JP4166189B2 - 建築用金属外装材、その製造方法、及び建築物の外装構造 - Google Patents

建築用金属外装材、その製造方法、及び建築物の外装構造 Download PDF

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Description

本発明は、建築物の外装構造を迅速かつ安価に仕上げることを可能とする建築用金属外装材、その製造方法、及び建築物の外装構造に関する。
従来、建築物の屋根や壁といった壁体の躯体に、下地材を取り付けてその壁体表面に外装を施す外装構造は数多く提案されている。
このうち、金属系の板状材を外装材の主材として用いる構造として、定尺横葺きの外装材とカバー材を使用するタイプ(例えば特許文献1〜3など)や、カバー材を用いずに広範囲をプレス加工するタイプ(例えば特許文献4,5など)等に開示される構成がある。尚、特許文献4は横葺き、特許文献5は縦葺きの形式である。
前記公知技術(通称:定尺品)のものは、それ以前の長尺品、すなわち現場で加工成形される外装材に対し、工場生産されるので、製品の加工品質に優れている。また、成形機の移動を要しないので、複数の物件の外装材を連続的かつ計画的に生産できる。さらに、施工に際し、同時に多人数を要しないので、施工性に優れるといった優れた特徴を有するものである。
実公昭59−32654号公報 実公平7−22424号公報 実公平7−16832号公報 特公平8−1089号公報 特開平8−260627号公報
しかし、前記公知技術には、以下のような問題がある。
まず、特許文献1〜3については、通常「切断」→「ロール成形」、或いは「ロール成形」→「切断」という加工工程となるので、定尺端部の加工が無いため、ロール成形のスピードは高速化できるものの、定尺接続のための継手部材が不可欠となるので、副資材のコストが上昇するという問題があった。
また、特許文献4,5については、施工性と外装屋根機能を確保するため、長手方向の端部に接続のためのプレス成型が不可欠である。なぜなら、ロール成形で、長さ方向に同一断面の外装材を成形するため、板厚が厚いほど、成形が複雑であるほど、そのまま重合させて接続することができない。したがって、ロール成形後にプレスによる絞り加工を施すことにより接続を可能としている。そのため、この場合は通常「切断(ブランク)」→「ロール成形」→「プレス成型(複数)」という加工工程となるが、ロール成形のスピードが高速であっても、ロール成形に比較して低速なプレス成型のスピードに制限されて、ライン全体のスピードは、低速側に制約されてしまう。尚、プレス成型のスピードを高速化しようとすると、成型プレスの走行化が必要となるので、設備が大型化、複雑化してしまう。結果、生産性の低下や設備投資額の増大から、製造コストが増加してしまうという問題があった。
そこで、本発明は、プレス成形を必要とせず、迅速かつ安価に仕上げることができる建築用金属外装材、及びその製造方法を提供することを目的とする。
本発明は、上記に鑑み提案されたもので、短手方向の端縁に、係合又は嵌合により接続するための、重合成形部を形成した建築用金属外装材であって、少なくとも長手方向の両端縁のうち一方に、施工に際して他方が重合被覆状に接続するための、重合成形部の一部が欠除するブランク加工部を形成してなることを特徴とする建築用金属外装材に関するものである。
尚、短手方向の端縁とは長手方向に沿う側縁であり、長手方向の端縁とは短手方向に沿う側縁である。
上記建築用金属外装材において、ブランク加工部は、重合成形部へのスリットを含む平面視凹凸状であることが望ましい。
また、重合成形部の少なくとも一方には、シール材を受けるための位相部が形成されてなることが望ましい。
また、本発明は、短手方向の端縁に、係合又は嵌合により接続する重合成形部をロール成形により形成する建築用金属外装材の製造方法であって、長尺なコイル状の金属材料を定尺切断する等して作成された一定幅で所定長さの金属材を成形材料とし、長手方向の一方にブランク加工を施して重合成形部の一部が欠除する(切除された)ブランク加工部を形成する第1工程と、前記一方側を成形後端として、短手方向の端縁に重合成形部をロール成形により形成する第2工程とからなることを特徴とする建築用金属外装材の製造方法をも提案するものである。
上記建築用金属外装材の製造方法において、第1工程のブランク加工は、第2工程のロール成形における成形前端側は略直線状に形成され、成形後端側は重合成形部へのスリットを含む平面視凹凸状のブランク加工部を形成するものであることが望ましい。
さらに、本発明は、前記建築用金属外装材を用いて、短手方向及び長手方向にそれぞれ隣接する建築用金属外装材と、短手方向の端縁、長手方向の端縁をそれぞれ重合接続することを特徴とする建築物の外装構造をも提案する。
本発明の建築用金属外装材及びその製造方法は、建築物の外装構造の主構成材である金属外装材をブランク加工及びロール成形によって生産するので、端部のプレス成型を基本的に必要としないため、ロール成形のスピードを高速化でき、製造コストを低減できる。その結果、安価な金属外装材を市場に提供することができる。
また、ブランク加工部が、重合成形部へのスリットを含む平面視凹凸状である場合、同一断面形状部の一方が拡幅又は縮小することにより、直接重合できるため、密着性を高めることができる。
重合成形部の少なくとも一方に、シール材を受けるための位相部が形成されている場合、現場打ちシールの確実性(密着性)を高めることができる。
第1工程のブランク加工が、第2工程のロール成形における成形前端側は略直線状に形成され、成形後端側は重合成形部へのスリットを含む平面視凹凸状のブランク加工部を形成するものである場合、ロール成形のスピードを高めても成形不良の発生しない生産が可能となる。
本発明の建築物の外装構造は、前記建築用金属外装材を用いるので、基本的に継手部材を必要とせず、前述のように外装材の製造コストを低減できるので、全体的な施工コストを低く抑えることができる。
短手方向の端縁に重合成形部を形成した建築用金属外装材であって、少なくとも長手方向の両端縁のうち一方に、重合成形部の一部が欠除するブランク加工部を形成し、ブランク加工部は、重合成形部へのスリットを含む平面視凹凸状であり、重合成形部の少なくとも一方には、シール材を受けるための位相部を形成した。
本発明の建築用金属外装材(以下、単に外装材という)は、前述のように短手方向の端縁に重合成形部を形成し、少なくとも長手方向の両端縁のうち一方に、重合成形部の一部が欠除するブランク加工部を形成してなる構成である。
尚、図1〜5に示す横葺き形式では、外装材を1とし、短手方向とは軒棟方向を指し、長手方向とは桁行き方向を指す。図6〜9に示す縦葺き形式では、外装材を4とし、短手方向とは桁行き方向を指し、長手方向とは軒棟方向を指す。
図1〜5に示す実施例では、横葺き形式に適用した実施例であるから、短手方向の端縁に形成される重合成形部とは、面板部11の軒端には設けられる軒側成形部12、面板部11の棟端に設けられる棟側成形部13を指す。
本発明における重合成形部は、係合又は嵌合により接続するものであれば特にその形状等について限定するものではなく、さらに詳しくは、その接続状態において一部が重合状に組み合わされて係合又は嵌合されるものである。そのため、軒側成形部12も棟側成形部13もそれに準ずる。
図示実施例の軒側成形部12は、面板部11の軒縁を下方へ略鉛直状に曲げ成形した折り下げ片121と、その下端を棟側へ曲げ成形して略水平状に延在させ、さらにその先端を裏面側へ折り返した水平片122とからなる構成とした。
また、棟側成形部13は、面板部11の端縁を表面側へ折り返し状に曲げ成形して延在した軒向き片131と、その軒端を棟側へ折り返し状に曲げ成形して延在させ、その上端を緩く上方へ折り曲げた棟向き片132とからなる構成とした。
これらの軒側成形部12と棟側成形部13とは、図3に示すように、敷設状態において係合する構成とした。
そして、本発明の特徴は、この重合成形部、即ちこの実施例では軒側成形部12と棟側成形部13の一部が欠除するブランク加工部12',13'を、長手方向、即ちこの実施例では桁行き方向の両端縁のうち少なくとも一方に設ける点にある。尚、ブランク加工部12',13'を設ける一方側は、重合時には下側に配置されて重合するが、両方にブランク加工部を設ける場合は勿論この場合でなく、適宜に選択される。
図示実施例では、長手(桁行き)方向の一方(図面右側)の端縁にのみブランク加工部12',13'を設ける場合であり、ブランク加工部12'は、軒側成形部12の水平片122が欠除する構成であり、ブランク加工部13'は、棟側成形部13の軒向き片の131の下方部分以外及び棟向き片132が欠除する構成である。即ちロール成形前の成形材料の展開図を図2に示すが、ブランク加工部12',13'はそれぞれ軒側成形部12、棟側成形部13の折り返し部分となる部位が欠除する構成である。
さらに、図示実施例の棟側成形部13の一方の端縁に形成されたブランク加工部13'には、重合時に上側となる外装材1の棟側成形部13の裏面側に挿入される受け部133が形成され、軒向き片131と棟向き片132のそれぞれを傾斜状に切り込んで各端縁を位相させ、シール材を受けるための位相部134を設けている。この位相部134は、シリコーンゴムやブチルゴム等の不定形又は定形のシーリング材やコーキング材を受けるためのスリット部分における位相部である。
次に、本発明の外装材1を作成する手順を図示実施例を例にして以下に示す。
〔第1工程〕
まず、外装材1の金属材料素材としては、代表的には概ね0.4〜1.6mm程度の溶融亜鉛メッキ鋼板やガルバリウム鋼板等の防錆処理鋼板、特殊鋼、非鉄金属、ステンレス鋼板、耐候性鋼板、銅板、アルミニウム合金板、鉛板、亜鉛板、チタニウム板などが挙げられるが、特にこれらに限定されるものではない。これらは殆ど長尺なコイル状形態で供給される。
上記各種の長尺なコイル状の金属材料を定尺切断する等して、一定幅で所定長さの金属材を作成し、これを成形材料とする。
この成形材料に、長手方向の一方の端縁にブランク加工を施して軒側成形部12,棟側成形部13の一部が欠除する(切除された)ブランク加工部12',13'を形成する。
こうして得られたロール成形前の展開図は図2に示すとおりである。
〔第2工程〕
前記ブランク加工を施された成形材料を、ロール成形機にかけるが、その際、ブランク加工が施された一方側を成形後端とする。ロール成形機では、図2の二点鎖線にて折り曲げ加工が施される。そして、面板部11の軒端縁に前記構成の軒側成形部12が、棟端縁に前記構成の棟側成形部13がロール成形により形成される。
このように製造される本発明の外装材1は、ブランク加工及びロール成形によって生産されるので、長手方向の端縁のプレス成型を基本的に必要としないため、ロール成形のスピードを高速化でき、製造コストを低減できる。尚、雨仕舞い機能を高める目的で、長手方向の端縁にプレス成型(絞り加工)をする場合もある。
その結果、安価な外装材1を市場に提供することができる。
続いて、このような外装材1を用いて施工される建築物の外装構造について説明する。
短手(軒棟)方向に隣接する外装材1,1を接続する場合は、従来の横葺き外装材と全く同様であり、図3に示すように、軒棟方向に隣接する外装材1,1の軒側成形部12と棟側成形部13を係合して接続し、棟側成形部13の棟向き片132を外装下地2に適した公知の釘やビス等の固着具(図示せず)で固定する。
長手(桁行き)方向に隣接する外装材1,1を接続する場合は、図4に示すように、左側に配した外装材1の右端のブランク加工部12'に、右側に配する外装材1の左端の軒側成形部12を係合した後、左側の外装材1の右端のブランク加工部13'に右側の外装材1の左端の棟側成形部13を倒し込むように重合させて接続させる。その際、ブランク加工部12',13'は、前述のようにそれぞれ軒側成形部12、棟側成形部13の折り返し部分となる部位が欠除する構成としたので、重合に際して支障を生ずることがなくそのまま重合できる。また、ブランク加工部13'には、前述のように受け部133が設けられ、左側の棟側成形部13の裏面側に挿入されるので、長手(桁行き)方向に連続状に形成される棟側成形部13の強度的な弱点部分の発生を防止することができる。
尚、長手(桁行き)方向の接続位置は、通りを揃えてもよいが、一般的には、軒棟方向に隣り合う外装材の接続の通りと同じにならないよう1段ごとに位相させることが好ましい。
また、図4では、シール材射出器Zにてシリコーンゴムやブチルゴム等の不定形シール材3を、重合時に突き合わせとなる箇所(ブランク加工部13'の位相部134部など)に塗着すると共に、面板部11にも3条の不定形シール材3を塗着したので、このような不定形シール材3により、重合させた外装材1,1間からの雨水等の浸入が防止される。尚、位相部134では、切り込み状の傾斜状の端縁が位相している形状であるから、不定形シール材3を塗着した際に、自重で落下することがなく、しかも重合時に上側の外装材1の棟側成形部13と大きな接触面積が得られる。
上述のような現場でのシール打ちを行わない場合には、図5に示すように、前記不定形シール材3に代えて、定形シール材3A〜3Cを固着するようにしてもよい。尚、定形シール材3Aはブランク加工部13'の棟縁に固定した略円柱状のシール材であり、定形シール材3Bは面板部11に3条固定した略四角柱状のシール材であり、定形シール材3Cはブランク加工部13'の受け部133及び位相部134に被覆させた板状のシール材である。
このように施工される本発明の建築物の外装構造は、前記外装材1を用いるので、基本的に長手(桁行き)方向の接続に際して継手部材を必要とせず、前述のように外装材1の製造コストを低減できるので、全体的な施工コストを低く抑えることができる。
図6〜9に示す実施例では、縦葺き形式に適用した実施例であるから、短手方向の端縁に形成される重合成形部とは、面板部41の左右側縁に設けられる略左右対称な側縁成形部42,42を指す。
図示実施例では、下地7上に保持部材5を固定し、面板部41の両側縁に略左右対称な側縁成形部42,42を有する外装材4を敷設してなり、外装材4の側縁成形部42は、面板部41側の高さの途中のみに、保持部材5の被嵌合部51に保持される嵌合部421を備え、該嵌合部421の外方に、隣り合う外装材4と互いに重合する重合部422U,422Dを備え、敷設状態において上側に位置させた重合部422Uの端部が下側に位置させた重合部422Dに弾性的に当接する外装構造を適用した。
図示実施例における側縁成形部42は、略平坦状の面板部41の側縁を略傾斜状に立ち上げ、更に傾斜状に折り下げられた形状であって、面板部41側の立ち上がり片の側の高さの途中に、断面略く字状に面板部41側へ窪んだ形状の嵌合部421が形成され、該嵌合部421の上方の折り上げ片とその上端から折り下げられた折り下げ片とで断面逆V字状の重合部422が形成されている。
嵌合部421は、保持部材5の被嵌合部51に保持され、重合部422は、保持部材5の頂部に弾性的に係合される形状である。
そして、図9(d)に示すように、敷設状態においては、上側に位置させた重合部422の端部を、下側に位置させた重合部422に弾性的に当接(嵌合)させる構成とした。尚、両者を区別するため、以下の説明では前者を上側重合部とし、図面には422Uを付し、後者を下側重合部とし、図面には422Dを付した。
図9(d)に示す実施例に用いられた保持部材5は、略左右対称の部材であって、下面が下地7上に接する断面略矩形状の下枠部とその上の連結首部とその上の断面略三角形状の上枠部とからなり、上枠部の側端が前記外装材4の嵌合部421と弾性嵌合する被嵌合部51である。また、下地7上への固定部は、適宜間隔で連結首部を切断して下枠部の上面から下地7へ固着具50を打ち込むようにしたが、下枠部の左右底面に位置する水平片としても良い。さらに、上枠部の略傘状の上面は重合部422を裏面側から受支する受支部52である。
そして、本発明の特徴は、この重合成形部、即ちこの実施例では側縁成形部42,42の一部が欠除するブランク加工部42',42'を、長手方向、即ちこの実施例では軒棟方向の両端縁のうち少なくとも一方に設ける点にある。尚、縦葺きではほとんど図示実施例のように棟端縁にブランク加工部42',42'を設け、施工時にはこの棟端側が下側に配置されるように重合する。
図示実施例では、長手方向(軒棟方向)の一方(棟側)の端縁にのみブランク加工部42',42'を設ける場合であり、ブランク加工部42'は、側縁成形部42の嵌合部421及びその上方部分が欠除する部分42A'と、側縁成形部42の嵌合部421のみが欠除する部分42B'とからなる構成である。即ちロール成形前の成形材料の展開図を図7に示すが、ブランク加工部42A',42B'はそれぞれ側縁成形部42の折り返し部分となる部位と嵌合部421となる部位が欠除する構成である。
次に、本発明の外装材4を作成する手順を図示実施例を例にして以下に示す。
〔第1工程〕
前記各種の長尺なコイル状の金属材料の裏面に、結露防止、防音、防火対策上の理由により、必要に応じてポリエチレンフォーム、グラスウールシート等の裏貼り材40を添装し、これを定尺切断する等して、一定幅で所定長さの金属材を作成し、これを成形材料とする。
この成形材料に、長手方向の一方の端縁にブランク加工を施して側縁成形部42,42の一部が欠除する(切除された)ブランク加工部42A',42B'を形成する。
こうして得られたロール成形前の展開図は図7に示すとおりである。
〔第2工程〕
前記ブランク加工を施された成形材料を、ロール成形機にかけるが、その際、ブランク加工が施された棟側を成形後端とする。ロール成形機では、図7の二点鎖線にて折り曲げ加工が施される。そして、面板部41の左右側縁に前記構成の側縁成形部42がロール成形により形成される。
このように製造される本発明の縦葺きの外装材4は、前記横葺きの外装材1と同様に、ブランク加工及びロール成形によって生産され、長手方向の端縁のプレス成型を基本的に必要とせず、ロール成形のスピードを高速化でき、製造コストを低減でき、その結果、安価な外装材4を市場に提供することができる。
続いて、このような外装材4を用いて施工される建築物の外装構造について説明する。
基本的な施工方法は、従来の縦葺き外装材と同様であって、予め下地に取り付けられた保持部材5に外装材4の側縁成形部42を嵌合することで行うが、短手(桁行き)方向に隣接する外装材4,4を接続する場合も、従来の縦葺き外装材と全く同様に、桁行き方向に隣接する外装材4,4の側縁成形部42,42の一方(の重合部:下側重合部422D)に他方(の重合部:上側重合部422U)を上から嵌合することで行う。
長手(軒棟)方向に隣接する外装材4,4を接続する場合は、図8,9に示すように、下側(軒側)に配した外装材4の上端(棟端)のブランク加工部42A',42B'に、上側(棟側)に配する外装材4の下端(軒端))の側縁成形部42,42を上から嵌合するように重合させて接続する。
尚、長手(軒棟)方向の接続位置は、桁行き方向に隣り合う外装材の接続の通りと同じにならないよう1枚ごとに位相させることが望ましい。
この縦葺き形式の実施例には、前記横葺き形式にて説明したような不定形、定形のシール材については図示していないが、同様に防水性能を向上するために不定形、定形のシールを施すことが望ましい。
このように施工される本発明の建築物の外装構造は、前記外装材4を用いるので、基本的に長手(軒棟)方向の接続に際して継手部材を必要とせず、前述のように外装材4の製造コストを低減できるので、全体的な施工コストを低く抑えることができる。
また、図示実施例に適用した外装構造は、外装材4に略左右対称に側縁成形部42を形成し、上側に位置させた重合部422(上側重合部422U)の端部を下側に位置させた重合部422(下側重合部422D)に弾性的に当接させたので、施工作業を容易に行えて工期の短縮及びコストの低減を図ることができ、風雨によるまくれ上がりや、塵・埃等の堆積を防ぐことができ、風雨に対して信頼性の高いものとなる。
また、外装材4は、屋根面の傾斜や風向き等の諸条件に応じて上側重合部422U及び下側重合部422Dを設定するが、略左右対称な側縁成形部42の面板部41側のみに嵌合部421を設けているので、左右どちら側からでも施工することができ、施工作業を容易に行えて工期の短縮およびコストの削減を図ることができる。さらに、物品として製造成形性の点でも左右非対称形のものに比べて優れている。
そして、外装面の傾斜や風向き等の諸条件を考慮して水上側に敷設する外装材4の重合部422を水下側に敷設する外装材4の重合部422の上に重合させ、風雨に対して安全性が高い外装構造とすることができる。
また、外装材4の側縁の重合を適宜選択できるので、外装材4の敷設方向とは別方向に傾きを有する屋根について、風雨に対して安全性の高いものとなる。
さらに、外装材4の側縁の重合を適宜に選択できるので、現場成型時建築物の立地条件により施工方法が限定されることがない。
また、上側重合部422Uがカバー材を兼ねるので、部材点数が少なく済み、施工作業が容易であり、コストも低く抑えることができる。
また、重合部422,422間に弾性シール材6を設けたので、万一塵や埃、雨水等が上側重合部422Uの端部の当接部分を越えて入ってくることがあったとしても、それ以上の内部への侵入を確実に防ぐことができる。
横葺き、縦葺きの各種建築用金属外装材に適用できる。
(a)本発明の建築用金属外装材を横葺き形式に適用した実施例を示す平面図、(b)A−A線における断面図及びその拡大断面図、(c)B−B線における断面図及びその拡大断面図、(d)正面図である。 (a)図1の建築用金属外装材の長手(桁行き)方向の一方側を示す拡大展開図、(b)ロール成形後の拡大側面図である。 (a)図1の建築用金属外装材の短手(軒棟)方向の接続を示す側断面図、(b)組み付け状態を示す拡大側断面図である。 図1の建築用金属外装材を長手(桁行き)方向に接続する一態様を示す斜視図である。 図1の建築用金属外装材を長手(桁行き)方向に接続する他の一態様を示す斜視図である。 (a)本発明の建築用金属外装材を縦葺き形式に適用した実施例を示す平面図、(b)Cから見た矢視図、(c)A−A線における断面図、(d)B−B線における断面図、(e)拡大側面図である。 (a)図6の建築用金属外装材の長さ方向の一方側を示す拡大展開図、(b)ロール成形後の拡大側面図である。 (a)図6の建築用金属外装材を長手方向に接続した構造の平面図、(b)その側面図である。 (a)図8の接続構造の正面図、(b)図8のA−Aにおける断面図、(c)図8のB−B線における断面図、(d)桁行き方向の接続状態を示す正面図である。
符号の説明
1 (建築用金属)外装材
11 面板部
12 軒側成形部
12' ブランク加工部
13 棟側成形部
13' ブランク加工部
133 受け部
2 外装下地
3 不定形シール材
3A〜3C 定形シール材
4 (建築用金属)外装材
41 面板部
42 側縁成形部
42',42A',42B' ブランク加工部
5 保持部材

Claims (6)

  1. 短手方向の端縁に重合成形部を形成した建築用金属外装材であって、
    少なくとも長手方向の両端縁のうち一方に、重合成形部の一部が欠除するブランク加工部を形成してなることを特徴とする建築用金属外装材。
  2. ブランク加工部は、重合成形部へのスリットを含む平面視凹凸状であることを特徴とする請求項1に記載の建築用金属外装材。
  3. 重合成形部の少なくとも一方には、シール材を受けるための位相部が形成されてなることを特徴とする請求項1又は2に記載の建築用金属外装材。
  4. 短手方向の端縁に重合成形部をロール成形により形成する建築用金属外装材の製造方法であって、
    一定幅で所定長さの金属材を成形材料とし、長手方向の一方にブランク加工を施して重合成形部の一部が欠除するブランク加工部を形成する第1工程と、前記一方側を成形後端として、短手方向の端縁に重合成形部をロール成形により形成する第2工程とからなることを特徴とする建築用金属外装材の製造方法。
  5. 第1工程のブランク加工は、第2工程のロール成形における成形前端側は略直線状に形成され、成形後端側は重合成形部へのスリットを含む平面視凹凸状のブランク加工部を形成するものであることを特徴とする請求項4に記載の建築用金属外装材の製造方法。
  6. 請求項1〜3の何れか一項に記載の建築用金属外装材を用いて、短手方向及び長手方向にそれぞれ隣接する建築用金属外装材と、短手方向の端縁、長手方向の端縁をそれぞれ重合接続することを特徴とする建築物の外装構造。
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