JP4426960B2 - 天窓構造 - Google Patents

Description

本発明は、折版屋根用の天窓構造に関する。

折版屋根用の天窓構造に関して、例えば特許文献１があり、窓本体を折版屋根材の山部分に直接に挟持固定している。窓本体は、窓枠に相当するキャップと、キャップの内縁に装着したジッパーガスケットと、ジッパーガスケットで支持される窓板と、窓板を下面側から支持する目地枠などで構成してあり、キャップと折版屋根材とを内外一対の挟持枠で挟持固定することにより、窓本体を折版屋根に固定していた。そこでの外挟持枠はコ字状のプレス金具からなる外本体枠と、外本体枠に固定されるボルトとで構成してあり、内挟持枠は平板状の挟持壁を備えたプレス金具からなる。なお、特許文献１の折版屋根は、隣接する折版屋根材どうしをはぜ締めによって巻き締め連結してあり、その関係で折版屋根材の山部上面にはぜ接合部が突出している。

本発明の天窓構造では、キャップと折版屋根材との間に水切パネルを配置して、暴風雨時などの浸水を防止する。かかる水切パネルを備えた天窓構造は、例えば特許文献２に公知である。そこでは、窓下地構造と窓本体との間に水切パネルが配されている。水切パネルは長尺のロール成形材からなり、窓板を支持する枠本体と共にドリリングビスで窓下地構造に締結固定してある。

特開２００４−６０３４６号公報（段落番号００２１、図３） 特開平９−２７９７７１号公報（段落番号００２６、図１）

折版屋根材の接合構造には、特許文献１のように、はぜ接合部どうしをはぜ締めによって巻き締め連結する形態以外に、折版屋根材の山部分を屋根受フレームにボルトおよびナットで締結固定する連結構造が広く知られている。屋根受フレームは屋根下地に溶接されており、その上端にボルト（剣先ボルト）を固定してある。そこでは、折版屋根材の山部の下面にボルトの操作頭部が突出する。さらに、折版屋根材の山部の遊端縁が斜下向きに折り曲げてある。そのため、特許文献１の窓締結構造を用いて、窓本体を折版屋根に取り付けることはできない。このように、従来の天窓構造においては、折版屋根材の連結構造の違いに応じて専用の窓締結構造を用意する必要があり、その分だけ天窓構造の全体コストが嵩むのを避けられなかった。

特許文献２にみられるように、天窓構造に水切パネルを付加すると、暴風雨時などにおける窓内面への浸水を効果的に防止できる。しかし、水切パネルはキャップと同様の長尺材であるため、その組み付け作業に多くの手間が掛かる。とくに、窓本体を窓締結構造で折版屋根材に直接固定する天窓構造においては、内外一対の挟持枠を仮組みした状態で、水切パネルとキャップとを外挟持枠と折版屋根材との間に組み込む必要があるが、キャップを組み付ける際に仮組みした水切パネルがずれ動くことがあり、天窓構造の組み立てに多くの手間と時間とが必要であった。

本発明の目的は、折版屋根材の連結構造が異なっている場合にも窓本体を折版屋根材に対して支障なく装着でき、窓締結構造を共通使用できる分だけ全体コストを削減できる天窓構造を提供することにある。本発明の目的は、折版屋根材の外面に仮組みした水切パネルを、適正な仮組み姿勢に保持でき、したがって、窓本体の組み付け作業をより少ない手間で簡便に行える天窓構造を提供することにある。

本発明は、屋根受フレーム６に固定したボルト７と、このボルト７にねじ込まれるナット１０とで、折版屋根材１の山部３が屋根受フレーム６に締結固定してある折版屋根用の天窓構造である。この天窓構造は、窓本体２と、折版屋根材１の山部３に窓本体２を締結固定する窓締結構造とを備えている。窓本体２は、窓板１４と、窓板１４を支持するジッパーガスケット１６と、ジッパーガスケット１６を支持する長尺のキャップ１７と、窓板１４を下面側から支持する窓目地枠１８とを含む。窓締結構造は、折版屋根材１の外面に配置したキャップ１７および窓目地枠１８の枠受具２９と、折版屋根材１の山部３とを同時に挟持するために、折版屋根材１の内外面に配置された外挟持枠４０および内挟持枠４１と、両挟持枠４０・４１を締結するためのボルト４２およびナット４３とを含む。両挟持枠４０・４１の対向面のそれぞれが、折版屋根材１の山部３に形成される接合構造３ａ・１１との接触干渉を防ぐ凹み形状に形成されている。窓本体２と折版屋根材１との間には、窓内面側への雨水の浸入を防ぐ水切パネル１２が配置することができる。水切パネル１２は、折版屋根材１の山部３とキャップ１７との間に挟まれるベース壁５０と、ベース壁５０の屋外側に連続して折版屋根材１の外面を覆うカバー壁５１と、ベース壁５１の屋内側に連続する取付壁５２とを一体に備えた長尺材からなり、取付壁５２をボルト７に掛け止め装着した状態で、ベース壁５０が外挟持枠４０と内挟持枠４１との間で挟持固定される。

外挟持枠４０は、キャップ１７の内部に装着される上凹み状の外枠本体４４と、外枠本体４４に固定されるボルト４２とで構成されており、内挟持枠４１は、下凹み状の締結座４５と、一対の挟持壁４６とを一体に備えている。

本発明では、窓本体２を外挟持枠４０および内挟持枠４１で折版屋根材１の山部３に直接締結するようにしたうえで、両挟持枠４０・４１の対向面をそれぞれ互いに逆向きに凹み形成することにより、両挟持枠４０・４１が折版屋根材１の山部３に形成される接合構造３ａ・１１と接触干渉するのを防止できるようにした。したがって、本発明の天窓構造によれば、折版屋根材１の山部３の上面側に接合構造３ａが設けてある場合や、折版屋根材１の山部３の下面側に接合構造１１が設けてあるいずれの場合にも、両挟持枠４０・４１で窓本体２を折版屋根材１に確実に締結固定でき、窓締結構造を共通使用できる分だけ天窓構造の全体コストの削減化を図れる。

上凹み状の外枠本体４４と、これに固定されるボルト４２とで外挟持枠４０が構成され、下凹み状の締結座４５と一対の挟持壁４６とで内挟持枠４１が構成されていると、一対の挟持壁４６と外枠本体４４の両縦壁、つまり挟持力の集中する部分どうしが対向する状態で各部材を挟持できるので、締結状態における両挟持枠４０・４１の締結強度を向上して、窓本体２をより安定した状態で強固に固定できる。

折版屋根材１が屋根受フレーム６に対してボルト７で締結してある折版屋根において、取付壁５２を屋根受フレーム６のボルト７に掛け止め装着した状態で、水切パネル１２を両挟持枠４０・４１によって挟持する固定構造によれば、それぞれ長尺材からなる水切パネル１２、およびキャップ１７の組み付け作業をより少ない手間で簡便に行える。取付壁５２を屋根受フレーム６のボルト７に掛け止め装着することにより、水切パネル１２が幅方向や軒棟方向へ遊動するのを規制して適正な仮組み姿勢に保持でき、仮組みした両挟持枠４０・４１の間にキャップ１７を組み込む際に、水切パネル１２がずれ動くのを確実に防止できるからである。

（実施例） 図１ないし図６は本発明に係る天窓構造の実施例を示す。図２および図３において、符号１は屋根下地の上面に葺き上げた縦葺き型の折版屋根材である。窓開口に臨む折版屋根材１・１の外面には、本発明の天窓構造が軒棟方向に沿って構築してある。

天窓構造は、窓本体２と、窓本体２を折版屋根材１の山部３に締結固定する窓締結構造と、天窓内面側への雨水の浸入を防ぐ水切パネル１２とを含む。図２において、符号４は天窓の軒先側の面戸、５は水上側の面戸である。

図４において折版屋根材１は、軒棟方向に沿って一定間隔置きに配置した屋根受フレーム６に締結固定される。屋根受フレーム６の上面にはボルト（剣先ボルト）７を固定してあり、図２に示すごとく折版屋根材１の山部３に形成した締結孔をボルト７に挿通し、さらにパッキン８と座金９とをボルト７に挿通したのち、ボルト７にナット１０をねじ込むことにより、山部３が屋根受フレーム６に締結固定される。図２の符号Ｃはねじキャップである。窓開口に臨む山部３の遊端縁には、それぞれ重合壁（接合構造）１１が斜下向きに折り曲げ形成されている。

窓本体２は、内外２層の窓板１４・１５と、外側の窓板１４の幅方向周縁（左右端縁）を支持するジッパーガスケット１６と、ジッパーガスケット１６を支持する長尺のキャップ１７と、両窓板１４・１５の軒棟方向の周縁（前後端縁）をそれぞれ下面側から支持する窓目地枠１８などで構成する。

外側の窓板１４は外表面が平坦で、図４に示すごとく内面が緩やかな凹凸面に形成された熱線反射ガラスからなり、その左右幅方向寸法は１ｍ、軒棟方向の上下長さは1.５ｍの板ガラスからなる。内側の窓板１５の縦横寸法も同じ寸法に設定してある。

内側の窓板１５は、全体が半乳白色に着色されたポリカーボネイトを素材とする押出成形品からなり、図４に示すように平行な上壁と下壁との間の空間を区画壁１５ａで一定間隔置きに区分することにより、断面が正方形状の小区室１５ｂの一群を形成した中空板材からなる。この種の中空板材は市販されており、例えば旭硝子株式会社のツインカーボ（商品名）を適用できる。

ジッパーガスケット１６は断面がほぼ六角形状に形成してあり、その左右一側に装着溝２１が、他側にはシール溝２２がそれぞれ凹み形成されている。一方の装着溝２１にはキャップ１７の支持リブ２６を嵌め込み、他方のシール溝２２には窓板１４の幅方向の一側縁を嵌め込んだ後、ロック条材２３をジッパーガスケット１６の上面の溝に圧嵌装着することにより、各溝２１・２２を締め付けてジッパーガスケット１６を支持リブ２６に固定でき、同時にシール溝２２に嵌め込んだ窓板１４を分離不能に固定できる。

キャップ１７は、下向きに開口する断面Ｃ字状の主枠２５と、主枠２５の上端から横向きに突設される水平状の支持リブ２６とを一体に備えた、軒棟方向に連続する長尺のロール成形品からなる。キャップ１７の上面と、ジッパーガスケット１６に装着した外側の窓板１４の上面とは同一平面上にある。

図５において窓目地枠１８は、ハット形断面の目地枠本体２８と、目地枠本体２８の幅方向両端にスポット溶接によって固定される一対の枠受具２９とで構成する。目地枠本体２８は、下向きに開口する主枠部の上面に外受壁３０を有し、主枠部の下端左右に内受壁３１が張り出し形成されている。図１に示すように、外受壁３０で窓板１４の軒棟方向の隣接周縁を受け止め支持し、一対の内受壁３１で窓板１５の軒棟方向の隣接周縁を受け止め支持する。このように、上下位置が異なる両受壁３０・３１で窓板１４・１５を支持することにより、両窓板１４・１５の間に断熱空間Ｓが形成される。この実施例では、両窓板１４・１５の厚み寸法をそれぞれ６mm、断熱空間Ｓの内外方向の高さ寸法を１５mmとした。

図１において枠受具２９は、山部３に上方から被さる横向きＬ字状の締結壁３４と、締結壁３４に連続してコ字状に折り曲げられた樋受壁３５と、樋受壁３５に連続して横向きに張り出し形成された枠受壁３６とを一体に備えたステンレス製のプレス金具からなる。締結壁３４の上壁には、後述するボルト４２用の挿通孔３７が形成されている。枠受壁３６の上面に目地枠本体２８の内受壁３１をスポット溶接することにより、目地枠本体２８と枠受壁３６とを一体化する。

窓締結構造は、折版屋根材１の外面側に配置される外挟持枠４０と、折版屋根材１の内面側に配置される内挟持枠４１と、両挟持枠４０・４１どうしを締結するボルト４２およびナット４３とを含む。

外挟持枠４０は、キャップ１７の内面側に装着される上凹み状の外枠本体４４を有し、その上壁にボルト４２が相対回転不能にかしめ固定してある。

内挟持枠４１は下凹み状の締結座４５と、締結座４５の両側上端から横向きに折り曲げ成形された左右一対の挟持壁４６とを一体に備えた逆ハット断面形状のプレス金具からなり、締結座４５の下壁にボルト４２用の挿通孔４７を形成してある。外枠本体４４の上凹み形状と、締結座４５の下凹み形状とは、それぞれ折版屋根材１の山部３に形成される接合構造との接触干渉を防ぐための逃げ凹部４４ａ・４５ａとして機能する。

両挟持枠４０・４１で、折版屋根材１と、その上面に配置した枠受具２９と、キャップ１７と、結露排水用の樋体４８とを同時に挟持することにより、窓本体２を折版屋根材１に締結固定することができる。樋体４８は軒棟方向に長いロール成形品からなり、先に説明した枠受具１３の樋受壁３５で、軒棟方向に沿って一定間隔置きに支持される。

水切パネル１２は、折版屋根材１の山部３とキャップ１７との間に挟まれる水平のベース壁５０と、ベース壁５１の屋外側に連続して折版屋根材１の外面を覆うカバー壁５１と、ベース壁５０の屋内側に連続して逆Ｌ字上に形成された取付壁５２とを一体に備えた長尺材からなる。

上記構成の天窓構造は、概ね次の手順で組み立てる。まず、水切パネル１２の取付壁５２に一群の挿通孔５３を形成したうえで、各挿通孔５３を屋根受フレーム６側のボルト７に掛け止めて、水切パネル１２を折版屋根材１に仮組みする。

次に、左右の枠受具２９の締結壁３４を山部３に被せ付けて、窓目地枠１８を折版屋根材１に仮組みし、樋体４８を樋受壁３５上に載置する。外挟持枠４０のボルト４２を枠受具２９の挿通孔３７と、内挟持枠４１の挿通孔４７とにそれぞれ挿通し、内挟持枠４１の下面側においてナット４３をボルト４２の下端にねじ込むことにより、両挟持枠３４・３５を折版屋根材１の山部３に仮止めする。

樋体４８と外挟持枠４０との間にキャップ１７を差し込みながら軒棟方向に配置し、位置決めした状態でナット４３を締め込むことにより、両挟持枠４０・４１で樋体４８、枠受具２９、キャップ１７、および水切パネル１２を本固定する。

この固定状態においては、外挟持枠４０の左右の縦壁と、内挟持枠４１の左右一対の挟持壁４６とが内外に対向して、先の各部材４８・２９・１７・１２を強固に挟み固定する。折版屋根材１に設けた重合壁１１は、山部３より下向きに折れ曲がって突出するが、その周囲を囲むように内挟持枠４１に逃げ凹部４５ａが設けられているので、両者１１・４１が接触干渉することはない。

内受壁３１の内隅には、図５に示すごとくシール材５４を接着固定したうえで、内側の窓板１５を内受壁３１に接着して、両者１５・３１の隅部をコーキング材で密封し、軒棟方向に隣接する目地枠本体２８の間の空間を窓板１５で塞ぐ。

キャップ１７の支持リブ２６に、ジッパーガスケット１６の装着溝２１を嵌め込みながら、ジッパーガスケット１６の下面をパッキン５５に押し付けて、ジッパーガスケット１６をキャップ１７および窓板１５と一体化する。

さらに、外側の窓板１４をジッパーガスケット１６のシール溝２２に嵌め込み、同時に軒棟方向の周縁を粘着テープを介して外受壁３０に貼付して固定する。

最後に、軒棟方向に隣接する窓板１４・１４の間の隙間をコーキング材５６で封止し、さらにジッパーガスケット１６の溝１６にロック条材２３を圧嵌装着すれば、天窓が完成する。

かかる天窓構造によれば、内外２層の窓板１４・１５を備えた窓本体２を窓締結構造で折版屋根材１に直接に締結固定するので、従来例に比べて、窓本体２を折版屋根材１に取り付けるための下地構造を省略できる。外側の窓板１４を市販品のジッパーガスケット１６で支持するので、全体として資材コストと施工コストとを削減化できる。内外２層の窓板１４・１５間に断熱空間Ｓが設けられているので、天窓構造からの屋内外の熱の出入りを抑止できるうえ、内側の窓板１５の下面における結露を確実に防止できる。

上記の実施例で説明した天窓構造は、折版屋根材１が、その山部３に設けたはぜ接合部（接合構造）３ａどうしをはぜ締めによって巻き締め連結する折版屋根に対しても問題なく装着することができる。具体的には図６に示すように、外挟持枠４０と内挟持枠４１とは、ボルト４２およびナット４３で締結することにより、樋体４８、枠受具２９、およびキャップ１７を折版屋根材１の山部３に強固に固定できる。固定状態においては、山部３の上面にはぜ接合部３ａが突出するが、その周囲を囲むように外挟持枠４０に逃げ凹部４４ａを設けてあるので、両者３ａ・４０が接触干渉することはない。水切パネル１２は省略した。その他構成は先の実施例と同じであるので、同じ部材に同じ符号を付してその説明を省略する。

上記以外に、内挟持枠４１の逃げ部４５ａは上向きに開口するコ字形に形成する必要はなく、例えば逆台形状や半円状に形成してもよい。本発明は、窓本体２が１個の窓板のみを備えている場合にも適用できる。窓本体２は軒棟方向に沿って帯状に形成することができる。水切パネル１２のベース壁５０の内外面にシール材を配置して、シール効果を向上することができる。本発明の天窓構造は横葺屋根にも適用できる。なお、山部３の上壁の左右幅は、折版屋根材１の形状や構造によって種々に異なるので、上壁の左右幅が小さい場合のボルト４２は、山部３に連続する傾斜壁と交差する位置に配置されることもある。

天窓の詳細構造を示す縦断正面図である。 天窓構造の外観斜視図である。 天窓構造の縦断正面図である。 天窓構造の分解断面図である。 窓装着構造を示す縦断側面図である。 窓装着構造の別の組み付け例を示す縦断正面図である。

符号の説明

１ 折版屋根材
２ 窓本体
３ 折版屋根材の山部
３ａ 接合構造
６ 屋根受フレーム
７ ボルト
１０ ナット
１１ 接合構造
１２ 水切パネル
１４・１５ 窓板
１６ ジッパーガスケット
１７ キャップ
１８ 窓目地枠
２９ 窓目地枠の枠受具
４０ 外挟持枠
４１ 内挟持枠
４２ ボルト
４３ ナット
４４ 外枠本体
４５ 締結座
４６ 挟持壁
５０ 水切パネルのベース壁
５１ 水切パネルのカバー壁
５２ 水切パネルの取付壁

Claims (2)

1. 屋根受フレーム（６）に固定したボルト（７）と、このボルト（７）にねじ込まれるナット（１０）とで、折版屋根材（１）の山部（３）が屋根受フレーム（６）に締結固定してある折版屋根用の天窓構造であって、
   窓本体（２）と、折版屋根材（１）の山部（３）に窓本体（２）を締結固定する窓締結構造とを備えており、
   窓本体（２）は、窓板（１４）と、窓板（１４）を支持するジッパーガスケット（１６）と、ジッパーガスケット（１６）を支持する長尺のキャップ（１７）と、窓板（１４）を下面側から支持する窓目地枠（１８）とを含み、
   窓締結構造は、折版屋根材（１）の外面に配置したキャップ（１７）および窓目地枠（１８）の枠受具（２９）と、折版屋根材（１）の山部（３）とを同時に挟持するために、折版屋根材（１）の内外面に配置された外挟持枠（４０）および内挟持枠（４１）と、両挟持枠（４０・４１）を締結するためのボルト（４２）およびナット（４３）とを含み、
   両挟持枠（４０・４１）の対向面のそれぞれが、折版屋根材（１）の山部（３）に形成される接合構造（３ａ・１１）との接触干渉を防ぐ凹み形状に形成されており、
   窓本体（２）と折版屋根材（１）との間には、窓内面側への雨水の浸入を防ぐ水切パネル（１２）が配置されており、
   水切パネル（１２）は、折版屋根材（１）の山部（３）とキャップ（１７）との間に挟まれるベース壁（５０）と、ベース壁（５０）の屋外側に連続して折版屋根材（１）の外面を覆うカバー壁（５１）と、ベース壁（５１）の屋内側に連続する取付壁（５２）とを一体に備えた長尺材からなり、
   取付壁（５２）をボルト（７）に掛け止め装着した状態で、ベース壁（５０）が外挟持枠（４０）と内挟持枠（４１）との間で挟持固定されていることを特徴とする天窓構造。
2. 外挟持枠（４０）が、キャップ（１７）の内部に装着される上凹み状の外枠本体（４４）と、外枠本体（４４）に固定されるボルト（４２）とで構成されており、
   内挟持枠（４１）が、下凹み状の締結座（４５）と、一対の挟持壁（４６）とを一体に備えている請求項１記載の天窓構造。

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