JP5204031B2 - 嵌合式折板屋根材 - Google Patents

Description

この発明は、金属製の嵌合式折板屋根材、特に、隣接する屋根材の端部同士をハゼ（馳）継ぎによって、簡単、迅速に接続して屋根葺き施工ができると共に、外観に優れ、ハゼ締め接合部の暴風等に対する強度に優れた嵌合式折板屋根材に関するものである。

工場や倉庫、店舗等への屋根葺きの方法としては、従来、屋根下地（梁）上に一定の間隔で固定されている屋根受金具（タイトフレーム）を介して、幅方向の一方の側縁部に成形された内ハゼ側嵌合部を設けてなる一の金属製折板屋根材と、この屋根材の幅方向の他方の側縁部に成形された外ハゼ側嵌合部（上ハゼ）を設けてなる隣接する他の屋根材とをハゼ継ぎし、該金属製折板屋根材同士を順次に接続して、ボルトレス状態（嵌合式）にて屋根の葺き上げを行う施工方法が知られている（特許文献１、２）。

このような従来の嵌合式の折板屋根材としては、内・外ハゼ側嵌合部の形状が、逆Ｌ字形状の角ハゼ（特許文献１）、略円弧状の丸ハゼ（特許文献２）、略三角形状の三角形ハゼからなるものがある。

しかしながら、特許文献１の屋根板では、主板部に風の吹き上げによって上向きの圧力が生じた場合に、内ハゼ側嵌合部（逆Ｌ字）および外ハゼ側嵌合部のいずれか少なくとも一方に風圧などに起因した回転モーメントがかかって、ハゼ締め接合部が簡単に外れたりし、また、作業者が屋根の上を歩いて、下向きの圧力が生じた場合にも、そのハゼ締め接合部が弛んだり、外れたりするという問題があった。

また、特許文献２の折板型屋根板では、屋根材同士の接合部である内・外ハゼ側嵌合部の構造が円形断面の嵌合構造からなり、嵌合後は風の吹き上げによる負圧や、作業者の踏み込み等による押圧に対して安定した強度を有するものの、ハゼ締め加工性が良いとは言えず、そのハゼ締め加工時に外ハゼ側嵌合部頂部の曲げ位置が不揃いになりやすいことや、締め付け力が弱く、直進性が失われやすいという解決すべき課題が残っていた。

外ハゼの曲げ位置が一定にならない場合（例えば、図１１に示すように、外ハゼの通り芯が中心よりも右側（図１１（ａ））または左側（図１１（ｂ））に寄った場合）、ハゼ締め強度が低下してしまう。

また、内・外ハゼ側嵌合部が、三角形ハゼからなる場合には、ハゼ締め加工が容易で、強固に嵌着し、嵌合後は風圧に対して安定した強度を有するものの、外ハゼ側嵌合部の頂部の折れ目（折れ線）がシャープなため、既設屋根下地やタイトフレームの歪みに対応させ難く、外観の直進性や形状精度が悪いという問題があった。

また、金属板は、原板幅に許容差（０〜＋７ｍｍ）があり、その誤差を、金属板の両側縁部に形成される内ハゼ側嵌合部および外ハゼ側嵌合部が吸収することになるため、嵌合部の形状が金属板毎に変化してしまい、内ハゼ側嵌合部と外ハゼ側嵌合部とが完全に嵌着できないことがあった。

なお、このような嵌合式屋根材の施工工事では、施工時に外側からハゼ締め嵌合状態の良し悪しを判別しづらいため、屋根板のハゼ締め嵌合構造、例えば内・外ハゼ側嵌合部の形状をどのようにするかは、極めて重要なことである。

特開２００３−８２８２０号公報 実開昭５４−１８０１８号公報

上述した従来技術の場合、本発明の対象であるボルトレス施工屋根に見られる屋根材の浮き上がり、即ち風圧に起因する屋根材の浮き上がりが発生し易いこと、あるいは、ハゼ締め接合部の弛みや外れが生じやすいこと（特許文献１）また、ハゼ締め加工（電動シーマ加工）性や、稜線の直進性即ち屋根葺き外観の仕上がりについて改善の余地があること（特許文献２）、さらに内・外ハゼ側嵌合部の形状精度が悪いことや、曲げ剛性が小さく、特に受金具（タイトフレーム）のない個所における結合力が低いなどが指摘されていた。

そこで、本発明は、嵌合式折板屋根材を施工する場合に、内ハゼ側嵌合部ならびに外ハゼ側嵌合部による互いの支持力を向上させると共に、風の吹き上げによる負圧や、作業者の踏み込み等による押圧によってもハゼ締め接合部に弛みや外れが生じるようなことがない、高いハゼ締め具合（結合力）を有する嵌合式折板屋根材を提供することを目的とする。また、本発明は、金属板の原板幅の誤差に左右されることなく、外・内ハゼ側嵌合部の高い形状精度を有すると共に、ハゼ締め加工性に優れ、ハゼ締め外観形状が綺麗で、簡単かつ迅速に屋根葺きを行うことのできる嵌合式折板屋根材を提案することを目的とする。

従来技術が抱えている上述した問題点を克服して、上記の目的を実現するため鋭意研究した結果、発明者らは、以下の要旨構成に係る本発明を開発した。即ち、本発明は、矩形金属板の幅方向中央部に造形された基底部と、その基底部の幅方向両側端からそれぞれの斜め方向に起立させた傾斜側板部と、それらの傾斜側板部の上端部からそれぞれ水平方向に張出した水平部と、それらの水平部の遊端部にそれぞれ立設した内ハゼ側嵌合部および外ハゼ側嵌合部とからなり、これらの内・外ハゼ側嵌合部を介して、隣接する金属板同士を連結するようにしてなる嵌合式折板屋根材において、前記外ハゼ側嵌合部は；前記水平部の端縁から立ち上がる右脚部と、その右脚部の上端部に連接されて頂部に曲率の違う凸条部からなる折線を有するドーム形頭部と、そのドーム形頭部下端の張り出し部からの延在した位置に、前記凸条部を起点とする折り曲げによって内側に位置する内ハゼ側嵌合部の脚部をそれに沿って締め付けるハゼ締め加工の可能な左脚部と、からなる断面略茸形を呈するものであり、前記内ハゼ側嵌合部は；前記水平部の端縁から立ち上がる脚部と、その脚部の上端部に連接された山形頭部とからなる断面略傘形を呈するものである、ことを特徴とする嵌合式折板屋根材を提案する。

なお、本発明の上記屋根板においては、前記内ハゼ側嵌合部は、山形頭部の非脚部側に折り返し重畳部が形成されていること、前記外ハゼ側嵌合部の右脚部および内ハゼ側嵌合部の脚部は、各水平部の端縁からそれぞれ斜めに立ち上がるように形成されていること、前記傾斜側板は、高さ方向に１または複数の小段差が形成されていること、前記傾斜側板は、基底部に隣接する下端の曲げ始め位置に、基端部側に凹んだ大段差が形成されていること、および前記傾斜側板は、水平部に隣接する上端において、基端部側に凹んだ、張り出し凹部が形成されていること、がより好ましい解決手段を提供する。

上述した構成を採用した本発明では、外ハゼ側嵌合部を茸形とし、内ハゼ側嵌合部を傘形としたハゼ締め嵌合構造としたことにより、風の吹き上げや作業者の踏み込み等によって屋根板の左右どちらに圧力がかかったとしても、内ハゼ側嵌合部と外ハゼ側嵌合部とが、左右両側部に設けられた張り出し部において互いにぶつかり合い、屋根板の回転が拘束される故に、風の吹き上げによる負圧や作業者の踏み込み等による押圧によっても、この屋根材が回転してハゼ締め嵌合状態が簡単に弛んだり外れたりするようなことがなく、従って雨の侵入を効果的に防ぐことができる。

また、本発明にかかる屋根材によれば、外ハゼ側嵌合部のドーム形頭部の頂部に予め折り線を設けたので、ハゼ締め加工（シーマ加工）が容易で、稜線（尾根）の直進性（通り芯）が高く、屋根下地やタイトフレームの歪みに起因する施工誤差を吸収しやすくなり、屋根葺き外観形状が綺麗に仕上がる。

さらに、本発明によれば、内・外ハゼ側嵌合部によるハゼ締め嵌合状態の結合力が強く、しかも内ハゼ側嵌合部に折返し重畳部を具えるので、該内ハゼ側嵌合部の形状精度が高く、ハゼ締め後の形状安定性および嵌着力に優れる。

さらに、本発明では、基底部からの立上がり側板を傾斜させたことにより、屋根板の基底部から嵌合部頂部までの山高さを高くし、屋根板の曲げ剛性を向上させることができる。

本発明に係る嵌合式折板屋根材の一実施形態を示す正面図である。 上記実施形態の屋根材の、ハゼ締め加工した後の内・外ハゼ側嵌合部の拡大端面図である。 上記実施形態の屋根材の、ハゼ締め加工した後の内・外ハゼ側嵌合部の一変形例を示す拡大端面図である。 本発明に係る嵌合式折板屋根材の上記実施形態を受金具（タイトフレーム）に取り付けた状態の一部を示す正面図である。 本発明に係る嵌合式折板屋根材のさらに他の一実施形態を示す正面図である。 本発明に係る嵌合式折板屋根材のさらに他の一実施形態を示す正面図である。 本発明に係る嵌合式折板屋根材のさらに他の一実施形態を示す正面図である。 本発明に係る嵌合式折板屋根材のさらに他の一実施形態を示す正面図である。 本発明に係る嵌合式折板屋根材のさらに他の一実施形態を示す正面図である。 本発明に係る嵌合式折板屋根材のさらに他の一実施形態を示す正面図である。 従来例である丸ハゼ式の嵌合式折板屋根材の形態を示す正面図である。

以下に、この発明について代表的な実施形態を挙げて説明する。
図１に示す、本発明に係る嵌合式折板屋根材の一実施形態は、矩形状金属板を幅方向に波形に屈曲成形したものであって、幅方向の中央部に造形される基底部１に対し、その幅方向両側端からそれぞれ斜め上方に折り起して起立させた傾斜側板部２、２’を連設し、さらにそれらの傾斜側板部２、２’のそれぞれの上端部からは、水平方向に張り出した水平部３、３’を連設し、そしてそれらの水平部３、３’の遊端部には、後で詳述する外ハゼ側嵌合部４および内ハゼ側嵌合部５をそれぞれ曲成してなるものである。

かかる本実施形態の屋根材は、一の屋根板の内ハゼ側嵌合部５に対し、後述する受金具を介して他の屋根板の外ハゼ側嵌合部４を上から被せて嵌合させて順次につなぎ合わせ、隣接する屋根材同士を幅方向に、ボルトレス施工方式により屋根葺きするものである。なお、本実施形態の屋根板の形状および構造の説明は、主に該屋根材の断面形状に基づいて述べる。

本実施形態の屋根材における特徴的な構成は、外ハゼ側嵌合部４および内ハゼ側嵌合部５の断面形状、およびこれらのハゼ締め加工時の嵌合構造にある。そこで、まず外ハゼ側嵌合部４について説明する。この外ハゼ側嵌合部４は、図２に示すように、屋根の傾斜側板部２から張り出した水平部３の遊端部の位置にあって、ハゼ締め加工前の状態が略垂直に立ち上がる基底部側脚部としての右脚部４ａと、その右脚部４ａの上端部に連設されたドーム形頭部４ｂと、この頭部４ｂの延長上に、ハゼ締め加工後に内ハゼ側嵌合部５の脚部５ａに沿うように延在する側端部側脚部としての左脚部４ｃとを連設してなるものであって、断面形状が略茸形を呈し、前記内ハゼ側嵌合部５全体を包囲するように被せるものである。ここで、ドーム形頭部４ｂには、その頂部に折れ曲がりの起点となるべき、他とは曲率の異なる（曲率半径の小さい）部分が、その幅方向両側の他の（曲率半径の大きい）部分に対し滑らかに連なるように形成してある。

これに対し、内ハゼ側嵌合部５は、図２に示すように、前記傾斜側板部２’から張り出した水平部３’の遊端部の位置にあって、略垂直に立ち上がる脚部５ａと、その脚部５ａの上端部に連設して形成された山形頭部５ｂとからなり、全体の断面形状が略傘形を呈するものである。

本実施形態の屋根材によれば、図２に示すように、外ハゼ側嵌合部４を内ハゼ側嵌合部５の上に被せた後、外ハゼ側嵌合部４の左脚部４ｃを、点線で示した位置から実線で示す位置まで押し下げ、該左脚部４ｃによって内側に位置する内ハゼ側嵌合部５の脚部５ａを締め付けることにより、強固にハゼ締め加工することができる。

すなわち、本実施形態では、図に矢印で示したような方向に、風の吹き上げ等による負圧が、屋根板の左右どちらにかかったとしても、あるいは作業者の踏み込み等による押圧力が屋根板の左右どちらにかかったとしても、外ハゼ側嵌合部４のドーム形頭部４ｂ下端の左右張り出し部４ｅ、４ｅ’と、内ハゼ側嵌合部５の山形頭部５ｂ下端の左右張り出し部５ｄ、５ｄ’とが互いにぶつかり合い、屋根板の回転が拘束されることになり、嵌合が弛んだり、外れることを防ぐことができる。

なお、この内ハゼ側嵌合部５には、非脚部側すなわち遊端部側の下面に折り返して重ね合わせた折り返し重畳部５ｃが屈曲形成してある。これにより、山形頭部５ｂを補強することができ、ハゼ締め加工時の変形を抑えて形状の精度が向上するとともに、原板幅の許容差（誤差）を、この折り返し重畳部５ｃによって吸収することができるため、内ハゼ側嵌合部５を常に同じ形状に維持することができ、内ハゼ側嵌合部５と外ハゼ側嵌合部４とを強固に嵌着させることができるようになる。なお、この折り返し重畳部５ｃは、図２のように内ハゼ側嵌合部５の下面側に折り返す他、内ハゼ側嵌合部５の上面側に折り返してもよい。

また、水平部３、３’は、基底部１側に向ってわずかに下向きに傾斜していることが好ましい。これにより、内ハゼ側嵌合部５と外ハゼ側嵌合部４とのハゼ締め接合部に水が浸入するのを防ぐことができる。

次に、図３は、上記実施形態における外ハゼ側嵌合部４および内ハゼ側嵌合部５の一変形例を示すものである。この変形例では、外ハゼ側嵌合部４については、右脚部４ａ’および左脚部４ｃ’がいずれも水平部３から斜めに立ち上がり、内ハゼ側嵌合部５については、水平部３’に連接される脚部５ａ’が斜めに立ち上がっているところに特徴がある。これにより、脚部を略垂直に立ち上がるように成形した図２の屋根材よりも、外ハゼ側嵌合部４および内ハゼ側嵌合部５として必要とする板幅を少なくすることができ、その分、屋根材の基底部１から嵌合部４、５頂部までの山高を高くすることができるため、屋根材全体の曲げに対する剛性、強度を向上させることができる。

また、この外ハゼ側嵌合部４のドーム形頭部４ｂには、その頂部に折れ曲がりの起点となるべき、他とは曲率の異なる（曲率半径の小さい）部分、即ち凸条部からなる折り線４ｄが明確に形成してある。この折り線４ｄを設けることで、該外ハゼ側嵌合部４は、ハゼ締め加工時に折れ曲がり始め位置がより明確に特定されて、成形がしやすくなると同時に、稜線（尾根）のばらつきがなく、また、屋根下地（梁材）やタイトフレームが不揃いで多少の位置ずれが生じていたとしても、通り芯のずれをぼかすことができ、屋根葺きの外観を美しく仕上げることができる。

そして、図２の場合と同様に、外ハゼ側嵌合部４と内ハゼ側嵌合部５は、内ハゼ側嵌合部５の上に外ハゼ側嵌合部４を被せた後、外ハゼ側嵌合部４の左脚部４ｃ’を図に点線で示した位置から実線で示した位置まで押し下げ、該左脚部４ｃ’によって内側に位置する内ハゼ側嵌合部５の脚部５ａを締め付けることにより、強固にハゼ締め加工することができる。

本実施形態の屋根材において、外ハゼ側嵌合部４および内ハゼ側嵌合部５を実質的に支えている傾斜側板部２、２’には、基本的に、図１に示すように１〜複数個の小段差２ａ、２ｂが形成されるとともに、水平部３、３’と隣接する上端部分において基底部１側に凹んだ所謂”アゴ”と称される張り出し凹部２ｃ、２ｃ’が形成されており、これらの張り出し凹部２ｃ、２ｃ’は以下に述べるように、タイトフレーム６の側板から切り起された爪片７、７’と係合されるために機能している。

図４は、屋根下地に固定された受金具（タイトフレーム）６上に、本実施形態の屋根材を取り付けた状態を示している。この図から明らかなように、この屋根材の、タイトフレーム６への取り付けは、該タイトフレーム６の両側面上部に突設した爪片７、７’を介して行うが、このとき該屋根材の基底部１をタイトフレーム６の底部に落とし込むと同時に、傾斜側板部２、２’の、水平部３、３’に隣接する上端に設けた張り出し凹部２ｃ、２ｃ’に、前記爪片７、７’を係止させることにより行う。

そして、上述の如くして先に取り付けた側の屋根材の内ハゼ側嵌合部５に対し、次に施工する屋根材の外ハゼ側嵌合部４を上から覆い被さるように嵌合させる。その後、図示しない電動シーム加工機（シーマ）によって、図２または図３に示すように、外ハゼ側嵌合部４の右脚部４ａ、左脚部４ｃをハゼ締め加工することで、外ハゼ側嵌合部４および内ハゼ側嵌合部５は、図２または図３に実線で示したように互いにしっかりと嵌合した状態になる。

また、図３に示す変形例では、外ハゼ側嵌合部４の右脚部４ａ’および左脚部４ｃ’と内ハゼ側嵌合部５の脚部５ａ’とを斜めに立ち上がるように形成したため、一定の原板幅（例えば７６２ｍｍ）を有する金属板を使うときに、嵌合部の脚部を略垂直に立ち上げた屋根材に比べて脚部の板材が少なくてすむので、嵌合部の頂部までの山高さを大きくすることができ、屋根材全体の曲げに対する剛性、強度を向上させることができる。

その他、本発明では、外ハゼ側嵌合部４、内ハゼ側嵌合部５および傾斜側板部２、２’の組み合わせについて、図５〜１０に示すような実施形態が考えられる。そのうち、図５に示すものは、図２に示す外ハゼ側嵌合部４および内ハゼ側嵌合部５が配設されてなり、傾斜側板部２、２’の形状が、１個の小段差とともに、水平部３、３’と隣接する上端部分において基底部１側に凹んだ張り出し凹部２ｃ、２ｃ’を有する例である。

図６に示すものは、該傾斜側板部２、２’の形状が、２個の小段差とともに、水平部３、３’と隣接する上端部分において基底部１側に凹んだ張り出し凹部２ｃ、２ｃ’を有すると同時に、基底部１に隣接する下端の曲げ始め位置において、基底部１側に凹んだ大段差２ｄ、２ｄ’を有する例であり、図７に示すものは、図６に示す例において、外ハゼ側嵌合部４および内ハゼ側嵌合部５が、図３に示す構造を有するものであって、外ハゼ側嵌合部４および内ハゼ側嵌合部５の脚部４ａ’、 ４ｃ’、５ａ’が傾斜している例である。

図８に示すものは、傾斜側板部２、２’に段差が全くない場合の例であり、図９に示すものは、張り出し凹部がなく、傾斜側板部２、２’の基底部１に隣接する下端の曲げ初め位置に位置する大段差２ｄ、２ｄ’および小段差２ａ、２ａ’が形成されている例であり、図１０に示すものは、図９に示す傾斜側板部２、２’に対し、図３に示す、脚部４ａ’、 ４ｃ’、５ａ’が傾斜した外ハゼ側嵌合部４および内ハゼ側嵌合部５を配設した例である。

本発明は、一般住宅や学校、ガレージ、工場、倉庫、店舗、集会場、体育館等の屋根葺材として利用することができる。

１ 基底部
２、２’ 傾斜側板部
２ａ、２ａ’、２ｂ、２ｂ’ 小段差
２ｃ、２ｃ’ 張り出し凹部
２ｄ、２ｄ’ 大段差
３、３’ 水平部
４ 外ハゼ側嵌合部
４ａ、４ａ’ 右脚部
４ｂ ドーム形頭部４ｂ
４ｃ、４ｃ’ 左脚部
４ｄ 折り線
４ｅ、４ｅ’ 張り出し部
５ 内ハゼ側嵌合部
５ａ、５ａ’ 脚部
５ｂ 山形頭部
５ｃ 折り返し重畳部
５ｄ、５ｄ’ 張り出し部
６ 受金具
７、７’ 爪片

Claims (6)

1. 矩形金属板の幅方向中央部に造形された基底部と、その基底部の幅方向両側端からそれぞれの斜め方向に起立させた傾斜側板部と、それらの傾斜側板部の上端部からそれぞれ水平方向に張出した水平部と、それらの水平部の遊端部にそれぞれ立設した内ハゼ側嵌合部および外ハゼ側嵌合部とからなり、これらの内・外ハゼ側嵌合部を介して、隣接する金属板同士を連結するようにしてなる嵌合式折板屋根材において、
   前記外ハゼ側嵌合部は；
   前記水平部の端縁から立ち上がる右脚部と、その右脚部の上端部に連接されて頂部に曲率の違う凸条部からなる折線を有するドーム形頭部と、そのドーム形頭部下端の張り出し部からの延在した位置に、前記凸条部を起点とする折り曲げによって内側に位置する内ハゼ側嵌合部の脚部をそれに沿って締め付けるハゼ締め加工の可能な左脚部と、からなる断面略茸形を呈するものであり、
   前記内ハゼ側嵌合部は；
   前記水平部の端縁から立ち上がる脚部と、その脚部の上端部に連接された山形頭部とからなる断面略傘形を呈するものである、
   ことを特徴とする嵌合式折板屋根材。
2. 前記内ハゼ側嵌合部は、山形頭部の非脚部側に折り返し重畳部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の嵌合式折板屋根材。
3. 前記外ハゼ側嵌合部の右脚部および内ハゼ側嵌合部の脚部は、各水平部の端縁からそれぞれ斜めに立ち上がるように形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の嵌合式折板屋根材。
4. 前記傾斜側板は、高さ方向に１または複数の小段差が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の嵌合式折板屋根材。
5. 前記傾斜側板は、基底部に隣接する下端の曲げ始め位置に、基端部側に凹んだ大段差が形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の嵌合式折板屋根材。
6. 前記傾斜側板は、水平部に隣接する上端において、基端部側に凹んだ、張り出し凹部が形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の嵌合式折板屋根材。

Images