JP5350551B1 - 屋根上構造物支持金具 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の山部を有した屋根に固定して屋根上構造物を支持する屋根上構造物支持金具において、山部の大きさが異なる屋根に対してでも固定可能にできるようにする。
【解決手段】屋根上構造物を支持する支持部２２を上面に有し、山部５２の頂面５３に載置される固定部材２１と、固定部材２１の左右両側に保持される左右一対の挟持部材３１と、これら固定部材２１と挟持部材３１の上下方向の中間部を保持して固定部材２１と挟持部材３１とを結合するとともに、挟持部材３１を前記固定部材２１方向に締め付ける締結軸部４１を備える。固定部材２１と挟持部材３１との間には、上下方向及び左右方向の相対変位を許容して相対回転可能にする係合構造を形成し、挟持部材３１の下部には、締結軸部４１の締め付けによって屋根５１の凹所５５に左右方向から圧接する挟持片３２を備える。
【選択図】図１

Description

この発明は、たとえば折板等で構成される屋根の上に太陽光パネルや雪止め金具等の屋根上構造物を取り付けるための屋根上構造物支持金具に関し、より詳しくは、大きさが異なる固定対象にでも固定を可能とすることができるような屋根上構造物支持金具に関する。

屋根上構造物支持金具として、下記特許文献１に開示の金具を提案した。この金具は、折板屋根の馳部に固定するもので、左右一対の挟持片と、これらを連結するとともに締め付けて馳部に対して固定するボルトからなる固定具と、挟持片間の上端部に上へ向けて保持されて屋根上構造物を固定する取付ボルトで構成されている。

このような構成の金具では、左右一対の挟持片は上端の対向側の角が支点となって回転自在である。このため、固定具を緩めて挟持片の下部を左右に開いても、挟持片の上端部は閉じたままであるので、取付ボルトは保持された状態を維持される。したがって、折板屋根に対する固定は、左右の挟持片を開いて馳部に被せてから、固定具を締め付けるだけでよく、取付ボルトを不測に落としてしまったりすることはなく、固定作業は簡単である。

金具の固定状態においては、挟持片は折板屋根の馳部を締め付けるとともに、挟持片の下端は折板屋根の上面に接触する。また左右一対の挟持片の上端は、平らになって屋根上構造物を支える。

登録実用新案第３１６４０２０号公報

特許文献１の金具は、固定作業中に取付ボルトを落としたりすることはなく固定作業は容易であり、簡素な構成でありながらも強固な固定状態が得られるので、好評を得ている。

しかしながら、金具の固定状態においては、前述のように挟持片の下端は折板屋根の上面に接触し、挟持片の上端は平らになる構造であるので、一定の大きさの折板屋根に対しては固定ができるが、大きさが少しでも異なる折板屋根に対しては適切な固定ができない。

そこで、この発明は、山部の大きさが異なる屋根に対してでも固定可能にできるようにすることを主な目的とする。

そのための手段は、上方に突出する山部の頂面よりも下方の左右に左右方向に凹む凹所を有した屋根の上に固定されて、屋根上構造物を支持する屋根上構造物支持金具であって、前記屋根上構造物を支持する支持部を上面に有し、前記山部の頂面に載置される固定部材と、該固定部材の左右両側に保持される左右一対の挟持部材と、これら固定部材と挟持部材の上下方向の中間部を保持して固定部材と挟持部材とを結合するとともに、前記挟持部材を前記固定部材方向に締め付ける締結軸部を備え、前記固定部材と前記挟持部材との間には、上下方向及び左右方向の相対変位を許容して相対回転可能にする係合構造が形成され、前記挟持部材の下部には、前記締結軸部の締め付けによって前記屋根の凹所に圧接する挟持片が形成され、前記挟持部材の前記挟持片より上方に、前記締結軸部を通す連結片を備えるとともに、該連結片の上端に、前記固定部材に向けて延びて固定部材との間を離間する間隔保持片を有し、該間隔保持片の先端に、固定部材に当接する当接部を有する屋根上構造物支持金具である。

この構成では、固定部材と挟持部材との間の係合構造と、固定部材と挟持部材を結合する締結軸部が、固定部材に対する左右の挟持部材の回転を許容する。係合構造部分では、挟持部材が固定部材に対して上下方向にも左右方向にも移動可能であり、挟持部材と締結軸部の間では、挟持部材が締結軸部上で締結軸部の軸方向に回転可能である。このため締結軸部を備えていても、挟持部材は固定部材の左右両側で、挟持部材の下部を開閉する方向に一定範囲内において回転可能である。屋根上構造物支持金具を屋根に対して固定するには、挟持部材の下部を左右に開いてから、屋根の山部に被せて固定部材を頂面に載置し、締結軸部で締め付けを行う。

屋根上構造物を固定した状態においては、挟持部材の挟持片が屋根の凹所に圧接して、抜け止め状態で固定がなされる。挟持片が凹所に圧接する構成であるので、挟持部材の角度が一定でなくても適切な圧接状態、挟持状態が得られる。

また固定部材の上面が屋根上構造物を支える。固定部材の上面は挟持部材の角度にかかわりなく一定で、平らであるので、屋根上構造物の支持が確実に行える。

この発明によれば、山部の大きさが異なる屋根に対してでも適切な固定ができるので、固定対象を拡大し、利便性を向上できる。

屋根上構造物支持金具の固定状態の正面図。 屋根上構造物支持金具の斜視図。 屋根上構造物支持金具の分解斜視図。 屋根上構造物支持金具の締結軸部部分での縦断面図。 屋根上構造物支持金具の係合構造部分での縦断面図。 挟持部材を固定部材に対して組み付けるときの状態を示す断面図。 屋根上構造物支持金具の固定状態の断面図。 屋根上構造物支持金具の固定状態の断面図。 他の例に係る挟持部材の正面図と側面図。

この発明を実施するための一形態を、以下図面を用いて説明する。
図１は、屋根５１の上に屋根上構造物を取り付けるための屋根上構造物支持金具１１（以下、「支持金具」という）の使用状態の正面図であり、図２は支持金具１１の斜視図、図３はその分解斜視図である。図１において、前記屋根５１を固定するタイトフレームと、これを支持する下地材と、前記屋根上構造物の図示は、便宜上省略している。

図１に仮想線で示したように、この発明の支持金具１１は、形状寸法の異なる屋根５１に対しても固定できるように構成されている。

まず、屋根５１の形状について簡単に説明する。
屋根５１は折板からなるもので、上方に突出する複数の山部５２が左右方向に離間配置されている。山部には、平らな頂面５３と、この頂面５３を有する頭部から左右方向に末広がり状に延びるも裾部５４を有する。頂面５３より下方の左右両側には、左右方向に凹む凹所５５を有している。凹所５５は正面視三角形状であり、凹所５５の下には前記裾部５４が連続して形成されている。このため山部５２は、全体として、頭部より下に前記凹所５５からなるくびれ部分を有する形状である。

山部５２の各部の大きさや形状、具体的には頂面５３の形状や、頂面５３の左右方向の長さ（幅）、頂面５３に対する凹所５５の高さ、左右の凹所５５間の間隔には、折板によって違いがある。

つぎに、支持金具１１について説明する。
支持具１１は、前記屋根５１の山部５２に固定されて屋根上構造物を支持するものであり、山部５２の頂面５３に載置される固定部材２１と、この固定部材２１を左右両側から挟むように保持される左右一対の挟持部材２１と、これら固定部材２１と挟持部材３１を結合する締結軸部４１を有する。

この締結軸部４１は、前記１個の固定部材２１と２個の挟持部材３１の全体を左右方向に貫通する長さの締結ボトル４２と、この締結ボルト４２の雄ねじに螺合する締結ナット４３で構成されている。締結ボルト４１には、締結ナット４３のほかに座金４４とばね座金４５を備える。

前記固定部材２１は、金属板をプレス加工して形成され、縦断面形状はハット型である。すなわち、固定部材２１は、前記屋根上構造物を支持する平らな支持部２２を上面に有し、この支持部２２の左右方向両側から下に延びる脚部２３を有し、これら脚部２３の下端には、左右方向外側に広がり前記山部５２の頂面に接する接地部２４を有した形状である。

これら支持部２２と脚部２３と接地部２４における屋根５１の勾配方向に対応する方向（以下、「前後方向」という）の長さは同一であり、固定部材２１の高さよりも長く設定されている。

支持部２２は、中央（前後方向と左右方向の中心）に貫通穴２２ａを有する。この貫通穴２２ａは、屋根上構造物を固定するための固定ボルト１５を保持するためのもので、固定ボルト１５は支持部２２の下から挿入して保持される。保持した固定ボルト１５を回転不能にするため、支持部２２の下面の左右方向の幅（内のり）は、固定ボルト１５の頭部１５ａの平面同士を結ぶ差し渡し長さに嵌合対応する長さに設定されている。

固定部材２１の上端角部、つまり支持部２２の左右方向の両端と脚部２３の上端部には、前記挟持部材３１を着脱可能に係合するための係合穴２５を備える。係合穴２５は、固定部材２１と挟持部材３１を係合し合う係合構造の一部である。この係合穴２５は、脚部２３の上端部の所定高さの範囲を脚部２３の厚さぶんだけ略方形状に切り欠いて形成されている。係合穴２５の下端位置には、前後方向の内側に向けて切り込む切り込み溝２５ａを有する。

このような形状の係合穴２５は、固定部材２１の前後方向の両側部に、間隔をあけて形成される。

前記脚部２３は、上下方向の中間部であって前後方向の中間位置に、前記締結ボルト４２を挿通する円形の挿通穴２６を備えている。挿通穴２６の大きさは、締結ボトル４２の太さに対応する大きさである。

前記接地部２４は、固定部材２１を安定して載置できるように適宜広さの面積を有する。

前記挟持部材３１は、固定部材２１の左右両側に、下部を開閉する方向に相対回転可能に保持されるものであり、前記固定部材２１と同様に金属板をプレス加工して形成されている。左右に配設される２個の挟持部材３１は同一形状である。また挟持部材３１の前後方向の長さは、固定部材２１と同じである。

挟持部材３１の下部には、前記締結軸部４１による締め付けで前記屋根５１の凹所５５に圧接する挟持片３２が形成されている。挟持片３２は、凹所５５に嵌合対応するような正面視三角形状の一角を形作るように折曲して形成されている。

挟持片３２の上には、挟持片３２を屋根５１の凹所５５に圧接して抜け止め可能な係合状態にしたときに上方に延びる連結片３３が連設され、この連結片３３の上端には、前記固定部材２１に向けて延びて固定部材２１との間を適宜間隔に離間する間隔保持片３４を有する。連結片３４は、実質的に平板状に形成され、上下方向の中間部であって前後方向の中間位置に、前記締結ボルト４２を通す挿通穴３６を有している。間隔保持片３４の先端には、固定部材２１に当接する当接部３５が形成されている。間隔保持片３４の長さは、固定対象たる屋根５１の山部５２のうち、凹部５５間隔が最も狭いものに適用して固定を行った場合に、連結片３４が垂直または略垂直になるような長さに設定される。

前記連結片３３の挿通穴３６は、締結ボルト４２の太さに対応する大きさの略円形で、固定部材２１側の角に、図４に示したように角アール部３６ａを有する。この角アール部３６ａは、挟持部材３１を締結ボルト４２の軸方向に相対回転可能にするための部分である。つまり、角アール部３６ａは、固定部材２１に対する挟持部材３１の前記相対回転を許容することに資する。角アール部３６ａは縦断面形状が円弧状であるので、挟持部材３１との角度がどのような角度になっても安定した相互関係を保持できる。角アール部３６ａに代えて、面取り部を形成してもよい。

挿通穴３６の周囲、具体的には上方には、締結ボルト４２の六角の頭部４２ａに接して回り止めを行う凸状の回り止め部３３ａが切り起こしによって形成されている。

連結片３３と挟持片３２と、これらの間の部分には、補強のために、膨出形成された一体のリブ３３ｂを有している。リブ３３ｂは適宜の形状に形成される。このリブ３３ｂのほか、連結片３３には、強度の向上のため、前後方向の両端に、固定部材２１と反対側の方向に曲がる折り返し片３３ｃを備えている。

前記間隔保持片３４の先端における前記固定部材２１の係合穴２５に対応する位置には、前記固定部材２１の係合穴２５に挿入保持される係合片３７を有する。係合片３７は、係合穴２５に挿入可能な幅の係合片本体３８と、この係合片本体３８の先端縁の幅方向の一端に連設されて、係合穴２５の切り込み溝２５ａに入る抜け止め片３９を有する。

係合片本体３８の基部には、固定部材２１の支持部２２の肉厚ぶん下がる段差３８ａを有し、段差３８ａの先に水平部３８ｂと傾斜部３８ｃが連設されている。水平部３８ｂの長さは、図５に示したように、前記係合穴２５内で、係合片３７を左右方向に相対変位を可能にする長さである。傾斜部３８ｃの先端部に前記抜け止め片３９が形成される。

係合片３７は、係合穴２５内で左右方向に相対変位するほか、上下方向にも相対変位できるように、前記係合穴２５の高さは、係合片２７の水平部３８ｂの厚みより高く設定されている（図５参照）。

間隔保持片３４の先端における係合片３７の間の部分には、前記当接部３５が垂設されている。当接部３５は、前記連結片３３と平行な板状である。

係合穴２５は切り込み溝２５ａを有し、係合片３７は抜け止め片３９を有するので、係合片３７を係合穴２５に挿入しようとしても、上方からは挿入できない。このため、挟持部材３１を固定部材２１に対して係合するときには、図６に示したように、挟持部材３１の下部を固定部材２１側に傾けてから、係合穴２５に係合片３７を挿入する。挿入して抜け止め片３９が切り込み溝２５ａを通り抜けると、挟持部材３１は固定部材２１の側面に並ぶような姿勢に回転できるので、係合が可能である。

このような構成の支持金具１１は、固定部材２１に挟持部材３１と固定ボルト１５を組み付けて、締結軸部４１で一体化した状態で現場に搬入され、次のように使用される。

まず、締結軸部４１を緩めて、挟持部材３１の下部をひらけるようにする。
前記のように、係合片３７が係合穴２５内で上下方向及び左右方向の相対変位を許容される上に、連結片３３の挿通穴３６の固定部材２１側の角に角アール部３６ａを有するので、挟持部材３１は、前記当接部３５の上端部分が固定部材２１の左右両側面に接した状態または近接した状態で、締結ボルト４２に支えられながら固定部材２１に対して相対回転可能である。

固定部材２１と挟持部材３１との間の係合構造は＜抜け止め片３９と切り込み溝２５ａを有するので、挟持部材３１を開いても、締結軸部４１で保持されている以上、大きくガタつくことはなく、不測に分離してしまうこともない。運搬中でも同様に、がたつきや不測の分離を防止できるので、現場での作業は円滑に行える。

また、固定ボルト１５は固定部材２１の下から挿入されて保持されるが、固定ボルト１５の下方には締結ボルト４２が存在するので、固定ボルト１５が不測に脱落することもない。

つぎに、挟持部材３１の下部を開いて、屋根５１の山部５２に載せる。
固定部材２１の接地部２４は、山部５２の頂面５３に面接触して、挟持部材３１の挟持片３２は山部５２の凹所５５に左右方向から接触可能な状態となる。この状態で締結軸部４１の締結ナット４３を締め付けると、屋根５１に対する固定は完了する。つまり締め付けを行うと、挟持部材３１は固定部材２１側に移動しながら、挟持片３２を凹所５５に接触させる。このとき、挟持部材３１の当接部３５が固定部材２１に接していなければ、さらなる締め付けによって、挟持部材３１は締結ボルト４２上で回転して角度を変え、当接部３５を固定部材２１に接触すると締め付け状態が得られる。挟持部材３１の回転は、挟持片３２を上方に引き上げるように変位する。締結ボルト４２に接する挟持部材３１の挿通穴３６には角アール部３６ａを備えているので、挟持部材３１の回転は、円滑に行われ、いずれの角度になっても締結ボルト４２との相対関係は安定性が高い。

挟持状態において、支持金具１１は山部５２の頭部を抱え込んだ状態であり、抜け止め状態になって、固定部材２１は頂面５３の上で安定する。図７は、山部５２の凹所５５間の間隔が狭い屋根５１に対する固定状態の断面図であり、図８は、図７の屋根５１の場合よりも凹所５５間の間隔が広い屋根５１に対する固定状態の断面図である。これらの図に示すように、同一の支持金具１１でありながら、いずれの場合でも安定性のある強固な固定状態が得られる。

このあと、固定部材２１に保持した固定ボルト１５を利用して、屋根上構造物を固定する。

このように、支持金具１１を屋根５１に固定するには、締結軸部４１を緩めて山部５２に載せたのち、締結軸部４１を締めるだけでよいので、作業は至って簡単である。固定作業にあたっては、固定ボルト１５や挟持部材３１が分離してしまうことはないので、作業に煩雑さはなく、極めて円滑に行える。

そのうえ、挟持片３２を有する挟持部材３１は、固定部材２１の左右方向の外側で回転するので、固定部材２１の左右方向の中間位置を支点にして回転する場合と比べて、回転量に対する上下方向の移動量を小さくすることができる。換言すれば、挟持部材３１の回転に伴って凹所５５に向けて移動する挟持片３２の入り込み角度が緩くなる。このため、挟持片３２の適切な圧接を可能とする凹所５５の高さや左右方向位置の範囲が拡大する。この結果、凹所５５の高さや左右方向の位置が違う山部５２を有した屋根５１に対しても、支持金具１１を固定できることになる。

しかも、固定状態においては、挟持部材３１の角度に関わらず、固定部材２１の平らな支持部２２が屋根上構造物を支持するので、屋根上構造物の支持が安定して行える。また固定状態は、挟持片３２が凹所５５に入り込むように圧接して得られるので、挟持部材３１の角度にかかわらず、所望の固定状態が得られる。

したがって、山部５２の大きさが異なる屋根５１に対してでも適切な固定ができる。このため、一つの支持金具１１が使用できる固定対象が拡大し、利便性が向上する。

また、支持金具１１は、主に三種類の部材からなり、左右一組の挟持部材３１は同一形状であるので、構成は簡素であり、部品点数も少ないので、安価に製造できる。

このような効果は、固定ボルト１５の頭部１５ａを保持する部分の大きさを回り止め可能とする大きさに設定したことや、挟持部材３１の連結片３３に締結ボルト４２の頭部４２ａを回り止めする回り止め部３３ａを設けたことによって、固定ボルト１５や締結ボルト４２に根角ボルトを用いる必要をなくしたことからも得られる。

以下、その他の例について説明する。この説明において、先の構成と同一のまたは同等の部位については同一の符号を付して、その詳しい説明を省略する。

図９は、他の例にかかる挟持部材３１の正面図（図９（ａ））と側面図（図９（ｂ））である。この挟持部材３１では、連結片３３の回り止め部３３ａを挿通穴３６の上方のほか、下方にも備えている。下方の回り止め部３３ｄは、前記の例と同様に切り起こしにより形成されている。一方、上方の回り止め部３３ｅは、打ち出しにより膨出形成されている。図示例では、長円形状に膨出させた例を示したが、点状であってもよい。

このように上下に凸状の回り止め部３３ｄ，３３ｅを備えると、一方だけに備えた場合とは異なって、締結軸部４１を占めたときに締結ボルト４２に備える座金４４の傾きを抑制できる。

また、連結片３３と挟持片３２に形成する補強用のリブ３３ｂは、前記のリブ３３ｂの形状よりも膨出部分を広く、より入り組んだ形状にしている。このようにして所望の強度が得られれば、前記の折り返し片３３ｃを省略することもできる。

この発明の構成と、前記一形態の構成との対応において、
この発明の係合構造は、前記係合穴２５と係合片３７に対応し、
同様に、
固定部材の上端部は、前記支持部２２に対応するも、
この発明は、前記の構成のみに限定されるものではなく、その他の構成を採用することもできる。

たとえば、支持金具１１は、屋根上構造物をボルトで固定するものでなくてもよい。つまり、固定部材２１の支持部２２には、固定ボルト１５以外のものを保持してもよく、係止するだけの部分を備えたものであってもよい。

また締結ボルト４２は、支持金具１１の全体を左右方向に貫く構造ではなく、固定部材２１の左右両側から左右方向外側に向けて延びる２本の締結ボルトを構成することもできる。

挟持部材の当接部は、板状ではなく、縦断面円弧状に形成することもできる。

１１…屋根上構造物支持金具
１５…固定ボルト
２１…固定部材
２２…支持部
２２ａ…貫通穴
２５…係合穴
３１…挟持部材
３２…挟持片
３３…連結片
３４…間隔保持片
３５…当接部
３６…挿通穴
３６ａ…角アール部
３７…係合片
４１…締結軸部
４２…締結ボルト
４３…締結ナット
５１…屋根
５２…山部
５３…頂面
５５…凹所

Claims (5)

1. 上方に突出する山部の頂面よりも下方の左右に左右方向に凹む凹所を有した屋根の上に固定されて、屋根上構造物を支持する屋根上構造物支持金具であって、
   前記屋根上構造物を支持する支持部を上面に有し、前記山部の頂面に載置される固定部材と、
   該固定部材の左右両側に保持される左右一対の挟持部材と、
   これら固定部材と挟持部材の上下方向の中間部を保持して固定部材と挟持部材とを結合するとともに、前記挟持部材を前記固定部材方向に締め付ける締結軸部を備え、
   前記固定部材と前記挟持部材との間には、上下方向及び左右方向の相対変位を許容して相対回転可能にする係合構造が形成され、
   前記挟持部材の下部には、前記締結軸部の締め付けによって前記屋根の凹所に圧接する挟持片が形成され、
   前記挟持部材の前記挟持片より上方に、前記締結軸部を通す連結片を備えるとともに、
   該連結片の上端に、前記固定部材に向けて延びて固定部材との間を離間する間隔保持片を有し、
   該間隔保持片の先端に、固定部材に当接する当接部を有する
   屋根上構造物支持金具。
2. 前記挟持部材における前記締結軸部を通す挿通穴の角が、挟持部材の前記相対回転を許容する角アール部又は面取り部を有する
   請求項１に記載の屋根上構造物支持金具。
3. 前記係合構造が、前記固定部材の上端角部に形成された係合穴と、
   前記挟持部材に形成され前記係合穴に挿入される係合片で構成された
   請求項１または請求項２に記載の屋根上構造物支持金具。
4. 前記締結軸部が、左右方向全体に貫通した１本のボルトと、該ボルトに螺合するナットで構成された
   請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の屋根上構造物支持金具。
5. 前記固定部材の上端部に、屋根上構造物固定用のボルトを下から挿入する貫通穴が形成されるとともに、
   前記上端部の内のりが、前記ボルトの頭部を回転不能に保持する幅である
   請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の屋根上構造物支持金具。
   

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