JP5527290B2 - 支持金具 - Google Patents
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Description
また、特開平10―231591号公報では、取付金具(支持金具に相当)の差込み係止片を金属横葺き屋根の軒側ハゼ部に引っ掛けるとともに、取付金具のもう一つの差込み係止片と狭持片とで金属横葺き屋根の棟側ハゼ部を狭み込み、その狭持片をボルトで締め付けて固定する技術が開示されている。なお、太陽電池モジュールや太陽熱利用温水器等の機器は、ボルト、ナットで取付金具に固定される。
いずれの技術も、支持金具を屋根に固定する際にネジ、釘を用いないため、屋根に穴を開けることがなく、雨漏りの発生する恐れがない。
図1はこの発明を実施するための実施の形態1における支持金具および設備の施工状態図、図2、図3、図4はそれぞれ支持金具本体の斜視図、側面図、平面図である。図5は金属横葺き屋根を施工した状態を示す側面図、図6は屋根上に太陽電池モジュールを設置した状態の外観図である。これらの図により、実施の形態1を説明する。
図1において、支持金具1は支持金具本体2、金具固定ボルト3、設備固定ボルト4により構成されている。支持金具本体2は金具固定ボルト3により金属横葺き屋根10に固定され、その支持金具本体2には設備固定ボルト4により機器取付用部材である縦ラック11が取り付けられる。縦ラック11にはもう一つの機器取付用部材である横ラック12が取り付けられて、さらに横ラック12には設置機器である太陽電池モジュール13が取り付けられる。このようにして、建造物の屋根上に設備としての機器取付用部材および太陽電池モジュール13が支持金具1を用いて設置される。
また、設備支持部21の中央付近には、長辺方向に延びるボルト用貫通穴としての長穴26が開口している。本実施の形態では、設備取付手段として設備支持部21、長穴26、設備固定ボルト4(図1参照)により構成される場合を示す。
また、設備支持部21の長辺方向の側部は下方に折り曲げられ、折り返し部27を形成している。
なお、支持金具本体2は鋼板製であり、要求される固定強度に応じて、材質、板厚が選定される。また、強度を向上させるために曲げ部や平面部にリブ等を設けてもよい。
屋根上への葺設の仕方を説明する。釘打ち凹部102に釘を打って金属横葺き屋根10aを屋根上に固定する。金属横葺き屋根10aの嵌合凸部101に、別の金属横葺き屋根10bの嵌合凹部103を嵌合させた後、金属横葺き屋根10bの釘打ち凹部102に釘を打って金属横葺き屋根10bを屋根上に固定する。以下同様にして、金属横葺き屋根10を屋根上に葺設する。
支持金具1を取り付けるべき場所の金属横葺き屋根10aの軒側嵌合凹部103aと、その軒側の金属横葺き屋根10cの棟側嵌合凸部101cとの嵌合部の下側に、支持金具本体2の軒側差込片22を挿入し、さらに、金属横葺き屋根10aの棟側の嵌合凸部101aとその棟側の金属横葺き屋根10bの軒側嵌合凹部103bとの嵌合部の下側に、支持金具本体2の棟側差込片24を挿入する。次に第一の金具固定ボルト3aを第一の金具固定ボルト穴25a(図示せず)に、第二の金具固定ボルト3bを第二の金具固定ボルト穴25b(図示せず)に装着し、締め付ける。第一の金具固定ボルト3aの先端部と軒側差込片22、第二の金具固定ボルト3bの先端部と棟側差込片24とにより金属横葺き屋根10の金属板部(ハゼ部)を強固に挟み込み、支持金具本体2は金属横葺き屋根10に強固に固定される。
以上のようにして支持金具本体2を金属横葺き屋根10に固定するために、支持金具本体2の第一の金具固定ボルト穴25a、第二の金具固定ボルト穴25b間のピッチは金属横葺き屋根10の葺設ピッチと同一にしている。
ここで設備固定ボルト4の長さは、支持金具本体2を金属横葺き屋根10に固定した状態における支持金具本体2の設備支持部21の上面と金属横葺き屋根10の上面との距離よりも長くしてあるものとする。さらに言えば、設備支持部21の上面に取り付けられる縦ラックの板厚分にボルトのネジ山部一回り程度の長さを加えた分が設備支持部21の上面に突出しているのが望ましい。ナットを一回ししてボルトに結合しさえすればその後の締め付け作業が簡単に行える。より具体的には、支持金具本体2を金属横葺き屋根10に固定した状態で設備固定ボルトの先端部が設備支持部21の上面から10mm以上突出しているのが望ましい。
設備固定ボルト4の長さを上記のようにしておくことによって、あらかじめ長穴26に下面から設備固定ボルト4を上向きに通した状態で支持金具本体2を金属横葺き屋根10に固定すれば、手で支える等をすることなく設備固定ボルト4はボルトの頭が金属横葺き屋根10の上面に乗って長穴26を通してその先端部が設備支持部21の上面から突出した状態となるため、その部分に縦ラック11の穴部をあてがい、さらにナットを締め付けて縦ラック11を支持金具本体2に固定することが簡単にできる。
なお、本実施の形態では、支持金具本体2に縦ラック11を固定し、その縦ラック11上にさらに横ラック12を固定した上で、横ラック12に太陽電池モジュール13を固定する例を示したが、横ラックを使用せずに縦ラック11上に直接太陽電池モジュール13を固定することも可能である。
このようにして屋根面に太陽電池モジュール13を設置した状態の外観を図6に示す。
また、この実施の形態1では、設備固定ボルト4の長さを、設備支持部21の上面と金属横葺き屋根10の上面との距離よりも長く(例えば設備固定ボルト4の先端が設備支持部21の上面から10mm以上突出するように)してあるので、あらかじめ長穴26に下面から設備固定ボルト4を上向きに通した状態で支持金具本体2を金属横葺き屋根10に固定すれば、設備固定ボルト4はボルトの頭が金属横葺き屋根10の上面に乗って長穴26を通してその先端部が設備支持部21の上面から突出した状態になる。すなわち、ボルトの頭を支持金具1と金属横葺き屋根10上面の間の隙間の狭いところに手を入れて支えなければボルトの先端が出ないようなことがないので、機器取付用部材の取付の作業性が向上する。
従って、本発明は屋根上に設置する設備が太陽電池モジュール13である場合において、より効果的である。
さらに、第一の金具固定部として軒側差込片22および第一の金具固定ボルト3a、第二の金具固定部として棟側差込片24および第二の金具固定ボルト3bを備えているので、支持金具1を軒側ハゼ部および棟側ハゼ部に固定する際、支持金具1を軒側から棟側にスライドさせながら軒側差込片22を軒側ハゼ部の下面に、棟側差込片24を棟側ハゼ部の下面に同時に差し込み、それぞれ金具固定ボルト3を締め付けるだけで支持金具1を金属横葺き屋根10に固定できるため、支持金具1の取付作業が簡単にできる。
実施の形態1では、支持金具1に機器取付用部材を1個の設備固定ボルト4で取り付ける場合について説明したが、実施の形態2では、支持金具1に機器取付用部材を2個の設備固定ボルト4で取り付ける場合について説明する。
実施の形態2では、屋根面の軒に平行に横ラック12を施工する場合を示している。なお、図7は、支持金具1に取り付けられた横ラック12の断面側から見ている図である。
まず、支持金具本体2の設備支持部21の裏側にスライド板5をあてがい、設備固定ボルト4をスライド板5の開口穴51に下面側から上向きに通し、さらに支持金具本体2の長穴26に通した状態で、支持金具本体2を金属横葺き屋根10に取り付ける。なお、設備固定ボルト4の長さは、設備支持部21と金属横葺き屋根10の上面との距離よりも長く(例えば設備固定ボルトの先端が設備支持部の上面から10mm以上突出するように)してあるため、支持金具1を金属横葺き屋根10に取り付けた状態では、作業者が手を添えなくとも設備固定ボルト4の先端が設備支持部21の上面側に突き出したままの状態を保つ。
横ラック12を支持金具1の設備支持部21の上面に載せる。このとき横ラック21の取り付け位置に合うように、設備支持部21の上面側に突き出している2本の設備固定ボルト4の位置を調整する。なお、設備固定ボルト4の位置調整はスライド板5の開口穴51間ピッチ寸法と支持金具本体2の長穴の長さの差分だけ可能である。また、前述したようにスライド板5の開口穴51a,51b間ピッチすなわち設備固定ボルト4間ピッチは横ラック12の取り付け位置ピッチに合わせているので、1本の設備固定ボルト4の位置を調整するだけでスライド板5に引っ張られて他の設備固定ボルト4の位置も必要な位置に納まることになる。
次に、設備固定ボルト4の部分に横ラック12を抑える部材やワッシャー、ナットを装着し、ナットを締め付けて、横ラック12を支持金具1に固定する。すなわち、設備固定ボルト4へのナット締め付けは横ラックの外側の広い作業スペースで行われることになり、実施の形態1で示したような1本の設備固定ボルト4での締結を機器取付用部材の内側で行う場合に比べて作業性がいい。また、1本の設備固定ボルト4での締結の場合は機器取付用部材に設備固定ボルト4を貫通させるための穴加工が必要であるが、本実施の形態のように機器取付用部材の底部に設けたフランジ部に抑えの部材を当ててボルトナットで締結する方法であれば穴加工は不要である。
なお、設備固定ボルト4は角根ボルトを使用し、その角根部がスライド板5の開口穴51の角穴状の部分に嵌まることにより、スライド板5が設備固定ボルト4の回り止めの役目を果たし、ナットを締め付ける際に設備固定ボルト4側が一緒に回転することがない。
なお、横ラック12への太陽電池モジュール13の取り付け方は実施の形態1と同様なので説明を省略する。
加えて、角穴状の開口穴51を有するスライド板5を用い、設備固定ボルト4を角根ボルトとしたので、機器取付用部材の固定作業において、ナットを回転させて締め付ける際には設備固定ボルト4側が固定されて回転しないため、さらに作業性が向上する。
従って、本発明は屋根上に設置する設備が太陽電池モジュール13である場合において、より効果的である。
実施の形態1では、支持金具1を金属横葺き屋根10に固定する際、金属横葺き屋根10の棟側ハゼ嵌合部を棟側差込片24および金具固定ボルト3bにより締め付けて挟持し、軒側ハゼ嵌合部を軒側差込片22および金具固定ボルト3aにより締め付けて挟持するので、支持金具本体2の棟側差込片24と軒側差込片22との間の寸法が、金属横葺き屋根10のハゼ嵌合部間距離と一致する必要があった。
しかし、一般に金属横葺き屋根10の寸法は地域やメーカーによって多種多様であるため、支持金具1の標準寸法品を使うことができずに特殊品を製造して対応せざるをえない場合があり、コストや納期の問題があった。また、寸法がわずかだけ異なる場合に無理に使ってしまうと、軒側、棟側差込片22、24と金具固定ボルト3とにより挟み込む部分が嵌合部の中心から若干ずれてしまい、強度的に最適ではなくなる恐れがあった。
そこで実施の形態3では、多様な寸法の金属横葺き屋根10に対して1種類の支持金具1で対応でき、かつ金属横葺き屋根の軒側ハゼ部および棟側ハゼ部の両方をしっかりと挟持して取り付けることができる支持金具1について説明する。
軒側支持金具2aは、実施の形態1における支持金具本体2と同様に、その軒側端に軒側差込片22を有し、設備支持部21aの軒側端付近には第一の金具固定ボルト穴25aを有しているが、棟側は設備支持部21aの途中で切断された構造となっている。設備支持部21aに開口している長穴26aもその途中で切断されている。そして、折り返し部27a(両側)の棟側切断部付近には第一のピッチ固定穴28aが開口している。
棟側支持金具2bは、実施の形態1における支持金具本体2と同様に、その棟側端に挟持片23および棟側差込片24を有し、挟持片23には第二の金具固定ボルト穴25bを有しているが、軒側は設備支持部21bの途中で切断された構造となっている。なお、設備支持部21bに開口している長穴26bもその途中で切断されている。そして、折り返し部27b(両側)の軒側切断部付近には第二のピッチ固定穴28bが開口している。
すなわち、設備を設置する建造物の金属横葺き屋根10の寸法に合わせて、軒側支持金具2aに棟側支持金具2bを被せた支持金具本体2全体の長さを調整し、その長さで固定するために、第一のピッチ固定穴28aと第二のピッチ固定穴28bとの重複した穴の部分にピッチ固定ボルト6を通し、ピッチ固定ナット7を取り付けて締め付け、固定する。本実施の形態では、ピッチ調整手段としてスライド自在に嵌合する軒側支持金具2aおよび棟側支持金具2b、第一のピッチ固定穴28a、第二のピッチ固定穴28b、ピッチ固定ボルト6により構成されている場合の例を示した。
こうして軒側支持金具2aと軒側支持金具2bとを合体した支持金具本体2は、実施の形態1あるいは2と同様に、金属横葺き屋根10に固定され、さらに機器取付用部材としての縦ラック11あるいは横ラック12を取り付けた上で機器としての太陽電池モジュール13を設置することができる。
加えて、この実施の形態3では、金属横葺き屋根10の寸法が標準のものと異なっている場合でも、金属横葺き屋根10に合わせてその取付ピッチを調整することができるので、特殊品を製造したり、また中途半端な状態で取り付けることによって取り付け強度を損なってしまうことがなく、信頼性のある標準施工が可能である。さらに取付ピッチ調整は棟側支持金具2b等のスライド及びピッチ固定ボルト6による固定で簡単に実施できるため、施工時の作業性もいい。
従って、本発明は屋根上に設置する設備が太陽電池モジュール13である場合において、より効果的である。
また、さらには、軒側支持金具2aの設備支持部21aの下面と、折り返し部27の第二の折り返し部の上面との距離はスライド板5の板厚より若干大き目とする。そして、スライド板5は設備支持部21aの下面と第二の折り返し部上面との隙間に挿入される構造とする。このような構成とすることによって、スライド板5自体が軒側支持金具2aの設備支持部21aの下面にほぼ密着した状態すなわち設備固定ボルト4が上下方向に安定した位置に保持されることになり、ナット締め等の施工作業がさらにやり易いものとなる。
2 支持金具本体
3a 第一の金具固定ボルト
3b 第二の金具固定ボルト
4 設備固定ボルト
5 スライド板
6 ピッチ固定ボルト
7 ピッチ固定ナット
10 金属横葺き屋根
11 縦ラック
12 横ラック
13 太陽電池モジュール
21 設備支持部
22 軒側差込片
23 挟持片
24 棟側差込片
25a 第一の金具固定ボルト穴
25b 第二の金具固定ボルト穴
26 長穴
27 折り返し部
28a 第一のピッチ固定穴
28b 第二のピッチ固定穴
51 開口穴
101 嵌合凸部
102 釘打ち凹部
103 嵌合凹部
121 間カバー
131 フレーム
132 フランジ
Claims (6)
- 支持金具本体を金属横葺き屋根のハゼ部に固定する金具取付手段と、
設備支持部と、前記設備支持部に開口するボルト用貫通穴と、前記設備支持部の対向する2辺のそれぞれの端部から下方に向けて直角に折れて延びる第一の折り返し部と、前記第一の折り返し部のそれぞれの下端部から支持金具本体の中心側に向けて直角に折れて延びる第二の折り返し部と、前記金属横葺き屋根に前記支持金具本体を固定した状態における前記設備支持部上面と金属横葺き屋根上面との距離よりも長い全長の設備固定ボルトと、開口穴を設けたボルト挿入板とを有し、前記ボルト挿入板を前記設備支持部の下面と前記第二の折り返し部の上面との間に挿入し、前記ボルト挿入板の下方から前記開口穴および前記ボルト用貫通穴を経由して上向きに通した前記設備固定ボルトで前記設備支持部に設備を固定する設備取付手段と
を備えることを特徴とする支持金具。 - 前記金具取付手段は、支持金具本体を前記金属横葺き屋根の軒側ハゼ部に固定する第一の金具固定部と棟側ハゼ部に固定する第二の金具固定部とを有する
ことを特徴とする請求項1に記載の支持金具。 - 前記設備固定ボルトは角根ボルトであり、
前記ボルト挿入板の前記開口穴は角穴であり、
前記設備取付手段は、前記設備固定ボルトの角根部を前記ボルト挿入板の前記角穴に嵌合させ、前記設備固定ボルトの軸を前記ボルト用貫通穴の下方から上向きに通して前記設備支持部に設備を固定する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の支持金具。 - 前記ボルト用貫通穴は長穴であり、
前記ボルト挿入板の前記開口穴は所定のピッチで開口した2個の穴であり、
前記設備取付手段は、2本の前記設備固定ボルトを前記ボルト挿入板の前記2個の穴にそれぞれ通しさらに前記ボルト用貫通穴に下方から上向きに通して前記設備支持部に設備を固定する
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の支持金具。 - 前記第一の金具固定部と前記第二の金具固定部とのハゼ部への取付間隔を調整するピッチ調整手段を備え、
前記ピッチ調整手段により前記取付間隔を金属横葺き屋根の軒側ハゼ部と棟側ハゼ部との間隔に一致させる
ことを特徴とする請求項2に記載の支持金具。 - 前記設備は太陽電池モジュールである
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の支持金具。
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