JP5571362B2 - 屋根 - Google Patents

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Description

本発明は、太陽電池等を容易に付設することのできるカーポート等簡易建物の屋根に関する。
特許文献1には、折板屋根のカーポートの屋根上に太陽電池を設置したものが記載されている。このカーポートでは、太陽電池の架台となる縦材を折板の上から複数のタイトフレーム間に掛け渡し、タイトフレームに上方に突出して設けてある固定ボルトに折板と縦材を共締めしている。
上記の構造では、タイトフレームの固定ボルトに縦材を折板と共締めしているため、縦材の設置位置を太陽電池の大きさ等に応じて自由に設定することができず、不便である。また太陽電池の設置は、カーポートの施工が終わった後にカーポートとは別の施工業者により行われるのが通常であり、太陽電池の施工業者は折板を固定しているナットをいったん外してから縦材の取付けを行わねばならず、煩雑であった。樹脂製の屋根パネルを用いるカーポートでは、タイトフレームも固定ボルトも無いため、太陽電池の架台を設置するために屋根に追加工を行って多数のボルトや金具等を別途取付けなければならず、太陽電池等の設置には非常に手間が掛かる。
特許第3730841号公報
本発明は以上に述べた実情に鑑み、太陽電池等の設置が容易に行える屋根の提供を目的とする。
上記の課題を達成するために請求項1記載の発明による屋根は、複数の屋根ユニットと、屋根ユニット同士を連結する連結材とを備え、連結材は、屋根連結カバーと裏板からなり、屋根連結カバーの上面に架台取付ボルトの取付部を長手方向に沿って有し、屋根ユニットは、屋根パネルとその端部を保持する側縁部材を有し、屋根連結カバーと裏板とで隣接する屋根ユニットの側縁部材を挟着してあり、隣接する屋根ユニットの側縁部材各々架台の荷重を分担して支持することを特徴とする。
請求項2記載の発明による屋根は、請求項1記載の発明の構成に加え、連結材は複数あり、それぞれ架台取付ボルトの取付部を有するものと有しないもののどちらかを選択して用いていることを特徴とする。
請求項3記載の発明による屋根は、屋根パネルとパネル押えとパネル受けとを備え、パネル押えとパネル受けとで屋根パネルを挟着してあり、パネル押えは、上面に架台取付ボルトの取付部を長手方向に沿って有し、パネル受けは、パネル押えの架台取付ボルトの取付部の直下にねじホルダーを有し、パネル受けのねじホルダーの上端部にパネル押えの下面部を載置し、パネル押えの架台取付ボルトの取付部からねじホルダーにねじ込んだねじによりパネル押えをパネル受けに固定してあり、パネル押えとパネル受けで架台の荷重を支持することを特徴とする。
請求項4記載の発明による屋根は、請求項3記載の発明の構成に加え、パネル押えは複数あり、それぞれ架台取付ボルトの取付部を有するものと有しないもののどちらかを選択して用いていることを特徴とする。
請求項1記載の発明による屋根は、屋根ユニット同士を連結する連結材の上面に架台取付ボルトの取付部を長手方向に沿って有するので、屋根に追加工をしたり屋根に付いている部品を取外したりすることなく、架台の設置作業を簡単に行うことができる。そのため、太陽電池等の施工業者が屋根の施工業者と異なる場合であっても、施工性が良い。しかも、架台取付ボルトの位置を連結材の長手方向に沿って自由に調整できるので、太陽電池等の大きさや配置の変更に柔軟に対応できる。連結材が太陽電池等の架台を兼ね、連結材の長手方向の架台を省略できるため、施工が簡素化されると同時に、軽量化、コストダウンになる。また、屋根連結カバーと裏板とで隣接する屋根ユニットの側縁部材を挟着してあり、隣接する屋根ユニットの側縁部材各々架台の荷重を分担して支持する構造のため、太陽電池等の荷重が屋根連結カバーにかかっても各屋根ユニットの側縁部材で荷重を分担して支持できるため、荷重に対して強い。
請求項2記載の発明による屋根は、複数ある連結材をそれぞれ架台取付ボルトの取付部を有するものと有しないもののどちらかを選択して用いていることで、架台の設置態様に応じた無駄のない屋根を構築することができ、屋根の意匠性を向上できると共にコストダウンにも繋がる。
請求項3記載の発明による屋根は、パネル押えの上面に架台取付ボルトの取付部を長手方向に沿って有するので、屋根に追加工をしたり屋根に付いている部品を取外したりすることなく、架台の設置作業を簡単に行うことができる。そのため、太陽電池等の施工業者が屋根の施工業者と異なる場合であっても、施工性が良い。しかも、架台取付ボルトの位置をパネル押えの長手方向に沿って自由に調整できるので、太陽電池等の大きさや配置の変更に柔軟に対応できる。パネル押えが太陽電池等の架台を兼ね、パネル押えの長手方向の架台を省略できるため、施工が簡素化されると同時に、軽量化、コストダウンになる。また、パネル受けはパネル押えの架台取付ボルトの取付部の直下にねじホルダーを有し、パネル受けのねじホルダーの上端部にパネル押えの下面部を載置し、パネル押えの架台取付ボルトの取付部からねじホルダーにねじ込んだねじによりパネル押えをパネル受けに固定してあり、パネル押えとパネル受けで架台の荷重を支持する構造のため、荷重に対して強い。
請求項4記載の発明による屋根は、複数あるパネル押えをそれぞれ架台取付ボルトの取付部を有するものと有しないもののどちらかを選択して用いていることで、架台の設置態様に応じた無駄のない屋根を構築することができ、屋根の意匠性を向上できると共にコストダウンにも繋がる。
図3のX部の拡大図である。 図3のX部を分解した状態で示す斜視図である。 図6のA−A断面図である。 本発明の第1実施形態に係るカーポートの正面図である。 同カーポートの側面図である。 同カーポートの平面図である。 同カーポートの屋根部分を分解した状態で示す斜視図である。 取付ボルトの取付部を有しない連結材を示す断面図である。 (a)は本発明の第2実施形態に係るカーポートの平面図であり、(b)は同カーポートの正面図である。 図9(a)のA−A断面図である。 屋根パネルの取付け方を示す断面図である。 太陽電池ユニットの設置状態の他の例を示す平面図である。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図4は、本発明の第1実施形態に係るカーポートの正面図であり、図5は同カーポートの側面図、図6は同カーポートの平面図である。本カーポートは、2台の乗用車が駐車可能な間口を有するもので、梁10の両端に支柱11を連結した門形のフレームを前後方向に間隔をおいて有し、梁10上に屋根12を支持してあり、屋根12上には太陽電池ユニット5の架台となる支持材29が前後方向に間隔をおいて複数設けられ、支持材29,29,…に支持して複数枚の太陽電池モジュール6から成る太陽電池ユニット5を設置してある。屋根12は、後方から前方に向かって下り勾配で緩やかに傾斜している。
屋根12は、図6,7に示すように、梁10上に複数の屋根ユニット1,1,…を連結材2で連結して並べて設置し、複数の屋根ユニット1,1,…の前部に跨って雨樋13を取付け、複数の屋根ユニット1,1,…の後部に跨って後枠14を取付け、両サイドに雨樋13と後枠14とを連結する側枠15,15を設けて構成される。手前側の支柱11には、雨樋13から雨水を下方に排水する竪樋16が取付けてある。
屋根ユニット1は、図3に示すように、上面側に3本の上弦材17が左右方向に間隔をおいて配置され、下面側に2本の下弦材18が左右方向に間隔をおいて配置され、上弦材17間と下弦材18間に水平材19a,19bをそれぞれ配置し、上弦材17と水平材19aとの交差部と下弦材18と水平材19bとの交差部を繋ぐようにジグザグ状に曲げた斜材20を配置し、各交差部をリベット21で結合することにより立体トラス状の骨組みを形成し、上弦材17上に樹脂製の屋根パネル8を取付けた構造になっている。図1に示すように、両側の上弦材17の上面にはパネル押え22が取付けられ、屋根パネル8の側縁部を上弦材17とパネル押え22とで挟持している。図1中の符号23は、屋根パネル8の抜け防止材である。屋根ユニット1は、図3に示すように、下弦材18をアングル状の金具50で梁10の上面に固定して設置される。
屋根ユニット1同士を連結する連結材2は、図1,2に示すように、屋根連結カバー2aと裏板2bの2部材で構成され、これにより隣接する屋根ユニット1の側縁部材(パネル押え22が取付けられた上弦材17)を上下から挟むように連結している。屋根連結カバー2aは、上面の幅方向中央部に架台取付ボルト(六角ボルト)3の取付部4が上方に突出し且つ長手方向に連続して設けてある。該取付部4は、上方に開放した溝24を有するものとなっており、その溝24に頭部3aを保持させて架台取付ボルト3が上方に突出して設けられる。また屋根連結カバー2aは、下面の幅方向中央部に固着具保持部25が下方に突出し且つ長手方向に連続して設けてあり、固着具保持部25は六角ボルト26の頭部26aを保持する溝27を下方に開放して有し、その溝27に頭部26aを保持した六角ボルト26のネジ部26bを裏板2bに貫通させて袋ナット28を締め付けることで、屋根連結カバー2aと裏板2bとが屋根ユニット1の側縁部を挟持する状態で固定される。
太陽電池ユニット5は、図6に示すように、前後方向に長い長方形の太陽電池モジュール6を左右方向に三台並べて構成してあり、各太陽電池モジュール6は複数の屋根ユニット1,1,…を跨ぐように左右方向に取付けた支持材29上に設置してある。太陽電池モジュール6は、図3に示すように、太陽電池パネル30とその周囲を囲む枠体31とで構成され、支持材29の上面に設けた固定金具32により枠体31の外周部を押さえ付けるようにして固定されている。
支持材29は、図2に示すように、正方形の中空断面のアルミ押出形材よりなり、上面と側面とに固着具保持溝33,34が長手方向に沿って形成されている。
支持材29は、図1,2に示すように、固定金具35を介して屋根連結カバー2aと固定される。固定金具35は、底壁35aと一対の側壁35bを有し、底壁35aには中央部にボルト挿通孔36が設けてあり、側壁35bにはボルト挿通孔37が上下方向の長孔状に設けてある。固定金具35は、屋根連結カバー2a上面の架台取付ボルトの取付部4に保持して上方に突出して設けた架台取付ボルト3のネジ部3bを底壁35aのボルト挿通孔36に挿通し、上方からナット38を掛けて締め付けることで屋根連結カバー2aと固定される。屋根連結カバー2aの架台取付ボルトの取付部4が長手方向に連続して設けてあるため、固定金具35は屋根連結カバー2aの長手方向の任意の位置に設けることができる。その後、固定金具35の側壁35b間に支持材29を上方より差し入れ、側壁35bのボルト挿通孔37に挿通したボルト40のネジ部を支持材29側壁の固着具保持溝34に収納したナット39に螺入して締め付けることにより、固定金具35に支持材29が固定される。固定金具側壁35bのボルト挿通孔37が上下方向の長孔になっていることで、支持材29の設置高さを上下に調節することができ、また支持材29の側壁に固着具保持溝34が長手方向に連続して設けてあってナット39の位置をスライドできるため、支持材29の長手方向の任意の位置で固定金具35と固定できる。
太陽電池モジュール6を支持材29の上面に固定するための固定金具32は、図2に示すように、ボルト43のネジ部に係止片41を挿通してナット42を掛けたものとなっており、ボルト43の頭部を支持材29上面の固着具保持溝33に挿入し、ナット42を締め付けて係止片41により太陽電池モジュール6の枠体31を支持材29上面に押し付けて固定する。
支持材29は、必ずしも全ての屋根連結カバー2aと固定金具35により固定する必要はなく、例えば1本おきの屋根連結カバー2aに固定してもよい。その際、複数本ある屋根連結カバー2aの全てを上述のように架台取付ボルト3の取付部4を有するものとしてもよいが、支持材29を固定しない場所では、図8に示すように、架台取付ボルト3の取付部4を有しない上面がフラットな連結材7を用いることができる。そのように上面がフラットな連結材7を適宜配置することで、屋根の意匠性を向上できると共にコストダウンにも繋がる。架台取付ボルト3の取付部4を有しない連結材7は、裏板2bを用いることなく、上方からのネジ51で片方の屋根ユニット1の上弦材17に固定される。
また図12に示すように、屋根12の一部の領域に太陽電池ユニット5を設置する場合には、太陽電池ユニット5を設置する領域には架台取付ボルト3の取付部4を有する連結材2を用い、太陽電池ユニット5を設置しない領域には架台取付ボルト3の取付部4を有しない連結材7を用いることで、屋根の意匠性を向上できると同時にコストダウンできる。
太陽電池ユニット5の設置は、カーポートの施工後に別途行われるものであり、以下に太陽電池ユニット5をカーポートの屋根12上に設置する際の作業手順を説明する。まず、屋根連結カバー2aの端部より上面の架台取付ボルトの取付部4に架台取付ボルト3の頭部3aを差し入れ、架台取付ボルト3を所定の位置にスライドさせてそのネジ部3bに固定金具35を挿通し、ナット38で固定する。全ての固定金具35の設置が完了したら、支持材29を固定金具35の側壁35b間に落とし込み、ボルト40を締め付けて固定する。その後、支持材29上に太陽電池モジュール6を載せ、支持材29上面に取付けた固定金具32により太陽電池モジュール6を固定する。
以上に述べたように本カーポートは、屋根連結カバー2aに架台取付ボルト3の取付部4を長手方向に沿って有するので、その取付部4に保持させることで架台取付ボルト3を屋根連結カバー2aに直接簡単に取付でき、架台取付ボルト3を利用して太陽電池ユニット5の支持材29を簡単に取付けることができ、太陽電池ユニット5の設置の作業性が優れている。屋根12に追加工を行ったり屋根12の部品を取外したりすることなく、すぐに太陽電池ユニット5の設置作業が行えるので、太陽電池ユニット5を設置する施工業者がカーポートの施工業者と異なる場合であっても、施工性がよい。また、支持材29の設置位置を屋根連結カバー2aの長手方向に自由にずらすことができるので、太陽電池モジュール6の大きさや配置の変更にも容易に対応できる。本カーポートの屋根12は、屋根連結カバー2aが太陽電池ユニット5の架台を兼用しており、連結材2の長手方向の架台を省略できるため、施工が簡素化されると同時に、軽量化、コストダウンにもなる。
図9〜図11は、カーポートの第2実施形態を示している。本カーポートの屋根12は、梁10上に野縁44を左右方向に間隔をおいて架設し、野縁44上にパネル受け45を前後方向に間隔をおいて設置し、パネル受け45間に樹脂製の屋根パネル8を載せ、パネル受け45の上方にネジ46で取付けたパネル押え9で屋根パネル8を固定した構造となっている。屋根12は、正面視で左側が低くなるように傾斜している。屋根12上には支持材29が左右方向に間隔をおいて設けられ、支持材29上に太陽電池ユニット5を載置・固定している。
中間部のパネル押え9は、図10,11に示すように、上面の幅方向の中央部に架台取付ボルト3の取付部4が長手方向に連続して形成してあり、該取付部4に頭部3aを保持して架台取付ボルト3を上方に突出して設け、架台取付ボルト3のネジ部3bに固定金具35を挿通しナット38で固定している。両端のパネル押え9は、架台取付ボルトの取付部4を有しない上面がフラットなものとなっている。太陽電池ユニット5の設置手順は、第1実施形態の場合と同様である。
パネル受け45は、図10,11に示すように、パネル押え9の架台取付ボルトの取付部4の直下にねじホルダー47を有し、パネル受け45のねじホルダー47の上端部にパネル押え9の下面部を載置し、パネル押え9の架台取付ボルトの取付部4からねじホルダー47にねじ込んだねじ46によりパネル押え9をパネル受け45に固定してある。
パネル押え9は、全てのパネル押え9を架台取付ボルト3の取付部4を有するものとしてもよいが、何本かを架台取付ボルト3の取付部4を有しない上面がフラットなものとすることもできる。屋根12の一部の領域に太陽電池ユニット5を設置する場合には、太陽電池ユニット5を設置する領域には架台取付ボルト3の取付部4を有するパネル押え9を用い、太陽電池ユニット5を設置しない領域には架台取付ボルト3の取付部4を有しない上面がフラットなパネル押さえ9を用いる。
上述のカーポートの屋根12においても、パネル押え9の上面に架台取付ボルト3の取付部4を長手方向に沿って有するので、その取付部4に保持させることで架台取付ボルト3をパネル押え9に直接簡単に取付でき、架台取付ボルト3を利用して太陽電池ユニット5の支持材29を簡単に取付けることができ、太陽電池ユニット5の設置の作業性が優れている。また、支持材29の設置位置をパネル押え9の長手方向に自由にずらすことができるので、太陽電池モジュール6の大きさや配置の変更にも容易に対応できる。本カーポートの屋根12は、パネル押え9が太陽電池ユニット5の架台を兼用しており、パネル押え9の長手方向の架台を省略できるため、施工が簡素化されると同時に、軽量化、コストダウンにもなる。
本発明は以上に述べた実施形態に限定されない。取付ボルト3の取付部4に取付ボルト3の頭部3aを保持する代わりに、該取付部4にナット38を保持させてもよい。太陽電池モジュール6の配置の仕方は適宜変更することができ、太陽電池モジュール6を横長の向きで前後方向に並べて設置することもできる。架台(支持材29)の構造は任意であり、太陽電池モジュール6の配置に応じて適宜構成される。また架台に設置する機器は、太陽電池に限らず、例えば太陽熱吸収パネルとすることもできる。屋根ユニット1は、必ずしも立体トラス構造の骨組みを有するものに限定されない。本発明の屋根は、カーポートの屋根に限らず、テラスの屋根等であってもよい。
1 屋根ユニット
2 連結材
2a 屋根連結カバー、2b 裏板
架台取付ボルト
架台取付ボルトの取付部
5 太陽電池ユニット(太陽電池等)
架台取付ボルトの取付部を有しない連結材
8 屋根パネル
9 パネル押え
29 支持材(架台)
45 パネル受け
46 ねじ
47 ねじホルダー

Claims (4)

  1. 複数の屋根ユニットと、屋根ユニット同士を連結する連結材とを備え、連結材は、屋根連結カバーと裏板からなり、屋根連結カバーの上面に架台取付ボルトの取付部を長手方向に沿って有し、屋根ユニットは、屋根パネルとその端部を保持する側縁部材を有し、屋根連結カバーと裏板とで隣接する屋根ユニットの側縁部材を挟着してあり、隣接する屋根ユニットの側縁部材各々架台の荷重を分担して支持することを特徴とする屋根。
  2. 連結材は複数あり、それぞれ架台取付ボルトの取付部を有するものと有しないもののどちらかを選択して用いていることを特徴とする請求項1記載の屋根。
  3. 屋根パネルとパネル押えとパネル受けとを備え、パネル押えとパネル受けとで屋根パネルを挟着してあり、パネル押えは、上面に架台取付ボルトの取付部を長手方向に沿って有し、パネル受けは、パネル押えの架台取付ボルトの取付部の直下にねじホルダーを有し、パネル受けのねじホルダーの上端部にパネル押えの下面部を載置し、パネル押えの架台取付ボルトの取付部からねじホルダーにねじ込んだねじによりパネル押えをパネル受けに固定してあり、パネル押えとパネル受けで架台の荷重を支持することを特徴とする屋根。
  4. パネル押えは複数あり、それぞれ架台取付ボルトの取付部を有するものと有しないもののどちらかを選択して用いていることを特徴とする請求項3記載の屋根。
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