JP5734171B2

JP5734171B2 - 固定具

Info

Publication number: JP5734171B2
Application number: JP2011271134A
Authority: JP
Inventors: 鈴木　一生; 一生鈴木
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2011-12-12
Filing date: 2011-12-12
Publication date: 2015-06-10
Anticipated expiration: 2031-12-12
Also published as: JP2013122144A

Description

本発明は、屋根に設備を固定する固定具に関する。

太陽光発電、太陽熱利用温水器、空気調和設備の室外機などの設備を建造物の屋根上に設置する場合、これら設備を固定する固定具は、屋根上に設置する設備の質量や設置する地域の風圧、地震などに耐えうる強度の確保が必要である。これらの設備の固定は、設備を固定するための固定具を予め屋根上に固定し、その固定具上に設備を固定する方法が一般的である。固定具は十分な固定強度を確保するために、建造物の野地板を介して垂木など建造物の構造体にネジ、釘、またはボルト・ナットで固定される。

例えば特許文献１には、構造体を屋根上に取り付けるための支持装置として、スライド孔が形成された主板、主板の両側で同じ側に折り曲げられた各側板、および各側板の一辺で外側に折り曲げられた固定台と、固体台のスライド孔に沿って移動自在な移動部と、移動部に接続される連結部本体からなる構造が示されている。固定台には、複数の穿孔および、長孔が形成されており、野地板を介して固定台を垂木に強固に固定できるとともに、スライド孔に沿って連結部位置の調節を可能としている。

特開２０１１−８４９８４号公報

しかしながら、上記の支持装置では、固定台に形成されたスライド孔にて、主板の端面が部分的に薄板となるため、風荷重や積雪荷重に対する耐荷重性能が、低下してしまう場合がある。それを回避するためには、例えば、スライド孔の開口長を小さくする方法があるが、この場合には連結部の位置調整可能な範囲を狭めてしまう。

また固定台を２本の垂木に強固に固定するために、垂木に跨るように固定台を配置する場合には、少なくとも垂木間隔以上に固定台を延長する必要があるが、それに伴い、特に板材の曲げ加工にかかる製造コストが増大する。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、建造物の屋根上に設置される設備の位置調整の範囲を確保しつつ、固定強度および耐荷重性能の確保が図れ、製造コストの抑制も図ることができる固定具を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、屋根に対して設備を固定させる固定具であって、平面視において略長方形形状を呈し、屋根に固定される固定基部と、固定基部の長手方向と略平行に延びるように固定基部上に立設されて、ボルトの頭部が嵌まるとともに固定基部の長手方向略全域にわたって形成された溝を構成する壁部と、壁部のうち固定基部の反対側の略全域に設けられて、溝から軸部が突出するように溝に嵌められたボルトが、軸部方向に抜け落ちるのを防止する抜け止め部と、溝に嵌められたボルトの軸部を貫通させる貫通孔が形成されるとともに、設備と固定基部とを連結させる連結部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、建造物の屋根上に設置される設備の位置調整の範囲を確保しつつ、固定強度および耐荷重性能の確保が図れるとともに、固定基部および壁部の長手方向への断面形状を略同一とすることで、押出し方式を用いて製造コストの抑制を図ることができるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態１にかかる固定具の概略構成を示す外観斜視図である。図２は、図１に示す固定具の側面図である。図３は、固定具が取り付けられる屋根構造を示す斜視図である。図４は、図３に示す屋根構造に取り付けられた固定具を示す斜視図である。図５は、固定具が備える固定台の外観斜視図である。図６−１は、固定具が備える固定台の平面図である。図６−２は、固定具が備える固定台の正面図である。図６−３は、固定具が備える固定台の側面図である。図７−１は、固定台の溝に連結用ボルトを嵌め込んだ状態を示す斜視図である。図７−２は、固定台の溝に連結用ボルトを嵌め込んだ状態を示す断面図である。図８−１は、固定台の変形例を示す外観斜視図である。図８−２は、図８−１に示す固定台の平面図である。図８−３は、図８−１に示す固定台の正面図である。図８−４は、図８−１に示す固定台の側面図である。図９は、固定台の他の変形例を示す側面図である。

以下に、本発明の実施の形態にかかる固定具を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる固定具の概略構成を示す外観斜視図である。図２は、図１に示す固定具の側面図である。図３は、固定具が取り付けられる屋根構造を示す斜視図である。図４は、図３に示す屋根構造に取り付けられた固定具を示す斜視図である。

実施の形態１にかかる固定具５０は、屋根構造に固定され、この固定具５０を介して太陽光発電、太陽熱利用温水器、空気調和設備の室外機などの設備（図示を省略）が屋根上に設置される。なお、設備が設置される屋根構造は、例えば、図３に示すように、垂木２、桟木３、野地板４、ルーフィング５、屋根材６を有して構成される。

固定具５０は、図１等に示すように、固定台（固定基部）７、固定用ボルト（固定台固定手段）８、連結部９、連結用ボルト（連結部固定手段）１０を備える。図５は、固定具５０が備える固定台７の外観斜視図である。図６−１は、固定具５０が備える固定台７の平面図である。図６−２は、固定具５０が備える固定台７の正面図である。図６−３は、固定具５０が備える固定台７の側面図である。固定台７は、平面視において略直方体形状を呈している。固定台７は、アルミニウム合金などの金属で構成された板部材である。

固定台７には、少なくとも１か所以上に長孔７３が形成されている。固定台７は、長孔７３を介して固定台固定手段としての固定用ボルト８によって屋根構造に固定される。例えば、野地板４や垂木２に形成された下穴に対して、長孔７３を貫通させた固定用ボルト８がねじ込まれることで、固定台７が屋根構造に固定される。なお、固定台固定手段は、ネジ、釘等の他の固定手段であっても構わない。

固定台７には、その上面に対して長手方向の略全域にわたって壁部１２が立設されている。壁部１２は、互いに対向するように１組設けられ、壁部１２同士の間が、連結部固定手段としての連結用ボルト１０の頭部１０ａが嵌まる溝１３を構成する。固定台７の一部が溝１３の底面を構成する。すなわち、壁部１２同士は、固定台７の一部で連結された構成となる。

溝１３は、頭部１０ａの外径よりも若干大きい溝幅で形成されている。例えば、連結用ボルト１０の頭部１０ａと溝１３との間には、０．１〜１ｍｍ程度のわずかなクリアランスが設けられている。そのため、連結用ボルト１０は、溝１３に嵌められた状態で、固定台７の長手方向に沿って自在に移動可能となっている。

なお、溝１３（壁部１２）は、連結用ボルト１０の頭部１０ａが嵌まった状態で、連結用ボルトの軸部１０ｂが突出する高さに形成されている。また、壁部１２は、固定台７の短手方向に対して略中央部分に形成されているが、短手方向の一方側に片寄せられて形成されていても構わない。

壁部１２のうち固定台７の反対側の略全域には、溝１３に嵌まったが軸部１０ｂ方向に抜け落ちるのを防ぐ抜け止め部１４が設けられている。具体的には、抜け止め部１４は、溝１３の溝幅を、連結用ボルト１０の軸部１０ｂの外径よりも若干大きくなる程度の溝幅まで狭めるように形成される。これにより、連結用ボルト１０の頭部１０ａが抜け止め部１４に引っ掛かって、軸部１０ｂ方向に抜け落ちるのを防ぐことができる。固定台７は、上述したような構成により、長手方向に略同一断面を有することとなる。

連結部９は、板厚１〜６ｍｍ程度の金属板を折り曲げた構造、または、同一断面を有する押出し方式にて得られた構造であり、アルミニウム合金等の金属で構成される。連結部９は、図１や図２に示すように、貫通板部９３、つなぎ部９５、設備取付部９１を有して構成される。

貫通板部９３は、板状形状を呈しており、溝１３に嵌められた連結用ボルト１０の軸部１０ｂを貫通させるための貫通孔９４が形成されている。貫通孔９４は、少なくとも１箇所以上形成されている。貫通板部９３の貫通孔９４に貫通された軸部１０ｂにナット１１がねじ込まれることで、連結部９は、固定台７に固定される。貫通板部９３は、連結用ボルト１０とナット１１とで固定されることで、固定台７と略平行な状態となる。

つなぎ部９５は、貫通板部９３の端部に対して、固定台７から離れる方向に立設されている。設備取付部９１は、つなぎ部９５の上端から延びるように設けられている。すなわち、貫通板部９３と設備取付部９１とは、つなぎ部９５を介して連結されている。また、つなぎ部９５が貫通板部９３に対して立設されているので、貫通板部９３と設備取付部９１との間には段差が設けられることとなる。

設備取付部９１は、図２に示すように、断面コ字形状を呈している。設備取付部９１には、屋根上に設置される設備を取り付けるための取付孔９２が形成されている。屋根上に設置される設備は、取付孔９２を利用して、ボルト・ナット等によって、固定具５０に取り付けられる。

次に、固定具５０の屋根構造への取付方法を説明する。まず、屋根構造から屋根材６の一部を取り外し、ルーフィング５または野地板４を露出させる。屋根材６は木ネジや釘で桟木３に固定されている場合もある。

長孔７３が垂木２の位置に合うように固定台７を仮置きする。そして、少なくとも壁部１２を挟んだ両側の各１か所ずつの長孔７３で、固定用ボルト８によって、野地板４を介した状態で固定台７と垂木２とを固定させる。野地板４は、例えば厚さ９ｍｍ以上の木製の構造用合板やパーチクルボードなどの圧縮合板である。垂木２は、例えば高さ２０ｍｍ以上の木材、もしくは金属である。

ここで、固定台７の上面からの壁部１２の上面まで高さは、固定用ボルト８の頭部８ａの高さよりも高くなっている。これにより、壁部１２の上面に取り付けられる連結部９などの部品と固定用ボルト８の頭部８ａとの干渉を回避することができる。

固定台７の底面から壁部１２の上面までの高さは、１５ｍｍ以下であることが望ましい。例えば、瓦屋根材の下に固定台７を設置する場合、高さが高いと固定台７と瓦とが干渉し、軒側の瓦と棟側の瓦の隙間が広がり、防水機能を低下させるおそれがある。よって、防水性を確保するためには、固定台７の底面から壁部１２の上面までの高さを１５ｍｍ以下とすることが、望ましい。

図７−１は、固定台７の溝１３に連結用ボルト１０を嵌め込んだ状態を示す斜視図である。図７−２は、固定台７の溝１３に連結用ボルト１０を嵌め込んだ状態を示す断面図である。次に、図７−１や図７−２に示すように、連結用ボルト１０を、固定台７の溝１３に端面から挿入する。連結用ボルト１０は、金属製のボルトである。そして、溝１３に沿って連結用ボルト１０を所望の位置まで移動させる。なお、固定台７を固定用ボルト８によって屋根構造に固定する前に、連結用ボルト１０を溝１３に仮挿入しておいてもよい。

次に、連結用ボルト１０を連結部９の貫通孔９４に挿入し、連結部９の貫通板部９３と固定台７の壁部１２とを合わせて、ナット１１によって仮固定する。ナット１１によって仮固定された状態では、固定台７の長手方向に連結部９を容易に移動可能である。

なお、連結部９の貫通板部９３に複数の貫通孔９４が形成されていれば、複数の連結用ボルト１０を用いて連結部９を固定することができる。この場合、連結部９は複数点にて固定されることで、回転が防止されて、位置精度の向上を図ることができる。

次に、連結部９の位置を屋根材６に合うように調整し、連結用ボルト１０およびナット１１を本締めする。そして、屋根上に設置される設備の設備取付部９１への取り付けや、屋根構造の復旧等が行われる。

以上説明した固定具５０によれば、設備取付部９１に取り付けられた設備を通じて、固定台７に風荷重や積雪荷重が加わっても、固定台７が垂木２に固定されているため、十分な耐荷重性能を確保しやすく、構造物の破損や、繰り返し応力による固定台７の野地板４からの剥離に起因する雨漏りの発生を抑えることができる。

また、固定台７が長手方向に略同一断面を有するので、押出し方式によって固定台７を製造することができるため、曲げ加工によって製造する場合に比べて、製造コストの抑制を図ることができる。

また、板状形状を呈する固定台７上に壁部１２が形成されて、連結用ボルト１０の頭部１０ａが嵌まる溝１３が形成されるので、壁部１２を含めて固定台７において曲げ部分を少なくすることができ、全体的な強度の向上を図ることができる。また、溝１３が固定台７の長手方向略全域にわたって形成されるので、連結部９の位置調整の幅を十分に確保しやすくなる。

また、連結部９において、貫通板部９３と設備取付部９１との間に段差が設けられているので、図４に示すように、固定台７を野地板４に固定しつつ、設備取付部９１は屋根材６１の上に配置させることができる。

なお、固定台７や連結部９が金属で構成されていると説明したが、これに限られず、十分な強度を得られれば、合成樹脂等の他の材料で構成されていても構わない。

図８−１は、固定台７の変形例を示す外観斜視図である。図８−２は、図８−１に示す固定台７の平面図である。図８−３は、図８−１に示す固定台７の正面図である。図８−４は、図８−１に示す固定台７の側面図である。本変形例にかかる固定台７では、平面視における長辺に、高さ方向（壁部１２の立設方向）に立設された薄板部７５が設けられている。固定台７と薄板部７５とがなす角度は、略９０度となっている。

薄板部７５を設けることで、固定台７の高さ方向に対する断面係数が大きくなるため、耐荷重性能がさらに向上し、より強風地域への設置などが可能となる。なお、薄板部７５の高さは、壁部１２の立設高さよりも低くなっており、連結部９との干渉が回避される。

図９は、固定台７の他の変形例を示す側面図である。本変形例では、薄板部７５と固定台７とがなす角度が９０度より大きくなっている。薄板部７５と固定台７とがなす角度を９０度より大きくすることで、棟側からルーフィング５または野地板４（図３も参照）上を流れてくる雨水が、壁部１２と薄板部７５との隙間への浸水を抑えることができ、より一層の防水性の向上を図ることができる。

以上のように、本発明にかかる固定具は、設備の取り付けに有用であり、特に、屋根上に設置される設備の取り付けに適している。

２垂木
３桟木
４野地板
５ルーフィング
６屋根材
７固定台（固定基部）
８固定用ボルト（固定台固定手段）
８ａ頭部
９連結部
１０連結用ボルト（連結部固定手段）
１０ａ頭部
１０ｂ軸部
１１ナット
１２壁部
１３溝
１４抜け止め部
５０固定具
７３長孔
７５薄板部
９１設備取付部
９２取付孔
９３貫通板部
９４貫通孔
９５つなぎ部

Claims

屋根に対して設備を固定させる固定具であって、
平面視において略長方形形状を呈し、前記屋根に固定される固定基部と、
前記固定基部の長手方向と略平行に延びるように前記固定基部上に立設されて、ボルトの頭部が嵌まるとともに前記固定基部の長手方向略全域にわたって形成された溝を構成する壁部と、
前記壁部のうち前記固定基部の反対側の略全域に設けられて、前記溝から軸部が突出するように前記溝に嵌められた前記ボルトが、前記軸部方向に抜け落ちるのを防止する抜け止め部と、
前記溝に嵌められた前記ボルトの軸部を貫通させる貫通孔が形成されるとともに、前記設備と前記固定基部とを連結させる連結部と、を備え、
前記固定基部には、前記長手方向に延びて前記固定基部の前記屋根への固定位置を調整可能とする複数の長孔が前記長手方向に沿って並べて形成され、
前記長手方向に沿って並べられた前記長孔同士の間隔は、前記長手方向に沿った前記長孔の長さよりも大きいことを特徴とする固定具。
前記固定基部の平面視における長辺に立設された薄板部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の固定具。
前記固定基部と前記薄板部とがなす角度が９０度以上であることを特徴とする請求項２に記載の固定具。
前記連結部は、前記貫通孔が形成されるとともに前記軸部を貫通させた状態で前記固定基部と略平行となる貫通板部と、前記貫通板部に対して前記固定基部から離れる方向に立設するように設けられたつなぎ部と、前記つなぎ部の上端に形成されて前記設備が取り付けられる設備取付部と、を有し、
前記屋根は、野地板上に屋根材としての瓦が配列されており、
前記固定基部および前記貫通板部は、前記野地板と前記瓦との間に位置し、
前記設備取付部は、前記貫通板部上の瓦と隣接する瓦上に位置し、
前記つなぎ部は、前記瓦同士の隙間を通って、前記貫通板部と前記設備取付部とをつなぐことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の固定具。
前記設備取付部は、断面コ字形状を呈することを特徴とする請求項４に記載の固定具。
前記固定基部の底面から前記壁部の上面までの高さは１５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の固定具。