JP5886142B2 - 屋根上設置物用挟み締め込み式取り付け金具及びこの挟み締め込み式取付け金具の取り付け構造 - Google Patents

Description

本発明は屋根上設置物用挟み締め込み式取り付け金具及びこの挟み締め込み式取付け金具の取り付け構造に関するものであり、山部と谷部を交互に形成しその山部に屋根の棟軒方向と同じ方向に屋根材を順次接続する為の凸状はぜ部を持つ折板構造屋根材に太陽電池モジュ−ルや屋上緑化パネル等の屋根上設置物を取り付ける際に、凸状はぜ部を挟み込んで締め付ける場合に使用されるものである。

折板構造の屋根は工場や倉庫などの大型建築物の屋根に多く採用されているが、最近環境に配慮してこれらの屋根上に太陽電池モジュ−ルや屋上緑化パネル等の屋根上設置物を取り付けることが多くなっている。これらを設置するにあたり、屋根材に穴を開けるなどの特別な加工を必要とせずかつ安定して屋根上に設置物を取付けるための金具が必要となる。

また、既存建築物では、屋根上設置物を設けることを想定して構造設計がなされているわけではないので、屋根上設置物の重量には限界があり、その取付け金具も軽量化が求められている。

屋根材に特別な加工を必要としない取付け金具は、はぜ構造折板屋根材に対しては特許第３３３２３２７号「縦葺き屋根への付設構築物用の取付金具と縦葺き屋根への付設構築物用の取付構造」（図６及び図７参照のこと）、嵌合構造折板屋根材に対しては特開２００９−５２２７８「折板屋根用取付け金具」（図８及び図９参照のこと）が開示されている。従来の取付け金具の固定方法を図６及び図７又は図８及び図９で説明すると、上面支持体ｊで連結された一対の挟持片ａで屋根材Ｙの凸状はぜ部Ｙ１を挟み、挟持片ａを屋根材Ｙの凸状はぜ部Ｙ１の長手方向に対し直交する方向に挟持片ａを貫通する引き寄せボルトｋで、挟持片ａ同士を直接引き寄せて屋根材Ｙの凸状はぜ部Ｙ１を締め付けることにより屋根材に固定される。このような取付け構造においては、上面支持体ｊに繋り合う挟持片ａの接続辺ａ７を支点、引き寄せボルトｋによって締め込み力が入力される挟持片ａの位置を力点、挟持片ａが屋根材Ｙの凸状はぜ部Ｙ１を締め付ける挟持部ａ３を作用点としたてこの構造となっている。

特許第３３３２３２７号公報 特開２００９−５２２７８号公報

しかしながら、このてこ構造では支点、力点、作用点の順で直線上に並ぶことになり、支点と作用点との距離が支点と力点との距離の約２倍以上になってしまい、挟持片ａに屋根材のはぜ部を締め付ける力を作用させて取付け金物を強固に固定するためには力点である引き寄せボルトｋに作用力の２倍以上の大きな締付け力を入力しなければならない。その結果取付け金具を構成する部材は補強リブを設けたりするため複雑になり特に支点となる支持面材には大きな圧縮力がかかるので、補強リブを設けたり素材を厚くしなければならず、重量が重くなるなどの欠点があった。また、締め付け作業は側面に横面からの作業になり施工性が悪い。

本発明は、上記のような問題点を解消するものであり、入力した締め付け力を効率よく屋根材の凸状はぜ部を締め付ける作用力に伝えられる構造で、その構造ガ簡単で軽量化でき、かつ施工性に優れる挟み締め込み式取付け金具提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明に係る屋根上設置物用挟み締め込み式取り付け金具においては、折板構造屋根の凸状はぜ部に固定される屋根上設置物用挟み締め込み式取り付け金具であって、はぜ部挟持部材と上蓋と締め付け手段とを備え、前記はぜ部挟持部材は概略溝型形状の一対の挟持片を互いに対向させ、断面コ型に折り曲げた接続部品の側面に貫通された連結軸に前記一対の挟持片が貫通された状態で揺動可能に連結することにより構成し、且つ、この挟持片の側片上端縁を前記揺動中心に向かって下がり傾斜させるとともに前記上蓋をこのはぜ部挟持部材の上面に載置し、更に、前記接続部品の背面に貫通して前記締め付け手段を設置するとともにこの締め付け手段は前記連結軸と直交方向に上方に延び前記上蓋の貫通孔を貫通しているものである。

この場合、前記挟持片の下側の側縁は折板構造屋根の凸状はぜ部に近似した形状の切り欠きからなる挟持部を形成することができる。

また、前記上蓋は前記はぜ部挟持部材の背面から背面までの距離より大きい長さで適当な幅の面を持つようにすることができる。

本発明に係る屋根上設置物用挟み締め込み式取り付け金具は上記のように構成されているため、連結棒（支点）を中心として上部に締め付け手段（力点）、下部に挟持部材（作用点）が配置され、前記締め付け手段を締付けることによって、前記挟持部材を折板構造屋根の凸状はぜ部に締め付け固定できるものである。

よって、この屋根上設置物用挟み締め込み式取り付け金具を使用すれば、従来の締め付け力の入力方法とは異なり、支点に対し一方側に力点（締め付け手段）、他方側に作用点（挟持部材の挟持部）となる構造となり、支点と力点との距離と支点と作用点との距離がほぼ同じにすることが可能となる。これにより締め込み力は効率的に挟持部材の挟み締め込み力に変換されるので、挟持部材の挟持部が折板構造屋根材のはぜ部を強固に保持し取り付け金具が固定され、その上に取り付けられる屋根上設置物を安定的に支持することができる。従来に比べ締め付け入力が少なくてすむので、各部材構造が簡単で軽量化することができる。また、締め込みは下向き作業のため施工が簡単で効率的に行うことができる。

この場合、前記挟持片の下側の側縁は折板構造屋根の凸状はぜ部に近似した形状の切り欠きからなる挟持部を形成すれば、折板構造屋根の凸状はぜ部を挟持しやすいものである。

また、前記上蓋は前記はぜ部挟持部材の背面から背面までの距離より大きい長さで適当な幅の面を持つようにすれば、前記挟持部材の締め付けが容易にできる。

更に、本発明に係る屋根上設置物用挟み締め込み式取り付け金具の取り付け構造は上記のように構成されているため、連結棒（支点）を中心として上部に締め付け手段（力点）、下部に挟持部材（作用点）が配置され、前記締め付け手段を締付けることによって、前記挟持部材を折板構造屋根の凸状はぜ部に締め付け固定できる。

よって、この屋根上設置物用挟み締め込み式取り付け金具の取り付け構造を使用すれば、支点に対し一方側に力点（締め付け手段）、他方側に作用点（挟持部材の挟持部）となる構造となり、支点と力点との距離と支点と作用点との距離がほぼ同じにすることが可能となる。これにより締め込み力は効率的に挟持部材の挟み締め込み力に変換されるので、挟持部材の挟持部が折板構造屋根材のはぜ部を強固に保持し取り付け金具が固定され、その上に取り付けられる屋根上設置物を安定的に支持することができる。

本発明に係る屋根上設置物用挟み締め込み式取り付け金具及びこの挟み締め込み式取付け金具の取り付け構造は実施するにあたって下記の構成に最も主要な特徴を有する。

「挟持片の下側の側縁」の挟持部は折板構造屋根の凸状はぜ部に近似した形状の切り欠きからなる。

「上蓋」は前記はぜ部挟持部材の背面から背面までの距離より大きい長さで適当な幅の面を持つようにすることができる。

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る挟み締め込み式取付け金具の一実施例の斜視図、図２は同連結軸と締め込み手段の接続状態を示す斜視図、図３は同取付金具を屋根材の凸状はぜ部に配置装着し、締め込む前の状態を示す正面図、図４は同施工状態を示す正面図、図５は図４におけるV-V線断面図である。

図１に示すように取付け金具Ｍは断面が略コ型形状に成形された一対の挟持片ａ,ａを左右に向い合わせて連結軸ｄで連結し、さらに締め付けボルト（本発明の「締め付け手段」に相当する）ｃを連結軸ｄに軸方向を直交して連結して組み立てられた挟持部材Ａと、略溝型形状で締め付けボルトｃを貫通せしめて挟持部材Ａの上面に置かれる上蓋ｂとで構成されている。

前記挟持片ａ,ａは略溝型形状で向かい合う２つの側面ａ１の下側にははぜ式折板屋根Ｙの凸状はぜ部Ｙ１を挟み込むための切り込みを設けて挟持部ａ３とし、同面の上縁ａ５は背面側から側面の側縁ａ６に向かってやや下方に傾けて成形し、側面の上側縁付近に連結軸ｄが貫通する挟持片側面軸穴ａ２を設ける。はぜ式折板屋根の凸状はぜ部Ｙ１の形状は種々存在するため挟持部ａ3の形状はそれに対応することが求められるが、切り込みの形状を変えるだけで対応できるので容易に設計変更可能である（また、挟持片aの下側に面材を設けその先端を挟持部ａ３に合わせることで、はぜ部Ｙ１との接面を増やすことも可能である）。

図２に示すように、金属板をコ型形状に折り曲げた接続部品ｅの背面に設けた背面穴ｅ１に溝になる面側から締め付けボルトｃを貫通し、向かい合う側面にはそれぞれ連結軸ｄを貫通させるために前記接続部品eの側面に軸穴ｅ2,ｅ2を設ける。略溝型形状の前記挟持片ａ,ａを、溝になる面を対向させて左右に配置し、溝面側から前期締め付けボルトｃを貫通した前記接続部品ｅを、前記挟持片ａ,ａの側面軸穴ａ２と前記接続部品eの軸穴ｅ2,ｅ2を向かい合わせて配置し、それぞれの軸穴に前記連結軸ｄを順次貫通して組み立てられて前記連結軸ｄの軸方向と直交方向に締め付け手段を持つ挟持部材Ａとなる。

前記挟持部材Ａは、前記挟持片ａ,ａが1本の連結軸ｄだけで連結されているので回転自在であり、図3に示すように前記挟持部a3,a3が自由に開くので簡単に屋根材Ｙの凸状はぜ部Ｙ１に配置装着できる。つぎに、略溝型形状の前記上蓋ｂをその背面のほぼ中央に設けた上蓋背面穴ｂ3に締め付けボルトｃを貫通させて挟持部材Ａの上面にかぶせるように置き、さらにナットｆで前記上蓋ｂを締め付けると前記連結軸ｄに前記上蓋ｂに引き寄せられる。この時、前記連結軸ｄで連結された一対の挟持片ａ，ａは上蓋ｂの背面ｂ２と接している前記挟持片ａ，ａの背面上縁ａ4,ａ4を支点として互いに逆方向に回転し、対向する前記挟持部ａ3,ａ3が引き寄せられて屋根材Ｙの凸状はぜ部Ｙ１を強く挟み込むことにより固定される。このように、支点に対し一方側に力点（締め付け手段）、他方側が作用点（屋根材の凸状はぜ部挟み込こむ挟持部材）となる構造配置にしたことにより、支点と力点との距離と支点と作用点との距離がほぼ同じにすることが可能となり、入力した締め付け力を効率よく作用力に変換できるので強固に屋根材への取付け金具の固定ができる。また、取付け作業は上蓋ｂをナットｆ１個で締め付けるだけで完了し、さらに下向き作業なので取付けが簡単で作業性が良い。

次に、図４〜図５に示すように、前記上蓋ｂは屋上設置物ｇの積載部材としても機能し、また締め付けボルトｃは屋上設置物ｇの締め付け固定手段としても機能する。この上蓋ｂの折曲げ辺ｂ1の上に屋根上設置物ｇを載せ締め付けボルトｃに座金ｈを貫通させ、さらにナットｉで締め付けることにより屋根上設置物ｇを安定的に設置できる。従って、部品点数が少なく、構造が簡単になるので取付け金具自身も軽量化することができる。

前記上蓋ｂの形状において曲げ辺ｂ１は、挟持片ａの支点となる背面上縁ａ４を支えかつ、ナットｆで締め付け力が入力されたときに基盤となる上蓋背面ｂ２に機能上障害となる変形が生じないための補強手段の一例であり、屋根上設置物ｇの形状や設置方法により適当な形状に変更可能である。

本発明に係る屋根上設置物用挟み締め込み式取り付け金具は、連結棒（支点）を中心として上部に締め付け手段（力点）、下部に挟持部材（作用点）が配置され、前記締め付け手段を締付けることによって、前記挟持部材を折板構造屋根の凸状はぜ部に締め付け固定できる。支点に対し一方側に力点（締め付け手段）、他方側に作用点（屋根材の凸状はぜ部を挟み込こむ挟持部）となる構造となり、支点と力点との距離と支点と作用点との距離がほぼ同じにすることが可能となる。これにより締め込み力は効率的に挟持部材の挟み締め込み力に変換されるので、挟持部材の挟持部が折板構造屋根材のはぜ部を強固に保持し取り付け金具が固定され、その上に取り付けられる屋根上設置物を安定的に支持することができる。従来に比べ締め付け入力が少なくてすむので、各部材構造が簡単で軽量化することができる。締め込みは下向き作業のため施工が簡単で効率的に行うことができる。産業上の利用可能性は高いものである。

図１は本発明に係る挟み締め込み式取付け金具の一実施例の斜視図である。 図２は同連結軸と締め込み手段の接続状態を示す斜視図である。 図３は同取付金具を屋根材の凸状はぜ部に配置装着し、締め込む前の状態を示す正面図である。 図４は同施工状態を示す正面図である。 図５は図４における線断面図である。 図６は従来例に斜視図である。 図７は同施工状態を示す正面図である。 図８は別の従来例に斜視図である。 図９は同施工状態を示す正面図である。

Ａ … 挟持部材
ａ … 挟持片
ａ１ … 挟持片側面
ａ２ … 軸穴
ａ３ … 挟持部
ａ４ … 背面上縁
ａ５ … 側面上縁
ａ６ … 側面側縁
ａ７ … 支点
ｂ … 上蓋
ｂ１ … 曲げ辺
ｂ２ … 上蓋背面
ｂ３ … 上蓋背面穴
ｃ … 締め付けボルト
ｄ … 連結軸
ｅ … 接続部品
ｅ１ … 背面穴
ｅ２ … 軸穴
ｆ … ナット
ｇ … 屋根上設置物
ｈ … 座金
ｉ … ナット
ｊ … 上面支持体
ｋ … 挟持片引き寄せボルト
Ｙ … 折板屋根材
Ｙ１ … 凸状はぜ部

Claims (3)

1. 折板構造屋根の凸状はぜ部に固定される屋根上設置物用挟み締め込み式取り付け金具であって、はぜ部挟持部材と上蓋と締め付け手段とを備え、前記はぜ部挟持部材は概略溝型形状の一対の挟持片を互いに対向させ、断面コ型に折り曲げた接続部品の側面に貫通された連結軸に前記一対の挟持片が貫通された状態で揺動可能に連結することにより構成し、且つ、この挟持片の側片上端縁を前記揺動中心に向かって下がり傾斜させるとともに前記上蓋をこのはぜ部挟持部材の上面に載置し、更に、前記接続部品の背面に貫通して前記締め付け手段を設置するとともにこの締め付け手段は前記連結軸と直交方向に上方に延び前記上蓋の貫通孔を貫通していることを特徴とする屋根上設置物用挟み締め込み式取り付け金具。
2. 前記挟持片の下側の側縁は折板構造屋根の凸状はぜ部に近似した形状の切り欠きからなる挟持部を形成されていることを特徴とする請求項１の屋根上設置物用挟み締め込み式取り付け金具。
3. 前記上蓋は前記はぜ部挟持部材の背面から背面までの距離より大きい長さで適当な幅の面を持つことを特徴とする請求項１の屋根上設置物用挟み締め込み式取り付け金具。

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