JP5960479B2 - 屋根構造体 - Google Patents

Description

本発明は、車庫、玄関前のアプローチやテラスなどの設置スペースを覆い、多用途に展開することが可能な屋根構造体に関する。

一般に、カーポートは、風、雨、雪、紫外線などから自動車を保護し、車内温度が異常に上昇するのを防ぐなどの目的で設置されるもので、駐車スペースの間口の左右両側の支柱の上部に架設された前部の梁と、上記両側支柱の後部にそれぞれ設けられた左右の支柱に架設された後部の梁とにアーチ形の屋根体を支持させたものである。同様の目的で住人を風、雨、雪等から保護するために、玄関のアプローチに設けられるものに玄関庇があり、テラスにはテラス屋根がある。

これらはいずれも屋根構造体であるが、それぞれ異なる設置場所や用途に応じて特化した専用設計の意匠や構造が採用されていた。

これに対し、屋根構造体の概念は、屋根が風雨等から人や車を守るという共通の観点に立ち、車庫の屋根機能だけでなく、テラス屋根や玄関アプローチにおける屋根機能も兼用できる大型の屋根構造体が実現できないかという考えに発展的に変化してきている。車庫と玄関とテラスとが建物の壁に沿って連続的に設けられているときは、これらのスペースを一体的な屋根構造体で覆うことは特に有効であり、快適なインテリアの延長空間が形成されるというメリットもある。ところが、その考えを推し進めるためには、従来型の専用的設計思考にとらわれない発想の転換が必要となる。

例えば、従来のカーポート型の構造体を大型化する場合を考えると、特許文献１に示されるように、屋根体はアーチ形状を呈していた。アーチ形状は雨水が自然に傾斜面に沿って流れるので、雨仕舞いがしやすいほか、上方に弓形に反り曲がった形状は、市場に現れた当初は斬新なデザインであったこともあり、広く普及している。

ところが、屋根体全体をアーチ形状にするためには、屋根体を構成する枠材や対向枠材間に架設された金属製垂木、合成樹脂製屋根材等を湾曲させなければならない。金属製垂木と合成樹脂製屋根材の湾曲の加工精度は必ずしも一致しない。また、屋根材は強風時にばたつくため、これを抑えるため、特許文献２に示されるように、屋根材は垂木だけでなく、垂木と交差する中骨によっても支持する構成が採用されている。中骨は屋根材を下から支持する部材と上から押える部材とから構成されるため、下から支持する部材は屋根の下方に露出する。従来の屋根体は、このように垂木と中骨とを格子状に組んだ構造となっている。このような構造は、屋根体を平坦にした場合でも同じである。

特開２００２−２５６６２３号公報 特開２００１−２６２８４９号公報

しかしながら、カーポートの屋根構造を単純に大型化しようとしても、その実現は容易ではない。その理由として次のようなことが考えられる。
（１）アーチ形状は、平面における面積、つまり地面をカバーして雨から保護する面積が、屋根全体の表面積に比べて小さい。また、垂木と中骨とからなる格子状の屋根構造は特許文献１に示されるように複雑である。さらに、中骨は特許文献２に示されるように、屋根材を下から支持する部材と上から押える部材とから構成され、かなりの重量負担となる。このため、アーチ形状の構造体をそのまま大型化するとかなりの重量になり、屋根の構造材や支柱の強度を上げなければならないため、コストアップになるだけでなく、外観も過度に重量感のあるものになってしまう。
（２）従来のアーチ形の屋根では、屋根材は垂木のほかに、垂木と交差する中骨によっても支持される構成のため、下から見上げたとき、垂木と中骨とが格子状に現れる。そのまま屋根構造体が大型化しただけでは、多数の格子が目につき、少し煩わしいデザインとなり、居心地のよい屋根空間とはいえない。
（３）屋根材は経年劣化や不測の事故などにより交換する必要に迫られることがある。大型化すれば、屋根材の数も増加するので、交換の頻度も高まるが、従来の屋根構造は垂木と中骨とで屋根材を支持固定する複雑な構造をしており、これらを分解して垂木や中骨を取り外さなければ、屋根材を取り外したり、取り付けたりすることはできなかった。
（４）平坦な屋根体を有する屋根構造体を建物の壁に沿って設ける場合、梁は壁に対して直交し、屋根体は壁から遠ざかる側が低く傾斜するように配置されているのに対し、屋根体の垂木は壁に沿う方向に配されていた。したがって、降雨時に雨水は高い壁側から低い方に流れ落ちるが、垂木が雨水の流れに直交する方向に設けられているため、雨水の流れが垂木によって阻害される。したがって、雨水が樋でないところから流れ落ちたり、雨が上がっても垂木で溜められた雨水が蒸発しないで長く残り、カビが生えたりごみが付着したりする原因となるという問題があった。

本発明は上記問題点のいずれか一つを解消するためになされたものであり、構造が簡素で屋根全体の荷重を軽減することができ、又は屋根材を容易に交換することができ、若しくは雨水を円滑に流すことができる屋根構造体を提供することをその課題とする。

上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、複数の支柱の上部に平行に設けられた前後の梁に複数の吊具を介して屋根体を支持する屋根構造体であって、上記屋根体は、前後枠と、これら前後枠に架け渡された複数の垂木と、垂木に支持される屋根パネルとから形成され、上記垂木には、上記吊具の下端部に係合するよう取り付けられる突出形成された立上り部と、上記立上り部の側面に張り出し形成された屋根パネルの一側端縁を下から支持する支持部とを有し、立上り部に着脱可能に取り付けられ、屋根パネルを上から押えるパネル押えを有し、上記垂木は傾斜するように吊具に吊られていることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、上記立上り部の側部にネジ受け溝を形成し、上記パネル押えを上記ネジ受け溝にネジ止めすることによって固定したことを特徴とする。

請求項３に係る発明は、上記ネジ受け溝が上記立上り部の外側から内側に斜め下向きに形成されていることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、上記パネル押えが、上記垂木の全長に沿って設けられていることを特徴とする。

請求項５に係る発明は、上記屋根パネルが、上記支持部とパネル押えに取り付けられた上下のビートに密着して固定されていることを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、屋根体は、その前後枠とこれら前後枠に平行に架け渡された複数の垂木とから形成され、上記垂木には、吊具の下端部に取り付けられる突出形成された立上り部と、立上り部の側面に張り出し形成された屋根パネルの一側端縁を下から支持する支持部とを有し、立上り部に着脱可能に取り付けられ、屋根パネルを上から押えるパネル押えを有しているので、従来のカーポートの中骨のような屋根パネルの支持手段を設けることなく屋根パネルを支持することができるので、全体として簡素な屋根構造となる。さらに、屋根体の全体重量が軽減されるから、例えば、車庫と玄関とテラスとを覆うような大型屋根構造体を実現することができ、屋根構造体の多用途展開が可能となる。

しかも、垂木を真直状にすることによって屋根体をフラットにすることができ、内側には主に複数の垂木が平行に現れるだけであるから、構造体が大型化しても、シンプルで優美なデザインとなり、居心地がよく、快適で、居住性に優れるインテリアの延長空間を室外に創出することができる。また、この場合、地面をカバーして雨から保護する面積は、屋根全体の表面積と略同じであるから、地面を効率的に覆うことができる。また、垂木や屋根パネルを弓なりに湾曲するように曲げ加工する必要がないから製造コストを低減することができる。

または、経年劣化や不測の事故などにより屋根パネルを交換する必要があるときは、パネル押えを外すだけで屋根パネルを取り外すことができ、新しい屋根パネルは垂木に支持させて上記パネル押えをネジ止めして固定するだけでよいから、交換作業を容易に行うことができる。

若しくは、上記垂木は傾斜するように吊具に吊られているので、降雨時に雨水は傾斜に沿って前後方向に流れるが、垂木も同じ方向に沿って設けられているので、雨水は垂木に阻害されることなくスムーズに流れる。

請求項２に係る発明によれば、上記中空立上り部の側部にネジ受け溝を形成し、上記パネル押えを上記ネジ受け溝にネジ止めすることによって固定したから、ネジ止め位置を自由に選択することができ、屋根パネルや支持部にわざわざ固定用ネジを受ける孔を開ける必要がない。また、中空立上り部にもねじ孔を開ける必要がないので、加工手間を省くことができる。

請求項３に係る発明によれば、上記ネジ受け溝は上記中空立上り部の外側から内側に斜め下向きに形成されているから、ネジ締め固定と同時にパネル押えを屋根パネルの上面に押圧することができる。

請求項４に係る発明によれば、上記パネル押えは、上記垂木の全長に沿って設けられているから、密閉性がよい。また、取り付け取り外し作業が簡単である。

請求項５に係る発明によれば、屋根パネルは、上記支持部とパネル押えに取り付けられた上下のビートに密着して固定されているから、シールが確保され、屋根パネルとビートとの間からの雨水の浸入は有効に防止される。

本発明に係る大型屋根構造体の斜視図 上記大型屋根構造体の分解斜視図 梁に吊具を取り付けた状態を示す斜視図 吊具に対する垂木を取り付けるための作業を示す斜視図 （ａ）（ｂ）は吊具に対する垂木の取付態様説明図 （ａ）（ｂ）は吊具に対する垂木の固定態様説明図 垂木に屋根板を固定した状態を示す正面図

図１に大型屋根構造体の斜視図を示す。この大型屋根構造体は、設置スペースの間口部１を基準として左右１対の中空の金属製支柱２、２が前後に配置されている。左右の支柱２、２の上部には中空の金属製梁３が設けられている。前後の梁３は平行で、梁３の両端はブラケット４（図２参照）を介して支柱２の上端に連結され、これにより門形の屋根支持部材が構成されている。なお、設置スペースとしては、自動車２、３台分の駐車スペースや、あるいは自動車１台分と玄関アプローチ、さらにはテラス部分も含むような大きなスペースが想定されている。

前後の梁３には複数の吊具１０が取り付けられ、吊具１０に屋根体Ａが吊り下げ支持されている。屋根体Ａは前後枠１１、１２と左右の両側枠１３とを方形に組んでなる屋根枠１４と、前後枠１１、１２に平行に架け渡された垂木１５と、屋根枠１４と垂木１５との間の空間部内に固定された屋根パネル１６とから構成されている。梁３の吊具１０には垂木１５が固定され、これにより屋根体Ａが吊り下げ支持されている。

吊具１０は図３〜図５（ａ）（ｂ）に示されるように、梁３に取り付けるための取付部１０ａの両側から吊り片１７を垂下形成し、吊り片１７の両側に補強リブ１０ｂを形成した金属製部材で、両側の補強リブ１７ａの下部には斜め上向きに突出する係合部１８が互いに向き合う位置に形成されている。なお、左右の吊り片１７の対応する位置にボルト挿通孔２０が形成されている。取付部１０ａをどのように梁３に取り付けるかの説明は省略する。

次に、吊具１０の下部には屋根体Ａの垂木１５が取り付けられている。垂木１５は屋根枠１４の前枠１１と後枠１２とに架設される部材で、図４、図５（ａ）に示されるように、細長の真直状板状体１５ａの上部中央には、その長手方向に沿って中空立上り部２２を上向きに突出形成し、中空立上り部２２の両側に屋根パネル１６の支持部２３を張り出し形成した部材で、中空立上り部２２の頭部３０の上端面両側には傾斜したガイド面３１が形成されている。また、頭部３０の両側下部には下向きに開口する係合部２４が形成され、さらにその下方には、外側から内側に斜め下向きにネジ受け溝２５が形成されている。

支持部２３にはその長手方向に沿って２条の嵌合突条２６、２７が形成され、嵌合突条２６、２７にはビート２８が嵌合固定されている。また、中空立上り部２２には吊具１０の配置に対応するようにボルト孔３２が貫通形成されている。垂木１５の長さは前後の梁３、３間距離よりも長く形成されている。

吊具１０の下部に垂木１５を固定するときは、前後の梁３の下に垂木１５を配置し、梁３に固定した吊具１０の下方位置から垂木１５を押し上げ、図５（ｂ）に示すように、垂木１５の中空立上り部２２を吊具１０の２つの吊り片１７の間から強く押し込む。吊り片１７はガイド面３１に沿って外側に弾性変形した後に復元し、吊り片１７の係合部１８が中空立上り部２２の係合部２４に弾発係合する。さらに、図６（ａ）（ｂ）に示されるように、吊り片１７のボルト挿通孔２０から中空立上り部２２のボルト孔３２に管状スペーサ３３を嵌合し、このスペーサ３３の内部に固定ボルト３４を嵌挿し、パッキン等を介してナット３５で止着固定する。このようにして、前後の梁３の吊具１０に、対応する垂木１５をそれぞれ固定する。

さらに、各垂木１５の前後端部にはそれぞれ前枠１１と後枠１２が固定され、前後枠１１、１２の両端には側枠１３が固定されている。側枠１３は、両端の垂木１５と一体的に取り付けられている。

次に、屋根パネル１６は、図７に示されるように、垂木１５とパネル押え３６とによって上下から挟持固定されている。屋根パネル１６はアクリルやポリカーボネートなどの透光性合成樹脂の細長平板によって構成されている。屋根パネル１６の側端縁は垂木１５の両側支持部２３の２条のビート２８上に支持されている。屋根パネル１６の側端縁の上部はパネル押え３６によって押圧されている。パネル押え３６は、一側３６ａが斜めに屈曲し、他側３６ｂにはビート２８の嵌合突条３７を形成した金属製板状部材で、垂木１５の全長に沿って配置されている。屈曲部３６ａは垂木１５の中空立上り部２２のネジ受け溝２５上に当接され、斜め下向きのネジ受け溝２５に螺着されたネジ３８によって固定される。ネジ受け溝２５にネジ３８がねじ込まれるとき、パネル押え３６のビートはネジ３８の螺進に伴って屋根パネル１６の上面に押し付けられていく。そして、屋根パネル１６は垂木１５とパネル押え３６との間に挟持固定される。また、屋根パネル１６の前後端部はそれぞれ前枠１１と後枠１２に支持される。

なお、屋根体Ａの中央には左右方向に垂木連結材４０（図１、図２参照）が配置され、各垂木１５にネジ止め固定されている。垂木連結材４０は各垂木１５が自由に左右方向に動くのを防止する細長の金属部材で、屋根パネル１６の上部に配置され、下からは目立たないようになっている。

以上によって完成した屋根構造体は、垂木１５の中間部分が梁３に固定されているので、垂木１５の梁３の前後からのはみ出し量を大きくすることにより大型にできる。さらに、構造体を大型化するためには、垂木１５や梁３を長くする必要がある。この場合は、図示はしないが、連結部材を介して２つの垂木１５や梁３を連結するようにすればよい。

なお、上記屋根構造体は、屋根体Ａは前後に傾斜し、垂木１５は屋根体Ａの前後の傾斜方向に沿ってのみ平行に架け渡されているものとする。屋根体Ａを傾斜させるためには、前後の支柱２、２の長さを変えるか、前後の梁３、３の吊具１０、１０の長さを変えればよい。屋根構造体の設置面を前後に傾斜させてもよい。

上述のように、屋根構造体は、屋根体Ａをフラットにすることにより、従来のカーポートの中骨のような屋根パネルの支持部材を設けることなく屋根パネルを支持することができるから、簡素な屋根構造となる。また、地面をカバーして雨から保護する面積は、屋根全体の表面積と略同じであるから、地面を効率的に覆うことができる。したがって、屋根体Ａの全体重量はアーチ形状のものに比べて軽減され、地面を覆う面積を考慮すれば、梁３に対する荷重負担はあまり大きくならないから、例えば、車庫と玄関とテラスとを覆うような大型屋根構造体を実現することができ、屋根構造体の多用途展開が可能となる。

また、屋根体Ａはフラットで、内側には主に複数の垂木１５が平行に現れるだけであり、梁３や柱２の上部は目立たない構成であるから、構造体が大型化しても、シンプルで優美なデザインとなり、居心地がよく、快適で、居住性に優れるインテリアの空間を室外側にまで延長して創出することができる。

さらに、経年劣化や不測の事故などにより屋根パネル１６を交換する必要があるときは、ネジ３８を緩めてパネル押え３６を外せば、簡単に屋根パネル１６を取り外すことができる。新しい屋根パネル１６は上述の要領で垂木１５とパネル押え３６とによって取り付ければよい。このように、パネル押え３６を外すだけで屋根パネル１６を取り外すことができ、新しい屋根パネル１６は垂木１５に支持させて上記パネル押え３６をネジ止めして固定するだけでよいから、交換作業を容易に行うことができる。

しかも、アーチ形状とは異なり、垂木１５や屋根パネル１６を弓なりに湾曲するように曲げ加工する必要がないから製造コストを低減することができる。

また、屋根体Ａは前後に傾斜し、垂木１５は屋根体Ａの前後の傾斜方向に沿ってのみ平行に架け渡されているから、降雨時に雨水は傾斜に沿って前後方向に流れるが、垂木１５も同じ方向に沿って設けられ、中骨もないので、雨水は垂木１５に阻害されることなくスムーズに流れる。

さらに、垂木１５の中空立上り部２２の側部にネジ受け溝２５を形成し、パネル押え３６を上ジ受け溝２５にネジ止めすることによって固定したから、屋根パネル１６や支持部２３や中空立上り部２２に固定用ネジを受ける孔を開ける必要がなく、加工手間を省くことができる。しかし、パネル押え３６の固定は、上記構成に限定されない。ネジ孔を形成してネジ止めする構成にしてもよい。

ネジ受け溝２５は垂木１５の中空立上り部２２の外側から内側に斜め下向きに形成されているから、ネジ締めと同時にパネル押え３６を屋根パネル１６の上面に押圧して固定することができる。

パネル押え３６は、垂木１５の全長に沿って設けられているから、密閉性がよい。また、取り付け、取り外し作業が簡単である。

屋根パネル１６は、上記支持部２３とパネル押え３６に取り付けられた上下のビート２８に密着して固定されているから、屋根パネル１６とビートとの間から雨水が浸入するのを有効に防止することができる。

垂木１５は、前後枠ではなく、屋根体の左右両側の側枠間に架け渡すように構成してもよい。

また、屋根体Ａの前後枠１１、１２及び垂木１５は、実質的に真直状であればよい。中空立上り部２２とパネル押え３６とによって屋根パネル１６を支持可能であれば、緩やかに湾曲していてもよい。

なお、立上り部は中空でなくてもよい。垂木は真直状でなくてもよいし、吊具に傾斜するように吊られていればよく、その傾斜は前後方向でなく、左右方向であってもよい。

また、従来のカーポートの屋根はアーチ形に湾曲しているので、夜間に地面を照射するライトは１灯のみで車両乗り入れ面を全体的に照らす構成であったが、上記構成の屋根構造体はフラットなので、屋根体Ａの下面に複数のライト（例えばＬＥＤ照明）を直線に沿って等間隔に設置し、車両乗り入れ面にスポット的に照射された投影面が連続した直線状のラインとなるようにすることもできる。これによれば、歩行時の安全を確保することができるだけでなく、駐車時の車両の誘導案内として利用することも可能となる。

３ 梁
１０ 吊具
１１ 前枠
１２ 後枠
１５ 垂木
１６ 屋根パネル
２２ 中空立上り部
２３ 支持部
２５ ネジ受け溝
２８ ピート
３６ パネル押え

Claims (5)

1. 複数の支柱の上部に平行に設けられた前後の梁に複数の吊具を介して屋根体を支持する屋根構造体であって、
   上記屋根体は、前後枠と、これら前後枠に架け渡された複数の垂木と、垂木に支持される屋根パネルとから形成され、上記垂木には、上記吊具の下端部に係合するよう取り付けられる突出形成された立上り部と、上記立上り部の側面に張り出し形成された屋根パネルの一側端縁を下から支持する支持部とを有し、立上り部に着脱可能に取り付けられ、屋根パネルを上から押えるパネル押えを有し、上記垂木は上記吊具に傾斜するように吊られていることを特徴とする屋根構造体。
2. 上記立上り部の側部にネジ受け溝を形成し、上記パネル押えを上記ネジ受け溝にネジ止めすることによって固定したことを特徴とする、請求項１に記載の屋根構造体。
3. 上記ネジ受け溝は上記立上り部の外側から内側に斜め下向きに形成されていることを特徴とする、請求項２に記載の屋根構造体。
4. 上記パネル押えは、上記垂木の全長に沿って設けられていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の屋根構造体。
5. 上記屋根パネルは、上記支持部とパネル押えに取り付けられた上下のビートに密着して固定されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の屋根構造体。
   

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