JP6077721B2 - 瓦留めおよび雨押さえアセンブリ - Google Patents

Description

［関連出願］
本発明は、２０１３年９月１３日に出願された米国仮特許出願第６１／８７７，６７２号（発明の名称：光起電力アレイのための取り付け部品）の優先権を主張する。

瓦屋根に光起電力アレイを装着するには特有の課題がある。まず、屋根下方の垂木に光起電力システムの装着機材を取り付けることができるようにいくつかの瓦を取り除く必要がある。これまでの一般的なアプローチでは、数枚の瓦を取り除いた後、これらの位置にある屋根垂木に瓦留めを取り付ける。そして、屋根から瓦を取り除いたエリアは水の浸入を防ぐために封止処理する必要がある。最後に、瓦留めの上に（またはこれらの瓦留めの上に装着された機材の上に）光起電力アレイを装着する。

既存の瓦留めを使ったアプローチに共通する懸念事項として、垂木の接続を行った後に建物内への水漏れが発生することを防止することがあった。この問題を解決するために必要となるのが、締付具の穴を通って屋根内部に水が入り込むことのないよう、締付具の周囲の水を運搬する雨押さえシステムである。

しかしながら残念なことに、（「Ｓ瓦」としても知られる）スペイン瓦の屋根に関する工事の場合、これらの雨押さえの問題はより複雑なものとなる。例えば、標準的な雨押さえは、そもそもスペイン瓦（Ｓ瓦）屋根で使用するための形状になっていない。代わりに必要となるのが、Ｓ字状に湾曲した瓦屋根で使用するための形状でありつつ、屋根と瓦留めとの接続点周辺を封止し、瓦留めの接続点において雨水が屋根膜内部に浸入しないようにする雨押さえシステムである。理想的には、そうしたシステムによって、建物の垂木の正確な位置にかかわらず所望の位置に装着機材およびブラケットを配置することができるような一定の調節性がさらに提供されることが望ましい。さらに、そのようなシステムが弾性（すなわち、脆弱でない）材料を使用した防水性の封止材を提供すると理想的である。以下で示す通り、本発明はそのようなシステムを提供する。

本発明は、（ａ）下部雨押さえと、（ｂ）上部雨押さえと、（ｃ）瓦留めと、を備え、瓦留めの一部分が上部雨押さえおよび下部雨押さえの重なり合う縁部の間を通る開口部を通って延在する、瓦留めおよび雨押さえアセンブリを提供する。上部および下部雨押さえの重なり合う縁部の間の開口部内には封止材が設けられる。この封止材は、下部雨押さえの重なり合う縁部から上方に延びて、上部雨押さえの重なり合う縁部の底部を押すことが好ましい。そのため、この封止材は、開口部を通って延在する瓦留めの底部を押す。したがって、上記封止材が開口部を通過する瓦留めの下側部分に実質的に回り込んだ状態で開口部が封止される。封止材については、全て本発明の範囲内で、いくつかの別のアプローチも考えられる。例えば、封止材は、上部雨押さえから下方に延びても、あるいは、下部雨押さえから上方に延び、かつ上部雨押さえから下方に延びてもよい。

本発明のシステムは、瓦留めのうち上部および下部雨押さえの重なり合う縁部の間を蛇行する部分の湾曲したネック部の周囲に防水性の封止材が設けられるという利点を有する。さらに、本発明の封止材は設置が容易である。例えば、下部フランジの上に上部フランジを配置するだけで、瓦留めの周囲に封止材が形成されることとなる。したがって、本発明のシステムは設置が迅速かつ容易であり、設置のために追加の特殊機材を必要としない。

別の実施形態において、本発明は、（ａ）平坦な中央セクションと、対向する２つの湾曲した端部セクションとを有する雨押さえプレートであって、対向する２つの湾曲した端部セクションはＳ字状の建物瓦とかみ合うような寸法になっている、雨押さえプレートと、（ｂ）切れ目のない雨押さえプレートの平坦な中央セクションの下に配置されるパック（puck）と、（ｃ）雨押さえプレートの平坦な中央セクションの上のアームと、を備え、雨押さえプレートの平坦な中央セクションを通過するコネクタによってアームがパックに接続される、切れ目のない雨押さえアセンブリを提供する。このシステムの利点は、屋根の上の広範囲にわたる位置にアームおよびパックを設置できるようになることにある。そのため、このシステムは、アレイ装着機材を配置することのできる複数の位置を提供する。

図１Ａは、本発明の瓦留めおよび雨押さえアセンブリの分解斜視図である。 図１Ｂは、図１Ａに対応する組立斜視図である。 図１Ｃは、図１Ｂと同様であるが、周辺の屋根瓦および屋根構造をさらに追加した図である。 図１Ｄは、図１Ｂの１Ｄ−１Ｄ線に沿った側方立面図である。 図１Ｅは、図１Ｂの１Ｅ−１Ｅ線に沿った側方立面図である。 図２は、上部雨押さえの斜視図である。 図３は、下部雨押さえの斜視図である。 図４は、瓦留めの斜視図である。 図５Ａは、トップアームの斜視図である。 図５Ｂは、トップアームの平面図である。 図６は、本発明の別の実施形態に係る連続型雨押さえの斜視図である。 図７Ａは、図６の連続型雨押さえとともに使用されるパックの斜視図である。 図７Ｂは、図７Ａに対応する平面図である。 図８Ａは、図６の連続型雨押さえ、ならびに図７Ａおよび７Ｂのパックとともに使用されるトップアームの斜視図である。 図８Ｂは、図８Ａに対応する側方立面図である。 図９Ａは、図６〜図８Ｂに示す本発明の実施形態に係るアセンブリにおける一連のステップを示す。 図９Ａ−１は、図９Ａの丸で囲った領域の拡大図である。 図９Ｂは、図６〜図８Ｂに示す本発明の実施形態に係るアセンブリにおける一連のステップを示す。 図９Ｂ−１は、図９Ｂの丸で囲った領域の拡大図である。 図９Ｃは、図６〜図８Ｂに示す本発明の実施形態に係るアセンブリにおける一連のステップを示す。 図９Ｃ−１は、図９Ｃの丸で囲った領域の拡大図である。

図１Ａ〜図１Ｃは、本発明の瓦留めおよび雨押さえアセンブリを示す。図１Ｄおよび図１Ｅは、該アセンブリの断面図をさらに提供する。これらの図から分かるように、アセンブリ１０が提供される。アセンブリ１０は、上部雨押さえ１００と、下部雨押さえ２２０と、瓦留め３４０と、トップアーム４６０と、を備える。

動作時、雨押さえ１００および２２０の重なり合う縁部１０４および２２４は、瓦留め３４０がそれらの間を通る開口部を通って延在する（または「蛇行する」）ように、瓦留め３４０の中央部分の上部および下部に収容される。以下で説明されるように、上部雨押さえと下部雨押さえの間には封止材が形成され、この封止材は、瓦留めのうち上記開口部を通過する部分を部分的に回り込む。図１Ａはアセンブリ１０の分解図を、図１Ｂはアセンブリ１０の組立図を示す。雨押さえ１００および２２０は、一体として、瓦留めの底部が屋根に接続される空間に水が浸入することを防止する。上部雨押さえ１００は、下部雨押さえ２２０に対して屋根上方に配置される。以下で説明されるように、上部雨押さえ１００の湾曲上縁部は屋根上方のＳ字状瓦とかみ合うように適合される一方、下部雨押さえ２２０の湾曲下縁部は屋根下方のＳ字状瓦とかみ合うように適合される。

図１Ｃは、図１Ｂと同様であるが、周辺の屋根瓦や屋根構造も示す。詳細には、屋根５７０は、基板５７１と、瓦棒５７２と、瓦５７３とを含む。１以上の瓦が取り除かれた後、ねじまたはその他の締付具を取り付けることによって瓦留め３４０が基板５７１に固定される。瓦留めは、瓦が取り除かれた隙間の中央部に設置されてもよいし、この中央部のどちらかの側に設置されてもよい。下部雨押さえ２２０が設置されると、重なり合う縁部１０４が重なり合う縁部２２４を覆うように上部雨押さえ１００を配置することができる。以下で示されるように、重なり合う縁部１０４と２２４との間には封止材が形成される。下部雨押さえ２２０の凸部２２１および凹部２２８は、それらが屋根下方の瓦５７３の対応する部分の上にくるような寸法とされる。同様に、上部雨押さえ１００の凹部１０１および凸部１０２は、対応する屋根上方の瓦５７３の下に収容される。

図１Ｄおよび図１Ｅは、図１Ｂの１Ｄ−１Ｄ線および１Ｅ−１Ｅ線に沿った側方立面図である。図１Ｄは、瓦留めのうち、上部雨押さえ１００と下部雨押さえ２２０の重なり合う縁部の間を蛇行する部分を示す。図１Ｅは、図１Ｄからわずかにオフセットされた図であり、上部雨押さえと下部雨押さえの間の封止材２３１を示す。以下で示されるように、封止材２３１は、下部雨押さえ２２０から上方に延びて瓦留め３４０のうち２つの雨押さえの重なり合う部分の間の開口部１５０を通って蛇行する部分の底部を押すものであってよい。封止材２３１については以下でより詳細に説明する。

図２は、上部雨押さえ１００の斜視図である。上部雨押さえ１００は、一端に凸部１０１および凹部１０２を備える。部分１０１および１０２は合わせてＳ字状の第１縁部を形成する。反対の縁部には重なり合う部分１０４があることが分かる。重なり合う部分１０４は、任意選択により、２つの側壁１０５Ａ，１０５Ｂと、溝１０７を部分的に画定する立ち上がり１０６と、フランジ１０８とを有してもよい。重なり合う部分１０４はさらに、下向きパネル１０９および上向きパネル１１０を含んでもよい。対向する縁部の中間には渡り部分１０３が位置している。渡り部分１０３は、雨押さえの両縁部の寸法に対応するように、立ち上がっていても、立ち下がっていても、傾斜していてもよい。上部雨押さえ１００は、アルミニウム、鋼材、またはその他の金属、あるいはその他の材料からなっていてよく、鍛造、成型、鋳造、またはその他の方法で形成され得る。

図３は、下部雨押さえ２２０の斜視図である。下部雨押さえ２２０は、一端に凸部２２１および凹部２２２を備える。部分２２１および２２２は合わせてＳ字状の第１縁部を形成する。反対の縁部には重なり合う部分２２４があることが分かる。重なり合う部分２２４は、任意選択により、２つの側壁２２５Ａおよび２２５Ｂと、立ち上がり２２６と、溝２２７と、フランジ２２８と、水平パネル２３０とを有していてもよい。渡り部分２２３は、雨押さえの両縁部の寸法に対応するように、立ち上がっていても、立ち下がっていても、傾斜していてもよい。下部雨押さえ２２０は、アルミニウム、鋼材、またはその他の金属、あるいはその他の材料からなっていてよく、鍛造、成型、鋳造、またはその他の方法で形成され得る。

重なり合う部分２２４は、封止材２３１をさらに含む。封止材２３１は、例えば、クローズドセルＥＰＤＭ（エチレンプロレンジエンポリマー）発泡体を含むがこれに限定されない任意の好適なスポンジ状材料からなってよく、接着剤によって重なり合う部分２２４に貼着され得る。様々な実施形態において、封止材２３１は重なり合う部分２２４の全てを覆ってもよいし、その一部のみを覆ってもよい。上部雨押さえ１００の重なり合う縁部１０４が下部雨押さえ２２０の重なり合う縁部２２４の上に配置されると、封止材２３１が重なり合う部分１０４の底部を押し上げることになる。これにより、２つの雨押さえの間に形成される開口部が封止されることになる。

様々な実施形態において、封止材２３１は、重なり合う部分２２４から上方に延びても、重なり合う部分１０４から下方に延びてもよく、あるいは、封止材２３１は、重なり合う部分２２４から上方に延び、かつ重なり合う部分１０４から下方に延びてもよい。これらの実施形態のそれぞれにおいて、本システムの封止の特徴は、上記２つの重なり合う部分の間に何らかの形態の封止材を備えていることのみであり、そのような封止材がどのように形成されているかによらないことを理解すべきである。したがって、封止材２３１は、瓦留め３４０のうちの上部雨押さえと下部雨押さえの間に形成される開口部を通過する部分の底部、上部、または側面を押すものであってよい。

図４は、瓦留め３４０の斜視図である。瓦留め３４０は、開口部３４２Ａ〜３４２Ｃを備える基部３４１と、アンカー部３４３と、垂直パネル３４４と、傾斜パネル３４５と、Ｃ状部３４６と、開口部３４８Ａ〜３４８Ｂを備える水平パネル３４７とを含む。瓦留め３４０は、アルミニウム、鋼材、またはその他の金属、あるいはその他の材料からなっていてよい。瓦留め３４０は、鍛造、成型、鋳造、またはその他の方法で形成され得る。基部３４１は、長方形、円形、八角形、またはその他の任意の形状であってよい。基部開口部３４２Ａ〜３４２Ｄは、円形、ひし形、楕円形、正方形、長方形、またはその他の形状であってよく、これらの開口部は、長方形の角部を画定するように配置してよく、またはその他の任意の配置としてよい。締付具（ねじ等、不図示）は、開口部３４２Ａ〜３４２Ｄを通過して瓦留め３４０を建物の垂木に締め付ける。アンカー部３４３は台形ピラミッド状またはその他の任意の形状であってよい。アンカー部３４３は、基部３４１の上面の任意の地点に配置してよい。上部開口部３４８Ａ〜３４８Ｂは、円形、ひし形、楕円形、正方形、長方形、またはその他の形状であってよく、これらの開口部は、水平パネル３４７に沿って長さ方向の中心に配置してよく、または別の配置としてもよい。

図５Ａおよび図５Ｂは、トップアーム４６０を示す。トップアーム４６０は、下部開口部４６２Ａおよび４６２Ｂと、下部フランジ４６３と、垂直パネル４６４と、開口部４６６Ａ〜４６６を備える上部パネル４６５と、上部フランジ４６７とを含む。トップアーム４６０は、アルミニウム、鋼材、あるいはその他の金属または材料からなっていてよい。トップアーム４６０は、鍛造、成型、鋳造、またはその他の方法で形成され得る。下部開口部４６２Ａおよび４６２Ｂは、円形、ひし形、楕円形、正方形、長方形またはその他の形状であってよく、これらの開口部は、下部パネル４６１の長さ方向および厚み方向の中心に配置してよく、または別の配置としてもよい。開口部４６６Ａ〜４６６Ｇは、円形、ひし形、楕円形、正方形、長方形またはその他の形状であってよく、これらの開口部は、上部パネル４６５に沿って厚み方向に配置され、各開口部が均等に分散配置されてよく、あるいはその他の任意の配置とされてもよい。動作時、トップアーム４６０は、瓦留め３４０の上に接続することが可能である。そして、トップアーム４６０の上に光起電力アレイの装着機材および部品を装着することが可能である。例えば、レベリングフット（図１Ｃの５７４）をトップアーム４６０の上に取り付けることが可能である。

図６〜図８Ｂは、本発明の第２の実施形態を示す。この第２の実施形態は、（ａ）平坦な中央セクションと、対向する２つの湾曲した端部セクションとを有する切れ目のない雨押さえプレート６８０と、（ｂ）雨押さえプレート６８０の平坦な中央セクションの下に配置されるパック７５０と、（ｃ）雨押さえプレート６８０の平坦な中央セクションの上にあるアーム８１１とを備える雨押さえアセンブリを提供する。以下で示されるように、アーム８１１は、雨押さえプレート６８０の平坦な中央セクションを通過するコネクタ（ねじ等、不図示）によってパック７５０に接続される。

図６は、切れ目のない雨押さえ６８０の斜視図である。切れ目のない雨押さえ６８０は、１枚の屋根瓦をこれに置き換えつつ、隣接する屋根瓦と相互に係止するために使用することができ、かつ、この切れ目のない雨押さえの上部に別の構成部品（例えば、トップアームおよび／またはレベリングフット）を装着することを可能とし得る。切れ目のない雨押さえ６８０は、上部凸部６８１と、上部凹部６８２と、上部弧状部６８４と、上部立ち上がり６８５と、上部フランジ６８６とを有する。切れ目のない雨押さえ６８０は、反対（下方）の端部に、下部凸部６８７と、下部凹部６８２と、下部弧状部６９０と、下部立ち上がり６９１と、下部フランジ６８６とを有する。切れ目ない雨押さえ６８０はまた、比較的大きな中央面６９３を有する。切れ目のない雨押さえ６８０は、アルミニウム、鋼材、あるいはその他の金属または材料からなってよく、鍛造、鋳造、成型、またはその他の方法で形成され得る。中央面６９３は、長方形、円形、正方形またはその他の好適な形状としてよい。

図７Ａおよび図７Ｂは、パック７５０を示す。パック７５０は、任意選択により、外側シリンダ７５１と、内側シリンダ７５２と、結合開口部７５３と、フランジ７５４と、ブレース７５５Ａおよび７５５Ｂと、フランジ開口部７５６Ａ〜７５６Ｃとを含む。ブレース７５５Ａおよび７５５Ｂは、任意選択により、三角形としてもよく、また、任意選択により、フランジ７５４の両側にあっても、フランジに沿ったその他の位置にあってもよい。フランジ開口部７５６Ａ〜７５６Ｃは、円形、ひし形、楕円形、正方形、長方形、またはその他の形状としてよく、これらの開口部は二等辺三角形の角部を画定するように配置されてもよい。パック７５０は、アルミニウム、鋼材、あるいはその他の金属または材料からなってよく、鍛造、鋳造、成型、その他の方法で形成され得る。

図８Ａおよび図８Ｂは、アーム８１１を示す。アーム８１１は、任意選択により、水平パネル８１２と、下部開口部８１３Ａおよび８１３Ｂと、垂直パネル８１４と、側方支持体８１５Ａおよび８１５Ｂと、中央支持体８１６と、上端開口部８１８を備える上端パネル８１７とを含む。下部開口部８１３Ａおよび８１３Ｂは、円形、ひし形、楕円形、正方形、長方形、またはその他の形状でよく、直線状の配置としても、その他の配置としてもよい。垂直パネル８１４は、水平パネル８１２から上方に延在してよい。側方支持体８１５Ａおよび８１５Ｂは、図示の通り、垂直パネル８１４の両側にあってよい。側方支持体８１５Ａおよび８１５Ｂは、水平パネル８１２上の任意の地点を起点としてよいが、その終点は上端パネル８１７の最後部表面とするのが好ましい。中央支持体８１６は、水平パネル８１２から上方に延在してよく、図示の通り、水平パネル８１２の上面から上端パネル８１７の底面まで延在するように垂直パネル８１４を二等分するか、またはその他の態様で垂直パネル８１４と交差してよい。上端パネル８１７は、垂直パネル８１４の上縁部から前方に延在してよい。上端開口部８１８は、上端パネル８１７の中央または上端パネル８１７上のその他の位置にあってよい。アーム８１１は、アルミニウム、鋼材、あるいはその他の金属または材料からなってよく、鍛造、鋳造、成型、またはその他の方法で形成され得る。

図９Ａ〜図９Ｃは、図６〜図８Ｂに示される本発明の第２の実施形態のアセンブリにおける一連のステップを示す（図９Ａ−１、図９Ｂ−１および図９Ｃ−１はそれぞれ丸で囲んだ領域の拡大図を示す）。

まず、図９Ａに示すように、１枚の屋根瓦を取り除き、パック７５０を設置する。次に、図９Ｂにおいて、切れ目のない雨押さえ６８０をパック７５０の上に設置し、アーム８１１を切れ目のない雨押さえ６８０の上に設置する。アーム８１１は、開口部７５３を通過するねじを使用して、またはその他の好適な方法により、パック７５０と接続され得る。この締付けねじ（不図示）は、雨押さえ６８０の比較的大きな平坦中央面６９３も通過することとなる。最後に、図９Ｃに示すように、レベリングフット５７４をアーム８１１の上に設置する。その後、レベリングフット５７４によって設けられた接続ポイントを利用して光起電力アレイを位置に固定することができる。

切れ目のない雨押さえ６８０の比較的大きな平坦中央面６９３により、設置者はその境界内の任意の位置にパック７５０を置くことができ、これによって南北および東西の両方向における設置位置の自由度が得られる。同様に、アーム８１１も、雨押さえの中央面上であって、パック９５０上の任意の地点に配置し得る。これにより、パックおよびアームを光起電力モジュールに可能な限り近づけて配置することが可能となり、材料の使用を最小限に抑えることができる。

Claims (13)

1. （ａ）下側建物瓦とかみ合う寸法であって前記下側建物瓦の上に収容される下端部を有する下部雨押さえと、
   （ｂ）上側建物瓦とかみ合う寸法であって前記上側建物瓦の下に収容される上端部を有する上部雨押さえと、
   （ｃ）瓦留めであって、その一部分が、前記上部および下部雨押さえの重なり合う縁部の間を通過する開口部を通って延在する、瓦留めと、
   （ｄ）前記上部および下部雨押さえの前記重なり合う縁部の間を通過する前記開口部内に配置される封止材と、を備える瓦留めおよび雨押さえアセンブリ。
2. 前記開口部を通って延在する前記瓦留めの前記一部分が、前記下部雨押さえの重なり合う部分の上であって、かつ、前記上部雨押さえの重なり合う部分の下に延在する、請求項１に記載のアセンブリ。
3. 前記封止材は、前記下部雨押さえの前記重なり合う縁部から上方に向けて延在し、前記上部雨押さえの前記重なり合う縁部の底部を押す、請求項１に記載のアセンブリ。
4. 前記封止材は、前記開口部を通って延在する前記瓦留めの前記一部分の底部を押す、請求項３に記載のアセンブリ。
5. 前記封止材は、前記開口部を通って延在する前記瓦留めの前記一部分に回り込む、請求項４に記載のアセンブリ。
6. 前記封止材は、クローズドセルＥＰＤＭ発泡体からなる、請求項１に記載のアセンブリ。
7. 前記上部雨押さえおよび前記下部雨押さえは、Ｓ字状縁部を有する、請求項１に記載のアセンブリ。
8. 前記Ｓ字状縁部は、前記上部および下部雨押さえの前記重なり合う縁部の反対側の端部に位置する、請求項７に記載のアセンブリ。
9. 前記瓦留めの下側端部は、屋根に取り付けられる、請求項１に記載のアセンブリ。
10. 前記瓦留めの上端部に装着され、前記上部および下部雨押さえのいずれよりも上に配置されるトップアームをさらに備える、請求項１に記載のアセンブリ。
11. 前記トップアームの上に装着されるレベリングフットをさらに備える、請求項１０に記載のアセンブリ。
12. 前記瓦留めの前記下側端部は、前記屋根の垂木に取り付けられる、請求項９に記載のアセンブリ。
13. 前記瓦留めの前記下側端部は、前記屋根の基板に取り付けられる、請求項９に記載のアセンブリ。
    

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