JP6348255B2 - 瀝青含浸セルロース製の成形棟瓦およびその敷設法ならびにその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、瀝青含浸セルロース製の成形棟瓦と、この棟瓦を屋根の被覆に用いる敷設法とに関する。本発明の分野は、屋根部材の製造と屋根を含む建物を建造する分野である。

瀝青含浸セルロース繊維製の屋根部材は、長年にわたって知られており、簡単かつ安価な方法で建造物の屋根を被覆するのに役立つ。屋根部材は、比較的強固であり、該部材が亀裂、破断や破壊の危険なく受容できる変形は、比較的振幅が限定されている。大きな波形シートの部材であれば、限定振幅のおかげで問題は生じない。なぜなら、そうした部材は平斜面に敷設するように設計してあるからである。しかしながら、そうした屋根部材、特に、棟瓦や隅棟瓦には、平面でない形状の屋根の特定の領域を被覆するよう設計したものがある。そうした棟や隅棟用瓦は、細長いワンピースの部品であって、この部品は、２枚の横方向平面出縁間で、中央逆溝形状をしており、これらの出縁は、前記部品の両側に配置されている。

屋根の稜、特に稜線に沿って、稜の両側の２斜面間の角度は、建物毎に変動する可能性がある。有効な雨防御と雨遮断をもたらすために、被覆部材、特にその側部出縁は、屋根やそれに隣接するか下にある屋根部材上に、比較的正確に設置する必要がある。屋根部材をかなり変形させて屋根葺きを正しく行おうとすると、直ちにあるいは後になってひびが入ったり、破損したり、引き裂きが起こったり亀裂が入ったりする高い危険がある。こうした故障は、一般的には、棟瓦の頂部に沿ってまた中央溝を横方向の出縁に連結している線に沿って起こるのが通例である。

このように、米国特許出願公開第２０１１／０１５１１７０号明細書は、傾斜面と屋根の棟両方のための柿板の平坦屋根葺き板を開示している。この屋根の葺き板は、繊維製の瀝青被覆のマットに基づいている。連続している切れ目と、点線か破線の形状で不連続の切れ目とが、複数の部分に分離できるように板に形成してある。葺き板は、折ることで屋根の棟に置いてもよい。そうすることが必要な条件や結果が指定されていない場合であってもである。

従って、棟瓦に関しては、変形を受けないときに、瓦の出縁間の内角が互いに異なる異なった種類の棟瓦を製作する必要がある。この棟瓦の出縁間の内角は、瓦の横方向出縁を保持する２平面間の交差縁に沿う下向きの内角に対応している。この出縁は、屋根およびこの屋根に配設済みの下側の屋根部材の両方もしくは一方に敷設しなければならない。

このため、瓦の種類が屋根に適切でないなら、屋根部材を実装する際、製造や保管の費用が増加するとともに間違いの危険がある。

他の材料製特に金属製の、屋根の棟に配置するデバイスが知られている。例えば、英国特許第２１３８０５０号明細書には、２個の被覆部材、すなわち平らな横方向出縁をもつ内側部材、およびこの内側部材上に置く外側部材から構成される棟被覆システムが記載されている。これらの構成部材は金属製である。横断方向リブ７は、金属を型押しすることにより内側部材上に作られる。横方向出縁は、角度を付けた接続線に沿って内側部材の中央部に連結される。水平に対する内側部材の横方向出縁の角度は、外側に30度である。最後に、内側部材は、その中央部の肉厚を貫通して、換気の目的で孔が開けられる。国際公開第２００６／１０８２３１号パンフレットには、屋根棟用の末端部材が記載されている。この末端部材は、異なった屋根の角度に適合するように、丸めた中央部の回りを駆動できる前と横の平らな出縁を備えている。横方向出縁は、それぞれの連続線に沿ってかつ出縁を揺動可能にするそれぞれの揺動ヒンジを介して、中央部材に連結される。変形例（図７）では、枢軸は、末端部材の角度折線（７１２、７１６）に置き換えられる。しかしながら、そうした文献は、本発明の瀝青含浸セルロース製の成形した屋根瓦の材料以外の材料製の屋根部材に関している。従って、それらの文献は、そうした屋根瓦のふるまいや適応される潜在能力については何も情報を与えない。さらに、屋根部材は、異なった形状の構造であり、特に、それらの種々の部分間で角度の付いた接続線を備えている。

米国特許出願公開第２０１１／０１５１１７０号明細書 英国特許第２１３８０５０号明細書 国際公開第２００６／１０８２３１号パンフレット

瀝青含浸セルロース製の成形した屋根部材の比較的な剛性にもかかわらず、劣化あるいは破壊する危険なしに該部材が応力で変形するようにできる度合いは、屋根部材に特定タイプの形状を与えることによって、著しく増加することができる。こうした劣化や破壊は、短中期間における亀裂、引き裂きや破損が現出することに対応する。一般的には、応力下の挙動は、決められた実験条件、特に、温度や湿度が変動する気候循環で決定される。

屋根瓦用に出縁間の特に閉じた内角で部材を作ることによって、出縁間の内角がより大きく開く従来の棟瓦では不可能な屋根の棟角の広い範囲にわたって部材が使用可能になる。これに加えて、部材の種々の部分の特定の形状は、適応性において部材の性能を改善することにも役立つ。

このようにして、本発明は、初めに提供するのが、屋根を被覆するための瀝青含浸のセルロース製の成形した棟瓦の敷設法であって、棟瓦は、細長い左右対称な部材であって、その長さ方向に沿って、下向きに凹状の中央部を備えており、この中央部の左右側縁からは、それぞれ、左右対称に下向きに傾斜している平板状の出縁が延びており、これらの出縁は、それらの間に、１１６°から９６°の範囲にある内角（α）を形成しており、すなわち、水平に対して、４２°から３２°の範囲にある出縁角（β）を形成するようになっており、前記棟瓦の中央部は、間に棟角（γ）を形成する２傾斜面間に特定される屋根棟を覆うように位置決めされ、前記出縁のそれぞれは、屋根の２つの傾斜面に沿って敷設されるようになっており、
前記棟瓦を、該棟瓦を劣化や破壊させることなく、９０°から１６３°の前記棟角（γ）の範囲の屋根棟に適用できるように、そのまま、もしくは変形させて敷設する。なお、本明細書において、本発明による棟瓦を、単に「瓦」と表示することがある。

この敷設法では、棟瓦に何も応力をかけない場合、出縁間の内角が所定の値をもつ自由な配置から始めて、棟瓦は、瓦を劣化や破壊することなく出縁間の内角を、90°から163°の棟角γの範囲に変化することによって敷設される。

対称的な屋根に対しては、これ(棟角)は、傾斜角（水平に対する傾斜の角度に等しい）の範囲に対応する。傾斜角は、だいたい最大４５°すなわち１００％から、１６．７°すなわち３０％まで、変形例では、４５°から８．５°すなわち１５％までの範囲である。

棟角の範囲は９０°から１４７°であることが好ましい。

本発明の変形例では、変形応力がない場合、出縁間の内角αは、１１６°から９６°（＝１０６°±１０°）の範囲、すなわち、水平に対する出縁角βは４２°から３２°（＝３７°±５°）の範囲にある。

本発明は、また、瀝青含浸のセルロース製の成形した棟瓦を提供し、棟瓦は、長さ方向に細長い形状になっており、中央部の側部に横方向下方に傾斜している２枚の平らな出縁によって、各側に横方向にかつ対称的に広げてある下向きに凹の対称的中央部を横断方向に備えており、前記出縁は、それらの間の下向きに面した内角で交差している２平面に担持してあり、出縁は、上下逆のＶ字形屋根の２つの平斜面に対して、これら２斜面間の角度のある連結に沿って平らにするようになっており、前記２斜面は両者間に所定の棟角を画定している。

本発明において、変形応力がない場合、出縁間の内角αは、１１６°ないし９６°（＝１０６°±１０°）の範囲にあり、水平に対して、４２°から３２°（＝３７°±５°）の範囲にある出縁角βを与える。

「棟角」という用語は、特に屋根棟にある傾斜線の変化をカバーする屋根部材だけでなく、この部材が隅棟瓦と同様の場合に、傾斜面の角度を変える屋根傾斜面を意味するよう広く理解するべきである。

本発明の種々の実施例において、以下の手段が、単独にあるいは技術的に容易な任意の組み合わせで用いられる。
・出縁間の内角は１０６°±１０°である。
・出縁間の内角は１０６°±５°である。
・出縁間の内角は１０６°、すなわち水平に対する３７°の出縁角である。
・中央部の左右の側縁と、対応する出縁との間の連結領域が円弧状の丸みをもっている。
・中央部と対応する出縁との間の連結領域の円弧状の丸みは外向きに凹である。
・中央部は、円弧状の頂部分を備えており、この頂部分は、その左右縁で前記連結領域まで広がって延びている２枚の傾斜する直線状部分を備えている。
・円弧状の頂部分は、３５ミリメートル（mm）の内側半径をもっている。
・中央部と対応する出縁との間の連結領域の円弧の丸みは、１５mmの外半径をもっている。
・出縁（３）のそれぞれは、出縁に対してエンボス加工により立ち上げられ、平らな上面を有し、該出縁の長さ方向に沿って延びる帯状部（１０）を備えている。
・エンボス加工した帯状部は、瓦の全長にわたって延伸している。
・エンボス加工した帯状部は、瓦を屋根部材と屋根に固定する固定手段を受けるためのものであり、前記固定手段は釘、スパイクやねじから選択される。
・中央部は、左右方向に延びる複数の対のリブを含んでいる。これらのリブは対で配設する。
・リブは、瓦の高くした領域である。
・リブの両端は、中央部と対応する出縁との間の連結領域の円弧状丸みが開始する前または開始時のところで終端する。
・瓦は、約１７５mmの幅と、約１０６０mmの長さと、７９mmの高さと、約２．５mmの厚みをもち、出縁は、約５２mmの幅をもっている。
・瓦は、約１７５mmの幅をもっている。
・瓦は、約１０６０mmの長さをもっている。
・瓦は、約７９mmの高さをもっている。
・瓦は、約２．５mmの厚みをもっている。
・出縁は、約５２mmの幅をもっている。
・エンボス加工した２つの帯状部は、約１．５mm立ち上げられている。
・立ち上げられた帯状部は、約２５mmの幅をもっている。
・エンボス加工した帯状部は、中央部とそれに対応する出縁との間の連結領域の円弧状の丸みから約１３mmのところで終端になっている。
・エンボス加工した帯状部は、出縁の自由端から約１４mmのところで終端になっている。
・瓦は、４対のリブを備えている。
・瓦の長さ方向での測定に対応するリブの幅は、約１５mmである。
・対になっている２つのリブは、隣接する２縁間が、瓦の長さ方向で測定して３０mm離れている。
・瓦の長手方向端のそれぞれは一対のリブを備えている。
・瓦のリブの端の対において、その対の第１リブは、瓦の端から１０mmの距離のところに稜部をもっている。
・瓦の半完成品は、並行で連続的な製法で得られる。この製法において、セルロースの帯状部は、その中に瓦の平行線を形成する連続走行法で成形される。帯材は、次に所定長さの部分に切断される。これらの部分には、次に、高温の瀝青を含浸させる。次に、含浸後の部分は切り離して個々の瓦を得る。
・瓦の半完成品は、ある形状とその反対の形状をもつ型から流体を吸出しながら、セルロース・パルプを加工下で濃縮し高温成形する断続法によって得られる。前記半完成品には、次に高温状態で瀝青を含浸させる。さらに、
・瀝青の高温含浸は、乾燥したセルロース半完成品に実行される。

それに限定するものではないが、本発明を、図面を参照して行う以下の実施例で具体的に説明する。

本発明の棟瓦の透視図である。 図１の瓦の平面図である。 図１の瓦の下面図である。 図１の瓦の前側から見た側面図である。 図１の瓦の後側から見た側面図である。 図１の瓦の右端から見た軸方向横断図である。 図１の瓦の左端から見た軸方向横断図である。 棟線をもつ屋根のある住宅を図示している。

典型的には、従来の棟瓦において変形応力がない場合、出縁間の内角αは、約１４６°であって、この角度は、水平に対して１７°で傾斜している出縁に対応する。本発明の棟瓦において、この出縁間の内角は非常に小さく、この場合、棟瓦は従来のものより閉じているといえる。以下に述べる実施例において、この出縁間の内角αは、変形応力がない場合、約１０６°であって、この角度は、水平に対して３７°の角度βで傾斜している出縁に対応している。図８は、屋根が、棟線１７に沿って会合する２枚の傾斜面１６をもつ住宅を図示している。２枚の傾斜面間の棟線に沿う棟角は、図８ではγで指示してある。

棟瓦は、下向きに凹の対称的な中央部２をもつ対称的な長い部材であって、中央部２は、上下逆向きの溝を形成し、各側とも２枚の平面出縁３によって横方向に対称的に広がっている。平面出縁３は、中央部から横方向下向きに傾斜している。図１において、棟瓦の左側の軸方向／断面方向端部４は、観察者に向かって置かれている。反対側すなわち右側軸方向／断面方向端部５は反対端にある。棟瓦の頂部６は図１の頂部に向いており、棟瓦の底部７は第１図の底部に向いている。棟瓦の長さに沿う第１の横側に対応する前側８は、第１図の観察者に向いており、後側は棟瓦の他の側にある。

立ち上げた直線状で平らなエンボス加工した帯状部１０は各出縁３に沿って走っている。リブ１１は棟瓦の中央部２に沿って横方向に対で配設される。リブの左端または右端の対は、棟瓦を位置決めする際、互いに重なるように設計してあり、この重なりは、端部で一部重なる瓦によって行われる。

図２ないし図５は、棟瓦の本質的に対称的な構造をさらに明瞭に図示している。

図６と図７は、中央部２の構造をより明瞭に図示している。この中央部２は、円弧状の頂部分１２で作られる。この頂部分１２は、下向きに凹状になっており、２つの直線状／平板状の部分１３によって各側で横方向に拡張してある。中央部２は、直線状部分１３と対応する出縁３との間の連結領域１４によって、対応する出縁に連結してある。この連結領域は、円弧状丸み１４をもっている。この円弧状丸み１４は、応力が加えられて変形する際棟瓦の挙動を改善するとともに、瓦を劣化したり破壊したりする危険なしに出縁間の内角の応力下での変形の度合いをさらに増加することができる。

本発明の棟瓦は、９０°から１４６．６°また好ましくは１６３°までの棟角（屋根の２つの斜面間の下向きの内角に等しい）範囲を与える屋根の劣化や破壊の危険なしに、通常葺くことができる。

対称な屋根に対しては、傾斜面の一方の傾斜角（水平に対する傾斜面の角度に等しい）は、それに対する以下の制限に対応する。すなわち、傾斜面角４５°で１００％、１６．７°で３０％、好ましくは、８．５°で１５％までである。水平に対して測定した傾斜角とそれの％表示との関係は、角度の正接で与えられる。

応力下での棟瓦の挙動を証明するのに適当な所定の実験条件の一例として、試験方法ＴＳ ＥＮ ５３７ ７．４．４を考慮することができる。この方法の実施を以下手短に要約する。
・所定の棟角をもつ屋根棟の剛体モデルに棟瓦を取り付け、出縁を貫通するスパイクやねじによって、棟瓦をそのモデルに固定する。
・吸収用の脱鉱物した水浴に棟瓦を置く。
・棟瓦を引き出し、凍結するため−２０℃の温度の冷凍チャンバーに置く。そして
・棟瓦を引き出し、それを、加熱するための＋５０℃の温度の換気した炉に置く。

これらの種々の吸収、凍結および過熱の工程は、それぞれの所定時間、所定回数繰り返す。最終的には、ひび割れ、破損、裂けあるいは亀裂の形で特に表出する可能性のある劣化や破壊があるかどうかを決定するために、瓦を調べる。

この実施例の棟瓦の記載で与えた数値は、適切で教示的であること、そして、同数値は製造する特定の型に依存して異なる可能性があることが理解できる。同様に、本発明の棟瓦は、傾斜面が同じ角度で傾斜する、すなわち対称的な棟をもっている屋根、そして傾斜面が異なる角度で傾斜している屋根、すなわち、非対称の棟をもつ屋根にも同じように良く敷設することができる。最後に、本発明の棟瓦はまた、隅棟瓦としても使用することができる。

当然であるが、本発明は、上述した特定の実施例に限定されるものではなく、発明の精神に従う変形例や均等例に拡張される。かくして、これまでの記載と特許請求範囲で特定される発明の範囲をこえることなく、本発明は多数の他の方法で変更できることが理解されよう。

２ 中央部
３ 出縁
４ 端部
５ 端部
６ 頂部
７ 底部
８ 前側
１０ 帯状部
１１ リブ
１２ 頂部分
１３ 直線状部分
１４ 連結領域
１６ 傾斜面
１７ 棟線
１８ 前側

Claims (10)

1. 屋根を被覆するための瀝青含浸のセルロース製の成形した棟瓦（１）の敷設法であって、棟瓦は、細長い左右対称な部材であって、その長さ方向に沿って、下向きに凹状の中央部（２）を備えており、この中央部の左右側縁からは、それぞれ、左右対称に下向きに傾斜している平板状の出縁（３）が延びており、これらの出縁は、それらの間に、１１６°から９６°の範囲にある内角（α）を形成しており、すなわち、水平に対して、４２°から３２°の範囲にある出縁角（β）を形成するようになっており、前記棟瓦の中央部は、間に棟角（γ）を形成する２傾斜面（１６）間に特定される屋根棟を覆うように位置決めされ、前記出縁のそれぞれは、屋根の２つの傾斜面に沿って敷設されるようになっており、
   前記棟瓦を、該棟瓦を劣化や破壊させることなく、９０°から１６３°の前記棟角（γ）の範囲の屋根棟に適用できるように、そのまま、もしくは変形させて敷設することを特徴とする敷設法。
2. 請求項１による敷設法であって、前記中央部の左右の側縁と、対応する出縁との間の連結領域が、円弧状の丸み（１４）を備えていることを特徴とする敷設法。
3. 瀝青含浸のセルロース製の成形した棟瓦（１）であって、棟瓦は、細長い左右対称な部材であって、その長さ方向に沿って、下向きに凹状の中央部（２）を備えており、この中央部の左右側縁からは、それぞれ、左右対称に下向きに傾斜している平板状の出縁（３）が延びており、これらの出縁は、それらの間に、１１６°から９６°の範囲にある内角（α）を形成しており、すなわち、水平に対して、４２°から３２°の範囲にある出縁角（β）を形成するようになっており、前記棟瓦の中央部は、間に棟角（γ）を形成する２傾斜面（１６）間に特定される屋根棟を覆うように位置決めされ、前記出縁のそれぞれは、屋根の２つの傾斜面に沿って敷設されるようになっており、
   前記棟瓦は、該棟瓦を劣化や破壊させることなく、９０°から１６３°の前記棟角（γ）の範囲の屋根棟に適用できるように、変形可能である
   ことを特徴とする棟瓦。
4. 請求項３による棟瓦であって、出縁間の内角（α）が１０６°、すなわち水平に対して３７°の出縁角（β）であることを特徴とする棟瓦。
5. 請求項３または４による棟瓦であって、前記中央部の左右の側縁と、対応する出縁との間の連結領域が、円弧状の丸み（１４）をもっていることを特徴とする棟瓦。
6. 請求項５による棟瓦であって、前記中央部は、円弧状の頂部分（１２）を備えており、この頂部分（１２）は、その左右縁で前記連結領域まで広がって延びている２枚の傾斜する直線状部分（１３）を備えていることを特徴とする棟瓦。
7. 請求項３〜６のいずれかの項による棟瓦であって、出縁（３）のそれぞれは、出縁に対してエンボス加工により立ち上げられ、平らな上面を有し、該出縁の長さ方向に沿って延びる帯状部（１０）を備えていることを特徴とする棟瓦。
8. 請求項３〜７のいずれかの項による棟瓦であって、前記中央部（２）は、左右方向に延びる複数の対のリブ（１１）を含んでいることを特徴とする棟瓦。
9. 請求項３〜８のいずれかの項による棟瓦であって、棟瓦は約１７５mmの幅、約１０６０mmの長さ、約７９mmの高さ、および約２．５mmの肉厚を有することを特徴とする棟瓦。
10. 請求項３〜９のいずれかの項による棟瓦の製造方法であって、連続成形により、セルロースの帯状部材を形成し、次に、該帯状部材を所定の長さに切断し、次に、切断した帯状部材に高温の瀝青を含浸させ、最後に、含浸後の帯状部材を所定の長さに切り離して個々の棟瓦を得ることを特徴とする棟瓦の製造方法。