JP6741291B2 - 屋根材 - Google Patents

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本発明は、金属板を屈曲させて形成された板金屋根を備えている屋根材に関するものである。
屋根材として、金属板を屈曲させて形成された板金屋根を備えている瓦棒屋根材が知られている。瓦棒屋根材は、金属板の両端を上方へ屈曲させた板金屋根と、上方へ開放されている断面コ字形に形成されており、板金屋根同士の間において屋根の構造材(ここでは野地板)に取付けられる吊子と、吊子を間にした屋根材の端部同士を上方から覆うキャップと、を備えている。この瓦棒屋根材は、板金屋根、吊子、及びキャップの夫々の端部同士を重ね合わせた状態で、巻き込むように屈曲させてカシメることで、板金屋根同士を連結している。この板金屋根同士を連結している部位は、屋根の傾斜方向へ棒状に延びていることから、瓦棒と呼ばれている。
しかしながら、従来の瓦棒屋根材は、各瓦棒毎に、板金屋根の全長に亘ってカシメ作業を行う必要があり、手間がかかる問題があった。また、板金屋根、吊子、及びキャップが、夫々薄い金属板で形成されていると共に、瓦棒の内部が中空となっているため、作業者が誤って瓦棒の上に乗った場合、瓦棒が潰れてしまう恐れがあった。
ところで、上記のような従来の瓦棒屋根材が葺かれた屋根上に、太陽電池モジュールや太陽熱温水器等のような屋根上設置物を設置する場合、瓦棒の部位に、屋根上設置物を取付けるための取付金具を取付けている。この取付金具として、瓦棒の上面に載置された状態で、一対の側板部により瓦棒を両側から挟むと共に、一対の側板部の夫々の下端を瓦棒の屈曲させた部位に引掛けるようにしたものが提案されている(特許文献1)。
しかしながら、従来の瓦棒屋根材では、板金屋根、吊子、及びキャップが、夫々薄い金属板で形成されていると共に、瓦棒の内部が中空となっているため、特許文献1の技術のような取付金具が取付けられた場合、取付金具に取付けられる屋根上設置物の重量によっては、瓦棒が潰れてしまい、雨漏りの発生原因となったり、屋根上設置物の取付けに不具合が生じたりする恐れがあった。また、特許文献1の技術では、側板部の下端を、瓦棒に引掛けているだけであるため、強風や台風等により屋根上設置物に対して上方へ持ち上げようとする力が強く作用した場合、瓦棒が変形して取付金具が外れてしまう恐れがあった。
一方、屋根上設置物を設置することを想定した屋根材として、上方が開放された断面コ字形の吊子に、一対の上端から斜め下外方へ夫々折り曲げられた一対の曲折舌片を備えると共に、金属板からなる板金屋根に、一対の曲折舌片に夫々係止される一対の段部と、吊子内へ突出している一対の舌片と、を備えたものが提案されている(特許文献2)。この特許文献2の技術は、野地板に取付けられた吊子の曲折舌片に、板金屋根の段部を係止させることで、野地板に板金屋根を取付けている。そして、板金屋根の一対の舌片に、屋根上設置物を取付けるための取付金具を取付けている。
しかしながら、特許文献2の技術では、板金屋根を吊子に対して係止させているだけであるため、強風や台風等により屋根上設置物に対して上方へ持ち上げようとする力が強く作用した場合、屋根上設置物と一緒に板金屋根が吊子から外れてしまう恐れがあった。
特開2013−227732号公報 特開2013−028940号公報
そこで、本発明は、上記の実情に鑑み、金属板からなる板金屋根を、潰れ難くすると共に容易に屋根の構造材に取付けることができる屋根材の提供を課題とするものである。
上記の課題を解決するために、本発明に係る屋根材は、「屋根の構造材に取付けられる固定部材と、該固定部材に対して上方から被せられている板状の板金屋根と、該板金屋根における前記固定部材の直上の部位に載置されている受部材と、前記固定部材と前記板金屋根と前記受部材とを締結している締結部材とを具備している屋根材であり、前記固定部材は、平板状のベース部と、該ベース部から互いに間隔をあけて上方へ延出している一対の立壁部と、一対の該立壁部の夫々の上端から互いに接近する方向へ延出しており、先端同士の間に一定の間隔の開口部を形成している一対の天壁部とを備え、断面形状が単一の押出型材からなり、前記板金屋根は、下端から上方へ向かうに従って互いに離隔しており、上端辺同士の間隔が前記開口部の間隔よりも広い案内部と、該案内部の夫々の上端辺から上方へ延出しており、上辺同士の間隔が前記開口部の間隔よりも狭い一対の変形部と、一対の該変形部の夫々の上辺から互いに離隔する方向へ水平に延びている一対の天部と、一対の該天部の夫々の先端辺から下方へ延出している一対の側部と、一対の該側部の夫々の下端辺から互いに離隔する方向へ水平に延びている一対の平面部とを備え、断面形状が単一で金属板を屈曲させて形成されており、前記案内部及び一対の前記変形部が、弾性変形させられて上方から前記開口部を通して一対の前記立壁部の間に挿入されていると共に、一対の前記天部が、一対の前記天壁部の上面に夫々当接しており、前記受部材は、前記開口部と対応する位置において、上下に貫通している挿通孔を、備えており、前記締結部材は、平行な二辺の長さが、前記開口部の間隔よりも長く前記案内部の上端辺同士の間隔よりも短い四角形で平板状に水平に延びている基板部、及び該基板部の中央において、上方へ突出している雄ネジ部、又は、上下に貫通している雌ネジ部、を有している下締結部材と、該下締結部材が前記雄ネジ部を有する場合は、該雄ネジ部に螺合されるナットからなり、前記下締結部材が前記雌ネジ部を有する場合は、該雌ネジ部に螺合されるボルト部を有する頭付ボルトからなる上締結部材とを備え、前記基板部が、前記平行な二辺が延びている長手方向を、一対の前記立壁部が対向している方向へ向けて、前記案内部と一対の前記変形部とで囲まれている空間内に、挿入されている状態で、一対の前記変形部の間と前記受部材の前記挿通孔とを通って上方に突出している前記雄ネジ部に螺合されている前記ナット、又は、上方から前記挿通孔を通って前記ボルト部が前記雌ネジ部に螺合されている前記頭付ボルト、の何れかの締付けによる前記基板部の上昇によって、一対の前記変形部が変形させられて一対の前記天壁部の夫々の下面に当接していることにより、前記固定部材と前記板金屋根と前記受部材とを前記締結部材が締結している」ことを特徴とする。
ここで、「固定部材」としては、「ベース部の平行な二辺よりも内側の部位から一対の立壁部が上方へ延出しているもの」、「ベース部の平行な二辺から一対の立壁部が上方へ延出しているもの」、を例示することができる。また、固定部材の長さとしては、「一つの板金屋根を複数で固定する短いもの」、「一つの板金屋根の長さと同じもの」、「一つの板金屋根の長さよりも長いもの」、「板金屋根が葺かれる部位の傾斜方向の長さと同じもの」、を例示することができる。更に、固定部材の材質としては、アルミニウム合金、炭素鋼、ステンレス鋼等の合金鋼、マグネシウム合金、チタン合金、合成樹脂、繊維強化樹脂、等を例示することができる。
板金屋根を形成している「金属板」としては、トタン板、アルミニウム亜鉛合金めっき鋼板、ステンレス鋼板、銅板、チタン合金板、を例示することができる。
「ナット」としては、六角ナット、四角ナット、を例示することができる。「頭付ボルト」としては、六角ボルト、六角穴付きボルト、四角ボルト、鍋頭ボルト、皿頭ボルト、を例示することができる。
本構成の屋根材は、まず、固定部材のベース部を屋根の構造材に固定した状態で、一対の天壁部同士の間の開口部に、上方から板金屋根の案内部の下端を挿入すると共に、下方へ押圧することにより、案内部の上端辺同士を互いに接近させる方向へ弾性変形させて、案内部と一対の変形部とを一対の天壁部の下方の空間に挿入させる。この状態では、案内部が、天壁部の下方において変形前の形状に復帰していると共に、天部が、天壁部の上面に当接している。次に、締結部材における下締結部材の基板部を、案内部と一対の変形部とで囲まれている空間に挿入する。この際に、下締結部材として、雄ネジ部を備えているものを用いる場合は、その雄ネジ部を、一対の変形部の間を通って天部よりも上方へ突出させた状態とする。
そして、板金屋根の一対の天部の上面における固定部材の直上となる部位に、受部材を載置する。この際に、下締結部材として、雄ネジ部を備えているものを用いる場合は、雄ネジ部を受部材の挿通孔に挿通させる。続いて、受部材よりも上方へ突出している雄ネジ部に、上締結部材としてのナットを螺合させる。或いは、下締結部材として、雌ネジ部を備えているものを用いる場合は、雌ネジ部と受部材の挿通孔とを同軸上に位置させる。続いて、受部材の上方から、挿通孔を通して上締結部材としての頭付ボルトのボルト部を下締結部材の雌ネジ部に螺合させる。
その後、上締結部材(ナット、或いは、頭付ボルトの頭部)を締付けることにより、上締結部材と当接している受部材が、板金屋根の天部を固定部材の天壁部へ押圧すると共に、基板部の上昇により板金屋根の変形部が変形して天壁部の下面に当接し、基板部が変形部を天壁部へ押圧することとなる。これにより、板金屋根の天部と変形部とで、固定部材の天壁部を上下から挟んでいる状態となり、締結部材によって、固定部材と板金屋根と受部材とが締結された状態となる。つまり、屋根材が、屋根の構造材に取付けられている状態となる。
このように、本構成によれば、屋根の構造材に固定した固定部材の一対の天壁部の間の開口部に、板金屋根の案内部と一対の変形部とを挿入すると共に、案内部と一対の変形部とで囲まれている空間内に下締結部材の基板部を挿入し、下締結部材と螺合している上締結部材を締付けることで、固定部材と板金屋根と受部材とを締結しているため、従来の瓦棒屋根材と比較して、カシメ作業を行う必要がなく、板金屋根を容易に屋根構造材に取付けることができる。また、板金屋根において、平面部よりも上方に突出している一対の天部の下面には、固定部材が当接しており、固定部材は押出型材からなることから、従来の技術における金属板を屈曲させた吊子と比較して強度・剛性が高いため、作業者が誤って乗った場合でも、潰れ難くいものとすることができる。
また、押出型材からなる固定部材を、屋根の構造材に固定し、その固定部材に、金属板からなる板金屋根を受部材と一緒に締結部材により締結しているため、金属板からなる板金屋根を従来の技術(瓦棒)よりも高い強度で屋根の構造材に取付けることができる。また、固定部材と板金屋根とを締結する際に、板金屋根に孔をあけていないため、雨漏りの発生する恐れがない。
また、板金屋根を取付けている固定部材を、押出型材としているため、従来の技術における金属板を屈曲させた吊子と比較して、強度・剛性が高い。そのため、板金屋根における固定部材の部位に、屋根上設置物を設置するための取付金具を取付けたり、屋根上設置物を載置したりしても、固定部材が潰れることはない。そして、固定部材と板金屋根とを締結している締結部材に、屋根上設置物を取付けるための取付金具を取付けるようにした場合、取付金具が固定部材等に締結されることとなるため、強風や台風等により屋根上設置物に対して上方へ持ち上げようとする力が強く作用しても、取付金具を外れ難くすることができる。
本発明に係る屋根材は、上記の構成に加えて、「前記板金屋根は、一対の前記変形部の夫々に、折返されて屈曲している係止部を有している」ものとすることができる。
ここで、「係止部」としては、「部分的に下方又は水平に延びる部位が形成されるようにクランク状に屈曲しているもの」、「少なくとも一つの凸条に形成されているもの」、「少なくとも一つの凹条に形成されているもの」、を例示することができる。
ところで、変形部が平らに形成されている場合、締結部材の締付けによる下締結部材の基板部の上昇によって変形部が、固定部材の天壁部側へ押圧された時に、基板部と変形部との間で滑りが生じ易くなると共に、変形の切っ掛けとなる部位が区々になり易くなる。このようなことから、固定部材と板金屋根とを締結する際に、板金屋根において、受部材を介して上締結部材が当接している部位と下締結部材が当接している部位との間が、寄せられたり引っ張られたりして、板金屋根に無理な力が作用する恐れがある。
これに対して、本構成では、変形部に屈曲している係止部を有しているため、係止部に基板部が当接することで、基板部との間の滑りを生じ難くすることができると共に、係止部を変形の切っ掛けとして予め設定した部位が変形するようにすることができる。これにより、固定部材と板金屋根とを締結する際に、板金屋根に無理な力が作用することを抑制させることができ、無理な力の作用による不具合の発生を抑制させることができる。
以上のように、本発明の効果として、金属板からなる板金屋根を、潰れ難くすると共に容易に屋根の構造材に取付けることができる屋根材を、提供することができる。
本発明の一実施形態である屋根材を屋根の構造材に取付けた状態で示す斜視図である。 図1の屋根材を屋根の構造材に取付けている構成を部分的に分解して示す分解斜視図である。 (a)は図1の屋根材を構成している固定部材の正面図であり、(b)は固定部材の斜視図である。 (a)は図1の屋根材を構成している板金屋根の正面図であり、(b)は(a)の中央部分を拡大して示す正面図であり、(c)は板金屋根の一部を示す斜視図である。 図1の屋根材を構成している受部材と締結部材とを示す斜視図である。 (a)及び(b)は屋根材の屋根の構造材への取付手順を示す説明図である。 (c)及び(d)は図6に続く取付手順を示す説明図である。 (e)は図7に続く取付手順を示す説明図である。 (a)及び(b)は板金屋根における係合部と被係合部との係合を示す説明図である。 図1の屋根材に屋根上設置物が取付けられている状態を部分的に拡大して示す斜視図である。 図1の屋根材における固定部材とは異なる形態の固定部材の一部を示す斜視図である。 図1の屋根材における固定部材及び板金屋根とは異なる形態の固定部材及び板金屋根を示す正面図である。 図1の屋根材における受部材及び締結部材とは異なる形態の受部材及び固定部材を用いて屋根の構造材に取付けられている状態を示す説明図である。
本発明の一実施形態である屋根材1について、図1乃至図10を参照して詳細に説明する。本実施形態の屋根材1は、屋根の構造材2に取付けられる固定部材10と、固定部材10に対して上方から被せられている板状の板金屋根20と、板金屋根20における固定部材の直上の部位に載置されている受部材30と、固定部材10と板金屋根20と受部材30とを締結している締結部材40と、を備えている。
固定部材10は、図3に示すように、平板状のベース部11と、ベース部11から互いに間隔をあけて上方へ延出している一対の立壁部12と、一対の立壁部の夫々の上端から互いに接近する方向へ延出している一対の天壁部13と、一対の天壁部13の夫々の先端から下方へ突出している一対の突出部14と、を備えている。固定部材10は、一対の天壁部13の先端同士の間(一対の突出部14同士の間)に、一定の間隔の開口部15が形成されている。固定部材10は、長手方向に直交する断面形状が単一である。
ベース部11は、平面視の形状が長方形に形成されている。一対の立壁部12は、ベース部11の上面において、平行な二つの長辺よりも内側の位置から夫々上方へ延出している。固定部材10は、ベース部11における一対の立壁部12よりも外側の部位で貫通している複数の取付孔16(図3(b)を参照)を、備えている。
固定部材10は、アルミニウム合金の押出型材を、100mm〜200mmの長さで切断した後に、打抜加工又は切削加工により取付孔16を形成したものである。
板金屋根20は、図4に示すように、下端から上方へ向かうに従って互いに離隔しており、断面V字形の案内部21と、案内部21の夫々の上端辺から上方へ延出しており上辺同士の間隔が案内部21の上端辺同士の間隔よりも狭い一対の変形部22と、一対の変形部22の夫々の上辺から互いに離隔する方向へ水平に延びている一対の天部23と、一対の天部23の夫々の先端辺から互いに離隔するように傾斜しつつ下方へ延出している一対の側部24と、一対の側部24の夫々の下端辺から互いに離隔する方向へ水平に延びている一対の平面部25と、を備えている。
また、板金屋根20は、一方(図4において右側)の平面部25の先端辺から上方に突出している係合部26と、他方(図4において左側)の平面部25の先端辺から上方に突出しており、係合部26を上方から覆うように係合する被係合部27と、を備えている。また、板金屋根20は、係合部26から平面部25と同一面上で外方へ延出している固定部28を、備えている。
案内部21は、上端辺同士の間隔が、固定部材10の開口部15の間隔よりも広く、一対の立壁部12同士の間隔よりも狭い。一対の変形部22は、上辺同士の間隔が開口部15の間隔よりも狭い。また、変形部22は、途中に、下方へ折返された後に上方へ延びるようにクランク状に屈曲されている係止部22aを有している。変形部22は、クランク状の係止部22aの傾斜している上端側が、垂直方向へ上方に屈曲されて天部23に接続されている。
係合部26は、図9に示すように、上方を向いた矢印状に形成されている。具体的には、係合部26は、矢印の上端から下方へ互いに離隔するように斜めに延びている一対の傾斜部26aと、一対の傾斜部26aの下端から互いに接近する方向へ夫々水平に延びている一対の水平部26bと、一対の水平部26bの互いに接近している内側端から夫々下方へ垂直に延びている一対の軸部26cと、を備えている。一対の軸部26cのうち、一方の軸部26cは下端が平面部25の先端に接続されており、他方の軸部26cは下端から固定部28が延出している。また、被係合部27は、係合部26よりも大きい上方を向いた矢印状に形成されており、矢印の上端から下方へ互いに離隔するように斜めに延びている一対の傾斜部27aと、一対の傾斜部27aの下端から互いに接近する方向へ夫々水平に延びている一対の水平部27bと、一対の水平部27bの互いに接近している内側端から夫々下方へ互いに離隔するように斜めに延びている一対の案内部27cと、を備えている。一対の案内部27cのうち、一方の案内部27cは下端が平面部25の先端に接続されており、他方の案内部27cは下端が自由端とされている。
係合部26と被係合部27との係合は、係合部26に対して上から被せるように被係合部27を下降させると、係合部26の一対の傾斜部26aに被係合部27の一対の案内部27cが当接することで、一対の案内部27cや一対の水平部27b等が互いに離隔する方向へ被係合部27が弾性変形する。そして、被係合部27の水平部27bが、係合部26の水平部26bよりも下方となると、被係合部27が変形前の状態に復帰し、被係合部27の内部に係合部26が挿入された状態となる。この状態では、係合部26の水平部26bの下面に、被係合部27の水平部27bの上面が当接しており、被係合部27の上方への移動が規制されている。本実施形態の板金屋根材20は、板金屋根材20の係合部26に、別の板金屋根材20の被係合部27を係合させることで、長手方向に対して直角方向に隣接している二つの板金屋根材20を、連結させることができる。
板金屋根20は、長手方向に直交する断面形状が単一である。板金屋根20は、厚さが0.35mmのアルミニウム亜鉛合金めっき鋼板である。
受部材30は、図5に示すように、外形が長方形で平板状の受部本体31と、受部本体31の中央を貫通している挿通孔32と、を備えている。受部本体31は、長辺の長さが、固定部材10の一対の立壁部12同士の間隔よりも長い。受部材30は、ステンレス鋼板や、アルミニウム合金板、等の金属板によって形成されている。
締結部材40は、図5に示すように、下締結部材41と上締結部材50とで構成されている。下締結部材41は、外形が長方形で平板状の基板部42と、基板部42の中央において上方へ突出している雄ネジ部43と、基板部42の上面に形成されており、凹んでいると共に長辺に沿って延びている一対のガイド凹部44と、基板部42における下面と二つの長辺側の側面とが交わる一対の角部が夫々C面取りされた一対の面取部45と、を備えている。
基板部42は、平行な二つの短辺の長さが、固定部材10の開口部15の間隔よりも長く、板金屋根20の案内部21の上端辺同士の間隔よりも短い。一対のガイド凹部44は、固定部材10の一対の突出部14と対応する間隔で形成されている。基板部42は、長手方向に直交する断面形状が単一である。この基板部42は、アルミニウム合金の押出型材によって形成されている。雄ネジ部43は、ステンレス鋼によって形成されている。上締結部材50は、ステンレス鋼からなるナットである。
次に、本実施形態の屋根材1を、屋根の構造材2への取付けについて説明する。初めに、屋根材1が取付けられる屋根の構造材2は、図1及び図2に示すように、屋根の傾斜方向へ延びる長棒状で、屋根の傾斜方向に対して直角方向(横方向とも称す)へ一定の間隔で並べられている複数の垂木2aと、複数の垂木2aに上方から取付けられている平板状の野地板2bとから構成されている。
まず、複数の固定部材10を、長手方向を屋根の傾斜方向へ向けた状態とする。そして、複数の固定部材10を、屋根の傾斜方向と、横方向に、夫々間隔をあけて、構造材2(ここでは野地板2b)に載置する。屋根の横方向の間隔は、板金屋根20の幅と対応させる。屋根の傾斜方向の間隔は、任意であるが、太陽電池モジュールや太陽熱温水器等の屋根上設置物5の取付けを考慮する場合、屋根上設置物5の大きさに対応させる。
そして、夫々の固定部材10を、ベース部11の取付孔16を通して、ビス3により構造材2に固定する。この際に、一部のビス3が、野地板2bを貫通して垂木2aにねじ込まれるようにすることが好ましい。これにより、固定部材10の構造材2への固定強度を高くすることができる。
次に、屋根の軒側から見て最も左側に取付けられている複数の固定部材10に対して、板金屋根20を取付ける。まず、板金屋根20を、長手方向を屋根の傾斜方向へ向けた後に、傾斜方向に並んでいる複数の固定部材10の上方に位置させる(図6(a)を参照)。そして、各固定部材10の一対の天壁部13同士の間の開口部15に、上方から板金屋根20の案内部21の下端を挿入させると共に、案内部21の一対の側面を、一対の天壁部13の夫々の先端辺に当接させる。この状態で、板金屋根20を下方へ押圧すると、下方へ移動しようとする案内部21の一対の側面に対して、天壁部13の先端辺側から反力が作用し、図6(b)において破線で示すように、一対の上端辺同士が接近する方向へ案内部21が弾性変形する。
そして、下方へ押圧された板金屋根20の案内部21と一対の変形部22とが、一対の天壁部13の下方の空間に挿入されると、案内部21の弾性力により、案内部21と一対の変形部22とが、天壁部13の下方において変形前の形状に復帰した状態となる。この状態では、板金屋根20の一対の天部23が、一対の天壁部13の上面に夫々当接していると共に、一対の平面部25が野地板2bの上面に夫々当接している。
次に、下締結部材41を、雄ネジ部43が基板部42から上方へ突出するように向けると共に、長手方向を屋根の傾斜方向へ向けた状態とする。そして、図7(c)に示すように、基板部42を斜めにした状態で、一対の天部23同士の間から、案内部21と一対の変形部22とで囲まれている空間内に基板部42を挿入する。この状態では、雄ネジ部43が、一対の変形部22同士の間から一対の天部23の上面よりも上方へ突出している。
そして、受部材30の受部本体31を貫通している挿通孔32に、雄ネジ部43を挿通させた上で、受部本体31の長手方向を屋根の横方向へ向けた状態にして、板金屋根20の一対の天部23上に載置する。
その後、挿通孔32を通って上方へ突出している雄ネジ部43に、ナットからなる上締結部材50を螺合して締付ける。上締結部材50を締付けることで、下締結部材41の基板部42が上昇し、基板部42のガイド凹部44よりも外側の端部が、板金屋根20の変形部22に下方から当接することとなる。受部材30の下面に当接している天部23に、変形部22が上辺で連結しているため、変形部22は、そのままの形で全体が上方へ移動することができない。従って、基板部42が更に上昇すると、変形部22の下辺側が上方へ移動するように、変形部22が変形することとなる(図7(d)を参照)。
また、変形部22には、途中に、下方へ折返されて屈曲しているクランク状の係止部22aが形成されているため、基板部42の上昇によりその端部が係止部22aに引っ掛かる。これにより、変形部22に対して基板部42が滑り難くなると共に、係止部22aを切っ掛けとして所望の位置(ここでは、係止部22aの傾斜している上端側において、垂直方向へ上方に屈曲する部位)で、変形部22を変形させることができる。
上締結部材50を完全に締付けた状態にすると、変形部22の下辺が天壁部13の下面に当接した状態となる。この状態では、天壁部13と基板部42との間に変形部22が挟まれていると共に、天壁部13と受部材30の受部本体31との間に天部23が挟まれている。つまり、天壁部13を間にした変形部22と天部23とが、下締結部材41の基板部42と受部材30を介した上締結部材50とで挟まれている。これにより、固定部材10と板金屋根20と受部材30とが、締結部材40(下締結部材41と上締結部材50)によって締結されることとなる。
また、固定部材10と板金屋根20とを締結した状態では、固定部材10の突出部14が、下締結部材41のガイド凹部44内に挿入されている。また、板金屋根20における変形部22のクランク状の係止部22aの一部が、ガイド凹部44内に挿入されている。
なお、上締結部材50を完全に締付ける前に、下締結部材41を屋根の傾斜方向(固定部材10の長手方向)へスライドさせて、雄ネジ部43が、屋根上において所望の位置で突出している状態とする。また、板金屋根20を締結した後に、固定部28を、釘4(図9を参照)やビスを用いて野地板2bに固定しておくことが望ましい。
屋根の傾斜方向に並んでいる複数の固定部材10に、下締結部材41と上締結部材50とによって、板金屋根20を締結したら、その隣(軒側から見て右隣り)の列の固定部材10に、上記と同様の手順で板金屋根20を締結する。なお、隣の列の複数の固定部材10に板金屋根20を締結する際に、図9に示すように、先に固定されている板金屋根20の係合部26に、次に固定される板金屋根20の被係合部27を上方から被せて係合させておく。
上記のような作業を繰り返して、全ての板金屋根20を固定部材10に締結することで、屋根上への屋根材1の取付けが完了する。
続いて、屋根上に取付けられた屋根材1への、屋根上設置物5の取付けについて説明する。ここでは、屋根上設置物5を、外形が長方形で平板状の太陽電池モジュールとしている。屋根材1上に屋根上設置物5を取付ける場合は、下締結部材41を、屋根上設置物5の取付けに対応しているものを用いる。具体的には、下締結部材41として、板金屋根20の天部23に屋根上設置物5を載置した時に、雄ネジ部43の上端が、屋根上設置物5の上面と略同じ高さとなる長さの雄ネジ部43を備えているものを用いる(図10を参照)。
屋根上設置物5の取付けに対応している下締結部材41は、予め屋根の構造材2に屋根材1を取付ける際に用いていても良いし、既に締結している締結部材40を取外して交換しても良いし、既に締結している締結部材40と隣接するように案内部21と一対の変形部22とで囲まれている空間内に基板部42を挿入するようにして用いても良い。
屋根上設置物5の取付けは、まず、長辺が横方向に延びるように向けられた屋根上設置物5を、最も軒側において上方へ突出している複数の雄ネジ部43よりも棟側で、板金屋根20を介して固定部材10に載置する。続いて、屋根上設置物5の軒側を、取付金具6を用いて板金屋根材20上に取付ける。取付金具6は、詳細な図示は省略するが、平板状で中央に雄ネジ部43が通過する貫通孔を有した基部と、基部の一辺から上方へ延出している腕部と、腕部の上端から基部に平行で基部とは反対方向へ延出している当接部と、基部から下方へ延出している脚部と、を備えている。
そして、屋根上設置物5の軒側で上方へ突出している複数の雄ネジ部43の夫々に、取付金具6の貫通孔を挿通させると共に、取付金具6の当接部を屋根上設置物5の軒側の上面端部に当接させる。その後、雄ネジ部43にナット7を螺合させて締付けることで、屋根上設置物5の軒側の上面端部を、取付金具6により固定部材10へ押圧する。これにより、屋根上設置物5の軒側が、固定部材10及び板金屋根20を介して、構造材2に取付けられた状態となる。
続いて、図示は省略するが、屋根上設置物5の棟側においても、上記と同様に、取付金具6を用いて取付ける。この際に、屋根上設置物5の棟側において上方へ突出している雄ネジ部43が、屋根上設置物5に対して、近すぎる又は遠すぎる場合は、上締結部材50を緩めて、下締結部材41が軒側又は棟側へスライドできるようにする。そして、下締結部材41を軒側又は棟側へスライドさせて、屋根上設置物5に対して、雄ネジ部43を適正な位置とした後に、上締結部材50を締付ける。その後、雄ネジ部43に、取付金具6の貫通孔を挿通させると共に、取付金具6の当接部を屋根上設置物5の棟側の上面端部に当接させた上で、雄ネジ部43にナット7を螺合させて締付ける。これにより、屋根上設置物5の棟側の上面端部を、取付金具6により固定部材10へ押圧することで、屋根上設置物5の棟側が、屋根材1上に取付けられている状態となる。
なお、屋根上設置物5を取付ける場合、複数の固定部材10に板金屋根20を締結する際に、最も軒側の固定部材10を除いて、固定部材10と板金屋根20とを完全に締結せずに、上締結部材50が緩んでいる状態として、下締結部材41が屋根の傾斜方向へスライドできるようにしても良い。これにより、上締結部材50を緩める作業を省くことができる。
また、図示は省略するが、上記のように屋根上に取付けられた屋根上設置物5の周囲の屋根材1又は屋根の構造材2に、瓦やスレート等の屋根材を葺いても良い。或いは、屋根上設置物5の周囲の屋根材1又は屋根の構造材2に、金属板により形成された公知の役物を、取付けても良い。
このように、本実施形態によれば、屋根の構造材2に固定した固定部材10の一対の天壁部13の間の開口部15に、板金屋根20の案内部21と一対の変形部22とを挿入すると共に、案内部21と一対の変形部22とで囲まれている空間内に下締結部材41の基板部42を挿入し、下締結部材41の雄ネジ部43と螺合している上締結部材50を締付けることで、固定部材10と板金屋根20と受部材30とを締結しているため、従来の瓦棒屋根材と比較して、カシメ作業を行う必要がなく、板金屋根20を容易に屋根の構造材2に取付けることができる。また、板金屋根20において、平面部25よりも上方に突出している一対の天部23の下面には、固定部材10が当接しており、この固定部材10は押出型材からなることから、従来の技術における金属板を屈曲させた吊子と比較して強度・剛性が高いため、作業者が誤って乗った場合でも、潰れ難くいものとすることができる。
また、押出型材からなる固定部材10を、屋根の構造材2に固定し、その固定部材10に、金属板からなる板金屋根20を受部材30と一緒に締結しているため、金属板からなる板金屋根20を従来の技術(瓦棒)よりも高い強度で屋根の構造材2に取付けることができる。また、固定部材10と板金屋根20とを締結する際に、板金屋根20に孔をあけていないため、雨漏りの発生する恐れがない。
また、板金屋根20を取付けている固定部材10を、押出型材としているため、従来の技術における金属板を屈曲させた吊子と比較して、強度・剛性が高い。そのため、板金屋根20における固定部材10の部位に、屋根上設置物5を取付けるための取付金具6を取付けたり、屋根上設置物5を載置したりしても、固定部材10が潰れることはない。
また、固定部材10と板金屋根20とを締結している締結部材40の雄ネジ部43に、屋根上設置物5を取付けるための取付金具6を取付けているため、従来のように係止させる場合と比較して、取付金具6を外れ難くすることができる。また、上述したように、固定部材10の強度・剛性が高いため、強風や台風等により屋根上設置物に対して上方へ持ち上げようとする力が強く作用しても、固定部材10を介して屋根の構造材2により抗うことができ、屋根上に対して屋根上設置物5を高い強度で取付けることができる。
更に、板金屋根20の変形部22に屈曲している係止部22aを有しているため、係止部22aに基板部42が当接することで、基板部42との間の滑りを生じ難くすることができると共に、係止部22aを変形の切っ掛けとして予め設定した部位が変形するようにすることができる。これにより、固定部材10と板金屋根20とを締結する際に、板金屋根20に無理な力が作用することを抑制させることができ、無理な力の作用による不具合の発生を抑制させることができる。
また、雄ネジ部43に螺合されている上締結部材50を締付ける際に、ガイド凹部44に突出部14が挿入されている状態とすることで、上締結部材50と一緒に基板部42が回転してしまうことを防止することができ、締付作業を行い易いものとすることができる。
ところで、特許文献1の技術では、屋根上設置物を取付けるための取付金具において、瓦棒を挟み込むためのボルト・ナットが、瓦棒よりも上方に位置していことから、取付金具における屋根上設置物が載置される載置面が、瓦棒の上面よりも高くなっている。従って、特許文献1の技術では、屋根上設置物が、取付金具の分だけ高い位置に取付けられることとなる。これに対して、本実施形態の屋根材1では、構造材2(ここでは野地板2b)に取付けられている固定部材10の天壁部13に、板金屋根20の天部23を挟むように屋根上設置物5を載置して、屋根上に屋根上設置物5を取付けることができる。このことから、野地板3bから固定部材10の上面(天部23の上面)までの高さを、従来の瓦棒の上面までの高さと同じにした場合、太陽電池モジュール2の高さを瓦棒の上面に載置した時と同じ高さとすることができ、屋根上設置物5の取付け高さを従来よりも低くすることができる。従って、屋根の構造材2の上面に対して、屋根上設置物5を低い位置に取付けることができるため、屋根上設置物5を屋根一体型のように見せることができ、屋根上設置物5を目立ち難くして屋根上の見栄えを良くすることができる。
以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。なお、以下では、構成が同じ部位については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
例えば、上記の実施形態では、一つの板金屋根20を固定する際に、複数の短い固定部材10を用いるものを示したが、これに限定するものではなく、図11に示すような固定部材10Aを用いても良い。この固定部材10Aは、一つの板金屋根20と同じ長さとしても良いし、一つの板金屋根20よりも長いものとしても良い。なお、図11では、取付孔16の記載を省略している。
また、上記の実施形態では、固定部材10として、一対の立壁部12が、ベース部11の上面において平行な二つの長辺よりも内側の位置から夫々上方へ延出しているものを示したが、これに限定するものではなく、図12に示すような固定部材10Bとしても良い。この固定部材10Bは、ベース部11の短辺の長さを、一対の立壁部12同士の間隔と同じ長さにしたものであり、一対の立壁部12が、ベース部11の二つの長辺から夫々上方へ延出している。この固定部材10Bでは、取付孔16が、ベース部11における一対の立壁部12の間の部位に形成されている。
更に、上記の実施形態では、板金屋根20として、一対の側部24が、下方へ向かうに従って天部23から遠ざかるように傾斜しているものを示したが、これに限定するものではなく、図12に示すような板金屋根20Aとしても良い。この板金屋根20Aは、一対の側部24が、一対の天部23の夫々の先端辺から下方へ垂直に延出している。この板金屋根20Aを用いる場合は、固定部材10Bを用いる。この板金屋根20Aを用いることで、従来の棒瓦を用いた板金屋根と同じような外観とすることができる。
また、上記の実施形態では、板金屋根20に、係合部26と被係合部27とを備えたものを示したが、これに限定するものではなく、一対の平面部25の夫々の先端辺から上方へ突出した平板状の突出片部を備えるようにし、隣接している板金屋根20の突出片部同士を、公知の瓦棒の技術を用いて連結するようにしても良い。
また、上記の実施形態では、板金屋根20の案内部21として、断面V字形のものを示したが、これに限定するものではなく、下端から一対の上端辺へ向かうに従って上端辺同士の間隔が広くなるようなものであれば良く、断面V字形の下端がR面取りされていても良いし、上側が広がった断面U字形としても良い。
更に、上記の実施形態では、板金屋根20の変形部22の係止部22aを、クランク状に折返されて屈曲しているものを示したが、これに限定するものではなく、少なくとも一つの凸条に形成されているものや、少なくとも一つの凹条に形成されているもの等としても良い。
また、上記の実施形態では、固定部材10に、一対の突出部14を備えたものを示したが、これに限定するものではなく、一対の突出部14を備えていない固定部材10としても良い。また、上記の実施形態では、下締結部材41に、ガイド凹部44を備えたものを示したが、これに限定するものではなく、ガイド凹部44を備えていない下締結部材41としても良い。
更に、上記の実施形態では、受部材30として、全体が平板状のものを示したが、これに限定するものではなく、図13に示すような受部材30Aとしても良い。この受部材30Aは、屋根材1に組立てた状態で、受部本体31の横方向両端の二辺から、板金屋根20の側部24と沿うように夫々下方へ斜めに延出した延出部33を、備えている。この受部材30Aは、締結する際に、延出部33を側部24に当接させた状態とすることで、上締結部材50と一緒に回転してしまうことを防止することができる。
また、上記の実施形態では、受部材30の長手方向と直交する長さが、板金屋根20の長さよりも短いものを示したが、これに限定するものではなく、板金屋根20と同じ長さとしても良い。これにより、一対の天部23同士の間で上方へ開口している部位を、受部材30によって閉鎖することができる。
更に、上記の実施形態では、締結部材40として、下締結部材41に雄ネジ部43を備えると共に、上締結部材50をナットとしたものを示したが、これに限定するものではなく、図13に示すような締結部材40Aとしても良い。この締結部材40Aは、下締結部材41Aを、基板部42の中央において上下に貫通している雌ネジ部46を有するものとすると共に、上締結部材50Aを、ボルト部51を有する頭付ボルトとしている。これにより、屋根材1の上面から雄ネジ部43が上方へ突出していない状態となるため、屋根上の見栄えを良くすることができる。
また、上記の実施形態では、屋根上設置物5として太陽電池モジュールを示したが、これに限定するものではなく、屋根上設置物5として、太陽熱温水器、空調装置の室外機、ルーフバルコニー、これら太陽電池モジュール等を取付けるための桟部材、等としても良い。
また、上記の実施形態では、屋根材1に屋根上設置物5を取付けた例を示したが、これに限定するものではなく、屋根上設置物5を取付けることなく、屋根材1のみを屋根の構造材2に取付けたものとしても良い。
1 屋根材
2 屋根の構造材
2a 垂木
2b 野地板
10 固定部材
10A 固定部材
10B 固定部材
11 ベース部
12 立壁部
13 天壁部
14 突出部
15 開口部
16 取付孔
20 板金屋根
20A 板金屋根
21 案内部
22 変形部
22a 係止部
23 天部
24 側部
25 平面部
26 係合部
27 被係合部
28 固定部
30 受部材
30A 受部材
31 受部本体
32 挿通孔
33 延出部
40 締結部材
40A 締結部材
41 下締結部材
41A 下締結部材
42 基板部
43 雄ネジ部
44 ガイド凹部
46 雌ネジ部
50 上締結部材
50A 上締結部材
51 ボルト部

Claims (2)

  1. 屋根の構造材に取付けられる固定部材と、
    該固定部材に対して上方から被せられている板状の板金屋根と、
    該板金屋根における前記固定部材の直上の部位に載置されている受部材と、
    前記固定部材と前記板金屋根と前記受部材とを締結している締結部材と
    を具備している屋根材であり、
    前記固定部材は、
    平板状のベース部と、
    該ベース部から互いに間隔をあけて上方へ延出している一対の立壁部と、
    一対の該立壁部の夫々の上端から互いに接近する方向へ延出しており、先端同士の間に一定の間隔の開口部を形成している一対の天壁部と
    を備え、断面形状が単一の押出型材からなり、
    前記板金屋根は、
    下端から上方へ向かうに従って互いに離隔しており、上端辺同士の間隔が前記開口部の間隔よりも広い案内部と、
    該案内部の夫々の上端辺から上方へ延出しており、上辺同士の間隔が前記開口部の間隔よりも狭い一対の変形部と、
    一対の該変形部の夫々の上辺から互いに離隔する方向へ水平に延びている一対の天部と、
    一対の該天部の夫々の先端辺から下方へ延出している一対の側部と、
    一対の該側部の夫々の下端辺から互いに離隔する方向へ水平に延びている一対の平面部と
    を備え、断面形状が単一で金属板を屈曲させて形成されており、前記案内部及び一対の前記変形部が、弾性変形させられて上方から前記開口部を通して一対の前記立壁部の間に挿入されていると共に、一対の前記天部が、一対の前記天壁部の上面に夫々当接しており、
    前記受部材は、
    前記開口部と対応する位置において、上下に貫通している挿通孔を、備えており、
    前記締結部材は、
    平行な二辺の長さが、前記開口部の間隔よりも長く前記案内部の上端辺同士の間隔よりも短い四角形で平板状に水平に延びている基板部、及び該基板部の中央において、上方へ突出している雄ネジ部、又は、上下に貫通している雌ネジ部、を有している下締結部材と、
    該下締結部材が前記雄ネジ部を有する場合は、該雄ネジ部に螺合されるナットからなり、前記下締結部材が前記雌ネジ部を有する場合は、該雌ネジ部に螺合されるボルト部を有する頭付ボルトからなる上締結部材と
    を備え、
    前記基板部が、前記平行な二辺が延びている長手方向を、一対の前記立壁部が対向している方向へ向けて、前記案内部と一対の前記変形部とで囲まれている空間内に、挿入されている状態で、一対の前記変形部の間と前記受部材の前記挿通孔とを通って上方に突出している前記雄ネジ部に螺合されている前記ナット、又は、上方から前記挿通孔を通って前記ボルト部が前記雌ネジ部に螺合されている前記頭付ボルト、の何れかの締付けによる前記基板部の上昇によって、一対の前記変形部が変形させられて一対の前記天壁部の夫々の下面に当接していることにより、前記固定部材と前記板金屋根と前記受部材とを前記締結部材が締結している
    ことを特徴とする屋根材。
  2. 前記板金屋根は、
    一対の前記変形部の夫々に、折返されて屈曲している係止部を有していることを特徴とする請求項1に記載の屋根材。
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