JP6857434B2 - 取付金具および屋根 - Google Patents

Description

本発明は、屋根板の取付金具および家屋に関するものである。

家屋等の木造建築物において、現在一般に普及している工法には「軸組み工法」と「枠組み壁工法」がある。そして、両工法とも屋根を構成する場合には、桁、梁、束、母屋、棟木等からなる骨格部材を設けるとともに、傾斜面に沿って配置した「垂木」を設け、この垂木の上に「野地板」および瓦や鋼板等による「屋根材」を載せるのが一般的である（特許文献１の図２Ｏ、図２Ｐ）。このような垂木を用いる従来の屋根構造は、野地板として使用する板材の肉厚が比較的薄く撓みやすいことから、野地板の変形防止や踏み抜きの防止を目的としている。

特開２０１３−２０４２９７号公報

上記のような垂木を設置する従来の屋根構造の場合には、角材によって構成される桁、母屋、棟木の角部を斜めに削り取り、傾斜して配置される垂木を支える平面を形成する加工が必要になる。垂木を設けるために必要なこのような加工作業は、足場の悪い高所において行われ、かつ職人の高度な技術を必要とするため、安全性、品質の安定性、工期の短縮の観点から改善されることが好ましいものであった。
本発明は、当該事情に鑑み発明したものであって、垂木の配設を必要としない屋根の構造およびこれに必要な手段の提供を課題とするものである。

本発明は上記課題を解決するために以下の構成を有する。すなわち、屋根板の取付金具であって、
屋根板の裏面を支える支持部と、家屋の上部に設けられた桁、梁、束、母屋、棟木等からなる骨格部材の一部に固定可能な固定部を有し、前記支持部は、屋根板の裏面と直接接触若しくは他の部材を介して屋根板の裏面を支える取付面を有し、当該取付面の角度が屋根板の傾斜角度に応じて自動調節されるように構成されたことを特徴とする。

また本発明は以下の構成を有する。すなわち、
屋根板の裏面を支える支持部と、家屋の上部に設けられた桁、梁、束、母屋、棟木等からなる骨格部材の一部に固定可能な固定部を有する屋根板の取付金具であって、折り曲げた板状体の一方を前記支持部として構成するとともに他方を固定部として構成し、前記支持部に屋根板の裏面と接触可能な取付面を形成するとともに、当該取付面の前記固定部に対する角度が、接触する屋根板の角度に応じて自動調節されるように構成したことを特徴とする。

また本発明は以下の構成を有する。すなわち、
屋根板の裏面を支える支持部と、家屋の上部に設けられた桁、梁、束、母屋、棟木等からなる骨格部材の一部に固定可能な固定部を有する屋根板の取付金具であって、前記支持部に屋根板の裏面と直接接触若しくは他の部材を介して屋根板の裏面を支える取付面を形成するとともに、前記固定部を前記骨格部材に対して回動可能に取り付けることにより、前記取付面の角度が接触する屋根板の角度に応じて自動調節されるように構成したことを特徴とする。

また本発明は以下の構成を有する。すなわち、
家屋の上部に設けられた桁、梁、束、母屋、棟木等からなる骨格部材と、当該骨格部材上に配置される屋根板を有する屋根であって、前記桁および棟木の双方、又は桁若しくは棟木の一方と前記屋根板を接続する取付金具を有し、当該取付金具は、前記屋根板の裏面を支える支持部と、前記桁および棟木の双方、又は桁若しくは棟木の一方に固定可能な固定部を有し、前記支持部は、屋根板の裏面と直接接触若しくは他の部材を介して屋根板の裏面を支える取付面を有し、当該取付面の角度が屋根板の傾斜角度に応じて自動調節されるとともに、前記屋根板の裏面と取付金具を取り付けた桁および棟木が接触しないように間隔を空けて取り付けられるように構成したことを特徴とする。

本発明に係る取付金具を使用すると、従来一般的に用いられていた角材である垂木を使用すること無く屋根を形成することができる。垂木を設けるためには、垂木を支持する角材（母屋）の角に釘を用いて垂木を固定する必要があり、この際母屋の角に垂木をはめ込む溝を形成する場合もある。このような作業は熟練を必要とするものであり、かつ足場の悪い高所で行わなければならない作業となっていた。
これに対して本発明に係る取付金具を用いると、上記のような垂木の設置や母屋の加工を必要としないので、コスト低減、工期の短縮を行うことができるという効果を有している。
また、本発明に係る取付金具は、屋根板の裏面とこれを支える角材である梁や棟等とを直接接触させず、空気が通過できる隙間を設けるようになっており、屋根裏空間の換気や水分の滞留による屋根板の劣化を防止することができるという効果を有している。

本発明を用いた家屋の屋根の構造を概略的に表した説明図である。 本発明に用いる取付金具の正面図および側面図である。 本発明に用いる他の取付金具の説明図である。 本発明に用いる他の取付金具の使用状態を表した説明図である。 本発明を用いた家屋の屋根に関する他の構造を概略的に表した説明図である。

以下、本発明を実施するための形態について図を用いて説明する。
図１は、本発明を用いた家屋１の屋根２の構造を概略的に表した説明図である。同図は、一例として単純な切り妻と称される形態の屋根２の片側面の構造を概略的に表したものであり、中央上部の棟部分を稜線状の頂部として両側の桁側に向かって下降傾斜した斜面を有する形態を表している。
なお当然ながら、本発明は単純な切り妻型の屋根に関わらず、他の形態の屋根にも適用可能であることは言うまでも無い。

屋根２は、桁３、梁４、束５（５ａ、５ｂ）、母屋６、棟木７等からなる骨格部材と屋根板８を有しており、屋根板８の表面には瓦やスレートといった屋根材（図示せず）を設けるようになっている。骨格部材は、常法に従って構築され傾斜した屋根板８の荷重を支える構造を形成している。
桁３は、家屋の外壁上部において、図面の奥行き方向に亘って設けられる角材であり、後述する取付金具１０を介して屋根板８を支えるようになっている。棟木７は、束５ａの最上部において、図面の奥行き方向に亘って設けられる角材であり、束５ａとともに後述する取付金具１０を介して屋根板８を支えるようになっている。
また、中央上部の棟部分には、屋根材を配置した後に当該部分を覆う棟包み板９を設け、屋根の頂部となる棟木７部分からの雨の侵入を防止するようになっている。

垂木の敷設を必要とする一般的な従来の屋根構造では、屋根板として「野地板」と称されている肉厚が９〜１２ｍｍ程度の合板を使用する。これに対して本実施の形態で用いる屋根板８は、肉厚が２４ｍｍ程度の合板を用いている。外形は、従来の野地板と同様に略９００×１８００ｍｍ程度である。
この肉厚の合板は、一般的な肉厚（９〜１２ｍｍ）の板と比較して強度があって撓みにくく、一般的な成人男性が乗っても踏み抜くことのない強度を有している。
なお、屋根板８は上記のような積層型の一枚板によって形成する場合の他、表裏の板材の間に格子状の補強フレームを内蔵して強度を高めた屋根板を用いてもよい。

本実施の形態に係る屋根２の構造についてさらに詳しく説明する。従来一般的な屋根の形成方法は、垂木と称する角材を棟木から桁に亘って複数本並べて配置し、この垂木に対して屋根板となる野地板を貼り付け、この野地板の表面にスレートや瓦といった屋根材を設けるというものである。
これに対して本実施の形態では、垂木を使用せずに屋根板８を設けることを特徴とする。前述したように単体において曲げや撓みに強く、屋根板８は従来の野地板よりも高い強度を有している。
具体的には、垂木に取り付けた野地板と同程度の強度を有するように構成するのが好ましい。このため、屋根板８には、合板としての肉厚を従来のものよりも肉厚に構成するか、構造的に強化した板材を使用する。

屋根２は、骨格部材の中で最も高さの高い棟木７若しくは束５ａの先端から最も高さの低い桁３に亘るように傾斜させた屋根板８を設けるが、この屋根板８を取付金具１０を介して棟木７若しくは束５ａと桁３のそれぞれに固定している。また、傾斜した屋根板８の中間付近を、取付金具３０を介して束５ｂの頂部に取り付けている。言い換えるならば、屋根板８は骨格部材に対して取付金具１０，３０を介して取り付けられている。

以下、屋根板８を骨格部材に取り付ける取付金具１０，３０について説明する。
本実施の形態では、棟木７若しくは束５ａと桁３に屋根板８を取り付ける金具として、図２に示す取付金具１０を使用する。図２（ａ）は取付金具１０の正面図、図２（ｂ）は取付金具１０の側面図を表している。
取付金具１０は、長方形状の一枚の板材を長辺に直交する折り曲げ部１１を境界として曲げ加工した板金部材として構成されている。そして、折り曲げ部１１を境界とした一方（図の下方）の側を棟木７若しくは桁３等に固定する固定部（固定手段）１２、他方（図の上方）の側を屋根板８の裏面と直接接触する取付面（平面部）１９を有した支持部１３として構成したものである。

固定部１２は、棟木７と桁３等の側面に接触する矩形の平面部１４と、平面部１４の上端に相当する部位に設けた係合片１５、平面部１４の下縁の両角部に設けた食い込み片１６、１６を有している。
係合片１５は、折り曲げによって固定部１２と取付面１９を形成する前に、固定部１２から取付面１９に亘る領域の一部を打ち抜き、その打ち抜いた部分を平面部１４に対して直交するように折り曲げた部位である。食い込み片１６は、平面部１４下縁の両角部を潰して平面部１４側に突出させた部位である。

取付金具１０が棟木７と桁３に装着される際、角材によって形成されている棟木７や桁３の側面に平面部１４が接触するとともに、係合片１５が棟木７や桁３の上面に接触する。
すなわち、棟木７や桁３の角を利用して取付金具１０の固定位置が定まり、この固定姿勢の状態で、固定用の小孔１７を通して取り付けたビスNによって取付金具１０が固定される。係合片１５は、固定位置を規定する作用の他、上方から作用する荷重を棟木７や桁３の上面によって支えることを可能にし、ビスNとともに屋根の荷重を支えるようになっている。このような構造により、小さな取付金具１０であっても、大きな荷重を支えることが可能になっている。

支持部１３は、固定部１２を構成する平面部１４に対して傾斜させた、屋根板８の裏面に対して接触する取付面１９を有している。また、この取付面１９の上縁両端に、両角部を潰して屋根板８側に突出させた食い込み片２０を設けている。
屋根板８は、勾配を設けて取り付けられるので、水平方向に対して傾斜している。この屋根板８の傾斜に対して、取付面１９は屋根板８の勾配角度よりも大きな角度を有するように形成される。具体的な例としては、水平方向に対する屋根板８の勾配角度が１０度であるならば、水平方向に対する取付面１９の角度は１５度、水平方向に対する屋根板８の勾配角度が１５度であるならば、水平方向に対する取付面１９の角度は２０度を成すように形成される。

上記のように、屋根板８の勾配角度よりも取付面１９の角度を大きくすると、屋根板８を載せる際に最初に食い込み片２０が刺さり、取付面１９の上縁が下方に押された状態になる。
上縁が下方に押された取付面１９は、折り曲げ部１１付近を中心に曲がり取付面１９全体が屋根板８の裏面に接触するまで下方へ傾く。すなわち、屋根板８の接触に伴い取付面１９全体が接触するように角度が自動調節されるものであり、逆を言えばこのような自動調節ができるように支持部１３の素材と形状が定められている。また、屋根板８を取り付ける際の滑り止めとしての作用も有している。
屋根板８と取付面１９の結合は、屋根板８の表面側から打ち込んだねじ釘Ｋによって行われる。ねじ釘Ｋは、打ち込まれると屋根板８を貫通するとともに取付面１９に孔を開け、ネジ部によって屋根板８と取付面１９を結合する。

また、棟木７若しくは束５ａ又は桁３の上面と接触する係合片１５と、屋根板８に接触する取付面１９との間には、数センチメートルの間隔が開くように間隔部２１を設けている。この間隔部２１は、平面部１４をそのまま延長した板状の部分であるが、屋根板８とこれを取り付けた棟木７等とを近接させず、空気の流通が可能となる隙間を開けるために設けている。
また、間隔部２１の両側を平面部１４側に変形させて突出させた変形部２２を形成しているので、当該部位による補強作用によって搭載した屋根板８の荷重等によって屈曲しないように強度が高められている。

次に、図３、図４を用いて屋根の骨格部材中の最高地点である棟木７と、最低地点である桁３の中間地点に設ける取付金具３０について説明する。この中間地点においても前述した取付金具１０と同様の金具を使用することも可能であるが、より最適な構造として取付金具３０を用いた場合について説明する。
取付金具３０は、Ｌ字状に形成した支持部３１と、支持部３１を支える固定部３２を強度のある鉄等の金属によって一体的に形成したものである。支持部３１は、内面に母屋６と称する角材を介して間接的に屋根板８の裏面を支える取付面３４を有するとともに、母屋６の側面を支える支持面３５を形成した部位である。支持面３５を構成する板状部分には、取付面３４によって下面を支えた母屋６をビスによって固定するための孔３６が複数個設けられている。L字状に形成した取付面３４と支持面３５の内面に装着した母屋６は、孔３６に挿通させたビスNによって固定させるようになっている。

取付面３４の裏面には、板状の固定部３２が裏面に対して直交するように設けられている。固定部３２の下方には貫通孔３７が形成されており、当該部位を骨格部材の一種である束５ｂの先端に形成した切り込み３８内に装着し、切り込み３８内に貫通させた金属製の丸棒として形成されたドリフトピン３９を挿通させることで、取付金具３０が揺動可能に取り付けられている。
取付金具３０の特徴は、角材である母屋６の角度を屋根板８に合わせて自動調節されるように構成したことである。これにより取付金具３０は、骨格部材に対する屋根板８の取付角度に応じて屋根板８と接する母屋６を適切な角度に傾けることができるので、屋根板８の傾斜に応じた最適な状態で取り付けを行うことができるようになっている。

改めて、図１を用いて屋根板８の取付構造について説明すると、図１に示した棟木７、桁３は図の奥行き方向に亘る長尺の角材として設けられている。図１には、棟木７の断面、桁３の側面が表されている。この棟木７と桁３の長手方向（図面の奥行き方向）に沿って、前述した取付金具１０が複数個配置され、この取付金具１０を介して屋根板８が取り付けられる。
また、束５ｂは垂直上方に向かって立設した角材であり、図の奥行き方向に亘って多数設けられている。各束５ｂの上部先端には、前述したように取付金具３０が設けられる。各取付金具３０には、図の奥行き方向に掛け渡された角材である母屋６が固定され、屋根板８の傾斜角度に応じて自動調節的に傾いた状態で屋根板８を固定するようになっている。

上記のように、取付金具１０を使用すると屋根板８と棟木７や桁３との間に隙間が形成されるので、当該部位における水分の滞留を防止し屋根の劣化を防止する作用を有する。また、軒部や棟付近から空気の侵入が可能になり、屋根裏空間の換気効果をもたらすようになっている。
また、取付金具３０を介して取り付けた母屋６は、屋根板８の傾斜角度に応じて自動調節的に傾き、角材の上面全体を屋根板８の裏面に接触させるようになっている。従来工法では母屋は野地板に対して傾いていないため、母屋の角部分に釘を打ち付けて垂木を固定し、さらにこの垂木に対して野地板を取り付けるようになっていた。母屋の角部分に対する垂木等の固定は、熟練を要するものであり、かつ不安定な足場での作業を強いるものであった。これに対して、本実施の形態では角材の角に釘を打つ必要がないので、比較的簡単かつ安全に作業を行うことができるものとなっている。

また、上記の取付金具３０は、図１において点線Ａで囲った部位にように角材である束５ｂの上部先端に取り付けるように構成したが、この部位を点線Ｂで囲ったような構造に置き換えることが可能である。
点線Ｂで囲った構造は、角材で構成した束５ｂを金属製の支柱４０に代えたものである。支柱４０は、両端部にボルト状のネジを形成したネジシャフト４１と、このネジシャフト４１の下端および上端のネジ部に螺合する嵌合部を設けた端金具４２、４３を有している。

下端の端金具４２は、骨格部材の一部に取り付けられ、ネジシャフト４１を垂直上方に立てた状態で保持されるように取り付けられる。また、上端の端金具４３は、前述した取付金具３０を回動可能に支持する部材として構成されている。
端金具４２と端金具４３は、ネジシャフト４１を回転させることによって互いの距離が変わるようになっている。すなわち、ネジシャフト４１の回転に応じて骨格部材に対する上端の端金具４３の高さが変わるので、取付金具３０の高さを屋根板８を固定する高さに合わせて調節することが可能になっている。

また、屋根板８は棟木７から桁３に亘って一枚板である必要はなく、図５に示すように屋根板８ａ、屋根板８ｂのように２枚によって構成してもよい（２枚を超える枚数であっても差し支えない）。この場合、屋根板８ａと屋根板８ｂの接合部分が、取付金具３０に取り付けられた母屋６によって支えられ、両者ともに母屋６に固定される。
このような構造にすると、屋根板８ａと屋根板８ｂを支える取付金具３０が屋根板８ａと屋根板８ｂを連結する接続手段としても作用することになり、複数枚の屋根板によって長い傾斜面を構成する場合であっても、一枚板で構成した屋根板を使用した場合のような屋根材の下地を形成することが可能になっている。

以上、本発明に関する実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲を逸脱しない範囲において、適宜組み合わせて使用することができるものである。

本発明は、家屋等の建物に利用可能である。

１ 家屋
２ 屋根
３ 桁
４ 梁
５（５ａ、５ｂ） 束
６ 母屋
７ 棟木
８ 屋根板
１０ 取付金具
１２、３２ 固定部
１３、３１ 支持部
１９、３４ 取付面
３０ 取付金具

Claims (3)

1. 折り曲げ部を境界とした長方形状の金属板の一方によって形成した屋根板の裏面を支える支持部と、
   前記折り曲げ部を境界とした前記長方形状の金属板の他方によって形成した家屋の上部に設けられた桁、梁、束、母屋、棟木等からなる骨格部材の側面に接触する平面部および当該平面部の一部を打ち抜いて直交するように折り曲げた前記骨格部材の上面と接触する係合片を設けた固定部を有し、
   前記支持部は、屋根板の裏面と直接接触若しくは他の部材を介して屋根板の裏面を支える取付面を有し、
   前記係合片と取付面との間に間隔部を設けることで前記骨格部材と屋根板との間に空気の流通を可能とする隙間を形成し、
   前記取付面の角度が前記折り曲げ部付近を中心とした曲がりによって屋根板の傾斜角度に応じて自動調節されるように構成されたことを特徴とする屋根板の取付金具。
2. 屋根板の裏面を支える支持部と、
   家屋の上部に設けられた桁、梁、束、母屋、棟木等からなる骨格部材の一部に固定可能な固定部を有する屋根板の取付金具であって、
   折り曲げ部を境界とした長方形状の金属板の一方を前記支持部として構成するとともに前記折り曲げ部を境界とした前記長方形状の金属板の他方を固定部として構成し、
   前記固定部は、前記骨格部材の側面に接触する平面部および当該平面部の一部を打ち抜いて直交するように折り曲げた前記骨格部材の上面と接触する係合片を有しており、
   前記支持部に屋根板の裏面と接触可能な取付面を形成するとともに、前記係合片と取付面との間に間隔部を設けることで前記骨格部材と屋根板との間に空気の流通を可能とする隙間を形成し、
   前記取付面の前記固定部に対する角度が、前記折り曲げ部付近を中心とした曲がりによって接触する屋根板の角度に応じて自動調節されるように構成したことを特徴とする屋根板の取付金具。
3. 家屋の上部に設けられた桁、梁、束、母屋、棟木等からなる骨格部材と、当該骨格部材上に配置される屋根板を有する屋根であって、
   前記桁および棟木の双方、又は桁若しくは棟木の一方と前記屋根板を接続する取付金具を有し、
   当該取付金具は、
   折り曲げ部を境界とした長方形状の金属板の一方によって形成した前記屋根板の裏面を支える支持部と、前記折り曲げ部を境界とした前記長方形状の金属板の他方によって形成した前記桁および棟木の双方、又は桁若しくは棟木の一方に固定可能な固定部を有し、
   当該固定部は前記桁および棟木の双方又は桁若しくは棟木の一方の側面に接触する平面部および前記平面部の一部を打ち抜いて直交するように折り曲げた前記桁および棟木の双方又は桁若しくは棟木の一方の上面と接触する係合片を有しており、
   前記支持部は、前記屋根板の裏面と直接接触若しくは他の部材を介して前記屋根板の裏面を支える取付面を有し、
   前記係合片と取付面との間に間隔部を設けることで前記桁若しくは棟木と屋根板との間に空気の流通を可能とする隙間を形成し、
   前記取付面の角度が前記折り曲げ部付近を中心とした曲がりによって前記屋根板の傾斜角度に応じて自動調節されるとともに、前記屋根板の裏面と前記取付金具を取り付けた桁および棟木が接触しないように間隔を空けて取り付けられるように構成したことを特徴とする屋根。

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