JP2004050760A

JP2004050760A - 屋根瓦の切断方法

Info

Publication number: JP2004050760A
Application number: JP2002214394A
Authority: JP
Inventors: Kinjiro Ota; 太田　金次郎
Original assignee: Ota Kosan Corp
Current assignee: Ota Kosan Corp
Priority date: 2002-07-23
Filing date: 2002-07-23
Publication date: 2004-02-19

Abstract

【課題】屋根瓦の板面を電動カッターの直線送りによる切断線に対して簡単に受け台の板面上に位置決めセットし、屋根瓦の板面を有効代と余剰代とに正確な角度で確実に切断する。
【解決手段】切断線Ｇを基準に、直線定規４の長手方向を屋根の勾配角毎に予め求められる勾配屋根の稜線と軒先線との角度αに合わせて受け台３の板面上に位置決めセットすると共に、屋根瓦Ｔの下辺または上辺を直線定規４の長手方向片辺にあてがって屋根瓦Ｔを受け台３の板面上に載置した後、直線定規の片辺延長線と切断線Ｇとの交点Ｏを基準に、屋根の稜線に沿って敷込み施工される屋根瓦の順に予め求められる歩出し寸法Ｈに合わせて屋根瓦Ｔを直線定規の長手方向片辺で受け台３の板面上に位置決めセットし、屋根瓦の板面をガイドレール２に沿った電動カッター１の直線送りで切断する。
【選択図】　図９

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、屋根瓦を被加工材とし、屋根瓦の板面を勾配屋根の稜線に沿って順次敷込み施工される有効代と勾配屋根の稜線よりはみ出る余剰代とに切断するのに適用される屋根瓦の切断方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般家屋の寄棟造りや方形造りの屋根は、数種の規格化された屋根の勾配角に基づいて組立施工されている。その屋根勾配の稜線に沿って敷込み配置される屋根瓦には、屋根の稜線よりはみ出る余剰代が生ずるものがあるため、この余剰代を切り取ってから屋根の稜線に沿って敷込み配置する必要がある。
【０００３】
その屋根瓦の余剰代は、屋根の勾配角毎に異なるため、作業員が屋根瓦を施工現場で屋根の稜線に当てて余分な部分を目測で定め、また、切断線に相当する罫書き線を屋根瓦の板面に付けることから、ポンチ等で勘に頼って割り込み或いは電動カッターで切断することが行われている。
【０００４】
その屋根瓦の切断作業は、屋根瓦を屋根の稜線に沿って敷き込みながら行う必要があるため、手間の掛かる作業となっている。また、屋根瓦の板面には相隣接相互で下に敷き込まれる側と上に被される側との重ね代並びに重ね代を除く働き代とがあるので、これを考慮しながら屋根瓦の板面を切断しなければならないため、熟練した技術を要する。
【０００５】
従来、屋根瓦の切断作業を能率よく行えるようにするべく、電動カッターと、刃先を下方に向けて電動カッターを水平方向に直線送り可能に載置するガイドレールと、ガイドレールの下方で平行に相対させて屋根瓦を片側で載置する第１受け台とを備えると共に、第１受け台の片側部より屋根瓦の切断線と直交する方向の水平方向外方に張り出すブラケットプレートと、屋根瓦の切断線に対して屋根の勾配角に基づいて定められる角度に設置する直線定規とを備える屋根瓦の切断機が提案されている（特開２００２−１８８２９号）。
【０００６】
その屋根瓦の切断機においては、直線定規の片端側を第１受け台のブラケットプレートと同じ片側部に設ける張出しプレートで屋根瓦の切断線と同方向にスライド可能に軸承支持し、他端部をブラケットプレートの長手方向に沿って摺動可能に取り付けられるスライドプレートで軸承支持することから、直線定規を第１受け台とブラケットプレートとの間に所定の角度で設定可能に掛け渡し、また、屋根瓦を他側で載置する第２受け台を直線定規の長手方向に設けると共に、屋根瓦の下辺側を支持するカーソルを直線定規から直角方向に突出させて構成されている。
【０００７】
その屋根瓦の切断機では、ガイドレールで直線送りする電動カッターによる切断線が三角比の斜辺を規定し、直線定規の長手方向が三角比の対辺を規定し、カーソルが三角比の底辺を規定するよう組み立てられている。
【０００８】
その屋根瓦の切断機によると、スライドプレートをブラケットプレートの長手方向に沿って摺動することから、予め屋根の勾配角毎に定められる切断線に対する直線定規の角度合わせを行なう。また、屋根瓦を第１と第２の受け台との間に載置してから、直線定規の片辺延長線と切断線との交点を基準に、予め屋根の稜線に沿って敷込み施工される屋根瓦の順に求められる歩出し寸法に合わせてカーソルを移動し、電動カッターによる切断線に対して屋根瓦を位置決めセットする必要がある。
【０００９】
その屋根瓦の切断機は、機構的に複雑で、専属の技術者でないと理解し難いところがあるため、使い勝手が悪い。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、屋根瓦の板面を電動カッターの直線送りによる切断線に対して簡単な作業で受け台の板面上に位置決めセットし得ると共に、その屋根瓦の板面を有効代と余剰代とに正確な角度で確実に切断可能な屋根瓦の切断方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る屋根瓦の切断方法においては、屋根瓦を被加工材とし、屋根瓦の板面を勾配屋根の稜線に沿って順次敷込み施工される有効代と勾配屋根の稜線よりはみ出る余剰代とに切断するべく、
電動カッターと、刃先を下方に向けて電動カッターを水平方向に直線送り可能に載置するガイドレールと、屋根瓦の載置面をガイドレールと平行に相対させて下方に配置する受け台とを備え、更に、長手方向の片端側を植立ピンで受け台の板面上に枢支し、該植立ピンを中心に、長手方向を受け台の板面上で所定の角度に位置決め設置する直線定規を備え、
電動カッターの直線送りによる切断線を基準に、直線定規の長手方向を屋根の勾配角毎に予め求められる勾配屋根の稜線と軒先線との角度に合わせて受け台の板面上に位置決めセットすると共に、屋根瓦の下辺または上辺を直線定規の長手方向片辺にあてがって屋根瓦を受け台の板面上に載置した後、直線定規の片辺延長線と切断線との交点を基準に、屋根の稜線に沿って敷込み施工される屋根瓦の順に予め求められる歩出し寸法に合わせて屋根瓦を直線定規の長手方向片辺で受け台の板面上に位置決めセットし、屋根瓦の板面をガイドレールに沿った電動カッターの直線送りで切断するようにされている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して説明すると、図示の実施の形態は、所定の勾配角を呈する屋根の稜線に沿って敷込み施工されるスレート平板や波打ち状の屋根瓦を含む各種の屋根瓦（以下、単に「屋根瓦」という。）を被加工材とし、図１で示すように屋根瓦の切断機を用いて屋根瓦Ｔの板面を有効代ｔ_１と余剰代ｔ_２とに斜めに切断するのに適用されている。なお、既存の勾配屋根は３寸、３．５寸、４寸、４．５寸、５寸、６寸、７寸、８寸、９寸、１０寸のいずれかの勾配角に設定されている。
【００１３】
屋根瓦の切断機としては、電動カッター１と、電動カッター１を水平方向に直線送り可能に載置するガイドレール２と、屋根瓦Ｔの載置面をガイドレール２と平行に相対させて下方に配置する受け台３とを主要部とし、ｍｍ単位の目盛４ａを長手方向片辺に沿って刻設した直線定規４を備え、更に、後述するように二等辺三角形に枠組みした勾配角の割出し器具５を備えるものが用いられている。
【００１４】
ガイドレール２は、所定の間隔を隔て相並行する左右の直線レール２０ａ，２０ｂでなる。その直線レール２０ａ，２０ｂは、図２で示すように受け台３の瓦切断方向両端に設置する側面コの字状の枕桟２１ａ，２１ｂを介して受け台３の上部側に敷設されている。枕桟２１ａ，２１ｂは、刃先を下方に向けてガイドレール２のレール上に載置される電動カッター１で受け台３の板面上に載置する屋根瓦Ｔの板面を切断可能な高さに設置されている。受け台３は、屋根瓦Ｔを一枚載置可能で直線定規４を据付け設置可能な面積を有する棚板で構成されている。
【００１５】
電動カッター１としては、刃先の一部を下方に露出させてモータ駆動の丸鋸を外装ハウジングの内部に収容し、作業員がハンドルを握って走行移動するハンディ型の丸鋸が備えられている。この電動カッター１は、直線レール２０ａ，２０ｂの間隔内に配置可能な横幅を有するセット台１０に据え付けられ、各直線レール２０ａ，２０ｂのレール上に載置するコロ１１ａ，１１ｂ、１２ａ，１２ｂをセット台１０の両側部前後に設けることによりガイドレール２で直線送り可能に備え付けられている。
【００１６】
直線定規４は、片端側を電動カッター１による屋根瓦の切断線Ｇと交差する手前で受け台３の板面に植立ピン４ｂで枢着し、他端側を受け台３より側方に張り出すブラケットプレート６の板面上に伸ばし、植立ピン４ｂを中心に、長手方向を屋根瓦の切断線Ｇに対して斜めに据え付けられるよう取り付けられている。
【００１７】
ブラケットプレート６は、図３で示すように植立ピン４ｂを中心とする円弧状の長穴６ａを板面に設け、直線定規４の端部面から長穴６ａに挿通する蝶ねじ６ｂを備えることにより、直線定規４の長手方向を屋根の勾配角に基づいて予め求められる屋根の稜線と軒先線とのなす角度に合わせて位置決めセット可能に取り付けられている。
【００１８】
屋根勾配角の割出し器具５は、図４で示すようにスチール製のアングル部材でなる直線状のフレーム三辺から組み立てられている。このフレーム三辺は、基準辺５０と、角出し辺５１と、基準辺５０と角出し辺５１との間を繋ぐあてがい辺５２とから三角形に枠組みされている。また、角出し辺５１とあてがい辺５２とを同じ長さとし、各辺５０〜５２を各辺の端部相互で支軸５３ａ〜５３ｃにより軸承枢着した二等辺三角形に枠組みされている。
【００１９】
基準辺５０は、二つのフレーム部５０ａ，５０ｂから長さ調整可能に組み立てられている。そのフレーム部５０ａ，５０ｂのうち、角出し辺５１と枢着された第１フレーム部５０ａには屋根の勾配角を表示する目盛５４が長手方向に並べて第２フレーム部５０ｂとすれ違う板面に設けられている。また、他フレーム部５０ｂには勾配角表示用の目盛５４のいずれかと位置合わせする一つの目印５５が設けられている。
【００２０】
勾配角表示用の目盛５４は、第１フレーム部５０ａの長手方向に向かう直線状の長穴５６を第２フレーム部５０ｂとすれ違う板面に設けることから長穴５６の穴縁に沿って設けられている。この目盛５４は、角出し辺５１との枢着側から順に、１０寸，９寸，８寸，７寸，６寸，５寸，４．５寸，４寸，３．５寸，３寸の勾配角を表示するよう数値並びに刻線で設けられている。
【００２１】
第２フレーム部５０ｂの板面には蝶ねじ５７を備え、この蝶ねじ５７を第１フレーム部５０ａの長穴５６とスライド自在に挿通することにより、第１フレーム部５０ａとから長手方向長さの伸縮で基準辺５０として長さ調整可能に組み立てられている。なお、目印５５は勾配角表示用の目盛５４のいずれか一つと合わせるよう蝶ねじ５７を突設した第２フレーム部５０ｂのフレーム端で設定されている。
【００２２】
第１並びに第２のフレーム部５０ａ，５０ｂは、各部の板厚に相当する隙間を保ってＵ字状に折り曲げられた挟持フレーム部５８で連結支持されている。この挟持フレーム部５８は、第２フレーム部５０ｂの板厚をくわえ込む片端側をリベット等で板面に取付け固定し、第１フレーム部５０ａの板厚を他端側でくわえ込むと共に、蝶ねじ５７のナットを第１フレーム部５０ａの長穴５６に下方より挿通するボルト軸に螺着することにより第１，第２のフレーム部５０ａ，５０ｂに掛渡し装着されている。
【００２３】
上述した構成の他に、基準辺５０は屋根の軒先線に相当する縁辺にあてがえるよう逆向きＬ字状のアングル部材から形成されている。また、あてがい辺５２は直線定規の長手方向片辺にあてがえるよう正向きＬ状のアングル部材から形成されている。それと同様に、角出し辺５１も正向きＬ状のアングル部材から形成されている。
【００２４】
その屋根勾配角の割出し器具では、基準辺５０の長さを各勾配角表示用の目盛５４に合せて調整すると、基準辺５０と角出し辺５１（あてがい辺５２）とのなす角度が屋根の勾配角に基づいて求められる屋根の稜線と軒先線とのなす角度に設定可能に枠組みされている。このため、基準辺５０を受け台３の側縁辺にあてがって板面上に載置すると共に、あてがい辺５２を直線定規４の長手方向片辺に当接すると、直線定規４を屋根の稜線と軒先線とのなす角度向きに受け台３の板面上で位置決めセットできる。
【００２５】
屋根の稜線と軒先線とのなす角度と屋根の勾配角とは、図５で示すような関係が成り立つ。屋根の稜線をＡＣ、軒先線をＡＢ、両線のなす角をαとし、軒先線ＡＢの点Ａから距離ａだけ離れた点をＢ’、点Ｂ’から軒先線ＡＢに直交する垂線と屋根の稜線ＡＣとの交点をＣ’、交点Ｃ’と点Ｂ’との距離をｂ、点Ｃ’から軒先線ＡＢの水平面に下ろす垂線の交点をＦとすると、屋根の勾配角θは、図６で示すように同じ屋根面では全て同じ（相違すると、屋根瓦の横並び線が合わない。）であるため、角ＦＡＢ’は４５°となる。従って、△ＦＡＢ’は直角二等辺三角形となり、距離ＡＢ’＝距離Ｂ’Ｆ＝ａとなる。
【００２６】
その関係を三平方の定理により表すと、ｂ＝√（ａ^２＋（ａ×ｔａｎθ）^２）であるから、ｔａｎα＝ｂ／ａ＝√（ａ^２＋（ａ×ｔａｎθ）^２）／ａとなり、√（１＋（ｔａｎθ）^２）…１式となる。よって、屋根の稜線と軒先線とのなす角αは屋根の勾配角θから求められる。茲で、屋根の勾配角θとは３寸勾配を例に説明すれば、水平方向に１０だけ行くと、垂直方向に３だけ上がる角度を意味する。これを１式により算定すれば、屋根の各勾配毎に、屋根の稜線と軒先線とのなす角αを求められる。
【００２７】
上述した屋根勾配角の割出し器具５は、図７で示すように角出し辺５１の長さをｄ、支軸５３ｂからの垂線の長さをｅ、基準辺５０の長さを２ｆとすると、三角比からｔａｎα＝ｅ／ｆ…２式、三平方の定理からｅ＝√（ｄ^２−ｆ^２）…３式、２３式からｔａｎα＝√（ｄ^２−ｆ^２）／ｆ…４式となり、茲で、１式のｔａｎα＝√（１＋（ｔａｎθ）^２）を４式に代入すると、ｆ＝ｄ／√（２＋（ｔａｎθ）^２）…５式が成り立つため、角出し辺５１の長さを定め、基準辺５０の長さを求めることにより、勾配角表示用の目盛５４を定めて屋根勾配角の割出し器具５を枠組み設定できる。
【００２８】
例えば、３寸勾配の場合で角出し辺５１の長さを３０ｃｍとすると、基準辺５０の長さが５式より２ｆ＝２×３０／√（２＋（３／１０）^２）＝４１．５ｃｍとなるから、その基準辺５０の長さに基づいて目印５５となる第２フレーム部５０ｂのフレーム端が長穴５６の穴縁と合う点を３寸勾配角表示用の目盛として表わすよう設定できる。
【００２９】
上述した屋根勾配角の割出し器具５によると、直線定規４を屋根の稜線と軒先線とのなす角度に位置決めセットするのに用いられると共に、既設の屋根を葺き替える際に、当該屋根の稜線と軒先線とのなす角度を測定するにも用い得る。
【００３０】
その屋根勾配角の割出し器具５を備えるのに代えて、直線定規４の片辺延長線と切断線Ｇとの交点Ｏを中心とする円弧上に、図８で示すように屋根の勾配角を屋根の稜線と軒先線とのなす角度αで表示する直線定規４の位置決め穴６０，６１…をブラケットプレート６の板面に設けることによっても、直線定規４を屋根の稜線と軒先線とのなす角度向きに受け台３の板面上で位置決めセットできる。
【００３１】
その位置決め穴６０，６１…による場合、３寸、３．５寸、４寸、４．５寸、５寸、５．５寸勾配程度であると、相隣り合う穴間隔が狭くなるため、直線定規４の片辺延長線と切断線Ｇとの交点Ｏを二点に離間させて設定し、位置決め穴６０，６１…を二列に分けて設けるとよい。
【００３２】
直線定規４を屋根の稜線と軒先線とのなす角度向きに受け台３の板面上で位置決めセットしたならば、次に、予め屋根の稜線に沿って敷込み施工される屋根瓦の順に求められる歩出し寸法に合わせて屋根瓦を直線定規の長手方向片辺で受け台３の板面上に位置決めセットしてから、電動カッター１をガイドレール２に沿って直線送りすることにより屋根瓦の板面を電動カッター１で切断する。
【００３３】
その屋根瓦を屋根の稜線に合わせて切断する場合、原則的には、図９に示すように屋根瓦Ｔの有効代ｔ_１を下辺側で直線定規４の長手方向片辺にあてがい、屋根に施工する個々の屋根瓦と屋根の稜線の位置関係に応じた歩出し寸法Ｈ（直線定規４の長手方向片辺よりの延長線と切断線Ｇとの交点Ｏから屋根瓦Ｔの下出隅ｔ_３までの距離）に基づき、屋根瓦Ｔを直線定規４の目盛４ａに合わせて余剰代ｔ_２を電動カッター１で切断すればよい。
【００３４】
その歩出し寸法Ｈを算出するには、屋根瓦の形状並びに屋根瓦の施工条件が前提となる。一般に、屋根瓦Ｔは雨仕舞を考慮し、図１０に示すように全幅Ｗにおける隣り合う左右の重ね代Ｔａ並びに全長Ｌにおける隣り合う上下の重ね代Ｔｂを有し、全幅Ｗから重ね代Ｔａを引いた働き幅Ｗｏ、全長Ｌから重ね代Ｔｂを引いた働き長さＬｏを有する板状に成形されている。屋根瓦を葺く場合、図１１で示すように屋根瓦Ｔを軒先線Ｒに沿って図面左から右に向かって左側を上に重ねて敷き並べ、次に軒先側から棟側に向かって下側を上に重ね合わせて敷き並べて行く。
【００３５】
その個々の歩出し寸法を算出するため、寄棟妻側の屋根面ＡＢＣ（図６参照）を例にすると、実際の屋根瓦を施工する面は三角形ＡＢＣの屋根面であるが、計算の便宜上から屋根面を無限に仮想し、軒先線ＡＢから上方に向かって連続的に屋根瓦を配置するものと仮定する。このように仮定すると、先ず屋根の稜線の角度に関係なく、屋根瓦を配置したものと取り扱え、屋根の稜線に沿って切断しなければならない屋根瓦を後に特定し、その切断を要する屋根瓦の歩出し寸法を計算できる。
【００３６】
上述した観点に則って、軒先線ＡＢに沿って左から順に配置する１段目の屋根瓦をＴ（１，１）、Ｔ（１，２）、Ｔ（１，３）…と、２段目に配置する屋根瓦をＴ（２，１）、Ｔ（２，２）、Ｔ（２，３）…と順次に施工する屋根面に沿って仮想的に軒先線から上方に連続的に配置し、ｘ段目のｙ列目に配置する任意の屋根瓦をＴ（ｘ，ｙ）として示す。また、屋根の勾配角をｔａｎθ，軒先長さの実測値をＲ，屋根の流れ長さの実測値をＳとして示す。この計算上、軒先長さ並びに屋根の流れ長さについては施工現場で実測し求めるとよい。
【００３７】
１段目の屋根瓦の配置を決めるには、平面ＡＢＣの屋根面に配置される屋根瓦が左右対称の方が見栄えよく配置できるため、図１１で示すように屋根面の頂点Ｃから軒先線ＡＢに垂線を下ろし、その交点をＪとすると、垂線ＣＪと線対象に配置するのがよい。即ち、１段目の両端に配置する屋根瓦（有効代ｔ_１）の見え掛かりの大きさを同一とすればよい。よって、１段目の両端に配置する有効代の下辺幅をＷ_１とし、このＷ_１を算出すれば屋根瓦の配置を決められる。
【００３８】
１段目の屋根瓦は軒先線ＡＢに沿って敷き並べるので、両端に配置される屋根瓦の下辺幅Ｗ_１と、この間に配置される屋根瓦の枚数分に相当する働き幅Ｗｏとの合計が軒先長さと一致する。但し、施工時に、重ね代を重ね合わせる時に多少広がることによる誤差を考慮し、屋根の稜線に沿って切断するものとして設定するのではなく、屋根の稜線ＡＣ、ＢＣを軒先線ＡＢに沿って１０ｍｍ程度平行移動した直線Ｇ、Ｇ’で切断するものとして計算するとよい。よって、２Ｗ_１＋Ｗｏ×ｎ＝Ｒ−２０…６式（ｎ：ｎ≦（Ｒ−２０ｍｍ）／Ｗｏを満たす最大の自然数…定義（１））が成り立つ。
【００３９】
但し、上述したように屋根瓦を配置すると、１段目の両端に配置する屋根瓦の下辺幅Ｗ_１が屋根瓦Ｔの働き幅Ｗｏの半分以下となってしまうところから、見栄えが悪い。このため、同一段に配置するもので切断しない屋根瓦Ｔの数を１枚減らし、その分１段目の両端に配置する屋根瓦の下辺幅Ｗ_１に、屋根瓦の働き幅Ｗｏを均等に振り分ける配置とし、２Ｗ_１＋Ｗｏ（ｎ−１）＝Ｒ−２０ｍｍ…７式、∴Ｗ_１＝（Ｒ−２０ｍｍ−Ｗｏ（ｎ−１））／２…８式から算出するとよい。
【００４０】
次に、前述の連続配置の仮定に従い、任意の屋根瓦Ｔ（ｘ，ｙ）の歩出し寸法Ｈを算出する手順を説明すると、１段１列目の屋根瓦Ｔ（１，１）については、前述したＷ_１算出の通り、下辺幅Ｗ_１が軒先長さの実測値Ｒと屋根瓦の働き幅Ｗｏより求められるので、歩出し寸法Ｈ（１，１）はＨ＝Ｗ_１となる。但し、Ｗ_１は屋根瓦の働き幅Ｗｏの１／２以上でＷｏ以下の値となるので、後述するＨ≦Ｗｏ…条件式（１）に該当し、１６式よりＨ’（１，１）＝Ｌ／ｔａｎα−Ｗ_１…９式でＨ’を算出すればよい。
【００４１】
１段目２列目の屋根瓦Ｔ（１，２）の切断の歩出し寸法Ｈ（１，２）は、図１２で示すように１段目１列目の屋根瓦Ｔ（１，１）の下辺幅Ｗ_１に屋根瓦の働き幅Ｗｏを加わえたもので、∴Ｈ（１，２）＝Ｗ_１＋Ｗｏとなる。
【００４２】
１段目の任意の屋根瓦をＴ（１，ｙ）、その歩出し寸法をＨ（１，ｙ）とする（但し、ｙは列の数なので自然数）と、図１３に示すように屋根瓦Ｔ（１，ｙ）はｙ列目の瓦なので、その歩出し寸法Ｈ（１，ｙ）は１段目１列目の屋根瓦Ｔ（１，１）の下辺幅Ｗ_１に屋根瓦の列の枚数分ｙから１を引いた数に屋根瓦の働き幅Ｗｏを乗じて得た数を加えればよい。よって、Ｈ（１，ｙ）＝Ｗ_１＋（ｙ−１）Ｗｏ…１０式により算出できる。
【００４３】
但し、１０式で得られる歩出し寸法Ｈ（１，ｙ）は仮想的な数値であって、実際には切断線が屋根瓦Ｔ（１，ｙ）を通過しない場合は切断を要しない。そこで、切断線が屋根瓦Ｔ（１，ｙ）を通過しなくなる限界値を考察するため、図１４で示すように切断線Ｇが屋根瓦の上出隅ｔ_４を通過する場合を想定すると、三角比により、（Ｈ（１，ｙ）−Ｗ）ｔａｎα＝Ｌ、∴Ｈ（１，ｙ）＝Ｌ／ｔａｎα＋Ｗ…１１式が成り立つ。
【００４４】
次に、何列目で切断を要しなくなるか、即ち、ｙの値が幾つ以上の時に切断を要しなくなるかを考察すると、１０式及び１１式より、Ｗ_１＋（ｙ−１）Ｗｏ＝Ｌ／ｔａｎα＋Ｗとなるので、ｙ≧（Ｌ／ｔａｎα＋Ｗ−Ｗ_１）／Ｗｏ＋１の場合は切断不要となる。茲で、ｙは自然数であるので、ｍ≦（Ｌ／ｔａｎα＋Ｗ−Ｗ_１）／Ｗｏ＋１を満たす最大の自然数…定義（２）とすると、列数ｙがｍを超えるときに切断不要と言い換えられる。１段目に配置する任意の屋根瓦Ｔ（１，ｙ）は、１≦ｙ≦ｍの範囲で歩出し寸法を求めればよいことになる。
【００４５】
２段１列目の屋根瓦Ｔ（２，１）の歩出し寸法Ｈ（２，１）を算出するには、図１５で示すように軒先線ＡＢから屋根瓦の側縁と切断線Ｇとの交点までの距離をＹ１とし、屋根瓦の下縁から屋根瓦の側縁と切断線Ｇとの交点までの距離をＹ２とすると、Ｙ１の長さは三角比によりＷ_１ｔａｎαであり、且つ、Ｙ２に屋根瓦Ｔの働き長Ｌｏを加えたものでもある。また、Ｙ２は三角比により、Ｈ（１，２）×ｔａｎαであるので、Ｙ１＝Ｗ_１×ｔａｎα＝Ｙ２＋Ｌｏ、Ｙ２＝Ｈ（２，１）×ｔａｎα、∴Ｗ_１×ｔａｎα＝Ｈ（２，１）×ｔａｎα＋Ｌｏ、よって、Ｈ（２，１）＝Ｗ_１−Ｌｏ／ｔａｎα…１２式が成り立つ。
【００４６】
但し、後述するように歩出し寸法Ｈが極めて小さい場合は算出不要であり、図１５で示す条件の場合は２段１列目の屋根瓦として施工不要であるところから、算出しなくてよい場合に相当する。
【００４７】
２段目の任意の屋根瓦Ｔ（２，ｙ）の歩出し寸法Ｈ（２，ｙ）を算出するには、図１６で示すように、１段目の任意の屋根瓦Ｔ（１，ｙ）の歩出し寸法Ｈ（１，ｙ）を算出する場合と同様に、Ｗ_１の代わりに、２段１列目の歩出し寸法Ｈ（２，１）を代入すると、１０式及び１２式より、Ｈ（２，ｙ）＝Ｈ（２，１）＋（ｙ−１）Ｗｏ＝Ｗ_１−Ｌ／ｔａｎα＋（ｙ−１）Ｗｏ…１３式が成り立つ。
【００４８】
１列目の任意の瓦Ｔ（ｘ，１）の切断の歩出し寸法Ｔ（ｘ，１）を算出する（ｘは段の数なので自然数）には、図１７で示すように軒先線ＡＢから屋根瓦の側縁と切断線Ｇとの交点までの距離をＹ３とし、屋根瓦の下縁から屋根瓦の側縁と切断線Ｇとの交点までの距離をＹ４とすると、三角比により、Ｙ３＝Ｈ（ｘ，１）×ｔａｎα、Ｙ４＝Ｗ_１×ｔａｎαで、Ｙ４＝Ｙ３＋Ｌｏ×（ｘ−１）であるから、Ｗ_１×ｔａｎα＝Ｈ（ｘ，１）×ｔａｎα＋Ｌ×（ｘ−１）、∴Ｈ（ｘ，１）＝Ｗ_１−Ｌｏ（ｘ−１）／ｔａｎα…１４式が成り立つ。
【００４９】
但し、図示条件のような３段目以上、即ち、ｘが３以上のときは、屋根瓦が切断線Ｇより上方に配置されて負の値となる。これは、図１１で示すように屋根面を無限に仮想し、軒先線から上方に連続的に配置するものとして仮定したことによる。実際には屋根面がないので、このような位置には屋根瓦を施工しない。
【００５０】
また、屋根瓦Ｔの配置段数ｘは、その段数分ｘの屋根瓦の働き長さＬｏの合計であるｘ×Ｌｏが屋根の流れ長さの実測値Ｓを少しでも超えれば、十分である。よって、ｍ’≧Ｌｏ／Ｌ（ｍ’：この式を満たす最小の自然数）…定義（３）とすると、歩出し寸法Ｈを算出するのは１≦ｘ≦ｍ’の間で行えばよい。
【００５１】
任意瓦の歩出し寸法を求めるために、図１１で示すように屋根瓦Ｔを仮想的に無限な屋根面に連続的に配置するものとし、そのうち任意の一枚の屋根瓦Ｔ（ｘ，ｙ）の切断線Ｇによる歩出し寸法Ｈ（ｘ，ｙ）を算出する一般式を導入する。この一般式は、１段ｙ列目の屋根瓦Ｔ（１，ｙ）の歩出し寸法Ｈ（１，ｙ）の算出方法とｘ段１列目の屋根瓦Ｔ（ｘ，１）の歩出し寸法Ｈ（ｘ，１）の算出方法を考え合わせればよい。即ち、１０式のＷ_１の代わりにＨ（ｘ，１）を１４式に代入すればよい。よって、１０式と１４式より、Ｈ（ｘ，ｙ）＝Ｗ_１−Ｌｏ（ｘ−１）／ｔａｎα＋（ｙ−１）Ｗｏ…１４式が得られる。
【００５２】
ここで、一般式が初期値（一般式と無関係に得られた値）である１段１列目の屋根瓦Ｔ（１，１）の歩出し寸法Ｈ（１，１）＝Ｗ_１を満たすかどうか確認する。ｘ＝１、ｙ＝１であるから、１４式より、Ｈ（１，１）＝Ｗ_１−Ｌｏ（１−１）／ｔａｎα＋（１−１）Ｗｏ＝Ｗ_１となり、Ｈ（１，１）＝Ｗ_１を満たす。これにより、任意の屋根瓦Ｔ（ｘ，ｙ）を切断する場合の歩出し寸法Ｈ（ｘ，ｙ）は１４式により全て算出できる。
【００５３】
上述した工程中で歩出し寸法Ｈが小さいと、直線定規４に接する屋根瓦Ｔの幅が小さく、屋根瓦Ｔの切断が不安定になる。このため、歩出し寸法Ｈが屋根瓦Ｔの働き幅Ｗｏより小さい場合（Ｈ≦Ｗｏ…条件式（１））には、図１８で示すように屋根瓦Ｔの下辺を直線定規４にあてがうのに代えて、図１９で示すように屋根瓦Ｔの上辺を直線定規４にあてがって位置決めセットするとよい。
【００５４】
このように屋根瓦を上下に反転しても切断角αは変らない。このため、屋根瓦Ｔの下辺を直線定規４にあてて切断する場合における歩出し寸法Ｈに相当する屋根瓦Ｔの上辺ｔ_２を直線定規４に当てて切断する場合の歩出し寸法Ｈ’を算出すれば、屋根瓦の全幅Ｗに亘って直線定規４と接した状態で安定よく切断できる。
【００５５】
その歩出し寸法Ｈと屋根瓦を上下に反転した場合の歩出し寸法Ｈ’との関係を説明すると、図１９で示すように切断線Ｇを斜辺とした場合の歩出し寸法Ｈ、Ｈ’に対応する対辺の長さはＨｔａｎα、Ｈ’ｔａｎαとなり、また、ＨｔａｎαとＨ’ｔａｎαを加わえたものは屋根瓦の全長Ｌに相当する。よって、Ｈ×ｔａｎα＋Ｈ’×ｔａｎα＝Ｌ、∴Ｈ’＝Ｌ／ｔａｎα−Ｈ…１６式が成り立つ。これにより、屋根瓦を上下に反転した場合の歩出し寸法Ｈに対応した歩出し寸法Ｈ’を求めることができる。
【００５６】
次に、歩出し寸法Ｈが極めて小さい場合、即ち、屋根に施工する屋根瓦の有効代ｔ_１が非常に小さい場合を考察すると、このような小さいものを屋根に施工するには、固定するにしても小さすぎて固定し難い。また、雨仕舞のため、屋根の稜線に沿って棟瓦を施工するので、実際には棟瓦の下に隠れるような小さいものは施工しなくても問題はない。
【００５７】
その屋根瓦の有効代ｔ_１が小さい場合は施工しないものとし、基準を次のように定める。一般的に、図中の網掛け部で示す重ね代の切欠き部Ｔｃは、屋根の尾根部分に露出していると雨仕舞上好ましくないため、少なくとも棟瓦（図示せず）で覆う必要がある。このことから、重ね代の切欠き部Ｔｃを切断線Ｇが通過する場合は施工しないものとする。
【００５８】
切断線Ｇが重ね代の切欠き部Ｔｃの上辺左側の点Ｉを通過する場合が屋根瓦Ｔを切断する場合であり、その歩出し寸法Ｈが最小となる場合である。よって、重ね代の重ね幅をＷ_２、重ね長さをＬ_１とすると、三角比よりＬ_１＝（Ｈ−Ｗ_２）×ｔａｎαの式が得られ、Ｗ_２、Ｌ_１はＷ_２＝Ｗ−Ｗｏ，Ｌ_１＝Ｌ−Ｌｏであるから、Ｌ−Ｌｏ＝（Ｈ−（Ｗ−Ｗｏ））×ｔａｎα、∴Ｈ＝Ｗ−Ｗｏ＋（Ｌ−Ｌｏ）／ｔａｎαとなる。このため、歩出し寸法ＨがＨ≦Ｗ−Ｗｏ＋（Ｌ−Ｌｏ）／ｔａｎα…条件式（２）の場合には切断しないものとして取り扱う。
【００５９】
図１１で示したような屋根瓦の配置を仮定し、１段１列目の屋根瓦Ｔから必要な屋根瓦の歩出し寸法を電子計算機により自動的に算出し出力するため、図２１のフローチャートで示すアルゴリズムに従い、ＢＡＳＩＣ等の基本的なプログラミング言語によりプログラムを作成し実行すれば、施工条件を入力するだけで、所望の選択される屋根の勾配角に応じた屋根瓦Ｔの歩出し寸法Ｈを自動的に求められる。
【００６０】
屋根の勾配角が５寸勾配（ｔａｎθ＝５／１０）の場合で、軒先長さの実測値Ｒ＝３６４０ｍｍ，屋根の流れ長さの実測値Ｓ＝１８２０ｍｍ，屋根瓦の全幅Ｗ＝３４５ｍｍ，屋根瓦の全長Ｌ＝３５０ｍｍ，屋根瓦の働き幅Ｗｏ＝３０３ｍｍ，屋根瓦の働き長Ｌｏ＝２９０ｍｍの施工条件による場合に基づき、図２１で示すアルゴリズムによるプログラムで実行した算出結果を表１として示す。
【００６１】
【表１】

【００６２】
表１中、上向き矢印は屋根瓦の下辺を直線定規に当てて切断する場合を示し、一方、下向き矢印は屋根瓦の上辺を直線定規に当てて切断する場合を示す。その手順並びに歩出し寸法を表わした表をマニュアル書として備え、この表で示す手順並びに歩出し寸法に従い、屋根瓦Ｔを直線定規４の長手方向片辺に沿わせて受け台３の板面上に位置決めセットし、電動カッター１をスライドレール２に沿って直線送りすることから、勾配屋根の稜線に沿って敷込み配置する屋根瓦の板面を必要な有効代ｔ_１と余剰代ｔ_２とに切断できる。
【００６３】
従って、この屋根瓦の切断方法に則れば、屋根瓦の切断寸法を施工現場で実測するような手間を掛けず、また、熟練した技術を要さずに屋根瓦を勾配屋根の稜線に沿って敷込み配置する角度に応じて正確に切断することができる。
【００６４】
【発明の効果】
以上の如く、本発明に係る屋根瓦の切断方法に依れば、電動カッターの直線送りによる切断線を基準に、直線定規の長手方向を屋根の勾配角毎に予め求められる勾配屋根の稜線と軒先線との角度に合わせて受け台の板面上に位置決めセットすると共に、屋根瓦の下辺または上辺を直線定規の長手方向片辺にあてがって屋根瓦を受け台の板面上に載置した後、直線定規の片辺延長線と切断線との交点を基準に、屋根の稜線に沿って敷込み施工される屋根瓦の順に予め求められる歩出し寸法に合わせて屋根瓦を直線定規の長手方向片辺で受け台の板面上に位置決めセットし、屋根瓦の板面をガイドレールに沿った電動カッターの直線送りで切断することから、屋根瓦の切断寸法を施工現場で実測するような手間を掛けず、また、熟練した技術を要さずに屋根瓦を勾配屋根の稜線に沿って敷込み配置する角度に応じて正確に切断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る屋根瓦の切断方法で用いられる屋根瓦の切断機を示す平面図である。
【図２】図１の切断機を示す側面図である。
【図３】図１の切断機に備えられる直線定規並びに同直線定規を位置決めセットするブラケットプレートを示す平面図である。
【図４】図１の切断機に備えられる屋根勾配角の割出し器具を示す斜視図である。
【図５】屋根の稜線と軒先線とのなす角度と屋根の勾配角との関係を模式的に示す説明図である。
【図６】一般家屋の寄棟を示す平面図である。
【図７】図４の割出し器具における基準辺の長さを屋根の勾配角に基づいて三角比により求める説明図である。
【図８】図４の割出し器具に代わる直線定規の位置決めセットに用いられるブラケットプレートを示す平面図である。
【図９】本発明に係る屋根瓦の切断方法を図１の切断機で実施する手順を示す説明図である。
【図１０】一般的な屋根瓦の形状を示す説明図である。
【図１１】一般的な寄棟における屋根瓦の敷込み手順を示す説明図である。
【図１２】１段２列目の屋根瓦を切断する歩出し寸法を求める計算方式を示す説明図である。
【図１３】１段任意列目の屋根瓦を切断する歩出し寸法を求める計算方式を示す説明図である。
【図１４】屋根瓦の切断線が板面を通過しなくなる限界値を求める計算方式を示す説明図である。
【図１５】２段１列目の屋根瓦を切断する歩出し寸法を求める計算方式を示す説明図である。
【図１６】２段任意列目の屋根瓦を切断する歩出し寸法を求める計算方式を示す説明図である。
【図１７】任意段１列目の屋根瓦を切断する歩出し寸法を求める計算方式を示す説明図である。
【図１８】屋根瓦の有効代が小さい場合の説明図である。
【図１９】屋根瓦の有効代が小さい場合で上下反転する屋根瓦の歩出し寸法を求める計算方式を示す説明図である。
【図２０】棟瓦の下に隠れる小さい屋根瓦の取り扱いを示す説明図である。
【図２１】屋根瓦を切断する歩出し寸法を電子計算機で求めるアルゴリズムのフローチャートを示す説明図である。
【符号の説明】
１　　　　　　　　電動カッター
２　　　　　　　　ガイドレール
３　　　　　　　　受け台
４　　　　　　　　直線定規
４ａ　　　　　　　直線定規の目盛
４ｂ　　　　　　　直線定規枢支用の植立ピン
Ｔ　　　　　　　　屋根瓦
ｔ_１　　　　　　　屋根瓦の有効代
ｔ_２　　　　　　　屋根瓦の余剰代
Ｇ　　　　　　　　屋根瓦の切断線
Ｈ　　　　　　　　屋根瓦の歩出し寸法
α　　　　　　　　屋根の稜線と軒先線とのなす角度

Claims

屋根瓦を被加工材とし、屋根瓦の板面を勾配屋根の稜線に沿って順次敷込み施工される有効代と勾配屋根の稜線よりはみ出る余剰代とに切断するのに適用される屋根瓦の切断方法において、
電動カッターと、刃先を下方に向けて電動カッターを水平方向に直線送り可能に載置するガイドレールと、屋根瓦の載置面をガイドレールと平行に相対させて下方に配置する受け台とを備え、更に、長手方向の片端側を植立ピンで受け台の板面上に枢支し、該植立ピンを中心に、長手方向を受け台の板面上で所定の角度に位置決め設置する直線定規を備え、
電動カッターの直線送りによる切断線を基準に、直線定規の長手方向を屋根の勾配角毎に予め求められる勾配屋根の稜線と軒先線との角度に合わせて受け台の板面上に位置決めセットすると共に、屋根瓦の下辺または上辺を直線定規の長手方向片辺にあてがって屋根瓦を受け台の板面上に載置した後、直線定規の片辺延長線と切断線との交点を基準に、屋根の稜線に沿って敷込み施工される屋根瓦の順に予め求められる歩出し寸法に合わせて屋根瓦を直線定規の長手方向片辺で受け台の板面上に位置決めセットし、屋根瓦の板面をガイドレールに沿った電動カッターの直線送りで切断するようにしたことを特徴とする屋根瓦の切断方法。