JP5218641B2 - 屋根上の取付金具 - Google Patents

Description

本発明は、屋根上設備と金属製等の屋根材を接続する屋根上の取付金具に関するものである。

図19，20に示すように、従来技術では上部板部101，102が重なり合い、かつ下部板部103，104が相対向する二個の略Ｃ状の挟持板105，106を形成し、下側の上部板部101にボルト107を上向きに設け、他方の上部板部102に長穴108を形成してボルト107をナット109に螺合することで、左右一対の下部板部103，104で金属板製の折版屋根110のはぜ部111を挟んで固定し、そしてボルト107を利用して屋根上設備112等を固定できるようにしたものである。

実公平４−１１０６４号公報 実用新案登録第３００７５３６号公報

従来技術では、ボルト107を長穴108に貫通してからナット109に螺合することで、上部板部101，102相互を重ね合わせて固定し、この固定により下部板部103，104によってはぜ部111を挟んで、取付金具を固定するものであるが、その下部板部103，104の固定力はボルト107とナット109が上部板部101，102相互を重ね合わせて固定する力に起因する。

ところで、近年、例えばパネル状の太陽電池モジュール、屋上緑化設備、遮光板あるいはエアコン室外機や看板などの設備が、折版屋根等の屋根部材の上に設置されることが多くなり、取付金具の屋根部材への接続固定強度が高く、より信頼性の高い屋根上の取付金具が望まれている。

解決しようとする問題点は、左右一対に設けられた上部板部を緊締することで左右一対の挟持部材における下部板部で屋根材を挟んで固定できるようにした屋根上の取付金具において、左右一対の下部板部で屋根材を挟んで固定する固定力を増加する点である。また、その取り付けを簡便にできるようにし、さらに左右一対の下部板部で屋根材を挟んで固定する接触面積を大きくする点である。

請求項１の屋根上の取付金具は、左右一対の横向きの第一及び第二の上部板部が上下となって重なり合うと共に、左右一対の第一及び第二の下部板部の相対する第一及び第二の先端が屋根材の左右に配置され相互の開口部が対向するように配置される左右一対の第一及び第二の挟持部材を備え、前記第一及び第二の上部板部に上下向きの第一及び第二の貫通部を連通可能に形成し、これら第一及び第二の貫通部に直線状軸を貫通すると共に、前記直線状軸に雌螺子部材を緊諦して前記第一及び第二の上部板部を固定することで、前記第一及び第二の先端が前記屋根材の左右を挟着する屋根上の取付金具において、
前記直線状軸が非貫通状態であって、前記第一及び第二の先端間の間隔が前記屋根材の被取付部の左右方向の幅と同じとなって前記第一及び第二の上部板部が上下に重なり合うとき、前記第一及び第二の貫通部を連通する連通部の左右方向の連通部幅を、前記直線状軸の左右方向の軸幅よりも小さく形成したことを特徴とする。

請求項２は、請求項１において、前記第一及び第二の貫通部及び前記直線状軸は平面が略同一外径の円形であって、これら第一及び第二の貫通部の第一及び第二の中心軸線の一方又は両方は、前記直線状軸の中心軸線に対して左右方向に偏位していることを特徴とする。

請求項３は、請求項２において、前記第一及び第二の貫通部の一方又は両方の左右方向の長さを前記軸幅よりも大きい長穴とすることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかにおいて、前記第一及び第二の先端の一方又は両方を、上向き又は下向きに折り曲げ延設して端縁部を形成したことを特徴とする。

請求項５は、請求項１〜４のいずれかにおいて、前記左右方向の連通部幅を、前記直線状軸の左右方向の軸幅の半分より大きく形成したことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、前記連通部幅を、前記直線状軸の左右方向の軸幅よりも小さく形成しておいて、第一及び第二の貫通部に直線状軸を挿入し直線状軸に雌螺子部材を緊諦して前記第一及び第二の上部板部を固定することで、第一及び第二の挟持部材に弾性変形を生じせしめて歪を付与した状態で、前記第一及び第二の先端を屋根材の左右に配置することができる。

請求項２の発明によれば、前記偏位の長さに応じた弾性変形に伴う歪を第一及び第二の挟持部材に付与することができる。

請求項３の発明によれば、第一及び第二の貫通部を長穴形状とすることで、取り付け工程の際、直線状軸の第一及び第二の貫通部への挿入の自由度を高めて取り付け性を向上することができる。

請求項４の発明によれば、端縁部により第一及び第二の先端と屋根材との接触面積を大きくできるなど、屋根材との固定力を向上することができる。

請求項５の発明によれば、第一及び第二の挟持部材の弾性変形を確保できると共に、直線状軸の強度も確保することができる。

本発明の実施例１を示す正面図である。 同平面図である。 同側面図である。 同第一取り付け工程の正面図である。 同第二取り付け工程の正面図である。 同第三取り付け工程の正面図である。 同使用状態の正面図である。 同使用状態の側面図である。 本発明の実施例２を示す正面図である。 同平面図である。 同側面図である。 同第一取り付け工程の正面図である。 同第二取り付け工程の正面図である。 本発明の実施例３を示す正面図である。 本発明の実施例４を示す正面図である。 本発明の実施例５を示す正面図である。 同平面図である。 同側面図である。 従来技術を示す分解斜視図である。 同使用状態を示す斜視図である。

本発明における好適な実施の形態について、添付図面を参照して説明する。尚、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本発明の必須要件であるとは限らない。

図１〜８は実施例１を示しており、図６〜８に示すように屋根構造は梁上のタイトフレーム（いずれも図示せず）上に屋根材である折版屋根板１が左右方向に敷設されており、隣接する折版屋根板１の端部は頂部で巻着された被取付部であるはぜ部２によって固定されている。このはぜ部２は折版屋根板１の端部をいったん立設した首部３の上端に設けられている。

このような折版屋根板１に固定される屋根上の取付金具４は、それぞれ正面が略Ｃ状で左右一対の第一の挟持板５及び第二の挟持板６を備えている。左右一対の一方に配置される第一の挟持板５は、平板状の第一の上部板部７の左右方向の外側に下向きの第一の側板部８が連設され、さらに第一の側板部８の下端に左右方向の内向きに第一の下部板部９を横向きに連設して、第一の開口部10を左右方向の内側に向けている。

左右一対の他方に配置される第二の挟持板６は、平板状の第二の上部板部11の左右方向の外側に下向きの第二の側板部12が連設され、さらに第二の側板部12の下端に左右方向の内向きに第二の下部板部13を横向きに連設して、第二の開口部14を左右方向の内側に向け、第一の上部板部７及び第二の上部板部11を上下に重ね合わせると共に、第一の開口部10と第二の開口部14を対向するように配置している。

そして、上下に重なり合っている第一の上部板部７の略中央と第二の上部板部11の略中央にそれぞれ直線状軸であるボルト15が上下方向に貫通するための第一の貫通部である第一の貫通穴16、第二の貫通部である第二の貫通穴17が形成されている。ボルト15は第二の上部板部11の下側から上向きに貫通したもので、その六角頭部18を第二の上部板部11の下面に当接すると共に、ボルト15の雄螺子軸19を第一の上部板部７の上方に突設し、この突設した雄螺子軸19に座金（図示せず）と共に、雌螺子部材である第一のナット20を螺合している。前記ボルト15の雄螺子軸19が貫通する第一の貫通穴16の第一の直径Ａ、第二の貫通穴17の第二の直径Ｂはいずれも雄螺子軸19の第三の直径Ｃと同じかわずかに大きく形成されている。

前記第一のナット20を緊締することで、上下に重ね合わせた第一の上部板部７と第二の上部板部11を固定する。この固定により左右方向の内向きとなっている第一の下部板部９の第一の先端21が首部３の左右方向の一側に当接すると共に、第二の下部板部13の第二の先端22が首部３の左右方向の他側に当接することで、第一の下部板部９、第二の下部板部13は首部３を挟んで取付金具４を折版屋根板１のはぜ部２に固定できるようになっている。このため第一の先端21と第二の先端22間の左右方向の間隔Ｄは、首部３の左右方向の厚みと同じに形成されている。

このように屋根上に取り付けられた取付金具４を介して屋根上設備23を固定するには、例えば第一の上部板部７に屋根上設備23を載置すると共に、屋根上設備23の上面を押さえると共に雄螺子軸19に挿入した逆Ｌ字型の押え金具24を、第二のナット25を雄螺子軸19に緊締することで固定するようにしている。

そして、第一の挟持板５、第二の挟持板６をボルト15、第一のナット20で緊締してはぜ部２側に固定するとき、第一の先端21と第二の先端22におけるはぜ部２への挟持力を増強するため第一の挟持板５、第二の挟持板６の歪を利用した弾性力を付与する。

この歪を付与するため、図１〜図３に示すように第一の貫通穴16の第一の中心軸線16Ａ又は及び第二の貫通穴17の第二の中心軸線17Ａを雄螺子軸19の中心軸線19Ａに対して左右方向に偏位するように配置している。これは雄螺子軸19が第一の貫通穴16、第二の貫通穴17に対して非貫通状態であって、第一の上部板部７及び第二の上部板部11が上下となって重なり合うと共に第一の先端21と第二の先端22との間の間隔がはぜ部２における首部３の左右幅と同じとき、第一の中心軸線16Ａを雄螺子軸19の中心軸線19Ａより左右方向の一方、図１では第一の偏位長さＥを有して左側に偏位させており、また第二の中心軸線17Ａを雄螺子軸19の中心軸線19Ａより左右方向の他方、図１では第二の偏位長さＦを有して右側に偏位させており、このように第一の貫通穴16、第二の貫通穴17を偏位した第一の挟持板５及び第二の挟持板６に、ボルト15、第一のナット20を組み込んで屋根材に取り付けるものである。

すなわち、第一の偏位長さＥ、第二の偏位長さＦを有していることで、雄螺子軸19が非貫通状態であって、第一の上部板部７及び第二の上部板部11が上下となって重なり合うと共に第一の先端21及び第二の先端22間の間隔Ｄを首部３の左右幅と同じに設定したとき、平面視において第一の貫通穴16及び第二の貫通穴17の連通部26の左右方向の連通部幅Ｇを、雄螺子軸19の左右方向の軸幅、つまり第三の直径Ｃよりも小さく形成している（Ｇ≒Ｃ―Ｅ―Ｆ，Ｇ＜Ｃ）。尚、連通部幅Ｇは例えば雄螺子軸19の第三の直径Ｃの半分より大きいことが望ましい（Ｃ／２＜Ｇ＜Ｃ）。

次に前記構成についてその取り付け工程を説明する。図４の第一取り付け工程に示すように第二の上部板部11の下方からボルト15を上向きに第一の貫通穴16に挿通させると共に、第一の上部板部７の第一の貫通穴16に貫通し、ボルト15の上端に第一のナット20を螺合させて、第一の上部板部７と第二の上部板部11とが離れた状態で一体化する。

次に、図５の第二取り付け工程に示すように、第一の先端21をはぜ部２における首部３の一側に当接すると共に、第二の先端22を首部３の他側に当接する。この際においても、第一の上部板部７と第二の上部板部11とは離れている。

そして、ボルト15をおさえて第一のナット20を回していくと、第一のナット20が第一の上部板部７に当接し、さらに第一のナット20を緊締すると第一の上部板部７が第二の上部板部11に当接する。

さらに、第一のナット20を緊諦することで、図６に示すように第一の上部板部７と第二の上部板部11はナットの頭部18と第一のナット20で挟まれて、第一の上部板部７と第二の上部板部11間の隙間、第一の上部板部７の上面と第一のナット20との隙間、第二の上部板部11の下面とボルト15の頭部18との隙間がなくなり、この結果、雄螺子軸19の中心軸線19Ａと、第一の貫通穴16の第一の中心軸線16Ａと、第二の貫通穴17の第二の中心軸線17Ａとが一致する。このように隙間がなくなって中心軸線、第一の中心軸線16Ａ、第二の中心軸線17Ａが一致する過程で、図１の一点鎖線で示すように第一の上部板部７は第一の偏位長さＥ分が左右方向の一側に移動すると共に、第二の上部板部11は第二の偏位長分が左右方向の一側に移動する。この際、第一の先端21と第二の先端22は首部３の左右方向幅で一定に保持されているので、第一の偏位長さＥに起因する移動によって第一の上部板部７、第一の側板部８、第一の下部板部９において弾性変形が生ずる。この弾性変形力は歪となって第一の先端21が首部３を押圧するように作用する。同様に、第二の偏位長さＦに起因する移動によって第二の上部板部11、第二の側板部12、第二の下部板部13において弾性変形が生じ、この弾性変形力も歪となって第二の偏位長さＦが首部３を押圧するように作用することで、第一の先端21、第二の先端22が首部３の左右両側を押圧することで、一体化している左右一対の第一の材、第二の挟持板６、ひいては屋根上設備23を確実に支持固定することができる。

このように、第一のナット20を緊諦すると、はぜ部２の首部３の反作用で、第一の挟持板５、第二の挟持板６の第一の先端21、第二の先端22を押し広げようとする力が作用し、この力の向きは第一の貫通穴16、第二の貫通穴17の連通部26を狭くしようとする力の向きと一致する。しかし、第一の貫通穴16、第二の貫通穴17は雄螺子軸19の第三の直径Ｃより狭くなることはないので、首部３を強く締め付けることができる。また、第一の挟持板５、第二の挟持板６の欠損部は第一の貫通穴16、第二の貫通穴17のみであるから、第一の挟持板５、第二の挟持板６の剛性は高く、ボルト15・第一のナット20の締結力を効率良く、締め付け力に変換できる。

以上のように、前記実施例では請求項１に対応してボルト15が非貫通状態であって、第一の先端21及び第二の先端22間の間隔Ｄがはぜ部２の首部３の左右方向の間隔と同じとなって第一の上部板部７及び第二の上部板部11が上下に重なり合うとき、第一の貫通穴16及び第二の貫通穴17をボルト15の雄螺子軸19の中心軸線19Ａに対してそれぞれ左右方向の一側、他側に偏位することで、上下方向に連通する第一の貫通穴16及び第二の貫通穴17との連通部26の左右方向の連通部幅Ｇを、雄螺子軸19の第三の直径Ｃよりも小さく形成したことで、第一のナット20を緊諦して第一の上部板部７及び第二の上部板部11を重ね合わせて、雄螺子軸19の中心軸線19Ａと、第一の貫通穴16の第一の中心軸線16Ａと、第二の貫通穴17の第二の中心軸線17Ａとを一致させたとき、第一の挟持板５、第二の挟持板６はそれぞれ第一の偏位長さＥ、第二の偏位長さＦに対応して弾性変形させられ、この弾性変形が歪となって第一の先端21、第二の先端22を首部３に押圧させることができる。

さらに、請求項２に対応して、第一の貫通穴16及び第二の貫通穴17及び雄螺子軸19は平面が略同一外径の円形であって、これら第一の貫通穴16及び第二の貫通穴17の第一の中心軸線16Ａ及び第二の中心軸線17Ａの両方は、雄螺子軸19の中心軸線19Ａに対して左右方向に偏芯していることで、中心軸線、第一の中心軸線16Ａ、第二の中心軸線17Ａが一致したときには、雄螺子軸19が第一の貫通穴16及び第二の貫通穴17に嵌合状態となってずれが生ずることはない。

また、請求項５に対応して、左右方向の連通部幅Ｇを、雄螺子軸19の左右方向の雄螺子軸19の第三の直径Ｃの半分より大きく形成したことにより、雄螺子軸19の強度を確保すると共に、歪に伴う第一の挟持板５及び第二の挟持板６の弾性変形を弾性限度内に設定するめやすとすることができる。

尚、第一の貫通穴16及び第二の貫通穴17に雄螺子軸19が貫通し、そして第一のナット20を螺合させることで、第一の上部板部７及び第二の上部板部11の重ね合わせの緊諦を容易に行うことができる。

また、第一の貫通穴16及び第二の貫通穴17の一方又は両方の左右方向と直交する前後方向の長さを雄螺子軸19の外径と略同じ大きさとすることで、中心軸線と、第一の中心軸線16Ａと、第二の中心軸線17Ａとを一致させたとき、雄螺子軸19、第一の貫通穴16、第二の貫通穴17において前後方向の隙間はなく、歪を左右方向側に向けることができる。

以下に、他の実施例について説明する。尚、前記実施例１と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。

図９〜13は実施例２を示しており、実施例２では第一の貫通穴16´、第二の貫通穴17´を平面円形ではなく、左右方向に長い長穴形状としたものである。第一の貫通穴16´は実施例１における第一の貫通穴16の左右方向の一側、すなわち左側を延長したもので、逆に第二の貫通穴17は実施例１における第二の貫通穴17の左右方向の他側、すなわち右側を延長したものである。そして実施例１と同様に第一の貫通穴16´の第一の中心軸線16´Ａを雄螺子軸19の中心軸線19Ａより左右方向の一側に偏位させると共に、第二の貫通穴17´の第二の中心軸線17´Ａを雄螺子軸19の中心軸線19Ａより左右方向の他側に偏位させることにより、雄螺子軸19が非貫通状態であって、第一の上部板部７及び第二の上部板部11が上下となって重なり合うと共に第一の先端21及び第二の先端22間の間隔が首部３の左右幅と同じに設定したとき、平面視において第一の貫通穴16及び第二の貫通穴17の連通部26の左右方向の連通部幅Ｇ´を、雄螺子軸19の第三の直径Ｃよりも小さく形成している。

次に前記構成についてその取り付け工程を説明する。図12の第一取り付け工程に示すように第二の上部板部11の下方からボルト15を上向きに第二の貫通穴17´に挿通させると共に、第一の上部板部７の第一の貫通穴16´に貫通して、ボルト15の上端に第一のナット20を螺合させて、第一の上部板部７と第二の上部板部11とが離れた状態で一体化する。

そして、第一の先端21をはぜ部２における首部３の一側に当接させると共に、第二の先端22を首部３の他側に当接する。この際においても、第一の上部板部７と第二の上部板部11とは離れている。このとき第一の貫通穴16、第二の貫通穴17は長穴形状となっているので、雄螺子軸19の挿入可能面積は広くなっており、このため第一の貫通穴16´、第二の貫通穴17´への挿入において雄螺子軸19には大きな自由度が付与されている。

さらに、第一のナット20を緊諦することで、実施例１と同様に雄螺子軸19の中心軸線19Ａと、第一の貫通穴16の第一の中心軸線16Ａと、第二の貫通穴17の第二の中心軸線17Ａとが一致する過程で、第一の上部板部７、第一の側板部８、第一の下部板部９、第二の上部板部11、第二の側板部12、第二の下部板部13において弾性変形が生じ、この弾性変形力が歪となって第一の先端21、第二の先端22が首部３の左右両側を押圧することで、一体化している左右一対の第一の挟持板５、第二の挟持板６を確実に支持固定することができる。

従って、第一の貫通穴16´及び第二の貫通穴17´の両方の左右方向の長さを雄螺子軸19の第三の直径Ｃよりも大きい長穴とすることで第一の下部板部９、下部板下部板第二の下部板部13の第一の先端21、第二の先端22の開き量を大きくし、はぜ部２への取り付け作業性を向上することができる。また長穴にすることで、欠損部は拡大するが、第一の挟持板５、第二の挟持板６の第一の貫通穴16´、第二の貫通穴17´の双方を長穴にすれば、開き量を拡大させつつ、第一の挟持板５、第二の挟持板６の長穴の大きさは小さくて済むので、締め付け力が低下することはない。尚、座金20Ａを用いれば、小さいならば、座金20Ａで覆うことができるため、長穴による強度低下を座金で補うことができる。

図14に示す実施例３においては、第一の挟持板５及び第二の挟持板６における第一の先端21及び第二の先端22をそれぞれ首部３に係合するように下向きに折り曲げて、第一の端縁部27、第二の端縁部28を形成したものである。

従って、第一の先端21及び第二の先端22をはぜ部２に当接するとき、第一の端縁部27、第二の端縁部28の当接長さを大きくしてそれぞれ首部３に係合できるようにしたので、取付金具４とはぜ部２の接触面積を増大させて、取付金具４の安定性と取付金具４のはぜ部２の首部３との摩擦力を向上させ、取付金具４と折版屋根板１の接続を強固とすることができる。

図15に示す実施例４においては、第一の挟持板５における第一の先端21をはぜ部２の全高に係止するように上向きに折り曲げて第三の端縁部29を形成したものである。

従って、第三の端縁部29端をはぜ部２に当接するとき、第三の端縁部29の全体をはぜ部２の全高に係止できるようにしたので、取付金具４とはぜ部２の接触面積を増大させて、取付金具４の安定性と取付金具４のはぜ部２の首部３との摩擦力を向上させ、取付金具４と折版屋根板１の接続を強固とすることができる。

図16〜18に示す実施例５においては、弾性変形の強度を高めるために第一の挟持板５及び第二の挟持板６にそれぞれ第一の補強リブ30、第二の補強リブ31を形成したものである。

従って、第一の補強リブ30、第二の補強リブ31を形成するようにしたことで、第一の挟持板５及び第二の挟持板６における弾性変形限度を向上することで、歪を強力にすることができる。

以上のように本発明に係る屋根上の取付金具は、各種の用途に適用できる。尚、実施例では直線状軸をボルトによって形成したが、1本の軸の両端に雌螺子部を形成すると共に、これらにそれぞれナットなどの雌螺子部材を螺合させるようにしてもよい。そして、第二の上部板部の下に配置されるボルトの六角頭部やナットと第二の上部板部との間を固定或いは仮固定する供回り防止手段を介在してもよい。

１ 折版屋根板（屋根材）
２ はぜ部（被取付部）
５ 第一の挟持板
６ 第二の挟持板
７ 第一の上部板部
９ 第一の下部板部
10 第一の開口部
11 第二の上部板部
13 第二の下部板部
14 第二の開口部
15 ボルト（直線状軸）
16 第一の貫通穴（第一の貫通部）
16´ 第一の貫通穴（長穴）
16Ａ 第一の中心軸線
17 第二の貫通穴（第二の貫通部）
17´ 第二の貫通穴（長穴）
17Ａ 第二の中心軸線
19Ａ 中心軸線
20 第一のナット（雌螺子部材）
21 第一の先端
22 第二の先端
27 28 29 端縁部
Ｃ 第三の直径
Ｄ 間隔
Ｇ 連通部幅

Claims (5)

1. 左右一対の横向きの第一及び第二の上部板部が上下となって重なり合うと共に、左右一対の第一及び第二の下部板部の相対する第一及び第二の先端が屋根材の左右に配置され相互の開口部が対向するように配置される左右一対の第一及び第二の挟持部材を備え、前記第一及び第二の上部板部に上下向きの第一及び第二の貫通部を連通可能に形成し、これら第一及び第二の貫通部に直線状軸を貫通すると共に、前記直線状軸に雌螺子部材を緊諦して前記第一及び第二の上部板部を固定することで、前記第一及び第二の先端が前記屋根材の左右を挟着する屋根上の取付金具において、
   前記直線状軸が非貫通状態であって、前記第一及び第二の先端間の間隔が前記屋根材の被取付部の左右方向の幅と同じとなって前記第一及び第二の上部板部が上下に重なり合うとき、前記第一及び第二の貫通部を連通する連通部の左右方向の連通部幅を、前記直線状軸の左右方向の軸幅よりも小さく形成したことを特徴とする屋根上の取付金具。
2. 前記第一及び第二の貫通部及び前記直線状軸は平面が略同一外径の円形であって、これら第一及び第二の貫通部の第一及び第二の中心軸線の一方又は両方は、前記直線状軸の中心軸線に対して左右方向に偏位していることを特徴とする請求項１記載の屋根上の取付金具。
3. 前記第一及び第二の貫通部の一方又は両方の左右方向の長さを前記軸幅よりも大きい長穴とすることを特徴とする請求項２記載の屋根上の取付金具。
4. 前記第一及び第二の先端の一方又は両方を、上向き又は下向きに折り曲げ延設して端縁部を形成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の屋根上の取付金具。
5. 前記左右方向の連通部幅を、前記直線状軸の左右方向の軸幅の半分より大きく形成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の屋根上の取付金具。

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