JP5777007B2 - 持出部材、及びそれを用いた外設部材の取付構造 - Google Patents

Description

本発明は、新設、既設を問わず建築物の屋根に施工される多種の縦葺き（縦張り）外装構造に適用でき、太陽電池システムや緑化構造等を取り付けることができ、作製コストも低く抑えることができる持出部材、及びそれを用いた外設部材の取付構造に関する。

近年、社会的情勢及び政治的情勢が相俟って太陽エネルギー変換モジュール（以下、太陽電池モジュールという）への期待はますます高まっており、既設の構造物や建築物の屋根面への太陽電池パネルの取り付け要請もまた高まっている。
他方、二酸化炭素を減少させるために、屋根面を緑化して温度低下や光合成を行わせる試みも盛んに行われている。

従来、縦葺き屋根上に太陽電池モジュールや緑化構造等の外設部材を取り付ける場合には、屋根の縦桟部分（屋根板もしくはカバー）に直接釘（ビス）等を打ち込んで固定したり、屋根材のハゼ部（縦桟）の外側を金具で挟み、ボルトで締着して取り付ける方法が知られている。特に太陽電池モジュールの場合には、国内だけでも数社に及ぶ各メーカー毎に太陽電池パネルのサイズが異なるため、専用の固定金具の上に鋼材を桁状に取り付けする方法が採られている。

しかし、前記屋根材のハゼ部（縦桟）の外側を金具で挟み込む方法では、ボルトの締着強度が十分でないと、ズレ動いたり落下することがあり、締め付けすぎると、ハゼ部や金具が変形又は破断することがあった。
なお、屋根面を構築する屋根材メーカーも、前記太陽電池モジュールのメーカーと同様に国内だけでも数社に及んでおり、それぞれの異なる仕様において、各種の屋根材に対して持出部材を取り付けるための構造が提案されている。

そこで、本発明者らは、特許文献１にて、屋根面の山状部分に固定する下側金具と、固定部分から下方に位置する部分にて連結する上側金具とからなる持出部材を提案した。

特開２０１１−１１７２７２号公報

前記特許文献１に記載の持出部材は、屋根面へ固定するための固定具によって形成される穿孔への雨水の浸入を、上側金具が阻止し、確実に屋根上に取り付けることができるという利点があるものの、持出部材が二部材（上側部材、下側部材）にて構成されるため、各部材の作製等に費用がかかるという欠点があった。

そこで、本発明は、建築物の屋根に施工される多種の縦葺き（縦張り）外装構造に適用でき、太陽電池システムや緑化構造等を取り付けることができ、作製コストも低く抑えることができる持出部材、及びそれを用いた外設部材の取付構造を提案することを目的とする。

本発明は、上記に鑑み提案されたものであって、山状部分と谷状部分とが連続する屋根面に設置する持出部材であって、山状部分を構成する左右の傾斜面にそれぞれ沿わせる脚部と、山状部分の頂部に外設部材又は外設部材を支持する支持材の取付部と、を有し、前記左右の脚部には、固定具が挿通する孔と、該孔の上方及び側方からの流水を防ぐ堰状部とをそれぞれ複数設けてなることを特徴とする持出部材に関するものである。

また、本発明は、前記持出部材において、堰状部は、裏面側に空間を有する隆状部にて形成されていることを特徴とする持出部材をも提案する。

また、本発明は、前記持出部材において、取付部は、裏面側に連結用のボルトの頭部又はナットを収容する収納部であることを特徴とする持出部材をも提案する。

また、本発明は、前記持出部材において、脚部の裏面には、止水ゴムが介在されていることを特徴とする持出部材をも提案する。

さらに、本発明は、山状部分と谷状部分とが連続する屋根面に前記持出部材を設置し、さらにその収容部の上面に外設部材又は外設部材を支持する支持材を取り付けてなることを特徴とする外設部材の取付構造をも提案するものである。

本発明の持出部材は、屋根の山状部分に脚部を沿わせ、孔から固定具を打ち込んで強固に屋根面に固定することができ、孔の周囲に堰状部を形成しているので、上方や側方からの雨水は堰状部によって迂回されて排水されるため、固定具によって形成される穿孔への雨水の浸入を堰状部が防止することができる。

また、堰状部が、裏面側に空間を有する隆状部にて形成されている場合には、吹き上げ風力等にて雨水が裏面側の空間内へ浸入しても、雨水が裏面側空間を回るだけであって、孔への浸入を生ずることがなく、固定具によって形成される穿孔への雨水の浸入を隆状部が防止することができる。

また、取付部が、裏面側に連結用のボルトの頭部又はナットを収容する収納部である場合には、例えばボルトの上端に押さえ材等を配してナットで締め付け固定して外設部材や支持材を取り付けることができる。ナットの場合には、押さえ材等を配してボルトで締め付け固定すればよい。

また、脚部の裏面に止水ゴムを介在させている場合、固定具によって形成される穿孔への雨水の浸入を止水ゴムが直接的（物理的）に防止する役割を果たすため、雨仕舞いがより確実なものになる。

さらに、本発明の外設部材の取付構造は、前述のように屋根に強固に取り付けた持出部材に直接的に外設部材を取り付けるか、或いは支持材を取り付け、該支持材に外設部材を取り付けたものであるから、極めて容易に外設部材の取付を実施できるものである。

（ａ）本発明の持出部材の一実施例（第１実施例）を示す側面図、（ｂ）その正面図である。 （ａ）第１実施例の堰状部（隆状部）の表面側の雨水の流れを示す側面図、（ｂ）堰状部（隆状部）の裏面側の雨水の流れを示す側面図である。 （ａ）前記持出部材を用いた太陽電池モジュールの取付構造を示す断面図、（ｂ）その側断面図である。 （ａ）本発明の持出部材の他の一実施例（第２実施例）を示す側面図、（ｂ）その正面図である。 （ａ）本発明の持出部材の他の一実施例（第３実施例）を示す側面図、（ｂ）その正面図である。

本発明の持出部材は、山状部分と谷状部分とが連続する屋根面に設置する部材であり、山状部分を構成する傾斜面に沿わせる脚部と、山状部分の頂部に外設部材又は外設部材を支持する支持材の取付部と、を有し、前記脚部には、固定具が挿通する孔と、該孔の上方及び側方からの流水を防ぐ堰状部とを設けてなる構成である。
なお、持出部材という名称に関し、持出金具（もちだしかなぐ）という名称が一般的であるが、金属製に限定されるものではなく、例えば硬質の樹脂成型品でもよいため、持出部材とした。
以下に、この持出部材の（Ａ）脚部、（Ｂ）取付部について順に説明する。

（Ａ）脚部
本発明の持出部材の脚部は、持出部材を屋根に取り付けるための部位であって、概略的には屋根面の山状部分を構成する二つの傾斜面に沿わせる二つの傾斜面状に形成される。なお、後述する図示実施例のように山状部分の頂部が台状である場合などは、厳密には傾斜面と頂部の一部に沿わせる略く字状に形成されることもある。
この脚部には、前述のように固定具が挿通する孔と、該孔の上方及び側方からの流水を防ぐ堰状部とを設けてなる。

前記孔は、脚部に固定具を打ち込んで固定するものであるから、使用する固定具に応じて所定の大きさに形成すればよい。
前記堰状部は、前記孔の上方及び側方からの流水を防ぐものであり、この堰状部としては、孔の周囲に他の部分より高い囲い部を設けたものでもよく、或いは孔を含む所定範囲が他の部分より高い台状部を設けたものでもよい。これらの囲い部や台状部は、他の部分より厚肉に形成したものでもよいが、後述する第１、第３実施例のように、裏面側に空間を有する隆状部にて形成されるものであってもよいし、或いは後述する第２実施例のように孔を含む所定範囲を台状に隆起させて形成した台状部の段差にて形成されるものでもよい。特に裏面側に空間を有する隆状部にて形成される堰状部では、表面側では孔付近への雨水の流下を防ぎ、裏面側にあっては、外装材と本持出部材間に浸入した雨水を孔に近づけることなく排出させることができる。そのため、下方が塞がっていると裏面側に浸入した雨水の排出経路がなくなってしまうことにつながる。よって、この隆状部にて形成される堰状部は、下方が開放状に形成されている

また、固定具によって形成される穿孔への雨水の浸入を防止するため、予め脚部の裏面に止水ゴムを介在させた状態で固定具を固定することが望ましく、この止水ゴムによって、より確実に雨水の浸入が防止されるものとなり、雨仕舞いがより確実なものになる。

（Ｂ）取付部
本発明の持出部材の取付部は、山状部分の頂部に外設部材又は外設部材を支持する支持材を取り付ける部位であって、後述する図示実施例では下方が開放する矩形状の枠体に形成したが、特に限定するものではない。なお、この取付部の開放部分である下端が、前記脚部の基端であり、屋根面に突状部が形成される場合には、該突状部にこの収容部を被せるように配設してもよい。
この取付部は、裏面側に連結用のボルトの頭部又はナットを収容する収納部であってもよく、この場合、その上面には通孔が形成される。

このように本発明の持出部材は、その脚部も取付部も、極めて簡易な構成であるから、各メーカーの種々の屋根仕様に対し、例えば脚部を、山状部分を構成する傾斜面に沿わせる傾斜角度を変更すればよい。また、この持出部材は、外設部材を支持する強度を有することが望ましいため、アルミ押出成形品やメッキ鋼板、ステンレス鋼板等のプレス加工品などが望ましい。

なお、本発明の持出部材を設置する屋根面は、前述のように山状部分と谷状部分とが連続する構成を有するものであればよく、新築でも既設でもよいが、特に既設屋根への太陽エネルギー変換モジュールや緑化構造等の各種外設部材の取付けに好適であり、改修屋根の構築にも適用できる。

このような脚部と取付部とからなる本発明の持出部材には、取付部の頂部に外設部材を直接的に取り付けてもよいし、支持材を介して間接的に取り付けてもよい。
特に取付部が前述のように裏面側に連結用のボルトの頭部又はナットを収容する収納部である場合には、該連結用のボルト又はナットを用いて容易に取り付け固定することができる。例えばボルトの上端に押さえ材等を配してナットで締め付け固定して外設部材や支持材を取り付けることができる。
に支持金具を固定してもよい。

また、外設部材を支持する支持材は、前記取付部の頂部に直接的に取り付けてもよいし、前記支持材を介して間接的に取り付けてもよい。
この支持材は、特にその形状や構成等を限定するものではないが、後述する図示実施例のように桁行き方向に連続する逆Ｕ字状の長尺材又は定尺材でもよいし、流れ方向に連続する長尺材又は定尺材でもよい。

前記支持材を介して取り付けられる、或いは直接的に取付部に取り付けられる外設部材としては、太陽電池システムを後述する図示実施例にて説明するが、それに限定するものではなく、屋根面に適用される外設部材であれば、例えば緑化構造でも、雪止め金具でもよいし、避雷針、アンテナなどでもよい。
支持材を介して外設部材を取り付ける場合、外設部材の配設位置は、前記支持材の任意の位置に取り付けることができるので、屋根面の任意の位置に取り付けることができる。

図１に示す本発明の持出部材１の第１実施例は、図３に示すように山状部分５１と谷状部分５２とが連続する屋根面５に設置する部材であり、山状部分５１を構成する傾斜面に沿わせる脚部１１と、山状部分５１の頂部に配置して連結ボルト２の頭部２１を収容する取付部１２、を有し、前記脚部１１には、固定具３が挿通する孔１１１と、該孔１１１の上方及び側方からの流水を防ぐ堰状部１１２とを設けてなる。

前記脚部１１は、屋根面５の山状部分５１を構成する傾斜面及び頂部に沿わせる部位を指し、左右の脚部１１，１１の間に、下方が開放する矩形状の取付部１２が形成される形状であり、略矩形状の板材に適宜加工を加えて成形することができる構成である。

図示実施例における脚部１１は、下方に位置する傾斜面部と上方に位置する水平面部とからなる略く字状に形成され、そのうち、下方の傾斜面部には、孔１１１が二箇所に設けられ、各孔１１１の上方及び側方からの流水を防ぐ堰状部１１２が設けられている。この堰状部１１２は、裏面側に空間が形成される、上方へ突出する断面円弧状の隆状部にて形成され、プレス加工等にて形成することができ、連続する隆状部は平面視逆Ｕ字状に形成されている。また、この脚部１１の傾斜面部の裏面には、シート状の止水ゴム４が添設されている。
なお、止水ゴム４を添設するのは、孔１１１を穿設する加工の後が望ましく、添設した時点では止水ゴム４には孔１１１が形成されていない方が固定具３を打ち込んだ際に防水性が保たれ易い。

また、この持出部材１における取付部１２は、略中央に位置する横片状の上面部と左右の略垂直面状の縦片部とからなり、その内部空間には、六角ボルトである連結ボルト２の頭部２１が収容されている。

また、図示実施例の持出部材１には、前記堰状部１１２と同様の加工にて、前記取付部１２の縦片部から脚部１１の傾斜面部まで連続する突状部が形成されているが、この突状部は部材の変形等を防止する補強用堰状部１３である。
また、前記二つの孔１１１の上方に位置し、脚部１１と前記取付部１２との境には、三角形状の突状部１４が設けられ、該突状部１４に至った雨水を孔１１１の右又は左に流す役割を果たしている。
さらに、前記取付部１２の上面部の中心部を挟んで流れ方向の前後を切り起こして規制部１５，１５を設けている。

このような脚部１１と取付部１２とを有する持出部材１では、各孔１１１の周囲にそれぞれ堰状部１１２を形成しているので、図２（ａ）に矢印にて示すように上方や側方からの雨水は堰状部１１２によって迂回されて排水（流下）される。

また、図示実施例におけるこの堰状部１１２は、前述のように裏面に連続内部空間を有する構成であるため、その連続内部空間には、下端から毛細管現象にて雨水が浸入することがない。尤も、風雨の吹き上げ等により、この堰状部１１２の連続内部空間に下方から雨水が浸入することが全くない訳ではない。しかし、堰状部１１２の裏面側に吹き上げ風力にて雨水が浸入した場合にも、雨水は、図２（ｂ）に矢印にて示すように、堰状部１１２の連続内側空間を回るだけで、孔１１１への浸入は生じない。
このように、固定具３によって形成される穿孔への雨水の浸入を前記堰状部１１２が防止することができる。

図３に示す太陽電池モジュールの取付構造は、前記持出部材１を山状部分５１と谷状部分５２とが連続する屋根面５に設置し、その取付部１２の上面に直接的に外設部材６として太陽電池モジュールを取り付けてなる構成である。

図示実施例の太陽電池モジュール６は、太陽電池６０の周縁に所定形状のフレーム６ｂを一体的に固定したパネル状であって、この太陽電池モジュール６の流れ方向の側縁を、断面形状が逆ハット状の押さえ材７にて押さえた構成である。
この実施例における押さえ材７は、前述のように断面逆ハット状のピース材であり、前記連結ボルト２が挿通する通孔を有する底状部７２の両側縁を立ち上げ、その上端を外方へ延在させて押さえ部７１，７１とした構成である。

このような構成を有する太陽電池モジュール６の取付構造は、前記持出部材１の取付部１２の上面に太陽電池モジュール６を取り付けた構成であり、山状部分５１と谷状部分５２とが連続する屋根面５に対し、太陽電池モジュール６を簡易な構造にて取り付けることができる。
しかも取付部１２の上面には連結ボルト２が起立状に取り付けられているので、該連結ボルト２に押さえ材７を挿通させ、連結ボルト２の上端からナット２Ｎを嵌め付け、締め付けることにより、流れ方向に隣接する太陽電池モジュール６，６の側縁を押さえ材７の押さえ部７１，７１にて押さえ込むように固定することができる。

なお、太陽電池モジュール６の取付は、前述のように前記持出部材１の取付部１２の上面に、太陽電池モジュール６を配置し、その周縁を押さえ材７の押さえ部７１にて押さえ付けるように取り付けるが、前述のように取付部１２の上面には規制部１５，１５が設けられているので、太陽電池モジュール６（フレーム６ｂ）の下端をこれらの規制部１５，１５に係止されるように配置すればよく、容易に位置決めがなされる。

図４に示す第２実施例の持出部材１IIは、脚部に設けた堰状部１１２iiが、孔を含む所定範囲をプレス加工等にて台状に隆起させた台状部１１３の段差にて形成されている以外は、前記図１の持出部材１と全く同様であるから、図面に同一符号を付して説明を省略する。なお、この台状部１１３は、下方の段差部分に排水口を設け、仮に裏面側の空間に雨水が浸入してもこの排水口から外側へ流下させることができる。

図５に示す第３実施例の持出部材１IIIは、脚部に設けた堰状部１１２iiiが、裏面側に空間を有する断面円弧状の隆状部にて形成され、プレス加工等にて形成できる点では、前記図１の持出部材１と同様であるが、連続する隆状部は平面視逆Ｖ字状に形成されている点が異なる。それ以外は、前記図１の持出部材１と全く同様であるから、図面に同一符号を付して説明を省略する。

１，１II，１III 持出部材
１１ 脚部
１１１ 孔
１１２，１１２ii，１１２iii 堰状部
１２ 取付部
１３ 補強用堰状部
１４ 突状部
１５ 規制部
２ 連結ボルト
２Ｎ ナット
２１ 頭部
３ 固定具
４ 止水ゴム
５ 屋根面
５１ 山状部分
５２ 谷状部分
６ 外設部材（太陽電池モジュール）
６０ 太陽電池
６ｂ フレーム
７ 押さえ材
７１ 押さえ部
７２ 底状部

Claims (5)

1. 山状部分と谷状部分とが連続する屋根面に設置する持出部材であって、
   山状部分を構成する左右の傾斜面にそれぞれ沿わせる脚部と、山状部分の頂部に外設部材又は外設部材を支持する支持材の取付部と、を有し、前記左右の脚部には、固定具が挿通する孔と、該孔の上方及び側方からの流水を防ぐ堰状部とをそれぞれ複数設けてなることを特徴とする持出部材。
2. 堰状部は、裏面側に空間を有する隆状部にて形成されていることを特徴とする請求項１に記載の持出部材。
3. 取付部は、裏面側に連結用のボルトの頭部又はナットを収容する収納部であることを特徴とする請求項１又は２に記載の持出部材。
4. 脚部の裏面には、止水ゴムが介在されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の持出部材。
5. 山状部分と谷状部分とが連続する屋根面に請求項１〜４の何れか一項に記載の持出部材を設置し、さらにその取付部の上面に外設部材又は外設部材を支持する支持材を取り付けてなることを特徴とする外設部材の取付構造。

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