(57)【要約】【課題】少ない部品点数で斜めに交差するパイプ材同士を容易に結合できるジョイントを開発する。【解決手段】パイプ同士を連結するジョイントであって、一対のＵ字止具と一組のボルトとナットから構成され、Ｕ字止具は、パイプが挿通するＵ字型の嵌着溝部と、ボルト穴が形成されたフランジ部とを有し、パイプを挿通した一対のＵ字止具を対向させてフランジ同士を重ねて、４つのボルト穴を一通にボルトを通してナットで締着するとともに、ボルトを軸にＵ字止具同士が回動可能に締着されているパイプ連結ジョイント。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイプハウスのパイプ同士を連結するジョイントであって、
一対のＵ字止具と一組のボルトとナットから構成され、
Ｕ字止具は、パイプが挿通するＵ字型の嵌着溝部と、ボルト穴が形成されたフランジ部とを有し、
パイプを挿通した一対のＵ字止具を対向させてフランジ同士を重ねて、４つのボルト穴を一通にボルトとナットで締着することを特徴とするパイプ連結ジョイント。
【請求項２】
Ｕ字止具は、金属板製であって、折り曲げて形成された嵌着帯部と嵌着帯部から延出する２つのフランジ部を有し、
嵌着帯部は、パイプに嵌着して１８０度以上巻き付く長さを有する平板状であり、
フランジ部は、折り返された折縁を有し、折縁の嵌着帯部側には弧状のパイプ押さえ部が形成されており、
ボルト穴は、内側にリブが形成された角穴であり、
ボルトの基端部には、角穴であるボルト穴に係合する角基部が形成されていることを特徴とする請求項１記載のパイプ連結ジョイント。
【請求項３】
フランジ部の表面は平面であって、ボルトとナットで締着された状態で、二つのＵ字止具は回動可能であることを特徴とする請求項１又は２記載のパイプ連結ジョイント。
【請求項４】
パイプハウスの斜行パイプと縦パイプ又は横パイプとの交差部を連結するジョイントであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のパイプ連結ジョイント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はパイプ材同士のジョイントに関し、特に、パイプハウスの筋交いなどのジョイントに関する。
【背景技術】
【０００２】
栽培ハウスは、施設農業として、注目されており、普及している。
特に、日本農業の抱える構造的課題、農業の再生、競争力強化が農業に求められている。農商工連、六次産業化、ＴＰＰ、企業の参入など変革点にある。市場から農業の産業化として、品質の安定化、出荷数量の安定化、周年供給など要素の充足が求められている。農産物を生産する供給サイドから見ると、このような３要素を充足することができれば、安定した売り先（市場）を確保でき、経営の安定化を計ることができるようになって、家業から事業へ転換でき、産業として成長することが期待できる。
ハウス栽培は、天候変動の影響を緩和して、栽培環境をコントロールし、計画栽培、安定出荷の手段として有効である。農業の課題を解決する技術的に有効な手段の１つである。
【０００３】
ハウスの例としては、丸パイプをアーチ型に曲げたパイプフレームを６０〜１００ｃｍ程度の間隔で多数立列設し、斜行する筋交いを設けた栽培用のパイプハウス等がある。
パイプハウスなどの栽培用温室は、大型化しており、また、強風の風害による倒壊などが発生している。
畑にパイプや杭を差し込んで固定した軽量なパイプハウスは、風にあおられて歪み、倒壊する被害も発生している。パイプハウスには縦方向の支柱や水平方向の梁材など縦横方向の骨組み部材と筋交いなどの斜行する建築技術における構造部材に相当する骨組み部材が用いられている。パイプハウスは、住居やビルなどの高強度の柱や梁を用いた剛構造の建物ではなく、風などの外力に対して、円筒形としなりを利用して対応する柔構造を基本とした構造物である。
これらのパイプフレームは縦横、斜めにジョイントされて全体として柔構造を発揮するように構成されている。  
斜行材と縦横部材と結合するジョイント部材が用いられ、多くの提案がなされている。
例えば、特許文献１（特開平８−８２０９１号公報）には、互いに回動自在に結合された二つのクランプ手段を備えていて、それぞれのクランプ手段は、それぞれがボルト、ナットで締め付ける構造となっている。このクランプ手段は、架設足場の単管パイプの結合などによく用いられている。
特許文献２（実公昭３７−２５９１９号公報）には、４つの半円弧部材を用い、２つの部材を回動自在に背中合わせに結合し、パイプに添えて残りの半円弧部材をかぶせて、両端を４組のボルト、ナットで結合する組む着け部材が開示されている。
特許文献３（実公平６−４３５２５号公報）は本出願人が提案したパイプハウスの筋交いの連結バンドであり、一組のフランジを有する半円弧部材を用い、半円弧部材のフランジに長円弧状の長穴を設けて、斜交する２本のパイプに半円弧部材をかぶせ、斜交角度に合わせて、長穴で調整して、両端のフランジをボルトと蝶ナットで螺合する手段が開示されている。
特許文献４（特許第４８３１７４５号公報）は、本出願人が提案した発明であって、相互に斜めに斜行させた２本のパイプを基本ユニットとして多数列設したパイプハウスであり、交差する頂部で棟パイプと結合することになるために、３本のパイプを交差結合させるパイプハウスの筋交い連結用バンドが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０８−０８２０９１号公報
【特許文献２】実公昭３７−０２５９１９号公報
【特許文献３】実公平０６−０４３５２５号公報
【特許文献４】特許第４８３１７４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、少ない部品点数で斜めに交差するパイプ材同士を容易に結合できるジョイントを開発することを目的とする。特に、使用中のパイプハウスにおいて、強風対策など応急処置する際に必要となる交差角度が変化した状態でも柔軟に対応できるジョイントを開発する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
１．パイプハウスのパイプ同士を連結するジョイントであって、
一対のＵ字止具と一組のボルトとナットから構成され、
Ｕ字止具は、パイプが挿通するＵ字型の嵌着溝部と、ボルト穴が形成されたフランジ部とを有し、
パイプを挿通した一対のＵ字止具を対向させてフランジ同士を重ねて、４つのボルト穴を一通にボルトとナットで締着することを特徴とするパイプ連結ジョイント。
２．Ｕ字止具は、金属板製であって、折り曲げて形成された嵌着帯部と嵌着帯部から延出する２つのフランジ部を有し、
嵌着帯部は、パイプに嵌着して１８０度以上巻き付く長さを有する平板状であり、
フランジ部は、折り返された折縁を有し、折縁の嵌着帯部側には弧状のパイプ押さえ部が形成されており、
ボルト穴は、内側にリブが形成された角穴であり、
ボルトの基端部には、角穴であるボルト穴に係合する角基部が形成されていることを特徴とする１．記載のパイプ連結ジョイント。
３．フランジ部の表面は平面であって、ボルトとナットで締着された状態で、二つのＵ字止具は回動可能であることを特徴とする１．又は２．記載のパイプ連結ジョイント。
４．パイプハウスの斜行パイプと縦パイプ又は横パイプとの交差部を連結するジョイントであることを特徴とする１．〜３．のいずれかに記載のパイプ連結ジョイント。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、一対のＵ字型の止具を１本のボルトで締め付け、ボルトを軸に回転可能にパイプ同士を結合するジョイントであるので、少ない３点の部品で斜めに交差するパイプ材同士を容易に結合できるジョイントであり、柔構造であるパイプハウスの骨組みの撓みや軋みに柔軟に対応できるジョイントを実現できた。
ボルト締めが１回で済み、ボルトあるいはナットを機械締めすることにより、締め付け力も一定にでき、経験の浅い作業員でも、一定の強度で容易に作業を行うことができるジョイント機器である。  
フランジ部の縁を折り曲げた折縁としたので、パイプに巻き付く嵌着帯部は屈曲性を確保し、フランジ部は剛性を高めて締着安定性を確保する構造となっている。
四角のボルト穴で、内側にリブが形成されているので、ボルトの根元の四角部と係合して、ボルトの廻り止めとなり、ナットの締め付け作業が容易になる。
本発明は、強風の影響を受けて、柳に風のように骨組みがたわんで抵抗するパイプハウスの筋交い同士や、筋交いと縦横のパイプをジョイントして使用する場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】ジョイントの部品構成を示す図
【図２】Ｕ字止具の展開図
【図３】ジョイント組み立て図とパイプを挿入した状態図
【図４】縦パイプと斜行パイプをジョイントで結合した例を示す図
【図５】パイプハウスの骨組み図、（ａ）屋根伏せ図、（ｂ）側面図を示す図
【図６】妻側から見たパイプハウスの骨組みを示す図
【図７】パイプハウスの内側から筋交いの交差状態を示した図
【図８】従来のジョイントを示す図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明は、パイプハウスのパイプ同士を連結するジョイントである。本発明のジョイントは、３部品である一対のＵ字止具と、組付けようのボルト、ナットから構成される。
少ない構成部品で、たわみや傾きが変わる柔軟なパイプ骨組みに対応できる回動を許容する交差ジョイントである。
Ｕ字止具は、パイプが挿通するＵ型の溝部と溝部から延出するフランジ部から構成されており、フランジ部にはボルト穴が形成されている。２つのＵ字止具の４個のボルト穴を一通にして、ボルトを通し、ナットで締めることになる。一本のボルトによる結合なので、ボルトは回転軸となり、Ｕ字止具は回動自在となっており、結合するパイプの交差角度に影響されずに２本のパイプを結合することができる。また、結合した状態で交差角度が変化するような場合、例えば、強風などでパイプハウスがしなり、たわみ、ゆがみが生じた場合でも、交差角度の変化を吸収するので、対応して、耐久性を発揮することができる。
以下図に沿って、実施態様を説明する。
【００１０】
（実施態様１）
ジョイント10の部品を構成する２つのＵ字止具１（１ａ、１ｂ）とボルト２とナット３の部品を図１に示す。図２は、Ｕ字止具１の展開図を示す。図３は、組み立てたジョイント１０（ａ）とパイプをジョイント１０に挿入した状態（ｂ）と交差したパイプのジョイント状態（ｃ）を示している。
Ｕ字止具1は、一枚の金属板を加工したもので、パイプが挿通するＵ字型の嵌着溝部11と、ボルト穴14が形成されたフランジ部13とを有している。
Ｕ字止具１は、金属板を折り曲げてパイプ挿入部となる空間である嵌着溝部１１を形成する嵌着帯部12と、嵌着帯部12から延出する２つのフランジ部13を有している。嵌着帯部12は、パイプに嵌着して180°以上巻き付く長さを有する平板状である。フランジ部13は、折り返された折縁17を有し、折縁17の嵌着帯部12には弧状のパイプ押さえ部15が形成されている。フランジ部13の表面は平滑面である。フランジ部13の縁には折縁17が形成されているので剛性が高くなっている。
したがって、嵌着溝部11にパイプを挿通し、フランジ部13に通したボルトを締めると嵌着帯部12はパイプに強く巻き付くことになる。
ボルト穴14は、内側に金属板を折り曲げたリブ16が形成された角穴である。
【００１１】
ボルト2は、ヘッド22と基端部が角型の角基部23であり、軸部にネジ部21が形成されている。ボルト２は、ボルト穴14に挿通する太さであり、角型の角基部23がボルト穴14に係合して、廻り止めとなる。
ナット3は、六角ナットであり、スクリュードライバーなどを利用して、機械締めできる。なお、特許文献３の図３に示す蝶ナットは締め道具を用いることがないが、多数になると疲労し、慣れないと締め付け加減が一定しないので、機械で一定のトルクで締めることができる、六角ナットが適している。特に、労働力不足で、不慣れな作業員による作業には適している。  
【００１２】
図２に、Ｕ字止具1の展開図を示す。一枚の金属板であって、フランジ部13と嵌着帯部12となるほぼ楕円形の本体と上下側に折縁17となる張り出しがある。楕円形の本体部の上下にはボルト穴14が形成されている。楕円形本体の中間部は嵌着帯部12が形成される箇所であり、側縁には張り出しがなく、張り出しの切り欠きは、パイプの外周に沿うように円弧に形成されている。
このような展開図を折り曲げ成形して、Ｕ字止具１を成形する。Ｕ字止具は、複数の材料を必要とせず、一枚の金属板を成形して製造することができる。成形手段は通常の手段で行うことができ、大きな金属板から、打ち抜きと折り曲げを同時に行うか、順次工程を経て行うかは任意である。
【００１３】
図３（ａ）は、二つのＵ字止具１ａ、１ｂの４つのボルト穴にボルト２を通し、先端にナット３を螺着したジョイント10を示している。Ｕ字止具１ａとＵ字止具１ｂは、貫通しているボルト２を軸として相互に回動できることになる。
図３（ｂ）は、図３（ａ）のジョイント10に２本のパイプ５０ａ、５０ｂを挿通した状態を示している。嵌着帯部12がパイプ50ａの背側に巻き付き、フランジ側にあるパイプ押さえ部15が、Ｕ字の開口側からしっかりとパイプ50ａの前側を押さえている。これで、ボルト２とナット３を締めるとそれぞれのＵ字止具とパイプは固着する。背中合わせのフランジ部は、平滑なのでパイプの動きによって回動可能となる。
図３（ｃ）は、図３（ｂ）の状態からジョイント１０の位置をパイプの長さの中間に移し、ボルトとナットを締めて、パイプを交差させて状態を示している。
使用例として図４に縦パイプ５１と筋交いである斜行パイプ５３をジョイント１０で結合した例を示している。
【００１４】
図５はパイプハウスの骨組み図であり、（ａ）は屋根伏せ図を示し、（ｂ）は側面図を示す。
図面上、縦と横の線で示されているのが、縦パイプ５１、横パイプ５２に相当する。斜めに湾曲して示されているのが筋交いになる斜行パイプ５３（筋交いパイプ8）である。縦パイプ５１は、地面から立ち上がり、肩部から湾曲するアーチ状であり、このアーチが６０〜１００ｃｍの間隔で列設されている、この縦パイプ５１を地際と肩部、棟、それらの中間部に棟方向に渡されている横パイプ５２がつないでいる。この縦横の骨組みに筋交いとなる斜行パイプ５３（筋交いパイプ8）が斜めに渡されている。縦パイプ５１、横パイプ５２、斜行パイプ５３（筋交いパイプ8）と交差している交差部54、・・・があって、交差部の数か所で結合されている。
横パイプ52は、この例では、棟パイプ61、肩パイプ62、地際パイプ63、中間パイプ64、65である。縦パイプ51は、この図では地面に突き立てられる地中部分パイプ72を有している。地中部分には螺旋杭等の杭55が設けられ、地際パイプ63に結びつけられている。
一般的なビルや住宅建築は、柱と梁を基本とする架構は、自重と積載される荷重が大きいので剛構造となっている。そして、地震の横振動に対抗するために筋交いが用いられている。柱梁には主に圧縮力が、筋交いには引っ張り力が加わるのが、一般的な建築構造である。
これに対して、パイプハウスは、自重が小さく、積載荷重がないので、細いパイプアーチ状にして組み合わせ、採光を兼ねた樹脂シートで被覆した柔構造の架構体である。パイプハウスは、この柔構造を利用して、全体としてしなって風圧などの外力に対応している。外力の圧力を特定のパイプに集中しないように、分散させるために、パイプ同士の結合が重要になる。特に、しなりに伴う圧力を隣接する縦横のパイプ材に伝えるための構造として、筋交いが重要である。
筋交いは他のパイプと斜めに交差し、しなるときは変化する交差角度を許容でき、力を伝えるにはしっかりとパイプに固定される必要がある。
【００１５】
本発明のジョイントは、ネジ締めによりパイプの外周に嵌着帯部12が巻き付き、Ｕ字の開口側はパイプ押さえ部15がパイプの前面をホールドしてＵ字止具1はパイプにしっかりと固定されることとなる。そして、二つのＵ字止具1ａ、１ｂが同じ１本の通しネジで締められるので、両者には同じ締め付け力が加わっていて、二つのパイプの固定力に差がなく、一方が弱い場合に生ずる滑りが生じにくい。
また、本発明のジョイント１０は、ボルト、ナットを機械で設定した一定のトルクで締め付けることができ、未熟練作業者でも高品質の取り付け作業をすることができる。背中合わせとなるフランジは平滑であるので、交差角度は自由に調整できる。
そして、台風などの緊急な対応として、ジョイント箇所を増やす場合に、二つのＵ字止具1ａ、１ｂは同一形状、構造であるので、実質２種類の部品で対応できる。Ｕ字の開口側からパイプにＵ字止具１を挿入して、フランジのボルト穴を合わせて、ボルトを通して、ナットを締めるだけなので、作業効率がよい。
【００１６】
図６、７は、パイプハウス骨組みの例である。図６は、妻側から見た骨組みであり、図７は内側から、筋交いの交差状態を示した図である。
図６は全体図であり、縦パイプ５１が、地際から頂部の棟パイプ61まで形成されている。右縦パイプ５１Ｒ、左縦パイプ５１Ｌが一つのパイプアーチ7を形成している。このパイプアーチ7を棟方向に多数列設する。これらのパイプアーチ7、7、・・・・を地際パイプ63、肩部パイプ62、棟パイプ61の３か所を水平パイプで結合する。この結合は直角結合となる。この例では、さらに、地際と肩部の中間、肩部と棟の中間にも中間水平パイプ64、65が設けられている。
これらのパイプアーチ7と水平のパイプ（61、62、63、64、65）を斜めに横切る筋交いパイプ8が左右対称に設けられている。
右縦パイプ５１Ｒ、左縦パイプ５１Ｌの屋根に当たる部分にはタイバー91が掛け渡されている。
なお、妻側に妻柱92が建てられている。
図７は、図６に示すパイプハウス骨組みの肩部から上方の曲線部分の拡大図である。図７では、さらに押さえワイヤ93が示されている。押さえワイヤ93は別途地中に打ち込まれたアンカー杭などに結び付けられて、パイプハウスの浮き上がりを抑える働きをしている。
【００１７】
それぞれの部材の機能は重複するので省略するが、このような部材を組み合わせて、一つのアーチ部材では、外力に弱く、変形や倒伏しやすいところ、縦横、斜めにパイプを組み合わせて風力などの外力に対して、応力を近縁のパイプ材に伝えて、全体として、柔軟に耐久性を発揮するよう構成されている。ジョイントされないパイプ同士は交差していても、力は伝わらないので、近縁のパイプに応力を伝える重要なパーツがジョイントである。ジョイント数によって、架構（骨組み）の柔軟性が影響されるので、通常の風当たりと、台風などの強風時の風当たり具合で、ジョイントの数や場所を工夫することになる。立地条件でもジョイントの数、位置も影響を受けるので、その時々でジョイント箇所を調整することが好ましい。
本発明のジョイントは、機構が簡便で、一つのボルト締めで、交差角度の回動調整と交差パイプの結合とができるので、作業効率が高く、未熟練作業者でも容易に扱うことができ、機械締めできるので、締め付け力の均一性が確保できる。
【符号の説明】
【００１８】
１０    ジョイント
１      Ｕ字止具
１１    嵌着溝部
１２    嵌着帯部
１３    フランジ部
１４    ボルト穴
１５    パイプ押さえ部
１６    リブ
１７    折縁
２      ボルト
２１    ネジ部
２２    ヘッド
２３    角基部
３      ナット
５１    縦パイプ
５１Ｒ  右縦パイプ
５１Ｌ  左縦パイプ
５２    横パイプ
５３    斜行パイプ
５４    交差部
５５    杭（螺旋パイプ等）
６１    棟パイプ
６２    肩パイプ
６３    地際パイプ
６４、６５  中間パイプ
７      パイプアーチ
７１    直管柱パイプ
７２    地中部分パイプ
７３    曲管立てパイプ
８      筋交いパイプ
９１    タイバー
９２    妻柱
９３    押さえワイヤ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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