(57)【要約】【課題】トラス部材を任意の角度で容易に接合することができる軽量かつ簡素な構造の立体トラス接合具および方法を提供する。【解決手段】立体トラスを構成する複数のトラス部材１６を接合する立体トラス接合具１０であって、多角形状のリングからなり、多角形の少なくとも三辺には、トラス部材１６を係合するための係合部としてのネジ棒１２およびナット１４を設けるようにする。トラス部材１６の端部には、リングの辺の延在方向を軸として軸周りに回動自在に係合可能であって、かつ、トラス部材１６の部材力をネジ棒１２に伝達可能な開口２０を設ける。開口２０をネジ棒１２に差し込んでトラス部材１６を軸方向に固定するようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
立体トラスを構成する複数のトラス部材を接合する立体トラス接合具であって、
多角形状のリングからなり、前記多角形の少なくとも三辺には、前記トラス部材を係合するための係合部が設けられることを特徴とする立体トラス接合具。
【請求項２】
前記係合部は、前記トラス部材を前記辺の延在方向を軸として前記軸周りに回動自在に、かつ前記軸方向に固定可能であることを特徴とする請求項１に記載の立体トラス接合具。
【請求項３】
前記係合部は、前記多角形の少なくとも三辺に設けられたネジ部と、前記ネジ部に螺合された少なくとも二個のナットとからなり、前記二個のナットは、前記ネジ部に回動自在に設けられる前記トラス部材をその両側から締付固定可能に配置されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の立体トラス接合具。
【請求項４】
前記多角形は、正三角形、正方形、正五角形などの正多角形であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の立体トラス接合具。
【請求項５】
立体トラスを構成する複数のトラス部材を接合する立体トラス接合方法であって、
請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の立体トラス接合具の前記係合部に前記トラス部材を係合する立体トラス接合方法。
【請求項６】
前記トラス部材の端部には、前記リングの前記辺の延在方向を軸として前記軸周りに回動自在に係合可能であって、かつ、前記トラス部材の部材力を前記辺に伝達可能な開口が設けられており、前記開口を前記辺に差し込んで前記トラス部材を前記軸方向に固定することを特徴とする請求項５に記載の立体トラス接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体トラス接合具および方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、立体トラスを構成する弦材や斜材などのトラス部材を接合するための接合具として、球状継手や円柱状継手などの継手が知られている（例えば、特許文献１〜７参照）。特許文献１〜４には、トラス部材を接合するための挿入孔または接合孔が設けられた球状継手が示されている。特許文献５および６には、挿入孔または接合孔が設けられた円柱状継手が示されている。また、特許文献７には、立体トラスの弦材や斜材などを接合するガセットプレートを曲げ加工した継手が示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−７４１２５号公報
【特許文献２】特開平８−５３８８２号公報
【特許文献３】特開平８−１２８１１５号公報
【特許文献４】特開平８−３０２８１１号公報
【特許文献５】特開平１０−１６９００６号公報
【特許文献６】特開平９−２４２１８７号公報
【特許文献７】特開平９−２７９６８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記の従来の特許文献１等の球状継手や円柱状継手を用いて、図１２に示すような様々な多面体（正四面体、正六面体、正十二面体、切隅六面体、切隅八面体、切隅十二面体、切隅二十面体）の立体トラスを組み立てるためには、節点におけるトラス部材の角度に応じた挿入孔または接合孔を備える継手が必要であることから、継手の製作手間を要し、コストアップ要因となる。
【０００５】
また、上記の従来の球状継手や円柱状継手は、挿入孔または接合孔の位置が固定されていることから、立体トラスの組み立て作業において孔の位置の制約を受け、組み立て作業の自由度が低くなり、作業時間が長くなる。
【０００６】
さらに、これらの継手は、ステンレスなどの金属によって塊状に形成されていることから重量増となり、屋根トラス構造等における接合具として使用する場合には不利である。
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、トラス部材を任意の角度で容易に接合することができる軽量かつ簡素な構造の立体トラス接合具および方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に係る立体トラス接合具は、立体トラスを構成する複数のトラス部材を接合する立体トラス接合具であって、多角形状のリングからなり、前記多角形の少なくとも三辺には、前記トラス部材を係合するための係合部が設けられることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項２に係る立体トラス接合具は、上述した請求項１において、前記係合部は、前記トラス部材を前記辺の延在方向を軸として前記軸周りに回動自在に、かつ前記軸方向に固定可能であることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項３に係る立体トラス接合具は、上述した請求項１または請求項２において、前記係合部は、前記多角形の少なくとも三辺に設けられたネジ部と、前記ネジ部に螺合された少なくとも二個のナットとからなり、前記二個のナットは、前記ネジ部に回動自在に設けられる前記トラス部材をその両側から締付固定可能に配置されることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項４に係る立体トラス接合具は、上述した請求項１から請求項３のいずれか一つにおいて、前記多角形は、正三角形、正方形、正五角形などの正多角形であることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項５に係る立体トラス接合方法は、立体トラスを構成する複数のトラス部材を接合する立体トラス接合方法であって、上述した請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の立体トラス接合具の前記係合部に前記トラス部材を係合する立体トラス接合方法である。
【００１３】
また、本発明の請求項６に係る立体トラス接合方法は、上述した請求項５において、前記トラス部材の端部には、前記リングの前記辺の延在方向を軸として前記軸周りに回動自在に係合可能であって、かつ、前記トラス部材の部材力を前記辺に伝達可能な開口が設けられており、前記開口を前記辺に差し込んで前記トラス部材を前記軸方向に固定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の立体トラス接合具によれば、多角形状のリングからなり、多角形の少なくとも三辺には、トラス部材を係合するための係合部が設けられる。係合部には任意の角度のトラス部材を係合できるので、立体トラスのトラス部材を任意の角度で容易に接合することができる。したがって、従来の球状継手等のように、節点におけるトラス部材の角度に応じた挿入孔または接合孔を備える継手を製作する手間を要しない。このため、立体トラスが正四面体状や正六面体状であっても、同じ立体トラス接合具を使用してトラス部材を容易に接合することができ、様々の多面体状の立体トラスの接合具として適用可能である。
【００１５】
しかも本発明の立体トラス接合具は、従来の球状継手等のように塊状ではなくリング状であることから、体積が比較的小さい軽量かつ簡素な構造である。このため、従来の球状継手等に比較して材料費が少なくて済むと同時に製造手間が軽減される。また、接合具の運搬作業や立体トラス組み立て作業における取り扱いも簡便であることから、トラス組み立てに要するコストを削減することもできる。さらに、軽量であることから屋根トラスにも適用し易い。
【００１６】
また、とくに本発明の請求項３によれば、少なくとも三辺に設けられたネジ部と、ネジ部に螺合された少なくとも二個のナットとからなり、二個のナットは、ネジ部に回動自在に設けられるトラス部材をその両側から締付固定可能に配置される。このため、トラス部材の接合に際しては、トラス部材を多角形状のリングの辺に取り付け後、ナットで締結して固定すればよく、立体トラスを組み立てる際の現場合わせ（施工性）が容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に添付図面を参照しながら、本発明に係る立体トラス接合具および方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明に係る立体トラス接合具の概略正面図である。図２は、立体トラス接合具にトラス部材が接合された状況を示す概略正面図であり、図３は、立体トラス接合具にトラス部材のプレートが接合された状況を示す概略斜視図である。
【００１８】
図１、図２および図３に示すように、本発明に係る立体トラス接合具１０は、正三角形状（多角形状）の鋼製リングからなる（トライアングル・ジョイント）。三角形の各辺を構成する鋼棒は、ネジ山が形成されたネジ棒１２となっており、例えば、Ｍ１２長ねじボルト（長さ８０ｍｍのもの）を３本組み合わせて製造する。各ネジ棒１２には各２個のナット１４が螺合されてある。ネジ棒１２とナット１４が本発明の係合部として機能する。以下の説明においては、１節点に３本のトラス部材（軸材）が連結する立体トラス（正４面体、正６面体の立体トラス）を例にとり説明する。
【００１９】
図４（ａ）はトラス部材の端部の概略側断面図、図４（ｂ）は概略上面図である。図５はトラス部材の端部の概略斜視図である。
図４および図５に示すように、トラス部材１６は木製角棒状であり、その端部には立体トラス接合具１０のネジ棒１２に取り付け固定するための鋼製プレート１８がボルト接合により突設されてある。プレート１８は、トラス部材１６の延在方向に直交する側に向けて開く略Ｕ字状開口２０を有する。Ｕ字状開口２０の大きさは、ネジ棒１２に嵌め込み可能なようにネジ棒１２の直径に合わされてある。
【００２０】
トラス部材１６を立体トラス接合具１０に接合する方法としては、図２〜図５に示すように、まず、２個のナット１４によってプレート１８が挟まれるようにプレート１８のＵ字状開口２０をネジ棒１２の略中央に嵌め込む。そして、両ナット１４を回動してプレート１８の両側から締め付け固定する。これによりトラス部材１６は、ネジ棒１２の延在方向を軸として軸周りに回動自在に、かつ軸方向に固定される。トラス部材１６の部材力（軸力）は、略Ｕ字状開口２０の主に直線部２２を介して接合具１０のネジ棒１２に伝達されることになる。
【００２１】
図６は、正４面体トラスの組立・接合状況を示す斜視図であり、図７は斜め上側から見た節点の部分拡大図であり、図８は下側から見た節点の部分拡大図である。図９は、正６面体トラスの組立・接合状況を示す斜視図である。図１０は、斜め上側から見た節点の部分拡大図である。
【００２２】
図６〜図１０に示すように、本発明の立体トラス接合具１０によって多面体の稜線を構成する各トラス部材１６が接合され、正４面体トラス１００および正６面体トラス２００が組み立てられた様子がわかる。このように、本発明の立体トラス接合具１０は、トラス部材１６を任意の角度で容易に接合することができる。
【００２３】
とくに、正４面体トラス１００や正６面体トラス２００のように異なる多面体状の立体トラスの組立・接合に際して、同じ形態の立体トラス接合具１０（トライアングル・ジョイント）を用いることができる。このため、従来の球状継手等のように、形態が異なる多面体毎にトラス部材１６の角度に応じた接合孔を備える継手を製作する手間を要しない。また、立体トラスを組み立てる際の現場合わせ（施工性）が容易であることが伺える。
【００２４】
上記の実施形態においては、多角形状のリングとして正三角形状のリングを用いて１節点で３トラス部材を接合する場合について説明したが、本発明は、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、正方形状のリング４０、正五角形状のリング５０を用いて１節点に４または５部材が連結する立体トラスに対しても適用可能である。また、図１１（ｃ）に示すように、トラス部材の角度に適合させるべく二等辺三角形状のリング３０としてもよく、いずれにしても本発明と同一の作用効果を奏することができる。
【００２５】
なお、多角形状のリングの全ての辺にネジ棒１２やナット１４を設ける必要はなく、例えば正五角形の５辺のうち３辺あるいは４辺に対してのみトラス部材１６を接合可能にする一方で、他の辺にトラス部材１６を接合しない態様としてもよい。またリングの材質としては、トラス接合具としての剛性を確保できるものであればいかなる材質でもよく、例えばアルミニウムなどの金属であってもよい。
【００２６】
以上説明したように、本発明によれば、トラス部材を任意の角度で容易に接合することができる。したがって、従来の球状継手等のように、トラス部材の角度に応じた挿入孔または接合孔を備える継手を製作する手間を要せず、様々の多面体状の立体トラスに対して適用可能である。しかも本発明は、軽量かつ簡素なリング状であることから、材料費や製造手間が少なくて済み、屋根トラスにも適用し易い。また、立体トラスを組み立てる際の現場合わせ（施工性）が容易であり、トラス組み立てに要するコストを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る立体トラス接合具（トライアングル・ジョイント）の概略正面図である。
【図２】本発明に係る立体トラス接合具にトラス部材が接合された状況を示す概略正面図である。
【図３】本発明に係る立体トラス接合具にトラス部材のプレートが接合された状況を示す概略斜視図である。
【図４】トラス部材の概略図であり、（ａ）はトラス部材の端部の概略側断面図、（ｂ）は概略上面図である。
【図５】トラス部材の端部の概略斜視図である。
【図６】正４面体トラスの組立・接合状況を示す斜視図である。
【図７】斜め上側から見た正４面体トラスの節点の部分拡大図である。
【図８】下側から見た正４面体トラスの節点の部分拡大図である。
【図９】正６面体トラスの組立・接合状況を示す斜視図である。
【図１０】斜め上側から見た正６面体トラスの節点の部分拡大図である。
【図１１】リングの概略正面図であり、（ａ）は正方形状のリング、（ｂ）は正五角形状のリング、（ｃ）は二等辺三角形状のリングの概略正面図である。
【図１２】立体トラスによる様々な多面体を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０  立体トラス接合具
１２  ネジ棒（係合部）
１４  ナット（係合部）
１６  トラス部材
１８  プレート
２０  Ｕ字状開口
２２  直線部
３０  二等辺三角形状のリング
４０  正方形状のリング
５０  正五角形状のリング
１００  正４面体トラス
２００  正６面体トラス
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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