(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
単層トラスを構築する複数の弦材の接合端を集結させてこれらの弦材どうしを連結するジョイント構造であって、弦材の軸線と交叉して設けられ且つ軸線方向の一端の端部には小径の位置決めピンを同軸上に備えた接合軸と、接合軸の一端の位置決めピンを通す複数の位置決め孔を同心上に配列すると共にこれらの位置決め孔の外側に軸線方向に立ち上げた環状のフランジを備えた位置決め環と、接合軸の他端に被せてこれらの接合軸の外周面を拘束する環状のフランジを軸線方向に立ち上げた拘束環と、位置決め環と拘束環との間を同軸上で連結する連結部材とを備え、接合軸と連結部材との間及び接合軸とフランジとの間をいずれも線接触状態で連接してなる単層トラスのジョイント構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば屋外施設用として設置する大型のテント等の骨組構造として施工される単層トラスに係り、特に多数の弦材を集結して接合するためのジョイント構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、屋外施設用の大型テントの施工に際しては、単層トラスによって骨組みを構築するとともにこの単層トラスにテント幕を張りつけていくという施工が行われている。この単層トラスは、図６に示すように、水平及び傾斜した多数の弦材５１のそれぞれの一端と他端を相互に接合するためのジョイント５２によって構築されるものであり、立体トラスとは異なってこれらの弦材５１による連続した面が形成される。
【０００３】
このような単層トラスの構築作業では、施工誤差によってジョイント５２と弦材５１との接合にかなり手間をとることが多い。このように作業に手間がかかることは、立体トラスのジョイントにおいても同様であるが、立体トラスの分野ではたとえば本願出願人が先に提案して特開平４−８０４５５号として出願公開されたジョイント等を採用することで、作業性が大幅に改善されている。この公報に記載のジョイントは、ジョイント本体にねじ込むボルトをその軸線方向に移動可能として一体回転するスリーブによって外挿し、ボルトに送りを与えるための送りナットを設けたものであり、ボルトとジョイント側の孔との接合が容易に行えるようにしたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、単層トラスの分野では、立体トラスに比べると構造的には単純であるものの、ジョイントについては先の公報に記載のような作業面で有効といえるべきものが依然として開発されていない状況にある。
【０００５】
これは、立体トラスのジョイントでは、ジョイント周りに三次元的に弦材が集結されるので、球体状のノード等を利用することによって各弦材の接合の作業性及び精度が比較的高く保たれるのに対し、単層トラスでは弦材が連続平面に連なって配列されるとから、球体状のノードではその周面の長さをかなり大きくしない限り接合ができないということに一つの理由がある。
【０００６】
すなわち、立体トラスの弦材のジョイントに対する接合はこのジョイントが球体状のノードであればその外周面の全体を弦材の接合点として使えるのに対し、単層トラスではジョイントに対する接合点をほぼ同一平面に含まれた領域にしか設定できないので、接合点の遊びの大きさが乏しくこれが作業性の低下及び精度の限界の原因となっている。
【０００７】
本発明において解決すべき課題は、弦材の接続作業がきわめて簡単にしかも高い精度で接合できる単層トラスのジョイント構造を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、単層トラスを構築する複数の弦材の接合端を集結させてこれらの弦材どうしを連結するジョイント構造であって、弦材の軸線と交叉して設けられ且つ軸線方向の一端の端部には小径の位置決めピンを同軸上に備えた接合軸と、接合軸の一端の位置決めピンを通す複数の位置決め孔を同心上に配列すると共にこれらの位置決め孔の外側に軸線方向に立ち上げた環状のフランジを備えた位置決め環と、接合軸の他端に被せてこれらの接合軸の外周面を拘束する環状のフランジを軸線方向に立ち上げた拘束環と、位置決め環と拘束環との間を同軸上で連結する連結部材とを備え、接合軸と連結部材との間及び接合軸とフランジとの間をいずれも線接触状態で連接してなることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明のジョイント構造の要部を接合軸と直交する面で切った断面図、図２は図１のＡ−Ａ線矢視による縦断面図である。
【００１０】
図において、６本のパイプ状の弦材１のそれぞれの接合端には横断面形状が先細りするコーン２を溶接法によって一体に接合し、これらのコーン２の先端には接合軸３を溶接によって一体に固定している。なお、各弦材１によってたとえば図６に示したような球面状の単層トラスとして構築されたとき、図２において弦材１の上側が単層トラスの外部側に相当し下側が内部側に相当する。
【００１１】
接合軸３は図３に示すようにコーン２の上下両端よりも少し突き出る軸線長さを持ちその全長を等径の円柱状としたものであり、下端側すなわち単層トラスの内部側に臨む端部には小径の位置決めピン３ａを備えている。そして、この位置決めピン３ａの周面の一か所には弦材１を接合するときの仮止めのためのビス（後述）の先端を入り込ませるためのノッチ３ｂを凹ませて形成している。
【００１２】
図１においては、合計６本の弦材１がこれらの接合点周りに６０°の角度ピッチで配列された態様であり、これらの弦材１を接合するためのジョイント材として、拘束環４，位置決め環５及びこれらの拘束環４と位置決め環５を連結するボルト６・ナット７をそれぞれ設ける。
【００１３】
図４は拘束環４の詳細であって、同図の（ａ）は底面図，同図の（ｂ）は軸線を含む面で切った縦断面図である。
【００１４】
拘束環４はその中心にボルト６をがたつくことなくきっちりと差し通す内径とした通孔４ａを開けるとともに、外周には下側に突き出したフランジ４ｂを全周に形成したものである。このフランジ４ｂは、図１及び図２に示すように６本の弦材１を集約して接合したときにこれらの弦材１のそれぞれの接合軸３の外周面に高い精度で線接触する内径を持つ。すなわち、フランジ４ｂの内径はボルト６の外径値と接合軸３の外径を２倍とした値の和にほぼ等しいものとする。
【００１５】
図５は位置決め環５の詳細であって、同図の（ａ）はその底面図、同図の（ｂ）は軸線を含む面で切った縦断面図である。
【００１６】
位置決め環５も同様にボルト６を通すための通孔５ａを中心部に開けるとともに、拘束環４のフランジ４ｂと同じ内径としたフランジ５ｂを外周に形成したものである。そして、通孔５ａの周りには接合軸３の位置決めピン３ａを嵌め込むための位置決め孔５ｃを６０°の角度ピッチで６個所に開け、更にフランジ４ｂの下端部にはこれらの位置決め孔５ｃの中心を通る軸線上に雌ネジ孔５ｄを開けている。
【００１７】
以上の構成において、６本の弦材１を接合する作業はこれらの弦材１のコーン２部分を図２に示すように集結させ、各弦材１の接合軸３の下端に位置決め環５を当ててこれらの接合軸３の位置決めピン３ａを位置決め孔５ｃの中に差し込む。このとき、位置決めピン３ａの外周面にはノッチ３ｂを形成しているので、これらのノッチ３ｂが全て位置決め環５の雌ネジ孔５ｄに整合するような姿勢とすれば、６本の弦材１は互いに６０°の角度ピッチを持って位置決め環５周りに配列されることになる。
【００１８】
この後、図２に示すように、雌ネジ孔５ｄに仮止め用のビス８をねじ込みその先端を位置決めピン３ａのノッチ３ｂの中に入り込ませる。これにより、位置決めピン３ａはその回転が規制されることになり、各弦材１どうしの間を６０°の角度ピッチとなるように拘束する。
【００１９】
このように接合軸５の位置決めピン３ａを位置決め環５の位置決め孔５ｃに差し込んでビス８によって拘束するこにより、各弦材１はその相互の間の角度が決められた状態に保持される。したがって、ビス８を雌ネジ孔５ｄにねじ込む作業を弦材１の１本ずつに対して作業していく要領で行えばよいので、一人の作業者による弦材１のセットが可能となる。そして、接合軸３の下端部分は位置決め環５の中に入り込んでフランジ５ｂの内周によって拘束されるので、６個の接合軸３はばらばらの姿勢とならないように保持される。
【００２０】
次いで、集結させた接合軸３の上端に図３に示すように拘束環４を被せ、この拘束環４のフランジ４ｂの内周によってこれらの接合軸３の上端を拘束する。これにより、６個の接合軸３はその位置決めピン３ａを位置決め環５の位置決め孔５ｃの中に差し込んだまま互いの軸線が平行となるように保持される。この状態では、接合軸３に対する拘束環４及び位置決め環５の拘束力はそのフランジ４ｂ，５ｂの内周面の当接だけであり、接合軸３の軸線方向に対する拘束力は作用しない。
【００２１】
拘束環４を被せた後には、図２に示すようにボルト６を拘束環４の通孔４ａに通して位置決め環５の通孔５ａから下に突き出し、ナット７をこのボルト６の下端の雄ネジに螺合して締め上げる。これにより、各接合軸３はその上下の両端を拘束環４と位置決め環５によって圧下され、接合軸３どうしはこれらの拘束環４と位置決め環５を介して相互の位置関係が固定された状態として連接される。なお、図２に示すように、フック９ａを金具として設けたナット９をロックナットとしてボルト６に螺合するようにし、ナット７の緩みが発生しないようにすることが好ましい。
【００２２】
ボルト６を通した後には、図１に示すように、ボルト６の周面に対してその周りの接合軸３の周面が軸線と平行な線接触状態で連接され、しかも接合軸３が拘束環４及び位置決め環５のフランジ４ｂ，５ｂに臨む側でもこれらのフランジ４ｂ，５ｂの内周面と線接触した状態に拘束される。したがって、先に述べたようにボルトの外径と接合軸の外径の２倍の和がフランジ４ｂ，５ｂの内径にほぼ等しいことから、ボルト６及びフランジ４ｂ，５ｂによってボルト６の軸線に対して調心するような関係で接合軸３が位置決めされる。
【００２３】
すなわち、ボルト６及び接合軸３はいずれも等径の円柱状であることから、これらを線接触状態に保持できるということは接合軸３の全てについてその軸線が平行な関係となるように連接される。したがって、接合軸３はいずれもボルトの軸線を中心として同心配置され、接合軸３の下端だけに位置決めピン３ａを設けてこれを位置決め孔５ａに差し込むだけであっても、ボルト６・ナット７の締結後には全ての接合軸３について調心させた連結が可能となる。
【００２４】
このように、弦材１の一端に接合部として設けた接合軸３を簡単な作業で調心させてジョイントすることができ、一人の作業者でも作業負担を伴うことなく楽にトラスの構築作業が行えるようになる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明では、弦材に設けた接合軸を位置決め環によって位置決めすると共に拘束環によって接合軸を一体に束ねるようにして集結させ、この後ボルトを差し通すことによって各接合軸を全て調心させることができるので、接合軸を連結しながら同時に弦材をジョイント部に対して位置決めすることができる。このため、一人の作業者でも位置決めからボルト・ナットによる締付けまでの作業を簡単に行うことができ、従来の作業に比べると作業性の向上及び作業負担の軽減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の単層トラスのジョイント構造の要部を弦材の展開方向に見た横断面図である。
【図２】  図１のＡ−Ａ線矢視による縦断面図である。
【図３】  弦材の接合端に設けるコーン及び接合軸を示す図である。
【図４】  拘束環の詳細であって、同図の（ａ）はその底面図、同図の（ｂ）は縦断面図である。
【図５】  位置決め環の詳細であって、同図の（ａ）はその底面図、同図の（ｂ）は縦断面図である。
【図６】  単層トラスの構築例を示す概略図である。
【符号の説明】
１  ：弦材
２  ：コーン
３  ：接合軸
３ａ：位置決めピン
３ｂ：ノッチ
４  ：拘束環
４ａ：通孔
４ｂ：フランジ
５  ：位置決め環
５ａ：通孔
５ｂ：フランジ
５ｃ：位置決め孔
５ｄ：雌ネジ孔
６  ：ボルト
７  ：ナット
８  ：ビス
【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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