(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定屋根に形成された開口部の相対向する側辺間に可動屋根が移動自在に配置される開閉屋根において、
上記可動屋根の支持部に、該可動屋根が上記開口部の上記側辺方向へ移動するのを阻止する水平方向規制部材と、該可動屋根の荷重を支持する鉛直方向規制部材とを設けるとともに、上記水平方向規制部材に、これの規制方向の相対変位を許容する変位許容隙間を設け、この変位許容隙間に、変形量に対して荷重変動が略一定の荷重一定領域のばね特性を備えたばね部材を、該ばね特性が前記荷重一定領域に設定された状態で介装したことを特徴とする開閉屋根の開閉移動部構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固定屋根に形成した開口部を可動屋根の移動によって開閉する開閉屋根の開閉移動部構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
開閉屋根は、例えば特開平１０−２９９１５５号公報に開示されるように、固定屋根に形成した開口部を可動屋根が移動して開閉するようになっている。このとき、可動屋根は両端部に設けた車輪が、開口部の両側辺に設けたレールを転動することにより、円滑に移動できるようになっている。
【０００３】
ところで、従来用いられる可動屋根は、図７（ａ）に示すように上方に湾曲してアーチ構造となった可動屋根１や同図（ｂ）に示すように平坦なフラット構造となった可動屋根２がある。これら可動屋根１，２は図８に示すようなキールアーチや固定屋根３の構造梁等の可動屋根支持部材４で支持したり、図示省略したが観戦用スタンドの柱・梁により支持したりする場合がある。尚、上記固定屋根３はドーム屋根として構築され、図８では開閉屋根全体を楕円形状として示してあり、また、可動屋根１，２によって開閉される開口部５は開閉屋根の長軸方向に形成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来の開閉屋根では、アーチ構造となった可動屋根１では、図７（ａ）に示したように自重により開き方向に変形力が作用し、両端部には外向きのスラスト力Ｆ1が発生するとともに、フラット構造の可動屋根２では、同図（ｂ）に示したように中央部が垂れ下がる方向の変形力が作用し、両端部には内向きの引張力Ｆ2 が発生する。このため、可動屋根１，２の両端部を支持する可動屋根支持部材４には、上記スラスト力Ｆ1や引張力Ｆ2等の水平力が作用することになる。また、環境温度の変化や風による吹き上げ力あるいは吹き下げ力によっても、同様の力が作用することになる。
【０００５】
つまり、アーチ構造の可動屋根１では可動屋根支持部材４にスラスト力Ｆ1 が作用すると、この可動屋根支持部材４は開口部５の幅を広げる方向に横移動し、この横移動によって可動屋根１は更に開き方向に大きく変形することになる。このように可動屋根１が更に開き変形されると、該可動屋根１を構成する構造部材の応力が大きく増加することになる。また、上記可動屋根支持部材４の横移動量は、図８に示したように複数の移動屋根１が移動する際に、複数枚が近接した部分Ｐではそれぞれのスラスト力Ｆ1 が集合されるため大きくなり、かつ単独枚が離隔した部分Ｑでは小さくなる。このため、固定屋根３や可動屋根１の軽量化の要求によって各部材の剛性を必要最小限度に抑えようとする際に、可動屋根１個々の変形量および構造部材の応力を正確に把握することは著しく困難になる。このような状況の中で固定屋根３および可動屋根１を軽量化した場合には、予期しない変形や過大応力が発生して可動屋根１の車輪が可動屋根支持部材４に設けた図外のレールから脱輪する等のおそれがある。
【０００６】
また、フラット構造の可動屋根２にあっても、両端部に発生する上記引張力Ｆ2によって可動屋根支持部材４が開口部５の幅を狭める方向に横移動されるため、上記アーチ構造の可動屋根１の場合と同様に該フラット構造の可動屋根２の変形量や部材応力の把握が著しく困難になってしまうという課題があった。
【０００７】
そこで、本発明はかかる従来の課題に鑑みて成されたもので、可動屋根支持部材の横移動変形を吸収して可動屋根の支持点移動を阻止するとともに、該可動屋根から可動屋根支持部材に及ぼす水平力を一定に保持することにより、可動屋根の変形および部材応力を一定値に保って、屋根部分の軽量化を達成した場合にも可動屋根の円滑な開閉作動を可能とする開閉屋根の開閉移動部構造を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明の請求項１に係る開閉屋根の開閉移動部構造は、固定屋根に形成された開口部の相対向する側辺間に可動屋根が移動自在に配置される開閉屋根において、上記可動屋根の支持部に、該可動屋根が上記開口部の上記側辺方向へ移動するのを阻止する水平方向規制部材と、該可動屋根の荷重を支持する鉛直方向規制部材とを設けるとともに、上記水平方向規制部材に、これの規制方向の相対変位を許容する変位許容隙間を設け、この変位許容隙間に、変形量に対して荷重変動が略一定の荷重一定領域のばね特性を備えたばね部材を、該ばね特性が前記荷重一定領域に設定された状態で介装したことを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、可動屋根は水平方向規制部材および鉛直方向規制部材によって位置規制されつつ開口部の相対向する側辺に沿って開閉移動するようになっており、可動屋根の支持部に開口部の側辺方向への水平力が作用して開口部の両側辺が横移動した場合に、この両側辺の横移動は変位許容隙間に介装したばね部材の変形によって吸収され、可動屋根の支持点が移動するのを阻止することができる。また、このばね部材は、荷重一定領域のばね特性を備え、ばね特性が前記荷重一定領域に設定された状態で変位許容隙間に介装されているので、可動屋根から固定屋根に及ぼす水平力を一定に保持し、水平方向規制部材および鉛直方向規制部材と固定屋根との相対位置が変化するのを防止できる。従って、屋根部分の軽量化を図るために可動屋根の変形および部材応力を当初の設計値通りに施工した場合にも、可動屋根は脱輪したり落下することなく円滑に開閉作動される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。図１〜図６は本発明の開閉屋根の開閉移動部構造の一実施形態を示し、図１は開閉屋根の片側部分の断面図、図２は可動屋根の支持部の平面図、図３は該支持部の正面図、図４は図２中Ａ−Ａ線断面図、図５は図２中Ｂ−Ｂ線断面図、図６は皿ばねのばね特性図である。
【００１１】
本発明の開閉屋根の開閉移動部構造の基本構成は、固定屋根１６に形成された開口部１８の相対向する側辺間に跨って可動屋根１２，１４が移動自在に配置される開閉屋根１０において、上記可動屋根１２，１４の支持部２６に、該可動屋根１２，１４の上記開口部１８の上記側辺方向へ移動するのを阻止する水平方向規制部材３２と、該可動屋根１２，１４の荷重を支持する鉛直方向規制部材３４とを設けるとともに、上記水平方向規制部材３２に、これの規制方向の相対変位を許容する変位許容隙間δを設け、この変位許容隙間δに、変形量に対して荷重変動が略一定となる荷重一定領域Ｒのばね特性Ｓを備えたばね部材５２を介装し、このばね部材５２の荷重一定領域Ｒによって上記変位許容隙間δの相対変位部分を弾発支持する。
【００１２】
即ち、本実施形態の開閉移動部構造を備えた開閉屋根１０は、図１に示すように可動屋根１２，１４が上下２段に配置された場合を示し、各可動屋根１２，１４は同様の構造をもって固定屋根１６側に支持され、この固定屋根１６に形成した開口部１８を開閉するようになっている。固定屋根１６には開口部１８の両側に沿って鉛直壁２０が設けられ、この鉛直壁２０の内面には上下２段に棚板２２，２４が水平に設けられ、これら鉛直壁２０および棚板２２，２４の結合体が開口部１８の側辺となって配置される。それぞれの棚板２２，２４の上面には、上記可動屋根１２，１４がそれぞれ支持部２６を介して移動自在に支持される。
【００１３】
上記可動屋根１２，１４の各支持部２６は同様の構成となり、その１つを図２〜図５に示す。この支持部２６は図１に示したトラス構造として構成される屋根本体２８の端部を取り付ける支持部本体３０と、この支持部本体３０の側方に設けられる水平方向規制部材としての水平車輪３２と、支持部本体３０の下方に設けられる鉛直方向規制部材としての鉛直車輪３４とを備える。水平車輪３２および鉛直車輪３４はそれぞれ２個が１組となり、それぞれは車輪支持部材３６，３８に回転自在に取り付けられる。各車輪支持部材３６，３８の中央部は、上記支持部本体３０の側方および下方からそれぞれ突設されるブラケット４０，４２にピン４４，４６を介して回動自在に取り付けられている。
【００１４】
ここで、上記水平車輪３２を取り付けた上記ブラケット４０を、上記支持部本体３０にボルト４８を介して相対移動可能に取り付ける。即ち、ブラケット４０は、その中央部にボルト４８を摺動自在に挿通してこれの頭部４８ａに係止させるとともに、このブラケット４０と支持部本体３０との間に変位許容隙間δを設けてボルト４８のねじ部４８ｂを支持部本体３０にナット５０で止める。これによってブラケット４０は、水平車輪３２とともに上記変位許容隙間δの範囲内で支持部本体３０に対して相対移動が可能となっている。
【００１５】
上記変位許容隙間δには、ばね部材としての皿ばね５２が上記ボルト４８に挿通されて介装され、この皿ばね５２によってブラケット４０が支持部本体３０から離れる方向に押圧されて弾発支持される。本実施形態では上記皿ばね５２は４枚が使用され、これら皿ばね５２は隣接されるものどうしで表裏が交互に配置される。皿ばね５２は図６に示す非線形のばね特性Ｓを備え、変形量ｘに対して荷重Ｐ変動が略一定となる荷重一定領域Ｒが存在し、そして、上記変位許容隙間δに介装された状態で皿ばね５２は該荷重一定領域Ｒに設定される。
【００１６】
上記鉛直壁２０および上記棚板２２，２４には、水平車輪３２および鉛直車輪３４に対応する位置に第１レール５４および第２レール５６が開口部１８の両側辺に沿って連続して配置され、第１レール５４に水平車輪３２が当接して転動するとともに、第２レール５６に鉛直車輪３４が当接して転動する。そして、水平車輪３２が第１レール５４に当接することにより、可動屋根１２，１４の開口部１８両側方向（図１中左右方向）の移動を阻止するとともに、鉛直車輪３４は第２レール５６に当接して可動屋根１２，１４の荷重を支持する。
【００１７】
ところで、上記車輪支持部材３６には、鉛直壁２０に対向する側の中央部に鍔部５８を設ける一方、該鉛直壁２０には鍔部５８に係合する１対のＬ字状ストッパー６０を、車輪支持部材３６を両側から挟むように固定し、水平車輪３２が第１レール５４から離れる方向の移動を阻止してある。また、同様に車輪支持部材３８の棚板２２，２４側中央部に鍔部６２を設けるとともに、棚板２２，２４に該鍔部６２に係合する１対のＬ字状ストッパー６４を固定し、鉛直車輪３４が浮き上がるのを阻止してある。
【００１８】
以上の構成により本実施形態の開閉屋根の開閉移動部構造にあっては、可動屋根１２，１４が図外の駆動手段、例えばウインチに巻き取られるロープを接続するなどして移動することにより、開口部１８を開閉することができる。これら可動屋根１２，１４の移動時には、水平車輪３２が第１レール５４に当接して転動することにより、開口部１８両側方向の位置が規制されるとともに、鉛直車輪３４は可動屋根１２，１４の荷重を支持しつつ第２レール５６を転動する。
【００１９】
従って、可動屋根１２，１４の両端部にスラスト力や引張力等の水平力が作用した場合に、この水平力は水平車輪３２が第１レール５４を押圧する方向または引き離す方向に作用する。このとき、本実施形態では変位許容隙間δを設けて皿ばね５２を介装してあるので、上記第１レール５４を横移動させる水平力は皿ばね５２が変形しつつ変位許容隙間δが相対変位（δの間隔変化）することで吸収される。また、上記皿ばね５２のばね特性は荷重一定領域Ｒに設定されているため、可動屋根１２，１４から開口部１８の両側辺、つまり鉛直壁２０に作用する水平力を一定に保持することができる。従って、可動屋根１２，１４の変形および部材応力を当初の設計値に保って施工した場合にも、鉛直車輪３４が開口部１８の両側方向に位置変化することがないので、鉛直車輪３４は脱輪することなく第２レール５６を転動する状態を維持し、可動屋根１２，１４を円滑に移動する。
【００２０】
また、上記皿ばね５２を設けたことにより、地震による水平方向の振動を効果的に吸収することができる。このとき、図１に示すように上記皿ばね５２と並列関係をもってオイルダンパー等の粘性減衰部材７０を設置することにより、この粘性減衰部材７０によって地震振動を減衰できる。
【００２１】
ところで、本実施形態では可動屋根１２，１４を２段に構成したが、これに限ることなく可動屋根は１段または３段以上の複数段に構成したものにあって本発明を適用できることは勿論である。
【００２２】
また、上記皿ばね５２は４枚用いた場合を示したが、この枚数に限ることなく皿ばね５２の許容支持力に応じてその枚数を任意に決定することができる。このとき、ばね部材としては皿ばね５２に限ることなく、荷重一定領域Ｒを備える限りにおいていかなる種類のばね、例えばコイルスプリングや板ばねを用いることもできる。
【００２３】
更に、水平方向規制部材および鉛直方向規制部材として水平車輪３２および鉛直車輪３４を用いた場合を示したが、これら車輪に代えて摺動部材やベアリングを用いたころ部材等を用いても構成することができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の開閉屋根の開閉移動部構造にあっては、水平方向規制部材に設けた変位許容隙間に荷重一定領域を備えたばね部材を介装したので、開口部の相対向する側辺に作用する水平力はばね部材の変形によって吸収され、可動屋根の支持点が移動するのを阻止することができる。また、このばね部材は荷重一定領域のばね特性を備え、このばね特性が前記荷重一定領域に設定された状態で変位許容隙間に介装されるので、可動屋根から固定屋根に及ぼす水平力を一定に保持し、水平方向規制部材および鉛直方向規制部材と固定屋根との相対位置が変化するのを防止できる。従って、可動屋根の変形及び部材応力を当初の設計通りに施工して屋根部分の軽量化を図った場合にも、可動屋根の脱輪や落下を防止して、円滑に開閉作動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す開閉屋根の片側部分の断面図である。
【図２】本発明の一実施形態を示す可動屋根の支持部の平面図である。
【図３】本発明の一実施形態を示す可動屋根の支持部の正面図である。
【図４】本発明の一実施形態を示す図２中Ａ−Ａ線断面図である。
【図５】本発明の一実施形態を示す図２中Ｂ−Ｂ線断面図である。
【図６】本発明の一実施形態を示す皿ばねのばね特性図である。
【図７】従来の可動屋根における水平力を示す説明図である。
【図８】従来の開閉屋根を示す概略平面図である。
【符号の説明】
１０  開閉屋根
１２，１４  可動屋根
１６  固定屋根
１８  開口部
２０  鉛直壁（側辺）
２２，２４  棚板（側辺）
２６  支持部
３２  水平車輪（水平方向規制部材）
３４  鉛直車輪（鉛直方向規制部材）
５２  皿ばね（ばね部材）
δ  変位許容隙間
【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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