(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定屋根の開口部に走行台車を介して移動可能な可動屋根パネルを設け、同可動屋根パネルの移動によって上記開口部を開閉するようにした可動屋根装置において、上記可動屋根パネルは、アーチ状に形成されて同アーチの両端をタイケーブルにより緊結されたタイドメインアーチと、アーチ状に形成されてアーチスパンの中間下部に上記固定屋根上の走行レールに沿って走行可能な走行台車が取付けられた走行台車付メインアーチと、上記タイドメインアーチと走行台車付メインアーチ間に設けられる中間メインアーチと、上記タイドメインアーチ、走行台車付メインアーチ、及び中間メインアーチを接続するサブアーチとを備えたことを特徴とする可動屋根装置。
【請求項２】
上記可動屋根パネルが相隣る一対の可動屋根パネルであり、上記タイドメインアーチは相隣る可動屋根パネル同士の召し合わせる側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の可動屋根装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドーム等の構造物に適用される開閉式の可動屋根装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１０〜図１２には、従来のドーム等の構造物に適用されている開閉式の可動屋根が示されている。
【０００３】
図１０のものは球形状の可動屋根で、２１は可動屋根パネル、２２は同可動屋根パネル２１の下端の複数箇所に取付けられた走行台車である。この可動屋根は、可動屋根パネル２１を、図１０の矢印にて示すように、走行台車２２を介して円周方向に移動させることによって開口あるいは閉鎖するようになっている。
【０００４】
図１１のものは、いわゆる蒲鉾形の可動屋根で、可動屋根パネル２１の下部の長手方向に複数個の走行ローラ２２が取付けられ、同可動屋根パネル２１を、図の矢印のように走行台車２２を介して長手方向に移動させることによって開口あるいは閉鎖するようになっている。
【０００５】
図１２のものは、全体形状は図１０のものと同様な球形状であるが、固定屋根２１ａの中央部を開口して円弧板状の可動屋根パネル２１を、走行台車２２を介して図の矢印方向に移動可能に取付けている。
【０００６】
図１３のものは、図１０のものと同様な構造の球形状の可動屋根であるが、可動屋根パネル２１に重ね合わせ走行台車３を設けている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
開閉式の可動屋根の構造型式としては、次の３つの型式がある。
【０００８】
（ａ）梁型（図１４）、プレート型（図１５）等の平面型。
（ｂ）アーチ型（図１６）、シェル型（図１７）等の曲面型。
【０００９】
（ｃ）タイドアーチ型（図１８）、タイケーブル複合シェル型（図１９）等のタイケーブル付き曲面型。
【００１０】
上記（ａ）に含まれるアーチ型（図１４）は、梁背Ｓ１なる梁３１を両端の支点３３，３３で支持したものである。またプレート型（図１５）は一定厚さの平面板３４の周囲の複数箇所を支点３２で支持したものである。
【００１１】
しかしながら、かかる平面型の可動屋根にあっては、梁３１あるいは平面板３４の自重による曲げモーメントが大きい上に、これに外力による曲げモーメントが重畳されて大きな曲げモーメントＭが作用することとなる。このため、かかる平面型可動屋根にあっては、上記のような大きな曲げモーメントに対して、梁３１の梁背Ｓ１を高くし、あるいは平面板３４自体の厚さを厚く構成して対処することを要することとなるため、大重量の可動屋根とならざるを得ない。
【００１２】
また、上記（ｂ）に含まれるアーチ型（図１６）は、梁背Ｓ１でライズＳ２なるアーチ状梁３５の両端を支点３７で支持したものである。またシェル型（図１７）は梁成Ｓ１（図１６参照）なるシェル状曲面体３６の４隅を支点４１で支持したものである。
【００１３】
かかる曲面型の可動屋根においては、梁３５及びシェル状曲面体３６の自重あるいは外部からの力による曲げモーメントＭに対する曲げ強度は上記（ａ）に示す平面型よりも数段大きく、従って重量も低減される。しかしながら、かかる曲面型の可動屋根にあっては、図１６に示すように、アーチ状梁３５の支点部３７，３７に水平反力Ｈが作用し、この水平反力Ｈと自重及び外力による曲げモーメントＭに対する強度（耐力）をアーチ状梁３５あるいはシェル状曲面体３６に備えさせることを要する。このため上記のように重量低減はなされるものの、ライズＳ2 の大きい可動屋根とならざるを得ない。
【００１４】
さらに上記（ｃ）に含まれるタイドアーチ型（図１８）は図１６に示されるアーチ型においてアーチ状梁３８の両端間にタイケーブル４２を張設したものである。また、タイケーブル複合シェル型（図１９）は図１７に示されるシェル４０型の下端支点４２ａ間にタイケーブル４２を張設したものである。
【００１５】
かかるタイケーブル付き曲面型は、タイケーブル４２を張設することによって、支点部に作用する水平反力Ｈはほぼ０（ゼロ）とすることが可能となる上、アーチ状としたことによる剛性増加もあるため、前記アーチ型（図１６）及びシェル型（図１７）よりも構造体の重量が低減されるとともに、梁背Ｓ１及びライズＳ２も短くなる。
【００１６】
しかしながら、かかるタイケーブル付き曲面型可動屋根にあっては、タイケーブルをアーチ状梁３８あるいはシェル４０毎に設けているので、可動屋根パネルが他の可動屋根パネルと重なる構造の場合には、タイケーブル４２との干渉によってかかる構造は採れないという問題点がある。
【００１７】
図１０〜図１３に示される従来の可動屋根は、上記（ｂ）の曲面型あるいは上記（ｃ）のタイケーブル付き曲面型に含まれることから、上記のような種々の問題点を抱えている。
【００１８】
従って本発明の目的は、重量が低減されて材料費が低減されるとともに、開閉操作力が小さくて済み、自重あるいは外力に曲げモーメント及び水平反力に対する高い耐力を備え、さらにライズの低い可動屋根を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するもので、その要旨とする手段は、次の（１）、（２）に記載のものである。
（１）固定屋根の開口部に走行台車を介して移動可能な可動屋根パネルを設け、同可動屋根パネルの移動によって上記開口部を開閉するようにした可動屋根装置において、上記可動屋根パネルは、アーチ状に形成されて同アーチの両端をタイケーブルにより緊結されたタイドメインアーチと、アーチ状に形成されてアーチスパンの中間下部に上記固定屋根上の走行レールに沿って走行可能な走行台車が取付けられた走行台車付メインアーチと、上記タイドメインアーチと走行台車付メインアーチ間に設けられる中間メインアーチと、上記タイドメインアーチ、走行台車付メインアーチ、及び中間メインアーチを接続するサブアーチとを備えたことを特徴とする可動屋根装置にある。
（２）上記可動屋根パネルが相隣る一対の可動屋根パネルであり、上記タイドメインアーチは相隣る可動屋根パネル同士の召し合わせる側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の可動屋根装置にある。
【００２０】
上記手段によれば、タイケーブルにて緊結されたタイドメインアーチ及び走行台車付メインアーチにおけるそれ自体のアーチ作用によって曲げモーメントが低減されるとともに、タイドメインアーチにおいてタイケーブルへの張力導入によりタイケーブル方向の水平反力が相殺され、これによってアーチライズ梁成および架構荷重が低減される。
【００２１】
また走行台車付メインアーチを固定屋根と対する側に設け、同メインアーチのアーチスパン中央下部に設けられた走行台車を固定屋根上の走行レール上を走行させるようにしたので、可動屋根の開閉をスムーズに行なうことができ、大きな開閉操作力を要することなく可動屋根パネルの開閉をなすことができるとともに、固定屋根と可動屋根パネルとの重なりを小さくすることも可能となり、低ライズ化が可能となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下図１〜図９を参照して本発明の実施形態につき詳細に説明する。図１〜図４は本発明の実施の第１形態を示し、図１は可動屋根の平面図、図２は図１のＡ−Ａ矢視図、図３は図１のＢ−Ｂ矢視図、図４は図１のＣ−Ｃ矢視図である。
【００２３】
図１において、９は開口部９ａを有する固定屋根、８，８は扇形の可動屋根パネルであり、同２個（何個でもよい）の可動屋根パネル８，８は中心部に垂直に設けられた旋回ピン７の廻りに上記固定屋根９に対して図１の矢印のように回動可能とされて固定屋根９の開口部９ａを開閉するようになっている。上記各可動屋根パネル８，８の下端部には走行台車５が取付けられ、この走行台車５を介して上記可動屋根パネル８，８が上記旋回ピン７を中心にして地面上を回動するようになっている。
【００２４】
上記各可動屋根パネル８，８には、放射状に走行台車付メインアーチ１、タイドメインアーチ３及び中間メインアーチ２が設けられている。上記タイドメインアーチ３は、２つの可動屋根パネル８，８同士を召し合わせる側の端部に設けられ、図４に示されるように同アーチ３の端部間をタイケーブル９によって緊結している。
【００２５】
上記走行台車付メインアーチ１は、図２に示すように、上記タイドメインアーチ３の反対側の端辺部、つまり固定屋根９と対する側に設けられ、アーチスパンの中央部の下側に走行台車５が取付けられている。この走行台車５は、上記固定屋根９上に円周方向に沿って設けられた中間走行レール６上を走行可能となっている。即ち、上記可動屋根パネル８，８を図１の矢印のように旋回ピン７の廻りに回動させてこれを開閉する際に、上記走行台車５が上記中間走行レール６上を走行することにより、可動屋根パネル８，８は固定屋根９に対して滑らかに開閉移動される。
【００２６】
上記中間メインアーチ２は、図３に示すように、上記タイドメインアーチ３と走行台車付メインアーチ１との中間部に放射状に設けられ、屋根荷重を分担負荷する補強アーチとなっている。そして上記タイドメインアーチ３、中間メインアーチ２及び走行台車付メインアーチ１の間には、各アーチスパンの略中央部に円周方向に沿って高剛性のサブアーチ４が架け渡され、上記中間メインアーチ２をそのアーチスパンのほぼ中央で上記タイドメインアーチ３及び走行台車付メインアーチ１に連結している。
【００２７】
上記のように構成された可動屋根において、相隣る可動屋根パネル８，８同士を召し合わせる側にタイケーブル９にて緊結したタイドメインアーチ３を設けたので、タイドメインアーチ３自体のアーチ作用によって曲げモーメントを低減するとともに、タイケーブル９への張力導入によって同タイケーブル９方向の水平反力が相殺され、これによってアーチライズ、梁背を短くでき、各アーチの重量つまり架構重量の低減がなされる。
【００２８】
また、上記可動屋根パネル８の固定屋根９と対する側に走行台車付メインアーチ１を設けたので、可動屋根パネル８，８の開閉時に走行台車５が固定屋根９上の中間走行レール６上を走行することにより可動屋根パネル８，８をスムーズに移動させるとともに、同メインアーチ１に掛かる外力や自重の一部を走行台車５及び中間走行レール６を介して固定屋根９に伝達する。これによって、走行台車付メインアーチ１に掛かる曲げモーメントが抑制され、可動屋根のライズ、梁背を短くでき、架構重量を低減することができる。
【００２９】
さらに上記走行台車付メインアーチ１とタイドメインアーチ３との間には、これらのアーチ１，３と同様に経線方向（放射状）に中間メインアーチ２を配設するとともに、同中間メインアーチ２を、その中間位置で円周方向のサブアーチ４によって両側のアーチ即ち走行台車付メインアーチ１及びタイドメインアーチ３に架け渡すように構成したので、同中間メインアーチ２にも外力を含む可動屋根パネル８、８への荷重を分担させるとともに、これらの荷重をサブアーチ４を介して走行台車付メインアーチ１あるいはタイドメインアーチ３に支持させることにより、このサブアーチ４によるアーチの支持とアーチ作用により中間メインアーチ２に走行台車やタイケーブルを設置することなく、梁背、ライズを短くでき、各アーチにかかる荷重つまり架構荷重の低減がなされる。
【００３０】
また、可動屋根パネル８を移動させて屋根を開閉する際においては、走行台車付メインアーチ１に取付けられた走行台車５が中間走行レール６上を走行することによって抵抗の少ない滑らかな開閉がなされるので、可動屋根パネル８と固定屋根９との重なり厚さを低減することが可能となる。
【００３１】
図５及び図９は本発明の実施の第２形態を示す。この実施形態においては、可動屋根パネル８が固定屋根９の下方に設けられた中間走行レール６に懸下され、懸下式の走行台車５によって開閉移動するようになっている。
【００３２】
図６は本発明の第３実施形態を示す。この実施形態においては、可動屋根パネル８が円弧状に形成されて、固定屋根９上に設けられた中間走行レール６上を走行台車５が走行することによって開閉されるようになっている。
【００３３】
図７は本発明の実施の第４形態を示す。この実施形態においては、可動屋根パネル８，８が平面図形において矩形状に形成され、固定屋根９上に水平方向に設けられた中間走行レール６上を平行にかつ水平方向に移動して開閉作動するように構成されている。
【００３４】
図８は本発明の実施の第５形態を示す。この実施形態においては、固定屋根９の鉛直面部に中間走行レール６を鉛直方向に設け、同レール６上を矩形状の可動屋根パネル８を鉛直方向に移動して開閉作動するようになっている。
【００３５】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されており、本発明によれば、可変屋根パネルを、タイケーブルにより両端が緊結されたタイドメインアーチと固定屋根側に設けたレール上を走行台車付きのメインアーチとを組合せて構成したので、各アーチのアーチ作用によって曲げモーメントが低減されるとともにタイドメインアーチにおけるタイケーブルへの張力導入によりタイケーブル方向の水平反力が相殺され、これによってアーチライズ、梁背を短くでき、および架構荷重が低減される。
【００３６】
また走行台車付メインアーチを固定屋根と対する側に設け、同メインアーチのアーチスパン中央下部に設けられた走行台車を固定屋根上の走行レール上を走行させるようにしたので、可動屋根の開閉をスムーズに行なうことができ、大きな開閉操作力を要することなく可動屋根パネルの開閉をなすことができるとともに、固定屋根と可動屋根パネルとの重なりを小さくすることも可能となり、低ライズ化が可能となる。
【００３７】
以上により、アーチライズが低く、かつ梁背を短くでき、低ライズの可動屋根が得られるとともに、曲げモーメント及び水平反力が低減され、あるいは０となって架構荷重を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第１形態に係る可動屋根の平面図。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視図。
【図３】図１のＢ−Ｂ矢視図。
【図４】図１のＣ−Ｃ矢視図。
【図５】本発明の実施の第２形態に係る可動屋根の平面図。
【図６】本発明の実施の第３形態に係る可動屋根の平面図。
【図７】本発明の実施の第４形態に係る可動屋根の平面図。
【図８】本発明の実施の第５形態に係る可動屋根の正面図。
【図９】上記第２形態における図２応当図。
【図１０】従来の可動屋根の第１例を示す斜視図。
【図１１】従来の可動屋根の第２例を示す斜視図。
【図１２】従来の可動屋根の第３例を示す斜視図。
【図１３】従来の可動屋根の第４例を示す斜視図。
【図１４】梁型可動屋根の作用説明図。
【図１５】プレート型可動屋根の作用説明図。
【図１６】アーチ型可動屋根の作用説明図。
【図１７】シェル型可動屋根の作用説明図。
【図１８】タイドアーチ型可動屋根の作用説明図。
【図１９】タイドケーブル複合型可動屋根の作用説明図。
【符号の説明】
１    走行台車付メインアーチ
２    中間メインアーチ
３    タイドメインアーチ
４    サブアーチ
５    走行台車
６    中間走行レール
７    旋回ピン
８    可動屋根パネル
９    固定屋根
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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