(57)【要約】      （修正有）【課題】変形しにくい連結部材を提供する。【解決手段】連結部材１は、ビニールハウスに用いられる一対のアーチ部材を連結する連結部材であって、両端部に設けられ、アーチ部材のそれぞれを挿入可能な開口が形成された一対の挿入部１０１，１０１と、挿入部を繋ぐように設けられ、挿入部よりも肉厚の厚い胴部１０４と、を備える。胴部は、挿入部と一体的に形成される管状の中継部１０２と、中継部の内部に配置され、挿入部及び中継部を合わせた長さよりも短い補強部材２０１と、を備えることが好ましい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビニールハウスに用いられる一対のアーチ部材を連結する連結部材であって、
両端部に設けられ、アーチ部材のそれぞれを挿入可能な開口が形成された一対の挿入部と、
前記一対の挿入部を繋ぐように設けられ、前記挿入部よりも肉厚の厚い胴部と、
を備える連結部材。
【請求項２】
前記胴部は、
前記挿入部と一体的に形成される管状の中継部と、
前記中継部の内部に配置される補強部材と、を備え、
前記補強部材の長さは、前記挿入部及び前記中継部を合わせた長さよりも短い請求項１に記載の連結部材。
【請求項３】
前記補強部材は、前記中継部よりも降伏強さの大きい材料を用いて形成される請求項３２に記載の連結部材。
【請求項４】
前記胴部は、屈曲部を有する請求項１に記載の連結部材。
【請求項５】
前記補強部材は、前記アーチ部材の外径及び内径と略同じ外径及び内径で形成される請求項２に記載の連結部材。
【請求項６】
前記補強部材の長さは、前記補強部材の外径以上の長さである請求項２に記載の連結部材。
【請求項７】
ビニールハウスに用いられる一対のアーチ部材を連結する連結部材の使用方法であって、
前記連結部材は、
その両端部に設けられ、アーチ部材のそれぞれを挿入可能な開口が形成された一対の挿入部と、
前記一対の挿入部を繋ぐように設けられ、前記挿入部よりも肉厚の厚い胴部と、を備え、
前記アーチ部材の端部を前記挿入部に挿入して用いられる連結部材の使用方法。
【請求項８】
請求項７に記載の連結部材の使用方法であって、
前記胴部は、前記アーチ部材の端部に接触することにより、前記アーチ部材のそれ以上の挿入を規制する連結部材の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビニールハウスに用いられる一対のアーチ部材を連結する管状の連結部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、農作物の栽培に用いられるビニールハウスが知られている。このようなビニールハウスは、複数のパイプ等の構造材を、種々の連結部材（ジョイント）により連結することにより構築される。例えば、一対のアーチ部材のそれぞれの一端が地面に対して埋設され、他端が天頂部で管状の連結部材を用いて連結される。そして、このような一対のアーチ部材及び連結部材の組を複数並設することにより、ビニールハウスが構築される（図１参照）。
【０００３】
ビニールハウスは風雨に晒され続けることから、耐候性や強度をより高くすることが求められる。そこで、例えば、構造材をより強固に固定する連結金具が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、二重パイプからなるアーチパイプ連結具が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
また、特許文献２には、パイプを組み立てて形成したハウス骨組の外にシートを張ってなるパイプハウスとそのハウス骨組を構成する主アーチを形成するのに使用されるアーチパイプ連結具が開示されている。図１１には、２本のアーチパイプＡの先端を、く字状に曲げた連結パイプＢの両端に２本のアーチパイプＡのそれぞれの先端を差込んでなる連結パイプＢが示されている。また、図２（ａ）には、外パイプ８の内側に内パイプ９を挿入してその両端部を外パイプ８の両端の夫々から外側に突出させ、外パイプ８の両端側を内パイプ９と共に下方に曲げて、その下方に曲げた両端側をアーチパイプ１と連結する連結部２１とした、二重パイプからなるアーチパイプ連結具２が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実登第３００９８４６号公報
【特許文献２】特開平１１−１５５３８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に提案された連結金具は、直管同士を十字に連結するものである。これに加え、アーチ部材同士を連結する連結部材の強度も強くできればより好ましい。例えば、アーチ部材が突風や豪雪により撓むことにより、連結部材は、アーチ部材から内部方向に圧縮応力を受ける。これに対し、連結部材に応力が集中したとしても、容易に変形（座屈）しないような強度を連結部材に与えることが好ましい。
【０００７】
また、アーチ部材は、連結部材に対して摺動可能に挿入されている。そのため、風雨による加重の繰り返しにより、アーチ部材が連結部材に対して摺動を繰り返す。アーチ部材の摺動に対しても、容易に変形しないような連結部材であることが好ましい。
【０００８】
特許文献２に提案されたアーチパイプ連結具は、外パイプの内側に内パイプを挿入して、その内パイプの両端部を外パイプの両端のそれぞれから外側に突出させている。そして、外パイプの両端側を内パイプとともに下方に曲げて、その下方に曲げた両端側をアーチパイプと連結する連結部としている。この種のように強度をより高くした連結部材が好ましく、別の構成によっても連結部材を変形しにくくできればより好ましい。
【０００９】
本発明は、以上のような課題を解決するために案出されたものであり、変形（座屈）しにくい連結部材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】
【００１０】
本発明は、ビニールハウスに用いられる一対のアーチ部材を連結する連結部材であって、両端部に設けられ、前記アーチ部材のそれぞれを挿入可能な開口が形成された一対の挿入部と、前記一対の挿入部を繋ぐように設けられ、前記挿入部よりも肉厚の厚い胴部と、を備える連結部材に関する。
【００１１】
また、前記胴部は、前記挿入部と一体的に形成される管状の中継部と、前記中継部の内部に配置され、前記挿入部及び前記中継部を合わせた長さよりも短い補強部材と、を備えてもよい。
【００１２】
また、前記補強部材は、前記中継部よりも降伏強さの大きい材料を用いて形成されてもよい。
【００１３】
また、前記胴部は、屈曲部を有していてもよい。
【００１４】
また、前記補強部材は、前記アーチ部材の外径及び内径と略同じ外径及び内径で形成されてもよい。
【００１５】
また、前記補強部材の長さは、前記補強部材の外径以上の長さであってもよい。
【００１６】
また、本発明は、ビニールハウスに用いられる一対のアーチ部材を連結する連結部材の使用方法であって、前記連結部材は、その両端部に設けられ、アーチ部材のそれぞれを挿入可能な開口が形成された一対の挿入部と、前記一対の挿入部を繋ぐように設けられ、前記挿入部よりも肉厚の厚い胴部と、を備え、前記アーチ部材の端部を前記挿入部に挿入して用いられる連結部材の使用方法に関する。
【００１７】
また、前記胴部は、前記アーチ部材の端部に接触することにより、前記アーチ部材のそれ以上の挿入を規制することが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、変形しにくい連結部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る連結部材を用いてアーチ部材を連結した平面図を示す。
【図２】一実施形態の連結部材の斜視図を示す。
【図３】一実施形態の連結部材にアーチ部材を挿入した斜視図を示す。
【図４】一実施形態の連結部材を径方向に切断した断面図を示す。
【図５】一実施形態の連結部材の連結部材本体に補強部材を挿入した斜視図を示す。
【図６】一実施形態の連結部材をプレス金型に配置した平面図を示す。
【図７】一実施形態の連結部材をプレス金型によって曲げ加工する際の平面図を示す。
【図８】一実施形態の連結部材を強度試験装置に支持させた概略正面図を示す。
【図９】一実施形態の連結部材を曲げ試験した際の試験結果を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係る連結部材の実施形態について、図１〜図９を参照して説明する。
本実施形態に係る連結部材１は、ビニールハウスを構築する際に、屋根の棟部分を形成する際に用いられる。具体的には、図１に示すように、鉄やアルミで形成される可撓性のある一対のアーチ部材２（ａ），２（ｂ）のそれぞれの一端が、地面に埋設される。そして、一対のアーチ部材２（ａ），２（ｂ）の他端のそれぞれが、管状の連結部材１の両端に挿入される。一対のアーチ部材２（ａ），２（ｂ）及び連結部材１の組が複数並設されることにより、ビニールハウスが構築される。なお、一対のアーチ部材２（ａ），２（ｂ）のそれぞれは、管状に形成された、いわゆるアーチパイプ（曲管パイプ）である。なお、以下の説明では、アーチ部材２（ａ）及び２（ｂ）のそれぞれをアーチ部材２と記載する。
【００２１】
本実施形態において、連結部材１は、図２〜図４に示すように、２つの管体を組み合わせて形成され、より長い寸法をもつ外管１０の管内に、より短い寸法をもつ内管２０が挿入される二重管構造に形成される。また、連結部材１は、外管１０及び内管２０が屈曲されて形成される。そして、本実施形態において、連結部材１は、外管１０及び内管２０が共に、ＪＩＳ  Ｇ  ３４４５の「機械構造用炭素鋼鋼管」（ＳＴＫＭ）により形成される。このほか、ＪＩＳ  Ｇ  ３４４４の「一般構造用炭素鋼鋼管」（ＳＴＫ）を用いてもよい。また、これらの鋼管は、ＪＩＳ  Ｇ  ３３２３の「溶融亜鉛−アルミニウム−マグネシウム合金めっき鋼板及び鋼帯」に規定されるめっきが施された鋼管または溶接鋼管であってもよい。
【００２２】
このような連結部材１は、一対の挿入部１０１，１０１と、胴部１０４と、を備える。
挿入部１０１は、アーチ部材２を挿入可能な内径の開口をもつ管体として形成され、一対に設けられる。このような挿入部１０１は、管状の連結部材１の両端部として設けられる。具体的には、挿入部１０１は、外管１０の一部としてその両端部に設けられる。挿入部１０１は、図３に示すように、アーチ部材２のそれぞれの他端を内部に挿入可能になっており、アーチ部材２を挿入した状態を維持できる程度の長さに形成される。例えば、挿入部１０１は、アーチ部材２の外径の２〜２．５倍の長さで形成されることが好ましい。
【００２３】
胴部１０４は、一対の挿入部１０１，１０１の間に設けられ、挿入部１０１（両端部）よりも肉厚（板厚）を厚くして設けられる。具体的には、図２に示されるように、胴部１０４は、挿入部１０１の内径よりも小さな内径をもつ。本実施形態において、胴部１０４は、挿入部１０１の内径をより小さくした内径をもつ管状に形成される。このような胴部１０４は、中継部１０２と、補強部材２０１と、を備える。
【００２４】
中継部１０２は、外管１０の一部としてその長さ方向の中央部分に設けられ、挿入部１０１と一体的に形成される。即ち、本実施形態では、中継部１０２及び一対の挿入部１０１，１０１は、外管１０により構成される。本実施形態において、中継部１０２は、挿入部１０１の外径及び内径と略同じ外径及び内径により形成される。つまり、中継部１０２は、挿入部１０１と略同じ肉厚（板厚）をもつ。また、中継部１０２は、曲げ加工により、形成される屈曲部１０３をもつ。本実施形態において、中継部１０２は、その長さ方向の中央部に屈曲部１０３をもつ。例えば、中継部１０２は、２５〜３０度の角度で屈曲する屈曲部１０３をもつ。
【００２５】
補強部材２０１は、外管１０の内部に挿入される内管２０であり、中継部１０２の内径よりも小さな外径をもつ管状部材である。補強部材２０１は、外管１０（中継部１０２及び挿入部１０１）の内径の０．８５倍以上、０．９９倍以下の外径で形成されることが好ましい。そして、補強部材２０１は、中継部１０２よりも降伏強さの大きい材料を用いて形成されることが好ましく、また、アーチ部材２の外径及び内径と略同じ外径及び内径で形成されることが好ましい。また、補強部材２０１の長さは、補強部材２０１の外径以上の長さで形成される。
【００２６】
以上のような中継部１０２及び補強部材２０１によれば、補強部材２０１が、中継部１０２と重なる位置に配置される。具体的には、補強部材２０１は、屈曲部１０３の位置に、径方向で重なるように配置される。これにより、補強部材２０１は、屈曲部１０３による屈曲により、外周面を中継部１０２の内面に押し付けられ、中継部１０２と重なる位置に位置決め（固定）される。
【００２７】
このような連結部材１は、以下のように用いられる。
まず、一対のアーチ部材２，２のそれぞれの一端が地面に埋設される。そして、アーチ部材２の一方の他端が、連結部材１の一方の挿入部１０１に挿入される。次に、アーチ部材２の他方の他端が、連結部材１の他方の挿入部１０１に挿入される。これにより、一対のアーチ部材２，２が連結部材１により連結されて使用される。
【００２８】
一対のアーチ部材２，２のそれぞれは、他端が胴部１０４（補強部材２０１）の端部に接触するまで挿入され、胴部１０４によりそれ以上の挿入が規制される。これにより、胴部１０４（補強部材２０１）は、可撓性のあるアーチ部材２により、両端が押圧された状態に維持される。したがって、アーチ部材２が挿入部１０１の内部で摺動することがないので、連結部材１の変形を防止することができる。また、補強部材２０１及び中継部１０２を合わせた肉厚が、挿入部１０１の肉厚よりも厚くなっているので、挿入部１０１よりも胴部１０４の強度が高められている。これにより、アーチ部材２が撓むことにより連結部材１が圧縮応力を受けたとしても、連結部材１の変形を防止することができる。
【００２９】
次に、本実施形態に係る連結部材１の製造方法について説明する。
まず、図５に示すように、直管状の内管２０（補強部材２０１）が、直管状の外管１０の開口から挿入され、挿入部１０１を通過して、中継部１０２の位置に配置される。そして、図６に示すように、内管２０（補強部材２０１）が内部に配置された外管１０が、プレス金型４にセットされる。
【００３０】
ここで、プレス金型４は、外管１０の外径と略同径の溝（図示せず）が掘られた２つの受け金型４１，４１と、２つの受け金型４１，４１を回転可能に固定する台座４２とをもつ。２つの受け金型４１，４１は、溝（図示せず）が直線状になるように配置されるとともに、外管１０の長さに合わせて離して配置される。そして、２つの受け金型４１，４１のそれぞれは、相手側の受け金型４１に対向する端部とは逆の端部が台座４２に軸止される。
【００３１】
なお、２つの受け金型４１，４１の軸止位置は、溝（図示せず）に配置される外管１０の挿入部１０１の径方向に重なる位置に配置される。つまり、外管１０は、２つの受け金型４１，４１の軸止位置上に跨ってセットされる。また、外管１０は、２つの受け金型４１，４１のそれぞれの溝（図示せず）の延伸方向が水平方向になっている状態の２つの受け金型４１，４１にセットされる。つまり、外管１０は、２つの受け金型４１，４１の溝（図示せず）の延伸方向に軸方向を沿わせた状態で、２つの受け金型４１，４１にセットされる。
【００３２】
図７に示すように、プレス金型４にセットされた外管１０に対して、湾曲した面をもつスライド５が中継部１０２を押圧する。２つの受け金型４１，４１は、スライド５の押圧により軸止位置を中心として回転する。これにより、外管１０は、２つの受け金型４１，４１の軸止位置に両端部を支持されつつ、受け金型４１の回転に伴い、スライド５の湾曲面に応じて中継部１０２が屈曲される。これにより、屈曲部１０３が形成されて、連結部材１が製造される。
【００３３】
補強部材２０１は、挿入部１０１及び中継部１０２の０．９９倍以下であって、かつ０．８５倍以上の外径で形成されていることが好ましい。補強部材２０１が、挿入部１０１及び中継部１０２の０．９９倍以下の外径で形成されていることにより、外管１０（挿入部１０１及び中継部１０２）に内管２０（補強部材２０１）を容易に挿入することができる。また、補強部材２０１が、挿入部１０１及び中継部１０２の０．８５倍以上の外径で形成されていることにより、中継部１０２が屈曲される際に、中継部１０２の内周面と内管２０（補強部材２０１）の外周面とが接触する。これにより、中継部１０２の内周面は、内管２０（補強部材２０１）の外周面との摩擦に打ち勝たなければ、内管２０（補強部材２０１）の外周面に対して移動することができない。これにより、胴部１０４（中継部１０２及び補強部材２０１）が変形（座屈）しにくくなる。したがって、連結部材１の全体として、変形（座屈）に対する耐荷重を上昇させることができる。
【実施例】
【００３４】
次に、本実施形態に係る連結部材１の実施例及び比較例を説明する。
単管（外管のみ）で形成された比較例の連結部材と、実施例１及び２に係る二重管構造（外管１０及び内管２０）の連結部材１とに対して、曲げ試験を実施した。二重管構造（外管１０及び内管２０）の連結部材１として、補強部材２０１（内管２０）の板厚の異なる２種類を用意した。試験に供した連結部材の材質及び外径等を以下の表１に示す。なお、外管は、長さ２５０ｍｍのものを用い、補強部材２０１（内管２０）は、長さ３０ｍｍのものを用いた。
【００３５】
【表１】
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【００３６】
用意した実施例１、２及び比較例の連結部材の挿入部に、一対のアーチ部材２，２と同じ径及び材質をもつ一対の鋼材（管状部材）のそれぞれを挿入部から外管に５５ｍｍ挿入し、脱落しないように連結部材（外管）と一対の鋼材（管状部材）のそれぞれとをＴＩＧ溶接（周方向に４か所）した。そして、図８に示すように、強度試験装置（島津製作所製、オートグラフＡＧ−Ｅ）を用いて、連結部材の中央（屈曲部）を１点Ｒ１で支持して、一対の鋼材（管状部材）ごとの１点Ｒ２（３４０ｍｍ離間）に屈曲部を屈曲させる方向に力を加えた。試験速度は、５ｍ／ｍｉｎで３回試行した。
【００３７】
その結果、図８に示すように、ストロークが５ｍｍを超えた時点で、試験荷重が大きく変わらなくなり、３つの連結部材のそれぞれが座屈することがわかった。この時点で、補強部材２０１（内管２０）の板厚が２．０ｍｍの実施例２に係る連結部材１の試験荷重が最も大きく、次に、補強部材２０１（内管２０）の板厚が１．２ｍｍの実施例１に係る連結部材１の試験荷重が大きいことが分かった。そして、比較例に係る単管の連結部材の試験荷重が最も小さいことがわかった。試験荷重の大きさは、耐荷重の大きさであるので、比較例の単管の連結部材に比べ、実施例１及び２に係る二重管の連結部材１の耐荷重が大きいことがわかった。
【００３８】
以上説明した一実施形態の連結部材１によれば、以下のような効果を奏する。
【００３９】
（１）ビニールハウスに用いられる一対のアーチ部材２，２を連結する連結部材１を、両端部に設けられ、アーチ部材２のそれぞれを挿入可能な開口が形成された一対の挿入部１０１，１０１と、挿入部１０１を繋ぐように設けられ、挿入部１０１によりも肉厚（板厚）の厚い胴部１０４と、を含んで構成した。これにより、挿入部１０１に挿入されたアーチ部材２が、胴部１０４に接触した状態で係止可能となるので、胴部１０４に接触することにより、挿入部１０１に対するアーチ部材２の摺動が防止される。したがって、アーチ部材２の摺動による連結部材１の変形を防止することができる。また、風や積雪等によってアーチ部材２に加えられる力に対して連結部材１を補強することができるので、連結部材１の座屈を防止することができる。
【００４０】
（２）胴部１０４を、挿入部１０１と一体的に形成される管状の中継部１０２と、中継部１０２の内部に配置され、前記挿入部及び前記中継部を合わせた長さよりも短い補強部材２０１と、を含んで構成した。これにより、補強部材２０１を挿入部１０１から挿入して、中継部１０２と重なる位置に配置することで容易に連結部材１を製造することができる。
【００４１】
（３）補強部材２０１を、中継部１０２よりも降伏強さの大きい材料を用いて形成した。これにより、連結部材１の強度を維持しつつ、軽量化を図ることができる。
【００４２】
（４）胴部１０４に、屈曲部１０３を設けた。これにより、屈曲部１０３により、中継部１０２に重ねて配置されている補強部材２０１の軸方向への移動を防止できる。屈曲部１０３のみで補強部材２０１の位置決めをすることができるので、位置決めするための部材を別途必要とすることなく、連結部材１を容易に製造することができる。
【００４３】
（５）補強部材２０１の長さを、補強部材２０１の外径以上の長さに形成した。これにより、補強部材２０１の長さを十分に確保できるので、屈曲部１０３の形成位置を精密に決めることなく、補強部材２０１に重なる中継部１０２の位置に容易に屈曲部１０３を形成することができる。
【００４４】
（６）一対のアーチ部材２，２のそれぞれの端部を挿入部１０１の開口から挿入することにより、一対のアーチ部材２，２を連結した。これにより、連結部材１に一対のアーチ部材２，２を挿入するのみであっても、連結部材１が一対のアーチ部材２，２を連結することができる。
【００４５】
（７）アーチ部材２の端部を胴部１０４に接触させて、アーチ部材２のそれ以上の挿入を規制するようにした。これにより、アーチ部材２が挿入部１０１の内部で摺動することがないので、連結部材１の変形を防止することができる。
【００４６】
以上、本発明の連結部材の好ましい一実施形態につき説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。
【００４７】
例えば、補強部材２０１をアーチ部材２の外径及び内径と略同じ外径及び内径により形成してもよい。これにより、アーチ部材２を流用して補強部材２０１を作製することができるので、製造コストを抑制することができる。なお、アーチ部材２は、アーチ状に形成された中実の支柱部材であってもよい。
【００４８】
また、連結部材１の寸法及びアーチ部材２の寸法は、上記の寸法に限られず、例えば、以下の表２のように規定することができ、いずれかの径の連結部材１を用いることができる。
【００４９】
【表２】
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【００５０】
また、上記実施形態では、連結部材１を、屈曲部１０３をもつ構成として説明したが、屈曲部１０３をもたない構造としてもよい。即ち、連結部材１が直管の構造であってもよい。
【００５１】
また、上記実施形態では、補強部材２０１を管状として説明した。これに対し、補強部材２０１を中実の棒状に形成してもよい。これに伴い、外管１０に内管２０（補強部材２０１）を挿入した後に、屈曲するとしたが、予め屈曲した外管１０に、コンクリートを流し込んで補強部材２０１としてもよい。
【００５２】
また、上記実施形態では、胴部１０４を、中継部１０２及び補強部材２０１とすることにより、別体として説明した。これに限らず、挿入部１０１、中継部１０２、及び、補強部材２０１を一体成形することにより、連結部材１を構成してもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１    連結部材
２，２（ａ），２（ｂ）    アーチ部材
４    プレス金型
５    スライド
１０    外管
２０    内管
４１    受け金型
４２    台座
１０１    挿入部
１０２    中継部
１０３    屈曲部
１０４    胴部
２０１    補強部材
【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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