(57)【要約】【課題】構成簡単、安定しない環境状況中や高温や低温の外部環境中でも構造物の組立や分解作業が容易であり、温度膨張や収縮による歪みも生じさせない構造体の継手装置を提供することである。【解決手段】この継手装置では、構造体２０ａ，２０ｂを連結する１対の継手２２ａ，２２ｂの夫々が、筒状本体２４，本体の先端部で周方向に所定間隔に離間し本体の中心線Ｃに沿い突出した複数の係合突部２６，これら突部の夫々の突出端部で上記周方向の一方に突出した係止駒部２８を備え、夫々の継手が、対応する構造体の所定位置に対し上記中心線を所望方向に向けられるよう連結する連結方向可変機構３０をさらに備える。１対の継手は、一方の本体の突部を他方の本体の突部間に挿入し一方の本体を他方の本体に対し回転させ、一方の突部の駒部を他方の突部の駒部に上記中心線に沿い相互に離間する方向で係止させる。【選択図】    図２
2004316346.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に独立している構造体に取り付けられ、相互に着脱可能に結合されることにより相互に独立している構造体を連結する１対の継手を備えていて、
１対の継手の夫々が、
筒形状の継手本体と、
継手本体の先端部に設けられ、筒形状の周方向に所定間隔に離間した複数の位置から筒形状の中心線に沿い突出する複数の係合突部と、
複数の係合突部の夫々の突出端部において上記周方向における所定の一方に向い突出した係止駒部と、
を含んでいて、
１対の継手は、一方の継手の継手本体の複数の係合突部を他方の継手の継手本体の複数の係合突部の間の複数の係合凹所中に挿入した後に一方の継手の継手本体を他方の継手の継手本体に対し上記周方向における所定の一方に向い相対的に回転させることにより、一方の継手の複数の係合突部の複数の係止駒部を他方の継手の複数の係合突部の複数の係止駒部に対し上記中心線に沿った方向で相互に離間する方向に係止させ、
１対の継手の少なくとも一方が、対応する構造体の所定の位置に対し継手本体の上記中心線を所望の方向に向けられるよう連結する連結方向可変機構をさらに備えている、
構造体の継手装置。
【請求項２】
１対の継手の夫々の継手本体の複数の係合突部の複数の係止駒部において、一方の継手の継手本体の複数の係合突部の複数の係止駒部が他方の継手の継手本体の複数の係合突部の複数の係止駒部に係止された時に相互に接触する係止面が、上記中心線に対して直交する仮想面から上記係止面が対応する係合突部における上記突出端部に向い傾斜されている、
請求項１に記載の構造体の継手装置。
【請求項３】
連結方向可変機構は、
上記少なくとも一方の継手の継手本体が対応する構造体の所定の位置に固定された少なくとも球面の一部を有した球状支持部と、
球状支持部の上記少なくとも球面の一部を保持し上記少なくとも球面の一部上で摺動可能であるとともに夫々の継手の継手本体に対し接続された球面保持部と、
を含んでいる、請求項１又は２に記載の構造体の継手装置。
【請求項４】
球面保持部が継手本体の内孔中で上記継手本体に接続されている、請求項３に記載の構造体の継手装置。
【請求項５】
連結方向可変機構は、
上記少なくとも一方の継手の継手本体が対応する構造体の所定の位置に固定され対応する継手の継手本体の内孔中に突入した突入部と、
突入部に固定された拡大径部と、
上記内孔中で拡大径部に対し突入部の突入端とは反対側において上記中心線の周りに環状に延出しているとともに上記内孔の中心線に沿った方向に相互に重複して設けられている少なくとも２枚の厚さ変化ワッシャと、
上記内孔中で拡大径部に対し突入部の突入端側に設けられ、拡大径部の上記突入端側の端面に当接し、上記内孔の半径方向への拡大径部の移動を可能にしている半径方向移動案内部と、
を含んでおり、
上記少なくとも２枚の厚さ変化ワッシャの夫々は、夫々の中心線に沿った方向における両端面の一方が上記夫々の中心線に対して直交する方向に延出しており、また、上記両端面の他方が上記夫々の中心線に対して斜めに交差する方向に延出しており、
上記内孔中で上記拡大径部が上記内孔の中心線に沿った方向で上記少なくとも２枚の厚さ変化ワッシャと上記半径方向移動案内部とにより挟持されていて、上記少なくとも２枚の厚さ変化ワッシャの一方を他方に対し周方向に相対的に移動させることにより上記拡大径部の上記突入端側の端面上で上記半径方向移動案内部が上記内孔の半径方向において移動し、上記突入部の上記突出端に対し対応する継手の継手本体が上記内孔の半径方向に移動する、
請求項１に記載の構造体の継手装置。
【請求項６】
上記半径方向移動案内部において上記拡大径部の上記突入端側の端面が当接する表面は、上記突入部の突出方向に凹んだ凹面形状を有している、請求項５に記載の構造体の継手装置。
【請求項７】
上記半径方向移動案内部は、ゲル状物質，熱可塑性樹脂，熱硬化性樹脂，又は光硬化性樹脂により構成されている、請求項５に記載の構造体の継手装置。
【請求項８】
上記厚さ変化ワッシャは、ゲル状物質，熱可塑性樹脂，熱硬化性樹脂，又は光硬化性樹脂により構成されている、請求項５に記載の構造体の継手装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、相互に独立している構造体を連結する１対の継手を備えた、構造体の継手装置に関係している。
【０００２】
【従来の技術】
相互に独立している複数の構造体を相互に連結して大きな構造物を組み立てることは良く知られている。
【０００３】
このような構造物としては例えばトラス構造物が良く知られている。従来トラス構造物は、相互に独立している複数の構造体が溶接或いはボルト等の固定部材を利用した継手装置より相互に連結されて組み立てられる。
【０００４】
例えば、清水建設研究報告（ＶＯＬ．６５，１９９７．４）には、複数のトラス構造体をボルトを利用して相互に連結する為の継手装置が開示されている。
【０００５】
この従来の継手装置は、図７の（Ａ）中に示されている如く、ＣＦＲＰ（Ｃａｒｂｏｎ  Ｆｉｂｅｒ  Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃ）製の管状トラス構造体１０の所定の位置である両端に例えば図示しないリベットを介して取り付けられたステンレス鋼製のノーズコーン１２を備えている。ノーズコーン１２は裁頭円錐台形状をしており、ノーズコーン１２には管状トラス構造体１０の内部孔側から高張力鋼製のボルト１４が螺合されている。ボルト１４の軸部においてノーズコーン１２から突出した部分には、アルミニウム合金製のカラー１６が被せられている。ボルト１４の軸部の上記部分に固定ピン１４ａが植設されていて、カラー１６の内周面にはボルト１４の軸部の延出方向に延出している縦溝１６ａが形成されている。そして、ボルト１４の軸部の固定ピン１４ａがカラー１６の内周面の縦溝１６ａ中に突出している。
【０００６】
上記従来の継手装置は、さらに、球状のノード部材１８を備えている。ノード部材１８の外周面の所定の位置には螺子孔１８ａが形成されているとともに、螺子孔１８ａの入り口に凹所１８ｂが形成されている。
【０００７】
そして、ボルト１４の軸部の先端をノード部材１８の外周面の所定の位置の螺子孔１８ａの入口に位置合わせした後にカラー１６を所定の方向に回転させることによりカラー１６と共にボルト１４も上記所定の方向に回転し、螺子孔１８ａにボルト１４の軸部が螺合される。この螺合はボルト１４の軸部の固定ピン１４ａが螺子孔１８ａの入り口の凹所１８ｂ中に収容されるまで続く。固定ピン１４ａが凹所１８ｂ中に収容されてしまうと、カラー１６によりボルト１４を回転させられなくなる。
【０００８】
このようにして組み立てられた従来の継手装置では、管状トラス構造体１０とノード部材１８との間に負荷された圧縮力はカラー１６により主に支持され、また管状トラス構造体１０とノード部材１８との間に負荷された引っ張り力はボルト１４により主に支持される。
【０００９】
外周面上の１つの最大径仮想円上に相互に等間隔に４つの螺子孔を形成したノード部材１８’を準備しておけば、このような１つのノード部材１８’に対し、図７の（Ｂ）中に示されている如く、４本の管状トラス構造体１０の夫々の一端部を連結することが出来る。
【００１０】
また、外周面上の所望の２つの位置に螺子孔を形成したノード部材１８’’を準備しておけば、このような１つのノード部材１８’’に対し、図７の（Ｃ）中に示されている如く、２本の管状トラス構造体１０の夫々の一端部を連結することが出来る。
【００１１】
【特許文献】
清水建設研究報告（ＶＯＬ．６５，１９９７．４）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
構造物が大きくなるに従い相互に連結しなければならない構造体の数も必然的に多くなり、構造物の組み立て作業が大変になる。
【００１３】
しかも、上述した如く構成されている従来の継手装置では、ノード部材１８の外周面の所定の位置の螺子孔１８ａの入口に管状トラス構造体１０の一端のボルト１４の軸部の先端を位置合わせする作業が大変であるし、螺子孔１８ａに対するボルト１４の軸部の所望の螺合を達成する為にカラー１６を所定の方向に回転させる作業も大変であるし、さらには、上記所望の螺合が達成された後には、上記所望の螺合を解除することが出来ない。
【００１４】
上述した如く構成されている従来の継手装置を使用した構造物の組み立て作業のこのような煩雑さは、水上に浮かぶ物体上や水中や宇宙空間等の安定しない環境状況中で上記組み立て作業を行なう場合に、さらに悪化する。
【００１５】
しかも、上述した如く構成されている従来の継手装置では、寸法精度を厳しく管理しなければ上記組み立て作業が困難になるし、構造体や継手装置の構成部材が温度膨張や温度収縮するような高温や低温の外部環境に長期間さらされる環境下における上記組み立て作業はさらに困難になる。
【００１６】
さらに、組み立て作業終了後でも、このような環境下では、構造体や継手装置の構成部材の温度膨張や温度収縮に起因して継手装置に大きな歪みが生じ、継手装置に疲労破壊を生じさせる原因ともなりかねない。
【００１７】
この発明は上記事情の下で成され、この発明の目的は、構成が簡単で、水上に浮かぶ物体上や水中や宇宙空間等の安定しない環境状況中はもちろんのこと高温や低温の外部環境に長期間さらされても構造物の組み立て作業が容易であるとともに分解作業も容易であり、さらには、温度膨張や温度収縮に起因する大きな歪みや応力を生じさせることがない、構造体の継手装置を提供することである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上述したこの発明の目的を達成する為に、この発明に従った構造体の継手装置は、相互に独立している構造体に取り付けられ、相互に着脱可能に結合されることにより相互に独立している構造体を連結する１対の継手を備えていて、
１対の継手の夫々が、
筒形状の継手本体と、
継手本体の先端部に設けられ、筒形状の周方向に所定間隔に離間した複数の位置から筒形状の中心線に沿い突出する複数の係合突部と、
複数の係合突部の夫々の突出端部において上記周方向における所定の一方に向い突出した係止駒部と、
を含んでいる。
【００１９】
そして、１対の継手は、一方の継手の継手本体の複数の係合突部を他方の継手の継手本体の複数の係合突部の間の複数の係合凹所中に挿入した後に一方の継手の継手本体を他方の継手の継手本体に対し上記周方向における所定の一方に向い相対的に回転させることにより、一方の継手の複数の係合突部の複数の係止駒部を他方の継手の複数の係合突部の複数の係止駒部に対し上記中心線に沿った方向で相互に離間する方向に係止させ、
１対の継手の少なくとも一方は、対応する構造体の所定の位置に対し継手本体の上記中心線を所望の方向に向けられるよう連結する連結方向可変機構をさらに備えている。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の種々の実施の形態や変形例を添付の図面中の図１乃至図６を参照しながら詳細に説明する。
【００２１】
［第１の実施の形態］
まず最初に、図１の（Ａ）及び（Ｂ），そして図２を参照しながら、この発明の第１の実施の形態に従った構造体の継手装置を詳細に説明する。なおここにおいて：図１の（Ａ）は、第１の実施の形態に従った構造体の継手装置の１対の継手の一方の概略的な縦断面図であり；図１の（Ｂ）は、図１の（Ａ）の一方の継手の概略的な正面図であり；そして図２は、第１の実施の形態に従った構造体の継手装置の１対の継手が相互に連結されているとともに上記１対の継手の夫々の連結方向可変機構が機能している状況を概略的に示す半縦断面図である。
【００２２】
この発明の第１の実施の形態に従った構造体の継手装置は、相互に独立している構造体２０ａ，２０ｂに取り付けられ、相互に着脱可能に結合されることにより相互に独立している構造体２０ａ，２０ｂを連結する１対の継手２２ａ，２２ｂを備えている。この実施の形態において、１対の継手２２ａ，２２ｂは相互に同じ構造を有しているので、図１の（Ａ）及び（Ｂ）には一方の継手２２ａしか示されていない。
【００２３】
この実施の形態において、一方の継手２２ａが取り付けられている構造体２０ａは管状のトラス構造体であり、例えばＣＦＲＰ（Ｃａｒｂｏｎ  Ｆｉｂｅｒ  Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃ）により形成されているが、別の形状の構造体であることが出来るし、材料も種々の金属や種々の合成樹脂やこれらの組み合わせを含む種々の材料であることができる。一方の継手２２ａは対応する構造体２０ａを構成している管状のトラス構造体の所定位置として管状のトラス構造体の一端にのみ取り付けられていて良いし、管状のトラス構造体の両端に取り付けられていて良い。
【００２４】
この実施の形態において、他方の継手２２ｂが取り付けられている構造体２０ｂはノード（結束点）部材であり、ノード（結束点）部材の外周面上の所定の位置に取り付けられている。
【００２５】
１対の継手２２ａ，２２ｂの夫々は、筒形状の継手本体２４を備えている。継手本体２４も構造体２０ａと同様に種々の任意の材料により形成されていることができる。この実施の形態において上記筒形状は円筒形状である。
【００２６】
継手本体２４の先端部には、筒形状の周方向に所定間隔に離間した複数の位置から筒形状の中心線Ｃに沿い突出する複数の係合突部２６が設けられている。
【００２７】
複数の係合突部２６の夫々の突出端部からは上記周方向における所定の一方に向い係止駒部２８が突出されている。
【００２８】
図２中に示されている如く、１対の継手２２ａ，２２ｂは、一方の継手２２ａの継手本体２４の複数の係合突部２６を他方の継手２２ｂの継手本体２４の複数の係合突部２６の間の複数の係合凹所２９中に挿入した後に一方の継手２２ａの継手本体２４を他方の継手２２ｂの継手本体２４に対し上記周方向における所定の一方に向い相対的に回転させることにより、一方の継手２２ａの複数の係合突部２６の複数の係止駒部２８を他方の継手２２ｂの複数の係合突部２６の複数の係止駒部２８に対し上記中心線Ｃに沿った方向で相互に離間する方向に係止させることが出来る。
【００２９】
この実施の形態において、１対の継手２２ａ，２２ｂの夫々の継手本体２４の複数の係合突部２６の複数の係止駒部２８において、一方の継手２２ａの継手本体２４の複数の係合突部２６の複数の係止駒部２８が他方の継手２２ｂの継手本体２４の複数の係合突部２６の複数の係止駒部２８に係止された時に相互に接触する係止面２８ａが、上記中心線Ｃに対して直交する仮想面αから上記係止面２８ａが対応する係合突部２６における上記突出端部に向い傾斜されている、
上記傾斜の角度θは、１対の継手２２ａ，２２ｂの夫々の継手本体２４の複数の係合突部２６の複数の係止駒部２８の係止面２８ａが上述した如く相互に係止されている間に１対の継手２２ａ，２２ｂが上記中心線Ｃに沿い相互に分離される方向に引っ張られても、夫々の係止面２８ａ上に作用する摩擦力により上記係止が安定して保たれる値に設定されていて、上記値は例えば１度乃至２度の範囲である。
【００３０】
上述したような傾斜角度は、上述したような係止が達成された後に１対の継手２２ａ，２２ｂに対し夫々の中心線Ｃに沿った方向に圧縮力や引っ張り力が負荷されている間に１対の継手２２ａ，２２ｂが夫々の中心線Ｃに沿った方向に相対的に実質的に移動することがないように１対の継手２２ａ，２２ｂの夫々の複数の係合突部２６や複数の係止駒部２８の夫々の外形寸法を設定した場合でも、上述したような係止作業を容易とするともに、上述したような係止を解除する作業も容易とし、さらには上述したような係止が達成された後には上述したような係止が確実に保持されることを保証する。
【００３１】
筒形状の継手本体２４は、上記中心線Ｃに沿った方向で、複数の係合突部２６が突出しているのとは反対側の端部に内方フランジ２４ａを有している。
【００３２】
１対の継手２２ａ，２２ｂの夫々は、対応する構造体２０ａ，２０ｂの所定の位置に対し継手本体２４の上記中心線を所望の方向に向けられるよう連結する連結方向可変機構３０をさらに備えている。
【００３３】
連結方向可変機構３０は、夫々の継手２２ａ又は２２ｂの継手本体２４が対応する構造体２０ａ又は２０ｂの所定の位置に固定された少なくとも球面の一部３２ａを有した球状支持部３２と、球状支持部３２の上記少なくとも球面の一部３２ａを保持し上記少なくとも球面の一部３２ａ上で摺動可能であるとともに夫々の継手２２ａ又は２２ｂの継手本体２４に対し接続された球面保持部３４と、を含んでいる。
【００３４】
この実施の形態においては、球面保持部３４が継手本体２４の内孔中で継手本体２４に接続されている。また、球面保持部３４により球状支持部３２の少なくとも球面の一部３２ａを上述したような摺動可能に保持させるには、球面保持部３４に球状支持部３２の少なくとも球面の一部３２ａと実質的に同じ径の少なくとも球面の一部により構成された球状支持凹所３４ａを形成する必要がある。このような球面保持部３４の球状支持凹所３４ａ中への球状支持部３２の少なくとも球面の一部３２ａの組み込みを容易にする為に、この実施の形態において球面保持部３４は、継手本体２４の中心線Ｃに対して平行な分割面により２分割される２つのブロックにより構成されている。球面保持部３４の２つのブロックは、継手本体２４の内孔の外側で相互に分離された後に球状支持部３２の少なくとも球面の一部３２ａを球状支持凹所３４ａにより包むよう球状支持部３２の少なくとも球面の一部３２ａ上に被せられ、次にこのような状態のまま図１の（Ａ）や（Ｂ）中に示されている如く継手本体２４の内孔中に挿入され上記内孔中に保持される。上記内孔による球面保持部３４の保持は、上記内孔の内周面と球面保持部３４の外周面との間に生じる摩擦力のみにより行なわれても良いが、接着剤や固定螺子等の公知の固定手段により強固にすることが出来る。
【００３５】
なお、球面保持部３４は、継手本体２４の中心線Ｃに対して平行な複数の分割面により複数に分割される複数のブロックにより構成されていることも出来る。
【００３６】
この実施の形態の継手装置の１対の継手２２ａ，２２ｂの組み合わせでは、図２中に示されている如く、一方の継手２２ａの継手本体２４の中心線Ｃが他方の継手２２ｂが取り付けられている他方の構造体２０ｂの所定の位置の垂線Ｖに対し傾斜していても、他方の継手２２ａの継手本体２４の中心線Ｃが一方の継手２２ａの継手本体２４の中心線Ｃに合致するよう他方の継手２２ａの継手本体２４を連結方向可変機構３０により他方の継手２２ａの継手本体２４の中心線Ｃを他方の構造体２０ｂの所定の位置の垂線Ｖに対し傾斜させることにより、１対の継手２２ａ，２２ｂを相互に連結する、即ち一方の構造体２０ａと他方の構造体２０ｂとを相互に連結する、ことができる。また、熱膨張や熱収縮あるいは部材製造上の寸法公差や組み立て時の寸法公差のお蔭で一方の構造体２０ａや他方の構造体２０ｂの外形寸法、特に中心線Ｃや垂線Ｖに沿った方向における長さ、が大きく変化しても、このような変化は継手本体２４の内孔中で球面保持部３４が中心線Ｃや垂線Ｖに沿った方向に移動することにより、１対の継手２２ａ，２２ｂを相互に適切に連結させることが可能になっている。従って、上記内孔中による球面保持部３４の保持を上述したように接着剤や固定螺子等の公知の固定手段により強固にする場合には、固定手段の使用は１対の継手２２ａ，２２ｂの相互な適切な連結が終了した後に行なうことが好ましい。
【００３７】
さらに、構造体２０ａ，２０ｂが構成要素となっている構造物全体に熱が加わり、構造物が不均一に温度上昇し構造物全体が歪んでしまうことがある。このような場合、構造体２０ａ，２０ｂの相対的な角度関係が当初組み立てられた時や、常温時とはずれたずれた方向に力が加わることがある。これは熱膨張による構造体の歪みや熱応力として広く知られている現象であり、この時に構造体の結合部や部材に加わる応力は特別な設計上の配慮がなされている場合を除き一般に非常に大きくなってしまう。
【００３８】
しかし、このような場合でも、継手本体２４の内孔中で球面保持部３４と球面支持部３２が相対的に摺動することにより、上記構造体の温度上昇による歪みを吸収して、構造体２０ａや構造体２０ｂに大きな応力が加わることがない。
【００３９】
またこの実施の形態では、一方の継手２２ａが取り付けられる一方の構造体２０ａと他方の継手２２ｂが取り付けられる他方の構造体２０ｂとは相互に独立しているのみならず相互に異なる構成を有しているが、相互に同じ構成、例えば他方の継手２２ｂが一方の構造体２０ａと同じ管状のトラス部材、であっても良い。
【００４０】
［第２の実施の形態］
次に、図３の（Ａ）及び（Ｂ），図４，そして図５を参照しながら、この発明の第２の実施の形態に従った構造体の継手装置を詳細に説明する。なおここにおいて：図３の（Ａ）は、第２の実施の形態に従った構造体の継手装置の１対の継手の一方の概略的な縦断面図であり；図３の（Ｂ）は、図３の（Ａ）の一方の継手の概略的な正面図であり；図４は、第２の実施の形態に従った構造体の継手装置の１対の継手が相互に連結されているとともに上記１対の継手の夫々の連結方向可変機構が機能している状況を概略的に示す側面図であり；そして、図５は、図４と同じ状況における第２の実施の形態に従った構造体の継手装置の１対の継手の概略的な縦断面図である。
【００４１】
この発明の第２の実施の形態に従った構造体の継手装置もまた、図１の（Ａ）及び（Ｂ）そして図２を参照したこの発明の第１の実施の形態に従った構造体の継手装置と同様に、相互に独立している構造体４０ａ，４０ｂに取り付けられ、相互に着脱可能に結合されることにより相互に独立している構造体４０ａ，４０ｂを連結する１対の継手４２ａ，４２ｂを備えている。この実施の形態において、１対の継手４２ａ，４２ｂは相互に同じ構造を有しているので、図３の（Ａ）及び（Ｂ）には一方の継手４２ａしか示されていない。
【００４２】
この実施の形態において、一方の継手４２ａが取り付けられている構造体４０ａは管状のトラス構造体であり、例えばＣＦＲＰ（Ｃａｒｂｏｎ  Ｆｉｂｅｒ  Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃ）により形成されているが、別の形状の構造体であることが出来るし、材料も種々の金属や種々の合成樹脂やこれらの組み合わせを含む種々の材料であることができる。一方の継手４２ａは対応する構造体４０ａを構成している管状のトラス構造体の所定位置として管状のトラス構造体の一端にのみ取り付けられていて良いし、管状のトラス構造体の両端に取り付けられていて良い。
【００４３】
この実施の形態において、他方の継手４２ｂが取り付けられている構造体４０ｂはノード（結束点）部材であり、ノード（結束点）部材の外周面上の所定の位置に取り付けられている。
【００４４】
１対の継手４２ａ，４２ｂの夫々は、筒形状の継手本体４４を備えている。継手本体４４も構造体４０ａと同様に種々の任意の材料により形成されていることができる。この実施の形態において上記筒形状は円筒形状である。
【００４５】
継手本体４４の先端部には、筒形状の周方向に所定間隔に離間した複数の位置から筒形状の中心線Ｃに沿い突出する複数の係合突部４６が設けられている。
【００４６】
複数の係合突部４６の夫々の突出端部からは上記周方向における所定の一方に向い係止駒部４８が突出されている。
【００４７】
図４及び図５中に示されている如く、１対の継手４２ａ，４２ｂは、一方の継手４２ａの継手本体４４の複数の係合突部４６を他方の継手４２ｂの継手本体４４の複数の係合突部４６の間の複数の係合凹所４９中に挿入した後に一方の継手４２ａの継手本体４４を他方の継手４２ｂの継手本体４４に対し上記周方向における所定の一方に向い相対的に回転させることにより、一方の継手４２ａの複数の係合突部４６の複数の係止駒部４８を他方の継手４２ｂの複数の係合突部４６の複数の係止駒部４８に対し上記中心線Ｃに沿った方向で相互に離間する方向に係止させることが出来る。
【００４８】
この実施の形態において、１対の継手４２ａ，４２ｂの夫々の継手本体４４の複数の係合突部４６の複数の係止駒部４８において、一方の継手４２ａの継手本体４４の複数の係合突部４６の複数の係止駒部４８が他方の継手４２ｂの継手本体４４の複数の係合突部４６の複数の係止駒部４８に係止された時に相互に接触する係止面４８ａが、上記中心線Ｃに対して直交する仮想面αから上記係止面４８ａが対応する係合突部４６における上記突出端部に向い傾斜されている、
上記傾斜の角度θは、１対の継手４２ａ，４２ｂの夫々の継手本体４４の複数の係合突部４６の複数の係止駒部４８の係止面４８ａが上述した如く相互に係止されている間に１対の継手４２ａ，４２ｂが上記中心線Ｃに沿い相互に分離される方向に引っ張られても、夫々の係止面４８ａ上に作用する摩擦力により上記係止が安定して保たれる値に設定されていて、上記値は例えば１度乃至２度の範囲である。
【００４９】
上述したような傾斜角度は、上述したような係止が達成された後に１対の継手４２ａ，４２ｂに対し夫々の中心線Ｃに沿った方向に圧縮力や引っ張り力が負荷されている間に１対の継手４２ａ，４２ｂが夫々の中心線Ｃに沿った方向に相対的に実質的に移動することがないように１対の継手４２ａ，４２ｂの夫々の複数の係合突部４６や複数の係止駒部４８の夫々の外形寸法を設定した場合でも、上述したような係止作業を容易とするともに、上述したような係止を解除する作業も容易とし、さらには上述したような係止が達成された後には上述したような係止が確実に保持されることを保証する。
【００５０】
筒形状の継手本体４４は、上記中心線Ｃに沿った方向で、複数の係合突部４６が突出しているのとは反対側の端部に内方フランジ４４ａを有している。
【００５１】
以上詳述したことから明らかなように、継手本体４４，複数の係合突部４６，複数の係止駒部４８，そして係止面４８ａを含めた第２の実施の形態に従った１対の継手４２ａ，４２ｂの構成は、前述した継手本体２４，複数の係合突部２６，複数の係止駒部２８，そして係止面２８ａを含めた第１の実施の形態に従った１対の継手２２ａ，２２ｂの構成と同じである。
【００５２】
第２の実施の形態が前述した第１の実施の形態と異なっているのは、１対の継手４２ａ，４２ｂの夫々がさらに備えている、対応する構造体４０ａ，４０ｂの所定の位置に対し継手本体４４の上記中心線を所望の方向に向けられるよう連結する連結方向可変機構５０の構成である。
【００５３】
連結方向可変機構５０は、夫々の継手４２ａ，４２ｂの継手本体４４が対応する構造体４０ａ又は４０ｂの所定の位置に固定され、対応する継手４２ａ又は４２ｂの継手本体４４の内孔中に突入した突入部５２と、突入部５２に固定された拡大径部５４と、を含んでいる。
【００５４】
連結方向可変機構５０はさらに、上記内孔中で拡大径部５４に対し突入部５２の突入端とは反対側において中心線Ｃの周りに環状に延出しているとともに上記内孔の中心線Ｃに沿った方向に相互に重複して設けられている少なくとも２枚の厚さ変化ワッシャ５６ａ，５６ｂを含んでいるとともに、上記内孔中で拡大径部５４に対し突入部５２の突入端側に設けられ拡大径部５４の上記突入端側の端面に当接し上記内孔の半径方向への拡大径部５４の移動を可能にしている半径方向移動案内部５８と、を含んでいる。
【００５５】
上記少なくとも２枚の厚さ変化ワッシャ５６ａ，５６ｂの夫々は、夫々の中心線に沿った方向における両端面の一方５７ａが上記夫々の中心線に対して直交する方向に延出しており、また、上記両端面の他方５７ｂが上記夫々の中心線に対して斜めに交差する方向に延出している。
【００５６】
半径方向移動案内部５８において拡大径部５４の突入端側の端面が当接する表面５８ａは、突入部５２の突出方向に凹んだ凹面形状を有している。
【００５７】
上記内孔中で拡大径部５４が，上記内孔の中心線Ｃに沿った方向で少なくとも２枚の厚さ変化ワッシャ５６ａ，５６ｂと半径方向移動案内部５８とにより挟持されている。上記少なくとも２枚の厚さ変化ワッシャ５６ａ，５６ｂの一方を他方に対し周方向に相対的に移動させることにより拡大径部５４の突入端側の端面上で半径方向移動案内部５８が上記内孔の半径方向において移動し、突入部５２の突出端に対し対応する継手４２ａ又は４２ｂの継手本体４４が上記内孔の半径方向に移動することが出来る。このことは、径方向移動案内部５８を保持している継手本体４４がその中心線Ｃを突入部５２の突出端に対して、即ち、対応する構造体２０ａ又は２０ｂの上記所定の位置の垂線Ｖに対し傾斜させるよう、傾くことを意味している。
【００５８】
なお２枚の厚さ変化ワッシャ５６ａ，５６ｂの一方を他方に対し周方向に相対的に移動させることは、例えば以下のようにして行なうことが出来る。継手本体４４の外周壁において２枚の厚さ変化ワッシャ５６ａ，５６ｂの一方の外周面に対応した部位に上記外周壁の周方向に向い所定の長さ延出した図示しないワッシャ操作用長溝を予め形成しておくと共に、２枚の厚さ変化ワッシャ５６ａ，５６ｂの一方の外周面に図示しない工具引っ掛け溝を予め形成しておく。そして、図示しないワッシャ操作用長溝に図示しない工具を挿入し、この図示しない工具の挿入端を２枚の厚さ変化ワッシャ５６ａ，５６ｂの一方の外周面の工具引っ掛け溝に引っ掛け、上記図示しない工具により２枚の厚さ変化ワッシャ５６ａ，５６ｂの一方を他方に対し周方向に相対的に移動させることが出来る。
【００５９】
さらに、２枚の厚さ変化ワッシャ５６ａ，５６ｂの両方を同時に周方向に移動させることにより、径方向移動案内部５８を保持している継手本体４４がその中心線Ｃを突入部５２の突出端に対して、即ち、対応する構造体２０ａ又は２０ｂの上記所定の位置の垂線Ｖに対し、傾斜させる方向を任意に設定することが出来る。
【００６０】
２枚の厚さ変化ワッシャ５６ａ，５６ｂの両方を同時に周方向に移動させることは、例えば以下のようにして行なうことが出来る。継手本体４４の外周壁において２枚の厚さ変化ワッシャ５６ａ，５６ｂの他方の外周面に対応した部位にも上記外周壁の周方向に向い所定の長さ延出した図示しないワッシャ操作用長溝を予め形成しておくと共に、２枚の厚さ変化ワッシャ５６ａ，５６ｂの他方の外周面にも図示しない工具引っ掛け溝を予め形成しておく。そして、図示しない２つのワッシャ操作用長溝に図示しない工具を挿入し、この図示しない工具の挿入端を２枚の厚さ変化ワッシャ５６ａ，５６ｂの両方の外周面の工具引っ掛け溝に引っ掛け、上記図示しない工具により２枚の厚さ変化ワッシャ５６ａ，５６ｂの両方を同時に周方向に移動させる。
【００６１】
上記内孔による２枚の厚さ変化ワッシャ５６ａ，５６ｂや半径方向移動案内部５８の保持は、上記内孔の内周面と２枚の厚さ変化ワッシャ５６ａ，５６ｂや半径方向移動案内部５８の夫々の外周面との間に生じる摩擦力のみにより行なわれても良いが、接着剤や固定螺子等の公知の固定手段により強固にすることが出来る。
【００６２】
この実施の形態の継手装置の１対の継手４２ａ，４２ｂの組み合わせでは、図４及び図５中に示されている如く、一方の継手４２ａの継手本体４４の中心線Ｃが他方の継手４２ｂが取り付けられている他方の構造体４０ｂの所定の位置の垂線Ｖに対し傾斜していても、他方の継手４２ａの継手本体４４の中心線Ｃが一方の継手４２ａの継手本体４４の中心線Ｃに合致するよう他方の継手４２ａの継手本体４４を連結方向可変機構５０により他方の継手４２ａの継手本体４４の中心線Ｃを他方の構造体４０ｂの所定の位置の垂線Ｖに対し傾斜させることにより、１対の継手４２ａ，４２ｂを相互に連結する、即ち一方の構造体４０ａと他方の構造体４０ｂとを相互に連結する、ことができる。また、熱膨張や熱収縮あるいは部材製造上の寸法公差や組み立て時の寸法公差のお蔭で一方の構造体４０ａや他方の構造体４０ｂの外形寸法、特に中心線Ｃや垂線Ｖに沿った方向における長さ、が大きく変化するが、このような変化にもかかわらず１対の継手４２ａ，４２ｂを相互に適切に連結させることを可能にするには、継手本体４４の内方フランジ４４ａと２枚の厚さ変化ワッシャ５６ａ，５６ｂとの間に熱膨張や熱収縮の非常に少ないゲル状の物資を密封した図示しない環状の袋を介在させておくか、又は半径方向移動案内部５８を熱膨張や熱収縮の非常に少ないゲル状の物資を密封した袋により構成し、上記熱膨張や熱収縮による外径寸法の変化を上記ゲル状の物質により吸収させることにより達成することができる。
【００６３】
また構造体４０ａや４０ｂが構成要素として取り付けられている構造物全体に熱が加わり、不均一に温度が上昇した場合、構造物全体が歪むことがある。この場合、構造体４０ａ，４０ｂの相対的な角度関係が組み立て当初や常温時とは変化してくることがある。
【００６４】
このような場合に、構造体４０ａや４０ｂに大きな応力や応力度や歪みを生じさせないようにする為には、構造体４０ａや４０ｂと２枚の厚さ変化ワッシャ５６ａ，５６ｂとの間に熱膨張や熱収縮の少ないゲル状の物質を密封した環状の袋や例えばシリコンゴムやフッ素樹脂ゴムといったパッキンをこれらの間に介在させても良い。或いは、厚さ変化ワッシャ５６ａ，５６ｂの代わりに、熱膨張や熱収縮の少ないゲル状の物質を密封した環状の袋や熱可塑性樹脂や例えばシリコンゴムやフッ素樹脂ゴムといった弾性を有した物質を設置することにより上記の熱による歪みを吸収することが出来る。
【００６５】
さらに、厚さ変化ワッシャ５６ａ，５６ｂを熱可塑性樹脂で構成した場合には、図示しないヒータをこれに設置し、構造体全体の不均一な温度上昇によって歪みが発生した場合にこのヒータを使用して熱可塑性樹脂を軟化させ、結果として、構造体４０ａや４０ｂの相対的な角度関係が容易に変更できるようにして、上記温度上昇に起因する歪みを吸収させることも出来る。
【００６６】
上記内孔による２枚の厚さ変化ワッシャ５６ａ，５６ｂや半径方向移動案内部５８の保持を上述したように接着剤や固定螺子等の公知の固定手段により強固にする場合には、固定手段の使用は１対の継手４２ａ，４２ｂの相互な適切な連結が終了した後に行なうことが好ましい。
【００６７】
また２枚の厚さ変化ワッシャ５６ａ，５６ｂや半径方向移動案内部５８を熱硬化性樹脂或いは光硬化性樹脂で構成した場合には、継手４２ａ，４２ｂの相互の適切な連結が終了した後にこれらの樹脂に熱或いは光りを加えて硬化させることが好ましい。
【００６８】
またこの実施の形態でも、一方の継手４２ａが取り付けられる一方の構造体４０ａと他方の継手４２ｂが取り付けられる他方の構造体４０ｂとは相互に独立しているのみならず相互に異なる構成を有しているが、相互に同じ構成、例えば他方の継手４２ｂが一方の構造体４０ａと同じ管状のトラス部材、であっても良い。
【００６９】
［変形例］
図１の（Ａ）及び（Ｂ），そして図２を参照して上述した第１の実施の形態では、１対の継手２２ａ，２２ｂの夫々が連結方向可変機構３０を備えていたが、１対の継手２２ａ，２２ｂの少なくとも一方のみが連結方向可変機構３０を備えているだけでも良い。
【００７０】
図６には、連結方向可変機構３０を備えている一方の継手２２ａと連結方向可変機構３０を備えていない他方の継手２２ｂ’が相互に連結されている状態が示されていて、他方の継手２２ｂ’は連結方向固定機構３３の固定支持部３３ａを介して対応する構造体２０ｂの所定の位置に取り付けられている。連結方向固定機構３３は、上記所定の位置の垂線Ｖに対し継手２２ｂ’を傾斜させることは出来ない。図６中では、連結方向可変機構３０を介して一方の継手２２ａに対し連結されている一方の構造体２０ａが、他方の構造体２０ｂの所定の位置の垂線Ｖに対し傾斜している状況も示されている。
【００７１】
なお、連結方向固定機構３３の固定支持部３３ａは他方の継手２２ｂ’の継手本体２４の内孔に対し内孔の周方向に回動可能であったり、内孔の中心線に沿った方向に移動可能であることも出来、これら周方向における回動や中心線に沿った方向における移動は、固定支持部３３ａと他方の継手２２ｂ’の継手本体２４とを例えば固定螺子や接着剤等の公知の固定手段を使用して任意に固定することも出来る。
【００７２】
また、図３の（Ａ）及び（Ｂ）乃至図５を参照して上述した第２の実施の形態でも、１対の継手４２ａ，４２ｂの夫々が連結方向可変機構５０を備えていたが、１対の継手４２ａ，４２ｂの少なくとも一方のみが連結方向可変機構５０を備えているだけでも良い。
【００７３】
この場合にも、１対の継手４２ａ，４２ｂの他方は連結方向固定機構の固定支持部を介して対応する構造体の所定の位置に取り付けられる。連結方向固定機構は、上記所定の位置の垂線に対し上記他方の継手を傾斜させることは出来ない。そしてこのように第２の実施の形態の１対の継手４２ａ，４２ｂの他方に適用された連結方向固定機構の固定支持部も他方の継手の継手本体の内孔に対し内孔の周方向に回動可能であったり、内孔の中心線に沿った方向に移動可能であることも出来、これら周方向における回動や中心線に沿った方向における移動は、固定支持部と他方の継手の継手本体とを例えば固定螺子や接着剤等の公知の固定手段を使用して任意に固定することも出来る。
【００７４】
【発明の効果】
以上詳述したことから明らかなように、この発明に従った構造体の継手装置は、構成が簡単で、水上に浮かぶ物体上や水中や宇宙空間等の安定しない環境状況中はもちろんのこと高温や低温の外部環境に長期間さらされても構造物の組み立て作業が容易であるとともに分解作業も容易であり、さらには、温度膨張や温度収縮に起因する大きな歪みや応力を生じさせることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は、第１の実施の形態に従った構造体の継手装置の１対の継手の一方の概略的な縦断面図であり；そして、
（Ｂ）は、（Ａ）の一方の継手の概略的な正面図である。
【図２】第１の実施の形態に従った構造体の継手装置の１対の継手が相互に連結されているとともに上記１対の継手の夫々の連結方向可変機構が機能している状況を概略的に示す半縦断面図である。
【図３】（Ａ）は、第２の実施の形態に従った構造体の継手装置の１対の継手の一方の概略的な縦断面図であり；そして、
（Ｂ）は、（Ａ）の一方の継手の概略的な正面図である。
【図４】第２の実施の形態に従った構造体の継手装置の１対の継手が相互に連結されているとともに上記１対の継手の夫々の連結方向可変機構が機能している状況を概略的に示す側面図である。
【図５】図４と同じ状況における第２の実施の形態に従った構造体の継手装置の１対の継手の概略的な縦断面図である。
【図６】図１の（Ａ）及び図１の（Ｂ）中に示されている第１の実施の形態に従った構造体の継手装置の１対の継手の変形例が、相互に連結されているとともに上記１対の継手の一方にのみ設けられている連結方向可変機構が機能している状況を概略的に示す側面図であり；
【図７】（Ａ）は、従来の構造体の継手装置の主要部を拡大し断面にして概略的に示す拡大断面図であり；
（Ｂ）は、図７の（Ａ）中に示されている従来の構造体の継手装置により４個の相互に独立した構造体が相互に連結された１つの状況を概略的に示す図であり；そして、
（Ｃ）は、図７の（Ａ）中に示されている従来の構造体の継手装置により２個の相互に独立した構造体が相互に連結された１つの状況を概略的に示す図である。
【符号の説明】
２０ａ，２０ｂ…構造体、２２ａ，２２ｂ…継手、２４…継手本体、２６…係合突部、２８…係止駒部、２８ａ…係止面、２９…係合凹所、３０…連結方向可変機構、α…仮想面、３２…球状支持部、３２ａ…球面の一部、３４…球面保持部、Ｃ…中心線、４０ａ，４０ｂ…構造体、４２ａ，４２ｂ…継手、４４…継手本体、４６…係合突部、４８…係止駒部、４８ａ…係止面、４９…係合凹所、５０…連結方向可変機構、５２…突入部、５４…拡大径部、５６ａ，５６ｂ…厚さ変化ワッシャ、５７ａ…一端面、５７ｂ…他端面、５８…半径方向移動案内部、５８ａ…凹面形状。
【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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