(57)【要約】【課題】立体トラス構造物、立体格子状構造物のための接合装置【解決手段】正４面体（３）または正６面体（１７）の面にねじ孔（６）を１本または複数本、正４面体（３）または正６面体（１７）の中心に向けて、または、面に垂直に設け、正４面体または正６面体の接合基材（３a、１７）を造り、前記正４面体または正６面体の接合基材（３a、１７）に、軸材（４）の端部をねじ接合またはボルト（５，１７）を介して接合することにより、軸材の各端部を相互に接合して立体トラス構造（８a）または立体格子状（５０）の構造物を構築することを特徴とする接合装置である。  【選択図】図１
2009052401.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正４面体または正６面体の所定の面にねじ孔を１本または複数本、正４面体または正６面体の中心に向けて、または、面に垂直に設け、正４面体または正６面体の接合基材を造り、前記正４面体または正６面体の接合基材に、軸材の端部をねじ接合またはボルトを介して接合することにより、軸材の各端部を相互に接合して立体トラス構造または立体格子状の構造物を構築することを特徴とする接合装置。
【請求項２】
前記接合基材の角を切除し、前記正４面体または正６面体の面を円形加工したことを特徴とする請求項１記載の接合装置。
【請求項３】
前記正４面体の接合基材のねじ孔を３本、前記正４面体の中心に向けて、相互の正４面体の面への投影角度を１２０度、相互の角度を６０度にして設け、前記ねじ孔と軸材を、ねじ接合またはボルトを介して接合することにより、正４面体架構を連接し、軸材が接合基材の個所で折れずに一直線上につながった立体トラス構造物を構築することを特徴とする請求項１記載の接合装置。
【請求項４】
前記ねじ孔に先端にボルト孔を設け軸材と角度調整可能なヒンジ接合できるように加工されたヒンジ付ボルトを装着したことを特徴とする請求項１〜３までのいずれか一つに記載の接合装置。
【請求項５】
前記ヒンジ付ボルトに弛み止めナットを装着したことを特徴とする請求項４記載の接合装置。
【請求項６】
請求項１〜５までのいずれか一つに記載の４面体接合装置を用いて構築した立体トラス構造の構造物。
【請求項７】
請求項１または２記載の接合装置と軸材を用いて、または、軸材を相互につなぎ材でつなぐことにより、６面体架構を造り、前記６面体架構を、前記接合装置を用いて、一直線状、格子状または立体格子状に連接してなることを特徴とする構造物。
【請求項８】
請求項１または２記載の接合装置と軸材を用いて、柱、梁の交差部となる６面体を造り、前記６面体の接合基材に、軸材でなる柱部材または梁部材の端部をねじ接合またはボルトで接合することによって、平面視及び立面視、井の字形をした十字形の架構を造り、前記十字形架構の柱部材または梁部材の端部を、前記接合装置等を用いてそれぞれ相互に、または、前記柱部材または梁部材の端部を前記６面体の接合基材に、接合することによって、前記十字形架構を立体格子状に連接し、構築する構造物。
【請求項９】
前記正６面体の接合装置の替りに、通しボルトを用いて、前記通しボルトによって軸材でなる柱部材、柱相互のつなぎ材及び柱部材を貫通して、軸材でなる梁部材端部より内へ差込み、梁部材、柱部材、柱相互のつなぎ材、柱部材及び梁部材を相互に前記通しボルトで接合する、または、柱部材、柱相互のつなぎ材、柱部材及び梁部材を相互に前記通しボルトで接合することを、４本の柱部材を使って平面視縦横に行い、立体格子状に構築していく構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造物の構築等のために、軸材、接合基材（装置）、架構等をそれぞれ相互に接合する接合装置とそれを用いた構造物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
立体トラス構造の接合装置として、球体でなる接合基材に、軸材をねじ接合して立体トラス構造物を造る技術があった。
【０００３】
上弦材と傾斜部材を相互に接合して４面体架構（３角錘状単位架構）を構成し、前記４面体架構を縦（斜め）横または上下に連接して立体トラスとし、これによってできる種々の構造物を提案した。（特許文献１参照）
【０００４】
前記４面体架構等の構造ユニットをつくる接合装置及びこの構造ユニットを相互に接合する接合装置を提案した。（特許文献２参照）
【特許文献１】特許第４０３２０９３号公報
【特許文献２】特許第３８６７１２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２で提案した接合装置は、立体トラスの単位架構である４面体架構を相互に接合するために、４面体架構の接合基材を相互に接合する接合装置であって、大規模な立体トラス構造物には適しているが、小規模な立体トラス構造物に使用するには、コスト高である。小規模な立体トラス構造物の場合は、接合装置を用いて、軸材を相互に接合していくことによって、直接立体トラスを構築した方が安価になる場合がある。
【０００６】
球体でなる接合基材（ボールジョイント）は、他のジョイントに比較して、加工にコストがかかった。
【０００７】
特許文献１、２では、立体トラス構造について提案されているが、立体格子構造（ラーメン構造）についての提案が無い。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
正４面体または正６面体の面にねじ孔を１本または複数本、正４面体または正６面体の中心に向けて、または、面に垂直に設け、正４面体または正６面体の接合基材を造り、前記正４面体または正６面体の接合基材に、軸材の端部をねじ接合またはボルトを介して接合することにより、軸材の各端部を相互に接合して立体トラス構造または立体格子状の構造物を構築することを特徴とする接合装置である。
【０００９】
前記接合基材の角を切除し、前記正４面体または正６面体の面を円形加工しても良い。
【００１０】
請求項１記載の接合装置を用いて構築した立体トラス構造または立体格子状の構造物である。
【００１１】
請求項１記載の正６面体の接合基材に、軸材の端部をねじ接合またはボルトを介して接合することにより、前記接合基材を介して軸材の各端部を相互に接合し、または、軸材をつなぎ材でつなぐことによって６面体架構を造り、前記６面体架構の前記接合基材と軸材の端部をねじ接合またはボルトで接合することによって、前記６面体架構を一直線状、格子状または立体格子状に連接し、構築する構造物である。
【００１２】
請求項１記載の正６面体の接合基材に、軸材の端部をねじ接合またはボルトを介して接合することにより、前記接合基材を介して軸材の各端部を相互に接合して、柱、梁の交差部となる６面体を造り、前記６面体の前記接合基材に、軸材でなる柱部材または梁部材の端部をねじ接合またはボルトで接合することによって、平面視及び立面視、井の字形をした十字形の架構を造り、前記十字形架構の柱部材または梁部材の端部をそれぞれ相互に、または、前記柱部材または梁部材の端部を前記６面体の接合基材に、接合することによって、前記十字形架構を立体格子状に連接し、構築する構造物である。
【００１３】
前記正６面体の接合装置の替りに、通しボルトを用いて、前記通しボルトによって軸材でなる柱部材、柱相互のつなぎ材及び柱部材を貫通して、軸材でなる梁部材端部より内へ差込み、梁部材、柱部材、柱相互のつなぎ材、柱部材及び梁部材を相互に前記通しボルトで接合する、または、柱部材、柱相互のつなぎ材、柱部材及び梁部材を相互に前記通しボルトで接合することを、４本の柱部材を使って平面視縦横に行い、立体格子状に構築していく構造物である。
【発明の効果】
【００１４】
正４面体の接合基材は、球体の接合基材に比べて加工が容易で、コストが安く済む。  
【００１５】
本発明により、軸材を相互に接合して６面体架構を造り、６面体架構を合成柱、合成梁として相互に６面体架構のコアを介して接合することにより、木材等の比較的細い軸材を用いて大規模なラーメン構造の木造建築も構築できる。６面体架構の中につなぎ材、板材または筋交いをいれることによって、構造物の剛性を保持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１〜図６参照。正４面体（３）または正６面体（１７）の面にねじ孔（６）を１本または複数本、正４面体（３）または正６面体（１７）の中心に向けて、または、面に垂直に設け、正４面体または正６面体の接合基材（３a、１７）を造り、前記正４面体または正６面体の接合基材（３a、１７）に、軸材（４）の端部をねじ接合またはボルト（５，１７）を介して接合することにより、軸材の各端部を相互に接合して立体トラス構造（８a）または立体格子状（５０）の構造物を構築することを特徴とする接合装置である。
【００１７】
図１〜図３では、正４面体（３）の角を切除、正４面体の面を円形加工した実施例を示す。前記正４面体（３）の所定の面にねじ孔（６）を３本、正４面体（３）の中心（１０）に向けて、正４面体の面への相互の投影角度を１２０度、相互の立体角度を６０度にして設け、前記ねじ孔（６）と軸材をねじ接合またはボルト（５）を介して接合することにより、正４面体架構（２３）を連接し、それぞれの軸材（４）が、一直線上につながった立体トラス構造物（８a）を構築できる。
【００１８】
図１〜３は、前記ねじ孔（６）に先端にボルト孔を設け軸材と角度調整可能なヒンジ接合できるように加工されたヒンジ付ボルト（５）を装着した接合装置の実施例である。ヒンジ付ボルト（５）によって、軸材（４）が必ずしも中心（１０）に向かわなくとも軸材（４）と接合基材（３，３a）を接合できる。
【００１９】
図１〜３は、前記ヒンジ付ボルト（６）に弛み止めナット（１１）を装着した接合装置の実施例である。弛み止めナット（１１）によってヒンジ付ボルト（６）の弛みを無くすることができる。
【００２０】
図４の（１）は、請求項２記載の接合装置を用いて構築した構造物（８a）実施例の平面図である。図４の（２）は、図１の正面図である。４面体架構連接（２３）よって立体トラスを構成している。人工地盤として利用できる。傾斜部材交点を下弦材（２６）でつなぐことによって上屋として利用できる。図４の（３）は、８面体の接合基材（１３）を用いた構造物（８b）実施例の平面図である。
【００２１】
図５は、正６面体接合装置実施例の断面図である。正６面体（１７）の面にねじ孔（１７ｂ）を１本または複数本、正６面体の中心に向けて、または、面に垂直に設け、正６面体の接合基材（１７）の接合基材を造り、前記正６面体の接合基材（１７）に、軸材（４）の端部をねじ接合またはボルト（４５）を介して接合することにより、軸材（４）の各端部を相互に接合して立体格子状の構造物を構築する。軸材に非金属部材（４９）を使用した場合の軸材の先端部の詳細の実施例は、先に提案した特許第３８６７１２８号にも示されている。
【００２２】
図６は、前記正６面体（１７）の接合装置を用いて構築した６面体構造物（４７）、格子状構造物、立体格子状構造物（５０）実施例の断面図である。上半分は、接合基材（１７）及び軸材または６面体架構（４４）を長辺方向に切った断面図、下半分は、６面体架構（４３）を短辺方向に切った断面図である。この立体格子状構造物（５０）を建造物として利用する場合、６面体架構（４４）を合成梁、６面体架構（４３）を合成柱、６面体構造物（架構）（４７）を合成梁と合成柱の交差部（コア）として考えることができる。６面体架構（４４a）は、軸材（４）とつなぎ材（４２b）で構成される。
【００２３】
正６面体の接合装置（１７）を用いて、立体格子状構造物（ラ〜メン構造物）を構築する別な実施例を挙げる。図７（平面図）、図８（正面図）参照。請求項１または２記載の接合装置と軸材（４）を用いて、柱、梁の交差部となる６面体（４７）を造り、前記６面体（４７）の接合基材（１７）に、軸材でなる柱部材（４１）または梁部材（４４a）の端部をねじ接合またはボルトで接合することによって、平面視及び立面視、井の字形をした十字形の架構を造り、前記十字形架構の柱部材（４１）または梁部材（４４a）の端部を、前記接合装置等を用いてそれぞれ相互に、または、前記柱部材（４１）または梁部材（４４a）の端部を前記６面体（４７）の接合基材（１７）に、接合することによって、前記十字形架構を立体格子状に連接し、構築する構造物（ラーメン構造物）である。構造物の端部に来るに架構ついては、十字形架構でなくとも平面視Ｔ字型架構またはＬ字型架構であって良い。また、構造物の最上部に来る架構については、立面視Ｔ字型架構または逆Ｌ字型架構であって良い。
【００２４】
図９（平面図）、図１０（断面図）参照。前記正６面体の接合装置の替りに、通しボルト（４５a）を用いて、前記通しボルト（４５a）によって軸材でなる柱部材（４１a）、柱相互のつなぎ材（４２a）及び柱部材（４１a）を貫通して、軸材でなる梁部材（４４a）端部より内へ差込み、梁部材（４４a）、柱部材（４１a）、柱相互のつなぎ材（４２a）、柱部材（４１a）及び梁部材（４４a）を相互に前記通しボルト（４５a）で接合する、または、柱部材（４１a）、柱相互のつなぎ材（４２a）、柱部材（４１a）及び梁部材（４４a）を相互に前記通しボルト（４５a）で接合することを、４本の柱部材（４１a）を使って平面視縦横に行い、立体格子状に構築していく構造物（ラーメン構造物）である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の接合装置実施例の平面図。
【図２】図１の正面図。
【図３】図１のＡ−Ａ断面図。
【図４】（１）は、立体トラス構造物実施例の平面図、（２）は（１）の正面図、（３）は別な立体トラス構造物実施例の平面図。
【図５】本発明の別な接合装置実施例の平面図。
【図６】立体格子状構造物実施例の断面図。
【図７】別な立体格子状構造物実施例の平面図。
【図８】図７の正面図
【図９】別な立体格子状構造物実施例の平面図。
【図１０】図９のＢ−Ｂ断面図。
【符号の説明】
【００２６】
１、２                    接合基材  
３                        正４面体
３a                       正４面体接合基材
４                        軸材
５                        ヒンジ付ボルト
６、４６                  ねじ孔
８、８a、８b              構造物
７                        ボルト孔
９、１２、４５            ボルト
１０                      ４面体３の中心
１１                      弛み止めナット
１７                      締め付けナット
１３                      ８面体接合基材
１６                      ねじ接合
１７                      正６面体
１７b                     ねじ孔
１８                      トラス梁  
１９                      ボルト
２０                      円盤
２１、                    上弦材
２２                      傾斜部材
２３                      ４面体架構
２６                      下弦材
２８                      内径管
２９                      ６面体架構
４１、４１a               柱部材
４２、４２a、４２b        つなぎ材
４３                      ６面体架構（合成柱）
４４                      ６面体架構（合成梁）
４４a                     梁部材
４５a                     通しボルト
４５b                     締め付けナット
４７                      ６面体構造物（架構）（コア）
４９                      非金属部材
５０                      立体格子状構造物
【図１】
2009052401.tif 000003
【図２】
2009052401.tif 000004
【図３】
2009052401.tif 000005
【図４】
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【図５】
2009052401.tif 000007
【図６】
2009052401.tif 000008
【図７】
2009052401.tif 000009
【図８】
2009052401.tif 000010
【図９】
2009052401.tif 000011
【図１０】
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