JP2002339460A

JP2002339460A - 可変形状屋根構造物およびその形状制御方法

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Publication number: JP2002339460A
Application number: JP2001145594A
Authority: JP
Inventors: Kohei Kurita; 康平栗田; Fumihiro Inoue; 文宏井上; Yoshiaki Takahashi; 良明高橋; Hideki Kasai; 秀樹葛西; Rentaro Hashimoto; 廉太郎橋本
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 2001-05-15
Filing date: 2001-05-15
Publication date: 2002-11-27
Anticipated expiration: 2021-05-15
Also published as: JP4586299B2

Abstract

(57)【要約】【課題】屋根面が変形し得るようなユニークな可変形
状屋根構造物の提供。【解決手段】可変形状屋根構造物２は、固定トラス１
０と可変形状トラス１２とが交互に複数連設された可変
形状トラス架構８と、当該可変形状トラス架構の外周に
沿って取り付けられる屋根部材６とから構成される。各
可変形状トラス１２は、伸縮可能なアクチュエータによ
り形成された可変長なトラス部材１４を有し、各アクチ
ュエータが個別に伸縮することで変形する。これによ
り、屋根面５を様々な形状に変形させることができる。
非常にユニークでバリエーション豊かな演出を実現でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、屋根面が様々に変
形し得る可変形状屋根構造物およびその形状制御方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、建築技術の発達に伴い、多彩な演
出効果を実現できるバリエーション豊かな屋根構造物が
登場している。その１つに屋根自体が可動する可動式屋
根構造物がある。この可動式屋根構造物は、屋根の一部
あるいは全部が１枚または複数枚の可動屋根で構成さ
れ、この可動屋根がレールに沿って移動して屋根の一部
あるいは全部を開閉するようになっている。可動屋根の
移動形態としては横方向にスライドしたり、ある点を中
心に回動したりするものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの可動
式屋根構造物は、レールを使用したスライド方式や軸回
りの回転方式のみばかりであり、単一的な動作のみであ
ったため、期待できる演出効果にも限界があった。

【０００４】一方、最近、構造部材であるトラス部材の
一部を伸縮可能なアクチュエータにより構成された可変
形状トラス構造体（ＶＧＴ：Variable Geometry Trus
s）構造体が知られている。この可変形状トラス構造体
は、三角形状の基本トラスを構成するトラス部材の一部
に伸縮可能なアクチュエータが組み込まれ、このアクチ
ュエータの伸縮により形状が適宜に変化し得るようにな
っている。アクチュエータは複数箇所にわたって組み込
まれ、それぞれ個別に伸縮制御されて、当該構造体全体
があらゆる形状に多彩に変化するようになっている。

【０００５】本発明者らは、このような可変形状トラス
構造体を以前より研究してゆく中、今までにない何か一
風変わった新しいユニークな屋根を実現できないものか
と考えた。

【０００６】本発明は、このような背景の下になされた
ものであって、その目的は、屋根面の形状が様々に変形
させ得るような可変形状屋根構造物およびその形状制御
方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明に係る可変形状屋根構造物にあっては、
構造物の上部に渡設される屋根架構を両端が固定された
可変形状トラス構造体により変形可能に構築したことを
特徴とする（請求項１）。

【０００８】この構造物にあっては、屋根架構を変形可
能に構築したことで、屋根面を多彩に変形させることが
でき、これにより非常にユニークでバリエーション豊か
な演出を創出することができる。

【０００９】また、前記可変形状トラス構造体は、その
外縁部若しくは内縁部のどちらか一方に沿って配置され
たトラス部材が全て固定長のトラス部材で構成されてい
ることを特徴とする（請求項２）。可変形状トラス構造
体の外縁部または内縁部のどちらか一方に沿って配置さ
れたトラス部材が全て固定長のトラス部材で構成される
ことで、外縁部または内縁部のいずれかが固定長とな
り、この部分に屋根部材を取り付けることで、屋根部材
の伸縮性を問わずに済む。

【００１０】またさらに、前記可変形状トラス構造体が
複数並設され、当該可変形状トラス構造体の相互間にこ
れらの間を連結して前記可変形状トラス構造体の変形に
追従可能な屋根部材が設けられていることを特徴とする
（請求項３）。このように可変形状トラス構造体を複数
並設し、これらの相互間を屋根部材で連結すれば、屋根
面が様々な形状に変化し得る構造物を簡単に構築するこ
とができる。

【００１１】また、前記屋根架構が複数の分割屋根によ
り構成され、各分割屋根がそれぞれ前記可変形状トラス
構造体からなり、各分割屋根がそれぞれ独立して変形し
得るように構成されていることを特徴とする（請求項
４）。このように屋根架構が複数の分割屋根から構成さ
れ、各分割屋根が各々独立して変形し得ることで、さら
に多彩な演出効果を実現することができる。

【００１２】また、その分割屋根が、その中央部に配設
された１つの可変形状トラス構造体と、当該可変形状ト
ラス構造体から側方に延設された前記可変形状トラス構
造体の変形に追従可能な屋根部材とから構成されている
ことを特徴とする（請求項５）。また、その分割屋根
が、相互に間隔をあけて平行に並設された２つの可変形
状トラス構造体と、これら可変形状トラス構造体の相互
間に掛け渡されて介設された前記可変形状トラス構造体
の変形に追従可能な屋根部材とから構成されていること
を特徴とする（請求項６）。このような構成により各々
独立して個別に変形し得る分割屋根を簡単に実現するこ
とができる。相隣接した分割屋根間で変形状態に相違を
持たせることで、これらの間に隙間を設けることがで
き、この隙間から外光を取り入れたり、空気の入れ換え
を行ったりすることができる。さらにその変形状態の相
違にも変化も持たせれば、外光の取り入れ具合も変化
し、内部空間にバリエーション豊かな光の演出効果を期
待できる。

【００１３】また、本発明に係る可変形状屋根構造物の
形状制御方法にあっては、前記アクチュエータの中の特
定の一のアクチュエータを微小量だけ伸縮させたときに
前記可変形状トラス構造体の両端座標が前記特定の一の
アクチュエータの伸縮前と伸縮後とで一定になるような
他のアクチュエータの伸縮量を求め、その結果に基づき
前記他のアクチュエータを各々伸縮制御するとともに前
記特定の一のアクチュエータを前記微小量だけ伸縮させ
ることを特徴とする（請求項７）。このような制御方法
を採用することにより、可変形状屋根構造物の形状を滑
らかにかつスムーズに変化させることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に本発明に係る可変形状屋根
構造物の実施の形態について、添付図面を用いて説明す
る。図１〜図５は本発明に係る可変形状屋根構造物の一
実施形態を示したものである。図１はその可変形状屋根
構造物の外観を示したものであり、図２はその可変形状
屋根構造物の内部構造を示したものであり、図３〜図５
はその可変形状屋根構造物の変形の様子を示したもので
ある。

【００１５】この可変形状屋根構造物２は、図１及び図
２に示すように、その内部にトンネル状の空間部が画成
された構造物であり、図中横方向に沿って長く横たわる
ように成形されている。その断面は長手方向に沿って略
半円形状に成形されている。

【００１６】この可変形状屋根構造物２は、図１に示す
ように、長手方向に沿って相互に間隔をあけて平行に並
設された複数の可変形状屋根架構４と、当該可変形状屋
根架構４の相互間にこれらを相互に結んで介設された屋
根面を形成する屋根部材６とから構成される。可変形状
屋根架構４は、本発明に係る可変形状トラス構造体であ
る、図２に示すような両端が固定された可変形状トラス
架構８により構成されている。この可変形状トラス架構
８は、略三角形状の向きの異なる２種類のトラス１０，
１２からなり、これら２種類のトラス１０，１２が１つ
のトラス部材１３を共有しながら、当該構造物の屋根面
５に沿って互い違いに連設されて構成されている。ここ
では、便宜的に、外側に形成されたトラス１０を外向き
トラスといい、内側に形成されたトラス１２を内向きト
ラスという。

【００１７】内向きトラス１２は、外向きトラス１０と
共有しない１つのトラス部材（内側の辺部）１４が伸縮
アクチュエータからなる可変長部材により構成され、そ
の長さが伸縮可能になっている。すなわち、内向きトラ
ス１２は可変形状トラスになっている。一方、外向きト
ラス１０は、内向きトラス１２と共有するトラス部材１
３を含む３つの全てのトラス部材１３，１５が伸縮しな
い固定長の部材で構成され、形状が変化しない固定トラ
スとなっている。ここで外向きトラス１０は全て同一サ
イズの正三角形状に成形されている。

【００１８】これら外向きトラス１０と内向きトラス１
２の各頂部にはピンヒンジ１６が設けられ、外向きトラ
ス１０と内向きトラス１２は相互に回動可能にピン結合
されている。これにより、各トラス部材１４の伸縮アク
チュエータの伸長及び収縮を許容するようになってい
る。各トラス部材１４の伸縮アクチュエータがそれぞれ
個々に伸長したり収縮したりすることで、各内向きトラ
ス１２の三角形状の大きさがそれぞれ変化し、架構８全
体が様々な形状を作り出すようになっている。この可変
形状トラス架構８が各種形状に変形したときの様子を図
３（ａ）〜（ｆ）に示す。

【００１９】一方、屋根部材６は、各可変形状屋根架構
４の相互間を閉鎖するように介設される部材である。こ
の屋根部材６は、可変形状トラス架構８の変形に追従可
能な可撓性を有する膜材をはじめとする各種部材により
形成されている。この他、可変形状トラス架構８の変形
に追従可能であればどのような素材で形成されてもよ
く、またどのような形態の部材であってもかまわない。
特に屋根部材６として伸縮可能な膜材等を使用すれば、
可変形状トラス架構８の変形に非常に柔軟に追従するこ
とができるとともに、止水も十分に実施することができ
る。この屋根部材６にあっては、当該可変形状トラス架
構８の内縁部や外縁部の他、当該可変形状トラス架構８
の相互間であれば、どこに取り付けられも構わないが、
好ましくは、長さが変化しない外向きトラス１０の外周
に沿って取り付けられるのが好ましい。

【００２０】ここで、可変形状屋根架構４をそれぞれ独
立して個別に制御し、ある周期に従ってそれぞれ順次位
相を遅らせて変形させてゆけば、屋根面５が上下方向に
弯曲変形し、屋根面５全体があたかも波打つように変化
する。これにより、屋根面５に対し、自然に調和した非
常にユニークな形状変化を持たせることができる。図４
及び図５は、当該可変形状屋根構造物２の屋根面５が波
打つように変形させたときの様子をそれぞれ示したもの
である。

【００２１】次にこのような可変形状屋根構造物２の変
形制御方法の一実施形態について説明する。この可変形
状屋根構造物２は、前述したように、両端部が地面側に
固定されているため、各内向きトラス１２の可変長部材
１４を伸縮させると、両端Ａ，Ｂを支点とする様々な形
状が作り出せる。しかし、意図した形状を作り出すに
は、非常に複雑な計算を行わなければならず、制御が大
変難しい。そこで、本実施形態では、１つの内向きトラ
ス１２に注目し、この１つの内向きトラス１２の可変長
部材１４を基準に、他の内向きトラス１２における可変
長部材１４の伸縮長は両端Ａ，Ｂを満足するような値を
探し出す、いわゆる逆解析手法によって形状を制御す
る。

【００２２】図６〜図９は、本実施形態の可変形状屋根
構造物２を変形制御する方法の一実施形態を説明するも
のである。図６は、その変形制御方法を説明するための
図である。図７はその変形制御方法の手順を示したフロ
ーチャートである。図８は、本実施形態の可変形状屋根
構造物２の変形途中過程をステップ毎に示したものであ
る。図９は、その変形途中過程における伸縮アクチュエ
ータの長さを示したものである。

【００２３】ここでは、図６に示すように、可変形状ト
ラス架構８の一端部（紙面左端部）および他端部（紙面
右端部）をそれぞれ端部Ａおよび端部Ｂとし、さらに端
部Ａを始点として当該可変形状トラス架構８に沿って端
部Ｂに至るまで、各トラス１０，１２のヒンジ１６をＰ
_０〜Ｐ_ｎ（ここではｎ＝２４）とする。また、各ヒンジ
Ｐ_０〜Ｐ_ｎにおける図示するヒンジ角をそれぞれ各ヒン
ジＰ_０〜Ｐ_ｎに対応させてθ_０〜θ_ｎとする。また、各
内向きトラス（可変形状トラス）１２を構成する各可変
長部材１４についても端部Ａから端部Ｂにかけて順にＣ
−１〜Ｃ−１１とする。

【００２４】この可変形状トラス架構８は、端部Ａ（Ｐ
_０）を原点とし、外向きトラス（固定トラス）１０のみ
で構成される一種の多次元マニュピレーターと見なすこ
とができる。このことから、端部Ａを基準としてヒンジ
Ｐ_ｉ（ｉ＝０〜ｎ）の座標を考えた場合、そのｘ座標Ｑ
_ｉｘおよびｙ座標Ｑ_ｉｙはそれぞれ次の数式（１），
（２）に当てはめることができる。なお、ここでＬは外
向きトラス１０の１辺の長さ（一定）である。

【数１】

【００２５】さらにｘ座標Ｑ_ｉｘ及びｙ座標Ｑ_ｉｙ、そ
れぞれ両辺を時間微分すると、次の数式（３），（４）
のようになる。

【数２】

【００２６】この結果をマトリックス形式で示すと、次
の数式（５），（６）のように表せる。

【数３】

【００２７】数式（５）より、ヤコビの逆行列（数式
（６）の逆行列）を用いて、次の数式（７）により、

【数４】ｘ座標Ｑ_ｉｘ及びｙ座標Ｑ_ｉｙの各微分座標を求めるこ
とができる。ただし、ｎ＋１＝３の場合には、ヤコビ行
列は不定形となり、逆行列を求めることはできない。ｎ
＋１＞３の場合には、疑似行列を用いることにより、次
の数式（８）より解を求めることができる。

【００２８】

【数５】

【００２９】さらに微小時間Δｔにおける関係により、
次の数式（９）が求められ、時間ｔ＋１における各θ
_{ｉ，ｔ＋１}を求めることができる。

【数６】

【００３０】端部Ａを原点とした一種のマニュピレータ
ーと考えた場合、時間ｔにおける先端（端部Ｂ）の座標
をＱ_ｎ，ｔとし、その時の各ヒンジ角をθ_ｉ，ｔとす
る。また時間ｔ＋１において、ある１つの可変形状トラ
ス（内向きトラス）１２のヒンジ角を微小に変化させた
時の先端座標をＱ_{ｎ，ｔ＋１}とする。ある１つの可変形
状トラス１２のヒンジ角を微妙に変化させる前と、変化
させた後では、図７に示すように可変形状トラス架構８
の先端（端部Ｂ）の座標にズレが生じる。

【００３１】しかしここでは、可変形状トラス架構８の
両端部は共に地面側に固定されているため、可変形状ト
ラス架構８の先端（端部Ｂ）の座標は常に一定していな
ければならない。そこで、可変形状トラス架構８の先端
（端部Ｂ）の座標が一定するように、前述した数式
（９）を用いて、各可変形状トラス１２のヒンジ角θ
_ｉ， _ｔ＋１を求める。そして、各可変形状トラス１２の
各ヒンジ角がθ_ｉ，ｔからθ _{ｉ，ｔ＋１}に修正させるよ
うに各伸縮アクチュエータを伸縮させて各可変形状トラ
ス１２の可変長部材１４の長さを調整する。

【００３２】このようにあるヒンジ角を微小に変化させ
るステップと、端部Ｂの座標を一致させるべく全体の角
度を修正するステップとを繰り返すことによって、滑ら
かに形状が変化する屋根を作り出すことができる。その
制御アルゴリズムを図８に示す。

【００３３】この図に示すように、まず、トラス形状の
初期設定および可変させる部材の選定を行う（Ｓ０
１）。次に、前述した数式（１），（２）により各ヒン
ジ１６の座標Ｑ（Ｑ_ｉｘ，Ｑ_ｉｙ）を算出する（Ｓ０
２）。さらに数式（６）によるヤコビ行列ＪおよびＪ
^−１を算出する（Ｓ０３）。次にパターンの変化を入力
する（θ_ｉを微小に変化させる）。また、可変形状トラ
ス架構８の端部Ｂの座標が変形前と変形後で一定となる
ように各ヒンジ１６のヒンジ角θ_{ｉ，ｔ＋１}を求める
（Ｓ０５）。次に各ヒンジ１６のヒンジ角θ_{ｉ，ｔ＋１}
から各ヒンジ１６の座標Ｑ _{ｉ，ｔ＋１}を求め、変化前の
座標Ｑ_{ｉ，ｔ＋１}からの座標変化量を求め、その座標変
化量が所定の誤差範囲内に収まっているか否か判別する
（Ｓ０６）。その座標変化量が所定の誤差範囲内に収ま
っていないと判別した場合には、再度各ヒンジ１６のヒ
ンジ角θ_{ｉ，ｔ＋１}を求める。その座標変化量が所定の
誤差範囲内に収まっていると判別した場合には、各ヒン
ジ１６のヒンジ角θ_{ｉ，ｔ＋１}になるようにするための
内向きトラス１２の各可変長部材１４の長さを求める
（Ｓ０７）。そして、実際に各可変長部材１４の長さを
各々目標長さにすべく、各伸縮アクチュエータにデータ
を付与してそれぞれ伸縮駆動させる（Ｓ０８）。次に各
可変長部材１４の長さが目標長さに達したか否か調べる
（Ｓ０９）。全ての各可変長部材１４の長さが目標長さ
に達するまで各伸縮アクチュエータの駆動を続ける。こ
こで、可変形状トラス架構８の形状変化を終了する場合
には終了ステップに進み、一方、可変形状トラス架構８
の形状変化を継続する場合には、再度Ｓ０２に戻り、数
式（１），（２）により各ヒンジ１６の座標Ｑ
（Ｑ_ｉｘ，Ｑ_ｉｙ）を算出する。

【００３４】このように１つの可変形状トラス１２に注
目し、この１つの可変形状トラス１２の可変長部材１４
の長さを徐々に変化させつつ他の可変形状トラス１２の
可変長部材１４の伸縮により修正することを繰り返すこ
とで、屋根面形状が連続的に変化する１つの変形動作を
創出することができる。これにより、屋根面５の形状を
ランダムにまたは周期的に変化させることができる。可
変形状トラス架構８の形状変化の過程の一例を図９およ
び図１０に示す。図９（ａ）〜（ｈ）は、それぞれある
ステップの可変形状トラス架構８の形状を示したもので
ある。また、図１０は、各ステップにおける内向きトラ
ス１２の可変長部材１４の長さの変化の様子を示したも
のである。

【００３５】特に前後に配置される可変形状トラス架構
８の相互間において、変形動作に位相差を持たせること
で、図４や図５に示すような、あたかも屋根面５全体が
波打つような変形動作を創出することができる。

【００３６】なお、これら各ヒンジ１６の座標から各ヒ
ンジ１６のヒンジ角の補正、さらに伸縮アクチュエータ
の伸縮制御までの一連の作業は、全てコンピュータ制御
により実施する。

【００３７】次に他のタイプの可変形状屋根構造物につ
いて説明する。図１１〜図１３は、本発明に係る可変形
状屋根構造物２の他の実施形態を示したものである。図
１１は、その可変形状屋根構造物２の外観を示したもの
であり、図１２及び図１３はそれぞれ当該可変形状屋根
構造物２を構成する分割屋根の一実施形態を示したもの
である。

【００３８】この可変形状屋根構造物は、前記実施の形
態と同じく、横方向に長く横たわるように構築された構
造物で、内部にトンネル状に画成された空間部を有す
る。ただし、この構造物では、屋根が長手方向に沿って
分割されており、複数の分割屋根２０から構成されてい
る。

【００３９】分割屋根２０は、それぞれ半円形状に構築
されるとともに、相互に密着しつつ連設されている。各
分割屋根２０は、それぞれ個別に前記実施形態と同様の
可変形状トラス架構を備えており、図１１に示すよう
に、各々個別に独立して変形し得るようになっている。
分割屋根２０の具体的な構成を図１２及び図１３に示
す。

【００４０】図１２に示す分割屋根２０は、その中央部
に沿って可変形状トラス架構８が１本設けられ、当該可
変形状トラス架構８の側縁から側方に向けて屋根面５を
形成する屋根部材６が一体的に延設されている。この屋
根部材６は、パネル材や骨組み等から形成されたフレー
ムや膜材等によって可変形状トラス架構８の変形に追従
し得るように形成されている。

【００４１】また、図１３に示す分割屋根２０は、相互
に間隔をあけて平行に並設された可変形状トラス架構８
の間に、これの間に掛け渡されるようにしてこの間隔を
閉塞すべく屋根部材６が介設されている。この屋根部材
６も、前述した分割屋根２０と同様、パネル材や骨組み
等から形成されたフレームや膜材等によって可変形状ト
ラス架構８の変形に追従し得るように形成されている。

【００４２】なお、本実施形態では、屋根部材６が可変
形状トラス架構８の外縁に沿って取り付けられていた
が、本発明にあってはこれに限らず、可変形状トラス架
構８の内縁に沿って取り付けられる他、可変形状トラス
架構８の相互間に介設されこれらを連結するのであれ
ば、どのような形態で取り付けられてもよい。

【００４３】また、本実施形態では、可変形状屋根構造
物２は、屋根架構からのみ構築され、構造物２全体が変
形し得るように構成されていたが、本発明にあってはこ
れに限らず、構造物の上部に変形可能な屋根架構が構築
され、屋根部のみが変形し得るような構造物であっても
かまわない。

【００４４】また、本実施形態では、可変形状トラス架
構８の内側に可変形状トラス１２が、また可変形状トラ
ス架構８の外縁側に固定トラス１０が配置されていた
が、両者の位置関係は逆でもよい。即ち、可変形状トラ
ス架構８の内縁側に固定トラス１０が、また可変形状ト
ラス架構８の外縁側に可変形状トラス１２が配置されて
いても良い。この場合、可変形状トラス架構８の内縁部
が固定長となるため、屋根部材は、可変形状トラス架構
８の内縁部に取り付けられるのが好ましい。もちろん本
発明にあっては、これに限らず、他の形態の可変形状ト
ラス構造体により構成されてもよい。

【００４５】

【発明の効果】本発明に係る可変形状屋根構造物によれ
ば、構造物の上部に渡設される屋根架構を、伸縮可能な
アクチュエータで構成されたトラス部材を含みかつ両端
が固定された可変形状トラス構造体により変形可能に構
築したことで、屋根面を多彩に変形させることができ、
これにより非常にユニークでバリエーション豊かな演出
を実現することができる（請求項１）。

【００４６】また、前記可変形状トラス構造体は、その
外縁部若しくは内縁部のどちらか一方に沿って配置され
たトラス部材が全て固定長のトラス部材で構成されてい
ることで、外縁部または内縁部のいずれかが固定長とな
り、この部分に屋根部材を取り付けることで、屋根部材
の伸縮性を問わずに済む（請求項２）。

【００４７】また、前記可変形状トラス構造体が相互に
間隔をあけて平行に複数並設され、当該可変形状トラス
構造体の相互間にこれらの間を連結して前記可変形状ト
ラス構造体の変形に追従可能な屋根部材が介設されれ
ば、屋根面が上下に変形し得る構造物が簡単に構築する
ことができる（請求項３）。

【００４８】また、前記屋根架構が複数の分割屋根によ
り構成され、各分割屋根がそれぞれ前記可変形状トラス
構造体からなり、各分割屋根がそれぞれ独立して変形し
得るように構成されれば、さらに多彩な演出効果を実現
することができる（請求項４）。

【００４９】また、前記分割屋根が、その中央部に配設
された１つの可変形状トラス構造体と、当該可変形状ト
ラス構造体の側縁から側方に延設された前記可変形状ト
ラス構造体の変形に追従可能な屋根部材とから構成され
れば、各々独立して個別に変形し得る分割屋根を簡単に
実現することができる（請求項５）。また、前記分割屋
根が、相互に間隔をあけて平行に並設された２つの可変
形状トラス構造体と、これら可変形状トラス構造体の相
互間に掛け渡されて介設された前記可変形状トラス構造
体の変形に追従可能な屋根部材とから構成されていて
も、このように各々独立して個別に変形し得る分割屋根
を簡単に実現することができる（請求項６）。さらにこ
のような分割屋根において、相隣接した分割屋根間で変
形状態に相違を持たせることで、これらの間に隙間を設
けることができ、この隙間から外光を取り入れたり、空
気の入れ換えを行ったりすることができる。さらにその
変形状態の相違にも変化も持たせれば、外光の取り入れ
具合も変化し、内部空間にバリエーション豊かな光の演
出効果を期待できる。

【００５０】また、本発明に係る可変形状屋根構造物の
形状制御方法によれば、前記アクチュエータの中の特定
の一のアクチュエータを微小量だけ伸縮させたときに前
記可変形状トラス構造体の両端座標が前記特定の一のア
クチュエータの伸縮前と伸縮後とで一定になるような他
のアクチュエータの伸縮量を求め、その結果に基づき前
記他のアクチュエータを各々伸縮制御するとともに前記
特定の一のアクチュエータを前記微小量だけ伸縮させる
ことで、可変形状屋根構造物の形状を複雑な制御を必要
とせずに滑らかにかつスムーズに変化させることができ
る（請求項７）。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る可変形状屋根構造物の一実施形態
の全体を示した外観図である。

【図２】図１に示す可変形状屋根構造物の内部構造を示
した縦断面図である。

【図３】図１に示す可変形状屋根構造物の変形の様子を
示した縦断面図である。

【図４】図１に示す可変形状屋根構造物の変形の様子を
示した外観図である。

【図５】図１に示す可変形状屋根構造物の変形の様子を
示した外観図である。

【図６】本発明に係る可変形状屋根構造物の形状を制御
する方法の一実施形態を説明するための説明図である。

【図７】本発明に係る可変形状屋根構造物の形状を制御
する方法の一実施形態を説明するための説明図である。

【図８】本発明に係る可変形状屋根構造物の形状を制御
する方法の一実施形態の手順を説明するためのフローチ
ャートである。

【図９】本発明に係る可変形状屋根構造物の形状を制御
する方法の一実施形態による形状変形課程を示した説明
図である。

【図１０】本発明に係る可変形状屋根構造物の形状を制
御する方法の一実施形態による形状変化と、可変形状屋
根構造物を構成する伸縮アクチュエータの長さの変化の
課程を示したグラフである。

【図１１】本発明に係る可変形状屋根構造物の他の実施
形態を示した斜視図である。

【図１２】図１１に示す可変形状屋根構造物を構成する
可変形状屋根架構の一実施形態を示した斜視図である。

【図１３】図１１に示す可変形状屋根構造物を構成する
可変形状屋根架構の他の実施形態を示した斜視図であ
る。

【符号の説明】

２可変形状屋根構造物４可変形状屋根架構５屋根面６屋根部材８可変形状トラス架構１０外向きトラス（固定トラス）１２内向きトラス（可変形状トラス）１４可変長部材１６ヒンジ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高橋良明東京都港区港南２丁目15番２号株式会社大林組東京本社内 (72)発明者葛西秀樹東京都港区港南２丁目15番２号株式会社大林組東京本社内 (72)発明者橋本廉太郎東京都港区港南２丁目15番２号株式会社大林組東京本社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】構造物の上部に渡設される屋根架構を、
伸縮可能なアクチュエータで構成されたトラス部材を含
みかつ両端が固定された可変形状トラス構造体により変
形可能に構築したことを特徴とする可変形状屋根構造
物。
【請求項２】前記可変形状トラス構造体は、その外縁
部若しくは内縁部のどちらか一方に沿って配置されたト
ラス部材が全て固定長のトラス部材で構成されているこ
とを特徴とする請求項１に記載の可変形状屋根構造物。
【請求項３】前記可変形状トラス構造体が複数並設さ
れ、当該可変形状トラス構造体の相互間にこれらの間を
連結して前記可変形状トラス構造体の変形に追従可能な
屋根部材が設けられていることを特徴とする請求項１ま
たは２に記載の可変形状屋根構造物。
【請求項４】前記屋根架構が複数の分割屋根により構
成され、各分割屋根がそれぞれ前記可変形状トラス構造
体を備え、これら各分割屋根がそれぞれ独立して変形し
得るように構成されていることを特徴とする請求項１〜
３のいずれか１項に記載の可変形状屋根構造物。
【請求項５】前記分割屋根は、その中央部に配設され
た１つの可変形状トラス構造体と、当該可変形状トラス
構造体から側方に延設された前記可変形状トラス構造体
の変形に追従可能な屋根部材とから構成されていること
を特徴とする請求項４に記載の可変形状屋根構造物。
【請求項６】前記分割屋根は、相互に間隔をあけて平
行に並設された２つの可変形状トラス構造体と、これら
可変形状トラス構造体の相互間に掛け渡されて介設され
た前記可変形状トラス構造体の変形に追従可能な屋根部
材とから構成されていることを特徴とする請求項４に記
載の可変形状屋根構造物。
【請求項７】請求項１に記載の可変形状屋根構造物の
形状を制御する方法であって、前記アクチュエータの中の特定の一のアクチュエータを
微小量だけ伸縮させたときに前記可変形状トラス構造体
の両端座標が前記特定の一のアクチュエータの伸縮前と
伸縮後とで一定になるような他のアクチュエータの伸縮
量を求め、その結果に基づき前記他のアクチュエータを
各々伸縮制御するとともに前記特定の一のアクチュエー
タを前記微小量だけ伸縮させることを特徴とする可変形
状屋根構造物の形状制御方法。