JP2008185173A

JP2008185173A - パイプジョイント及びこれを用いた構造体

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Publication number: JP2008185173A
Application number: JP2007020571A
Authority: JP
Inventors: Minoru Matsuoka; 稔松岡
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-01-31
Filing date: 2007-01-31
Publication date: 2008-08-14

Abstract

【課題】パイプ材同士を不要な出っ張りを生じることなく連結できるとともに、分解・組み立て性にも優れ、また、斜交い構造にも対応できてユーザーが望む構造体のデザインの多様性にも十分に応えることができ、さらには構造体の構築価格の低減、組み立て・解体の容易化、構造体の強度向上にも寄与できるパイプジョイントを提供する。
【解決手段】パイプジョイントＪ５は、ジョイント本体７Ａと、このジョイント本体７Ａに揺動可能（スイング可能）なネジ連結構造（スイング支持部材３１）を介して着脱自在に取り付けられる１つのサブジョイント９Ｂを有している。ジョイント本体７Ａに対向方向からパイプ材が挿入され、サブジョイント９Ｂにも別のパイプ材が角度を可変に挿入される。
【選択図】図１０

Description

本発明は、足場、陳列棚、仮設住宅、ビニールハウス、ゴルフ練習ネット、フェンス等の構築物の骨組みに用いられるパイプ材を連結するパイプジョイント、及びこれを用いた構造体に関するものである。

建設現場等において組まれる足場には、単管と呼ばれる規格品の断面円形のパイプ材が用いられており、これらのパイプ材を連結する連結具としては、例えば特許文献１に開示されているように、パイプ材をボルトネジで締め付ける構造のクランプを２つ、各々向きが交差するように一体化し、略直交する２本のパイプ材を連結する構造のものが知られている。
また、特許文献２に開示されているように、直交するパイプ材の端部を挿入して連結する２方継手、３方継手、あるいは４方継手が知られている。

特開２００２−２２７８１２号公報特開２００３−２６５０４３号公報特開２００４−１９０３５６号公報

この種の規格パイプ材は強度が大きく、形状の均一性により構造体の資材（骨組み材料）としての取り扱い性、運搬性、保管性等に優れるため、各種イベント会場の仮設テントやビニールハウス等幅広く利用されており、近年においては家屋構造材としても着目されている。
しかしながら、特許文献１に記載のようなクランプ構造の連結具ではパイプ材を重なった交差状態でしか連結できないため、構造体の角部等における不要な出っ張りを避けられない。

特許文献２に記載の２方継手、３方継手、あるいは４方継手では、パイプ材の端部を重ならない状態で突き合せるので不用な出っ張りは生じず、構造体をスマートに構築できるが、各継手は一体に形成されているため分解できず、販売流通等の運搬や保管等において嵩張りを来たす。
また、特許文献１、２等に開示された連結具は、いずれも直交して交差するパイプ材、あるいは直列となるパイプ材の連結機能しかなく、これを用いた構造体は必然的に外形が四角張った矩形の構造体に限定される。このため、斜面等を含むユーザー所望のデザインの多様性に応えることはできなかった。
特許文献３には、足場における斜交い構造が開示されているが、パイプ材と細板状のブラケットを連結するものであり、単種材料を用いることによる取り扱い性等の上記利点は享受できない。

本発明は、パイプ材同士を不要な出っ張りを生じることなく連結できるとともに、分解・組み立て性にも優れ、また、斜交い構造にも対応できてユーザーが望む構造体のデザインの多様性にも十分に応えることができ、さらには構造体の構築価格の低減、組み立て・解体の容易化、構造体の強度向上にも寄与できるパイプジョイント、該パイプジョイントを用いた構造体の提供を、その目的とする。

上記目的を達成するための、請求項１記載の発明は、パイプ材の端部を挿入するソケット部を少なくとも１つ有するジョイント本体と、前記ソケット部と同様のソケット部を有し前記ジョイント本体に着脱自在に取り付けられるサブジョイントとを有するパイプジョイントである。

請求項１記載の発明は、請求項１記載のパイプジョイントにおいて、前記サブジョイントがネジ連結構造を介して取り付けられることを特徴とするパイプジョイントである。

請求項３記載の発明は、請求項２記載のパイプジョイントにおいて、前記ネジ連結構造が、前記ジョイント本体に対する前記サブジョイントの揺動を可能とする構造を有していることを特徴とするパイプジョイントである。

請求項４記載の発明は、請求項１記載のパイプジョイントにおいて、前記サブジョイントが差し込み係合構造を介して取り付けられることを特徴とするパイプジョイントである。

請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一つに記載のパイプジョイントにおいて、前記ジョイント本体が、前記サブジョイントを前記ジョイント本体の軸方向と略直交する方向に取り付けるための連結部を１つ以上備えていることを特徴とするパイプジョイントである。

請求項６記載の発明は、前記パイプ材と、請求項１〜５のいずれか一つに記載のパイプジョイントとを用いて組み立てられた構造体である。

本発明によれば、パイプ材同士を不要な出っ張りを生じることなく連結できるとともに、分解・組み立て性にも優れる。
また、斜交い構造にも対応できてユーザーが望む構造体のデザインの多様性にも十分に応えることができる。
さらに、構造体の構築価格の低減、その組み立て・解体の容易化、強度向上にも寄与できる。

本発明の第１の実施の形態に係るパイプジョイント及び構造体を図１乃至図２６にしたがって説明する。
図１は本実施の形態に係る、ビニールハウスや仮設テント等に利用可能な屋根付きの構造体を示している。構造体１は、規格径を有し長さのみが異なる断面円形のパイプ材（一般構造用炭素鋼管で亜鉛メッキ処理されたもの）３を複数種類のパイプジョイントを用いてその全体が組み立てられている。
パイプジョイントとしては、出入り口５のＴ字交差部分の連結に用いられたパイプジョイントＪ１と、角部の連結に用いられたパイプジョイントＪ２と、十字交差部分の連結に用いられたパイプジョイントＪ３と、土台上面のＴ字交差部分の連結に用いられたパイプジョイントＪ４と、屋根の斜交いパイプ材３Ａとそれ以外の屋根のパイプ材（水平又は垂直なパイプ材）３ＢのＴ字交差部分の連結に用いられたパイプジョイントＪ５と、屋根の斜交いパイプ材３Ａとパイプ材３Ｂの十字交差部分の連結に用いられたパイプジョイントＪ６と、土台と屋根の交差角部の連結に用いられたパイプジョイントＪ７と、土台と屋根の交差部の連結に用いられたパイプジョイントＪ８と、屋根の頂部の角部の連結に用いられたパイプジョイントＪ９と、屋根の頂部の連結に用いられたパイプジョイントＪ１０とがある。
これらのパイプジョイントの種類は、構造上の違いから区別されるものと、組み合わせ部品の違いから区別されるものとがある。

以下、各パイプジョイントの構造を詳細に説明する。
［パイプジョイントＪ１］
パイプジョイントＪ１は、図２及び図３に示すように、１方タイプのジョイント本体７Ａと、このジョイント本体７Ａにネジ連結構造を介して着脱自在に取り付けられるサブジョイント９Ａを有している。
ジョイント本体７Ａは、両端開口の円筒状の管１１と、この管１１にその軸方向と直交する方向に突出して形成されたブロック状の連結部１３を備えている。連結部１３はモールド成形等の一体成形や溶接等の固定手段により管１１に一体に設けられており、その中央部にはネジ穴１３ａが形成されている。
管１１の両端部はパイプ材３の端部を挿入するソケット部Ｓ１、Ｓ２としてなり、これらの部位には径方向に貫通するネジ穴１５がパイプ外面側を隆起させて形成されている。両端から対向するように挿入されたパイプ材３の端部は、ネジ穴１５に螺合される六角穴付止めネジ（以下単に「止めネジ」という）１７により抜け止めされる。

サブジョイント９Ａは、管１１と同径の一端が開口された管からなり、パイプ材３の端部が挿入される側と反対側（連結側）はボルト挿通穴１９ａを有するキャップ１９が固定されている。サブジョイント９Ａは、ボルト挿通穴１９ａを介してネジ穴１３ａに螺合される固定ボルト２１によりジョイント本体７Ａの連結部１３に一体に取り付けられる。
サブジョイント９Ａはそれ自体がジョイント本体７Ａのソケット部Ｓ１又はＳ２と同様のソケット部であり、ネジ穴１５を有している。サブジョイント９Ａに挿入されたパイプ材３の端部は、ジョイント本体７Ａと同様に止めネジ１７により抜け止めされる。

ネジ穴１３ａ、キャップ１９、固定ボルト２１により、本実施形態におけるネジ連結構造が構成されている。
ジョイント本体７Ａとサブジョイント９Ａは、パイプ材３と同じ材料で形成され、耐久性の向上を図るべく電気亜鉛メッキ処理がなされている。
固定ボルト２１を外すことにより、ジョイント本体７Ａとサブジョイント９Ａを容易に分解することができ、運搬等の未使用時における嵩張りを無くすことができる。
なお、以下の他のパイプジョイントの説明においては、同一部材には同一の符号を付し、特に必要がない限り既にした構成上及び機能上の説明は省略する。

［パイプジョイントＪ２］
パイプジョイントＪ２は、図４及び図５に示すように、Ｌ型２方タイプのジョイント本体７Ｂと、このジョイント本体７Ｂにネジ連結構造を介して取り付けられる２つのサブジョイント９Ａを有している。
パイプジョイントＪ１におけるジョイント本体７Ａは連結部１３を１つ備えていたが、パイプジョイントＪ２のジョイント本体７Ｂは直交する方向に２つの連結部１３を備えており、各々の連結部１３にサブジョイント９Ａが着脱自在に取り付けられるようになっている。

［パイプジョイントＪ３］
パイプジョイントＪ３は、図６及び図７に示すように、直列２方タイプのジョイント本体７Ｃと、このジョイント本体７Ｃにネジ連結構造を介して取り付けられる２つのサブジョイント９Ａを有している。
パイプジョイントＪ２におけるジョイント本体７Ｂは直交する方向に２つの連結部１３を備えていたが、パイプジョイントＪ３のジョイント本体７Ｃは対向方向（１８０°方向）に２つの連結部１３を備えており、各々の連結部１３にサブジョイント９Ａが着脱自在に取り付けられるようになっている。

［パイプジョイントＪ４］
パイプジョイントＪ４は、図８及び図９に示すように、直列２方タイプのジョイント本体７Ｄと、このジョイント本体７Ｄにネジ連結構造を介して着脱自在に取り付けられる２つのサブジョイント９Ａを有している。
パイプジョイントＪ４におけるジョイント本体７Ｄは、パイプジョイントＪ３のジョイント本体７Ｃと同様に対向方向に２つの連結部１３を備えた構造を有しているが、各連結部１３はソケット部を１つしか持たない円筒状の管１２に固定されている。管１２のパイプ材３の端部を挿入する側と反対側の端（ここでは上面）には、ネジ穴２３ａを有するキャップ２３が固定されている。
キャップ２３は後述する揺動（スイング）可能なサブジョイントを増設する機能を有しているが、ここでの使用ではその必要が無いため、ネジ穴２３ａはネジ蓋２５で塞がれている。

［パイプジョイントＪ５］
パイプジョイントＪ５は、図１０及び図１１に示すように、１方タイプのジョイント本体７Ａと、このジョイント本体７Ａに揺動可能（スイング可能）なネジ連結構造を介して着脱自在に取り付けられる１つのサブジョイント９Ｂを有している。
ジョイント本体７Ａの連結部１３のネジ穴１３ａには、バネ座金２７と、ナット２９を介してスイング支持部材３１が螺合されている。スイング支持部材３１は、ネジ穴１３ａに螺合するネジ軸３３と、割り溝３５ａを有する軸部３５から構成されている。軸部３５には割り溝３５ａを径方向に貫通するボルト挿通穴３５ｂが形成されている。

サブジョイント９Ｂのパイプ材３の端部を挿入する側と反対側の端には、スイングキャップ３７が固定されている。スイングキャップ３７は、キャップ本体３９と、このキャップ本体３９に一体に形成され割り溝３５ａに入り込む凸部４１から構成されている。凸部４１には割り溝３５ａに入り込んだときにボルト挿通穴３５ｂと連通するボルト挿通穴４１ａが形成されている。
割り溝３５ａに凸部４１を収容した状態でボルト４３がボルト挿通穴３５ｂ及びボルト挿通穴４１ａに挿通され、平ワッシャ４５を介してナット４７で固定される。これにより、サブジョイント９Ｂはボルト４３を軸心として、ボルト４３の軸方向と直交する面内で少なくとも略１８０°の範囲で揺動（スイング）可能となる。
また、ナット２９の操作によりスイング支持部材３１の固定位置を３６０°の範囲で任意に設定できるため、サブジョイント９Ｂのスイング方向は３次元対応となる。
したがって、ジョイント本体７Ａにより連結されたパイプ材３に対して、他のパイプ材３をいかなる方向（角度）からも連結することができる。
バネ座金２７、ナット２９、スイング支持部材３１、ボルト４３、平ワッシャ４５、ナット４７、スイングキャップ３７により、揺動可能なネジ連結構造が構成されている。

［パイプジョイントＪ６］
パイプジョイントＪ６は、図１２及び図１３に示すように、直列２方タイプのジョイント本体７Ｃと、このジョイント本体７Ｃにスイング可能なネジ連結構造を介して着脱自在に取り付けられる２つのサブジョイント９Ｂを有している。

［パイプジョイントＪ７］
パイプジョイントＪ７は、図１４及び図１５に示すように、Ｌ型２方タイプのジョイント本体７Ｅと、このジョイント本体７Ｅにネジ連結構造を介して着脱自在に取り付けられる２つのサブジョイント９Ａと、ジョイント本体７Ｅにスイング可能なネジ連結構造を介して取り付けられる１つのサブジョイント９Ｂを有している。
パイプジョイントＪ７におけるジョイント本体７Ｅは、パイプジョイントＪ２のジョイント本体７Ｂと同様に直交する方向に２つの連結部１３を備えた構造を有しているが、各連結部１３はソケット部を１つしか持たない管１２に固定されている。管１２のパイプ材３の端部を挿入する側と反対側の端（ここでは上面）には、ネジ穴２３ａを有するキャップ２３が固定されている。
ネジ穴２３ａにスイング支持部材３１が螺合されてサブジョイント９Ｂが着脱自在に取り付けられている。

［パイプジョイントＪ８］
パイプジョイントＪ８は、図１６及び図１７に示すように、３方タイプのジョイント本体７Ｅと、このジョイント本体７Ｅにネジ連結構造を介して着脱自在に取り付けられる２つのサブジョイント９Ａと、ジョイント本体７Ｅにスイング可能なネジ連結構造を介して着脱自在に取り付けられる２つのサブジョイント９Ｂを有している。
パイプジョイントＪ８におけるジョイント本体７Ｅは、ソケット部を１つしか持たない管１２に９０°ずつ位置を変えて３つの連結部１３が固定された構造を有している。管１２のパイプ材３の端部を挿入する側と反対側の端（ここでは上面）には、ネジ穴２３ａを有するキャップ２３が固定されている。
ネジ穴２３ａと、中央の連結部１３のネジ穴１３ａにそれぞれスイング支持部材３１が螺合されて各サブジョイント９Ｂが着脱自在に取り付けられている。

［パイプジョイントＪ９］
パイプジョイントＪ９は、図１８及び図１９に示すように、３方タイプのジョイント本体７Ｅと、このジョイント本体７Ｅにスイング可能なネジ連結構造を介して着脱自在に取り付けられる３つのサブジョイント９Ｂを有している。
ジョイント本体７Ｅ上面のキャップ２３のネジ穴２３ａはネジ蓋２５で塞がれている。

［パイプジョイントＪ１０］
パイプジョイントＪ１０は、図２０及び図２１に示すように、４方タイプのジョイント本体７Ｇと、このジョイント本体７Ｇにスイング可能なネジ連結構造を介して取り付けられる４つのサブジョイント９Ｂを有している。
パイプジョイントＪ１０におけるジョイント本体７Ｇは、ソケット部を１つしか持たない管１２に９０°ずつ位置を変えて４つの連結部１３が固定された構造を有している。管１２のパイプ材３の端部を挿入する側と反対側の端（ここでは上面）には、ネジ穴２３ａを有するキャップ２３が固定され、ネジ穴２３ａはネジ蓋２５で塞がれている。

ジョイント本体７としては、上記７Ａ〜７Ｇの他に、図２２に示すように、２つのソケット部を有する管１１に３つの連結部１３を形成したジョイント本体７Ｈ（２ソケット・３方タイプ）、図２３に示すように、２つのソケット部を有する管１１に４つの連結部１３を形成したジョイント本体７Ｉ（２ソケット・４方タイプ）、図２４に示すように、１つのソケット部を有する管１２に１つの連結部１３を形成したジョイント本体７Ｊ（１ソケット・１方タイプ）、図２５に示すように、１つのソケット部を有する管１２にキャップ２３を介してサブジョイント９Ｂを連結するタイプ（ジョイント本体７Ｋ）、図２６に示すように、１つのソケット部を有する管１２（図示せず）に最大５つのネジ穴１３ａを有する単一の連結部１３を形成するタイプなど、種々のバリエーションを採用できる。

これらのパイプジョイントを用いて組み立てられた構造体１は、図１に示すように、連結部の不要な出っ張りが無く、斜面部分も滑らかに形成することができる。
したがって、ビニールやテント等の外装材の張り作業が引っ掛からずに容易にでき、張った後の外観も起伏の無い平面性が得られて良好となる。
上記各ジョイント本体の中には、他のジョイント本体の機能を兼ねるものもあるが（例えばＪ４に代えてＪ３を用いることもできる）、上面が突出して不要な嵩張りとなるため、使用箇所に適したパイプジョイントを選択するようにすればよい。
スイング連結ではサブジョイント９をあらゆる角度に設定できるため、複雑なデザインにも対応でき、ユーザーの多様なニーズにも応えることができる。
また、パイプ材のみを連結対象とするため、資材の取り扱い性、運搬性、保管・収納性等にも優れる。

次に第２の実施の形態を説明する。
第１の実施の形態ではジョイント本体７にサブジョイント９をネジ連結構造又はスイング可能なネジ連結構造を介して取り付けるため、着脱作業にはどうしてもネジ回し操作が伴う。
ユーザーによっては、あるいは使用目的によっては簡易的な仮設状態のまま、すなわち強固な固定状態としないままの構造体の使用を望む場合も多い。
このような構造体を迅速且つ容易に組み立てることができるパイプジョイントを図２７乃至図２９に示す。
パイプジョイントＪ１１は、図２７に示すジョイント本体７Ｌと、このジョイント本体７Ｌに差し込み係合構造を介して着脱自在に取り付けられるサブジョイント９Ｃ（図２８参照）を有している。
ジョイント本体７Ｌは、両端開口の管１１と、この管１１にその軸方向と直交する方向に突出して形成された連結部４９を備えている。

連結部４９はモールド成形等の一体成形や溶接等の固定手段により管１１に一体に設けられており、貫通する差し込み凹部４９ａを有している。また、連結部４９の両側には、止めネジ５１を螺合するネジ穴４９ｂが形成されている。
１つのソケット部を有するサブジョイント９Ｃのパイプ材３の端部を挿入する側と反対側の端には係合キャップ５３が固定されている。係合キャップ５３は、キャップ本体５５と、このキャップ本体５５に一体に形成された断面Ｌ字状の係合凸部５７を有している。係合凸部５７の幅方向両側には、止めネジ５１の先端部が入り込む段差部５７ａが形成されている。

図２９に示すように、サブジョイント９Ｃの係合凸部５７をジョイント本体７Ｌの差し込み凹部４９ａに差し込むだけのワンタッチ操作で両部材は連結される。サブジョイント９Ｃ側の重量が差し込み方向（挿入方向）と逆方向にかからない状態での使用においては、この連結だけで十分であり、例えば簡易梯子や簡易橋等の構造体を即座に組み立てることができ、用済み時の解体も引き抜くだけであるので、容易且つ迅速にできる。
組み立てた後の構造体の連結強度を確保したい場合には、止めネジ５１で両側から止めればよい。止めネジ５１を螺合すると、その先端部が係合凸部５７の段差部５７ａに入り込み、差し込み凹部４９ａからの抜け止めがなされるとともに、一体的強化がなされる。

上記各実施の形態において、ジョイント本体７及びサブジョイント９に挿入されたパイプ材３の端部は、ネジ穴１５に螺合される止めネジ１７によりその抜けを止められる。この抜け止めは止めネジ１７の先端がパイプ材３の外面に圧接し、あるいは若干食い込むことで生じる摩擦によるものである。
構造体の使用目的によっては上記摩擦による抜け止めでは連結強度が維持できない場合もある。このような場合には、図３０に示すように、ネジ穴１５に雄ネジとしての穴あけ用ガイド５９を螺合し、その後図３１に示すようにドリル６１でパイプ材３に下穴をあける。
次に、図３２に示すように、穴あけ用ガイド５９を外し、例えば六角穴を有する固定用ネジ６３を螺合して、パイプ材３とジョイント本体７又はサブジョイント９との一体的強化化を図ればよい。図３２において、符号３ａは下穴を示している。

以上、本発明の実施の形態について詳述してきたが、具体的構成は、上記実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の変更、材質の変更などがあっても発明に含まれる。
また、上記実施の形態では断面円形の中空パイプ材を例示したが、断面矩形のパイプ材でも同様の機能、効果を得ることができる。さらには、中実の棒材（丸棒、角材等）の連結においても同様の機能、効果を得ることができる。

本発明の第１の実施の形態に係る構造体の斜視図である。パイプジョイントＪ１の分解斜視図である。パイプジョイントＪ１の使用状態の斜視図である。パイプジョイントＪ２の分解斜視図である。パイプジョイントＪ２の使用状態の斜視図である。パイプジョイントＪ３の分解斜視図である。パイプジョイントＪ３の使用状態の斜視図である。パイプジョイントＪ４の分解斜視図である。パイプジョイントＪ４の使用状態の斜視図である。パイプジョイントＪ５の分解斜視図である。パイプジョイントＪ５の使用状態の斜視図である。パイプジョイントＪ６の分解斜視図である。パイプジョイントＪ６の使用状態の斜視図である。パイプジョイントＪ７の分解斜視図である。パイプジョイントＪ７の使用状態の斜視図である。パイプジョイントＪ８の分解斜視図である。パイプジョイントＪ８の使用状態の斜視図である。パイプジョイントＪ９の分解斜視図である。パイプジョイントＪ９の使用状態の斜視図である。パイプジョイントＪ１０の分解斜視図である。パイプジョイントＪ１０の使用状態の斜視図である。ジョイント本体の第１の変形例を示す斜視図である。ジョイント本体の第２の変形例を示す斜視図である。ジョイント本体の第３の変形例を示す斜視図である。ジョイント本体の第４の変形例を示す斜視図である。ジョイント本体の連結部の変形例を示す斜視図である。第２の実施の形態におけるジョイント本体の斜視図である。第２の実施の形態におけるサブジョイントの斜視図である。第２の実施の形態におけるジョイント本体とサブジョイントの連結状態を示す断面図である。止めネジによるパイプ材の固定強度を高める手順を示す斜視図である。パイプ材に下穴をあける状態を示す断面図である。下穴をあけた後固定用ネジで一体に固定した状態を示す断面図である。

符号の説明

１構造体
３パイプ材
７Ａ〜７Ｌジョイント本体９Ａ〜９Ｃサブジョイント
１３、４９連結部Ｊ１〜Ｊ１１パイプジョイント
Ｓ１、Ｓ２ソケット部

Claims

パイプ材の端部を挿入するソケット部を少なくとも１つ有するジョイント本体と、前記ソケット部と同様のソケット部を有し前記ジョイント本体に着脱自在に取り付けられるサブジョイントとを有するパイプジョイント。
請求項１記載のパイプジョイントにおいて、前記サブジョイントがネジ連結構造を介して取り付けられることを特徴とするパイプジョイント。
請求項２記載のパイプジョイントにおいて、前記ネジ連結構造が、前記ジョイント本体に対する前記サブジョイントの揺動を可能とする構造を有していることを特徴とするパイプジョイント。
請求項１記載のパイプジョイントにおいて、前記サブジョイントが差し込み係合構造を介して取り付けられることを特徴とするパイプジョイント。
請求項１〜４のいずれか一つに記載のパイプジョイントにおいて、前記ジョイント本体が、前記サブジョイントを前記ジョイント本体の軸方向と略直交する方向に取り付けるための連結部を１つ以上備えていることを特徴とするパイプジョイント。
前記パイプ材と、請求項１〜５のいずれか一つに記載のパイプジョイントとを用いて組み立てられた構造体。