JP2605486B2 - 開閉式屋根 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は運動競技場，野球場等を
全天候型とする建物に適した開閉式屋根に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、従来の開閉式屋根は何れも屋
根を数段に重ねた積層構造とし、これらを同時にスライ
ディング式に滑動または走行させて建物の上面部分を開
閉している。例えば、屋根を支える梁に走行車輪を装着
して屋根部材を梁上に走らせるなどの手段、あるいは梁
を伸縮自在に構成し、屋根部材とともに伸縮移動させる
などであった。

【０００３】これらは移動屋根を開くときには互いを重
ね合わせるようにして開口部の面積を広く取るように考
えたものである。このような積層構造の開閉式屋根では
上層に位置する屋根部材が下層の屋根の上に走行移動す
るので、下層の屋根は必然的に上層の屋根を支持するだ
けの強度を必要としていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】開閉式屋根を構成する
移動屋根は開閉自在に安定的に支承する必要のため、開
口部に梁を設け、この梁で移動する屋根部材を支持して
いる場合には、屋根部材が互いに重なりあったとして
も、これらを充分に支持するだけの強度を容易に得るこ
とができるのであるが、開口部の開放感に欠ける欠点を
有し、このために下層に位置する屋根部材で上層に位置
する屋根部材を支持するようにしている場合、それぞれ
の屋根部材は長大な架構空間を確保するためにスパン長
が大きいことと相俟って、充分な補強を行う必要性があ
った。このためにまたそれぞれの屋根部材の重量が増
し、各屋根部材を相乗的に補強せざるを得ない欠点があ
った。

【０００５】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あって、その目的は屋根を開いた時、開口部に梁が残ら
ず開放感に優れ、しかも上層位置にある屋根部材の鉛直
荷重をできるかぎり下層位置にある屋根部材に負担させ
ないようにした水平移動型の開閉式屋根を提供するもの
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の開閉式屋根は、外周壁で取り囲んだ平面円形
状の開口の一部を三日月形状の固定屋根で覆うことによ
り区画形成した残余の扇形状の開口部分を開閉自在に覆
うための屋根を、該扇形状開口部分の中央位置を経過す
るその直径を線対称軸としてその両側に一対形成される
旋回屋根および移動屋根から構成し、上記旋回屋根は、
上記扇状開口部分の弧長の半分を弧状の底辺としかつこ
の底辺に対する頂角部分を上記固定屋根上に重ねた三角
形状に形成し、該弧状底辺を該外周壁上に沿って移動可
能とし、かつこの弧状底辺の移動に伴って上記頂角部分
を該固定屋根上で移動可能として、上記開口部分上から
該固定屋根上まで旋回可能とし、上記外周壁には、その
周方向に沿って上記旋回屋根の弧状底辺を支持しつつそ
の移動を案内する旋回案内レールを敷設し、上記固定屋
根上には、上記旋回屋根の頂角部分を支持しつつ該旋回
屋根の弧状底辺の移動に伴うその移動を案内する旋回補
助レールを旋回案内レールと平行に敷設し、上記移動屋
根は、上記線対称軸に沿う一辺を底辺としかつその固定
屋根側斜辺を上記固定屋根上に重ね、他の斜辺を上記旋
回屋根上に重ね、さらに上記底辺に対する頂角部分を上
記外周壁側へ突出させた三角形状に形成し、上記底辺の
固定屋根側端部を当該固定屋根上に上記線対象軸に沿っ
て移動可能とするとともに、該底辺の他端部を上記旋回
屋根上に回動軸を介して回動自在に連結し、かつ前記頂
角部分を上記外周壁外方へ移動可能として、上記開口部
分上から該旋回屋根上に重ねつつ上記固定屋根上まで移
動可能とし、さらに上記固定屋根上には、上記線対象軸
に沿って直線状に上記移動屋根の底辺の固定屋根側端部
を支持しつつその移動を案内する案内軌道を敷設すると
ともに、上記外周壁外方には、上記旋回屋根の旋回に従
う上記移動屋根の底辺の他端部の回動及び固定屋根側端
部の移動に応じて該移動屋根の頂角部分を支持しつつそ
の移動を案内する支持レールを敷設 したのである。

【０００７】

【作用】旋回屋根は外周壁の円周方向に沿って水平に旋
回運動を行なう。これに従動するように移動屋根は旋回
屋根の上に重なり屋根の開口部を開放するように移動す
るものである。すなわち、外周壁の円周上を旋回屋根が
固定屋根の方へ旋回移動するとき、旋回屋根と移動屋根
とを回動自在に連結する回動軸は旋回屋根の旋回方向へ
一体に移動する。その時、三角形状の移動屋根の底辺
は、その固定屋根側端部が固定屋根上の線対称軸に沿う
直線状の案内軌道によって移動方向の規制を受け、かつ
またその底辺の他端部が固定屋根側端部の案内軌道によ
る拘束を受けながら回動軸を中心に回動されて、旋回屋
根の上へ重なるように移動する。

【０００８】また、同時に合わせて移動屋根は、固定屋
根上の案内軌道か案内する方向へ沿って固定屋根の方へ
移動しながら、回動軸が位置する底辺の他端部はあくま
でも旋回屋根とともに旋回案内レール上でその支持を受
けて移動し、かつまたこれらの拘束を受けて移動屋根の
頂角部分は外周壁の外方に敷設した支持レールの支持を
受けながら移動して、最終的に旋回屋根が固定屋根上に
重なり収まると同時にこれらに重なり合うようにように
して移動屋根も固定屋根の上へ収まる。

【０００９】以上のようにして旋回屋根および移動屋根
は固定屋根の上に収まり、扇形状開口部分を開くもので
あるが、移動屋根および旋回屋根が固定屋根の方から扇
形状開口部分を覆うにように移動する場合には全く逆の
動きになる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について図面を
参照にして詳細に説明する。本実施例は基本的には、外
周壁２で取り囲んだ平面円形状の開口の一部を三日月形
状の固定屋根３で覆うことにより区画形成した残余の扇
形状の開口部分を開閉自在に覆うための屋根を、扇形状
開口部分の中央位置を経過するその直径を線対称軸とし
てその両側に一対形成される旋回屋根５および移動屋根
４から構成し、旋回 屋根５は、扇状開口部分の弧長の半
分を弧状の底辺としかつこの底辺に対する頂角部分を固
定屋根３上に重ねた三角形状に形成し、弧状底辺を外周
壁２上に沿って移動可能とし、かつこの弧状底辺の移動
に伴って頂角部分を固定屋根３上で移動可能として、開
口部分上から固定屋根３上まで旋回可能とし、外周壁２
には、その周方向に沿って旋回屋根５の弧状底辺を支持
しつつその移動を案内する旋回案内レール７を敷設し、
固定屋根３上には、旋回屋根５の頂角部分を支持しつつ
旋回屋根５の弧状底辺の移動に伴うその移動を案内する
旋回補助レール８を旋回案内レール７と平行に敷設し、
移動屋根４は、線対称軸に沿う一辺を底辺としかつその
固定屋根側斜辺を固定屋根３上に重ね、他の斜辺を旋回
屋根５上に重ね、さらに底辺に対する頂角部分を外周壁
２側へ突出させた三角形状に形成し、底辺の固定屋根側
端部を当該固定屋根３上に線対象軸に沿って移動可能と
するとともに、底辺の他端部を旋回屋根５上に回動軸６
を介して回動自在に連結し、かつ頂角部分を外周壁２外
方へ移動可能として、開口部分上から旋回屋根５上に重
ねつつ固定屋根３上まで移動可能とし、さらに固定屋根
３上には、線対象軸に沿って直線状に移動屋根４の底辺
の固定屋根側端部を支持しつつその移動を案内する案内
軌道９を敷設するとともに、外周壁２外方には、旋回屋
根５の旋回に従う移動屋根４の底辺の他端部の回動及び
固定屋根側端部の移動に応じて移動屋根４の頂角部分を
支持しつつその移動を案内する支持レール１０を敷設し
て構成される。

【００１１】図１に本発明の開閉式屋根によるドーム屋
根１の平面を示し、このドーム屋根１は円形に立設した
外周壁２の外周縁に沿って内方へ三日月形に迫り出た固
定屋根３と移動屋根４および旋回屋根５とからなる開閉
式屋根になっている。

【００１２】すなわち、固定屋根３は外周壁２で囲む内
側の上部空間の一部を覆う三日月形に形成しており、そ
の三日月形を形成する外周縁部は外周壁２の曲率半径と
一致し、内周縁部は外周壁２に向かって窪んでいる。残
余の扇形状の上部空間は移動屋根４，旋回屋根５で覆っ
ている。

【００１３】固定屋根３の外周側中心点から内周側の中
心点を通り、固定屋根３に覆われていない部分を直線的
に進んで外周壁２の上縁に交差する外周壁２の直径線分
の該交差部分近傍、かつその左右を移動屋根４の回動点
とし、旋回屋根５の上に回動軸６を設け、この回動軸６
で移動屋根４を旋回屋根５上に回動自在に軸支してい
る。すなわち、旋回屋根５で外周壁２の内周側を覆い、
移動屋根４はこの旋回屋根５の回動軸６にて回動軸側隅
角部が支持されている。

【００１４】旋回屋根５はドーム屋根１の曲率に沿った
湾曲をもつ三角形状であり、また移動屋根４は旋回屋根
５に隣接してドーム屋根１の頂部を覆うように側部が旋
回屋根５の上に重なる同様の湾曲面になった三角形状を
呈している。また移動屋根４は外周壁２の直径線分の左
右に位置し、その尖った外周壁側隅角部が円弧を描きな
がらそのまま外周壁２の上に延びる突曲面になってい
る。旋回屋根５はこの移動屋根４の外側に位置している
ものである。

【００１５】このようにしてドーム屋根１は外周壁２の
内部空間を固定屋根３および移動屋根４，旋回屋根５で
覆うものである。これらの移動屋根４および旋回屋根５
はこれらの屋根４，５を支持する旋回案内レール７，旋
回補助レール８，案内軌道９，支持レール１０とこれら
レール７，８．９，１０上を走行する台車によって走行
自在に支持しているものであって、外周壁２の上端面に
設けた旋回案内レール７および固定屋根３の上に旋回案
内レール７と同じ曲率半径で設けた旋回補助レール８に
て旋回屋根５を旋回移動自在に支持している。

【００１６】また、移動屋根４の方は、固定屋根３の中
央を通る外周壁２の直径線分の左右に沿った二本の平行
な案内軌道９を固定屋根３の上に設けて、この案内軌道
９にて回動軸６とは反対側の端部を支持し、さらにそこ
から外周壁２の方向へ延びる外周壁側隅角部はこの隅角
部が重なる外周壁２の頂部から移動屋根４が旋回屋根５
に従動する軌跡に沿って敷設した支持レール１０にて支
持し、回動軸側隅角部と合わせて三点で支持している。

【００１７】ドーム屋根１を開くときには、旋回屋根５
を外周壁２の上に支持している旋回案内レール７を走行
するための台車が動力台車になっていて、動力台車の走
行力によって旋回屋根５を固定屋根３の方へ走行移動さ
せるものである。その他の旋回屋根５を支持している台
車あるいは移動屋根４を支持して案内軌道９および支持
レール１０を走行する台車は動力を持たない従動台車で
ある。

【００１８】移動屋根４および旋回屋根５を支える旋回
案内レール７および旋回補助レール８並びに案内軌道
９，支持レール１０は図２に示すようにそれぞれ水平に
敷設してあって、それぞれの屋根４，５を移動させると
きの力が常に均等になるようにしていると同時に、屋根
の自然落下も防いでいる。

【００１９】図３に移動屋根４および旋回屋根５を開き
きった状態を示している。ドーム屋根１で覆う扇状開口
部分を閉塞するような位置にある移動屋根４および旋回
屋根５か開くときには、旋回屋根５を動力台車にて走行
させると、旋回屋根５の方は外周壁２の円周方向に沿っ
て旋回案内レール７の上を固定屋根３の方へ走行する。
そのとき回動軸６は旋回屋根５の移動と共に一体的に移
動する。外周壁２の直径線分を挟んで相隣接する移動屋
根４，４の隣接対向面の方は案内軌道９で移動方向の規
制を受ける。

【００２０】このことによって移動屋根４は旋回屋根５
の旋回移動に伴いながら旋回屋根５の上に重なるように
回動軸６を中心にして回動しながら移動するものであ
る。こうして最終的に旋回屋根５および移動屋根４は固
定屋根３の上に重なって扇状開口部分を開放するもので
ある。移動屋根４，４どうしが相隣接して押し合う力は
移動屋根４の端縁で受けてもよいが、この実施例では案
内軌道９の方で受け止めるようにしている。

【００２１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
る開閉式屋根によれば、外周壁で取り囲んだ平面円形状
の開口の一部を三日月形状の固定屋根で覆うことにより
区画形成した残余の扇形状の開口部分を開閉自在に覆う
ための屋根を、該扇形状開口部 分の中央位置を経過する
その直径を線対称軸としてその両側に一対形成される旋
回屋根および移動屋根から構成し、上記旋回屋根は、上
記扇状開口部分の弧長の半分を弧状の底辺としかつこの
底辺に対する頂角部分を上記固定屋根上に重ねた三角形
状に形成し、該弧状底辺を該外周壁上に沿って移動可能
とし、かつこの弧状底辺の移動に伴って上記頂角部分を
該固定屋根上で移動可能として、上記開口部分上から該
固定屋根上まで旋回可能とし、上記外周壁には、その周
方向に沿って上記旋回屋根の弧状底辺を支持しつつその
移動を案内する旋回案内レールを敷設し、上記固定屋根
上には、上記旋回屋根の頂角部分を支持しつつ該旋回屋
根の弧状底辺の移動に伴うその移動を案内する旋回補助
レールを旋回案内レールと平行に敷設し、上記移動屋根
は、上記線対称軸に沿う一辺を底辺としかつその固定屋
根側斜辺を上記固定屋根上に重ね、他の斜辺を上記旋回
屋根上に重ね、さらに上記底辺に対する頂角部分を上記
外周壁側へ突出させた三角形状に形成し、上記底辺の固
定屋根側端部を当該固定屋根上に上記線対象軸に沿って
移動可能とするとともに、該底辺の他端部を上記旋回屋
根上に回動軸を介して回動自在に連結し、かつ前記頂角
部分を上記外周壁外方へ移動可能として、上記開口部分
上から該旋回屋根上に重ねつつ上記固定屋根上まで移動
可能とし、さらに上記固定屋根上には、上記線対象軸に
沿って直線状に上記移動屋根の底辺の固定屋根側端部を
支持しつつその移動を案内する案内軌道を敷設するとと
もに、上記外周壁外方には、上記旋回屋根の旋回に従う
上記移動屋根の底辺の他端部の回動及び固定屋根側端部
の移動に応じて該移動屋根の頂角部分を支持しつつその
移動を案内する支持レールを敷設したので、固定屋根は
移動屋根および旋回屋根をそれぞれ一点で支持するだけ
であり、固定屋根が負担する移動屋根および旋回屋根の
支持荷重は極めて軽くなっている。このことによって固
定屋根の補強強度を小さくすることができ、固定屋根の
支持スパンを広く取ることも容易になる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る開閉式屋根を用いたドーム屋根の
平面図である。

【図２】図１の側面図である。

【図３】図１の屋根が開いた状態を示す平面図である。

【符号の説明】

１ ドーム屋根 ２ 外周壁 ３ 固定屋根 ４ 移動屋根 ５ 旋回屋根 ６ 回動軸 ７ 旋回案内レール ８ 旋回補助レール ９ 案内軌道 １０ 支持レール

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周壁で取り囲んだ平面円形状の開口の
   一部を三日月形状の固定屋根で覆うことにより区画形成
   した残余の扇形状の開口部分を開閉自在に覆うための屋
   根を、該扇形状開口部分の中央位置を経過するその直径
   を線対称軸としてその両側に一対形成される旋回屋根お
   よび移動屋根から構成し、 上記旋回屋根は、上記扇状開口部分の弧長の半分を弧状
   の底辺としかつこの底辺に対する頂角部分を上記固定屋
   根上に重ねた三角形状に形成し、該弧状底辺を該外周壁
   上に沿って移動可能とし、かつこの弧状底辺の移動に伴
   って上記頂角部分を該固定屋根上で移動可能として、上
   記開口部分上から該固定屋根上まで旋回可能とし、 上記外周壁には、その周方向に沿って上記旋回屋根の弧
   状底辺を支持しつつその移動を案内する旋回案内レール
   を敷設し、 上記固定屋根上には、上記旋回屋根の頂角部分を支持し
   つつ該旋回屋根の弧状底辺の移動に伴うその移動を案内
   する旋回補助レールを旋回案内レールと平行に敷設し、 上記移動屋根は、上記線対称軸に沿う一辺を底辺としか
   つその固定屋根側斜辺を上記固定屋根上に重ね、他の斜
   辺を上記旋回屋根上に重ね、さらに上記底辺に対する頂
   角部分を上記外周壁側へ突出させた三角形状に形成し、
   上記底辺の固定屋根側端部を当該固定屋根上に上記線対
   象軸に沿って移動可能とするとともに、該底辺の他端部
   を上記旋回屋根上に回動軸を介して回動自在に連結し、
   かつ前記頂角部分を上記外周壁外方へ移動可能として、
   上記開口部分上から該旋回屋根上に重ねつつ上記固定屋
   根上まで移動可能とし、 さらに上記固定屋根上には、上記線対象軸に沿って直線
   状に上記移動屋根の底辺の固定屋根側端部を支持しつつ
   その移動を案内する案内軌道を敷設するとともに、 上記外周壁外方には、上記旋回屋根の旋回に従う上記移
   動屋根の底辺の他端部の回動及び固定屋根側端部の移動
   に応じて該移動屋根の頂角部分を支持しつつそ の移動を
   案内する支持レールを敷設したこと を特徴とする開閉式
   屋根。