JP2804368B2 - 管状壁部材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、建築構造設備に係り、とりわけ中空の管状
部材を互いに交差して作る建築構造設備や同設備を構築
する方法や、壁材部、端末接続部材からなる管状壁部材
に関する。

［従来の技術］ 人口の増加や建築費用の大幅増加にともない、近年で
は建築資材の不足が異常な割合で発生している。このと
ころ、規格化住宅、組立形住宅やプレハブ住宅が供さ
れ、簡易で安い建築費用ですむような試みがなされてい
る。様々な建築資材が供されて部品の組み立てや建立が
なされるが、これらにはかなりの技術が要求され、とり
わけ量産用のものや普及に適する住宅建築には尚更高い
技術が要求されるようになっている。さらに、プレハブ
住宅用部品は、壁材、部屋や組立用部品などが工場で組
み付けられ、建築現場に輸送される半製品である。この
ため輸送費や関係費用が予想外にかかり、看過できない
問題として浮上してきている。

木材や丸太により嵌め込み形にした壁材を備えた建築
構造設備は、米国特許第3,304,674号、米国特許第2,47
3,017号や米国特許第2,473,018号で知られている。しか
しながら、丸太製壁材は、一般に重さがかさむ一方、木
材や丸太でできた壁材は、双方とも製材や機械加工工程
が要求されるため、重労働であるとともに部品の切断や
形成に熟練を伴う不都合がある。このような壁材の製造
は、比較的費用が高く付き現場組み立てには、粗野で頑
丈な丸太製壁材を除いては、あまり適していない。こう
いった建築部材の組み立てには、かなりの資材や人手と
ともに時間がかかる。さらには、資材の建築現場への輸
送には看過できない程の費用がかかり、丸太や木材製の
壁材は、かなりの体積があり、かさばることから輸送の
際には大きな輸送能力を確保する必要がある。

［発明が解決しようとする課題］ こういった問題に米国特許第4,619,089号公報が一部
解決を与えれくれるが、この公報は互いに平行に配され
た複数の中空管構造部材を備えた建築構造設備を記載し
ているものの、水平部材が互いに接触する格好の丸太小
屋（ロッグキャビン）構造に大きく依存しているため重
大な欠陥を露呈している。この構造が異なる資材および
異なる技術に移転されると二つの問題が生ずる。一つに
は、通常の丸太小屋では隣接する二つ丸太のうち少なく
とも一つは、接触代が幅広く取ってあるため良好なシー
ル効果が確保されるが、二つの平行金属管間の接触は、
理論上では線で事実上大変幅狭な条片となっている。こ
のため、金属管が螺旋縫合形になっていることと相俟っ
て幅狭な条片が連続的ではなくなり、シール性に問題が
生ずるようになる。

二つ目には、外径寸法がｄでｎ段の金属管であって
も、不可避的な累積誤差により壁材の高さ寸法はｎ×ｄ
にはならないことである。この結果、この金属管の端部
では接続部材は十分には連結されず、連結部が効果的に
は働かず、後に述べるように本発明とは異なり垂直方向
の荷重が接続部材よりもむしろ金属管にかかるようにな
る。

［発明の目的］ 本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、その目
的は上記の欠点を全て取り除くことにあり、上方の中空
の管状構造部材が接触はせずに管状構造部材間に隙間を
生じさせ、該隙間を建築の際や後にはロックウールなど
の防音断熱材により補填し、垂直方向にかかる荷重を互
いに頑丈に組み合った端末接続部材により受けさせて剛
性の高い骨組構造をした管状壁部材を提供しようとする
ものである。

［課題を解決するための手段］ 請求項１によれば、末端部接続部材を備えた管状壁部
材であって、この末端部接続部材は、平坦で略円形の前
端部および二つの互いに離間して対応する平行な切欠き
板部を備えた後方体部と、前記円形前端部の外周縁部か
ら前記後方体部へ向かって後方に延出された複数の耳部
であって、各耳部は第１および第２の平坦部を有し、前
記第２の平坦部は第１の平坦部から外方に折り曲げられ
ていることと、開口部が所定の長さを有する中空管状構
造部材と、前記末端部接続部材の前端部は、前記中空管
状構造部材の開口部に前記耳部の第１の平坦部の長さに
略対応する深さだけ挿入され、前記第２の平坦部が前記
第１の平坦部が前記中空管状構造部材の端部に接触する
位置から折り曲げられていることと、前記末端部接続部
材における後方体部の互いに離間する切欠き板部は、前
記末端部接続部材の前端部が挿入された前記中空管状構
造部材の開口部外に位置し、前記切欠き板部は前記開口
形中空管状構造部材よりも幅広になっていることと、前
記末端部接続部材は、前記中空管状構造部材に挿入によ
り取り付けられ、重なり合ったり上部に互いに隣接状態
に置かれたときに隙間を生ずるようになっていることと
を具備してなる。

請求項２によれば、管状壁部材であって、前記開口形
中空管状構造部材は、断面略円形であり、螺旋状に巻き
込まれた鋼鉄製の細長片から形成されていることを特徴
とする。

請求項３によれば、管状壁部材であって、前記中空管
状構造部材の外部は断熱被覆処理が施されていることを
特徴とする。

請求項４によれば、管状壁部材であって、これらが互
いに複数重なり合ったり、上部に互いに隣接状態に置か
れたりして実質的に壁構造を形成していることを特徴と
する。

［作用および発明の効果］ 本発明の構成によれば、端末接続部材２の幅寸法
（Ｈ）が管状構造部材24の外径寸法（Ｄ）よりも実質的
に大きくなる、つまり寸法差（Ｈ−Ｄ）として間隙
（Ｇ）が生ずることや、同一の壁材での上方の壁材部間
の中心距離は（Ｈ）であり、或る壁材での壁材部と他の
壁材での高いか低い段の壁材部との間の中心距離は（H/
2）である構造を採用したことにより、上方の中空の管
状構造部材が接触はせずに管状構造部材間に隙間を生じ
させ、該隙間を建築の際や後にはロックウールなどの防
音断熱材により補填し、垂直方向に加わる荷重を互いに
頑丈に組み合った端末接続部材により受けさせて剛性の
高い背骨構造をなす管状壁部材が具現される。

［実施例］ 以下図面を参照しながら本発明の実施例を説明する。
２は端末接続部材で、これは本発明では金属シートを打
ち抜いて形成されている。こうして金属シートから形成
された端末接続部材２は、後述する中空の管状構造部材
に嵌まる形状に形成された第１の部分４を備え、この第
１の部分４は、管状構造部材に対する第１の部分４の導
入深さを規定する折曲状の耳部６を有している。この耳
部６は尖端部８をハンマーの頭で曲げられたり、波状に
されて、端末接続部材２を管状構造部材に取り付け固定
する際に効力を発揮するようになっている。第１の部分
４は、二つの略半円形をなすフラップ10を備え、これら
フラップ10に共通する外径輪郭線は円形で規定され、こ
れらフラップ10は、管状構造部材の内径寸法ｄに略等し
い径寸法を有している（第３図および第４図参照）。そ
して、組み立ての際には、これらフラップ10は、第２図
の破線に沿ってそれぞれ上方に略90度の角度だけ折り曲
げられるようになっている。

しかして、端末接続部材２は、第４図に示すように、
管状構造部材24内に行き着くところまで、すなわち耳部
６の尖端部８が管状構造部材24の縁部26に受けられるよ
うになるまで押し込まれる。そして、ハンマーの頭部や
折り曲げ動作、あるいは鋏（プライヤー）といった工具
を用いることにより耳部６の尖端部８を管状構造部材24
に対して強固に押圧する。第５図に示す隅角部に示され
る如く、いかに壁状部Ｉ、III、Ｖに係る端末接続部材
２が壁材部II、IV（壁材部は、端末接続部材２が備わっ
た管状構造部材24により代表される）に係合して連結さ
れる手法を表している。壁材部IIにおける下方の窪部18
は壁材部Ｉにおける上方の窪部18に連結されるととも
に、壁材部IIにおける下方の窪部18は壁材部IIIにおけ
る上方の窪部18に連結され、このような連結が順次行わ
れて建築構造が組み付けられる。

第５図から分かるように、各端末接続部材２の下縁16
は、それぞれ上方の端末接続部材２の上縁14に乗り上が
り、荷重を地上に加わるようにし、隅角部において複数
の連結端末接続部材２を剛性の高い背骨構造に造り上げ
る。

同第５図からは、本発明の特徴でもある下記の構成か
ら得られる効果が明らかである。すなわち、ｉ）端末接
続部材２の幅寸法（Ｈ）が管状構造部材24の外径寸法
（Ｄ）よりも実質的に大きくなる、つまり寸法差（Ｈ−
Ｄ）として間隙（Ｇ）が生ずることや、ii）同一の壁材
での上方の壁材部間の中心距離は（Ｈ）であり、或る壁
材での壁材部と他の壁材での高いか低い段の壁材部との
間の中心距離は（H/2）である。

第６図の図中に示す破線27は、本発明に係る端末接続
部材２の変形例を示し、この変形例によれば、第２図の
中央線（CL）は、中央線（CL）のいずれか一方側の二つ
の折り曲げ線に変わって素材の折り曲げ線として作用す
る。

第７図は、第５図における隅角部の斜視図を示し、建
築組み立て方法に関しての示唆をしている。同第７図の
図示下方には、例えば、セメントとモルタルとを混練す
ることにより得られたコンクリート製の滑らかで平坦な
水平基礎面28が設けられている。この水平基礎面28上に
は、基礎32が第１の壁材30のために設置されている。こ
の基礎32は、例えば合成ゴムなどにより帯条片の形状に
造られ、厚みを間隙（Ｇ）寸法の半分（G/2）に設定
し、第１の壁材30における最下段の管状構造部材24の全
長にわたって敷設されている（ただし、端末接続部材２
の部分は除く）。予め設定しておいた持ち上がり縁部34
（高さ寸法は（Ｈ＋Ｇ）/2で表わされる）の上には、上
記と同様な帯条片32が設置され、しかる後に壁材の組み
立てが開始される。

第１の壁材30の最下段の壁材部が敷設された後には、
端末接続部材２を第１の壁材30の最下段の壁材部の端末
接続部材２に連結した状態で第２の壁材36の最下段の壁
材部が位置決めされる。

ついで、詳細は第８（ａ）図ないし図８（ｄ）図で後
述するように、断熱層38の敷設が行われる。しかして、
第１の壁材30の第２の壁材部が敷設され、第２の壁材36
の最下段の壁材部における端末接続部材２に連結され
る。このようにして、壁材が組み立てられて各壁材部の
端末接続部材２が他の壁材の次に低い段の壁材部におけ
る端末接続部材２に順次受けられて連結される。

本発明の方法によれば、上記断熱層38の敷設は、同一
あるいは他の壁材での次に高い段の壁材部の敷設の前に
行われる。第８（ａ）図ないし第８（ｄ）図は、断熱層
38がどの様にして間隙（Ｇ）を埋め、あるいはシールす
るかを示し、この断熱層38により少なくとも部分的には
管状構造部材が包まれる。この断熱層38と同一目的を達
するための比較的廉価な材料は、ゴム製シートの他にマ
ット状をなし両側が防水性プラスチックにより裏打ちさ
れたロックウール、ポリスチレン樹脂、ポリスチロール
樹脂、防水布（ターポウリン）あるいはポリビニールア
ルコールなど多数に上る。同第８（ａ）図ないし第８
（ｄ）図には、断熱層38は絶縁性シートやマットの形で
一点鎖線により概略的に図示されている。こういった断
熱層38の厚さ寸法は、当然のことではあるが、間隙
（Ｇ）の大きさに依存して変わり得るものである。第８
（ｃ）図および第８（ｄ）図に示す実施例には、断熱層
38をマットに変え、このマットが二枚つづりで間隙
（Ｇ）内に互いに重複した状態で通されている例が表わ
されている。

さて、番号12で示す部材は第２の平坦部材で、これは
互いに反対方向に上縁14および下縁16を有している。組
み立ての際には、これら上縁14および下縁16は、中央線
（CL）の両側に存する破線に沿ってそれぞれ下方に略90
度の角度だけ折り曲げられるようになって平坦部材12ど
うしで互いに平行な対向面を形成する一方、第２の平坦
部材12は垂直な面上に沿って配置されるようになってい
る。この第２の平坦部材12の幅寸法、すなわち上縁から
下縁までの距離寸法（Ｈ）は、第５図から理解されるよ
うに管状構造部材の外径寸法（Ｄ）よりも大きくなるよ
うに設定されている。18は互いに同軸的に配された一対
の切欠状の窪部で、この窪部18の幅寸法（ｗ）は第２の
平坦部材12の厚さ寸法ｔに略等しくなるように設定され
ている。そして、切欠状の窪部18の深さ寸法（ｈ）は、
少なくとも前述の距離寸法（Ｈ）の1/4となるように設
定されている。この設定は、第５図ないし第７図の連結
状態に見られる如く、端末接続部材が全体構造を支える
ため剛性の高い配骨構造を形成するところの壁材部材の
隅角部において端末接続部材間の十分で荷重負担可能な
接触を行う上で重要である。

さらに、前述の上下両縁14、16は、直接にはフラップ
10にまでは延びておらず、フラップの手前で段状に窪ん
でフラップ10に連なっている。これは、第１の部分４が
管状構造部材の若干内部に入って設置されるからであ
る。外径寸法（Ｄ）よりも大きな上下両縁14、16間の距
離寸法（Ｈ）が第１の部分４まで延びていては上記の設
置が不可能になるからである。

第２図は、第１図の端末接続部材２が形成される素材
を示している。この素材は、中央線（CL）に鏡面対掌の
関係になっており、二つの第１の部分４が見られる。こ
れら第１の部分４は、略半円形のフラップ10（正確には
断片あるいは円状部）、第１の部分７および尖端形の第
２の部分８を含む耳部からなっている。

第１の部分４に連接する中間部材20があり、これら第
１の部分４の長尺な部分は第１図の幅寸法（Ｈ）に等し
くなるように設定され、上下両縁14、16を設けている一
方、他の部分は段状に下がってフラップ10の基部の幅寸
法に略等しくなっている。さらには、中央部材22が設け
られて、その幅寸法が寸法（Ｈ）および上下両縁14、16
の装着部分に等しくなるように設定している。これら中
央部材22と中間部材20とは、二対の切欠状の窪部18によ
り分離され、各対は互いに同軸的に配置された二つの窪
みからなり、これらの寸法は第１図とともに示されてい
る。なお、組立て時、窪部18に対する挿入の際には、窪
部18が若干広げられて端末接続部材の導入が促進される
ようにしている。

こうして素材から出発して破線に沿って折り曲げる
と、端末接続部材２が製造される。

さて、第３図は本発明に係る端末接続部材２を管状構
造部材に適用した一例を示している。この管状構造部材
24は断面円形状をなし、その内径寸法をｄ（該管状構造
部材２の第１の部分４の外径寸法）としている。この管
状構造部材24は金属シート条片を連続的に巻いて形成さ
れている。この金属シート条片による形成の仕方は、薄
形の金属管壁を適宜の長さに作る際の比較的廉価な方法
として知られている。

このとき、マットを間隙（Ｇ）間に二枚重ね状態に通
す必要があることから、マットの厚さ寸法は、通常の半
分に見合った寸法となるように設定されている。勿論、
マットの厚さは変えずに間隙（Ｇ）寸法を調節すること
により間隙（Ｇ）が大きくなるように設定してもよい。

第８（ａ）図では、断熱層38としてのマットあるいは
シートが、上下段の各間隙（Ｇ）内を曲がりくねった
り、蛇行したりした状態に敷設されている例を示す。

第８（ｂ）図では、断熱層38の幅広な部分が管状構造
部材の両側を重なり屋根の如く覆っている例を示す。第
８（ｃ）図の実施例では、包み角度範囲が比較的大きく
片側（図示の状態では左側）のみでシートの重なりが生
じている。

第８（ｄ）図は、本発明の方法における第２の実施例
を示し、この実施例における断熱層38は、スリーブ状を
なし、組み立て時ではなく、組み立てに前もって敷設し
ておく形態である。断熱層38の適宜箇所の幅方向の部分
は、管状構造部材24の周囲を包み込み、接着性ボンドや
輪状の帯金（ストラップ）、あるいはクリップといった
止め部材により固定状態に取り付けられている。

なお、図示の端末接続部材２は、金属シートから圧断
（スタンピング）や打ち抜きにより形成したが、これら
加工方法のみに限られず、例えば、鋳物（ダイカスト）
や射出成形（インジェクションモールド）により一体的
に形成してもよい。この端末接続部材２の材質として
は、炭素繊維により補強された複合材料を使用するよう
にしてもよい。

また、管状構造部材24は金属やプラスチックの押出し
成形、あるいはもっと簡易な手段であるボール紙により
形成してもよい。この管状構造部材は、帯状片を螺旋形
状に筒状に巻くことにより形成するばかりでなくシーム
管工法やアルミニウム金属の押出し加工や引き抜き加工
により一体的に形成してもよい。

また、管状構造部材24の断面形状は円形のみには限ら
れず、楕円、矩形、方形あるいは多角形であってもよい
ことは勿論である。この場合には、管状構造部材24の断
面形状に合わせてフラップ10の外郭形状を変更するもの
である。

さらには、断熱層38は、耐火性および絶縁性とともに
防音作用を兼ねた可撓性の吸音シートや吸音ボードによ
り形成されてもよいし、上述した管状構造部材24と同様
に炭素繊維により補強された複合材料を使用するように
してもよい。

なお、具体的な実施にあたっては、本発明の要旨を逸
脱しない範囲で種々変形できることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の端末接続部材を示す斜視図、第２図は
第１図の端末接続部材が形成されるところの素材を示
し、第３図は管状構造部材内に導入される端末接続部材
を示し、第４図は端末接続部材に取り付けられるべく耳
部の端部をハンマーの頭部で折り曲げた状態で表す管状
構造部材内の端末接続部材を示し、第５図は本発明にお
ける隅角部を示す立面図、第６図は第５図の上面図、第
７図は基礎支持部とともに表す第６図の隅角部における
斜視図、第８（ａ）図ないし第８（ｄ）図は本発明の建
築構造に断熱層を敷設するための敷設方法を示す概略的
な説明図で、第８（ａ）図は断熱層としてのシートある
いはマットが蛇行する状態、あるいは曲がりくねった状
態で敷設された例を挙げ、第８（ｂ）図はシートあるい
はマットが屋根状に重なり合う態様を示し、第８（ｃ）
図では包み角度範囲が広くて一方側のみでシートあるい
はマットが重なり合う状態を例示し、第８（ｄ）図では
シートあるいはマットがスリーブ状に形成され、管状構
造部材の周りに接着剤などの止め部材により固着された
例を示す。 図中、 ２……端末接続部材 ４……第１の部分 ６……耳部 10……フラップ（折曲部） 12……第２の平坦部材（第２の部分） ｔ……第２の平坦部材の厚さ寸法 14……上縁（上縁部） 16……下縁（下縁部） ｗ……切欠状の窪部の幅寸法 18……切欠状の窪部 20……中間部材 22……中央部材 24……管状構造部材 Ｉ、II、III、IV、Ｖ……壁材部 30……第１の壁材 36……第２の壁材 38……断熱層 Ｇ……間隙 CL……中央線 Ｈ……最下段の壁材における管状構造部材間の距離寸法 Ｄ……管状構造部材の外径寸法 ｄ……管状構造部材の内径寸法

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E04B 2/02 E04C 1/04 E04C 1/10

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】末端部接続部材を備えた管状壁部材であっ
   て、この末端部接続部材は、 平坦で略円形の前端部および二つの互いに離間して対応
   する平行な切欠き板部を備えた後方体部と、 前記円形前端部の外周縁部から前記後方体部へ向かって
   後方に延出された複数の耳部であって、各耳部は第１お
   よび第２の平坦部を有し、前記第２の平坦部は第１の平
   坦部から外方に折り曲げられていることと、 開口部が所定の長さを有する中空管状構造部材と、 前記末端部接続部材の前端部は、前記中空管状構造部材
   の開口部に前記耳部の第１の平坦部の長さに略対応する
   深さだけ挿入され、前記第２の平坦部が前記第１の平坦
   部が前記中空管状構造部材の端部に接触する位置から折
   り曲げられていることと、 前記末端部接続部材における後方体部の互いに離間する
   切欠き板部は、前記末端部接続部材の前端部が挿入され
   た前記中空管状構造部材の開口部外に位置し、前記切欠
   き板部は前記開口形中空管状構造部材よりも幅広になっ
   ていることと、 前記末端部接続部材は、前記中空管状構造部材に挿入に
   より取り付けられ、重なり合ったり上部に互いに隣接状
   態に置かれたときに隙間を生ずるようになっていること
   とを具備してなる管状壁部材。
2. 【請求項２】請求項１に記載の管状壁部材であって、前
   記開口形中空管状構造部材は、断面略円形であり、螺旋
   状に巻き込まれた鋼鉄製の細長片から形成されているこ
   とを特徴とする管状壁部材。
3. 【請求項３】請求項１に記載の管状壁部材であって、前
   記中空管状構造部材の外部は断熱被覆処理が施されてい
   ることを特徴とする管状壁部材。
4. 【請求項４】請求項１に記載の管状壁部材であって、こ
   れらが互いに複数重なり合ったり、上部に互いに隣接状
   態に置かれたりして実質的に壁構造を形成していること
   を特徴とする管状壁部材。