JP3349565B2 - 立体トラスのジョイント構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、橋梁や建築構造物の屋
根等を構築する立体トラスにおいて、上下の弦材及び斜
材を集中連結するジョイント構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】大型のドーム等の建築構造物は、たとえ
ば鋼管等を弦材及び斜材として立体トラス構造によって
構築されている。立体トラス構造は、近来では最も効率
のよい構築工法でありまた強度面でも十分な点から広く
採用されている。

【０００３】実際のトラスの構築作業では、施工誤差に
よってジョイント本体と弦材との接合にかなり手間をと
ることが多い。これに対し、本願出願人が先に提案して
特開平４−８０４５５号として出願公開されたジョイン
トであれば、ジョイント本体にねじ込むボルトをその軸
線方向に移動可能として一体回転するスリーブによって
外挿し、ボルトに送りを与えるための送りナットを設け
たことから、ボルトとジョイント側の孔との接合が容易
に行える。

【０００４】また、ボルト送りのための送りリングには
プランジャ構造を利用した弾性係合機構を設けてその先
端をボルトの雄ネジに掛けるので、無理な姿勢でボルト
をねじ込んでもボルトの送りは円滑にしかもネジを傷つ
けることなく作業できる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、送りリング
に備えられてボルトを送るための機構として設ける弾性
係合機構はプランジャ構造であるため、部品数も多くな
り市販品を代用することになる。この場合、プランジャ
の単価は比較的高く、大型の建造物の場合では使用数が
かなり大きくなるので、コスト面で問題がある。

【０００６】また、市販品のプランジャであれば、その
仕様にも限りがあり、建造物の大きさや荷重によるジョ
イントの設計に対応できない場合もある。このときに
は、プランジャを特注品とすることになり、さらにコス
トが上がってしまう。

【０００７】本発明において解決すべき課題は、トラス
材の接続が容易に行えるジョイントをより一層簡単な構
造とすると共に安価に提供できるようにすることにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、ジョイントの
本体及びトラス部材をボルトによって接合するジョイン
ト構造であって、前記本体方向に向く軸線を持つボルト
を前記トラス部材の端部に回転自在に設け、前記本体と
トラス部材との間において前記ボルトの周りに送りリン
グ及びスリーブをそれぞれ設け、該スリーブは前記ボル
トを軸線方向に移動自在且つ軸線周りに回転不可に連接
し、前記送りリングはボルトの外径より大きな開口を持
つと共に、外部から半径方向に差し込まれ前記ボルトの
谷に係合可能な送りピンをその軸線方向に移動可能に備
え、更に、前記送りリングの外周に前記送りピンを前記
送りリングの中心側に付勢する環状バネを連接してなる
立体トラスのジョイント構造において、送りリングに
は、送りピンを差し込むための装着孔を半径方向に開口
まで貫通させて設けると共に、この装着孔の開口端を通
る外周面には環状バネを落とし込んで一体化する保持溝
を刻んで設け、装着孔には送りピンの一端に形成された
フランジを受ける受け座を設け、環状バネは一部を切り
欠いたすり割構造としたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】スリーブに挿入したボルトは軸線方向へ移動自
在であって半径方向には回転できないので、スリーブを
外部からその軸線周りに回転させるとボルトもこれと一
体になって回転する。また、ボルトを差し込む送りリン
グの開口はボルトの外径よりも大きいので、ボルトはそ
の軸線を捩じれた姿勢とするなど或る一定の範囲で自由
な方向性を持ってジョイントの本体側を向く。そして、
ボルトの雄ネジの谷に嵌まり込む送りピンによって、ス
リーブが与えた回転に送りが加えられボルトはジョイン
トの本体方向に回転しながら進む。このとき、送りピン
は環状バネによって弾性付勢されてその軸線方向へ変位
できるので、ボルトの姿勢に応じて雄ネジとの係合点を
移動させることができ、ボルトは送りリングの中でも自
由な姿勢をとることが可能となる。

【００１０】

【実施例】図１は本発明の一実施例を示すジョイント構
造の部分断面図である。

【００１１】ジョイントの本体１には所定の方向をその
軸線が指向する雌ネジ孔１ａが設けられ、この雌ネジ孔
１ａに螺合する高張力のボルト２及びその周囲にはスリ
ーブ３とボルト２を送るための送りリング４が配置され
ている。また、上下の弦材及び斜材となる鋼管等のトラ
ス部材５の端部にはボルト２が挿通するブッシュ６が取
り付けられている。

【００１２】ボルト２は、雌ネジ孔１ａにねじ込まれる
雄ネジ２ａを先端側に形成し、この雄ネジ２ａとヘッド
２ｂとの間の周面には、図２（図１のＡ−Ａ線矢視によ
る縦断面図）に示すように矩形開口断面の溝２ｃを軸線
方向に刻んでいる。

【００１３】スリーブ３は、図２に示すように六角形状
の縦断面を持ち、軸線方向にボルト２が挿通する保持孔
３ａを貫設している。この保持孔３ａの内径はボルト２
の本体部が軸線方向へ摺動できる程度のものとする。ま
た、スリーブ３には、ボルト２の溝２ｃに入り込む係合
ビス３ｂを外部から半径方向にねじ込んで設ける。そし
て、ボルト２をスリーブ３の中に通すと、ボルト２の本
体部は保持孔３ａの中に摺動自在に組み込まれ、係合ビ
ス３ｂが溝２ｃの中に嵌まり込み軸線方向のみに移動す
る。したがって、スリーブ３の六角形の外周に工具を掛
けてこれを回転させると、係合ビス３ｂが溝２ｃに係合
しているのでボルト２は一体になって回転する。

【００１４】ブッシュ６は、ボルト２の本体部が摺動自
在となるような開口６ａを軸線方向に開け、トラス部材
５の内部側にヘッド２ｂが位置するように組み込まれ
る。このため、実際の組立てにおいては、ボルト２を開
口６ａに通した後にスリーブ３をこのボルト２に外挿す
ると共に係合ビス３ｂをネジ込むことによって、これら
のボルト２とスリーブ３とを連接する。

【００１５】送りリング４は、図３（図１のＢ−Ｂ線矢
視による縦断面図）に示すように円形の環状体であり、
ボルト２が挿通する開口４ａを軸線方向に開けたもので
ある。この開口４ａの内径はボルト２が或る程度軸線を
捩じらせた姿勢でも自由にこれを受容できる程度の大き
さとする。そして、ボルト２をスリーブ３によって回転
させたとき、ボルト２に送りを与えて雌ネジ孔１ａにね
じ込むための部材として送りピン７及び環状バネ８を備
える。

【００１６】図４は送りリング４，送りピン７及び環状
バネ８を分解して示す概略斜視図である。

【００１７】送りリング４には、送りピン７を差し込む
ための装着孔４ｂを半径方向に開口４ａまで貫通させて
設けると共に、この装着孔４ｂの開口端を通る外周面に
は環状バネ８を落とし込ん一体化する保持溝４ｃを刻ん
で設ける。

【００１８】送りピン７はその一端に小さなフランジ７
ａを形成し、先端部を先細り状としてボルト２の雄ネジ
２ａの谷の中に差し込み可能とした形状を持つ。そし
て、図３に示すように装着孔４ｂの中に差し込んだとき
には、送りピン７の先端が雄ネジ２ａの谷の底に突き当
たらない程度に位置を決めるため、装着孔４ｂにはフラ
ンジ７ａを受ける受け座４ｄを設ける。

【００１９】環状バネ８は、図４に示すように鋼板材を
利用したたとえば四角形断面又は図５に示すように鋼線
材を利用した円形断面のものであり、その一部の切欠８
ａによってすり割りしたものであり、その自然状態での
内径は送りリング４の保持溝４ｃの外径よりも僅かに大
きい程度とする。環状バネ８はこのすり割り構造によっ
て、半径が拡大及び収縮する方向に変形可能であり、図
３に示すように、環状バネ８を送りリング４の保持溝４
ｃに嵌め込むと内径が少し大きくなるように弾性変形
し、その復元力によって保持溝４ｃを弾性的に拘束して
脱落することなく送りリング４に一体化される。

【００２０】これらのスリーブ３及び送りリング４は、
ボルト２をブッシュ６の開口６ａに通して一体化した後
に、雄ネジ２ａ側から別々に装着される。そして、図１
の左下の斜材のようにスリーブ３の係合ビス３ｂの先端
がボルト２の溝２ｃに嵌まり込む。また、送りリング４
の送りピン７はボルト２が差し込まれるときには環状バ
ネ８の半径方向への弾性変形によって外側へ移動し、簡
単にセットできる。

【００２１】トラス部材５にボルト２，スリーブ３及び
送りリング４を装着した後には、本体１に対する接続作
業を開始する。この作業は、図１における左下の斜材の
ようにボルト２の先端が接続しようとする雌ネジ１ａに
一致するようにトラス部材５の姿勢を設定することから
始める。そして、スリーブ３を手で回してゆくと、係合
ビス３ｂと溝２ｃとの係合によってボルト２も回転す
る。一方、送りリング４の送りピン７の先端が図５に示
すように雄ネジ２ａの谷２ａ−１に嵌まり込むので、送
りピン７に案内されるように谷２ａ−１が移動してい
き、ボルト２にはスリーブ３による回転のほかに送りが
与えられる。したがって、スリーブ３の回転に連れてボ
ルト２は雌ネジ孔１ａの中に回転しながら進み、図１に
おける水平材のようにボルト２を雌ネジ孔１ａに螺合連
結させることができる。

【００２２】ここで、送りリング４の開口４ａの内径は
ボルト２が自由に姿勢を変えられる程度なので、ボルト
２は遊びを持つ振る舞いをしながら進む。このような動
きに対して、送りピン７は環状バネ８によって付勢され
ているので、ボルト２の姿勢の変化に応じてスリーブ３
から出没する動きとなる。このため、送りリング４に挿
入したボルト２の先端の指向方向は、送りリング４の軸
線に一致するだけでなく或る範囲内で首振り可能で、し
かも送りが確実に与えられる。したがって、トラス部材
５の軸線が本体１の雌ネジ孔１ａに正確に一致していな
くても、ボルト２の姿勢の変化によって雌ネジ孔１ａが
これを受容して楽に接合の開始が行われる。

【００２３】次いで、更にスリーブ３を回転させると、
ボルト２が本体１方向へ進み、最終的には図１の水平材
のように、雄ネジ２ａが雌ネジ孔１ａ内にねじ込まれ、
ボルト２のヘッド２ｂがブッシュ６の端面に当接する状
態となる。そして、レンチ等の工具を用いてスリーブ３
を更に締め上げると、本体１に対してトラス部材５が強
固に連結される。

【００２４】以上の要領で構築されたトラスの連結状態
においては、スリーブ３及び送りリング４の両端面がそ
れぞれ本体１の周面及びブッシュ６に当接するので、ト
ラス部材５に負荷される圧縮応力は、ボルト２，スリー
ブ３及び送りナット４によって本体１へ直接負荷され
る。したがって、圧縮力の吸収が効果的に行われ、系全
体の強度が向上する。

【００２５】

【発明の効果】本発明では、ボルトに送りを与える送り
リングがボルトを自由に首振りできるように遊びを持た
せると共に、環状バネとこれによって半径方向に付勢さ
れた送りピンによってこの自由度を保ちながらボルトに
送りを与えるようにしている。このボルトの首振りによ
って、ジョイント本体との接合時には、ボルトをジョイ
ントの雌ネジ孔に容易に合わせることができる。

【００２６】また、環状バネと送りピンだけを送りリン
グに備えればよいので、従来構造に比べるとコスト面で
の大幅な改善が図られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す立体トラスのジョイン
ト部分の部分断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線矢視による縦断面図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ線矢視による拡大縦断面図であ
る。

【図４】送りリング，送りピン及び環状バネを分解して
示す概略斜視図である。

【図５】送りピンとボルトの雄ネジとの間の連接関係を
示す要部の縦断面図である。

【符号の説明】

１ 本体 ２ ボルト ２ｃ 溝 ３ スリーブ ３ｂ 係合ビス ４ 送りリング ４ｂ 装着孔 ４ｃ 保持溝 ４ｄ 受け座 ５ トラス部材 ６ ブッシュ ７ 送りピン ７ａ フランジ ８ 環状バネ ８ａ 切欠

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E04B 1/19 E04B 1/58

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ジョイントの本体及びトラス部材をボル
   トによって接合するジョイント構造であって、前記本体
   方向に向く軸線を持つボルトを前記トラス部材の端部に
   回転自在に設け、前記本体とトラス部材との間において
   前記ボルトの周りに送りリング及びスリーブをそれぞれ
   設け、該スリーブは前記ボルトを軸線方向に移動自在且
   つ軸線周りに回転不可に連接し、前記送りリングはボル
   トの外径より大きな開口を持つと共に、外部から半径方
   向に差し込まれ前記ボルトの谷に係合可能な送りピンを
   その軸線方向に移動可能に備え、更に、前記送りリング
   の外周に前記送りピンを前記送りリングの中心側に付勢
   する環状バネを連接してなる立体トラスのジョイント構
   造において、 送りリングには、送りピンを差し込むための装着孔を半
   径方向に開口まで貫通させて設けると共に、この装着孔
   の開口端を通る外周面には環状バネを落とし込んで一体
   化する保持溝を刻んで設け、装着孔には送りピンの一端
   に形成されたフランジを受ける受け座を設け、 環状バネは一部を切り欠いたすり割構造としたことを特
   徴とする 立体トラスのジョイント構造。