JP3691926B2 - 単層トラスのジョイント構造 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば屋外施設用として設置する大型のテント等の骨組構造として施工される単層トラスに係り、特に多数の弦材を集結して接合するためのジョイント構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、屋外施設用の大型テントの施工に際しては、単層トラスによって骨組みを構築するとともにこの単層トラスにテント幕を張りつけていくという施工が行われている。この単層トラスは、図6に示すように、水平及び傾斜した多数の弦材51のそれぞれの一端と他端を相互に接合するためのジョイント52によって構築されるものであり、立体トラスとは異なってこれらの弦材51による連続した面が形成される。
【0003】
このような単層トラスの構築作業では、施工誤差によってジョイント52と弦材51との接合にかなり手間をとることが多い。このように作業に手間がかかることは、立体トラスのジョイントにおいても同様であるが、立体トラスの分野ではたとえば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等を採用することで、作業性が大幅に改善されている。この公報に記載のジョイントは、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ものであり、ボルトとジョイント側の孔との接合が容易に行えるようにしたものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、単層トラスの分野では、立体トラスに比べると構造的には単純であるものの、ジョイントについては先の公報に記載のような作業面で有効といえるべきものが依然として開発されていない状況にある。
【0005】
これは、立体トラスのジョイントでは、ジョイント周りに三次元的に弦材が集結されるので、球体状のノード等を利用することによって各弦材の接合の作業性及び精度が比較的高く保たれるのに対し、単層トラスでは弦材が連続平面に連なって配列されるとから、球体状のノードではその周面の長さをかなり大きくしない限り接合ができないということに一つの理由がある。
【0006】
すなわち、立体トラスの弦材のジョイントに対する接合はこのジョイントが球体状のノードであればその外周面の全体を弦材の接合点として使えるのに対し、単層トラスではジョイントに対する接合点をほぼ同一平面に含まれた領域にしか設定できないので、接合点の遊びの大きさが乏しくこれが作業性の低下及び精度の限界の原因となっている。
【0007】
本発明において解決すべき課題は、弦材の接続作業がきわめて簡単にしかも高い精度で接合できる単層トラスのジョイント構造を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、単層トラスを構築する複数の弦材の接合端を集結させてこれらの弦材どうしを連結するジョイント構造であって、弦材の軸線と交叉して設けられ且つ軸線方向の一端の端部には小径の位置決めピンを同軸上に備えた接合軸と、接合軸の一端の位置決めピンを通す複数の位置決め孔を同心上に配列すると共にこれらの位置決め孔の外側に軸線方向に立ち上げた環状のフランジを備えた位置決め環と、接合軸の他端に被せてこれらの接合軸の外周面を拘束する環状のフランジを軸線方向に立ち上げた拘束環と、位置決め環と拘束環との間を同軸上で連結する連結部材とを備え、接合軸と連結部材との間及び接合軸とフランジとの間をいずれも線接触状態で連接してなることを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1は本発明のジョイント構造の要部を接合軸と直交する面で切った断面図、図2は図1のA−A線矢視による縦断面図である。
【0010】
図において、6本のパイプ状の弦材1のそれぞれの接合端には横断面形状が先細りするコーン2を溶接法によって一体に接合し、これらのコーン2の先端には接合軸3を溶接によって一体に固定している。なお、各弦材1によってたとえば図6に示したような球面状の単層トラスとして構築されたとき、図2において弦材1の上側が単層トラスの外部側に相当し下側が内部側に相当する。
【0011】
接合軸3は図3に示すようにコーン2の上下両端よりも少し突き出る軸線長さを持ちその全長を等径の円柱状としたものであり、下端側すなわち単層トラスの内部側に臨む端部には小径の位置決めピン3aを備えている。そして、この位置決めピン3aの周面の一か所には弦材1を接合するときの仮止めのためのビス(後述)の先端を入り込ませるためのノッチ3bを凹ませて形成している。
【0012】
図1においては、合計6本の弦材1がこれらの接合点周りに60°の角度ピッチで配列された態様であり、これらの弦材1を接合するためのジョイント材として、拘束環4,位置決め環5及びこれらの拘束環4と位置決め環5を連結するボルト6・ナット7をそれぞれ設ける。
【0013】
図4は拘束環4の詳細であって、同図の(a)は底面図,同図の(b)は軸線を含む面で切った縦断面図である。
【0014】
拘束環4はその中心にボルト6をがたつくことなくきっちりと差し通す内径とした通孔4aを開けるとともに、外周には下側に突き出したフランジ4bを全周に形成したものである。このフランジ4bは、図1及び図2に示すように6本の弦材1を集約して接合したときにこれらの弦材1のそれぞれの接合軸3の外周面に高い精度で線接触する内径を持つ。すなわち、フランジ4bの内径はボルト6の外径値と接合軸3の外径を2倍とした値の和にほぼ等しいものとする。
【0015】
図5は位置決め環5の詳細であって、同図の(a)はその底面図、同図の(b)は軸線を含む面で切った縦断面図である。
【0016】
位置決め環5も同様にボルト6を通すための通孔5aを中心部に開けるとともに、拘束環4のフランジ4bと同じ内径としたフランジ5bを外周に形成したものである。そして、通孔5aの周りには接合軸3の位置決めピン3aを嵌め込むための位置決め孔5cを60°の角度ピッチで6個所に開け、更にフランジ4bの下端部にはこれらの位置決め孔5cの中心を通る軸線上に雌ネジ孔5dを開けている。
【0017】
以上の構成において、6本の弦材1を接合する作業はこれらの弦材1のコーン2部分を図2に示すように集結させ、各弦材1の接合軸3の下端に位置決め環5を当ててこれらの接合軸3の位置決めピン3aを位置決め孔5cの中に差し込む。このとき、位置決めピン3aの外周面にはノッチ3bを形成しているので、これらのノッチ3bが全て位置決め環5の雌ネジ孔5dに整合するような姿勢とすれば、6本の弦材1は互いに60°の角度ピッチを持って位置決め環5周りに配列されることになる。
【0018】
この後、図2に示すように、雌ネジ孔5dに仮止め用のビス8をねじ込みその先端を位置決めピン3aのノッチ3bの中に入り込ませる。これにより、位置決めピン3aはその回転が規制されることになり、各弦材1どうしの間を60°の角度ピッチとなるように拘束する。
【0019】
このように接合軸5の位置決めピン3aを位置決め環5の位置決め孔5cに差し込んでビス8によって拘束するこにより、各弦材1はその相互の間の角度が決められた状態に保持される。したがって、ビス8を雌ネジ孔5dにねじ込む作業を弦材1の1本ずつに対して作業していく要領で行えばよいので、一人の作業者による弦材1のセットが可能となる。そして、接合軸3の下端部分は位置決め環5の中に入り込んでフランジ5bの内周によって拘束されるので、6個の接合軸3はばらばらの姿勢とならないように保持される。
【0020】
次いで、集結させた接合軸3の上端に図3に示すように拘束環4を被せ、この拘束環4のフランジ4bの内周によってこれらの接合軸3の上端を拘束する。これにより、6個の接合軸3はその位置決めピン3aを位置決め環5の位置決め孔5cの中に差し込んだまま互いの軸線が平行となるように保持される。この状態では、接合軸3に対する拘束環4及び位置決め環5の拘束力はそのフランジ4b,5bの内周面の当接だけであり、接合軸3の軸線方向に対する拘束力は作用しない。
【0021】
拘束環4を被せた後には、図2に示すようにボルト6を拘束環4の通孔4aに通して位置決め環5の通孔5aから下に突き出し、ナット7をこのボルト6の下端の雄ネジに螺合して締め上げる。これにより、各接合軸3はその上下の両端を拘束環4と位置決め環5によって圧下され、接合軸3どうしはこれらの拘束環4と位置決め環5を介して相互の位置関係が固定された状態として連接される。なお、図2に示すように、フック9aを金具として設けたナット9をロックナットとしてボルト6に螺合するようにし、ナット7の緩みが発生しないようにすることが好ましい。
【0022】
ボルト6を通した後には、図1に示すように、ボルト6の周面に対してその周りの接合軸3の周面が軸線と平行な線接触状態で連接され、しかも接合軸3が拘束環4及び位置決め環5のフランジ4b,5bに臨む側でもこれらのフランジ4b,5bの内周面と線接触した状態に拘束される。したがって、先に述べたようにボルトの外径と接合軸の外径の2倍の和がフランジ4b,5bの内径にほぼ等しいことから、ボルト6及びフランジ4b,5bによってボルト6の軸線に対して調心するような関係で接合軸3が位置決めされる。
【0023】
すなわち、ボルト6及び接合軸3はいずれも等径の円柱状であることから、これらを線接触状態に保持できるということは接合軸3の全てについてその軸線が平行な関係となるように連接される。したがって、接合軸3はいずれもボルトの軸線を中心として同心配置され、接合軸3の下端だけに位置決めピン3aを設けてこれを位置決め孔5aに差し込むだけであっても、ボルト6・ナット7の締結後には全ての接合軸3について調心させた連結が可能となる。
【0024】
このように、弦材1の一端に接合部として設けた接合軸3を簡単な作業で調心させてジョイントすることができ、一人の作業者でも作業負担を伴うことなく楽にトラスの構築作業が行えるようになる。
【0025】
【発明の効果】
本発明では、弦材に設けた接合軸を位置決め環によって位置決めすると共に拘束環によって接合軸を一体に束ねるようにして集結させ、この後ボルトを差し通すことによって各接合軸を全て調心させることができるので、接合軸を連結しながら同時に弦材をジョイント部に対して位置決めすることができる。このため、一人の作業者でも位置決めからボルト・ナットによる締付けまでの作業を簡単に行うことができ、従来の作業に比べると作業性の向上及び作業負担の軽減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の単層トラスのジョイント構造の要部を弦材の展開方向に見た横断面図である。
【図2】 図1のA−A線矢視による縦断面図である。
【図3】 弦材の接合端に設けるコーン及び接合軸を示す図である。
【図4】 拘束環の詳細であって、同図の(a)はその底面図、同図の(b)は縦断面図である。
【図5】 位置決め環の詳細であって、同図の(a)はその底面図、同図の(b)は縦断面図である。
【図6】 単層トラスの構築例を示す概略図である。
【符号の説明】
1 :弦材
2 :コーン
3 :接合軸
3a:位置決めピン
3b:ノッチ
4 :拘束環
4a:通孔
4b:フランジ
5 :位置決め環
5a:通孔
5b:フランジ
5c:位置決め孔
5d:雌ネジ孔
6 :ボルト
7 :ナット
8 :ビス

Claims (1)

  1. 単層トラスを構築する複数の弦材の接合端を集結させてこれらの弦材どうしを連結するジョイント構造であって、弦材の軸線と交叉して設けられ且つ軸線方向の一端の端部には小径の位置決めピンを同軸上に備えた接合軸と、接合軸の一端の位置決めピンを通す複数の位置決め孔を同心上に配列すると共にこれらの位置決め孔の外側に軸線方向に立ち上げた環状のフランジを備えた位置決め環と、接合軸の他端に被せてこれらの接合軸の外周面を拘束する環状のフランジを軸線方向に立ち上げた拘束環と、位置決め環と拘束環との間を同軸上で連結する連結部材とを備え、接合軸と連結部材との間及び接合軸とフランジとの間をいずれも線接触状態で連接してなる単層トラスのジョイント構造。
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