JP3981371B2 - トラス構造物とこれを用いた階段 - Google Patents

Description

この発明は、多目的の用途に用いることができるトラス構造物と、これを用いて組み立てた階段に関する。

従来、各種構造物の骨組み等として用いられているトラス構造物は、各種断面形状の型鋼を用い、間隔を置いて配置した二本の平行材をジグザグ状に配置したトラス材で結合して組み立てられており、平行材とトラス材を溶接やカシメ鋲、ボルト等を用いて結合した構造になっている。

ところで、上記従来のトラス構造物は、その組み立てに特別な設備や技術を必要とし、製作コストが高くつくだけでなく、解体や再利用が困難であるという問題がある。

そこで、この発明の課題は、組み立てや解体が簡単で製造コストの削減が図れ、設計や形状の自由度に優れたトラス構造物とこれを用いた階段を提供することにある。

上記のような課題を解決するため、請求項１の発明は、外形が円形の軸状でその内部に、弧状孔と、この弧状孔よりも狭い幅で外面に達する開口とからなる断面形状の結合溝が長さ方向の全長にわたって設けられた軸状のトラスフレーム材と、円形軸体の両端に前記開口を通過するネック部とこのネック部の端部に前記弧状孔へ嵌合する球頭部が設けられた多数のトラスジョイントと、前記結合溝の弧状孔に組み込み配置する間隔保持スリーブとからなり、前記トラスフレーム材とトラスジョイントの円形軸体及び間隔保持スリーブが、それぞれアルミの押し出し型材で形成され、前記した二本のトラスフレーム材を結合溝の開口が対向するよう平行させ、両トラスフレーム材の端部においてトラスジョイントの球頭部を結合溝の弧状孔に嵌め込むことにより、二本のトラスフレーム材の間に多数のトラスジョイントを取付け、この各トラスジョイントを隣接するトラスジョイントの球頭部が互に当接する状態でジグザグ状の配置とし、少なくとも一方のトラスフレーム材における結合溝の弧状孔内で、互に離れて位置する球頭部の間に、球頭部をトラスフレーム材の長さ方向に移動しないよう固定する間隔保持スリーブを組み込み、端部トラスジョイントの球頭部を固定化するため、トラスフレーム材の端部から弧状孔内に端部用の間隔保持スリーブを挿入し、弧状孔内の端部に固定ねじをねじ込んで組み立てた構成を採用したものである。

請求項２の発明は、上下に所定の角度で傾斜する一対のトラス構造物を両側に所定の間隔で対向状に配置し、両トラス構造物間にステップを階段状の配置で取付けた階段において、前記トラス構造物が、外形が円形の軸状でその内部に、弧状孔と、この弧状孔よりも狭い幅で外面に達する開口とからなる断面形状の結合溝が長さ方向の全長にわたって設けられた軸状のトラスフレーム材と、円形軸体の両端に前記開口を通過するネック部とこのネック部の端部に前記弧状孔へ嵌合する球頭部が設けられた多数のトラスジョイントと、前記結合溝の弧状孔に組み込み配置する間隔保持スリーブとからなり、前記トラスフレーム材とトラスジョイントの円形軸体及び間隔保持スリーブが、それぞれアルミの押し出し型材で形成され、前記した二本のトラスフレーム材を結合溝の開口が対向するよう平行させ、両トラスフレーム材の端部においてトラスジョイントの球頭部を結合溝の弧状孔に嵌め込むことにより、二本のトラスフレーム材の間に多数のトラスジョイントを取付け、この各トラスジョイントを隣接するトラスジョイントの球頭部が互に当接する状態でジグザグ状の配置とし、少なくとも一方のトラスフレーム材における結合溝の弧状孔内で、互に離れて位置する球頭部の間に、球頭部をトラスフレーム材の長さ方向に移動しないよう固定する間隔保持スリーブを組み込み、端部トラスジョイントの球頭部を固定化するため、トラスフレーム材の端部から弧状孔内に端部用の間隔保持スリーブを挿入し、弧状孔内の端部に固定ねじをねじ込んで組み立てられ、前記ステップが水平の両側トラスジョイント間に取付けられている構成を採用したものである。

ここで、上記トラスフレーム材とトラスジョイント及び間隔保持スリーブ等は、アルミの押し出し型材を用いて形成され、トラスフレーム材は、外形が円形の長い軸状に形成され、弧状孔と開口からなる結合溝は、トラスフレーム材の半径内に収まる条件で形成されている。

また、トラスジョイントは、所定長さを有する円形軸体の両端にジョイントボルトを螺合連結して形成され、ジョイントボルトは、テーパ部の先端に結合溝へ嵌合する円軸状のネック部を突設し、このネック部の先端に弧状孔へ嵌合する球頭部を設けて形成されている。

更に間隔保持スリーブは、上記弧状孔の略半分程度の断面半円形の棒状に形成され、弧状孔への組み込み状態において、端部に貫通するよう螺装した押しねじを弧状孔の周面に圧接させることにより、トラスフレーム材に固定化される。

請求項１の発明によると、二本のトラスフレーム材を結合溝の開口が対向するよう平行させ、両トラスフレーム材の端部においてトラスジョイントの球頭部を結合溝の弧状孔に嵌め込むことにより、二本のトラスフレーム材の間に多数のトラスジョイントを取付け、この各トラスジョイントを隣接するトラスジョイントの球頭部が互に当接する状態でジグザグ状の配置とし、少なくとも一方のトラスフレーム材における結合溝の弧状孔内で、互に離れて位置する球頭部の間に、球頭部をトラスフレーム材の長さ方向に移動しないよう固定する間隔保持スリーブを組み込み固定したので、トラスフレーム材とトラスジョイント及び間隔保持スリーブを組み合わせるだけでトラス構造物を組み立てることができ、組み立てや解体が簡単で特別な組み立て設備が不要になり、製造コストの削減が図れ、設計や形状の自由度に優れ、多目的用途のトラス構造物となる。

また、請求項２の発明によると、トラス構造物を対向させ、このトラス構造物の水平の両側トラスジョイント間にステップを取付けて階段を形成したので、取り付け現場において階段の組み立てや解体が簡単に行え、コスト的に安く強度的に優れた階段を提供できる。

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図３のように、この発明のトラス構造物１は、長い軸状のトラスフレーム材２と、多数のトラスジョイント３と、間隔保持スリーブ４とからなり、トラスフレーム材２は、図７のように、外形が円形の軸状に形成され、このトラスフレーム材２には、内部が弧状孔５となり、この弧状孔５よりも狭い幅で外面に開口６し、弧状孔５の底部にビスタッピング孔７を有する断面形状の結合溝８が長さ方向の全長にわたって設けられ、図示の場合、この結合溝８はトラスフレーム材２の半径内に略収まる条件で設けられている。

上記トラスジョイント３は、図５や図７のように、所定長さを有する円形軸体３ａの両端にねじ孔９を設け、このねじ孔９にジョイントボルト１０を螺合連結して形成され、ジョイントボルト１０は、テーパ部１１の先端に結合溝８の開口６へ嵌合する円軸状のネック部１２を突設し、このネック部１２の先端に弧状孔５へ嵌合する球頭部１３を設け、前記テーパ部１１の後端に螺軸１４を突設して形成され、円形軸体３ａの両端に同軸心となるよう固定されている。

上記間隔保持スリーブ４は、トラスフレーム材２に設けた弧状孔５の略半分程度の断面半円形の棒状に形成され、必要とする長さに切断して使用される。

なお、上記したトラスフレーム材２とトラスジョイント３及び間隔保持スリーブ４等は、アルミの押し出し型材を用いて形成されている。

上記トラスフレーム材２とトラスジョイント３及び間隔保持スリーブ４を用いてトラス構造物１を組み立てるには、二本のトラスフレーム材２を結合溝８の開口６が対向するよう平行させ、両トラスフレーム材２の端部において、トラスジョイント３の球頭部１３を結合溝８の弧状孔５に嵌め込むことにより、二本のトラスフレーム材２の間に多数のトラスジョイント３を取付ける。

次に、この各トラスジョイント３をトラスフレーム材２の長さ方向に順次送り込み、隣接するトラスジョイント２の球頭部１３が互に当接する状態で各トラスジョイント３をジグザグ状の配置とする。

即ち、隣接する各トラスジョイント３が互に直角の位相となるよう、トラスフレーム材２の長さ方向に対して傾斜させるようにする。

トラスフレーム材２の長さ方向に対するトラスジョイント３の傾斜は、弧状孔５に嵌合する球頭部１３を支点にして行い、ネック部１２が開口６に沿って移動し、テーパ部１１の外面が開口６の両側縁に当接するまでの間において、トラスジョイント３の傾斜角度を任意に選択することができる。

上記各トラスジョイント３をトラスフレーム材２に嵌め込むとき、一方又は両方のトラスフレーム材２における結合溝８に対して、二本のトラスジョイント３の球頭部１３を嵌め込むごとに、予め所定長さに設定した間隔保持スリーブ４を弧状孔５内に挿入する。

従って、トラスフレーム材２の結合溝８に嵌め込まれるトラスジョイント３は、二本のトラスジョイント３ごとに、間隔保持スリーブ４の長さ分だけ間隔が開くことになり、隣接する二本のトラスジョイント３は、球頭部１３が互に当接した状態で直角等の位相となるよう傾斜することになる。

このようにして、二本のトラスフレーム材２の間に多数のトラスジョイント３をジグザグ上に配置した状態で、トラスフレーム材２端部において、端部に位置するトラスジョイント３の球頭部１３をトラスフレーム材２に固定化すれば、一方又は両方のトラスフレーム材２において、互に離れて位置する球頭部１３がトラスフレーム材２の長さ方向に移動しないよう固定化され、トラスフレーム材２と二本のトラスジョイント３及び間隔保持スリーブ４で三角形の構造体が構成され、この三角形の構造体がトラスフレーム材２の長さ方向に連続一体化して並ぶことにより、二本のトラスフレーム材２が多数のトラスジョイント３で結合されたトラス構造物１が完成する。

図３は、トラス構造物１における端部トラスジョイント３の処理構造を示し、トラスフレーム材２の端部から弧状孔５内に端部用間隔保持スリーブ４ａを挿入し、トラスフレーム材２の端部における弧状孔５内に固定ねじ１５をねじ込み、この固定ねじ１５と端部間隔保持スリーブ４ａで端部トラスジョイント３の球頭部１３を固定化するようにしている。

このように組み立てられたトラス構造物１は、二本のトラスフレーム材２が多数のトラスジョイント３で結合されて、三角形の構造体が並ぶ構造になっているので、荷重支持強度に優れ、例えば、梁材や展示ブース、後述するトラス階段等の各種構造材として使用することができる。

図面は、上記トラス構造物１を用いて組み立てたトラス階段を示し、上下に所定の角度で傾斜する一対のトラス構造物１を両側に所定の間隔で対向状に配置し、両トラス構造物１間にステップを階段状の配置で取付けた構造になっており、トラス構造物１は、下部トラスフレーム材２ａの下端を下階床面上に固定した下ブラケット２１にビス止め固定し、上端を上階床面に固定した上ブラケット２２にビス止め固定し、上下床面間に取付けたトラス構造物１は、各トラスジョイント３が、垂直と水平の交互の配置になるよう傾斜角度が設定されている。

上記トラス階段の組み立てのために、上記した上下ブラケット２１と２２のほかに、水平のトラスジョイント３に取付けるステップ取付け金具２３と、水平の両側トラスジョイント３間に掛け渡すステップ受け２４と、ステップ受け２４上に固定するステップ２５と、手摺り支柱２６と、手摺り材２７と、手摺り横材２８とが用意されている。

上記ステップ取付け金具２３は、図４と図８のように、下向きＬ字状のブロックに形成され、下端部の内面側に、トラスジョイントにおける円形軸体３ａの上部外側面に外接する弧状凹部２９が設けられ、また、ステップ受け２４は、角軸部３０と水平板３１とを有し、水平の両側トラスジョイント３に角軸部３０の両端が載る長さに設定され、角軸部３０の両端下部に、トラスジョイント３における円形軸体３ａの上部内側面に外接する弧状凹部３２が設けられている。

このステップ取付け金具２３とステップ受け２４は、トラスジョイント３における円形軸体３ａの両端部二箇所の位置において、それぞれの弧状凹部２９と３２を円形軸体３ａに外接させた状態で、両者の重なり部分をビス３３で締結することにより円形軸体３ａに固定化され、このステップ取付け金具２３とステップ受け２４によって、一対のトラス構造物１は、設定された間隔で互に固定化され、階段の骨組みが構成されることになる。

上記ステップ２５は、前後に位置するステップ受け上２４に水平状態で載置し、水平板３１に固定することにより、階段状の配置となる。なお、このステップ２５は、アルミや鋼製だけでなく、木製のものでもよい。

上記手摺り支柱２６は、上下に長い円軸状に形成され、その上端にトラスジョイント３と同様の球頭部を有するジョイントボルト１０が固定され、下部をトラス構造物１における上下トラスフレーム材２に重ねてビスで固定することにより、両トラス構造物１にそれぞれ複数本が垂直に固定されている。

上記手摺り材２７は、トラスフレーム材２と同じものを用い、各手摺り支柱２６の上端球頭部１３に結合溝８の弧状孔５を順次嵌め込むことにより、トラス構造物１と平行する傾斜状に配置し、この手摺り材２７の弧状孔５内で球頭部１３の両側には、図６のように、弧状孔５内に嵌合する断面形状の棒状に形成された固定スリーブ３４を、端部に貫通するよう螺装した押しねじ３５を弧状孔５の周面に圧接させることにより、球頭部１３を挟んで手摺り材２７に固定化すれば、手摺り支柱２７に手摺り材２７が固定化され、手摺り支柱２６の途中には、円軸状となる手摺り横材２８を傾斜状に沿わせ、交差部分をビス止めする。

このようにして組み立てられたトラス階段は、両側トラス構造物１をステップ取付け金具２３とステップ受け２４によって、水平のトラスジョイント３の部分で互に固定化し、ステップ受け２４の上面にステップ２５を取付けたので、階段として十分な強度を有し、両側に手摺り材２７を設けることにより、昇り降りが安全に行えることになる。

この発明に係るトラス構造物を用いて組み立てた階段の側面図 同階段の斜視図 トラス構造物とこれを用いた階段の下部構造を示す縦断側面図 階段の下部構造を示す正面図 階段に取付けた手摺りの構造を示す拡大した縦断正面図 階段に取付けた手摺りの上部構造を示す拡大した縦断側面図 トラス構造物におけるトラスフレーム材とトラスジョイント及び間隔保持スリーブの分解した斜視図 トラス構造物におけるトラスジョイントとステップ取付け金具、ステップ受け、ステップの分解した斜視図

符号の説明

１ トラス構造物
２ トラスフレーム材
３ トラスジョイント
３ａ 円形軸体
４ 間隔保持スリーブ
５ 弧状孔
６ 開口
７ ビスタッピング孔
８ 結合溝
９ ねじ孔
１０ ジョイントボルト
１１ テーパ部
１２ ネック部
１３ 球頭部
１４ 螺軸
１５ 固定ねじ
２１ 下ブラケット
２２ 上ブラケット
２３ ステップ取付け金具
２４ ステップ受け
２５ ステップ
２６ 手摺り支柱
２７ 手摺り材
２８ 手摺り横材
２９ 弧状凹部
３０ 角軸部
３１ 水平板
３２ 弧状凹部
３３ ビス

Claims (2)

1. 外形が円形の軸状でその内部に、弧状孔（５）と、この弧状孔（５）よりも狭い幅で外面に達する開口（６）とからなる断面形状の結合溝（８）が長さ方向の全長にわたって設けられた軸状のトラスフレーム材（２）と、
   円形軸体（３ａ）の両端に前記開口（６）を通過するネック部（１２）とこのネック部（１２）の端部に前記弧状孔（５）へ嵌合する球頭部（１３）が設けられた多数のトラスジョイント（３）と、
   前記結合溝（８）の弧状孔（５）に組み込み配置する間隔保持スリーブ（４）とからなり、
   前記トラスフレーム材（２）とトラスジョイント（３）の円形軸体（３ａ）及び間隔保持スリーブ（４）が、それぞれアルミの押し出し型材で形成され、
   前記した二本のトラスフレーム材（２）を結合溝（８）の開口（６）が対向するよう平行させ、両トラスフレーム材（２）の端部においてトラスジョイント（３）の球頭部（１３）を結合溝（８）の弧状孔（５）に嵌め込むことにより、二本のトラスフレーム材（２）の間に多数のトラスジョイント（３）を取付け、この各トラスジョイント（３）を隣接するトラスジョイント（３）の球頭部（１３）が互に当接する状態でジグザグ状の配置とし、少なくとも一方のトラスフレーム材（２）における結合溝（８）の弧状孔（５）内で、互に離れて位置する球頭部（１３）の間に、球頭部（１３）をトラスフレーム材（２）の長さ方向に移動しないよう固定する間隔保持スリーブ（４）を組み込み、端部トラスジョイント（３）の球頭部（１３）を固定化するため、トラスフレーム材（２）の端部から弧状孔（５）内に端部用の間隔保持スリーブ（４ａ）を挿入し、弧状孔（５）内の端部に固定ねじ（１５）をねじ込んで組み立てたトラス構造物。
2. 上下に所定の角度で傾斜する一対のトラス構造物（１）を両側に所定の間隔で対向状に配置し、両トラス構造物（１）間にステップ（２５）を階段状の配置で取付けた階段において、
   前記トラス構造物（１）が、外形が円形の軸状でその内部に、弧状孔（５）と、この弧状孔（５）よりも狭い幅で外面に達する開口（６）とからなる断面形状の結合溝（８）が長さ方向の全長にわたって設けられた軸状のトラスフレーム材（２）と、
   円形軸体（３ａ）の両端に前記開口（６）を通過するネック部（１２）とこのネック部（１２）の端部に前記弧状孔（５）へ嵌合する球頭部（１３）が設けられた多数のトラスジョイント（３）と、
   前記結合溝（８）の弧状孔（５）に組み込み配置する間隔保持スリーブ（４）とからなり、
   前記トラスフレーム材（２）とトラスジョイント（３）の円形軸体（３ａ）及び間隔保持スリーブ（４）が、それぞれアルミの押し出し型材で形成され、
   前記した二本のトラスフレーム材（２）を結合溝（８）の開口（６）が対向するよう平行させ、両トラスフレーム材（２）の端部においてトラスジョイント（３）の球頭部（１３）を結合溝（８）の弧状孔（５）に嵌め込むことにより、二本のトラスフレーム材（２）の間に多数のトラスジョイント（３）を取付け、この各トラスジョイント（３）を隣接するトラスジョイント（３）の球頭部（１３）が互に当接する状態でジグザグ状の配置とし、少なくとも一方のトラスフレーム材（２）における結合溝（８）の弧状孔（５）内で、互に離れて位置する球頭部（１３）の間に、球頭部（１３）をトラスフレーム材（２）の長さ方向に移動しないよう固定する間隔保持スリーブ（４）を組み込み、端部トラスジョイント（３）の球頭部（１３）を固定化するため、トラスフレーム材（２）の端部から弧状孔（５）内に端部用の間隔保持スリーブ（４ａ）を挿入し、弧状孔（５）内の端部に固定ねじをねじ込んで組み立てられ、前記ステップ（２５）が水平の両側トラスジョイント（３）間に取付けられているトラス構造物を用いた階段。

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