JPH0480445A - 立体トラスのジョイント構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔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ヨ
イント構造に関する。

〔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
。

鋼管を弦材及び斜材として利用するのは、引張応力及び
圧縮応力が立体トラスの構造上で曲げや剪断よりも大き
く作用するため、座屈に強い部材とする必要性が要求さ
れるからである。そして、このような鋼管を用いるため
、各弦材及び斜材を集中的に接合するジヨイントは、ボ
ルト等を利用したビン接合構造に依らざるを得ない。

ところが、実際のトラスの構築作業では、施工誤差によ
ってジヨ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。たとえば、弦材とジヨイント本体との間に
スリーブを介装してこの中に連結用のボルトを納める一
般的な構造では、スリーブによってボルトの姿勢が拘束
されているので、その軸線をジヨイント本体の雌ネジ孔
に合わせるのに苦労する。つまり、ボルトを雌ネジ孔に
調心させるには、弦材自体もその軸線上になる姿勢とす
る必要があり、弦材が長ければ作業がかなり煩雑となる
。したがって、弦材の接合作業にはかなりの労力と熟練
を必要とし、施工性の向上を妨げる一つの原因となって
いる。

〔発明が解決しようとする課題〕

このような問題に対し、本出願人は、実願平１５４５３
７号によってジヨイント本体と弦材との接続が容易に行
えるジヨイント構造を提案した。これは、ジヨイント本
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
えるための送りナツトを設けたものである。そして、送
りナツトのネジはボルトが自由に首を振りながら移動で
きるようにピッチ円の径を大きくし、これによってボル
トとジヨイント側の孔との接合を容易に行えるようにな
っている。

ところが、ボルトの接合作業は容易でも、送りナツトの
雌ネジはボルトの雄ネジが個当たりするので、ネジ山が
切れたり漬れたりしやすい。このだと、無理な姿勢でボ
ルトをねじ込むようにすると、ボルトの送りができない
ままとなり、部品の交換が必要になる。また、ボルトに
自由度があるがために、ジヨイントと弦材との芯合わせ
を疎かにしがちになり、このようなネジ山の損傷の問題
は無視てきない。

そこで、本発明は、ジヨイント部分の接続作業がより一
層簡単に行えるようにすると共に、弦材側のボルトが損
傷することのない施工ができるようにすることを目的と
する。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、ジヨイントの本体及びトラス部材をボルトに
よって接合するジヨ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、更に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前記ボルトの雄
ネジの谷に弾性的に嵌まり込む弾性係合機構を備えてい
ることを特徴とする。

〔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成る一定の範囲で自由な方向性
を持ってジヨ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弾性係合機構によって、スリー
ブが与えた回転に送りが加えられボルトはジヨイントの
本体方向に回転しながら進む。このとき、弾性係合機構
は、ボルトの姿勢に応じて雄ネジとの係合点を移動させ
るので、ボルトは送りリングの中でも自由な姿勢をとる
ことができる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例を示すジヨイント構造の部分
断面図である。

ジヨイントの本体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及びボ
ルト２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が挿通するプツシ５６が取り付けられている。

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
周面にピン２ｃを固定している。このピン２ｃは円形の
横断面を持つ鋼棒等を利用したもので、ボルト２の中心
から半径方向に突き出る姿勢で固定されている。

スリーブ３は、第２図の正面図に示すように六角形状で
あり、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、保持孔
３ａの内周壁にはボルト２のピン２Ｃが嵌まり込む溝３
ｂが軸線方向の全長に刻み込まれている。そして、ボル
ト２をスリーブ３の中に通すと、第３図（第１図のＩ−
Ｉ線矢視断面図）のようにボルト２の本体部は保持孔３
ａの中に摺動自在に組み込まれ、ピン２Ｃは溝３ｂ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、ピン２Ｃが溝３ｂに係合しているのでボルト２は
一体になって回転する。

ブツシユ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
後にピン２Ｃを所定の位置に取り付ける要領となる。

送りリング４は、第４図の切欠正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
向に開けると共に、半径方向に１個の取付は用雌ネジ孔
４ｂを形成している。なお、開口４ａの内径はボルト２
が成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しておく。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ｔの弾性係合機構Ａがこ
の取付は用雌ネジ孔４ｂに固定されている。

弾性係合機構Ａは、弾性プランジャ機構を利用したもの
であり、第５図の拡大縦断面図に示すように外周にネジ
を刻んだスリーブ７を取付は用雌ネジ孔４ｂにねじ込む
と共に固定ナツト８を螺合して固定している。スリーブ
７の一端はブッシング７ａによって閉じられ、他端側の
開口から送りピン７ｂを出没可能に組み込んでいる。そ
して、送りピン７ｂはスリーブ７の中に納めたコイルス
プリング７Ｃによって外側へ付勢されている。また、送
りピン７ｂはボルト２の雄ネジ２ａの谷２ａ−１の中に
嵌まり込める程度に先端を尖らせた形状を持ち、雄ネジ
２ａの山２ａ−２を傷つけないように先端を球面状とし
ている。

これらのスリーブ３及び送りリング４は、ボルト２をプ
ツシ５６の開口６ａに通して一体化した後に、雄ネジ２
ａ側から別々に装着される。そして、第１図の左下の斜
材のようにスリーブ３の溝３ｂにボルト２のピン２Ｃが
嵌まり込む。また、送りリング４の送りピン７ｂはボル
ト２が差し込まれるときにはコイルスプリング７Ｃを収
縮させて外側へ移動し、簡単にセットできる。

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、第１図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、ピン２Ｃと溝３
ｂ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７ｂが雄ネジ２ａの谷２ａ−１に嵌ま
り込むので、送りピン７ｂに案内されるように谷２ａ−
１が移動してゆき、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、第１図の水平材のようにボルト２を雌ネジ孔１
ａに螺合連結させることができる。

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７ｂはコイルスプリング７Ｃ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７
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成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。

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、最終的には第１図の水平材のように、
雄ネジ２ａが雌ネジ孔ｌａ内にねじ込まれ、ボルト２の
ヘッド２ｂがブツシュ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。

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
の周面及びブツシュ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
ナツト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。

〔発明の効果〕

本発明は、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、弾性
係合機構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、ジヨイント本体との接合
時には、ボルトをジヨイントの酸ネジ孔に容易に合わせ
ることができる。したがって、ジヨイントに対してトラ
ス部材の姿勢の自由度が大きく１なるので、労力の軽減
が図れると共に施工性の向上が可能となる。また、ボル
トの雄ネジには弾性的に弾性係合機構が衝き当たるので
、ボルトの雄ネジの損耗等もなく確実にジヨイント本体
との接続が行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す立体トラスのジヨイン
ト部分の部分断面図、第２図はスリーブの正面図、第３
図は第１図のＩ−Ｉ線矢視による断面図、第４図は送り
リングの切欠正面図、第５図は弾性係合機構の要部拡大
縦断面図である。 １：本体　　　　　　１ａ・雌ネジ孔 ２：ボルト　　　　　２ａ：雄ネジ ２ｂ；ヘッド　　　　　２Ｃ：ピン ３ニスリーブ　　　　３ａ：保持孔 ４コ送りリング　　　４ｂ；取付は用雌ネジ孔５ニドラ
ス部材　　　６：ブツシニ ７；スリーブ　　　　７ａ：ブッシング７ｂ：送りピン
　　　　７Ｃ：コイルスプリング８：固定ナツト　　　
Ａ：弾性係合機構特許出願人　　　　　１）中　辰　美

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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、更に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前記ボルトの雄ネジの谷
   に弾性的に嵌まり込む弾性係合機構を備えていることを
   特徴とする立体トラスのジョイント構造。