JPH01169079A - 開閉式膜構造体における膜材の駆動装置 - 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、比較的大スパンの建築物等に好適である新規
な複合型膜構造に関し、更に詳しくは膜材を開閉可能な
サスペンション膜構造体における膜材の駆動装置に関す
るものである。

（従来技術とその問題点） 現在、−殻内に普及している膜構造の形態としては空気
膜構造、サスペンション膜構造及び骨組膜構造がある。

しかしながら、前記空気膜構造では膜面形状な維持する
ため常時送風を行う必要があり、維持管理が極めて煩雑
で、相当の費用がかかり、１００ｍ以下の中小スパンの
建物では経済的に不適合であるという問題を有する。

また、支柱式サスペンション膜構造の場合には、用途に
よっては支柱が邪魔になることがあり、さらに、単一ア
ーチ式の場合には、アーチの両側のアンバランスな張力
分布によってアーチの安定性が悪くなり、該支持架構の
自立性が得にくくなるといった問題もある。

次に、第１０図は上記骨組膜構造の一例を示し、立体ト
ラス等の自立フレームｌの上面に二次部材２を介して膜
材３が張架されたものである。

かかる骨組式膜構造では、第１０図の例の如く立体トラ
ス式のフレーム１のグリッド上に膜材３による膜面が張
設される場合に、上弦節点を利用した点支持方式では膜
面に加わる風圧力は該点支持部を介してフレームｌが負
担するため、充分な強度を期待するのが困難であり、ま
た、フレームｌに沿った線支持方式とする場合、膜面の
形状維持や変形接触に備えるため上記二次部材２が余分
に必要となる等、骨組材の経済性が得がたく、さらに、
膜材３は構造膜としては大きさも曲率も小さいものとな
り、むしろガラスやアクリルといった透光性の仕上材と
して、構造材としてのフレーム１の上面を覆う機能しか
有さず、膜構造が本来備えるべき膜面による張力抵抗シ
ステムが充分発揮されているとは言い難いという問題が
ある。

また、上記従来の膜構造による構築物では、膜材の材質
を工夫することにより採光条件を良好にするようには改
良されているが、特にスポーツ用の施設として利用する
場合の空間の開放性の点で問題を有していた。

本発明は、上記した従来の問題点に鑑み開発されたもの
であり、上記各膜構造の利点を兼ね備えた、新規な複合
型膜構造を基本とした開閉式膜構造体における膜材の駆
動装置を提供することを１−１的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明に係る開閉式膜構造体
における膜材の駆動装置は、略平行もしくは略放射状に
配設されたサスペンション材と、該各サスペンション材
の複数個所から線条材により下方に吊下された膜材と、
前記各サスペンション材間の中間位置で各サスペンショ
ン材と同方向に膜材上に配設され該膜材に緊張力を付与
する押えケーブルとを備えてなる開閉式膜構造体におい
て、各サスペンション材及び各押えケーブルは各々の両
端の支持部材に沿って滑動可能とし、前記支持部材の桁
行方向に沿ってラックもしくはチェーンを連続配置し、
該ラックもしくはチェーンに噛合し電気的駆動手段によ
り回動自在なピニオンを前記桁行方向の一方の端部に配
設された駆動部材に取付けてなり、ｉ！’Ｉ　記ピニオ
ンを１ｊＴｉ記ラツクもしくはチェーンに沿って前記駆
動部材とともに移動させることにより前記サスペンショ
ン材及び押えケーブルとともに前記膜材を開閉可能とし
たことを特徴とするものである。

（実施例） 以下、本発明の好適な実施例を図面により説明する。

第１図乃至第７図は本発明の一実施例を示し。

第１図は本実施例に係る膜構造体の要部斜視図、第２図
は該膜構造体の概略構成を示す平面図、第３図は第２図
の側面図、第４図はその八−Δ線断面図、第５図は膜材
の平面構成を示す端面図である。

本実施例に係るサスペンション膜構造は、第１図に示す
ようにサスペンション材としてのサスペンションケーブ
ル１０と、線条材としてのストラットケーブル１１と、
膜材１２と、押えケーブル１３とを備えてなるものであ
る。

サスペンションケーブル１０は、所定間隔を画して平行
に配設されており、第１図及び第４図に示すように下方
に湾曲した円弧形状となっている。

各サスペンションケーブル１０からは、本実施例では７
本のストラットケーブル１】が下方に吊下され、該各ス
トラットケーブル１１により、吊り金具＋１ａを介して
膜材１２が吊持されている。

また、各サスペンションケーブル１０間の中間位置には
、該サスペンションケーブル１０とｆ行に押えケーブル
＋３が膜材＋２上に配設されており、各サスペンション
ケーブルｌＯと６押えケーブル１３は、その端末部にお
いて所定の緊張装置により両者のいずれか一方あるいは
両方に緊張力を加えることにより、膜材１２に張力を導
入している。

また、第２図乃至第５図において、１４はサスペンショ
ンケーブル１０の両端位置で桁行方向に配設された支持
部材としての大梁材、１５は構造体の桁行方向両端部に
配置された、水平力に対抗するトラス形式の補剛材、１
６は各サスペンションケーブル１０の両端部位置に配置
された柱材であり、柱材１６からは横架材１７及び補助
柱材１８が外方に突出配置され、これに第１補強ワイヤ
ー１９及び第２補強ワイヤー２０が配設されて第４図に
示す如くトラスを形成している。

また、第３図及び第５図に示すように押えケーブル１３
の両端部位置には柱体１６．１６間に架設された支持部
材としての梁材２１が配設され、前記柱材１６の上下端
と、押えケーブル１３の両端部位置の梁材２Ｉ間に各々
プレース材２２．２３が張設されている。

さらに、第５図に示すように、押えケーブル１３の両端
部位置の梁材２Ｉと前記横架材１７の先端との間に各々
ワイヤー材２４が張設されている。

しかして、本実施例では各サスペンションケーブル１０
の両端部及び６押えケーブル１３の両端部は、所定の滑
動装置により両端の支持部材に沿って桁行方向に滑動可
能となっている。

第６図は押えケーブル１３の端部における滑動装置の一
例を示すものであり、柱体１６から横架材１７の内部側
の先端部１７ａが片持ち状態に突出配置されている。

該横架材１７の先端部１７ａ上には、桁行方向に連続し
て断面路コ字形のガイドレール２５が載架されており、
ガイドレール２５内に長手方向に連続して形成された２
１′ｌ１ｇ所の突起レール２６に一対のローラー２７が
各々係合されており、該ローラー２７の回転軸２８の中
央部に一端が連結された連結材２９の他端が、連結具３
０を介して押えケーブル１３の端部と連結されている。

よって、押えケーブル１３はローラー２７の滑動により
、ガイドレール２５の長手方向（桁行方向）に沿って移
動可能となっている。

また、ガイドレール２５は、前記横架材】７の先端部１
７ａの位置で各々摺動部材３１により横架材先端部＋７
ａの軸方向に対して摺動可能に固定されている。

即ち、摺動部材３１はガイドレール２５の外周部を把持
する把持部３２と、本実施例の場合丸形鋼管からなる横
架材先端部＋７ａの外周面に嵌合、当接されたリング状
のスライド部３３を備えており、把持部３２に一端が連
結された引張ボルト３４の他端が図示しない電動ジヤツ
キ等の緊張装置に接合されており、該緊張装置の駆動に
より引張ボルト３４が図中左方向に引張られることによ
り、横架材先端部１７ａの外周部に沿ってガイドレール
２５が摺動する。

よって、緊張装置の駆動により引張ボルト３４、ガイド
レール２５を介して、押えケーブル１３は地上位置から
遠隔操作により緊張、弛緩が自在となっている。

なお、サスペンションケーブルｌＯの両端部にも−Ｆ記
例に準じた滑動手段が配設されている。

しかして、本実施例では桁行方向の一方の端部に配設さ
れた前記補剛材１５を駆動部材として、第７図に示すよ
うな所定の駆動装置により桁行方向に駆動することによ
り、各サスペンションケーブルｌＯ及び押えケーブル１
３とともに前記膜材１２を開閉自在としている。

即ち、支持部材としての前記大梁材１４の桁行方向（図
中紙面と直交方向）に沿って該大梁材１４の外側面には
ラック３５が連続配置されている。

一方、補剛材１５の外端には、電気的駆動手段としての
電動モータ３６が固定されており、該モ−タ３６の回動
軸３７には前記ラック３５の歯３５ａに噛合するピニオ
ン３８が取付けられている。なお、電動モータ３６は正
逆回転可能なものであり、地上位置から操作しつるよう
になっている。

また１図中３９は大梁材１４の表面に形成された突起レ
ール１４　ａに係合して滑動可能ローラーであり、各々
の回転軸４０が補剛材＋５に連結されている。

よって、モータ３６を地上位置から遠隔操作により回転
することにより、前記ピニオン３８が１１ｊ記ラツク３
５に沿って補剛部材１５とともに桁行方向に移動しつる
ようになっている。

かかる構成からなる、本実施例に係るサスペンション膜
構造体では、膜材１２を開放状態にする際には、まず、
前記緊張装置を解除して、サスペンションケーブル１０
と押えケーブル１３のいずれか一方もしくはその両方の
緊張力を解き、膜材の張力を弛緩させておく。

しかる後に、第２図に示す桁行方向の一方の端部に配置
されている補剛材１５をモータ３６の駆動により桁行方
向の他方の端部方向に向けて移動させる。

しかして、前記補剛材１５は所定位置まで移動すると隣
接するサスペンションケーブル１ｏの位置に到達し、該
サスペンションケーブル１０を押圧するから、滑動手段
を備えた該サスペンションケーブル１０も補剛材１５と
ともに、桁行方向に移動してゆく。

以下、同様にして他のサスペンションケーブル１０も補
剛材Ｉ５の移動に連動して順次移動してゆき、該各サス
ペンションケーブル１ｏの移動により、各ストラットケ
ーブル１１や押えケーブル１３とともに膜材１２もこれ
に連動して桁行方向の前記他方の端部に移動してゆき、
該移動が終了すれば膜材１２を所定の開放状態にするこ
とができる。

また、開放状態から膜材１２を閉じるには、上記した操
作手順と逆の操作を行なえばよい。

このように、本実施例では桁行方向の一方の端部に配置
された補剛材１５のみを駆動すればよいものであり、し
かも、電動モータ３６とラック３５、ピニオン３８とい
う簡潔な駆動装置で充分なため、合理的かつ安価な設計
が可能で、装置全体を簡略化しつるものである。

さらに、サスペンションケーブル１０及び押えケーブル
１３の緊張、弛緩、再緊張や駆動装置の作動は地上位置
から操作しつるため、開閉時の作業が簡略化しつる。

なお、上記実施例では各サスペンションケーブル１０が
相互に平行に配設された例を示したが、この他にも例え
ば第８図及び第９図に示す実施例のように各サスペンシ
ョンケーブル１０を相互に略放射状に配設することも可
能であり、この場合６押えケーブル１３は各サスペンシ
ョンケーブル１０間の中間位置で該サスペンションケー
ブルＩＯと同方向に配設すればよい。

また、上記実施例ではラック３５とピニオン３８を利用
する例を示したが、ラック３５にかえてピニオン３８に
噛合しつるチェーンを用いてもよいものである。

さらに、駆動装置を駆動部材としての補剛材１５に取付
けた例を示したが、設計条件によって該補剛材＋５がな
い場合などには、これにかえて桁行方向の一方の端部に
配置されたサスペンションケーブル１０及び押えケーブ
ル１３のいずれか一方もしくはその両方に前記駆動装置
を取付けて、これらを駆動部材とすることもできる。

また、上記実施例では滑動装置として、ガイドレール２
５やローラーを利用する手段を例示したが、かかる滑動
装置についても他の適宜な手段を採用ｎ（能である。

また、サスペンション材としては、ワイヤー１０にかえ
て弔−材の鋼管のような剛性を有するビーム材等、適宜
材質のものを使用することができる。

さらに、本発明は上記実施例に限定されるものではなく
、各サスペンション材１０間の間隔やスパン、ストラッ
トケーブルの配設本数などは設計条件に応じて適宜変更
可能である等、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々
の変形例が可能であることは言うまでもない。

（発明の効果） 本発明は上述した如く構成されており、各サスペンショ
ン材及び各押えケーブルを各々の両端の支持部材に沿っ
て滑動可能とし、前記支持部材の桁行方向に沿ってラッ
クもしくはチェーンを連続配置し、該ラックもしくはチ
ェーンに噛合し電気的駆動手段により回動自在なピニオ
ンを前記桁行方向の一方の端部に配設された駆動部材に
取付けてなり、前記ピニオンを前記ラックもしくはチェ
ーンに沿って前記駆動部材とともに移動させることによ
り前記サスペンション材及び押えケーブルとともに前記
膜材を開閉可能としたことにより、駆動装置が簡潔な構
成となり、また、桁行方向の一方の端部に配置した駆動
部材のみを駆動すればよいものであり、さらに、開閉時
の操作はすべて地上位置で行なえるため、装置全体の簡
略化が可能となり、迅速かつ簡易な操作を行ないうるも
のである。

第１図乃至第６図は本発明の一実施例を示し、第１図は
本実施例に係る膜構造体の要部斜視図。

第２図は該膜構造体の概略構成を示す下面図、第３図は
第２図の側面図、第４図はそのΔ−Ａ線断面図、第５図
は膜材の平面構成を示す端面図、第６図は滑動装置の一
例を示す説明図、第７図は駆動装置の例を示す概念図、
第８図及び第９図は各々本発明の他の実施例を示す概念
図、第１Ｏ図は従来の骨組膜構造の例を示す概念図であ
る。

１０・・・サスペンション材、 １１・・・線条材（ストラットケーブル）、１２・・・
膜材、 １３・・・押えケーブル。

１４・・・大梁材、 １５・・・補剛材、 １６・・・柱体、 ３５・・・ラック、 ３６・・・電気的駆動手段（電動モータ）３８・・・ビ
ニイン。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）略平行もしくは略放射状に配設されたサスペンシ
   ョン材と、該各サスペンション材の複数個所から線条材
   により下方に吊下された膜材と、前記各サスペンション
   材間の中間位置で各サスペンション材と同方向に膜材上
   に配設され該膜材に緊張力を付与する押えケーブルとを
   備えてなる開閉式膜構造体において、各サスペンション
   材及び各押えケーブルは各々の両端の支持部材に沿って
   滑動可能とし、前記支持部材の桁行方向に沿ってラック
   もしくはチェーンを連続配置し、該ラックもしくはチェ
   ーンに噛合し電気的駆動手段により回動自在なピニオン
   を前記桁行方向の一方の端部に配設された駆動部材に取
   付けてなり、前記ピニオンを前記ラックもしくはチェー
   ンに沿って前記駆動部材とともに移動させることにより
   前記サスペンション材及び押えケーブルとともに前記膜
   材を開閉可能としたことを特徴とする開閉式膜構造体に
   おける膜材の駆動装置。
2. （２）前記駆動部材が前記サスペンション材もしくは前
   記押えケーブルのいずれか一方もしくはその両方である
   特許請求の範囲第１項に記載の開閉式膜構造体における
   膜材の駆動装置。
3. （３）前記駆動部材が補剛材である特許請求の範囲第１
   項に記載の開閉式膜構造体における膜材の駆動装置。