JPH06108580A - 開閉式屋根構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 移動屋根の移動による屋根の重合層数を最大
２層にすることにより、屋根及び施設の下部構造物を小
型化して屋根構造物の施工コストの低減及び施工能率の
向上を実現する開閉式屋根構造を提供する。 【構成】 平面視において、円環状の固定構造物１０の
上部開口部１３の概略半分を覆う略半円形に形成された
固定屋根１２と、前記上部開口部１３の中央部に位置す
る固定屋根１２を回動中心として固定構造物１０の周方
向に回動可能に設けられた移動屋根１４とを備え、移動
屋根１４と固定屋根１２とが互いに重合可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、野球場や運動競技場等
の施設に適用して好適な開閉可能な開閉式屋根構造に関
する。

【０００２】

【従来の技術】野球場や運動場等の大規模な競技施設に
は屋根が設けられていないことが従来一般的であった
が、近年、天候に左右されずに使用できる施設が望ま
れ、たとえば、ガラス繊維織物に四フッ化エチレン樹脂
(いわゆるテフロン樹脂)を主成分とする樹脂をコーティ
ングしてなる膜材を屋根材として用いてこれを空気圧に
よって膨らませる、という空気膜構造の屋根を設けた施
設が実用化され、また、剛性を有する屋根を必要に応じ
て開閉できるようにされた各種の開閉可能な屋根構造が
提案されている。

【０００３】ところで、上記のような施設においては、
運動競技のみならず、コンサートや各種のイベント等、
多種多様な行事が催されるものであり、したがって、開
催される行事に応じて施設内の明るさや音響特性等の環
境条件を最適な状態に調節できることが望ましいのであ
るが、空気膜構造の屋根を設けた施設あるいは現在まで
に提案されている開閉可能な屋根を設けた施設では、い
ずれもそのようなことができるものではない。

【０００４】たとえば、空気膜構造の屋根においては、
屋根材として用いられる膜材が十分に薄いものであって
透光性を有しており、このため、この構造の屋根を設け
た施設では、施設内に自然光を十分に採光することがで
きるという利点がある反面、自然光を遮る必要が生じて
もそのようなことができるものではなく、昼間において
は施設内を暗くすることは不可能である。したがって、
施設内を暗くする必要のある行事、たとえばコンサート
等の照明効果が重要視されるような行事を昼間に開催す
ることはできない、という不具合がある。

【０００５】また、従来までに提案されている開閉可能
な屋根構造においては、屋根材として膜材を用いた場合
には空気膜構造の屋根と事情は同じであるし、屋根材と
して遮光性を有する金属板等を用いた場合には、屋根を
閉じることによって施設内を昼間においても暗くするこ
とができる反面、たとえば雨天時の昼間に野球を行う場
合のように屋根は閉じてもある程度の自然光は採光した
い、という要求には応じられず、そのような場合には昼
間であっても全面的に人工照明に頼らざるを得ない、と
いう不具合がある。

【０００６】さらに、いずれの場合も、残響時間等の施
設内の音響特性は屋根材および天井材によってほぼ決定
されてしまうものであり、したがって、開催される行事
に応じて音響特性を最適な状態に調節するようなことは
不可能である。このように、従来の空気膜構造や開閉式
の屋根の構造では、開催される行事に応じて施設内の環
境条件を自由にかつ最適な状態に調節するようなことが
できず、その結果、この施設の用途が限定されてしま
う、という欠点があった。

【０００７】前記問題に鑑みて、近年では、例えば、図
５ないし図７に示すように、鉄骨を組んで形成した骨組
みを主体とした開閉自在の屋根構造物１を構成すること
が提案されている。図５ないし図７に示すように、前記
屋根構造物１は、平面視円環状の施設上部に構築された
固定屋根２と、施設上部に移動自在に設けられた第１、
第２の移動屋根３、４とで構成されている。固定屋根２
は、平面視中央部に施設中央部を覆う天井部５が湾曲の
内角側に突設された概略三日月形であって、施設上部開
口部の概略３分の１を覆っている。第１、第２の移動屋
根３、４は、平面視固定屋根２と等しい形状に形成さ
れ、それぞれの天井部５の先端に回動軸６が固定屋根２
の天井部５の先端から連通状態に設けられ、この回動軸
６を中心として水平方向に回動自在となっている。図７
に示すように、第１の移動屋根３は、断面視固定屋根２
を上方から覆う形態であって、下面が前記固定屋根２の
上面を覆う位置で、前記回動軸６に水平回動可能に設け
られている。第２の移動屋根４は、断面視第１の移動屋
根３を上方から覆う形態であって、下面が前記第１の移
動屋根３の上面を覆う位置で、前記回動軸６に水平回動
可能に設けられている。

【０００８】以下、屋根構造体１の作用を説明する。第
１、第２の移動屋根３、４は、前記回動軸６を中心とし
て回動することにより、施設上部を開閉する構成となっ
ている。すなわち、図６に示すように、上部開口部を開
口するには、第１、第２の移動屋根３、４を固定屋根２
の上部に回動して重合状態とする。第１の移動屋根３と
第２の移動屋根４ととは、それぞれの縁部が施設の周縁
部を互いに反対の周方向で固定屋根２に向かって移動す
ることにより、それぞれ全体が次第に固定屋根２との重
合面積を増大し、屋根構造物１の固定屋根２から遠い部
分から、次第に開口する。前記重合が進行して、第１、
第２の移動屋根３、４と固定屋根２とが平面視完全に一
致する状態になれば、開口量が最大となり、上部開口部
が完全に開口状態となる。逆に、図５に示すように、前
記上部開口部を閉塞するには、第１、２の移動屋根３、
４を施設の上部をそれぞれ固定屋根２から遠ざかる互い
に反対の周方向で移動することにより、第１、第２の移
動屋根３、４と固定屋根２の互いの重合面積を減少す
る。第１、第２の移動屋根３、４の互いの移動方向側に
位置する端面が平面視略一致したら、閉塞が完了する。
なお、第１、第２の移動屋根３、４は、第１、第２の移
動屋根３、４の下端部に車輪等の移動手段が設けられて
いるので、施設の上端をその周方向に円滑に移動可能に
なっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５に
示すように、前記屋根構造物１にあっては、施設上部の
開口時に、固定屋根２と第１、第２の移動屋根３、４と
が重合して３層の積層状態となるが、重合時に上方に位
置する屋根を下方に位置する屋根に対してその外側から
覆うことができる大きさに形成する必要があるため、よ
り上方に位置する屋根ほど大型化して屋根構造物１の施
工コストの上昇や施工能率の低下の原因となっていた。
また、前記屋根構造体１が大型化すれば、前記問題が一
層顕著となる上、及び重合時の積層層数の増加に伴い、
これら屋根を支持すべき施設の下部構造物も大型化する
必要が生じることから、施設の大きさに対する施設の内
部に形成すべき空間の容積が小さくなり、施設を施工す
べき敷地の面積を有効に利用することができないといっ
た問題もある。さらに、第１、第２の移動屋根３、４の
大型化は、その移動に時間がかかる上、支持すべき重量
が増大するので移動機構を大型化等する必要が生じて、
屋根構造物１の施工コストの上昇及び施工能率の低下を
一層促進することとなる。

【００１０】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、必要に応じて開閉することが可能であって天候に左
右されないことは勿論、固定構造物の上部開口部を閉塞
する固定屋根及び該固定屋根に重合可能な移動屋根をそ
れぞれ一層とし、重合層数を最大２層にすることによ
り、屋根及び施設の下部構造物を小型化して屋根構造物
の施工コストの低減及び施工能率の向上を実現する開閉
式屋根構造を提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、大規模施設の固定構造物と、この固定構造物に支持
される屋根本体とからなり、前記屋根本体は、前記固定
構造物に固定される固定屋根と、前記固定構造物上を移
動可能に構成された移動屋根とからなり、前記移動屋根
は、前記固定屋根とともに前記固定構造物の上部開口部
を覆う覆設位置と、前記固定屋根の上部に移動される格
納位置との間を移動自在に構成されていることを特徴と
する開閉式屋根構造を前記課題の解決手段とした。請求
項２記載の発明では、前記請求項１記載の開閉式屋根構
造であって、平面視において、前記固定構造物は外形が
略円形の円周部分を成す環状に形成され、前記固定屋根
は前記固定構造物の上部開口部の少なくとも中央部を含
む概略半分を覆う略半円形に形成され、前記移動屋根は
前記上部開口部の中央部に位置する固定屋根を回動中心
として固定構造物の周方向に回動可能に設けられ、移動
屋根と固定屋根とが互いに重合可能であることを特徴と
する開閉式屋根構造を前記課題の解決手段とした。請求
項３記載の発明では、前記請求項２記載の開閉式屋根構
造であって、前記移動屋根は、前記回動中心に対して周
方向で複数に分割されていることを特徴とする開閉式屋
根構造を前記課題の解決手段とした。請求項４記載の発
明では、前記請求項２又は３記載の開閉式屋根構造であ
って、前記移動屋根の回動の中心が、平面視上部開口部
の中心に対して偏在されている開閉式屋根構造を前記課
題の解決手段とした。

【００１２】

【作用】請求項１記載の開閉式屋根構造によれば、移動
屋根を屋根構造体と重合する位置に移動させれば、施設
の開口部の開口量が増加し、移動屋根を屋根構造体の外
方に移動させれば、開口部量が減少する。屋根構造体と
移動屋根との重合面積が最大の時、前記開口部の開口量
が最大となり、前記重合面積が最小の時、開口部の開口
量が最小となる。また、開口部の開口時においても、積
層状態となる屋根は、屋根構造体と移動屋根の最大２層
である。

【００１３】請求項２記載の開閉式屋根構造によれば、
固定構造物が平面視円環状なので、移動屋根の移動は、
平面視固定構造物の中央部に位置する固定屋根を回動中
心としてかつ縁部が固定構造物をその周方向に回動する
ことにより、固定構造物と屋根構造体との間に形成され
ている開口部を開口又は閉塞する。

【００１４】請求項３記載の開閉式屋根構造によれば、
自由な面積に分割した移動屋根を目的の位置に配設可能
である上、分割されてなる各移動屋根が隣接する移動屋
根との間の離間距離の範囲で自由に移動可能である。

【００１５】請求項４記載の開閉式屋根構造によれば、
屋根の施工位置全体が平面視固定構造物の中央とずれる
ので、固定構造物の外形が決まっていれば、屋根の偏在
する方向に位置する固定構造物は屋根の縁部が固定構造
物の外側に近接して外面と前記屋根の縁部の間に形成さ
れる施工面積が狭くなり、前記偏在と逆の方向に位置す
る固定構造物は屋根の縁部が固定構造物の中央部方向に
入り込んで外面と前記屋根の縁部の間に形成される施工
面積が広くなる。

【００１６】

【実施例】以下本発明の一実施例を、図１ないし図４を
参照して説明する。図中符号１０は本実施例の開閉式屋
根構造が設けられている固定構造物、１１は擂り鉢状に
形成された固定構造物１０の内部空間、１２は固定屋
根、１３は前記内部空間１１の上部に形成された開口
部、１４は前記開口部１３を開閉する移動屋根である。
図１及び図２に示すように、前記開閉式屋根構造は、平
面視円環状の固定構造物１０の上部に、平面視半円形の
固定屋根１２と、平面視前記開口部１３を固定構造物１
０の中央部を中心とする半径で２等分に分割した形態で
あって、それぞれ固定構造物１０の周方向に回動可能に
設けられている移動屋根１４とを備えてなっている。

【００１７】図２に示すように、固定構造物１０は、擂
り鉢状であって、内部に平坦なグラウンド１５を有する
内部空間１１が形成されている。固定構造物１０内部の
中央部方向に傾斜する斜面には、固定構造物１０の中央
部に形成されたグラウンド１５で行われるスポーツ競技
の観客を収容するスタンド１６が設けられている。固定
構造物１０の外縁最上部は、平坦な上面１７に形成さ
れ、この上面１７上に前記開口部１３が移動するための
移動ガイド１８が敷設されている。図１に示すように、
前記内部空間１１は、平面視概略楕円形であって、固定
構造物１０の開口部１３側に寄せて形成されている。

【００１８】図１及び図２に示すように、スタンド１６
は、前記内部空間１１の固定構造物１０に対する偏在方
向に位置する部分が施工面積が小さく、逆に内部空間１
１の偏在方向と反対の方向に位置する部分が、施工面積
が大きくなっている。前記スタンド１６は、例えば、前
記グラウンド１５を野球場として使用する場合、内部空
間１１の外野側に位置する部分を固定構造物１０の平面
視開口部１３側の外縁方向に寄せて形成することによ
り、前記外野側の施工面積が小さく、本塁側の施工面積
が大きくなっている。前記移動ガイド１８は、平面視円
環状であって、上面１７全体に均等に敷設されている。

【００１９】固定屋根１２は、立体トラス１９を主体と
して形成され、前記グラウンド１５の中央部に位置する
部分を最上部としかつ平面視外縁が上面１７と一致する
ドーム体を概略平面視直径で分断した形態であって、固
定構造物１０の上部に架設されている。また、図１に示
すように、固定屋根１２の上面には、前記移動屋根１４
が移動するための移動軌道２０が、円周方向に沿って同
心円状に均等配設されている。

【００２０】図２に示すように、前記立体トラス１９
は、それぞれ鋼管等からなる上弦材と下弦材とラチス材
とを組み合わせて形成されており、前記前記グラウンド
１５の中央部に位置する部分を中心として放射状に配設
され、かつ前記グラウンド１５の中央部に位置する部分
を頂点として上に凸に湾曲した弓状になっている。

【００２１】図１及び図２に示すように、移動屋根１４
は、平面視開口部１３を概略４分の１に切った扇型であ
って、前記固定屋根１２と同様に立体トラス１９を主体
として構成されている。また、図１及び図２に示すよう
に、移動屋根１４は、前記固定屋根１２よりやや小さい
半径の円を分割した形状であって、閉塞時には、先端が
固定屋根１２の先端と一致する。移動屋根１４の下面に
は、前記各移動軌道２０に挿入されて各移動軌道２０内
を固定構造物１０の円周方向に走行する図示しない走行
手段が設けられている。

【００２２】図４に示すように、固定構造物１０の上面
１７に位置される移動屋根１４の縁部には、上面１７上
に全周に亙って設けられた移動ガイド１８に貫入される
ことにより、移動屋根１４を上面１７の周方向に沿って
移動させるための移動用台車２５が設けられている。移
動ガイド１８は、概略断面視直角３角形でかつ平面視上
面１７に概略等しいリング体であって、斜辺部分を固定
構造物１０の中央部方向に向けて上面１７上に設置され
ている。移動ガイド１８の前記斜辺部分の中央部には、
断面Ｌ字状のフランジ２７を２枚一対として移動ガイド
１８の周方向全体に延在する状態に固定することによ
り、前記移動用台車２５が挿入される移動用台車挿入部
２６が形成されている。各フランジ２７は、一側の先端
を移動ガイド１８の前記斜辺部分に垂設するとともに、
他側の先端を対向する相手側に向けて互いに平行に固定
され、前記移動用台車挿入部２６を取り囲むように配設
されている。そして、移動ガイド１８は、移動用台車２
５を介して伝達される移動屋根１４の荷重及びスラスト
力を固定構造物１０に伝達することにより、安定に支持
するようになっている。

【００２３】移動用台車２５は、移動屋根１４の縁部に
適当数設けられており、移動用台車挿入部２６内に移動
用台車挿入部２６をその長さ方向に走行可能に挿入され
ている。各移動用台車２５は、配設されて前記移動ガイ
ド１８の斜面又はフランジ２７の前記他側部分の内側面
に固定されたレール２８に接する回転自在の走行車輪２
９を上部及び下部に複数有し、かつ、フランジ２７の前
記一側の内側面に接する回転自在のガイド車輪３０を幅
方向両端部に有してなっている。そして、移動用台車２
５は、各走行車輪２９及びガイド車輪３０を介して断面
視移動用台車挿入部２６の適切位置に設置された状態で
移動用台車挿入部２６内をその長さ方向に安定走行す
る。

【００２４】なお、移動屋根１４を移動するための駆動
源は、前記移動軌道２０を走行する図示しない走行手段
又は移動用台車２５に搭載されている。また、前記駆動
源は、記走行手段及び移動用台車２５と別に設けてもよ
い。

【００２５】以下、本実施例の作用及び効果を説明す
る。図１及び図２に示すように、開閉式屋根構造は、２
枚の移動屋根１４、１４を、固定屋根１２の中央部方向
に向かって回動させることにより、開口部１３を開放す
る。前記移動屋根１４、１４が、固定屋根１２を２等分
する半径の位置で互いの端面が概略当接するまで回動す
れば、固定屋根１２と完全に重合して開口部１３の開口
量が最大となる。逆に、２枚の移動屋根１４、１４を、
それぞれ固定屋根１２から迫り出す方向に回動すること
により、固定屋根１２と移動屋根１４との重合面積を減
少させて開口部１３を閉塞する。前記移動屋根１４、１
４が、回動を続けて開口部１３を２等分する半径の位置
で互いの端面を当接した状態とすれば、開口部１３を完
全に閉塞する。

【００２６】図１に示すように、前記開口部１３の開口
量が最大時には、移動屋根１４が固定屋根１２の先端よ
り突出した状態となる。なお、図３は、開口部１３が完
全に開口された状態と完全に閉塞された状態の中間の状
態を示す。前記移動屋根１４の固定構造物１０の周方向
への回動は、同一の移動屋根１４に搭載されている全て
の前記図示しない走行手段及び移動用台車２５を、前記
駆動源の駆動力で移動軌道２０又は移動ガイド１８をそ
れぞれ同一方向かつ回転中心に対する角速度が同一とな
る周速度で走行させる。

【００２７】図１ないし図３に示すように、固定構造物
１０に対して、グラウンド１５は、平面視開口部１３側
に偏在しているので、開口部１３を開口すれば、その上
空の大部分が開口する。すなわち、開口部１３の中心が
グラウンド１５の中心の直上部に位置する場合に比し
て、グラウンド１５の開口率が増加している。また、固
定構造物１０の固定屋根１２に覆われる部分は、前記グ
ラウンド１５の偏在方向反対側に位置し、常に固定屋根
１２で雨水等が防がれる広いスタンド１６の施工面積が
確保される。また、前記スタンド１６の施工面積は、ス
タンド１６以外の種々の構造物の施工に利用することが
できる。

【００２８】したがって、前記開閉式屋根構造は、移動
屋根１４の回動により重合して積層状態となる屋根の積
層数が、最大で２であるから、移動屋根１４が、従来の
数層の屋根が積層状態となる場合に比して固定屋根１２
との曲率半径の差を小さく形成することができ、施工能
率の向上及び施工コストの低減を可能とする。また、開
閉式屋根構造は、最大積層層数が少ない上、移動屋根１
４をサイズを小さく形成することができるので、固定屋
根１２と移動屋根１４との段差が減少して、その外観の
美観を保持することができる。さらに、開閉式屋根構造
は、開口部１３を２枚の移動屋根１４で覆うようにした
ので、１枚の移動屋根に比して１枚の移動屋根１４の移
動距離が短くてすむから、開口部１３の閉塞、開放時間
が短く、開口部１３の開閉の作業時間が短縮する。

【００２９】加えて、開閉式屋根構造は、平面視開口部
１３方向に偏在して形成されているので、開口部１３の
開口時におけるグラウンド１５の上空の最大開口率が増
大し、逆に固定構造物１０の平面視固定屋根１２で覆わ
れる部分においては、グラウンド１５が減少する結果、
スタンド１６等の施工面積が増大して、固定屋根１２下
方の内部空間１１の利用の自由度が向上する。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の開閉式屋
根構造は、移動屋根の回動により重合して積層状態とな
る屋根の積層数が、最大で２であるから、移動屋根が、
従来の数層の屋根が積層状態となる場合に比して固定屋
根との形成サイズの差を小さくすることができ、施工能
率の向上及び施工コストの低減が可能である。また、開
閉式屋根構造は、最大積層層数が少ない上、移動屋根を
サイズを小さく形成することができるので、固定屋根と
移動屋根との間の段差が減少して、その外観の美観を保
持することができる。

【００３１】加えて、開閉式屋根構造は、平面視開口部
方向に偏在して形成されているので、固定構造物内の目
的の領域の上空の最大開口率が増大し、逆に固定構造物
の平面視固定屋根で覆われる部分に位置する前記領域が
減少する結果、固定構造物の施工面積が増大して、固定
屋根下方の内部空間の利用の自由度が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の開閉式屋根構造の一実施例を示す平面
図である。

【図２】前記側断面図である。

【図３】前記図１の開閉作用を示す平面図である。

【図４】移動屋根の移動用台車を示す図である。

【図５】従来の屋根構造体の閉塞状態を示す平面図であ
る。

【図６】前記図５の開口状態を示す平面図である。

【図７】前記図６の側断面図である。

【符号の説明】

１０ 固定構造物 １２ 固定屋根 １３ 開口部 １４ 移動屋根

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 運動競技場等の大規模施設に適用される
   開閉可能な屋根構造であって、前記大規模施設の固定構
   造物と、この固定構造物に支持される屋根本体とからな
   り、前記屋根本体は、前記固定構造物に固定される固定
   屋根と、前記固定構造物上を移動可能に構成された移動
   屋根とからなり、前記移動屋根は、前記固定屋根ととも
   に前記固定構造物の上部開口部を覆う覆設位置と、前記
   固定屋根の上部に移動される格納位置との間を移動自在
   に構成されていることを特徴とする開閉式屋根構造。
2. 【請求項２】 前記請求項１記載の開閉式屋根構造であ
   って、平面視において、前記固定構造物は外形が略円形
   の円周部分を成す環状に形成され、前記固定屋根は前記
   固定構造物の上部開口部の少なくとも中央部を含む概略
   半分を覆う略半円形に形成され、前記移動屋根は前記上
   部開口部の中央部に位置する固定屋根を回動中心として
   固定構造物の周方向に回動可能に設けられ、移動屋根と
   固定屋根とが互いに重合可能であることを特徴とする開
   閉式屋根構造。
3. 【請求項３】 前記請求項２記載の開閉式屋根構造であ
   って、前記移動屋根は、前記回動中心に対して周方向で
   複数に分割されていることを特徴とする開閉式屋根構
   造。
4. 【請求項４】 前記請求項２又は３記載の開閉式屋根構
   造であって、前記移動屋根の回動の中心が、平面視上部
   開口部の中心に対して偏在されていることを特徴とする
   開閉式屋根構造。