JPH0765373B2 - 開閉式屋根 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は開閉式屋根に係わり、特に、全体として球面の
一部を形成する如きドーム状に構成された開閉式屋根に
関するものである。

〔従来の技術〕

開閉式屋根は、屋外の解放感や陽光、新鮮な空気等を得
られ、かつ雨天による弊害をも排除できるといった相反
する要求を満たすことが可能で、既に様々な構成のもの
が提供、あるいは提案されている。

例えば、屋根を、目的とする屋根架設対象地から単純に
横移動させることにより屋根架設対象地より撤去するも
の、または第14図に示す如く、屋根を、固定屋根部１と
移動屋根部２とに構成し、移動屋根部２を固定屋根部１
上（内）に引き込むことにより屋根架設対象地Ｚの上方
の一部を解放するもの、あるいは、屋根を平板状にして
折り畳み式に構成し、それを折り畳んだり展張したりす
ることにより架設対象地の上方の解放・閉鎖を行うもの
などがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上記従来の開閉式屋根にあっては、上述した
ような所期の目的は確かに達成するものの、それぞれ次
のような欠点も有するものであった。

すなわち、屋根を単純に平行移動させることにより架設
対象地より撤去するものでは、撤去すべき屋根のための
逃がし部分が必要となるために、貴重なスペースが犠牲
となる他、特に大スパンのものでは両端軌道間隔が大き
くなるため、両端部の移動速度を精確に同調させる必要
がある。また第14図のものでは、移動屋根部２を固定屋
根部１上（内）に引き込むため逃がしスペースは不要と
なるが、固定屋根部１が移動屋根部２を支持する形態と
なるため、固定屋根部１を構造的に強化する必要がある
ばかりでなく、移動屋根部２も片持ち形態となるので構
造強化が必要となりコスト高となる。また、折り畳み式
のものにあっては、退去スペースは不要とすることがで
きるが、収納部などを新たに設ける必要がある上に作動
機構が複雑となるために故障し易く、また形態も構造
上、板状のフラットなものに限られ建造物全体として見
た時の意匠性に欠ける、などといったことである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る開閉式屋根は、固定屋根部と移動屋根部と
から構成されたものであって、前記固定屋根部は、水平
面に対し傾斜して形成された円形の開口部を有して同一
椀型形状をなす少なくとも２つの球面体を、それら開口
部どうしが交差されかつ前記それぞれの開口部による共
通開口部が形成されるように組み合わせてなり、一方、
前記移動屋根部は、前記各開口部にそれら各開口部の周
縁の一部を軌道として摺動自在に設けた切片より構成
し、かつこれら切片を、前記球面体と連続する球面状を
なしてそれぞれ前記各開口部の一部を覆う形状に形成す
るとともに閉状態において互いに当接する係合部を設
け、前記各切片をそれぞれ前記軌道に沿って各開口部内
で所定方向に回転移動させることにより前記共通開口部
が解放・閉塞されるように構成されていることを特長と
するものである。

〔作用〕

各切片をそれぞれの軌道に沿って所定方向に回動させ、
共通開口部分に位置させることで、共通開口部はそれら
複数の切片により完全に閉塞されて閉状態となる。

各切片は、それぞれ各球面体と同じ球面状に構成されて
いるため、上記閉状態にあって屋根は全体として球体の
一部をなすドーム形を呈するものとなる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
第１図ないし第10図は本発明の第１実施例で、本発明の
野球場等のスタジアムに適用した例を示すものである。
第１図において全体として符号３で示すものがスタジア
ムである。このスタジアム３は、ほぼ円形のグランド４
と、グランド４の周囲に設けられた観客席５と、これら
グランド４および観客席５の全体を覆う開閉式屋根６と
からなっている。ちなみに、符号７は出入口、８は該ス
タジアム３の周囲に構成された広場等を示している。

第１図は開閉式屋根６の開状態を示しているもので、こ
の屋根６は固定屋根部９と移動屋根部10とで構成されて
いる。

固定屋根部９は第２図に示すように、椀型状の２つの球
面体9a,9bの組み合わせからかっている。第４図ないし
第７図はこの固定屋根部９の構造がより理解され易いよ
うに前記球面体9a,9bを模式的に表したもので、これら
の図を参照して固定屋根部９の構造を説明する。固定屋
根部９を構成する一方の球面体9aは第４図（ａ），
（ｂ）に示すように、厚みを有した椀型の一部を斜めに
削除した如き形状となり、水平面に対して傾斜した円形
の開口部11aを形成している。また、他方の球面体9bも
第５図（ａ），（ｂ）に示すように同様の形状を成し、
開口部11bを形成している。これら２つの球面体9a,9b
を、第６図に示すように互いに開口部11a,11bが交差す
るように重ね合わせ、さらにそれらを第７図に示すよう
にほぼ同心となるように重ねたものが前記固定屋根部９
の概略的な構造である。すなわちこれにより前記グラン
ド４の上方には、一方の開口部11aと他方の開口部11bと
による共通開口部11が形成されたものとなっている。

これら球面体9a,9bにおける各開口部11a,11bの開口端縁
には第２図に示されるように例えばレール式の軌道12a,
12bがそれぞれ形成されている。この軌道12a,12bは開口
部11a,11bの端縁における一部を除いたほぼ全周に形成
されるが、第２図から判るよう、例えば一方の軌道12a
を球面体9bが交差するように構成されるためその交差重
なり部には軌道は形成されない。そして、前記両開口部
材11a,11bには、第１図に示すようにこれら軌道12a,12b
に沿って移動可能とされた切片13a,13bが設けられてい
る。すなわちこれら切片13a,13bが移動屋根部10を構成
するものとなっている。

これら切片13a,13bは共に、前記球面体9a,9bと連続する
球面の一部を構成する形状とされることで各開口部11a,
11bの一部を覆うものとなっている。またこれら切片13
a,13bは互いに軸対称位置に設けられており、第１図に
示す該屋根６の開状態において、一方の切片13aはちょ
うど一方の球面体9b上部のＡ部分（第２図参照）に、ま
た他方の切片13bは他方の球面体9a上部のＢ部分に重な
る形態となっている。各切片13a,13bの円周部には、前
記軌道12a,12bに摺動可能かつ脱落不能に係合する車輪
を主体とした駆動装置（図示せず）が構成されており、
この駆動装置の作動によっては切片13a,13bはそれぞれ
前記軌道12a,12bが形成された範囲において各開口部11
a,11b内に自由に回動できるものとなっている。この場
合、駆動装置として、車輪式の他、空気浮上式や磁気浮
上式として構成することも可能である。さらに、各切片
13a,13bにおける開口部11a,11bの中心に向く端縁14,14
には、第１図に示すようにその端縁14,14の長さ方向に
対して段違いとなる段部（係合部）14′,14′が形成さ
れている。双方の段部14′,14′は軸対称方向に形成さ
れており、互いにはまり合うように当接できるものとな
っている。

次に、上記の如く構成された開閉式屋根６の作用につい
て説明する。

第１図は該開閉式屋根６の開状態を示したもので、この
状態では２つの球面体9a,9bの各開口部11a,11bが交差し
て形成された共通開口部11が開口し、グランド４の上部
および一部の観客席５の上部が解放される。

該屋根６をこのような状態とするには、双方の切片13a,
13bを、それぞれ各球面体9a,9bの開口部11a,11bにおけ
る最も低いところに位置させておく。この状態において
両切片13a,13bは先に説明したように共に相手の球面体9
b,9a上部に重なる形態となる。

一方、該屋根６を閉状態とするには、双方の切片13a,13
bをそれぞれ第３図に示すように各球面体9a,9bの開口部
11a,11bにおける最も高いところに位置させる。それに
は、駆動装置を作動させることにより一方の切片13aを
軌道12aに沿って、また他方の切片13bを軌道12bに沿っ
て摺動移動させればよい。この場合の切片13a,13bの移
動方向は該屋根６を上方から見た時右回りである。これ
により、双方の切片13a,13bは第８図にも示すように、
常に互いに対向した状態でそれぞれの開口部11a,11bに
沿って回転しながら上方に移動して行き、やがて第３図
に示す如く両切片13a,13bの端縁14,14どうしが対向隣接
するものとなる。この時双方の段部14′どうしは互いに
係合する。これによって、固定屋根部９に形成された共
通開口部11は２つの切片13a,13b（すなわち移動屋根部1
0）により塞がれ該開閉式屋根６の閉状態が形成され
る。この場合の切片13a,13bの位置決めに関する制御手
段としては、前記軌道12a,12bが無端軌道ではなく始点
・終点を有するものであるから、それら両点に切片13a,
13bと係止・解除可能な位置決め機構を設けることがで
き、正確な位置決めが可能である。

ただしここで、実際には第２図で明らかなように２つの
軌道12a,12bの交差部Ｐにおいては双方の軌道12a,12b間
に段差が生じるため、対向する切片13a,13bの端縁14,14
どうしが全長にわたりぴったりと密着することはなく、
第３図に示されるように前記段部14′以外の部分は屋根
厚（切片13a,13bの厚さ）分だけの段差が生じるものと
なる。しかしながら、これら切片13a,13bを、それら段
差が生ずる部分において互いに若干ラップするような形
状・サイズに設定することにより雨仕舞は確保すること
が可能である。

ところで、切片13a,13bはそれぞれ球面体9a,9bと連続す
る球面を構成するものであり、このことは切片13a,13b
が開口部11a,11bに対するどの位置にある場合でも成り
立つことであるから、この屋根６の上記閉状態におい
て、互いに対向した切片13aおよび切片13b（移動屋根部
10）は、両球面体9a,9b（固定屋根部９）とほぼ１つの
ドーム形に形成した状態で共通開口部11を塞ぐものとな
る。つまり、本開閉式屋根６は１つのドーム形を形成
し、グランド４および観客席５は完全にその周囲および
上部を囲繞されたものとなる。

また、本開閉式屋根６を、上記閉状態より第１図の如き
開状態とするには、双方の切片13a,13bを上記と逆方
向、つまり左回りに回転移動させればよい。このとき、
向き合った状態で接合していた両切片13a,13bの接合部
は回転しながら平行に離れてゆき、これをスタジアム３
内の観客から見れば、ちょうど中央部にスリット状に現
れた空の部分が次第に回転しながら平行に広がって行く
ように望めるものとなる。

上記の如く構成された開閉式屋根６では、晴天時等には
屋根を解放して太陽光や自然の風を享受し、また雨天時
には屋根を閉塞して支障なくプレー等を楽しむことがで
きる。また、屋根全体が球面に構成され、特に移動屋根
部10（切片13a,13b）を支持する固定屋根部９が球面状
に構成されているため、屋根の解放・閉塞状態、あるい
は移動状態にあって優れた耐力を発揮するものとなる。
また、切片13a,13bは円形の軌道12a,12bに沿って移動す
るため極めてスムーズな動きをすることができることに
加え、これら切片13a,13bどうしは前記段部14′におい
て互いに係合するものであるから、この段部14′に例え
ば連結手段を構成すること等により閉塞時におけるこれ
ら切片13a,13bどうしの一体化を図り、移動屋根部10の
剛性をより高いレベルで確保することも可能である。さ
らに移動屋根部10（切片13a,13b）は、開状態時には相
手の固定屋根部９に重なる如く共通開口部11より退去す
るため、別途退去スペースを必要とせず、貴重なスペー
ス（土地等）を犠牲にすることがない。また、このよう
に球体の一部を構成する形状に形成された屋根はいわゆ
る天井を形成する屋根部と周囲を囲繞する側壁部との区
別がなく、しかもその区別されない屋根の一部が一種の
螺旋を描く如く移動するために意匠的にも極めて斬新で
あるばかりでなく、その中央部を頂点として全体的に天
井が高くなり、特に野球場や総合運動場等、大空間を要
するスタジアムにも好適なものとなる。また、切片13a,
13bはそれぞれ、互いに交差して構成された軌道12a,12b
に沿って移動する如く複雑な動きを呈するものであるか
ら、見る者にその機能性をアピールするとともに、全く
予期されない動作に対する期待感を抱かせることができ
るといった効果もある。なお、２つの球面体9a,9bおよ
び切片13a,13bは、双方を全く同一形状のものとして構
成することができるから構成部材の製作費の面でのコス
ト低減化が図れるといったメリットも有する。

なお本実施例において、先に説明したとおり前記２つの
球面体9a,9bは、第７図の如く双方を互いにほぼ同心的
に重なり合うように組み合わせた形態となっているが、
これら２つの球面体9a,9bを第９図および第10図（第６
図のものを発展させたもの）に示すように互いにオフセ
ットさせた状態で組み合わせてもよい。この第９図のも
のでは、双方の球面体9a,9bがずれることにより、互い
の球面体9a,9bにおける内壁と外壁との間に歩廊15,15が
形成される。そして、各球面体9a,9bのこの歩廊15,15に
沿った部分に屋根出入口７′,7′，…が形成される。こ
の場合入場者は、出入口7,7より該スタジアム３内に入
り、双方の球面体9a,9bのギャップによって形成された
前記歩廊15,15を通り、さらに前記屋内出入口７′,
7′，…から分散して観客席５に入ることができる。図
示はされてないが、歩廊15,15の上方は、双方の球面体9
a,9bを滑らかに接続する曲面に形成された屋根（固定屋
根）により塞がれる。第10図は第９図の立断面図であっ
て、このように２つの球面体9a,9bを梁17,17,…よりつ
なぎ大構造とすれば、該開閉式屋根６の構造的耐力を増
大させることができる。

次に、第11図ないし第13図は本発明の第２実施例を示し
たもので、上記第１実施例と同じ構成要素には同一符号
を付してその説明を簡略化する。

第11図は本実施例に係る開閉式屋根16の閉状態を示して
いるもので、本実施例による開閉式屋根16も前述のもの
と同様固定屋根部９と移動屋根部10とで構成されてい
る。

固定屋根部９は椀型状の３つの球面体9a,9b,9cの組み合
わせからなるもので、これら球面体9a,9b,9cは、第１実
施例において第４図等で示した如く、厚みを有した椀型
の一部を斜めに削除した如き形状を成し、それぞれ円形
の開口部11a,11b,11cを形成したものとなっている。そ
して、それら３つの球面体9a,9b,9cを、互いの開口部11
a,11b,11cが交差するように、かつそれぞれをある程度
オフセットさせた状態で組み合わせたものが該固定屋根
部９の模式的な構造である。すなわち、３つの球面体9
a,9b,9cを上記第９図（第10図）に示したものと同様の
形態に組み合わせたものである。これにより前記グラン
ド４の上方には、３つの開口部11a,11b,11cによる共通
開口部11が形成されたものとなっている。

前記球面体9a,9b,9cにおける各開口部11a,11b,11cの開
口端縁の一部には第11図に示されるように例えばレール
式の軌道12a,12b,13bがそれぞれ形成されている。そし
て、各開口部11a,11b,11cに、前記軌道12,12b,12cに沿
って移動可能とされた切片13a,13b,13cが設けられてい
る。すなわちこれら切片13a,13b,13cが移動屋根部10を
構成するものとなっている。これら切片13a,13b,13c
は、これら３つの切片が属する前記球面体9a,9b,9cと連
続する球面の一部を構成する形状とされることで各開口
部11a,11b,11cの一部を覆うものとなっている。またこ
れら３つの切片13a,13b,13cは互いに軸対称位置つまり
グランド４の中心部に対し互いに120°の開度を隔てた
位置に設けられており、さらに、第１図に示す該屋根16
の開状態において、第１の切片13aはちょうど第３の球
面体9cの上部に、第２の切片13bは第１の球面体9aの上
部に、また第３の切片13cは第２の球面体9bの上部に重
なり合う形態となっている。各切片13a,13b,13cの円周
部には、前記軌道12a,12b,12cに摺動可能かつ脱落不能
に係合する車輪を主体とした駆動装置（図示せず）が構
成されており、この駆動装置の作動によって切片13a,13
b,13cはそれぞれの軌道12a,12b,12cに沿って各開口部11
a,11b,11c内を回動できるものとなっている。またこの
場合も、駆動装置として、車輪式の他、空気浮上式や磁
気浮上式として構成することも可能である。

さらに、各切片13a,13b,13cにおける、開口部11a,11b,1
1cの中心に向く端縁14,14,14には、第１図に示すように
それぞれの端縁14の長さ方向に対して段違いとなる段部
14′,14′,14′が形成されている。これら段部14′,1
4′,14′は軸対称方向に形成されており、互いに係合し
合うものとなっている。なお、第11図等において符号1
8,18,…は採光窓で、下方に形成されている歩廊15,15,1
5（図示されず）に明りを導くものである。

次に、上記の如く構成された本実施例による開閉式屋根
16の作用について説明する。

第11図は該屋根16の開状態を示したもので、この状態で
は、３つの球面体9a,9b,9cの各開口部11a,11b,11cが天
頂部で重なった共通開口部11が開口し、グランド４の上
部が解放される。

該屋根11をこのような状態とするには、３つの切片13a,
13b,13cを、それぞれ各球面体9a,9b,9cの開口部11a,11
b,11cにおける最も低いところに位置させておけばよ
い。

一方、該屋根16を閉状態とするには、全ての切片13a,13
b,13cを、第12図に示すようにそれぞれ開口部11a,11b,1
1cにおける最も高い位置に移動させる。この場合の切片
13a,13b,13cの移動方向は該屋根16を上方より見た時左
回りである。これにより、３つの切片13a,13b,13cは第1
3図にも示すように、それぞれ軸対象位置を保持したま
まそれぞれの開口部11a,11b,11cに沿って回転しながら
上方に移動して行き、やがて第12図に示す如く３つ切片
13a,13b,13cは前記段部14′どうしが係合した状態で互
いに隣接するものとなる。これによって、固定屋根部10
が形成する共通開口部11は３つの切片13a,13b,13cすな
わち移動屋根部10により塞がれ、該開閉式屋根16の閉状
態が形成される。この時、第13図に示すように３つの切
片13a,13b,13cはその一端部が三巴を形成する如く重な
り、風ぐるまの形状に多い被るものとなる。

この屋根16の閉状態では、屋根16全体がドーム型を変形
した如き形状となり、グランド４および観客席５は完全
にその上部および周囲が完全に囲繞されたものとなる。

該屋根11を閉状態から開状態とするには、切片13a,13b,
13cを右回転させることにより開口部11a,11b,11cの最下
部に位置させればよい。このとき３つの切片13a,13b,13
cは、いわゆるカメラのレンズシャッターの如き動作を
為すものとなる。

本実施例の開閉式屋根16においても、上記第１実施例の
ものと同じ効果を得ることができるが、共通開口部の閉
塞を担う切片の数が増すことで各切片が小形化され、こ
れによって各切片の軽量化が実現される。そして、移動
部分としてのこれら切片が軽量化されることで、軌道お
よび駆動装置等の簡略化を図れるものとなる。さらに、
切片13a,13b,13cは互いに交差する３つの軌道12a,12b,1
2cに沿って移動するため、さらに複雑な動きを示し、見
る者により一層その機能的意匠性をアピールすることも
できるといった効果がある。さらに言えば、この開閉式
屋根16を例えば空撮によるテレビ中継や機上にあるとき
等、上空から眺めたときは極めて独創的な形態が映し出
され強いインパクトを与えることができる。

なお、この第２実施例のものにおいて、３つの球面体9
a,9b,9cを上記第１実施例（第７図）の如く、互いにほ
ぼ同心的になるように組み合わせてもよいことは言うま
でもない。

〔発明の効果〕

以上説明したとおり、本発明の開閉式屋根によれば、晴
天時等には屋根を解放して太陽光や自然の風を享受し、
また雨天時には屋根を閉塞して支障なくプレー等を楽し
むことができるようになるものは無論、屋根全体が球面
に構成されているため、屋根の解放・閉塞状態あるいは
移動中の全ての状態にあって優れた耐力を発揮するもの
となる。また切片が円形の軌道に沿って移動するため極
めてスムーズな動きをすることができ、かつ切片どうし
は互いに当接するの係合部を形成しているため該係合部
に結合手段を構成して閉状態における移動屋根部の剛性
を高めることも可能である。さらに、切片は閉状態時に
は他の球面体と重なる位置に退去するための別途退去ス
ペースを必要とせず貴重な敷地面積等を犠牲にすること
がない。また、天井を形成する屋根部と周囲を囲繞する
側壁部との区別がなく、しかもその区別されない屋根の
一部が傾斜した円軌道に沿って移動するために意匠的に
も極めて斬新であるばかりでなく、その中央部を頂点と
して全体的に天井が高くなり、特に野球場や総合運動場
等の如き大空間スタジアムやイベント会場にも好適なも
のとなる。加えて、各切片は互いに交差する軌道に沿っ
て螺旋を描く如く移動するものであるため、利用者は勿
論、見る者に予期されない機能性をアピールすることも
できる等、種々の優れた効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第10図は本発明の第１実施例を説明するも
ので、第１図は本実施例による開閉式屋根が適用された
スタジアムを屋根が解放された状態で示す全体斜視図、
第２図は当実施例における固定屋根部を概略で示す全体
斜視図、第３図は当実施例によるスタジアムを屋根が閉
塞された状態で示す全体斜視図、第４図ないし第７図は
固定屋根の構成を説明するもので第４図（ａ）は一方の
球面体の立面図、同図（ｂ）はその平面図、第５図
（ａ）は他方の球面体の立面図、同図（ｂ）はその平面
図、第６図は双方の球面体の組み合わせを示す平面図、
第７図は球面体が組み合わされた固定屋根部の平面図、
第８図は当実施例に係る開閉式屋根の動作を概略的に示
す作用図、第９図は当実施例の変形例で球面体の組み合
わせを示す平面図、第10図はその立断面図、第11図ない
し第13図は本発明の第２実施例を説明するもので、第11
図は本実施例による開閉式屋根が適用されたスタジアム
を屋根が解放された状態で示す全体斜視図、第12図は同
じく屋根が閉塞状態にあるスタジアムの全体斜視図、第
13図は当実施例に係る開閉式屋根の動作を概略的に示す
作用図、第14図は従来の開閉式屋根の一例を示す側断面
図である。 ３……スタジアム、６……開閉式屋根（第１実施例）、
９……固定屋根部、9a,9b,9c……球面体、10……移動屋
根部、11a,11b,11c……開口部、11……共通開口部、12
a,12b,12c……軌道、13a,13b,13c……切片、14′……段
部（係合部） 16……開閉式屋根（第２実施例）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固定屋根部と移動屋根部とから構成され、
   閉状態において全体としてドーム形をなす開閉式屋根で
   あって、 前記固定屋根部は、水平面に対し傾斜して形成された円
   形の開口部を有して同一椀型形状をなす少なくとも２つ
   の球面体を、それら開口部どうしが交差されかつ前記そ
   れぞれの開口部による共通開口部が形成されるようにほ
   ぼ同心に重ね合わせてなり、 一方、前記移動屋根部は、前記各開口部にそれら各開口
   部の周縁の一部を軌道としてそれぞれ摺動自在に設けら
   れた切片より構成され、かつこれら切片は、前記球面体
   と連続する球面状をなしてそれぞれ前記各開口部の一部
   を覆う形状に形成されているとともに閉状態において互
   いに当接する係合部を有し、 前記各切片をそれぞれ前記軌道に沿って各開口部内で所
   定方向に回転移動させることにより前記共通開口部が解
   放・閉塞されるように構成されていることを特長とする
   開閉式屋根。