JPH0996049A - トラス部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 立体トラス構造体を一種類のトラス部材とハ
ブで組み上げることが可能で、軽量、かつ、美麗なトラ
ス部材の提供。 【解決手段】 ストラット１５とその両側のカラー５お
よび両側の接合ボルト３で構成する。一端側の接合ボル
ト３ａはねじのリード方向がハブ６側とストラット１５
側で逆に形成され、他端側の接合ボルト３ｂはねじのリ
ード方向がストラット側およびハブ側共に同じに形成さ
れる。接合ボルト３はカラー５に嵌挿されてカラー５に
よって回動可能にされており、それぞれ、一端をストラ
ット１５に他端をハブ６にねじ込んで、ハブ６とストラ
ット１５を結合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、大面積の壁面構
造や屋根構造、あるいは軽量で上部な梁や柱を構成する
立体トラス構造体に使用するトラス部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】調査によれば、立体トラスを構成するた
めのトラス部材について種々なものが提案されている
（特開平５−３０６５４９号、特開平６−９３６５５
号、特開平３−１１５６３１号、特開平６−１０４０５
号、実開昭５９−１９４４０２号、実開昭６０−１３０
９０１号、実開平５−６６１０５号および特開平６−１
２３１３０号等の各公報）。

【０００３】特開平５−３０６５４９号公報に記載され
た発明は、特開平３−１１５６３１号、特開平６−１０
４０５号、実開昭５９−１９４４０２号、実開昭６０−
１３０９０１号発明のように鋼管等の薄肉パイプを構造
部材（ストラット）として採用し、接合ボルトを進退可
能に装着したエンド部材を溶接する構造のトラス部材
を、パイプではなく中実材もしくは厚肉管を使用した構
造のものにすることを目的とし、中実材もしくは厚肉管
で出来た構造部材の両端を、スリーブで回動される接合
ボルトで節点部材（ハブ）に結合する構造としている。
接合ボルトは構造部材の両端側とも右ねじと左ねじを組
み合わせたものとされている。

【０００４】しかし、この構成部材を中実材あるいは厚
肉管としたトラス部材は、立体トラス構造体のどの部分
にでも使用されのではなく、比較的軸荷重が大きく、か
つ、トラス構造体を組み上げる初期段階の節点間距離の
調整に余裕がある段階で組付ける場合に限られている。
すなわち、トラス構造の組付けが進行して節点間の距離
調整に余裕がなくなってくると右ねじと左ねじを組み合
わせた接合ボルトによる結合構造では、接合ボルトの先
端が構造部材両側のスリーブの端面から突出しているの
で、この突出部が邪魔になってトラス部材を節点部材間
にうまく配置することができないからである。

【０００５】したがって、特開平５−３０６５４９号公
報に記載された立体トラス構造体では、立体トラス構造
の組立が進行するにしたがい軸荷重の負担が少ないトラ
ス部材を取り付けることとし、節点間距離の調整が困難
な組立の後半段階では、このような場合でも取り付けが
簡単な薄肉パイプにエンド部材を溶接し、これに接合ボ
ルトを進退可能に装着した従来構造（図２）のものを採
用するとしている。このため、一つの立体トラス構造体
を構成するのに複数種の構造部材や接合ボルトが使用さ
れることになり、部品管理や組立管理が煩雑になる。

【０００６】また、従来構造（図２）の、薄肉パイプ１
（ストラット）にエンド部材２を溶接しこれに接合ボル
ト３を進退可能に装着した構造のものでは、エンド部材
２と薄肉パイプ１との溶接箇所４に引張力が作用し、節
点部材６と薄肉パイプ１との結合は、溶接箇所４の強度
に依存する。しかし、溶接箇所は強度に不安要素が多
く、薄肉パイプ１の強度を活かしきれない上、溶接作業
も面倒であり、溶接時に塗装や防錆被膜等を破壊してし
まう。

【０００７】なお、図２において、符号５はスリーブ
（カラー）であり、スリーブ５を回転すると接合ボルト
３は共に回動されてエンド部材２との螺合によって、出
没し、節点部材６の雌ねじ孔７に接合ボルト３の先端部
を螺合することができる。さらに、大面積に利用される
立体トラス構造体は自重を少なくする必要があり、ま
た、壁面や屋根に利用される場合は、屋内側から見える
トラス構造を装飾的に利用することが多く、トラス部材
自体を美麗なものとすることが好ましい。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、立体トラ
ス構造体を一種類のトラス部材とハブで組み上げること
が可能で、軽量、かつ、美麗なトラス部材の提供を課題
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】トラス部材を、ストラッ
トとストラットの両側に配置されるカラーおよびストラ
ットの両側に配置された接合ボルトを備えたものとす
る。ストラットの一端側の接合ボルトはねじのリード方
向がハブ側とストラット側で逆に形成され、他端側の接
合ボルトはねじのリード方向がストラット側およびハブ
側共に同じに形成される。

【００１０】接合ボルトはそれぞれカラーに嵌挿されて
カラーによって回動可能とされる。接合ボルトは、スト
ラット側をストラットの端部に設けた雌ねじにねじ込
み、ハブ側をハブに設けた雌ねじにねじ込んで、ハブと
ストラットを結合するものにする。ストラットを、中央
部にボルトをねじ込む円筒部を一体に有する中空材で構
成されたものとすることがある。中空材がアルミ合金の
押出し成形材を切断したものとすることがある。

【００１１】

【発明の実施の形態】図３は、本発明による立体トラス
構造体８の全体を示し、図４にその基本となる構造を示
している。図４は、図３中の（Ｊ）部分を説明用に拡大
したものである。立体トラス構造体８は、剛性を備えた
直線状の縦部材９、横部材１０および斜部材１１などの
トラス部材１２を縦、横および厚みのどの方向にもトラ
ス構造となるようにそれぞれの端部で結合した構造を有
する。

【００１２】この構造を構成部的に見ると、縦部材９と
横部材１０で格子に組まれた外面構造部１３と、同様に
縦部材９と横部材１０で格子に組まれた内面構造部１４
および斜部材１１とを備え、外面構造部１３と内面構造
部１４とを間隔をおいて配置し、外面構造部１３の格子
の一つの交点ｐ0 とこれに近接する内面構造部１４の格
子の４つの交点（ｐ1 〜p4）を斜部材１１で四角錐を形
成するように結合し（図４）、格子の縦部材９と横部材
１０および斜部材１１の結合箇所を節点Ｊとする基本構
造を繰り返し形成した構造体と把握することができる。
節点Ｊにはそれぞれ所定の方向に向けて形成された複数
の雌ねじ孔７を有するハブ６が配置される。

【００１３】これから明らかなように、各トラス部材１
２（縦部材９、横部材１０、斜部材１１）は一端側が一
つのハブ６に集中する（図５）と共に、他端側がそれぞ
れに他のハブ６に結合されて、結局、全体としては節点
Ｊのハブ６ａと他の節点Ｊのハブ６ｂとがトラス部材１
２で結合された構造が単位となっている。

【００１４】トラス部材１２（図１）は、ストラット１
５とストラット１５の両側に配置されたカラー５（ａ，
ｂ）およびストラット１５の両側に配置された接合ボル
ト３（ａ，ｂ）を備える。この実施形態において、スト
ラット１５は、アルミ合金の押出し成形材を切断した中
空材で形成されており、中空材は中央部に接合ボルト３
（ａ，ｂ）の端部をねじ込む円筒部１６を一体に有して
いる。円筒部１６の両端部にはタップによって雌ねじ孔
２０が形成される。この実施形態において、ハブ６ａ側
の雌ねじ孔２０ａが左ねじ、ハブ６ｂ側の雌ねじ孔２０
ｂは右ねじである。

【００１５】カラー５（ａ，ｂ）は、アルミ合金のコー
ン形をした成形品で、軸方向に接合ボルト３（ａ，ｂ）
を嵌挿する貫通孔１７を有し、この孔１７にはスライド
溝１８が軸方向に形成されている。接合ボルト３（ａ，
ｂ）は頭のないいわゆる棒ねじ形で、ストラット１５の
一端側に位置する接合ボルト３ａは、ねじのリード方向
がハブ６ａ側とストラット１５側で逆に形成され、この
実施形態において、ハブ側が右ねじ、ストラット側が左
ねじとされている。ストラット１５の他端側の接合ボル
ト３ｂは、ねじのリード方向がストラット１５側および
ハブ６ｂ側共に同じ方向に形成されており、この実施形
態において、共に右ねじである。

【００１６】また、接合ボルト３（ａ，ｂ）はそれぞれ
中間部にピン１９が半径方向に突出して固定されてい
る。したがって、カラー５（ａ，ｂ）に接合ボルト３
（ａ，ｂ）をそれぞれ嵌挿すると、ピン１９が貫通孔１
７のスライド溝１８に係合し、カラー５（ａ，ｂ）によ
って接合ボルト３（ａ，ｂ）を回動することができる。
カラー５（ａ，ｂ）の回動によって接合ボルト３（ａ，
ｂ）が回動されると、接合ボルト３（ａ，ｂ）とカラー
５（ａ，ｂ）の間にそれぞれ軸方向の移動が生じるが、
接合ボルト３（ａ，ｂ）のピン１９がカラー５（ａ，
ｂ）のスライド溝１８を摺動することで移動が許容され
る。なお、ストラット１５、両側のカラー５（ａ，ｂ）
は表面が陽極酸化被膜で覆われ（アルマイト加工）美麗
に仕上げられる。

【００１７】トラス部材１２で両側のハブ６（ａ，ｂ）
を結合する作業は次のステップ（S1〜S6）で行われる
（図６）。 ステップ１ 一端側の接合ボルト３ａの左ねじ部分をストラット１５
の円筒部１６の雌ねじ孔２０ａに螺合し、カラー５ａを
装着する。カラー５ａを回動して接合ボルト３ａをスト
ラット１５の一端側にねじ込み、接合ボルト３ａのハブ
側端面をカラー５ａのハブ６ａ側端面とほぼ面一にして
おく。他端側の接合ボルト３ｂも同様にしてカラー５ｂ
を円筒部１６のハブ６ｂ側に装着し、接合ボルト３ｂの
ハブ側端面をカラー５ｂのハブ６ｂ側端面とほぼ面一に
しておく。

【００１８】ステップ２ 両端部のカラー５（ａ，ｂ）が滑り落ちない様にしてト
ラス部材１２を両側のハブ６（ａ，ｂ）間に配置する。
大きなトラス部材１２では移動にクレーンを用いること
がある。カラー５（ａ，ｂ）の滑り落ち防止には種々の
手段があるが、破壊の容易な接着剤等で仮止状態にして
おくことが考えられる。

【００１９】ステップ３ トラス部材１２をハブ６（ａ，ｂ）間の定位置に維持し
たまま、左ねじ３ａに対して（すなわち、カラー５ａを
押え回転しないようにして）ストラット１５を右に１／
２回転させる（矢印）。これにより、ストラット１５は
ハブ６ｂ側にねじの１／２ピッチ分だけ移動し、カラー
５ａのハブ６ａ側の端面から接合ボルト３ａの端面をハ
ブ６ａ側に僅かに突出させることができる。この状態で
今度は、ストラット１５を回動しないようにして、カラ
ー５ａを右に回転する（矢印）。すると、接合ボルト３
ａは右回転され、接合ボルト３ａのハブ６ａ側は右ねじ
なので、前記のわずかな突出によってハブ６ａの雌ねじ
孔７ａに取っ掛かりを得、ついで雌ねじ孔７ａにねじ込
まれる。

【００２０】ただし、最初のストラット１５の回転量が
１／２である上、接合ボルト３ａを右に回動するとスト
ラット１５側の左ねじ部分に対しては左回転になるの
で、この部分でも接合ボルト３ａが円筒部１６の雌ねじ
２０にねじこまれ、結局、接合ボルト３ａの右回転は１
／４回転しかできず、わずかである。

【００２１】ステップ４ しかし、ストラット１５の右回転とカラー５ａによる接
合ボルト３ａの右回転を繰り返し、少しずつではあるが
確実に接合ボルト３ａの右ねじをハブ６ａの雌ねじ孔７
ａにねじこむことができる。これによって、トラス部材
１２とハブ６ａとを結合する。なお、ストラット１５の
一度の回転量、したがって、カラー５ａによる接合ボル
ト３ａの一度に行える回転量は、トラス構造の組付け初
期には両側のハブ６（ａ，ｂ）の距離調整が容易なの
で、大きくとることができる。

【００２２】ステップ５ ストラット１５の一端側の取り付けが一応終了したら、
他端側のカラー５ｂを右回転する。すると接合ボルト３
ｂは右回転されるので、ストラット１５の円筒部１６の
雌ねじ孔２０ｂにとっては左回転となって接合ボルト３
ｂはこれから抜け出る。一方、ハブ６ｂ側にとっては右
回転なので、接合ボルト３ｂのハブ６ｂ側の端面とハブ
６ｂの雌ねじ孔７ｂを一致させておいて、接合ボルト３
ｂを右回転すると接合ボルト３ｂはハブ６ｂの雌ねじ孔
７ｂに素直にねじ込まれていき、トラス部材１２とハブ
６ｂを簡単に結合することができる。他端側のこの結合
作業は、接合ボルト３ｂ自体がハブ６ｂ側に移動するの
で、ハブ６（ａ，ｂ）間に距離調整の余裕がほとんどな
い場合でも簡単に行える。これで、両側のハブ６（ａ，
ｂ）がトラス部材１２で結合された状態となる。

【００２３】ステップ６ ストラット１５の両側に位置するカラー５（ａ，ｂ）を
適宜回転して両側のハブ６（ａ，ｂ）間を短縮し、緊張
させて一応の締め付けが完了したら、ハブ６ａ側のカラ
ー５ａを押さえて回転しないようにしてから、ストラッ
ト１５を今度は左方向に回転させる（矢印）と、ストラ
ット１５の両側でねじのリード方向は右と左と逆である
から、ターンバックルの原理で両側のハブ６（ａ，ｂ）
間の距離がさらに縮められる（ストラット１５を右に回
転させると逆に広がってしまう）。これによって、僅か
に残っていたハブ６（ａ，ｂ）とカラー５（ａ，ｂ）お
よびストラット１５間の隙間もなくなり、増し締めとな
る。

【００２４】以上のようにして、トラス部材１２はハブ
６（ａ，ｂ）間を結合し、全体としてハブ６を節点Ｊと
したトラス構造体８が構成される。この場合、使用され
るトラス部材１２は、トラス構造を組付ける初期段階で
ハブ６（ａ，ｂ）間の距離調整に余裕のある場合から、
組付けの終了段階でハブ６（ａ，ｂ）間の距離調整にほ
とんど余裕のない状態の場合まで、同じものを使用する
ことができる。

【００２５】また、トラス部材１２の一端側からハブ６
ａにねじ込まれる接合ボルト３ａのハブ６ａ側は右ねじ
であると同時に、トラス部材１２の他端側からハブ６ｂ
にねじ込まれる接合ボルト３ｂのハブ６ｂ側も右ねじな
ので、ハブ６（ａ，ｂ）の雌ねじ孔７（ａ，ｂ）はいず
れも右ねじであり、ハブ６も同じ構成のものを使用する
ことができる。

【００２６】以上は、一つの実施形態であって、本願発
明は図示された具体的な構成に限定されない。ストラッ
ト１５の断面形態は円形に限らず、多角形であっても良
い。また、アルミ合金の押出し成形材に限らず、鋼製の
中実材の両端に雌ねじ孔２０（ａ，ｂ）を形成したもの
であっても良い。断面が円形のストラット１５やカラー
５（ａ，ｂ）には、工具を掛けて回転させやすいように
平面とした工具掛け部を形成しておくことがある。

【００２７】カラー５（ａ，ｂ）と接合ねじ３（ａ，
ｂ）間の、スライド可能で回転を伝達するための係合構
造は、ピン１９とスライド溝１８に限らず、接合ボルト
３（ａ，ｂ）側の多角形断面をしたボス部とこれを嵌挿
するカラー５（ａ，ｂ）側の貫通孔であっても良い。

【００２８】

【発明の効果】

請求項１に記載の構成によれば；トラス部材およびハブ
をそれぞれ一種類としてトラス構造体を構成することが
できるので、トラス構造体のコストを低減することがで
きる。トラス構造の組付けが完成に近く、ハブ間の距離
調整に余裕のない場合にも、トラス部材によるハブ間の
結合が容易である。

【００２９】ハブ間をトラス部材で結合した最終段階
で、ストラットを回して増し締めを行え、ハブ間の結合
を強固なものとすることができる。溶接箇所がないの
で、強度が高く、また、溶接による塗膜や陽極酸化被膜
の破壊がなく、腐食の心配がない。 請求項２に記載の構成によれば；中心に円筒部を設けた
中空材は座屈に強く、ストラットを細く、軽量にするこ
とができる。

【００３０】中空材の中心に設けた円筒部の両端部を接
合ボルト用の雌ねじ孔に形成できるので、従来のエンド
部材が不用で、接合ボルトの取り付けに溶接を必要とし
ない。これにより、溶接箇所に対する強度上の不安がな
い。溶接箇所がなく、トラス部材の引張強度を接合ボル
トとストラットとの螺合部で評価できる。また、接合ボ
ルトとストラットとの螺合構造は、従来のエンド部材と
薄肉パイプとの溶接箇所よりも強度が高いので、中空材
の本来の強度を期待できる。

【００３１】請求項３に記載の構成によれば；軽量で生
産性に優れたストラットを得ることができ、トラス部材
のコストを低減することができる。アルミ合金の素材が
持つ仕上り表面の優美さやアルマイト加工による着色を
利用して、トラス構造体自体を装飾的に優れたものに構
成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】トラス部材を分解して示す斜視図

【図２】従来構造を説明するための平面図（一部断面）

【図３】トラス構造体の全体を示す斜視図

【図４】基本構造を説明するための図

【図５】ハブとトラス部材の接合状態を示す斜視図

【図６】ハブ間をトラス部材で結合する状態を説明する
ための図

【符号の説明】

１ 薄肉パイプ ２ エンド部材 ３ 接合ボルト ４ 溶接箇所 ５ スリーブ（カラー） ６ 節点部材（ハブ） ７ 雌ねじ孔 ８ 立体トラス構造体 ９ 縦部材 １０ 横部材 １１ 斜部材 １２ トラス部材 １３ 外面構造部 １４ 内面構造部 １５ ストラット １６ 円筒部 １７ 貫通孔 １８ スライド溝 １９ ピン ２０ 円筒部の雌ねじ孔

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トラス構造の節点となるハブ間を結合す
   る部材であって、ストラットとストラットの両側に配置
   されるカラーおよびストラットの両側に配置された接合
   ボルトを備え、ストラットの一端側の接合ボルトはねじ
   のリード方向がハブ側とストラット側で逆に形成され、
   他端側の接合ボルトはねじのリード方向がストラット側
   およびハブ側共に同じに形成されており、接合ボルトは
   それぞれカラーに嵌挿されてカラーによって回動可能に
   されていると共に、ストラット側をストラットの端部に
   設けた雌ねじにねじ込み、ハブ側をハブに設けた雌ねじ
   にねじ込んで、ハブとストラットを結合するものである
   ことを特徴としたトラス部材。
2. 【請求項２】 ストラットが、中央部にボルトをねじ込
   む円筒部を一体に有する中空材で構成されていることを
   特徴とした請求項１に記載のトラス部材。
3. 【請求項３】 中空材がアルミ合金の押出し成形材を切
   断したものであることを特徴とした請求項２に記載のト
   ラス部材。