JPH1181455A - 構造物用キット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 各ユニットの組み合わせにより種々の形状を
もつ構造物を構築する構造物用キットを提供する。 【解決手段】 この構造物用キットは、長尺直線ユニッ
ト１０，短尺直線ユニット２０，曲線ユニット３０及び
補強ユニット４０を連結金具５０で連結することによ
り、種々の形状をもつ構造物に組み立てられる。長尺直
線ユニット１０，短尺直線ユニット２０は、稜線用アル
ミパイプ，端部用アルミパイプを三方向接続具で接続し
た直方体形状になっており、１辺が単位長さの正方形端
面をもつ。この単位長さを基準として、長尺直線ユニッ
ト１０，短尺直線ユニット２０，曲線ユニット３０及び
補強ユニット４０が単位長さの整数倍に定められてい
る。 【効果】 各ユニットが連結金具で機械的に連結される
ため、構造物を解体した後、別の構造物の構築に各ユニ
ットを再使用できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ゲート，テント，サイ
ン塔等の骨格構造の組立てに使用される構造物用キット
に関する。

【０００２】

【従来の技術】展示会，運動会等のイベントでは、アー
チゲート，サイン塔，テント等の構造物が屋外で組み立
てられる。従来の屋外構造物は各種の管材や板材を接続
して組み立てているが、この方法では組立て完了までに
多数の手間を必要とする。使用する機材も広範にわたる
ため、作業中に広い保管スペースを必要とする。ところ
で、構造単位をユニット化し、各ユニットを現場で接続
することにより、構造物を組み立てる工法が屋内展示会
等のイベントで採用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の工法で
は、ユニット端部に固着された板フランジをボルト，ナ
ット等によって締結することにより各ユニットを接続し
ている。そのため、ユニット相互の接続，ひいては構造
物の組立てに時間がかかっていた。本発明は、このよう
な問題を解消すべく案出されたものであり、接続用板フ
ランジを用いることなく、軽量のアルミパイプで端部を
含めてユニットを構成し、各ユニットを機械的に連結す
る方式を採用することにより、組立て作業を大幅に簡略
化できる構造物用キットを提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の構造物用キット
は、その目的を達成するため、長尺直線ユニット，短尺
直線ユニット，曲線ユニット，補強ユニットの４種類の
ユニットからなり、各ユニットを連結することにより、
目標構造物に組み立てられる。長尺直線ユニットは、長
手方向の稜線を構成する稜線用アルミパイプと正方形端
面の稜線を構成する端部用アルミパイプとを三方向接続
具で接続して溶接し、各稜線用アルミパイプの間にラチ
ス材を差し渡して溶接した構造をもち、正方形端面の１
辺を単位長さとするとき、稜線用アルミパイプの長さが
単位長さの整数倍である立方体形状になっている。

【０００５】短尺直線ユニットは、長手方向の稜線を構
成する稜線用アルミパイプと正方形端面の稜線を構成す
る端部用アルミパイプとを三方向接続具で接続して溶接
し、各稜線用アルミパイプの間にラチス材を差し渡して
溶接した構造をもち、稜線用アルミパイプの長さが単位
長さの整数倍であり且つ長尺直線ユニットの稜線用アル
ミパイプより短い立方体形状になっている。曲線用ユニ
ットは、中心角が９０度の扇形部の端部に直線部が形成
された内側稜線用アルミパイプ及び外側稜線用アルミパ
イプと正方形端面の稜線を構成するアルミパイプとを三
方向接続具で接続して溶接し、各稜線稜線用アルミパイ
プの間にラチス材を差し渡して溶接した構造をもち、幅
方向及び高さ方向にみた長さが単位長さの整数倍であ
る。

【０００６】補強ユニットは、単位長さの整数倍の長さ
をもつ長辺用アルミパイプと単位長さに等しい端部用ア
ルミパイプを接続した長方形形状をもち、長辺用アルミ
パイプの間にラチス材を差し渡している。各ユニット
は、端部用アルミパイプを挟み込む一対の押え片に差し
通されたボルトにねじ込まれるナットをもつ連結金具で
連結され、構築しようとする構造物に組み立てられる。
連結金具としては、押え片の少なくとも一方に矩形状開
口部が形成されており、該矩形状開口部に嵌り込む矩形
状隆起部がボルトの頭部側軸部に形成されている金具を
使用することが好ましい。

【０００７】長尺直線ユニット及び短尺直線ユニットの
稜線用アルミパイプは、三方向接続具を介して端部用ア
ルミパイプに接続され溶接される。この三方向接続具
は、稜線用アルミパイプを差し込む嵌合筒部をもち、該
嵌合筒部から互いに直角方向に一対の被嵌筒部が突出し
ている。構造物の端部に当る三方向接続具の嵌合筒部に
キャップを装着することにより、雨水等がアルミパイプ
に侵入することが防止される。

【０００８】

【実施の形態】本発明に従った構造物用キットは、長尺
直線ユニット，短尺直線ユニット，曲線ユニット，補強
ユニットの４種類のユニットからなり、各ユニットが連
結金具で連結される。各ユニットの主要構成部材には、
軽量性，耐食性，耐久性，表面性状等に優れた同一径の
中空状アルミ押出し形材が使用される。アルミ押出し形
材としては、丸パイプが代表的なものであるが、美観や
滑り止めを考慮して溝付きパイプや角パイプを使用する
こともできる。長尺直線ユニット１０は、図１に示すよ
うに長尺の直方体状になっており、直方体の長手方向各
稜線がアルミパイプ１１で構成され、直方体の端面が同
じ長さの端部用アルミパイプ１２で構成されている。こ
れにより、端面は、幅及び高さが同じ長さａ（以下、単
位長さという）の正方形になっている。長尺部の長さＬ
₁ は、たとえば単位長さａの６倍から８倍に設定され
る。なお、長尺直線ユニット１０及び短尺直線ユニット
２０の長さは、相対向するアルミパイプの中心間距離で
表す。

【０００９】それぞれの稜線用パイプ１１，端部用パイ
プ１２は、直方体の頂点で三方向接続具１３で接続され
る。また、長尺側の各側面を形成する稜線用パイプ１
１，１１の間にはラチス材１４を差し渡して溶接し、長
尺直線ユニット１０の強度を向上させている。ラチス材
１４としては、小径丸パイプ，中空角パイプ，板材等が
使用される。稜線用パイプ１１，１１に対するラチス材
１４の溶接位置は、設計強度，外観上の美観等を考慮し
て定められる。三方向接続具１３は、たとえばアルミ鋳
物で作られており、図２に示すように稜線用アルミパイ
プ１１が差し込まれる嵌合筒部１３ａをもち、嵌合筒部
１３ａから互いに直角な方向に被嵌筒部１３ｂ，１３ｃ
が突出している。被嵌筒部１３ｂ，１３ｃには、直方体
の端面を形成する端部用パイプ１２，１２がそれぞれ嵌
め合わされる。

【００１０】各稜線用アルミパイプ１１及び端部用アル
ミパイプ１２は、三方向接続具１３を介して接続される
ことにより、図３（ａ）に示す端部形状を構成する。こ
の状態で稜線用アルミパイプ１１及び端部用アルミパイ
プ１２を三方向接続具１３に溶接することにより、強固
な長尺直線ユニット１０が組み立てられる。なお、符番
１５は、溶接ビードを示す。他のユニットと接続される
長尺直線ユニット１０は、図３（ｂ）に示すように稜線
用アルミパイプ１１の開口部が端面に臨んでいても良
い。しかし、構造物の端部を構成する長尺直線ユニット
１０では、図３（ｃ）に示すように稜線用アルミパイプ
１１の開口部にキャップ１６を装着し、開口部を塞ぐこ
とにより雨水等の侵入を防止する。

【００１１】短尺直線ユニット２０も、図４に示すよう
に稜線用アルミパイプ２１及び端部用アルミパイプ２２
を図２と同様な三方向接続具２３で接続した直方体形状
をもっている。直方体の側面を形成する稜線用アルミパ
イプ２１，２１の間にはラチス材２４が差し渡され、溶
接されている。端部用アルミパイプ２２で形成される短
尺直線ユニット２０の端面は、図４（ｂ）に示すように
単位長さａの正方形になっている。短尺直線ユニット２
０の長さＬ₂ （図４ａ）は、たとえば単位長さａの２倍
から４倍に設定される。曲線ユニット３０は、図５
（ａ）に示すように外側稜線用アルミパイプ３１及び内
側稜線用アルミパイプ３２と端部用アルミパイプ３３を
図２と同様な三方向接続具３４で接続した構造をもって
いる。外側稜線用アルミパイプ３１及び内側稜線用アル
ミパイプ３２は、中心角が９０度の扇形部３１ａ，３２
ａの両端に直線部３１ｂ，３２ｂを一体化している。外
側稜線用アルミパイプ３１と内側稜線用アルミパイプ３
２との間には、ラチス材３５が差し渡され溶接されてい
る。

【００１２】端部用アルミパイプ３３で形成される曲線
ユニット３０の端面は、図５（ｂ）に示すように単位長
さａの正方形になっている。横方向及び縦方向でみた曲
線ユニット３０の長さＬ₃ （図５ａ）は、単位長さａの
４倍に設定されている。補強ユニット４０は、図６に示
すように２本の長辺用アルミパイプ４１と４１の両端部
に端部用アルミパイプ４２，４２を接続具４３を介して
接続し、長辺用アルミパイプ４１と４１の間にラチス材
４４，４４・・を差し渡し溶接した矩形状になってい
る。端部用アルミパイプ４２と長辺用アルミパイプ４１
とは二方向接続具４３で接続されるが、接続具４３を省
略し端部用アルミパイプ４２を長辺用アルミパイプ４１
に直接溶接しても良い。なお、図６ではラチス材４４を
梯子状に差し渡しているが、図１，図４と同様に山形状
にして長辺用アルミパイプ４１と４１の間に差し渡し溶
接することも可能である。

【００１３】補強ユニット４０は、単位長さａと同じ幅
で、長さＬ₄ がたとえば単位長さａの４倍から６倍に設
定される。各ユニットは、図７に示す連結金具５０で連
結される。この連結金具５０は、図７（ａ）に示すよう
に端部用アルミパイプ１２，２２，３３の周面に対応す
る曲率で湾曲した一対の押え片５１，５２を備えてい
る。押え片５１，５２のほぼ中央部に矩形状開口５１
ａ，５２ａが形成されており、矩形状開口５１ａ，５２
ａにボルト５３が差し込まれる。ボルト５３は、開口部
５１ａよりも大きな頭部５３ａをもち、頭部５３ａの軸
側に矩形状隆起部５３ｂが形成されている。矩形状隆起
部５３ｂから延びた軸部５３ｃには、雄ネジ５３ｄが刻
設されている。たとえば、長尺直線ユニット１０と短尺
直線ユニット２０とを連結する場合、図７（ｂ）に示す
ように押え片５１と５２との間に端部用アルミパイプ１
２，２２を挟み、図で下側からボルト５３を矩形状開口
５１ａ，５２ａに差し通す。上側の押え片５２から突出
したボルト５３の軸部５３ｃにワッシャ５４を嵌め込
み、雄ネジ５３ｄに蝶ナット５５を螺合させる。そし
て、矩形状隆起部５３ｂを矩形状開口５１ａに嵌め込ん
だ後、雄ネジ５３ｄに対する蝶ナット５５の螺合を進め
ると、押え片５１と５２との間に端部用アルミパイプ１
２，２２が締め付けられる。

【００１４】このとき、矩形状隆起部５３ｂが矩形状開
口５１ａに嵌り込んでいるので、ボルト５３の回転が規
制され、蝶ナット５５の螺合に伴ってボルト５３が共回
りすることがない。したがって、矩形状隆起部５３ｂを
矩形状開口５１ａに嵌め込むだけの作業で、後は片側か
ら蝶ナット５５をねじ込む簡単な作業によって、図７
（ｃ）に示すように端部用アルミパイプ１２，２２が押
え片５１，５２で締め付けられる。各ユニットの連結に
際しては、連結強度を確保するために複数の連結金具５
０を使用することが好ましい。たとえば、図７（ｄ）で
は長尺直線ユニット１０の端部用アルミパイプ１２と短
尺直線ユニット２０の端部用アルミパイプ２２とを一辺
当り２個の連結金具で連結している。なお、図７では長
尺直線ユニット１０と短尺直線ユニット２０とを連結す
る場合を示したが、長尺直線ユニット１０相互，短尺直
線ユニット２０相互，或いは曲線ユニット３０も同様な
方法で連結される。

【００１５】以上の長尺直線ユニット１０，短尺直線ユ
ニット２０，曲線ユニット３０及び補強ユニット４０を
用いてアーチゲートを構築する場合を図８を参照しなが
ら説明する。アーチゲートの左右及び前後、合計４本の
支柱として、それぞれ２つの短尺直線ユニット２０，２
０を連結金具５０で連結する。連結された短尺直線ユニ
ット２０の他端に、図８（ａ）の正面図に示すように曲
線ユニット３０を連結金具５０で連結する。立設された
前後の支柱間に補強ユニット４０を差し渡し、図８
（ｂ）の側面図に示すように連結金具５０で固定する。
補強ユニット４０の取付け箇所としては、下段側短尺直
線ユニット２０と上段側短尺直線ユニット２０との連結
部に設定することが好ましい。同様に前後の上段側短尺
直線ユニット２０と曲線ユニット３０との連結部に補強
ユニット４０を差し渡し、連結金具５０で固定する。次
いで、曲線ユニット３０の水平方向に向かった右側及び
左側端面に長尺直線ユニット１０，１０を連結金具５０
で連結し、長尺直線ユニット１０，１０相互を連結金具
５０で連結する。前後の曲線ユニット３０，長尺直線ユ
ニット１０，１０の間にも、図８（ｃ）の平面図に示す
ように補強ユニット４０を差し渡し、連結金具５０で固
定する。

【００１６】このようにして、４本の支柱をもった強固
なアーチゲートが構築される。また、構築作業に際して
は、それぞれのユニット１０，２０，３０，４０の連結
部に連結金具５０を当てがい、反対側から押え片５１，
５２の矩形状開口部５１ａに軸部５３ｃを差し通したボ
ルト５３に蝶ナット５５をねじ込む作業だけでユニット
１０，２０，３０，４０が連結されるため、危険な高所
作業の負担が軽減される。組み立てられたアーチゲート
は、イベント等が終了した後では個々のユニット１０，
２０，３０，４０に分解され、保管又は次の場所での再
使用に供される。分解に際しては、蝶ナット５５を緩め
て連結金具５０を取り外すことにより、個々のユニット
１０，２０，３０，４０に容易に分解される。また、溶
接等による連結と異なり、個々のユニット１０，２０，
３０，４０に変形を及ぼすことがないので、分解した個
々のユニット１０，２０，３０，４０は次の場所で支障
なく再使用される。

【００１７】個々のユニット１０，２０，３０，４０の
組合せ方によって、種々の構造物を組み立てることがで
きる。たとえば、図９（ａ）のアーチゲートでは、曲線
ユニット３０，３０を相互に連結した丸天井型のゲート
とし、ゲートの両側に長尺直線ユニット１０，１０を連
結している。図９（ｂ）のアーチゲートでは、ゲートの
両側に複数の長尺直線ユニット１０，１０を連結した間
口の広い構造にしている。図９（ｃ）のアーチゲートで
は、アーチ部分に曲線ユニット３０，３０を水平方向に
連結し、庇を付けた構造にしている。図９（ｄ）のサイ
ン塔では、長尺直線ユニット１０及び短尺直線ユニット
２０の組合せによって意匠性に富む幾何学的な立体構造
としている。図９（ｅ）のテントでは、天井部のコーナ
ーに曲線ユニット３０を用い、丸みを付けた天井をもつ
構造にしている。

【００１８】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の構造物
用キットは、長尺直線ユニット，短尺直線ユニット，曲
線ユニット及び補強ユニットの４種類のユニットからな
り、各ユニットを連結金具で連結することにより、必要
とする形状の構造物に組み立てられる。組立てに際して
は、連結金具を用いて各ユニットを機械的に連結するた
め、溶接等のようにユニットを変形させることがない。
そのため、組み立てられた構造物をユニット単位に分解
し、次の構造物の構築に再使用できる。また、片側から
のボルト締めによりユニットが連結されるため、各ユニ
ットの主要構造材が軽量性に優れたアルミパイプである
ことと相俟つて、運搬や組立て作業も容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 長尺直線ユニットの斜視図

【図２】 長尺直線ユニットの稜線用アルミパイプに端
部用アルミパイプを接続する三方向接続具

【図３】 長尺直線ユニットの端部斜視図（ａ），稜線
用アルミパイプと端部用アルミパイプとの接続部の断面
図（ｂ）及び構造物の端部となる三方向接続具に装着さ
れるキャップ（ｃ）

【図４】 短尺直線ユニットの正面図（ａ）及び端部側
面図（ｂ）

【図５】 曲線ユニットの正面図（ａ）及び端部側面図
（ｂ）

【図６】 補強ユニットの斜視図

【図７】 連結金具の分解斜視図（ａ），連結金具で連
結した端部用アルミパイプの斜視図（ｂ）及び断面図
（ｃ），長尺直線ユニットと短尺直線ユニットとを連結
した斜視図（ｄ）

【図８】 長尺直線ユニット，短尺直線ユニット，曲線
ユニット，補強ユニットを組み合わせて構築したアーチ
ゲートの正面図（ａ），側面図（ｂ）及び平面図（ｃ）

【図９】 長尺直線ユニット，短尺直線ユニット，曲線
ユニット，補強ユニットを組み合わせて構築した他のア
ーチゲート（ａ）〜（ｃ），サイン塔（ｄ），テント
（ｅ）

【符号の説明】

１０：長尺直線ユニット １１：稜線用アルミパイプ
１２：端部用アルミパイプ １３：三方向接続具
１３ａ：嵌合筒部 １３ｂ，１３ｃ：被嵌筒部
１４：ラチス材 １５：溶接ビード １６：キャ
ップ ２０：短尺直線ユニット ２１：稜線用アルミパイプ
２２：端部用アルミパイプ ２３：三方向接続具
２４：ラチス材 ３０：曲線ユニット ３１：外側稜線用アルミパイプ
３２：内側稜線用アルミパイプ ３１ａ，３２
ａ：扇形部 ３１ｂ，３２ｂ：直線部 ３３：端部
用アルミパイプ ３４：三方向接続具 ３５：ラチ
ス材 ４０：補強ユニット ４１：長辺用アルミパイプ
４２：端部用アルミパイプ ４３：接続具 ４４：
ラチス材 ５０：連結金具 ５１，５２：押え片 ５１ａ，５
２ａ：矩形状開口 ５３：ボルト ５３ａ：頭部 ５３ｂ：矩形状隆起
部 ５３ｃ：軸部 ５３ｄ：雄ネジ ５４：ワッシャ ５５：蝶ナット ａ：単位長さ Ｌ₁ ：長尺直線ユニットの長さ Ｌ
₂ ：短尺直線ユニットの長さ Ｌ₃ ：曲線ユニットの
長さ Ｌ₄ ：補強ユニットの長さ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長手方向の稜線を構成する稜線用アルミ
   パイプと正方形端面の稜線を構成する端部用アルミパイ
   プとを三方向接続具で接続して溶接し、各稜線用アルミ
   パイプの間にラチス材を差し渡して溶接した構造をも
   ち、正方形端面の１辺を単位長さとするとき、稜線用ア
   ルミパイプの長さが単位長さの整数倍である立方体形状
   の長尺直線ユニットと、 長手方向の稜線を構成する稜線用アルミパイプと正方形
   端面の稜線を構成する端部用アルミパイプとを三方向接
   続具で接続して溶接し、各稜線用アルミパイプの間にラ
   チス材を差し渡して溶接した構造をもち、稜線用アルミ
   パイプの長さが単位長さの整数倍であり且つ長尺直線ユ
   ニットの稜線用アルミパイプより短い立方体形状の短尺
   直線ユニットと、 中心角が９０度の扇形部の端部に直線部が形成された内
   側稜線用アルミパイプ及び外側稜線用アルミパイプと正
   方形端面の稜線を構成するアルミパイプとを三方向接続
   具で接続して溶接し、各稜線用アルミパイプの間にラチ
   ス材を差し渡して溶接した構造をもち、幅方向及び高さ
   方向にみた長さが単位長さの整数倍である曲線ユニット
   と、 単位長さの整数倍の長さをもつ長辺用アルミパイプと単
   位長さに等しい端部用アルミパイプを接続した長方形形
   状をもち、長辺用アルミパイプの間にラチス材を差し渡
   して溶接した補強ユニットと、 連結しようとするユニットの端部用アルミパイプを挟み
   込む一対の押え片及び該押え片に差し通されたボルトに
   ねじ込まれるナットをもつ連結金具とを備え、 単数又は複数の長尺直線ユニット，短尺直線ユニット及
   び／又は曲線ユニットが連結金具で連結されて構造物に
   組み立てられる構造物用キット。
2. 【請求項２】 三方向接続具が稜線用アルミパイプを差
   し込む嵌合筒部をもち、該嵌合筒部から互いに直角方向
   に一対の被嵌筒部が突出している請求項１記載の構造物
   用キット。
3. 【請求項３】 構造物の端部に当る三方向接続具の嵌合
   筒部にキャップが装着される請求項１又は２記載の構造
   物用キット。
4. 【請求項４】 押え片の少なくとも一方に矩形状開口部
   が形成されており、該矩形状開口部に嵌り込む矩形状隆
   起部がボルトの頭部側軸部に形成されている連結金具を
   使用する請求項１記載の構造物用キット。