JP5877819B2 - 建造物等の締結具 - Google Patents

Description

本発明は、コンテナ等の大型容器あるいは建造物を固定する締結具に関し、特に、その建造物等を車両に積載して運搬可能とするとともに、複数の建造物等を組み合わせ展示会会場などに設置することも可能とする締結具に関するものである。

各種の貨物の輸送には、風雨などによる貨物の損傷が防止可能であって貨物の梱包を簡易化できるコンテナが盛んに使用される。コンテナは、強度の大きい壁面で取り囲まれた堅牢な構造の直方体の大型容器であって、その４隅には上下方向に延びる柱状部材が設けられている。そして、コンテナを積み重ねて船舶等に積載できるよう、４隅の柱状部材の上下には、コーナーキャスティングと呼ばれる締結具が取り付けられる。車両による輸送においては、コンテナは、通常、トラクタに牽引されるトレーラ（コンテナシャシ）上に積載され、ツイストロックと呼ばれる緊締具を底部のコーナーキャスティングに係合させて、トレーラに固定される。
このようなトレーラの一例を図７に示す。トレーラのフレームＦＲは、平面図から分かるように、前後方向に全長に亘って平行に延びる２本のメインビームＭＢと、その間を連結する複数のクロスメンバＣＭとを備えている。トラクタと連結されるフレームＦＲの前方部分は地上高が大きく、後方部分との間に段差部が形成される。段差部の近傍とメインビームＭＢの後端部には、両端にツイストロックＴＬの設置されたボルスタＢＳが設けられ、コンテナ底面の隅部がツイストロックＴＬによって固定される。

輸送用のコンテナが堅牢な構造の大型容器であることから、これを改造して倉庫などの建造物に利用することがある。例えば、コンピュータネットワークの発展に伴い、大型のコンピュータを集中的に管理するデータセンターが急激に増加しているが、データセンターの中には、コンテナを改造して構築するコンテナ型データセンター（モジュール型データセンターともいわれる）が存在する。コンテナ型データセンターは、気密性が高く、塵埃の侵入を防止してコンピュータを保護するのも容易であり、また、輸送用のコンテナを基礎とするものであるので、車両による移設や複数のものの組み合わせによる増設が容易であるという利点を備えている。

コンテナを利用する建造物の一例として、本出願人の先行出願に係る特開２０１３−１９６１７号公報に開示されたデータセンターについて、図８、図９により説明する。
図８に示すとおり、このデータセンターは、一般的なコンテナと同様に、全体としては６面体の直方体である箱型構造をなし、平面視で長方形の形状となっている。その長方形の４隅には、上下方向に延びる柱状部材ＰＬが配置されるとともに、柱状部材ＰＬの上部及び下部には締結具ＣＣが固着される。データセンターの内部には、サーバ等のコンピュータを収めた複数のラックＬＣが収容されている（図８の側面図では箱型構造の側壁を除いて示す）。

このデータセンターで使用される締結具ＣＣは、海上コンテナの隅部に置かれるコーナーキャスティングと同様な金具である。図９に示すように、締結具ＣＣは、６枚の厚板を組み合わせた直方体の強固な構造を備え、柱状部材ＰＬに溶接可能なように鋳鋼で製造される。データセンターの外方となる面の厚板には、ツイストコーンＴＣ等の緊締具を係合するための貫通孔が形成されている。図８の２点鎖線のように、データセンターを積み重ねたり横方向に連結したりするときは、ツイストコーンＴＣを貫通孔に嵌め込み、所定角度回転させて固定する。陸上輸送のためにコンテナシャシに積載するときは、緊締具であるツイストロックを貫通孔に嵌め込んで同様に固定する。

特開２０１３−１９６１７号公報

輸送用のコンテナを基礎とする建造物の、車両による移設や複数のものの組み合わせによる増設が容易という特性を生かし、近年、データセンターなどに限らず、各種の目的の建造物として利用することが注目されている。そうしたものの一つに、コンテナを改造して、展示会あるいはイベント会場などにおいて商品の陳列や広告のために用いる、いわば可搬式のショールームとすることが考えられている。

ところで、ショールームとして利用する場合には、多数の来場者の目を引き付ける必要があることから、デザインが特に重視されるけれども、コンテナは、４隅に上下方向の柱状部材を配した直方体の箱型構造であって、全ての角部が直角をなし、非常に硬い印象を与える。ショールームのデザインの面からすれば、角部等の外観部分に曲線を採用し、ソフトな印象を与えるのが望ましいことが多い。

しかし、角部等を曲線形状としたデザインを採用すると、コンテナの４隅に上下方向に延びている柱状部材を置くことができない。４隅の柱状部材の上下には、コーナーキャスティング等の締結具が固着されているけれども、この締結具も置くことができない結果となり、改造したショールームをトレーラで運搬したり、積み重ねて増設したりすることが不可能となる。こうした不都合が生じるのは、コンテナをショールームに利用する場合に限らず、コンテナを改造した建造物の付帯設備、例えば空調用の室外機、を置くスペースとして、直方体の隅部を利用するときも同様である。
本発明は、コンテナの形状を変更して４隅に柱状部材を設置できない建造物とした場合においても、車両による移設や複数のものを組み合わせた増設が可能である締結具を提供することを課題とする。

上記の課題に鑑み、本発明は、トレーラ等の車両により運搬できる建造物の底部に取り付けられる締結具を、車両に設置された緊締具と結合可能とするとともに、締結具の上面側と下面側とに開口する貫通ねじ穴を設けた構成とし、柱状体を貫通ねじ穴に結合して複数の建造物を組み合わせるようにしたものである。すなわち、本発明は、
「車両により運搬可能な建造物の底部の縁部に取り付けられる締結具であって、
前記締結具の下方部には、前記車両に設置された緊締具と係合する貫通係合孔を形成した底板が設けられ、さらに、
前記締結具の上面側と下面側とに開口する貫通ねじ穴を形成したねじブロックが、前記貫通ねじ穴が前記貫通係合孔よりも前記建造物の縁部に近い位置となるように設けられる」ことを特徴とする締結具となっている。

請求項２に記載のように、前記締結具の周縁部を、平面視で線対称の形状とし、前記貫通ねじ穴が対称中心線上に設けられるよう構成することが好ましい。

また、請求項３に記載のように、前記締結具を、その高さが前記建造物の縁部に近い部位ほど大きく形成することが好ましい。

請求項４に記載のように、前記締結具は、板状材を縦方向に配置した周縁部を備え、前記ねじブロックが、板状材を縦方向に配置したリブ体により前記周縁部と結合されるよう構成することが好ましい。この場合には、請求項５に記載のように、前記貫通係合孔を形成した底板を、前記周縁部、前記ねじブロック及び前記リブ体に結合するとともに、前記底板の上方には天井板を設置して、前記建造物を前記車両により運搬するときは、前記緊締具を前記底板と前記天井板との間に収容する構造とすることができる。

本発明の締結具を建造物に取り付けたときは、柱状体を貫通ねじ穴に連結して複数の建造物を組み合わせることができる。その柱状体としては、請求項６に記載のように、前記貫通ねじ穴にねじ結合されるねじ体を固着した接続部材が、両端に分離可能に嵌め込まれた構成とすることが好ましい。

本発明の締結具は、輸送用のコンテナをショールーム等に改造し、平面視で長方形の４隅を削除して曲線部などに変更した建造物の底部に取り付けられるものである。本発明の締結具の下方部に設けた底板には貫通係合孔が形成してあり、ここに、コンテナをトレーラに固定するツイストロック等の緊締具を係合できるようになっている。そのため、建造物を通常のコンテナのようにトレーラ等の車両に固定し、展示会会場等に容易に運搬したり、宣伝広告の目的で路上を走行させたりすることが可能である。

そして、本発明の締結具には、上面側と下面側とに開口する貫通ねじ穴を形成したねじブロックが設けられている。この貫通ねじ穴に、例えば、市販品であるアイボルト（リング状の頭部を形成したボルト）を上面側からねじ結合することにより、アイボルトにクレーンのフック等を係合して、クレーンを用いて建造物をトレーラに積み降ろしすることが可能となる。
また、本発明の締結具を取り付けた建造物を上下に積み重ねるときは、貫通ねじ穴にねじ結合されるねじ体を両端に備えた柱状体を用意する。この柱状体の下端のねじ体を、下方の建造物の貫通ねじ穴の上面側にねじ結合するとともに、柱状体の上端のねじ体を、上方の建造物の貫通ねじ穴に下面側からねじ結合する。これにより、上方の建造物が柱状体で支持されて、２個の建造物を上下に組み合わせることができる。

ここで、ねじブロックに形成した貫通ねじ穴は、車両に設置された緊締具と係合する貫通係合孔よりも建造物の縁部に近い位置となるように設けられる。上記のように、柱状体を用いて建造物を積み重ねるときは、上方の建造物の重量は、締結具を介して柱状体に作用するが、建造物の縁部と貫通ねじ穴との距離が短いので、建造物の重量に伴うモーメント荷重がその分小さいものとなる（この点は、アイボルトを用いて建造物を吊り下げるときも同様である）。したがって、締結具に生じる応力も小さくなり、強度面での向上を図ることができる。これに対し、建造物をトレーラに積載したときは、トレーラのフレームが建造物の底部に当接して重量を支持するので、緊締具と係合する貫通係合孔の部分には基本的に荷重が作用せず、重量に伴うモーメント荷重は生じない。

請求項２の発明は、締結具の周縁部を平面視で線対称の形状とし、貫通ねじ穴を対称中心線上に設けるものである。こうしたときは、建造物の重量によって締結具に発生する応力分布が、やはり線対称となって強度上好都合であるとともに、締結具自体の外観が、デザイン的に好印象を与えるものとなる。また、請求項３の発明のように、締結具の高さを建造物の縁部に近い部位ほど大きく形成したときは、建造物の重量のモーメント荷重による応力を均一化することができる。

請求項４の発明は、締結具を板状材によって製作するものであり、板状材を縦方向に配置して締結具の周縁部とし、貫通ねじ穴を形成したねじブロックを、板状材を縦方向に配置したリブ体により周縁部と結合して締結具を構成する。このようにすると、例えば溶接により板状材を結合した、いわば骨組みのみで締結具を構成できるため、締結具の重量が大幅に軽減される。そして、その板状材は縦方向に配置されているため、板厚の薄いものであっても、建造物の重量のモーメント荷重を十分に支持可能である。

請求項５の発明は、締結具を板状材によって製作する請求項４の発明において、貫通係合孔を形成した底板を、周縁部、ねじブロック及びリブ体に結合するとともに、底板の上方には天井板を設置して、車両に固定するときは、緊締具を底板と天井板との間に収容するものである。底板と天井板とをリブ体等に結合するので、より強度が向上し、ツイストロック等の緊締具の収容部分も確保される。

請求項６の発明は、本発明の締結具を取り付けた建造物を、上下に重ね合わせるときに使用する柱状体に関するものであり、その柱状体には、締結具の貫通ねじ穴にねじ結合されるねじ体を固着した接続部材が、両端に分離可能に嵌め込まれている。
この柱状体を用いて建造物を上下に重ね合わせるときは、クレーンで上方の建造物を吊り上げた状態で、柱状体の上端の接続部材を、上方の建造物の締結具における貫通ねじ穴に下面側からねじ結合する。下方の建造物の締結具には、残りの柱状体部分を予めねじ結合しておき、両者の位置を合わせながら上方の建造物を徐々に下降して、上方の建造物に結合した接続部材を柱状体に嵌め込む（後述の図４参照）。このように、請求項６の発明の柱状体を用いると、柱状体の全体を回転しながら締結具にねじ結合する困難な作業を省くことができるので、建造物を重ね合わせる作業が容易なものとなる。

本発明の締結具を取り付けた建造物を吊り上げた状態で示す図である。 本発明の締結具を取り付けた建造物の底面図である。 本発明の締結具の詳細を示す図である。 本発明の締結具を取り付けた建造物を積み重ねる状態を示す図である。 本発明の締結具と共に使用する柱状体の好適例を示す図である。 本発明の締結具により組み合わされる建造物を示す図である。 コンテナを積載する一般的なトレーラを示す図である。 コンテナを改造したデータセンターを示す図である。 コンテナを連結する一般的な締結具等を示す図である。

以下、図面に基づいて、輸送用のコンテナを改造した建造物に用いる本発明の締結具について説明する。この実施例の建造物は、商品等を陳列するショールームとして利用することを目的とするものであり、まず、この建造物の概要について、クレーンにより吊り上げたときの状態を示す斜視図である図１によって説明する。
建造物ＳＴは、コンテナを基礎とするものではあるが、全体的に柔らかな印象を与えるよう、その前後の部分には、平面視で半円形の曲線をなすアーチ形壁面ＡＲが採用されている。建造物ＳＴの側面は、ポリカーボネート等の透明な材料からなり、内部に陳列された商品等を見ることが可能である。また、側面の前後には、透明な材料からなる跳ね上げ式のドアＤＲが配置してあり、ここから内部への出入りが可能となっている。建造物ＳＴの天井の縁の部分にも透明な材料が用いられている。

建造物ＳＴの底面図である図２に示すとおり、建造物ＳＴの床部分は、一般的な輸送用のコンテナと同じように、前後方向に延びるビーム材ＢＭの間に横方向に延びるクロス材ＣＭを掛け渡したフレーム構造をなしている。前後の部分には、アーチ形壁面ＡＲの平面形状に合致する半円形の鋼材ＡＳが置かれ、これは、辺部のビーム材ＢＭに溶接等で固着される。そして、半円形の鋼材ＡＳの外側には、建造物ＳＴの４隅に相当する個所に、本発明の締結具１が溶接等によって取り付けられている。詳細については後述するが、締結具１の下方部には底板２が設けられ、この底板２には、ツイストロック等の緊締具に係合する貫通係合孔２１が形成される。つまり、建造物ＳＴに取り付けられた締結具１の貫通係合孔２１の位置は、例えば、図７に示すトレーラにおいて、ボルスタに設置されたツイストロックの位置に対応するよう設定される。

図３に示すように、この実施例の締結具１は、板状の複数の鋼材を縦方向（板の厚さ部分が上下面となる）に配置し、これらの板状材を溶接して結合した骨組み構造をなしている。すなわち、図２の半円形の鋼材ＡＳに対応するよう曲げられた板状材３１の両端に、放物線状に曲げられた板状材３２を溶接して周縁部３とし、その中央に、貫通ねじ穴４１を形成した円筒形状のねじブロック４を配置する。ねじブロック４は、板状材を縦方向に放射状に配置した複数のリブ体５により周縁部３と結合される。
放物線状の板状材３２の先端部の下方には、貫通係合孔２１を形成した底板２が設けられており、これは、ねじブロック４及びリブ体５の下端部側面にも溶接される。底板２の上方には、ねじブロック４及びリブ体５に溶接された同一形状の天井板６（ただし、貫通孔は形成されていない）が設けられるとともに、ねじブロック４と天井板６とは、別途のリブ体５Ａでも結合されている。この実施例の締結具１は、基本的に板状材を結合した骨組み構造であるので、軽量でありながら強度及び剛性の大きいものとなる。

この締結具１の周縁部３は、図３の断面Ａ−Ａの線を中心に、線対称の形状をなしており、この中心線上に貫通ねじ穴４１が置かれるが、貫通ねじ穴４１の位置は、貫通係合孔２１よりも周縁部３１に近く、建造物ＳＴの縁部に近い位置となっている。そして、この締結具１は、その上面が先端に向かって低くなるように傾斜しており、したがって、放物線状に曲げられた板状材３２とリブ体５の高さ寸法は、建造物ＳＴの縁部に近い部位ほど大きく設定されている。

締結具１の固着された建造物ＳＴを、トレーラ等の車両に積載するため吊り上げるときは、図１に示すように、締結具１の貫通ねじ穴４１に上面側からアイボルトＥＢをねじ込み、その頭部にクレーンの吊り具のフック部分を掛ける。そして、クレーンで建造物ＳＴを吊り上げて、締結具１の底部の貫通係合孔２１がトレーラの緊締具の位置に合うように移動し、トレーラに載置した後、貫通係合孔２１と緊締具とを係合する。
建造物ＳＴを吊り上げたときは、その重量による荷重が締結具１を介してアイボルトＥＢに作用するが、貫通ねじ穴４１が建造物ＳＴの縁部に近い位置となるように設けられているので、締結具１に生じるモーメント荷重は小さなものとなる。また、締結具１の高さ寸法が、貫通ねじ穴４１から建造物ＳＴの縁部までの部分は先端部よりも大きいため、モーメント荷重により締結具１に発生する応力を低減することができる。

次いで、締結具１の固着された建造物ＳＴを、柱状体を用いて積み重ねた組み合わせ建造物について、図４、図５により説明する。図４は、建造物ＳＴを重ね合わせる過程を表すものであり、図５は、その際に使用する柱状体の好適例を示すものである。

図４に示すように、建造物ＳＴを積み重ねるときは柱状体ＰＢを使用する。柱状体ＰＢは、その両端に締結具１の貫通ねじ穴４１にねじ結合されるねじ体を有している。図５の好適例に示す柱状体ＰＢでは、柱状体ＰＢは、断面円形の直線状に延びる部材であって、両端に本体部分から分離可能な接続部材ＪＴを備えており、ねじ体ＰＴが接続部材ＪＴの先端に固着されている。接続部材ＪＴの反対側には穴が形成してあり、接続部材ＪＴは、柱状体ＰＢの本体部分に印籠式に嵌め込まれるように構成されている。

建造物ＳＴを積み重ねるときは、図４において、下方となる建造物ＳＴの締結具１の貫通ねじ穴４１に、一方の接続部材ＪＴのねじ体ＰＴを上面側からねじ結合し、ここに柱状体ＰＢの本体部分を嵌め込んで、柱状体ＰＢを垂直方向に設置する。このとき、柱状体ＰＢを安定して支持するため、その上部をブラケットＢＫにより、建造物ＳＴの屋根に連結している。
他方の接続部材ＪＴは、上方となる建造物ＳＴをクレーンで吊り上げた状態で、その締結具１の貫通ねじ穴４１に下面側からねじ結合する（図示はしないけれども、貫通ねじ穴４１には上面側からアイボルトがねじ込まれている）。その後、接続部材ＪＴと柱状体ＰＢの本体部分との位置を合わせて建造物ＳＴを徐々に下降し、接続部材ＪＴを柱状体ＰＢの本体部分の上部に嵌め込む。このように、図５の柱状体を用いると、建造物ＳＴを重ね合わせるときに、分離した接続部材ＪＴのみを締結具１にねじ結合すればよく、作業が非常に容易なものとなる。

図６には、柱状体ＰＢを用いた建造物ＳＴの、その他の組み合わせの例を示す。この例は、長さの異なる柱状体ＰＢを使用して、床面が次第に高くなる建造物ＳＴを放射状に配置するものである。この建造物ＳＴの４隅にも本発明の締結具１が取り付けられるが、柱状体ＰＢの下方には、単にねじ穴を有する基礎板が用いられている。

以上詳述したように、本発明は、建造物の底部に取り付けられる締結具を、トレーラ等の車両により運搬できるよう車両に設置された緊締具と結合可能とするとともに、締結具の上面側と下面側とに開口する貫通ねじ穴を設け、柱状体を貫通ねじ穴に結合して複数の建造物を組み合わせることを可能としたものである。上述の実施例では、隅部を曲面形状としたショールーム等の建造物に取り付けるものを説明したけれども、例えば、隅部を直線状にカットして室外機等の付帯設備を置くスペースとするデータセンターなど、他の建造物についても本発明の締結具が適用できるのは言うまでもない。また、締結具の構造として、板状材の組み合わせによる骨組み構造に代えて、アルミニウムの鋳造で製造した構造とするなど、実施例に対し種々の変形が可能であるのは明らかである。

１ 締結具
２ 底板
２１ 貫通係合孔
３ 周縁部
４ ねじブロック
４１ 貫通ねじ穴
５ リブ体
６ 天井板
ＳＴ 建造物
ＰＢ 柱状体
ＪＴ 接続部材

Claims (6)

1. 車両により運搬可能な建造物の底部の縁部に取り付けられる締結具であって、
   前記締結具の下方部には、前記車両に設置された緊締具と係合する貫通係合孔を形成した底板が設けられ、さらに、
   前記締結具の上面側と下面側とに開口する貫通ねじ穴を形成したねじブロックが、前記貫通ねじ穴が前記貫通係合孔よりも前記建造物の縁部に近い位置となるように設けられることを特徴とする締結具。
2. 前記締結具の周縁部が平面視で線対称の形状をなし、前記貫通ねじ穴が対称中心線上に設けられる請求項１に記載の締結具。
3. 前記締結具は、その高さが前記建造物の縁部に近い部位ほど大きく形成される請求項１又は請求項２に記載の締結具。
4. 前記締結具は、板状材を縦方向に配置した周縁部を備え、前記ねじブロックが、板状材を縦方向に配置したリブ体により前記周縁部と結合される請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の締結具。
5. 前記貫通係合孔を形成した底板が、前記周縁部、前記ねじブロック及び前記リブ体に結合されるとともに、前記底板の上方には天井板が設置されており、前記建造物を前記車両により運搬するときは、前記緊締具が前記底板と前記天井板との間に収容される請求項４に記載の締結具。
6. 請求項１に記載の締結具を連結する柱状体であって、
   前記柱状体の両端には、前記貫通ねじ穴にねじ結合されるねじ体を固着した接続部材が、分離可能に嵌め込まれていることを特徴とする柱状体。

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