JPH07122302B2 - 開閉式屋根 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本発明は運動競技場，野球場等を全天候型とする建物に
適した開閉式屋根に関する。

《従来の技術》 一般的に、従来の開閉式屋根は何れも屋根を数段に重ね
た積層構造とし、これらを同時にスライディング式に滑
動または走行させて建物の天部を開閉している。

例えば、屋根を支える梁に走行車輪を装着して屋根部材
を梁上に走らせるなどの手段、或いは梁を伸縮自在に構
成し、屋根部材とともに移動開閉させるなどであった。

これらは移動屋根を開くときには互いを重ね合わせるよ
うにして開口部の面積を広くとるように考えたものであ
る。同様に、開口部の面積を広くするためには開閉式屋
根を折畳み構造にすることも考えられている。

《発明が解決しようとする課題》 開閉式屋根を構成する移動屋根は開閉自在に安定的に支
承する必要のため、開口部に梁を残す場合には開口部の
開放感に欠ける欠点があった。

また、折畳み式屋根では屋根の構造が複雑になり易く、
さらにはその屋根膜の材質や耐久性にも問題があった。

さらには、開閉式屋根を構成する移動屋根の各部材を同
時に開閉運動させることによって開閉時間の短縮を計る
場合、移動屋根の移動動力が屋根部材に対する側圧とし
て作用し、移動屋根を撓ませる原因になっていた。すな
わち、屋根部材を平面方向へ変形させてしまうのであ
る。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その
目的は屋根を開いた時、開口部に梁が残らず開放感に優
れ、しかも開口率の高い開閉式屋根を最少限度の敷地面
積中に移動効率よく収めようとするものであると同時
に、移動屋根が移動動力の反作用によって受ける変形を
防止した開閉式屋根を提供するものである。

《課題を解決するための手段》 上記目的を達成するために、本発明の開閉式屋根は平面
がほぼ円形状の開口天面の一天端に略三日月形の固定屋
根を構成し、更に該固定屋根の内端縁中央から該天面を
形成する円のほぼ中心点を通って他端へ抜ける直径線分
の左右に分れ、かつ該左右にて夫々該他端の外周縁部か
らその内角の中央を放射状に画成分離して得る四枚の内
側に湾曲したほぼ三角形状屋根部材のうち、該直径線分
の左右へ分かれた各二枚の屋根部材は該直径線分の左右
へ分かれる二枚が互いに重なり開くように上下に段差を
付し、該他端の外周縁近傍位置で互いを上下に軸連結し
て該連結点を回動軸にしてなる一方の直径線分寄り屋根
部材を回動屋根とし、該回動屋根に重なる外側の屋根部
材外周縁は該天面の円周方向に沿い、該固定屋根の方へ
該回動軸ごと旋回移動する旋回屋根とし、該直径線分が
固定屋根上に延出する線分に平行に沿う案内軌道を該固
定屋根上に敷設し、該回動屋根が該旋回屋根に重なると
きの回動軌跡に沿った拘束案内レールは該旋回屋根に形
成した凹形溝内に敷設し、該回動屋根を支える走行輪は
該拘束案内レールで移動軸方向外の動きを拘束するよう
にしたのである。

《作用》 開口天面の円周上を旋回屋根が固定屋根の方へ旋回移動
する時、旋回屋根と回動屋根とを軸着する回動軸点は旋
回屋根の旋回方向へ一体に移動する。

その時、開口天面の直径線分を挟む回動屋根同士の端縁
は旋回屋根の旋回方向への移動反力を受けて旋回屋根の
移動量に比例して回動軸を中心点に相対的に拘束案内レ
ールの案内方向へ拘束を受けながら旋回屋根の方へ重な
るように移動する。

また同時に合わせて回動屋根は固定屋根上の案内軌道が
案内する方向へ沿って固定屋根の方へ移動し、最終的に
旋回屋根が固定屋根上に収まると同時に重複するように
して回動屋根も固定屋根の方へ収まる。

以上のようにして旋回屋根および回動屋根は固定屋根上
へ収まり、アリーナ天面を開くものであるが、移動屋根
および旋回屋根が固定屋根の方からアリーナ天面を覆う
ように移動する場合には全く逆の動きになる。

このように旋回屋根が移動する時の移動反力を回動屋根
で受けて、旋回屋根に重なる回動屋根の移動方向は回動
屋根用の案内軌道および拘束案内レールの溝内側壁また
は車輪フランジ等で上記案内軌道の軸方向へ強制的に案
内させるようにしているために天面の直径線分が固定屋
根上を通る線分に沿う案内軌道および拘束案内レールに
沿って、これらの案内軌道の横方向へ働く力を防ぎなが
ら移動屋根を変形させずに所定の移動方向へ案内するも
のである。

《実施例》 以下、本発明の好適な実施例について図面を参照にして
詳細に説明する。

第１図に本発明の開閉式屋根によるドーム屋根１の平面
を示し、このドーム屋根１は円形に立設した外周壁２の
外周縁に沿って内径方向へ迫り出した略三日月状の庇の
固定屋根３と回動屋根４および旋回屋根５とからなる開
閉式屋根になっている。

すなわち、固定屋根３は外周壁２で囲む内側の天部空間
の一部を覆う略三日月に形成しており、その略三日月を
形成する周縁部は外周壁２の曲率半径と一致し、内端縁
部は外周壁２の外径方向へ窪んでいる。残余の天部空間
は回動屋根4,旋回屋根５で覆っている。

固定屋根３の外周側の真中から内周側の真中を通り、固
定屋根３に覆われていない開口天部を直線的に進んで外
周壁２の上縁に達する外周壁２の直径線分と外周壁２と
の交差点の左右を回動点とし、旋回屋根５の回動点上に
回動軸６を設け、この回動軸６で回動屋根４を旋回屋根
５の上に重なるように回動自在に軸支している。

すなわち、旋回屋根５で外周壁２に接する側を覆い、各
回動屋根４についてはこの回動軸６にて外周壁２に接す
る端部側を軸着している。

旋回屋根５は、その外側がドーム屋根１の曲率に沿った
湾曲をもつ三角形状であり、また回動屋根４は旋回屋根
５に隣接して旋回屋根５の上に重なる湾曲面になった平
面三角形状を呈している。また回動屋根４は先端部分
が、すなわち固定屋根３に隣接して、その内周縁に沿う
円弧を描く突曲面になっており、外周壁２の直径線分の
左右に位置している。そして、旋回屋根５は上記回動屋
根４の外側に位置しているものである。

これにより、開閉式屋根になったドーム屋根１は外周壁
２の天面を固定屋根３および回動屋根4,旋回屋根５で覆
うものである。これらの回動屋根４および旋回屋根５は
案内レール上を走行する台車によって走行自在に支持し
ている。

外周壁２の上端面周回方向に設けた旋回レール７および
固定屋根３の上に旋回レール７と同じ曲率半径で設けた
旋回補助レール８にて旋回屋根５を支持している。

また、回動屋根４の方は固定屋根３の上に外周壁２の直
径線分に沿った２本の平行な案内軌道９を設け、この案
内軌道９にて回動屋根４の一隅角部を台車11で支持し、
その反対側にある旋回屋根５の上に重なる隅角部を台車
12で支持している。台車12を走行させる拘束案内レール
13は回動屋根４が回動軸６を中心にして回動運動し、旋
回屋根５の上に重なる時の台車12の移動軌跡に沿って、
旋回屋根５の表面に矩形に窪んだ大型溝内の側壁面およ
び底面にレールを敷設構成している。

旋回屋根５を外周壁２の上に支持している旋回レール７
を走行するための台車は動力台車14になっていて、動力
台車14の走行力によって旋回屋根５を固定屋根３の方へ
走行移動させるものである。

その他の旋回屋根５を支持している旋回補助レール８上
の従動台車15或いは回動屋根４を支持して案内軌道９お
よび拘束案内レール13を走行する台車は動力を持たない
台車である。

ドーム屋根１で覆うアリーナ部分を閉塞するような位置
にある回動屋根４および旋回屋根５が開くときには、動
力台車14を走行させると、旋回屋根５の方は外周壁２の
円周方向に沿って旋回レール７の上を固定屋根３の方へ
走行移動する。

そのとき回動軸６は旋回屋根５の移動とともに一体的に
移動するので、これにより外周壁２の直径線分を挟んで
相隣接する回動屋根4,4の隣接対向面が外周壁２の方へ
作用する旋回屋根５の移動反力を受ける。このことによ
って回動屋根４は旋回屋根５の旋回移動に伴って旋回屋
根５の上に重なるように回動軸６を中心にして回動移動
するものである。

こうして順次に第２図ないし第３図に示す如く最終的に
旋回屋根５および回動屋根４は固定屋根３の上に重なっ
て外周壁２で囲む円形の天面を開放するものである。

その時に、回動屋根4,4同士が相隣接して押し合う力を
回動屋根４の回動運動に変換するための反力を受け止め
る構造は案内軌道９および拘束案内レール13にあって、
第４図に示す通りである。

すなわち、案内軌道９および拘束案内レール13は共に同
一の構造であるために第４図には拘束案内レール13の方
を示して説明する。

台車12は回動屋根４の背面に軸16で揺動自在に装着して
あり、旋回屋根５の表面に断面矩形に形成した溝の底面
および両側面にレール17を敷設し、台車12の走行輪18は
溝の底面にあるレール17を走行し、さらに台車枠の両側
に水平に突設した側圧受けの車輪は溝の側面に敷設した
レール17aに当るようになっており、レール17aに当る側
圧受けの車輪、これを側圧受け車輪19とし、側圧受け車
輪19が台車12の横振れを完全に防止するようにしてい
る。

従って、旋回屋根５が旋回レール７の上を外周壁２の周
回方向に沿うようにして移動するとき、案内軌道９にお
いて回動屋根４が受ける移動反力を受けるとともに、台
車12の移動軸方向を横切る方向に働く力を拘束案内レー
ル13で規制し、回動軸６および拘束案内レール13にて回
動屋根４の撓み変形を防いでいる。

《効果》 以上詳細に説明したように本発明による開閉式屋根によ
れば、ほぼ円形状の開口天面の一天端に略三日月形の固
定屋根を構成し、他の部分は開口天面の直径線分の両側
に互いに重なる二枚の屋根部材を構成し、これら二枚の
屋根部材のうち外側にある屋根部材を開口天面の円周方
向に沿って旋回移動する旋回屋根とし、内側の屋根部材
を旋回屋根の移動反力を受けて移動する回動屋根として
おり、これら旋回屋根と回動屋根の重なり合う端縁部分
を互いに回動自在に回動軸で連結し、この回動軸を回動
中心点にして回動屋根が旋回屋根に重なる時の回動軌跡
にそった拘束案内レールは旋回屋根に形成した大型溝内
に敷設して、この溝の底面と側面とで回動屋根の回動移
動方向の動きを規制するようにしているので、開口天面
部分に旋回屋根および回動屋根を支える梁を必要とする
ことなく回動屋根と旋回屋根を同時に運動することがで
きる。従って開放感に優れ、また開閉時間を短縮できる
効果がある。

さらにまた、回動軸と拘束案内レールとによって拘束案
内レールの内部を走行する走行台車の位置を一定に保つ
ことができるために、すなわち回動屋根の回動軸から拘
束案内レール中を走行する台車までの離隔距離を一定に
保持できるので、回動屋根の撓み変形を防止できる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る開閉式屋根を用いたドーム屋根の
平面図、第２図及び第３図は第１図のドーム屋根が開い
ていく状態を順次に示した平面図、第４図は拘束案内レ
ールの縦断面図である。 １……ドーム屋根１、２……外周壁 ３……固定屋根、４……回動屋根 ５……旋回屋根、６……回動軸 ７……旋回レール、８……旋回補助レール ９……案内軌道、11……台車 12……台車、13……拘束案内レール 14……動力台車、15……従動台車 16……軸、17……レール 18……走行輪、19……側圧受け車輪

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】平面がほぼ円形状の開口天面の一天端に略
   三日月形の固定屋根を構成し、更に該固定屋根の内端縁
   中央から該天面を形成する円のほぼ中心点を通って他端
   へ抜ける直径線分の左右に分れ、かつ該左右にて夫々該
   他端の外周縁部からその内角の中央を放射状に画成分離
   して得る四枚の内側に湾曲したほぼ三角形状屋根部材の
   うち、該直径線分の左右へ分かれた各二枚の屋根部材は
   該直径線分の左右へ分かれる二枚が互いに重なり開くよ
   うに上下に段差を付し、該他端の外周縁近傍位置で互い
   を上下に軸連結して該連結点を回動軸にしてなる一方の
   直径線分寄り屋根部材を回動屋根とし、該回動屋根に重
   なる外側の屋根部材外周縁は該天面の円周方向に沿い、
   該固定屋根の方へ該回動軸ごと旋回移動する旋回屋根と
   し、該直径線分が固定屋根上に延出する線分に平行に沿
   う案内軌道を該固定屋根上に敷設し、該回動屋根が該旋
   回屋根に重なるときの回動軌道に沿った拘束案内レール
   は該旋回屋根に形成した凹形溝内に敷設し、該回動屋根
   を支える走行輪は該拘束案内レールで移動軸方向外の動
   きを拘束するようにしたことを特徴とする開閉式屋根。