JP5306072B2 - 伸縮ユニット及びこの伸縮ユニットを用いた建築ユニット - Google Patents

Description

本発明は、第１の中空部材と、第１の中空部材の内側に配置される第２の中空部材とが相対移動可能な伸縮ユニット及びこの伸縮ユニットを用いて室内空間の広さを調整可能な建物ユニットに関する。

従来の種の伸縮ユニットとしては、例えば図８に示したように、中空部材からなる第１ユニット１と、この第1ユニット１内に挿入された第２ユニット２とからなり、第1ユニット１に対して第２ユニット２を伸縮可能としたものが知られている（特許文献１参照）。また、伸縮ユニットを用いた建物ユニットとしては、例えば図９に示したように、下端が下梁３に接続された第１小柱４と、上端が上梁５に接続された第２小柱６と、これら第１、第２小柱４，６に跨って配設され、いずれか一方の小柱に対して摺動自在とされる中間柱７とからなるものが知られている（特許文献２参照）。

しかしながら、上述した従来の伸縮ユニット及び建物ユニットにあっては、インナパイプとアウタパイプとを嵌め合わせただけのスライド構造であるため、例えばインナパイプを伸縮移動させる際にはアウタパイプとの間に発生する摩擦抵抗によってスムーズにスライド動作しないおそれがあった。特に、建物ユニットの柱に伸縮ユニットを用いる場合には、少なくとも部屋の四隅に配置した各柱を同時に且つ均等に伸縮させるのがきわめて困難であった。

実開平２−１１３６０５号公報 特開平９−１２５５２４号公報

そこで、本発明が解決しようとする課題は、中空部材とこの中空部材の内部に配置される部材とを相対移動させる際に、スライド動作がスムーズに行われるような伸縮ユニットを提供することにある。

また、本発明が解決しようとする他の課題は、前記の伸縮ユニットを複数用いた建物ユニットにおいて、複数の伸縮ユニットを同時にスライド動作させた時に各ユニットが均等に伸縮できるような建物ユニットを提供することにある。

本発明に係る伸縮ユニットは、第１の中空部材と、第１の中空部材の内側に配置される第２の中空部材とが相対移動可能な伸縮ユニットにおいて、第２の中空部材の内側には、軌道軸と軌道軸に相対移動可能な可動体からなる直線案内装置が設けられ、前記軌道軸は第２の中空部材に固定され、前記可動体は第２の中空部材に設けられ長手方向に延在する案内孔を介して第１の中空部材に固定されている。

また、前記可動体と第１の中空部材との間には位置規制部材が設けられている。この位置規制部材は、第１の中空部材と第２の中空部材との位置関係を規制するもので、これによって両部材間に隙間が形成される。

また、前記直線案内装置は、一例では長手方向に延在する軌道レールと、軌道レールとの間に転動体を介して相対移動可能な移動ブロックと、軌道レール及び移動ブロックの対向面間に設けられ転動体が転走する転動体転走面とからなる。

本発明に係る建物ユニットは、上述した伸縮ユニットと、この伸縮ユニットの一方の端部を固定する第１の固定部材と、前記伸縮ユニットの他方の端部を固定する第２の固定部材とを備える。

また、本発明の建物ユニットでは、前記伸縮ユニットが建物ユニットの少なくとも四隅に配設されて柱を構成する。

また、一例では前記第１の固定部材は床を形成するための下梁からなり、第２の固定部材は天井を形成するための上梁からなる。

また、本発明の建物ユニットでは伸縮ユニットに振れ止め機構を設けることが望ましい。この振れ止め機構は、第１の中空部材と第２の中空部材とが相対移動する際に、第２の中空部材の外側面を転動する押当て部材を有するものである。

本発明の伸縮ユニットによれば、第１の中空部材と第２の中空部材との間に直線案内装置を設けたので、両部材の相対移動が直線案内装置によってガイドされることになり、スムーズな移動が確保されることになる。

また、第１の中空部材と第２の中空部材との間には両部材の位置関係を規制する位置規制部材が設けられているので、相対移動する際にも両部材の位置関係が保たれ、よりスムーズな動きが得られる。

また、本発明の建物ユニットによれば、上述した伸縮ユニットを建物の柱等として利用することで、室内の高さ調整や広さ調整を容易に行なうことができる。

また、建物ユニットの少なくとも四隅に伸縮ユニットを柱として配設したので、天井の高さ調整の際には伸縮ユニットを均等に伸縮させることができ、調整作業がきわめて容易になるといった効果がある。

本発明の伸縮ユニットの構成を示す要部の分解斜視図である。 図１に示した伸縮ユニットを組み付けた時の斜視図である。 図２に示した伸縮ユニットをIII方向から見たときの矢示図である。 図３に示した伸縮ユニットのIV−IV線断面図である。 図３に示した伸縮ユニットのV−V線断面図である。 本発明の伸縮ユニットを利用した建物ユニットの上柱を縮小した時の全体図とＡ部の拡大図である。 上柱を伸ばした時の建物ユニットの全体図とＢ部の拡大図である。 従来における伸縮ユニットの一例を示す要部の斜視図である。 従来における建物ユニットの一例を示す全体の斜視図である。

以下、添付図面に基づいて本発明に係る伸縮ユニット及び建物ユニットを詳細に説明する。図１乃至図４には本発明に係る伸縮ユニットの一実施例が示されている。これらの図において、符号１０は第１の中空部材、符号１１は第１の中空部材１０の内側に配置される第２の中空部材である。これら第１及び第２の中空部材１０，１１は、角形のアウタパイプ及びインナパイプとして相対移動可能な伸縮ユニットＳを構成している。

この実施例において、上記第２の中空部材１１の内側には直線案内装置１２が設けられている。この直線案内装置１２は、軌道軸とこの軌道軸に相対移動可能な可動体とからなるもので、例えば軌道軸が第２の中空部材１１の長手方向に延在する軌道レール１３からなり、可動体が軌道レール１３上を移動する移動ブロック１５からなる。軌道レール１３は、その背面側が第２の中空部材１１の後側壁１４の内側面に固定され、また、移動ブロック１５は軌道レール１３との間に設けられた転動体としてのボール１６を介して移動可能に装着される。ボール１６は軌道レール１３及び移動ブロック１５の両側の対向面間に設けられ、軌道レール１３の両側面に設けられた転動体転走溝としてのボール転走溝１７を転走することで移動ブロック１５のスライド移動を可能にしている。

また、この実施例では前記直線案内装置１２と対向する第２の中空部材１１の前側壁１８に、長手方向に延在する案内孔１９が設けられている。この案内孔１９は前記軌道レール１３上を移動する移動ブロック１５の移動範囲に対応した長さを有している。

一方、アウタパイプとしての第１の中空部材１０は、図４に示したように前記第２の中空部材１１に外嵌され、第２の中空部材１１の外周面との間に僅かな隙間２０を保った状態で配設される。この隙間２０は第２の中空部材１１の全周に亘って略同一寸法ｈが確保される。また、前記第２の中空部材１１の前側壁１８と対面する第１の中空部材１０の前側壁２１には、上下一対のボルト挿通孔２２が設けられている。このボルト挿通孔２２は、前記移動ブロック１５を第１の中空部材１０に固定する締結手段としての締結ボルト２３が挿通されるもので、移動ブロック１５の上面に設けられた一対の雌ネジ孔２４と対応している。

この実施例では前記締結ボルト２３で第１の中空部材１０に移動ブロック１５を固定する際、第１の中空部材１０と移動ブロック１５との間に位置規制部材が介装される。この位置規制部材は上記の隙間２０を確保するためのもので、例えば前記締結ボルト２３が挿通される中空状のカラー２５によって構成される。このカラー２５は具体的には前記案内孔１９を介して移動ブロック１５の上面と第１の中空部材１０の前側壁２１の内側面との間に配設される。第１の中空部材１０の外側からボルト挿通孔２２に座金２６を介して挿入された締結ボルト２３は、固定プレート２７を介してカラー２５内に挿通され、移動ブロック１５の上面の雌ネジ孔２４に螺合される。このように、第１の中空部材１０と移動ブロック１５との間にカラー２５を介装させることで、第１の中空部材１０と第２の中空部材１１との位置関係が規制され、両者間に一定寸法ｈの隙間２０が常に確保されることとなる。

この実施例のように、案内孔１９を直線案内装置１２と対向する位置に設け、この案内孔１９を介して移動ブロック１５と第１の中空部材１０とを互いに離れた位置で連結しているので、第１の中空部材１０と第２の中空部材１１とを相対移動させる際には安定した動きが確保できる。なお、上記の実施例では図１乃至図３に示したように、直線案内装置１２の軌道レール１３に移動ブロック１５を一つ設けた場合について説明したが、この移動ブロック１５は複数設けることもでき、図５に示したように、軌道レール１３が長く延びて相対移動距離が大きいような場合には少なくとも２つ設けることが望ましく、より安定した移動が確保されることになる。

前記ボルト挿通孔２２より上方位置において、第１の中空部材１０の左右側壁３０ａ，３０ｂには上下一対のボルト挿通孔３１ａ，３１ｂが対応する位置に設けられる。また、第２の中空部材１１の左右側壁３２ａ，３２ｂには上下離れた位置にそれぞれ同様のボルト挿通孔３３ａ，３３ｂと３７ａ，３７ｂが設けられている。下方位置のボルト挿通孔３７ａ，３７ｂは、第１の中空部材１０に対して第２の中空部材１１を所定の高さ位置まで伸張したときに、第１の中空部材１０のボルト挿通孔３１ａ，３１ｂと一致する位置に設けられる。第１の中空部材１０のボルト挿通孔３１ａ，３１ｂに第２の中空部材１１のボルト挿通孔３７ａ，３７ｂを位置合せした後ボルト３４を挿通し、反対側でナット３５締め付けることで、第２の中空部材１１を伸張させた状態で固定することができる。このボルト挿通孔３７ａ，３７ｂの開設位置は、この伸張ユニットＳを利用する各種装置により第２の中空装置１１をどの程度まで伸張させるのかによって適宜設定される。また、このボルト挿通孔３７ａ，３７ｂは、第２の中空部材１１を一段伸ばす場合には一箇所に、複数段伸ばす場合には複数箇所に設けられる。なお、上方位置のボルト挿通孔３３ａ，３３ｂは、第２の中空部材１１を縮小させた時に第１の中空部材１０のボルト挿通孔３１ａ，３１ｂと位置合せして固定するためのものである。この固定によってトラック搬送時でのガタツキを防ぐことができる。

なお、第１の中空部材１０の前側壁２１には、その上端近付近にストッパボルト３６が設けられている。このストッパボルト３６は、第２の中空部材１１を縮小させたときに、案内孔１９の上端１９ａに係止して第２の中空部材１１の落下を防ぐためのものである。

この実施例に係る伸縮ユニットＳは、図１乃至図３に示されるような振れ止め機構４０を備えている。この振れ止め機構４０は、第２の中空部材１１を伸縮させる際に、第２の中空部材１１に生じた振れを有効に防ぐためのものである。第２の中空部材１１の振れを左右から抑えるように、第１の中空部材１０の左右側壁３０ａ，３０ｂの上端部にそれぞれ設けられるのが望ましい。各振れ止め機構４０は、第１の中空部材１０に六角穴付きボルト４１で固定される固定ブロック４２と、この固定ブロック４２の内側面に設けられた凹部４３と、この凹部４３に嵌め込まれるホルダ４４と、このホルダ４４に凹設された湾曲部４５に転動可能に収容される円柱体４６とで構成される。また、固定ブロック４２には凹部４３の底面に貫通するネジ孔４７が設けられ、このネジ孔４７には円柱体４６の突出量を調整する手段として六角ネジ４８が螺合している。なお、固定ブロック４２の両側には六角穴付きボルト４１の挿通孔４９が３個ずつ設けられ、第１の中空部材１０の左右側壁３０ａ，３０ｂには対応するネジ孔５０が３個ずつ設けられている。前記円柱体４６はシリコン樹脂など摩擦係数の小さな材料からなり、第２の中空部材１１の外側面を転動する押当て部材である。

図３には上記構成からなる振れ止め機構４０が第１の中空部材１０の左右側に一対配置された状態が示されている。このとき、円柱体４６は第２の中空部材１１の左右側壁３２ａ，３２ｂの外側面に押し当てられた状態にある。第２の中空部材１１を伸縮移動させると、円柱体４６は第２の中空部材１１の外側面に押し当てられた状態で外側面を転動し、第２の中空部材１１を両側から押さえ込むことで振れを有効に抑えることができる。なお、円柱体４６による押し当て力の調整は、固定ブロック４２の背面に突出する六角ネジ４８を回転させホルダ４４を押し出したり引っ込めたりすることによって、円柱体４６の突出量を調整することで行なわれる。また、円柱体４６が摩り減ったような場合には六角ネジ４８を調整することで、円柱体４６を適正な位置に押し出すことができる。

次に、上記構成からなる伸縮ユニットＳの作用について説明する。図２に示したように、第２の中空部材１１は、実線で示された位置が縮小した状態であり、仮想線で示された位置が伸張した状態である。第２の中空部材１１を伸張させる際には、第１の中空部材１２に固定された移動ブロック１５に対して、第２の中空部材１１に固定された軌道レールが転がり運動を伴って相対的に移動するため、第２の中空部材１１の動きはきわめてスムーズである。また、第１の中空部材１０と第２の中空部材１１との間に形成された隙間２０は、第２の中空部材１１が伸張する間、カラー２５によって確保されるために、第１の中空部材１０と第２の中空部材１１とが接触するなどして移動トラブルを起こすようなおそれもない。さらに、上記実施例の伸縮ユニットＳは左右一対の振れ止め機構４０を備えているので、第２の中空部材１１を伸張する際の振れも有効に抑えることができる。

第２の中空部材１１を所定の高さ位置まで伸張させた後、第１の中空部材１０のボルト挿通孔３１ａ，３１ｂと第２の中空部材１１のボルト挿通孔３７ａ，３７ｂとを位置合せしてからボルト３４を挿通させ、反対側でナット３５締めすることで、図２及び図３に示したように第２の中空部材１１が第１の中空部材１０から伸びた状態で固定される。

なお、上記実施例では第２の中空部材１１側を伸縮させる場合について説明したが、両部材は相対移動が可能な構成となっているので、第１の中空部材１０側を伸縮させることも可能である。また、上記の実施例では第１の中空部材１０と第２の中空部材１１とを１本ずつ設けた場合について説明したが、これら部材を複数本組み合わせて伸縮ユニットＳとして構成することも可能である。

上記の伸縮ユニットＳは、後述する建物ユニットのみならず、住宅機器、オフィス機器、福祉機器などに用いられるスライド機構に幅広く利用することができる。

次に、上記構成からなる伸縮ユニットＳを建物の柱などに応用した建物ユニットについて説明する。図６は伸縮ユニットＳを縮小させた時の建物ユニットＴを、図７は伸縮ユニットＳを伸張させた時の建物ユニットＴをそれぞれ示している。

この建物ユニットＴは、建物の４隅の柱に伸縮ユニットＳを用いており、伸縮ユニットＳの第１の中空部材をアウタ側の下柱６１として用い、第２の中空部材をインナ側の上柱６２として用いている。このように、伸縮ユニットＳを建物の柱として用いる場合には、下柱６１の下端は建物の床６３を構成するために配設される骨格部材としての下梁６４に固定され、上柱６２の上端は建物の天井６５を構成するために配設される骨格部材としての上梁６６に固定される。なお、伸縮ユニットＳの構成は既に説明してあるので、ここでは詳細な説明を省略する。

この建物ユニットＴは、図６に示したように上柱６２を縮小した状態でトラックなどに積んで運搬される。このように建物ユニットＴの高さを抑えることで、一般のトラックによる運搬が可能となる。建物ユニットＴを建設場所まで運んだ後、図７に示したように上柱６２を伸ばして上梁６６を高くする。上柱６２を伸ばす作業はクレーンなどを用いて行なわれるが、建物ユニットＴの４隅の上柱６２を同時に且つ均等に引き上げる必要がある。この点、本発明では各柱が上記の伸縮ユニットＳによって構成されているので、４本の上柱６２をスムーズに且つ均等に引き上げることができる。即ち、上柱６２のスムーズな移動は、下柱６１と上柱６２との間に設けられた直線案内装置１２や位置規制部材としてのカラー２５、さらには振れ止め機構４０によって確保されることになる。

上柱６２を所定の高さ位置まで伸ばしたのち、各柱について下柱６１と上柱６２を締結ボルトで固定する。これにより建物ユニットＴの骨組み作業が完了する。そのあと、天井６５、間仕切り壁６７、外装壁６８、ドア６９、各種窓７０などの取り付けや、内装工事などを行なって建物が完成する。このようにして完成した建物ユニットＴは、天井６５が上柱６２の伸張分だけ高くなって室内空間が広くなるので、居住性の向上につながり、各種のプレハブ住宅、簡易型の店舗や事務所などに最適なものとなる。なお、建物ユニットＴを建設場所から撤去する場合には、天井６５や間仕切り壁６７などを外したのち、４隅の上柱６２を全て縮小させて図６に示したように下柱６１内に収容する。その状態でトラックに積み込み、次の建設場所まで運搬したのち、再び上述した天井を高くする作業を行なう。このように、本発明では建物ユニットＴを解体することなく、次の建設現場に運び込んで、そのまま再利用することができる。

なお、上記の建物ユニットＴにおいても、上柱６２に対して下柱６１の方を移動させてもよく、また下柱６１と上柱６２を複数本連結して一本の柱としてもよい。さらに、上記の建物ユニットＴでは伸縮ユニットＳを柱として利用した場合について説明したが、本発明では伸縮ユニットＳを横方向で伸縮するバー材として利用し、室内空間を横方向に広げ又は狭めることのできる建物ユニットにも適用することができる。

また、本発明は上記の実施形態に限られることなく、本発明の要旨を変更しない範囲で種々変更可能である。例えば、中空部材は角形に限らず円形等の様々な断面とすることができるとともに、その材料も鋼材だけではなく、アルミの押し出し材等を利用することができる。さらに、本発明に用いられる直線案内装置は、転がり案内に限定されることなく、
滑り案内等、様々の形態の直線案内装置を利用することができる。

Ｓ 伸縮ユニット
１０ 第１の中空部材
１１ 第２の中空部材
１２ 直線案内装置
１３ 軌道レール
１５ 移動ブロック
１６ ボール
１７ ボール転走溝
１９ 案内孔
２０ 隙間
２２ ボルト挿通孔
２３ 締結ボルト
２４ 雌ネジ孔
２５ カラー（位置規制部材）
３１ａ，３１ｂ ボルト挿通孔
３３ａ，３３ｂ ボルト挿通孔
３４ ボルト
３６ ストッパボルト
３７ａ，３７ｂ ボルト挿通孔
４０ 振れ止め機構
４２ 固定ブロック
４４ ホルダ
４６ 円柱体
Ｔ 建物ユニット
６１ 下柱
６２ 上柱
６３ 床
６４ 下梁
６５ 天井
６６ 上梁

Claims (11)

1. 第１の中空部材と、第１の中空部材の内側に配置される第２の中空部材とが相対移動可能な伸縮ユニットにおいて、
   第２の中空部材の内側には、軌道軸と軌道軸に相対移動可能な可動体からなる直線案内装置が設けられ、前記軌道軸は第２の中空部材に固定され、前記可動体は第２の中空部材に設けられ長手方向に延在する案内孔を介して第１の中空部材に固定されていることを特徴とする伸縮ユニット。
2. 前記可動体と第１の中空部材との間には、前記案内孔を介して位置規制部材が設けられている請求項１に記載の伸縮ユニット。
3. 前記位置規制部材は中空状であり、可動体を第１の中空部材に固定する締結手段が挿通されている請求項２に記載の伸縮ユニット。
4. 前記直線案内装置は、長手方向に延在する軌道レールと、軌道レールとの間に転動体を介して相対移動可能な移動ブロックと、軌道レール及び移動ブロックの対向面間に設けられ転動体が転走する転動体転走面とからなる請求項１に記載の伸縮ユニット。
5. 前記第１の中空部材および第２の中空部材はともに角形パイプからなり、両部材間には隙間が形成されている請求項１に記載の伸縮ユニット。
6. 前記第２の中空部材の案内孔は、第２の中空部材の内部に設けられる直線案内装置と対向した位置に設けられている請求項１に記載の伸縮ユニット。
7. 前記請求項１の伸縮ユニットと、この伸縮ユニットの一方の端部を取り付ける第１の固定部材と、前記伸縮ユニットの他方の端部を取り付ける第２の固定部材とを備えることを特徴とする建物ユニット。
8. 前記伸縮ユニットが少なくとも四隅に配設され、各伸縮ユニットの一方の端部が第１の固定部材に取り付けられ、各伸縮ユニットの他方の端部が第２の固定部材に取り付けられる請求項７に記載の建物ユニット。
9. 前記第１の固定部材が床を形成するための下梁であり、第２の固定部材が天井を形成するための上梁である請求項７又は８に記載の建物ユニット。
10. 前記伸縮ユニットには、第１の中空部材と第２の中空部材とが相対移動する際に、第２中空部材の外側面を転動する押当て部材を有する振れ止め機構が設けられている請求項７に記載の建物ユニット。
11. 前記振れ止め機構は、押当て部材の突出量を調整する手段を備えている請求項１０に記載の建物ユニット。

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