WO2013187177A1 - 組立構造物、およびそれらを形成するシートセット - Google Patents
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- WO2013187177A1 WO2013187177A1 PCT/JP2013/063578 JP2013063578W WO2013187177A1 WO 2013187177 A1 WO2013187177 A1 WO 2013187177A1 JP 2013063578 W JP2013063578 W JP 2013063578W WO 2013187177 A1 WO2013187177 A1 WO 2013187177A1
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- B65D5/009—Rigid or semi-rigid containers of polygonal cross-section, e.g. boxes, cartons or trays, formed by folding or erecting one or more blanks made of paper the container body comprising a set of interconnected cells, e.g. hinged one to another
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- E04B2001/327—Arched structures; Vaulted structures; Folded structures comprised of a number of panels or blocs connected together forming a self-supporting structure
- E04B2001/3276—Panel connection details
Definitions
- the present invention relates to an assembly type three-dimensional structure using sheet-like members such as cardboard and paper, and a sheet set for forming them.
- specially processed cardboard and cardboard have a high strength structure, and thus are widely used as packaging for fresh flowers, glass products, etc. and as a container for conveying goods.
- assembling-type chairs and tables made by combining a plurality of corrugated cardboard members using this high strength are known.
- Patent Document 1 describes an invention of an assembly-type furniture composed of a plurality of sheet plates that can be easily assembled and disassembled.
- Patent Document 2 describes a device for a packaging box formed of cardboard or other thick paper and a connecting piece for connecting the plurality of packaging boxes.
- Patent Document 3 describes a box in which two box bodies are arranged and connected by a connecting band.
- Patent Document 1 requires a plurality of members having different shapes, and a predetermined member cannot be maintained in its shape unless it is combined with other members, so that the assembly is complicated. It was. Moreover, since the several packaging box connected by the connection piece of patent document 2 has the nonuniformity in the direction of intensity
- Patent Document 3 discloses a device that can connect two box bodies to each other by connecting the two box bodies and fitting the slits provided in the two box bodies with the slits of the connecting band. However, it is not disclosed at all that three or more kinds or a plurality of types of main body members are combined to easily form assembly structures of various shapes.
- the present invention has been conceived in order to solve the above problems, and a first object of the present invention is to assemble an assembly structure assembled from a sheet-like member, which is easy to assemble and has sufficient strength, and It is to provide a sheet set to be formed.
- a second object of the present invention is to provide an assembly structure that is easy to assemble and has sufficient strength.
- the present invention is an assembly comprising three or more body members formed by folding a sheet-like member along a crease, and two or more sheet-like connecting members each having a cut portion.
- Each of the body members includes a first surface and a second surface adjacent to the first surface through the fold, and crosses the fold to the first surface and the second surface.
- An opening provided so as to straddle, the opening being bent by a fold when forming the main body member, and a first slit formed on the first surface of the main body member, and the first slit
- the main body members adjacent to each other are separated into the second slits continuously formed on the second surface of the main body member, and the two first slits corresponding to each other are overlapped with each other.
- the second slits are connected to each other, and the sheet-like connecting member is accommodated in the two second slits connected to each other by fitting the cut portions of the sheet-like connecting member to the two first slits that overlap each other.
- An assembly structure is provided in which second surfaces of adjacent body members are connected to each other at a predetermined angle.
- the present invention is an assembly structure composed of three or more body members formed by bending a sheet-like member along a crease, and two or more sheet-like connecting members provided with cut portions,
- Each main body member includes a first surface and a second surface adjacent to the first surface, and includes a connection slit provided in the first surface, and the adjacent main body member includes the first surface.
- two corresponding connecting slits are overlapped, and the cut portions of the sheet-like connecting member are fitted into the two overlapping connecting slits, so that the second surfaces of the adjacent body members are predetermined to each other.
- An assembly structure is provided which is connected to each other at an angle.
- the main body member has a first main body member having a pentagonal frustum shape whose second surface is a regular pentagon, and a second main body member having a triangular frustum shape whose second surface is a regular triangle. It is preferable that the 12 first main body members and the 80 second main body members are connected by 150 sheet-like connecting members, so that the outer shape of the modified dodecahedron is formed as a whole. .
- a common spherical surface is circumscribed on each of the plurality of second surfaces connected by connecting the main body members adjacent to each other by the respective sheet-like connection members.
- the outer shape or inner shape formed by the plurality of second surfaces is preferably a regular polyhedron or a semi-regular polyhedron.
- the main body member has a first main body member having a hexagonal frustum shape whose second surface is a regular hexagon, and a second main body member having a pentagonal frustum shape whose second surface is a regular pentagon.
- the 20 first main body members and 12 second main body members are connected by 90 sheet-like connecting members, so that the outer shape or inner shape of the truncated icosahedron as a whole can be obtained. It is preferable to have.
- an arched outer shape or inner shape formed by a plurality of second surfaces that are connected by connecting main body members adjacent to each other by the respective sheet-like connecting members.
- a hole may be formed in at least one second surface.
- the main body member is connected to the pair of first surfaces, the second surface connected between the side edges of the pair of first surfaces, and the pair of first surfaces and the second surface, respectively. And having a pair of isosceles triangles facing each other and having a triangular prism shape or a truncated pyramid shape, adjacent main body members are connected by respective sheet-like connecting members, so that a regular polygonal prism or a regular polygon is formed as a whole. It is preferable to have a truncated pyramid shape.
- the fitting directions of the sheet-like connecting members are gathered on the central axis of the regular polygonal column or the regular polygonal frustum.
- the bottom surface of the main body member is an equilateral triangle, and the outer shape of the regular hexagonal column or the regular hexagonal frustum is obtained by connecting the six main body members by the six sheet-like connecting members.
- the sheet-like member and the sheet-like connecting member are preferably cut out from the same sheet, and a sheet set for forming the assembly structure described above may be provided.
- the present invention is an assembly structure comprising four or more body members composed of thin plate-like side portions of a polygonal frustum or a truncated cone, and three or more sheet-like connecting members provided with cut portions,
- Each main body member includes two or more slits extending in the height direction of the side surface portion of the thin plate-like side surface portion of the polygonal frustum or the truncated cone, and the adjacent main body members overlap each other with at least one slit,
- the adjacent body members are connected to each other, and the fitting directions of all the sheet-like connecting members are the center of one common sphere or the common one
- an assembly structure characterized by being collected on the central axis of two cylinders.
- the main body member is composed of a side surface portion of a hexagonal frustum having a pair of side surfaces made of an isosceles trapezoid, a rectangle or a square.
- each vertex constituting the lower bottom surface of the main body member may be included on one common spherical surface or one common cylindrical peripheral surface.
- the main body member is preferably formed by injection molding using a mold.
- At least one of the upper bottom surface and the lower bottom surface of the main body member may be closed by a thin plate member.
- the main body member is formed by bending one sheet-like member, the assembly of the main body member is easy, and the main body member itself has a predetermined shape. Assembling of the assembly structure composed of the main body member is facilitated. Moreover, since the fitting direction of all the sheet-like connection members which connect a main body member faces a predetermined direction, a structure can be further strengthened by connecting. Moreover, according to the 2nd aspect of this invention, since the main body member itself is provided with a predetermined
- the main body member itself has a structure that can withstand a predetermined external pressure, and the fitting directions of all the sheet-like connecting members that connect the main body members are directed in a predetermined direction.
- the structure of the assembly structure can be further strengthened. Therefore, the existing structure can be reinforced in a short time and at low cost by using the assembly structure according to the present invention for the reinforcement of the existing structure.
- FIG. 1 is a perspective view of the assembly structure which concerns on 1st Embodiment of the 1st aspect of this invention.
- A is a perspective view of the main body member which comprises the assembly structure shown in FIG. 1
- B is a front view from the arrow direction shown to (A). It is an expanded view of the sheet-like member which forms the main body member shown to FIG. 2 (A), (B).
- A) is a front view which shows a 1st sheet-like connection member
- (B) is a front view which shows a 2nd sheet-like connection member. It is assembly explanatory drawing of the assembly structure shown in FIG. It is a cross-sectional enlarged view of the connection part of the adjacent main body member in the assembly structure shown in FIG.
- FIG. 3 before cutting out the sheet-like member shown in FIG. 3, the first sheet-like connecting member shown in FIGS. 4A and 4B, and the second sheet-like connecting member shown in FIGS. 5A and 5B.
- (A) is a perspective view of the 1st main body member which comprises the assembly structure shown in FIG.
- (B) is a front view from the arrow direction shown to (A).
- (A) is a perspective view of the 2nd main body member which comprises the assembly structure shown in FIG. 10
- (B) is a front view from the arrow direction shown to (A).
- (A) is a front view which shows the 1st sheet-like connection member which concerns on 2nd Embodiment of the 1st aspect of this invention
- (B) is 2nd Embodiment of the 1st aspect of this invention.
- FIG. 1 It is a perspective view of the 2nd modification of the assembly structure which concerns on 2nd Embodiment of the 1st aspect of this invention.
- A is a perspective perspective view of the third modified example of the assembly structure according to the second embodiment of the first aspect of the present invention that holds the ventilation duct installed in the tunnel,
- B It is the front enlarged view,
- C) is a sheet-like connection member,
- D is an assembly explanatory drawing at the time of using the sheet-like connection member of (C) for the assembly structure of (A).
- (A) is an expanded view of the 3rd sheet-like connection member concerning the present invention
- (B) is a front view of the 3rd sheet-like connection member
- (C) is the side view. .
- FIG. 24 is a perspective view of the main body member which comprises the assembly structure shown in FIG. 24,
- B is a front view from the arrow direction shown to (A).
- A is an expanded view of the sheet-like member which forms the main body member shown to FIG. 24 (A), (B).
- A) is a front view which shows a 1st sheet-like connection member,
- B) is the side view.
- FIG. 29 It is a perspective view of the assembly structure which concerns on 2nd Embodiment of the 2nd aspect of this invention.
- A is a perspective view of the 1st main body member which comprises the assembly structure shown in FIG. 29,
- B is a front view from the arrow direction shown to (A).
- A) is a perspective view of the 2nd main body member which comprises the assembly structure shown in FIG. 29,
- B) is a front view from the arrow direction shown to (A).
- A) is an expanded view of the 1st sheet-like member which forms the 1st main body member shown in Drawing 30 (A) and (B), and (B) is Drawing 31 (A) and (B). It is an expanded view of the 2nd sheet-like member which forms the 2nd main body member shown in FIG.
- (A) is an expanded view of the 3rd sheet-like member which forms a sheet-like connection member
- (B) is a front view showing a sheet-like connection member
- (C) is a sheet-like connection member. It is a side view. It is assembly explanatory drawing of the assembly structure shown in FIG.
- FIG. 1 is an assembly structure according to a first embodiment of the first aspect of the present invention.
- An assembly structure 1 shown in FIG. 1 has an outer shape of a regular hexagonal column, and includes six main body members 2, six first sheet-like connecting members 3, and twelve second sheet-like connecting members 4.
- FIG. 2 (A) is a perspective view of the body member 2 shown in FIG. 1
- FIG. 2 (B) is a front view of viewed body member 2 from an arrow direction shown in FIG. 2 (A).
- the main body member 2 includes a pair of bottom surfaces 5 facing each other in an equilateral triangle shape, a pair of rectangular side surfaces 6 connected between both oblique sides of the pair of equilateral triangle shapes, a pair of bottom surfaces 5 and a pair of bottom surfaces 5. It has a triangular prism shape with a rectangular front surface 7 surrounded by the side surface 6 in the vertical and horizontal directions.
- the front surface 7 includes a pair of first slits 8 extending from the center of a pair of sides connected to the pair of side surfaces 6 to the front surface 7 itself, and the side surfaces 6 are respectively continuous from the first slit 8 of the front surface 7.
- a second slit 9 extending to the side surface 6 itself is provided.
- the equilateral triangular bottom surface 5 includes a pair of third slits 10 extending from the center of the pair of oblique sides to the bottom surface 5 itself, and the side surface 6 continues from the third slit 10 of the pair of bottom surfaces 5.
- a pair of fourth slits 11 are provided.
- the equilateral triangular bottom 5 includes a base 12 connected to the front surface 7 and a pair of hypotenuses 13 connected to the pair of side surfaces 6 as described above. It is divided into a portion 13a and a lower oblique side portion 13b.
- the front surface 7 includes a pair of bottom sides 12 connected to the bottom surface 5 and extending in the horizontal direction, and a pair of first sides 14 connected to the side surface 6 and extending in the vertical direction.
- the first side 14 includes the first slit 8. Is divided into upper and lower parts.
- the side surface 6 includes a pair of upper and lower oblique sides 13 connected to the pair of upper and lower bottom surfaces 5, a first side 14 connected to the front surface 7, and a second side 15 connecting the vertices of the pair of upper and lower bottom surfaces 5.
- the first side 14 is divided into upper and lower parts by the second slit 9 in the same manner as described above.
- FIG. 3 is a development view of the sheet-like member 16 that forms the main body member 2 shown in FIGS. 2 (A) and 2 (B).
- the main body member 2 shown in FIGS. 2A and 2B is formed by bending the sheet-like member 16 shown in FIG.
- the sheet-like member 16 is configured to be vertically and horizontally symmetrical with respect to the front surface 7.
- a pair of equilateral triangular bottom surfaces 5 connected to the front surface 7 vertically symmetrical and a pair of oblique sides 13 of the bottom surface 5 are connected.
- the oblique side 13 of the equilateral triangle-shaped bottom surface 5 is separated into the upper and lower sides including the marginal surface 17 by the first cut portion 19, the upper marginal surface 13a is connected to the upper oblique side portion 13a, and the lower oblique side portion 13b is connected to the lower side.
- the gluing surface 17b is connected.
- the front surface 7 is connected to the bottom 12 of the bottom surface 5.
- the rectangular marginal surface 17 includes first cut portions 19 at both leg portions.
- the front surface 7 and the side surface 6 are each connected by a first side 14, and the first side 14 is separated vertically by an opening 20 that extends between the front surface 7 and the side surface 6.
- the side surface 6 includes a pair of second cut portions 21 at the top and bottom, and is connected by the reinforcing surface 18 and the second side 15.
- the reinforcing surface 18 includes a pair of first cutout portions 22 at the top and bottom, and a second cutout portion 23 on a side opposite to the second side 15.
- the sheet-like member 16 is placed in the same direction (all mountain folds or all valley folds) along the dotted lines (the base 12, the upper oblique side 13a, the lower oblique side 13b, the pair of first sides 14 and the second side 15).
- the main body member 2 is assembled from the sheet-like member 16 by bending it into two.
- the pair of equilateral triangular bottom surfaces 5 are bent perpendicularly to the front surface 7, and the pair of upper and lower adhesive margin surfaces 17 a and 17 b are bent perpendicularly to the bottom surface 5.
- the pair of side surfaces 6 are bent along the oblique side 13 of the equilateral triangular bottom surface 5.
- the opening 20 is divided into a first slit 8 on the front surface 7 of the main body member 2 and a second slit 9 on the side surface 6, and the first diagonal sides 13 of the equilateral triangular bottom surface 5.
- the cut portion 19 becomes the third slit 10
- the second cut portion 21 on the side surface 6 becomes the fourth slit 11.
- the pair of reinforcing surfaces 18 are folded, and the pair of upper and lower glued surfaces 17 a and 17 b are sandwiched between the side surface 6 and the reinforcing surface 18.
- the shape of the main body member 2 is maintained by the stress and frictional force of the sheet-like member 16 without using an adhesive or the like.
- the rectangular reinforcing surface 18 is provided with the first cutout portion 22 and the second cutout portion 23.
- the fourth slit 11 and the second slit 9 on the side surface 6 are not blocked.
- FIG. 4A is a front view of the first sheet-like connecting member 3 shown in FIG. 1, and FIG. 4B is a front view of the second sheet-like connecting member 4 shown in FIG.
- the first sheet-like connecting member 3 includes a first connecting cut portion 3A at the lower portion and a convex portion 3B having a pair of inclined surfaces 3C and 3C at the upper portion.
- the inclined surface 3C of the convex portion 3B is symmetrical, and the vertex angle is 120 °.
- the second sheet-like connection member 4 includes a second connection cut portion 4A at the lower portion and a flat portion 4B at the upper portion.
- the body member 2 is an assembled illustration of assembling the assembled structure 1 shown in FIG. 1 by the first sheet-shaped connecting member 3, and the second sheet-like connecting member 4 used.
- six main body members 2 are arranged so that their front faces 7 have a hexagonal column shape, and two corresponding first slits 8 connected to the continuous front face 7 of adjacent main body members 2.
- the adjacent main body members 2 are connected by fitting the first sheet-like connecting members 3 together.
- all the fitting directions of the six first sheet-like connecting members 3 with the main body member 2 are gathered at one point on the central axis of the outer shape of the hexagonal column described above, thereby strengthening the connecting structure of the assembly structure 1.
- connection structure of the assembly structure 1 can be strengthened only by the above-mentioned fitting direction gathering not on one point on the central axis but on the central axis. Further, by connecting the second sheet-like connecting members 4 to the corresponding two third slits 10 connected to the continuous triangular bottom surface 5 of the adjacent main body member 2, the adjacent main body members 2 are connected. Can be further strengthened.
- FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a connecting portion of the adjacent main body member 2 in the assembly structure 1 shown in FIG. 5 by the first sheet-like connecting member 3.
- the first sheet-like connecting member 3 is formed by fitting the third cut portion 3A of the first sheet-like connecting member 3 into the two overlapping second slits 9.
- the protrusions 3 ⁇ / b> B having a pair of inclined surfaces of the first sheet-like connecting member 3 are adjacent to each other at the time of fitting.
- the main body member 2 is accommodated in two first slits 8 that are continuous with each other over the two front surfaces 7.
- the angle at which the two front 7 of the adjacent body member 2 is made is 120 °, because angle formed with the convex portion is also 120 ° having a pair of inclined surfaces of the first sheet-shaped connecting member 3.
- the 2nd sheet-like connection member 4 similarly fits the 4th cut
- the overlapping side surface 6 of the adjacent main body member 2 is more firmly fixed by the second sheet-like connecting member 4 and the flat portion 4B of the second sheet-like connecting member 4 is connected to the adjacent main body member 2.
- the two isosceles trapezoidal surfaces 5 are accommodated in two third slits 9 that are continuous with each other.
- the material sheet 24 is not particularly limited in material, and may be, for example, corrugated cardboard or cardboard that has been subjected to special processing such as waterproofing or fireproofing, a bendable plastic sheet, or an aluminum sheet.
- a flexible metal sheet may be used.
- each of the sheet-like member 16, the first sheet-like connecting member 3, and the second sheet-like connecting member 4 may be cut out from a separate material sheet, or from a sheet having a different material. It may be cut out.
- FIG. 8 is a first modification of the assembly structure according to the first embodiment of the first aspect of the present invention.
- the assembly structure 25 shown in FIG. 8 has an outer shape of a regular hexagonal column, and includes six main body members 26, six first sheet-like connecting members 3, and twelve second sheet-like connecting members 4. 1 differs from the assembly structure 1 shown in FIG. 1 in that the main body member 26 is different from the main body member 2 and is formed of a quadrangular prism having an isosceles trapezoidal bottom surface, so that a hole is opened in the center.
- the assembly structure 27 may have an arch shape. It can be used as a simple bridge or building structure.
- the assembly structures 1, 25, and 27 according to the first embodiment of the first aspect can be easily assembled without using a special tool or the like, and are strong against loads from the outside or above.
- the size thereof is not particularly limited, for example, it can be used as a step stool, and can be used as furniture such as a single chair, an annular chaise longue, or a table.
- the assembly structure 1 according to the first embodiment of the first aspect and the assembly structure 25 of the first modification are both hexagonal columns, but various polygonal columns and polygonal frustums are similarly formed.
- An assembly structure can be constructed.
- FIG. 10 shows an assembly structure according to a second embodiment of the first aspect of the present invention.
- An assembly structure 101 shown in FIG. 10 has a truncated icosahedron outer shape, 20 first body members 102, 12 second body members 103, and 60 first sheet-like connecting members. 104 and 30 second sheet-like connecting members 105.
- FIG. 11A is a perspective view of the first main body member 102 shown in FIG. 10, and FIG. 11B is a case where the first main body member 102 is viewed from the direction of the arrow shown in FIG. FIG.
- the first main body member 102 includes a hexagonal pyramid including a regular hexagonal first front face 106 and six isosceles trapezoidal first side faces 107 connected to one side of the regular hexagonal first front face 106.
- a surface having a base shape and facing the first front face 106 is open.
- the angle formed between the first front face 106 and the first side face 107 is about 72.6 °.
- the regular hexagonal first front surface 106 includes first front slits 108 extending from the center of the sides connected to the six first side surfaces 107 to the first front surface 106 itself, and each of the first side surfaces 107.
- An isosceles trapezoidal first side surface 107 includes a first upper base 112 connected to the open surface, a first lower base 110 connected to the first front surface 106, and another first It consists of a pair of 1st leg part 111 connected to the side surface 107, respectively.
- the first lower base 110 is divided into two parts, a first lower left bottom part 110a and a first lower right bottom part 110b, by the first front slit. Further, as described above, the regular hexagonal first front surface 106 is surrounded by the first lower bottom 110, and the first lower bottom 110 is connected to the first lower left bottom portion 110 a by the first side slit 109. 1 and the lower right bottom portion 110b.
- FIG. 12A is a perspective view of the second main body member 103 shown in FIG. 10, and FIG. 12B shows the second main body member 103 viewed from the direction of the arrow shown in FIG. FIG.
- the second main body member 103 is a pentagonal pyramid composed of a regular pentagonal second front surface 113 and five isosceles trapezoidal second side surfaces 114 connected to one side of the regular pentagonal second front surface 113.
- the surface which has the shape of a base and faces the second front surface 113 is open.
- the angle formed between the second front surface 113 and the second side surface 114 is about 77 °.
- the regular pentagon-shaped second front surface 113 includes second front slits 115 extending from the center of the sides connecting to the five second side surfaces 114 to the second front surface 113 itself, and the second side surfaces 114 are respectively provided.
- the second side slit 116 extends continuously from the second front slit 115 of the second front 113 to the second side 114 itself.
- the isosceles trapezoidal second side surface 114 includes a second upper base 119 connected to the open surface, a second lower base 117 connected to the second front surface 113, and another second base 114.
- the second front surface 113 has a regular pentagonal shape as described above, and is surrounded by the second lower bottom 117, and the second lower bottom 117 is formed by the second front slit 115 in the same manner as described above.
- the second lower left bottom portion 117a and the second lower right bottom portion 117b are divided.
- FIG. 13 is a development view of the first sheet-like member 120 forming the first main body member 102 shown in FIGS. 11 (A) and 11 (B).
- the first main body member 102 shown in FIGS. 11A and 11B is formed by bending the first sheet-like member 120 shown in FIG.
- the first sheet-like member 120 includes a first side face 107 connected to the first lower bottom 110, a first side 107 connected to the first lower bottom 110 outside the six first lower bases 110 constituting the regular hexagonal first front face 106.
- the first adhesive surface 121 provided on one of the pair of first legs 111 of the side surface 107 of the first side surface 107 and the first reinforcing surface 122 provided on the first upper bottom 112 of the first side surface 107 of the first side surface 107 respectively.
- Part 123 is provided.
- the first marginal surface 121 has a rectangular shape or a trapezoidal shape, and does not block the first side slit 109 of the adjacent first side surface 107 when being bent.
- a notch 124 is provided.
- the first reinforcing surface 122 is preferably in the shape of an isosceles trapezoid and is vertically symmetric with respect to the first side surface 107 and the first upper base 112, and when folded, the first side surface 107.
- a second notch 125 is provided in the lower bottom portion thereof.
- first sheet-like member 120 is indicated by a dotted line (first lower bottom 110 (first lower left bottom 110a, first lower right bottom 110b), first leg 111, first upper bottom 112).
- the first main body member 102 is assembled from the first sheet-like member 120 by bending in the same direction (all mountain folds or all valley folds).
- each of the six first side surfaces 107 having an isosceles trapezoidal shape is bent so as to incline slightly inwardly from the vertical with respect to the first front surface 106 having a regular hexagonal shape.
- the first opening 123 is divided into a first front slit 108 on the first front face 106 of the first main body member 102 and a first side slit 109 on the first side face 107.
- the first glue surface 121 is bent along the inside of the first side face 107 adjacent to the first side face 107 to which the first glue face is connected.
- first reinforcing surface 122 is bent so that the first adhesive surface 121 extending from the adjacent first side surface 107 is sandwiched between the first reinforcing surface 122 and the corresponding first side surface 107. .
- first sheet-like member 120 by bending each surface of the first sheet-like member 120 in the same direction, the shape of the first main body member 102 can be obtained by the stress and frictional force of the first sheet-like member 120 without using an adhesive or the like. Is maintained.
- the first notch portion 124 is provided in the first glue surface 121, so the first glue surface. 121 does not block the first side surface slit 109 of the isosceles trapezoidal first side surface 107, and the first reinforcing surface 122 is provided with the second cutout portion 125. The first reinforcing surface 122 does not block the first side surface slit 109 of the isosceles trapezoidal first side surface 107.
- FIG. 14 shows a development view of the second sheet-like member 126 forming the second main body member 103 shown in FIGS. 12 (A) and 12 (B).
- the second main body member 103 shown in FIGS. 12A and 12B is formed by bending the second sheet-like member 126 shown in FIG.
- the second sheet-like member 126 includes a second side surface 114 and a second side 114 connected to the second lower bottom 117 on the outside of the five second lower bottoms 117 constituting the regular pentagonal second front 113.
- the second adhesive surface 127 provided on one of the pair of second legs 118 of the side surface 114 and the second reinforcing surface 128 provided on the second upper bottom 119 of the second side surface 114 are respectively provided.
- a second opening that divides the second lower bottom 117 into a second lower left bottom portion 117a and a second lower right bottom portion 117b between each of the second front surface 113 and the second side surface 114. Part 129.
- the second gluing surface 127 has a rectangular shape or a trapezoidal shape, and the third gluing surface 127 does not block the second side slit 116 of the adjacent second side surface 114 when being bent.
- a notch 130 is provided.
- the second reinforcing surface 128 is preferably in the shape of an isosceles trapezoid and is vertically symmetric via the second side surface 114 and the second upper bottom 119, and when folded, the second side surface 114.
- a fourth notch 131 is provided in the lower bottom portion thereof.
- the second sheet-like member 126 is indicated by a dotted line (second lower bottom 117 (second left bottom bottom 117a, second right bottom bottom 117b), second leg 118, second top bottom 119).
- the second main body member 103 is assembled from the second sheet-like member 126 by bending in the same direction (all mountain folds or all valley folds).
- each of the five second side surfaces 114 having an isosceles trapezoidal shape is bent so as to be inclined slightly inward from the vertical with respect to the second front surface 113 having a regular pentagon shape.
- the second opening 129 is divided into a second front slit 115 on the second front surface 113 of the second main body member 3 and a second side slit 116 on the second side surface 114.
- the second gluing surface 127 is bent along the inside of the second side surface 114 adjacent to the second side surface 114 to which the second gluing surface 127 is connected.
- the second reinforcing surfaces 128 are bent so that the second adhesive surfaces 127 extending from the adjacent second side surfaces 114 are sandwiched between the second reinforcing surfaces 128 and the corresponding second side surfaces 114. .
- the shape of the second main body member 103 can be obtained by the stress and frictional force of the second sheet-like member 126 without using an adhesive or the like. Is maintained.
- the second notch surface 130 is provided with the third notch portion 130 on the second glue surface 127. 127 does not block the second side surface slit 116 of the isosceles trapezoidal second side surface 114, and the second reinforcing surface 128 is provided with the fourth cutout portion 131. The second reinforcing surface 128 does not block the second side surface slit 116 of the isosceles trapezoidal second side surface 114.
- FIG. 15 (A) is a front view of the first sheet-shaped connecting member 104 shown in FIG. 10
- FIG. 15 (B) is a front view of a second sheet-like connecting member 105 shown in FIG. 10.
- the first sheet-like connecting member 104 for connecting a first body member 102 and a second body member 103, have a first connecting notch portion 104A at the bottom
- a first protrusion 104B having a pair of slopes with different inclinations is provided at the top.
- the first convex portion 104B includes a first inclined surface 104C having an inclination of about 77 ° with respect to the central axis of the first sheet-like connecting member 104, and a second inclined surface 104D having an inclination of about 72.6 °.
- the second sheet-like connecting member 105 has a second connecting cut portion 105A in the lower part for connecting the first body members 102, and an upper part.
- a second convex portion 105B having a pair of symmetrically inclined surfaces 105C, 105C. Note that the angle of the vertex of the second convex portion 105B is about 145.2 °.
- FIG. 16 shows a process of assembling the assembly structure 101 shown in FIG. 22 using the first main body member 102, the second main body member 103, the first sheet-like connecting member 104, and the second sheet-like connecting member 105.
- FIG. 16 the regular hexagonal first front surface 106 of the 20 first body members 102 and the regular pentagonal second front surface 113 of the 12 second body members 103 are truncated.
- the first front surface 106 and the second front surface 113 of the adjacent first main body member 102 and second main body member 103 are arranged so as to exhibit an icosahedron outer shape, and corresponding first first surfaces 106 and second front surfaces 113 are connected to each other.
- the first slope 104C of the first convex portion 104B of the first sheet-like connecting member 104 is accommodated in the second front slit 115.
- the adjacent first main body member 102 and second main body member 103 are connected.
- the second sheet-like connecting member 105 is fitted into two corresponding first front slits 108 that are connected to the first front face 106 that is continuous between the adjacent first main body members 102. Then, the adjacent first body members 102 are connected to each other.
- connection structure of the structure 101 can be strengthened.
- the first sheet-like connecting member 104 is overlapped by overlapping the first side surface 107 of the first main body member 102 and the second side surface 114 of the second main body member 103.
- the first main body adjacent to the first sheet-like connecting member 104 by fitting the first connecting cut 104A of the first sheet-like connecting member 104 into the side slit 109 and the second side slit 116 of the first sheet-like connecting member 104.
- the first side surface 107 and the second side surface 114 where the member 102 and the second main body member 103 overlap are fixed, and the adjacent first main body member 102 and the second main body member 103 are connected and fitted.
- the first convex portion 104B of the first sheet-like connecting member 104 is adjacent to the first front face 106 and the second front face 113 of the adjacent first main body member 102 and second main body member 103.
- the angle formed by the first front face 106 and the second front face 113 of the adjacent first main body member 102 and second main body member 103 is about 149.6 °. This is because the angles formed by the second inclined surface 104D of the convex portion 104B are equal and the angles formed by the second front surface 113 and the first inclined surface 104C of the first convex portion 104B are equal.
- FIG. 17 is an enlarged cross-sectional view of a connection portion of the assembly structure 101 shown in FIG. 16 connected by the second sheet-like connection members 105 between the adjacent first main body members 102.
- the second sheet-like connecting member 105 has two first side-surface slits 109 that overlap each other when the first side surfaces 107 of the adjacent first main body members 102 overlap each other.
- the first sheet body connecting members 105 fix the adjacent first side surfaces 107 of the adjacent first body members 102 so that the adjacent first body members 102 are adjacent to each other.
- the second convex portions 105B having a pair of inclined surfaces of the second sheet-like connecting member 105 are connected over the two first front faces 106 of the adjacent first main body members 102 while connecting the two.
- the two first front slits 108 are connected to each other.
- the angle formed by the two first front surfaces 106 of the adjacent first body members 102 is about 145.2 °
- the second convex portion 105B having the pair of inclined surfaces 105C of the second sheet-like connecting member 105 This is because the angle made by is about 145.2 °.
- FIG. 18 shows a first sheet-like member 120 forming the first main body member 102 and a second sheet-like member forming the second main body member 103 according to the second embodiment of the first aspect of the present invention.
- 126 is a schematic view of one material sheet 132 showing a state before cutting out the first sheet-like connecting member 104 and the second sheet-like connecting member 105.
- FIG. 18 As shown in FIG. 18, a first sheet-like member 120 that forms the first body member 102, a second sheet-like member 126 that forms the second body member 103, a first sheet-like connecting member 104, Each of the second sheet-like connecting members 105 is cut out from the same material sheet 132 by plural pieces.
- the material sheet 132 is not particularly limited in material, and may be, for example, corrugated cardboard or cardboard that has been subjected to special processing such as waterproofing or fireproofing, a bendable plastic sheet, or an aluminum sheet.
- a flexible metal sheet may be used. Further, it may be made of bamboo or wood, and may be made of glass or resin material. Incidentally, what these first sheet-like member 120, the second sheet-like member 126, each of the first sheet-shaped connecting member 104, and the second sheet-like connecting member 105, which is cut out from separate sheets of material It may be cut out from sheets of different materials.
- the assembly structure 101 according to the second embodiment of the first aspect can be easily assembled without using a special tool or the like, and has a structure that is strong against a load from the outside.
- the size of is also not particularly limited.
- the assembly structure 101 which concerns on 2nd Embodiment of a 1st aspect is provided with the external shape of a truncated icosahedron, various regular polyhedron and semi-regular polyhedron assembly structures can be comprised similarly. it can. Note that, in the regular polygonal surfaces constituting the regular polyhedron and the semi-regular polyhedron, there is one spherical surface that circumscribes each surface in common.
- FIG. 19 is a first modification of the assembly structure according to the second embodiment of the first aspect of the present invention.
- An assembly structure 133 shown in FIG. 19 has a regular hexagonal shape in the first main body member 102 and the second main body member 103 constituting the assembly structure 101 according to the second embodiment of the first aspect of the present invention.
- the first front face 106 and the regular pentagon-shaped second front face 113 are cut out to form a hole, and instead, the regular hexagonal portion surrounded by the opened first upper base 112 is sealed to 1, a regular pentagonal portion surrounded by a second upper base 119 is sealed, and a slit is provided in each as a second front surface, and a sheet-like connecting member as in the second embodiment of the first aspect It is assembled by.
- An assembly structure 133 shown in FIG. 19 has a truncated icosahedron inner shape inside. Further, the sheet-like connecting member is fitted from the inside to the outside of the assembly structure 133. As in the second embodiment of the first aspect, one spherical surface circumscribes the inner shape of the truncated icosahedron included in the assembly structure 133.
- FIG. 20 is a second modification of the assembly structure according to the second embodiment of the first aspect of the present invention.
- An assembly structure 134 shown in FIG. 20 has an outer shape of a modified dodecahedron, including 12 first body members, 80 second body members, 60 first sheet-like connecting members, and 90 It consists of a piece of 2nd sheet-like connection member.
- one spherical surface circumscribes the outer shape of the modified dodecahedron included in the assembly structure 134.
- a regular polyhedron for example, a regular tetrahedron
- a regular tetrahedron can be configured by connecting four triangular frustums having a regular triangle as a front surface (bottom surface) as a main body member, and a regular hexahedron is a tetrahedron having a square as a front surface.
- the regular octahedron can be configured by connecting eight triangular pyramids with a regular triangle in front
- the regular dodecahedron is It can be configured by connecting 12 pentagonal frustums whose front faces are regular pentagons
- the icosahedron can be configured by connecting 20 triangular frustums whose front faces are regular triangles.
- a semi-regular polyhedron for example, a truncated tetrahedron, has a hexagonal frustum having a regular hexagon as a front surface (bottom surface) as a first main body member, and a triangular frustum having a regular triangle as a front surface (bottom surface) as a second.
- the main body member can be configured by connecting four first main body members and four second main body members. The length of one side of the graphic that is the front surface of the first main body member is equal to the length of one side of the graphic that is the front surface of the second main body member.
- the truncated hexahedron has an octagonal pyramid with a regular octagon as a front surface as a first main body member, a triangular pyramid with a regular triangle as a front surface as a second main body member, and six first main body members. It can be configured by connecting eight second main body members. Further, the truncated octahedron has a hexagonal frustum having a regular hexagonal front as a first main body member, a quadrangular frustum having a square front as a second main body member, and eight first main body members. It can be configured by connecting six second body members.
- the truncated dodecahedron has a dodecagonal frustum with a regular decagon as a front surface as a first main body member, a triangular frustum with a regular triangle as a front surface as a second main body member, and the first main body member as a main body member. It can be configured by connecting 12 pieces and 20 second body members.
- the cubic octahedron has a quadrangular frustum with a square as a front surface as a first main body member, a triangular frustum with a regular triangle as a front surface as a second main body member, and six first main body members. The two main body members can be connected to each other.
- the pentagonal pyramid with the regular pentagon as the front is the first body member
- the triangular pyramid with the regular triangle as the front is the second body member
- the first body member is the It can be configured by connecting 12 pieces and 20 second body members.
- the rhombic octahedron has a quadrangular frustum with a square as a front surface as a first main body member, a triangular frustum with an equilateral triangle as a front surface as a second main body member, and 18 first main body members.
- eight second body members can be connected.
- the deformed cube has a square frustum with a square front as a first body member, a triangular frustum with a regular triangle as a front as a second body member, six first body members,
- the two main body members can be connected to 32 pieces.
- the pentagonal pyramid with the regular pentagon as the front is the first main body member
- the quadrangular pyramid with the square as the front is the second main body member
- the equilateral triangle is the front.
- the third frustum is a third body member, and 12 first body members, 30 second body members, and 20 third body members can be connected.
- the oblique truncated cubic octahedron has an octagonal pyramid with a regular octagon as a front surface as a first body member, a hexagonal pyramid with a regular hexagon as a front surface as a second body member, and a square as a front surface.
- a quadrangular frustum is used as a third body member, and six first body members, eight second body members, and twelve third body members are connected.
- the oblique truncated icosahedron is a square with a dodecagonal frustum with a regular decagon as a front surface and a hexagonal frustum with a regular hexagonal surface as a second body member.
- a quadrangular frustum having a front face as a third main body member is configured by connecting 12 first main body members, 20 second main body members, and 30 third main body members. . Note that the lengths of one side of the front surface of the main body member constituting the regular polyhedron or semi-regular polyhedron are all equal.
- a semi-regular polyhedron is configured by two types of main body members, the first main body member and the second main body member, the length of one side of the front surface of the first main body member and the front surface of the second main body member
- the semi-regular polyhedron is configured by three types of main body members, that is, the first main body member, the second main body member, and the third main body member
- the length of one side of the front surface, the length of one side of the front surface of the second main body member, and the length of one side of the third main body member are equal.
- a main body member is provided with the shape of a polygonal frustum
- the shape of a polygonal pyramid may be sufficient.
- a regular polyhedron and a semi-regular polyhedron can be configured.
- the angle formed between the front surface and the side surface of the main body member described in the second embodiment of the first aspect is a guide only, and an assembly structure of a polyhedron or a semi-polyhedron even if there is a slight variation in the angle. Things can be configured.
- the position of the slit may not be the center of each side of the main body member as long as the main body members can be connected by the sheet-like connecting member.
- the assembly structure of the present invention is not limited to the outer shape such as the regular polyhedron or the semi-regular polyhedron shown in the second embodiment of the first aspect, but by combining a plurality of the assembly structures of the present invention, a rugby ball shape Various external shapes such as a shape of a donut or a shape imitating only a part thereof can be provided.
- the main body member which comprises the assembly structure of this invention is not restricted to shapes, such as a regular triangular frustum, a regular pentagonal frustum, and a regular hexagonal frustum, but since one common spherical surface circumscribes each front.
- the assembly structure of the present invention may be a triangular frustum or a quadrangular frustum having a general triangular shape or quadrangular shape in front.
- the size and shape of the assembly structure of the present invention are not particularly limited, for example, a ball, a soccer ball, a rugby ball, a simple shelter, a mobile residence, an observation dome, an interior, a packaging container, a ship, an airship, a space It can be used as a station and lunar base.
- These assembly structures can be configured by combining a plurality of assembly structures according to the present invention.
- assembly structure 1 according to the first embodiment of the first aspect is a regular hexagonal column
- various regular polygonal prisms and regular polygonal frustum assembly structures can be configured in the same manner.
- a plurality of front surfaces (corresponding to the side surfaces of the regular polygonal column and the regular polygonal frustum) constituting the regular polygonal column and the regular polygonal frustum have one spherical surface that is commonly circumscribed on the respective front surfaces.
- an arch shape may be provided by a plurality of continuous front surfaces of the assembly structure. It can be used as a simple bridge or building structure.
- an assembly structure that holds a ventilation duct of a tunnel can be cited.
- a main body member 136 having a hexagonal front surface is connected to a tunnel wall 135 by a sheet-like connection member 137 so that the front surface forms an arch.
- an assembly structure 139 that supports the ventilation duct 138 is formed. As shown in FIG.
- the ventilation duct 138 is preferably held by the main body member 136 by penetrating the side surface portion of the main body member 136.
- the assembly structure 139 may be formed so as to cover the entire surface of the tunnel wall 135 or may be formed at predetermined intervals.
- the main body member 136 is formed by bending a metal plate, and the sheet-like connecting member 137 is formed by cutting out the metal plate.
- the hexagonal front surface of the main body member 136 is cut out at a predetermined position, and a hole is formed in the ventilation duct 138 at the same position. Ventilation can be performed. Further, when the assembly structure 139 is provided at every predetermined interval, ventilation in the tunnel can be performed by making a hole in the ventilation duct 138 at a position where the assembly structure 139 is not present.
- the shape of the front surface of the main body member 136 is not limited to a hexagonal shape, and may be any shape such as a square shape. Note that the above-described arch-shaped assembly structure 139 may hold a large ventilation fan instead of the ventilation duct 138 between the assembly structure 139 and the tunnel wall portion 135. A large fan for ventilation may be hung under the structure 139 using a metal rod, a wire, a net, or the like.
- a plurality of sheet-like connecting members may be collected.
- a member in which three sheet-like connecting members 137 are collected by a disc is referred to as a sheet-like connecting member 140.
- the shape which puts together the sheet-like connection member 137 is not restricted to a disc, For example, the triangle shape which makes the sheet-like connection member 137 each vertex according to the inclination of the front of the main body member 136 may be sufficient.
- the sheet-like connecting member 140 is fitted into a place where the three main body members 136 are continuous, thereby further strengthening the connection between the main body members 166. It can be.
- the main body member 136 has slits extending from the same position on one side of the hexagon to the front and the side so that the sheet-like connecting member 140 is fitted in each of the places where the three main body members 136 are connected. Two for each side. Furthermore, the structure of the assembly structure 139 can be further strengthened by fastening the sheet-like connecting member 140 and the main body member 136 with bolts or the like.
- FIG. 22 (A) is a folded sheet-like connecting member 141 that is a development view of the third sheet-like connecting member 142
- FIG. 22 (B) is a front view of the third sheet-like connecting member 142
- FIG. 21C is a side view of the third sheet-like connecting member 142.
- the third sheet-like connecting member 141 shown in FIGS. 22B and 22C is configured by folding the folding sheet-like connecting member 141 shown in FIG. 22A according to the dotted line.
- the third sheet-like connecting member 142 for connecting the body member to each other, a third connecting cut portions 142A of the bottom, also, the upper Are provided with arc-shaped third convex portions 142B.
- a third sheet-like connecting member 142 may be used instead of the first sheet-like connecting member 3 and the second sheet-like connecting member 4 of the third embodiment. Since the 3rd convex part 142B is provided with the circular-arc-shaped curved surface, the 3rd sheet-like connection member 142 is not limited to the angle which slits make, It can utilize with respect to any slit.
- the shape of the main body member when assembling the main body member by bending the sheet-like member, the shape of the main body member is maintained by the stress and frictional force of the sheet-like member.
- the shape of the main body member may be maintained using an adhesive, a tape, a bolt, or the like.
- the shape of the assembly structure can be maintained more firmly.
- the shape of an assembly structure can be more firmly maintained by filling the space inside the bent main body member with fillers, such as cement, gravel, a polystyrene foam, and a urethane resin.
- the assembly structures 101, 133, 134, and 135 according to the second embodiment of the first aspect can be easily assembled without using a special tool or the like, and have a structure that is strong against a load from the outside.
- size is not specifically limited, For example, it can utilize as a simple shelter, a mobile residence, an observation dome, or a packaging container.
- each slit and each cut portion is not particularly limited in the description and drawings.
- the width of each slit and each cut portion may be a width corresponding to the thickness of the material sheet from which the sheet-like member and the sheet-like connecting member are cut out, and the sheet-like connecting member is provided with strength by overlapping a plurality of sheet materials.
- the width of each slit and each cut portion may be a width corresponding to the thickness of the material sheet from which the sheet-like member and the sheet-like connecting member are cut out, and the sheet-like connecting member is provided with strength by overlapping a plurality of sheet materials.
- the width variety according to the thickness of these sheet-like connection members.
- each surface of the member has a thickness corresponding to the overlap of the material sheets and surfaces.
- the side surface 107 of the second body member 104 and the height of the second side surface 114 of the second main body member 104 are not particularly mentioned, but it is sufficient that the sheet-like connecting member is large enough to fit.
- main body member 26 of the first modification of the first embodiment of the first aspect and the main body members 103 and 104 of the second embodiment are open on the surfaces facing the front, but may be closed. Good. Further, as shown in the first modification of the second embodiment of the first aspect of FIG. 18, the body member is a front is opened, it may be closed front surface facing.
- a sheet-like member based on a different development view can be used, and the main body member 2, the first main body member 33, and the second main body member 34 can be formed. Such a developed shape may be used.
- the shape of the body member when the body member is assembled by bending the sheet member, the shape of the body member is maintained by the stress and frictional force of the sheet member.
- the shape of the main body member may be maintained using an adhesive or a tape.
- the slit into which the sheet-like connecting member is fitted extends over two surfaces of the main body member such as the front surface and the side surface.
- the sheet-like connecting member may be fitted so that the main body member has slits only on the side surfaces and is fitted into two overlapping slits on the side surface where adjacent main body members overlap. In this way, when the assembly structure is assembled, the sheet-like connecting member is not exposed to the outside of the assembly structure and is hidden inside the assembly structure, so that an assembly structure having a good appearance can be obtained.
- the side slits shown in FIG. 22 are formed longer in the fitting direction than usual in comparison with the size of the sheet-like connecting member used for connection. This is because a predetermined length is required to fit the sheet-like connecting member from the side surface side.
- the side surface 6 of the first embodiment of the first mode, the first side surface 107 and the second side surface 114 of the second embodiment of the first mode correspond to the first surface of the present invention.
- the bottom surface 5 and the front surface 7 of the first embodiment of the first aspect, the first front surface 106 and the second front surface 113 of the second embodiment of the first aspect correspond to the second surface of the present invention.
- FIG. 24 is an assembly structure according to the first embodiment of the second aspect of the present invention.
- the assembly structure 201 shown in FIG. 24 has a substantially arcuate outer shape as a whole, and is mainly composed of a plurality of main body members 202 and sheet-like connecting members 203.
- the display of the sheet-like connecting member 203 is omitted for simplicity.
- FIG. 25 (A) is a perspective view of the body member 202 shown in FIG. 24,
- FIG. 25 (B) is a front view of viewed body member 202 from the arrow direction shown in FIG. 25 (A).
- the main body member 202 has a cylindrical shape and is configured by a side surface portion of a hexagonal frustum.
- the body member 202 includes a pair of rectangular side surfaces 204 facing each other, it consists of two isosceles trapezoid side 205. which is connected between the pair of rectangular side surfaces 204.
- the rectangular side surface 204 includes a first slit 206 on a side corresponding to the bottom portion of the hexagonal frustum, and includes a first lower side 208 divided into two by the first slit 206. Further, the rectangular side surface 204 includes a first upper side 209 opposite to the two first lower sides 208, and the two vertical sides 212 are between the two first lower sides 208 and the first upper side 209. Respectively.
- the isosceles trapezoidal side surface 205 is also provided with a second slit 207 on the side corresponding to the bottom surface portion of the hexagonal frustum, that is, the lower bottom, and is divided into two by the second slit 207. Each has a lower side 210.
- the isosceles trapezoidal side surface 205 includes a second upper side 211 opposite to the two second lower sides 210, that is, an upper base, and the two oblique sides 213 are connected to the two second lower sides 210 and the second lower side 210. It extends between the upper side 211, that is, between the lower base and the upper base.
- FIG. 26 is a development view of the sheet-like member 220 forming the main body member 202 shown in FIGS. 25 (A) and 25 (B).
- the main body member 202 shown in FIGS. 25A and 25B is formed by bending the sheet-like member 220 shown in FIG. 26 into a cylindrical shape.
- the main body member 202 may be formed by bending the sheet-like member 220 as described above, or may be formed by injection molding using a mold or the like. In addition, when formed by injection molding using a mold or the like, the main body member 202 has higher strength than the case where it is bent using the sheet-like member 220.
- the sheet-like member 220 is configured substantially symmetrically with respect to the rectangular sides 204, on the left and right relative to the rectangular side 204, the side 205 of the substantially isosceles trapezoidal
- the first connection surface 214 is connected to one end (left end) of the two isosceles trapezoidal side surfaces 205 and the second connection surface is connected to the other end (right end) of the two isosceles trapezoidal side surfaces 205.
- 215 are connected to each other.
- the oblique side of the isosceles trapezoidal side surface 205 is connected to each of the vertical sides 212 of the rectangular side surface 204, and the other oblique side 213 of the connected isosceles trapezoidal side surface 205 is the same.
- the isosceles trapezoidal side surfaces 205 are connected to each other. Then, the side surface 205 of the left end of an isosceles trapezoid shape, the first connection surface 214 is connected to the side surface 205 of the right end of an isosceles trapezoid shape is connected to a second connection surface 215.
- the first connection surface 214 includes a first connection portion 216
- the second connection surface 215 includes a second connection portion 217
- the cylindrical main body member 202 is formed.
- a rectangular side surface 204 is formed.
- the main body member 202 is assembled from the sheet-like member 220 by folding the sheet-like member 220 in the same direction (all mountain folds or all valley folds) along dotted lines (vertical sides 212, oblique sides 213).
- the vertical side 212 and the oblique side 213 are bent so that the opposite side surfaces of the main body member 202 each have a predetermined angle, and the first connection portion 216 of the first connection surface 214 and the second connection portion of the second connection surface 215 217 is fitted.
- a rectangular side surface 204 is formed by connecting the first connection surface 214 and the second connection surface 215, and a pair of rectangular side surfaces 204 and a corresponding pair of isosceles trapezoidal side surfaces 205 are formed.
- the main body members 202 face each other with a predetermined angle, and the main body member 202 has a cylindrical shape so as to form a side surface portion of the hexagonal frustum.
- FIG. 27A is a front view of the sheet-like connecting member 203 shown in FIG. 24, and FIG. 27B is a side view thereof.
- the sheet-like connecting member 203 has a substantially circular outer shape, and a cut portion 218 at the bottom.
- the sheet-like connection member 203 is configured to be substantially bilaterally symmetrical with respect to the cut portion 218.
- FIG. 28 is an assembly explanatory diagram when assembling the assembly structure 201 shown in FIG. 24 using the main body member 202 and the sheet-like connection member 203.
- the main body members 202 are arranged so that the rectangular side surface 204 overlaps the rectangular side surface 204 and the isosceles trapezoid side surface 205 overlaps the isosceles trapezoid side surface 205.
- the members 202 are arranged side by side, the cut portions 218 of the sheet-like connecting member 203 are fitted into the two first slits 206 overlapped on the side surface 204 where the adjacent body members 202 overlap, and the adjacent body members 202 overlap.
- the notch portions 218 of the sheet-like connecting member 203 are fitted into the two second slits 207 where the side surfaces 205 overlap, and the adjacent main body members 202 are connected to each other.
- the assembly structure 201 shown in FIG. 28 can be assembled by sequentially connecting the plurality of main body members 202 with the sheet-like connection member 203.
- the fitting directions of the sheet-like connecting members 203 are gathered on the central axis of the common cylinder, so that the connection can be maintained more firmly.
- the common cylinder circumscribes the assembly structure.
- the end of the assembly structure 1 such as a side surface is constituted by another main body member having a quadrangular frustum shape or a pentagonal frustum shape having a different shape from the main body member 202, Similarly to 202, they are connected to each other by a sheet-like connecting member 203 to constitute an assembly structure 201.
- the assembly structure 201 according to the first embodiment of the second aspect can be used for reinforcement work such as a tunnel.
- reinforcement work such as a tunnel.
- FIG. 29 shows an assembly structure according to a second embodiment of the second aspect of the present invention.
- the assembly structure 221 shown in FIG. 29 has a substantially spherical outer shape as a whole, and includes 20 first body members 222, 12 second body members 223, and 90 first sheet-like connections. It is constituted by the member 224.
- FIG. 30A is a perspective view of the first main body member 222 shown in FIG. 29, and FIG. 30B shows the first main body member 222 viewed from the direction of the arrow shown in FIG. FIG.
- the first main body members 222 each have a cylindrical shape and are configured by a side surface 225 of a truncated cone.
- Side surfaces 225 of the truncated cone of the first body member 222 include a circumference 226 corresponding to the lower bottom surface portion of the truncated cone and a circumference 227 corresponding to the upper bottom surface portion of the truncated cone.
- a circumference 226 corresponding to the lower bottom surface portion of the truncated cone is divided into six arcs 229 by six first slits 228 provided at equal intervals on the circumference 226.
- the first slits 228 extend from the circumference 226 corresponding to the lower bottom surface portion toward the circumference 227 corresponding to the upper bottom surface in the width direction of the side surface 225, and are formed on the side surface 225 of the truncated cone. .
- FIG. 31 (A) is a perspective view of the second body member 223 shown in FIG. 29, FIG. 31 (B) is viewed second body member 223 from the direction of the arrow shown in FIG. 31 (A) FIG.
- the second main body member 223 has a cylindrical shape and is constituted by a side surface 230 of the truncated cone.
- Frustoconical side surface 230 of the second body member 223 includes a circumferential 231 corresponding to a cone under the base bottom portion and a circumferential 232 corresponding to the bottom portion on the frustoconical respectively.
- the circumference 231 corresponding to the lower bottom surface portion of the truncated cone is divided into five arcs 234 by five second slits 233 provided at equal intervals on the circumference 231.
- Each of the second slits 233 extends in the width direction of the side surface 230 from the circumference 231 corresponding to the lower bottom surface portion toward the circumference 232 corresponding to the upper bottom surface, and is formed on the side surface 230 of the truncated cone. .
- the width of the truncated cone side surface 225 of the first body member 222 and the width of the truncated cone side surface 226 of the second body member 223 are equal to each other, and the lower bottom surface portion of the truncated cone of the first body member 222
- the lengths of the respective arcs 229 located at the same length as the respective arcs 234 corresponding to the lower bottom surface portion of the truncated cone of the second body member 223 are equal to each other, and the width direction of the side surface 225 of the first slit 228 And the width direction of the side surface 230 of the second slit 233 are equal to each other.
- FIG. 32A is a development view of the first sheet-like member 240 forming the first main body member 222 shown in FIGS. 30A and 30B.
- the first main body member 222 shown in FIGS. 30A and 30B is formed by processing the first sheet-like member 240 shown in FIG. 32A into a cylindrical shape.
- the first sheet-like member 240 includes a first connection portion 241 at one end, a second connection portion 242 at the other end, and the first connection portion 241 and the second connection portion.
- a cylindrical first main body member 222 is formed by overlapping 242.
- FIG. 32B shows a development view of the second sheet-like member 250 forming the second main body member 223 shown in FIGS. 31A and 31B.
- the second main body member 223 shown in FIGS. 31A and 31B is formed by processing the second sheet-like member 250 shown in FIG. 32A into a cylindrical shape.
- the second sheet-like member 250 includes a first connection portion 251 at one end portion, a second connection portion 252 at the other end portion, and the first connection portion 251 and the second connection portion.
- a cylindrical second main body member 223 is formed by overlapping 252.
- the second main body member 223 can also be formed by further overlapping the both end portions of the first sheet-like member 240 by a predetermined amount.
- the first main body member 222 and the second main body member 223 bend the first sheet-like member 240 and the second sheet-like member 250 as described above. It may be formed by processing, or may be formed by injection molding using a mold. When formed by injection molding using a mold or the like, the first main body member 222 and the second main body member 223 use the first sheet-like member 240 and the second sheet-like member 250, respectively. Higher strength than when bent.
- the sheet-like connecting member 224 that connects the first main body member 222 and the second main body member 223 or the first main body members 222 is, for example, a third sheet-like member shown in FIG. It is formed by bending 260 with the dotted line shown.
- FIG. 33B is a front view of the sheet-like connecting member 224 formed by bending the third sheet-like member 260
- FIG. 33C is a side view of the sheet-like connecting member 224.
- the sheet-like connecting member 224 includes a notch 261 that fits into the first slit 228 of the first main body member 222 and the second slit 233 of the second main body member 223.
- the sheet-like connecting member 224 may be formed by injection molding or the like using a mold.
- FIG. 34 is an assembly explanatory diagram when the assembly structure 221 shown in FIG. 29 is assembled using the first main body member 222, the second main body member 223, and the sheet-like connection member 224.
- 20 first body members 222, 12 second body members 223, and 90 sheet-like connection members 224 are required.
- first main body members 222 are arranged around the second main body member 223, and the second slit 233 of the second main body member 223 and the first slit 228 of the first main body member 222 are respectively arranged.
- the cut portions 261 of the sheet-like connecting member 224 are fitted into the overlapped first slit 228 and second slit 233, respectively, and the first slits 228 of the adjacent first body members 222 are connected to each other.
- Adjacent first body members 222 are connected to each other.
- first main body members 222 and second main body members 223 are sequentially connected by sheet-like connecting members 224 so as to correspond to the truncated icosahedron, thereby assembling as shown in FIG.
- the structure 221 can be assembled.
- the fitting directions of the sheet-like connecting members 223 are gathered at the center of a common sphere, so that the connection can be maintained more firmly. Further, it is preferable that the common sphere circumscribes the assembly structure 221.
- the assembly structure 221 according to the second embodiment of the second aspect can constitute, for example, a dome-shaped building.
- a cloth material such as a vinyl sheet may be covered so as to cover the entire assembly structure 221.
- the snow that has fallen on the assembly structure 221 naturally solidifies.
- a dome-shaped roof having the structure 221 as the basis of the framework is formed.
- the slit provided in the side surface of the main body member was provided toward the upper bottom face side from the lower bottom face side, it is the center of the side face of a main body member. It may be provided in the vicinity, or may be provided from the upper bottom surface side to the lower bottom surface side of the side surface of the main body member.
- the sheet-like connecting member is installed so as to fit into the overlapping slits of adjacent main body members.
- At least one of the upper bottom surface or the lower bottom surface thereof may be closed by a thin plate member.
- the same structure as the main body member of the assembly structure according to the first aspect is provided.
- the shape of the joint portion of the main body member for example, the first connection portion 216 of the first connection surface 214 and the second connection surface 215 of the main body member 202 of the first embodiment of the second aspect.
- the shapes of the connection portion 251 and the second connection portion 252 are not particularly limited, but the first connection portion and the second connection portion are fitted to each other, and the main body member is a cylinder without using an adhesive or the like. It is preferable to have a shape that can maintain the shape and is strong against tensile stress from the top, bottom, left, and right.
- the assembly structure according to the present invention may be configured by combining a plurality of types of main body members having different shapes.
- the assembly structure may have a shape corresponding to the structure of a regular polyhedron or a semi-regular polyhedron.
- each of the sheet-like member forming the main body member and the sheet-like member forming the sheet-like connecting member may be cut out from the same material sheet.
- the material sheet is not particularly limited in terms of material, and may be, for example, corrugated cardboard or cardboard subjected to special processing such as waterproof processing or fireproof processing, bendable plastic sheet, aluminum sheet, steel sheet, etc. It may be a flexible metal sheet. Further, it may be made of bamboo or wood, and may be made of glass or resin material.
- Each of the sheet-like member forming the main body member and the sheet-like member forming the sheet-like connecting member may be cut out from different material sheets, or cut out from sheets of different materials. It may be a thing.
- the above-described bending process is not only for folding a sheet-like member such as paper by a human hand, but also for pressing a metal plate or the like using a mold, or heating a glass plate or a plastic sheet. It includes the case of plastic deformation by adding.
- a method for forming the main body member and the sheet-like connecting member the above-described bending process and injection molding using a mold are described.
- the present invention is not particularly limited thereto. For example, casting, forging, cutting Various known forming methods such as taking out can be used.
- the assembly structure constituted by the main body member and the sheet-like connecting member of the present invention has a sturdy structure without using other members, but when connecting the main body members to each other, It is possible to further increase the strength of the assembly structure by fixing two overlapping side surfaces of the main body member using bolts.
- the assembly structure of the present invention and the sheet set forming them have been described in detail.
- the present invention is not limited to the above aspect and the above embodiment, and in a range not departing from the gist of the present invention. Various improvements and changes may be made.
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Abstract
組み立てが容易で十分な強度を有する、シート状部材から組み立てられる組立構造物、およびそれらを形成するシートセットを提供する。1枚のシート状部材17を折り曲げ加工することで形成される、6つの本体部材2をそれらの正面7が六角柱の外形を呈するように並べて、隣接する本体部材2の重なり合う側面6の重なった2つの第2のスリット9にシート状連結部材3の第3の切り込み27を嵌合させることで、重なり合う側面6を固定するとともに、シート状連結部材3を隣接する本体部材2の連続する正面7に互いに連なる2つの第1のスリット8に収容させて、6つ全てのシート状連結部材3の本体部材2との嵌合方向が六角柱の外形の中心軸上の一点に集まるように、隣接する本体部材2を連結する。
Description
本発明は、段ボールや紙などのシート状部材を用いた組立式の立体構造物およびそれらを形成するシートセットに関するものである。
従来より、特殊加工された段ボールや厚紙などは、強度の高い構造を有していることから、生花やガラス製品等の包装や物品搬送容器として広く使用されている。また、この強度の高さを利用して、複数の段ボール部材を組み合わせて作る組立式の椅子やテーブル等が知られている。
例えば、特許文献1には、簡単に組立てかつ分解することができる、複数のシート板からなる組立て式家具の発明が記載されている。また、特許文献2には、段ボール等の厚紙で形成される包装箱の考案と、それら複数の包装箱を連結する連結片について記載されている。また、特許文献3には、2つの箱本体を並べ、連結帯によって連結する箱について記載されている。
特許文献1に記載の組立て式家具は、異なる形状からなる複数の部材が必要であり、所定の部材は、他の部材と組み合されなければ部材自体の形状を維持できないため組み立てが煩雑であった。
また、特許文献2に記載の連結片によって連結された複数個の包装箱は、強度の方向にムラがあり、連結も簡易ものであるため、連結によって新たに1つの組立構造物が得られる構造とはなっていなかった。
また、特許文献3には2つの箱本体を並べて、2つの箱本体に設けたスリットと連結帯のスリットとを嵌合させることで箱本体どうしを連結させることのできる箱の考案が開示されているが、3つ以上または複数種類の本体部材を組み合わせて簡易に様々な形状の組立構造物を構成することについては何ら開示されていない。
また、特許文献2に記載の連結片によって連結された複数個の包装箱は、強度の方向にムラがあり、連結も簡易ものであるため、連結によって新たに1つの組立構造物が得られる構造とはなっていなかった。
また、特許文献3には2つの箱本体を並べて、2つの箱本体に設けたスリットと連結帯のスリットとを嵌合させることで箱本体どうしを連結させることのできる箱の考案が開示されているが、3つ以上または複数種類の本体部材を組み合わせて簡易に様々な形状の組立構造物を構成することについては何ら開示されていない。
また、笹子トンネルの崩落事故など、近年、既存のインフラ設備の老朽化に伴う事故が散見され、これら老朽化した設備の補強工事が急務であるが、コスト面、時間面において有力な補強方法が確立されていない。
本発明は、上記課題を解決するために考えられたものであり、本発明の第1の目的は、組み立てが容易で十分な強度を有する、シート状部材から組み立てられる組立構造物、およびそれらを形成するシートセットを提供することにある。また、本発明の第2の目的は、組み立てが容易で十分な強度を有する組み立て構造物を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明は、シート状部材を折り目に沿って折り曲げることで形成される3つ以上の本体部材と、切り込み部を備える2つ以上のシート状連結部材とからなる組立構造物であって、それぞれの本体部材は、第1の面と折り目を介して第1の面に隣接する第2の面とを備えると共に折り目を横切って第1の面および第2の面にまたがるように設けられた開口部を備え、開口部は、本体部材を形成する際に折り目によって折り曲げられて、本体部材の第1の面に形成される第1のスリットと、第1のスリットから連続して本体部材の第2の面に形成される第2のスリットとに分離され、互いに隣接する本体部材は、第1の面を互いに重ね合わせることで、対応する2つの第1のスリットが重なるとともに、対応する2つの第2のスリットが互いに連なり、重なった2つの第1のスリットに、シート状連結部材の切り込み部を嵌合させることで、シート状連結部材が互いに連なる2つの第2のスリットに収容され、互いに隣接する本体部材の第2の面が互いに所定の角度を為して連結されることを特徴とする組立構造物を提供する。
また、本発明は、シート状部材を折り目に沿って折り曲げることで形成される3つ以上の本体部材と、切り込み部を備える2つ以上のシート状連結部材とからなる組立構造物であって、それぞれの本体部材は、第1の面とその第1の面に隣接する第2の面とを備えると共に第1の面に設けられた連結スリットを備え、隣接する本体部材は、第1の面を互いに重ね合わせることで、対応する2つの連結スリットが重なり、重なった2つの連結スリットに、シート状連結部材の切り込み部を嵌合させることで、隣接する本体部材の第2の面が互いに所定の角度を為して連結されることを特徴とする組立構造物を提供する。
また、本体部材は、第2の面が正五角形である五角錐台の形状を有する第1の本体部材と、第2の面が正三角形である三角錐台の形状を有する第2の本体部材とからなり、150枚のシート状連結部材によって12個の第1の本体部材と80個の第2の本体部材とが連結されることで、全体として変形十二面体の外形を有することが好ましい。
また、それぞれのシート状連結部材によって互いに隣接する本体部材が連結されることで連なる複数の第2の面のそれぞれには、共通する1つの球面が外接することが好ましい。
また、それぞれのシート状連結部材によって互いに隣接する本体部材が連結されることで連なる複数の第2の面によって形成された外形または内形を有することが好ましい。
また、複数の第2の面によって形成された外形または内形は、正多面体もしくは半正多面体であることが好ましい。
また、本体部材は、第2の面が正六角形である六角錐台の形状を有する第1の本体部材と、第2の面が正五角形である五角錐台の形状を有する第2の本体部材とからなり、90個のシート状連結部材によって20個の第1の本体部材と12個の第2の本体部材とが連結されることで、全体として切頂二十面体の外形または内形を有することが好ましい。
また、それぞれのシート状連結部材によって互いに隣接する本体部材が連結されることで連なる複数の第2の面によって形成されたアーチ状の外形または内形を有することが好ましい。
また、それぞれのシート状連結部材によって互いに隣接する本体部材が連結されることで連なる複数の第2の面によって形成された多角柱または多角錐台の環状に連なる側面の外形または内形を有することが好ましい。
さらに、少なくとも1つの第2の面に孔が開いていてもよい。
また、本体部材は、一対の第1の面と、これら一対の第1の面の側縁の間に接続された第2の面と、一対の第1の面および第2の面にそれぞれ接続され且つ互いに向かい合う一対の二等辺三角形の底面を備える三角柱または三角錐台の形状を有し、それぞれのシート状連結部材によって互いに隣接する本体部材が連結されることで全体として正多角柱または正多角錐台の外形を有することが好ましい。
シート状連結部材の嵌合方向が、正多角柱または正多角錐台の中心軸上に集まることが好ましい。
また、本体部材の底面は、正三角形であり、6つのシート状連結部材によって6つの本体部材が連結されることで全体として正六角柱または正六角錐台の外形を有することが好ましい。
本発明は、シート状部材およびシート状連結部材は同一のシートから切り出されることが好ましく、また、上述のいずれかに記載の組立構造物を形成するシートセットを提供してもよい。
また、本発明は、多角錐台または円錐台の薄板状の側面部分からなる4つ以上の本体部材と、切り込み部を備える3つ以上のシート状連結部材とからなる組立構造物であって、それぞれの本体部材は、多角錐台または円錐台の薄板状の側面部分にその側面部分の高さ方向に延びるスリットを2つ以上備え、隣接する本体部材は、少なくとも1つのスリットをそれぞれ重ねて、重なったスリットにシート状連結部材の切り込み部を嵌合させることで、隣接する本体部材が互いに連結され、全てのシート状連結部材の嵌合方向が、共通する1つの球の中心または共通する1つの円柱の中心軸上に集まることを特徴とする組立構造物を提供する。
また、本体部材は、等脚台形、長方形または正方形からなる一対の側面を備える六角錐台の側面部分からなることが好ましい。
また、本体部材の下底面を構成する各頂点は、共通する1つの球面上または共通する1つの円柱の周面上に含まれてもよい。
また、本体部材は、金型を用いた射出成形によって形成されることが好ましい。
また、本体部材の上底面または下底面の少なくとも一方が薄板状の部材によって閉塞されていてもよい。
本発明の第1の態様によれば、本体部材が1枚のシート状部材を折り曲げることで形成されるため、本体部材の組み立てが容易であり、また、本体部材自身が所定の形状を備えるため、本体部材からなる組立構造物の組み立てが容易となる。また、本体部材を連結する全てのシート状連結部材の嵌合方向が所定の方向を向くため、連結することで更に構造を強固なものとすることができる。
また、本発明の第2の態様によれば、本体部材自身が所定の形状を備えるため、本体部材からなる組立構造物の組み立てが容易となる。そして、本体部材自身が所定の外圧に耐え得る構造を有し、また、これら本体部材を連結する全てのシート状連結部材の嵌合方向が所定の方向を向くため、連結することで構成される組立構造物の構造を更に強固なものとすることができる。
よって、本発明に係る組立構造物を既存の構造物の補強に用いることで、既存の構造物の補強を短時間で安価に行うことができる。
また、本発明の第2の態様によれば、本体部材自身が所定の形状を備えるため、本体部材からなる組立構造物の組み立てが容易となる。そして、本体部材自身が所定の外圧に耐え得る構造を有し、また、これら本体部材を連結する全てのシート状連結部材の嵌合方向が所定の方向を向くため、連結することで構成される組立構造物の構造を更に強固なものとすることができる。
よって、本発明に係る組立構造物を既存の構造物の補強に用いることで、既存の構造物の補強を短時間で安価に行うことができる。
本発明に係る組立構造物を、添付の図面に示す各態様の好適実施形態に基づいて以下に詳細に説明する。
第1の態様の第1実施形態
図1は、本発明の第1の態様の第1実施形態に係る組立構造物である。
図1に示す組立構造物1は、正六角柱の外形を有し、6つの本体部材2、6つの第1のシート状連結部材3、および12個の第2のシート状連結部材4からなる。
図1は、本発明の第1の態様の第1実施形態に係る組立構造物である。
図1に示す組立構造物1は、正六角柱の外形を有し、6つの本体部材2、6つの第1のシート状連結部材3、および12個の第2のシート状連結部材4からなる。
図2(A)は、図1に示す本体部材2の斜視図であり、図2(B)は、図2(A)に示す矢印方向から本体部材2を見た場合の正面図である。
本体部材2は、正三角形状の互いに向かい合う一対の底面5と、一対の正三角形状の底面5の両斜辺の間に接続される長方形状の一対の側面6と、一対の底面5および一対の側面6によって上下左右を囲まれる長方形状の正面7とを備えた三角柱形状を有する。
本体部材2は、正三角形状の互いに向かい合う一対の底面5と、一対の正三角形状の底面5の両斜辺の間に接続される長方形状の一対の側面6と、一対の底面5および一対の側面6によって上下左右を囲まれる長方形状の正面7とを備えた三角柱形状を有する。
正面7は、一対の側面6とそれぞれ接続する一対の辺の中央から正面7自身へ延びる一対の第1のスリット8を備え、側面6はそれぞれ、正面7の第1のスリット8から連続して側面6自身へ延びる第2のスリット9を備える。
また、正三角形状の底面5は、その一対の斜辺の中央から底面5自身へ延びる一対の第3のスリット10を備え、側面6は、一対の底面5の第3のスリット10から連続して延びる一対の第4のスリット11を備える。
また、正三角形状の底面5は、その一対の斜辺の中央から底面5自身へ延びる一対の第3のスリット10を備え、側面6は、一対の底面5の第3のスリット10から連続して延びる一対の第4のスリット11を備える。
正三角形状の底面5は、正面7に接続される底辺12と、上述のとおり一対の側面6に接続される一対の斜辺13とからなり、斜辺13は、第3のスリット10によって、上斜辺部13aと下斜辺部13bとに分けられる。
正面7は、底面5に接続され横方向に延びる一対の底辺12と側面6に接続され縦方向に延びる一対の第1の辺14とからなり、第1の辺14は、第1のスリット8によって上下2つに分けられる。
側面6は、上下一対の底面5に接続される上下一対の斜辺13と、正面7に接続される第1の辺14と、上下一対の底面5の頂点を結ぶ第2の辺15とからなり、第1の辺14は、上述と同様に、第2のスリット9によって上下2つに分けられる。
正面7は、底面5に接続され横方向に延びる一対の底辺12と側面6に接続され縦方向に延びる一対の第1の辺14とからなり、第1の辺14は、第1のスリット8によって上下2つに分けられる。
側面6は、上下一対の底面5に接続される上下一対の斜辺13と、正面7に接続される第1の辺14と、上下一対の底面5の頂点を結ぶ第2の辺15とからなり、第1の辺14は、上述と同様に、第2のスリット9によって上下2つに分けられる。
図3に、図2(A)、(B)に示す本体部材2を形成するシート状部材16の展開図を示す。図2(A)、(B)に示す本体部材2は、図3に示すシート状部材16を折り曲げ加工することで形成される。
シート状部材16は、正面7に対して上下左右が対称に構成されており、正面7の上下対称に接続された一対の正三角形状の底面5、底面5の両斜辺13に接続された一対の糊しろ面17、正面7を左右から挟むように接続された一対の側面6、一対の側面6を更に左右から挟むように接続された一対の矩形の補強面18をそれぞれ備える。
正三角形状の底面5の斜辺13は、第1の切り込み部19によって糊しろ面17も含めて上下に分離され、上斜辺部13aに上糊しろ面17aが接続され、下斜辺部13bに下糊しろ面17bが接続される。また、底面5の底辺12に正面7が接続される。なお、矩形の糊しろ面17はその両脚部に第1の切り込み部19をそれぞれ備える。
正面7と側面6とはそれぞれが第1の辺14によって接続されており、第1の辺14は、正面7と側面6とにわたる開口部20によって上下に分離される。
側面6は上下に一対の第2の切り込み部21を備え、補強面18と第2の辺15によって接続されている。補強面18は、上下に一対の第1の切り欠き部22を備え、第2の辺15と逆側の辺に第2の切り欠き部23を備える。
側面6は上下に一対の第2の切り込み部21を備え、補強面18と第2の辺15によって接続されている。補強面18は、上下に一対の第1の切り欠き部22を備え、第2の辺15と逆側の辺に第2の切り欠き部23を備える。
次に、シート状部材16を点線(底辺12、上斜辺部13a、下斜辺部13b、一対の第1の辺14、第2の辺15)で同一方向(全て山折り、または全て谷折り)に折り曲げることでシート状部材16から本体部材2を組み立てる。
まず、初めに、一対の正三角形状の底面5を正面7に対して垂直に折り曲げ、一対の上糊しろ面17aおよび下糊しろ面17bを底面5に対してそれぞれ垂直に折り曲げる。
次に、一対の側面6を、正三角形状の底面5の斜辺13に沿うように折り曲げる。このとき、開口部20は、本体部材2の正面7の第1のスリット8と側面6の第2のスリット9とに分けられ、また、正三角形状の底面5の両斜辺13の第1の切り込み部19は第3のスリット10となり、側面6の第2の切り込み部21は第4のスリット11となる。更に、一対の補強面18を折り込んで、側面6および補強面18によって上下一対の糊しろ面17a、17bを挟み込む。
このようにシート状部材16の各面を同一方向に折り曲げることで、接着剤などを用いなくとも、シート状部材16の応力および摩擦力によって本体部材2の形状が維持される。
次に、一対の側面6を、正三角形状の底面5の斜辺13に沿うように折り曲げる。このとき、開口部20は、本体部材2の正面7の第1のスリット8と側面6の第2のスリット9とに分けられ、また、正三角形状の底面5の両斜辺13の第1の切り込み部19は第3のスリット10となり、側面6の第2の切り込み部21は第4のスリット11となる。更に、一対の補強面18を折り込んで、側面6および補強面18によって上下一対の糊しろ面17a、17bを挟み込む。
このようにシート状部材16の各面を同一方向に折り曲げることで、接着剤などを用いなくとも、シート状部材16の応力および摩擦力によって本体部材2の形状が維持される。
なお、シート状部材16から本体部材2を組み立てた際、矩形の補強面18には第1の切り欠き部22および第2の切り欠き部23が設けられているため、矩形の補強面18は、側面6の第4のスリット11および第2のスリット9を塞ぐことがない。
図4(A)は、図1に示す第1のシート状連結部材3の正面図であり、図4(B)は、図1に示す第2のシート状連結部材4の正面図である。
図4(A)に示すように、第1のシート状連結部材3は、下部に第1の連結切り込み部3Aを備え、上部に一対の斜面3C、3Cを持つ凸部3Bを備える。なお、凸部3Bの斜面3Cは左右対称であり、頂点の角度は120°である。
図4(B)に示すように、第2のシート状連結部材4は、下部に第2の連結切り込み部4Aを備え、上部に平坦部4Bを備える。
図4(B)に示すように、第2のシート状連結部材4は、下部に第2の連結切り込み部4Aを備え、上部に平坦部4Bを備える。
図5は、本体部材2、第1のシート状連結部材3、および第2のシート状連結部材4を用いて図1に示す組立構造物1を組み立てる際の組立説明図である。
図5に示すように、6つの本体部材2をそれらの正面7が六角柱の外形を呈するように並べて、隣接する本体部材2の連続する正面7に互いに連なる対応する2つの第1のスリット8に、第1のシート状連結部材3を嵌合させることで、隣接する本体部材2を連結する。このとき、6つの第1のシート状連結部材3の本体部材2との嵌合方向がすべて上述の六角柱の外形の中心軸上の一点に集まることで、組立構造物1の連結構造を強固なものとすることができる。なお、上述の嵌合方向が、中心軸上の一点でなく、中心軸上に集まるだけでも組立構造物1の連結構造を強固なものとすることができる。
また、隣接する本体部材2の連続する三角形状の底面5に互いに連なる対応する2つの第3のスリット10に第2のシート状連結部材4を嵌合させることで、隣接する本体部材2の連結を更に強固にすることができる。
図5に示すように、6つの本体部材2をそれらの正面7が六角柱の外形を呈するように並べて、隣接する本体部材2の連続する正面7に互いに連なる対応する2つの第1のスリット8に、第1のシート状連結部材3を嵌合させることで、隣接する本体部材2を連結する。このとき、6つの第1のシート状連結部材3の本体部材2との嵌合方向がすべて上述の六角柱の外形の中心軸上の一点に集まることで、組立構造物1の連結構造を強固なものとすることができる。なお、上述の嵌合方向が、中心軸上の一点でなく、中心軸上に集まるだけでも組立構造物1の連結構造を強固なものとすることができる。
また、隣接する本体部材2の連続する三角形状の底面5に互いに連なる対応する2つの第3のスリット10に第2のシート状連結部材4を嵌合させることで、隣接する本体部材2の連結を更に強固にすることができる。
図6は、図5に示す組立構造物1における隣接する本体部材2の第1のシート状連結部材3による連結部分の断面拡大図である。
第1のシート状連結部材3は、重なった2つの第2のスリット9に第1のシート状連結部材3の第3の切り込み部3Aを嵌合させることで、第1のシート状連結部材3によって隣接する本体部材2の重なり合う側面6を固定して、隣接する本体部材2を連結するとともに、嵌合の際、第1のシート状連結部材3の一対の斜面を有する凸部3Bが、隣接する本体部材2の2つの正面7にわたって互いに連なる2つの第1のスリット8に収容される。隣接する本体部材2の2つの正面7が為す角度は120°であり、第1のシート状連結部材3の一対の斜面を有する凸部の為す角度も120°であるためである。
なお、図示しないが、第2のシート状連結部材4も、同様に、重なった2つの第4のスリット11に第2のシート状連結部材4の第4の切り込み部4Aを嵌合させることで、第2のシート状連結部材4によって、隣接する本体部材2の重なり合う側面6をより強固に固定するとともに、第2のシート状連結部材4の平坦部4Bが、隣接する本体部材2の接続する2つの等脚台形面5にわたって互いに連なる2つの第3のスリット9に収容される。
第1のシート状連結部材3は、重なった2つの第2のスリット9に第1のシート状連結部材3の第3の切り込み部3Aを嵌合させることで、第1のシート状連結部材3によって隣接する本体部材2の重なり合う側面6を固定して、隣接する本体部材2を連結するとともに、嵌合の際、第1のシート状連結部材3の一対の斜面を有する凸部3Bが、隣接する本体部材2の2つの正面7にわたって互いに連なる2つの第1のスリット8に収容される。隣接する本体部材2の2つの正面7が為す角度は120°であり、第1のシート状連結部材3の一対の斜面を有する凸部の為す角度も120°であるためである。
なお、図示しないが、第2のシート状連結部材4も、同様に、重なった2つの第4のスリット11に第2のシート状連結部材4の第4の切り込み部4Aを嵌合させることで、第2のシート状連結部材4によって、隣接する本体部材2の重なり合う側面6をより強固に固定するとともに、第2のシート状連結部材4の平坦部4Bが、隣接する本体部材2の接続する2つの等脚台形面5にわたって互いに連なる2つの第3のスリット9に収容される。
図7は、本発明の第1の態様の第1実施形態に係る本体部材2を形成するシート状部材16、第1のシート状連結部材3、および第2のシート状連結部材4の切り出し前の状態を示す1枚の材料シート24の概略図である。
図7に示すように、本体部材2を形成するシート状部材16、第1のシート状連結部材3、および第2のシート状連結部材4のそれぞれは、同一の材料シート24から複数枚ずつ切り出される。この材料シート24は、材質については特に限定されず、例えば、防水加工や防火加工などの特殊加工がなされた段ボールや厚紙でもよく、折り曲げ可能なプラスチックシートなどでもよく、また、アルミニウムシートなどの可撓性の金属シートであってもよい。また、竹材や木材で構成されてもよく、ガラスや樹脂材料で構成されてもよい。
なお、これらシート状部材16、第1のシート状連結部材3、および第2のシート状連結部材4のそれぞれは、別々の材料シートから切り出されたものでもよく、また、それぞれ材質の異なるシートから切り出されたものでもよい。
図7に示すように、本体部材2を形成するシート状部材16、第1のシート状連結部材3、および第2のシート状連結部材4のそれぞれは、同一の材料シート24から複数枚ずつ切り出される。この材料シート24は、材質については特に限定されず、例えば、防水加工や防火加工などの特殊加工がなされた段ボールや厚紙でもよく、折り曲げ可能なプラスチックシートなどでもよく、また、アルミニウムシートなどの可撓性の金属シートであってもよい。また、竹材や木材で構成されてもよく、ガラスや樹脂材料で構成されてもよい。
なお、これらシート状部材16、第1のシート状連結部材3、および第2のシート状連結部材4のそれぞれは、別々の材料シートから切り出されたものでもよく、また、それぞれ材質の異なるシートから切り出されたものでもよい。
図8は、本発明の第1の態様の第1実施形態に係る組立構造物の第1変形例である。
図8に示す組立構造物25は、正六角柱の外形を有し、6つの本体部材26、6つの第1のシート状連結部材3、および12個の第2のシート状連結部材4からなる。
図1に示す組立構造物1との違いは、本体部材26が本体部材2と違い、等脚台形の底面を有する4角柱からなるため、中央に孔が開いている点である。
図8に示す組立構造物25は、正六角柱の外形を有し、6つの本体部材26、6つの第1のシート状連結部材3、および12個の第2のシート状連結部材4からなる。
図1に示す組立構造物1との違いは、本体部材26が本体部材2と違い、等脚台形の底面を有する4角柱からなるため、中央に孔が開いている点である。
また、図9に示すように、第1の態様の第1実施形態に係る組立構造物の第2変形例として、組立構造物27がアーチ形の形状を備えても良い。簡易な橋や建築物の構造として利用することができる。
以上のように、第1の態様の第1実施形態に係る組立構造物1、25、27は、特殊な道具等を用いなくとも簡単に組み立てることができ、外側または上側からの荷重に強い構造を備え、また、それらの大きさも特に限定されないため、例えば、踏み台として利用することができ、また、1つの椅子、環状の長椅子、テーブルなどの家具として利用することができる。
また、第1の態様の第1実施形態に係る組立構造物1、その第1の変形例の組立構造物25は、共に六角柱であるが、同様にして様々な多角柱や多角錐台の組立構造物を構成することができる。
また、第1の態様の第1実施形態に係る組立構造物1、その第1の変形例の組立構造物25は、共に六角柱であるが、同様にして様々な多角柱や多角錐台の組立構造物を構成することができる。
第1の態様の第2実施形態
図10は、本発明の第1の態様の第2実施形態に係る組立構造物である。
図10に示す組立構造物101は、切頂二十面体の外形を備え、20個の第1の本体部材102、12個の第2の本体部材103、60個の第1のシート状連結部材104、および30個の第2のシート状連結部材105からなる。
図10は、本発明の第1の態様の第2実施形態に係る組立構造物である。
図10に示す組立構造物101は、切頂二十面体の外形を備え、20個の第1の本体部材102、12個の第2の本体部材103、60個の第1のシート状連結部材104、および30個の第2のシート状連結部材105からなる。
図11(A)は、図10に示す第1の本体部材102の斜視図であり、図11(B)は、図11(A)に示す矢印方向から第1の本体部材102を見た場合の正面図である。
第1の本体部材102は、正六角形状の第1の正面106と、正六角形状の第1の正面106の一辺と接続する等脚台形状の6つの第1の側面107とからなる六角錐台の形状を有し、第1の正面106に対向する面が開放されている。なお、第1の正面106と第1の側面107との為す角は、約72.6°である。
第1の本体部材102は、正六角形状の第1の正面106と、正六角形状の第1の正面106の一辺と接続する等脚台形状の6つの第1の側面107とからなる六角錐台の形状を有し、第1の正面106に対向する面が開放されている。なお、第1の正面106と第1の側面107との為す角は、約72.6°である。
正六角形状の第1の正面106は、6つの第1の側面107と接続する辺の中央から第1の正面106自身へ延びる第1の正面スリット108をそれぞれ備え、第1の側面107のそれぞれは、第1の正面106の第1の正面スリット108から連続して第1の側面107自身へ延びる第1の側面スリット109を備える。
等脚台形状の第1の側面107は、開放された面に接続される第1の上底112と、第1の正面106に接続される第1の下底110と、他の第1の側面107にそれぞれ接続される一対の第1の脚部111とからなる。第1の下底110は、第1の正面スリット108によって第1の左下底部110aと第1の右下底部110bとの2つに分けられる。
また、上述のとおり正六角形状の第1の正面106は、第1の下底110によって囲まれ、第1の下底110は、第1の側面スリット109によって、第1の左下底部110aと第1の右下底部110bとの2つに分けられる。
また、上述のとおり正六角形状の第1の正面106は、第1の下底110によって囲まれ、第1の下底110は、第1の側面スリット109によって、第1の左下底部110aと第1の右下底部110bとの2つに分けられる。
図12(A)は、図10に示す第2の本体部材103の斜視図であり、図12(B)は、図12(A)に示す矢印方向から第2の本体部材103を見た場合の正面図である。
第2の本体部材103は、正五角形状の第2の正面113と、正五角形状の第2の正面113の一辺と接続する等脚台形状の5つの第2の側面114とからなる五角錐台の形状を有し、第2の正面113に対向する面が開放されている。なお、第2の正面113と第2の側面114との為す角は、約77°である。
第2の本体部材103は、正五角形状の第2の正面113と、正五角形状の第2の正面113の一辺と接続する等脚台形状の5つの第2の側面114とからなる五角錐台の形状を有し、第2の正面113に対向する面が開放されている。なお、第2の正面113と第2の側面114との為す角は、約77°である。
正五角形状の第2の正面113は、5つの第2の側面114とそれぞれ接続する辺の中央から第2の正面113自身へ延びる第2の正面スリット115を備え、第2の側面114はそれぞれ、第2の正面113の第2の正面スリット115から連続して第2の側面114自身へ延びる第2の側面スリット116を備える。
等脚台形状の第2の側面114は、開放された面に接続される第2の上底119と、第2の正面113に接続される第2の下底117と、他の第2の側面114にそれぞれ接続される一対の第2の脚部118とからなり、第2の下底117は、第2の側面スリット116によって、第2の左下底部117aと第2の右下底部117bとに分けられる。
また、第2の正面113は、上述のとおり正五角形状であり、第2の下底117によって囲まれており、第2の下底117は、上述と同様に、第2の正面スリット115によって、第2の左下底部117aと第2の右下底部117bとに分けられる。
また、第2の正面113は、上述のとおり正五角形状であり、第2の下底117によって囲まれており、第2の下底117は、上述と同様に、第2の正面スリット115によって、第2の左下底部117aと第2の右下底部117bとに分けられる。
図13に、図11(A)、(B)に示す第1の本体部材102を形成する第1のシート状部材120の展開図を示す。図11(A)、(B)に示す第1の本体部材102は、図13に示す第1のシート状部材120を折り曲げ加工することで形成される。
第1のシート状部材120は、正六角形状の第1の正面106を構成する6つの第1の下底110の外側に、第1の下底110に接続する第1の側面107、第1の側面107の一対の第1の脚部111の一方に設けられた第1の糊しろ面121、第1の側面107の第1の上底112に設けられた第1の補強面122をそれぞれ備え、第1の正面106と第1の側面107のそれぞれとの間にわたって、第1の下底110を第1の左下底部110aと第1の右下底部110bと2つに分ける第1の開口部123を備える。また、第1の糊しろ面121は、矩形状または台形状であって、折り曲げ加工された際に隣接する第1の側面107の第1の側面スリット109を塞ぐことが無いように第1の切り欠き部124を備える。また、第1の補強面122は、等脚台形状であって第1の側面107と第1の上底112を介して上下対称であることが好ましく、折り畳まれた際に第1の側面107の第1の側面スリット109を塞ぐことが無いように、その下底部分に第2の切り欠き部125を備える。
次に、第1のシート状部材120を点線(第1の下底110(第1の左下底部110a、第1の右下底部110b)、第1の脚部111、第1の上底112)で同一方向(全て山折り、または全て谷折り)に折り曲げることで第1のシート状部材120から第1の本体部材102を組み立てる。
まず、始めに、等脚台形状の6つの第1の側面107のそれぞれを正六角形状の第1の正面106に対して垂直よりやや内側に傾くように折り曲げる。このとき第1の開口部123は、第1の本体部材102の第1の正面106の第1の正面スリット108と、第1の側面107の第1の側面スリット109とにそれぞれ分けられる。
次に、第1の糊しろ面121を、その第1の糊しろ面が接続された第1の側面107と隣り合う第1の側面107の内側に沿うようにそれぞれ折り曲げる。
そして、最後に、隣り合う第1の側面107から延びる第1の糊しろ面121を第1の補強面122と対応する第1の側面107とによって挟み込むように第1の補強面122をそれぞれ折り曲げる。
このように第1のシート状部材120の各面を同一方向に折り曲げることで、接着剤などを用いなくとも、第1のシート状部材120の応力および摩擦力によって第1の本体部材102の形状が維持される。
次に、第1の糊しろ面121を、その第1の糊しろ面が接続された第1の側面107と隣り合う第1の側面107の内側に沿うようにそれぞれ折り曲げる。
そして、最後に、隣り合う第1の側面107から延びる第1の糊しろ面121を第1の補強面122と対応する第1の側面107とによって挟み込むように第1の補強面122をそれぞれ折り曲げる。
このように第1のシート状部材120の各面を同一方向に折り曲げることで、接着剤などを用いなくとも、第1のシート状部材120の応力および摩擦力によって第1の本体部材102の形状が維持される。
なお、第1のシート状部材120から第1の本体部材102を組み立てた際、第1の糊しろ面121には第1の切り欠き部124が設けられているため、第1の糊しろ面121は、等脚台形状の第1の側面107の第1の側面スリット109を塞ぐことがなく、また、第1の補強面122には第2の切り欠き部125が設けられているため、第1の補強面122は、等脚台形状の第1の側面107の第1の側面スリット109を塞ぐことがない。
同様に、図14に、図12(A)、(B)に示す第2の本体部材103を形成する第2のシート状部材126の展開図を示す。図12(A)、(B)に示す第2の本体部材103は、図14に示す第2のシート状部材126を折り曲げ加工することで形成される。
第2のシート状部材126は、正五角形状の第2の正面113を構成する5つの第2の下底117の外側に、第2の下底117に接続する第2の側面114、第2の側面114の一対の第2の脚部118の一方に設けられた第2の糊しろ面127、第2の側面114の第2の上底119に設けられた第2の補強面128をそれぞれ備え、第2の正面113と第2の側面114のそれぞれとの間にわたって、第2の下底117を第2の左下底部117aと第2の右下底部117bと2つに分ける第2の開口部129を備える。また、第2の糊しろ面127は、矩形状または台形状であって、折り曲げ加工された際に隣接する第2の側面114の第2の側面スリット116を塞ぐことが無いように第3の切り欠き部130を備える。また、第2の補強面128は、等脚台形状であって第2の側面114と第2の上底119を介して上下対称であることが好ましく、折り畳まれた際に第2の側面114の第2の側面スリット116を塞ぐことが無いように、その下底部分に第4の切り欠き部131を備える。
次に、第2のシート状部材126を点線(第2の下底117(第2の左下底部117a、第2の右下底部117b)、第2の脚部118、第2の上底119)で同一方向(全て山折り、または全て谷折り)に折り曲げることで第2のシート状部材126から第2の本体部材103を組み立てる。
まず、始めに、等脚台形状の5つの第2の側面114のそれぞれを正五角形状の第2の正面113に対して垂直よりやや内側に傾くように折り曲げる。このとき、第2の開口部129は、第2の本体部材3の第2の正面113の第2の正面スリット115と第2の側面114の第2の側面スリット116とにそれぞれ分けられる。
次に、第2の糊しろ面127を、その第2の糊しろ面127が接続する第2の側面114と隣り合う第2の側面114の内側に沿うようにそれぞれ折り曲げる。
そして、最後に、隣り合う第2の側面114から延びる第2の糊しろ面127を第2の補強面128と対応する第2の側面114とによって挟み込むように第2の補強面128をそれぞれ折り曲げる。
このように第2のシート状部材126の各面を同一方向に折り曲げることで、接着剤などを用いなくとも、第2のシート状部材126の応力および摩擦力によって第2の本体部材103の形状が維持される。
次に、第2の糊しろ面127を、その第2の糊しろ面127が接続する第2の側面114と隣り合う第2の側面114の内側に沿うようにそれぞれ折り曲げる。
そして、最後に、隣り合う第2の側面114から延びる第2の糊しろ面127を第2の補強面128と対応する第2の側面114とによって挟み込むように第2の補強面128をそれぞれ折り曲げる。
このように第2のシート状部材126の各面を同一方向に折り曲げることで、接着剤などを用いなくとも、第2のシート状部材126の応力および摩擦力によって第2の本体部材103の形状が維持される。
なお、第2のシート状部材126から第2の本体部材103を組み立てた際、第2の糊しろ面127には第3の切り欠き部130が設けられているため、第2の糊しろ面127は、等脚台形状の第2の側面114の第2の側面スリット116を塞ぐことがなく、また、第2の補強面128には第4の切り欠き部131が設けられているため、第2の補強面128は、等脚台形状の第2の側面114の第2の側面スリット116を塞ぐことがない。
図15(A)は、図10に示す第1のシート状連結部材104の正面図であり、図15(B)は、図10に示す第2のシート状連結部材105の正面図である。
図15(A)に示すように、第1のシート状連結部材104は、第1の本体部材102と第2の本体部材103とを連結するため、下部に第1の連結切り込み部104Aを有し、また、上部に傾きの異なる一対の斜面を持つ第1の凸部104Bを備える。第1の凸部104Bは、第1のシート状連結部材104の中心軸に対する傾きが約77°である第1の斜面104Cと、傾きが約72.6°である第2の斜面104Dとを備える。
また、図15(B)に示すように、第2のシート状連結部材105は、第1の本体部材102どうしを連結するため、下部に第2の連結切り込み部105Aを有し、また、上部に左右対称な一対の斜面105C、105Cを持つ第2の凸部105Bを備える。なお、第2の凸部105Bの頂点の角度は、約145.2°である。
図15(A)に示すように、第1のシート状連結部材104は、第1の本体部材102と第2の本体部材103とを連結するため、下部に第1の連結切り込み部104Aを有し、また、上部に傾きの異なる一対の斜面を持つ第1の凸部104Bを備える。第1の凸部104Bは、第1のシート状連結部材104の中心軸に対する傾きが約77°である第1の斜面104Cと、傾きが約72.6°である第2の斜面104Dとを備える。
また、図15(B)に示すように、第2のシート状連結部材105は、第1の本体部材102どうしを連結するため、下部に第2の連結切り込み部105Aを有し、また、上部に左右対称な一対の斜面105C、105Cを持つ第2の凸部105Bを備える。なお、第2の凸部105Bの頂点の角度は、約145.2°である。
図16は、第1の本体部材102、第2の本体部材103、第1のシート状連結部材104、および第2のシート状連結部材105を用いて図22に示す組立構造物101を組み立てる際の組立説明図である。
図16に示すように、20個の第1の本体部材102の正六角形状の第1の正面106と12個の第2の本体部材103の正五角形状の第2の正面113とが切頂二十面体の外形を呈するように並べて、隣接する第1の本体部材102と第2の本体部材103との連続する第1の正面106と第2の正面113とに互いに連なる対応する第1の正面スリット108と第2の正面スリット115とに、第1のシート状連結部材104をその第1の凸部104Bの第1の斜面104Cが第2の正面スリット115へ収容され、その第1の凸部104Bの第2の斜面104Dが第1の正面スリット108へ収容されるように嵌合させることで、隣接する第1の本体部材102と第2の本体部材103とを連結する。
また、同様に、隣接する第1の本体部材102どうしの連続する第1の正面106に互いに連なる対応する2つの第1の正面スリット108に、第2のシート状連結部材105を嵌合させることで、隣接する第1の本体部材102どうしを連結する。
このとき、60個の第1のシート状連結部材104および30個の第2のシート状連結部材105の全ての嵌合方向が上述の切頂二十面体の外形の中心に集まることで、組立構造物101の連結構造を強固なものとすることができる。
図16に示すように、20個の第1の本体部材102の正六角形状の第1の正面106と12個の第2の本体部材103の正五角形状の第2の正面113とが切頂二十面体の外形を呈するように並べて、隣接する第1の本体部材102と第2の本体部材103との連続する第1の正面106と第2の正面113とに互いに連なる対応する第1の正面スリット108と第2の正面スリット115とに、第1のシート状連結部材104をその第1の凸部104Bの第1の斜面104Cが第2の正面スリット115へ収容され、その第1の凸部104Bの第2の斜面104Dが第1の正面スリット108へ収容されるように嵌合させることで、隣接する第1の本体部材102と第2の本体部材103とを連結する。
また、同様に、隣接する第1の本体部材102どうしの連続する第1の正面106に互いに連なる対応する2つの第1の正面スリット108に、第2のシート状連結部材105を嵌合させることで、隣接する第1の本体部材102どうしを連結する。
このとき、60個の第1のシート状連結部材104および30個の第2のシート状連結部材105の全ての嵌合方向が上述の切頂二十面体の外形の中心に集まることで、組立構造物101の連結構造を強固なものとすることができる。
なお、図示しないが、第1のシート状連結部材104は、第1の本体部材102の第1の側面107と第2の本体部材103の第2の側面114とが重なることで重なった第1の側面スリット109および第2の側面スリット116に第1のシート状連結部材104の第1の連結切り込み部104Aを嵌合させることで、第1のシート状連結部材104によって隣接する第1の本体部材102と第2の本体部材103の重なり合う第1の側面107と第2の側面114とを固定して、隣接する第1の本体部材102と第2の本体部材103とを連結するとともに、嵌合の際、第1のシート状連結部材104の第1の凸部104Bが、隣接する第1の本体部材102と第2の本体部材103の第1の正面106と第2の正面113とにわたって互いに連なる第1の正面スリット108と第2の正面スリット115とに収容される。隣接する第1の本体部材102と第2の本体部材103の第1の正面106と第2の正面113とが為す角度は、約149.6°であり、第1の正面106と第1の凸部104Bの第2の斜面104Dとの為す角が等しく、第2の正面113と第1の凸部104Bの第1の斜面104Cとの為す角が等しいためである。
また、図17は、図16に示す組立構造物101における隣接する第1の本体部材102どうしの第2のシート状連結部材105による連結部分の断面拡大図である。
第2のシート状連結部材105は、隣接する第1の本体部材102の第1の側面107どうしが重なることで重なった2つの第1の側面スリット109に第2のシート状連結部材105の第2の連結切り込み部105Aを嵌合させることで、第2のシート状連結部材105によって隣接する第1の本体部材102の重なり合う第1の側面107どうしを固定して隣接する第1の本体部材102どうしを連結するとともに、嵌合の際、第2のシート状連結部材105の一対の斜面を有する第2の凸部105Bが、隣接する第1の本体部材102の2つの第1の正面106にわたって互いに連なる2つの第1の正面スリット108に収容される。隣接する第1の本体部材102の2つの第1の正面106が為す角度は、約145.2°であり、第2のシート状連結部材105の一対の斜面105Cを有する第2の凸部105Bの為す角度も約145.2°であるためである。
第2のシート状連結部材105は、隣接する第1の本体部材102の第1の側面107どうしが重なることで重なった2つの第1の側面スリット109に第2のシート状連結部材105の第2の連結切り込み部105Aを嵌合させることで、第2のシート状連結部材105によって隣接する第1の本体部材102の重なり合う第1の側面107どうしを固定して隣接する第1の本体部材102どうしを連結するとともに、嵌合の際、第2のシート状連結部材105の一対の斜面を有する第2の凸部105Bが、隣接する第1の本体部材102の2つの第1の正面106にわたって互いに連なる2つの第1の正面スリット108に収容される。隣接する第1の本体部材102の2つの第1の正面106が為す角度は、約145.2°であり、第2のシート状連結部材105の一対の斜面105Cを有する第2の凸部105Bの為す角度も約145.2°であるためである。
図18は、本発明の第1の態様の第2実施形態に係る第1の本体部材102を形成する第1のシート状部材120、第2の本体部材103を形成する第2のシート状部材126、第1のシート状連結部材104、および第2のシート状連結部材105の切り出し前の状態を示す1枚の材料シート132の概略図である。
図18に示すように、第1の本体部材102を形成する第1のシート状部材120、第2の本体部材103を形成する第2のシート状部材126、第1のシート状連結部材104、および第2のシート状連結部材105のそれぞれは、同一の材料シート132から複数枚ずつ切り出される。この材料シート132は、材質については特に限定されず、例えば、防水加工や防火加工などの特殊加工がなされた段ボールや厚紙でもよく、折り曲げ可能なプラスチックシートなどでもよく、また、アルミニウムシートなどの可撓性の金属シートであってもよい。また、竹材や木材で構成されてもよく、ガラスや樹脂材料で構成されてもよい。
なお、これら第1のシート状部材120、第2のシート状部材126、第1のシート状連結部材104、および第2のシート状連結部材105のそれぞれは、別々の材料シートから切り出されたものでもよく、また、それぞれ材質の異なるシートから切り出されたものでもよい。
図18に示すように、第1の本体部材102を形成する第1のシート状部材120、第2の本体部材103を形成する第2のシート状部材126、第1のシート状連結部材104、および第2のシート状連結部材105のそれぞれは、同一の材料シート132から複数枚ずつ切り出される。この材料シート132は、材質については特に限定されず、例えば、防水加工や防火加工などの特殊加工がなされた段ボールや厚紙でもよく、折り曲げ可能なプラスチックシートなどでもよく、また、アルミニウムシートなどの可撓性の金属シートであってもよい。また、竹材や木材で構成されてもよく、ガラスや樹脂材料で構成されてもよい。
なお、これら第1のシート状部材120、第2のシート状部材126、第1のシート状連結部材104、および第2のシート状連結部材105のそれぞれは、別々の材料シートから切り出されたものでもよく、また、それぞれ材質の異なるシートから切り出されたものでもよい。
以上のように、第1の態様の第2実施形態に係る組立構造物101は、特殊な道具等を用いなくとも簡単に組み立てることができ、外側からの荷重に強い構造を備え、また、それらの大きさも特に限定されない。
また、第1の態様の第2実施形態に係る組立構造物101は、切頂二十面体の外形を備えるが、同様にして様々な正多面体や半正多面体の組立構造物を構成することができる。なお、正多面体および半正多面体を構成する正多角形の面には、それぞれの面に共通して外接する1つの球面が存在する。
また、第1の態様の第2実施形態に係る組立構造物101は、切頂二十面体の外形を備えるが、同様にして様々な正多面体や半正多面体の組立構造物を構成することができる。なお、正多面体および半正多面体を構成する正多角形の面には、それぞれの面に共通して外接する1つの球面が存在する。
図19は、本発明の第1の態様の第2実施形態に係る組立構造物の第1変形例である。
図19に示す組立構造物133は、本発明の第1の態様の第2実施形態に係る組立構造物101を構成する第1の本体部材102および第2の本体部材103において、正六角形状の第1の正面106と正五角形状の第2の正面113とを切り欠いて孔を開け、その代わりに開放していた第1の上底112によって囲まれた正六角形部分を封止して第1の正面とし、第2の上底119によって囲まれた正五角形部分を封止して第2の正面としてスリットをそれぞれに設け、第1の態様の第2実施形態と同様にシート状連結部材によって組み立てたものである。
図19に示す組立構造物133は、その内側に切頂二十面体の内形を備える。また、シート状連結部材は、組立構造物133の内側から外側に向けて嵌合される。なお、第1の態様の第2実施形態と同様、組立構造物133の備える切頂二十面体の内形には1つの球面が外接する。
図19に示す組立構造物133は、本発明の第1の態様の第2実施形態に係る組立構造物101を構成する第1の本体部材102および第2の本体部材103において、正六角形状の第1の正面106と正五角形状の第2の正面113とを切り欠いて孔を開け、その代わりに開放していた第1の上底112によって囲まれた正六角形部分を封止して第1の正面とし、第2の上底119によって囲まれた正五角形部分を封止して第2の正面としてスリットをそれぞれに設け、第1の態様の第2実施形態と同様にシート状連結部材によって組み立てたものである。
図19に示す組立構造物133は、その内側に切頂二十面体の内形を備える。また、シート状連結部材は、組立構造物133の内側から外側に向けて嵌合される。なお、第1の態様の第2実施形態と同様、組立構造物133の備える切頂二十面体の内形には1つの球面が外接する。
図20は、本発明の第1の態様の第2実施形態に係る組立構造物の第2変形例である。
図20に示す組立構造物134は、変形十二面体の外形を備え、12個の第1の本体部材、80個の第2の本体部材、60個の第1のシート状連結部材、および90個の第2のシート状連結部材からなる。
なお、第1の態様の第2実施形態と同様、組立構造物134の備える変形十二面体の外形には1つの球面が外接する。
図20に示す組立構造物134は、変形十二面体の外形を備え、12個の第1の本体部材、80個の第2の本体部材、60個の第1のシート状連結部材、および90個の第2のシート状連結部材からなる。
なお、第1の態様の第2実施形態と同様、組立構造物134の備える変形十二面体の外形には1つの球面が外接する。
なお、正多面体、例えば、正四面体は、正三角形を正面(底面)とする三角錐台を本体部材として4個連結することで構成することができ、正六面体は、正方形を正面とする四角錐台を本体部材として6個連結することで構成することができ、正八面体は、正三角形を正面とする三角錐台を8個連結することで構成することができ、正十二面体は、正五角形を正面とする五角錐台を12個連結することで構成でき、正二十面体は、正三角形を正面とする三角錐台を20個連結することで構成できる。
また、半正多面体、例えば、切頂四面体は、正六角形を正面(底面)とする六角錐台を第1の本体部材とし、正三角形を正面(底面)とする三角錐台を第2の本体部材とし、第1の本体部材を4個と第2の本体部材を4個とを連結することで構成できる。なお、第1の本体部材の正面となる図形の一辺の長さと、第2の本体部材の正面となる図形の一辺の長さとは等しい。
また、切頂六面体は、正八角形を正面とする八角錐台を第1の本体部材とし、正三角形を正面とする三角錐台を第2の本体部材とし、第1の本体部材を6個と第2の本体部材を8個とを連結することで構成できる。
また、切頂八面体は、正六角形を正面とする六角錐台を第1の本体部材とし、正方形を正面とする四角錐台を第2の本体部材とし、第1の本体部材を8個と第2の本体部材を6個とを連結することで構成できる。
また、切頂十二面体は、正十角形を正面とする十角錐台を第1の本体部材とし、正三角形を正面とする三角錐台を第2の本体部材とし、第1の本体部材を12個と第2の本体部材を20個とを連結することで構成できる。
また、立方八面体は、正方形を正面とする四角錐台を第1の本体部材とし、正三角形を正面とする三角錐台を第2の本体部材とし、第1の本体部材を6個と第2の本体部材を8個とを連結することで構成できる。
また、二十・十二面体は、正五角形を正面とする五角錐台を第1の本体部材とし、正三角形を正面とする三角錐台を第2の本体部材とし、第1の本体部材を12個と第2の本体部材を20個とを連結することで構成できる。
また、斜方立方八面体は、正方形を正面とする四角錐台を第1の本体部材とし、正三角形を正面とする三角錐台を第2の本体部材とし、第1の本体部材を18個と第2の本体部材を8個とを連結することで構成できる。
また、変形立方体は、正方形を正面とする四角錐台を第1の本体部材とし、正三角形を正面とする三角錐台を第2の本体部材とし、第1の本体部材を6個と、第2の本体部材を32個とを連結することで構成できる。
また、切頂六面体は、正八角形を正面とする八角錐台を第1の本体部材とし、正三角形を正面とする三角錐台を第2の本体部材とし、第1の本体部材を6個と第2の本体部材を8個とを連結することで構成できる。
また、切頂八面体は、正六角形を正面とする六角錐台を第1の本体部材とし、正方形を正面とする四角錐台を第2の本体部材とし、第1の本体部材を8個と第2の本体部材を6個とを連結することで構成できる。
また、切頂十二面体は、正十角形を正面とする十角錐台を第1の本体部材とし、正三角形を正面とする三角錐台を第2の本体部材とし、第1の本体部材を12個と第2の本体部材を20個とを連結することで構成できる。
また、立方八面体は、正方形を正面とする四角錐台を第1の本体部材とし、正三角形を正面とする三角錐台を第2の本体部材とし、第1の本体部材を6個と第2の本体部材を8個とを連結することで構成できる。
また、二十・十二面体は、正五角形を正面とする五角錐台を第1の本体部材とし、正三角形を正面とする三角錐台を第2の本体部材とし、第1の本体部材を12個と第2の本体部材を20個とを連結することで構成できる。
また、斜方立方八面体は、正方形を正面とする四角錐台を第1の本体部材とし、正三角形を正面とする三角錐台を第2の本体部材とし、第1の本体部材を18個と第2の本体部材を8個とを連結することで構成できる。
また、変形立方体は、正方形を正面とする四角錐台を第1の本体部材とし、正三角形を正面とする三角錐台を第2の本体部材とし、第1の本体部材を6個と、第2の本体部材を32個とを連結することで構成できる。
同様に、斜方二十・十二面体は、正五角形を正面とする五角錐台を第1の本体部材とし、正方形を正面とする四角錐台を第2の本体部材とし、正三角形を正面とする三角錐台を第3の本体部材とし、第1の本体部材を12個と第2の本体部材を30個と第3の本体部材を20個とを連結することで構成できる。
また、斜方切頂立方八面体は、正八角形を正面とする八角錐台を第1の本体部材とし、正六角形を正面とする六角錐台を第2の本体部材とし、正方形を正面とする四角錐台を第3の本体部材とし、第1の本体部材を6個と第2の本体部材を8個と第3の本体部材を12個とを連結することで構成される。
また、斜方切頂二十・十二面体は、正十角形を正面とする十角錐台を第1の本体部材とし、正六角形を正面とする六角錐台を第2の本体部材とし、正方形を正面とする四角錐台を第3の本体部材とし、第1の本体部材を12個と第2の本体部材を20個と第3の本体部材を30個とを連結することで構成される。
なお、正多面体または半正多面体を構成する本体部材の正面の一辺の長さは全て等しい。つまり、第1の本体部材および第2の本体部材の2種類の本体部材で半正多面体が構成されている場合、第1の本体部材の正面の一辺の長さと、第2の本体部材の正面の一辺の長さは等しく、また、第1の本体部材、第2の本体部材および第3の本体部材の3種類の本体部材で半正多面体が構成されている場合、第1の本体部材の正面の一辺の長さ、第2の本体部材の正面の一辺の長さ、および第3の本体部材の一辺の長さはそれぞれ等しい。
また、斜方切頂立方八面体は、正八角形を正面とする八角錐台を第1の本体部材とし、正六角形を正面とする六角錐台を第2の本体部材とし、正方形を正面とする四角錐台を第3の本体部材とし、第1の本体部材を6個と第2の本体部材を8個と第3の本体部材を12個とを連結することで構成される。
また、斜方切頂二十・十二面体は、正十角形を正面とする十角錐台を第1の本体部材とし、正六角形を正面とする六角錐台を第2の本体部材とし、正方形を正面とする四角錐台を第3の本体部材とし、第1の本体部材を12個と第2の本体部材を20個と第3の本体部材を30個とを連結することで構成される。
なお、正多面体または半正多面体を構成する本体部材の正面の一辺の長さは全て等しい。つまり、第1の本体部材および第2の本体部材の2種類の本体部材で半正多面体が構成されている場合、第1の本体部材の正面の一辺の長さと、第2の本体部材の正面の一辺の長さは等しく、また、第1の本体部材、第2の本体部材および第3の本体部材の3種類の本体部材で半正多面体が構成されている場合、第1の本体部材の正面の一辺の長さ、第2の本体部材の正面の一辺の長さ、および第3の本体部材の一辺の長さはそれぞれ等しい。
なお、第1の態様の第2実施形態において、本体部材は、多角錐台の形状を備えるが、多角錐の形状であってもよい。多角錐台の場合と同様に、正多面体および半正多面体を構成することができる。また、第1の態様の第2実施形態において記載した本体部材の正面と側面との為す角は、一応の目安であり、角度に若干のばらつきがあったとしても多面体または半正多面体の組立構造物を構成することができる。また、スリットの位置は、シート状連結部材によって本体部材どうしを連結できれば本体部材の各辺の中央でなくともよい。
また、本発明の組立構造物は、第1の態様の第2実施形態で示した正多面体や半正多面体などの外形に限らず、本発明の組立構造物を複数組み合わせることで、ラグビーボール形状やドーナツ形状、または、これらの一部のみを模した形状など、様々な外形を備えることができる。そして、本発明の組立構造物を構成する本体部材も、正三角錐台、正五角錐台、および正六角錐台などの形状に限らず、それぞれの正面に対して1つの共通する球面が外接するのであれば、一般的な三角形状や四角形状を正面とする三角錐台や四角錐台などであってもよい。
また、本発明の組立構造物は、その大きさや形状も特に限定されないため、例えば、ボール、サッカーボール、ラグビーボール、簡易シェルター、移動住居、観測用ドーム、インテリア、包装容器、船、飛行船、宇宙ステーション、および月面基地などとして利用することができる。これらの組立構造物は、本発明に係る組立構造物を複数組み合わせることで構成することができる。
また、本発明の組立構造物は、その大きさや形状も特に限定されないため、例えば、ボール、サッカーボール、ラグビーボール、簡易シェルター、移動住居、観測用ドーム、インテリア、包装容器、船、飛行船、宇宙ステーション、および月面基地などとして利用することができる。これらの組立構造物は、本発明に係る組立構造物を複数組み合わせることで構成することができる。
また、第1の態様の第1実施形態に係る組立構造物1は、正六角柱であるが、同様にして様々な正多角柱や正多角錐台の組立構造物を構成することができる。なお、正多角柱および正多角錐台を構成する複数の正面(正多角柱および正多角錐台の側面に該当する)には、それぞれの正面に共通して外接する1つの球面が存在する。
また、第1の態様の第2実施形態に係る組立構造物の第3変形例として、組立構造物の正面が複数連続することでアーチ形の形状を備えても良い。簡易な橋や建築物の構造として利用することができる。
上述のアーチ形の形状を備える組立構造物の例として、トンネルの換気用ダクトを保持する組立構造物が挙げられる。図21(A)、(B)に示すように、トンネルの壁部135に対して、六角形状の正面を備える本体部材136をその正面がアーチを形成するようにシート状連結部材137で連結することで、換気用ダクト138を支える組立構造物139を形成する。図21(B)に示すように、例えば、換気用ダクト138は、本体部材136の側面部分を貫通することで本体部材136によって保持されることが好ましい。この組立構造物139は、トンネルの壁部135の全面を覆うように形成してもよく、また、所定間隔ごとに形成してもよい。なお、例えば、本体部材136は、金属板を折り曲げ加工することで形成され、シート状連結部材137は、金属板を切り抜くことで形成される。
上述のアーチ形の形状を備える組立構造物の例として、トンネルの換気用ダクトを保持する組立構造物が挙げられる。図21(A)、(B)に示すように、トンネルの壁部135に対して、六角形状の正面を備える本体部材136をその正面がアーチを形成するようにシート状連結部材137で連結することで、換気用ダクト138を支える組立構造物139を形成する。図21(B)に示すように、例えば、換気用ダクト138は、本体部材136の側面部分を貫通することで本体部材136によって保持されることが好ましい。この組立構造物139は、トンネルの壁部135の全面を覆うように形成してもよく、また、所定間隔ごとに形成してもよい。なお、例えば、本体部材136は、金属板を折り曲げ加工することで形成され、シート状連結部材137は、金属板を切り抜くことで形成される。
組立構造物139がトンネルの壁部135の全面を覆う場合、所定の位置において本体部材136の六角形状の正面を切り欠き、また、同じ位置の換気用ダクト138に孔を開けることで、トンネル内の換気を行うことができる。また、所定間隔ごとに組立構造物139を設ける場合、組立構造物139が無い位置において換気用ダクト138に孔を開けることでトンネル内の換気を行うことができる。なお、本体部材136の正面の形状は六角形状に限らず、四角形状等どのような形状でもよい。
なお、上述のアーチ形状の組立構造物139によって、組立構造物139とトンネルの壁部135との間に、換気用ダクト138ではなく、換気用の大型ファンを保持してもよく、また、組立構造物139の下に金属棒、ワイヤおよび網などを用いて換気用の大型ファンを吊るしてもよい。
なお、上述のアーチ形状の組立構造物139によって、組立構造物139とトンネルの壁部135との間に、換気用ダクト138ではなく、換気用の大型ファンを保持してもよく、また、組立構造物139の下に金属棒、ワイヤおよび網などを用いて換気用の大型ファンを吊るしてもよい。
また、シート状連結部材は、複数まとめられてもよい。例えば、図21(C)に示すようにシート状連結部材137を円板によって3つまとめた部材をシート状連結部材140とする。なお、シート状連結部材137をまとめる形状は円板に限らず、例えば、本体部材136の正面の傾きに合わせてシート状連結部材137を各頂点とする三角形状でもよい。
図21(D)に示すように、組立構造物139において、3つの本体部材136が連なった箇所に、シート状連結部材140を嵌合することで、本体部材166どうしの連結をより強固なものとすることができる。なお、この場合、シート状連結部材140が3つの本体部材136が連なった箇所のそれぞれ嵌合するように、本体部材136は六角形状の一辺の同じ位置から正面と側面とにそれぞれ延びるスリットを各辺ごとに2つずつ備える。
また、更に、シート状連結部材140と本体部材136とをボルト等で留めることで、組立構造物139の構造をより強固なものとすることができる。
図21(D)に示すように、組立構造物139において、3つの本体部材136が連なった箇所に、シート状連結部材140を嵌合することで、本体部材166どうしの連結をより強固なものとすることができる。なお、この場合、シート状連結部材140が3つの本体部材136が連なった箇所のそれぞれ嵌合するように、本体部材136は六角形状の一辺の同じ位置から正面と側面とにそれぞれ延びるスリットを各辺ごとに2つずつ備える。
また、更に、シート状連結部材140と本体部材136とをボルト等で留めることで、組立構造物139の構造をより強固なものとすることができる。
また、本発明に係るシート状連結部材は、本体部材のスリットの幅やスリットの大きさに合わせて厚さや大きさを自由に設定することができる。
図22(A)は、第3のシート状連結部材142の展開図である折り畳みシート状連結部材141であり、図22(B)は、第3のシート状連結部材142の正面図であり、図21(C)は、第3のシート状連結部材142の側面図である。
図22(A)に示す折り畳みシート状連結部材141を点線に従って折り畳むことで、図22(B)、(C)に示す第3のシート状連結部材141が構成される。
図22(A)は、第3のシート状連結部材142の展開図である折り畳みシート状連結部材141であり、図22(B)は、第3のシート状連結部材142の正面図であり、図21(C)は、第3のシート状連結部材142の側面図である。
図22(A)に示す折り畳みシート状連結部材141を点線に従って折り畳むことで、図22(B)、(C)に示す第3のシート状連結部材141が構成される。
また、図22(B)、(C)に示すように、第3のシート状連結部材142は、本体部材どうしを連結するため、下部に第3の連結切り込み部142Aを有し、また、上部に円弧状の第3の凸部142Bを備える。
そして、第1の態様の第2実施形態の第1のシート状連結部材104および第2のシート状連結部材105、第1の態様の第2実施形態のシート状連結部材、ならびに第1の態様の第3実施形態の第1のシート状連結部材3および第2のシート状連結部材4の代わりに、第3のシート状連結部材142を用いてもよい。
第3のシート状連結部材142は、第3の凸部142Bが円弧状の曲面を備えるため、スリットどうしが為す角度に限定されず、どのようなスリットに対しても利用することができる。
そして、第1の態様の第2実施形態の第1のシート状連結部材104および第2のシート状連結部材105、第1の態様の第2実施形態のシート状連結部材、ならびに第1の態様の第3実施形態の第1のシート状連結部材3および第2のシート状連結部材4の代わりに、第3のシート状連結部材142を用いてもよい。
第3のシート状連結部材142は、第3の凸部142Bが円弧状の曲面を備えるため、スリットどうしが為す角度に限定されず、どのようなスリットに対しても利用することができる。
また、上述の第1の態様の第1実施形態、第2実施形態等において、シート状部材を折り曲げて本体部材を組み立てる際、シート状部材の応力および摩擦力で本体部材の形状を維持しているが、更に、接着剤、テープおよびボルト等を用いて本体部材の形状を維持してもよい。組立構造物の形状をより強固に維持することができる。
また、折り曲げられた本体部材の内側の空間を、セメントや砂利、発泡スチロール、ウレタン樹脂などの充填材で満たすことで組立構造物の形状をより強固に維持することができる。
また、折り曲げられた本体部材の内側の空間を、セメントや砂利、発泡スチロール、ウレタン樹脂などの充填材で満たすことで組立構造物の形状をより強固に維持することができる。
以上、第1の態様の第2実施形態に係る組立構造物101、133、134、135は、特殊な道具等を用いなくとも簡単に組み立てることができ、外側からの荷重に強い構造を備え、また、それらの大きさも特に限定されないため、例えば、簡易シェルター、移動住居、観測用ドーム、または包装容器などとして利用することができる。
なお、第1の態様の第1実施形態、第2実施形態では、それらの記載および図面において、各スリットおよび各切り込み部の幅について特に限定していない。各スリットおよび各切り込み部の幅は、シート状部材およびシート状連結部材を切り出す材料シートの厚さに応じた幅でよく、また、シート状連結部材を複数のシート材料を重ねて強度を出した場合については、それらシート状連結部材の厚さに応じた幅を備えればよい。
また、同様に、シート状部材を折り曲げて形成された本体部材の図面において、材料シートの厚さを考慮した記載をしていないが、簡単のために表記を省略したものであり、実際の本体部材の各面は、材料シートや面の重なりに応じた厚さを備える。
また、同様に、シート状部材を折り曲げて形成された本体部材の図面において、材料シートの厚さを考慮した記載をしていないが、簡単のために表記を省略したものであり、実際の本体部材の各面は、材料シートや面の重なりに応じた厚さを備える。
また、第1の態様の第1実施形態の本体部材2の側面6の横方向の長さ、および第1の態様の第2実施形態の第1の本体部材103の等脚台形状の第1の側面107、第2の本体部材104の第2の側面114の高さなどについて特に言及していないが、シート状連結部材が嵌合するのに十分な大きさがあればよい。
また、第1の態様の第1実施形態の第1変形例の本体部材26および第2実施形態の各本体部材103、104は、正面と対向する面が開放されているが、閉じていてもよい。
また、図18の第1の態様の第2実施形態の第1変形例に示すように、本体部材は、正面が開放されており、正面と対向する面が閉じていてもよい。
また、図18の第1の態様の第2実施形態の第1変形例に示すように、本体部材は、正面が開放されており、正面と対向する面が閉じていてもよい。
また、図3に示す第1の態様の第1実施形態のシート状部材17、ならびに、図14および図15に示す第1の態様の第2実施形態の第1のシート状部材51および第2のシート状部材56の代わりに、異なる展開図に基づくシート状部材を使用することもでき、本体部材2、ならびに、第1の本体部材33および第2の本体部材34を形成することができればどのような展開形状のものであってもよい。
また、第1の態様の第1実施形態、第2実施形態において、シート状部材を折り曲げて本体部材を組み立てる際、シート状部材の応力および摩擦力で本体部材の形状を維持しているが、接着剤やテープ等を用いて本体部材の形状を維持してもよい。
また、第1の態様の第1実施形態、第2実施形態において、シート状連結部材が嵌合するスリットは、正面と側面など、本体部材の2つの面にまたがったものであるが、例えば、図23に示すように、本体部材が側面のみにスリットを備え、隣接する本体部材の重なった側面の重なった2つのスリットに嵌合するように、シート状連結部材を嵌合してもよい。このようにすれば、組立構造物を組み立てた際にシート状連結部材が組立構造物の外部に露出することなく、組立構造物の内部に隠れるため、見栄えの良い組立構造物を得ることができる。
なお、図22に示す側面のスリットは、連結に用いられるシート状連結部材の大きさと比較して、通常よりも嵌合方向に長く形成されている。シート状連結部材を側面側から嵌合するために所定の長さが必要だからである。
なお、図22に示す側面のスリットは、連結に用いられるシート状連結部材の大きさと比較して、通常よりも嵌合方向に長く形成されている。シート状連結部材を側面側から嵌合するために所定の長さが必要だからである。
なお、第1の態様の第1実施形態の側面6、第1の態様の第2実施形態の第1の側面107、第2の側面114が、本発明の第1の面に相当し、第1の態様の第1実施形態の底面5、正面7、第1の態様の第2実施形態の第1の正面106、第2の正面113が、本発明の第2の面に相当する。
第2の態様の第1実施形態
図24は、本発明の第2の態様の第1実施形態に係る組立構造物である。
図24に示す組立構造物201は、全体として略アーチ状の外形を有し、主に複数の本体部材202およびシート状連結部材203によって構成される。なお、図24では、簡単のためにシート状連結部材203の表示を省略している。
図24は、本発明の第2の態様の第1実施形態に係る組立構造物である。
図24に示す組立構造物201は、全体として略アーチ状の外形を有し、主に複数の本体部材202およびシート状連結部材203によって構成される。なお、図24では、簡単のためにシート状連結部材203の表示を省略している。
図25(A)は、図24に示す本体部材202の斜視図であり、図25(B)は、図25(A)に示す矢印方向から本体部材202を見た場合の正面図である。
本体部材202は、筒状であり、六角錐台の側面部分によって構成される。本体部材202は、互いに向かい合う一対の長方形状の側面204と、一対の長方形状の側面204の間にそれぞれ接続される2つの等脚台形の側面205とからなる。
本体部材202は、筒状であり、六角錐台の側面部分によって構成される。本体部材202は、互いに向かい合う一対の長方形状の側面204と、一対の長方形状の側面204の間にそれぞれ接続される2つの等脚台形の側面205とからなる。
長方形状の側面204は、六角錐台の底面部分に対応する辺に第1のスリット206を備え、第1のスリット206によって2つに分割された第1の下辺208をそれぞれ備える。また、長方形状の側面204は、2つの第1の下辺208の反対側に第1の上辺209を備え、2つの縦辺212が2つの第1の下辺208と第1の上辺209との間にそれぞれ延びる。
等脚台形状の側面205は、同じく、六角錐台の底面部分に対応する辺、つまり、下底に第2のスリット207を備え、第2のスリット207によって2つに分割された第2の下辺210をそれぞれ備える。また、等脚台形状の側面205は、2つの第2の下辺210の反対側、つまり上底として第2の上辺211を備え、2つの斜辺213が2つの第2の下辺210と第2の上辺211との間に、つまり、下底と上底との間にそれぞれ延びる。
等脚台形状の側面205は、同じく、六角錐台の底面部分に対応する辺、つまり、下底に第2のスリット207を備え、第2のスリット207によって2つに分割された第2の下辺210をそれぞれ備える。また、等脚台形状の側面205は、2つの第2の下辺210の反対側、つまり上底として第2の上辺211を備え、2つの斜辺213が2つの第2の下辺210と第2の上辺211との間に、つまり、下底と上底との間にそれぞれ延びる。
図26に、図25(A)、(B)に示す本体部材202を形成するシート状部材220の展開図を示す。図25(A)、(B)に示す本体部材202は、図26に示すシート状部材220を筒状に折り曲げ加工することで形成される。
本体部材202は、上述のとおりシート状部材220を折り曲げ加工することで形成されてもよく、また、金型を用いた射出成形等で形成されてもよい。なお、金型等を用いた射出成形等で形成された場合、本体部材202は、シート状部材220を用いて折り曲げ加工した場合よりも、高い強度を備える。
本体部材202は、上述のとおりシート状部材220を折り曲げ加工することで形成されてもよく、また、金型を用いた射出成形等で形成されてもよい。なお、金型等を用いた射出成形等で形成された場合、本体部材202は、シート状部材220を用いて折り曲げ加工した場合よりも、高い強度を備える。
図26に示すように、シート状部材220は、長方形状の側面204に対して略左右対称に構成されており、長方形状の側面204に対してその左右に、等脚台形状の側面205が2つずつ接続され、2つの等脚台形状の側面205の一端(左端)に第1の接続面214が、2つの等脚台形状の側面205のもう一端(右端)に第2の接続面215がそれぞれ接続される。
長方形状の側面204の縦辺212のそれぞれに対して、等脚台形状の側面205の斜辺がそれぞれ接続し、接続された等脚台形状の側面205のもう一方の斜辺213に対して、同じく等脚台形状の側面205がそれぞれ接続する。そして、左端の等脚台形状の側面205には、第1の接続面214が接続され、右端の等脚台形状の側面205には第2の接続面215が接続される。
長方形状の側面204の縦辺212のそれぞれに対して、等脚台形状の側面205の斜辺がそれぞれ接続し、接続された等脚台形状の側面205のもう一方の斜辺213に対して、同じく等脚台形状の側面205がそれぞれ接続する。そして、左端の等脚台形状の側面205には、第1の接続面214が接続され、右端の等脚台形状の側面205には第2の接続面215が接続される。
第1の接続面214は、第1の接続部216を備え、第2の接続面215は第2の接続部217を備え、シート状部材220が折り曲げられた際、第1の接続面214の第1の接続部216と第2の接続面215の第2の接続部217とを嵌合させることで、筒状の本体部材202が形成される。なお、第1の接続面214の第1の接続部216と第2の接続面215の第2の接続部217とが嵌合すると、長方形状の側面204が形成される。
次に、シート状部材220を点線(縦辺212、斜辺213)で同一方向(全て山折り、または全て谷折り)に折り曲げることでシート状部材220から本体部材202を組み立てる。
本体部材202の向かい合う側面がそれぞれ所定の角度を備えるように縦辺212、斜辺213を折り曲げ、第1の接続面214の第1の接続部216と第2の接続面215の第2の接続部217とを嵌合させる。
第1の接続面214と第2の接続面215とが接続されることで長方形状の側面204が形成され、一対の長方形状の側面204、および対応する一対の等脚台形状の側面205が互いに所定の角度を有して向かい合い、また、本体部材202が六角錐台の側面部分を形成するように筒状になる。
本体部材202の向かい合う側面がそれぞれ所定の角度を備えるように縦辺212、斜辺213を折り曲げ、第1の接続面214の第1の接続部216と第2の接続面215の第2の接続部217とを嵌合させる。
第1の接続面214と第2の接続面215とが接続されることで長方形状の側面204が形成され、一対の長方形状の側面204、および対応する一対の等脚台形状の側面205が互いに所定の角度を有して向かい合い、また、本体部材202が六角錐台の側面部分を形成するように筒状になる。
図27(A)は、図24に示すシート状連結部材203の正面図であり、図27(B)は、その側面図である。
図27(A)および(B)に示すように、のシート状連結部材203は、略円形状の外形を備え、下部に切り込み部218を備える。なお、シート状連結部材203は、切り込み部218に対して略左右対称に構成される。
図27(A)および(B)に示すように、のシート状連結部材203は、略円形状の外形を備え、下部に切り込み部218を備える。なお、シート状連結部材203は、切り込み部218に対して略左右対称に構成される。
図28は、本体部材202、およびシート状連結部材203を用いて図24に示す組立構造物201を組み立てる際の組立説明図である。
図28に示すように、複数の本体部材202を、長方形状の側面204には長方形状の側面204が、等脚台形状の側面205には等脚台形状の側面205がそれぞれ重なるように本体部材202どうしを並べて、隣接する本体部材202の重なった側面204の重なった2つの第1のスリット206にシート状連結部材203の切り込み部218を嵌合させ、また、隣接する本体部材202の重なった側面205の重なった2つの第2のスリット207にシート状連結部材203の切り込み部218を嵌合させて、隣接する本体部材202どうしを連結する。
図28に示すように、複数の本体部材202を、長方形状の側面204には長方形状の側面204が、等脚台形状の側面205には等脚台形状の側面205がそれぞれ重なるように本体部材202どうしを並べて、隣接する本体部材202の重なった側面204の重なった2つの第1のスリット206にシート状連結部材203の切り込み部218を嵌合させ、また、隣接する本体部材202の重なった側面205の重なった2つの第2のスリット207にシート状連結部材203の切り込み部218を嵌合させて、隣接する本体部材202どうしを連結する。
複数の本体部材202をシート状連結部材203で順次連結していくことで、図28に示す組立構造物201を組み立てることができる。
図28に示す組立構造物は、シート状連結部材203の嵌合方向が、共通する円柱の中心軸上に集まるため、それらの連結をより強固に保つことができる。また、共通する円柱は、組立構造物に外接することが好ましい。
図28に示す組立構造物は、シート状連結部材203の嵌合方向が、共通する円柱の中心軸上に集まるため、それらの連結をより強固に保つことができる。また、共通する円柱は、組立構造物に外接することが好ましい。
また、図24からも明らかなように、組立構造物1の側面などの端部は、本体部材202と形状の異なる四角錐台状や五角錐台状の他の本体部材によって構成され、本体部材202と同様に、シート状連結部材203によって互いに連結され、組立構造物201を構成する。
第2の態様の第1実施形態に係る組立構造物201は、例えば、トンネル等の補強工事に用いることができる。トンネル内部の壁面に沿って組立構造物201を設置することで老朽化したトンネル壁面の大規模な崩落を防ぐことができる。
第2の態様の第2実施形態
図29は、本発明の第2の態様の第2実施形態に係る組立構造物である。
図29に示す組立構造物221は、全体として略球状の外形を有し、20個の第1の本体部材222、12個の第2の本体部材223、および90個の第1のシート状連結部材224によって構成される。
図29は、本発明の第2の態様の第2実施形態に係る組立構造物である。
図29に示す組立構造物221は、全体として略球状の外形を有し、20個の第1の本体部材222、12個の第2の本体部材223、および90個の第1のシート状連結部材224によって構成される。
図30(A)は、図29に示す第1の本体部材222の斜視図であり、図30(B)は、図30(A)に示す矢印方向から第1の本体部材222を見た場合の正面図である。
第1の本体部材222は、それぞれ筒状であり、円錐台の側面225によって構成される。
第1の本体部材222は、それぞれ筒状であり、円錐台の側面225によって構成される。
第1の本体部材222の円錐台の側面225は、円錐台の下底面部分に対応する円周226と、円錐台の上底面部分に対応する円周227とをそれぞれ備える。
また、円錐台の下底面部分に対応する円周226は、円周226上に等間隔に設けられた6つの第1のスリット228によって、6つの円弧229に分けられる。
第1のスリット228は、それぞれ、下底面部分に対応する円周226から上底面に対応する円周227方向に向かって側面225の幅方向に延びて、円錐台の側面225上に形成される。
また、円錐台の下底面部分に対応する円周226は、円周226上に等間隔に設けられた6つの第1のスリット228によって、6つの円弧229に分けられる。
第1のスリット228は、それぞれ、下底面部分に対応する円周226から上底面に対応する円周227方向に向かって側面225の幅方向に延びて、円錐台の側面225上に形成される。
また、図31(A)は、図29に示す第2の本体部材223の斜視図であり、図31(B)は、図31(A)に示す矢印方向から第2の本体部材223を見た場合の正面図である。
また、第1の本体部材222と同様に、第2の本体部材223は、それぞれ筒状であり、円錐台の側面230によって構成される。
また、第1の本体部材222と同様に、第2の本体部材223は、それぞれ筒状であり、円錐台の側面230によって構成される。
第2の本体部材223の円錐台の側面230は、円錐台の下底面部分に対応する円周231と、円錐台の上底面部分に対応する円周232とをそれぞれ備える。
また、円錐台の下底面部分に対応する円周231は、円周231上に等間隔に設けられた5つの第2のスリット233によって、5つの円弧234に分けられる。
第2のスリット233は、それぞれ、下底面部分に対応する円周231から上底面に対応する円周232方向に向かって側面230の幅方向に延びて、円錐台の側面230上に形成される。
また、円錐台の下底面部分に対応する円周231は、円周231上に等間隔に設けられた5つの第2のスリット233によって、5つの円弧234に分けられる。
第2のスリット233は、それぞれ、下底面部分に対応する円周231から上底面に対応する円周232方向に向かって側面230の幅方向に延びて、円錐台の側面230上に形成される。
第1の本体部材222の円錐台の側面225の幅と第2の本体部材223の円錐台の側面226の幅とは、それぞれ等しく、また、第1の本体部材222の円錐台の下底面部分に位置するそれぞれの円弧229の長さと、第2の本体部材223の円錐台の下底面部分に対応するそれぞれの円弧234の長さとは、それぞれ等しく、第1のスリット228の側面225の幅方向の大きさと第2のスリット233の側面230の幅方向の大きさとは、それぞれ等しい。
図32(A)に、図30(A)、(B)に示す第1の本体部材222を形成する第1のシート状部材240の展開図を示す。図30(A)、(B)に示す第1の本体部材222は、図32(A)に示す第1のシート状部材240を筒状に加工することで形成される。
第1のシート状部材240は、一方の端部に第1の接続部241を備え、もう一方の端部に第2の接続部242を備え、第1の接続部241と第2の接続部242とを重ね合わせることで筒状の第1の本体部材222が形成される。
第1のシート状部材240は、一方の端部に第1の接続部241を備え、もう一方の端部に第2の接続部242を備え、第1の接続部241と第2の接続部242とを重ね合わせることで筒状の第1の本体部材222が形成される。
また、同様に、図32(B)に、図31(A)、(B)に示す第2の本体部材223を形成する第2のシート状部材250の展開図を示す。図31(A)、(B)に示す第2の本体部材223は、図32(A)に示す第2のシート状部材250を筒状に加工することで形成される。
第2のシート状部材250は、一方の端部に第1の接続部251を備え、もう一方の端部に第2の接続部252を備え、第1の接続部251と第2の接続部252とを重ね合わせることで筒状の第2の本体部材223が形成される。なお、第2の本体部材223は、第1のシート状部材240の両端部を所定量ずつ更に余分に重ねることでも形成され得る。
なお、第2の態様の第1実施形態と同様に、第1の本体部材222および第2の本体部材223は、上述のとおり第1のシート状部材240および第2のシート状部材250を折り曲げ加工することで形成されてもよく、また、金型を用いた射出成形等で形成されてもよい。なお、金型を用いた射出成形等で形成された場合、第1の本体部材222および第2の本体部材223はそれぞれ、第1のシート状部材240および第2のシート状部材250を用いて折り曲げ加工した場合よりも、高い強度を備える。
第2のシート状部材250は、一方の端部に第1の接続部251を備え、もう一方の端部に第2の接続部252を備え、第1の接続部251と第2の接続部252とを重ね合わせることで筒状の第2の本体部材223が形成される。なお、第2の本体部材223は、第1のシート状部材240の両端部を所定量ずつ更に余分に重ねることでも形成され得る。
なお、第2の態様の第1実施形態と同様に、第1の本体部材222および第2の本体部材223は、上述のとおり第1のシート状部材240および第2のシート状部材250を折り曲げ加工することで形成されてもよく、また、金型を用いた射出成形等で形成されてもよい。なお、金型を用いた射出成形等で形成された場合、第1の本体部材222および第2の本体部材223はそれぞれ、第1のシート状部材240および第2のシート状部材250を用いて折り曲げ加工した場合よりも、高い強度を備える。
第1の本体部材222と第2の本体部材223とを、あるいは、第1の本体部材222どうしを連結させるシート状連結部材224は、例えば、図33(A)に示す第3のシート状部材260を図示された点線で折り曲げ加工することで形成される。
図33(B)は、第3のシート状部材260を折り曲げ加工して形成されたシート状連結部材224の正面図であり、図33(C)は、シート状連結部材224の側面図である。シート状連結部材224は、第1の本体部材222の第1のスリット228や第2の本体部材223の第2のスリット233に嵌合する切り欠き部261を備える。
なお、上述と同様、シート状連結部材224は、金型を用いて射出成形等で形成されてもよい。
図33(B)は、第3のシート状部材260を折り曲げ加工して形成されたシート状連結部材224の正面図であり、図33(C)は、シート状連結部材224の側面図である。シート状連結部材224は、第1の本体部材222の第1のスリット228や第2の本体部材223の第2のスリット233に嵌合する切り欠き部261を備える。
なお、上述と同様、シート状連結部材224は、金型を用いて射出成形等で形成されてもよい。
図34は、第1の本体部材222、第2の本体部材223、およびシート状連結部材224を用いて図29に示す組立構造物221を組み立てる際の組立説明図である。
組立構造物221を組み立てるには、20個の第1の本体部材222、12個の第2の本体部材223、および90個のシート状連結部材224が必要である。
組立構造物221を組み立てるには、20個の第1の本体部材222、12個の第2の本体部材223、および90個のシート状連結部材224が必要である。
例えば、第2の本体部材223の周りに第1の本体部材222を5つ並べて、第2の本体部材223の第2のスリット233と第1の本体部材222の第1のスリット228とをそれぞれ重ねて、重なった第1のスリット228および第2のスリット233にシート状連結部材224の切り込み部261をそれぞれ嵌合させ、また、隣接する第1の本体部材222の第1のスリット228どうしをそれぞれ重ねて、重なった2つの第1のスリット228にシート状連結部材224の切り込み部261をそれぞれ嵌合させて、隣接する第2の本体部材223と第1の本体部材222とそれぞれ連結し、隣接する第1の本体部材222どうしをそれぞれ連結する。
同様に、複数の第1の本体部材222と第2の本体部材223とを、切頂二十面体に対応するようにシート状連結部材224で順次連結していくことで、図34に示す組立構造物221を組み立てることができる。
図34に示す組立構造物221は、シート状連結部材223の嵌合方向が、共通する球の中心に集まるため、それらの連結をより強固に保つことができる。また、共通する球は、組立構造物221に外接することが好ましい。
図34に示す組立構造物221は、シート状連結部材223の嵌合方向が、共通する球の中心に集まるため、それらの連結をより強固に保つことができる。また、共通する球は、組立構造物221に外接することが好ましい。
第2の態様の第2実施形態に係る組立構造物221は、例えば、ドーム状の建築物を構成することができる。その際、組立構造物221全体を覆うようにビニールシート等の布材を被せてもよく、また、積雪の多い地方であれば、組立構造物221の上に降り積もった雪が自然に固まって、組立構造物221を骨組みの基礎とするドーム状の屋根が形成される。
なお、第2の態様の第1実施形態および第2実施形態において、本体部材の側面に設けられたスリットは、下底面側から上底面側に向けて設けられたが、本体部材の側面の中央付近に設けられてもよく、また、本体部材の側面の上底面側から下底面側へ向けて設けられてもよい。
いずれの場合でも、シート状連結部材は、隣接する本体部材の重なったスリットに嵌合するように設置される。
いずれの場合でも、シート状連結部材は、隣接する本体部材の重なったスリットに嵌合するように設置される。
また、本発明の第2の態様に係る組立構造物の本体部材は、その上底面または下底面の少なくとも一方が、薄板状の部材によって閉塞されていてもよい。第1の態様に係る組立構造物の本体部材と同様の構成を備えることとなる。
また、本体部材の接合部の形状、例えば、第2の態様の第1実施形態の本体部材202の第1の接続面214の第1の接続部216と第2の接続面215の第2の接続部217の形状、第2の態様の第2実施形態の第1の本体部材222の第1の接続部241と第2の接続部242の形状、および第2の本体部材223の第1の接続部251と第2の接続部252の形状は、それぞれ特に限定されないが、第1の接続部と第2の接続部とが互いに嵌合し、接着剤等を用いなくとも本体部材が筒の形状を維持でき、上下左右からの引張り応力等にも強い形状を備えることが好ましい。
本発明に係る組立構造物は、それぞれ形状の異なる複数種類の本体部材を組み合わせて構成されてもよい。組立構造物は、正多面体や半正多面体の構造に対応した形状を備えてもよい。
本発明では、本体部材を形成するシート状部材、およびシート状連結部材を形成するシート状部材のそれぞれは、同一の材料シートから複数枚ずつ切り出されてもよい。この材料シートは、材質については特に限定されず、例えば、防水加工や防火加工などの特殊加工がなされた段ボールや厚紙でもよく、折り曲げ可能なプラスチックシートなどでもよく、また、アルミニウムシートやスチールシートなどの可撓性の金属シートであってもよい。また、竹材や木材で構成されてもよく、ガラスや樹脂材料で構成されてもよい。
なお、これら本体部材を形成するシート状部材、およびシート状連結部材を形成するシート状部材のそれぞれは、別々の材料シートから切り出されたものでもよく、また、それぞれ材質の異なるシートから切り出されたものでもよい。
なお、これら本体部材を形成するシート状部材、およびシート状連結部材を形成するシート状部材のそれぞれは、別々の材料シートから切り出されたものでもよく、また、それぞれ材質の異なるシートから切り出されたものでもよい。
また、上述の折り曲げ加工とは、紙等のシート状の部材を人間の手によって折り曲げる場合はもちろん、金属板等を、金型を用いてプレス加工する場合や、ガラス板やプラスチックシート等を熱を加えて塑性変形させる場合も含む。
また、本体部材およびシート状連結部材の形成方法として、上述では折り曲げ加工と金型を用いた射出成形を記載しているが、特にこれらに限定されるものでなく、例えば、鋳造、鍛造、削り出し等、種々の公知の形成方法を利用することができる。
また、本体部材およびシート状連結部材の形成方法として、上述では折り曲げ加工と金型を用いた射出成形を記載しているが、特にこれらに限定されるものでなく、例えば、鋳造、鍛造、削り出し等、種々の公知の形成方法を利用することができる。
また、本発明の本体部材とシート状連結部材によって構成される組立構造物は、他の部材を用いなくとも頑丈な構造を有するが、本体部材どうしを連結させるにあたって、本体部材の側面にボルト用の穴を設け、ボルトを用いて、重なる2つの本体部材側面を固定することで、さらに組立構造物の強度を増すことが可能となる。
以上、本発明の組立構造物およびそれらを形成するシートセットについて詳細に説明したが、本発明は、上記態様や上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよい。
1、25、27、101、133、134、139、201、221 組立構造体、 2、26、136、202 本体部材、 3、104 第1のシート状連結部材、 4、105 第2のシート状連結部材、 5 底面、 6 側面、 7 正面、 8、206、228 第1のスリット、 9、207、233 第2のスリット、 10 第3のスリット、 11 第4のスリット、 12 底辺、 13 斜辺、 13a 上斜辺部、 13b 下斜辺部、 14 第1の辺、 15 第2の辺、 16、220 シート状部材、 17 糊しろ面、 17a 上糊しろ面、 17b 下糊しろ面、 18 矩形の補強面、 19 第1の切り込み部、 20 開口部、 21 第2の切り込み部、 22 第1の切り欠き部、 23 第2の切り欠き部、 24 材料シート、 102、222 第1の本体部材、 103、223 第2の本体部材、 104A 第1の連結切り込み部、 104B 第1の凸部、 104C 第1の斜辺、 104D 第2の斜面、 105A 第2の連結切り込み部、 105B 第2の凸部、 105C 一対の斜辺、 106 第1の正面、 107 第1の側面、 108 第1の正面スリット、 109 第1の側面スリット、 110 第1の下底、 110a 第1の左下底部、 110b 第2の右下底部、 111 第1の脚部、 112 第1の上底、 113 第2の正面、 114 第2の側面、 115 第2の正面スリット、 116 第2の側面スリット、 117 第2の下底、 117a 第2の左下底部、 117b 第2の右下底部、 118 第2の脚部、 119 第2の上底、 120、240 第1のシート状部材、 121 第1の糊しろ面、 122 第1の補強面、 123 第1の開口部、 124 第1の切り欠き部、 125 第2の切り欠き部、 126、250 第2のシート状部材、 127 第2の糊しろ面、 128 第2の補強面、 129 第2の開口部、 130 第3の切り欠き部、 131 第4の切り欠き部、 132 材料シート、 135 トンネルの壁部、 137、140 シート状連結部材、 138 換気用ダクト、 141 折り畳みシート状連結部材、 142 第3のシート状連結部材、 142A 第3の連結切り込み部、 142B 第3の凸部、 203、224 シート状連結部材、 204 長方形状の側面、 205 等脚台形状の側面、 208 第1の下辺、 209 第1の上辺、 210 第2の下辺、 211 第2の上辺、 212 縦辺、 213 斜辺、 214 第1の接続面、 215 第2の接続面、 216、241、251 第1の接続部、 217、242、252 第2の接続部、 218、261 切り込み部、 225、230 円錐台の側面、 226、227、231、232 円周、 229、234 円弧、 260 第3のシート状部材。
Claims (20)
- シート状部材を折り目に沿って折り曲げることで形成される3つ以上の本体部材と、切り込み部を備える2つ以上のシート状連結部材とからなる組立構造物であって、
それぞれの前記本体部材は、第1の面と折り目を介して前記第1の面に隣接する第2の面とを備えると共に前記折り目を横切って前記第1の面および前記第2の面にまたがるように設けられた開口部を備え、
前記開口部は、前記本体部材を形成する際に前記折り目によって折り曲げられて、前記本体部材の前記第1の面に形成される第1のスリットと、前記第1のスリットから連続して前記本体部材の前記第2の面に形成される第2のスリットとに分離され、
互いに隣接する前記本体部材は、前記第1の面を互いに重ね合わせることで、対応する2つの前記第1のスリットが重なるとともに、対応する2つの前記第2のスリットが互いに連なり、
重なった2つの前記第1のスリットに、前記シート状連結部材の前記切り込み部を嵌合させることで、前記シート状連結部材が互いに連なる2つの前記第2のスリットに収容され、互いに隣接する前記本体部材の前記第2の面が互いに所定の角度を為して連結されることを特徴とする組立構造物。 - シート状部材を折り目に沿って折り曲げることで形成される3つ以上の本体部材と、切り込み部を備える2つ以上のシート状連結部材とからなる組立構造物であって、
それぞれの前記本体部材は、第1の面とその第1の面に隣接する第2の面とを備えると共に前記第1の面に設けられた連結スリットを備え、
隣接する前記本体部材は、前記第1の面を互いに重ね合わせることで、対応する2つの前記連結スリットが重なり、重なった2つの前記連結スリットに、前記シート状連結部材の前記切り込み部を嵌合させることで、隣接する前記本体部材の前記第2の面が互いに所定の角度を為して連結されることを特徴とする組立構造物。 - 前記本体部材は、前記第2の面が正五角形である五角錐台の形状を有する第1の本体部材と、前記第2の面が正三角形である三角錐台の形状を有する第2の本体部材とからなり、
150枚の前記シート状連結部材によって12個の前記第1の本体部材と80個の前記第2の本体部材とが連結されることで、全体として変形十二面体の外形を有することを特徴とする請求項1または2に記載の組立構造物。 - それぞれの前記シート状連結部材によって互いに隣接する前記本体部材が連結されることで連なる複数の前記第2の面のそれぞれには、共通する1つの球面が外接することを特徴とする請求項1または2に記載の組立構造物。
- それぞれの前記シート状連結部材によって互いに隣接する前記本体部材が連結されることで連なる複数の前記第2の面によって形成された外形または内形を有することを特徴とする請求項4に記載の組立構造物。
- 複数の前記第2の面によって形成された前記外形または前記内形は、正多面体もしくは半正多面体であることを特徴とする請求項5に記載の組立構造物。
- 前記本体部材は、前記第2の面が正六角形である六角錐台の形状を有する第1の本体部材と、前記第2の面が正五角形である五角錐台の形状を有する第2の本体部材とからなり、
90個の前記シート状連結部材によって20個の前記第1の本体部材と12個の前記第2の本体部材とが連結されることで、全体として切頂二十面体の外形または内形を有することを特徴とする請求項4~6のいずれかに記載の組立構造物。 - それぞれの前記シート状連結部材によって互いに隣接する前記本体部材が連結されることで連なる複数の前記第2の面によって形成されたアーチ状の外形または内形を有することを特徴とする請求項4または5に記載の組立構造物。
- それぞれの前記シート状連結部材によって互いに隣接する前記本体部材が連結されることで連なる複数の前記第2の面によって形成された多角柱または多角錐台の環状に連なる側面の外形または内形を有することを特徴とする請求項4または5に記載の組立構造物。
- さらに、少なくとも1つの前記第2の面に孔が開いていることを特徴とする請求項4~9のいずれかに記載の組立構造物。
- 前記本体部材は、一対の前記第1の面と、これら一対の前記第1の面の側縁の間に接続された前記第2の面と、一対の前記第1の面および前記第2の面にそれぞれ接続され且つ互いに向かい合う一対の二等辺三角形の底面を備える三角柱または三角錐台の形状を有し、
それぞれの前記シート状連結部材によって互いに隣接する前記本体部材が連結されることで全体として正多角柱または正多角錐台の外形を有することを特徴とする請求項1または2に記載の組立構造物。 - 前記シート状連結部材の嵌合方向が、前記正多角柱または前記正多角錐台の中心軸上に集まることを特徴とする請求項11に記載の組立構造物。
- 前記本体部材の前記底面は、正三角形であり、
6つの前記シート状連結部材によって6つの前記本体部材が連結されることで全体として正六角柱または正六角錐台の外形を有することを特徴とする請求項11または12に記載の組立構造物。 - 前記シート状部材および前記シート状連結部材は同一のシートから切り出されることを特徴とする請求項1~13のいずれかに記載の組立構造物。
- 請求項1~14のいずれかに記載の組立構造物を形成するシートセット。
- 多角錐台または円錐台の薄板状の側面部分からなる4つ以上の本体部材と、切り込み部を備える3つ以上のシート状連結部材とからなる組立構造物であって、
それぞれの前記本体部材は、前記多角錐台または前記円錐台の薄板状の側面部分にその側面部分の高さ方向に延びるスリットを2つ以上備え、
隣接する前記本体部材は、前記少なくとも1つのスリットをそれぞれ重ねて、重なった前記スリットに前記シート状連結部材の前記切り込み部を嵌合させることで、隣接する前記本体部材が互いに連結され、
全ての前記シート状連結部材の嵌合方向が、共通する1つの球の中心または共通する1つの円柱の中心軸上に集まることを特徴とする組立構造物。 - 前記本体部材は、等脚台形、長方形または正方形からなる一対の側面を備える六角錐台の側面部分からなることを特徴とする請求項16に記載の組立構造物。
- 前記本体部材の下底面を構成する各頂点は、共通する1つの球面上または共通する1つの円柱の周面上に含まれることを特徴とする請求項16または17に記載の組立構造物。
- 前記本体部材は、金型を用いた射出成形によって形成されることを特徴とする請求項16~18のいずれかに記載の組立構造物。
- 前記本体部材の上底面または下底面の少なくとも一方が薄板状の部材によって閉塞されている請求項16~19のいずれかに記載の組立構造物。
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JP2021121703A (ja) | 簡易構造物用の支柱材、簡易構造物の骨殻および簡易構造物 |
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121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
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NENP | Non-entry into the national phase |
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