WO2023228866A1 - 構造体 - Google Patents

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WO2023228866A1
WO2023228866A1 PCT/JP2023/018645 JP2023018645W WO2023228866A1 WO 2023228866 A1 WO2023228866 A1 WO 2023228866A1 JP 2023018645 W JP2023018645 W JP 2023018645W WO 2023228866 A1 WO2023228866 A1 WO 2023228866A1
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WO
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predetermined direction
shape
plate
portions
parts
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PCT/JP2023/018645
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English (en)
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Inventor
鼓太朗 谷道
Original Assignee
NatureArchitects株式会社
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16SCONSTRUCTIONAL ELEMENTS IN GENERAL; STRUCTURES BUILT-UP FROM SUCH ELEMENTS, IN GENERAL
    • F16S1/00Sheets, panels, or other members of similar proportions; Constructions comprising assemblies of such members
    • F16S1/04Sheets, panels, or other members of similar proportions; Constructions comprising assemblies of such members produced by deforming or otherwise working a flat sheet
    • F16S1/08Sheets, panels, or other members of similar proportions; Constructions comprising assemblies of such members produced by deforming or otherwise working a flat sheet by cutting or perforating, with or without deformation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16SCONSTRUCTIONAL ELEMENTS IN GENERAL; STRUCTURES BUILT-UP FROM SUCH ELEMENTS, IN GENERAL
    • F16S1/00Sheets, panels, or other members of similar proportions; Constructions comprising assemblies of such members
    • F16S1/10Composite members, e.g. with ribs or flanges attached
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16SCONSTRUCTIONAL ELEMENTS IN GENERAL; STRUCTURES BUILT-UP FROM SUCH ELEMENTS, IN GENERAL
    • F16S3/00Elongated members, e.g. profiled members; Assemblies thereof; Gratings or grilles
    • F16S3/02Elongated members, e.g. profiled members; Assemblies thereof; Gratings or grilles composed of two or more elongated members secured together side by side

Definitions

  • the present disclosure relates to structures.
  • Non-Patent Documents 1 and 2 A structure having a shape that is combined with the above has been proposed (see Non-Patent Documents 1 and 2).
  • the main purpose of the structure of the present disclosure is to provide a structure that can suppress a relatively large increase in local stress and stiffness when deformed in a specific deformation mode.
  • the structure of the present disclosure takes the following measures to achieve the above-mentioned main purpose.
  • the structure of the present disclosure includes: A first structure extending in a first repeating shape in a predetermined direction, and a plate-shaped or second structure extending in a second repeating shape in the predetermined direction, the plurality of connecting portions being spaced apart along the predetermined direction.
  • the structure of the present disclosure is formed in a shape in which the distance between two adjacent connection parts in a predetermined direction is longer than that of the basic structure.
  • first repeating shape and second repeating shape include wavy shapes such as rectangular waveforms, sine waveforms, and triangular waveforms, and spiral shapes.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along line AA in FIG. 1.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along line BB in FIG. 1.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along the line CC in FIG. 1.
  • FIG. 3 is an external perspective view of a structure 20B of a first comparative example. 6 is a sectional view taken along line AA in FIG. 5.
  • FIG. 6 is a sectional view taken along line BB in FIG. 5.
  • FIG. 6 is a sectional view taken along the line CC in FIG. 5.
  • FIG. 3 is an external perspective view of the first structure 30.
  • FIG. FIG. 4 is a perspective view of the second structure 40; It is an external perspective view of 20 C of structures of a modification.
  • FIG. 12 is a sectional view taken along line AA in FIG. 11.
  • 12 is a sectional view taken along line BB in FIG. 11.
  • 12 is a sectional view taken along the line CC in FIG. 11.
  • 12 is a sectional view taken along line DD in FIG. 11.
  • 120 A of structures of a modification is an external perspective view of 120 A of structures of a modification.
  • FIG. 7 is an external perspective view of a structure 120B of a second comparative example.
  • FIG. 3 is an external perspective view of the first structure 130.
  • FIG. 3 is an external perspective view of the second structure 140.
  • FIG. 1 is an external perspective view of a structure 20A according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line B-B in FIG.
  • FIG. 4 is a sectional view taken along the line CC in FIG. 5 is an external perspective view of the structure 20B of the first comparative example
  • FIG. 6 is a sectional view taken along line AA in FIG. 5
  • FIG. 7 is a sectional view taken along line BB in FIG.
  • FIG. 8 is a sectional view taken along line CC in FIG.
  • FIG. 9 is an external perspective view of the first structure 30, and
  • FIG. 10 is an external perspective view of the second structure 40.
  • the left-right direction, front-back direction, and up-down direction are as shown in FIGS. 1 to 10.
  • the axis L1 is a line that connects the centers of the first structure 30 in the vertical direction and the front-rear direction at any position in the left-right direction in the left-right direction
  • FIG. This is a line that connects the center of the structure 40 in the vertical direction and the front-back direction at an arbitrary position in the left-right direction in the left-right direction.
  • numbers and letters in [ ] in the specification correspond to subscripts (subscript numbers) in each figure.
  • the structure 20A of the embodiment shown in FIGS. 1 to 4 and the structure (basic structure) 20B of the first comparative example shown in FIGS. It is constructed as an integrally formed member by 3D printing, casting of metal materials, forging, pressing, cutting, extrusion molding, 3D printing, etc.
  • the first structure 30 in FIG. 9 and the second structure 40 in FIG. 10 are basic structures used in the structures 20A and 20B.
  • the first structure 30 in FIG. 9, the second structure 40 in FIG. 10 the structure 20B of the first comparative example in FIGS. 5 to 8, and the structure 20A of the example in FIG. I will explain them in order.
  • the first structure 30 in FIG. 9 will be explained.
  • the first structure 30 has a constant thickness and width (length in the vertical direction), and is formed in a meandering shape extending in the left-right direction while winding in a rectangular wave shape in the front-back direction.
  • This first structure 30 includes 15 front and rear plate-like parts 31[1] to 31[15] (hereinafter sometimes simply referred to as “front and rear plate-like parts 31”) and eight front side plate-like parts 32[ 1] to 32[8] (hereinafter sometimes simply referred to as "front plate-like part 32") and eight rear-side plate-like parts 33[1] to 33[8] (hereinafter simply referred to as "rear side plate-like part 32"). 33).
  • the 15 front and rear plate-like portions 31[1] to 31[15] are each formed into a rectangular flat plate shape with constant thickness (length in the left-right direction) and width (length in the up-down direction) and extending in the front-rear direction. They are arranged side by side at intervals in the left and right direction.
  • the 15 front and rear plate-like parts 31[1] to 31[15] are all formed in the same shape, and the width, length in the front and back direction, and thickness are determined in order from the long side. .
  • the eight front plate-like portions 32[1] to 32[8] are each formed into a rectangular flat plate shape that has constant thickness (length in the front-rear direction) and width (length in the up-down direction) and extends in the left-right direction. has been done.
  • the left end portions of the front plate portions 32[i] (i:1 to 8) are connected to the front ends of the front and rear plate portions 31[2i-1], respectively, and the front plate portions 32[j](j: The right end portions of 1 to 7) are connected to the front end portions of the front and rear plate portions 31 [2j], respectively.
  • the eight front plate-like parts 32[1] to 32[8] are all formed in the same shape, and the width, the length in the left and right direction, and the thickness are determined in order from the long side. .
  • the eight rear plate-like portions 33[1] to 33[8] are each formed into a rectangular flat plate shape that has constant thickness (length in the front-rear direction) and width (length in the up-down direction) and extends in the left-right direction. has been done.
  • the right end portions of the rear plate portions 33[i] (i:1 to 8) are connected to the rear ends of the front and rear plate portions 31[2i-1], respectively, and the rear plate portions 33[j+1](j :1 to 7) are connected to the rear ends of the front and rear plate-like parts 31 [2j], respectively.
  • the eight rear plate-like parts 33[1] to 33[8] are all formed in the same shape as the eight front-side plate parts 32[1] to 32[8], and each Starting from the longest side, the width, horizontal length, and thickness are determined in order.
  • This first structure 30 as a whole is capable of vertical bending, which is bending of the left end or right end in the vertical direction with respect to the reference state, front-back bending, which is bending of the left end or right end in the front-rear direction with respect to the reference state, or It is designed so that the left-right expansion and contraction, which is expansion and contraction in the left-right direction, has lower rigidity than the torsion around the left-right axis, which is the twisting of the left end and right end with respect to the reference state.
  • the reference state of the first structure 30 is the state shown in FIG.
  • the second structure 40 in FIG. 10 is formed into a rectangular flat plate having a constant thickness (length in the up-down direction) and width (length in the front-back direction) and extending in the left-right direction.
  • the thickness of the second structure 40 is designed to be approximately the same as the thickness of the first structure 30.
  • the length of the second structure 40 in the front-rear direction is designed to be slightly shorter than the length of the first structure 30 in the front-rear direction.
  • the length of the second structure 40 in the left-right direction is designed to be slightly longer than the length of the first structure 30 in the left-right direction.
  • the second structure 40 as a whole is designed so that vertical bending and torsion around the left and right axis have lower rigidity than front and rear bending and left and right expansion and contraction. Note that the reference state of the second structure 40 is the state shown in FIG.
  • the structure 20B of the first comparative example shown in FIGS. 5 to 8 will be described.
  • the first structure 30 in FIG. 9 and the second structure 40 in FIG. They are formed into simply combined shapes to match. Therefore, the structure 20B of the first comparative example includes a first structure 30B and a second structure 40B having shapes corresponding to (similar shapes) the first structure 30 and the second structure 40.
  • the first structure 30B includes 15 front and rear plate portions 31[1] to 31[15] of the first structure 30, eight front plate portions 32[1] to 32[8], and eight rear plates. 15 front and rear plate-like parts 31B[1] to 31B[15] and eight front-side plate-like parts 32B[1] with shapes corresponding to (similar shapes) to the shape parts 33[1] to 33[8]. ⁇ 32B[8], and eight rear plate-like portions 33B[1] to 33B[8].
  • connection section 21B In the structure 20B of the first comparative example, as shown in FIG. They are connected at sections 21B[1] to 21B[15] (hereinafter sometimes simply referred to as "connection section 21B"). Further, as shown in FIG. 7, the eight front plate-like parts 32B[1] to 32B[8] of the first structure 30B and the second structure 40B connect to the eight connecting parts 22B[1] to 22B[ 8] (hereinafter sometimes simply referred to as "connection part 22B"). Further, as shown in FIG.
  • connection part 23B the eight rear plate-like parts 33B[1] to 33B[8] of the first structure 30B and the second structure 40B connect to the eight connecting parts 23B[1] to 23B[ 8] (hereinafter sometimes simply referred to as "connection part 23B"). Therefore, in the structure 20B of the first comparative example, 15 connecting portions 21B appear at intervals along the left-right direction at the central portion in the front-rear direction (portions other than the front end and rear end), and 15 connecting portions 21B appear at intervals along the left-right direction, and 15 connecting portions 21B appear at intervals along the left-right direction.
  • Eight connecting portions 22B appear at intervals along the left-right direction, and eight connecting portions 23B appear at intervals along the left-right direction at the rear end portion.
  • connection parts 21B, 22B, and 23B are ] are connected in a zigzag shape that extends in the left and right directions while winding in the front and rear directions.
  • the first structure 30 (30B) has lower rigidity in vertical bending, front-to-back bending, and left-right expansion and contraction compared to torsion around the left and right axes, and Since the second structure 40 (40B), which has low rigidity compared to left and right expansion and contraction, is formed in a simple combined shape, the upper and lower structures have relatively low rigidity in common with the first and second structures 30B and 40B. Bending has lower rigidity than back-and-forth bending, left-right expansion and contraction, and twisting around the left-right axis.
  • the structure 20A of the embodiment shown in FIGS. 1 to 4 will be described.
  • the structure 20A of the example is formed in a shape based on the structure 20B of the first comparative example (a shape that is partially modified).
  • the structure 20A of the example includes a first structure 30A having a shape based on the first structure 30B, and a second structure 40A having a shape corresponding to the second structure 40B (similar shape).
  • the first structure 30A includes 15 front and rear plate-like parts 31B[1] to 31B[15], 8 front plate-like parts 32B[1] to 32B[8], 8 of the first structure 30B of the structure 20B.
  • the 15 front and rear plate-like portions 31A[1] to 31A[15] of the first structure 30A are different from the first structure 30B of the structure 20B in that each has a hole 31Aa. This is different from the 15 front and rear plate-like portions 31B[1] to 31B[15].
  • the hole 31Aa extends near the central portion in the vertical direction of each front and rear plate-like portion 31A, specifically, from the upper side to the lower side with respect to the second structure 40A (the upper wall surface and the lower wall surface of the hole 31Aa). are formed so as to face the upper and lower surfaces of each front and rear plate-shaped portion 31A with a space therebetween.
  • each front and rear plate-like part 31A and the second structure 40A are not connected. Therefore, in the structure 20A of the example, in the central part in the front-rear direction (other than the front end part and the rear end part), in the left-right direction, the connection part between each front and rear plate-like part 31A of the first structure 30A and the second structure 40A is In other words, it is a shape in which all the connecting portions 21B are removed from the structure 20B of the first comparative example.
  • the eight front plate-like parts 32A[1] to 32A[8] of the first structure 30A are the first parts of the structure 20B in that they each have a recess 32Aa and a recess 32Ab. This is different from the eight front plate-like portions 32B[1] to 32B[8] of the structure 30B.
  • Each recess 32Aa is formed so as to be recessed to the right at a constant angle from the upper and lower sides of the second structure 40A toward the second structure 40A on the left end surface of each front plate-like portion 32A.
  • each recessed part 32Ab is formed so that it may become depressed to the left at a constant angle as it goes from the upper side and lower side of 2nd structure 40A to 2nd structure 40A among the right end surfaces of each front side plate-shaped part 32A.
  • the shape of the recess 32Aa and the recess 32Ab is not limited to this.
  • These recesses 32Aa and 32Ab allow eight connecting parts 22A[1] to 22A[8] between the eight front plate-like parts 32A[1] to 32A[8] of the first structure 30A and the second structure 40A. (Hereinafter, it may be simply referred to as "connection part 22A"). It is shorter than the length in the left and right direction.
  • the distance between the two adjacent connecting parts 22A of the structure 20A in the left-right direction is the same as that of the adjacent structure 20B.
  • the distance is longer than the distance between the two connecting portions 22B (the distance between the two adjacent front plate portions 32A and 32B of the structures 20A and 20B).
  • the eight rear plate-like parts 33A[1] to 33A[8] of the first structure 30A are the first parts of the structure 20B in that they each have a recess 33Aa and a recess 33Ab. This is different from the eight rear plate-like portions 33B[1] to 33B[8] of the structure 30B.
  • Each recessed portion 33Aa is formed to be recessed to the right at a constant angle from the upper and lower sides of the second structure 40A toward the second structure 40A on the left end surface of each rear plate-like portion 33A.
  • each recessed part 33Ab is formed so that it may become depressed to the left at a constant angle as it goes from the upper side and lower side of 2nd structure 40A to 2nd structure 40A among the right end surfaces of each rear side plate-shaped part 33A.
  • the shape of the recess 33Aa and the recess 33Ab is not limited to this.
  • These recesses 33Aa and 33Ab allow eight connecting parts 23A[1] to 23A[8] between the eight rear plate-like parts 33A[1] to 33A[8] of the first structure 30A and the second structure 40A. (Hereinafter, it may be simply referred to as "connection part 23A"). It is shorter than the length in the left and right direction.
  • the distance between the two adjacent connection parts 23A of the structure 20A in the left-right direction is the same as that of the structure 20B. It is longer than the distance between the two matching connecting portions 23B (the distance between the two adjacent rear plate portions 33A, 33B of the structures 20A, 20B).
  • vertical bending has lower rigidity than longitudinal bending, left-right expansion and contraction, and torsion around the left-right axis.
  • the structure 20A of the example described above has the holes 31Aa in each of the front and rear plate-like parts 31A of the first structure 30A, so that all connections from the structure 20B of the first comparative example can be made at the center in the front and rear direction. It has a shape in which the portion 21B is removed.
  • each of the front plate-like portions 32A of the first structure 30A has a recess 32Aa and a recess 32Ab, so that the front end of each connection portion 22A in the front-rear direction is smaller than that of the structure 20B.
  • the length of each of the connecting portions 22A in the left-right direction is shortened, and the distance between two adjacent connecting portions 22A in the left-right direction is lengthened.
  • the structure 20A has a recess 33Aa and a recess 33Ab in each of the rear plate-like portions 33A of the first structure 30A.
  • the length of each of the connecting portions 23A in the left-right direction is shortened, and the distance between two adjacent connecting portions 23A in the left-right direction is lengthened.
  • the connection portion of the structure 20A is lower at the center in the front-rear direction than the structure 20B.
  • the structure 20A of the embodiment is configured as an integrally molded member made of a resin material, a rubber material, a metal material, etc., which is different from the case where the structure is formed as a plurality of parts and joined to each other. In contrast, it is possible to suppress the effects of bonding, for example, variations in the dimensions and characteristics of the entire structure 20A.
  • each front plate-like portion 32A has a recess 32Aa recessed to the right from the left end surface and a recess 32Ab recessed to the left from the right end surface.
  • each front plate-like portion 32A may have only either the recess 32Aa or the recess 32Ab.
  • the length in the left-right direction of each connecting portion 22A between each front plate-like portion 32A and the second structure 40A is shorter, and the two connecting portions adjacent in the left-right direction Since the distance between the structures 22A is longer, the same effect as the structure 20A can be achieved to some extent.
  • the eight front plate portions 32A each have a recess 32Aa and the recess 32Ab
  • the eight rear plate portions 33A each have a recess 33Aa and a recess 33Ab.
  • the distance between the two connecting parts 22A adjacent in the left-right direction is longer at the front end in the front-back direction
  • the distance between the two connecting parts 23A adjacent in the left-right direction at the rear end is longer.
  • the distance is assumed to be longer.
  • the present invention is not limited to this, as long as the distance between two adjacent connection parts in the left-right direction is longer than that of the structure 20B at the front end and rear end in the front-rear direction.
  • the following structure 20C can be considered.
  • FIG. 11 is an external perspective view of a modified structure 20C
  • FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 11
  • FIG. 13 is a cross-sectional view taken along line B-B in FIG. 11, and
  • FIG. is a sectional view taken along line CC in FIG. 11, and
  • FIG. 15 is a sectional view taken along line DD in FIG.
  • the structure 20C of the modified example is formed in a shape based on the structure 20B of the first comparative example (a shape that is partially modified).
  • the modified structure 20C includes a first structure 30C and a second structure 40C having shapes based on the first structure 30B and the second structure 40B.
  • the first structure 30A has a shape based on the 15 front and rear plate-like portions 31B[1] to 31B[15] of the first structure 30B of the structure 20B (a partially modified shape) and 1 structure 30A (similar shape), 15 front and rear plate parts 31C[1] to 31C[15], 8 front plate parts 32B[1] to 32B[8], and 8 front plate parts 32B[1] to 32B[8].
  • the 15 front and rear plate-like parts 31C[1] to 31C[15] of the first structure 30C are the 15 front and rear plate-like parts 31A of the first structure 30A of the structure 20A. [1] to 31A[15] each have a hole 31Ca, just as each of them has a hole 31Aa. As a result, the 15 front and rear plate-like portions 31C[1] to 31C[15] are not connected to the second structure 40C.
  • the connection part between the front and rear plate-like part 31C of the first structure 30C and the second structure 40C is closed.
  • it has a shape in which 15 connecting portions 21B are removed from the structure 20B of the first comparative example.
  • the second structure 40C is different from the second structure 40B of the structure 20B in that it has four recesses 40Ca and four recesses 40Cb.
  • Each recess 40Ca is recessed from the front end surface to the rear side such that the inner wall surface faces the left end surface, right end surface, and rear end surface of the front plate-like section 32C[2k] (k: 1 to 4) with a space therebetween. It is formed by Moreover, each recessed portion 40Cb is formed to be depressed from the rear end surface to the front side so that the inner wall surface faces the left end surface, right end surface, and front end surface of the rear plate-shaped portion 33C[2k] at intervals.
  • the second structure 40C connects the four front plate portions 32C[2k-1] (k: 1 to 4) of the first structure 30C and the four connecting portions 22C[2k-1 ] (hereinafter sometimes simply referred to as "connection part 22C"), and the four rear plate-like parts 33C[2k-1] and four connection parts 23C[2k-1] (hereinafter simply referred to as "connection part 22C"). Although it is connected to the four front plate-like parts 32C [2k] and the four rear-side plate parts 33C [2k], it is not connected to the four front plate-like parts 32C [2k] or the four rear plate-like parts 33C [2k].
  • the structure 20C of the modified example has a shape (connection 22B and every other connecting portion 23B are removed), and compared to the structure 20B, the distance between two horizontally adjacent connecting portions 22C and the two horizontally adjacent connecting portions are smaller than the structure 20B. The distance between 23C becomes longer.
  • vertical bending has lower rigidity than longitudinal bending, left-right expansion and contraction, and torsion around the left-right axis.
  • the structure 20C of the modified example described above has all the connections from the structure 20B of the first comparative example in the central part in the front and back direction, because each of the front and rear plate-like parts 31C of the first structure 30C has the holes 31Ca. It has a shape in which the portion 21B is removed. Further, in the structure 20C, since the second structure 40 has the plurality of recesses 40Ca and the plurality of recesses 40Cb, the connecting portion 22B and the connecting portion 23B are connected from the structure 20B to the front end and the rear end in the front-rear direction, respectively.
  • every other connection part 22B and connection part 23B are left and every other connection part is removed from the structure 20B of the first comparative example at the front end and the rear end in the front-rear direction.
  • the shape is not limited to this.
  • the structure 20B may have a shape in which the connecting portions 22B and the connecting portions 23B are left at every second or third position, respectively, and the remaining portions are removed.
  • each connection portion 22A in the left-right direction is shorter than that of the structure 20B at the front end in the front-rear direction, so that two connection portions 22A adjacent in the left-right direction The distance between them is assumed to be longer.
  • every other connecting portion 22B is removed from the structure 20B at the front end in the front-rear direction, so that the connecting portions 22B are adjacent to each other in the left-right direction compared to the structure 20B. The distance between the two connecting portions 22C is made longer.
  • each connecting portion 22A in the left-right direction is shorter than that of the structure 20B, and the connecting portions 22B are removed from the structure 20B every other time, etc., in an appropriate combination. You can also use it as The same applies to the rear end portions of the structures 20A and 20C in the front-rear direction.
  • the first structures 30A and 30C and the second structures 40A and 40C are aligned with the axis L1 of the first structures 30A and 30C and the axis L2 of the second structures 40A and 40C, respectively.
  • the shape is not limited to this.
  • the first structures 30A, 30C and the second structures 40A, 40C are formed in a combined shape such that the upper ends of the first structures 30A, 30C match the upper ends of the second structures 40A, 40C. It can also be used as a thing.
  • the first structures 30A and 30C have a meandering shape extending in the left-right direction while winding in a rectangular wave shape in the front-rear direction, and a flat plate-shaped structure extending in the front-rear, left-right direction.
  • the second structures 40A and 40C are formed in a combined shape, the present invention is not limited thereto.
  • the first structures 30A and 30C may each have a wave shape other than a rectangular wave shape, such as a sinusoidal wave shape or a triangular wave shape, extending in the left-right direction while winding, or may have a spiral shape and extend in the left-right direction. It can also be used as a thing.
  • the period and amplitude thereof are not limited to a constant value, and may vary randomly, for example.
  • the pitch is not limited to a fixed value, but may vary randomly, and the outer diameter may be circular, oval, rectangular, etc. when viewed in the axial direction.
  • the second structures 40A and 40C may be inclined by plus or minus 10 degrees, 20 degrees, or 30 degrees in the front-rear direction and the left-right direction with respect to the plane extending in the front-rear direction and the left-right direction, respectively. good.
  • the second structures 40A and 40C may each have a curvature instead of a flat plate shape (zero curvature).
  • the structures 20A and 20C of the embodiments and modified examples each have a shape that is a combination of a wavy (specifically, zigzag) first structure 30A, 30C and a flat second structure 40A, 40C.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the second structures 40A and 40C may not be formed in a flat plate shape, but may be formed in a wave shape like the first structure 30.
  • FIG. 16 is an external perspective view of a structure 120A of a modified example
  • FIG. 17 is an external perspective view of a structure 120B of a second comparative example
  • 18 is an external perspective view of the first structure 130
  • FIG. 19 is an external perspective view of the second structure 140.
  • the left-right direction, front-back direction, and up-down direction are as shown in FIGS. 16 to 19.
  • the axis L3 is a line that connects the centers of the first structure 130 in the vertical and front-back directions at any position in the left-right direction in the left-right direction, and in FIG.
  • the first structure 130 in FIG. 18 and the second structure 140 in FIG. 19 are basic structures used in structures 120A and 120B.
  • the first structure 130 in FIG. 18, the second structure 140 in FIG. 19, the structure 120B of the second comparative example in FIG. 17, and the structure 120A of the modified example in FIG. 16 will be explained in this order. .
  • the first structure 130 in FIG. 18 will be explained. As shown in the figure, the first structure 130 is formed in a meandering shape extending in the left-right direction while winding in a rectangular wave shape in the front-rear direction.
  • This first structure 130 includes 20 front and rear plate portions 131 [1] to 131 [20] (hereinafter sometimes simply referred to as “front and rear plate portions 131”) and 10 front plate portions 132 [ 1] to 132[10] (hereinafter sometimes simply referred to as “front side plate-like part 132”), and ten rear side plate-like parts 133[1] to 133[10] (hereinafter simply referred to as "rear side plate-like part 132").
  • front and rear plate portions 131 front plate portions 132 [ 1] to 132[10]
  • front side plate-like part 132 front side plate-like part 132
  • rear side plate-like part 132 ten rear side plate-like parts 133[1] to 133[10]
  • the 20 front and rear plate-like portions 131 [1] to 131 [20] are each formed into a rectangular flat plate shape that has constant thickness (length in the vertical direction) and width (length in the left and right direction) and extends in the front and rear direction. They are arranged side by side at intervals in the left and right direction.
  • the 20 front and rear plate-like parts 131[1] to 131[20] are all formed in the same shape, and each has a length, width, and thickness in the front and rear direction in order from the long side. .
  • the ten front plate-like portions 132[1] to 132[10] are each formed into a rectangular flat plate shape that has a constant thickness (length in the front-rear direction) and width (length in the up-down direction) and extends in the left-right direction. has been done.
  • the left end portions of the front plate portion 132 [m] (m: 1 to 10) are connected to the front ends of the front and rear plate portions 131 [2 m], respectively.
  • the right end portions of 9) are connected to the front end portions of the front and rear plate portions 131 [2n+1], respectively.
  • the ten front plate-like portions 132[1] to 132[10] are all formed in the same shape, and each has a length, width, and thickness in the left-right direction in order from the longest side. .
  • the ten rear plate-like portions 133[1] to 133[10] are each formed into a rectangular flat plate shape that has constant thickness (length in the front-rear direction) and width (length in the up-down direction) and extends in the left-right direction. has been done.
  • the left end of the rear plate-like part 133 [m] (m: 1 to 10) is connected to the rear end of the front and rear plate-like parts 131 [2m-1], and the right end of the rear plate-like part 133 [m]
  • the portions are connected to the rear end portions of the front and rear plate-like portions 131 [2m], respectively.
  • the ten rear plate portions 133[1] to 133[10] are all formed in the same shape as the ten front plate portions 132[1] to 132[10], and each The length, width, and thickness in the left and right direction are determined in order from the longest side.
  • the first structure 130 as a whole is designed so that vertical bending and torsion around the left and right axis have lower rigidity than front and rear bending and left and right expansion and contraction. Note that the reference state of the first structure 130 is the state shown in FIG.
  • the second structure 140 in FIG. 19 has a shape obtained by rotating the first structure 130 by 90 degrees clockwise when viewed from the left side of FIG. 18 around the axis L3. That is, the second structure 140 is formed in a zigzag shape that extends in the left-right direction while winding in a rectangular wave shape in the vertical direction, and is connected to the 20 front and rear plate-like portions 131[1] to 131[ of the first structure 130.
  • the second structure 140 as a whole is designed so that its rigidity is lower in front-rear bending and torsion around the left and right axes than in up-down bending and left-right expansion and contraction. Note that the reference state of the second structure 140 is the state shown in FIG.
  • the structure 120B of the second comparative example shown in FIG. 17 will be described.
  • the first structure 130 in FIG. 18 and the second structure 140 in FIG. They are formed into simply combined shapes to match. Therefore, the structure 120B of the second comparative example includes a first structure 130B and a second structure 140B having shapes corresponding to (similar shapes) to the first structure 130 and the second structure 140.
  • the first structure 130B includes 20 front and rear plate portions 131[1] to 131[20], 10 front plate portions 132[1] to 132[10], and 10 rear plates of the first structure 130. 20 front and rear plate-like portions 131B[1] to 131B[20], and 10 front plate-like portions 132B[1], each having a shape corresponding to (similar shape) to the shape portions 133[1] to 133[10]. ⁇ 132B[10], and ten rear plate-like portions 133B[1] to 133B[10].
  • the second structure 140B includes 20 upper and lower plate portions 141[1] to 141[20] of the second structure 140, 10 lower plate portions 142[1] to 142[10], and 10 upper plate portions. 20 upper and lower plate portions 141B[1] to 141B[20], and 10 lower plate portions 142B[1], each having a shape corresponding to (similar shape) to the shaped portions 143[1] to 143[10]. ⁇ 142B[10], and ten upper plate-like portions 143B[1] to 143B[10].
  • connecting section 121B In the structure 120B of the second comparative example, as shown in FIG.
  • the sections 141B[1] to 141B[20] are connected by twenty connecting sections 121B[1] to 121B[20] (hereinafter sometimes simply referred to as "connecting section 121B"). Therefore, in the structure 120B, 20 connecting portions 121B appear at intervals along the left-right direction. Note that in the structure 120B, the distance between two adjacent connecting portions 121B in the left-right direction is equal to the distance between two adjacent front and rear plate portions 131B and the distance between two adjacent upper and lower plate portions 141B. .
  • the first structure 130 has lower rigidity in vertical bending and torsion around the left and right axes than in front and back bending and left and right expansion and contraction
  • the second structure 140 which has a low rigidity compared to the left and right expansion/contraction, is formed in a simple combined shape
  • the left and right structures have a relatively low rigidity in common with the first and second structures 130B and 140B.
  • Torsion around the axis has lower rigidity than back-and-forth bending, left-right bending, and left-right expansion/contraction.
  • the modified structure 120A includes a first structure 130A and a second structure 140A having shapes based on the first structure 130B and the second structure 140B.
  • the first structure 130A has 20 front and rear plate-like parts having a shape based on the 20 front and rear plate-like parts 131B[1] to 131B[20] of the first structure 130B of the structure 120B (a shape that is partially changed). Shapes corresponding to the portions 131A[1] to 131A[20], the ten front plate portions 132B[1] to 132B[10], and the ten rear plate portions 133B[1] to 133B[10] ( 10 front plate portions 132A[1] to 132A[10] and ten rear plate portions 133A[1] to 133A[10] of similar shape.
  • the ten front and rear plate-like parts 131A [2m] (m: 1 to 10) of the first structure 130A each have a concave part 131Aa and a narrow part 131Ab. This is different from the ten front and rear plate-like portions 131B [2m] of the one structure 130B.
  • Each recess 131Aa is formed in a rectangular shape recessed from the left end surface to the right at the center in the front-rear direction.
  • the depth (length in the left-right direction) of the recessed portion 131Aa is deeper than 1/2 of the width (length in the left-right direction) of the front and rear plate-like portions 131A [2 m].
  • the narrow portion 131Ab is a portion of the front and rear plate portions 131A [2m] whose width is narrowed by the recess 131Aa.
  • the second structure 140A has 20 upper and lower plate-like parts having a shape based on the 20 upper and lower plate-like parts 141B[1] to 141B[20] of the second structure 140B of the structure body 120B (a shape that is partially changed). Shapes corresponding to the portions 141A[1] to 141A[20], the ten lower plate-like portions 142B[1] to 142B[10], and the ten upper plate-like portions 143B[1] to 143B[10] ( 10 lower plate portions 142A[1] to 142A[10] and ten upper plate portions 143A[1] to 143A[10] of similar shape.
  • the ten upper and lower plate-like parts 141A [2m] (m: 1 to 10) of the second structure 140A each have a recessed part 141Aa and a narrow part 141Ab. It is different from the upper and lower plate-like portions 141B [2m].
  • Each recess 141Aa is formed in a rectangular shape recessed from the right end surface to the left at the center in the vertical direction.
  • the depth (length in the left-right direction) of the recessed portion 141Aa is deeper than 1/2 of the width (length in the left-right direction) of the upper and lower plate-like portions 141A [2 m].
  • the narrow portion 141Ab is a portion of the upper and lower plate-like portions 141A [2m] whose width is narrowed by the recess 141Aa.
  • the inner wall surface of the recessed portion 131Aa of the front and rear plate portions 131A [2m] (m: 1 to 10) of the first structure 130A is the front end surface of the narrow portion 141Ab of the upper and lower plate portions 141A [2m] of the second structure 140A. It faces the right end surface and the rear end surface with a space between them.
  • the inner wall surface of the recessed portion 141Aa of the upper and lower plate-like portions 141A [2m] of the second structure 140A is the upper end surface, left end surface, and lower end surface of the narrow width portion 131Ab of the front and rear plate-like portions 131A [2m] of the first structure 130A. They face each other at a distance.
  • the 10 front and rear plate-like parts 131A [2m-1] of the first structure 130A and the 10 upper and lower plate-like parts 141A [2m-1] of the 10 second structures 140A are divided into 10 pieces.
  • the connecting part 121A [2m-1] hereinafter sometimes simply referred to as "the connecting part 121A"
  • the ten front and rear plate-like parts 131A [2m] of the first structure 130A and the second structure 140A It is not connected to the ten upper and lower plate-like parts 141A [2m].
  • the structure 120A of the modified example has a shape in which ten connection parts 121B [2m] are removed from the structure 120B of the second comparative example (a shape in which every other connection part 121B is removed), and the structure Compared to the body 120B, the distance between the two connecting portions 121A adjacent in the left-right direction is longer.
  • torsion around the left and right axis has lower rigidity than back and forth bending, left and right bending, and left and right expansion and contraction.
  • the ten front and rear plate-like parts 131A [2m] (m: 1 to 10) of the first structure 130A each have a recess 131Aa and a narrow part 131Ab
  • every other connecting portion 121B is removed, and the distance between two adjacent connecting portions 121A in the left and right direction is longer than in the structure 120B.
  • the structure 120A can be deformed into a desired shape by torsion around the left and right axes while suppressing damage compared to the structure 120B by bending back and forth.
  • the structure 120A of the modified example has a shape in which every other connection part 121B is left and every other connection part 121B is removed from the structure 120B of the second comparative example, but the present invention is not limited to this.
  • the structure 120B may have a shape in which the connecting portions 121B are left at every second or third position, and the remaining portions are removed.
  • a first structure 130A has a zigzag shape that extends in the left-right direction while winding in a rectangular wave shape in the front-rear direction, and a zigzag-like first structure 130A that extends in the left-right direction while winding in a rectangular wave shape in the vertical direction.
  • the second structure 140A is formed in a combined shape, the present invention is not limited thereto.
  • the first structure 130A and the second structure 140A may have a wave shape other than a rectangular wave shape, such as a sine wave shape or a triangular wave shape, and extend in the left-right direction while winding.
  • the wave-like period and amplitude of the first structure 130A and the second structure 140A are not limited to a constant value, and may, for example, vary randomly.
  • the structures 20A, 20C, and 120A of the embodiments and modifications are configured as integrally molded members made of a resin material, a rubber material, a metal material, or the like. However, it may be formed as a plurality of parts and joined together.
  • the structure 20A the upper and lower parts of the first structure 30A and the second structure 40A are respectively molded, and the second structure 40B is also molded, and these are joined to form the structure 20A. It can also be used as a thing.
  • a first structure extending in a first repeating shape in a predetermined direction and a second structure having a plate shape or extending in a second repeating shape in the predetermined direction are arranged along the predetermined direction.
  • the gist is that the distance between the two connecting portions is formed in a shape that is longer.
  • the structure of the present disclosure is formed in a shape in which the distance between two adjacent connection parts in a predetermined direction is longer than that of the basic structure.
  • first repeating shape and second repeating shape include wavy shapes such as rectangular waveforms, sine waveforms, and triangular waveforms, and spiral shapes.
  • the length of the connecting portion in the predetermined direction is shorter than that of the basic structure, so that the structure is adjacent to the basic structure in the predetermined direction. It may be formed in such a shape that the distance between the two connecting portions becomes longer.
  • the second structure is plate-shaped, and the structure is arranged in the predetermined direction around the second structure among the end faces in the predetermined direction with respect to the first structure of the basic structure. By providing a first recessed portion, the length of the connecting portion in the predetermined direction may be formed to be shorter than that of the basic structure.
  • the structure has a shape in which some of the plurality of connections of the basic structure are removed, so that the structure is adjacent to the basic structure in the predetermined direction. It may be formed in such a shape that the distance between the two matching connecting portions becomes longer.
  • the second structure is plate-shaped, and the structure is provided with a second recess in the second structure of the basic structure to avoid connection with the first structure.
  • the basic structure may be formed in such a shape that some of the plurality of connection parts of the basic structure are removed.
  • the first repeating shape and the second repeating shape are both wavy, and the structure is configured to avoid connection with the second structure with respect to the first structure of the basic structure.
  • a third recess is provided, and a fourth recess is provided for the second structure of the basic structure to avoid connection with the first structure, whereby the plurality of basic structures It may be formed in a shape in which a part of the connecting portion is removed.
  • the first repeating shape is wavy
  • the second structure is plate-like
  • the basic structure is arranged such that the connecting portion is oriented in a second direction different from the predetermined direction.
  • the plurality of connection parts appear at intervals along the predetermined direction at any position in the second direction, and the structure In the central part in the direction, the connection part is removed from the basic structure along the predetermined direction, and on one side and the other side with respect to the central part in the second direction, respectively.
  • the connecting portion may be formed in such a shape that the distance between two adjacent connecting portions in the predetermined direction is longer than that of the basic structure.
  • the structure may be an integrally molded member.

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Abstract

所定方向に第1繰り返し形状で延在する第1構造と、板状のまたは所定方向に第2繰り返し形状で延在する第2構造とが、所定方向に沿って複数の接続部が間隔をおいて現われるように組み合わされた形状の基本構造体に基づく形状の構造体であって、基本構造体に比して所定方向で隣り合う2つの接続部間の距離が長くなる形状に形成されている。

Description

構造体
 本開示は、構造体に関する。
 従来、所定方向に葛折り状で延在する第1構造と、所定方向に板状で延在する第2構造とが、所定方向に沿って複数の接続部が間隔をおいて現われるように単純に組み合わされた形状の構造体が提案されている(非特許文献1,2参照)。
Iwafune, Ohsima and Ochiai、Coded Skeleton、[online]、[令和4年5月18日検索]、インターネット<URL:https://digitalnature.slis.tsukuba.ac.jp/2016/06/coded-skeleton/> Iwafune, Ohsima and Ochiai、Coded skeleton: programmable bodies for shape changing user interfaces、[online]、[令和4年5月18日検索]、インターネット<URL:https://dl.acm.org/doi/10.1145/2945078.2945096>
 非特許文献1,2の構造体である基本構造体では、所定方向で隣り合う2つの接続部間の距離が比較的短い場合、特定の変形モードで変形させた際に、この所定方向で隣り合う2つの接続部間に応力や剛性の比較的大きな増大を招く可能性がある。局所的に応力や剛性の比較的大きな増大を招くと、損傷が生じたり所望の形状に変化させにくかったりし得る。
 本開示の構造体は、特定の変形モードで変形させた際に、局所的に応力や剛性の比較的大きな増大を招くのを抑制可能な構造体を提供することを主目的とする。
 本開示の構造体は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
 本開示の構造体は、
 所定方向に第1繰り返し形状で延在する第1構造と、板状のまたは前記所定方向に第2繰り返し形状で延在する第2構造とが、前記所定方向に沿って複数の接続部が間隔をおいて現われるように組み合わされた形状の基本構造体に基づく形状の構造体であって、
 前記構造体は、前記基本構造体に比して前記所定方向で隣り合う2つの前記接続部間の距離が長くなる形状に形成されている、
 ことを要旨とする。
 本開示の構造体では、基本構造体に比して所定方向で隣り合う2つの接続部間の距離が長くなる形状に形成されている。これにより、特定の変形モードで変形させた際に、局所に、具体的には、所定方向で隣り合う2つの接続部間に、応力や剛性の比較的大きな増大を招くのを抑制することができる。この結果、損傷を抑制しつつ所望の形状に変形させることが可能となる。ここで、「第1繰り返し形状」および「第2繰り返し形状」としては、例えば、矩形波状や正弦波状、三角波状などの波状や、螺旋状などの形状を挙げることができる。
実施例の構造体20Aの外観斜視図である。 図1のA-A断面図である。 図1のB-B断面図である。 図1のC-C断面図である。 第1比較例の構造体20Bの外観斜視図である。 図5のA-A断面図である。 図5のB-B断面図である。 図5のC-C断面図である。 第1構造30の外観斜視図である。 第2構造40の外観斜視図である。 変形例の構造体20Cの外観斜視図である。 図11のA-A断面図である。 図11のB-B断面図である。 図11のC-C断面図である。 図11のD-D断面図である。 変形例の構造体120Aの外観斜視図である。 第2比較例の構造体120Bの外観斜視図である。 第1構造130の外観斜視図である。 第2構造140の外観斜視図である。
 次に、本開示を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
 図1は、本開示の実施例の構造体20Aの外観斜視図であり、図2は、図1のA-A断面図であり、図3は、図1のB-B断面図であり、図4は、図1のC-C断面図である。また、図5は、第1比較例の構造体20Bの外観斜視図であり、図6は、図5のA-A断面図であり、図7は、図5のB-B断面図であり、図8は、図5のC-C断面図である。さらに、図9は、第1構造30の外観斜視図であり、図10は、第2構造40の外観斜視図である。なお、左右方向、前後方向、上下方向は、図1~図10に示した通りである。また、図9中、軸線L1は、第1構造30の、左右方向における任意の位置の上下方向および前後方向における中心を左右方向に連ねた線であり、図10中、軸線L2は、第2構造40の、左右方向における任意の位置の上下方向および前後方向における中心を左右方向に連ねた線である。さらに、以下の説明において、明細書中の[]内の数字や文字は、各図の添え字(下付き数字)に対応する。
 図1~図4の実施例の構造体20Aや図5~図8の第1比較例の構造体(基本構造体)20Bは、例えば、樹脂材料やゴム材料の射出成形、ブロー成形、押出し成形、3D印刷や、金属材料の鋳造、鍛造、プレス、切削、押出し成形、3D印刷などにより一体成形された一体成形部材として構成されている。図9の第1構造30および図10の第2構造40は、構造体20A,20Bに用いられる基本構造である。以下、理解の容易のために、図9の第1構造30、図10の第2構造40、図5~図8の第1比較例の構造体20B、図1の実施例の構造体20Aの順に説明する。
 図9の第1構造30について説明する。図示するように、第1構造30は、厚みおよび幅(上下方向の長さ)が一定で前後方向に矩形波状で曲がりくねりながら左右方向に延在する葛折り状に形成されている。この第1構造30は、15個の前後板状部31[1]~31[15](以下、単に「前後板状部31」と称する場合あり)と、8個の前側板状部32[1]~32[8](以下、単に「前側板状部32」と称する場合あり)と、8個の後側板状部33[1]~33[8](以下、単に「後側板状部33」と称する場合あり)とを備える。
 15個の前後板状部31[1]~31[15]は、それぞれ厚み(左右方向の長さ)および幅(上下方向の長さ)が一定で前後方向に延在する矩形平板状に形成されており、左右方向に間隔をおいて並んで設けられている。実施例では、15個の前後板状部31[1]~31[15]は、何れも同一形状に形成されており、それぞれ長い側から順に幅、前後方向の長さ、厚みとなっている。
 8個の前側板状部32[1]~32[8]は、それぞれ厚み(前後方向の長さ)および幅(上下方向の長さ)が一定で左右方向に延在する矩形平板状に形成されている。前側板状部32[i](i:1~8)の左端部は、それぞれ前後板状部31[2i-1]の前端部に繋がっており、前側板状部32[j](j:1~7)の右端部は、それぞれ前後板状部31[2j]の前端部に繋がっている。実施例では、8個の前側板状部32[1]~32[8]は、何れも同一形状に形成されており、それぞれ長い側から順に幅、左右方向の長さ、厚みとなっている。
 8個の後側板状部33[1]~33[8]は、それぞれ厚み(前後方向の長さ)および幅(上下方向の長さ)が一定で左右方向に延在する矩形平板状に形成されている。後側板状部33[i](i:1~8)の右端部は、それぞれ前後板状部31[2i-1]の後端部に繋がっており、後側板状部33[j+1](j:1~7)の左端部は、それぞれ前後板状部31[2j]の後端部に繋がっている。実施例では、8個の後側板状部33[1]~33[8]は、何れも8個の前側板状部32[1]~32[8]と同一形状に形成されており、それぞれ長い側から順に幅、左右方向の長さ、厚みとなっている。
 この第1構造30は、全体として、基準状態に対する左端部や右端部の上下方向の曲げである上下曲げや、基準状態に対する左端部や右端部の前後方向の曲げである前後曲げ、基準状態に対する左右方向の伸縮である左右伸縮が、基準状態に対する左端部や右端部のねじりである左右軸周りねじりに比して低剛性となるように設計されている。なお、第1構造30の基準状態は、図9の状態である。
 次に、図10の第2構造40について説明する。図示するように、第2構造40は、厚み(上下方向の長さ)および幅(前後方向の長さ)が一定で左右方向に延在する矩形平板状に形成されている。実施例では、第2構造40の厚みは、第1構造30の厚みと略同一に設計されている。また、第2構造40の前後方向の長さは、第1構造30の前後方向の長さよりも若干短く設計されている。さらに、第2構造40の左右方向の長さは、第1構造30の左右方向の長さよりも若干長く設計されている。この第2構造40は、全体として、上下曲げや左右軸周りねじりが、前後曲げや左右伸縮に比して低剛性となるように設計されている。なお、第2構造40の基準状態は、図10の状態である。
 次に、図5~図8の第1比較例の構造体20Bについて説明する。図示するように、第1比較例の構造体20Bは、図9の第1構造30と図10の第2構造40とが、第1構造30の軸線L1と第2構造40の軸線L2とが一致するように、単純に組み合わされた形状に形成されている。したがって、第1比較例の構造体20Bでは、第1構造30および第2構造40に対応する形状(同様の形状)の第1構造30Bおよび第2構造40Bを備える。
 第1構造30Bは、第1構造30の15個の前後板状部31[1]~31[15]、8個の前側板状部32[1]~32[8]、8個の後側板状部33[1]~33[8]に対応する形状(同様の形状)の、15個の前後板状部31B[1]~31B[15]、8個の前側板状部32B[1]~32B[8]、8個の後側板状部33B[1]~33B[8]を備える。
 第1比較例の構造体20Bでは、図6に示すように、第1構造30Bの15個の前後板状部31B[1]~31B[15]と第2構造40Bとが、15個の接続部21B[1]~21B[15](以下、単に「接続部21B」と称する場合あり)で接続されている。また、図7に示すように、第1構造30Bの8個の前側板状部32B[1]~32B[8]と第2構造40Bとが、8個の接続部22B[1]~22B[8](以下、単に「接続部22B」と称する場合あり)で接続されている。さらに、図8に示すように、第1構造30Bの8個の後側板状部33B[1]~33B[8]と第2構造40Bとが、8個の接続部23B[1]~23B[8](以下、単に「接続部23B」と称する場合あり)で接続されている。したがって、第1比較例の構造体20Bでは、前後方向における中央部(前端部および後端部以外の部分)で15個の接続部21Bが左右方向に沿って間隔をおいて現われ、前端部で8個の接続部22Bが左右方向に沿って間隔をおいて現われ、後端部で8個の接続部23Bが左右方向に沿って間隔をおいて現われる。なお、構造体20Bでは、左右方向において、隣り合う2つの接続部21B間の距離は、隣り合う2つの前後板状部31B間の距離に等しく、隣り合う2つの接続部22B間の距離は、隣り合う2つの前側板状部32B間の距離に等しく、隣り合う2つの接続部23B間の距離は、隣り合う2つの後側板状部33Bの距離に等しい。また、図5~図8から分かるように、接続部21B,22B,23Bは、接続部23B[1],21B[1],22B[1],21B[2],・・・,22B[8]の順に、前後方向に曲がりくねりながら左右方向に延在する葛折り状に繋がっている。
 第1比較例の構造体20Bでは、上下曲げや前後曲げ、左右伸縮が左右軸周りねじりに比して低剛性の第1構造30(30B)と、上下曲げや左右軸周りねじりが前後曲げや左右伸縮に比して低剛性の第2構造40(40B)とが、単純に組み合わされた形状に形成されるから、第1、第2構造30B,40Bに共通して剛性が比較的低い上下曲げが、前後曲げや左右伸縮、左右軸周りねじりに比して低剛性となる。
 次に、図1~図4の実施例の構造体20Aについて説明する。図示するように、実施例の構造体20Aは、第1比較例の構造体20Bに基づく形状(その一部を変更した形状)に形成されている。実施例の構造体20Aは、第1構造30Bに基づく形状の第1構造30Aと、第2構造40Bに対応する形状(同様の形状)の第2構造40Aとを備える。
 第1構造30Aは、構造体20Bの第1構造30Bの15個の前後板状部31B[1]~31B[15]、8個の前側板状部32B[1]~32B[8]、8個の後側板状部33B[1]~33B[8]に基づく形状(その一部を変更した形状)の、15個の前後板状部31A[1]~31A[15]、8個の前側板状部32A[1]~32A[8]、8個の後側板状部33A[1]~33A[8]を備える。
 図1や図2に示すように、第1構造30Aの15個の前後板状部31A[1]~31A[15]は、それぞれ穴31Aaを有する点で、構造体20Bの第1構造30Bの15個の前後板状部31B[1]~31B[15]とは異なる。穴31Aaは、各前後板状部31Aの上下方向における中央部付近、具体的には、第2構造40Aに対して上側から下側までに亘って延在する(穴31Aaの上壁面および下壁面が各前後板状部31Aの上面および下面と間隔をおいて対向する)ように形成されている。これにより、各前後板状部31Aと第2構造40Aとは接続されない。したがって、実施例の構造体20Aは、前後方向における中央部(前端部および後端部以外)では、左右方向において、第1構造30Aの各前後板状部31Aと第2構造40Aとの接続部を有しない形状、即ち、第1比較例の構造体20Bから全ての接続部21Bが取り除かれた形状となる。
 図1や図3に示すように、第1構造30Aの8個の前側板状部32A[1]~32A[8]は、それぞれ凹部32Aaおよび凹部32Abを有する点で、構造体20Bの第1構造30Bの8個の前側板状部32B[1]~32B[8]とは異なる。各凹部32Aaは、各前側板状部32Aの左端面のうち第2構造40Aの上側および下側から第2構造40Aに向かうにつれて一定角度で右側に窪むように形成されている。また、各凹部32Abは、各前側板状部32Aの右端面のうち第2構造40Aの上側および下側から第2構造40Aに向かうにつれて一定角度で左側に窪むように形成されている。なお、凹部32Aaや凹部32Abの形状は、これに限定されない。こうした凹部32Aaおよび凹部32Abにより、第1構造30Aの8個の前側板状部32A[1]~32A[8]と第2構造40Aとの8個の接続部22A[1]~22A[8](以下、単に「接続部22A」と称する場合あり)のそれぞれの左右方向の長さは、第1比較例の構造体20Bの8個の接続部22B[1]~22B[8]のそれぞれの左右方向の長さに比して短くなる。したがって、実施例や第1比較例の構造体20A,20Bは、前後方向における前端部では、左右方向において、構造体20Aの隣り合う2つの接続部22A間の距離が、構造体20Bの隣り合う2つの接続部22B間の距離(構造体20A,20Bの隣り合う2つの前側板状部32A,32B間の距離)に比して長くなる。
 図1や図4に示すように、第1構造30Aの8個の後側板状部33A[1]~33A[8]は、それぞれ凹部33Aaおよび凹部33Abを有する点で、構造体20Bの第1構造30Bの8個の後側板状部33B[1]~33B[8]とは異なる。各凹部33Aaは、各後側板状部33Aの左端面のうち第2構造40Aの上側および下側から第2構造40Aに向かうにつれて一定角度で右側に窪むように形成されている。また、各凹部33Abは、各後側板状部33Aの右端面のうち第2構造40Aの上側および下側から第2構造40Aに向かうにつれて一定角度で左側に窪むように形成されている。なお、凹部33Aaや凹部33Abの形状は、これに限定されない。こうした凹部33Aaおよび凹部33Abにより、第1構造30Aの8個の後側板状部33A[1]~33A[8]と第2構造40Aとの8個の接続部23A[1]~23A[8](以下、単に「接続部23A」と称する場合あり)のそれぞれの左右方向の長さは、第1比較例の構造体20Bの8個の接続部23B[1]~23B[8]のそれぞれの左右方向の長さに比して短くなる。したがって、実施例や第1比較例の構造体20A,20Bは、前後方向における後端部では、左右方向において、構造体20Aの隣り合う2つの接続部23A間の距離が、構造体20Bの隣り合う2つの接続部23B間の距離(構造体20A,20Bの隣り合う2つの後側板状部33A,33B間の距離)に比して長くなる。
 実施例の構造体20Aでは、第1比較例の構造体20Bと同様に、上下曲げが前後曲げや左右伸縮、左右軸周りねじりに比して低剛性となる。
 以上説明した実施例の構造体20Aは、第1構造30Aの各前後板状部31Aがそれぞれ穴31Aaを有することにより、前後方向における中央部において、第1比較例の構造体20Bから全ての接続部21Bが取り除かれた形状となっている。また、構造体20Aは、第1構造30Aの各前側板状部32Aがそれぞれ凹部32Aaおよび凹部32Abを有することにより、前後方向における前端部において、構造体20Bに比して、各接続部22Aのそれぞれの左右方向の長さが短くなり、左右方向で隣り合う2つの接続部22A間の距離が長くなった形状となっている。さらに、構造体20Aは、第1構造30Aの各後側板状部33Aがそれぞれ凹部33Aaおよび凹部33Abを有することにより、前後方向における後端部において、構造体20Bに比して、各接続部23Aのそれぞれの左右方向の長さが短くなり、左右方向で隣り合う2つの接続部23A間の距離が長くなった形状となっている。これにより、実施例や第1比較例の構造体20A,20Bに上下曲げの荷重を作用させたときに、構造体20Aでは、構造体20Bに比して、前後方向における中央部において、接続部を有しないことによって応力や剛性の比較的大きな増大を招くのを抑制することができると共に、前端部や後端部において、左右方向で隣り合う2つの接続部22A間の距離や左右方向で隣り合う2つの接続部23A間の距離が長いことによって応力や剛性の比較的大きな増大を招くのを抑制することができる。発明者らは、このことを解析により確認した。この結果、構造体20Aは、上下曲げにおいて、構造体20Bに比して損傷を抑制しつつ前後曲げにより所望の形状に変形させることが可能となる。
 また、実施例の構造体20Aは、樹脂材料やゴム材料、金属材料などにより一体成形された一体成形部材として構成されることにより、複数部品として成形されて互いに接合されて構成される場合とは異なり、接合による影響、例えば、構造体20A全体の寸法や特性にバラツキが生じるのを抑制することができる。
 実施例の構造体20Aでは、各前側板状部32Aが、それぞれ、左端面から右側に窪む凹部32Aaおよび右端面から左側に窪む凹部32Abを有するものとした。しかし、各前側板状部32Aが、凹部32Aaおよび凹部32Abのうちの何れかだけを有するものとしてもよい。この場合でも、構造体20Bに比して、各前側板状部32Aと第2構造40Aとの各接続部22Aのそれぞれの左右方向の長さが短くなり、左右方向で隣り合う2つの接続部22A間の距離が長くなるから、構造体20Aと同様の効果をある程度奏することができる。各後側板状部33Aについても同様である。
 実施例の構造体20Aでは、8個の前側板状部32Aがそれぞれ凹部32Aaおよび凹部32Abを有すると共に8個の後側板状部33Aがそれぞれ凹部33Aaおよび凹部33Abを有することにより、第1比較例の構造体20Bに比して、前後方向における前端部において、左右方向で隣り合う2つの接続部22A間の距離が長くなると共に、後端部において、左右方向で隣り合う2つの接続部23A間の距離が長くなるものとした。しかし、前後方向における前端部および後端部において、構造体20Bに比して左右方向で隣り合う2つの接続部間の距離が長くなるものであれば、これに限定されない。例えば、以下の構造体20Cを考えることができる。
 図11は、変形例の構造体20Cの外観斜視図であり、図12は、図11のA-A断面図であり、図13は、図11のB-B断面図であり、図14は、図11のC-C断面図であり、図15は、図11のD-D断面図である。図示するように、変形例の構造体20Cは、第1比較例の構造体20Bに基づく形状(その一部を変更した形状)に形成されている。変形例の構造体20Cは、第1構造30Bおよび第2構造40Bに基づく形状の第1構造30Cおよび第2構造40Cを備える。
 第1構造30Aは、構造体20Bの第1構造30Bの15個の前後板状部31B[1]~31B[15]に基づく形状(その一部を変更した形状)で且つ構造体20Aの第1構造30Aに対応する形状(同様の形状)の15個の前後板状部31C[1]~31C[15]と、8個の前側板状部32B[1]~32B[8]および8個の後側板状部33B[1]~33B[8]に対応する形状(同様の形状)の8個の前側板状部32C[1]~32C[8]および8個の後側板状部33C[1]~33C[8]を備える。
 図11や図12に示すように、第1構造30Cの15個の前後板状部31C[1]~31C[15]は、構造体20Aの第1構造30Aの15個の前後板状部31A[1]~31A[15]がそれぞれ穴31Aaを有するのと同様に、それぞれ穴31Caを有する。これにより、15個の前後板状部31C[1]~31C[15]と第2構造40Cとは接続されない。したがって、変形例の構造体20Cは、前後方向における中央部(前端部および後端部以外)では、左右方向において、第1構造30Cの前後板状部31Cと第2構造40Cとの接続部を有しない形状、即ち、第1比較例の構造体20Bから15個の接続部21Bが取り除かれた形状となる。
 図11や図13~図15に示すように、第2構造40Cは、4個の凹部40Caおよび4個の凹部40Cbを有する点で、構造体20Bの第2構造40Bとは異なる。各凹部40Caは、内壁面が、前側板状部32C[2k](k:1~4)の左端面や右端面、後端面と間隔をおいて対向するように、前端面から後側に窪んで形成されている。また、各凹部40Cbは、内壁面が、後側板状部33C[2k]の左端面や右端面、前端面と間隔をおいて対向するように、後端面から前側に窪んで形成されている。これにより、構造体20Cでは、第2構造40Cは、第1構造30Cの4個の前側板状部32C[2k-1](k:1~4)と4個の接続部22C[2k-1](以下、単に「接続部22C」と称する場合あり)で接続されると共に4個の後側板状部33C[2k-1]と4個の接続部23C[2k-1](以下、単に「接続部23C」と称する場合あり)で接続されるものの、4個の前側板状部32C[2k]や4個の後側板状部33C[2k]とは接続されない。したがって、変形例の構造体20Cは、前後方向における前端部や後端部では、第1比較例の構造体20Bから接続部22B[2k]および接続部23B[2k]が取り除かれた形状(接続部22Bおよび接続部23Bがそれぞれ1個おきに取り除かれた形状)となり、構造体20Bに比して、左右方向で隣り合う2つの接続部22C間の距離や左右方向で隣り合う2つの接続部23C間の距離が長くなる。
 変形例の構造体20Cでは、実施例の構造体20Aや第1比較例の構造体20Bと同様に、上下曲げが前後曲げや左右伸縮、左右軸周りねじりに比して低剛性となる。
 以上説明した変形例の構造体20Cは、第1構造30Cの各前後板状部31Cがそれぞれ穴31Caを有することにより、前後方向における中央部において、第1比較例の構造体20Bから全ての接続部21Bが取り除かれた形状となっている。また、構造体20Cは、第2構造40が複数の凹部40Caおよび複数の凹部40Cbを有することにより、前後方向における前端部および後端部において、構造体20Bから接続部22Bおよび接続部23Bがそれぞれ1個おきに取り除かれた形状となり、構造体20Bに比して、左右方向で隣り合う2つの接続部22C間の距離や左右方向で隣り合う2つの接続部23C間の距離が長くなっている。これにより、変形例や第1比較例の構造体20C,20Bに上下曲げの荷重を作用させたときに、構造体20Cでは、構造体20Bに比して、前後方向における中央部において、接続部を有しないことによって応力や剛性の比較的大きな増大を招くのを抑制することができると共に、前端部や後端部において、左右方向で隣り合う2つの接続部22C間の距離や左右方向で隣り合う2つの接続部23C間の距離が長いことによって応力や剛性の比較的大きな増大を招くのを抑制することができる。発明者らは、このことを解析により確認した。この結果、構造体20Cは、上下曲げにおいて、構造体20Bに比して損傷を抑制しつつ前後曲げにより所望の形状に変形させることが可能となる。
 変形例の構造体20Cでは、前後方向における前端部や後端部において、第1比較例の構造体20Bから接続部22Bおよび接続部23Bがそれぞれ1個おきに残され且つ1個おきに取り除かれた形状としたが、これに限定されない。例えば、構造体20Bから接続部22Bおよび接続部23Bがそれぞれ2個おきや3個おきなどに残され且つ残余が取り除かれた形状などとしてもよい。
 実施例の構造体20Aでは、前後方向における前端部において、構造体20Bに比して各接続部22Aのそれぞれの左右方向の長さが短くなることにより、左右方向で隣り合う2つの接続部22A間の距離が長くなるものとした。また、変形例の構造体20Cでは、前後方向における前端部において、構造体20Bから接続部22Bが1個おきに取り除かれた形状となることにより、構造体20Bに比して左右方向で隣り合う2つの接続部22C間の距離が長くなるものとした。しかし、構造体20Bに比して各接続部22Aのそれぞれの左右方向の長さが短くなることと、構造体20Bから接続部22Bが1個おきなどに取り除かれることと、が適宜組み合わされるものとしてもよい。構造体20A,20Cの前後方向における後端部についても同様である。
 実施例や変形例の構造体20A,20Cでは、それぞれ、第1構造30A,30Cと第2構造40A,40Cとが、第1構造30A,30Cの軸線L1と第2構造40A,40Cの軸線L2とが一致するように組み合わされた形状に形成されるものとしたが、これに限定されない。例えば、第1構造30A,30Cと第2構造40A、40Cとが、第1構造30A、30Cの上端と第2構造40A,40Cの上端とが一致するように組み合わされた形状などに形成されるものとしてもよい。
 実施例や変形例の構造体20A,20Cでは、それぞれ、前後方向に矩形波状で曲がりくねりながら左右方向に延在する葛折り状の第1構造30A,30Cと、前後左右方向に延在する平板状の第2構造40A,40Cとが組み合わされた形状に形成されるものとしたが、これに限定されない。例えば、第1構造30A,30Cは、それぞれ、矩形波状以外の波状、例えば、正弦波状や三角波状などで曲がりくねりながら左右方向に延在するものとしてもよいし、螺旋状で左右方向に延在するものとしてもよい。また、波状である場合、その周期や振幅は、一定に限定されるものではなく、例えば、ランダムに変化するものなどとしてもよい。螺旋状である場合、そのピッチは、一定に限定されるものではなく、例えば、ランダムに変化するものなどとしてもよいし、その外径は、軸方向に見て円形や楕円形、矩形などが考えられる。さらに、第2構造40A,40Cは、それぞれ、前後方向および左右方向に延在する平面に対して、前後方向や左右方向にプラスマイナス10度や20度、30度など傾斜しているものとしてもよい。加えて、第2構造40A,40Cは、それぞれ、平板状(曲率がゼロ)の板状でなく、曲率を有する板状であってもよい。
 実施例や変形例の構造体20A,20Cでは、それぞれ、波状(具体的には、葛折り状)の第1構造30A,30Cと平板状の第2構造40A,40Cとが組み合わされた形状に形成されるものとしたが、これに限定されない。例えば、第2構造40A,40Cは、平板状でなく、第1構造30と同様に波状に形成されるものとしてもよい。
 図16は、変形例の構造体120Aの外観斜視図であり、図17は、第2比較例の構造体120Bの外観斜視図である。また、図18は、第1構造130の外観斜視図であり、図19は、第2構造140の外観斜視図である。なお、左右方向、前後方向、上下方向は、図16~図19に示した通りである。また、図18中、軸線L3は、第1構造130の、左右方向における任意の位置の上下方向および前後方向における中心を左右方向に連ねた線であり、図19中、軸線L4は、第2構造140の、左右方向における任意の位置の上下方向および前後方向における中心を左右方向に連ねた線である。さらに、図16や図17では、見易さを考慮して、各構成要素について添え字ありの符号を一部だけ付した。
 図16の変形例の構造体120Aや図17の第2比較例の構造体(基本構造体)120Bは、上述の実施例の構造体20Aなどと同様の製造方法により、一体成形部材として製造される。図18の第1構造130および図19の第2構造140は、構造体120A,120Bに用いられる基本構造である。以下、理解の容易のために、図18の第1構造130、図19の第2構造140、図17の第2比較例の構造体120B、図16の変形例の構造体120Aの順に説明する。
 図18の第1構造130について説明する。図示するように、第1構造130は、前後方向に矩形波状で曲がりくねりながら左右方向に延在する葛折り状に形成されている。この第1構造130は、20個の前後板状部131[1]~131[20](以下、単に「前後板状部131」と称する場合あり)と、10個の前側板状部132[1]~132[10](以下、単に「前側板状部132」と称する場合あり)と、10個の後側板状部133[1]~133[10](以下、単に「後側板状部133」と称する場合あり)とを備える。
 20個の前後板状部131[1]~131[20]は、それぞれ厚み(上下方向の長さ)および幅(左右方向の長さ)が一定で前後方向に延在する矩形平板状に形成されており、左右方向に間隔をおいて並んで設けられている。変形例では、20個の前後板状部131[1]~131[20]は、何れも同一形状に形成されており、それぞれ長い側から順に前後方向の長さ、幅、厚みとなっている。
 10個の前側板状部132[1]~132[10]は、それぞれ厚み(前後方向の長さ)および幅(上下方向の長さ)が一定で左右方向に延在する矩形平板状に形成されている。前側板状部132[m](m:1~10)の左端部は、それぞれ前後板状部131[2m]の前端部に繋がっており、前側板状部132[n](n:1~9)の右端部は、それぞれ前後板状部131[2n+1]の前端部に繋がっている。変形例では、10個の前側板状部132[1]~132[10]は、何れも同一形状に形成されており、それぞれ長い側から順に左右方向の長さ、幅、厚みとなっている。
 10個の後側板状部133[1]~133[10]は、それぞれ厚み(前後方向の長さ)および幅(上下方向の長さ)が一定で左右方向に延在する矩形平板状に形成されている。後側板状部133[m](m:1~10)の左端部は、それぞれ前後板状部131[2m-1]の後端部に繋がっており、後側板状部133[m]の右端部は、それぞれ前後板状部131[2m]の後端部に繋がっている。変形例では、10個の後側板状部133[1]~133[10]は、何れも10個の前側板状部132[1]~132[10]と同一形状に形成されており、それぞれ長い側から順に左右方向の長さ、幅、厚みとなっている。
 この第1構造130は、全体として、上下曲げや左右軸周りねじりが、前後曲げや左右伸縮に比して低剛性となるように設計されている。なお、第1構造130の基準状態は、図18の状態である。
 次に、図19の第2構造140について説明する。図示するように、第2構造140は、第1構造130を軸線L3周りに図18の左側から見て時計回りに90度回転させた形状である。即ち、第2構造140は、上下方向に矩形波状で曲がりくねりながら左右方向に延在する葛折り状に形成されており、第1構造130の20個の前後板状部131[1]~131[20]、10個の前側板状部132[1]~132[10]、10個の後側板状部133[1]~133[10]にそれぞれ対応する形状(90度回転させた形状)の、20個の上下板状部141[1]~141[20]、10個の下側板状部142[1]~142[10]、10個の上側板状部143[1]~143[10]を備える。
 この第2構造140は、全体として、前後曲げや左右軸周りねじりが、上下曲げや左右伸縮に比して低剛性となるように設計されている。なお、第2構造140の基準状態は、図19の状態である。
 次に、図17の第2比較例の構造体120Bについて説明する。図示するように、第2比較例の構造体120Bは、図18の第1構造130と図19の第2構造140とが、第1構造130の軸線L3と第2構造140の軸線L4とが一致するように、単純に組み合わされた形状に形成されている。したがって、第2比較例の構造体120Bでは、第1構造130および第2構造140に対応する形状(同様の形状)の第1構造130Bおよび第2構造140Bを備える。
 第1構造130Bは、第1構造130の20個の前後板状部131[1]~131[20]、10個の前側板状部132[1]~132[10]、10個の後側板状部133[1]~133[10]に対応する形状(同様の形状)の、20個の前後板状部131B[1]~131B[20]、10個の前側板状部132B[1]~132B[10]、10個の後側板状部133B[1]~133B[10]を備える。
 第2構造140Bは、第2構造140の20個の上下板状部141[1]~141[20]、10個の下側板状部142[1]~142[10]、10個の上側板状部143[1]~143[10]に対応する形状(同様の形状)の、20個の上下板状部141B[1]~141B[20]、10個の下側板状部142B[1]~142B[10]、10個の上側板状部143B[1]~143B[10]を備える。
 第2比較例の構造体120Bでは、図17に示すように、第1構造130Bの20個の前後板状部131B[1]~131B[20]と第2構造140Bの20個の上下板状部141B[1]~141B[20]とが、20個の接続部121B[1]~121B[20](以下、単に「接続部121B」と称する場合あり)で接続されている。したがって、構造体120Bでは、20個の接続部121Bが左右方向に沿って間隔をおいて現われる。なお、構造体120Bでは、左右方向において、隣り合う2つの接続部121B間の距離は、隣り合う2つの前後板状部131B間の距離および隣り合う2つの上下板状部141B間の距離に等しい。
 第2比較例の構造体120Bでは、上下曲げや左右軸周りねじりが前後曲げや左右伸縮に比して低剛性の第1構造130(130B)と、前後曲げや左右軸周りねじりが上下曲げや左右伸縮に比して低剛性の第2構造140(140B)とが、単純に組み合わされた形状に形成されるから、第1、第2構造130B,140Bに共通して剛性が比較的低い左右軸周りねじりが前後曲げや左右曲げ、左右伸縮に比して低剛性となる。
 次に、図16の変形例の構造体120Aについて説明する。図示するように、変形例の構造体20Cは、第2比較例の構造体120Bに基づく形状(その一部を変更した形状)に形成されている。変形例の構造体120Aは、第1構造130Bおよび第2構造140Bに基づく形状の第1構造130Aおよび第2構造140Aを備える。
 第1構造130Aは、構造体120Bの第1構造130Bの20個の前後板状部131B[1]~131B[20]に基づく形状(その一部を変更した形状)の20個の前後板状部131A[1]~131A[20]と、10個の前側板状部132B[1]~132B[10]および10個の後側板状部133B[1]~133B[10]に対応する形状(同様の形状)の10個の前側板状部132A[1]~132A[10]および10個の後側板状部133A[1]~133A[10]とを備える。
 図16に示すように、第1構造130Aの10個の前後板状部131A[2m](m:1~10)は、それぞれ凹部131Aaおよび幅狭部131Abを有する点で、構造体120Bの第1構造130Bの10個の前後板状部131B[2m]とは異なる。各凹部131Aaは、前後方向における中央部で左端面から右側に矩形状に窪むように形成されている。ここで、凹部131Aaの深さ(左右方向の長さ)は、前後板状部131A[2m]の幅(左右方向の長さ)の1/2よりも深くなっている。幅狭部131Abは、前後板状部131A[2m]における、凹部131Aaによって幅が狭くなっている部分である。
 第2構造140Aは、構造体120Bの第2構造140Bの20個の上下板状部141B[1]~141B[20]に基づく形状(その一部を変更した形状)の20個の上下板状部141A[1]~141A[20]と、10個の下側板状部142B[1]~142B[10]および10個の上側板状部143B[1]~143B[10]に対応する形状(同様の形状)の10個の下側板状部142A[1]~142A[10]および10個の上側板状部143A[1]~143A[10]とを備える。
 第2構造140Aの10個の上下板状部141A[2m](m:1~10)は、それぞれ凹部141Aaおよび幅狭部141Abを有する点で、構造体120Bの第2構造140Bの10個の上下板状部141B[2m]とは異なる。各凹部141Aaは、上下方向における中央部で右端面から左側に矩形状に窪むように形成されている。ここで、凹部141Aaの深さ(左右方向の長さ)は、上下板状部141A[2m]の幅(左右方向の長さ)の1/2よりも深くなっている。幅狭部141Abは、上下板状部141A[2m]における、凹部141Aaによって幅が狭くなっている部分である。
 第1構造130Aの前後板状部131A[2m](m:1~10)の凹部131Aaの内壁面は、第2構造140Aの上下板状部141A[2m]の幅狭部141Abの前端面や右端面、後端面と間隔をおいて対向している。また、第2構造140Aの上下板状部141A[2m]の凹部141Aaの内壁面は、第1構造130Aの前後板状部131A[2m]の幅狭部131Abの上端面や左端面、下端面と間隔をおいて対向している。これにより、構造体120Aでは、第1構造130Aの10個の前後板状部131A[2m-1]と10個の第2構造140Aの上下板状部141A[2m-1]とが10個の接続部121A[2m-1](以下、単に「接続部121A」と称する場合あり)で接続されるものの、第1構造130Aの10個の前後板状部131A[2m]と第2構造140Aの10個の上下板状部141A[2m]とは接続されない。したがって、変形例の構造体120Aは、第2比較例の構造体120Bから10個の接続部121B[2m]が取り除かれた形状(接続部121Bが1個おきに取り除かれた形状)となり、構造体120Bに比して、左右方向で隣り合う2つの接続部121A間の距離が長くなる。
 変形例の構造体120Aでは、第2比較例の構造体120Bと同様に、左右軸周りねじりが前後曲げや左右曲げ、左右伸縮に比して低剛性となる。
 以上説明した変形例の構造体120Aは、第1構造130Aの10個の前後板状部131A[2m](m:1~10)がそれぞれ凹部131Aaおよび幅狭部131Abを有すると共に、第2構造140Aの10個の上下板状部141A[2m]がそれぞれ凹部141Aaおよび幅狭部141Abを有することにより、第2比較例の構造体120Bから10個の接続部121B[2m]が取り除かれた形状、即ち、接続部121Bが1個おきに取り除かれた形状となり、構造体120Bに比して左右方向で隣り合う2つの接続部121A間の距離が長くなっている。これにより、変形例や第2比較例の構造体120A,120Bに上下曲げの荷重を作用させたときに、構造体120Aでは、構造体120Bに比して、左右方向で隣り合う2つの接続部121A間の距離が長いことによって応力や剛性の比較的大きな増大を招くのを抑制することができる。発明者らは、このことを解析により確認した。この結果、構造体120Aは、前後曲げにより、構造体120Bに比して損傷を抑制しつつ左右軸周りねじりにより所望の形状に変形させることが可能となる。
 変形例の構造体120Aでは、第2比較例の構造体120Bから接続部121Bが1個置きに残され且つ1個おきに取り除かれた形状としたが、これに限定されない。例えば、構造体120Bから接続部121Bが2個おきや3個おきなどに残され且つ残余が取り除かれた形状としてもよい。
 変形例の構造体120Aでは、前後方向に矩形波状で曲がりくねりながら左右方向に延在する葛折り状の第1構造130Aと、上下方向に矩形波状で曲がりくねりながら左右方向に延在する葛折り状の第2構造140Aとが組み合わされた形状に形成されるものとしたが、これに限定されない。例えば、第1構造130Aや第2構造140Aは、矩形波状以外の波状、例えば、正弦波状や三角波状などで曲がりくねりながら左右方向に延在するものとしてもよい。また、第1構造130Aや第2構造140Aの波状の周期や振幅は、一定に限定されるものではなく、例えば、ランダムに変化するものなどとしてもよい。
 実施例や変形例の構造体20A,20C,120Aは、樹脂材料やゴム材料、金属材料などにより一体成形された一体成形部材として構成されるものとした。しかし、複数部品として成形され、互いに接合されて構成されるものとしてもよい。例えば、構造体20Aについて、第1構造30Aの第2構造40Aより上側の部分と下側の部分とをそれぞれ成形すると共に第2構造40Bを成形し、これらを接合して構造体20Aを構成するものとしてもよい。
 なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した本開示の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した本開示を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した本開示の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した本開示についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した本開示の具体的な一例に過ぎないものである。
 以上、本開示を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本開示はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
[付記]
 本開示の構造体は、所定方向に第1繰り返し形状で延在する第1構造と、板状のまたは前記所定方向に第2繰り返し形状で延在する第2構造とが、前記所定方向に沿って複数の接続部が間隔をおいて現われるように組み合わされた形状の基本構造体に基づく形状の構造体であって、前記構造体は、前記基本構造体に比して前記所定方向で隣り合う2つの前記接続部間の距離が長くなる形状に形成されていることを要旨とする。
 本開示の構造体では、基本構造体に比して所定方向で隣り合う2つの接続部間の距離が長くなる形状に形成されている。これにより、特定の変形モードで変形させた際に、局所に、具体的には、所定方向で隣り合う2つの接続部間に、応力や剛性の比較的大きな増大を招くのを抑制することができる。この結果、損傷を抑制しつつ所望の形状に変形させることが可能となる。ここで、「第1繰り返し形状」および「第2繰り返し形状」としては、例えば、矩形波状や正弦波状、三角波状などの波状や、螺旋状などを挙げることができる。
 本開示の構造体において、前記構造体は、前記基本構造体に比して前記接続部の前記所定方向の長さが短くなることにより、前記基本構造体に比して前記所定方向で隣り合う2つの前記接続部間の距離が長くなる形状に形成されているものとしてもよい。この場合、前記第2構造は、前記板状であり、前記構造体は、前記基本構造体の前記第1構造に対して、前記所定方向における端面のうち前記第2構造の周囲に前記所定方向に窪む第1凹部が設けられることにより、前記基本構造体に比して前記接続部の前記所定方向の長さが短くなる形状に形成されているものとしてもよい。
 本開示の構造体において、前記構造体は、前記基本構造体の前記複数の接続部のうちの一部が取り除かれた形状であることにより、前記基本構造体に比して前記所定方向で隣り合う2つの前記接続部間の距離が長くなる形状に形成されているものとしてもよい。この場合、前記第2構造は、前記板状であり、前記構造体は、前記基本構造体の前記第2構造に対して、前記第1構造との接続を回避するための第2凹部が設けられることにより、前記基本構造体の前記複数の接続部のうちの一部が取り除かれた形状に形成されているものとしてもよい。また、前記第1繰り返し形状および前記第2繰り返し形状は、何れも波状であり、前記構造体は、前記基本構造体の前記第1構造に対して、前記第2構造との接続を回避するための第3凹部が設けられると共に、前記基本構造体の前記第2構造に対して、前記第1構造との接続を回避するための第4凹部が設けられることにより、前記基本構造体の前記複数の接続部のうちの一部が取り除かれた形状に形成されているものとしてもよい。
 本開示の構造体において、前記第1繰り返し形状は、波状であり、前記第2構造は、前記板状であり、前記基本構造体は、前記接続部が前記所定方向とは異なる第2方向に前記波状でうねりながら前記所定方向に延在することにより、前記第2方向における任意の位置で前記所定方向に沿って前記複数の接続部が間隔をおいて現われ、前記構造体は、前記第2方向における中央部では、前記所定方向に沿って前記基本構造体から前記接続部が取り除かれた形状に形成されており、前記第2方向における前記中央部に対して一方側および他方側では、それぞれ、前記基本構造体に比して前記所定方向で隣り合う2つの前記接続部間の距離が長くなる形状に形成されているものとしてもよい。
 本開示の構造体において、前記構造体は、一体成形部材であるものとしてもよい。

Claims (5)

  1.  所定方向に第1繰り返し形状で延在する第1構造と、板状のまたは前記所定方向に第2繰り返し形状で延在する第2構造とが、前記所定方向に沿って複数の接続部が間隔をおいて現われるように組み合わされた形状の構造体であって、
     前記第2構造は、前記板状であり、
     前記第1構造は、前記所定方向における端面のうち前記第2構造の周囲から、前記第2構造に向かうにつれて、前記所定方向に窪む第1凹部が設けられている、
     構造体。
  2.  所定方向に第1繰り返し形状で延在する第1構造と、板状のまたは前記所定方向に第2繰り返し形状で延在する第2構造とが、前記所定方向に沿って複数の接続部が間隔をおいて現われるように組み合わされた形状の構造体であって、
     前記第2構造は、前記板状であり、更に、前記第1構造との接続を回避するための第2凹部が前記所定方向に沿って間隔をおいて設けられている、
     構造体。
  3.  所定方向に第1繰り返し形状で延在する第1構造と、板状のまたは前記所定方向に第2繰り返し形状で延在する第2構造とが、前記所定方向に沿って複数の接続部が間隔をおいて現われるように組み合わされた形状の構造体であって、
     前記第1繰り返し形状および前記第2繰り返し形状は、何れも波状であり、
     前記第1構造は、前記第2構造との接続を回避するために前記所定方向における端面から前記所定方向に窪む第3凹部と、前記第1繰り返し形状の延在方向に見て前記第3凹部を有しない部分に比して前記所定方向の長さが短くなる第1幅狭部と、を前記所定方向に沿って間隔をおいて有し、
     前記第2構造は、前記第1構造との接続を回避するために前記所定方向における端面から前記所定方向に窪む第4凹部と、前記第2繰り返し形状の延在方向に見て前記第4凹部を有しない部分に比して前記所定方向の長さが短くなる第2幅狭部と、を前記所定方向に沿って間隔をおいて有し、
     前記第3凹部の内壁面は、前記第2幅狭部の一部を間隔をおいて包囲しており、
     前記第4凹部の内壁面は、前記第1幅狭部の一部を間隔をおいて包囲している、
     構造体。
  4.  請求項1または2記載の構造体であって、
     前記第1繰り返し形状は、前記所定方向とは異なる第2所定方向にうねりながら前記所定方向に延在する波状であり、
     前記第2構造は、前記板状であり、
     前記構造体は、
      前記第2所定方向における中央部では、前記所定方向に沿って前記接続部を有さずに、
      前記第2所定方向における前記中央部に対して一方側および他方側では、それぞれ、前記所定方向に沿って前記複数の接続部を間隔をおいて有する、形状に形成されている、
     構造体。
  5.  請求項1ないし3のうちの何れか1つの請求項に記載の構造体であって、
     前記構造体は、一体成形部材である、
     構造体。
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