JP2001182216A - 立体トラス複合板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 背の小さな立体トラス構造を実現するために
部材の加工および節点の結合を簡略化および自動化し、
軽量高強度の立体トラス複合板を能率と経済性良く工業
生産する。 【解決手段】 ネット、格子、シートまたは板などの平
面状部材を一定間隔に設定した互いに平行な基準線に沿
って屈曲することによって形成す。この屈曲は基準線に
直交する垂直面に投影される立面形状が、三角形と逆三
角形とが斜辺を共有して交互に連続したものとなるよう
に行なわれる。相接する屈曲部を結合することもでき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 本発明は工業生産に適した
立体トラス複合板に関するものである。この立体トラス
複合板は、現在、プレキャストコンクリート板、ALC、
押出成型セメント板、折板構造および各種サンドイッチ
パネルが用いられているあらゆる用途に適用できる。こ
の立体トラス複合板は建築の屋根、壁、床、建具等の構
造あるいは面を構成するパネルとして利用できる。さら
にフェンス、家具、容器、車体、船体、機体等の平面お
よび曲面を構成するパネルとして利用できる。

【０００２】

【従来の技術】 立体トラス構造は大スパン構造として
発展して来た。従来はトラスの一辺を単位部材としてト
ラスの結節点にコネクターを介して多数の部材を結集し
て、一つ一つ溶接やボルト、リベット等で結合して立体
トラスを構成している。

【０００３】背の小さな立体トラス構造を工業生産する
ために、折曲げ線の組合せまたは格子を折曲げた立体ラ
チスによって構成した立体トラス構造、あるいは立体成
型した角錐によって構成した体トラス構造等が提案され
ている（特開平１１−１６６２９０号公報)。いずれも
斜材部と水平材部とを結合して立体トラス複合板を構成
している。

【０００４】立体トラス構造は軽量高強度で力学的に有
利な構造であるが、製造が困難である。特に立体トラス
構造の背が小さくなると、部材長さの２乗に反比例して
面積当たりの節点数が飛躍的に増大する。そのために背
の小さな立体トラス構造を従来の技術で製造すること
は、経済的に困難である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】 本発明の目的は、能
率良くかつ経済的に生産できる軽量高強度の立体トラス
複合板を提供することである。背の小さな立体トラス構
造を実現するために部材の加工および節点の結合を簡略
化および自動化し、立体トラス複合板の工業生産を可能
にすることが課題である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】 請求項１の発明の立体
トラス複合板は、ネット、格子、シートまたは板などの
平面状部材を一定間隔に設定した互いに平行な基準線に
沿って屈曲することによって形成されるものであり、こ
の屈曲は基準線に直交する垂直面に投影される立面形状
が、三角形と逆三角形とが斜辺を共有して交互に連続し
たものとなるように行なわれる。

【０００７】請求項２の発明の立体トラス複合板では、
請求項１の発明の前記構成に加えて、前記投影形状の各
三角形の頂点に当たる屈曲部と各逆三角形の水平辺端に
当たる屈曲部とを相結合させるとともに、各逆三角形の
頂点に当たる屈曲部と各三角形の水平辺端に当たる屈曲
部とを相結合させる。請求項３の発明の立体トラス複合
板では、請求項１または請求項２の発明の前記構成に加
えて、線材の平行列、平面状のネット、格子、シート、
板または固結性流動体を片面または両面に付加結合す
る。

【０００８】本発明において次の用語は、それぞれ下記
の意味と内容を有する。ネットとは、結合部が柔軟な網
目構造のことである。網目の形には、三角形、四辺形、
六角形およびそれらの形の組合せなどがある。ネットの
結合点が立体トラスの節点になる。格子とは、剛性のあ
る直線材を組み合わせて、その交点を結合した剛性のあ
る格子構造のことである。格子目の形には、三角形、四
辺形、六角形およびそれらの形の組合せなどがある。格
子の結合点が立体トラスの節点になる。

【０００９】シートとは、薄い金属板、薄い合成樹脂
板、布、紙等である。適当な溝、スリット、開口または
凹凸などの加工をする場合もある。板状材とは、剛性の
ある平金属板、合成樹脂板、セメント板、鉄筋コンーリ
ート板、ＦＲＣ，ＦＲＰ、板、合板、石膏ボード、板ガ
ラスおよびその他の複合板等である。適当な溝、スリッ
ト、開口または凹凸などの加工をする場合もある。

【００１０】固結性流動体とは、溶融金属、溶融ガラ
ス、液状合成樹脂、セメント混練物、石灰混練物、石膏
混練物、セラミックの混練物等である。本発明の結合に
は、屈曲部の結合と平面部材の結合がある。結合の手段
としては、接着、溶接、結び付け、組合せ、噛み合わ
せ、縫い付け、締め付けなどが使用される。

【００１１】

【発明の実施の形態】 本発明の実施例の説明に用いる
図は立体トラス複合板の一部分を表現している。

【実施例１】 図１と図２に示した実施例１では、平面
状部材Ａはパイプにワイヤを通して結合した網目が５角
形と３角形の複合ネットである。互いに平行に引かれた
鎖線１〜１２は、この平面状部材Ａが屈曲されるときの
基準線である。図２に示したように平面状部材Ａは基準
線１において左斜め下側に向かって屈曲され、基準線２
において右側に水平に屈曲され、基準線３において左斜
め上側に屈曲され、基準線４において右側に水平に屈曲
され、基準線５において斜め下側に屈曲され、基準線６
において右側に水平に屈曲され、基準線７において左斜
め上側に屈曲され、基準線８において右側に水平に屈曲
され、基準線９において左斜め下側に屈曲され、基準線
１０において右側に水平に屈曲され、基準線１１におい
て左斜め上側に屈曲され、基準線１２において右側に水
平に屈曲される。このような屈曲形態が平面状部材Ａに
対して順次繰返されることによって、該基準線に直交す
る垂直面に投影される立面形状は、三角形と逆三角形と
が斜辺を共有して交互に連続したものとなる。

【００１２】そして、基準線１における屈曲部と基準線
４における屈曲部とが相結合され、基準線３における屈
曲部と基準線６における屈曲部とが相結合され、基準線
５における屈曲部と基準線８における屈曲部とが相結合
され、基準線７における屈曲部と基準線１０における屈
曲部とが相結合され、基準線９における屈曲部と基準線
１２における屈曲部とが相結合される。これによって、
前記投影形状の各三角形の頂点に当たる屈曲部と各逆三
角形の水平辺端に当たる屈曲部とが相結合され、各逆三
角形の頂点に当たる屈曲部と各三角形の水平辺端に当た
る屈曲部とが相結合された立体トラス複合板Ｔａが得ら
れる。

【００１３】実施例１では、立体トラス複合板Ｔａの下
面材を構成する基準線２と基準線３間の部材長さ、基準
線６と基準線７間の部材長さ、及び基準線１０と基準線
１１間の部材長さは、立体トラス複合板Ｔａの上面材を
構成する基準線４と基準線５間の部材長さ、及び基準線
８と基準線９間の部材長さと等しく設定してあるので、
平面の立体トラス複合板となっている。なお、立体トラ
ス複合板Ｔａの下面材を構成する基準線２と基準線３間
の部材長さ、基準線６と基準線７間の部材長さ、基準線
１０と基準線１１間の部材長さを、立体トラス複合板Ｔ
ａの上面材を構成する基準線４と基準線５間の部材長
さ、及び基準線８と基準線９間の部材長さに対して変化
させることによって、任意の曲率の曲面の立体トラス複
合板を製作することができる。

【００１４】

【実施例２】 図３と図４に示した実施例２では、平面
状部材Ｂは直線材を組み合わせた4辺形と3角形の複合格
子である。互いに平行に引かれた鎖線１〜１２は屈曲す
るときの基準線である。図４に示したように平面状部材
Ｂは基準線１において左斜め下側に向かって屈曲され、
基準線２において右側に水平に屈曲され、基準線３にお
いて左斜め上側に屈曲され、基準線４において右側に水
平に屈曲され、基準線５において斜め下側に屈曲され、
基準線６において右側に水平に屈曲され、基準線７にお
いて左斜め上側に屈曲され、基準線８において右側に水
平に屈曲され、基準線９において左斜め下側に屈曲さ
れ、基準線１０において右側に水平に屈曲され、基準線
１１において左斜め上側に屈曲され、基準線１２におい
て右側に水平に屈曲される。

【００１５】そして、基準線１における屈曲部と基準線
４における屈曲部とが相結合され、基準線３における屈
曲部と基準線６における屈曲部とが相結合され、基準線
５における屈曲部と基準線８における屈曲部とが相結合
され、基準線７における屈曲部と基準線１０における屈
曲部とが相結合され、基準線９における屈曲部と基準線
１２における屈曲部とが相結合される。これによって、
前記投影形状の各三角形の頂点に当たる屈曲部と各逆三
角形の水平辺端に当たる屈曲部とが相結合され、各逆三
角形の頂点に当たる屈曲部と各三角形の水平辺端に当た
る屈曲部とが相結合された立体トラス複合板Ｔｂが形成
される。

【００１６】実施例２では、立体トラス複合板Ｔｂの下
面材を構成する基準線２と基準線３間の間隔、基準線６
と基準線７間の間隔、及び基準線１０と基準線１１間の
間隔は、いずれも一つの四辺形の長い方の対角線長さで
ある。他方、立体トラス複合板Ｔｂの上面材を構成する
基準線４と基準線５間の間隔、及び基準線８と基準線９
間の間隔は、いずれも一つの四辺形の長い方の対角線の
半分の長さと一つの三角形の垂線の長さの和である。そ
して、この四辺形は二つの三角形を合わせた大きさに設
定してあるので、得られた立体トラス複合板Ｔｂは平面
の立体トラス複合板となっている。なお、立体トラス複
合板Ｔｂの下面材を構成する基準線２と基準線３間の間
隔、基準線６と基準線７間の間隔、基準線１０と基準線
１１間の間隔を、立体トラス複合板Ｔｂの上面材を構成
する基準線４と基準線５間の間隔、及び基準線８と基準
線９間の間隔に対して変化させることによって、任意の
曲率の曲面の立体トラス複合板を製作することができ
る。

【００１７】

【実施例３】 図５と図６に示した実施例３では、平面
状部材Ｃは直線材を組み合わせた4辺形と3角形の複合格
子である。互いに平行に引かれた鎖線１〜１２は屈曲す
るときの基準線である。図６に示したように平面状部材
Ｃは基準線１において左斜め下側に向かって屈曲され、
基準線２において右側に水平に屈曲され、基準線３にお
いて左斜め上側に屈曲され、基準線４において右側に水
平に屈曲され、基準線５において斜め下側に屈曲され、
基準線６において右側に水平に屈曲され、基準線７にお
いて左斜め上側に屈曲され、基準線８において右側に水
平に屈曲され、基準線９において左斜め下側に屈曲さ
れ、基準線１０において右側に水平に屈曲され、基準線
１１において左斜め上側に屈曲され、基準線１２におい
て右側に水平に屈曲される。

【００１８】そして、基準線１における屈曲部と基準線
４における屈曲部とが相結合され、基準線３における屈
曲部と基準線６における屈曲部とが相結合され、基準線
５における屈曲部と基準線８における屈曲部とが相結合
され、基準線７における屈曲部と基準線１０における屈
曲部とが相結合され、基準線９における屈曲部と基準線
１２における屈曲部とが相結合される。これによって、
前記投影形状の各三角形の頂点に当たる屈曲部と各逆三
角形の水平辺端に当たる屈曲部とが相結合され、各逆三
角形の頂点に当たる屈曲部と各三角形の水平辺端に当た
る屈曲部とが相結合された立体トラス複合板Ｔｃが形成
される。

【００１９】実施例３では、立体トラス複合板Ｔｃの下
面材を構成する基準線２と基準線３間の間隔、基準線６
と基準線７間の間隔、及び基準線１０と基準線１１間の
間隔は、いずれも一つの四辺形の頂辺の長さと一つの三
角形の底辺の長さとの和である。また、立体トラス複合
板Ｔｃの上面材を構成する基準線４と基準線５間の間
隔、及び基準線８と基準線９間の間隔は、いずれも一つ
の四辺形の頂辺の長さと一つの三角形の底辺との和であ
る。そのため、得られた立体トラス複合板Ｔｃは平面の
立体トラス複合板となっている。なお、立体トラス複合
板Ｔｃの下面材を構成する基準線２と基準線３間の間
隔、基準線６と基準線７間の間隔、基準線１０と基準線
１１間の間隔を、立体トラス複合板Ｔｃの上面材を構成
する基準線４と基準線５間の間隔、及び基準線８と基準
線９間の間隔に対して変化させることによって、任意の
曲率の曲面の立体トラス複合板を製作することができ
る。上記実施例１、実施例２および実施例３の平面また
は曲面の立体トラス複合板Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃをコア材と
して使用し、その両面に板状部材を付加すれば、立体ト
ラスサンドイッチパネルになる。

【００２０】

【実施例４】 図７と図８に示した実施例４では、平面
状部材Ｄは金属板である。互いに平行に引かれた鎖線１
〜１２は屈曲するときの基準線である。図８に示したよ
うに平面状部材Ｄは基準線１において左斜め下側に向か
って屈曲され、基準線２において右側に水平に屈曲さ
れ、基準線３において左斜め上側に屈曲され、基準線４
において右側に水平に屈曲され、基準線５において斜め
下側に屈曲され、基準線６において右側に水平に屈曲さ
れ、基準線７において左斜め上側に屈曲され、基準線８
において右側に水平に屈曲され、基準線９において左斜
め下側に屈曲され、基準線１０において右側に水平に屈
曲され、基準線１１において左斜め上側に屈曲され、基
準線１２において右側に水平に屈曲される。

【００２１】そして必要に応じて、基準線１における屈
曲部と基準線４における屈曲部とが相結合され、基準線
３における屈曲部と基準線６における屈曲部とが相結合
され、基準線５における屈曲部と基準線８における屈曲
部とが相結合され、基準線７における屈曲部と基準線１
０における屈曲部とが相結合され、基準線９における屈
曲部と基準線１２における屈曲部とが相結合される。こ
れによって、前記投影形状の各三角形の頂点に当たる屈
曲部と各逆三角形の水平辺端に当たる屈曲部とが相結合
され、各逆三角形の頂点に当たる屈曲部と各三角形の水
平辺端に当たる屈曲部とが相結合された折板構造の立体
トラス複合板Ｔｄが形成される。

【００２２】実施例４では、立体トラス複合板Ｔｄの下
面材を構成する基準線２と基準線３間の間隔、基準線６
と基準線７間の間隔、及び基準線１０と基準線１１間の
間隔は、立体トラス複合板Ｔｄの上面材を構成する基準
線４と基準線５間の間隔、及び基準線８と基準線９間の
間隔に等しいため、得られた立体トラス複合板Ｔｄは平
面の立体トラス複合板となっている。なお、立体トラス
複合板Ｔｄの下面材を構成する基準線２と基準線３間の
間隔、基準線６と基準線７間の間隔、基準線１０と基準
線１１間の間隔を、立体トラス複合板Ｔｄの上面材を構
成する基準線４と基準線５間の間隔、及び基準線８と基
準線９間の間隔に対して変化させることによって、任意
の曲率の曲面の立体トラス複合板を製作することもでき
る。

【００２３】

【実施例５】 図９に示した実施例５は、前記実施例４
の立体トラス複合板Ｔｄの両面にシートＥ，Ｆを付加結
合したものである。

【００２４】

【発明の効果】 以上のように構成された本発明の立体
トラス複合板には次に示す利点がある。 （１）1枚の平面部材から立体トラス構造の斜材部と水
平材部とが連続体として形成されることにより、立体ト
ラスの全部材が連続体として節点の定位置に自動的に配
置され、節点の結合は1点のみになる。したがって、簡
単かつ単純な結合方法によって容易に自動化きるので、
この立体トラス複合板は能率良くかつ経済的に工業生産
できる。 （２）この立体トラス複合板の両面に板状部材を付加す
れば、新しいタイプのサンドイッチパネルを実現するこ
とができる。 （３）シートまたは板を屈曲してなる立体トラス複合板
は、立体トラスとして応力伝達する折板構造であるた
め、従来の波形、角形、台形などの折板構造よりも力学
的に優れている。しかも折板にもかかわらず両面共に平
面が得られる。 （４）立体トラス複合板を従来より容易かっ経済性良く
工業生産できることになり、構造学的に優れている立体
トラス構造の有用性を建築の構造分野だけでなく、建築
部位、フェンス、家具、容器、車体、船体、機体等の広
範な分野においても最大限に活用することできる。 （５）さらにまた、本発明の立体トラス複合板は従来か
ら生産されていた他種の複合板より軽量かつ高強度であ
り、中空であることから他種の複合板にはない、通気、
配線、配管などの新機能能を持っている。この立体トラ
ス複合板によって新しい産業が開拓されるとともに、そ
の製品の広い利用分野において生産性と性能向上をもた
らすものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例１に使用される平面状部材の
平面図である。

【図２】 本発明の実施例１の立体トラス複合板を示
し、（ａ）は平面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は底面
図である。

【図３】 本発明の実施例２に使用される平面状部材の
平面図である。

【図４】 本発明の実施例２の立体トラス複合板を示
し、（ａ）は平面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は底面
図である。

【図５】 本発明の実施例３に使用される平面状部材の
平面図である。

【図６】 本発明の実施例３の立体トラス複合板を示
し、（ａ）は平面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は底面
図である。

【図７】 本発明の実施例４に使用される平面状部材の
平面図である。

【図８】 本発明の実施例４の立体トラス複合板の斜視
図である。

【図９】 本発明の実施例５の立体トラス複合板の斜視
図である。

【符号の説明】

Ａ 平面状部材 Ｂ 平面状部材 Ｃ 平面状部材 Ｄ 平面状部材 Ｅ シート Ｆ シート Ｔａ 立体トラス複合板 Ｔｂ 立体トラス複合板 Ｔｃ 立体トラス複合板 Ｔｄ 立体トラス複合板

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【手続補正書】

【提出日】平成１２年３月６日（２０００．３．６）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】シートとは、薄い金属板、薄い合成樹脂
板、布、紙等である。適当な溝、スリット、開口または
凹凸などの加工をする場合もある。板状材とは、剛性の
ある平金属板、合成樹脂板、セメント板、鉄筋コンクリ
ート板、ＦＲＣ，ＦＲＰ，板、合板、石膏ボード、板ガ
ラスおよびその他の複合板等である。適当な溝、スリッ
ト、開口または凹凸などの加工をする場合もある。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１６】実施例２では、平面状部材Ｂは直線材を組
み合わせた４辺形と３角形の複合格子であり、図３に示
された通り、該３角形は正三角形であり、該４辺形は該
３角形を２つ合わせた形の菱形であるため、平面状部材
Ｂを上記のように屈曲して得られた立体トラス複合板Ｔ
ｂの下面材を構成する基準線２と基準線３間の間隔、基
準線６と基準線７間の間隔、及び基準線１０と基準線１
１間の間隔は、いずれも一つの４辺形の長い方の対角線
長さである。他方、立体トラス複合板Ｔｂの上面材を構
成する基準線４と基準線５間の間隔、及び基準線８と基
準線９間の間隔もまた、一つの４辺形の長い方の対角線
長さに等しい。そのため、立体トラス複合板Ｔｂは平面
の立体トラス複合板となっている。なお、立体トラス複
合板Ｔｂの下面材を構成する基準線２と基準線３間の間
隔、基準線６と基準線７間の間隔、基準線１０と基準線
１１間の間隔を、他方、立体トラス複合板Ｔｂの上面材
を構成する基準線４と基準線５間の間隔、及び基準線８
と基準線９間の間隔に対して変化させることによって、
任意の曲率の曲面の立体トラス複合板を製作することが
できる。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１９】実施例３では、平面状部材Ｃは直線材を組
み合わせた４辺形と３角形の複合格子であり、図５に示
された通り、該３角形は２等辺直角三角形であり、該４
辺形は該３角形を２つ合わせた形の平行四辺形に構成さ
れているため、この平面状部材Ｃを上記のように屈曲し
て得られた立体トラス複合板Ｔｃの下面材を構成する基
準線２と基準線３間の間隔、基準線６と基準線７間の間
隔、及び基準線１０と基準線１１間の間隔は、いずれも
前記二等辺直角三角形の直角を挟む２辺の一つの辺長と
なっている。また、立体トラス複合板Ｔｃの上面材を構
成する基準線４と基準線５間の間隔、及び基準線８と基
準線９間の間隔もまた、前記二等辺直角三角形の直角を
挟む２辺の一つの辺長となっている。そのため、得られ
た立体トラス複合板Ｔｃは平面の立体トラス複合板とな
っている。なお、立体トラス複合板Ｔｃの下面材を構成
する基準線２と基準線３間の間隔、基準線６と基準線７
間の間隔、基準線１０と基準線１１間の間隔を、立体ト
ラス複合板Ｔｃの上面材を構成する基準線４と基準線５
間の間隔、及び基準線８と基準線９間の間隔に対して変
化させることによって、任意の曲率の曲面の立体トラス
複合板を製作することができる。上記実施例１、実施例
２および実施例３の平面または曲面の立体トラス複合板
Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃをコア材として使用し、その両面に板
状部材を付加すれば、立体トラスサンドイッチパネルに
なる。

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ネット、格子、シートまたは板などの平
   面状部材を一定間隔に設定した互いに平行な基準線に沿
   って屈曲するとき、基準線に直交する垂直面に投影され
   る立面形状が、三角形と逆三角形とが斜辺を共有して交
   互に連続したものとなるように屈曲することによって構
   成した立体トラス複合板。
2. 【請求項２】 前記投影形状の各三角形の頂点に当たる
   屈曲部と各逆三角形の水平辺端に当たる屈曲部とを相結
   合させるとともに、各逆三角形の頂点に当たる屈曲部と
   各三角形の水平辺端に当たる屈曲部とを相結合させたこ
   とを特徴とする請求項１に記載の立体トラス複合板。
3. 【請求項３】 線材の平行列、平面状のネット、格子、
   シート、板または固結性流動体を片面または両面に付加
   結合することを特徴とする請求項１または請求項２に記
   載の立体トラス複合板。