JP2006160064A - Assembly structure, and its assembling method - Google Patents

Assembly structure, and its assembling method Download PDF

Info

Publication number
JP2006160064A
JP2006160064A JP2004354119A JP2004354119A JP2006160064A JP 2006160064 A JP2006160064 A JP 2006160064A JP 2004354119 A JP2004354119 A JP 2004354119A JP 2004354119 A JP2004354119 A JP 2004354119A JP 2006160064 A JP2006160064 A JP 2006160064A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
frame
triangular
hinge mechanism
frame member
assembly structure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004354119A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koji Yamawaki
功次 山脇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Aerospace Exploration Agency JAXA
Original Assignee
Japan Aerospace Exploration Agency JAXA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Aerospace Exploration Agency JAXA filed Critical Japan Aerospace Exploration Agency JAXA
Priority to JP2004354119A priority Critical patent/JP2006160064A/en
Publication of JP2006160064A publication Critical patent/JP2006160064A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Tents Or Canopies (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a triangular frame assembly structure which is as small in operation of the entire structure as possible, simple, and unnecessary for any synchronous development. <P>SOLUTION: The assembly structure has a second hinge mechanism which is provided on a second ridge extending substantially orthogonal to a first ridge of a frame member to turnably couple other triangular frames around the second ridge via the second ridge of the frame member to constitute one ridge of one triangular frame, and the assembly structure is constituted of a plurality of triangular frames coupled with each other via the second hinge mechanism. The assembly structure of various kinds of modes is provided with the triangular frame as a basic structure. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、折畳み可能な三角フレームを1つの構造ユニットとして、これを複数連結することにより構成される三角メッシュ構造を持つ2次元または3次元的な組立構造物及びその組立方法に関する。特に、本発明は、必要とささる機能、用途に対応する平板状或いは環筒状或いは多面体等のさまざまな形態の構造物を構成することができる三角フレームを基本構造単位とする組立構造物及びその組立方法に関する。   The present invention relates to a two-dimensional or three-dimensional assembly structure having a triangular mesh structure formed by connecting a plurality of foldable triangular frames as a single structural unit, and an assembling method thereof. In particular, the present invention relates to an assembly structure having a triangular frame as a basic structural unit that can constitute various forms of structures such as a flat plate shape, a ring tube shape, or a polyhedron corresponding to a required function and application. It relates to the assembly method.

従来、宇宙空間で利用される大型の展開構造物として、宇宙ステーションのトラス構造セグメント、各種観測センサや太陽電池を取り付けるための伸展マスト、深宇宙探査機の太陽発電用アンテナの支持トラス等の構造が検討されている。例えば、フレームを構成するトラス構造物をスペースシャトルで運搬可能なサイズに分割し、宇宙空間での組立作業を軽減することが提案されている。また、棒状構造材とワイヤを組み合わせてトラス状マストを形成することが知られており、ワイヤを強く引っ張って構造全体の剛性を高め、ワイヤを緩めてコンパクトに収納することも知られている。さらに、細長く柔軟性のある袋状の構造体に気体等を充填してマストを形成し、これを凝固させて構造物として利用することも提案されている。   Structures such as truss structure segments for space stations, extension masts for mounting various observation sensors and solar cells, support trusses for solar power generation antennas for deep space probes, etc. Is being considered. For example, it has been proposed to divide a truss structure that constitutes a frame into a size that can be transported by a space shuttle to reduce assembly work in outer space. It is also known to form a truss-like mast by combining a rod-shaped structural material and a wire, and it is also known that the wire is pulled strongly to increase the rigidity of the entire structure, and the wire is loosened and stored compactly. Furthermore, it has also been proposed to form a mast by filling a slender and flexible bag-like structure with gas or the like, and solidify it to use it as a structure.

しかしながら、トラス構造物の場合、構造物の軽量化に伴い容量/重量比が増加することにより、通常、収納容量に制限のあるロケットやスペースシャトルによる輸送効率は低下する。そして、大型構造物を構成する場合、軌道上での組立作業の増加が不可避となる。棒状構造材とワイヤを組み合わせる場合には、ワイヤの張力に依存して構造物全体の剛性を高めることには、限界があり、通常の方法では、大型化に伴って構造物全体の十分な剛性確保のための配慮が不可欠となる。さらに構造規模が大きくなり形状が複雑になると、これらの展開動作は複雑となり、意図した動作の確保が困難となる。また、気体等を充填して構造物を構成する場合には、大型宇宙構造物を軽量で廉価に作成することが可能になると予想されているが、形成される形状のばらつきが大きかったり、充分な剛性が得られなかったりするため、この技術を活用できる分野が限定される。   However, in the case of a truss structure, the capacity / weight ratio increases with the weight reduction of the structure, so that the transportation efficiency by a rocket or a space shuttle with a limited storage capacity is usually lowered. And when comprising a large sized structure, the increase in the assembly work on a track | line is unavoidable. When combining rod-shaped structural members and wires, there is a limit to increasing the rigidity of the entire structure depending on the tension of the wire, and in the normal method, sufficient rigidity of the entire structure as the size increases Consideration for securing is indispensable. Further, when the structure scale becomes large and the shape becomes complicated, these unfolding operations become complicated, and it becomes difficult to ensure the intended operation. In addition, when a structure is constructed by filling with gas or the like, it is expected that a large space structure can be made light and inexpensively. In this case, the field where this technology can be used is limited.

さらに、大規模の宇宙構造物を必要とする多目的宇宙ステーションや宇宙太陽発電プラットフォーム等の建設においては、可能な限り軽量で且つ軌道上に効率的に輸送可能な形態を有する構造物であることが望まれる。また、通常の場合、宇宙構造物はその軌道と姿勢の制御が必要であることから、相応の剛性と強度の伴った構造でなければならない。軌道上での建設作業において複雑な作業を遂行するための宇宙飛行士による船外活動や高度な建設作業ロボットを必要とすることも建設費用の増大の大きな要因となる。   Furthermore, in the construction of a multipurpose space station or space solar power generation platform that requires a large-scale space structure, the structure should be as light as possible and have a form that can be transported efficiently in orbit. desired. In general, space structures need to be controlled in their trajectories and attitudes, and therefore must be structures with appropriate rigidity and strength. The need for extravehicular activities by astronauts and sophisticated construction robots to perform complex tasks in orbital construction work is also a major factor in increasing construction costs.

次に、組立・建設作業を必要としない展開型の宇宙構造物において、構造物の構成と連結、展開方法についての例を挙げると、多数の三角平板或いは六角平板を連結して軌道上に打ち上げ、さらに宇宙空間でこれらを連結して立体的な構造物を形成する技術・方法もそのひとつである。しかし、構造ユニットが面構成であるために充分な収納性が得られなかったり、展開時の力学的挙動が大きかったりしたために、実現性に問題が多い。また、通常の展開方式では多数の構造ユニットを同期展開する必要があるために、展開機構の設計上の重要な問題が少なからず存在する。   Next, in an unfolded space structure that does not require assembly / construction work, examples of structure construction, connection, and deployment methods are as follows. One of them is the technology and method of connecting these in outer space to form a three-dimensional structure. However, since the structural unit has a surface configuration, sufficient storage properties cannot be obtained, and mechanical behavior at the time of deployment is large, so there are many problems in feasibility. In addition, since it is necessary to synchronize and deploy a large number of structural units in the normal deployment method, there are a number of important problems in designing the deployment mechanism.

このように、本発明に関わる従来技術の分野では、宇宙での大掛かりな建設作業を行うことなく、大規模な宇宙構造物をほぼ自動的に建設する手法を見いだすことは困難であった。特に、宇宙輸送機にコンパクトに収納可能で、宇宙輸送時の厳しい力学的環境に耐え得る収納形状を達成すると共に、宇宙での構造物の展開過程において構造ユニット間の同期展開が不要でしかも、構造物全体の動きを抑制した展開方法を実現することは容易ではなかった。   As described above, in the field of the prior art related to the present invention, it has been difficult to find a method for constructing a large-scale space structure almost automatically without performing a large-scale construction work in space. In particular, it can be stored compactly in a space transport aircraft, achieves a storage shape that can withstand harsh mechanical environments during space transport, and does not require synchronized deployment between structural units in the process of expanding the structure in space, It is not easy to realize a deployment method that suppresses the movement of the entire structure.

特願2002−017033号Japanese Patent Application No. 2002-017033

本発明は、上記問題を解決する手法であって、組立構造物、特に宇宙構造物の基本的形状である多面体形状或いはドーム形状、平板形状或いは環形状等の様々な形態の大型構造物をコンパクトに縮退収納して宇宙輸送機に搭載可能とし、軌道上にてほぼ自動的に展開しあるいは適宜連結して用途に応じた所望の形状の構造物を形成できる。また、展開過程における構造物全体の動作も極力少なく、しかも単純で同期的な展開も特に必要としない三角フレーム組立構造物を提供する。   The present invention is a technique for solving the above-mentioned problems, and it is possible to compact various structures such as a polyhedral shape, a dome shape, a flat plate shape, or a ring shape, which are basic shapes of an assembly structure, particularly a space structure. The structure can be retracted and mounted on a space transport aircraft, and can be automatically deployed on orbit or appropriately connected to form a structure having a desired shape according to the application. Further, it is possible to provide a triangular frame assembly structure in which the operation of the entire structure in the unfolding process is minimized, and simple and synchronous unfolding is not particularly required.

本発明の上記解決しようとする課題は、略平面状でかつ矩形形状を有する枠部材と、
該枠部材の第1の辺に設けられ、他の枠部材の端部と回動自在に結合する第1のヒンジ機構とを有し、
前記枠部材がそれぞれ三角形の一辺を成すように前記第1のヒンジ機構を介して、3つの枠部材を回動自在に結合してほぼ1つの平面内で構成される三角フレームを基本構成要素として形成される組立構造物であって、
前記枠部材の前記第1の辺に対して略直角方向に延びる第2の辺に設けられ、一つの三角フレームの一辺を構成する枠部材の前記第2の辺を介して他の三角フレームを前記第2の辺の周りに回動自在に結合する第2のヒンジ機構とを備え、前記第2のヒンジ機構を介して結合された複数の三角フレームにより構成される組立構造物によって解決することができる。
The problem to be solved of the present invention is a substantially planar and rectangular frame member,
A first hinge mechanism provided on a first side of the frame member and rotatably coupled to an end of another frame member;
As a basic component, a triangular frame configured in substantially one plane by rotatably connecting three frame members via the first hinge mechanism so that each of the frame members forms one side of a triangle. An assembled structure formed,
The other triangular frame is provided via the second side of the frame member that is provided on the second side that extends in a direction substantially perpendicular to the first side of the frame member and constitutes one side of the one triangular frame. And a second hinge mechanism that is pivotably coupled around the second side, and an assembly structure including a plurality of triangular frames coupled via the second hinge mechanism. Can do.

本発明の別の特徴によれば、略平面状でかつ矩形形状を有する枠部材と、
該枠部材の第1の辺に設けられ、他の枠部材の端部と回動自在に結合する第1のヒンジ機構とを有し、
前記枠部材がそれぞれ三角形の一辺を成すように前記第1のヒンジ機構を介して、3つの枠部材を回動自在に結合してほぼ1つの平面内で構成される三角フレームと、
前記枠部材の前記第1の辺に対して略直角方向に延びる第2の辺に設けられ、一つの三角フレームの一辺を構成する枠部材の前記第2の辺を介して該第2の辺の周りに他の三角フレームを回動自在に結合する第2のヒンジ機構とを備え、
前記1つの三角フレームと前記他の三角フレームとが互いに第2のヒンジ機構介して回動自在に結合されて構成される組立構造物が提供される。
According to another feature of the invention, a frame member having a substantially planar and rectangular shape;
A first hinge mechanism provided on a first side of the frame member and rotatably coupled to an end of another frame member;
Via the first hinge mechanism so that the frame members each form one side of a triangle, the three frame members are rotatably coupled to each other, and a triangular frame configured in substantially one plane;
The second side that is provided on the second side that extends in a direction substantially perpendicular to the first side of the frame member and that forms one side of one triangular frame via the second side of the frame member A second hinge mechanism that rotatably couples another triangular frame around
There is provided an assembly structure in which the one triangular frame and the other triangular frame are rotatably coupled to each other via a second hinge mechanism.

好ましい態様では、前記枠部材が中間部で二枚重ねになるように完全に折り畳むことを可能にする第3のヒンジ機構を備えており、三角フレームの一つの辺を折り畳むことによって該三角フレームを枠部材の完全な2枚重ね状態で折り畳むことができるようになっている。   In a preferred embodiment, the frame member is provided with a third hinge mechanism that allows the frame member to be completely folded so that two frames overlap each other at an intermediate portion, and the triangular frame is folded into a frame member by folding one side of the triangular frame. It can be folded in a complete two-layered state.

この場合、好ましくは、前記複数の三角フレームを前記第2のヒンジ機構を介して互い違いに、かつ、隣接する三角フレームを含む平面同士の成す連結角αが全て同一となるように環状に連結した場合において、前記三角フレームと環の軸との成す角度をθとし、連結される三角フレームの数をNとしたとき、以下の式

Figure 2006160064

Figure 2006160064
を満足するようにそれぞれ連結角α、環の軸との成す角θ及び連結される三角フレームの数Nが決定される、ようになっている。 In this case, preferably, the plurality of triangular frames are connected in an annular manner through the second hinge mechanism so that the connection angles α formed by planes including adjacent triangular frames are all the same. In this case, when the angle formed by the triangular frame and the axis of the ring is θ and the number of triangular frames to be connected is N, the following formula
Figure 2006160064

Figure 2006160064
So that the connection angle α, the angle θ formed with the axis of the ring, and the number N of triangular frames to be connected are determined.

また、前記三角フレームを第2のヒンジ機構を介して、連結角が同一となるように5つ連結して五角錐状とすることが好ましい。   Further, it is preferable that five triangular frames are connected via a second hinge mechanism so as to have the same connection angle to form a pentagonal pyramid shape.

別の態様では、前記三角フレームの第2のヒンジ機構を介して、互いに連結し、正20面体を構成することが好ましい。   In another aspect, it is preferable to connect with each other via the second hinge mechanism of the triangular frame to form a regular icosahedron.

さらに、前記三角フレームを互い違いに連結して環状構造物を構成し、さらに該環状構造物の端部の第2のヒンジ機構を介して他の環状構造物を連結して、複数の環状構造物を連結して筒状とすることができる。   Further, the triangular frames are alternately connected to form an annular structure, and another annular structure is further connected via a second hinge mechanism at the end of the annular structure, so that a plurality of annular structures is provided. Can be connected to form a cylinder.

また、好ましくは、前記組立構造物を構成するそれぞれの三角フレームの枠部材のうちの1つを第3のヒンジ機構を介して折り畳むことによりそれぞれの三角フレームを該第1のヒンジ機構及び第3のヒンジ機構を介して完全に2枚重ねに折り畳み、これによって構造物全体を折り畳むことが可能になっている。   Preferably, one of the triangular frame members constituting the assembly structure is folded via a third hinge mechanism to fold each triangular frame to the first and third hinge mechanisms. It is possible to fold the entire structure by folding the two layers completely through the hinge mechanism.

本発明の別の特徴によれば、略平面状でかつ矩形形状を有する枠部材の第1の辺に設けられた第1のヒンジ機構を介して他の枠部材を回動自在に結合し、
さらに他の枠部材をそれぞれが三角形の一辺を成すように前記第1のヒンジ機構を介して、3つの枠部材を結合し、ほぼ1つの平面内で構成される三角フレーム形成し、
該三角フレームを構成する前記枠部材の前記第1の辺に対して略直角方向に延びる第2の辺に設けられた第2のヒンジ機構を介して、他の三角フレームを該第2の辺の周りに回動自在に結合し、
他の三角フレームを前記第2のヒンジ機構を介して順次連結することにより、前記第2のヒンジ機構を介して、複数の三角フレーム結合することにより構成される構造物の組立方法が提供される。
According to another feature of the present invention, the other frame member is rotatably coupled via the first hinge mechanism provided on the first side of the frame member having a substantially planar shape and a rectangular shape,
Further, the other frame members are combined with the three frame members via the first hinge mechanism so that each of them forms one side of a triangle, and a triangular frame configured in substantially one plane is formed.
Another triangular frame is connected to the second side via a second hinge mechanism provided on a second side extending in a direction substantially perpendicular to the first side of the frame member constituting the triangular frame. It can be pivotally connected around
A method of assembling a structure constituted by connecting a plurality of triangular frames via the second hinge mechanism by sequentially connecting other triangular frames via the second hinge mechanism is provided. .

さらに別の特徴によれば、略平面状でかつ矩形形状を有する枠部材の第1の辺に設けられた第1のヒンジ機構を介して、他の枠部材を回動自在に結合し、
さらに、他の枠部材をそれぞれが三角形の一辺を成すように前記第1のヒンジ機構を介して、3つの枠部材を結合し、ほぼ1つの平面内で構成される三角フレーム形成し、
前記枠部材の前記第1の辺に対して略直角方向に延びる第2の辺に設けられた第2のヒンジ機構を介して、前記第2の辺の周りに他の三角フレームの一辺を構成する枠部材の前記第2の辺を介して他の三角フレームを結合して、
前記1つの三角フレームと前記他の三角フレームとが互いに第2のヒンジ機構介して回動自在に結合された構造物の組立方法が提供される。
According to another feature, the other frame member is rotatably coupled via the first hinge mechanism provided on the first side of the substantially flat and rectangular frame member,
Further, the other frame members are combined with the three frame members via the first hinge mechanism so that each of them forms one side of a triangle, and a triangular frame configured in substantially one plane is formed,
One side of another triangular frame is formed around the second side via a second hinge mechanism provided on a second side extending substantially perpendicular to the first side of the frame member. Connecting another triangular frame through the second side of the frame member to be
There is provided a method for assembling a structure in which the one triangular frame and the other triangular frame are rotatably coupled to each other via a second hinge mechanism.

本発明は、好適には宇宙空間に大型の球状及び円筒状等の2次元あるいは三次元のフレーム構造物を容易に組立ることができる技術にかかる。特に、このフレーム構造物を構成する折畳み可能三角フレームは、移送時には折り畳んで棒状に変形収納され、組立時には三角形状に展開してその辺同士で多数連結することにより大型フレーム構造物を形成することのできる技術にかかる。また、規則的に予め連結された多数の三角フレームを組立時に展開して特定の三角フレーム同士を連結することにより、球状或いは円筒状の堅固なフレーム構造物を構成することができるものである。   The present invention preferably relates to a technique capable of easily assembling a large spherical or cylindrical two-dimensional or three-dimensional frame structure in outer space. In particular, the foldable triangular frame constituting this frame structure is folded and stored in a rod shape when transported, and is expanded into a triangular shape when assembled, and a large frame structure is formed by connecting a large number of sides thereof. It depends on the technology that can. Moreover, a rigid spherical or cylindrical frame structure can be constructed by unfolding a large number of regularly connected triangular frames during assembly and connecting specific triangular frames together.

以下、図を参照して、本発明の一実施形態を詳細に説明する。本発明は上記したように折り畳み可能三角フレーム50を基本構成要素として形成されるさまざまな形態の組立構造物に関する。図1は、本発明にしたがう三角フレーム50を構成する構成要素である枠部材10を斜視図の形式で示している。本例においては、三角フレームは3つの辺を構成する3種類の枠部材10、20(図2)及び30(図3及び図4)から構成される。図1の枠部材10は上記3種類の枠部材10、20及び30の共通する構造として一対の平行な長手方向延びる縦(長辺)部材8とこの縦部材8を両端及び所定の間隔をおいて連結するように縦部材8に対して直交方向に延びる複数の横(短辺)部材9を備えている。枠部材10では9本の横部材9が格子状に設けられ、縦部材8を所定間隔で連結している。この縦部材8と横部材9によって梯子形状の共通基材11が形成されている。本例の枠部材10、20及び30は回動自在に結合することができるようになっている。この場合、枠部材10、20及び30は、互いにヒンジ機構を介して回動自在に結合されるようになっている。ヒンジ機構は、一方の側に取付けられた回転軸を有する軸部13(オス側)と他方の側に設けられ、この回転軸を回動自在に受ける受部12(メス側)とからなる。枠部材10は、縦部材8に所定間隔で3カ所設けられた受部12を備えている。共通基材11は、一方の端部の横部材9のヒンジ機構軸部111及び他方の端部の横部材9のヒンジ機構受部112と、縦部材8のヒンジ機構の回動を所定範囲内に抑えるストッパ113を備えている。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention relates to various types of assembly structures formed by using the foldable triangular frame 50 as a basic component as described above. FIG. 1 shows a frame member 10, which is a component constituting a triangular frame 50 according to the present invention, in the form of a perspective view. In this example, the triangular frame is composed of three types of frame members 10, 20 (FIG. 2) and 30 (FIGS. 3 and 4) constituting three sides. The frame member 10 of FIG. 1 has a pair of parallel longitudinally extending longitudinal (long side) members 8 as a structure common to the above-described three types of frame members 10, 20 and 30, and the longitudinal member 8 at both ends and at a predetermined interval. And a plurality of lateral (short side) members 9 extending in a direction orthogonal to the longitudinal member 8 so as to be connected. In the frame member 10, nine horizontal members 9 are provided in a lattice shape, and the vertical members 8 are connected at predetermined intervals. The vertical member 8 and the horizontal member 9 form a ladder-shaped common base material 11. The frame members 10, 20 and 30 of this example can be coupled so as to be freely rotatable. In this case, the frame members 10, 20 and 30 are coupled to each other via a hinge mechanism so as to be rotatable. The hinge mechanism includes a shaft portion 13 (male side) having a rotation shaft attached to one side and a receiving portion 12 (female side) which is provided on the other side and rotatably receives the rotation shaft. The frame member 10 includes receiving portions 12 provided at three positions on the vertical member 8 at predetermined intervals. The common base 11 has a hinge mechanism shaft portion 111 of the transverse member 9 at one end, a hinge mechanism receiving portion 112 of the transverse member 9 at the other end, and a rotation of the hinge mechanism of the longitudinal member 8 within a predetermined range. A stopper 113 is provided.

図2は、枠部材20を斜視図の形式で図示したものであり、枠部材20は、共通基材11と該共通基材11の縦部材8に所定間隔で三カ所設けられたヒンジ機構の軸部13とからなる。   FIG. 2 shows the frame member 20 in the form of a perspective view. The frame member 20 is a hinge mechanism provided at three positions on the common base material 11 and the vertical member 8 of the common base material 11 at predetermined intervals. It consists of a shaft part 13.

図3及び図4は、枠部材30を構成する枠部材30A及び30Bを斜視図の形式で示したものである。枠部材30A及び30Bは、枠部材10及び20の半分の長さを有する。枠部材30Aは一対の縦部材28及びこの縦部材を連結する5本の横部材9を備えた共通基材31と縦部材8に設けられる一対のヒンジ機構の受部32を備えている。枠部材30Aは、枠部材30Bは共通基材31と短辺ヒンジ機構軸部33とからなる。共通基材31は、その一方の端部の横部材9には、ヒンジ機構の受部311及び他方の端部の横部材9のヒンジ機構には、軸部312を備えている。さらに、一方の縦部材(本例では長辺)のヒンジ機構の所定以上の回動を阻止するためのストッパ313を備えている。共通部材31の長さは枠部材10及び枠部材20の共通基材11の長さの半分であり、枠部材30Aのヒンジ機構311と枠部材30Bのヒンジ機構312とを連結して枠部材10及び枠部材20と同じ長さの枠部材30を形成する。   3 and 4 show the frame members 30A and 30B constituting the frame member 30 in the form of perspective views. The frame members 30A and 30B have half the length of the frame members 10 and 20. The frame member 30 </ b> A includes a pair of vertical members 28 and a common base material 31 including five horizontal members 9 that connect the vertical members, and a pair of hinge mechanism receiving portions 32 provided on the vertical member 8. In the frame member 30 </ b> A, the frame member 30 </ b> B includes a common base 31 and a short-side hinge mechanism shaft portion 33. The common base 31 includes a receiving portion 311 of the hinge mechanism on the horizontal member 9 at one end portion thereof and a shaft portion 312 on the hinge mechanism of the horizontal member 9 at the other end portion thereof. Furthermore, a stopper 313 is provided for preventing the hinge mechanism of one vertical member (long side in this example) from rotating more than a predetermined amount. The length of the common member 31 is half the length of the common base material 11 of the frame member 10 and the frame member 20, and the frame mechanism 10 is connected to the hinge mechanism 311 of the frame member 30A and the hinge mechanism 312 of the frame member 30B. And the frame member 30 of the same length as the frame member 20 is formed.

図5は枠部材30A及び30Bをヒンジ機構を介して回動自在すなわち折り畳み自在に連結した状態が斜視図の形式で示されている。なお図5に示されている枠部材30では、枠部材30Aの一方の縦部材には、ヒンジ機構の一対の受部33が設けられ、その中間に一定以上の回動を阻止するストッパ313が設けられているのに対し、枠部材30Bの一方の縦部材には、ストッパを挟んで一対のヒンジ機構軸部32が設けられる。   FIG. 5 is a perspective view showing a state in which the frame members 30A and 30B are connected to each other via a hinge mechanism so as to be rotatable, that is, foldable. In the frame member 30 shown in FIG. 5, one vertical member of the frame member 30A is provided with a pair of receiving portions 33 of the hinge mechanism, and a stopper 313 that prevents rotation beyond a certain level is provided between them. On the other hand, a pair of hinge mechanism shaft portions 32 are provided on one vertical member of the frame member 30B with a stopper interposed therebetween.

図6は、枠部材30において、30Aまたは30Bの一方の縦部材に設けられたヒンジ機構の受部と軸部を取り替えた形態して構成した、枠部材30の変形例としての、枠部材40が斜視図の形式で示されている。すなわち、枠部材40は、30Aと30Bとを入れ替えて結合した構造になっている。   FIG. 6 shows a frame member 40 as a modified example of the frame member 30 configured by replacing the receiving portion and the shaft portion of the hinge mechanism provided on one of the vertical members 30A or 30B in the frame member 30. Is shown in the form of a perspective view. That is, the frame member 40 has a structure in which 30A and 30B are interchanged and combined.

本例の三角フレーム50は、枠部材10、20及び30の組み合わせまたは、枠部材10、20及び40の組み合わせから構成される。これに加えて、横部材のヒンジ機構の受部311と軸部312とを入れ替えた態様もあり得る。   The triangular frame 50 of this example is configured by a combination of the frame members 10, 20 and 30 or a combination of the frame members 10, 20 and 40. In addition to this, there may be a mode in which the receiving portion 311 and the shaft portion 312 of the hinge mechanism of the horizontal member are interchanged.

図7は、枠部材10と枠部材20と枠部材30とを所定の順序で連結して構成した折畳み型三角フレーム50Aを、下方から見た斜視図である。すなわち、枠部材10及び20は一体の共通部材11を備えており、ヒンジ機構の受部12とストッパ113とを交互に配置したものが、枠部材10であり、ヒンジ機構の軸部13とストッパ113とを交互に配置したものが枠部材20である。枠部材30は中央で折り可能な構造の図3ないし図6に関連した構造のものである。すなわち、三角フレーム50Aは、枠部材30を折り畳むことにより、全体として枠部材10、20及び30を2枚重ねとして折り畳むことができる構造になっている。なお、図示の例では、縦部材の一方にのみヒンジ機構及びストッパが設けられているが両方の縦部材にヒンジ機構の受部ないし軸部を設けることもできる。この場合、枠部材10の縦部材と枠部材20の縦部材とに設けられたヒンジ機構とが受部と軸部で対応し、したがって、三角フレーム同士を連結する場合には、枠部材10の辺と枠部材20の辺とが組み合わされて三角フレームが回動自在に結合されることになる。そしてストッパ113の構成によって互いの連結角を決定することができる。なお、通常は枠部材30と40とが組み合わされて結合される。これによって、三角フレーム同士を結合した状態のまま折り畳んで収納することが可能となる。なお、枠部材30を他の三角フレームとの結合しないように組立構造物を形成することもできる。この場合には、この組立部材を構成する三角フレームの枠部材30を折り畳むことにより全体として構造物をコンパクトに折り畳み収納することができる。なお、図7において、枠部材10、20のヒンジ機構は縦部材の同じ側に設けられているが、枠部材30のヒンジ機構はこれとは反対側に設けられている。したがって、本例では、枠部材30を介して三角フレーム同士を結合する場合には、枠部材10、20の場合とは反対側に連結されることになる。なお、必ずしもこのようにすることはなく、枠部材30のヒンジ機構を枠部材10、20と同じ側に設けてもよい。   FIG. 7 is a perspective view of a folding triangular frame 50A configured by connecting the frame member 10, the frame member 20, and the frame member 30 in a predetermined order, as viewed from below. That is, the frame members 10 and 20 are provided with an integral common member 11, and the frame member 10 is formed by alternately arranging the receiving portions 12 and the stoppers 113 of the hinge mechanism, and the shaft portion 13 and the stopper of the hinge mechanism. A frame member 20 is formed by alternately arranging 113. The frame member 30 has a structure related to FIGS. 3 to 6 which can be folded at the center. That is, the triangular frame 50 </ b> A has a structure in which the frame members 10, 20, and 30 can be folded as a whole by folding the frame member 30. In the example shown in the figure, the hinge mechanism and the stopper are provided on only one of the vertical members, but a receiving portion or a shaft portion of the hinge mechanism may be provided on both of the vertical members. In this case, the vertical member of the frame member 10 and the hinge mechanism provided on the vertical member of the frame member 20 correspond to each other in the receiving portion and the shaft portion. Therefore, when the triangular frames are connected to each other, The side and the side of the frame member 20 are combined, so that the triangular frame is rotatably coupled. The connecting angle can be determined by the configuration of the stopper 113. Normally, the frame members 30 and 40 are combined and combined. As a result, the triangular frames can be folded and stored in a coupled state. It should be noted that the assembly structure can be formed so that the frame member 30 is not coupled to another triangular frame. In this case, the structure can be folded and housed in a compact manner as a whole by folding the frame member 30 of the triangular frame constituting the assembly member. In FIG. 7, the hinge mechanism of the frame members 10 and 20 is provided on the same side of the vertical member, but the hinge mechanism of the frame member 30 is provided on the opposite side. Therefore, in this example, when the triangular frames are coupled to each other via the frame member 30, the frames are connected to the opposite side to the frame members 10 and 20. Note that this is not necessarily the case, and the hinge mechanism of the frame member 30 may be provided on the same side as the frame members 10 and 20.

図8は、結合状態にある1組の折畳み型三角フレーム50Aと、折畳み型三角フレーム50Aとは逆の順序で各枠部材を連結して構成した折畳み型三角フレーム50Bとを連結した構造を斜視図で示している。すなわち、三角フレーム50Aと50Bとは、鏡対象の構造を有する。   FIG. 8 is a perspective view of a structure in which a pair of folding triangular frames 50A in a coupled state and a folding triangular frame 50B configured by connecting the frame members in the reverse order of the folding triangular frame 50A are connected. It is shown in the figure. That is, the triangular frames 50A and 50B have a mirror structure.

図9及び図10は図7及び図8の例とは異なり、ヒンジ機構がすべて同じ側の縦部材に設けられている。   9 and 10 are different from the examples of FIGS. 7 and 8 in that the hinge mechanisms are all provided on the vertical member on the same side.

とくに、図9は、枠部材10と枠部材20と枠部材40とを連結して構成した折畳み型三角フレーム60Aを斜視図の形式で示している。この場合、図9は、三角フレーム60Aを、斜め上から見た斜視図である。図10は、折畳み型三角フレーム60Aと、折畳み型三角フレーム60Aとは逆の順序で各枠部材を連結して構成した折畳み型三角フレーム60Bとを連結して結合された1組の三角フレームの結合構造60を斜視図の形式で示した図である。   In particular, FIG. 9 shows a folding triangular frame 60A configured by connecting the frame member 10, the frame member 20, and the frame member 40 in the form of a perspective view. In this case, FIG. 9 is a perspective view of the triangular frame 60A as viewed obliquely from above. FIG. 10 shows a pair of triangular frames 60A connected to each other by connecting a folding triangular frame 60A and a folding triangular frame 60B formed by connecting the frame members in the reverse order of the folding triangular frame 60A. It is the figure which showed the coupling structure 60 in the form of the perspective view.

図11は5個の2つ組の三角フレーム60を連結して構成した環状の三角フレーム組立構造物71を斜視図の形態で示す図である。   FIG. 11 is a perspective view showing an annular triangular frame assembly structure 71 configured by connecting five pairs of triangular frames 60.

図12には、図9に示す折畳み型三角フレーム60Aを5個連結して形成した五角錐形状の組立構造物72の斜視図である。図示の構造では、枠部材40が最外殻の辺、すなわち外周を構成する辺に位置するように配置されている。   FIG. 12 is a perspective view of a pentagonal pyramid-shaped assembly structure 72 formed by connecting five folding triangular frames 60A shown in FIG. In the illustrated structure, the frame member 40 is arranged so as to be located on the side of the outermost shell, that is, the side constituting the outer periphery.

図13は、図11に示す環状構造物71と、図12に示す五角錐錘五角推構造物と結合して形成される構造物の斜視図である。図示の例では、三角フレーム組立構造物71を挟むように2個の三角フレーム組立構造物72を結合した構造物である。   13 is a perspective view of a structure formed by combining the annular structure 71 shown in FIG. 11 and the pentagonal pyramid pentagon structure shown in FIG. In the illustrated example, the triangular frame assembly structure 71 is sandwiched between two triangular frame assembly structures 72 so as to sandwich the triangular frame assembly structure 71.

図14は、図11に示した三角フレーム組立構造物71及び図12に示した組立構造物72のすべての枠部材40を連結して形成した正多面体の組立構造物の斜視図である。本例においては、ほぼ球体を成す立体形状の三角フレーム組立構造物70を形成することができる。図示の例では三角フレーム組立構造物70は正20面体の三角フレーム構造物であり、三角フレームから形成される様々な三角フレーム構造物の一つである。また、図12に図示した5個の折畳み型三角フレーム構造物60Aの数を4個に減らして構成されるピラミッド型のフレーム組立構造物を2個取り付けることにより正16面体の三角フレーム構造物を形成することができる。また、図12に図示した5個の折畳み型三角フレーム60Aを3個に減らして構成されるピラミッド型のフレーム組立構造物を2個取り付けることにより正12面体のフレームフレーム組立構造物が形成することができる。   FIG. 14 is a perspective view of a regular polyhedral assembly structure formed by connecting all the frame members 40 of the triangular frame assembly structure 71 shown in FIG. 11 and the assembly structure 72 shown in FIG. In this example, it is possible to form a triangular frame assembly structure 70 having a substantially spherical shape. In the illustrated example, the triangular frame assembly structure 70 is a regular icosahedron triangular frame structure, and is one of various triangular frame structures formed from triangular frames. Further, by attaching two pyramid type frame assembly structures constituted by reducing the number of the five folding triangular frame structures 60A shown in FIG. 12 to four, a regular hexahedron triangular frame structure can be obtained. Can be formed. Further, a regular dodecahedron frame frame assembly structure is formed by attaching two pyramid frame assembly structures configured by reducing the five folding triangular frames 60A shown in FIG. 12 to three. Can do.

図15は、8個の2つ組三角フレーム50を連結して構成される環状の三角フレーム組立構造物81の斜視図である。この組立構造物81の最外殻を構成する辺すなわち外周を構成する辺は枠部材30となるため、複数の組立構造物81を折り畳み可能に無制限に連結可能である。   FIG. 15 is a perspective view of an annular triangular frame assembly structure 81 configured by connecting eight double triangular frames 50. Since the side that constitutes the outermost shell of the assembly structure 81, that is, the side that constitutes the outer periphery, becomes the frame member 30, a plurality of assembly structures 81 can be connected without limitation so that they can be folded.

図16は組立構造物81の環を筒状となるように順次連結して形成される組立構造物の斜視図である。   FIG. 16 is a perspective view of an assembly structure formed by sequentially connecting the rings of the assembly structure 81 in a cylindrical shape.

図17、図18、図19及び20図は、図14に示す立体形状に多面体型三角フレーム組立構造物70を二次元形状に折り畳む過程を順次示した斜視図である。   17, 18, 19 and 20 are perspective views sequentially showing the process of folding the polyhedral triangular frame assembly structure 70 into a three-dimensional shape shown in FIG. 14 in a two-dimensional shape.

図示の様に、最終的には、構造物70は、三角フレームの角辺がすべて折り畳まれた極めてコンパクトな形状することができる。   As shown in the figure, the structure 70 can finally have a very compact shape in which all corners of the triangular frame are folded.

また図21、図22、図23及び24図は、筒状の三角フレーム組立構造物80を二次元的な板状に折り畳む過程を順次に示した斜視図である。   FIGS. 21, 22, 23 and 24 are perspective views sequentially showing the process of folding the cylindrical triangular frame assembly structure 80 into a two-dimensional plate shape.

以下、これらの図を参照しつつ、図14及び図16の展開完了状態から図20及び図24の収納状態までの収納過程を説明する。収納状態から展開完了状態までの展開過程は収納過程の逆の順序となる。   Hereinafter, the storage process from the unfolded state of FIGS. 14 and 16 to the stored state of FIGS. 20 and 24 will be described with reference to these drawings. The unfolding process from the stowed state to the unfolded state is in the reverse order of the stowing process.

筒状のフレーム組立構造物70の収納は、三角フレームを形成する枠部材10及び枠部材20との成す角度θ1(折畳み角はθ1により一意的に定まる)、枠部材10と枠部材20との連結角α1及び組立構造物71と組立構造物72との連結角β1を変更することよって行う。   The cylindrical frame assembly structure 70 is stored at an angle θ1 (the folding angle is uniquely determined by θ1) between the frame member 10 and the frame member 20 forming the triangular frame, and the frame member 10 and the frame member 20 This is done by changing the connection angle α1 and the connection angle β1 between the assembly structure 71 and the assembly structure 72.

図14は、θ1=60度、α1=41.18度、β1=41.18度のときの形状である。これらの展開完了時のα1及びβ1の値は解析的に求められる。図17は、まずβ1=0度としたのち、α1が約20度のときの形状である。図15は、α1を0度としたときの形状であり、組立構造物70は平面上に延展開された状態となる。図19は、θ1を約20度に変更したときの形状である。そして、θ1を0度とすることにより図20の収納状態(θ1=0度、α1=0度、β1=0度)となる。   FIG. 14 shows the shape when θ1 = 60 degrees, α1 = 41.18 degrees, and β1 = 41.18 degrees. The values of α1 and β1 at the completion of these developments are obtained analytically. FIG. 17 shows a shape when β1 = 0 degrees and then α1 is about 20 degrees. FIG. 15 shows a shape when α1 is 0 degree, and the assembly structure 70 is in a state of being extended and developed on a plane. FIG. 19 shows a shape when θ1 is changed to about 20 degrees. Then, by setting θ1 to 0 degrees, the storage state shown in FIG. 20 (θ1 = 0 degrees, α1 = 0 degrees, β1 = 0 degrees) is obtained.

筒状の三角フレーム組立構造物80の収納は三角フレームを形成する枠部材10及び枠部材20との成す角度θ2(折畳み角はθ2により一意的に定まる)、枠部材10と枠部材20との連結角α2及び組立構造物81同士の連結角β2を変更することによって行う。図16は、θ2=60度、α2=26.04度、β2=13.19度のときの形状である。これらの展開完了時のα2及びβ2の値は解析的に求められる。図21は、α2が約13度のときの形状であり、湾曲した帯状構造物が連なっている。図22は、α2を0度としたときの形状であり、組立構造物80はなだらかな曲面を形成しているが、β2=0度とすることにより、平面を形成するようになる。図23は、θ2を約20度に変更したときの形状である。そして、θ2を0度とすることにより図24の収納状態(θ1=0度、α1=0度、β1=0度)となる。   The cylindrical triangular frame assembly structure 80 is stored at an angle θ2 (the folding angle is uniquely determined by θ2) between the frame member 10 and the frame member 20 forming the triangular frame, and between the frame member 10 and the frame member 20. This is done by changing the connection angle α2 and the connection angle β2 between the assembly structures 81. FIG. 16 shows the shape when θ2 = 60 degrees, α2 = 26.04 degrees, and β2 = 13.19 degrees. The values of α2 and β2 at the completion of these developments are obtained analytically. FIG. 21 shows a shape when α2 is about 13 degrees, and curved band-like structures are connected. FIG. 22 shows the shape when α2 is 0 degree, and the assembly structure 80 forms a gentle curved surface. However, when β2 = 0 degree, a flat surface is formed. FIG. 23 shows the shape when θ2 is changed to about 20 degrees. Then, by setting θ2 to 0 degree, the storage state shown in FIG. 24 (θ1 = 0 degree, α1 = 0 degree, β1 = 0 degree) is obtained.

なお、三角フレームを構成する枠部材及びこれに付随する部品は例示的に記載したものであり、これに限定されるものではない。例えば、枠部材Aと枠部材Bとを連結するヒンジ機構(蝶番)については、一方にはヒンジ機構の心棒側(軸部)の部品を、他方にはヒンジ機構の受け穴側(受部)の部品を取り付け、この部分が連結されたときヒンジ機構を構成し回動自在に結合される。また、ヒンジ機構の回転を抑えるストッパとして断面が扇型の棒状部材を枠部材の長辺に取り付けているが、単なる例示である。   In addition, the frame member which comprises a triangular frame, and the part accompanying this are described as an example, It is not limited to this. For example, with regard to the hinge mechanism (hinge) that connects the frame member A and the frame member B, one part is the mandrel side (shaft) part of the hinge mechanism, and the other is the receiving hole side (receiving part) of the hinge mechanism. When this part is attached and this part is connected, it constitutes a hinge mechanism and is rotatably coupled. Further, a rod-shaped member having a fan-shaped cross section is attached to the long side of the frame member as a stopper for suppressing the rotation of the hinge mechanism, but is merely an example.

以上の説明から明らかなように、展開過程においてフレーム構造物同士に機械的干渉を起こす危険性はほとんどない。そして、展開時の構造物の動きは概ね単純であり、その収納形状は極めてコンパクトである。収納時にα1及びα2を0度でない適当な値に設定すれば、平板状の収納形状から円筒状の収納形状に変更することも可能である。   As is clear from the above description, there is almost no risk of mechanical interference between the frame structures during the deployment process. And the movement of the structure at the time of expansion | deployment is generally simple, The storage shape is very compact. If α1 and α2 are set to appropriate values other than 0 degrees during storage, it is possible to change from a flat storage shape to a cylindrical storage shape.

また、展開完了時には予め連結していない枠部材が近接し幾何学的に連結可能になる。構造物の剛性を高めるにはこれらの枠部材同士を連結しなければならない。この連結を容易に行うための機構部材が必要であるが、通常の従来技術によって実施可能であり、ここでは詳細に説明を加えない。   Further, when the deployment is completed, the frame members that are not connected in advance are close to each other and can be geometrically connected. In order to increase the rigidity of the structure, these frame members must be connected to each other. A mechanism member for easily performing this connection is necessary, but it can be implemented by a normal conventional technique, and will not be described in detail here.

また、本発明では展開を行うための駆動力について特に規定しない。ヒンジ機構の中に機械的ばねやステッピングモータ等の電気機構部品を組み込んで、枠組同士がストッパで押し合って力学的平衡を得るまで回転駆動するような構成は従来の技術によって容易に達成できる。枠部材同士の結合力を得る方法としては、着脱可能なヒンジ機構を使用して、結合時には挿入された軸で併進移動を固定することが一般的であり、利用環境に応じた適切な設計が可能である。ストッパの接触面に強力な磁石を取り付け、接触面の離反を抑える方法も容易に実現可能である。   In the present invention, the driving force for performing the expansion is not particularly defined. A structure in which an electric mechanism part such as a mechanical spring or a stepping motor is incorporated in the hinge mechanism and is rotationally driven until the frames are pressed against each other by a stopper to obtain a mechanical equilibrium can be easily achieved by conventional techniques. As a method of obtaining the coupling force between the frame members, it is common to fix the translational movement with the inserted shaft at the time of coupling using a detachable hinge mechanism, and an appropriate design according to the use environment is required. Is possible. A method of attaching a strong magnet to the contact surface of the stopper and suppressing separation of the contact surface can be easily realized.

本発明に従う三角フレームを構成する枠部材10の一実施例の図である。It is a figure of one Example of the frame member 10 which comprises the triangular frame according to this invention. 本発明に従う三角フレームを構成する枠部材20の一実施例の図である。It is a figure of one Example of the frame member 20 which comprises the triangular frame according to this invention. 本発明に従う三角フレームを構成する枠部材30の一部を成す枠部材30Aの一実施例の図である。It is a figure of one Example of the frame member 30A which comprises a part of frame member 30 which comprises the triangular frame according to this invention. 本発明に従う三角フレームを構成する枠部材30の一部を成す枠部材30Bの一実施例の図である。It is a figure of one Example of the frame member 30B which comprises a part of frame member 30 which comprises the triangular frame according to this invention. 本発明に従う三角フレームを構成する枠部材30が枠部材30Aと枠部材30Bの連結によって構成される模様を示す図である。It is a figure which shows the pattern in which the frame member 30 which comprises the triangular frame according to this invention is comprised by connection of frame member 30A and frame member 30B. 本発明に従う三角フレームを構成する枠部材40が枠部材40Aと枠部材40Bの連結によって構成される模様を示す図である。It is a figure which shows the pattern in which the frame member 40 which comprises the triangular frame according to this invention is comprised by connection of frame member 40A and frame member 40B. 本発明に従う三角フレーム50Aが枠部材10と枠部材20と枠部材30との連結によって構成される模様を示す図である。It is a figure which shows the pattern comprised by the connection of the frame member 10, the frame member 20, and the frame member 30 for the triangular frame 50A according to this invention. 本発明に従う三角フレーム50が三角フレーム50Aと、三角フレーム50Aとは逆順に連結された三角フレーム50Bとの連結によって構成される模様を示す図である。It is a figure which shows the pattern by which the triangular frame 50 according to this invention is comprised by the connection of the triangular frame 50A and the triangular frame 50B connected in reverse order with the triangular frame 50A. 本発明に従う三角フレーム60Aが枠部材10と枠部材20と枠部材40との連結によって構成される模様を示す図である。It is a figure which shows the pattern comprised by the connection of the frame member 10, the frame member 20, and the frame member 40 by the triangular frame 60A according to this invention. 本発明に従う三角フレーム60が三角フレーム60Aと、三角フレーム60Aとは逆順に連結された三角フレーム60Bとの連結によって構成される模様を示す図である。It is a figure which shows the pattern comprised by the triangular frame 60A according to this invention comprised by the connection of the triangular frame 60A and the triangular frame 60B connected with the reverse order of the triangular frame 60A. 本発明に従う立体形状のフレーム組立構造物70を構成する環状の三角フレーム組立構造物71を示す図である。It is a figure which shows the cyclic | annular triangular frame assembly structure 71 which comprises the three-dimensional-shaped frame assembly structure 70 according to this invention. 本発明に従う立体形状状のフレーム組立構造物70を構成する五角錐状のフレーム組立構造物72を示す図である。It is a figure which shows the pentagonal pyramid-shaped frame assembly structure 72 which comprises the solid-shaped frame assembly structure 70 according to this invention. 本発明に従う立体形状のフレーム組立構造物70が環状の1個の三角フレーム組立構造物71と2個の五角錐状のフレーム組立構造物72の結合状態を示す斜視図である。The three-dimensional frame assembly structure 70 according to the present invention is a perspective view showing a coupled state of one annular triangular frame assembly structure 71 and two pentagonal pyramid frame assembly structures 72. 本発明に従う立体形状のフレーム組立構造物70の展開完了状態を示す図である。It is a figure which shows the completion state of expansion | deployment of the solid-shaped frame assembly structure 70 according to this invention. 本発明に従う切り口が正八角形を成す環状の三角フレーム組立構造物81の展開完了状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the expansion completion state of the cyclic | annular triangular frame assembly structure 81 in which the cut end according to this invention comprises a regular octagon. 本発明に従う5個の環状の三角フレーム組立構造物81を連結して構成される筒状のフレーム構造物80の展開完了状態を示す図である。It is a figure which shows the completion state of expansion | deployment of the cylindrical frame structure 80 comprised by connecting the five cyclic | annular triangular frame assembly structures 81 according to this invention. 本発明に従う三角フレーム組立構造物70の展開過程を示す図である。It is a figure which shows the expansion | deployment process of the triangular frame assembly structure 70 according to this invention. 本発明に従う三角フレーム組立構造物70の展開過程を示す図である。It is a figure which shows the expansion | deployment process of the triangular frame assembly structure 70 according to this invention. 本発明に従う三角フレーム組立構造物70の展開過程を示す図である。It is a figure which shows the expansion | deployment process of the triangular frame assembly structure 70 according to this invention. 本発明に従う三角フレーム組立構造物70の収納状態を示す図である。It is a figure which shows the accommodation state of the triangular frame assembly structure 70 according to this invention. 本発明に従う筒状の三角フレーム組立構造物80の展開過程を示す図である。It is a figure which shows the expansion | deployment process of the cylindrical triangular frame assembly structure 80 according to this invention. 本発明に従う筒状の三角フレーム組立構造物80の展開過程を示す図である。It is a figure which shows the expansion | deployment process of the cylindrical triangular frame assembly structure 80 according to this invention. 本発明に従う筒状の三角フレーム組立構造物80の展開過程を示す図である。It is a figure which shows the expansion | deployment process of the cylindrical triangular frame assembly structure 80 according to this invention. 本発明に従う立体形状の三角フレーム組立構造物80の収納状態を示す図である。It is a figure which shows the accommodation state of the triangular frame assembly structure 80 of the solid shape according to this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10、20、30 枠部材
11、31、41 共通基材
12、32 長辺ヒンジ機構受部
13、33 長辺ヒンジ機構軸部
111、311、411 短辺ヒンジ機構軸部
112、312、412 短辺ヒンジ機構受部
113、313、413 ストッパ
30A、30B 枠部材30の2分割枠部材
50、60 2つ組三角フレームの組
50A、50B 三角ペアフレーム50を構成する2種類の三角フレーム
60 共通基材
60A、60B 2つ組三角フレーム60を構成する2種類の三角フレーム
70 多面体状(正20面体)の三角フレーム組立構造物
71 多面体状(正20面体)の三角フレーム組立構造物の胴部(円環部)
72 多面体状(正20面体)の三角フレーム組立構造物のキャップ部(五角錐部)
80 筒状(断面正八角形、5層連結)の三角フレーム組立構造物
81 環状(断面正八角形)の三角フレーム組立構造物
10, 20, 30 Frame member 11, 31, 41 Common base material 12, 32 Long side hinge mechanism receiving portion 13, 33 Long side hinge mechanism shaft portion 111, 311, 411 Short side hinge mechanism shaft portion 112, 312, 412 Short Side hinge mechanism receiving portion 113, 313, 413 Stopper 30A, 30B Two-divided frame member 50, 60 of frame member 30 Set of double triangular frame 50A, 50B Two types of triangular frame 60 constituting triangular pair frame 50 Common base Materials 60A, 60B Two types of triangular frames constituting the double triangular frame 60 70 Polyhedral (regular icosahedron) triangular frame assembly structure 71 Polyhedral (regular icosahedron) triangular frame assembly structure body ( Torus)
72 Cap part (pentagonal pyramid part) of polyhedral (regular icosahedron) triangular frame assembly structure
80 Triangular frame assembly structure with cylindrical shape (regular octagonal cross section, 5-layer connection) 81 Triangular frame assembly structure with annular shape (regular octagonal cross section)

Claims (10)

略平面状でかつ矩形形状を有する枠部材と、
該枠部材の第1の辺に設けられ、他の枠部材の端部と回動自在に結合する第1のヒンジ機構とを有し、
前記枠部材がそれぞれ三角形の一辺を成すように前記第1のヒンジ機構を介して、3つの枠部材を回動自在に結合してほぼ1つの平面内で構成される三角フレームを基本構成要素として形成される組立構造物であって、
前記枠部材の前記第1の辺に対して略直角方向に延びる第2の辺に設けられ、一つの三角フレームの一辺を構成する枠部材の前記第2の辺を介して他の三角フレームを前記第2の辺の周りに回動自在に結合する第2のヒンジ機構とを備え、前記第2のヒンジ機構を介して結合された複数の三角フレームにより構成される組立構造物。
A substantially planar and rectangular frame member;
A first hinge mechanism provided on a first side of the frame member and rotatably coupled to an end of another frame member;
As a basic component, a triangular frame configured in substantially one plane by rotatably connecting three frame members via the first hinge mechanism so that each of the frame members forms one side of a triangle. An assembled structure formed,
The other triangular frame is provided via the second side of the frame member that is provided on the second side that extends in a direction substantially perpendicular to the first side of the frame member and constitutes one side of the one triangular frame. An assembly structure comprising a plurality of triangular frames that are coupled to each other via the second hinge mechanism.
略平面状でかつ矩形形状を有する枠部材と、
該枠部材の第1の辺に設けられ、他の枠部材の端部と回動自在に結合する第1のヒンジ機構とを有し、
前記枠部材がそれぞれ三角形の一辺を成すように前記第1のヒンジ機構を介して、3つの枠部材を回動自在に結合してほぼ1つの平面内で構成される三角フレームと、
前記枠部材の前記第1の辺に対して略直角方向に延びる第2の辺に設けられ、一つの三角フレームの一辺を構成する枠部材の前記第2の辺を介して該第2の辺の周りに他の三角フレームを回動自在に結合する第2のヒンジ機構とを備え、
前記1つの三角フレームと前記他の三角フレームとが互いに第2のヒンジ機構介して回動自在に結合されて構成される組立構造物。
A substantially planar and rectangular frame member;
A first hinge mechanism provided on a first side of the frame member and rotatably coupled to an end of another frame member;
Via the first hinge mechanism so that the frame members each form one side of a triangle, the three frame members are rotatably coupled to each other, and a triangular frame configured in substantially one plane;
The second side that is provided on the second side that extends in a direction substantially perpendicular to the first side of the frame member and that forms one side of one triangular frame via the second side of the frame member A second hinge mechanism that rotatably couples another triangular frame around
An assembly structure in which the one triangular frame and the other triangular frame are rotatably coupled to each other via a second hinge mechanism.
前記枠部材が中間部で二枚重ねになるように完全に折り畳むことを可能にする第3のヒンジ機構を備えており、三角フレームの一つの辺を折り畳むことによって該三角フレームを枠部材の完全な2枚重ね状態で折り畳むことができるようになってい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。   A third hinge mechanism is provided that enables the frame member to be completely folded so that two frames overlap each other at an intermediate portion, and by folding one side of the triangular frame, the triangular frame is completely separated from the frame member. The assembly structure according to claim 1 or 2, wherein the assembly structure can be folded in a stacked state. 前記複数の三角フレームを前記第2のヒンジ機構を介して互い違いに、かつ、隣接する三角フレームを含む平面同士の成す連結角αが全て同一となるように環状に連結した場合において、前記三角フレームと環の軸との成す角度をθとし、連結される三角フレームの数をNとしたとき、以下の式
Figure 2006160064

Figure 2006160064
を満足するようにそれぞれ連結角α、環の軸との成す角θ及び連結される三角フレームの数Nが決定される、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。
In the case where the plurality of triangular frames are connected in an annular manner through the second hinge mechanism so that the connection angles α formed by planes including adjacent triangular frames are all the same, the triangular frames When the angle between the axis of the ring and the axis of the ring is θ and the number of triangular frames to be connected is N, the following formula
Figure 2006160064

Figure 2006160064
The assembly structure according to claim 1 or 2, wherein the connection angle α, the angle θ formed with the axis of the ring, and the number N of triangular frames to be connected are determined so as to satisfy the following.
前記三角フレームを第2のヒンジ機構を介して、連結角が同一となるように5つ連結して五角錐状とした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。   5. The assembly structure according to claim 1, wherein five triangular frames are connected via a second hinge mechanism so as to have the same connection angle to form a pentagonal pyramid. 前記三角フレームの第2のヒンジ機構を介して、互いに連結し、正20面体を構成することを特徴とする請求項1ないし2に記載の組立構造物。   3. The assembly structure according to claim 1, wherein the triangular frame is connected to each other via a second hinge mechanism of the triangular frame to form a regular icosahedron. 前記三角フレームを互い違いに連結して環状構造物を構成し、さらに該環状構造物の端部の第2のヒンジ機構を介して他の環状構造物を連結して、複数の環状構造物を連結して筒状としたことを特徴とする請求項1ないし2に記載の組立構造物。   A plurality of annular structures are connected by alternately connecting the triangular frames to form an annular structure, and further connecting another annular structure via a second hinge mechanism at the end of the annular structure. 3. The assembly structure according to claim 1, wherein the assembly structure is cylindrical. 前記組立構造物を構成するそれぞれの三角フレームの枠部材のうちの1つを第3のヒンジ機構を介して折り畳むことによりそれぞれの三角フレームを該第1のヒンジ機構及び第3のヒンジ機構を介して完全に2枚重ねに折り畳み、これによって構造物全体を折り畳むことが可能になっていることを特徴とする請求項4ないし7のいずれかの請求項に記載の組立構造物。   By folding one of the frame members of each triangular frame constituting the assembly structure via the third hinge mechanism, each triangular frame is folded via the first hinge mechanism and the third hinge mechanism. The assembly structure according to any one of claims 4 to 7, wherein the assembly structure is completely folded into two layers, whereby the entire structure can be folded. 略平面状でかつ矩形形状を有する枠部材の第1の辺に設けられた第1のヒンジ機構を介して他の枠部材を回動自在に結合し、
さらに他の枠部材をそれぞれが三角形の一辺を成すように前記第1のヒンジ機構を介して、3つの枠部材を結合し、ほぼ1つの平面内で構成される三角フレーム形成し、
該三角フレームを構成する前記枠部材の前記第1の辺に対して略直角方向に延びる第2の辺に設けられた第2のヒンジ機構を介して、他の三角フレームを該第2の辺の周りに回動自在に結合し、
他の三角フレームを前記第2のヒンジ機構を介して順次連結することにより、前記第2のヒンジ機構を介して、複数の三角フレーム結合することにより構成される構造物の組立方法。
The other frame member is rotatably coupled via the first hinge mechanism provided on the first side of the frame member having a substantially planar shape and a rectangular shape,
Further, the other frame members are combined with the three frame members via the first hinge mechanism so that each of them forms one side of a triangle, and a triangular frame configured in substantially one plane is formed.
Another triangular frame is connected to the second side via a second hinge mechanism provided on a second side extending in a direction substantially perpendicular to the first side of the frame member constituting the triangular frame. It can be pivotally connected around
A method of assembling a structure constituted by connecting a plurality of triangular frames via the second hinge mechanism by sequentially connecting other triangular frames via the second hinge mechanism.
略平面状でかつ矩形形状を有する枠部材の第1の辺に設けられた第1のヒンジ機構を介して、他の枠部材を回動自在に結合し、
さらに、他の枠部材をそれぞれが三角形の一辺を成すように前記第1のヒンジ機構を介して、3つの枠部材を結合し、ほぼ1つの平面内で構成される三角フレーム形成し、
前記枠部材の前記第1の辺に対して略直角方向に延びる第2の辺に設けられた第2のヒンジ機構を介して、前記第2の辺の周りに他の三角フレームの一辺を構成する枠部材の前記第2の辺を介して他の三角フレームを結合して、
前記1つの三角フレームと前記他の三角フレームとが互いに第2のヒンジ機構介して回動自在に結合された構造物の組立方法。
The other frame member is rotatably coupled via the first hinge mechanism provided on the first side of the frame member having a substantially planar shape and a rectangular shape,
Further, the other frame members are combined with the three frame members via the first hinge mechanism so that each of them forms one side of a triangle, and a triangular frame configured in substantially one plane is formed,
One side of another triangular frame is formed around the second side via a second hinge mechanism provided on a second side extending substantially perpendicular to the first side of the frame member. Connecting another triangular frame through the second side of the frame member to be
A method of assembling a structure in which the one triangular frame and the other triangular frame are rotatably coupled to each other via a second hinge mechanism.
JP2004354119A 2004-12-07 2004-12-07 Assembly structure, and its assembling method Pending JP2006160064A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004354119A JP2006160064A (en) 2004-12-07 2004-12-07 Assembly structure, and its assembling method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004354119A JP2006160064A (en) 2004-12-07 2004-12-07 Assembly structure, and its assembling method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006160064A true JP2006160064A (en) 2006-06-22

Family

ID=36662549

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004354119A Pending JP2006160064A (en) 2004-12-07 2004-12-07 Assembly structure, and its assembling method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006160064A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2468629A1 (en) * 2010-12-23 2012-06-27 Thales Large extendable rigid structures and method for extending and locking said structures
JP2012131458A (en) * 2010-12-24 2012-07-12 Kawasaki Heavy Ind Ltd Large-sized unfoldable structure including developing apparatus
JP2020169531A (en) * 2019-04-05 2020-10-15 三井ホームコンポーネント株式会社 Wooden truss beam structure

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2468629A1 (en) * 2010-12-23 2012-06-27 Thales Large extendable rigid structures and method for extending and locking said structures
FR2969579A1 (en) * 2010-12-23 2012-06-29 Thales Sa LARGE DEPLOYABLE RIGID STRUCTURES AND METHOD FOR DEPLOYING AND LOCKING SUCH STRUCTURES
CN102658871A (en) * 2010-12-23 2012-09-12 塔莱斯公司 Large extendable rigid structure and method for extending and locking said structures
US8550407B2 (en) 2010-12-23 2013-10-08 Thales Large rigid deployable structures and method of deploying and locking such structures
JP2012131458A (en) * 2010-12-24 2012-07-12 Kawasaki Heavy Ind Ltd Large-sized unfoldable structure including developing apparatus
JP2020169531A (en) * 2019-04-05 2020-10-15 三井ホームコンポーネント株式会社 Wooden truss beam structure
JP7297381B2 (en) 2019-04-05 2023-06-26 三井ホーム株式会社 wooden truss beam structure

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7059094B2 (en) Frame structure
ES2640986T3 (en) Lightweight compact drop-down support structure
US6618025B2 (en) Lightweight, compactly deployable support structure with telescoping members
US5787671A (en) Modular deployable antenna
US10934736B2 (en) Collapsible structure
Kiper et al. Deployable space structures
JPH03169987A (en) Tent structure
JP3567163B2 (en) Storage and deployment type frame structure
JP3648711B2 (en) Expandable connection structure and expansion method
CN106450647A (en) Shears-fork type hexagonal-prism extensible unit and space extensible mechanism formed by the same
JP2006160064A (en) Assembly structure, and its assembling method
JP3878973B2 (en) Expandable frame structure
JP3095392B2 (en) Mesh antenna
CN111864393B (en) High-storage-ratio annular expandable mesh antenna
JP4022825B2 (en) Truss structure and its assembly, deployment and storage method
JP3861116B2 (en) Frame structure and structural unit constituting frame structure
JP3476041B2 (en) Modular deployment antenna
JP3373461B2 (en) Connecting structure and method of assembling and storing the same
JPH03178900A (en) Developing type structure
CN111934098A (en) Annular deployable antenna truss based on bennett mechanism
JP4877809B2 (en) Deployable antenna
JP2006218893A (en) Frame structure and its connecting mechanism
JPH0659880B2 (en) Deployable frame structure
JP3889384B2 (en) Deployment antenna
JPH06166400A (en) Developable structure

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070125

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070219

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070618