JP2009511780A - 応答性構造要素構築用アセンブリ - Google Patents

Abstract

本発明は建築に使用するアセンブリである。一実施形態では、本発明は、係合部材、結合部材、および細長部材を備える、構造要素を連結するためのアセンブリである。別の実施形態では、本発明は、マニホルド、係合部材、および細長部材を備える、建築において使用するマニホルド・アセンブリである。さらに別の実施形態では、本発明は、動的建築要素、マニホルド、および制御装置を有する構造アセンブリであり、制御装置が、動的建築要素の空腔およびマニホルドの管路内部の環境を調節する。

Description

この出願は、本願の権利者が保有する係属中の２００５年１０月７日出願の「Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ（ｓ）ｆｏｒ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｖｅ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ」に係る米国特許仮出願第６０／７２５，１４２号の特典をここに主張するものである。

本発明は、構造要素の組立用の連結装置の分野に関し、より詳細には、本発明は、建築用途に使用する新規な構造要素と共に用いる連結要素（アセンブリ）に関する。

基礎、床、壁、仕切り、天井、および屋根の建築に使用される要素は、通常、構造要素または建築要素と呼ばれる。通常の構造要素は、挽材、コンクリート、れんが、タイル、ブロック、金属、合板、パーティクルボード、フレークボード、断熱板、ガラス繊維、セルロース、おがくず、天然繊維、鉱物繊維、乾式壁体、プラスタ、スタッコ、および当技術分野で周知の他の同様な材料から形成することができる。

通常の構造要素は、その環境に対して静的、または非応答的である。たとえば、通常の構造要素は、有害なガス、蒸気、細菌、ウイルス、および胞子が構造要素内部に留まり、構造要素を通り抜けて構造物の内部環境に入り込むことを許すことがある。そのような侵入は、構造物の居住者の健康および快適な暮らしに影響を及ぼす可能性がある。この侵入はまた、構造物内の物体に損傷を与えることもある。さらに、そのような侵入は構造物を弱体化し、遂には構造的損傷に至ることもある。

通常の構造要素を使用することの別の短所は、温度、圧力、電磁放射、可視光、核放射、ガス、蒸気、液体、粒状物質、生物剤、ウイルス、細菌、毒物、爆発的超過気圧の１つまたは複数の変化、および他の変化した外部状態を、それらには限定されないが、それらを含み得る環境変化に動的に反応し補償することが、それらにはできないことである。

通常の構造要素は、有害な物質が内部環境に入り込むことを阻止し、もしくはそれを吸収することができず、または環境変化に対応することができないことの結果として、周知の構造要素は、通常、危険防止および安全性の強化層になり得ない。たとえば、通常の構造要素は、建物の居住者を生物兵器攻撃から守ることができないことがあり得る。同様に、家にカビが入り込み、そのカビが徐々に顕在化し、家を壊して建て直さなければならなくなることも多い。

動的建築要素から構築されているようなシステムは、その動的建築要素間の連結機構が、構造の一体性をもたらすのみでなく、システムの環境応答を促進するならば、効果的で狙い通りに機能を発揮する。具体的には、構造要素を連結するのに望ましいアセンブリは、環境からの刺激に応答して、動的建築要素間に様々な成分の通流を可能にする。通流する様々な成分としては、ガス成分、蒸気成分、液体成分、固体成分、粒子成分、細菌成分、ウイルス成分、電気的成分、力成分、圧力成分、およびそれらの組合せを挙げることができる。

建築用の連結装置またはアセンブリが、何世紀もの間使用されてきたことは賞賛に値するが、構造物の構築に一般に使用される多くの連結装置は、建築要素間の上記のような通流を可能にするようには設計されていない。スクリュー、釘、ボルト、ピン、フランジ、溶接接手などの一般的な連結具では、連結された建築構成要素間に、ガス、蒸気、液体、粒子、プラズマ、光子、電磁場、電場、または他の物質もしくはエネルギーを流すことはできない。配管接手など、エネルギーや物質を流すことができる種類の連結具ではあっても、その機能的役割に加えて、構造的支持、耐食性、耐火性、および装着の容易性もまた実現するようには設計されていない。

さらに、たとえ、ある種の周知の連結具または締め具を、動的建築要素と共に機能するように適合させることができたとしても、そのような適合は、法外な費用および時間を必要とする。その結果、動的建築要素と共に使用するための、構造的支持を行うだけではなく、そのようなシステムの動的応答を促進するように機能的に設計されている、直ちに使用でき、容易に装着できる連結要素に対する必要性が存在する。
米国特許仮出願第６０／７２５，１４２号

本発明は、上記必要性に鑑みてなされたもので、構造物の建築、および建築に使用される要素に関し、より具体的には、本発明は、構造の性能を改善し、安全性を向上させ、快適性を向上し、運用コストを低減するために、動的応答的相互作用的構造要素と共に使用する構造連結要素を提供することを課題とする。

一態様では、本発明は、応答的建築要素を連結または結合するのに使用するアセンブリであって、該アセンブリは、ある幾何学的形状および通路を形成する係合部材、ならびに通路を形成する結合部材を備える。係合部材および結合部材内部の通路は、アセンブリによって結合された応答性構造要素間での様々な成分（たとえばエネルギーまたは物質）の通流を促進する。

別の態様では、本発明は、内腔を形成し、少なくとも１つの受入れ開口および１つまたは複数の管路を有する少なくとも１つのマニホルドを備える建築に使用するマニホルド・アセンブリである。マニホルド・アセンブリはまた、応答性建築要素をマニホルドに固定するために、１つまたは複数の係合部材および１つまたは複数の細長部材を備え得る。マニホルドおよび使用される構造連結要素内の管路が、マニホルドに連結された応答性構造要素間でのエネルギーまたは物質の通流を促進する。

さらに別の態様では、本発明は、空腔を形成する１つまたは複数の建築要素、動的建築要素に連結された１つまたは複数のマニホルド、および動的建築要素の空腔内の環境を調節するための１つまたは複数の制御装置から形成される構造アセンブリ（たとえば家屋、小屋など）である。

本発明の上記ならびに他の目的および長所、およびそれらがどのように達成されるかは、以下の詳細な記述およびその添付図面でさらに説明される。

次に、本発明が、全てではないが、いくつかの本発明の実施形態が示されている添付図面を参照して、より完全に以下に記述される。当然、この発明は、多くの様々な形態で実施することができ、本明細書に示される実施形態に限定されると解釈されるべきでなく、むしろ、これらの実施形態は、この開示が、適用される法的要件を満足するために提供されるものである。

本明細書で使用される術語は、特定の実施形態を記述する目的のためだけのものであり、本発明を限定するものではない。本明細書で使用される術語「および／または」は、関連する列挙された項目の１つまたは複数の任意の組合せおよび全ての組合せを含む。本明細書で使用される単数形「ａ」「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、文脈が他の場合を明瞭に示さない限り、複数形ならびに単数形を含むものとする。

用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」および／または「備えている（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」がこの明細書で使用されるとき、言及された特徴、完全体、ステップ、作用、要素、および／または構成要素の存在を明示するが、１つまたは複数の他の特徴、完全体、ステップ、作用、要素、構成要素、および／またはそれらの群の存在または追加を除外するものではないことは、さらに理解されよう。

別途定義されない限り、本明細書で使用される全ての用語（技術用語および科学用語を含めて）は、この発明が属する技術分野の技術者によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。一般に使用される辞書に定義されているような用語は、関連する技術および本開示の文脈におけるその用語の意味と矛盾しない意味を有するように解釈されるべきであり、本明細書においてそのように明確に定義されていない限り、観念的または過度に形式的な意味に解釈されないものとすることは、さらに理解されよう。

本発明の記述において、多数の技法およびステップが開示されていることが理解されよう。これらのそれぞれは個々に利点を有し、またそれぞれは、１つまたは複数の、またはある場合には全ての開示されている他の技法と関連付けて使用することができる。そこで、話を明確にするために、この記述では個々のステップの可能な組合せをいちいち、不必要に繰り返すことは控える。しかしながら、本明細書および特許請求の範囲は、そのような組合せ全体が本発明および特許請求の範囲に含まれることを理解して読まれるべきである。

説明を容易にするために、装置は、住宅建築要素に関して説明されているが、本発明は、商用建物および当技術分野で周知の他の建物など、住宅構造物とは別の構造物のための建築要素に適用可能であることを当業者は理解するであろう。同様に、方法は、説明を容易にするために住宅建築に関して説明されるが、本発明は、商用構造物など他の建物の建築に適用可能であり、そのように限定されるべきではないことを当業者は理解するであろう。

本発明の構成部分または要素が他の２つの構成部分の「間（ｂｅｔｗｅｅｎ）」にあるという概念は、それら３つの構成部分が隣接している（すなわち、密接している）ことを必ずしも意味しない。むしろ、本明細書で使用されるとき、１つの構成部分が他の２つの構成部分の間にあるという概念は、組立構造物内でのそれらの構成部分それぞれの相対位置を記述するものである。

用語「隣接（ａｄｊａｃｅｎｔ）」は、共通の境界を有し、または互いに密接に近接する、たとえば２つ以上の構成部分を意味することも、当業者は理解するであろう。しかしながら、隣接は、接触を意味することもあればそうでないこともあるが、それらの間に同種のものが何もないことを常に意味することが理解されよう。

一態様では、本発明は、構造要素を連結するのに使用するアセンブリ１０である。構造要素の連結は、このアセンブリ１０中の要素の組合せを介して達成される。先ず、他の構造要素を係合する働きをする係合部材１１が設けられる。係合部材１１は、それが係合する構造要素に対応するのに必要な任意の幾何学的形状または幾何学的形状の組合せに構成することができる。これら幾何学的形状は、正方形、長方形、台形、円、球、楕円、三角形、五角形、六角形、七角形、八角形の形状、または星形形状を含めて当技術分野で知られている任意の他の形状を有することができる。

また、隣接する係合部材１１を連結する働きをする結合部材１２が設けられる（図１４参照）。係合部材１１と結合部材１２を組み合わせることによって生成されたアセンブリが、次いで、他の構造要素を結合するのに使用され得る。結合される構造要素は、内腔３２を有し、構造物中の支持要素として働く細長部材１３であり得る。結合される構造要素は、内腔４２および少なくとも１つの管路４４を有していて、さらに多数の構造要素を連結するためのマニホルド４１であってもよい（図２４参照）。

より具体的には、本発明の一態様は、建築に使用するアセンブリ１０である。アセンブリ１０は、ある幾何学的形状および少なくとも１つの内部通路１４を形成する第１の係合部材１１を備える。一実施形態では、内部通路１４は、係合部材１１の長手方向に延在することができる。一実施形態では、内部通路１４は、係合部材１１を横断する方向に延在することができる。別の実施形態では、複数の通路１４が、互いに同一平面内でない方向に延在することができる。第１の係合部材１１は、内面２０および外面２１を備える。

アセンブリ１０はまた、ある幾何学的形状および少なくとも１つの内部通路１４を形成する第２の係合部材１１Ａを備える（図１１、１２参照）。第２の係合部材１１Ａは、同様に、内面２０および外面２１を備える。

本発明のこの実施形態はまた、第１および第２の係合部材１１、１１Ａを連結する第１の結合部材１２を備える（図１３、１６参照）。結合部材１２は、内面２２および外面２３を備え、少なくとも１つの内部通路１５が形成される。一実施形態では、内部通路１５は、結合部材１２の長手方向に延在することができる。別の実施形態では、内部通路１５は、結合部材１２を横断する方向に延在することができる。別の実施形態では、複数の通路１５が、互いに同一平面内でない方向に延在することができる。

図１３および１４に示されるように、第１の係合部材１１は、第１の結合部材１２が第１および第２の係合部材１１，１１Aの各内部通路１４、１４Ａを通って延在することによって、第２の係合部材１１Ａに固定される。

第１および第２の係合部材１１、１１Ａの幾何学的形状は、球、正方形、立方体、長方形、台形、円、錐体、楕円、三角形、五角形、六角形、七角形、八角形、およびそれらの組合せの形状となし得る。

図８に示されるように、係合部材１１の少なくとも１つの面２４または端部は、面取りされ、または斜面になっていてもよい。別の実施形態では、係合部材１１、１１Ａの側面２５は、図１１、１２、１９、および２０に示されるように先細になっている。本係合部材１１、１１Ａおよび細長部材１３、１３Ａに関連して用いられる用語「先細（ｔａｐｅｒｅｄ）」は、係合部材１１または細長部材１３の頭部または底部が、反対側の端部に向かって次第に小さくなることを意味する。

さらに別の実施形態では、係合部材１１は、図１８に示すように、その周りに形成されたフランジ３０を備え得る。この方式では、２つの細長部材１３、１３Ａを一体に固定するのに、たった１つの係合部材１１が使用される。この実施形態では、係合部材１１を細長部材１３、１３Ａに固定するのに、ガスケット３１またはＯ−リングが設けられる。ガスケット３１をさらに強く固定するために、適切な接着物質を用いることができる。

組み立てに際し、第１および第２の係合部材１１、１１Ａの内面２０は、第１の結合部材１２の外面２３に対応的に係合して、第１の係合部材１１を第２の係合部材１１Ａに固定する。一実施形態では、係合部材１１の少なくとも一部の内面２０にねじが切られている。同様に、第１の結合部材１２の外面２３にねじを切ることができる。ただし、第１および第２の係合部材１１、１１Ａの内面２０と第１の結合部材１２の外面２３との間の対応する係合は、スロット、リブ、または同様な留め具によって達成することができることも理解されるであろう。

別の実施形態では、複数の他の結合部材１２が設けられ、他の結合部材１２は、内面２２および外面２３を備え、複数の内部通路１５を形成する。また、ある幾何学的形状を同様に形成し、複数の内部通路１４を形成する複数の他の係合部材が設けられ得る。他の係合部材１１は、内面２０および外面２１を有する。このアセンブリ１０では、複数の他の結合部材１２が、複数の他の係合部材を第１または第２の係合部材１１、１１Ａに連結する。

アセンブリ１０にはまた、内腔３２およびある断面を形成し、内面３４、第１の端部３５、および第２の端部３５Ａを有する第１の細長部材１３が設けられる。第１の細長部材１３の少なくとも１つの端部３５は、第１の係合部材１１を受け入れるために開口している。第１の細長部材１３の内面３４は、細長部材１３の開口端部３５が係合部材１１を受け入れたとき、第１の係合部材１１の外面２１に対応的に係合して、第１の細長部材１３を第１の係合部材１１に固定する。第１および第２の係合部材１１、１１Ａの内部通路１４のそれぞれ、および第１の結合部材１２の内部通路１５は、前記第１の細長部材１３の内腔３２と連通して、上述した成分（たとえば、蒸気成分、ガス成分など）の移動を容易にする。

アセンブリ１０にはさらに、内腔３２およびある断面３３を形成し、内面３４、第１の端部３５、および第２の端部３５Ａを有する第２の細長部材１３Ａが設けられ得る。第２の細長部材１３Ａの少なくとも１つの端部３５は、第２の係合部材１１Ａを受け入れるために開口している。

第１および第２の細長部材１３、１３Ａの断面３３は、正方形、長方形、台形、円、楕円、三角形、五角形、六角形、七角形、八角形、およびそれらを組み合わせた形状となし得る。

第１および第２の細長部材１３、１３Ａは、屋根要素、基礎要素、仕切り要素、壁要素、およびそれらの組合せを含む様々な建築要素を形成する。

第１および第２の係合部材１１、１１Ａ、第１の結合部材１２、および第１および第２の細長部材１３、１３Ａは、木材、コンクリート、れんが、タイル、金属、ガラス繊維、パーティクルボード、フレークボード、合板、断熱板、セルロース、おがくず、天然繊維、鉱物繊維、乾式壁体、プラスタ、スタッコ、およびそれらの組合せを含む様々な材料から製作される。

図１〜１２は、アセンブリ１０の構成部分の実施形態のいくつかの図を示しており、それらは、アセンブリ１０の様々な可能な構成の代表例である。これらの表示は単に代表例であり、可能な実施形態を全て開示しようとするものではない。

図１は、円形断面、ねじを切った外面２１、および内面２０にねじを切った長手方向通路１４を有する係合部材１１を示す。この係合部材１１は、円形断面３３、および内面３４にねじを切った内腔３２を有する細長部材１３に対応する。細長部材１３のねじを切った内面３４と係合部材１１のねじを切った外面２１とは、対応的に係合して要素を結合する。図２は、このアセンブリ１０の実施形態中に表されたこれらの要素の結合状態を示す。

図３は、正方形断面、平滑な外面２１、および内面２０にねじを切った長手方向通路１４を有する係合部材１１の別の実施形態を示す。この係合部材１１は、正方形断面３３、および内面３４が平滑な内腔３２を有する細長部材１３に対応する。細長部材１３の内面３４と係合部材１１の外面２１とは、対応的に係合して要素を結合する。この実施形態では、要素の結合には、セラミック質、ポリマー質、もしくはセメント質の接着剤、または他の結合材を使用することが含まれ得る。図４は、このアセンブリ１０の実施形態中に表されたこれらの要素の結合状態を示す。

図５は、球形の設計、平滑な外面２１、および内面２０にねじを切った２つ以上の通路１４を有する係合部材１１の別の実施形態を示す。この係合部材１１は、円形断面３３、内腔３２、内面＜原＞２０＜訂＞３４が平滑な球形の開口を有する細長部材１３に対応する。細長部材１３の内面３４と係合部材１１の外面２１とは、対応的に係合して要素を結合する。この実施形態では、要素の結合には、セラミック質、ポリマー質、もしくはセメント質の接着剤、または他の結合材を使用することがやはり含まれ得る。

図６は、多重切り子面形状、平滑な外面２１、および２つ以上の通路１４を有する係合部材１１の別の実施形態を示す。この係合部材１１は、正方形断面３３、内腔３２、および内面３４が平滑なピラミッド状開口を有する細長部材１３に対応する。細長部材１３の内面３４と係合部材１１の外面２１とは、対応的に係合して要素を結合する。この実施形態では、要素の結合には、セラミック質、ポリマー質、もしくはセメント質の接着剤、または他の結合材を使用することがやはり含まれ得る。

図７は、幾何学的形状の組合せ、平滑な外面２１、および２つ以上の通路１４を有する係合部材１１の別の実施形態を示す。係合部材１１において幾何学的形体を組み合わせることによって、様々な細長部材１３に対応することができる。

図８は、１つの斜面端部、１つの平らな端部、円形断面、および長手方向通路１４に沿う、ねじを切った内面２０を有する係合部材１１の別の実施形態を示す。この係合部材１１は、同様に円形断面３３を有する細長部材１３に対応する。細長部材１３と係合部材１１とは、対応的に係合して要素を結合する。図９は、係合部材１１のこの実施形態の斜面端部を、次いで、プレート３６などの他の要素と係合させて、別の細長部材１３との係合を容易にすることができることを示す。プレート３６は、接着、溶接、ボルト締め、エクスパンション（expansion）またはコントラクション・アンカリング（contraction
anchoring）を可能にすることができる。

図１０は、細長部材１３および係合部材１１の一連の実施形態を示す。図は、係合部材１１を、様々な幾何学的形状に構成することができるだけではなく、特にアングル、Ｔ形連結、４方向連結など、様々な方向性をもつ形状に構成することもできることを示す。

図１１は、２つの細長部材１３を結合する働きをしている２つの係合部材１１、１１Aの断面を示すものである。この実施形態の係合部材１１、１１Aは、先細の外面２５を有する。図１２は、先細の外面２５およびねじを切った内面２０を有する上記係合部材１１、１１Aの断面を示すものである。

図１３〜２３は、アセンブリ１０の多数の構成部分をさらに示す図である。図１３は、結合部材１２によって結合されている２つの係合部材１１、１１Ａを示す。この実施形態では、２つの係合部材の一方１１Ａはねじを切った内面２０を有し、他方の係合部材１１は平滑な内面２０を有する。結合部材１２は、片方の係合部材１１の平滑な内面２０を通り抜け、第２の係合部材１１Ａのねじを切った内面２０に対応的に係合するように働くねじを切った外面２３を有する。結合部材１２はまた、ガス、蒸気、液体、粒子、プラズマ、光子、電磁場、電場、または他の物質もしくはエネルギーを、アセンブリ１０によって結合された細長部材１３の間で流せるように働く内部通路１５を有する。

図１４は、本実施形態の２つの係合部材１１、１１Ａと結合部材１２とを組み立てた図を、対応する２つの細長部材１３、１３Ａと併せて示す。矢印は、結合部材１２の内部通路１５によって、結合された２つの細長部材１３、１３Ａの間で物質またはエネルギーを流すことが可能になることを示す。図１５は、この実施形態で記載された２つの係合部材１１、１１Ａの別の図である。

図１６は、２つの係合部材１１、１１Ａ、対応する結合部材１２、および細長部材１３の別の実施形態の部分組立図を示す。係合部材１１、１１Ａはそれぞれ、係合部材１１、１１Ａを対応する細長部材１３、１３Ａに結合するように働く、ねじを切った外面２１を有する。図１７は、係合部材１１が、細長部材１３および結合部材１２と係合している、同様なアセンブリ１０の別の図を示す。

図１８は、２つの細長部材１３、１３Ａを結合している係合部材１１を示す。この実施形態では、細長部材１３、１３Ａを結合するのに唯１つの係合部材１１しか必要とせず、１対のガスケット３１または他の接着材が結合部材１２として働く。

図１９は、先細の外面２５、および内面２０にねじを切った通路１４を有する係合部材１１を示す、アセンブリ１０の一実施形態の断面図である。やはり示されているのは、係合部材１１のねじを切った内面２０に対応するねじを切った外面２３を有する、対応する結合部材１２である。図２０は、係合部材１１および結合部材１２を別の係合部材１１および２つの細長部材１３、１３Ａと結合した、アセンブリ１０のこの実施形態の断面図を示す。

アセンブリ１０用の結合部材１２の様々な実施形態が、図２１に示されている。この図は、結合部材１２が、ボルト、スリーブおよびピン、雄および雌ねじ要素、管端部の接合、またはプラグもしくはフィッテイングの接合の形態を取ることができることを示す。

図２２は、係合部材１１と２つの細長部材１３、１３Ａとを結合する結合部材１２の別の実施形態を示す。この実施形態では、結合部材１２は、ガスケット３１、接着剤層、または当技術分野で周知の他の接合材であり得る。図２３は、この実施形態の変形形態を示し、結合部材１２が、ワッシャと、ガスケット３１、接着剤層、または他の接合材とを備える。

別の態様では、本発明は、内腔４２、１つまたは複数の開口４３、およびある幾何学的形状を有するマニホルド４１を備える建築用マニホルド・アセンブリ４０である（図２４参照）。マニホルド４１は、マニホルド４１の内部に延在し開口４３に連通する１つまたは複数の管路４４を備え、開口４３はある断面を形成する。

マニホルド・アセンブリ４０にはまた、マニホルド４１の開口４３の１つに固定された第１の係合部材１１が設けられる。第１の係合部材１１は、ある幾何学的形状および少なくとも１つの内部通路１４を有し、内面２０および外面２１を備える。

第１の細長部材１３が第１の係合部材１１に固定される。第１の細長部材１３は、内腔３２および断面３３を有し、内面３４、第１の端部３５、および第２の端部３５Ａを備える。前記第１の細長部材１３の１つの端部３５は、第１の係合部材１１を受け入れるために開口している。

第１の細長部材１３の内面３４は、第１の係合部材１１の外面２１に対応的に係合して、第１の細長部材１３を第１の係合部材１１およびマニホルド４１に固定する。

開口４３の断面は、正方形、長方形、台形、円、楕円、三角形、五角形、六角形、七角形、八角形、およびそれらを組み合わせた形状となし得る。

第２の係合部材１１Ａが、マニホルド４１の別の開口に固定され得る。第２の係合部材１１Ａは、ある幾何学的形状および少なくとも１つの内部通路１４を有し、内面２０および外面２１を備える。

第２の細長部材１３Ａが、第２の係合部材１１Ａに固定され得る。第２の細長部材１３Ａは、内腔３２およびある断面を有し、内面３４、第１の端部３５、および第２の端部３５Ａを備える。第２の細長部材１３Ａの１つの端部３５は、第２の係合部材１１Ａを受け入れるために開口している。

第２の細長部材１３Ａの内面は、第２の係合部材１１Ａの外面２１に対応的に係合して、第２の細長部材１３Ａを第２の係合部材１１Ａおよびマニホルド４１に固定する。

マニホルド４１ならびに第１および第２の係合部材１１、１１Ａの幾何学的形状は、球、正方形、立方体、長方形、台形、円、錐体、楕円、三角形、五角形、六角形、七角形、八角形、およびそれらの組合せの形状となし得る。

第１および第２の係合部材１１、１１Ａの内部通路１４、および第１および第２の細長部材１３、１３Ａの内腔は、マニホルド４１の管路４４に連通している。

図２４は、マニホルド・アセンブリ４０の一実施形態を示す。図は、内腔４２と、連結された細長部材１３間を連通させる働きをする多数の管路４４とを有するマニホルド４１を示す。細長部材１３は、マニホルド上の様々な開口４３位置の係合部材１１を用いることによってマニホルド４１に結合される。

図２５は、マニホルド・アセンブリ４０と共に使用される、細長部材１３とパネル３７との組合せを示す。パネル３７は、細長部材１３を囲繞して、細長部材１３を外部環境負荷から保護する働きをする。図２６は、各要素間の関係をさらに詳しく説明する、この実施形態の分解組立図である。

図２７は、マニホルド・アセンブリ４０の一実施形態を示す。この実施形態では、細長部材１３の列が、２つの方向からマニホルド４１に連結されている。マニホルド４１上の開口を介し、他のマニホルド・アセンブリを連結させることができる。この実施形態は、構造物の壁と床との間の連結機構としての役割を果たすことができる。

図２８は、細長部材１３の列を３方向から結合しているマニホルド・アセンブリ４０を示す。やはり、マニホルド４１上の開口が、他のマニホルド・アセンブリを連結させることができる。図２９は、マニホルド・アセンブリ４０のこの実施形態の変形形態を示しており、マニホルド４１が細長部材１３の３つの列を連結している。

図３０は、マニホルド・アセンブリ４０の別の実施形態を示す。この実施形態では、マニホルド４１は、頂上で合わさる２つの細長部材１３の列を結合する。この実施形態は、構造物の屋根部分を形成するために使用することができる。

別の実施形態では、本発明は、建築に使用する構造アセンブリ５０である（図３１〜３３参照）。構造アセンブリ５０には、少なくとも１つの空腔を形成する、１つまたは複数の動的建築要素５１が設けられる。動的建築要素５１は、荷重支持状態下では構造の一体性を維持することができる。言い換えると、動的建築要素５１は、住宅、家屋、小屋、車庫、および建物を建造するのに十分に使用することができる。

構造アセンブリ５０にはまた、動的建築要素５１に連結された１つまたは複数のマニホルド４１が設けられる。マニホルド４１は、少なくとも１つの管路４４を形成する。

構造アセンブリ５０にはさらに、動的建築要素５１の空腔内の環境を調節するための１つまたは複数の制御装置が設けられる。制御装置には、様々な成分の流れを構造アセンブリ全体に導く様々なバルブが組み込まれている。特に、様々な制御機構（たとえば、空気バルブ、バタフライ・バルブ、ディスク・バルブ、ボール・フロート・バルブなど）を有するマニホルド４１は、制御装置として働くことができる。有利には、動的建築要素５１の空腔と、マニホルド４１の管路と、制御装置とは連通している。

構造アセンブリ５０にはまた、少なくとも１つの通路を形成する１つまたは複数の連結具（たとえばガスケット、接着剤層など）が設けられ、連結具は動的建築要素５１をマニホルド４１に固定する。構築されると、動的建築要素５１の空腔、マニホルド４１の管路４４、および連結具の通路は互いに連通して、動的建築要素５１の空腔内の環境の調節を促進する。動的建築要素５１は、１つまたは複数の細長部材１３から構成することができることは理解されよう。

制御装置は、ガス、蒸気、液体、粒子、プラズマ、光子、電磁場、電場、または他の物質もしくはエネルギーの流れを制御することによって、動的建築要素５１の空腔およびマニホルド４１の管路内部の環境を調節する。

図３１は、複数のマニホルド４１および動的建設要素５１を備える構造アセンブリ５０を示す。動的建築要素５１は、保護パネル３７によって囲繞された細長部材１３の列から構成することができる。

図３２は、マニホルド・アセンブリ４０の組合せを示す。マニホルド４１は、マニホルド結合部材４５によって結合されている。図面は、これらのマニホルド結合部材４５が、様々な用途に基づいて様々な形態を有し得ることを示しており、それらは、角度付き、直線的、またはそれらを組み合わせた形状であり得る。この図はまた、マニホルド４１を他の建築要素に連結するのに使用され得る様々な係合部材１１を示す。

図３３は、組み立てられた構造アセンブリ５０を示す。構造アセンブリ５０は、複数のマニホルド４１および動的建築要素５１から構成される。

本明細書、図面、および例示では、本発明の典型的な実施形態が開示され、また、特定の用語が用いられてきたが、それらは単に一般的、説明的意味で使用されたのであり、限定することを目的として使用されたものではなく、本発明の範囲は、添付特許請求の範囲において明示されているものである。

円形断面をそれぞれが有する係合部材および細長部材の分解組立図を示す、アセンブリの一実施形態の透視図である。 円形断面をそれぞれが有する係合部材および細長部材の組立図を示す、アセンブリの一実施形態の透視図である。 正方形断面をそれぞれが有する係合部材および細長部材の分解組立図を示す、アセンブリの一実施形態の透視図である。 正方形断面をそれぞれが有する係合部材および細長部材の組立図を示す、アセンブリの一実施形態の透視図である。 球形の係合部材、および円形断面を有する細長部材の分解組立図を示す、アセンブリの一実施形態の透視図である。 多重切り子面式係合部材、および正方形断面を有する細長部材の分解組立図を示す、アセンブリの一実施形態の透視図である。 組合せ係合部材、および円形断面を有する細長部材の組立図を示す、アセンブリの一実施形態の透視図である。 角度付き係合部材、および円形断面を有する細長部材の組立図を示す、アセンブリの一実施形態の透視図である。 角度付き係合部材、円形断面を有する細長部材、および他の建築要素との連結を容易にするプレートの組立図を示す、アセンブリの一実施形態の透視図である。 様々な形状の係合部材および細長部材の分解組立図を示す、アセンブリの様々な実施形態の透視図である。 ２つの隣接する細長部材の内部に組み立てられた２つの係合部材を示す、アセンブリの一実施形態の断面図である。 ねじを切った内面を有する係合部材を示す、アセンブリの一実施形態の断面図である。 ２つの係合部材および対応する結合部材の分解組立図を示す、アセンブリの一実施形態の透視図である。 ２つの係合部材、２つの細長部材、および対応する結合部材の組立図を示す、アセンブリの一実施形態の透視図である。 ２つの係合部材の分解組立図を示す、アセンブリの一実施形態の透視図である。 ２つの係合部材、対応する結合部材、および他の１つの建築要素の部分組立図を示す、アセンブリの一実施形態の透視図である。 ２つの係合部材、対応する結合部材、および他の１つの建築要素の部分組立図を示す、アセンブリの一実施形態の透視図である。 ２つの細長部材間で係合部材および結合部材の両方として働く建築要素を示す、アセンブリの一実施形態の断面図である。 係合部材および対応する結合部材の分解組立図を示す、アセンブリの一実施形態の断面図である。 ２つの係合部材、２つの細長部材、および対応する結合部材の組立図を示す、アセンブリの一実施形態の断面図である。 係合部材、細長部材、および異なる４つの種類の結合部材の組立図を示す、アセンブリの様々な実施形態の透視図である。 係合部材、細長部材、および結合部材の分解組立図を示す、アセンブリの一実施形態の透視図である。 係合部材および結合部材の分解組立図を示す、アセンブリの一実施形態の透視図である。 マニホルド、係合部材、および細長部材の分解組立図を示す、マニホルド・アセンブリの一実施形態の透視図である。 細長部材の列を囲繞する様々なパネルの組立図を示す、マニホルド・アセンブリの一実施形態の透視図である。 細長部材の列を囲繞する様々なパネルの分解組立図を示す、マニホルド・アセンブリの一実施形態の透視図である。 マニホルド、および多数の連結された細長部材を示す、マニホルド・アセンブリの一実施形態の透視図である。 マニホルド、および多数の連結された細長部材を示す、マニホルド・アセンブリの一実施形態の透視図である。 マニホルド、および多数の連結された細長部材を示す、マニホルド・アセンブリの一実施形態の透視図である。 マニホルド、および多数の連結された細長部材を示す、マニホルド・アセンブリの一実施形態の透視図である。 様々なマニホルドおよび動的建築要素のアセンブリの分解組立図を示す、構造アセンブリの一実施形態の透視図である。 様々なマニホルドおよび様々なマニホルド結合部材の分解組立図を示す、マニホルド・アセンブリの一実施形態の透視図である。 様々なマニホルドと動的建築要素のアセンブリの組立図を示す、構造アセンブリの一実施形態の透視図である。

Claims (21)

1. ある幾何学的形状および少なくとも１つの内部通路を備え、内面および外面を有する第１の係合部材と、
   ある幾何学的形状および少なくとも１つの内部通路を備え、内面および外面を有する第２の係合部材と、
   前記第１の係合部材と第２の係合部材とを連結する第１の結合部材であって、内面および外面を有し、少なくとも１つの内部通路を備えた第１の結合部材と
   を備える、建築に使用するアセンブリであって、
   前記第１の結合部材が前記第１および第２の係合部材の前記通路のそれぞれを通って延在することによって、前記第１の係合部材が前記第２の係合部材に固定されている、アセンブリ。
2. 前記第１および第２の係合部材の１つまたは複数の幾何学的形状が、球、正方形、立方体、長方形、台形、円、錐体、楕円、三角形、五角形、六角形、七角形、八角形、およびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項１に記載のアセンブリ。
3. 前記第１および第２の係合部材の前記内面のそれぞれが、前記第１の結合部材の前記外面に対応的に係合して、前記第１の係合部材を前記第２の係合部材に固定する、請求項１に記載のアセンブリ。
4. 内面および外面を有し、複数の内部通路を備えた複数の他の結合部材と、
   ある幾何学的形状および複数の内部通路を備え、内面および外面を有する複数の他の係合部材と
   をさらに備え、
   前記複数の他の結合部材が、前記複数の他の係合部材を前記第１または第２の係合部材に連結する、請求項３に記載のアセンブリ。
5. 内腔およびある断面を備え、内面、第１の端部、および第２の端部を有する第１の細長部材
   をさらに備え、
   前記第１の細長部材の少なくとも１つの端部が、前記第１の係合部材を受け入れるために開口している、請求項１に記載のアセンブリ。
6. 前記第１の細長部材の前記内面が、前記第１の結合部材の前記外面に対応的に係合して、前記第１の細長部材を前記第１の係合部材に固定する、請求項５に記載のアセンブリ。
7. 前記第１および第２の係合部材の前記内部通路のそれぞれ、および前記第１の結合部材の前記内部通路が、前記第１の細長部材の前記内腔に連通する、請求項５に記載のアセンブリ。
8. 内腔およびある断面を備え、内面、第１の端部、および第２の端部を有する第２の細長部材
   をさらに備え、
   前記第２の細長部材の少なくとも１つの端部が、前記第２の係合部材を受け入れるために開口している、請求項１に記載のアセンブリ。
9. 前記第１および第２の細長部材の前記断面の１つまたは複数の形状が、正方形、長方形、台形、円、楕円、三角形、五角形、六角形、七角形、八角形、およびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項５または８に記載のアセンブリ。
10. 前記第１および第２の細長部材が、屋根要素、基礎要素、仕切り要素、壁要素、およびそれらの組合せからなる群から選択される建築要素である、請求項５または８に記載のアセンブリ。
11. 前記第１および第２の係合部材、前記第１の結合部材、および前記第１および第２の細長部材が、木材、コンクリート、れんが、タイル、金属、ガラス繊維、パーティクルボード、フレークボード、合板、断熱板、セルロース、おがくず、天然繊維、鉱物繊維、乾式壁体、プラスタ、スタッコ、およびそれらの組合せからなる群から選択される材料から製作される、請求項１、５、または８に記載のアセンブリ。
12. 内腔、１つまたは複数の開口、およびある幾何学的形状を備え、マニホルドの内部に延在し前記１つまたは複数の開口に連通する１つまたは複数の管路を有するマニホルドであって、前記１つまたは複数の開口がある断面を画成するマニホルドと、
    前記マニホルドの前記１つまたは複数の開口の１つに固定され、ある幾何学的形状および少なくとも１つの内部通路を備え、内面および外面を有する第１の係合部材と、
    前記第１の係合部材に固定され、内腔およびある断面を備え、内面、第１の端部、および第２の端部を有する第１の細長部材と
    を備える建築用マニホルド・アセンブリであって、
    前記第１の細長部材の１つの端部が、前記第１の係合部材を受け入れるために開口している、マニホルド・アセンブリ。
13. 前記第１の細長部材の前記内面が、前記第１の係合部材の前記外面に対応的に係合して、前記第１の細長部材を前記第１の係合部材および前記マニホルドに固定する、請求項１２に記載のマニホルド・アセンブリ。
14. 前記マニホルドの前記１つまたは複数の開口のうちの別の１つに固定され、ある幾何学的形状および少なくとも１つの内部通路を備え、内面および外面を有する第２の係合部材と、
    前記第１の係合部材と第２の係合部材とを連結するための第１の結合部材であって、内部通路を備える第１の結合部材と、
    前記第２の係合部材に固定され、内腔およびある断面を画成し、内面、第１の端部、および第２の端部を有する第２の細長部材と
    をさらに備え、
    前記第１の結合部材が前記マニホルドの前記管路の１つならびに前記第１および第２の係合部材の前記通路のそれぞれを通って延在することによって、前記第１の係合部材が前記第２の係合部材に固定され、
    前記第２の細長部材の１つの端部が、前記第２の係合部材を受け入れるために開口している、請求項１２に記載のアセンブリ。
15. 前記第２の細長部材の前記内面が、前記第２の係合部材の前記外面に対応的に係合して、前記第２の細長部材を前記第２の係合部材および前記マニホルドに固定する、請求項１４に記載のマニホルド・アセンブリ。
16. 前記マニホルド、ならびに前記第１および第２の係合部材の１つまたは複数の前記幾何学的形状が、球、正方形、立方体、長方形、台形、円、錐体、楕円、三角形、五角形、六角形、七角形、八角形、およびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項１２または１４に記載のアセンブリ。
17. 前記第１および第２の係合部材の前記内部通路、ならびに前記第１および第２の細長部材の前記内腔が、前記マニホルドの１つまたは複数の管路に連通する、請求項１２または１４に記載のアセンブリ。
18. 少なくとも１つの空腔を形成し、荷重支持状態下では構造の一体性を維持することができる１つまたは複数の動的建築要素と、
    前記１つまたは複数の動的建築要素に連結され、少なくとも１つの管路を有する１つまたは複数のマニホルドと、
    前記動的建築要素の前記少なくとも１つの空腔内の環境を調節する１つまたは複数の制御装置と
    を備え、
    前記動的建築要素の前記空腔、前記マニホルドの前記管路、および前記制御装置が連通している、構造アセンブリ。
19. 少なくとも１つの通路を有する１つまたは複数の連結具
    をさらに備え、
    前記１つまたは複数の連結具が、前記１つまたは複数の動的建築要素を前記１つまたは複数のマニホルドに固定し、
    前記動的建築要素の前記空腔、前記マニホルドの前記管路、および前記連結具の前記通路が互いに連通して、前記動的建築要素の前記空腔内の環境の調節を促進する、請求項１８に記載の構造アセンブリ。
20. 前記１つまたは複数の動的建築要素が１つまたは複数の細長部材から構成される、請求項１８に記載の構造アセンブリ。
21. 前記制御装置が、ガス、蒸気、液体、粒子、プラズマ、光子、電磁場、電場、または他の物質もしくはエネルギーの流れを制御することによって、前記動的建築要素の前記空腔および前記マニホルドの前記管路の内部の環境を調節する、請求項１８に記載の構造アセンブリ。

Images