JP3237138U - ドームおよび多角形状パネル - Google Patents

Abstract

【課題】組み立てるパネルの数を少なくしたにも関わらず球体に近い外観形状を有し、かつ構造体としての強度が高い角形状パネルを使用したドームおよび多角形状パネルを提供する。【解決手段】三角形状の輪郭を有する複数の平面要素を組み合わせて構成した多角形状パネル１０、５０、８０、９１を複数個有し、多角形状パネルは外側辺の全部又は一部に他の多角形状パネルの外側辺と結合可能な結合手段を設けたものであり、結合手段によって多角形状パネルが結合され人の収容が可能な空間を有した半球状の隔壁２が構成され、隔壁２の一部に開口３を設けることによって人の入退出を可能にした。多角形状パネルは、球面の構成に必要な構成単位である三角形状の平面要素を複数有した大きなパネルであり、少ない枚数のパネルによってドーム１を形成することができるものである。【選択図】図１０

Description

新規性喪失の例外適用申請有り

本考案は、多角形状パネルを使用したドームおよび多角形状パネルに関するものである。

特許文献１記載のドーム型構造物が知られている。このドーム型構造物は、三角形または四角形の外面と、外面を囲む辺を折り目として延在する複数の延在片と、延在片に設けられて結束部材を挿通可能な挿通孔を有した複数のパネル部材によって構成されるものである。

特開２０１７－１１０４３９号公報

上記ドーム型構造物は、三角形または四角形の平板の側縁を折り曲げて設けた延在片を用いて複数のパネルを連結しドーム型の構造物を形成するものである。平板状のパネル片を組み合わせることによって球体若しくは半球状のドームを形成できることは知られている。しかし、ドーム全体の大きさに比べて使用するパネルの面積が小さい場合にはドームの外形を球形に近い局面形状にすることができる。しかしその反面、パネルの枚数が多いとドームを形成する作業に時間を要する。
また、パネルの面積を大きくすると、使用するパネルの枚数を少なくすることが出来、ドームを形成する作業時間を短くすることができる。しかしその反面、角張った部分が多くなるので外観的にきれいなドーム形状にはならないという問題がある。さらに、薄い板状素材で形成された平面は、面積が大きくなると変形しやすいので、パネルの面積を大きくしてしまうとドーム全体としての強度が不足してしまう。

上記の例において、面積の大きいパネルを使用しつつ剛性を高めようとすると、パネル外周の延在片を大きくするなどして、パネル自体の剛性を高める必要がある。しかしながら、延在片を大きくしてしまうと外観が損なわれてしまう。
本考案は当該事情に鑑み考案されたものであって、組み立て単位となるパネル部材の数を少なくしたにも関わらず、球体に近いきれいな外観形状を有し、しかも構造体としての強度が高い多角形状パネルを使用したドームおよび多角形状パネルを提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するために本考案は以下の構成を有する。すなわち、
三角形状の輪郭を有する複数の平面要素を組み合わせて構成した多角形状パネルを複数個有し、
前記多角形状パネルは、外側辺の全部又は一部に他の多角形状パネルの外側辺と結合可能な結合手段を設けたものであり、
前記結合手段によって前記多角形状パネルが結合されることで人の収容が可能な空間を有した半球状の隔壁が構成され、
前記隔壁の一部に前記多角形状パネルを配置しない開口を設けることによって人の入退出を可能にしたことを特徴とするドーム。

また、本考案は上記ドームにおいて以下の構成を有する。
前記多角形状パネルが、前記三角形状の輪郭を有する複数の平面要素によって構成される正五角形状若しくは正六角形状の輪郭を有するモジュール要素と、
当該正五角形状若しくは正六角形状の輪郭を有するモジュール要素若しくは前記三角形状の輪郭を有する平面要素を有した多角形要素を結合させたものであることを特徴とする。

また、本考案は上記ドームにおいて以下の構成を有する。
前記モジュール要素が、前記三角形状の輪郭を有する複数の平面要素が側面を構成する高さの低い角錐として形成されていることを特徴とする。

また、本考案は以下の構成を有する。すなわち、
半球状の壁面を構成する為の多角形状パネルであって、
三角形状の輪郭を有する平面要素によって構成される正五角形状若しくは正六角形状の輪郭を有するモジュール要素と、当該正五角形状若しくは正六角形状の輪郭を有するモジュール要素若しくは前記三角形状の輪郭を有する平面要素を有した他の多角形要素を結合させたものであり、
外側辺の全部又は一部に、他の多角形状パネルの外側辺と結合可能な結合手段を設けたことを特徴とする。

本考案は、多角形状パネルを組み合わせることによって、半球状の隔壁によって構成されるものであり、人や動物が入ることができる大きさの組み立て型ドームを形成することができるものである。また、人や動物に限らず、物品の収容にも使用できるものである。多角形状パネルは、一辺の長さが同一の正五角形若しくは正六角形を単位としたモジュール要素を有しており、これらを組み合わせることによって球に近い湾曲表面を有するドームを形成することができるようになっている。また、正五角形と正六角形に形成されたモジュール要素は、さらに三角形状の輪郭を有する平面要素を構成要素とした角錐として形成されている。すなわち、モジュール要素は平坦な板状体ではなく、僅かながら折り曲げ部を有した立体的な形状を有しているので剛性があり、変形に対して高い強度を有したドームを形成することができるという効果を有している。

本実施の形態に係るドームの外観を表した外観斜視図である。 ドームを構成するパネル例の説明図である。 ドームを構成する他のパネル例の説明図である。 ドームを構成する他のパネル例の説明図である。 ドームを構成する他のパネル例の説明図である。 ドームを構成する他のパネル例の説明図である。 ドームを構成する他のパネル例の説明図である。 ドームを構成する他のパネル例の説明図である。 ドームを構成するパネルの配置を表した説明図である。 ドームの組み立てを説明するための説明図である。

以下、本考案の一実施の形態を図を用いて説明する。
図１は、本考案に係るドーム１の外観を表した外観斜視図である。
ドーム１は、外形形状の異なる複数種類の紙製若しくは合成樹脂製シートによって形成された各種のパネル１０、５０、８０、９０、９１を組み合わせることによって形成される半球状のドーム壁２を有している。また、このドーム壁２は、複数枚の紙製若しくは合成樹脂製シートによって形成されたパネル９５を連結させることによって形成された筒状壁３の上縁に取り付けられるようになっている。ドーム１を構成する各パネル１０、５０、８０、９０、９１は多角形状に形成されており、多角形状を構成する外側辺同士を接続することによって、半球状のドーム壁２を球形するようになっている。

［パネル１０］
図２はパネル１０の説明図である。パネルの一形態であるパネル１０は、五角形状の外形を有するモジュール要素１１と六角形状の外形を有するモジュール要素１２を有するものであり、共通する一辺（共通辺）１３を接続部として平面的に連結することにより多角形の外形を有する多角形パネルとして形成されている。
五角形状の外形を有するモジュール要素１１は、三角形状の輪郭を有する５つの平面要素（三角形要素）１４、１５、１６、１７、１８を有している。各三角形要素１４～１８は共通の頂点１９を中心として円形状に連続的に配列されている。

また、本実施の形態ではモジュール要素１１とモジュール要素１２の境界を成す共通辺１３を一辺とする三角形要素１４が有する隣接縁２１と、これに隣接する三角形要素１８の隣接縁２２の間は分離されて間隔が設けられている。そして、間隔を設けた隣接縁２１と隣接縁２２の間に“のりしろ”状の接続片２３が設けられており、接続片２３を用いて三角形要素１４と三角形要素１８を接続するようになっている。
なお、このような三角形要素間に設けた間隔は、他の平面要素（三角形要素）間に設けてもよいものである。すなわち三角形要素１４と１５の間、三角形要素１５と１６の間、三角形要素１６と１７の間、三角形要素１７と１８の間に設けてもよいものである。

隣り合った各三角形要素１４～１８同士の境界を成す辺２０および隣接縁２１、２２は長さが同一に形成されている。頂点１９を中心に連続的に配列された各三角形要素１４～１８の形状は、頂点１９から外側に向かう二辺（辺２０および隣接縁２１、２２）の長さが同一長に形成された二等辺三角形として形成されている。
モジュール要素１１は、隙間によって分離された隣接縁２１、２２同士を接着させることができるようになっており、この部分の接着によって、頂点１９を頂点とする高さの低い５角錐を形成するようになっている。
共通辺１３及び各三角形要素１４～１８の外側縁２４の長さは等しく、前述した辺２０、および隣接縁２１、２２の長さよりもやや短く形成されている。そして、外側縁２４には、“のりしろ”のような形状に形成された接続フランジ２５が設けられている。接続フランジ２５は、他のモジュール要素との接続に使用する部分であり、接着剤やリベット状の留め具等を用いて他のパネルに結合されるようになっている。

六角形状の外形を有するモジュール要素１２は、三角形状の輪郭を有する６つの平面要素（三角形要素）３０、３１、３２、３３、３４、３５を有している。各三角形要素３０～３５は共通の頂点３６を中心として円形状に連続的に配列されている。
本実施の形態の場合、三角形要素３０、３１、３２、３３と三角形要素３４、３５、３０は頂点３６を一端とする辺３７を有している。三角形要素３３と三角形要素３４の間は分離されており、互いに対向する三角形要素３３の一辺である隣接縁３８と三角形要素３４の一辺である隣接縁３９の間には隙間が設けられている。この隙間には“のりしろ”状の接続片４０が設けられており、この接続片４０を用いて隣接縁３８と隣接縁３９を接触させた状態で接着剤やリベット状の留め具等を用いて結合されるようになっている。
また、モジュール要素１２は、隙間によって分離された隣接縁３８と隣接縁３９同士を接着させると頂点３６を頂点とする高さの低い６角錐を形成するようになっている。

［パネル５０］
図３はドームを構成するパネル５０の説明図である。
パネルの一形態であるパネル５０は、六角形状の外形を有するモジュール要素５１と、同様の六角形状の外形を有するモジュール要素５２を、共通する一辺（共通辺）５３を接続部として連結した多角形の外形を有する多角形パネルとして形成されている。
モジュール要素５１は、三角形状の輪郭を有する６つの平面要素である三角形要素５４、５５、５６、５７、５８、５９を有している。モジュール要素５１は前述した五角形状のモジュール要素１１に三角形要素を一つ追加して六角形状にしたものである。
また、モジュール要素５２は、三角形状の輪郭を有する６つの平面要素である三角形要素６０、６１、６２、６３、６４、６５を有している。三角形要素とは、モジュール要素５１、５２内において複数個に区画された三角形状の輪郭を有する平面状の領域である。モジュール要素５１は前述した六角形状のモジュール要素１２と同一形状である。

本実施例の場合、モジュール要素５１とモジュール要素５２の境界を成す共通辺５３を一辺とする三角形要素５４が有する隣接縁６６と、これに隣接する三角形要素５９の隣接縁６７の間は分離されている。隣接縁６６と隣接縁６７の間には間隔が設けられており、この間隔部分に“のりしろ”状の接続片６８が設けられており、接続片６８を用いて三角形要素５４と三角形要素５８を接続するようになっている。細部については前述したモジュール要素１１と同様であるので詳細な説明は省略する。

また、モジュール要素５２は、複数個に区画された６個の三角形要素６０～６５の内、三角形要素６２の隣接縁７０と三角形要素６３の隣接縁７１の間には間隔が設けられている。この間隔部分に“のりしろ”状の接続片７１が設けられており、接続片７１を用いて三角形要素６２と三角形要素６３を接続するようになっている。その他細部については前述したモジュール要素１２と同様であるので説明を省略する。

モジュール要素５１は間隔を隔てて配置した二つの三角形要素５４、５９を接続することで、頂点７２を有した高さの低い６角錐を形成する。また、モジュール要素５２は間隔を隔てて配置した二つの三角形要素６２、６３を接続することで、頂点７３を有した高さの低い６角錐を形成する。
パネル５０は、薄いけれども立体的な形状を有するモジュール要素５１、５２を有しており、外縁に設けている接続フランジ７４、７５を用いて、他のパネルと接続できるようになっている。

パネル１０とパネル５０は、ともに同一形状の三角形要素を内包した正五角形若しくは正六角形のモジュール要素を構成要素としたものであり、幾何学的にはこれらを組み合わせると球体の外郭を形成することができるものである。
本実施例では、球体を二分割した半球状部分（２）と、その半球状部分を支える筒状部分（３）を組み合わせ、さらに内部空間への入退出を可能にする開口4と、開口4の周縁に取り付ける庇（９８、９９）を有している。このように球体状の外郭２を構成する主要素となるパネル要素以外にも、他の構造を構築するためのパネル要素が取り付けられている。

次に、他のパネル要素について簡単に説明する。
［パネル８０］
図４に示したパネル８０は、外形的特徴としては前述したパネル１０において、六角形状（正六角形）の外形を有するモジュール要素１２の半分を切り取った形状を有している。すなわち、パネル８０は、パネル１０と同様に五角形状の外形を有するモジュール要素１１を有し、このモジュール要素１１に３個の三角形要素から構成されるモジュール要素８１を連結させたものである。

モジュール要素１１については前述した通りであるので、同一の符号を付してその説明を省略する。
モジュール要素８１は、３個の三角形要素８２、８３、８４を並べて配置したものであり、正六角形を半分に切断した形状の様に上辺と底辺が平行の台形状を成している。モジュール要素８１の上辺に相当する部位は共通辺１３としてモジュール要素１１との接続部となっている。三角形要素８２、８３、８４の輪郭形状は、前述した例と同一であり、周囲には同様に”のりしろ”状の接続片８５が設けられている。

［パネル９０、９１］
図５はパネル９０、９１の外観を表した説明図である。
パネル９０は、パネル８０が有する３個の三角形要素８２、８３、８４を有するモジュール要素８１から、右端に設けていた三角形要素８４を取り去った形状を有している。三角形要素８４を取り去った部分には、“のりしろ”状の接続片９２を設けている。また、パネル９１は、パネル８０が有する３個の三角形要素８２、８３、８４を有するモジュール要素８１から、左端に設けていた三角形要素８２を取り去った形状を有している。三角形要素８２を取り去った部分には、“のりしろ”状の接続片９３を設けている。両パネルとも、取り除いた三角形要素以外は実質的にパネル８０と同一であるので、詳細な構造については同一の符号を付して説明を省略する。パネル９０とパネル９１は、開口４を設ける部位に配置されるパネルとして設けられている。

［パネル９５］
図６はパネル９５の説明図である。
パネル９５は、３個の四角形要素９６を繋げた長方形状を成している。四角形要素９６は、長手方向に連結することで、パネル１０、５０によって形成される半球部の下縁と結合する筒状部３を構成するようになっている。パネル９５は、外縁となる周囲に“のりしろ”状の接続片を設けており、半球部との結合および次に説明するパネル９７との結合に使用する部位となっている。

［パネル９７］
図７はパネル９７の説明図である。
パネル９７は扇状に形成されており、長手方向に接続することで円環状を成し、前述したパネル９５によって形成した筒状壁３の下端と結合し、筒状壁３として配置されたパネル９７の位置を保持するようになっている。

［パネル９８、９９］
図８はパネル９８、９９の説明図である。
パネル９８、９９は前述した各パネルを組み合わせることによって形成した半球部に形成された開口４の周縁に装着する部材であり、開口に庇状の覆いを構成するものである。

次に、図９及び図１０を用いてドーム１の構造を説明する。
図９は、ドーム１を構成する各パネルの配置を表している。各パネルは、前述したように夫々外縁に“のりしろ”状の接続片を有しているので、接続片同士を接着することによってパネル同士を結合するようになっている。
接続片同士の接着手段は、詳細には図示していないが、リベット状の結合具を使用している。また、このような結合具に換えて接着剤や両面テープ等の粘着手段を使用しても良く、組み立てと分解を繰り返して行わせるような仕様にする場合には着脱式の結合具を使用することができる。また、再組み立てを行わない仕様の場合には、分解できないような不可逆的な固定手段を用いることができる。

図９に示すように、床面に５つのパネル９７を円環状に配置した後、円環状に配置したパネル９７の外縁に沿って、開口４を設けるパネル９７一つ分の空間を除き、筒状に連結した４枚のパネル９５を固定する。
このパネル９５によって形成された筒状壁３の上縁に、前述した各種のパネルを組み合わせていくことで、図１０に示すように半球状の外郭を有したドームが形成される。
この際、外郭の一部に切り欠かれた領域が形成される。この切り欠かれた領域は、ドーム内に連通した出入り口（４）となる部分である。

この出入り口を構成する開口４の周縁にパネル９８、９９取り付けると、出入り口に庇が形成される。このように出入り口となる開口に庇を取り付けることは、開口の強度を補強する作用が生じる。

本発明は、人が出入りすることができるドーム状の構造体を提供することができるものであり、遊具としての利用や災害時の居住空間としても利用することができるものである。

１ ドーム
２ ドーム壁
３ 筒状壁
４ 開口
１０ パネル
１１ モジュール要素
１２ モジュール要素
１３ 一辺（共通辺）
１４、１５、１６、１７、１８ 平面要素（三角形要素）
１９ 頂点
２０ 辺
２１ 隣接縁
２２ 隣接縁
２２ 隣接縁
２３ 接続片
２４ 外側縁
２５ 接続フランジ
３０、３１、３２、３３、３４、３５ 平面要素（三角形要素）
３６ 頂点
３７ 辺
３８ 隣接縁
３９ 隣接縁
４０ 接続片
５０ パネル
５１ モジュール要素
５２ モジュール要素
５３ 一辺（共通辺）
５４、５５、５６、５７、５８、５９ 三角形要素
６０、６１、６２、６３、６４、６５ 三角形要素
６２ 三角形要素
６３ 三角形要素
６６ 隣接縁
６７ 隣接縁
６８ 接続片
７０ 隣接縁
７１ 隣接縁
７２ 頂点
７３ 頂点
７４ 接続フランジ
７５ 接続フランジ
８０ パネル
８１ モジュール要素
８２、８３、８４ 三角形要素
８４ 三角形要素
８５ 接続片
９０、９１ パネル
９２ 接続片
９３ 接続片
９５ パネル
９６ 四角形要素
９７ パネル
９８、９９ パネル

Claims (4)

1. 三角形状の輪郭を有する複数の平面要素を組み合わせて構成した多角形状パネルを複数個有し、
   前記多角形状パネルは、外側辺の全部又は一部に他の多角形状パネルの外側辺と結合可能な結合手段を設けたものであり、
   前記結合手段によって前記多角形状パネルが結合されることで人の収容が可能な空間を有した半球状の隔壁が構成され、
   前記隔壁の一部に前記多角形状パネルを配置しない開口を設けることによって人の入退出を可能にしたことを特徴とするドーム。
2. 前記多角形状パネルが、前記三角形状の輪郭を有する複数の平面要素によって構成される正五角形状若しくは正六角形状の輪郭を有するモジュール要素と、
   当該正五角形状若しくは正六角形状の輪郭を有するモジュール要素若しくは前記三角形状の輪郭を有する平面要素を有した多角形要素を結合させたものであることを特徴とする請求項1記載のドーム。
3. 前記モジュール要素が、前記三角形状の輪郭を有する複数の平面要素が側面を構成する高さの低い角錐として形成されていることを特徴とする請求項1又は請求項２記載のドーム。
4. 半球状の壁面を構成する為の多角形状パネルであって、
   三角形状の輪郭を有する平面要素によって構成される正五角形状若しくは正六角形状の輪郭を有するモジュール要素と、当該正五角形状若しくは正六角形状の輪郭を有するモジュール要素若しくは前記三角形状の輪郭を有する平面要素を有した他の多角形要素を結合させたものであり、
   外側辺の全部又は一部に、他の多角形状パネルの外側辺と結合可能な結合手段を設けたことを特徴とする多角形状パネル。
   
   
   
   
   

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