JP3370960B2 - 球殻構造体形成用構造ユニット及び該構造ユニットを用いた球殻構造体並びにその収納及び組立方法 - Google Patents
球殻構造体形成用構造ユニット及び該構造ユニットを用いた球殻構造体並びにその収納及び組立方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、20個の構造ユニ
ットを組み合わせることにより形成される12箇所に五角
形の空隙をもつ球殻構造体、及び該球殻構造体を形成す
るための構造ユニットの構成、並びに該球殻構造体の収
納及び組立方法に関するものである。
ットを組み合わせることにより形成される12箇所に五角
形の空隙をもつ球殻構造体、及び該球殻構造体を形成す
るための構造ユニットの構成、並びに該球殻構造体の収
納及び組立方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】建築の分野において、パイプとこれを連
結するハブを用いて、いわゆるスペース・ストラクチャ
と呼ばれる構造物を建設する技術は、部材同士の接合に
溶接を用いない建設と比較的融通性の富んだ形状設計が
可能となるため、一般に建設時間が短く且つ建設費用の
安い施工が行える。このため、この技術は展示会場や植
物園等で使用するドーム型、ピラミッド型、フラットス
トラクチャ型等の建物の建設によく利用されており、設
計の自動化が進めば、将来に有望な建築法の一つとなる
だろう。
結するハブを用いて、いわゆるスペース・ストラクチャ
と呼ばれる構造物を建設する技術は、部材同士の接合に
溶接を用いない建設と比較的融通性の富んだ形状設計が
可能となるため、一般に建設時間が短く且つ建設費用の
安い施工が行える。このため、この技術は展示会場や植
物園等で使用するドーム型、ピラミッド型、フラットス
トラクチャ型等の建物の建設によく利用されており、設
計の自動化が進めば、将来に有望な建築法の一つとなる
だろう。
【０００３】少数種類の構造部材と単純な組立作業によ
り大型構造物を建設する技術は、宇宙や海洋という特殊
な環境における大型構造物の建設にも有効である。特
に、宇宙における大型構造物の建設では、構造部材の運
送費の低減と建設作業の無人化・単純化は必須の課題で
ある。しかし、前述のスペース・ストラクチャ建設技術
は、単純な建築部材による単純な組立作業が基本となる
建設技術であるものの、パイプとハブの接合作業では人
手に頼ることが多く、また、部品点数や作業工程数が多
いため、その建設作業の無人化・単純化には多くの障害
がある。
り大型構造物を建設する技術は、宇宙や海洋という特殊
な環境における大型構造物の建設にも有効である。特
に、宇宙における大型構造物の建設では、構造部材の運
送費の低減と建設作業の無人化・単純化は必須の課題で
ある。しかし、前述のスペース・ストラクチャ建設技術
は、単純な建築部材による単純な組立作業が基本となる
建設技術であるものの、パイプとハブの接合作業では人
手に頼ることが多く、また、部品点数や作業工程数が多
いため、その建設作業の無人化・単純化には多くの障害
がある。
【０００４】宇宙空間において建設される大型構造物の
代表例は国際宇宙ステーションであり、現在、国際協力
のもとで建設が進められている。国際宇宙ステーション
は基本的にはモジュール構成である。その主な構成品は
地上で製作され、宇宙で組み立てられる。宇宙での建設
作業を極力低減するため、構成品はスペースシャトルの
カーゴベイのサイズを基準にしてモジュール化するの
が、合理的であると考えることができる。したがって、
宇宙構造物の大型化に伴い宇宙空間での組立・建設作業
が増加し、その無人化・単純化が重要な課題となるが、
同時に宇宙における大型構造物建設のための新たな方法
と、これを具現するための技術が求められる。
代表例は国際宇宙ステーションであり、現在、国際協力
のもとで建設が進められている。国際宇宙ステーション
は基本的にはモジュール構成である。その主な構成品は
地上で製作され、宇宙で組み立てられる。宇宙での建設
作業を極力低減するため、構成品はスペースシャトルの
カーゴベイのサイズを基準にしてモジュール化するの
が、合理的であると考えることができる。したがって、
宇宙構造物の大型化に伴い宇宙空間での組立・建設作業
が増加し、その無人化・単純化が重要な課題となるが、
同時に宇宙における大型構造物建設のための新たな方法
と、これを具現するための技術が求められる。
【０００５】大型宇宙構造物の建設の新たな方法とし
て、宇宙空間において構造物を膨脹あるいは拡張する方
法と、それに係わる技術の研究が行われている。宇宙空
間で大きな面積あるいは容積を確保するために、複数の
宇宙機の幾何学的構成そのものを構造体とみなせるよう
に形状制御して、例えば膜状の構造物の構造形状を形成
する方法、宇宙空間で大型構造物を形成するために気体
の圧力や化学反応で膨脹する素材を構造物に利用する方
法などが研究されている。また、大きな構造物を折り畳
んで収納し、これを宇宙空間で自動的に展開する方法も
宇宙で大型構造物を形成する成熟した従来の技術であ
り、太陽電池パネルや伸展マストなどに利用されてい
る。
て、宇宙空間において構造物を膨脹あるいは拡張する方
法と、それに係わる技術の研究が行われている。宇宙空
間で大きな面積あるいは容積を確保するために、複数の
宇宙機の幾何学的構成そのものを構造体とみなせるよう
に形状制御して、例えば膜状の構造物の構造形状を形成
する方法、宇宙空間で大型構造物を形成するために気体
の圧力や化学反応で膨脹する素材を構造物に利用する方
法などが研究されている。また、大きな構造物を折り畳
んで収納し、これを宇宙空間で自動的に展開する方法も
宇宙で大型構造物を形成する成熟した従来の技術であ
り、太陽電池パネルや伸展マストなどに利用されてい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな大型構造物を、より軽量の構造部材によって相応の
構造強度をもたせて形成する手法については、未だ具体
的な提案がなされておらず、またこのような大型構造物
を小さな容積に、より容易に収納できるようにした手法
も未だ実現されていない。
うな大型構造物を、より軽量の構造部材によって相応の
構造強度をもたせて形成する手法については、未だ具体
的な提案がなされておらず、またこのような大型構造物
を小さな容積に、より容易に収納できるようにした手法
も未だ実現されていない。
【０００７】本発明は、従来の大型構造物における上記
問題点を解消するためになされたもので、請求項１に係
る発明は、相応の構造強度をもつ簡便な構成の大型構造
体を形成することの可能な、簡単で軽量な枠組又は骨格
構造ユニットを提供することを目的とする。請求項２及
び３に係る発明は、請求項１に係る骨格構造ユニット又
は、この骨格構造ユニットと同等の機能をもつ枠組構造
ユニットを用いて構成した、相応の構造強度をもつ簡便
な構成の大型の球殻構造体を提供することを目的とす
る。請求項４及び５に係る発明は、請求項２又は３に係
る大型の球殻構造体の簡便な折り畳み収納方法を提供す
ることを目的とする。請求項６及び７に係る発明は、請
求項１に係る骨格構造ユニット又は、この骨格構造ユニ
ットと同等の機能をもつ枠組構造ユニットを用いて半球
殻構造体を容易に組み立てることの可能な半球殻構造体
の組立方法を提供することを目的とする。請求項８及び
９に係る発明は、請求項１に係る骨格構造ユニット又
は、この骨格構造ユニットと同等の機能をもつ枠組構造
ユニットを用いて球殻構造体を容易に組み立てることの
可能な球殻構造体の組立方法を提供することを目的とす
る。
問題点を解消するためになされたもので、請求項１に係
る発明は、相応の構造強度をもつ簡便な構成の大型構造
体を形成することの可能な、簡単で軽量な枠組又は骨格
構造ユニットを提供することを目的とする。請求項２及
び３に係る発明は、請求項１に係る骨格構造ユニット又
は、この骨格構造ユニットと同等の機能をもつ枠組構造
ユニットを用いて構成した、相応の構造強度をもつ簡便
な構成の大型の球殻構造体を提供することを目的とす
る。請求項４及び５に係る発明は、請求項２又は３に係
る大型の球殻構造体の簡便な折り畳み収納方法を提供す
ることを目的とする。請求項６及び７に係る発明は、請
求項１に係る骨格構造ユニット又は、この骨格構造ユニ
ットと同等の機能をもつ枠組構造ユニットを用いて半球
殻構造体を容易に組み立てることの可能な半球殻構造体
の組立方法を提供することを目的とする。請求項８及び
９に係る発明は、請求項１に係る骨格構造ユニット又
は、この骨格構造ユニットと同等の機能をもつ枠組構造
ユニットを用いて球殻構造体を容易に組み立てることの
可能な球殻構造体の組立方法を提供することを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に係る発明は、放射状骨格の頂点を結んで
形成される最外側形状が正六角形形状を有し、骨格全体
で平面形状を構成する骨格構造ユニットであって、該骨
格構造ユニットは、骨格の各頂点を同一構成の他の骨格
構造ユニットと互いに結合するための結合点とし、隣り
合う２個の結合点を一組として各組の接合点には他の骨
格構造ユニットを結合するための点結合機構を備え、該
点結合機構は、互いに結合される各骨格構造ユニットを
構成する正六角形形状の平面が互いに所定の内角をなす
ように固定的に結合する機能と、固定的結合を解除し内
角を自由に変化しうるように結合する機能とを有してい
ることを特徴とするものである。
に、請求項１に係る発明は、放射状骨格の頂点を結んで
形成される最外側形状が正六角形形状を有し、骨格全体
で平面形状を構成する骨格構造ユニットであって、該骨
格構造ユニットは、骨格の各頂点を同一構成の他の骨格
構造ユニットと互いに結合するための結合点とし、隣り
合う２個の結合点を一組として各組の接合点には他の骨
格構造ユニットを結合するための点結合機構を備え、該
点結合機構は、互いに結合される各骨格構造ユニットを
構成する正六角形形状の平面が互いに所定の内角をなす
ように固定的に結合する機能と、固定的結合を解除し内
角を自由に変化しうるように結合する機能とを有してい
ることを特徴とするものである。
【０００９】このように骨格構造ユニットを構成するこ
とにより、簡便に組み立てることができ、また容易に折
り畳み収納できる大型の連結構造体を容易に形成するこ
とが可能な軽量な構成の骨格構造ユニットを実現するこ
とができる。
とにより、簡便に組み立てることができ、また容易に折
り畳み収納できる大型の連結構造体を容易に形成するこ
とが可能な軽量な構成の骨格構造ユニットを実現するこ
とができる。
【００１０】請求項２に係る発明は、最外側縁の枠組が
正六角形形状を有し、枠組全体で平面形状を構成する枠
組構造ユニットであって、該枠組構造ユニットは、正六
角形形状の最外側縁枠組を構成する６個の辺部の中の隣
り合わない３つの辺部を、同一構成の他の枠組構造ユニ
ットと互いに結合するための結合辺とし、各結合辺には
他の枠組構造ユニットを結合するための辺結合機構を備
え、該辺結合機構は、互いに結合される各枠組構造ユニ
ットを構成する正六角形形状の平面が互いに所定の内角
をなすように固定的に結合する機能と、固定的結合を解
除し内角を自由 に変化しうるように結合する機能とを有
する連結構造体形成用枠組構造ユニットを20個用い、各
枠組構造ユニットを、各枠組構造ユニットの全ての結合
辺の辺結合機構を介して、結合される各枠組構造ユニッ
トの平面のなす内角が 138.2度となるように固定的に結
合させ、正五角形空隙をもつ球殻構造体を構成するもの
である。また請求項３に係る発明は、前記請求項１に係
る骨格構造ユニットを20個用い、各骨格構造ユニット
を、各骨格構造ユニットの全ての結合点の点結合機構を
介して、結合される各骨格構造ユニットの平面のなす内
角が 138.2度となるように固定的に結合させ、正五角形
空隙をもつ球殻構造体を構成するものである。
正六角形形状を有し、枠組全体で平面形状を構成する枠
組構造ユニットであって、該枠組構造ユニットは、正六
角形形状の最外側縁枠組を構成する６個の辺部の中の隣
り合わない３つの辺部を、同一構成の他の枠組構造ユニ
ットと互いに結合するための結合辺とし、各結合辺には
他の枠組構造ユニットを結合するための辺結合機構を備
え、該辺結合機構は、互いに結合される各枠組構造ユニ
ットを構成する正六角形形状の平面が互いに所定の内角
をなすように固定的に結合する機能と、固定的結合を解
除し内角を自由 に変化しうるように結合する機能とを有
する連結構造体形成用枠組構造ユニットを20個用い、各
枠組構造ユニットを、各枠組構造ユニットの全ての結合
辺の辺結合機構を介して、結合される各枠組構造ユニッ
トの平面のなす内角が 138.2度となるように固定的に結
合させ、正五角形空隙をもつ球殻構造体を構成するもの
である。また請求項３に係る発明は、前記請求項１に係
る骨格構造ユニットを20個用い、各骨格構造ユニット
を、各骨格構造ユニットの全ての結合点の点結合機構を
介して、結合される各骨格構造ユニットの平面のなす内
角が 138.2度となるように固定的に結合させ、正五角形
空隙をもつ球殻構造体を構成するものである。
【００１１】このように構成することにより、20個の枠
組構造ユニット又は骨格構造ユニットと12個の正五角形
空隙からなる相応の構造強度をもつ簡便な構成の大型の
球殻構造体を実現することができる。なお、20個の枠組
構造ユニット又は骨格構造ユニットを用いて球殻構造体
を形成する際の、各構造ユニットの平面のなす内角θ
は、次式（１）により求められる。 θ＝２ sin-1（φ／３1/2 ） ・・・・・・・（１） 但し、φ＝（１＋５1/2 ）／２である。
組構造ユニット又は骨格構造ユニットと12個の正五角形
空隙からなる相応の構造強度をもつ簡便な構成の大型の
球殻構造体を実現することができる。なお、20個の枠組
構造ユニット又は骨格構造ユニットを用いて球殻構造体
を形成する際の、各構造ユニットの平面のなす内角θ
は、次式（１）により求められる。 θ＝２ sin-1（φ／３1/2 ） ・・・・・・・（１） 但し、φ＝（１＋５1/2 ）／２である。
【００１２】請求項４に係る発明は、前記請求項２に係
る球殻構造体において、辺結合機構における固定的結合
を解除して、結合されている各枠組構造ユニットの平面
のなす内角を自由に変化しうる結合状態とし、結合され
た各枠組構造ユニットを折り畳み収納するようにして球
殻構造体の折り畳み収納方法を構成するものである。ま
た請求項５に係る発明は、前記請求項３に係る球殻構造
体において、点結合機構における固定的結合を解除し
て、結合されている各骨格構造ユニットの平面のなす内
角を自由に変化しうる結合状態とし、結合された各骨格
構造ユニットを折り畳み収納するようにして球殻構造体
の折り畳み収納方法を構成するものである。
る球殻構造体において、辺結合機構における固定的結合
を解除して、結合されている各枠組構造ユニットの平面
のなす内角を自由に変化しうる結合状態とし、結合され
た各枠組構造ユニットを折り畳み収納するようにして球
殻構造体の折り畳み収納方法を構成するものである。ま
た請求項５に係る発明は、前記請求項３に係る球殻構造
体において、点結合機構における固定的結合を解除し
て、結合されている各骨格構造ユニットの平面のなす内
角を自由に変化しうる結合状態とし、結合された各骨格
構造ユニットを折り畳み収納するようにして球殻構造体
の折り畳み収納方法を構成するものである。
【００１３】これにより、20個の枠組構造ユニット又は
骨格構造ユニットからなる球殻構造体を、容易にコンパ
クトに折り畳み収納することができる。
骨格構造ユニットからなる球殻構造体を、容易にコンパ
クトに折り畳み収納することができる。
【００１４】請求項６に係る発明は、最外側縁の枠組が
正六角形形状を有し、枠組全体で平面形状を構成する枠
組構造ユニットであって、該枠組構造ユニットは、正六
角形形状の最外側縁枠組を構成する６個の辺部の中の隣
り合わない３つの辺部を、同一構成の他の枠組構造ユニ
ットと互いに結合するための結合辺とし、各結合辺には
他の枠組構造ユニットを結合するための辺結合機構を備
え、該辺結合機構は、互いに結合される各枠組構造ユニ
ットを構成する正六角形形状の平面が互いに所定の内角
をなすように固定的に結合する機能と、固定的結合を解
除し内角を自由に変化しうるように結合する機能とを有
する連結構造体形成用枠組構造ユニット、又は前記請求
項１に係る骨格構造ユニットを、それぞれ３個の結合部
を有する単位構造体として用い、中心部に、上方向及び
左右斜め下方向に結合部が位置するように単一の中心用
単位構造体を配置し、該中心用単位構造体の各結合部を
介して３個の中間用単位構造体を逆Ｙ字状に結合し、３
個の中間用単位構造体のそれぞれ残りの２個の結合部を
介して、各中間用単位構造体にそれぞれ２個の外縁用単
位構造体を結合して、10個の単位構造体からなる平面状
配列の連結構造体を形成し、次いで該平面状配列の連結
構造体の対向して配置されている外縁用単位構造体の最
近接結合部を互いに結合し、且つ全ての結合部における
各単位構造体のなす内角を 138.2度に固定的に設定して
正五角形空隙をもつ半球殻構造体を形成するようにして
半球殻構造体の組立方法を構成するものである。また請
求項７に係る発明は、最外側縁の枠組が正六角形形状を
有し、枠組全体で平面形状を構成する枠組構造ユニット
であって、該枠組構造ユニットは、正六角形形状の最外
側縁枠組を構成する６個の辺部の中の隣り合わない３つ
の辺部を、同一構成の他の枠組構造ユニットと互いに結
合するための結合辺とし、各結合辺には他の枠組構造ユ
ニットを結合するための辺結合機構を備え、該辺結合機
構は、互いに結合される各枠組構造ユニットを構成する
正六角形形状の平面が互いに所定の内角をなすように固
定的に結合する機能と、固定的結合を解除し内角を自由
に変化しうるように結合する機能とを有する連結構造体
形成用枠組構造ユニット、又は前記請求項１に係る骨格
構造ユニットを、それぞれ３個の結合部を有する単位構
造体として用い、中心部に、左右斜上方向及び下方向に
結合部が位置するように単一の中心用単位構造体を配置
し、該中心用単位構造体の各結合部を介して３個の中間
用単位構造体をＹ字状に結合し、３個の中間用単位構造
体のそれぞれ残りの２個の結合部を介して、各中間用単
位構造体にそれぞれ２個の外縁用単位構造体を結合し
て、10個の単位構造体からなる平面状配列の連結構造体
を形成し、該平面状配列の連結構造体の対向して配置さ
れている外縁用単位構造体の最近接結合部を互いに結合
し、且つ全ての結合部における各単位構造体のなす内角
を 138.2度に固定的に設定して正五角形空隙をもつ半球
殻構造体を形成するようにして半球殻構造体の組立方法
を構成するものである。
正六角形形状を有し、枠組全体で平面形状を構成する枠
組構造ユニットであって、該枠組構造ユニットは、正六
角形形状の最外側縁枠組を構成する６個の辺部の中の隣
り合わない３つの辺部を、同一構成の他の枠組構造ユニ
ットと互いに結合するための結合辺とし、各結合辺には
他の枠組構造ユニットを結合するための辺結合機構を備
え、該辺結合機構は、互いに結合される各枠組構造ユニ
ットを構成する正六角形形状の平面が互いに所定の内角
をなすように固定的に結合する機能と、固定的結合を解
除し内角を自由に変化しうるように結合する機能とを有
する連結構造体形成用枠組構造ユニット、又は前記請求
項１に係る骨格構造ユニットを、それぞれ３個の結合部
を有する単位構造体として用い、中心部に、上方向及び
左右斜め下方向に結合部が位置するように単一の中心用
単位構造体を配置し、該中心用単位構造体の各結合部を
介して３個の中間用単位構造体を逆Ｙ字状に結合し、３
個の中間用単位構造体のそれぞれ残りの２個の結合部を
介して、各中間用単位構造体にそれぞれ２個の外縁用単
位構造体を結合して、10個の単位構造体からなる平面状
配列の連結構造体を形成し、次いで該平面状配列の連結
構造体の対向して配置されている外縁用単位構造体の最
近接結合部を互いに結合し、且つ全ての結合部における
各単位構造体のなす内角を 138.2度に固定的に設定して
正五角形空隙をもつ半球殻構造体を形成するようにして
半球殻構造体の組立方法を構成するものである。また請
求項７に係る発明は、最外側縁の枠組が正六角形形状を
有し、枠組全体で平面形状を構成する枠組構造ユニット
であって、該枠組構造ユニットは、正六角形形状の最外
側縁枠組を構成する６個の辺部の中の隣り合わない３つ
の辺部を、同一構成の他の枠組構造ユニットと互いに結
合するための結合辺とし、各結合辺には他の枠組構造ユ
ニットを結合するための辺結合機構を備え、該辺結合機
構は、互いに結合される各枠組構造ユニットを構成する
正六角形形状の平面が互いに所定の内角をなすように固
定的に結合する機能と、固定的結合を解除し内角を自由
に変化しうるように結合する機能とを有する連結構造体
形成用枠組構造ユニット、又は前記請求項１に係る骨格
構造ユニットを、それぞれ３個の結合部を有する単位構
造体として用い、中心部に、左右斜上方向及び下方向に
結合部が位置するように単一の中心用単位構造体を配置
し、該中心用単位構造体の各結合部を介して３個の中間
用単位構造体をＹ字状に結合し、３個の中間用単位構造
体のそれぞれ残りの２個の結合部を介して、各中間用単
位構造体にそれぞれ２個の外縁用単位構造体を結合し
て、10個の単位構造体からなる平面状配列の連結構造体
を形成し、該平面状配列の連結構造体の対向して配置さ
れている外縁用単位構造体の最近接結合部を互いに結合
し、且つ全ての結合部における各単位構造体のなす内角
を 138.2度に固定的に設定して正五角形空隙をもつ半球
殻構造体を形成するようにして半球殻構造体の組立方法
を構成するものである。
【００１５】これにより、軽量の枠組構造ユニット又は
骨格構造ユニットを用いて半球殻構造体を容易に組み立
てることができる。
骨格構造ユニットを用いて半球殻構造体を容易に組み立
てることができる。
【００１６】請求項８に係る発明は、最外側縁の枠組が
正六角形形状を有し、枠組全体で平面形状を構成する枠
組構造ユニットであって、該枠組構造ユニットは、正六
角形形状の最外側縁枠組を構成する６個の辺部の中の隣
り合わない３つの辺部を、同一構成の他の枠組構造ユニ
ットと互いに結合するための結合辺とし、各結合辺には
他の枠組構造ユニットを結合するための辺結合機構を備
え、該辺結合機構は、互いに結合される各枠組構造ユニ
ットを構成する正六角形形状の平面が互いに所定の内角
をなすように固定的に結合する機能と、固定的結合を解
除し内角を自由に変化しうるように結合する機能とを有
する連結構造体形成用枠組構造ユニット、又は前記請求
項１に係る骨格構造ユニットを、それぞれ３個の結合部
を有する単位構造体として用い、中心部に、上方向及び
左右斜め下方向に結合部が位置するように単一の中心用
単位構造体を配置し、該中心用単位構造体の各結合部を
介して３個の中間用単位構造体を逆Ｙ字状に結合し、３
個の中間用単位構造体のそれぞれ残りの２個の結合部を
介して、各中間用単位構造体にそれぞれ２個の外縁用単
位構造体を結合して、10個の単位構造体からなる第１の
連結構造体を形成し、前記枠組構造ユニット又は前記骨
格構造ユニットを、それぞれ３個の結合部を有する単位
構造体として用い、中心部に、左右斜上方向及び下方向
に結合部が位置するように単一の中心用単位構造体を配
置し、該中心用単位構造体の各結合部を介して３個の中
間用単位構造体をＹ字状に結合し、３個の中間用単位構
造体のそれぞれ残りの２個の結合部を介して、各中間用
単位構造体にそれぞれ２個の外縁用単位構造体を結合し
て、10個の単位構造体からなる第２の連結構造体を形成
し、第１の連結構造体の最右端の外縁用単位構造体の最
右端の結合部と第２の連結構造体の最左端の外縁用単位
構造体の最左端の結合部とを結合して、20個の単位構造
体からなる平面状配列の多重連結構造体を形成し、各連
結構造体内の対向して配置されている外縁用単位構造体
の最近接結合部を互いに結合し、更に各連結構造体相互
間において対向する未結合の結合部を結合し、且つ全て
の結合部における各単位構造体のなす内角を 138.2度に
固定的に設定して正五角形空隙をもつ球殻構造体を形成
するようにして球殻構造体の組立方法を構成するもので
ある。
正六角形形状を有し、枠組全体で平面形状を構成する枠
組構造ユニットであって、該枠組構造ユニットは、正六
角形形状の最外側縁枠組を構成する６個の辺部の中の隣
り合わない３つの辺部を、同一構成の他の枠組構造ユニ
ットと互いに結合するための結合辺とし、各結合辺には
他の枠組構造ユニットを結合するための辺結合機構を備
え、該辺結合機構は、互いに結合される各枠組構造ユニ
ットを構成する正六角形形状の平面が互いに所定の内角
をなすように固定的に結合する機能と、固定的結合を解
除し内角を自由に変化しうるように結合する機能とを有
する連結構造体形成用枠組構造ユニット、又は前記請求
項１に係る骨格構造ユニットを、それぞれ３個の結合部
を有する単位構造体として用い、中心部に、上方向及び
左右斜め下方向に結合部が位置するように単一の中心用
単位構造体を配置し、該中心用単位構造体の各結合部を
介して３個の中間用単位構造体を逆Ｙ字状に結合し、３
個の中間用単位構造体のそれぞれ残りの２個の結合部を
介して、各中間用単位構造体にそれぞれ２個の外縁用単
位構造体を結合して、10個の単位構造体からなる第１の
連結構造体を形成し、前記枠組構造ユニット又は前記骨
格構造ユニットを、それぞれ３個の結合部を有する単位
構造体として用い、中心部に、左右斜上方向及び下方向
に結合部が位置するように単一の中心用単位構造体を配
置し、該中心用単位構造体の各結合部を介して３個の中
間用単位構造体をＹ字状に結合し、３個の中間用単位構
造体のそれぞれ残りの２個の結合部を介して、各中間用
単位構造体にそれぞれ２個の外縁用単位構造体を結合し
て、10個の単位構造体からなる第２の連結構造体を形成
し、第１の連結構造体の最右端の外縁用単位構造体の最
右端の結合部と第２の連結構造体の最左端の外縁用単位
構造体の最左端の結合部とを結合して、20個の単位構造
体からなる平面状配列の多重連結構造体を形成し、各連
結構造体内の対向して配置されている外縁用単位構造体
の最近接結合部を互いに結合し、更に各連結構造体相互
間において対向する未結合の結合部を結合し、且つ全て
の結合部における各単位構造体のなす内角を 138.2度に
固定的に設定して正五角形空隙をもつ球殻構造体を形成
するようにして球殻構造体の組立方法を構成するもので
ある。
【００１７】これにより、軽量の枠組構造ユニット又は
骨格構造ユニットを用いて球殻構造体を容易に効率的に
組み立てることができる。
骨格構造ユニットを用いて球殻構造体を容易に効率的に
組み立てることができる。
【００１８】請求項９に係る発明は、最外側縁の枠組が
正六角形形状を有し、枠組全体で平面形状を構成する枠
組構造ユニットであって、該枠組構造ユニットは、正六
角形形状の最外側縁枠組を構成する６個の辺部の中の隣
り合わない３つの辺部を、同一構成の他の枠組構造ユニ
ットと互いに結合するための結合辺とし、各結合辺には
他の枠組構造ユニットを結合するための辺結合機構を備
え、該辺結合機構は、互いに結合される各枠組構造ユニ
ットを構成する正六角形形状の平面が互いに所定の内角
をなすように固定的に結合する機能と、固定的結合を解
除し内角を自由に変化しうるように結合する機能とを有
する連結構造体形成用枠組構造ユニット、又は前記請求
項１に係る骨格構造ユニットを、それぞれ３個の結合部
を有する単位構造体として用い、中心部に、上方向及び
左右斜め下方向に結合部が位置するように単一の中心用
単位構造体を配置し、該中心用単位構造体の各結合部を
介して３個の第１，第２，第３の初段中間用単位構造体
を逆Ｙ字状に結合し、第１，第２，第３の初段中間用単
位構造体のそれぞれ残りの２個の結合部を介して、各初
段中間用単位構造体にそれぞれ２個の第１及び第２，第
３及び第４，第５及び第６の次段中間用単位構造体を初
段中間用単位構造体に対して順次時計回りに結合し、第
１の次段中間用単位構造体には、第１の初段中間用単位
構造体との結合部位から反時計回り方向にある結合部を
介して第１の外縁用単位構造体を結合し、第２の次段中
間用単位構造体には、第１の初段中間用単位構造体との
結合部位から時計回り方向にある結合部を介して第２の
外縁用単位構造体を結合し、第３の次段中間用単位構造
体には、第２の初段中間用単位構造体との結合部位から
反時計回り方向にある結合部を介して第３の外縁用単位
構造体を結合し、第４の次段中間用単位構造体には、第
２の初段中間用単位構造体との結合部位から時計回り方
向にある結合部を介して第４の外縁用単位構造体を結合
し、第５の次段中間用単位構造体には、第３の初段中間
用単位構造体との結合部位から反時計回り方向にある結
合部を介して第５の外縁用単位構造体を結合し、第６の
次段中間用単位構造体には、第３の初段中間用単位構造
体との結合部位から時計回り方向にある結合部を介して
第６の外縁用単位構造体を結合し、第２の外縁用単位構
造体には、第２の次段中間用単位構造体との結合部位か
ら反時計回り方向にある結合部を介して第１の突出用単
位構造体と結合し、第４の外縁用単位構造体には、第４
の次段中間用単位構造体との結合部位から反時計回り方
向にある結合部を介して第２の突出用単位構造体を結合
し、第６の外縁用単位構造体には、第６の次段中間用単
位構造体との結合部位から反時計回り方向にある結合部
を介して第３の突出用単位構造体を結合し、更に第３の
突出用単位構造体には、第６の外縁用単位構造体との結
合部位から時計回り方向にある結合部を介して中心対向
用単位構造体を結合して、20個の単位構造体からなる平
面状配列の連結構造体を形成し、該連結構造体の対向し
て配置されている次段中間用単位構造体の残りの結合部
を互いに結合し、また対向して配置されている外縁用単
位構造体の最近接結合部を互いに結合し、また第１の突
出用単位構造体と第３の外縁用単位構造体の最近接結合
部を互いに結合し、第２の突出用単位構造体と第５の外
縁用単位構造体の最近接結合部を互いに結合し、第３の
突出用単位構造体と第１の外縁用単位構造体の最近接結
合部を互いに結合し、更に第１及び第２の突出用単位構
造体の残りの結合部と中心対向用単位構造体の残りの結
合部とをそれぞれ結合し、且つ全ての結合部における各
単位構造体のなす内角を 138.2度に固定的に設定して正
五角形空隙をもつ球殻構造体を形成するようにして球殻
構造体の組立方法を構成するものである。
正六角形形状を有し、枠組全体で平面形状を構成する枠
組構造ユニットであって、該枠組構造ユニットは、正六
角形形状の最外側縁枠組を構成する６個の辺部の中の隣
り合わない３つの辺部を、同一構成の他の枠組構造ユニ
ットと互いに結合するための結合辺とし、各結合辺には
他の枠組構造ユニットを結合するための辺結合機構を備
え、該辺結合機構は、互いに結合される各枠組構造ユニ
ットを構成する正六角形形状の平面が互いに所定の内角
をなすように固定的に結合する機能と、固定的結合を解
除し内角を自由に変化しうるように結合する機能とを有
する連結構造体形成用枠組構造ユニット、又は前記請求
項１に係る骨格構造ユニットを、それぞれ３個の結合部
を有する単位構造体として用い、中心部に、上方向及び
左右斜め下方向に結合部が位置するように単一の中心用
単位構造体を配置し、該中心用単位構造体の各結合部を
介して３個の第１，第２，第３の初段中間用単位構造体
を逆Ｙ字状に結合し、第１，第２，第３の初段中間用単
位構造体のそれぞれ残りの２個の結合部を介して、各初
段中間用単位構造体にそれぞれ２個の第１及び第２，第
３及び第４，第５及び第６の次段中間用単位構造体を初
段中間用単位構造体に対して順次時計回りに結合し、第
１の次段中間用単位構造体には、第１の初段中間用単位
構造体との結合部位から反時計回り方向にある結合部を
介して第１の外縁用単位構造体を結合し、第２の次段中
間用単位構造体には、第１の初段中間用単位構造体との
結合部位から時計回り方向にある結合部を介して第２の
外縁用単位構造体を結合し、第３の次段中間用単位構造
体には、第２の初段中間用単位構造体との結合部位から
反時計回り方向にある結合部を介して第３の外縁用単位
構造体を結合し、第４の次段中間用単位構造体には、第
２の初段中間用単位構造体との結合部位から時計回り方
向にある結合部を介して第４の外縁用単位構造体を結合
し、第５の次段中間用単位構造体には、第３の初段中間
用単位構造体との結合部位から反時計回り方向にある結
合部を介して第５の外縁用単位構造体を結合し、第６の
次段中間用単位構造体には、第３の初段中間用単位構造
体との結合部位から時計回り方向にある結合部を介して
第６の外縁用単位構造体を結合し、第２の外縁用単位構
造体には、第２の次段中間用単位構造体との結合部位か
ら反時計回り方向にある結合部を介して第１の突出用単
位構造体と結合し、第４の外縁用単位構造体には、第４
の次段中間用単位構造体との結合部位から反時計回り方
向にある結合部を介して第２の突出用単位構造体を結合
し、第６の外縁用単位構造体には、第６の次段中間用単
位構造体との結合部位から反時計回り方向にある結合部
を介して第３の突出用単位構造体を結合し、更に第３の
突出用単位構造体には、第６の外縁用単位構造体との結
合部位から時計回り方向にある結合部を介して中心対向
用単位構造体を結合して、20個の単位構造体からなる平
面状配列の連結構造体を形成し、該連結構造体の対向し
て配置されている次段中間用単位構造体の残りの結合部
を互いに結合し、また対向して配置されている外縁用単
位構造体の最近接結合部を互いに結合し、また第１の突
出用単位構造体と第３の外縁用単位構造体の最近接結合
部を互いに結合し、第２の突出用単位構造体と第５の外
縁用単位構造体の最近接結合部を互いに結合し、第３の
突出用単位構造体と第１の外縁用単位構造体の最近接結
合部を互いに結合し、更に第１及び第２の突出用単位構
造体の残りの結合部と中心対向用単位構造体の残りの結
合部とをそれぞれ結合し、且つ全ての結合部における各
単位構造体のなす内角を 138.2度に固定的に設定して正
五角形空隙をもつ球殻構造体を形成するようにして球殻
構造体の組立方法を構成するものである。
【００１９】これにより、軽量の枠組構造ユニット又は
骨格構造ユニットを用いて球殻構造体を、より容易に効
率的に組み立てることができる。
骨格構造ユニットを用いて球殻構造体を、より容易に効
率的に組み立てることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】次に、実施の形態について説明す
る。図１の（Ａ）は、本発明に係る球殻構造体等の連結
構造体を形成するために用いる枠組構造ユニットの構成
例を示す図で、図１の（Ｂ）は、４個の枠組構造ユニッ
トを連結した状態を示す図である。図１の（Ａ）に示す
枠組構造ユニット10は、最外側枠組形状を構成する６個
の辺部材11と、６個の辺部材11が形作る正六角形の形状
を保持するための支持結合部材12と、同じ構成の枠組構
造ユニットの辺部材同士を連結或いは結合するための、
一つおきの辺部材11に設けた３個の辺結合機構13とから
構成される。これらの辺部材11及び支持結合部材12は充
分な構造上の強度をもっている必要があるが、何によっ
てどのような形状に作成されるかは本発明の実施の形態
を左右するものではないので、これらの部材の形状、材
質などについては、ここでは特定しない。３個の辺結合
機構は、図１の（Ａ）に示すように、互いに隣り合うこ
となく、３個の辺部材に配置されていて、図１の（Ｂ）
に示すように、同じ構成の他の枠組構造ユニットの辺結
合機構と連結又は結合され、連結状態ではそれぞれの枠
組構造ユニットの辺部材が形作る正六角形の平面同士の
なす内角を、０度から 180度までのいずれかの角度に変
更し、連結された枠組構造ユニットを折り畳んだり（内
角０度）、平板状に広げたり（内角 180度）することが
可能であり、更に結合状態では解除可能なラッチ部材に
より内角 138.2度で固定することが可能に構成されてい
る。
る。図１の（Ａ）は、本発明に係る球殻構造体等の連結
構造体を形成するために用いる枠組構造ユニットの構成
例を示す図で、図１の（Ｂ）は、４個の枠組構造ユニッ
トを連結した状態を示す図である。図１の（Ａ）に示す
枠組構造ユニット10は、最外側枠組形状を構成する６個
の辺部材11と、６個の辺部材11が形作る正六角形の形状
を保持するための支持結合部材12と、同じ構成の枠組構
造ユニットの辺部材同士を連結或いは結合するための、
一つおきの辺部材11に設けた３個の辺結合機構13とから
構成される。これらの辺部材11及び支持結合部材12は充
分な構造上の強度をもっている必要があるが、何によっ
てどのような形状に作成されるかは本発明の実施の形態
を左右するものではないので、これらの部材の形状、材
質などについては、ここでは特定しない。３個の辺結合
機構は、図１の（Ａ）に示すように、互いに隣り合うこ
となく、３個の辺部材に配置されていて、図１の（Ｂ）
に示すように、同じ構成の他の枠組構造ユニットの辺結
合機構と連結又は結合され、連結状態ではそれぞれの枠
組構造ユニットの辺部材が形作る正六角形の平面同士の
なす内角を、０度から 180度までのいずれかの角度に変
更し、連結された枠組構造ユニットを折り畳んだり（内
角０度）、平板状に広げたり（内角 180度）することが
可能であり、更に結合状態では解除可能なラッチ部材に
より内角 138.2度で固定することが可能に構成されてい
る。
【００２１】図２の（Ａ）は、同じく球殻構造体等の連
結構造体を形成する本発明に係る骨格構造ユニットの一
実施の形態を示す図で、図２の（Ｂ）は、４個の骨格構
造ユニットを連結した状態を示している。図２の（Ａ）
に示す骨格構造ユニット20は、端部頂点を結ぶと正六角
形を形作る６個の骨格部材21と、６個の骨格部材21を支
持するための支持結合部材22と、同じ構成の骨格構造ユ
ニットの端部頂点同士を連結あるいは結合するための３
個の点結合機構23とから構成される。これらの骨格部材
21及び支持結合部材22は充分な構造上の強度をもってい
る必要があるが、何によってどのような形状に形成され
るかは本発明の実施の形態を左右するものではないの
で、これらの部材の形状、材質などについては、ここで
は特定しない。３個の点結合機構は、図２の（Ａ）に示
すように、隣接する２個の頂点に対応して配設され、図
２の（Ｂ）に示すように、同じ構成の他の骨格構造ユニ
ットの点結合機構と連結又は結合され、連結状態ではそ
れぞれの骨格構造ユニットの各頂点が形作る正六角形の
平面同士のなす内角を、０度から 180度までのいずれか
の角度に変更し、連結された骨格構造ユニットを折り畳
んだり（内角０度）、平板状に広げたり（内角 180度）
することが可能であり、更に結合状態では解除可能なラ
ッチ部材により内角 138.2度で固定することが可能に構
成されている。
結構造体を形成する本発明に係る骨格構造ユニットの一
実施の形態を示す図で、図２の（Ｂ）は、４個の骨格構
造ユニットを連結した状態を示している。図２の（Ａ）
に示す骨格構造ユニット20は、端部頂点を結ぶと正六角
形を形作る６個の骨格部材21と、６個の骨格部材21を支
持するための支持結合部材22と、同じ構成の骨格構造ユ
ニットの端部頂点同士を連結あるいは結合するための３
個の点結合機構23とから構成される。これらの骨格部材
21及び支持結合部材22は充分な構造上の強度をもってい
る必要があるが、何によってどのような形状に形成され
るかは本発明の実施の形態を左右するものではないの
で、これらの部材の形状、材質などについては、ここで
は特定しない。３個の点結合機構は、図２の（Ａ）に示
すように、隣接する２個の頂点に対応して配設され、図
２の（Ｂ）に示すように、同じ構成の他の骨格構造ユニ
ットの点結合機構と連結又は結合され、連結状態ではそ
れぞれの骨格構造ユニットの各頂点が形作る正六角形の
平面同士のなす内角を、０度から 180度までのいずれか
の角度に変更し、連結された骨格構造ユニットを折り畳
んだり（内角０度）、平板状に広げたり（内角 180度）
することが可能であり、更に結合状態では解除可能なラ
ッチ部材により内角 138.2度で固定することが可能に構
成されている。
【００２２】次に、図１の（Ａ）に示した枠組構造ユニ
ット10と、図２の（Ａ）に示した骨格構造ユニット20と
を、図３に示すように、正六角形の形状を有する輪郭構
造部31と、該輪郭構造部31に等間隔で設けられた３個の
結合機構32とからなる単位構造体30として共通に表現す
るものとし、次に、この単位構造体30を用いた半球殻構
造体を形成するための連結構造体や、球殻構造体を形成
するための連結構造体等について説明する。
ット10と、図２の（Ａ）に示した骨格構造ユニット20と
を、図３に示すように、正六角形の形状を有する輪郭構
造部31と、該輪郭構造部31に等間隔で設けられた３個の
結合機構32とからなる単位構造体30として共通に表現す
るものとし、次に、この単位構造体30を用いた半球殻構
造体を形成するための連結構造体や、球殻構造体を形成
するための連結構造体等について説明する。
【００２３】図４は、半球殻構造体を形成するための連
結構造体ＸＮを平面状に展開した図である。この連結構
造体ＸＮは、中心用単位構造体ＡＮに対して該単位構造
体ＡＮの３個の結合機構を介して、それぞれ単位構造体
を中間用単位構造体ＢＮ１，ＢＮ２及びＢＮ３として逆
Ｙ字状に連結し、中間用単位構造体ＢＮ１には中心用単
位構造体ＡＮへの連結に使用していない残りの２個の結
合機構を介して外縁用単位構造体ＣＮ11及びＣＮ12を連
結し、中間用単位構造体ＢＮ２には中心用単位構造体Ａ
Ｎへの連結に使用していない残り２個の結合機構を介し
て外縁用単位構造体ＣＮ21及びＣＮ22を連結し、中間用
単位構造体ＢＮ３には中心用単位構造体ＡＮへの連結に
使用していない残り２個の結合機構を介して外縁用単位
構造体ＣＮ31及びＣＮ32を連結することにより、構成さ
れる。そして、対向して配置される外縁用単位構造体Ｃ
Ｎ11とＣＮ32，外縁用単位構造体ＣＮ21とＣＮ12，及び
外縁用単位構造体ＣＮ31とＣＮ22とをそれぞれ結合し、
結合機構で結合される各単位構造体のなす内角が 138.2
度となるように固定的に設定することにより、連結構造
体ＸＮの形状を正五角形空隙をもつ半球殻とすることが
できる。
結構造体ＸＮを平面状に展開した図である。この連結構
造体ＸＮは、中心用単位構造体ＡＮに対して該単位構造
体ＡＮの３個の結合機構を介して、それぞれ単位構造体
を中間用単位構造体ＢＮ１，ＢＮ２及びＢＮ３として逆
Ｙ字状に連結し、中間用単位構造体ＢＮ１には中心用単
位構造体ＡＮへの連結に使用していない残りの２個の結
合機構を介して外縁用単位構造体ＣＮ11及びＣＮ12を連
結し、中間用単位構造体ＢＮ２には中心用単位構造体Ａ
Ｎへの連結に使用していない残り２個の結合機構を介し
て外縁用単位構造体ＣＮ21及びＣＮ22を連結し、中間用
単位構造体ＢＮ３には中心用単位構造体ＡＮへの連結に
使用していない残り２個の結合機構を介して外縁用単位
構造体ＣＮ31及びＣＮ32を連結することにより、構成さ
れる。そして、対向して配置される外縁用単位構造体Ｃ
Ｎ11とＣＮ32，外縁用単位構造体ＣＮ21とＣＮ12，及び
外縁用単位構造体ＣＮ31とＣＮ22とをそれぞれ結合し、
結合機構で結合される各単位構造体のなす内角が 138.2
度となるように固定的に設定することにより、連結構造
体ＸＮの形状を正五角形空隙をもつ半球殻とすることが
できる。
【００２４】図５は、半球殻構造体を形成するための連
結構造体ＸＳを平面状に展開した図である。この連結構
造体ＸＳは、図４に示した連結構造体ＸＳを60度回転さ
せた形態に対応するもので、中心用単位構造体ＡＳに対
して該単位構造体ＡＳの３個の結合機構を介して、それ
ぞれ単位構造体を中間用単位構造体ＢＳ１，ＢＳ２及び
ＢＳ３としてＹ字状に連結し、中間用単位構造体ＢＳ１
には中心用単位構造体ＡＳへの連結に使用していない残
りの２個の結合機構を介して外縁用単位構造体ＣＳ11及
びＣＳ12を連結し、中間用単位構造体ＢＳ２には中心用
単位構造体ＡＳへの連結に使用していない残り２個の結
合機構を介して外縁用単位構造体ＣＳ21及びＣＳ22を連
結し、中間用単位構造体ＢＳ３には中心用単位構造体Ａ
Ｓへの連結に使用していない残り２個の結合機構を介し
て外縁用単位構造体ＣＳ31及びＣＳ32を連結することに
より、構成される。そして、対向して配置される外縁用
単位構造体ＣＳ11とＣＳ32，外縁用単位構造体ＣＳ21と
ＣＳ12，及び外縁用単位構造体ＣＳ31とＣＳ22とをそれ
ぞれ結合し、結合機構で結合される各単位構造体のなす
内角が 138.2度となるように固定的に設定することによ
り、連結構造体ＸＳの形状を正五角形空隙をもつ半球殻
とすることができる。
結構造体ＸＳを平面状に展開した図である。この連結構
造体ＸＳは、図４に示した連結構造体ＸＳを60度回転さ
せた形態に対応するもので、中心用単位構造体ＡＳに対
して該単位構造体ＡＳの３個の結合機構を介して、それ
ぞれ単位構造体を中間用単位構造体ＢＳ１，ＢＳ２及び
ＢＳ３としてＹ字状に連結し、中間用単位構造体ＢＳ１
には中心用単位構造体ＡＳへの連結に使用していない残
りの２個の結合機構を介して外縁用単位構造体ＣＳ11及
びＣＳ12を連結し、中間用単位構造体ＢＳ２には中心用
単位構造体ＡＳへの連結に使用していない残り２個の結
合機構を介して外縁用単位構造体ＣＳ21及びＣＳ22を連
結し、中間用単位構造体ＢＳ３には中心用単位構造体Ａ
Ｓへの連結に使用していない残り２個の結合機構を介し
て外縁用単位構造体ＣＳ31及びＣＳ32を連結することに
より、構成される。そして、対向して配置される外縁用
単位構造体ＣＳ11とＣＳ32，外縁用単位構造体ＣＳ21と
ＣＳ12，及び外縁用単位構造体ＣＳ31とＣＳ22とをそれ
ぞれ結合し、結合機構で結合される各単位構造体のなす
内角が 138.2度となるように固定的に設定することによ
り、連結構造体ＸＳの形状を正五角形空隙をもつ半球殻
とすることができる。
【００２５】図６は、球殻構造体を形成するための連結
構造体ＸＮＳを平面状に展開した図である。この連結構
造体ＸＮＳは、図４に示した連結構造体ＸＮと図５に示
した連結構造体ＸＳとを連結して構成するものである。
すなわち、連結構造体ＸＮの最右端の外縁用単位構造体
ＣＮ11と連結構造体ＸＳの最左端の外縁用単位構造体Ｃ
Ｓ11とを、単位構造体ＣＮ11の最右端の結合機構と単位
構造体ＣＳ11の最左端の結合機構とを介して連結するこ
とにより、連結構造体ＸＮＳを構成している。
構造体ＸＮＳを平面状に展開した図である。この連結構
造体ＸＮＳは、図４に示した連結構造体ＸＮと図５に示
した連結構造体ＸＳとを連結して構成するものである。
すなわち、連結構造体ＸＮの最右端の外縁用単位構造体
ＣＮ11と連結構造体ＸＳの最左端の外縁用単位構造体Ｃ
Ｓ11とを、単位構造体ＣＮ11の最右端の結合機構と単位
構造体ＣＳ11の最左端の結合機構とを介して連結するこ
とにより、連結構造体ＸＮＳを構成している。
【００２６】そして、対向して配置されている外縁用単
位構造体ＣＮ11とＣＮ32，同じく外縁用単位構造体ＣＮ
21とＣＮ12，同じく外縁用単位構造体ＣＮ31とＣＮ22，
同じく外縁用単位構造体ＣＳ11とＣＳ32，同じく外縁用
単位構造体ＣＳ21とＣＳ12，同じく外縁用単位構造体Ｃ
Ｓ31とＣＳ22とをそれぞれ結合機構を介して結合し、更
に単位構造体ＣＮ12とＣＳ32，単位構造体ＣＮ21とＣＳ
31，単位構造体ＣＮ22とＣＳ22，単位構造体ＣＮ31とＣ
Ｓ21，単位構造体ＣＮ32とＣＳ12とを、残余の結合機構
を介して結合し、且つ結合機構で結合される各単位構造
体のなす内角が138.2度となるように固定的に設定する
ことにより、連結構造体ＸＮＳの形状は正五角形空隙を
もつ全球殻となる。また、連結構造体ＸＮＳを構成する
各単位構造体のなす内角を自由に設定可能な連結状態に
することにより、連結構造体ＸＮＳからなる球殻構造体
を折り畳んで収納することが可能となる。
位構造体ＣＮ11とＣＮ32，同じく外縁用単位構造体ＣＮ
21とＣＮ12，同じく外縁用単位構造体ＣＮ31とＣＮ22，
同じく外縁用単位構造体ＣＳ11とＣＳ32，同じく外縁用
単位構造体ＣＳ21とＣＳ12，同じく外縁用単位構造体Ｃ
Ｓ31とＣＳ22とをそれぞれ結合機構を介して結合し、更
に単位構造体ＣＮ12とＣＳ32，単位構造体ＣＮ21とＣＳ
31，単位構造体ＣＮ22とＣＳ22，単位構造体ＣＮ31とＣ
Ｓ21，単位構造体ＣＮ32とＣＳ12とを、残余の結合機構
を介して結合し、且つ結合機構で結合される各単位構造
体のなす内角が138.2度となるように固定的に設定する
ことにより、連結構造体ＸＮＳの形状は正五角形空隙を
もつ全球殻となる。また、連結構造体ＸＮＳを構成する
各単位構造体のなす内角を自由に設定可能な連結状態に
することにより、連結構造体ＸＮＳからなる球殻構造体
を折り畳んで収納することが可能となる。
【００２７】図７は、球殻構造体を形成するための連結
構造体Ｘを平面状に展開した図である。この連結構造体
Ｘは、中央部に中心用単位構造体Ｎを配置し、該単位構
造体Ｎには自己の３個の結合機構を介して初段中間用単
位構造体Ｂ１，Ｂ２及びＢ３を連結し、初段中間用単位
構造体Ｂ１には中心用単位構造体Ｎの連結に使用してい
ない残りの２個の結合機構を介して次段中間用単位構造
体Ｃ11及びＣ12を連結し、初段中間用単位構造体Ｂ２に
は中心用単位構造体Ｎの連結に使用していない残り２個
の結合機構を介して次段中間用単位構造体Ｃ21及びＣ22
を連結し、初段中間用単位構造体Ｂ３には中心用単位構
造体Ｎの連結に使用していない残り２個の結合機構を介
して次段中間用単位構造体Ｃ31及びＣ32を連結する。
構造体Ｘを平面状に展開した図である。この連結構造体
Ｘは、中央部に中心用単位構造体Ｎを配置し、該単位構
造体Ｎには自己の３個の結合機構を介して初段中間用単
位構造体Ｂ１，Ｂ２及びＢ３を連結し、初段中間用単位
構造体Ｂ１には中心用単位構造体Ｎの連結に使用してい
ない残りの２個の結合機構を介して次段中間用単位構造
体Ｃ11及びＣ12を連結し、初段中間用単位構造体Ｂ２に
は中心用単位構造体Ｎの連結に使用していない残り２個
の結合機構を介して次段中間用単位構造体Ｃ21及びＣ22
を連結し、初段中間用単位構造体Ｂ３には中心用単位構
造体Ｎの連結に使用していない残り２個の結合機構を介
して次段中間用単位構造体Ｃ31及びＣ32を連結する。
【００２８】また次段中間用単位構造体Ｃ11には、初段
中間用単位構造体Ｂ１との結合部位から反時計回り方向
にある結合機構を介して外縁用単位構造体Ｄ11を連結
し、次段中間用単位構造体Ｃ12には、初段中間用単位構
造体Ｂ１との結合部位から時計回り方向にある結合機構
を介して外縁用単位構造体Ｄ12を結合し、次段中間用単
位構造体Ｃ21には、初段中間用単位構造体Ｂ２との結合
部位から反時計回り方向にある結合機構を介して外縁用
単位構造体Ｄ21を連結し、次段中間用単位構造体Ｃ22に
は初段中間用単位構造体Ｂ２との結合部位から時計回り
方向にある結合機構を介して外縁用単位構造体Ｄ22を連
結し、次段中間用単位構造体Ｃ31には初段中間用単位構
造体Ｂ３との結合部位から反時計回り方向にある結合機
構を介して外縁用単位構造体Ｄ31を連結し、次段中間用
単位構造体Ｃ32には初段中間用単位構造体Ｂ３との結合
部位から時計回り方向にある結合機構を介して外縁用単
位構造体Ｄ32を連結する。
中間用単位構造体Ｂ１との結合部位から反時計回り方向
にある結合機構を介して外縁用単位構造体Ｄ11を連結
し、次段中間用単位構造体Ｃ12には、初段中間用単位構
造体Ｂ１との結合部位から時計回り方向にある結合機構
を介して外縁用単位構造体Ｄ12を結合し、次段中間用単
位構造体Ｃ21には、初段中間用単位構造体Ｂ２との結合
部位から反時計回り方向にある結合機構を介して外縁用
単位構造体Ｄ21を連結し、次段中間用単位構造体Ｃ22に
は初段中間用単位構造体Ｂ２との結合部位から時計回り
方向にある結合機構を介して外縁用単位構造体Ｄ22を連
結し、次段中間用単位構造体Ｃ31には初段中間用単位構
造体Ｂ３との結合部位から反時計回り方向にある結合機
構を介して外縁用単位構造体Ｄ31を連結し、次段中間用
単位構造体Ｃ32には初段中間用単位構造体Ｂ３との結合
部位から時計回り方向にある結合機構を介して外縁用単
位構造体Ｄ32を連結する。
【００２９】また、外縁用単位構造体Ｄ12には、次段中
間用単位構造体Ｃ12との結合部位から反時計回り方向に
ある結合機構を介して突出用単位構造体Ｅ１を連結し、
外縁用単位構造体Ｄ22には次段中間用単位構造体Ｃ22と
の結合部位から反時計回り方向にある結合機構を介して
突出用単位構造体Ｅ２を連結し、外縁用単位構造体Ｄ32
には次段中間用単位構造体Ｃ32との結合部位から反時計
回り方向にある結合機構を介して突出用単位構造体Ｅ３
を連結し、更に、突出用単位構造体Ｅ３には外縁用単位
構造体Ｄ32との結合部位から時計回り方向にある結合機
構を介して中心対向用単位構造体Ｓを連結することによ
り、平面状配列の連結構造体Ｘが形成される。
間用単位構造体Ｃ12との結合部位から反時計回り方向に
ある結合機構を介して突出用単位構造体Ｅ１を連結し、
外縁用単位構造体Ｄ22には次段中間用単位構造体Ｃ22と
の結合部位から反時計回り方向にある結合機構を介して
突出用単位構造体Ｅ２を連結し、外縁用単位構造体Ｄ32
には次段中間用単位構造体Ｃ32との結合部位から反時計
回り方向にある結合機構を介して突出用単位構造体Ｅ３
を連結し、更に、突出用単位構造体Ｅ３には外縁用単位
構造体Ｄ32との結合部位から時計回り方向にある結合機
構を介して中心対向用単位構造体Ｓを連結することによ
り、平面状配列の連結構造体Ｘが形成される。
【００３０】そして、対向して配置されている次段中間
用単位構造体Ｃ11とＣ32とを結合し、同じく対向して配
置されている次段中間用単位構造体Ｃ12とＣ21とを結合
し、同じく対向して配置されている次段中間用単位構造
体Ｃ22とＣ31とを結合し、また対向して配置されている
外縁用単位構造体Ｄ11とＤ12とを結合し、同じく対向し
て配置されている外縁用単位構造体Ｄ21とＤ22とを結合
し、同じく対向して配置されている外縁用単位構造体Ｄ
31とＤ32とを結合する。更に外縁用単位構造体Ｄ11と突
出用単位構造体Ｅ３とを結合し、外縁用単位構造体Ｄ21
と突出用単位構造体Ｅ１とを結合し、外縁用単位構造体
Ｄ31と突出用単位構造体Ｅ２とを結合し、また突出用単
位構造体Ｅ１と中心対向用単位構造体Ｓとを結合し、同
じく突出用単位構造体Ｅ２と中心対向用単位構造体Ｓと
を結合し、且つ結合機構で結合される各単位構造体のな
す内角が 138.2度となるように固定的に設定することに
より、連結構造体Ｘの形状は正五角形空隙をもつ全球殻
となる。また、連結構造体Ｘを構成する各単位構造体の
なす内角を自由に設定可能な連結状態にすることによ
り、連結構造体Ｘからなる球殻構造体を折り畳んで収納
することが可能となる。
用単位構造体Ｃ11とＣ32とを結合し、同じく対向して配
置されている次段中間用単位構造体Ｃ12とＣ21とを結合
し、同じく対向して配置されている次段中間用単位構造
体Ｃ22とＣ31とを結合し、また対向して配置されている
外縁用単位構造体Ｄ11とＤ12とを結合し、同じく対向し
て配置されている外縁用単位構造体Ｄ21とＤ22とを結合
し、同じく対向して配置されている外縁用単位構造体Ｄ
31とＤ32とを結合する。更に外縁用単位構造体Ｄ11と突
出用単位構造体Ｅ３とを結合し、外縁用単位構造体Ｄ21
と突出用単位構造体Ｅ１とを結合し、外縁用単位構造体
Ｄ31と突出用単位構造体Ｅ２とを結合し、また突出用単
位構造体Ｅ１と中心対向用単位構造体Ｓとを結合し、同
じく突出用単位構造体Ｅ２と中心対向用単位構造体Ｓと
を結合し、且つ結合機構で結合される各単位構造体のな
す内角が 138.2度となるように固定的に設定することに
より、連結構造体Ｘの形状は正五角形空隙をもつ全球殻
となる。また、連結構造体Ｘを構成する各単位構造体の
なす内角を自由に設定可能な連結状態にすることによ
り、連結構造体Ｘからなる球殻構造体を折り畳んで収納
することが可能となる。
【００３１】図８は、球殻構造体を形成するための他の
連結構造体Ｚを平面状に展開した図である。この連結構
造体Ｚは、４個の単位構造体を結合機構を介して互いに
ジグザグ状に連結して基本連結構造体を形成し、該基本
連結構造体を５組用いて構成するものである。
連結構造体Ｚを平面状に展開した図である。この連結構
造体Ｚは、４個の単位構造体を結合機構を介して互いに
ジグザグ状に連結して基本連結構造体を形成し、該基本
連結構造体を５組用いて構成するものである。
【００３２】すなわち、４個の単位構造体Ｐ１，Ｑ１，
Ｒ１，Ｔ１を結合機構を介してジグザグ状に連結して第
１の基本連結構造体Ｕ１を形成する。同様にして４個の
単位構造体Ｐ２，Ｑ２，Ｒ２，Ｔ２で第２の基本連結構
造体Ｕ２を、単位構造体Ｐ３，Ｑ３，Ｒ３，Ｔ３で第３
の基本連結構造体Ｕ３を、単位構造体Ｐ４，Ｑ４，Ｒ
４，Ｔ４で第４の基本連結構造体Ｕ４を、単位構造体Ｐ
５，Ｑ５，Ｒ５，Ｔ５で第５の基本連結構造体Ｕ５を、
それぞれ形成する。そして、各基本連結構造体Ｕ１〜Ｕ
５の一端に配置されている単位構造体Ｐ１，Ｐ２，Ｐ
３，Ｐ４，Ｐ５を、隣接する各基本連結構造体が互いに
60度の角度をなすように、結合機構を介して順次連結
し、20個の単位構造体からなる平面状配列の連結構造体
Ｚを構成する。
Ｒ１，Ｔ１を結合機構を介してジグザグ状に連結して第
１の基本連結構造体Ｕ１を形成する。同様にして４個の
単位構造体Ｐ２，Ｑ２，Ｒ２，Ｔ２で第２の基本連結構
造体Ｕ２を、単位構造体Ｐ３，Ｑ３，Ｒ３，Ｔ３で第３
の基本連結構造体Ｕ３を、単位構造体Ｐ４，Ｑ４，Ｒ
４，Ｔ４で第４の基本連結構造体Ｕ４を、単位構造体Ｐ
５，Ｑ５，Ｒ５，Ｔ５で第５の基本連結構造体Ｕ５を、
それぞれ形成する。そして、各基本連結構造体Ｕ１〜Ｕ
５の一端に配置されている単位構造体Ｐ１，Ｐ２，Ｐ
３，Ｐ４，Ｐ５を、隣接する各基本連結構造体が互いに
60度の角度をなすように、結合機構を介して順次連結
し、20個の単位構造体からなる平面状配列の連結構造体
Ｚを構成する。
【００３３】そして、このように構成した連結構造体Ｚ
において、まず各基本連結構造体Ｕ１〜Ｕ５の一端配置
の互いに結合されている単位構造体のうち未結合の単位
構造体Ｐ１，Ｐ５を結合機構を介して結合する。次い
で、第１の基本連結構造体Ｕ１の単位構造体Ｒ１，Ｔ１
と、第２の基本連結構造体Ｕ２の単位構造体Ｑ２，Ｔ２
とをそれぞれ結合し、第２の基本連結構造体Ｕ２の単位
構造体Ｒ２，Ｔ２と、第３の基本連結構造体Ｕ３の単位
構造体Ｑ３，Ｔ３とをそれぞれ結合し、第３の基本連結
構造体Ｕ３の単位構造体Ｒ３，Ｔ３と、第４の基本連結
構造体Ｕ４の単位構造体Ｑ４，Ｔ４とをそれぞれ結合
し、第４の基本連結構造体Ｕ４の単位構造体Ｒ４，Ｔ４
と、第５の基本連結構造体Ｕ５の単位構造体Ｑ５，Ｔ５
とをそれぞれ結合し、更に第５の基本連結構造体Ｕ５の
単位構造体Ｒ５，Ｔ５と、第１の基本連結構造体Ｕ１の
単位構造体Ｑ１，Ｔ１とをそれぞれ結合し、且つ結合機
構を介して結合される各単位構造体のなす内角が 138.2
度となるように固定的に設定することにより、連結構造
体Ｚの形状は正五角形空隙をもつ全球殻となる。また連
結構造体Ｚを構成する各単位構造体のなす内角を自由に
設定可能な連結状態にすることにより、連結構造体Ｚか
らなる球殻構造体を折り畳んで収納することが可能とな
る。
において、まず各基本連結構造体Ｕ１〜Ｕ５の一端配置
の互いに結合されている単位構造体のうち未結合の単位
構造体Ｐ１，Ｐ５を結合機構を介して結合する。次い
で、第１の基本連結構造体Ｕ１の単位構造体Ｒ１，Ｔ１
と、第２の基本連結構造体Ｕ２の単位構造体Ｑ２，Ｔ２
とをそれぞれ結合し、第２の基本連結構造体Ｕ２の単位
構造体Ｒ２，Ｔ２と、第３の基本連結構造体Ｕ３の単位
構造体Ｑ３，Ｔ３とをそれぞれ結合し、第３の基本連結
構造体Ｕ３の単位構造体Ｒ３，Ｔ３と、第４の基本連結
構造体Ｕ４の単位構造体Ｑ４，Ｔ４とをそれぞれ結合
し、第４の基本連結構造体Ｕ４の単位構造体Ｒ４，Ｔ４
と、第５の基本連結構造体Ｕ５の単位構造体Ｑ５，Ｔ５
とをそれぞれ結合し、更に第５の基本連結構造体Ｕ５の
単位構造体Ｒ５，Ｔ５と、第１の基本連結構造体Ｕ１の
単位構造体Ｑ１，Ｔ１とをそれぞれ結合し、且つ結合機
構を介して結合される各単位構造体のなす内角が 138.2
度となるように固定的に設定することにより、連結構造
体Ｚの形状は正五角形空隙をもつ全球殻となる。また連
結構造体Ｚを構成する各単位構造体のなす内角を自由に
設定可能な連結状態にすることにより、連結構造体Ｚか
らなる球殻構造体を折り畳んで収納することが可能とな
る。
【００３４】図９は、連結構造体ＸＮＳ又は連結構造体
Ｘ又は連結構造体Ｚの全ての結合機構を結合状態にする
と共に、各単位構造体のなす内角を 138.2度に固定的に
設定することによって形成された球殻構造体40を示す図
である。この球殻構造体40は、正六角形の形状をもつ20
個の単位構造体41の組み合わせにより構成されるもので
あり、その表面には正五角形の形状をもつ12個の空隙42
が形成されている。なお、43は結合機構を示している。
これらの単位構造体41及び空隙42は、膜状や板状の部材
で覆われてもよいし、空虚のままでもよい。球殻構造体
の形状は、単位構造体41が形成する輪郭構造と各単位構
造体のなす内角を 138.2度に固定的に設定することによ
って維持される。
Ｘ又は連結構造体Ｚの全ての結合機構を結合状態にする
と共に、各単位構造体のなす内角を 138.2度に固定的に
設定することによって形成された球殻構造体40を示す図
である。この球殻構造体40は、正六角形の形状をもつ20
個の単位構造体41の組み合わせにより構成されるもので
あり、その表面には正五角形の形状をもつ12個の空隙42
が形成されている。なお、43は結合機構を示している。
これらの単位構造体41及び空隙42は、膜状や板状の部材
で覆われてもよいし、空虚のままでもよい。球殻構造体
の形状は、単位構造体41が形成する輪郭構造と各単位構
造体のなす内角を 138.2度に固定的に設定することによ
って維持される。
【００３５】連結構造体ＸＮＳ又は連結構造体Ｘ又は連
結構造体Ｚの全ての結合機構を連結状態にして、各単位
構造体のなす内角を適当に設定すれば、いろいろな収納
形状とすることができる。例えば、連結構造体Ｘでは、
図10に示すように正四面体の４つの頂点を切り取って生
成される正六角形面51が４面と正三角形面52が４面とか
らなる、八面体の収納形状を形作ることが可能であり、
連結構造体ＸＮＳでは、このような八面体を２つ組み合
わせた収納形態を形作ることができる。なお、図10にお
ける正六角形面51は、５枚の単位構造体が重ね束ねられ
た態様を代表的に表しており、正三角形面52は空隙部で
ある。したがって、収納形状は比較的自由に取り得る
が、折り畳む際の単位構造体の厚さが取り得る収納形状
の制約となる。
結構造体Ｚの全ての結合機構を連結状態にして、各単位
構造体のなす内角を適当に設定すれば、いろいろな収納
形状とすることができる。例えば、連結構造体Ｘでは、
図10に示すように正四面体の４つの頂点を切り取って生
成される正六角形面51が４面と正三角形面52が４面とか
らなる、八面体の収納形状を形作ることが可能であり、
連結構造体ＸＮＳでは、このような八面体を２つ組み合
わせた収納形態を形作ることができる。なお、図10にお
ける正六角形面51は、５枚の単位構造体が重ね束ねられ
た態様を代表的に表しており、正三角形面52は空隙部で
ある。したがって、収納形状は比較的自由に取り得る
が、折り畳む際の単位構造体の厚さが取り得る収納形状
の制約となる。
【００３６】
【発明の効果】以上実施の形態に基づいて説明したよう
に、請求項１に係る発明によれば、簡便に組み立てるこ
とができ、また容易に折り畳み収納できる大型の連結構
造体を容易に形成することが可能な、軽量な構成の骨格
構造ユニットを実現することができる。また請求項２及
び３に係る発明によれば、20個の構造ユニットと12の正
五角形空隙からなる相応の構造強度をもつ簡便な構成の
大型の球殻構造体を実現することができる。また請求項
４及び５に係る発明によれば、20個の構造ユニットから
なる連結構造体を容易にコンパクトに折り畳み収納する
ことができる。また請求項６及び７に係る発明によれ
ば、軽量の枠組構造ユニット又は骨格構造ユニットを用
いて半球殻構造体を容易に組み立てることができる。ま
た請求項８及び９に係る発明によれば、軽量の枠組構造
ユニット又は骨格構造ユニットを用いて球殻構造体を、
容易に効率的に組み立てることができる。
に、請求項１に係る発明によれば、簡便に組み立てるこ
とができ、また容易に折り畳み収納できる大型の連結構
造体を容易に形成することが可能な、軽量な構成の骨格
構造ユニットを実現することができる。また請求項２及
び３に係る発明によれば、20個の構造ユニットと12の正
五角形空隙からなる相応の構造強度をもつ簡便な構成の
大型の球殻構造体を実現することができる。また請求項
４及び５に係る発明によれば、20個の構造ユニットから
なる連結構造体を容易にコンパクトに折り畳み収納する
ことができる。また請求項６及び７に係る発明によれ
ば、軽量の枠組構造ユニット又は骨格構造ユニットを用
いて半球殻構造体を容易に組み立てることができる。ま
た請求項８及び９に係る発明によれば、軽量の枠組構造
ユニット又は骨格構造ユニットを用いて球殻構造体を、
容易に効率的に組み立てることができる。
【図１】本発明に係る球殻構造体等の連結構造体を形成
するために用いる枠組構造ユニットの構成例、及びその
連結状態を示す図である。
するために用いる枠組構造ユニットの構成例、及びその
連結状態を示す図である。
【図２】本発明に係る骨格構造ユニットの実施の形態、
及びその連結状態を示す図である。
及びその連結状態を示す図である。
【図３】図１及び図２に示した枠組構造ユニット又は骨
格構造ユニットを、単位構造体として共通に表現した態
様を示す図である。
格構造ユニットを、単位構造体として共通に表現した態
様を示す図である。
【図４】本発明に係る球殻構造体を形成するための連結
構造体の実施の形態を平面状に展開して示す図である。
構造体の実施の形態を平面状に展開して示す図である。
【図５】本発明に係る球殻構造体を形成するための連結
構造体の他の実施の形態を平面状に展開して示す図であ
る。
構造体の他の実施の形態を平面状に展開して示す図であ
る。
【図６】本発明に係る球殻構造体を形成するための連結
構造体の他の実施の形態を平面状に展開して示す図であ
る。
構造体の他の実施の形態を平面状に展開して示す図であ
る。
【図７】本発明に係る球殻構造体を形成するための連結
構造体の他の実施の形態を平面状に展開して示す図であ
る。
構造体の他の実施の形態を平面状に展開して示す図であ
る。
【図８】本発明に係る球殻構造体を形成するための連結
構造体の更に他の実施の形態を平面状に展開して示す図
である。
構造体の更に他の実施の形態を平面状に展開して示す図
である。
【図９】図６又は図７又は図８に示した連結構造体によ
り形成された球殻構造体の態様を示す図である。
り形成された球殻構造体の態様を示す図である。
【図１０】本発明に係る球殻構造体の収納形態の一例を
示す概略図である。
示す概略図である。
10 枠組構造ユニット
11 辺部材
12 支持結合部材
13 辺結合機構
20 骨格構造ユニット
21 骨格部材
22 支持結合部材
23 点結合機構
30 単位構造体
31 輪郭構造
32 結合機構
40 球殻構造体
41 単位構造体
42 空隙
43 結合機構
51 正六角形面
52 正三角形面
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B64G 1/22
A63H 11/00 - 37/00
F16S 1/00 - 5/00
E04B 1/344
Claims (9)
- 【請求項１】 放射状骨格の頂点を結んで形成される最
外側形状が正六角形形状を有し、骨格全体で平面形状を
構成する骨格構造ユニットであって、該骨格構造ユニッ
トは、骨格の各頂点を同一構成の他の骨格構造ユニット
と互いに結合するための結合点とし、隣り合う２個の結
合点を一組として各組の接合点には他の骨格構造ユニッ
トを結合するための点結合機構を備え、該点結合機構
は、互いに結合される各骨格構造ユニットを構成する正
六角形形状の平面が互いに所定の内角をなすように固定
的に結合する機能と、固定的結合を解除し内角を自由に
変化しうるように結合する機能とを有していることを特
徴とする連結構造体形成用骨格構造ユニット。 - 【請求項２】 最外側縁の枠組が正六角形形状を有し、
枠組全体で平面形状を構成する枠組構造ユニットであっ
て、該枠組構造ユニットは、正六角形形状の最外側縁枠
組を構成する６個の辺部の中の隣り合わない３つの辺部
を、同一構成の他の枠組構造ユニットと互いに結合する
ための結合辺とし、各結合辺には他の枠組構造ユニット
を結合するための辺結合機構を備え、該辺結合機構は、
互いに結合される各枠組構造ユニットを構成する正六角
形形状の平面が互いに所定の内角をなすように固定的に
結合する機能と、固定的結合を解除し内角を自由に変化
しうるように結合する機能とを有する連結構造体形成用
枠組構造ユニットを20個用い、各枠組構造ユニットを、
各枠組構造ユニットの全ての結合辺の辺結合機構を介し
て、結合される各枠組構造ユニットの平面のなす内角が
138.2度となるように固定的に結合させ、正五角形空隙
をもつ球殻状に構成したことを特徴とする球殻構造体。 - 【請求項３】 前記請求項１に係る骨格構造ユニットを
20個用い、各骨格構造ユニットを、各骨格構造ユニット
の全ての結合点の点結合機構を介して、結合される各骨
格構造ユニットの平面のなす内角が 138.2度となるよう
に固定的に結合させ、正五角形空隙をもつ球殻状に構成
したことを特徴とする球殻構造体。 - 【請求項４】 前記請求項２に係る球殻構造体におい
て、辺結合機構における固定的結合を解除して、結合さ
れている各枠組構造ユニットの平面のなす内角を自由に
変化しうる結合状態とし、結合された各枠組構造ユニッ
トを折り畳み収納することを特徴とする球殻構造体の折
り畳み収納方法。 - 【請求項５】 前記請求項３に係る球殻構造体におい
て、点結合機構における固定的結合を解除して、結合さ
れている各骨格構造ユニットの平面のなす内角を自由に
変化しうる結合状態とし、結合された各骨格構造ユニッ
トを折り畳み収納することを特徴とする球殻構造体の折
り畳み収納方法。 - 【請求項６】 最外側縁の枠組が正六角形形状を有し、
枠組全体で平面形状を構成する枠組構造ユニットであっ
て、該枠組構造ユニットは、正六角形形状の最外側縁枠
組を構成する６個の辺部の中の隣り合わない３つの辺部
を、同一構成の他の枠組構造ユニットと互いに結合する
ための結合辺とし、各結合辺には他の枠組構造ユニット
を結合するための辺結合機構を備え、該辺結合機構は、
互いに結合される各枠組構造ユニットを構成する正六角
形形状の平面が互いに所定の内角をなすように固定的に
結合する機能と、固定的結合を解除し内角を自由に変化
しうるように結合する機能とを有する連結構造体形成用
枠組構造ユニット、又は前記請求項１に係る骨格構造ユ
ニットを、それぞれ３個の結合部を有する単位構造体と
して用い、中心部に、上方向及び左右斜め下方向に結合
部が位置するように単一の中心用単位構造体を配置し、
該中心用単位構造体の各結合部を介して３個の中間用単
位構造体を逆Ｙ字状に結合し、３個の中間用単位構造体
のそれぞれ残りの２個の結合部を介して、各中間用単位
構造体にそれぞれ２個の外縁用単位構造体を結合して、
10個の単位構造体からなる平面状配列の連結構造体を形
成し、次いで該平面状配列の連結構造体の対向して配置
されている外縁用単位構造体の最近接結合部を互いに結
合し、且つ全ての結合部における各単位構造体のなす内
角を 138.2度に固定的に設定して正五角形空隙をもつ半
球殻構造体を形成することを特徴とする半球殻構造体の
組立方法。 - 【請求項７】 最外側縁の枠組が正六角形形状を有し、
枠組全体で平面形状を構成する枠組構造ユニットであっ
て、該枠組構造ユニットは、正六角形形状の 最外側縁枠
組を構成する６個の辺部の中の隣り合わない３つの辺部
を、同一構成の他の枠組構造ユニットと互いに結合する
ための結合辺とし、各結合辺には他の枠組構造ユニット
を結合するための辺結合機構を備え、該辺結合機構は、
互いに結合される各枠組構造ユニットを構成する正六角
形形状の平面が互いに所定の内角をなすように固定的に
結合する機能と、固定的結合を解除し内角を自由に変化
しうるように結合する機能とを有する連結構造体形成用
枠組構造ユニット、又は前記請求項１に係る骨格構造ユ
ニットを、それぞれ３個の結合部を有する単位構造体と
して用い、中心部に、左右斜上方向及び下方向に結合部
が位置するように単一の中心用単位構造体を配置し、該
中心用単位構造体の各結合部を介して３個の中間用単位
構造体をＹ字状に結合し、３個の中間用単位構造体のそ
れぞれ残りの２個の結合部を介して、各中間用単位構造
体にそれぞれ２個の外縁用単位構造体を結合して、10個
の単位構造体からなる平面状配列の連結構造体を形成
し、該平面状配列の連結構造体の対向して配置されてい
る外縁用単位構造体の最近接結合部を互いに結合し、且
つ全ての結合部における各単位構造体のなす内角を 13
8.2度に固定的に設定して正五角形空隙をもつ半球殻構
造体を形成することを特徴とする半球殻構造体の組立方
法。 - 【請求項８】 最外側縁の枠組が正六角形形状を有し、
枠組全体で平面形状を構成する枠組構造ユニットであっ
て、該枠組構造ユニットは、正六角形形状の最外側縁枠
組を構成する６個の辺部の中の隣り合わない３つの辺部
を、同一構成の他の枠組構造ユニットと互いに結合する
ための結合辺とし、各結合辺には他の枠組構造ユニット
を結合するための辺結合機構を備え、該辺結合機構は、
互いに結合される各枠組構造ユニットを構成する正六角
形形状の平面が互いに所定の内角をなすように固定的に
結合する機能と、固定的結合を解除し内角を自由に変化
しうるように結合する機能とを有する連結構造体形成用
枠組構造ユニット、又は前記請求項１に係る骨格構造ユ
ニットを、それぞれ３個の結合部を有する単位構造体と
して用い、中心部に、上方向及び左右斜め下方向に結合
部が位置するように単一の中心用単位構造体を配置し、
該中心用単位構造体の各結合部を介して３個の中間用単
位構造体を逆Ｙ字状に結合し、３個の中間用単位構造体
のそれぞれ残りの２個の結合部を介して、各中間用単位
構造体にそれぞれ２個の外縁用単位構造体を結合して、
10個の単位構造体からなる第１の連結構造体を形成し、
前記枠組構造ユニット又は前記骨格構造ユニットを、そ
れぞれ３個の結合部を有する単位構造体として用い、中
心部に、左右斜上方向及び下方向に結合部が位置するよ
うに単一の中心用単位構造体を配置し、該中心用単位構
造体の各結合部を介して３個の中間用単位構造体をＹ字
状に結合し、３個の中間用単位構造体のそれぞれ残りの
２個の結合部を介して、各中間用単位構造体にそれぞれ
２個の外縁用単位構造体を結合して、10個の単位構造体
からなる第２の連結構造体を形成し、第１の連結構造体
の最右端の外縁用単位構造体の最右端の結合部と第２の
連結構造体の最左端の外縁用単位構造体の最左端の結合
部とを結合して、20個の単位構造体からなる平面状配列
の多重連結構造体を形成し、各連結構造体内の対向して
配置されている外縁用単位構造体の最近接結合部を互い
に結合し、更に各連結構造体相互間において対向する未
結合の結合部を結合し、且つ全ての結合部における各単
位構造体のなす内角を 138.2度に固定的に設定して正五
角形空隙をもつ球殻構造体を形成することを特徴とする
球殻構造体の組立方法。 - 【請求項９】 最外側縁の枠組が正六角形形状を有し、
枠組全体で平面形状を構成する枠組構造ユニットであっ
て、該枠組構造ユニットは、正六角形形状の最外側縁枠
組を構成する６個の辺部の中の隣り合わない３つの辺部
を、同一構成の他の枠組構造ユニットと互いに結合する
ための結合辺とし、各結合辺には他の枠組構造ユニット
を結合するための辺結合機構を備え、該辺結合機構は、
互いに結合される各枠組構造ユニットを構成する正六角
形形状の平面が互いに所定の内角をなすように固定的に
結合する機能と、固定的結合を解除し内角を自由に変化
しうるように結合する機能とを有する連結構造体形成用
枠組構造ユニット、又は前記請求項１に係る骨格構造ユ
ニットを、それぞれ３個の結合部を有する単位構造体と
して用い、中心部に、上方向及び左右斜め下方向に結合
部が位置するように単一の中心用単位構造体を配置し、
該中心用単位構造体の各結合部を介して３個の第１，第
２，第３の初段中間用単位構造体を逆Ｙ字状に結合し、
第１，第２，第３の初段中間用単位構造体のそれぞれ残
りの２個の結合部を介して、各初段中間用単位構造体に
それぞれ２個の第１及び第２，第３及び第４，第５及び
第６の次段中間用単位構造体を初段中間用単位構造体に
対して順次時計回りに結合し、第１の次段中間用単位構
造体には、第１の初段中間用単位構造体との結合部位か
ら反時計回り方向にある結合部を介して第１の外縁用単
位構造体を結合し、第２の次段中間用単位構造体には、
第１の初段中間用単位構造体との結合部位から時計回り
方向にある結合部を介して第２の外縁用単位構造体を結
合し、第３の次段中間用単位構造体には、第２の初段中
間用単位構造体との結合部位から反時計回り方向にある
結合部を介して第３の外縁用単位構造体を結合し、第４
の次段中間用単位構造体には、第２の初段中間用単位構
造体との結合部位から時計回り方向にある結合部を介し
て第４の外縁用単位構造体を結合し、第５の次段中間用
単位構造体には、第３の初段中間用単位構造体との結合
部位から反時計回り方向にある結合部を介して第５の外
縁用単位構造体を結合し、第６の次段中間用単位構造体
には、第３の初段中間用単位構造体との結合部位から時
計回り方向にある結合部を介して第６の外縁用単位構造
体を結合し、第２の外縁用単位構造体には、第２の次段
中間用単位構造体との結合部位から反時計回り方向にあ
る結合部を介して第１の突出用単位構造体と結合し、第
４の外縁用単位構造体には、第４の次段中間用単位構造
体との結合部位から反時計回り方向にある結合部を介し
て第２の突出用単位構造体を結合し、第６の外縁用単位
構造体には、第６の次段中間用単位構造体との結合部位
から反時計回り方向にある結合部を介して第３の突出用
単位構造体を結合し、更に第３の突出用単位構造体に
は、第６の外縁用単位構造体との結合部位から時計回り
方向にある結合部を介して中心対向用単位構造体を結合
して、20個の単位構造体からなる平面状配列の連結構造
体を形成し、該連結構造体の対向して配置されている次
段中間用単位構造体の残りの結合部を互いに結合し、ま
た対向して配置されている外縁用単位構造体の最近接結
合部を互いに結合し、また第１の突出用単位構造体と第
３の外縁用単位構造体の最近接結合部を互いに結合し、
第２の突出用単位構造体と第５の外縁用単位構造体の最
近接結合部を互いに結合し、第３の突出用単位構造体と
第１の外縁用単位構造体の最近接結合部を互いに結合
し、更に第１及び第２の突出用単位構造体の残りの結合
部と中心対向用単位構造体の残りの結合部とをそれぞれ
結合し、且つ全ての結合部における各単位構造体のなす
内角を 138.2度に固定的に設定して正五角形空隙をもつ
球殻構造体を形成することを特徴とする球殻構造体の組
立方法。
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|---|---|---|---|
| JP31694199A JP3370960B2 (ja) | 1999-11-08 | 1999-11-08 | 球殻構造体形成用構造ユニット及び該構造ユニットを用いた球殻構造体並びにその収納及び組立方法 |
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| JP31694199A JP3370960B2 (ja) | 1999-11-08 | 1999-11-08 | 球殻構造体形成用構造ユニット及び該構造ユニットを用いた球殻構造体並びにその収納及び組立方法 |
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|---|---|
| JP2001132893A JP2001132893A (ja) | 2001-05-18 |
| JP3370960B2 true JP3370960B2 (ja) | 2003-01-27 |
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ID=18082658
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|---|---|---|---|
| JP31694199A Expired - Fee Related JP3370960B2 (ja) | 1999-11-08 | 1999-11-08 | 球殻構造体形成用構造ユニット及び該構造ユニットを用いた球殻構造体並びにその収納及び組立方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3370960B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019047813A1 (zh) * | 2017-09-05 | 2019-03-14 | 邓雪松 | 一种拼装结构 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3648711B2 (ja) | 2002-01-25 | 2005-05-18 | 独立行政法人 宇宙航空研究開発機構 | 展開型連結構造体及びその展開方法 |
| CN100562631C (zh) * | 2007-04-05 | 2009-11-25 | 崔文瀛 | 球网壳组合结构 |
| KR20100110983A (ko) * | 2009-04-06 | 2010-10-14 | 엘지이노텍 주식회사 | 스핀들 모터의 클램핑 장치 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3019826U (ja) | 1995-04-12 | 1996-01-12 | 株式会社タカテック | 組立て式ボール |
-
1999
- 1999-11-08 JP JP31694199A patent/JP3370960B2/ja not_active Expired - Fee Related
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