JP3699190B2

JP3699190B2 - 伸縮体

Info

Publication number: JP3699190B2
Application number: JP05026796A
Authority: JP
Inventors: 章小幡; 則之石川
Original assignee: Nippi Corp
Current assignee: Nippi Corp
Priority date: 1996-03-07
Filing date: 1996-03-07
Publication date: 2005-09-28
Anticipated expiration: 2016-03-07
Also published as: JPH09242987A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種の伸縮構造体、または伸縮容器として使用することができる伸縮体に関する。さらに特定すれば、本発明は外周壁部が可撓性の外皮シートと剛性を有する壁面枠板とから構成され、小さな容積に折畳み可能であるとともに、伸展状態においては外周壁部が高い剛性を有する伸縮体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、伸縮構造体として、複数のビームをヒンジ等で連結し、折畳み状態ではこれらビームが互いに重なり合って占有容積が減少し、伸展状態ではこれらのビームがトラス構造を構成するものがある。
【０００３】
しかしながら、このようなものは構造が複雑であり、また多数の高精度のヒンジを必要とし、製造や組み立てが面倒でコストが高く、また重量も大きくなる不具合がある。また、このようなものは、折畳み状態における占有容積を余り小さくできず、折畳み状態の容積と展開状態の容積の比である伸展効率があまり大きくできないという不具もある。
【０００４】
一方、伸縮構造体または伸縮容器として、可撓性のシートから構成された袋状のものがある。このようなものは、内部に空気圧等を圧入することにより、所定の形状に膨脹し、構造体または容器として使用することができる。このようなものは、伸展効率が高いという長所はあるが、シートには剛性がないため、伸展状態ではその剛性が不足するという不具合があった。
【０００５】
また、このようなものは、伸展状態に維持するためには、その内部の圧力を維持する必要があり、たとえば簡易建築物として使用する場合に、内部を常に加圧状態に維持しておく必要がある等の不具合があった。
【０００６】
さらに、このようなものは、折畳む場合に、そのシートが所定の形状には折畳まれないため、人手によってこのシートを所定の形状に折畳まなければならず、その取扱が面倒であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上の事情に基づいてなされたもので、構造が簡単でコストが低いとともに軽量であり、また伸展効率が大きいとともに伸展状態での剛性が高く、また伸展折畳みが簡単で取扱の容易な伸縮構造体または伸縮容器として使用することができる伸縮体を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された本発明は、１個または軸方向に連続して配置された複数の伸縮ユニットから構成される伸縮体であって、上記の伸縮ユニットは軸方向に離間して配置された一対の多角形のフレームと、これらのフレームの外周を囲んで設けられた可撓性の外皮シートとを備え、この外皮シートが折畳まれて上記の一対のフレームが互いに重なり合って短縮状態となり、また上記の一対のフレームが互いに軸方向に離れ上記の外皮シートが張設されて伸展状態となるものである。そして、上記の一対のフレームの互いに対応する２つの辺と、これらの辺の両端の４つの頂点をそれぞれ結ぶ２つの折畳み稜線とで囲まれた略四辺形の部分がそれぞれユニット折畳み面として構成されており、これらの各ユニット折畳み面の外皮シート部分には複数の壁面枠板が貼り付けられている。これらの壁面枠板は、それぞれ上記の多角形のフレームの一つの辺と、上記の折畳み稜線と、上記の頂点を結ぶ対角線とで囲まれた三角形をなしており、それらの上記の対角線に対応する辺を回動中心として互いに重なるように内側に折畳まれ、また上記の外皮シートは上記の対角線を折込み線として内側に折り込まれる。
【０００９】
したがって、伸展状態では、外皮シートが張設されるとともに、この外皮シートには壁面枠板が貼り付けられているので、その剛性が高くなる。また、これらの壁面枠板は、この外皮シートの折畳みの案内をなすので、伸展および短縮の際に人手でこれら外皮シートを折畳む必要がなく、取扱が容易となるとともに、これら外皮シートが完全に折畳まれ、伸展効率が大きくなる。
【００１０】
また、請求項２に記載の本発明は、前記の壁面枠板は弾性変形可能な薄板で形成されており、前記の多角形のフレームの１つの辺と、上記のユニット折畳み面の上記折畳み稜線と、このユニット折畳み面の２つの頂点を結ぶ対角線に沿った前記の折込み線とで囲まれた三角形をなした一対のものであり、またこれらの壁面枠板は、前記のユニット折畳み面の他の２つの頂点を結ぶ対角線に沿った膨出線に沿って外側に屈曲している。したがって、前記の伸縮ユニットが伸展状態の場合にはこれらの壁面枠板は上記の膨出線に沿って外側に膨出しており、またこの伸縮ユニットが短縮状態の場合にはこの壁面枠板は上記の膨出線に沿って内側に弾性的に屈曲して略平面状となって折畳まれる。このものは、伸展状態において壁面枠板が膨出線に沿って外側に弾性的に屈曲して膨出するので、この壁面枠板の弾性力によって伸展状態にロックする作用があり、この伸展状態における安定性が高い。
【００１１】
また、請求項３に記載の本発明は、前記の壁面枠板は、前記の多角形のフレームの１つの辺と、上記のユニット折畳み面の上記折畳み稜線と、このユニット折畳み面の２つの頂点を結ぶ対角線に沿った前記の折込み線と、このユニット折畳み面の他の２つの頂点を結ぶ対角線に沿った膨出線とで囲まれた三角形をなした２対のものである。
【００１２】
よって、前記の伸縮ユニットが伸展状態の場合には、上記の膨出線の両側の対をなす壁面枠板は上記の膨出線に沿って外側に回動してこれら対をなす壁面枠板が外側に膨出しており、またこの伸縮ユニットが短縮状態の場合にはこの対をなす壁面枠板は上記の膨出線に沿って内側に回動してこれら対をなす壁面枠板が同一平面上に配置されて折畳まれる。このものは、壁面枠板が弾性的に屈曲可能なものでなくても良く、大形の構造体に好適するとともに、壁面枠板が完全な剛体のものでも良く、伸展時の剛性を大きくすることが可能である。
【００１３】
また請求項４に記載の本発明は、前記の各伸縮ユニットは、伸展状態における前記のユニット折畳み面が略菱形をなしており、前記の対角線を折込み線としてこのユニット折畳み面が折畳まれた短縮状態では、前記の一対の多角形のフレームの各辺および各頂点が互いに対応して重ねられる。したがって、短縮状態における占有容積が小さくなる。
【００１４】
また請求項５に記載の本発明は、前記の各伸縮ユニットは、伸展状態における前記のユニット折畳み面が略矩形をなしており、この伸展状態では各フレームの各辺と各頂点が軸方向に整列しこの伸縮構造体は略多角柱形状となるものである。よって、伸展状態における形状が単純な形状となり、構造体としての取り扱いが容易になる。
【００１５】
また、請求項６に記載の本発明は、フレームが六角形であるので、伸展状態においてこの構造体が各種の用途に好適した略六角柱の形状となる。
また請求項７に記載の本発明は、前記の外皮シートは気密または液密性を有しており、またこの伸縮構造体の両端面は端板によって気密または液密に閉塞されており、内部に供給される流体圧によって伸展する伸縮構造体として構成されている。したがって、内部に流体圧を供給または排出するだけで、簡単に伸縮させることができ、また圧力によって伸展するので、その伸展力が大きい。
【００１６】
また請求項８に記載の本発明は、前記の外皮シートは気密または液密性を有しており、またこの伸縮構造体の両端面は端板によって気密または液密に閉塞されており、内部に流体を収容する容器として構成されている。したがって、折畳みが容易であるとともに、伸展時の剛性の高い伸縮容器が得られる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施形態を説明する。図１ないし図８には本発明の第１の実施形態の伸縮構造体を示す。なお、この第１の実施形態は、本発明の伸縮体を伸縮構造体として構成した場合のものであるが、伸縮容器として構成する場合でもその基本的な構成は同様である。
【００１８】
図中の１は伸縮構造体であって、図１はその短縮状態、図２はその伸展状態を示す。この伸縮構造体１は図２に示すように軸方向に連続して配置された複数の伸縮ユニット１０から構成されている。また、この伸縮構造体１の上下両端部は端板１１，１２によって閉塞されている。
【００１９】
そして、この伸縮構造体１内にはポンプ５、弁４等からなる空気供給機構２により空気が圧入され、その圧力によって伸展し、この圧力等によってその図２のような伸展状態が維持される。また、この伸縮構造体１を短縮する場合には、ポンプ７、弁６等からなる排気機構３によって内部の空気が排出され、その負圧によって図１のような短縮状態になる。
【００２０】
次に、図３および図４を参照して上記の各伸縮ユニット１０を説明する。なお、実際の製品では、各部の寸法、形状、配置関係等は、部材の厚さ、変形代、その他の条件を考慮して設定されるものであるが、以下の説明では理解を容易にするために、これらの条件の説明は省略する。
【００２１】
上記の各伸縮ユニット１０は一対のフレーム１３，１４を備え、これらのフレーム１３，１４は正多角形、たとえば正六角形の枠状をなしている。そして、伸展状態では、これらのフレーム１３，１４は軸方向に互いに離れて配置される。また、これらのフレーム１３，１４の外周を囲んで可撓性の外皮シート１６で覆われている。この外皮シート１６としては、合成繊維の織布で補強されたゴムシート、ビニールシート、その他の可撓性のシート材料が使用されるが、折畳みに十分な可撓性はあるが伸びその他の変形は小さいものが好ましい。そして、この外皮シート１６は、伸展状態では上記のフレーム１３，１４間に所定の張力で張設される。なお、この実施形態では、この外皮シート１６は気密および液密性を有している。
【００２２】
また、上記のフレーム１３，１４の互いに対応する各辺の間の部分、すなわち図４においてフレーム１３の辺ａｂ、フレーム１４の辺ｃｄ、および頂点ａとｃ、ｂとｄを結んだ線すなわち折畳み稜線３１で囲まれる部分はユニット折畳み面１５として構成され、この伸縮ユニット１０には同様なユニット折畳み面１５が６面あり、以下一つのユニット折畳み面１５について説明する。
【００２３】
この実施形態では、上記の一対のフレーム１３，１４は伸展状態では周方向にずれて配置され、上記のユニット折畳み面１５は略菱形となるように各部の寸法が設定されている。そして、このユニット折畳み面１５の部分の外皮シート１６の内側面には一対の壁面枠板１７，１８が貼り付けられている。これらの壁面枠板１７，１８は、たとえばＦＲＰ材料の薄板、アルミニウム合金等の金属薄板、塩化ビニル、ポリカーボネート等の合成樹脂材料の薄板、その他の板材で形成され、接着、リベット、その他の手段によってこの外皮シート１６の内側面に沿って貼り付けられている。なお、この実施形態の場合には、この壁面枠板１７，１８としては、弾性的に屈曲が可能な薄板材料が使用されている。
【００２４】
これらの壁面枠板１７，１８の形状は、上記の辺ａｂ、ｃｄ、稜線ａｃ，ｂｄすなわち折畳み稜線３１、および対角線のうちの一方たとえば対角線ｂｃで囲まれた三角形をなしている。なお、図４中、これらの壁面枠板１７，１８の各部に上記と同じ符号を付す。また、上記の図４中では、理解を容易にするためにこれらの壁面枠板１７，１８の辺ｂｃの縁２１，２２は互いに離れているように描かれているが、これらは互いに回動自在に衝合された状態で外皮シート１６に貼り付けられている。また、これら壁面枠板１７，１８の縁ａｂ，ｃｄはそれぞれ上記のフレーム１３，１４に、縁ａｃ，ｂｄは折畳み稜線３１の位置において隣接する壁面枠板の縁に、それぞれ回動自在に衝合されている。
【００２５】
また、これらの壁面枠板１７，１８は、上記の縁２１，２２に沿う対角線とは別の他方の対角線すなわち頂点ａｄを結ぶ対角線に沿った膨出線２４に沿って外側に浅いＶ字状に屈曲している。なお、これらの壁面枠板１７，１８は弾性を有しているので、後述するようにこの膨出線２４に沿って内側に屈曲して平板状に弾性変形することができる。また、上記壁面枠板１７，１８の縁２１，２２の中央部には、それぞれＶ字状の切欠２３が形成されている。
【００２６】
上記のような壁面枠板１７，１８が内側面に貼り付けられているので、この伸縮構造体の伸展状態では、このユニット折畳み面１５は以下のような形状をなしている。すなわち、上記のフレーム１３，１４は互いに周方向にずれているので、このユニット折畳み面１５は正確な平面にはならない。このため、上記の壁面枠板１７，１８が膨出線２４に沿って外側に屈曲しており、このユニット折畳み面および外皮シート１６は膨出稜線３３に沿って外側に膨出した形状となっている。よって、上記のユニット折畳み面１５は２個の三角形の平面ａｃｄおよびａｄｂで構成されており、この伸縮構造体の周面は全てこれらの三角形の平面で構成され、幾何学的には完全で安定した形状である。
【００２７】
次に、上記のような構成の作用を説明する。まず、伸展状態では、この伸縮構造体１は内部の圧によって伸展状態に維持される。また上下の端板１１，１２に作用する内部の圧によって軸方向の荷重が支持される。さらに、上記の各伸縮ユニット１０のユニット折畳み面１５は、上記のように三角形の平面で構成されており、この状態は形状的に安定した状態であるとともに、上記の壁面枠板１７，１８の自由状態でもある。したがって、この伸展状態では、これらの壁面枠板１７，１８によって各ユニット折畳み面１５の剛性が極めて高くなるとともに、軸方向の荷重もこれらの壁面枠板１７，１８の圧縮または剪断荷重として受けられ、この伸縮構造体１は高い軸方向の圧縮力に耐えることができる。
【００２８】
また、この状態では、上記の外皮シート１６は内圧によって張設されており、この外皮シート１６の張力と内圧、および壁面枠板１７，１８の剛性によって、この外皮シート１６の座屈が防止され、より大きい軸方向の圧縮荷重に耐えることができる。また、この状態では、このユニット折畳み面１５すなわち壁面枠板１７，１８は膨出線３３または２４に沿って外側に膨出した状態であり、トグルによるロック作用が生じている。したがって、この状態でこの伸縮構造体１の内圧が解消されても、この伸縮構造体１は上記の伸展状態を維持し、上記の壁面枠板１７，１８だけで相当の圧縮荷重に耐えることができる。
【００２９】
次に、この伸縮構造体１を短縮する場合について説明する。前述のように、この伸縮構造体１を短縮する場合には、排気機構３によって内部の空気を排出し、内部に負圧を発生させる。
【００３０】
この負圧により、まず上記の壁面枠板１７，１８が内側に変形し、これら壁面枠板１７，１８の膨出線２４に沿った外側への膨出が解消され、これらは略平板状となり、上記のトグルによるロック作用が解消する。
【００３１】
次に、図５および図６に示すように、これらの壁面枠板１７，１８は、その衝合されている縁２１，２２を中心として内側に回動し、外皮シート１６もこれらの縁に対応した折込み線３２に沿って内側に折り込まれる。
【００３２】
なお、この実施形態では、上記の壁面枠板１７，１８の縁２１，２２の中央部に切欠２３が形成されているので、上記のようなロック作用の解消が円滑となる。すなわち、上記の負圧によりこれら壁面枠板１７，１８が平板状に変形した場合でも、上記の膨出線２４の部分はまだ局部的に屈曲している。したがって、この膨出線２４が上記の縁２１，２２まで達していると、この屈曲の残った膨出線２４の部分により、これら衝合されている縁２１，２２を中心とした回動が阻害され、引っ掛かりが生じる。しかし、この実施形態では、この縁２１，２２の中央部に切欠２３が形成され、上記の膨出線２４はこれらの縁２１，２２まで達していないので、上記のような引っ掛かりが生じることがなく、このトグルによるロック作用は円滑に解消される。
【００３３】
そして、上記の負圧により、図７および図８に示すように、上記の壁面枠板１７，１８および外皮シート１６はさらに折畳まれ、最終的にはこれらが完全に折畳まれ、この伸縮構造体１は図１に示すように短縮される。
【００３４】
なお、この実施形態では、上記のユニット折畳み面１５は菱形をなしており、その対角線は互いに直交している。したがって、一方の対角線に沿う折込み線３２に沿ってこのユニット折畳み面１５が折畳まれると、他方の対角線の両端の頂点ａと頂点ｄとは重なり合う。よって、図１に示すように、各フレーム１３，１４の各頂点および角辺は互いに重なり合い、この伸縮構造体は六角形の板状の形状に折畳まれる。なお、この伸縮構造体１が伸展する場合の作動は、上記と全く逆の作動であり、その説明は省略する。
【００３５】
また、上記の説明のように、上記の伸縮ユニット１０が伸縮する際には、その上下のフレーム１３，１４が相対的に反対方向に回動する。この実施形態では、このような回動を相殺するために、伸縮ユニット１０を偶数個設け、隣接する伸縮ユニットではユニット折畳み面１５の折込み方向を逆にしてある。したがって、隣接する伸縮ユニット１０では、その伸縮の際に互いに逆方向の回動が生じるので、これらの回動は相殺され、この伸縮構造体１はその下端と上端とが互いに回動することなく伸縮する。
【００３６】
また、この実施形態のものは、上述のように外皮シート１６の内側に本質的に剛体である壁面枠板１７，１８が貼り付けられており、伸縮の際にはこの外皮シート１６はこれら壁面枠板の各辺の折り曲げ線に沿って屈曲するだけでよく、この外皮シート１６は本質的に伸びや剪断変形をする必要はない。したがって、この外皮シート１６は、屈曲はするが伸びや剪断変形をしない強固な材料を使用でき、この伸縮構造体１の強度および伸展状態での剛性を一層高めることができ、また伸展状態での形状を正確にすることができる。
【００３７】
なお、図９には本発明の第２の実施形態を示す。このものは、壁面枠板１７，１８の形状を変更し、上記のトグルによるロック作用の強さを任意に設定できるようにしたものである。
【００３８】
すなわち、図９に示すように、この実施形態の壁面枠板１７，１８はその縁２１ａ，２２ａが直線ではなく、中央部が凹んだ浅いＶ字状をなしており、これらの縁２１，２２の両端部のみが互いに衝合し、中央部分ではこれらの縁２１ａ，２２ａの間に隙間が形成された状態で外皮シート１６に貼り付けられている。なお、この実施形態のものは、上記の点以外は前記の第１の実施形態と同様な構成で、図９中第１の実施形態と対応する部分には同じ符号を付してその説明を省略する。
【００３９】
この実施形態は、短縮の際に内部に負圧が作用すると、上記の縁２１ａ，２２ａの間の部分の外皮シート１６が屈曲し、これらの縁２１ａ，２２ａの中央部が衝合する。この状態では、これらの２つの壁面枠板１７，１８の膨出線２４は一直線上に沿って整列はされず、内側にＶ字状に屈曲した状態に整列されることになるので、容易にロック作用が解消する。もちろん、これらの間の隙間その他を任意に設定することにより、上記のロック作用の解消の程度を調整することができ、たとえばロック作用を弱めて内圧を解消するだけで負圧を作用させずにロック作用を解除させることもできる。
【００４０】
このようなものは、たとえば重力等により常に圧縮力が作用しているような伸縮構造体において、前述の排気機構を省略し、短縮する際には内部の空気を外部に放出するだけで自動的に上記のロック作用が解放され、重力等の圧縮荷重によってこの伸縮構造体を短縮できる。
【００４１】
また、図１０には本発明の第３の実施形態を示す。このものは、上記の一対の壁面枠板を膨出線３３に沿って２つの壁面枠板１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂに分割し、２対４枚としたものである。なお、この実施形態のものは、上記の点以外は前記の第１または第２の実施形態のものと同様な構成で、図１０中、上記の実施形態と対応する部分には同じ符号を付してその説明を省略する。
【００４２】
この実施形態のものは、伸展時には、対をなす壁面枠板１７ａと１８ａ、壁面枠板１７ｂと１８ｂとが折込み線３２に沿って互いに同一平面上に位置するまで展開した後は、内部の圧力によって別の対をなす壁面枠板１７ａと１７ｂ、壁面枠板１８ａと１８ｂとが、膨出線３３に沿って外側に膨出するように回動して前記と同様にロック作用をなす。なお、短縮する場合は、上記とは逆の順序で作動をする。
【００４３】
このものは、壁面枠板１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂが弾性変形をする必要がなく、剛性の高い板材を使用することができるので、伸展時の剛性を高くでき、また大形の構造体に適した構造である。なお、上記の対をなす壁面枠板１７ａ，と１７ｂ、壁面枠板１８ａと１８ｂとの間にスプリング等の弾性部材を介在させ、展開時にはその弾性力によってこれら対をなす壁面枠板１７ａ，と１７ｂ、壁面枠板１８ａと１８ｂを膨出線３３に沿って外側に膨出させ、前記の第１の実施形態と同様なロック作用をさせることも可能である。
【００４４】
また、図１１には第４の実施形態を示し、このものはフレーム、外皮シート、壁面枠板等の構造に関わるものである。すなわち、１３，１４は伸縮ユニット１０のフレームであって、その外周には外皮シート１６が接着されているとともに、その外周にはバンド状の補強ストッパリング４０が締め付け固定され、この外皮シート１６をフレーム１３，１４に機械的に取り付けている。
【００４５】
また、この外皮シート１６の外側には細長状のストッパ４１が設けられ、このストッパ４１はたとえば図１０に示す実施形態の壁面枠板１７ｂ，１８ｂの縁部に沿って配置され、リベット等によりこの壁面枠板１７ｂ，１８ｂと一体に取り付けられている。そして、このストッパ４１は、伸展状態において、上記の補強ストッパリング４０に当接している。
【００４６】
また上記の壁面枠板１７ｂ，１８ｂの縁部にもそれぞれストッパ４２が取り付けられ、これらのストッパ４２は伸展状態で互いに当接している。なお、これらの壁面枠板１７ｂ，１８ｂの縁部は互いに当接はしておらず、これらの間の外皮シート１６が屈曲代に形成されている。
【００４７】
この実施形態のものは、伸展状態においてストッパ４１，４２が当接し、フレーム１３，１４および壁面枠板１７ｂ，１８ｂが互いに機械的に確実に当接するので、強度および剛性が向上する。なお、この実施形態のものは、上記の図１０の第３の実施形態のように比較的大形の伸縮構造体に適するものであるが、他の実施形態のものにも適用可能である。
【００４８】
次に、上記のような伸縮構造体が折畳み可能となるための上記のユニット折畳み面の形状等について説明する。図１２には、上記の第１の実施形態の伸縮ユニットが完全に折畳まれた状態の概略的な平面図を示す。
【００４９】
この実施形態の場合には、上記の各壁面枠板１７，１８は図１２のａｂｃおよびｄｃｂの三角形の形状であり、展開状態のユニット折畳み面１５はこれらの三角形が折込み線３２を対角線として組み合わされた平行四辺形をなしている。なお、図１２から明らかなように、これら三角形すなわち壁面枠板１７，１８は二等辺三角形であり、ユニット折畳み面は菱形である。よって、折込み線３２を折畳み中心として折畳んだ場合に、これらは完全に重なり合い、よってフレーム１３，１４の各頂点および各辺が完全に重なり合った状態で折畳まれることは前述の通りである。
【００５０】
なお、このユニット折畳み面１５の形状は上記のものには限定されない。たとえば図１３に示す第５の実施形態のように、フレーム１３，１４がずれた状態で折畳まれる場合には、各壁面枠板１７，１８はこの図１３のａｂｃおよびｄｂｃの三角形の形状となり、ユニット折畳み面１５の形状はこれらの三角形が折込み線３２を対角線として結合された平行四辺形となる。なお、この場合でも伸展状態ではこれらフレーム１３，１４がずれており、各辺は平行とはならないので、このユニット折畳み面１５は完全な平面とはならず、前記と同様に膨出稜線３３が膨出するように配置された２個の三角形ａｃｄおよびａｂｄから構成されることは前述と同様である。
【００５１】
また、図１４に示す第６の実施形態のように、フレーム１３´，１４´が三角形の場合等には、折畳み状態のフレームの重なり状態の設定によっては、壁面枠板の形状が図１４の三角形ａｂｃおよびｄｃｂのように直角三角形になる場合もある。このような場合には、ユニット折畳み面がこれら三角形が折込み線３２´を対角線として結合された形状すなわち矩形になる。そして、この場合には、伸展状態において、このユニット折畳み面が完全な平面となり、このような伸縮構造体は伸展状態において完全な角柱たとえば三角柱の形状となる。この実施形態のものは、伸展状態において伸縮構造体が正確な三角柱状となるので、これを他の部材と組み合わせたり、結合したりする場合等に有利である。
【００５２】
また、上記のような伸縮構造体は、その特徴を生かして各種の装置に適用することができる。たとえば、図１５および図１６には本発明の伸縮構造体をマストに使用した第７の実施形態を示す。
【００５３】
この実施形態のものは、たとえば通信機器等を高所に設置するための仮設のマスト装置である。図中の５０はベースであって、このベース５０の上には前述したような伸縮構造体からなるマスト５１と、このマスト１内に空気等を圧入して伸展させるポンプおよび必要に応じてこのマストの内部の空気を排出するポンプ等を内蔵した伸縮機構５２が設けられている。また、このベース５０の周辺部には、複数の巻上げ機５３が設けられている。そして、これらの巻上げ機５３からは所定の張力で支持ケーブル５４が巻き出しおよび巻き戻しされ、これらの支持ケーブル５４は上記のマスト５１の上端部の載置台５５に接続されている。そして、この載置台５５の上には、たとえば通信機器５６が載置される。
【００５４】
このようなものは、図１５にようにマスト５１が短縮状態において、上記の載置台５５の上に通信機器５６等を設置する。
次に上記の伸縮機構５２から上記のマスト５１内に空気を圧入し、図１６に示すようにこの伸縮構造体を伸展させる。この場合に、このマスト５１の伸展途中においては、各支持ケーブル５４の張力をバランスさせながらマスト５１の伸展と同時に繰出し、この伸展途中の安定を図る。
【００５５】
このようなものは、簡単かつ安全にマストの設置ができる。すなわち、従来のものでは、まず地上で水平の状態でマストを組み立て、このマストの上端部に通信機器等を取り付け、この後にクレーン等を使用してマストを立ち上げる必要があった。このため、このマストの設置に広い作業面積を必要とし、またこのマストの立ち上げ作業は複雑でかつ危険を伴う。しかし、上記のような実施形態の装置によれば、短縮状態のマスト５１の上に通信機器等を設置し、その後にこのマスト５１を伸展させれば良いので、作業が簡単でかつ安全である。
【００５６】
また、図１７および図１８には、本発明の伸縮構造体を救命筏に使用した第８の実施形態を示す。このものは、伸縮構造体からなる船体６１を備え、この船体６１の両端部は端板６２，６３で閉塞され、全体が完全な水密構造に構成されいる。なお、この端板６２には、乗員の出入りのためのエアロック等の水密扉６６が設けられている。また、この船体６１の底部には、この船体の浮遊を安定させるための浮力材６４が設けられ、また船体の内部には万一の場合の沈没を防止するための浮力袋６５が設けられている。なお、図示はしていないが、この船体６１内には、救命筏として必要な装備、たとえば食料、飲料水タンク、通信機、その他が装備されていることはもちろんである。
【００５７】
このものは、通常の場合には上記の伸縮構造体からなる船体６１を短縮させておき、使用する場合には機械的手段、または内部にブロア等により空気を圧入して伸展させる。この船体６１に使用する伸縮構造体は前述のように、壁面枠板により補強されているのでその剛性が高く、また伸展状態において前述のようにトグルにより自動的に伸展状態にロックされるので、その構造が簡単で軽量であるとともに、信頼性も高い。
【００５８】
なお、この船体６１の伸展状態を維持するロック作用は、別途機械的なロック機構を追加してもよいが、上記の水密扉６６を閉じておけば、内部に封入された空気によりこの船体は短縮不能となり、この伸展のロックが不所望に解除されることはない。この船体６１は、伸展状態においても十分な剛性を有するので、波浪等によってもこの船体が破損または変形することがない。
【００５９】
また、図１９には、前述のような伸縮構造体を容器に使用した第９の実施形態を示す。このものは、前記の第１の実施形態と同様な伸縮構造体、たとえば２個の伸縮ユニット１０からなる伸縮構造体から構成された容器本体７１を備え、この容器本体７１の上下両端は端板７２によって閉塞され、完全な液密構造をなしている。そして、上記の端板７２には、液体の注入口７３が設けられている。
【００６０】
このような容器は、使用しない場合にはこの伸縮構造体からなる容器本体７１を短縮して折畳んでおくことができ、保管のスペースを大幅に節約することができる。また、液体を充填した後は、この容器本体７１は大きな剛性を有するので、その取扱が簡単である。特に、大形の容器では、内部に液体を充填した場合に重量が大きくなるため、フオークリフト等によって取扱をおこなわなければならないが、このように容器本体７１の剛性が高いので、このような機械による運搬等が容易となる。
【００６１】
【発明の効果】
上述の如く本発明の伸縮体は、構造が簡単であるとともに、伸展効率が高く、また伸展時の剛性が高く、また伸縮作業も容易である。したがって、上記のような特徴を生かして、各種の伸縮構造体、または伸縮容器として極めて広くかつ有用な用途を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態の伸縮構造体の短縮状態の斜視図。
【図２】第１の実施形態の伸縮構造体の伸展状態の斜視図。
【図３】第１の実施形態の伸縮ユニットの斜視図。
【図４】第１の実施形態の伸縮ユニットの一部の斜視図。
【図５】第１の実施形態の伸縮ユニットの短縮過程の斜視図。
【図６】第１の実施形態の壁面枠板の短縮状態の斜視図。
【図７】第１の実施形態の伸縮ユニットの短縮過程の斜視図。
【図８】第１の実施形態の壁面枠板の短縮状態の斜視図。
【図９】第２の実施形態の伸縮ユニットの一部の斜視図。
【図１０】第３の実施形態の伸縮ユニットの一部の斜視図。
【図１１】第４の実施形態の伸縮ユニットの一部の縦断面図。
【図１２】第１の実施形態の伸縮ユニットの概略的な平面図。
【図１３】第５の実施形態の伸縮ユニットの概略的な平面図。
【図１４】第６の実施形態の伸縮ユニットの概略的な平面図。
【図１５】第７の実施形態のマスト装置の短縮状態の側面図。
【図１６】第７の実施形態のマスト装置の伸展状態の側面図。
【図１７】第８の実施形態の救命筏の側面図。
【図１８】図１７の１８−１８矢視図。
【図１９】第９の実施形態の容器の斜視図。
【符号の説明】
１…伸縮構造体
１０…伸縮ユニット
１３，１４…フレーム
１５…ユニット折畳み面
１６…外皮シート
１７，１８…壁面枠板
２４…膨出線
３１…折畳み稜線
３２…折込み線
３３…膨出稜線

Claims

１個または軸方向に連続して配置された複数の伸縮ユニットから構成される伸縮体であって、上記の伸縮ユニットは、
軸方向に離間して配置された一対の多角形のフレームと、これらのフレームの外周を囲んで設けられた可撓性の外皮シートとを備え、この外皮シートが折畳まれて上記の一対のフレームが互いに重なり合って短縮状態となり、また上記の一対のフレームが互いに軸方向に離れ上記の外皮シートが張設されて伸展状態となるものであり、
上記の一対のフレームの互いに対応する２つの辺と、これらの辺の両端の頂点をそれぞれ結ぶ２つの折畳み稜線とで囲まれた略四辺形の部分がそれぞれユニット折畳み面として構成されており、
上記の各ユニット折畳み面の外皮シート部分にはそれぞれ複数の壁面枠板が貼付けられており、
これらの壁面枠板は、上記の多角形のフレームの１つの辺と、上記のユニット折畳み面の上記折畳み稜線と、この折畳み面の頂点を結ぶ対角線とで囲まれた三角形をなしており、
これらの三角形の壁面枠板は上記の対角線に対応する辺を回動中心として互いに重なるように内側に折畳まれ、
また上記の外皮シートは上記の対角線を折込み線として内側に折り込まれるものであることを特徴とする伸縮体。
前記の各ユニット折畳み面の壁面枠板は、弾性変形可能な薄板で形成されており、前記の多角形のフレームの１つの辺と、上記のユニット折畳み面の上記折畳み稜線と、このユニット折畳み面の２つの頂点を結ぶ対角線に沿った前記の折込み線とで囲まれた三角形をなした一対のものであり、またこれらの壁面枠板は、前記のユニット折畳み面の他の２つの頂点を結ぶ対角線に沿った膨出線に沿って外側に屈曲しており、前記の伸縮ユニットが伸展状態の場合にはこれらの壁面枠板は上記の膨出線に沿って外側に膨出しており、またこの伸縮ユニットが短縮状態の場合にはこの壁面枠板は上記の膨出線に沿って内側に弾性的に屈曲して略平面状となることを特徴とする請求項１の伸縮体。
前記の各ユニット折畳み面の壁面枠板は、前記の多角形のフレームの１つの辺と、上記のユニット折畳み面の上記折畳み稜線と、このユニット折畳み面の２つの頂点を結ぶ対角線に沿った前記の折込み線と、このユニット折畳み面の他の２つの頂点を結ぶ対角線に沿った膨出線とで囲まれた三角形をなした２対のものであり、前記の伸縮ユニットが伸展状態の場合には、上記の膨出線の両側の対をなす壁面枠板は上記の膨出線に沿って外側に回動してこれら対をなす壁面枠板が外側に膨出しており、またこの伸縮ユニットが短縮状態の場合にはこの対をなす壁面枠板は上記の膨出線に沿って内側に回動してこれら対をなす壁面枠板が同一平面上に配置されることを特徴とする請求項１の伸縮体。
前記の各伸縮ユニットは、伸展状態における前記のユニット折畳み面が略菱形をなしており、前記の折込み線に沿ってこのユニット折畳み面が折畳まれた短縮状態では、前記の一対の多角形のフレームの各辺および各頂点が互いに対応して重ねられることを特徴とする請求項１の伸縮構造体。
前記の各伸縮ユニットは、伸展状態における前記のユニット折畳み面が略矩形をなしており、この伸展状態では各フレームの各辺と各頂点が軸方向に整列しこの伸縮構造体は略多角柱形状をなすことを特徴とする請求項１の伸縮構造体。
前記のフレームは六角形であることを特徴とする請求項１の伸縮体。
前記の外皮シートは気密または液密性を有しており、またこの伸縮構造体の両端面は端板によって気密または液密に閉塞されており、内部に供給される流体圧によって伸展する伸縮構造体として構成されていることを特徴とする請求項１の伸縮体。
前記の外皮シートは気密または液密性を有しており、またこの伸縮構造体の両端面は端板によって気密または液密に閉塞されており、内部に流体を収容する容器として構成されていることを特徴とする請求項１の伸縮体。