JP3772911B2 - 工具を使用せずに切り出しパネルとフレームとをくさび式にはめ込んで剛構造をつくるための方法 - Google Patents

Description

技術分野
本発明は、正方形又は直方形の切り出しパネルとフレーム状、はしご状又は格子状（換言すれば、モノブロックに接合された直立材又は機械的手段によって接合された直立材を用いたはしご状）のシャーシ（枠材）を利用した剛構造を組み立てによって製造する方法に関する。
本発明の目的は、主としてつぎのような効果を上げることである。本発明にもとづく構造は、素手で組み立てることができる、換言すれば、組立者は、工具、釘、接着材、ネジ或いは他の付属品を用いずに作業することができる。組み立ては、きわめて迅速に行なうことができ、最終的な構造物は、ピッチ（縦揺れ）及び／又はロール（横揺れ）に対して剛性を示す。
まっすぐな床上では、本発明にもとづく構造物は、完全に垂直であり、しかも最終的な容積に較べて材料の経済性がきわめて高い。このため、本発明にもとづく構造物は、軽量である。
本発明にもとづく構造物の製造に必要な基本材料は、平坦であり、したがってそれらの包装及び輸送は、きわめて容易である。さらに、基本材料は、木材、ボール紙、金属、海綿状ポリスチレン、プレキシガラス等々の各種材料の平パネルとして市販されており、容易に買い求めることができる。組み立てられた最終的な状態では、該構造物は、ケーブル、ワイヤ、パイプ、照明のアクセサリーのセットをその直立材の格子の中にわけなく隠すことができる。
各構造物は、実際には他の同じ構造物と容易に継ぎ合わせることができ、またモジュールとして任意の方向に延長させることのできる独立した存在である。
他方、基本的な構造上の要素であるシャーシ及び切り出された正方形又は直方形のパネルは、ほとんどが鋸掛け、スウェージング或いは型取りなどの単純な作業で形成されるものであるため、多くの手作業を必要とせず、また複雑な工具の使用も必要としない。組み立て後の構造物の解体は、その構成部分に大きな変更を加えることなくきわめて容易に行なうことができる。
背景技術
くさび止めによって、すなわち工具又は他の付属品を利用せずに剛構造にされた構造物を得るために上に述べたような現在の主流をなしまた容易に変形できる材料を用いたアセンブリ（組立）の分野での最新の技術でも、このように迅速に剛構造が得られる自立構造物の製造を可能とする方法は、まだ知られていない。
説明のために、ここでは、半剛性で平坦な材料の家具の製造方法を記載したフフランス特許出願第2629756号（ル グリエック）を参照する。該特許明細書に記載の家具又は構造物の製造には切断が必要であり、また組み立てはきわめて迅速に行なうことができるが、糊付けが必要である。
上に述べた明細書に記載された種類の組立にあっては、所定の厚さの材料の帯材をあたえられた寸法に合わせて切断し、また切断した帯材を重ね合わせてつくる家具の部品に対応する適当な形状のものを得る必要がある。
半剛性の材料は、とくに小さい構造物をつくる場合には波形ボール紙とすることができ、また、ポリエチレン、海綿状ポリスチレンなどのプラスチック材料、合成材料、皮を剥いだ木材、ハニカム構造のアルミニウムなどの金属等々を材料とすることもできる。
他方、米国特許第4182244号の第１図には、４本の強化棒とそれに垂直に取り付けられる４枚の正方形のパネルで組み立てられるユニットを開示している。
この場合には、多数で多様な材料が必要である。これらの構造物の主な不具合いは、枠構造が貯蔵時に衝撃を受けたときにかかる重量及び／又は応力の作用でユニットが全体的に歪曲したり、崩壊するおそれがあることである。
発明の開示
本発明は、少なくとも２つの単一のフレーム状（以下、その上方及び下方部分を桟（さん）と呼ぶ）はしご状又は格子状の２つのシャーシから、換言すればモノブロックに接合された直立材又は機械的手段によって接合された直立材と上述したシャーシの桟の間の各空間を埋めるための少なくとも２枚の切り出された直方形パネルを用いたはしごから蜂の巣状で分解自在な３次元剛構造を組み立てる方法に関するものであると考えればよりよく理解されよう。その特性は、シャーシと切り出しパネルの組み立てが、該シャーシに存在する空間内に上に述べたシャーシの面に対して垂直なパネルを傾けて挿入して力でくさび止めすることによって行なわれ、その結果、同パネルの垂直部分がシャーシの直立材に対して平行で正接方向となるまで強制的に本来の姿に戻されることによって構造物が剛構造となることにある。
なお、上に述べた切り出しパネルの高さは、２本の桟を隔てている空間が、該２本の桟を隔てる距離であるか、一本の桟とベース・プレートの厚さを隔てる実際の距離であるか或いは最終的にベース・プレートとトップ・カバーを隔てる実際の距離であるかにかかわらず、該２本の桟を隔てている空間よりわずかに大きい。
最後に、本発明の方法は、構造物のシャーシの間の距離が、ノッチ（刻み）及び／又はパネルの上方及び／又は下方及び／又はおそらくはパネルに添って配設された溝の位置によって左右され、上述した構造物の全体の深さが、直立材とシャーシの桟の前又は後ろに突出するパネルの最大突出細片に付加されたシャーシの間の距離に等しいという特徴がある。
本発明の本質的な効果は、わずかな工具しかもっていない個々の人が、多様な目的のために構造物を組み立てる方法を手に入れることができる点にある。より具体的には、本発明の方法にもとづいて組み立てられた構造物は、１回の作業で、材料をむだにすることなく、スウェージング、レーザー切断などによって必要な要素、すなわちシャーシ及びそれと係合する切り出しパネルを容易にかつ同時に製造することができ、したがって、該構造物を製造するための主なオリジナルな材料としては、２又は３枚の同じオリジナルなパネルのみであり、構造物の幅及び高さは、これらのオリジナルなパネルの幅及び長さによってきまる。
本発明の構造物は、切り出しパネルの数及びシャーシの数を対となって結合（以下結合という）させることができるために顕著な構造の多様性を示す。
これら所要素の対結合は、基本的には例えば以下のような基本的な構成で行なわれる。
シャーシの桟と２以上のシャーシの間の各空間ごとに２枚の切り出しパネル。
シャーシの桟と３以上のシャーシの間の各空間ごとに３枚の切り出しパネル。
シャーシの桟と４以上のシャーシの間の各空間ごとに３枚の切り出しパネル。
以下では、これら切り出しパネルとシャーシの異なる対結合方法を例として示すが、これらが本発明を限定するものではない。
しかし、第一の対結合方法にもとづいて組み立てられる構造物は、空間に機械的抵抗力を高めるために中央の十字を挿入することができる梁を製造する場合と同様にして、仕切りあるいは透かし細工の壁或いはこれら２つの存在の本質部分の製造に用いることができることも理解されよう。
また、第二の対結合方法にもとづいて組み立てられる構造物は、中央の補強用十字をもつ又はもたない梁、ブックケース、あるいは、側面部、バックプレート、カバーおよび扉又は自在扉を付加することのできる貯蔵ユニットを製造する場合と同様に、また、一対のシャーシ／フレームを用いて４本の溝に添って挿入した２枚の側面部を付加することよって箱を製造する場合と同様にして、仕切りあるいは透かし細工の壁、あるいはこれら２つの存在の本質部分の製造に用いることができることも理解されよう。
また、切り出しパネル及びシャーシの第三の対結合方法にもとづいて組み立てられる構造物は、中央の補強用十字をもつかもたない梁、ブックケース、あるいは、側面部、バックプレート、カバーおよび滑り扉又は自在扉を付加することのできる貯蔵ユニットを製造する場合と同様に、また、２又は３枚の不透過性側面部及びロック用細片を付加した後、コンクリート又は他の成型自在な材料用の分解自在なケーシングを製造する場合と同様にして、仕切りあるいは透かし細工の壁、あるいはこれら２つの存在の本質部分の製造に用いることができることも理解されよう。
なお、ケーシングの場合には、分解した後、オリジナルの構造物からシャーシの厚さ、切り出しパネルの厚さおよび突出細片のシャーシの直立材及び桟を通って突出する部分をのぞいた３次元の形状が残される。
本発明にもとづく構造物は、その各種構成部分に、糊付け、ネジ止め、釘止め、或いは他の機械的操作を行なうことによって、完全に恒久的で分解不能なものとすることができる。
米国特許第4182244号（ハッチンズ及びゲブナード）には、好ましくはきわめて厚いボール紙で形成されるモジュラー・ユニットが記載されている。このユニットは、上下に重ねて取り付けるように構成された複数のパネル（１、２、及び３）を含み、各パネルは、水平で直方形の１枚のプレート（４、２７、４９）で形成される。この米国特許第4182244号は、４枚の正方形のパネルが垂直に取り付けられた４本の補強棒によって取り付けられるユニットに関するものである。
この場合にも、多数で多様な材料が必要である。
これらの構造物の主な不具合いは、枠構造が貯蔵時に衝撃を受けたときにかかる重量及び／又は応力の作用でユニットが全体的に歪曲したり崩壊するおそれがあることである。
最新の技術は、すでに述べたフランス特許出願第2629756号（Le Gourriec）を参照すればよりよく理解されよう。この特許は、とくに蜂の巣のような網状の紙でつくられた半剛性の家具の製造方法を記載したものである。この種の材料の適用分野は、機械的抵抗力が接続する必要のない使いきり式のものである。本発明は、正方形又は直方形の切り出された窓状部をもつ完全なまたは格子状のパネルを用いた剛性構造物を得るためのより簡単な製造方法に関する。
本発明の方法は、表面の切り出しが２、３又は４に限られたあるいは明らかに異なるパネルからなる立方体が、一方では上に述べたパネルをくさび止めによってまた他方ではパネル本来の剛性によって２又は幾つかのシャーシを垂直に保つ機能をもつことを特徴とする。
本発明の他の目的、効果、及び特徴は、添付の図面を参照して行なう可能な実施形態の説明から明かとなろう。図面中、構造的に同じ効果をもつ要素は、簡単のために同じ文字又は同じ参照番号で示す。ただし、この実施形態が本発明の範囲を限定するもではない。
【図面の簡単な説明】
図１Ａ〜図１Ｅは、シャーシ及びそれと係合する切り出しパネルの同時製造段階を示す。図示の例では、３個のシャーシとノッチの付いた係合する３枚の切り出しパネルが用いられる。
図２Ａ〜図２Ｅは、一方では２個のシャーシとノッチ及び溝の付いた係合する２枚の切り出しパネルから梁、透かし細工の壁又は仕切りを製造する製造段階を示し、他方では（図２Ｆ、図２Ｇ）そのようにして製造された構造物（図２Ｆ）の中に補強よう十字を挿入しまた上に述べた構造物の結合（図２Ｇ）する作業を示す図である。
図３Ａ〜図３Ｒは、ブックケース（図３Ａ〜図３Ｈ）及び箱（図３Ｉ〜図３Ｒ）のそれぞれの要素の組み立ての各種段階をきわめて詳細に示す図である。
図４Ａ〜４Ｉ図は、貯蔵ユニット（図４Ａ〜図４Ｉ）及びコンクリート用ケーシング（図４Ａ〜図４Ｇ）の主な組み立て段階を示す図で、最初に用いる要素は、ノッチ及び溝の付いた４枚の切り出しパネルと２個のシャーシであることが示されている。
発明を実施するための最良の形態
図１Ａでは、オリジナルのパネル１が連続して示されている。図１Ａから明らかなように、このパネルは、各々が３つのノッチ７が配設された２枚の切り出しパネル２と、６つのノッチが付いた１枚のベース２１に切り出されている。実際には、パネルは、幾何学的に真の正方形とはわずかに異なる長方形を生成するように切り出される。該長方形の長さは、真の正方形の長さをベース・プレート２１のノッチ７の深さの２倍だけ長くした長さと正確に等しくされる。
前記ベース２１にノッチを配設することのできる理由は、ベースをシャーシ（枠材）３に取り付けたときに、それらの長手方向を切り出されたときの方向に対して垂直方向に向けて配置されることにある。ノッチ７の深さは、側面部パネルより大きく、ベース・プレートの厚さから側面部パネルの上表面とシャーシ３の桟によって構成される空間に該側面部パネルをくさび止めできるわずかな量だけ減らした値に等しい。
図１Ｂは、パネル１から切り出しパネル２及びベース２１を外したものがシャーシ３となることを明確に示している。このノッチ７の付いた３枚の切り出しパネルをつくる迅速切り出し作業は、３枚の別々のパネル１について３回繰り返される。
これによって得られる３つのシャーシ３は、平行な方向に配置され、３枚のベース・プレート２１は、その長手方向がパネル１につくられた切り出しの幅方向と対向するように挿入される。作業の終わりに、各シャーシ３の各直立材は、図１Ｄからきわめて明らかなようにノッチ７を用いてくさび止めされる。図１Ｄでは、３つのシャーシが、それぞれのベース２１を備え、切り出しパネルが、傾斜した状態で保持されながらそれぞれ左右に挿入され、ノッチ７が３つのシャーシの上方の桟内に配置され、シャーシ３の直立材に対して正接方向となる正しい位置までに立ち上げられることがわかる。
このようにして、全構造物の安定性にとってきわめて重要な望ましいくさび止めが行なわれる。
最終的に、図１Ｅに示すような形状が得られる。
図２Ａには、梁と仕切りの一実施形態（正しい位置に戻された梁の結合）が示されている。再び、シャーシ（この場合には２つのシャーシ）が用いられる。以下に説明する実施形態にあっては、順序は図１Ａに示す通りとしてもよいし、あるいは、シャーシを組み立ててパネルを別に切り出してもよい。図２Ａでは、ノッチ７と係合する溝６１が示されており、これは、以下の図面でもすべて同様である。また、図１でも、他の図面と同様に、ノッチ７と係合する溝３１を用いることができる。
図からわかるように、シャーシ（図２Ａ）は、互いに平行にまた水平方向に配置される。シャーシ３の各開口（図２Ｂ）ごとに、２枚のベース・プレート２１が挿入され、それらのノッチ７が厚さ部分に配設された溝６１と係合するようにされる。
図２Ｃは、直立材９内のノッチ７の配置を示す。溝は、シャーシ３の桟１０の縁部上に配置される。図２Ｄにおいては、プレート２１の１枚を正しい位置に戻すのは、シャーシ３の直立材９の間をくさび止めし、その溝６１がシャーシ３の桟１０をつかむようにすることによって行なわれる。図２Ｅは、他のプレート２１のための同じ作業を示す。図２Ｆでは、補強用十字８が、シャーシ３に対して垂直な所定の位置、すなわち、図２Ｅにもとづいて製造された構造物の空間内に配置される。図２Ｇは、図２Ｆにもとづく構造物を正しい位置に戻す作業と、この構造物を他の二つの同じ構造物と結合する作業を示す。
図３Ａでは、２つのシャーシ３が平行に配置されている。
図３Ｂでは、溝６１とノッチ７が配設されたベース２１が挿入される。
図３Ｃでは、プレート２１が再び正確に配置されているのに対して、図３Ｄは、桟１０の間の空間ごとに横方向に配置された２枚のプレート２１が挿入される状態を示している。
次に図３Ｅでは、上方ノッチ７が、構造物の桟１０をつかんでおり、下方ノッチが、ベース・プレート２１の上にのっている。その結果、溝６１は、直立材９に面している。
図３Ｆでは、横方向のパネル２１の１枚が、シャーシ３の直立材９に対して正接方向となる正しい位置に戻されており、溝は、シャーシ３の直立材９の台座として機能している。
図３Ｇは、構造物の立設を仕上げる他の横方向のパネル２１に関する同じ作業を示している。
図３Ｈは、上に述べたと同様にして製造された２つの同じ構造物を示す。
図３Ｉ−図３Ｏは、図３Ａ−図３Ｈと全く同じ作業順序を示す図であるが、箱の製造に関するものである。
この場合には、横方向のパネル２１には、各々２本の溝が配設され、箱２４の横方向のパネルがこれらの溝に添って滑動して挿入され、箱を閉じる構成となっている（滑動に関しては図３Ｐを、また、仕上げられた箱に関しては図３Ｑを参照のこと。）。
図３Ｒは、３つの積み上げられた箱を示す。
図４Ａ−図４Ｉは、扉及び２つの仕上げ用側面部をもつ貯蔵ユニットとコンクリート用ケーシングを示す図である。上に述べた構造物に関して、貯蔵ユニット及び／又はコンクリート用ケーシングは、扉２５（図４Ｈ及び図４Ｉの展開図）、トップ・カバー及び不透過性側面部（コンクリート用ケーシングの場合）又は仕上げ用側面部（貯蔵ユニットの場合）があるかないかによって差異が付けられる。貯蔵ユニットの場合には、トップ・カバーの下表面及びベースの上表面には、各々、枢動式扉の正しい取り付けに不可欠の穴を開けることができる。貯蔵ユニットに特有のこの特徴を別にすれば、組み立ての原理は、図１乃至図３を用いて例として示した３種類の構造物を通して同じであり、例外は、側面部パネルがベース２１とトップ・カバー５の間をくさび止めすること及び２つの側面部２３が付加されていることであり、地面上に置かれたケーシングの場合には、コンクリート又は成形自在の材料を上から充填することができ、シャーシ３の厚さ、切り出しパネル２１、２、２３、及び５の厚さ及び突出細片のシャーシ３の直立材９と桟１０を通って突出する部分を引いた製造する構造物の３次元の形態が得られる。この型を回収できることは、もちろん、大きな利点である。
本発明が、図示して説明した実施形態に限定されるものではなく、多くのバリエーションが得られることは明らかであろう。

Claims (17)

1. 単一のフレーム形状、又は直立材（９）を含んだはしご状若しくは格子状の形状を有する少なくとも２個のシャーシ（３）と、側面、ベースプレート及び／又はトップカバーである少なくとも２個の長方形の切出しパネル（２、２１、５）とから、分解自在又は分解不能な蜂の巣状の３次元剛構造を組み立てる方法において、
   前記シャーシ（３）と切り出しパネル（２、２１、５）の組み立てが、前記シャシーの桟の間の空間内で、前記パネル（２、２１、５）を斜めに挿入して強制的にくさび止めすることによって行われること、
   前記くさび止めが、該パネルの垂直部分をシャーシの直立材に対して平行に接するまで強制的に起立させることにより行われること、
   前記切出しパネルの高さが、前記シャーシの桟の間の間隔（桟それ自体の距離である場合、桟自体の距離とベースプレートの厚さの和である場合、ベースプレートとトップカバーの間の距離である場合を含む。）よりもわずかに大きいこと、
   前記シャーシ（３）の間の距離が、パネルの上方、下方及び／又はパネルに沿って配置されたノッチ（７）及び／又は溝（６１）の配置から決定されること、及び
   前記構造物の全体の奥行きが、シャーシの間の距離と、パネルが直立材及び桟の間を通って前後へ突出した長さとの和に等しいことを特徴とする方法。
2. 前記パネル（２、２１、５）の少なくとも１枚が、１枚以上のオリジナルのパネル（１）から切り出されたものであり、該オリジナルのパネルは、切り出し作業後に１又は数個のシャーシ（３）を形成することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の方法。
3. 前記パネル（２１）の少なくとも１枚は、長方形であり、その長辺の長さが、短辺の長さと、前記パネル（２１）上に配設されたノッチの深さの２倍との和であることを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項記載の方法。
4. 前記パネル（２、２１、５）が、スウェージング又はレーザー切断によって切り出されることを特徴とする請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の方法。
5. 前記パネル（２、２１、５）の切断が、シャーシ（３）の幅及び長さが構造物の幅及び高さとなるシャーシ（３）を生成するようにして、２枚又は３枚のオリジナルのパネル（１）から材料をむだにすることなく行われることを特徴とする請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載の方法。
6. 桟（１０）及び直立材（９）を形成する空間を有する平坦で平行なシャーシ（３）を有し、また、少なくとも１本の桟に対して、前記シャーシ（３）の直立材と接するように配置される少なくとも１枚の側面部パネル（２）と、１枚のベースパネル２１とを有し、
   前記各パネル（２、２１）はノッチ（７）及び溝（６１）を有し、前記シャーシ面に対して垂直に配置され、また、少なくとも前記パネル（２、２１）のノッチ（７）又は溝（６１）が前記シャーシ（３）の空間に面した縁部をつかむようにくさび止めすることによって前記シャーシを相互に固定して接続することを特徴とする剛性の三次元構造。
7. 桟（１０）及び直立材（９）を形成する空間を有する平坦で平行なシャーシ（３）を有し、また、少なくとも１本の桟に対して、
   ノッチ（７）又は溝（６１）が配設され、前記シャーシ面に対して垂直に配置され、また少なくともパネル（２１）のノッチ（７）又は溝（６１）が前記シャーシ（３）の空間に面した縁部をつかむようにくさび止めすることによって前記シャーシを相互に固定して接続する２個のベース・パネル（２１）と、
   ２つの補強用側面部十字（８）を有することを特徴とする剛性の三次元構造。
8. 桟（１０）及び直立材（９）を形成する空間を有する平坦で平行なシャーシ（３）と、シャーシ面に対して垂直に配置されたパネル（２、２１）を有し、
   側面部パネル（２）は、該シャーシ（３）の直立材（９）と接して配置されており、シャーシ（３）の桟（１０）の空間に面した縁部をはさむような上方ノッチ（７）を有し、
   またベース・プレート（２１）は、シャーシの直立材と垂直に配置されており、シャーシ（３）の空間に面した縁部をつかむようなノッチ（７）を有していることを特徴とする剛性の三次元構造。
9. 前記パネル（２１、２、５）の数と、前記シャーシ（３）の数とが所定の比率を有する特徴とする請求の範囲第６項ないし第８項のいずれかに記載の構造物。
10. シャーシの桟の間の各空間ごとに２枚の切り出しパネル、また２以上のシャーシが存在することを特徴とする請求の範囲第６項ないし第９項のいずれかに記載の構造物。
11. シャーシの桟の間の各空間ごとに３枚の切り出しパネル、また２以上のシャーシが存在することを特徴とする請求の範囲第６項ないし第９項のいずれかに記載の構造物。
12. シャーシの桟の間の各空間ごとに４枚の切り出しパネル、また２以上のシャーシが存在することを特徴とする請求の範囲第６項ないし第９項のいずれかに記載の構造物。
13. 中央の補強用十字（８）を有することを特徴とする請求の範囲第６項ないし第１２項のいずれかに記載の構造物。
14. 各空間ごとにカバー及び後壁が付加され、さらに２又は３枚の不透過性側面部（２３）が付加されてコンクリートまたは他の成型自在な材料用の分解可能なケーシングを製造することができ、分解した後、オリジナルの構造物からシャーシ（３）の厚さ、パネル（２１、２、２３及び５）の厚さ、及び該パネルのうちシャーシ（３）の直立材（９）及び桟（１０）を通って突出する部分の長さを除いた三次元の形状が残される請求の範囲第１１項に記載の構造物。
15. その各種構成部分に、糊付け、ネジ止め、釘止め、あるいは他の機械的操作を行うことによって、完全に恒久的で分解不能なものとすることができることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の方法にもとづいて組み立てられる構造物。
16. 請求の範囲第６項ないし第１５項のいずれかに記載の構造物を使用した、仕切りあるいは透かし細工の壁、あるいはこれら２つの存在の骨組部分、梁、ブックケース、又は貯蔵ユニットの製造方法。
17. 請求の範囲第１２項に記載の構造物を使用した分解可能なケーシングの製造方法。

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