JP4280971B2 - 物品と製作法 - Google Patents

Description

【０００１】
（関連する出願の相互参照）
本出願は此処で参考に取上げる公開した２０００年、１２月２７日提出の表題“強化物と製作方法”米国特許第０９／７４９３１８号の部分的続きである、２００１年、３月１日提出の表題“強化物と製作方法”米国特許第０９／７９６９４２号の部分的続きである。
【０００２】
（発明の属する技術分野）
本発明は三次元物品の中に形成される基質に関する。
【０００３】
（発明の背景）
繊維強化複合構造物は強度のような機械的利点を提供しながら軽量であるという利益も享有する。然し、多くの応用分野で、成型プラスチック、木材又は金属構造物がそれらが比較的容易に製作されることに伴うコストの面で好まれる。然し屡々、包装容器又は保管用木枠のようなものは、それにつきものの粗雑な取扱いにより損傷を受け易く又重量と強度を考慮してそれらの積み重ね能力に限界がある。一方繊維強化複合構造物はより望ましいだろうが、稍複雑な三次元（３Ｄ）構造物を作るのに伴う費用が重要となる。
【０００４】
これは複合構造物が代表的には繊維の織られた平らな基質で出発するからである。それで基質は樹脂でコートされて望まれる形に熱成型されるか又は硬化させられて物品の形状に形作られねばならない。このことは比較的平らな又は滑らかな表面では容易に為されているかも知れない。然し、箱又は木枠の側面、隅部及び底部の接合部のような角度の付いた表面については、カッティング又はダーティングが必要とされる。これは幾分の労働強化であり製造コストに加わる。例えば包装用木枠のように、代表的に安かるべきであると思われているものについて、加算される費用はそれが強化されている利点を上回るかも知れない。
【０００５】
織られた３Ｄ構造物は特殊化された機械によって織られるかも知れないけれども、それに伴う費用は可成りのものであってそれを簡単な構造物を創るのに当てる織機とするのは殆ど望ましくない。
【０００６】
繊維強化した３Ｄ構造物を創るのに加えて、金属、プラスチック、布、紙、ボール紙、等であってもよい２Ｄシート材料から３Ｄ構造物を作ることも又望ましいことである。
【０００７】
従って、強化されたか又はそうでない、三次元の物品は多くの応用に望ましいけれども、それらの製造方法に伴うコストを下げる必要性が存在する。又そうすることによってそれらに関係した大量生産と広汎な応用を可能にできる。
【０００８】
（発明の要約）
それ故本発明の主目的は３Ｄ構造物用の材料のシートをカット又はダーツする必要性を最少にするか又は除去するにある。
【０００９】
この一部としての更なる目的は該構造物の製造を簡略化し且つ労働条件を軽減するにある。
【００１０】
これら及びその他の目的及び利点は本発明から明らかになるであろう。本発明は特別に設計された３Ｄ構造物用の材料のシートを提供することに向けられた。それは３Ｄ構造物、特に深い窪地を持っているものに形成される２Ｄ構造物として出発する。これを提供するには、材料のシートはシートを折ることによって形成される３Ｄ構造物の縁を集めたり歪めたりするであろう領域を持つようなやり方で形成される。取去った領域の境界を形成するシートの残りの部分の縁はその儘残すことができるし又は溶接、熱による結合又は接着剤結合のような方法を用いて継ぎ合せることが出来る。
【００１１】
本発明の目的と利点が図面と共に説明されるであろう。
【００１２】
（好ましい実施形態の詳細な説明）
さてより詳細に図面に向かうと、同じ部分には同じ番号が付されるであろう。図１で、本発明を図解する材料１０の平らな２Ｄシートが示される。シート１０は金属、プラスチック、布、紙、ボール紙又は本目的に適しているどんな他の材質のシートで作られてもよい。
【００１３】
図１ではこの図解目的で、シート１０は折り線３０−３６に沿って分割された区域又は領域１２乃至２８に分割された。シートの材料は取除かれるか又は開いた空間を残してそれ無しで形成されたシートであるかの何れかである。
【００１４】
いったんシート１０が組立てられると、それは望まれた形状に形成できる。
【００１５】
さて図２Ａ−２Ｄに戻ると、図２Ａに示されたのは平らな２Ｄシート１０である。そこでシート１０は折り線３０と３２に沿って折られる。そこでシート１０は図２Ｃで示されたように折り線３０と３２と直交している折り線３４と３６に沿って折られる。この工程で区域２０には物質が無いから隣接領域は図２Ｄで示されるように隣接関係で折られることが許される。そうして形成された隅部３８の縁はその儘残せるし又は、例えば溶接、熱による結合、接着剤結合又は目的にあったその他の手段によって継ぎ合せも出来る。折ることは自動的に又はこの目的に適合した他の手段によっても出来る。
【００１６】
前述のことはカッティング又はダーティングの必要性を都合好く避けて、それにより必要とされる労働量と物品の最終コストを低下させている。本発明は製造の増加したオートメーションを可能にし又それ故に斯かる構造物が使用できる応用分野を拡げる。
【００１７】
さて手短に図３に向かうと、平らな２Ｄシート１１０が示されている。シート１１０はそこでのシート材料が取除かれた多数の区域１２０を図解している。斯かるシート１１０によって、図４に示されたような複雑な構造物１３０に折られて形成される。勿論他の形状は材料が除去される区域のサイズと位置を変えることによって創ることが出来る。
【００１８】
斯くして本発明により、その目的と利点は実現されて好ましい実施例が此処で詳細に公開されて記述されたけれども、その範囲はそれにより制限されるべきではなく寧ろ冒頭の請求範囲のそれによって決定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の教示を取入れている材料の平らな２Ｄシートの説明。
【図２】 深い窪地を造るシートの折り方の順序の説明。
【図３】 折込み又は引き下ろしの上で複雑な構造物を創るために除去される多くの領域を有している２Ｄシートの図解。
【図４】 図３で示されたシートから形成される３Ｄ構造物の透視図。

Claims (12)

1. シートを構成している材料からなるシートの第一部分；
   シートを構成している材料が除去される場所であるシートの第二部分であって、前記第二部分は前記第一部分によって取り囲まれており、且つ互いに直角を成す第一の稜と第二の稜を有し；及び
   前記第一の稜と前記第二の稜とが互いに平行のまま、互いの稜を一直線に重なり合わせる、前記第一の稜と平行な第一方向に第一折れ線を創る折り込みと、その次に、第二折り線を創る前記第二の稜と平行な第二方向に折り込みをすることができるシート
   より成っている、三次元形状を有している構造物を形成する材料の平らなシート。
2. 複数の第一部分と複数の第二部分を有する、請求項１に記載のシート。
3. 第二部分が第一部分によって取囲まれている、請求項２に記載のシート。
4. 第一部分の折り込み後に重なり合う接合関係が継ぎ合わされる、請求項１に記載のシート。
5. 前記継ぎ合わせが溶接、熱による結合又は接着剤結合による、請求項４に記載のシート。
6. シートが、第一部分と第二部分の間に形成される接合部で折り込むことができる、請求項１に記載のシート。
7. シート材料を有するシートの第一部分を形成する工程と；
   互いに直角を成す第一の稜と第二の稜を有する、シート材料を有しないシートの第二部分を創るシートの除去工程と；及び
   前記第一の稜と前記第二の稜とが互いに平行のまま、互いの稜を一直線に重なり合わせる、前記シートを前記第一の稜と平行な第一折れ線に沿って折り込み、その次に、第二折り線を創る前記第二の稜と平行な第二方向に折り込む工程、
   より成っている、シートを用いた三次元形状を有している構造物を形成する方法。
8. 第一部分により取囲まれた第二部分を持つシートを形成する工程を含む、請求項７に記載の方法。
9. 複数の第一部分と複数の第二部分を持つシートを形成する工程を含む、請求項７に記載の方法。
10. 第一部分と第二部分の間に形成される接合部で折込み合わされる、請求項７に記載の方法。
11. 折り込みによって形成される接合部を継ぎ合せる工程を含む、請求項７に記載の方法。
12. 継ぎ合わせが溶接、熱による結合又は接着剤結合により為される、請求項１１に記載の方法。

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