JP4693692B2 - エアビーム構造物 - Google Patents

Description

本発明は、エアビーム構造物に関する。

エアビーム構造物が知られている。
エアビーム構造物は、気密でありその内部に気体（多くの場合は空気である。）を充填することで強度を出すことのできる袋をビームとして用いた、多くの場合複数の袋を有する膜構造物である。なお、本願では、「ビーム」の語は、水平方向に伸びるもののみを意味するわけではなく、構造物の強度を出すためのものという程度の意味で用いられている。例えば、本願では、「ビーム」の語は、通常「ビーム」の語が意味する梁、桁のみならず、縦方向等の他の方向に伸びる柱も含む。
エアビーム構造物は、膜材を用いるため、美しい曲線を実現できるのに加えて、通常の構造物に比べて構築や撤去が簡易に行えるという特徴があり、例えば、学校の体育祭の際に用いられるアーチや、万博のパビリオンなどに応用されている。

従来のエアビーム構造物において、袋は、その内部に空気を入れることで一定の強度を有するものとなり、エアビーム構造物の強度を出すためのビームとしての機能を発揮するが、それ以外にも、エアビーム構造物の意匠の一部となるという機能を発揮する。それ故、従来のエアビーム構造物におけるビームは、多くの場合、非常に複雑な３次元的形状を有するものとされていることが多い。そのような複雑な形状を実現するため、従来のエアビーム構造物における袋は、立体裁断によって裁断された複数の膜材の縁部同士を溶着や融着などの適当な技術によって接続することによって作られている。

上述の如き従来のエアビーム構造物における袋は、立体裁断などによって、複雑な３次元的形状をしていることが多いため、裁断された膜材の縁部同士を接続するのが難しい。したがって、従来のエアビーム構造物では、袋の製造にかかるコストが高くなりがちである。また、従来のエアビーム構造物では、膜材の縁部の数多い接続をしっかりと行うことが難しく、その結果、空気を充填された袋からの空気漏れが発生することを避けられない場合が多いので、エアビーム構造物を設置した後でも、袋の中に継続的に空気を供給しつづけることが多い。袋に継続的に空気を供給しつづけるのは、コスト的に不利になる上、そのための設備が必要となるのでスペース的にも不利となる。

本発明は、エアビーム構造物におけるかかる不具合を解消することを課題とするものである。より詳細には、本発明は、エアビーム構造物をその袋からの気体の漏れをなくすように改良するための技術を提供することをその課題とする。

上述の課題を解決するための本発明は、以下のようなものである。
本発明は、少なくともその側面を膜材によって形成され、且つその内部と連通された気体注入口を備えているとともに、外力を受けない状態で、前記気体注入口を介してその内部に気体を充填されたときの形状が直線状となる略円筒状の気密な内袋と、それ単体では気密性を保つことができない、柔軟な素材でできている規制部材と、を備えており、前記内袋は、その内部に気体を充填させられたときに、前記内袋に対して外側から当接する規制部材によって規制され、所定の形状を維持するようになっている、エアビーム構造物である。
従来のエアビーム構造物は、それが有する袋に、強度を出すためのビームとしての機能に加えて、エアビーム構造物の意匠の一部となる、言い換えればエアビーム構造物の意匠を決定する機能の双方を担わせている。特に後者の機能が要求されるため、従来のエアビーム構造物の袋は非常に複雑な形状となり、膜材の接合個所が多くなるため、気体が漏れないようなものとするのが難しい。
この点を考慮したのが本発明である。即ち、本発明では、気密性を保つ機能を内袋に、エアビーム構造物の意匠を決定する機能を規制部材にそれぞれ割振るとともに、内袋と規制部材の相乗効果によってエアビーム構造物の強度を維持することとしている。それにより、本発明のエアビーム構造物では、気密性の要求されるエアビーム構造物において、気密性を保つ機能を内袋に任せ、且つその形状を略円筒形という単純な形状にすることにより、気密性が要求される接合箇所を少なくすることが可能になるため、その製造が非常に容易になる。他方、内袋の形状を規制する規制部材は、従来の袋がそうであったように複雑な形状とすることが可能であるが、気密性は必要とされない。
したがって、本発明のエアビーム構造物は、内袋を製造するのが容易であるから、それを製造する際のコストを抑えることが容易である。また、このエアビーム構造物は、その設置後に内袋の中に継続的に気体を供給しつづけることを不要にできる（或いは、少なくとも気体を供給しないでよい時間を従来よりも長くできる）ため、継続的な気体の供給が必要となることによる上述した不利益をなくせるようになる。
他方、複雑な形状となることが多い規制部材は、必ずしも気密性が必要でなく、気密性を気にせずに加工できるため、その製造が容易である。
なお、内袋は、少なくともその側面が膜材で作られていれば足りるが、例えばその両端面も含めて全体が膜材で作られていてもよい。また、内袋に用いる膜材は、内袋の気密性を保つことのできるものであればどのような素材によって形成されていても構わない。例えば、シート、フィルム等をこれに用いることができる。特にフィルムを用いた場合には、内袋の気密性が高くなるように加工し易い。
また、気体注入口は、バルブや、逆止弁等、気体を出入させられるものであれば、その詳細を問わない。
また、エアビーム構造中の内袋が維持する所定の形状は、一般的には直線状の円筒形状ではないが、直線状の円筒形状であってもよい。

本発明のエアビーム構造物における規制部材は、それ単体では気密性を保つことができない、柔軟な素材でできており、また、その内部に気体を充填させられた内袋に対して外側から当接することにより、内袋を直線状以外の所定の形状に維持するようなものとなっていれば、その詳細、例えば形状や素材は特には問わない。例えば、規制部材は、紐状であってもよい。また、規制部材は、フィルム状、シート状（いずれの場合も、ネット状や、メッシュ状を含む。）等とされた膜材であってもよい。或いは、規制部材は、これらを組合わせたものであってもよい。
エアビーム構造物の特徴の一つとなる意匠の自由度の高さは、膜材をその主な材料とすることによって達成される。規制部材を膜材とすることにより、或いは膜材を有するものとすることにより、エアビーム構造物の有するかかる特徴をそのまま生かすことができることになる。

規制部材が膜材で作られる場合、規制部材は、筒状とすることができる。この場合、膜材でできた筒状の規制部材の内部に前記内袋が入れられていてもよい。
膜材でできた筒状の規制部材の内部に内袋を入れる場合、筒状の規制部材の断面は必ずしも円形である必要はない。もっとも、前記筒状の規制部材は断面が略円形の部分を備えており、且つその断面が略円形の部分の直径を、内袋の直径と略同じか、又は前記内袋の直径より小さくすることができる。このようにすれば、規制部材の断面が略円形の部分で内袋を外側からしっかりと把持できるようになり、それにより規制部材によって規制された後の内袋の形状を常に同じにし易くなるため、エアビーム構造物の形状を所望の形状に保ち易くなる。

本発明のエアビーム構造物の規制部材が膜材でできている場合、規制部材は、外膜と、前記外膜と略相似形状とされ前記外膜と所定の個所で接続された内膜とから構成されていてもよい。この場合、前記内袋は、前記外膜と前記内膜の間に配されていてもよい。
エアビーム構造物の外膜と内膜の間隔を略一定に保つための構成は、どのようなものであってもよい。例えば、前記外膜と前記内膜は、それらにその一端と他端でそれぞれ接続された、連結材によって接続されていても構わない。連結材の素材、形状には特には制限がない。連結材は、例えば、紐（例えば、テープ状に切断の膜材やロープ）とすることができる。紐の一端と他端を、外膜と内膜に両者に対して垂直となるような関係で接続することにより、外膜と内膜の間隔を略一定に保つことができる。連結材は、また、所定幅の膜材である接続用膜材であってもよい。このような接続用膜材は、幅方向の一端で外膜と、幅方向の他端で内膜と接続される。接続用膜材は、例えば、フィルムやシートで構成される。
連結材は、少なくとも１つあればよいが複数であってもよい。連結材が複数である場合には、紐状の連結材であれば各連結材の長さが、所定幅の膜材である連結材（接続用膜材）であれば各接続用膜材の幅が等しくなっていてもよい。そのようになっていれば、外膜と内膜の間隔を略一定に保ちやすくなる。
エアビーム構造物の規制部材が、外膜と内膜を有する場合、前記外膜と前記内膜は、その間隔が前記内袋の直径と略同じか、又は前記内袋の直径より小さくなっていてもよい。これにより、外膜と内膜の間で、内袋を把持し易くなるので、内袋の固定を行い易くなる。外膜と内膜の間隔を、内袋の直径と略同じか、又は内袋の直径より小さくするための構成は特に制限はないが、連結材として紐が用いられる場合における紐の長さ、或いは接続用膜材が用いられる場合における接続用膜材の幅を、前記内袋の直径と略同じか、又は内袋の直径より小さくすればよい。
複数の連結材が使用される場合、前記内袋は、前記連結材のうちの隣接して配された所定の２つの連結材の間に配されるようになっていてもよい。その場合、複数の連結材は互いに平行にすることができ、また、前記連結材のうち１つの内袋を挟む関係にある隣接する連結材はそれらの間隔が前記内袋の直径に略等しいか、又は前記内袋の直径よりも小さくすることができる。このような構成により、規制部材に対する内袋の位置を更に固定し易くなるので、エアビーム構造物の形状を所望の形状に保ち易くなる。

本発明における内袋は、気密な袋を入れ子構造にした多重構造とされていてもよい。この場合、その最も内側の袋の中に気体が充填されるようになっていてもよい。このようにすれば、内袋の破損によって気体の漏れが発生する可能性を抑えられるようになる。
また、本発明におけるエアビーム構造物は、前記エアビーム構造物が設置される場所を覆うように敷くことのできるシートを更に備えていてもよい。
この場合、前記エアビーム構造物の前記シートの上に位置する部分である主構造部の下面の所定の場所が、前記シートに対して固定されていてもよい。このようなエアビーム構造物であれば、使用後に内袋から気体を抜いたエアビーム構造物をシートごと折畳んで片付けることが可能であり、便利である。また、このようなエアビーム構造物であれば、エアビーム構造物の中心となる主構造部の形状の再現性を良くすることができる。
シートを有するエアビーム構造物は、前記エアビーム構造物の前記シートの上に位置する部分である主構造部の下面の所定の場所に、前記シートに対する固定を着脱自在に行うことのできる固定手段が設けられているものとされていてもよい。このようなシートと固定手段を備えているエアビーム構造物であれば、上述のエアビーム構造物と同様に使用後の片付けに便利である。また、シートと主構造部を着脱自在にすることで、エアビーム構造物の取り回しを行い易くなる。なお、固定手段は、シートの所定の位置にのみ固定できるようなものとすることができる。このようになっていれば、エアビーム構造物の形状の再現性を良くすることができるようになる。

上述した内袋は、すべて、少なくともその側面を膜材によって形成され、且つその内部と連通された気体注入口を備えているとともに、外力を受けない状態で、前記気体注入口を介してその内部に気体を充填されたときの形状が直線状となる略円筒状の気密な小内袋であって、その長さが略揃えられた複数のものを、それら小内袋の両端を略揃えた状態で束ねてなる内袋体に置き換えることができる。
例えば、本願発明は、少なくともその側面を膜材によって形成され、且つその内部と連通された気体注入口を備えているとともに、外力を受けない状態で、前記気体注入口を介してその内部に気体を充填されたときの形状が直線状となる略円筒状の気密な小内袋であって、その長さが略揃えられた複数のものを、それら小内袋の両端を略揃えた状態で束ねてなる内袋体と、それ単体では気密性を保つことができない、柔軟な素材でできている規制部材と、を備えており、前記内袋体は、前記小内袋のそれぞれに気体を充填させられたときに、前記内袋体に対して外側から当接する規制部材によって規制され、所定の形状を維持するようになっている、エアビーム構造物とすることができる。
この発明によるエアビーム構造物は、これまでに説明したエアビーム構造物において内袋が担ってきた気密性を保つ機能を、内袋体に、より詳細には小内袋を有する内袋体に担わせることとしている。この場合、小内袋は、上述した内袋と同様の構成であるのでその製造が容易であり、また、規制部材も、これまでに説明したエアビーム構造物が有する規制部材と同様に気密性が要求されないので、その製造が容易である。
つまり、内袋を小内袋に置換えたエアビーム構造物は、ここまでに説明したエアビーム構造物と同様の効果を奏するものとなる。また、小内袋を複数備える内袋体は、小内袋のうちの例えば一つが破損してその内部の気体が漏れたとしても、単独の内袋の一部が破損した場合と比べれば気密性を維持できるから、内袋体を用いたエアビーム構造物は、内袋を用いたエアビーム構造物と比べて破損に強いという効果も有することになる。
なお、内袋体における小内袋は、内袋と同様に、気密な袋を入れ子構造にした多重構造とされており、且つその最も内側の袋の中に気体が充填されるようになっていてもよい。このようにすることで、内袋体が破れるおそれを更に小さくできることになると共に、内袋体の気密性を更に高くすることができるようになる。

内袋体は、長さの揃えられた小内袋を、それら小内袋の両端を略揃えた状態で束ねたものとなっていればその詳細を問わない。どのようにして、小内袋を束ねるかも自由である。
例えば、内袋体は、前記複数の小内袋をその内部に挿入することにより前記複数の小内袋を束ねることのできるものとされ、且つ前記小内袋の長手方向がその軸方向となる、膜材にて形成の筒状の外袋を備えていてもよい。このような外袋を用いれば小内袋を束ねるのが容易になる。
外袋は膜材にて形成されており、筒状であればその詳細は問わないが、例えば、メッシュ状、ネット状の膜材で形成されていてもよく、また、その形状が円筒形状とされていても構わない。
なお、外袋には、小内袋が備える気体注入口をその外部に露出させるための開口を設けておくのがよい。例えば、筒状の外袋の両端を開放しておき、その両端部分の開口から気体注入口を外部に露出させたり、膜材の一部に孔を開けておきそこから気体注入口を外部に露出させたりすることができる。

以下、本発明の第１〜第４実施形態を、図面を参照しながら説明する。なお、各実施形態の説明では、重複する部材には同じ符号を付すものとし、また、重複する説明は場合により省略するものとする。

≪第１実施形態≫
図１は、本実施形態によるエアビーム構造物を応用した連結アーチ１００の斜視図である。
この連結アーチ１００は、複数のアーチ部１１０と、隣合うアーチ部１１０を接続する接続部１２０と、これもまた隣り合うアーチ部１１０を接続する接続棒１３０を含んでいる。
なお、以下の説明で明らかなように、この実施形態のエアビーム構造物１００における接続部１２０と接続棒１３０は共通の役割を担うものであるため、それらの一方を他方に置き換えることができる。

アーチ部１１０は、凡そで、半周分の円弧形状を描くような形状とされている。
アーチ部１１０は、半周分の円弧形状を描くような形状とされたアーチ部外皮１１１を備えている。このアーチ部外皮１１１は、本発明における規制部材に相当するものである。
アーチ部外皮１１１は、その両端を斜めに切断された略円筒形状の部材１１１Ａ〜Ｅを、繋ぎ合わせて構成されている。部材１１１Ａ〜Ｅの隣接する他の部材１１１Ａ〜Ｅと接続されている部分、乃至その近辺を除けば、アーチ部外皮１１１はその断面が円形となっている。
各部材１１１Ａ〜Ｅは、それぞれ、それ単体では気密性を保つことができない、柔軟な素材でできている。この実施形態のアーチ部外皮１１１は、これには限られないが、テント用のシートを用いて作られている。アーチ部外皮１１１を形作るための各部材１１１Ａ〜Ｅの接続は、この実施形態では熱溶着によって行われている。なお、アーチ部外皮１１１は、特に気密性は必要とはされておらず、実際、この実施形態のアーチ部外皮１１１は、気密性を有していない。なお、アーチ部外皮１１１は気密性を必要とされていないので、ネット状、メッシュ状の膜材によって形成されていてもよい。これは、アーチ部外皮１１１に限らず、気密性を要求されない他の部材にも共通である。
アーチ部外皮１１１の、他のアーチ部１１０と対向する側の面には、例えばベルクロテープである面ファスナ１１２が設けられている。面ファスナ１１２は、アーチ部１１０と接続部１２０を、又はアーチ部１１０と接続棒１３０とを接続するためのものである。したがって、面ファスナ１１２は、アーチ部外皮１１１の隣合うアーチ部１１０と対向する面のうち、接続部１２０又は接続棒１３０と接続されるべき部分（この実施形態だと３箇所）に設けられているが、図１では、手前から２つ目と３つ目のアーチ部１１０と接続棒１３０との接続を行うための、手前から３つめのアーチ部１１０のアーチ部外皮１１１に設けられた面ファスナ１１２のみを図示している。
アーチ部外皮１１１には、また、孔１１３が開けられている。この孔１１３は、後述する内袋に取付けられた筒状のバルブ１１５をアーチ部外皮１１１の外に露出させるためのものである。

アーチ部外皮１１１の内部には、図２に示したようなアーチ部内袋１１４が挿入されている。
アーチ部内袋１１４は、中空であり、気密に構成されている。アーチ部内袋１１４には、その内部に気体を充填し、或いはその内部に充填された気体をその外部に排出するための筒状のバルブ１１５が設けられている。バルブ１１５は、所定のポンプなどに接続可能とされており、そのポンプなどが上述した気体の充填、排気を行うようにされている。この実施形態では、図示せぬチューブを介して、バルブ１１５を図示せぬポンプに接続できるようになっている。なお、この実施形態では、アーチ部内袋１１４内に充填される気体は、空気とされている。また、バルブ１１５は、気体の充填、排気を行えるようなものであれば、逆止弁などの他の手段に置換することができる。
アーチ部内袋１１４は、この実施形態では、膜材により形成されている。アーチ部内袋１１４を形成する膜材は、必ずしもこの限りではないが、ポリエチレン製の、好ましくは厚さが５ミクロン以上とされたフィルムである。アーチ部内袋１１４は、この実施形態では、筒状の本体部と、本体部の両端部の縁に、その縁を接続される円形の２つの円形部とを有しており、外力を受けない状態で、バルブ１１５を介してその内部に気体を充填されたとき、図２に示されたような直線的な円筒形状となるようにされている。本体部と円形部は、必ずしもこの限りではないが、この実施形態では、インパルス溶着によって接続されている。

接続部１２０は、アーチ部１１０と類似した構造となっている。接続部１２０も、アーチ部１１０と同様に、２重構造となっており、アーチ部外皮１１１に対応する接続部外皮１２１と、アーチ部内袋１１４に対応する接続部内袋１２４とを備えている。

この実施形態の接続部内袋１２４は、アーチ部内袋１１４と略同じ構造とされている。接続部内袋１２４は、アーチ部内袋１１４同様、膜材によって、中空、気密に構成され、アーチ部内袋１１４が備えるのと同じバルブ１２５を備えている。バルブ１２５は、アーチ部外皮１２１から露出するようにされている。接続部内袋１２４は、外力を受けない状態で、バルブ１２５を介してその内部に気体を充填されたとき、アーチ部内袋１１４と同様に、直線的な円筒形状となるようにされている。

他方、接続部外皮１２１は、アーチ部外皮１１１とその基本的な構造は同じであるものの、その形状がアーチ部外皮１１１とは異なるものとされている。
接続部外皮１２１は、アーチ部外皮１１１と同様の膜材によりできており、その直径が接続部内袋１２４の直径よりも若干小さい程度とされた円筒形状とされている。なお、接続部外皮１２１は、特に気密性は必要とはされておらず、実際、この実施形態の接続部外皮１２１は、気密性を有していない。接続部外皮１２１には、また、孔１２３が設けられている。この孔１２３から、上述のバルブ１２５が、接続部外皮１２１の外側に露出するようになっている。
接続部外皮１２１の両端面には、図示を省略のベルクロテープにより形成の面ファスナが設けられている。この面ファスナは、アーチ部外皮１１１に設けられた面ファスナのうちの、図１における接続部１２０の両端面と当接している部分（アーチ部１１０の頂上部付近）に設けられた面ファスナと接続されるようになっている。つまり、アーチ部外皮１１１の両側面に設けられた面ファスナは、隣接するアーチ部１１０の対向する面に設けられた面ファスナと接続することができ、そうすることにより、隣接するアーチ部１１０同士を接続部１２０を介して接続できるようになっている。

接続棒１３０は、接続部１２０同様、隣接するアーチ部１１０同士を接続するためのものである。
接続棒１３０は、この実施形態では、棒状の本体部１３１と、その両端に設けられた円板状の円板部１３２とを備えている。この実施形態では、必ずしもそうである必要はないが、２つの円板部１３２と本体部１３１は一体的に構成されている。
両円板部１３２の外側の面には、ベルクロテープで形成の面ファスナ１３３が設けられている。この面ファスナ１３３は、アーチ部１１０の中程の高さに設けられた面ファスナ１１２と接続できるようになっている。言い換えれば、接続棒１３０が備える２つの円板部１３２の外側の面に設けられた面ファスナ１３３は、隣接するアーチ部１１０の対向する面に設けられた面ファスナ１１２と接続することができ、そうすることにより、隣接するアーチ部１１０同士を接続棒１３０を介して接続できるようになっている。

次に、この連結アーチ１００の使用方法について説明する。
連結アーチ１００を使用するにあたっては、まず、アーチ部１１０のうちの隣接するもの同士を、接続部１２０で接続していく。このとき、接続部１２０によるアーチ部１１０の接続は、アーチ部外皮１１１の両端面に設けられた面ファスナを、隣接するアーチ部１１０の対向する面に設けられた面ファスナと接続することにより行う。

次いで、連結アーチ１００を構成するアーチ部１１０と、接続部１２０の内部にそれぞれ含まれているアーチ部内袋１１４と、接続部内袋１２４の中に空気を充填させる。なお、先にアーチ部内袋１１４に空気を充填すると接続部内袋１２４への空気の充填が難しくなるので、空気の充填は、接続部内袋１２４から先に行うのが好ましい。
接続部内袋１２４に空気を充填すると、接続部内袋１２４は膨らみ、一定の硬さとなる。このとき、接続部内袋１２４は、アーチ部内袋１１４と同様、接続部外皮１２１に外側から当接されて規制されるが、接続部外皮１２１の形状も直線状の略円筒形状であるため、直線状の略円筒形状になる。なお、このとき、接続部外皮１２１は、接続部内袋１２４が膨らんだ分だけ押し広げられることになる。結果として、接続部１２０は、図１に示されたような形状となり、その形状を維持する。
他方、アーチ部内袋１１４に空気を充填すると、アーチ部内袋１１４は膨らみ、一定の硬さを有することとなる。アーチ部内袋１１４は、上述したように、外力を受けない状態でその内部に気体を充填されたとき、直線状の略円筒形状になろうとするが、アーチ部内袋１１４に外側から当接するアーチ部外皮１１１により規制されて、その形状が、図１に示されたアーチ部１１０の如き半弧形状となる。つまり、アーチ部１１０は、図１に示されたような形状となり、その形状を維持する。

アーチ部内袋１１４と、接続部内袋１２４の中に空気を充填したら、次に、複数のアーチ部１１０のうちの隣接するもの同士を、接続棒１３０で接続していく。
このとき、接続部１２０によるアーチ部１１０の接続は、アーチ部外皮１１１の両端面に設けられた面ファスナを、隣接するアーチ部１１０の対向する面に設けられた面ファスナと接続することにより行う。接続棒１３０によるアーチ部１１０の接続は、両円板部１３２に設けられた面ファスナ１３３を、隣接するアーチ部１１０の対向する面に設けられた面ファスナ１１２と接続することにより行う。

以上のようにして、連結アーチ１００が完成する。
連結アーチ１００の使用が終わったら、上述の手順と逆の手順で、連結アーチ１００を分解すればよい。
連結アーチ１００の分解は、接続棒１３０を取外した後に、アーチ部内袋１１４と、接続部内袋１２４の中の空気を抜き、最後にアーチ部１１０と、接続部１２０とを分解すればよい。

＜変形例１＞
変形例１による連結アーチ１００は、基本的に、第１実施形態の連結アーチ１００と同様に構成されるが、図３にその平面図が示されたシートＳ１とともに用いられるようにされている。シートＳ１は、連結アーチ１００の下方に敷かれるものである。
シートＳ１は、膜材であり、必ずしもこの限りではないが、この実施形態では、アーチ部外皮１１１と同じ素材により形成されている。
シートＳ１は、また、複数の固定部Ｓ１１を備えている。この固定部Ｓ１１は、連結アーチ１００をシートＳ１に着脱自在に固定できるようにするためのものであり、この実施形態では、ベルクロテープによって構成されている。固定部Ｓ１１のそれぞれは、必ずしもこの限りではないが円形とされている。固定部Ｓ１１は、シートＳ１の上に連結アーチ１００を配したときに、連結アーチ１００が有するアーチ部１１０の下面が当接する部分に対応する位置に設けられている。
この実施形態における連結アーチ１００の各アーチ部１１０が有するアーチ部外皮１１１の両端の下面には、ベルクロテープによって形成された図示を省略の固定部が設けられている。このアーチ部１１０の固定部は、シートＳ１の固定部Ｓ１１に対して着脱自在な固定を行えるものとされている。

次に、この連結アーチ１００の使用方法について説明する。
この連結アーチ１００を用いるにあたっては、まず、シートＳ１を連結アーチ１００を設置すべき適当な部分に敷く。次いで、シートＳ１の上に連結アーチ１００のアーチ部１１０を固定していく。かかる固定は、上述のように、アーチ部１１０の固定部を、シートＳ１の固定部Ｓ１１に対して押圧することにより行う。
次に、アーチ部１１０のうちの隣接するもの同士を、接続部１２０で接続する。この接続は、第１実施形態の場合と同様にして行う。
次いで、第１実施形態の場合と同様の方法で、連結アーチ１００を構成するアーチ部１１０と、接続部１２０の内部にそれぞれ含まれているアーチ部内袋１１４と、接続部内袋１２４の中に空気を充填する。空気の充填を、接続部内袋１２４から先に行うのが好ましいのは上述のとおりである。
最後に、複数のアーチ部１１０のうちの隣接するもの同士を、接続棒１３０で接続していく。
これにより、連結アーチ１００が完成する。

使用後、連結アーチ１００を分解する場合には、基本的に、上述の場合と逆の手順を実行すればよい。即ち、接続棒１３０を取外した後に、アーチ部内袋１１４と、接続部内袋１２４の中の空気を抜き、次いで、アーチ部１１０と、接続部１２０とを分解し、最後にアーチ部１１０とシートＳ１を分解すればよい。その後、アーチ部１１０、接続部１２０、及び接続棒１３０を包み込みながらシートＳ１を折畳んで、連結アーチ１００の片付けを終了する。なお、シートＳ１を折畳む際に、アーチ部１１０とシートＳ１の固定をそのまま維持しておいてもよい。なお、シートＳ１を折畳む際に、アーチ部１１０と、接続部１２０との接続を維持しておいても構わない。

なお、以上で説明した変形例１では、アーチ部１１０の下面をシートＳ１に対して着脱自在に固定するものとしていたが、アーチ部１１０の下面とシートＳ１とを完全に固定してしまうことも可能である。アーチ部１１０の下面とシートＳ１の完全な固定は、例えば、両者を溶着したり、縫合したりして行うことができる。

≪第２実施形態≫
以下、本発明の第２実施形態を、図面を参照しながら説明する。

図４は、本実施形態によるエアビーム構造物を応用した連続アーチ２００の破断図、透視図を含む斜視図である。
この連続アーチ２００は、外皮２１０の内部に多数の内袋２２０を含んだものとなっている。

外皮２１０は、断面半円状の外皮部材２１１と、それよりも一回り小さい断面半円状の内皮部材２１２とを有している。また、外皮部材２１１と内皮部材２１２とは、複数の接続部材２１３により接続されている。
外皮部材２１１、内皮部材２１２、接続部材２１３はともに、膜材である。より詳細には、これらは、第１実施形態におけるアーチ部外皮１１１と同様の素材で構成されている。
外皮部材２１１と内皮部材２１２、及び隣接する接続部材２１３によって囲まれている空間の断面形状は、必ずしもそうである必要はないが、この実施形態では正方形とされている。また、その空間のそれぞれは、必ずしも気密である必要はなく、この実施形態では実際、気密とはされていない。内皮部材２１２には、また、断面正方形の上述の空間のそれぞれに対応して、孔２１４が開けられている。この孔２１４は、後述するバルブ２２１を外皮２１０の外側に（この実施形態では、内皮部材２１２の内側に）露出させるためのものである。

内袋２２０は、第１実施形態におけるアーチ部１１０が備えているアーチ部内袋１１４と同様、中空、且つ気密であり、その内部に気体（空気）を充填し、また、その内部から気体を排出できるようにされている。また、内袋２２０は、かかる気体の充填、排出を行えるように、第１実施形態におけるアーチ部１１０が備えていたのと同様のバルブ２２１（図７参照）を備えている。
内袋２２０は、第１実施形態のアーチ部内袋１１４と同様、外力を受けない状態で、バルブ２２１を介してその内部に気体を充填されたとき、第１実施形態のアーチ部内袋１１４と同様、直線的な円筒形状となるようにされている（図７参照）。

連続アーチ２００が設置された状態では、内袋２２０は、図４、図５、及び図６に示したような状態で、外皮２１０の中に収まることになる。
図５は、連続アーチ２００を接続部材２１３に沿って切った場合における断面図、図６は、連続アーチ２００を接続部材２１３に垂直な方向で切った場合の断面図である。なお、図５の断面図は実際、その全体が緩やかな弧を描くことになるが、図５では簡単のため、その全体を直線状に描いている。

内袋２２０の詳細な構成を、図７、及び図８を用いて説明する。なお、図７は、内袋２２０の平面図、及び正面図である。図７の上側に示されたものが内袋２２０の正面図、その下に示されたのが内袋２２０の平面図である。また、図８は、内袋２２０の構成を示す破断図である。

第２実施形態の内袋２２０は、第１実施形態のアーチ部内袋１１４の場合と異なり多重構造、より詳細には２重構造となっている。もっとも、第２実施形態の内袋２２０を、第１実施形態のアーチ部内袋１１４の場合と同様１重構造にすることもできるし、第１実施形態のアーチ部内袋１１４を内袋２２０のように２重構造等の多重構造とすることもできる。
内袋２２０は、図８に示したように、外内袋２２２と、内内袋２２３を備えている。外内袋２２２と、内内袋２２３はともに、第１実施形態のアーチ部内袋１１４と同様の膜材によって構成することができ、この実施形態では、ポリエチレン製のフィルムで形成されている。外内袋２２２と、内内袋２２３はともに、気密である。外内袋２２２と、内内袋２２３はともに、円筒形状をしている。
内袋２２０の両端部、より詳細には、外内袋２２２と、内内袋２２３の両端部は、第１実施形態の場合と異なり、その両端部を内側に向かって折り曲げた状態で直線的に熱溶着した構成となっている。かかる接続は、これには限られないが、インパルス融着によって行うことができる。なお、内袋２２０の両端部についてのこのような構成は、第１実施形態のアーチ部内袋１１４に応用することも可能である。

この実施形態では、内袋２２０内に充填される空気は基本的に、内内袋２２３の内側に入れられる。それを可能とするため、バルブ２２１は、内内袋２２３の内側に空気を入れられるような構造となっている。

かかる連続アーチ２００の使用法を説明する。
連続アーチ２００を使用するにあたっては、外皮部材２１１、内皮部材２１２、及び隣接する接続部材２１３によって囲まれている断面正方形の上述の空間内にそれぞれ位置するようにして、その内部に内袋２２０を配された外皮２１０を、連続アーチ２００を敷設すべき適当な位置に配する。
次いで、各内袋２２０の内部に空気を充填する。
そうすると内袋２２０は膨らみ、一定の硬さを有することとなる。内袋２２０は、上述したように、外力を受けない状態でその内部に気体を充填されたとき、直線状の略円筒形状になろうとするが、内袋２２０に外側から当接する外皮２１０により規制されて、その形状が、図４〜図６に示されたアーチ状の半弧形状となる。
これにより、連続アーチ２００は、図４〜図６に示されたような形状となり、その形状を維持する。
連続アーチ２００が必要なくなったら、各内袋２２０からバルブ２２１を介して空気を抜けばよい。

＜変形例２＞
変形例２による連続アーチ２００は、基本的に、第２実施形態の連続アーチ２００と同様に構成されるが、図９にその平面図が示されたシートＳ２とともに用いられるようにされている。シートＳ２は、連続アーチ２００の下方に敷かれるものである。
シートＳ２は、シートＳ１と同様の素材により形成の膜材である。シートＳ２は、また、固定部Ｓ２１を備えている。固定部Ｓ２１は、連続アーチ２００をシートＳ２に着脱自在に固定できるようにするためのものであり、固定部Ｓ１１同様ベルクロテープによって構成されている。固定部Ｓ２１は、平行に２列設けられており、いずれも細長い長方形の形状になっている。固定部Ｓ２１は、シートＳ２の上に連続アーチ２００を配したときに、連続アーチ２００の両側の端部の下面（外皮部材２１１と内皮部材２１２の両端部同士を接続する２つの接続部材２１３）が当接する部分に対応して設けられている。
この実施形態における連続アーチ２００の（より詳細には、外皮２１０の）両側の端部の下面には、ベルクロテープによって形成された図示を省略の固定部が設けられている。この連続アーチ２００の固定部は、シートＳ２の固定部Ｓ２１に対して着脱自在な固定を行えるものとされている。

次に、この連続アーチ２００の使用方法について説明する。
この連続アーチ２００を用いるにあたっては、まず、シートＳ２を連続アーチ２００を設置すべき適当な部分に敷く。次いで、シートＳ２の上に連続アーチ２００の外皮２１０を固定する。かかる固定は、上述のように、外皮２１０の固定部を、シートＳ２の固定部Ｓ２１に対して押圧することにより行う。
次に、外皮２１０の内部に、第２実施形態の場合と同様にして、内袋２２０を入れる。なお、外皮２１０のシートＳ２への固定に先んじて、内袋２２０の外皮２１０への挿入を行ってもよい。
次いで、第２実施形態の場合と同様の方法で、内袋２２０の中に空気を充填する。
これにより、連続アーチ２００が完成する。

使用後、連続アーチ２００を分解する場合には、基本的に、上述の場合と逆の手順を実行すればよい。即ち、内袋２２０の中の空気を抜き、次いで、外皮２１０とシートＳ２を分解すればよい。その後、外皮２１０及び内袋２２０を包み込みながらシートＳ２を折畳んで、連続アーチ２００の片付けを終了する。なお、外皮２１０とシートＳ２を分離せずに、外皮２１０及び内袋２２０を包み込みながらシートＳ２を折畳んでもよい。

なお、以上で説明した変形例２では、外皮２１０の下面をシートＳ２に対して着脱自在に固定するものとしていたが、外皮２１０の下面とシートＳ２とを完全に固定してしまうことも可能である。外皮２１０の下面とシートＳ２の完全な固定は、例えば、両者を溶着したり、縫合したりして行うことができる。

≪第３実施形態≫
以下、第３実施形態による連結アーチについて説明する。
第３実施形態による連結アーチは、基本的に、第１実施形態（変形例１も含む。）の連結アーチ１００と同様に構成される。
第１実施形態の連結アーチ１００と、第３実施形態による連結アーチで異なるのは、第１実施形態の連結アーチが備えていたアーチ部内袋１１４が図１０に示されたようなアーチ部内袋体３００に置き代えられているという点にある。
図１０は、アーチ部内袋体３００の側面図、及び正面図である。図１０の上側に示されたものがアーチ部内袋体３００の側面図、その右に示されたのがアーチ部内袋体３００の正面図である。

第３実施形態におけるアーチ部内袋体３００は、７本の小内袋３１０を束ねた構成となっている。７本の小内袋３１０のそれぞれは、第１実施形態で説明したアーチ部内袋１１４と略同様に形成されている。
小内袋３１０のそれぞれは、この実施形態では膜材によって略円筒形状に形成されている。その両端部には、円形の膜材が取付けられており全体として気密とされている。小内袋３１０は、また、バルブ３１１を備えており、それを介してその内部に空気を充填したり、空気を排出したりできるようにされている。小内袋３１０のそれぞれは、外力を受けずにその内部に気体を充填されたときの形状が直線状の略円筒形状となる。膜材、バルブ３１１の構成は、第１実施形態の場合と同様である。なお、バルブ３１１は、７つの小内袋３１０のうちの６つの小内袋３１０についてはその一端付近の側面に、１つの小内袋３１０についてはその一端に設けられた円形の膜材の中心に設けられている。
各小内袋３１０の長手方向の長さは、略同じ（この実施形態の場合は完全に同じ）にされている。
アーチ部内袋体３００は、また、外袋３２０を備えている。この外袋３２０は、小内袋３１０をその内部に挿入することにより、小内袋３１０を束ねた状態にするものである。外袋３２０を用いずとも小内袋３１０を束ねた状態にできるのであればそれでも構わないが、この実施形態では、以上のような外袋３２０を用いて小内袋３１０を束ねている。
外袋３２０は、略円筒形状である。外袋３２０は、膜材によって形成されている。外袋３２０は、気密性を要しないので、それを形成する膜材は、メッシュ状、ネット状などでも構わない。外袋３２０の長さは、小内袋３１０の長さに略対応するようになっている。外袋３２０の一端には円形の膜材が取付けられており、他端は開放されている。外袋３２０の開放された他端側から、外袋３２０の中に小内袋３１０が挿入される。外袋３２０の中に小内袋３１０を入れた場合、図１０の右側に図示したように、７本の小内袋３１０は、そのうちの１本を中心としてその周りを他の６本の小内袋３１０が６方から対称に取囲む。この状態で各小内袋３１０は、外袋３２０の中で互いに係止し合い、固定された状態となる。
外袋３２０には、各小内袋３１０が備えるバルブ３１１を外袋３２０の外部に露出させるための図示せぬ孔が開けられている。孔は、外袋３２０の一端の円形の膜材の中心に１つ、外袋３２０の一端付近の外周の対称な位置に６つ設けられている。外袋３２０に小内袋３１０を挿入したとき、その孔から各小内袋３１０のバルブ３１１を外袋３２０の外部に図１０に示したようにして露出させる。

なお、アーチ部内袋体３００は、図１１に示したようなものでもよい。
図１１に示したアーチ部内袋体３００は、図１０に示したアーチ部内袋体３００と略同じであるが、各小内袋３１０に設けられたバルブ３１１の位置が上述のアーチ部内袋体３００の場合と異なる。図１１に示したアーチ部内袋体３００では、バルブ３１１はすべて、外袋３２０の一端の円形の膜材から外袋３２０の外部に露出している。
つまり、この変形例では、各小内袋３１０のバルブ３１１はすべて、小内袋３１０の一端の円形の膜材に設けられており、また、外袋３２０の一端の円形の膜材に７つの孔が設けられている。

第３実施形態の連結アーチでは、第１実施形態の連結アーチが備えていた接続部内袋１２４が、上述したアーチ部内袋体３００と同じ構成の接続部内袋体に置き代えられている。この点も、第１実施形態の連結アーチと、第３実施形態の連結アーチとの間にある相違である。
また、第１実施形態のアーチ部外皮１１１は、その内部に入れられるアーチ部内袋１１４が備えるバルブ１１５の数に対応させられており、そこを通してバルブ１１５をアーチ部外皮１１１の外側に露出させるための１つの孔１１３が設けられているが、第３実施形態のアーチ部外皮１１１には、その内部に配されるアーチ部内袋体３００が７つのバルブ３１１を備えることに対応して、図示を省略するが、７つの孔が設けられている。

第３実施形態の連結アーチは、第１実施形態の連結アーチと略同様の使い方をする。
異なるのは、第１実施形態でアーチ部内袋１１４と、接続部内袋１２４の中に空気を充填させたのに代えて、第３実施形態では、アーチ部内袋体３００と、接続部内袋体に空気を充填させることだけである。

なお、第３実施形態では、第１実施形態におけるアーチ部内袋１１４のすべてと、接続部内袋１２４のすべてを、複数本の小内袋３１０を有するアーチ部内袋体３００、又は接続部内袋体としていたが、第１実施形態におけるアーチ部内袋１１４と、接続部内袋１２４のうちの任意のものだけを複数本の小内袋３１０を有するものに置き換えることももちろん可能である。
また、アーチ部内袋体３００、或いは接続部内袋体の中の小内袋３１０を、第２実施形態の場合と同様に多重構造にすることも可能である。

≪第４実施形態≫
以下、第４実施形態について説明する。
第４実施形態は連続アーチに係る。第４実施形態の連続アーチは、第２実施形態の連続アーチ（変形例２も含む。）と略同様である。
第４実施形態の連続アーチが第２実施形態の連続アーチと異なるのは、第２実施形態の連続アーチの外皮２１０の中に配されていた内袋が、内袋体に置き換えられているという点である。第４実施形態における内袋体は、第３実施形態で説明したアーチ部内袋体３００と同じ構成とされている。

なお、第４実施形態における連続アーチの外皮には、第３実施形態の場合と同様、その内部に配される内袋体が第２実施形態の外皮２１０の内部に配される内袋２２０よりも多くのバルブを備えていることに起因して、第２実施形態の外皮２１０よりも多くの孔が穿たれている。

第４実施形態の連続アーチは、第２実施形態の連続アーチと略同様の使い方をする。
異なるのは、第２実施形態において内袋２２０の中に空気を充填させたのに代えて、第４実施形態では、内袋体に空気を充填させることだけである。

なお、第４実施形態では、第２実施形態の連続アーチにおける内袋２２０のすべてを内袋体に置き換えることとしているが、第２実施形態の連続アーチに設けられた内袋２２０のうちの任意のものだけを、内袋体に置き換えることも可能である。

本発明の第１実施形態による連結アーチの構成を示す一部透視図を含む斜視図。 図１に示した連結アーチに含まれるアーチ部内袋の側面図。 本発明の第１実施形態の変形例による連結アーチとともに用いられるシートの構成を示す平面図。 第２実施形態の連続アーチの構成を示す破断図と透視図を含む斜視図。 図４で示した連続アーチの内部構成を示す断面図。 図４で示した連続アーチの内部構成を示す断面図。 図４で示した連続アーチに含まれる内袋の空気を充填した後の状態を示す図。 図４で示した連続アーチに含まれる内袋に空気を充填する前の状態を示す破断図。 本発明の第２実施形態の変形例による連続アーチとともに用いられるシートの構成を示す平面図。 本発明の第３実施形態の変形例による連結アーチが備えるアーチ部内袋体の一端付近の構成を示す正面図、及び透視側面図。 図１０で示したアーチ部内袋体の変形例を示す斜視図。

符号の説明

１００ 連結アーチ
１１０ アーチ部
１１１ アーチ部外皮
１１４ アーチ部内袋
１２０ 接続部
１２１ 接続部外皮
１２４ 接続部内袋
２００ 連続アーチ
２１０ 外皮
２１１ 外皮部材
２１２ 内皮部材
２１３ 接続部材
２２０ 内袋
２２２ 外内袋
２２３ 内内袋
３００ アーチ部内袋体
３１０ 小内袋
Ｓ１ シート
Ｓ２ シート

Claims (14)

1. 少なくともその側面を膜材によって形成され、且つその内部と連通された気体注入口を備えているとともに、外力を受けない状態で、前記気体注入口を介してその内部に気体を充填されたときの形状が直線状となる略円筒状の気密な内袋と、
   それ単体では気密性を保つことができない、柔軟な素材でできており、膜材を有する規制部材と、
   を備えており、
   前記規制部材は、筒状であり、その内部に前記内袋が入れられており、
   前記内袋と、前記規制部材とは、前記内袋の内部に気体を充填させたときに、互いに当接する前記内袋の外側面と前記規制部材の内側面とがテンションを与え合うことで、所定の形状を維持するようになっている、
   複数回の利用が可能とされた、エアビーム構造物。
2. 前記筒状の規制部材は断面が略円形の部分を備えており、且つその断面が略円形の部分の直径は、前記内袋の直径と略同じか、又は前記内袋の直径より小さくなっている、
   請求項１記載のエアビーム構造物。
3. 前記規制部材は、外膜と、前記外膜と略相似形状とされ前記外膜と所定の個所で接続された内膜とを有しており、
   前記内袋は、前記外膜と前記内膜の間に配されている、
   請求項１記載のエアビーム構造物。
4. 前記外膜と前記内膜は、その間隔が前記内袋の直径と略同じか、又は前記内袋の直径より小さくなっている、
   請求項３記載のエアビーム構造物。
5. 前記外膜と前記内膜は、その一端と他端で前記外膜と前記内膜にそれぞれ接続された連結材によって接続されている、
   請求項３記載のエアビーム構造物。
6. 前記連結材は、前記外膜と前記内膜にその一端と他端でそれぞれ接続された、前記内袋の直径とその長さが略同じか、又はその長さが前記内袋の直径より小さくされた複数の紐である、
   請求項５記載のエアビーム構造物。
7. 前記連結材は、前記外膜と前記内膜にその幅方向の一端と他端でそれぞれ接続された、前記内袋の直径とその幅が略同じか、又はその幅が前記内袋の直径より小さくされた接続用膜材である、
   請求項５記載のエアビーム構造物。
8. 前記連結材は複数とされているとともに、前記内袋は、前記連結材のうちの隣接して配された所定の２つの連結材の間に配されるようになっており、且つ前記連結材のうち１つの内袋を挟む関係にある隣接する連結材は、それらの間隔が前記内袋の直径に略等しいか、又は前記内袋の直径よりも小さくなるようにされている、
   請求項５〜７のいずれかに記載のエアビーム構造物。
9. 前記内袋は、気密な袋を入れ子構造にした多重構造とされており、且つその最も内側の袋の中に気体が充填されるようになっている、
   請求項１記載のエアビーム構造物。
10. 前記エアビーム構造物が設置される場所を覆うように敷くことのできるシートを更に備えているとともに、
    前記エアビーム構造物の前記シートの上に位置する部分である主構造部の下面の所定の場所が前記シートに対して固定されている、
    請求項１記載のエアビーム構造物。
11. 前記エアビーム構造物が設置される場所を覆うように敷くことのできるシートを更に備えているとともに、
    前記エアビーム構造物の前記シートの上に位置する部分である主構造部の下面の所定の場所に前記シートに対する固定を着脱自在に行うことのできる固定手段が設けられている、
    請求項１記載のエアビーム構造物。
12. 少なくともその側面を膜材によって形成され、且つその内部と連通された気体注入口を備えているとともに、外力を受けない状態で、前記気体注入口を介してその内部に気体を充填されたときの形状が直線状となる略円筒状の気密な小内袋であって、その長さが略揃えられた複数のものを、それら小内袋の両端を略揃えた状態で束ねてなる内袋体と、
    それ単体では気密性を保つことができない、柔軟な素材でできており、膜材を有する規制部材と、
    を備えており、
    前記規制部材は、筒状であり、その内部に前記内袋体が入れられており、
    前記内袋体と、前記規制部材とは、前記小内袋のそれぞれの内部に気体を充填させたときに、互いに当接する前記内袋体の外側面と前記規制部材の内側面とがテンションを与え合うことで、所定の形状を維持するようになっている、
    複数回の利用が可能とされた、エアビーム構造物。
13. 前記内袋体は、前記複数の小内袋をその内部に挿入することにより前記複数の小内袋を束ねることのできるものとされ、且つ前記小内袋の長手方向がその軸方向となる、膜材にて形成の筒状の外袋を備えている、
    請求項１２記載のエアビーム構造物。
14. 前記外袋は、円筒形状とされている、
    請求項１３記載のエアビーム構造物。

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