JP5774624B2 - 組立構造物 - Google Patents

Description

本発明は、組立式の立体構造物に関するものである。

従来から、特殊加工された段ボールや厚紙などは、強度の高い構造を有していることから、生花やガラス製品等の包装や物品搬送容器として広く使用されている。また、この強度の高さを利用して、複数の段ボール部材を組み合わせて作る組立式の椅子やテーブル等が知られている。

例えば、特許文献１には、簡単に組み立てができかつ分解することができる、複数のシート板からなる組立て式家具の発明が記載されている。また、特許文献２には、段ボール等の厚紙で形成される包装箱の考案と、それら複数の包装箱を連結する連結片について記載されている。また、特許文献３には、２つの箱本体を並べ、連結帯によって連結する箱について記載されている。

特開平６−３１１９１８号公報 実公平６−５０３３９号公報 実開昭５８−１８８８１７号

特許文献１に記載の組立て式家具は、異なる形状からなる複数の部材が必要であり、所定の部材は、他の部材と組み合されなければ部材自体の形状を維持できないため組み立てが煩雑であった。
また、特許文献２に記載の連結片によって連結された複数個の包装箱は、強度の方向にムラがあり、連結も簡易ものであるため、連結によって新たに１つの組立構造物が得られる構造とはなっていなかった。
また、特許文献３には２つの箱本体を並べて、２つの箱本体に設けたスリットと連結帯のスリットとを嵌合させることで箱本体どうしを連結させることのできる箱の考案が開示されているが、３つ以上または複数種類の本体部材を組み合わせて簡易に様々な形状の組立構造物を構成することについては何ら開示されていない。

また、笹子トンネルの崩落事故など、近年、既存のインフラ設備の老朽化に伴う事故が散見され、これら老朽化した設備の補強工事が急務であるが、コスト面、時間面において有力な補強方法が確立されていない。

本発明は、上記課題を解決するために考えられたものであり、本発明の目的は、組み立てが容易で十分な強度を有する組立構造物を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の第１実施形態は、多角錐台の薄板状の側面部分からなる４つ以上の本体部材と、切り込み部を備える３つ以上のシート状連結部材と、からなる組立構造物であって、それぞれの本体部材は、多角錐台の薄板状の側面部分にその側面部分の高さ方向に延びるスリットを２つ以上備え、隣接する本体部材は、少なくとも１つのスリットをそれぞれ重ねて、重なったスリットにシート状連結部材の切り込み部を嵌合させることで、隣接する本体部材が互いに連結され、全てのシート状連結部材の嵌合方向が、共通する１つの円柱の中心軸上に集まり、本体部材は、等脚台形と、長方形と、からなる一対の側面を備える六角錐台の側面部分からなることを特徴とする組立構造物を提供する。

本体部材の下底面を構成する各頂点は、共通する１つの球面上または共通する１つの円柱の周面上に含まれることが好ましい。

本発明の第２実施形態は、円錐台の薄板状の側面部分からなる４つ以上の本体部材と、切り込み部を備える３つ以上のシート状連結部材と、からなる組立構造物であって、それぞれの本体部材は、円錐台の薄板状の側面部分にその側面部分の高さ方向に延びるスリットを２つ以上備え、隣接する本体部材は、少なくとも１つのスリットをそれぞれ重ねて、重なったスリットにシート状連結部材の切り込み部を嵌合させることで、隣接する本体部材が互いに連結され、全てのシート状連結部材の嵌合方向が、共通する１つの球の中心に集まることを特徴とする組立構造物を提供する。

本体部材は、金型を用いた射出成形によって形成されてもよく、また、本体部材は、シート状部材を折り曲げ加工することで形成されてもよい。

また、本体部材に設けられた複数のスリットの内、１つのスリットは、シート状部材を折り曲げ加工することで形成される本体部材の接合部に形成されることが好ましい。

また、本体部材は、その上底面または下底面が薄板状の部材で閉塞されていることが好ましい。

本発明によれば、本体部材自身が所定の形状を備えるため、本体部材からなる組立構造物の組み立てが容易となる。そして、本体部材自身が所定の外圧に耐え得る構造を有し、また、これら本体部材を連結する全てのシート状連結部材の嵌合方向が所定の方向を向くため、連結することで構成される組立構造物の構造を更に強固なものとすることができる。
よって、本発明に係る組立構造物を既存の構造物の補強に用いることで、既存の構造物の補強を短時間で安価に行うことができる。

本発明の第１実施形態に係る組立構造物の斜視図である。 （Ａ）は、図１に示す組立構造物を構成する本体部材の斜視図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示す矢印方向からの正面図である。 図２（Ａ）、（Ｂ）に示す本体部材を形成するシート状部材の展開図である。 （Ａ）は、第１のシート状連結部材を示す正面図であり、（Ｂ）は、その側面図である。 図１に示す組立構造物の組立説明図である。 本発明の第２実施形態に係る組立構造物の斜視図である。 （Ａ）は、図６に示す組立構造物を構成する第１の本体部材の斜視図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示す矢印方向からの正面図である。 （Ａ）は、図６に示す組立構造物を構成する第２の本体部材の斜視図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示す矢印方向からの正面図である。 （Ａ）は、図７（Ａ）、（Ｂ）に示す第１の本体部材を形成する第１のシート状部材の展開図であり、（Ｂ）は、図８（Ａ）、（Ｂ）に示す第２の本体部材を形成する第２のシート状部材の展開図である。 （Ａ）は、シート状連結部材を形成する第３のシート状部材の展開図であり、（Ｂ）は、シート状連結部材を示す正面図であり、（Ｃ）は、シート状連結部材の側面図である。 図６に示す組立構造物の組立説明図である。 本発明の第３実施形態に係る組立構造物の斜視図である。 （Ａ）は、図１２に示す組立構造物を構成する第１の本体部材の斜視図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示す矢印方向からの正面図である。 （Ａ）は、図１２に示す組立構造物を構成する第２の本体部材の斜視図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示す矢印方向からの正面図である。 図１２に示す組立構造物の組立説明図である。 本発明の第３実施態の変形例に係る組立構造物の斜視図である。

本発明に係る組立構造物を、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて以下に詳細に説明する。

第１実施形態
図１は、本発明の第１実施形態に係る組立構造物である。
図１に示す組立構造物１は、全体として略アーチ状の外形を有し、主に複数の本体部材２およびシート状連結部材３によって構成される。なお、図１では、簡単のためにシート状連結部材３の表示を省略している。

図２（Ａ）は、図１に示す本体部材２の斜視図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に示す矢印方向から本体部材２を見た場合の正面図である。
本体部材２は、筒状であり、六角錐台の側面部分によって構成される。本体部材２は、互いに向かい合う一対の長方形状の側面４と、一対の長方形状の側面４の間にそれぞれ接続される２つの等脚台形の側面５とからなる。

長方形状の側面４は、六角錐台の底面部分に対応する辺に第１のスリット６を備え、第１のスリット６によって２つに分割された第１の下辺８をそれぞれ備える。また、長方形状の側面４は、２つの第１の下辺８の反対側に第１の上辺９を備え、２つの縦辺１２が２つの第１の下辺８と第１の上辺９との間にそれぞれ延びる。
等脚台形状の側面５は、同じく、六角錐台の底面部分に対応する辺、つまり、下底に第２のスリット７を備え、第２のスリット７によって２つに分割された第２の下辺１０をそれぞれ備える。また、等脚台形状の側面５は、２つの第２の下辺１０の反対側、つまり上底として第２の上辺１１を備え、２つの斜辺１３が２つの第２の下辺１０と第２の上辺１１との間に、つまり、下底と上底との間にそれぞれ延びる。

図３に、図２（Ａ）、（Ｂ）に示す本体部材２を形成するシート状部材２０の展開図を示す。図２（Ａ）、（Ｂ）に示す本体部材２は、図３に示すシート状部材２０を筒状に折り曲げ加工することで形成される。
本体部材２は、上述のとおりシート状部材２０を折り曲げ加工することで形成されてもよく、また、金型を用いた射出成形等で形成されてもよい。なお、金型等を用いた射出成形等で形成された場合、本体部材２は、シート状部材２０を用いて折り曲げ加工した場合よりも、高い強度を備える。

図３に示すように、シート状部材２０は、長方形状の側面４に対して略左右対称に構成されており、長方形状の側面４に対してその左右に、等脚台形状の側面５が２つずつ接続され、２つの等脚台形状の側面５の一端（左端）に第１の接続面１４が、２つの等脚台形状の側面５のもう一端（右端）に第２の接続面１５がそれぞれ接続される。
長方形状の側面４の縦辺１２のそれぞれに対して、等脚台形状の側面５の斜辺がそれぞれ接続し、接続された等脚台形状の側面５のもう一方の斜辺１３に対して、同じく等脚台形状の側面５がそれぞれ接続する。そして、左端の等脚台形状の側面５には、第１の接続面１４が接続され、右端の等脚台形状の側面５には第２の接続面１５が接続される。

第１の接続面１４は、第１の接続部１６を備え、第２の接続面１５は第２の接続部１７を備え、シート状部材２０が折り曲げられた際、第１の接続面１４の第１の接続部１６と第２の接続面１５の第２の接続部１７とを嵌合させることで、筒状の本体部材２が形成される。なお、第１の接続面１４の第１の接続部１６と第２の接続面１５の第２の接続部１７とが嵌合すると、長方形状の側面４が形成される。

次に、シート状部材２０を点線（縦辺１２、斜辺１３）で同一方向（全て山折り、または全て谷折り）に折り曲げることでシート状部材２０から本体部材２を組み立てる。
本体部材２の向かい合う側面がそれぞれ所定の角度を備えるように縦辺１２、斜辺１３を折り曲げ、第１の接続面１４の第１の接続部１６と第２の接続面１５の第２の接続部１７とを嵌合させる。
第１の接続面１４と第２の接続面１５とが接続されることで長方形状の側面４が形成され、一対の長方形状の側面４、および対応する一対の等脚台形状の側面５が互いに所定の角度を有して向かい合い、また、本体部材２が六角錐台の側面部分を形成するように筒状になる。

図４（Ａ）は、図１に示すシート状連結部材３の正面図であり、図４（Ｂ）は、その側面図である。
図４（Ａ）および（Ｂ）に示すように、シート状連結部材３は、略円形状の外形を備え、下部に切り込み部１８を備える。なお、シート状連結部材３は、切り込み部１８に対して略左右対称に構成される。

図５は、本体部材２、およびシート状連結部材３を用いて図１に示す組立構造物１を組み立てる際の組立説明図である。
図５に示すように、複数の本体部材２を、長方形状の側面４には長方形状の側面４が、等脚台形状の側面５には等脚台形状の側面５がそれぞれ重なるように本体部材２どうしを並べて、隣接する本体部材２の重なった側面４の重なった２つの第１のスリット６にシート状連結部材３の切り込み部１８を嵌合させ、また、隣接する本体部材２の重なった側面５の重なった２つの第２のスリット７にシート状連結部材３の切り込み部１８を嵌合させて、隣接する本体部材２どうしを連結する。

複数の本体部材２をシート状連結部材３で順次連結していくことで、図５に示す組立構造物１を組み立てることができる。
図５に示す組立構造物は、シート状連結部材３の嵌合方向が、共通する円柱の中心軸上に集まるため、それらの連結をより強固に保つことができる。また、共通する円柱は、組立構造物に外接することが好ましい。

また、図１からも明らかなように、組立構造物１の側面などの端部は、本体部材２と形状の異なる四角錐台状や五角錐台状の他の本体部材によって構成され、本体部材２と同様に、シート状連結部材３によって互いに連結され、組立構造物１を構成する。

第１実施形態に係る組立構造物１は、例えば、トンネル等の補強工事に用いることができる。トンネル内部の壁面に沿って組立構造物１を設置することで老朽化したトンネル壁面の大規模な崩落を防ぐことができる。

第２実施形態
図６は、本発明の第２実施形態に係る組立構造物である。
図６に示す組立構造物１０１は、全体として略球状の外形を有し、２０個の第１の本体部材１０２、１２個の第２の本体部材１０３、および９０個のシート状連結部材１０４によって構成される。

図７（Ａ）は、図６に示す第１の本体部材１０２の斜視図であり、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）に示す矢印方向から第１の本体部材１０２を見た場合の正面図である。
第１の本体部材１０２は、それぞれ筒状であり、円錐台の側面１０５によって構成される。

第１の本体部材１０２の円錐台の側面１０５は、円錐台の下底面部分に対応する円周１０６と、円錐台の上底面部分に対応する円周１０７とをそれぞれ備える。
また、円錐台の下底面部分に対応する円周１０６は、円周１０６上に等間隔に設けられた６つの第１のスリット１０８によって、６つの円弧１０９に分けられる。
第１のスリット１０８は、それぞれ、下底面部分に対応する円周１０６から上底面に対応する円周１０７方向に向かって側面１０５の幅方向に延びて、円錐台の側面１０５上に形成される。

また、図８（Ａ）は、図６に示す第２の本体部材１０３の斜視図であり、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）に示す矢印方向から第２の本体部材１０３を見た場合の正面図である。
また、第１の本体部材１０２と同様に、第２の本体部材１０３は、それぞれ筒状であり、円錐台の側面１１０によって構成される。

第２の本体部材１０３の円錐台の側面１１０は、円錐台の下底面部分に対応する円周１１１と、円錐台の上底面部分に対応する円周１１２とをそれぞれ備える。
また、円錐台の下底面部分に対応する円周１１１は、円周１１１上に等間隔に設けられた５つの第２のスリット１１３によって、５つの円弧１１４に分けられる。
第２のスリット１１３は、それぞれ、下底面部分に対応する円周１１１から上底面に対応する円周１１２方向に向かって側面１１０の幅方向に延びて、円錐台の側面１１０上に形成される。

第１の本体部材１０２の円錐台の側面１０５の幅と第２の本体部材１０３の円錐台の側面１１０の幅とは、それぞれ等しく、また、第１の本体部材１０２の円錐台の下底面部分に位置するそれぞれの円弧１０９の長さと、第２の本体部材１０３の円錐台の下底面部分に対応するそれぞれの円弧１１４の長さとは、それぞれ等しく、第１のスリット１０８の側面１０５の幅方向の大きさと第２のスリット１１３の側面１１０の幅方向の大きさとは、それぞれ等しい。

図９（Ａ）に、図７（Ａ）、（Ｂ）に示す第１の本体部材１０２を形成する第１のシート状部材１２０の展開図を示す。図７（Ａ）、（Ｂ）に示す第１の本体部材１０２は、図９（Ａ）に示す第１のシート状部材１２０を筒状に加工することで形成される。
第１のシート状部材１２０は、一方の端部に第１の接続部１２１を備え、もう一方の端部に第２の接続部１２２を備え、第１の接続部１２１と第２の接続部１２２とを重ね合せることで筒状の第１の本体部材１０２が形成される。

また、同様に、図９（Ｂ）に、図８（Ａ）、（Ｂ）に示す第２の本体部材１０３を形成する第２のシート状部材１３０の展開図を示す。図８（Ａ）、（Ｂ）に示す第２の本体部材１０３は、図９（Ｂ）に示す第２のシート状部材１３０を筒状に加工することで形成される。
第２のシート状部材１３０は、一方の端部に第１の接続部１３１を備え、もう一方の端部に第２の接続部１３２を備え、第１の接続部１３１と第２の接続部１３２とを重ね合わせることで筒状の第２の本体部材１０３が形成される。なお、第２の本体部材１０３は、第１のシート状部材１２０の両端部を所定量ずつ更に余分に重ねることでも形成され得る。
なお、第１実施形態と同様に、第１の本体部材１０２および第２の本体部材１０３は、上述のとおり第１のシート状部材１２０および第２のシート状部材１３０を折り曲げ加工することで形成されてもよく、また、金型を用いた射出成形等で形成されてもよい。なお、金型を用いた射出成形等で形成された場合、第１の本体部材１０２および第２の本体部材１０３はそれぞれ、第１のシート状部材１２０および第２のシート状部材１３０を用いて折り曲げ加工した場合よりも、高い強度を備える。

第１の本体部材１０２と第２の本体部材１０３とを、あるいは、第１の本体部材１０２どうしを連結させるシート状連結部材１０４は、例えば、図１０（Ａ）に示す第３のシート状部材１４０を図示された点線で折り曲げ加工することで形成される。
図１０（Ｂ）は、第３のシート状部材１４０を折り曲げ加工して形成されたシート状連結部材１０４の正面図であり、図１０（Ｃ）は、シート状連結部材１０４の側面図である。シート状連結部材１０４は、第１の本体部材１０２の第１のスリット１０８や第２の本体部材１０３の第２のスリット１１３に嵌合する切り込み部１４１を備える。
なお、上述と同様、シート状連結部材１０４は、金型を用いて射出成形等で形成されてもよい。

図１１は、第１の本体部材１０２、第２の本体部材１０３、およびシート状連結部材１０４を用いて図６に示す組立構造物１０１を組み立てる際の組立説明図である。
組立構造物１０１を組み立てるには、２０個の第１の本体部材１０２、１２個の第２の本体部材１０３、および９０個のシート状連結部材１０４が必要である。

例えば、第２の本体部材１０３の周りに第１の本体部材１０２を５つ並べて、第２の本体部材１０３の第２のスリット１１３と第１の本体部材１０２の第１のスリット１０８とをそれぞれ重ねて、重なった第１のスリット１０８および第２のスリット１１３にシート状連結部材１０４の切り込み部１４１をそれぞれ嵌合させ、また、隣接する第１の本体部材１０２の第１のスリット１０８どうしをそれぞれ重ねて、重なった２つの第１のスリット１０８にシート状連結部材１０４の切り込み部１４１をそれぞれ嵌合させて、隣接する第２の本体部材１０３と第１の本体部材１０２とそれぞれ連結し、隣接する第１の本体部材１０２どうしをそれぞれ連結する。

同様に、複数の第１の本体部材１０２と第２の本体部材１０３とを、切頂二十面体に対応するようにシート状連結部材１０４で順次連結していくことで、図１１に示す組立構造物１０１を組み立てることができる。
図１１に示す組立構造物１０１は、シート状連結部材１０４の嵌合方向が、共通する球の中心に集まるため、それらの連結をより強固に保つことができる。また、共通する球は、組立構造物１０１に外接することが好ましい。

第２実施形態に係る組立構造物１０１は、例えば、ドーム状の建築物を構成することができる。その際、組立構造物１０１全体を覆うようにビニールシート等の布材を被せてもよく、また、積雪の多い地方であれば、組立構造物１０１の上に降り積もった雪が自然に固まって、組立構造物１０１を骨組みの基礎とするドーム状の屋根が形成される。

第３実施形態
図１２は、本発明の第３実施形態に係る組立構造物である。
図１２に示す組立構造物３１は、切頂二十面体の外形を備え、２０個の第１の本体部材３２、１２個の第２の本体部材３３、６０個の第１のシート状連結部材３４、および３０個の第２のシート状連結部材３５からなる。第１の本体部材３２および第２の本体部材３３は、板状のプラスチックまたは金属などからなり、例えば、射出成形によって形成される。

図１３（Ａ）は、図１２に示す第１の本体部材３２の斜視図であり、図１３（Ｂ）は、図１３（Ａ）に示す矢印方向から第１の本体部材３２を見た場合の正面図である。
第１の本体部材３２は、六角錐台の側面を構成する６つの等脚台形状の第１の側面３７と六角錐台の下底面である正六角形状の第１の正面３６とからなり、第１の正面３６に対向する面（上底面）が開放されている。なお、第１の正面３６と第１の側面３７との為す角は、約７２．６°である。

正六角形状の第１の正面３６は、６つの第１の側面３７と接続する辺の中央から第１の正面３６自身へ延びる第１の正面スリット３８をそれぞれ備え、第１の側面３７のそれぞれは、第１の正面３６の第１の正面スリット３８から連続して第１の側面３７自身へ延びる第１の側面スリット３９を備える。

等脚台形状の第１の側面３７は、開放された面に接続される第１の上底４２と、第１の正面３６に接続される第１の下底４０と、他の第１の側面３７にそれぞれ接続される一対の第１の脚部４１とからなる。第１の下底４０は、第１の正面スリット３８によって第１の左下底部４０ａと第１の右下底部４０ｂとの２つに分けられる。
また、上述のとおり正六角形状の第１の正面３６は、第１の下底４０によって囲まれ、第１の下底４０は、第１の側面スリット３９によって、第１の左下底部４０ａと第１の右下底部４０ｂとの２つに分けられる。

図１４（Ａ）は、図１２に示す第２の本体部材３３の斜視図であり、図１４（Ｂ）は、図１４（Ａ）に示す矢印方向から第２の本体部材３３を見た場合の正面図である。
第２の本体部材３３は、五角錐台の側面を構成する５つの等脚台形状の第２の側面４４と五角錐台の下底面である正五角形状の第２の正面４３とからなり第２の正面４３に対向する面（上底面）が開放されている。なお、第２の正面４３と第２の側面４４との為す角は、約７７°である。

正五角形状の第２の正面４３は、５つの第２の側面４４とそれぞれ接続する辺の中央から第２の正面４３自身へ延びる第２の正面スリット４５を備え、第２の側面４４はそれぞれ、第２の正面４３の第２の正面スリット４５から連続して第２の側面４４自身へ延びる第２の側面スリット４６を備える。

等脚台形状の第２の側面４４は、開放された面に接続される第２の上底４９と、第２の正面４３に接続される第２の下底４７と、他の第２の側面４４にそれぞれ接続される一対の第２の脚部４８とからなり、第２の下底４７は、第２の側面スリット４６によって、第２の左下底部４７ａと第２の右下底部４７ｂとに分けられる。
また、第２の正面４３は、上述のとおり正五角形状であり、第２の下底４７によって囲まれており、第２の下底４７は、上述と同様に、第２の正面スリット４５によって、第２の左下底部４７ａと第２の右下底部４７ｂとに分けられる。

図１５は、第１の本体部材３２、第２の本体部材３３、第１のシート状連結部材３４、および第２のシート状連結部材３５を用いて図１２に示す組立構造物３１を組み立てる際の組立説明図である。
図１５に示すように、２０個の第１の本体部材３２の正六角形状の第１の正面３６と１２個の第２の本体部材３３の正五角形状の第２の正面４３とが切頂二十面体の外形を呈するように並べて、隣接する第１の本体部材３２と第２の本体部材３３との連続する第１の正面３６と第２の正面４３とに互いに連なる対応する第１の正面スリット３８と第２の正面スリット４５とに、第１のシート状連結部材３４を嵌合させることで、隣接する第１の本体部材３２と第２の本体部材３３とを連結する。
また、同様に、隣接する第１の本体部材３２どうしの連続する第１の正面３６に互いに連なる対応する２つの第１の正面スリット３８に、第２のシート状連結部材３５を嵌合させることで、隣接する第１の本体部材３２どうしを連結する。
このとき、６０個の第１のシート状連結部材３４および３０個の第２のシート状連結部材３５の全ての嵌合方向が上述の切頂二十面体の外形の中心に集まることで、組立構造物３１の連結構造を強固なものとすることができる。

また、図１６に示すように、第３実施形態の変形例に係る組立構造物として、下底面部分を開放し、上底面部分を塞いだ第１の本体部材および第２の本体部材を組み合わせて組立構造物５１を構成してもよい。
なお、組立構造物５１では、第１のシート状連結部材３４および第２のシート状連結部材３５を組立構造物５１の内側から外側へ向けて嵌合することとなるが、その場合、組立構造物５１は最後に連結される本体部材によって内部が閉じられてしまう。
そのため、最後に連結される本体部材については、第１のシート状連結部材３４および第２のシート状連結部材３５を内側から外側へ向けて嵌合することはできないが、例えば、本体部材の少なくとも１つの本発明の第２の面に孔を開け、その孔からシート状連結部材を嵌合させてもよく、また、最後の本体部材のみ、その側面部分に設けられたスリットに対してシート状連結部材を組立構造物５１の外側から嵌合してもよい。この場合のシート状連結部材は、例えば、長方形状のシート状連結部材であって、本体部材の側面に設けられたスリットに嵌合させることで最後の本体部材と残りの組立構造物とを連結することができる。なお、最後の本体部材と残りの組立構造物とを連結するために、種々の公知の手法を用いることができる。

なお、第１実施形態および第２実施形態において、本体部材の側面に設けられたスリットは、下底面側から上底面側に向けて設けられたが、本体部材の側面の中央付近に設けられてもよく、また、本体部材の側面の上底面側から下底面側へ向けて設けられてもよい。
いずれの場合でも、シート状連結部材は、隣接する本体部材の重なったスリットに嵌合するように設置される。

また、本体部材の接合部の形状、例えば、第１実施形態の本体部材２の第１の接続面１４の第１の接続部１６と第２の接続面１５の第２の接続部１７の形状、第２実施形態の第１の本体部材１０２の第１の接続部１２１と第２の接続部１２２の形状、および第２の本体部材１０３の第１の接続部１３１と第２の接続部１３２の形状は、それぞれ特に限定されないが、第１の接続部と第２の接続部とが互いに嵌合し、接着剤等を用いなくとも本体部材が筒の形状を維持でき、上下左右からの引張り応力等にも強い形状を備えることが好ましい。

本発明に係る組立構造物は、それぞれ形状の異なる複数種類の本体部材を組み合わせて構成されてもよい。組立構造物は、正多面体や半正多面体の構造に対応した形状を備えてもよく、例えば、変形十二面体に対応した組立構造物としては、正三角錐台の側面からなる本体部材８０個と、正五角錐台の側面からなる本体部材１２個と、シート状連結部材１５０個とからなる。この場合、正三角錐台の下底面の一辺と正五角錐台の下底面の一辺との長さはそれぞれ等しく、正三角錐台の側面を構成する等脚台形と正五角錐台の側面を構成する等脚台形とは、隙間なく接することが好ましい。

本発明では、本体部材を形成するシート状部材、およびシート状連結部材を形成するシート状部材のそれぞれは、同一の材料シートから複数枚ずつ切り出されてもよい。この材料シートは、材質については特に限定されず、例えば、防水加工や防火加工などの特殊加工がなされた段ボールや厚紙でもよく、折り曲げ可能なプラスチックシートなどでもよく、また、アルミニウムシートやスチールシートなどの可撓性の金属シートであってもよい。
なお、これら本体部材を形成するシート状部材、およびシート状連結部材を形成するシート状部材のそれぞれは、別々の材料シートから切り出されたものでもよく、また、それぞれ材質の異なるシートから切り出されたものでもよい。

また、上述の折り曲げ加工とは、紙等のシート状の部材を人間の手によって折り曲げる場合はもちろん、金属板等を、金型を用いてプレス加工する場合や、プラスチックシート等を熱を加えて塑性変形させる場合も含む。
また、本体部材およびシート状連結部材の形成方法として、上述では折り曲げ加工と金型を用いた射出成形を記載しているが、特にこれらに限定されるものでなく、例えば、鋳造、鍛造、削り出し等、種々の公知の形成方法を利用することができる。

また、本発明の本体部材とシート状連結部材によって構成される組立構造物は、他の部材を用いなくとも頑丈な構造を有するが、本体部材どうしを連結させるにあたって、本体部材の側面にボルト用の穴を設け、ボルトを用いて、重なる２つの本体部材側面を固定することで、さらに組立構造物の強度を増すことが可能となる。

以上、本発明の組立構造物について詳細に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよい。

１、３１、５１、１０１ 組立構造体、 ２ 本体部材、 ３、１０４ シート状連結部材、 ４ 長方形状の側面、 ５ 等脚台形状の側面、 ６、１０８ 第１のスリット、 ７、１１３ 第２のスリット、 ８ 第１の下辺、 ９ 第１の上辺、 １０ 第２の下辺、１１ 第２の上辺、 １２ 縦辺、 １３ 斜辺、 １４ 第１の接続面、 １５ 第２の接続面、 １６、１２１、１３１ 第１の接続部、 １７、１２２、１３２ 第２の接続部、 １８、１４１ 切り込み部、 ２０ シート状部材、 ３２、１０２ 第１の本体部材、３３、１０３ 第２の本体部材、 ３４ 第１のシート状連結部材、 ３５ 第２のシート状連結部材、 １０５、１１０ 円錐台の側面、 １０６、１０７、１１１、１１２ 円周、 １０９、１１４ 円弧、 １２０ 第１のシート状部材、 １３０ 第２のシート状部材、 １４０ 第３のシート状部材。

Claims (7)

1. 多角錐台の薄板状の側面部分からなる４つ以上の本体部材と、切り込み部を備える３つ以上のシート状連結部材と、からなる組立構造物であって、
   それぞれの前記本体部材は、前記多角錐台の薄板状の側面部分にその側面部分の高さ方向に延びるスリットを２つ以上備え、
   隣接する前記本体部材は、少なくとも１つの前記スリットをそれぞれ重ねて、重なった前記スリットに前記シート状連結部材の前記切り込み部を嵌合させることで、隣接する前記本体部材が互いに連結され、
   全ての前記シート状連結部材の嵌合方向が、共通する１つの円柱の中心軸上に集まり、
   前記本体部材は、等脚台形と、長方形と、からなる一対の側面を備える六角錐台の側面部分からなることを特徴とする組立構造物。
2. 前記本体部材の下底面を構成する各頂点は、共通する１つの球面上または共通する１つの円柱の周面上に含まれることを特徴とする請求項１に記載の組立構造物。
3. 円錐台の薄板状の側面部分からなる４つ以上の本体部材と、切り込み部を備える３つ以上のシート状連結部材と、からなる組立構造物であって、
   それぞれの前記本体部材は、前記円錐台の薄板状の側面部分にその側面部分の高さ方向に延びるスリットを２つ以上備え、
   隣接する前記本体部材は、少なくとも１つの前記スリットをそれぞれ重ねて、重なった前記スリットに前記シート状連結部材の前記切り込み部を嵌合させることで、隣接する前記本体部材が互いに連結され、
   全ての前記シート状連結部材の嵌合方向が、共通する１つの球の中心に集まることを特徴とする組立構造物。
4. 前記本体部材は、金型を用いた射出成形によって形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の組立構造物。
5. 前記本体部材は、シート状部材を折り曲げ加工することで形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の組立構造物。
6. 前記本体部材に設けられた複数の前記スリットの内、１つの前記スリットは、前記シート状部材を折り曲げ加工することで形成される前記本体部材の接合部に形成されることを特徴とする請求項５に記載の組立構造物。
7. 前記本体部材は、その上底面または下底面が薄板状の部材で閉塞されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の組立構造物。

Images