JP6256867B2 - Cylindrical folding structure manufacturing method, cylindrical folding structure manufacturing apparatus, and cylindrical folding structure - Google Patents

Cylindrical folding structure manufacturing method, cylindrical folding structure manufacturing apparatus, and cylindrical folding structure Download PDF

Info

Publication number
JP6256867B2
JP6256867B2 JP2013164614A JP2013164614A JP6256867B2 JP 6256867 B2 JP6256867 B2 JP 6256867B2 JP 2013164614 A JP2013164614 A JP 2013164614A JP 2013164614 A JP2013164614 A JP 2013164614A JP 6256867 B2 JP6256867 B2 JP 6256867B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
line
cylindrical
development
strip
folding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2013164614A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2015033772A (en
Inventor
萩原 一郎
一郎 萩原
祥子 石田
祥子 石田
野島 武敏
武敏 野島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MEIJI UNIVERSITY LEGAL PERSON
Original Assignee
MEIJI UNIVERSITY LEGAL PERSON
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MEIJI UNIVERSITY LEGAL PERSON filed Critical MEIJI UNIVERSITY LEGAL PERSON
Priority to JP2013164614A priority Critical patent/JP6256867B2/en
Publication of JP2015033772A publication Critical patent/JP2015033772A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6256867B2 publication Critical patent/JP6256867B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Making Paper Articles (AREA)
  • Machines For Manufacturing Corrugated Board In Mechanical Paper-Making Processes (AREA)

Description

この発明は、筒状折り畳み構造物の製造方法、筒状折り畳み構造物の製造装置、及び、筒状折り畳み構造物に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a cylindrical folding structure, a manufacturing apparatus for the cylindrical folding structure, and a cylindrical folding structure.

従来より、外形が小さくなる折り畳み状態と、外形が大きくなる展開状態との間で変形するように折り畳み/展開可能な折り畳み構造物として、折り線に囲まれた各パーツを重ね合せるように折り畳むことが可能な筒状(円筒状、角筒状、円錐状及び角錐状)折り畳み構造物が知られている(例えば特許文献1参照)。
また、従来の筒状折り畳み構造物には、展開した状態で軸線が湾曲する筒形状(トーラス形状)となる構造物が知られている(例えば非特許文献1参照)。
Conventionally, as a foldable structure that can be folded / expanded so as to be deformed between a folded state in which the outer shape becomes smaller and a deployed state in which the outer shape becomes larger, the parts surrounded by the fold line are folded so as to overlap each other. A tubular structure (cylindrical, rectangular, conical and pyramidal) that can be folded is known (see, for example, Patent Document 1).
Further, as a conventional cylindrical folding structure, there is known a structure having a cylindrical shape (torus shape) whose axis is curved in a deployed state (see, for example, Non-Patent Document 1).

特許第4253145号公報Japanese Patent No. 4253145

舘知宏,“可展性および平坦可折性を保持した(非)ディスク折紙の自由形状変形”,日本折紙学会,第2巻,第1号 (2012), p. 45-58Tomohiro Tsuji, “Free-form deformation of (non) disc origami that retains expandability and flat foldability”, Japan Origami Society, Vol. 2, No. 1 (2012), p. 45-58

しかしながら、従来のトーラス形状の筒状折り畳み構造物では、その折り線のパターンに規則性が無いため、湾曲した筒状体(湾曲筒状体)となる筒状折り畳み構造物を利用した各種製品の設計が複雑化する、という問題がある。   However, in the conventional torus-shaped cylindrical folding structure, there is no regularity in the pattern of the folding line, so various products using the cylindrical folding structure that becomes a curved cylindrical body (curved cylindrical body) are used. There is a problem that the design becomes complicated.

本発明は、上述した事情に鑑みたものであって、展開状態で湾曲筒状体となる筒状折り畳み構造物を容易かつ自由に設計可能な筒状折り畳み構造物の製造方法、筒状折り畳み構造物の製造装置、及び、筒状折り畳み構造物を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and a manufacturing method for a cylindrical folding structure and a cylindrical folding structure capable of easily and freely designing a cylindrical folding structure that becomes a curved cylindrical body in an unfolded state. An object of the present invention is to provide a product manufacturing apparatus and a cylindrical folding structure.

この課題を解決するために、本発明の一実施形態に係る筒状折り畳み構造物の製造方法において、平面展開部が、3次元空間に仮想的に表現される筒状構造物を軸方向と直交する方向で複数の筒状部材に分割して、分割した前記筒状部材を2次元平面に展開し、展開された前記筒状部材に対応する帯板展開図を少なくとも1つ含む2次元展開図を作成し、折線作成部が、前記平面展開部が分割した前記筒状部材の軸方向の幅と同じ長さの幅を有する複数の対称帯板図形を含み、予め決められた角度で対称軸に交わる折線が前記対称帯板図形内に設けられた2次元折線図を作成し、折線展開図作成部が、前記平面展開部により作成された前記2次元展開図と、前記折線作成部により作成された前記2次元折線図とに基づいて、前記筒状部材の軸方向の幅における中心を通過する中心軸に対して左右対称となるように、前記帯板展開図に折線を設けた折線展開図を作成する。 In order to solve this problem, in the method for manufacturing a cylindrical folding structure according to one embodiment of the present invention, the planar development portion orthogonally intersects the axial direction with the cylindrical structure virtually represented in a three-dimensional space. A two-dimensional development view including a plurality of cylindrical members divided into a plurality of cylindrical members in a direction in which the divided cylindrical members are developed on a two-dimensional plane, and at least one strip development view corresponding to the developed cylindrical members. And the fold line creation part includes a plurality of symmetrical strips having the same length as the axial width of the cylindrical member divided by the planar development part, and has a symmetry axis at a predetermined angle. A two-dimensional broken line diagram in which a broken line intersecting with each other is provided in the symmetric strip figure is created, and a broken line development drawing creation unit is created by the two-dimensional development drawing created by the planar development unit and the folding line creation unit based on said 2-dimensional polygonal line diagram is, the axis of the tubular member To become symmetrical with respect to the center axis passing through the center in the width of the direction, creating a fold line development view in which a fold line in said strip developed view.

また、上述の筒状折り畳み構造物の製造方法において、前記折線展開図作成部が、前記筒状部材を展開した前記帯板展開図の外縁と前記折線とが交わる点を連結した接続線を描画して前記折線展開図を作成する。   Further, in the above-described manufacturing method of the cylindrical folded structure, the folding line development drawing creating unit draws a connection line connecting points where the outer edge of the band plate development drawing the cylindrical member and the folding line intersect with each other. Then, the broken line development view is created.

また、上述の筒状折り畳み構造物の製造方法において、前記折線展開図作成部は、前記接続線によって囲まれた領域を接合部と決定する。   Moreover, in the manufacturing method of the above-mentioned cylindrical folding structure, the said broken line expanded view preparation part determines the area | region enclosed by the said connection line as a junction part.

また、上述の筒状折り畳み構造物の製造方法において、前記折線展開図作成部は、前記折線展開図に基づき作成された前記筒状折り畳み構造物において、前記接合部が平面状態となるような折線を前記接合部に設ける。   Moreover, in the manufacturing method of the above-mentioned cylindrical folding structure, the folding line development drawing creation unit is a folding line in which the joining part is in a planar state in the cylindrical folding construction created based on the folding line development drawing. Is provided at the joint.

また、上述の筒状折り畳み構造物の製造方法において、前記折線展開図作成部が、前記対称帯板図形の前記対称軸と前記筒状部材の前記中心軸とを一致させた状態で前記帯板展開図と前記対称帯板図形を重ねて、前記筒状部材を展開した前記帯板展開図の外縁と前記折線とが交わる点を連結した前記接続線を描画する。 In the manufacturing method of the tubular folding structure described above, before Symbol fold line developed view creation unit, the band in a state of being matched with said central axis of the tubular member and the axis of symmetry of the symmetrical strip shape The connecting line connecting the points where the outer edge of the strip developed by developing the tubular member and the fold line intersect is drawn by overlapping the developed plate and the symmetrical strip graphic.

また、上述の筒状折り畳み構造物の製造方法において、前記折線展開図作成部は、前記帯板展開図の外縁を等角写像変換して湾曲した湾曲帯板展開図を作成するとともに、前記対称帯板図形を等角写像変換して湾曲した湾曲対称帯板図形を作成し、前記湾曲帯板展開図と前記湾曲対称帯板図形を重ねて、前記湾曲帯板展開図の外縁と前記湾曲対称帯板図形の折線とが交わる点を連結した前記接続線を描画する。   Further, in the above-described manufacturing method of the cylindrical folded structure, the folding line development drawing creating unit creates a curved band development drawing curved by converting the outer edge of the band development drawing by conformal mapping, and the symmetry A curved symmetric strip shape is created by performing isometric mapping conversion of the strip shape, and the curved strip development view and the curved symmetry strip shape are overlapped, and the outer edge of the curved strip development view and the curved symmetry The connection line connecting the points where the broken lines of the strips intersect is drawn.

また、上述の筒状折り畳み構造物の製造方法において、前記折線展開図作成部は、前記中心軸上に設けられる谷折り節点に接続される谷折り線と、前記中心軸上に前記谷折り節点と交互に設けられる山折り節点に接続される山折り線とを前記折線展開図に設けるともに、前記谷折り線節点に接続される前記谷折り線の数よりも2つ少ない山折り線を前記谷折り節点に接続させ、前記山折り線節点に接続される前記山折り線の数よりも2つ少ない谷折り線を前記山折り節点に接続させる。   Further, in the above-described method for manufacturing a cylindrical folding structure, the folding line development drawing creating unit includes a valley fold line connected to a valley fold node provided on the central axis, and the valley fold node on the central axis. And a mountain fold line connected to the mountain fold nodes alternately provided in the fold line development view, and two fold lines smaller than the number of the valley fold lines connected to the valley fold line nodes. A valley fold line is connected to the valley fold node, and two valley fold lines less than the number of the mountain fold lines connected to the mountain fold line node are connected to the mountain fold node.

また、上述の筒状折り畳み構造物の製造方法において、前記平面展開部は、前記軸方向と直交する方向に異なる長さで前記複数の筒状部材に分割して、分割した前記筒状部材を2次元平面に展開し、展開された前記筒状部材に対応する帯板展開図を少なくとも1つ含む2次元展開図を作成する。   Moreover, in the manufacturing method of the above-described cylindrical folding structure, the planar development portion is divided into the plurality of cylindrical members with different lengths in a direction orthogonal to the axial direction, and the divided cylindrical members are A two-dimensional development view is created which is developed on a two-dimensional plane and includes at least one strip development view corresponding to the developed cylindrical member.

また、上述の筒状折り畳み構造物の製造方法において、前記折線展開図作成部は、前記筒状構造物が一定曲率で湾曲している場合、前記中心軸に対して左右対称となるように前記帯板展開図に折線を設けた帯板折線図を複製して、複数の前記帯板折線図を連結させることにより、前記折線展開図を作成する。   Further, in the above-described method for manufacturing a cylindrical folded structure, the folding line development drawing creation unit is configured to be symmetrical with respect to the central axis when the cylindrical structure is curved with a certain curvature. The fold line development diagram is created by duplicating the strip fold diagram in which the fold line is provided on the strip development diagram and connecting the plurality of strip fold diagram diagrams.

この課題を解決するために、本発明の一実施形態に係る筒状折り畳み構造物は、上述の筒状折り畳み構造物の製造方法のいずれか一つによって作成された前記折線展開図に基づき製造されたことを特徴とする湾曲した筒状折り畳み構造物。   In order to solve this problem, a cylindrical folding structure according to an embodiment of the present invention is manufactured based on the above-described folded line development created by any one of the above-described cylindrical folding structure manufacturing methods. A curved tubular folding structure characterized by that.

この課題を解決するために、本発明の一実施形態に係る筒状折り畳み構造物の製造装置は、3次元空間に仮想的に表現される筒状構造物を軸方向と直交する方向で複数の筒状部材に分割して、分割した前記筒状部材を2次元平面に展開し、展開された前記筒状部材に対応する帯板展開図を少なくとも1つ含む2次元展開図を作成する平面展開部と、前記平面展開部が分割した前記筒状部材の軸方向の幅と同じ長さの幅を有する複数の対称帯板図形を含み、予め決められた角度で対称軸に交わる折線が前記対称帯板図形内に設けられた2次元折線図を作成する折線作成部と、前記平面展開部により作成された前記2次元展開図と、前記折線作成部により作成された前記2次元折線図とに基づいて、前記筒状部材の軸方向の幅における中心を通過する中心軸に対して左右対称となるように、前記帯板展開図に折線を設けた折線展開図を作成する折線展開図作成部と、を備える。 In order to solve this problem, a manufacturing apparatus for a cylindrical folding structure according to an embodiment of the present invention includes a plurality of cylindrical structures virtually represented in a three-dimensional space in a direction perpendicular to the axial direction. Dividing into cylindrical members, developing the divided cylindrical members into a two-dimensional plane, and creating a two-dimensional development view including at least one strip development view corresponding to the developed cylindrical member. And a plurality of symmetrical strips having the same length as the axial width of the cylindrical member divided by the planar development portion, and the fold line intersecting the symmetry axis at a predetermined angle is symmetrical A fold line creation unit for creating a two-dimensional fold diagram provided in a band figure, the two-dimensional development diagram created by the plane development unit, and the two-dimensional fold diagram created by the fold line creation unit based on, it passes through the center in the axial direction of the width of the tubular member That such a symmetrical with respect to the central axis, and a polygonal line developed view creation unit for creating a polyline development view in which a fold line in said strip developed view.

本発明によれば、規則性を有する折線展開図を作成することができる。   According to the present invention, it is possible to create a broken line development view having regularity.

本発明の第一実施形態に係る筒状折り畳み構造物の製造装置の概略ブロック図である。It is a schematic block diagram of the manufacturing apparatus of the cylindrical folding structure which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態に係る筒状折り畳み構造物の製造方法の概要を説明するための参考図である。It is a reference figure for explaining an outline of a manufacturing method of a cylindrical folding structure concerning a first embodiment of the present invention. 本発明の第一実施形態に係る筒状構造物の一例であるトーラスの模式図の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the schematic diagram of the torus which is an example of the cylindrical structure which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態に係る帯板展開図の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the strip developed view which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態に係る2次元展開図の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the two-dimensional expanded view which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態に係る2次元折線図の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the two-dimensional broken line figure which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態に係る2次元折線図と2次元展開図を重ねた状態を示す図である。It is a figure which shows the state which accumulated the two-dimensional broken line figure and two-dimensional expansion | deployment figure which concern on 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態に係る2次元折線図上に接続線を描写した図の一例を示す。An example of the figure which depicted the connection line on the two-dimensional broken line figure concerning a first embodiment of the present invention is shown. 本発明の第一実施形態に係る筒状折り畳み構造物の製造方法の一例について説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating an example of the manufacturing method of the cylindrical folding structure which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態に係る2次元折線図の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the two-dimensional broken line figure which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態に係る2次元折線図と2次元展開図を重ねた状態を示す図である。It is a figure which shows the state which accumulated the two-dimensional broken line figure and two-dimensional expansion | deployment figure which concern on 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態に係る2次元折線図上に接続線を描写した図の一例を示す。An example of the figure which depicted the connection line on the two-dimensional broken line figure concerning a first embodiment of the present invention is shown. 本発明の第一実施形態による筒状折り畳み構造物を構成する一つの帯板(1節点4折り線(タイプ1))を示す図である。It is a figure which shows one strip | belt (1 node 4 fold line (type 1)) which comprises the cylindrical folding structure by 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態による筒状折り畳み構造物を構成する一つの帯板(1節点4折り線(タイプ2))を示す図である。It is a figure which shows one strip | belt (1 node 4 fold line (type 2)) which comprises the cylindrical folding structure by 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態に係る筒状折り畳み構造物の製造方法の一例について説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating an example of the manufacturing method of the cylindrical folding structure which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態による筒状折り畳み構造物を構成する一つの帯板(1節点6折り線)を示す図である。It is a figure which shows one strip | belt board (1 node 6 fold line) which comprises the cylindrical folding structure by 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態による筒状折り畳み構造物(1節点4折り線(タイプ1))の折線展開図である。It is a fold line expansion | deployment figure of the cylindrical folding structure (1 node 4 fold line (type 1)) by 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態による筒状折り畳み構造物(1節点4折り線(タイプ1))を展開した筒状体を示す図である。It is a figure which shows the cylindrical body which expand | deployed the cylindrical folding structure (1 node 4 fold line (type 1)) by 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態による筒状折り畳み構造物(1節点4折り線(タイプ1))を折り畳んだ板状体を示す図である。It is a figure which shows the plate-shaped object which folded the cylindrical folding structure (1 node 4 fold line (type 1)) by 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態による筒状折り畳み構造物(1節点4折り線(タイプ2))の折線展開図である。It is a fold line expansion | deployment figure of the cylindrical folding structure (1 node 4 fold line (type 2)) by 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態による筒状折り畳み構造物(1節点4折り線(タイプ2))を展開した筒状体を示す図である。It is a figure which shows the cylindrical body which expand | deployed the cylindrical folding structure (1 node 4 fold line (type 2)) by 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態による筒状折り畳み構造物(1節点4折り線(タイプ2))を折り畳んだ板状体を示す図である。It is a figure which shows the plate-shaped object which folded the cylindrical folding structure (1 node 4 fold line (type 2)) by 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態による筒状折り畳み構造物(1節点6折り線)の折線展開図である。It is a fold line expansion | deployment figure of the cylindrical folding structure (1 node 6 fold line) by 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態による筒状折り畳み構造物(1節点6折り線)を展開した筒状体を示す図である。It is a figure which shows the cylindrical body which expand | deployed the cylindrical folding structure (1 node 6 fold line) by 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態による筒状折り畳み構造物(1節点6折り線)を折り畳んだ板状体を示す図である。It is a figure which shows the plate-shaped object which folded the cylindrical folding structure (1 node 6 fold line) by 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態による筒状折り畳み構造物の第一変形例の制作方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the production method of the 1st modification of the cylindrical folding structure by 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態による筒状折り畳み構造物の第一変形例の制作方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the production method of the 1st modification of the cylindrical folding structure by 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態による筒状折り畳み構造物の第一変形例の制作方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the production method of the 1st modification of the cylindrical folding structure by 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態による筒状折り畳み構造物の第一変形例の折線展開図である。It is a fold line expanded view of the 1st modification of the cylindrical folding structure by 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態による筒状折り畳み構造物の第一変形例を展開した筒状体を示す図である。It is a figure which shows the cylindrical body which expand | deployed the 1st modification of the cylindrical folding structure by 1st embodiment of this invention. 図30の状態から筒状折り畳み構造物を折り畳む途中過程を示す図である。It is a figure which shows the middle process in which a cylindrical folding structure is folded from the state of FIG. 本発明の第一実施形態による筒状折り畳み構造物の第二変形例の折線展開図である。It is a fold line expanded view of the 2nd modification of the cylindrical folding structure by 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態による筒状折り畳み構造物の第二変形例を展開した筒状体を示す図である。It is a figure which shows the cylindrical body which expand | deployed the 2nd modification of the cylindrical folding structure by 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態による筒状折り畳み構造物の第二変形例を折り畳んだ板状体を示す図である。It is a figure which shows the plate-shaped body which folded the 2nd modification of the cylindrical folding structure by 1st embodiment of this invention. 図32〜34に示す筒状折り畳み構造物の制作方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the production method of the cylindrical folding structure shown to FIGS. 図32〜34に示す筒状折り畳み構造物の制作方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the production method of the cylindrical folding structure shown to FIGS. 本発明の第一実施形態による筒状折り畳み構造物の第三変形例の折線展開図である。It is a fold line expanded view of the 3rd modification of the cylindrical folding structure by 1st embodiment of this invention. 図37の状態から筒状折り畳み構造物を折り畳む途中過程を示す図である。It is a figure which shows the process in the middle of folding a cylindrical folding structure from the state of FIG. 本発明の第二実施形態による筒状折り畳み構造物(1節点4折り線(タイプ1))の折線展開図である。It is a fold line expansion | deployment figure of the cylindrical folding structure (1 node 4 fold line (type 1)) by 2nd embodiment of this invention. 隣り合う接合用パーツを接合せずに図39の折り畳み展開図を組み立てた筒状折り畳み構造物(1節点4折り線(タイプ1))を展開した筒状体を示す図である。It is a figure which shows the cylindrical body which expand | deployed the cylindrical folding structure (1 node 4 fold line (type 1)) which assembled the folding expanded view of FIG. 39, without joining the parts for adjacent joining. 本発明の第二実施形態による筒状折り畳み構造物(1節点4折り線(タイプ1))を展開した筒状体を示す図である。It is a figure which shows the cylindrical body which expand | deployed the cylindrical folding structure (1 node 4 fold line (type 1)) by 2nd embodiment of this invention. 本発明の第二実施形態による筒状折り畳み構造物(1節点4折り線(タイプ1))を折り畳んだ板状体を示す図である。It is a figure which shows the plate-shaped object which folded the cylindrical folding structure (1 node 4 fold line (type 1)) by 2nd embodiment of this invention. 本発明の第二実施形態による筒状折り畳み構造物(1節点6折り線)の折線展開図の第一例(δi>0)である。It is a 1st example ((delta) i > 0) of the fold line expansion drawing of the cylindrical folding structure (1 node 6 fold line) by 2nd embodiment of this invention. 本発明の第二実施形態による筒状折り畳み構造物(1節点6折り線)の折線展開図の第二例(δi<0)である。It is a 2nd example ((delta) i <0) of the broken line expanded view of the cylindrical folding structure (1 node 6 fold line) by 2nd embodiment of this invention. 本発明の第二実施形態による筒状折り畳み構造物(1節点6折り線)の折線展開図の第三例(δi=0)である。It is a 3rd example ((delta) i = 0) of the broken line expanded view of the cylindrical folding structure (1 node 6 folding line) by 2nd embodiment of this invention. 隣り合う接合用パーツを接合せずに図43〜45の折り畳み展開図を組み立てた筒状折り畳み構造物(1節点6折り線)を展開した筒状体を示す図である。It is a figure which shows the cylindrical body which expand | deployed the cylindrical folding structure (1 node 6 fold line) which assembled the folding expanded view of FIGS. 43-45, without joining the parts for adjacent joining. 本発明の第二実施形態による筒状折り畳み構造物(1節点6折り線)を展開した筒状体を示す図である。It is a figure which shows the cylindrical body which expand | deployed the cylindrical folding structure (1 node 6 fold line) by 2nd embodiment of this invention. 本発明の第二実施形態による筒状折り畳み構造物(1節点6折り線)を折り畳んだ板状体を示す図である。It is a figure which shows the plate-shaped object which folded the cylindrical folding structure (1 node 6 fold line) by 2nd embodiment of this invention. 本発明の第三実施形態に係る筒状折り畳み構造物の製造方法の一例について説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the manufacturing method of the cylindrical folding structure which concerns on 3rd embodiment of this invention. 本発明の第三実施形態による筒状折り畳み構造物(1節点4折り線(タイプ1))の折線展開図である。It is a fold line expansion | deployment figure of the cylindrical folding structure (1 node 4 fold line (type 1)) by 3rd embodiment of this invention. 本発明の第三実施形態による筒状折り畳み構造物(1節点4折り線(タイプ1))を展開した筒状体を示す図である。It is a figure which shows the cylindrical body which expand | deployed the cylindrical folding structure (1 node 4 fold line (type 1)) by 3rd embodiment of this invention. 図51の状態から筒状折り畳み構造物を折り畳む途中過程を示す図である。It is a figure which shows the middle process in which a cylindrical folding structure is folded from the state of FIG.

[第1実施形態]
図1は、本実施形態に係る筒状折り畳み構造物の製造装置100の概略ブロック図である。図1に示す通り、本実施形態に係る筒状折り畳み構造物の製造装置100は、平面展開部101と、折線作成部102と、折線展開図作成部103とを備える。また、この筒状折り畳み構造物の製造装置100は、印刷装置200と接続されている。なお、本実施形態では、折線展開図が印刷される媒体として、紙や金属箔、プラスチックシート等のように弾性変形しないが折り曲げ可能なシートを用いることができる。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic block diagram of a cylindrical folding structure manufacturing apparatus 100 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the manufacturing apparatus 100 of the cylindrical folding structure which concerns on this embodiment is provided with the plane expansion | deployment part 101, the fold line production | generation part 102, and the fold line expansion drawing production | generation part 103. As shown in FIG. The cylindrical folding structure manufacturing apparatus 100 is connected to a printing apparatus 200. In the present embodiment, a sheet that can be bent but not elastically deformed, such as paper, metal foil, and plastic sheet, can be used as a medium on which the broken line development diagram is printed.

ここで、各構成の説明の前に、本実施形態に係る筒状折り畳み構造物の製造装置100が実行する筒状折り畳み構造物の製造方法の概要について、図2を参照して先に説明する。図2は、本実施形態に係る筒状折り畳み構造物の製造方法の概要を説明するための参考図である。   Here, before description of each structure, the outline | summary of the manufacturing method of the cylindrical folding structure which the manufacturing apparatus 100 of the cylindrical folding structure which concerns on this embodiment performs is demonstrated previously with reference to FIG. . FIG. 2 is a reference diagram for explaining the outline of the manufacturing method of the cylindrical folding structure according to the present embodiment.

平面展開部101は、筒状折り畳み構造物を作成するためのモデルデータ(以下、湾曲する筒状構造物という)の3次元データを入力する。この3次元データは、例えば、図2(a)に示すように、3次元空間に仮想的に表現される筒状構造物のデータである。図示の例では、一定の曲率で湾曲する筒状構造物を示す。また、この筒状構造物の軸線をAX1とし、軸線AX1の曲率中心をAX2とする。
この平面展開部101は、図2(a)に示す筒状構造物を、図2(b)に示す通り、軸線AX1方向と直交する方向で複数の筒状部材に分割する。これにより、平面展開部101は、図2(c)に示すような筒状部材を得る。この筒状部材には、図示の通り、軸線AX1方向の幅における中心を通過する中心軸Sが定義されている。
そして、平面展開部101は、筒状部材を2次元平面に展開し、図2(d)に示すような、筒状部材に対応する帯板展開図を作成する。図示の例では、各筒状部材の曲率中心AX2から最も遠い外周面の一部を、軸線AX1に沿う方向に切断している。
なお、平面展開部101は、筒状部材を多面体に近似させて帯板展開図を作成するものであってもよく、筒状部材の円断面の円周に相当する境界曲線をそのまま含む帯板展開図を作成するものであってもよい。この平面展開部101は、作成した帯板展開図を連結させて2次元展開図を作成し、折線展開図作成部103に出力する。
The planar development unit 101 inputs three-dimensional data of model data (hereinafter referred to as a curved cylindrical structure) for creating a cylindrical folded structure. This three-dimensional data is, for example, cylindrical structure data that is virtually represented in a three-dimensional space, as shown in FIG. In the illustrated example, a cylindrical structure that curves with a certain curvature is shown. The axis of this cylindrical structure is AX1, and the center of curvature of the axis AX1 is AX2.
This planar development part 101 divides | segments the cylindrical structure shown to Fig.2 (a) into a some cylindrical member in the direction orthogonal to the axis line AX1 direction, as shown in FIG.2 (b). Thereby, the planar development part 101 obtains a cylindrical member as shown in FIG.2 (c). As shown in the figure, the cylindrical member defines a central axis S 0 that passes through the center in the width in the direction of the axis AX1.
And the plane expansion | deployment part 101 expand | deploys a cylindrical member on a two-dimensional plane, and produces the strip | belt-plate expansion | deployment figure corresponding to a cylindrical member as shown in FIG.2 (d). In the illustrated example, a part of the outer peripheral surface farthest from the center of curvature AX2 of each cylindrical member is cut in a direction along the axis AX1.
Note that the flat surface development unit 101 may create a strip development view by approximating a cylindrical member to a polyhedron and includes a boundary curve corresponding to the circumference of the circular cross section of the cylindrical member as it is. A development view may be created. The plane development unit 101 creates a two-dimensional development view by connecting the created strip development views, and outputs them to the broken line development view creation unit 103.

折線展開図作成部103は、筒状部材の軸線AX1方向の幅における中心を通過する中心軸Sに対して左右対称となるように、帯板展開図に折線を設けて、図2(e)に示すような帯板折線図を作成する。この折線展開図作成部103は、この帯板折線図を複数作成する。
そして、折線展開図作成部103は、複数の帯板折線図を連結させて、図2(f)に示すような折線展開図を作成する。
Fold lines developed view creation unit 103, so as to be symmetrical with respect to the central axis S 0 passing through the center in the axial AX1 width of the tubular member, provided with a fold line to strip development view, FIG. 2 (e Create a folded strip diagram as shown in The broken line development drawing creation unit 103 creates a plurality of the strip folding diagrams.
Then, the broken line development drawing creation unit 103 connects a plurality of strip plate folding diagrams to create a broken line development drawing as shown in FIG.

次に、各構成部について、具体的に説明する。
平面展開部101は、例えば、入力した3次元画像データに基づき、湾曲した筒状構造物を多面体に近似させて2次元展開図を生成し、折線展開図作成部103に出力する。なお、この平面展開部101は、湾曲する筒状構造物として、例えば、一定の曲率で湾曲する筒状構造物(例えばトーラス)の3次元データや、一定でない曲率で湾曲する筒状構造物(例えばアルキメデス螺旋)の3次元データを入力し、それぞれの筒状構造物を展開した平面図を作成することができる。
以下、一定の曲率で湾曲するトーラス形状の筒状構造物の3次元データを利用する例について説明する。なお、一定でない曲率で湾曲する筒状の折り畳みモデルを利用する例については、後述する。
Next, each component will be specifically described.
For example, the plane development unit 101 generates a two-dimensional development view by approximating a curved cylindrical structure to a polyhedron based on the input three-dimensional image data, and outputs the two-dimensional development view to the polygonal line development drawing creation unit 103. In addition, this plane expansion | deployment part 101 is the cylindrical structure (for example, three-dimensional data of the cylindrical structure (for example, torus) which curves with a fixed curvature, or the cylindrical structure (curved with a non-constant curvature) as a curved cylindrical structure (for example). For example, three-dimensional data of Archimedean spiral) can be input, and a plan view in which each cylindrical structure is developed can be created.
Hereinafter, an example using three-dimensional data of a torus-shaped cylindrical structure that is curved with a certain curvature will be described. An example of using a cylindrical folding model that curves with a non-constant curvature will be described later.

図3に、トーラスの模式図の一例を示す。図3に示すトーラスは、XYZの仮想3次元空間内に位置しており、表面上の点は、このXYZ空間のXYZ座標値で定義されている。
このトーラスを、曲率中心AX2を含む平面で分割すると、断面は真円である。平面展開部101は、このトーラスの円断面を、正u角形で近似する。なお、uは、任意に設定可能であって、大きい値であることが好ましい。本実施形態では、簡単のためuを偶数とし、正u角形の頂点の1つは、トーラスの径が最も大きくなる点を通るものとする。
この平面展開部101は、まず、トーラスの円断面の円周dを正u角形に近似させて、正u角形の頂点AA〜AAのXYZ座標値を取得する。そして、平面展開部101は、トーラスの円断面の円周dの位置から、曲率中心AX2周りに角度θだけ回転させ、トーラスの円断面の円周dを正u角形に近似させた正u角形の頂点AB〜ABのXYZ座標値を取得する。つまり、頂点AB〜ABは、頂点AA〜AAを有する円断面を角度θだけ回転させた円断面を、正u角形で近似した頂点である。
そして、平面展開部101は、各辺の長さが変化しないように、u個の四角形要素を2次元平面に展開し、帯板展開図を作成する。なお、この帯板展開図の一例を、図4に示す。
FIG. 3 shows an example of a schematic diagram of a torus. The torus shown in FIG. 3 is located in an XYZ virtual three-dimensional space, and points on the surface are defined by XYZ coordinate values of the XYZ space.
When this torus is divided by a plane including the center of curvature AX2, the cross section is a perfect circle. The planar development unit 101 approximates the circular cross section of the torus with a regular u-gon. Note that u can be arbitrarily set and is preferably a large value. In this embodiment, for simplicity, u is an even number, and one of the vertices of the regular u-gon passes through the point where the diameter of the torus is the largest.
The planar development unit 101, first, the circumferential d 1 of the circular cross section of the torus by approximating the positive u square acquires XYZ coordinate values of the positive u square vertices AA 1 ~AA u. Then, the planar development unit 101 rotates the angle d 1 around the center of curvature AX2 from the position of the circumference d 1 of the torus circular section, and approximates the circumference d 2 of the torus circular section to a regular u-gon. The XYZ coordinate values of the u- angle vertices AB 1 to AB u are acquired. That is, the vertices AB 1 to AB u are vertices obtained by approximating a circular cross section obtained by rotating the circular cross section having the vertices AA 1 to AA u by an angle θ with a regular u-gon.
Then, the plane development unit 101 develops u square elements on a two-dimensional plane so that the length of each side does not change, and creates a band plate development view. An example of the development of the band plate is shown in FIG.

図4(a)は、u個の四角形要素を平面に展開した帯板展開図の一例を示す図である。図4(a)に示す帯板展開図は、xy座標系で示される2次元平面上に作成される。帯板展開図は、筒状構造物の軸線AX1方向とx軸が平行となるように、xy座標系に展開される。言い換えると、筒状構造物の円周方向とy軸とが平行となるように、xy座標系に展開されている。本実施形態に係るトーラスの場合、xy座標系において、頂点AA〜AAu+1の位置と、頂点AB〜ABu+1の位置とが、対称軸Sに対して左右対称な位置となる。つまり、図4に示すように、帯板展開図の外縁によって示される図形は、対称軸Sに対して対称な図形である。また、図4において、頂点AA〜AAu+1を結ぶ線は、トーラスの円断面の円周dに近似しており、頂点AB〜ABm+1を結ぶ線は、トーラスの円断面の円周dに近似している。
なお、直線AAAB(i=1,…,u)は、トーラスの曲率中心AX2を中心とする円弧に近似する直線である。トーラスの径が最大となる点を含む円弧が、線分AAAB=(AAi+1ABi+1)に対応し、トーラスの径が最少となる点を含む円弧が、線分AAu/2ABu/2に対応する。
Fig.4 (a) is a figure which shows an example of the strip | board expansion drawing which expand | deployed u square elements on the plane. The strip development view shown in FIG. 4A is created on a two-dimensional plane indicated by an xy coordinate system. The band plate development view is developed in the xy coordinate system so that the direction of the axis AX1 of the cylindrical structure and the x axis are parallel to each other. In other words, the cylindrical structure is developed in the xy coordinate system so that the circumferential direction and the y-axis are parallel to each other. In the case of the torus according to the present embodiment, in the xy coordinate system, the positions of the vertices AA 1 to AA u + 1 and the positions of the vertices AB 1 to AB u + 1 are symmetrical with respect to the symmetry axis S 0 . That is, as shown in FIG. 4, the graphic indicated by the outer edge of the strip developed view are symmetrical shapes with respect to the symmetry axis S 0. In FIG. 4, the line connecting the vertices AA 1 to AA u + 1 approximates the circumference d 1 of the circular cross section of the torus, and the line connecting the vertices AB 1 to AB m + 1 is the circumference of the circular cross section of the torus. It approximates to d 2.
The straight line AA i AB i (i = 1,..., U) is a straight line that approximates an arc centered on the curvature center AX2 of the torus. The arc including the point where the torus diameter is maximum corresponds to the line segment AA i AB i = (AA i + 1 AB i + 1 ), and the arc including the point where the torus diameter is minimum is the line segment AA u / 2 AB. It corresponds to u / 2 .

また、本実施形態に係る平面展開部101は、図4(b)に示す通り、境界曲線dと境界曲線dとを含む帯状展開図を作成するものであってもよい。 Further, the planar development unit 101 according to this embodiment, as shown in FIG. 4 (b), may be configured to create a strip developed view and a boundary curve d 1 and the boundary curve d 2.

この平面展開部101は、さらに回転角θだけ回転させて次の帯板展開図を作成する。この平面展開部101は、複数枚の帯板展開図を作成し、湾曲する筒状構造物の3次元データ上において同一の位置で示される頂点同士を接続し、2次元展開図を完成させる。平面展開部101は、作成した2次元展開図のデータを折線展開図作成部103に出力する。
なお、本実施形態では、一定の曲率で湾曲する筒状の折り畳みモデル(トーラスモデル)を用いているため、平面展開部101は、図4(b)に示した帯板展開図を複製して、複数枚の帯板展開図を作成することができる。そして、平面展開部101は、頂点AAとAB、頂点AAu+1とABu+1をそれぞれ接続して、2次元展開図を完成させる。
The flat surface development unit 101 further rotates the rotation angle θ to create the next strip development view. The plane development unit 101 creates a plurality of strip development views, connects the vertices shown at the same position on the three-dimensional data of the curved cylindrical structure, and completes the two-dimensional development view. The plane development unit 101 outputs the data of the created two-dimensional development diagram to the broken line development diagram creation unit 103.
In the present embodiment, a cylindrical folding model (torus model) that is curved with a constant curvature is used, so that the flat surface development unit 101 duplicates the belt plate development view shown in FIG. A plurality of strip development views can be created. Then, the plane development unit 101 connects the vertices AA 1 and AB 1 and the vertices AA u + 1 and AB u + 1 , respectively, to complete a two-dimensional development view.

次に、図5を参照して、完成された2次元展開図の一例について説明する。図5は、完成された2次元展開図の一例を示す図である。
図5には、図4に示す帯板展開図を複数枚コピーして並べた一例を示す。なお、隣り合う帯板展開図は、隣り合う頂点AAとAB、頂点AAu+1とABu+1とで連結されている。
Next, an example of a completed two-dimensional development view will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram showing an example of a completed two-dimensional development view.
FIG. 5 shows an example in which a plurality of strip development views shown in FIG. 4 are copied and arranged. In addition, adjacent strip development views are connected by adjacent vertices AA 1 and AB 1 and vertices AA u + 1 and AB u + 1 .

折線作成部102は、予め決められた折線モデルに応じた2次元折線図を作成し、折線展開図作成部103に出力する。本実施形態において、折線作成部102は、平面展開部101が分割した筒状部材の軸方向の幅と同じ長さの幅を有する複数の対称帯板図形を含み、予め決められた角度で対称軸に交わる折線が対称帯板図形内に設けられた2次元折線図を作成する。
具体的に説明すると、この折線作成部102は、1点4折線からなる折線モデルに応じた2次元折線図を作成することができる。なお、この1点4折線からなる折線モデルには、ミウラ折りタイプと、蛇腹タイプとがあり、折線作成部102は、両者のうち少なくともいずれか1つに基づく2次元折線図を作成することができる。
この折線作成部102は、折線モデルに応じて規則性を有する折線を平面に描画する。ただし、2次元展開図において変則的な処理が行われた場合、この2次元展開図に応じて、折線の規則性を変更することができる。なお、詳細については、等角写像法を併用した場合の変形例のところで説明する。
The broken line creation unit 102 creates a two-dimensional broken line diagram corresponding to a predetermined broken line model and outputs it to the broken line development view creation unit 103. In the present embodiment, the broken line creation unit 102 includes a plurality of symmetrical strips having the same length as the axial width of the cylindrical member divided by the planar development unit 101, and is symmetric at a predetermined angle. A two-dimensional broken line diagram in which a broken line intersecting with the axis is provided in the symmetric strip figure is created.
If it demonstrates concretely, this broken line creation part 102 can create the two-dimensional broken line figure according to the broken line model which consists of 1 point 4 broken lines. In addition, the broken line model consisting of this one-point four-fold line includes a Miura fold type and a bellows type. it can.
The broken line creation unit 102 draws a broken line having regularity on a plane according to the broken line model. However, when irregular processing is performed in the two-dimensional development view, the regularity of the broken line can be changed according to the two-dimensional development drawing. The details will be described in the modification example in the case where the conformal mapping method is used together.

ここでは、図6を参照して、1点4折線からなるミウラ折りタイプの折線モデルに応じた2次元折線図を作成する一例について説明する。
図6は、1点4折線からなるミウラ折りタイプの折線モデルに応じた2次元折線図の一例を示す。図6に示す2次元折線図は、xy座標系で示される2次元平面上に作成される。図示の例では、実線が山折り、一点鎖線が山折りを示している。また、1点4折線からなるミウラ折りタイプの折線モデルに応じた2次元折線図では、y軸方向に平行な対称軸Sを含む複数の対称帯板図形が連続して並列に配置されている。この対称帯板図形は、対称軸Sに対して角度αで交わる谷折り線と、対称軸Sに対して角度αで交わる山折り線と、隣り合う対称帯板図形と接する側線によって形成されている。なお、対称軸S上には、3本の谷折り線が交わる谷折り節点と、3本の山折り線が交わる山折り節点とが、交互に位置されている。この谷折り節点には、対称軸Sと平行な1本の山折り線が交わっており、山折り節点には、対称軸Sと平行な1本の谷折り線が交わっている。
また、対称軸S上において、谷折り線の長さをL、山折り線の長さをLとする。
Here, with reference to FIG. 6, an example of creating a two-dimensional broken line diagram corresponding to a Miura folding type broken line model composed of one point and four broken lines will be described.
FIG. 6 shows an example of a two-dimensional broken line diagram corresponding to a Miura folding type broken line model composed of one point and four broken lines. The two-dimensional broken line diagram shown in FIG. 6 is created on a two-dimensional plane indicated by an xy coordinate system. In the illustrated example, the solid line indicates a mountain fold, and the alternate long and short dash line indicates a mountain fold. Further, in a two-dimensional broken line diagram corresponding to a Miura fold type broken line model composed of one point and four broken lines, a plurality of symmetrical strips including a symmetric axis S 1 parallel to the y-axis direction are arranged in parallel. Yes. The symmetric strip pattern is a valley fold line that intersects the symmetry axis S 1 at an angle α v , a mountain fold line that intersects the symmetry axis S 1 at an angle α m , and a side line that touches the adjacent symmetric strip pattern Is formed by. Incidentally, on the symmetry axis S 1, a valley-folded nodes three valley fold lines intersect, and mountain fold node intersects three mountain fold lines are alternately positioned. The valley fold nodal axis of symmetry S 1 and parallel to one mountain fold line and is crossed, the mountain fold nodal point symmetry axis S 1 and parallel to one valley fold lines intersect.
Further, on the axis of symmetry S 1, the length of the valley-folding line L 1, the length of the mountain fold lines and L 2.

なお、折線作成部102は、(条件1)対称軸S上において隣り合う節点同士が、異なる距離LとLで交互に配置され、その合計が初期の全体の展開図の長さLtotに等しく、かつ、(条件2)谷折りとなる角度α及び山折りとなる角度αの折りによって辺はそれぞれ−2αおよび2αずつ回転していくことから合計が2πに等しくなることの2つの条件を満たすように、山折り折線と谷折り線を作成する。なお、長さLtotは、帯板展開図の長手方向(対称軸方向)の長さであって、3次元データである筒状構造物の円周に等しい値である。 The broken line creation unit 102 (condition 1) is that adjacent nodes on the symmetry axis S 1 are alternately arranged at different distances L 1 and L 2 , and the total is the length L of the initial overall development view. equals tot, and equal total to 2π since to continue to rotate by (condition 2), respectively valley folding to become an angle alpha v and edges by folding mountain fold to become angle alpha m is -2Arufa v and 2.alpha m A mountain fold line and a valley fold line are created so as to satisfy these two conditions. The length L tot is the length in the longitudinal direction (symmetric axis direction) of the band plate development view and is equal to the circumference of the cylindrical structure that is three-dimensional data.

この条件1は、以下の式で示される。   Condition 1 is expressed by the following equation.

また、条件2は、以下の式で示される。   Condition 2 is expressed by the following equation.

なお、式1と式2において、mは、後述する接続線BA,接続線BB・・・上における節点の数(言い換えると、対称軸S上における節点の数)を示している。
これにより、立体に組み立てたとき、後述する線分BABBと、線分BAm+1BBm+1は、同一線分であるため、折り畳んだ時にもこれらの線分が互いに離れず同位置に存在することができる。
なお、図6に示す2次元折線図は、条件1と条件2を満たす一例であって、条件1と条件2を満たす複数の対称帯状図形を並べて表示し、一定の曲率で湾曲した筒の折線展開図を示したものである。複数枚並べて表示するとわかるように、一定の曲率で湾曲した筒の折線展開図は、湾曲していない円筒の展開図に対し、曲がって要素の長さが短くなった分だけ接合部を中抜きしたものである。左右対称に中抜きするので、組み立てた時に貼り合わせるべき点の不連続性は生まれない。また、曲率を一定にするとは中抜き形状を一定にすることと言い換えることができる。
In Expressions 1 and 2, m represents the number of nodes on connection lines BA 0 , connection lines BB 0 ... Described later (in other words, the number of nodes on the symmetry axis S 1 ).
As a result, when assembled into a three-dimensional structure, line segment BA 1 BB 1 and line segment BA m + 1 BB m + 1, which will be described later, are the same line segment. can do.
Note that the two-dimensional broken line diagram shown in FIG. 6 is an example satisfying the conditions 1 and 2, and a plurality of symmetrical band-like figures satisfying the conditions 1 and 2 are displayed side by side, and the broken line of the cylinder curved with a certain curvature. A development view is shown. As can be seen when multiple sheets are displayed side by side, the expanded view of the bent line of the curved tube with a constant curvature is the same as the expanded view of the uncurved cylinder. It is a thing. Since it is hollowed out symmetrically, there will be no discontinuity of points to be attached when assembled. In addition, making the curvature constant can be paraphrased as making the hollow shape constant.

折線展開図作成部103は、平面展開部101から入力する2次元展開図のデータと、折線作成部102から入力する2次元折線図のデータとに基づき、2次元折線図上に2次元展開図に対応する接続線を描写した折線展開図を作成する。この折線展開図作成部103は、筒状部材を展開した帯板展開図の外縁と帯板折線図の折線とが交わる点を連結した接続線を描画して折線展開図を作成する。また、折線展開図作成部103は、接続線によって囲まれた領域を接合部と決定する。なお、折線展開図作成部103は、折線展開図に基づき作成された筒状折り畳み構造物において、接合部が平面状態となるような折線を接合部に設けるものであってもよい。   The polygonal line development diagram creation unit 103 is a two-dimensional development diagram on the two-dimensional polygonal diagram based on the data of the two-dimensional development diagram input from the plane development unit 101 and the data of the two-dimensional polygonal diagram input from the polygonal line creation unit 102. Create a broken line development drawing depicting the connection line corresponding to. The broken line development drawing creating unit 103 draws a connection line connecting points where the outer edge of the strip development drawing in which the tubular member is developed and the folding line of the strip folding diagram intersects to create a folding development drawing. Further, the broken line development drawing creation unit 103 determines a region surrounded by the connection lines as a joint. In addition, the broken line development drawing creation unit 103 may be provided with a folding line in the joining portion such that the joining portion is in a planar state in the cylindrical folding structure created based on the folding line development drawing.

具体的に説明すると、折線展開図作成部103は、帯板展開図の対称軸Sと対称帯板図形の対称軸Sとを一致させるようにして、2次元展開図と2次元折線図とを重ねて、2次元折線図のxy座標面上に、2次元展開図を仮描写する。この状態を、図7に示す。
そして、折線展開図作成部103は、2次元展開図の外縁と交わる2次元折線図上の山折り線と谷折り線との交点を接合点BA〜BAm+1、BB〜BBm+1とする。なお、mは、2次元折線図に応じて予め決められている値である。この折線展開図作成部103は、接合点BA〜BAm+1を結んだ線(以下、接続線BAという)と、接合点BB〜BBm+1を結んだ線(以下、接続線BBという)とを、本描写する。そして、折線展開図作成部103は、2次元折線図上に仮描写された2次元展開図を削除し、2次元折線図上に接続線BAと接続線BBとが描写された図を折線展開図として作成する。
Specifically, fold line developed view creation unit 103, so as to match the symmetry axis S 1 of the symmetry axis S 0 and symmetric strip shape of the strip development view, 2-dimensional development view and a two-dimensional polygonal line diagram And a two-dimensional development drawing is temporarily drawn on the xy coordinate plane of the two-dimensional broken line diagram. This state is shown in FIG.
Then, the broken line development drawing creation unit 103 sets the intersection points of the mountain fold line and the valley fold line on the two-dimensional broken line diagram that intersect the outer edge of the two-dimensional development drawing as the junction points BA 1 to BA m + 1 and BB 1 to BB m + 1 . Note that m is a value determined in advance according to the two-dimensional broken line diagram. The broken line development drawing creation unit 103 connects a line connecting the junction points BA 1 to BA m + 1 (hereinafter referred to as connection line BA 0 ) and a line connecting the junction points BB 1 to BB m + 1 (hereinafter referred to as connection line BB 0 ). ). Then, the broken line development drawing creation unit 103 deletes the two-dimensional development drawing temporarily drawn on the two-dimensional broken line drawing, and displays the drawing in which the connection line BA 0 and the connection line BB 0 are drawn on the two-dimensional broken line drawing. Create as a broken line development.

図8には、2次元折線図上に接続線BAと接続線BBとが描写された図の一例を示す。折線展開図作成部103は、この接続線BAと接続線BBにより囲まれた領域を、接合部と決定する。本実施形態において、折線展開図作成部103は、図8に示す通り、接合部を中抜きにした折線展開図を作成する。この折線展開図は、筒状折り畳み構造の設計図となる図面である。この折線展開図作成部103は、作成した折線展開図のデータを印刷装置200に出力する。
なお、本発明はこれに限られず、折線展開図作成部103は、接続線BAと接続線BBとを接合するためののりしろを、接合部に設けるものであってもよい。
FIG. 8 shows an example of a diagram in which a connection line BA 0 and a connection line BB 0 are depicted on a two-dimensional broken line diagram. The broken line development drawing creation unit 103 determines a region surrounded by the connection line BA 0 and the connection line BB 0 as a junction. In the present embodiment, the broken line development drawing creation unit 103 creates a broken line development drawing with the joint portion hollowed out as shown in FIG. This fold line development view is a drawing that is a design drawing of the cylindrical folding structure. The broken line development drawing creation unit 103 outputs data of the created broken line development drawing to the printing apparatus 200.
Note that the present invention is not limited to this, and the broken line development drawing creating unit 103 may provide a margin for joining the connection line BA 0 and the connection line BB 0 at the joint.

また、折線展開図作成部103は、予め決められた設定に基づき、図8に示すように接合部を中抜きにした折線展開図(以下、中抜き折線展開図という)、又は、接合部を折り込む折線展開図(以下、折り込み折線展開図という)のうち少なくともいずれか一方を作成する。
本実施形態では、折線展開図作成部103が切抜き折線展開図を作成する一例について説明する。なお、折線展開図作成部103が折り込み折線展開図を作成する一例については、第2実施形態を参照して後述する。
Further, the broken line development drawing creation unit 103 generates a broken line development drawing (hereinafter referred to as a hollow folding line development drawing) in which the joint is hollowed as shown in FIG. At least one of folding line development views (hereinafter referred to as folding line development views) is created.
In the present embodiment, an example in which the broken line development drawing creation unit 103 creates a cut-out broken line development drawing will be described. Note that an example in which the broken line development drawing creation unit 103 creates the folding line development drawing will be described later with reference to the second embodiment.

次に、図9を参照して、本実施形態に係る筒状折り畳み構造物の製造方法の一例について説明する。図9は、本実施形態に係る筒状折り畳み構造物の製造方法の一例について説明するためのフローチャートである。
(ステップST1)
平面展開部101は、対象となる構造物のデータと、湾曲する筒状構造物の3次元データとを入力する。例えば、対象となる構造物が、一定の曲率の筒状構造物を複数つなぎ合わせたような構造である場合、平面展開部101は、入力した湾曲する筒状構造物の3次元データに基づき、入力した対象の筒状構造物を、一定の曲率の筒状構造物を複数つなぎ合わせたものと近似させる。そして、一定の曲率の筒状構造物ごとに、以下の処理を実行する。なお、対象となる構造物が、湾曲した筒状構造物と湾曲していない筒状構造物とつなぎ合わせた構造である場合、これらを分割して、分割した構造物毎に、以下の処理を実行する。なお、本発明はこれに限られず、対象となる構造物が、一定の曲率の筒状構造物と、一定でない曲率の筒状構造物と、湾曲していない筒状構造物とをつなぎ合わせた構成であっても、同様にして、これらを分割して、分割した構造物毎に、以下の処理を実行することができる。
Next, with reference to FIG. 9, an example of the manufacturing method of the cylindrical folding structure which concerns on this embodiment is demonstrated. FIG. 9 is a flowchart for explaining an example of the manufacturing method of the cylindrical folding structure according to the present embodiment.
(Step ST1)
The plane development unit 101 inputs data of a target structure and three-dimensional data of a curved cylindrical structure. For example, when the target structure is a structure in which a plurality of cylindrical structures having a certain curvature are connected, the plane development unit 101 is based on the input three-dimensional data of the curved cylindrical structure, The input target cylindrical structure is approximated to a combination of a plurality of cylindrical structures having a certain curvature. And the following processes are performed for every cylindrical structure of a fixed curvature. In addition, when the target structure is a structure in which a curved cylindrical structure and a non-curved cylindrical structure are connected, the following processing is performed for each divided structure. Run. Note that the present invention is not limited to this, and the target structure is a tubular structure having a certain curvature, a tubular structure having a non-constant curvature, and a tubular structure that is not curved. Even if it is a structure, it can divide | segment these similarly and the following processes can be performed for every divided | segmented structure.

(ステップST2)
次いで、平面展開部101は、筒状構造物を、軸線AX1方向と直交する方向で複数の筒状部材に分割するための円断面を決定する。例えば、平面展開部101は、上述した頂点AA〜AAの正u角形を含む円断面と、頂点AB〜ABの正u角形を含む円断面とを決定する。そして、平面展開部101は、前者の円断面の円周dに相当する境界曲線dと、後者の円断面の円周dに相当する境界曲線dとを取得する。なお、平面展開部101は、曲率中心AX2から決められた角度θだけ回転させて次の筒状部材を分割するための円断面を決定し、複数の筒状部材を分割する。そして、分割された複数の筒状部材間の境界曲線を、それぞれ取得する。
(Step ST2)
Next, the planar development unit 101 determines a circular cross section for dividing the cylindrical structure into a plurality of cylindrical members in a direction orthogonal to the direction of the axis AX1. For example, the planar development unit 101 determines a circular cross-section including a positive u square vertices AA 1 ~AA u described above, a circular cross section including a positive u square vertices AB 1 to ab u. Then, the planar development unit 101 acquires a boundary curve d 1 corresponding to the circumference d 1 of the former circular section and a boundary curve d 2 corresponding to the circumference d 2 of the latter circular section. The flat surface development unit 101 determines a circular cross section for dividing the next cylindrical member by rotating the angle θ determined from the center of curvature AX2, and divides the plurality of cylindrical members. And the boundary curve between the some cylindrical member divided | segmented is each acquired.

(ステップST3)
そして、平面展開部101は、境界曲線dと境界曲線dとよって囲まれた筒状部材を2次元平面に展開し、帯板展開図を作成する。また、平面展開部101は、ステップST2の処理により分割される複数の円断面に基づき、隣り合う筒状部材を展開して、複数の帯板展開図を作成する。
次いで、平面展開部101は、複数の帯板展開図を接続して、2次元展開図を完成させる。平面展開部101は、完成した2次元展開図のデータを、折線展開図作成部103に出力する。
(Step ST3)
The planar development unit 101, a tubular member which is surrounded by a boundary curve d 1 and the boundary curve d 2 developed a two-dimensional plane, to create a strip developed view. Further, the plane development unit 101 develops adjacent cylindrical members based on a plurality of circular cross sections divided by the process of step ST2, and creates a plurality of band plate development views.
Next, the flat surface development unit 101 connects a plurality of belt plate development views to complete a two-dimensional development view. The plane development unit 101 outputs the data of the completed two-dimensional development diagram to the broken line development diagram creation unit 103.

(ステップST4)
一方、折線作成部102は、予め決められた折線モデルに応じた2次元折線図を作成し、折線展開図作成部103に出力する。例えば、折線作成部102は、図6に示したような2次元折線図を作成し、作成した2次元折線図のデータを折線展開図作成部103に出力する。
(Step ST4)
On the other hand, the broken line creation unit 102 creates a two-dimensional broken line diagram corresponding to a predetermined broken line model and outputs it to the broken line development view creation unit 103. For example, the broken line creation unit 102 creates a two-dimensional broken line diagram as shown in FIG. 6 and outputs the data of the created two-dimensional broken line diagram to the broken line development view creation unit 103.

(ステップST5)
そして、折線展開図作成部103は、平面展開部101から入力する2次元展開図のデータと、折線作成部102から入力する2次元折線図のデータとに基づき、2次元折線図上に2次元展開図に対応する接続線を描写した折線展開図を作成する。この折線展開図作成部103は、作成した折線展開図のデータを印刷装置200に出力する。
(Step ST5)
Then, the polygonal line drawing creation unit 103 performs a two-dimensional drawing on the two-dimensional polygonal drawing based on the data of the two-dimensional development drawing input from the plane development unit 101 and the data of the two-dimensional polygonal drawing input from the polygonal line creation unit 102. Create a broken line development view depicting the connection lines corresponding to the development view. The broken line development drawing creation unit 103 outputs data of the created broken line development drawing to the printing apparatus 200.

(ステップST6)
印刷装置200は、入力した折線展開図のデータに基づき、印刷媒体に折線展開図を印刷する。
(Step ST6)
The printing apparatus 200 prints a broken line development diagram on a print medium based on the input data of the broken line development diagram.

次に、図10を参照して、1点4折線からなる蛇腹タイプの折線モデルに応じた2次元折線図を作成する一例について説明する。
図10は、1点4折線からなる蛇腹タイプの折線モデルに応じた2次元折線図の一例を示す。図10に示す2次元折線図は、xy座標系で示される2次元平面上に作成される。図示の例では、実線が山折り、一点鎖線が山折りを示している。また、1点4折線からなる蛇腹タイプの折線モデルに応じた2次元折線図では、y軸方向に平行な対称軸Sを含む複数の対称帯板図形が連続して並列に配置されている。この対称帯板図形は、対称軸Sに対して角度αで交わる山折り線を含む。この対称軸S上には、3本の山折り線が交わる山折り節点が、連続して位置している。この山折り節点には、対称軸Sと平行な1本の谷折り線が交わっている。
また、この対称帯板図形は、隣の対称帯図形と線を共有しており、この共有している線を接続線という。山折り線は、この接続線に対して角度αで交わる。この接続線上には、3本の山折り線と、接続線に平行な1本の谷折り線が交わる山折り節点が位置している。
Next, an example of creating a two-dimensional broken line diagram corresponding to a bellows type broken line model composed of one point and four broken lines will be described with reference to FIG.
FIG. 10 shows an example of a two-dimensional broken line diagram corresponding to a bellows type broken line model consisting of one point and four broken lines. The two-dimensional broken line diagram shown in FIG. 10 is created on a two-dimensional plane indicated by an xy coordinate system. In the illustrated example, the solid line indicates a mountain fold, and the alternate long and short dash line indicates a mountain fold. Further, in the two-dimensional polygonal line diagram in accordance with the bellows-type fold line model consisting of one point 4 fold line, they are arranged in parallel a plurality of symmetrical strip shape are continuously including symmetry axis parallel S 2 in the y-axis direction . The symmetric strip shape includes a convex fold which intersect at an angle α to the axis of symmetry S 2. On the axis of symmetry S 2 are mountain folds node three mountain fold lines intersect, are located in succession. The mountain folding node, the axis of symmetry S 2 parallel to one valley fold lines intersect.
Further, this symmetric strip graphic shares a line with the adjacent symmetric strip graphic, and this shared line is called a connection line. The mountain fold line intersects this connecting line at an angle α. On this connection line, there is a mountain fold node where three mountain fold lines and one valley fold line parallel to the connection line intersect.

なお、折線作成部102は、以下の式3を満たすという条件3を、上述の条件1に加えて満たすように、山折り折線と谷折り線を作成する。   The broken line creation unit 102 creates a mountain fold line and a valley fold line so as to satisfy the condition 3 that satisfies the following expression 3 in addition to the condition 1 described above.

角度αを一定にすることにより、後述する線分CACBと、後述する線分CAm+1CBm+1は、立体時及び折り畳み時の両方において、同一線分であるため、折り畳んだ時にもこれらの線分が互いに離れず同位置に存在することができる。 By making the angle α constant, a line segment CA 1 CB 1 to be described later and a line segment CA m + 1 CB m + 1 to be described later are the same line segment in both the solid state and the folded state. Can be present at the same position without being separated from each other.

次いで、折線展開図作成部103は、帯板展開図の対称軸Sと対称帯板図形の対称軸Sとを一致させるようにして、2次元展開図と2次元折線図と重ねて、2次元折線図のxy座標面上に、2次元展開図を仮描写する。この状態を、図11に示す。
なお、図11に示す例では、境界曲線d,d・・・によって形成される帯状展開図を複数備える2次元展開図を重ねた例である。
Next, the broken line development drawing creation unit 103 superimposes the two-dimensional development drawing and the two-dimensional broken line drawing so that the symmetry axis S 0 of the strip development drawing coincides with the symmetry axis S 2 of the symmetry strip graphic, A two-dimensional development view is provisionally drawn on the xy coordinate plane of the two-dimensional broken line diagram. This state is shown in FIG.
In the example shown in FIG. 11, a two-dimensional development view including a plurality of belt-like development views formed by boundary curves d 1 , d 2 .

折線展開図作成部103は、2次元展開図の境界曲線d,d・・・と交わる2次元折線図上の山折り線と谷折り線との交点を接合点CA〜CAm+1、CB〜CBm+1とする。なお、mは、2次元折線図に応じて予め決められている値である。この折線展開図作成部103は、接合点CA〜CAm+1を結んだ線(以下、接続線CAという)と、接合点CB〜CBm+1を結んだ線(以下、接続線CBという)とを、本描写する。そして、折線展開図作成部103は、2次元折線図上に仮描写された2次元展開図を削除し、2次元折線図上に接続線CAと接続線CBとが描写された図を折線展開図として作成する。 Fold lines developed view creation unit 103, the junction intersection of mountain fold lines and valley fold lines on the diagram 2D polyline intersects the two-dimensional boundary curve d 1 of development view, d 2 ··· CA 1 ~CA m + 1, CB 1 ˜CB m + 1 . Note that m is a value determined in advance according to the two-dimensional broken line diagram. The broken line development drawing creating unit 103 connects a line connecting junction points CA 1 to CA m + 1 (hereinafter referred to as connection line CA 0 ) and a line connecting junction points CB 1 to CB m + 1 (hereinafter referred to as connection line CB 0 ). ). Then, the broken line development drawing creation unit 103 deletes the two-dimensional development drawing temporarily drawn on the two-dimensional broken line drawing, and displays the drawing in which the connection line CA 0 and the connection line CB 0 are drawn on the two-dimensional broken line drawing. Create as a broken line development.

図12には、2次元折線図上に接続線CAと接続線CBとが描写された図の一例を示す。折線展開図作成部103は、この接続線CAと接続線CBにより囲まれた領域を、接合部と決定する。本実施形態において、折線展開図作成部103は、図12に示す通り、接合部を中抜きにした折線展開図を作成する。この折線展開図は、筒状折り畳み構造の設計図となる図面である。この折線展開図作成部103は、作成した折線展開図のデータを印刷装置200に出力する。
なお、本発明はこれに限られず、折線展開図作成部103は、接続線CAと接続線CBとを接合するためののりしろを、接合部に設けるものであってもよい。
FIG. 12 shows an example of a diagram in which the connection line CA 0 and the connection line CB 0 are depicted on a two-dimensional broken line diagram. Fold lines developed view creation unit 103, a region surrounded by the connecting line CB 0 this connecting line CA 0, determines a joint. In the present embodiment, the broken line development drawing creation unit 103 creates a broken line development drawing with the joints hollowed out as shown in FIG. This fold line development view is a drawing that is a design drawing of the cylindrical folding structure. The broken line development drawing creation unit 103 outputs data of the created broken line development drawing to the printing apparatus 200.
The present invention is not limited to this, line developed view creation unit 103, a margin for bonding the connecting wire CA 0 and connecting line CB 0, or may be provided in the joint portion.

次に、上記方法によって製造される筒状折り畳み構造物について説明する。ここでは、筒状折り畳み構造物を構成する一つの帯板(帯板展開図)に形成される折り線パターンについて説明する。ここでは、図13,14を参照して、二つの折り線パターン(図8に例示した折り線パターン、及び、図12に例示した折り線パターン)に分けて説明する。
なお、図13,14においては、帯板の折り線パターンのうち、山折りによる折り線(山折り線)を実線で表し、谷折りによる折り線(谷折り線)を破線で表している。また、図13,14に示す帯板10,20において、その長手方向(対称軸S方向)両端の辺は、帯板10,20を筒状部に組み立てる際に接続する接続線(周方向接続線)BD,BE、CD,CEである。また、帯板10,20の幅方向(対称軸Sの直交方向)両端の辺は、軸線AX1方向(図3参照)に隣り合う筒状部(帯板10,20)同士を接続するための接続線(軸方向接続線)BA,BB、CA,CBである。
Next, the cylindrical folding structure manufactured by the above method will be described. Here, a fold line pattern formed on one band plate (band plate development view) constituting the cylindrical folding structure will be described. Here, with reference to FIGS. 13 and 14, two fold line patterns (the fold line pattern illustrated in FIG. 8 and the fold line pattern illustrated in FIG. 12) will be described separately.
In FIGS. 13 and 14, the folding line pattern (mountain fold line) by mountain fold is represented by a solid line, and the folding line (valley fold line) by valley fold is represented by a broken line. In addition, in the strips 10 and 20 shown in FIGS. 13 and 14, the sides on both ends in the longitudinal direction (the direction of the symmetry axis S 2 ) are connection lines (circumferential directions) that are connected when the strips 10 and 20 are assembled into a cylindrical portion. Connection line) BD 0 , BE 0 , CD 0 , CE 0 . The width direction (direction perpendicular to the symmetry axis S 2) of the strip 10, 20 at both ends of the sides, the cylindrical portion adjacent the axial AX1 direction (see FIG. 3) (strip 10, 20) for connecting to each other Connection lines (axial connection lines) BA 0 , BB 0 , CA 0 , CB 0 .

次に、上記方法によって製造される筒状折り畳み構造物について説明する。ここでは、筒状折り畳み構造物を構成する一つの帯板(帯板展開図)に形成される折り線パターンについて説明する。ここでは、図13,14を参照して、二つの折り線パターン(図8に例示した折り線パターン、及び、図12に例示した折り線パターン)に分けて説明する。
なお、図13,14においては、帯板の折り線パターンのうち、山折りによる折り線(山折り線)を実線で表し、谷折りによる折り線(谷折り線)を破線で表している。また、図13,14に示す帯板10,20において、その長手方向(対称軸S方向)両端の辺は、帯板10,20を筒状部に組み立てる際に接続する接続線(周方向接続線)BD,BE、CD,CEである。また、帯板10,20の幅方向(対称軸Sの直交方向)両端の辺は、軸線AX1方向(図3参照)に隣り合う筒状部(帯板10,20)同士を接続するための接続線(軸方向接続線)BA,BB、CA,CBである。
Next, the cylindrical folding structure manufactured by the above method will be described. Here, a fold line pattern formed on one band plate (band plate development view) constituting the cylindrical folding structure will be described. Here, with reference to FIGS. 13 and 14, two fold line patterns (the fold line pattern illustrated in FIG. 8 and the fold line pattern illustrated in FIG. 12) will be described separately.
In FIGS. 13 and 14, the folding line pattern (mountain fold line) by mountain fold is represented by a solid line, and the folding line (valley fold line) by valley fold is represented by a broken line. In addition, in the strips 10 and 20 shown in FIGS. 13 and 14, the sides on both ends in the longitudinal direction (the direction of the symmetry axis S 2 ) are connection lines (circumferential directions) that are connected when the strips 10 and 20 are assembled into a cylindrical portion. Connection line) BD 0 , BE 0 , CD 0 , CE 0 . The width direction (direction perpendicular to the symmetry axis S 2) of the strip 10, 20 at both ends of the sides, the cylindrical portion adjacent the axial AX1 direction (see FIG. 3) (strip 10, 20) for connecting to each other Connection lines (axial connection lines) BA 0 , BB 0 , CA 0 , CB 0 .

(1)1節点4折り線(タイプ1)
図13は、図4に例示した帯板(帯板展開図)に、筒状構造物の折り畳みを可能とする折り線パターンの第一例として、1節点に4本の折り線が集まる折り線パターンの代表的な例の一つであるミウラ折りを適用した図である。
(1) 1-node 4-fold line (Type 1)
FIG. 13 is a fold line in which four fold lines are gathered at one node as a first example of a fold line pattern that enables the tubular structure to be folded on the band plate (band plate development view) illustrated in FIG. It is the figure which applied the Miura folding which is one of the typical examples of a pattern.

図13に示す折り線パターンでは、各節点に集まる山折り線の数と谷折り線の数との差が2となるように帯板10に形成される折り線、及び周方向接続線BD,BE、軸方向接続線BA,BBにおける折り線が設定されている。図13の折り線パターンでは、1節点に4本の折り線が集まるため、1節点に3本の山折り線及び1本の谷折り線が集まる、あるいは、1節点に山折り線1本及び谷折り線3本が集まっている。 In the fold line pattern shown in FIG. 13, the fold line formed on the band plate 10 and the circumferential connection line BD 0 so that the difference between the number of mountain fold lines and the number of valley fold lines gathered at each node is two. , BE 0 and the fold line at the axial connection line BA 0 , BB 0 are set. In the fold line pattern of FIG. 13, four fold lines are gathered at one node, so three mountain fold lines and one valley fold line are gathered at one node, or one mountain fold line and one crease line at one node. Three valley fold lines are gathered.

図13の帯板10では、各軸方向接続線BA,BBから対称軸Sまで延びる山折り線(軸方向山折り線BML1)及び谷折り線(軸方向谷折り線BVL1)が、帯板の長手方向に間隔をあけて交互に配列されている。
帯板10の長手方向に配列された複数の軸方向山折り線BML1と軸方向接続線BA,BBとの交点である複数の節点(接続線第一節点BAi,BBi(i=1,3,5…))は、帯板10の長手方向に沿って間隔をあけて配列されている。また、これら複数の軸方向山折り線BML1と対称軸Sとの交点である複数の節点(対称軸第一節点BCi,BCi(i=1,3,5…))は、帯板の長手方向に沿って等間隔に配列されている。その上で、各軸方向山折り線BML1は、対称軸Sに対して一定の角度αで傾斜している。すなわち、帯板10の長手方向に配列された複数の軸方向山折り線BML1は互いに平行している。本実施形態では、帯板10の上下の周方向接続線BD,BEにも軸方向山折り線BML1が形成されている。これら二つの周方向接続線BD,BEにおける軸方向山折り線BML1は、帯板10を筒状部に組み立てた状態で同一線分となる。
In the strip 10 of FIG. 13, a mountain fold line (axial mountain fold line BML1) and a valley fold line (axial valley fold line BVL1) extending from the axial connection lines BA 0 and BB 0 to the symmetry axis S 2 are The strips are alternately arranged in the longitudinal direction at intervals.
A plurality of nodes (connection line first nodes BA i , BB i (i) which are intersections of the plurality of axial mountain fold lines BML1 arranged in the longitudinal direction of the strip 10 and the axial connection lines BA 0 , BB 0. = 1, 3, 5,...)) Are arranged at intervals along the longitudinal direction of the strip 10. Further, the plurality of nodes is the intersection of the plurality of axially convex fold BML1 and the axis of symmetry S 2 (symmetry axis first node BC i, BC i (i = 1,3,5 ...)) is band They are arranged at equal intervals along the longitudinal direction of the plate. On top of that, each axial convex fold BML1 is inclined at an angle alpha m to the axis of symmetry S 2. That is, the plurality of axial mountain fold lines BML1 arranged in the longitudinal direction of the strip 10 are parallel to each other. In the present embodiment, axial mountain fold lines BML1 are also formed on the upper and lower circumferential connection lines BD 0 and BE 0 of the strip 10. The axial mountain fold line BML1 in these two circumferential connection lines BD 0 and BE 0 is the same line segment in a state where the strip 10 is assembled into a cylindrical portion.

また、帯板10の長手方向に配列された複数の軸方向谷折り線BVL1と軸方向接続線BA,BBとの交点である複数の節点(接続線第二節点BAi+1,BBi+1(i=1,3,5…))は、帯板の長手方向に沿って間隔をあけて配列されている。接続線第二節点BAi+1,BBi+1は接続線第一節点BAi,BBiの間に位置している。また、これら複数の軸方向谷折り線BVL1と対称軸Sとの交点である複数の節点(対称軸第二節点BCi+1,BCi+1(i=1,3,5…))は、帯板10の長手方向に沿って等間隔に配列されている。対称軸第二節点BCi+1,BCi+1は対称軸第一節点BCi,BCiの間に位置している。その上で、各軸方向谷折り線BVL1は、対称軸Sに対して一定の角度αで傾斜している。すなわち、帯板10の長手方向に配列された複数の軸方向谷折り線BVL1は互いに平行している。
これら軸方向山折り線BML1及び軸方向谷折り線BVL1は、対称軸Sを中心に左右対称となるように形成されている。
Further, longitudinally arranged a plurality of axially concave fold BVL1 axially connecting line BA 0, which is the point of intersection between the BB 0 plurality of nodes (connection line second node BA i + 1 of the strip 10, BB i + 1 ( i = 1, 3, 5,...)) are arranged at intervals along the longitudinal direction of the strip. The connection line second nodes BA i + 1 and BB i + 1 are located between the connection line first nodes BA i and BB i . Further, the plurality of nodes which are a plurality of intersection of the axial concave fold BVL1 axis of symmetry S 2 (symmetry axis second node BC i + 1, BC i + 1 (i = 1,3,5 ...)) are strip 10 are arranged at equal intervals along the longitudinal direction. The symmetry axis second nodes BC i + 1 and BC i + 1 are located between the symmetry axis first nodes BC i and BC i . On top of that, each axial valley fold line BVL1 is inclined at an angle alpha v to the axis of symmetry S 2. That is, the plurality of axial valley fold lines BVL1 arranged in the longitudinal direction of the strip 10 are parallel to each other.
These axial convex fold BML1 and axial concave fold BVL1 is formed so as to be symmetrical about a symmetry axis S 2.

さらに、図13に示す帯板10の対称軸S上には、対称軸S方向に延びる周方向山折り線BML2及び周方向谷折り線BVL2が交互に配列されている。これら周方向山折り線BML2及び周方向谷折り線BVL2は、対称軸S上の対称軸第一節点BCi,BCiや対称軸第二節点BCi+1,BCi+1を境界として交互に配列されている。これにより、対称軸S上の節点に集まる山折り線の数と谷折り線の数との差が2となる。 Furthermore, on the symmetry axis S 2 of the strip 10 shown in FIG. 13, the circumferential convex fold extending symmetry axis S 2 direction BML2 and circumferential concave fold BVL2 are alternately arranged. These circumferential convex fold BML2 and circumferential concave fold BVL2 are arranged alternately symmetry axis first node BC i on the symmetry axis S 2, the BC i and axis of symmetry second node BC i + 1, BC i + 1 as a boundary Has been. Thus, the difference between the count of the number and concave fold of mountain fold lines gather nodes on the axis of symmetry S 2 is two.

また、図13に示す帯板10の各軸方向接続線BA,BB上には、軸方向接続線BA,BBに沿って延びる接続山折り線BML3及び接続谷折り線BVL3が交互に配列されている。これら接続山折り線BML3及び接続谷折り線BVL3は、軸方向接続線BA,BB上の接続線第一節点BAi,BBiや接続線第二節点BAi+1,BBi+1を境界として交互に配列されている。これにより、軸方向接続線BA,BB上の節点に集まる山折り線の数と谷折り線の数との差が2となる。 Further, on each of the axial connection lines BA 0 and BB 0 of the strip 10 shown in FIG. 13, a connection mountain fold line BML3 and a connection valley fold line BVL3 extending along the axial connection lines BA 0 and BB 0 are alternately arranged. Is arranged. The connection mountain fold line BML3 and the connection valley fold line BVL3 have the connection line first nodes BA i and BB i and the connection line second nodes BA i + 1 and BB i + 1 on the axial connection lines BA 0 and BB 0 as boundaries. They are arranged alternately. As a result, the difference between the number of mountain fold lines and the number of valley fold lines gathered at the nodes on the axial connection lines BA 0 and BB 0 is two.

以上のように折り線パターンを形成した帯板10は、板状に形成されると共に折り線によって囲まれた複数の多角形パーツ11(四角形パーツ)によって構成されている。すなわち、各多角形パーツ11の外側辺は帯板10の折り線パターンによって構成されている。
以上のように折線パターンが形成された帯板10の上下の周方向接続線BD,BE同士を接続して組み立てた筒状部においてこれを折り畳んだ際に、これら上下の周方向接続線BD,BEが互いに離れずに同位置に存在するためには、前述した式(1)、(2)を満たせばよい。
As described above, the band plate 10 on which the folding line pattern is formed is constituted by a plurality of polygonal parts 11 (rectangular parts) which are formed in a plate shape and surrounded by the folding lines. That is, the outer side of each polygonal part 11 is constituted by a folding line pattern of the band plate 10.
When the upper and lower circumferential connection lines BD 0 and BE 0 of the strip 10 on which the broken line pattern is formed are connected to each other and folded in the cylindrical portion assembled as described above, these upper and lower circumferential connection lines. In order for BD 0 and BE 0 to exist at the same position without being separated from each other, the above-described equations (1) and (2) may be satisfied.

(2)1節点4折り線(タイプ2)
図14は、図4に例示した帯板(帯板展開図)に、筒状構造物の折り畳みを可能とする折り線パターンの第二例として、1節点に4本の折り線が集まる別の折り線パターンを適用した図である。図14における折り線パターンは、筒状構造物において蛇腹(べローズ)形状となるものである。
(2) 1-node 4-fold line (Type 2)
FIG. 14 shows another example of a folding line pattern that enables folding of a cylindrical structure on the band plate (band plate development view) illustrated in FIG. 4, in which four folding lines gather at one node. It is a figure to which a folding line pattern is applied. The folding line pattern in FIG. 14 has a bellows shape in the cylindrical structure.

図14に示す折り線パターンでは、各節点に集まる山折り線の数と谷折り線の数との差が2となるように、帯板20に形成される折り線、並びに、周方向接続線CD,CE及び軸方向接続線CA,CBにおける折り線が設定されている。図14の折り線パターンでは、図13の場合と同様に、1節点に4本の折り線が集まるため、1節点に3本の山折り線及び1本の谷折り線が集まる、あるいは、1節点に山折り線1本及び谷折り線3本が集まっている。 In the fold line pattern shown in FIG. 14, the fold lines formed on the band plate 20 and the circumferential connection lines are set so that the difference between the number of mountain fold lines gathered at each node and the number of valley fold lines becomes two. Fold lines are set in CD 0 , CE 0 and axial connection lines CA 0 , CB 0 . In the fold line pattern of FIG. 14, as in the case of FIG. 13, four fold lines gather at one node, so that three mountain fold lines and one valley fold line gather at one node, or 1 One mountain fold line and three valley fold lines are gathered at the node.

図14の帯板20では、各軸方向接続線CA,CBから対称軸Sまで延びる山折り線(軸方向山折り線CML1)が、帯板20の長手方向に間隔をあけて複数配列されている。複数の軸方向山折り線CML1と軸方向接続線CA,CBとの交点である複数の節点BAi,BBi(i=1,2…m)は、帯板20の長手方向に沿って間隔をあけて配列されている。
帯板20の長手方向に隣り合う軸方向山折り線CML1は、対称軸Sに対して互いに逆向きに傾斜している。対称軸Sに対する複数の軸方向山折り線CML1の角度αは、互いに等しい。本実施形態では、帯板20の上下の周方向接続線CD,CEにも軸方向山折り線CML1が形成されている。これら二つの周方向接続線CD,CEにおける軸方向山折り線CML1は、帯板20を筒状部に組み立てた状態で同一線分となる。
これら複数の軸方向山折り線CML1は、対称軸Sを中心に左右対称となるように形成されている。
In the band plate 20 of FIG. 14, a plurality of mountain fold lines (axial mountain fold lines CML1) extending from the axial connection lines CA 0 , CB 0 to the symmetry axis S 2 are spaced apart in the longitudinal direction of the band plate 20. It is arranged. A plurality of nodes BA i , BB i (i = 1, 2,... M) that are intersections of the plurality of axial mountain fold lines CML1 and the axial connection lines CA 0 , CB 0 are along the longitudinal direction of the strip 20. Are arranged at intervals.
Axially convex fold CML1 adjacent in the longitudinal direction of the strip 20 is inclined in opposite directions with respect to the symmetry axis S 2. Angle α of the plurality of axially convex fold CML1 respect symmetry axis S 2 are equal to each other. In the present embodiment, axial mountain fold lines CML1 are also formed on the upper and lower circumferential connection lines CD 0 and CE 0 of the band plate 20. The axial mountain fold line CML1 in the two circumferential connection lines CD 0 and CE 0 is the same line segment in a state where the band plate 20 is assembled into a cylindrical portion.
The plurality of axially convex fold CML1 is formed so as to be symmetrical about a symmetry axis S 2.

さらに、図14に示す帯板20の対称軸S上には、対称軸S方向に延びる周方向山折り線CML2及び周方向谷折り線CVL2が交互に配列されている。これら周方向山折り線CML2及び周方向谷折り線CVL2は、対称軸Sと軸方向山折り線CML1との節点CCi(i=1,2…m)を境界として交互に配列されている。これにより、対称軸S上の節点CCiに集まる山折り線の数と谷折り線の数との差が2となる。 Furthermore, on the symmetry axis S 2 of the strip 20 shown in FIG. 14, the circumferential convex fold extending symmetry axis S 2 direction CML2 and circumferential concave fold CVL2 are alternately arranged. These circumferential convex fold CML2 and circumferential concave fold CVL2 are arranged alternately node CC i the symmetry axis S 2 and axially convex fold CML1 the (i = 1,2 ... m) as a boundary . As a result, the difference between the number of mountain fold lines gathered at the node CC i on the symmetry axis S 2 and the number of valley fold lines becomes 2.

また、図14に示す帯板20の各軸方向接続線CA,CB上には、軸方向接続線CA,CBに沿って延びる接続山折り線CML3及び接続谷折り線CVL3が交互に配列されている。これら接続山折り線CML3及び接続谷折り線CVL3は、軸方向接続線CA,CB上の節点BAi,BBiを境界として交互に配列されている。これにより、軸方向接続線CA,CB上の節点BAi,BBiに集まる山折り線の数と谷折り線の数との差が2となる。
以上のように折り線パターンを形成した帯板20は、板状に形成されると共に折り線によって囲まれた複数の多角形パーツ21(四角形パーツ)によって構成されている。すなわち、各多角形パーツ21の外側辺は帯板20の折り線パターンによって構成されている。
Further, on each of the axial connection lines CA 0 and CB 0 of the strip 20 shown in FIG. 14, the connection mountain fold line CML3 and the connection valley fold line CVL3 extending along the axial connection lines CA 0 and CB 0 are alternately arranged. Is arranged. The connection mountain fold line CML3 and the connection valley fold line CVL3 are alternately arranged with the nodes BA i and BB i on the axial connection lines CA 0 and CB 0 as boundaries. As a result, the difference between the number of mountain fold lines and the number of valley fold lines gathered at the nodes BA i and BB i on the axial connection lines CA 0 and CB 0 is two.
The band plate 20 having the fold line pattern formed as described above is formed of a plurality of polygonal parts 21 (rectangular parts) which are formed in a plate shape and surrounded by the fold lines. That is, the outer side of each polygonal part 21 is constituted by a folding line pattern of the band plate 20.

そして、以上のように折線パターンが形成された帯板20の上下の周方向接続線CD,CE同士を接続して組み立てた筒状部においてこれを折り畳んだ際に、これら上下の周方向接続線CD,CEが互いに離れずに同位置に存在するためには、前述した式(1)、式(3)を満たせばよい。 Then, when folded it in cylindrical portion circumferentially connecting line CD 0 of the upper and lower polygonal line pattern formed strip 20, a CE 0 together assembly connected as described above, the circumferential direction of the upper and lower In order for the connection lines CD 0 and CE 0 to exist at the same position without being separated from each other, the above-described formulas (1) and (3) may be satisfied.

次に、図15を参照して、本実施形態に係る筒状折り畳み構造物の製造方法の他の例について説明する。図15は、本実施形態に係る筒状折り畳み構造物の製造方法の他の例について説明するためのフローチャートである。
なお、ステップST11〜13,15の処理は、ステップST1〜3,6の処理と同様であるため、詳細な説明は省略する。
(ステップST14)
折線展開図作成部103は、(条件4)対称軸S上の複数の節点が等間隔に並び、節点同士の距離の合計が初期の全体の展開図の長さLtotに等しく、かつ、(条件5)対称軸S上の各節点と交わる谷折り線と山折り線とのなす角度αであって、対称軸S上のすべての節点(m個)に対応する角度α(i=1,2,・・・,m)の合計がπになることの2つの条件を満たすように、山折り折線と谷折り線を、平面展開部101から入力する2次元展開図に描画する。なお、長さLtotは、帯板展開図の長手方向(対称軸方向)の長さであって、3次元データである筒状構造物の円周に等しい値である。
Next, with reference to FIG. 15, another example of the manufacturing method of the cylindrical folding structure according to the present embodiment will be described. FIG. 15 is a flowchart for explaining another example of the manufacturing method of the cylindrical folding structure according to the present embodiment.
In addition, since the process of step ST11-13, 15 is the same as the process of step ST1-3, 6, detailed description is abbreviate | omitted.
(Step ST14)
Fold lines developed view creation unit 103 (Condition 4) Sort plurality of nodes on the axis of symmetry S 2 is at equal intervals, the sum of the distances of the nodes to each other equal to the length L tot of the developed view of the whole early and (condition 5) the angle alpha i of the valley fold lines and the mountain fold line intersecting the respective nodes on the axis of symmetry S 2, the angle corresponding to all nodes on the axis of symmetry S 2 (m pieces) alpha i A two-dimensional development view that is input from the plane development unit 101 with a mountain fold line and a valley fold line so as to satisfy the two conditions that the sum of (i = 1, 2,..., M) is π. draw. The length L tot is the length in the longitudinal direction (symmetric axis direction) of the band plate development view and is equal to the circumference of the cylindrical structure that is three-dimensional data.

この条件4は、以下の式で示される。   Condition 4 is expressed by the following equation.

また、条件5は、以下の式で示される。   Condition 5 is expressed by the following equation.

なお、式4と式5において、mは、以下に示す接続線DA,接続線DB・・・上における節点の数(言い換えると、対称軸S上における節点の数)を示している。 In Expressions 4 and 5, m represents the number of nodes on the connection line DA 0 , connection line DB 0 ... Shown below (in other words, the number of nodes on the symmetry axis S 2 ). .

つまり、折線展開図作成部103は、2次元展開図の各帯板展開図に対して、条件4と条件5を満たすようなm+1個の節点を対称軸S上に決定するとともに、m+1個の節点を境界曲線dと境界曲線d上に決定する。なお、対称軸S上、境界曲線d上、境界曲線d上にそれぞれ決定される節点は、4本の山折り線と2本の谷折り線とが交わる山折り節点である。そして、折線展開図作成部103は、各節点に交わる折線が、4本の山折り線と2本の谷折り線とで構成される規則性を有する山折り線と谷折り線とを、各帯板展開図の上に描画する。
なお、境界曲線dと境界曲線d上に点をとるという条件のもとでは、角度α(i,2,・・・,m)の大きさは各節点において異なるため、折線展開図作成部103は、式(4)を満たすようにまずLを決定し、対称軸S上の点を上下にシフトさせながら、式(5)を満たすように設計変数を数値的に求める。
That is, the broken line development drawing creation unit 103 determines m + 1 nodes on the symmetry axis S 0 that satisfy the conditions 4 and 5 for each strip development of the two-dimensional development drawing, and m + 1 pieces. Are determined on the boundary curve d 1 and the boundary curve d 2 . Note that the nodes determined on the symmetry axis S 0 , the boundary curve d 1 , and the boundary curve d 2 are mountain fold nodes where four mountain fold lines and two valley fold lines intersect. Then, the broken line development drawing creating unit 103 generates a mountain fold line and a valley fold line each having a regularity in which the fold line intersecting each node is composed of four mountain fold lines and two valley fold lines. Draw on the strip development.
Note that under the condition that points are placed on the boundary curve d 1 and the boundary curve d 2 , the size of the angle α i (i, 2,. The creation unit 103 first determines L so as to satisfy Expression (4), and numerically obtains design variables so as to satisfy Expression (5) while shifting the point on the symmetry axis S 0 up and down.

次に、上記方法によって製造される筒状折り畳み構造物について説明する。ここでは、筒状折り畳み構造物を構成する一つの帯板(帯板展開図)に形成される折り線パターンについて、図16を参照して説明する。なお、図16においても、図13,14の場合と同様に、帯板の折り線パターンのうち、山折りによる折り線(山折り線)を実線で表し、谷折りによる折り線(谷折り線)を破線で表している。また、図16に示す帯板30において、その長手方向(対称軸S方向)両端の辺は、帯板30を筒状部に組み立てる際に接続する接続線(周方向接続線)DD,DEである。また、帯板30の幅方向(対称軸Sの直交方向)両端の辺は、軸線AX1方向(図3参照)に隣り合う筒状部(帯板30)同士を接続するための接続線(軸方向接続線)DA,DBである。 Next, the cylindrical folding structure manufactured by the above method will be described. Here, a folding line pattern formed on one band plate (band plate development view) constituting the cylindrical folding structure will be described with reference to FIG. In FIG. 16, as in FIGS. 13 and 14, the folding line pattern (mountain folding line) by the mountain fold is represented by a solid line in the folding line pattern of the strip, and the folding line by valley folding (the valley folding line). ) Is represented by a broken line. Further, the strip 30 shown in FIG. 16, the longitudinal direction (axis of symmetry S 2 direction) ends of the sides, the connecting lines connected in assembling the strip 30 to the tubular portion (the circumferential direction connecting line) DD 0, DE 0 . The width direction (direction perpendicular to the symmetry axis S 2) of the strip 30 at both ends of the sides, the cylindrical portion adjacent the axial AX1 direction (see FIG. 3) (strip 30) connecting lines for connecting to each other ( Axial direction connecting lines) DA 0 and DB 0 .

(3)1節点6折り線
図16は、図4に例示した帯板(帯板展開図)に、筒状構造物の折り畳みを可能とする折り線パターンの第三例として、1節点に6本の折り線が集まる折り線パターンを適用した図である。
(3) 1 Node 6 Folding Line FIG. 16 is a third example of a folding line pattern that allows the tubular structure to be folded on the band plate (band plate development view) illustrated in FIG. It is the figure which applied the fold line pattern in which the fold line of a book gathers.

図16に示す折り線パターンでは、各節点に集まる山折り線の数と谷折り線の数との差が2となるように帯板30に形成される折り線、並びに、周方向接続線DD,DE及び軸方向接続線DA,DBにおける折り線が設定されている。図16の折り線パターンでは、1節点に6本の折り線が集まるため、1節点に4本の山折り線及び2本の谷折り線が集まる。 In the fold line pattern shown in FIG. 16, the fold line formed on the band plate 30 so that the difference between the number of mountain fold lines gathered at each node and the number of valley fold lines becomes 2, and the circumferential connection line DD. Fold lines in 0 , DE 0 and axial connection lines DA 0 , DB 0 are set. In the fold line pattern of FIG. 16, six fold lines are collected at one node, so that four mountain fold lines and two valley fold lines are collected at one node.

図16の帯板30では、各軸方向接続線DA,DBから対称軸Sまで延びる山折り線(軸方向山折り線DML1)及び谷折り線(軸方向谷折り線DVL1)が、帯板30の長手方向に間隔をあけて交互に配列されている。
帯板30の長手方向に配列された複数の軸方向山折り線DML1と軸方向接続線DA,DBとの交点である複数の節点(接続線節点DAi,DBi(i=1,2…m))は、帯板30の長手方向に沿って配列されている。
また、これら複数の軸方向山折り線DML1と対称軸Sとの交点である複数の節点(対称軸節点DCi(i=1,2…m))は、帯板30の長手方向に沿って等間隔に配列されている。これら複数の軸方向山折り線DML1は、対称軸Sに対して同じ向きに傾斜している。ただし、対称軸Sに対する複数の軸方向山折り線DML1の傾斜角度α(i=1,2…m)は互いに異なる。本実施形態では、帯板30の上下の周方向接続線DD,DEにも軸方向山折り線DML1が形成されている。これら二つの周方向接続線DD,DEにおける軸方向山折り線DML1は、帯板30を筒状部に組み立てた状態で同一線分となる。
In the band plate 30 of FIG. 16, a mountain fold line (axial mountain fold line DML1) and a valley fold line (axial valley fold line DVL1) extending from the axial connection lines DA 0 and DB 0 to the symmetry axis S 2 are The strips 30 are alternately arranged in the longitudinal direction at intervals.
A plurality of nodes (connection line nodes DA i , DB i (i = 1, 1), which are intersections of the plurality of axial mountain fold lines DML1 arranged in the longitudinal direction of the strip 30 and the axial connection lines DA 0 , DB 0 2... M)) are arranged along the longitudinal direction of the strip 30.
Further, the plurality of nodes is the intersection of the plurality of axially convex fold DML1 and the axis of symmetry S 2 (symmetry axis nodal DC i (i = 1,2 ... m )) is along the longitudinal direction of the strip 30 Are arranged at regular intervals. The plurality of axially convex fold DML1 is inclined in the same direction to the axis of symmetry S 2. However, the inclination angle α i (i = 1,2 ... m ) of a plurality of axially convex fold DML1 respect symmetry axis S 2 are different from each other. In the present embodiment, axial mountain fold lines DML1 are also formed on the upper and lower circumferential connection lines DD 0 and DE 0 of the strip 30. The axial mountain fold line DML1 in these two circumferential connection lines DD 0 and DE 0 is the same line segment in a state where the strip 30 is assembled into a cylindrical portion.

各軸方向谷折り線DVL1は、対称軸S、軸方向接続線DA,DB、及び、帯板30の長手方向に隣り合う二つの軸方向山折り線DML1によって囲まれる四角形パーツの対角線となるように、また、複数の軸方向谷折り線DVL1が対称軸Sに対して軸方向山折り線DML1と同じ向きに傾斜するように、形成されている。これにより、各軸方向谷折り線DML1と対称軸Sとの交点が上述した対称軸節点DCiに一致し、また、各軸方向谷折り線DML1と軸方向接続線DA,DBとの交点が接続線節点DAi,DBiに一致している。
これら軸方向山折り線DML1及び軸方向谷折り線DVL1は、対称軸Sを中心に左右対称となるように形成されている。
Each axial valley fold line DVL1 is a diagonal line of a rectangular part surrounded by the symmetry axis S 2 , the axial connection lines DA 0 , DB 0 , and two axial mountain fold lines DML1 adjacent in the longitudinal direction of the strip 30. as will be also a plurality of axial valley fold line DVL1 is to be inclined in the same direction as the axial convex fold DML1 to the axis of symmetry S 2, are formed. Thus, the intersection between the axial concave fold DML1 axis of symmetry S 2 matches the axis of symmetry node DC i mentioned above, also, the respective axial concave fold DML1 axially connecting line DA 0, DB 0 Are coincident with the connection line nodes DA i and DB i .
These axial convex fold DML1 and axial concave fold DVL1 is formed so as to be symmetrical about a symmetry axis S 2.

さらに、図16に示す帯板30の対称軸S上には、対称軸S方向に延びる周方向山折り線DML2が対称軸節点DCiを境界として複数配列されている。これにより、対称軸S上の節点に集まる山折り線の数と谷折り線の数との差が2となる。
また、図16に示す帯板30の各軸方向接続線DA,DB上には、軸方向接続線DA,DBに沿って延びる接続山折り線DML3が接続線節点DAi,DBiを境界として複数配列されている。これにより、軸方向接続線DA,DB上の節点に集まる山折り線の数と谷折り線の数との差が2となる。
Furthermore, on the symmetry axis S 2 of the strip 30 shown in FIG. 16, the circumferential convex fold DML2 extending symmetry axis S 2 direction are arrayed an axis of symmetry node DC i as a boundary. Thus, the difference between the count of the number and concave fold of mountain fold lines gather nodes on the axis of symmetry S 2 is two.
Further, on each axial connection lines DA 0, DB 0 of the strip 30 shown in FIG. 16, the axial connection line DA 0, extending along the DB 0 connection convex fold DML3 connection line node DA i, DB A plurality are arranged with i as a boundary. As a result, the difference between the number of mountain fold lines and the number of valley fold lines gathered at the nodes on the axial connection lines DA 0 and DB 0 is 2.

以上のように折り線パターンを形成した帯板30は、板状に形成されると共に折り線によって囲まれた複数の多角形パーツ31(四角形パーツ)によって構成されている。すなわち、各多角形パーツ31の外側辺は帯板30の折り線パターンによって構成されている。
そして、以上のように折線パターンが形成された帯板の上下の周方向接続線同士を接続して組み立てた筒状部においてこれを折り畳んだ際に、これら上下の周方向接続線が互いに離れずに同位置に存在するためには、前述した式(4)、式(5)を満たせばよい。
As described above, the band plate 30 on which the fold line pattern is formed is composed of a plurality of polygonal parts 31 (rectangular parts) which are formed in a plate shape and surrounded by the fold lines. That is, the outer side of each polygonal part 31 is configured by a folding line pattern of the band plate 30.
Then, when the upper and lower circumferential connection lines of the strip having the folded line pattern formed as described above are connected and assembled in the cylindrical portion, the upper and lower circumferential connection lines are not separated from each other. In order to exist at the same position, the above-described formulas (4) and (5) may be satisfied.

なお、図13,14,16を参照した帯板10,20,30では、その上下の周方向接続線BD,BE,DD,DE,DD,DEに、軸方向山折り線BML1,CML1,DML1が形成されているが、例えば軸方向谷折り線BVL1,CVL1,DVL1が形成されてもよいし、例えば折り線が形成されなくてもよい。 In addition, in strips 10, 20, and 30 with reference to FIGS. 13, 14, and 16, axially mountain folds are formed on the upper and lower circumferential connection lines BD 0 , BE 0 , DD 0 , DE 0 , DD 0 , DE 0. The lines BML1, CML1, and DML1 are formed. For example, the axial valley fold lines BVL1, CVL1, and DVL1 may be formed, or the fold lines may not be formed.

(1)1節点4折り線(タイプ1)の折り線パターンによって構成される筒状折り畳み構造物
図17〜19は、図13の帯板10を複数用いて制作される筒状折り畳み構造物の一例である。図17に示す筒状折り畳み構造物の折線展開図は、図13の帯板10をその幅方向に複数配列したものである。
(1) Cylindrical Folding Structure Constructed by a Folding Line Pattern of One Node 4 Folding Line (Type 1) FIGS. 17 to 19 are views of a cylindrical folding structure manufactured using a plurality of strips 10 of FIG. It is an example. The fold line development view of the cylindrical folding structure shown in FIG. 17 is obtained by arranging a plurality of strips 10 of FIG. 13 in the width direction.

図17に示す折線展開図では、隣り合う二つの帯板10,10において互いに対向する二つの軸方向接続線BA,BBが、帯板10の長手方向の一部のみにおいて接続されている。二つの軸方向接続線BA,BBは、帯板10の幅方向寸法が最大となる帯板10の長手方向位置において接続されている。図17では、帯板10の周方向接続線BD,BEが帯板10の幅方向寸法が最大となる位置に設定されているため、二つの軸方向接続線BA,BBが長手方向の両端において接続されている。これにより、隣り合う二つの帯板10,10間(二つの軸方向接続線BA,BB間)には、隙間領域15が形成される。
また、折線展開図では、二つの軸方向接続線BA,BBによって形成される帯板10,10間の隙間の寸法が、帯板10の幅方向寸法が最小となる位置において最大となる。
In the broken line development view shown in FIG. 17, two axial connection lines BA 0 , BB 0 facing each other in two adjacent strips 10, 10 are connected only in a part in the longitudinal direction of the strip 10. . The two axial connection lines BA 0 and BB 0 are connected at the longitudinal position of the strip 10 where the width dimension of the strip 10 is maximum. In FIG. 17, since the circumferential direction connection lines BD 0 and BE 0 of the strip 10 are set at positions where the width direction dimension of the strip 10 is maximized, the two axial connection lines BA 0 and BB 0 are long. Connected at both ends of the direction. Thereby, a gap region 15 is formed between the two adjacent strips 10 and 10 (between the two axial connection lines BA 0 and BB 0 ).
Further, in the broken line development view, the dimension of the gap between the strips 10 and 10 formed by the two axial connection lines BA 0 and BB 0 is maximized at the position where the width dimension of the strip 10 is minimized. .

図17の折線展開図では、全ての帯板10の形状及び大きさが等しく設定されている。言い換えれば、隣り合う二つの帯板10,10において互いに対向する二つの軸方向接続線BA,BBの長さ及び形状は同一となっている。また、隣り合う二つの帯板10,10間の隙間領域15の大きさ及び形状も同一となっている。 In the broken line development view of FIG. 17, the shapes and sizes of all the strips 10 are set equal. In other words, the length and shape of two axial connection lines BA 0 , BB 0 facing each other in the two adjacent strips 10, 10 are the same. Further, the size and shape of the gap region 15 between the two adjacent strips 10, 10 are also the same.

図18,19に示す筒状折り畳み構造物は、図17の折線展開図において、各帯板10の周方向接続線BD,BE同士を接続して帯板10を筒状部に組み立てると共に、互いに隣り合う帯板10,10(筒状部)の軸方向接続線BA,BBを接続することで制作される。
この筒状折り畳み構造物は、図18に示すように、隣り合う多角形パーツ11,11同士を山折り線及び谷折り線(図17参照)に沿って開いた展開状態において、軸線AX1が湾曲した筒状体となる。前述したように図17の折線展開図では、帯板10の形状及び大きさが等しく設定されているため、図18における筒状体の軸線AX1の曲率は一定となる。
また、この筒状折り畳み構造物は、軸線AX1方向に縮めるように隣り合う多角形パーツ11,11同士を山折り線及び谷折り線(図17参照)に沿って折り畳むことができる。この折り畳み状態では、図19に示すように、筒状折り畳み構造物が平面視環状の板状体となる。なお、図19においては、AR方向が板状体の厚み方向に相当している。
18 and 19, in the folded line development view of FIG. 17, the circumferential connection lines BD 0 and BE 0 of the respective band plates 10 are connected to each other to assemble the band plate 10 into a cylindrical portion. It is produced by connecting the axial connection lines BA 0 and BB 0 of the adjacent strips 10 and 10 (cylindrical portions).
As shown in FIG. 18, the cylindrical folding structure has a curved axis line AX1 when the adjacent polygonal parts 11 and 11 are opened along the mountain fold line and the valley fold line (see FIG. 17). A cylindrical body is obtained. As described above, in the broken line development view of FIG. 17, since the shape and size of the strip 10 are set equal, the curvature of the axis AX1 of the cylindrical body in FIG. 18 is constant.
Moreover, this cylindrical folding structure can fold adjacent polygon parts 11 and 11 along a mountain fold line and a valley fold line (refer FIG. 17) so that it may shrink | contract in the axis line AX1 direction. In this folded state, as shown in FIG. 19, the cylindrical folded structure becomes a plate-like body having an annular shape in plan view. In FIG. 19, the AR direction corresponds to the thickness direction of the plate-like body.

(2)1節点4折り線(タイプ2)の折り線パターンによって構成される筒状折り畳み構造物
図20〜22は、図14の帯板20を複数用いて制作される筒状折り畳み構造物の一例である。図20に示す筒状折り畳み構造物の折線展開図は、図14の帯板20をその幅方向に複数配列したものである。
(2) Cylindrical Folding Structure Constructed by Folding Line Pattern of 1 Node 4 Folding Line (Type 2) FIGS. It is an example. The fold line development view of the cylindrical folding structure shown in FIG. 20 is obtained by arranging a plurality of band plates 20 of FIG. 14 in the width direction.

図20に示す折線展開図では、隣り合う二つの帯板20,20において互いに対向する二つの軸方向接続線CA,CBが、帯板20の長手方向の一部のみにおいて接続されている。二つの軸方向接続線CA,CBは、帯板20の幅方向寸法が最大となる帯板20の長手方向位置において接続されている。図20では、帯板20の周方向接続線CD,CEにおいて帯板20の幅方向寸法が最大となる位置に設定されているため、二つの軸方向接続線CA,CBが長手方向の両端において接続されている。これにより、隣り合う二つの帯板20,20間(二つの軸方向接続線CA,CB間)には、隙間領域25が形成される。
また、折線展開図では、二つの軸方向接続線CA,CBによって形成される帯板20,20間の隙間の寸法が、帯板20の幅方向寸法が最小となる位置において最大となる。
In the broken line development view shown in FIG. 20, two axial connection lines CA 0 and CB 0 facing each other in two adjacent strips 20 and 20 are connected only in a part of the strip 20 in the longitudinal direction. . The two axial connection lines CA 0 and CB 0 are connected at the longitudinal position of the strip 20 where the width direction dimension of the strip 20 is maximum. In FIG. 20, the circumferential direction connecting lines CD 0 and CE 0 of the band plate 20 are set at positions where the width direction dimension of the band plate 20 is maximized, so that the two axial direction connecting lines CA 0 and CB 0 are long. Connected at both ends of the direction. As a result, a gap region 25 is formed between the two adjacent strips 20 and 20 (between the two axial connection lines CA 0 and CB 0 ).
Moreover, in the broken line development view, the dimension of the gap between the strips 20 and 20 formed by the two axial connection lines CA 0 and CB 0 is maximized at a position where the width direction dimension of the strip 20 is minimum. .

図20の折線展開図では、全ての帯板20の形状及び大きさが等しく設定されている。言い換えれば、隣り合う二つの帯板20,20において互いに対向する二つの軸方向接続線CA,CBの長さ及び形状は同一となっている。また、隣り合う二つの帯板20,20間の隙間領域25の大きさ及び形状も同一となっている。 In the broken line development view of FIG. 20, the shape and size of all the strips 20 are set equal. In other words, the lengths and shapes of the two axial connection lines CA 0 and CB 0 facing each other in the two adjacent strips 20 and 20 are the same. Further, the size and shape of the gap region 25 between the two adjacent belt plates 20 are the same.

図21,22に示す筒状折り畳み構造物は、図20の折線展開図において、各帯板20の周方向接続線CD,CE同士を接続して帯板20を筒状部に組み立てると共に、互いに隣り合う二つの帯板20,20(筒状部)の軸方向接続線CA,CBを接続することで制作される。
この筒状折り畳み構造物は、図21に示すように、隣り合う多角形パーツ21,21同士を山折り線及び谷折り線(図20参照)に沿って開いた展開状態において、軸線AX1が湾曲した筒状体となる。前述したように図20の折線展開図では、帯板20の形状及び大きさが等しく設定されているため、図21における筒状体の軸線AX1の曲率は一定となる。
また、この筒状折り畳み構造物は、軸線AX1方向に縮めるように隣り合う多角形パーツ21,21同士を山折り線及び谷折り線(図20参照)に沿って折り畳むことができる。この折り畳み状態では、図22に示すように、筒状折り畳み構造物が平面視環状の板状体となる。なお、図22においては、AR方向が板状体の厚み方向に相当している。
The cylindrical folding structure shown in FIGS. 21 and 22 is constructed by connecting the circumferential connection lines CD 0 and CE 0 of the respective band plates 20 to each other in the folded line development view of FIG. It is produced by connecting the axial connection lines CA 0 and CB 0 of two strips 20 and 20 (tubular portions) adjacent to each other.
As shown in FIG. 21, in this tubular folded structure, the axis line AX1 is curved in the unfolded state where adjacent polygon parts 21 and 21 are opened along a mountain fold line and a valley fold line (see FIG. 20). A cylindrical body is obtained. As described above, in the broken line development view of FIG. 20, since the shape and size of the band plate 20 are set equal, the curvature of the axis AX1 of the cylindrical body in FIG. 21 is constant.
Moreover, this cylindrical folding structure can fold adjacent polygon parts 21 and 21 along a mountain fold line and a valley fold line (refer FIG. 20) so that it may shrink | contract in the axis line AX1 direction. In this folded state, as shown in FIG. 22, the cylindrical folding structure is a plate-like body having an annular shape in plan view. In FIG. 22, the AR direction corresponds to the thickness direction of the plate-like body.

(3)1節点6折り線の折り線パターンによって構成される筒状折り畳み構造物
図23〜25は、図16の帯板30を複数用いて制作される筒状折り畳み構造物の一例である。図23に示す筒状折り畳み構造物の折線展開図は、図16の帯板30をその幅方向に複数配列したものである。
(3) Cylindrical Folding Structure Constructed by a Folding Line Pattern of 1 Node 6 Folding Lines FIGS. The fold line development view of the cylindrical folding structure shown in FIG. 23 is obtained by arranging a plurality of strips 30 of FIG. 16 in the width direction.

図23に示す折線展開図では、隣り合う二つの帯板30,30において互いに対向する二つの軸方向接続線DA,DBが、帯板30の長手方向の一部のみにおいて接続されている。二つの軸方向接続線DA,DBは、帯板30の幅方向寸法が最大となる帯板30の長手方向位置において接続されている。図23では、帯板30の周方向接続線DD,DEが帯板30の幅方向寸法が最大となる位置に設定されているため、二つの軸方向接続線DA,DBが長手方向の両端において接続されている。これにより、隣り合う二つの帯板30,30間(二つの軸方向接続線DA,DB間)には、隙間領域35が形成される。
また、折線展開図では、二つの軸方向接続線DA,DBによって形成される帯板30,30間の隙間の寸法が、帯板30の幅方向寸法が最小となる位置において最大となる。
In the broken line development view shown in FIG. 23, two axial connection lines DA 0 and DB 0 facing each other in two adjacent strips 30 and 30 are connected only in a part in the longitudinal direction of the strip 30. . The two axial connection lines DA 0 and DB 0 are connected at the longitudinal position of the strip 30 where the width direction dimension of the strip 30 is maximum. In FIG. 23, since the circumferential direction connection lines DD 0 and DE 0 of the strip 30 are set at positions where the width direction dimension of the strip 30 is maximum, the two axial connection lines DA 0 and DB 0 are long. Connected at both ends of the direction. As a result, a gap region 35 is formed between the two adjacent strips 30 and 30 (between the two axial connection lines DA 0 and DB 0 ).
Further, in the broken line development view, the dimension of the gap between the strips 30 formed by the two axial connection lines DA 0 and DB 0 is maximized at the position where the width dimension of the strip 30 is minimum. .

図23の折線展開図では、全ての帯板30の形状及び大きさが等しく設定されている。言い換えれば、隣り合う二つの帯板30において互いに対向する二つの軸方向接続線DA,DBの長さ及び形状は同一となっている。また、隣り合う二つの帯板30,30間の隙間領域35の大きさ及び形状も同一となっている。 In the broken line development view of FIG. 23, the shape and size of all the strips 30 are set equal. In other words, the length and shape of the two axial connection lines DA 0 and DB 0 facing each other in the two adjacent strips 30 are the same. Moreover, the size and shape of the gap region 35 between the two adjacent strips 30 are also the same.

図24,25に示す筒状折り畳み構造物は、図23の折線展開図において、各帯板30の周方向接続線DD,DE同士を接続して帯板30を筒状部に組み立てると共に、互いに隣り合う二つの帯板30,30(筒状部)の軸方向接続線DA,DBを接続することで制作される。
この筒状折り畳み構造物は、図24に示すように、隣り合う多角形パーツ31,31同士を山折り線及び谷折り線(図23参照)に沿って開いた展開状態において、軸線AX1が湾曲した筒状体となる。前述したように図23の折線展開図では、帯板30の形状及び大きさが等しく設定されているため、図13における筒状体の軸線AX1の曲率は一定となる。
また、この筒状折り畳み構造物は、軸線AX1方向に縮めるように隣り合う多角形パーツ31,31同士を山折り線及び谷折り線(図23参照)に沿って折り畳むことができる。この折り畳み状態では、図25に示すように、筒状折り畳み構造物が平面視環状の板状体となる。なお、図25においては、AR方向が板状体の厚み方向に相当している。
24 and 25, in the expanded view of the fold line in FIG. 23, the circumferential connection lines DD 0 and DE 0 of the respective band plates 30 are connected to each other to assemble the band plate 30 into a cylindrical portion. It is produced by connecting the axial connection lines DA 0 and DB 0 of two strips 30 and 30 (cylindrical portions) adjacent to each other.
As shown in FIG. 24, in this tubular folded structure, the axis line AX1 is curved in an unfolded state in which adjacent polygon parts 31 and 31 are opened along a mountain fold line and a valley fold line (see FIG. 23). A cylindrical body is obtained. As described above, in the expanded view of the broken line in FIG. 23, the shape and size of the band plate 30 are set to be equal, so the curvature of the axis AX1 of the cylindrical body in FIG. 13 is constant.
Moreover, this cylindrical folding structure can fold adjacent polygonal parts 31 and 31 along a mountain fold line and a valley fold line (refer FIG. 23) so that it may shrink | contract in the axis line AX1 direction. In this folded state, as shown in FIG. 25, the cylindrical folded structure becomes a plate-like body having an annular shape in plan view. In FIG. 25, the AR direction corresponds to the thickness direction of the plate-like body.

《第一変形例》
上述した本実施形態の設計手法を応用することで、例えば図30,31に示すように、軸線AX1の曲率半径が漸次変化する筒状折り畳み構造物を制作することも可能である。以下、曲率半径が漸次変化する筒状折り畳み構造物の制作方法について詳細に説明する。ここでは、図26に示すアルキメデス螺旋を用いて説明する。
アルキメデス螺旋は、θを回転角、Rを半径、aを定数とした極座標を用いて次式で定義される螺旋である。
<First modification>
By applying the design method of the present embodiment described above, it is also possible to produce a cylindrical folding structure in which the radius of curvature of the axis AX1 gradually changes as shown in FIGS. Hereinafter, the production method of the cylindrical folding structure in which the radius of curvature gradually changes will be described in detail. Here, the description will be made using the Archimedean spiral shown in FIG.
The Archimedean spiral is a spiral defined by the following equation using polar coordinates where θ is a rotation angle, R is a radius, and a is a constant.

平面展開部101は、図27に示すように、アルキメデス螺旋の筒状構造物を同じ長さの線分bの間隔に分割して、アルキメデス螺旋を離散化する。そして、平面展開部101は、隣り合う線分b同士を接続する点EA1,EB1,EC1,ED1,…を設定する。なお、設定された点EA1,EB1,EC1,ED1,…は、筒状構造物の外周上に位置しており、XYZ座標値で表すことができる。なお、隣り合う二つの線分bのなす角度を二等分する角度φi(i=1,2…)は次式で表される。 As shown in FIG. 27, the flat surface development unit 101 divides the Archimedean spiral cylindrical structure into intervals of line segments b having the same length to discretize the Archimedean spiral. Then, the plane development unit 101 sets points EA 1 , EB 1 , EC 1 , ED 1 ,... That connect adjacent line segments b. Note that the set points EA 1 , EB 1 , EC 1 , ED 1 ,... Are located on the outer periphery of the cylindrical structure and can be represented by XYZ coordinate values. The angle φi (i = 1, 2,...) That bisects the angle formed by two adjacent line segments b is expressed by the following equation.

ここで離散化された回転角θi(i=1,2…)は初期値θ1に対し次式で表される数列である。   The discretized rotation angle θi (i = 1, 2,...) Is a numerical sequence represented by the following expression with respect to the initial value θ1.

そして、平面展開部101は、図28に示すように、隣り合う二つの線分bのなす角度を二等分する直線を含み、筒状構造物の軸線AX1と直交する平面ESiを複数設定する。
具体的に説明すると、平面展開部101は、はじめに、平面ES上に筒状構造物上の点EA1が頂点の一つとなるm角形を配置し,m角形の頂点をEAj(j=1,2…m)とする。次いで、平面展開部101は、平面ESに形成した正m角形を線分二つの点EA,EB間の線分bに沿って平行に押し出すように、平面ESにおける頂点EAjを平面ESに射影した点をEBj(j=1,2…m)とすることで、平面ES上に点EBjを頂点とした新たなm角形を得る。平面展開部101は、この処理を、i=1,2…と繰り返すことにより、アルキメデス螺旋に沿った湾曲した筒を定義することが可能となる。なお、このように得られたm角形断面は、正m角形とはならない。
Then, as shown in FIG. 28, the plane development unit 101 includes a plurality of planes ES i that include a straight line that bisects the angle formed by two adjacent line segments b and that are orthogonal to the axis AX1 of the cylindrical structure. To do.
More specifically, the flat surface development unit 101 first arranges an m-gon on the plane ES 1 where the point EA 1 on the cylindrical structure is one of the vertices, and the vertices of the m-gon are represented by EA j (j = 1, 2, ... m). Then, the planar development unit 101, to push in parallel along a positive m square was formed on the plane ES 1 to segment b between the line two points EA 1, EB 1, the vertex EA j in the plane ES 1 By setting the point projected onto the plane ES 2 as EB j (j = 1, 2,..., M), a new m-gon having the point EB j as the vertex is obtained on the plane ES 2 . The plane developing unit 101 can define a curved cylinder along the Archimedes spiral by repeating this process as i = 1, 2,. In addition, the m-square cross section obtained in this way is not a regular m-square.

そして、平面展開部101は、筒状構造物をその軸線AX1方向と直交する方向で複数の筒状部材に分割するための断面を、平面ES,ES,・・・に決定する。そして、平面展開部101は、平面ESの外周に相当する境界曲線d、平面ESの外周に相当する境界曲線d・・・・等の各平面ESの外周に相当する境界曲線を取得する。そして、平面展開部101は、軸線AX1方向に隣り合う二つの境界曲線によって囲まれた筒状部材を2次元平面に展開し、帯板展開図を作成する。
一方、折線作成部102は、上述した通り、図6に示したような2次元折線図を作成し、作成した2次元折線図のデータを折線展開図作成部103に出力することができる。
折線展開図作成部103は、平面展開部101から入力する2次元展開図のデータと、折線作成部102から入力する2次元折線図のデータとに基づき、2次元折線図上に2次元展開図に対応する接続線を描写した折線展開図を作成する。この折線展開図作成部103は、作成した折線展開図のデータを印刷装置200に出力する。これにより得られた折線展開図の一例を図29に示す。
The planar development unit 101, a section for dividing the tubular structure into a plurality of tubular members in a direction perpendicular to the axial line AX1 direction, plane ES 1, ES 2, is determined to .... The planar development unit 101, the boundary corresponds to the outer periphery of each plane ES i of 2 .... etc. boundary curve d corresponding to the outer periphery of the boundary curve d 1, plane ES 2 corresponding to the outer periphery of the flat ES 1 curve To get. And the plane expansion | deployment part 101 expand | deploys the cylindrical member enclosed by the two boundary curves adjacent to the axis line AX1 direction on a two-dimensional plane, and produces a strip development view.
On the other hand, the broken line creation unit 102 can create a two-dimensional broken line diagram as shown in FIG. 6 and output the data of the created two-dimensional broken line diagram to the broken line development diagram creating unit 103 as described above.
The polygonal line development diagram creation unit 103 is a two-dimensional development diagram on the two-dimensional polygonal diagram based on the data of the two-dimensional development diagram input from the plane development unit 101 and the data of the two-dimensional polygonal diagram input from the polygonal line creation unit 102. Create a broken line development drawing depicting the connection line corresponding to. The broken line development drawing creation unit 103 outputs data of the created broken line development drawing to the printing apparatus 200. An example of the polygonal line development obtained by this is shown in FIG.

図29に示す折線展開図では、図17に示す折線展開図と同様に、複数の帯板10´がその幅方向に配列されている。なお、図29においては、第一帯板10´#1が螺旋の中心に最も近い帯板であり、この第一帯板10´#1に隣り合せて配列される他の帯板10´が第一帯板10´#1から離れるほど、螺旋の中心から離れた位置に配される帯板10´となる(図30参照)。
図29に示す折線展開図では、曲率半径が最も小さく螺旋の中心付近をなす二つの帯板10´#1、10´#2間の隙間領域15´が最も大きく、螺旋が中心から離れるにしたがって曲率半径が大きくなっていくため、螺旋の中心から離れて位置する二つの帯板10´,10´(例えば10´#16,10´#17)の間の隙間領域15´が小さくなる。また、最も螺旋の中心から離れて位置する二つの帯板10´#33,10´#34の間の隙間領域15´が最も小さくなる。言い換えれば、隣り合う二つの帯板10´,10´間の隙間領域15´(隙間寸法)を大きく設定することで、筒状折り畳み構造物における軸線AX1の曲率半径は小さくなる。また、折線展開図において、隣り合う二つの帯板間の隙間領域15´(隙間寸法)を小さく設定することで、筒状折り畳み構造物における軸線AX1の曲率半径は大きくなる。
なお、このように隙間領域15´が変化しているため、帯板10´の対称軸Sを中心とした各帯板10´の幅方向の対称性は崩れている。
In the broken line development view shown in FIG. 29, as in the broken line development view shown in FIG. 17, a plurality of strip plates 10 'are arranged in the width direction. In FIG. 29, the first strip 10 ′ # 1 is the strip closest to the center of the spiral, and the other strip 10 ′ arranged adjacent to the first strip 10 ′ # 1 The further away from the first strip 10 ′ # 1, the more the strip 10 ′ is disposed at a position away from the center of the spiral (see FIG. 30).
29, the gap region 15 ′ between the two strips 10 ′ # 1, 10 ′ # 2 having the smallest radius of curvature and the vicinity of the center of the spiral is the largest, and as the spiral moves away from the center. Since the radius of curvature increases, the gap region 15 ′ between the two strips 10 ′ and 10 ′ (for example, 10 ′ # 16 and 10 ′ # 17) positioned away from the center of the spiral is reduced. Further, the gap region 15 'between the two strips 10'# 33 and 10 '# 34 located farthest from the center of the spiral is the smallest. In other words, the radius of curvature of the axis AX1 in the cylindrical folding structure is reduced by setting the gap region 15 ′ (gap size) between the two adjacent strips 10 ′ and 10 ′ large. In the broken line development view, the radius of curvature of the axis AX1 in the cylindrical folding structure is increased by setting the gap region 15 '(gap size) between two adjacent strips to be small.
In this way, since the gap region 15 'is changed, the width direction of the symmetry of the strip 10' around the axis of symmetry S 2 of the strip 10 'is broken.

図29の折線展開図によって作成される筒状折り畳み構造物は、図30に示すように、隣り合う多角形パーツ11´,11´同士を山折り線及び谷折り線(図29参照)に沿って開いた展開状態において、軸線AX1の曲率半径が、軸線AX1方向に沿って漸次変化する筒状体となる。
また、この筒状折り畳み構造物は、図31に示すように、軸線AX1方向に縮めるように隣り合う多角形パーツ11´,11´同士を山折り線及び谷折り線(図29参照)に沿って折り畳むことで、筒状折り畳み構造物を図19のものと同様に平面視環状の板状体とすることが可能である。
As shown in FIG. 30, the cylindrical folded structure created by the broken line development view of FIG. 29 is arranged along the mountain fold line and the valley fold line (see FIG. 29) between the adjacent polygonal parts 11 ′ and 11 ′. In the unfolded open state, the curvature radius of the axis AX1 becomes a cylindrical body that gradually changes along the direction of the axis AX1.
In addition, as shown in FIG. 31, this cylindrical folding structure is formed by placing adjacent polygonal parts 11 ′ and 11 ′ along the mountain fold line and the valley fold line so as to shrink in the direction of the axis AX1 (see FIG. 29). By folding the tubular structure, the tubular folded structure can be formed into a plate-like body having an annular shape in plan view as in the case of FIG.

図29に示す折り線パターン等のように、前述した「(1)1節点4折り線(タイプ1)」あるいは「(2)1節点4折り線(タイプ2)」において示した条件を満たす折り線パターンが帯板に形成されていることで、折り線によって囲まれる各多角形パーツ11´が柔軟性を有していなくても、曲率半径が漸次変化する筒状折り畳み構造物を制作することが可能である。(これら折り線パターンを利用せず、例えば図28に示す断面m角形の筒状部材をそのまま用いて筒状折り畳み構造物を制作する場合には、図29のような折線展開図における左右の対称性(帯板における幅方向の対称性)が崩れるため、図30のように膨張させた状態で、各筒状部材の表面をなす四角形要素が平面を維持できない。すなわち、柔軟な材料により筒状折り畳み構造物を制作しなければならない。)   As in the fold line pattern shown in FIG. 29, the fold satisfying the conditions described in “(1) 1 node 4 fold line (type 1)” or “(2) 1 node 4 fold line (type 2)” described above. By forming the line pattern on the strip, a cylindrical folding structure in which the radius of curvature gradually changes even if each polygonal part 11 ′ surrounded by the folding line does not have flexibility is produced. Is possible. (For example, when a cylindrical folded structure is produced using a cylindrical member having an m-square cross section shown in FIG. 28 as it is without using these folding line patterns, left and right symmetry in the folded line development diagram as shown in FIG. 30 (symmetry in the width direction in the strip), the rectangular element forming the surface of each cylindrical member cannot maintain a flat surface in the expanded state as shown in Fig. 30. That is, the cylindrical element is made of a flexible material. Folding structure must be made.)

《第二変形例》
また、本実施形態の製造方法を応用することで、図33のように展開状態で軸線AX1が湾曲した円錐体(筒状体)となり、図34のように折り畳み状態で平面視環状の板状体となる筒状折り畳み構造物を制作することも可能である。円錐体は、湾曲する軸線AX1方向に沿って径寸法が漸次変化するように形成されている。以下、図33,34に示す筒状折り畳み構造物の制作方法について説明する。
《Second modification》
In addition, by applying the manufacturing method of the present embodiment, the axis AX1 is curved in a developed state as shown in FIG. 33 (cylindrical body), and in the folded state as shown in FIG. It is also possible to produce a cylindrical folding structure that becomes the body. The cone is formed such that the diameter dimension gradually changes along the direction of the axis AX1 that is curved. Hereinafter, a production method of the cylindrical folding structure shown in FIGS. 33 and 34 will be described.

等角写像変換の一つである渦糸の流れの変換を用いることで、湾曲しない円筒の展開図から円錐の展開図を得ることは知られている。ただし、この等角写像変換を図17,20,23に例示する折線展開図に単純に適用すると誤差が生じてしまうため、以下の手順で行う。ここでは、図9を参照して説明した筒状折り畳み構造物の製造方法と異なるところについて説明する。なお、同様の処理については、説明を省略する。
平面展開部101は、境界曲線dと境界曲線dとよって囲まれた筒状部材を2次元平面に展開し、帯板展開図を作成する。その後、平面展開部101は、作成した帯板展開図に基づき、図35,36に示すように、図4に示すものと同様の境界曲線d1、d2を等角写像変換によって、図36に示す湾曲境界曲線d1´、d2´に変換する。
一方、折線作成部102は、作成した2次元折線図を、それぞれ、対称帯板図形に分割する。そして、折線作成部102は、分割した対称帯板図形を、等角写像変換によって、帯板展開図と同じように湾曲した対称帯板図形に変換し、データを折線展開図作成部103に出力する。つまり、折線作成部102は、図6に示すものと同様の対称帯板図形13を等角写像変換によって図36に示す湾曲帯板図形13´に変換する。
It is known to obtain a development view of a cone from a development view of a non-curved cylinder by using vortex flow transformation, which is one of conformal mapping transformations. However, if this conformal mapping transformation is simply applied to the polygonal line development diagrams illustrated in FIGS. 17, 20, and 23, an error occurs. Here, a different point from the manufacturing method of the cylindrical folding structure demonstrated with reference to FIG. 9 is demonstrated. Note that description of similar processing is omitted.
Planar development unit 101 expands the tubular member surrounded by a boundary curve d 1 and the boundary curve d 2 in a two-dimensional plane, to create a strip developed view. Thereafter, the plane development unit 101, as shown in FIGS. 35 and 36, shows the boundary curves d1 and d2 similar to those shown in FIG. The curved boundary curves d1 ′ and d2 ′ are converted.
On the other hand, the broken line creating unit 102 divides each created two-dimensional broken line diagram into symmetrical strip figures. Then, the polygonal line creation unit 102 converts the divided symmetric strip figure into a symmetrical strip board figure that is curved in the same manner as the strip development by conformal mapping conversion, and outputs the data to the polygonal line development drawing unit 103. To do. That is, the broken line creating unit 102 converts a symmetric strip shape 13 similar to that shown in FIG. 6 into a curved strip shape 13 ′ shown in FIG. 36 by conformal mapping conversion.

その後、折線展開図作成部103は、平面展開部101から入力する湾曲境界曲線を含む帯板展開図のデータと、折線作成部102から入力する湾曲帯板図形を含む帯板折線図のデータとに基づき、同じ曲率で湾曲している帯板展開図と帯板折線図同士を重ね合わせて、帯板折線図上に帯板展開図に対応する接続線を描写した折線展開図を作成する。この折線展開図作成部103は、作成した折線展開図のデータを印刷装置200に出力する。つまり、折線展開図作成部103は、各々の等角写像変換によって得られた湾曲境界曲線d1´、d2´と、湾曲帯板図形13´とを重ね合せることで、図32に示すように、湾曲境界曲線d1´、d2´に倣って形成された軸方向接続線FA、FBを有する湾曲帯板10´´を得る。このようにして得られた複数の湾曲帯板10´´をその幅方向に配列し、隣り合う軸方向接続線FA、FB同士を接続することで、図33,34に示す筒状折り畳み構造物を得ることができる。 After that, the broken line development drawing creation unit 103 includes data of the strip development drawing including the curved boundary curve input from the plane development unit 101, and data of the band plate folding drawing including the curved strip drawing figure input from the folding line creation unit 102. On the basis of the above, a strip developed view and a strip folded diagram that are curved with the same curvature are overlapped with each other to create a folded developed view depicting connection lines corresponding to the developed strip on the strip folded diagram. The broken line development drawing creation unit 103 outputs data of the created broken line development drawing to the printing apparatus 200. That is, the polygonal line development diagram creation unit 103 superimposes the curved boundary curves d1 ′ and d2 ′ obtained by the respective conformal mapping transformations and the curved strip shape 13 ′, as shown in FIG. A curved strip 10 ″ having axial connection lines FA 0 and FB 0 formed following the curved boundary curves d1 ′ and d2 ′ is obtained. A plurality of curved strips 10 ″ obtained in this way are arranged in the width direction, and adjacent axial connection lines FA 0 and FB 0 are connected to each other, so that the cylindrical folding shown in FIGS. A structure can be obtained.

以上の説明では、図13に例示する「(1)1節点4折り線(タイプ1)」の折り線パターンを一例として取り上げているが、例えば「(2)1節点4折り線(タイプ2)」や「(3)1節点6折り線」の折り線パターンであっても、同様の筒状折り畳み構造物を得ることができる。
なお、第二変形例の円錐体は、例えば第一変形例のように軸線AX1の曲率半径が軸線AX1方向に沿って漸次変化してもよい。
In the above description, the fold line pattern of “(1) 1 node 4 fold line (type 1)” illustrated in FIG. 13 is taken as an example, but for example, “(2) 1 node 4 fold line (type 2)”. ”And“ (3) 1-node 6-fold line ”, a similar cylindrical folded structure can be obtained.
In the second modification, for example, the radius of curvature of the axis AX1 may gradually change along the direction of the axis AX1 as in the first modification.

《第三変形例》
本実施形態の製造方法を用いることで、例えば、図37のように展開状態で軸線AX1が湾曲する湾曲筒部10Aと軸線AX1が直線状となる直線筒部10Bとを接続した筒状体となり、図38のように軸線AX1方向に縮めるように隣り合う多角形パーツ同士を山折り線及び谷折り線に沿って折り畳むことで、平面視環状の板状体とすることが可能な筒状折り畳み構造物を制作することができる。
《Third modification》
By using the manufacturing method of the present embodiment, for example, as shown in FIG. 37, a cylindrical body is formed by connecting a curved cylinder portion 10A in which the axis AX1 is bent in a deployed state and a straight cylinder portion 10B in which the axis AX1 is linear. As shown in FIG. 38, the cylindrical folding that can be formed into an annular plate-like body in plan view by folding the polygonal parts adjacent to each other along the mountain fold line and the valley fold line so as to shrink in the direction of the axis AX1. Can produce structures.

湾曲筒部10Aとしては、例えば図18,21,24に示す筒状体を採用することが可能である。また、直線筒部10Bとしては、例えば図6,10に示す2次元折線図を組み立てることで得られる従来の筒状体を採用することが可能である。湾曲筒部10A及び直線筒部10Bに形成される折り線パターンは同じであることが好ましい。
なお、図37に示す筒状体の湾曲筒部10Aでは、その軸線AX1の曲率半径が一定であるが、例えば図30のように軸線AX1の曲率半径が漸次変化してもよい。また、図37に示す湾曲筒部10Aは、その径寸法が一定であるが、例えば図33のように径寸法が漸次変化する円錐体であってもよい。
As the curved cylindrical portion 10A, for example, a cylindrical body shown in FIGS. Further, as the straight cylindrical portion 10B, for example, a conventional cylindrical body obtained by assembling a two-dimensional broken line diagram shown in FIGS. It is preferable that the folding line patterns formed in the curved cylinder portion 10A and the straight cylinder portion 10B are the same.
In the curved cylindrical portion 10A of the cylindrical body shown in FIG. 37, the radius of curvature of the axis AX1 is constant. For example, the radius of curvature of the axis AX1 may gradually change as shown in FIG. Further, the curved cylindrical portion 10A shown in FIG. 37 has a constant diameter dimension, but may be a cone whose diameter dimension gradually changes as shown in FIG. 33, for example.

第三変形例によれば、展開状態の筒状体を様々な部分に対して簡単に配置することが可能となる。例えば、部屋の壁面が凹凸を有していても、容易に筒状体を壁面の凹凸に沿って配置することが可能となる。   According to the third modified example, the unfolded cylindrical body can be easily arranged with respect to various portions. For example, even if the wall surface of the room has unevenness, the cylindrical body can be easily arranged along the unevenness of the wall surface.

[第二実施形態]
次に、本発明の第二実施形態について説明する。
本実施形態において制作される筒状折り畳み構造物は、第一実施形態の筒状折り畳み構造物と比較して、折線展開図において、互いに隣り合う帯板の軸方向接続線間の隙間領域が接合板部によって埋められている点のみ異なり、その他の点については同様である。本実施形態では、この相違点について説明し、その他の説明については同じ符号を付す等して省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
Compared with the cylindrical folding structure of the first embodiment, the cylindrical folding structure produced in the present embodiment has a gap region between the axial connection lines of the adjacent strips in the folded line development view. The only difference is that it is filled with the plate part, and the other points are the same. In the present embodiment, this difference will be described, and other descriptions will be omitted by attaching the same reference numerals.

(1)1節点4折り線(タイプ2)
図39〜42は、図14の帯板20を複数用いて制作される筒状折り畳み構造物の一例である。図39に示す筒状折り畳み構造物の折線展開図では、図20に示す折線展開図と同様に、図14の帯板20がその幅方向に複数配列される。さらに、図39に示す展開図では、互いに隣り合う二つの帯板20,20の軸方向接続線CB,CAの間に接合板部27が設けられている。
(1) 1-node 4-fold line (Type 2)
39 to 42 are examples of a cylindrical folding structure manufactured using a plurality of the band plates 20 of FIG. In the fold line development view of the cylindrical folding structure shown in FIG. 39, a plurality of the band plates 20 of FIG. 14 are arranged in the width direction as in the fold line development view shown in FIG. Furthermore, in the developed view shown in FIG. 39, the joining plate portion 27 is provided between the axial connection lines CB 0 and CA 0 of the two adjacent strips 20 and 20.

接合板部27は、互いに隣り合う二つの帯板20,20の軸方向接続線CB,CA間の隙間を埋めている。接合板部27は、その幅方向中央において帯板20の対称軸Sに平行に延びる中間線Sを軸として左右対称に形成されている。また、接合板部27は、平面視多角形(平面視四角形あるいは三角形)の板状に形成された複数の接合用パーツ28からなる。さらに、接合板部27は、隣り合う接合用パーツ28,28の外側辺を接続すると共に、この接続部分に折り畳み可能な複数の折り線を形成して構成されている。 The joining plate portion 27 fills a gap between the axial connection lines CB 0 and CA 0 of the two adjacent strips 20 and 20. Joint plate portion 27 is formed symmetrically to the median line S 4 which extends parallel to the symmetry axis S 2 of the strip 20 as an axis in its widthwise center. Further, the joining plate portion 27 includes a plurality of joining parts 28 formed in a plate shape of a polygon in plan view (a quadrangle or a triangle in plan view). Further, the joining plate portion 27 is configured by connecting the outer sides of the adjacent joining parts 28 and 28 and forming a plurality of fold lines that can be folded at the connecting portion.

図39に示す折り線パターンでは、各節点に集まる山折り線の数と谷折り線の数との差が2となるように、帯板20に形成される折り線、接合板部27に形成される折り線、並びに、帯板20の軸方向接続線CA,CB、及び、周方向接続線CD,CEにおける折り線が設定されている。図39の折り線パターンでは、図14の場合と同様に、1節点に4本の折り線が集まるため、1節点に3本の山折り線及び1本の谷折り線が集まる、あるいは、1節点に山折り線1本及び谷折り線3本が集まる。 In the fold line pattern shown in FIG. 39, the fold line formed on the band plate 20 and the junction plate portion 27 are formed so that the difference between the number of mountain fold lines gathered at each node and the number of valley fold lines becomes two. And folding lines in the axial connection lines CA 0 and CB 0 and the circumferential connection lines CD 0 and CE 0 of the band plate 20 are set. In the fold line pattern of FIG. 39, as in the case of FIG. 14, four fold lines are gathered at one node, so that three mountain fold lines and one valley fold line are gathered at one node, or 1 One mountain fold line and three valley fold lines gather at the node.

帯板20に形成される折り線、並びに、帯板20の軸方向接続線CA,CB、及び、周方向接続線CD,CEにおける折り線は図14のものと同様である。
さらに、図39の接合板部27には、各軸方向接続線CA,CB上の節点から中間線Sまで延びる山折り線(軸方向山折り線CML4)が、接合板部27の長手方向に間隔をあけて複数配列されている。接合板部27の長手方向に隣り合う軸方向山折り線CML4は、中間線Sに対して互いに逆向きに傾斜している。また、接合板部27に形成された複数の軸方向山折り線CML4は、中間線Sを中心に左右対称となるように形成されている。
The folding lines formed on the band plate 20 and the folding lines in the axial direction connection lines CA 0 , CB 0 and the circumferential direction connection lines CD 0 , CE 0 of the band plate 20 are the same as those in FIG.
Further, in the joint plate portion 27 of FIG. 39, a mountain fold line (axial mountain fold line CML4) extending from a node on each axial connection line CA 0 , CB 0 to the intermediate line S 4 is provided on the joint plate portion 27. A plurality are arranged at intervals in the longitudinal direction. Axially convex fold CML4 adjacent in the longitudinal direction of the joint plate portion 27 is inclined in opposite directions with respect to the intermediate line S 4. Further, a plurality of axial convex fold CML4 formed on the bonding plate 27 is formed so as to be symmetrical about the median line S 4.

さらに、図39に示す接合板部27の中間線S上には、中間線Sの長手方向に延びる周方向山折り線CML5及び周方向谷折り線CVL5が交互に配列されている。これら周方向山折り線CML5及び周方向谷折り線CVL5は、中間線Sと軸方向山折り線CML4との節点を境界として交互に配列されている。これにより、中間線S上の節点に集まる山折り線の数と谷折り線の数との差が2となる。 Furthermore, on the middle line S 4 of the joint plate portion 27 shown in FIG. 39, longitudinally extending circumferentially convex fold CML5 and circumferential concave fold CVL5 intermediate line S 4 are alternately arranged. These circumferential convex fold CML5 and circumferential concave fold CVL5 are arranged alternately node between the intermediate line S 4 and axially convex fold CML4 as a boundary. Thus, the difference between the count of the number and concave fold of mountain fold lines gather nodes on the median line S 4 is 2.

以上のように折線パターンが形成された帯板20及び接合板部27からなるシート部材において、各帯板20の上下の周方向接続線CD,CE同士のみを接続して組み立てた場合、筒状折り畳み構造物は、図40に示すように、隣り合う多角形パーツ21,21同士を山折り線及び谷折り線に沿って開いた展開状態において、直線状の筒状体となる。図41に示すように、筒状折り畳み構造物が、展開状態で軸線AX1が湾曲した筒状体となるためには、接合板部27に形成された折り線において隣り合う接合用パーツ28,28同士を折り畳み、中間線Sの両側に位置する一対の接合用パーツ28,28を重ねて接着、溶接等により接合すればよい。このように接合した場合、接合板部27の周方向谷折り線CVL5の両側に位置する接合用パーツ28,28は、筒状体の内側に突出し、接合板部27の周方向山折り線CML5の両側に位置する接合用パーツ28,28は、筒状体の外側に突出して配される。これにより、互いに隣り合う二つの帯板20の軸方向接続線CB,CA同士が接続される。
また、この筒状折り畳み構造物は、軸線AX1方向に縮めるように隣り合う多角形パーツ21,21同士を山折り線及び谷折り線(図39参照)に沿って折り畳むことができる。この折り畳み状態では、図42に示すように、筒状折り畳み構造物が平面視環状の板状体となる。なお、図42においては、AR方向が板状体の厚み方向に相当している。
In the sheet member composed of the band plate 20 and the joining plate portion 27 on which the broken line pattern is formed as described above, when assembling by connecting only the upper and lower circumferential connection lines CD 0 and CE 0 of each band plate 20, As shown in FIG. 40, the cylindrical folding structure becomes a linear cylindrical body in the unfolded state where adjacent polygon parts 21 and 21 are opened along the mountain fold line and the valley fold line. As shown in FIG. 41, in order for the tubular folding structure to be a tubular body with the axis AX1 curved in the unfolded state, the joining parts 28 and 28 adjacent to each other at the fold line formed on the joining plate portion 27. folded together, the adhesive overlapping the pair of joining parts 28 and 28 located on either side of the median line S 4, may be joined by welding or the like. When joined in this way, the joining parts 28, 28 located on both sides of the circumferential valley fold line CVL 5 of the joining plate portion 27 protrude inside the cylindrical body, and the circumferential mountain fold line CML 5 of the joining plate portion 27. The joining parts 28, 28 located on both sides of the tube are arranged so as to protrude outside the cylindrical body. Thereby, the axial connection lines CB 0 and CA 0 of the two adjacent strips 20 are connected to each other.
Moreover, this cylindrical folding structure can fold adjacent polygon parts 21 and 21 along a mountain fold line and a valley fold line (refer FIG. 39) so that it may shrink | contract in the axis line AX1 direction. In this folded state, as shown in FIG. 42, the cylindrical folded structure becomes a plate-like body having an annular shape in plan view. In FIG. 42, the AR direction corresponds to the thickness direction of the plate-like body.

なお、図41、42に示す筒状折り畳み構造物とするためには、図39に示す折線展開図において、第一実施形態に示した式(1)及び式(3)を満たせばよい。隣り合う二つの帯板20,20において互いに対向する二つの軸方向接続線CB,CAを隙間なく接続し、かつ、中間線Sの両側に位置する一対の接合用パーツ28,28を重ねて接合するためには、以下の式を満たせばよい。 In addition, in order to obtain the cylindrical folding structure shown in FIGS. 41 and 42, the formula (1) and formula (3) shown in the first embodiment may be satisfied in the fold line development view shown in FIG. A pair of joining parts 28, 28 that connect two axial connection lines CB 0 , CA 0 facing each other in two adjacent strips 20, 20 without gaps and that are located on both sides of the intermediate line S 4 are connected to each other. In order to overlap and join, the following formula should be satisfied.

上記の式(9)において、βi(i=2、…m)は帯板20の軸方向山折り線CML1と軸方向接続線CA,CBの接続山折り線CML3との角度である。また、γi(i=2、…m)は、接合板部27の軸方向山折り線CML4と軸方向接続線CA,CBの接続線谷折り線CVL3との角度であり、βiとγiとは互いに向かい合っている。また、mは軸方向接続線CA,CBにおける節点の数である。
本実施形態において、折線展開図作成部103は、式9を満たすように、接合部に折線を描画する。言い換えると、折線展開図作成部103は、接続線上の節点における角度に応じた角度で節点と交わる折線を、接合部に描画する。
In the above equation (9), βi (i = 2,..., M) is an angle between the axial mountain fold line CML1 of the strip 20 and the connection mountain fold line CML3 of the axial connection lines CA 0 and CB 0 . Γi (i = 2,... M) is an angle between the axial mountain fold line CML4 of the joining plate portion 27 and the connection line valley fold line CVL3 of the axial connection lines CA 0 , CB 0 , and βi and γi Are facing each other. M is the number of nodes in the axial connection lines CA 0 and CB 0 .
In the present embodiment, the broken line development drawing creating unit 103 draws a broken line at the joint so as to satisfy Equation 9. In other words, the broken line development drawing creation unit 103 draws a broken line that intersects the node at an angle corresponding to the angle at the node on the connection line at the joint.

(2)1節点6折り線
図43〜48は、図16の帯板30を複数用いて制作される筒状折り畳み構造物の一例である。図43〜45に示す筒状折り畳み構造物の折線展開図では、図23に示す折線展開図と同様に、図16の帯板30がその幅方向に複数配列される。さらに、図43〜45に示す折線展開図では、互いに隣り合う二つの帯板30の軸方向接続線DA,DBの間に接合板部37が設けられている。
接合板部37は、互いに隣り合う二つの帯板30の軸方向接続線DA,DB間の隙間を埋めている。接合板部37は、その幅方向中央において帯板30の対称軸Sに平行に延びる中間線Sを軸として左右対称に形成されている。また、接合板部37は、平面視多角形(平面視四角形あるいは三角形)の板状に形成された複数の接合用パーツ38からなり、隣り合う接合用パーツ38の外側辺を接続すると共に、この接続部分に折り畳み可能な複数の折り線を形成して構成されている。
(2) 1-node 6 folding line FIGS. 43-48 is an example of the cylindrical folding structure produced using the strip | belt board 30 of FIG. In the fold line development view of the cylindrical folding structure shown in FIGS. 43 to 45, a plurality of the strips 30 of FIG. 16 are arranged in the width direction as in the fold line development view shown in FIG. Furthermore, in the broken line development view shown in FIGS. 43 to 45, the joining plate portion 37 is provided between the axial connection lines DA 0 and DB 0 of the two adjacent strips 30.
The joining plate portion 37 fills a gap between the axial connection lines DA 0 and DB 0 of the two adjacent strips 30. Joint plate portion 37 is formed symmetrically to the median line S 4 as an axis extending parallel to the symmetry axis S 2 of the strip 30 at its widthwise center. The joining plate portion 37 is composed of a plurality of joining parts 38 formed in a plate shape of a polygon in plan view (a quadrangle or a triangle in plan view), and connects the outer sides of the adjacent joining parts 38. A plurality of folding lines that can be folded are formed at the connection portion.

図43〜45に示す折り線パターンでは、各節点に集まる山折り線の数と谷折り線の数との差が2となるように、帯板30に形成される折り線、接合板部37に形成される折り線、並びに、軸方向接続線DA,DB及び周方向接続線DD,DEにおける折り線が設定されている。図43〜45の折り線パターンでは、図16の場合と同様に、対称軸S上や軸方向接続線DA,DB上の1節点に6本の折り線が集まるため、1節点に4本の山折り線及び2本の谷折り線が集まる、あるいは、1節点に山折り線2本及び谷折り線4本が集まる。また、中間線S上の1節点には4本の折り線が集まるため、1節点に3本の山折り線及び1本の谷折り線が集まる、あるいは、1節点に山折り線1本及び谷折り線3本が集まる。 43 to 45, the folding line formed on the band plate 30 and the joining plate part 37 are set so that the difference between the number of mountain fold lines gathered at each node and the number of valley fold lines becomes two. And folding lines in the axial direction connection lines DA 0 and DB 0 and the circumferential direction connection lines DD 0 and DE 0 are set. The fold line pattern of FIG. 43 to 45, as in the case of FIG. 16, since the symmetry axis S 2 upward or axial connection line DA 0, 6 pieces of folding lines 1 nodes on DB 0 gather, one node Four mountain fold lines and two valley fold lines gather, or two mountain fold lines and four valley fold lines gather at one node. Further, since the four fold lines to one node on the intermediate line S 4 is collected, three convex fold and one valley fold lines 1 node gather, or one convex fold to 1 node And three valley fold lines gather.

帯板30に形成される折り線、並びに、軸方向接続線DA,DB及び周方向接続線DD,DEにおける折り線は図16のものと同様である。
さらに、図43〜45の接合板部37には、各軸方向接続線DA,DB上の節点から中間線Sまで延びる山折り線(軸方向山折り線DML4)及び谷折り線(軸方向谷折り線DVL4)が、接合板部37の長手方向に間隔をあけて交互に配列されている。この接合板部37の軸方向山折り線DML4及び軸方向谷折り線DVL4は、軸方向接続線DA,DB上の同一の節点から一つずつ伸びている。
The fold lines formed on the strip 30 and the fold lines in the axial direction connection lines DA 0 and DB 0 and the circumferential direction connection lines DD 0 and DE 0 are the same as those in FIG.
Furthermore, Figure the joint plate portion 37 of 43 to 45, convex fold (axial convex fold DML4) extending from the nodes on each axial connection lines DA 0, DB 0 until the middle line S 4 and the valley fold lines ( The axial valley fold lines DVL4) are alternately arranged at intervals in the longitudinal direction of the bonding plate portion 37. An axial mountain fold line DML4 and an axial valley fold line DVL4 of the joint plate portion 37 extend one by one from the same node on the axial connection lines DA 0 and DB 0 .

複数の軸方向山折り線DML4は、中間線Sに対して同じ向きに傾斜している。ただし、中間線Sに対する複数の軸方向山折り線DML4の傾斜角度は互いに異なる。複数の軸方向谷折り線DVL4は、中間線Sに対して同じ向きに傾斜している。ただし、中間線Sに対する複数の軸方向谷折り線DVL4の傾斜角度は互いに異なる。
以上のように接合板部37に形成された軸方向山折り線DML4及び軸方向谷折り線DVL4は、中間線Sを中心に左右対称となるように形成されている。
A plurality of axially convex fold DML4 is inclined in the same direction relative to the intermediate line S 4. However, the inclination angle of the plurality of axial convex fold DML4 the intermediate line S 4 are different from each other. A plurality of axially concave fold DVL4 is inclined in the same direction relative to the intermediate line S 4. However, the inclination angles of a plurality of axially concave fold DVL4 the intermediate line S 4 are different from each other.
More axially convex fold formed in the junction plate 37 as DML4 and axial concave fold DVL4 is formed so as to be symmetrical about the median line S 4.

また、図43〜45の接合板部37の中間線S上には、中間線Sの長手方向に延びる周方向山折り線CML5及び周方向谷折り線CVL5が、前述した軸方向山折り線CML4や軸方向谷折り線CVL4と中間線Sとの交点である節点(中間線節点)を境界として交互に配列されている。これにより、中間線S上の節点に集まる山折り線の数と谷折り線の数との差が2となる。 Further, on the intermediate line S 4 of the joint plate portion 37 of FIG. 43 to 45, longitudinally extending circumferentially convex fold CML5 and circumferential concave fold CVL5 intermediate line S 4 is folded axially mountain as above are alternately arranged nodes (the middle line node) as a boundary is the intersection of the line CML4 and axial concave fold CVL4 and the intermediate line S 4. Thus, the difference between the count of the number and concave fold of mountain fold lines gather nodes on the median line S 4 is 2.

以上のように折線パターンが形成された帯板30及び接合板部37からなるシートにおいて、各帯板30の上下の周方向接続線DD,DE同士のみを接続して組み立てた場合、筒状折り畳み構造物は、図46に示すように、隣り合う多角形パーツ31,31同士を山折り線及び谷折り線に沿って開いた展開状態において、直線状の筒状体となる。図47に示すように、筒状折り畳み構造物が、展開状態で軸線AX1が湾曲した筒状体となるためには、接合板部37に形成された折り線において隣り合う接合用パーツ38,38同士を折り畳み、中間線Sの両側に位置する一対の接合用パーツ38,38を重ねて接合すればよい。このように接合した場合、接合板部37は、筒状体の内側に突出し、外方に露出しない。
また、この筒状折り畳み構造物は、軸線AX1方向に縮めるように隣り合う多角形パーツ31,31同士を山折り線及び谷折り線(図43〜45参照)に沿って折り畳むことができる。この折り畳み状態では、図48に示すように、筒状折り畳み構造物が平面視環状の板状体となる。なお、図48においては、矢印AR方向が板状体の厚み方向に相当している。
In the sheet composed of the band plate 30 and the joining plate portion 37 on which the broken line pattern is formed as described above, when the upper and lower circumferential connection lines DD 0 and DE 0 of each band plate 30 are connected and assembled, As shown in FIG. 46, the fold-like structure becomes a linear cylindrical body in the unfolded state in which the adjacent polygon parts 31, 31 are opened along the mountain fold line and the valley fold line. As shown in FIG. 47, in order for the tubular folded structure to be a tubular body with the axis AX1 curved in the unfolded state, the joining parts 38, 38 adjacent to each other at the fold line formed on the joining plate portion 37 are used. folded together, they may be joined by overlapping a pair of bonding parts 38, 38 located on either side of the median line S 4. When joined in this way, the joining plate portion 37 protrudes inside the cylindrical body and is not exposed outward.
Moreover, this cylindrical folding structure can fold the polygonal parts 31 and 31 which adjoin each other along a mountain fold line and a valley fold line (refer FIGS. 43-45) so that it may shrink | contract in the axis line AX1 direction. In this folded state, as shown in FIG. 48, the cylindrical folded structure becomes a plate-like body having an annular shape in plan view. In FIG. 48, the arrow AR direction corresponds to the thickness direction of the plate-like body.

なお、図47、48に示す筒状折り畳み構造物とするためには、図43〜45に示す折線展開図において、前述した第一実施形態の式(4)及び式(5)を満たせばよい。隣り合う二つの帯板30,30において互いに対向する二つの軸方向接続線DB,DAを隙間なく接続し、かつ、中間線Sの両側に位置する一対の接合用パーツ38,38を重ねて接合するためには、以下の式を満たせばよい。 In addition, in order to obtain the cylindrical folding structure shown in FIGS. 47 and 48, the formulas (4) and (5) of the first embodiment described above should be satisfied in the fold line development views shown in FIGS. . Two adjacent axial connection lines DB 0 and DA 0 that are opposed to each other in two adjacent strips 30 and 30 are connected without gaps, and a pair of joining parts 38 and 38 located on both sides of the intermediate line S 4 are connected to each other. In order to overlap and join, the following formula should be satisfied.

式(10)において、mは各軸方向接続線DA,DBにおける節点の数であり、各軸方向接続線DA,DBにおける接続線山折り線DML3の数である。θi(i=2、…m)は、i番目の接続線山折り線DML3と、i+1番目の接続線山折り線DML3とがなす角度であり、反時計周りを正とする。例えば、図43に示す折線展開図では、θ、θが負となる。βi(i=2、…m)は、軸方向接続線DA,DBの同一節点から延びる帯板30の軸方向山折り線DML1と軸方向谷折り線DVL1との角度である。γi(i=2、…m)は、軸方向接続線DA,DBの同一節点から延びる接合板部37の軸方向山折り線DML4と軸方向谷折り線DVL4との角度である。
なお、図43〜45において、帯板30や接合板部37の幅方向に対する接合板部37の軸方向山折り線DML4の傾斜角度δi(i=2、…m)は、式(10)を満たしていれば任意に設定できる。すなわち、接合板部37に形成される軸方向山折り線DML4及び軸方向谷折り線DVL4の折り線パターンは、図43〜45に例示したものに限らず、無数に存在する。例えば、接合板部37に形成される軸方向山折り線DML4及び軸方向谷折り線DVL4の折り線パターンは、図43〜45に示したものを適宜組み合わせてもよい。
In the formula (10), m is the number of nodes in each axial connection lines DA 0, DB 0, the number of connection lines convex fold DML3 in each axial connection lines DA 0, DB 0. θi (i = 2,... m) is an angle formed by the i-th connecting line mountain fold line DML3 and the (i + 1) th connecting line mountain fold line DML3, and the counterclockwise direction is positive. For example, in the broken line development view shown in FIG. 43, θ 3 and θ 4 are negative. βi (i = 2,... m) is an angle between the axial mountain fold line DML1 and the axial valley fold line DVL1 of the strip 30 extending from the same node of the axial connection lines DA 0 and DB 0 . γi (i = 2,... m) is an angle between the axial mountain fold line DML4 and the axial valley fold line DVL4 of the joint plate portion 37 extending from the same node of the axial connection lines DA 0 and DB 0 .
43 to 45, the inclination angle δi (i = 2,. If it meets, you can set it arbitrarily. That is, the fold line patterns of the axial mountain fold line DML4 and the axial valley fold line DVL4 formed in the joining plate portion 37 are not limited to those illustrated in FIGS. For example, the fold line patterns of the axial mountain fold line DML4 and the axial valley fold line DVL4 formed in the joining plate portion 37 may be appropriately combined with those shown in FIGS.

本実施形態によれば、帯板20,20(30,30)間に配されて互いに隣り合う接合用パーツ28,28(38,38)同士を接合するだけで、互いに隣り合う筒状部(帯板20,20(30,30))の軸方向接続線CA,CB(DA,DB)同士を接続できるため、容易に折線展開図を筒状体や板状体に組み立てることが可能となる。
また、互いに隣り合う筒状部の軸方向接続線CA,CB(DA,DB)間の隙間が接合板部27(37)によって埋められることで、筒状体に組み立てた状態で、軸方向接続線CA,CB(DA,DB)間の隙間により筒状体の内外に連通する孔が形成されてしまうことを防止できる。したがって、筒状体内部に空気や液体を満たす場合、これら空気や液体が外部に漏れることを確実に防止でき、有用である。
According to the present embodiment, the cylindrical parts (adjacent to each other) can be obtained simply by joining the adjoining joining parts 28, 28 (38, 38) arranged between the strips 20, 20 (30, 30). Since the axial connection lines CA 0 , CB 0 (DA 0 , DB 0 ) of the strips 20, 20 (30, 30) can be connected to each other, it is easy to assemble a folded line drawing into a cylindrical body or a plate-like body Is possible.
Moreover, in the state assembled in the cylindrical body, the gap between the axial connection lines CA 0 , CB 0 (DA 0 , DB 0 ) of the cylindrical portions adjacent to each other is filled with the joining plate portion 27 (37). Further, it is possible to prevent a hole communicating with the inside and outside of the cylindrical body from being formed by a gap between the axial connection lines CA 0 and CB 0 (DA 0 , DB 0 ). Therefore, when air or liquid is filled in the cylindrical body, it is possible to reliably prevent the air or liquid from leaking to the outside, which is useful.

本実施形態において、折線展開図作成部103は、式10を満たすように、接合部に折線を描画する。言い換えると、折線展開図作成部103は、接続線上の節点における角度に応じた角度で節点と交わる折線を、接合部に描画する。   In the present embodiment, the broken line development drawing creation unit 103 draws a broken line at the joint so as to satisfy Expression 10. In other words, the broken line development drawing creation unit 103 draws a broken line that intersects the node at an angle corresponding to the angle at the node on the connection line at the joint.

[第三実施形態]
次に、本発明の第三実施形態について説明する。
本実施形態において制作される筒状折り畳み構造物は、第一実施形態の第一変形例(図29〜31参照)と同様に、軸線AX1の曲率半径が漸次変化する筒状折り畳み構造物であるが、その制作の途中段階における折線展開図について異なる。
すなわち、第一実施形態の第一変形例では、軸線AX1の曲率半径が漸次変化する筒状折り畳み構造物を制作するために、折線展開図(図29)において、隣り合う二つの帯板10´,10´間の隙間領域15´の大きさ(隙間寸法)を異ならせている(帯板10´の軸方向接続線の形状を異ならせている)。これに対し、本実施形態では、折線展開図(図50)において、隣り合う二つの帯板10´,10´の幅寸法を異ならせている。以下、この点について図49〜52を参照して説明する。
[Third embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
The cylindrical folding structure produced in the present embodiment is a cylindrical folding structure in which the radius of curvature of the axis AX1 gradually changes, as in the first modification of the first embodiment (see FIGS. 29 to 31). However, there is a difference in the broken line development diagram in the middle of the production.
That is, in the first modified example of the first embodiment, in order to produce a cylindrical folding structure in which the radius of curvature of the axis AX1 gradually changes, two adjacent strips 10 ′ in the folded line development view (FIG. 29). , 10 'are different in size (gap size) (the shape of the connecting line in the axial direction of the strip 10' is different). On the other hand, in this embodiment, in the broken line development view (FIG. 50), the width dimensions of two adjacent strips 10 ′ and 10 ′ are different. Hereinafter, this point will be described with reference to FIGS.

図51のように軸線Rの曲率半径が漸次変化する筒状折り畳み構造物は、例えば、図50に示す折線展開図において、幅方向に配列される複数の帯板10´の幅寸法を隣り合う帯板10´,10´間で異ならせることで、制作することが可能である。なお、図50において、各帯板10´に形成される折り線パターンは、第一実施形態の図13に例示した「(1)1節点4折り線(タイプ1)」の折り線パターンと同様である。
図50では、最も左側に位置する二つ一組の帯板10´,10´の幅寸法Rが最も小さく、二つ一組の帯板10´,10´の単位で、帯板10´の幅寸法がR,Rと漸次大きくなっている。この場合、隣り合う二つの帯板10´,10´間の隙間領域15´(隙間寸法)の大きさや形状は、複数の隙間領域15´の間で同じであってよい。
Cylindrical folded structure curvature of the axis R 1 radius changes gradually as shown in FIG. 51, for example, in a polygonal line developed view shown in FIG. 50, next to the width of a plurality of strips 10 'are arranged in the width direction It is possible to produce by differentiating between the matching strips 10 ', 10'. 50, the folding line pattern formed on each strip 10 ′ is the same as the folding line pattern of “(1) 1 node 4 folding line (type 1)” illustrated in FIG. 13 of the first embodiment. It is.
In Figure 50, the most pairwise strip located on the left side 10 ', width R 1 of the 10' is the smallest, pairwise strip 10 ', in units of 10', the strip 10 ' Are gradually increased to R 2 and R 3 . In this case, the size and shape of the gap region 15 ′ (gap size) between the two adjacent strips 10 ′ and 10 ′ may be the same among the plurality of gap regions 15 ′.

図51,52に示す筒状折り畳み構造物は、図50の折線展開図において、各帯板10´の周方向接続線BD,BE同士を接続して帯板10´を筒状部に組み立てると共に、互いに隣り合う二つの帯板10´,10´(筒状部)の軸方向接続線BB,BAを接続することで制作されたものである。
この筒状折り畳み構造物は、図51に示すように、隣り合う多角形パーツ11´,11´同士を山折り線及び谷折り線に沿って開いた展開状態において、軸線AX1の曲率半径が、軸線AX1方向に沿って漸次変化する筒状体となる。図51に示す筒状体では、筒状部の軸方向寸法(帯板10´の幅寸法)が小さいほど筒状体の曲率半径が小さくなり、筒状部の軸方向寸法(帯板10´の幅寸法)が大きいほど筒状体の曲率半径が大きくなっている。
また、この筒状折り畳み構造物は、図52に示すように、軸線AX1方向に縮めるように隣り合う多角形パーツ11´,11´同士を山折り線及び谷折り線に沿って折り畳むことで、筒状折り畳み構造物を第一実施形態の場合と同様に平面視環状の板状体とすることが可能である。
The cylindrical folding structure shown in FIGS. 51 and 52 is connected to the circumferential connection lines BD 0 and BE 0 of the respective band plates 10 ′ in the folded line development view of FIG. It is produced by assembling and connecting the axial connection lines BB 0 and BA 0 of two strips 10 ′ and 10 ′ (cylindrical portions) adjacent to each other.
As shown in FIG. 51, in this unfolded state where the adjacent polygonal parts 11 ′ and 11 ′ are opened along the mountain fold line and the valley fold line, the cylindrical folding structure has a radius of curvature of the axis AX1. A cylindrical body that gradually changes along the direction of the axis AX1. In the cylindrical body shown in FIG. 51, the smaller the axial dimension of the cylindrical part (the width dimension of the strip 10 '), the smaller the radius of curvature of the cylindrical body, and the axial dimension of the cylindrical part (the strip 10'). The larger the width dimension is, the larger the radius of curvature of the cylindrical body is.
In addition, as shown in FIG. 52, this cylindrical folding structure is formed by folding adjacent polygonal parts 11 ′ and 11 ′ along a mountain fold line and a valley fold line so as to shrink in the direction of the axis AX1. As in the case of the first embodiment, the cylindrical folded structure can be a plate-like body having an annular shape in plan view.

なお、図50〜52に例示した帯状折り畳み構造物では、帯板10´の折り線パターンが図13に例示する「(1)1節点4折り線(タイプ1)」の折り線パターンとなっているが、例えば帯板10´の折り線パターンが図14に例示する「(2)1節点4折り線(タイプ2)」の折り線パターンであってもよい。 50 to 52, the fold line pattern of the strip 10 'is a fold line pattern of "(1) 1 node 4 fold line (type 1)" illustrated in FIG. However, for example, the fold line pattern of the band plate 10 ′ may be a fold line pattern of “(2) 1 node 4 fold line (type 2)” illustrated in FIG. 14.

ここで、図9を参照して説明した筒状折り畳み構造物の製造方法と異なるところについて説明する。なお、同様の処理については、説明を省略する。
ステップST2において、平面展開部101は、筒状構造物を、軸線AX1方向と直交する方向で複数の筒状部材に分割するための円断面を決定する際、筒状部材の軸線AX1方向の長さを徐々に長くする。つまり、平面展開部101は、図49に示すように、初めの2つ筒状部材の軸線AX1方向の長さをR、次の2つ筒状部材の軸線AX1方向の長さをR、その次の2つ筒状部材の軸線AX1方向の長さをRとする。ただし、R<R<Rである。
また、ステップST4において、折線作成部102は、筒状部材の軸線AX1方向の長さに合わせて、対称帯板図形の幅を設定する。
そして、ステップST5において、折線展開図作成部103が、平面展開部101から入力する2次元展開図のデータと、折線作成部102から入力する2次元折線図のデータとに基づき、2次元折線図上に2次元展開図に対応する接続線を描写した折線展開図を作成する。これにより、折線展開図作成部103は、図50に示すような折線展開図を作成することができる。
Here, a different point from the manufacturing method of the cylindrical folding structure demonstrated with reference to FIG. 9 is demonstrated. Note that description of similar processing is omitted.
In step ST2, when the planar development unit 101 determines a circular cross section for dividing the cylindrical structure into a plurality of cylindrical members in a direction orthogonal to the axis AX1 direction, the length of the cylindrical member in the axis AX1 direction is determined. Increase the length gradually. That is, as shown in FIG. 49, the flat surface development portion 101 sets the length of the first two cylindrical members in the direction of the axis AX1 to R 1 , and the length of the next two cylindrical members in the direction of the axis AX1 as R 2. to the axis AX1 direction of length of the next two tubular members with R 3. However, it is R 1 <R 2 <R 3 .
Moreover, in step ST4, the broken line creation part 102 sets the width | variety of a symmetrical strip board figure according to the length of the axial line AX1 direction of a cylindrical member.
Then, in step ST5, the broken line development diagram creation unit 103 is based on the two-dimensional development diagram data input from the plane development unit 101 and the two-dimensional polygon diagram data input from the folding line creation unit 102. A broken line development diagram is created in which connection lines corresponding to the two-dimensional development diagram are drawn on the top. Thereby, the broken line development drawing creation unit 103 can create a broken line development drawing as shown in FIG.

上述の通り、平面展開部101によって作成されて2次元展開図に基づき、折線展開図作成部103は、筒状部材の軸方向の幅における中心を通過する中心軸に対して左右対称となるに、帯板展開図に折れ線を設けた折線展開図を作成する。これにより、折線展開図作成部103は、規則性を有する折線展開図を作成することができ、筒状折り畳み構造物の製造工程を簡略化することができるようになった。   As described above, based on the two-dimensional development created by the plane development unit 101, the broken line development drawing creation unit 103 becomes symmetrical with respect to the central axis passing through the center in the axial width of the cylindrical member. Then, a broken line development view in which a broken line is provided on the belt plate development drawing is created. Thereby, the broken line development drawing creation unit 103 can create a broken line development drawing having regularity, and can simplify the manufacturing process of the cylindrical folding structure.

本発明の筒状折り畳み構造物によれば、軸線が湾曲した筒状体を様々な製品に利用可能である。例えば救命浮具、救命いかだ、パラグライダー、衣服、照明器具などに利用することが可能である。
例えば、一般の救命浮具としてはドーナツ状のものが知られているが、本発明の筒状折り畳み構造物を利用すれば、周方向の一部に切欠部を有するC字状の救命浮具を構成できる。この場合、身体(胴部)を切欠部に通すことで救命浮具を容易に脱着することが可能である。
また、例えばU字状(半トーラス状)の筒状体を、多数連結することで、底壁及び側壁を有する救命いかだや、救命いかだの上部を覆う屋根部を構成することが可能となる。この場合、多数の筒状体のうち一つが破損して浸水しても、救命いかだが致命的なダメージを受けることを防止できる。
According to the cylindrical folding structure of the present invention, a cylindrical body having a curved axis can be used for various products. For example, it can be used for lifebuoys, liferafts, paragliders, clothes, lighting equipment, and the like.
For example, a donut-shaped life-saving device is known as a general life-saving device, but if the cylindrical folding structure of the present invention is used, a C-shaped life-saving device having a notch in a part in the circumferential direction Can be configured. In this case, the lifebuoy can be easily detached by passing the body (torso) through the notch.
Further, for example, by connecting a large number of U-shaped (half-torus-shaped) cylindrical bodies, it is possible to configure a life raft having a bottom wall and a side wall and a roof portion that covers the top of the life raft. In this case, even if one of the many cylindrical bodies is damaged and flooded, lifesaving rafts can be prevented from undergoing fatal damage.

さらに、上記した救命いかだや屋根部の構造は、例えば避難所における簡易ベッドや、簡易ベッドの屋根部にも応用することが可能であり、プライベートスペースを確保することも可能である。筒状体内部の空気層が断熱層としての役割を果たすことで、プライベートスペースにおける快適性も向上できる。
また、軸線が湾曲した筒状体は、例えばパラグタイダー等のパラシュートを構成するキャノピー(膜部分)にも使用することが可能である。
Furthermore, the above-described structure of the life raft and the roof portion can be applied to, for example, a simple bed in an evacuation center or a roof portion of the simple bed, and a private space can be secured. Comfort in the private space can also be improved because the air layer inside the cylindrical body plays a role as a heat insulating layer.
In addition, the cylindrical body having a curved axis can be used for a canopy (film portion) that constitutes a parachute such as a paraglider.

そして、上記のように様々な用途に用いることが可能な筒状折り畳み構造物を搬送する際には、板状体となるように非常に小さく折り畳んで収納性能が向上するため、容易に搬送することが可能である。例えば、を船舶や航空機における救命浮具や救命いかだ、非常用のパラシュートの収納スペースが小さくなることで、船舶や航空機の室内スペースを有効に活用することも可能である。また、例えば、遠方の被災地であっても、大量の簡易ベッドを同時に搬送できる。さらに、家庭内においても簡易ベッドを避難用のバッグに容易に収納することが可能である。
弾性変形可能な材料によって形成された軸線が直線状の筒状体を湾曲させた場合と比較して、例えば筒状折り畳み構造物に応力がかからないため、劣化しないという利点もある。
And when conveying the cylindrical folding structure which can be used for various uses as mentioned above, it is folded very small so that it becomes a plate-like body, and the storage performance is improved, so it is easily transported. It is possible. For example, it is possible to effectively utilize the indoor space of a ship or aircraft by reducing the storage space for a lifebuoy, a liferaft, or an emergency parachute in a ship or aircraft. In addition, for example, even in a distant disaster area, a large number of simple beds can be transported simultaneously. Furthermore, the simple bed can be easily stored in the evacuation bag even at home.
Compared with the case where the axis formed by the elastically deformable material curves the linear tubular body, for example, there is an advantage that the tubular folded structure is not stressed and therefore does not deteriorate.

また、本発明の筒状折り畳み構造物は、例えば、平面(板状体)に折り畳めて、収納や旅行に適する衣服に応用することも可能である。特に、本発明の筒状折り畳み構造物は、軸線が湾曲した筒状体を作ることができるため、これを利用した衣服では、人体(例えば腕や脚、胴体)への適合性が良好である。
また、本発明の筒状折り畳み構造物は、複雑な形状を平面(板状体)に折り畳むことができるため、例えば、照明器具のシェード、ランプシェード等に応用することが可能である。本発明を利用することにより、収納が容易であり、かつデザイン性に優れた照明器具が得られる。
Moreover, the cylindrical folding structure of the present invention can be applied to clothes suitable for storage and travel, for example, by folding it into a flat surface (plate-like body). In particular, since the cylindrical folding structure of the present invention can form a cylindrical body having a curved axis, the clothes using this have good adaptability to the human body (for example, arms, legs, and trunk). .
Moreover, since the cylindrical folding structure of the present invention can fold a complex shape into a flat surface (plate-like body), it can be applied to, for example, shades of lamps, lamp shades, and the like. By utilizing the present invention, it is possible to obtain a lighting fixture that is easy to store and that has excellent design.

100 筒状折り畳み構造物の製造装置
101 平面展開部
102 折線作成部
103 折線展開図作成部
200 印刷装置
10,10´,20,30, 帯板
10´´ 湾曲帯板
10A 湾曲筒部
10B 直線筒部
13 対称帯板図形
13´ 湾曲帯板図形
11,11´,21,31 多角形パーツ
15,15´,25,35 隙間領域
27,37 接合板部
28,38 接合用パーツ
BA,BB,CA,CB,DA,DB 軸方向接続線
BD,BE,DD,DE,DD,DE 周方向接続線
AX1 軸線
対称軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Manufacturing apparatus of cylindrical folding structure 101 Plane expansion | deployment part 102 Folding line preparation part 103 Folding line expansion drawing preparation part 200 Printing device 10,10 ', 20,30, strip 10 "Curved strip 10A Curved cylinder 10B Linear cylinder Part 13 Symmetrical strip graphic 13 'Curved strip graphic 11, 11, 1', 21, 31 Polygonal parts 15, 15 ', 25, 35 Gap area 27, 37 Joint plate parts 28, 38 Joint parts BA 0 , BB 0 , CA 0 , CB 0 , DA 0 , DB 0 axial connection line BD 0 , BE 0 , DD 0 , DE 0 , DD 0 , DE 0 circumferential connection line AX 1 axis S 2 symmetry axis

Claims (11)

平面展開部が、
3次元空間に仮想的に表現される筒状構造物を軸方向と直交する方向で複数の筒状部材に分割して、分割した前記筒状部材を2次元平面に展開し、展開された前記筒状部材に対応する帯板展開図を少なくとも1つ含む2次元展開図を作成し、
折線作成部が、
前記平面展開部が分割した前記筒状部材の軸方向の幅と同じ長さの幅を有する複数の対称帯板図形を含み、予め決められた角度で対称軸に交わる折線が前記対称帯板図形内に設けられた2次元折線図を作成し、
折線展開図作成部が、
前記平面展開部により作成された前記2次元展開図と、前記折線作成部により作成された前記2次元折線図とに基づいて、前記筒状部材の軸方向の幅における中心を通過する中心軸に対して左右対称となるように、前記帯板展開図に折線を設けた折線展開図を作成する
ことを特徴とする筒状折り畳み構造物の製造方法。
The plane expansion part
The cylindrical structure virtually represented in a three-dimensional space is divided into a plurality of cylindrical members in a direction orthogonal to the axial direction, the divided cylindrical members are expanded on a two-dimensional plane, and the expanded Creating a two-dimensional development view including at least one strip development view corresponding to the tubular member;
The polygonal line creation department
A plurality of symmetrical strip figures having the same length as the axial width of the cylindrical member divided by the planar development portion, and the folding line intersecting the symmetry axis at a predetermined angle is the symmetrical strip figure Create a 2D line diagram in the
The polygonal line drawing creation department
Based on the two-dimensional development drawing created by the plane development unit and the two-dimensional folding diagram created by the folding line creation unit, a central axis passing through the center in the axial width of the cylindrical member A manufacturing method of a cylindrical folding structure, comprising creating a folded line development view in which a folding line is provided on the belt plate development view so as to be symmetrical with respect to the left and right sides.
前記折線展開図作成部が、
前記筒状部材を展開した前記帯板展開図の外縁と前記折線とが交わる点を連結した接続線を描画して前記折線展開図を作成することを特徴とする請求項1に記載の筒状折り畳み構造物の製造方法。
The broken line development drawing creation unit
2. The tubular shape according to claim 1, wherein the broken line development view is created by drawing a connecting line connecting points where the outer edges of the strip development view where the tubular member is developed and the folding line intersect. A manufacturing method of a folding structure.
前記折線展開図作成部は、
前記接続線によって囲まれた領域を接合部と決定することを特徴とする請求項2に記載の筒状折り畳み構造物の製造方法。
The broken line development drawing creation part
3. The method for manufacturing a cylindrical folding structure according to claim 2, wherein a region surrounded by the connection line is determined as a joint portion.
前記折線展開図作成部は、
前記折線展開図に基づき作成された前記筒状折り畳み構造物において、前記接合部が平面状態となるような折線を前記接合部に設けることを特徴とする請求項3に記載の筒状折り畳み構造物の製造方法。
The broken line development drawing creation part
The tubular folding structure according to claim 3, wherein a folding line is provided in the joining portion so that the joining portion is in a planar state in the tubular folding structure created based on the folded line development view. Manufacturing method.
前記折線展開図作成部が、
前記対称帯板図形の前記対称軸と前記筒状部材の前記中心軸とを一致させた状態で前記帯板展開図と前記対称帯板図形を重ねて、前記筒状部材を展開した前記帯板展開図の外縁と前記折線とが交わる点を連結した前記接続線を描画することを特徴とする請求項2から4のうちいずれか一項に記載の筒状折り畳み構造物の製造方法。
The broken line development drawing creation unit
The strip plate in which the cylindrical member is developed by overlapping the strip plate development diagram and the symmetrical strip plate figure in a state where the symmetry axis of the symmetrical strip plate figure and the central axis of the tubular member coincide with each other. 5. The method for manufacturing a cylindrical folding structure according to claim 2, wherein the connection line connecting the points where the outer edge of the development view intersects with the folding line is drawn. 6.
前記折線展開図作成部は、
前記帯板展開図の外縁を等角写像変換して湾曲した湾曲帯板展開図を作成するとともに、前記対称帯板図形を等角写像変換して湾曲した湾曲帯板図形を作成し、前記湾曲帯板展開図と前記湾曲帯板図形を重ねて、前記湾曲帯板展開図の外縁と前記湾曲帯板図形の折線とが交わる点を連結した前記接続線を描画することを特徴とする請求項5に記載の筒状折り畳み構造物の製造方法。
The broken line development drawing creation part
Create a curved curved strip developed by transforming the outer edge of the strip developed by conformal mapping, create a curved curved strip by transforming the symmetrical strip graphic, and create the curved The connection line connecting the points where the outer edge of the curved strip development and the fold line of the curved strip are crossed is drawn by overlapping the strip development and the curved strip graphic. 5. A method for producing a cylindrical folded structure according to 5.
前記折線展開図作成部は、
前記中心軸上に設けられる谷折り節点に接続される谷折り線と、前記中心軸上に前記谷折り節点と交互に設けられる山折り節点に接続される山折り線とを前記折線展開図に設けるともに、前記谷折り線節点に接続される前記谷折り線の数よりも2つ少ない山折り線を前記谷折り節点に接続させ、前記山折り線節点に接続される前記山折り線の数よりも2つ少ない谷折り線を前記山折り節点に接続させることを特徴とする請求項1から4のうちいずれか一項に記載の筒状折り畳み構造物の製造方法。
The broken line development drawing creation part
The valley fold line connected to the valley fold node provided on the central axis and the mountain fold line connected to the mountain fold node provided alternately with the valley fold node on the central axis in the fold line development view The number of the mountain fold lines connected to the mountain fold line node by providing a mountain fold line two fewer than the number of the valley fold lines connected to the valley fold line node and connecting the mountain fold line to the valley fold node The manufacturing method of the cylindrical folding structure according to any one of claims 1 to 4, wherein a valley fold line that is two fewer than is connected to the mountain fold node.
前記平面展開部は、
前記軸方向と直交する方向に異なる長さで前記複数の筒状部材に分割して、分割した前記筒状部材を2次元平面に展開し、展開された前記筒状部材に対応する帯板展開図を少なくとも1つ含む2次元展開図を作成することを特徴とする請求項1から7のうちいずれか一項に記載の筒状折り畳み構造物の製造方法。
The planar development part is
Dividing into a plurality of cylindrical members having different lengths in a direction orthogonal to the axial direction, expanding the divided cylindrical members on a two-dimensional plane, and developing a strip corresponding to the expanded cylindrical member The manufacturing method of the cylindrical folding structure according to any one of claims 1 to 7, wherein a two-dimensional development view including at least one figure is created.
前記折線展開図作成部は、
前記筒状構造物が一定曲率で湾曲している場合、前記中心軸に対して左右対称となるように前記帯板展開図に折線を設けた帯板折線図を複製して、複数の前記帯板折線図を連結させることにより、前記折線展開図を作成することを特徴とする請求項1から7のうちいずれか一項に記載の筒状折り畳み構造物の製造方法。
The broken line development drawing creation part
When the cylindrical structure is curved with a constant curvature, a plurality of the bands are duplicated by duplicating a band plate folding diagram in which a folding line is provided in the band plate development view so as to be bilaterally symmetrical with respect to the central axis. The manufacturing method of the cylindrical folding structure according to any one of claims 1 to 7, wherein the development of the folding line is created by connecting plate folding diagrams.
請求項1から8のうちいずれか一項に記載の筒状折り畳み構造物の製造方法によって作成された前記折線展開図に基づき製造されたことを特徴とする湾曲した筒状折り畳み構造物。   A curved tubular folded structure manufactured on the basis of the folded line drawing created by the method for producing a tubular folded structure according to any one of claims 1 to 8. 3次元空間に仮想的に表現される筒状構造物を軸方向と直交する方向で複数の筒状部材に分割して、分割した前記筒状部材を2次元平面に展開し、展開された前記筒状部材に対応する帯板展開図を少なくとも1つ含む2次元展開図を作成する平面展開部と、
前記平面展開部が分割した前記筒状部材の軸方向の幅と同じ長さの幅を有する複数の対称帯板図形を含み、予め決められた角度で対称軸に交わる折線が前記対称帯板図形内に設けられた2次元折線図を作成する折線作成部と、
前記平面展開部により作成された前記2次元展開図と、前記折線作成部により作成された前記2次元折線図とに基づいて、前記筒状部材の軸方向の幅における中心を通過する中心軸に対して左右対称となるように、前記帯板展開図に折線を設けた折線展開図を作成する折線展開図作成部と、
を備えることを特徴とする筒状折り畳み構造物の製造装置。
The cylindrical structure virtually represented in a three-dimensional space is divided into a plurality of cylindrical members in a direction orthogonal to the axial direction, the divided cylindrical members are expanded on a two-dimensional plane, and the expanded A plane development unit for creating a two-dimensional development view including at least one strip development view corresponding to the tubular member;
A plurality of symmetrical strip figures having the same length as the axial width of the cylindrical member divided by the planar development portion, and the folding line intersecting the symmetry axis at a predetermined angle is the symmetrical strip figure A polygonal line creation section for creating a two-dimensional polygonal line diagram provided in
Based on the two-dimensional development drawing created by the plane development unit and the two-dimensional folding diagram created by the folding line creation unit, a central axis passing through the center in the axial width of the cylindrical member A fold line development drawing creation unit for creating a fold line development view in which a fold line is provided in the band plate development view so as to be symmetrical with respect to the left and right,
The manufacturing apparatus of the cylindrical folding structure characterized by including.
JP2013164614A 2013-08-07 2013-08-07 Cylindrical folding structure manufacturing method, cylindrical folding structure manufacturing apparatus, and cylindrical folding structure Expired - Fee Related JP6256867B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013164614A JP6256867B2 (en) 2013-08-07 2013-08-07 Cylindrical folding structure manufacturing method, cylindrical folding structure manufacturing apparatus, and cylindrical folding structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013164614A JP6256867B2 (en) 2013-08-07 2013-08-07 Cylindrical folding structure manufacturing method, cylindrical folding structure manufacturing apparatus, and cylindrical folding structure

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015033772A JP2015033772A (en) 2015-02-19
JP6256867B2 true JP6256867B2 (en) 2018-01-10

Family

ID=52542673

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013164614A Expired - Fee Related JP6256867B2 (en) 2013-08-07 2013-08-07 Cylindrical folding structure manufacturing method, cylindrical folding structure manufacturing apparatus, and cylindrical folding structure

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6256867B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107923571B (en) * 2015-08-14 2020-10-23 国立研究开发法人科学技术振兴机构 Foldable structure, method for manufacturing foldable structure, device for manufacturing foldable structure, and recording medium
FR3107100B1 (en) * 2020-02-06 2022-01-21 Eclore Actuators Expandable tubular element for inflatable cylinder

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03141479A (en) * 1989-10-27 1991-06-17 Hitachi Ltd Method and device for display of three-dimensional graphic
JPH0752968A (en) * 1993-08-06 1995-02-28 Fuji Seal Co Ltd Sheet body for wrapping hollow object and method therefor
JP4663149B2 (en) * 2001-04-26 2011-03-30 純 三谷 Method and apparatus for creating a three-dimensional development view, and computer program
JP4253145B2 (en) * 2001-10-19 2009-04-08 武敏 野島 Tubular folding structure
JP2006256264A (en) * 2005-03-18 2006-09-28 Shoji Tougeda Functional craft
JP4361920B2 (en) * 2006-05-19 2009-11-11 学校法人東海大学 Torus-like three-dimensional development structure

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015033772A (en) 2015-02-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6209618B2 (en) Collapsible tubular structure with rigid degrees of freedom
KR101961491B1 (en) A Honeycomb Structure and a Forming Method Thereof
Abel et al. Rigid origami vertices: Conditions and forcing sets
US10131092B1 (en) Material joint for an inflatable structure and method of constructing the same
JP6256867B2 (en) Cylindrical folding structure manufacturing method, cylindrical folding structure manufacturing apparatus, and cylindrical folding structure
Natori et al. Conceptual model study using origami for membrane space structures
CN111186175B (en) Foldable membrane rod structure
US7127842B2 (en) Three dimensional mobile converted from two dimensional object
Tang et al. A novel scheme of folding discretized surfaces of revolution inspired by waterbomb origami
CN114628879A (en) Spatial foldable array device with two expansion forms of plane and curved surface
Yu et al. Lineup: Computing chain-based physical transformation
JP2003175895A (en) Film structure
JP2011068328A (en) Cylindrical expansion structure
JP4361920B2 (en) Torus-like three-dimensional development structure
CN109063229B (en) Design method for honeycomb core layer structure of spherical robot buffer shell
Ishida Design of cylindrical honeycomb cores–Geometric consideration–
JP4309934B2 (en) Expanded structure
CN113722842B (en) Design method of curved surface Resch core material folding structure
JP2986789B1 (en) 3D unfolded structure
Eppstein Realization and connectivity of the graphs of origami flat foldings
JP2013230820A (en) Foldable three-dimensional structure and method of producing the same
JP2008194418A (en) Deformable folding chair by bellow folding mechanism
US11791561B2 (en) Computer assisted method for manufacturing a foldable paraboloid antenna
RU2650364C2 (en) Honeycomb structure and method of forming same
JP5856377B2 (en) Spread structure

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160609

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170309

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170314

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170510

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170815

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170901

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20171107

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20171127

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6256867

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees