JPH09166286A - Tensegrity structure, its module and unit - Google Patents

Tensegrity structure, its module and unit

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JPH09166286A
JPH09166286A JP26146296A JP26146296A JPH09166286A JP H09166286 A JPH09166286 A JP H09166286A JP 26146296 A JP26146296 A JP 26146296A JP 26146296 A JP26146296 A JP 26146296A JP H09166286 A JPH09166286 A JP H09166286A
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JP
Japan
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tension
compression
tensegrity
module
layer
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JP26146296A
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Japanese (ja)
Inventor
Taiji Kajikawa
泰司 梶川
Original Assignee
Taiji Kajikawa
泰司 梶川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a tensegrity structure having a freedom degree in a form of a final construction object. SOLUTION: A tensegrity module 10 is constituted by a pair of crossing compression materials and four tension materials 12, 13 surrounding this compression material, and the module 10 is two-dimensional tensegrity having rectangular shape as a total unit. This module 10 is arranged in each side of a model, for instance, halving an icosadecahedron, and the adjacent modules 10, 10 are connected by a pivot joint, and in this way, a tensegrity dome 155 is prepared. Length dimension of the second tension materials 13, 13 is adjusted, so that tension of the dome 155 can be adjusted. The second tension materials 13, 13 are removed, so that the dome 155 can be folded.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、それ自体で自立
(Selfーsupporting)するテンセグリテイ及びこれに用い
られるモジュールに関する。
TECHNICAL FIELD The present invention is self-sustaining by itself.
(Self-supporting) Tensegrity and modules used for this.
【0002】米国特許第 3,063,521号において、その発
明者である R. Buckminster Fuller(R.バックミンス
ター・フラー)は、Tensille Integrity 構造体を提案
し、これをテンセグリテイ(Tensegrity)と命名した。テ
ンセグリテイは、例えばロッドのように圧縮力に耐える
コンプレッション材(Compression member)と、例えば
ワイヤのように引っ張り力に耐えるテンション材(Tensi
on member)とで構成され、大地に依存することなく自
立可能であると共に軽量且つ外力に対して柔軟であると
いう特徴を有する。
In US Pat. No. 3,063,521, its inventor, R. Buckminster Fuller, proposed a Tensille Integrity structure and named it Tensegrity. Tensegrity is a compression member that withstands compressive force, such as a rod, and a tension material that withstands tensile force, such as a wire (Tensi).
on member) and has the characteristics that it can stand on its own without depending on the ground, is lightweight, and is flexible to external force.
【0003】R.バックミンスター・フラーは、著書
「Explorations in the Geometry ofThinking SYNERGE
TICS」(出版社:米国ニューヨーク州のMacmillan Publ
ishing Company)において、テンセグリテイの最も単純
な形態は、互いに交差した3本のコンプレッション材を
備えたオクタヘドロン(正8面体)であると述べ(第3
98頁第725.10欄第1〜2行)、そのモデルを具
体的にFIG.724.10dで提示し、併せて同FIG.72
4.10において、6本のコンプレッション材を有するテト
ラヘドロン(同図のA)および12本のコンプレッショ
ン材を有するヘキサヘドロン(同図のC)を提示してい
る。
R. Buckminster Fuller wrote his book "Explorations in the Geometry of Thinking SYNERGE".
TICS "(Publisher: Macmillan Publ, New York, USA
ISHING Company) stated that the simplest form of tensegrity is an octahedron (regular octahedron) with three compression members intersecting each other (3rd
98, column 725.10, col. 1-2 lines), the model is specifically described in FIG. 724.10d, together with the same FIG. 72
In 4.10, tetrahedron having 6 compression materials (A in the figure) and hexahedron having 12 compression materials (C in the figure) are presented.
【0004】フラーがテンセグリテイを提案した後、テ
ンセグリテイに関する数多くの研究がなされている。そ
の代表的な研究成果を列挙すれば、次のとおりである。 (1)米国特許第 3,169,611号(発明者:Keneth D. Sn
elson。以下、スネルソン特許という):このスネルソ
ン特許は、基本的には、互いに交差した一対のコンプレ
ッション材と、これを包囲するテンション材とで平面的
(2次元的)な矩形のモジュールを作り、このモジュー
ルを連ねることによって種々のテンセグリテイを作るこ
とを提案している。
After Fuller proposed tensegrity, numerous studies on tensegrity have been made. The typical research results are listed below. (1) US Pat. No. 3,169,611 (inventor: Keneth D. Sn
elson. (Hereinafter referred to as the Snelson patent): This Snellson patent basically creates a planar (two-dimensional) rectangular module with a pair of compression materials intersecting with each other and a tension material surrounding the compression material. It is proposed to make various tensegrity by connecting.
【0005】(2)米国特許第 3,185,164号(発明者:
Emilio Perez Pinero。以下、ピネロ特許という):こ
のピネロ特許は、フラーの提案したオクタヘドロンのテ
ンセグリテイ基本構造を網の目のように配置してテンセ
グリテイ構造体を作ることを提案している。 (3)米国特許第 3,771,274号(発明者:Desmond H.
Vaughan。以下、バウハン特許という):このバウハン
特許は、6本のコンプレッション材でオクタヘドロンの
6本の稜線を形成したテンセグリテイを要素として、こ
れを並置してテンセグリテイ構造体を作ることを提案し
ている。
(2) US Pat. No. 3,185,164 (inventor:
Emilio Perez Pinero. (Hereinafter referred to as the Pinero patent): This Pinero patent proposes that the octahedron tensegrity basic structure proposed by Fuller is arranged like a mesh to form a tensegrity structure. (3) US Pat. No. 3,771,274 (inventor: Desmond H.
Vaughan. Hereinafter, the Bauhan patent proposes that a tensegrity structure is formed by juxtaposing the tensegrity formed by forming six ridges of octahedron with six compression materials as an element.
【0006】(4)米国特許第 4,711,062号(発明者:
Tony S. Gwilliam。以下、グイリアム特許という):こ
のグイリアム特許は、フラーの提案したオクタヘドロン
のテンセグリテイ基本構造を縦方向に複数配置し、これ
らを追加のテンション材で連結して、隣接するオクタヘ
ドロンの間にテトラヘドロンを形成するようにした柱状
のテンセグリテイ構造体を提案している。
(4) US Pat. No. 4,711,062 (inventor:
Tony S. Gwilliam. (Hereinafter referred to as the Guilliam patent): This Guilliam patent is based on Fuller's proposed octahedron tensegrity basic structure arranged in the vertical direction, and these are connected by an additional tension material to form a tetrahedron between adjacent octahedrons. A columnar tensegrity structure is proposed.
【0007】本件発明者は、テンセグリテイを永年にわ
たって研究する過程で、既に発表されている各種のテン
セグリテイを次の2種類に分類できることを見出した。
すなわち、フラーらの提案したテンセグリテイは、各コ
ンプレッション材がテンション材の中に点在している
点、つまり全てのコンプレッション材が非連続である点
に特徴を有し、このため、このフラーらのテンセグリテ
イは、外力に対して本質的に柔軟である。
The inventor of the present invention has found that, in the process of researching tensegrity for many years, various previously announced tensegrities can be classified into the following two types.
That is, the tensegrity proposed by Fuller et al. Is characterized in that each compression material is scattered in the tension material, that is, all compression materials are discontinuous. Tensegrity is inherently flexible to external forces.
【0008】より具体的に説明すると、フラーが理想的
であると考えていたテンセグリティは、連続したテンシ
ョン材の中にコンプレッション材を点在させるというも
のであり、フラーはその具体例として、テンション材を
ネット状に張り巡らした単一層を、このネットワークの
中に点在するコンプレッション材で外方に向けて押し広
げるように構成したテンセグリティを提案している。つ
まり、フラーは、コンプレッション材とテンション材と
の特性の相違に基づいて、連続するテンション材と不連
続なコンプレッション材とからなるテンセグリティが理
想であり、このテンセグリティによれば、巨大化すれば
するほど強くなるというのがフラーの考えである。
More specifically, the tensegrity, which the fuller thought to be ideal, is to intersperse the compression material in a continuous tension material, and the fuller is a specific example of the tension material. We propose a tensegrity structure in which a single layer made up of nets is spread outward with compression materials scattered in this network. In other words, the fuller is ideally a tensegrity composed of a continuous tension material and a discontinuous compression material based on the difference in characteristics between the compression material and the tension material. Fuller's idea is to become stronger.
【0009】一方、ピネロなどが提案したテンセグリテ
イは、隣接するコンプレッション材の端同士が互いに連
結されている点に特徴を有し、このため、このピネロの
テンセグリテイは、外力に対して、比較的柔軟性に欠け
る。したがって、相対的な意味で、前者をソフト・テン
セグリテイと呼び、後者をハード・テンセグリテイと呼
ぶことができる。このような定義に従って分類すると、
フラーおよびスネルソンが提唱したテンセグリテイは、
典型的なソフト・テンセグリテイであり、ピネロ、バウ
ハン、グイリアムが提案したテンセグリテイは、ハード
・テンセグリテイである。
On the other hand, the tensegrity proposed by Pinero et al. Is characterized in that the ends of the adjacent compression materials are connected to each other. Therefore, the tenegrity of this Pinero is relatively flexible against external force. Lacks sex. Therefore, in the relative sense, the former can be called soft tensegrity, and the latter can be called hard tensegrity. When classified according to this definition,
Tensegrity proposed by Fuller and Snelson
The typical soft tensegrity, and the tensegrity proposed by Pinero, Bauhan and Guilliam, is the hard tensegrity.
【0010】ソフト・テンセグリテイは、外力に対して
柔軟であり、また、大きさに制限が無いという点では理
想的であるが、実際にこれを構築するとなると、最終的
な形を作るのが非常に難しいという問題を有している。
また、このソフト・テンセグリティは、全球形状で成立
するものの、閉じたネットワークを作ることができない
半球形状のドームでは実現不可能であるというのが実状
である。これに対して、ハード・テンセグリテイは、構
築するのが比較的容易であり、また、折り畳み性を重視
したものにあって、コンプレッション材はその端同士が
互いにピボットジョイントを介して連結されている。こ
のように隣接するコンプレッション材同士を互いに連結
したハード・テンセグリテイは、外力に対して比較的柔
軟性に欠けるという問題を有しているものの、反復した
折り畳み及び立ち上げることができるという利点があ
る。
The soft tensegrity is ideal in that it is flexible with respect to external force and has no limit in size, but when it is actually constructed, it is extremely difficult to form a final shape. Have a difficult problem.
Moreover, this soft tensegrity is realized in the shape of a sphere, but cannot be realized in a hemispherical dome that cannot form a closed network. On the other hand, the hard tensegrity is relatively easy to construct, and the foldability is important, and the ends of the compression material are connected to each other through pivot joints. Although the hard tensegrity in which the adjacent compression materials are connected to each other as described above has a problem of being relatively inflexible to an external force, it has an advantage that it can be repeatedly folded and raised.
【0011】しかしながら、これらソフトおよびハード
・テンセグリテイは、その何れもが、実際に作るとなる
と微妙な寸法あわせが必要であるという問題を有してい
る。また、特定のテンセグリテイでは、所定の形態の最
終的な構築物を作るのには適しているもの、適用できる
形態の選択が限定されているという問題を有している。
However, each of these soft and hard tensegrities has a problem that delicate dimensional matching is required when actually manufactured. There is also the problem that certain tensegrities are suitable for making a final construct of a given morphology, and the choice of applicable morphology is limited.
【0012】フラーは、晩年、オクタヘドロン(正8面
体)からなるテンセグリティモジュールを連鎖させて2
層化した、STAR TENSEGRITYと通称されている、ドーム
を提案している(米国特許第 3,354,591)。このテン
セグリティ・ドームはハード・テンセグリティに分類で
きるものであり、この点でフラー自身の理想から逸脱し
た構造体であるといえる。また、このフラーのテンセグ
リティ・ドームは、オクタヘドロンモジュールを採用し
たことに起因して、その壁厚を小さくすることが難しい
という問題がある。そこで、本発明の目的は、最終構築
物の形態に自由度を有するテンセグリティ構造体を提供
することにある。本発明の更なる目的は、全体領域へ張
力を付与するのが容易なテンセグリティ構造体を提供す
ることある。
[0012] In the latter years, Fuller chained tensegrity modules composed of octahedrons (regular octahedrons) to 2
It proposes a layered dome, commonly known as STAR TENSEGRITY (US Pat. No. 3,354,591). This tensegrity dome can be classified as a hard tensegrity, and in this respect it can be said that it is a structure that deviates from Fuller's own ideal. Further, this Fuller's tensegrity dome has a problem that it is difficult to reduce the wall thickness due to the adoption of the octahedron module. Therefore, an object of the present invention is to provide a tensegrity structure having a degree of freedom in the shape of the final construct. It is a further object of the invention to provide a tensegrity structure that is easy to tension in the entire area.
【0013】本発明の更なる目的は、壁厚を薄くするこ
とのできるテンセグリティ構造体を提供することにあ
る。本発明の更なる目的は、施工性に優れたテンセグリ
ティ構造体を提供することある。本発明の更なる目的
は、折り畳み自在なテンセグリティ構造体を提供するこ
とにある。本発明の他の目的は、このようなテンセグリ
ティ構造体のモジュールを提供することにある。
[0013] A further object of the present invention is to provide a tensegrity structure having a reduced wall thickness. A further object of the present invention is to provide a tensegrity structure having excellent workability. A further object of the present invention is to provide a foldable tensegrity structure. Another object of the present invention is to provide a module of such a tensegrity structure.
【0014】[0014]
【発明の概要】本件発明者は、従来のテンセグリテイを
様々な角度から検討した結果、従来の問題点は、その基
本的な設計思想から派生している点に気づいた。この点
について詳しく説明すると、従来のテンセグリテイに関
する設計思想としては、基本的に、2つの思想が存在し
ていたと考えられる。一方の思想に基づくのが、フラー
を初めとして、ピネロ、バウハン、グイリアムが提案し
たテンセグリテイであり、他方の設計思想に基づくのが
スネルソンが提案したテンセグリテイである。
SUMMARY OF THE INVENTION As a result of examining the conventional tensegrity from various angles, the present inventor has found that the conventional problems are derived from the basic design concept. Explaining this point in detail, it can be considered that there are basically two ideas as conventional design ideas regarding tensegrity. The tensegrity proposed by Pinero, Bauhan and Guilliam, starting with Fuller, is based on one of the ideas, and the tensegrity proposed by Snelson is based on the other design concept.
【0015】フラーらの設計思想は、最終的な構築物の
外形を、対称的なプラトン・アルキメデス立体(例えば
オクタヘドロン)などの3次元立体の複合体として把握
し、この要素としての3次元立体をテンセグリテイ化す
れば、最終的な構築物もテンセグリテイ化できるという
考えに基づいている。より分かり易く説明すると、最終
的な構築物が例えばジオデジックモデルであるとする
と、ジオデジックモデルの外形を作る面を、対称的な3
次元立体であるテンセグリテイ・モジュールを連鎖させ
て作ることで、最終的な構築物がテンセグリテイになる
という考えである。これに対して、スネルソンは、最終
的な構築物の外形を面の連続として把握し、各面を、そ
のまま平面的(2次元的)にテンセグリテイ化すること
で最終的な構築物もテンセグリテイ化できるという考え
に基づいている。
The design concept of Fuller et al. Grasps the outer shape of the final construct as a complex of three-dimensional solids such as symmetrical Plato-Archimedes solids (eg octahedron), and defines the three-dimensional solids as the elements. It is based on the idea that the final construct can also be made tensegrified by making it tensegrified. To explain more clearly, assuming that the final structure is, for example, a geo-digic model, the surface that forms the outline of the geo-digic model has a symmetrical 3
The idea is that the final structure becomes tensegrity by linking tensegrity modules, which are three-dimensional solids. On the other hand, Snelson thinks that the final structure can be converted into tensegrity by grasping the outer shape of the final structure as a series of faces and converting each face into a planar (two-dimensional) tensegrity as it is. Is based on.
【0016】したがって、これら2つの設計思想は、最
終的な構築物の外形を面の連続として把握して、各面を
個々に独立してテンセグリテイ化してこれを連続させる
という点では共通しているものの、フラーらは、3次元
のテンセグリテイを連続化させるという手法を採用して
いるのに対して、スネルソンは、2次元のテンセグリテ
ィを連続化させるという手法を採用している点で異なる
と言える。
Therefore, although these two design concepts are common in that the outer shape of the final structure is grasped as the continuation of the faces, and each face is individually made into tensegrity and made continuous. , Fuller et al. Adopt a method of making three-dimensional tensegrity continuous, whereas Snellson differs by adopting a method of making two-dimensional tensegrity continuous.
【0017】本件発明者は、両者の共通点と、前述した
従来のテンセグリテイの問題点との間の関係に検討を加
え、その結果、最終的な構築物の外形を面の連鎖として
把握することの限界、つまり、面の連鎖として外形を把
握するがゆえに、最終形態の自由度に限界があり、ま
た、その外面を構成する各面の多少の誤差がそのまま隣
接する面同士の関係に影響を及ぼ結果となっていた点に
気づき、永年の研究の末、先の2つの設計思想とは全く
異なる発想に基づく本件発明を案出するに至った。
The inventor of the present invention has studied the relationship between the commonalities of the two and the above-mentioned problems of the conventional tensegrity, and as a result, grasps the outer shape of the final construct as a chain of surfaces. There is a limit in the degree of freedom of the final form because the outer shape is grasped as a limit, that is, a chain of faces, and some errors of each face constituting the outer face directly affect the relationship between adjacent faces. After realizing that the results had been obtained, after many years of research, he came up with the present invention based on an idea completely different from the above two design ideas.
【0018】本発明の第1の観点は、線分の連鎖で最終
形態を把握すれば、この連鎖する各線分をテンセグリテ
ィ化すれば、最終的な構築物もテンセグリティ構造体に
なるとの考えに基づく。全ての立体は、その表面形状を
線分の連鎖として把握することができる。また、仮にそ
の表面形状が平らであったとしても或いは曲面であった
としてもこの面を線分で区画した領域に分けることがで
きる。したがって、線分をテンセグリティ化すれば、全
球、半球、蒲鉾形、床、コロイド双曲面など様々な形態
の立体をテンセグリティ化することができる。
The first aspect of the present invention is based on the idea that if the final form is grasped by a chain of line segments, and if each chain segment of this chain is made to be tensegrity, the final construct also becomes a tensegrity structure. The surface shape of all solids can be understood as a chain of line segments. Further, even if the surface shape is flat or curved, this surface can be divided into regions divided by line segments. Therefore, if the line segment is made to be tensegrity, it is possible to make tensegrity of various shapes such as the whole sphere, hemisphere, kamaboko, floor, and colloidal hyperboloid.
【0019】このことについて、具体的に説明すると、
例えば、図1に示すように、平面1は、線分2によって
小さな領域に区画することができ、この各線分2をテン
セグリティ化すれば、平面1はテンセグリティ構造体に
なる。また、図2に示すように、多面体3の各面4を規
定する線分2及び面4を細分化する線分2をテンセグリ
ティ化すれば、多面体3はテンセグリティ構造体にな
る。更に、隣接する2つの線分2と2とを連結する部分
をピボットジョイントで構成して、隣接する2つの線分
2と2との間に折り畳み性を付与すれば、これにより構
築されたテンセグリティ構造体は折り畳み自在になる。
To explain this in detail,
For example, as shown in FIG. 1, the plane 1 can be divided into small regions by the line segments 2, and if each line segment 2 is made to be tensegrity, the plane 1 becomes a tensegrity structure. Moreover, as shown in FIG. 2, if the line segment 2 defining each face 4 of the polyhedron 3 and the line segment 2 subdividing the face 4 are made to be tensegrity, the polyhedron 3 becomes a tensegrity structure. Furthermore, if a portion that connects two adjacent line segments 2 and 2 is configured by a pivot joint and foldability is given between the two adjacent line segments 2 and 2, then the tensegrity constructed by this is provided. The structure is foldable.
【0020】線分2を構成するテンセグリティ・モジュ
ールの典型例を図3に示す。このモジュール10は、ク
ロスする一対のコンプレッション材11と、これを取り
囲む4本のテンション材12、13とで構成され、全体
として矩形の形状を有する2次元的なテンセグリティで
ある。このテンセグリティ・モジュール10を図1の平
面1に適用した例を図4に示す。図4から分かるよう
に、モジュール10は、その面が平面1又は面4の厚み
方向に沿って延びるようにして配置される。これによ
り、平面1及び面4は、これら面1、4に沿って延びる
一対の第1のテンション材12、12で2層構造とな
る。仮に、一つの線分2を構成するモジュール10の構
成要素の長さ寸法に多少の製造誤差があったとしても、
この誤差は、隣接する他のモジュール10との交差角度
などで吸収される。したがって、施工上の許容誤差は、
従来に比べて比較にならないほど大きい。
FIG. 3 shows a typical example of the tensegrity module constituting the line segment 2. This module 10 is a two-dimensional tensegrity having a rectangular shape as a whole, which is composed of a pair of compression members 11 that cross each other and four tension members 12 and 13 that surround the compression members 11. An example in which the tensegrity module 10 is applied to the plane 1 in FIG. 1 is shown in FIG. As can be seen from FIG. 4, the module 10 is arranged such that its surface extends along the thickness direction of the plane 1 or the surface 4. Thereby, the plane 1 and the surface 4 have a two-layer structure with the pair of first tension members 12 and 12 extending along the surfaces 1 and 4. Even if there is some manufacturing error in the length dimension of the constituent elements of the module 10 that constitutes one line segment 2,
This error is absorbed by the angle of intersection with another adjacent module 10. Therefore, the construction tolerance is
It is incomparably larger than the conventional one.
【0021】この典型的なテンセグリティ・モジュール
10では、面1、4の厚み方向に延びる一対の第2のテ
ンション材13、13の長さ寸法を調整することによっ
て、面1、4に沿って延びる第1のテンション材12、
12に張力を付与することができ、また、この第1のテ
ンション材12、12の張力を調整することができる。
また、面1、4に沿って延びる第1のテンション材1
2、12は夫々の層でネットワークを作る。したがっ
て、各モジュール10又は任意のモジュール10の第2
のテンション材13の長さ寸法を調整することによっ
て、両方の層のネットワークの張力を一緒に調整するこ
とができる。図4に示す参照符号14は、追加の補強ワ
イヤを示す。
In this typical tensegrity module 10, the lengths of the pair of second tension members 13, 13 extending in the thickness direction of the surfaces 1, 4 are adjusted to extend along the surfaces 1, 4. The first tension material 12,
Tension can be applied to 12, and the tension of the first tension material 12, 12 can be adjusted.
In addition, the first tension material 1 extending along the surfaces 1 and 4
2 and 12 make a network in each layer. Therefore, each module 10 or the second of any module 10
By adjusting the length dimension of the tension material 13 in the above, the tension of the networks of both layers can be adjusted together. Reference numeral 14 shown in FIG. 4 indicates an additional reinforcing wire.
【0022】図5は、例えばジオデジックドーム15の
各面を規定する線分2にテンセグリティ・モジュール1
0を適用した例の概念図である。この図から分かるよう
に、ドーム15は、モジュール10の第1のテンション
材12、12によって2層化している。また、この図は
テンセグリティ構造体に関して別の観点を与える。
FIG. 5 shows, for example, a line segment 2 defining each surface of the geo-digic dome 15 and a tensegrity module 1
It is a conceptual diagram of the example to which 0 was applied. As can be seen from this figure, the dome 15 is made into two layers by the first tension members 12, 12 of the module 10. This figure also gives another perspective on the tensegrity structure.
【0023】本発明の第2の観点によれば、図5から、
第1の層16を形成する第1のテンション材12のネッ
トワークと、第2の層17を形成する第1のテンション
材12のネットワークとが、最終的に、ドーム15の下
端の第2のテンション材13によって閉じられ、これら
第1、第2の層16、17で閉じた内部空間Sを形成し
ていることから、このテンセグリティ構造体は自立可能
である。閉じた内部空間Sを作るためには、ドーム15
の下端において第2のテンション材13で第1、第2の
層16、17を相互に連結する代わりに大地を利用して
閉じた内部空間Sを作ってもよい。
According to a second aspect of the invention, from FIG.
The network of the first tension material 12 forming the first layer 16 and the network of the first tension material 12 forming the second layer 17 finally form the second tension at the lower end of the dome 15. The tensegrity structure can be self-supporting because it is closed by the material 13 and forms the internal space S closed by the first and second layers 16 and 17. In order to create a closed internal space S, the dome 15
Instead of connecting the first and second layers 16 and 17 to each other at the lower end of the second tension member 13, the closed inner space S may be formed by using the ground.
【0024】また、モジュール10を連鎖させてドーム
15を作った場合には、内部空間Sが各モジュール10
で細胞化されているため、一部の細胞(モジュール1
0)が破壊したとしても、これが直ちにドーム15の倒
壊に及ぶことはない。また、同図から、第1、第2の層
16と17との間をコンプレッション材11が蛇行しな
がら延びており、このコンプレッション材11は、第1
の層16と第2の層17とを連結していることが分か
る。
When the modules 10 are linked to form the dome 15, the internal space S has
Some cells (module 1
Even if 0) is destroyed, this does not immediately cause the collapse of the dome 15. Further, from the figure, the compression material 11 extends meandering between the first and second layers 16 and 17, and the compression material 11 is
It can be seen that the layer 16 and the second layer 17 are connected.
【0025】また、第1、第2の層16、17は、内部
空間Sの厚さ方向に延びる第2のテンション材13によ
って相互に連結されていることが分かる。したがって、
第2のテンション材13の長さ寸法を調整することによ
って、各層16、17のネットワークの張力を調整する
ことができる。この第2のテンション材13を張力調整
部材として把握すれば、第2のテンション材は、例えば
長さ調整可能なロッドあるいはネジ螺合した内外二重筒
又は引っ張りばねなどで置換してもよい。
Further, it can be seen that the first and second layers 16 and 17 are connected to each other by the second tension material 13 extending in the thickness direction of the internal space S. Therefore,
By adjusting the length dimension of the second tension material 13, the tension of the network of each layer 16 and 17 can be adjusted. If the second tension material 13 is grasped as a tension adjusting member, the second tension material may be replaced by, for example, a rod whose length can be adjusted, a screw-internal double cylinder or a tension spring, or the like.
【0026】このようなドーム15において、第1の層
16に外力が加わった場合には、その力は、層16と1
7との間を蛇行して延びるコンプレッション材11によ
って第2の層17、第1の層16、第2の層17という
ように、連鎖的に第2、第1の層17、16に連鎖的に
伝達されながら、両方の層16、17に分散される。
In such a dome 15, when an external force is applied to the first layer 16, the force is applied to the layers 16 and 1.
7 by means of the compression material 11 extending in a meandering manner between the second layer 17, the first layer 16 and the second layer 17 in a chained manner to the second and first layers 17, 16. Is distributed to both layers 16 and 17 while being transmitted to.
【0027】図4、図5から理解できるように、モジュ
ール10の面が、面1或いはドーム15の壁の厚み方向
に沿って延びており、この厚み方向に延びる第2のテン
ション材13の長さを短縮することで、テンセグリティ
構造体に張力を付与することができる。このことは、モ
ジュール10によって厚みが与えられる面1及びドーム
15の壁面の厚みを小さくすることができることを意味
する。
As can be understood from FIGS. 4 and 5, the surface of the module 10 extends along the thickness direction of the surface 1 or the wall of the dome 15, and the length of the second tension member 13 extending in the thickness direction. By shortening the thickness, tension can be applied to the tensegrity structure. This means that it is possible to reduce the thickness of the surface 1 and the wall surface of the dome 15 that are given a thickness by the module 10.
【0028】また、互いに隣接するモジュール10、1
0同士を連結するジョイント20をピボットジョイント
で構成し、第2のテンション材13を着脱自在に構成す
れば、この第2のテンション材13を外すことで各モジ
ュール10を折り畳むことができ、その結果、図6に示
すように、テンセグリティ構造体は折り畳み自在にな
る。
Further, the modules 10 and 1 which are adjacent to each other
If the joint 20 connecting 0s is a pivot joint and the second tension member 13 is detachable, each module 10 can be folded by removing the second tension member 13. As a result, , The tensegrity structure is foldable, as shown in FIG.
【0029】この折り畳み性に関し、比較のために、単
純なモデルであるヘキサヘドロン(正6面体)の正方形
の各面を2次元のテンセグリテイで構成した場合を図7
に示す。この比較例は、構造体の外形を作る面を2次元
のテンセグリテイで構成するという意味では、前述した
スネルソンの手法に基づいていると言える。各面を作る
テンセグリテイ要素は、一対の互いに交差したコンプレ
ッション材と、これを取り囲むようにして配置されたテ
ンション材とを有する。図面では、コンプレッション材
を参照符号「C」で示し、テンション材を参照符号
「T」で示す。同図から容易に理解できるように、仮に
全てのテンション材Tを取り外したとしても、オクタヘ
ドロンを折り畳むことは不可能である。このテンセグリ
ティ構造体を折り畳むには、例えば上面と下面の両方の
面に含まれるコンプレッション材Cを取り外さなければ
ならない。
Regarding this foldability, for comparison, a case where each square face of hexahedron (regular hexahedron), which is a simple model, is constructed by two-dimensional tensegrity is shown in FIG.
Shown in It can be said that this comparative example is based on the above-mentioned Snelson's method in the sense that the surface forming the outer shape of the structure is configured by two-dimensional tensegrity. The tensegrity element forming each surface has a pair of compression materials intersecting each other and a tension material arranged so as to surround the compression materials. In the drawings, the compression material is indicated by reference numeral "C" and the tension material is indicated by reference numeral "T". As can be easily understood from the figure, even if all the tension members T are removed, it is impossible to fold the octahedron. In order to fold this tensegrity structure, the compression material C included in both the upper surface and the lower surface must be removed.
【0030】図8に示すように、各モジュール10のコ
ンプレッション材11の端を隣接するモジュール10の
第1のテンション材12に連結すれば、この連結方法に
よって、コンプレッション材11の端同士をピボットジ
ョイントで連結したのと同じにコンプレッション材11
は自由に回動することができる。したがって、この図8
の構成を採用したテンセグリティ構造体は、第2のテン
ション材13を取り外すことで折り畳み自在になる。ま
た、図8の構成は、コンプレッション材11同士を直接
的に連結するものでないため、先に説明したソフト・テ
ンセグリティを構成することになる。つまり、この図8
の構成は、フラーが理想としたテンセグリティであると
共に、折り畳み自在であり、且つ、モジュール化によっ
てテンセグリティ構造体を作るのが容易であるなど、テ
ンセグリティ本来の姿を追求しながら実用化において必
要とされる機能を全て備えているということができる。
本発明の第2の観点に従えば、第1の層16及び第2の
層17は、典型的には、ワイヤなどのテンション材で作
られたネットワークからなる。しかし、これら層16、
17は、テンション材とコンプレッション材とが混在し
たネットワークで構成されてもよく、また、布、アルミ
板、ガラス板などの膜材で構成されていてもよい。アル
ミ板又はガラス板で第1の層16及び/又は第2の層1
7を構成する場合には、この第1の層及び/又は第2の
層はコンプレッション材で構成されていることになる。
As shown in FIG. 8, if the ends of the compression material 11 of each module 10 are connected to the first tension material 12 of the adjacent module 10, the ends of the compression material 11 are pivoted by this connection method. Compression material 11
Can rotate freely. Therefore, this FIG.
The tensegrity structure adopting the above structure becomes foldable by removing the second tension member 13. In addition, the configuration of FIG. 8 does not directly connect the compression members 11 to each other, and thus forms the soft tensegrity described above. That is, this FIG.
The configuration of T.S. is ideal for fuller, it is foldable, and it is easy to make a Tensegrity structure by modularization. It can be said that it has all the functions that
According to the second aspect of the present invention, the first layer 16 and the second layer 17 typically consist of a network made of a tension material such as a wire. However, these layers 16,
17 may be configured by a network in which a tension material and a compression material are mixed, or may be configured by a film material such as a cloth, an aluminum plate, or a glass plate. The first layer 16 and / or the second layer 1 made of an aluminum plate or a glass plate
In the case of configuring No. 7, the first layer and / or the second layer is made of the compression material.
【0031】層16及び/又は層17を膜材で構成する
場合には、モジュール10から第1のテンション材12
の1本または全てを省略してもよい。つまり、クロスす
る一対のコンプレッション材11と、第2のテンション
材13とからなるユニットで構成することもできる。ま
た、第1の層16及び/又は第2の層17をアルミ板、
ガラス板のようなコンプレッション材で構成した場合に
は、この第1の層と第2の2との間のテンセグリティ構
成要素としてテンション材を活用することが可能にな
る。
When the layer 16 and / or the layer 17 are made of a film material, the module 10 to the first tension material 12 are used.
One or all of the above may be omitted. In other words, it can also be configured by a unit including a pair of compression members 11 and a second tension member 13 that cross each other. In addition, the first layer 16 and / or the second layer 17 is an aluminum plate,
When the compression material such as a glass plate is used, the tension material can be utilized as a tensegrity component between the first layer and the second layer 2.
【0032】第1のテンション材12を取り除いて作る
場合、布製の膜材を採用するのであれば、第1のテンシ
ョン材に代えて当該部分を布製のストリップなどで補強
してもよく、また、アルミ材の膜を採用するのであれ
ば、第1のテンション材に代えて当該部分にリブを形成
してもよい。また、第1の層16及び/又は第2の層1
7は、第1のテンション材12と膜材とを複合化して構
成することもできる。
When the first tension material 12 is removed and made of a cloth membrane material, the portion may be reinforced by a cloth strip or the like instead of the first tension material. If an aluminum film is used, ribs may be formed in the relevant portion instead of the first tension material. Also, the first layer 16 and / or the second layer 1
7 can also be configured by combining the first tension material 12 and the film material.
【0033】また、この第2の観点に従えば、ユニット
として、モジュール10に含まれる一対のコンプレッシ
ョン材11、11のうち、一本のコンプレッション材1
1を省略してもよく、また、この省略したコンプレッシ
ョン材11に代えてテンション材を取り付けてもよい。
勿論、このようなユニットにおいても、第1のテンショ
ン材12に代えて層16及び/又は層17を膜材で構成
することができる。また、第2のテンション材13は、
これを張力調整手段と把握すれば、前述したように、例
えば長さ調整可能なロッドあるいはネジ螺合した内外二
重筒又は引っ張りばねなどで置換してもよい。
Further, according to this second aspect, one compression material 1 out of the pair of compression materials 11, 11 included in the module 10 as a unit.
1 may be omitted, and a tension material may be attached in place of the omitted compression material 11.
Of course, also in such a unit, the layer 16 and / or the layer 17 may be made of a film material instead of the first tension material 12. In addition, the second tension material 13 is
If this is grasped as the tension adjusting means, as described above, it may be replaced with, for example, a rod whose length can be adjusted, a double screw inner / outer cylinder or a tension spring.
【0034】また、コンプレッション材を撓ませて配設
してもよく、これによれば、テンセグリティ構造体は、
コンプレッション材の反発力によって、張力の自己調整
機能を持つことができる。本発明は、次の添付の図面を
参照した好ましい実施例の説明から一層明確に把握され
るであろう。
Further, the compression material may be arranged by bending, and according to this, the tensegrity structure is
A self-adjusting function of tension can be provided by the repulsive force of the compression material. The present invention will be more clearly understood from the following description of the preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.
【0035】[0035]
【実施例】本発明に従うテンセグリティ構造体に好適な
モジュールは、典型的には、前述した図3のモジュール
10であるが、他の具体例としては、例えば図9ないし
図21に示すモジュールであってもよい。以下の説明に
おいて、同一の要素には同一の参照符号を付すことによ
りその説明を省略する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A module suitable for the tensegrity structure according to the present invention is typically the module 10 shown in FIG. 3, but another specific example is the module shown in FIGS. 9 to 21. May be. In the following description, the same elements are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
【0036】先ず、図9ないし図15で例示するモジュ
ールは、図3のモジュール10の変形例である。図9の
モジュール25は、モジュール10と同様に、互いに交
差する一対のコンプレッション材11、11を有する
が、一方のコンプレッション材11aと他方のコンプレ
ッション材11bとの間に剛性上の差異が設けられてい
る。例えば、一方のコンプレッション材11aを中空ロ
ッド、大径ロッドで構成し、他方のコンプレッション材
11bを小径の強化プラスチック製ロッドで作ることに
よって、このような剛性の差異を提供することができ
る。
First, the modules illustrated in FIGS. 9 to 15 are modifications of the module 10 in FIG. The module 25 of FIG. 9 has a pair of compression members 11 and 11 that intersect with each other like the module 10, but a difference in rigidity is provided between one compression member 11a and the other compression member 11b. There is. For example, such a difference in rigidity can be provided by forming one compression member 11a with a hollow rod and a large diameter rod and forming the other compression member 11b with a small diameter reinforced plastic rod.
【0037】図10のモジュール30は一方のコンプレ
ッション材11aが、略平行に配置した2枚のプレート
31で構成され、プレート31、31の両端がピン32
で連結されている。また、他方のコンプレッション材1
1bは撓み変形可能な例えば小径の強化プラスチックで
構成され、このコンプレッション材11bと一方のコン
プレッション材11aとは長さ調整可能なピン33で回
動可能に連結されている。
In the module 30 shown in FIG. 10, one compression member 11a is composed of two plates 31 arranged substantially in parallel, and both ends of the plates 31 and 31 are pins 32.
Are connected by The other compression material 1
1b is made of, for example, a small-diameter reinforced plastic that can be flexibly deformed, and this compression material 11b and one compression material 11a are rotatably connected by a pin 33 whose length can be adjusted.
【0038】このモジュール30にあっては、ピボット
ピン33の有効長さを調整することによって、テンショ
ン材12の張力を調整するようにしてもよい。また、ピ
ボットピン33の有効長さ寸法を変えることによって、
プレート31の中央部分を撓み変形量を変化させ、ま
た、他方のコンプレッション材11bを撓ませるよう
に、テンション材12およびテンション材13の長さ寸
法を設定あるいは調整することでモジュール30の実質
的な有効長さを変えることができる。
In this module 30, the tension of the tension member 12 may be adjusted by adjusting the effective length of the pivot pin 33. Also, by changing the effective length of the pivot pin 33,
The length dimension of the tension material 12 and the tension material 13 is set or adjusted so that the central portion of the plate 31 is flexed and the amount of deformation is changed, and the other compression material 11b is flexed. The effective length can be changed.
【0039】図11のモジュール35は、互いに交差す
る2本のコンプレッション材11、11がピボットピン
34によって互いに連結され、また、各コンプレッショ
ン材11は、略平行に配置された2枚のプレート17で
構成されている。これら2枚のプレート17、17は、
その両端部分で複数のピン36、37で連結されて一体
化されている。最も外側のピン37は、隣接するモジュ
ールとの連結に用いてもよい。また、モジュール35
は、第1のテンション材12と平行に延びる第1の追加
のテンション材38と、第2のテンション材13と平行
に延びる第2の追加のテンション材39とを有してい
る。このモジュール35にあっては、例えば、第2のテ
ンション材13と共に第2の追加のテンション材39を
取り外すことで、モジュール35を折り畳むことができ
る。
In the module 35 of FIG. 11, two compression members 11, 11 intersecting each other are connected to each other by a pivot pin 34, and each compression member 11 is composed of two plates 17 arranged substantially in parallel. It is configured. These two plates 17, 17 are
Both ends thereof are connected by a plurality of pins 36 and 37 to be integrated. The outermost pin 37 may be used for connection with an adjacent module. Also, the module 35
Has a first additional tension material 38 extending parallel to the first tension material 12 and a second additional tension material 39 extending parallel to the second tension material 13. In this module 35, for example, the module 35 can be folded by removing the second additional tension material 39 together with the second tension material 13.
【0040】このモジュール35は、ピボットピン34
の長さ寸法を調整することで各コンプレッション材11
を構成する2枚のプレート17と17との間の間隔を調
整することができるようにしてもよい。これによれば、
ピボットピン34によってモジュール35の張力を調整
することができる。また、ピボットピン34は取り外し
可能であってもよい。ピボットピン34の取り外しにつ
いて後に詳しく説明する。
This module 35 includes a pivot pin 34
By adjusting the length dimension of each compression material 11
It is also possible to be able to adjust the distance between the two plates 17 constituting the above. According to this,
The pivot pin 34 allows the tension of the module 35 to be adjusted. Also, the pivot pin 34 may be removable. The removal of the pivot pin 34 will be described in detail later.
【0041】図12に示すモジュール40は、一方のコ
ンプレッション材11aが、全体として菱形の形状を形
成する一対の第1のロッド41で構成され、その長手方
向中間部分に、長さ調整可能なピボットピン34が取り
付けられている。そして、他方のコンプレッション材1
1bは、ピボットピン47の一端および他端に回動自在
に取り付けられた第2のロッド42と、ピボットピン3
4の両端から夫々第2のロッド42と平行に延びるワイ
ヤ43とで構成されている。このモジュール40にあっ
ても、第2のテンション材13の長さ寸法を調整するこ
とによってモジュール40に張力を調整することができ
る。ピボットピン34の長さ寸法を調整することによっ
てテンション材12、13の張力を調整することができ
る。また、ワイヤ43の長さ寸法およびピボットピン3
4の長さ寸法を変えて第1のロッド41を撓み変形させ
ることによって、モジュール40の実質的な有効長さを
変えることができる。
In the module 40 shown in FIG. 12, one compression member 11a is composed of a pair of first rods 41 forming a rhombic shape as a whole, and a length-adjustable pivot is provided at an intermediate portion in the longitudinal direction thereof. A pin 34 is attached. And the other compression material 1
1b includes a second rod 42 rotatably attached to one end and the other end of the pivot pin 47, and the pivot pin 3
The wire 43 extends from both ends of the wire 4 in parallel with the second rod 42. Even in this module 40, the tension can be adjusted in the module 40 by adjusting the length dimension of the second tension material 13. The tension of the tension members 12 and 13 can be adjusted by adjusting the length of the pivot pin 34. Also, the length of the wire 43 and the pivot pin 3
The effective length of the module 40 can be changed by changing the length dimension of 4 and bending and deforming the first rod 41.
【0042】図13ないし図15のモジュール45は、
図3のモジュール10で説明した一対のコンプレッショ
ン材11に代えて、一本の主コンプレッション材46
と、主コンプレッション材41から分岐した2本の枝コ
ンプレッション材47、48を有し、枝コンプレッショ
ン材47、48は、夫々、ピボットピン34を介して主
コンプレッション材46に取り付けられている。図13
ないし図15は、ピボットピン34の配置位置および枝
コンプレッション材47、48の長さ寸法に関して異な
った例を示すものである。このようなモジュール45
は、テンション材13を取り外したときには、主コンプ
レッション材46と枝コンプレッション材47あるいは
48とで作る実質的な長さ寸法が図16で示す(L1プ
ラスL2)あるいは(L3プラスL4)ということにな
る。このモジュール45と、例えば図3に示すモジュー
ル10とを連結した場合には、(L1プラスL2)ある
いは(L3プラスL4)の長さ寸法が、隣接するモジュ
ール10のコンプレッション材11の長さ寸法と実質的
に同じになるように設計すれよい。これにより、図16
に示すように、モジュール45及びモジュール10を折
り畳む際に、全てのコンプレッション材の実質的な長さ
寸法をほぼ一致させることができる。
The module 45 of FIGS. 13 to 15 is
Instead of the pair of compression members 11 described in the module 10 of FIG. 3, one main compression member 46 is used.
And two branch compression members 47 and 48 branched from the main compression member 41, and the branch compression members 47 and 48 are attached to the main compression member 46 via the pivot pins 34, respectively. FIG.
15 to 15 show different examples with respect to the arrangement position of the pivot pin 34 and the length dimensions of the branch compression members 47 and 48. Such a module 45
Means that when the tension material 13 is removed, the substantial length dimension formed by the main compression material 46 and the branch compression material 47 or 48 is (L1 plus L2) or (L3 plus L4) shown in FIG. . When this module 45 and the module 10 shown in FIG. 3, for example, are connected, the length dimension of (L1 plus L2) or (L3 plus L4) becomes the length dimension of the compression material 11 of the adjacent module 10. It may be designed to be substantially the same. As a result, FIG.
As shown in FIG. 5, when the modules 45 and 10 are folded, the substantial length dimensions of all the compression members can be made substantially the same.
【0043】図17および図18のモジュール50は、
図3のモジュール10に含まれる一対のコンプレッショ
ン材11、11をパンタグラフ式の部材で構成した例を
示すものである。すなわち、端同士を第1のピボットピ
ン51で回動自在に連結した2本のコンプレッション材
52、53からなる組を2組用意し、各コンプレッショ
ン材52および53が互いに交差する部分を第2のピボ
ットピン54で連結することにより構成されている。そ
して、2つの第1のピボットピン51と51とは第1の
追加のテンション材55で連結され、2つの第2のピボ
ットピン54と54とは長さ調整可能な第2の追加のテ
ンション材56で連結されている。
The module 50 of FIGS. 17 and 18 is
4 shows an example in which a pair of compression members 11, 11 included in the module 10 of FIG. 3 are configured by pantograph type members. That is, two sets of two compression members 52 and 53 whose ends are rotatably connected by a first pivot pin 51 are prepared, and a portion where the compression members 52 and 53 intersect with each other is set to a second position. It is configured by connecting with a pivot pin 54. Then, the two first pivot pins 51 and 51 are connected by a first additional tension member 55, and the two second pivot pins 54 and 54 are a second additional tension member whose length is adjustable. They are connected at 56.
【0044】このようなモジュール50にあっては、例
えばテンション材13及び/又は追加のテンション材5
6の有効長さ寸法を調整することによってテンション材
12および追加のテンション材55の張力を調整するこ
とができる。また、テンション材13および追加のテン
ション材56を取り外すことによってテンセグリテイ要
素50を折り畳むことができる。このモジュール50
は、図19に示すように、第2のピボットピン54およ
び第2の追加のテンション材56を省略してもよい。図
19に示すモジュール50’によれば、第1のピボット
ピン51と51との間隔L5を変更することでモジュー
ル50の実質的な長さ寸法を簡単に調整することができ
る。
In such a module 50, for example, the tension material 13 and / or the additional tension material 5 is used.
By adjusting the effective length dimension of 6, the tension of the tension material 12 and the additional tension material 55 can be adjusted. Also, the tensegrity element 50 can be folded by removing the tension material 13 and the additional tension material 56. This module 50
May omit the second pivot pin 54 and the second additional tension material 56, as shown in FIG. According to the module 50 ′ shown in FIG. 19, the substantial length dimension of the module 50 can be easily adjusted by changing the distance L5 between the first pivot pins 51 and 51.
【0045】図20に示すモジュール60は、一本の横
方向に延びる第1のコンプレッション材61と、中間部
分で屈曲した形状の第2のコンプレッション材62とを
有し、第1のコンプレッション材61の中間部分と第2
のコンプレッション材62の中間部分とがピボットピン
63によって回動自在に連結されている。この構成によ
り、第1のコンプレッション材61及び第2のコンプレ
ッション材62は、実質的に、図3のモジュール10に
おける一対のコンプレッション材11、11と同じ機能
を奏することになる。図20に仮想線で示したテンショ
ン材12は省略可能である。
The module 60 shown in FIG. 20 has a first compression material 61 extending in the lateral direction and a second compression material 62 bent in the middle portion, and the first compression material 61 is provided. Middle part and second
The intermediate portion of the compression material 62 is rotatably connected by a pivot pin 63. With this configuration, the first compression material 61 and the second compression material 62 substantially have the same function as the pair of compression materials 11 and 11 in the module 10 of FIG. 3. The tension material 12 shown in phantom in FIG. 20 can be omitted.
【0046】図21のモジュール65は、図3のモジュ
ール10を8面体状の3次元テンセグリテイに変形した
例を示す。すなわち、モジュール65は、一対のコンプ
レッション材11の交差部分に追加のコンプレッション
材66を有し、この追加のコンプレッション材66の両
端と、コンプレッション材11の両端とが追加のテンシ
ョン材67で連結されて、これらの間にネットワークが
形成されている。追加のコンプレッション材66は、例
えば、対のコンプレッション材11同士を回動自在に連
結するピボットピンを延長することによって構成しても
よい。
A module 65 of FIG. 21 shows an example in which the module 10 of FIG. 3 is modified into an octahedral three-dimensional tense degree. That is, the module 65 has the additional compression material 66 at the intersection of the pair of compression materials 11, and both ends of the additional compression material 66 and both ends of the compression material 11 are connected by the additional tension material 67. , A network is formed between them. The additional compression material 66 may be configured, for example, by extending a pivot pin that rotatably connects the pair of compression materials 11 to each other.
【0047】図22ないし図27は、それ自体で自立し
ないためモジュールとは呼べないが、本発明に従うテン
セグリティ構造体を作るためのユニットとして好適な具
体例を例示するものである。図22は、本発明に従うテ
ンセグリティ構造体を作るのに好適なユニットの典型例
を示す。このユニット70は、図3のモジュール10の
対のコンプレッション材11、11のうち一本のコンプ
レッション材をテンション材71で置換した形態を有す
る。このユニット70に含まれるテンション材71を省
略し、コンプレッション材11をパンタグラフ式の要素
76で置換すると図23に示すユニット75になる。こ
のユニット75では、第2のテンション材13と共に第
2の追加のテンション材77を取り外すことによってユ
ニット75を折り畳むことができ、このユニット75で
作ったテンセグリティ構造体を折り畳むことができる。
22 to 27 cannot be called a module because they are not self-supporting, but they exemplify a preferred embodiment as a unit for making a tensegrity structure according to the present invention. FIG. 22 shows a typical example of a unit suitable for making a tensegrity structure according to the present invention. This unit 70 has a configuration in which one of the pair of compression materials 11, 11 of the module 10 of FIG. 3 is replaced with a tension material 71. When the tension material 71 included in the unit 70 is omitted and the compression material 11 is replaced with a pantograph type element 76, a unit 75 shown in FIG. 23 is obtained. In this unit 75, the unit 75 can be folded by removing the second additional tension member 77 together with the second tension member 13, and the tensegrity structure made of this unit 75 can be folded.
【0048】図24に示すユニット80は、ピボットジ
ョイント81を介して連結された4本のコンプレッショ
ン材82〜85を2組有し、コンプレッション材82、
83は互いに直線状に配置されて、第1層、第2層を構
成している。またコンプレッション材84、85は、夫
々、他の組のコンプレッション材84、85と第2のピ
ボットジョイント86を介して連結されて菱形を作って
いる。そして、ユニット80は、菱形の頂点を作るピボ
ットジョイント86、86同士を連結する第1の追加の
テンション材87と、ピボットジョイント81、81同
士を連結する第2の追加のテンション材88を有してい
る。このユニット80にあっては、第2のテンション材
13と第2の追加のテンション材88とを取り外すこと
によって、ユニット80を折り畳むことができる。
The unit 80 shown in FIG. 24 has two sets of four compression members 82 to 85 connected through a pivot joint 81. The compression member 82,
Reference numerals 83 are linearly arranged to form a first layer and a second layer. The compression members 84 and 85 are connected to the other sets of compression members 84 and 85 via the second pivot joint 86 to form a rhombus. The unit 80 has a first additional tension member 87 that connects the pivot joints 86, 86 that form the apex of the rhombus, and a second additional tension member 88 that connects the pivot joints 81, 81. ing. In this unit 80, the unit 80 can be folded by removing the second tension material 13 and the second additional tension material 88.
【0049】図25に示すユニット90は、図24のユ
ニット80の変形例である。このユニット90にあって
は、第1層及び第2層の一部を作るコンプレッション材
82がテンション材91で置換され、第1の追加のテン
ション材87が省略されている。また、図24のユニッ
ト80のコンプレッション材84が延長されてテンショ
ン材91に連結されている。このユニット90にあって
も、第2のテンション材13と第2の追加のテンション
材88とを取り外すことによって、ユニット90を折り
畳むことができる。
The unit 90 shown in FIG. 25 is a modification of the unit 80 shown in FIG. In this unit 90, the compression material 82 forming part of the first layer and the second layer is replaced with the tension material 91, and the first additional tension material 87 is omitted. Further, the compression material 84 of the unit 80 of FIG. 24 is extended and connected to the tension material 91. Even in this unit 90, the unit 90 can be folded by removing the second tension material 13 and the second additional tension material 88.
【0050】図26のユニット95は、図3のモジュー
ル10の両端部に、ピボットジョイント96を介して連
結された対のコンプレッション材97、98を有し、第
1層、第2層の一部を構成するコンプレッション材97
が、コンプレッション材11の端にピボットジョイント
99を介して連結されている。このユニット95でテン
セグリティ構造体を作った場合、第2のテンション材1
3の長さを調整することによってテンセグリティ構造体
の張力を調整することができ、また、第2のテンション
材13を取り外すことによって、テンセグリティ構造体
を折り畳むことができる。
The unit 95 shown in FIG. 26 has a pair of compression members 97 and 98 connected to each other at both ends of the module 10 shown in FIG. 3 via pivot joints 96, and a part of the first layer and the second layer. Compression material 97
Are connected to the ends of the compression material 11 via pivot joints 99. When a tensegrity structure is made with this unit 95, the second tension member 1
By adjusting the length of 3, the tension of the tensegrity structure can be adjusted, and by removing the second tension material 13, the tensegrity structure can be folded.
【0051】図27に示すユニット100は、図3のモ
ジュール10に含まれる一対のコンプレッション材のう
ち、一本のコンプレッション材11の半分を省略して、
この半分のコンプレッション材101の端をコンプレッ
ション材11の中間部分にピボットジョイント102で
連結した形態を有する。このユニット100でテンセグ
リティ構造体を作った場合、図3のモジュール10と同
様に、第2のテンション材13の長さを調整することに
よってテンセグリティ構造体の張力を調整することがで
き、また、第2のテンション材13を取り外すことによ
って、テンセグリティ構造体を折り畳むことができる。
The unit 100 shown in FIG. 27 omits half of one compression material 11 from the pair of compression materials included in the module 10 of FIG.
The half of the compression material 101 has an end connected to an intermediate portion of the compression material 11 by a pivot joint 102. When a tensegrity structure is made with this unit 100, the tension of the tensegrity structure can be adjusted by adjusting the length of the second tension material 13 as in the module 10 of FIG. By removing the second tension member 13, the tensegrity structure can be folded.
【0052】図28は第1層、第2層をコンプレッショ
ン材で構成する場合に好適なモジュール105を例示す
るものである。このモジュール105は、ピボットジョ
イント106、107を介して連結された2対のコンプ
レッション材108、109で形成される矩形の形状を
有し、対向するピボットジョイント106同士および1
07同士が対のテンション材110、111で連結され
ている。このモジュール105は、図29に示すように
連結されてテンセグリティ構造体を作る。このテンセグ
リティ構造体は、第1層と第2層との間を連結するテン
ション材111を取り外すことによって折り畳むことが
でき、また、このテンション材111の長さを調整する
ことによってテンセグリティ構造体の張力を調整するこ
とができる。
FIG. 28 exemplifies a module 105 suitable when the first layer and the second layer are composed of a compression material. This module 105 has a rectangular shape formed by two pairs of compression members 108 and 109 connected via pivot joints 106 and 107, and is formed between opposing pivot joints 106 and one.
07 are connected by a pair of tension members 110 and 111. This module 105 is connected as shown in FIG. 29 to make a tensegrity structure. This tensegrity structure can be folded by removing the tension material 111 connecting the first layer and the second layer, and the tension of the tensegrity structure can be adjusted by adjusting the length of the tension material 111. Can be adjusted.
【0053】図30、図31は、最も少ないテンセグリ
ティ要素つまりコンプレッション材及びテンション材で
作ることのできるユニットの具体例を示すものである、
このユニット115は、図3のモジュール10に含まれ
る一対のコンプレッション材11、11のうち1本のコ
ンプレッション材11を省略した形態を有する。このユ
ニット105は直列に連結してテンセグリティ構造体を
作ることもできるが、図30、図31に示すように連結
して3層のテンセグリティ構造体を作ることもできる。
このユニット115を使用したテンセグリティ構造体に
あっても、第2のテンション材13を取り外すことによ
ってテンセグリティ構造体を折り畳むことができる。ま
た。第2のテンション材13の長さを調整することによ
って、テンセグリティ構造体の張力を調整することがで
きる。
FIGS. 30 and 31 show specific examples of units that can be made with the least number of tensegrity elements, that is, compression materials and tension materials.
This unit 115 has a form in which one of the pair of compression members 11 included in the module 10 of FIG. 3 is omitted. The units 105 can be connected in series to form a tensegrity structure, but can also be connected as shown in FIGS. 30 and 31 to form a three-layer tensegrity structure.
Even in the tensegrity structure using the unit 115, the tensegrity structure can be folded by removing the second tension material 13. Also. By adjusting the length of the second tension member 13, the tension of the tensegrity structure can be adjusted.
【0054】以上、様々なモジュール及びユニットを説
明したが、これらモジュール及びユニットを単独で又は
適宜組み合わせて使用してもよい。使用するコンプレッ
ション材としては、アルミニウム合金、強化プラスチッ
クなどの軽量の材料で作るのが好ましく、中空、中実の
何れであってもよい。コンプレッション材は、その長手
方向に所定の圧縮力を加えたときに、撓み変形しない剛
性を備えているのが好ましいが、特に、これに限定され
るものではなく、撓み変形するものであってもよい。構
築したテンセグリティ構造体の膜材をテンション材ある
いはコンプレッション材として活用する場合には、第1
層、第2層を形成する第1のテンション材12、コンプ
レッション材82などのテンセグリティ構成要素を省略
してもよい。
Although various modules and units have been described above, these modules and units may be used alone or in appropriate combination. The compression material used is preferably made of a lightweight material such as aluminum alloy or reinforced plastic, and may be hollow or solid. The compression material preferably has rigidity that does not flexurally deform when a predetermined compressive force is applied in its longitudinal direction, but the compression material is not particularly limited to this and may be flexibly deformed. Good. When utilizing the film material of the constructed tensegrity structure as a tension material or a compression material,
The tensegrity components, such as the layers, the first tension material 12, the compression material 82 forming the second layer, may be omitted.
【0055】次に、本発明に従うテンセグリティ構造体
の具体例を説明する。図32ないし図34は、プラトン
立体に本発明を適用した例を示す。図32はテトラヘド
ロンのテンセグリティ構造体120であり、図33はオ
クタヘドロンのテンセグリティ構造体121であり、図
34はヘキサヘドロンのテンセグリティ構造体122で
ある。これらの構造体は、いずれも基本的には図3のモ
ジュール10を採用したものとして図示してあるが、前
述したモジュールおよびユニットのいずれを単独で或い
は混合して使用してもよい。このテンセグリティ構造体
120〜122は、いずれも、第2のテンション材13
の長さ寸法を調整することによって全体の張力を調整す
ることができる。第2のテンション材13を取り外すこ
とにより、構造体120、121を折り畳むことができ
るが、オクタヘドロンのテンセグリティ構造体122を
折り畳むには、第2のテンション材13と共に一部の第
1のテンション材12を取り外す必要がある。第2のテ
ンション材13を取り外すだけで折り畳むことのできな
いテンセグリティ構造体は、このオクタヘドロンだけで
ある。この折り畳みの過程を、ヘキサヘドロンのテンセ
グリティ構造体122を例に図示したのが図35、図3
6である。
Next, a specific example of the tensegrity structure according to the present invention will be described. 32 to 34 show an example in which the present invention is applied to a platonic solid. 32 shows a tetrahedron tensegrity structure 120, FIG. 33 shows an octahedron tensegrity structure 121, and FIG. 34 shows a hexahedron tensegrity structure 122. Although all of these structures are basically shown as adopting the module 10 of FIG. 3, any of the above-mentioned modules and units may be used alone or in combination. All of the tensegrity structures 120 to 122 have the second tension material 13
The overall tension can be adjusted by adjusting the length dimension of. The structures 120 and 121 can be folded by removing the second tension member 13. However, in order to fold the octahedron tensegrity structure 122, a part of the first tension member together with the second tension member 13 can be used. It is necessary to remove 12. This octahedron is the only tensegrity structure that cannot be folded simply by removing the second tension material 13. This folding process is illustrated in FIG. 35 and FIG. 3 using the hexahedron tensegrity structure 122 as an example.
6.
【0056】図32ないし図36において、参照符号3
5は前述したピボットピンである。互いに交差するコン
プレッション材11、11同士をピボットピン34で連
結した場合には、構造体120〜122の折り畳み或い
は立ち上げに規則性を与えることができる。このピボッ
トピン34は全てのモジュール10に採用してもよい
が、図示のように一部のモジュール10に採用してもよ
い。ピボットピン34は、また、テンセグリティ構造体
120〜122を立ち上げた後には取り外してもよい。
32 to 36, reference numeral 3
Reference numeral 5 is the pivot pin described above. When the compression members 11, 11 that intersect each other are connected by the pivot pin 34, regularity can be given to folding or starting of the structures 120 to 122. The pivot pin 34 may be adopted in all the modules 10 or may be adopted in a part of the modules 10 as illustrated. The pivot pin 34 may also be removed after the tensegrity structures 120-122 have been raised.
【0057】図37は、図34のヘキサヘドロン122
の変形例を示すものである。図37のヘキサヘドロンの
テンセグリティ構造体122’は、ピボットピン34の
配置が図34の構造体122とは異なっている。このよ
うにピボットピン34の配置を変更することにより、図
37の構造体122’の折り畳み過程を示す図38と、
図34の構造体122の折り畳み過程を示す図35とを
対比すると理解できるように、折り畳みの形態に違いが
現れる。
FIG. 37 shows the hexahedron 122 of FIG.
This shows a modification of the first embodiment. The hexahedron tensegrity structure 122 ′ of FIG. 37 differs from the structure 122 of FIG. 34 in the arrangement of the pivot pins 34. FIG. 38 showing the folding process of the structure 122 ′ of FIG. 37 by changing the arrangement of the pivot pin 34 in this manner,
As can be understood by comparing with FIG. 35 showing the folding process of the structure 122 of FIG. 34, a difference appears in the folding form.
【0058】図39はアルキメデス立体の例としてイコ
シドデカヘドロン(ICOSIDODECAHEDRON)に本発明を適用
した例を示す。図39のテンセグリティ構造体125
は、基本的には、図3のモジュール10にピボットピン
34を加えたモジュールを採用しているが、赤道Eの部
分には典型的なモジュール10が配設してある。
FIG. 39 shows an example in which the present invention is applied to ICOSIDODECAHEDRON as an example of Archimedes solid. The tensegrity structure 125 of FIG.
Basically adopts a module in which the pivot pin 34 is added to the module 10 of FIG. 3, but a typical module 10 is arranged at the portion of the equator E.
【0059】この構造体125にあっても、第2のテン
ション材13を取り外すことによって、構造体125を
無理なく折り畳むことができる。折り畳み過程では、構
造体125は、赤道Eを挟んで上側部分と下側部分とが
夫々収縮する。また、この構造体125は、モジュール
10の作る面が大円上に位置するように配置されている
ため、赤道Eの部分のモジュール10は構造体125の
中心に向けて収縮するようにして折り畳まれる。
Even with this structure 125, the structure 125 can be folded without difficulty by removing the second tension member 13. In the folding process, the upper part and the lower part of the structure 125 contract with the equator E interposed therebetween. Further, since the structure 125 is arranged so that the surface formed by the module 10 is located on the great circle, the module 10 at the equator E is folded so as to contract toward the center of the structure 125. Be done.
【0060】アルキメデス立体は、その面を規定する辺
の長さが全て等しいため、コンプレッション材11は全
て等しい長さで作ることができるため、さほど問題にな
らないと考えられるが、構造体125を折り畳む際ある
いは立ち上げる際に、コンプレッション材が相互干渉し
て折り畳み性に支障が発生する恐れがあるときには、コ
ンプレッション材11に形成されたピボットピン34を
受け入れるための孔を長孔にしてもよく、あるいは、図
40、図41に示すように、コンプレッション材11に
エクステンション機構130を付加してもよい。なお、
エクステンション機構130は、後述するジオデジック
ドームのように、不等長の辺の長さを有する構造体の場
合には有益である。
In the Archimedean solid, the sides defining the surface are all equal in length, and therefore the compression members 11 can be made to have the same length. Therefore, it is considered that there is no problem, but the structure 125 is folded. When there is a risk that the compression materials may interfere with each other at the time of starting or when the compression materials are raised and the foldability may be hindered, the holes for receiving the pivot pins 34 formed in the compression material 11 may be elongated holes, or As shown in FIGS. 40 and 41, the extension mechanism 130 may be added to the compression material 11. In addition,
The extension mechanism 130 is useful in the case of a structure having unequal side lengths, such as a geo-digic dome described later.
【0061】このエクステンション機構130は、端ロ
ッド131の外端部に第1の鍔132を有し、また、端
ロッド131の内端部に第2の鍔133を有し、端ロッ
ド131はコイルスプリング134によって伸長方向に
付勢されている。第1の鍔132が主コンプレッション
材135の端面135aと当接することによってコンプ
レッション材11を構成し、第2の鍔133が主コンプ
レッション材135の端面135aと当接することによ
って端ロッド131の抜け出しが防止される。このよう
なエクステンション機構130をコンプレッション材1
1に付加することによって、テンセグリティ構造体12
5を折り畳むときに、端ロッド131が主コンプレッシ
ョン材135の中に出入りすることによって、コンプレ
ッション材11の長さ寸法が自在に変化しながらスムー
ズに構造体125を折り畳むことができる。構造体12
5を立ち上げるときにも同様にスムーズに行うことがで
きる。なお、図40では、主コンプレッション材135
の両端に端ロッド133を取り付けてあるが、主コンプ
レッション材135の一方の端だけに端ロッド133を
取り付けるようにしてもよい。
This extension mechanism 130 has a first flange 132 at the outer end of the end rod 131 and a second flange 133 at the inner end of the end rod 131, and the end rod 131 is a coil. It is biased in the extension direction by a spring 134. The first flange 132 comes into contact with the end surface 135a of the main compression material 135 to form the compression material 11, and the second flange 133 comes into contact with the end surface 135a of the main compression material 135 to prevent the end rod 131 from coming off. To be done. Such an extension mechanism 130 is used for the compression material 1
By adding 1 to the tensegrity structure 12
When the 5 is folded, the end rod 131 moves in and out of the main compression member 135, so that the structure 125 can be smoothly folded while the length dimension of the compression member 11 is freely changed. Structure 12
The same can be done smoothly when starting up 5. In FIG. 40, the main compression material 135
Although the end rods 133 are attached to both ends of the main compression member 135, the end rods 133 may be attached to only one end of the main compression material 135.
【0062】図42は、アルキメデス立体の他の例とし
てキュボクタヘドロンに本発明を適用した例を示す。テ
ンセグリティ構造体140は、頭3のモジュール10で
構成されており、第2のテンション材13の長さ寸法を
調整することにより、構造体140の張力を調整するこ
とができる。また、第2のテンション材13を取り外す
ことによって構造体140を折り畳むことができる。
FIG. 42 shows an example in which the present invention is applied to a cubota hedron as another example of the Archimedean solid. The tensegrity structure 140 is composed of the module 10 of the head 3, and the tension of the structure 140 can be adjusted by adjusting the length dimension of the second tension member 13. Further, the structure 140 can be folded by removing the second tension material 13.
【0063】図43は、イコシドデカヘドロンに本発明
を適用した他の例を示す。このテンセグリティ構造体1
45は、図30のユニット115を連鎖させることによ
って構築されており、隣接するユニット115同士は、
コンプレッション材11が互いに連鎖するようにして連
結されている。この構造体145にあっても、第2のテ
ンション材13の長さ寸法を調整することによって、テ
ンセグリティ構造体145の張力を調整することがで
き、また、第2のテンション材13を取り外すことによ
って、構造体145を折り畳むことができる。
FIG. 43 shows another example in which the present invention is applied to icoside decahedron. This tensegrity structure 1
45 is constructed by chaining the units 115 of FIG. 30, and the adjacent units 115 are
The compression materials 11 are connected in a chained manner. Even in this structure 145, the tension of the tensegrity structure 145 can be adjusted by adjusting the length dimension of the second tension material 13, and by removing the second tension material 13. The structure body 145 can be folded.
【0064】図44ないし図54は、ドームに本発明を
適用した例を示す。図44は、イコサヘドロン(正20
面体)の面を三角形で細分化し、これを球面に投影して
作った5/8モデルのジオデジックドームに本発明を適
用した例である。このドーム150は、全ての三角形の
面を規定する全ての辺を図3のモジュール10で構成さ
れている。なお、図44では、線図の錯綜を避けるため
に、第1のテンション材12及び第2のテンション材1
3を省略して描いてある。ドーム150にあっても、第
2のテンション材13を取り外すことによって折り畳む
ことができる。図45は、ドーム150の折り畳み過程
の初期段階を示す。
44 to 54 show an example in which the present invention is applied to a dome. Figure 44 shows the Icosa hedron (positive 20
This is an example in which the present invention is applied to a 5/8 model geo-digic dome made by subdividing the surface of a (face body) into triangles and projecting this into a spherical surface. The dome 150 is constructed with the module 10 of FIG. 3 on all sides defining all triangular faces. In FIG. 44, the first tension material 12 and the second tension material 1 are arranged in order to avoid the confusion of the diagram.
3 is omitted in the drawing. Even the dome 150 can be folded by removing the second tension material 13. FIG. 45 shows the initial stage of the folding process of the dome 150.
【0065】図46のドーム155は、イコシドデカヘ
ドロンの5回回転対称軸に対して垂直な大円に沿って切
断した形態を有し、各面を規定する全ての辺を図3のモ
ジュール10で構成され、モジュール10に含まれる一
対のコンプレッション材11、11の交差部分はピボッ
トピン34で互いに連結されている。ドーム155にあ
っても、第2のテンション材13を取り外すことによっ
て折り畳むことができる。
The dome 155 of FIG. 46 has a form cut along a great circle perpendicular to the 5-fold rotational symmetry axis of the icoside decahedron, and all sides defining each surface are defined by the module of FIG. The pair of compression members 11, 11 included in the module 10 are connected to each other by a pivot pin 34. Even the dome 155 can be folded by removing the second tension material 13.
【0066】図47ないし図54は、図46のドーム1
50の変形例である。図47のドーム157は、ドーム
150をトポロジー変化させた形態を有する。図48の
ドーム160は、イコシドデカヘドロンの3回回転対称
軸に対して垂直な大円に沿って切断した形態を有する。
このドーム160にあっても、基本的にはモジュール1
0で構成されているが、大地と接する部分は、モジュー
ル10に含まれる一対のコンプレッション材11、11
を省略してある。
47 to 54 show the dome 1 of FIG.
50 is a modified example. The dome 157 of FIG. 47 has a form in which the topology of the dome 150 is changed. The dome 160 of FIG. 48 has a form cut along a great circle perpendicular to the threefold rotational symmetry axis of the icoside decahedron.
Even in this dome 160, the module 1 is basically
0, but the portion in contact with the ground is a pair of compression members 11, 11 included in the module 10.
Is omitted.
【0067】図49のドーム162は、図9のモジュー
ル25を用いて構築されている。図50のドーム165
は、図13のモジュール45を用いて構築されている。
図51はドーム167は、図14のモジュール45を用
いて構築されている。図52及び図53は、図30に示
すユニット115を用いてドームを構築した例を示す。
図52のドーム170は、大円に沿って隣接するコンプ
レッション材12同士を連結した例を示すものであり、
図53のドーム172は、五角形の面を規定する辺に位
置するユニット115のコンプレッション材12を互い
に連結するのを基本にした例を示す。これらドーム17
0、172において、必要であれば、例えば図3に示す
モジュール10を部分的に配置してもよい。具体的に
は、ドーム170、172の大地と接する面をモジュー
ル10で構成してもよい。これらドームにあっても、第
2のテンション材13の長さ寸法を調整することによっ
てドームの張力を調整することができる。また、第2の
テンション材13を取り外すことによってドームを折り
畳むことができる。
The dome 162 of FIG. 49 is constructed using the module 25 of FIG. Dome 165 of FIG.
Is constructed using the module 45 of FIG.
51, the dome 167 is constructed using the module 45 of FIG. 52 and 53 show an example in which a dome is constructed using the unit 115 shown in FIG.
The dome 170 of FIG. 52 shows an example in which the compression materials 12 adjacent to each other are connected along the great circle.
The dome 172 of FIG. 53 shows an example based on connecting the compression members 12 of the unit 115 located on the sides defining the pentagonal surface to each other. These domes 17
0, 172, for example, the module 10 shown in FIG. 3 may be partially arranged if necessary. Specifically, the surfaces of the domes 170, 172 that come into contact with the ground may be configured by the module 10. Even in these domes, the tension of the dome can be adjusted by adjusting the length dimension of the second tension material 13. Further, the dome can be folded by removing the second tension material 13.
【0068】図54は、図30のユニット115を用い
て3層のドームを構築する例を示す。このドーム175
は、図54から分かるように、図30の3層モジュール
と図31の3層モジュールとを組み合わせることによっ
て作ることができる。このドーム175にあっても、第
2のテンション材13の長さ寸法を調整することによっ
てドーム175の張力を調整することができる。また、
第2のテンション材13を取り外すことによってドーム
175を折り畳むことができる。
FIG. 54 shows an example in which the unit 115 of FIG. 30 is used to construct a three-layer dome. This dome 175
Can be made by combining the three-layer module of FIG. 30 and the three-layer module of FIG. 31, as can be seen in FIG. Even with this dome 175, the tension of the dome 175 can be adjusted by adjusting the length dimension of the second tension material 13. Also,
The dome 175 can be folded by removing the second tension material 13.
【0069】上記のドームは、図55に示すように、膜
材180を被せて使用される。図55は、図46のテン
セグリティ・ドーム155の外側層に布などの可撓性膜
材180を配置した例を示すが、ドーム155の内側層
に膜材を設けてもよい。可撓性膜材180を取り付ける
場合、図56に示すように、膜材180と第1のテンシ
ョン材12との間を、紐181などの可撓性の細長い材
料で連結するのが好ましく、この場合、紐181の両端
を膜材180に固定し、このU字状の紐181の中に第
1のテンション材12を通すのが好ましい。これによれ
ば、テンション材12は紐181の中で自由に動くこと
ができるため、ドーム155を折り畳むときに第1のテ
ンション材12と外側膜材180との干渉を防止するこ
とができる。また、外側層を形成する第1のテンション
材112が紐181によって関連付けられているため、
ドーム155を折り畳む作業中あるいは立ち上げ作業中
に、コンプレッション材11、11を連結するピボット
ジョイントと第1のテンション材112とが複雑に絡み
合って、折り畳み或いは立ち上げが不能になってしまう
ことを防止することができる。
As shown in FIG. 55, the dome described above is used by covering with a film material 180. Although FIG. 55 shows an example in which a flexible film material 180 such as cloth is arranged on the outer layer of the tensegrity dome 155 of FIG. 46, the film material may be provided on the inner layer of the dome 155. When attaching the flexible film material 180, as shown in FIG. 56, it is preferable to connect the film material 180 and the first tension material 12 with a flexible elongated material such as a string 181. In this case, it is preferable to fix both ends of the string 181 to the film material 180 and pass the first tension material 12 through the U-shaped string 181. According to this, since the tension material 12 can freely move in the cord 181, it is possible to prevent interference between the first tension material 12 and the outer film material 180 when the dome 155 is folded. Further, since the first tension material 112 forming the outer layer is associated with the string 181,
It is possible to prevent the pivot joint connecting the compression materials 11 and 11 from being complicatedly entangled with each other and the first tension material 112 being intricately entangled during the folding operation or the rising operation of the dome 155, thereby making it impossible to fold or start the operation. can do.
【0070】膜材180をテンセグリティの構成要素の
一つにするのであれば、図57に示すように、膜材18
0を配置した側の第1のテンション材12を省いてもよ
く、このテンション材12に代わる部分に補強ストリッ
プ182を取り付けてもよい。また、膜材180を内側
層に取り付けた場合には、この内側層の第1のテンショ
ン材12を省いてもよい。膜材180は、布に限定され
るものではなく、板材で構成してもよい。
If the film material 180 is to be one of the tensegrity components, as shown in FIG.
The first tension material 12 on the side where 0 is arranged may be omitted, and the reinforcing strip 182 may be attached to a portion replacing the tension material 12. When the film material 180 is attached to the inner layer, the first tension material 12 of the inner layer may be omitted. The film material 180 is not limited to a cloth, and may be a plate material.
【0071】設計の際に、膜材180をテンセグリティ
の構成要素の一つに加える場合には、例えば、図58の
ように例えばモジュール10の多くを省いて、省いた部
分にテンション材185を配置するようにしてもよい。
図58に示すドーム190は、構造上問題が発生しない
範囲で、ジオデジックドームの大円及び/又は小円をテ
ンション材185だけ構成したものである。このドーム
190は、膜材180として布材を用いてもよいが、ア
ルミ板、木の板材であるのが好ましい。ドームの外側層
と内側層とに膜材180を取り付ける場合、図59に示
すように、内側層の膜材180Aに開口180aを形成
し、外側層の膜材180Bに開口180bを形成して、
これら開口180aと180bとをオフセットして配置
するのが好ましい。これによれば、雨の侵入を防止しつ
つ、内気と外気とが矢印で示すように流通するため、通
気性に優れたものになる。
When the film material 180 is added to one of the tensegrity components in designing, for example, as shown in FIG. 58, for example, most of the module 10 is omitted, and the tension material 185 is arranged in the omitted part. You may do it.
The dome 190 shown in FIG. 58 is the one in which the great circle and / or the small circle of the geodetic dome is constituted only by the tension material 185 within a range where no structural problem occurs. The dome 190 may use a cloth material as the film material 180, but is preferably an aluminum plate or a wooden plate material. When attaching the film material 180 to the outer layer and the inner layer of the dome, as shown in FIG. 59, an opening 180a is formed in the film material 180A of the inner layer, and an opening 180b is formed in the film material 180B of the outer layer.
It is preferable to arrange these openings 180a and 180b offset from each other. According to this, while preventing the invasion of rain, the inside air and the outside air circulate as shown by the arrows, so that the air permeability is excellent.
【0072】図60は、図8に関連した具体例を例示す
るものである。このテンセグリティ構造体190は、既
に図8を参照して説明したように、モジュール10のコ
ンプレッション材11の端を、隣接するモジュール10
の第1のテンション材12に連結することにより、五角
形の窓191と六角形の窓192との間に、利得領域と
しての三角形の窓193を形成したものである。このテ
ンセグリティ構造体190は平らな床に適用することが
でき、また、ドームに適用することができる。このよう
なモジュールの連結方法を採用する場合、図61に示す
ように、モジュール10に含まれる対のコンプレッショ
ン材11、11のうち一本のコンプレッション材を省略
した図30のユニット115を採用してもよい。また、
モジュール10の連結方法として、図62に示すよう
に、対のコンプレッション材11、11の端を隣接する
モジュール10のコンプレッション材11、11の端部
に連結するようにしてもよい。
FIG. 60 illustrates a specific example related to FIG. The tensegrity structure 190 is formed by connecting the end of the compression material 11 of the module 10 to the adjacent module 10 as described above with reference to FIG.
By connecting the first tension member 12 to the pentagonal window 191 and the hexagonal window 192, a triangular window 193 as a gain region is formed. The tensegrity structure 190 can be applied to a flat floor and can also be applied to a dome. When adopting such a module connecting method, as shown in FIG. 61, the unit 115 of FIG. 30 in which one compression member of the pair of compression members 11 included in the module 10 is omitted is adopted. Good. Also,
As a method of connecting the modules 10, as shown in FIG. 62, the ends of the pair of compression members 11, 11 may be connected to the ends of the adjacent compression members 11, 11.
【0073】ジオデジック・ドームなどで用いられる面
分割では、例えば図44から分かるように、三角形の窓
(面)を基調に行われるが、この三角形の窓を規定する
辺を、図63に示すように、直列に連結された複数のモ
ジュールまたはユニットで構成してもよい。図63で
は、2つのモジュール10を連結する例を示す。この場
合、隣接するモジュール10と10との間の連結点を追
加のテンション材192で連結するようにするのが好ま
しい。三角形の窓の中心と各頂点とを結ぶ辺で更に3つ
の小三角形に分割することができる。この小三角形の辺
を本発明に従うモジュールまたはユニットで構成しても
よい。図64は三角形の窓をユニット化した具体例を示
す。このユニット200は、三角形の窓の中心から各頂
点を結ぶ3つの辺がモジュール10で構成され、窓の頂
点間は、テンション材201で連結されている。このユ
ニット200によれば、図65で影を入れた窓202を
ユニット200で構成すれば、この窓202で挟まれた
窓203は利得領域となる。
As shown in FIG. 44, for example, the surface division used in the geo-digic dome is based on a triangular window (surface). The sides defining this triangular window are as shown in FIG. 63. Alternatively, it may be composed of a plurality of modules or units connected in series. FIG. 63 shows an example in which two modules 10 are connected. In this case, it is preferable to connect the connection points between the adjacent modules 10 with the additional tension member 192. The side connecting the center of the triangular window and each vertex can be further divided into three small triangles. The sides of this small triangle may consist of modules or units according to the invention. FIG. 64 shows a concrete example in which triangular windows are unitized. In this unit 200, three sides connecting the respective vertices from the center of the triangular window are composed of modules 10, and the vertices of the windows are connected by a tension member 201. According to this unit 200, if the window 202 shaded in FIG. 65 is configured by the unit 200, the window 203 sandwiched by the windows 202 becomes a gain region.
【0074】テンセグリティ構造体、特にドームを実際
に構築する場合、第1の工程で大地の上で可能な限り大
きなユニットを作り、第2工程でユニット同士を連結
し、この第1工程、第2工程を反復して最終的なテンセ
グリティ構造体を作るのが、現場の施工性を高める上で
望ましい。第1工程で作るユニットとして図66はその
具体例を例示するものである。図66に示す例は、例え
ば図3のモジュール10を連結して六角形の窓モジュー
ル210を作ることを提案するものである。窓モジュー
ル210は、その一つの頂点を、隣接する窓モジュール
210の一つの頂点と連結することによって、最終的な
テンセグリティ構造体を作ることができる。この手法に
よれば、参照符号212で示す三角形領域が利得領域と
なる。この場合、六角形の窓モジュール210の中心O
1と、三角形の利得領域212の中心O2との間に補強
ワイヤ214を付加すれば、同図に太い実線で表すよう
に、基本モジュール10を挟んだ偏平な8面体を作るこ
とができる。このことは、テンセグリティ構造体の壁あ
るいは床を8面体で埋め尽くすことができるという点で
大変興味深いことであり、テンセグリティ構造体の強度
を部分形態の面から高めることができる。テンセグリテ
ィ構造体を8面体の連鎖で作る他の手法としては、図6
7に示すやり方であってもよい。
When actually constructing a tensegrity structure, especially a dome, in the first step, the largest possible unit is formed on the ground, and in the second step, the units are connected to each other. It is desirable to repeat the process to make the final tensegrity structure in order to improve the workability on site. FIG. 66 exemplifies the specific example of the unit formed in the first step. The example shown in FIG. 66 proposes, for example, to connect the modules 10 of FIG. 3 to make a hexagonal window module 210. The window module 210 can create a final tensegrity structure by connecting one of its vertices to one of the adjacent window modules 210. According to this method, the triangular area indicated by reference numeral 212 becomes the gain area. In this case, the center O of the hexagonal window module 210
If a reinforcing wire 214 is added between 1 and the center O2 of the triangular gain region 212, a flat octahedron sandwiching the basic module 10 can be formed as shown by a thick solid line in the figure. This is very interesting in that the walls or floor of the tensegrity structure can be filled with octahedra, and the strength of the tensegrity structure can be increased in terms of partial morphology. As another method of forming a tensegrity structure by a chain of octahedra, FIG.
7 may be used.
【0075】図68は、3本のコンプレッション材22
0を120°間隔で放射状に配置したユニット221を
用いて作ることのできるテンセグリティ構造体222を
示す。ユニット221を図示のように配置することで、
三角形の窓223の連鎖した2層構造のテンセグリティ
構造体222が出来上がることは驚くべきことである。
更に、このテンセグリティ構造体222は、コンプレッ
ション材220をピボットジョイントで連結すれば、第
2のテンション材13を取り外すことによって折り畳む
ことができる。
FIG. 68 shows three compression members 22.
10 shows a tensegrity structure 222 that can be made using units 221 in which 0s are radially arranged at 120 ° intervals. By arranging the unit 221 as shown,
It is surprising that the chained two-layer tensegrity structure 222 of the triangular windows 223 is completed.
Further, the tensegrity structure 222 can be folded by removing the second tension material 13 by connecting the compression material 220 with a pivot joint.
【0076】図69ないし図75は、例えば図44のテ
ンセグリティ・ドーム150のようにモジュール10を
採用したテンセグリティ構造体に好適なピボットジョイ
ントを例示するものであり、このジョイント230を採
用することによって、テンセグリティ構造体を折り畳み
可能にすると共に例えば1本のコンプレッション材11
あるいは1本の第1のテンション材12が破損したとき
に、他に影響を及ぼすことなく、破損したコンプレッシ
ョン材11あるいはテンション材12だけを独立して付
け替えることができるようになっている。
69 to 75 exemplify a pivot joint suitable for a tensegrity structure using the module 10 such as the tensegrity dome 150 of FIG. 44. By adopting this joint 230, The tensegrity structure is made foldable and, for example, one compression member 11
Alternatively, when one first tension material 12 is damaged, only the damaged compression material 11 or tension material 12 can be replaced independently without affecting the other.
【0077】ピボットジョイント230は、図70から
分かるように、共に円形の上部材231及び下部材23
2とを有し、これら上部材231及び下部材232に
は、その中心部分に上下方向に延びる円形孔233が形
成されている。上部材231は上方に延びる突起234
を有し、この突起234には、半径方向内方に向けて開
口する半円状の凹所235が形成されている。モジュー
ル10の第1のテンション材12は、その端に円筒状の
パイプ12aが固設されており、このパイプ12aが、
突起234の凹所235に係止される。
As can be seen from FIG. 70, the pivot joint 230 has a circular upper member 231 and a circular lower member 23.
2, the upper member 231 and the lower member 232 are formed with a circular hole 233 extending in the vertical direction at their central portions. The upper member 231 has a protrusion 234 extending upward.
The protrusion 234 is formed with a semicircular recess 235 that opens radially inward. The first tension material 12 of the module 10 has a cylindrical pipe 12a fixedly provided at its end, and this pipe 12a is
It is locked in the recess 235 of the protrusion 234.
【0078】下部材232は、中心孔233から側面の
近傍まで半径方向に延びる円形の水平孔235と、円形
孔235に沿って、下部材232の側面及び下面に延び
るスリット236とを有する。モジュール10のコンプ
レッション材11は、その両端部に円形ヘッド237と
円錐状のネック238とを有し、円形ヘッド237の先
端には、上下方向に延びる半円スリット239が形成さ
れている。コンプレッション材11を下部材232に組
み付けるには、先ず、コンプレッション材11を図70
に示すように垂直状態にして円形ヘッド237を中心孔
235を通じて水平孔235の中に入れる。次いで、止
めピン238を下方から差し込んで、上部材231のね
じ孔239にねじ止めする。これにより、コンプレッシ
ョン材11は、スリット236によって図73の矢印F
で示す範囲で回動することができる。また、止めピン2
38は、円形ヘッド237が中心孔233を通じて脱落
するのを防止する。
The lower member 232 has a circular horizontal hole 235 extending radially from the central hole 233 to the vicinity of the side surface, and a slit 236 extending along the circular hole 235 to the side surface and the lower surface of the lower member 232. The compression material 11 of the module 10 has a circular head 237 and a conical neck 238 at both ends thereof, and a semicircular slit 239 extending in the vertical direction is formed at the tip of the circular head 237. To assemble the compression material 11 to the lower member 232.
The circular head 237 is put into the horizontal hole 235 through the center hole 235 in a vertical state as shown in FIG. Next, the stopper pin 238 is inserted from below and screwed into the screw hole 239 of the upper member 231. As a result, the compression material 11 is moved by the slit 236 to the arrow F of FIG.
It can be rotated within the range shown by. Also, the stop pin 2
38 prevents the circular head 237 from falling through the central hole 233.
【0079】コンプレッション材11が破損したときに
は、該当する止めピン238を取り外して、破損したコ
ンプレッション材11を中心孔233を通じて取り出
す。新しいコンプレッション材11を装着するときに
は、上述した方法によって行う。また、第1のテンショ
ン材12が破損したときには、破損したテンション材1
2の端パイプ12aを突起234から外し、新しいテン
ション材12を突起234に係止させる。
When the compression material 11 is damaged, the corresponding stop pin 238 is removed and the damaged compression material 11 is taken out through the center hole 233. When a new compression material 11 is attached, it is performed by the method described above. When the first tension material 12 is damaged, the damaged tension material 1
The second end pipe 12a is removed from the protrusion 234, and the new tension material 12 is locked to the protrusion 234.
【0080】ピボットジョイント230の中心孔233
には、図73に示すように、第2のテンション材13の
端部を固定する止め具240を有する円筒体241が挿
入され、この円筒体241は両端部に形成されたねじ山
と螺合するナット242、243によって固定される。
上側ナット242と上部材231との間には、一対の円
形プレート244、245を介装してもよく、この一対
の円形プレート244と245とで膜材180を挟持さ
せることができる。
Center hole 233 of pivot joint 230
As shown in FIG. 73, a cylindrical body 241 having a stopper 240 for fixing the end portion of the second tension member 13 is inserted therein, and the cylindrical body 241 is screwed with a screw thread formed at both end portions. It is fixed by the nuts 242 and 243.
A pair of circular plates 244 and 245 may be interposed between the upper nut 242 and the upper member 231, and the film material 180 can be held between the pair of circular plates 244 and 245.
【0081】図76及び図77は、他のピボットジョイ
ントを例示するものである。図76のピボットジョイン
ト250は、第2のテンション材13に沿って延びる案
内円筒251と、この案内円筒251に遊嵌された上下
一対の外筒252とを有し、この外筒252に4つのア
ーム253が形成されている。アーム253は、その端
に孔254を有し、この孔254を利用してコンプレッ
ション材11の端が回動自在に連結される。このピボッ
トジョイント250では、一つの外筒252に4つのア
ーム253を形成してあるが、これを2つに分けて、図
77のピボットジョイント260のように、各外筒25
2に180°離間した一対のアーム260を形成するよ
うにしてもよい。
76 and 77 exemplify another pivot joint. The pivot joint 250 of FIG. 76 has a guide cylinder 251 extending along the second tension member 13 and a pair of upper and lower outer cylinders 252 loosely fitted in the guide cylinder 251. The outer cylinder 252 has four outer cylinders 252. An arm 253 is formed. The arm 253 has a hole 254 at its end, and the end of the compression member 11 is rotatably connected using the hole 254. In this pivot joint 250, four arms 253 are formed in one outer cylinder 252, but these are divided into two and each outer cylinder 25 is divided into two as in the pivot joint 260 of FIG.
2 may be formed with a pair of arms 260 spaced 180 ° apart.
【0082】以上、本発明に従う様々な実施例を説明し
たが、これら実施例において、コンプレッション材11
は、典型的には、圧縮に耐える部材であり、剛性を備え
ているのが好ましい。本発明に従うテンセグリティ構造
体及びモジュールにおいて、コンプレッション材11
は、撓み変形(Bending)する部材であってもよい。そ
の具体例を図78ないし図80を参照して説明する。
Various embodiments according to the present invention have been described above. In these embodiments, the compression material 11 is used.
Is typically a member that resists compression and is preferably rigid. In the tensegrity structure and module according to the present invention, the compression material 11
May be a member that bends and deforms (Bending). Specific examples thereof will be described with reference to FIGS. 78 to 80.
【0083】図78は、コンプレッション材11として
撓み変形する部材で構成されたモジュール300を示
す。このモジュール300は、コンプレッション材11
の撓み特性を活用した例であり、対をなすコンプレッシ
ョン材11、11が互いに交差して配置されている。モ
ジュール300は、また、各コンプレッション材11と
対をなすテンション材301を有し、これらコンプレッ
ション材11の両端及びテンション材301の両端は、
全体として矩形に配置されたテンション材302に連結
されている。コンプレッション材11と対をなすテンシ
ョン材301は、コンプレッション材11の中間部分の
リング(図示せず)に挿通されており、2つのコンプレ
ッション材11の中間部分は第2のテンション材13で
連結されている。この第2のテンション材13は長さ調
整可能である。このようなモジュール300は、図80
に示すように、領域G或いは領域Hに配置することでド
ームを作ることができる。このドームは、上下の膜材1
80がテンセグリティ要素として用いられる。
FIG. 78 shows a module 300 composed of a member that flexibly deforms as the compression material 11. This module 300 includes compression material 11
This is an example in which the bending characteristics of No. 1 are utilized, and the compression members 11, 11 forming a pair are arranged to intersect with each other. The module 300 also has a tension material 301 that is paired with each compression material 11, and both ends of the compression material 11 and both ends of the tension material 301 are
It is connected to the tension member 302 arranged in a rectangular shape as a whole. The tension member 301 forming a pair with the compression member 11 is inserted through a ring (not shown) in the middle portion of the compression member 11, and the middle portions of the two compression members 11 are connected by the second tension member 13. There is. The length of the second tension material 13 can be adjusted. Such a module 300 is shown in FIG.
As shown in, the dome can be made by arranging in the area G or the area H. This dome consists of upper and lower membrane materials 1
80 is used as a tensegrity element.
【0084】なお、図80は、このモジュール300の
設置個所を説明するために、図52のドーム170を流
用したものである。隣接するモジュール300と300
との間は、コンプレッション材11の端同士を連結する
ことによって行えばよい。モジュール300を用いてド
ームを作った後は、テンション材302を取り外しても
よい。モジュール300で作ったドームは、コンプレッ
ション材11が原形状に戻ろうとする力によって、例え
ば、台風のような強風が吹いたときに、自己で張力を調
整する機能を持つ。
Incidentally, FIG. 80 is a diversion of the dome 170 of FIG. 52 in order to explain the installation location of the module 300. Adjacent modules 300 and 300
The distance between and can be achieved by connecting the ends of the compression material 11 to each other. The tension member 302 may be removed after the module 300 is used to form the dome. The dome made of the module 300 has a function of adjusting the tension by itself when a strong wind such as a typhoon blows by the force of the compression material 11 to return to its original shape.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】平面の場合を例に本発明の原理を説明するため
の図。
FIG. 1 is a diagram for explaining the principle of the present invention by taking a case of a plane as an example.
【図2】多面体を例に本発明の原理を説明するための
図。
FIG. 2 is a diagram for explaining the principle of the present invention using a polyhedron as an example.
【図3】本発明に従う典型例のテンセグリティ・モジュ
ールの側面図。
FIG. 3 is a side view of an exemplary tensegrity module according to the present invention.
【図4】図3のモジュールを図1の平面に適用した例を
示す図。
FIG. 4 is a diagram showing an example in which the module of FIG. 3 is applied to the plane of FIG.
【図5】図3のモジュールをジオデジック・ドームに適
用した例を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing an example in which the module of FIG. 3 is applied to a geodigic dome.
【図6】図3のモジュールを連鎖させて作ったテンセグ
リティ構造体の折り畳み過程の説明図。
6 is an explanatory view of a folding process of a tensegrity structure made by chaining the modules of FIG. 3;
【図7】比較例として、従来の手法でヘキサヘドロンを
テンセグリティ化した場合の概念図。
FIG. 7 is a conceptual diagram in which hexahedron is converted into tensegrity by a conventional method as a comparative example.
【図8】ジョイントレスで本発明に従うモジュールを連
結する方法の一例を示す図。
FIG. 8 is a diagram showing an example of a method of connecting modules according to the present invention without joints.
【図9】本発明に従う他のテンセグリティ・モジュール
の斜視図。
FIG. 9 is a perspective view of another tensegrity module according to the present invention.
【図10】他の実施例のモジュールの斜視図。FIG. 10 is a perspective view of a module according to another embodiment.
【図11】他の実施例のモジュールの斜視図。FIG. 11 is a perspective view of a module according to another embodiment.
【図12】他の実施例のモジュールの斜視図。FIG. 12 is a perspective view of a module according to another embodiment.
【図13】他の実施例のモジュールの側面図。FIG. 13 is a side view of a module according to another embodiment.
【図14】図13のモジュールの変形例の側面図。14 is a side view of a modification of the module shown in FIG.
【図15】図13のモジュールの変形例の側面図。FIG. 15 is a side view of a modified example of the module shown in FIG.
【図16】図14のモジュールの折り畳み過程を説明す
るための図。
16 is a view for explaining a folding process of the module of FIG.
【図17】他の実施例のモジュールの側面図。FIG. 17 is a side view of a module according to another embodiment.
【図18】他のモジュールの側面図。FIG. 18 is a side view of another module.
【図19】図18のモジュールの変形例の側面図。FIG. 19 is a side view of a modification of the module shown in FIG.
【図20】他の実施例のモジュールの側面図。FIG. 20 is a side view of a module according to another embodiment.
【図21】本発明に従う立体構造のテンセグリティ・モ
ジュールの例を示す図。
FIG. 21 is a diagram showing an example of a three-dimensional structure tensegrity module according to the present invention.
【図22】本発明に従うテンセグリティ・ユニットの側
面図。
FIG. 22 is a side view of a tensegrity unit according to the present invention.
【図23】他のユニットの側面図。FIG. 23 is a side view of another unit.
【図24】他のユニットの側面図。FIG. 24 is a side view of another unit.
【図25】他のユニットの側面図。FIG. 25 is a side view of another unit.
【図26】他のユニットの側面図。FIG. 26 is a side view of another unit.
【図27】他のユニットの側面図。FIG. 27 is a side view of another unit.
【図28】他のユニットの側面図。FIG. 28 is a side view of another unit.
【図29】図28のユニットを用いたテンセグリティ構
造の一部を示す概念図。
29 is a conceptual diagram showing a part of a tensegrity structure using the unit of FIG. 28.
【図30】他のユニットの側面図であり、このユニット
を組み合わせの一例を示す図。
FIG. 30 is a side view of another unit, showing an example of a combination of the units.
【図31】図30のユニットの他の組み合わせ方法を例
示する図。
FIG. 31 is a diagram illustrating another combination method of the units in FIG. 30.
【図32】一例として図3のモジュールを用いて作った
テトラヘドロン・テンセグリティ構造体の斜視図。
32 is a perspective view of a tetrahedron tensegrity structure made using the module of FIG. 3 as an example.
【図33】図3のモジュールを用いて作ったオクタヘド
ロン・テンセグリティ構造体の斜視図。
33 is a perspective view of an octahedron-tensegrity structure made using the module of FIG.
【図34】図3のモジュールを用いて作ったヘキサヘド
ロン・テンセグリティ構造体の斜視図。
FIG. 34 is a perspective view of a hexahedron tensegrity structure made using the module of FIG.
【図35】図34の構造体の折り畳み過程を示す図。FIG. 35 is a view showing a folding process of the structure shown in FIG. 34.
【図36】図34の構造体の折り畳み過程を示す図。FIG. 36 is a view showing a folding process of the structure shown in FIG. 34.
【図37】図3のモジュールを用いて作った変形例のヘ
キサヘドロン・テンセグリティ構造体の斜視図。
37 is a perspective view of a modified hexahedron tensegrity structure made using the module of FIG. 3. FIG.
【図38】図37の構造体の折り畳み過程を示す図。38 is a view showing a folding process of the structure of FIG. 37. FIG.
【図39】図3のモジュールを用いて作ったイコシドデ
カヘドロン・テンセグリティ構造体を示す図。
FIG. 39 is a view showing an icoside decahedron tensegrity structure prepared using the module of FIG. 3.
【図40】エクステンション機構を備えたモジュールを
例示する図。
FIG. 40 is a diagram illustrating a module including an extension mechanism.
【図41】エクステンション機構の詳細を説明するため
の図。
FIG. 41 is a view for explaining the details of the extension mechanism.
【図42】図3のモジュールを用いて作ったキュポクタ
ヘドロン・テンセグリティ構造体を示す図。
FIG. 42 is a view showing a cupochedrhedron tensegrity structure made using the module of FIG. 3;
【図43】図3のモジュールを用いて作ったイコシドデ
カヘドロン・テンセグリティ構造体を示す図。
43 is a view showing an icoside decahedron tensegrity structure prepared using the module of FIG. 3. FIG.
【図44】図3のモジュールを用いて作ったジオデジッ
ク・ドームを示す図。
FIG. 44 is a view showing a geo-digic dome made by using the module shown in FIG. 3.
【図45】図44のドームの折り畳み過程を示す図。45 is a view showing a folding process of the dome of FIG. 44.
【図46】図3のモジュールを用いて作ったドームの他
の例を示す図。
FIG. 46 is a view showing another example of a dome made by using the module shown in FIG.
【図47】図46のドームの変形例を示す図。FIG. 47 is a view showing a modified example of the dome of FIG. 46.
【図48】図46のドームの他の変形例を示す図。48 is a view showing another modification of the dome of FIG. 46.
【図49】図46のドームの他の変形例を示す図。FIG. 49 is a diagram showing another modification of the dome of FIG. 46.
【図50】図46のドームの他の変形例を示す図。50 is a view showing another modification of the dome of FIG. 46.
【図51】図46のドームの他の変形例を示す図。51 is a diagram showing another modification of the dome of FIG. 46. FIG.
【図52】図46のドームの他の変形例を示す図。52 is a view showing another modification of the dome of FIG. 46. FIG.
【図53】図46のドームの他の変形例を示す図。FIG. 53 is a diagram showing another modification of the dome of FIG. 46.
【図54】図46のドームの他の変形例を示す図。FIG. 54 is a view showing another modified example of the dome of FIG. 46.
【図55】本発明に従うドームに膜材を被せた状態を例
示する図。
FIG. 55 is a view exemplifying a state in which a dome according to the present invention is covered with a film material.
【図56】図55のX56ーX56線に沿った断面図。56 is a sectional view taken along the line X56-X56 in FIG. 55.
【図57】膜材をテンセグリティ構成要素に含めた場合
のドームの一例を示す図。
FIG. 57 is a view showing an example of a dome when a film material is included in a tensegrity constituent element.
【図58】膜材をテンセグリティ構成要素に含めた場合
のドームの他の例を示す図。
FIG. 58 is a view showing another example of the dome when the film material is included in the tensegrity constituent element.
【図59】内外に2層の膜材を取り付けた場合の換気方
法の一例を示す概念図。
FIG. 59 is a conceptual diagram showing an example of a ventilation method when two layers of membrane material are attached inside and outside.
【図60】図8の具体例を例示するものである。FIG. 60 illustrates a specific example of FIG.
【図61】図60で採用したモジュール間の連結方法の
他の例を示す図。
FIG. 61 is a diagram showing another example of the method of connecting the modules adopted in FIG. 60.
【図62】図8の具体例の他の例を示すものである。62 shows another example of the specific example of FIG. 8. FIG.
【図63】ドームの窓領域を規定する各辺を複数のモジ
ュールで構成した例を示す図。
FIG. 63 is a diagram showing an example in which each side defining a window area of a dome is composed of a plurality of modules.
【図64】三角形の窓をモジュール化した例を示すもの
である。
FIG. 64 shows an example in which a triangular window is modularized.
【図65】図64のモジュールを使ってテンセグリティ
構造体を作る場合の配置の一例を示す説明図。
FIG. 65 is an explanatory diagram showing an example of an arrangement when a tensegrity structure is created using the module of FIG. 64.
【図66】補助ワイヤを用いて8面体が連鎖するテンセ
グリティ構造体を作る例を示す。
FIG. 66 shows an example of forming a tensegrity structure in which octahedrons are chained using an auxiliary wire.
【図67】補助ワイヤを用いて8面体が連鎖するテンセ
グリティ構造体を作る他の例を示す。
FIG. 67 shows another example of forming a tensegrity structure in which an octahedron is linked using an auxiliary wire.
【図68】3本のコンプレッション材を連結したユニッ
トで6角形の窓を作る例を示す。
FIG. 68 shows an example of forming a hexagonal window with a unit in which three compression members are connected.
【図69】折り畳み自在なテンセグリティ構造体を作る
のに好適なピボットジョイントの斜視図。
FIG. 69 is a perspective view of a pivot joint suitable for making a foldable tensegrity structure.
【図70】図69のピボットジョイントの分解図。70 is an exploded view of the pivot joint of FIG. 69. FIG.
【図71】図69のピボットジョイントの下部材の水平
断面図。
71 is a horizontal sectional view of a lower member of the pivot joint of FIG. 69. FIG.
【図72】図69のピボットジョイントの縦断面図。72 is a vertical cross-sectional view of the pivot joint shown in FIG. 69.
【図73】図69のピボットジョイントに膜材を取り付
けた状態の縦断面図。
73 is a vertical cross-sectional view of a state in which a film material is attached to the pivot joint of FIG. 69.
【図74】ピボットジョイントの下部材の部分縦断面
図。
FIG. 74 is a partial vertical cross-sectional view of the lower member of the pivot joint.
【図75】ピボットジョイントの下部材の縦断面を示す
部分斜視図。
FIG. 75 is a partial perspective view showing a vertical cross section of the lower member of the pivot joint.
【図76】他のジョイントの例を示す図。FIG. 76 is a view showing an example of another joint.
【図77】図76のジョイントの変形例を示す図。77 is a view showing a modified example of the joint of FIG. 76. FIG.
【図78】コンプレッション材を撓ませて配置したモジ
ュールを示す図。
FIG. 78 is a view showing a module in which a compression material is bent and arranged.
【図79】図78のモジュールを連結した場合の概念
図。
79 is a conceptual diagram when the modules in FIG. 78 are connected.
【図80】図78のモジュールの配置位置の説明図。80 is an explanatory diagram of the arrangement position of the module of FIG. 78. FIG.
【符号の説明】[Explanation of symbols]
10 モジュール 11 コンプレッション材 12 第1のテンション材 13 第2のテンション材 150 テンセグリティ・ドーム 180 膜材 10 module 11 compression material 12 first tension material 13 second tension material 150 tensegrity dome 180 membrane material

Claims (13)

    【特許請求の範囲】[Claims]
  1. 【請求項1】 立体の面を複数の多角形の領域に区分す
    る互いに連鎖する線分に沿って張り巡らされたテンショ
    ン材からなり、互いに略平行な複数の層を形成する複数
    のネットワークと、 隣接する層の間で、前記テンション材の伸び方向に沿っ
    て蛇行して延びるコンプレッション材と、 前記テンション材からなる第一のネットワークと第二の
    ネットワークとに連結された長さ調整可能なコンプレッ
    ション材又はテンション材と、を有するテンセグリティ
    構造体。
    1. A plurality of networks, each of which is composed of a tension material stretched along line segments that connect to each other and divides a three-dimensional surface into a plurality of polygonal regions, and forms a plurality of layers that are substantially parallel to each other, A compression material that extends meanderingly along the extension direction of the tension material between adjacent layers, and a compression material that is adjustable in length and is connected to the first network and the second network of the tension material. Alternatively, a tensegrity structure having a tension material.
  2. 【請求項2】 前記蛇行して延びるコンプレッション
    材、前記隣接する層の間で、一対設けられている、請求
    項1の構造体。
    2. The structure according to claim 1, wherein a pair of compression materials extending in a meandering direction are provided between the adjacent layers.
  3. 【請求項3】 前記コンプレッション材がピボットジョ
    イントを介して相互に連結され、また、前記長さ調整可
    能なコンプレッション材又はテンション材が取り外し可
    能である、請求項1又は請求項2の構造体。
    3. The structure according to claim 1, wherein the compression members are connected to each other via a pivot joint, and the length adjustable compression members or tension members are removable.
  4. 【請求項4】 前記テンセグリティ構造体がドームであ
    る、請求項3の構造体。
    4. The structure of claim 3, wherein the tensegrity structure is a dome.
  5. 【請求項5】 立体の面に沿って広がり且つテンセグリ
    ティ要素を構成する2つの層と、 これら層の間に配設され、立体の面を複数の多角形の領
    域に区分する互いに連鎖する線分に沿って蛇行して延び
    るテンション材及び/又はコンプレッション材と、 前記2つの層に連結された長さ調整可能なコンプレッシ
    ョン材又はテンション材と、を有するテンセグリティ構
    造体。
    5. Two layers that extend along the plane of the solid and constitute a tensegrity element, and line segments that are arranged between these layers and that link the plane of the solid into a plurality of polygonal regions. A tensegrity structure comprising: a tension material and / or a compression material that meanders and extends along a line, and a length-adjustable compression material or tension material connected to the two layers.
  6. 【請求項6】 前記2つの層が可撓性材料からなり、ま
    た、前記層間にはコンプレッション材が配設されて、こ
    れらコンプレッション材がピボットジョイントを介して
    相互に連結され、また、前記長さ調整可能なコンプレッ
    ション材又はテンション材が取り外し可能である、請求
    項5の構造体。
    6. The two layers are made of a flexible material, and a compression material is disposed between the layers, the compression materials are connected to each other through a pivot joint, and the length is The structure of claim 5, wherein the adjustable compression or tension material is removable.
  7. 【請求項7】 前記2つの層の少なくとの一方の層が、
    可撓性材料からなる、請求項5又は請求項6の構造体。
    7. At least one layer of the two layers comprises:
    The structure according to claim 5 or 6, which is made of a flexible material.
  8. 【請求項8】 前記2つの層の少なくとも一方の層が、
    剛性材料からなる、請求項5の構造体。
    8. At least one of the two layers comprises:
    The structure of claim 5, comprising a rigid material.
  9. 【請求項9】 立体の面に沿って広がり且つテンセグリ
    ティ要素を構成する第一の層と、 該第一の層とほぼ平行に広がり且つ前記立体の面を複数
    の多角形の領域に区分する互いに連鎖する線分に沿って
    張り巡らされたテンション材からなる第二の層と、 これら第一、第二の層の間に配設され、立体の面を複数
    の多角形の領域に区分する互いに連鎖する線分に沿って
    蛇行して延びるテンション材及び/又はコンプレッショ
    ン材と、 前記第一の層と第二の層とに連結された長さ調整可能な
    コンプレッション材又はテンション材と、を有するテン
    セグリティ構造体。
    9. A first layer extending along the plane of the solid body and constituting a tensegrity element, and mutually extending substantially parallel to the first layer and partitioning the plane of the solid body into a plurality of polygonal regions. A second layer made of a tension material stretched along a chain of lines, and arranged between these first and second layers to divide a three-dimensional surface into a plurality of polygonal regions. Tensegrity having a tension material and / or a compression material that meanders along a chain line and a length-adjustable compression material or tension material connected to the first layer and the second layer. Structure.
  10. 【請求項10】 前記第一の層が、可撓性材料からな
    る、請求項9の構造体。
    10. The structure of claim 9, wherein the first layer comprises a flexible material.
  11. 【請求項11】 前記層間にはコンプレッション材が配
    設されて、これらコンプレッション材がピボットジョイ
    ントを介して相互に連結され、また、前記長さ調整可能
    なコンプレッション材又はテンション材が取り外し可能
    である、請求項9の構造体。
    11. A compression material is disposed between the layers, the compression materials are connected to each other via a pivot joint, and the length adjustable compression material or tension material is removable. The structure according to claim 9.
  12. 【請求項12】 全体として矩形の形状を有するテンセ
    グリティ・モジュールであって、 該矩形の外形線を構成する4つの辺を夫々構成するテン
    ション材と、 前記矩形の対角線上に位置する頂点同士を連結する一対
    のコンプレッション材とを有し、 前記4つの辺を構成するテンション材のうち、少なくと
    も1つの辺を構成するテンション材が長さ調整可能であ
    る、ことからなるテンセグリティ・モジュール。
    12. A tensegrity module having a rectangular shape as a whole, wherein a tension member forming each of four sides forming an outline of the rectangle and apex located on a diagonal line of the rectangle are connected to each other. A tensegrity module comprising: a pair of compression members, the tension members constituting at least one of the four sides having adjustable lengths.
  13. 【請求項13】 請求項全体として矩形の形状を有する
    テンセグリティ・ユニットであって、 該矩形の外形線を構成する4つの辺を夫々構成するテン
    ション材と、 前記矩形の対角線上に位置する頂点同士を連結する一本
    のコンプレッション材とを有し、 前記4つの辺を構成するテンション材のうち、少なくと
    も1つの辺を構成するテンション材が長さ調整可能であ
    る、ことからなるテンセグリティ・ユニット。
    13. A tensegrity unit having a rectangular shape as a whole, wherein tensioning members respectively constituting four sides forming the outline of the rectangle, and vertices located on diagonal lines of the rectangle. A tensegrity unit having a single compression material for connecting at least one of the tension materials forming the four sides, and the length of the tension material forming at least one side is adjustable.
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