JPS5829392B2 - 自立構造体を形成する組合体 - Google Patents

自立構造体を形成する組合体

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JPS5829392B2
JPS5829392B2 JP50132521A JP13252175A JPS5829392B2 JP S5829392 B2 JPS5829392 B2 JP S5829392B2 JP 50132521 A JP50132521 A JP 50132521A JP 13252175 A JP13252175 A JP 13252175A JP S5829392 B2 JPS5829392 B2 JP S5829392B2
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Description

【発明の詳細な説明】 ロッド状機素を支柱として働く基本構造単位として用い
、それを各種建造物や構造体の基体とすることは既に知
られている。
この場合、通常は上記ロッド機素の網状構造体に織物カ
バーを組合わせて使用している。
更に、ロッド状機素の組立体に折りたたみ性及び伸縮性
を賦与し、所望場所で伸張及び組立を遂行し、そしてま
た必要により格納及び／または輸送のためにかなりコン
パクトな形に折りたたむことができるようになすことも
周知である。
かような一般的特性を有する他の構造体としては、一旦
組立てたらそこに維持し続けることを意図したものがあ
り、この範喀のものには測地学的構造体としてよく知ら
れているものがある。
＝般に、構造体を一旦組立てたらそこに維持し続けるこ
とを意図する場合には、前記ロッド状機素を互いに堅固
に連結するが、伸縮性及び折りたたみ性を有する構造体
の場合には、通常ロッド状機素を旋回自在に連結する。
伸縮性及び折りたたみ性を有する構造体の例は、ピネロ
の米国特許第３１８５１６４号、グリ−バーク等の米国
特許第３４９６６８７号、及びケリー等の米国特許第３
７１０８０６号に開示されている。
これらの米国特許は、伸縮性及び折りたたみ性を賦与す
るための先行技術が種々の型式の別個の保持手段を必要
とせざるを得なかったという事実を示している。
例えばピネロの米国特許では、構造体の伸張形状を形成
するためにケーブルシステムａ、ｂを必要とするのみな
らず、伸張形状を保持する（即ち構造体に自立性を賦与
する）ためにケーブルシステムＣをも必要とする。
ケリー等の米国特許は他の基本的アプローチ、即ちハブ
連結した鋏状す／ケージを設けることを開示している。
５ｊｌＪ個の保持手段を利用する場合を除けば、先行技
術の全てにおいては、伸張して組立てた構造体の構造保
持強度は小さい。
ロッド状機素間の旋回自在な連結部を物理的に拘束する
ことに依存することなく、ロッド状機素を組立状態にせ
しめることによって得られるロッド状機素間の相互関係
によって構造保持力を生ぜしめることは提案されていな
い。
本発明の目的は、伸張して組立てると組立状態に自己保
持され、従ってロッド状機素間の旋回自在な連結を別個
の保持手段で拘束する必要なくして自立する構造体を形
成することができる、旋回自在に連結された複数体のロ
ッド状機素から成る組合体を構成することである。
本発明によれば、束ねられた折りたたみ状態から自立構
造体を形成する伸張された自己保持組立状態にせしめら
れ得る、旋回自在に連結された複数本のロッド状機素か
ら成る組合体にして、２本のロッド状機素の各々の実質
上中間を相互に旋回自在に連結して鋏状にせしめて形成
した交差ロッド状機素材を複数対使用し、該交差ロッド
状機素対の各々の一方のロッド状機素の両端部を夫々隣
接する交差ロッド状機素対の他方のロッド状機素に旋回
自在に連結すると共に、該交差ロッド状機素対の各々の
他方のロッド状機素の両端部を夫々隣接する交差ロッド
状機素対の一方のロッド状機素に旋回自在に連結して、
該交差ロッド状機素対の旋回自在に連結された端部が間
隔を置いた２個の平行平面内に位置する２個の同様な多
角形を規定し、該２個の多角形を収縮して該２個の多角
形の各々の平面間の間隔を最大にせしめると該折りたた
み状態になり、該２個の多角形を伸張して該２個の多角
形の各々の平面間の間隔を減少せしめると該組立状態に
なるように構成し、そして更に、該組立状態に自己保持
されるようになすために、複数個のロッド状機素を含む
第１のロンド状機素組と複数個のロッド状機素を含む第
２のロンド状機素組とを使用し、該第１のロンド状機素
組の該複数個のロッド状機素は平面図で見て該２個の多
角形の一方の幾何学的中心で相互に旋回自在に連結する
と共に、かかる相互連結部から該２個の多角形の該一方
の角部に延ばしてかかる角部に旋回自在に連結し、且つ
該組立状態において該第１のロンド状機素組の全てのロ
ッド状機素が本質的には該２個の多角形の該一方の角部
を含む一平面内に位置するような長さにし、該第２のロ
ンド状機素組の該複数個のロッド状機素は該２個の多角
形の他方の角部に旋回自在に連結すると共に、該第１の
ロンド状機素組の対応するロッド状機素の中間部に旋回
自在に連結して、該組立状態においても該第２のロンド
状機素組の該ロッド状機素は本質的には該２個の多角形
の該他方の角部を含む一平面内に位置し得ないようにな
し、且つ該第２のロンド状機素組の該ロッド状機素の、
該２個の多角形の該他方の角部に旋回自在に連結された
部分と該第１のロンド状機素組の対応するロンド状機素
に旋回自在に連結された部分との間の長さを、該折りた
たみ状態から該組立状態に向けて該２個の多角形を所定
状態まで伸張せしめると該第１のロンド状機素組の該ロ
ンド状機素と該第２のロンド状機素組の該ロンド状機素
との相互作用によってこれらのロンド状機素に作用する
応力が該２個の多角形を伸張せしめるように作用して全
てのロンド状機素を該組立状態にせしめるような長さに
したことを特徴とする組合体が提供される。
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について詳
細に説明する。
本発明に従う組合体の一具体例を多数使用して構成され
た自立構造体を図示している第１図を参照して説明する
と、第１図に図示する全体を番号１０で示す自立構造体
は、枠組１２を規定するロンド状機素の網状構造を含む
。
枠組１２は織物又はその他の適当なカバーで被覆するこ
とができ、第１図においては枠組１２を露呈せしめるた
めにカバーの半分を除去して図示している。
説明が進行するに従って明らかになるように、第１図の
構造体は第２図に示すコンパクトな束１６に折シたたむ
ことができる。
本発明に従う組合体を使用して構成される構造体は、は
ぼ回転面形状を規定することができ、第１図に図示する
構造体１０の形状は太い矢印１８で示す極を有する半球
面である。
極１８を基準に考えれば、第３図から構造体１０の基本
構成が明白に理解されよう。
図示の構造体１０においては、極１８の近傍で交差する
複数個の機素から成る２個の機素紙が存在する。
一方の機素紙は、外側頂点３０で交差し且つ旋回自在に
連結されている機素２０．２２．２４．２６及び２８か
ら成り、他方の機素紙は内側頂点４２で交差し且つ旋回
自在に連結されている機素３２．３４．３６．３８及び
４０から成る。
外側頂点３０と内側頂点４２は対応する対を構成し、他
の対応する外側頂点と内側頂点の対ば４４，４６．４８
，５０．５２゜５４．５６．５８．６０，６２．６４．
６６．６８．７０．７２．γ４．７６．７８及び８０゜
８２で示されている。
外側頂点は上記回転面上に配置され、そして対をなす外
側頂点と内側頂点を結ぶ線は上記回転面に対して垂直に
延びる（例えば、外側頂点３０と内側頂点４２を結ぶ線
は上記回転面に対して垂直に延びその延長線は上記極１
８を通る）。
上記２個の機素紙の一方の機素の各々は外側頂点から放
射状に延びて他の頂点対の内側頂点で他の機素に旋回自
在に連結され、上記２個の機素紙の他方の機素の各々は
内側頂点から放射状に延びて他の頂点対の外側頂点で他
の機素に旋回自在に連結されている。
例えば、機素２２は外側頂点３０から放射状に延びて内
側頂点５８で機素８２゜８４．８６及び８８に旋回自在
に連結されている。
同様に、例えば機素３４は内側頂点４２から放射状に伸
びて外側頂点５６で機素９０．９２．９４及び９６に旋
回自在に連結されている。
外側頂点は上記回転面上に規則的に分布されており、そ
して隣接する頂点対間には交差した機素対（即ち交差ロ
ンド状機素対）が存在している。
例えば、頂点対３０及び４２と頂点対５６及び５８の間
には、機素２２と機素３４によって形成される交差機素
対が存在する。
後に言及する如く、少なくともほとんどの部分において
交差機素対は各機素の中間（即ち交差部）で相互に旋回
自在に連結されている。
例えば、交差機素対２２，３４はピン９８によって相互
に旋回自在に鋏状に連結されている。
各内側頂点から隣接する頂点対の外側頂点１で放射状に
延びている機素紙の全ての機素は、伸張された組立状態
において本質的に同一平面内に位置しく例えば、内側頂
点５８から放射状に延びる機素２２．８２．８４．８６
及び８８によって規定される機素紙の各機素は同一平面
内に位置せしめられていて夫々隣接する外側頂点３０，
４４゜５２及び６０に延びている）、他方、各外側頂点
から隣接する頂点対の内側頂点１で放射状に延びている
機素紙の全ての機素は、伸張された組立状態にかいて一
平面内に位置せず、そして組立状態においては上述した
２組の機素紙の機素が相互作用して各機素に生成される
応力によって構造体が伸張した組立状態に自己保持され
るようにせしめられていることが重要である（この点に
ついては、後に第１５図を参照して更に詳細に説明する
。
）。かような基本的関係は網状構造の全体にわたって存
在し、これによって全ての頂点の位置関係と機素の長さ
の関係が規定される。
この点に関して更に付言すれば、全ての機素の長さを同
一にするととができ、そして用いる機素の少なくとも大
部分を同一の長さにすることが＝般には望ｌしい。
しかしながら、第１図に示す特定の形状においては、後
に説明する如く極１８に最も近い機素は他の機素よりも
短い。
第１図に示す如く短い機素と長い機素を使用する時に保
持されねばならない関係を第４図に示す。
図示するように、頂点対を中心とする仮想円１００゜１
０２．１０４等は機素の交差点で相互に接触（又は重合
）していることが必要で、かような仮想円１００．１０
２．１０４等によって機素の長さが決定される。
第１図及び第４図では３種類の長さの機素が使用されて
おり、頂点対３０．４２（第３図参照）から放射状に伸
びている機素、即ち仮想円１００に関連する機素が最も
短く、仮想円１００に関連する機素が次に短かく、他の
全ての機素、即ち仮想円１０４に関連する機素は標準長
さである。
上述した関係に従う網状構造は、アーチ状に延びる一連
の交差機素対から成る多数の鋏状のチェーン乃至梯子を
含み、ｌた網状構造内の少くともほとんど全部の機素は
かかる鋏状のチェーン乃至梯子に含１れる。
この点について更に言及すると、第１図に示す形状にお
いては、前述したアーチ状チェーン乃至梯子に従って延
びている２つのルート１０６及び１０８が図示されてい
る。
第１図に図示する形状における他のルートは、図示のル
ート１０６及び１０８に平行に延びる。
上記ルートの各々に釦いて、相互に連結された端部が内
側頂点を規定する一対の機素は、構造体が組立てられた
状態においては軸線方向に整合して一直線状に延びる。
また、上記内側頂点に端部が連結されている他のルート
に属する機素は、上記一対の機素と同一平面内に位置し
、上記内側頂点から放射状に周囲に位置する外側頂点へ
延びる。
上述した構造体におけるアーチ状に延びるチェーン乃至
梯子の構造を説明すると共に、折りたたみを可能にしな
がら自立特性を賦与する方式を説明するために、後に言
及する第２７図に示す原理を利用した実施形態に関する
第５図乃至第７図を参照して説明し続けると、第５図乃
至第７図に図示する網状構造は全てのチェーン乃至ハシ
ゴが構造体の極の近傍を通過している点で第１図に示す
網状構造と異っている。
換言すれば、第５図乃至第７図においては、交差機素対
１３８，１４０．１４２．１４４．１４６，１４８及び
１５０゜１５２から成るチェーン乃至梯子のみを図示し
ている。
機素１４０及び１４４は内側頂点１５４から本質的に同
一平面内を放射状に延びる機素組の２個の機素であう、
同様に内側頂点１５６に関しては２つの機素１４２及び
１４８があり、内側頂点１５８に関しては機素１４６及
び１５２があり、鋏状のチェーン乃至梯子に存在する全
ての内側頂点に関して同様な関係が存在する。
第５図乃至第７図に示す交差機素対の全ては夫々の交差
点で旋回自在に連結されているが、折りたたむためには
チェーン乃至梯子の中心点から等距離に位置して対をな
す交差点は自由に摺動することが必要である。
第５図乃至第７図は、３種類の機素の基本的長さ及び第
４図の場合と同様な関係を有する仮想円１００’ 、
１０２’ 、１０４’をも示している。
上述した交差点の摺動に関して、第６図に示す如く、チ
ェーン乃至梯子の中心の内側頂点１５４を下方に引張る
と内側頂点１５４，１５６及び１５８の全てが下方に引
張られ、一方これらの内側頂点に対応する外側頂点１６
０，１６２及び１６４は外側に移動する。
即ち、機素対１４０゜１４４．１４２，１４８及び１４
６，１５２は整合して一直線状に延びる状態から下方に
Ｖ字形になり始める。
第７図は、外側頂点の全てを中央の外側頂点１６０に向
けて引込めると共に内側頂点の全ても同様に中心の内側
頂点に向けて引込めてチェーン乃至梯子を充分に折りた
たんだ状態を示す。
第５図乃至第７図は、内側及び外側頂点対の各各で折り
たたみを可能にするために要求される更に他の原理も示
している。
交差機素対の旋回自在交差点が３２２．３２４．３２５
及び３２１で示されている第６図で参照して説明すると
、折りたたみを可能にするためには、外側頂点即ち頂点
１６０から旋回自在交差点３２４１での距離と対応する
内側頂点１５４から旋回自在交差点３２４１での距離の
和は、１６０から３２２１での距離と３２２から１５４
１での距離の和と等しくなければならない。
この関係は、各内側及び外側頂点対に関連する全ての交
差機素対について成立しなければならない。
それ故に、例えば第４図においては頂点対５６．５８と
７２．７４の間において交差機素対を除去しているので
ある。
第４図では２つの仮想円１０２と１０４は接してからす
重なってかり、従って頂点対５６．５８と頂点対７２゜
７４とを連結している交差機素対に関しては、図示した
他の交差機素対、即ち頂点対５６．５８と頂点対７２．
７４以外の頂点対とを連結する交差機素対について成立
している距離関係と同じくすることができず、上述の距
離関係を満たすことができない。
第１図に図示する網状構造を第２図に図示するコンパク
トな束１６に折りたたむことを可能にするためには、上
述したアーチ状に延びるチェーン乃至梯子の各々におい
て２つの点で交差機素間の旋回自在連結を省略乃至除去
することが必要である。
第１図においては、極１８を中心とする略円形路１１０
に沿って交差機素間の旋回自在連結が省略されており（
第８図乃至第１０図においては番号１１２及び１１４で
示している）、これによって枠組１２の制御された多段
式伸張及び折りたたみが可能にせしめられている。
第８図乃至第１０図に番号１１２及び１１４で示す点以
外においては、交差機素は全て交差点で旋回自在に連結
されている。
中央の頂点対３０．４２の内側頂点４２を押し下げると
、ｌず最初に隣接する機素が第８図に破線で示す如くに
撓んでこれらの機素の有効長さが短かくなり、各内側頂
点に関連する機素が同一面内に位置するという上述した
関係（後に第１５図を参照して説明する如く、この関係
が枠組の自立に大きく寄与している）がくずれ始める。
一度この関係がくずれ始めると、第９図に示す如く点１
１２及び１１４での相対的移動が可能であるので、点１
１２及び１１４の内側にある全体の中心は第１０図に示
す如く支持面に対して下方向にずれてゆく。
第８図に破線で示す機素を省略すると、構造体が折りた
た１れる際に構造体は第１０図に矢印で示す方向に移動
することができ、従って次に構造体の下端を半径方向内
側に押圧すると、全ての交差機素は鋏状に閉じて第１１
図に示す如く中央に集１す、か（して構造体の全体が第
２図の束に折りたた１れる。
第１２図乃至第１４図は頂点における自在連結部の好適
例を示している。
図示の如く、各機素は両端末広がりのスロット１３０を
備え、かかるスロット１３０には各機素の自在運動を許
容するようにワイヤーリング１３２が通されている。
第１図の例においては、１個の頂点に関連する機素は少
なくて３個、多くて６個である。
第１２図乃至第１４図にかける中央空隙には、これが外
側頂点の場合には、７ランジ付・・ブ１３３が設けられ
ており、また拡大ヘッド１３６を有するボタンの軸１３
４がハブ１３３の孔を貫通して突出している。
軸１３４の末端には横方向に延びる孔を設け、かかる孔
に留めピン１３８等を係合せしめて軸１３４を所定の位
置に保持する。
第１２図に図示する如く、ハブ１３３のフランジ１８０
と拡大ヘッド１３６との間にカバー１４を挾み込んで外
側頂点の所定位置にカバーを固定する。
内側頂点に関しては、フランジ付・・ブ１３３のみが設
けられている。
ハブ１３３は複数個の半径方向に突出しているウェブ１
８２を有し、かかるウェブ１８２はワイヤーリング１３
２を支持するとともに機素の全てを適正な関係に保持す
る。
ウェブ１８２の各々の内側には第１２図に示す如くワイ
ヤーリング１３２を受入れるノツチが形成されており、
かかるノツチの部分でワイヤーリングをスナップ止めし
て上述した関連構成要素を保持することができる。
第１４図にかいて４つの矢印で示すように、各機素は両
端末広がりのスロット１３０とこれを通るワイヤーリン
グ１３２による連結によって他の機素に対して移動自在
になっている。
第１２図は枠組構造体の外側にカバー１４を使用する実
施例を示し、他方第１６図乃至第１８図は枠組構造体の
側と内側の双方にカバーを使用する実施例を示している
。
第１６図乃至第１８図では、３つの外側頂点１８４，１
８６，１８８とこれらに対応する内側頂点１９０，１９
２，１９４と共に、外側カバー１９６及び内側カバー１
９８が示されている。
第１６図乃至第１８図においては図面を簡明にするため
に各頂点を形成する２つの機素だけを示しているが、か
ような機素のパターンは構造体全体にわたって存在する
。
図示する通り、機素２００及び２０２の対は互いに交差
し交差点で旋回自在に連結されており、２０４゜２０６
の機素対、２０８，２１０の機素対も同様である。
第１７図に示す如く内側頂点１９０゜１９２．１９４が
内方に引込１れ対応する外側頂点が外方に移動せしめら
れると、カバー１９６゜１９８の対応する部分は、第１
７図及び第１８図に示す如く、対応する頂点で規定され
る三角形の内側でカバー１９６．１９８の幾何学的中心
を連結している可撓性相互連結部材２１２によって内側
に引張られる。
次に、第１５図を参照して説明すると、第１５図には第
１図に図示する自立構造体１０の如き形態の自立構造体
を構成するのに用いられる基本構成単位、即ち本発明に
従う組合体の一具体例が図示されている。
第１５図に図示する組合体は、２本のロッド状機素の各
々の実質上中間を相互に旋回自在に連結して鋏状にせし
めて形成した複数対（図示の具体例では６対）の交差ロ
ッド状機素対２２１を具備している。
複数対の交差ロッド状機素対２２１の各々の一方のロッ
ド状機素２２１ａの両端部は、夫々、隣接する交差ロッ
ド状機素対２２１の他方のロッド状機素２２１ｂに数回
自在に連結されており、複数対の交差ロッド状機素対２
２１の各々の他方のロッド状機素２２１ｂの両端部は、
夫々、隣接する交差ロッド状機素２２１の一方のロッド
状機素２２１ａに旋回自在に連結されている。
かくして、複数対の交差ロッド状機素対２２１の各各の
ロッド状機素２２１ａ及び２２１ｂの旋回自在に連結さ
れた端部、即ち連結部２３４．２３６゜２３８．２４０
．２４２及び２４４並びに２３４’。
２３６’ 、２３８’ 、２４０’ 、２４２’
及び２４４′は、間隔を置いた２個の平行平面内に位置
する２個の同様な多角形、図示の場合は正六角形、即ち
連結部２３４．２３６．２３８．２４０゜２４２及び２
４４によって規定される正六角形と、連結部２３４’
、２３６’ 、２３８’ 、２４０’。
２４２′及び２４４′によって規定された正六角形、を
規定する。
更に、第１５図に図示する組立体は、ロッド状機素２４
６．２４８．２５０．２５２．２５４及び２５６から成
る第１のロンド状機素組と、ロッド状機素２２２．２２
４．２２６．２２８，２３０及び２３２から成る第２の
ロンド状機素組とを具備している。
第１のロンド状機素組２４６ 、２４８ 。２５０．２
５２．２５４及び２５６は、上述した連結部２３４’
、２３６’ 、２３８’ 、２４０’。
２４２′及び２４４′によって規定された正六角形の平
面図で見て幾何学的中心２５８で相互に旋回自在に連結
され、そしてかかる相互連結部２５８から夫々放射状に
延びて上記正六角形の角部、即ち連結部２３４’ 、
２３６’ 、２３８’ 、２４０’。
２４２′及び２４４′に旋回自在に連結されている。
一方、第２のロンド状機素組２２２．２２４゜２２６．
２２８．２３０及び２３２ば、上述した連結点２３４．
２３６．２３８．２４０．２４２及び２４４によって規
定された正六角形の平面図で見て幾何学的中心２２０で
相互に旋回自在に連結され、そしてかかる相互連結部２
２０から夫々放射状に延びて上記正六角形の角部、即ち
連結部２３４．２３６．２３８．２４０．２４２及び２
４４に旋回自在に連結されている。
曾た、第２のロンド状機素組２２２．２２４．２２６，
２２８．．２３０及び２３２の各々の中間部は、第１の
ロンド状機素組２４６．２４８．２５０．２５２ 。
２５４及び２５６の対応する各々の中間部に旋回自在に
連結されている。
第１のロンド状機素組２４６．２４８．２５０．２５２
．２５４及び２５６は、組合体が第１５図に図示する伸
張された組立状態において本質的には連結部２３４′２
３６’ 、２３８’ 、２４０’ 、２４２’及
び２４４′を含む一平面内に位置することが重要である
（但し、第１５図に図示する具体例においては、後に言
及する通り、組合体の自己保持特性を一層増強するため
に、第１のロンド状機素組２４６゜２４８．２５０．２
５２．２５４及び２５６の内側端部は内側及び上方に向
けて幾分偏向乃至変形されている）。
一方、第２のロンド状機素組２２２゜２２４．２２６．
２２８．２３０及び２３２は、組合体が第１５図に図示
する伸張された組立状態においても本質状態は連結部２
３４．２３６ 。
２３８．２４０．２４２及び２４４を含む一平面内に位
置することができず、相互連結部２２０において相互に
所定の角度をなしていることが重要である。
そして、組合体が第１５図に図示する伸張された組立状
態においては、第１のロンド状機素組２４６．２４８．
２５０．２５２．２５４及び２５６と第２のロンド状機
素組２２２，２２４゜２２６．２２８．２３０及び２３
２との相互作用によって各ロッド状機素に作用する応力
（累積自己保持応力）によって、組合体が第１５図に図
示する伸張された組立状態に自己保持されることが重要
である。
かかる自己保持について更に説明すると、上記第２のロ
ンド状機素組２２２．２２４．２２６ 。
２２８．２３０及び２３２が存在せず、複数対の交差ロ
ッド状機素対２２１と上記第１のロンド状機素組２４６
．２４８．２５０．２５２．２５４及び２５６とだけで
組合体が構成されている場合には、組合体は、容易に理
解されるように、連結部２３４．２３６．２３８．２４
０．２４２及び２４４によって規定される正六角形と連
結部２３４’ 、２３６’ 、２３８’ 、２４
０’、２４２’及び２４４′によって規定される正六角
形との２個の正六角形を収縮して両正六角形の平面間の
間隔を最大にせしめた折りたたみ状態と、上記２個の正
六角形を伸張して両六角形の平面間の間隔を減少せしめ
た組立状態、即ち第１５図に図示する状態との間を全く
自由に移動せしめられる。
かような移動の際の連結部２４４ （２３４，２３６。
２３８．２４０．２４２ ）の移動軌跡と連結部２４４
’ （２３４’ 、２３６’ 、２３８’、２４
０′。
２４２’）の移動軌跡を考察すると、次の通りである。
説明の便宜上、上記第１のロッド状機素組のロッド状機
素２４６ （２４８，２５０，２５２。
２５４．２５６）と上記第２のロッド状機素組のロッド
状機素２３０ （２２２，２２４，２２６。
２２８．２３２ ）との相互連結部を静止点として考え
ると、連結部２２４’ （２３４’ 、２３６′。
２３８’ 、２４０’ 、２４２’ ）は、上記静
止点を中心とした円弧状の軌跡を描く。
一方、連結部２４４ （２３４，２３６，２３８，２４
０，２４２）は、交差ロッド状機素対２２１によって連
結部２４４’ （２３４’ 、２３６’ 、２３Ｂ
’、２４０’。
２４２’ ）に関連付けられている故に、連結部２４
４’ （２３４’ 、２３６’ 、２３８’、２４
０’。
２４２’ ）の移動軌跡と実質上面対称な移動軌跡、
即ち上記静止点に対して所定距離（即ち第１５図に図示
する組立状態における連結部２４４′と連結部２４４と
の間の距離に対応した距離）だけ下方の仮想点を中心と
した円弧状の軌跡を描く。
かように連結部２４４ （２３４，２３６，２３８。
２４０．２４２ ）は、上記静止点ではなくてこれより
も上記所定距離だけ下方の仮想点を中心とした円弧状の
軌跡を描く故に、上記折りたたみ状態から上記組立状態
に移動する際には、上記静止点から連結部２４４ （２
３４，２３６，２３８。
２４０．２４２）ｔでの距離は変化する。
更に詳しくは、上記折りたたみ状態から上記組立状態に
移動する際には、上記静止点から連結部２４４（２３４
，２３６，２３８，２４０，２４２）ｔでの距離は、漸
次減少する。
然るに、本発明に従って構成された組合体にかいては、
上記静止点と連結部２４４ （２３４，２３６，２３８
，２４０゜２４２）とは、上記第２のロンド状機素組の
ロッド状機素２３０ （２２２，２２４，２２６，２２
８゜２３２）によって接続されている（後にも言及する
通り、上記第２のロッド状機素組のロッド状機素２２２
，２２４，２２６，２２８，２３０゜２３２の上記静止
点よりも内側の部分、即ち上記静止点と上記幾何学的中
心２２０との間の部分は省略することができる）。
かような次第であるので、上記第２のロッド状機素組の
ロッド状機素２３０ （２２２，２２４，２２６，２２
８，２３２）の、上記静止点と連結部２４４（２３４，
２３６゜２３８．２４０．２４２ ）との間の長さく応
力を受けない状態の長さ）を、上記折りたたみ状態に釦
かる最大長さと上記組立状態における最小長さとの間の
適宜の長さに設定すれば、上記折りたたみ状態から上記
組立状態に向けて所定状態１で組合体を伸張せしめる間
にわいては、上記第２のロンド状機素組のロッド状機素
２３０ （２２２。
２２４．２２６．２２８．２３２ ）は引張力を受け、
従って連結部２４４ （２３４，２３６，２３８２４０
，２４２）を引張って上記折りたたみ状態にせしめんと
する応力が上記第２のロッド状機素組のロッド状機素２
３０ （２２２，２２４，２２６゜２２８．２３２ ）
に作用する。
他方、上記所定状態を越えて組合体を伸張せしめると、
上記第２のロッド状機素組のロッド状機素２３０ （２
２２。
２２４．２２６．２２８．２３２ ）は圧縮力を受ける
ようになり、従って連結部２４４ （２３４。
２３６．２３８．２４０．２４２ ）を押拡げて上記組
立状態にせしめんとする応力が上記第２のロッ状機素組
のロッド状機素２３０ （２２２，２２４゜２２６．２
２８．２３２ ）に作用するようになる。
従って、組合体を上記所定状態を越えて伸張せしめると
、上記第２のロッド状機素組のロッド状機素２３０（２
２２，２２４，２２６，２２８。
２３２）に作用する上記応力によって、組合体は上記組
立状態に強制される。
そして、上記組立状態１で伸張されると、上記第１のロ
ッド状機素組のロッド状機素２４６（２４８，２５０，
２５２，２５４゜２５６）が連結部２３４’ ２３６
’ ２３８’ ２４０’う ２４２′及び２４４′を含む一平面内に位置するように
なり、従って組合体が更に伸張されることはなく、かく
して、組合体は上記組立状態に自己保持される。
尚、上記説明に唱いては、上記第２のロッド状機素組の
ロッド状機素２２２．２２４．２２６ 。
２２８．２３０及び２３２に作用する応力についてのみ
考察したが、実際上は、上記第１のロッド状機素組のロ
ッド状機素２４６．２４８．２５０゜２５２．２５４及
び２５６と上記第２のロンド状機素組のロッド状機素２
２２．２２４．２２６ 。
２２８．２３０及び２３２との相互作用によって、上記
第２のロッド状機素組のロッド状機素２２２゜２２４．
２２６．２２８．２３０及び２３２のみならず、上記第
１のロッド状機素組のロッド状機素２４６．２４８．２
５０．２５２．２５４及び２５６にも同様な応力が作用
する。
上記の通りであるので、本発明に従って構成された第１
５図に図示する如き組合体によれば、折りたたみ状態に
ある組合体の所要の力を加え上記所定状態を越えて伸張
せしめさえすれば、種々のロッド状機素間の旋回自在な
連結を何ら拘束せずとも、組合体は第１５図に図示する
組立状態に自己保持され、捷た組立状態にある組立体に
所要の力を加えて収縮しさえすればコンパクトな折りた
たみ状態にせしめることができる。
第１５図に図示する組合体においては、上述した通りの
自己保持特性に加えて、更に自己保持強度を増大せしめ
るために、次の通りの改良が施されている。
即ち、第１のロンド状機素組２４６゜２４８．２５０．
２５２．２５４及び２５６の内側端部が幾分長くせしめ
られていて、上述した自己保持特性によって強制される
第１５図に破線で示す状態から、更に相互連結部２５８
を上方に押上げることによって第１５図に実線で示す状
態に弾性的に変位されるように構成されている。
かような組合体を第１５図に実線で示す状態から折りた
たむには、１ず最初に相互連結部２５８に下方への力を
加えて第°１のロッド状機素組２４６゜２４８．２５０
．２５２．２５４及び２５６の内側端部を第１５図に実
線で示す状態から第１５図に破線で示す状態に弾性的に
変位せしめ、次いで上述した自己保持特性に打勝って折
シたたむことが必要であり、従って第１のロンド状機素
組２４６゜２４８．２５０．２５２．２５４及び２５６
の内側端部を第１５図に実線で示す状態から第１５図に
破線で示す状態に弾性的に変位せしめるのに要する力の
分だけ自己保持強度が増大せしめられている。
かように自己保持強度が増大せしめられた組合体は、著
しく大きな重量がかかる恐れがある場合に有用であり、
例えば第１図に図示する構造体においては番号２６０で
示す部分等の特定の部位に用いることができる。
尚、第１５図に図示する組合体においては、６対の交差
ロッド状機素対２２１に対して６本のロッド状機素２４
６．２４８．２５０．２５２ 。
２５４及び２５６から成る第１のロンド状機素組と６本
のロッド状機素２２２．２２４．２２６ 。
２２８．２３０及び２３２から成る第２のロンド状機素
組とを用いているが、所望ならば第１のロンド状機素組
と第２のロンド状機素組の複数本のロッド状機素、例え
ばロッド状機素２４６，２５０゜２５４．２２２．２２
６及び２３０、を省略することもできる。
また、第２のロンド状機素組２２２゜２２４．２２６．
２２８．２３０及び２３２においては、第１のロンド状
機素組２４６，２４８゜２５０．２５２．２５４及び２
５６の対応するロッド状機素に旋回自在に連結された部
位ようも内側の部分を省略することもできる。
第１９図及び第２０図は、本発明に従う組合体を用いて
形成される構造体の別の態様を示している。
第１９図及び第２０図に示す構造体においては、外側頂
点はやはり回転面上に配置されているが回転面はその両
端部を除いて球面ではなく、構造体の極を形成する２つ
の頂点２６２と２６４の間の中間部分は円筒形状である
。
第１９図から理解される如く、鋏状交差機素のチェーン
乃至梯子は頂点２６２及び２６４に列置する極を直接通
るか、或いは前述した原理に従う。
第２０図に全体として参照数字２６６で示す形態は、第
１９図の構造体をコンパクトに折シたたんだ形状を示す
。
第２１図及び第２２図は、前記回転面が３６００の回転
によって形成される態様を示す。
即ち、第２１図においては、内側に折りたたむと最終的
には第２３図に全体として２７２で示す折勺たたみ形状
となるところの２つの極２６８，２７１有する球面形状
を図示している。
第２２図は、第１９図に示した回転面の完全な回転形状
を示すものであり、かかる形状は４つの極２７４，２７
６゜２７８．２８０を有し、折りたたむと最終的には第
２４図に全体として２８２で示すコンパクトな折りたた
み形状になる。
ここで、第２５図を参照して第１図における構造体の原
理を通常の測地掌上の述語を用いて更に説明すると、特
に第１図の例は４つの繰返しの２０面体（ａ ｆｏｕｒ
ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ １ｅｏｓａｈｅｄｒｏｎ ）と
して構成され、その三角形領域の１つを第２５図に示し
ている。
第２６図においては三角形領域の全てを示しているが、
構成機素をわかり易くするために平面形状を図示した。
第２５図においては異なる点Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ。
Ｅが示されてかり、そして第２６図の三角形領域３００
．３０２．３０４．３０６及び３０８の全ては第１図に
おいて極１８で示す共通点で連結されていることが理解
されよう。
第１図と第２６図を互いに関係づけると、三角形領域３
００はダッシュをつけた文字で示される点を有し、その
真下の三角形領域３１０は点Ｅ′及びＢ′を有しており
、従って第１図における構造体の下端は第２６図の破線
に沿って切断した切断線によって規定され、三角形領域
３１０は台形状になる。
特に３１０の如き領域は第２５図に示す三角形の側線の
２番目の分割部（即ち４つの繰返しの２番目の所）で切
断されている。
第２５図において、２本の線による表示、例えば３１２
で表示されているところの点Ａと点３１４の間の２本の
線による表示は、鋏状に連結された機素対を示し、３１
６で示す破線円は第４図に卦ける円１００に相当し、３
１８で示す細線円は第４図の円１０２に相当し、３２０
で示す太線円は第４図の円１０４に相当する。
第２５図におけるこれら３つの円の重要性は、第５図に
卦ける円１００’ 、１０２’ 、１０４’の重要性
と同一である。
即ち第２５図における円は、第５図で示す如く鋏状に連
結された機素対の交差点３２２と３２４の間の距離に等
しい直径の円である。
従って、第５図に示すように機素１４２と１４４の間の
相互旋回連結部はこれら機素の右側端部よりも左側端部
に若干近く位置している。
鋏状の機紐対１４６．１４８についても同様である。
第２５図を参照すると、円３１８と円３２０とが２０面
体形状の当然の結果として重なり合っており、そしてか
ように円が重なシ合う時には第６図に関連して既に説明
したようにその部位における頂点間では交差機素対が省
略されていることが理解されよう。
第２５図では、６個の交差機素対が交差されており、そ
して第２５図の例においては構造体を折りたたむことが
できるようになすためにはかくすることが必須である。
省略された交差機素対は第１図及び第４図を参照するこ
とによって一層明確に理解されよう。
上述した機素対の省略に加えて、第１図の例では更に５
つの交差機素対が省略されている。
これらの交差機素対の省略の各々は、第２６図において
参照番号３１ Ｑ 、３２６．３２８．３３０及び３３
２で表示されている台形領域で生じている。
台形領域３２６からの機素対の省略は第１図において参
照番号３３４で示されており、そしてこの省略した機素
対は第２５図において３２４で示される交差機素対の位
置に対応していることが第６図から理解されよう。
上記５つの交差対を省略する理由は、省略しないと構造
体の周囲に連続したチェーン乃至梯子が存在することに
なって構造体を折りたたむことができなくなるからであ
る。
これに関する唯一の例外は、第１図から明らかな如く、
構造体の一端においては折りたたみ性を損うことなしに
交差機素対の連続したチェーン乃至梯子をその１１にし
ておくことができることである。
第２５図と同様のレイアウトを示す第２１図には、多数
の機素を使用する実施形態が図示されている。
第２７図に図示する基本配列を用いる種々の例において
は、６個の最大円１０４” 、 ６個の中間円１０２
”及び３個の最小円１００”があって、これらの全ては
図示する通り外接しており、それ故に極で連結される２
０面体の三角形領域では第２７図に示す如く全て交差機
素対が省略されることなく用いられている。
第５図と第２１図を対応せしめると、第５図に示される
極から延びる機素対ば、第２７図においては対応する略
式表示で示されている。
台形領域（第２６図）に関しては、２個の交差機素対３
４０及び３４２か交差機素対３４４かのいずれかが、上
述したように連続した交差機素対のチェーン乃至梯子が
周辺を連続して延びるのを防止するために除去される。
【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明の組合体を用いて構成された構造体の
一例を一部を切欠いて示す斜面図；第２図は、第１図の
構造体を折りたたんだ状態で示す斜面図；第３図は、第
１図の構造体の枠組の一部を示す斜面図；第４図は、上
記枠組の一部の平面図；第５図は、チェーン乃至梯子の
一部を示す正面図、第６図は、第５図に示すチェーン乃
至梯子の一部が折シたたオれる際の状態を示す平面図；
第１図は、折りたたまれた状態のチェーン乃至梯子を示
す平面図；第８図乃至第１１図は、枠組の一部を漸次折
りたたむ際の形状を示す簡略図；第１２図は、カバーを
取うつけた自在連結部を示す拡大断面図；第１３図は、
第１２図の連結部の平面図、第１４図は、機素とワイヤ
ーヒンジワイヤの斜面図；第１５図は、強度を増すため
に必要に応じて使用することができる本発明の組合体の
変形例の斜面図；第１６図乃至第１８図は、内側カバー
と外側カバーを使用した変形例を示す部分斜面図；第１
９図及び第２０図は、構造体の他の態様を示す簡略図；
第２１図及び第２２図は、回転面が３６００に亘ってい
る構造体の２つの態様を示す簡略図；第２３図及び第２
４図は、夫々第２１図及び第２２図に示す構造体を折り
たたんだ状態で示す簡略図；第２５図及び第２６図は、
第１図の構造体に関する原理を示す簡略図；第２７図は
、構造体の更に他の態様を示す簡略図。 ２２１・・・・・・交差ロッド状機素対、２２２，２２
４゜２２６．２２８．２３０及び２３２・・・・・・第
２のロンド状機素組、２４６．２４８．２５０．２５２
゜２５４及び２５６・・・・・・第１のロンド状機素組
。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 束ねられた折りたたみ状態から自立構造体を形成す
    る伸張された自己保持組立状態にせしめられ得る、旋回
    自在に連結された複数体のロッド状機素から成る組合体
    にして、 ２本のロッド状機素の各々の実質上中間を相互（旋回自
    在に連結して鋏状にせしめて形成した交差ロッド状機素
    対を複数対使用し、該交差ロッド状機素対の各々の一方
    のロッド状機素の両端部を夫々隣接する交差ロッド状機
    素対の他方のロッド状機素に旋回自在に連結すると共に
    、該交差ロッド状機素対の各々の他方のロッド状機素の
    両端部を夫々隣接する交差ロッド状機素対の一方のロッ
    ド状機素に旋回自在に連結して、該交差ロッド状機素対
    の旋回自在に連結された端部が間隔を置いた２個の平行
    平面内に位置する２個の同様な多角形を規定し、該２個
    の多角形を収縮して該２個の多角形の各々の平面間の間
    隔を最大にせしめると該折りたたみ状態になり、該２個
    の多角形を伸張して該２個の多角形の各々の平面間の間
    隔を減少せしめると該組立状態になるように構成し、そ
    して更に、該組立状態に自己保持されるようになすため
    に、複数個のロッド状機素を含む第１のロンド状機素組
    と複数個のロッド状機素を含む第２のロンド状機素組と
    を使用し、該第１のロンド状機素組の該複数個のロッド
    状機素は平面図で見て該２個の多角形の一方の幾何学的
    中心で相互に旋回自在に連結すると共に、かかる相互連
    結部から該２個の多角形の該一方の角部に延ばしてかか
    る角部に旋回自在に連結し、且つ該組立状態において該
    第１のロンド状機素組の全てのロッド状機素が本質的に
    は該２個の多角形の該一方の角部を含む一平面内に位置
    するような長さにし、該第２のロンド状機素組の該複数
    個のロッド状機素は該２個の多角形の他方の角部に旋回
    自在に連結すると共に、該第１のロンド状機素組の対応
    するロッド状機素の中間部に旋回自在に連結して、該組
    立状態においても該第２のロンド状機素組の該ロッド状
    機素は本質的には該２個の多角形の該他方の角部を含む
    一平面内に位置し得ないようになし且つ該第２のロンド
    状機素組の該ロッド状機素の、該２個の多角形の該他方
    の角部に旋回自在に連結された部分と該第１のロンド状
    機素組の対応するロッド状機素に旋回自在に連結された
    部分との間の長さを、該折りたたみ状態から該組立状態
    に向けて該２個の多角形を所定状態１で伸張せしめると
    該第１のロンド状機素組の該ロッド状機素と該第２のロ
    ンド状機素組の該ロッド状機素との相互作用によってこ
    れらのロッド状機素に作用する応力が該２個の多角形を
    伸張せしめるように作用して全てのロッド状機素を該組
    立状態にせしめるような長さにしたことを特徴とする組
    合体。
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