JPS6026900B2 - 支持構造体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は構造要素のための支持構造体に係り、特に夏直
な側辺を有する多角形状に巻付けられた線材によって形
成される骨組構造の支持構造体に関する。

本発明は構造要素を補剛するための軽量かつ大きな表面
剛さを有する支持構造体を提供することを目的とする。

本発明は各種の用途、特にサンドイッチ構造の建物用天
井要素、或は壁要素の製造のため、容易に取扱うことの
できる支持構造体を提供することを目的とする。本発明
によれば、支持構造体は複数の巻線体を有する骨組構造
であり、これら複数の巻線体の各々は複数の線材を少な
くとも３つの真直な側辺を持った多角形状にそれぞれ巻
いて形成されている。

また、これら複数の巻線体は巻線体同士の隣接する側辺
の線材部分が真直な支柱（ブレース）を構成するよう互
に係合可能でありまたこれら係合可能な側辺間の線材部
分が協同して支持部を形成するように隣接した相互関係
で配置され、さらに係合可能な線材部分がそれぞれの係
合部で互に結合される。したがって、これら隣接した巻
線体の係合可能な側辺間の線材部分、すなわち互に係合
可能な側辺以外の側辺にある線材部分が協同して平坦な
形状の支持部を形成するように巻線体が配置される場合
、本発明による支持構造体は多角形状に巻かれた線村に
よる複数の巻線体を互に結合して構成されるマット状の
骨組構造となる。

このマット状の骨組構造では、隣接する巻線体の側辺の
真直な線村部分同士が係合部で互に結合されている。こ
のため、支持構造体の隣接する一対の巻線体の境界に、
この構造体の一方の平坦な支持部から他方の平坦な支持
部へ力を伝達することができる線材の支柱またはトラス
組みが形成される。この様に、このマット状の支持構造
体は２つの隣接する巻線体間の境界を補剛部とする中空
骨組構造の数断要素として作用し、特に複数の薄板状の
構造要素間に配置・結合されてこれらを補剛する所謂サ
ンドイッチ構造の製作に用いられるのに適している。し
かしながら、建物用天井要素等にあっては一方の側のみ
に平坦な構造要素を担持すれば足りる場合、この支持構
造体の他方の側の支持部に何等構造要素を結合しない構
成となし得ることは勿論である。また必要な場合、支持
構造体の一方の側の平坦な構造要素を棒状の構造要素に
代えることも可能である。隣接した巻線体の係合可能な
側辺間の線村部分が協同して屈曲した面状の支持部を形
成する様に複数の巻線体が配置される場合、本発明によ
る支持構造体は屈曲した面状の支持部が湾曲した板状の
構造要素と複数の点で接触係合し、これら湾曲した板状
の構造要素を補剛するのに適した骨組構造となる。

本発明の他の面によれば、複数の巻線体を連結して構成
された骨組構造を取り巻くよう別の巻線体がこの骨組構
造の外側に追加配置される。

この別の巻線体も複数の線材で形成されるが、これらの
線村は骨組構造を構成している複数の巻線体の線材とは
反対方向へ骨組構造の外周に沿ってそれぞれ巻かれる。
また、この別の巻線体の線村はそれぞれの係合部におい
て骨組構造の線村と結合され、これによって骨組構造は
さらに補剛される。以下に、幾つかの実施例を示す添付
図面にもとづいて、本発明を詳細に説明する。第１図に
示される実施例では、支持構造体はそれぞれ真直な側辺
５〜８を有する正方形状に巻かれた４つの巻線体で構成
されている。

４つの巻線体はそれぞれ異なる経路１〜４１こ沿って教
本の線村を図面の紙面に垂直な方向へ巻き延ばして形成
され、また全ての巻線体の線材は同じ方向に巻付けられ
ている。

各巻線体の真直な側辺５〜８の線材部分は、巻線体の長
手方向すなわち図面の紙面トに垂直な方向に対して頚斜
しつつ延びている。全ての巻線体は通常同じ多角形状に
巻かれるが、異なった多角形状を有することができるこ
とは勿論である。通常、線材は鉄製であるが、他の材料
たとえばアルミニウム製であってもよく、またアルミニ
ウム製線村は重量と材料の節約のため中空のものであっ
てもよい。経路１〜４の４つの巻線体は、おのおの隣り
合う側辺５および７の線材部分が互に係合する様に整合
した隣接関係で配列され、また隣接する側辺５および７
の真直な線材部分同士が例えば溶接によりそれぞれ係合
部において互に結合され、マット状の骨組構造を備えた
支持構造体を形成する。

巻線体が互に整合した隣接関係をなして配列されている
ため、互いに隣接して結合された側辺５および７間の側
辺６および８の線材部分は、それぞれ支持構造体の両側
にあって同一平面内に配置される。従って、支持構造体
の両側には、平坦な構造要素９および１０を担持可能な
平坦な支持部が側辺６および８の線村部分によって提供
される。構造要素９および１０は板、シート部村または
それに類似した平らな部村であり、構造要素の表面自体
を補剛する支持部、即ち側辺６および８の線材部分へ溶
接、のり付けまたはクリップ止め等の方法で締着され、
支持構造体と共に構造要素９および１０を表皮部材とす
るサンドイッチ構造を構成する。第２図に示される実施
例では、巻線体は真直な側辺１５〜１８を有する長方形
状に巻かれており、径路１１〜１４に沿って延在する。

第２図の実施例は、各巻線体が長方形状を有する点に加
えて、一方の平坦な構造要素が棒状部材またはそれに類
似した都材である構造要素２川こ置き換えられている点
でのみ、第１図の実施例と異っている。これ等構造要素
２川ま、平坦な構造要素１９を担持している側辺１６と
は反対側で側辺１８の隅部の線材部分に結合されている
。第３図に示される実施例は、経路２１〜２７に沿って
延在する巻線体の級材が正方形状の代りに三角形状に巻
き付けられている点でのみ、第１図の実施例とは異って
いる。

第３図中の矢印は、経略２１〜２７内の線材が同じ方向
に巻き付けられていることを示している。マット状の支
持構造体に連結された平坦な構造要素が、符号２９およ
び３０で示されている。これ等の構造要素の内の一方を
、第２図の実施例に示した如き棒状の構造要素に鷹き換
えることができる。第４図に示される実施例においては
、経路３１〜３５に沿ってそれぞれ同一方向へ線材を台
形状に巻き付けた巻線体が用いられている。

これら等の巻線体で形成された平坦なマット状の支持構
造体は、２つの平坦な構造要素３９および４０１こ連結
されている。第４図の実施例と同様に、第５図に図示さ
れる実施例では経路４１〜４８に沿ってそれぞれ同一方
向へ巻き付けられた台形状の巻線体が使用されている。

しかし、この実施例の場合、８つの巻線体は隣接して互
に結合された側辺間の真直な側辺が互に角度をなす様に
、即ちそれら台形状の上辺同士および底辺同士がそれぞ
れ隣接して配置された、これら上辺および底辺の線材部
分に連結される湾曲構造要素、例えば一対の管状構造要
素４９および５０を恒持する屈曲した面状の支持部を形
成する様に、配列される。第５図の実施例で用いられて
いる管状の構造要素を、単一の曲率および複数の曲率を
有する湾曲構造要素に置き換えることが可能である。

即ち、本発明による巻線体においては、線村は巻線体の
長さ全体にわたって同一形状に巻き付けられる必要はな
く、特に単一曲率および複数の曲率を有する構造要素を
補剛する場合には、巻線体の形状は例えば巻き付けピッ
チの変更などによって変えられる。この変更は、巻き付
け加工の際に線材を巻付ける工具の横断面を変化させる
ことでも達成出来る。第５図の実施例に用いられている
巻線体にこの種の変更を施し、例えば巻線体の台形形状
の断面寸法を漸減しあるいは漸増することが可能であり
、一方の端部に向けて先細となるマスト状の支持構造が
得られる。本発明に係る支持構造体の各巻線体は教本の
線村で形成されているが、巻線体の線材の本数は線材の
断面積と、所望の巻き付けピッチと、座屈が生ずる線材
の長さとに左右される。

また、巻線体の断面形状は支持すべき構造要素間の距離
と、構造要素の表面に所望される補岡山効果の程度と、
支持構造体に作用する長手方向の力および横方向の力の
配分とに応じて決められる。即ち、多数の糠材を用いて
巻線体を形成することは、これ等の線材に連結される構
造要素に大きな表面剛さを与え、且つ比較的小さな直径
の線材の使用を可能とする。また、支持構造体を三角形
状の巻線体で構成すれば、比較的大きな横方向の力の伝
達が可能となる。第６図は本発明の更に別な面に係る実
施例を示している。

第６図の実施例の支持構造体は前述の多くの実施例の場
合と同様に全体として矩形状断面を呈しているが、この
支持構造体は多角形状に巻きつけられた２つの系統の線
材から成る多重巻線体を含んでいる。一方の系統の線村
５３は前述の実施例の場合と同様に、経路５４〜５８に
沿ってそれぞれ同一の方向へ矩形形状に巻きつけられて
５つの巻線体を形成している。これら５つの巻線体は、
隣接する側辺の線材部分がそれぞれ真直な支柱を構成す
るよう各係合部で結合されて連結される。一方、他方の
系統の線材５２は、線材５３の５つの巻線体で構成され
た骨組構造を取り巻く様にその外周に沿って線材５３の
巻付け方向とは反対方向へ巻付けられている。換言する
と、経路５４〜５８に沿って巻付けられた５つの巻線体
が、線材５２を線材５３とは反対方向へ巻きつけて形成
された別の巻線体内を互に協同して完全に充足する形を
とっている。上述の２つの系統の糠材５２および５３は
、それぞれ係合点において溶接またはその他の手段によ
って互に結合されて支持構造体自身の剛性をさらに高め
る。

できればこの２つの系統の線材５２および５３は同じ直
径のものであることが好ましいが、使用目的に応じてい
ずれかの線村を異る直径とすることができる。なお、線
材５２で形成される外側の巻線体の線村本数は、支持構
造体全体の断面形状つまり線材５３で形成される内側の
巻線体の数および大きさと、内側巻線体の線村の本数と
によって決まる。従って、支持構造体の外側巻線体が７
本の線材５２で形成され、経路５４〜５８に沿う各内側
巻線体がそれぞれ２本の線材５３を含むものであっても
良い。第６図から明らかな様に、この実施例の支持構造
体には線材５２および５３の他に縦通ロッド５９が含ま
れている。

縦通ロッド５９は、外側巻線体と内側巻線体のすき間を
うめる様に、外側巻線体の４隅の内側に配置され、さら
に内側巻線体の経路５４〜５８間の共通隅部とに配置さ
れて、それぞれの係合点で線材５２および５３に結合こ
れる。この実施例では、互いに隣接した内側巻線体の各
線材５３が隣接する側辺の共通隈部つまり角部分で合致
し、かつ外側巻線体の線材の１つもまた線材５３同士の
合致点を通る様に、支持構造体を設計することができる
。この設計によれば、線材５２，５３および縦通ロッド
５９を同一の交差点で結合することが可能であり、支持
構造体の製作を容易にしかつ堅固な空間骨組の提供がで
きる。第６図に示される実施例においては、支持構造体
全体を通して縦通ロッド５９が配設されているため、支
持構造体の中心に働く荷重は、隣接のロッド５９が引張
部材および圧縮部材として作用し、さらに骨組構造がロ
ッド５９に荷重を伝達して荷重の効果を構造体全体に分
散させることによって、容易に吸収される。

第７図に示される実施例では、第６図の実施例の場合と
異り、一方の系統の線材５３はそれぞれ経路６０〜６８
に沿ってて三角形状に巻付けられて、内側巻線体を形成
している。

三角形状の内側巻線体は全体として矩形断面を呈する様
に交互に対向する方向へ向けて配置され、他方の系統の
線材５２はこの全体として矩形断面形状の内側巻線体の
外周に沿って巻付けられている。この実施例の場合、第
６図の実施例で生じていた内側巻線体の共通隅部が線材
５３で充足されるため、縦通ロッド５９は外側巻線体の
４つの隅部にのみ配設される。従って、この実施例の支
持構造体では、他の縦通ロッドの助力なしでこれら内側
巻線体が二対の引張および圧縮部材となるロッド５９へ
荷重の横方向分布を行なうものである。第７図で示され
る実施例では、支持構造体は７本の線材５２から成る外
側巻線体を有し、また内側巻線体の各々は３本の線材５
３を含んでいる。

この支持構造体の中心に作用する集中荷重は、支持構造
体の上面と下面とにおいて巻線体の線材で構成される網
状骨組みの支持部内に引張りと圧縮とを生成して、縦通
ロッド５９に伝達される。一方、支持構造体の上・下面
間に延在する線材部分は、これら２つの面の間で構造体
の横断方向へ力を伝達する。第８図から第１０図に示す
如く、内側巻線体を種々の多角形状に変化させることが
出釆る。

第８図の実施例ではすべての内側巻線体が同一の矩形形
状に形成されているが、第９図に示す様に内側巻線体を
異なる寸法の形状とすることも可能である。また、第１
０図の実施例では、一つの内側巻線体が矩形形状を有し
その他の内側巻線体は三角形状に形成されており、この
様に内側巻線体を異つた形状としても良い。縦通ロッド
５９の本数および直径もまた広い範囲に変えることがで
きる。これ等の図中の矢印は、外側巻線体の線材５２と
内側巻線体の線材５３とが互に反対の方向へ巻きつけら
れていることを示している。第６図から第１０図に示し
た実施例は縦通ロッド５９を含むものであるが、本発明
の支持構造体を多角形状に巻かれた線材５２および５３
の２つの系統の線材のみで構成することもまた可能であ
る。

次に、本発明に係る支持構造体を製造するための一例を
、第１１図から第１３図を参照して説明する。

以下の説明の対象とする支持構造体は第８図に示される
実施例と類似して構成であるが、図示を容易にするため
内側巻線体の数を２つに限って説明を行なう。第１１図
に示される様に、２つの内側巻線体はそれぞれ２本の綾
材５３一１，５３一２および５３一３，５３一４で構成
される。

線材５３−１，５３−２の各々は、同一の経路に沿って
所定のピッチで矩形形状に巻きつけられており、一方の
側辺側には隣接する巻線体の線材部分と係合可能な様に
額斜した真直な線材部分５３−ｌａ〜５３一１ｃ，５３
一２ａ〜５３一２ｃを配し、また他方の側辺側には前者
の線村部分と対称方向へ傾斜した糠材部分５３−ｌｄ〜
５３一１ｆ，５３一２ｄ〜５３−２ｆを配している。２
つの内側巻線体が接合される際に、第１２図に見られる
如く、隣接する巻線体の線材部分は両巻線体の共通隅部
でそれぞれ線材部分５３−４ａの端部が線材部分５３−
２ａの一方の端部と、また線材部分５３一２ａの他方の
端部が線材部分５３−３ａの一方の端部という様に順次
合致して、溶接等の手段で互に結合される。

これによって、２つの内側巻線体は互に連結された骨組
構造を形成する。この骨組構造の４隅には符号５９で示
される縦通ロッドが配置されるが、縦通ロッド５９の結
合はこの段階で行なわれても、或は次に述べる外側巻線
体の結合の際に同時に行なわれるものであっても良い。
外側巻線体は、第１３図に示す如く内側巻線体を取り巻
いて内側巻線体の線村の巻付け方向とは反対方向に巻き
つけられた３本の線材５２一１，５２−２，５２一３で
形成されている。線材５２一１，５２一２，５２−３の
各々は、例えば線村５２一１が内側巻線体の線材部分５
３一４ａと５３‐２ａとの係合点を通り、かつ線材５３
一１ｄと縦通ロッド５９との係合点を通る様に、所定の
ピッチで巻きつけられる。その後、外側巻線体の線材は
内側巻線体の線材および縦通ロッド５９にそれぞれの係
合点で結合される。この様にして、多重巻線体のマット
状支持構造体が作られる。上述の支持構造体をサンドイ
ッチ構造に用いる場合には、次いで金属、合成樹脂等の
板またはシート部材の構造要素が、このマット状支持構
造体の両面の支持部への溶接、のり付けまたはその他の
縦着方法により固定される。完全したサンドイッチ構造
体の骨組構造の中空部分へ、例えばウレタン製の海綿体
の如き遮音及び断熱用絶縁材料を容易に詰込むことがで
きる。これらの絶縁材料はプラスチック製の袋に詰込ま
れたばらばらのウールであってもよく、真空圧を利用す
ることによってこれら袋は構造体内へ容易に導入される
。導入後、少なくとも部分的に弾性力を有する絶縁材料
が構造体内の中空空所を充足する。以上、実施例による
説明からも理解される様に、本発明による構造要素のた
めの支持構造体は、多角形状に巻かれた線材で形成され
る複数の巻線体を互に連結したマット状の骨組構造のも
のである。

この支持構造体は、隣接する巻線体間の側辺の綾材部分
が真直な支柱を構成して支持構造体に作用する荷重を担
持するため、軽量かつ大きな表面剛さを有しこの構造体
に連結される構造要素を充分に補剛する。また、各巻線
体の形状を変更することができ、種々の用途に適した形
状の支持構造体を容易に製造することが可能である。さ
らに、複数の巻線体で形成された骨組構造を取り巻く外
側巻線体を配設することによって、支持構造体の合成が
更に高められ著しく軽量であって大きな表面剛性を有す
る、即ち重量に比して非常に大きな支持能力を備える支
持構造体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は２つの異る実施例の端面図、第３
図一驚５図は３つの別の実施例の概略の端面図、第６図
および第７図は多重巻線体を有する支持構造体の２つの
異る実施例の端面図、第８図〜第１０図は多重巻線体を
含む支持構造体の３つの別の実施例の概略の端面図、第
１１図〜第１３図は多重巻線体を有する支持構造体の製
造例を説明するための概略斜視図である。 ５，６，７，８・・・側辺、１５，１６，１７，１８…
側辺、９，１０，２０，２９，３０，３９，４０，４９
・・・構造要素、５２，５３…織材、５３一１，５３一
２，５３一３，５３−４・・・線材、５３−ｌａ〜５３
−ｌｆ，５３−２ａ〜５３−２ｆ，５３−３ａ〜５３−
３ｃ，５３−４ａ〜５３一４ｃ・・・線材部分。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第８図 第９図 第１０図 図 〇 舷 図 ト 船 ，図 船 図 Ｎ 総 図 の 蛇

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 構造要素を補剛する実質的に中空の骨組構造の支持
   構造体にして、前記骨組構造は複数の巻線体を有し、前
   記複数の巻線体の各々は複数の線材を少なくとも３つの
   真直な側辺を持つた多角形状にそれぞれ巻いて形成され
   ており、前記複数の巻線体は巻線体同士の隣接する前記
   側辺の線材部分が真直な支柱を構成するように互に係合
   可能であり、またこれら係合可能な側辺間の線材部分が
   協同して支持部を形成するように隣接した相互関係で配
   置されかつ前記係合可能な線材部分がそれぞれの係合部
   で互に結合されることを特徴とする支持構造体。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の支持構造体にして、前
   記骨組構造を取り巻くよう別の巻線体が前記骨組構造の
   外側に追加配置され、前記別の巻線体は複数の線材を前
   記複数の巻線体の線材とは反対方向へ前記骨組構造の外
   周に沿つてそれぞれ巻いて形成され、また前記別の巻線
   体の線材は前記骨組構造を補剛するようそれぞれ係合部
   において前記複数の巻線体の線材と結合されることを特
   徴とする支持構造体。