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入れ子フレーム構造体

国内特許コード P120007673
整理番号 2246
掲載日 2012年6月14日
出願番号 特願2010-530726
登録番号 特許第5283137号
出願日 平成21年9月18日(2009.9.18)
登録日 平成25年6月7日(2013.6.7)
国際出願番号 JP2009004770
国際公開番号 WO2010035456
国際出願日 平成21年9月18日(2009.9.18)
国際公開日 平成22年4月1日(2010.4.1)
優先権データ
  • 特願2008-247033 (2008.9.26) JP
発明者
  • 小林 正美
出願人
  • 国立大学法人京都大学
発明の名称 入れ子フレーム構造体
発明の概要 非常に容易に製作することのできる極めて単純な要素を素材とし、日本の伝統的木組みと同様の原理を用いて、小規模なものから大規模なものまで、任意の大きさの構造物を組み立てることのできるシステムを提供する。本発明に係る入れ子フレーム構造体は、所定の厚さを持つ矩形の板材から成る大フレームと小フレームを要素とする。2個の大フレームを平行かつ垂直に、小フレームの横枠の内寸だけ離して配置し、2個の小フレームを、両大フレームに垂直に、且つ、両大フレームの両側の縦枠において内縁に接するように配置することにより、4個の大小フレームを井桁状に組み立てたユニット入れ子フレーム構造体を基本構造体とする。これに、フレーム外れ防止材の取り付けや、入れ子フレーム組手を用いた組み上げによって、上下左右内部に増殖して多様な入れ子フレーム構造体を構成する。
従来技術、競合技術の概要


現代の建築物には鉄筋コンクリート構造、鉄骨構造、軽量形鋼構造等が多く用いられているが、これらは柱や梁の鉄構造材をセメントや溶接やボルトで完全に固定するという構造を基本としている。また、今日の木造建築物では、四辺形に組まれた軸組に、金物で固定する筋交いを対角線状に入れて、風や地震などによる水平力に抵抗し、四辺形が菱形に変形するのを防ぐ方法が一般的である。



それに対して、日本の伝統的な木造建築物は、木材の持つ引張や圧縮に強い特性を生かした、「木組み」を基本構造とする木造建築が主体であった。この木組みは、木材の持つ反力と、直交する木材どうしの「めり込み」を最大限に利用して組み立てる構造物であり、台風や地震などの横方向の力にも強いという特性を持つ。

産業上の利用分野


本発明は、大小2種の矩形(ロの字形)のフレームを入れ子にして組み合わせることにより構成される、家屋のような大型の構造体や容器のような小型の構造体のいずれにも適用可能な入れ子フレーム構造体に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
所定の厚さを持つ矩形の板材から成る大フレームと、
同じく矩形の板材から成り、縦枠の外寸が、前記大フレームの縦枠の内寸に等しい小フレームと、
を組み合わせることにより構成される構造体であって、
2個の大フレームを平行に、小フレームの横枠の内寸だけ離して配置し、
2個の小フレームを、両大フレームに直交するように、且つ、両大フレームの両側の縦枠において内縁に接するように配置する
ことにより、4個の大小フレームを井桁状に組み立てたユニット入れ子フレーム構造体を基本構造とすることを特徴とする入れ子フレーム構造体。
【請求項2】
前記大フレーム及び/又は小フレームが、一方の端部では一方の面において前記所定厚さの1/2の厚さだけ正方形状に削減され、他方の端部では他方の面において同じ厚さだけ正方形状に削減された直線状の板材を正方形状に組み合わせて製作されたものである請求項1に記載の入れ子フレーム構造体。
【請求項3】
小フレームの枠から外側に2個の係止具を突出させることにより大フレームを挟んで固定するようにした請求項1又は2に記載の入れ子フレーム構造体。
【請求項4】
小フレームの縦枠の一方の面において、前記大フレームの内寸の範囲内で厚みを増すことにより、大フレームからの小フレームの抜けを防止するようにした請求項1~3のいずれかに記載の入れ子フレーム構造体。
【請求項5】
前記大フレームの横枠から、それ自身の縦枠との間に前記小フレームを挟んで固定するための係止具を突出させた請求項1~4のいずれかに記載の入れ子フレーム構造体。
【請求項6】
前記ユニット入れ子フレーム構造体の1つのコーナーにおいて、他の大フレーム又は他の小フレームを同様に入れ子にして連接することにより、ユニット入れ子フレーム構造体を横方向に連接した請求項1~5のいずれかに記載の入れ子フレーム構造体。
【請求項7】
前記大フレームの縦枠、前記小フレームの縦枠、前記係止具のいずれかを縦に突出させて互いに連結することによりユニット入れ子フレーム構造体を縦方向に連接した請求項1~6のいずれかに記載の入れ子フレーム構造体。
【請求項8】
前記ユニット入れ子フレーム構造体の内部に向けて同様の入れ子構造を繰り返すことにより多重入れ子フレーム構造体とした請求項1~4のいずれかに記載の入れ子フレーム構造体。
【請求項9】
所定の厚さを持つ矩形の板材を井桁状に組み立てた大フレームと、
同じく矩形の板材を井桁状に組み立てて成り、縦枠の外寸が、前記大フレームの縦枠の内寸に等しい小フレームと、
を組み合わせることにより構成される構造体であって、
2個の大フレームを平行に、小フレームの横枠の内寸だけ離して配置し、
2個の小フレームを、両大フレームに直交するように、且つ、両大フレームの両側の縦枠において内縁に接するように配置する
ことにより、4個の大小フレームを井桁状に組み立てたユニット入れ子フレーム構造体を基本構造とすることを特徴とする入れ子フレーム構造体。
【請求項10】
前記大フレームが辺長F、枠幅aの正方形であり、小フレームが辺長F-2aの正方形であるか、又は、一方の辺長がF-2a、他方の辺長がFの長方形である、請求項9に記載の入れ子フレーム構造体。
【請求項11】
所定の厚さを持つ矩形の板材を井桁状に組み立てた大フレームと、
同じく矩形の板材を井桁状に組み立てて成り、縦枠の外寸が、前記大フレームの縦枠の内寸に等しい小フレームと、
を組み合わせることにより構成される構造体であって、
2個の大フレーム及び2個の小フレームを、大フレーム同士及び小フレーム同士が面を接するとともに、全フレームの一方の縦辺が中央に集合するように組み立てた十字組手構造体。
【請求項12】
請求項1~11のいずれかに記載の入れ子フレーム構造体を用いた家具。
【請求項13】
請求項1~11のいずれかに記載の入れ子フレーム構造体を用いたシェルター。
国際特許分類(IPC)
画像

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JP2010530726thum.jpg
出願権利状態 登録
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