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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024100402
(43)【公開日】2024-07-26
(54)【発明の名称】結合構造体および設計システム
(51)【国際特許分類】
F16B 5/10 20060101AFI20240719BHJP
F16B 7/22 20060101ALI20240719BHJP
E04B 1/58 20060101ALI20240719BHJP
【ＦＩ】
F16B5/10 Z
F16B7/22
E04B1/58 506Z
【審査請求】有
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023004382
(22)【出願日】2023-01-16
(71)【出願人】
【識別番号】000003609
【氏名又は名称】株式会社豊田中央研究所
(74)【代理人】
【識別番号】100160691
【弁理士】
【氏名又は名称】田邊 淳也
(74)【代理人】
【識別番号】100182718
【弁理士】
【氏名又は名称】木崎 誠司
(72)【発明者】
【氏名】西垣 英一
(72)【発明者】
【氏名】朝賀 泰男
(72)【発明者】
【氏名】弦田 遼平
【テーマコード（参考）】
2E125
3J001
3J039
【Ｆターム（参考）】
2E125AA04
2E125AA14
2E125BD01
2E125CA51
3J001FA15
3J001GA01
3J001JD33
3J001JE01
3J001KA21
3J039AA06
3J039AB02
3J039BB02
3J039FA02
(57)【要約】
【課題】取り外しが簡単で再利用可能で結合構造体であり、かつ、結合する部材の材料特
性を変化させない結合構造体を提供する。
【解決手段】第１の部材と第２の部材とを結合する結合構造体は、第１の部材に固定され
る第１固定部と、第２の部材に固定される第２固定部と、第１固定部と第２固定部にそれ
ぞれ接続され、弾性部材で形成された接続弾性体であって、第１固定部と第２固定部を結
ぶ第１の方向に沿った弾性変形による伸縮によって第１固定部と第２固定部との距離を変
更可能な接続弾性体と、接続弾性体を前記第１の方向と交差する第２の方向に延伸させる
ことで、接続弾性体の前記第１の方向に沿った弾性変形による伸縮を規制する補強構造体
と、を備える。
【選択図】図１
性を変化させない結合構造体を提供する。
【解決手段】第１の部材と第２の部材とを結合する結合構造体は、第１の部材に固定され
る第１固定部と、第２の部材に固定される第２固定部と、第１固定部と第２固定部にそれ
ぞれ接続され、弾性部材で形成された接続弾性体であって、第１固定部と第２固定部を結
ぶ第１の方向に沿った弾性変形による伸縮によって第１固定部と第２固定部との距離を変
更可能な接続弾性体と、接続弾性体を前記第１の方向と交差する第２の方向に延伸させる
ことで、接続弾性体の前記第１の方向に沿った弾性変形による伸縮を規制する補強構造体
と、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１の部材と第２の部材とを結合する結合構造体であって、
前記第１の部材に固定される第１固定部と、
前記第２の部材に固定される第２固定部と、
前記第１固定部と前記第２固定部にそれぞれ接続され、弾性部材で形成された接続弾性
体であって、前記第１固定部と前記第２固定部を結ぶ第１の方向に沿った弾性変形による
伸縮によって前記第１固定部と前記第２固定部との距離を変更可能な接続弾性体と、
前記接続弾性体を前記第１の方向と交差する第２の方向に延伸させることで、前記接続
弾性体の前記第１の方向に沿った弾性変形による伸縮を規制する補強構造体と、を備える
結合構造体。
前記第１の部材に固定される第１固定部と、
前記第２の部材に固定される第２固定部と、
前記第１固定部と前記第２固定部にそれぞれ接続され、弾性部材で形成された接続弾性
体であって、前記第１固定部と前記第２固定部を結ぶ第１の方向に沿った弾性変形による
伸縮によって前記第１固定部と前記第２固定部との距離を変更可能な接続弾性体と、
前記接続弾性体を前記第１の方向と交差する第２の方向に延伸させることで、前記接続
弾性体の前記第１の方向に沿った弾性変形による伸縮を規制する補強構造体と、を備える
結合構造体。
【請求項2】
請求項１に記載の結合構造体であって、
前記接続弾性体は、環形状を有しており、
前記第１固定部と前記第２固定部は、前記接続弾性体を介して互いに対向する位置に配
置されていて、
前記第１の方向と前記第２の方向とは直交する、結合構造体。
前記接続弾性体は、環形状を有しており、
前記第１固定部と前記第２固定部は、前記接続弾性体を介して互いに対向する位置に配
置されていて、
前記第１の方向と前記第２の方向とは直交する、結合構造体。
【請求項3】
請求項２に記載の結合構造体であって、
前記補強構造体は、前記接続弾性体に着脱可能な剛体であり、前記接続弾性体の前記環
形状の内側に取り付けられることで前記接続弾性体の前記第１の方向に沿った弾性変形に
よる伸縮を規制する、結合構造体。
前記補強構造体は、前記接続弾性体に着脱可能な剛体であり、前記接続弾性体の前記環
形状の内側に取り付けられることで前記接続弾性体の前記第１の方向に沿った弾性変形に
よる伸縮を規制する、結合構造体。
【請求項4】
請求項２に記載の結合構造体であって、
前記補強構造体は、
前記第１の部材と前記第２の部材のうちの一方に着脱可能に固定される第１補強部と
、
前記第１の部材と前記第２の部材のうちの一方に着脱可能に固定される第２補強部と
を有し、
前記第１補強部と前記第２補強部は、それぞれ前記接続弾性体に接続され、前記接続弾
性体を介して互いに対向し、かつ、前記第１補強部と前記第２補強部とを結ぶ線が前記第
２の方向に沿う位置に配置されており、
前記第１補強部と前記第２補強部が前記第１の部材と前記第２の部材のうちの一方に固
定されることで、前記接続弾性体の前記第１の方向に沿った弾性変形による伸縮を規制す
る、結合構造体。
前記補強構造体は、
前記第１の部材と前記第２の部材のうちの一方に着脱可能に固定される第１補強部と
、
前記第１の部材と前記第２の部材のうちの一方に着脱可能に固定される第２補強部と
を有し、
前記第１補強部と前記第２補強部は、それぞれ前記接続弾性体に接続され、前記接続弾
性体を介して互いに対向し、かつ、前記第１補強部と前記第２補強部とを結ぶ線が前記第
２の方向に沿う位置に配置されており、
前記第１補強部と前記第２補強部が前記第１の部材と前記第２の部材のうちの一方に固
定されることで、前記接続弾性体の前記第１の方向に沿った弾性変形による伸縮を規制す
る、結合構造体。
【請求項5】
請求項２に記載の結合構造体であって、
前記接続弾性体は、複数の環状弾性体が前記第１の方向と前記第２の方向を含む平面上
に並んで配置された構成を有している、結合構造体。
前記接続弾性体は、複数の環状弾性体が前記第１の方向と前記第２の方向を含む平面上
に並んで配置された構成を有している、結合構造体。
【請求項6】
第１の部材と第２の部材とを結合する結合構造体の設計システムであって、
前記第１の部材に固定される第１固定部と、前記第２の部材に固定される第２固定部と
、前記第１固定部と前記第２固定部にそれぞれ接続され、弾性部材で形成された接続弾性
体であって、前記第１固定部と前記第２固定部を結ぶ第１の方向に沿った弾性変形による
伸縮によって前記第１固定部と前記第２固定部との距離を変更可能な接続弾性体と、のそ
れぞれの形状が入力される入力部と、
前記入力部に入力された入力値を用いて、前記第１の部材と前記第２の部材との結合時
に前記第１の方向に沿って加えたい張力を、前記第１の方向に交差する第２の方向に前記
接続弾性体を延伸させる力を用いて算出し、算出された前記第２の方向に延伸させる力を
得るために最適化した補強構造体の形状を設計する設計部と、
を備える、設計システム。
前記第１の部材に固定される第１固定部と、前記第２の部材に固定される第２固定部と
、前記第１固定部と前記第２固定部にそれぞれ接続され、弾性部材で形成された接続弾性
体であって、前記第１固定部と前記第２固定部を結ぶ第１の方向に沿った弾性変形による
伸縮によって前記第１固定部と前記第２固定部との距離を変更可能な接続弾性体と、のそ
れぞれの形状が入力される入力部と、
前記入力部に入力された入力値を用いて、前記第１の部材と前記第２の部材との結合時
に前記第１の方向に沿って加えたい張力を、前記第１の方向に交差する第２の方向に前記
接続弾性体を延伸させる力を用いて算出し、算出された前記第２の方向に延伸させる力を
得るために最適化した補強構造体の形状を設計する設計部と、
を備える、設計システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、結合構造体および設計システムに関する。
【背景技術】
【0002】
複数の部材同士を溶接などで接合する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）
。特許文献１に記載された車体構造では、センターピラーの下部と、サイドシルとの結合
部に垂直板が接合されている。垂直板が接合されることにより、車体の前後・上下・斜め
方向の荷重に対する変形が抑制される。特許文献２には、スナップフィットを用いて、部
品点数を増加させることなく、複数部材を容易に締結する方法が記載されている。
。特許文献１に記載された車体構造では、センターピラーの下部と、サイドシルとの結合
部に垂直板が接合されている。垂直板が接合されることにより、車体の前後・上下・斜め
方向の荷重に対する変形が抑制される。特許文献２には、スナップフィットを用いて、部
品点数を増加させることなく、複数部材を容易に締結する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１７－０３９３３８号公報
【特許文献2】特開２０１８－１３１１１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１に記載された車体構造では、垂直板を補強構造として、センターピラーとサ
イドシルとの内部に追加することにより剛性を向上させている。しかしながら、大きなプ
レス品である垂直板を溶接により、センターピラーおよびサイドシルに接合するため、こ
のような構造の解体は困難である。特許文献２に記載されたスナップフィットを用いた締
結では、締結を解除するための爪の取り外しが容易ではない。また、スナップフィットの
締結および解除を繰り返すと、爪が破損して、締結を行えなくおそれがある。
イドシルとの内部に追加することにより剛性を向上させている。しかしながら、大きなプ
レス品である垂直板を溶接により、センターピラーおよびサイドシルに接合するため、こ
のような構造の解体は困難である。特許文献２に記載されたスナップフィットを用いた締
結では、締結を解除するための爪の取り外しが容易ではない。また、スナップフィットの
締結および解除を繰り返すと、爪が破損して、締結を行えなくおそれがある。
【0005】
本発明は、上述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、取り
外しが簡単で再利用可能な結合構造体であり、かつ、結合する部材の材料特性を変化させ
ない結合構造体を提供することを目的とする。
外しが簡単で再利用可能な結合構造体であり、かつ、結合する部材の材料特性を変化させ
ない結合構造体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の
形態として実現できる。
形態として実現できる。
【0007】
（１）本発明の一形態によれば、第１の部材と第２の部材とを結合する結合構造体が提供
される。この結合構造体は、前記第１の部材に固定される第１固定部と、前記第２の部材
に固定される第２固定部と、前記第１固定部と前記第２固定部にそれぞれ接続され、弾性
部材で形成された接続弾性体であって、前記第１固定部と前記第２固定部を結ぶ第１の方
向に沿った弾性変形による伸縮によって前記第１固定部と前記第２固定部との距離を変更
可能な接続弾性体と、前記接続弾性体を前記第１の方向と交差する第２の方向に延伸させ
ることで、前記接続弾性体の前記第１の方向に沿った弾性変形による伸縮を規制する補強
構造体と、を備える。
される。この結合構造体は、前記第１の部材に固定される第１固定部と、前記第２の部材
に固定される第２固定部と、前記第１固定部と前記第２固定部にそれぞれ接続され、弾性
部材で形成された接続弾性体であって、前記第１固定部と前記第２固定部を結ぶ第１の方
向に沿った弾性変形による伸縮によって前記第１固定部と前記第２固定部との距離を変更
可能な接続弾性体と、前記接続弾性体を前記第１の方向と交差する第２の方向に延伸させ
ることで、前記接続弾性体の前記第１の方向に沿った弾性変形による伸縮を規制する補強
構造体と、を備える。
【0008】
この構成によれば、接続弾性体が第１の方向に沿って弾性変形可能な状態で、第１固定
部を第１の部材に固定すると共に、第２固定部を第２の部材に固定した後、補強構造体を
接続弾性体に取り付けて、接続弾性体の第１の方向の弾性変形が規制される。補強構造体
の規制により接続弾性体の伸縮に応じた張力が、第１の部材と第２の部材とを固定する力
として機能する。第１の部材と第２の部材との固定を解除する場合には、固定時の逆の手
順、すなわち、補強構造体を接続弾性体から取り外した後に、接続弾性体を第１の方向に
沿って伸ばして、第１固定部および第２固定部の固定を解除すればよい。本構成によれば
、補強構造体を接続弾性体から取り外し、第１固定部および第２固定部を解除する簡単な
作業で、第１の部材と第２の部材との固定と解除とを繰り返すことができる。すなわち、
本構成を用いることにより、第１の部材と第２の部材とを取り外し可能な再利用可能な結
合構造体を実現できる。また、第１の部材と第２の部材との固定および解除において、第
１の部材と第２の部材との破損や加熱などの結合される部材の材料特性を変化させずに、
複数の部材を結合できる。さらに、本構成は、結合したい部材の外側から結合構造体を追
加できるため、部材の一部取り替えによる修繕やアップグレードが容易に行うことができ
る。部材の一部取り替えが容易になることにより、多品種少量生産における一括企画や共
通モジュール領域の設定が可能になる。
部を第１の部材に固定すると共に、第２固定部を第２の部材に固定した後、補強構造体を
接続弾性体に取り付けて、接続弾性体の第１の方向の弾性変形が規制される。補強構造体
の規制により接続弾性体の伸縮に応じた張力が、第１の部材と第２の部材とを固定する力
として機能する。第１の部材と第２の部材との固定を解除する場合には、固定時の逆の手
順、すなわち、補強構造体を接続弾性体から取り外した後に、接続弾性体を第１の方向に
沿って伸ばして、第１固定部および第２固定部の固定を解除すればよい。本構成によれば
、補強構造体を接続弾性体から取り外し、第１固定部および第２固定部を解除する簡単な
作業で、第１の部材と第２の部材との固定と解除とを繰り返すことができる。すなわち、
本構成を用いることにより、第１の部材と第２の部材とを取り外し可能な再利用可能な結
合構造体を実現できる。また、第１の部材と第２の部材との固定および解除において、第
１の部材と第２の部材との破損や加熱などの結合される部材の材料特性を変化させずに、
複数の部材を結合できる。さらに、本構成は、結合したい部材の外側から結合構造体を追
加できるため、部材の一部取り替えによる修繕やアップグレードが容易に行うことができ
る。部材の一部取り替えが容易になることにより、多品種少量生産における一括企画や共
通モジュール領域の設定が可能になる。
【0009】
（２）上記態様の結合構造体において、前記接続弾性体は、環形状を有しており、前記第
１固定部と前記第２固定部は、前記接続弾性体を介して互いに対向する位置に配置されて
いて、前記第１の方向と前記第２の方向とは直交してもよい。
この構成によれば、第１固定部と第２固定部とが環形状の対向する位置に配置されてい
るため、第１固定部と第２固定部とを結んだ第１の方向に沿って接続弾性体が伸縮するこ
とにより、第１の部材と第２の部材との固定と解除とが行われる。本構成によれば、第１
固定部と第２固定部とが環形状における対向しない位置に配置された場合と比較して、第
１の方向に沿う変形時の伸び代が最大となり、かつ、第１の部材と第２の部材との固定時
の張力が最大となる。そのため、結合構造体が第１の部材と第２の部材とを結合する力を
最大にできる。また、接続弾性体が第１の方向に沿った伸び量が最大となるため、第１の
部材と第２の部材との固定および解除が行いやすい。
１固定部と前記第２固定部は、前記接続弾性体を介して互いに対向する位置に配置されて
いて、前記第１の方向と前記第２の方向とは直交してもよい。
この構成によれば、第１固定部と第２固定部とが環形状の対向する位置に配置されてい
るため、第１固定部と第２固定部とを結んだ第１の方向に沿って接続弾性体が伸縮するこ
とにより、第１の部材と第２の部材との固定と解除とが行われる。本構成によれば、第１
固定部と第２固定部とが環形状における対向しない位置に配置された場合と比較して、第
１の方向に沿う変形時の伸び代が最大となり、かつ、第１の部材と第２の部材との固定時
の張力が最大となる。そのため、結合構造体が第１の部材と第２の部材とを結合する力を
最大にできる。また、接続弾性体が第１の方向に沿った伸び量が最大となるため、第１の
部材と第２の部材との固定および解除が行いやすい。
【0010】
（３）上記態様の結合構造体において、前記補強構造体は、前記接続弾性体に着脱可能な
剛体であり、前記接続弾性体の前記環形状の内側に取り付けられることで前記接続弾性体
の前記第１の方向に沿った弾性変形による伸縮を規制してもよい。
この構成によれば、補強構造体が環形状の接続弾性体の内側に取り付けられて弾性変形
を規制する。補強構造体は、剛体であるため、接続弾性体に接触している部分の全てで接
続弾性体の弾性変形を規制する。そのため、例えば補強構造体の一部が固定される等の方
法により、固定された接続弾性体の一部に規制する力が加わるよりも、接続弾性体の全体
にバランス良く規制する力が加わる。この結果、接続弾性体の破損を抑制でき、結合構造
体の寿命を延ばして再利用の回数を向上させることができる。
剛体であり、前記接続弾性体の前記環形状の内側に取り付けられることで前記接続弾性体
の前記第１の方向に沿った弾性変形による伸縮を規制してもよい。
この構成によれば、補強構造体が環形状の接続弾性体の内側に取り付けられて弾性変形
を規制する。補強構造体は、剛体であるため、接続弾性体に接触している部分の全てで接
続弾性体の弾性変形を規制する。そのため、例えば補強構造体の一部が固定される等の方
法により、固定された接続弾性体の一部に規制する力が加わるよりも、接続弾性体の全体
にバランス良く規制する力が加わる。この結果、接続弾性体の破損を抑制でき、結合構造
体の寿命を延ばして再利用の回数を向上させることができる。
【0011】
（４）上記態様の結合構造体において、前記補強構造体は、前記第１の部材と前記第２の
部材のうちの一方に着脱可能に固定される第１補強部と、前記第１の部材と前記第２の部
材のうちの一方に着脱可能に固定される第２補強部とを有し、前記第１補強部と前記第２
補強部は、それぞれ前記接続弾性体に接続され、前記接続弾性体を介して互いに対向し、
かつ、前記第１補強部と前記第２補強部とを結ぶ線が前記第２の方向に沿う位置に配置さ
れており、前記第１補強部と前記第２補強部が前記第１の部材と前記第２の部材のうちの
一方に固定されることで、前記接続弾性体の前記第１の方向に沿った弾性変形による伸縮
を規制してもよい。
この構成によれば、第１の方向と異なる第２の方向に環形状の接続弾性体を伸ばして、
第１補強部と第２補強部とに固定することで、接続弾性体の第１の方向に沿う伸びが規制
される。これにより、接続弾性体の環形状の縮む力である張力が、第１の部材と第２の部
材とを固定する力として機能する。
部材のうちの一方に着脱可能に固定される第１補強部と、前記第１の部材と前記第２の部
材のうちの一方に着脱可能に固定される第２補強部とを有し、前記第１補強部と前記第２
補強部は、それぞれ前記接続弾性体に接続され、前記接続弾性体を介して互いに対向し、
かつ、前記第１補強部と前記第２補強部とを結ぶ線が前記第２の方向に沿う位置に配置さ
れており、前記第１補強部と前記第２補強部が前記第１の部材と前記第２の部材のうちの
一方に固定されることで、前記接続弾性体の前記第１の方向に沿った弾性変形による伸縮
を規制してもよい。
この構成によれば、第１の方向と異なる第２の方向に環形状の接続弾性体を伸ばして、
第１補強部と第２補強部とに固定することで、接続弾性体の第１の方向に沿う伸びが規制
される。これにより、接続弾性体の環形状の縮む力である張力が、第１の部材と第２の部
材とを固定する力として機能する。
【0012】
（５）上記態様の結合構造体において、前記補強構造体は、複数の環状弾性体が前記第１
の方向と前記第２の方向を含む平面上に並んで配置された構成を有していてもよい。
この構成によれば、１つの大きな環形状の接続弾性体ではなく、複数の環状弾性体によ
り１つの接続弾性体が形成される。そのため、用途に応じて固有の形状を有する接続弾性
体および補強構造体を製造せずに、同じ形状の複数の環状弾性体を用途に応じて組み合わ
せた接続弾性体および補強構造体を製造できる。これにより、結合構造体の製造コストを
抑制し、結合構造体を容易に製造できる。
の方向と前記第２の方向を含む平面上に並んで配置された構成を有していてもよい。
この構成によれば、１つの大きな環形状の接続弾性体ではなく、複数の環状弾性体によ
り１つの接続弾性体が形成される。そのため、用途に応じて固有の形状を有する接続弾性
体および補強構造体を製造せずに、同じ形状の複数の環状弾性体を用途に応じて組み合わ
せた接続弾性体および補強構造体を製造できる。これにより、結合構造体の製造コストを
抑制し、結合構造体を容易に製造できる。
【0013】
（６）本発明の他の一形態によれば、第１の部材と第２の部材とを結合する結合構造体の
設計システムが提供される。この設計システムは、前記第１の部材に固定される第１固定
部と、前記第２の部材に固定される第２固定部と、前記第１固定部と前記第２固定部にそ
れぞれ接続され、弾性部材で形成された接続弾性体であって、前記第１固定部と前記第２
固定部を結ぶ第１の方向に沿った弾性変形による伸縮によって前記第１固定部と前記第２
固定部との距離を変更可能な接続弾性体と、のそれぞれの形状が入力される入力部と、前
記入力部に入力された入力値を用いて、前記第１の部材と前記第２の部材との結合時に前
記第１の方向に沿って加えたい張力を、前記第１の方向に交差する第２の方向に前記接続
弾性体を延伸させる力を用いて算出し、算出された前記第２の方向に延伸させる力を得る
ために最適化した補強構造体の形状を設計する設計部と、を備える。
この構成によれば、ユーザは、第１の部材と第２の部材とを結合するための補強構造体
の形状を簡単に設計できる。
設計システムが提供される。この設計システムは、前記第１の部材に固定される第１固定
部と、前記第２の部材に固定される第２固定部と、前記第１固定部と前記第２固定部にそ
れぞれ接続され、弾性部材で形成された接続弾性体であって、前記第１固定部と前記第２
固定部を結ぶ第１の方向に沿った弾性変形による伸縮によって前記第１固定部と前記第２
固定部との距離を変更可能な接続弾性体と、のそれぞれの形状が入力される入力部と、前
記入力部に入力された入力値を用いて、前記第１の部材と前記第２の部材との結合時に前
記第１の方向に沿って加えたい張力を、前記第１の方向に交差する第２の方向に前記接続
弾性体を延伸させる力を用いて算出し、算出された前記第２の方向に延伸させる力を得る
ために最適化した補強構造体の形状を設計する設計部と、を備える。
この構成によれば、ユーザは、第１の部材と第２の部材とを結合するための補強構造体
の形状を簡単に設計できる。
【0014】
なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、結合構造体、固定
部材、結合構造体の設計装置、構造体結合方法、固定方法、結合構造体の設計方法、およ
びこれらの装置を備える又は方法を実現するシステム、これら装置または方法を実行する
ためのコンピュータプログラム、このコンピュータプログラムを配布するためのサーバ装
置、コンピュータプログラムを記憶した一時的でない記憶媒体等の形態で実現することが
できる。
部材、結合構造体の設計装置、構造体結合方法、固定方法、結合構造体の設計方法、およ
びこれらの装置を備える又は方法を実現するシステム、これら装置または方法を実行する
ためのコンピュータプログラム、このコンピュータプログラムを配布するためのサーバ装
置、コンピュータプログラムを記憶した一時的でない記憶媒体等の形態で実現することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の一実施形態としての結合部材により結合された構造体の概略斜視図である。
【図2】第１部材および第２部材の分解斜視図である。
【図3】結合部材の概略正面図である。
【図4】補強部材の概略正面図である。
【図5】接続弾性体と、第１固定部と、第２固定部との概略正面図である。
【図6】接続弾性体と、第１固定部と、第２固定部との概略側面図である。
【図7】接続弾性体がＺ軸負方向側に延伸した状態の接続弾性体の概略正面図である。
【図8】第２固定部が第２部材の第２係合部に固定された状態の接続弾性体の概略正面図である。
【図9】接続弾性体の内側に補強部材が取り付けられた状態の概略正面図である。
【図10】第２実施形態の構造体の概略斜視図である。
【図13】第３実施形態の伸縮していない状態の接続弾性体の概略正面図である。
【図14】第３実施形態の延伸した状態の接続弾性体の概略正面図である。
【図15】補強部材の形状を設計する設計システムのブロック図である。
【図16】変形例１の結合部材の概略正面図である。
【図17】Ｚ軸方向に沿って延伸した状態の接続弾性体の概略正面図である。
【図18】変形例２の構造体の概略斜視図である。
【図19】変形例３の伸縮していない状態の接続弾性体の概略正面図である。
【図20】変形例３の延伸した状態の接続弾性体の概略正面図である。
【図21】変形例４の構造体の概略斜視図である。
【図22】変形例５の構造体の概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の一実施形態としての結合部材１０により結合された構造体１００の概
略斜視図である。図１に示されるように、構造体１００は、第１部材（第１の部材）２０
と、第２部材（第２の構造体）３０と、第１部材２０と第２部材３０とを結合する結合部
材（結合構造体）１０と、を備えている。本実施形態では、第１部材２０および第２部材
３０の外側から結合部材１０により、第１部材２０と第２部材３０とが結合されている。
第１部材２０と第２部材３０との組立時に、結合部材１０が弾性変形の伸びを利用し、組
立後の第１部材２０と第２部材３０との固定時に、結合部材１０の弾性変形を規制した張
力を利用して固定する。そのため、本実施形態の弾性変形を利用した結合部材１０を用い
ることにより、第１部材２０と第２部材３０との取り外しが簡単であり、結合部材１０の
再利用が可能である。さらに、結合部材１０の結合および解除を行っても、第１部材２０
および第２部材３０を破損させることなく、結合部材１０は、第１部材２０および第２部
材３０の材料特性を変化させないで、第１部材２０と第２部材３０とを結合できる。
図１は、本発明の一実施形態としての結合部材１０により結合された構造体１００の概
略斜視図である。図１に示されるように、構造体１００は、第１部材（第１の部材）２０
と、第２部材（第２の構造体）３０と、第１部材２０と第２部材３０とを結合する結合部
材（結合構造体）１０と、を備えている。本実施形態では、第１部材２０および第２部材
３０の外側から結合部材１０により、第１部材２０と第２部材３０とが結合されている。
第１部材２０と第２部材３０との組立時に、結合部材１０が弾性変形の伸びを利用し、組
立後の第１部材２０と第２部材３０との固定時に、結合部材１０の弾性変形を規制した張
力を利用して固定する。そのため、本実施形態の弾性変形を利用した結合部材１０を用い
ることにより、第１部材２０と第２部材３０との取り外しが簡単であり、結合部材１０の
再利用が可能である。さらに、結合部材１０の結合および解除を行っても、第１部材２０
および第２部材３０を破損させることなく、結合部材１０は、第１部材２０および第２部
材３０の材料特性を変化させないで、第１部材２０と第２部材３０とを結合できる。
【0017】
図２は、第１部材２０および第２部材３０の分解斜視図である。図２に示されるように
、第１部材２０は、直方体における一部の面がない形状を有する。本実施形態の第１部材
２０は、鉄やアルミニウムなどの金属性の材料で形成されている。なお、図２には、略直
方体形状を有する第１部材２０の各辺に平行なＸ，Ｙ，Ｚ軸から構成される直交座標系Ｃ
Ｓが示されている。図２に示される直交座標系ＣＳは、図１および図３以降に示される直
交座標系ＣＳと対応している。
、第１部材２０は、直方体における一部の面がない形状を有する。本実施形態の第１部材
２０は、鉄やアルミニウムなどの金属性の材料で形成されている。なお、図２には、略直
方体形状を有する第１部材２０の各辺に平行なＸ，Ｙ，Ｚ軸から構成される直交座標系Ｃ
Ｓが示されている。図２に示される直交座標系ＣＳは、図１および図３以降に示される直
交座標系ＣＳと対応している。
【0018】
第１部材２０は、係合面２１と、係合面２１に接続する側面２２，２３と、係合面２１
に対向する背面２５と、係合面２１と側面２２，２３と背面２５とを接続する底面２４と
、から構成されている。係合面２１と、側面２２，２３と、背面２５とは、ＸＹ平面に平
行な底面２４から、Ｚ軸負方向に沿って延びる長方形の面である。係合面２１と背面２５
とにおけるＺ軸負方向側へと延びる長さは同じである。係合面２１における底面２４と反
対側の一部には、矩形状の開口である第１係合部２１Ｈが形成されている。第１係合部２
１Ｈには、後述する結合部材１０の第１固定部１６（図３）が係合する。
に対向する背面２５と、係合面２１と側面２２，２３と背面２５とを接続する底面２４と
、から構成されている。係合面２１と、側面２２，２３と、背面２５とは、ＸＹ平面に平
行な底面２４から、Ｚ軸負方向に沿って延びる長方形の面である。係合面２１と背面２５
とにおけるＺ軸負方向側へと延びる長さは同じである。係合面２１における底面２４と反
対側の一部には、矩形状の開口である第１係合部２１Ｈが形成されている。第１係合部２
１Ｈには、後述する結合部材１０の第１固定部１６（図３）が係合する。
【0019】
側面２２と側面２３とにおけるＺ軸負方向側へと延びる長さは、同じであり、係合面２
１および背面２５がＺ軸負方向側へと伸びる長さよりも長い。係合面２１および背面２５
よりも更にＺ軸負方向側へと延びた側面２２，２３の一部は、図１に示されるように、後
述する第２部材３０に開口として形成されたスリット３４Ｈ２，３４Ｈ３，３６Ｈ２，３
６Ｈ３を挿通する。
１および背面２５がＺ軸負方向側へと伸びる長さよりも長い。係合面２１および背面２５
よりも更にＺ軸負方向側へと延びた側面２２，２３の一部は、図１に示されるように、後
述する第２部材３０に開口として形成されたスリット３４Ｈ２，３４Ｈ３，３６Ｈ２，３
６Ｈ３を挿通する。
【0020】
第２部材３０は、一部に開口が形成された直方体形状を有する。本実施形態の第２部材
３０は、鉄やアルミニウムなどの金属性の材料で形成されている。第２部材３０は、ＹＺ
平面に平行な面でＸ軸に沿った両端に位置する底面３２，３３と、底面３２，３３に接続
してＺ軸正方向に位置すると共にＸＹ平面に平行な面を有する挿通面３４と、挿通面３４
に対向する係合面３６と、挿通面３４と係合面３６とに接続してＹ軸負方向側に位置する
と共にＺＸ平面に平行な面を有する正面３１と、正面３１に対向する背面３５と、を備え
ている。
３０は、鉄やアルミニウムなどの金属性の材料で形成されている。第２部材３０は、ＹＺ
平面に平行な面でＸ軸に沿った両端に位置する底面３２，３３と、底面３２，３３に接続
してＺ軸正方向に位置すると共にＸＹ平面に平行な面を有する挿通面３４と、挿通面３４
に対向する係合面３６と、挿通面３４と係合面３６とに接続してＹ軸負方向側に位置する
と共にＺＸ平面に平行な面を有する正面３１と、正面３１に対向する背面３５と、を備え
ている。
【0021】
挿通面３４には、２つの矩形状のスリット３４Ｈ２，３４Ｈ３が形成されている。スリ
ット３４Ｈ２は、Ｙ軸に沿って延びる矩形状の開口である。スリット３４Ｈ２は、第１部
材２０の側面２２の断面よりも大きな面積を有する。スリット３４Ｈ３は、スリット３４
Ｈ２と同じ形状を有する。スリット３４Ｈ２のＹ軸に平行な中心軸と、スリット３４Ｈ３
のＹ軸に平行な中心軸との距離は、第１部材２０の側面２２と側面２３との距離と同じで
ある。そのため、第１部材２０と第２部材との組み付け時に、第１部材２０の側面２２，
２３のそれぞれは、第２部材３０の挿通面３４におけるスリット３４Ｈ２，３４Ｈ３のそ
れぞれに挿通する。
ット３４Ｈ２は、Ｙ軸に沿って延びる矩形状の開口である。スリット３４Ｈ２は、第１部
材２０の側面２２の断面よりも大きな面積を有する。スリット３４Ｈ３は、スリット３４
Ｈ２と同じ形状を有する。スリット３４Ｈ２のＹ軸に平行な中心軸と、スリット３４Ｈ３
のＹ軸に平行な中心軸との距離は、第１部材２０の側面２２と側面２３との距離と同じで
ある。そのため、第１部材２０と第２部材との組み付け時に、第１部材２０の側面２２，
２３のそれぞれは、第２部材３０の挿通面３４におけるスリット３４Ｈ２，３４Ｈ３のそ
れぞれに挿通する。
【0022】
係合面３６には、挿通面３４のスリット３４Ｈ２，３２Ｈ３と同じ形状のスリット３６
Ｈ２，３６Ｈ３と、Ｙ軸負方向側に形成された開口である第２係合部３６Ｈ１とが形成さ
れている。係合面３６においてスリット３６Ｈ２，３６Ｈ３のそれぞれが形成された位置
は、挿通面３４においてスリット３４Ｈ２，３４Ｈ３のそれぞれが形成された位置と同じ
である。また、第１部材２０の係合面２１と背面２５との距離は、挿通面３４のＹ軸に沿
った長さよりも若干小さい。さらに、第１部材２０の係合面２１および背面２５の下端か
ら、側面２２，２３の下端までの長さは、第２部材３０の挿通面３４から係合面３６まで
の距離よりも大きい。そのため、第１部材２０と第２部材３０とを組み付けると、第１部
材２０の側面２２，２３が、第２部材の挿通面３４のスリット３４Ｈ２，３４Ｈ３を挿通
した後、係合面３６のスリット３６Ｈ２，３６Ｈ３を挿通する。その後、第１部材２０の
係合面２１と背面２５とのそれぞれの下端が挿通面３４に接触して、図１に示される状態
に組み付けられる。
Ｈ２，３６Ｈ３と、Ｙ軸負方向側に形成された開口である第２係合部３６Ｈ１とが形成さ
れている。係合面３６においてスリット３６Ｈ２，３６Ｈ３のそれぞれが形成された位置
は、挿通面３４においてスリット３４Ｈ２，３４Ｈ３のそれぞれが形成された位置と同じ
である。また、第１部材２０の係合面２１と背面２５との距離は、挿通面３４のＹ軸に沿
った長さよりも若干小さい。さらに、第１部材２０の係合面２１および背面２５の下端か
ら、側面２２，２３の下端までの長さは、第２部材３０の挿通面３４から係合面３６まで
の距離よりも大きい。そのため、第１部材２０と第２部材３０とを組み付けると、第１部
材２０の側面２２，２３が、第２部材の挿通面３４のスリット３４Ｈ２，３４Ｈ３を挿通
した後、係合面３６のスリット３６Ｈ２，３６Ｈ３を挿通する。その後、第１部材２０の
係合面２１と背面２５とのそれぞれの下端が挿通面３４に接触して、図１に示される状態
に組み付けられる。
【0023】
第２部材３０の係合面３６に形成された第２係合部３６Ｈ１は、Ｘ軸に沿って延びる矩
形状の開口である。第２係合部３６Ｈ１は、係合面３６のＸ軸に沿って、スリット３６Ｈ
２と、スリット３６Ｈ３との中間に形成されている。第１部材２０と第２部材３０とを組
み付けた図１に示される状態において、第１部材２０の第１係合部２１Ｈの重心と、第２
部材３０の第２係合部３６Ｈ１との重心とを結んだ線は、ＹＺ平面と略平行な面上に位置
する。
形状の開口である。第２係合部３６Ｈ１は、係合面３６のＸ軸に沿って、スリット３６Ｈ
２と、スリット３６Ｈ３との中間に形成されている。第１部材２０と第２部材３０とを組
み付けた図１に示される状態において、第１部材２０の第１係合部２１Ｈの重心と、第２
部材３０の第２係合部３６Ｈ１との重心とを結んだ線は、ＹＺ平面と略平行な面上に位置
する。
【0024】
図３は、結合部材１０の概略正面図である。結合部材１０は、Ｚ軸正方向側に形成され
た第１固定部１６と、Ｚ軸負方向側に形成された第２固定部１７と、第１固定部１６と第
２固定部１７とのそれぞれに接続された環形状の接続弾性体１４と、接続弾性体１４の環
形状の内側に取り付けられている補強部材（補強構造体）１１と、を備えている。
た第１固定部１６と、Ｚ軸負方向側に形成された第２固定部１７と、第１固定部１６と第
２固定部１７とのそれぞれに接続された環形状の接続弾性体１４と、接続弾性体１４の環
形状の内側に取り付けられている補強部材（補強構造体）１１と、を備えている。
【0025】
図４は、補強部材１１の概略正面図である。補強部材１１は、鉄などの剛体により形成
されている。補強部材１１は、接続弾性体１４に着脱可能な部材である。補強部材１１は
、ＺＸ平面上において、八角形の外枠１２と、８角形の内部に張り巡らされた複数の梁１
３と、を備えている。図４では示されていないが、外枠１２には、全周に亘って八角形の
重心に向かって凹んだ溝が形成されている。複数の梁１３の形状や太さは、トポロジー最
適化により決定される。詳細については後述するが、補強部材１１は、外枠１２に形成さ
れた溝に接続弾性体１４が嵌め込まれる、すなわち、環形状の接続弾性体１４の内側に取
り付けられることで接続弾性体１４の弾性変形による伸縮を規制する。
されている。補強部材１１は、接続弾性体１４に着脱可能な部材である。補強部材１１は
、ＺＸ平面上において、八角形の外枠１２と、８角形の内部に張り巡らされた複数の梁１
３と、を備えている。図４では示されていないが、外枠１２には、全周に亘って八角形の
重心に向かって凹んだ溝が形成されている。複数の梁１３の形状や太さは、トポロジー最
適化により決定される。詳細については後述するが、補強部材１１は、外枠１２に形成さ
れた溝に接続弾性体１４が嵌め込まれる、すなわち、環形状の接続弾性体１４の内側に取
り付けられることで接続弾性体１４の弾性変形による伸縮を規制する。
【0026】
図５は、接続弾性体１４と、第１固定部１６と、第２固定部１７との概略正面図である
。図６は、接続弾性体１４と、第１固定部１６と、第２固定部１７との概略側面図である
。図５に示されるように、接続弾性体１４は、補強部材１１が取り付けられていない状態
で、補強部材１１よりも若干小さい八角形の形状を有する。接続弾性体１４は、樹脂など
の伸縮可能な弾性体で形成されている。第１固定部１６と第２固定部１７とは、Ｘ軸を挟
んで、接続弾性体１４を介して互いに対向する位置に配置されている。第１固定部１６お
よび第２固定部１７は、接続弾性体１４と異なり、伸縮できない剛体（例えば、鉄、アル
ミニウム、およびプラスチックなど）で形成されている。
。図６は、接続弾性体１４と、第１固定部１６と、第２固定部１７との概略側面図である
。図５に示されるように、接続弾性体１４は、補強部材１１が取り付けられていない状態
で、補強部材１１よりも若干小さい八角形の形状を有する。接続弾性体１４は、樹脂など
の伸縮可能な弾性体で形成されている。第１固定部１６と第２固定部１７とは、Ｘ軸を挟
んで、接続弾性体１４を介して互いに対向する位置に配置されている。第１固定部１６お
よび第２固定部１７は、接続弾性体１４と異なり、伸縮できない剛体（例えば、鉄、アル
ミニウム、およびプラスチックなど）で形成されている。
【0027】
第１固定部１６のＸ軸に沿う長さは、第１部材２０の係合面２１に形成された第１係合
部２１ＨのＸ軸に沿う長さよりも小さい。図６に示されるように、第１固定部１６は、接
続弾性体１４に接続してＺ軸正方向側に延びている弾性体接続部１６Ａと、弾性体接続部
１６Ａに接続してＹ軸正方向側に延びている溝部１６Ｂと、溝部１６Ｂに接続してＺ軸負
方向側に延びている返し部１６Ｃと、を備えている。弾性体接続部１６Ａと、溝部１６Ｂ
と、返し部１６Ｃとにより、図６に示されるように、溝部１６ＢがＺ軸正方向側に凹んだ
溝形状を形成する。そのため、後述するように、第１固定部１６は、第１部材２０の第１
係合部２１Ｈに係合可能である。
部２１ＨのＸ軸に沿う長さよりも小さい。図６に示されるように、第１固定部１６は、接
続弾性体１４に接続してＺ軸正方向側に延びている弾性体接続部１６Ａと、弾性体接続部
１６Ａに接続してＹ軸正方向側に延びている溝部１６Ｂと、溝部１６Ｂに接続してＺ軸負
方向側に延びている返し部１６Ｃと、を備えている。弾性体接続部１６Ａと、溝部１６Ｂ
と、返し部１６Ｃとにより、図６に示されるように、溝部１６ＢがＺ軸正方向側に凹んだ
溝形状を形成する。そのため、後述するように、第１固定部１６は、第１部材２０の第１
係合部２１Ｈに係合可能である。
【0028】
図５に示される第２固定部１７のＸ軸に沿う長さは、第２部材３０の係合面３６に形成
された第２係合部３６Ｈ１のＸ軸に沿う長さよりも小さい。図６に示されるように、第２
固定部１７は、接続弾性体１４に接続してＺ軸負方向側に延びている弾性体接続部１７Ａ
と、弾性体接続部１７Ａに接続してＹ軸正方向側に延びている溝部１７Ｂと、溝部１７Ｂ
に接続してＺ軸正方向側に延びている返し部１７Ｃと、を備えている。溝部１７ＢのＹ軸
に沿って伸びる長さは、第２部材３０の係合面３６におけるＹ軸負方向側の端部から第２
係合部３６Ｈ１のＹ軸負方向側の端部までの距離よりも若干長い。第１固定部１６と同じ
ように、第２固定部１７では、弾性体接続部１７Ａと、溝部１７Ｂと、返し部１７Ｃとに
より、溝部１７ＢがＺ軸負方向側に凹んだ溝形状を形成する。そのため、後述するように
、第２固定部１７は、第２部材３０の第２係合部３６Ｈ１に係合可能である。
された第２係合部３６Ｈ１のＸ軸に沿う長さよりも小さい。図６に示されるように、第２
固定部１７は、接続弾性体１４に接続してＺ軸負方向側に延びている弾性体接続部１７Ａ
と、弾性体接続部１７Ａに接続してＹ軸正方向側に延びている溝部１７Ｂと、溝部１７Ｂ
に接続してＺ軸正方向側に延びている返し部１７Ｃと、を備えている。溝部１７ＢのＹ軸
に沿って伸びる長さは、第２部材３０の係合面３６におけるＹ軸負方向側の端部から第２
係合部３６Ｈ１のＹ軸負方向側の端部までの距離よりも若干長い。第１固定部１６と同じ
ように、第２固定部１７では、弾性体接続部１７Ａと、溝部１７Ｂと、返し部１７Ｃとに
より、溝部１７ＢがＺ軸負方向側に凹んだ溝形状を形成する。そのため、後述するように
、第２固定部１７は、第２部材３０の第２係合部３６Ｈ１に係合可能である。
【0029】
図７から図９までの各図は、第１部材２０と第２部材３０とを結合する際の説明図であ
る。図７～９には、結合部材１０の周りが拡大された概略正面図が示されている。図７に
は、第１部材２０と第２部材３０とを結合する際に、結合部材１０の第１固定部１６が第
１部材２０の第１係合部２１Ｈに固定され、接続弾性体１４がＺ軸負方向側に延伸した状
態が示されている。図７に示されるように、第１部材２０と第２部材３０とを結合するた
めに、結合部材１０の第１固定部１６を第１部材２０の第１係合部２１Ｈに係合させてか
ら、結合部材１０の第２固定部１７をＺ軸負方向側に引っ張る。接続弾性体１４は、第１
固定部１６と第２固定部１７とを結ぶＺ軸方向（第１の方向）に沿った弾性変形の伸縮に
よって第１固定部１６と第２固定部１７との距離を変更可能であるため、図７に示される
ように接続弾性体１４がＺ軸負方向側に延びる。
る。図７～９には、結合部材１０の周りが拡大された概略正面図が示されている。図７に
は、第１部材２０と第２部材３０とを結合する際に、結合部材１０の第１固定部１６が第
１部材２０の第１係合部２１Ｈに固定され、接続弾性体１４がＺ軸負方向側に延伸した状
態が示されている。図７に示されるように、第１部材２０と第２部材３０とを結合するた
めに、結合部材１０の第１固定部１６を第１部材２０の第１係合部２１Ｈに係合させてか
ら、結合部材１０の第２固定部１７をＺ軸負方向側に引っ張る。接続弾性体１４は、第１
固定部１６と第２固定部１７とを結ぶＺ軸方向（第１の方向）に沿った弾性変形の伸縮に
よって第１固定部１６と第２固定部１７との距離を変更可能であるため、図７に示される
ように接続弾性体１４がＺ軸負方向側に延びる。
【0030】
図８には、結合部材１０の第１固定部１６に加えて、第２固定部１７が第２部材３０の
第２係合部３６Ｈ１（不図示）に固定された状態が示されている。図８に示される第１固
定部１６が第１係合部２１Ｈに固定され、かつ、第２固定部１７が第２係合部３６Ｈ１に
固定された状態では、接続弾性体１４がＺ軸方向に沿って伸縮可能であるため、第１部材
２０は、第２部材３０に対してＺ軸方向に沿って移動可能である。
第２係合部３６Ｈ１（不図示）に固定された状態が示されている。図８に示される第１固
定部１６が第１係合部２１Ｈに固定され、かつ、第２固定部１７が第２係合部３６Ｈ１に
固定された状態では、接続弾性体１４がＺ軸方向に沿って伸縮可能であるため、第１部材
２０は、第２部材３０に対してＺ軸方向に沿って移動可能である。
【0031】
図９には、接続弾性体１４の内側に補強部材１１を取り付けた状態が示されている。接
続弾性体１４に補強部材１１が取り付けられると、補強部材１１の外枠１２が全周に亘っ
て接続弾性体１４の伸縮を規制する。特に、補強部材１１は、補強部材１１の取り付け前
に接続弾性体１４が伸縮可能であった第１固定部１６と第２固定部１７とを結ぶＺ軸方向
に対して、直交するＸ軸方向（第２の方向）に延伸させる。これにより、補強部材１１が
接続弾性体１４のＺ軸方向に沿った弾性変形の伸縮を規制し、図１に示されるような結合
された構造体１００が完成する。
続弾性体１４に補強部材１１が取り付けられると、補強部材１１の外枠１２が全周に亘っ
て接続弾性体１４の伸縮を規制する。特に、補強部材１１は、補強部材１１の取り付け前
に接続弾性体１４が伸縮可能であった第１固定部１６と第２固定部１７とを結ぶＺ軸方向
に対して、直交するＸ軸方向（第２の方向）に延伸させる。これにより、補強部材１１が
接続弾性体１４のＺ軸方向に沿った弾性変形の伸縮を規制し、図１に示されるような結合
された構造体１００が完成する。
【0032】
結合部材１０により結合された構造体１００の結合を解除して、第１部材２０と第２部
材３０とに分解するためには、結合時と逆のプロセスが行われればよい。具体的には、図
９に示される状態から、補強部材１１を取り外して、図８に示された状態に移行する。そ
の後、結合部材１０の第２固定部１７を第２部材３０の第２係合部３６Ｈ１（図７～９で
不図示）から取り外して、図７に示された状態に移行する。その後、結合部材１０の第１
固定部１６を第１部材２０の第１係合部２１Ｈから取り外せばよい。なお、結合時および
解除時において、第１固定部１６と第２固定部１７との結合および解除の順番は反対であ
ってもよい。
材３０とに分解するためには、結合時と逆のプロセスが行われればよい。具体的には、図
９に示される状態から、補強部材１１を取り外して、図８に示された状態に移行する。そ
の後、結合部材１０の第２固定部１７を第２部材３０の第２係合部３６Ｈ１（図７～９で
不図示）から取り外して、図７に示された状態に移行する。その後、結合部材１０の第１
固定部１６を第１部材２０の第１係合部２１Ｈから取り外せばよい。なお、結合時および
解除時において、第１固定部１６と第２固定部１７との結合および解除の順番は反対であ
ってもよい。
【0033】
以上のように、本実施形態の結合部材１０の接続弾性体１４は、第１固定部１６と第２
固定部１７とを結ぶＺ軸方向（第１の方向）に沿った弾性変形の伸縮によって第１固定部
１６と第２固定部１７との距離を変更可能である。補強部材１１は、補強部材１１の取り
付け前に接続弾性体１４が伸縮可能であった第１固定部１６と第２固定部１７とを結ぶＺ
軸方向に対して、直交するＸ軸方向（第２の方向）に延伸させる。これにより、補強部材
１１は、接続弾性体１４のＺ軸方向に沿った弾性変形の伸縮を規制する。本実施形態では
、図７～９に示されるように、接続弾性体１４がＺ軸方向に沿って弾性変形可能な状態で
、第１固定部１６を第１部材２０に固定すると共に、第２固定部１７を第２部材３０に固
定する。その後、補強部材１１を接続弾性体１４に取り付けることにより、接続弾性体１
４のＺ軸方向に沿った弾性変形が規制される。補強部材１１の規制により接続弾性体１４
の伸縮に応じた張力が、第１部材２０と第２部材３０とを固定する力として機能する。第
１部材２０と第２部材３０との固定を解除する場合には、固定時の逆の手順、すなわち、
補強部材１１を接続弾性体１４から取り外した後に、接続弾性体１４をＺ軸方向に沿って
伸ばして、第１固定部１６および第２固定部１７の固定を解除すればよい。これにより、
本実施形態では、補強部材１１を接続弾性体１４から取り外し、第１固定部１６および第
２固定部１７を解除する簡単な作業で、第１部材２０と第２部材３０との固定と解除とを
繰り返すことができる。すなわち、第１部材２０と第２部材３０とを取り外し可能で再利
用可能な結合部材１０を実現できる。また、第１部材２０と第２部材３０との固定および
解除において、第１部材２０と第２部材３０との破損や加熱などの結合される部材の材料
特性を変化させずに、複数の部材を結合できる。さらに、本実施形態では、結合したい部
材の外側から結合部材１０を追加できるため、部材の一部取り替えによる修繕やアップグ
レードが容易におこなえる。部材の一部取り替えが容易になることにより、多品種少量生
産における一括企画や共通モジュール領域の設定が可能になる。
固定部１７とを結ぶＺ軸方向（第１の方向）に沿った弾性変形の伸縮によって第１固定部
１６と第２固定部１７との距離を変更可能である。補強部材１１は、補強部材１１の取り
付け前に接続弾性体１４が伸縮可能であった第１固定部１６と第２固定部１７とを結ぶＺ
軸方向に対して、直交するＸ軸方向（第２の方向）に延伸させる。これにより、補強部材
１１は、接続弾性体１４のＺ軸方向に沿った弾性変形の伸縮を規制する。本実施形態では
、図７～９に示されるように、接続弾性体１４がＺ軸方向に沿って弾性変形可能な状態で
、第１固定部１６を第１部材２０に固定すると共に、第２固定部１７を第２部材３０に固
定する。その後、補強部材１１を接続弾性体１４に取り付けることにより、接続弾性体１
４のＺ軸方向に沿った弾性変形が規制される。補強部材１１の規制により接続弾性体１４
の伸縮に応じた張力が、第１部材２０と第２部材３０とを固定する力として機能する。第
１部材２０と第２部材３０との固定を解除する場合には、固定時の逆の手順、すなわち、
補強部材１１を接続弾性体１４から取り外した後に、接続弾性体１４をＺ軸方向に沿って
伸ばして、第１固定部１６および第２固定部１７の固定を解除すればよい。これにより、
本実施形態では、補強部材１１を接続弾性体１４から取り外し、第１固定部１６および第
２固定部１７を解除する簡単な作業で、第１部材２０と第２部材３０との固定と解除とを
繰り返すことができる。すなわち、第１部材２０と第２部材３０とを取り外し可能で再利
用可能な結合部材１０を実現できる。また、第１部材２０と第２部材３０との固定および
解除において、第１部材２０と第２部材３０との破損や加熱などの結合される部材の材料
特性を変化させずに、複数の部材を結合できる。さらに、本実施形態では、結合したい部
材の外側から結合部材１０を追加できるため、部材の一部取り替えによる修繕やアップグ
レードが容易におこなえる。部材の一部取り替えが容易になることにより、多品種少量生
産における一括企画や共通モジュール領域の設定が可能になる。
【0034】
また、本実施形態では、接続弾性体１４は、第１固定部１６と第２固定部１７とのそれ
ぞれに接続された環形状を有する。第１固定部１６と第２固定部１７とは、Ｘ軸を挟んで
、接続弾性体１４を介して互いに対向する位置に配置されている。本実施形態では、第１
固定部１６と第２固定部１７とが環形状の対向する位置に配置されているため、第１固定
部１６と第２固定部１７とを結んだＺ軸方向に沿って接続弾性体１４が伸縮する。これに
より、第１部材２０と第２部材３０との固定と解除とが行われる。本実施形態によれば、
第１固定部１６と第２固定部１７とが環形状における対向しない位置に配置された場合と
比較して、Ｚ軸方向に沿う変形時の伸び代が最大となり、かつ、第１部材２０と第２部材
３０との固定時の張力が最大となる。そのため、結合部材１０が第１部材２０と第２部材
３０とを結合する力を最大にできる。また、接続弾性体１４がＺ軸方向に沿った伸び量が
最大となるため、第１部材２０と第２部材３０との固定および解除を行いやすい。
ぞれに接続された環形状を有する。第１固定部１６と第２固定部１７とは、Ｘ軸を挟んで
、接続弾性体１４を介して互いに対向する位置に配置されている。本実施形態では、第１
固定部１６と第２固定部１７とが環形状の対向する位置に配置されているため、第１固定
部１６と第２固定部１７とを結んだＺ軸方向に沿って接続弾性体１４が伸縮する。これに
より、第１部材２０と第２部材３０との固定と解除とが行われる。本実施形態によれば、
第１固定部１６と第２固定部１７とが環形状における対向しない位置に配置された場合と
比較して、Ｚ軸方向に沿う変形時の伸び代が最大となり、かつ、第１部材２０と第２部材
３０との固定時の張力が最大となる。そのため、結合部材１０が第１部材２０と第２部材
３０とを結合する力を最大にできる。また、接続弾性体１４がＺ軸方向に沿った伸び量が
最大となるため、第１部材２０と第２部材３０との固定および解除を行いやすい。
【0035】
また、環形状の接続弾性体１４の内側に取り付けられることで接続弾性体１４の弾性変
形による伸縮を規制する。本実施形態の補強部材１１は、剛体であるため、接続弾性体１
４に接触している部分の全てで接続弾性体１４の弾性変形を規制する。そのため、例えば
補強部材１１の一部が固定される等の方法により、固定された接続弾性体１４の一部に規
制する力が加わるよりも、接続弾性体１４の全体にバランス良く規制する力が加わる。こ
の結果、接続弾性体１４の破損を抑制でき、構造体１００の寿命を延ばして再利用の回数
を向上させることができる。
形による伸縮を規制する。本実施形態の補強部材１１は、剛体であるため、接続弾性体１
４に接触している部分の全てで接続弾性体１４の弾性変形を規制する。そのため、例えば
補強部材１１の一部が固定される等の方法により、固定された接続弾性体１４の一部に規
制する力が加わるよりも、接続弾性体１４の全体にバランス良く規制する力が加わる。こ
の結果、接続弾性体１４の破損を抑制でき、構造体１００の寿命を延ばして再利用の回数
を向上させることができる。
【0036】
＜第２実施形態＞
図１０は、第２実施形態の構造体１００ａの概略斜視図である。第２実施形態の構造体
１００ａでは、第１実施形態の構造体１００と比較して、結合部材１０が補強部材１１を
備えない点と、補強部材１１の代わりに接続弾性体１４の一部に配置された第１補強部１
１Ａ（図１１）および第２補強部１１Ｂが接続弾性体１４の伸縮を規制する点と、が異な
る。そのため、第２実施形態では、第１実施形態と異なる点について説明し、第１実施形
態と同じ構成等についての説明を省略する。
図１０は、第２実施形態の構造体１００ａの概略斜視図である。第２実施形態の構造体
１００ａでは、第１実施形態の構造体１００と比較して、結合部材１０が補強部材１１を
備えない点と、補強部材１１の代わりに接続弾性体１４の一部に配置された第１補強部１
１Ａ（図１１）および第２補強部１１Ｂが接続弾性体１４の伸縮を規制する点と、が異な
る。そのため、第２実施形態では、第１実施形態と異なる点について説明し、第１実施形
態と同じ構成等についての説明を省略する。
【0037】
図１１は、図１０に示されるＡ１部が拡大された概略正面図である。図１１に示される
ように、第２実施形態の第２部材３０ａの正面３１ａには、爪部３１Ｇが形成されている
。第２実施形態の結合部材１０ａの接続弾性体１４ａの一部には、第１補強部１１Ａが配
置されている。
ように、第２実施形態の第２部材３０ａの正面３１ａには、爪部３１Ｇが形成されている
。第２実施形態の結合部材１０ａの接続弾性体１４ａの一部には、第１補強部１１Ａが配
置されている。
【0038】
図１２は、図１１に示されるＢ１断面の概略図である。図１２に示されるように、第２
部材３０ａの正面３１ａは、平面部３１Ｆと、爪部３１Ｇとを備えている。爪部３１Ｇは
、ＺＸ平面に平行な平面部３１ＦからＹ軸正方向側に延びた溝部３１Ｇ１と、溝部３１Ｇ
１に接続してＸ軸正方向に延びた返し部３１Ｇ２と、を備えている。平面部３１Ｆと、溝
部３１Ｇ１と、返し部３１Ｇ２とにより、図１２に示されるように、溝部３１Ｇ１がＸ軸
負方向側に凹んだ溝形状を形成する。
部材３０ａの正面３１ａは、平面部３１Ｆと、爪部３１Ｇとを備えている。爪部３１Ｇは
、ＺＸ平面に平行な平面部３１ＦからＹ軸正方向側に延びた溝部３１Ｇ１と、溝部３１Ｇ
１に接続してＸ軸正方向に延びた返し部３１Ｇ２と、を備えている。平面部３１Ｆと、溝
部３１Ｇ１と、返し部３１Ｇ２とにより、図１２に示されるように、溝部３１Ｇ１がＸ軸
負方向側に凹んだ溝形状を形成する。
【0039】
第１補強部１１Ａは、接続弾性体１４ａの一部に形成され、図１２に示せるように接続
弾性体１４ａよりも太くて断面が円形状の弾性変形可能な部分を形成する。第１補強部１
１Ａが配置された接続弾性体１４ａの断面の直径は、第２部材３０ａの平面部３１Ｆと返
し部３１Ｇ２との距離よりも若干小さい。
弾性体１４ａよりも太くて断面が円形状の弾性変形可能な部分を形成する。第１補強部１
１Ａが配置された接続弾性体１４ａの断面の直径は、第２部材３０ａの平面部３１Ｆと返
し部３１Ｇ２との距離よりも若干小さい。
【0040】
図１０に示されるように、第２実施形態の第２部材３０ａでは、正面３１ａにおいて爪
部３１Ｇに対向する位置に、同形状の爪部３１ＧＧが形成されている。爪部３１ＧＧが正
面３１ａにおいて形成されている位置は、係合面３６に形成された第２係合部３６Ｈ１の
重心を通るＹＺ平面を挟んで爪部３１Ｇの線対称の位置である。第２実施形態の結合部材
１０ａでは、接続弾性体１４ａにおいて、第１補強部１１Ａが配置された位置と対向する
位置に第２補強部１１Ｂが形成されている。第２補強部１１Ｂが形成される位置は、接続
弾性体１４ａの重心を通るＹＺ平面を挟んで第１補強部１１Ａの線対称の位置である。
部３１Ｇに対向する位置に、同形状の爪部３１ＧＧが形成されている。爪部３１ＧＧが正
面３１ａにおいて形成されている位置は、係合面３６に形成された第２係合部３６Ｈ１の
重心を通るＹＺ平面を挟んで爪部３１Ｇの線対称の位置である。第２実施形態の結合部材
１０ａでは、接続弾性体１４ａにおいて、第１補強部１１Ａが配置された位置と対向する
位置に第２補強部１１Ｂが形成されている。第２補強部１１Ｂが形成される位置は、接続
弾性体１４ａの重心を通るＹＺ平面を挟んで第１補強部１１Ａの線対称の位置である。
【0041】
以上のように、第１補強部１１Ａと第２補強部１１Ｂとは、それぞれ接続弾性体１４ａ
に接続され、接続弾性体１４ａを介して互いに対向している。また、第１補強部１１Ａと
第２補強部１１Ｂとを結ぶ線は、Ｘ軸方向（第２の方向）に沿う位置に配置されている。
そのため、図１０に示されるように、第１補強部１１Ａが第２部材３０ａの爪部３１Ｇに
固定され、かつ、第２補強部１１Ｂが第２部材３０ａの爪部３１ＧＧに固定されることに
より、接続弾性体１４ａのＺ軸方向に沿った弾性変形の伸縮が規制される。すなわち、第
２実施形態の構造体１００ａでは、Ｚ軸方向と異なるＸ軸方向に環形状の接続弾性体１４
ａを延伸させて、第１補強部１１Ａを爪部３１Ｇに固定すると共に第２補強部１１Ｂを爪
部３１ＧＧに固定することで、接続弾性体１４ａのＺ軸方向に沿う伸びが規制される。こ
れにより、接続弾性体１４ａの環形状の縮む力である張力が、第１部材２０と第２部材３
０ａとを固定する力として機能する。
に接続され、接続弾性体１４ａを介して互いに対向している。また、第１補強部１１Ａと
第２補強部１１Ｂとを結ぶ線は、Ｘ軸方向（第２の方向）に沿う位置に配置されている。
そのため、図１０に示されるように、第１補強部１１Ａが第２部材３０ａの爪部３１Ｇに
固定され、かつ、第２補強部１１Ｂが第２部材３０ａの爪部３１ＧＧに固定されることに
より、接続弾性体１４ａのＺ軸方向に沿った弾性変形の伸縮が規制される。すなわち、第
２実施形態の構造体１００ａでは、Ｚ軸方向と異なるＸ軸方向に環形状の接続弾性体１４
ａを延伸させて、第１補強部１１Ａを爪部３１Ｇに固定すると共に第２補強部１１Ｂを爪
部３１ＧＧに固定することで、接続弾性体１４ａのＺ軸方向に沿う伸びが規制される。こ
れにより、接続弾性体１４ａの環形状の縮む力である張力が、第１部材２０と第２部材３
０ａとを固定する力として機能する。
【0042】
＜第３実施形態＞
図１３および図１４は、第３実施形態の接続弾性体１４ｂの概略正面図である。図１３
，図１４には、第３実施形態の結合部材のうち、補強部材を除く接続弾性体１４ｂ、第１
固定部１６、および第２固定部１７が示されている。第３実施形態では、第１実施形態と
比較して、接続弾性体１４ｂが２つの環状の弾性体である環状部材（環状弾性体）１４Ｒ
１，１４Ｒ２を有している点と、環状部材１４Ｒ，１４Ｒ２に合わせて補強部材の形状が
異なる点と、が異なる。そのため、第３実施形態では、第１実施形態と異なる点について
説明し、第１実施形態と同じ形状等についての説明を省略する。
図１３および図１４は、第３実施形態の接続弾性体１４ｂの概略正面図である。図１３
，図１４には、第３実施形態の結合部材のうち、補強部材を除く接続弾性体１４ｂ、第１
固定部１６、および第２固定部１７が示されている。第３実施形態では、第１実施形態と
比較して、接続弾性体１４ｂが２つの環状の弾性体である環状部材（環状弾性体）１４Ｒ
１，１４Ｒ２を有している点と、環状部材１４Ｒ，１４Ｒ２に合わせて補強部材の形状が
異なる点と、が異なる。そのため、第３実施形態では、第１実施形態と異なる点について
説明し、第１実施形態と同じ形状等についての説明を省略する。
【0043】
図１３には、接続弾性体１４ｂの弾性変形が規制されていない状態が示されている。図
１３に示されるように、接続弾性体１４ｂは、第１固定部１６の下端側であるＺ軸負方向
側に接続している環状部材１４Ｒ１と、一端であるＺ軸正方向側が環状部材１４Ｒ１に接
続されると共に他端であるＺ軸負方向側が第２固定部１７の上端側であるＺ軸正方向側に
接続している環状部材１４Ｒ２と、を備えている。
１３に示されるように、接続弾性体１４ｂは、第１固定部１６の下端側であるＺ軸負方向
側に接続している環状部材１４Ｒ１と、一端であるＺ軸正方向側が環状部材１４Ｒ１に接
続されると共に他端であるＺ軸負方向側が第２固定部１７の上端側であるＺ軸正方向側に
接続している環状部材１４Ｒ２と、を備えている。
【0044】
環状部材１４Ｒ１，１４Ｒ２のそれぞれは、同じ形状を有しており、樹脂などの伸縮可
能な弾性体である。環状部材１４Ｒ１，１４Ｒ２の形状は、補強部材で弾性変形が規制さ
れていない状態で、第１固定部１６と第２固定部１７とを結ぶＺ軸方向に対して交差する
Ｘ軸方向に長軸を有する楕円である。そのため、環状部材１４Ｒ１，１４Ｒ２は、Ｚ軸方
向とＸ軸方向とを含むＺＸ平面上に並んで配置さているとも換言できる。なお、図示され
ていない第３実施形態の補強部材は、第１実施形態の補強部材１１と同じように、弾性変
形が規制されていない環状部材１４Ｒ１，１４Ｒ２の内側と同じ面積を有する剛体で形成
されている。そのため、環状部材１４Ｒ１，１４Ｒ２のそれぞれの内側に第３実施形態の
補強部材が取り付けられることで、環状部材１４Ｒ１，１４Ｒ２のそれぞれの弾性変形が
規制される。
能な弾性体である。環状部材１４Ｒ１，１４Ｒ２の形状は、補強部材で弾性変形が規制さ
れていない状態で、第１固定部１６と第２固定部１７とを結ぶＺ軸方向に対して交差する
Ｘ軸方向に長軸を有する楕円である。そのため、環状部材１４Ｒ１，１４Ｒ２は、Ｚ軸方
向とＸ軸方向とを含むＺＸ平面上に並んで配置さているとも換言できる。なお、図示され
ていない第３実施形態の補強部材は、第１実施形態の補強部材１１と同じように、弾性変
形が規制されていない環状部材１４Ｒ１，１４Ｒ２の内側と同じ面積を有する剛体で形成
されている。そのため、環状部材１４Ｒ１，１４Ｒ２のそれぞれの内側に第３実施形態の
補強部材が取り付けられることで、環状部材１４Ｒ１，１４Ｒ２のそれぞれの弾性変形が
規制される。
【0045】
図１４には、第１固定部１６と第２固定部１７とを結ぶＺ軸方向に沿って伸びた状態の
接続弾性体１４ｂが示されている。図１４に示されるように、補強部材により弾性変形が
規制されていない環状部材１４Ｒ１，１４Ｒ２は、Ｚ軸方向などの所定の方向に沿って伸
縮できる。環状部材１４Ｒ１，１４Ｒ２の形状が変化してＺ軸方向に沿って延伸すると、
第１固定部１６と第２固定部１７とのＺ軸方向に沿う距離が大きくなる。これにより、第
１実施形態の結合部材１０のように、接続弾性体１４ｂが第１部材２０と第２部材３０と
を固定した後に、補強部材により各環状部材１４Ｒ１，１４Ｒ２の弾性変形が規制される
。この結果、第１部材２０と第２部材３０とが環状部材１４Ｒ１，１４Ｒ２の張力により
固定される。
接続弾性体１４ｂが示されている。図１４に示されるように、補強部材により弾性変形が
規制されていない環状部材１４Ｒ１，１４Ｒ２は、Ｚ軸方向などの所定の方向に沿って伸
縮できる。環状部材１４Ｒ１，１４Ｒ２の形状が変化してＺ軸方向に沿って延伸すると、
第１固定部１６と第２固定部１７とのＺ軸方向に沿う距離が大きくなる。これにより、第
１実施形態の結合部材１０のように、接続弾性体１４ｂが第１部材２０と第２部材３０と
を固定した後に、補強部材により各環状部材１４Ｒ１，１４Ｒ２の弾性変形が規制される
。この結果、第１部材２０と第２部材３０とが環状部材１４Ｒ１，１４Ｒ２の張力により
固定される。
【0046】
以上のように、第３実施形態では、環状部材１４Ｒ１，１４Ｒ２は、Ｚ軸方向とＸ軸方
向とを含むＺＸ平面上に並んで配置さている。すなわち、第３実施形態では、第１実施形
態のように１つの大きな環形状の接続弾性体１４ではなく、複数の環状部材１４Ｒ１，１
４Ｒ２により１つの接続弾性体１４ｂが形成される。そのため、用途に応じて固有の形状
を有する接続弾性体および補強部材を製造せずに、同じ形状の複数の環状部材１４Ｒ１，
１４Ｒ２と、環状部材１４Ｒ１，１４Ｒ２に取り付ける補強部材と、を用途に応じて組み
合わせた接続弾性体１４ｂを製造できる。これにより、結合部材の製造コストを抑制し、
結合部材を容易に製造できる。
向とを含むＺＸ平面上に並んで配置さている。すなわち、第３実施形態では、第１実施形
態のように１つの大きな環形状の接続弾性体１４ではなく、複数の環状部材１４Ｒ１，１
４Ｒ２により１つの接続弾性体１４ｂが形成される。そのため、用途に応じて固有の形状
を有する接続弾性体および補強部材を製造せずに、同じ形状の複数の環状部材１４Ｒ１，
１４Ｒ２と、環状部材１４Ｒ１，１４Ｒ２に取り付ける補強部材と、を用途に応じて組み
合わせた接続弾性体１４ｂを製造できる。これにより、結合部材の製造コストを抑制し、
結合部材を容易に製造できる。
【0047】
＜第４実施形態＞
図１５は、補強部材１１（図４）の形状を設計する設計システム２００のブロック図で
ある。設計システム２００は、第１固定部１６と、第２固定部１７と、接続弾性体１４と
のそれぞれの形状が設計領域として入力されることにより、トポロジー最適化を用いて、
補強部材１１の外枠１２および梁１３の太さや形状を自動で設計する。
図１５は、補強部材１１（図４）の形状を設計する設計システム２００のブロック図で
ある。設計システム２００は、第１固定部１６と、第２固定部１７と、接続弾性体１４と
のそれぞれの形状が設計領域として入力されることにより、トポロジー最適化を用いて、
補強部材１１の外枠１２および梁１３の太さや形状を自動で設計する。
【0048】
設計システム２００は、データセンターなどで用いられるコンピュータ（computer）で
ある。図１５に示されるように、設計システム２００は、第１固定部１６と、第２固定部
１７と、接続弾性体１４とのそれぞれの形状の入力を受け付ける入力部２１０と、入力部
２１０が受け付けた入力値を用いて補強部材１１の形状を設計する設計部２２０と、を備
えている。
ある。図１５に示されるように、設計システム２００は、第１固定部１６と、第２固定部
１７と、接続弾性体１４とのそれぞれの形状の入力を受け付ける入力部２１０と、入力部
２１０が受け付けた入力値を用いて補強部材１１の形状を設計する設計部２２０と、を備
えている。
【0049】
設計部２２０は、図１５に示されるように、接続弾性体１４の弾性変形を規制するため
にＺ軸方向（第１の方向）に加えたい張力を設定する張力設定部２２１と、張力設定部２
２１により設定された張力から接続弾性体１４をＺ軸方向に直交するＸ軸方向（第２の方
向）に延伸させる力を算出する最適化部２２２として機能する。張力設定部２２１は、入
力部２１０のようにユーザから入力される張力を設定値として用いてもよいし、予め設定
された張力の値を設定値として用いてもよい。
にＺ軸方向（第１の方向）に加えたい張力を設定する張力設定部２２１と、張力設定部２
２１により設定された張力から接続弾性体１４をＺ軸方向に直交するＸ軸方向（第２の方
向）に延伸させる力を算出する最適化部２２２として機能する。張力設定部２２１は、入
力部２１０のようにユーザから入力される張力を設定値として用いてもよいし、予め設定
された張力の値を設定値として用いてもよい。
【0050】
最適化部２２２は、張力設定部２２１により設定された設定値を用いてＸ軸方向に加え
る力を算出する。また、最適化部２２２は、張力設定部２２１により設定された設定値を
トポロジー最適化に用いることにより、設計領域である接続弾性体１４の内側に取り付け
られる補強部材１１の形状を設計する。最適化部２２２は、外枠１２の太さ、および、梁
１３の形状および太さを変化させて最適化することにより、補強部材１１の形状を決定す
る。このように、図１５に示される設計システム２００を用いることにより、システムの
ユーザは、第１部材２０と第２部材３０とを結合するための補強部材１１を備える結合部
材１０を簡単に設計できる。
る力を算出する。また、最適化部２２２は、張力設定部２２１により設定された設定値を
トポロジー最適化に用いることにより、設計領域である接続弾性体１４の内側に取り付け
られる補強部材１１の形状を設計する。最適化部２２２は、外枠１２の太さ、および、梁
１３の形状および太さを変化させて最適化することにより、補強部材１１の形状を決定す
る。このように、図１５に示される設計システム２００を用いることにより、システムの
ユーザは、第１部材２０と第２部材３０とを結合するための補強部材１１を備える結合部
材１０を簡単に設計できる。
【0051】
＜実施形態の変形例＞
本発明は上記実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種
々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。また
、上記実施形態において、ハードウェアによって実現されるとした構成の一部をソフトウ
ェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されるとした構成
の一部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。
本発明は上記実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種
々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。また
、上記実施形態において、ハードウェアによって実現されるとした構成の一部をソフトウ
ェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されるとした構成
の一部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。
【0052】
＜変形例１＞
上記第１実施形態から第３実施形態までの各実施形態では、第１固定部１６と第２固定
部１７との距離を変更可能な接続弾性体１４と、接続弾性体１４の弾性変形による伸縮を
規制する補強部材１１とを備える結合部材１０の一例について説明したが、結合部材１０
が備える構成や形状については変形可能である。例えば、結合部材１０における第１固定
部１６と第２固定部１７とのそれぞれは、第１部材２０と第２部材３０とのそれぞれに固
定できる形状の範囲で変形可能であり、周知の形状を用いることができる。
上記第１実施形態から第３実施形態までの各実施形態では、第１固定部１６と第２固定
部１７との距離を変更可能な接続弾性体１４と、接続弾性体１４の弾性変形による伸縮を
規制する補強部材１１とを備える結合部材１０の一例について説明したが、結合部材１０
が備える構成や形状については変形可能である。例えば、結合部材１０における第１固定
部１６と第２固定部１７とのそれぞれは、第１部材２０と第２部材３０とのそれぞれに固
定できる形状の範囲で変形可能であり、周知の形状を用いることができる。
【0053】
接続弾性体１４，１４ａおよび環状部材１４Ｒ１，１４Ｒ２は、環形状を有していたが
、環形状以外の形状を有していてもよい。第１固定部１６と第２固定部１７とは、接続弾
性体１４を介して対向する位置に配置されていたが、異なる位置に配置されていてもよい
。例えば、図５に示される接続弾性体１４において、ＺＸ平面の重心に対して４５°の位
置と、１３５°の位置とに第１固定部と第２固定部とのそれぞれが配置されていてもよい
。
、環形状以外の形状を有していてもよい。第１固定部１６と第２固定部１７とは、接続弾
性体１４を介して対向する位置に配置されていたが、異なる位置に配置されていてもよい
。例えば、図５に示される接続弾性体１４において、ＺＸ平面の重心に対して４５°の位
置と、１３５°の位置とに第１固定部と第２固定部とのそれぞれが配置されていてもよい
。
【0054】
接続弾性体１４，１４ａ，１４ｂの弾性変形を規制する補強構造体については、第１実
施形態のような接続弾性体１４の内側に取り付けられる剛体であってもよいし、第２部材
３０などの他の部材に固定される第１補強部１１Ａや第２補強部１１Ｂであってもよい。
第１実施形態では、補強部材１１の外枠１２の全周に亘って凹んだ溝が形成され、当該溝
に接続弾性体１４がはめ込まれることにより、補強部材１１が接続弾性体１４の内側に取
り付けられたが、接続弾性体１４に対する補強部材１１の取り付け方法については、周知
の方法を用いることができる。接続弾性体１４，１４ａ，１４ｂの弾性変形を規制する補
強構造体は、必ずしも第１固定部１６と第２固定部１７とを結んだ方向（第１の方向）に
直交した方向ではなく、所定の角度（例えば６０°）を有する交差した方向（第２の方向
）に接続弾性体１４，１４ａ，１４ｂを延伸させることにより、第１の方向の伸縮を規制
してもよい。
施形態のような接続弾性体１４の内側に取り付けられる剛体であってもよいし、第２部材
３０などの他の部材に固定される第１補強部１１Ａや第２補強部１１Ｂであってもよい。
第１実施形態では、補強部材１１の外枠１２の全周に亘って凹んだ溝が形成され、当該溝
に接続弾性体１４がはめ込まれることにより、補強部材１１が接続弾性体１４の内側に取
り付けられたが、接続弾性体１４に対する補強部材１１の取り付け方法については、周知
の方法を用いることができる。接続弾性体１４，１４ａ，１４ｂの弾性変形を規制する補
強構造体は、必ずしも第１固定部１６と第２固定部１７とを結んだ方向（第１の方向）に
直交した方向ではなく、所定の角度（例えば６０°）を有する交差した方向（第２の方向
）に接続弾性体１４，１４ａ，１４ｂを延伸させることにより、第１の方向の伸縮を規制
してもよい。
【0055】
第２実施形態では、接続弾性体１４ａの弾性変形を規制するために、図１１，１２に示
されるように、接続弾性体１４ａの一部に配置された第１補強部１１Ａおよび第２補強部
１１Ｂのそれぞれが爪部３１Ｇ，３１ＧＧに溝形状に嵌め込まれた。しかし、その他の方
法により接続弾性体１４ａの弾性変形が規制されてもよい。例えば、第１補強部１１Ａお
よび第２補強部１１Ｂにボルトが挿通する孔が形成され、かつ、ボルトの雄ネジと螺合す
る雌ネジが第２部材３０ａに形成されていてもよい。この場合に、第１補強部１１Ａおよ
び第２補強部１１Ｂに形成された孔を挿通したボルトの雄ネジが、第２部材３０ａの雌ネ
ジに螺合することにより、第１補強部１１Ａおよび第２補強部１１Ｂの位置が固定される
。この結果、第１補強部１１Ａと第２補強部１２Ｂとを結ぶ方向に沿って接続弾性体１４
ａが引っ張られるため、第１固定部１６と第２固定部１７とを結ぶ方向の伸縮が規制され
る。
されるように、接続弾性体１４ａの一部に配置された第１補強部１１Ａおよび第２補強部
１１Ｂのそれぞれが爪部３１Ｇ，３１ＧＧに溝形状に嵌め込まれた。しかし、その他の方
法により接続弾性体１４ａの弾性変形が規制されてもよい。例えば、第１補強部１１Ａお
よび第２補強部１１Ｂにボルトが挿通する孔が形成され、かつ、ボルトの雄ネジと螺合す
る雌ネジが第２部材３０ａに形成されていてもよい。この場合に、第１補強部１１Ａおよ
び第２補強部１１Ｂに形成された孔を挿通したボルトの雄ネジが、第２部材３０ａの雌ネ
ジに螺合することにより、第１補強部１１Ａおよび第２補強部１１Ｂの位置が固定される
。この結果、第１補強部１１Ａと第２補強部１２Ｂとを結ぶ方向に沿って接続弾性体１４
ａが引っ張られるため、第１固定部１６と第２固定部１７とを結ぶ方向の伸縮が規制され
る。
【0056】
図１６は、変形例１の結合部材１０ｃの概略正面図である。変形例１の結合部材１０ｃ
では、第１実施形態の結合部材１０と比較して、接続弾性体１４ｃの形状および補強部材
１１ｃの形状が異なる。第３実施形態の接続弾性体１４ｃの形状は、円や楕円ではなく、
図１６に示されるように、Ｚ軸を長軸とする長方形から、Ｚ軸に沿う中間部分が内側に凹
んだ凹部１４Ｄを有する多角形である。第３実施形態の補強部材１１ｃは、接続弾性体１
４ｃの内側に凹んだ凹部１４ＤがＸ軸方向に沿って外側に延伸することを規制する剛体で
ある。なお、補強部材１１ｃは、第１実施形態と異なり、接続弾性体１４ｃの内側ではな
く外側に係合して接続弾性体１４ｃの弾性変形を規制する。補強部材１１ｃは、図１６に
示されるように、接続弾性体１４ｃの全周ではなく、凹部１４Ｄのみに接触する。
では、第１実施形態の結合部材１０と比較して、接続弾性体１４ｃの形状および補強部材
１１ｃの形状が異なる。第３実施形態の接続弾性体１４ｃの形状は、円や楕円ではなく、
図１６に示されるように、Ｚ軸を長軸とする長方形から、Ｚ軸に沿う中間部分が内側に凹
んだ凹部１４Ｄを有する多角形である。第３実施形態の補強部材１１ｃは、接続弾性体１
４ｃの内側に凹んだ凹部１４ＤがＸ軸方向に沿って外側に延伸することを規制する剛体で
ある。なお、補強部材１１ｃは、第１実施形態と異なり、接続弾性体１４ｃの内側ではな
く外側に係合して接続弾性体１４ｃの弾性変形を規制する。補強部材１１ｃは、図１６に
示されるように、接続弾性体１４ｃの全周ではなく、凹部１４Ｄのみに接触する。
【0057】
図１７は、Ｚ軸方向に沿って伸びた状態の接続弾性体１４ｃの概略正面図である。図１
７に示されるように、接続弾性体１４ｃは、補強部材１１ｃにより弾性変形が規制されて
いない状態では、Ｚ軸方向に沿って伸縮可能である。接続弾性体１４ｃは、凹部１４Ｄが
Ｘ軸に沿って外側に広がることにより、Ｚ軸方向に沿って伸びることできる。
７に示されるように、接続弾性体１４ｃは、補強部材１１ｃにより弾性変形が規制されて
いない状態では、Ｚ軸方向に沿って伸縮可能である。接続弾性体１４ｃは、凹部１４Ｄが
Ｘ軸に沿って外側に広がることにより、Ｚ軸方向に沿って伸びることできる。
【0058】
＜変形例２＞
図１８は、変形例２の構造体１００ｄの概略斜視図である。変形例２の構造体１００ｄ
では、第２実施形態の構造体１００ａと比較して、第１補強部１１Ａｄおよび第２補強部
１１Ｂｄの形状と、第２部材３０ｄの正面３１ｄに形成された爪部３１Ｇｄ，３１ＧＧｄ
の位置と、が異なる。
図１８は、変形例２の構造体１００ｄの概略斜視図である。変形例２の構造体１００ｄ
では、第２実施形態の構造体１００ａと比較して、第１補強部１１Ａｄおよび第２補強部
１１Ｂｄの形状と、第２部材３０ｄの正面３１ｄに形成された爪部３１Ｇｄ，３１ＧＧｄ
の位置と、が異なる。
【0059】
変形例２の第１補強部１１Ａｄおよび第２補強部１１Ｂｄは、剛体で形成されている。
第１補強部１１Ａｄは、環形状の接続弾性体１４ｄ上に配置されずに、図１８に示される
ように、接続弾性体１４ｄの一部と係合すると共に、第２部材３０ｄの正面３１ｄに形成
された爪部３１Ｇｄに固定される。同じように、第２補強部１１Ｂｄは、環形状の接続弾
性体１４ｄ上に配置されずに、接続弾性体１４ｄの一部と係合すると共に、第２部材３０
ｄの正面３１ｄに形成された爪部３１ＧＧｄに固定される。爪部３１Ｇｄ，３１ＧＧｄの
それぞれが、正面３１ｄにおいてＸ軸に平行な同軸上に形成されている。そのため、爪部
３１Ｇｄ，３１ＧＧｄに固定される第１補強部１１Ａｄと第２補強部１１Ｂｄとを結ぶ方
向は、Ｘ軸に平行な方向であり、第１固定部１６と第２固定部１７と結ぶＺ軸方向に直交
する。以上のように、第１補強部１１Ａｄおよび第２補強部１２Ｂｄは、接続弾性体１４
ｄ上に配置されている必要はなく、接続弾性体１４ｄと別体で形成されてもよい。
第１補強部１１Ａｄは、環形状の接続弾性体１４ｄ上に配置されずに、図１８に示される
ように、接続弾性体１４ｄの一部と係合すると共に、第２部材３０ｄの正面３１ｄに形成
された爪部３１Ｇｄに固定される。同じように、第２補強部１１Ｂｄは、環形状の接続弾
性体１４ｄ上に配置されずに、接続弾性体１４ｄの一部と係合すると共に、第２部材３０
ｄの正面３１ｄに形成された爪部３１ＧＧｄに固定される。爪部３１Ｇｄ，３１ＧＧｄの
それぞれが、正面３１ｄにおいてＸ軸に平行な同軸上に形成されている。そのため、爪部
３１Ｇｄ，３１ＧＧｄに固定される第１補強部１１Ａｄと第２補強部１１Ｂｄとを結ぶ方
向は、Ｘ軸に平行な方向であり、第１固定部１６と第２固定部１７と結ぶＺ軸方向に直交
する。以上のように、第１補強部１１Ａｄおよび第２補強部１２Ｂｄは、接続弾性体１４
ｄ上に配置されている必要はなく、接続弾性体１４ｄと別体で形成されてもよい。
【0060】
＜変形例３＞
図１９および図２０は、変形例３の接続弾性体１４ｅの概略正面図である。図１９，２
０には、第３実施形態（図１３，１４）と同じように、変形例３の結合部材のうち、補強
部材を除く接続弾性体１４ｅ、第１固定部１６ｅ、および第２固定部１７ｅが示されてい
る。変形例２の接続弾性体１４ｅは、第３実施形態の接続弾性体１４ｂと比較して、９つ
の環状部材１４Ｒ１ｅ～１４Ｒ９ｅを有している点が異なる。
図１９および図２０は、変形例３の接続弾性体１４ｅの概略正面図である。図１９，２
０には、第３実施形態（図１３，１４）と同じように、変形例３の結合部材のうち、補強
部材を除く接続弾性体１４ｅ、第１固定部１６ｅ、および第２固定部１７ｅが示されてい
る。変形例２の接続弾性体１４ｅは、第３実施形態の接続弾性体１４ｂと比較して、９つ
の環状部材１４Ｒ１ｅ～１４Ｒ９ｅを有している点が異なる。
【0061】
図１９には、接続弾性体１４ｅの弾性変形が規制されていない状態が示されている。各
環状部材１４Ｒ１ｅ～１４Ｒ９ｅは、同じ楕円形状を有しており、樹脂などの伸縮可能な
弾性体である。図２０に示されるように、９つの環状部材１４Ｒ１ｅ～１４Ｒ９ｅは、Ｚ
Ｘ平面上において、Ｘ軸とＺ軸とのそれぞれに沿って３個ずつ、計９個配置されている。
環状部材１４Ｒ１ｅ～１４Ｒ９ｅは、同じ楕円形状を有しており、樹脂などの伸縮可能な
弾性体である。図２０に示されるように、９つの環状部材１４Ｒ１ｅ～１４Ｒ９ｅは、Ｚ
Ｘ平面上において、Ｘ軸とＺ軸とのそれぞれに沿って３個ずつ、計９個配置されている。
【0062】
Ｚ軸正方向側に位置する３つの環状部材１４Ｒ１ｅ，１４Ｒ４ｅ、１４Ｒ７ｅは、第１
固定部１６のＺ軸負方向側に接続されている。Ｚ軸負方向側に位置する３つの環状部材１
４Ｒ３ｅ，１４Ｒ６ｅ、１４Ｒ９ｅは、第２固定部１７のＺ軸正方向側に接続されている
。また、６つの環状部材１４Ｒ１ｅ～１４Ｒ３ｅ，１４Ｒ７ｅ～１４Ｒ９ｅのそれぞれは
、隣接する２つの環状部材に接続されている。２つの環状部材１４Ｒ４ｅ，１４Ｒ６ｅの
それぞれは、隣接する３つの環状部材に接続されている。中心に配置された環状部材１４
Ｒ５ｅは、隣接する４つの環状部材１４Ｒ２ｅ，１４Ｒ４ｅ，１４Ｒ６ｅ，１４Ｒ８ｅに
接続している。
固定部１６のＺ軸負方向側に接続されている。Ｚ軸負方向側に位置する３つの環状部材１
４Ｒ３ｅ，１４Ｒ６ｅ、１４Ｒ９ｅは、第２固定部１７のＺ軸正方向側に接続されている
。また、６つの環状部材１４Ｒ１ｅ～１４Ｒ３ｅ，１４Ｒ７ｅ～１４Ｒ９ｅのそれぞれは
、隣接する２つの環状部材に接続されている。２つの環状部材１４Ｒ４ｅ，１４Ｒ６ｅの
それぞれは、隣接する３つの環状部材に接続されている。中心に配置された環状部材１４
Ｒ５ｅは、隣接する４つの環状部材１４Ｒ２ｅ，１４Ｒ４ｅ，１４Ｒ６ｅ，１４Ｒ８ｅに
接続している。
【0063】
なお、図１９，２０に図示されていない変形例２の補強部材は、第１実施形態の補強部
材１１と同じように、弾性変形が規制されていない環状部材１４Ｒ１ｅ～１４Ｒ９ｅの内
側と同じ面積を有する剛体で形成されている。そのため、環状部材１４Ｒ１ｅ～１４Ｒ９
ｅのそれぞれの内側に第３実施形態の補強部材が取り付けられることで、環状部材１４Ｒ
１ｅ～１４Ｒ９ｅのそれぞれの弾性変形が規制される。
材１１と同じように、弾性変形が規制されていない環状部材１４Ｒ１ｅ～１４Ｒ９ｅの内
側と同じ面積を有する剛体で形成されている。そのため、環状部材１４Ｒ１ｅ～１４Ｒ９
ｅのそれぞれの内側に第３実施形態の補強部材が取り付けられることで、環状部材１４Ｒ
１ｅ～１４Ｒ９ｅのそれぞれの弾性変形が規制される。
【0064】
図２０には、第１固定部１６ｅと第２固定部１７ｅとを結ぶＺ軸方向に沿って伸びた状
態の接続弾性体１４ｅが示されている。図２０に示されるように、補強部材により弾性変
形が規制されていない環状部材１４Ｒ１ｅ～１４Ｒ９ｅは、Ｚ軸方向などの所定の方向に
沿って伸縮できる。環状部材１４Ｒ１ｅ～１４Ｒ９ｅの形状が変形してＺ軸方向に沿って
伸びると、第１固定部１６ｅと第２固定部１７ｅとのＺ軸方向に沿う距離が大きくなる。
態の接続弾性体１４ｅが示されている。図２０に示されるように、補強部材により弾性変
形が規制されていない環状部材１４Ｒ１ｅ～１４Ｒ９ｅは、Ｚ軸方向などの所定の方向に
沿って伸縮できる。環状部材１４Ｒ１ｅ～１４Ｒ９ｅの形状が変形してＺ軸方向に沿って
伸びると、第１固定部１６ｅと第２固定部１７ｅとのＺ軸方向に沿う距離が大きくなる。
【0065】
＜変形例４＞
図２１は、変形例４の構造体１００ｆの概略斜視図である。構造体１００ｆは、第１部
材２０ｆと、第２部材３０ｆと、第１部材２０ｆと第２部材３０とを結合する結合部材１
０に加えて、第３部材４０と、第２部材３０ｆと第３部材４０とを結合する結合部材１０
と、を備えている。図２１に示されるように、２つの結合部材１０のうちの一方では、第
１固定部１６が第１部材２０ｆに固定され、第２固定部１７が第２部材３０ｆに固定され
ている。２つの結合部材１０のうちの他方では、第１固定部１６が第２部材３０ｆに固定
され、第２固定部１７が第２部材３０ｆに固定されている。２つの結合部材１０により、
第１部材２０ｆと第２部材３０ｆとが結合され、第２部材３０ｆと第３部材４０とが固定
されている。このように、複数の部材が複数の結合構造体により結合されていてもよい。
図２１は、変形例４の構造体１００ｆの概略斜視図である。構造体１００ｆは、第１部
材２０ｆと、第２部材３０ｆと、第１部材２０ｆと第２部材３０とを結合する結合部材１
０に加えて、第３部材４０と、第２部材３０ｆと第３部材４０とを結合する結合部材１０
と、を備えている。図２１に示されるように、２つの結合部材１０のうちの一方では、第
１固定部１６が第１部材２０ｆに固定され、第２固定部１７が第２部材３０ｆに固定され
ている。２つの結合部材１０のうちの他方では、第１固定部１６が第２部材３０ｆに固定
され、第２固定部１７が第２部材３０ｆに固定されている。２つの結合部材１０により、
第１部材２０ｆと第２部材３０ｆとが結合され、第２部材３０ｆと第３部材４０とが固定
されている。このように、複数の部材が複数の結合構造体により結合されていてもよい。
【0066】
＜変形例５＞
図２２は、変形例５の構造体１００ｇの概略斜視図である。構造体１００ｇでは、変形
例４の構造体１００ｆと比較して、第２部材３０ｇに結合される直方体形状の第３部材４
０ｇおよび第４部材５０が、互いの部材の長軸が直交ではない角度で交差している点が異
なる。すなわち、結合部材１０の第１固定部１６と第２固定部１７とを結ぶＺ軸方向と直
交せずに、所定の傾きを有する角度（例えば６０°）で、第２部材３０ｇに対して第３部
材４０ｇおよび第４部材５０が結合されている。このように、結合部材１０の接続弾性体
１４が結合時に伸縮する方向と、結合される２つの部材の長軸の方向とが平行でなくても
よい。
図２２は、変形例５の構造体１００ｇの概略斜視図である。構造体１００ｇでは、変形
例４の構造体１００ｆと比較して、第２部材３０ｇに結合される直方体形状の第３部材４
０ｇおよび第４部材５０が、互いの部材の長軸が直交ではない角度で交差している点が異
なる。すなわち、結合部材１０の第１固定部１６と第２固定部１７とを結ぶＺ軸方向と直
交せずに、所定の傾きを有する角度（例えば６０°）で、第２部材３０ｇに対して第３部
材４０ｇおよび第４部材５０が結合されている。このように、結合部材１０の接続弾性体
１４が結合時に伸縮する方向と、結合される２つの部材の長軸の方向とが平行でなくても
よい。
【0067】
上記実施形態および変形例では、一例として定義した直交座標系ＣＳを用いて、結合部
材１０等の形状についてＸ，Ｙ，Ｚ軸を用いて説明したが、結合部材１０等の形状につい
ては、定義される座標系によって異なる表現を用いることもできる。本明細書では、Ｚ軸
が鉛直方向に平行な軸として各形状を説明したが、例えば、第１部材２０と第２部材３０
とが水平方向に対して９０°傾いた状態であっても、直交座標系ＣＳを同様に水平方向に
９０°傾ければ、傾けた後の直交座標系ＣＳを用いた説明は、同じ形状や位置関係を説明
していることと同義である。
材１０等の形状についてＸ，Ｙ，Ｚ軸を用いて説明したが、結合部材１０等の形状につい
ては、定義される座標系によって異なる表現を用いることもできる。本明細書では、Ｚ軸
が鉛直方向に平行な軸として各形状を説明したが、例えば、第１部材２０と第２部材３０
とが水平方向に対して９０°傾いた状態であっても、直交座標系ＣＳを同様に水平方向に
９０°傾ければ、傾けた後の直交座標系ＣＳを用いた説明は、同じ形状や位置関係を説明
していることと同義である。
【0068】
以上、実施形態、変形例に基づき本態様について説明してきたが、上記した態様の実施
の形態は、本態様の理解を容易にするためのものであり、本態様を限定するものではない
。本態様は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると
共に、本態様にはその等価物が含まれる。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なも
のとして説明されていなければ、適宜、削除することができる。
の形態は、本態様の理解を容易にするためのものであり、本態様を限定するものではない
。本態様は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると
共に、本態様にはその等価物が含まれる。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なも
のとして説明されていなければ、適宜、削除することができる。
【0069】
本発明は、以下の形態としても実現することが可能である。
［適用例１］
第１の部材と第２の部材とを結合する結合構造体であって、
前記第１の部材に固定される第１固定部と、
前記第２の部材に固定される第２固定部と、
前記第１固定部と前記第２固定部にそれぞれ接続され、弾性部材で形成された接続弾性
体であって、前記第１固定部と前記第２固定部を結ぶ第１の方向に沿った弾性変形による
伸縮によって前記第１固定部と前記第２固定部との距離を変更可能な接続弾性体と、
前記接続弾性体を前記第１の方向と交差する第２の方向に延伸させることで、前記接続
弾性体の前記第１の方向に沿った弾性変形による伸縮を規制する補強構造体と、を備える
結合構造体。
［適用例２］
適用例１に記載の結合構造体であって、
前記接続弾性体は、環形状を有しており、
前記第１固定部と前記第２固定部は、前記接続弾性体を介して互いに対向する位置に配
置されていて、
前記第１の方向と前記第２の方向とは直交する、結合構造体。
［適用例３］
適用例１または適用例２に記載の結合構造体であって、
前記補強構造体は、前記接続弾性体に着脱可能な剛体であり、前記接続弾性体の前記環
形状の内側に取り付けられることで前記接続弾性体の前記第１の方向に沿った弾性変形に
よる伸縮を規制する、結合構造体。
［適用例４］
適用例１から適用例３までのいずれか一項に記載の結合構造体であって、
前記補強構造体は、
前記第１の部材と前記第２の部材のうちの一方に着脱可能に固定される第１補強部と
、
前記第１の部材と前記第２の部材のうちの一方に着脱可能に固定される第２補強部と
を有し、
前記第１補強部と前記第２補強部は、それぞれ前記接続弾性体に接続され、前記接続弾
性体を介して互いに対向し、かつ、前記第１補強部と前記第２補強部とを結ぶ線が前記第
２の方向に沿う位置に配置されており、
前記第１補強部と前記第２補強部が前記第１の部材と前記第２の部材のうちの一方に固
定されることで、前記接続弾性体の前記第１の方向に沿った弾性変形による伸縮を規制す
る、結合構造体。
［適用例５］
適用例１または適用例４までのいずれか一項に記載の結合構造体であって、
前記接続弾性体は、複数の環状弾性体が前記第１の方向と前記第２の方向を含む平面上
に並んで配置された構成を有している、結合構造体。
［適用例６］
第１の部材と第２の部材とを結合する結合構造体の設計システムであって、
前記第１の部材に固定される第１固定部と、前記第２の部材に固定される第２固定部と
、前記第１固定部と前記第２固定部にそれぞれ接続され、弾性部材で形成された接続弾性
体であって、前記第１固定部と前記第２固定部を結ぶ第１の方向に沿った弾性変形による
伸縮によって前記第１固定部と前記第２固定部との距離を変更可能な接続弾性体と、のそ
れぞれの形状が入力される入力部と、
前記入力部に入力された入力値を用いて、前記第１の部材と前記第２の部材との結合時
に前記第１の方向に沿って加えたい張力を、前記第１の方向に交差する第２の方向に前記
接続弾性体を延伸させる力を用いて算出し、算出された前記第２の方向に延伸させる力を
得るために最適化した補強構造体の形状を設計する設計部と、
を備える、設計システム。
［適用例１］
第１の部材と第２の部材とを結合する結合構造体であって、
前記第１の部材に固定される第１固定部と、
前記第２の部材に固定される第２固定部と、
前記第１固定部と前記第２固定部にそれぞれ接続され、弾性部材で形成された接続弾性
体であって、前記第１固定部と前記第２固定部を結ぶ第１の方向に沿った弾性変形による
伸縮によって前記第１固定部と前記第２固定部との距離を変更可能な接続弾性体と、
前記接続弾性体を前記第１の方向と交差する第２の方向に延伸させることで、前記接続
弾性体の前記第１の方向に沿った弾性変形による伸縮を規制する補強構造体と、を備える
結合構造体。
［適用例２］
適用例１に記載の結合構造体であって、
前記接続弾性体は、環形状を有しており、
前記第１固定部と前記第２固定部は、前記接続弾性体を介して互いに対向する位置に配
置されていて、
前記第１の方向と前記第２の方向とは直交する、結合構造体。
［適用例３］
適用例１または適用例２に記載の結合構造体であって、
前記補強構造体は、前記接続弾性体に着脱可能な剛体であり、前記接続弾性体の前記環
形状の内側に取り付けられることで前記接続弾性体の前記第１の方向に沿った弾性変形に
よる伸縮を規制する、結合構造体。
［適用例４］
適用例１から適用例３までのいずれか一項に記載の結合構造体であって、
前記補強構造体は、
前記第１の部材と前記第２の部材のうちの一方に着脱可能に固定される第１補強部と
、
前記第１の部材と前記第２の部材のうちの一方に着脱可能に固定される第２補強部と
を有し、
前記第１補強部と前記第２補強部は、それぞれ前記接続弾性体に接続され、前記接続弾
性体を介して互いに対向し、かつ、前記第１補強部と前記第２補強部とを結ぶ線が前記第
２の方向に沿う位置に配置されており、
前記第１補強部と前記第２補強部が前記第１の部材と前記第２の部材のうちの一方に固
定されることで、前記接続弾性体の前記第１の方向に沿った弾性変形による伸縮を規制す
る、結合構造体。
［適用例５］
適用例１または適用例４までのいずれか一項に記載の結合構造体であって、
前記接続弾性体は、複数の環状弾性体が前記第１の方向と前記第２の方向を含む平面上
に並んで配置された構成を有している、結合構造体。
［適用例６］
第１の部材と第２の部材とを結合する結合構造体の設計システムであって、
前記第１の部材に固定される第１固定部と、前記第２の部材に固定される第２固定部と
、前記第１固定部と前記第２固定部にそれぞれ接続され、弾性部材で形成された接続弾性
体であって、前記第１固定部と前記第２固定部を結ぶ第１の方向に沿った弾性変形による
伸縮によって前記第１固定部と前記第２固定部との距離を変更可能な接続弾性体と、のそ
れぞれの形状が入力される入力部と、
前記入力部に入力された入力値を用いて、前記第１の部材と前記第２の部材との結合時
に前記第１の方向に沿って加えたい張力を、前記第１の方向に交差する第２の方向に前記
接続弾性体を延伸させる力を用いて算出し、算出された前記第２の方向に延伸させる力を
得るために最適化した補強構造体の形状を設計する設計部と、
を備える、設計システム。
【符号の説明】
【0070】
１０，１０ａ，１０ｃ…結合部材（結合構造体）
１１，１１ｃ…補強部材（補強構造体）
１１Ａ，１１Ａｄ…第１補強部
１１Ｂ，１１Ｂｄ…第２補強部
１２…外枠
１３…梁
１４，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ…接続弾性体
１４Ｄ…凹部
１４Ｒ，１４Ｒ１，１４Ｒ２，１４Ｒ１ｅ～１４Ｒ９ｅ…環状部材（環状弾性体）
１６，１６ｅ…第１固定部
１６Ａ…弾性体接続部
１６Ｂ…溝部
１６Ｃ…返し部
１７，１７ｅ…第２固定部
１７Ａ…弾性体接続部
１７Ｂ…溝部
１７Ｃ…返し部
２０，２０ｆ，２０ｇ…第１部材（第１の部材）
２１…第１部材の係合面
２１Ｈ…第１部材の第１係合部
２２，２３…第１部材の側面
２４…第１部材の底面
２５…第１部材の背面
３０，３０ａ，３０ｄ，３０ｆ，３０ｇ…第２部材
３１，３１ａ，３１ｄ…第２部材の正面
３１Ｆ…平面部
３１Ｇ，３１Ｇｄ…爪部
３１Ｇ１…溝部
３１Ｇ２…返し部
３１ＧＧ，３１ＧＧｄ…爪部
３２…第２部材の底面
３４…第２部材の挿通面
３４Ｈ２，３４Ｈ３…挿通面のスリット
３５…第２部材の背面
３６…第２部材の係合面
３６Ｈ１…第２部材の第２係合部
３６Ｈ２，３６Ｈ３…第２部材のスリット
４０，４０ｇ…第３部材
５０…第４部材
１００，１００ａ，１００ｄ，１００ｆ，１００ｇ…構造体
２００…設計システム
２１０…入力部
２２０…設計部
２２１…張力設定部
２２２…最適化部
ＣＳ…直交座標系
１１，１１ｃ…補強部材（補強構造体）
１１Ａ，１１Ａｄ…第１補強部
１１Ｂ，１１Ｂｄ…第２補強部
１２…外枠
１３…梁
１４，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ…接続弾性体
１４Ｄ…凹部
１４Ｒ，１４Ｒ１，１４Ｒ２，１４Ｒ１ｅ～１４Ｒ９ｅ…環状部材（環状弾性体）
１６，１６ｅ…第１固定部
１６Ａ…弾性体接続部
１６Ｂ…溝部
１６Ｃ…返し部
１７，１７ｅ…第２固定部
１７Ａ…弾性体接続部
１７Ｂ…溝部
１７Ｃ…返し部
２０，２０ｆ，２０ｇ…第１部材（第１の部材）
２１…第１部材の係合面
２１Ｈ…第１部材の第１係合部
２２，２３…第１部材の側面
２４…第１部材の底面
２５…第１部材の背面
３０，３０ａ，３０ｄ，３０ｆ，３０ｇ…第２部材
３１，３１ａ，３１ｄ…第２部材の正面
３１Ｆ…平面部
３１Ｇ，３１Ｇｄ…爪部
３１Ｇ１…溝部
３１Ｇ２…返し部
３１ＧＧ，３１ＧＧｄ…爪部
３２…第２部材の底面
３４…第２部材の挿通面
３４Ｈ２，３４Ｈ３…挿通面のスリット
３５…第２部材の背面
３６…第２部材の係合面
３６Ｈ１…第２部材の第２係合部
３６Ｈ２，３６Ｈ３…第２部材のスリット
４０，４０ｇ…第３部材
５０…第４部材
１００，１００ａ，１００ｄ，１００ｆ，１００ｇ…構造体
２００…設計システム
２１０…入力部
２２０…設計部
２２１…張力設定部
２２２…最適化部
ＣＳ…直交座標系
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】