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特開2024-142487板状構造体、筒状構造体、立体編物構造体、及びロール状収納構造体
(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】P2024142487
(43)【公開日】2024-10-11
(54)【発明の名称】板状構造体、筒状構造体、立体編物構造体、及びロール状収納構造体
(51)【国際特許分類】
B65D 81/17 20060101AFI20241003BHJP
【ＦＩ】
B65D81/17
【審査請求】未請求
【請求項の数】14
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023054639
(22)【出願日】2023-03-30
(71)【出願人】
【識別番号】000006264
【氏名又は名称】三菱マテリアル株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100175802
【弁理士】
【氏名又は名称】寺本 光生
(74)【代理人】
【識別番号】100142424
【弁理士】
【氏名又は名称】細川 文広
(74)【代理人】
【識別番号】100140774
【弁理士】
【氏名又は名称】大浪 一徳
(72)【発明者】
【氏名】幸 俊彦
【テーマコード（参考）】
3E066
【Ｆターム（参考）】
3E066BA05
3E066CA01
3E066CA06
3E066CA11
3E066DA03
3E066DB01
(57)【要約】
【課題】各種変形に対する自由度が高く、繰り返し変形させても強度が安定して確保され、３次元編みに適した筒状構造体の構成材料となる板状構造体、板状構造体を筒状に丸めた筒状構造体、筒状構造体を３次元編みして構成される立体編物構造体、及び、板状構造体をロール状に巻き取ったロール状収納構造体を提供する。
【解決手段】板厚方向から見て、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２にそれぞれ配列する複数の平行四辺形体２と、第１方向Ｄ１に隣り合う平行四辺形体２の対向する辺同士を連結する撓み変形可能な複数の第１ヒンジ３と、第２方向Ｄ２に隣り合う平行四辺形体２の対向する辺同士を連結する撓み変形可能な複数の第２ヒンジ４と、平行四辺形体２の一方の対角線上に配置され、第３方向Ｄ３に延びる撓み変形可能な複数の第３ヒンジ５と、を備え、平行四辺形体２は、一対の三角形体９を有し、第３ヒンジ５は、一対の三角形体９の対向する底辺同士を連結する。
【選択図】図１
【解決手段】板厚方向から見て、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２にそれぞれ配列する複数の平行四辺形体２と、第１方向Ｄ１に隣り合う平行四辺形体２の対向する辺同士を連結する撓み変形可能な複数の第１ヒンジ３と、第２方向Ｄ２に隣り合う平行四辺形体２の対向する辺同士を連結する撓み変形可能な複数の第２ヒンジ４と、平行四辺形体２の一方の対角線上に配置され、第３方向Ｄ３に延びる撓み変形可能な複数の第３ヒンジ５と、を備え、平行四辺形体２は、一対の三角形体９を有し、第３ヒンジ５は、一対の三角形体９の対向する底辺同士を連結する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
筒状に丸めることが可能な板状構造体であって、
板厚方向から見て、第１方向、及び前記第１方向と交差する第２方向に、それぞれ配列する複数の平行四辺形体と、
前記第１方向において隣り合う前記平行四辺形体の対向する辺同士を連結し、前記第２方向に沿って延びる撓み変形可能な複数の第１ヒンジと、
前記第２方向において隣り合う前記平行四辺形体の対向する辺同士を連結し、前記第１方向に沿って延びる撓み変形可能な複数の第２ヒンジと、
前記平行四辺形体の一対の対角線のうち、一方の対角線上に配置され、前記一方の対角線が延びる第３方向に沿って延びる撓み変形可能な複数の第３ヒンジと、を備え、
前記平行四辺形体は、一対の三角形体を有し、
前記第３ヒンジは、前記一対の三角形体の対向する底辺同士を連結する、
板状構造体。
板厚方向から見て、第１方向、及び前記第１方向と交差する第２方向に、それぞれ配列する複数の平行四辺形体と、
前記第１方向において隣り合う前記平行四辺形体の対向する辺同士を連結し、前記第２方向に沿って延びる撓み変形可能な複数の第１ヒンジと、
前記第２方向において隣り合う前記平行四辺形体の対向する辺同士を連結し、前記第１方向に沿って延びる撓み変形可能な複数の第２ヒンジと、
前記平行四辺形体の一対の対角線のうち、一方の対角線上に配置され、前記一方の対角線が延びる第３方向に沿って延びる撓み変形可能な複数の第３ヒンジと、を備え、
前記平行四辺形体は、一対の三角形体を有し、
前記第３ヒンジは、前記一対の三角形体の対向する底辺同士を連結する、
板状構造体。
【請求項2】
前記第１ヒンジ及び前記第２ヒンジが、それぞれ、板厚方向の表面側に突出する山折り形状をなし、
前記第３ヒンジが、板厚方向の裏面側に窪む谷折り形状をなしている、
請求項１に記載の板状構造体。
前記第３ヒンジが、板厚方向の裏面側に窪む谷折り形状をなしている、
請求項１に記載の板状構造体。
【請求項3】
前記板状構造体を板厚方向に貫通する複数の孔部を備え、
前記孔部は、前記第２方向において隣り合う前記第１ヒンジ間、前記第１方向において隣り合う前記第２ヒンジ間、及び、前記第３方向において隣り合う前記第３ヒンジ間に位置する、
請求項２に記載の板状構造体。
前記孔部は、前記第２方向において隣り合う前記第１ヒンジ間、前記第１方向において隣り合う前記第２ヒンジ間、及び、前記第３方向において隣り合う前記第３ヒンジ間に位置する、
請求項２に記載の板状構造体。
【請求項4】
前記板状構造体の板厚寸法が、０．０５ｍｍ以上５ｍｍ以下である、
請求項１から３のいずれか１項に記載の板状構造体。
請求項１から３のいずれか１項に記載の板状構造体。
【請求項5】
前記板状構造体の前記第１方向の外形寸法と、前記第２方向の外形寸法とが、互いに異なる、
請求項１から３のいずれか１項に記載の板状構造体。
請求項１から３のいずれか１項に記載の板状構造体。
【請求項6】
前記板状構造体の前記第１方向の両端部に配置され、互いに係合可能な係合部を備える、
請求項１から３のいずれか１項に記載の板状構造体。
請求項１から３のいずれか１項に記載の板状構造体。
【請求項7】
前記平行四辺形体が、前記第１方向において、３個以上１６個以下の数量で配列する、
請求項１から３のいずれか１項に記載の板状構造体。
請求項１から３のいずれか１項に記載の板状構造体。
【請求項8】
前記板状構造体が、単一の部材により一体に形成される、
請求項１から３のいずれか１項に記載の板状構造体。
請求項１から３のいずれか１項に記載の板状構造体。
【請求項9】
請求項１から３のいずれか１項に記載の板状構造体を筒状に丸めて構成され、少なくとも伸縮変形及び撓み変形可能とされた、
筒状構造体。
筒状構造体。
【請求項10】
前記筒状構造体の直径寸法が、１ｃｍ以上１００ｃｍ以下である、
請求項９に記載の筒状構造体。
請求項９に記載の筒状構造体。
【請求項11】
前記筒状構造体の直径寸法をＤとして、
前記筒状構造体は、曲げ半径２Ｄ以下で撓み変形可能である、
請求項９に記載の筒状構造体。
前記筒状構造体は、曲げ半径２Ｄ以下で撓み変形可能である、
請求項９に記載の筒状構造体。
【請求項12】
前記筒状構造体の直径寸法をＤ、全長をＬとして、前記筒状構造体の体積Ｖは、下記式（１）で表され、
Ｖ＝（Ｄ／２）２×π×Ｌ・・・（１）
前記筒状構造体の重量をｗとして、前記筒状構造体の見掛け密度ρ１は、下記式（２）で表され、
ρ１＝ｗ／Ｖ・・・（２）
前記筒状構造体の構成材料の密度をρ０として、密度比ｄｒは、下記式（３）で表され、
ｄｒ＝ρ１／ρ０・・・（３）
前記密度比ｄｒが、０．０１以上０．３以下である、
請求項９に記載の筒状構造体。
Ｖ＝（Ｄ／２）２×π×Ｌ・・・（１）
前記筒状構造体の重量をｗとして、前記筒状構造体の見掛け密度ρ１は、下記式（２）で表され、
ρ１＝ｗ／Ｖ・・・（２）
前記筒状構造体の構成材料の密度をρ０として、密度比ｄｒは、下記式（３）で表され、
ｄｒ＝ρ１／ρ０・・・（３）
前記密度比ｄｒが、０．０１以上０．３以下である、
請求項９に記載の筒状構造体。
【請求項13】
請求項９に記載の筒状構造体を立体的に編んで構成される、
立体編物構造体。
立体編物構造体。
【請求項14】
請求項１から３のいずれか１項に記載の板状構造体をロール状に巻き取った、
ロール状収納構造体。
ロール状収納構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、板状構造体、筒状構造体、立体編物構造体、及びロール状収納構造体に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、環境と経済が両立した循環型社会を形成していくための取り組みとして、いわゆる３Ｒ（Ｒｅｄｕｃｅ，Ｒｅｕｓｅ，Ｒｅｃｙｃｌｅ）政策が知られている。このうち、リユース（Ｒｅｕｓｅ）は、形作られたものを、形を変えずにそのまま再び使う取り組みである。リサイクル（Ｒｅｃｙｃｌｅ）は、形作られたものを一度原料レベルまで戻す処理をし、その原料を使って、新たなものを形作る取り組みである。
【0003】
ただし、リユースでは、構造体の形状が限定されるため、再生（再使用）の用途が限られている。また、リサイクルでは、例えば使用済みの構造体を溶解、粉末化し、３次元造形機の使用などにより新たな構造体を成形するなど、複雑な工程や多大なエネルギーを必要とする。
【0004】
そこで、造形及び再生を低エネルギーで実現可能な新たな取り組みが考えられる。具体的には、形作られたものを、原料レベルまで戻す処理をすることなく中間体で留め、その中間体を再び使って、形を変えた新たなものを形作る取り組みである（以下、この取り組みを「リコンストラクション」と呼ぶ）。
【0005】
リコンストラクションの一例として、銅製等の紐を３次元編みした立体編物構造体が挙げられる。このような立体編物構造体であれば、使用済みとなった構造体の紐をほどき、この紐（中間体）を再び３次元編みして別形状の新たな立体編物構造体に再生することができる。しかしながら、中間体が紐状の場合、編み上げ工数や重量が嵩むなどの理由により、立体的で大きな構造物などに適用することが難しい。
【0006】
例えば、特許文献１には、紙や金属箔、プラスチックシート等のように弾性変形しないが折り曲げ可能なシートを用い、折線展開図の山折り線及び谷折り線に沿って折り畳むことで、筒状折り畳み構造物とする製造方法が開示されている。このような筒状構造体を中間体として用い、３次元編みできれば、編み上げ工数や重量が嵩むことを抑制でき、立体的で大きな構造物などにも対応可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開２０１５－３３７７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、特許文献１の筒状折り畳み構造物は、伸縮変形や撓み変形等の各種変形に対する自由度が低く、このような筒状折り畳み構造物を中間体として、３次元編みを行うことは難しい。また、変形を繰り返すと破断のおそれがある。
【0009】
本発明は、伸縮変形や撓み変形等の各種変形に対する自由度が高く、かつ繰り返し変形させても強度が安定して確保され、３次元編みに適した筒状構造体の構成材料となる板状構造体、この板状構造体を筒状に丸めて構成される筒状構造体、この筒状構造体を３次元編みして構成される立体編物構造体、及び、板状構造体をロール状に巻き取ったロール状収納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】
【0010】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を提供する。
【0011】
〔本発明の態様１〕
筒状に丸めることが可能な板状構造体であって、板厚方向から見て、第１方向、及び前記第１方向と交差する第２方向に、それぞれ配列する複数の平行四辺形体と、前記第１方向において隣り合う前記平行四辺形体の対向する辺同士を連結し、前記第２方向に沿って延びる撓み変形可能な複数の第１ヒンジと、前記第２方向において隣り合う前記平行四辺形体の対向する辺同士を連結し、前記第１方向に沿って延びる撓み変形可能な複数の第２ヒンジと、前記平行四辺形体の一対の対角線のうち、一方の対角線上に配置され、前記一方の対角線が延びる第３方向に沿って延びる撓み変形可能な複数の第３ヒンジと、を備え、前記平行四辺形体は、一対の三角形体を有し、前記第３ヒンジは、前記一対の三角形体の対向する底辺同士を連結する、板状構造体。
筒状に丸めることが可能な板状構造体であって、板厚方向から見て、第１方向、及び前記第１方向と交差する第２方向に、それぞれ配列する複数の平行四辺形体と、前記第１方向において隣り合う前記平行四辺形体の対向する辺同士を連結し、前記第２方向に沿って延びる撓み変形可能な複数の第１ヒンジと、前記第２方向において隣り合う前記平行四辺形体の対向する辺同士を連結し、前記第１方向に沿って延びる撓み変形可能な複数の第２ヒンジと、前記平行四辺形体の一対の対角線のうち、一方の対角線上に配置され、前記一方の対角線が延びる第３方向に沿って延びる撓み変形可能な複数の第３ヒンジと、を備え、前記平行四辺形体は、一対の三角形体を有し、前記第３ヒンジは、前記一対の三角形体の対向する底辺同士を連結する、板状構造体。
【0012】
本発明の板状構造体は、第１方向に隣り合う平行四辺形体同士を連結する第１ヒンジと、第２方向に隣り合う平行四辺形体同士を連結する第２ヒンジと、平行四辺形体の一対の三角形体同士を連結する第３ヒンジと、を備えている。これらの第１ヒンジ、第２ヒンジ及び第３ヒンジは、それぞれ、撓み変形可能とされたいわゆる「リビングヒンジ」である。撓み変形可能なリビングヒンジは、繰り返し変形させられても、その強度が安定して確保される。なお以下では、第１ヒンジ、第２ヒンジ及び第３ヒンジを、単にヒンジと呼んだり、リビングヒンジと呼んだりする場合がある。
【0013】
そして、延在方向が互いに異なる３種類のリビングヒンジを組み合わせて構成される板状構造体は、筒状に丸めて筒状構造体としたときに、各ヒンジが撓み変形させられることで、少なくとも、筒の中心軸が延びる軸方向に伸縮可能とされ、かつ、中心軸と直交する径方向に撓み変形可能とされる。すなわち、複数種類のリビングヒンジを用いることによって、筒状構造体の柔軟性が高められている。
【0014】
このように、本発明の板状構造体を筒状に丸めて構成される筒状構造体は、伸縮変形や撓み変形等の各種変形に対する自由度が高く、かつ繰り返し変形させても強度が安定して確保される。したがって、筒状構造体を３次元編みして立体編物構造体とすることが容易であり、かつ、編み上げた立体編物構造体の強度が確保される。
【0015】
また、筒状構造体は中空状であり、容積が大きく重量が小さい。このため、筒状構造体を３次元編みすることで得られる立体編物構造体は、編み上げ工数や重量の嵩張りが抑制されて、立体的で大きな構造物などに対しても適用しやすい。
【0016】
そして、使用済みとなった立体編物構造体については、その筒状構造体をほどくことで、筒状構造体（中間体）を再び３次元編みして別形状の新たな立体編物構造体に再生することができる。すなわち本発明によれば、造形の自由度が高く、低エネルギーで再生可能な「リコンストラクション」としての資源再利用の取り組みに効果的に寄与できる。
【0017】
また、筒状構造体とする前の板状構造体は、板状（シート状）であるため、この板状構造体を重ねて収納したり、ロール状に巻き取って収納してロール状収納構造体にすることができる。このため、本発明品をコンパクトに収納でき取り扱いが簡単であって、流通や保管することが容易である。
【0018】
以上説明したように、本発明によれば、伸縮変形や撓み変形等の各種変形に対する自由度が高く、かつ繰り返し変形させても強度が安定して確保され、３次元編みに適した筒状構造体の構成材料となる板状構造体、この板状構造体を筒状に丸めて構成される筒状構造体、この筒状構造体を３次元編みして構成される立体編物構造体、及び、板状構造体をロール状に巻き取ったロール状収納構造体を提供することができる。
【0019】
〔本発明の態様２〕
前記第１ヒンジ及び前記第２ヒンジが、それぞれ、板厚方向の表面側に突出する山折り形状をなし、前記第３ヒンジが、板厚方向の裏面側に窪む谷折り形状をなしている、態様１に記載の板状構造体。
前記第１ヒンジ及び前記第２ヒンジが、それぞれ、板厚方向の表面側に突出する山折り形状をなし、前記第３ヒンジが、板厚方向の裏面側に窪む谷折り形状をなしている、態様１に記載の板状構造体。
【0020】
上記構成では、第１ヒンジ及び第２ヒンジにそれぞれ、断面逆Ｖ字状又は断面逆Ｕ字状等の山折り形状の折り目が付与され、第３ヒンジに、断面Ｖ字状又は断面Ｕ字状等の谷折り形状の折り目が付与されている。これにより、板状構造体は、外力を受けていない状態では、自然に筒状に丸まり筒状構造体の形状となる。このため、筒状構造体を使用するときに、板状構造体に別途加工を施して筒状に丸めるような工程は必要なく、筒状構造体の使い勝手がよい。また、板状構造体（筒状構造体）をロール状にして保管することができ、搬送や取り扱いが容易である。
【0021】
また、各ヒンジに上述の所定の折り目が付与されることで、筒状構造体が安定して伸縮変形や撓み変形等の各種変形をすることができる。
【0022】
〔本発明の態様３〕
前記板状構造体を板厚方向に貫通する複数の孔部を備え、前記孔部は、前記第２方向において隣り合う前記第１ヒンジ間、前記第１方向において隣り合う前記第２ヒンジ間、及び、前記第３方向において隣り合う前記第３ヒンジ間に位置する、態様２に記載の板状構造体。
前記板状構造体を板厚方向に貫通する複数の孔部を備え、前記孔部は、前記第２方向において隣り合う前記第１ヒンジ間、前記第１方向において隣り合う前記第２ヒンジ間、及び、前記第３方向において隣り合う前記第３ヒンジ間に位置する、態様２に記載の板状構造体。
【0023】
この場合、板状構造体を板厚方向に貫通する孔部が、第１ヒンジ間、第２ヒンジ間及び第３ヒンジ間に配置されているため、各ヒンジに所定の折り目を付けるときに（各ヒンジの曲げ加工時に）、隣接するヒンジ同士が相互に干渉することを防止できる。
また、孔部が設けられることで、各ヒンジが安定して撓み変形でき、板状構造体及びこの板状構造体を丸めた筒状構造体の各種変形の自由度がより高められる。
また、孔部が設けられることで、各ヒンジが安定して撓み変形でき、板状構造体及びこの板状構造体を丸めた筒状構造体の各種変形の自由度がより高められる。
【0024】
〔本発明の態様４〕
前記板状構造体の板厚寸法が、０．０５ｍｍ以上５ｍｍ以下である、態様１から３のいずれか１つに記載の板状構造体。
前記板状構造体の板厚寸法が、０．０５ｍｍ以上５ｍｍ以下である、態様１から３のいずれか１つに記載の板状構造体。
【0025】
板状構造体の板厚寸法が０．０５ｍｍ以上であれば、第１ヒンジ、第２ヒンジ及び第３ヒンジがそれぞれ、繰り返し撓み変形可能なリビングヒンジとして、安定して機能する。このため、板状構造体（筒状構造体）が繰り返し変形させられても、各ヒンジでの破断が安定して抑えられる。なお、板状構造体の板厚寸法は、０．１ｍｍ以上であることがより好ましい。
【0026】
また、板状構造体の板厚寸法が５ｍｍ以下であると、各ヒンジの構造を複雑化させることなく、各ヒンジを変形しやすいリビングヒンジとして安定して機能させることができる。具体的には、例えば、リビングヒンジの一部を構成するスリット等の数量を少なく抑えることができたり、スリット全長を短く抑えることができたりして、各ヒンジの構造が簡素化される。したがって、各ヒンジの機能を良好に維持しつつ、板状構造体の生産性（製造効率）を高めることができる。なお、板状構造体の板厚寸法は、２ｍｍ以下であることがより好ましい。
【0027】
〔本発明の態様５〕
前記板状構造体の前記第１方向の外形寸法と、前記第２方向の外形寸法とが、互いに異なる、態様１から４のいずれか１つに記載の板状構造体。
前記板状構造体の前記第１方向の外形寸法と、前記第２方向の外形寸法とが、互いに異なる、態様１から４のいずれか１つに記載の板状構造体。
【0028】
この場合、特に第２方向の外形寸法が第１方向の外形寸法と比較して極めて長い場合においても、板状構造体を第１方向に湾曲させて丸めることで、板状構造体から筒状構造体を作製することができる。一方で、この板状構造体を第２方向に巻き取ることによりロール状収納構造体を作製することができ、搬送や取り扱いが容易になる。
【0029】
〔本発明の態様６〕
前記板状構造体の前記第１方向の両端部に配置され、互いに係合可能な係合部を備える、態様１から５のいずれか１つに記載の板状構造体。
前記板状構造体の前記第１方向の両端部に配置され、互いに係合可能な係合部を備える、態様１から５のいずれか１つに記載の板状構造体。
【0030】
この場合、板状構造体を第１方向に沿って丸めて筒状構造体としたときに、係合部同士を係合することで、筒状構造体の形状が安定して維持される。
【0031】
〔本発明の態様７〕
前記平行四辺形体が、前記第１方向において、３個以上１６個以下の数量で配列する、態様１から６のいずれか１つに記載の板状構造体。
前記平行四辺形体が、前記第１方向において、３個以上１６個以下の数量で配列する、態様１から６のいずれか１つに記載の板状構造体。
【0032】
板状構造体に、平行四辺形体が第１方向に３個以上で配列していれば、この板状構造体を第１方向に丸めて筒状構造体としたときに、各ヒンジが大きな角度で折り曲げられるようなことが抑制され、各ヒンジに作用する負荷が抑えられて、各ヒンジの破断を安定して防止できる。なお、平行四辺形体が第１方向において配列する数量は、５個以上であることがより好ましい。
【0033】
また、板状構造体に、平行四辺形体が第１方向に１６個以下で配列していれば、平行四辺形体の数量が少なく抑えられるとともに、各ヒンジの数量も少なく抑えられる。板状構造体の製造時において、リビングヒンジの加工時間が全体に占める割合は大きいため、リビングヒンジの数量が少なく抑えられることで、板状構造体の製造効率が向上する。なお、平行四辺形体が第１方向において配列する数量は、１０個以下であることがより好ましい。
【0034】
〔本発明の態様８〕
前記板状構造体が、単一の部材により一体に形成される、態様１から７のいずれか１つに記載の板状構造体。
前記板状構造体が、単一の部材により一体に形成される、態様１から７のいずれか１つに記載の板状構造体。
【0035】
この場合、板状構造体の構造が簡素化され、製造が容易である。また、各ヒンジの機能がより安定して奏功される。
【0036】
〔本発明の態様９〕
態様１から８のいずれか１つに記載の板状構造体を筒状に丸めて構成され、少なくとも伸縮変形及び撓み変形可能とされた、筒状構造体。
態様１から８のいずれか１つに記載の板状構造体を筒状に丸めて構成され、少なくとも伸縮変形及び撓み変形可能とされた、筒状構造体。
【0037】
〔本発明の態様１０〕
前記筒状構造体の直径寸法が、１ｃｍ以上１００ｃｍ以下である、態様９に記載の筒状構造体。
前記筒状構造体の直径寸法が、１ｃｍ以上１００ｃｍ以下である、態様９に記載の筒状構造体。
【0038】
筒状構造体の直径寸法（外径寸法）が１ｃｍ以上であれば、この筒状構造体を編み込んで立体編物構造体とするときに、筒状構造体が切れにくくなり、構造体の意図しない破断等が安定して抑制される。なお、筒状構造体の直径寸法は、５ｃｍ以上であることがより好ましい。
【0039】
また、筒状構造体の直径寸法が１００ｃｍ以下であれば、例えば重機等の大型の設備を用いることなく、筒状構造体を３次元編みすることができる。なお、筒状構造体の直径寸法は、５０ｃｍ以下であることがより好ましい。
【0040】
〔本発明の態様１１〕
前記筒状構造体の直径寸法をＤとして、前記筒状構造体は、曲げ半径２Ｄ以下で撓み変形可能である、態様９または１０に記載の筒状構造体。
前記筒状構造体の直径寸法をＤとして、前記筒状構造体は、曲げ半径２Ｄ以下で撓み変形可能である、態様９または１０に記載の筒状構造体。
【0041】
上記構成のように、筒状構造体が曲げ半径２Ｄ以下で撓み変形可能であると、筒状構造体の柔軟性が十分に確保され、筒状構造体の各種変形の自由度がより高められる。なお、筒状構造体への負荷を小さく抑えてより無理なく撓み変形させるには、曲げ半径１．５Ｄ以下であることが好ましく、曲げ半径１．２Ｄ以下であることがより望ましい。
【0042】
〔本発明の態様１２〕
前記筒状構造体の直径寸法をＤ、全長をＬとして、前記筒状構造体の体積Ｖは、下記式（１）で表され、Ｖ＝（Ｄ／２）２×π×Ｌ・・・（１）
前記筒状構造体の重量をｗとして、前記筒状構造体の見掛け密度ρ１は、下記式（２）で表され、ρ１＝ｗ／Ｖ・・・（２）
前記筒状構造体の構成材料の密度をρ０として、密度比ｄｒは、下記式（３）で表され、ｄｒ＝ρ１／ρ０・・・（３）
前記密度比ｄｒが、０．０１以上０．３以下である、態様９から１１のいずれか１つに記載の筒状構造体。
前記筒状構造体の直径寸法をＤ、全長をＬとして、前記筒状構造体の体積Ｖは、下記式（１）で表され、Ｖ＝（Ｄ／２）２×π×Ｌ・・・（１）
前記筒状構造体の重量をｗとして、前記筒状構造体の見掛け密度ρ１は、下記式（２）で表され、ρ１＝ｗ／Ｖ・・・（２）
前記筒状構造体の構成材料の密度をρ０として、密度比ｄｒは、下記式（３）で表され、ｄｒ＝ρ１／ρ０・・・（３）
前記密度比ｄｒが、０．０１以上０．３以下である、態様９から１１のいずれか１つに記載の筒状構造体。
【0043】
密度比ｄｒが０．０１以上であれば、筒状構造体の強度が安定して確保される。筒状構造体を編み上げて立体編物構造体としたときに、筒状構造体が安定して自重に耐えることができ、構造体の破損が抑制される。なお、密度比ｄｒは、０．０３以上であることがより好ましい。
【0044】
また、密度比ｄｒが０．３以下であれば、筒状構造体を編み上げて立体編物構造体としたときに、構造体全体としての重量が大きくなり過ぎることを抑制できる。したがって、やはり筒状構造体が安定して自重に耐えることができ、構造体の破損が抑制される。なお、密度比ｄｒは、０．１以下であることがより好ましい。
【0045】
〔本発明の態様１３〕
態様９から１２のいずれか１つに記載の筒状構造体を立体的に編んで構成される、立体編物構造体。
態様９から１２のいずれか１つに記載の筒状構造体を立体的に編んで構成される、立体編物構造体。
【0046】
〔本発明の態様１４〕
態様１から８のいずれか１つに記載の板状構造体をロール状に巻き取った、ロール状収納構造体。
態様１から８のいずれか１つに記載の板状構造体をロール状に巻き取った、ロール状収納構造体。
【発明の効果】
【0047】
本発明の前記態様によれば、伸縮変形や撓み変形等の各種変形に対する自由度が高く、かつ繰り返し変形させても強度が安定して確保され、３次元編みに適した筒状構造体の構成材料となる板状構造体、この板状構造体を筒状に丸めて構成される筒状構造体、この筒状構造体を３次元編みして構成される立体編物構造体、及び、板状構造体をロール状に巻き取ったロール状収納構造体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0048】
【発明を実施するための形態】
【0049】
本発明の一実施形態の板状構造体１、筒状構造体１０、ロール状収納構造体１１、及び立体編物構造体２０について、図面を参照して説明する。
図１に示すように、本実施形態の板状構造体１は、板状（シート状）の部材である。図２及び図３に示すように、板状構造体１は、筒状に丸めることが可能であり、これにより板状構造体１は、筒状構造体１０とされる。またロール状に巻き取ることにより板状構造体１は、ロール状収納構造体１１とされる。
図１に示すように、本実施形態の板状構造体１は、板状（シート状）の部材である。図２及び図３に示すように、板状構造体１は、筒状に丸めることが可能であり、これにより板状構造体１は、筒状構造体１０とされる。またロール状に巻き取ることにより板状構造体１は、ロール状収納構造体１１とされる。
【0050】
ここで、図１は、本実施形態の板状構造体１の延在方向（後述する第２方向Ｄ２）に沿う一部を示す平面図であり、本実施形態においては、この一部が前記延在方向に繰り返し延長された構造である。つまり図１は、板状構造体１の延在方向の一部を構成単位として切り出して示す図と言い換えてもよい。より詳しくは、図１は、板状構造体１の前記一部を板厚方向の表面側から見た上面図である。図１に示すように、板状構造体１（の前記一部）は、全体として四角形板状をなしており、本実施形態では平行四辺形板状をなしている。
【0051】
板状構造体１の構成材料（素材）としては、例えば、樹脂材料、金属材料、木材等が挙げられる。具体的に、板状構造体１は、例えば、ＡＢＳ樹脂製、ポリカーボネート製、銅製、銅合金製、アルミニウム製、アルミニウム合金製、ステンレス製、チタン製、木製等である。本実施形態では板状構造体１が、単一の部材により一体に形成されている。
【0052】
本実施形態で用いる方向の定義について、説明する。
図１に示すように板状構造体１を板厚方向から見て（板状構造体１の平面視で）、板厚方向と直交する所定の方向を、第１方向Ｄ１と呼ぶ。
またこの平面視で、第１方向Ｄ１と交差する方向を、第２方向Ｄ２と呼ぶ。本実施形態では板厚方向から見て、第２方向Ｄ２が、第１方向Ｄ１に対して９０°未満の角度で交差しており、具体的には、例えば６０°で交差する。より詳しくは、第１方向Ｄ１に沿って延びる図示しない仮想直線と、第２方向Ｄ２に沿って延びる図示しない仮想直線とが交差して形成される鋭角及び鈍角のうち、鋭角の角度が、例えば６０°である。
図１に示すように板状構造体１を板厚方向から見て（板状構造体１の平面視で）、板厚方向と直交する所定の方向を、第１方向Ｄ１と呼ぶ。
またこの平面視で、第１方向Ｄ１と交差する方向を、第２方向Ｄ２と呼ぶ。本実施形態では板厚方向から見て、第２方向Ｄ２が、第１方向Ｄ１に対して９０°未満の角度で交差しており、具体的には、例えば６０°で交差する。より詳しくは、第１方向Ｄ１に沿って延びる図示しない仮想直線と、第２方向Ｄ２に沿って延びる図示しない仮想直線とが交差して形成される鋭角及び鈍角のうち、鋭角の角度が、例えば６０°である。
【0053】
また図１に示す平面視で、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２とそれぞれ交差する方向を、第３方向Ｄ３と呼ぶ。本実施形態では板厚方向から見て、第３方向Ｄ３が、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に対して、それぞれ４５°未満の角度で交差する。第３方向Ｄ３が第１方向Ｄ１に対して交差する角度と、第３方向Ｄ３が第２方向Ｄ２に対して交差する角度とは、互いに等しい。第３方向Ｄ３が第１方向Ｄ１または第２方向Ｄ２に対して交差する角度は、具体的には、例えば３０°である。より詳しくは、第３方向Ｄ３に沿って延びる図示しない仮想直線と、第１方向Ｄ１に沿って延びる図示しない仮想直線とが交差して形成される鋭角及び鈍角のうち、鋭角の角度が、例えば３０°である。また、第３方向Ｄ３に沿って延びる図示しない仮想直線と、第２方向Ｄ２に沿って延びる図示しない仮想直線とが交差して形成される鋭角及び鈍角のうち、鋭角の角度が、例えば３０°である。
【0054】
板状構造体１の第１方向Ｄ１の外形寸法と、第２方向Ｄ２の外形寸法とは、互いに異なる。板状構造体１の第２方向Ｄ２の外形寸法は、第１方向Ｄ１の外形寸法よりも大きい。板状構造体１の第１方向Ｄ１の外形寸法に対して第２方向Ｄ２の外形寸法は、例えば、５倍以上であり、本実施形態では５６倍以上である。
【0055】
また、板状構造体１の板厚寸法は、例えば、０．０５ｍｍ以上５ｍｍ以下である。前記板厚寸法は、好ましくは、０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下である。
【0056】
板状構造体１は、本発明の構成要素である「平行四辺形体」の一例としての菱形体２と、第１ヒンジ３と、第２ヒンジ４と、第３ヒンジ５と、孔部６と、係合部７と、を備える。
【0057】
菱形体２は、板状構造体１に複数設けられる。図１に示すように板厚方向から見て、複数の菱形体２は、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に、それぞれ配列する。すなわち、菱形体２は、第１方向Ｄ１に並んで複数設けられ、かつ、第２方向Ｄ２に並んで複数設けられる。具体的に、菱形体２は、第１方向Ｄ１において、例えば、３個以上１６個以下の数量で配列する。菱形体２が、第１方向Ｄ１において配列する数量は、好ましくは、５個以上１０個以下である。
【0058】
また、第１方向Ｄ１に並ぶ菱形体２の数量と、第２方向Ｄ２に並ぶ菱形体２の数量とは、互いに異なる。第１方向Ｄ１に配列する菱形体２の数量に対して第２方向Ｄ２に配列する菱形体２の数量は、例えば、５倍以上であり、本実施形態では５８倍以上である。
【0059】
また、各菱形体２の外周をなす４辺のうち、２辺は第１方向Ｄ１に沿って延び、他の２辺は第２方向Ｄ２に沿って延びる。また、特に図示しないが、板状構造体１の平面視で、菱形体２が有する一対の対角線のうち、一方の対角線は、第３方向Ｄ３に沿って延び、他方の対角線は、第３方向Ｄ３と直交する方向に延びる。本実施形態では、菱形体２の一対の対角線のうち、一方の対角線の長さが、他方の対角線の長さよりも長い。
【0060】
菱形体２は、前記一方の対角線によって区画される一対の二等辺三角形体９を有する。二等辺三角形体９は、本発明の構成要素である「三角形体」の一例である。一対の二等辺三角形体９は、第３方向Ｄ３と直交する方向において、前記一方の対角線を間に挟んで、前記一方の対角線の両側に配置される。一対の二等辺三角形体９のうち一方は、他方に対して、第３方向Ｄ３と直交する方向において上下反転した姿勢で配置される。このため、菱形体２の一対の二等辺三角形体９の底辺同士は、第３方向Ｄ３と直交する方向において、互いに対向する。
【0061】
各二等辺三角形体９の底辺は、前記一方の対角線に沿って第３方向Ｄ３に延びる。各二等辺三角形体９の一対の等辺のうち、一方は第１方向Ｄ１に沿って延び、他方は第２方向Ｄ２に沿って延びる。
【0062】
第１ヒンジ３は、板状構造体１に複数設けられる。第１ヒンジ３は、第１方向Ｄ１において隣り合う菱形体２の対向する辺同士を連結する。また、第１ヒンジ３は、第２方向Ｄ２に沿って延びる。第１ヒンジ３は、板状（シート状）をなしており、繰り返し撓み変形可能である。第１ヒンジ３は、いわゆるリビングヒンジである。
【0063】
第１ヒンジ３のうち、第１方向Ｄ１の両端部は、第１ヒンジ３の第１方向Ｄ１の両側に配置される一対の菱形体２の各辺に接続される。第１ヒンジ３のうち、第１方向Ｄ１の両端部間に位置する中間部分は、第１方向Ｄ１の両端部に比べて、第２方向Ｄ２に沿う長さが長くされている。これにより、後述する第１帯状板部３ｂの長さも長くなり、第１ヒンジ３の曲がりやすさが増す。
【0064】
第１ヒンジ３は、第１スリット３ａと、第１帯状板部３ｂと、第１連結板部３ｃと、を有する。
【0065】
第１スリット３ａは、第１ヒンジ３を板厚方向に貫通する。第１スリット３ａは、第２方向Ｄ２に沿って延びる。第１スリット３ａは、第１ヒンジ３に複数設けられる。複数の第１スリット３ａは、第１方向Ｄ１において、互いに間隔をあけて配置される。また複数の第１スリット３ａは、第２方向Ｄ２において、互いに間隔をあけて配置される。
【0066】
第１帯状板部３ｂは、第１方向Ｄ１において隣り合う第１スリット３ａ間に配置され、第２方向Ｄ２に沿って延びる。第１帯状板部３ｂは、第１ヒンジ３に複数設けられる。複数の第１帯状板部３ｂは、第１方向Ｄ１において、互いに間隔をあけて配置される。
【0067】
第１連結板部３ｃは、第１方向Ｄ１において隣り合う第１帯状板部３ｂ同士を連結する。第１連結板部３ｃは、第１ヒンジ３に複数設けられる。第１連結板部３ｃは、第２方向Ｄ２において隣り合う第１スリット３ａ間、または、第１ヒンジ３の第２方向Ｄ２の端部に配置される。
【0068】
第２ヒンジ４は、板状構造体１に複数設けられる。第２ヒンジ４は、第２方向Ｄ２において隣り合う菱形体２の対向する辺同士を連結する。また、第２ヒンジ４は、第１方向Ｄ１に沿って延びる。第２ヒンジ４は、板状（シート状）をなしており、繰り返し撓み変形可能である。第２ヒンジ４は、いわゆるリビングヒンジである。
【0069】
第２ヒンジ４のうち、第２方向Ｄ２の両端部は、第２ヒンジ４の第２方向Ｄ２の両側に配置される一対の菱形体２の各辺に接続される。第２ヒンジ４のうち、第２方向Ｄ２の両端部間に位置する中間部分は、第２方向Ｄ２の両端部に比べて、第１方向Ｄ１に沿う長さが長くされている。これにより、後述する第２帯状板部４ｂの長さも長くなり、第２ヒンジ４の曲がりやすさが増す。
【0070】
第２ヒンジ４は、第２スリット４ａと、第２帯状板部４ｂと、第２連結板部４ｃと、を有する。
【0071】
第２スリット４ａは、第２ヒンジ４を板厚方向に貫通する。第２スリット４ａは、第１方向Ｄ１に沿って延びる。第２スリット４ａは、第２ヒンジ４に複数設けられる。複数の第２スリット４ａは、第２方向Ｄ２において、互いに間隔をあけて配置される。また複数の第２スリット４ａは、第１方向Ｄ１において、互いに間隔をあけて配置される。
【0072】
第２帯状板部４ｂは、第２方向Ｄ２において隣り合う第２スリット４ａ間に配置され、第１方向Ｄ１に沿って延びる。第２帯状板部４ｂは、第２ヒンジ４に複数設けられる。複数の第２帯状板部４ｂは、第２方向Ｄ２において、互いに間隔をあけて配置される。
【0073】
第２連結板部４ｃは、第２方向Ｄ２において隣り合う第２帯状板部４ｂ同士を連結する。第２連結板部４ｃは、第２ヒンジ４に複数設けられる。第２連結板部４ｃは、第１方向Ｄ１において隣り合う第２スリット４ａ間、または、第２ヒンジ４の第１方向Ｄ１の端部に配置される。
【0074】
第３ヒンジ５は、板状構造体１に複数設けられる。第３ヒンジ５は、菱形体２の一対の対角線のうち、一方の対角線上に配置される。第３ヒンジ５は、一方の対角線が延びる第３方向Ｄ３に沿って延びる。第３ヒンジ５は、菱形体２のうち、第３方向Ｄ３と直交する方向において隣り合う一対の二等辺三角形体９の対向する底辺同士を連結する。第３ヒンジ５は、板状（シート状）をなしており、繰り返し撓み変形可能である。第３ヒンジ５は、いわゆるリビングヒンジである。
【0075】
第３ヒンジ５のうち、第３方向Ｄ３と直交する方向（以下、単に「直交方向」と呼ぶ場合がある）の両端部は、第３ヒンジ５の直交方向の両側に配置される一対の二等辺三角形体９の各底辺に接続される。第３ヒンジ５の第３方向Ｄ３に沿う長さは、直交方向の全長にわたって一定とされている。ただしこれに限らず、必要に応じて、上述した第１ヒンジ３及び第２ヒンジ４と同様の構成を第３ヒンジ５に採用してもよい。すなわち、第３ヒンジ５のうち、直交方向の両端部間に位置する中間部分は、直交方向の両端部に比べて、第３方向Ｄ３に沿う長さが長くされていてもよい。
【0076】
また、第３ヒンジ５の第３方向Ｄ３に沿う長さは、第１ヒンジ３の第２方向Ｄ２に沿う長さよりも大きい。第３ヒンジ５の第３方向Ｄ３に沿う長さは、第２ヒンジ４の第１方向Ｄ１に沿う長さよりも大きい。第１ヒンジ３の第２方向Ｄ２に沿う長さと、第２ヒンジ４の第１方向Ｄ１に沿う長さとは、互いに同じである。
【0077】
第３ヒンジ５は、第３スリット５ａと、第３帯状板部５ｂと、第３連結板部５ｃと、を有する。
【0078】
第３スリット５ａは、第３ヒンジ５を板厚方向に貫通する。第３スリット５ａは、第３方向Ｄ３に沿って延びる。第３スリット５ａは、第３ヒンジ５に複数設けられる。複数の第３スリット５ａは、第３方向Ｄ３と直交する方向において、互いに間隔をあけて配置される。また複数の第３スリット５ａは、第３方向Ｄ３において、互いに間隔をあけて配置される。
【0079】
第３帯状板部５ｂは、第３方向Ｄ３と直交する方向において隣り合う第３スリット５ａ間に配置され、第３方向Ｄ３に沿って延びる。第３帯状板部５ｂは、第３ヒンジ５に複数設けられる。複数の第３帯状板部５ｂは、第３方向Ｄ３と直交する方向において、互いに間隔をあけて配置される。
【0080】
第３連結板部５ｃは、第３方向Ｄ３と直交する方向において隣り合う第３帯状板部５ｂ同士を連結する。第３連結板部５ｃは、第３ヒンジ５に複数設けられる。第３連結板部５ｃは、第３方向Ｄ３において隣り合う第３スリット５ａ間、または、第３ヒンジ５の第３方向Ｄ３の端部に配置される。
【0081】
また、第１ヒンジ３及び第２ヒンジ４は、それぞれ、板厚方向の表面側に突出する山折り形状をなしている。すなわち、第１ヒンジ３及び第２ヒンジ４にはそれぞれ、断面逆Ｖ字状又は断面逆Ｕ字状等の山折り形状の折り目が付与されている。また、第３ヒンジ５は、板厚方向の裏面側に窪む谷折り形状をなしている。すなわち、第３ヒンジ５には、断面Ｖ字状又は断面Ｕ字状等の谷折り形状の折り目が付与されている。
これにより、板状構造体１は、図２及び図３に示すように、外力を受けていない状態では、リビングヒンジの弾性力により自然に筒状に丸まり、筒状構造体１０の形状となる。
これにより、板状構造体１は、図２及び図３に示すように、外力を受けていない状態では、リビングヒンジの弾性力により自然に筒状に丸まり、筒状構造体１０の形状となる。
【0082】
図１に示すように、孔部６は、板状構造体１を板厚方向に貫通する。孔部６は、例えば、長方形孔状等の多角形孔状、または十字孔状（Ｘ字孔状）等の放射形の孔状である。本実施形態では孔部６が、第３方向Ｄ３に延びる長孔状である。孔部６は、板状構造体１に複数設けられる。孔部６は、第３方向Ｄ３において隣り合う菱形体２間に配置される。また、孔部６は、第３方向Ｄ３と直交する方向において隣り合う菱形体２間に配置される。また孔部６は、第２方向Ｄ２において隣り合う第１ヒンジ３間、第１方向Ｄ１において隣り合う第２ヒンジ４間、及び、第３方向Ｄ３において隣り合う第３ヒンジ５間に位置する。
【0083】
係合部７は、板状構造体１の第１方向Ｄ１の両端部に配置され、互いに係合可能である。本実施形態では係合部７が、互いに係合可能な係合爪部７ａと係合孔部７ｂとを有する。係合爪部７ａは、板状構造体１の第１方向Ｄ１の一端部に配置され、係合孔部７ｂは、板状構造体１の第１方向Ｄ１の他端部に配置される。
【0084】
板状構造体１を第１方向Ｄ１に湾曲させて筒状に丸めることにより、係合爪部７ａと係合孔部７ｂとは、互いに接触可能となり、互いに係合される。本実施形態では、係合爪部７ａと係合孔部７ｂとが、抜け止めされた状態で係合する。
【0085】
図３に示すように、筒状構造体１０は、前述した板状構造体１を筒状に丸めて構成され、少なくとも伸縮変形及び撓み変形可能とされている。具体的に、筒状構造体１０は、第１ヒンジ３、第２ヒンジ４及び第３ヒンジ５の各ヒンジ（各リビングヒンジ）が適宜撓み変形することで、より詳しくは、各ヒンジの折り目回りの撓み変形量が変化することで、筒状構造体１０の中心軸（図示省略）が延びる軸方向に伸縮変形したり、前記中心軸と直交する径方向に湾曲して撓み変形したりすることができる。
【0086】
ここで、図２および図３は、ロール状収納構造体１１の一例を示す側面図である。詳しくは、図２に示すロール状収納構造体１１は、第２方向Ｄ２の外形寸法が第１方向Ｄ１の外形寸法よりも大きい板状構造体１を、第２方向Ｄ２に湾曲させてロール状に丸めたものである。すなわち図２は、第２方向Ｄ２に長尺とされた板状構造体１を、ロール状に巻いてコンパクトに収納した状態のロール状収納構造体１１を表している。
【0087】
また図３は、ロール状収納構造体１１から板状構造体１を適宜引き出して、筒状構造体１０を形成する例を示す側面図であり、ロール状収納構造体１１を第２方向Ｄ２に一旦開いて平らな板状とした後、第２方向Ｄ２とは異なる第１方向Ｄ１に巻いて（湾曲させて）筒状に丸めたものである。
【0088】
本実施形態において、筒状構造体１０の直径寸法（外径寸法）は、例えば、１ｃｍ以上１００ｃｍ以下である。前記直径寸法は、好ましくは、５ｃｍ以上５０ｃｍ以下である。
【0089】
また、筒状構造体１０の直径寸法をＤとして、筒状構造体１０は、曲げ半径２Ｄ以下で撓み変形可能である。なお、筒状構造体１０への負荷を小さく抑える観点からは、前記曲げ半径は、好ましくは１．５Ｄ以下であり、より望ましくは１．２Ｄ以下である。
【0090】
また、筒状構造体１０の直径寸法をＤ、軸方向の全長をＬとして、筒状構造体１０の体積Ｖは、下記式（１）で表される。
Ｖ＝（Ｄ／２）２×π×Ｌ・・・（１）
Ｖ＝（Ｄ／２）２×π×Ｌ・・・（１）
【0091】
筒状構造体１０の重量をｗとして、筒状構造体１０の見掛け密度ρ１は、下記式（２）で表される。
ρ１＝ｗ／Ｖ・・・（２）
ρ１＝ｗ／Ｖ・・・（２）
【0092】
筒状構造体１０の構成材料の密度をρ０として、密度比ｄｒは、下記式（３）で表される。
ｄｒ＝ρ１／ρ０・・・（３）
そして本実施形態では、密度比ｄｒが、０．０１以上０．３以下である。密度比ｄｒは、好ましくは、０．０３以上０．１以下である。
ｄｒ＝ρ１／ρ０・・・（３）
そして本実施形態では、密度比ｄｒが、０．０１以上０．３以下である。密度比ｄｒは、好ましくは、０．０３以上０．１以下である。
【0093】
図４は、筒状構造体１０を立体的に編んで構成した立体編物構造体２０の一例である。すなわち、立体編物構造体２０は、筒状構造体１０を３次元編みすることにより形成される。図示の例では、立体編物構造体２０が直方体状または箱状をなしている。ただし、立体編物構造体２０の形状は、図４に示す一例に限定されない。筒状構造体１０（立体編物構造体２０）の編み方としては、例えば、手芸や工芸等の分野において一般的に知られる編み方を適宜用いることができる。また図４の立体編物構造体２０は、１本の筒状構造体１０で構成されているが、複数の筒状構造体１０を用いても良い。
【0094】
以上説明した本実施形態の板状構造体１は、第１方向Ｄ１に隣り合う菱形体（平行四辺形体）２同士を連結する第１ヒンジ３と、第２方向Ｄ２に隣り合う菱形体２同士を連結する第２ヒンジ４と、菱形体２の一対の二等辺三角形体（三角形体）９同士を連結する第３ヒンジ５と、を備えている。これらの第１ヒンジ３、第２ヒンジ４及び第３ヒンジ５は、それぞれ、撓み変形可能とされたいわゆる「リビングヒンジ」である。撓み変形可能なリビングヒンジは、繰り返し変形させられても、その強度が安定して確保される。なお以下では、第１ヒンジ３、第２ヒンジ４及び第３ヒンジ５を、単にヒンジと呼んだり、リビングヒンジと呼んだりする場合がある。
【0095】
そして、延在方向が互いに異なる３種類のリビングヒンジを組み合わせて構成される板状構造体１は、筒状に丸めて筒状構造体１０としたときに、各ヒンジが撓み変形させられることで、少なくとも、筒の中心軸が延びる軸方向に伸縮可能とされ、かつ、中心軸と直交する径方向に撓み変形可能とされる。すなわち、複数種類のリビングヒンジを用いることによって、筒状構造体１０の柔軟性が高められている。
【0096】
このように、本実施形態の板状構造体１を筒状に丸めて構成される筒状構造体１０は、伸縮変形や撓み変形等の各種変形に対する自由度が高く、かつ繰り返し変形させても強度が安定して確保される。したがって、筒状構造体１０を３次元編みして立体編物構造体２０とすることが容易であり、かつ、編み上げた立体編物構造体２０の強度が確保される。
【0097】
また、筒状構造体１０は中空状であり、容積が大きく重量が小さい。このため、筒状構造体１０を３次元編みすることで得られる立体編物構造体２０は、編み上げ工数や重量の嵩張りが抑制されて、立体的で大きな構造物などに対しても適用しやすい。
【0098】
そして、使用済みとなった立体編物構造体２０については、その筒状構造体１０をほどくことで、筒状構造体１０（中間体）を再び３次元編みして別形状の新たな立体編物構造体に再生することができる。すなわち本実施形態によれば、造形の自由度が高く、低エネルギーで再生可能な「リコンストラクション」としての資源再利用の取り組みに効果的に寄与できる。
【0099】
また、筒状構造体１０とする前の板状構造体１は、板状（シート状）であるため、この板状構造体１を重ねて収納したり、ロール状に巻き取って収納してロール状収納構造体１１にすることができる。このため、本発明品をコンパクトに収納でき取り扱いが簡単であって、流通や保管することが容易である。
【0100】
以上説明したように、本実施形態によれば、伸縮変形や撓み変形等の各種変形に対する自由度が高く、かつ繰り返し変形させても強度が安定して確保され、３次元編みに適した筒状構造体１０の構成材料となる板状構造体１、この板状構造体１を筒状に丸めて構成される筒状構造体１０、この筒状構造体１０を３次元編みして構成される立体編物構造体２０、及び、板状構造体１をロール状に巻き取ったロール状収納構造体１１を提供することができる。
【0101】
また本実施形態では、第１ヒンジ３及び第２ヒンジ４が、それぞれ、板厚方向の表面側に突出する山折り形状をなし、第３ヒンジ５が、板厚方向の裏面側に窪む谷折り形状をなしている。詳しくは、第１ヒンジ３及び第２ヒンジ４にそれぞれ、断面逆Ｖ字状又は断面逆Ｕ字状等の山折り形状の折り目が付与され、第３ヒンジ５に、断面Ｖ字状又は断面Ｕ字状等の谷折り形状の折り目が付与されている。
【0102】
これにより、板状構造体１は、外力を受けていない状態では、自然に筒状に丸まり筒状構造体１０の形状となる。このため、筒状構造体１０を使用するときに、板状構造体１に別途加工を施して筒状に丸めるような工程は必要なく、筒状構造体１０の使い勝手がよい。また、板状構造体１（筒状構造体１０）をロール状にして保管することができ、搬送や取り扱いが容易である。
【0103】
また、各ヒンジに上述の所定の折り目が付与されることで、筒状構造体１０が安定して伸縮変形や撓み変形等の各種変形をすることができる。
【0104】
また、本実施形態の板状構造体１は、板状構造体１を板厚方向に貫通する複数の孔部６を備えており、各孔部６は、第２方向Ｄ２において隣り合う第１ヒンジ３間、第１方向Ｄ１において隣り合う第２ヒンジ４間、及び、第３方向Ｄ３において隣り合う第３ヒンジ５間に位置している。
この場合、板状構造体１を板厚方向に貫通する孔部６が、第１ヒンジ３間、第２ヒンジ４間及び第３ヒンジ５間に配置されているため、各ヒンジに所定の折り目を付けるときに（各ヒンジの曲げ加工時に）、隣接するヒンジ同士が相互に干渉することを防止できる。
また、孔部６が設けられることで、各ヒンジが安定して撓み変形でき、板状構造体１及びこの板状構造体１を丸めた筒状構造体１０の各種変形の自由度がより高められる。
この場合、板状構造体１を板厚方向に貫通する孔部６が、第１ヒンジ３間、第２ヒンジ４間及び第３ヒンジ５間に配置されているため、各ヒンジに所定の折り目を付けるときに（各ヒンジの曲げ加工時に）、隣接するヒンジ同士が相互に干渉することを防止できる。
また、孔部６が設けられることで、各ヒンジが安定して撓み変形でき、板状構造体１及びこの板状構造体１を丸めた筒状構造体１０の各種変形の自由度がより高められる。
【0105】
また本実施形態では、板状構造体１の板厚寸法が、０．０５ｍｍ以上５ｍｍ以下である。
板状構造体１の板厚寸法が０．０５ｍｍ以上であれば、第１ヒンジ３、第２ヒンジ４及び第３ヒンジ５がそれぞれ、繰り返し撓み変形可能なリビングヒンジとして、安定して機能する。このため、板状構造体１（筒状構造体１０）が繰り返し変形させられても、各ヒンジでの破断が安定して抑えられる。なお、板状構造体１の板厚寸法は、０．１ｍｍ以上であることがより好ましい。
板状構造体１の板厚寸法が０．０５ｍｍ以上であれば、第１ヒンジ３、第２ヒンジ４及び第３ヒンジ５がそれぞれ、繰り返し撓み変形可能なリビングヒンジとして、安定して機能する。このため、板状構造体１（筒状構造体１０）が繰り返し変形させられても、各ヒンジでの破断が安定して抑えられる。なお、板状構造体１の板厚寸法は、０．１ｍｍ以上であることがより好ましい。
【0106】
また、板状構造体１の板厚寸法が５ｍｍ以下であると、各ヒンジの構造を複雑化させることなく、各ヒンジを変形しやすいリビングヒンジとして安定して機能させることができる。具体的には、例えば、リビングヒンジの一部を構成するスリット（第１スリット３ａ、第２スリット４ａ、または第３スリット５ａ）等の数量を少なく抑えることができたり、スリット全長を短く抑えることができたりして、各ヒンジの構造が簡素化される。したがって、各ヒンジの機能を良好に維持しつつ、板状構造体１の生産性（製造効率）を高めることができる。なお、板状構造体１の板厚寸法は、２ｍｍ以下であることがより好ましい。
【0107】
また本実施形態では、板状構造体１の第１方向Ｄ１の外形寸法と、第２方向Ｄ２の外形寸法とが、互いに異なる。
この場合、特に第２方向Ｄ２の外形寸法が第１方向Ｄ１の外形寸法と比較して極めて長い場合においても、板状構造体１を第１方向Ｄ１に湾曲させて丸めることで、板状構造体１から筒状構造体１０を作製することができる。一方で、この板状構造体１を第２方向Ｄ２に巻き取ることによりロール状収納構造体１１を作製することができ、搬送や取り扱いが容易になる。
この場合、特に第２方向Ｄ２の外形寸法が第１方向Ｄ１の外形寸法と比較して極めて長い場合においても、板状構造体１を第１方向Ｄ１に湾曲させて丸めることで、板状構造体１から筒状構造体１０を作製することができる。一方で、この板状構造体１を第２方向Ｄ２に巻き取ることによりロール状収納構造体１１を作製することができ、搬送や取り扱いが容易になる。
【0108】
また、本実施形態の板状構造体１は、板状構造体１の第１方向Ｄ１の両端部に配置され、互いに係合可能な係合部７（係合爪部７ａ、係合孔部７ｂ）を備える。
この場合、板状構造体１を第１方向Ｄ１に沿って丸めて筒状構造体１０としたときに、係合部７同士を係合することで、筒状構造体１０の形状が安定して維持される。
この場合、板状構造体１を第１方向Ｄ１に沿って丸めて筒状構造体１０としたときに、係合部７同士を係合することで、筒状構造体１０の形状が安定して維持される。
【0109】
また本実施形態では、菱形体２が、第１方向Ｄ１において、３個以上１６個以下の数量で配列する。
板状構造体１に、菱形体２が第１方向Ｄ１に３個以上で配列していれば、この板状構造体１を第１方向Ｄ１に丸めて筒状構造体１０としたときに、各ヒンジが大きな角度で折り曲げられるようなことが抑制され、各ヒンジに作用する負荷が抑えられて、各ヒンジの破断を安定して防止できる。なお、菱形体２が第１方向Ｄ１において配列する数量は、５個以上であることがより好ましい。
板状構造体１に、菱形体２が第１方向Ｄ１に３個以上で配列していれば、この板状構造体１を第１方向Ｄ１に丸めて筒状構造体１０としたときに、各ヒンジが大きな角度で折り曲げられるようなことが抑制され、各ヒンジに作用する負荷が抑えられて、各ヒンジの破断を安定して防止できる。なお、菱形体２が第１方向Ｄ１において配列する数量は、５個以上であることがより好ましい。
【0110】
また、板状構造体１に、菱形体２が第１方向Ｄ１に１６個以下で配列していれば、菱形体２の数量が少なく抑えられるとともに、各ヒンジの数量も少なく抑えられる。板状構造体１の製造時において、リビングヒンジの加工時間が全体に占める割合は大きいため、リビングヒンジの数量が少なく抑えられることで、板状構造体１の製造効率が向上する。なお、菱形体２が第１方向Ｄ１において配列する数量は、１０個以下であることがより好ましい。
【0111】
また本実施形態では、板状構造体１が、単一の部材により一体に形成される。
この場合、板状構造体１の構造が簡素化され、製造が容易である。また、各ヒンジの機能がより安定して奏功される。
この場合、板状構造体１の構造が簡素化され、製造が容易である。また、各ヒンジの機能がより安定して奏功される。
【0112】
また本実施形態では、筒状構造体１０の直径寸法が、１ｃｍ以上１００ｃｍ以下である。
筒状構造体１０の直径寸法（外径寸法）が１ｃｍ以上であれば、この筒状構造体１０を編み込んで立体編物構造体２０とするときに、筒状構造体１０が切れにくくなり、構造体の意図しない破断等が安定して抑制される。なお、筒状構造体１０の直径寸法は、５ｃｍ以上であることがより好ましい。
筒状構造体１０の直径寸法（外径寸法）が１ｃｍ以上であれば、この筒状構造体１０を編み込んで立体編物構造体２０とするときに、筒状構造体１０が切れにくくなり、構造体の意図しない破断等が安定して抑制される。なお、筒状構造体１０の直径寸法は、５ｃｍ以上であることがより好ましい。
【0113】
また、筒状構造体１０の直径寸法が１００ｃｍ以下であれば、例えば重機等の大型の設備を用いることなく、筒状構造体１０を３次元編みすることができる。なお、筒状構造体１０の直径寸法は、５０ｃｍ以下であることがより好ましい。
【0114】
また本実施形態では、筒状構造体１０の直径寸法をＤとして、筒状構造体１０は、曲げ半径２Ｄ以下で撓み変形可能である。
上記構成のように、筒状構造体１０が曲げ半径２Ｄ以下で撓み変形可能であると、筒状構造体１０の柔軟性が十分に確保され、筒状構造体１０の各種変形の自由度がより高められる。なお、筒状構造体１０への負荷を小さく抑えてより無理なく撓み変形させるには、曲げ半径１．５Ｄ以下であることが好ましく、曲げ半径１．２Ｄ以下であることがより望ましい。
上記構成のように、筒状構造体１０が曲げ半径２Ｄ以下で撓み変形可能であると、筒状構造体１０の柔軟性が十分に確保され、筒状構造体１０の各種変形の自由度がより高められる。なお、筒状構造体１０への負荷を小さく抑えてより無理なく撓み変形させるには、曲げ半径１．５Ｄ以下であることが好ましく、曲げ半径１．２Ｄ以下であることがより望ましい。
【0115】
また本実施形態では、筒状構造体１０の密度比ｄｒが、０．０１以上０．３以下である。
密度比ｄｒが０．０１以上であれば、筒状構造体１０の強度が安定して確保される。筒状構造体１０を編み上げて立体編物構造体２０としたときに、筒状構造体１０が安定して自重に耐えることができ、構造体の破損が抑制される。なお、密度比ｄｒは、０．０３以上であることがより好ましい。
密度比ｄｒが０．０１以上であれば、筒状構造体１０の強度が安定して確保される。筒状構造体１０を編み上げて立体編物構造体２０としたときに、筒状構造体１０が安定して自重に耐えることができ、構造体の破損が抑制される。なお、密度比ｄｒは、０．０３以上であることがより好ましい。
【0116】
また、密度比ｄｒが０．３以下であれば、筒状構造体１０を編み上げて立体編物構造体２０としたときに、構造体全体としての重量が大きくなり過ぎることを抑制できる。したがって、やはり筒状構造体１０が安定して自重に耐えることができ、構造体の破損が抑制される。なお、密度比ｄｒは、０．１以下であることがより好ましい。
【0117】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されず、例えば下記に説明するように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において構成の変更等が可能である。
【0118】
第１ヒンジ３、第２ヒンジ４及び第３ヒンジ５の各ヒンジのスリット３ａ，４ａ，５ａ、帯状板部３ｂ，４ｂ，５ｂ、及び連結板部３ｃ，４ｃ，５ｃの数量や形状、配置等は、図１に示した例に限らない。
【0119】
また、第１ヒンジ３、第２ヒンジ４及び第３ヒンジ５のうち少なくとも１つが、前述の実施形態で説明した構成以外のリビングヒンジの構成を備えていてもよい。例えば、第１ヒンジ３、第２ヒンジ４及び第３ヒンジ５のうち少なくとも１つが、スリット等を有さない単なる薄板状等であってもよい。
【0120】
また、孔部６の形状は、前述の実施形態で説明した多角形孔状または放射形の孔状に限らない。孔部６は、例えば長円孔状や楕円孔状等であってもよい。
【0121】
また特に図示しないが、前述の実施形態で説明した菱形体２に代えて、広義の平行四辺形状をなす平行四辺形体を用いてもよい。すなわち、平行四辺形体が、第１方向Ｄ１に延びる互いに平行な一対の第１辺と、前記第１辺とは長さが異なり第２方向Ｄ２に延びる互いに平行な一対の第２辺と、を有していてもよい。この場合、前述の実施形態で説明した二等辺三角形体９は、広義の三角形状をなす三角形体とされる。平行四辺形体は、一対の三角形体を有し、第３ヒンジは、一対の三角形体の対向する底辺同士を連結する。
ただし、前述の実施形態のように、狭義の平行四辺形体としての（４辺の長さが等しい）菱形体２を用いた場合には、板状構造体１を丸めて円筒状としたときに、周方向の両端部の角部同士が同じ位置に配置されて（ちょうど重なり）円筒形となるため、筒状構造体１０として取り扱いやすく、より好ましい。
ただし、前述の実施形態のように、狭義の平行四辺形体としての（４辺の長さが等しい）菱形体２を用いた場合には、板状構造体１を丸めて円筒状としたときに、周方向の両端部の角部同士が同じ位置に配置されて（ちょうど重なり）円筒形となるため、筒状構造体１０として取り扱いやすく、より好ましい。
【0122】
本発明の趣旨から逸脱しない範囲において、前述の実施形態等で説明した各構成を組み合わせてもよく、また、構成の付加、省略、置換、その他の変更が可能である。また本発明は、前述した実施形態等によって限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定される。
【産業上の利用可能性】
【0123】
本発明によれば、伸縮変形や撓み変形等の各種変形に対する自由度が高く、かつ繰り返し変形させても強度が安定して確保され、３次元編みに適した筒状構造体の構成材料となる板状構造体、この板状構造体を筒状に丸めて構成される筒状構造体、この筒状構造体を３次元編みして構成される立体編物構造体、及び、板状構造体をロール状に巻き取ったロール状収納構造体を提供することができる。したがって、産業上の利用可能性を有する。
【符号の説明】
【0124】
１…板状構造体、２…菱形体（平行四辺形体）、３…第１ヒンジ、４…第２ヒンジ、５…第３ヒンジ、６…孔部、７…係合部、９…二等辺三角形体（三角形体）、１０…筒状構造体、１１…ロール状収納構造体、２０…立体編物構造体、Ｄ１…第１方向、Ｄ２…第２方向、Ｄ３…第３方向
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
