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特開2024-92354複数の柱を接続するためのジョイント、ジョイントを用いた構造物並びに方法
(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】P2024092354
(43)【公開日】2024-07-08
(54)【発明の名称】複数の柱を接続するためのジョイント、ジョイントを用いた構造物並びに方法
(51)【国際特許分類】
F16S 1/02 20060101AFI20240701BHJP
E04B 1/58 20060101ALI20240701BHJP
F16S 3/08 20060101ALI20240701BHJP
F16B 7/18 20060101ALI20240701BHJP
【ＦＩ】
F16S1/02
E04B1/58 505Z
F16S3/08
F16B7/18 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】20
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022208232
(22)【出願日】2022-12-26
(71)【出願人】
【識別番号】522240520
【氏名又は名称】Ｔ－ＦＬＯＷ ＡＲＴ ＡＧＥＮＣＹ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100118902
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 修
(74)【代理人】
【識別番号】100106208
【弁理士】
【氏名又は名称】宮前 徹
(74)【代理人】
【識別番号】100196508
【弁理士】
【氏名又は名称】松尾 淳一
(72)【発明者】
【氏名】関口 稔章
【テーマコード（参考）】
2E125
3J039
【Ｆターム（参考）】
2E125AA03
2E125AA13
2E125AA32
2E125AG03
2E125BB09
2E125BB10
2E125BE05
2E125CA05
2E125CA14
3J039AA07
3J039BB03
3J039GA06
3J039GA07
(57)【要約】
【課題】柱と柱との間で６０度の角度を有する構造物を迅速、容易にかつ確実に組み立てることを可能とする。
【解決手段】
構造物１の中心Ｏには中央ジョイント１０、構造物１の上部の頂点Ａ、Ｂ、Ｃの位置には上部ジョイント２０、構造物１の下部の頂点Ｊ，Ｋ，Ｌの位置には下部ジョイント３０、構造物１の赤道部分の頂点Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉの位置には、交互に第１及び第２の赤道ジョイント４０、５０が配置される。構造物１は、各ジョイントを結ぶ柱２により、表面に正三角形８つ、正方形６つを有する多面体を形成する。ジョイント１０～５０は、中央部と、柱の端部を各々はめ込むための凹部を有して中央部から各々異なる方向に延在する複数のはめ込み部とを備え、凹部には開口部が形成され、柱の端部を該開口部を通して凹部へとはめ込むことが可能であり、開口部は、はめ込み部の先端に形成された先端開口と、はめ込み部の側面に形成された側面開口とを有する。
【選択図】図１
【解決手段】
構造物１の中心Ｏには中央ジョイント１０、構造物１の上部の頂点Ａ、Ｂ、Ｃの位置には上部ジョイント２０、構造物１の下部の頂点Ｊ，Ｋ，Ｌの位置には下部ジョイント３０、構造物１の赤道部分の頂点Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉの位置には、交互に第１及び第２の赤道ジョイント４０、５０が配置される。構造物１は、各ジョイントを結ぶ柱２により、表面に正三角形８つ、正方形６つを有する多面体を形成する。ジョイント１０～５０は、中央部と、柱の端部を各々はめ込むための凹部を有して中央部から各々異なる方向に延在する複数のはめ込み部とを備え、凹部には開口部が形成され、柱の端部を該開口部を通して凹部へとはめ込むことが可能であり、開口部は、はめ込み部の先端に形成された先端開口と、はめ込み部の側面に形成された側面開口とを有する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の柱を接続するためのジョイントであって、
中央部と、
前記中央部から各々異なる方向に延在する複数のはめ込み部と、
を備え、
前記複数のはめ込み部の各々は、前記柱の端部をはめ込むための凹部を形成し、
前記凹部には開口部が形成され、前記柱の端部を該開口部を通して前記凹部へとはめ込むことが可能であり、
前記開口部は、
前記はめ込み部の先端に形成された先端開口と、
前記はめ込み部の側面に形成された側面開口と、
を有し、
前記複数のはめ込み部は、
長さ方向が同じ水平面にある少なくとも２つの水平はめ込み部と、
前記水平面に対して斜め上方向及び斜め下方向の少なくともいずれかの方向に延在する少なくとも１つの斜めはめ込み部と、
を含み、
前記少なくとも２つの水平はめ込み部は、水平方向に６０度間隔で配置され、前記少なくとも１つの斜めはめ込み部は、前記水平はめ込み部の少なくとも１つと６０度をなす、ジョイント。
中央部と、
前記中央部から各々異なる方向に延在する複数のはめ込み部と、
を備え、
前記複数のはめ込み部の各々は、前記柱の端部をはめ込むための凹部を形成し、
前記凹部には開口部が形成され、前記柱の端部を該開口部を通して前記凹部へとはめ込むことが可能であり、
前記開口部は、
前記はめ込み部の先端に形成された先端開口と、
前記はめ込み部の側面に形成された側面開口と、
を有し、
前記複数のはめ込み部は、
長さ方向が同じ水平面にある少なくとも２つの水平はめ込み部と、
前記水平面に対して斜め上方向及び斜め下方向の少なくともいずれかの方向に延在する少なくとも１つの斜めはめ込み部と、
を含み、
前記少なくとも２つの水平はめ込み部は、水平方向に６０度間隔で配置され、前記少なくとも１つの斜めはめ込み部は、前記水平はめ込み部の少なくとも１つと６０度をなす、ジョイント。
【請求項2】
前記複数のはめ込み部の各々は、
前記中央部から延在する２つの側部と、
前記２つの側部を連結する底部と、
を備え、
前記凹部は、前記２つの側部の内面と前記底部の内面とにより形成され、
前記先端開口は、前記２つの側部の先端縁と前記底部の先端縁とにより形成され、
前記側面開口は、前記底部と反対側の前記側部の縁部により形成される、請求項１に記載のジョイント。
前記中央部から延在する２つの側部と、
前記２つの側部を連結する底部と、
を備え、
前記凹部は、前記２つの側部の内面と前記底部の内面とにより形成され、
前記先端開口は、前記２つの側部の先端縁と前記底部の先端縁とにより形成され、
前記側面開口は、前記底部と反対側の前記側部の縁部により形成される、請求項１に記載のジョイント。
【請求項3】
前記柱の端部は、少なくとも２つの平行な柱側面を有するものであり、
前記はめ込み部の前記２つの側部の間に前記柱がはめ込まれたとき、前記２つの側部の内面は、前記２つの柱側面と対面して接触する、請求項２に記載のジョイント。
前記はめ込み部の前記２つの側部の間に前記柱がはめ込まれたとき、前記２つの側部の内面は、前記２つの柱側面と対面して接触する、請求項２に記載のジョイント。
【請求項4】
前記柱の端部は、前記２つの平行な柱側面を有する四角柱であり、
前記複数のはめ込み部の各々は、その長さ方向に垂直な断面でコの字状に形成されている、請求項３に記載のジョイント。
前記複数のはめ込み部の各々は、その長さ方向に垂直な断面でコの字状に形成されている、請求項３に記載のジョイント。
【請求項5】
前記２つの側部には、前記柱が前記はめ込み部にはめ込まれている状態で前記柱を固定するための螺合手段が貫通する取り付け穴が形成されている、請求項２に記載のジョイント。
【請求項6】
前記柱の端部は、長さ方向に対し垂直に貫通する貫通穴を有するものであり、
前記取付け穴は、前記柱が前記はめ込み部にはめ込まれたとき前記貫通穴と整列する位置に形成され、前記螺合手段が前記取付け穴及び前記貫通穴を通過して締結されることにより前記柱は前記はめ込み部に固定される、請求項５に記載のジョイント。
前記取付け穴は、前記柱が前記はめ込み部にはめ込まれたとき前記貫通穴と整列する位置に形成され、前記螺合手段が前記取付け穴及び前記貫通穴を通過して締結されることにより前記柱は前記はめ込み部に固定される、請求項５に記載のジョイント。
【請求項7】
前記複数のはめ込み部が延在するところの前記中央部の領域は、前記柱の端部が当接する当接面を形成する、請求項１に記載のジョイント。
【請求項8】
前記側面開口は、前記当接面から前記先端開口まで開口する、請求項７に記載のジョイント。
【請求項9】
前記ジョイントは、
（１） 前記複数のはめ込み部が、
長さ方向が同じ水平面にあると共に水平方向に６０度間隔で配置される、６つの水平はめ込み部と、
前記水平面に対して斜め上方向に延在すると共に水平方向に１２０度間隔で配置される、３つの斜め上はめ込み部と、
前記水平面に対して斜め下方向に延在すると共に水平方向に１２０度間隔で配置される、３つの斜め下はめ込み部と、
から構成され、
前記３つの斜め上はめ込み部の各々は、前記水平はめ込み部の１つに対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなし、
前記３つの斜め下はめ込み部の各々は、前記水平はめ込み部の１つに対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなし、
前記３つの斜め上はめ込み部の各々と前記３つの斜め下はめ込み部の各々とは水平方向に６０度をなして配置される、
中央ジョイント、
（２） 前記複数のはめ込み部が、
長さ方向が同じ水平面にあると共に水平方向に６０度間隔で配置される、２つの水平はめ込み部と、
前記水平面に対して斜め下方向に延在すると共に水平方向に１２０度間隔で配置される、３つの斜め下はめ込み部と、
から構成され、
前記斜め下はめ込み部の１つが前記２つの前記水平はめ込み部の各々に対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなす、上部ジョイント、
（３） 前記複数のはめ込み部が、
長さ方向が同じ水平面にあると共に水平方向に６０度間隔で配置される、２つの水平はめ込み部と、
前記水平面に対して斜め上方向に延在すると共に水平方向に１２０度間隔で配置される、３つの斜め上はめ込み部と、
から構成され、
前記斜め上はめ込み部の１つが前記２つの前記水平はめ込み部の各々に対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなす、下部ジョイント、
（４） 前記複数のはめ込み部が、
長さ方向が同じ水平面にあると共に水平方向に６０度間隔で配置される、３つの水平はめ込み部と、
前記水平面に対して斜め上方向に延在する、１つの斜め上はめ込み部と、
前記水平面に対して斜め下方向に延在する、１つの斜め下はめ込み部と、
から構成され、
前記斜め上はめ込み部は、前記３つの水平はめ込み部のうち中央の水平はめ込み部と、はめ込む側から見て左側の水平はめ込み部とに対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなし、
前記斜め下はめ込み部は、前記３つの水平はめ込み部のうち中央の水平はめ込み部と、はめ込む側から見て右側の水平はめ込み部とに対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなす、第１の赤道ジョイント、
（５） 前記複数のはめ込み部が、
長さ方向が同じ水平面にあると共に水平方向に６０度間隔で配置される、３つの水平はめ込み部と、
前記水平面に対して斜め上方向に延在する、１つの斜め上はめ込み部と、
前記水平面に対して斜め下方向に延在する、１つの斜め下はめ込み部と、
から構成され、
前記斜め上はめ込み部は、前記３つの水平はめ込み部のうち中央の水平はめ込み部と、はめ込む側から見て右側の水平はめ込み部とに対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなし、
前記斜め下はめ込み部は、前記３つの水平はめ込み部のうち中央の水平はめ込み部と、はめ込む側から見て左側の水平はめ込み部とに対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなす、第２の赤道ジョイント、
（６） 前記複数のはめ込み部が、
長さ方向が同じ水平面にあると共に水平方向に６０度間隔で配置される、６つの水平はめ込み部と、
前記水平面に対して斜め上方向又は斜め下方向に延在すると共に水平方向に１２０度間隔で配置される、３つの斜めはめ込み部と、
から構成され、
前記３つの斜めはめ込み部の各々は、前記水平はめ込み部の１つに対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなす、半中央ジョイント、
（７） 前記複数のはめ込み部が、
長さ方向が同じ水平面にあると共に水平方向に６０度間隔で配置される、３つの水平はめ込み部と、
前記水平面に対して斜め上方向に延在する、１つの斜め上はめ込み部、及び、前記水平面に対して斜め下方向に延在する、１つの斜め下はめ込み部のいずれか１つと、から構成され、
前記斜め上はめ込み部は、前記３つの水平はめ込み部のうち中央の水平はめ込み部と、はめ込む側から見て左側の水平はめ込み部とに対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなし、
前記斜め下はめ込み部は、前記３つの水平はめ込み部のうち中央の水平はめ込み部と、はめ込む側から見て右側の水平はめ込み部とに対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなす、第１の半赤道ジョイント、
（８） 前記複数のはめ込み部が、
長さ方向が同じ水平面にあると共に水平方向に６０度間隔で配置される、３つの水平はめ込み部と、
前記水平面に対して斜め上方向に延在する、１つの斜め上はめ込み部、及び、前記水平面に対して斜め下方向に延在する、１つの斜め下はめ込み部のいずれか１つと、から構成され、
前記斜め上はめ込み部は、前記３つの水平はめ込み部のうち中央の水平はめ込み部と、はめ込む側から見て右側の水平はめ込み部とに対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなし、
前記斜め下はめ込み部は、前記３つの水平はめ込み部のうち中央の水平はめ込み部と、はめ込む側から見て左側の水平はめ込み部とに対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなす、第２の半赤道ジョイント、
のうちいずれか１つの態様である、請求項１に記載のジョイント。
（１） 前記複数のはめ込み部が、
長さ方向が同じ水平面にあると共に水平方向に６０度間隔で配置される、６つの水平はめ込み部と、
前記水平面に対して斜め上方向に延在すると共に水平方向に１２０度間隔で配置される、３つの斜め上はめ込み部と、
前記水平面に対して斜め下方向に延在すると共に水平方向に１２０度間隔で配置される、３つの斜め下はめ込み部と、
から構成され、
前記３つの斜め上はめ込み部の各々は、前記水平はめ込み部の１つに対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなし、
前記３つの斜め下はめ込み部の各々は、前記水平はめ込み部の１つに対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなし、
前記３つの斜め上はめ込み部の各々と前記３つの斜め下はめ込み部の各々とは水平方向に６０度をなして配置される、
中央ジョイント、
（２） 前記複数のはめ込み部が、
長さ方向が同じ水平面にあると共に水平方向に６０度間隔で配置される、２つの水平はめ込み部と、
前記水平面に対して斜め下方向に延在すると共に水平方向に１２０度間隔で配置される、３つの斜め下はめ込み部と、
から構成され、
前記斜め下はめ込み部の１つが前記２つの前記水平はめ込み部の各々に対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなす、上部ジョイント、
（３） 前記複数のはめ込み部が、
長さ方向が同じ水平面にあると共に水平方向に６０度間隔で配置される、２つの水平はめ込み部と、
前記水平面に対して斜め上方向に延在すると共に水平方向に１２０度間隔で配置される、３つの斜め上はめ込み部と、
から構成され、
前記斜め上はめ込み部の１つが前記２つの前記水平はめ込み部の各々に対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなす、下部ジョイント、
（４） 前記複数のはめ込み部が、
長さ方向が同じ水平面にあると共に水平方向に６０度間隔で配置される、３つの水平はめ込み部と、
前記水平面に対して斜め上方向に延在する、１つの斜め上はめ込み部と、
前記水平面に対して斜め下方向に延在する、１つの斜め下はめ込み部と、
から構成され、
前記斜め上はめ込み部は、前記３つの水平はめ込み部のうち中央の水平はめ込み部と、はめ込む側から見て左側の水平はめ込み部とに対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなし、
前記斜め下はめ込み部は、前記３つの水平はめ込み部のうち中央の水平はめ込み部と、はめ込む側から見て右側の水平はめ込み部とに対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなす、第１の赤道ジョイント、
（５） 前記複数のはめ込み部が、
長さ方向が同じ水平面にあると共に水平方向に６０度間隔で配置される、３つの水平はめ込み部と、
前記水平面に対して斜め上方向に延在する、１つの斜め上はめ込み部と、
前記水平面に対して斜め下方向に延在する、１つの斜め下はめ込み部と、
から構成され、
前記斜め上はめ込み部は、前記３つの水平はめ込み部のうち中央の水平はめ込み部と、はめ込む側から見て右側の水平はめ込み部とに対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなし、
前記斜め下はめ込み部は、前記３つの水平はめ込み部のうち中央の水平はめ込み部と、はめ込む側から見て左側の水平はめ込み部とに対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなす、第２の赤道ジョイント、
（６） 前記複数のはめ込み部が、
長さ方向が同じ水平面にあると共に水平方向に６０度間隔で配置される、６つの水平はめ込み部と、
前記水平面に対して斜め上方向又は斜め下方向に延在すると共に水平方向に１２０度間隔で配置される、３つの斜めはめ込み部と、
から構成され、
前記３つの斜めはめ込み部の各々は、前記水平はめ込み部の１つに対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなす、半中央ジョイント、
（７） 前記複数のはめ込み部が、
長さ方向が同じ水平面にあると共に水平方向に６０度間隔で配置される、３つの水平はめ込み部と、
前記水平面に対して斜め上方向に延在する、１つの斜め上はめ込み部、及び、前記水平面に対して斜め下方向に延在する、１つの斜め下はめ込み部のいずれか１つと、から構成され、
前記斜め上はめ込み部は、前記３つの水平はめ込み部のうち中央の水平はめ込み部と、はめ込む側から見て左側の水平はめ込み部とに対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなし、
前記斜め下はめ込み部は、前記３つの水平はめ込み部のうち中央の水平はめ込み部と、はめ込む側から見て右側の水平はめ込み部とに対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなす、第１の半赤道ジョイント、
（８） 前記複数のはめ込み部が、
長さ方向が同じ水平面にあると共に水平方向に６０度間隔で配置される、３つの水平はめ込み部と、
前記水平面に対して斜め上方向に延在する、１つの斜め上はめ込み部、及び、前記水平面に対して斜め下方向に延在する、１つの斜め下はめ込み部のいずれか１つと、から構成され、
前記斜め上はめ込み部は、前記３つの水平はめ込み部のうち中央の水平はめ込み部と、はめ込む側から見て右側の水平はめ込み部とに対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなし、
前記斜め下はめ込み部は、前記３つの水平はめ込み部のうち中央の水平はめ込み部と、はめ込む側から見て左側の水平はめ込み部とに対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなす、第２の半赤道ジョイント、
のうちいずれか１つの態様である、請求項１に記載のジョイント。
【請求項10】
前記いずれか１つの態様のジョイントには、
前記上部ジョイント、前記下部ジョイント、前記第1の赤道ジョイント、前記第２の赤道ジョイント及び半赤道ジョイントに、各々の前記中央部から延在する少なくとも１つの前記はめ込み部がさらに追加された、拡張態様が選択肢としてさらに含まれる、請求項９に記載のジョイント。
前記上部ジョイント、前記下部ジョイント、前記第1の赤道ジョイント、前記第２の赤道ジョイント及び半赤道ジョイントに、各々の前記中央部から延在する少なくとも１つの前記はめ込み部がさらに追加された、拡張態様が選択肢としてさらに含まれる、請求項９に記載のジョイント。
【請求項11】
前記ジョイントのいずれの態様の前記複数のはめ込み部も、前記複数のはめ込み部の長さ方向が前記中央部の中心を通過し、かつ、前記中心から前記凹部までの距離が同一である、請求項１０に記載のジョイント。
【請求項12】
前記いずれか１つの態様のジョイントにおいて、
前記水平はめ込み部を水平に配置し、かつ、前記斜め上はめ込み部を該水平はめ込み部よりも上側に配置したとき、及び／又は、前記水平はめ込み部を水平に配置し、かつ、前記斜め下はめ込み部を該水平はめ込み部よりも下側に配置したとき、前記複数のはめ込み部の前記側面開口が上側に開口するように、前記側面開口が形成される、請求項１１に記載のジョイント。
前記水平はめ込み部を水平に配置し、かつ、前記斜め上はめ込み部を該水平はめ込み部よりも上側に配置したとき、及び／又は、前記水平はめ込み部を水平に配置し、かつ、前記斜め下はめ込み部を該水平はめ込み部よりも下側に配置したとき、前記複数のはめ込み部の前記側面開口が上側に開口するように、前記側面開口が形成される、請求項１１に記載のジョイント。
【請求項13】
請求項１１に記載されたジョイントを有する構造物であって、
前記構造物の中心位置に配置された、前記中央ジョイントと、
前記構造物の上部の頂点３つの位置に各々配置された、前記上部ジョイントと、
前記構造物の赤道部の頂点６つの位置に、交互に配置された、前記第1の赤道ジョイント及び前記第２の赤道ジョイントと、
前記構造物の下部の頂点３つの位置に各々配置された、前記下部ジョイントと、
同じ長さを有する複数の柱と、
を備え、前記複数の柱の各々は、前記ジョイントの間を接続するように前記はめ込み部にはめ込まれ、前記構造物の辺及び梁を形成する、構造物。
前記構造物の中心位置に配置された、前記中央ジョイントと、
前記構造物の上部の頂点３つの位置に各々配置された、前記上部ジョイントと、
前記構造物の赤道部の頂点６つの位置に、交互に配置された、前記第1の赤道ジョイント及び前記第２の赤道ジョイントと、
前記構造物の下部の頂点３つの位置に各々配置された、前記下部ジョイントと、
同じ長さを有する複数の柱と、
を備え、前記複数の柱の各々は、前記ジョイントの間を接続するように前記はめ込み部にはめ込まれ、前記構造物の辺及び梁を形成する、構造物。
【請求項14】
前記複数の柱は、合計３６本の柱であり、該柱は、前記ジョイントの前記はめ込み部の全てにはめ込まれている、請求項１３に記載の構造物。
【請求項15】
請求項１１に記載されたジョイントを有する構造物であって、
前記構造物の中心位置に配置された、前記半中央ジョイントと、
前記構造物の上部の頂点３つの位置に各々配置された、前記上部ジョイント、又は、前記構造物の下部の頂点３つの位置に各々配置された、前記下部ジョイントと、
前記構造物の赤道部の頂点６つの位置に、交互に配置された、前記第1の半赤道ジョイント及び前記第２の半赤道ジョイントと、
同じ長さを有する複数の柱であって、前記柱は、前記ジョイントの間を接続するように前記はめ込み部にはめ込まれ、前記構造物の辺及び梁を形成する、前記複数の柱と、
を備える、構造物。
前記構造物の中心位置に配置された、前記半中央ジョイントと、
前記構造物の上部の頂点３つの位置に各々配置された、前記上部ジョイント、又は、前記構造物の下部の頂点３つの位置に各々配置された、前記下部ジョイントと、
前記構造物の赤道部の頂点６つの位置に、交互に配置された、前記第1の半赤道ジョイント及び前記第２の半赤道ジョイントと、
同じ長さを有する複数の柱であって、前記柱は、前記ジョイントの間を接続するように前記はめ込み部にはめ込まれ、前記構造物の辺及び梁を形成する、前記複数の柱と、
を備える、構造物。
【請求項16】
前記複数の柱は、合計２４本の柱であり、該柱は、前記ジョイントの前記はめ込み部の全てにはめ込まれている、請求項１５に記載の構造物。
【請求項17】
請求項１１に記載されたジョイントを有する構造物であって、
前記構造物の中心位置に配置された、前記中央ジョイントと、
前記構造物の上部の頂点３つの位置に各々配置された、前記上部ジョイントと、
前記構造物の赤道部の頂点６つの位置に、交互に配置された、前記第1の赤道ジョイント及び前記第２の赤道ジョイントと、
前記構造物の下部の頂点３つの位置に各々配置された、前記下部ジョイントと、
同じ長さを有する複数の柱であって、前記柱は、前記ジョイントの間を接続するように前記はめ込み部にはめ込まれ、前記構造物の辺及び梁を形成する、前記複数の柱と、
を備え、
前記上部ジョイント、前記第1の赤道ジョイント、前記第２の赤道ジョイント及び前記下部ジョイントの少なくともいずれかは、前記拡張態様である、構造物。
前記構造物の中心位置に配置された、前記中央ジョイントと、
前記構造物の上部の頂点３つの位置に各々配置された、前記上部ジョイントと、
前記構造物の赤道部の頂点６つの位置に、交互に配置された、前記第1の赤道ジョイント及び前記第２の赤道ジョイントと、
前記構造物の下部の頂点３つの位置に各々配置された、前記下部ジョイントと、
同じ長さを有する複数の柱であって、前記柱は、前記ジョイントの間を接続するように前記はめ込み部にはめ込まれ、前記構造物の辺及び梁を形成する、前記複数の柱と、
を備え、
前記上部ジョイント、前記第1の赤道ジョイント、前記第２の赤道ジョイント及び前記下部ジョイントの少なくともいずれかは、前記拡張態様である、構造物。
【請求項18】
前記複数の柱は、四角柱である、請求項１３に記載の構造物。
【請求項19】
請求項１から１２のいずれか１項に記載のジョイントを用いて構造物を組み立てる方法であって、
前記ジョイントのはめ込み部の各々に前記柱をはめ込み、
前記柱を前記ジョイントに固定する、
各工程を備える、方法。
前記ジョイントのはめ込み部の各々に前記柱をはめ込み、
前記柱を前記ジョイントに固定する、
各工程を備える、方法。
【請求項20】
前記はめ込み部の前記凹部の外周囲にリングをはめる工程をさらに備え、
前記リングが前記はめ込み部にはめられている状態で前記柱を前記凹部にはめ込む工程を実行する、請求項１９に記載の方法。
前記リングが前記はめ込み部にはめられている状態で前記柱を前記凹部にはめ込む工程を実行する、請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数の柱を接続するためのジョイント、当該ジョイントを用いて柱と柱とを接続して組み立てられる構造物、並びに、ジョイントを用いて構造物を組み立てる方法とに関する。特に、当該構造物には建築物が含まれる。
【背景技術】
【0002】
既存の建築物は、水平ラインを出すための組み立てのしやすさから縦横９０度で柱を立てる構造（箱型）が主流となっている。９０度以外で水平ラインを出すには特殊な加工や溶接技術などを必要とするため一般的には使用されていなかった。
【0003】
また、既存の建築用ジョイントも、９０度ベースのものが主流で、９０度以外の角度で柱と柱とを接続する場合は、柱となる資材の精密な加工や溶接技術などを必要とするため一般的には使用されてこなかった。
【0004】
そこで、９０度ではなく６０度ベースの角度で柱と柱とを接続する構造物として図２５に示すものが考えられる。図２５に示されるように、構造物２００は、異なる方向に柱２０２を挿入可能なジョイント２０１を用いて柱と柱とを接続することによりなる多面体構造を有する。この多面体構造は表面に８つの正三角形及び６つの正方形を有し、８つの正四面体を内部に有している。このように６０度の角度で柱を支え合う構造物は、建築物等に適用した場合、強度面・光効率・空力面の観点で、効率性が最も高いと考えられる。
【0005】
しかし、図２５に示す構造物２００では、組立中に柱２０２の端部が確実にジョイント２０１内にはめ込まれたか否かの確認が困難であり、また柱２０２をジョイント２０１に強固に固定するための手段を設けることも困難であった。図２５に示す技術と類型の技術を開示したものとしては、下記特許文献１及び２に記載された技術がある。しかし、いずれも上記問題を解決する手段を開示するものではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】米国特許１０，４４３，２３３号公報
【特許文献2】実用新案出願公告平２－２２４８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、上記事実に鑑みなされたもので、柱と柱との間で６０度の角度を有する構造物を迅速、容易にかつ確実に組み立てることを可能とするジョイント、及び、該ジョイントを用いて組み立てられる構造物並びに方法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】
【0008】
上記課題を解決するため、本発明の複数の柱を接続するためのジョイントは、中央部と、前記中央部から各々異なる方向に延在する複数のはめ込み部と、を備え、
前記複数のはめ込み部の各々は、前記柱の端部をはめ込むための凹部を形成し、前記凹部には開口部が形成され、前記柱の端部を該開口部を通して前記凹部へとはめ込むことが可能であり、前記開口部は、前記はめ込み部の先端に形成された先端開口と、前記はめ込み部の側面に形成された側面開口と、を有し、前記複数のはめ込み部は、長さ方向が同じ水平面にある少なくとも２つの水平はめ込み部と、前記水平面に対して斜め上方向及び斜め下方向の少なくともいずれかの方向に延在する少なくとも１つの斜めはめ込み部と、を含み、前記少なくとも２つの水平はめ込み部は、水平方向に６０度間隔で配置され、前記少なくとも１つの斜めはめ込み部は、前記水平はめ込み部の少なくとも１つと６０度をなす。
前記複数のはめ込み部の各々は、前記柱の端部をはめ込むための凹部を形成し、前記凹部には開口部が形成され、前記柱の端部を該開口部を通して前記凹部へとはめ込むことが可能であり、前記開口部は、前記はめ込み部の先端に形成された先端開口と、前記はめ込み部の側面に形成された側面開口と、を有し、前記複数のはめ込み部は、長さ方向が同じ水平面にある少なくとも２つの水平はめ込み部と、前記水平面に対して斜め上方向及び斜め下方向の少なくともいずれかの方向に延在する少なくとも１つの斜めはめ込み部と、を含み、前記少なくとも２つの水平はめ込み部は、水平方向に６０度間隔で配置され、前記少なくとも１つの斜めはめ込み部は、前記水平はめ込み部の少なくとも１つと６０度をなす。
【0009】
好ましい前記複数のはめ込み部の各々は、前記中央部から延在する２つの側部と、前記２つの側部を連結する底部と、を備え、前記凹部は、前記２つの側部の内面と前記底部の内面とにより形成され、前記先端開口は、前記２つの側部の先端縁と前記底部の先端縁とにより形成され、前記側面開口は、前記底部と反対側の前記側部の縁部により形成される。
【0010】
好ましい前記柱の端部は、少なくとも２つの平行な柱側面を有するものであり、
前記はめ込み部の前記２つの側部の間に前記柱がはめ込まれたとき、前記２つの側部の内面は、前記２つの柱側面と対面して接触する。例えば、前記柱の端部は、前記２つの平行な柱側面を有する四角柱であり、前記複数のはめ込み部の各々は、その長さ方向に垂直な断面でコの字状に形成されている。前記２つの側部には、前記柱が前記はめ込み部にはめ込まれている状態で前記柱を固定するための螺合手段が貫通する取り付け穴が形成されていてもよい。好ましくは、前記柱の端部は、長さ方向に対し垂直に貫通する貫通穴を有するものであり、前記取付け穴は、前記柱が前記はめ込み部にはめ込まれたとき前記貫通穴と整列する位置に形成され、前記螺合手段が前記取付け穴及び前記貫通穴を通過して締結されることにより前記柱は前記はめ込み部に固定される。前記複数のはめ込み部が延在するところの前記中央部の領域は、前記柱の端部が当接する当接面を形成することができる。また、前記側面開口は、前記当接面から前記先端開口まで開口してもよい。
前記はめ込み部の前記２つの側部の間に前記柱がはめ込まれたとき、前記２つの側部の内面は、前記２つの柱側面と対面して接触する。例えば、前記柱の端部は、前記２つの平行な柱側面を有する四角柱であり、前記複数のはめ込み部の各々は、その長さ方向に垂直な断面でコの字状に形成されている。前記２つの側部には、前記柱が前記はめ込み部にはめ込まれている状態で前記柱を固定するための螺合手段が貫通する取り付け穴が形成されていてもよい。好ましくは、前記柱の端部は、長さ方向に対し垂直に貫通する貫通穴を有するものであり、前記取付け穴は、前記柱が前記はめ込み部にはめ込まれたとき前記貫通穴と整列する位置に形成され、前記螺合手段が前記取付け穴及び前記貫通穴を通過して締結されることにより前記柱は前記はめ込み部に固定される。前記複数のはめ込み部が延在するところの前記中央部の領域は、前記柱の端部が当接する当接面を形成することができる。また、前記側面開口は、前記当接面から前記先端開口まで開口してもよい。
【0011】
例えば、前記ジョイントは、
（１） 前記複数のはめ込み部が、
長さ方向が同じ水平面にあると共に水平方向に６０度間隔で配置される、６つの水平はめ込み部と、
前記水平面に対して斜め上方向に延在すると共に水平方向に１２０度間隔で配置される、３つの斜め上はめ込み部と、
前記水平面に対して斜め下方向に延在すると共に水平方向に１２０度間隔で配置される、３つの斜め下はめ込み部と、
から構成され、
前記３つの斜め上はめ込み部の各々は、前記水平はめ込み部の１つに対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなし、
前記３つの斜め下はめ込み部の各々は、前記水平はめ込み部の１つに対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなし、
前記３つの斜め上はめ込み部の各々と前記３つの斜め下はめ込み部の各々とは水平方向に６０度をなして配置される、
中央ジョイント、
（２） 前記複数のはめ込み部が、
長さ方向が同じ水平面にあると共に水平方向に６０度間隔で配置される、２つの水平はめ込み部と、
前記水平面に対して斜め下方向に延在すると共に水平方向に１２０度間隔で配置される、３つの斜め下はめ込み部と、
から構成され、
前記斜め下はめ込み部の１つが前記２つの前記水平はめ込み部の各々に対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなす、上部ジョイント、
（３） 前記複数のはめ込み部が、
長さ方向が同じ水平面にあると共に水平方向に６０度間隔で配置される、２つの水平はめ込み部と、
前記水平面に対して斜め上方向に延在すると共に水平方向に１２０度間隔で配置される、３つの斜め上はめ込み部と、
から構成され、
前記斜め上はめ込み部の１つが前記２つの前記水平はめ込み部の各々に対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなす、下部ジョイント、
（４） 前記複数のはめ込み部が、
長さ方向が同じ水平面にあると共に水平方向に６０度間隔で配置される、３つの水平はめ込み部と、
前記水平面に対して斜め上方向に延在する、１つの斜め上はめ込み部と、
前記水平面に対して斜め下方向に延在する、１つの斜め下はめ込み部と、
から構成され、
前記斜め上はめ込み部は、前記３つの水平はめ込み部のうち中央の水平はめ込み部と、はめ込む側から見て左側の水平はめ込み部とに対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなし、
前記斜め下はめ込み部は、前記３つの水平はめ込み部のうち中央の水平はめ込み部と、はめ込む側から見て右側の水平はめ込み部とに対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなす、第１の赤道ジョイント、
（５） 前記複数のはめ込み部が、
長さ方向が同じ水平面にあると共に水平方向に６０度間隔で配置される、３つの水平はめ込み部と、
前記水平面に対して斜め上方向に延在する、１つの斜め上はめ込み部と、
前記水平面に対して斜め下方向に延在する、１つの斜め下はめ込み部と、
から構成され、
前記斜め上はめ込み部は、前記３つの水平はめ込み部のうち中央の水平はめ込み部と、はめ込む側から見て右側の水平はめ込み部とに対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなし、
前記斜め下はめ込み部は、前記３つの水平はめ込み部のうち中央の水平はめ込み部と、はめ込む側から見て左側の水平はめ込み部とに対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなす、第２の赤道ジョイント、
（６） 前記複数のはめ込み部が、
長さ方向が同じ水平面にあると共に水平方向に６０度間隔で配置される、６つの水平はめ込み部と、
前記水平面に対して斜め上方向又は斜め下方向に延在すると共に水平方向に１２０度間隔で配置される、３つの斜めはめ込み部と、
から構成され、
前記３つの斜めはめ込み部の各々は、前記水平はめ込み部の１つに対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなす、半中央ジョイント、
（７） 前記複数のはめ込み部が、
長さ方向が同じ水平面にあると共に水平方向に６０度間隔で配置される、３つの水平はめ込み部と、
前記水平面に対して斜め上方向に延在する、１つの斜め上はめ込み部、及び、前記水平面に対して斜め下方向に延在する、１つの斜め下はめ込み部のいずれか１つと、から構成され、
前記斜め上はめ込み部は、前記３つの水平はめ込み部のうち中央の水平はめ込み部と、はめ込む側から見て左側の水平はめ込み部とに対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなし、
前記斜め下はめ込み部は、前記３つの水平はめ込み部のうち中央の水平はめ込み部と、はめ込む側から見て右側の水平はめ込み部とに対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなす、第１の半赤道ジョイント、
（８） 前記複数のはめ込み部が、
長さ方向が同じ水平面にあると共に水平方向に６０度間隔で配置される、３つの水平はめ込み部と、
前記水平面に対して斜め上方向に延在する、１つの斜め上はめ込み部、及び、前記水平面に対して斜め下方向に延在する、１つの斜め下はめ込み部のいずれか１つと、から構成され、
前記斜め上はめ込み部は、前記３つの水平はめ込み部のうち中央の水平はめ込み部と、はめ込む側から見て右側の水平はめ込み部とに対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなし、
前記斜め下はめ込み部は、前記３つの水平はめ込み部のうち中央の水平はめ込み部と、はめ込む側から見て左側の水平はめ込み部とに対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなす、第２の半赤道ジョイント、
のうちいずれか１つの態様である。
（１） 前記複数のはめ込み部が、
長さ方向が同じ水平面にあると共に水平方向に６０度間隔で配置される、６つの水平はめ込み部と、
前記水平面に対して斜め上方向に延在すると共に水平方向に１２０度間隔で配置される、３つの斜め上はめ込み部と、
前記水平面に対して斜め下方向に延在すると共に水平方向に１２０度間隔で配置される、３つの斜め下はめ込み部と、
から構成され、
前記３つの斜め上はめ込み部の各々は、前記水平はめ込み部の１つに対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなし、
前記３つの斜め下はめ込み部の各々は、前記水平はめ込み部の１つに対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなし、
前記３つの斜め上はめ込み部の各々と前記３つの斜め下はめ込み部の各々とは水平方向に６０度をなして配置される、
中央ジョイント、
（２） 前記複数のはめ込み部が、
長さ方向が同じ水平面にあると共に水平方向に６０度間隔で配置される、２つの水平はめ込み部と、
前記水平面に対して斜め下方向に延在すると共に水平方向に１２０度間隔で配置される、３つの斜め下はめ込み部と、
から構成され、
前記斜め下はめ込み部の１つが前記２つの前記水平はめ込み部の各々に対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなす、上部ジョイント、
（３） 前記複数のはめ込み部が、
長さ方向が同じ水平面にあると共に水平方向に６０度間隔で配置される、２つの水平はめ込み部と、
前記水平面に対して斜め上方向に延在すると共に水平方向に１２０度間隔で配置される、３つの斜め上はめ込み部と、
から構成され、
前記斜め上はめ込み部の１つが前記２つの前記水平はめ込み部の各々に対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなす、下部ジョイント、
（４） 前記複数のはめ込み部が、
長さ方向が同じ水平面にあると共に水平方向に６０度間隔で配置される、３つの水平はめ込み部と、
前記水平面に対して斜め上方向に延在する、１つの斜め上はめ込み部と、
前記水平面に対して斜め下方向に延在する、１つの斜め下はめ込み部と、
から構成され、
前記斜め上はめ込み部は、前記３つの水平はめ込み部のうち中央の水平はめ込み部と、はめ込む側から見て左側の水平はめ込み部とに対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなし、
前記斜め下はめ込み部は、前記３つの水平はめ込み部のうち中央の水平はめ込み部と、はめ込む側から見て右側の水平はめ込み部とに対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなす、第１の赤道ジョイント、
（５） 前記複数のはめ込み部が、
長さ方向が同じ水平面にあると共に水平方向に６０度間隔で配置される、３つの水平はめ込み部と、
前記水平面に対して斜め上方向に延在する、１つの斜め上はめ込み部と、
前記水平面に対して斜め下方向に延在する、１つの斜め下はめ込み部と、
から構成され、
前記斜め上はめ込み部は、前記３つの水平はめ込み部のうち中央の水平はめ込み部と、はめ込む側から見て右側の水平はめ込み部とに対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなし、
前記斜め下はめ込み部は、前記３つの水平はめ込み部のうち中央の水平はめ込み部と、はめ込む側から見て左側の水平はめ込み部とに対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなす、第２の赤道ジョイント、
（６） 前記複数のはめ込み部が、
長さ方向が同じ水平面にあると共に水平方向に６０度間隔で配置される、６つの水平はめ込み部と、
前記水平面に対して斜め上方向又は斜め下方向に延在すると共に水平方向に１２０度間隔で配置される、３つの斜めはめ込み部と、
から構成され、
前記３つの斜めはめ込み部の各々は、前記水平はめ込み部の１つに対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなす、半中央ジョイント、
（７） 前記複数のはめ込み部が、
長さ方向が同じ水平面にあると共に水平方向に６０度間隔で配置される、３つの水平はめ込み部と、
前記水平面に対して斜め上方向に延在する、１つの斜め上はめ込み部、及び、前記水平面に対して斜め下方向に延在する、１つの斜め下はめ込み部のいずれか１つと、から構成され、
前記斜め上はめ込み部は、前記３つの水平はめ込み部のうち中央の水平はめ込み部と、はめ込む側から見て左側の水平はめ込み部とに対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなし、
前記斜め下はめ込み部は、前記３つの水平はめ込み部のうち中央の水平はめ込み部と、はめ込む側から見て右側の水平はめ込み部とに対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなす、第１の半赤道ジョイント、
（８） 前記複数のはめ込み部が、
長さ方向が同じ水平面にあると共に水平方向に６０度間隔で配置される、３つの水平はめ込み部と、
前記水平面に対して斜め上方向に延在する、１つの斜め上はめ込み部、及び、前記水平面に対して斜め下方向に延在する、１つの斜め下はめ込み部のいずれか１つと、から構成され、
前記斜め上はめ込み部は、前記３つの水平はめ込み部のうち中央の水平はめ込み部と、はめ込む側から見て右側の水平はめ込み部とに対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなし、
前記斜め下はめ込み部は、前記３つの水平はめ込み部のうち中央の水平はめ込み部と、はめ込む側から見て左側の水平はめ込み部とに対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなす、第２の半赤道ジョイント、
のうちいずれか１つの態様である。
【0012】
前記いずれか１つの態様のジョイントには、
前記上部ジョイント、前記下部ジョイント、前記第1の赤道ジョイント、前記第２の赤道ジョイント及び半赤道ジョイントに、各々の前記中央部から延在する少なくとも１つの前記はめ込み部がさらに追加された、拡張態様が選択肢としてさらに含まれていてもよい。
前記上部ジョイント、前記下部ジョイント、前記第1の赤道ジョイント、前記第２の赤道ジョイント及び半赤道ジョイントに、各々の前記中央部から延在する少なくとも１つの前記はめ込み部がさらに追加された、拡張態様が選択肢としてさらに含まれていてもよい。
【0013】
好ましい一例では、前記ジョイントのいずれの態様の前記複数のはめ込み部も、前記複数のはめ込み部の長さ方向が前記中央部の中心を通過し、かつ、前記中心から前記凹部までの距離が同一である。前記いずれか１つの態様のジョイントにおいて、前記水平はめ込み部を水平に配置し、かつ、前記斜め上はめ込み部を該水平はめ込み部よりも上側に配置したとき、及び／又は、前記水平はめ込み部を水平に配置し、かつ、前記斜め下はめ込み部を該水平はめ込み部よりも下側に配置したとき、前記複数のはめ込み部の前記側面開口が上側に開口するように、前記側面開口が形成される。
【0014】
本発明の別の態様に係る構造物は、前記構造物の中心位置に配置された、前記中央ジョイントと、前記構造物の上部の頂点３つの位置に各々配置された、前記上部ジョイントと、前記構造物の赤道部の頂点６つの位置に、交互に配置された、前記第1の赤道ジョイント及び前記第２の赤道ジョイントと、前記構造物の下部の頂点３つの位置に各々配置された、前記下部ジョイントと、同じ長さを有する複数の柱とを備え、前記複数の柱の各々は、前記ジョイントの間を接続するように前記はめ込み部にはめ込まれ、前記構造物の辺及び梁を形成する。このとき、前記複数の柱は、合計３６本の柱であり、該柱は、前記ジョイントの前記はめ込み部の全てにはめ込まれている。
【0015】
本発明のさらに別の態様に係る構造物は、前記構造物の中心位置に配置された、前記半中央ジョイントと、前記構造物の上部の頂点３つの位置に各々配置された、前記上部ジョイント、又は、前記構造物の下部の頂点３つの位置に各々配置された、前記下部ジョイントと、前記構造物の赤道部の頂点６つの位置に、交互に配置された、前記第1の半赤道ジョイント及び前記第２の半赤道ジョイントと、同じ長さを有する複数の柱であって、前記柱は、前記ジョイントの間を接続するように前記はめ込み部にはめ込まれ、前記構造物の辺及び梁を形成する、前記複数の柱と、を備える。このとき、前記複数の柱は、合計２４本の柱であり、該柱は、前記ジョイントの前記はめ込み部の全てにはめ込まれている。
【0016】
本発明のなおさらに別の態様に係る構造物は、前記構造物の中心位置に配置された、前記中央ジョイントと、前記構造物の上部の頂点３つの位置に各々配置された、前記上部ジョイントと、前記構造物の赤道部の頂点６つの位置に、交互に配置された、前記第1の赤道ジョイント及び前記第２の赤道ジョイントと、前記構造物の下部の頂点３つの位置に各々配置された、前記下部ジョイントと、同じ長さを有する複数の柱であって、前記柱は、前記ジョイントの間を接続するように前記はめ込み部にはめ込まれ、前記構造物の辺及び梁を形成する、前記複数の柱と、を備え、前記上部ジョイント、前記第1の赤道ジョイント、前記第２の赤道ジョイント及び前記下部ジョイントの少なくともいずれかは、前記拡張態様である。
【0017】
好ましい前記複数の柱は、四角柱である。
本発明の上述したジョイントを用いて構造物を組み立てる方法は、前記ジョイントのはめ込み部の各々に前記柱をはめ込み、前記柱を前記ジョイントに固定する、
各工程を備える。好ましくは、前記はめ込み部の前記凹部の外周囲にリングをはめる工程をさらに備え、前記リングが前記はめ込み部にはめられている状態で前記柱を前記凹部にはめ込む工程を実行する。
本発明の上述したジョイントを用いて構造物を組み立てる方法は、前記ジョイントのはめ込み部の各々に前記柱をはめ込み、前記柱を前記ジョイントに固定する、
各工程を備える。好ましくは、前記はめ込み部の前記凹部の外周囲にリングをはめる工程をさらに備え、前記リングが前記はめ込み部にはめられている状態で前記柱を前記凹部にはめ込む工程を実行する。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図6】図６は、図４の中央ジョイントのはめ込み部が互いになす角度又は断面図を示す図であって、（ａ）は、断面を取るＡ－Ａ線及びＣ－Ｃ線を示す前面図、（ｂ）は、断面を取るＢ－Ｂ線を示すと共に３つの斜め上はめ込み部が互いに１２０度間隔に配置されていることを示す上面図、（ｃ）は、３つの斜め下はめ込み部が互いに１２０度間隔に配置されていることを示す下面図、（ｄ）は、６つの水平はめ込み部が６０度間隔で配置されていることを示す、図６（ａ）のＡ－Ａ線を含む水平面に沿って取られた断面図、（ｅ）は、図６（ｂ）のＢ－Ｂ線を含む垂直面に沿って取られた断面図、（ｆ）は、図６（ａ）のＣ－Ｃ線を含む垂直面に沿って取られた断面図である。
【図9】図９は、図７の上部ジョイントのはめ込み部が互いになす角度又は断面図を示す図であって、（ａ）は、断面を取るＡ－Ａ線を示す上面図、（ｂ）は、断面を取るＢ－Ｂ線を示すと共に３つの斜め下はめ込み部が互いに１２０度間隔に配置されていることを示す下面図、（ｃ）は、前面図、（ｄ）は、図９（ａ）のＡ－Ａ線を含む面に沿って取られた断面図、（ｅ）は、図９（ｂ）のＢ－Ｂ線を含む垂直面に沿って取られた断面図である。
【図12】図１２は、図１０の下部ジョイントのはめ込み部が互いになす角度又は断面図を示す図であって、（ａ）は、断面を取るＡ－Ａ線を示す前面図、（ｂ）は、断面を取るＢ－Ｂ線及びＣ－Ｃ線を示すと共に３つの斜め上はめ込み部が互いに１２０度間隔に配置されていることを示す上面図、（ｃ）は、右側面図、（ｄ）は、２つの水平はめ込み部が６０度間隔で配置されていることを示す、図１２（ａ）のＡ－Ａ線を含む水平面に沿って取られた断面図、（ｅ）は、図１２（ｂ）のＢ－Ｂ線を含む垂直面に沿って取られた断面図、（ｆ）は、図１２（ｂ）のＣ－Ｃ線を含む垂直面に沿って取られた断面図である。
【図15】図１５は、図１３の第１の赤道ジョイントのはめ込み部が互いになす角度又は断面図を示す図であって、（ａ）は、断面を取るＡ－Ａ線を示す前面図、（ｂ）は、断面を取るＢ－Ｂ線及びＣ－Ｃ線を示すと共に斜め上はめ込み部と水平はめ込み部とが３０度をなすことを示す上面図、（ｃ）は、断面を取るＤ－Ｄ線を示すと共に斜め下はめ込み部と水平はめ込み部とが３０度をなすことを示す下面図、（ｄ）は、３つの水平はめ込み部が６０度間隔で配置されていることを示す、図１５（ａ）のＡ－Ａ線を含む水平面に沿って取られた断面図、（ｅ）は、図１５（ｂ）のＢ－Ｂ線を含む垂直面に沿って取られた断面図、（ｆ）は、図１５（ｂ）のＣ－Ｃ線を含む垂直面に沿って取られた断面図、（ｇ）は、図１５（ｃ）のＤ－Ｄ線を含む垂直面に沿って取られた断面図である。
【図18】図１８は、図１６の第２の赤道ジョイントのはめ込み部が互いになす角度又は断面図を示す図であって、（ａ）は、断面を取るＡ－Ａ線を示す前面図、（ｂ）は、断面を取るＢ－Ｂ線及びＣ－Ｃ線を示すと共に斜め上はめ込み部と水平はめ込み部とが３０度をなすことを示す上面図、（ｃ）は、断面を取るＤ－Ｄ線を示すと共に斜め下はめ込み部と水平はめ込み部とが３０度をなすことを示す下面図、（ｄ）は、３つの水平はめ込み部が６０度間隔で配置されていることを示す、図１８（ａ）のＡ－Ａ線を含む水平面に沿って取られた断面図、（ｅ）は、図１８（ｂ）のＢ－Ｂ線を含む垂直面に沿って取られた断面図、（ｆ）は、図１８（ｂ）のＣ－Ｃ線を含む垂直面に沿って取られた断面図、（ｇ）は、図１８（ｃ）のＤ－Ｄ線を含む垂直面に沿って取られた断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、図面を参照して、本発明の各実施形態を説明する。
＜第１の実施形態＞
（構造物）
図１には、本発明の第１の実施形態に係る構造物１が示されている。構造物１は、第１の実施形態に係るジョイント１０，２０，３０，４０、５０を用いて柱２と柱２とを接続して構成されている。柱２は、全て同じ長さｌを有している。
＜第１の実施形態＞
（構造物）
図１には、本発明の第１の実施形態に係る構造物１が示されている。構造物１は、第１の実施形態に係るジョイント１０，２０，３０，４０、５０を用いて柱２と柱２とを接続して構成されている。柱２は、全て同じ長さｌを有している。
【0020】
構造物１の中心Ｏには、中央ジョイント１０が配置され、構造物１の上部の頂点Ａ、Ｂ、Ｃの位置には、各々、上部ジョイント２０が配置され、構造物１の下部の頂点Ｊ，Ｋ，Ｌの位置には、各々、下部ジョイント３０が配置され、構造物１の赤道部分の頂点Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉの位置には、各々、交互に、第１の赤道ジョイント４０及び第２の赤道ジョイント５０が配置され、各ジョイントを柱２が結ぶことにより、構造物１の梁及び辺を形成している。すなわち、構造物１は、１つの中央ジョイント、３つの上部ジョイント２０，３つの下部ジョイント３０、３つの第１の赤道ジョイント４０、３つの第２の赤道ジョイント５０，及び、計３６本の柱２とから構成される。
【0021】
図示のように、構造物１において、辺の長さ及び梁の長さは同じであり、構造物１は、その表面上に、計８個の正三角形ＡＢＣ，ＡＤＩ、ＢＥＦ，ＣＧＨ，ＪＫＬ，ＪＤＥ，ＫＦＧ，ＬＨＩ、計６個の正方形ＡＢＥＤ，ＡＣＨＩ，ＢＣＧＦ，ＪＤＩＬ，ＪＥＦＫ，ＫＬＨＧを有する多面体を形成する。また、構造物１は、その内部も含めると計８個の正四面体ＡＢＣＯ，ＡＤＩＯ、ＢＥＦＯ，ＣＧＨＯ，ＪＫＬＯ，ＪＤＥＯ，ＫＦＧＯ，ＬＨＩＯを有する。
【0022】
ジョイント１０，２０，３０，４０、５０は、複数の柱２を各々異なる方向にはめ込むための複数のはめ込み部が形成されている。図２には、ジョイント１０，２０，３０，４０、５０に形成された複数のはめ込む部に共通する、はめ込み構造３と、このはめ込み構造３にはめ込む柱２の一例としての形状が示されている。
【0023】
図２に示されるように、はめ込み構造３は、ジョイントの中央部（図２には図示せず。詳細は後述する）から延在する２つの側部７０，７１と、２つの側部７０，７１を連結する底部７２と、底部７２と反対側で側部７０，７１の縁部により形成される側面開口７５と、２つの側部７０，７１の先端縁と底部７２の先端縁とにより形成される先端開口７６と、を備える。柱２は、少なくとも２つの平行な柱側面６０，６１を有するものであり、例えば、その最も簡単な形状として、長さ方向に垂直な断面が正方形又は長方形の四角柱である。この場合、柱２を収容するはめ込み構造３は、その長さ方向に垂直な断面でコの字状に形成される。
【0024】
２つの側部７０，７１の内面と底部７２の内面は、柱２の端部をはめ込むための凹部７３を形成する。側面開口７５と先端開口７６とは、全体として開口部７７を形成し、該開口部７７を通して柱２の端部を凹部７３にはめ込むことが可能である。凹部７３は、先端開口７６と反対側で当接面７４により仕切られており、当接面７４は、２つの側部７０、７１が延在するところのジョイントの中央部の領域であり、凹部７３にはめ込まれた柱２は、その先端６３が当接面７４に当接する。
【0025】
はめ込み構造３の２つの側部７０、７１には、各々、取り付け穴７８，７９が形成され、柱２には、長さ方向に対し垂直に貫通する貫通穴６２が形成されている。
図３には、柱２の端部をはめ込み構造３の凹部７３にはめ込んだ状態を側面開口７５の側から見たときの図が示されている。図３に示す状態では、柱２の先端６３は当接面７４に当接し、２つの側部７０，７１の内面は、柱２の２つの柱側面６０，６１と対面して各々接触する。図示のように、側面開口７５は、当接面７４から先端開口７６まで延在しているため、柱２が完全に凹部７３にはめ込まれていることを目視で簡単に確認することができる。
図３には、柱２の端部をはめ込み構造３の凹部７３にはめ込んだ状態を側面開口７５の側から見たときの図が示されている。図３に示す状態では、柱２の先端６３は当接面７４に当接し、２つの側部７０，７１の内面は、柱２の２つの柱側面６０，６１と対面して各々接触する。図示のように、側面開口７５は、当接面７４から先端開口７６まで延在しているため、柱２が完全に凹部７３にはめ込まれていることを目視で簡単に確認することができる。
【0026】
柱２が完全に凹部７３にはめ込まれている、図３の状態では、柱の貫通穴６２は、側部７０、７１の取り付け穴７８，７９と整列している。従って、整列した穴７８，６２、７９を通して、ボルト８０を貫通させることができ、取り付け穴７８から突出するボルト８０のネジ部にナット８１を締め付けることによって、柱２をはめ込み構造３に固定することができる。
【0027】
以下、ジョイント１０～５０の各々について詳しく説明する。
なお、以下の説明で「（斜め）上」、「（斜め）下」及び「水平」という用語が使用されるが、これらの用語は、他の構成要素との関係性において「上」、「下」、及び、上下方向に垂直な「水平（方向や面）」を指すものであって、相対的なものであることに注意されたい。例えば、図１に示す構造物１の上下を転置させたり、傾けたとしても、ジョイントや構造物の構成要素それ自体は変化しないことはいうまでもなく、「（斜め）上」、「（斜め）下」及び「水平」は、図１に示すような通常の使用態様に戻した状態に言及するものである。
（中央ジョイント）
図４及び図５には、第１の実施形態に係る中央ジョイント１０が示されている。図示のように、中央ジョイント１０は、中央部１１と、中央部１１から水平面に沿って延在する６つの水平はめ込み部１２と、中央部１１から斜め上方向に延在する３つの斜め上はめ込み部１３と、中央部１１から斜め下方向に延在する３つの斜め下はめ込み部１４とを備えている。
なお、以下の説明で「（斜め）上」、「（斜め）下」及び「水平」という用語が使用されるが、これらの用語は、他の構成要素との関係性において「上」、「下」、及び、上下方向に垂直な「水平（方向や面）」を指すものであって、相対的なものであることに注意されたい。例えば、図１に示す構造物１の上下を転置させたり、傾けたとしても、ジョイントや構造物の構成要素それ自体は変化しないことはいうまでもなく、「（斜め）上」、「（斜め）下」及び「水平」は、図１に示すような通常の使用態様に戻した状態に言及するものである。
（中央ジョイント）
図４及び図５には、第１の実施形態に係る中央ジョイント１０が示されている。図示のように、中央ジョイント１０は、中央部１１と、中央部１１から水平面に沿って延在する６つの水平はめ込み部１２と、中央部１１から斜め上方向に延在する３つの斜め上はめ込み部１３と、中央部１１から斜め下方向に延在する３つの斜め下はめ込み部１４とを備えている。
【0028】
水平はめ込み部１２を水平に配置し、斜め上はめ込み部１３を該水平はめ込み部１２よりも上側に配置し、斜め下はめ込み部１４を該水平はめ込み部１２よりも下側に配置したとき、中央ジョイント１０のはめ込み部１２、１３、１４の側面開口（図２の７５）は、上側に開口するように形成されている。
【0029】
次に図６を参照して中央ジョイント１０の複数のはめ込み部の位置関係を説明する。
図６（ｄ）は、図６（ａ）の線Ａ－Ａを含む水平面１５に沿って取られた断面図であり、同図に示されるように、一点鎖線で表された６つの水平はめ込み部１２の各々の長さ方向は、中央部１１の中心Ｏ１から径方向外側へと延在し、隣接する任意の２つの水平はめ込み部１２の長さ方向は、６０度をなしている。すなわち、６つの水平はめ込み部１２は、長さ方向が同じ水平面にあると共に水平方向に６０度間隔で配置される。中央ジョイント１０が図１に示される構造物１の中央に配置されたとき、中央ジョイント１１の中心Ｏ１は、図１の構造物１の中心Ｏと一致する。
図６（ｄ）は、図６（ａ）の線Ａ－Ａを含む水平面１５に沿って取られた断面図であり、同図に示されるように、一点鎖線で表された６つの水平はめ込み部１２の各々の長さ方向は、中央部１１の中心Ｏ１から径方向外側へと延在し、隣接する任意の２つの水平はめ込み部１２の長さ方向は、６０度をなしている。すなわち、６つの水平はめ込み部１２は、長さ方向が同じ水平面にあると共に水平方向に６０度間隔で配置される。中央ジョイント１０が図１に示される構造物１の中央に配置されたとき、中央ジョイント１１の中心Ｏ１は、図１の構造物１の中心Ｏと一致する。
【0030】
斜め上はめ込み部１３は、図５（ｃ）の前面図に対応する図６(a)及び図６（ｆ）の断面図に示されるように、水平面１５に対して斜め上方向に延在している。また、図５（ａ）の上面図に対応する図６（ｂ）に示されているように、一点鎖線で表された３つの斜め上はめ込み部１３の各々の長さ方向は、中央部１１の中心Ｏ１から斜め上方向に延在し、隣接する任意の２つの斜め上はめ込み部１３の長さ方向は、水平方向で１２０度をなしている。すなわち、３つの斜め上はめ込み部１３は、水平方向に１２０度間隔で配置される。
【0031】
また、図６（ｂ）に示されるように、３つの斜め上はめ込み部１３の各々の長さ方向は、６０度間隔で配置された水平はめ込み部１２の隣接する２つの水平はめ込み部１２の中間を通過している。すなわち、３つの斜め上はめ込み部１３の各々は、水平はめ込み部の１つに対して、水平方向に６０度／２＝３０度をなしている。
【0032】
図１に戻ると、斜め上はめ込み部の各々にはめ込まれた柱と、この斜め上はめ込み部に隣接する水平はめ込み部にはめ込まれた柱とは、正四面体を構成する正三角形（例えば正三角形ＡＯＤ、ＡＯＩ）の２辺を形成している。すなわち、３つの斜め上はめ込み部１３の各々は、水平はめ込み部１２の１つに対して６０度をなしている。よって、３つの斜め上はめ込み部１３の各々（正四面体の辺）が水平面１５（正四面体の面）に対してなす角度θは、図６（ｆ）に示されるように、
θ＝tan-1√２～54.74°
となる。
θ＝tan-1√２～54.74°
となる。
【0033】
３つの斜め下はめ込み部１４に関しても同様に、図６（ｃ）、図６（ｄ）及び図１に示されるように、３つの斜め下はめ込み部１４は、水平面１５に対して斜め下方向に延在すると共に水平方向に１２０度間隔で配置され、３つの斜め下はめ込み部１４の各々は、水平はめ込み部１２の１つに対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなす。ここで、「水平方向に３０度をなす」は、斜め下はめ込み部１４を水平面に投影したとき、投影された斜め下はめ込み部１４が、水平はめ込み部１２の１つに対して３０度をなすという意味である（図６（ｂ）、（ｃ）参照）。
【0034】
【0035】
なお、中央ジョイント１０において、中心Ｏ１から全てのはめ込み部の当接面７４までの距離は同じであり、従って、はめ込み部に同じ長さの柱２をはめ込んだときの中心Ｏ１から柱の先端までの距離も同一となる。
（上部ジョイント）
図７及び図８には、第１の実施形態に係る上部ジョイント２０が示されている。図示のように、上部ジョイント２０は、中央部２１と、中央部２１から水平面に沿って延在する２つの水平はめ込み部２２と、中央部２１から斜め下方向に延在する３つの斜め下はめ込み部２３とを備えている。
（上部ジョイント）
図７及び図８には、第１の実施形態に係る上部ジョイント２０が示されている。図示のように、上部ジョイント２０は、中央部２１と、中央部２１から水平面に沿って延在する２つの水平はめ込み部２２と、中央部２１から斜め下方向に延在する３つの斜め下はめ込み部２３とを備えている。
【0036】
水平はめ込み部２２を水平に配置し、斜め下はめ込み部２３を該水平はめ込み部２２よりも下側に配置したとき、上部ジョイント２０のはめ込み部２２、２３の側面開口（図２の７５）は、上側に開口するように形成されている。
【0037】
次に図９を参照して上部ジョイント２０の複数のはめ込み部の位置関係を説明する。
図８（ａ）の上面図に対応する図９（ａ）に示されるように、一点鎖線で表された２つの水平はめ込み部２２の各々の長さ方向は、中央部２１の中心Ｏ２から径方向外側へと延在し、２つの水平はめ込み部２２の長さ方向は、互いに６０度をなしている。また、図９（ｄ）のＡ－Ａ断面図に示されるように、２つの水平はめ込み部２２の長さ方向は、中心Ｏ２を通る水平面２４にある。すなわち、２つの水平はめ込み部２２は、長さ方向が同じ水平面にあると共に水平方向に６０度間隔で配置される。
図８（ａ）の上面図に対応する図９（ａ）に示されるように、一点鎖線で表された２つの水平はめ込み部２２の各々の長さ方向は、中央部２１の中心Ｏ２から径方向外側へと延在し、２つの水平はめ込み部２２の長さ方向は、互いに６０度をなしている。また、図９（ｄ）のＡ－Ａ断面図に示されるように、２つの水平はめ込み部２２の長さ方向は、中心Ｏ２を通る水平面２４にある。すなわち、２つの水平はめ込み部２２は、長さ方向が同じ水平面にあると共に水平方向に６０度間隔で配置される。
【0038】
図９（ｄ）～（ｅ）に示されるように、３つの斜め下はめ込み部２３は水平面２４に対して斜め下方向に延在している。図８（ｂ）の下面図に対応する図９（ｂ）に示されるように、一点鎖線で表された３つの斜め下はめ込み部２３の各々の長さ方向は、中央部２１の中心Ｏ２から径方向外側へと延在し、水平方向に互いに１２０度をなしている。すなわち、３つの斜め下はめ込み部２３は、水平面２４に対して斜め下方向に延在すると共に水平方向に１２０度間隔で配置される。
【0039】
また、図９（ｂ）に示されるように、３つの斜め下はめ込み部２３の１つは、２つの水平はめ込み部２２の各々に対して水平方向に３０度をなしている。
図１に戻ると、斜め下はめ込み部にはめ込まれた柱と、この斜め下はめ込み部に水平方向に３０度をなす２つの水平はめ込み部にはめ込まれた柱とは、各々、正四面体を構成する２つの正三角形（例えば正三角形ＡＢＯ、ＡＣＯ）の２辺を形成している。すなわち、上記斜め下はめ込み部２３の１つは、２つの水平はめ込み部２２の各々に対して６０度をなしている。よって、上記斜め下はめ込み部２３の１つ（正四面体の辺）が水平面２４（正四面体の面）に対してなす角度θは、図９（e）に示されるように、
図１に戻ると、斜め下はめ込み部にはめ込まれた柱と、この斜め下はめ込み部に水平方向に３０度をなす２つの水平はめ込み部にはめ込まれた柱とは、各々、正四面体を構成する２つの正三角形（例えば正三角形ＡＢＯ、ＡＣＯ）の２辺を形成している。すなわち、上記斜め下はめ込み部２３の１つは、２つの水平はめ込み部２２の各々に対して６０度をなしている。よって、上記斜め下はめ込み部２３の１つ（正四面体の辺）が水平面２４（正四面体の面）に対してなす角度θは、図９（e）に示されるように、
【0040】
【数1】
【0041】
となる。まとめると、斜め下はめ込み部２３の１つが２つの水平はめ込み部２２の各々に対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなしている。
【0042】
なお、上部ジョイント２０においても、中心Ｏ２から全てのはめ込み部の当接面７４までの距離は同じであり、中央ジョイント１０における当該距離と同じとなるように設定されている。従って、はめ込み部に同じ長さの柱２をはめ込んだときの中心Ｏ２から柱の先端までの距離も同一となる。
【0043】
上部ジョイント２０は、中央部２０の中心Ｏ２が図１の構造物１において頂点Ａ，Ｂ，Ｃの頂点位置に配置される。
（下部ジョイント）
図１０及び図１１には、第１の実施形態に係る下部ジョイント３０が示されている。図示のように、下部ジョイント３０は、中央部３１と、中央部３１から水平面に沿って延在する２つの水平はめ込み部３２と、中央部３１から斜め上方向に延在する３つの斜め上はめ込み部３３とを備えている。
（下部ジョイント）
図１０及び図１１には、第１の実施形態に係る下部ジョイント３０が示されている。図示のように、下部ジョイント３０は、中央部３１と、中央部３１から水平面に沿って延在する２つの水平はめ込み部３２と、中央部３１から斜め上方向に延在する３つの斜め上はめ込み部３３とを備えている。
【0044】
水平はめ込み部３２を水平に配置し、斜め上はめ込み部３３を該水平はめ込み部３２よりも上側に配置したとき、下部ジョイント３０のはめ込み部３２、３３の側面開口（図２の７５）は、上側に開口するように形成されている。
【0045】
次に図１２を参照して下部ジョイント３０の複数のはめ込み部の位置関係を説明する。
図１２（ｄ）のＡ－Ａ断面図に示されるように、一点鎖線で表された２つの水平はめ込み部３２の各々の長さ方向は、中央部３１の中心Ｏ３から径方向外側へと延在し、２つの水平はめ込み部３２の長さ方向は、互いに６０度をなしている。また、図１２（ａ）に示されるように、２つの水平はめ込み部３２の長さ方向は、中心Ｏ３を通る水平面３４にある。すなわち、２つの水平はめ込み部３２は、長さ方向が同じ水平面にあると共に水平方向に６０度間隔で配置される。
図１２（ｄ）のＡ－Ａ断面図に示されるように、一点鎖線で表された２つの水平はめ込み部３２の各々の長さ方向は、中央部３１の中心Ｏ３から径方向外側へと延在し、２つの水平はめ込み部３２の長さ方向は、互いに６０度をなしている。また、図１２（ａ）に示されるように、２つの水平はめ込み部３２の長さ方向は、中心Ｏ３を通る水平面３４にある。すなわち、２つの水平はめ込み部３２は、長さ方向が同じ水平面にあると共に水平方向に６０度間隔で配置される。
【0046】
図１２（ａ）～（ｂ）に示されるように、３つの斜め上はめ込み部３３は水平面３４に対して斜め上方向に延在している。図１２（ｂ）に示されるように、一点鎖線で表された３つの斜め上はめ込み部３３の各々の長さ方向は、中央部３１の中心Ｏ３から径方向外側へと延在し、水平方向に互いに１２０度をなしている。すなわち、３つの斜め上はめ込み部３３は、水平面３４に対して斜め上方向に延在すると共に水平方向に１２０度間隔で配置される。
【0047】
また、図１２（ｂ）に示されるように、３つの斜め上はめ込み部３３の１つは、２つの水平はめ込み部３２の各々に対して水平方向に３０度をなしている。
図１に戻ると、斜め上はめ込み部にはめ込まれた柱と、この斜め上はめ込み部に水平方向に３０度をなす２つの水平はめ込み部にはめ込まれた柱とは、各々、正四面体を構成する２つの正三角形（例えば正三角形ＪＫＯ、ＪＬＯ）の２辺を形成している。すなわち、上記斜め下はめ込み部３３の１つは、２つの水平はめ込み部３２の各々に対して６０度をなしている。よって、上記斜め上はめ込み部３３の１つ（正四面体の辺）が水平面３４（正四面体の面）に対してなす角度θは、図１２（ｆ）に示されるように、
図１に戻ると、斜め上はめ込み部にはめ込まれた柱と、この斜め上はめ込み部に水平方向に３０度をなす２つの水平はめ込み部にはめ込まれた柱とは、各々、正四面体を構成する２つの正三角形（例えば正三角形ＪＫＯ、ＪＬＯ）の２辺を形成している。すなわち、上記斜め下はめ込み部３３の１つは、２つの水平はめ込み部３２の各々に対して６０度をなしている。よって、上記斜め上はめ込み部３３の１つ（正四面体の辺）が水平面３４（正四面体の面）に対してなす角度θは、図１２（ｆ）に示されるように、
【0048】
【数2】
【0049】
となる。まとめると、斜め上はめ込み部３３の１つが２つの水平はめ込み部３２の各々に対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなしている。
【0050】
なお、下部ジョイント３０においても、中心Ｏ３から全てのはめ込み部の当接面７４までの距離は同じであり、中央ジョイント１０における当該距離と同じとなるように設定されている。従って、はめ込み部に同じ長さの柱２をはめ込んだときの中心Ｏ３から柱の先端までの距離も同一となる。
【0051】
下部ジョイント３０は、中央部３０の中心Ｏ３が図１の構造物１において頂点Ｊ，Ｋ，Ｌの頂点位置に配置される。
（第１の赤道ジョイント）
図１３及び図１４には、第１の実施形態に係る第１の赤道ジョイント４０が示されている。図示のように、第１の赤道ジョイント４０は、中央部４１と、中央部４１から水平面に沿って延在する３つの水平はめ込み部４２と、中央部４１から斜め上方向に延在する１つの斜め上はめ込み部４３と、中央部４１から斜め下方向に延在する１つの斜め下はめ込み部４４とを備えている。
（第１の赤道ジョイント）
図１３及び図１４には、第１の実施形態に係る第１の赤道ジョイント４０が示されている。図示のように、第１の赤道ジョイント４０は、中央部４１と、中央部４１から水平面に沿って延在する３つの水平はめ込み部４２と、中央部４１から斜め上方向に延在する１つの斜め上はめ込み部４３と、中央部４１から斜め下方向に延在する１つの斜め下はめ込み部４４とを備えている。
【0052】
水平はめ込み部４２を水平に配置し、斜め上はめ込み部４３を該水平はめ込み部４２よりも上側に配置し、斜め下はめ込み部４４を該水平はめ込み部４２よりも下側に配置したとき、第１の赤道ジョイント４０のはめ込み部４２、４３、４４の側面開口（図２の７５）は、上側に開口するように形成されている。
【0053】
次に図１５を参照して第１の赤道ジョイント４０の複数のはめ込み部の位置関係を説明する。
図１５（ｄ）のＡ－Ａ断面図に示されるように、一点鎖線で表された２つの水平はめ込み部４２の各々の長さ方向は、中央部４１の中心Ｏ４から径方向外側へと延在し、３つの水平はめ込み部４２のうち隣接する２つの長さ方向は、互いに６０度をなしている。また、図１５（ａ）に示されるように、３つの水平はめ込み部４２の長さ方向は、中心Ｏ４を通る水平面４５にある。すなわち、３つの水平はめ込み部４２は、長さ方向が同じ水平面にあると共に水平方向に６０度間隔で配置される。
図１５（ｄ）のＡ－Ａ断面図に示されるように、一点鎖線で表された２つの水平はめ込み部４２の各々の長さ方向は、中央部４１の中心Ｏ４から径方向外側へと延在し、３つの水平はめ込み部４２のうち隣接する２つの長さ方向は、互いに６０度をなしている。また、図１５（ａ）に示されるように、３つの水平はめ込み部４２の長さ方向は、中心Ｏ４を通る水平面４５にある。すなわち、３つの水平はめ込み部４２は、長さ方向が同じ水平面にあると共に水平方向に６０度間隔で配置される。
【0054】
図１５（ａ）、（ｆ）に示されるように、１つの斜め上はめ込み部４３は水平面４５に対して斜め上方向に延在している。また、図１５（ｂ）に示されるように、一転鎖線で表された斜め上はめ込み部４３の長さ方向は、３つの水平はめ込み部４２のうち中央の水平はめ込み部４２と、柱をはめ込む側から見て左側の水平はめ込み部４２との中間とを通過し、中央の水平はめ込み部４２（及び左側の水平はめ込み部４２）の長さ方向に対して水平方向に３０度をなしている。
【0055】
一方、図１５（ａ）、（ｇ）に示されるように、１つの斜め下はめ込み部４４は水平面４５に対して斜め下方向に延在している。また、図１５（ｃ）に示されるように、一転鎖線で表された斜め上はめ込み部４４の長さ方向は、３つの水平はめ込み部４２のうち中央の水平はめ込み部４２と、柱をはめ込む側から見て右側の水平はめ込み部４２との中間とを通過し、中央の水平はめ込み部４２（及び右側の水平はめ込み部４２）の長さ方向に対して水平方向に３０度をなしている。
【0056】
図１に戻ると、第1の赤道ジョイント４０の斜め上はめ込み部又は斜め下はめ込み部にはめ込まれた柱と、この斜め上はめ込み部又は斜め下はめ込み部に水平方向に３０度をなす２つの水平はめ込み部にはめ込まれた柱とは、各々、正四面体を構成する２つの正三角形（斜め上はめ込み部に関しては、例えば正三角形ＦＢＥ、ＦＢＯ、斜め下はめ込み部に関しては、例えば正三角形ＦＫＧ、ＦＫＯ）の２辺を形成している。すなわち、上記斜め上はめ込み部４３又は斜め下はめ込み部４４は、隣接する２つの水平はめ込み部４２の各々に対して６０度をなしている。よって、上記斜め上はめ込み部４３又は斜め下はめ込み部４４（正四面体の辺）が水平面４５（正四面体の面）に対してなす角度θは、図１５（ｆ）又は図１５（ｇ）に示されるように、
【0057】
【数3】
【0058】
となる。まとめると、斜め上はめ込み部４３は、３つの水平はめ込み部４２のうち中央の水平はめ込み部と、はめ込む側から見て左側の水平はめ込み部とに対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなしている。また、斜め下はめ込み部４４は、３つの水平はめ込み部４２のうち中央の水平はめ込み部と、はめ込む側から見て右側の水平はめ込み部とに対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなしている。このように斜め上はめ込み部４３と斜め下はめ込み部４４とは、水平方向に６０度をなして配置されている。
【0059】
なお、第１の赤道ジョイント４０においても、中心Ｏ４から全てのはめ込み部の当接面７４までの距離は同じであり、中央ジョイント１０における当該距離と同じとなるように設定されている。従って、はめ込み部に同じ長さの柱２をはめ込んだときの中心Ｏ４から柱の先端までの距離も同一となる。
【0060】
第１の赤道ジョイント４０は、中央部４０の中心Ｏ４が図１の構造物１において頂点Ｄ、Ｆ、Ｈの頂点位置に配置される。
（第２の赤道ジョイント）
図１６、図１７及び図１８には、第１の実施形態に係る第２の赤道ジョイント５０が示されている。これらの図において、第１の赤道ジョイント４０と同様の構成要素に対しては、第１の赤道ジョイントの構成要素の参照番号に１０を加算した参照番号を第２の赤道ジョイントの構成要素の参照番号として使用すると共に、中央部５１の中心をＯ５として詳細な説明を省略する。
（第２の赤道ジョイント）
図１６、図１７及び図１８には、第１の実施形態に係る第２の赤道ジョイント５０が示されている。これらの図において、第１の赤道ジョイント４０と同様の構成要素に対しては、第１の赤道ジョイントの構成要素の参照番号に１０を加算した参照番号を第２の赤道ジョイントの構成要素の参照番号として使用すると共に、中央部５１の中心をＯ５として詳細な説明を省略する。
【0061】
第２の赤道ジョイント５０は、第１の赤道ジョイント４０と鏡像関係にある。すなわち、図１８に示されるように、斜め上はめ込み部５３は、３つの水平はめ込み部５２のうち中央の水平はめ込み部と、はめ込む側から見て右側の水平はめ込み部５２とに対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなし、斜め下はめ込み部５４は、３つの水平はめ込み部５２のうち中央の水平はめ込み部と、はめ込む側から見て左側の水平はめ込み部５２とに対して、６０度をなすと共に水平方向に３０度をなしている。
【0062】
なお、第２の赤道ジョイント５０においても、中心Ｏ５から全てのはめ込み部の当接面７４までの距離は同じであり、中央ジョイント１０における当該距離と同じとなるように設定されている。従って、はめ込み部に同じ長さの柱２をはめ込んだときの中心Ｏ４から柱の先端までの距離も同一となる。また、はめ込み部の側面開口が上側に開口するという点でも第１の赤道ジョイント４０と同様である。
【0063】
第２の赤道ジョイント５０は、中央部５０の中心Ｏ５が図１の構造物１において頂点Ｅ、Ｇ、Ｉの頂点位置に位置するように、第１の赤道ジョイント４０と交互に配置される。
なお、本発明において、上述した角度６０度、３０度、１２０度等は、厳密な値のみに限定されるものではなく、本発明の構造物を組み立てる上で許容可能な誤差の範囲や他の部材の寸法誤差を吸収可能な誤差の範囲を含むことはいうまでもない。
（本発明の作用効果）
以下、主として、図１９から図２１を用いて本発明の実施形態の作用効果を説明する。
なお、本発明において、上述した角度６０度、３０度、１２０度等は、厳密な値のみに限定されるものではなく、本発明の構造物を組み立てる上で許容可能な誤差の範囲や他の部材の寸法誤差を吸収可能な誤差の範囲を含むことはいうまでもない。
（本発明の作用効果）
以下、主として、図１９から図２１を用いて本発明の実施形態の作用効果を説明する。
【0064】
図１９には、一例として上部ジョイント２０を用いて柱２と柱２とを接続した状態が示されている。図示のように、はめ込み部２２，２３の凹部に柱の端部をはめ込むだけで柱２の配置が一意に決定されることが理解できる。赤丸内で最も良く示されるように、作業者は、はめ込み部の側面開口から、柱２の端部が確実にはめ込み部の当接面に当接しているかどうかを容易に判断することができる。仮に柱の端部が当接面に当接していなかったとしても柱を動かすだけで柱を容易にはめ込み部に確実にはめ込むことが可能である。また、既成の角材を柱２として使用することができるので、柱に加工をする必要がなくなり、資材の無駄を無くすことができる。
【0065】
さらには、図１９の状態で、はめ込み部の側部の取り付け穴７８，７９が柱の貫通穴と自動的に整列するため、図３に示すように、整列した穴にボルトを挿入してナットで締結するだけで、柱２をはめ込み部に容易に固定することができる。
【0066】
また、本発明の構造物１は、図２０に示されるように、建築において最も重要な「水平ラインを出す」ことが可能となる。すなわち、本実施形態に係るジョイントを用いるだけで、特殊な技術や溶接を必要とすることなく、はめ込み部の凹部に柱をはめ込む操作だけで、床・天井・赤道の各水平ラインを出すことが可能となる。
【0067】
さらには、図２１に示されるように、本来は、角柱としての柱が斜めになってしまう壁・窓枠部分の四角面も、本発明のジョイントを用いれば、この四角面に水平ラインを出すことが可能になる（四角形の面に対して角柱である柱の面が揃う）。これによって、壁や窓枠の設置もパネル式ではめ込むだけで完了させることができる。
【0068】
以上のように本発明は、柱をはめ込み固定するだけというシンプルな仕組みであるため、建築物、テント、ビニールハウス、模型などにも応用可能であり、いずれの分野においても誰でも簡単に組み立てることが可能で、生活に役立たせることができる。
＜第２の実施形態＞
図２２には、本発明の第２の実施形態に係る構造物１ａが示されている。構造物１ａにおいても、第１の実施形態に係るジョイント１０～５０が用いられている。しかし、第２の実施形態に係る構造物１ａは、中央ジョイント１０の３つの斜め上はめ込み部から上部ジョイント２０の斜め下はめ込み部との間を接続する３本の柱と、中央ジョイント１０の３つの斜め下はめ込み部から下部ジョイント３０の斜め上はめ込み部との間を接続する３本の柱とが抜かれている点で、構造物１とは異なる。
＜第２の実施形態＞
図２２には、本発明の第２の実施形態に係る構造物１ａが示されている。構造物１ａにおいても、第１の実施形態に係るジョイント１０～５０が用いられている。しかし、第２の実施形態に係る構造物１ａは、中央ジョイント１０の３つの斜め上はめ込み部から上部ジョイント２０の斜め下はめ込み部との間を接続する３本の柱と、中央ジョイント１０の３つの斜め下はめ込み部から下部ジョイント３０の斜め上はめ込み部との間を接続する３本の柱とが抜かれている点で、構造物１とは異なる。
【0069】
このように第２の実施形態では、第１の実施形態のように、全ての接続可能な柱をはめ込むのではなく、必要に応じて適宜柱を省略するものである。第２の実施形態は、抜く柱を図２２の例に限定するものではない。例えば、中央ジョイント１０の３つの斜め上はめ込み部から上部ジョイント２０の斜め下はめ込み部との間を接続する３本の柱のうち１～２本の柱を抜く態様、中央ジョイント１０の３つの斜め下はめ込み部から下部ジョイント３０の斜め上はめ込み部との間を接続する３本の柱のうち１～２本の柱を抜く態様、並びに、それらの組み合わせも考えられる。また、中央ジョイント１０の水平はめ込み部１２と第1及び第２の赤道ジョイント４０，５０の水平はめ込み部４２，５２との間を接続する６本の柱のうち何本かを抜く態様も考えられる。いずれにしても、第２の実施形態では、構造物１から抜くことが可能な柱を抜いている、いずれの態様も含んでいる。
【0070】
第２の実施形態では、抜いている柱を接続するはめ込み部は使用していないことになるので、当該はめ込み部が設けられていないジョイント、並びに、当該ジョイントを使用した構造物も、第２の実施形態に含まれている。
＜第３の実施形態＞
図２３には、本発明の第３の実施形態に係る構造物１ｂが示されている。第３の実施形態の構造物１ｂは、第１の実施形態と同様の３つの上部ジョイント２０と、中央ジョイント１０から３つの斜め下はめ込み部１４を除去した１つの半中央ジョイント１０ｂと、第１の赤道ジョイント４０から１つの斜め下はめ込み部４４を除去した３つの第1の半赤道ジョイント４０ｂと、第２の赤道ジョイント５０から１つの斜め下はめ込み部５４を除去した３つの第２の半赤道ジョイント５０ｂとを用いて、柱を接続して構成される。
＜第３の実施形態＞
図２３には、本発明の第３の実施形態に係る構造物１ｂが示されている。第３の実施形態の構造物１ｂは、第１の実施形態と同様の３つの上部ジョイント２０と、中央ジョイント１０から３つの斜め下はめ込み部１４を除去した１つの半中央ジョイント１０ｂと、第１の赤道ジョイント４０から１つの斜め下はめ込み部４４を除去した３つの第1の半赤道ジョイント４０ｂと、第２の赤道ジョイント５０から１つの斜め下はめ込み部５４を除去した３つの第２の半赤道ジョイント５０ｂとを用いて、柱を接続して構成される。
【0071】
第３の実施形態の変形例としては、図２３に示されるように上部ジョイントで構成された天井部からその下方の赤道部まで広がる形態とは逆に、下部ジョイントで構成された床部からその上方の赤道部まで広がった形態も考えられる。その変形例は、３つの下部ジョイント３０と、中央ジョイント１０から３つの斜め上はめ込み部１３を除去した１つの半中央ジョイント（図示せず）と、第１の赤道ジョイント４０から１つの斜め上はめ込み部４３を除去した３つの第1の半赤道ジョイント（図示せず）と、第２の赤道ジョイント５０から１つの斜め上はめ込み部５３を除去した３つの第２の半赤道ジョイント（図示せず）とを用いて、柱を接続して構成される。
【0072】
また、第３の実施形態でも、第２の実施形態と同様に、例えば、半中央ジョイント１０ｂの斜め上はめ込み部と上部ジョイント２０の斜め下はめ込み部とを接続する３つの柱を全部或いは部分的に抜く形態（及び、上記変形例から柱を抜く形態）も含まれている。これらも広義の第２の実施形態と考えられる。
＜第４の実施形態＞
第４の実施形態は、図示しないが、上記各実施形態のジョイント１０、１０ｂ、２０，３０、４０、４０ｂ、５０、５０ｂに、各々の中央部から延在する、図２に示すはめ込み構造３のはめ込み部を少なくとも１つさらに追加した、拡張態様のジョイント及び該ジョイントを用いた構造物に関する。
＜第４の実施形態＞
第４の実施形態は、図示しないが、上記各実施形態のジョイント１０、１０ｂ、２０，３０、４０、４０ｂ、５０、５０ｂに、各々の中央部から延在する、図２に示すはめ込み構造３のはめ込み部を少なくとも１つさらに追加した、拡張態様のジョイント及び該ジョイントを用いた構造物に関する。
【0073】
例えば、上部ジョイント２０の中央部２１の頂面又は側面から延在する、少なくとも１つの斜め上はめ込み部及び又は少なくとも１つの水平はめ込み部を追加する拡張態様が考えられる。この拡張態様の上部ジョイントを用いることによって、構造物１、１ａ、１ｂの上部からさらに他の構造物を追加、展開することが可能となる。
【0074】
また、下部ジョイント３０の中央部３１の側面から延在する、少なくとも１つの水平はめ込み部を追加する拡張態様が考えられる。この拡張態様の下部ジョイントを用いることによって、構造物１、１ａ、１ｂの下部からさらに他の構造物を追加、展開することが可能となる。
【0075】
さらに、第１及び第２の赤道ジョイント４０，５０の中央部４１、５１の頂面、側面又は底面から延在する、少なくとも１つの斜め上はめ込み部、少なくとも１つの水平はめ込み部及び少なくとも１つの斜め下はめ込み部の少なくともいずれかを追加する拡張態様が考えられる。この拡張態様の赤道ジョイントを用いることによって、構造物１、１ａ、１ｂの赤道部からさらに他の構造物を追加、展開することが可能となる。
＜第５の実施形態＞
第５の実施形態は、上記各実施形態のジョイント１０、１０ｂ、２０，３０、４０、４０ｂ、５０、５０ｂを用いて構造物を組み立てる方法に関する。本方法は、ジョイントのはめ込み部３の各々に柱２をはめ込み、柱２をジョイントに固定する、
各工程を備える。
＜第５の実施形態＞
第５の実施形態は、上記各実施形態のジョイント１０、１０ｂ、２０，３０、４０、４０ｂ、５０、５０ｂを用いて構造物を組み立てる方法に関する。本方法は、ジョイントのはめ込み部３の各々に柱２をはめ込み、柱２をジョイントに固定する、
各工程を備える。
【0076】
第５の実施形態に係る方法は、好ましくは、図２４に示されるように、はめ込み部３の凹部の外周囲にリング９０をはめる工程をさらに備え、リング９０がはめ込み部３にはめられている状態で柱２を凹部にはめ込む工程を実行する。これにより、構造物の組み立て中に、柱が凹部の側面開口から出たり、脱落することを防止し、組立作業を効率的に実行することができる。
【0077】
柱をはめ込み部にはめ込んだ後には、リング９０を切断して取り除くことができる。或いは、リング９０は、はめ込み部に脱着可能に取り付けることを可能にするため、開閉自在の構造を有していてもよい。
【0078】
以上が本発明の各実施形態であるが、本発明は上記例に限定されず、本発明の範囲内で任意好適に変更可能である。
例えば、本発明の構造物は、図１、図２２，図２３に示される多面体に限定されるものではなく、６０度をベースとする他の多面体であってもよい。
例えば、本発明の構造物は、図１、図２２，図２３に示される多面体に限定されるものではなく、６０度をベースとする他の多面体であってもよい。
【0079】
また、図１、図２２，図２３に示される構造物１，１ａ、１ｂにおいて、各ジョイントのはめ込み部の側面開口は全て上側に開口しているが、ジョイントの側面開口の向きは、構図物のサイズに応じた組み立てのしやすさ等を考慮して適宜変更可能である。例えば、構造物の内部や下側から、柱のはめ込み状況を確認する場合は、上部ジョイントの側面開口が下側に向くように上部ジョイントを構成することができる。他のジョイントについても同様である。また、各ジョイントは、上下だけでなく水平方向に側面開口が向くようにしてもよい。さらに、各ジョイントの側面開口の向きがジョイント毎に異なるようにしてもよい。
【0080】
また、構造物の柱２は、上記例では四角柱であるが、凹部にはめ込んで柱の配置を画定させることができれば、断面が他の多角形形状であってもよい。凹部の形状についても同様である。また、凹部にはめ込まれる端部以外の柱の形状が端部と異なっていてもよい。
【0081】
図２，３には、柱の貫通穴６２を１つ設けた例が示されているが、複数の貫通穴を設けてもよく、当然、これらに整列する、はめ込み部の取り付け穴７８，７９も複数組設けることができる。柱をはめ込み部に固定するための螺合手段としてボルト８０及びナット８１を例に挙げたが、貫通穴６２の内面にネジを切り、直接、ボルトを柱に螺合させることで固定してもよい。或いは、柱には貫通穴を設けず、螺合手段として取り付け穴から挿入する木ネジを用いてもよい。
【0082】
第５の実施形態では、柱の脱落防止用のリング９０を凹部の外周に取り付けたが、柱を凹部に取り付ける際に邪魔にならない範囲で、側面開口を横断する脱落防止用の幅狭プレート、或いは、側部７０，７１から側面開口側に突出する突起を設けてもよい。このプレートの位置は、柱のはまり具合を確認するため当接面を隠さないようにするべきであるが、透明プレートを用いれば、はまり具合の確認の妨げにはならないため、当接面付近を部分的に覆っていてもよい。
【符号の説明】
【0083】
１，１ａ、１ｂ 構造物
２ 柱
３ はめ込み構造、はめ込み部
１０ 中央ジョイント
１０ｂ 半中央ジョイント
１１ 中央部
１２ 水平はめ込み部
１３ 斜め上はめ込み部
１４ 斜め下はめ込み部
２０ 上部ジョイント
２１ 中央部
２２ 水平はめ込み部
２３ 斜め下はめ込み部
３０ 下部ジョイント
３１ 中央部
３２ 水平はめ込み部
３３ 斜め上はめ込み部
４０ 第1の赤道ジョイント
４０ｂ 第1の半赤道ジョイント
４１ 中央部
４２ 水平はめ込み部
４３ 斜め上はめ込み部
４４ 斜め下はめ込み部
５０ 第２の赤道ジョイント
５０ｂ 第２の半赤道ジョイント
５１ 中央部
５２ 水平はめ込み部
５３ 斜め上はめ込み部
５４ 斜め下はめ込み部
６０、６１ ２つの平行な柱側面
６２ 貫通穴
６３ 柱の先端
７０，７１ 側部
７２ 底部
７３ 凹部
７４ 当接面
７５ 側面開口
７６ 先端開口
７７ 開口部
７８，７９ 取り付け穴
８０ ボルト
８１ ナット
９０ リング
２ 柱
３ はめ込み構造、はめ込み部
１０ 中央ジョイント
１０ｂ 半中央ジョイント
１１ 中央部
１２ 水平はめ込み部
１３ 斜め上はめ込み部
１４ 斜め下はめ込み部
２０ 上部ジョイント
２１ 中央部
２２ 水平はめ込み部
２３ 斜め下はめ込み部
３０ 下部ジョイント
３１ 中央部
３２ 水平はめ込み部
３３ 斜め上はめ込み部
４０ 第1の赤道ジョイント
４０ｂ 第1の半赤道ジョイント
４１ 中央部
４２ 水平はめ込み部
４３ 斜め上はめ込み部
４４ 斜め下はめ込み部
５０ 第２の赤道ジョイント
５０ｂ 第２の半赤道ジョイント
５１ 中央部
５２ 水平はめ込み部
５３ 斜め上はめ込み部
５４ 斜め下はめ込み部
６０、６１ ２つの平行な柱側面
６２ 貫通穴
６３ 柱の先端
７０，７１ 側部
７２ 底部
７３ 凹部
７４ 当接面
７５ 側面開口
７６ 先端開口
７７ 開口部
７８，７９ 取り付け穴
８０ ボルト
８１ ナット
９０ リング
【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】
【図23】
【図24】
【図25】
