(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状部材を折り目に沿って折り曲げることで形成される３つ以上の本体部材と、切り込み部を備える２つ以上のシート状連結部材とからなる組立構造物であって、
それぞれの前記本体部材は、第１の面と折り目を介して前記第１の面に隣接する第２の面とを備えると共に前記折り目を横切って前記第１の面および前記第２の面にまたがるように設けられた開口部を備え、
前記開口部は、前記本体部材を形成する際に前記折り目によって折り曲げられて、前記本体部材の前記第１の面に形成される第１のスリットと、前記第１のスリットから連続して前記本体部材の前記第２の面に形成される第２のスリットとに分離され、
互いに隣接する前記本体部材は、前記第１の面を互いに重ね合わせることで、対応する２つの前記第１のスリットが重なるとともに、対応する２つの前記第２のスリットが互いに連なり、
重なった２つの前記第１のスリットに、前記シート状連結部材の前記切り込み部を嵌合させることで、前記シート状連結部材が互いに連なる２つの前記第２のスリットに収容され、互いに隣接する前記本体部材の前記第２の面が互いに所定の角度を為して連結され、
それぞれの前記シート状連結部材によって互いに隣接する前記本体部材が連結されることで連なる複数の前記第２の面のそれぞれには、共通する１つの球面が存在し、前記第２の面を構成する多角形の全ての頂点は前記球面に含まれることを特徴とする組立構造物。
【請求項２】
シート状部材を折り目に沿って折り曲げることで形成される４つ以上の本体部材と、切り込み部を備える３つ以上のシート状連結部材とからなる組立構造物であって、
それぞれの前記シート状連結部材によって互いに隣接する前記本体部材が連結されることで連なる複数の前記第２の面によって形成された外形または内形を有することを特徴とする請求項１に記載の組立構造物。
【請求項３】
複数の前記第２の面によって形成された前記外形または前記内形は、正多面体もしくは半正多面体であることを特徴とする請求項２に記載の組立構造物。
【請求項４】
前記本体部材は、前記第２の面が正六角形である六角錐台の形状を有する第１の本体部材と、前記第２の面が正五角形である五角錐台の形状を有する第２の本体部材とからなり、
９０個の前記シート状連結部材によって２０個の前記第１の本体部材と１２個の前記第２の本体部材とが連結されることで、全体として切頂二十面体の外形または内形を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の組立構造物。
【請求項５】
前記本体部材は、前記第２の面が正五角形である五角錐台の形状を有する第１の本体部材と、前記第２の面が正三角形である三角錐台の形状を有する第２の本体部材とからなり、
１５０個の前記シート状連結部材によって１２個の前記第１の本体部材と８０個の前記第２の本体部材とが連結されることで、全体として変形十二面体の外形または内形を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の組立構造物。
【請求項６】
シート状部材を折り目に沿って折り曲げることで形成される３つ以上の本体部材と、切り込み部を備える２つ以上のシート状連結部材とからなる組立構造物であって、
それぞれの前記本体部材は、第１の面と折り目を介して前記第１の面に隣接する第２の面とを備えると共に前記折り目を横切って前記第１の面および前記第２の面にまたがるように設けられた開口部を備え、
前記開口部は、前記本体部材を形成する際に前記折り目によって折り曲げられて、前記本体部材の前記第１の面に形成される第１のスリットと、前記第１のスリットから連続して前記本体部材の前記第２の面に形成される第２のスリットとに分離され、
互いに隣接する前記本体部材は、前記第１の面を互いに重ね合わせることで、対応する２つの前記第１のスリットが重なるとともに、対応する２つの前記第２のスリットが互いに連なり、
重なった２つの前記第１のスリットに、前記シート状連結部材の前記切り込み部を嵌合させることで、前記シート状連結部材が互いに連なる２つの前記第２のスリットに収容され、互いに隣接する前記本体部材の前記第２の面が互いに所定の角度を為して連結され、
それぞれの前記シート状連結部材によって互いに隣接する前記本体部材が連結されることで連なる複数の前記第２の面によって形成された、アーチ形状、球形状、ラグビーボール形状、もしくはドーナツ形状、またはこれらの一部を模した形状の外形または内形を有することを特徴とする組立構造物。
【請求項７】
シート状部材を折り目に沿って折り曲げることで形成される３つ以上の本体部材と、切り込み部を備える２つ以上のシート状連結部材とからなる組立構造物であって、
それぞれの前記本体部材は、第１の面と折り目を介して前記第１の面に隣接する第２の面とを備えると共に前記折り目を横切って前記第１の面および前記第２の面にまたがるように設けられた開口部を備え、
前記開口部は、前記本体部材を形成する際に前記折り目によって折り曲げられて、前記本体部材の前記第１の面に形成される第１のスリットと、前記第１のスリットから連続して前記本体部材の前記第２の面に形成される第２のスリットとに分離され、
互いに隣接する前記本体部材は、前記第１の面を互いに重ね合わせることで、対応する２つの前記第１のスリットが重なるとともに、対応する２つの前記第２のスリットが互いに連なり、
重なった２つの前記第１のスリットに、前記シート状連結部材の前記切り込み部を嵌合させることで、前記シート状連結部材が互いに連なる２つの前記第２のスリットに収容され、互いに隣接する前記本体部材の前記第２の面が互いに所定の角度を為して連結され、
それぞれの前記シート状連結部材によって互いに隣接する前記本体部材が連結されることで連なる複数の前記第２の面によって形成された多角柱または多角錐台の環状に連なる側面の外形または内形を有することを特徴とする組立構造物。
【請求項８】
シート状部材を折り目に沿って折り曲げることで形成される３つ以上の本体部材と、切り込み部を備える２つ以上のシート状連結部材とからなる組立構造物であって、
それぞれの前記本体部材は、第１の面と折り目を介して前記第１の面に隣接する第２の面とを備えると共に前記折り目を横切って前記第１の面および前記第２の面にまたがるように設けられた開口部を備え、
前記本体部材は、一対の前記第１の面と、これら一対の前記第１の面の側縁の間に接続された前記第２の面と、一対の前記第１の面および前記第２の面にそれぞれ接続され且つ互いに向かい合う一対の二等辺三角形の底面を備える三角柱または三角錐台の形状を有し、
前記開口部は、前記本体部材を形成する際に前記折り目によって折り曲げられて、前記本体部材の前記第１の面に形成される第１のスリットと、前記第１のスリットから連続して前記本体部材の前記第２の面に形成される第２のスリットとに分離され、
互いに隣接する前記本体部材は、前記第１の面を互いに重ね合わせることで、対応する２つの前記第１のスリットが重なるとともに、対応する２つの前記第２のスリットが互いに連なり、
重なった２つの前記第１のスリットに、前記シート状連結部材の前記切り込み部を嵌合させることで、前記シート状連結部材が互いに連なる２つの前記第２のスリットに収容され、互いに隣接する前記本体部材の前記第２の面が互いに所定の角度を為して連結され、
それぞれの前記シート状連結部材によって互いに隣接する前記本体部材が連結されることで全体として正多角柱または正多角錐台の外形を有することを特徴とする組立構造物。
【請求項９】
前記シート状連結部材の嵌合方向が、前記正多角柱または前記正多角錐台の中心軸上に集まることを特徴とする請求項８に記載の組立構造物。
【請求項１０】
前記本体部材の前記底面は、正三角形であり、
６つの前記シート状連結部材によって６つの前記本体部材が連結されることで全体として正六角柱または正六角錐台の外形を有することを特徴とする請求項８または９に記載の組立構造物。
【請求項１１】
さらに、少なくとも１つの前記第２の面に孔が開けられていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の組立構造物。
【請求項１２】
前記シート状部材および前記シート状連結部材は同一のシートから切り出されることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の組立構造物。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれかに記載の組立構造物を形成するシートセット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、段ボールや紙などのシート状部材を用いた組立式の立体構造物およびそれらを形成するシートセットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、特殊加工された段ボールや厚紙などは、強度の高い構造を有していることから、生花やガラス製品等の包装や物品搬送容器として広く使用されている。また、この強度の高さを利用して、複数の段ボール部材を組み合わせて作る組立式の椅子やテーブル等が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、簡単に組み立てかつ分解することができる、複数のシート板からなる組立て式家具の発明が記載されている。また、特許文献２には、段ボール等の厚紙で形成される包装箱の考案と、それら複数の包装箱を連結する連結片について記載されている。また、特許文献３には、２つの箱本体を並べ、連結帯によって連結する箱について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−３１１９１８号公報
【特許文献２】実公平６−５０３３９号公報
【特許文献３】実開昭５８−１８８８１７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の組立て式家具は、異なる形状からなる複数の部材が必要であり、所定の部材は、他の部材と組み合されなければ部材自体の形状を維持できないため組み立てが煩雑であった。
また、特許文献２に記載の連結片によって連結された複数個の包装箱は、強度の方向にムラがあり、連結も簡易ものであるため、連結によって新たに１つの組立構造物が得られる構造とはなっていなかった。
また、特許文献３には２つの箱本体を並べて、２つの箱本体に設けたスリットと連結帯のスリットとを嵌合させることで箱本体どうしを連結させることのできる箱の考案が開示されているが、３つ以上または複数種類の本体部材を組み合わせて簡易に様々な形状の組立構造物を構成することについては何ら開示されていない。
【０００６】
本発明の目的は、組み立てが容易で十分な強度を有する、シート状部材から組み立てられる組立構造物、およびそれらを形成するシートセットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、シート状部材を折り目に沿って折り曲げることで形成される３つ以上の本体部材と、切り込み部を備える２つ以上のシート状連結部材とからなる組立構造物であって、それぞれの本体部材は、第１の面と折り目を介して第１の面に隣接する第２の面とを備えると共に折り目を横切って第１の面および第２の面にまたがるように設けられた開口部を備え、開口部は、本体部材を形成する際に折り目によって折り曲げられて、本体部材の第１の面に形成される第１のスリットと、第１のスリットから連続して本体部材の第２の面に形成される第２のスリットとに分離され、互いに隣接する本体部材は、第１の面を互いに重ね合わせることで、対応する２つの第１のスリットが重なるとともに、対応する２つの第２のスリットが互いに連なり、重なった２つの第１のスリットに、シート状連結部材の切り込み部を嵌合させることで、シート状連結部材が互いに連なる２つの第２のスリットに収容され、互いに隣接する本体部材の第２の面が互いに所定の角度を為して連結され、それぞれのシート状連結部材によって互いに隣接する本体部材が連結されることで連なる複数の第２の面のそれぞれには、共通する１つの球面が存在し、前記第２の面を構成する多角形の全ての頂点は前記球面に含まれることを特徴とする組立構造物を提供する。
【０００８】
また、シート状部材を折り目に沿って折り曲げることで形成される４つ以上の本体部材と、切り込み部を備える３つ以上のシート状連結部材とからなる組立構造物であって、それぞれのシート状連結部材によって互いに隣接する本体部材が連結されることで連なる複数の第２の面によって形成された外形または内形を有することが好ましい。
【０００９】
また、複数の第２の面によって形成された外形または内形は、正多面体もしくは半正多面体であることが好ましい。
【００１０】
また、本体部材は、第２の面が正六角形である六角錐台の形状を有する第１の本体部材と、第２の面が正五角形である五角錐台の形状を有する第２の本体部材とからなり、９０個のシート状連結部材によって２０個の第１の本体部材と１２個の第２の本体部材とが連結されることで、全体として切頂二十面体の外形または内形を有することが好ましい。
【００１１】
また、本体部材は、第２の面が正五角形である五角錐台の形状を有する第１の本体部材と、第２の面が正三角形である三角錐台の形状を有する第２の本体部材とからなり、１５０個のシート状連結部材によって１２個の第１の本体部材と８０個の第２の本体部材とが連結されることで、全体として変形十二面体の外形または内形を有することが好ましい。
【００１２】
本発明は、シート状部材を折り目に沿って折り曲げることで形成される３つ以上の本体部材と、切り込み部を備える２つ以上のシート状連結部材とからなる組立構造物であって、それぞれの前記本体部材は、第１の面と折り目を介して前記第１の面に隣接する第２の面とを備えると共に前記折り目を横切って前記第１の面および前記第２の面にまたがるように設けられた開口部を備え、前記開口部は、前記本体部材を形成する際に前記折り目によって折り曲げられて、前記本体部材の前記第１の面に形成される第１のスリットと、前記第１のスリットから連続して前記本体部材の前記第２の面に形成される第２のスリットとに分離され、互いに隣接する前記本体部材は、前記第１の面を互いに重ね合わせることで、対応する２つの前記第１のスリットが重なるとともに、対応する２つの前記第２のスリットが互いに連なり、重なった２つの前記第１のスリットに、前記シート状連結部材の前記切り込み部を嵌合させることで、前記シート状連結部材が互いに連なる２つの前記第２のスリットに収容され、互いに隣接する前記本体部材の前記第２の面が互いに所定の角度を為して連結され、それぞれの前記シート状連結部材によって互いに隣接する前記本体部材が連結されることで連なる複数の前記第２の面によって形成された、アーチ形状、球形状、ラグビーボール形状、もしくはドーナツ形状、またはこれらの一部を模した形状の外形または内形を有することを特徴とする組立構造物を提供する。
また、本発明は、シート状部材を折り目に沿って折り曲げることで形成される３つ以上の本体部材と、切り込み部を備える２つ以上のシート状連結部材とからなる組立構造物であって、それぞれの前記本体部材は、第１の面と折り目を介して前記第１の面に隣接する第２の面とを備えると共に前記折り目を横切って前記第１の面および前記第２の面にまたがるように設けられた開口部を備え、前記開口部は、前記本体部材を形成する際に前記折り目によって折り曲げられて、前記本体部材の前記第１の面に形成される第１のスリットと、前記第１のスリットから連続して前記本体部材の前記第２の面に形成される第２のスリットとに分離され、互いに隣接する前記本体部材は、前記第１の面を互いに重ね合わせることで、対応する２つの前記第１のスリットが重なるとともに、対応する２つの前記第２のスリットが互いに連なり、重なった２つの前記第１のスリットに、前記シート状連結部材の前記切り込み部を嵌合させることで、前記シート状連結部材が互いに連なる２つの前記第２のスリットに収容され、互いに隣接する前記本体部材の前記第２の面が互いに所定の角度を為して連結され、それぞれの前記シート状連結部材によって互いに隣接する前記本体部材が連結されることで連なる複数の前記第２の面によって形成された多角柱または多角錐台の環状に連なる側面の外形または内形を有することを特徴とする組立構造物を提供する。
【００１３】
また、外形または内形のうち、さらに、少なくとも１つの第２の面に孔が開けられていてもよい。
【００１４】
また、本発明は、シート状部材を折り目に沿って折り曲げることで形成される３つ以上の本体部材と、切り込み部を備える２つ以上のシート状連結部材とからなる組立構造物であって、それぞれの本体部材は、第１の面と折り目を介して第１の面に隣接する第２の面とを備えると共に折り目を横切って第１の面および第２の面にまたがるように設けられた開口部を備え、本体部材は、一対の第１の面と、これら一対の第１の面の側縁の間に接続された第２の面と、一対の第１の面および第２の面にそれぞれ接続され且つ互いに向かい合う一対の二等辺三角形の底面を備える三角柱または三角錐台の形状を有し、開口部は、本体部材を形成する際に折り目によって折り曲げられて、本体部材の第１の面に形成される第１のスリットと、第１のスリットから連続して本体部材の第２の面に形成される第２のスリットとに分離され、互いに隣接する本体部材は、第１の面を互いに重ね合わせることで、対応する２つの第１のスリットが重なるとともに、対応する２つの第２のスリットが互いに連なり、重なった２つの第１のスリットに、シート状連結部材の切り込み部を嵌合させることで、シート状連結部材が互いに連なる２つの第２のスリットに収容され、互いに隣接する本体部材の第２の面が互いに所定の角度を為して連結され、それぞれのシート状連結部材によって互いに隣接する本体部材が連結されることで全体として正多角柱または正多角錐台の外形を有することを特徴とする組立構造物を提供する。
【００１５】
また、シート状連結部材の嵌合方向が、正多角柱または正多角錐台の中心軸上に集まることが好ましい。
【００１６】
また、本体部材の底面は、正三角形であり、６つのシート状連結部材によって６つの本体部材が連結されることで全体として正六角柱または正六角錐台の外形を有することが好ましい。
【００１７】
また、シート状部材およびシート状連結部材は同一のシートから切り出されてもよい。
【００１８】
また、本発明は、上述の組立構造物を形成するシートセットを提供する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、本体部材が１枚のシート状部材を折り曲げることで形成されるため、本体部材の組み立てが容易であり、また、本体部材自身が所定の形状を備えるため、本体部材からなる組立構造物の組み立てが容易となる。また、本体部材を連結する全てのシート状連結部材の嵌合方向が所定の方向を向くため、連結することで更に構造を強固なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る組立構造物の斜視図である。
【図２】（Ａ）は、図１に示す組立構造物を構成する第１の本体部材の斜視図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示す矢印方向からの正面図である。
【図３】（Ａ）は、図１に示す組立構造物を構成する第２の本体部材の斜視図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示す矢印方向からの正面図である。
【図４】図２（Ａ）、（Ｂ）に示す第１の本体部材を形成する第１のシート状部材の展開図である。
【図５】図３（Ａ）、（Ｂ）に示す第２の本体部材を形成する第２のシート状部材の展開図である。
【図６】（Ａ）は、本発明の第１実施形態に係る第１のシート状連結部材を示す正面図であり、（Ｂ）は、本発明の第１実施形態に係る第２のシート状連結部材を示す正面図である。
【図７】図１に示す組立構造物の組立説明図である。
【図８】図１に示す組立構造物における隣接する第１の本体部材どうしの連結部分の断面拡大図である。
【図９】図４に示す第１のシート状部材および図５に示す第２のシート状部材、ならびに図６（Ａ）に示す第１のシート状連結部材および図６（Ｂ）に示す第２のシート状連結部材を切り出す前の材料シートを示す図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る組立構造物の斜視図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係る組立構造物の斜視図である。
【図１２】（Ａ）は、図１１に示す組立構造物を構成する第１の本体部材の斜視図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示す矢印方向からの正面図である。
【図１３】（Ａ）は、図１１に示す組立構造物を構成する第２の本体部材の斜視図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示す矢印方向からの正面図である。
【図１４】図１２（Ａ）、（Ｂ）に示す第１の本体部材を形成する第１のシート状部材の展開図である。
【図１５】図１３（Ａ）、（Ｂ）に示す第２の本体部材を形成する第２のシート状部材の展開図である。
【図１６】（Ａ）は、第１のシート状連結部材を示す正面図であり、（Ｂ）は、第２のシート状連結部材を示す正面図である。
【図１７】図１１に示す組立構造物の組立説明図である。
【図１８】（Ａ）は、第３実施形態に係る組立構造物の他の例の頂点部分の拡大図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示す隣接する本体部材を連結する第３のシート状連結部材の正面図である。
【図１９】本発明に係るラグビーボール形状の組立構造物の組立説明図である。
【図２０】本発明の第４実施形態に係る組立構造物の斜視図である。
【図２１】（Ａ）は、図２０に示す組立構造物を構成する本体部材の斜視図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示す矢印方向からの正面図である。
【図２２】図２１（Ａ）、（Ｂ）に示す本体部材を形成するシート状部材の展開図である。
【図２３】（Ａ）は、第１のシート状連結部材を示す正面図であり、（Ｂ）は、第２のシート状連結部材を示す正面図である。
【図２４】図２０に示す組立構造物の組立説明図である。
【図２５】（Ａ）は、トンネルに設置される換気用ダクトを保持する組立構造物の斜視透視図であり、（Ｂ）は、その正面拡大図であり、（Ｃ）は、シート状連結部材の一例であり、（Ｄ）は、（Ｃ）のシート状連結部材を（Ａ）の組立構造物に用いた場合の組立説明図である。
【図２６】（Ａ）は、本発明に係る第４のシート状連結部材の展開図であり、（Ｂ）は、第４のシート状連結部材の正面図であり、（Ｃ）は、その側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明に係る組立構造物およびそれらを形成するシートセットを、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて以下に詳細に説明する。
【００２２】
第１実施形態
図１は、本発明の第１実施形態に係る組立構造物である。
図１に示す組立構造物１は、切頂二十面体の外形を備え、２０個の第１の本体部材２、１２個の第２の本体部材３、６０個の第１のシート状連結部材４、および３０個の第２のシート状連結部材５からなる。
【００２３】
図２（Ａ）は、図１に示す第１の本体部材２の斜視図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に示す矢印方向から第１の本体部材２を見た場合の正面図である。
第１の本体部材２は、正六角形状の第１の正面６と、正六角形状の第１の正面６の一辺と接続する等脚台形状の６つの第１の側面７とからなる六角錐台の形状を有し、第１の正面６に対向する面が開放されている。なお、第１の正面６と第１の側面７との為す角は、約７２．６°である。
【００２４】
正六角形状の第１の正面６は、６つの第１の側面７と接続する辺の中央から第１の正面６自身へ延びる第１の正面スリット８をそれぞれ備え、第１の側面７のそれぞれは、第１の正面６の第１の正面スリット８から連続して第１の側面７自身へ延びる第１の側面スリット９を備える。
【００２５】
等脚台形状の第１の側面７は、開放された面に接続される第１の上底１２と、第１の正面６に接続される第１の下底１０と、他の第１の側面７にそれぞれ接続される一対の第１の脚部１１とからなる。第１の下底１０は、第１の正面スリット８によって第１の左下底部１０ａと第１の右下底部１０ｂとの２つに分けられる。
また、上述のとおり正六角形状の第１の正面６は、第１の下底１０によって囲まれ、第１の下底１０は、第１の側面スリット９によって、第１の左下底部１０ａと第１の右下底部１０ｂとの２つに分けられる。
【００２６】
図３（Ａ）は、図１に示す第２の本体部材３の斜視図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に示す矢印方向から第２の本体部材３を見た場合の正面図である。
第２の本体部材３は、正五角形状の第２の正面１３と、正五角形状の第２の正面１３の一辺と接続する等脚台形状の５つの第２の側面１４とからなる五角錐台の形状を有し、第２の正面１３に対向する面が開放されている。なお、第２の正面１３と第２の側面１４との為す角は、約７７°である。
【００２７】
正五角形状の第２の正面１３は、５つの第２の側面１４とそれぞれ接続する辺の中央から第２の正面１３自身へ延びる第２の正面スリット１５を備え、第２の側面１４はそれぞれ、第２の正面１３の第２の正面スリット１５から連続して第２の側面１４自身へ延びる第２の側面スリット１６を備える。
【００２８】
等脚台形状の第２の側面１４は、開放された面に接続される第２の上底１９と、第２の正面１３に接続される第２の下底１７と、他の第２の側面１４にそれぞれ接続される一対の第２の脚部１８とからなり、第２の下底１７は、第２の側面スリット１６によって、第２の左下底部１７ａと第２の右下底部１７ｂとに分けられる。
また、第２の正面１３は、上述のとおり正五角形状であり、第２の下底１７によって囲まれており、第２の下底１７は、上述と同様に、第２の正面スリット１５によって、第２の左下底部１７ａと第２の右下底部１７ｂとに分けられる。
【００２９】
図４に、図２（Ａ）、（Ｂ）に示す第１の本体部材２を形成する第１のシート状部材２０の展開図を示す。図２（Ａ）、（Ｂ）に示す第１の本体部材２は、図４に示す第１のシート状部材２０を折り曲げ加工することで形成される。
【００３０】
第１のシート状部材２０は、正六角形状の第１の正面６を構成する６つの第１の下底１０の外側に、第１の下底１０に接続する第１の側面７、第１の側面７の一対の第１の脚部１１の一方に設けられた第１の糊しろ面２１、第１の側面７の第１の上底１２に設けられた第１の補強面２２をそれぞれ備え、第１の正面６と第１の側面７のそれぞれとの間にわたって、第１の下底１０を第１の左下底部１０ａと第１の右下底部１０ｂと２つに分ける第１の開口部２３を備える。また、第１の糊しろ面２１は、矩形状または台形状であって、折り曲げ加工された際に隣接する第１の側面７の第１の側面スリット９を塞ぐことが無いように第１の切り欠き部２４を備える。また、第１の補強面２２は、等脚台形状であって第１の側面７と第１の上底１２を介して上下対称であることが好ましく、折り畳まれた際に第１の側面７の第１の側面スリット９を塞ぐことが無いように、その下底部分に第２の切り欠き部２５を備える。
【００３１】
次に、第１のシート状部材２０を点線（第１の下底１０（第１の左下底部１０ａ、第１の右下底部１０ｂ）、第１の脚部１１、第１の上底１２）で同一方向（全て山折り、または全て谷折り）に折り曲げることで第１のシート状部材２０から第１の本体部材２を組み立てる。
【００３２】
まず、始めに、等脚台形状の６つの第１の側面７のそれぞれを正六角形状の第１の正面６に対して垂直よりやや内側に傾くように折り曲げる。このとき第１の開口部２３は、第１の本体部材２の第１の正面６の第１の正面スリット８と、第１の側面７の第１の側面スリット９とにそれぞれ分けられる。
次に、第１の糊しろ面２１を、その第１の糊しろ面が接続された第１の側面７と隣り合う第１の側面７の内側に沿うようにそれぞれ折り曲げる。
そして、最後に、隣り合う第１の側面７から延びる第１の糊しろ面２１を第１の補強面２２と対応する第１の側面７とによって挟み込むように第１の補強面２２をそれぞれ折り曲げる。
このように第１のシート状部材２０の各面を同一方向に折り曲げることで、接着剤などを用いなくとも、第１のシート状部材２０の応力および摩擦力によって第１の本体部材２の形状が維持される。
【００３３】
なお、第１のシート状部材２０から第１の本体部材２を組み立てた際、第１の糊しろ面２１には第１の切り欠き部２４が設けられているため、第１の糊しろ面２１は、等脚台形状の第１の側面７の第１の側面スリット９を塞ぐことがなく、また、第１の補強面２２には第２の切り欠き部２５が設けられているため、第１の補強面２２は、等脚台形状の第１の側面７の第１の側面スリット９を塞ぐことがない。
【００３４】
同様に、図５に、図３（Ａ）、（Ｂ）に示す第２の本体部材３を形成する第２のシート状部材２６の展開図を示す。図３（Ａ）、（Ｂ）に示す第２の本体部材３は、図５に示す第２のシート状部材２６を折り曲げ加工することで形成される。
【００３５】
第２のシート状部材２６は、正五角形状の第２の正面１３を構成する５つの第２の下底１７の外側に、第２の下底１７に接続する第２の側面１４、第２の側面１４の一対の第２の脚部１８の一方に設けられた第２の糊しろ面２７、第２の側面１４の第２の上底１９に設けられた第２の補強面２８をそれぞれ備え、第２の正面１３と第２の側面１４のそれぞれとの間にわたって、第２の下底１７を第２の左下底部１７ａと第２の右下底部１７ｂと２つに分ける第２の開口部２９を備える。また、第２の糊しろ面２７は、矩形状または台形状であって、折り曲げ加工された際に隣接する第２の側面１４の第２の側面スリット１６を塞ぐことが無いように第３の切り欠き部３０を備える。また、第２の補強面２８は、等脚台形状であって第２の側面１４と第２の上底１９を介して上下対称であることが好ましく、折り畳まれた際に第２の側面１４の第２の側面スリット１６を塞ぐことが無いように、その下底部分に第４の切り欠き部３１を備える。
【００３６】
次に、第２のシート状部材２６を点線（第２の下底１７（第２の左下底部１７ａ、第２の右下底部１７ｂ）、第２の脚部１８、第２の上底１９）で同一方向（全て山折り、または全て谷折り）に折り曲げることで第２のシート状部材２６から第２の本体部材３を組み立てる。
【００３７】
まず、始めに、等脚台形状の５つの第２の側面１４のそれぞれを正五角形状の第２の正面１３に対して垂直よりやや内側に傾くように折り曲げる。このとき、第２の開口部２９は、第２の本体部材３の第２の正面１３の第２の正面スリット１５と第２の側面１４の第２の側面スリット１６とにそれぞれ分けられる。
次に、第２の糊しろ面２７を、その第２の糊しろ面２７が接続する第２の側面１４と隣り合う第２の側面１４の内側に沿うようにそれぞれ折り曲げる。
そして、最後に、隣り合う第２の側面１４から延びる第２の糊しろ面２７を第２の補強面２８と対応する第２の側面１４とによって挟み込むように第２の補強面２８をそれぞれ折り曲げる。
このように第２のシート状部材２６の各面を同一方向に折り曲げることで、接着剤などを用いなくとも、第２のシート状部材２６の応力および摩擦力によって第２の本体部材３の形状が維持される。
【００３８】
なお、第２のシート状部材２６から第２の本体部材３を組み立てた際、第２の糊しろ面２７には第３の切り欠き部３０が設けられているため、第２の糊しろ面２７は、等脚台形状の第２の側面１４の第２の側面スリット１６を塞ぐことがなく、また、第２の補強面２８には第４の切り欠き部３１が設けられているため、第２の補強面２８は、等脚台形状の第２の側面１４の第２の側面スリット１６を塞ぐことがない。
【００３９】
図６（Ａ）は、図１に示す第１のシート状連結部材４の正面図であり、図６（Ｂ）は、図１に示す第２のシート状連結部材５の正面図である。
図６（Ａ）に示すように、第１のシート状連結部材４は、第１の本体部材２と第２の本体部材３とを連結するため、下部に第１の連結切り込み部４Ａを有し、また、上部に傾きの異なる一対の斜面を持つ第１の凸部４Ｂを備える。第１の凸部４Ｂは、第１のシート状連結部材４の中心軸に対する傾きが約７７°である第１の斜面４Ｃと、傾きが約７２．６°である第２の斜面４Ｄとを備える。
また、図６（Ｂ）に示すように、第２のシート状連結部材５は、第１の本体部材２どうしを連結するため、下部に第２の連結切り込み部５Ａを有し、また、上部に左右対称な一対の斜面５Ｃ、５Ｃを持つ第２の凸部５Ｂを備える。なお、第２の凸部５Ｂの頂点の角度は、約１４５．２°である。
【００４０】
図７は、第１の本体部材２、第２の本体部材３、第１のシート状連結部材４、および第２のシート状連結部材５を用いて図１に示す組立構造物１を組み立てる際の組立説明図である。
図７に示すように、２０個の第１の本体部材２の正六角形状の第１の正面６と１２個の第２の本体部材３の正五角形状の第２の正面１３とが切頂二十面体の外形を呈するように並べて、隣接する第１の本体部材２と第２の本体部材３との連続する第１の正面６と第２の正面１３とに互いに連なる対応する第１の正面スリット８と第２の正面スリット１５とに、第１のシート状連結部材４をその第１の凸部４Ｂの第１の斜面４Ｃが第２の正面スリット１５へ収容され、その第１の凸部４Ｂの第２の斜面４Ｄが第１の正面スリット８へ収容されるように嵌合させることで、隣接する第１の本体部材２と第２の本体部材３とを連結する。
また、同様に、隣接する第１の本体部材２どうしの連続する第１の正面６に互いに連なる対応する２つの第１の正面スリット８に、第２のシート状連結部材５を嵌合させることで、隣接する第１の本体部材２どうしを連結する。
このとき、６０個の第１のシート状連結部材４および３０個の第２のシート状連結部材５の全ての嵌合方向が上述の切頂二十面体の外形の中心に集まることで、組立構造物１の連結構造を強固なものとすることができる。
【００４１】
なお、図示しないが、第１のシート状連結部材４は、第１の本体部材２の第１の側面７と第２の本体部材３の第２の側面１４とが重なることで重なった第１の側面スリット９および第２の側面スリット１６に第１のシート状連結部材４の第１の連結切り込み部４Ａを嵌合させることで、第１のシート状連結部材４によって隣接する第１の本体部材２と第２の本体部材３の重なり合う第１の側面７と第２の側面１４とを固定して、隣接する第１の本体部材２と第２の本体部材３とを連結するとともに、嵌合の際、第１のシート状連結部材４の第１の凸部４Ｂが、隣接する第１の本体部材２と第２の本体部材３の第１の正面６と第２の正面１３とにわたって互いに連なる第１の正面スリット８と第２の正面スリット１５とに収容される。隣接する第１の本体部材２と第２の本体部材３の第１の正面６と第２の正面１３とが為す角度は、約１４９．６°であり、第１の正面６と第１の凸部４Ｂの第２の斜面４Ｄとの為す角が等しく、第２の正面１３と第１の凸部４Ｂの第１の斜面４Ｃとの為す角が等しいためである。
【００４２】
また、図８は、図７に示す組立構造物１における隣接する第１の本体部材２どうしの第２のシート状連結部材５による連結部分の断面拡大図である。
第２のシート状連結部材５は、隣接する第１の本体部材２の第１の側面７どうしが重なることで重なった２つの第１の側面スリット９に第２のシート状連結部材５の第２の連結切り込み部５Ａを嵌合させることで、第２のシート状連結部材５によって隣接する第１の本体部材２の重なり合う第１の側面７どうしを固定して隣接する第１の本体部材２どうしを連結するとともに、嵌合の際、第２のシート状連結部材５の一対の斜面を有する第２の凸部５Ｂが、隣接する第１の本体部材の２つの第１の正面６にわたって互いに連なる２つの第１の正面スリット８に収容される。隣接する第１の本体部材２の２つの第１の正面６が為す角度は、約１４５．２°であり、第２のシート状連結部材５の一対の斜面５Ｃを有する第２の凸部５Ｂの為す角度も約１４５．２°であるためである。
【００４３】
図９は、本発明の第１実施形態に係る第１の本体部材２を形成する第１のシート状部材２０、第２の本体部材３を形成する第２のシート状部材２６、第１のシート状連結部材４、および第２のシート状連結部材５の切り出し前の状態を示す１枚の材料シート６３の概略図である。
図９に示すように、第１の本体部材２を形成する第１のシート状部材２０、第２の本体部材３を形成する第２のシート状部材２６、第１のシート状連結部材４、および第２のシート状連結部材５のそれぞれは、同一の材料シート６３から複数枚ずつ切り出される。この材料シート６３は、材質については特に限定されず、例えば、防水加工や防火加工などの特殊加工がなされた段ボールや厚紙でもよく、折り曲げ可能なプラスチックシートなどでもよく、また、アルミニウムシートなどの可撓性の金属シートであってもよい。
なお、これら第１のシート状部材２０、第２のシート状部材２６、第１のシート状連結部材４、および第２のシート状連結部材５のそれぞれは、別々の材料シートから切り出されたものでもよく、また、それぞれ材質の異なるシートから切り出されたものでもよい。
【００４４】
以上のように、第１実施形態に係る組立構造物１は、特殊な道具等を用いなくとも簡単に組み立てることができ、外側からの荷重に強い構造を備え、また、それらの大きさも特に限定されない。
また、第１実施形態に係る組立構造物１は、切頂二十面体の外形を備えるが、同様にして様々な正多面体や半正多面体の組立構造物を構成することができる。なお、正多面体および半正多面体を構成する正多角形の面には、それぞれの面に共通して外接する１つの球面が存在する。
【００４５】
第２実施形態
図１０は、本発明の第２実施形態に係る組立構造物である。
図１０に示す組立構造物６１は、本発明の第１実施形態に係る組立構造物１を構成する第１の本体部材２および第２の本体部材３において、正六角形状の第１の正面６と正五角形状の第２の正面１３とを切り欠き、その代わりに開放していた第１の上底１２によって囲まれた正六角形を第１の正面とし、第２の上底１９によって囲まれた正五角形を第２の正面としてスリットをそれぞれに設け、第１実施形態と同様にシート状連結部材によって組み立てたものである。
図１０に示す組立構造物６１は、その内側に切頂二十面体の内形を備える。また、シート状連結部材は、組立構造物６１の内側から外側に向けて嵌合される。なお、第１実施形態と同様、組立構造物６１の備える切頂二十面体の内形には１つの球面が外接する。
【００４６】
第３実施形態
図１１は、本発明の第３実施形態に係る組立構造物である。
図１１に示す組立構造物３２は、変形十二面体の外形を備え、１２個の第１の本体部材３３、８０個の第２の本体部材３４、６０個の第１のシート状連結部材３５、および９０個の第２のシート状連結部材３６からなる。
【００４７】
図１２（Ａ）は、図１１に示す第１の本体部材３３の斜視図であり、図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）に示す矢印方向から第１の本体部材３３を見た場合の正面図である。
第１の本体部材３３は、五角錐台の形状を備え、正五角形状の第１の正面３７と、第１の正面３７から延びる５つの等脚台形状の第１の側面３８とを備え、第１の正面３７に対向する面が開放されている。なお、第１の正面３７と第１の側面３８との為す角は、約８２．０５１５５°である。
【００４８】
第１の正面３７は、第１の側面３８と接続する辺の中央から第１の正面３７自身へ延びる第１の正面スリット３９をそれぞれ備え、第１の側面３８のそれぞれは、第１の正面３７の第１の正面スリット３９から連続して延びる第１の側面スリット４０を備える。
【００４９】
第１の側面３８は、上述のとおり等脚台形状であり、開放された面に接続される第１の上底４１と、第１の正面３７に接続される第１の下底４２と、２つの第１の脚部４３とからなる。第１の下底４２は、第１の側面スリット４０によって２つに分けられる。
また、第１の正面３７は、上述のとおり正五角形状であり、第１の下底４２によって囲まれ、第１の下底４２は、上述と同様に、第１の正面スリット３９によって２つに分けられる。
【００５０】
図１３（Ａ）は、図１１に示す第２の本体部材３４の斜視図であり、図１３（Ｂ）は、図１３（Ａ）に示す矢印方向から第２の本体部材３４を見た場合の正面図である。
第２の本体部材３４は、三角錐台の形状を備え、正三角形状の第２の正面４４と、第２の正面４４から延びる３つの等脚台形状の第２の側面４５とを備え、第２の正面４４に対向する面が開放されている。なお、第２の正面４４と第２の側面４５との為す角は、約７０．５０３７５°である。
【００５１】
第２の正面４４は、第２の側面４５と接続する辺の中央から第２の正面４４自身へ延びる第２の正面スリット４６をそれぞれ備え、第２の側面４５のそれぞれは、第２の正面４４の第２の正面スリット４６から連続して延びる第２の側面スリット４７を備える。
【００５２】
第２の側面４５は、上述のとおり等脚台形状であり、開放された面に接続される第２の上底４８と、第２の正面４４に接続される第２の下底４９と、２つの第２の脚部５０とからなる。第２の下底４９は、第２の側面スリット４７によって２つに分けられる。
また、第２の正面４４は、上述のとおり正三角形状であり、第２の下底４９によって囲まれ、第２の下底４９は、上述と同様に、第２の正面スリット４６によって２つに分けられる。
【００５３】
図１４に、図１２（Ａ）、（Ｂ）に示す第１の本体部材３３を形成する第１のシート状部材５１の展開図を示す。図１２（Ａ）、（Ｂ）に示す第１の本体部材３３は、図１４に示す第１のシート状部材５１を折り曲げ加工することで形成される。
【００５４】
第１のシート状部材５１は、第１の正面３７を構成する５つの第１の下底４２の外側に、第１の下底４２に接続する第１の側面３８、第１の側面３８の一対の第１の脚部４３の一方に設けられた第１の糊しろ面５２、第１の側面３８の第１の上底４１に設けられた第１の補強面５３をそれぞれ備え、第１の正面３７と第１の側面３８のそれぞれとの間にわたって、第１の下底４２を２つに分ける第１の開口部５４を備える。また、第１の補強面５３は、その下底部分に第１の外側切り欠き部５５を備える。
【００５５】
次に、第１のシート状部材５１を点線（第１の上底４１、第１の下底４２、第１の脚部４３）で同一方向（全て山折り、または全て谷折り）に折り曲げることで第１のシート状部材５１から第１の本体部材３３を組み立てる。
【００５６】
まず、初めに、５つの第１の側面３８を第１の正面３７に対して垂直よりやや内側に傾くようにそれぞれ折り曲げる。このとき第１の開口部５４は、第１の本体部材３３の第１の正面３７の第１の正面スリット３９と第１の側面３８の第１の側面スリット４０とにそれぞれ分けられる。
次に、第１の糊しろ面５２を、その第１の糊しろ面５２が接続する第１の側面３８と隣接する第１の側面３８に沿うように折り曲げる。
そして、最後に、第１の補強面５３を織り込んで、第１の補強面５３と第１の側面３８とによって、隣接する第１の糊しろ面５２をそれぞれ挟み込む。
このように第１のシート状部材５１の各面を同一方向に折り曲げることで、接着剤等を用いなくとも、第１のシート状部材５１の応力および摩擦力によって第１の本体部材３３の形状が維持される。
【００５７】
なお、第１のシート状部材５１から本体部材３３を組み立てた際、第１の補強面５３には、第１の外側切り欠き部５５が設けられているため、第１の補強面５３が第１の側面スリット４０を塞ぐことがない。
【００５８】
同様に、図１５に、図１３（Ａ）、（Ｂ）に示す第２の本体部材３４を形成する第２のシート状部材５６の展開図を示す。図１３（Ａ）、（Ｂ）に示す第２の本体部材３４は、図１５に示す第２のシート状部材５６を折り曲げ加工することで形成される。
【００５９】
第２のシート状部材５６は、第２の正面４４を構成する３つの第２の下底４９の外側に、第２の下底４９に接続する第２の側面４５、第２の側面４５の一対の第２の脚部５０の一方に設けられた第２の糊しろ面５７、第２の側面４５の第２の上底４８に設けられた第２の補強面５８をそれぞれ備え、第２の正面４４と第２の側面４５のそれぞれとの間にわたって、第２の下底４９を２つに分ける第２の開口部５９を備える。また、第２の補強面５８は、その下底部分に第２の外側切り欠き部６０を備える。
【００６０】
次に、第２のシート状部材５６を点線（第２の上底４８、第２の下底４９、第２の脚部５０）で同一方向（全て山折り、または全て谷折り）に折り曲げることで第２のシート状部材５６から第２の本体部材３４を組み立てる。
【００６１】
まず、初めに、３つの第２の側面４５を第２の正面４４に対して垂直よりやや内側に傾くようにそれぞれ折り曲げる。このとき第２の開口部５９は、第２の本体部材３４の第２の正面４４の第２の正面スリット４６と第２の側面４５の第２の側面スリット４７とにそれぞれ分けられる。
次に、第２の糊しろ面５７を、その第２の糊しろ面５７が接続する第２の側面４５と隣接する第２の側面４５に沿うように折り曲げる。
そして、最後に、第２の補強面５８を織り込んで、第２の補強面５８と第２の側面４５とによって、その第２の側面４５に沿った隣接する第２の糊しろ面５７をそれぞれ挟み込む。
このように第２のシート状部材５６の各面を同一方向に折り曲げることで、接着剤等を用いなくとも、第２のシート状部材５６の応力および摩擦力によって第２の本体部材３４の形状が維持される。
【００６２】
なお、第２のシート状部材５６から第２の本体部材３４を組み立てた際、第２の補強面５８には、第２の外側切り欠き部６０が設けられているため、第２の補強面５８が第２の側面スリット２７を塞ぐことがない。
【００６３】
図１６（Ａ）は、図１１に示す第１のシート状連結部材３５の正面図であり、図１６（Ｂ）は、図１１に示す第２のシート状連結部材３６の正面図である。
図１６（Ａ）に示すように、第１のシート状連結部材３５は、下部に第１の連結切り込み部３５Ａを備え、上部に傾きの異なる一対の斜面を持つ第１の凸部３５Ｂを備える。第１の凸部３５Ｂは、第１のシート状連結部材３５の中心軸に対する傾きが約８２．０５１５５°である第１の斜面３５Ｃと、傾きが約７０．５０３７５°である第２の斜面３５Ｄとを備える。
また、図１６（Ｂ）に示すように、第２のシート状連結部材３６は、下部に第２の連結切り込み部３６Ａを備え、上部に左右対称な一対の斜面３６Ｃを持つ第２の凸部３６Ｂを備える。なお、第２の凸部３６Ｂの頂点の角度は約１６４．１０３１°である。
【００６４】
図１７は、第１の本体部材３３、第２の本体部材３４、第１のシート状連結部材３５、および第２のシート状連結部材３６を用いて図１１に示す組立構造物３２を組み立てる際の組立説明図である。
図１７に示すように、１５個の第１の本体部材３３の第１の正面３７と、８０個の第２の本体部材３４の第２の正面４４とが、変形十二面体の外形を呈するように並べて、隣接する第１の本体部材３３の第１の正面４３と第２の本体部材３４の第２の正面４４とに互いに連なる対応する第１の正面スリット３９および第２の正面スリット４６に、第１のシート状連結部材３５をその第１の凸部３５Ｂの第１の斜面３５Ｃが第１の正面スリット３９へ収容され、その第１の凸部３５Ｂの第２の斜面３５Ｄが第２の正面スリット４６へ収容されるように嵌合させることで、隣接する第１の本体部材３３と第２の本体部材３４とを連結する。
また、同様に、隣接する第２の本体部材３４の連続する第２の正面４４に互いに連なる対応する２つの第２の正面スリット４６に第２のシート状連結部材３６を嵌合させることで、隣接する第２の本体部材３４を連結する。
このとき、６０個の第１のシート状連結部材３５と９０個の第２のシート状連結部材３６との全ての嵌合方向が上述の変形十二面体の中心に集まることで、組立構造物３２の連結構造を強固なものとすることができる。
【００６５】
なお、図示しないが、第１のシート状連結部材３５は、第１の本体部材３３の第１の側面３８と第２の本体部材３４の第２の側面４５とが重なることで重なった第１の側面スリット４０および第２の側面スリット４７に第１のシート状連結部材３５の第１の連結切り込み部３５Ａを嵌合させることで、第１のシート状連結部材３５によって隣接する第１の本体部材３３と第２の本体部材３４の重なり合う第１の側面３８と第２の側面４５とを固定して、隣接する第１の本体部材３３と第２の本体部材３４とを連結するとともに、嵌合の際、第１のシート状連結部材３５の第１の凸部３５Ｂが、隣接する第１の本体部材３３と第２の本体部材３４の第１の正面３７と第２の正面４４とにわたって互い連なる第１の正面スリット３９と第２の正面スリット４６とに収容される。隣接する第１の本体部材３３と第２の本体部材３４の第１の正面３７と第２の正面４４とが為す角度は、約１５２．５５５３°であり、第１の正面３７と第１の凸部３５Ｂの第１の斜面３５Ｃとの為す角が等しく、第２の正面４４と第１の凸部３５Ｂの第２の斜面３５Ｄとの為す角が等しいためである。
【００６６】
また、図示しないが、第２のシート状連結部材３６は、隣接する第２の本体部材３４の第２の側面４５が重なることで重なった２つの第２の側面スリット４７に第２のシート状連結部材３６の第２の連結切り込み部３６Ａを嵌合させることで、第２のシート状連結部材３６によって隣接する第２の本体部材３４の重なり合う第２の側面４５を固定して、隣接する第２の本体部材３４を連結するとともに、嵌合の際、第２のシート状連結部材３６の一対の斜面を有する第２の凸部３６Ｂが、隣接する第２の本体部材３４の２つの第２の正面４４にわたって互いに連なる２つの第２の正面スリット４６に収容される。隣接する第２の本体部材３４の２つの第２の正面４４が為す角度は、約１６４．１０３１°であり、第２のシート状連結部材３６の一対の斜面３６Ｃを有する第２の凸部３６Ｂの為す角度も約１６４．１０３１°であるためである。
なお、第１および第２実施形態と同様、第３実施形態の組立構造物３２の備える変形十二面体の外形には１つの球面が外接する。
【００６７】
また、図１８（Ａ）に示すように、第１の本体部材３３および第２の本体部材３４の各スリットを組立構造物３２の各頂点部分に集めるように設けて、図１８（Ｂ）に示す第３のシート状連結部材７６によって、隣接する各本体部材を連結してもよい。
なお、第３のシート状連結部材７６は、各本体部材の頂点部分に対応する側面を所定量削った上で各本体部材と嵌合させることで、図１８（Ｂ）に点線で示す第３のシート状連結部材７６の中心を五角形状の平面として隣接する各本体部材を連結する。こうすることで、変形十二面体の各頂点が削られて、各頂点を中心とする五角錐部分の形状がその底面である五角形の平面となるため、全体を更に球形に近い形状とすることができる。
【００６８】
以上、第３実施形態に係る組立構造物３２は、特殊な道具等を用いなくとも簡単に組み立てることができ、外側からの荷重に強い構造を備え、また、それらの大きさも特に限定されない。
また、第３実施形態に係る組立構造物は、変形十二面体であるが、同様に、正多面体や半正多面体などの他の構造を備える組立構造物であってもよい。
【００６９】
なお、正多面体、例えば、正四面体は、正三角形を正面（底面）とする三角錐台を本体部材として４個連結することで構成することができ、正六面体は、正方形を正面とする四角錐台を本体部材として６個連結することで構成することができ、正八面体は、正三角形を正面とする三角錐台を８個連結することで構成することができ、正十二面体は、正五角形を正面とする五角錐台を１２個連結することで構成でき、正二十面体は、正三角形を正面とする三角錐台を２０個連結することで構成できる。
【００７０】
また、半正多面体、例えば、切頂四面体は、正六角形を正面（底面）とする六角錐台を第１の本体部材とし、正三角形を正面（底面）とする三角錐台を第２の本体部材とし、第１の本体部材を４個と第２の本体部材を４個とを連結することで構成できる。なお、第１の本体部材の正面となる図形の一辺の長さと、第２の本体部材の正面となる図形の一辺の長さとは等しい。
また、切頂六面体は、正八角形を正面とする八角錐台を第１の本体部材とし、正三角形を正面とする三角錐台を第２の本体部材とし、第１の本体部材を６個と第２の本体部材を８個とを連結することで構成できる。
また、切頂八面体は、正六角形を正面とする六角錐台を第１の本体部材とし、正方形を正面とする四角錐台を第２の本体部材とし、第１の本体部材を８個と第２の本体部材を６個とを連結することで構成できる。
また、切頂十二面体は、正十角形を正面とする十角錐台を第１の本体部材とし、正三角形を正面とする三角錐台を第２の本体部材とし、第１の本体部材を１２個と第２の本体部材を２０個とを連結することで構成できる。
また、立方八面体は、正方形を正面とする四角錐台を第１の本体部材とし、正三角形を正面とする三角錐台を第２の本体部材とし、第１の本体部材を６個と第２の本体部材を８個とを連結することで構成できる。
また、二十・十二面体は、正五角形を正面とする五角錐台を第１の本体部材とし、正三角形を正面とする三角錐台を第２の本体部材とし、第１の本体部材を１２個と第２の本体部材を２０個とを連結することで構成できる。
また、斜方立方八面体は、正方形を正面とする四角錐台を第１の本体部材とし、正三角形を正面とする三角錐台を第２の本体部材とし、第１の本体部材を１８個と第２の本体部材を８個とを連結することで構成できる。
また、変形立方体は、正方形を正面とする四角錐台を第１の本体部材とし、正三角形を正面とする三角錐台を第２の本体部材とし、第１の本体部材を６個と、第２の本体部材を３２個とを連結することで構成できる。
【００７１】
同様に、斜方二十・十二面体は、正五角形を正面とする五角錐台を第１の本体部材とし、正方形を正面とする四角錐台を第２の本体部材とし、正三角形を正面とする三角錐台を第３の本体部材とし、第１の本体部材を１２個と第２の本体部材を３０個と第３の本体部材を２０個とを連結することで構成できる。
また、斜方切頂立方八面体は、正八角形を正面とする八角錐台を第１の本体部材とし、正六角形を正面とする六角錐台を第２の本体部材とし、正方形を正面とする四角錐台を第３の本体部材とし、第１の本体部材を６個と第２の本体部材を８個と第３の本体部材を１２個とを連結することで構成される。
また、斜方切頂二十・十二面体は、正十角形を正面とする十角錐台を第１の本体部材とし、正六角形を正面とする六角錐台を第２の本体部材とし、正方形を正面とする四角錐台を第３の本体部材とし、第１の本体部材を１２個と第２の本体部材を２０個と第３の本体部材を３０個とを連結することで構成される。
なお、正多面体または半正多面体を構成する本体部材の正面の一辺の長さは全て等しい。つまり、第１の本体部材および第２の本体部材の２種類の本体部材で半正多面体が構成されている場合、第１の本体部材の正面の一辺の長さと、第２の本体部材の正面の一辺の長さは等しく、また、第１の本体部材、第２の本体部材および第３の本体部材の３種類の本体部材で半正多面体が構成されている場合、第１の本体部材の正面の一辺の長さ、第２の本体部材の正面の一辺の長さ、および第３の本体部材の一辺の長さはそれぞれ等しい。
【００７２】
なお、第１実施形態および第３実施形態において、本体部材は、多角錐台の形状を備えるが、多角錐の形状であってもよい。多角錐台の場合と同様に、正多面体および半正多面体を構成することができる。また、第１実施形態および第３実施形態において記載した本体部材の正面と側面との為す角は、一応の目安であり、角度に若干のばらつきがあったとしても多面体または半正多面体の組立構造物を構成することができる。また、スリットの位置は、シート状連結部材によって本体部材どうしを連結できれば本体部材の各辺の中央でなくともよい。
【００７３】
また、本発明の組立構造物は、第１実施形態〜第３実施形態などで示した正多面体や半正多面体などの外形に限らず、本発明の組立構造物を複数組み合わせることで、ラグビーボール形状やドーナツ形状、または、これらの一部のみを模した形状など、様々な外形を備えることができる。そして、本発明の組立構造物を構成する本体部材も、正三角錐台、正五角錐台、および正六角錐台などの形状に限らず、それぞれの正面に対して１つの共通する球面が外接するのであれば、一般的な三角形状や四角形状を正面とする三角錐台や四角錐台などであってもよい。
例えば、図１９に示すように、三角錐台および四角錐台の本体部材を複数組み合わせて用いることで、ラグビーボール形状の組立構造物６２を構成することができる。
また、本発明の組立構造物は、その大きさや形状も特に限定されないため、例えば、ボール、サッカーボール、ラグビーボール、簡易シェルター、移動住居、観測用ドーム、インテリア、包装容器、船、飛行船、宇宙ステーション、および月面基地などとして利用することができる。これらの組立構造物は、本発明に係る組立構造物を複数組み合わせることで構成することができる。
【００７４】
第４実施形態
図１９は、本発明の第４実施形態に係る組立構造物である。
図１９に示す組立構造物７７は、正六角柱の外形を有し、６つの本体部材７８、６つの第１のシート状連結部材７９、および１２個の第２のシート状連結部材８０からなる。
【００７５】
図２１（Ａ）は、図１９に示す本体部材７８の斜視図であり、図２１（Ｂ）は、図２１（Ａ）に示す矢印方向から本体部材７８を見た場合の正面図である。
本体部材７８は、正三角形状の互いに向かい合う一対の底面８１と、一対の正三角形状の底面８１の両斜辺の間に接続される長方形状の一対の側面８２と、一対の底面８１および一対の側面８２によって上下左右を囲まれる長方形状の正面８３とを備えた三角柱形状を有する。
【００７６】
正面８３は、一対の側面８２とそれぞれ接続する一対の辺の中央から正面８３自身へ延びる一対の第１のスリット８４を備え、側面８２はそれぞれ、正面８３の第１のスリット８４から連続して側面８２自身へ延びる第２のスリット８５を備える。
また、正三角形状の底面８１は、その一対の斜辺の中央から底面８１自身へ延びる一対の第３のスリット８６を備え、側面８２は、一対の底面８１の第３のスリット８６から連続して延びる一対の第４のスリット８７を備える。
【００７７】
正三角形状の底面８１は、正面８３に接続される底辺８８と、上述のとおり一対の側面８２に接続される一対の斜辺８９とからなり、斜辺８９は、第３のスリット８６によって、上斜辺部８９ａと下斜辺部８９ｂとに分けられる。
正面８３は、底面８１に接続され横方向に延びる一対の底辺８８と側面８２に接続され縦方向に延びる一対の第１の辺９０とからなり、第１の辺９０は、第１のスリット８４によって上下２つに分けられる。
側面８２は、上下一対の底面８１に接続される上下一対の斜辺８９と、正面８３に接続される第１の辺９０と、上下一対の底面８１の頂点を結ぶ第２の辺９１とからなり、第１の辺９０は、上述と同様に、第２のスリット８５によって上下２つに分けられる。
【００７８】
図２２に、図２１（Ａ）、（Ｂ）に示す本体部材７８を形成するシート状部材９２の展開図を示す。図２１（Ａ）、（Ｂ）に示す本体部材７８は、図２２に示すシート状部材９２を折り曲げ加工することで形成される。
【００７９】
シート状部材９２は、正面８３に対して上下左右が対称に構成されており、正面８３の上下対称に接続された一対の正三角形状の底面８１、底面８１の両斜辺８９に接続された一対の糊しろ面９３、正面８３を左右から挟むように接続された一対の側面８２、一対の側面８２を更に左右から挟むように接続された一対の矩形の補強面９４をそれぞれ備える。
【００８０】
正三角形状の底面８１の斜辺８９は、第１の切り込み部９５によって糊しろ面９３も含めて上下に分離され、上斜辺部８９ａに上糊しろ面９３ａが接続され、下斜辺部８９ｂに下糊しろ面９３ｂが接続される。また、底面８１の底辺８８に正面８３が接続される。なお、矩形の糊しろ面９３はその両脚部に第１の切り込み部９５をそれぞれ備える。
【００８１】
正面８３と側面８２とはそれぞれが第１の辺９０によって接続されており、第１の辺９０は、正面８３と側面８２とにわたる開口部９６によって上下に分離される。
側面８２は上下に一対の第２の切り込み部９７を備え、補強面９４と第２の辺９１によって接続されている。補強面９４は、上下に一対の第１の切り欠き部９８を備え、第２の辺９１と逆側の辺に第２の切り欠き部９９を備える。
【００８２】
次に、シート状部材９２を点線（底辺８８、上斜辺部８９ａ、下斜辺部８９ｂ、一対の第１の辺９０、第２の辺９１）で同一方向（全て山折り、または全て谷折り）に折り曲げることでシート状部材９２から本体部材７８を組み立てる。
【００８３】
まず、初めに、一対の正三角形状の底面８１を正面８３に対して垂直に折り曲げ、一対の上糊しろ面９３ａおよび下糊しろ面９３ｂを底面８１に対してそれぞれ垂直に折り曲げる。
次に、一対の側面８２を、正三角形状の底面８１の斜辺８９に沿うように折り曲げる。このとき、開口部９６は、本体部材７８の正面８３の第１のスリット８４と側面８２の第２のスリット８５とに分けられ、また、正三角形状の底面８１の両斜辺８９の第１の切り込み部９５は第３のスリット８６となり、側面８２の第２の切り込み部９７は第４のスリット８７となる。更に、一対の補強面９４を折り込んで、側面８２および補強面９４によって上下一対の糊しろ面９３ａ、９３ｂを挟み込む。
このようにシート状部材９２の各面を同一方向に折り曲げることで、接着剤などを用いなくとも、シート状部材９２の応力および摩擦力によって本体部材７８の形状が維持される。
【００８４】
なお、シート状部材９２から本体部材７８を組み立てた際、矩形の補強面９４には第１の切り欠き部９８および第２の切り欠き部９９が設けられているため、矩形の補強面９４は、側面８２の第４のスリット８７および第２のスリット８５を塞ぐことがない。
【００８５】
図２３（Ａ）は、図２０に示す第１のシート状連結部材７９の正面図であり、図２３（Ｂ）は、図２０に示す第２のシート状連結部材８０の正面図である。
【００８６】
図２３（Ａ）に示すように、第１のシート状連結部材７９は、下部に第１の連結切り込み部７９Ａを備え、上部に一対の斜面７９Ｃ、７９Ｃを持つ凸部７９Ｂを備える。なお、凸部７９Ｂの斜面７９Ｃは左右対称であり、頂点の角度は１２０°である。
図２３（Ｂ）に示すように、第２のシート状連結部材８０は、下部に第２の連結切り込み部８０Ａを備え、上部に平坦部８０Ｂを備える。
【００８７】
図２４は、本体部材７８、第１のシート状連結部材７９、および第２のシート状連結部材８０を用いて図１に示す組立構造物１を組み立てる際の組立説明図である。
図２４に示すように、６つの本体部材７８をそれらの正面８３が六角柱の外形を呈するように並べて、隣接する本体部材７８の連続する正面８３に互いに連なる対応する２つの第１のスリット８４に、第１のシート状連結部材７９を嵌合させることで、隣接する本体部材７８を連結する。このとき、６つの第１のシート状連結部材７９の本体部材７８との嵌合方向がすべて上述の六角柱の外形の中心軸上の一点に集まることで、組立構造物７７の連結構造を強固なものとすることができる。なお、上述の嵌合方向が、中心軸上の一点でなく、中心軸上に集まるだけでも組立構造物７７の連結構造を強固なものとすることができる。
また、隣接する本体部材７８の連続する三角形状の底面８１に互いに連なる対応する２つの第３のスリット８６に第２のシート状連結部材８０を嵌合させることで、隣接する本体部材７８の連結を更に強固にすることができる。
【００８８】
以上のように、第４実施形態に係る組立構造物７７は、特殊な道具等を用いなくとも簡単に組み立てることができ、外側または上側からの荷重に強い構造を備え、また、それらの大きさも特に限定されないため、例えば、踏み台として利用することができ、また、１つの椅子、長椅子、テーブルなどの家具として利用することができる。
また、第４実施形態に係る組立構造物１は、正六角柱であるが、同様にして様々な正多角柱や正多角錐台の組立構造物を構成することができる。なお、正多角柱および正多角錐台を構成する複数の正面（正多角柱および正多角錐台の側面に該当する）には、それぞれの正面に共通して外接する１つの球面が存在する。
また、第４実施形態に係る組立構造物の他の例として、組立構造物の正面が複数連続することでアーチ形の形状を備えても良い。簡易な橋や建築物の構造として利用することができる。
【００８９】
また、上述のアーチ形の形状を備える組立構造物の例として、トンネルの換気用ダクトを保持する組立構造物が挙げられる。
図２５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、トンネルの壁部６５に対して、六角形状の正面を備える本体部材６６をその正面がアーチを形成するようにシート状連結部材６７で連結することで、換気用ダクト６８を支える組立構造物６９を形成する。図２５（Ｂ）に示すように、例えば、換気用ダクト６８は、本体部材６６の側面部分を貫通することで本体部材６６によって保持されることが好ましい。この組立構造物６９は、トンネルの壁部６５の全面を覆うように形成してもよく、また、所定間隔ごとに形成してもよい。なお、例えば、本体部材６６は、金属板を折り曲げ加工することで形成され、シート状連結部材６７は、金属板を切り抜くことで形成される。
組立構造物６９がトンネルの壁部６５の全面を覆う場合、所定の位置において本体部材６６の六角形状の正面を切り欠き、また、同じ位置の換気用ダクト６８に孔を開けることで、トンネル内の換気を行うことができる。また、所定間隔ごとに組立構造物６９を設ける場合、組立構造物６９が無い位置において換気用ダクト６８に孔を開けることでトンネル内の換気を行うことができる。なお、本体部材６６の正面の形状は六角形状に限らず、四角形状等どのような形状でもよい。
なお、上述のアーチ形状の組立構造物６９によって、組立構造物６９とトンネルの壁部６５との間に、換気用ダクト６８ではなく、換気用の大型ファンを保持してもよく、また、組立構造物６９の下に金属棒、ワイヤおよび網などを用いて換気用の大型ファンを吊るしてもよい。
【００９０】
また、シート状連結部材は、複数まとめられてもよい。例えば、図２５（Ｃ）に示すようにシート状連結部材６７を円板によって３つまとめた部材をシート状連結部材７０とする。なお、シート状連結部材６７をまとめる形状は円板に限らず、例えば、本体部材６６の正面の傾きに合わせてシート状連結部材６７を各頂点とする三角形状でもよい。
図２５（Ｄ）に示すように、組立構造物６９において、３つの本体部材６６が連なった箇所に、シート状連結部材７０を嵌合することで、本体部材６６どうしの連結をより強固なものとすることができる。なお、この場合、シート状連結部材７０が３つの本体部材６６が連なった箇所のそれぞれ嵌合するように、本体部材６６は六角形状の一辺の同じ位置から正面と側面とにそれぞれ延びるスリットを各辺ごとに２つずつ備える。
また、更に、シート状連結部材７０と本体部材６６とをボルト等で留めることで、組立構造物６９の構造をより強固なものとすることができる。
【００９１】
また、本発明に係るシート状連結部材は、本体部材のスリットの幅やスリットの大きさに合わせて厚さや大きさを自由に設定することができる。
図２６（Ａ）は、第４のシート状連結部材１００の展開図である折り畳みシート状連結部材６４であり、図２６（Ｂ）は、第４のシート状連結部材１００の正面図であり、図２５（Ｃ）は、第４のシート状連結部材１００の側面図である。
図２６（Ａ）に示す折り畳みシート状連結部材６４を点線に従って折り畳むことで、図２６（Ｂ）、（Ｃ）に示す第４のシート状連結部材１００が構成される。
【００９２】
また、図２６（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、第４のシート状連結部材１００は、本体部材どうしを連結するため、下部に第４の連結切り込み部１００Ａを有し、また、上部に円弧状の第４の凸部１００Ｂを備える。
そして、第１実施形態の第１のシート状連結部材４および第２のシート状連結部材５、第２実施形態のシート状連結部材、第３実施形態の第１のシート状連結部材３５および第２のシート状連結部材３６、ならびに第４実施形態の第１のシート状連結部材７９および第２のシート状連結部材８０の代わりに、第４のシート状連結部材１００を用いてもよい。
第４のシート状連結部材１００は、第４の凸部１００Ｂが円弧状の曲面を備えるため、スリットどうしが為す角度に限定されず、どのようなスリットに対しても利用することができる。
【００９３】
また、上述の第１実施形態〜第４実施形態等において、シート状部材を折り曲げて本体部材を組み立てる際、シート状部材の応力および摩擦力で本体部材の形状を維持しているが、更に、接着剤、テープおよびボルト等を用いて本体部材の形状を維持してもよい。組立構造物の形状をより強固に維持することができる。
また、折り曲げられた本体部材の内側の空間を、セメントや砂利、発泡スチロール、ウレタン樹脂などの充填材で満たすことで組立構造物の形状をより強固に維持することができる。
【００９４】
以上、本発明の組立構造物およびそれらを形成するシートセットについて詳細に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよい。
【符号の説明】
【００９５】
１、３２、６１、６２、６９、７７  組立構造体、  ２、３３  第１の本体部材、  ３、３４  第２の本体部材、  ４、３５、７９  第１のシート状連結部材、  ４Ａ、３５Ａ、７９Ａ  第１の連結切り込み部、  ４Ｂ、３５Ｂ、７９Ｂ  第１の凸部、  ４Ｃ、３５Ｃ  第１の斜面、  ４Ｄ、３５Ｄ  第２の斜面、  ５、３６、８０  第２のシート状連結部材、  ５Ａ、３６Ａ、８０Ａ  第２の連結切り込み部、  ５Ｂ、３６Ｂ  第２の凸部、  ５Ｃ、３６Ｃ、７９Ｃ  一対の斜面、  ６、３７  第１の正面、  ７、３８  第１の側面、  ８、３９  第１の正面スリット、  ９、４０  第１の側面スリット、  １０、４２  第１の下底、  １０ａ  第１の左下底部、  １０ｂ  第２の右下底部、  １１、４３  第１の脚部、  １２、４１  第１の上底、  １３、４４  第２の正面、  １４、４５  第２の側面、  １５、４６  第２の正面スリット、  １６、４７  第２の側面スリット、  １７、４９  第２の下底、  １７ａ  第２の左下底部、  １７ｂ  第２の右下底部、  １８、５０  第２の脚部、  １９、４８  第２の上底、  ２０、５１  第１のシート状部材、  ２１、５２  第１の糊しろ面、  ２２、５２  第１の補強面、  ２３、５４  第１の開口部、  ２４、９８  第１の切り欠き部、  ２５、９９  第２の切り欠き部、  ２６、５６  第２のシート状部材、  ２７、５７  第２の糊しろ面、  ２８、５８  第２の補強面、  ２９、５９  第２の開口部、  ３０  第３の切り欠き部、  ３１  第４の切り欠き部、  ５５  第１の外側切り欠き部、  ６０  第２の外側切り欠き部、  ６３  材料シート、  ６４  折り畳みシート状連結部材、  ６５  トンネルの壁部、  ６６、７８  本体部材、  ６７、７０  シート状連結部材、  ６８  換気用ダクト、  ７６  第３のシート状連結部材、  ８０Ｂ  平坦部、  ８１  底面、  ８２  側面、  ８３  正面、  ８４  第１のスリット、  ８５  第２のスリット、  ８６  第３のスリット、  ８７  第４のスリット、  ８８  底辺、  ８９  斜辺、  ８９ａ  上斜辺部、  ８９ｂ  下斜辺部、  ９０  第１の辺、  ９１  第２の辺、  ９２  シート状部材、  ９３  糊しろ面、  ９４  補強面、  ９５  第１の切り込み部、  ９６  開口部、  ９７  第２の切り込み部、  １００  第４のシート状連結部材、  １００Ａ  第４の連結切り込み部、  １００Ｂ  第４の凸部。
【要約】
【課題】組み立てが容易で十分な強度を有する、シート状部材から組み立てられる組立構造物、およびそれらを形成するシートセットを提供する。
【解決手段】第１の本体部材２と第２の本体部材３とをそれらの第１の正面６および第２の正面１３が切頂二十面体の外形を有するように並べて、重なり合う第１の側面７および第２の側面１４の重なった第１の側面スリット９および第２の側面スリット１６に第１のシート状連結部材４を嵌合させ、重なり合う２つの第１の側面７の重なった２つの第１の側面スリット９に第２のシート状連結部材５を嵌合させて、重なり合う側面どうしをそれぞれ固定するとともに、第１のシート状連結部材４を連続する第１の正面６と第２の正面１３とに互いに連なる第１の正面スリット８および第２の正面スリット１５に収容させ、第２のシート状連結部材５を連続する２つの第１の正面６に互いに連なる２つ第１の正面スリット８に収容させる。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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