(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
(a)中空構造金属製部品、金属製Cチャンネル、金属製Iビーム、金属製Tビーム、金属製アングルビームおよび金属製ワイドフランジビームを含む群より選択される第1の構造荷重保持部材を有する第1の枠組み要素、ならびに
(b)中空構造金属製部品、金属製Cチャンネル、金属製Iビーム、金属製Tビームおよび金属製ワイドフランジビームを含む群より選択される第2の構造荷重保持部材を有する第2の枠組み要素、
を含む、折りたたみ式建造ユニットであって、
但し、第1の構造荷重保持部材および第2の構造荷重保持部材の両方ともが中空構造金属製部品とはならず、
第1の構造荷重保持部材および第2の構造荷重保持部材は、それらの縦方向の面において折りたたみ可能に連結されて、第1の枠組み要素と第2の枠組み要素が互いに対して折りたたまれることを可能とし、
第1の構造荷重保持部材は、展開後に折りたたみ式建造ユニットの外側から第1の構造荷重保持部材と第2の構造荷重保持部材の間の直接の固定を可能にするように、第2の構造荷重保持部材に対して配置される、折りたたみ式建造ユニット。
【請求項２】
折りたたみ式建造ユニットが構造金属製枠組みを有し、第1の枠組み要素、第2の枠組み要素、第1の構造荷重保持部材および第2の構造荷重保持部材が該構造金属製枠組みの一部である、請求項１記載の折りたたみ式建造ユニット。
【請求項３】
第1の構造荷重保持部材が、ウェブを有する金属製Cチャンネルであり、該第1の構造荷重保持部材は、展開後に該折りたたみ式建造ユニットの外側から第1の構造荷重保持部材と第2の構造荷重保持部材の間の金属製Cチャンネルのウェブを介する直接の固定を可能にするように、第2の構造荷重保持部材に対して配置される、請求項１記載の折りたたみ式建造ユニット。
【請求項４】
第1の構造荷重保持部材が、第1の構造荷重保持部材の内部表面にブロッキング部材の縦方向の面において固定されたブロッキング部材を有する金属製Cチャンネルおよび金属製Iビームを含む群より選択され、該第1の構造荷重保持部材は、展開後に外部仕上げ材料がブロッキング部材に直接取り付けられ得るように方向付けられ、かつ配置される、請求項１記載の折りたたみ式建造ユニット。
【請求項５】
第1の構造荷重保持部材は、第1の構造荷重保持部材の内部表面にブロッキング部材の縦方向の面において固定されたブロッキング部材を有する金属製Cチャンネルおよび金属製Iビームを含む群より選択され、第1の構造荷重保持部材および第2の構造荷重保持部材は、それらの縦方向の面において折りたたみ可能に連結され、その結果、第1の枠組み要素および第2の枠組み要素が展開された形態である場合に、第1の構造荷重保持部材は、折りたたみ式建造ユニットの外側から第1の構造荷重保持部材と第2の構造荷重保持部材の間のそれらの縦方向の面における直接の固定を可能にするように、第2の構造荷重保持部材に対して配置されて、第1の枠組み要素と第2の枠組み要素の間で固定された連結を形成し、第1の構造荷重保持部材は、外部仕上げ材料がブロッキング部材に直接取り付けられ得るように方向付けられ、かつ配置される、請求項１記載の折りたたみ式建造ユニット。
【請求項６】
折りたたみ式建造ユニットは、折りたたみ式建造ユニットの外部のへりを形成するように第2のパネルに連結された第1のパネルを含み、第1のパネルは、(a-i)第1の枠組み要素、(a-ii)第1のパネル内の断熱材料、および(a-iii)第1の枠組み要素に直接取り付けられた1つ以上のブロッキング部材を含み、第2のパネルは、(b-i)第2の枠組み要素、(b-ii)第2のパネル内の断熱材料、および(b-iii)第2の枠組み要素に直接取り付けられた1つ以上のブロッキング部材を含み、第1の構造荷重保持部材および第2の構造荷重保持部材は、第1のパネルおよび／または第2のパネルの断熱材料により、あるいは第1のパネルおよび／または第2のパネルの1つ以上のブロッキング部材により断熱されて、外部のへりを介した熱伝達を低減する、請求項１記載の折りたたみ式建造ユニット。
【請求項７】
第1のパネルおよび第2のパネルがさらに、ブロッキング部材に直接固定された仕上げ材料を含む、請求項６記載の折りたたみ式建造ユニット。
【請求項８】
第1の構造荷重保持部材および第2の構造荷重保持部材が、同じ構造荷重保持特性を有する、請求項１記載の折りたたみ式建造ユニット。
【請求項９】
第1の構造荷重保持部材および第2の構造荷重保持部材が、10倍以下だけ異なる断面積を有する、請求項１記載の折りたたみ式建造ユニット。
【請求項１０】
第1の構造荷重保持部材および第2の構造荷重保持部材の両方ともが、金属製Iビームとはならず、3倍以下だけ異なる断面積を有する、請求項１記載の折りたたみ式建造ユニット。
【請求項１１】
第1の構造荷重保持部材および第2の構造荷重保持部材の両方ともが、金属製Cチャンネルまたは金属製Iビームとはならない、請求項１記載の折りたたみ式建造ユニット。
【請求項１２】
第1の構造荷重保持部材および第2の構造荷重保持部材が、金属製ヒンジにより折りたたみ可能に連結される、請求項１記載の折りたたみ式建造ユニット。
【請求項１３】
第1の構造荷重保持部材および第2の構造荷重保持部材は、折りたたみ式建造ユニットの外部のへりの一部を形成するように配置され、第1の構造荷重保持部材は、第2の構造荷重保持部材よりも外部のへりに近接し、第1の構造荷重保持部材は、第1の構造荷重保持部材の内部表面にブロッキング部材の縦方向の面において固定されたブロッキング部材を有する金属製Cチャンネルまたは金属製Iビームであり、第1の構造荷重保持部材は、展開後にブロッキング部材が折りたたみ式建造ユニットの外側から接近可能であるように方向付けられる、請求項１記載の折りたたみ式建造ユニット。
【請求項１４】
少なくとも3個の構造荷重保持部材が第1の枠組み要素を形成し、少なくとも3個の構造荷重保持部材が第2の枠組み要素を形成する、請求項１記載の折りたたみ式建造ユニット。
【請求項１５】
第1の構造荷重保持部材の側面が、第2の構造荷重保持部材の側面に隣接する、請求項１記載の折りたたみ式建造ユニット。
【請求項１６】
第1の枠組み要素および第2の枠組み要素が、折りたたみ式建造物の構造枠組みの一部である、請求項１記載の折りたたみ式建造ユニット。
【請求項１７】
該折りたたみ式建造ユニットが居住用建造物である、請求項１記載の折りたたみ式建造ユニット。
【請求項１８】
折りたたみ式建造ユニットが、独立して中空構造金属製部品、金属製Cチャンネル、金属製Iビーム、金属製Tビーム、金属製アングルビームまたは金属製ワイドフランジビームである構造荷重保持部材を介して連結されるパネルにより全体として形成される建造外被を有する建造物である、請求項１記載の折りたたみ式建造ユニット。
【請求項１９】
建造物外被のへりの構造荷重保持部材が、構造荷重保持部材の内側表面に取り付けられたブロッキング部材を有し、外部仕上げ材料が該ブロッキング部材に取り付けられる、請求項１８記載の折りたたみ式建造ユニット。
【請求項２０】
展開された形態の折りたたみ式建造ユニットが、仕上げられた状態である、請求項１記載の折りたたみ式建造ユニット。
【請求項２１】
第1の構造荷重保持部材および第2の構造荷重保持部材が、構造的な破損を有することなく、第1の構造荷重保持部材と第2の構造荷重保持部材の間の構造荷重の伝達を可能にする様式で、互いに対して固定されている、請求項１記載の折りたたみ式建造ユニット。
【請求項２２】
(a)中空構造金属製部品、金属製Cチャンネル、金属製Iビーム、金属製Tビーム、金属製アングルビームおよび金属製ワイドフランジビームを含む群より選択される第1の構造荷重保持部材を有する第1の枠組み要素、ならびに
(b)中空構造金属製部品、金属製Cチャンネル、金属製Iビーム、金属製Tビームおよび金属製ワイドフランジビームを含む群より選択される第2の構造荷重保持部材を有する第2の枠組み要素、
を含む、折りたたみ式建造ユニットであって、
但し、第1の構造荷重保持部材および第2の構造荷重保持部材の両方ともが中空構造金属製部品とはならず、
(i)第1の構造荷重保持部材および第2の構造荷重保持部材は、それらの縦方向の面において連結されて、第1の枠組み要素と第2の枠組み要素の間で固定された連結を形成するか、または(ii)第1の構造荷重保持部材および第2の構造荷重保持部材は、それらの縦方向の面において折りたたみ可能に連結されて、第1の枠組み要素と第2の枠組み要素が互いに対して折りたたまれることを可能とし、
第1の構造荷重保持部材および第2の構造荷重保持部材は、それらの縦方向の面において折りたたみ可能に連結され、その結果、第1の枠組み要素および第2の枠組み要素が互いに対して展開された形態である場合に、第1の構造荷重保持部材は、折りたたみ式建造ユニットの外側から第1の構造荷重保持部材と第2の構造荷重保持部材の間のそれらの縦方向の面における直接の固定を可能にするように、第2の構造荷重保持部材に対して配置されて、第1の枠組み要素と第2の枠組み要素の間で固定された連結が形成される、折りたたみ式建造ユニット。
【請求項２３】
(a)中空構造金属製部品、金属製Cチャンネル、金属製Iビーム、金属製Tビーム、金属製アングルビームおよび金属製ワイドフランジビームを含む群より選択される第1の構造荷重保持部材を有する第1の枠組み要素、ならびに
(b)中空構造金属製部品、金属製Cチャンネル、金属製Iビーム、金属製Tビームおよび金属製ワイドフランジビームを含む群より選択される第2の構造荷重保持部材を有する第2の枠組み要素、
を含む、折りたたみ式建造ユニットであって、
但し、第1の構造荷重保持部材および第2の構造荷重保持部材の両方ともが中空構造金属製部品とはならず、
第1の構造荷重保持部材および第2の構造荷重保持部材は、それらの縦方向の面において折りたたみ可能に連結されて、第1の枠組み要素と第2の枠組み要素が互いに対して折りたたまれることを可能とし、
第1の構造荷重保持部材および第2の構造荷重保持部材は、第1の枠組み要素と第2の枠組み要素が折りたたまれた形態である場合に、第2の枠組み要素を含む第2のパネルから第1の枠組み要素を含む第1のパネルを離して配置する（offset）ように適合され、かつ配置されたオフセットヒンジにより、第1の構造荷重保持部材および第2の構造荷重保持部材の縦方向の面において折りたたみ可能に連結され、それにより第1のパネルは第2のパネルに対して平行な位置に配置され、
第1の構造荷重保持部材は、展開後に折りたたみ式建造ユニットの外側から第1の構造荷重保持部材と第2の構造荷重保持部材の間の直接の固定を可能にするように、第2の構造荷重保持部材に対して配置される、折りたたみ式建造ユニット。
【請求項２４】
第1の構造荷重保持部材および第2の構造荷重保持部材の両方ともが、金属製Cチャンネルまたは金属製Iビームとはならない、請求項２３記載の折りたたみ式建造ユニット。
【請求項２５】
(a)中空構造金属製部品、金属製Cチャンネル、金属製Iビーム、金属製Tビーム、金属製アングルビームおよび金属製ワイドフランジビームを含む群より選択される第1の構造荷重保持部材を有する第1の枠組み要素、ならびに
(b)中空構造金属製部品、金属製Cチャンネル、金属製Iビーム、金属製Tビームおよび金属製ワイドフランジビームを含む群より選択される第2の構造荷重保持部材を有する第2の枠組み要素、
を含む、折りたたみ式建造ユニットであって、
但し、第1の構造荷重保持部材および第2の構造荷重保持部材の両方ともが中空構造金属製部品とはならず、
第1の構造荷重保持部材および第2の構造荷重保持部材は、それらの縦方向の面において折りたたみ可能に連結されて、第1の枠組み要素と第2の枠組み要素が互いに対して折りたたまれることを可能とし、
該折りたたみ式建造ユニットは、第1の枠組み要素を含む第1のパネルおよび第2の枠組み要素を含む第2のパネルを含み、第1の構造荷重保持部材および第2の構造荷重保持部材は、第1のパネルおよび／または第2のパネル中に留まるように適合され、かつ配置されたオフセットヒンジにより、第1の構造荷重保持部材および第2の構造荷重保持部材の縦方向の面において折りたたみ可能に連結され、
第1の構造荷重保持部材は、展開後に折りたたみ式建造ユニットの外側から第1の構造荷重保持部材と第2の構造荷重保持部材の間の直接の固定を可能にするように、第2の構造荷重保持部材に対して配置される、折りたたみ式建造ユニット。
【請求項２６】
(a)中空構造金属製部品、金属製Cチャンネル、金属製Iビーム、金属製Tビーム、金属製アングルビームおよび金属製ワイドフランジビームを含む群より選択される第1の構造荷重保持部材を有する第1の枠組み要素、ならびに
(b)中空構造金属製部品、金属製Cチャンネル、金属製Iビーム、金属製Tビームおよび金属製ワイドフランジビームを含む群より選択される第2の構造荷重保持部材を有する第2の枠組み要素、
を含む、折りたたみ式建造ユニットであって、
但し、第1の構造荷重保持部材および第2の構造荷重保持部材の両方ともが中空構造金属製部品とはならず、
第1の構造荷重保持部材および第2の構造荷重保持部材は、それらの縦方向の面において折りたたみ可能に連結されて、第1の枠組み要素と第2の枠組み要素が互いに対して折りたたまれることを可能とし、
少なくとも第1または第2の構造荷重保持部材は、構造荷重保持部材の内部表面にブロッキング部材の縦方向の面において固定されたブロッキング部材を有し、該ブロッキング部材は、外部仕上げ材料がブロッキング部材に直接固定され得るように配置される、折りたたみ式建造ユニット。
【請求項２７】
第1の構造荷重保持部材が、第1の構造荷重保持部材の内部表面にブロッキング部材の縦方向の面において固定されたブロッキング部材を有する金属製Cチャンネルおよび金属製Iビームを含む群より選択され、該第1の構造荷重保持部材は、展開後に外部仕上げ材料がブロッキング部材に直接取り付けられ得るように方向付けられ、かつ配置される、請求項２６記載の折りたたみ式建造ユニット。
【請求項２８】
第1の構造荷重保持部材は、第1の構造荷重保持部材の内部表面にブロッキング部材の縦方向の面において固定されたブロッキング部材を有する金属製Cチャンネルおよび金属製Iビームを含む群より選択され、第1の構造荷重保持部材および第2の構造荷重保持部材は、それらの縦方向の面において折りたたみ可能に連結され、その結果、第1の枠組み要素および第2の枠組み要素が展開された形態である場合に、第1の構造荷重保持部材は、折りたたみ式建造ユニットの外側から第1の構造荷重保持部材と第2の構造荷重保持部材の間のそれらの縦方向の面における直接の固定を可能にするように、第2の構造荷重保持部材に対して配置されて、第1の枠組み要素と第2の枠組み要素の間で固定された連結を形成し、第1の構造荷重保持部材は、外部仕上げ材料がブロッキング部材に直接取り付けられ得るように方向付けられ、かつ配置される、請求項２６記載の折りたたみ式建造ユニット。
【請求項２９】
第1の構造荷重保持部材および第2の構造荷重保持部材が、金属製ヒンジにより折りたたみ可能に連結される、請求項２６記載の折りたたみ式建造ユニット。
【請求項３０】
(a)中空構造金属製部品、金属製Cチャンネル、金属製Iビーム、金属製Tビーム、金属製アングルビームおよび金属製ワイドフランジビームを含む群より選択される第1の構造荷重保持部材を有する第1の枠組み要素、ならびに
(b)中空構造金属製部品、金属製Cチャンネル、金属製Iビーム、金属製Tビームおよび金属製ワイドフランジビームを含む群より選択される第2の構造荷重保持部材を有する第2の枠組み要素、
を含む、折りたたみ式建造ユニットであって、
但し、第1の構造荷重保持部材および第2の構造荷重保持部材の両方ともが中空構造金属製部品とはならず、
第1の構造荷重保持部材および第2の構造荷重保持部材は、それらの縦方向の面において折りたたみ可能に連結されて、第1の枠組み要素と第2の枠組み要素が互いに対して折りたたまれることを可能とし、
第1の構造荷重保持部材および第2の構造荷重保持部材が、それらの縦方向の面において互いに対して固定され、
第1の構造荷重保持部材は、展開後に折りたたみ式建造ユニットの外側から第1の構造荷重保持部材と第2の構造荷重保持部材の間の直接の固定を可能にするように、第2の構造荷重保持部材に対して配置される、折りたたみ式建造ユニット。
【請求項３１】
第1の構造荷重保持部材および第2の構造荷重保持部材が、互いに対して溶接されるかまたは、セルフドリリングファスナにより固定される、請求項３０記載の折りたたみ式建造ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本願は、2010年8月6日に出願された米国特許仮出願第61,371,493号、2010年8月6日に出願された米国特許仮出願第61/371,509号、2010年8月6日に出願された米国特許仮出願第61/401,049号、2010年8月6日に出願された米国特許仮出願第61/401,050号、2010年8月6日に出願された米国特許仮出願第61/371,536号、2010年8月6日に出願された米国特許仮出願第61/371,545号、2010年8月6日に出願された米国特許仮出願第61/371,548号、2010年8月6日に出願された米国特許仮出願第61/371,497号および2010年8月6日に出願された米国特許仮出願第61/371,506号の利益を主張する。上記出願の全教示は、参照により本明細書に援用される。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
折りたたみ式建造ユニットは、これまでに、大部分が文献中に記載されている。これまでに記載された折りたたみ式建造ユニットの商業化を邪魔する理由としては、建設現場で行う必要のある大規模な作業、予め作製され、仕上げられた内部表面および外部表面を実質的に損傷することなく輸送し得ることを確実にすることの困難さ、ならびに折りたたみ式建造ユニットを建設することの一般的に高い複雑さが挙げられる。
【０００３】
そのため、特に折りたたみ式建造ユニットのへりからの熱伝達を低減した密な建造外被(building envelope)を提供しながら、より高い組み立て効率および柔軟性を可能にする新規の構造枠組みおよび連結アセンブリ設計、特に予め作製するプロセスおよび建設現場での枠組み要素のより簡単な連結を可能にし、工場でより多くの仕上げならびに建設現場でのより少なくかつより早い作業を可能にする構造枠組みおよび連結アセンブリ設計を有する折りたたみ式建造ユニットの必要性がある。
【発明の概要】
【０００４】
発明の概要
本発明の第1の態様は、折りたたみ式建造ユニットである。該折りたたみ式建造ユニットは、(a)中空構造金属製部品、金属製Cチャンネル(C-channel)、金属製Iビーム(I-beam)、金属製Tビーム(T-beam)、金属製アングルビーム(angle beam)、または金属製ワイドフランジビーム(wide-flange beam)である第1の構造荷重保持部材(structural load carrying member)を有する第1の枠組み要素；(b)中空構造金属製部品、金属製Cチャンネル、金属製Iビーム、金属製Tビームまたは金属製ワイドフランジビームである第2の構造荷重保持部材を有する第2の枠組み要素を含み、ここで第1の構造荷重保持部材および第2の構造荷重保持部材の両方が中空構造金属製部品ではないと仮定すると、(i)第1の構造荷重保持部材および第2の構造荷重保持部材は、縦に連結されて第1の枠組み要素と第2の枠組み要素の間に固定された連結を形成するか、または(ii)第1の構造荷重保持部材および第2の構造荷重保持部材は、折りたたみ可能に縦に連結されて第1の枠組み要素および第2の枠組み要素が互いに折りたたまれることを可能にする。
【０００５】
本発明の第2の態様は、パネルの構造荷重保持部材を介して連結されるパネルにより実質的に全体に形成された折りたたみ式建造外被であり、該構造荷重保持部材は、独立して、中空構造金属製部品、金属製Cチャンネル、金属製Iビーム、金属製Tビーム、金属製アングルビームまたは金属製ワイドフランジビームであり、該構造荷重保持部材は、折りたたみ式建造外被の金属製構造枠組みの一部であり、該パネルは、ブロッキング部材(blocking member)に取り付けられた内部および外部仕上げ(finishing)材料を含み、該ブロッキング部材は、構造荷重保持部材に取り付けられ、該折りたたみ式建造外被のへりの少なくともいくつかの構造荷重保持部材は、外部仕上げ材料が折りたたみ式建造外被のへりのブロッキング部材に固定される様式で、構造荷重保持部材の1つ以上の内部表面に直接縦に取り付けられたブロッキング部材を有する。
【０００６】
本発明の第3の態様は、第1の構造荷重保持部材を有する第1の構造枠組みを含む第1のパネルおよび第2の構造荷重保持部材を有する第2の構造枠組みを含む第2のパネルを含む、折りたたみ式建造ユニットであり、ここで第1の構造荷重保持部材および第2の構造荷重保持部材は、第1のパネルおよび第2のパネルが外部へりを形成するように互いに縦に固定され、第1または第2の構造荷重保持部材の少なくとも1つは、その内部表面の1つ以上に縦に固定されたブロッキング部材を有し、該ブロッキング部材は、外部仕上げ材料が、展開された形態でブロッキング部材に直接取り付け可能であるように配置される。
【０００７】
本発明の折りたたみ式建造ユニットは、以下の利点の1つ以上を有する。該折りたたみ式建造ユニットは、容易に予め作製され得、正確な展開(unfolding)を可能にし、展開された形態で折りたたみ可能に連結された枠組み要素の容易な係留を可能にし、折りたたみ式建造ユニットのへりおよび角で金属製構造荷重保持部材を断熱(insulate)して熱伝達を低減することを可能にし、該へりおよび角での仕上げ(finish)材料の容易な係留を可能にし、折りたたみ式建造ユニットを折りたたまれた形態でよりコンパクトにすることを可能にし、それにより、より大きな折りたたみ式建造ユニットをより簡単に輸送することを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
前述のことは、添付の図面に図示されるように、以下のより具体的な本発明の例示的態様の記載から明らかであろう。図面中、同様の参照記号は、異なる図を通じて同じ部分を言及する。図面は必ずしも同じ縮尺である必要はなく、代わりに本発明の態様の例示が強調される。
【図１】図1は、展開された形態の本発明の例示的な折りたたみ式建造ユニットの模式的な軸側投影図である。
【図２】図2は、図1の折りたたみ式建造ユニットの折りたたみ式構造鋼鉄枠組みの模式的な軸側投影図である。
【図３】図3は、折りたたまれた形態の図1の折りたたみ式建造ユニットの模式的な側面図である。
【図４】図4は、図2の折りたたみ式構造鋼鉄枠組みの模式的な側面図である。
【図５】図5は、いくつかの連結されたパネルの断面図を提供する、図1の折りたたみ式建造ユニットの模式的な側面図である。
【図６】図6は、壁に対する二重cチャンネル床の例示的な断熱連結アセンブリの模式的な断面図である。
【図７】図7は、床枠組み要素と側壁枠組み要素を蝶番式に連結する例示的な連結アセンブリを例示する模式的な断面図である。
【図８】図8は、壁パネルに固定された壁パネルの例示的な連結アセンブリの模式的な断面図である。
【図９】図9は、展開された形態で、仕上げ前の、壁パネルに対して折りたたまれた壁パネルの例示的な連結アセンブリの模式的な断面図である。
【図１０】図10は、仕上げ後の図9の連結アセンブリの模式的な断面図である。
【図１１】図11は、本発明の例示的な折りたたみ式構造鋼鉄枠組みの模式的な軸側投影図である。
【図１２】図12は、図11の構造鋼鉄枠組みの鋼鉄枠組み要素の模式図である。
【図１３】図13は、壁パネルに対して折りたたまれた壁パネルの例示的な連結アセンブリの模式的な断面図である。
【図１４】図14は、仕上げ前の、壁パネルに固定された床パネルの例示的な連結アセンブリの模式的な断面図である。
【図１５】図15は、仕上げ後の、図14の連結アセンブリの模式的な断面図である。
【図１６】図16は、展開された形態で、仕上げ前の、壁パネルに対して折りたたまれた床パネルの例示的な連結アセンブリの模式的な断面図である。
【図１７】図17は、仕上げ後の、図16の連結アセンブリの模式的な断面図である。
【図１８】図18は、仕上げ前の、側壁パネルに固定された背壁パネルの例示的な連結アセンブリの模式的な断面図である。
【図１９】図19は、仕上げ後の、図18の連結アセンブリの模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
発明の詳細な説明
本発明の折りたたみ式建造ユニットは、より高い建設効率および柔軟性を可能にする新規の構造枠組みおよび連結アセンブリ設計に基づく。該構造枠組みおよび連結アセンブリ設計は、折りたたみ式建造ユニットの予め作製するプロセスにおける枠組み要素のより簡単な連結および建設現場での枠組み要素、例えば展開後の折りたたみ可能に連結された枠組み要素のより簡単な連結を可能にする。これらはまた、特に、折りたたみ式建造ユニットのへりからの熱伝達が低減された密な建造外被を提供しながら、予め作製するプロセスにおけるより多くの仕上げおよび/または建設現場でのより少なくかつより早い作業を可能にする。
【００１０】
本発明の例示態様の説明を以下に続ける。
【００１１】
図1は、本発明の例示的な折りたたみ式建造ユニットの模式的な軸側投影図である。この態様において、展開された形態の折りたたみ式建造ユニットは、実質的に仕上げられた居住用建造物(100)である。該折りたたみ式建造ユニットは、例えば示される外壁、例えば前面壁(115)、側壁(120)、明かり層壁(125)、天井および屋根(130)ならびに屋根(135)を形成するいくつかのパネルから作製される。典型的に、ドア(例えば玄関ドア(105)、スライド式(sliding)ドアおよび窓(110))および窓(140、145、150、155および160)は、予め作製され、折りたたまれた建造ユニットに含まれる。
【００１２】
図2は、折りたたみ式建造ユニット100の折りたたみ式構造鋼鉄枠組み200の模式的な軸側投影図である(ヒンジは示さない)。この態様において、示される構造鋼鉄枠組みは、全体的に、部材205、210および215などの構造荷重保持鋼鉄部材から作製される。折りたたみ式建造ユニットの折りたたまれた形態および展開された形態の両方で、構造荷重保持部材は連結されて、固定された連結を提供し得、例えば構造荷重保持部材205は、例えば構造荷重保持部材210と固定されて連結している。構造荷重保持部材210および220などの他の構造荷重保持部材は、折りたたみ可能に連結されて、折りたたみ式建造ユニットの折りたたみおよび展開を可能にし、建設現場での展開後に固定される。
【００１３】
図3は、折りたたまれた形態の折りたたみ式建造ユニット100の模式的な側面図である(300)。ドア205および窓240は、折りたたまれた配置に示される折りたたみ可能に連結される壁パネル305の一部であるので、ドア205の内側面310および窓240の内側面315は、ここでは見られる。示されるさらなるパネルは、屋根パネル320および325、明かり層壁パネル330、床パネル335ならびに側壁パネル340を含む。折りたたまれた形態でのこの折りたたみ式建造ユニットの高さは、例えば11フィート6インチであり、幅は、例えば12フィートである。該折りたたみ式建造ユニットの長さは、例えば50フィートである。展開された形態では、かかる折りたたみ式建造ユニットは、約940平方フィートの面積を有する。
【００１４】
図4は、折りたたみ式構造鋼鉄枠組み200の模式的な側面図である。床枠組み要素405は、連結細部415による後部壁枠組み要素410との固定された連結、構造荷重保持部材420との固定された連結、および連結細部430による床枠組み要素425との蝶番式に取り付けられた連結を有する。床枠組み要素425は、連結細部440による前面壁枠組み要素435との蝶番式に取り付けられた連結を有する。屋根枠組み要素445は、後部壁枠組み要素410および構造荷重保持部材420との固定された連結を有する。明かり層枠組み要素450は、連結細部455により、屋根枠組み要素445と折りたたみ可能に連結され(これは、折りたたみ可能に連結された構造荷重保持部材420であるように設計することもできる)、屋根枠組み要素460との固定された連結のために作製され、屋根枠組み要素460自体は、前面壁枠組み要素435との固定された連結のために設計される。プレハブの(panelized)屋根枠組み要素460は、建設現場で固定されるように設計される。また、折りたたみ可能に連結された枠組み要素は典型的に、建設現場で、展開された形態への展開後に、互いに固定される。
【００１５】
図5は、いくつかの連結されたパネル501〜507の断面図を提供する折りたたみ式建造ユニットの模式的な側面図500である。屋根は、金属製水切りへり(drip edges)508、屋根ふき(roofing)510(例えばエチレンプロピレンジエンモノマーゴム(EPDM)などのゴム製屋根ふき)、屋根覆い(roof sheathing)515、氷および水よけ(ice and water shield)520、屋根板525(例えばアスファルト屋根板)および断熱材530(例えば閉鎖小室スプレーフォーム(closed-cell spray foam))を含む。該図はさらに、幕面(fascia)535、下幕面(subfascia)540、異なる大きさのトリム板(trim boards)545、テープ雨押え(tape flashing)550、雨押え555(例えばZ形雨押え)、合板(例えば560)および基礎パイル565(例えばらせん状パイル)を示す。
【００１６】
図6は、建造外被中の外側へりを形成する床パネル501および後部壁パネル507の壁に対する二重のcチャンネル床の断熱連結アセンブリ600の模式的な断面図である。鋼鉄cチャンネル605、(パネル501の一部である)枠組み要素405の構造荷重保持部材、および鋼鉄cチャンネル610、(パネル507の一部である)枠組み要素425の構造荷重保持部材は、床パネル501と後部壁パネル507の間に固定された連結を提供するように、縦に(すなわち、図示される面に対して垂直な面に)固定される。床パネル501は、cチャンネル605の内側に縦に固定されたブロッキング部材615(例えば木製部材)、合板620、下張り床625、仕上げ床630および断熱材635(例えばスプレーフォーム断熱材)を含む。後部壁パネル507は、cチャンネル610の内側に縦に固定されたブロッキング部材640(例えば木製部材)、中間要素として建材もしくは軽量金属製土台(sill)645、中間要素(例えば木材または軽量金属製土台645および/またはパネルのワード(word)もしくは軽量金属製台(stub)(示さず))に取り付けられた内部仕上げ材料(例えば塗装または他の方法で仕上げられたドライ壁)、断熱材655(例えばスプレーフォーム断熱材)および合板660を含む。板張り(siding)665、雨押え670(例えばテープ雨押え)、雨押え675(例えばZ形雨押え)、トリム板680、硬性断熱材685、金属製アングル690、合板692および金属製zアングル695がさらに示される。cチャンネルの寸法は、当該技術分野で公知の構造荷重(例えば垂直荷重および側方荷重)計算に基づいて選択され得る。cチャンネルを配置することで、建造外被のへりにおいて(または実質的にへりにおいて)合板660とブロッキング部材640の直接取り付けが可能になり、製造中(in product)または現場のいずれかでの仕上げ材料の容易な取り付け、およびへりの仕上げ前にcチャンネルの留め具のそれぞれへの容易な接触が可能になる。cチャンネルを配置することにより、さらに、cチャンネルを断熱し、折りたたみ式建造ユニットの内部および外部の間の熱の伝達を低減することが可能になる。
【００１７】
図7は、床枠組み要素425と前面壁枠組み要素435を蝶番式に連結する連結アセンブリ440を示す。枠組み要素435の一部を形成する構造荷重保持部材である鋼鉄cチャンネル705および枠組み要素425の一部を形成する構造荷重保持部材である鋼鉄cチャンネル710は、本発明の特定のL字型ヒンジ715により蝶番式に連結される。L字型ヒンジは、ヒンジピン720ならびに2つのL字型ヒンジ板ばね725および730(互いに入れ子になり得るように設計される)を有する。ヒンジ板ばね725はcチャンネル710に固定され、ヒンジ板ばね730はcチャンネル705に固定される。この折りたたみ可能な連結により、典型的に、予めの作製地から建設現場への輸送のために、鋼鉄構造枠組みが折りたたまれた位置に折りたたまれることが可能になる。建設現場で、展開後、cチャンネル710および705は容易に接触され得、固定され得る。建造物の外側に面する705などのcチャンネルを有することは、cチャンネルが、例えばセルフドリリングファスナ(self-drilling fasteners)により互いに容易に固定され得るという利点を有し、さらに、ブロッキング部材をcチャンネル内に縦に確実に取り付けて、外部仕上げ材料が建造外被のへりに容易に取り付けられ得ることが可能になる。
【００１８】
図8は、本発明の、壁パネルに固定された壁パネルの例示的な連結アセンブリ800の模式的な断面図である。鋼鉄Iビーム805および鋼鉄アングルビーム810は、2つの壁パネルの間に固定された連結を提供するように縦に(すなわち、図示される面に対して垂直な面に)固定される。Iビーム805およびアングルビーム810は共に、それらの内側表面に縦に固定されたブロッキング部材815、820および825を有し、断熱および仕上げ材料の容易な取り付けを可能にする。該図はさらに、中間要素(830、835、840および845(典型的に木材または軽量金属製台))、覆い850(例えばファスナー式(zip-system)覆い)、板張り855(例えばボード板張り(board siding))、トリム板860、断熱材865(例えばスプレーフォーム断熱材)および内部仕上げ870を示す。Iビームおよびアングルビームの寸法は、当該技術分野で公知の構造荷重(例えば垂直荷重および側方荷重)計算に基づいて選択され得る。アングルビームおよびIビームを配置することにより、建造物外被のへりでの覆い850のブロッキング部材815および820への直接取り付け、ならびにへりの仕上げ前にIビーム805へのアングルビーム810の係留のための簡単な接触が可能になる。アングルビームおよびIビームを配置することにより、さらに、アングルビームおよびIビームを断熱して、折りたたみ式建造ユニットの内部と外部の間の熱の伝達を低減することが可能になる。
【００１９】
図9は、展開された形態で、仕上げ前の、本発明の、壁パネル(フリップ(flip)壁パネル902)に対して折りたたまれた壁パネル(側壁パネル901)の例示的な連結アセンブリ900の模式的な断面図である。鋼鉄Iビーム905および鋼鉄アングルビーム910は、例えば2つの壁パネルの間の固定された連結を確立するために継ぎ目915に沿った溶接またはボルト留めにより、建設現場で縦に(すなわち、図示される面に対して垂直な面に)固定される。Iビーム905およびアングルビーム910の両方は、それらの内部表面に縦に固定されたブロッキング部材920、925および930を有し、断熱および仕上げ材料の容易な取り付けを可能にする。該図はさらに、中間要素(935、940および945(典型的に木材または軽量金属製台もしくはブロッキング(blocking)))、覆い950(例えばファスナー式覆い)、板張り955(例えばボード板張り)、断熱材960(例えばスプレーフォーム断熱材)および内部仕上げ965を示す。Iビームおよびアングルビームの寸法は、当該技術分野で公知の構造荷重(例えば垂直荷重および側方荷重)計算に基づいて選択され得る。アングルビームおよびIビームを配置することにより、建造外被のへりにおけるブロッキング部材920および930へのファスナー式覆い950の直接の取り付け、ならびにへりの仕上げ前にIビーム905へのアングルビーム910の係留(例えば溶接)のための容易な接触が可能になる。アングルビームおよびIビームを配置することにより、さらに、アングルビームおよびIビームを断熱して、折りたたみ式建造ユニットの内部と外部の間の熱の伝達を低減することが可能になる。
【００２０】
図10は、仕上げ後の壁パネル(フリップ壁パネル902)に対して折りたたまれた壁パネル(側壁パネル901)の連結アセンブリ1000の模式的な断面図である。鋼鉄Iビーム905および鋼鉄アングルビーム910は、例えば溶接または機械的係留により縦に(すなわち、図示される面に対して垂直な面に)固定される。部材935、945、アングルビーム910およびブロッキング部材925の一部により形成される空洞に、硬性泡状断熱材1005が充填される。さらに、覆い1010(例えばファスナー式覆い)は、ブロッキング部材920および930に取り付けられ、さらなる板張り1015(例えばボード板張り)およびトリム板1020が取り付けられる。
【００２１】
図11は、本発明の例示的な折りたたみ式構造鋼鉄枠組み1100の模式的な軸側投影図である(ヒンジは示さない)。該構造枠組みは、10個の鋼鉄枠組み要素、固定された床枠組み要素1105、折りたたまれた床枠組み要素1110、固定された背壁枠組み1115、固定された側壁枠組み要素1120、固定された側壁枠組み要素1125、折りたたまれた側壁枠組み要素1130、折りたたまれた側壁枠組み要素1135、フリップ壁枠組み要素1140、明かり層枠組み要素1145および固定された屋根枠組み要素1150を含む。構造枠組みはさらに、プレハブの取り外し可能屋根枠組み要素1205(図12参照)を適切な場所1155に取り付けるように設計(適合)される。
【００２２】
図12は、構造鋼鉄枠組み1100の鉄鋼枠組み要素の模式図である。
【００２３】
図13は、壁パネル(1310)に対して折りたたまれた壁パネル(1305)の例示的な連結アセンブリの模式的な断面図である。金属製Iビーム1315および金属製アングルビーム1320は、ヒンジ1325により折りたたみ可能に連結され、展開された後にパネル間に固定された連結を提供するために縦に(すなわち、図示される面に対して垂直な面に)固定されるように適合される。ブロッキング部材1330は2つの構造荷重保持部材1320および1315に取り付けられ、建造外被のへりの外部および内部を介した外部仕上げ材料および内部仕上げ材料の取り付けを可能にする。さらに、中間部材(典型的に、木材または軽量金属製部材)1335が示される。この連結アセンブリは、仕上げ材料の従来の取り付けを可能にするブロッキング部材(典型的に木材)を実質的に表すだけの建造外被中に外部および内部のへりを提供しながら、2つの壁枠組み要素間に折りたたみ可能な連結を提供する。
【００２４】
図14は、仕上げ前の、壁パネル(1402)に固定された床パネル(1401)の本発明の例示的な連結アセンブリ1400の模式的な断面図である。固定された床パネル1401は固定された床枠組み要素1105に基づき、壁パネル1402は固定された背壁枠組み要素1115に基づく。中空構造鋼鉄部品1405およびcチャンネル1410は、パネル間に固定された連結を提供するために、縦に(すなわち、図示される面に対して垂直な面に)固定されるように適合される。典型的に、この場合のように、2つの構造荷重保持部材は、互いに固定される側面について同様の大きさを有する。cチャンネル1410は、その内側表面に縦に固定されたブロッキング部材1415を有し、断熱および仕上げ材料の容易な取り付けを可能にする。予めドリルで開けられた隙間穴(predrilled clearance hole)1420の使用により、セルフドリリングファスナ1425を用いたcチャンネル1410と中空構造鋼鉄部品1405の簡単な係留が容易になる。中空構造鋼鉄部品およびcチャンネルの寸法は、当該技術分野で公知の構造荷重(例えば点荷重および側方荷重)計算に基づいて選択され得る。内部ブロッキング部材1415が建造外被のへりの外側に面し、かつ建造外被のへりの近位にあるようにcチャンネル1410を配置することにより、cチャンネルと中空構造部品の係留が容易になり、さらに、図15に示されるように、仕上げ材料の容易な取り付けが可能になる。連結アセンブリはさらに、鋼鉄枠組み要素が、外側に典型的な仕上げを有する従来の木製建材により形作られることを可能にする。この連結細部はさらに、例えば自己タッピングネジまたは予めドリルで開けられた穴を用いた構造荷重保持部材の間の連結のために、仕上げを含むパネルが工場で予め作製されることおよび作業がほとんどなく建設現場で組立てられることを可能にする。
【００２５】
図15は、仕上げ後の連結アセンブリ1400の模式的な断面図である。中空構造鋼鉄部品1405およびcチャンネル1410は、セルフドリリングファスナ1425により互いに縦に固定される。さらなる覆い1505は、ブロッキング部材1415に直接取り付けられる。該図はさらに、中間部材1510、内部壁仕上げ材料1515(例えば塗装または他の方法で仕上げられたドライ壁)、下張り床1520、仕上げ床1525、裾板1530および中間部材1535を示す。
【００２６】
図16は、展開後で、仕上げ前の、折りたたまれた壁パネル(1610)に対して折りたたまれた床パネル(1605)の本発明の例示的な連結アセンブリ1600の模式的な断面図である。折りたたまれた床パネル1605は折りたたまれた床枠組み要素1110に基づき、折りたたまれた壁パネル1610は折りたたまれた壁枠組み要素1140に基づく。中空構造鋼鉄部品1615およびcチャンネル1620は、展開された形態で、パネル間に固定された連結を提供するために、縦に(すなわち、図示される面に対して垂直な面に)固定されるように適合される。典型的に、この場合のように、2つの構造荷重保持部材は、互いに固定され得る側面について同様の大きさを有する。枠組み要素1140の一部を形成する構造荷重保持部材である鋼鉄cチャンネル1620および枠組み要素1110の一部を形成する構造荷重保持部材である中空構造鋼鉄部品1615は、仕上げられた折りたたみ式建造ユニット中で維持されるように配置される本発明の特定のL字型ヒンジ1625により蝶番式に連結される。L字型ヒンジは、ヒンジピン1630ならびに2つのL字型ヒンジ板ばね1635および1640を有する。ヒンジ板ばね1640はcチャンネルに固定(ボルト留めまたは溶接)され、ヒンジ板ばね1635は中空構造鋼鉄部品1615に固定される。この折りたたみ可能な連結は、典型的に、予めの作製場所から建設現場への輸送のために、パネルが折りたたまれた配置に折りたたまれることを可能にする。建設現場で、展開後、cチャンネル1620および中空構造鋼鉄部品1615は、容易にアクセスされ得、互いに固定され得る。折りたたみ式建造ユニットの外側に面する1620などのcチャンネルを有することは、cチャンネルが、例えばセルフドリリングファスナにより中空構造鋼鉄部品に容易に固定され得るという利点を有し、さらにブロッキング部材をcチャンネル中で縦に確実に取り付けて、建造外被のへりで外部仕上げ材料が容易に取り付けられ得ることを可能にする。cチャンネル1620は、その内側表面に縦に固定されるブロッキング部材1645を有し、断熱および仕上げ材料の容易な取り付けを可能にする。該図はさらに、中間部材1660および1665を示す。予めドリルで開けられた隙間穴1650により、セルフドリリングファスナ1655を用いたcチャンネル1620と中空構造鋼鉄部品1615の簡単な係留が容易になる。中空構造鋼鉄部品およびcチャンネルの寸法は、当該技術分野に公知の構造荷重(例えば点荷重および側方荷重)計算に基づいて選択され得る。内部ブロッキング部材1645が、建造外被のへりの外側に面しかつ建造外被のへりの近位にあるようにcチャンネル1620を配置することで、cチャンネルおよび中空構造部品の係留が容易になり、さらに、図17に示されるように、仕上げ材料の容易な取り付けが可能になる。L字型ヒンジ1625が壁アセンブリ内に配置されることにより、壁仕上げが工場内で挿入されることが可能になり、建設現場での作業が低減される。連結されたパネルが、輸送のために特定の隙間を有して並行する配置に折りたたまれることを可能にするように、ヒンジはさらに段を作り(offset)、それにより仕上げ材料の損傷が防がれるかまたは少なくとも実質的に低減される。
【００２７】
図17は、仕上げ後の連結アセンブリ1600の模式的な断面図である。中空構造鋼鉄部品1615およびcチャンネル1620は、例えばセルフドリリングファスナ1655により互いに縦に固定される。さらなる覆い1705は、ブロッキング部材1645に直接取り付けられる。該図はさらに、内部壁仕上げ材料1710(例えば塗装または他の方法で仕上げられたドライ壁)、下張り床1715、仕上げ床1720、裾板1725および中間部材1730を示す。
【００２８】
図18は、仕上げ前の、側壁パネル(1810)に固定された背壁パネル(1805)の本発明の例示的な連結アセンブリ1800の模式的な断面図である。固定された背壁パネル1805は固定された背壁枠組み要素1115に基づき、側壁パネル1810は固定された側壁枠組み要素1125に基づく。該連結アセンブリは、パネル間に固定された連結を提供するために、互いに縦に固定されるように適合および配置された3つの構造荷重保持部材1815、1820および1825を含む。鋼鉄アングルビーム1820は、鋼鉄Iビーム1815に固定され、鋼鉄アングルビーム1820が、例えばセルフドリリングファスナ1830により中空構造鋼鉄部品1825に固定され得るように配置される。アングルビーム1820は、その内側表面に縦に固定されるブロッキング部材1835を有し、断熱および仕上げ材料の容易な取り付けを可能にする。構造荷重保持部材の寸法は、当該技術分野で公知の構造荷重(例えば点荷重および側方荷重)計算に基づいて選択され得る。連結アセンブリ1800は、パネルの連結/角の継ぎ目での連続的な木工仕上げ(carpentry finish)を可能にする。これはまた、少ない継ぎ目を仕上げる必要があるので、建設現場での作業の程度を低減する。さらに、中間部材(例えば木材または軽量金属製台)、例えば1915および1835は、折りたたみ式建造ユニットの角を介して、連続的な構造グリッド(structural grid)(例えば従来の16インチグリッド)を付与するために配置され得る。
【００２９】
図19は、仕上げ後の連結アセンブリ1800の模式的な断面図である。中空構造鋼鉄部品1825およびアングルビーム1820は、セルフドリリングファスナ1830により互いに縦に固定される。ブロッキング部材1835にさらなる覆い1905が直接取り付けられる。さらに、さらなる内部仕上げ材料(例えばドライ壁)が中間部材1915および1920に取り付けられる。該図はさらに、中間部材1925、内部壁仕上げ材料1930(例えば塗装または他の方法により仕上げられたドライ壁)および外部覆い1935を示す。
【００３０】
本発明の折りたたみ式建造ユニットは、建設現場で展開後、折りたたみ式建造物が実質的に仕上げられた状態であるように予め作製され得る。すなわち、該折りたたみ式建造ユニットは、壁パネル、床部品および屋根部品などのさらなる建造物部品の付加、または折りたたんだ移動に必要な面積における重要でない非構造的仕上げ以外の内部および外部仕上げ材料の付加を必要としないか、または有意に低減する。さらに、本発明の折りたたみ式建造ユニットは、プレハブであるが建設現場で容易に据え付けられ得る屋根部品を含み得る。予めの作製プロセスは、単に、本発明の折りたたみ式構造枠組みが予め作製され、建設現場で展開される程度にまで、実質的に低減され得る。
【００３１】
さらに、居住用または商業用の折りたたみ式建造物に必要な全ての機械系統および電気系統、例えば全ての必要な器具および配管設備は、重要な構造(すなわち、建設現場で展開されない枠組み要素で作製される折りたたみ式建造物の構造枠組みの一部)内に据え付けられ得る。柔軟な配管および電線(wiring)も、本発明の折りたたみ式建造ユニットの固定および折りたたみ可能に連結されたパネルの両方の内部を通じて、溝をつくられ得る(chase)。
【００３２】
適切な寸法のIビーム、cチャンネル、ワイドフランジビームおよび中空構造部品の形状の構造鋼鉄を使用することで、折りたたみ式建造ユニットの構造枠組みの一部として、大きな枠組幾何学、例えば折りたたみ式建造物の全側面にわたる長方形枠組み要素が可能になり、予めの作製費用が低減されおよび/または建設現場での展開が容易になる。
【００３３】
さらに、実質的に金属製の枠組み要素で作製された(例えばIビーム、cチャンネル、ワイドフランジビームおよび中空構造部品などの加熱形成された鋼鉄で作製された)折りたたみ式構造枠組みは、耐久性が優れるように予め作製され得、展開時に実質的に仕上げられた状態にあるそれぞれの折りたたみ式建造ユニットが折りたたみ可能に連結された枠組み要素の間の継ぎ目領域で隙間の低減または隙間がないことを発揮し、それにより現場でのこれらの継ぎ目領域の仕上げに関する作業が低減される。
【００３４】
折りたたみ式建造ユニット、例えば図1に示される折りたたみ式建造物は、さらに、固定され得るか、折りたたみ可能に連結され得るか、またはプレハブであり得、展開された建造物中に1つ以上の部屋を形成し得るいくつかの予め作製された内部壁(示さず)を含み得る。
【００３５】
本発明の折りたたみ式建造ユニットは、数階建てであり得る。例えば、別々の折りたたみ式建造ユニットをクレーンで積み重ねることにより、複数階の構造が現場で建設され得る。この取り合わせにおいて、下部の折りたたまれた折りたたみ式建造ユニットの天井枠組み要素は、上部の折りたたみ式建造ユニットの床枠組み要素のすぐ下にある。予めの作製の際に、下部の折りたたみ式建造ユニットの天井および上部の折りたたみ式構造の床に、予めの作製の際に下部の折りたたみ式建造ユニットに据え付けられ得る階段を収容する適切な開口部が含まれ得る。
【００３６】
本発明の鋼鉄枠組み要素は、典型的に、木製または軽量金属製の中間要素と合わされて、軽量な鋼鉄および木材/軽量金属ハイブリッド構造を形成し、該ハイブリッド構造中で、枠組み要素は構造安定性を提供し、木製または軽量金属製の中間要素は実質的な側方構造抵抗性を提供し、および/または該鋼鉄枠組み要素は、労働の鍛錬および関連する費用を低減する標準的な建設アプローチを使用して、内部および外部の仕上げ材料を取り付けるために使用される。
【００３７】
本発明の特定の態様において、構造枠組みの異なる枠組み要素を連結する構造荷重保持部材は、ブロッキング材料(例えば木材または軽量金属製台)が構造荷重保持部材の内部領域に連結されることを可能にし、該構造荷重保持部材は、ブロッキング部材が折りたたみ式建造ユニットの外側に面するように配置される。これにより、折りたたみ式建造ユニットのへり/角を介して連続的な従来の構造グリッド(例えば16インチ木材グリッド)を有する構造枠組みが可能になり、それにより労働の鍛錬および関連する費用ならびに建設現場での作業を低減する標準的な建設アプローチを使用して、へり/角を介した外部仕上げ材料の取り付けが可能になる。
【００３８】
これらの強力かつ軽量な構造を使用することで、必要な建造材料の量および枠組み要素の重量も実質的に低減され、次いで所定の道路規制にしたがって許容される所定の最大重量について、より大きな折りたたまれた建造ユニットの輸送が容易になる。
【００３９】
内部仕上げ材料および/または外部仕上げ材料の金属製枠組み要素(特に構造鋼鉄部品で作製された枠組み要素)への間接的な連結は、脆いかまたはそうでなければ壊れ易い仕上げ材料を、折りたたみ式建造ユニットの輸送、設置、展開および安定化の際に構造枠組みにかかる振動的、動的および安定化力から離して衝撃緩和する「多重抵抗性(multi-tolerance)」建造アプローチの1つの局面である。多重抵抗性建造アプローチの第2の局面は、蝶番式に連結された(すなわち、1つ以上のヒンジにより折りたたみ可能に連結された)枠組み要素を、隣り合う枠組み要素から離れた計画的な距離で安全に入れ子にするように特異的に作り変えられた、本発明のオフセット(offset)ヒンジ(特にL字型のオフセットヒンジ)により提供され、例えばより厚い壁深さを可能にして仕上げ材料を予め作製して含ませることを可能にする。このことは、現場で完了される作業の範囲の有意な低減に関連し、費用および予定決定(scheduling)がかなり管理し易くなる。したがって、本発明の折りたたみ式建造ユニットは、トリム板、石膏ボード、塗装または壁紙などの最終的な内部仕上げを含み得る。
【００４０】
本発明の構造荷重保持部材は、枠組み要素とそれぞれのパネルを折りたたみ可能に連結するためのヒンジにより折りたたみ可能に連結され得る。より典型的に、本発明の構造荷重保持部材は、建造外被内に維持されるために適合および配置されたオフセットヒンジ、好ましくはL字型のオフセットヒンジ(図7および16に示されるものなど)により折りたたみ可能に連結される。折りたたみ可能に連結されたパネルの完全に折りたたまれた形態において、L字型のオフセットヒンジは、仕上げ材料および他の材料のための充分な隙間を可能にするオフセット(offset)を提供する。さらに、枠組み要素に取り付けられた内部仕上げ材料は、例えば輸送の際の直接的な接触および損傷する可能性のある接触を回避するために、互いに充分に段差を作り得る。
【００４１】
本発明の場合における折りたたみ式建造ユニットは、建造物(商業用または居住用)の一部を提供し得るか、または展開された場合に完全な折りたたみ式建造物(商業用または居住用)であり得る。
【００４２】
「展開された形態」の折りたたみ式建造ユニットは、折りたたみ可能に連結された枠組み要素が、折りたたみ式建造ユニットの仕上げられた状態で維持され得る位置に展開された折りたたみ式建造ユニットである。「折りたたまれた形態」の折りたたみ式建造ユニットは、折りたたみ可能に連結された枠組み要素が、建造ユニットの積み上げ(uploading)、輸送および/または積み下ろし(unloading)に適した位置に折りたたまれる折りたたみ式建造ユニットである。
【００４３】
本明細書で使用される場合「構造枠組み」は、主に、折りたたまれた形態、部分的に展開された形態および展開された形態の折りたたみ式建造ユニットの構造安定性を提供するためのものであり、荷重(例えば静的荷重、動的荷重および/または振動荷重)を地上に移す、折りたたみ式建造ユニットの構造荷重保持部材の全体のことをいう。構造枠組みは、種々の形態および寸法の複数の材料で作製される部材を含み得る。使用され得る適切な材料としては、限定されないが、金属(例えば、アルミニウムまたは鋼鉄)、木材およびポリマーが挙げられる。適切な構造荷重保持部材としては、限定されないが、中空構造部品、Cチャンネル(折り返し(return)ありまたはなし)、Iビーム(S型およびW型を含む)、Tビーム、アングルビームおよびワイドフランジビームが挙げられる。好ましくは、構造荷重保持部材は、市販の米国の標準的な構造荷重保持部材である。典型的に、2つの連結された構造荷重保持部材は、両方が中空構造鋼鉄部品ではない。構造枠組みの所定の構造部分または部材のための材料、形態および寸法の選択は、互いに依存し、構造枠組み内の構造部分または部材の位置および該部材が折りたたみ可能に連結される枠組み要素の一部であるかどうかなどの要因に依存する。
【００４４】
構造荷重保持部材の形状の文脈において、「内側」、「内側領域」、「内部領域」、「内側表面」または「内部表面」は、構造荷重保持部材を包む箱の内側にある構造荷重保持部材の領域のことをいう。すなわち、(例えば図6〜10および14〜19に示されるように)構造荷重保持部材の断面図を考慮すると、構造荷重保持部材を包む長方形の内側にある構造荷重保持部材の周囲のいずれか一部(すなわち、該長方形の最小の周囲長さを有する)は、「内側」、「内側領域」、「内部領域」、「内側表面」または「内部表面」に対応する。
【００４５】
本明細書で使用する場合、「枠組み要素」は、閉鎖または開放枠組みを形成する複数の構造荷重保持部材を含む折りたたみ式建造ユニットの構造枠組みの要素のことをいう。典型的に、該部材は、閉鎖枠組みを形成する。しかしながら、該部材は、開放枠組みも形成し得るかまたはさらなる部材も含み得る。いくつかの典型的な枠組み要素を図12に示す。構造荷重保持金属製部材は、当該技術分野で公知なように、例えば溶接、ボルト留めまたはセルフドリリングファスナにより固定されるように連結され、金属製枠組み要素を形成し得る。
【００４６】
内部仕上げ材料および外部仕上げ材料は、典型的に、構造枠組みの枠組み要素に固定された中間要素を用いた取り付けにより、構造枠組みに取り付けられ得る。内部仕上げ材料および外部仕上げ材料は、典型的に、中間要素に取り付けられる(例えば、接着、釘付け、ネジ留め、溶接および/またはボルト留めされるか、あるいは他の方法で固定される)。内部仕上げ材料としては、限定されないが、壁仕上げ(例えば石膏ボードおよび覆い)、天井仕上げおよび床仕上げ(例えば上面の竹のフローリングでの覆い)が挙げられる。外部仕上げ要素としては、限定されないが、板張りおよび屋根ふきが挙げられる。
【００４７】
仕上げ材料、特に内部仕上げ材料について、部分的または全体的な内部仕上げ材料と枠組み要素の接触を低減するための枠組み要素への「間接的な連結」は、以下の理由の1つ以上のために有利であることが見出されている。接触の低減は、(a)構造枠組みの1つ以上の枠組み要素からしばしば壊れ易く脆い内部仕上げ材料への構造ストレスの伝達を低減して、それにより特に、折りたたみ式建造ユニットの折りたたみ、積み上げ、輸送、積み下ろしおよび/または展開ならびに設置の際の内部仕上げ材料の重大な損傷(例えばドライ壁のひび割れ)を低減または排除し得、(b)内部仕上げ材料の、水、例えば枠組み要素の金属製部分に結露し得る水への曝露を低減または排除し得、(c)仕上げられた建造ユニットの内側と仕上げられた建造ユニットの外側の間の熱伝達を低減し得る。
【００４８】
したがって、一般的に、仕上げ材料、特に内部仕上げ材料とそれぞれの枠組み要素の、直接的な連結よりも間接的な連結を使用することが好ましい。しかしながら、通常間接的な連結が好ましかったとしても、内部仕上げ材料とそれぞれの枠組み要素の間の連結全てが間接的である必要はない。
【００４９】
典型的に、中間要素は、少なくとも部分的に影響を緩和する力、すなわち、例えば木材、スプレーフォームおよび軽量金属製台などの要素を衝撃緩和する力を有する材料で作製される。典型的に、中間要素は、中間要素の1つの領域を介して(例えば中間要素の1つの面を介して)枠組み要素を連結し得るかまたは枠組み要素に(例えば、粉末発動(powder-actuated)留め具または自己タッピングネジを使用して)連結され得るように、かつ中間要素の別の領域を介して(例えば中間要素の別の面を介して)仕上げ材料、特に内部仕上げ材料に(例えば鋲またはネジを使用して)連結され得るように配置され、寸法が採られる。さらにより好ましくは、中間要素は、全体的に、木材などの力緩和材料で作製される。
【００５０】
本発明の折りたたみ式建造ユニットは、典型的に、実質的に仕上げられた状態の壁パネル、屋根および床区分、すなわち、枠組み要素の折りたたみを収容する寸法の仕上げられていない領域および壁連結継ぎ目(すなわち連結されていないが展開時に連結して壁を形成する壁の間の継ぎ目)のために仕上げられていない領域以外を含み、これらの壁パネル、屋根および床パネルは仕上げられる。
【００５１】
本明細書で言及する場合「仕上げられたパネル」は、枠組み要素および枠組み要素に(典型的に、間接的に)連結された内部仕上げ材料を含み、ドアおよび窓などの要素も含み得るパネルである。
【００５２】
本発明の折りたたみ式建造ユニットは、予め作製された建造ユニットの輸送を容易にするために折りたたみ可能である。好ましくは、折りたたまれた形態の折りたたみ式建造ユニットは、輸送手段(transport vehicle)、好ましくは特別な輸送許可を必要とせずセミトレーラーでの輸送が可能な寸法である。トラックおよびトレイラーの運転に関する規則は、国ごと、およびいくつかの例では州ごとに異なる。
【００５３】
本発明は、その例示的な態様を参照して具体的に示され記載されるが、添付の特許請求の範囲に包含される本発明の範囲を逸脱することなく、形態および詳細において種々の変更が本発明中になされ得ることが当業者には理解されよう。
【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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