(57)【要約】  実質的に同一の長手方向に延びる複数のフレーム部材（４２）から構成される上向きに凸状の立体フレーム（４０）。フレーム（４０）は、それらの端部付近で隣接するフレーム部材（４２）の中央部付近の上方に連結されるフレーム部材（４２）と、また、それらの中央部付近で隣接するフレーム部材（４２）の端部付近の下方に順次連結されるフレーム部材（４２）とを概して外向きに延びる連続体として含む。最も外側のフレーム部材（４２）の外側に面する端部は、未連結にされる。
2014523507.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実質的に同一の長手方向に延びる複数のフレーム部材から構成される上向きに凸状の立体フレームであって、前記フレームが、
前記フレーム部材であって、それらの端部付近で、隣接するフレーム部材の中央部付近の上方に連結される前記フレーム部材と、
前記フレーム部材であって、それらの中央部付近で、隣接するフレーム部材の端部付近の下方に連結される前記フレーム部材とを、概して外向きに延びる連続体として含み、
最も外側のフレーム部材の外側に面する端部が未連結にされる、上向きに凸状の立体フレーム。
【請求項２】
実質的に同一の長手方向に延びる複数のフレーム部材から構成される上向きに凸状の立体フレームであって、前記フレームが、
第１、第２、第３及び第４のフレーム部材であって、第１のフレーム部材が、一方の端部付近で、第２のフレーム部材の中央部付近の上方に連結され、第２のフレーム部材が、一方の端部付近で、第３のフレーム部材の中央部付近の上方に連結され、第３のフレーム部材が、一方の端部付近で、第４のフレーム部材の中央部付近の上方に連結される、第１、第２、第３及び第４のフレーム部材を含み、
前記フレームは、規定の寸法の前記フレームが構成されるまで同じ方法で連結されるさらなるフレーム部材を含む、上向きに凸状の立体フレーム。
【請求項３】
前記フレームが、第５、第６、第７及び第８のフレーム部材を含み、第５のフレーム部材が、一方の端部付近で、第１のフレーム部材の中央部付近の上方に連結され、第６のフレーム部材が、一方の端部付近で、第２のフレーム部材の中央部付近の上方に連結され、第７のフレーム部材が、一方の端部付近で、第３のフレーム部材の中央部付近の上方に連結され、第８のフレーム部材が、一方の端部付近で、第４のフレーム部材の中央部付近の上方に連結される、請求項２に記載の立体フレーム。
【請求項４】
前記フレームは、前記規定の寸法の前記フレームが構成されるまで前記同じ方法で連結される第９及びそれ以上のさらなる前記フレーム部材を含む、請求項３に記載の立体フレーム。
【請求項５】
前記フレーム部材が、それらの端部付近で、隣接するフレーム部材の中央部付近の上方に、また、それらの中央部付近で、隣接するフレーム部材の端部付近の下方に順次連結される、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の立体フレーム。
【請求項６】
前記フレーム部材が、らせん状の概して外向きに延びる連続体として連結される、請求項５に記載の立体フレーム。
【請求項７】
前記フレーム部材が、それらの中央部にほぼ隣接する一組の孔と、各端部にほぼ隣接する単一の孔とを含む、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の立体フレーム。
【請求項８】
前記フレーム部材が、隣接するフレーム部材を貫通する締結具によって互いに連結される、請求項７に記載の立体フレーム。
【請求項９】
前記フレーム部材が、それらの中央部にほぼ隣接する一組の雄型係合構造と、各端部にほぼ隣接する対応する単一の雌型係合構造とを含む、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の立体フレーム。
【請求項１０】
前記フレーム部材が、それらの中央部にほぼ隣接する一組の雌型係合構造と、各端部にほぼ隣接する対応する単一の雌型係合構造とを含む、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の立体フレーム。
【請求項１１】
前記フレーム部材が、前記雄型係合構造のうちの１つが、前記対応する雌型係合構造のうちの１つの中に受け入れられることによって互いに連結される、請求項９又は１０に記載の立体フレーム。
【請求項１２】
前記フレーム部材が、それらの中央部にほぼ隣接する凹部と、各端部にほぼ隣接する凹部とを含み、これらの凹部が、前記フレーム部材の幅よりも幅広とされる、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の立体フレーム。
【請求項１３】
前記フレーム部材が、隣接するフレーム部材間のオーバーラップ領域で、接着剤によって互いに連結される、請求項１２に記載の立体フレーム。
【請求項１４】
前記フレーム部材が、それらの端部付近で、隣接するフレーム部材の中央部付近の上方に緩く隣接することによって連結される、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の立体フレーム。
【請求項１５】
前記フレーム部材が、それらの端部付近で、隣接するフレーム部材の中央部付近の上方にオーバーラップすることによって連結される、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の立体フレーム。
【請求項１６】
前記フレーム部材が、最初は、それらの端部付近で、隣接するフレーム部材の中央部付近の同じ高さに、また、それらの中央部付近で、隣接するフレーム部材の端部付近の同じ高さに、前記規定の寸法の前記フレームが構成されるまで連結され、引き続いて、前記フレーム部材が、それらの端部付近で、隣接するフレーム部材の中央部付近の上方に、また、それらの中央部付近で、隣接するフレーム部材の端部付近の下方に連結されるように再配置され、それにより、前記フレームにおいて前記立体で上向きに凸状の形状を形成する、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の立体フレーム。
【請求項１７】
前記引き続く再配置が、前記フレーム部材の中央部及び端部に隣接してそれぞれ配置される複数の駆動装置により達成される、請求項１６に記載の立体フレーム。
【請求項１８】
前記駆動装置が、手動、油圧駆動、空気圧駆動又は電動である、請求項１７に記載の立体フレーム。
【請求項１９】
前記駆動装置が、前記引き続く再配置の後に、ロック可能又はラッチ可能である、請求項１６又は１７に記載の立体フレーム。
【請求項２０】
上向きに凸状の立体フレームを、実質的に同一の長手方向に延びる複数のフレーム部材から構成する方法であって、前記方法が、
概して外向きに延びる連続体で、規定の寸法の前記フレームが構成されるまで、前記フレーム部材の端部付近を隣接するフレーム部材の中央部付近の上方に連結し、また、前記フレーム部材の中央部付近を隣接するフレーム部材の端部付近の下方に連結するステップと、
最も外側のフレーム部材の外側に面する端部を未連結のままにするステップとを含む、方法。
【請求項２１】
上向きに凸状の立体フレームを、実質的に同一の長手方向に延びる複数のフレーム部材から構成する方法であって、前記方法が、
ａ）第１のフレーム部材の端部付近を第２のフレーム部材の中央部付近の上方に連結するステップと、
ｂ）第２のフレーム部材の端部付近を第３のフレーム部材の中央部付近の上方に連結するステップと、
ｃ）第３のフレーム部材の端部付近を第４のフレーム部材の中央部付近の上方に連結するステップと、
ｄ）第４のフレーム部材の端部付近を第１のフレーム部材の中央部付近の上方に連結するステップと、
ｅ）規定の寸法の前記フレームが構成されるまで、ａ）からｄ）までのステップにおいて規定される前記連結連続体をさらなるフレーム部材とともに繰り返すステップとを含む、方法。
【請求項２２】
前記方法が、ｆ）第５のフレーム部材の端部付近を第１のフレーム部材の中央部付近の上方に連結するステップと、ｇ）第６のフレーム部材の端部付近を第２のフレーム部材の中央部付近の上方に連結するステップと、ｈ）第７のフレーム部材の端部付近を第３のフレーム部材の中央部付近の上方に連結するステップと、ｉ）第８のフレーム部材の端部付近を第４のフレーム部材の中央部付近の上方に連結するステップとを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記方法が、前記規定の寸法の前記フレームが構成されるまで、ｆ）からｉ）までのステップにおいて規定される前記連結連続体を第９及びそれ以上のさらなる前記フレーム部材とともに繰り返すステップを含む、請求項２２に記載のフレーム。
【請求項２４】
前記方法が、前記フレーム部材を、それらの端部付近で、隣接するフレーム部材の中央部付近の上方に、また、それらの中央部付近で、隣接するフレーム部材の端部付近の下方に順次連結するステップの反復ステップを含む、請求項２１，２２又は２３のいずれか一項に記載のフレーム。
【請求項２５】
前記方法が、前記フレーム部材をらせん状の概して外向きに延びる連続体として連結する、請求項２１乃至２４のいずれか一項に記載のフレーム。
【請求項２６】
前記フレーム部材を前記連結するステップが、フレーム部材の中央部にほぼ隣接する孔を、隣接するフレーム部材の端部にほぼ隣接する孔に位置合わせするステップを含む、請求項２１乃至２４のいずれか一項に記載のフレーム。
【請求項２７】
締結具が、隣接するフレーム部材を貫通させる、請求項２５に記載のフレーム。
【請求項２８】
前記フレーム部材を前記連結するステップが、フレーム部材の中央部にほぼ隣接する雄型係合構造を、隣接するフレーム部材の端部にほぼ隣接する対応する単一の雌型係合構造に挿入するステップを含む、請求項２１乃至２４のいずれか一項に記載のフレーム。
【請求項２９】
前記フレーム部材を前記連結するステップが、フレーム部材の端部にほぼ隣接する雄型係合構造を、隣接するフレーム部材の中央部にほぼ隣接する対応する単一の雌型係合構造に挿入するステップを含む、請求項２１乃至２４のいずれか一項に記載のフレーム。
【請求項３０】
前記フレーム部材を前記連結するステップが、フレーム部材の端部を隣接するフレーム部材の中央部にほぼ隣接する凹部に挿入し、また、フレーム部材の中央部を隣接するフレーム部材の端部にほぼ隣接する凹部に挿入するステップを含み、これら凹部が、前記フレーム部材の幅よりも幅広とされる、請求項２１乃至２４のいずれか一項に記載のフレーム。
【請求項３１】
前記フレーム部材を前記連結するステップが、隣接するフレーム部材間のオーバーラップ領域に接着剤を適用するステップを含む、請求項３０に記載のフレーム。
【請求項３２】
前記フレーム部材を前記連結するステップが、それらの端部付近を隣接するフレーム部材の中央部付近の上方に緩く隣接するステップを含む、請求項２１乃至２４のいずれか一項に記載のフレーム。
【請求項３３】
前記フレーム部材を前記連結するステップが、それらの端部付近を隣接するフレーム部材の中央部付近の上方にオーバーラップするステップを含む、請求項２１乃至２４のいずれか一項に記載のフレーム。
【請求項３４】
前記方法が、最初に、前記フレーム部材をそれらの端部付近で、隣接するフレーム部材の中央部付近の同じ高さに、また、それらの中央部付近で、隣接するフレーム部材の端部付近の同じ高さに、前記規定の寸法の前記フレームが構成されるまで連結するステップと、
その後、引き続いて、前記フレーム部材を、それらの端部付近で、隣接するフレーム部材の中央部付近の上方に、また、それらの中央部付近で、隣接するフレーム部材の端部付近の下方に再配置するステップであって、それにより、前記フレームにおいて前記立体で上向きに凸状の形状を形成する、再配置するステップとの反復ステップを含む、請求項２１乃至２４のいずれか一項に記載のフレーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上向きに凸状の立体フレームと、上向きに凸状の立体フレームを構成する方法に関する。
【０００２】
本発明は、格納庫、作業場、商業ビル、緊急宿泊設備、軍の野営地、競技場、キャンプ用宿泊設備、移動遊園地の場所や市場の立つ日のテント、駐車場、軽飛行機の覆い、地下道キャンプ、避難場所、遊技場、小型船舶の防護、浮き丸屋根ポンツーン、非常用の農作物や飼料の貯蔵庫、非常時の家畜保護、鉱物や園芸の保護、養殖のための水中設備、又は人工魚礁構造物などの構造的アプリケーションのために主として開発され、以下本明細書において、これらのアプリケーション、特にこれらのアプリケーションの屋根材に関して説明される。しかしながら、本発明は、これらの特定の用途に限定されず、パラボラアンテナ、太陽熱収集器、又は反射鏡サポートなどの構造的でないアプリケーションに反転し得ることが理解されよう。
【０００３】
加えて、本発明はまた、（歩道、廊下、鉄道駅又は波止場に適する、小型ドームからなる鎖を形成する）複数の互いに繋がったドーム、細長い楕円の接地板、又は地下貯蔵庫の屋根支持体などの低層の構造的アプリケーションにも適している。
【０００４】
本発明はまた、子供用玩具としての用途にも適している。
【背景技術】
【０００５】
上述したタイプの構造及び屋根材の構成のための従来の技術は、多くのデメリットがあり、これには、これらの技術が一般に、構成過程の間、様々な部品を上昇させるために、クレーンなどの高価で複雑な装置を利用できる状態で仕事をする熟練の人材／専門家によってのみ行われ得ることが含まれる。このことが、このような構造の構成を、遠隔地及び経済的に恵まれない地域の両方、又はいずれか一方において、比較的高価で困難にする。加えて、既知の構成技術は、構成を妨げる特定の部品なしで、多数の特殊部品の使用を含む。さらに、既知の構成技術では、しばしば作業者が高所で作業しなければならず、これは、さらなる特殊装置を要し、また安全上の問題に相当する。既知の構成技術のその他のデメリットには、広大な用地準備、企画及びロジスティクス、設計及び製造の長いリードタイム、作業者の管理及び監督、ならびに現地でのエンジニアリング及び建築サービスの必要性が含まれる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、上記のデメリットのうちの１つ又は２つを実質的に克服する、又は少なくとも改善することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
したがって、第１の態様では、本発明は、実質的に同一の長手方向に延びる複数のフレーム部材から構成される上向きに凸状の立体フレームを提供し、フレームが、フレーム部材であって、それらの端部付近で、隣接するフレーム部材の中央部付近の上方に連結されるフレーム部材と、フレーム部材であって、それらの中央部付近で、隣接するフレーム部材の端部付近の下方に連結されるフレーム部材とを、概して外向きに延びる連続体として含み、最も外側のフレーム部材の外側に面する端部が未連結にされる。
【０００８】
第２の態様では、本発明は、実質的に同一の長手方向に延びる複数のフレーム部材から構成される上向きに凸状の立体フレームを提供し、フレームが、第１、第２、第３及び第４のフレーム部材を含み、第１のフレーム部材が、一方の端部付近で、第２のフレーム部材の中央部付近の上方に連結され、第２のフレーム部材が、一方の端部付近で、第３のフレーム部材の中央部付近の上方に連結され、第３のフレーム部材が、一方の端部付近で、第４のフレーム部材の中央部付近の上方に連結され、フレームが、規定の寸法のフレームが構成されるまで同じ方法で連結されるさらなるフレーム部材を含む。
【０００９】
フレームは、好ましくは第５、第６、第７及び第８のフレーム部材を含み、第５のフレーム部材が、一方の端部付近で、第１のフレーム部材の中央部付近の上方に連結され、第６のフレーム部材が、一方の端部付近で、第２のフレーム部材の中央部付近の上方に連結され、第７のフレーム部材が、一方の端部付近で、第３のフレーム部材の中央部付近の上方に連結され、第８のフレーム部材が、一方の端部付近で、第４のフレーム部材の中央部付近の上方に連結される。
【００１０】
好ましくは、フレームは、規定の寸法のフレームが構成されるまで前記同じ方法で連結される第９及びそれ以上のさらなる前記フレーム部材を含む。
【００１１】
１つの実施形態では、フレーム部材は、それらの端部付近で、隣接するフレーム部材の中央部付近の上方に、また、それらの中央部付近で、隣接するフレーム部材の端部付近の下方に順次連結される。
【００１２】
フレーム部材は、好ましくは、らせん状の概して外向きに延びる連続体として連結される。
【００１３】
１つの形態では、フレーム部材は、好ましくは、それらの中央部にほぼ隣接する一組の孔と、各端部にほぼ隣接する単一の孔とを含む。この形態では、フレーム部材は、隣接するフレーム部材を貫通する締結具、例えば、ピン、釘、ボルトによって互いに連結される。
【００１４】
別の形態では、フレーム部材は、好ましくは、それらの中央部にほぼ隣接する、栓などの一組の雄型係合構造と、各端部にほぼ隣接する、孔又は凹部などの対応する単一の雌型係合構造とを含む。
【００１５】
さらに別の形態では、フレーム部材は、好ましくは、それらの中央部にほぼ隣接する、孔又は凹部などの一組の雌型係合構造と、各端部にほぼ隣接する、栓などの対応する単一の雌型係合構造とを含む。これらの形態では、フレーム部材は、雄型係合構造のうちの１つが、対応する雌型係合構造のうちの１つの中に受け入れられることによって互いに連結される。
【００１６】
別の形態では、フレーム部材は、好ましくは、それらの中央部にほぼ隣接する凹部と、各端部にほぼ隣接する凹部とを含み、これら凹部が、フレーム部材の幅よりも幅広とされる。
【００１７】
さらなる形態では、フレーム部材は、隣接するフレーム部材間のオーバーラップ領域で、接着剤によって互いに連結される。
【００１８】
別の変形形態では、フレーム部材は、それらの端部付近で、隣接するフレーム部材の中央部付近の上方に緩く隣接することによって連結される。
【００１９】
さらに別の変形形態では、フレーム部材は、それらの端部付近で、隣接するフレーム部材の中央部付近の上方にオーバーラップすることによって連結される。
【００２０】
別の実施形態では、フレーム部材は、最初は、それらの端部付近で、隣接するフレーム部材の中央部付近の同じ高さに、また、それらの中央部付近で、隣接するフレーム部材の端部付近の同じ高さに、前記規定の寸法のフレームが構成されるまで連結され、引き続いて、フレーム部材が、それらの端部付近で、隣接するフレーム部材の中央部付近の上方に、また、それらの中央部付近で、隣接するフレーム部材の端部付近の下方に連結されるように再配置され、それにより、前記フレームにおいて前記立体で上向きに凸状の形状を形成する。
【００２１】
引き続く再配置は、好ましくは、それぞれ前記フレーム部材の中央部及び端部に隣接して配置される複数の駆動装置により達成される。駆動装置は、好ましくは、手動、油圧駆動、空気圧駆動又は電動である。駆動装置は、好ましくは、この引き続く再配置の後に、ロック可能又はラッチ可能である。
【００２２】
第３の態様では、本発明は、上向きに凸状の立体フレームを、実質的に同一の長手方向に延びる複数のフレーム部材から構成する方法を提供し、方法は、
概して外向きに延びる連続体で、規定の寸法のフレームが構成されるまで、フレーム部材の端部付近を隣接するフレーム部材の中央部付近の上方に連結し、また、フレーム部材の中央部付近を隣接するフレーム部材の端部付近の下方に連結するステップと、
最も外側のフレーム部材の外側に面する端部を未連結のままにするステップとを含む。
【００２３】
第４の態様では、本発明は、上向きに凸状の立体フレームを、実質的に同一の長手方向に延びる複数のフレーム部材から構成する方法を提供し、方法は、
ａ）第１のフレーム部材の端部付近を第２のフレーム部材の中央部付近の上方に連結するステップと、
ｂ）第２のフレーム部材の端部付近を第３のフレーム部材の中央部付近の上方に連結するステップと、
ｃ）第３のフレーム部材の端部付近を第４のフレーム部材の中央部付近の上方に連結するステップと、
ｄ）第４のフレーム部材の端部付近を第１のフレーム部材の中央部付近の上方に連結するステップと、
ｅ）規定の寸法のフレームが構成されるまで、ａからｄまでのステップにおいて規定される連結連続体をさらなるフレーム部材とともに繰り返すステップとを含む。
【００２４】
方法は、好ましくは、ｆ）第５のフレーム部材の端部付近を第１のフレーム部材の中央部付近の上方に連結するステップと、ｇ）第６のフレーム部材の端部付近を第２のフレーム部材の中央部付近の上方に連結するステップと、ｈ）第７のフレーム部材の端部付近を第３のフレーム部材の中央部付近の上方に連結するステップと、ｉ）第８のフレーム部材の端部付近を第４のフレーム部材の中央部付近の上方に連結するステップとを含む。
【００２５】
方法は、好ましくは、前記規定の寸法のフレームが構成されるまで、ｆ）からｉ）までのステップにおいて規定される連結連続体を第９及びそれ以上のさらなる前記フレーム部材とともに繰り返すステップを含む。
【００２６】
１つの実施形態では、方法は、
前記フレーム部材を、それらの端部付近で隣接するフレーム部材の中央部付近の上方に、また、それらの中央部付近で隣接するフレーム部材の端部付近の下方に順次連結するステップの反復ステップを含む。
【００２７】
方法は、好ましくは、フレーム部材をらせん状の概して外向きに延びる連続体として連結するステップを含む。
【００２８】
１つの形態では、フレーム部材を連結するステップは、フレーム部材の中央部にほぼ隣接する孔を、隣接するフレーム部材の端部にほぼ隣接する孔に位置合わせするステップを含む。この形態では、締結具、例えば、ピン、釘、ボルトは、隣接するフレーム部材を貫通させる。
【００２９】
別の形態では、フレーム部材を連結するステップは、フレーム部材の中央部にほぼ隣接する、栓などの雄型係合構造を、隣接するフレーム部材の端部にほぼ隣接する、孔又は凹部などの対応する単一の雌型係合構造に挿入するステップを含む。
【００３０】
別の形態では、フレーム部材を連結するステップは、フレーム部材の端部にほぼ隣接する、栓などの雄型係合構造を、隣接するフレーム部材の中央部にほぼ隣接する、孔又は凹部などの対応する単一の雌型係合構造に挿入するステップを含む。
【００３１】
別の形態では、フレーム部材を連結するステップは、フレーム部材の端部を隣接するフレーム部材の中央部にほぼ隣接する凹部に挿入し、また、フレーム部材の中央部を隣接するフレーム部材の端部にほぼ隣接する凹部に挿入するステップを含み、凹部が、フレーム部材の幅よりも幅広とされる。
【００３２】
さらなる形態では、フレーム部材を連結するステップは、隣接するフレーム部材間のオーバーラップ領域に接着剤を適用するステップを含む。
【００３３】
別の変形形態では、フレーム部材を連結するステップは、それらの端部付近を隣接するフレーム部材の中央部付近の上方に緩く隣接するステップを含む。
【００３４】
さらに別の変形形態では、フレーム部材を連結するステップは、それらの端部付近を隣接するフレーム部材の中央部付近の上方にオーバーラップするステップを含む。
【００３５】
別の実施形態では、方法は、
最初に、前記フレーム部材をそれらの端部付近で、隣接するフレーム部材の中央部付近の同じ高さに、また、それらの中央部付近で、隣接するフレーム部材の端部付近の同じ高さに、前記規定の寸法のフレームが構成されるまで連結するステップと、その後、
引き続いて、前記フレーム部材を、それらの端部付近で、隣接するフレーム部材の中央部付近の上方に、また、それらの中央部付近で、隣接するフレーム部材の端部付近の下方に再配置するステップであって、それにより、前記フレームにおいて前記立体で上向きに凸状の形状を形成する、再配置するステップとの反復ステップを含む。
【００３６】
ここで、例としてのみであるが、添付の図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】上向きに凸状の立体フレームの第１の実施形態の構成を示す一連の平面図である。
【図２】上向きに凸状の立体フレームの第１の実施形態の構成を示す一連の平面図である。
【図３】上向きに凸状の立体フレームの第１の実施形態の構成を示す一連の平面図である。
【図４】上向きに凸状の立体フレームの第１の実施形態の構成を示す一連の平面図である。
【図５】上向きに凸状の立体フレームの第１の実施形態の構成を示す一連の平面図である。
【図６】上向きに凸状の立体フレームの第１の実施形態の構成を示す一連の平面図である。
【図７】上向きに凸状の立体フレームの第１の実施形態の構成を示す一連の平面図である。
【図８】上向きに凸状の立体フレームの第１の実施形態の構成を示す一連の平面図である。
【図９】上向きに凸状の立体フレームの第２の実施形態の構成の一連の平面図である。
【図１０】上向きに凸状の立体フレームの第２の実施形態の構成の一連の平面図である。
【図１１】上向きに凸状の立体フレームの第２の実施形態の構成の一連の平面図である。
【図１２】上向きに凸状の立体フレームの第２の実施形態の構成の一連の平面図である。
【図１３】上向きに凸状の立体フレームの第２の実施形態の構成の一連の平面図である。
【図１４】上向きに凸状の立体フレームの第２の実施形態の構成の一連の平面図である。
【図１５】上向きに凸状の立体フレームの第２の実施形態の構成の一連の平面図である。
【図１６】上向きに凸状の立体フレームの第２の実施形態の構成の一連の平面図である。
【図１７】上向きに凸状の立体フレームの第３の実施形態の平面図である。
【図１８】上向きに凸状の立体フレームの第４の実施形態の平面図である。
【図１９】上向きに凸状の立体フレームの第５の実施形態の平面図である。
【図２０】フレーム部材の第１の実施例の横断側面図である。
【図２１】フレーム部材の第２の実施例の横断側面図である。
【図２２】フレーム部材の第３の実施例の横断側面図である。
【図２３】フレーム部材の第４の実施例の平面図である。
【図２４】図２３に示されるフレーム部材の横断側面図である。
【図２５】上向きに凸状の立体フレームの第６の実施形態の上面斜視図である。
【図２６】図２５に示されるフレームの側面斜視図である。
【図２７】柱の上に持ち上げられた、上向きに凸状の立体フレームの第７の実施形態の上面斜視図である。
【図２８】部分的に柱の上に持ち上げられた、上向きに凸状の立体フレームの第８の実施形態の側面斜視図である。
【図２９】上向きに凸状の立体フレームの第９の実施形態の平面図である。
【図３０】上向きに凸状の立体フレームの第１０の実施形態の平面図である。
【図３１】上向きに凸状の立体フレームの第１１の実施形態の平面図である。
【図３２】表面の覆いを有する、上向きに凸状の立体フレームの第１２の実施形態の上面斜視図である。
【図３３】オーバーラップするフレーム部材の部分詳細側面図である。
【図３４】図３３に示されるフレーム部材の平面図である。
【図３５】緩く隣接するフレーム部材の部分詳細側面図である。
【図３６】図３５に示されるフレーム部材の平面図である。
【図３７】上向きに凸状の立体フレームの第１３の実施形態の平面図である。
【図３８】図３７に示されるフレームに使われる駆動装置の横断側面図である。
【図３９】最初の（平坦なフレーム）位置における、別の駆動装置の横断側面図である。
【図４０】中間位置における、図３８に示される駆動装置の横断側面図である。
【図４１】後続の（上向きに凸状の形状のフレーム）位置における、図３８に示される駆動装置の横断側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
図１から図８は、実質的に同一の長手方向に延びる複数の、比較的硬い、フレーム部材４２からの上向きに凸状の立体フレーム４０（図８参照）の第１の実施形態の構成を順次示す。フレーム部材４２は、それらの中央部にほぼ隣接する一組の孔４４と、各端部にほぼ隣接する単一の孔４６とを含む。フレーム４０の構成は、図１に示されるように、第１のフレーム部材４２−１を地面（又はその他の容易に入手可能な支持表面）の上に配置することから始まる。
【００３９】
図２は、第２のフレーム部材４２−２を、その中央部の孔４４のうちの１つが第１のフレーム部材４２−１の端部の孔４６うちの１つの下方に配置された状態で配置することである、第２の構成ステップを示す。次いで、比較的緩く嵌るピン４８は、オーバーラップ孔４４、４６を通って配置されて、部材４２−１及び４２−２を、その間である程度の相対運動を可能にしながら、一緒に固定する。フレーム部材４２−２は、地面の上に配置させ、またフレーム部材４２−１は、オーバーラップ構成を可能とするのに十分なほど上昇させる。フレーム部材４２の寸法に応じて、手動持ち上げにより、ジャッキング（例えば油圧式）により、又は、フロントエンドローダもしくはバックホーなどの簡単なツールにより上昇し得る。フレーム部材４２がフレーム４０に加えられるにつれて、その全重量は増加する。摩擦を無視すれば、追加のフレーム部材４２を挿入するのに要する持ち上げるための力は、組み合わせたフレーム部材４２の全重量を、地面と接触するフレーム部材４２の数で割ったものとなる。
【００４０】
図３は、第３のフレーム部材４２−３を、その中央部の孔４４のうちの１つが第２のフレーム部材４２−２の端部の孔４６うちの１つの下方に配置された状態で配置することである、第３の構成ステップを示す。次いで、比較的緩く嵌るピンは、オーバーラップ孔４４、４６を通って配置されて、部材４２−２及び４２−３を、ある程度の相対運動を可能にしながら、一緒に固定する。フレーム部材４２−３は、地面の上に配置させ、またフレーム部材４２−２は、オーバーラップ構成を可能とするためにわずかに上昇させる。
【００４１】
図４は、第４のフレーム部材４２−４を、その中央部の孔４４のうちの１つが第３のフレーム部材４２−３の端部の孔４６うちの１つの下方に配置された状態で配置することである、第４の構成ステップを示す。第４のフレーム部材４２−４の他方の端部の孔４６は、第１のフレーム部材４２−１の中央部の孔４４のうちの１つの上方に配置される。緩く嵌るピン４８によりもたらされる相対運動は、フレーム部材４２のオーバーラップ配置を容易にする。フレーム部材４２−３は、地面の上に配置させ、またフレーム部材４２−２は、オーバーラップ構成を可能とするためにわずかに上昇させる。
【００４２】
ここで、フレーム４０のオーバーラップ領域は、フレーム部材４２の垂直方向の厚さの２倍だけ上昇させる。このことにより、フレームの半径が、フレーム部材４０の長さのフレーム部材４０の厚さに対する比により決定される状態で、フレーム４０に上向きに凸状の湾曲が生じ始める。
【００４３】
図１から図８を参照して説明される実施形態では、この比は約１６．５：１である。比が小さいほど、より湾曲したドーム形状が得られ、比が大きいほど、湾曲がより少ない（すなわち、より平坦である）ドーム形状が得られる。
【００４４】
図５は、第６及び第７のフレーム部材、それぞれ４２−６及び４２−７を追加することである、第６及び第７の構成ステップを示す。この場合もやはり、それらの端部の孔４６は、隣接するビームの中央部の孔４４の上方に配置され、ピン４８により保持される。この場合もやはり、新しく追加されたフレーム部材４２は、地面の上に配置させ、また既存のレーム部材は、オーバーラップ構成を可能とするためにそれぞれわずかに上昇させる。
【００４５】
図６は、第７及び第８のフレーム部材、それぞれ４２−７及び４２−８の追加を同様に示す。
【００４６】
図７は、第９から第１２のフレーム部材、それぞれ４２−９から４２−１２の追加を同様に示す。
【００４７】
図８は、概して外向きに延びるらせん状の連続体で、規定の寸法又は要求される寸法のフレーム４０が作られるまで、どのようにしてさらなるフレーム部材４２を連続的に又は順次追加し得るかを説明している。オーバーラップし自立するフレーム部材４２によってもたらされた、上向きに凸状の湾曲又は形状は、図１５、図１６、図２５及び図２６などの斜視図において最も良く理解される。
【００４８】
分解は、上記ステップの逆であり、この場合もやはり地面から実施される。
【００４９】
上述したように、オーバーラップ孔４４、４６における隣接するフレーム部材４２どうしの連結は、最初、孔４４、４６内において比較的緩い嵌め合いであるピン４８によって行われて、フレーム部材４２が、構成過程中に互いに対して動き、孔４４、４６の位置合わせをなし得るようにする。フレーム４０が完成し、ピン４８が、ボルト又はその他の締結具などのより永久的な連結によって置き換えられ得る際に、このような動きは不要となる。代替的に、フレーム部材４２は、接着剤で互いに固定され得る。ピン４８がフレーム部材４８を位置づけるためだけに働き、構造的な負荷を支えないことに留意されたい。
【００５０】
フレーム４０及びその構成技術は、多くのメリットを有する。第一に、フレーム４０は、各追加のフレーム部材４２が地表面に配置され、また、それに先行するフレーム部材４２を持ち上げながら、地表面から完全に構築される。換言すると、一度に持ち上げる必要があるのは、たった１つのフレーム部材だけである。これにより、クレーンなどの高価で複雑な潜在的に危険な装置の使用を回避する。第二に、すべてのフレーム部材４２は同一であり、また、すべての締結具は同一であることから、高価な特殊部品及びツールの両方、又はいずれか一方の必要性もまた除かれる。高所作業の必要性、及び付随する安全性リスクもまた除かれる。単純で繰り返しの構成過程はまた、特殊訓練又はツールを備える作業者を必要とせず、このことから、特に、遠隔地や自然災害にさらされる地域に適する。
【００５１】
フレームは、極めて容易かつ迅速に構成及び分解され得る。このことは、迅速かつ経済的な方法で、空間が覆われ、保護されるのを可能にする。構成過程はまた、潜在的に、全体的又は部分的に自動化できる。
【００５２】
同一のフレーム部材はまた、幅広い種類の材料から、製造が簡単であり、キット形態で供給するのに適している。分解されると、フレーム部材及びピン／締結具などはコンパクトであり、輸送を便利かつ比較的経済的にする。
【００５３】
フレームはまた、広大な用地準備を要することなしに構成される。
【００５４】
本発明は、格納庫、作業場、商業ビル、緊急宿泊設備、軍の野営地、競技場、キャンプ用宿泊設備、移動遊園地の場所や市場の立つ日のテント、駐車場、軽飛行機の覆い、地下道キャンプ、避難場所、遊技場、小型船舶の防護、浮き丸屋根ポンツーン、非常用の農作物や飼料の貯蔵庫、非常時の家畜保護、鉱物や園芸の保護、養殖のための水中設備、又は人工魚礁構造物などの構造的アプリケーション、特にこれらのアプリケーションの屋根材のために使用され得る。フレームはまた、パラボラアンテナ、太陽熱収集器、又は反射鏡サポートなどの構造的でないアプリケーションに転用し得る。フレームはまた、（歩道、廊下、鉄道駅又は波止場に適する、小型ドームからなる鎖を形成する）複数の互いに繋がったドーム、細長い楕円の接地板、又は地下貯蔵庫の屋根支持体などの低層の構造的アプリケーションにも使用し得る。
【００５５】
反射型、断熱性、可撓性、又は硬質などの様々なタイプの覆いもまた、フレームの外側又は内側に容易に（一時的又は永続的に）追加し得る。
【００５６】
フレームはまた、予備テストされ事前承認された機械的及び構造的特性を有する、いくつかの標準寸法で製作され、標準寸法のそれぞれに対して設置説明書を供給され得る。
【００５７】
基礎工事はまた、構成の前又は後にフレームに追加され得る。例えば、一般には、地面の基本的な整地で十分である。
【００５８】
ここで、さらなるフレームの実施形態を、先に用いたものと類似の参照番号を類似の特徴を指すのに使用しながら説明する。
【００５９】
図９から図１８は、異なる連続体の構成ステップを用いてフレーム部材４２から構成される、フレーム５０（図１６参照）の第２の実施形態を示す。図９は、第１及び第２のフレーム部材、それぞれ４２−１及び４２−２の地面の上への配置を示す。
【００６０】
図１０は、第３のフレーム部材４２−３の、その中央部の孔４４が第１のフレーム部材４２−１の端部の孔４６の下方に配置された状態での配置を示す。これにより、第１のフレーム部材４２−１を持ち上げる。
【００６１】
図１１及び図１２は、第４及び第５のフレーム部材、それぞれ４２−４及び４４−５を、それらの端部が第１のフレーム部材４２−１の中央部の上方に配置された状態で追加することである、次の２つの構成ステップを示す。
【００６２】
図１３は、第６及び第７のフレーム部材、それぞれ４２−６及び４２−７の追加を示す。第６及び第７のフレーム部材４２−６及び４２−７の端部は、第４及び第５のフレーム部材、それぞれ４２−４及び４４−５の中央部の上方でオーバーラップされる。第６及び第７のフレーム部材４２−６及び４２−７の中央部は、第２及び第３のフレーム部材、それぞれ４２−２及び４４−３の端部の下方でオーバーラップされる。
【００６３】
図１４は、第８から第１１のフレーム部材、それぞれ４２−８から４２−１１の同様の追加を示す。
【００６４】
図１５は、１０個のさらなるフレーム部材、それぞれ４２−１２から４２−２１の同様の追加を示す。
【００６５】
図１６は、４つのさらなるフレーム部材４２の追加を示す。この場合もやはり、各追加フレーム部材４２は、地表面から追加される。結果として得られるフレーム５０は、実質的に四角い境界形状を有する。
【００６６】
図１７、図１８及び図１９は、それぞれフレーム５２、５４及び５６の第３、第４及び第５の実施形態を示し、どのようにフレーム部材４２が様々な向き及び構成で配置されて、異なる形状のフレームを製作し得るかを説明している。先の実施形態と同様に、フレーム部材４２の端部は、隣接するフレーム部材４２の中央部の上方に配置される。
【００６７】
フレーム部材４２は、様々な寸法で、また、鉄、アルミニウム、コンクリート、ガラス繊維、炭素繊維又はプラスチックなどの様々な比較的硬質の材料で製作し得る。
【００６８】
図２０は、長さの高さに対する比が２０：１で四角形の断面のビームとして形成された、フレーム部材６０の第２の実施形態を示す。
【００６９】
図２１は、フレーム部材６２の第３の実施形態を示し、これもまた長さの高さに対する比が２０：１であり、金属加工による構成に適する。
【００７０】
図２２は、フレーム部材６４の第４の実施形態を示し、これもまた長さの高さに対する比が２０：１であり、鋳造による製造に適する。
【００７１】
図２３及び図２４は、フレーム部材６６の第５の実施形態を示し、これは、隣接するフレーム部材６６との連結に、ピン又はその他の締結具ではなく、ノッチ又は凹部６６ａ及び６６ｂを用いる。ノッチ６６ａ、６６ｂは、前述の最初の構成の間に必要とされる柔軟性を提供するために、オーバーラップするフレーム部材６６の幅よりも幅広に作られる。
【００７２】
図２５及び図２６は、前述の方法に従って構成され、結果として得られる上向きに凸状の湾曲を説明する、フレーム６８の第６の実施形態を示す。
【００７３】
図２７は、持ち上げられたフレーム７２の第７の実施形態を示し、ここでは、最も外側のフレーム部材４２の外側に面する端部７４が、それぞれ柱７６によって持ち上げられている。柱７６は、地表面に配置され、同様に、最も外側のフレーム部材４２のそれぞれの最も外側の端部７４の局所的な持ち上げのみを要する。これもやはり、クレーン及び類似の装置の必要性を除く。
【００７４】
図２８は、フレーム７８の第８の実施形態を示し、ここでは、一部の領域が持ち上げられ、一部の領域が地面の上で支持されている。
【００７５】
図２９は、比較的細長いフレーム８０の第９の実施形態を示す。
【００７６】
図３０は、どのようにして図２９のフレームを１つの特定の領域８２で拡大し得るかを説明している。
【００７７】
図３１は、実質的に楕円形の境界形状を有するフレーム８４の第１１の実施形態を示す。
【００７８】
図３２は、フレーム８６の第１２の実施形態を示し、これには覆い８８が施されて、例えば、風雨からの保護を提供する。
【００７９】
図３３及び図３４は、前述したものと同様の、フレーム部材４２の間のオーバーラッピング連結の拡大図を示す。
【００８０】
図３５及び図３６は、フレーム部材４２の間の緩く隣接する連結の拡大図を示す。
【００８１】
図３７は、フレーム９０の第１３の実施形態を示す。前述のフレームの実施形態では、上向きに凸状の立体形状は、各フレーム部材を加えるにつれて、次第に形成される。しかしながら、フレーム９０は、最初にすべてのそのフレーム部材４２を平坦な形状に、例えば地面の上で平らに置かれて、組み立ててある。次いで、連結されたフレーム部材４２は、上向きに凸状の立体形状に引き続いて再配置される。これは、以下に詳述するように、フレーム部材４２の中央部及び端部に隣接して配置される駆動装置９２を用いることにより達成される。
【００８２】
図３８は、フレーム部材４２−１及び４２−９の端部の間に、フレーム部材４２−２の中央部に隣接して連結された駆動装置９２を示す。駆動装置９２は、その中を通る通路９６及び９８を備える本体９４を含む。フレーム部材４２−１及び４２−９の端部は、通路９６内に配置され、本体９４にピン１００によって枢動可能に連結される。駆動装置９２はまた、本体９４の頂部の開口部１０４と螺合可能に係合されるねじ１０２を含む。
【００８３】
図３８の左側は、フレーム９０の最初の（すなわち、平面）構成中のフレーム部材４２−１、４２−９及び４２−２の間の相対的な配置を表している。
【００８４】
図３８の右側は、フレーム９０の最終的な（すなわち、湾曲させた）構成中のフレーム部材４２−１、４２−９及び４２−２の間での引き続く再配置を表している。より具体的には、図３８の右側は、ねじ１０２が本体９４の中へと下方に駆動された後の駆動装置９２を示している。ねじ１０２の下方への移動は、フレーム部材４２−２を本体９４に対して、ひいてはフレーム部材４２−１及び４２−９に対して下方に駆動する。結果として、フレーム部材４２−１及び４２−９の端部は、前述のフレームの実施形態と同様の方法で、フレーム部材４２−２の中央部の上方に配置される。すべての駆動装置９２が図３８の右側と同じように操作されると、上向きに凸状の立体形状は、前述のフレームの実施形態と同様の方法で、フレーム９０にもたらされる。
【００８５】
ねじ１０２を逆方向に動かして、図３８の左側に示される位置に戻せば、フレームが実質的に平坦な構成に戻る。ねじ１０２は、手工具又は動力工具によって回転され得る。
【００８６】
図３９から図４１は、代替的な駆動装置１１０を示す。駆動装置１１０は、フレーム部材４２の端部にボルト１１３によって連結される本体１１２を含む。本体１１２は、内腔１１４を含み、その内部にピストン１１６が備えられている。ピストンは、隣接するフレーム部材４２の中央部にボルト１１７によって連結される。
【００８７】
ピストン１１６を本体１１２に対して駆動するために、ライン１１８は、加圧液体又は圧搾空気を内腔１１４へ供給され得るようにするために使用される。
【００８８】
図３９は、最初すなわち平坦なフレーム位置における駆動装置１１０を示す。
【００８９】
図４０は、加圧液体又は圧搾空気が内腔１１４に供給されるのに応じてピストン１１６が本体１１２に対して下方へ移動する間の駆動装置を示す。
【００９０】
図４１は、後続すなわち湾曲したフレーム位置における駆動装置１１０を示し、フレーム部材４２の端部が、隣接するフレーム部材４２の中央部の上方に持ち上げられた状態にある。前述のように、これにより上向きに凸状の立体形状がフレームに与えられる。
【００９１】
図４１はまた、ピストン１１６の本体１１２に対する位置をラッチ又はロックして、駆動装置１１０から液体又はガスによる圧力が取り除かれてもフレームの上向きに凸状の立体形状が維持されるようにするために凹部１２２内に係合するボールベアリング１２０を示す。
【００９２】
図３７から図４１に記載されたフレームの実施形態は、最初の組み立てが地表面で実施され得ること、また個々のフレーム部材又は部分的又は完全に組み立てられたフレームの持ち上げ又は引き上げをなんら要しないことから、フレーム部材が比較的重い場合に特に役立つ。次いで、上向きに凸状の立体形状は、手動手段又は動力手段によって後に作成される。加えて、各駆動装置を独立して制御又は調整することにより、もたらされるフレームの最終的な外形における変形が可能になる。さらに、個々の駆動装置に対する適切な電力及び制御の供給を用いて、完成したフレームの形状に動的な変化を生み出し得る。
【００９３】
特定の実施例を参照しながら本発明を説明してきたが、当業者には、本発明を多くのその他の形態で実施し得ることが理解されよう。例えば、上側又は下側の短いマスト式延長体をフレーム部材に適用し得る。これは、フレームの上方又は下方に離れて配置される覆い又は膜を可能にする。このことは、安全（例えば、網）又は断熱（例えば、空隙）のメリットを提供し得る。さらに、覆い又は膜の間の空間は、加圧され得る。
【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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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【国際調査報告】
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