(57)【要約】      （修正有）【課題】宇宙空間などの特殊な環境で用いられる放射線遮蔽パネルや太陽電池パネルなどは、使用時にはかなり広い面積の装置とする必要があるが、搬送には縮小できる機能が求められる。小さく平面状に折り畳んだパネルとして宇宙へ搬送し、宇宙でそれを展開し、平面状、あるいは円筒状に構成して使用し、また、収納時には平面状に小さく折り畳むことのできる自己干渉回避可能な折り畳み法及び自己干渉回避可能な折り畳みパネルを提供する。【解決手段】モジュール８を縦横に複数個配列した仮想格子において、これに含まれる各モジュールの各辺を山折りに、その各対角線を谷折りに折る方法であって、β先行折りを採用することにより、自己干渉を回避でき、また、同時折りの進め方としてα先行折りを採用することにより、円筒状に折り畳むことを可能とする。【選択図】図２
2020026882.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
三角形１の各  内角２、内角３、内角４の比（以下「特性内角比」という）に関し
３つの既約な正整数の組（以下「整形係数」という）が
他の２つの数より大きくない正整数（以下「ｎ３という）と
ｎ３より小さくない正整数（以下「ｎ２」という）と
ｎ２とｎ３の和より大きな正整数（以下「ｎ１」という）と
により構成され、該整形係数の３つの正整数の比（以下「整形係数比」という）が該特性内角比に等しくなるという条件（以下「整形条件」という）に関し、
該整形条件を満たすように構成された三角形１（以下「特性三角形」という）及び
特性三角形の形状のボード５（以下「特性三角ボード」という）に関し、
該特性三角形１を辺６（以下「斜辺」という）の中点を中心に１８０度回転させてできる三角形７と
該特性三角形１との両三角形が構成する平行四辺形８（以下「モジュール」という）に関し、
あるモジュール９の辺１０（以下「下方短辺」という）に別のモジュール１１の辺１２（以下「上方短辺」という）を重ねる操作を繰り返してモジュールの辺１３（以下「左長辺」という）及びモジュールの辺１４（以下「右長辺」という）に平行な方向（以下「Ｖ方向」という）に構成されたモジュールの列１５（以下「縦列モジュール」という）に関し、
ある縦列モジュール１６の各右長辺１７に別の縦列モジュール１８の各左長辺１９を重ねる操作を繰り返し、下方短辺と上方短辺とに平行な方向（以下「Ｈ方向」という）にも同様に縦列モジュールの束を構成する操作によりモジュールを格子状に無制限に拡張配列して得られる図形２０（以下「仮想格子」という）に関し、
該仮想格子に含まれる長辺及び短辺を山折りに斜辺を谷折りに折り畳む方法（以下「モジュール折り」という）に関し、
ｎ１とｎ２が等しいモジュールを用いた該モジュール折り（以下「菱形折り」という）及び
ｎ１とｎ２が異なるモジュールを用いた該モジュール折り（以下「非平衡折り」という）に関し、
該非平衡折りにおいて、短辺を折り目とする平面展開状態からの二平面間の曲げ角２１（以下「曲げ角β」という）が長辺を折り目とする平面展開状態からの二平面間の曲げ角２２（以下「曲げ角α」という）より大きい状態を維持しつつ該モジュール折りする方法２３（以下「β先行折り」という）及び、
非平衡折りにおいて、該曲げ角βが該曲げ角αより小さい状態を維持しつつ該モジュール折りする方法２４（以下「α先行折り」という）に関し、
モジュールの下方短辺と上方短辺との距離にｎ１、ｎ２及びｎ３の和を乗じて得られる値２５（以下「パネル高さ限界」という）に関し
Ｈ方向に平行な二直線間の距離２６が該パネル高さ限界を超えないという条件（以下「自己干渉回避条件」という）を満たす該二直線２７、２８で該仮想格子を切り取って得られる帯状の図形を２つの任意の切断線２９、３０で切り取って得られた帯状の形状３１（以下「パネル外形」という）に関し
該パネル外形に含まれる各特性三角形の位置に対応する特性三角ボードがそれぞれ折り目の位置で折り曲がるべく結合されて全体としてパネル外形の形状となる平面状のパネル（以下「特性展開パネル」という）に関し、
該特性展開パネルを該菱形折り、又は該β先行折りにより同時に折り進めてパネルの自己干渉を回避して小さく平面状の多角形のパネル３２に折り畳み、また該特性展開パネルに展開する方法（以下「多角形折り」という）
【請求項２】
請求項１の該特性展開パネルを該α先行折りにより同時に折り進めて円筒状に折り畳み、また該特性展開パネルに展開する方法（以下「円筒折り」という）
【請求項３】
請求項１の方法で折り畳み可能な該特性展開パネル
【請求項４】
請求項２の方法で折り畳み可能な該特性展開パネル
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】パネルの折畳み方法及び折畳みパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】宇宙空間などの特殊な環境で用いられる放射線遮蔽パネルや太陽電池パネルなどは、使用時にはかなり広い面積の装置とする必要があるが、搬送には縮小できる機能が求められる。
本発明は、小さく平面状に折り畳んだパネルとして宇宙へ搬送し、宇宙でそれを展開し、平面状、あるいは円筒状に構成して使用し、また、収納時には平面状に小さく折り畳むことのできる自己干渉回避可能な折り畳み法及び自己干渉回避可能な折り畳みパネルを提供する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−０２０５４３
【特許文献２】特開平０１−０５７２８７
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｔｈｅ  Ｓｃｈｗａｒｚ  Ｌａｎｔｅｒｎ  Ｅｘｐｌａｉｎｅｄ（ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｃｕｔ−ｔｈｅ−ｋｎｏｔ．ｏｒｇ／Ｏｕｔｌｉｎｅ／Ｃａｌｃｕｌｕｓ／ＳｃｈｗａｒｚＬａｎｔｅｒｎ．ｓｈｔｍｌ）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】折り畳みの幾何学的形状は、Ｓｃｈｗａｒｚ  Ｌａｎｔｅｒｎと似ているが、この図形は折り畳みの図形ではなく、円筒面の曲面の面積を求めるため円筒面を平面の三角形で近似して算出しようとして考案されたものであり、これを平面に折り畳むことはできない。【０００６】特開２０１８−０２０５４３には小さく折り畳んだパネルを平面展開する技術が紹介されている。
この折り畳みには平行四辺形のパネルが用いられているが、その対角線に沿った折り目はないなど、折り方は本発明と異なる。
この技術はロケットの周囲を覆うなど円筒形に展開するのには適さない。【０００７】また、特開平０１−０５７２８７には本件出願人の先行技術が開示されている。
この技術は、広い図面を折り畳んだまま使用することに目的があり、折り畳み機能と平面への展開は可能であるが、折り畳みの縮小効果を大きくしようとすると、自己干渉が発生して折り畳みが実行できず、縮小効果は限定的である。【０００８】課題は、折り畳みによる縮小効果を大きくすることと、その場合に直面する自己干渉問題を解決することである。
また、平面展開できる多角形折りの折り畳みパネルで円筒状に畳むことのできる方法を見出すことも課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】特開平０１−０５７２８７の技術は、正方形とその対角線に沿って折り畳む方法を採用しているが、
本発明では、前記正方形を特殊な内角の平行四辺形に改良し、その辺を山折りに、その対角線を谷折りに折るモジュール折りを採用した。
さらに、自己干渉を回避する多角形折りを実現するため、モジュール折りに加えて、菱形折り、又は、β先行折りを併用することとした。
また、本発明では、円筒状に折り畳むため、モジュール折りの採用に加えて、α先行折りを併用することとした。
【発明の効果】
【００１０】菱形折り又はβ先行折りを採用することにより、自己干渉を回避できる折り方とすることに成功した。
また、α先行折りを採用することにより、円筒状に折り畳むことも実現することができた。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】特性三角形及び特性三角ボードを示す図である
【図２】モジュールを示す図である
【図３】縦列モジュールを示す図である
【図４】仮想格子を示す図である
【図５】パネルの折り角αと折り角βを示す図である
【図６】β先行折りの折り途中の様子を示す図である
【図７】α先行折りの折り途中の様子を示す図である
【図８】パネル外形の形状に係る制約条件を説明する図である
【図９】多角形折りの折り上がりの状態を示す図である
【発明を実施するための形態】
【００１２】新聞の折り畳みのような逐次折りの場合には、一つの折りの間に他のパネルを挟む複合折りになり、厚みが厚くなると正しく折ることが困難になる。
金属などの硬い材料（剛体）の場合特にこの傾向は強くなる。
厚みの問題を回避するためには、折りの間に他の折りを挟まない単純折りが求められるが、広い面を単純折りで小さく畳むには、同時折りとならざるを得ない場合が多い。この同時折りの場合には、折りのタイミングに合わせて、パネルの各折り目を、それぞれ適切な角度に変化させながら同時に折りを進めていく必要がある。
特に剛体の同時折りの場合、折りの途中で自己干渉や破断などが発生しないよう各部分の折の進度を調整しつつ折りを進める必要がある。
【００１３】本発明を実施するには、特性三角ボードの性質と、ボードとボードの接合部の材料とを選ぶ必要がある。
折畳みが可能な可撓制の材料をボード部及び接合部に用いることもできるし、ボードを金属等の剛体として、接合部をヒンジ、又は、可撓性の材料を用いて実施することもできる。
パネルの機能としては隣接する二つのパネルが平面状に展開した状態から、折り目の山折り、谷折りの特性に合わせて、それぞれ適切な向きに１８０度折れ曲がることができるべく構成される必要がある。
【００１４】多角形折りを実現するには、左長辺の最上端を、下部短辺の最右端から同最左端へ向けてなぞるように同時折りを進めβ先行折りを実現するという簡易な方法がある。
また、円筒折りを実現するには、下部短辺の最右端を、左長辺の最上端から同最下端へ向けてなぞるように同時折りを進めα先行折りを実現するという簡易な方法がある。
【００１５】多角形折りを利用する用途としては、
パネルを縮小して折り畳むことができ、
それが容易に展開できる
という、本発明の特徴を生かすことが有効であり、
搬送する必要があり、
使用する場所で容易に展開できる必要がある
用途に向いている。
【実施例１】
【００１６】宇宙空間で利用する放射線の遮蔽のためのパネルや、太陽光パネルとして平面状に展開して利用することができる。
宇宙ダストなどから宇宙船を保護するなどの目的で円筒状の遮蔽が必要な場合には、本発明の円筒折りを利用することができる。
【実施例２】
【００１７】水中、砂漠、被災地、危険な動物の生息する地域などで、
太陽光パネルの設置、降雨、降雪、日光、放射線等の遮蔽のためのパネルの設置、
あるいは工事用、または、災害救助用の仮設の構築物の設置
などの用途には、
予め折り畳みパネルを組み立てておき、小さく折り畳んで搬送し、現地で迅速に、あるいは容易に展開する等して本発明が利用できる。
また、土砂災害の被災地で応急に土留めの覆いを施工する等の用途にも利用できる。
【実施例３】
【００１８】多角形折りを、紙などの可撓性シートの図面に適用すると、多角形折りの状態で地図帳を開くように図面の任意の場所を開くことができる。これらの図面の各部分は折畳み過程で切断していないので、全体を展開することなく、上下左右の隣接のページへ辿っていくことができる。
使用する方法は簡単で、単に見たいページを開くだけでよい。
続いてページを超えて図面を辿っていく場合には、ページの端の現に辿っている部分を記憶のため指で挟むなどして、一旦ページを閉じて多角形折りの状態に戻し、改めて当該記憶の部分の裏側のページを開けばよい。【００１９】このページを辿る方法は、ページのどの境界に対しても、何度でも繰り返し使用できる。
この特徴は、特開平０１−０５７２８７と同様であるが、特開平０１−０５７２８７の方法では、縦方向の正方形の数は、３段が限度であるのに対し、多角形折りは、段数に制限はない。ただ、多角形折りの場合段数が大きくなると、ページの形の歪みが顕著となるので実用上は５〜７段程度が適切と考えられるが、縮小効果において本発明が優れている。
【産業上の利用可能性】
【００２０】折畳みパネルを産業上利用する場合には、
それを利用する場所で平面状、又は円筒状の構築物を構築するのが技術的、環境的、又は時間的に困難であって、予め組み立てて搬送することが求められる場合には効果的である。【００２１】例えば、宇宙空間、水中、砂漠、被災地、危険な動物の生息する地域などで、
太陽光パネルの設置、降雨、降雪、日光、放射線等の遮蔽のためのパネルの設置、あ      るいは
工事用、または、災害救助用の仮設の構築物の設置
などの用途には、
予め折り畳みパネルを組み立てておき、小さく折り畳んで搬送し、現地で迅速に、あるいは容易に展開する等して本発明が利用できる。
また、土砂災害の被災地で応急に土留めの覆いを施工する等の用途にも利用できる。【００２２】実施例３に挙げた図面に利用する場合には、理想的には広く詳しい図面が求められているが、利用の際には、大きく展開するか、又は地図帳のように連続して辿れない図面を利用するか、の両選択肢しかないという問題を抱えている殆どの場面でこの技術は活用できる。【００２３】例えば、河川・鉄道・道路・送電線・ガス管等の管理図面、配線図、レイアウト図などの図面の他、
プログラムの流れ図、機器の故障診断マニュアル、機器の取り扱い説明書、化学分析手順表、乗り換え早見時刻表、健康チェックリスト、筋書きの変わる物語、相性診断、占い、フィードバック式テキスト、クイズ集等フローチャートとして利用できるほか、
開き方の特徴を生かした、商品カタログ、生地見本、ホテル案内、観光ガイド、アイデアノート、メニュー、デザインブック、色見本、グラビア集としても利用できる。【００２４】なお、図面に利用する場合には、多角形折りする際に生じる折り目の他に図面を開く時に新たな折り目を生じるので、折畳み図面の材料は随所で折畳み可能な、紙などの、可撓性の材料で製作する必要がある。
【符号の説明】
【００２５】  １．特性三角形
２．三角形の内角      ｎ３
３．三角形の内角      ｎ２
４．三角形の内角      ｎ１
５．特性三角ボード
６．特性三角形の斜辺
７．特性三角形１を１８０度回転させた三角形
８．モジュール
９．あるモジュール
１０．あるモジュールの下方短辺
１１．別のモジュール
１２．別のモジューの上方短辺
１３．左長辺
１４．右長辺
１５．縦列モジュール
１６．ある縦列モジュール
１７．ある縦列モジュールの右長辺
１８．別の縦列モジュール
１９．別の縦列モジュールの左長辺
２０．仮想格子
２１．曲げ角β
２２．曲げ角α
２３．β先行折り
２４．α先行折り
２５．パネル高さ限界
２６．２直線間の距離
２７．自己干渉回避条件を満たす２直線の一つ
２８．自己干渉回避条件を満たす２直線の他の一つ
２９．任意の切断線の一つ
３０．任意の切断線の他の
３１．パネル外形
３２．多角形のパネル
【図１】
2020026882.tif 000003
【図２】
2020026882.tif 000004
【図３】
2020026882.tif 000005
【図４】
2020026882.tif 000006
【図５】
2020026882.tif 000007
【図６】
2020026882.tif 000008
【図７】
2020026882.tif 000009
【図８】
2020026882.tif 000010
【図９】
2020026882.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成30年10月17日(2018.10.17)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】本発明を実施するには、特性三角ボードの性質と、ボードとボードの接合部の材料とを選ぶ必要がある。
折畳みが可能な可撓性の材料をボード部及び接合部に用いることもできるし、ボードを金属等の剛体として、接合部をヒンジ、又は、可撓性の材料を用いて実施することもできる。
パネルの機能としては隣接する二つのパネルが平面状に展開した状態から、折り目の山折り、谷折りの特性に合わせて、それぞれ適切な向きに１８０度折れ曲がることができるべく構成される必要がある。