(57)【要約】【課題】  面外変形のための力を印加する機構が面の近傍にて面に沿って配置可能な薄型変形パネルを提供すること。【解決手段】  本発明の薄型変形パネルは、面外変形可能な薄板部材にして、その周縁よりも内側に於いて、面内に於ける一方向に収縮するとそれに略直交する方向に於ける薄板部材の伸展を惹起する変形制御部位を有し、面内に於ける一つの方向に伸展すると同時に面内に於ける別の方向にも伸展可能な構造を成している薄板部材と、変形制御部位を選択的に収縮する収縮素子とを含み、変形制御部位が収縮素子によって収縮されると、薄板部材が面外変形する。【選択図】        図３
2020125836.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄型変形パネルであって、
面外変形可能な薄板部材にして、その周縁よりも内側に於いて、前記薄板部材の面内に於ける一方向に収縮すると前記面内に於いて前記収縮方向に略直交する方向に於ける前記薄板部材の伸展を惹起する変形制御部位を有し、前記面内に於ける一つの方向に伸展すると同時に前記面内に於ける前記一つの方向に交差する別の方向にも伸展可能な構造を成している薄板部材と、
前記薄板部材に於ける前記変形制御部位を選択的に収縮する収縮素子とを
含み、前記薄板部材の伸展に対応した前記薄板部材の全周の伸長量よりも前記薄板部材の周縁の伸長量が短くなるように前記薄板部材の周縁が拘束された状態にて、前記変形制御部位が前記収縮素子によって収縮されると、前記薄板部材が面外変形する薄型変形パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、任意の構造体等に於ける部品又は部材などとして利用可能な薄型の変形可能なパネルに係り、より詳細には、面外変形が可能な薄型のパネルに係る。
【背景技術】
【０００２】
一般に、固体材料のポアソン比は正であるので、固体材料から成る部材を一方向に伸長させると、その方向と垂直な方向に於いて収縮する。しかしながら、「オーゼティック構造」と称されるポアソン比が負となる構造、即ち、部材を一方向に伸長又は伸展させると、その方向と垂直な方向に於いても伸長又は伸展する特殊な構造も形成可能であり、そのような「オーゼティック構造」に関連する技術が種々提案されている。例えば、特許文献１には、複合材料に於いて弾性率の異なる二種類の線状要素を交差させて配置することによって負のポアソン比を呈する状態を達成する複合材料の製造方法が提案されている。また、特許文献２に於いては、履物に於いてオーゼティック構造の部材を採用し、外部より印加される荷重等の入力に対し、オーゼティック構造による特異な歪特性を利用して衝撃を吸収する構成が提案されている。また、特許文献３は、負のポアソン比を有する金属発泡層を航空機の外面パネルに使用して、氷の衝突による損傷の回避と音響エネルギーの低減を図ることを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１３４１０２
【特許文献２】特開２０１８−１４０２３０
【特許文献３】特開２０１９−０１１０３９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、面状構造体又はパネル状部材（以下、「パネル」と称する。）に種々の変形機能をもたせようとする場合、一般には、かかる変形の為の力を印加する機構が別途付加されることとなる。例えば、パネルに面外変形をさせる場合には、図５に描かれている如く、パネルＰに対してシリンダやモータなどの変形のための力を印加する機構（変形力印加機構）Ｚをパネルの面外に外装するなどの構成が取られることとなる。そのような場合には、図からも明らかな如く、変形力印加機構のための空間Ｄが必要となってしまい、これにより、そのような面外変形するパネルの利用可能な場所（機械器具の構造の一部など）が制限されることとなる。従って、もしパネルに種々の変形機能、特に、面外変形機能を付与する場合に、変形力印加機構をパネルの面外に外装することなく、パネルの面内又は面近傍にて面に沿って配置することができ、パネルが、謂わば、自律的に面外変形できるようになっていれば、そのような面外変形可能なパネルの利用可能な場所が拡がり、任意の機械器具や構造体等に於いて、従前には見られない種々の構造又は構成が達成できることが期待される。
【０００５】
上記の如き面外変形可能なパネルの構成に関して、本発明の発明者は、「従来の技術」の欄に於いて述べたオーゼティック構造の如く、パネルの面内の或る方向に伸展させると同時にその伸展方向と交差又は直交する面内の方向にも伸展することが可能な特殊な変形特性を有する構造（厳密には、オーゼティック構造ではないので、本明細書に於いては、「擬似オーゼティック構造」と称する。）を利用すると、面外変形のための変形力印加機構をパネルの面内又は面近傍にて面に沿って配置した構成が実現可能であることを見出した。本発明に於いては、この知見が利用される。
【０００６】
かくして、本発明の一つの課題は、面外変形可能なパネルであって、変形のための力を印加する機構がパネルの面内及び／又は面近傍にて面に沿って配置することのできるパネルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、上記の課題は、薄型変形パネルであって、
面外変形可能な薄板部材にして、その周縁よりも内側に於いて、前記薄板部材の面内に於ける一方向に収縮すると前記面内に於いて前記収縮方向に略直交する方向に於ける前記薄板部材の伸展を惹起する変形制御部位を有し、前記面内に於ける一つの方向に伸展すると同時に前記面内に於ける前記一つの方向に交差する別の方向にも伸展可能な構造（「擬似オーゼティック構造」）を成している薄板部材と、
前記薄板部材に於ける前記変形制御部位を選択的に収縮する収縮素子とを
含み、前記薄板部材の伸展に対応した前記薄板部材の全周の伸長量よりも前記薄板部材の周縁の伸長量が短くなるように前記薄板部材の周縁が拘束された状態にて、前記変形制御部位が前記収縮素子によって収縮されると、前記薄板部材が面外変形する薄型変形パネルによって達成される。
【０００８】
上記に於いて、「薄板部材」は、後の実施形態の欄に於いて具体的に例示される如き、「擬似オーゼティック構造」、即ち、面内に於ける一つの方向に伸展すると同時にその一つの方向に交差若しくは直交する別の方向にも伸展可能な構造、であって、「薄板部材」の周縁よりも内側に設けられた「変形制御部位」が面内に於ける一方向に収縮すると、面内に於けるかかる収縮方向と略直交する方向に薄板部材の伸展変形が生ずる構造に構成される。「薄板部材」は、具体的には、自律的に（即ち、外力を用いずに）面状構造を保持できる剛性を有し且つ面外方向に湾曲可能な任意の弾性体材料（金属、樹脂、プラスチック、複合材料、紙、木材等）にて形成されてよい。また、「薄板部材」の「変形制御部位」に於いては、その変形制御部位を選択的に収縮する「収縮素子」が備えられ、かかる収縮素子が収縮すると、変形制御部位が収縮され、これにより、薄板部材が変形制御部位の収縮方向とは略直行する方向に伸展することとなる。「収縮素子」としては、変形制御部位を選択的に収縮可能な任意の素子、例えば、形状記憶合金或いは圧電体にて形成された素子であって、薄板部材の面に沿って配置可能な帯状又はストラップ状に形成された部材が利用可能である。そして、薄板部材の伸展時に於いて、上記の如く、その薄板部材の伸展に対応した薄板部材の全周の伸長量、即ち、薄板部材の周縁が拘束されていない場合に薄板部材の伸展によって生ずるはずの薄板部材の全周の伸長に於ける変位量、に対して、薄板部材の周縁の伸長量、即ち、薄板部材の周縁の長さの実際の変位量、が短くなるように薄板部材の周縁が拘束された状態となっている場合には、薄板部材の周縁が、その面方向外方に変位することが制限されることになるので、「面外変形」、即ち、薄板部材の内側の領域が薄板部材の周縁に対して相対的に面方向に対して垂直な方向に突出して変位する変形、が生ずることとなる。
【０００９】
上記の構成によれば、収縮素子によって、薄板部材の変形制御部位を選択的に面方向に収縮するだけで、薄板部材の面外変形が選択的に達成できることとなる。かかる構成の場合、薄板部材の収縮素子は、変形制御部位を薄板部材の面内にて収縮できるように設けられればよいので、収縮素子として上記の如く薄板部材の面に沿って、好ましくは、面内に配置できる形状のものを採用することが可能となり、かくして、薄板部材を面外変形させるための力（この場合は、変形制御部位の収縮力）を印加する機構が薄板部材の面内又は面の近傍にて面に沿って配置できることとなる。
【００１０】
上記の本発明の構成に於いて、薄板部材は、任意の湾曲可能な別の薄板に貼着されていてもよい。後の実施形態に於いて例示される如く、薄板部材は、上記の如く擬似オーゼティック構造を成し、独特な変形特性を呈するために、その面内の相当な領域に於いて肉盗みされた状態（孔が開いた状態）となることがあり、その場合、肉盗みされた部位に於いては、任意の物体（流体、粉体、粒子状の物体など）が通過可能となってしまう。そこで、上記の如く、薄板部材を別の（孔の開いていない）薄板などに貼着することで、薄板部材の面を横切る任意の物体の通過が阻止できることとなる。また、薄板部材に別の薄板を貼着し、薄板部材の孔を覆うことにより、意匠性の向上が期待される場合もある。なお、薄板部材と別の薄板との接着部位は、薄板部材の全域である必要はなく、薄板部材の周縁と内側の任意の部位のみであってもよい（薄板部材の面外変形に別の薄板が追従して変形できれば、接着部位は、任意の態様にて選択されてよい。）。
【００１１】
また、上記の本発明の構成に於いて、上記の如き薄板部材の面外変形を発生させるために、薄板部材の伸展に対応した薄板部材の全周の伸長量よりも薄板部材の周縁の伸長量が短くなるように薄板部材の周縁が拘束された状態とされるところ、かかる状態を達成するべく、薄板部材の周縁は、任意の態様にて固定されていてよい。例えば、一つの態様に於いては、薄板部材の周縁が、その周縁方向のばね定数が薄板部材のばね定数よりも高い帯状体などの部材にて囲繞されていてもよい。この場合、薄板部材の周縁を囲繞する部材のばね定数が薄板部材のばね定数よりも高ければよいので、薄板部材の周縁を囲繞する部材を形成する材料の弾性率は、薄板部材を形成する材料の弾性率と同じであっても或いは低くてもよく、薄板部材の周縁を囲繞する部材を形成する材料は、薄板部材を形成する材料と同じであってもよい（実施例参照）。帯状体としては、周縁長の変化が上記の如く制限されるような幅又は厚みの形状にて形成したものなどが採用可能である。或いは、本発明の薄板状パネルが任意の構造体の表面の一部として固定される或いは嵌め込まれる場合には、薄板部材の周縁の伸長がその内側の領域の伸長よりも小さくなるように薄板部材の周縁が、接着、締結等の任意の態様にて、固定されていてもよい。
【００１２】
実施の形態に於いて、後の実施形態の欄にて説明される如く、具体的には、薄板部材は、第一の正方形の領域全体と、前記第一の正方形と同じ寸法を有する４つの第二の正方形にして、それぞれの辺が前記第一の正方形の対応する辺と平行に延在し、それぞれの中心が前記第一の正方形の各頂点から前記第一の正方形の対角線方向に沿って外方に離れた位置であって前記第一の正方形の中心からの距離が前記第一の正方形の中心と頂点との間の長さよりも長く前記第一の正方形の対角線の長さよりも短い距離の位置にある第二の正方形に於ける前記第一の正方形に重畳していない対角線とその延長線を辺として形成される第三の正方形の内側にある前記第二の正方形の辺に沿った所定幅の帯状領域とに材料が存在し、それら以外の領域に於いて材料が肉盗みされた形状を単位構造として、複数の前記単位構造が面方向に連結された構造を有し、前記第三の正方形の辺上の前記第二の正方形の対角線の部位がその対角線方向に選択的に収縮される変形制御部位となっている薄板状の部材として形成されてよい。なお、肉盗みされた形状の輪郭は、曲線状に形成されていてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
かくして、本発明の薄型変形パネルに於いては、面外変形を生ずるための変形力印加機構が、パネルの面内又は面近傍にて面に沿って配置することが可能となっており、謂わば、パネルが自律的に（面外から変形方向の力を付与する必要なく）面外変形できるようになった構成となっているということができる。かかる構成によれば、薄型変形パネルの両側に於いて、収縮素子の制御のための配線構造等以外には、変形力印加機構を設けるためのスペースを確保する必要がなくなるので、後の実施形態の欄にて例示されている如く、選択的に面外変形を生ずる薄型変形パネルを従前より広い範囲にて利用できるようになることが期待される。
【００１４】
本発明のその他の目的及び利点は、以下の本発明の好ましい実施形態の説明により明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１（Ａ）は、本実施形態による薄型変形パネルの一つの実施形態の模式的な平面図である。図１（Ｂ）、（Ｃ）は、本実施形態による薄型変形パネルに於いて、別の薄板を貼着した一つの実施形態の模式的な斜視図である。
【図２】図２（Ａ）、（Ｂ）は、図１（Ａ）の本実施形態による薄型変形パネルの単位構造について説明する図であり、図２（Ｃ）は、複数の単位構造を面方向に連結した状態の図である。図２（Ｄ）は、本実施形態による薄型変形パネルの薄板部材に於いて材料が除去されない領域（斜線領域）と材料が除去される領域（無地領域）を示した図である。図２（Ｅ）は、本実施形態による薄型変形パネルの薄板部材に於いて材料が除去されない領域の輪郭が曲線状に形成された実施形態の模式図である。
【図３】図３（Ａ）は、図１（Ａ）（図２（Ｄ））の薄型変形パネルに於いて、収縮素子により、変形制御部位を収縮させた場合の薄板部材の伸展方向を説明する図である。図３（Ｂ）は、図２（Ｅ）の薄板部材に於いて、収縮素子により、変形制御部位を収縮させた場合の薄板部材の伸展方向を説明する図である。図３（Ｃ）は、本実施形態による薄型変形パネルが面外変形した様子を模式的に示した図である。
【図４】図４は、本実施形態による本実施形態による薄型変形パネル種々の用途を説明する図である。
【図５】図５は、パネルを面外変形させる場合の従前の変形力印加機構について説明する模式図である。
【符号の説明】
【００１６】
Ｐ…薄型変形パネル
１…薄板部材
１Ｘ…薄板部材の第一の正方形領域
２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ…収縮素子
３…薄板
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を幾つかの好ましい実施形態について詳細に説明する。図中、同一の符号は、同一の部位を示す。
【００１８】
薄型変形パネルの構成
図１（Ａ）、（Ｂ）を参照して、本実施形態の薄型変形パネルＰは、図示の如く、正方形などから成る対称図形に於いて部分的に肉盗みされた構造を単位構造として、かかる単位構造が夫々対角方向又は面方向に規則的に配列され接続されてなる薄板部材１と、肉盗みされた領域の一部の部位にその部位を選択的に収縮するべく配置された収縮素子２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）とを含む。
【００１９】
薄板部材１は、典型的には、自律的に、即ち、外力を用いないで、面状構造を保持できる或る程度の剛性を有し、且つ、面外方向に湾曲可能な任意の弾性体材料、例えば、金属、樹脂、プラスチック、複合材料、紙、木材等にて形成されてよい。薄板部材１に於いては、図に於いて、（後でより詳細に説明される）規則的な形状の斜線にて示された領域に於いてのみ材料が存在し、無地にて示された領域に於いては材料が除去され（肉盗みされ）、孔となっており、かくして、薄板部材１は、面内に於ける一つの方向に伸展すると同時にその一つの方向に交差若しくは直交する別の方向にも伸展可能な構造、即ち、「擬似オーゼティック構造」となっている。そして、かかる構造に於いて、孔となっている領域のうちの一部、具体的には、図に於いて、収縮素子２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）が配置されている部位（変形制御部位）が、それらの収縮素子の収縮する方向に収縮すると、その収縮方向と垂直な方向に薄板部材全体が伸展するようになっている。従って、後に説明される如く、かかる薄板部材１の内側の伸長量（伸展時の寸法の変位量）よりも薄板部材１の周縁の伸長量が小さくなるように薄板部材１の周縁を拘束すると、薄板部材１の伸展時には、薄板部材１が伸展前の面から垂直方向へ突出するように湾曲変形する、即ち、面外変形することとなる。そのような薄板部材１の周縁の拘束状態を達成する一つの態様に於いては、薄板部材１の周縁に対して、図１（Ｂ）に模式的に描かれている如く、帯状体１ｅが接続されていてよい。帯状体１ｅは、その長手方向のばね定数が薄板部材のばね定数よりも高くなるように、例えば、弾性率が薄板部材１本体の材料よりも高い材料にて形成されてもよく、或いは、相対的にばね定数が増大される幅及び／又は厚みとなるように形成されていてもよい。また、別の態様に於いて、薄型変形パネルＰが任意の構造体の表面などに嵌め込まれて使用される場合には、薄板部材１の周縁の伸長量が薄板部材１の伸展に伴って生ずるはずの全周の伸長量よりも短くなるように薄板部材１の周縁が構造体の表面に対して拘束又は固定されるようになっていてもよい。
【００２０】
上記の構成に於いて、変形制御部位に配置される収縮素子２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）は、薄板部材１の面内にて延在する帯状又はストラップ状に形成された選択的に収縮可能な任意の素子であってよい。収縮素子２としては、具体的には、例えば、所定の温度に達すると収縮する形状記憶合金からなる素子や、印加電圧を調節することにより伸縮する圧電体からなる素子などが有利に用いられる。これらの収縮素子の場合、素子の伸縮のための温度制御のための加熱用ヒータや素子に電圧を印加するための電極を備える必要があるが、そのために用いられる部品は、電気ケーブル、電気抵抗線、電極板などであり、薄板部材１の面外に於いて殆ど空間を必要せず、薄型変形パネルＰの作動に必要な部品は、薄板部材１の面内又は面近傍にて面に沿って収容可能である（収縮素子の温度制御装置や電圧制御装置が、電気ケーブルを介して、薄型変形パネルＰへ接続されることとなるが、それらの制御装置は、薄型変形パネルＰ本体に近接した領域に於いて配置される必要はなく、かくして薄型変形パネルＰの面の近傍に大きなスペースを要する部品は用いる必要がないので、薄型変形パネルＰの設置に於いては、薄型変形パネルＰが面外変形可能なスペースがあれば、十分となる。）。
【００２１】
なお、図１（Ａ）、（Ｂ）からも理解される如く、薄板部材１は肉盗みされた領域を有し、それらの孔を通して、流体、粉体、粒子状の物体などの任意の物体が通過可能となる。また、薄板部材１の孔が意匠性を損なう場合も有り得る。そこで、図１（Ｂ）、（Ｃ）の如く、薄型変形パネルＰに於いて、薄板部材１に対して、別の薄板３が貼着されてよい。薄板３は、薄板部材１と共に面外変形可能であれば、任意の材料にて形成されたものであってよい（薄板３は、膜状の部材であってもよい。）。薄板部材１と薄板３との間の接着は、全域に為されている必要はなく、薄板部材１と薄板３との分離が回避されるよう部分的に、例えば、薄板部材１の周縁や中央の正方形領域１Ｘに於いて為されていればよい。
【００２２】
薄板部材の構造
本実施形態の薄型変形パネルＰの薄板部材１の構造は、下記の如く、正方形を用いて象られる単位構造を対角方向又は面方向に配列して構成される。
【００２３】
薄板部材１の単位構造に於いては、まず、図２（Ａ）の如く、一辺の長さがｒの正方形ａ（第一の正方形）を考え、次に、正方形ａの頂点のそれぞれから対角線方向外方に離れた４つの位置にそれぞれ中心を持つ、正方形ａと同じ寸法で且つ同じ方向を向いた４つの正方形ｂ（第二の正方形）を考える。なお、正方形ａの中心と各正方形ｂの中心との距離ｘは、ｒ／２１／２（正方形ａの中心と頂点との間の長さ）よりも長く、２１／２ｒ（正方形ａの対角線長さ）よりも短い距離とする。そして、図２（Ａ）の図形に於いて、図２（Ｂ）の如く、正方形ｂのそれぞれの正方形ａに重ならない対角線の線上ｋ、ｊにて図形をトリムして成る１辺が２ｘの正方形ｃ（第三の正方形）を考え、この図形に於いて、正方形ａの全域と正方形ｂの辺（正方形ａに重なっていない部分）に材料が存在し（正方形ｂの辺に於いては、任意に設定されてよい所定の幅にて材料が存在するものとする。）、それ以外の領域に於いて肉盗みがされた（材料の存在しない）状態としたものが薄板部材１の単位構造とされてよい。かくして、薄板部材１の全体の構造は、図２（Ｃ）の如く、単位図形（正方形ｃ）が縦方向及び横方向に並列した図形に於いて、正方形ａの全域と正方形ｂの辺（の周囲）のみに材料が存在しそれ以外の領域に於いて肉盗みがされた状態（図２（Ｄ））に形成される。かかる構造に於いて、図２（Ｄ）中、矢印にて描かれている如く、正方形ｂの（正方形ａに重なっていない方の）対角線上が変形制御部位となり、後に説明される如く、これらの部位が収縮すると、即ち、正方形ｂの頂点が近接する方向に変位すると、その方向と垂直な方向に薄板部材１が伸展することとなる。なお、図２（Ｅ）に描かれている如く、薄板部材１に於いて、材料のある領域の輪郭は曲線状になっていてもよく、そのような場合も本発明の範囲に属する。また、本実施形態の薄板部材は、上記の構成によらず、薄板内に於いて、一部を面方向に変形すると、薄板全体が伸展可能なその他の構成であってもよく、そのような場合も本発明の範囲に属する。
【００２４】
薄型変形パネルの作動
図３（Ａ）に描かれている如く、薄板部材１に於ける正方形ｂの（正方形ａに重なっていない）対角線上に相当する位置に配置された収縮素子２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄが収縮すると、正方形ｂの頂点に相当する部位が互いに近接する方向に変形し、その対角長が減ぜられると共に、それに直交する方向の距離（正方形ａに重なった正方形ｂの頂点間の距離）が伸長することとなる。そうすると、正方形ａに相当する領域１Ｘは、互いに離れる方向に変位するので、薄板部材１の全域が図中矢印にて示されている方向に伸展することとなる。その際、薄板部材１の周縁の伸長が制限又は拘束されている場合には、薄板部材１の内側が伸展しているのに対応して薄板部材１の周縁が伸長できないこととなるので、薄板部材１は、図３（Ｃ）に描かれている如く、面外に突出するように湾曲することで、その周縁内にて内側の伸長量と周縁の伸長量との差（換言すれば、薄板部材１の面積の増大量と、薄板部材１の周縁にて囲繞された面の面積の増大量との差、或いは、面に沿った対向する周縁間の長さと対向する周縁間の距離との差）を吸収して伸展することとなる。なお、図１（Ｂ）、（Ｃ）の如く、薄板部材１に別の薄板３が貼着されている場合には、薄板３も薄板部材１と共に面外変形することとなる。
【００２５】
計算実験例
上記の本実施形態の薄型変形パネルの具体的に設計された構成に生ずる面外変形の程度を計算シミュレーションにより検証した。
【００２６】
薄型変形パネルの構成に於いて、薄板部材には、板厚０．１ｍｍの鋼板（弾性率２１０ＧＰａ）を設定し、正方形ａの辺長を２４．２１３ｍｍとし、正方形ａと正方形ｂとの中心間距離を２０ｍｍとした。これにより、一つの正方形ａの中心と対角線方向に隣接する正方形ａの中心との距離は、４０ｍｍとなる。薄板部材全体の寸法は、２１０ｍｍ×２１０ｍｍとした。薄板部材の周縁は、薄板部材と同じ鋼板からなり、薄板部材の伸展が生じても周縁長が実質的に変化しない幅（５ｍｍ）の帯状体にて連結した（図１（Ｃ）の１ｅ参照）。収縮素子としては、幅５ｍｍ、厚み０．２ｍｍのＮｉ−Ｔｉ系形状記憶合金製の帯状素子を用い、薄板部材の正方形ｂの対角線を連結した。形状記憶合金は、弾性率が１１４ＧＰａであり、８０℃にて長さ方向に５％の収縮が発現するように形状記憶処理し、収縮応力が常用において５００Ｍｐａ、最大において８００Ｍｐａにて発生するものとし、（収縮前の状態に戻すための）原形復帰応力が−１５０ＭＰａであるものとした。収縮素子は、一旦８０℃に加温して、記憶形状を発現させた後、張力を付与して６−８％の伸張を施し、その後、張力を除去した状態で所定の寸法となるように調整するものとした。そして、収縮素子の表面に電気抵抗線を配架固定し、収縮素子を加温できるものとした。
【００２７】
上記の設計条件の構成に於いて、電気抵抗線を４００Ｗにて通電し、収縮素子を８０℃にて加温したとの条件にて、ＦＥＭ解析を実施し、薄板部材の変位を見積もったところ、面外変形が発生し、変形前の面の位置からの凸状に突出した面の最大変位は、９９ｍｍであった。かくして、上記の本実施形態の構成により、選択的に面外変形可能な薄型変形パネルが実現可能であることが示された。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
上記の本実施形態の面外変形可能な薄型変形パネルは、種々の用途にて利用可能である。例えば、図４（Ａ）にて描かれている如く、薄型変形パネルＰは、車両のボディに於いて、空力特性の変更、衝撃力吸収、意匠の変更などを目的としたボディ表面の（ＰからＰｍの如く変形する）面外変形要素として、或いは、車内のダッシュボード等の内装部材の要素として利用可能である。また、図４（Ｂ）にて描かれている如く、薄型変形パネルＰは、ボードＳＬＢが直立した支柱に取り付けられている太陽光パネル、標識、看板などの構造物において、日照追従、防眩、視覚強調等の目的で、ボードＳＬＢの向きを変更するための（ＰからＰｍの如く変形する）駆動要素として利用可能である。更に、図４（Ｃ）にて描かれている如く、薄型変形パネルＰは、軽量化、飛行性能向上を意図した航空機翼外板や、駆動デバイスが不要なフラップ等のコントロールサーフェス部材に於ける面外変形要素として利用可能である。そして、また更に、図４（Ｄ）にて描かれている如く、荷物搬送や自走ロボットの駆動デバイスに於いて、薄型変形パネルを複数個配列して適宜面外変形を発現させて、荷物Ｒなどを移送するための波運動を発現することなども考えられる。理解されるべきことは、上記の如き、薄型変形パネルの利用に於いて、パネルを面外変形させるための変形力を印加する機構は、面内又は面近傍にて面に沿って配置されており、面外に確保すべきスペースが大幅に低減されるという点である。
【００２９】
以上の説明は、本発明の実施の形態に関連してなされているが、当業者にとつて多くの修正及び変更が容易に可能であり、本発明は、上記に例示された実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の概念から逸脱することなく種々の装置に適用されることは明らかであろう。
【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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