(57)【要約】【課題】展開後の形状を良好に安定化させることができる展開構造物を提供する。【解決手段】本発明の展開構造物１は、所定の三次元形状を形成するための折り目が付けられていない薄膜１０と、薄膜１０を所定の三次元形状に展開する前の展開前形状から所定の三次元形状に展開した後の展開後形状に変化させるように薄膜１０の所定の位置に固定されたＳＭＰパッチ１１，１２とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の三次元形状を形成するための折り目が付けられていない薄膜と、
前記薄膜を所定の前記三次元形状に展開する前の展開前形状から所定の前記三次元形状に展開した後の展開後形状に変化させるように前記薄膜の所定の位置に固定された少なくとも一つの形状記憶樹脂部材と、
を備えていることを特徴とする展開構造物。
【請求項２】
前記形状記憶樹脂部材は、加熱又は電磁波が照射されると変形又は収縮することを特徴とする請求項１に記載の展開構造物。
【請求項３】
複数の前記形状記憶樹脂部材を前記薄膜に不連続に固定していることを特徴とする請求項１又は２に記載の展開構造物。
【請求項４】
前記形状記憶樹脂部材はシート状であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の展開構造物。
【請求項５】
前記薄膜は、前記形状記憶樹脂部材より薄い厚みを有していることを特徴とする請求項４に記載の展開構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は展開構造物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、円盤状をなし、同心円状、及び放射状に折り目が設けられた弾性復元力のあるフレキシブルシート（膜材）を備えた展開構造物が開示されている。この展開構造物は、地上において折り目に沿って折りたたまれ、展開しないように拘束される。そして、宇宙空間においてこの拘束を解除することによって、自身の弾性復元力によって展開することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２５００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、この展開構造物を収納して宇宙空間に輸送するロケット内において、展開構造物を収納する収納部の容積には限りがある。このため、展開構造物の面積をより大きくする場合、膜材の膜厚をより薄くすることが考えられる。この場合、膜材が有する剛性が小さくなることが考えられる。つまり、特許文献２の展開構造物をより大きな面積にするために膜材の厚みを薄くした場合、膜材の剛性が小さくなるため、展開後の形状が変形し易く、安定化しないおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、簡易な構造によって、展開後に容易に形状を安定化させることができる展開構造物を提供することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の展開構造物は、所定の三次元形状を形成するための折り目が付けられていない薄膜と、
前記薄膜を所定の前記三次元形状に展開する前の展開前形状から所定の前記三次元形状に展開した後の展開後形状に変化させるように前記薄膜の所定の位置に固定された少なくとも一つの形状記憶樹脂部材と、
を備えていることを特徴とする。
【０００７】
この展開構造物は、形状記憶樹脂によって薄膜を所定の三次元形状に展開する前の展開前形状から所定の三次元形状に展開した後の展開後形状に変化させることができる。このため、この展開構造物は形状記憶樹脂によって薄膜を所定の三次元形状に展開することによって、薄膜に剛性を付与することができる。このため、この展開構造物は、薄膜の形状を安定化させることができる。
【０００８】
したがって、本発明の展開構造物は展開後の形状を良好に安定化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１の展開構造物を示し、（Ａ）は三次元形状に展開する前の展開前形状の斜視図、及び矢示Ａ方向からの側面図であり、（Ｂ）は三次元形状に展開した後の展開後形状の斜視図、及び矢示Ｂ方向からの側面図である。
【図２】実施例２の展開構造物を示す斜視図であり、（Ａ）は三次元形状に展開する前の展開前形状であり、（Ｂ）は三次元形状に展開した後の展開後形状、矢示Ｃ−Ｃ断面図、及び矢示Ｄ−Ｄ断面図である。
【図３】実施例３の展開構造物を示す斜視図であり、（Ａ）は三次元形状に展開する前の展開前形状であり、（Ｂ）は三次元形状に展開した後の展開後形状、及び矢示Ｅ−Ｅ断面図である。
【図４】実施例４の展開構造物を示し、（Ａ）は三次元形状に展開する前の展開前形状の斜視図、及び矢示Ｆ方向からの側面図であり、（Ｂ）は三次元形状に展開した後の展開後形状の斜視図、及び矢示Ｇ方向からの側面図である。
【図５】実施例５の展開構造物を示し、（Ａ）は三次元形状に展開した後の展開後形状の正面図であり、（Ｂ）は（Ａ）における矢示Ｈ−Ｈ断面図であり、（Ｃ）は（Ａ）における矢示Ｊ−Ｊ断面図である。
【図６】実施例６の展開構造物を示し、（Ａ）は三次元形状に展開した後の展開後形状の正面図であり、（Ｂ）は（Ａ）における矢示Ｋ−Ｋ断面図である。
【図７】実施例７の展開構造物を示し、（Ａ）はＳＭＰパッチの構成単位を拡大して正面から見た正面図であり、（Ｂ）はＳＭＰパッチの構成単位を薄膜の外側の面及び内側の面に配置した状態の三次元形状に展開する前の展開前形状の斜視図である。
【図８】実施例７の展開構造物の三次元形状に展開した後の展開後形状の側面図である。
【図９】実施例８の展開構造物を示し、（Ａ）は三次元形状に展開する前の展開前形状の正面図であり、（Ｂ）は三次元形状に展開した後の展開後形状の斜視図、及び矢示Ｌ方向からの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明における好ましい実施の形態を説明する。
【００１１】
本発明の展開構造物の形状記憶樹脂部材は、加熱又は電磁波が照射されると変形又は収縮し得る。この場合、この展開構造物は、所望のときに形状記憶樹脂部材に加熱又は電磁波を照射して、形状記憶樹脂部材を変形又は収縮させることによって、所望のときに薄膜を所定の三次元形状に展開することができる。
【００１２】
本発明の展開構造物は、複数の形状記憶樹脂部材を薄膜に不連続に固定し得る。この場合、この展開構造物は、複数の形状記憶樹脂部材を薄膜に不連続に固定することによって、薄膜をより複雑な三次元形状に展開することができる。
【００１３】
本発明の展開構造物の形状記憶樹脂部材はシート状であり得る。この場合、この展開構造物は形状記憶樹脂部材を軽量化することができる。
【００１４】
本発明の展開構造物の薄膜は、形状記憶樹脂部材より薄い厚みを有し得る。この場合、この展開構造物は形状記憶樹脂部材の変形又は収縮した際に生じる力を薄膜に良好に作用させることができる。これにより、この展開構造物は良好に三次元形状に展開することができる。
【００１５】
次に、本発明の展開構造物を具体化した実施例１〜７について、図面を参照しつつ説明する。
【００１６】
＜実施例１＞
実施例１の展開構造物１は、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、薄膜１０、及び複数の形状記憶樹脂部材であるＳＭＰパッチ１１，１２を備えている。なお、ＳＭＰとは、Shape  Memory  Polymerの略である。
【００１７】
薄膜１０は、厚みがおよそ７μｍ〜１０μｍのポリイミドで形成されている。薄膜１０の外形は長方形状をなしている。薄膜１０は所定の三次元形状を形成するための折り目が付けられていない。
複数のＳＭＰパッチ１１，１２は、厚みがおよそ５０μｍ〜１００μｍのポリウレタンで形成され、シート状をなしている。つまり、薄膜１０は、ＳＭＰパッチ１１，１２より薄い厚みを有している。これらＳＭＰパッチ１１，１２の外形は長方形状をなしている。これらＳＭＰパッチ１１，１２は長方形状の長手方向（以降、長辺方向という）に所定の寸法伸ばした状態で形状を記憶（維持）している。
具体的には、ＳＭＰパッチ１１，１２は、外部の熱源によって加熱して所定の温度（ガラス転位温度）より高温にすると弾性を有した状態になり、所定の温度より低温にすると弾性を有さない硬い状態に変化することができる。
つまり、ＳＭＰパッチ１１，１２は所定の温度より高温にした状態で、長辺方向に所定の寸法伸ばした状態にし、この状態を維持したまま所定の温度より低温にする。これにより、ＳＭＰパッチ１１，１２は長辺方向に所定の寸法伸ばした状態を記憶（維持）することができる。
また、長辺方向に所定の寸法伸ばした状態を記憶（維持）したＳＭＰパッチ１１，１２を再び加熱して所定の温度より高温にすると長辺方向に所定の寸法収縮し、所定の温度より低温にすると長辺方向に所定の寸法収縮した状態を維持して弾性を有さない硬い状態に変化する。つまり、ＳＭＰパッチ１１，１２は加熱されると収縮する。
【００１８】
長辺方向に所定の寸法伸ばした状態を記憶（維持）した複数のＳＭＰパッチ１１，１２は、長辺方向が互いに同じ向きで薄膜１０の一方の面と他方の面（一方の面は図１（Ａ）における奥側の面であり、他方の面は図１（Ａ）における手前側の面である）とに貼着されている。ここで、ＳＭＰパッチ１１は薄膜１０の一方の面に貼着され、ＳＭＰパッチ１２は薄膜１０の他方の面に貼着される。
薄膜１０の反対に位置する一対の辺Ｓ１，Ｓ２のそれぞれの近傍には、２枚のＳＭＰパッチ１１と、１枚のＳＭＰパッチ１２とが配置されている。１枚のＳＭＰパッチ１２は２枚のＳＭＰパッチ１１の間に位置している。ＳＭＰパッチ１１，１２は、それぞれが配置される辺Ｓ１，Ｓ２が延びる方向に長辺方向を揃えて、各辺Ｓ１，Ｓ２から所定の寸法離れて直線状に配置されている。辺Ｓ１の近傍に配置された２つのＳＭＰパッチ１１及び１つのＳＭＰパッチ１２が隣り合う間の間隔はほぼ同じである。また、辺Ｓ２の近傍に配置された２つのＳＭＰパッチ１１及び１つのＳＭＰパッチ１２が隣り合う間の間隔もほぼ同じである。
辺Ｓ１の近傍に位置する２つのＳＭＰパッチ１１と１つのＳＭＰパッチ１２とは、薄膜１０の一方の面と他方の面とに交互に配置されている。また、辺Ｓ２の近傍に位置する２つのＳＭＰパッチ１１と１つのＳＭＰパッチ１２とは、薄膜１０の一方の面と他方の面とに交互に配置されている。
【００１９】
これらＳＭＰパッチ１１，１２は、薄膜１０に当接する面の長辺方向の両端部が薄膜１０に対して貼着されている。つまり、展開構造物１は、複数のＳＭＰパッチ１１，１２を薄膜１０に不連続に固定している。また、これらＳＭＰパッチ１１，１２は、薄膜１０に当接する面の長辺方向の中間部が薄膜１０に対して貼着されていない。こうして、平板状の展開前形状を有する展開構造物１が形成される。
【００２０】
展開構造物１を加熱して所定の温度より高温にすると、各ＳＭＰパッチ１１，１２は長辺方向に所定の寸法収縮する。すると、薄膜１０の各ＳＭＰパッチ１１，１２の長辺方向の中間部に当接する部分が、ＳＭＰパッチ１１，１２から離れる方向に突出して湾曲する。このとき、薄膜１０に貼着されているＳＭＰパッチ１１，１２の長辺方向の両端部は、薄膜１０の突出して湾曲した形状（以降、突出湾曲形状という）に倣う。そして、薄膜１０に生じた突出湾曲形状はＳＭＰパッチ１１，１２の長辺方向に直交する方向（以降、短辺方向という）に延びて（すなわち、図１（Ｂ）における実線Ｍ１、及び点線Ｄ１に沿って延びて）形成される。こうして、展開構造物１は所定の三次元形状に展開した後の展開後形状である波状の形状に変化する。つまり、ＳＭＰパッチ１１，１２は、薄膜１０を所定の三次元形状である波状の形状に展開する前の平板状の展開前形状から波状の形状に変化させるように薄膜１０の所定の位置に固定されている。これにより、展開構造物１はＳＭＰパッチ１１，１２の短辺方向の剛性が高くなる。
【００２１】
このように、展開構造物１は、ＳＭＰパッチ１１，１２によって薄膜１０を所定の三次元形状に展開する前の展開前形状から所定の三次元形状に展開した後の展開後形状に変化させることができる。このため、展開構造物１はＳＭＰパッチ１１，１２によって薄膜１０を所定の三次元形状に展開することによって、薄膜１０に剛性を付与することができる。このため、展開構造物１は薄膜１０の形状を安定化させることができる。
【００２２】
したがって、本発明の展開構造物１は展開後の形状を良好に安定化させることができる。
【００２３】
また、展開構造物１のＳＭＰパッチ１１，１２は、加熱されると長辺方向に収縮する。このため、展開構造物１は、所望のときにＳＭＰパッチ１１，１２を加熱して、ＳＭＰパッチ１１，１２を収縮させることによって、所望のときに薄膜１０を所定の三次元形状に展開することができる。
【００２４】
また、展開構造物１は複数のＳＭＰパッチ１１，１２を薄膜１０に不連続に貼着して固定している。このため、展開構造物１は、複数のＳＭＰパッチ１１，１２を薄膜１０に不連続に貼着して固定することによって、薄膜１０をより複雑な三次元形状に展開することができる。
【００２５】
また、展開構造物１のＳＭＰパッチ１１，１２はシート状である。このため、展開構造物１はＳＭＰパッチ１１，１２を軽量化することができる。
【００２６】
また、展開構造物１の薄膜１０は、ＳＭＰパッチ１１，１２より薄い厚みを有している。このため、展開構造物１はＳＭＰパッチ１１，１２が収縮した際に生じる力が薄膜１０に良好に作用することができる。これにより、展開構造物１は良好に三次元形状に展開することができる。
【００２７】
＜実施例２＞
実施例２の展開構造物２は、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、薄膜１０の一方の面のみにＳＭＰパッチ１１が配置される点、及び薄膜１０の一方の面に対するＳＭＰパッチ１１が配置される位置等が実施例１と相違する。他の構成は実施例１と同一であり、同一の構成は同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００２８】
薄膜１０の一方の面に貼着された複数のＳＭＰパッチ１１は、薄膜１０の一対の対角線Ｔ１，Ｔ２のそれぞれに４つずつ並んで貼着されている。対角線Ｔ１に並んで配置されているＳＭＰパッチ１１は対角線Ｔ１に対して長辺方向のほぼ中央で直交している。また、対角線Ｔ２に並んで配置されているＳＭＰパッチ１１も対角線Ｔ２に対して長辺方向のほぼ中央で直交している。
対角線Ｔ１に並んで配置されている４つのＳＭＰパッチ１１の内、両端に位置するＳＭＰパッチ１１のそれぞれは、対角線Ｔ１の両端のそれぞれが位置する薄膜１０の２つの角部Ｃ１，Ｃ３の近傍に配置されている。対角線Ｔ１に並んで配置されている４つのＳＭＰパッチ１１は隣り合う間の間隔がほぼ同じである。
【００２９】
対角線Ｔ２に並んで配置されている４つのＳＭＰパッチ１１の両端に位置するＳＭＰパッチ１１のそれぞれは、対角線Ｔ２の両端のそれぞれが位置する薄膜１０の２つの角部Ｃ２，Ｃ４の近傍に配置されている。対角線Ｔ２に並んで配置されている４つのＳＭＰパッチ１１の内側の２つの間の寸法は、対角線Ｔ１に並んで配置されている４つのＳＭＰパッチ１１の内側の２つの間の寸法より大きい。こうして、平板状の展開前形状を有する展開構造物２が形成される。
【００３０】
展開構造物２を加熱して所定の温度より高温にすると、各ＳＭＰパッチ１１が長辺方向に所定の寸法収縮する。すると、薄膜１０の各ＳＭＰパッチ１１の長辺方向の中間部に当接する部分が、ＳＭＰパッチ１１から離れる方向に突出して湾曲する。そして、薄膜１０に生じた突出湾曲形状はＳＭＰパッチ１１の短辺方向に延びて形成される。すると、薄膜１０は、図２（Ｂ）に示すように、薄膜１０の中心部から各角部Ｃ１〜Ｃ４に向けて突出湾曲形状が延びて（すなわち、図２（Ｂ）における対角線Ｔ１，Ｔ２に沿って延びて）形成される。こうして、展開構造物２は、薄膜１０の中心部から各角部Ｃ１〜Ｃ４に向けて突出湾曲形状が延びた展開後形状に変化すると、薄膜１０の中心部から各角部Ｃ１〜Ｃ４に向けて突出湾曲形状が延びる方向の剛性が高くなる。
【００３１】
このように、展開構造物２は、ＳＭＰパッチ１１によって薄膜１０を所定の三次元形状に展開する前の展開前形状から所定の三次元形状に展開した後の展開後形状に変化させることができる。このため、展開構造物２はＳＭＰパッチ１１によって薄膜１０を所定の三次元形状に展開することによって、薄膜１０に剛性を付与することができる。このため、展開構造物２は薄膜１０の形状を安定化させることができる。
【００３２】
したがって、本発明の展開構造物２も展開後の形状を良好に安定化させることができる。
【００３３】
＜実施例３＞
実施例３の展開構造物３は、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、薄膜１１０の外形が中央部に貫通した貫通孔が形成された円形状である点、及び薄膜１１０の一方の面に対するＳＭＰパッチ１１が配置される位置等が実施例１及び２と相違する。他の構成は実施例１及び２と同一であり、同一の構成は同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００３４】
薄膜１１０は円形状をなし、中央部に貫通した貫通孔が形成されている。８つのＳＭＰパッチ１１は、長辺方向を薄膜１１０の放射方向に向けて、薄膜１１０の一方の面に貼着されている。また、各ＳＭＰパッチ１１の長辺方向の一端部は貫通孔の周縁部に配置され、他端部は薄膜１１０の外周縁部に配置されている。隣り合うＳＭＰパッチ１１のそれぞれの長辺が成す角度はおよそ４５°である。こうして、平板状の展開前形状を有する展開構造物３が形成される。
【００３５】
展開構造物３を加熱して所定の温度より高温にすると、各ＳＭＰパッチ１１が長辺方向に所定の寸法収縮する。すると、薄膜１１０の各ＳＭＰパッチ１１の長辺方向の中間部に当接する部分が、ＳＭＰパッチ１１から離れる方向に突出して湾曲する。すると、薄膜１１０は、図３（Ｂ）に示すように、薄膜１１０の外周縁部と貫通孔の周縁部との間が他方向に突出して湾曲し、突出湾曲形状が形成され、この突出湾曲形状が薄膜１１０の円周方向の全体にわたり延びて（すなわち、図３（Ｂ）における実線Ｍ３に沿って延びて）形成される。こうして、展開構造物３は薄膜１１０の中心軸から放射方向の断面形状が弧状の展開後形状に変化する。これにより、展開構造物３は薄膜１１０の円周方向の剛性が高くなる。
【００３６】
このように、展開構造物３は、ＳＭＰパッチ１１によって薄膜１１０を所定の三次元形状に展開する前の展開前形状から所定の三次元形状に展開した後の展開後形状に変化させることができる。このため、展開構造物３はＳＭＰパッチ１１によって薄膜１１０を所定の三次元形状に展開することによって、薄膜１０に剛性を付与することができる。このため、展開構造物３は薄膜１１０の形状を安定化させることができる。
【００３７】
したがって、本発明の展開構造物３も展開後の形状を良好に安定化させることができる。
【００３８】
＜実施例４＞
実施例４の展開構造物４は、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、薄膜２１０の外形が円筒状である点、薄膜２１０の内側の面にＳＭＰパッチ１１が配置される点、及び薄膜２１０の内側の面に対するＳＭＰパッチ１１が配置される位置等が実施例１乃至３と相違する。他の構成は実施例１乃至３と同一であり、同一の構成は同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００３９】
薄膜２１０は円筒状をなしている。８つのＳＭＰパッチ１１は、長辺方向を薄膜２１０の周方向に向けて、薄膜２１０の内側の面に貼着されている。
具体的には、薄膜２１０の一端縁Ｅ１、及び他端縁Ｅ２のそれぞれの近傍にＳＭＰパッチ１１が４つずつ配置されている。
一端縁Ｅ１の近傍に位置する４つのＳＭＰパッチ１１は、一端縁Ｅ１から所定の寸法離れて、薄膜２１０の周方向に直線状に並んで配置されている。
また、他端縁Ｅ２の近傍に位置する４つのＳＭＰパッチ１１は、他端縁Ｅ２から所定の寸法離れて、薄膜２１０の周方向に直線状に並んで配置されている。
また、一端縁Ｅ１の近傍に位置する４つのＳＭＰパッチ１１と、他端縁Ｅ２の近傍に位置する４つのＳＭＰパッチ１１とは、薄膜２１０の周方向の位置が互いに同じ位置である。こうして薄膜２１０に配置された各ＳＭＰパッチ１１は、薄膜２１０に当接する面の長辺方向の両端部が薄膜２１０に対して貼着されている。こうして、円筒状の展開前形状を有する展開構造物４が形成される。
【００４０】
展開構造物４を加熱して所定の温度より高温にすると、各ＳＭＰパッチ１１が長辺方向に所定の寸法収縮する。すると、薄膜２１０の各ＳＭＰパッチ１１の長辺方向の中間部に当接する部分が、ＳＭＰパッチ１１から離れる方向に突出して湾曲する。すると、薄膜２１０は、図４（Ｂ）に示すように、薄膜２１０の中心軸方向に突出湾曲形状が延びて（すなわち、図４（Ｂ）における実線Ｍ４に沿って延びて）形成される。展開後形状の展開構造物４は、図４（Ｂ）に示すように、薄膜２１０の中心軸方向に直交する断面形状が、外方向に４箇所の突出湾曲形状が形成された星型形状をなす。こうして、展開構造物４は薄膜２１０が星型形状の展開後形状に変化する。これにより、展開構造物４は薄膜２１０の中心軸方向の剛性がより高くなる。
【００４１】
このように、展開構造物４は、ＳＭＰパッチ１１によって薄膜２１０を所定の三次元形状に展開する前の展開前形状から所定の三次元形状に展開した後の展開後形状に変化させることができる。このため、展開構造物４はＳＭＰパッチ１１によって薄膜２１０を所定の三次元形状に展開することによって、薄膜２１０に剛性を付与することができる。このため、展開構造物４は薄膜２１０の形状を安定化させることができる。
【００４２】
したがって、本発明の展開構造物４も展開後の形状を良好に安定化させることができる。
【００４３】
＜実施例５＞
実施例５の展開構造物５は、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、薄膜１０の一方の面と他方の面のそれぞれに対してＳＭＰパッチ１１，１２が配置される位置等が実施例１と相違する。他の構成は実施例１と同一であり、同一の構成は同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００４４】
長辺方向に所定の寸法伸ばした状態を記憶（維持）した複数のＳＭＰパッチ１１，１２は、長辺方向が互いに同じ向きで薄膜１０の一方の面と他方の面とに貼着されている。
薄膜１０の一方の面には、１０枚のＳＭＰパッチ１１が貼着されている。１０枚のＳＭＰパッチ１１は、２枚で１ペアのＳＭＰパッチ対Ｐ１を構成し、このＳＭＰパッチ対Ｐ１が５つで構成されている。ＳＭＰパッチ対Ｐ１を構成する２枚のＳＭＰパッチ１１は、互いに長辺方向の位置を揃えて、互いの長辺を対向させ、互いの間に所定の寸法設けている。
ＳＭＰパッチ対Ｐ１は、薄膜１０の一方の面の中央部に１つ、辺Ｓ１の両端部の一方の近傍と他方の近傍とのそれぞれに１つずつ、及び辺Ｓ２の両端部の一方の近傍と他方の近傍とのそれぞれに１つずつ配置されている。
【００４５】
また、薄膜１０の他方の面には、８枚のＳＭＰパッチ１２が貼着されている。８枚のＳＭＰパッチ１２は、２枚で１ペアのＳＭＰパッチ対Ｐ２を構成し、このＳＭＰパッチ対Ｐ２が４つで構成されている。ＳＭＰパッチ対Ｐ１を構成する２枚のＳＭＰパッチ１２は、互いに長辺方向の位置を揃えて、互いの長辺を対向させ、互いの間に所定の寸法設けている。
ＳＭＰパッチ対Ｐ２は、薄膜１０の他方の面の辺Ｓ１の中央部の近傍に１つ、辺Ｓ２の中央部の近傍に１つ、辺Ｓ３の中央部の近傍に１つ、及び辺Ｓ４の中央部の近傍に１つが配置されている。
辺Ｓ３の近傍に配置された２つのＳＭＰパッチ対Ｐ１及び１つのＳＭＰパッチ対Ｐ２は互いに長辺方向の位置が揃っている。
辺Ｓ１の中央部の近傍に配置された１つのＳＭＰパッチ対Ｐ２、薄膜１０の中央部に配置された１つのＳＭＰパッチ対Ｐ１、及び辺Ｓ２の中央部の近傍に配置された１つのＳＭＰパッチ対Ｐ２は互いに長辺方向の位置が揃っている。
辺Ｓ４の近傍に配置された２つのＳＭＰパッチ対Ｐ１及び１つのＳＭＰパッチ対Ｐ２は互いに長辺方向の位置が揃っている。
【００４６】
辺Ｓ１の近傍に配置された２つのＳＭＰパッチ対Ｐ１及び１つのＳＭＰパッチ対Ｐ２は、辺Ｓ１に近い側のＳＭＰパッチ１１，１２の短辺方向の位置が互いに揃っており、辺Ｓ１から離れた側のＳＭＰパッチ１１，１２の短辺方向の位置も互いに揃っている。
辺Ｓ３の中央部の近傍に配置された１つのＳＭＰパッチ対Ｐ２、薄膜１０の中央部に配置された１つのＳＭＰパッチ対Ｐ１、及び辺Ｓ４の中央部の近傍に配置された１つのＳＭＰパッチ対Ｐ２は、辺Ｓ１に近い側のＳＭＰパッチ１１，１２の短辺方向の位置が互いに揃っており、辺Ｓ１から離れた側のＳＭＰパッチ１１，１２の短辺方向の位置も互いに揃っている。
辺Ｓ２の近傍に配置された２つのＳＭＰパッチ対Ｐ１及び１つのＳＭＰパッチ対Ｐ２は、辺Ｓ２に近い側のＳＭＰパッチ１１，１２の短辺方向の位置が互いに揃っており、辺Ｓ２から離れた側のＳＭＰパッチ１１，１２の短辺方向の位置も互いに揃っている。
各ＳＭＰパッチ１１，１２は、薄膜１０に当接する面の長辺方向の両端部が薄膜１０に対して貼着されている。こうして、平板状の展開前形状を有する展開構造物５が形成される。
【００４７】
展開構造物５を加熱して所定の温度より高温にすると、各ＳＭＰパッチ１１，１２は長辺方向に所定の寸法収縮する。すると、薄膜１０の各ＳＭＰパッチ１１，１２の長辺方向の中間部に当接する部分が、ＳＭＰパッチ１１，１２から離れる方向に突出して湾曲する。このとき、薄膜１０に貼着されているＳＭＰパッチ１１，１２の長辺方向の両端部は、薄膜１０の突出湾曲形状に倣う。
そして、薄膜１０に生じた突出湾曲形状はＳＭＰパッチ１１，１２の短辺方向に延びて（すなわち、図５（Ａ）における実線Ｍ５、及び点線Ｄ５に沿って延びて）形成される。また、このとき、各ＳＭＰパッチ対Ｐ１の近傍（すなわち、実線Ｍ５の近傍）で生じる突出湾曲形状は他方の面側に突出し、各ＳＭＰパッチ対Ｐ２の近傍（すなわち、点線Ｄ５の近傍）で生じる突出湾曲形状は一方の面側に突出する（図５（Ｂ）、（Ｃ）参照。）。
つまり、辺Ｓ３の近傍に配置された２つのＳＭＰパッチ対Ｐ１の近傍、及び１つのＳＭＰパッチ対Ｐ２の近傍で生じる突出湾曲形状は、薄膜１０の一方の面側と他方の面側に交互に突出する。
また、辺Ｓ１の中央部の近傍に配置された１つのＳＭＰパッチ対Ｐ２の近傍、薄膜１０の中央部に配置された１つのＳＭＰパッチ対Ｐ１の近傍、及び辺Ｓ２の中央部の近傍に配置された１つのＳＭＰパッチ対Ｐ２の近傍で生じる突出湾曲形状も薄膜１０の一方の面側と他方の面側に交互に突出する。
また、辺Ｓ４の近傍に配置された２つのＳＭＰパッチ対Ｐ１の近傍、及び１つのＳＭＰパッチ対Ｐ２の近傍で生じる突出湾曲形状も、薄膜１０の一方の面側と他方の面側に交互に突出する。こうして、展開構造物５は展開後形状に変化する。
【００４８】
このように、展開構造物５は、ＳＭＰパッチ１１，１２によって薄膜１０を所定の三次元形状に展開する前の展開前形状から所定の三次元形状に展開した後の展開後形状に変化させることができる。このため、展開構造物５はＳＭＰパッチ１１，１２によって薄膜１０を所定の三次元形状に展開することによって、薄膜１０に剛性を付与することができる。このため、展開構造物５は薄膜１０の形状を安定化させることができる。
【００４９】
したがって、本発明の展開構造物５も展開後の形状を良好に安定化させることができる。
【００５０】
＜実施例６＞
実施例６の展開構造物６は、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、薄膜１０の一方の面と他方の面のそれぞれに対してＳＭＰパッチ１１，１２が配置される位置等が実施例１と相違する。他の構成は実施例１と同一であり、同一の構成は同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００５１】
薄膜１０の一方の面には、１２枚のＳＭＰパッチ１１が貼着されている。１２枚のＳＭＰパッチ１１は、２枚で１ペアのＳＭＰパッチ対Ｐ３を構成し、このＳＭＰパッチ対Ｐ３が６つで構成されている。ＳＭＰパッチ対Ｐ３を構成する２枚のＳＭＰパッチ１１は、互いに長辺が隣り合い、長辺方向の一方の端から他方の端に向けて互いの間の寸法が拡がるように配置されている。
ＳＭＰパッチ対Ｐ３は、薄膜１０の一方の面であって、辺Ｓ３の一方の端部の近傍、中央部の近傍、他方の端部の近傍に、互いの間の間隔がほぼ同じに配置されている。これら３つのＳＭＰパッチ対Ｐ３の辺Ｓ３からのそれぞれの距離はほぼ同じである。また、ＳＭＰパッチ対Ｐ３は、薄膜１０の一方の面であって、辺Ｓ４の一方の端部の近傍、中央部の近傍、他方の端部の近傍に、互いの間の間隔がほぼ同じに配置されている。これら３つのＳＭＰパッチ対Ｐ３の辺Ｓ４からのそれぞれの距離はほぼ同じである。
【００５２】
また、薄膜１０の他方の面には、６枚のＳＭＰパッチ１２が貼着されている。６枚のＳＭＰパッチ１２は、２枚で１ペアのＳＭＰパッチ対Ｐ４を構成し、このＳＭＰパッチ対Ｐ４が３つで構成されている。ＳＭＰパッチ対Ｐ４を構成する２枚のＳＭＰパッチ１２は、互いに長辺が隣り合い、長辺方向の一方の端から他方の端に向けて互いの間の寸法が拡がるように配置されている。
ＳＭＰパッチ対Ｐ４は、薄膜１０の他方の面であって、辺Ｓ１の中央部の近傍、薄膜１０の中央部、及び辺Ｓ２の中央部の近傍に、互いの間の間隔がほぼ同じに配置されている。
辺Ｓ３，Ｓ４が延びる方向に隣り合うＳＭＰパッチ対Ｐ３，Ｐ４は互いの間の間隔がほぼ同じである。
辺Ｓ１の近傍に配置された２つのＳＭＰパッチ対Ｐ３、及び１つのＳＭＰパッチ対Ｐ４のそれぞれの辺Ｓ１からの距離はほぼ同じである。
辺Ｓ２の近傍に配置された２つのＳＭＰパッチ対Ｐ３、及び１つのＳＭＰパッチ対Ｐ４のそれぞれの辺Ｓ２からの距離はほぼ同じである。
各ＳＭＰパッチ１１，１２は、薄膜１０に当接する面の長辺方向の両端部が薄膜１０に対して貼着されている。こうして、平板状の展開前形状を有する展開構造物６が形成される。
【００５３】
展開構造物６を加熱して所定の温度より高温にすると、各ＳＭＰパッチ１１，１２は長辺方向に所定の寸法収縮する。すると、薄膜１０の各ＳＭＰパッチ１１，１２の長辺方向の中間部に当接する部分が、ＳＭＰパッチ１１，１２から離れる方向に湾曲する。このとき、薄膜１０に貼着されているＳＭＰパッチ１１，１２の長辺方向の両端部は、薄膜１０の湾曲した形状に倣う。
そして、薄膜１０に生じる突出湾曲形状はＳＭＰパッチ１１，１２の長辺方向に直交する方向に延びて（すなわち、図６（Ａ）における実線Ｍ６、及び点線Ｄ６に沿って延びて）形成される。
このとき、辺Ｓ３の近傍の３つのＳＭＰパッチ対Ｐ３の近傍（すなわち、実線Ｍ６の近傍）で生じる突出湾曲形状は、他方の面側に突出し、且つ辺Ｓ１，Ｓ２が延びる方向に沿うようにＺ字状（ジグザグ状）に形成される。
また、Ｓ１の中央部の近傍、薄膜１０の中央部、及び辺Ｓ２の中央部の近傍に配置された３つのＳＭＰパッチ対Ｐ４の近傍（すなわち、点線Ｄ６の近傍）で生じる突出湾曲形状は、一方の面側に突出し、且つ辺Ｓ１，Ｓ２が延びる方向に沿うようにＺ字状（ジグザグ状）に形成される。
また、辺Ｓ４の近傍の３つのＳＭＰパッチ対Ｐ３の近傍（すなわち、実線Ｍ６の近傍）で生じる突出湾曲形状は、他方の面側に突出し、且つ辺Ｓ１，Ｓ２が延びる方向に沿うようにＺ字状（ジグザグ状）に形成される。こうして、展開構造物６は展開後形状に変化する。
【００５４】
このように、展開構造物６は、ＳＭＰパッチ１１，１２によって薄膜１０を所定の三次元形状に展開する前の展開前形状から所定の三次元形状に展開した後の展開後形状に変化させることができる。このため、展開構造物６はＳＭＰパッチ１１，１２によって薄膜１０を所定の三次元形状に展開することによって、薄膜１０に剛性を付与することができる。このため、展開構造物６は薄膜１０の形状を安定化させることができる。
【００５５】
したがって、本発明の展開構造物６も展開後の形状を良好に安定化させることができる。
【００５６】
＜実施例７＞
実施例７の展開構造物７は、図７（Ａ）、（Ｂ）、図８に示すように、薄膜２１０の外側の面と内側の面とにＳＭＰパッチ１１，１２が配置されている点、及び薄膜２１０の外側の面と内側の面とにＳＭＰパッチ１１，１２が配置される位置等が実施例４と相違する。他の構成は実施例１乃至６と同一であり、同一の構成は同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００５７】
薄膜２１０は、内側の面に複数のＳＭＰパッチ対Ｐ１が貼着され，外側の面に複数のＳＭＰパッチ対Ｐ２が貼着されている。具体的には、これらＳＭＰパッチ対Ｐ１，Ｐ２は図７（Ａ）に示すように、構成単位Ｕを構成しており、この構成単位Ｕが薄膜２１０の周方向、及び中心軸方向に規則的に配置されている。
【００５８】
構成単位Ｕは、４つのＳＭＰパッチ対Ｐ１、及び４つのＳＭＰパッチ対Ｐ２で構成されている。構成単位Ｕは２つのＳＭＰパッチ対Ｐ１、及び２つのＳＭＰパッチ対Ｐ２で形成されたＳＭＰパッチ群Ｚを具備している。ＳＭＰパッチ群Ｚは各ＳＭＰパッチ対Ｐ１，Ｐ２の長辺方向が薄膜２１０の中心軸方向に向いている。また、ＳＭＰパッチ群Ｚは、図７（Ａ）における上側の左側に１つのＳＭＰパッチ対Ｐ２が配置され、右側に１つのＳＭＰパッチ対Ｐ１が配置され、下側の左側に１つのＳＭＰパッチ対Ｐ１が配置され、右側に１つのＳＭＰパッチ対Ｐ２が配置されている。
ＳＭＰパッチ群Ｚは、図７（Ａ）における上側のＳＭＰパッチ対Ｐ１、Ｐ２との間の距離が上側のＳＭＰパッチ対Ｐ１、Ｐ２との間の距離とほぼ同じである。
ＳＭＰパッチ群Ｚは、図７（Ａ）における上側のＳＭＰパッチ対Ｐ１、Ｐ２が、下側のＳＭＰパッチ対Ｐ１、Ｐ２より僅かに左側に位置している。ＳＭＰパッチ群Ｚは、２つのＳＭＰパッチ対Ｐ１の間の距離が２つのＳＭＰパッチ対Ｐ２の間の距離より小さい。
【００５９】
また、構成単位Ｕを構成する残りの２つのＳＭＰパッチ対Ｐ１、及び２つのＳＭＰパッチ対Ｐ２は以下のように配置されている。
１つのＳＭＰパッチ対Ｐ２は、ＳＭＰパッチ群Ｚの中央部に配置されている。このＳＭＰパッチ対Ｐ２は、長辺方向が図７（Ａ）における、左下から右上に向いている。
もう１つのＳＭＰパッチ対Ｐ２は、ＳＭＰパッチ群Ｚの図７（Ａ）における上側に配置されたＳＭＰパッチ対Ｐ２，Ｐ１の間であって、これらＳＭＰパッチ対Ｐ２，Ｐ１の上方に配置されている。このＳＭＰパッチ対Ｐ２は長辺方向が図７（Ａ）における、右下から左上に向いている。これら２つのＳＭＰパッチ対Ｐ２の長辺方向の向きは、薄膜２１０の中心軸に対して一方側、及び他方側に等しく傾いている。
【００６０】
また、１つのＳＭＰパッチ対Ｐ１は、ＳＭＰパッチ群Ｚの図７（Ａ）における右側に配置されたＳＭＰパッチ対Ｐ２，Ｐ１の間であって、これらＳＭＰパッチ対Ｐ２，Ｐ１の右方に配置されている。このＳＭＰパッチ対Ｐ１は長辺方向が図７（Ａ）における、左下から右上に向いている。
【００６１】
また、もう１つのＳＭＰパッチ対Ｐ１は、ＳＭＰパッチ群Ｚの図７（Ａ）における右上側に配置されたＳＭＰパッチ対Ｐ１の右側上方に配置されている。このＳＭＰパッチ対Ｐ１は長辺方向が図７（Ａ）における右下から左上に向いている。これら２つのＳＭＰパッチ対Ｐ１の長辺方向の向きは、薄膜２１０の中心軸に対して一方側、及び他方側に等しく傾いている。
また、２つのＳＭＰパッチ対Ｐ２の薄膜２１０の中心軸に対する傾きは、２つのＳＭＰパッチ対Ｐ１の薄膜２１０の中心軸に対する傾きより大きい。こうして、構成単位Ｕが形成されている。
【００６２】
構成単位Ｕは、ＳＭＰパッチ群ＺのＳＭＰパッチ１１，１２の長辺方向を薄膜２１０の中心軸方向に向けて、薄膜２１０の周方向に６つが規則的に並んでいる（図示せず）。また、構成単位Ｕは、ＳＭＰパッチ群ＺのＳＭＰパッチ１１，１２の長辺方向を薄膜２１０の中心軸方向に向けて、薄膜２１０の中心軸方向に複数が規則的に並んでいる。具体的には、薄膜２１０の中心軸方向に隣り合う２つの構成単位Ｕは、それぞれのＳＭＰパッチ群Ｚが薄膜２１０の周方向にずれないように、薄膜２１０の中心軸方向に規則的に並んでいる。なお、図７（Ｂ）における薄膜２１０の下端に位置する構成単位ＵのＳＭＰパッチ群Ｚの下側のＳＭＰパッチ対Ｐ２，Ｐ１は、薄膜２１０に貼着されていない。各ＳＭＰパッチ１１，１２は、薄膜１０に当接する面の長辺方向の両端部が薄膜２１０に対して貼着されている。こうして、円筒状の展開前形状を有する展開構造物７が形成される。
【００６３】
展開構造物７を加熱して所定の温度より高温にすると、各ＳＭＰパッチ１１，１２は長辺方向に所定の寸法収縮する。すると、薄膜２１０の各ＳＭＰパッチ１１，１２の長辺方向の中間部に当接する部分が、ＳＭＰパッチ１１，１２から離れる方向に湾曲する。
そして、薄膜２１０に生じる突出湾曲形状はＳＭＰパッチ１１，１２の長辺方向に直交する方向に延びて（すなわち、図７（Ａ）における実線Ｍ７、及び点線Ｄ７に沿って延びて）形成される。
このとき、各ＳＭＰパッチ対Ｐ１の近傍（すなわち、実線Ｍ７の近傍）で生じる突出湾曲形状は外側の面側に突出して形成される。また、各ＳＭＰパッチ対Ｐ２の近傍（すなわち、点線Ｄ７の近傍）で生じる突出湾曲形状は内側の面側に突出して形成される。
すると、展開構造物７は、図８に示すように、薄膜２１０の中心軸方向の寸法が小さくなる。こうして、展開構造物７は展開後形状に変化する。
【００６４】
このように、展開構造物７は、ＳＭＰパッチ１１，１２によって薄膜２１０を所定の三次元形状に展開する前の展開前形状から所定の三次元形状に展開した後の展開後形状に変化させることができる。このため、展開構造物７はＳＭＰパッチ１１，１２によって薄膜２１０を所定の三次元形状に展開することによって、薄膜２１０に剛性を付与することができる。このため、展開構造物７は薄膜２１０の形状を安定化させることができる。
【００６５】
したがって、本発明の展開構造物７も展開後の形状を良好に安定化させることができる。
【００６６】
また、展開構造物７に貼着するＳＭＰパッチ１１，１２に、長辺方向により長く伸ばした状態の形状を記憶（維持）させておけば、薄膜２１０の中心軸方向の寸法をより小さくすることができ、薄膜２１０の外形を小さくまとめることができる。これにより、展開構造物７を運搬し易くすることができる。
【００６７】
＜実施例８＞
実施例８の展開構造物８は、図９（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ＳＭＰパッチ１０１が加熱されて変形する点、薄膜１０の他方の面のみにＳＭＰパッチ１０１が配置される点、及び、薄膜１０に当接する面の全体が薄膜１０に対して貼着されている等が実施例１と相違する。他の構成は実施例１と同一であり、同一の構成は同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００６８】
ＳＭＰパッチ１０１は、外形が長方形状であり、弧状に形成されている。ＳＭＰパッチ１０１は外部の熱源によって加熱して所定の温度より高温にした状態で、弧状に形成された状態から平板状の状態にし、平板状の状態を維持したまま所定の温度より低温にする。これにより、ＳＭＰパッチ１０１は平板状の状態を記憶（維持）することができる。
また、平板状の状態を記憶（維持）したＳＭＰパッチ１０１を再び加熱して所定の温度より高温にすると、平板状の状態から弧状の状態に変形し、所定の温度より低温にすると弧状の状態を維持して弾性を有さない硬い状態に変化する。つまり、ＳＭＰパッチ１０１は加熱されると変形する。平板状の状態を記憶（維持）した２枚のＳＭＰパッチ１０１は、長辺方向が互いに同じ向きで薄膜１０の他方の面に貼着されている。
各ＳＭＰパッチ１０１は薄膜１０の反対に位置する一対の辺Ｓ１，Ｓ２のそれぞれの近傍に１枚ずつ配置されている。各ＳＭＰパッチ１０１は、それぞれが配置される辺Ｓ１，Ｓ２が延びる方向に長辺方向を揃えて、各辺Ｓ１，Ｓ２から所定の寸法離れて配置されている。各ＳＭＰパッチ１０１は辺Ｓ１、辺Ｓ２のそれぞれの中央部の近傍に配置されている。また、各ＳＭＰパッチ１０１は互いに長辺方向の位置がほぼ同じである。
各ＳＭＰパッチ１０１は、薄膜１０に当接する面の全体が薄膜１０に対して貼着されている。こうして、平板状の展開前形状を有する展開構造物８が形成される。
【００６９】
展開構造物８を加熱して所定の温度より高温にすると、各ＳＭＰパッチ１０１は平板状の状態から弧状の状態に変形する。すると、薄膜１０は各ＳＭＰパッチ１０１の変形に伴い湾曲した形状（以降、湾曲形状という）が形成される。そして、薄膜１０に生じた湾曲形状はＳＭＰパッチ１０１の短辺方向に延びて（すなわち、図９（Ｂ）における点線Ｄ８に沿って延びて）形成される。こうして、展開構造物８はＶ字状の展開後形状に変化する。これにより、展開構造物８はＳＭＰパッチ１０１の短辺方向の剛性が高くなる。
【００７０】
このように、展開構造物８は、ＳＭＰパッチ１０１によって薄膜１０を所定の三次元形状に展開する前の展開前形状から所定の三次元形状に展開した後の展開後形状に変化させることができる。このため、展開構造物１はＳＭＰパッチ１０１によって薄膜１０を所定の三次元形状に展開することによって、薄膜１０に剛性を付与することができる。このため、展開構造物８は薄膜１０の形状を安定化させることができる。
【００７１】
したがって、本発明の展開構造物８も展開後の形状を良好に安定化させることができる。
【００７２】
また、ＳＭＰパッチ１０１は、加熱されると変形する。このため、展開構造物８は、所望のときにＳＭＰパッチ１０１を加熱して、ＳＭＰパッチ１０１を変形させることによって、所望のときに薄膜１０を所定の三次元形状に展開することができる。
【００７３】
また、展開構造物８の薄膜１０は、ＳＭＰパッチ１０１より薄い厚みを有している。このため、展開構造物８はＳＭＰパッチ１０１が変形した際に生じる力を薄膜１０に良好に作用させることができる。これにより、展開構造物８は良好に三次元形状に展開することができる。
【００７４】
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例１〜８に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）実施例１〜８では、ＳＭＰパッチが長方形状をなしているが、円形状や多角形状をなしていてもよい。また、十字状、Ｙ字状、Ｔ字状等であってもよい。
（２）実施例１〜８では、ＳＭＰパッチを外部から加熱しているが、金属粉が練り込まれたＳＭＰパッチに電磁波を照射することによってこのＳＭＰパッチを加熱することができる。つまり、このＳＭＰパッチは電磁波が照射されると変形又は収縮することができる。
（３）実施例８では、薄膜にＳＭＰパッチを貼着しているが、ＳＭＰパッチを２枚の薄膜で挟みこんでもよい。
（４）実施例１〜８では、薄膜１０の厚みがおよそ７μｍ〜１０μｍのポリイミドで形成されているが、薄膜１０の厚みが７μｍより薄くてもよく、１０μｍより厚くてもよい。また、ポリイミド製でなくてもよく他の材料で薄膜を形成してもよい。
（５）実施例１〜８では、ＳＭＰパッチの厚みがおよそ５０μｍ〜１００μｍのポリウレタンで形成されているが、ＳＭＰパッチの厚みが５０μｍより薄くてもよく、１００μｍより厚くてもよい。また、ポリウレタンでなくてもよく他の材料でＳＭＰパッチを形成してもよい。
【００７５】
１０，１１０，２１０…薄膜
１１，１２，１０１…ＳＭＰパッチ（形状記憶樹脂部材）
【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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