(57)【要約】      （修正有）【課題】パネルの平面と直交する回転軸のみを用いてパネルを展開・収納することが可能であり，コストパフォーマンスの向上及び軽量化を図ることができ，しかも，製造時のモジュール性，展開の容易性，及び展開時の信頼性に優れたパネルユニットを提供する。【解決手段】基本的に，閉じた状態において４つの四角形パネルが平面上に積み重なる構造を一つの基本ユニットとし，この４つの四角形パネルの角部を，所定の規則性で，パネル平面と直交する回転軸で回転連結することにより，製造時のモジュール性，軽量性，展開の容易性，及び展開時の信頼性に優れたパネルユニット１００を得ることができるという知見に基づくものである。【選択図】図１
2013112299.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
展開可能な連動式パネルユニットであって，
第１パネル（１），第２パネル（２），第３パネル（３），及び第４パネル（４）を有し，
前記連動式パネルユニットが閉じた状態において，前記第１パネル（１），前記第２パネル（２），前記第３パネル（３），及び前記第４パネル（４）は，この順で，平面と直交する方向に積層し，
前記連動式パネルユニットが閉じた状態において，各パネルを平面方向から見たときに，各パネルが，Ａ角，Ｂ角，Ｃ角，及びＤ角をこの順で反時計回りに有する形状で構成されているとした場合に，
前記第１パネル（１）のＤ角と前記第３パネル（３）のＤ角を，回転可能に連結するＤ角連結手段（Ｄ−Ｄ）と，
前記第１パネル（１）のＣ角と前記第２パネル（２）のＣ角を，回転可能に連結するＣ角連結手段（Ｃ−Ｃ）と，
前記第２パネル（２）のＢ角と前記第４パネル（４）のＢ角を，回転可能に連結するＢ角連結手段（Ｂ−Ｂ）と，
前記第３パネル（３）のＡ角と前記第４パネル（４）のＡ角を，回転可能に連結するＡ角連結手段（Ａ−Ａ）とを，有する
連動式パネルユニット
【請求項２】
前記第１パネル（１），前記第２パネル（２），前記第３パネル（３），及び前記第４パネル（４）は，正方形である
請求項１に記載の連動式パネルユニット。
【請求項３】
前記Ｄ角連結手段（Ｄ−Ｄ）は，前記連動式パネルユニットが閉じた状態において前記第２パネル（２）に接触しないように，一部が，屈折又は湾曲しており，
前記Ｂ角連結手段（Ｂ−Ｂ）は，前記連動式パネルユニットが閉じた状態において前記第３パネル（３）に接触しないように，一部が，屈折又は湾曲している
請求項１又は請求項２に記載の連動式パネルユニット。
【請求項４】
展開可能な連動式パネルユニットであって，
前記連動式パネルユニットは，第１基本ユニット（１０）と第２基本ユニット（２０）を含み，
前記第１基本ユニット（１０）は，第１−１パネル（１−１），第１−２パネル（１−２），第１−３パネル（１−３），及び第１−４パネル（１−４）を有し，
前記第２基本ユニットは，第２−１パネル（２−１），第２−２パネル（２−２），第２−３パネル（２−３），及び第２−４パネル（２−４）を有し，
前記連動式パネルユニットが閉じた状態において，前記第１−１パネル（１−１），前記第１−２パネル（１−２），前記第１−３パネル（１−３），前記第１−４パネル（１−４），前記第２−１パネル（２−１），前記第２−２パネル（２−２），前記第２−３パネル（２−３），及び前記第２−４パネル（２−４）は，この順で，平面と直交する方向に積層し，
前記連動式パネルユニットが閉じた状態において，各パネルを平面方向から見たときに，各パネルが，Ａ角，Ｂ角，Ｃ角，及びＤ角をこの順で反時計回りに有する形状で構成されているとした場合に，
前記第１基本ユニット（１０）は，
前記第１−１パネル（１−１）のＤ角と前記第１−３パネル（１−３）のＤ角を，回転可能に連結する第１Ｄ角連結手段（１Ｄ−Ｄ）と，
前記第１−１パネル（１−１）のＣ角と前記第１−２パネル（１−２）のＣ角を，回転可能に連結する第１Ｃ角連結手段（１Ｃ−Ｃ）と，
前記第１−２パネル（１−２）のＢ角と前記第１−４パネル（１−４）のＢ角を，回転可能に連結する第１Ｂ角連結手段（１Ｂ−Ｂ）と，
前記第１−３パネル（１−３）のＡ角と前記第１−４パネル（１−４）のＡ角を，回転可能に連結する第１Ａ角連結手段（１Ａ−Ａ）とを，有し，
前記第２基本ユニット（２０）は，
前記第２−１パネル（２−１）のＤ角と前記第２−３パネル（２−３）のＤ角を，回転可能に連結する第２角Ｄ連結手段（２Ｄ−Ｄ）と，
前記第２−１パネル（２−１）のＣ角と前記第２−２パネル（２−２）のＣ角を，回転可能に連結する第２Ｃ角連結手段（２Ｃ−Ｃ）と，
前記第２−２パネル（２−２）のＢ角と前記第２−４パネル（２−４）のＢ角を，回転可能に連結する第２Ｂ角連結手段（２Ｂ−Ｂ）と，
前記第２−３パネル（２−３）のＡ角と前記第２−４パネル（２−４）のＡ角を，回転可能に連結する第２Ａ角連結手段（２Ａ−Ａ）とを，有し，
前記連動式パネルユニットは，さらに，
前記第１−２パネル（１−２）のＡ角と前記第２−１パネル（２−１）のＡ角を，回転可能に連結する第１追加連結手段（２０１）と，
前記第１−４パネル（１−４）のＣ角と前記第２−３パネル（２−３）のＣ角を，回転可能に連結する第２追加連結手段（２０２）と，を備える
連動式パネルユニット。
【請求項５】
展開可能な連動式パネルユニットであって，
前記連動式パネルユニットは，第１基本ユニット（１０）と第２基本ユニット（２０）と第３基本ユニット（３０）を含み，
前記第１基本ユニット（１０）は，第１−１パネル（１−１），第１−２パネル（１−２），第１−３パネル（１−３），及び第１−４パネル（１−４）を有し，
前記第２基本ユニットは，第２−１パネル（２−１），第２−２パネル（２−２），第２−３パネル（２−３），及び第２−４パネル（２−４）を有し，
前記第３基本ユニットは，第３−１パネル（３−１），第３−２パネル（３−２），第３−３パネル（３−３），及び第３−４パネル（３−４）を有し，
前記連動式パネルユニットが閉じた状態において，前記第１−１パネル（１−１），前記第１−２パネル（１−２），前記第１−３パネル（１−３），前記第１−４パネル（１−４），前記第２−１パネル（２−１），前記第２−２パネル（２−２），前記第２−３パネル（２−３），前記第２−４パネル（２−４），前記第３−１パネル（３−１），前記第３−２パネル（３−２），前記第３−３パネル（３−３），及び前記第３−４パネル（３−４）は，この順で，平面と直交する方向に積層し，
前記連動式パネルユニットが閉じた状態において，各パネルを平面方向から見たときに，各パネルが，Ａ角，Ｂ角，Ｃ角，及びＤ角をこの順で反時計回りに有する形状で構成されているとした場合に，
前記第１基本ユニット（１０）は，
前記第１−１パネル（１−１）のＤ角と前記第１−３パネル（１−３）のＤ角を，回転可能に連結する第１Ｄ角連結手段（１Ｄ−Ｄ）と，
前記第１−１パネル（１−１）のＣ角と前記第１−２パネル（１−２）のＣ角を，回転可能に連結する第１Ｃ角連結手段（１Ｃ−Ｃ）と，
前記第１−２パネル（１−２）のＢ角と前記第１−４パネル（１−４）のＢ角を，回転可能に連結する第１Ｂ角連結手段（１Ｂ−Ｂ）と，
前記第１−３パネル（１−３）のＡ角と前記第１−４パネル（１−４）のＡ角を，回転可能に連結する第１Ａ角連結手段（１Ａ−Ａ）とを，有し，
前記第２基本ユニット（２０）は，
前記第２−１パネル（２−１）のＤ角と前記第２−３パネル（２−３）のＤ角を，回転可能に連結する第２角Ｄ連結手段（２Ｄ−Ｄ）と，
前記第２−１パネル（２−１）のＣ角と前記第２−２パネル（２−２）のＣ角を，回転可能に連結する第２Ｃ角連結手段（２Ｃ−Ｃ）と，
前記第２−２パネル（２−２）のＢ角と前記第２−４パネル（２−４）のＢ角を，回転可能に連結する第２Ｂ角連結手段（２Ｂ−Ｂ）と，
前記第２−３パネル（２−３）のＡ角と前記第２−４パネル（２−４）のＡ角を，回転可能に連結する第２Ａ角連結手段（２Ａ−Ａ）とを，有し，
前記第３基本ユニット（３０）は，
前記第３−１パネル（３−１）のＤ角と前記第３−３パネル（３−３）のＤ角を，回転可能に連結する第３角Ｄ連結手段（３Ｄ−Ｄ）と，
前記第３−１パネル（３−１）のＣ角と前記第３−２パネル（３−２）のＣ角を，回転可能に連結する第３Ｃ角連結手段（３Ｃ−Ｃ）と，
前記第３−２パネル（３−２）のＢ角と前記第３−４パネル（３−４）のＢ角を，回転可能に連結する第３Ｂ角連結手段（３Ｂ−Ｂ）と，
前記第３−３パネル（３−３）のＡ角と前記第３−４パネル（３−４）のＡ角を，回転可能に連結する第３Ａ角連結手段（３Ａ−Ａ）とを，有し，
前記連動式パネルユニットは，さらに，
前記第１−２パネル（１−２）のＡ角と前記第２−１パネル（２−１）のＡ角を，回転可能に連結する第１追加連結手段（２０１）と，
前記第１−４パネル（１−４）のＣ角と前記第２−３パネル（２−３）のＣ角を，回転可能に連結する第２追加連結手段（２０２）と
前記第１Ｄ角連結手段（１Ｄ−Ｄ）と前記第３Ｄ角連結手段（３Ｄ−Ｄ）を連結する屈伸可能な連結アーム（３０１），を備える
連動式パネルユニット。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の連動式パネルユニットにより構成され，
各パネルが，基盤材と，当該基盤材の上下の面にそれぞれ貼付された太陽電池セルとを含み，太陽光により発電することのできる
展開式太陽光パネル。
【請求項７】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の連動式パネルユニットにより構成され，
各パネルに，一又は複数の開口部と，一又は複数のステップ部が形成された
展開式梯子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，展開可能な連動式パネルユニットに関する。本発明の連動式パネルユニットは，例えば，宇宙で使用される巨大な太陽電池パネルの構造物，展開式の梯子，展開する仮設建設物，展開可動式の屋根，展開可動式の大型ディスプレイパネル，展開可能なノートパソコン，及び折畳式の携帯電話に適用することができる。
【背景技術】
【０００２】
近年，化石燃料に変わる新たなエネルギー供給方法として，太陽発電衛星（Ｓｏｌａｒ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ：  ＳＰＳ）が注目されている。これは，宇宙空間に巨大な太陽電池パネルを構築し，得られた電気エネルギーをマイクロ波の形で地球に送電するという構想である。この構想が実現すれば，化石燃料の燃焼に伴う二酸化炭素の放出により引き起こされる地球温暖化問題等，発電における問題を一挙に解決することができると期待されている。
【０００３】
また，現在，宇宙工学における展開型構造の研究では，宇宙空間への輸送及び展開に適した太陽電池パネルの構造について盛んに研究が行われている。すなわち，太陽電池パネルの構造には，輸送ロケットにコンパクトに収納することができ，しかも，足場の無い宇宙空間で容易に展開できるような仕組みが求められる。また，太陽電池パネルの構造には，製造時のモジュール性，軽量性，及び展開時の信頼性も要求される。
【０００４】
このような太陽電池パネルの構造について，本発明者は，シザース機構の伸展マストを用いて正方形型のパネルを平面直交二方向に同時展開する二次元展開パネルユニットを提案している（特許３９７１７２４号）。この特許発明は，正方形パネルの展開・収納にシザース機構の伸展マストを用いているため，平面直交二方向の同時展開，構造の安定化，及び大型化のための拡張性に優れたものとなっている。このため，この特許発明は，特に，大型の平面構造物である太陽発電衛星での実用化が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３９７１７２４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら，上記二次元展開パネルユニットは，平面直交二方向の同時展開性，構造の安定性，及び大型化のための拡張性に優れているものの，その製造上，立方体の対角線方向の回転軸の角度設計に，高い設計精度を要するという問題があった。すなわち，上記二次元展開パネルユニットは，展開・収納に際し，フレームと直交する回転軸の他，種々の回転軸を用いてパネルを回転させることが必要である。このため，上記二次元展開パネルユニットの製造に際しては，回転軸の角度の緻密な計算と，高い加工精度が必要となっており，実用化への障害となる恐れがあった。
【０００７】
また，上記二次元展開パネルユニットは，シザース機構をなす伸展マストにパネルを取り付け，この伸展マストの開閉により，パネルを展開・収納する構造となっている。しかし，上記二次元展開パネルユニットのように，伸展マストとパネルにより構成される構造とすると，構成物品の点数が増えて製造コストが増加したり，二次元展開パネルユニット自体の重量が増加するという不具合があった。
【０００８】
このため，現在では，パネルの平面と直交する回転軸のみを用いてパネルを展開・収納することが可能であり，コストパフォーマンスの向上及び軽量化を図ることができ，しかも，製造時のモジュール性，展開の容易性，及び展開時の信頼性に優れたパネルユニットが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そこで，本発明の発明者は，上記の従来発明の問題点を解決する手段について鋭意検討した結果，閉じた状態において４つの四角形パネルが平面上に積み重なる構造を一つの基本ユニットとし，この４つの四角形パネルの角部を，所定の規則性で，パネル平面と直交する回転軸で回転連結することにより，軽量性，製造時のモジュール性，展開の容易性，及び展開時の信頼性に優れたパネルユニットを得ることができるという知見を得た。そして，本発明者は，上記知見に基づけば，従来技術の課題を解決できることに想到し，本発明を完成させた。
具体的に本発明は，以下の構成を有する。
【００１０】
本発明は，展開可能な連動式パネルユニットに関するものである。
連動式パネルユニットの第１の実施形態は，４つの四角形パネルを含む基本ユニットにより構成される。
すなわち，基本ユニットは，第１パネル（１），第２パネル（２），第３パネル（３），及び第４パネル（４）を有する。
第１パネル（１），第２パネル（２），第３パネル（３），及び第４パネル（４）は，連動式パネルユニットが閉じた状態において，この順で，平面と直交する方向に積層する。なお，「平面と直交する方向に積層する」とは，直交座標系Ｘ，Ｙ，Ｚにおいて，ＸＹ軸方向を平面として形成されたパネルが，Ｚ軸方向に積み重なることを意味し，例えば，パネル同士が密接する状態に限られず，パネル同士の間に空隙が形成される状態も含まれる。
ここで，連動式パネルユニットが閉じた状態において，各パネルを平面方向から見たときに，各パネルが，Ａ角，Ｂ角，Ｃ角，及びＤ角をこの順で反時計回りに有する形状で構成されているとする。
この場合に，第１パネル（１）のＤ角と第３パネル（３）のＤ角は，Ｄ角連結手段（Ｄ−Ｄ）によって，回転可能に連結される。
また，第１パネル（１）のＣ角と第２パネル（２）のＣ角は，Ｃ角連結手段（Ｃ−Ｃ）によって，回転可能に連結される。
また，第２パネル（２）のＢ角と第４パネル（４）のＢ角は，Ｂ角連結手段（Ｂ−Ｂ）によって，回転可能に連結される。
また，第３パネル（３）のＡ角と第４パネル（４）のＡ角は，Ａ角連結手段（Ａ−Ａ）によって，回転可能に連結される。
【００１１】
上記構成のように，本発明では，４つのパネル平面と直交する方向に積層した構造を基本ユニットとしている。そして，連動式パネルユニットは，４つのパネルの角部を，所定のパターンによって，回転連結することにより，例えば図１に示されたような動作で展開・収納するようになる。また，上記構成を有する連動式パネルユニットでは，各パネルは，平面と直交する方向（Ｚ軸方向）の回転軸のみによって回転連結されているため，パネル同士が互いに干渉することなく，スムーズに展開・収納を行うことができる。さらに，本発明では，従来のパネルユニットのように伸展マストとパネルが独立して設けられておらず，複数のパネルとその連結手段が共有化・一体化されているため，コストパフォーマンスの向上及び軽量化を図ることができ，それと同時に，製造時のモジュール性，展開の容易性，及び展開時の信頼性も向上する。
【００１２】
本発明において，第１パネル（１），第２パネル（２），第３パネル（３），及び第４パネル（４）は，略正方形であることが好ましい。
【００１３】
上記のように，各パネルが略正方形であることにより，製造時のモジュール性，展開の容易性，及び展開時の信頼性がより向上する。また，各パネルの表面は，同一の面積であることがさらに好ましい。
【００１４】
本発明において，Ｄ角連結手段（Ｄ−Ｄ）は，連動式パネルユニットが閉じた状態において第２パネル（２）に接触しないように，その一部が，屈折又は湾曲していることが好ましい。
同様に，Ｂ角連結手段（Ｂ−Ｂ）は，連動式パネルユニットが閉じた状態において第３パネル（３）に接触しないように，その一部が，屈折又は湾曲していることが好ましい。
【００１５】
上記のように，Ｄ角連結手段（Ｄ−Ｄ）及びＢ角連結手段（Ｂ−Ｂ）によってパネルをＺ軸方向に回転連結させつつ，Ｄ角連結手段（Ｄ−Ｄ）及びＢ角連結手段（Ｂ−Ｂ）の一部を屈折又は湾曲させることにより，連動式パネルユニットを閉じたときに，例えば，Ｄ角連結手段（Ｄ−Ｄ）と第２パネル（２）が接触することを防止できる。同様に，Ｂ角連結手段（Ｂ−Ｂ）と第３パネル（３）が接触することを防止できる。
【００１６】
また，連動式パネルユニットが閉じた状態において，Ｄ角連結手段（Ｄ−Ｄ）が第２パネル（２）に接触することを防止するために，第２パネル（２）のＤ角を切り落として，角取り部（２１）を形成することとしてもよい。
同様に，連動式パネルユニットが閉じた状態において，Ｂ角連結手段（Ｂ−Ｂ）が第３のパネル（３）に接触することを防止するために，第３パネル（３）のＢ角を切り落として，角取り部（３１）を形成することとしてもよい。
【００１７】
上記のように，第２パネル（２）と第３パネル（３）にそれぞれ角取り部（２１，３１）を設けることにより，連動式パネルユニットを閉じたときであっても，例えば，Ｄ角連結手段（Ｄ−Ｄ）と第２パネル（２）が接触することを防止できる。同様に，Ｂ角連結手段（Ｂ−Ｂ）と第３パネル（３）が接触することを防止できる。
【００１８】
連動式パネルユニットの第２の実施形態は，基本ユニットを２つ連結させたものである。
すなわち，第２の実施形態では，４つのパネルを含む第１基本ユニット（１０）と，４つのパネルを含む第２基本ユニットを（２０）を連結させ，連動して展開・収納できるようになっている。
すなわち，第１基本ユニット（１０）は，第１−１パネル（１−１），第１−２パネル（１−２），第１−３パネル（１−３），及び第１−４パネル（１−４）を有している。
同様に，第２基本ユニットは，第２−１パネル（２−１），第２−２パネル（２−２），第２−３パネル（２−３），及び第２−４パネル（２−４）を有している。
第１−１パネル（１−１），第１−２パネル（１−２），第１−３パネル（１−３），第１−４パネル（１−４），第２−１パネル（２−１），第２−２パネル（２−２），第２−３パネル（２−３），及び第２−４パネル（２−４）は，連動式パネルユニットが閉じた状態において，この順で，平面と直交する方向に積層する。
ここで，連動式パネルユニットが閉じた状態において，各パネルを平面方向から見たときに，各パネルが，Ａ角，Ｂ角，Ｃ角，及びＤ角をこの順で反時計回りに有する形状で構成されているとする。
この場合に，第１−１パネル（１−１）のＤ角と第１−３パネル（１−３）のＤ角は，第１Ｄ角連結手段（１Ｄ−Ｄ）によって，回転可能に連結される。
また，第１−１パネル（１−１）のＣ角と第１−２パネル（１−２）のＣ角は，第１Ｃ角連結手段（１Ｃ−Ｃ）によって，回転可能に連結される。
また，第１−２パネル（１−２）のＢ角と第１−４パネル（１−４）のＢ角は，第１Ｂ角連結手段（１Ｂ−Ｂ）によって，回転可能に連結される。
また，第１−３パネル（１−３）のＡ角と第１−４パネル（１−４）のＡ角は，第１Ａ角連結手段（１Ａ−Ａ）によって，回転可能に連結される。
また，第２−１パネル（２−１）のＤ角と第２−３パネル（２−３）のＤ角は，第２角Ｄ連結手段（２Ｄ−Ｄ）によって，回転可能に連結される。
また，第２−１パネル（２−１）のＣ角と第２−２パネル（２−２）のＣ角は，第２Ｃ角連結手段（２Ｃ−Ｃ）によって，回転可能に連結される。
また，第２−２パネル（２−２）のＢ角と第２−４パネル（２−４）のＢ角は，第２Ｂ角連結手段（２Ｂ−Ｂ）によって，回転可能に連結される。
また，第２−３パネル（２−３）のＡ角と第２−４パネル（２−４）のＡ角は，第２Ａ角連結手段（２Ａ−Ａ）によって，回転可能に連結される。
そして，さらに，第１−２パネル（１−２）のＡ角と第２−１パネル（２−１）のＡ角は，第１追加連結手段（２０１）によって，回転可能に連結される。
また，さらに，第１−４パネル（１−４）のＣ角と第２−３パネル（２−３）のＣ角は，第２追加連結手段（２０２）によって，回転可能に連結される
【００１９】
上記構成のように，４つのパネルを含む基本ユニットとすれば，この基本ユニットを組み合わせることにより，連動式パネルユニットを拡張し，大型化することができる。第２の実施形態では，第１基本ユニットと第２基本ユニットを連結する構成について説明したが，この連結構造を応用すれば，基本ユニットを３台以上連結することも可能である。
【００２０】
本発明の他の実施形態は，基本ユニットを少なくとも３つ連結し，パネルの２次元方向の展開を可能としたものである。
上記第２の実施形態に加えて，本実施形態では，第３基本ユニット（３０）と連結アーム（３０１）を，さらに備えている。
すなわち，第３基本ユニット（３０）は，第３−１パネル（３−１），第３−２パネル（３−２），第３−３パネル（３−３），及び第３−４パネル（３−４）を有している。
第３基本ユニット（３０）は，第３−１パネル（３−１）のＤ角と第３−３パネル（３−３）のＤ角を回転可能に連結する第３Ｄ角連結手段（３Ｄ−Ｄ）と，第３−１パネル（３−１）のＣ角と第３−２パネル（３−２）のＣ角を回転可能に連結する第３Ｃ角連結手段（３Ｃ−Ｃ）と，第３−２パネル（３−２）のＢ角と第３−４パネル（３−４）のＢ角を回転可能に連結する第３Ｂ角連結手段（３Ｂ−Ｂ）と，第３−３パネル（３−３）のＡ角と第３−４パネル（３−４）のＡ角を回転可能に連結する第３Ａ角連結手段（３Ａ−Ａ）とを有する。
そして，本実施形態では，上記第２の実施形態に加えて，第１Ｄ角連結手段１Ｄ−Ｄと第３Ｄ角連結手段３Ｄ−Ｄを連結する屈伸可能な連結アーム（３０１），をさらに備えている。
【００２１】
このように，本発明では，３つ以上の基本ユニットを連結し，２次元方向に展開可能な構成としても良い。すなわち，第１基本パネルを基点として考えると，まず，第２基本パネルが一方向に展開する。一方，第３基本パネルは，連結アームの屈伸作用により，第２基本パネルの展開方向と直交する方向に，展開する。このように，連動式パネルユニットが，２次元方向に展開することが出来れば，その応用分野がさらに広がるため，有用である。
【００２２】
また，本発明の連動式パネルユニットは，例えば，展開式太陽光パネルや，展開式梯子に適用して好適に実用化することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば，パネルの平面と直交する回転軸のみを用いてパネルを展開・収納することが可能であり，コストパフォーマンスの向上及び軽量化を図ることができ，しかも，製造時のモジュール性，展開の容易性，及び展開時の信頼性に優れた連動式パネルユニットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は，第１の実施形態に係る連動式パネルユニットの開閉動作を示す概略斜視図である。
【図２】図２は，第１の実施形態に係る連動式パネルユニットが閉じた状態の概要を示している。図２（ａ）は平面図であり，図（ｂ）は斜視図である。
【図３】図３は，第１の実施形態に係る連動式パネルユニットが展開した状態の概要を示している。図３（ａ）は平面図であり，図３（ｂ）は側面図である。
【図４】図４は，第１の実施形態に係る連動式パネルユニットの開閉動作を示している。図４（ａ１）〜（ａ４）は平面図であり，図４（ｂ１）〜（ｂ４）は側面図である。
【図５】図５は，連動式パネルユニットの各パネルを個別に示した平面図である。
【図６】図６は，所定の計算式により求めた各パネルの座標位置をもとに設計された連動式パネルユニットの例を示している。
【図７】図７は，第１の実施形態の変形例を示している。図７（ａ）は，Ｄ角連結手段とＢ角連結手段の他の形態を示している。図７（ｂ）は，第２パネルと第３パネルの他の形態を示している。
【図８】図８は，第２の実施形態に係る連動式パネルユニットが閉じた状態の概要を示す斜視図である。
【図９】図９（ａ）は，第２の実施形態に係る連動式パネルユニットが展開した状態を示す平面図である。第２の実施形態に係る連動式パネルユニットが閉じた状態を示す側面図である。
【図１０】図１０は，第２の実施形態に係る連動式パネルユニットの開閉動作を示している。図１０（ａ１）〜（ａ４）は平面図であり，図１０（ｂ１）〜（ｂ４）は側面図である。
【図１１】図１１は，所定の計算式により求めた各パネルの座標位置をもとに設計された連動式パネルユニットの例を示している。
【図１２】図１２は，他の実施形態に係る連動式パネルユニットの例を示す斜視図である。図１２には，３つの基本ユニットが連結された連動式パネルユニットの例が示されている。図１２（ａ）は展開状態の連動式パネルユニットを示し，図１２（ｂ）は開閉途中の段階の連動式パネルユニットを示し，図１２（ｃ）は閉じた状態の連動式パネルユニットを示している。
【図１３】図１３は，他の実施形態に係る連動式パネルユニットの例を示す斜視図である。図１３には，４つの基本ユニットが二次元方向に連結された連動式パネルユニットの例が示されている。図１３（ａ）は，連動式パネルユニットの例を示す斜視図である。図１３（ｂ）は，連動式パネルユニットの例を示す側面図である。図１３（ｃ）は，連結アームの動作例を説明するための図である。
【図１４】図１４は，本発明の連動式パネルユニットが適用された展開式梯子の概要を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下，図面を用いて本発明を実施するための形態について説明する。本発明は，以下に説明する形態に限定されるものではなく，以下の形態から当業者が自明な範囲で適宜修正したものも含む。
【００２６】
（１．第１の実施形態）
まず，本発明の第１の実施形態について説明する。
本発明の第１の実施形態は，４つのパネルを含む連動式パネルユニット１００に関するものである。図１は，第１の実施形態に係る連動式パネルユニット１００の展開収納動作の概要を，斜視的に示したものである。図１（ａ）は，連動式ユニット１００が展開した状態を示している。図１（ａ）に示されるように，連動式パネルユニット１００は，展開状態において，各パネルが平面的に広がる。すなわち，例えば，展開状態の連動式パネルユニット１００は，４つの四角形パネルが平面的に並列し，その外形により，一つの四角形を形成する。一方，図１（ｄ）は，連動式パネルユニット１００が折り畳まれた状態を示している。図１（ｄ）に示されるように，連動式パネルユニット１００は，閉じた状態において，各パネルが平面と直交する方向に積み重なる。また，図１（ｂ）及び（ｃ）は，閉じた状態と開いた状態の中間的な状態を示している。このように，４つのパネルを含む連動式パネルユニット１００は，展開すると，折り畳まれた状態と比較し，平面方向からみたときの面積が約４倍になることがわかる。
【００２７】
図２は，閉じた状態における連動式パネルユニットの概要を示している。まず，図２（ａ）は，閉じた状態の連動式パネルユニットを，平面方向から見た状態を示している。図２（ａ）に示されるように，閉じた状態の連動式パネルユニットを平面方向から見ると，連動式パネルユニットは，一つのパネルにより形成された略四角形（好ましくは正方形）の形状をなしている。このとき，閉じた状態の連動式パネルユニットをなす四角形の角のうち，ある角（図２（ａ）では左下角）をＡ角とする。そして，Ａ角を基点として，反時計回りに，Ｂ角，Ｃ角，及びＤ角が存在するものとする。以下，本願明細書において，Ａ角，Ｂ角，Ｃ角，及びＤ角を示すときは，この定義に基づいた位置に属する角を意味するものとする。
ただし，各パネルの形状は，四角形状に限定されるものではなく，例えば，その他多角形状や，円形状であってもよい。また，各パネルの角は，完全な角をなすものでなくてもよく，Ｒ加工や角取り加工がなされたものであってもよい。すなわち，各パネルに形成されるＡ角からＤ角は，単に，積層された他のパネルとの連結部位を意味するものであり，この連結部位は，必ずしもパネルの角に位置するものに限定されない。
【００２８】
図２（ｂ）は，閉じた状態の連動式パネルユニットの概要を示す斜視図である。図２（ｂ）に示されるように，連動式パネルユニットは，閉じた状態において，略正方形に形成された４つのパネルが，パネル平面に直交する方向（Ｚ方向）に積み重なるように位置している。すなわち，本発明は，直交座標系Ｘ，Ｙ，Ｚにおいて，ＸＹ平面に平行に形成された４つの四角形パネルが，Ｚ軸方向に積層した構造を基本ユニットとしている。このように，連動式パネルユニットが閉じた状態において，第１パネル（１），第２パネル（２），第３パネル（３），及び第４パネル（４）が，この順に，積み重なる。図２（ｂ）の例において，第１パネル（１）は最上部に位置し，第４パネル（４）は最下部に位置している。また，第２パネル（２）は第１パネル（２）と第３パネル（３）の間に位置し，第３パネル（３）は第２パネル（２）と第４パネル（４）の間に位置するようになっている。このように，第１パネル（１），第２パネル（２），第３パネル（３），及び第４パネル（４）は，Ｚ方向において，いずれも同じレベルに属さず積層されている。このため，各パネルは，ＸＹ平面と平行に回転移動しても，互いに接触することはない。なお，各パネル（１〜４）は，必ずしも密着して重なっている必要はなく，各パネル（１〜４）の間に所定の空隙が設けられていてもよい。
【００２９】
図２（ｂ）に示されるように，各パネル（１〜４）は，それぞれ，Ａ角，Ｂ角，Ｃ角，及びＤ角を有する四角形（好ましくは正方形）で形成されている。各パネル（１〜４）のＡ角，Ｂ角，Ｃ角，及びＤ角は，連動式パネルユニットを平面方向から見たときに，同じ位置に位置する。すなわち，各パネル（１〜４）のＡ角，Ｂ角，Ｃ角，及びＤ角は，連動式パネルユニットが閉じた状態において，Ｚ軸の座標位置は異なるものの，Ｘ軸，及びＹ軸方向では同一の座標に位置しているといえる。
【００３０】
また，図２（ｂ）に示されるように，各パネル同士は，一定の規則性をもって，角部が回転可能に連結される。ここで，「回転可能」とは，各パネルが，連結軸を回転軸として，ＸＹ平面と平行に回転移動することができることを意味する。図２（ｂ）に示された矢印は，各パネルの角部を回転可能に連結する連結手段を示している。まず，第１パネル（１）のＣ角と第２パネル（２）のＣ角は，Ｃ角連結手段（Ｃ−Ｃ）によって，回転可能に連結されている。また，第１パネル（１）のＤ角と第３パネル（３）のＤ角は，Ｄ角連結手段（Ｄ−Ｄ）によって，回転可能に連結されている。また，第２パネル（２）のＢ角と第４パネル（４）のＢ角は，Ｂ角連結手段（Ｂ−Ｂ）によって，回転可能に連結されている。さらに，第３パネル（３）のＡ角と第４パネル（４）のＡ角は，Ａ角連結手段（Ａ−Ａ）によって，回転可能に連結されている。なお，図２（ｂ）に示されるとおり，第１パネル（１）と第４パネル（４）は，互いに連結されていない。また，第２パネル（２）と第３パネル（３）も，互いに連結されていない。これは，連動式パネルユニットが展開した状態において，第１パネル（１）と第４パネル（４），第２パネル（２）と第３パネル（３）は，互いに，４角形の対角に位置することとなるからである。
【００３１】
上記したＡ〜Ｄ角の連結手段としては，例えば，パネルの角部に円形の連結孔を穿設し，この連結孔に棒状連結具を挿し込むことにより，パネル同士を回転連結する構成とすればよい。例えば，第１パネル（１）と第２パネル（２）の連結（Ｃ角連結手段）を例に挙げて説明すると，まず，第１パネル（１）のＣ角と第２パネル（２）のＣ角に，それぞれ連結孔を穿設する。そして，棒状連結具の一端部を，第１パネル（１）のＣ角に形成された連結孔に挿し込み，回転可能に固定する。同様に，棒状連結具の他端部を，第２パネル（１）のＣ角に形成された連結孔に挿し込み，回転可能に固定する。これにより，第１パネル（１）のＣ角と第２パネル（２）のＣ角は，棒状連結具によって，回転可能に連結されることとなる。このように，棒状連結具により連結された２つパネルは，棒状連結具の軸を回転軸として，ＸＹ平面と平行に回転移動する。このため，棒状連結具は，一定の各パネルとの連結部において一定の軸を有するものであればよい。例えば，棒状連結具は一直線状に形成されたものであってもよいし，その中腹部において屈折又は湾曲した箇所を有するものであっても良い。
【００３２】
図３は，展開した状態における連動式パネルユニットの概要を示している。図３（ａ）は，展開した状態における連動式パネルユニットを平面方向から見た状態を示している。なお，図３（ａ）は，各パネル（１〜４）の連結状態を分り易く示すために，各パネル（１〜４）を離間させて描画したが，実際には，各パネル（１〜４）は，平面方向から見たときに，連結部分が重畳するようになっている。図３（ａ）に示されるように，連動式パネルユニットが展開すると，各パネル（１〜４）は平面的に並列し，その外形により，一つの四角形を形成する。例えば，図３（ａ）に示さるように，ＸＹ座標系において，第１パネル（１）の座標位置を（０，０）とすると，第２パネル（２）の座標位置は（１，０）となり，第３パネル（３）の座標位置は（０，１）となり，第４パネル（４）の座標位置は（１，１）となるといえる。
【００３３】
図３（ａ）に示されるように，連動式パネルユニットを平面方向からみた場合，第１パネル（１）と第１パネル（４）は，左下角部がＡ角となり，Ａ角，Ｂ角，Ｃ角，及びＤ角が，この順に反時計回りに形成された四角形をなしている。一方，第２パネル（２）と第３パネル（３）は，左下角部がＤ角となり，Ｄ角，Ａ角，Ｂ角，及びＣ角が，この順に反時計回りに形成された四角形をなしている。これは，第２パネル（２）と第３パネル（３）が，第１パネル（１）と第４パネル（４）に対して，反時計回りに９０度回転したことを意味している。
【００３４】
図３（ｂ）は，展開状態の連動式パネルユニットの概要を示す側面図である。図３（ｂ）に示されるように，展開した状態においても，第１パネル（１）が最上位に位置し，第１パネル（１），第２パネル（２），第３パネル（３），及び第４パネル（４）が，この順に，Ｚ軸方向に積層している。図３（ｂ）において，符号ｔは，各パネルの厚みを示している。パネルの厚みｔは，連動式パネルユニットを適用する構造物に応じて適宜変更することができる。また，図３（ｂ）において，符号ｄは，各パネル間の距離を示している。各パネル同士は，図３（ｂ）に示されるように離間したものであってもよいし，接触する程度に近接したものであってもよい。各パネル間の距離ｄも，連動式パネルユニットを適用する構造物に応じて適宜変更することが可能である。
【００３５】
図４は，連動式パネルユニットの展開・収納動作を概念的に示した図である。図４（ａ１）〜（ａ４）は，連動式パネルユニットの平面図であり，図４（ｂ１）〜（ｂ４）は，連動式パネルユニットの側面図である。図４では，（ａ１）から（ａ４）へ，（ｂ１）から（ｂ４）へ，各パネルが，１５度ずつ回転していく様子を示している。図４に示されるように，回転角θが０度の場合を，連動式パネルユニットが展開した状態とした場合に，各パネルが４５度回転すると，連動式パネルユニットは閉じた状態となる。
【００３６】
また，図４に示されるように，連動式パネルユニットの展開・収納動作において，各パネルの角部を連結する連結手段（Ａ−Ａ，Ｂ−Ｂ，Ｃ−Ｃ，Ｄ−Ｄ）は，Ｘ軸又はＹ軸に沿って，直線的な軌道で移動することがわかる。すなわち，Ｄ角連結手段（Ｄ−Ｄ）とＢ角連結手段（Ｂ−Ｂ）は，Ｘ軸に沿って直線的に移動する。一方，Ａ角連結手段（Ａ−Ａ）とＣ角連結手段（Ｃ−Ｃ）は，Ｙ軸に沿って直線的に移動する。このように，各連結手段（Ａ−Ａ，Ｂ−Ｂ，Ｃ−Ｃ，Ｄ−Ｄ）の軌道は，いずれも直線的であり，極めて単調なものである。従って，本発明の連動式パネルユニットは，展開の信頼性に優れた構造を有しているといえる。また，各パネル（１〜４）は，一方向に力を加えることにより，各連結手段（Ａ−Ａ，Ｂ−Ｂ，Ｃ−Ｃ，Ｄ−Ｄ）を回転軸として連動して展開する。従って，本発明の連動式パネルユニッは，展開の容易性に優れた構造であるといえる。
【００３７】
図５は，第１パネル（１），第２パネル（２），第３パネル（３），及び第４パネル（４）を個別に示した平面図である。図５においては，各パネルを形成する四角形の一辺の長さを符号lで示し，各パネルの回転角を符号θで示している。また，図３（ｂ）に示すように，第１パネル（１）のＺ座標をＺ４，第２パネル（２）のＺ座標をＺ３，第３パネル（３）のＺ座標をＺ２，第４パネルのＺ座標をＺ１とし，各パネルの厚みをｔ，各パネル間の距離をｄで表すと，各パネルの角部の位置ベクトルは，下記の式で表すことができる。
【００３８】
【数１】
2013112299.tif 000003
【００３９】
【数２】
2013112299.tif 000004
【００４０】
【数３】
2013112299.tif 000005
【００４１】
【数４】
2013112299.tif 000006
【００４２】
【数５】
2013112299.tif 000007
【００４３】
上記した計算式（１）〜（２０）に基づいて計算を行うと，例えば，図６に示されるように，各パネルの配置を決定することができる。
【００４４】
図７は，第１の実施形態の変形例を示すものである。
図７（ａ）は，Ｂ角連結手段（Ｂ−Ｂ）とＤ角連結手段（Ｄ−Ｄ）の他の形態を示している。図７（ａ）に示されるように，Ｂ角連結手段（Ｂ−Ｂ）とＤ角連結手段（Ｄ−Ｄ）は，中腹部分において屈折した形状を有することとしてもよい。すなわち，Ｂ角連結手段（Ｂ−Ｂ）とＤ角連結手段（Ｄ−Ｄ）が直線状に形成されていると，連動式パネルユニットが閉じた状態となった場合，Ｂ角連結手段（Ｂ−Ｂ）は第３パネル（３）に，Ｄ角連結手段（Ｄ−Ｄ）は第２のパネルに接触する可能性がある。連動式パネルユニットの収納時において，Ｂ角連結手段（Ｂ−Ｂ）とＤ角連結手段（Ｄ−Ｄ）がパネルに接触すると，連結手段又はパネルに破損が生じる恐れがある。そこで，Ｂ角連結手段（Ｂ−Ｂ）とＤ角連結手段（Ｄ−Ｄ）を，その中腹部分において屈折させることにより，連動式パネルユニットの収納時におけるパネルとの接触を回避することが可能となる。また，図示は省略するが，Ｂ角連結手段（Ｂ−Ｂ）とＤ角連結手段（Ｄ−Ｄ）は，中腹部分において，例えば円弧状に湾曲した形状を有することとしてもよい。
【００４５】
図７（ｂ）は，第２パネル（２）と第３パネル（３）の他の形態を示している。例えば，連動式パネルユニットが閉じた状態において，第２パネル（２）がＤ角連結手段（Ｄ−Ｄ）に接触しないように，第２パネル（２）のＤ角が切り落とされ，角取り部（２１）が形成されている。同様に，連動式パネルユニットが閉じた状態において，第３パネル（３）がＢ角連結手段（Ｂ−Ｂ）に接触しないように，第３パネル（３）のＢ角が切り落とされ，角取り部（３１）が形成されている。このように，第２パネル（２）や第３パネル（３）に角取り部（２１，３１）を形成することで，Ｄ角連結手段（Ｄ−Ｄ）やＢ角連結手段（Ｂ−Ｂ）が一直線状に形成されていても，これらのとの接触を防止することが可能である。例えば，図７（ｂ）には，四角形状に形成された第２パネル（２）のＤ角を，直線的に切り落として，角取り部（２１）を形成した例が示されている。このため，第２パネル（２）は，実質的には，５角形状となる。このように，角取り部（２１）を形成するに際し，Ｄ角を直線状に切り落とすこととしてもよいし，例えば，Ｄ角連結手段（Ｄ−Ｄ）の形状に合わせて，Ｄ角を，円弧状に切り落とすこととしてもよい。
【００４６】
（２．第２の実施形態）
次に，本発明の第２の実施形態について説明する。
第２の実施形態は，４つの四角形パネルを有する基本ユニットを，２つ連結して構成された連動式パネルユニット２００に関する。このため，連動式パネルユニット２００は，第１の基本ユニット（１０）と第２の基本ユニット（２０）を含む。各基本ユニットにおける構成は，基本的に，上述した第１の実施形態と同様である。ただし，第２の実施形態では，各基本ユニットを連結するために，第１追加連結手段（２０１）と第２追加連結手段（２０２）を，さらに備えている。以下，具体的に説明する。
【００４７】
図８は，閉じた状態の連動式パネルユニット２００の概要を示す斜視図である。
図８に示されるように，第１基本ユニット（１０）は，第１−１パネル（１−１），第１−２パネル（１−２），第１−３パネル（１−３），及び第１−４パネル（１−４）を有している。同様に，第２基本ユニット（２０）は，第２−１パネル（２−１），第２−２パネル（２−２），第２−３パネル（２−３），及び第２−４パネル（２−４）を有している。
このため，連動式パネルユニット２００が閉じた状態において，第１−１パネル（１−１），第１−２パネル（１−２），第１−３パネル（１−３），第１−４パネル（１−４），第２−１パネル（２−１），第２−２パネル（２−２），第２−３パネル（２−３），及び第２−４パネル（２−４）は，この順で，平面と直交する方向（Ｚ軸方向）に積層している。
【００４８】
また，図８に示されるように，連動式パネルユニット２００が閉じた状態において，各パネルを平面方向から見ると，各パネルが，Ａ角，Ｂ角，Ｃ角，及びＤ角をこの順で反時計回りに有する形状で構成されている。すなわち，各パネルのＡ角，Ｂ角，Ｃ角，及びＤ角は，連動式パネルユニットが閉じた状態において，Ｚ軸の座標位置は異なるものの，Ｘ軸，及びＹ軸方向では同一の座標に位置している。
【００４９】
図８に示されるように，第１基本ユニット（１０）では，第１−１パネル（１−１）のＤ角と第１−３パネル（１−３）のＤ角が，第１Ｄ角連結手段（１Ｄ−Ｄ）によって，回転可能に連結される。また，第１−１パネル（１−１）のＣ角と第１−２パネル（１−２）のＣ角は，第１Ｃ角連結手段（１Ｃ−Ｃ）によって，回転可能に連結される。また，第１−２パネル（１−２）のＢ角と第１−４パネル（１−４）のＢ角は，第１Ｂ角連結手段（１Ｂ−Ｂ）によって，回転可能に連結される。また，第１−３パネル（１−３）のＡ角と第１−４パネル（１−４）のＡ角は，第１Ａ角連結手段（１Ａ−Ａ）によって，回転可能に連結される。
【００５０】
同様に，第２基本ユニット（２０）では，第２−１パネル（２−１）のＤ角と第２−３パネル（２−３）のＤ角が，第２Ｄ角連結手段（２Ｄ−Ｄ）によって，回転可能に連結される。また，第２−１パネル（２−１）のＣ角と第２−２パネル（２−２）のＣ角は，第２Ｃ角連結手段（２Ｃ−Ｃ）によって，回転可能に連結される。また，第２−２パネル（２−２）のＢ角と第２−４パネル（２−４）のＢ角は，第２Ｂ角連結手段（２Ｂ−Ｂ）によって，回転可能に連結される。また，第２−３パネル（２−３）のＡ角と第２−４パネル（２−４）のＡ角は，第２Ａ角連結手段（２Ａ−Ａ）によって，回転可能に連結される。
【００５１】
以上のように，第１基本ユニット（１０）と第２基本ユニット（２０）は，それぞれ４つのパネルによって構成されている。
そして，さらに，連動式パネルユニット２００は，第１の基本ユニット（１０）と第２の基本ユニット（２０）を連結するための手段を有している。すなわち，第１基本ユニット（１０）における第１−２パネル（１−２）のＡ角と，第２基本ユニット（２０）における第２−１パネル（２−１）のＡ角が，第１追加連結手段（２０１）によって，回転可能に連結されている。また，さらに，第１基本ユニット（１０）における第１−４パネル（１−４）のＣ角と，第２基本ユニット（２０）における第２−３パネル（２−３）のＣ角は，第２追加連結手段（２０２）によって，回転可能に連結されている。このように，第１追加連結手段（２０１）と第２追加連結手段（２０２）を介して，第１の基本ユニット（１０）と第２の基本ユニット（２０）を連結することで，８枚のパネルにより構成された連動式パネルユニット２００が，連動して開閉することとなる。
【００５２】
図９（ａ）は，第２の実施形態が展開した状態の概要を示す平面図である。図９（ｂ）は，第２の実施形態が閉じた状態の概要を示す側面図である。図９（ａ）に示されるように，第１の基本ユニット（１０）と第２の基本ユニット（２０）を，第１追加連結手段（２０１）と第２追加連結手段（２０２）を介して，連結することにより，連動式パネルユニット２００は，例えばＸ軸方向に，展開時の面積が拡大する。このとき，展開した状態における連動式パネルユニット２００を平面方向からみたときの面積は，閉じた状態のときと比較し，約８倍に広がることとなる。
【００５３】
また，図９（ａ）に示さるように，ＸＹ座標系において，第１−１パネル（１−１）の座標位置を（０，０）とすると，第１−２パネル（１−２）の座標位置は（１，０）となり，第１−３パネル（１−３）の座標位置は（０，１）となり，第１−４パネル（１−４）の座標位置は（１，１）となる。さらに，第２−１パネル（２−１）の座標位置は（２ｍ，０）となり，第２−２パネル（２−２）の座標位置は（２ｍ＋１，０）となり，第２−３パネル（２−３）の座標位置は（２ｍ，１）となり，第２−４パネル（２−４）の座標位置は（２ｍ＋１，１）となる（ただし，ｍ＝１）。
【００５４】
また，図９（ｂ）は，第２の実施形態が閉じた状態の概要を示す側面図である。図９（ｂ）に示されるように，連動式パネルユニット２００は，閉じた状態において，直交座標系Ｘ，Ｙ，Ｚにおいて，ＸＹ平面に平行に形成された８つの四角形パネルが，Ｚ軸方向に積層した構造となる。図９（ａ）に示されるように，連動式パネルユニット２００が展開するとき，第１基本ユニット（１０）と第２基本ユニット（２０）は，ＸＹ軸方向に並進移動する。ここで，図９（ｂ）において，符号Ｗは，第１基本ユニット（１０）と第２基本ユニット（２０）のＺ方向距離を示している。Ｗは，以下の式で表すことができる。
【００５５】
【数６】
2013112299.tif 000008
【００５６】
図１０は，第２の実施形態に係る連動式パネルユニットの展開・収納動作を概念的に示した図である。図１０（ａ１）〜（ａ４）は，第２の実施形態に係る連動式パネルユニットの平面図であり，図１０（ｂ１）〜（ｂ４）は，第２の実施形態に係る連動式パネルユニットの側面図である。図１０では，（ａ１）から（ａ４）へ，（ｂ１）から（ｂ４）へ，各パネルが，１５度ずつ回転していく様子を示している。
【００５７】
また，図１０（ａ２）に示されるとおり，第１基本ユニット（１０）のＵ（θ）は，Ｘ軸方向において，隣接する基本ユニット間の並進移動量を示している。Ｕ（θ）の値は，以下の式で表すことができる。
【００５８】
【数７】
2013112299.tif 000009
【００５９】
そして，上記式（２１）と（２２）により求められるＷとＵ（θ）の値を用いて，以下の式により，第１基本ユニット（１０）から第（ｍ＋１）基本ユニットまでの並進ベクトルを表すことができる。
【００６０】
【数８】
2013112299.tif 000010
【００６１】
また，上記ｍの値（ｍ＝１）を用いて，第２基本ユニット（２０）に含まれる各パネルの角部の位置ベクトルは，下記の式で表すことができる。
【００６２】
【数９】
2013112299.tif 000011
【００６３】
【数１０】
2013112299.tif 000012
【００６４】
【数１１】
2013112299.tif 000013
【００６５】
【数１２】
2013112299.tif 000014
【００６６】
上記した計算式（２１）〜（３９）に基づいて計算を行うと，例えば，図１１に示されるように，各パネルの配置を決定することができる。
【００６７】
（３．第３の実施形態）
上記第２の実施形態においては，４つの四角形パネルから構成される基本ユニットを２つ連結した例について説明した。ただし，本発明は，例えば，基本ユニットを３つ以上連結して構成することも可能である。例えば，図１２には，基本ユニットを３つ連結した第３の実施形態が示されている。図１２（ａ）は，第３の実施形態の連動式パネルユニットが展開した状態を示す斜視図である。図１２（ｂ）は，第３の実施形態の連動式パネルユニットが開閉する途中の段階を示す斜視図である。図１２（ｃ）は，第３の実施形態の連動式パネルユニットが閉じた状態を示す斜視図である。図１２に示されるように，基本ユニットを３つ連結し，連動式パネルユニットが１次元方向に連動して展開することとしてもよい。なお，図示は省略するものの，本発明の連動式パネルユニットは，例えば，４つ以上の基本ユニットを１次元方向に連結して構成することも可能である。
【００６８】
（４．第４の実施形態）
図１３は，第４の実施形態に係る連動式パネルユニット３００を説明するための図である。図１３（ａ）は，連動式パネルユニット３００が展開した状態の概略斜視図を示しており，図１３（ｂ）は，連動式パネルユニット３００が閉じた状態の概略側面図を示している。また，図１３（ｃ）は，連動式パネルユニット３００に用いられる連結アームの構成を示している。
【００６９】
第４の実施形態において，各基本ユニットの構成は，基本的に，上述した第１の実施形態と同様である。また，第４の実施形態において，２つの基本ユニットを１次元方向に連結する構成は，基本的に，上述した第２の実施形態を同様である。ただし，第４の実施形態は，一又は複数の基本ユニットを二次元方向に展開するために，第１連結アーム（３０１）と第２連結アーム（３０２）を備えている点において，上述した実施形態と異なっている。なお，第４の実施形態では，４つの基本ユニットを連結し，パネルを２次元方向に展開させる例について説明を行う。ただし，本発明の連動式パネルユニットは，少なくとも，３つの基本ユニットを有していれば，パネルを２次元方向に展開させることが可能となる。
【００７０】
まず，図１３（ａ）や図１３（ｂ）に示されるように，第４の実施形態に係る連動式パネルユニット（３００）は，４つの基本ユニットによって構成される。各基本ユニットは，４つのパネルを有している。すなわち，連動式パネルユニット（３００）は，第１基本ユニット（１０），第２基本ユニット（２０），第３基本ユニット（３０），及び第４基本ユニット（４０）を備える。各基本ユニットは，図１３（ａ）に示されるように，二次元方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）に展開することが可能である。
【００７１】
各基本ユニット（１０，２０，３０，４０）は，４つのパネルを有する。
まず，第１基本ユニット（１０）は，第１−１パネル（１−１），第１−２パネル（１−２），第１−３パネル（１−３），及び第１―４パネル（１−４）を，この順に積層し，上述した規則的なパターンにより連結して構成されている。すなわち，第１基本ユニット（１０）は，第１−１パネル（１−１）のＤ角と第１−３パネル（１−３）のＤ角を回転可能に連結する第１Ｄ角連結手段（１Ｄ−Ｄ）と，第１−１パネル１−１のＣ角と第１−２パネル１−２のＣ角を回転可能に連結する第１Ｃ角連結手段（１Ｃ−Ｃ）と，第１−２パネル（１−２）のＢ角と第１−４パネル（１−４）のＢ角を回転可能に連結する第１Ｂ角連結手段（１Ｂ−Ｂ）と，第１−３パネル（１−３）のＡ角と第１−４パネル（１−４）のＡ角を回転可能に連結する第１Ａ角連結手段（１Ａ−Ａ）とを，有している。
【００７２】
また，第２基本ユニット（２０）は，第２−１パネル（２−１），第２−２パネル（２−２），第２−３パネル（２−３），及び第２―４パネル（２−４）を，この順に積層し，上述した規則的なパターンにより連結して構成されている。すなわち，第２基本ユニット（２０）は，第２−１パネル（２−１）のＤ角と第２−３パネル（２−３）のＤ角を回転可能に連結する第２角Ｄ連結手段（２Ｄ−Ｄ）と，第２−１パネル（２−１）のＣ角と第２−２パネル（２−２）のＣ角を回転可能に連結する第２Ｃ角連結手段（２Ｃ−Ｃ）と，第２−２パネル（２−２）のＢ角と第２−４パネル（２−４）のＢ角を回転可能に連結する第２Ｂ角連結手段（２Ｂ−Ｂ）と，第２−３パネル（２−３）のＡ角と第２−４パネル（２−４）のＡ角を回転可能に連結する第２Ａ角連結手段（２Ａ−Ａ）とを，有している。
【００７３】
第１基本ユニット（１０）と第２基本ユニット（２０）は，第１基本ユニット（１０）における第１−２パネル（１−２）のＡ角と，第２基本ユニット（２０）における第２−１パネル（２−１）のＡ角が，第１追加連結手段（２０１）によって，回転可能に連結されている。さらに，第１基本ユニット（１０）と第２基本ユニット（２０）は，第１基本ユニット（１０）における第１−４パネル（１−４）のＣ角と，第２基本ユニット（２０）における第２−３パネル（２−３）のＣ角が，第２追加連結手段（２０２）によって，回転可能に連結されている。
【００７４】
また，第４の実施形態では，第３基本ユニット（３０）と第４基本ユニット（４０）が二次元方向に展開されるものである。
第３基本ユニット（３０）と第４基本ユニット（４０）は，基本的に，第１基本ユニット（１０）及び第２基本ユニット（２０）と同様の構成を有する。
まず，第３基本ユニット（３０）は，第３−１パネル（３−１），第３−２パネル（３−２），第３−３パネル（３−３），及び第３―４パネル（３−４）を，この順に積層し，上述した規則的なパターンにより連結して構成されている。すなわち，第３基本ユニット（３０）は，第３−１パネル（３−１）のＤ角と第３−３パネル（３−３）のＤ角を回転可能に連結する第３角Ｄ連結手段（３Ｄ−Ｄ）と，第３−１パネル（３−１）のＣ角と第３−２パネル（３−２）のＣ角を回転可能に連結する第３Ｃ角連結手段（３Ｃ−Ｃ）と，第３−２パネル（３−２）のＢ角と第３−４パネル（３−４）のＢ角を回転可能に連結する第３Ｂ角連結手段（３Ｂ−Ｂ）と，第３−３パネル（３−３）のＡ角と第３−４パネル（３−４）のＡ角を回転可能に連結する第３Ａ角連結手段（３Ａ−Ａ）とを，有している。
【００７５】
また，第４基本ユニット（４０）は，第４−１パネル（４−１），第４−２パネル（４−２），第４−３パネル（４−３），及び第４―４パネル（４−４）を，この順に積層し，上述した規則的なパターンにより連結して構成されている。すなわち，第４基本ユニット（４０）は，第４−１パネル（４−１）のＤ角と第４−３パネル（４−３）のＤ角を回転可能に連結する第４角Ｄ連結手段（４Ｄ−Ｄ）と，第４−１パネル（４−１）のＣ角と第４−２パネル（４−２）のＣ角を回転可能に連結する第４Ｃ角連結手段（４Ｃ−Ｃ）と，第４−２パネル（４−２）のＢ角と第４−４パネル（４−４）のＢ角を回転可能に連結する第４Ｂ角連結手段（４Ｂ−Ｂ）と，第４−３パネル（４−３）のＡ角と第４−４パネル（４−４）のＡ角を回転可能に連結する第４Ａ角連結手段（４Ａ−Ａ）とを，有している。
【００７６】
第３基本ユニット（３０）と第４基本ユニット（４０）は，第３基本ユニット（３０）における第３−２パネル（３−２）のＡ角と，第４基本ユニット（４０）における第４−１パネル（４−１）のＡ角が，第３追加連結手段（２０３）によって，回転可能に連結されている。さらに，第３基本ユニット（３０）と第４基本ユニット（４０）は，第３基本ユニット（３０）における第３−４パネル（３−４）のＣ角と，第４基本ユニット（４０）における第４−３パネル（４−３）のＣ角が，第４追加連結手段（２０４）によって，回転可能に連結されている。
【００７７】
そして，図１３（ｂ）に示されるように，各基本ユニット（１０，２０，３０，４０）は，連動式パネルユニット３００が閉じた状態において，第１基本ユニット（１０），第２基本ユニット（２０），第３基本ユニット（３０），及び第４基本ユニット（４０）の順に重なる。
【００７８】
また，第４の実施形態は，複数の基本ユニットを二次元方向に展開するために，第１基本ユニット（１０）及び第３基本ユニット（３０）を連結するための第１連結アーム（３０１）と，第２基本ユニット（２０）及び第４基本ユニット（４０）を連結するための第２連結アーム（３０２）を，さらに備えている。
【００７９】
図１３（ａ）に示されるように，第１連結アーム（３０１）は，第１基本ユニット（１０）の第１Ｄ角連結手段（１Ｄ−Ｄ）と，第３基本ユニット（３０）の第３Ｄ角連結手段（３Ｄ−Ｄ）とを，連結する。
また，第２連結アーム（３０２）は，第２基本ユニット（２０）の第２Ｂ角連結手段（２Ｂ−Ｂ）と，第４基本ユニット（４０）の第４Ｂ角連結手段（４Ｂ−Ｂ）とを，連結する。
【００８０】
第１連結アーム（３０１）及び第２連結アーム（３０２）の構成は，図１３（ｃ）に示されている。第１連結アーム（３０１）を例に挙げて説明すると，図１３（ｃ）に示されるように，第１連結アーム（３０１）は，一端部に，第１Ｄ角連結手段（１Ｄ−Ｄ）に連結される上部連結部（３０１ａ）を有し，他端部に，第３Ｄ角連結手段（３Ｄ−Ｄ）に連結される下部連結部（３０１ｂ）を有する。そして，第１連結アーム（３０１）は，上部連結部（３０１ａ）と下部連結部（３０１ｂ）の間に，少なくとも１つ以上の折曲部（３０１ｃ）を有している。図１３（ｃ）に示された例において，折曲部（３０１ｃ）は，２ヶ所に形成されている。
【００８１】
第１連結アーム（３０１）における折曲部（３０１ｃ）の折れ曲がり方向（屈伸方向）は，一定であることが好ましい。すなわち，第１基本ユニット（１０）を基点として考えると，第１連結アーム（３０１）は，第３基本ユニット（３０）を，第２基本ユニット（２０）が展開する方向と直交する方向に，展開させる。このため，第１連結アーム（３０１）の屈伸方向は，第２基本ユニット（２０）が展開する方向と直交する方向であることが好ましい。このように，第１連結アーム（３０１）を設けることにより，連動式パネルユニット（３００）は，２次元方向に展開することができるようになる。
【００８２】
図１３（ｃ）に示されるように，第１連結アーム（３０１）は，折曲部（３０１ｃ）において一方向に屈伸するようになっている。このため，連動式パネルユニット３００が展開し始めると，第１連結アーム（３０１）は，折曲部（３０１ｃ）を基点として，伸展する。これにより，第３基本ユニット（３０）が，第１基本ユニット（１０）に対して，第２基本ユニット（２０）が展開する方向と直交する方向に展開するようになる。一方，連動式パネルユニット３００が閉じ始めると，第１連結アーム（３０１）は，折曲部（３０１ｃ）を基点として，屈折する。これにより，第３基本ユニット（３０）は，第１基本ユニット（１０）及び第２基本ユニット（２０）の下方に収納されることとなる。
【００８３】
なお，ここでは，第１連結アーム（３０１）を例にあげて説明したが，第２連結アーム（３０２）も，第２基本ユニット（２０）及び第４基本ユニット（４０）に対して，第１連結アーム（３０１）と同様に作用する。
【００８４】
このため，第４の実施形態は，第１連結アーム（３０１）及び第２連結アーム（３０２）をさらに備えることで，各基本ユニットが１次元方向のみならず，２次元方向にも展開するようになる。２次元方向展開が可能であれば，連動式パネルユニットの応用分野がさらに広がるため，有用である。
【００８５】
（５．応用例）
本発明の連動式パネルユニットは，搬送時には，平面方向から見たときの面積を一枚のパネル分の面積に収納し，目的地に到着した際に展開することで，パネルの面積を拡大することができる。このため，連動式パネルユニットは，例えば，展開式太陽光パネルとして好適に用いることができる。この場合において，パネルは，略正方形の基盤材と，基盤材の上下の面にそれぞれ貼付された太陽電池セルとを含み，太陽光により発電できるものが好ましい。太陽電池セルとしては，太陽発電に用いられる公知のものを用いることができる。また，各パネルは，連結手段によって，連結されている。この連結手段内には，リード線や導電線，配線基板，電力供給手段（バッテリ）等を設けることが可能である。これらのような構成を有するパネルは，宇宙空間において効率的に太陽エネルギーを集めることができる。このようにして，展開式太陽光パネルは，宇宙空間においてパネルを展開し，太陽光により発電する宇宙構造物として利用される。
【００８６】
また，本発明の連動式パネルユニットは，例えば，展開型のディスプレイにも用いることができる。この場合，各パネルは，例えば，偏光フィルタ，ガラス基板，液晶，及び光源を有する液晶パネルを含み，映像を出力することができるものであることが好ましい。また，各パネルとしては，例えば，プラズマディスプレイパネルや，有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）等，公知の映像出力用パネルを用いることもできる。また，上述した通り，各パネルは，連結手段によって，連結されており，この連結手段内には，ディスプレイの構成に必要なリード線や導電線，配線基板，電力供給手段（バッテリ）等を設けることが可能である。このように，展開型のディスプレイとして，本発明の連動式パネルユニットを適用することにより，搬送性に優れたディスプレイを提供することができる。
【００８７】
また，本発明の連動式パネルユニットは，例えば，展開式の携帯情報端末の構造としても用いることができる。携帯情報端末の例は，ラップトップ型パーソナルコンピュータや，携帯電話等である。この場合，各パネルは，例えば，液晶パネルや，タッチパネルによって構成することができる。液晶パネルやタッチパネルの構造は，公知のものを採用すればよい。また，４つのパネルのうち，１つ又は２つを，キーボードやテンキー等のハードウェア型の入力装置として用いることとしても良い。このようにすれば，連動式パネルユニットが閉じた状態においては，コンパクトな状態でディスプレイを確認又は操作することができ，文字等の入力が必要な場合には，連動式パネルユニットを展開し，キーボードや十字キー等を用いて，情報の入力を効率よく行うことができる。
【００８８】
さらに，本発明の連動式パネルユニットは，鉛直方向に展開する展開式梯子の構造にも適用することができる。例えば，図１４には，連動式パネルユニットを応用した展開式梯子４００の例が示されている。図１４（ａ）は，展開式梯子４００が収納された状態を示しており，図１４（ｂ）は，展開式梯子４００が展開した状態を示している。図１４に示されるように，展開式梯子４００には，複数のパネル４０１が含まれる。各パネル４０１は，一又は複数の開口部４０２が形成されている。図１４に示された例では，各パネル４０１に２つの開口部４０２が形成されている。この開口部は，展開式梯子４００が展開した状態において，地面と平行する方向に横長に形成されていることが好ましい。また，各パネル４０１は，梯子を昇降する際の踏み台となるステップ部４０３を備えている。図１４に示された例では，各パネル４０１に，３つのステップ部４０３が形成されている。
このように，本発明の連動式パネルユニットを展開式梯子の構造に応用することで，例えば，平常時にはコンパクトに収納可能で，非常時に素早く展開することのできる非常用梯子として利用することができる。また，本発明の連動式パネルユニットは，一方向の力が加わった場合に，複数のパネルが連動して展開するものである。このため，展開式梯子の構造に応用された場合には，各パネルに対し，重力方向に力を加えることで，重力方向下方へと簡単に展開させることができる。このため，本発明によれば，展開容易な展開式梯子を提供することができる。
【００８９】
本発明の連動式パネルユニットは，上記した応用例に限定されず，種々の構造に適用することが可能である。例えば，本発明の連動式パネルユニットは，その他，展開可動式の仮設建設物や，展開可動式の屋根等，建築構造物の分野にも応用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明の連動式パネルユニットは，例えば，宇宙空間において太陽光により発電する宇宙構造物や，その他種々の構造物として，好適に利用することが可能である。
【符号の説明】
【００９１】
１        第１パネル
１−１    第１−１パネル
１−２    第１−２パネル
１−３    第１−３パネル
１−４    第１−４パネル
２        第２パネル
２−１    第２−１パネル
２−２    第２−２パネル
２−３    第２−３パネル
２−４    第２−４パネル
３        第３パネル
３−１    第３−１パネル
３−２    第３−２パネル
３−３    第３−３パネル
３−４    第３−４パネル
４        第４パネル
４−１    第４−１パネル
４−２    第４−２パネル
４−３    第４−３パネル
４−４    第４−４パネル
１０      第１基本ユニット
２０      第２基本ユニット
３０      第３基本ユニット
４０      第４基本ユニット
２１，３１  角取り部
１００，２００，３００  連動式パネルユニット
２０１    第１追加連結手段
２０２    第２追加連結手段
２０３    第３追加連結手段
２０４    第４追加連結手段
３０１    第１連結アーム
３０１ａ  上部連結部
３０１ｂ  下部連結部
３０１ｃ  折曲部
３０２    第２連結アーム
４００    展開式梯子
４０１    パネル
４０２    開口部
４０３    ステップ部
Ａ        Ａ角
Ｂ        Ｂ角
Ｃ        Ｃ角
Ｄ        Ｄ角
Ａ−Ａ    Ａ角連結手段
１Ａ−Ａ  第１Ａ角連結手段
２Ａ−Ａ  第２Ａ角連結手段
３Ａ−Ａ  第３Ａ角連結手段
４Ａ−Ａ  第４Ａ角連結手段
Ｂ−Ｂ    Ｂ角連結手段
１Ｂ−Ｂ  第１Ｂ角連結手段
２Ｂ−Ｂ  第２Ｂ角連結手段
３Ｂ−Ｂ  第３Ｂ角連結手段
４Ｂ−Ｂ  第４Ｂ角連結手段
Ｃ−Ｃ    Ｃ角連結手段
１Ｃ−Ｃ  第１Ｃ角連結手段
２Ｃ−Ｃ  第２Ｃ角連結手段
３Ｃ−Ｃ  第３Ｃ角連結手段
４Ｃ−Ｃ  第４Ｃ角連結手段
Ｄ−Ｄ    Ｄ角連結手段
１Ｄ−Ｄ  第１Ｄ角連結手段
２Ｄ−Ｄ  第２Ｄ角連結手段
３Ｄ−Ｄ  第３Ｄ角連結手段
４Ｄ−Ｄ  第４Ｄ角連結手段
【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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