JP6044029B2 - 伸展構造物 - Google Patents

Description

本発明は、たとえば、人工衛星のアンテナ、太陽電池パネル、サンシールド、ソーラセイル、デオービットの構造材等、宇宙空間で伸展させて使用するような伸展構造物に関し、特に形状記憶樹脂を用いて伸展させるものに関する。

従来から、この種の伸展構造物に使用する材料として、形状記憶樹脂を用いることが提案されている。すなわち、予め伸展形状を記憶させた状態で、ガラス転移温度以上に加熱して折り畳んだコンパクトな形状として宇宙空間に運搬し、宇宙空間でガラス転移温度以上に加熱して伸展形状に復帰させるものである。
しかし、形状記憶樹脂をどのように構成するか、具体的な構造については提案されていない。

特開２００７−２６８９４０号公報

本発明の目的は、形状記憶樹脂を用いて収納形態から伸展形態に確実に形状復帰させ得る伸展構造物を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、中空断面構造の筒状のマスト本体を備えた伸展構造物であって、前記マスト本体が中空断面を折り畳むための折り目部を有し、折り目部を展開して筒状構造とする伸展形態と、折り目部を折り畳んで扁平断面とする収納形態と、をとることが可能で、前記マスト本体の、前記折り目部と折り目部以外の部分のうち、少なくともいずれか一方を、形状記憶樹脂を備えた形状記憶部とし、前記伸展形態を予め記憶した状態で折り目部にて折り畳んで収納形態とし、形状記憶樹脂のガラス転移点以上に加熱することで収納形態から伸展形態に形状復帰可能としたもので、
前記マスト本体は、複数の長尺のマスト材と、該マスト材の側縁を連結する連結材とによって構成され、連結材が折り目部を構成することを特徴とする。
収納形態は、折り目部を折り畳んだ扁平断面形状のマスト本体を巻き取った巻き取り形態とすることができる。
マスト材は樹脂を繊維性基材にて強化した繊維強化樹脂によって構成され、マスト材を形状記憶部とする場合には樹脂を形状記憶樹脂とすることが好適である。
繊維性基材は三軸織物組織とすることができる。
マスト本体は、折り目部を含め、全体が形状記憶樹脂を繊維性基材にて強化した繊維強化樹脂によって構成してもよい。
また、マスト本体の伸展形態への形状回復には、外力による伸展手段を使用可能としてもよい。

本発明によれば、マスト本体の、折り目部と折り目部以外の部分のうち、少なくともいずれか一方を、形状記憶樹脂を備えた形状記憶部とするという簡単な構成で、熱を加えるだけで、自立的に収納形態から伸展形態に確実に移行させることができる。
また、形状復帰する過程が緩やかに進行するので、伸展時に衝撃力が発生せず、搭載した人工衛星等に影響を与えない。
収納形態を巻き取り形態としておけば、スムースに伸展形態とすることができる。
特に、マスト本体を、複数のマスト材に分割し、マスト材を連結する連結材部分を折り目部とすることで、マスト材の屈曲性を考慮する必要がなく、材料選定の制約がない。
マスト材として、繊維性基材に樹脂を被覆した複合材によって構成することで、軽量で強度の高いマスト本体を構成することができ、三軸織物組織とすることで、変形が偏りにくく、荷重分散性がよいので、記憶した形状にも復帰しやすい。
マスト本体全体を繊維性基材に形状記憶樹脂を被覆した複合材によって構成すれば、構造をより単純化できる。
また、マスト本体の伸展形態への形状回復に、外力による伸展手段を使用すれば、伸展形態に確実に移行可能である。

図１は本発明の実施の形態１に係る伸展構造物の一例を示すもので、（Ａ）は記憶された伸展形態の概略斜視図、（Ｂ）は(Ａ)の伸展構造物の長手方向と直交方向の断面図、（Ｃ）は概略分解斜視図、(Ｄ)は伸展構造物のロール状の収納形態を示す斜視図、(Ｅ)は(Ｄ)の収納形態における伸展構造物の長手方向と直交方向の断面図である。 図２（Ａ）は図１のマスト本体のマスト材の組織構造を示す一部破断平面図、(Ｂ)は(Ａ)の縦糸と横糸の重なり部分の部分拡大断面図である。 図３は、図１の伸展構造物の利用概念を示す図である。 図４は本発明の実施の形態２に係る伸展構造物の一例を示すもので、（Ａ）は記憶された伸展形態の概略斜視図、（Ｂ）は(Ａ)の伸展構造物の長手方向と直交方向の断面図、（Ｃ）は概略分解斜視図、(Ｄ)、(Ｅ)はマスト材が湾曲する状態の説明図、(Ｆ)は伸展構造物のロール状の収納形態を示す斜視図、(Ｇ)は収納形態における連結材の部分拡大断面図である。 図５は本発明の実施の形態３に係る伸展構造物の一例を示すもので、（Ａ）は記憶された伸展形態の概略斜視図、（Ｂ）は概略分解斜視図、(Ｃ)は伸展構造物のロール状の収納形態を示す斜視図、(Ｄ)は収納形態における伸展構造物の長手方向と直交方向の断面図である。 図６は図１の伸展構造物の他の分割構成例を示す図である。

以下に、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
実施の形態１
図１は、本発明の実施の形態１に係る伸展構造物を示す図である。
すなわち、この伸展構造物１は、中空断面構造の筒状のマスト本体１０を備え、マスト本体１０が中空断面を折り畳むための折り目部１２を有し、折り目部１２を展開して筒状構造とする伸展形態と、折り目部１２を折り畳んで扁平断面とする収納形態と、をとることが可能となっている。以下、必要に応じて、伸展形態のマスト本体１０については、符号の末尾にＥを付加し、収納形態のマスト本体１０については、符号の末尾にＷを付加して説明する。
この実施の形態では、伸展形態が中空円筒形状であり、収納形態がマスト本体１０をロール状に巻いた巻き取り形態である。折り目部１２は、マスト本体１０の長手方向と直交方向断面の周方向長さを２分するように、中空円筒の中心軸に対して対称的に２箇所に設けられ、扁平に折り畳み可能となっている。

マスト本体１０は、折り目部１２を境にして２分割された２枚の長尺のマスト材２０と、マスト材２０の側縁を全長にわたって連結する長尺の連結材３０とによって構成され、連結材３０が折り目部１２を構成するようになっている。連結材３０は、マスト材２０に
対して接着固定されている。連結材３０の固定は、接着固定に限らず、熱溶着でもよいし、種々の手段によって固定することができる。

本発明は、折り目部１２を構成する連結材３０と、折り目部以外の部分であるマスト材２０のうち、少なくともいずれか一方について形状記憶樹脂を備えた形状記憶部Ｍとするもので、この実施の形態では、マスト材２０を形状記憶部Ｍとし、連結材３０は形状記憶機能を有していない。連結材３０は屈曲変形可能な材料であればよく、繊維強化プラスチックでもよいし、樹脂フィルムでもよい。

マスト材２０の記憶形状は、マスト本体１０の中空円筒形状の伸展形態時の形状であり、各マスト材２０，２０は断面半円形状の直線的に延びる長尺体である（図１(Ｃ)参照）。
また、収納形態のマスト本体１０Ｗは、各マスト材２０、２０は扁平に圧潰され、２つのマスト材２０，２０が重なり合った状態でロール状に巻き取られた形状である。連結材３０も二つ折り形態でロール状に巻き取られた形態となる。

図２は、マスト材２０の組織構成を示している。
マスト材２０は、形状記憶樹脂２６の中に炭素繊維等によって構成される繊維性基材２１を入れて強化した複合材（ＴＦＲＰ）によって構成され、この例では、繊維性基材２１として三軸織物組織が使用されている。三軸織物組織は、互いに直交する縦軸と横軸を想定すると、縦軸に対して互いに逆方向に３０°で交差する２本の経糸２２，２３と、横軸方向に延びる一本の横糸２４とを交互に絡ませた構成で、六角形状の織り目が形成されている。

この例では、繊維性基材２１の基材組織としては、三軸織物組織に限定されるものではなく、二軸織物組織でもよいし、四軸以上の多軸織物組織でもよい。また、織物組織に限定されるものではなく、種々の基材を用いることが可能である。さらに、基材２１の繊維についても、炭素繊維に限定されるものではなく、ガラス繊維、アラミド繊維、ポリエチレン繊維等、ボロン繊維、金属繊維等種々の繊維を利用可能である。

形状記憶樹脂２６としては、ポリウレタンなどの形状記憶ポリマー材料から構成される樹脂組成物である。形状記憶性のあるポリウレタンとしては、例えば２官能及び３官能の液状イソシアネートと、２官能のポリオールと、活性水素基を含む２官能の鎖延長剤とを官能基のモル比で、イソシアネート：ポリオール：鎖延長剤＝５．０〜１．０：１．０：２．０〜０．１にて調製した樹脂組成物が挙げられる。また、他の樹脂組成物としては、２官能及び３官能のイソシアネートと、平均分子量１００〜５５０のポリオールとを、官能基のモル比でイソシアネート：ポリオール＝０．９〜１．１：１．０にて含むものが挙げられる。
もちろん、形状記憶樹脂２０は、このようなウレタン系の樹脂に限定されるものではなく、ポリノルボルネン系、ポリエステル系、ポリオレフィン系、アクリル系、合成ゴム系等種々の材料を使用できる。

一方、連結材３０としては、折り目部１２を構成するので、耐屈曲性があり、マスト材２０と同等の強度を有する柔軟な複合材が利用される。接着性を考慮して、シート形態のウレタン系の繊維強化プラスチックシートが好ましい。
また、図示例では、連結材３０をマスト材２０の全長にわたって連結する構成となっているが、マスト材２０の全長にわたって接着する必要はなく、部分的に連結するような構成でもよい。

図３は、上記伸展構造物１の利用概念図である。
形状記憶樹脂は、ガラス転移温度（Ｔｇ)より高い場合にはゴム状態、ガラス転移温度
（Ｔｇ）以下ではガラス状態である。
この形状記憶樹脂の特性を利用し、あらかじめ、ガラス転移温度以下の温度で、伸展形態のマスト本体１０Ｅの形状を成形して記憶させておく。具体的には、各マスト材２０．２０を、ガラス転移温度以下の温度で直線的に延びる断面半円形状の長尺体として成形し、この断面半円形状のマスト材２０，２０を連結材３０、３０によって連結して、伸展形態のマスト本体１０Ｅを成形する（図３の（Ｉ）参照）。

次いで、マスト本体１０を、マスト材２０を構成する形状記憶樹脂のガラス転移温度以上の温度に加熱し、マスト材２０の形状を自由に変化させる。この例では、連結材３０の折り目部１２が左右側縁に位置するようにしてマスト本体１０を圧潰し、マスト本体１０をロール状に巻き取った収納形態とする（図３の（ＩＩ）参照）。この成形は、張力を掛けて単純に巻き取るだけで、簡単にマスト本体１０の断面形状を圧潰させることができる。もちろん、マスト本体を圧潰させながら巻き取るようにしてもよい。
次に、ガラス転移温度（Ｔｇ)以下に冷却し、収納形態のマスト本体１０Ｗの形状を固
定する（図３の（ＩＩＩ）参照）。

収納形態のマスト本体１０Ｗを衛星等に組み込み、ロケットにて軌道上へ輸送し、宇宙空間で、ガラス転移温度以上に加熱すれば、記憶された伸展形態となる。
収納形態のマスト本体１０Ｗは、形状記憶樹脂のガラス転移点を越えると、連結材３０を支点にしてマスト材２０，２０が徐々に円弧状に湾曲して立体的に膨らむと共に、徐々に直線的に延びていき、巻き取り形態が徐々に弛んで巻き戻され（図３の（ＶＩ）参照）、時間をかけて一次元的に伸びた伸展形態のマスト本体１０Ｅに移行する（図３の（Ｖ）参照）。

伸展構造物１としては、従来から、弾性復元力で強制的に伸展させるような構造も知られているが、弾性復帰するような構造では、伸展構造物が取り付けられる宇宙構造物に衝撃が作用して振動するおそれがある。これに対して、本発明のように形状記憶樹脂による形状復帰機能を利用すれば、伸展形態への移行が徐々に進行するので、宇宙空間で伸展させた際に、人工衛星等の船体に衝撃が作用しない。また、その速度は加熱する際の供給熱量によって制御することも可能である。

伸展させた後は、ガラス転移温度（Ｔｇ）以下に冷却して、運用状態に供する（図３の（ＶＩ）参照）。
このように、単純な加熱により、予め記憶させた伸展形態に回復可能であり、構成を簡素化できる。
マスト本体１０の加熱については、特に図示しないが、マスト材２０に面状ヒータを被覆積層するようにしてもよいし、マスト材２０を構成する基材自体に電流を流してジュール熱によって発熱させてもよい。また、太陽熱を利用して加熱するようにしてもよいし、化学熱を利用してもよいし、ガスを利用してもよく、種々の加熱方法を採用可能である。
また、マスト材２０，２０の表面には、各種コーティング層を被覆しておくことが好ましい。

本実施の形態では、マスト材２０が三軸織物組織の繊維性基材２１で補強されているので、荷重分散性がよいので、変形が偏りにくく、記憶した形状にも復帰しやすい。また、積層する必要が無いので、重量に対する強度が大きい。また、適度な空隙があるので、柔軟で変形しやすい。さらに、繊維性基材１０自体をヒータとして利用するので、加熱機構が簡単な構造で済む。

実施の形態２
図４は、本発明の実施の形態２に係る伸展構造物を示している。
この実施の形態２の伸展構造物２０１も、実施の形態１と同様に、中空断面構造の円筒状のマスト本体２１０を備えている。マスト本体２１０は、中空断面を折り畳むための折り目部１２を有し、折り目部１２を展開して筒状構造とする伸展形態と、折り目部１２を折り畳んで扁平断面とする収納形態と、をとることが可能となっている。

マスト本体２１０は、折り目部２１２を境にして２分割された２枚の長尺のマスト材２２０と、マスト材２２０の側縁を全長にわたって連結する長尺の連結材２３０とによって構成され、連結材２３０が折り目部２１２を構成するようになっている。
この実施の形態では、折り目部２２１となる連結材２３０を、形状記憶樹脂を備えた形状記憶部Ｍとし、マスト材２２０は形状記憶機能を有していない。この実施の形態２は、マスト材２２０はガラス繊維強化プラスチック（ＧＲＦＰ）等の繊維強化プラスチックによって構成される。

マスト材２２０は、この実施の形態では、自由状態で直線的に延びる弾力性を備えた可撓性の長尺シート材で、長手方向と直角方向断面が直線形状となっている。
これに対して、連結材２３０は、伸展形態では、マスト材２２０，２２０の両側縁が互いに平行方向に向くように、折り目部２１２が展開状態で固定される。
連結材２３０には、撓んだマスト材２２０，２２０が平面形態に戻ろうとする弾性復元力によって、連結材２３０，２３０を屈曲させる方向のモーメントが作用する。連結材２３０の曲がり具合は、マスト材２２０，２２０から作用する曲げモーメントと、連結材２３０自体の曲げ剛性に応じて屈曲度合いが決まるが、連結材２３０の曲げ剛性をマスト材２２０，２２０と同程度としておけば、ほぼ同等の撓み状態となり、断面円形状態の中空円筒形態となる。

曲げ剛性がマスト材２２０，２２０よりも小さいと、連結材２３０の曲がり具合がマスト材２２０よりも大きく変形し、断面形状が紡錘形状となる。また、曲げ剛性がマスト材よりも大きいと、連結部２３０の曲がり具合が小さくなるので、同党の曲げ剛性としておくことが好適である。
収納形態とする場合は、この連結材２３０、２３０を、折り曲げ部２１２に沿って１８０°折り曲げた形状で固定する。

連結材２３０を折り曲げることにより、各マスト材２２０，２２０は元の平面形態に弾性復帰し、２枚のマスト材２２０．２２０が重なり合った扁平な二重帯形態となる。この二重帯形態のマスト本体２１０を、ロール状に巻いて収納形態とする。
連結材２３０の構造として、この実施の形態では、発泡構造の形状記憶樹脂を備え、形状記憶発泡体を表面層によって挟み込むサンドイッチ構造となっており、大きな形状変化を得るような構造としている。

発泡構造の形状記憶樹脂としては、ポリウレタンフォームを用いることができる。ポリウレタンフォームとしては、発泡剤およびシロキサン−オキシアルキレンブロック共重合体を含む整泡剤の存在下で、ポリイソシアネートと、ポリオールと、鎖延長剤及び/又は
架橋剤と、を含むフォーム原料を反応させて得られる形状記憶ポリウレタンフォームが挙げられる。
もちろん、形状記憶樹脂としては、ウレタン系の樹脂に限定されるものではなく、ポリノルボルネン系、ポリエステル系、ポリオレフィン系、アクリル系、合成ゴム系等種々の材料を使用できる。

この実施の形態２の伸展構造物２０１の利用形態も、図３に示した実施の形態１と全く同様であり、ガラス転移温度以下の温度で、ガラス状態で任意の形状、この例では、連結
材２３０を平面形態の形態に成形しておく。次いで、ガラス転移温度以上の温度で、自由に形状を変化させる。この例では、連結材２３０を屈曲させ、マスト本体２１０を扁平な形状とし、この扁平状態で巻き取って、ロール状の収納形態２１０Ｗとする。

次いで、ガラス転移温度（Ｔｇ)以下に冷却し、マスト本体２１０Ｗを巻き取り形にて
固定する。
この巻き取り形態のマスト本体２１０Ｗを衛星等に組み込み、ロケットによって軌道上へ輸送し、宇宙空間で、ガラス転移温度以上に再加熱し、連結材２３０を屈曲した形態から記憶された１８０度開いた展開形態とする。
すなわち、ロール状に巻かれたマスト本体２１０Ｗを、ガラス転移点を越えるまで加熱すると、屈曲形態の連結材２３０は徐々に１８０°まで開いて展開形態に形状復帰する。
形状復帰する過程で、マスト材２２０が徐々に円弧状に湾曲して巻かれたロール形状が弛んでいき、自動的に巻き戻されて伸展していく。連結材２３０が完全に形状復帰して展開形態となると共に直線状に伸長すると、連結された各マスト材２２０，２２０は、ほぼ半円形状まで湾曲し、マスト本体２１０Ｅは中空円筒形状の伸展形態となる。

伸展した後は、ガラス転移温度（Ｔｇ）以下に冷却し、運用状態にする。冷却については、宇宙空間では加熱を停止すればよい。
このように、この実施の形態では、加熱する部分が、連結材２３０のみであるので、加熱面積が少なくて済む。
なお、上記実施の形態では、マスト材と連結材のいずれか一方を、形状記憶樹脂を有する形状記憶部Ｍとしたが、両方について形状記憶部Ｍとすることができる。
また、上記各実施例では、マスト本体を２つのマスト材に分割した２分割構成であるが、３分割以上に分割することも可能である。その場合でも、すなわち、閉断面構造で、折り目部を介して平坦にできるような形態をとることができる。要するに、折り目で折り畳んで平面的な形態にすることが可能で、さらに折り目を開いて立体的な形態とすることが可能な構造とし、折り目の開閉に形状記憶樹脂の形状復帰機能を利用する構成となっていればよい。

たとえば、図６（Ａ）〜（Ｃ）は実施の形態２を例にとった３分割構成の例、図６（Ｄ）〜（Ｆ）は実施の形態２を例にとった４分割構成の例であり、連結材３０を形状記憶樹脂によって構成することにより、２分割構成の場合とまったく同様に開閉することができる。この場合、連結材２３０については、少なくとも１８０°対向する位置にある一対の連結材２３０について形状記憶樹脂によって構成すればよい。
もちろん、３分割以上の構成で、マスト材のみについて形状記憶部としてもよいし、マスト材と連結材の両方を形状記憶部としてもよい。また、マスト材の一部、あるいは連結材の一部を形状記憶部としてもよく、要するに、形状記憶部を適切に選定することにより、折り目部２１２を折り畳んで収納形態とし、展開させて中空円筒形状の伸展形態に復帰させることができる。
さらに、マスト材を分割構成とせず、連結材を用いないで、一つの繊維補強樹脂材によって円筒状のマスト本体を構成するようにしてもよい。この場合には、三軸織物が屈曲するので、屈曲に強い材料であればよい。

実施の形態３
図５は、本発明の実施の形態３に係る伸展構造物を示している。
この伸展構造物３０１も、中空円筒構造のマスト本体３１０を備えた構造で、伸展形態が中空円筒形状であり、収納形態がマスト本体３１０をロール状に巻いた巻き取り形態である。
マスト本体３１０は、実施の形態１と同じ断面半円形状の長尺のマスト材２０と、マスト材２０の外に被覆されて一体的に連結する可撓性の連結チューブ３３０とによって構成
される。各マスト材２０，２０は、半円形状の周方向両端部同士が当接して円形断面を構成しており、周方向両端が当接する位置にて、連結チューブ３３０が折曲可能であり、この位置が折り目部３１２となる。

この実施の形態３では、実施の形態１と同様に、マスト材２０、２０が形状記憶部Ｍで、連結チューブ３３０は形状記憶機能を有していない。連結チューブ３３０は屈曲自在の材料であればよく、繊維強化プラスチックでもよいし、樹脂フィルムでもよい。
マスト材２０の構成は、実施の形態１と同様に三軸織物を基材として強化した繊維強化ポリマーであり、実施の形態１と同じであり、説明は省略する。

マスト本体３１０の収納形態では、マスト材２０、２０が扁平な形状となると共に、連結チューブ３３０が折り目部３１２にて二つ折り形態で屈曲し、２つのマスト材２０，２０が重なり合い、連結チューブ３３０に被覆された状態でロール状に巻き取られた形態である。
次にこの実施の形態３の伸展構造物の利用形態について説明する。
この伸展構造物３０１も、図３に示した実施の形態１と同様に、あらかじめ、ガラス転移温度以下の温度で、伸展形態のマスト本体３１０の形状を成形して記憶させておく。具体的には、各マスト材２０、２０を、ガラス転移温度以下の温度で直線的に延びる断面半円形状の長尺体として成形し、この断面半円形状のマスト材２０，２０外周に連結チューブ３３０に被覆して一体的に連結し、伸展形態のマスト本体３１０Ｅを成形する。

次いで、マスト本体３１０を、マスト材２０を構成する形状記憶樹脂のガラス転移温度以上の温度に加熱し、マスト材２０の分割位置である折り目部３１２にて、連結チューブ３３０を折り曲げて圧潰させ、マスト本体３１０Ｗをロール状に巻き取った収納形態とする。この実施の形態でも、張力を掛けて単純に巻き取るだけで、簡単にマスト本体３１０の断面形状を圧潰させることができる。もちろん、マスト本体３１０を圧潰させながら巻き取るようにしてもよい。
次いで、ガラス転移温度（Ｔｇ)以下に冷却し、巻き取り形態のマスト本体３１０Ｗの
形状を固定する。
伸展形態のマスト本体３１０Ｅへの移行は、マスト材２０、２０の形状記憶樹脂のガラス転移点以上に加熱することによってなされる。ガラス転移点を越えると、連結チューブ３３０に被覆された状態で、マスト材２０、２０が徐々に円弧状に湾曲して立体的に膨らむと共に、徐々に直線的に延び、巻き取り形態が徐々に弛んで巻き戻され、時間をかけて一次元的に伸びた伸展形態のマスト本体３１０Ｅとなる。

伸展させた後は、ガラス転移温度（Ｔｇ）以下に冷却して、運用状態にする。
このように、本実施の形態３においても、単純な加熱により、予め記憶させた伸展形態に形状復帰可能であり、構成を簡素化できる。特に、この実施の形態３では、接着等の接合工程が不要であり、被覆だけで一体的に連結することができる。
また、加熱構造についても、実施の形態１、２と同様に、連結チューブ３３０に面状ヒータを積層するようにしてもよいし、化学熱、ガス、ジュール熱、太陽熱等を利用して加熱することができる。

なお、上記各実施の形態では、収納形態を巻き取り形態としているが、収納形態は巻き取り形態に限定されず、たとえば、扁平に潰しただけの長尺体のままの形態であってもよいし、直線状の平面的な形状ジグザグ形状に収納する形態でもよく、種々の収納形態とすることができる。要するに、折り目部にて折り畳み可能となる構造であればよい。
また、本発明では、立体的な中空筒形状として円筒形状を例にとって説明したが、円筒形状に限らず、たとえば、楕円筒形状や、非円形の異形断面の筒形状とすることが可能であり、また、三角筒、四角筒等の多角筒形状とすることも可能である。また、角形と丸を
組み合わせた中空筒形状とすることもできる。

また、マスト本体の伸展形態への形状回復に、外力による伸展手段を使用、併用するようにしてもよい。
すなわち、マスト本体の動きとして、（i)断面の動きと、（ii）長手方向の動きがある。
(ｉ)断面の動きは、記憶した中空断面形状を折り畳んで扁平になったものが、中空断面状態に戻る動きとなる。
(ii)長手方向の動きとしては、扁平にさせたマスト本体を、さらにロール状等に収納した収納形態とし、このロール状形態がマスト状形態に戻る（さらに中空状態まで戻る）。
この内、(ii)は、図１（Ｄ）の収納形態のマスト本体１０Ｗが、伸びるような動きである。
この長手方向の動きを、材料の形状回復で行うこともできるが、材料の形状回復でない外力（モータによる送り出しや巻取り）を用いる動作、あるいは形状回復力と併用することを想定したものである。外力のみで伸展させる場合は、(i)の断面の動きとして、材料
特性から扁平にさせたマスト本体（伸展した形態）を、外力（モータなど）で巻取って宇宙に輸送する。その後、外力でこれを送り出し、長く伸ばした後で（もしくは伸ばしながら）、形状回復させて中空状態に戻す。伸展手段としては、特に図示しないが、たとえば、マスト本体を巻き取る巻き取りリールをモータによって回転駆動し、送り出し、巻き取り動作を行うように構成すればよい。
さらに、伸展手段の外力と形状回復力を併用する場合は、図３に示した形状回復力のみによる伸展に加えて、モータ等の外力を加え、外力＋材料の形状回復力で伸展させることとなる。

なお、本発明の形状記憶複合材は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることはもちろんである。

１，２０１，３０１ 伸展構造物
１０，２１０，３１０ マスト本体
１０Ｅ，２１０Ｅ，３１０Ｅ マスト本体（伸展形態）
１０Ｗ，２１０Ｗ，３１０Ｗ マスト本体（収納形態）
１２，２１２、３１２ 折り目部
２０，２２０ マスト材
２６ 形状記憶樹脂
２１ 繊維性基材、２２、２３ 経糸、２４ 横糸
３０，２３０，３３０ 連結材
Ｍ 形状記憶部

Claims (6)

1. 中空断面構造の筒状のマスト本体を備えた伸展構造物であって、
   前記マスト本体が中空断面を折り畳むための折り目部を有し、該折り目部を展開して筒状構造とする伸展形態と、折り目部を折り畳んで扁平断面とする収納形態と、をとることが可能で、
   前記マスト本体の、前記折り目部と折り目部以外の部分のうち、少なくともいずれか一方を、形状記憶樹脂を備えた形状記憶部とし、前記伸展形態を予め記憶した状態で折り目部にて折り畳んで収納形態とし、形状記憶樹脂のガラス転移点以上に加熱することで収納形態から伸展形態に形状復帰可能としたもので、
   前記マスト本体は、複数の長尺のマスト材と、該マスト材の側縁を連結する連結材とによって構成され、連結材が折り目部を構成することを特徴とする伸展構造物。
2. 収納形態は、扁平断面形状の第２形態のマスト本体を巻いた形態であり、記憶された第１形態に形状復帰させることにより一次元的に伸びた伸展形態となる請求項１に記載の伸展構造物。
3. マスト材は繊維性基材に樹脂を被覆した複合材によって構成され、マスト材を形状記憶部とする場合には樹脂を形状記憶樹脂とする請求項１又は２に記載の伸展構造物。
4. 繊維性基材は三軸織物組織である請求項３に記載の伸展構造物。
5. マスト本体は、折り目部を含めて全体が繊維性基材に形状記憶樹脂を被覆した複合材によって構成されている請求項１乃至４のいずれかの項に記載の伸展構造物。
6. 前記マスト本体の伸展形態への形状回復には、外力による伸展手段を使用可能である請求項１乃至５のいずれかの項に記載の伸展構造物。

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