JP6937527B1 - 屈曲部材を備える視覚的興味刺激構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】原形状から全く異なった形状に変化させることのできる視覚的興味刺激構造体を提供する。【解決手段】視覚的興味刺激構造体を構成する各屈曲部材１，２，３，４は、固定屈曲角度のＶ字状を形成するように配置された第１中央連結点、第１一方端連結点および第２他方端連結点を有する。第１屈曲部材１の中央連結点１ａと第２屈曲部材２の中央連結点２ａとは、回転可能に連結されている。第３屈曲部材３の中央連結点３ａと第４屈曲部材４の中央連結点４ａとは、回転可能に連結されている。第１屈曲部材１の一方端連結点１ｂと第３屈曲部材３の一方端連結点３ｂとは、回転可能に連結されている。第２屈曲部材２の一方端連結点２ｂと第４屈曲部材４の一方端連結点４ｂとは、回転可能に連結されている。第１、第２、第３および第４屈曲部材は、同一の形状および同一の大きさである。【選択図】図４

Description

この発明は、複数の屈曲部材を備え、形状の変化によって人の視覚的興味を刺激することのできる視覚的興味刺激構造体およびメカ的に有用な構造体に関するものである。

本件出願と同一の出願人は、特開２０１６−２１１６１７号公報（特許文献１）において、クロスリンクを用いた伸縮アームの伸縮動作に応じて平面的な形状の面積や立体的な形状の体積を変えることのできる面積可変枠体および体積可変立体構造物を提案した。

特開２０１６−２１１６１７号公報

本願発明者は、枠体の面積や立体構造物の体積を変えるよりも、原形状からは予測もできないような全く異なった形状に変化させる方が視覚的興味をより大きくそそり、メカ的利便性も向上するのではないかと考えた。

本発明の目的は、原形状から全く異なった形状に変化させることのできる視覚的興味刺激構造体を提供することである。

そのような視覚的興味刺激構造体の一実施形態は、形状可変パネルである。他の実施形態は、伸縮アーム構造体である。さらに他の実施形態は、形状可変枠である。

本発明に係る視覚的興味刺激構造体の典型例である形状可変パネルは、Ｘ方向およびＹ方向に隣接する複数の部材を連結してパネルを形成するものであって、第１屈曲部材と、第２屈曲部材と、第３屈曲部材と、第４屈曲部材とを備える。

第１屈曲部材は、固定屈曲角度のＶ字状を形成するように配置された第１中央連結点、第１一方端連結点および第１他方端連結点を有する。第２屈曲部材は、固定屈曲角度のＶ字状を形成するように配置された第２中央連結点、第２一方端連結点および第２他方端連結点を有し、Ｙ方向において第１屈曲部材に隣接する。第２中央連結点は第１屈曲部材の第１中央連結点に回転可能に連結される。

第３屈曲部材は、固定屈曲角度のＶ字状を形成するように配置された第３中央連結点、第３一方端連結点および第３他方端連結点を有し、Ｘ方向において第１屈曲部材に隣接する。第３一方端連結点および第３他方端連結点のうちの少なくともいずれか一方は、第１屈曲部材の第１一方端連結点または第１他方端連結点に連結される。第４屈曲部材は、固定屈曲角度のＶ字状を形成するように配置された第４中央連結点、第４一方端連結点および第４他方端連結点を有し、Ｙ方向において第１屈曲部材に隣接する。第４一方端連結点および第４他方端連結点のうちの少なくともいずれか一方は、第１屈曲部材の第１一方端連結点または第１他方端連結点に連結される。

好ましくは、Ｘ方向またはＹ方向に連なって連結される各屈曲部材は、同一形状および同一の大きさであり、中央連結点と一方端連結点との間の長さおよび中央連結点と他方端連結点との間の長さは等しい。

さらに好ましくは、Ｘ方向に連なって連結される各屈曲部材およびＹ方向に連なって連結される各屈曲部材は、同一形状および同一の大きさであり、中央連結点と一方端連結点との間の長さおよび中央連結点と他方端連結点との間の長さは等しい。

一つの実施形態では、第３屈曲部材の第３一方端連結点が第１屈曲部材の第１一方端連結点に回転可能に連結されており、第４屈曲部材の第４一方端連結点が第１屈曲部材の第１一方端連結点に回転可能に連結されている。

他の実施形態では、形状可変パネルは、Ｘ字状に交差した２つの線状部材を交差部で回動可能に連結したクロスユニットをさらに備える。クロスユニットは４個の端部連結点を有し、この４個の端部連結点のそれぞれは、第１〜第４屈曲部材のいずれかの一方端連結点に回転可能に連結されている。

他の実施形態に係る形状可変パネルは、Ｘ方向およびＹ方向に隣接する複数の伸縮アームを連結してパネルを形成したものである。この形状可変パネルは、第１屈曲伸縮アームと、第２屈曲伸縮アームと、第３屈曲伸縮アームと、第４屈曲伸縮アームとを備える。

第１屈曲伸縮アームは、固定屈曲角度のＶ字状を形成するように配置された第１中央連結点、第１一方端連結点および第１他方端連結点を有する。第２屈曲伸縮アームは、固定屈曲角度のＶ字状を形成するように配置された第２中央連結点、第２一方端連結点および第２他方端連結点を有し、Ｙ方向において第１屈曲伸縮アームに隣接し、第２中央連結点が第１屈曲伸縮アームの第１中央連結点に回転可能に連結される。第３屈曲伸縮アームは、固定屈曲角度のＶ字状を形成するように配置された第３中央連結点、第３一方端連結点および第３他方端連結点を有し、Ｘ方向において第１屈曲伸縮アームに隣接し、第３一方端連結点が第１屈曲伸縮アームの第１一方端連結点に回転可能に連結される。第４屈曲伸縮アームは、固定屈曲角度のＶ字状を形成するように配置された第４中央連結点、第４一方端連結点および第４他方端連結点を有し、Ｘ方向において第２屈曲伸縮アームに隣接し、第４一方端連結点が第２屈曲伸縮アームの第２一方端連結点に回転可能に連結され、第４中央連結点が第３屈曲伸縮アームの第３中央連結点に回転可能に連結される。

上記の各屈曲伸縮アームは、線状に連ねたクロスユニットを備える。各クロスユニットは、第１線状部材と、第１線状部材に交差する第２線状部材と、交差部で第１線状部材および第２線状部材を回動可能に連結する回動軸とを備える。

上記の実施形態において、各屈曲伸縮アームは、伸長状態において、例えば半円形のアームを形成する。

本発明に係る視覚的興味刺激構造体の他の例である伸縮アーム構造は、第１アームと第２アームとをＸ字状に交差させ、その交差部で両アームを回動可能に連結したクロスユニットを複数個備え、隣接するクロスユニットの端部同士を回動可能に連結したものである。

第１アームおよび第２アームは、それぞれ、第１屈曲部材と、第２屈曲部材と、第３屈曲部材と、第４屈曲部材とを備える。

第１屈曲部材は、固定屈曲角度のＶ字状を形成するように配置された第１中央連結点、第１一方端連結点および第１他方端連結点を有する。第２屈曲部材は、固定屈曲角度のＶ字状を形成するように配置された第２中央連結点、第２一方端連結点および第２他方端連結点を有し、第２中央連結点が第１屈曲部材の第１中央連結点に回転可能に連結される。第３屈曲部材は、固定屈曲角度のＶ字状を形成するように配置された第３中央連結点、第３一方端連結点および第３他方端連結点を有し、第３一方端連結点が第１屈曲部材の第１一方端連結点に回転可能に連結される。第４屈曲部材は、固定屈曲角度のＶ字状を形成するように配置された第４中央連結点、第４一方端連結点および第４他方端連結点を有し、第４一方端連結点が第２屈曲部材の第２一方端連結点に回転可能に連結され、第４中央連結点が第３屈曲部材の第３中央連結点に回転可能に連結される。

本発明に係る視覚的興味刺激構造体のさらに他の例である形状可変枠は、隣接する複数の部材を連結して枠を形成するものであって、少なくとも、第１屈曲部材と、第２屈曲部材と、第３屈曲部材とを備える。

第１屈曲部材は、固定屈曲角度のＶ字状を形成するように配置された第１中央連結点、第１一方端連結点および第１他方端連結点を有する。第２屈曲部材は、固定屈曲角度のＶ字状を形成するように配置された第２中央連結点、第２一方端連結点および第２他方端連結点を有し、第２中央連結点が第１屈曲部材の第１中央連結点に回転可能に連結される。第３屈曲部材は、固定屈曲角度のＶ字状を形成するように配置された第３中央連結点、第３一方端連結点および第３他方端連結点を有し、第３一方端連結点および第３他方端連結点のうちの少なくともいずれか一方が第１屈曲部材の第１一方端連結点または第１他方端連結点に連結される。

好ましくは、第１屈曲部材、第２屈曲部材および第３屈曲部材は、同一の形状および同一の大きさであり、中央連結点と一方端連結点との間の長さおよび中央連結点と他方端連結点との間の長さは等しい。

一つの実施形態では、形状可変枠は、さらに第４屈曲部材を備える。第４屈曲部材は、固定屈曲角度のＶ字状を形成するように配置された第４中央連結点、第４一方端連結点および第４他方端連結点を有し、第４中央連結点が第３屈曲部材の第３中央連結点に回転可能に連結される。第３屈曲部材の第３一方端連結点は、第１屈曲部材の第１一方端連結点に回転可能に連結される。第４屈曲部材の第４一方端連結点は、第２屈曲部材の第２一方端連結点に回転可能に連結される。

好ましくは、第４屈曲部材は、第１屈曲部材、第２屈曲部材および第３屈曲部材と同一の形状および同一の大きさである。

他の実施形態では、第３屈曲部材の第３一方端連結点が第１屈曲部材の第１一方端連結点に連結され、第３屈曲部材の第３他方端連結点が第１屈曲部材の第１他方端連結点に連結される。

一つの実施形態では、各屈曲部材において、中央連結点と一方端連結点との間の長さおよび中央連結点と他方端連結点との間の長さを等しくする。他の実施形態では、各屈曲部材において、中央連結点と一方端連結点との間の長さと、中央連結点と他方端連結点との間の長さを異なるようにする。

一つの実施形態では、形状可変枠は複数のコーナー部を有する枠体である。この形状可変枠は、第１折れ曲がり部材と、第２折れ曲がり部材と、コーナー部連結軸とをさらに備える。第１折れ曲がり部材は屈曲形状を有しており、各コーナー部において、その一方端が一方側に隣接するいずれかの屈曲部材の一方端連結点に回転可能に連結され、その他方端が他方側に隣接するいずれかの屈曲部材の他方端連結点に回転可能に連結される。第２折れ曲がり部材は屈曲形状を有しており、各コーナー部において、その一方端が、一方側に隣接し、第１折れ曲がり部材が連結されていないいずれかの屈曲部材の一方端連結点に回転可能に連結され、その他方端が、他方側に隣接し、第１折れ曲がり部材が連結されていないいずれかの屈曲部材の他方端連結点に回転可能に連結される。コーナー部連結軸は、第１折れ曲がり部材と第２折れ曲がり部材とをそれらの交差部で回動可能に連結する。

上記の構成を備える視覚的興味刺激構造体によれば、動作の前後の形状が予測できないほど異なったものになるので、視覚的興味をより大きくそそるものとなる。

本発明の一実施形態に係る形状可変パネルを示す正面図である。 図１に示す状態から形状を変化させた状態の形状可変パネルを示す正面図である。 図２に示す状態からさらに形状を変化せた状態の形状可変パネルを示す正面図である。 第１屈曲部材、第２屈曲部材、第３屈曲部材および第４屈曲部材をＸ方向に連結した構造を示す正面図である。 ２つの屈曲部材を連結する構造の一例を示す図である。 ２つの屈曲部材を連結する構造の他の例を示す図である。 ２つの屈曲部材を連結する構造のさらに他の例を示す図である。 ２つの屈曲部材を連結する構造のさらに他の例を示す図である。 屈曲部材の寸法関係を示す図である。 屈曲部材の他の例を示す図である。 屈曲部材のさらに他の例を示す図である。 屈曲部材の他の寸法関係を示す図である。 屈曲部材のさらに他の寸法関係を示す図である。 第１屈曲部材、第２屈曲部材、第３屈曲部材および第４屈曲部材をＸ方向に連結した構造の他の例を示す正面図である。 図１４に示す状態から形状を変化させた状態の正面図である。 図１５に示す状態からさらに形状を変化させた状態の正面図である。 本発明の一実施形態に係る形状可変枠を示す正面図である。 図１７に示す状態から形状を変化させた状態の正面図である。 図１７に示す状態から形状を変化させた状態の他の例を示す正面図である。 縦方向に長い形状の屈曲部材を示す斜視図である。 本発明の他の実施形態に係る形状可変枠を示す正面図である。 図２１に示す状態から形状を変化させた状態の正面図である。 図２１に示す状態から形状を変化させた状態の他の例を示す正面図である。 本発明の他の実施形態に係る形状可変パネルを示す正面図である。 図２４に示す状態から形状を変化させた状態の正面図である。 図２５に示す状態からさらに形状を変化させた状態の正面図である。 本発明のさらに他の実施形態に係る形状可変パネルを示す正面図である。 図２７に示す状態から形状を変化させた状態の正面図である。 図２８に示す状態からさらに形状を変化させた状態の正面図である。 円筒面の一部を形成する形状可変パネルの斜視図である。 本発明の他の実施形態に係る形状可変パネルを示す正面図であり、（ａ）は原形を示し、（ｂ）は形状変化後の状態を示す。 本発明の他の実施形態に係る形状可変パネルを示す正面図であり、（ａ）は原形を示し、（ｂ）は縮小後の形状変化を示す。 図３２に示した形状可変パネルにおいて、第１〜第４屈曲伸縮アームからなる形状を変化させた状態の正面図であり、（ａ）は原形を示し、（ｂ）は縮小後の形状変化を示す。 ２個のクロスユニットを連結した伸縮アームの図解図であり、（ａ）は長さ方向において伸長した状態を示し、（ｂ）は長さ方向において縮小した状態を示す。 本発明に係る伸縮アーム構造の実施形態を示す正面図であり、（ａ）は長さ方向に伸長した状態を示し、（ｂ）は長さ方向において縮小した状態を示している。 図３５に示した伸縮アーム構造の各屈曲伸縮アームの形状を変化させた状態の正面図であり、（ａ）は長さ方向に伸長した状態を示し、（ｂ）は長さ方向において縮小した状態を示している。 図３５に示した伸縮アーム構造を用いた形状可変枠を示す正面図であり、（ａ）は原形を示し、（ｂ）は伸縮アームを伸長させた後の形状変化を示す。 Ｘ方向屈曲部材列とＹ方向屈曲部材列とを折り曲げ角度自在に連結した構造体を示す図である。 Ｘ方向屈曲部材列とＹ方向屈曲部材列とを折り曲げ角度自在に連結した他の構造体を示す図である。

＜図１〜図４に示す実施形態＞
図１〜図４は、本発明に従った形状可変パネルの第１の実施形態を示している。図示する形状可変パネル１００は、Ｘ方向およびＹ方向に隣接する複数の部材を連結してパネルを形成する。「Ｘ方向」および「Ｙ方向」とは、典型的には、ＸＹ座標軸上のＸ軸方向およびＹ軸方向を意味するが、両方向が直交している場合に限定されるものではなく、直交していない場合をも含むものと理解すべきである。図１の紙面上において、左右方向が「Ｘ方向」となり、上下方向が「Ｙ方向」となる。

形状可変パネル１００は、第１屈曲部材１と、第２屈曲部材２と、第３屈曲部材３と、第４屈曲部材４とを備える。図１〜図４では、隣接する２つの屈曲部材を明確に識別するために、第１屈曲部材１および第４屈曲部材４に薄墨を付している。また、固定角度αを持つコーナー部に黒色三角形を付与し、その部分の角度変化がないことを明確に示している。

第１屈曲部材１は、屈曲した形状であり、固定屈曲角度αのＶ字状を形成するように配置された第１中央連結点１ａ、第１一方端連結点１ｂおよび第１他方端連結点１ｃを有する。固定屈曲角度αを形成するのは、第１屈曲部材１の形状ではなく、第１一方端連結点１ｂと、中央連結点１ａと、他方端連結点１ｃとを結ぶ線である。この点は、第２屈曲部材２、第３屈曲部材３および第４屈曲部材４にも当てはまる。

第２屈曲部材２は、Ｙ方向において第１屈曲部材１に隣接して位置する。この第２屈曲部材２は、固定屈曲角度αのＶ字状を形成するように配置された第２中央連結点２ａ、第２一方端連結点２ｂおよび第２他方端連結点２ｃを有する。第２屈曲部材２の第２中央連結点２ａは第１屈曲部材１の第１中央連結点１ａに回転可能に連結されている。

第３屈曲部材３は、Ｘ方向において第１屈曲部材１に隣接して位置する。この第３屈曲部材３は、固定屈曲角度αのＶ字状を形成するように配置された第３中央連結点３ａ、第３一方端連結点３ｂおよび第３他方端連結点３ｃを有する。第３屈曲部材３の第３一方端連結点３ｂおよび第３他方端連結点３ｃのうちの少なくともいずれか一方は、第１屈曲部材１の第１一方端連結点１ｂまたは第１他方端連結点１ｃに連結される。図示した実施形態では、第３屈曲部材３の第３一方端連結点３ｂが第１屈曲部材１の第１一方端連結点１ｂに回転可能に連結されている。

図１に示した実施形態では、Ｙ方向において第１屈曲部材１の上下に隣接して位置するのは第２屈曲部材２である。Ｘ方向およびＹ方向に隣接する４つの屈曲部材を連結したパネルを形成する場合、Ｙ方向において第１屈曲部材１の上に隣接するのが第２屈曲部材であり、第１屈曲部材の下に隣接するのが第４屈曲部材である。

図１に示した実施形態では、Ｙ方向において第１屈曲部材１の下に位置する第２屈曲部材２が「第４屈曲部材」としての役割を果たす。紛らわしさを解消するために、便宜上、「第４屈曲部材」として機能する第２屈曲部材を「第４屈曲部材（２）」と記す。

第４屈曲部材（２）は、Ｙ方向において第１屈曲部材１に隣接して位置する。この第４屈曲部材（２）は、固定屈曲角度αのＶ字状を形成するように配置された第４中央連結点（２ａ）、第４一方端連結点（２ｂ）および第４他方端連結点（２ｃ）を有する。第４屈曲部材（２）の第４一方端連結点（２ｂ）および第４他方端連結点（２ｃ）のうちの少なくともいずれか一方は、第１屈曲部材１の第１一方端連結点１ｂまたは第１他方端連結点１ｃに連結される。図示した実施形態では、第４屈曲部材（２）の第４一方端連結点（２ｂ）が第１屈曲部材１の第１一方端連結点１ｂに連結され、第４他方端連結点（２ｃ）が第１屈曲部材１の第１他方端連結点１ｃに連結されている。この実施形態では、第１屈曲部材１と第４屈曲部材（２）とで変形しない四角形を形成する。

図１に示す形状可変パネル１００の一部の構造、例えばＸ方向に連ねた一連の構造を用いて形状可変枠を形成することができる。形状可変枠は、ループ形状を作るものであり、例えば多角形や円形の枠を作る。図４は、形状可変枠の一部となる一連の構造を示している。

図４に示すように、形状可変枠の一部となる一連の構造は、第１屈曲部材１と、第２屈曲部材２と、第３屈曲部材３と、第４屈曲部材４とを備える。第１屈曲部材１、第２屈曲部材２および第３屈曲部材３は既に記載したので、ここでは重複した説明を行わない。第４屈曲部材４は、固定屈曲角度αのＶ字状を形成するように配置された第４中央連結点４ａ、第４一方端連結点４ｂおよび第４他方端連結点４ｃを有している。第４屈曲部材４の第４中央連結点４ａは、第３屈曲部材３の第３中央連結点３ａに回転可能に連結される。また、第４屈曲部材４の第４一方端連結点４ｂは、第２屈曲部材２の第２一方端連結点２ｂに回転可能に連結されている。

他の実施形態に係る形状可変枠として、図１に示す形状可変パネル１００のＹ方向に連ねた一連の構造を用いることもできる。この場合、例えば、図１に示した形状可変パネル１００の最も左側に位置する縦列の構造を形状可変枠の一部として利用する。この実施形態では、形状可変パネル１００を構成する第４屈曲部材（２）が、形状可変枠の第３屈曲部材となる。この第３屈曲部材（２）の第３一方端連結点（２ｂ）が第１屈曲部材１の一方端連結点１ｂに連結され、第３他方端連結点（２ｃ）が第１屈曲部材１の第１他方端連結点１ｃに連結される。

図１は、形状可変パネル１００の原形状を示している。この状態から、形状可変パネル１００を構成する屈曲部材のうち、最も左で最も上に位置する第２屈曲部材２の第２他方端連結点２ｃを右側方向（図１において矢印Ａで示す方向）に動かし、さらに最も右で最も上に位置する第４屈曲部材４の第４他方端連結点４ｃを左側方向（図１において矢印Ｂで示す方向）に動かすと、図２に示す形状に変化する。さらに同方向に動かすと、図３に示す形状に変化する。図１に示す原形状から図３に示す形状に変化することを予測するのは非常に困難である。予測できないこのパネル形状の変化は、人の視覚的興味を大いにそそる。

なお、形状可変パネル１００の形状を変化させる場合に、最も左で最も上に位置する第２屈曲部材２の第２他方端連結点２ｃを左側方向（図１において矢印Ａで示す方向と逆の方向）に動かし、さらに最も右で最も上に位置する第４屈曲部材４の第４他方端連結点４ｃを右側方向（図１において矢印Ｂで示す方向と逆の方向）に動かすと、図３とは異なった形状に変化する。このような動きの例が後述する図１４〜１６に示されている。

＜隣接する屈曲部材の連結構造＞
図５〜図８は、隣接する２つの屈曲部材を連結する構造のいくつかの例を示している。図５に示す構造では、Ｖ字状屈曲部材の基端屈曲部を上下に重ね、この重なり部分を軸を介して回転可能に連結している。図６に示す構造では、Ｖ字状屈曲部材の基端部に円筒形取付部を設け、この円筒形取付部を上下に重ね、この重なり部分を軸を介して回転可能に連結している。図７に示す構造では、一方のＶ字状屈曲部材の基端部が他方のＶ字状屈曲部材の基端部を大幅に超える位置まで重なり合わせ、この重なり部分を軸を介して回転可能に連結している。図８に示す構造では、一方のＶ字状屈曲部材の基端部と他方のＶ字状屈曲部材の基端部とを連結する連結部材５を設け、それぞれの屈曲部材を軸を介して連結部材５に回転可能に連結している。

図５〜図８に示した連結構造は、隣接する屈曲部材の端部同士を連結する場合にも適用可能である。

＜屈曲部材の形状＞
図９は、屈曲部材の一例を示している。図示する屈曲部材は、その外形がＶ字状の屈曲形状を有している。本願の請求項で規定する「固定屈曲角度のＶ字状を形成」するのは、屈曲部材の外形形状ではなく、一方端連結点と中央連結点と他方端連結点とを結ぶ線である。図９に示す屈曲部材では、中央連結点と一方端連結点とを結ぶ線の長さａと、中央連結点と他方端連結点とを結ぶ線の長さａとが同じある。中央連結点と一方端連結点とを結ぶ線と、中央連結点と他方端連結点とを結ぶ線との間の夾角αは、固定された角度である。図１に示した形状可変パネルおよび図４に示した形状可変枠の一部の一連構造では、第１屈曲部材、第２屈曲部材、第３屈曲部材及び第４屈曲部材が同一形状および同一の大きさである。

図１０は、屈曲部材の他の例を示している。第１、第２、第３および第４屈曲部材を図１０に示すような円弧形状の部材で形成しても良い。円弧形状の部材であっても、中央連結点と、一方端連結点と、他方端連結点とを結ぶ線は、固定屈曲角度のＶ字状を形成する。この場合、好ましくは、中央連結点と一方端連結点との間の長さａと、中央連結点と他方端連結点との間の長さａとは等しく、さらに第１、第２、第３および第４屈曲部材は、同一形状および同一の大きさである。

なお、第１、第２、第３および第４屈曲部材が「同一の形状および同一の大きさ」を有するとは、典型的には、各屈曲部材の外形形状が同一の形状および同一の大きさであることを意味するが、本明細書では、各屈曲部材の外形形状が異なっていても一方端連結点と中央連結点と他方端連結点とが形成する「Ｖ字形状が」同一形状および同一大きさであれば、各屈曲部材が「同一の形状および同一の大きさ」であると解釈すべきである。

図１１は、屈曲部材の他の例を示している。第１、第２、第３および第４屈曲部材を、線状の部材ではなく、図１１に示すような例えば半円形部材で形成しても良い。半円形のプレート部材であっても、中央連結点と、一方端連結点と、他方端連結点とを結ぶ線は、固定屈曲角度のＶ字状を形成する。なお、半円形プレート部材に変えて、Ｖ字形状部材や、Ｕ字形状部材であってもよく、あるいは立体形状物であってもよい。

図１２は、屈曲部材の他の例を示している。図示した例では、中央連結点と一方端連結点とを結ぶ線ａは、中央連結点と他方端連結点とを結ぶ線ｂよりも長い。

図１３は、屈曲部材のさらに他の例を示している。一方の屈曲部材では、中央連結点と上方の一方端連結点とを結ぶ線の長さａが、中央連結点と下方の他方端連結点とを結ぶ線ｂよりも長い。他方の屈曲部材では、中央連結点と上方の一方端連結点とを結ぶ線ｂが、中央連結点と下方の他方端連結点とを結ぶ線ａよりも短い。一方の屈曲部材の中央連結点および他方の屈曲部材の中央連結点とは、連結部材５を介して回転可能に連結されている。

＜図１４〜図１６に示す実施形態＞
図１４は、同一形状および同一大きさの半円円弧形状の第１屈曲部材１、第２屈曲部材２、第３屈曲部材３および第４屈曲部材４をＸ方向に連結した構造を示している。各屈曲部材の外形は半円形の円弧であるが、各屈曲部材の中央連結点、一方端連結点および他方端連結点を結ぶ線は、固定屈曲角度のＶ字状を形成する。

図１４に示す構造では、第１屈曲部材１と第２屈曲部材２とは、それらの中央連結点で回動可能に連結されている。第３屈曲部材３と第４屈曲部材４も、それらの中央連結点で回動可能に連結されている。第３屈曲部材３の一方端連結点は、第１屈曲部材１の一方端連結点に回転可能に連結され、第４屈曲部材４の一方端連結点も、第２屈曲部材２の一方端連結点に回転可能に連結されている。このような第１〜第４屈曲部材の連結構造を繰り返して形状可変枠の線状部分を形成し、または形状可変パネルのＸ方向またはＹ方向に延びる線状列を形成する。

図１４に示す状態から、最も左側に位置する第１屈曲部材１の他方端連結点と第２屈曲部材２の他方端連結点とを近づけるように操作し、さらに最も右側に位置する第３屈曲部材３の他方端連結点と第４屈曲部材４の他方端連結点とを近づけるように操作すると、図１５に示す形状となる。

図１４に示す状態から、最も左側に位置する第１屈曲部材１の他方端連結点と第２屈曲部材２の他方端連結点とを互いから遠ざかるように操作し、さらに最も右側に位置する第３屈曲部材３の他方端連結点と第４屈曲部材４の他方端連結点とを互いから遠ざかるように操作すると、図１６に示す形状となる。

図１４に示す原形状から、図１５に示す変化後の形状または図１６に示す変化後の形状は、容易に予測できる範囲を超えているので、視覚的興味がそそられる。

＜図１７〜図１９に示す実施形態＞
図１７〜図１９は、形状可変枠の一例を示している。図示した実施形態では、第１屈曲部材１および第３屈曲部材３が同じ形状および同じ大きさであり、同じ固定屈曲角度のＶ字状を形成するように配置された中央連結点、一方端連結点および他方端連結点を有する。また、第２屈曲部材２および第４屈曲部材４が同じ形状および同じ大きさであり、同じ固定屈曲角度のＶ字状を形成するように配置された中央連結点、一方端連結点および他方端連結点を有する。第２屈曲部材２および第４屈曲部材４の固定屈曲角度は、第１屈曲部材１および第３屈曲部材３の固定屈曲角度よりも大きい。

図１４に示した実施形態と同様に、第１屈曲部材１と第２屈曲部材２とは、それらの中央連結点で回動可能に連結されている。第３屈曲部材３と第４屈曲部材４も、それらの中央連結点で回動可能に連結されている。第３屈曲部材３の一方端連結点は、第１屈曲部材１の一方端連結点に回転可能に連結され、第４屈曲部材４の一方端連結点も、第２屈曲部材２の一方端連結点に回転可能に連結されている。このような第１〜第４屈曲部材の連結構造を繰り返して全体形状が楕円形の形状可変枠を形成する。この際、固定屈曲角度が大きい第２屈曲部材２および第４屈曲部材４が枠の外側に位置し、固定屈曲角度が小さい第１屈曲部材１および第３屈曲部材３が枠の内側に位置する。

形状可変な枠とするために、図１７に示すように、枠の最も左側に位置する第２屈曲部材２の他方端と第４屈曲部材４の他方端とを連結せずに分離しておき、さらに、枠の最も右側に位置する第２屈曲部材２の一方端と第４屈曲部材４の一方端とを連結せずに分離しておく。

図１７に示す状態から、最も左側に位置する第２屈曲部材２の他方端と第４屈曲部材４の他方端とを互いから遠ざけるように操作し、さらに、最も右側に位置する第２屈曲部材２の一方端と第４屈曲部材４の一方端とを互いから遠ざけるように操作すると、図１８に示す形状に変化する。

他方、図１７に示す状態から、最も左側に位置する第２屈曲部材２の他方端と第４屈曲部材４の他方端とを近づけるように操作し、さらに、最も右側に位置する第２屈曲部材２の一方端と第４屈曲部材４の一方端とを近づけるように操作すると、図１９に示す形状に変化する。

図１７に示す原形状から、図１８に示す変化後の形状または図１９に示す変化後の形状は、容易に予測できる範囲を超えているので、視覚的興味がそそられる。

＜屈曲部材の他の例＞
図２０は、屈曲部材の他の例を示している。第１屈曲部材、第２屈曲部材、第３屈曲部材および第４屈曲部材を、図２０に示すように、上下方向（高さ方向）に長い形状としても良い。この場合、剛性のある上下方向に長い板材を用いて屈曲部材としても良い。あるいは、上下方向に離れて位置する一対の屈曲部材を設け、一対の屈曲部材間にシートやパネルを配置するようにしても良い。

＜図２１〜図２３に示す実施形態＞
図２１〜図２３は、形状可変枠の他の例を示している。図示する形状可変枠は、４つのコーナー部を有する四角形の枠を形成している。

各辺を構成するのは、第１屈曲部材１、第２屈曲部材２、第３屈曲部材３および第４屈曲部材４の連結構造である。第１屈曲部材１および第２屈曲部材２は、中央連結点で回動可能に連結され、同様に第３屈曲部材３および第４屈曲部材４も中央連結点で回動可能に連結される。第１屈曲部材１および第３屈曲部材３は、一方端連結点または他方端連結点で回動可能に連結され、同様に第２屈曲部材２および第４屈曲部材４も一方端連結点または他方端連結点で回動可能に連結される。第１屈曲部材１および第３屈曲部材３が枠の内側に位置し、第２屈曲部材２および第４屈曲部材４が枠の外側に位置する。

図示した実施形態では、第１、第２、第３および第４屈曲部材は、同一の形状および同一の大きさである。

図２１に示す四角形の枠の各コーナー部において、第１折れ曲がり部材１１、第２折れ曲がり部材１２およびコーナー部連結軸１３が設けられる。第１折れ曲がり部材１１および第２折れ曲がり部材１２は、同じ屈曲角度を持つ同じ形状の屈曲部材である。コーナー部連結軸１３は、第１折れ曲がり部材１１と第２折れ曲がり部材１２とをそれらの交差部で回動可能に連結する。具体的には、コーナー部連結軸１３は、第１折れ曲がり部材１１の屈曲部と第２折れ曲がり部材１２の屈曲部とを回動可能に連結している。

第１折れ曲がり部材１１の一方端は一方側に隣接する屈曲部材の一方端連結点または他方端連結点に回動可能に連結され、第１折れ曲がり部材１１の他方端は他方側に隣接する屈曲部材の一方端連結点または他方端連結点に回動可能に連結される。同様に、第２折れ曲がり部材１２の一方端は一方側に隣接する屈曲部材の一方端連結点または他方端連結点に回動可能に連結され、第２折れ曲がり部材１２の他方端は他方側に隣接する屈曲部材の一方端連結点または他方端連結点に回動可能に連結される。

具体的には、第１折れ曲がり部材１１は、その一方端が一方側に隣接する第１屈曲部材１の他方端連結点に回動可能に連結され、その他方端が他方側に隣接する第４屈曲部材４の他方端連結点に回動可能に連結されている。第２折れ曲がり部材１２は、その一方端が一方側に隣接する第２屈曲部材２の他方端連結点に回動可能に連結され、その他方端が他方側に隣接する第３屈曲部材３の他方端連結点に回動可能に連結されている。

図２１に示す状態から、枠の各コーナー部に位置する第２折れ曲がり部材１２を第１折れ曲がり部材１１に近づける方向、すなわち図中における時計回り方向に回動するように操作すると、図２２に示す形状に変化する。

他方、図２１に示す状態から、枠の各コーナー部に位置する第２折れ曲がり部材１２を第１折れ曲がり部材１１から遠ざかる方向、すなわち図中における反時計回り方向に回動するように操作すると、図２３に示す形状に変化する。

図２１に示す枠の原形状から、図２２に示す変化後の形状または図２３に示す変化後の形状は、容易に予測できる範囲を超えているので、視覚的興味がそそられる。

図２１〜図２３に示した四角形の枠の場合、第１折れ曲がり部材１１および第２折れ曲がり部材１２の屈曲角度は９０度である。第１屈曲部材１、第２屈曲部材２、第３屈曲部材３、第４屈曲部材４および一対の折れ曲がり部材を用いて四角形以外の枠を形成することが可能である。例えば、ｎ角形の枠を形成する場合、ｎ角形の内角の和をＡ度とすると、第１および第２折れ曲がり部材の折れ曲がり角度（屈曲角度）を、Ａ／ｎとするのが望ましい。すなわち、３角形の枠を形成する場合、第１及び第２折れ曲がり部材の折れ曲がり角度を６０度とする。５角形の枠を形成する場合、第１および第２折れ曲がり部材の折れ曲がり角度を１０８度とする。６角形の枠を形成する場合、第１および第２折れ曲がり部材の折れ曲がり角度を１２０度とする。

形状可変枠の形状は、正多角形に限られない。例えば、コーナーを有する形状として、星形形状の枠でもよいし、円弧形状の一連構造体を一対の折れ曲がり部材を介して連結したものでもよい。

＜図２４〜図２６に示す実施形態＞
図２４〜図２６は、形状可変パネルの一例を示している。図示する形状可変パネルは、第１屈曲部材１と、第２屈曲部材２と、第３屈曲部材３と、第４屈曲部材４と、クロスユニット２０と、連結部材２３とを備える。第１、第２、第３および第４屈曲部材は、同一の形状および同一の大きさである。Ｘ方向に並んだ列のうち最も上方に位置する列に注目すると、左から順に、第１から第４屈曲部材を連結した構造の後に、一つのクロスユニット２０が続き、その後に再度第１から第４屈曲部材を複数回繰り返して連結した構造が続き、その後に一つのクロスユニット２０が続き、その後に第１から第４屈曲部材を連結した構造が続く。Ｘ方向に並んだ列はＹ方向に沿って複数段並ぶように配置されている。Ｙ方向に隣接する２つのＸ方向に並んだ一連の構造体は、２個の連結部材２３を介して連結されている。

Ｘ方向に並んだ一つの列の構造に注目して、より具体的に説明する。最も左側に位置する第１屈曲部材１とＹ方向に隣接する第２屈曲部材２とは、中央連結点で回動可能に連結されている。Ｘ方向に隣接する第１屈曲部材１と第３屈曲部材３とは、一方端連結点で回動可能に連結されている。Ｘ方向に隣接する第２屈曲部材２と第４屈曲部材４とは、一方端連結点で回動可能に連結されている。

クロスユニット２０は、Ｘ字状に交差した２個の線状部材２１，２２を交差部で回動可能に連結したものであり、４個の端部連結点を有している。クロスユニット２０の一方側（図中の左側）に位置する２個の端部連結点は、一方側に隣接する第３屈曲部材３および第４屈曲部材４の他方端連結点に回動可能に連結されている。クロスユニット２０の他方側（図中の右側）に位置する２個の端部連結点は、他方側に隣接する第１屈曲部材１および第２屈曲部材２の他方端連結点に回動可能に連結されている。

Ｘ方向に延びる各列の一連の構造体の中の最も左側に位置する第１屈曲部材１および最も右側に位置する第３屈曲部材３は、その一方端連結点または他方端連結点がＹ方向に隣接する直下の列の一連の構造体の中の最も左側に位置する第２屈曲部材２および第４屈曲部材４の一方端連結点または他方端連結点に回動可能に連結されている。具体的には、一方の（左側に位置する）連結部材２３は、第１屈曲部材１の一方端連結点と、その下に（Ｙ方向に隣接して）位置する第２屈曲部材２の一方端連結点とを回動可能に連結する。他方の（右側に位置する）連結部材２３は、第３屈曲部材３の一方端連結点と、その下に（Ｙ方向に隣接して）位置する第４屈曲部材４の一方端連結点とを回動可能に連結する。

図２４において、小さな丸で囲んだ部分が上下に（Ｙ方向に）隣接する一連の構造体の連結部分である。

図２４に示す状態から、Ｘ方向に並ぶ各列の一連の構造体の中の最も左側に位置する第１屈曲部材１の他方端連結点と第２屈曲部材２の他方端連結点とを近づけるように操作し、さらに最も右側に位置する第３屈曲部材３の他方連結点と第４屈曲部材４の他方端連結点とを近づけるように操作すると、図２５に示す形状に変化する。第１および第２屈曲部材の他方端連結点をさらに近づけるように操作し、第３および第４屈曲部材の他方端連結点をさらに近づけるように操作すると、図２６に示す形状に変化する。

図２４に示すパネルの原形状から、図２５に示す変化後の形状または図２６に示す変化後の形状は、容易に予測できる範囲を超えているので、視覚的興味を大いに刺激する。

図２４〜図２６に示す実施形態では、クロスユニット２０は、Ｙ方向に整列して位置している。応用例として、クロスユニット２０をＸ方向に整列して位置させるようにしても良いし、Ｙ方向に整列するクロスユニットに加えてＸ方向にも整列するクロスユニットを備えるようにしても良い。

＜図２７〜図２９に示す実施形態＞
図２７〜図２９は、形状可変パネルの他の例を示している。図示する形状可変パネルは、半円の円弧形状の第１屈曲部材１、同形状の第２屈曲部材２、同形状の第３屈曲部材３および同形状の第４屈曲部材４をＸ方向およびＹ方向に連結したものである。第１、第２、第３および第４屈曲部材は、同一形状および同一大きさである。

Ｘ方向に並んだ一連の構造に注目して、より具体的に説明する。Ｙ方向に隣接する第１屈曲部材１と第２屈曲部材２とは、中央連結点で回動可能に連結されている。Ｘ方向に隣接する第１屈曲部材１と第３屈曲部材３とは、一方端連結点で回動可能に連結されている。Ｘ方向に隣接する第２屈曲部材２と第４屈曲部材４とは、一方端連結点で回動可能に連結されている。

Ｘ方向に並んだ列はＹ方向に沿って複数段並ぶように配置されている。パネルの形状変化を可能にするために、Ｙ方向に隣接する２つのＸ方向に並んだ一連の構造体は、部分的に回動可能に連結されている。図２７において、小さな丸で囲んだ部分は、上下に隣接する列を連結していない部分であり、その部分では上下の列は分離可能である。丸で囲んでいない部分は、上下に隣接するＸ方向列を回動可能に連結している。

丸で囲んだ部分に注目すると、一つの列の第１屈曲部材１の他方端連結点と、その下の列の第２屈曲部材２の他方端連結点とは、連結されておらず、それらは分離可能である。他方、一つの列の第１屈曲部材１の一方端連結点と、その下の列の第２屈曲部材２の一方端連結点とは回動可能に連結されている。

図２７に示す状態から、Ｘ方向に並ぶ各列の一連の構造体の中の最も左側に位置する第１屈曲部材１の他方端連結点と第２屈曲部材２の他方端連結点とを近づけるように操作し、さらに最も右側に位置する第３屈曲部材３の他方端連結点と第４屈曲部材４の他方端連結点とを近づけるように操作すると、図２８に示す形状に変化する。第１および第２屈曲部材１，２の他方端連結点をさらに近づけるように操作し、第３および第４屈曲部材３，４の他方端連結点をさらに近づけるように操作すると、図２９に示す形状に変化する。

図２７に示すパネルの原形状から、図２８に示す変化後の形状または図２９に示す変化後の形状は、容易に予測できる範囲を超えているので、人の視覚的興味を大いに刺激する。

図２７〜図２９に示す実施形態において、図２４〜図２６の実施形態で採用しているクロスユニット２０を備えるようにしても良い。この場合、各クロスユニット２０を構成する線状部材２１，２２は、Ｓ字状カーブを描く形状のものが好ましい。また、複数のクロスユニットをＸ方向に整列させても良いし、Ｙ方向に整列させても良いし、ＸおよびＹ方向の両方向に整列させても良い。

＜円筒面等を形成するパネル＞
図３０は、第１屈曲部材１、第２屈曲部材２、第３屈曲部材３および第４屈曲部材４の他の例を示している。各屈曲部材は、板厚方向に湾曲した形状を有している。このように板厚方向に湾曲した部材を用いて第１〜第４屈曲部材を構成しても良い。図３０に示した形状可変パネルは、板厚方向に湾曲した複数の屈曲部材をＸ方向およびＹ方向に連結して作製したものであり、円筒状の面（円筒面）を形成する。

各屈曲部材の湾曲の度合いを適宜に選ぶことにより、球面状の面をはじめとして種々の形態のパネルを形成することができる。また、複数のパネルを組み合わせることにより、立体的構造物を形成することも可能である。

＜図３１に示す実施形態＞
図３１は、この発明の他の実施形態に係る形状可変パネルを示している。図示した実施形態では、Ｘ方向に沿って並ぶ一連の構造体が３列ある。最も上方に位置する一連構造体列は、最も小さい大きさの第１屈曲部材１、第２屈曲部材２、第３屈曲部材３および第４屈曲部材４を互いに回動可能に連結したものである。この連結の態様は、図４に示した実施形態と同じであるので、繰り返しの説明を省略する。Ｘ方向に沿って並ぶ一連の構造体を形成する第１、第２、第３および第４屈曲部材は、同一形状および同一大きさである。

Ｙ方向に見て中間に位置する一連構造体列を構成する第１、第２、第３および第４屈曲部材は、上方列の一連構造体の屈曲部材と同じ形状であるが、大きさが大きい。中間に位置する一連構造体を形成する第１、第２、第３および第４屈曲部材は、同一形状および同一大きさである。

Ｙ方向に見て最も下方に位置する一連構造体列を構成する第１、第２、第３および第４屈曲部材は、中間列の一連構造体の屈曲部材と同じ形状であるが、大きさが大きい。最下方列の一連構造体を形成する第１、第２、第３および第４屈曲部材は、同一形状および同一大きさである。

図３１において、丸で囲んだ部分が、隣接する上下の一連構造体列を回動可能に連結している連結部分である。

図３１（ａ）に示す状態から、中間列および最下方列の例えば最も左側に位置する第１屈曲部材１の他方端連結点と第２屈曲部材の他方端連結点とを遠ざけるように操作すると、図３１（ｂ）に示す形状に変化する。図３１（ａ）に示すパネルの原形状から、図３１（ｂ）に示す変化後の形状は、容易に予測できる範囲を超えているので、人の視覚的興味を大いに刺激する。

＜図３２および図３３に示す実施形態＞
図３２および図３３に示す実施形態は、基本的な考え方としては、図１４に示した半円円弧形の第１、第２、第３、第４屈曲部材をＸ方向およびＹ方向に連ねた形状可変パネルである。ただ、図示した実施形態の顕著な特徴は、「各屈曲部材」を伸縮可能な「伸縮アーム」で構成した点にある。

より詳細に説明する。図３２および図３３に示した形状可変パネルは、Ｘ方向およびＹ方向に隣接する複数の伸縮アームを連結したものであり、第１屈曲伸縮アーム３１と、第２屈曲伸縮アーム３２と、第３屈曲伸縮アーム３３と、第４屈曲伸縮アーム３４とを備える。

第１屈曲伸縮アーム３１は、固定屈曲角度のＶ字状を形成するように配置された第１中央連結点、第１一方端連結点および第１他方端連結点を有する。第２屈曲伸縮アーム３２は、固定屈曲角度のＶ字状を形成するように配置された第２中央連結点、第２一方端連結点、第２他方端連結点を有し、Ｙ方向において第１屈曲伸縮アーム３１に隣接して位置する。第１屈曲伸縮アーム３１の第１中央連結点と第２屈曲伸縮アーム３２の第２中央連結点とは回動可能に連結されている。図３２（ａ）において、丸で囲んだ部分は連結部分である。

第３屈曲伸縮アーム３３は、固定屈曲角度のＶ字状を形成するように配置された第３中央転結点、第３一方端連結点および第３他方端連結点を有し、Ｘ方向において第１屈曲伸縮アーム３１に隣接して位置する。第３屈曲伸縮アーム３３の第３一方端連結点と、第１屈曲伸縮アーム３１の第１一方端連結点とが回転可能に連結されている。

第４屈曲伸縮アーム３４は、固定屈曲角度のＶ字状を形成するように配置された第４中央連結点、第４一方端連結点、および第４他方端連結点を有し、Ｘ方向において第２屈曲伸縮アーム３２に隣接して位置する。第４屈曲伸縮アーム３４の第４一方端連結点が第２屈曲伸縮アーム３２の一方端連結点に回転可能に連結される。また、第４屈曲伸縮アーム３４の第４中央連結点が第３屈曲伸縮アーム３３の第３中央連結点に回動可能に連結される。

図示するように、各屈曲伸縮アーム３１，３２，３３，３４は、線状に連ねたクロスユニットを備える。図示した形態では、クロスユニットは半円円弧状になるように連なっている。

各クロスユニットは、第１線状部材４１と、第１線状部材４１に交差する第２線状部材４２と、交差部で第１線状部材４１および第２線状部材４２を回動可能に連結する回動軸４３とを備える。各屈曲伸縮アーム３１，３２，３３，３４は伸縮可能である。図３３（ａ）に示すように、各屈曲伸縮アーム３１，３２，３３，３４は、伸長状態において半円形のアームを形成する。

図３２（ａ）では、各屈曲伸縮アーム３１，３２，３３，３４は伸長状態になっている。この状態から、各屈曲伸縮アーム３１，３２，３３，３４を縮小させると、図３２（ｂ）に示す形態となる。図３２（ａ）および図３２（ｂ）に示す状態では、各屈曲伸縮アーム同士の位置関係に変化はない。

図３３（ａ）は、図３２（ａ）に示す状態から、各屈曲伸縮アーム同士の位置関係を変化させた状態を示している。この図３３（ａ）では、各屈曲伸縮アーム３１，３２，３３，３４は、伸長状態になっている。

図３３（ｂ）は、図３２（ｂ）に示す状態から、各屈曲伸縮アーム同士の位置関係を変化せた状態を示している。この図３３（ｂ）では、各屈曲伸縮アーム３１，３２，３３，３４は、縮小状態になっている。

図３２（ａ）に示すパネルの原形状から、図３２（ｂ）、図３３（ａ）、図３３（ｂ）に示す変化後の形状は、容易に予測できる範囲を超えており、人の視覚的興味を大いに刺激する。また、このような伸縮機能を兼ね備えた形状可変パネルは、メカ的利便性が向上する。

＜図３４〜図３６に示す実施形態＞
図３４〜図３６は、本発明に係る伸縮アーム構造の実施形態を示している。この伸縮アーム構造は、後述する図３７に示す形状可変枠の各辺を構成している。図３４（ａ）は、基本的な考えを説明するための図解図である。図３４（ａ）を参照して基本的な構成を説明する。伸縮アーム構造は、第１アーム５１と、第２アーム５２とをＸ字状に交差させ、その交差部で両アームを回動可能に連結したクロスユニットを複数個備える。隣接するクロスユニットは、その端部同士を回動可能に連結する。図３４（ａ）は伸縮アーム構造の伸長状態（左右方向に長い状態）を示し、図３４（ｂ）は伸縮アーム構造の縮小状態（左右方向に短い状態）を示している。

本実施形態の特徴は、第１アーム５１および第２アーム５２が、図４に示した構造を有する点である。すなわち、図３５に示すように、第１アーム５１および第２アーム５２は、それぞれ、第１屈曲部材１と、第２屈曲部材２と、第３屈曲部材３と、第４屈曲部材４とを備える。

第１屈曲部材１は、固定屈曲角度のＶ字状を形成するように配置された第１中央連結点、第１一方端連結点および第１他方端連結点を有する。第２屈曲部材２は、固定屈曲角度のＶ字状を形成するように配置された第２中央連結点、第２一方端連結点および第２他方端連結点を有し、第２中央連結点が第１屈曲部材１の第１中央連結点に回転可能に連結される。

第３屈曲部材３は、固定屈曲角度のＶ字状を形成するように配置された第３中央連結点、第３一方端連結点および第３他方端連結点を有し、第３一方端連結点が第１屈曲部材１の第１一方端連結点に回転可能に連結される。第４屈曲部材４は、固定屈曲角度のＶ字状を形成するように配置された第４中央連結点、第４一方端連結点および第４他方端連結点を有し、第４一方端連結点が第２屈曲部材２の第２一方端連結点に回転可能に連結され、第４中央連結点が第３屈曲部材３の第３中央連結点に回転可能に連結されている。

図３５（ａ）および（ｂ）において、丸で囲んだ部分が第１アーム５１と第２アーム５２との連結部分、および隣接するクロスユニットの連結部分である。

図３５（ａ）に示す状態から、第１アーム５１及び第２アーム５２の形状を変化させた状態を示すのが図３６（ａ）である。また、図３５（ｂ）に示す状態から、第１アーム５１および第２アーム５２の形状を変化させた状態を示すのが図３６（ｂ）である。

また、図３５（ａ）に示す状態から図３６（ｂ）に示す状態に変化させる過程は、第１アーム５１と第２アーム５２とからなる伸縮アーム構造を左右方向において縮小変形し、なおかつ第１アーム５１及び第２アーム５２自体を、それぞれ形状変化させることである。

図３５（ａ）に示す伸縮アーム構造の原形状から、図３６（ａ）、図３６（ｂ）に示す変化後の形状は、容易に予測できる範囲を超えており、人の視覚的興味を大いに刺激する。

＜図３７に示す実施形態＞
図３７は、形状可変枠の他の例を示している。図示した形状可変枠は、第１屈曲部材と、第２屈曲部材と、第３屈曲部材３と、第４屈曲部材４と、第１折れ曲がり部材と、第２折れ曲がり部材とを組み合わせたものである。第１折れ曲がり部材および第２折れ曲がり部材は、枠のコーナー部に位置し、一方側の辺と他方側の辺とを回動可能に連結する。

既に記載した実施形態と同様に、第１屈曲部材と、第２屈曲部材と、第３屈曲部材と、第４屈曲部材とによってＸ方向に延びる一連の構造体を作製し、Ｙ方向に隣接する上下の一連の構造体を部分的に接続する。図３７において、丸で囲んだ部分は、上下の一連構造体を屈曲可能に連結している部分である。

なお、図３７の形状可変枠の各辺を構成する伸縮アーム構造については、図３４〜図３６を参照して既に詳しく説明したので、ここでは重複した説明を行わない。

図３７（ａ）は、伸縮アーム構造体自体の形状を図３６に示すように変形させ、さらに伸縮アーム構造体を図３６（ｂ）に示すように縮小させている状態の形状を示している。図３７（ｂ）は、伸縮アーム構造体自体の形状を図３６に示すように変形させ、さらに伸縮アーム構造体を図３６（ａ）に示すように伸長させた状態の形状を示している。図３７（ａ）に示す形状から、図３７（ｂ）に示す形状への変化は、容易に予測できる範囲を超えており、視覚的興味を大いに刺激する。

＜図３８に示す実施形態＞
図３８は、複数の屈曲部材を連結してＸ方向に延ばしたＸ方向屈曲部材列と、複数の屈曲部材を連結してＹ方向に延ばしたＹ方向屈曲部材列とを折り曲げ角度自在に連結した構造体を示している。

図３８に示す実施形態におけるＸ方向屈曲部材列およびＹ方向屈曲部材列においては、第１屈曲部材１と第２屈曲部材２とは、それらの中央連結点で回動可能に連結され、第３屈曲部材３と第４屈曲部材４とは、それらの中央連結点で回動可能に連結されている。第１屈曲部材１と第３屈曲部材３とは、それらの一方端連結点で回動可能に連結されている。第２屈曲部材２と第４屈曲部材４とは、それらの一方端連結点で回動可能に連結されている。

Ｘ方向屈曲部材列とＹ方向屈曲部材列とは、２個のＶ字状屈曲コーナー部材６１，６２を介して折り曲げ角度自在に連結されている。２個のＶ字状屈曲コーナー部材６１，６２は、それらの中央連結点で回動可能に連結されている。また、各屈曲コーナー部材６１，６２の一方端連結点は第１屈曲部材１の他方端連結点に回動可能に連結され、各屈曲コーナー部材６１，６２の他方端連結点は第２屈曲部材２の他方端連結点に回動可能に連結されている。

なお、変形例として、各Ｖ字状屈曲コーナー部材６１，６１の代わりに、２個の直線状部材の端部同士を回動可能に連結してＶ字状に形成したものであっても良い。この場合であれば、２個の直線状部材からなるＶ字形状の交差角度を自由に変更することができる。

さらに他の変形例として、Ｖ字状屈曲コーナー部材６１，６２を用いずに、コーナー部において隣接して位置する２個の第１屈曲部材１の一方の端部同士を回動可能に連結してもよい。

＜図３９に示す実施形態＞
図３９は、図３８に示した実施形態と同様に、複数の屈曲部材を連結してＸ方向に延ばしたＸ方向屈曲部材列と、複数の屈曲部材を連結してＹ方向に延ばしたＹ方向屈曲部材列とを折り曲げ角度自在に連結した構造体を示している。

図３９に示す実施形態におけるＸ方向屈曲部材列およびＹ方向屈曲部材列においては、
第１屈曲部材１と第２屈曲部材２とからなるユニットを繰り返して配置している。各ユニットを構成する第１屈曲部材１と第２屈曲部材２とは、それらの中央連結点で回動可能に連結されている。隣接する２つのユニット間の連結は、一方のユニットの第２屈曲部材２の両端連結点と他方のユニットの第１屈曲部材１の両端連結点とを連結することに行われる。

Ｘ方向屈曲部材列とＹ方向屈曲部材列とは、２個のＶ字状屈曲コーナー部材６３，６４を介して折り曲げ角度自在に連結されている。２個のＶ字状屈曲コーナー部材６３，６４は、それらの中央連結点で回動可能に連結されている。また、各屈曲コーナー部材６３，６４の両端連結点は第１屈曲部材１の両端連結点に連結されている。

なお、変形例として、各Ｖ字状屈曲コーナー部材６３，６４の代わりに、２個の直線状部材の端部同士を回動可能に連結してＶ字状に形成したものであっても良い。この場合であれば、２個の直線状部材からなるＶ字形状の交差角度を自由に変更することができる。

さらに他の変形例として、Ｖ字状屈曲コーナー部材６３，６４を用いずに、コーナー部において隣接して位置する２個の第１屈曲部材１の一方の端部同士を回動可能に連結してもよい。

複数個の形状可変枠、形状可変パネルおよび伸縮アーム構造を組み合わせて立体的な形状を作ることも可能である。そのような立体形状において、形状の変化は予測できる範囲を超えるものとなる。

以上、図面を参照してこの発明のいくつかの実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態に限定されるものではない。図示した実施形態に対し、この発明と同一の範囲内おいて、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変更を加えることが可能である。

本発明に係る視覚的興味刺激構造体はその形状の変化が通常人の予測できる範囲を超えたものである。そのため、形状の変化を驚きをもって楽しむことができ、人の視覚的興味を大いに刺激する。

視覚的興味をそそる本発明に係る視覚的興味刺激構造体は、例えば空間を仕切る仕切りやパーティションとして利用され得る。また、目に見える部分、例えば２重ガラス窓の中や、テーブルのガラス面越しに見える空間部分に視覚的興味刺激構造体を設置しても良い。さらに、室内装飾の一部に、または屋外装飾の一部に視覚的興味刺激構造体を用いることもできる。

適用可能な具体的商品として、例えば、インテリア、エクステリア、オブジェ、アート、イルミネーション、空間デザイン、装飾性窓、天井、壁、移動体ケース、キャビン用テント、オフィス用空間造り、ハンガー、飾り棚、家具、アクセサリー、ジュエリー、バッグ、レーザ光や高周波などを発生するノズルの形状変化構造、形状可変電子部品、原子配列・電子配列・分子配列を示す形状可変構造体等を挙げることができる。

視覚的興味刺激構造体の形状の変化は、枠やパネルの一部を操作することによって生じる。一部の操作によって予測範囲を超えて形状が変化する様は、特に子供の興味を大いに刺激するので、例えば知育玩具等に利用可能である。

１ 第１屈曲部材、１ａ 第１中央連結点、１ｂ 第１一方端連結点、１ｃ 第１他方端連結点、２ 第２屈曲部材、２ａ 第２中央連結点、２ｂ 第２一方端連結点、２ｃ 第２他方端連結点、３ 第３屈曲部材、３ａ 第３中央連結点、３ｂ 第３一方端連結点、３ｃ 第３他方端連結点、４ 第４屈曲部材、４ａ 第４中央連結点、４ｂ 第４一方端連結点、４ｃ 第４他方端連結点、５ 連結部材、１１ 第１折れ曲がり部材、１２ 第２折れ曲がり部材、１３ コーナー部連結軸、２０ クロスユニット、２１，２２ 線状部材、２３ 連結部材、３１ 第１屈曲伸縮アーム、３２ 第２屈曲伸縮アーム、３３ 第３屈曲伸縮アーム、３４ 第４屈曲伸縮アーム、４１ 第１線状部材、４２ 第２線状部材、４３ 回動軸、５１ 第１アーム、５２ 第２アーム、６１，６２，６３，６４ Ｖ字状屈曲コーナー部材、１００ 形状可変パネル。

Claims (14)

1. Ｘ方向またはＹ方向に隣接する第１屈曲部材、第２屈曲部材、第３屈曲部材および第４屈曲部材を連結してパネルを形成した形状可変パネルであって、
   前記第１屈曲部材は、固定屈曲角度のＶ字状を形成するように配置された第１中央連結点、第１一方端連結点および第１他方端連結点を有し、
   前記第２屈曲部材は、固定屈曲角度のＶ字状を形成するように配置された第２中央連結点、第２一方端連結点および第２他方端連結点を有し、前記Ｙ方向において前記第１屈曲部材に隣接し、前記第２中央連結点が前記第１屈曲部材の第１中央連結点に回転可能に連結されており、
   前記第３屈曲部材は、固定屈曲角度のＶ字状を形成するように配置された第３中央連結点、第３一方端連結点および第３他方端連結点を有し、前記Ｘ方向において前記第１屈曲部材に隣接し、前記第３一方端連結点および第３他方端連結点のうちの少なくともいずれか一方が前記第１屈曲部材の第１一方端連結点または第１他方端連結点に連結されており、
   前記第４屈曲部材は、固定屈曲角度のＶ字状を形成するように配置された第４中央連結点、第４一方端連結点および第４他方端連結点を有し、前記Ｙ方向において前記第１屈曲部材に隣接し、前記第４一方端連結点および前記第４他方端連結点のうちの少なくともいずれか一方が前記第１屈曲部材の第１一方端連結点または第１他方端連結点に連結されている、形状可変パネル。
2. Ｘ方向またはＹ方向に隣接する第１屈曲部材、第２屈曲部材、第３屈曲部材および第４屈曲部材を連結してパネルを形成した形状可変パネルであって、
   前記第１屈曲部材は、固定屈曲角度のＶ字状を形成するように配置された第１中央連結点、第１一方端連結点および第１他方端連結点を有し、
   前記第２屈曲部材は、固定屈曲角度のＶ字状を形成するように配置された第２中央連結点、第２一方端連結点および第２他方端連結点を有し、前記Ｙ方向において前記第１屈曲部材に隣接し、前記第２中央連結点が前記第１屈曲部材の第１中央連結点に回転可能に連結されており、
   前記第３屈曲部材は、固定屈曲角度のＶ字状を形成するように配置された第３中央連結点、第３一方端連結点および第３他方端連結点を有し、前記Ｘ方向において前記第１屈曲部材に隣接し、前記第３一方端連結点および第３他方端連結点のうちの少なくともいずれか一方が前記第１屈曲部材の第１一方端連結点または第１他方端連結点に連結されており、
   前記第４屈曲部材は、固定屈曲角度のＶ字状を形成するように配置された第４中央連結点、第４一方端連結点および第４他方端連結点を有し、前記Ｙ方向において前記第１屈曲部材に隣接し、前記第４一方端連結点および前記第４他方端連結点のうちの少なくともいずれか一方が前記第１屈曲部材の第１一方端連結点または第１他方端連結点に連結されており、
   前記Ｘ方向または前記Ｙ方向に連なって連結される各屈曲部材は、同一形状および同一の大きさであり、前記中央連結点と前記一方端連結点との間の長さおよび前記中央連結点と前記他方端連結点との間の長さは等しい、形状可変パネル。
3. Ｘ方向またはＹ方向に隣接する第１屈曲部材、第２屈曲部材、第３屈曲部材および第４屈曲部材を連結してパネルを形成した形状可変パネルであって、
   前記第１屈曲部材は、固定屈曲角度のＶ字状を形成するように配置された第１中央連結点、第１一方端連結点および第１他方端連結点を有し、
   前記第２屈曲部材は、固定屈曲角度のＶ字状を形成するように配置された第２中央連結点、第２一方端連結点および第２他方端連結点を有し、前記Ｙ方向において前記第１屈曲部材に隣接し、前記第２中央連結点が前記第１屈曲部材の第１中央連結点に回転可能に連結されており、
   前記第３屈曲部材は、固定屈曲角度のＶ字状を形成するように配置された第３中央連結点、第３一方端連結点および第３他方端連結点を有し、前記Ｘ方向において前記第１屈曲部材に隣接し、前記第３一方端連結点および第３他方端連結点のうちの少なくともいずれか一方が前記第１屈曲部材の第１一方端連結点または第１他方端連結点に連結されており、
   前記第４屈曲部材は、固定屈曲角度のＶ字状を形成するように配置された第４中央連結点、第４一方端連結点および第４他方端連結点を有し、前記Ｙ方向において前記第１屈曲部材に隣接し、前記第４一方端連結点および前記第４他方端連結点のうちの少なくともいずれか一方が前記第１屈曲部材の第１一方端連結点または第１他方端連結点に連結されており、
   前記Ｘ方向に連なって連結される各屈曲部材およびＹ方向に連なって連結される各屈曲部材は、同一形状および同一の大きさであり、前記中央連結点と前記一方端連結点との間の長さおよび前記中央連結点と前記他方端連結点との間の長さは等しい、形状可変パネル。
4. 前記第３屈曲部材の第３一方端連結点が前記第１屈曲部材の第１一方端連結点に回転可能に連結されており、
   前記第４屈曲部材の第４一方端連結点が前記第１屈曲部材の第１一方端連結点に回転可能に連結されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の形状可変パネル。
5. Ｘ字状に交差した２つの線状部材を交差部で回動可能に連結したクロスユニットをさらに備え、
   前記クロスユニットは４個の端部連結点を有し、
   前記４個の端部連結点のそれぞれは、前記第１〜第４屈曲部材のいずれかの一方端連結点に回転可能に連結されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の形状可変パネル。
6. Ｘ方向またはＹ方向に隣接する第１屈曲伸縮アーム、第２屈曲伸縮アーム、第３屈曲伸縮アームおよび第４屈曲伸縮アームを連結してパネルを形成した形状可変パネルであって、
   前記第１屈曲伸縮アームは、固定屈曲角度のＶ字状を形成するように配置された第１中央連結点、第１一方端連結点および第１他方端連結点を有し、
   前記第２屈曲伸縮アームは、固定屈曲角度のＶ字状を形成するように配置された第２中央連結点、第２一方端連結点および第２他方端連結点を有し、前記Ｙ方向において前記第１屈曲伸縮アームに隣接し、前記第２中央連結点が前記第１屈曲伸縮アームの第１中央連結点に回転可能に連結されており、
   前記第３屈曲伸縮アームは、固定屈曲角度のＶ字状を形成するように配置された第３中央連結点、第３一方端連結点および第３他方端連結点を有し、前記Ｘ方向において前記第１屈曲伸縮アームに隣接し、前記第３一方端連結点が前記第１屈曲伸縮アームの第１一方端連結点に回転可能に連結されており、
   前記第４屈曲伸縮アームは、固定屈曲角度のＶ字状を形成するように配置された第４中央連結点、第４一方端連結点および第４他方端連結点を有し、前記Ｘ方向において前記第２屈曲伸縮アームに隣接し、前記第４一方端連結点が前記第２屈曲伸縮アームの第２一方端連結点に回転可能に連結され、前記第４中央連結点が前記第３屈曲伸縮アームの第３中央連結点に回転可能に連結されており、
   前記各屈曲伸縮アームは、線状に連ねたクロスユニットを備え、
   前記各クロスユニットは、第１線状部材と、前記第１線状部材に交差する第２線状部材と、交差部で第１線状部材および第２線状部材を回動可能に連結する回動軸とを備える、形状可変パネル。
7. 前記各屈曲伸縮アームは、伸長状態において半円形のアームを形成する、請求項６に記載の形状可変パネル。
8. 第１アームと第２アームとをＸ字状に交差させ、その交差部で両アームを回動可能に連結したクロスユニットを複数個備え、隣接する前記クロスユニットの端部同士を回動可能に連結した伸縮アーム構造であって、
   前記第１アームおよび前記第２アームは、それぞれ、
   固定屈曲角度のＶ字状を形成するように配置された第１中央連結点、第１一方端連結点および第１他方端連結点を有する第１屈曲部材と、
   固定屈曲角度のＶ字状を形成するように配置された第２中央連結点、第２一方端連結点および第２他方端連結点を有し、前記第２中央連結点が前記第１屈曲部材の第１中央連結点に回転可能に連結された第２屈曲部材と、
   固定屈曲角度のＶ字状を形成するように配置された第３中央連結点、第３一方端連結点および第３他方端連結点を有し、前記第３一方端連結点が前記第１屈曲部材の第１一方端連結点に回転可能に連結された第３屈曲部材と、
   固定屈曲角度のＶ字状を形成するように配置された第４中央連結点、第４一方端連結点および第４他方端連結点を有し、前記第４一方端連結点が前記第２屈曲部材の第２一方端連結点に回転可能に連結され、前記第４中央連結点が前記第３屈曲部材の第３中央連結点に回転可能に連結された第４屈曲部材とを備える、伸縮アーム構造。
9. 隣接する第１屈曲部材、第２屈曲部材および第３屈曲部材を連結して枠を形成した形状可変枠であって、
   前記第１屈曲部材は、固定屈曲角度のＶ字状を形成するように配置された第１中央連結点、第１一方端連結点および第１他方端連結点を有し、
   前記第２屈曲部材は、固定屈曲角度のＶ字状を形成するように配置された第２中央連結点、第２一方端連結点および第２他方端連結点を有し、前記第２中央連結点が前記第１屈曲部材の第１中央連結点に回転可能に連結されており、
   前記第３屈曲部材は、固定屈曲角度のＶ字状を形成するように配置された第３中央連結点、第３一方端連結点および第３他方端連結点を有し、前記第３一方端連結点および第３他方端連結点のうちの少なくともいずれか一方が前記第１屈曲部材の第１一方端連結点または第１他方端連結点に連結されている、形状可変枠。
10. 隣接する第１屈曲部材、第２屈曲部材および第３屈曲部材を連結して枠を形成した形状可変枠であって、
    前記第１屈曲部材は、固定屈曲角度のＶ字状を形成するように配置された第１中央連結点、第１一方端連結点および第１他方端連結点を有し、
    前記第２屈曲部材は、固定屈曲角度のＶ字状を形成するように配置された第２中央連結点、第２一方端連結点および第２他方端連結点を有し、前記第２中央連結点が前記第１屈曲部材の第１中央連結点に回転可能に連結されており、
    前記第３屈曲部材は、固定屈曲角度のＶ字状を形成するように配置された第３中央連結点、第３一方端連結点および第３他方端連結点を有し、前記第３一方端連結点および第３他方端連結点のうちの少なくともいずれか一方が前記第１屈曲部材の第１一方端連結点または第１他方端連結点に連結されており、
    前記第１屈曲部材、前記第２屈曲部材および前記第３屈曲部材は、同一の形状および同一の大きさであり、
    前記中央連結点と前記一方端連結点との間の長さおよび前記中央連結点と前記他方端連結点との間の長さは等しい、形状可変枠。
11. 固定屈曲角度のＶ字状を形成するように配置された第４中央連結点、第４一方端連結点および第４他方端連結点を有し、前記第４中央連結点が前記第３屈曲部材の第３中央連結点に回転可能に連結された第４屈曲部材をさらに備え、
    前記第３屈曲部材の第３一方端連結点が前記第１屈曲部材の第１一方端連結点に回転可能に連結されており、
    前記第４屈曲部材の第４一方端連結点が前記第２屈曲部材の第２一方端連結点に回転可能に連結されている、請求項９に記載の形状可変枠。
12. 固定屈曲角度のＶ字状を形成するように配置された第４中央連結点、第４一方端連結点および第４他方端連結点を有し、前記第４中央連結点が前記第３屈曲部材の第３中央連結点に回転可能に連結された第４屈曲部材をさらに備え、
    前記第３屈曲部材の第３一方端連結点が前記第１屈曲部材の第１一方端連結点に回転可能に連結されており、
    前記第４屈曲部材の第４一方端連結点が前記第２屈曲部材の第２一方端連結点に回転可能に連結されており、
    前記第４屈曲部材は、前記第１屈曲部材、前記第２屈曲部材および前記第３屈曲部材と同一の形状および同一の大きさである、請求項１０に記載の形状可変枠。
13. 前記第３屈曲部材の第３一方端連結点が前記第１屈曲部材の第１一方端連結点に連結され、
    前記第３屈曲部材の第３他方端連結点が前記第１屈曲部材の第１他方端連結点に連結されている、請求項９または１０に記載の形状可変枠。
14. 前記形状可変枠は複数のコーナー部を有する枠体であり、
    前記各コーナー部において、一方側に隣接する前記いずれかの屈曲部材の一方端連結点と、他方側に隣接する前記いずれかの屈曲部材の他方端連結点とに回転可能に連結される屈曲形状の第１折れ曲がり部材と、
    前記各コーナー部において、一方側に隣接し、前記第１折れ曲がり部材が連結されていない前記いずれかの屈曲部材の一方端連結点と、他方側に隣接し、前記第１折れ曲がり部材が連結されていない前記いずれかの屈曲部材の他方端連結点とに回転可能に連結される屈曲形状の第２折れ曲がり部材と、
    前記第１折れ曲がり部材と前記第２折れ曲がり部材とをそれらの交差部で回動可能に連結するコーナー部連結軸とをさらに備える、請求項９〜１３のいずれか１項に記載の形状可変枠。

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