WO2010053117A1 - 伸展構造物 - Google Patents

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stretch
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秋人 渡邊
裕明 伊藤
利行 堀
信義 川端
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サカセ・アドテック株式会社
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    • E04H15/20—Tents or canopies, in general inflatable, e.g. shaped, strengthened or supported by fluid pressure

Definitions

  • the present invention relates to an extension structure that is extended and used in outer space such as an antenna of an artificial satellite.
  • a structure called STEM (Storable Tubular Extendable Member) as described in Patent Document 1 is known.
  • This stretch structure has a long stretch material having elasticity and a storage portion for winding and storing the stretch material, and the tip of the stretch material is one-dimensionally extended from the storage portion and extended.
  • the extension portion is configured to have a hollow cylindrical structure.
  • a cross section of a single long stretch material (cross section perpendicular to the stretch direction) is formed into a circular shape in advance, and the storage portion is in a state of being elastically deformed flatly.
  • the cross-sectional shape was elastically restored to a circular shape by winding it up and pulling out the tip, and the extension portion had a hollow cylindrical structure.
  • a Uni-STEM structure such a structure using one extension material is referred to as a Uni-STEM structure.
  • this extension structure of Uni-STEM structure is stable because the center of gravity changes during the extension from the flat storage configuration to the round cylindrical extension configuration of the extension. It is difficult to extend. Especially in space, it is important to stabilize the position of the center of gravity.
  • the root portion may be constrained.
  • the root portion changes in a complicated manner from a flat open shape to a cylindrical extension form, the root portion may be constrained. It is difficult, the root shape must be in a free state, and it is difficult to ensure straightness.
  • the extension portion has a cylindrical cross section, it has an open cross-sectional structure in which the sides of the extension material simply overlap each other, so that the bending rigidity is low and the compressive strength is also low.
  • the extension material becomes wide in order to be flattened, and the storage property in the width direction also deteriorates. Further, since the curvature in the cross-sectional direction of the stretchable material becomes large, the material is easy to stick, and the edge is burdened and easily damaged.
  • the extension material is composed of two split extension materials so that the extension portion of the hollow cylindrical structure is divided into two, and the distal ends of the split extension materials are connected to each other, and the base end side is independently set as the storage portion.
  • An extension structure having a bi-stem (Bi-STEM) structure having a winding structure has been studied.
  • Such a bi-stem structure is advantageous in that the change in the center of gravity in the middle from the stowed configuration to the extended configuration is reduced, but to a lesser extent, it is still difficult to constrain the root shape, making it unstable. Therefore, it is difficult to ensure straightness. Therefore, we studied to combine two split stretch materials by a fixing means to form a closed cross-sectional structure, but due to the balance of the fixing means, the two split stretch materials are warped on either side, and so straightness is improved. It will not be.
  • the bi-stem structure also requires a certain length in the process of changing the shape of the base from a flat part to a cylinder, and the storage property in the length direction is poor.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an extension structure that can ensure mechanical strength as a structure and can also ensure straightness. .
  • the present invention has a long stretch material having elasticity, and a storage section that winds and stores the extension material, and the leading end of the extension material is primary from the storage section.
  • an extension structure that originally extended, and the extension part that has been extended has a hollow cylindrical structure
  • the fixing means is preferably a hook-and-loop fastener. It is preferable that the fixing means is provided at an ear portion projecting outward from the extending portion having a hollow cylindrical shape.
  • the split stretch material is preferably a fiber reinforced plastic reinforced with a fibrous base material.
  • the fibrous base material is preferably a woven fabric.
  • the woven fabric is preferably a triaxial woven fabric.
  • the fiber of the base material is preferably a fiber having high strength, high elasticity, and low thermal expansion, and as the fiber of the base material, at least one of carbon fiber, aramid fiber, PBO fiber, and quartz glass fiber is used. Can do.
  • the matrix resin of the fiber reinforced plastic is preferably a thermosetting resin.
  • the split extension material can be made of metal, and a beryllium copper alloy can be used as the metal.
  • a line fastener in addition to the hook-and-loop fastener, at least one of a line fastener, a rail fastener, a magnet, a latch, a hook, a button, an adhesive, and an adhesive can be used.
  • the extension structure of the present invention since the three divided extension members extend while being joined to each other at the time of extension, there is almost no change in the center of gravity position in the process from the storage form to the extension part, and the extension structure is stably extended. be able to.
  • the side edges of the three divided extension materials are extended while being fixed by the fixing means, it is difficult for warp to occur and high-precision straightness can be obtained. Further, by fixing the split extension material at the root portion by the fixing means, the shape can be constrained at the root portion, and straightness can be reliably ensured. Since the extension portion has a closed cross-sectional structure by the fixing means, the bending rigidity can be increased.
  • the length of the process of changing from the flat portion to the cylindrical shape can be made as small as possible, and the storage property in the length direction is good.
  • the storage part is divided into three parts, the width of each divided extension material is narrow and the storage property in the width direction is good. Furthermore, since the curvature of the extending material in the cross-sectional direction can be made smaller than that of the uni-stem or bi-stem structure, the material settling can be kept as small as possible, and the load on the edge is small.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of an extension structure according to Embodiment 1 of the present invention in an extended state.
  • FIG. 2 is a top view of the extension structure of FIG.
  • FIG. 3 is an exploded view of one storage portion of FIG. 4 is a perspective view of an extension portion of the extension structure of FIG.
  • FIGS. 5A to 5F are diagrams showing other cross-sectional shape examples of the extending portion of the hollow structure of FIG.
  • FIG. 1 to 4 are views showing an extension structure according to an embodiment of the present invention.
  • the extension structure 1 has a long extension material 10 having elasticity, and a storage portion 20 that winds and stores the extension material 10, and the distal end of the extension material 10 extends from the storage portion 20.
  • One-dimensional extension is performed, and the extended extension part 15 is configured to have a hollow cylindrical structure.
  • the stretchable material 10 is constituted by three divided stretchable materials 11, 12, and 13 each having a hollow cylindrical structure of stretchable portions 15, and the ends of the respective divided stretchable materials 11, 12, and 13 are cap-shaped tip members 16. And the base end side is wound around each of the divided storage portions 21, 22, and 23 independently.
  • surface fasteners 30 On the side sides of each of the divided extended members 11, 12, 13 are provided surface fasteners 30 as fixing means that are coupled to each other at the time of extension to make the extended portion 15 a hollow structure with a closed cross section.
  • the extending portion 15 having a hollow cylindrical structure has a cylindrical shape with a circular cross section, and each of the divided extending materials 11, 12, and 13 has an arc-like length obtained by dividing the circumference into 120 degrees by three degrees as shown in FIG.
  • the hook-and-loop fastener 30 is provided in the ear
  • the ear portions 14 are joined to each other in the circumferential direction in the extending portion 15 having a hollow cylindrical shape, and project outward from the extending portion 15.
  • the split-stretch materials 11, 12, and 13 are made of a fiber reinforced plastic reinforced with a fibrous base material, in this example, a triaxial woven single layer composite material.
  • a fibrous base material in this example, woven fabrics, knitted fabrics, and unidirectional materials in which carbon fibers are aligned in only one direction can be used.
  • the woven fabric not only a triaxial woven fabric but also a biaxial woven fabric may be applied.
  • high strength, high elasticity, and low thermal expansion fiber such as carbon fiber, aramid fiber, high strength and high heat resistance polyparaphenylene benzoxazole (PBO) fiber, quartz glass fiber, etc. are used.
  • a thermosetting resin such as an epoxy resin or a polyimide resin is suitable.
  • the divided storage portions 21, 22, and 23 are radially arranged in three directions around the central inner guide 24, and are drawn out along the inner guide 24 toward the outlet side of the storage portion. It has become.
  • the inner guide 24 has a pipe shape and accommodates an inflator tube. Since the three divided storage portions 21, 22, and 23 have the same structure, only one divided storage portion 21 will be described.
  • the divided storage portion 21 is a take-up drum that winds up the divided extension material 11. 25, a guide wall 26 that rotatably supports the take-up drum 25, a root guide roller 27 that draws the divided extension material 11 from the take-up drum 25, and an extension guide 28 that is provided on the outlet side of the storage portion and extends in the extension direction. And an elastic pressing member 29 for pressing the surface fastener 30 provided in the extension guide 28.
  • the extension material 10 is extended by an inflator tube that expands in the extension direction by gas pressure, although not particularly shown.
  • a motor drive system may be employed in which the split extension material is sandwiched between rollers and driven synchronously.
  • the hook-and-loop fastener 30 includes a female fastener piece having a large number of loops and a male fastener piece having a large number of hooks engaged with the loops.
  • Male and female fastener pieces are attached to the ears 14 and 14 on the sides adjacent to each other of the materials 11, 12, and 13, so that they can be engaged with and disengaged from each other.
  • each of the divided extended members 11, 12, 13 is housed in a state of being wound around the take-up drum 25 of each of the divided housing portions 21, 22, 23.
  • the distal end member 16 that connects the distal ends of the divided extension members 11, 12, 13 is located at the outlet of the storage unit 20.
  • the inflator tube (not shown) is expanded, the distal end member 16 of the extension material 10 is pushed by the inflator tube, and the divided extension materials 11, 12, and 13 are pulled out to the center side along the root guide roller 27, While the outer peripheral side is guided by the extension guide 28 on the outlet side, the inner peripheral side moves to the outlet side along the outer periphery of the central inner guide 24.
  • the adjacent edge portions 14 of the divided extension members 11, 12, and 13 are pressed against each other by the pressing member 29, and are not particularly illustrated, but are not particularly illustrated, but are male side surface fasteners. Are engaged with and joined to the loop of the hook-and-loop fastener on the female side. Therefore, in the state where the divided storage portions 21, 22, and 23 are left out, they are already in the form of the hollow cylindrical extension portion 15 and extend one-dimensionally.
  • extension and accommodation can be performed reversibly.
  • the roller can be wound up and stored by rotating the rollers pressed against the divided extension members 11, 12, and 13 in reverse.
  • the center of gravity position is changed in the process from the storage form to the extension part 15. There is almost no change and can be extended stably.
  • the three divided extension members 11, 12, and 13 are joined by the surface fastener 30 in a direction in which they are pressed against each other from the three sides toward the center, they are joined in a balanced manner and stably tilted along the axial direction. There is no straight extension.
  • the split extension members 11, 12, and 13 are fixed at the root portion in the storage portion 20 by the surface fastener 30, so that the shape can be constrained at the root portion, and straightness can be reliably ensured. .
  • the conventional uni-stem or bi-stem structure has an open cross-sectional shape, but in the present invention, the three divided stretch members are fixed with the hook-and-loop fastener 30 so as to have a closed cross-section.
  • the physical instability can be eliminated. That is, since the extension part 15 has a closed cross-sectional structure by the surface fastener 30, the bending rigidity is high and the bending moment is strong.
  • the mechanical strength such as compressive strength is strong.
  • the length of the process of changing from the flat portion to the cylindrical shape can be made as small as possible, and the storage property in the length direction is good.
  • the storage unit 20 is divided into three parts, the width of each of the divided extended materials 11, 12, 13 is narrow and the storage property in the width direction is good. Further, the curvature in the cross-sectional direction of each of the divided stretch materials 11, 12, 13 can be made as small as possible compared to the uni-stem or bi-stem structure, and the material settling can be kept as small as possible. Also, the burden on the edge is small.
  • the cross-sectional shape of the extension portion is a circular cross-section, but the cross-sectional shape is not limited to a circular cross-section, and various cross-sectional shapes as shown in FIGS. You can choose. That is, FIG. 5A is a triangular shape, FIG. 5B is a right triangle shape, FIG. 5C is a triangular shape having concave curves toward three sides, FIG. (E) is a triangular shape in which three sides are bulged outwardly, FIG. 5 (D) is a petal shape in which three sides are bulged, and FIG. 5 (F) is a straight line, a convex curve, and a concave curve. It has a closed cross-sectional shape composed of three sides. Of course, the cross-sectional shape is not limited to these shapes, and other forms can be adopted.
  • the said Example demonstrated the example using a fiber reinforced plastic as a division
  • the example using a hook-and-loop fastener was shown as a fixing means, if it is a fixing means with a closed cross-sectional structure such as a so-called line fastener, rail fastener, magnet, latch, hook, button, adhesive, adhesive, etc. It is possible to use fixing means.
  • the wire fastener is a so-called zipper, which engages and disengages element teeth provided on a pair of tapes by a slider.
  • a rail fastener engages / disengages a pair of rails by a slider instead of an element tooth.
  • extension structure of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

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Abstract

　構造体としても機械的な強度を確保でき、しかも真直性を確保しし得る伸展構造物を提供する。 　弾力性を有する長尺の伸展材１０と、伸展材１０を巻き取って収納する収納部２０と、を有し、伸展材１０の先端が収納部２０から一次元的に伸展し、伸展した伸展部が中空筒構造となる伸展構造物において、伸展材１０を、中空筒構造の伸展部１５を３つ割りとした３つの分割伸展材１１，１２，１３によって構成し、各分割伸展材１１，１２，１３の先端を連結すると共に、基端側を独立して各分割収納部２１，２２，２３に巻き取る構造とし、各分割伸展材１１，１２，１３の側辺に、伸展時に互いに結合して伸展部１５を閉断面の中空構造とする面ファスナ３０を設けたことを特徴とする。

Description

伸展構造物
　本発明は、たとえば、人工衛星のアンテナのように宇宙空間で伸展させて使用するような伸展構造物に関する。
　従来の伸展構造物としては、たとえば、特許文献１に記載のようなＳＴＥＭ（Ｓｔｏｒａｂｌｅ　Ｔｕｂｕｌａｒ　Ｅｘｔｅｎｄｉｂｌｅ　Ｍｅｍｂｅｒ）と呼ばれる構造物が知られている。
　この伸展構造物は、弾力性を有する長尺の伸展材と、伸展材を巻き取って収納する収納部と、を有し、伸展材の先端が収納部から一次元的に伸展し、伸展した伸展部が中空筒構造となるように構成されている。
　この特許文献１では、一枚の長尺伸展材の横断面形状（伸展方向に対して直交方向の断面）を予め円形となるように成形し、これを平らに弾性変形させた状態で収納部に巻き取り、先端部を引き出すことにより、横断面形状を円形に弾性復帰させ、伸展部を中空筒構造とするものであった。以下、このような一枚の伸展材を用いた構造を、ユニ-ステム（Ｕｎｉ－ＳＴＥＭ）構造というものとする。
特開２００６－１３０９８８号公報
　しかしながら、このユニ-ステム（Ｕｎｉ－ＳＴＥＭ）構造の伸展構造物は、伸展時に、フラットな収納形態から伸展部の丸筒形状の伸展形態に至る途中で、重心位置が変化してしまい、安定して伸展させることが難しい。特に宇宙空間では、重心位置を安定させることが重要である。
　また、一次元に伸展しているといっても、反りが出やすく、高精度の真直性が得られない。真直性を確保するためには、根元部を拘束すればよいが、根元部は、形状的にフラットに開いた形態から円筒状の伸展形態に複雑に変化するので、根元部を拘束することが難しく、根元形状は自由状態とならざるを得ず、真直性を確保することが困難である。
　また、伸展部が筒状断面となっているとはいっても、伸展材の側辺が単に重なり合うだけの開断面構造なので、曲げ剛性が低く、また、圧縮強度も弱い。
　さらに、根元形状がフラットな部分から円筒形状に移り変わる過程の長さ分だけ、長さ方向にスペースが必要となり、結果的に長さ方向の収納性が悪くなる。
　また、収納部において、伸展材をフラットに展開するために幅広になり、幅方向の収納性も悪くなる。さらに、伸展材の横断面方向の曲率が大きくなるため、材料がヘタリやすく、また、エッジに負担が掛かり傷みやすい。
　一方、伸展材を、中空筒構造の伸展部を２つ割りとするように２つの分割伸展材によって構成し、各分割伸展材の先端を連結すると共に、基端側を独立して収納部に巻き取る構造としたバイ-ステム（Ｂｉ－ＳＴＥＭ）構造の伸展構造物も検討されている。
　このようなバイ-ステム構造とすれば、収納形態から伸展形態に至る途中での重心位置の変化は小さくなり有利であるが、程度の差はあれ、やはり根元形状の拘束が難く、不安定になり、真直性を確保することが難しい。
　そこで、２つの分割伸展材を固定手段によって結合して閉断面構造とすることを検討したが、固定手段のバランスによって２つの分割伸展材のいずれかの側に反ってしまい、あまり真直性の改善とはならない。
　また、バイ-ステム構造としても、根元の形状がフラットな部分から円筒に移り変わる過程において、やはり、一定の長さを要し、長さ方向の収納性が悪い。
　本発明は、斯かる実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、構造体としても機械的な強度を確保でき、しかも真直性を確保し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、弾力性を有する長尺の伸展材と、該伸展材を巻き取って収納する収納部と、を有し、該伸展材の先端が収納部から一次元的に伸展し、伸展した伸展部が中空筒構造となる伸展構造物において、
　前記伸展材を、中空筒構造の伸展部を３つ割りとした３つの分割伸展材によって構成し、各分割伸展材の先端を連結すると共に、基端側を独立して収納部に巻き取る構造とし、
　各分割伸展材の側辺に、伸展時に互いに結合して伸展部を閉断面の中空構造とする固定手段を設けたことを特徴とする。
　固定手段は、面ファスナが好適である。
　固定手段は中空筒形状の伸展部から外向きに張り出す耳部に設けられていることが好ましい。
　分割伸展材は、繊維性の基材で強化した繊維強化プラスチックであることが好ましく、たとえば、繊維性の基材は織物が好適である。織物は三軸織物が好ましい。
　基材の繊維は、高強度・高弾性・低熱膨張性の繊維が好ましく、基材の繊維としては、炭素繊維、アラミド繊維、ＰＢＯ繊維、石英ガラス繊維の内の少なくともいずれかの繊維を用いることができる。
　繊維強化プラスチックのマトリックス樹脂は、熱硬化性樹脂であることが好ましい。
　分割伸展材は金属製とすることもでき、金属としては、ベリリウム銅合金を用いることができる。
　固定手段は、面ファスナの他に、線ファスナ、レールファスナ、磁石、ラッチ、ホック、ボタン、粘着、接着のうちの少なくともいずれか一つの手段を用いることができる。
　本発明の伸展構造物によれば、伸展時に、３つの分割伸展材が互いに結合されながら伸展するので、収納形態から伸展部に至る過程で、重心位置の変化はほとんど無く、安定して伸展させることができる。
　また、３つの分割伸展材の側辺同士が固定手段によって固定されつつ伸展するので、反りが出にくく、高精度の真直性を得ることができる。
　また、固定手段によって、分割伸展材を根元部において固定することにより、根元部において形状を拘束することができ、真直性を確実に確保することができる。
　伸展部は固定手段によって閉断面構造としているので、曲げ剛性を大きくすることができる。
　さらに、根元部分において固定手段によって固定することにより、フラットな部分から円筒形状に移り変わる過程の長さを可及的に小さくすることができ、長さ方向の収納性がよい。
　また、収納部において、３分割となっているので、各分割伸展材の幅は狭く、幅方向の収納性もよい。さらに、伸展材の横断面方向の曲率も、ユニ-ステムやバイ-ステム構造に比べて小さくできるので、材料のヘタリを可及的に小さく抑えることができ、また、エッジにかかる負担も小さい。
図１は本発明の実施例１に係る伸展構造物の伸展状態の概略斜視図である。 図２は図１の伸展構造物の上面図である。 図３は図１の一つの収納部を分解して示す図である。 図４は図１の伸展構造物の伸展部の斜視図である。 図５（Ａ）乃至（Ｆ）は図１の中空構造の伸展部の他の横断面形状例を示す図である。
　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。
　図１乃至図４は、本発明の実施例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、弾力性を有する長尺の伸展材１０と、この伸展材１０を巻き取って収納する収納部２０と、を有し、伸展材１０の先端が収納部２０から一次元的に伸展し、伸展した伸展部１５が中空筒構造となる構成となっている。
　伸展材１０は、中空筒構造の伸展部１５を３つ割りとする３つの分割伸展材１１，１２，１３によって構成され、各分割伸展材１１，１２，１３の先端をキャップ状の先端部材１６によって連結すると共に、基端側を独立して各分割収納部２１，２２，２３に巻き取る構造となっている。
　各分割伸展材１１，１２，１３の側辺には、伸展時に互いに結合して伸展部１５を閉断面の中空構造とする固定手段としての面ファスナ３０が設けられている。
　この例では、中空筒構造の伸展部１５は断面円形の円筒形状で、各分割伸展材１１，１２，１３は、図４に示すように、円周を１２０度ずつ３分割した円弧状の長尺体によって構成され、面ファスナ３０は各分割伸展材１１，１２，１３の側辺に長手方向全長にわたって設けられた耳部１４に設けられている。この耳部１４は、中空筒形状の伸展部１５において、周方向に互いに接合され、伸展部１５に対して外向きに張り出している。
　分割伸展材１１，１２，１３は、繊維性の基材で強化した繊維強化プラスチック、この例では、三軸織物単層複合材料によって構成されている。
　繊維性の基材としては、織物、編み物、さらに、炭素繊維を一方向にのみ揃えたユニダイレクショナル材を用いることができる。織物としては、三軸織物だけでなく、二軸織物を適用してもよい。
　また、基材の繊維としては、炭素繊維、アラミド繊維、高強力高耐熱のポリパラフェニレンベンズオキサゾール（ＰＢＯ）繊維、石英ガラス繊維等の、高強度・高弾性・低熱膨張性の繊維が用いられる。
　また、繊維強化プラスチックのマトリックス樹脂としては、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂など熱硬化性樹脂が好適である。
　分割収納部２１、２２，２３は、中央の内側ガイド２４を中心に、３方向に放射状に配置され、内側ガイド２４に沿って、分割伸展材１１を収納部の出口側に向けて引き出すようになっている。内側ガイド２４はパイプ状で、インフレータチューブが収納される。３つの分割収納部２１，２２，２３は同一の構造なので、一つの分割収納部２１についてのみ説明すると、図３に示すように、分割収納部２１は、分割伸展材１１を巻き取る巻き取りドラム２５と、巻き取りドラム２５を回転自在に支持するガイド壁２６と、巻き取りドラム２５から分割伸展材１１を引き出す根元ガイドローラ２７と、収納部の出口側に設けられ伸展方向に延びる伸展ガイド２８と、伸展ガイド２８に設けられた面ファスナ３０を押さえる弾力のある押さえ部材２９とを備えている。
　この例では、伸展材１０は、特に図示しないが、ガス圧によって伸展方向に膨張するインフレータチューブによって伸展される。もっとも、分割伸展材をローラで挟んで同期して駆動するようなモータ駆動方式を採用してもよい。
　面ファスナ３０は、特に図示しないが、多数のループを備えたメス側のファスナ片と、このループに係合する多数のフックを有するオス側のファスナ片とによって構成されるもので、各分割伸展材１１，１２，１３の互いに隣接する側辺の耳部１４，１４に、オス側とメス側のファスナ片が取り付けられ、互いに係脱自在となっている。
　本実施例では、収納状態では、各分割伸展材１１，１２，１３が各分割収納部２１，２２，２３の巻き取りドラム２５に巻き取られた状態で収納されている。収納時には、各分割伸展材１１，１２，１３の先端を連結する先端部材１６が、収納部２０の出口に位置している。
　この状態で、不図示のインフレータチューブを膨張させると、伸展材１０の先端部材１６がインフレータチューブに押され、分割伸展材１１、１２、１３が根元ガイドローラ２７に沿って中央側に引き出され、出口側の伸展ガイド２８で外周側が案内されつつ、内周側が中央の内側ガイド２４外周に沿って出口側に移動する。
　そして、互いに隣接する分割伸展材１１，１２，１３側辺の耳部１４が、押さえ部材２９によって互いに押圧され、耳部１４に取り付けられた面ファスナ３０、特に図示しないが、オス側の面ファスナのフックがメス側の面ファスナのループに係合して接合される。したがって、分割収納部２１，２２，２３を出た状態では、既に中空円筒形状の伸展部１５の形態になって、一次元的に伸展していく。
　また、このような面ファスナ３０を利用しているので、伸展と収納を可逆的に行うことができる。収納する場合には、たとえば、分割伸展材１１，１２，１３に圧接されるローラを逆回転させることにより、巻き取り収納することができる。
　このように、本発明の伸展構造物によれば、伸展時に、３つの分割伸展材１１，１２，１３が互いに結合されながら伸展するので、収納形態から伸展部１５に至る過程で、重心位置の変化はほとんど無く、安定して伸展させることができる。
　また、３つの分割伸展材１１，１２，１３が、面ファスナ３０によって、三方から中心に向けて互いに押し合う方向に接合されるので、バランスよく接合され、安定して軸方向に沿って傾くこと無く真直に延びる。
　また、面ファスナ３０によって、分割伸展材１１，１２，１３が収納部２０内の根元部において固定されるので、根元部において形状を拘束することができ、真直性を確実に確保することができる。
　また、従来のユニ－ステムあるいはバイ-ステム構造は開断面形状であるが、本発明は、３つの分割伸展材を面ファスナ３０で固定して閉断面化しており、真直性、さらに曲げ剛性等の物性的な不安定さを無くすことができる。
　すなわち、伸展部１５は面ファスナ３０によって閉断面構造となっているので、曲げ剛性が高く、曲げモーメントに強い。また、圧縮強度等の機械的強度が強い。
　さらに、根元部分において面ファスナ３０によって固定することにより、フラットな部分から円筒形状に移り変わる過程の長さを可及的に小さくすることができ、長さ方向の収納性がよい。
　また、収納部２０において、３分割となっているので、各分割伸展材１１，１２，１３の幅は狭く、幅方向の収納性もよい。さらに、各分割伸展材１１，１２，１３の横断面方向の曲率も、ユニ-ステムやバイ-ステム構造に比べて可及的に小さくでき、材料のヘタリを可及的に小さく抑えることができ、また、エッジにかかる負担も小さい。
　上記実施例では、伸展部の断面形状が断面円形状となっているが、断面円形状に限定されるものではなく、図５（Ａ）乃至（Ｆ）に示すような、種々の断面形状を選択することができる。すなわち、図５（Ａ）は三角形状としたもの、図５（Ｂ）は直角三角形状としたもの、図５（Ｃ）は３辺を中心に向かって凹状の曲線とした三角形状、図５（Ｅ）は、３辺を外側に向かって凸状に膨らませた三角形状、図５（Ｄ）は３辺が膨らんだ花弁形状、図５（Ｆ）は、直線、凸曲線、凹曲線よりなる３辺で構成される閉断面形状としたものである。もちろん、断面形状としては、これらの形状に限定されるものではなく、他の形態とすることができる。
　また、上記実施例では、分割伸展材として、繊維強化プラスチックを用いた例について説明したが、これに限るものではなく、たとえば、ベリリウム銅合金等の弾力性を備えた金属を用いてもよい。
　さらに、固定手段として、面ファスナを用いた例を示したが、いわゆる線ファスナ、レールファスナ、磁石、ラッチ、ホック、ボタン、粘着、接着等、閉断面構造とする固定手段であれば、種々の固定手段を利用することが可能である。線ファスナはいわゆるジッパーで、一対のテープに設けられた互いに噛み合うエレメント歯を、スライダによって係脱させるものである。また、レールファスナは、エレメント歯ではなく、スライダによって一対のレールが係脱されるものである。
　なお、本発明の伸展構造物は、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勿論である。
１     伸展構造物
１０   伸展材
１１，１２，１３     分割伸展材
１４   耳部
１５   伸展部
１６   先端部材
２０   収納部
２１，２２，２３     分割収納部
２４   内側ガイド
２５   巻き取りドラム
２６   ガイド壁
２７   根元ガイドローラ
２８   伸展ガイド
２９   押さえ部材
３０   面ファスナ

Claims (12)

  1. 　弾力性を有する長尺の伸展材と、該伸展材を巻き取って収納する収納部と、を有し、該伸展材の先端が収納部から一次元的に伸展し、伸展した伸展部が中空筒構造となる伸展構造物において、
    　前記伸展材を、中空筒構造の伸展部を３つ割りとした３つの分割伸展材によって構成し、各分割伸展材の先端を連結すると共に、基端側を独立して収納部に巻き取る構造とし、
    　各分割伸展材の側辺に、伸展時に互いに結合して伸展部を閉断面の中空構造とする固定手段を設けたことを特徴とする伸展構造物。
  2. 　固定手段は、面ファスナである請求項１に記載の伸展構造物。
  3. 　固定手段は中空筒形状の伸展部から外向きに張り出す耳部に設けられている請求項１または２に記載の伸展構造物。
  4. 　分割伸展材は、繊維性の基材で強化した繊維強化プラスチックである請求項１乃至３のいずれかの項に記載の伸展構造物。
  5. 　繊維性の基材は織物である請求項１乃至４のいずれかの項に記載の伸展構造物。
  6. 　織物は三軸織物である請求項５に記載の伸展構造物。
  7. 　基材の繊維は、高強度・高弾性・低熱膨張性の繊維である請求項４に記載の伸展構造物。
  8. 　基材の繊維は、炭素繊維、アラミド繊維、ＰＢＯ繊維、石英ガラス繊維の内の少なくともいずれかの繊維が用いられる請求項７に記載の伸展構造物。
  9. 　繊維強化プラスチックのマトリックス樹脂は、熱硬化性樹脂である請求項４乃至８のいずれかの項に記載の伸展構造物。
  10. 　分割伸展材は金属製である請求項１乃至３のいずれかの項に記載の伸展構造物。
  11. 　分割伸展材の金属は、ベリリウム銅合金である請求項１０に記載の伸展構造物。
  12. 　固定手段は、線ファスナ、レールファスナ、磁石、ラッチ、ホック、ボタン、粘着、接着のうちの少なくともいずれか一つの手段である請求項１に記載の伸展構造物。
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