JP2010200871A - 周期可変型遊具 - Google Patents

Abstract

【課題】ブランコや箱形ブランコなどは、振幅の大きさに関わらず、周期はほぼ一定であり。また円弧運動をするため地面との間に挟まれて怪我をしやすい。これらを解決した周期可変型遊具を提供する。
【解決手段】運動部を含む往復動する遊具であって、該運動部は、２カ所のピン結合部を有し地上に設置された基礎体と、３角形状の各頂点にピン結合部を有する揺れリンクと、両端にピン結合部を有し。その一方を基礎体のピン結合部と他方を揺れリンクの２カ所のピン結合部とそれぞれピン結合した２本の支持リンクと、揺れリンクの第３のピン結合部とピン結合する揺動体から構成され、前記５か所のピン結合部の形状がＷの文字を上下反転した逆Ｗ型をしている
【選択図】図1

Description

人が乗る遊具であって、往復動する遊具に関する。

子供たちが遊園地などで遊ぶ遊具で往復動するものには、長い丸太の両端をロープ等で吊るした遊動円木や、対向した座席を4本のリンクで吊るした箱形ブランコなどがある。

前記遊動円木や箱形ブランコの共通の性質として、振れの周期は振幅の大小に関係なくほぼ一定になる。これは「振り子の等時性」といわれるもので、厳密には振れ角度が小さい範囲(0〜15度以下程度)で等時性が成り立ち、振れ角度が大きくなると周期は若干増加する傾向があるが、遊具として見た場合は実質的にはほぼ一定とみなすことができる。このような性質があるため、例えば周期をゆっくりと静かに振らせてみたいとか、逆に周期を早く激しく動かしたい場合にこれらの周期をコントロールすることはできず、楽しむ幅が狭くなる。
一方遊動円木や箱形ブランコには安全性にも問題がある。例えば遊動円木の場合、質量の大きい丸太が円弧状に動くので、丸太と地面との間隔が広くなったり狭くなったりするため、ここに子供の身体の一部が挟まれて怪我をすることがある。またロープ等が切れて丸太が落下し、このはずみで怪我をすることがある。

また箱形ブランコの場合、遊動円木と同様に地面と箱型ブランコの底との間に子供の身体の一部が挟まれて怪我をすることがある。また、4本のリンクは揺動して角度が変化するが座席部分は常に水平が保たれているので、リンク部と座席部との間で相対運動があり、ここに子供たちが挟まれて怪我をすることがある。

本願は周期を変えて楽しめると共に、安全性を向上させた往復動遊具を提供するものである。

請求項1の発明による往復動する遊具は、運動部を含む往復動する遊具であって、該運動部は、２カ所のピン結合部を有し地上に設置された基礎体と、３角形状の各頂点にピン結合部を有する揺れリンクと、両端にピン結合部を有し。その一方を基礎体のピン結合部と、他方を揺れリンクの第１および第２のピン結合部とそれぞれピン結合した２本の支持リンクと、揺れリンクの第３のピン結合部とピン結合する揺動体から構成され、前記５か所のピン結合部の形状がＷの文字を上下反転した逆Ｗ型をしていることを特徴としている。

請求項２の発明による往復動する遊具は、揺動体が複数の運動部によって支持されていることを特徴としている。

請求項３の発明による往復動する遊具は、揺動体の上面に１列のシートを取り付けたことを特徴としている。
請求項４の発明による往復動する遊具は、揺動体に対面型のシートを取り付けたことを特徴としている。
請求項５の発明による往復動する遊具は、請求項１に記載の運動部を上下反転し、前記揺動体を地上に設置して基礎体とし、前記基礎体を揺動する揺動体としたことを特徴としている。

請求項１の発明によれば、往復動する遊具は、漕ぎ方を変えることによって、その周期を自由にコントロールできる。例えば、周期の長いゆったりした動きを楽しみたい場合は揺れの振幅を小さめにしてやるとよい。逆に周期の早い激しい動きを楽しみたい場合は、揺れの振幅を大きくすればよい。このように多様な楽しみ方をすることができる。また軌跡がバスタブのように底の緩やかな曲線をしているため、地面との間に人を挟む動きが少ない。またリンクで構成されているため切断して落下するおそれもない。

請求項２の発明によれば、複数の運動部で支持するため長い揺動体や大きい容積の揺動体を支持することができる。またその運動の軌跡は揺動体のどの場所でも同じにすることができる。
請求項３の発明によれば、揺動体の上面に１列のシートを取り付けたので一度に何人もの子供たちが楽しむことができる。
請求項４の発明によれば、揺動体に対面型のシートを取り付けたので、子供たちはもちろん、老人たちも乗ってゆっくりとした動きを楽しむことができる。
請求項５の発明によれば、運動部を上下反転することにより、リンク等の大きく動く部分を上下入れ替えることができるので、箱型ブランコのような装着物の形状に応じてより安全な構造を選択できる。

本発明の第１の実施形態を図1〜図５を参照しながら以下に説明する。先ず主な構成部品を説明する。１は地面に設置されている基礎体、２および３は両端にピン結合部を持つ支持リンク、４は二等辺三角形の各頂点にピン接合部を持つ揺れリンク、５は揺動体である。

前記各構成部材間は以下に述べるように、互いにピンで回動自在に結合されている。支持リンク２,３の下方部は基礎体１とピン結合部１２,１３でそれぞれピン結合され、上方部は揺れリンク４の二等辺三角形の底辺部とピン結合部２４,３４でピン結合されている。揺れリンク４の二等辺三角形の頂点は揺動体５の下部５２とピン結合部４５でピン結合されている。

各ピンの配置を図５で説明する。この図においては、各ピン結合部だけを取り出してモデル化している。実線は中立状態、２点鎖線は揺動の途中の状態を表している。中立状態において、支持リンク２,３はハの字状に下方に広がった配置となっている。揺れリンク４は二等辺三角形の底辺のピン結合部２４,３４を上方に、頂点のピン結合部４５を下方に向けて配置されている。５つのピン結合部はＷの文字を上下反転した逆Ｗの形状をしている。このような配置にすることにより、揺れリンクの頂点のピン結合部４５は軌跡６の曲線を描いて往復動する。この逆Ｗの形状により軌跡６の形状は変化する。図５ではピン結合部４５の高さはピン結合部１２とピン結合部１３を結んだ線よりも下に突出しているが、このピン結合部４５をピン結合部１２とピン結合部１３を結んだ線上に近づけると軌跡は直線に近くなる。逆に下方向に下げると円運動に近くなる。

次に遊具全体の構成を説明する。前記で説明した基礎体１、支持リンク２,３および揺れリンク４の組み合わせを１組の運動部とすると、図１の左右方向に２組の運動部A,Bにより揺動体が支持されている。また各運動部Ａ,Ｂは図２、図３のようにそれぞれ運動部Ａ１,Ａ２および運動部Ｂ１，Ｂ２で揺動体５を両側から挟むように支持している。
以上により、揺動体５は計４組の運動部によって支持されているので、揺動体５は安定して揺動し、揺動体５のどの場所も軌跡６のように往復動する。この揺動体５の上面５３に図６のようにシート６をつけると各座席の人は軌跡６で動くことになる。

次に動かし方について図６を用いて説明する。図６は１列のシート７を揺動体５の上面５３に取り付けた実施例である。安全を期するためにカバー８をリンク等の動く部品のある領域の両側面を覆っている。シート７に跨った状態で加速をするには、ハンドル７１を持ち、ぶらんこを漕ぐ要領で揺動体５の動きに合わせて、前後あるいは上下に身体を揺すると容易に加速させることができる。周期は漕ぎ方によってコントロールすることができる。周期の長いゆったりした動きを楽しみたい場合は揺れの振幅を小さめにしてやるとよい。逆に周期の早い激しい動きを楽しみたい場合は、揺れの振幅を大きくすればよい。このように周期を自由に変えられる理由は軌跡が通常のブランコなどと異なり、同一曲率になっていない点にある。

以下詳しく説明するが、ここでは摩擦抵抗や風圧などは無視して考えることにする。軌跡６の全体の形状は、底が緩やかな曲線を持つバスタブのような形状をしている。すなわち、軌跡６は性質の異なる３つの領域に分けられる。その一つは、軌跡６上の中立点Ｐ0を中心とした点Ｐ１から点Ｐ２の範囲で、曲率が小さく、小曲率部Ｃを形成している。したがって、この範囲内のみで動かすと、非常に長いロープのブランコと同じで周期が長くゆったりとした動きになる。他の二つの領域は左右に分かれており、軌跡６上の点Ｐ１から点Ｐ３の範囲で、曲率の大きい右大曲率部Ｒおよび軌跡６上の点Ｐ２から点Ｐ４の範囲で、曲率の大きい左大曲率部Ｌを形成している。この範囲での揺動体５の挙動は共に短いロープのブランコと同じで加減速が大きい動きになる。

次に実際の動きを説明する。激しく早い動きをする場合は、ピン接合部４５を点Ｐ３のように高い位置からスタートして動かす。ピン接合部４５は点Ｐ１まで来たときに十分高い位置エネルギーを速度エネルギーに転換しているので、速い速度で小曲率部Ｃに入る。小曲率部Ｃは曲率が小さく位置エネルギーの変化も少ないので、ピン接合部４５はあまり加減速しないでほぼこの速い速度で通り過ぎ点Ｐ２に到達する。点Ｐ２に到達したときの速度は点Ｐ１の速度と同じである。従って左大曲率部Ｌでは点Ｐ３の対称の位置にある点Ｐ４まで上昇して止まり、逆方向に動き始める。以降このサイクルを繰り返す。このように高い振り上げ位置まで揺動させると速度は速くなりサイクルは短くなる。

ゆっくりと動かす場合は、例えば右大曲率部Ｒの低い位置である点Ｐ５からスタートして動かす。ピン接合部４５が点Ｐ１に到達したときの速度はさきほどの点Ｐ３からスタートした例と比べると遅い。従って、小曲率部Ｃを通過する時間は長くなる。左大曲率部Ｌでは点Ｐ５の対称の位置にある点Ｐ６まで上昇して止まり、逆方向に動き始める。以降このサイクルを繰り返す。このように低い振り上げ位置で揺動させると速度は遅くなりサイクルは長くなる。

次に、極端にサイクルが長くなる場合について説明する。小曲率部Lの曲率は、リンクの寸法や配置を工夫することによって、近似的に０すなわちほぼ直線にすることもできることは前述したとおりであるが、この場合に点Ｐ５を限りなく点Ｐ１に近づけると、ピン接合部４５は超微速で点Ｐ１に入ってくる。従って小曲率部Ｃでの動きは超微速の等速運動となる。すなわちサイクル時間を極端に大きくすることもできる。
以上説明したように、本構造の振り子運動は、ピン接合部４５をどこまで振り上げるかによって、そのサイクルが全く異なる。

次に第２の実施形態について図７、図８を用いて説明する。全体形状は対面するシート１０７を左右に設けた箱型ブランコである。揺動体１０５は中央部が高くなりその内部に、支持リンク２，３および揺れリンク４を収納しているので、動く部品に人がアクセスできないので安全である。

運動部の構成は第１の実施形態を上下反転したものである。第１の実施形態の基礎体1に相当する部品はここでは揺動体１０５として揺動する。また第１の実施形態の揺動体５に相当する部品はここでは基礎体１０１となり、地面に固定される。このように反転しても動きの軌跡は第１の実施形態の軌跡６と全く同じになる。

第１の実施形態の正面図 第１の実施形態の側面図 第１の実施形態の上面図 第１の実施形態の斜視図 第１の実施形態の運動軌跡 第１の実施形態のシートを取り付けた例 第２の実施形態の正面図 第２の実施形態の側面図

１．基礎体
２．支持リンク
３．支持リンク
４．揺れリンク
５．揺動体
６．軌跡
７．シート
８．カバー
１０１．基礎体
１０５．揺動体
１０７．シート

Claims (5)

1. 運動部を含む往復動する遊具であって、該運動部は、２カ所のピン結合部を有し地上に設置された基礎体と、３角形状の各頂点にピン結合部を有する揺れリンクと、両端にピン結合部を有し。その一方を基礎体のピン結合部と、他方を揺れリンクの第１および第２のピン結合部とそれぞれピン結合した２本の支持リンクと、揺れリンクの第３のピン結合部とピン結合する揺動体から構成され、前記５か所のピン結合部の形状がＷの文字を上下反転した逆Ｗ型をしていることを特徴とする往復動する遊具
2. 揺動体が複数の運動部によって支持されていることを特徴とする、請求項１に記載の往復動する遊具
3. 揺動体の上面に１列のシートを取り付けたことを特徴とする請求項２記載の往復動する遊具
4. 揺動体に対面型のシートを取り付けたことを特徴とする請求項２記載の往復動する遊具
5. 請求項１に記載の運動部を上下反転し、前記揺動体を地上に設置して基礎体とし、前記基礎体を揺動する揺動体としたことを特徴とする請求項1乃至４記載の往復動する遊具
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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