JP2011004835A - 水中遊泳用補助装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ダイバーが体全体のうねりを使った効果的な推進力を得ることを補助するとともに、水面下での楽しみ、安全、便利さのための装備品や機器を取り付けることもできる装置を提供する。
【解決手段】装置の形状は、イルカの尾鰭やアザラシの腕あるいはウミガメの前足やペンギンの翼などに似せ、進行方向に対して抵抗の少ない流線型とする。この装置を水面下において上下振幅運動をさせたときに、相対流速に対する任意の迎角を手首の操作で容易に調整できる位置に左右両手の保持点を設ける。この装置が前方に向かう揚力つまり推進力を発生することで抵抗の少ない水中姿勢とダイバーの体全体のうねりによる大きな推進力を生み出す。中央部に大きめの中空部分を設けることで、水面下で使用するためのいろいろな装備品や機器を取り付けたり内蔵することもでき浮力調整も容易となる。
【選択図】図２

Description

本発明は、足ひれと水中マスク、スノーケルなどを身に付けたスキンダイバーや呼吸用のエアータンクと器具を装備したスキューバダイバーが、水面または水中でより快適な遊泳をするための補助具としての役割と、装備品や機器類を取り付けたり内蔵することで水面下での楽しみや安全性を増し、緊急時にも浮力確保や合図発信の装置としての役割を併せ持たすことが可能な、ダイバーのための遊泳用補助装置に関するものである。

通常、ダイバーが水面や水中を移動する場合は、足ひれを装着した両足を交互に蹴りだして水を後方に押し出すことにより推進力を得る。しかし交互に上下させることで発生する水の乱流によるエネルギー損失や浮力バランスから発生する水中姿勢の悪さによる水の抵抗などの無駄なエネルギー浪費を伴なう。さらに普段はあまり使わない部分の足の筋肉使用、膝と足首の柔軟性の問題、足ひれの大きさと硬さなど個人差による不具合など条件によっては泳ぎ続けたときの疲労の蓄積も非常に大きくなり、魚やイルカの泳ぎに比べると非常に運動の効率が悪い。そのため、特許文献１および特許文献２などのように今なお足ひれのさまざまな形状などの開発が進められているが、脚力のみを利用する方法では理想の遊泳をする上で限界がある。

特許文献３では足ひれの代わりに腕力を利用した手ひれ装置も提示されているが、腕を使って水を掻く動作で得られる推進力は、熟練のスイマーのようによほど水中姿勢を流線形にしない限りその効果は小さく、掻き続けるにも筋力に限界がある。また、足ひれと共用して使用する場合は腕の動作がかえって水の抵抗を増大することになる。

ダイバーは、安全や目的のために方向、深度、時間、エアーの残圧などをたえず水中で確認する必要がある。しかし現在のダイバーの装備では、計器類のすべては目をやるだけで確認できる場所にはなく、手で探して目の前にかざしたり動かしたりしなければならない。特に水面下での視界には限界があるため、水中では方向や自分の位置を見失いやすく、水面上を移動する場合でも頻繁に顔を持ち上げて方向を確認する必要がある。（非特許文献１参照）

ダイバーは、コミュニケーション用の水中スレート、岩の割れ目を覗いたり色を確認するための水中ライト、小さな水中生物を観察するためのルーペ、感動を撮影記録する水中カメラやビデオ、背中のエアータンクを叩いて金属音を出すための金具などいろいろなものを水中に持ち込む。それらは手に持ったままか、あるいは腕や首に掛けたりベルトに取り付ける。小さいものはＢＣＤと呼ばれる浮力調整用ジャケットのポケットに入れたりもするが、浮力の関係と水中マスクによる狭い視野のために出し入れや取り扱いが非常に不便である。

特開２００８−０６８１０１号公報 特開２００８−２３０４４０号公報 特開２００３−１２６２９６号公報

深井 要著 「スキンダイビング入門」 土屋書店出版 永井 實著 「イルカに学ぶ流体力学」 オーム社出版

ダイバーが使用する足ひれはビーフィンという片足ずつ履く２枚フィンである。その他にモノフィンと呼ばれるスピード競技用の両足を揃えて履く１枚フィンもある。このモノフィンはイルカの尾びれのような形状をしており、イルカと同じように体をうねらせながら泳ぐ。その推進力は水泳やビーフィンでの泳ぎに比べてはるかに大きく、競技会では５０メートルを１４秒台、１００メートルは３１秒台という速度で競い合う。しかしダイバーにとって速く泳ぐ必要性は稀にしかなく、いかに楽に快適に泳げるかが重要であり、楽しみのためのダイビングでは、利便性と体が自由に使える機動性が特徴のビーフィンが適する。ただほとんどの魚やイルカがそうであるように、体をうねらせながら泳ぐこの方法が水の抵抗も少なく効率的であるかは明白であり、どのようにダイバーの水中泳法に取り入れるかが課題となる。（非特許文献２参照）

水中に携帯しても水の抵抗が少なく、手に持って操作することで遊泳が楽になり、楽しむ時には邪魔にならずに補助具として利用できる装置があればレジャーダイバーにとって非常に役立つ。初心者ダイバーにおいては、水中での姿勢バランスをコントロールための道具として、あるいは水面で休憩するために掴まる浮具としても活用できるとさらにダイビングの楽しさと安全さが増える。また、水面にいるダイバーが少し離れたダイビングボートやエントリーしたビーチの人達に気付かせるための合図用の警笛を取り付けたり、目立つカラーリングを取り入れると遠くからでも見つけられやすくなり緊急時にも役立つことが考察される。このような仕様の装置は今迄にあまり提供されていない。

体をうねらせながら泳ぐ方法は、水泳のバタフライ泳法においては、呼吸のために顔を水面に上げる余分な労力が必要であり、素足での水を捉える効率も悪い。またダイバーのように水面下で呼吸ができる状態であっても、上半身の反動をうまく使うための十分な練習を積まないと一般的には難度が高い。しかし図１のようなイルカの尾鰭やアザラシの腕あるいはウミガメの前足やペンギンの翼などの形に似せた流線型の本装置を両手で保持し、その腕と手首の操作により相対流速に対する任意の迎角を維持して、体重を乗せるような感じで前方に押し下げたり斜め前に滑り上がるように水中での振幅運動をさせると、足ひれを付けた下半身がその反動により自然にうねるように動く。それと共にこの装置に発生した揚力つまり推進力によってダイバーを引っ張ってくれる状態となることで誰もが簡単に体をうねらせた水の抵抗の少ない水中姿勢を作って泳げるようになる。本発明によるこの装置と足ひれを付けた体全体のうねりが、揚力による推進力と後方に水を押し出す推進力を発生する。ゆっくりリラックスして泳ぐほど、体全体の運動となって集中荷重が生じにくいため、足腰の疲労も溜まりにくい。

ダイバーが本装置をゆっくりと泳ぐイルカの尾鰭のような振幅運動をさせることで、足ひれを履いたダイバーの体全体にうねりが発生し推進力が生まれる。（図４および図５参照）この装置を適切な迎角を保った状態で上下振幅運動をさせやすい両手の保持点が重要であり、装置の形状やサイズ、重量による水中での浮力、振幅の速さなどによってもその位置は多少変化するので、少し余裕を持たせた保持点を作成または明示する必要がある。しかし相対流速に対する任意の迎角は保持した両手首による操作でも簡単に調整が可能である。ダイバーの使用する足ひれは、特に極端な大きさや硬さのものでなければ本装置の上下振幅運動を変化させることで対処できるし、この装置と併用することで従来にはないうねりによるより大きな推進力を生み出す足ひれや、使い勝手の良いものが開発されてもよい。また、手を装置から離したときでも見失うことがないように適当な位置に伸縮自在のスパイラルコード付きのバンドを取り付け、手首に固定することが望ましい。スパイラルコードの手首部分には水面での合図用の警笛を取り付ける。

透明度に限界のある水中では、目的の方向や進行すべき方位を絶えず確認する必要があるため、本装置の中央付近の見やすい位置に水中コンパスを取り付けると役に立つ。また深度計、水温計、時計なども取り付けられるようにしておくとよい。スキューバダイビングで使用するときは、スパイラルコード付きのバンドは手首ではなく、脇または肩口から通した残圧計やコンソールゲージ部分などに取り付けて固定すると、呼吸用空気の残圧や時間と深度、減圧計などを目視するだけでたえず確認することができる。

水中スレートは連絡や記録用としてダイバーにとって便利であり使用頻度も高い。水中ライト、ルーペ、水中カメラ、ミラーまたは反射板なども装置上に取り付けされていればすぐに使用できるので便利である。（図２の取り付け例参照）

装備品や機器を取り付けたり内蔵させた場合にも、本装置の水中操作がしやすいややプラス浮力状態となるよう調整するため、水と空気を出し入れできる中空部分および装置を設ける必要がある。また、浜などから海に入水するダイバー達にとって、最も置き場に困るものは、車の鍵や水に入る直前までは掛けていたい眼鏡などである。装置中央の中空部分にそれらを収納できる防水ボックスを設けると便利である。

ダイバーが効果的に泳ぐための役割よりも、水中や水面上での楽しさや便利さに重点を置くのであれば、防水技術や耐衝撃構造などを高めて装置内に電子機器を収納することにより、水中や水面上でも好きな音楽を聴いたり、電子図鑑で目の前にいる水中生物のことを調べたり、内蔵の小型映像機器での撮影や視聴ができるとよい。小型のソナーや発信装置による水中の位置確認などもできるとより安全に楽しめる。またスキューバダイビングは乾燥空気を呼吸するので喉が渇く。水中でも飲める機能付きの小型の飲料水ボトルや、スキンダイバー向けの緊急用小型呼吸装置などの取り付けも考えられる。

さらに、本装置に呼吸用レギュレターのファーストステージ（第一減圧部）や浮力調整具を内蔵させてエアータンクに直接取り付けることで、水中のみでなく水面や船上、陸上においても圧迫感や重量感を感じにくい新しいスキューバダイビングの方法と楽しさが体感できる。水面及び水中の移動においては進行方向に対して最も抵抗の少ない姿勢で効率よく泳ぐことができる。（図７および図８参照）

本発明は、ダイバーが水面または水中を遊泳するときに使用することで、より少ない労力で推進力を増加し、楽な水中姿勢の維持をサポートする。さらに水面での休息時の浮力確保にも役立つ。また、水中に携帯したい道具や機器を取り付けることで、それらが使いやすく便利になり、水面下の楽しみや安全性が増す。

水中翼、装備品を含めた装置全体が、水や塩分、炎天下の熱などに対する耐性があり強度と弾力のある軽量な材質が適する。また鋭利な個所をなくして不用意なけがの危険性をなくする必要がある。

水中翼の最良の形やサイズは使用者の体力差や、上下に動かす速さと振幅の大きさ、取り付けする装備品などにより異なる。この装置の形状が平面的で、浮力調整と左右両手の保持点が適切であればある程度の推進効果はあるが、イルカの尾鰭やアザラシの腕あるいはウミガメの前足やペンギンの翼などに似せた形状にして流線形の断面にすることでより大きな推進効果が得られる。また装置中央部分は流線形の大きめの中空部にすることで、いろいろな装備品の取り付けや浮力の調整が可能になる。

中空部が吹き抜けでない構造の場合は、ある程度の水圧下でも中空部が変形しないような強度をつける。内部には縦方向の仕切りを設けて、内部の水の動きを制限する。仕切りを設けることで中空部の強度をさらに増すことが可能になる。中空部分の最先端の空気の吸入口には弁とフタ、最後部の吸排水口にはフタを設ける。密閉シール付きのフタは水圧や水流で開閉しないように設け、指先で操作可能なレバーと連動をさせることで容易に開閉できるようにする。図３の装置は、本装置の先端部を水面上に持ち上げることで空気の取り入れを行うことを想定したものであるが、スキューバダイビングにおいては後部吸排水口から呼吸用空気を流入させて浮力の調整をすることも可能である。

本装置表面は蛍光色などのカラーを盛り込むことで目立つ様になる。デザイン的な加工ができるとより楽しめる。装備品やいろいろな機器でチューンアップされた個人所有の本装置を旅行での持ち運びがしやすいように、図６のように折りたたんだり、分解、組み立てができる構造も検討してよい。

このボードを補助として利用する泳ぎは、体全体を動かして気持ち良くしかも楽しく泳げる。陸上とは異なる運動効果やリラックス効果も大いに期待できる。今まであまり水に浸かる機会のなかった人や年配者、障害者の方などいろいろたくさんの人が、海のリゾート地だけに限らず、専用のプールや管理されたビーチおよび海浜などで体験し、楽しさを知ってもらうことが第一歩となる。そして、本発明を補助として活用したダイビングをより安全に楽しむためのルールや指導体系、活動組織を確立、充実させることで、健康と楽しみのためのスポーツとして広く普及するとよい。それにより水に親しみ、水面下を見る機会のある人が増え、水辺や海の美化、自然保護にもつながればと期待する。

本発明装置の基本的な実施例と形状の参考例の平面図である。 本発明装置に装備品（オプション）を取り付けた場合の実施例と形状の参考例の平面図である。 本発明装置に浮力調整装置を設けた場合の下側から見た中空部と調整装置の参考例の略図である。 本発明装置の翼部分を開閉できる構造とした形状の参考例の平面図である。 流線形の水中翼体を上下振幅運動させた場合の相対流速に対する揚力発生を示した図である。 本発明装置を使用したスキンダイバーの体の動きを表した図である。 本発明装置を直接スキューバ用タンクに取り付けた場合の形状の参考図である。 図７の装置を使用したスキューバダイバーの水中の状態を表した図である。

１ 装置本体
２ 保持部
３ 中空部
４ リストバンド（リーシュコード）
５ 警笛
６ 中央部前腕
７ 操作レバー
８ 水中コンパス
９ 時計・水温計・深度計
１０ 水中スレート
１１ 筆記具
１２ 水中ライト
１３ フラッシュライト
１４ 防水ボックス
１５ 鏡・反射板
１６ 水中カメラ・ビデオ取付台
１７ ルーペ
１８ 電子音響装置
１９ 電子図鑑・ナビゲーション画面
２０ 水中飲料用ボトルまたは緊急用呼吸装置
２１ 中空部仕切り
２２ 空気吸入口 吸入弁付き
２３ 空気吸入口フタ 密閉シール付き
２４ 吸排水口
２５ 吸排水口フタ 密閉シール付き
２６ フタ開閉操作ライン
２７ 操作ライン管
２８ レバー用ピン
２９ レバー用バネ
３０ レバー操作用親指穴
３１ 中央部
３２ 水中翼部
３３ 呼吸用レギュレター第一減圧部
３４ 残圧計他水中コンパスなど計器類
３５ スキューバタンク用浮力調整具
３６ スキューバタンク本体
３７ 陸上運搬用車輪付きブーツ
３８ 呼吸および浮力調整用中圧ホース

Claims (2)

1. 流線形断面と水中翼形状を有し、水面下において上下振幅運動をさせることで大きな揚力を発生させるための、相対流速に対する任意の迎角を容易に手首で操作できる位置に左右両手の保持部を設けた、前述の上下振幅運動が容易にできる水中での浮力バランスまたは浮力調整装置を有することを特徴とする、ダイバーが水の抵抗の少ない水中姿勢を保ちながら体のうねりによる効率のよい遊泳をすることを補助するための装置。
2. 水面および水中での使用を目的とした機器類や装備品を水中翼やその中央部に取り付けたり内蔵することができる構造とすることで、遊泳の補助装置としての機能にとどまらず、便利さや楽しさや安全さの向上も図れる前記請求項１の装置。

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