JPS58355B2 - 凧 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、糸により支えられ風を受けて飛行する物体
、即ち、いわゆる凧に関するもので、風の強弱にかかわ
らず極めて安定に飛行するすぐれた構造を提供するもの
である。

先づ、従来の日本風について説明する。

即ち、第１図は従来の日本風の一例を示したものであり
、１．２，３，４，５は竹材等により形成された骨材、
６はこの骨材１，２，３，４，５に貼りつけられた紙も
しくは布等の面材であり、図示の如く、骨材１に対して
左右対称な２つの平面Ａ、Ｂを構成している。

７は凧に安定性を与える為の尾、８は糸である。

周知のようにこのような構造の従来の凧にあっては、骨
材１，２，３，４，５の可撓性によって風がある程度強
くなると凧平面に変形が生じる。

もし骨材２，３，４，５の可撓性が完全に均一なもので
あれば、骨材１を対称軸とする左右２つの平面Ａ、Ｂの
変形は対称となり、凧には風による回転力は生じず安定
して飛行することができる。

しかし一般には骨材の可撓性にはばらつきがあり、骨材
１を対称軸とする左右両面Ａ。

Ｂは、比較的強い風のもとでは非対称に変形し、凧に回
転力が加わわる結果回転逆落することがある。

そこで、従来は上記のような回転逆落を少しでも少なく
する為に尾７を設けている。

ところがこの尾７をつけても完全に回転を止め得るとは
限らず、又、尾７の重量が加わわるので凧全体の重量が
増し、弱風において凧が揚りにくくなるという欠点を有
している。

又従来の凧として第２図に示すような立体風がある。

立体風は骨材１，９，１０，１１，１２゜１３．１４，
１５，１６を用いて立体的な骨組みを構成し、骨材１，
９，１１，１５及び１，１０゜１２，１６及び１３，１
４，１５，１６で構成する面Ｃ，Ｄ、Ｄに例えば紙等を
貼りつけである。

このような立体風の場合風受は面Ｃ，Ｄ、Ｅの風による
変形が少ないので、強風においても回転に対して強く、
安定に飛行する凧である。

しかるにこのような立体風の場合、風圧をどこまでも強
く受けるので骨材の強度を高める必要が生じその為重量
が極めて大きくなってしまう。

その結果かなりの強風でないと凧が揚らず、又風圧を強
く受けるので糸８は強くて重い特殊なものを用いる必要
があること或は持運びに不便である等の欠点を有してい
る。

第３図は、更に従来の凧の１例（デルタ凧と呼称されて
いる）を示したものである。

この凧は第２図に示した立体風において、骨材９，１０
゜１１．１２を省略し、骨材１３，１４を１本の骨材１
７にまとめて構成したもので、骨材１，１５及び１，１
６が形成する面Ｃ及びＤに各々例えばビニールシートを
貼りつけたものである。

この凧の場合、骨材が第２図の立体風に比して少ないの
で重量が軽く飛行性能は良好になる。

又風受は面Ｃ，Ｄに例えばビニールシートを用い、且つ
骨材１７を着脱が自由な構造にした凧であれば、この凧
を棒状に折りたたむことができるので、持運びが容易で
あるという特徴を有している。

しかしながら、このように工夫された凧であっても、立
体風の欠点であるところの風圧をどこまでも強く受ける
という点に関しては何ら改良されておらず、従って強風
を受けた場合、ビニールシートと骨材の接合がはがれて
破損することや、特殊な強力な糸を必要とすることなど
の欠点を有している。

更に、第３図のようなデルタ凧の大きな欠点は、骨材１
５、或は骨材１６と骨材１との成す角が４５°近傍でな
いと安定飛行が出来ないということである。

この結果、凧の形状のデザインが非常にせまい範囲に限
定されてしまうというきゆうくつさがある。

以上のような従来の凧の欠点を画期的に改良されたもの
として本出願の１人の発明によるＳＦＯ凧（商品名）が
ある。

ＳＦＯ凧の特徴を要約して言えば次のとおりである。

（１）中心線に対して、左右の面形状がほぼ対称でさえ
あれば爪面の形状は全く自由である。

（２）左右の爪面はばね部材で結合されているので、強
風においても爪面には不必要な力が加わらない。

従って凧糸の強度はばね力以上のものを必要としない。

（３）一定の風速のもとでも、凧に羽ばたき等の運動を
もたせることができる。

丁度蝶は蝶のように、鳥は鳥のように。

第４図はＳＦＯ凧の原理を用いた蝶型の凧の例を示した
ものである。

図示する如く、骨材１を対称軸として、骨材１８，１９
，２０及び２１が左右対称に配置され、例えばポリエチ
レンシートや紙等の面材を上記骨材１．１８，１９，２
０及び２１の要所要所で固着して爪面Ａ及びＢを形成し
ている。

この２つの爪面Ａ、Ｂが適度な開き角をもって風を受け
るべく、ばね部材２２が骨材２１と対称的に接合されて
いる。

又糸目は中心骨１の１点で結ばれている。

以上のようなＳＦＯ凧の骨組みによれば第１図の日本風
の例のように左右の骨材の可撓性のばらつきによる回転
逆落は生じない。

これは、ばね部材２２の剛性を適度なものに選ぶことに
よって面を形成する骨材が非対称に変形する以前にばね
部材２２がたわみ、強風のもとでも左右の平面の対称性
を損なわないからである。

又適度な剛性のばね部材２２の使用は、強風時において
は、左右２つの面Ａ、Ｂの開き角が小さくなり、従って
、凧全体が受ける風圧を小さくすることになるので、第
２図の立体風や第３図のデルタ凧の例のように特殊な強
力な糸を必要としないという利点をもっている。

更に、骨材２１とばね部材２２とを着脱が自由となるよ
うにすることによって、第３図のデルタ凧のように折り
たたみが可能となり持運びが容易であるという利点も付
加することができる。

このようにＳＦＯ凧は従来の凧の欠点を大巾に改善した
ものであると同時に、凧の形状や動きという点において
新たな価値を生み出した画期的なものであるが、次のよ
うな弱点が残されている。

即ち、 （１）風速の増大とともに凧の高度が降下すること（２
）左右の横ゆれに対する抵抗が小さいこと（３）骨材１
８，１９，２０及び２１の対称性特に骨材２１（以下Ｖ
字形主骨と呼称する）の左右の剛性の均一性と対称精度
が要求されること、従って、ＳＦＯ凧を製品として供給
する場合は少滴りが悪くなり製品コストが高くなること
、（４）ＳＦＯ凧を手作りする場合、始めての人にとっ
ては、骨材の配置がむつかしく、又製作に多くの時間を
要することなどである。

この発明は以上のようなＳＦＯ凧の特長を生かし且つ欠
点を除去することを目的として成されたものである。

まず、凧について最も基本的な考察から始める。

一陣の虱を受けて鉤止る紙或は、風船或は風呂敷等のシ
ートの四隅をくくって落下傘状にしたものなどはここで
は凧の範ちゅうに入れないでおく。

そうすれば、成る程度の面形状を保ち、風を受けて空に
揚るもの即ち凧を構成するには、竹やグラスファイバー
等の骨材と、紙やポリエチレンシート等の面材が最小限
必要である。

例えば剛性のある面材を用いて骨材を省略しようとする
試みは材料力学的にも又空気力学的にも不合理である。

それは凧の面積当りの重量を大きくすることになるし又
慣性モーメントをいたずらに大きくし、横ゆれ等の運動
を起しやすくするとともにこの運動に対する抵抗を小さ
くすることになるからである。

このようなことは又蝶や鳥の羽の構造を観察することに
よって容易に学びうろことでもある。

さて、第５図に示すような図形のポリエチレンシート等
の面材Ｅを骨材２３，２４によって張る場合、面材Ｅに
は骨材の方向に引張り力が加わる結果図の点線の内側の
部分が張れることになる。

更に骨材２５を装着すればＦの部分（斜線の部分）にも
張りをもたせることになる。

この時骨材２５の一端は点線の内側にあればよく、必ず
しも骨材２３或は２４と交差させる必要はない。

面材の張りに関する上述の法則を凧に適用してみよう。

第６図の蝶凧を例にとって説明する。どのような形状の
凧でも凧が正常な姿勢で揚っている場合は、その前縁部
分に大きな風圧を受けている。

従ってまず前縁部分の近傍の骨材２６が必要不可欠とな
る。

次に骨材２６とほぼ直交方向に面材の張りを持たせるた
めの骨材２７とこれらの骨材２６及び２７と交差するよ
うに主骨２８を配置する。

而して骨材２６と２７の交り角α又はそれらの延長線の
交り角αは２０°〜１３５°の範囲である。

図示の例では骨材２６，２７はその延長線で交わってい
るが、骨材２６の中心線２９側の端部と骨材２７の前端
（上端）部とを延出して、両骨材２６．２７が直接交わ
るようにしてもよい。

交り角の範囲は次のような理由によって決められる。

前縁部分の骨材２６は爪面の形状によって、中心線１に
対して色々な角度に配置される。

爪面の形状が例えば第６図のような前進翼の場合、骨材
２６と中心線２９との角度が１３０°以上になると空気
力学的に不安定を引き起す。

けだし、この場合骨材２７はほぼ中心線２９に沿って配
置されているものとすれば、交り角αは約１３５°とな
る。

一方、爪面の形状が後退翼の場合、骨材２６と中心線１
との角度が２０°以下になるとやはり空気力学的な不安
定を引き起すことの他に、風受は面積が効果的に稼げな
いことになる。

けだし、同一の骨材２本を使って、風受は面積を最つも
効果的に稼ぐには２本の骨材を互に直交して配置するこ
とであるということは容易に理解される。

以上の３本の骨材２６，２７及び２８で凧の風受は面は
ほぼ形成しうる。

ここで、骨材２７は慣性モーメントを小さくするという
意味において中心線２９の近くに配置するのがよい。

又、中心線に第４図に示した骨材１を入れて骨材２７を
省略することも可能であるが、このとき中心線の骨材１
の剛性は非常に強いことが要求される。

何故なら、もし、中心骨１の剛性が弱いと風圧によって
中心骨１は紙面と垂直方向にたわみが生じ、この結果面
材にゆるみを与え、全体として糸の張力を減することに
なるからである。

尚、骨材２８間にはばね部材２２が設けられている。

ばね部材２２の剛性反力の大きさは少なくとも凧の重量
の約５倍以上あれば十分である。

ここでばね部材２２と主骨２８の結合位置に関して次の
事は非常に重要である。

第６図、第７図、第８図に例示するように、ばね部材２
２と主骨２８の結合位置が、骨材２６よりも上部（前縁
に近い部分）にある。

この結合位置が上部にあるか下部にあるかは、強風を受
けた時に凧がなお高く揚っているか或は否かを定める重
要な要因の１つである。

即ち結合位置が骨材２６よりも上部にあれば強風の条件
でも凧の高度は落ちないが、下部にあれば高度は降下す
ることが本発明の多数の実施例によって実証されている
。

この理由は上記の結合位置が下部にある場合、強風を受
けて前縁部分が風に向って凸に変形するため凧の実効的
な平面の迎へ角が深くなり揚抗比を減することになるか
らである。

これに対して、結合位置が骨材２６よりも上部にあると
、前縁部分の風圧が直接ばね部材２２に加わり、前縁部
分に有害な変形を与えないので凧の高度を維持すること
が可能となる。

次に骨材２８の剛性の強さについて言えば、骨材２６及
び２７の剛性よりも強い剛性のものが理想である。

更に骨材２６及び２７の理想について言えば、かかる骨
材２６及び２７は中心線から離れて先に行く程細くなっ
ているものが良い。

これは凧では骨材２６及び２７の先端部程強い剛性のも
のが不要になり、同時に骨材の慣性モーメントを小さく
して、凧の安定性を増すことになるからである。

このために例えば第７図の例のように、骨材２６或は２
７の先端部分を剛性の弱い骨材３０を継ぎ足す方法が最
つも簡便で且つ有効な方法であるということが実証され
ている。

以上の骨組みでほぼ完全に風受は面の張りが形成される
が、更に次のような事も風受は面の形成には重要である
。

即ち、第６図或は第７図に示す骨材２６，２７及び２８
或は骨材２６，２７゜２８及び３０によって、面材の張
り得る領域はほぼ決まる。

ところが凧の形状によっては上記骨材２６．２７，２８
或は３０によって十分張れない部分がある。

或は又、強風のもとでは骨材２６゜２７．２８及び３０
がたわむことなどによっても生ずる面材のたるみのため
、面材の端の部分で面ぶれを起したりすることがある。

この面ぶれは、凧の安定性を損なうのみならず、高度を
下げる有害な摩擦力の発生の原因にもなる。

これらの事象を克服するために第６図や第７図に示すよ
うな補助骨材３１を用いる方法が非常に有効である。

補助骨材３１の剛性は骨材２６或は２７の剛性と同程度
か或は弱いものが良く、その装着の仕方は第５図に示す
骨材の要領で張るのが理想的である。

これは、面材と骨材とによって形成される可撓性のある
爪面にあっては風を受けて爪面がある程度中ふくらみす
ることが揚抗比を増大させ凧の高度を上げることになる
し、又、左右の横ゆれに対して大きな抵抗をもつことに
なり凧の姿勢を安定にすることになるからである。

この意味において、例えば第４図に示す骨材１９はかえ
って有害なものであると言える。

なお補助骨材３１は中心線２９に対して左右対称の位置
に配置することが肝要である。

又第４図に例示するように中心線２９上に骨材１を装着
することは中心線２９の近傍のわずかな部分の面材の張
りを増すことと骨材１に糸の結び目を作りうるというこ
と以外に特に重要な意味をもっていない。

以上に説明したように、第６図或は第７図は蝶凧の理想
的な骨組みを示したものである。

他の例として第８図に鳥凧の理想的な骨組みを示す。

骨材の配置の仕方は蝶凧の場合と同様である。

このような骨組みはどのような形状の凧にも適用できる
。

さて、上述したような骨組みの凧にあって、工作上或は
製造上置つも重要なことは中心線２９或は中心骨材１に
対する左右の骨材の同質性と位置の対称性である。

この条件がくずれると凧は傾いて揚ったり、回転逆落す
る。

例えば第６図の凧について言えば、左右の骨材の同質性
とその位置の対称性が最つも要求されるのは、主骨２８
である。

続いて骨材２６、骨材２７、補助骨材３１の順であるこ
とが非常に多数の実施例によって明らかとなっている。

この発明は、上述の骨材の装着に関する全く新しい提案
と行なうものである。

この発明の１実施例による凧のフレームを第９図に示す
。

第９図は材料が例えば厚板紙やプラスチック等のものを
打抜きや成形等の方法によって作ったフレームである。

このフレームは中心線２９に対して左右対称形である。

ここで、従来の凧を例にとってこのフレームの構造上の
機能について説明する。

第９図に示すフレーム１００において、３２は爪面にあ
って特に重要な前縁部分の面材が凧糸によって破けるこ
とを防ぐためのエツジ部分であり、３３はばね部材２２
を装着したときにフレームが変形することを防ぐための
張力部分であり、３４は前記の主骨２８の役目をする主
骨部分であり、３５はフレーム全体の重心の位置を適正
にするための補助部分であり、３６は前記中心骨１の役
目をする中心部分である。

かかる本発明によるフレームにおいて、次の事は重要で
ある。

即ち（ａ）フレーム全体の重量は小さいほど良いこと、
（ｂ）主骨部分３４はある程度以上の剛性が必要である
こと、（ｃ）中心線２９の部分で２つに折れる（可撓性
を有する）構造であることなどである。

まづ（ａ）についてであるが、フレームは剛性が強くて
重量が小さいものほど良い。

第９図或は第１０図に示したフレームの構造例は各部分
３４゜３５．３６，３３，３２以外の不要な部分を打抜
いて重量を小さくしたものである。

成る程度の剛性のあるフレームの基材において、凧の面
材の形状、大きさ、重量によっては上述の打抜は必ずし
も必要ではない。

次に（ｂ）についてであるが、主骨部分３４は主骨２８
の代りの役目を果している。

このときフレームの基材が紙やうすいプラスチックの板
のように骨材２６或は２７の剛性よりも弱いものであれ
ば主骨２８の代用とはなり得ない。

このような場合主骨部分３４の主骨２８方向に対する直
交断面の断面二次モーメントが大きいような構造にすれ
ば良い。

この方法に対する具体的な実施例を次に示す。

第１１図ａ、ｂ、ｃに例示するように断面が１字形やＬ
字形や１字形や三角状或は第１２図ａ、ｂに図示するよ
うに補強部材３７の入った構造物のように断面２次モー
メントの大きな形状の構造物を主骨部分３４に貼る。

或はその打抜き部分を第１２図のように折りまげて、必
要ならば補強部材３７をそう入して貼合せる。

或は主骨部分３４が例えばＩ字形構造となるようにフレ
ーム全体をプラスチック等で一体化して成形してもよい
。

この場合は後述の第１０図の実施例に示す骨材２６．２
７或は補助骨材３１なども含めて成形しても良い。

或は骨材２６，２７或は補助骨材３１及びばね部材２２
の位置決めや装着機構もフレームに成形することができ
る。

次に（ｃ）についてであるが上述のフレームは中心線２
９でのフレームが２つに折れるような構造になっている
。

これは爪面Ａ、Ｂ間に適当な上反角をつけることが容易
であることの他に第９図の中心部分３６が折れたときに
断面がＶ字形になるため比較的うすい板であっても剛性
が強くなり、中心骨１を省くことができるからである。

以上、この発明によるフレームの構造及び機能について
説明した。

このようなフレームを用いれば骨材と面材との着脱が容
易になるため、工作や梱ぼうに非常に有利である。

第１０図は前記フレームに類似するフレームを用いて形
成した本発明の凧の一実施例を示す。

第１０図に於て、１００はフレームで前記した第９図の
フレームと同様に形成されたものである。

２６．２７はそれぞれの風受は面Ａ、Ｂに交わり角が２
０°〜１３５°の範囲で配置された２つの骨材、３１は
補助骨材で、その配置は前述の第６図のものと同様であ
る。

以上説明したように、本発明によるフレームを用いれば
凧の製造酸は工作が非常に簡素化されるのみならず、主
骨の剛性の左右不均一性のためにしばし起る回転現象を
完全に除去することが出来るということが非常に多くの
実施例によって確証された。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は従来の凧の構造図、第５図は説明図略
図、第６図〜第８図は説明用の凧の平面図、第９図は本
発明の一実施例による凧のフレームの平面図、第１０図
は本発明の一実施例の平面図、第１１図〜第１２図はフ
レームの断面の例を示す斜視図及び断面図である。 図に於て、１００はフレーム、３４は主骨部分、２６．
２７は骨材、３１は補助骨材である。 尚、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 中心線に対して対称形に配置され７字形をなす主骨
   部分が一体に形成され、かつ上記中心線で折り曲げ自在
   に形成されたフレームと、このフレームに装着され上記
   中心線に対してほぼ対称な２つの面を形成する面材と、
   上記主骨部分相互を連結するばね部材とを備えてなる凧
   。 ２ 中心線に対して対称形に配置され７字形をなす主骨
   部分が一体に形成され、かつ上記中心線で折り曲げ自在
   に形成されたフレームと、このフレームに装着され上記
   中心線に対してほぼ対称な２つの面を形成する面材と、
   上記２つの面の夫々に設けられ、交わり角もしくは延長
   線の交わり角が２０°〜１３５°の範囲にあり、かつ上
   記フレームの主骨部分にそれぞれ交差する２本の骨材と
   を備えてなる凧。