JP3592127B2 - 凧とその部品およびそれらの製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、飛行特性を改善した凧とその部品およびそれらの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１３に、従来の凧の浮遊状態を示す。図において２３は従来の凧である。従来の凧２３は、ピッチング安定性（前傾、後傾の安定性）を得るために上下方向について前方に凸の曲面（負のキャンパー）を形成していた。この条件を備えていない凧は、前のめりになって安定性を失なう傾向がある。しかしながら、前方に凸の曲面形状をもつ凧は上昇力が不充分であり、安定な飛行（浮遊）姿勢を保つ角度が約４５°となり、糸の懸垂角度はそれとほぼ直角な約４５°程度となって、それ以上の上昇角は得られないという問題があった。
【０００３】
また、糸の懸垂角が約４５°と低いため、上昇高度に対して糸の全長が長くなり、その重量のために上昇高度が制限されるという問題もあった。
【０００４】
このような事情は、凧を上げるのに必要な風速に対する要求を増し、通常、秒速数メートル程度の風を必要とするので、たこを上げることのできる条件は限られたものとなっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来の凧の前記の問題点を解決し、上昇角度が高く、必要風速が小さく、安定に飛行できる凧を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の構成による凧は、ゼロまたは正のキャンパーを有する主翼と、
負の迎角を有する水平尾翼と、
凧の対象軸となる縦方向の中心骨と、
主翼の主要部に前記中心骨と交わって横方向に配置された主翼主骨と、
主翼の前縁部に前記中心骨と交わって横方向に配置された主翼前縁骨と、
主翼主骨の下部で中心骨と交わり、中心骨と主翼主骨とともに三角形を形成し、中心骨と主翼前縁骨とともに三角形を形成する主翼補強骨と、
前記骨組構造に貼り付けた凧紙と
を備えたものである。
【０００７】
本発明の第２の構成による凧は、前記第１の構成において、前記主翼主骨および主翼前縁骨の左の端部と交わるものと主翼主骨および主翼前縁骨の右の端部と交わるものとの１対からなり、縦方向に配置された主翼中間縦骨と、前記主翼主骨の左右の延長上にそれぞれ配置された１対の主翼延長骨とを更に備えたものである。
【０００８】
本発明の第３の構成による凧は、前記第１の構成において、前記水平尾翼の中心骨の両側の部分の凧紙を左右から貼り合わせ、垂直尾翼を形成したものである。
【０００９】
本発明の第４の構成による凧は、前記第２の構成において、骨材を挿入して固定するための複数の穴または溝を有し、異なる穴または溝の間に屈曲可能な薄肉部を有する凧の骨組用継ぎ手を、前記中心骨と主翼主骨の交点および中心骨と主翼補強骨の交点に、前記薄肉部を縦方向にして使用し、凧を上反角方向に折り曲げ可能にしたものである。
【００１０】
本発明の第５の構成による凧は、前記第２の構成において、前記主翼中間縦骨に糸で張力を与え、背面に向って凸の曲面を形成し、主翼に正のキャンパーを与えたものである。
本発明の第６の構成による凧は、ゼロまたは正のキャンパーを有する主翼と、
負の迎角を有する水平尾翼と、
凧の中心軸となる縦方向の中心骨と
主翼の主要部に前記中心骨と交わって横方向に配置された主翼主骨と、
主翼の前縁部に前記中心骨と交わって横方向に配置された主翼前縁骨と、
主翼主骨の下部で中心骨と交わり、中心骨と主翼主骨とともに三角形を形成し、
中心骨と主翼前縁骨とともに三角形を形成する主翼補強骨と、
前記主翼主骨および主翼前縁骨の左の端部と交わるものと主翼主骨および主翼前縁骨の右の端部と交わるものとの１対からなり、縦方向に配置された主翼中間縦骨と、前記主翼主骨の左右の延長上にそれぞれ配置された１対の主翼延長骨と、
凧紙とを備え、
前記中心骨、主翼前縁骨、主翼補強骨、および主翼中間縦骨を凧紙の背面に配置して凧紙と接着し、
前記主翼主骨および主翼延長骨を凧紙の前面に配置して凧紙とは接着しないことによって、
風圧によって主翼に正のキャンパーを形成するようにしたものである。
本発明の第７の構成による凧は、前記第４の構成において、前記骨組用継ぎ手で前記中心骨に接続された前記主翼主骨の左右の部分に固定して、該主翼主骨の左右の部分の角度を固定するバネ、および該バネを主翼主骨に固定するバネ継ぎ手をさらに備え、主翼に上反角を与えたものである。
本発明の第８の構成による凧は、前記第４の構成において、前記骨組用継ぎ手を、さらに主翼中間縦骨と主翼主骨と主翼延長骨の交点に薄肉部を縦方向にして使用し、前記主翼主骨と前記主翼前縁骨とを前記中心骨および前記主翼中間縦骨の位置で折り曲げ可能とすることにより、不使用時に四つに折りたたむことができるようにしたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
実施の形態１
図１は、本発明の実施の形態１の凧の浮遊状態を説明する図である。図において、１は主翼、２は尾翼である。本発明の凧の特徴は、次のようなものである。
（１）主翼１と尾翼２を有する。
（２）主翼は背面に向かって凸の曲面または平面であり、正またはゼロのキャンパーを有する。
（３）水平尾翼を有し、負の迎角αをもつ。
（４）垂直尾翼は必ずしも必要ではないが、有れば左右方向の回転（時計廻りまたは反時計廻り）または横すべりを防ぐ安定性を与える。
（５）糸目中心（複数の糸目の場合は懸垂方向の延長点）は風圧中心より前方にあり、これによる前方へのピッチングモーメント（尾部を上げるモーメント）は、尾翼の負の迎角による後方へのピッチングモーメントおよび自重による後方へのピッチングモーメントと釣合う。
【００１５】
このような構成の凧は従来の凧と異なり、水平に近い飛行姿勢となり、揚力が大きく、風速１メートル程度の微風でも飛行させることができる。また、糸の懸垂角度は垂直に近い。この凧は従来の凧に比べて飛行機に近いものであるが、飛行機が揚抗比を最大にするように最適化されているのに対して、揚力の最大化のみに最適化されている点で飛行機と異なる。凧は糸に大きな抗力を受けるので、凧自体の抗力を小さくする必要はないからである。
【００１６】
図２は、このような特徴をもつ凧を実現するのに適した骨組構造例を示している。図において、３は中心骨、４は主翼主骨、５は主翼前縁骨、６は主翼補強骨、７は主翼中間縦骨、８は尾翼骨、９は主翼延長骨、１０は主翼細骨、２０は凧紙である。
【００１７】
次に組立て方を説明する。まず、凧紙２０の中心対称軸に中心骨３を配置する。次に水平方向の主翼主骨４を主翼の主要部に配置する。主翼主骨４は他の骨より太いものを用いる。この他に中心骨３、主翼補強骨６にも太い骨材を用いてもよい。骨材にはカーボンファイバ、グラスファイバ、竹ひご等が使用できる。凧のサイズがＡ４×Ａ４サイズ（Ａ２サイズ）程度の場合、太い骨は１．４から２φ、細い骨は０．６から１．２φ位の太さがよい（カーボンファイバ、グラスファイバの場合）。
【００１８】
図３、４は、凧の骨材の組立てに用いる継ぎ手の構造と使用法を説明する図である。図において１５は主翼主骨継ぎ手、１６は主翼補強骨継ぎ手である。中心骨３と主翼主骨４は、図３、図４に示すようなプラスチック製の継ぎ手１５、１６を使って連結し、中心骨を中心に屈曲できる構造とする。主翼補強骨６も同様に継ぎ手を使って組立てる。骨材は組立て次第凧紙２０に接着し、相互に固定していく。接着材には水溶性の接着材を用いると、接着後にも印毛で水分を塗布することにより簡単にはがすことができるので、骨組配置の変更を行なう場合に便利である。
【００１９】
次に中心骨３とほぼ平行に主翼中間縦骨７を配置し、接着する。
【００２０】
残りの骨材も同様に接着していくが、主翼延長骨９は主翼主骨４とオーバーラップさせ、その弾性によって主翼中間縦骨７を境界として屈曲性をもたせる。主翼補強骨６、主翼中間補強骨１１等は、３角形を構成するように配置するが、この様に配置する理由は捻れに対して剛性をもたせるためである。４辺形の配置は捻れに対して剛性をもたないので不適切である。
【００２１】
図５は、折りたたみ可能な左右の主翼２を連結し、上反角をもたせて固定する骨組構造を説明する図である。図において１２はバネ、１３はバネ継ぎ手である。
【００２２】
骨組みが完成したら、図５に示すように左右の主翼主骨４をバネ１２とバネ継ぎ手１３で上反角θをもたせて組立てる。図５では、バネ継ぎ手１３を鋭角に折り曲げて使用しているが、図６（ａ２）のように鈍角に折り曲げて使用してもよい。ここで、バネ１２と継ぎ手１３は接着せず、飛行状態では図５の形とするが、不使用時にはバネ１２を継ぎ手１３から抜いて折りたたむことができるようにしておく。
【００２３】
図４、図６には、継ぎ手の詳細形状を示している。継ぎ手には骨材をはめ込んで固定する複数の穴または溝が設けられている。溝は断面が略Ｕ字形であるが、入口が少しせまい馬蹄形にして骨材を固定できるようにする。材料は塩化ビニール、ポリエチレン等のプラスチックで作り、屈曲部を薄肉にする。屈曲角度の大きい部分には、Ｖ字形またはＵ字形の溝を設けるとよい。
【００２４】
このような継ぎ手を使用することによって骨組みの左右対称性が容易に得られ、左右に回転することのない安定した飛行が可能となる。
【００２５】
図７は、図２〜５に示した骨組構造例での各部の剛性の分布を示したものである。図において、２１は剛性の小さい骨組である。図７では、剛性の小さい骨組２１を破線で示している。主翼の先端部は、主翼主骨４とオーバーラップさせた主翼延長骨９のみで形状保持をしているので、主翼中間縦骨７を境界にして上反角方向にしなりやすい構造となっている。中心骨３では積極的に上反角を設けてあるが、主翼中間縦骨７でも風圧によって図７（ｂ）に示すようにＡ、Ｂ２面のあいだに上反角が形成される。このように屈曲によってＡ、Ｂ２面のあいだに稜線が形成されると、形状を保持する剛性が大きくなり、強風下でも形状の保持ができる。この性質は全体の軽量化に役立つ。尾翼部も、左右の尾翼骨８は多点支持をされていないので柔な構造となっているが、このようにすると風圧によって負の迎角αが得られ、強風時にも安定な飛行が可能になる。
【００２６】
また、図２〜７に示した骨組構造例では、主翼主骨４と主翼前縁骨５の間隔をせまくし、主翼の捻れに対する剛性をやや弱くしているが、このようにすると主翼の捻れが風圧によって修正される傾向が見られ、飛行の安定性が増す。
【００２７】
実施の形態２
図８は、尾翼部における垂直尾翼の形成法と水平尾翼の負の迎角αの形成法を説明する図である。図において、１７は垂直尾翼、αは尾翼２（水平尾翼）の負の迎角である。
【００２８】
前述のように尾翼２は柔な構造となっているが、これを利用して尾翼の中心骨３の両端の部分を左右から貼り合わせ、三角形の垂直尾翼１７を形成する。これにより、回転や横すべりに対する安定性が得られる。貼り合わせた結果、残りの水平尾翼となる部分には角の迎角αが形成され、ピッチングに対する安定性が得られる。
【００２９】
実施の形態３
図９は、凧の糸目の形成法を説明する図である。図において、１８は糸目である。凧に固定する糸目１８の数は、図９（ａ）に示すように２本とするのがよい。糸目が２本であると、図９（ｂ）に示すような糸の結び方をすることにより、結び目の位置の調節が自由にできる。また糸目が２本あることにより中心骨への風圧力を分散させることができるので中心骨３の剛性に対する負担が少なく、軽量化することができる。
【００３０】
実施の形態４
図１０に、主翼１に正のキャンパー（背面に向かって凸の曲面）を与える方法を示す。図において、２２は糸、７は糸２２で張力を与えられた主翼中間縦骨である。図２〜７に示した骨組構造では、強風時の風圧で変形し、負のキャンパーが形成される場合がある。主翼のキャンパーは揚力を大きくするためには正であることが望ましいが、正のキャンパーを積極的に与えるために主翼中間縦骨７に糸２２で張力を与えたものである。この構成によれば、強風時でも負のキャンパーを生じる変形を防ぐことができ、正のキャンパーを維持することができる。
【００３１】
実施の形態５
図１１は、主翼１に正のキャンパーを与える他の方法を示す。図において、１９は主翼中間骨継ぎ手である。骨組配置を凧の前面（風上側）と後面に分け、主翼主骨４と主翼延長骨９を凧の前面に配置する。前面に配置したこれらの骨材は、凧紙２０とは接着しない。このようにすると、凧紙２０は風圧力により後面側にふくらみ、正のキャンパーが形成される。
【００３２】
実施の形態６
この実施の形態の凧は、不使用時に四つ折りにたたむことのできる構造となっている。図１２は、不使用時の折りたたみの形態と、使用時の組立ての形態を示している。図３に示した中心骨と主翼主骨の継ぎ手と同様な継ぎ手を主翼中間縦骨７にも使用し、主翼中間縦骨７でも折り曲げ可能とし、バネ１２とバネ継ぎ手１３を用いて折り曲げ角度を固定するものである。ただし、ここで使用する継ぎ手は、太い主翼主骨４とそれより細い主翼延長骨９を継ぎ合わせるので、異なる穴径をもつものである。このようにすると、中心線に平行な３つの稜が形成されて剛性が大きくなり、携帯時にはコンパクトに折りたたむことができる。
【００３３】
実施の形態７
本発明の凧に用いる面材としては、強度が大きく軽量である点で和紙や不織布が好ましいが、和紙は柔かいためにコピー機やプリンターによる印刷が困難である。印刷を容易にするために、和紙をコピーの可能な台紙（普通のコピー用紙でよい）に仮りに貼り付け、この状態でコピーをする。接着材にはスプレー糊のようなはがしやすいものにしておき、印刷後に和紙を台紙からはがす。
【００３４】
【発明の効果】
本発明の請求項１〜８にかかわる凧は、ゼロまたは正のキャンパーを有する主翼と、負の迎角を有する水平尾翼と、
凧の対象軸となる縦方向の中心骨と、
主翼の主要部に前記中心骨と交わって横方向に配置された主翼主骨と、
主翼の前縁部に前記中心骨と交わって横方向に配置された主翼前縁骨と、
主翼主骨の下部で中心骨と交わり、中心骨と主翼主骨とともに三角形を形成し、中心骨と主翼前縁骨とともに三角形を形成する主翼補強骨と、
前記骨組構造に貼り付けた凧紙と
を備えたので、揚力が大きく、飛行安定度が高く、弱風でも飛行の可能な凧を提供できる。
【００３５】
本発明の請求項４にかかわる凧は、骨材を挿入して固定するための複数の穴または溝を有し、異なる穴または溝の間に屈曲可能な薄肉部を有する凧の骨組用継ぎ手を使用するので、凧の骨組を簡単に、正確に組立てることができ、飛行安定性の高い凧を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の凧の飛行原理を説明する図である。
【図２】本発明の凧の骨組構造を説明する図である。
【図３】本発明の凧の骨組に用いる骨組用継ぎ手の構造とその使用法を説明する図である。
【図４】本発明の凧の骨組に用いる骨組用継ぎ手の構造とその使用法を説明する図である。
【図５】本発明の凧の上反角を形成する骨組構造を説明する図である。
【図６】本発明の凧の骨組構造の組立に使用する継ぎ手の構造を説明する図である。
【図７】本発明の凧の柔構造部分について説明する図である。
【図８】本発明の凧の垂直尾翼を形成する構造を説明する図である。
【図９】本発明の凧の糸目の構造を説明する図である。
【図１０】本発明の凧の凧の正のキャンパーを形成する構造を説明する図である。
【図１１】本発明の凧の凧の正のキャンパーを形成する構造を説明する図である。
【図１２】本発明の凧の凧の四つ折り構造を説明する図である。
【図１３】従来の凧の飛行原理を説明する図である。
【符号の説明】
１ 主翼、２ 尾翼、３ 中心骨、４ 主翼主骨、５ 主翼前縁骨、６ 主翼補強骨、７ 主翼中間縦骨、８ 尾翼骨、９ 主翼延長骨、１０ 主翼細骨、
１１ 主翼中間補強骨、１２ バネ、１３ バネ継ぎ手、１５ 主翼主骨継ぎ手、１６ 主翼補強骨継ぎ手、１７ 垂直尾翼、１８ 糸目、１９ 主翼中間骨継ぎ手、２０ 凧紙、２１ 剛性の小さい骨組、２２ 糸、２３ 凧、α 負の迎角、θ 上反角。

Claims (8)

1. ゼロまたは正のキャンパーを有する主翼と、
   負の迎角を有する水平尾翼と、
   凧の対称軸となる縦方向の中心骨と、
   主翼の主要部に前記中心骨と交わって横方向に配置された主翼主骨と、
   主翼の前縁部に前記中心骨と交わって横方向に配置された主翼前縁骨と、
   主翼主骨の下部で中心骨と交わり、中心骨と主翼主骨とともに三角形を形成し、中心骨と主翼前縁骨とともに三角形を形成する主翼補強骨と、
   前記骨組構造に貼り付けた凧紙とを備えた凧。
2. 前記主翼主骨および主翼前縁骨の左の端部と交わるものと主翼主骨および主翼前縁骨の右の端部と交わるものとの１対からなり、縦方向に配置された主翼中間縦骨と、前記主翼主骨の左右の延長上にそれぞれ配置された１対の主翼延長骨とを更に備えた請求項１記載の凧。
3. 前記水平尾翼の中心骨の両側の部分の凧紙を左右から貼り合わせ、垂直尾翼を形成した請求項１記載の凧。
4. 骨材を挿入して固定するための複数の穴または溝を有し、異なる穴または溝の間に屈曲可能な薄肉部を有する凧の骨組用継ぎ手を、前記中心骨と主翼主骨の交点および中心骨と主翼補強骨の交点に、前記薄肉部を縦方向にして使用し、凧を上反角方向に折り曲げ可能にした請求項２記載の凧。
5. 前記主翼中間縦骨に、凧の前面側から糸で張力を与え、背面に向って凸の曲面を形成し、主翼に正のキャンパーを与えた請求項２記載の凧。
6. ゼロまたは正のキャンパーを有する主翼と、
   負の迎角を有する水平尾翼と、
   凧の中心軸となる縦方向の中心骨と
   主翼の主要部に前記中心骨と交わって横方向に配置された主翼主骨と、
   主翼の前縁部に前記中心骨と交わって横方向に配置された主翼前縁骨と、
   主翼主骨の下部で中心骨と交わり、中心骨と主翼主骨とともに三角形を形成し、
   中心骨と主翼前縁骨とともに三角形を形成する主翼補強骨と、
   前記主翼主骨および主翼前縁骨の左の端部と交わるものと主翼主骨および主翼前縁骨の右の端部と交わるものとの１対からなり、縦方向に配置された主翼中間縦骨と、前記主翼主骨の左右の延長上にそれぞれ配置された１対の主翼延長骨と、
   凧紙とを備え、
   前記中心骨、主翼前縁骨、主翼補強骨、および主翼中間縦骨を凧紙の背面に配置して凧紙と接着し、
   前記主翼主骨および主翼延長骨を凧紙の前面に配置して凧紙とは接着しないことによって、
   風圧によって主翼に正のキャンパーを形成するようにした凧。
7. 前記骨組用継ぎ手で前記中心骨に接続された前記主翼主骨の左右の部分に固定して、該主翼主骨の左右の部分の角度を固定するバネ、および該バネを主翼主骨に固定するバネ継ぎ手をさらに備え、主翼に上反角を与えた請求項４記載の凧。
8. 前記骨組用継ぎ手を、さらに主翼中間縦骨と主翼主骨と主翼延長骨の交点に薄肉部を縦方向にして使用し、前記主翼主骨と前記主翼前縁骨とを前記中心骨および前記主翼中間縦骨の位置で折り曲げ可能とすることにより、不使用時に四つに折りたたむことができるようにした請求項４記載の凧。

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