(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中棒に対して球関節継手を介して全方位に揺動自在に接続された上ロクロと、
前記中棒に対して摺動自在に嵌合された筒状部材と該筒状部材を囲むリング状部材とを含む下ロクロと、
該中棒に対する該上ロクロの相対位置を定位置に戻すように全方位に揺動自在とし、前記中棒を中心として前記下ロクロに中心対称に配置された弾性体と、
を備えることを特徴とする傘。
【請求項２】
略円錐状または略角錐状の屋根と、
前記屋根の中心を、球関節継手を介して支える支持柱と、
前記屋根の内壁に固定され、かつ前記支持柱を囲むリング状部材と、
前記リング状部材の内周面と前記支持柱の外周面とを接続し、前記支持柱を中心として中心対称に配置され、かつ前記支持柱に対する前記屋根の相対位置を定位置に戻すように全方位に揺動自在とする弾性体と、
を含むことを特徴とする傘状構造体。
【請求項３】
頭部を覆うための笠部と、
該頭部に球関節状の構造を介して装着される装着部と、
前記笠部が前記装着部に対して全方位に揺動自在に接続されるように、該装着部に対する該笠部の相対位置が定位置に戻るように全方位に揺動自在とし、前記装着部に対して中心対称に配置され、かつ前記装着部から前記傘部にまで延びた弾性体と、
を備えることを特徴とする帽子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、傘に関し、より詳細には、突風に強い傘に関する。
【背景技術】
【０００２】
風の強い日に傘を差していると、突風にあおられて傘が反転し、傘の骨が折れて使用不能になることがある。
【０００３】
この突風による傘の破壊の問題に対して、これまで、傘の骨を折れにくい構造にするといったアプローチや、傘の内側から外側に風圧を逃がすといったアプローチが採られてきた（例えば、特許文献１、２）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−８１１２９号公報
【特許文献２】特開２０１０−１２５３０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記従来技術における課題に鑑みてなされたものであり、本発明は、突風に強い新規な傘を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、突風に強い傘の構成につき鋭意検討した結果、以下の構成に想到し、本発明に至ったのである。
【０００７】
すなわち、本発明によれば、中棒に対して球関節継手を介して全方位に揺動自在に接続された上ロクロと、前記中棒に対して摺動自在に嵌合された筒状部材と該筒状部材を囲むリング状部材とを含む下ロクロと、該中棒に対する該上ロクロの相対位置を定位置に戻すように全方位に揺動自在とし、前記中棒を中心として前記下ロクロに中心対称に配置された弾性体と、を備えることを特徴とする傘が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
上述したように、本発明によれば、突風に強い新規な傘が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】突風を受けた傘が破壊に至るメカニズムを説明するための概念図。
【図２】本実施形態の傘の外観図。
【図３】本実施形態の傘の縦断面図。
【図４】本実施形態の傘の作用効果を説明するための概念図。
【図５】本実施形態の傘状構造体の外観図。
【図６】実施形態の傘状構造体の縦断面図。
【図７】本実施形態の帽子の外観図。
【図８】実施形態の帽子の縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
最初に、突風を受けた傘が破壊に至るメカニズムを図１に基づいて説明する。
【００１１】
強風の中、傘を差して歩かなければならないとき、通常、人は、図１（ａ）に示すように、雨に濡れないようにするために、風向きの方向に対して傘の表側（凸面）を向ける。このような姿勢をとっている場合、よほどの強風でない限り、傘が反転することはない。
【００１２】
しかしながら、図１（ｂ）に示すように、予期せぬ方向から突風を受けた場合（例えば、ビル風のように）、人は、風向きの方向に対して瞬時に傘を向けることができないため、一瞬のうちに傘に大きな揚力Ｌと抗力Ｄが発生し、その作用で傘は、図１（ｃ）に示すように、前傾する形で浮き上がる。その結果、傘は内側（凹面）から風圧をまともに受けることになり、最終的には、図１（ｄ）に示すように、傘が反転し、破壊に至る。
【００１３】
本発明者は、突風を受けて傘が破壊に至るメカニズムを検証する中で、予期せぬ方向から突風を受けたときに、風向きの方向に対して瞬時に傘の表面（凸面）を向けることができれば、傘の反転が避けられるのではないかという着想を得た。そして、この着想を具体化する手段について鋭意検討を重ねた結果、本発明に至ったのである。
【００１４】
以上、突風を受けて傘が破壊に至るメカニズムについて説明してきたが、続いて、本発明を図面に示した実施の形態をもって説明する。なお、以下に参照する各図においては、共通する要素について同じ符号を用い、適宜、その説明を省略するものとする。
【００１５】
図２（ａ）は、本発明の実施形態である傘１００を横から見た外観図を示す。なお、図２（ａ）においては、理解を助けるために傘布の一部を切り欠いて内部を見せている。また、図２（ｂ）は、傘１００を内側から見た図を示す。さらに、図３は、傘１００の縦断面図を示す。
【００１６】
図２および図３に示すように、本実施形態の傘１００は、中棒１４と、中棒１４の先端に接続される上ロクロ１０と、中棒１４が挿嵌される下ロクロ２０と、上ロクロ１０に接続される親骨１２と、下ロクロ２０に接続される受骨１３とを含んで構成されており、受骨１３と親骨１２が接続され、受骨１３が支える親骨１２に傘布１６が張られている。
【００１７】
ここで、中棒１４の先端には球１５が形成される一方で、上ロクロ１０には球面状の凹部が形成されており、中棒１４の球１５を上ロクロ１０の凹部に嵌合することで球関節継手を実現している。つまり、本実施形態においては、中棒１４と上ロクロ１０を球関節継手を介して接続することによって、上ロクロ１０が中棒１４に対して全方位に揺動自在となるように構成されており、その結果、中棒１４に対する上ロクロ１０の相対位置が変化自在となっている。
【００１８】
一方、下ロクロ２０は、中棒１４に対して摺動自在に嵌合された筒状部材２２と、筒状部材２２を囲むリング状部材２４と、弾性体２６とを含んで構成される。リング状部材２４と上ロクロ１０は、全方位に複数の親骨１２と受骨１３からなるリンク機構を介して接続されているために、常に平行に保たれており、これらの間隔が変化する自由度だけが許される構造体を形成する。ここで、リング状部材２４の内周面と筒状部材２２の外周面は、弾性体２６を介して接続されており、この弾性体２６は、リング状部材２４中心軸と筒状部材２２中心軸が一致する状態を維持するように付勢力を与えている。
【００１９】
なお、本実施形態においては、弾性体２６として、上述した付勢力を付与しうる適切なバネ機構やエストラマーを採用することができる。具体的には、リング状部材２４と筒状部材２２を板バネで接続した態様や、リング状部材２４と筒状部材２２の間にゴムを充填した態様を例示することができる。
【００２０】
下ロクロ２０の筒状部材２２を中棒１４に沿って上に押し上げると、筒状部材２２に接続されたリング状部材２４が一緒に上方向に移動する。これに伴って、リング状部材２４に接続された受骨１３が自身に接続される親骨１２を押し上げることで、親骨１２に張られた傘布１６が押し広げられる。その後、筒状部材２２は、止め鋲１７をストッパーとして上はじき１８に係止され、傘は全開の状態となる。
【００２１】
ここで、無風状態においては、弾性体２６の付勢力により、リング状部材２４の中心軸と筒状部材２２の中心軸が一致する状態、すなわち、上ロクロ１０の中心軸と中棒１４の中心軸が一致する状態が維持される。以下、図３（ａ）に示すように、上ロクロ１０の中心軸と中棒１４の中心軸が一致するときの両者の相対位置を「定位置」という。
【００２２】
ここで、定位置にある傘１００が横方向から突風を受けた場合を考える。横方向から突風を受けると、傘布１６が風から受ける抗力は、上ロクロ１０とリング状部材２４が接続されてなる１自由度のみを有する構造体を支持している球１５回りのトルクとして働き、図３（ｂ）に示すように、この構造体を風向きの方向に揺動させる。その結果、傘１００の表面（凸面）が風向きの方向に傾く。このとき、リング状部材２４が筒状部材２２に対して傾くことによって弾性体２６が変形する。
【００２３】
リング状部材２４が筒状部材２２に対して傾いた状態においては、図３（ｂ）に拡大して示すように、弾性体２６に、元の状態に戻ろうとする力が蓄積される。よって、風が止むと、弾性体２６が元の状態に戻るようにリング状部材２４を付勢し、その結果、中棒１４に対する上ロクロ１０の相対位置が自動的に定位置に戻る。
【００２４】
以上、本実施形態の傘１００の構造を説明してきたが、本実施形態の傘１００は、上述した構造を採用することにより、予期せぬ方向から突風を受けた場合に、瞬時に傾いて風向きの方向に傘の表面（凸面）を向ける。例えば、図４（ａ）に示すように、背後から突風を受けた場合、図４（ｂ）に示すように、傘１００の表面（凸面）が瞬時に後方に傾く。この状態では、傘１００に対して下向きの揚力Ｌが作用するため、傘１００の浮き上がりが起こらないので、傘１００の内側（凹面）から風圧をまともに受けずに済み、傘の反転・破壊といった事態が回避される。
【００２５】
以上、人が頭上に差して歩く傘の実施形態に基づいて本発明を説明してきたが、本発明の構造は、人に限らず任意の対象を雨や日光などから保護するための傘状の構造体全般に適用することが可能である。以下、本発明を適用した傘状構造体について説明する。
【００２６】
図５（ａ）は、本実施形態の傘状構造体２００を横から見た外観図を示し、図５（ｂ）は、傘状構造体２００を内側から見た図を示す。さらに、図６は、傘状構造体２００の縦断面図を示す。
【００２７】
図５および図６に示すように、本実施形態の傘状構造体２００は、略円錐状の屋根３０と、屋根３０の中心を支える支持柱３２と、支持柱３２を囲むリング状部材３４とを含んで構成されており、支持柱３２は、リング状部材３４の中空を通って屋根３０の頭頂部に接続されている。なお、屋根３０は、略角錐状であってもよい。
【００２８】
ここで、支持柱３２の先端には球３３が形成される一方で、屋根３０の頭頂部（円錐の頂点）の内側には球面状の凹部が形成されており、支持柱３２の球３３を屋根３０の頭頂部の凹部に嵌合することで球関節継手を実現している。つまり、本実施形態においては、支持柱３２と屋根３０の頭頂部を球関節継手を介して接続することによって、屋根３０が支持柱３２に対して全方位に揺動自在となるように構成されており、その結果、支持柱３２に対する屋根３０の相対位置が変化自在となっている。
【００２９】
一方、リング状部材３４は、屋根３０の内壁から伸びる梁部３５を介して、そのリングの中心軸と屋根３０の中心軸が一致する位置に固定されている。ここで、リング状部材３４の内周面と支持柱３２の外周面は、弾性体３６を介して接続されており、この弾性体３６がリング状部材３４の中心軸と支持柱３２の中心軸が一致する状態を維持するように付勢力を与えている。なお、先に説明した傘１００の場合と同様に、本実施形態においては、弾性体３６として、上述した付勢力を付与しうる適切なバネ機構やエストラマーを採用することができる。
【００３０】
ここで、無風状態においては、リング状部材３４の中心軸と支持柱３２の中心軸が一致する状態、すなわち、屋根３０の中心軸と支持柱３２の中心軸が一致する状態が維持される。以下、図６（ａ）に示すように、屋根３０の中心軸と支持柱３２の中心軸が一致するときの両者の相対位置を「定位置」という。
【００３１】
ここで、定位置にある傘状構造体２００が横方向から突風を受けた場合を考える。屋根３０が風から受ける抗力は、屋根３０を支持している球３３回りのトルクとして働き、屋根３０を風向きの方向に揺動させる。その結果、図６（ｂ）に示すように、屋根３０が風向きの方向に傾く。
【００３２】
このとき、図６（ｂ）に示すように、リング状部材３４と支持柱３２の間に介在する弾性体３６には元の状態に戻ろうとする力が蓄積される。よって、風が止むと、弾性体３６が元の状態に戻るようにリング状部材３４を付勢し、その結果、支持柱３２に対する屋根３０の相対位置が自動的に定位置に戻る。
【００３３】
本実施形態の傘状構造体２００は、先述した傘１００と同様に、突風を受けた場合に、瞬時に傾いて風向きの方向に屋根３０の表面（凸面）を向けるので、屋根３０の内側（凹面）から風圧をまともに受けずに済み、屋根３０の飛散・破壊といった事態が回避される。
【００３４】
これまで、傘状の構造体の実施形態に基づいて本発明を説明してきたが、本発明の構造は、帽子に適用することが可能である。以下、本発明を適用した帽子について説明する。
【００３５】
図７（ａ）は、本実施形態の帽子３００を横から見た外観図を示し、図７（ｂ）は、帽子３００を内側から見た図を示す。さらに、図８は、帽子３００の縦断面図を示す。
【００３６】
図７および図８に示すように、本実施形態の帽子３００は、頭部を覆うための笠部４０と、頭部に装着するための装着部４２と、弾性体４６とを含んで構成されている。
【００３７】
ここで、装着部４２の上部には球面状の凸部４３が形成される一方で、笠部４０の頭頂部の内側には球面状の凹部が形成されており、装着部４２の凸部４３を笠部４０の頭頂部の凹部に緩く嵌合することにより球関節状の構造を実現している。つまり、本実施形態においては、装着部４２と笠部４０の頭頂部を球関節状の構造を介して接続することによって、笠部４０が装着部４２に対して全方位に揺動自在となるように構成されており、その結果、装着部４２に対する笠部４０の相対位置が変化自在となっている。
【００３８】
一方、笠部４０の内壁面と装着部４２は、弾性体４６を介して接続されており、この弾性体４６が、笠部４０の中心軸と装着部４２の凸部４３の中心軸が一致する状態を維持するように付勢力を与えている。本実施形態においては、弾性体４６として、上述した付勢力を付与しうる適切なバネ機構やエストラマーを採用することができ、具体的には、笠部４０の内壁面と装着部４２をゴム引布などのような伸縮性の布地で接続した態様を挙げることができる。
【００３９】
ここで、無風状態においては、笠部４０の中心軸と装着部４２の凸部４３の中心軸が一致する状態が維持される。以下、図８（ａ）に示すように、笠部４０の中心軸と装着部４２の凸部４３の中心軸が一致するときの両者の相対位置を「定位置」という。
【００４０】
ここで、定位置にある帽子３００が横方向から突風を受けた場合を考える。本実施形態においては、笠部４０が装着部４２に対して全方位に揺動自在に接続されているため、横方向からの突風を受けると、その風圧により、瞬時に笠部４０が揺動し、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、笠部４０は風向きの方向に傾く。
【００４１】
このとき、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、笠部４０と装着部４２の間に介在する弾性体４６には元の状態に戻ろうとする力が蓄積される。よって、風が止むと、弾性体４６が元の状態に戻るように笠部４０を付勢し、装着部４２に対する笠部４０の相対位置が自動的に定位置に戻る。
【００４２】
本実施形態の帽子３００は、先述した傘状の構造体と同様に、突風を受けた場合に、瞬時に笠部４０が傾いて風向きの方向に笠部４０の表面（凸面）を向けるので、笠部４０の内側（凹面）から風圧をまともに受けずに済み、帽子３００が飛ばされることが回避される。
【００４３】
以上、本発明について実施形態をもって説明してきたが、本発明は上述した図面に示した実施形態に限定されるものではなく、当業者が推考しうるその他の実施態様の範囲内において、本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００４４】
１０…上ロクロ、１２…親骨、１３…受骨、１４…中棒、１５…球、１６…傘布、１７…止め鋲、１８…上はじき、２０…下ロクロ、２２…筒状部材、２４…リング状部材、２６…弾性体、３０…屋根、３２…支持柱、３３…球、３４…リング状部材、３５…梁部、３６…弾性体、４０…笠部、４２…装着部、４３…凸部、４６…弾性体、１００…傘、２００…傘状構造体、３００…帽子
【図１】
0006716214.tif 000002
【図２】
0006716214.tif 000003
【図３】
0006716214.tif 000004
【図４】
0006716214.tif 000005
【図５】
0006716214.tif 000006
【図６】
0006716214.tif 000007
【図７】
0006716214.tif 000008
【図８】
0006716214.tif 000009