(57)【要約】【課題】軽量で安定性が高い浮具を提供する。【解決手段】本発明の安定浮具は、折り畳んで収納可能な安定浮具において、可撓性を有する浮具の外周部に、内部に保水可能な可撓性の水袋を設けたことを特徴とする。浮具に水が入った水袋を設けた安定浮具は、水袋を水没させ、浮具の上部を水面から上方に突出させた状態で水上に浮かぶ。浮具の一側のある一点に力を加えると、浮具の傾斜によって他側の水袋が水面から上方に出て、水袋の水面から出た部分に重力が加わる。浮具が傾斜するにつれて、浮心は重心側に移動し、また、重心も浮心側に移動し、水袋が設けられていない場合に比べて、小さい傾斜角度で重心と浮心が一致するので、浮具は、小さい傾斜角度で安定することになる。【選択図】　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
折り畳んで収納可能な安定浮具において、
可撓性を有する浮具の外周部に、内部に保水可能な可撓性の水袋を設けたことを特徴とする安定浮具。
【請求項２】
前記水袋は、３箇所以上に設けられていることを特徴とする請求項１記載の安定浮具。
【請求項３】
前記浮具および前記水袋は、環状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の安定浮具。
【請求項４】
前記水袋は、複数の部屋に分割されていることを特徴とする請求項３記載の安定浮具。
【請求項５】
前記水袋の上部に開口部を形成したことを特徴とする請求項２または４に記載の安定浮具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水上で身につけ、または人が上に乗って使用する安定浮具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
浮き輪やゴムボート等の浮具は、可撓性のプラスチックやゴム製の素材で形成されており、軽量で、折り畳んで持ち運びできるので、遊技用や救命用として多く利用されている。
【０００３】
近年では、下肢の弱った高齢者のリハビリテーションとしてプールを利用した水中歩行等が行われているが、この場合にもプール内での転倒防止のために浮き輪が利用されている。浮き輪内に空気を入れて膨らませ、胸部および腹部を浮き輪内に配置して、両腕で浮き輪を保持した状態で水中歩行を行うことにより溺れることが防止される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の浮き輪は、安定性が悪いため、例えば、浮き輪の前側に体重をかけると、浮き輪の前側が水没するとともに浮き輪の後側が持ち上がる。通常の利用者は自らの力でバランスを保つことができるが、筋力が低下している高齢者や小児等はバランスを保持することが困難であるため、顔面が水面に浸かってしまう可能性が高く、歩行訓練を行う高齢者等の一人ずつに対して補助者がそれぞれ必要となるため、プール内が混雑し、リハビリテーションの妨げとなる。
そこで本発明が解決しようとする課題は、わずかな重量の増加分で安定性が高い浮具を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明の安定浮具は、折り畳んで収納可能な安定浮具において、可撓性を有する浮具の外周部に、内部に保水可能な可撓性の水袋を設けたことを特徴とする。
可撓性を有する浮具には、例えば、浮き輪やゴムボート等が含まれる。
水袋は、使用時には内部に水を入れて保持することができ、使用後は内部の水を排出できる構造で、下部から水が漏れない構造であればよい。すなわち、水を内部に入れた後に栓をして封入する構造でもよく、栓を用いずに流入口を開放させた構造でもよい。
水袋は、浮具に固定することが好ましいが、面状ファスナー等の接続部材を用いて着脱可能に設けてもよい。
【０００６】
浮具に水が入った水袋を設けた安定浮具は、水袋を水没させ、浮具の上部を水面から上方に突出させた状態で水上に浮かぶ。水袋が水上にある場合は、内部の水の重力によって水没するが、水中では、水袋の内部の水に加わる重力と浮力が釣り合うので、水中の水袋には上下方向の力は加わらない。すなわち、安定浮具は、水袋の大きさによらず、水袋を設けていないときと同じだけの浮力を有して浮かんでいる。
【０００７】
浮具の一側のある一点に力を加えると、浮具自体の重量は小さいため、浮具の重心は上記一点にあると考えられる。この浮具の一側が重力によって沈むと、重心と浮心の位置が異なるので、浮具は、一側が下がり、他側が浮き上がるように傾斜する。このとき、浮具の浮力は、一側の方が他側より大きくなるので、浮心が一側の重心に向かって徐々に移動する。
【０００８】
水袋が設けられていない場合には、浮具は、浮心が重心に一致するまで傾斜を続け、浮心が重心に一致した状態で安定する。
一方、水袋が設けられている場合には、浮具の傾斜によって他側の水袋が水面から上方に出て、水袋の水面から出た部分に重力が加わる。この重力によって、浮具の重心は力が加わった部分よりも他側に移動する。
浮具が傾斜するにつれて、浮心は重心側に移動し、また、重心も浮心側に移動し、水袋が設けられていない場合に比べて、小さい傾斜角度で重心と浮心が一致するので、浮具は、小さい傾斜角度で安定することになる。
【０００９】
前記水袋を、３箇所以上に設けることも可能である。
小型の水袋を複数用意して浮具の外周部に取り付ける場合に、２箇所以下では重心が安定しないが、３箇所以上に設けることにより重心が安定し、また、外周部のどの部分を下方に押圧しても水袋が持ち上がり、傾斜を防止することができる。
【００１０】
前記浮具および前記水袋を、環状に形成することが好ましい。水袋を環状に形成することにより、浮具がどの方向に傾斜しても水袋の水上に出る部分の体積が同じになり、傾斜角度が安定するので、水中での操作性がよくなる。
【００１１】
前記水袋を、複数の部屋に分割すると、水袋の一の部屋の１部が破損しても、他の部屋から水が漏れることがなく、使用中に急激にバランスを失うことがなくなる。
【００１２】
水袋を３箇所以上に設けた場合は各水袋に、または環状の水袋を複数の部屋に分割した場合には、前記水袋の各部屋の上部に開口部を形成することが好ましい。
安定浮具を使用するときには、浮具に空気を封入し、水中に入れる。水袋に開口部が形成されているので、水袋を水中に沈めると自動的に水が入る。
安定浮具を収納するときには、安定浮具を傾斜させることにより水袋の開口部から水がこぼれるので、簡単に排水できる。このように、水袋への注水および水袋からの排水を迅速に行うことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態の安定浮具を膨らませたときの正断面図、図２は同安定浮具の平面図である。
図１、図２に示すように、本発明の安定浮具１は、浮具の一例である環状の浮き輪２と、浮き輪２の外周部に設けられた環状の水袋３とを備え、折り畳んで収納可能に形成されている。
【００１４】
浮き輪２は、ナイロン（商標）等の可撓性プラスチック素材からなり、外周部の断面を円形に形成され、内部の空気が漏れることを防止するための弁体を備えた空気注入口（図示せず）と、この空気注入口を塞ぐ着脱可能な栓（図示せず）を有している。
【００１５】
水袋３は、ゴムや防水処理を施された布体またはナイロンなどの可撓性プラスチック等の可撓性素材からなり、環状に形成され、内部の空間部に保水することができる。水袋の外周部の断面は、浮き輪２の外周部に沿った円弧状に形成されている。すなわち、浮き輪２の外周部の円形断面の半径より大きな半径に形成された中心角９０°の扇形から浮き輪２の外周部の円形断面の半径の扇形を切り取った形状に形成されている。水袋３は、浮き輪２の下端から半径方向の外側端までの範囲に熱溶着等の手段により固定されている。
【００１６】
水袋３には、周方向の３０°おきに仕切り部５が設けられ、複数の部屋６に分割されている。各部屋６の上端には、開口部４が形成され、開口部４から各部屋６に注水することができる。
【００１７】
水袋３は、可撓性を有する素材により形成されているが、空気中または水中で、自然状態では開口部４が閉じない程度の硬さに調整されている。硬さの調整は、材質の選定や、厚みによって行うことができる。かかる構成によって、水中で水袋３を沈めたときに各部屋６の内部に空気が滞留することがなくなり、水袋３の内部に水を充填することができる。
【００１８】
次に、安定浮具１の使用状態について説明する。
まず、安定浮具１の浮き輪２に空気注入口から空気を入れて栓をする。
次いで使用者は、安定浮具１の中央に形成された孔部に両足を挿通させ胸部または腹部を囲んだ状態でこれを両手で保持し、水の中に入る。
【００１９】
図３は、安定浮具の使用状態を示す正断面図である。図３に示すように、安定浮具１を水中に入れた状態では、浮き輪２に使用者の体重から浮力を減じた分の荷重が加わり、浮き輪２の下半分が水中に浸かる。このとき、水袋３には開口部４から水が入り、この水は水袋３の内部に充填される。
使用者は、この状態で、安定浮具１を使用できる。安定浮具１の外周部に均等に荷重が加わっている場合は、安定浮具１は水平に配置され、水袋３の全体が水中に入った状態になり、水袋３が無いときの浮き輪２の浮力と同じになっている。
【００２０】
図４は、安定浮具が傾斜したときの状態を示す正断面図である。図４に示すように、安定浮具１の一側に荷重を加えると、浮き輪２および水袋３の一側が下がり、他側が上がる。このとき、水袋３の他側が水面から上方に出るので、この水面から出た部分には重力が加わり、安定浮具１の傾斜が抑えられる。なお、水袋３は複数の部屋６に仕切られているので、水袋３の水面から上方に出た部分の水が、周方向に移動することが防止されている。
【００２１】
かかる構成によって、使用者が水中でバランスを崩して、安定浮具１の外周部の一部に体重を加えたときでも、浮具１の傾斜が抑えられるので、使用者が転倒することが防止される。
【００２２】
なお、水袋の仕切り部を少なくとも均等に３個以上、好ましくは６個以上設けることが好ましい。かかる構成によって、部屋数が仕切り部と同じ数になり、安定浮具が傾斜したときに、水が周方向に移動して開口部からこぼれてしまうことが少なくなる。
【００２３】
また、仕切り部をなくした水袋の開口部を蓋部で覆って密封し、注水および排水可能な水注入口を形成することも可能である。かかる構成によって、水袋の構造を浮き輪と同じにすることができ、構造が簡単になる。
【００２４】
（第２の実施の形態）
図５は本発明の第２の実施の形態の安定浮具の正断面図、図６は同安定浮具の平面図である。
図５、図６に示すように、本発明の安定浮具７は、第１の実施の形態の安定浮具１の水袋３の部屋６と同じ形状の小型の水袋８を、浮き輪２の外周部に９０°おきに４つ固定した構造を有している。小型の水袋８が複数設けられているので、各水袋８の形状が単純になり、安定浮具７の製造が容易になる。
【００２５】
安定浮具７の使用時の動作状態は、第１の実施の形態の安定浮具１とほぼ同じであるが、部屋を省略した分だけ傾斜は大きくなる。これは、各水袋８の容積を大きくすることによって、調整することができる。
このようにして、わずかな重量の増加分で安定性の高い安定浮具を製造することができる。
【００２６】
なお、前記第１、第２の実施の形態においては、水袋の開口部が閉じないように、または水袋の内部を拡げた状態で保持するように、弾力性を有する線材や枠体を水袋に固定しておくことも可能である。かかる構成によって、水袋が閉じないので、水袋への注水が簡単になり、また、安定浮具の上下を逆にするだけで簡単に排水することができる。
また、水袋は、例えば、球状の水袋を浮具の複数箇所に紐状部材等の締結手段を用いて固定することも可能である。
また、浮き輪を２段に重ねて固定し、下側の浮き輪を水袋として用いることも可能である。
【００２７】
【実施例】
本発明の効果を確認するため、シミュレーションを行った。
図７は、実施例の安定浮具の平面図、図８は、同安定浮具の正断面図、図９は、比較例の浮き輪の正断面図である。
図７〜図９に示すように、実施例の安定浮具９は、外周が一辺５００ｍｍの正方形で、外周部の断面が一辺１００ｍｍの正方形になるように形成した浮き輪１０と、浮き輪１０の下部の全周と、外周面の下端から３４ｍｍの高さまでを覆うように取り付けた環状で、かつ外周部の断面がＬ字状の水袋１１とを有している。水袋１１の下部および側部の幅は、全周にわたって５０ｍｍに形成されている。
【００２８】
なお、比較例として、浮き輪１０と同形状の浮き輪１２を用いた。
図８に示すように、水袋１１に水を入れて、安定浮具９を水面に浮かべたとき、安定浮具９の重心および浮心は、安定浮具の中心にある。また、安定浮具９の重量を０．５ｋｇとして、水中で安定浮具９に人の重さが５ｋｇ加わったとすると、安定浮具９には５．５ｋｇの荷重が加わる。このとき、浮き輪１０は、約３４ｍｍ沈むことになる。また、比較例の浮き輪１２にも同様の荷重が加わると、約３４ｍｍ沈むことになる。
【００２９】
図１０は、比較例の浮き輪が傾斜した状態を示す正断面図、図１１は、実施例の安定浮具が傾斜した状態を示す正断面図である。
ここで、図８に示すように、人が傾き、浮き輪１２に加わっている人の重さが、浮き輪１２の左側の端部から５０ｍｍの位置に移動したとき、重心の位置は左側の端部から約６８．２ｍｍの位置に移動する。浮き輪１２は、左廻りに回動して、浮心の位置は、徐々に左側に移動する。そして、浮き輪１２が水面から約２３°傾斜したときに、浮心が重心の位置に到達して回動が止まり、浮具は安定する。
【００３０】
図１１に示すように、安定浮具９に加わっている人の重さが、安定浮具９の左側の端部から５０ｍｍの位置に移動すると、安定浮具９は、浮き輪１２と同様に傾き、浮心を左側に徐々に移動させるが、水袋１１の右側の端部が水面から徐々に突出するに従って、この水面から出た部分の重量によって重心が右側に徐々に移動する。そして、重心と浮心がその中間位置で一致して、安定浮具９は安定する。このときの傾斜角度は約８．５°である。
このように、水袋１１を設けることにより、安定浮具９を、小さい傾斜角度で安定させることができる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば次の効果を奏する。
（１）可撓性を有する浮具の外周部に、内部に保水可能な可撓性の水袋を設けたので、水中で傾斜しにくくなり、わずかな重量の増加分で安定性が高い浮具を提供することができる。
（２）水袋を３箇所以上に設けると重心が安定し、また、外周部のどの部分を下方に押圧しても水袋が持ち上がり傾斜を防止することができるので、安定性が高くなる。
（３）浮具および水袋を環状に形成すると、浮具がどの方向に傾斜しても水袋の水上に出る部分の体積が同じになり、傾斜角度が安定するので、水中での操作性がよくなり、安定性も向上する。
（４）水袋を複数の部屋に分割すると、水袋の一の部屋の１部が破損しても、他の部屋から水が漏れることがなく、使用中に急激にバランスを失うことがなくなるので、安定性が高くなる。
（５）水袋の上部に開口部を形成すると、水袋への注水および水袋からの排水を迅速に行うことができ、操作性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の安定浮具を膨らませたときの正断面図である。
【図２】同安定浮具の平面図である。
【図３】同安定浮具の使用状態を示す正断面図である。
【図４】同安定浮具が傾斜したときの状態を示す正断面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態の安定浮具の正断面図である。
【図６】同安定浮具の平面図である。
【図７】実施例の安定浮具の平面図である。
【図８】同安定浮具の正断面図である。
【図９】比較例の浮き輪の正断面図である。
【図１０】比較例の浮き輪が傾斜した状態を示す正断面図である。
【図１１】実施例の安定浮具が傾斜した状態を示す正断面図である。
【符号の説明】
１　安定浮具
２　浮き輪（浮具）
３　水袋
４　開口部
５　仕切り部
６　部屋
７　安定浮具
８　水袋
９　安定浮具
１０　浮き輪
１１　水袋
１２　浮き輪
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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