(57)【要約】      （修正有）【課題】着地の衝撃を無くし反転を容易にし動きに連続性を持たせたシーソーの提供。【解決手段】支点の上にシーソー板１の乗るシーソーでは板と乗った子供を合わせた総荷重の働く総重心点の位置はシーソー板１のほぼ中央上方約１０ｃｍ位の所に在ると思われ、総重心点に働く位置のエネルギーがシーソー板１の動きの元となるエネルギーである。総重心点に働く位置のエネルギーはシーソー板１が水平である時に最も高く、シーソー板１の傾きに連れて低下し運動のエネルギーである回転力を生じるが、地面に激突させてエネルギーの総てを無駄にし動きは止まる。地面を足で蹴らなければ反転しない。この無駄にしているエネルギーを回収するため、支点の前後に位置をずらせたエネルギー回収用の支点を設け着地の衝撃力を総重心点に働く位置のエネルギーに戻す事で回収し反対方向への反転のエネルギーとし、着地の衝撃を無くし反転を容易にした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支点の上にシーソー板１を備えた幼児用遊具シーソーに関し、着地時には衝撃があり古タイヤなどに衝突させて緩和させているがエネルギーを無駄にしている。本発明はシーソー板１の中央部の支点の前後に位置をずらせたエネルギー回収用支点を設け、慣性力による着地の衝撃を総重心点に働く位置のエネルギーに戻して回収し反対方向への反転力として利用出来る様にしたもので、着地の衝撃を無くし反転を容易に出来る様にしたものであり、エネルギー回収用支点は従来古タイヤなどに衝突させていた角度で働かせシーソーの支点及び反対側のエネルギー回収用支点を浮き上がらせる事で板の中央部にある総重心点の位置を上に押し上げ総重心点に働く位置のエネルギーを高めることで回収し反転のエネルギーとして利用出来る様にした幼児用遊具シーソー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は支点の上にシーソー板を乗せた幼児用遊具シーソーに関し、シーソー板の着地時には大きな運動のエネルギーを持ち大きな着地の衝撃を与えているが、この衝撃力を位置のエネルギーとして回収し反転力とすれば着地の衝撃は無くなりシーソーに反転力を持たせる事が出来る。着地時に無駄にしていた衝撃力を回収し反転力として利用する事で、着地時の衝撃が無い反転が容易なシーソーとなり遊具の安全性を高める事が出来る。
【背景技術】
【０００２】
盛り土の上に板を渡したのがシーソーの始まりだと言われるが、盛り土では頂上部が円弧形になっていたであろう。左回転について説明すれば、円弧形になっている頂上部により板に接する支点の位置は板の傾きにより下になった左の子供の側に移動し、左回転は板の中央部にある総重心点に働く位置のエネルギーに逆らった動きとなり総重心点を上に押し上げ、位置のエネルギーは高まるが左回転の動きはやがては止まり、反転して右回転の動きとなるだろう。すなわち、盛り土の上に板を渡したシーソーは支点の移動するシーソーで下になった子供の側が軽くなり反転する機能を備えていた。板の中央下部に支点を固定した事により反転する機能を失い別の種類のシーソーとなった。そのため板の端が地面に激しく衝突する事となり、衝突によって総てのエネルギーを無駄に失い動きは止まる、地面を足で蹴る等しなければ反転しないシーソーになった。盛り土の上に板を渡したシーソーと板の中央部に支点を固定したシーソーとでは動きの形態が異なり別の種類のシーソーである。
【０００３】
支点を中央部に固定したシーソーを反転する機能を備えたシーソーに戻すには、地面に衝突させ衝撃力として無駄にしているエネルギーを反転の為のエネルギーとして回収する事が必要である。着地の衝撃力を支点の位置を変える事によって回収出来れば、着地の衝撃は無くなり反転力を備えたシーソーになり、損失分だけ補えば足で地面を蹴らなくても体を前後に倒すだけで反転出来るシーソーとなる。
【０００４】
着地の衝撃力を回収するには、支点位置を下になった子供の側に移動する事により総重心点に働く位置のエネルギーに逆らった動きをさせる事で運動のエネルギーを位置のエネルギーに戻す事が出来る、着地の衝撃を無くし反転力を備えたシーソーとする事が出来る。
【０００５】
ブランコの様な連続した動きにさせるには、地面や古タイヤに衝突させ無駄にしているエネルギーを反転の為のエネルギーとして回収する必要が有る。着地の衝撃力を回収すればエネルギー保存の法則により体を前後に傾けるなどにより損失分だけ補えば一度動き出したシーソーは動き続け、ブランコの様な連続した動きとする事が出来る。
【発明の概要】
【０００６】
支点の上にシーソー板を乗せた幼児用遊具シーソーは構造がシンプルであり古くから親しまれてきた遊具である。乗った子供と板を合わせた総重量は総重心点に作用し、総重心点は板の中央部上方１０cm位の所にあると思われる。総重心点に作用する総重量が位置のエネルギーとなり支点に及ぼす力によってシーソーの回転力となり動きは起こる。
【０００７】
誰も乗っていないシーソーは片端が地面に着いている、片端が地面に着いている状態が重心点が一番低く安定した状態である。総重心点に働く総重量の持つ位置のエネルギーはシーソー板１が水平である時に最も高く最大となり、板の傾きによって支点を中心に支点から総重心点までの距離を半径とする円弧に沿い位置のエネルギーは下がり運動のエネルギーである回転力を生じる。傾きによりさらに加速して大きな慣性力となるがシーソー板１
の端が地面や古タイヤに衝突することで位置のエネルギー及び運動のエネルギーは共に０になりシーソー板１の動きは止まる。すなわち総てのエネルギーは地面や古タイヤに衝突させる事で０になり無駄にされ反転力は持たない。このシーソー板１を反転させるには足で地面を蹴る等しなければならない。
【０００８】
地面や古タイヤに激突させる前に運動のエネルギーを総重心点に働く位置のエネルギーに戻して回収するには支点の位置を下になった子供の側に移動する事で出来る。左回転について説明するなら、下になった左の子供の側に位置をずらせたエネルギー回収用支点を設ければ、慣性力などの左回転の運動のエネルギーは総重心点に働く位置のエネルギーに逆らった動きとなり板の中央部にある総重心点の位置を上に押し上げ位置のエネルギーを高める事になる。慣性力は位置のエネルギーに変えられ総重心点の位置ががシーソー板１が水平時の元の高さにまで押し上げられて左回転の動きは止まり、位置のエネルギーによって反転し右回転の動きを始める。
【０００９】
右回転の動きにより古タイヤに衝突させる角度にまで戻ると支点がシーソーの支点に移るが慣性力により位置のエネルギーに逆らって水平位置にまで戻る。僅かに加勢してやればシーソーは反対側に反転する。本発明はシーソーの支点に加え着地の衝撃力を回収する為に下になった子供の側に位置をずらせた回収用の支点を設ける事を特色とする。古タイヤに衝突させ無駄にしていた運動のエネルギーを回収して位置のエネルギーに戻す事で反転の為のエネルギーと出来る。すなわちシーソーの支点に加え支点の前後に位置をずらせたエネルギー回収用の支点を備える事を特色とする。
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は慣性力による着地の衝撃力を位置のエネルギーとして回収しシーソー板１の反転力として利用するものであるが、衝撃力を回収するには支点の位置を下になった子供の側にずらせたエネルギー回収用支点を設ける。支点をずらせる事で下になった左の子供の側が軽くなり右側が重くなるが、慣性力による左回転の動きは総重心点に働く位置のエネルギーに逆らうもので、総重心点を上に押し上げ位置エネルギーとして回収される。総重心点を上に押し上げ位置のエネルギーを高める為には、シーソーの支点及び反対側の回収用の支点は上に浮き上がらせなければならない。その為シーソーの支点及び回収用支点の支点軸受けは下半分の半円とする等しておく必要が有る。下に支点軸があり上に支点軸受けがあるものでは上半分の半円とする必要が有る。
【００１１】
シーソー板１の長さ４mでシーソー板１の高さ５０cmのシーソーでは７度程
度の傾きで着地の衝撃を緩和する為の古タイヤに当たり、古タイヤが無ければ１２度位の傾きで板端が地面に着地する。７度程度の傾きを目安に回収用支点を働かせ、７度から１２度位の傾きを目安に慣性力を位置エネルギーとして回収する必要が有るが、シーソーの動きを見て調整される。また、シーソーの支点から幾らずらせて回収用支点を設けるかも６度位が目安であるが７度の角度を目安に何度の角度でエネルギー回収用支点を
働かせ回収するのかは実際のシーソーの動きを見て決められる。支点を浮き上がらせる必要から支点軸受けを半円にする必要が有るが半円にすれば板と支点受けが分離するので支点軸の浮き上がりを考慮して長穴にしておくなどの工夫が必要である。
【００１２】
着地の衝撃力を回収出来れば反転力として利用する事が出来、着地の衝撃が無く、反転力として利用する事でシーソーの動きを連続したものとすることが出来るようになりシーソーを安全にする事が出来る。本発明はこの古タイヤに衝突させて無駄にしている位置エネルギー及び運動のエネルギーを回収して反転のエネルギーに変えるものである。エネルギー保存の法則から言って、損失分さえ補えば一度動き出したシーソーは動き続ける。
【００１３】
シーソー板１が水平状態からの総ての位置エネルギー及び運動のエネルギーが地面に衝突
させる事で総て無駄にされていた。シーソー板１の傾き角度θの正弦角度に比例した回転力が働くものと思われ傾き角度に比例して加速し古タイヤに衝突して位置の持つエネルギーは総て失われて０になり動きは止まり、地面を足で蹴る等しなければ反転させられない。スプリング式のシーソーや支点がシーソー板１の上になるシーソーもあるが揺動させるもので動きの形態が異なり別の種類のシーソーであろう。
【００１４】
シーソー板１の中央部の支点は必ずしも必要なものではなく中央部から位置をずらせたエネルギー回収用支点だけでも反対方向へのエネルギーを回収出来、反転力を備えたシーソーとする事が出来る。この場合には水平状態が一番位置のエネルギーは低くなり、位置のエネルギーは傾きを水平状態に戻す力として働く。
【００１５】
幼児用遊具シーソーは安全でなければならないが、動くものには物理力が働き幾何かの危険は伴うが、何をすれば危ないのかを学習し注意力を身につける事が身を守る法方であろう。危ないからと総て撤去してしまったのでは何をすれば危険なのかを学習する場をうばってしまうことになる。その場では事故はなくなり多くの大人は責任を逃れられるだろうが、身を守る法方と注意力を身につけていなければ将来好結果をもたらす事は無いだろう。可能な限り安全にして与えるべきであろう。枯れ枝に飛び付いた猿みたいなもので学習しなければ解らないものであろうが、危険だからと木登りをさせない親猿はいない。生きて行く上には学ばなければならないと知っている為だろう。猿よりも危険な世界に住んでいる人間には尚更であろう。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
シーソー板１の下に支点のあるシーソーではシーソー板１と乗った子供を合わせた重量の働く総重心点４はシーソー板１の中央部上方１０ｃｍ位の所にあると思われるが、シーソ
ー板１が水平の時に最も高位置にあり総重心点に働く位置エネルギーは最も高く、シーソー板１の傾きにより支点から総重心点までの距離ｒを半径とする円弧に沿い位置エネルギーは減少し運動のエネルギーである回転力を生じる。シーソー板１の長さ４mでシーソー
板１の高さ５０ｃｍのシーソーでは１２度位の傾きで板端が地面に着地すが、
着地の衝撃を緩和する為に７度位の傾きで古タイヤなどで受けている。シーソー板１と乗った子供を合わせた総重量Ｗ、支点から総重心までの距離ｒ、シーソー板１の傾き角度θとすれば、回転力Ｔは次式で表されるものと思う。
【００１７】
Ｔ＝Ｗｒsinθ
【００１８】
シーソー板１は水平の時、すなわち傾き角度θ＝０の時に総重心点に働く位置エネルギーは最も高位置にありシーソー板１の傾きと共に位置エネルギーは支点から総重心点までの距離を半径とする円弧に沿い下がり運動のエネルギーの回転力に変わる。古タイヤがなければ地面に激突して回転は止まる。
【００１９】
その着地の衝撃力を回収し反転力とするには、支点の位置を変える事で回収出来る。古タイヤに激突する手前の角度から下になった子供の側に位置をずらせたエネルギー回収用支点を働かせる。位置をずらせた支点により下になった子供の側が軽くなり上の子供の側が重くなるが慣性力により左回転を続け、板の中央部の総重心点を上に押し上げシーソーの支点は浮き上がり、運動のエネルギーは位置のエネルギーとなり、やがては左回転は止まり反転して右回転になる。タイヤに衝突させていた角度まで戻るとシーソーの支点が働くが、慣性力により板の水平位置まで戻る、後は体を前後に傾けるなどエネルギーの損失分さえ補えば反対側に反転出来る。
【００２０】
位置エネルギーに依って回転は起こり、生じる運動のエネルギーである慣性力を位置のエ
ネルギーとして回収すればエネルギー保存の法則により元の水平位置にまで戻る。慣性力を位置エネルギーとして回収すれば運動のエネルギーはやがては０になり回転は止まり地面に激しく衝突する事はなくなる。この回収した位置のエネルギーで反転を始め損失分さえ補えば反対方向へ反転する。着地の衝撃のない反転機能を備えたシーソーとなる。
【発明の効果】
【００２１】
総重心点４に働く位置エネルギーによってシーソーの動きは起こるが、総てを着地の衝撃力として無駄にしていた。着地の衝撃力を位置のエネルギーとして回収し、反対方向への反転のエネルギーとすることで、着地の衝撃の無い反転の容易なシーソーとする事が出来る。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００２２】
図１により本発明の説明を致します。シーソー板１の中央下部にはシーソーの支点２を備えます。中央部から少し外れたシーソーの支点２の前後の位置にエネルギー回収用支点３を設けます。支点は支点と支点受けからなりますが、エネルギー回収時には総重心点を上に押し上げる必要から支点受けは下側の半円形となっています。シーソー板１が水平時にはシーソー板１はシーソーの支点２に依って保持され、エネルギー回収用の支点３は浮き上がっています。エネルギー回収用の支点３はシーソー板１の傾きが古タイヤに衝突させていた角度位になると接して作用します。
【００２３】
シーソー板１の中央部上方１０ｃｍ程の所に総荷重Ｗの作用する総重心点４があると思われ
、板の傾きにより支点２から総重心点迄の距離を半径とする円弧に沿い位置エネルギーは下がり運動のエネルギーとしての回転力を生じる。左回転について説明すれば、左の子供が下になり古タイヤに衝突させていた角度になると左のエネルギー回収用の支点３に接するが、慣性力を持つ為すぐには止まらず、左回転を続け中央部のシーソーの支点２を浮き上がらせてこの原理により板の中央にある総重心点を上に押し上げます。位置のエネルギーに逆らった動きとなり、やがては左回転の動きは止まり、反転して右回転の動きが始まります。
【００２４】
シーソーの支点２を浮き上がらせた位置のエネルギーにより右回転の動きとなり、やがて古タイヤに衝突させていた角度に迄戻ると、シーソーの支点２に接するが慣性力の為右回転を続け、元の水平状態にまで戻る。体を前後に動かすなどの重心移動で損失分を補えば反対方向へ反転出来る。
【００２５】
傾いているシーソーの支点の位置を下になっている子供の側に移動すればシーソーは反対側に反転する。この単純な原理を応用したもので、着地の衝撃力は回収され反転力とされるので、着地の衝撃のない連続した動きのシーソーとなる。
【実施例２】
【００２６】
図２はエネルギー回収用の支点３の応用で、運動のエネルギーを位置のエネルギーとして回収出来る事から、エネルギー回収用の支点３だけでもシーソーを構成出来る。エネルギー回収用の支点３は傾きを水平方向に戻そうとする機能からこれを二つ組み合わせてシーソーを構成したものである。水平状態が一番重心位置は低く常に水平の戻そうとする力が働いている。多少動きの形態は異なるが中央部のシーソーの支点を省略してもシーソーとしての動きはする。シーソーの動きは好みの違いはあるが、構造を簡単にして着地の衝撃のない、足で地面を蹴らなくても体を前後に倒すだけで反転出来るシーソーとする事が出来る。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は支点の上にシーソー板１の乗る幼児用遊具シーソーで着地時に衝撃として無駄にしていたエネルギーを位置エネルギーとして回収することで反転のエネルギーとして利用できるようにしたもので、シーソーの着地の衝撃を無くし反転を容易にし安全性を高める事が出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明のエネルギー回収用の支点を備えた幼児用シーソーの動作説明図              シーソーの支点による動作説明図
【図２】本発明の幼児用シーソーのエネルギー回収用支点への乗り移り説明図
【図３】本発明の幼児用シーソーのエネルギー回収説明図
【図４】本発明のエネルギー回収用の支点を応用した他の実施例
【符号の説明】
【００２９】
１  シーソー板
２  シーソーの支点
３  エネルギー回収用支点
４  総重心点
５  総荷重（Ｗ）
６  支点から総重心点までの距離（ｒ）
７  板の傾き角度（θ）
８  古タイヤ着地角度
９  地面着地角度
【図１】
2017221628.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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