目標  子供の力で飛ばせる直径1.6メートルの巨大竹とんぼを製作する。

仕様
  1. 羽根 直径1.6メートル
  2. 羽根材質は竹とんぼのイメージを壊さないために木製とする。
  3. 到達高度 5メートル
構想

上記の仕様を満たすには子供の力で飛せる方法の考案及び超軽量の木製の羽根を製作しなければならない。
1、子供の力で竹とんぼを飛せる方法
ハンドルを回して重りを持上げてスタートボタンを押すと重りが落下しその力で竹とんぼが回転上昇する。
2、超軽量の木製の羽根の製作
バルサの骨組みの表面に薄いバルサ板を接着する。

試作

木製の竹とんぼ発射装置を試作し要求仕様を満たせるか検証する。
竹とんぼの軸に重りを付けたロープを巻きつけ重りを落とすと竹とんぼが回転する構造とする。

巨大竹とんぼ試作図
巨大竹とんぼ試作図

リリースレバーを引くと重りが落下し竹とんぼが上昇する。現場に試作品を持込みテストを行ったところ天井(5メートル)まで到達したので要求仕様は実現可能と判断し設計に取り掛かる。

巨大竹とんぼ試作実験
巨大竹とんぼ試作実験

設計

ハンドルを回すとスプロケットが回転しチェーンが重りを持上げる。スタートボタンを押すと電磁クラッチが切れ重りが落下し傘歯車が回転して竹とんぼが回転上昇する。

巨大竹とんぼ設計図
巨大竹とんぼ設計図

巨大竹とんぼ完成

巨大竹とんぼ完成写真
巨大竹とんぼ完成写真

竹とんぼ羽根パイプ破断

設置後1週間程で竹とんぼ羽根取付けパイプが破断、パイプ交換後もすぐにまた破断、原因不明。3度目の交換直後見ている前で破断し原因判明。 原因は重りが落下ショック吸収用のスポンジの上で弾んだ為だった。竹とんぼは重りがスポンジの上で停止した時にトルク伝達コーンから離脱し上昇する。 しかしトルク伝達コーンから離脱する前に重りが弾むと竹とんぼが瞬時に逆回転し、竹とんぼ羽根取付けパイプに強いせん断力が掛かり破断しする。

竹とんぼ羽根パイプ破断対策

落下ショック吸収用のスポンジ材質を低反発ウレタンフォームに変更。羽根取付け部を補強した。

竹とんぼ羽根に亀裂

設置後2ヶ月程で竹とんぼ羽根に亀裂。原因は竹とんぼが降下してトルク伝達コーンに落下した時の衝撃の繰返しによるものだった。

竹とんぼ羽根亀裂対策

竹とんぼ羽根と軸の取付け部の間にゴムを入れてネジ止めし落下した時の衝撃を吸収出来るようにした。
以上で初期故障が出尽した。

誰も作ったことのない物をつくる苦労をいくらかでも理解して頂けたらと思っています。

目次へ戻る