JPS6133687A - スキ−の安定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はスキーの安定装置に係わる。

スキーはその挙動を変化させて特に振動の発生と持続の
原因となる不安定性を招く種々の要因の作用を受ける。

このような振動は雪に対するスキーの接触面積を減少さ
せスキーの制御を一層困難にする。

この振動を軽減ｔｆｃは抑制する種々の対策が提案され
ている。これらの対策は原理的にはスキーの振動数スイ
クトル周波数の少なくとも一部を減衰させるように振動
数を選択した発振装置を取付けるという方式に基づく。

即ち、ドイツ国特許公報、ＤＥ−Ａ−２、７４７。

０８４号はこのようなシステムに関するものであシ、担
ばねまたは弾性材、例えばエラストマまたはプラスチッ
ク・フオーム材によシ筐体内に振動自在に質量体を取付
けた装置が開示されている。

ＤＥ−Ａ−２，８２０，６４９号も同様の解決手段を開
示している フランス国特許公報、ＦＲ−Ａ−２，３８３。

６８０号は休止位置に弾性的に保持された質量体を有し
、スキーの長手方向と交差する方向に運動可能な振動減
衰装置に係わる。

上記した種々の提案には多くの欠陥があシ、特にスキー
の容積及び質量を増大させる結果、せっかく減衰させた
振動と同じくらいに厄介な別の問題を惹起する。

一部をスキーと一体化でき、上記欠点のない解決がヨー
ロッパ特許公報、ＥＰ−Ａ２−０１０２６５３号に提案
されておシ、この解決法によれば特に、僅かな質量及び
容積で約１００〜２００　Ｈｚの周波帯内において少な
くとも因数２だけ加速度を軽減するというほどほどの効
果を得ることができる。

スキーの不安定現象の原因を究明するため、スキー、特
にそのへら状部の挙動を空気力学的観点から検討した。

揚力が運動方向の分力を有する翼形が流体の流れの中で
不安定であシ、この不安定性が振動の発生及び持続とい
う形で現われることは周知の通シである。これは霧氷ま
たは雨氷に掩われ木電線にたとえ弱くても恒風が作用す
る際に現われる公知の現象であシ、もはや円筒形でなく
なったそのプロフィルが垂直方向に伸長していわゆる１
好ましくないプロフィル”の挙動を呈し、その揚力が運
動方向の成分を持つ。この不安定性が結果として振幅の
大きい振動を発生させ、この振動が断線の原因となるお
それがある。プロフィル効果に渦に起因する他の現象も
含まれることはいうまでもなく、これらの現象も励振力
の振動数がスキーの固有振動数に等しい時振幅の大きい
振動を発生させる可能性があシ、この振幅は面積と、速
度の二乗とに比例する。

スイス特許公報、ＣＨ−Ａ−５７３，２５６号にはスキ
ーのへら状部をその先端を起点として流線形化し、凸面
湾曲を形成してスキー表面をへら状部後方と連続させる
ことによシへら状部が発生させる抗力を軽減する方法が
提案されている。この提案では高速時におけるへら状部
の振動が抑制されると主張されている。もしこのような
流線形化がへら状部後方に発生して不安定性の原因とな
る渦流を抑制することが真実なら、逆に、流線形プロフ
ィルの揚力係数０７が入射角と共に低下し、このことが
不安定性の原因となシ、凸面状流線形表面上の流体層が
急速に剥がれ、これが渦を発生させる。

また、オーストリア特許公報、ＡＴ−Ａ−３４４。

０４９号にはジャンプ用スキーの上面後方に、空中でス
キーのこの部分に下向きの圧力を作用させるための楔状
素子を設けることが提案されている。

この装置はスキーのへら状部が発生させる空気力学的不
安定性を解消する目的で提案されたものではない。

本発明の目的はスキーのへら状部のプロフィルが原因で
発生する空気力学的不安定現象を少なくとも部分的に解
消できる解決を提案することにある。

この目的を達成するため、本発明は特許請求の範囲第１
項に記載のスキー安定化装置を提供する。

添付の図面は本発明装置の２つの実施例を略示する斜視
図である。

周知のように、翼形を流体の流れ中に置いた場合、揚力
係数Ｃ２は流れ方向が翼形軸線との間に形成する入射角
ｉと関数関係にある。この翼形の静的平衡位置に関する
運動方程式によれば、第１図のグラフに示すように（ｄ
Ｃ，／ｄｉ　）　）　（ｌならば安定状態が得られる。

これとは逆に、空気力学の観点から好ましくない翼形、
即ち、流体方向との入射角ｌと関数関係にある揚力係数
Ｃｚが負勾配を示す、即ち（ｄｃ、／ａｚ　）＜Ｏとな
る翼形も少なくない。運動方程式の安定条件を満たさな
いこのような翼形からは周期的な不安定を招き、これが
振動の形で現われ、その効果は翼形を構成している構造
の固有振動数と共鳴する時最大となる。このような効果
は公知であシ、その最も劇的な例は約７０ｋＩＩＩ／ｈ
の恒風の作用下に１９４０年６月１日に起こったトコマ
吊橋の破壊である。

スキーの振動の原因の１つは空気力学的なものであシ、
この場合スキーのへら状部が好ましくない翼形、即ち、
揚力係数０７が空気の入射角ｉに応じて負勾配を示すよ
うな翼形の役割を果す一方、その後方にカルマン渦を発
生させる原因ともなる。

理論的には流れの中に可撓的に懸下した円筒がカルマン
渦の存在によシ振動可能であることは公知の通シである
。励振力の振動数は流速に比例し、運動振幅は速度の二
乗及び翼形の面積と関数関係にある。

第２図に示す本発明装置の実施例ではスキー１の前端部
の先端がへら状部２を、従って、空気流学的不安定現象
の原因となる翼形を構成する。スキーの長手軸と交差す
る線に沿って前端を切除しである前記へら状部２に、一
連の高揚力翼形から選択した翼３で構成され、へら状部
２の不安定効果を克服する空気力学的安定化要素を導入
する第２翼形を連携させる。翼３の断面形状の向きは安
定化効果のほかに約１００　ｔａｎ／　ｈの速度におい
て数ニュートンに及ぶ圧接効果が加わってスキーと雪と
の接触力を、従って、スキーヤ−によるスキーのコント
ロール効果を高めるように設定して負揚力を発生させる
。

この翼３の両端を翼の延長効果を生む保護板４として形
成し、２本の支柱５でスキーに連結する。

この実施態様は本質的には実験目的で試みたものである
。この実施態様ではへら状部２の断面形状に起因する不
安定効果を克服することはできるが、カルマン渦によっ
て生ずる不安定効果は克服できない。実用面ではこの実
施態様には翼がスキーと一体的でないという点で欠点が
ある。外観上好ましくないだけでなく、翼の固定が損わ
れ易く、へら状部の先端と翼３の前線との間の空間に雪
が詰まシ易い。

これらの問題点を解消するのが第３図に示す実施態様で
ある。即ち、ここでは上記実施態様における翼３のよう
な翼は存在せず、しかもへら状部を流線形に形成してい
る。具体的には、スキーの長手軸と交差する線に沿った
へら状部２の前線にプロフィル面６を接続する。このプ
ロフィル面６は高揚力翼の下流プロフィルとして作用し
、プロフィル面の全周に緑を形成する２枚の側板７がプ
ロフィル面６と交差方向の延長効果を生み、プロフィル
面６をへら状部に固定すると共にプロフィル面６とへら
状部２の間の空間を側方から閉じる役割を果す。この自
由空間は例えばＥＰ−Ａ２−０１０２６５３号に開示さ
れているような振動吸収材を詰めるのに利用することが
でき、これによシフロフィル面６の効果を高めることが
できる。

第２図に示す実施態様よシも外観がすぐれているだけで
なく、プロフィル面６がへら状部２に接続しているから
、へら状部後方のカルマン渦を回避できる点でも有利で
ある。従って、空気力学的な不安定の第２原因は少なく
とも軽減される。さらにまた、へら状部の前端にプロフ
ィル面６を接続したから、フ０ロフィル面６の前縁とへ
ら状部２の前縁との間の空間に雪が詰まって装置の機能
を妨げることがない。へら状部に対するこのような流線
形固定も第２図の実施態様よシも容易であシ、確実であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は揚力と入射角との関係を示すグラフ、第２図は
本発明の第１実施態様を示すスキー前端部の斜視図、第
３図は第２実施態様の斜視図である。 １・・・スキー、２・・・へら状部、３・・・翼、７・
・・側板、１・・・入射角、Ｃ２・・・揚力係数。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、入射角ｉの変化の関数である揚力係数Ｃ＿ｚの変化
   がｄＣ＿ｚ／ｄｉ＞０となるプロフィル部材の形態を呈
   することを特徴とするスキーの安定装置。 ２、前記プロフィル部材をスキー前端付近に配置し、揚
   力が地面に向くような向きにしたことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載の装置。 ３、前記プロフィル部材のプロフィル周りにフランジを
   形成する２枚の板を前記部材の両側端にそれぞれ配置し
   て横断方向の延長効果を高めることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載の装置。 ４、前記プロフィル部材の前縁をスキーのへら状部前縁
   に端部接続したことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の装置。 ５、スキーのへら状部前縁がスキーの長手軸と交差する
   線に沿って延びることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載の装置。