コンパクト傘を「開ききる」のに力が要る、3つの工学的理由

こんにちは。「umbrella-store ブログ」執筆者の辻野です。

さて、前回の記事「バッグが小さい派必見！コンパクト折りたたみ傘の「本当の使い勝手」を徹底解説」では、コンパクト折りたたみ傘（4段式以上）のメリットと、構造的なデメリットの一つとして「傘を開ききる最後の瞬間に力が必要」という点をご紹介しました。

多くの方が「あ、それ感じたことある！」と思われたかもしれません。実はあの「硬さ」は、製品の不良や欠陥ではなく、コンパクトな設計だからこそ発生する物理的な現象なのです。

今回は、その「なぜ？」を少しマニアックに、しかし分かりやすく解説します。

なぜ、最後の「ひと押し」に力が必要なのか？

ユーザーの皆様が「硬いな」と感じる、あの最後の「カチッ」までの瞬間。あの時、傘の内部では大きく分けて3つの力が、あなたの「押す力」に対抗しています。

いきなり難しい言葉が出ましたが、これが最も大きな理由です。

傘が開く仕組み: 傘は、あなたが「下ろくろ」を押し上げる「タテの力」を、骨（受骨や親骨）のリンク機構を使って「ヨコの力」に変換し、生地を外側に押し広げています。
問題の最終局面: 傘が開ききる直前、骨格（特に受骨と親骨）はほぼ一直線に近い角度になります。

ここで、「腕立て伏せで、肘を伸ばしきる直前が一番キツい」のを想像してみてください。

肘が90度の時は楽に体を支えられますが、170度のようにほぼ伸びきった状態から最後の「ひと押し」で体を持ち上げるのは、非常に大きな力がいりますよね。

傘も同じです。骨がほぼ一直線に近づくと、あなたの「タテの力」は、生地を「ヨコに広げる」力にうまく変換されなくなってしまいます。力のほとんどが骨を縮める方向（圧縮する力）に使われてしまい、「力の伝達効率」が極端に悪くなるのです。

この「最も効率が悪い角度」で、次に説明する「最大の抵抗」が発生するため、あの「硬さ」が生まれます。

傘を開く最後の瞬間は、理由①の「最も力が伝わりにくい角度」であると同時に、傘の部品が「最も頑張っている瞬間」でもあります。

生地の「張り（張力）」が最大になる傘を開く動作の95%は、実は生地の「たるみ」を取っているだけです。最後の数ミリで、初めて生地そのものを物理的に「引き伸ばす」ことになります。生地は元に戻ろうと強く抵抗します（これが「張り」です）。この抵抗力が、最後の瞬間に最大になります。
全部品の「摩擦力」が最大になる多段式のコンパクト傘は、構造が複雑なため、中棒の伸縮部や骨の関節（ダボ）など、摩擦が発生する箇所が数十カ所にも及びます。普段は小さな摩擦ですが、上記の「生地の張り」と理由①の「力の非効率さ」によって、傘の骨格全体にものすごい内部圧力がかかります。この圧力が、すべての関節や滑動部をギューッと押し付け、摩擦力を劇的に増大させるのです。

そして、これらの巨大な抵抗力（非効率な角度＋生地の張り＋最大摩擦）と戦いながら、最後に乗り越えなければならないのが、「カチッ」と鳴るロック部品（上はじき）です。

この部品にはバネが内蔵されており、これを押し縮めて乗り越えなければなりません。

つまり、ユーザーの皆様は、「（理由①）最も力が伝わりにくい角度で、（理由②）最大になった生地の張力＋最大になった摩擦力に耐えながら、（理由③）さらにロック用のバネを押し込む」という、3つの壁に同時に打ち勝つ必要があるのです。

これが、あの「最後のひと押しの硬さ」の正体です。

※商品により構造が異なる場合があります

「じゃあ、欠陥じゃないか！」と思われるかもしれませんが、そうではありません。この現象は、「収納時の圧倒的な短さ・小ささ（携帯性）」を最優先するために、工学的に選択された設計の「トレードオフ（代償）」なのです。

この物理法則を理解した上で、AMVELでは低摩擦の素材を選んだり、ロック部品のバネ圧を精密に調整したりすることで、できる限りその「硬さ」を軽減する設計努力を続けています。

コンパクト傘の特性を理解し、ご自身のライフスタイルに合った一本を見つけるために、ぜひ前回の記事もあわせてご覧ください。

アンブレラ・ジャーナル | THE UMBRELLA JOURNAL

執筆者：辻野義宏（つじのよしひろ）アンベル株式会社 CEO。30年以上に渡って傘の開発および研究を続けている。革新的な機能を追求し続ける日本の傘ブランド「AMVEL (アンベル) 」では、時代によって変化するベストを追求し、最先端の技術を駆使した傘をお届けしています。