
階段を下りるばね「スリンキー」は、海軍が興味を示さなかったばねから生まれた
スリンキーの元は、海軍が興味を示さなかったばね。
もくじ
1947年1月28日、アメリカで特許2415012号が認められました。題は「おもちゃと、その使い方」です。特許には、ばねのおもちゃが坂を下りるための条件が、細かく書かれています。たとえば、1フィート(約30cm)進むごとに2〜4インチ(約5〜10cm)下がる坂が一番よい、という具合です。
このおもちゃが、階段を一段ずつ下りていくばね「スリンキー」です。平たい金属の針金を巻いた、大きなばねの形をしています。ところが、スリンキーの元になったのは、おもちゃのためのばねではありませんでした。船で使う計器を、ゆれから守るためのばねの試作品だったのです。そして、アメリカの海軍は、そのばねには興味を示しませんでした。
この記事では、まず1943年にばねが棚から落ちた場面を紹介します。次に、そのばねがおもちゃとして売れるまでと、特許に書かれた数字を見ます。最後に、作った夫婦のその後と、落ちるスリンキーの物理を紹介します。
011943年、船の計器を守るばねの試作品が、棚から落ちて「歩いた」
発明したのは、機械技師のリチャード・ジェームズ(Richard James)です。地元のハバフォード・タウンシップ歴史協会は、当時の新聞記事を集めて、発明のいきさつをまとめています。それによると、1943年、リチャードはフィラデルフィアのクランプ造船所で働いていました。第二次世界大戦のために、もう一度動き始めた造船所です。
リチャードが取り組んでいたのは、船の精密な計器を、不要な振動やゆれから守るばねでした。ばねの大きさや針金の形を変えながら、試作を重ねていました。1950年の新聞のインタビューによると、リチャードはすでに、丸い針金ではなく平たい針金のばねが必要だと考えて、それを作らせていました。
ある日、その試作のばねが、棚から落ちました。全米おもちゃの殿堂を運営する博物館「ザ・ストロング」によると、ばねはただ落ちるのではなく、「歩く」ように下りていきました。マサチューセッツ工科大学(MIT)の発明者紹介は、もっと細かく書いています。ばねは、棚から積んだ本へ、本から机の上へ、机から床へと、弧をえがいて一歩ずつ下りた。そして床で巻き直って、まっすぐ立った、と。

リチャードは、このばねを家に持ち帰り、息子のトミーに遊ばせました。MITのページによると、1940年代に海軍は、リチャードの船用のばねには興味を示しませんでした。本来の目的には使われなかったばねが、おもちゃとして生き残ることになったのです。
02家じゅうで試し、妻のベティが「スリンキー」と名づけた
1943年から1945年にかけて、ジェームズ家では、ばねの試作が続きました。歴史協会によると、リチャードは家を「家の実験室」と呼んでいました。台所のテーブルも実験に使われたようです。家族や近所の子どもたちが、次々に作られるばねで遊んで試しました。リチャードは1948年に新聞の取材で、「実験している間、家はめちゃくちゃだった」と話しています。
名前を考えたのは、妻のベティ(Betty James)でした。ザ・ストロングによると、ベティは辞書を調べて「スリンキー」という言葉を見つけました。夫婦は500ドルを借りて、最初のスリンキーを作りました。
歴史協会によると、作ったのはフィラデルフィアのピストンリングの会社です。ピストンリングは、エンジンの部品です。夫婦はこの会社に頼んで、450個を作ってもらいました。ところがリチャードによると、最初に置いてもらったおもちゃ屋では、売れませんでした。主な理由は、箱に入ったばねを見ても、何が面白いのか分からなかったことです。
031945年のクリスマス、百貨店で動かして見せると、すぐに売り切れた
次に夫婦は、フィラデルフィアのギンベルズ百貨店に持ちこみました。ここでも、置いておくだけでは売れませんでした。そこで、1945年のクリスマスの時期に、店でスリンキーを動かして見せることにしました。すると、一気に売れ始めたのです。
何個がどれくらいの時間で売れたかは、資料によって違います。ザ・ストロングは「最初の400個が数分で売れた」と書いています。MITのページは「90分で400個」、歴史協会は「2時間足らずで売り切れた」と書いています。どの資料も、実演を始めてから短い時間で売れたという点は同じです。
リチャードは、スリンキーを作る機械も自分で考えました。MITのページによると、その機械は、80フィート(約24m)の鋼の針金を、約10秒でスリンキーに巻き上げました。1995年の50周年までに、スリンキーは世界で2億5000万個以上売れています。2000年には、全米おもちゃの殿堂に選ばれました。
スリンキーは、おもちゃ以外にも使われました。MITのページによると、高校の先生たちは、波の性質を見せる道具として長く使ってきました。ベトナム戦争では、アメリカ兵が持ち運べる無線のアンテナとして使ったそうです。
04特許には、スリンキーがよく歩く坂の傾きまで書かれている
1946年8月21日に申しこまれた特許には、歩くしくみが数字で書かれています。特許によると、スリンキーは、半円の形に曲げると、巻きが一方の端からもう一方の端へ移っていきます。そして、最初のひと押しと重力だけで、坂や階段を下りていきます。特許は、子どもの遊びのほか、家族で遊ぶゲームや、広告にも使えると書いています。
坂の傾きについては、こう書かれています。1フィート(約30cm)進むごとに2〜4インチ(約5〜10cm)下がる坂が一番よい。下がり方が約2インチより小さいと、重力が足りず、歩き続けない。逆に坂が急すぎると、ばねの下の部分が歩かずに滑ってしまう。木の坂の上の鋼のばねなら、水平から約30度が限度だそうです。
特許には、ばねの寸法の例ものっています。針金の断面は、厚さ0.025インチ(約0.6mm)、幅0.100インチ(約2.5mm)です。幅が厚さの4倍ある、平たい針金です。ばねの外側の直径は3インチ(約7.6cm)です。リチャードは、計算に『材料力学』という1940年の教科書の公式を使った、と特許に書いています。
テレビの画面では、スリンキーはすいすい階段を下りました。しかしザ・ストロングによると、ふつうの家の階段では、長く下りられないことが多かったそうです。家の階段は、スリンキーにとって一段が高すぎ、奥行きが広すぎたのです。
05会社が大きくなったあと、リチャードは家族を残してボリビアへ移った
歴史協会によると、急な成功は、夫婦の仲に負担をかけました。リチャードはやがて、ぜいたくな暮らしに疑問を持つようになります。そして、聖書を翻訳する団体にかかわり、大金を寄付しました。そのため、家のお金も会社も苦しくなりました。1960年、リチャードはベティと6人の子ども、そして借金を残して、南アメリカのボリビアへ移りました。
会社を引き継いだのは、ベティでした。ベティは1961年に、子どもたちと一緒に、地元のペンシルベニア州ホリデーズバーグへ移りました。工場の機械も、ホリデーズバーグへ移しました。そして会社を立て直しました。歴史協会は、ベティが生きている間に、推定3億個のスリンキーが売れたと書いています。リチャードは1974年にボリビアで、ベティは2008年に亡くなりました。
スリンキーは「ペンシルベニア州の公式のおもちゃ」だと紹介されることがあります。しかし歴史協会によると、2001年にそのための法案が出されたものの、成立しませんでした。
深掘り講義
ここから先は、もう一段深く。しくみ・史料・論争まで踏み込みます。
ぶら下げたスリンキーを放すと、下の端はしばらく宙に止まっている
スリンキーの上の端を持ってぶら下げると、スリンキーは自分の重さで下に長くのびます。その状態で手を放すと、ふしぎなことが起きます。下の端は、すぐには落ちず、しばらく宙に止まっているのです。
研究者のクロスとウィートランドは、2012年の物理学の論文でこの動きを調べました。2人は、本物のスリンキー2本を落とすところを撮影し、計算のモデルと比べました。論文によると、手を放すと、スリンキーは上から巻きが1つずつつぶれていきます。下の端は、つぶれてきた上の部分がぶつかるまで、落ち始めません。上から下までつぶれ終わる時間は、ふつうのスリンキーで約0.3秒です。研究者のアンルーも2011年の論文で、下の端は上から来た波が届くまで止まっている、と説明しています。
クロスらの論文は、この約0.3秒を次のように説明しています。上の端を放したという知らせは、ばねの中を波のように下へ伝わっていく。約0.3秒は、その波の先頭がスリンキーの上から下まで届くのにかかる時間だ、と。下の端は、その知らせが届くまで、放される前と同じ場所にいるわけです。
スリンキーが階段を歩くには、ゆっくりゆれることが必要
スリンキーの特許は、ばねのゆれの速さを「1分あたり10〜100回」と決めています。この速さを、固有振動数といいます。固有振動数とは、物が自然にゆれるときの、決まった時間あたりのゆれの回数のことです。特許によると、とても硬いばねは動きが速すぎて、ばねの端が勢いよく外へ投げ出され、ひっくり返りやすくなります。歩かせるには、重さに比べて硬さを小さくしなければなりません。この硬さと重さの比が固有振動数を決め、歩く速さの目安になる、と特許は説明しています。
ゆっくりゆらすために、特許は針金の断面の形を工夫しています。特許の計算では、断面の広さが同じなら、丸い針金は、幅と厚さが4対1の平たい針金より9倍以上ねじれにくくなります。正方形の針金でも8倍以上です。平たい針金にすれば、ばねがやわらかくなり、ゆっくりゆれるのです。平たい断面には、巻きが重なったりほどけたりするときに、巻きどうしがぶつかりにくいという利点もある、と書かれています。リチャードが造船所で「平たい針金のばね」を試していたことと、この特許の工夫はつながっています。
同じ発明の話が、資料によって少しずつ違う
ハバフォード・タウンシップ歴史協会は、記事の最初にこう書いています。何年も語られるうちに、話は事実からずれがちだ。スリンキーの発明の話もそうだった、と。
たとえば、ばねが落ちた場所です。ザ・ストロングは「棚」から落ちたと書きます。歴史協会は、「棚か机か、話によって違う」と書いています。1948年の新聞は、リチャードが試験の航海に乗っていたと書きましたが、歴史協会は、机が船の上にあったとは考えにくいとしています。百貨店で売れた数と時間も、資料ごとに違っていました。
歴史協会の言うとおり、話はくり返し紹介されるうちに、細かい所がずれていくことがあります。歴史協会は、当時の地元の新聞記事などの古い記録をもとに、話を確かめ直しています。有名な発明の話を読むときは、「その話を最初に書いたのは誰で、いつか」を確かめることが大切です。
06まとめ
スリンキーの元は、船の計器をゆれから守るために試作されたばねでした。1943年、その試作品が棚から落ち、「歩く」ように下りたのがきっかけです。海軍はそのばねに興味を示しませんでしたが、おもちゃとしては大ヒットし、1995年までに世界で2億5000万個以上売れました。
リチャードが1946年に申しこんだ特許には、よく歩く坂の傾きから、針金の寸法まで書かれています。スリンキーを持ってぶら下げ、手を放してみてください。ふつうのスリンキーなら、下の端は約0.3秒、宙に止まったまま、上の部分が落ちてくるのを待っています。
人に話すなら、こう言おう
階段を下りるばねのおもちゃ「スリンキー」って、もとは船の計器を守るばねの試作品なんだって。棚から落ちて「歩いた」のがきっかけ。でも海軍は、そのばねには興味を示さなかったらしいよ。
英語で読む
The Spring That Walked
英文をタップすると、その文の訳が出ます。
In 1943, an engineer named Richard James was working at a shipyard in Philadelphia.1943年、リチャード・ジェームズという技師が、フィラデルフィアの造船所で働いていました。 He was trying to make springs to protect delicate meters on ships from shaking.彼は、船の精密な計器をゆれから守るばねを作ろうとしていました。 One day, a test spring fell off a shelf.ある日、試作のばねが棚から落ちました。 It did not just drop.ばねは、ただ落ちたのではありませんでした。 It "walked" down, step by step, to the floor.一歩ずつ「歩いて」、床まで下りていったのです。
Richard had already decided to use flat wire, not round wire.リチャードはすでに、丸い針金ではなく平たい針金を使うと決めていました。 The Navy never showed interest in his springs.海軍は、彼のばねに一度も興味を示しませんでした。 But Richard took the spring home, and his son played with it.けれどもリチャードはそのばねを家に持ち帰り、息子がそれで遊びました。 His wife, Betty, looked through a dictionary and found a name: Slinky.妻のベティは辞書を調べて、「スリンキー」という名前を見つけました。
At first, the toy did not sell.最初、そのおもちゃは売れませんでした。 A spring in a box did not look exciting.箱に入ったばねは、面白そうに見えなかったのです。 Then, at Christmas in 1945, the couple showed it moving in a big store in Philadelphia.そこで1945年のクリスマスに、夫婦はフィラデルフィアの大きな店で、それが動くところを見せました。 After that, it sold out quickly.すると、あっという間に売り切れました。
Richard's patent from 1947 gives many numbers.1947年のリチャードの特許には、たくさんの数字が書かれています。 For example, the best slope drops 2 to 4 inches for every foot.たとえば、一番よい坂は、1フィート進むごとに2〜4インチ下がる坂です。 But many home stairs were too tall and too wide for a long walk.けれども多くの家の階段は、長く歩いて下りるには、一段が高すぎ、奥行きが広すぎました。
There is another surprise.もう一つ、ふしぎなことがあります。 If you hold a Slinky from the top and let go, the bottom stays in the air for a moment.スリンキーの上を持ってぶら下げ、手を放すと、下の端は少しの間、宙に止まっています。 It waits about 0.3 seconds until the top part comes down and hits it.上の部分が下りてきてぶつかるまで、約0.3秒待っているのです。 By 1995, more than 250 million Slinkys had been sold.1995年までに、2億5000万個以上のスリンキーが売れました。
4択問題 Reading Quiz
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Q1What is this story mainly about?
この話は主に何についてのものですか。
正解:A How a spring for ships became a famous toy
第1段落で船のためのばねが落ちて「歩いた」こと、第2〜3段落でおもちゃとして名づけられ売れたことを書いているので正解はA。Cは、海軍が興味を示さなかったという第2段落の内容と逆。
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Q2When did the couple show the Slinky moving in a big store?
夫婦が大きな店でスリンキーが動くところを見せたのはいつですか。
正解:C At Christmas in 1945
第3段落3文目に at Christmas in 1945 とあるので正解はC。1943年はばねが落ちた年、1947年は特許、1995年は2億5000万個以上売れた年。
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Q3Why did the toy not sell at first?
そのおもちゃが最初に売れなかったのはなぜですか。
正解:D A spring in a box did not look exciting.
第3段落2文目に A spring in a box did not look exciting とあるので正解はD。Bの海軍は船用のばねに興味を示さなかった話で、売れなかった理由ではない。
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Q4In paragraph 4, the word "slope" is closest in meaning to
第4段落の "slope" に最も意味が近いのはどれですか。
正解:B a surface that goes down at an angle
slope は「坂、斜面」。1フィートごとに2〜4インチ下がる、と説明されているので正解はB。
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Q5Which is true about the Slinky?
スリンキーについて正しいのはどれですか。
正解:C When you drop a hanging Slinky, the bottom stays still for a moment.
最終段落2〜3文目に、下の端が少しの間宙に止まっているとあるので正解はC。Aは第4段落で家の階段は高すぎたとあり、Bは海軍は興味を示さなかった、Dは辞書で見つけたとあるので誤り。
重要語 Key Words(タップで裏返る)
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spring名詞ばね
This pen has a small spring inside.
このペンの中には小さなばねが入っている。
💡 「春」「泉」も spring。文脈で見分ける。
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shipyard名詞造船所
Many big ships were built at that shipyard.
その造船所で、たくさんの大きな船が造られた。
💡 ship(船)+ yard(作業場)。
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delicate形容詞繊細な、壊れやすい
Be careful with that delicate glass.
その壊れやすいグラスに気をつけて。
💡 精密な機械や、薄い布などにも使う。
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shelf名詞棚
Put the books back on the shelf.
本を棚にもどしなさい。
💡 複数形は shelves。
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wire名詞針金、電線
He fixed the fence with some wire.
彼は針金でフェンスを直した。
💡 wireless は「線のない=無線の」。
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dictionary名詞辞書
Look up the word in your dictionary.
その単語を辞書で調べなさい。
💡 look up a word で「単語を調べる」。
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patent名詞特許
The company has a patent for this machine.
その会社は、この機械の特許を持っている。
💡 発明を守る権利。patent office は「特許庁」。
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slope名詞坂、斜面
The children ran down the grassy slope.
子どもたちは草の坂をかけ下りた。
💡 ski slope で「スキー場の斜面」。
SOURCES出典・ウラ取り
この記事の事実は、次の資料を実際に開いて確認しています(確認した事実 37件)。
- James, R. T. US Patent 2,415,012 "Toy and process of use"(1947)patentimages.storage.googleapis.com
- Slinky(The Strong National Museum of Play, National Toy Hall of Fame)museumofplay.org
- Richard James(Lemelson-MIT, マサチューセッツ工科大学)lemelson.mit.edu
- Case, K. (2022) The Slinky: It Happened in Brookline(ハバフォード・タウンシップ歴史協会)haverfordhistoricalsociety.org
- Cross, R. C. & Wheatland, M. S. (2012) Modeling a falling slinky, American Journal of Physics 80doi.org
- Unruh, W. G. (2011) The falling slinky, arXivarxiv.org
文章はすべて資料をもとに独自の言葉で書いています。画像はオリジナルのイメージです。誤りにお気づきの方は訂正窓口へ。
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