(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャトルコックであって、
半球体状のベース体と、
前記ベース体に接続されている複数の人工羽根とを備え、
前記人工羽根は、羽部と、前記羽部に接続された軸とを含み、
前記羽部の表面は、前記シャトルコックの内側を向いている第１の主面と、前記第１の主面の反対側に位置し前記シャトルコックの外側を向いている第２の主面とを有しており、
前記表面の少なくとも前記羽部の積層順が入れ替わった場合に接触する前記表面の領域に、潤滑層が表出しており、
前記潤滑層は、
一方の主面が平坦面上に固定され、全面に渡って前記潤滑層が形成された他方の主面が上方に向いている第１の人工羽根と、一方の主面が２００ｇの錘の下面に固定され、全面に渡って前記潤滑層が形成された他方の主面が下方に向いている第２の人工羽根とが、前記他方の主面同士が重なり、かつ前記第１の人工羽根と前記第２の人工羽根の前記軸が逆方向に向くように配置され、前記軸の延在方向に沿う方向に前記錘をばねばかりで引張速度１０ｍｍ／秒で引っ張った時の前記錘の移動開始荷重が４０ｇ以下となる摺動性を有している、シャトルコック。
【請求項２】
前記潤滑層は前記第２の主面に表出している、請求項１に記載のシャトルコック。
【請求項３】
前記軸の延在方向に対し垂直な方向において、前記羽部は前記第１の主面側に向かって凸状に形成されている、請求項１または請求項２に記載のシャトルコック。
【請求項４】
前記軸の延在方向において、前記軸は前記シャトルコックの内側に向かって凸状に形成されている、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のシャトルコック。
【請求項５】
前記羽部は、前記第１の主面を有する第１層と、前記第１層および前記潤滑層に接続されている第２層とを含み、
前記第１層の厚みは、前記第２層の厚みよりも厚い、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のシャトルコック。
【請求項６】
前記第２層を構成する材料は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、およびポリエチレンテレフタラートからなる群から選択される少なくとも一つである、請求項５に記載のシャトルコック。
【請求項７】
前記潤滑層を構成する材料は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、およびポリエチレンテレフタラートからなる群から選択される少なくとも一つである、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のシャトルコック。
【請求項８】
前記潤滑層の厚みは、２μｍ以上３０μｍ以下である、請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のシャトルコック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シャトルコックに関し、特に人工羽根を備えるシャトルコックに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、バドミントン用シャトルコックとして、その羽根に水鳥の羽根を用いたもの（天然シャトルコック）と、ナイロン樹脂などにより人工的に製造された羽部と軸とからなる羽根（人工羽根）を用いたもの（人工シャトルコック）とが知られている。そして、天然シャトルコックは、そのような天然の羽根について一定の品質のものを入手することに手間が掛かることから、人工の羽根を用いたシャトルコックより高価である。また、近年水鳥の羽根の供給国の食糧事情の変化や、鳥インフルエンザの流行に起因する水鳥の大量処分などにより、水鳥の羽根の供給量が激減しており、天然シャトルコックはますます高価なものとなってきている。そのため、安価で安定した品質の人工羽根を用いたシャトルコックが提案されている。
【０００３】
本願発明者の過去の実験によれば、従来のシャトルコック用人工羽根を用いた人工シャトルコックでは、実際に使用すると人工羽根の強度が天然の羽根に比べて低いことから、人工羽根の羽本体部が交錯する（人工羽根の積層状態（配置）が局所的に入替わる）ことがあった。このような交錯が発生すると、ラケットで打撃されたシャトルコックが正常に回転しなくなり、その飛翔特性が極端に悪化することになっていた。このような羽本体部の交錯などによる飛翔特性の悪化は、天然シャトルコックに比べて上述した人工シャトルコックにおいて特に顕著であった。
【０００４】
そこで、本願発明者は、特開２０１２−２０５８４２号公報（特許文献１）において、飛翔特性の劣化を抑制するとともに高い耐久性を備えるシャトルコックを提案している。このようなシャトルコックでは、積層した羽部の間を中糸が通っているため、羽部の積層順がシャトルコックの使用中に入替わる（たとえばラケットによる打撃の衝撃によって羽部の積層順番が入替わる）といった問題の発生を抑制することができ、優れた耐久性を示している。
【０００５】
また、このような中糸の質量は、約０．０２ｇとなる。この程度の質量であれば、シャトルコック１の重心位置に若干の影響はあるものの、飛翔特性にはほとんど影響がないと考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−２０５８４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、中糸を無くすことができれば、中糸によるシャトルコックの重心位置へのわずかな影響をも抑制できる。
【０００８】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものである。本発明の主たる目的は、中糸を用いること無く、羽根の積層順がシャトルコックの使用中に入れ替わることを抑制することができる、シャトルコックを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るシャトルコックは、半球体状のベース体と、ベース体に接続されている複数の人工羽根とを備え、人工羽根は、羽部と、羽部に接続された軸とを含み、羽部の表面は、シャトルコックの内側を向いている第１の主面と、第１の主面の反対側に位置しシャトルコックの外側を向いている第２の主面とを有しており、表面の少なくとも羽部の積層順が入れ替わった場合に接触する表面の領域に、潤滑層が表出している。潤滑層は、一方の主面が平坦面上に固定され、全面に渡って潤滑層が形成された他方の主面が上方に向いている第１の人工羽根と、一方の主面が２００ｇの錘の下面に固定され、全面に渡って潤滑層が形成された他の主面が下方に向いている第２の人工羽根とが、他方の主面同士が重なり、かつ第１の人工羽根と第２の人工羽根の軸が逆方向に向くように配置され、軸の延在方向に沿う方向に錘をばねばかりで引張速度１０ｍｍ／秒で引っ張った時の錘の移動開始荷重が４０ｇ以下となる摺動性を有している。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、中糸を用いること無く、羽根の積層順がシャトルコックの使用中に入れ替わることを抑制することができる、シャトルコックを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施の形態に係るシャトルコックを説明するための図である。
【図２】図１中の線分ＩＩ−ＩＩから見た断面図である。
【図３】本実施の形態に係るシャトルコックを説明するための上面図である。
【図４】本実施の形態に係るシャトルコックの人工羽根を説明するための図である。
【図５】図４中の線分Ｖ−Ｖから見た断面図である。
【図６】図４中の線分ＶＩ−ＶＩから見た断面図である。
【図７】本実施の形態に係るシャトルコックの人工羽根の軸を説明するための図である。
【図８】本実施の形態に係るシャトルコックにおける隣り合う人工羽根の位置関係を説明するための図である。
【図９】本実施の形態に係るシャトルコックの人工羽根を変形例を説明するための図である。
【図１０】本実施の形態における潤滑層の摺動性を説明するための図である。
【図１１】本実施の形態における羽部の反りを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。
【００１３】
図１〜図３を参照して、本実施の形態に係るシャトルコック１は、半球状のベース体２と、ベース体２と接続されている複数の人工羽根３と、複数の人工羽根３を互いに固定するための固定用の紐状部材（かがり糸）１４とからなる。人工羽根３の羽部５の表面の少なくとも一部には潤滑層９が形成されている。
【００１４】
図２を参照して、ベース体２の固定用表面部の平面形状は円形状である。ベース体２の
固定用表面部には、その外周に沿って円環状に複数の挿入孔が形成されている。ベース体２の固定用表面部における各挿入孔の平面形状は、後述する人工羽根３の軸７を嵌め合わせることができる任意の形状として設けられており、たとえば長方形状である。ベース体２の各挿入孔の長軸方向と、当該各挿入孔が形成する円環の中心１２から挿入孔の中心を通るようにベース体２の固定用表面部上に延びる半径方向Ｄとが成す角度θ１は、±５度以下であり、好ましくは０度（ベース体の半径方向Ｄと挿入孔の長軸方向とが平行）である。
【００１５】
図４を参照して、人工羽根３は、羽部５と、当該羽部５に接続されている軸７とを有している。ベース体２の各挿入孔にはそれぞれ人工羽根３の軸７の根元部が差し込まれており、これにより複数（たとえば１５枚）の人工羽根３は、ベース体２の固定用表面部において、当該固定用表面部の外周部に沿って中心１２を囲うように円環状に配置されている。このとき、ベース体２に接続されている人工羽根３のうちの隣り合う人工羽根３は、その羽部５同士が部分的に重なるように配置されており、このようにしてベース体２と人工羽根３とが接続されてシャトルコック１は構成されている。図２を参照して、軸７の延在方向（詳細は後述する）に垂直な断面の形状は長方形状を有している。軸７の当該断面の長軸Ｌはベース体２の中心１２から延びる半径方向Ｄに沿うように設けられている。
【００１６】
図５を参照して、羽部５は、第１の主面（主表面５Ａ）と、第１の主面と反対側に位置する第２の主面（主表面５Ｂ）とを有している。主表面５Ａはシャトルコック１の内側を向いているのに対し、主表面５Ｂはシャトルコック１の外側を向いている。主表面５Ａおよび主表面５Ｂは、羽部５において相対的に大きな面積を有する面である。上述のように、隣り合う人工羽根３はその羽部５同士が部分的に重なっているが、隣り合う人工羽根３のうちの一方の人工羽根３の主表面５Ａの一部と他方の人工羽根３の主表面５Ｂの一部とが対向するように配置されている。また、羽部５は、軸７の延在方向に対して垂直な方向において、主表面５Ａおよび主表面５Ｂと交差あるいは直交している２つの端面５Ｅを有している。
【００１７】
羽部５は、主表面５Ａを有する第１層としての軸固定層９１と、第２層としての発泡体層９２と、発泡体層９２上に形成され、主表面５Ｂを構成する潤滑層９と、これらの発泡体層９２および軸固定層９１を互いに固定するための接着層９３、９４とを有している。このとき、軸固定層９１、発泡体層９２および接着層９３，９４は、軸７の固着軸部１０を挟むように積層されている。言い換えると、軸固定層９１、発泡体層９２および接着層９３，９４は、軸７の固着軸部１０の周囲を隙間無く覆うように貼り合わされている。なお、端面５Ｅは、軸固定層９１の端面９１Ｅや発泡体層９２の端面９２Ｅを含んでいる。
【００１８】
羽部５の端面５Ｅおよびその近傍の領域では、軸固定層９１と発泡体層９２とは接着層９３および接着層９４を介して接着されている。また、羽部５の２つの端面５Ｅの間に位置する領域においては、軸固定層９１と発泡体層９２とは軸７の固着軸部１０を挟むように積層されている。言い換えると、固着軸部１０は、その全周囲が接着層９３または接着層９４と接着されており、接着層９３，９４を介して軸固定層９１および発泡体層９２と接続されている。羽部５において、固着軸部１０と接着層９３，９４とが接着されている領域は、端面５Ｅ間の中心上に配置されていてもよいし、当該中心から一方の端面５Ｅ側に片寄って配置されていてもよい。
【００１９】
シャトルコック１の外側に向いている羽部５の主表面５Ｂには、全面に渡って潤滑層９が形成されている。一方、羽部５の主表面５Ａには、全面に渡って潤滑層９が形成されていない。つまり、隣り合う人工羽根３のうちの一方の人工羽根３の主表面５Ａを構成している軸固定層９１の一部は、他方の人工羽根３の主表面５Ｂを構成している潤滑層９の一部と対向するように配置されている。潤滑層９では、主表面５Ｂとして表出している面が摺動性を有している。潤滑層９の主表面５Ｂにおける摺動性は、軸固定層９１の主表面５Ａにおける摺動性よりも高い。なお、潤滑層９の摺動性についての詳細は後述する。
【００２０】
潤滑層９は、主表面５Ｂ側において発泡体層９２と隙間無く接続されている。たとえば、このとき潤滑層９と発泡体層９２とは接着層などを介さずに接続されていてもよい。潤滑層９を構成する材料はたとえば発泡体層９２を構成する材料と同一であり、潤滑層９と発泡体層９２とはたとえば熱融着などにより接着されている。
【００２１】
潤滑層９の厚み（主表面５Ｂに垂直な方向における幅）は、２μｍ以上３０μｍ以下であればよく、好ましくは５μｍ以上１５μｍ以下であり、より好ましくは８μｍ以上１２μｍ以下である。つまり、潤滑層９の厚みは、軸固定層９１や発泡体層９２の厚みよりも薄い。
【００２２】
軸固定層９１、発泡体層９２および潤滑層９を構成する材料は、樹脂の発泡体、より具体的にはたとえばポリエチレンフォーム（ポリエチレンの発泡体）とすることができる。また、軸固定層９１についても、同様に樹脂発泡体を用いることができる。また、軸固定層９１を構成する材料としては、たとえばポリエチレンフォーム以外に、樹脂などからなるフィルム、あるいは不織布など任意の材料を用いることができる。
【００２３】
接着層９３，９４を構成する材料は、軸固定層９１、発泡体層９２、および固着軸部１０に対して粘着性を発揮することができる限りにおいて任意の材料とすることができるが、たとえば両面テープである。
【００２４】
図５に示すように、羽部５は、軸７の延在方向に対し垂直な方向において、主表面５Ａ側に向かって凸状に形成されているのが好ましい。異なる観点からいえば、人工羽根３をベース体２の中心１２側から見たときに、１つの羽部５の軸７（図４に示す固着軸部１０）に対して左側に位置する領域５Ｌと、軸７に対して右側に位置する領域５Ｒとは、これらが成す角度θ４が１８０度よりも小さくなるように形成されているのが好ましい。ここで、角度θ４は、領域５Ｒにおける主表面５Ａと端面５Ｅとの交点５ＥＡと軸７の中心とを結ぶ線と、領域５Ｌにおける主表面５Ａと端面５Ｅとの交点５ＥＡと軸７の中心とを結ぶ線とが成す角度をいう。主表面５Ａおよび主表面５Ｂは、軸７の延在方向に対し垂直な方向において成す線分が、それぞれ直線または１以下の曲率の曲線であって変曲点を持たないように形成されているのが好ましい。
【００２５】
つまり、主表面５Ａおよび主表面５Ｂは、単一平面からなるのではなく、単一の曲面あるいは少なくとも２つの平面が互いに所定の角度で交差している屈曲面として形成されている。このとき、羽部５において、軸固定層９１および発泡体層９２が固着軸部１０と接着層９３，９４を介して接続されている領域が、その左右に位置する領域５Ｌ，５Ｒ（接着層９３と接着層９４とが互いに接着されている領域）よりも、主表面５Ａ側に突出しているように形成されているのが好ましい。このとき、隣り合う人工羽根３のうちの一方の人工羽根３の領域５Ｌの主表面５Ａが、他方の人工羽根３の領域５Ｒの主表面５Ｂの外周側に位置してこれと部分的に重なるように配置されていてもよい。
【００２６】
羽部５は、軸７（固着軸部１０）に対して左側に位置する領域５Ｌおよび右側に位置する領域５Ｒの主表面５Ａ，５Ｂ上の面積が同等（軸７に対して左右対称）に設けられていてもよいし、図４に示すように主表面５Ａ，５Ｂ上において領域５Ｌと領域５Ｒとのうちの一方が他方よりも大面積（軸７に対して左右非対称）となるように設けられていてもよい。この場合、図８を参照して、たとえば１つの羽部５の領域５Ｌが領域５Ｒよりも外周側に位置し、隣り合う人工羽根３の一方の羽部５の領域５Ｌが他方の羽部５の領域５Ｒの外周側に位置してこれと部分的に重なるように配置されている場合には、領域５Ｌが領域５Ｒよりも大面積となるように設けられているのが好ましい。逆に、１つの羽部５の領域５Ｒが領域５Ｌよりも外周側に位置し、隣り合う人工羽根３の一方の羽部５の領域５Ｒが他方の羽部５の領域５Ｌの外周側に位置してこれと部分的に重なるように配置されている場合には、領域５Ｒが領域５Ｌよりも大面積となるように設けられているのが好ましい。つまり、領域５Ｒと領域５Ｌとでより外周側に位置する方が相対的に大きな面積を有するようにしてもよい。
【００２７】
このようにすれば、シャトルコック１の空気抵抗を大きくすることができ、減速性を高めて天然シャトルコックと同等程度の飛翔特性を実現することができる。実際に、風洞実験でもシャトルコック１の浮力が増すことが確認されている。また、羽部５の領域５Ｒと領域５Ｌとをいずれも大きく設けた場合には、羽部５を構成する材料が十分に軽い場合を除いてシャトルコック１の質量が増してしまう。また、シャトルコック１の外周側に位置する領域が内周側に位置する領域と比べて小さい場合には、シャトルコック１が飛翔する際の回転数がたとえば６００ｒｐｍ以上７００ｒｍｐ以下と高くなりすぎて飛翔特性が安定しないという問題が生じる。
【００２８】
軸７は、羽部５から突出するように配置された羽軸部８と、羽部５に接続された固着軸部１０とからなる。羽軸部８と固着軸部１０とは同一線状に延びるように配置され、１つの連続した軸７を構成している。軸７の延在方向に垂直な断面の形状はたとえば長方形状であり、上述のようにベース体２に設けられた長方形状の貫通孔と嵌め合わせることができる。軸７の当該断面は、長さＷ１である長辺と、長さＷ１よりも短い長さＷ２である短辺とを有しており、軸７の当該断面における断面２次モーメントの最大値を与える対称軸（中立軸Ｎ）と、中立軸Ｎに直交して断面２次モーメントの最小値を与える対称軸（長軸Ｌ）とを有している。図５に示す軸７では、中立軸Ｎは長辺の垂直２等分線上に延び、長軸Ｌは短辺の垂直２等分線上に延びている。
【００２９】
図４（ｂ）、図６および図７を参照して、軸７は、軸７の延在方向において、羽部５の主表面５Ａ側に向かって凸状に形成されているのが好ましい。言い換えると、軸７は、シャトルコック１における外側に向かって反った状態となるように設けられていてもよい。
【００３０】
ここで、軸７の延在する方向は、以下のように規定する。すなわち、図７を参照して、軸７の断面形状における幅方向の面側から見た側面において、先端側の上端角部ａと下端角部ｂとを結ぶ線分ａｂの中点を点ｅとする。また、図７の軸７における上部表面の曲面を、軸７の根元側に延長した曲線（上部曲線）と、軸７における下部表面の曲面を、軸７
の根元側に延長した曲線（下部曲線）とを考える。そして、上記線分ａｂと平行な線分（根元側線分）を、軸７の根元側において考える。そして、当該根元側線分と上部曲線との交点を点ｃ、下部曲線との交点を点ｄとする。さらに、線分ｃｄの中央（中点）を点ｆとする。そして、根元側線分の位置は、上記点ｅと点ｆとの間の距離が軸７の設計長さとなるように決定される。図７では、軸７の根元側は端部に行くほど側面の高さが小さくなる楔型の形状となっており、当該楔形の先端角部が上記点ｆに一致している。そして、この点ｅと点ｆとを結ぶ直線を軸７の延在方向と規定する。
【００３１】
人工羽根３は、上述のように軸７がベース体２の挿入孔に挿入されることによりベース体２に接続固定されている。つまり、図２（ｂ）を参照して、人工羽根３がベース体２に接続固定されている状態において、軸７の長軸Ｌとベース体２の半径方向Ｄとが成す角度θ１はたとえば±５度以下であり、好ましくは０度（長軸Ｌと半径方向Ｄとが平行）である。つまり、軸７の中立軸Ｎとベース体２の半径方向Ｄに垂直な接線方向Ｔとが成す角度
θ１がたとえば±５度以下であり、好ましくは０度である。異なる観点から言えば、中立軸Ｎとベース体２の半径方向Ｄとが成す角度θ２は、８５度以上９５度以下であり、好ましくは９０度（中立軸Ｎと半径方向Ｄとが直交）である。
【００３２】
主表面５Ａ，５Ｂは、軸７の中立軸Ｎに対して角度θ３だけ傾いているように、固着軸部１０と接続固定されている。ここで、角度θ３は、主表面５Ａと両端面５Ｅの交点５ＥＡを結ぶ線と中立軸Ｎがなす角度、または主表面５Ｂと両端面５Ｅの交点を結ぶ線と中立軸Ｎがなす角度をいう。
【００３３】
角度θ３は、たとえば１５度以上４５度以下であり、好ましくは２０度以上４０度以下であり、より好ましくは２５度以上３５度以下である。異なる観点から言えば、上述のように、羽軸部８を下にしたときに、羽部５において固着軸部１０に対して右側に位置する領域５Ｒが軸７よりも前方に突出するように設けられており、羽部５において固着軸部１０に対して左側に位置する領域５Ｌが軸７よりも後方に突出するように設けられている。この場合、図４（ａ）を参照して、軸７の延在方向に垂直な断面における短辺を含む側面８ｂを平面視したときには、羽部５において主表面５Ａ，５Ｂと交わり相対的に小さい面積を有する側面が主表面５Ａと同時に確認される。一方、図４（ｂ）を参照して、羽部５の主表面５Ａを平面視したときには、軸７の延在方向に垂直な断面における長辺を含む側面８ａが側面８ｂと同時に確認される。
【００３４】
軸７を構成する材料は、たとえば一軸延伸ポリエチレンテレフタレート（超延伸材）である。他に軸７を構成する材料としては、ナイロンを用いることができ、好ましくはナイロン１２、ナイロン１１、ナイロン１０、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン１０１０などを用いることができる。繊維強化のために、ナイロンにチタン酸カリウムウィスカー、ガラスなどを添加したものを用いることもできる。また、軸７を構成する材料として、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレンなども用いることができる。
【００３５】
軸７を構成する材料の比重は１．５以下であることが好ましく、１．４以下であることがより好ましい。また軸７の材料の曲げ弾性率は２０００ＭＰａ以上１００００ＭＰａ以下が好ましい。なお、シャトルコック１の飛行特性に影響が無いような比重（質量）と曲げ弾性（軸変形）であれば上記数値範囲に限られない。
【００３６】
軸７は、その断面形状における外周の幅方向の面の長さＷ１（図２（ｂ）参照）が、根元部（ベース体２に接続される側の端部）から先端側に向けて徐々に小さくなっていてもよい。軸７の断面形状における外周の厚み方向の面の長さＷ２（図２（ｂ）参照）は、軸７の全長にわたって一定であってもよい。また、軸７は、軸７の延在方向において、シャトルコック１の内側に向かって凸状に形成されている。言い換えると、図６や図７を参照して、軸７は側面（図４（ａ）中の側面８ａ）側から見たときに一方に反ったような形状となっている。シャトルコック１においては、ベース体２から離れるにしたがって円環状に配置された人工羽根３の間の距離が徐々に広くなるように（シャトルコック１の外側に軸７が広がるように）、軸７の反りの方向（軸７が反ることで形成する凸形状の突出方向）がシャトルコック１の内周側に向くように、人工羽根３はベース体２と接続されている。
【００３７】
軸７の設計長さ（図７の線分ｅｆの長さ）は、７６ｍｍ以上７９ｍｍ以下とすることができる。これは、財団法人日本バドミントン協会の競技規則により、羽根の長さは、先端から台の上まで（ベース体の固定用表面まで）、６２ｍｍから７０ｍｍの範囲の同じ長さでなければならない、と規定されていることに起因する。たとえば、羽根の先端から台の上まで６３ｍｍ以上６５ｍｍとし、軸７の根元部においてベース体２の挿入孔に挿入される部分（埋設部）の長さを１３ｍｍ以上１４ｍｍ以下と考えると、上記のように軸７の設計長さは７６ｍｍ以上７９ｍｍ以下となる。
【００３８】
図７に示した軸７における曲面（羽軸部８の側面８ｂ）の曲率半径は、長軸Ｌがベース体２の半径方向Ｄと成す角度θ１（図２参照）を考慮して設計されるが、６００ｍｍ以下とすることができ、好ましくは４５０ｍｍ以下とすることができる。このような設計によりシャトルコック１が飛びすぎることを防ぐことができ、天然シャトルコックの飛翔特性と乖離することを防ぐことができる。なお、軸７の上記曲面は、シャトルコック１内周側を向いた曲面と外周側を向いた曲面とを含むが、これらの曲率半径は互いに異なる値としてもよいし同じ値としてもよい。
【００３９】
次に、本実施の形態に係る人工羽根３の製造方法について説明する。まず、人工羽根３を構成する各部材を準備する。具体的には、軸７、軸固定層９１、発泡体層９２、接着層９３，９４、および潤滑層９を準備する。
【００４０】
軸固定層９１、発泡体層９２、および接着層９３，９４は、いずれも単一の平面状として形成されていればよい。軸７は、たとえば、軸７を構成する材料（たとえば樹脂材料）をシート状に成形した原料成形体を準備してこれを一軸延伸させた後、所定の形状に切り出すことにより形成し得る。シート状に成形した原料成形体を得る方法は、従来周知の任意の方法を用いることができるが、たとえば押出成形方法などである。また、一軸延伸させる方法は、従来周知の任意の方法を用いることができるが、たとえば引抜延伸法である。
【００４１】
次に、発泡体層９２と潤滑層９とを接続する。具体的には、発泡体層９２の一方の面に潤滑層９を熱融着させる。熱溶着させる方法は、従来周知の任意の方法を用いることができる。このときの加熱温度は、発泡体層９２および潤滑層９が溶融する任意の温度とすればよい。また、発泡体層９２と潤滑層９との間に圧力を印加する場合には、任意の圧力とすればよい。これにより、接着層などを介さずに発泡体層９２と潤滑層９とを隙間無く融着させることができる。
【００４２】
次に、準備した各部材を貼り合わせる。具体的には、発泡体層９２となるべきシート状部材において、潤滑層９が接続されていない側の表面上に接着層９３となるべき両面テープを貼付する。そして、当該両面テープの上に軸７の固着軸部１０を配置する。さらに、その上から、固着軸部１０に対向する面に接着層９４となるべき両面テープが貼付された軸固定層９１となるべきシート状部材を積層配置して貼り合わせる。この結果、軸７の固着軸部１０を、発泡体層９２となるべきシート状部材と軸固定層９１となるべきシート状部材とで挟んで固定された人工羽根３を得ることができる。
【００４３】
このようにして得られた人工羽根３は、従来の周知の方法によりベース体２に組み立てられて、シャトルコック１を得ることができる。たとえば、上記のようにして得られた人工羽根３を、ベース体２に複数設けられている挿入孔に挿入して接着剤により接着させる。その後、ベース体２に取り付けられた複数の人工羽根３の軸７にかがり糸１４を巻き回してもよい。このとき、たとえば軸７とかがり糸１４とを接着剤により接着させてもよい。
【００４４】
シャトルコック１の製造方法においては、接着剤を固化するために加熱工程が実施される。このときの加熱温度は、たとえば６０℃以上９０℃以下である。これにより、軸固定層９１、発泡体層９２、接着層９３，９４を構成する各材料は体積膨張（寸法変化）する。このとき、軸固定層９１および発泡体層９２は厚みの厚い方が高い引張伸び率を有しているため、相対的に厚みの厚い軸固定層９１は当該厚みに対して垂直な方向（主表面５Ａや主表面５Ｂに沿った方向）において、発泡体層９２と比べて伸長しやすい。このため、加熱工程前には軸固定層９１と発泡体層９２とが主表面５Ａに沿った方向において同一の幅として形成されていても、加熱工程により軸固定層９１は発泡体層９２よりも伸長するため、羽部５は主表面５Ａ側に向かって凸状に形成されることになる。さらに、潤滑層９は、発泡体層９２と比べて熱収縮率が高い材料で構成されているため、発泡体層９２よりも寸法変化が小さい。そのため、羽部５はより主表面５Ａ側に向かって凸状に形成されることになる。
【００４５】
次に、本実施の形態に係るシャトルコック１の作用効果について説明する。シャトルコック１は、半球体状のベース体２と、ベース体２に接続されている複数の人工羽根３とを備えるシャトルコック１であって、人工羽根３は、羽部５と、羽部５に接続された軸７とを含み、羽部５の表面は、シャトルコック１の内側を向いている第１の主面（主表面５Ａ）と、第１の主面（主表面５Ａ）の反対側に位置しシャトルコック１の外側を向いている第２の主面（主表面５Ｂ）とを有しており、表面の少なくとも一部には潤滑層９が表出している。
【００４６】
このようにすれば、隣り合う人工羽根３において一方の人工羽根３の羽部５と他方の人工羽根３の羽部５との間の積層順がシャトルコック１の使用中に入れ替わった場合にも、少なくとも一方の表面に高い摺動性を有する潤滑層９が形成されているため、当該２つの羽部５が相対的に摺動しやすい。この結果、隣り合う人工羽根３における羽部５の積層順の入れ替わりを容易に解消することができる。これにより、人工羽根３の積層順がシャトルコックの使用中に入れ替わることにより、使用を中断しなければならない事態が生じることを抑制することができる。このようなシャトルコック１は、人工羽根３の羽部５の積層順の入れ替わりを防止するために採用されていた中糸を用いる必要がない。
【００４７】
特に、本実施の形態において、潤滑層９は主表面５Ｂの全面に渡って形成されている。そのため、隣り合う人工羽根３において一方の人工羽根３の羽部５と他方の人工羽根３の羽部５との間の積層順がシャトルコック１の使用中に入れ替わった変形状態にも、定常状態と同様に、少なくともいずれかの潤滑層９が主表面５Ａを構成している軸固定層９１と接触している積層構造を成していることなる。このような変形状態では、一般的に羽部５が変形状態にあることによって羽部５や軸７に生じている応力によって、隣り合う羽部５の一方の主表面５Ａと他方の主表面５Ｂとが接触する。このとき、両主表面５Ａ，５Ｂがいずれも摺動性を有していない従来のシャトルコックでは、当該変形状態にある２つの羽部５には互いに接触していることにより所定の大きさの摩擦力が生じる。そのため、当該変形状態の解消には当該摩擦力を上回る力が当該摩擦力を打ち消す方向に付与されなければならず、このような変形状態を解消して、通常の状態に回復することは困難である。これに対し、本実施の形態に係るシャトルコック１は、主表面５Ｂが潤滑層９で構成されているため、当該変形状態にある２つの羽部５の間には接触によっても大きな摩擦力が生じることがない。そのため、たとえば微小な力を受けることによりこのような変形状態を容易に解消して、シャトルコック１を通常の状態に回復することができる。
【００４８】
また、軸７の延在方向に対し垂直な方向において、羽部５は主表面５Ａ側に向かって凸状に形成されている。異なる観点からいえば、人工羽根３をベース体２の中心１２側から見たときに１つの羽部５の軸７（図４に示す固着軸部１０）に対して左側に位置する領域５Ｌと、軸７に対して右側に位置する領域５Ｒとは、これらが成す角度が１８０度よりも小さくなるように形成されている。このようにすれば、通常状態にあるシャトルコック１における隣り合う人工羽根３間において、一方の羽部５の主表面５Ａと他方の羽部５の端面５Ｅとの距離Ｄ１を、羽部５が主表面５Ａ側に向かって凸状に形成されていない場合と比べて短く設けることができる。さらにこれは、一方の端面５Ｅと他方の端面５Ｅとの距離Ｄ２を所定の長さ以上に保ちながら短くすることなく実現することができる。これにより、シャトルコック１がラケットなどによる打撃時において大きな力を受けた場合にも、一方の羽部５の端面５Ｅは他方の羽部５の主表面５Ａとは接触するものの、当該他方の羽部５の端面５Ｅを乗り越えて積層順が容易に入れ替わることを抑制することができる。
【００４９】
また、羽部５は、主表面５Ａを有する第１層（軸固定層９１）と、第１層（軸固定層９１）および潤滑層９に接続されている第２層（発泡体層９２）とを含み、第１層（軸固定層９１）の厚みは、第２層（発泡体層９２）の厚みよりも厚い。そのため、シャトルコック１の製造方法において人工羽根３を形成した後に実施される加熱工程により、発泡体層９２と比べて相対的に厚みの厚い軸固定層９１は当該厚みに対して垂直な方向（主表面５Ａや主表面５Ｂに沿った方向）において伸長しやすい。このため、加熱工程前において、軸固定層９１および発泡体層９２が軸７（固着軸部１０）の周囲に沿って隙間無く貼り合わされており、かつ軸固定層９１および発泡体層９２が主表面５Ａに沿った方向において同一の幅として形成されていても、加熱工程によって軸固定層９１は発泡体層９２よりも伸長するため、羽部５は主表面５Ａ側に向かって凸状に形成されることになる。つまり、羽部５を構成する軸固定層９１および発泡体層９２間で厚みに差を設けておくことにより、主表面５Ａ側に凸状に反った羽部５を有するシャトルコック１を得ることができる。
【００５０】
第２層（発泡体層９２）を構成する材料は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、およびポリエチレンテレフタラートからなる群から選択される少なくとも一つであってもよい。また、潤滑層９を構成する材料は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、およびポリエチレンテレフタラートからなる群から選択される少なくとも一つであってもよい。このようにすれば、熱融着などの方法により、容易に発泡体層９２と潤滑層９とを接着層などを用いることなく接続させることができる。接着層を用いる場合には、潤滑層９に加えて接着層の質量が人工羽根３の上方に位置する羽部５に付加されるため、シャトルコック１の重心位置が上方に移動して飛翔特性が変化してしまうおそれがある。これに対し、熱融着により発泡体層９２と潤滑層９とを接続することにより、潤滑層９のみの質量増加に抑えることができ、シャトルコック１の重心位置の変化を抑えることができる。
【００５１】
潤滑層９の厚みは、２μｍ以上３０μｍ以下である。このようにすれば、シャトルコック１の飛翔特性や耐久性などに影響を与えることなく、中糸を用いずに羽部５の積層順がシャトルコック１の使用中に入れ替わることが抑制されたシャトルコック１を得ることができる。具体的には、潤滑層９の厚みが２μｍ未満である場合には、シャトルコック１の使用に際して潤滑層９の強度が不十分となる。一方、潤滑層９の厚みが３０μｍを超える場合には、潤滑層９の質量が大きくなるためシャトルコック１の重心位置は中糸を用いていた場合と比べて上方に移動する。そのため、シャトルコック１の飛翔特性に影響を与えるおそれがある。
【００５２】
本実施の形態において、潤滑層９は主表面５Ｂ上にのみ表出しているがこれに限られるのではなく、主表面５Ａ上にのみ表出しているように形成されていてもよい。つまり、潤滑層９は軸固定層９１と接続されていてもよい。また、潤滑層９は、主表面５Ａおよび主表面５Ｂの全面に渡って形成されていてもよい。あるいは、図９を参照して、隣り合う人工羽根３において一方の羽部５の主表面５Ａと他方の羽部５の主表面５Ｂにおいて、互いに重なり合う領域の少なくとも一方にのみ潤滑層９が形成されていてもよい。このようにしても、本実施の形態に係るシャトルコック１と同様の効果を奏することができる。なお、図５および図６に示す羽部５ではシャトルコック１を構成した場合において発泡体層９２が軸固定層９１に対して外周側に位置しているが、発泡体層９２が軸固定層９１に対して内周側に位置するように構成されていてもよい。つまり、潤滑層９は、たとえば軸固定層９１と接続されているとともに、主表面５Ｂ上に表出するように形成されていてもよい。
【００５３】
なお、本実施の形態においては羽部５が軸７の中立軸Ｎに対して角度θ３だけ傾いて形成されているが（角度θ３が０度超えの所定の角度を有しているが）、これに限られるものではなく、角度θ３が０度であってもよい。このようにしても、羽部５の主表面５Ｂが潤滑層９で構成されているため、上述のような変形状態にある２つの羽部５の間には接触によっても大きな摩擦力が生じることがない。そのため、たとえば微小な力を受けることによりこのような変形状態を容易に解消して、シャトルコック１を通常の状態に回復することができる。また、軸７の延在方向に対し垂直な方向において、羽部５は主表面５Ａ側に向かって凸状に形成されていれば、羽部５が主表面５Ａ側に向かって凸状に形成されていない場合と比べて、通常状態にあるシャトルコック１における隣り合う人工羽根３間において一方の羽部５の主表面５Ａと他方の羽部５の端面５Ｅとの距離Ｄ１を、短く設けることができる。これにより、シャトルコック１がラケットなどによる打撃時において大きな力を受けた場合にも、一方の羽部５の端面５Ｅは他方の羽部５の主表面５Ａとは容易に接触するが、当該他方の羽部５の端面５Ｅを乗り越えて積層順が容易に入れ替わることを抑制することができる。
【００５４】
また、羽部５の主表面５Ａまたは主表面５Ｂにおいて、隣り合う人工羽根３の羽部５と通常状態では接触することはないが変形状態時において接触する領域にのみ潤滑層９が形成されていてもよい。このようにしても、当該変形状態にある２つの羽部５の間には接触によっても大きな摩擦力が生じることがないため、当該変形状態を容易に解消して、シャトルコック１を通常の状態に回復することができる。
【００５５】
また、人工羽根３は、羽軸部８を下にしたときに、羽部５において固着軸部１０に対して左側に位置する領域５Ｌが軸７よりも前方に突出するように設けられており、羽部５において固着軸部１０に対して右側に位置する領域５Ｒが軸７よりも後方に突出するように設けられていてもよい。このような人工羽根３を備えるシャトルコック１は、隣り合う人工羽根３の一方の羽部５の領域５Ｌが他方の羽部５の領域５Ｒの内周側に位置してこれと部分的に重なるように配置されていてもよい。すわなち、隣り合う人工羽根３の一方の羽部５の主表面５Ｂの領域５Ｌと、他方の羽部５の主表面５Ａの領域５Ｒとが対向するように配置されていてもよい。このようなシャトルコック１も、本実施の形態に係るシャトルコック１と同様の効果を奏することができる。
【００５６】
次に、本実施の形態において、潤滑層９における摺動性について説明する。図１０を参照して、潤滑層９の摺動性は、バネばかりを用いて２つの人工羽根３を摺動させるときの移動開始荷重を用いて評価することができる。図１０（ａ）は潤滑層９の摺動性を評価する方法を説明するための上面図であり、図１０（ｂ）はその側面図である。
【００５７】
具体的には、まず主表面５Ｂの全面に渡って潤滑層９が形成されている人工羽根３を２つ準備する。第１の人工羽根３の主表面５Ａを台座１１０の平坦面１１０Ａ上に両面テープ１１１などを介して固定する。これにより、当該第１の人工羽根３において潤滑層９が表出している主表面５Ｂが上方に向いている状態となる。第２の人工羽根３は、潤滑層９が表出している主表面５Ｂが下方に向いている状態で、当該主表面５Ｂが第１の人工羽根３の主表面５Ｂ上に重なるように配置する。このとき、第２の人工羽根３は、主表面５Ａが錘１２０の下面に両面テープ１１１などを介して固定されている。また、第１の人工羽根３の軸７と第２の人工羽根３の軸７とは互いに逆方向に向くように配置されており、かつ、当該方向がバネばかりで後述する錘１２０を引っ張る方向と沿うように配置される。錘１２０の質量は、たとえば２００ｇである。
【００５８】
このように配置された錘１２０にバネばかりを接続して、２つの人工羽根３の軸７の延在方向に沿う方向Ｒにバネばかりで錘１２０を引っ張る。このときの引張速度を１０ｍｍ／秒としたときの移動開始荷重を測定する。本実施の形態においては、この移動開始荷重が４０ｇ以下である場合に、摺動性を有すると定義する。つまり、潤滑層９の摺動性は、潤滑層９が互いに対向するように配置された２つの人工羽根３に対し、所定の荷重を加えながら摺動させるときの移動開始荷重が４０ｇ以下である場合をいう。
【００５９】
＜実施例＞
本実施の形態に係る試料１〜試料３の人工羽根３と、比較例としての試料４の人工羽根について、摺動性を評価した。なお試料１〜試料４の人工羽根は、潤滑層９の構成以外は同一の構成を備えている。
【００６０】
試料１は、構成材料がポリエチレンであって厚みが８μｍの潤滑層９が主表面５Ｂ上に形成されている人工羽根３として準備した。試料２は、構成材料がポリエチレンであって厚みが１０μｍの潤滑層９が主表面５Ｂ上に形成されている人工羽根３として準備した。試料３は、構成材料がポリエチレンであって厚みが１２μｍの潤滑層９が主表面５Ｂ上に形成されている人工羽根３として準備した。試料４は、構成材料がポリプロブレンであって厚みが１０μｍの層が主表面５Ｂ上に形成されている人工羽根として準備した。
【００６１】
試料１〜試料４の羽部５の主表面５Ｂの摺動性を、図１０に示すバネばかりを用いて評価した。つまり、上記試料１〜試料４の人工羽根３をそれぞれ２組ずつ準備し、一方を台座１１０に両面テープ１１１を介して固定し、他方を錘１２０の下面に両面テープ１１１を介して固定した。
【００６２】
結果を表１に示す。
【００６３】
【表１】
0005989035.tif 000002
【００６４】
試料１は移動開始荷重が２５ｇと小さく、高い摺動性を有していた。試料２の移動開始荷重は３０ｇであり、試料３の移動開始荷重は４０ｇであった。一方、試料４は移動開始荷重が５０ｇと大きかった。シャトルコック１において人工羽根３が交錯したときに元の状態への復帰のし易さの程度（人工羽根３の交錯修正特性）は、試料１が最も高く、試料２および試料３も十分に高かった。試料１〜試料３の人工羽根３の摺動性は、使用中に互いに瞬間的に交錯した場合にも、これを修正して元の状態に容易に復帰することができる程度であった。このような試料１〜試料３の人工羽根３は、中糸を用いること無く、羽部５の積層順がシャトルコックの使用中に入れ替わることを抑制することができる。一方、試料４の摺動性は使用中に互いに瞬間的に交錯した場合にも、これを修正して元の状態に容易に復帰することができる程度ではなかった。
【００６５】
次に、本実施の形態において、羽部５の反りについて説明する。図１１を参照して、羽部５の反りは、軸７の延在方向に垂直な人工羽根３の断面画像を取得して画像処理を行い評価することができる。なお、図１１では、軸７に対して左右対称に設けられている羽部５を有する人工羽根３を例に示しているが、軸７に対して左右非対称に設けられている羽部５を有する人工羽根３についても同様である。
【００６６】
具体的には、軸７の延在方向に垂直な方向において羽部５が最大幅を示す部分で人工羽根３を当該垂直な方向に沿って切断する。これにより形成された人工羽根３の切断面を、軸７の延在方向から写真撮影する。図１１（ａ）を参照して、得られた画像を処理し、羽部５の両端面５Ｅ上であって、かつ主表面５Ｂ上にある点ａ，ｂと、軸７に近接している領域の点ｃまたは点ｄを抽出する。次に、点ｃまたは点ｄから点ａと点ｂとを結ぶ直線に対して下した垂線の長さＬ１が０ｍｍ以上である場合を、羽部５が反っていると定義する。
【００６７】
または、図１１（ｂ）を参照して、得られた画像を処理し、羽部５の両端面５Ｅ上であって、かつ主表面５Ａ上にある点ｅ，ｆと、軸７に近接している領域の点ｇまたは点ｈを抽出する。次に、任意の直線に対して点ｅまたは点ｆから下した垂線の長さＬ２またはＬ４の少なくともいずれか長い方が、当該直線に対して点ｇまたは点ｈから下した垂線の長さＬ３よりも長い場合を、羽部５が反っていると定義してもよい。
【００６８】
今回開示された実施の形態および実験例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は、人工羽根を備えたシャトルコックに特に有利に適用される。
【符号の説明】
【００７０】
１  シャトルコック、２  ベース体、３  人工羽根、５  羽部、５Ａ  第１の面（主表面）、５Ｂ  第２の面（主表面）、５Ｅ，９１Ｅ，９２Ｅ  端面、５Ｌ，５Ｒ  領域、７  軸、８  羽軸部、８ａ，８ｂ  側面、９  潤滑層、１０  固着軸部、１２  中心、１４  かがり糸、９１  軸固定層、９２  発泡体層、９３，９４  接着層、１１０  台座、１１０Ａ  平坦面、１１１  両面テープ、１２０  錘。
【図１】
0005989035.tif 000003
【図２】
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【図３】
0005989035.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0005989035.tif 000009
【図８】
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【図９】
0005989035.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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