(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャトルコックの半球状ベース部を下方として、当該ベース部の円形の上端面の周縁に円環状に植設されるシャトルコック用人工羽根であって、
天然羽毛を模して、羽弁に対応する薄膜状の羽部と、羽軸に対応して、上方の先端から下方の末端に向かって連続して延長する羽軸部とを備え、
シャトルコックの外方に向かう前記羽部の膜面法線方向をおもて方向とし、
前記羽軸部は、前記先端から前記羽部の下端に亘って前記羽部に固着されているとともに、前記先端から前記末端方向に向かって延長する白色の樹脂素材からなる棒状の基軸部と、上下方向に延長しつつ前記基軸部に接した状態で固着された濃色の繊維強化樹脂からなる棒状の補強部とから構成され、
前記繊維強化樹脂は、前記白色の樹脂素材よりも、濃色で、比重が小さく、比強度と比剛性が高く、
前記羽軸部は、当該人工羽根が前記ベース部に植設されている状態で、前記おもて方向から見たときに、前記基軸部によって前記補強部が隠蔽されており、
前記補強部は、前記基軸部の裏面に積層されており、
前記基軸部は、前記補強部との積層領域で、少なくとも前記ベース部より上方に露出する領域では、上下方向に延長しつつ裏面側に開口するＵ字溝状で、前記補強部は、当該溝の内側に配置されていることを特徴とするシャトルコック用人工羽根。
【請求項２】
請求項１において、前記白色の樹脂素材は、樹脂の物質自体が白色であり、かつ、該樹脂に白色顔料が添加されたものであることを特徴とするシャトルコック用人工羽根。
【請求項３】
請求項１または２において、前記羽軸部を表裏方向から見たとき、前記棒状の基軸部の太さは、少なくとも前記ベース部より上方に露出する領域では前記補強部よりも太い、
ことを特徴とするシャトルコック用人工羽根。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、前記補強部は、少なくとも前記ベース部より上方に露出する領域では、上下方向から見たときに、表裏方向の厚さが積層面と平行方向の幅よりも大きくなる正面形状を有していることを特徴とするシャトルコック用人工羽根。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のシャトルコック用人工羽根を用いたシャトルコック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、バドミントンのシャトルコック用人工羽根に関する。具体的には、人工羽根における羽軸部分の改良技術に関する。また、人工羽根を用いたシャトルコックにも関する。
【背景技術】
【０００２】
バドミントン用シャトルコックには、羽根（はね）に水鳥の羽毛（天然羽毛）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。
【０００３】
周知のごとく、天然シャトルコックは、ガチョウやアヒルなどの天然羽毛を１６本程度使用し、各羽毛の羽軸の末端を、皮で覆ったコルクなどからなる半球状の台（ベース部）に植設した構造である。そして、天然シャトルコックに使用されている羽根は、比重が小さく、極めて軽量であることが特徴である。また、羽毛は、剛性が高く、天然シャトルコックは、独特の飛行性能と心地よい打球感が得られる。
【０００４】
しかしながら、天然シャトルコックの原材料となる羽毛は、上記の水鳥から採取され、しかも、水鳥のどの部位の羽毛でもよい、というわけではなく、シャトルコック用に適した所定の部位があり、１羽の水鳥からシャトルコック用として採取できる羽毛は僅かである。すなわち、天然シャトルコック用の羽根の生産量には限りがある。また、近年では、鳥インフルエンザの流行により、天然羽毛の主要な調達源であった食用ガチョウが大量に処分される、という事態も発生し、今後、さらに、原料調達が難しく、より高価になることが予想される。
【０００５】
一方、人工シャトルコックとしては、環状に一体成形された樹脂製の羽根を備えたものがよく知られているが、この人工シャトルコックは、天然シャトルコックのように羽根が１本ずつ独立して動かないため、天然シャトルコックと同様の飛行性能を得ることが難しい。一体成形された樹脂製の羽根で、羽毛の高剛性を実現させようとすれば、軽量化が困難となる。そこで、天然羽毛を模した人工羽根が提案されている。
【０００６】
ここで、鳥類学に基づいて、天然羽毛における各部位を人工羽根における各部位に対応付けし、天然羽毛の羽弁、および羽軸に相当する部位を、それぞれ羽部、および羽軸部と称することとすると、天然羽毛を模した人工羽根は、概ね、薄膜状の羽部に棒状の羽軸部を固着させた構造を有している。そして、人工シャトルコックの性能を天然シャトルコックに近似させるために、人工羽根には、軽量化と高剛性化という特性の両立が求められている。具体的には、人工羽根全体に対して大きな表面積を占める羽部には、高剛性化よりは、軽量化が求められ、比重の小さな素材を用いる必要がある。一方、羽軸部は、打球時の衝撃に耐えて、人工羽根全体の形状を維持させる機能を担っているため、高剛性の素材を用いる必要がある。そこで、以下の特許文献１や２には、軽量で高剛性の繊維強化樹脂を羽軸部に用いた人工羽根について記載されている。また、以下の非特許文献１や２には、各種繊維強化樹脂についての特徴や特性などが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭５９−６９０８６号公報
【特許文献２】特開２００８−２０６９７０号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】炭素繊維協会、”炭素繊維の特徴とその性質”、[online]、[平成２２年８月１９日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.carbonfiber.gr.jp/tanso/03.html＞
【非特許文献２】社団法人化学繊維技術改善研究委員会、”高強度・高弾性率繊維など各種高機能繊維に関するデータ集”、[online]、[平成２２年８月１９日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.kaizenken.jp/db/chap2.html＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
一般的に、剛性が高い素材ほど比重が大きい。そのため、羽軸部には、自ずと、羽部より比重が高い素材を使用することになる。したがって、人工羽根全体に対する表面積や体積が僅かであっても、羽軸部の素材を慎重に選ばないと、人工羽根全体の軽量化を阻害してしまう。
【００１０】
周知のごとく、繊維強化樹脂は、ガラス繊維などの繊維を基材となる樹脂（マトリックス）に含ませて強度を向上させた複合材料であり、マトリックスに含ませる繊維によって、より比重が小さく、より高剛性の素材とすることができる。より低比重でより高剛性の繊維としては、炭素繊維、アラミド繊維、ザイロン（登録商標：東洋紡績株式会社）などがよく知られている。そして、これらの繊維を用いた繊維強化樹脂である、炭素繊維強化樹脂、アラミド繊維強化樹脂、ザイロン強化樹脂などは、よく知られているように、一般的な繊維であるガラスを用いたガラス繊維強化樹脂よりも、比強度および比剛性が優れている。すなわち、軽くて強い。したがって、これらの繊維強化樹脂で羽軸部を構成すれば、人工羽根の軽量化と高剛性化を高い次元で両立させることができる。したがって、これらの繊維強化樹脂は、シャトルコックを「打つ」という行為に対しては、羽軸部の素材として最適である、と言える。
【００１１】
しかしながら、より低比重で高剛性の繊維は、濃色（黒、褐色など）の色味を帯びている場合が多い。すなわち、それらの繊維を用いた繊維強化樹脂は、濃色の色に着色されることになる。例えば、炭素繊維は黒色であり、アラミド繊維は褐色である。また、ザイロンは金色あるいは赤褐色である。繊維強化樹脂は、マトリックス中に含まれる強化繊維の色に着色されている。そして、バドミントンは、初速としては、打球の速度が最も速いスポーツであるとともに、屋内競技であるため、シャトルコックにおいて、人工羽根の羽軸部が濃色であると、競技場内の背景色と羽軸部の色とのコントラスト比が低下し、シャトルコックが見づらくなる、という問題が発生する。特に、シャトルコックが回転すると、競技者には、シャトルコックにおける人工羽根の存在領域が、羽部の白色と羽軸部の濃色とによる中間色として認識され、視認性が極めて悪くなる。すなわち、上述した濃色の繊維強化樹脂は、シャトルコックを「見る」という行為に対しては、好ましくない素材となってしまう。
【００１２】
したがって、本発明は、良好な視認性を確保しつつ、軽量で、剛性の高い羽軸部を備えたシャトルコック用人工羽根、およびその人工羽根を用いたシャトルコックを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するための主たる発明は、シャトルコックの半球状ベース部を下方として、当該ベース部の円形の上端面の周縁に円環状に植設されるシャトルコック用人工羽根であって、
天然羽毛を模して、羽弁に対応する薄膜状の羽部と、羽軸に対応して、上方の先端から下方の末端に向かって連続して延長する羽軸部とを備え、
シャトルコックの外方に向かう前記羽部の膜面法線方向をおもて方向とし、
前記羽軸部は、前記先端から前記羽部の下端に亘って前記羽部に固着されているとともに、前記先端から前記末端方向に向かって延長する白色の樹脂素材からなる棒状の基軸部と、上下方向に延長しつつ前記基軸部に接した状態で固着された濃色の繊維強化樹脂からなる棒状の補強部とから構成され、
前記繊維強化樹脂は、前記白色の樹脂素材よりも、濃色で、比重が小さく、比強度と比剛性が高く、
前記羽軸部は、当該人工羽根が前記ベース部に植設されている状態で、前記おもて方向から見たときに、前記基軸部によって前記補強部が隠蔽されており、
前記補強部は、前記基軸部の裏面に積層されており、
前記基軸部は、前記補強部との積層領域で、少なくとも前記ベース部より上方に露出する領域では、上下方向に延長しつつ裏面側に開口するＵ字溝状で、前記補強部は、当該溝の内側に配置されていることを特徴とするシャトルコック用人工羽根としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のシャトルコック用人工羽根によれば、良好な視認性を確保しつつ、濃色の繊維強化樹脂を用いて軽量化、高強度化、高剛性化を達成することができる。当該人工羽根を用いたシャトルコックは、天然シャトルと同様の視認性、飛行性能、打球感を得ることが期待できる。また、天然素材である天然羽毛の生産量に依存することがなく、生産性にも優れ、安価なシャトルコックを提供することが可能となる。なお、本発明の他の効果については以下の記載で明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例に係る人工羽根を用いた人工シャトルコックの斜視図であり、ベース部側（下方）から見たときの斜視図である。
【図２】上記人工シャトルコックを上方から見たときの斜視図である。
【図３】本発明の実施例に係る人工羽根の基本構造を示す斜視図である。
【図４】上記実施例に係る人工羽根を構成する羽軸部の斜視図である。
【図５】上記羽軸部の４面図である。
【図６】上記羽軸部を構成する基軸部と補強部の正面投影形状によって奏する効果を説明するための図である。
【図７】本発明のその他の実施例の人工羽根を構成する羽軸部の斜視図である。
【図８】本発明のその他の実施例の人工羽根を構成する羽軸部の斜視図である。
【図９】本発明のその他の実施例の人工羽根を構成する羽軸部の斜視図である。
【図１０】本発明のその他の実施例の人工羽根を構成する羽軸部の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＝＝＝本発明の実施例の特徴＝＝＝
本発明者らは、本発明に想到する過程で、人工シャトルコックに求められる性能として、まず、天然シャトルコックと同様の飛行性能を挙げ、人工羽根の大部分を占有する羽部には、薄膜状の低比重素材、例えば、膜状に成形した樹脂や発泡材などを用いることを前提とした。その上で、人工羽根に求められる性能について考察した。そして、薄膜状の羽部を含め羽根全体の軽量化と高剛性化とを両立させるためには羽軸部の素材を慎重に選ぶことが重要である、との結論に至った。
【００１７】
上述したように、軽量化と高剛性化という観点からは、繊維強化樹脂が適している。しかしながら、繊維強化樹脂は、マトリックス中の濃色の強化繊維によって濃色の色味を帯びている場合が多く、視認性を劣化させる。そして、本発明者らは、濃色の繊維強化樹脂を用いつつ、視認性を向上させることができる羽軸部の構造について鋭意研究を重ね、本発明を創作した。
【００１８】
そして、本発明の実施例は、上記主たる発明に対応する実施例が備える特徴に加え、以下の特徴を備えていてもよい。  
前記補強部は、前記基軸部の裏面に積層されていること。  
前記羽軸部を表裏方向から見たとき、前記棒状の基軸部の太さは、少なくとも前記ベース部より上方に露出する領域では前記補強部よりも太いこと。  
前記基軸部は、前記補強部との積層領域で、少なくとも前記ベース部より上方に露出する領域では、上下方向に延長しつつ裏面側に開口するＵ字溝状で、前記補強部は、当該溝の内側に配置されていること。  
前記補強部は、少なくとも前記ベース部より上方に露出する領域では、上下方向から見たときに、表裏方向の厚さが積層面と平行方向の幅よりも大きくなる正面形状を有していること。  
前記白色の樹脂素材には、白色顔料が添加されていること。
【００１９】
なお、本発明の実施例は、上記いずれかに記載のシャトルコック用人工羽根を用いたシャトルコックにも及んでいる。
【００２０】
＝＝＝人工シャトルコックの構造＝＝＝
図１、図２は、本発明の実施例に係る人工羽根１０を備えた人工シャトルコック（以下、シャトルコック）１の外観図である。図１は、ベース部２を下方としたとき、シャトルコック１を下方から見たときの斜視図であり、図２は、上方から見たときの斜視図である。天然羽毛を模した複数（例えば１６枚）の人工羽根１０は、上方に向かって径が大きくなるように半球状のベース部２の平坦な上面の円周に沿って円環状に植設されているとともに、紐状部材（たとえば木綿の糸）３によって互いに固定されて、スカート部４を構成している。
【００２１】
＝＝＝人工羽根の構造＝＝＝
＜各部位について＞
本発明の主体である人工羽根１０は、薄膜状の羽部１２に、棒状の羽軸部２０を接着あるいは一体成型などによって固着させた基本構造を有している。図３に本発明の実施例における人工羽根１０の構造を示した。図３（Ａ）は、シャトルコック１を外方から見たときの人工羽根１０の斜視図であり、（Ｂ）は、内方から見たときの斜視図である。ここで、シャトルコック１のベース部２に取り付けられた状態に基づいて、人工羽根１０の上下左右方向や表裏関係を規定すると、羽軸部２０は、羽部１２の上端から下方に延長していることなる。そして、便宜的に、羽軸部２０の上端２１を「先端」、下端２２を「末端」とし、羽部１２や羽軸部２０において、シャトルコック１の外方に面する面を「おもて面」１３、シャトルコック１の内方に向かう面を「裏面」１４と呼ぶことにする。また、羽部１２の面内で羽軸部２０の延長方向に直交する方向を左右方向とする。左と右については、羽軸部２０を正立させた状態で人工羽根１０をおもて面１３側から見たときの方向に従う。また、以下では、羽軸部２０において、羽部１２に固着されている領域、すなわち、羽部１２のほぼ上端から下端までの領域を羽支持部２３とし、羽部１２の下端から末端までの領域、すなわち、天然羽毛において、羽軸の一部として羽弁から突出する羽根（うこん）や羽柄（うへい）と呼ばれる部位に相当する部位については、羽柄部２４と称することとする。
【００２２】
＜人工羽根の概略構造＞
図３に示した人工羽根１０は、薄膜状の羽部１２の裏面１４に羽軸部２０が固着された構造である。羽部１２は、不織布や樹脂の成型品などによって構成することができる。本実施例では、裁断するだけで天然羽毛の羽弁の外形形状を再現できる不織布を用いている。なお、不織布は、打球時に繊維がほぐれて繊維が飛散する可能性があるため、また、シャトルコック１が高速で風を切って飛行する際に羽部１２が自身の形状を維持できるように、羽部１２の表面には、樹脂を塗布してなる強化被膜が形成されている。強化被膜は、接着剤を用いて被膜するようなフィルム素材とは異なり、溶媒中に溶解させた樹脂を塗布した後、溶媒を揮発させることで羽部１２の表面に形成されるものであり、当然のことながら、フィルム素材よりも極めて軽く、また極めて薄い。
【００２３】
参考までに、以下の表１に、強化被膜となる各種樹脂の特性を示した。
【表１】
0005802490.tif 000002
【００２４】
表１において、各樹脂は、強化被膜を塗布したことによって、不織布のみの羽部１２の重量増加が０．００５ｇとなるように、膜厚や、塗布工程時の溶剤に対する濃度などが調整されているものとする。強化被膜の形成には、ディップ法、スプレー法、ロールコート法など、種々の塗布方法を採用することができる。
【００２５】
表１には、断強力（Ｎ）や切断伸度（％）が、強化被膜がない羽部１２を１としたときの相対値で示されている。この表１に示したように、一部の例外を除いては、強化被膜を設けることで断強力（Ｎ）と切断伸度（％）がともに向上していることが確認できた。とくに、水性ポリウレタンが切断強力（Ｎ）や切断伸度（％）に優れていることが分かった。なお、水性ポリウレタンは、有機溶剤を用いないため、人工羽根１０の製造に際し、環境負荷を軽減させることができる。そして、本実施例では、水性ポリウレタンを強化皮膜として使用している。
【００２６】
一方、羽軸部２０の構造は、本実施例の人工羽根１０の特徴であり、それぞれが異なる素材からなる二つの棒状部材（３０，４０）から構成されている。一方の棒状部材４０は、主に羽軸部２０の軽量化と高剛性化に寄与する繊維強化樹脂からなり、この部材（以下、補強部）４０は、繊維強化樹脂によって濃色の色味を帯びている。他方の棒状部材３０は、シャトルコック１の視認性を向上させるための部材（以下、基軸部３０）であり、白色系（白、アイボリーなど）の色味を帯びて、補強部４０における繊維強化樹の濃い色をシャトルコック１のおもて面１３から見えないように隠蔽しつつ、自身をおもて面１３側に露出させるための構造を備えている。
【００２７】
本実施例の人工羽根１０における羽軸部２０は、図３に例示したように、おもて面１３側と裏面１４側にそれぞれ基軸部３０と補強部４０が積層された構造をなしている。図中では、基軸部３０と補強部を異なるハッチングで示した。なお、この例では、補強部４０の裏面１４下方に突起２５が形成されており、この突起２５は、羽軸部２０の末端２２側がシャトルコック１のベース部２に植設された際に、人工羽根１０の「抜け」を防止するための「返し」である。
【００２８】
＝＝＝羽軸部の構造＝＝＝
上述したように、本実施例の人工羽根１０において、最も大きな特徴は、羽軸部２０の構造にある。図４と図５に、本実施例における羽軸部２０の構造を示した。図４は、羽軸部２０を裏側から見たときの斜視図であり、図５（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ、おもて面１３側の平面図、裏面１４側の平面図、側面図、および先端２１側から見たときの正面図を示している。なお、図５（Ｄ）の正面図については、図５（Ａ）〜（Ｃ）よりも拡大して示した。また、ここでも、基軸部３０と補強部４０を異なるハッチングで示した。上述したように、本実施例の人工羽根１０における羽軸部２０は、おもて面１３側の基軸部３０と裏面１４側の補強部４０とが積層された構造を有している。この羽軸部２０の積層構造は、本実施例における特徴の一つではあるが、より重要な特徴は、その積層構造において、基軸部３０と補強部４０の素材と、その素材の視認性に関連する基軸部３０と補強部４０の配置関係とにある。
【００２９】
＜補強部の素材と配置関係＞
基軸部３０は、ポリアミド１２（ナイロン１２）、あるいはポリアミド１２をマトリックスとしたガラス繊維強化樹脂など、樹脂の立体的な分子構造による光散乱などによって、白色系の色に見える樹脂（以下、便宜上「白色樹脂」と称する）で、羽部１２に近似した色をしている。一方、補強部４０は、繊維強化樹脂であり、炭素繊維強化樹脂やアラミド繊維強化樹脂など、白色樹脂と比較して比重が小さく、比強度や比剛性が大きい樹脂で形成されている。また、樹脂に含ませる繊維自体が濃色であり、その濃色の繊維の色に着色されて、濃色で着色されている樹脂である。すなわち、基軸部３０の色は、補強部４０に対して相対的に極めて淡い色となっている。
【００３０】
上述したように、濃色の繊維強化樹脂は、シャトルコック１を「打つ」という行為に対しては理想的な素材であるが、「見る」という行為に対しては問題が多い。確かに、比強度、比剛性に優れた白色系の繊維強化樹脂があるかもしれないが、工業的に広く使われ、入手が容易で、比較的安価な繊維強化樹脂は、濃色であることが多い。そこで、本実施例では、白色樹脂からなる基軸部３０の裏面１４に濃色の補強部４０を積層している。それによって、シャトルコック１を外方から見たとき、白色樹脂からなる基軸部３０がおもて面１３側となり、シャトルコック１の外方から濃色の補強部４０が見えにくくなるようにしている。
【００３１】
本実施例では、基軸部３０は、ガラス繊維で強化されたポリアミド１２で形成されており、補強部４０は、炭素繊維強化樹脂で形成されている。炭素繊維強化樹脂のマトリックスとしては、基軸部３０と同じポリアミド１２などを使用することができる。そして、本実施例の人工羽根１０における羽軸部２０は、基軸部３０が白色で、補強部４０が黒色となっている。もちろん、羽軸部２０に使用する素材は、この例に限らず、例えば、基軸部３０には、ＰＢＴ、ＡＢＳなどの白色系の各種樹脂を用いることもできる。補強部４０には、アラミド繊維強化樹脂などを使用することができる。また、基軸部３０を構成する樹脂は、補強部４０の繊維強化樹脂のマトリックスとして使用することもできる。
【００３２】
なお、炭素繊維強化樹脂やアラミド繊維強化樹脂などの濃色の繊維強化樹脂を補強部４０に使用する理由としては、濃色の繊維強化樹脂が、入手し易く、低価格であることに加え、シャトルコックを製造するスポーツ用品メーカーにとって、取り扱いに慣れ、特性なども熟知している素材である、ということも挙げられる。濃色の強化繊維は、例えば、テニスやバドミントンのラケット、ゴルフクラブなどによく用いられている。
【００３３】
＜幅の大小関係＞
本実施例の人工羽根１０では、羽軸部２０のおもて面１３側と裏面１４側に、それぞれ白色樹脂と濃色の繊維強化樹脂を用いている。さらに、表裏方向からの基軸部３０と補強部４０の投影形状、すなわち基軸部３０と補強部４０の左右方向の幅の大小関係を規定している。図５（Ｃ）（Ｄ）に示したように、表裏方向から見たときの投影形状が基軸部３０の方が補強部４０より大きくなるようにしている。すなわち、表裏方向から見たときの左右方向の幅（太さ）が基軸部３０の方が補強部４０より太い。それによって、人工羽根１０を斜めから見たときでも濃色の補強部４０がおもて面１３側の白色の基軸部３０の陰に隠れ、シャトルコック１において人工羽根１０が円環状に配置された際、すなわち、羽軸部２０を軸として人工羽根１０を徐々に回転させたとき、羽軸部２０が白色として視認される回転角度範囲を増大させることができる。
【００３４】
また、実施例の人工羽根１０では、羽軸部２０の羽支持部２３が羽部１２の裏面にて固着されている。すなわち、基軸部３０のおもて面１３が羽部１２の裏面に固着されている。このような羽部１２と羽軸部２０との表裏関係では、基軸部３０の幅が補強部４０に対して広いため、羽部１２と羽軸部２０との接触面積を増加させることができ、羽部１２と羽軸部２０との固着強度をより大きくすることができる。
【００３５】
＜羽軸部の製造方法について＞
本実施例の人工羽根１０は、例えば、不織布を裁断することで作製した羽部１２に、羽軸部２０を接着することで製造される。積層構造を有する羽軸部２０については、基軸部３０と補強部４０を個別に成型して、双方を接着したり溶着したりして相互に固着させることもできるが、素材やマトリックスを熱可塑性樹脂とすることで、二色成型やインサート成型などの周知の射出成型技術を用いて製造することができる。それによって、接着などの固着のための工程を別途設けることなく、羽軸部２０を、基軸部３０と補強部４０とが一体的に固着された成型品として製造することができる。なお、羽部１２を不織布ではなく、熱可塑性樹脂で形成する場合には、羽部１２を含めて人工羽根１０の構成要素を全て射出成型技術で形成することができる。
【００３６】
＝＝＝補強部の断面形状について＝＝＝
以上説明したように、本実施例の人工羽根１０では、羽軸部２０を、白色樹脂と濃色の繊維強化樹脂とを積層させた構造とし、かつ、白色の基軸部３０をおもて面１３側に配置し、裏面１４側に比強度、比剛性に優れた繊維強化樹脂の補強部４０を配置することで、従来の白色樹脂による羽軸部２０による見えやすさを確保しつつ、さらなる軽量化、高強度化、高剛性化を達成している。そして、羽軸部２０を表裏方向から見たときに基軸部３０に対して補強部４０を相対的に細くすることで、シャトルコック１の外方から濃色の補強部４０がより見えにくくなるようにしている。
【００３７】
ところで、白色樹脂と濃色の繊維強化樹脂の積層構造を有する羽軸部２０の性能をさらに向上させようとする場合、より多くの繊維強化樹脂を使用して軽量化を達成しつつ、強度と剛性をさらに向上させる、という要求と、濃色の繊維強化樹脂が外側から見えにくくするためにより細くしたい、という背反する要求が生じる。そこで、本発明の実施例の人工羽根１０では、基軸部３０の幅を補強部４０よりも広くするだけではなく、比強度、比剛性に優れる補強部４０の断面形状を工夫することで、補強部４０の濃色の色をシャトルコックの外側からさらに見えにくくしながら、さらに効果的に打球時の衝撃を吸収することができるようにしている。
【００３８】
図６に、このさらなる性能向上のための構造を説明するための図を示した。この図では、羽軸部２０を先端２１側から見たときの正面図を示している。シャトルコックを打球したときの衝撃が、人工羽根１０のおもて面１３から裏面１４方向に伝わるため、すなわち、羽軸部２０を内側に曲げる方向に力が加わるため、見かけ上、その方向により多くの繊維強化樹脂が存在するように、補強部４０の正面投影形状を、基軸部３０との積層面に平行な幅ｗより、打球時に加わる力の方向である表裏方向の厚さｔの方が大きくなる形状形成している。それによって、幅ｗが狭くなって濃色の補強部４０を外側からより見えにくくなるとともに、打球時の力の方向には十分な厚みｔを設けてより効果的に打球時の衝撃を吸収できるようになっている。
【００３９】
＜羽軸部の評価＞
本実施例の人工羽根１０は、従来の白色樹脂のみで形成した羽軸部２０に対し、羽軸部２０の一部に強化繊維樹脂を使用していることから、高強度化、高剛性化が達成できることは明白である。ここで、図４、図５に示した構造の羽軸部２０について、基軸部３０と補強部４０の素材を変えたときの羽軸部をサンプルとして作製した。そして、各サンプルの重量を測定し、軽量化の効果について評価した。なお、補強部４０の体積ｖと基軸部３０の体積Ｖとの比は、ｖ／Ｖ＝０．８１であり、相対的に比重が大きな基軸部３０の方が体積が大きい。また、羽軸部２０の正面形状は、図６に示した羽軸部における、Ｔ、ｔ、Ｗ、ｗのそれぞれについて、Ｔ＝２．０ｍｍ、ｔ＝１．０ｍｍ、Ｗ＝２．０ｍｍ、ｗ＝０．７ｍｍとしている。なお、羽軸部２０が先端２１から末端２２にかけて徐々に太くなっていく形状であることから、Ｔ、ｔ、Ｗ、ｗの各値は、それぞれ最大値を示している。
【００４０】
表２に上記重量の測定結果を示した。
【表２】
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【００４１】
表２において、サンプルｓ３が本実施例の人工羽根１０における羽軸部２０である。当該サンプルｓ３では、基軸部３０の体積Ｖの方が補強部の体積ｖよりも大きく、軽量化の効果が出にくい構造となっているのにもかかわらず、全てを炭素繊維強化樹脂で形成したサンプルｓ１より０．０１ｇの重量増で、全てを白色樹脂で形成したサンプルｓ２より場合と比較すると、０．０１ｇの軽量化が達成できた。すなわち、補強部４０の体積が小さいのにもかかわらず、軽量化の効果が著しい。もちろん、炭素繊維強化樹脂は、ガラス繊維強化樹脂よりも強度も剛性も優れている。
【００４２】
なお、本実施例の人工羽根１０における羽軸部２０は、基軸部３０と補強部４０の素材、体積、形状などに応じ、全てを白色樹脂で形成したサンプルｓ３と比較して、強度や剛性を高めた上で軽量化を達成したり、強度を同程度にした上で軽量化を達成したり、重量を同程度に維持した上で、強度や剛性を高めたりするなど、羽軸部２０全体としての特性を自在に制御することができる。そして、羽軸部２０の特性は、シャトルコックの用途（競技用、練習用など）や使用者の技能に応じて、適宜に調整すればよい。
【００４３】
＝＝＝その他の実施例＝＝＝
＜基軸部と補強部の幅について＞
上記実施例において、羽軸部２０は、その先端２１から末端２２までの全長に亘って基軸部３０の幅が補強部４０の幅より大きかった。しかし、補強部４０に対して基軸部３０を幅広にせず、図７に示した羽軸部２０ｂのように、基軸部３０ｂと補強部４０ｂを同じ幅としつつ、補強部４０ｂを表裏方向に厚くなるような形状としてもよい。それによって、視認性が若干劣るが、羽軸部２０ｂにおける補強部４０ｂの相対的な体積が増加するため、耐久性が向上する。そのため、例えば、耐久性の向上がさらに望まれる練習用途のシャトルコックなどに好適となる。なお、基軸部３０ｂと補強部４０ｂの幅を同じにしたとしても、羽軸部２０ｂを先端２１側から見たときに、補強部４０ｂの形状が、裏面１４側を上底とした台形状であれば、視認性が大きく劣化することはない。
【００４４】
＜ベース部に植設されている領域＞
上記実施例の羽軸部２０を用いたシャトルコック１では、羽軸部２０の末端２２側がベース部２に植設されており、この植設されて外部に露出していない領域（植設領域）については、視認性は問題とならない。したがって、植設領域では、基軸部３０より補強部４０の方が幅が広くなっていてもよい。もちろん、基軸部３０はベース部２の外に露出する領域（露出領域）のみに形成し、植設領域は補強部４０のみであってもよい。基軸部３０の素材より補強部４０の素材の方が軽くて強いので、外から見えない部分については、積極的に補強部４０の占有割合を多くしても構わない。
【００４５】
＜積層領域について＞
上記実施例では、羽軸部２０は、その先端２１から末端２２までの全長に亘って基軸部３０の裏面１４側に補強部４０が積層されていた。羽軸部２０において、羽柄部２４については、打球時に直接衝撃が加わるので、より剛性を大きくする必要性があり、基軸部３０と補強部４０との二層構造であることが必須となる。また、羽軸部２０の太さもある程度必要となる。そのため、羽軸部２０は、先端２１は細く、末端２２側に向かって徐々に太くなる形状となっている。
【００４６】
ところで、補強部４０を構成する繊維強化樹脂は、細いほど樹脂が配向し、より強度が増す、ということが本発明の創作過程で知見された。したがって、補強部４０の上端を基軸部３０の上端まで延長させて、自ずと補強部４０の上端が細くなった際、細くなることによる強度の低下を、配向による強度向上効果で補える可能性がある。しかし、羽軸部２０の先端２１側の細い部分では、羽部１２がある程度打球時の衝撃を吸収し、また、補強部４０を羽軸部２０の先端まで延長させることは、極めて細い領域に二つの異なる樹脂からなる成型品を射出成形することになり、その射出成形の精度を出すために、成型条件を厳密に管理する必要がある。そこで、図８に示した羽軸部２０ｃのように、先端２１側には補強部４０ｃを積層せず、基軸部３０ｃの途中から末端２２に向けて補強部４０ｃを積層するようにしてもよい。繊維強化樹脂は白色樹脂と比較して高価でもあるので、繊維強化樹脂からなる補強部４０ｃの領域を相対的に少なくすることでコストダウンにも繋がる。
【００４７】
＜積層形状について＞
上記実施例の人工羽根１０において、羽軸部２０の正面投影形状は、表裏方向に扁平な略矩形状の基軸部３０と、表裏方向を長辺とした略矩形状の補強部４０とを表裏方向に単純に積層した形状となっていた。この実施例に限らず、見やすさをより向上させるために、図９に示した羽軸部２０ｄのように、基軸部３０ｄを裏面１４側に開口して上下方向に延長するＵ字溝状にし、補強部４０ｄをそのＵ字の溝内に配置した構造としてもよい。それによって、羽軸部２０ｄを左右から見たときも補強部４０ｄが見えなくなる。
【００４８】
もちろん、羽軸部は、軽量化と高剛性化に寄与する繊維強化樹脂からなる補強部が、少なくとも、おもて面１３側から見たときに見えないように基軸部によって隠蔽されている構造であればよく、上述した羽軸部（２０，２０ｂ〜２０ｄ）のように基軸部（３０，３０ｂ〜３０ｄ）と補強部（４０，４０ｂ〜４０ｄ）を積層した構造とせず、例えば、図１０に示した羽軸部２０ｅのように、中空棒状の基軸部３０ｅの中空内部に補強部４０ｅが配置されている構造としてもよい。
【００４９】
＜羽部と軸部の表裏関係＞
上記の各羽軸部（２０，２０ｂ〜２０ｅ）は、羽部１２のおもて面１３側と、裏面１４側のいずれの側に固着されていてもよい。図１０に示した羽軸部２０ｅ以外は、基軸部（３０，３０ｂ〜３０ｄ）の裏面１４側に補強部（４０，４０ｂ〜４０ｄ）が積層されて、羽軸部（２０，２０ｂ〜２０ｄ）を裏面１４側から見ると、濃色の色味を帯びた補強部（４０，４０ｂ〜４０ｄ）が露出している。そのため、これらの羽軸部（２０，２０ｂ〜２０ｄ）では、羽部１２の裏面１４側に羽軸部（２０，２０ｂ〜２０ｄ）が固着されている方がより見やすいと言える。とくに、図５、図７、図９に示した羽軸部（２０，２０ｂ，２０ｄ）のように、補強部（４０，４０ｂ，４０ｄ）が羽軸部（２０，２０ｂ，２０ｄ）の先端２１まで延長している構造では、羽部１２の裏面１４側に固着されている方が視認性が向上する。一方、羽部１２のおもて面１３側に羽軸部（２０，２０ｂ〜２０ｅ）が固着されているのであれば、打球時の衝撃を羽部１２より剛性の高い羽軸部（２０，２０ｂ〜２０ｅ）で受けるため、羽部１２が損傷する可能性を低下させることができる。
【００５０】
＜白色樹脂について＞
基軸部（３０，３０ｂ〜３０ｅ）を構成する白色樹脂は、その樹脂の物質自体が白色である場合でもよいし、透明の樹脂（アクリル樹脂、ＰＣなど）に白色の顔料（酸化チタン、炭酸カルシウムなど）を分散させた樹脂であってもよい。もちろん、樹脂の物質自体が白色であっても、羽軸部（２０，２０ｂ〜２０ｅ）における補強部（４０，４０ｂ〜４０ｅ）の占有領域を相対的に大きくして、さらなる軽量化と高強度化、高剛性化を達成する場合などでは、基軸部（３０，３０ｂ〜３０ｅ）の表裏方向の厚さを薄くすることも考えられる。基軸部（３０，３０ｂ〜３０ｅ）が薄くなれば、基軸部（３０，３０ｂ〜３０ｅ）を通して裏面１４の補強部（４０，４０ｂ〜４０ｅ）の色がおもて面１３側に透けてくることもある。このような場合においても、基軸部（３０，３０ｂ〜３０ｅ）を構成する樹脂に白色顔料を添加して、光透過率を低減させるようにしてもよい。なお、本発明の実施例として表２に示したサンプルｓ３に対し、基軸部３０中に、顔料を０．５％の重量割合で添加した場合、目視による検査では、白色の度合いがサンプルｓ３よりもさらに向上し、裏面１４側からおもて面１３側方向に透過してくる光の強度も減少していた。また、サンプルｓ３に対する重量の増減は認められなかった。
【００５１】
以上のように、本発明の人工羽根は、上述した実施例に対して種々の変更例が考えられる。いずれにしても、羽軸部についての配置や具体的な構造、基軸部における白色顔料の添加量などは、シャトルコックの用途（練習用、公式競技用など）や、求められる性能（コスト、視認性、耐久性、飛行性能など）に応じて、適宜なものを採用すればよい。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、バドミントンのシャトルコックに適用することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１  人工シャトルコック、２  ベース部、３  紐状部材、４  スカート部、
１０  人工羽根、１２  羽部、２０，２０ｂ〜２０ｅ  羽軸部、２３  羽支持部、
２４  羽柄部、３０，３０ｂ〜３０ｅ  基軸部、４０，４０ｂ〜４０ｅ  補強部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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