(57)【要約】【課題】陸上競技ルールで定められた所定の構造ルールを遵守しながら、摩擦係数を大とし、投擲し易くした陸上競技用砲丸を供すること。砲丸のどの部分を持って投擲しても同じ摩擦係数を得られること。【解決手段】陸上競技ルールで定められた金属の球からなる。該球の表面３全面を陸上競技ルールで定められた所定の粗さである１．６μｍに仕上げる。これにより擦係数を大とし、投擲し易くなる。また、砲丸１のどの部分を持って投擲しても同じ摩擦係数を得られるため競技者がもつと言われる競技における心理的な不安要素の除去に貢献することができる。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
陸上競技ルールで定められた金属の球からなる陸上競技用砲丸において、該球の表面全面を陸上競技ルールで定められた所定の粗さに仕上げることを特徴とする陸上競技用砲丸。
【請求項２】
請求項１記載の陸上競技用砲丸において、上記粗さが算術平均粗さで１．６μｍであることを特徴とする陸上競技用砲丸。
【請求項３】
請求項１記載の陸上競技用砲丸において、上記粗さが算術平均粗さで１．３μｍ乃至１．８μｍの範囲内であることを特徴とする陸上競技用砲丸。
【請求項４】
請求項１記載の陸上競技用砲丸において、上記球の表面処理はグリッドの吹き付けによりすることを特徴とする陸上競技用砲丸。
【請求項５】
請求項４記載の陸上競技用砲丸において、上記グリッドの直径が約５００μｍであることを特徴とする陸上競技用砲丸。
【請求項６】
請求項４記載の陸上競技用砲丸において、上記表面処理は金属の球（ワーク球）に対しグリッドを噴出することにより行い、一方に対し他方を一定の間隔をもって相対的に移動することを特徴とする陸上競技用砲丸。
【請求項７】
請求項６記載の陸上競技用砲丸において、上記ワーク球に対しグリッドを噴出するノズルを移動することを特徴とする陸上競技用砲丸。
【請求項８】
請求項６記載の陸上競技用砲丸において、上記グリッドを噴出するノズルを固定とし、上記ワーク球を移動することを特徴とする陸上競技用砲丸。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は陸上競技用砲丸に関する。
【０００２】
【従来の技術】
陸上競技用砲丸は、陸上競技ルールで定められた構造と仕様でなければ、競技に使用することができないことになっている。
【０００３】
従来の陸上競技用砲丸は、表面粗さについて定量的な規制がなかったので、表面に意図的に螺旋状の切削痕をつけていた。これにより、砲丸の摩擦係数を大とし、投擲し易くするためである。
【０００４】
しかしながら、２００２年ルール改正により、仕様については、「砲丸は、鉄、真ちゅう、真ちゅうより軟らかくない金属球、または上記の金属の殻（から）に鉛その他の物質をつめたものとする。砲丸の形状は、球形でその表面はでこぼこがなく、仕上げは滑らかとする。滑らかであるためには、表面の荒さは１．６μｍ、即ちラフネスナンバーＮ７未満でなければならない。」と定められた。
【０００５】
また、仕様については、表１の如く定められた。
【０００６】
【表１】
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【０００７】
陸上競技用砲丸の表面を「滑らか」にするため鏡面仕上げとしつるつるにすると、競技者の手に馴染まないので、競技成績を上げることが困難となる。
【０００８】
さりとて、砲丸の表面に「でこぼこ」を付けるのは今回禁じられた。
【０００９】
このように陸上競技ルールで定められた所定の構造ルールを遵守しながら、他方で摩擦係数を大とし、投擲し易くすることは両立するのが困難なのである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本願発明は、両立するのが困難である所定の構造ルールを遵守することと、摩擦係数を大とし投擲し易くすることを同時に達成することを目的とする。
【００１１】
本願発明の他の目的は、砲丸のどの部分を持って投擲しても同じ摩擦係数を得られる陸上競技用砲丸を供することを目的とする。
【００１２】
［失敗例］
本願発明は上記目的を達成するため次の如き種々の試作をしてみた。
【００１３】
ワーク球の表面を過度の「でこぼこ」ではなく所定の粗さの範囲に仕上げる方法としては、電気的方法、化学的方法、機械加工的方法、力学的方法を応用することが考えられる。
【００１４】
電気的方法としては放電ダル加工法がある。これは、熱延鋼板に冷間圧延を行って冷延薄板鋼板をつくるための圧延用ロールの表面処理技術であり、電極と圧延用ロールをともに加工液中に浸漬した状態で通電し、一瞬の半溶融状態を構築してロール表面に適正の粗さを付与し、その後の放電加工液による急冷効果によりロールの表層の著しい改善を図るものである。
【００１５】
この方法の適用によるワーク球の表面粗さは算術平均粗さ（Ｒａ）で約２．１μｍ程度となり（図２（Ｂ））、陸上競技用砲丸として不可であった。これは、ワーク球が球体であるため電極の移動に伴う境界部分が必然的に発生し、この境界部分の表面粗さが陸上競技ルールの上限を大幅に越えるためである。図２（Ｂ）の測定条件は［００３０］と同一である。
【００１６】
化学的方法としては化学腐食方法がある。しかし、この方法は予備的な腐食試験の段階より多岐にわたり、酸化不働態の発生があるため、陸上競技用砲丸に適用することは困難である。
【００１７】
機械加工的方法としては旋削、研削がある。この方法は従来の陸上競技用砲丸の製造に適用していた技術であり、本願発明の属する技術の分野にとっては馴染みの深い方法である。
【００１８】
この方法の適用によるワーク球の表面粗さは算術平均粗さ（Ｒａ）で約０．９μｍ程度となってしまい（図２（Ｃ））、表面がつるつるとなって良好な手触り感を得ることができない。図２（Ｃ）の測定条件は［００３０］と同一である。
【００１９】
力学的方法としてはショットダル加工方法がある。これも鉄鋼熱延鋼板の冷間圧延に用いる圧延用ロールの表面処理技術である。即ち、グリッドと言われる微細粒子をロールの表面に噴射してロールの表面粗さを改善するものである。
【００２０】
この方法をワーク球に直接適用すると、表面粗さが陸上競技ルール上の１．６μｍ（Ｒａ）を大きく超えてしまい、上記ルールに定める「滑らか」な状態を確保することが困難である。
【００２１】
そこで、グリッドを噴出するノズルをワーク球の上下方向に設置し、上下よりワーク球にグリッドを吹き付ける改良を試みた。しかし、かかる方法によってもワーク球の球体中央部に狭い幅でグリッドの吹き付けの及ばない部分が残存してしまう。かかる表面を有する砲丸では把持することができる部分が限定される。また、加工部と残存部との手触りが全く異なるため、投擲にとって支障になる。このため競技中いわゆる「験（ゲン）」をかつぐ傾向のある競技者には嫌われるため、商品化に適さない。
【００２２】
本願発明はこのように種々の失敗例を積み重ねた結果、漸く辿り着いたものである。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上記目的達成のため、本願発明による陸上競技用砲丸は、陸上競技ルールで定められた金属の球からなる陸上競技用砲丸において、該球の表面全面を陸上競技ルールで定められた所定の粗さに仕上げることを特徴とする。
また、請求項１記載の陸上競技用砲丸において、上記粗さが算術平均粗さで１．６μｍであることを特徴とする。
また、請求項１記載の陸上競技用砲丸において、上記粗さが算術平均粗さで１．３μｍ乃至１．８μｍの範囲内であることを特徴とする。
また、請求項１記載の陸上競技用砲丸において、上記球の表面処理はグリッドの吹き付けによりすることを特徴とする。
また、請求項４記載の陸上競技用砲丸において、上記グリッドの直径が約５００μｍであることを特徴とする。
また、請求項４記載の陸上競技用砲丸において、上記表面処理は金属の球（ワーク球）に対しグリッドを噴出することにより行い、一方に対し他方を一定の間隔をもって相対的に移動することを特徴とする。
また、請求項６記載の陸上競技用砲丸において、上記ワーク球に対しグリッドを噴出するノズルを移動することを特徴とする。
また、請求項６記載の陸上競技用砲丸において、上記グリッドを噴出するノズルを固定とし、上記ワーク球を移動することを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
次に、実施の形態を示す図面に基づき本願発明による陸上競技用砲丸をさらに詳しく説明する。なお、便宜上同一の機能を奏する部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２５】
砲丸１は中実の鉄球からなる。該鉄球の表面３は全面が算術平均粗さ（Ｒａ）で約１．６μｍとなっている。砲丸１の仕様は表１に示す陸上競技ルールで定められた通りとなっている。
【００２６】
算術平均粗さ（Ｒａ）は、粗さ曲線から、その平均線の方向に基準長さｌだけ抜き取り、この抜き取り部分の平均線の方向にＸ軸を取り、縦倍率の方向にＹ軸を取り、粗さ曲線を　ｙ＝ｆ（ｘ）　で表したときに、次の式によって求められる値をマイクロメ−トル（μｍ）で表したものをいう。
【００２７】
【数１】
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【００２８】
砲丸１はグリッド５の吹き付けにより製造する。グリッド５は直径が約５００μｍの微細粒子からなり、例えば鋳鉄の球（ワーク球）２に対しノズル７より一定の間隔をもって噴出する。ノズル７は、ワーク球２の表面３全面にグリッド５が噴出されるよう、全方位に適宜に移動する。
【００２９】
図２（Ａ）はこのようにして製造した砲丸１の表面粗さを測定した粗さ曲線を示す。このグラフから明らかなように、プラスマイナスの差が略１．６μｍの範囲に納まっている。図２（Ａ）の測定条件は次の通りである。
【００３０】
測定条件
測定種別　　　　　：粗さ測定
測定長さ　　　　　：４．０ｍｍ
カットオフ波長　　：０．８ｍｍ
測定倍率　　　　　：×１Ｋ
測定速度　　　　　：０．３０ｍｍ／ｓ
カットオフ種別　　：ガウシアン
傾斜補正　　　　　：最小二乗曲線補正
λｓカットオフ比　：３００
システム条件
算出規格　　　　　：ＪＩＳ−’９４規格
【００３１】
上記実施の形態によれば、球体の表面３の粗さ（Ｒａ）が約１．６μｍであるため、陸上競技ルールで定められた所定の構造ルールを遵守しており、しかも摩擦係数を大とすることができるので、手触り感を良好とし、かつ投擲し易い。
【００３２】
また、球体の表面３全面が上記粗さであるため、砲丸のどの部分を持って投擲しても同じ摩擦係数を得ることができる。よって、競技者がもつと言われる競技における心理的な不安要素の除去に貢献することができる。
【００３３】
砲丸投げのような競技は、いわゆる一発勝負型のものであるため、競技中における競技者の心理は不安とストレス等により高度の緊張状態にあると言われている。このような中で従来の砲丸と同様競技者の気分のままにどの部分でも把持しうるということは、競技者に大きな安心感を与える。しかも球体の表面３全面が同一の摩擦係数であって、手に馴染み易く良好な手触り感を有するため、投擲し易いのである。
【００３４】
本願発明は上記した実施の形態に限定されない。例えば、陸上競技ルールが改正された場合、球体の表面３の粗さはその改正ルールで定められた所定の構造ルールを遵守する限り、本願発明の範囲内に属するものである。
【００３５】
また、砲丸１の素材は陸上競技ルールで定められた素材であれば任意であり、例えば真ちゅう、真ちゅうより軟らかくない金属であってもよい。また所定の金属からなる中実の球（中実球）であっても、所定の金属の殻（から）に鉛その他の物質をつめてなる球（充填球）であってもよい。
【００３６】
砲丸１の表面粗さは、日本陸上競技連盟によるルール運用上、算術平均粗さ（Ｒａ）で１．３μｍ乃至１．８μｍの範囲であってもよいとされている。
【００３７】
さらに、グリッド５を噴出するノズル７を固定しておき、ワーク球２の方を全方位に移動することにより、球体の表面３全面にグリッド５を吹き付けてもよい。
【００３８】
【発明の効果】
このように、本願発明による陸上競技用砲丸によれば、陸上競技ルールで定められた所定の構造ルールを遵守して摩擦係数を大とし、投擲し易くすることができる。また、砲丸のどの部分を持って投擲しても同じ摩擦係数を得られるから、競技者がもつと言われる競技における心理的な不安要素の除去に貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本願発明による陸上競技用砲丸の正面図である。
【図２】
（Ａ）は本願発明による陸上競技用砲丸の表面粗さ曲線を示すグラフ、（Ｂ）は対比例を示し、従来のショットダル加工法による砲丸の表面粗さ曲線を示すグラフ、（Ｃ）は他の対比例を示し、機械加工法による砲丸の表面粗さ曲線を示すグラフである。
【図３】
本願発明による陸上競技用砲丸の製造方法の一例を示す図である。
【符号の説明】
１　　砲丸
２　　ワーク球
３　　表面
５　　グリッド
７　　ノズル
【図１】
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【図２】
2004016448.tif 000006
【図３】
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