JP2000064107A - 競技用衣服 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明はジャンプスキーやスピードスケート
等に用いられる競技用衣服に関するものであり、該衣服
の表面に最適化された平滑部と粗部を交互に設けた編織
物を表面全体に体長方向に配し、競技者に生じる流体抵
抗を低減させ、揚力、浮力を向上させる流体力学的に優
れた競技用衣服に関するものである 【解決手段】 本発明は、微細な畝、凹凸を有する編織
物表面に、高温高圧ロールによるエンボス加工によっ
て、畝、凹凸をつぶした平滑部を所定巾で、所定ピッチ
のストライプ状に付与した生地を用いて形成された競技
用衣服であって、前記ストライプ状の平滑部を衣服表面
全体に体長方向へ配する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は競技用衣服に関し、
該衣服の表面に平滑部と粗部を交互に設けた編織物を表
面全体に体長方向に配し、競技者に生じる流体抵抗を低
減させ、揚力を向上させる流体力学的に優れた競技用衣
服に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の低抵抗競技用衣服は大きく分けて
以下のような考え方に基づいて設計されている。衣服表
面を平滑にし、衣服表面を流れる流体の表面摩擦抵抗そ
のものを減少させたり、衣服表面にトリップワイヤー、
ドット等の突起、あるいはディンプル等の凸凹を設け、
表面流体の剥離位置を進行方向の後退させ、抵抗の原因
となる競技者後方に生じる渦流を減少させる事により、
形状抵抗を減少させる技術が開示されている。（特開平
２−３３３０５号、特開平２−３３３０６号や実開平６
−６５４１４号等）

【０００３】更に、競技用衣服や水着の表面に、表面流
体の流れの向きと同じ方向に溝若しくは突条を設けてそ
の流れを整流し、抵抗を減少させる技術も開示されてい
る。（特願平３−１３７２０３号）

【０００４】更に、衣服表面を流れる表面流体に速度差
が生じるように、衣服表面にストライプ状の片倒し加工
を施し、速度差により発生する縦渦により、表面流体の
剥離位置を後退させ、抵抗の原因となる競技者後方に生
じる渦流を減少させ、抵抗を減少させるのと同時に、そ
の縦渦によって、揚力を向上させる技術も開示されてい
る。（特開平８−２４６２０９号）

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、上記衣服表面にストライプ状の片倒し加工
を施し、縦渦を発生させる技術を更に改良したものであ
る。すなわち、特開平８−２４６２０９号には、衣服表
面の微細な畝の一定本数ごと、或いは一定間隔の畝ごと
に耐久性のある片倒し加工を施して表面粗度に方向性を
付与し、体長方向に方向性が順目、逆目が交互にストラ
イプ状に形成された衣服に関する発明が開示されてい
る。しかし、当該発明においては、生地として、表面組
織に方向性が出現するように編成、織成することは可能
であるが、結果的に衣服全体の表面粗度が非常に大きく
なり、衣服全体の表面摩擦抵抗が増えてしまう結果、全
抵抗（形状抵抗＋表面摩擦抵抗）を軽減させる効果が小
さくなっていた。

【０００６】更に、生地に高温高圧プレス等の後加工で
上記順目、逆目を付与するには製造工程上、順目工程と
逆目工程の２工程を必要とし、それぞれの工程に高い精
度が要求されるため、順目部分と逆目部分の境界線をシ
ャープに出すことが困難であるといった問題を有してい
た。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで、本願発明は上記
課題を解決するため、上記競技用衣服の表面に、編織物
の片倒し加工による組織変化ではなく、微細な畝を有す
る生地への高温高圧ロールによるエンボス加工により、
平滑加工部と未加工部とを交互にストライプ状に形成
し、未加工部を粗部とする。これによって、平滑部であ
る平滑加工部と粗部である未加工部のそれぞれの表面状
態が異なり、平滑加工部の流れはスムーズに、粗部の流
れは乱れ、それによって速い流れと遅い流れが発生し、
流れの界面で微細な渦が生じる。その微細な渦が縦渦と
なり多数発生し、競技用衣服の表面の流れが層流から乱
流へ遷移する位置すなわち境界層剥離を生じる位置を後
方にずらす。その結果、抵抗の原因となる競技者後方に
生じる渦流を小さくし、形状抵抗が減少する。この一連
の作用により、表面摩擦抵抗の増加を出来る限り抑え、
形状抵抗を減少させ、全抵抗（表面摩擦抵抗＋形状抵
抗）を減少させるのと同時に、縦渦の発生によって揚力
を向上させる効果も併せ持つ。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。一般に、ジャンプスキーやスピードスケー
ト等の競技用衣服に用いられる生地は、１００ｄ以下の
ポリエステル糸またはナイロン糸とポリウレタン糸を使
用したトリコット編等の編物や、平織、サテン織等の織
物であって伸縮性を有する生地が用いられる。

【０００９】これらの生地は、平滑な表面組織を有する
織物等にあっては、一見して表面は平滑にみえる。しか
し、編物の場合、表面を拡大してみると表糸からなるル
ープが連なり、緯方向に微細な畝を形成しており、一
方、織物の場合、表面上のタテ糸、ヨコ糸によって凹凸
が形成されている。この生地表面に一様に形成された微
細な畝や凹凸を部分的に、エンボス加工用ロールで平滑
加工を施すことにより、未加工部分に対し相対的に平滑
な部分を形成する。

【００１０】エンボス加工用のロールは、金属製もしく
は樹脂製のロールであって、付与したい平滑部の巾、ピ
ッチに対応して突起をつけるか未加工部を彫りこむ等し
て凹凸を付けたものである。このロールを生地の素材等
に応じて所定の温度に加熱し、所定の圧力をかけて、一
定速度で上記編物、織物にプレスすることにより、ロー
ルの凸部分が前記生地表面の微細な畝や凹凸を圧縮付形
して、所望巾、ピッチの平滑部ストライプ状にを形成す
ることができる。

【００１１】このときの温度、圧力、速度は加工する生
地の材質、目付け、厚み、その日の気温、湿度によって
変化する。一般的に、目付１２０〜３３０g/m 2 、
厚み０．４〜０．９mmの２ウェイトリコット素材の編物
に上記エンボス加工を施す際には、ロール温度１８０〜
２２０℃、圧力４５００〜５５００ｋｇｆ、ロール速度
６〜１０m/min 程度が適当である。

【００１２】この加工でロールの凸部分が接触した領域
において編物の畝や織物の凹凸は、かなり圧縮され極め
て平滑な平滑部を形成し、一方、ロールが接触しなかっ
た領域は未加工部として残すことにより、いわゆる粗部
を形成することにより、平滑部と粗部とがストライプ状
に並列した生地表面を形成することができる。この加工
で平滑部と未加工部の生地厚みは１０〜５００μｍの差
が生じることが好ましい。

【００１３】以上の加工で生地表面に平滑部を任意巾、
任意ピッチで付与することができ、生地が従来から有す
る畝、凹凸を粗部として平滑部、粗部を交互にストライ
プ調に配することが可能となる。この生地をスケート、
水泳等であればそのまま用い、スキーのアルペン、ジャ
ンプ競技等さらに生地加工が必要なものに対しては、表
面素材として使用する。

【００１４】このように形成される平滑部の巾及びピッ
チを最適化するために、抵抗係数（Ｃ_D ）を測定する以
下の実験を行った。すなわち、図４に示すように、直径
３０ｃｍ、高さ１００ｃｍのドラム表面に前記加工を施
した表生地を一様に貼着する。本実験では、平滑部１と
粗部２とがなすストライプの向きは前記ドラムの軸線方
向に垂直となるように貼着する。このように、表生地を
貼着したドラムを風洞内に設置し、所定の風速の空気流
をドラムに当て、その時測定される全抵抗の値から抵抗
係数（Ｃ_D ）値を算出する。

【００１５】本実験では、風速を１５ｍ／ｓ（競技者の
時速５４ｋｍ／ｈに相当）及び２５ｍ／ｓ（競技者の時
速９０ｋｍ／ｈに相当）に設定し、前記表生地表面に設
けられる平滑部１及び粗部２の巾は同一とし、平滑部の
巾を様々に変えて実験を行った。尚、平滑部の巾と粗部
の巾を同一にした場合、平滑部のピッチ（一の平滑部の
中央部から次の平滑部の中央部までの距離）は、前記平
滑部の巾の２倍になる。

【００１６】本実験の結果を図５に示す。図５から分か
るように、平滑部の巾を徐々に広くしていくと、１ｍｍ
から３０ｍｍまではほとんど差が無く、そのＣ_D 値は風
速１５ｍ／ｓの場合、０．４５０〜０．４８０、風速２
５ｍ／ｓの場合、０．４７５〜０．４９０の範囲内にあ
るが、平滑部の巾が４０ｍｍを越えると、それらの場合
のＣ_D 値は０．５００を越えて漸増するようになる。し
たがって、平滑部の巾は３０ｍｍ以下の場合に有為な効
果を奏することが分かる。

【００１７】

【実施例】以下、本願発明に係る競技用衣服の一実施例
であるジャンプスキー用衣服について、図面を用いて説
明する。一般に、ジャンプスキーやスピードスケート等
の競技用衣服に用いられる生地は、１００ｄ以下のポリ
エステル糸またはナイロン糸とポリウレタン糸を使用し
たトリコット編等の編物や、平織、サテン織等の織物で
あって伸縮性を有する生地が用いられるが、本実施例に
おいては、図１に示すジャンプスキー用衣服に適用され
るものであり、飛び出し時の初速が９０ｋｍ／ｈ前後と
なるため、表面の摩擦抵抗かかなり大きくなる。そのた
め、生地表面の粗度を低く抑えるため、比較的細番手の
５０ｄポリエステル糸と、４０ｄポリウレタン糸をトリ
コット編機を用いて編成したトリコット編み地を表生地
として使用する。

【００１８】図２及び図３に示すように、トリコット編
み地の場合、表面を拡大してみると表糸からなるループ
が連なり、緯方向に高さ約１００μｍの微細な畝が形成
されている。この生地表面に一様に形成された微細な畝
や凹凸を部分的に、エンボス加工用ロールで平滑加工を
施すことにより、未加工部分に対し相対的に平滑な部分
を形成する。この際、エンボス加工を施す方向は、前記
微細な畝の方向と平行であってもよく、あるいは該畝と
直交若しくは所定の角度を有していても良い。尚、本実
施例においては、前記畝の方向とエンボス加工を施す方
向とが直交になるようにした。

【００１９】本実施例において使用したエンボス加工用
のロールは、金属製のロールであって、付与したい平滑
部の巾８ｍｍ、粗部の巾８ｍｍに対応した凹凸を付けた
ものである。このロールを生地の素材等に応じて所定の
温度に加熱し、所定の圧力をかけて、一定速度で上記編
物、織物にプレスすることにより、ロールの凸部分が前
記生地表面の微細な畝や凹凸を圧縮付形して、所望巾、
ピッチの平滑部ストライプ状にを形成することができ
る。

【００２０】このときのプレス加工用ロールの温度、圧
力、速度等は加工する生地の材質、目付け、厚み等によ
って適宜調節される。本実施例においては、上記表生地
は目付１５０ｇ／ｍ ２ 、厚み０．５ｍｍ程度である
ため、ロール温度２００℃、圧力５５００ｋｇｆ、ロー
ル速度１０ｍ／min 程度が適当である。

【００２１】図２及び図３に示すように、この加工でロ
ールの凸部分が接触した領域において、表生地を形成す
る繊維素材が熱可塑性を呈し、該ロールの圧力により編
物の畝３は、かなり圧縮され極めて平滑な平滑部１を形
成する。一方、ロールが接触しなかった領域は表生地表
面の畝３がそのまま残るため、いわゆる粗部２を形成す
ることになり、平滑部１と粗部２とがストライプ状に並
列した生地表面を形成することができる。

【００２２】本実施例においては、この加工で平滑部１
の畝３が押しつぶされ、粗部２との生地厚みの差ｈは約
１５０μｍ程度となる。ここで、生地厚みの差ｈは、１
０μｍ以下であると生地表面の高低差が無く、ストライ
プ状の凹凸差を得ることができず、有為な抵抗低減効果
を得られない。一方、競技用衣服に用いられる生地の厚
みとの関係で５００μｍ以上とした場合、製造技術的に
も困難である上に、強度的にも問題があり、破れが生じ
易くなる。したがって、本発明に係わる生地表面の平滑
部と未加工部との厚みの差が、１０〜５００μm である
ときに最も有為な効果が、製造技術的にも強度的にも困
難を伴わずに得られることとなる。

【００２３】この際、該畝３を形成している織物表面の
ループの向きを考慮する必要がない。また、本発明に係
わる競技用衣服においては、順目工程と逆目工程の２工
程を必要とせず、平滑部分にのみプレス加工を施せば足
りるため、平滑部１と粗部２の境界線４をシャープに出
すことが容易である。更に、本発明に係わる競技用衣服
は、粗部２に無加工の生地表面を使用し、平滑部１にプ
レス加工を施して平滑化するため、衣服全体の表面粗度
は相対的に低くなり衣服全体の表面摩擦抵抗も低下させ
ることができ、競技者の速度向上に寄与することとな
る。

【００２４】本実施例においては、上記のプレス加工で
表面にストライプ状の平滑部及び粗部を付与した表生地
Ａを、ウレタンフォーム・シートからなる芯地Ｂ、その
他通気量調整用ウレタンフィルム、及び伸縮性を有する
トリコット編み地からなる裏地を接着剤等で積層一体化
してジャンプスキー用生地とする。

【００２５】本実施例において、上記ジャンプスキー用
生地を所定形状に裁断し、縫製してジャンプスキー用衣
服とする。その際、前記平滑部と粗部が形成するストラ
イプの方向を、縫製状態で体長方向とほぼ平行となるよ
うに型入れする。すなわち、ストライプの方向が前後身
頃部においては上下方向に、腕部は内側に向かって若干
傾斜した角度を付けた方向になるように裁断・縫製す
る。

【００２６】本実施例のように、ストライプの方向をほ
ぼ体長方向に平行に形成することにより、競技中、体長
方向に沿って流れようとする空気流の方向は、該ストラ
イプの方向と一致することとなる。その結果、ジャンプ
スキー用衣服の表生地の平滑部を流れる空気流と、粗部
を流れる空気流の表面摩擦抵抗の差により空気流の流速
に差が生じ、平滑部を流れる速い空気流と粗部を流れる
遅い空気流との界面において、微細な縦渦が多数発生す
る。該縦渦は、競技用衣服表面を流れる層流から乱流へ
遷移する境界層の剥離位置を後退させる効果がある。ま
た、これら微細な縦渦は競技者の体自体に揚力を与える
効果をも奏する。

【００２７】次に、本実施例に係るジャンプスキー用衣
服の風洞実験結果を示す。この実験で用いた従来品は、
表地表面が一様に平滑なタイプを用いた。図６は、本実
施例に係るジャンプスキー用衣服と従来品との揚力面積
を比較した結果を表すグラフである。揚力面積とは、揚
力係数と被験体の投影面積をかけたもので、被験体の投
影面積を算出するのが困難な場合に用いられる。図６か
ら分かるように本発明品は、従来品に比較して仰角０〜
３５度の領域において、その揚力面積が向上している。
図７は、本実施例に係るジャンプスキー用衣服と従来品
との抗力面積を比較した結果を表すグラフである。抗力
面積とは、抗力係数と被験体の投影面積をかけたもの
で、被験体の投影面積を算出するのが困難な場合に用い
られる。図７から分かるように本発明品は、従来品に比
較して仰角約１５〜３５度の領域において、その抗力面
積が減少している。このように、本実施例に係るジャン
プスキー用衣服の揚力面積が向上し、抗力面積が減少し
ているため、飛距離を伸ばすことが可能となる。

【００２８】本実施例においてジャンプスキー用衣服に
ついて説明したが、本発明に係わる競技用衣服はジャン
プスキー用衣服に限定されるものではなく、スケート用
衣服、アルペンスキー用衣服、自転車用衣服、オートバ
イ用衣服、ハングライダー用衣服、水着その他あらゆる
競技用衣服に適用できるものである。

【００２９】たとえば、図８は、本発明に係わる競技用
衣服をアルペンスキー（ダウンヒル）用衣服に適用した
場合の風洞実験結果であって、風速と抗力面積との関係
を示したグラフである。また、図９は、本発明に係わる
競技用衣服をスピードスケート用衣服に適用した場合の
風洞実験結果であって、風速と抗力面積との関係を示し
たグラフである。これらの実験結果から分かるように、
本発明に係わる競技用衣服はアルペンスキーやスピード
スケートに適用された場合であっても、風速１０〜３０
ｍ／ｓにおいて、その抗力面積が従来品よりも減少して
おり、滑走速度の向上に貢献することが分かる。

【００３０】更に、本発明に係わる競技用衣服水着に適
用する事も可能である。その場合においては、前記スト
ライプ状にプレス加工した生地をそのまま裁断・縫製し
て使用することもできる。

【００３１】

【発明の効果】本発明に係る競技用衣服は、微細な畝、
凹凸を有する編織物表面に、高温高圧ロールによるエン
ボス加工によって、ストライプ状の平滑部を衣服表面全
体に体長方向へ配したことにより、以下の効果を奏す
る。すなわち、本発明に係る競技用衣服は、衣服表面に
生じる微細な縦渦の作用により、競技用衣服表面を流れ
る層流の剥離位置を後退させ、競技者の後方に発生する
渦を減少せしめ、形状抵抗を減少させる効果を奏する。
また、これら微細な縦渦は競技者の体自体に揚力を与え
るため、ジャンプ競技等のように飛距離を競う競技にお
いては、飛距離の向上にも寄与するといった効果をも奏
する。

【００３２】更に、本発明に係わる競技用衣服は、粗部
に無加工の生地表面を使用し、平滑部にプレス加工を施
して平滑化するため、衣服全体の表面粗度は相対的に低
くなり衣服全体の表面摩擦抵抗も低下させることがで
き、競技者の速度向上に寄与するといった効果を奏す
る。

【００３３】本発明に係る競技用衣服は、製造工程上も
簡易に製造することができる上、丙品の表面加工の精度
も高く維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係わる競技用衣服の一実施例
である、ジャンプスキー用衣服の正面図である。

【図２】図２は、本発明に係わる競技用衣服に用いられ
る表生地の表面拡大図である。

【図３】図３は、本発明に係わる競技用衣服に用いられ
る表生地の断面拡大図である。

【図４】図４は、本発明に係わる競技用衣服に用いられ
る表生地の抵抗係数（Ｃ Ｄ）を測定する実験の概要を
示す図である。

【図５】図５は、本発明に係わる競技用衣服に用いられ
る生地の平滑部の巾と抵抗係数との関係を示すグラフで
ある。

【図６】図６は、本発明に係るジャンプスキー用衣服と
従来品との揚力面積を比較した結果を表すグラフであ
る。

【図７】図７は、本発明に係るジャンプスキー用衣服と
従来品との抗力面積を比較した結果を表すグラフであ
る。

【図８】図８は、本発明に係わる競技用衣服をアルペン
スキー（ダウンヒル）用衣服に適用した場合の風速と抗
力面積との関係を示したグラフである。

【図９】図８は、本発明に係わる競技用衣服をスピード
スケート用衣服に適用した場合の風速と抗力面積との関
係を示したグラフである。

【符号の説明】

１ 平滑部 ２ 粗部 ３ 平滑部 ４ 境界線 Ａ 表生地 Ｂ 芯地

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 微細な畝、凹凸を有する編織物表面に、
   高温高圧ロールによるエンボス加工によって、畝、凹凸
   をつぶした平滑部を巾１〜３０mmでピッチを１〜３０mm
   のストライプ状に付与した生地を用いて形成された競技
   用衣服であって、前記ストライプ状の平滑部を衣服表面
   全体に体長方向へ配したことを特徴とする競技用衣服。
2. 【請求項２】 微細な畝、凹凸を有する編織物表面に、
   高温高圧ロールによるエンボス加工によって、畝、凹凸
   をつぶした平滑部と未加工部との厚みの差が１０〜５０
   ０μm であることを特徴とする請求項１記載の競技用衣
   服。