JP2009213582A - 陸上競技用やり - Google Patents

Abstract

【課題】カーボン繊維強化プラスチックを用いながら、投てき操作の容易性及び投てき距離の増大化を同時に解決することができること
【解決手段】柄前部５はジュラルミンからなり、柄後部７はカーボン繊維強化プラスチックからなり、両者が一体に連結されて柄を構成する。柄後部７の末端部８には、尾状の棒体からなるおもり８ａが伸長され、これにより振動制御部１５が形成される。柄前部５と柄後部７との結合部には紐１１が巻着され、グリップ９が形成される。柄前部５と柄後部７の素材を夫々ジュラルミン、カーボン繊維強化プラスチックから構成したので、振動減衰能が向上する。このため、投てき操作性が容易となり、振動制御性が良好となる。また柄後部７におもり８ａからなる振動制御部１５を設けてあるから、１次固有振動数と慣性モーメントを最大化することができ、やりがぶれ難くなり、直進性が向上する。よって投てき距離を増大することができる。
【選択図】図１

Description

本願発明は、陸上競技の一種であるやり投に使用される陸上競技用やりに関する。

やり投に関しては、投てき方法、やりの構造等につき日本陸上競技連盟競技規則（以下「ルール」という）に詳しく規定されている。やりの構造については次のように規定されている。

「 やり
〔３〕 構造−やりは穂先，柄，紐を巻いたグリップの３つの主要部分からできている。柄は中が詰まっていても中空でもよく，全体として固定され，統合された構成となるように金属または類似の材質でつくられ，先端のとがった金属製の穂先がそれに固定されていなければならない。
柄の表面は，くぼみ，でこぼこ，みぞやうね，穴やざらざらがあってはならず，表面の仕上がりは，全体が円滑で(第188条第4項参照)かつ均一でなければならない。
穂先は完全に金属製でなければならない。穂先の表面が全体的に滑らかで均一であれば，穂先の先端部に他の合金を溶接して補強してもよい。
〔４〕 握りは重心のまわりを巻き，その直径は柄の直径より8mmを越えてはならない。握りはどのような種類であろうと一律に滑らない表面で，たれ下がり，きざみ目，くぼみのないようにする。
〔５〕 切断面は，どこでも完全に円形でなければならない。柄の最大直径は握りの直前でなければならない。握りの下の部分を含む柄の中央の部分は，筒状かやりの後方に向かって幾分細くなるようにするが，直径の減少は握りの直前，直後について0.25mmを超えてはならない。握りのところから，やりは先端と末端に向かってだんだん細くする。
握りのところから先端および末端に至る縦断面は，まっすぐか少し凸面状に丸みをつけてもよいが，やりの長さの全体を通して直径に急な変化をつけてはいけない。
ただし，穂先の直前の部分および握りの直前，直後の部分を除くやりの穂先の後ろの部分は，柄の直径より2.5mmを越えないようにし，この部分のやりの縦断面に要求されている直線の延長からそれる箇所が穂先から300mm未満になるようにする。
〔６〕 やりは別掲（省略）の仕様に一致しなければならない。
〔７〕 やりに,可動部分あるいは投てき中に重心や投てきに対する性能が変えられるような装置をつけてはならない。
〔８〕 金属製穂先の角度は，40度を越えてはならない。穂先の先端から150mmのポイントでの直径は，柄の一番太いところの80％を超えてはならない。重心と金属製穂先の先端との中間点において，直径は柄の一番太いところの90％を超えてはならない。
〔９〕 末端に向かって細めるのは，重心と末端の中間点では，柄の最大直径の90％以上とする。やりの末端から150mmの所では，柄の最大直径の40％以上とする。やりの柄の末端の直径は3.5mm以上とする。」

このようにやり投に使用されるやりの構造については、詳細な規定に適合していなければ競技に使用できないため、やりの改良は細かな部分的改良に限られている。

これは投てき技術を競うのがやり投競技の真髄であるため止むを得ないのであるが、一方選手の側にしてみれば投げ易い、かつ投てき距離のでるやりを望むという事情がある。

またやりの特性として、一般に投げ易いやりは投てき距離がでず、投てき距離のでるやりは初心者にとっては投げ難いことが多い。

ところで、陸上競技用やりはカーボン繊維強化プラスチック製のものが今後主流になると予測されている。やりの重心はルール仕様上柄前部に形成されることとなるため、スチールやジュラルミンより密度が低いカーボン繊維強化プラスチックを用いると、やりの重心バランスをとるためカーボン繊維強化プラスチックを多量に使うので、結果的に必要以上に硬い性質のやりになってしまう傾向がある。また柄後部が柄前部に比し肥大化する傾向がある。

このように、カーボン繊維強化プラスチックからなる従来のやりは、素材が硬質であるため、また柄後部が柄前部に比し肥大となる傾向と相まって、投てきに高度の技術を要し、世界トップクラスの選手しか操作が困難であった。
実開昭５４−１６０２７６号公報

本願発明は上記欠点を解消し、カーボン繊維強化プラスチックを用いながら、両立が困難な問題、即ち投てき操作の容易性及び投てき距離の増大化を同時に解決することができる陸上競技用やりを供することを目的とする。

上記目的達成のため、本願発明による陸上競技用やりは、穂先、柄及び紐を巻いたグリップからなる陸上競技用やりにおいて、柄がグリップを境にして穂先側の柄前部と他の部分としての柄後部とからなり、上記柄前部がアルミニウム系合金その他の金属からなるとともに上記柄後部がカーボン繊維強化プラスチックからなり、両者が一体に連結されて柄を構成し、上記柄後部におもりからなる振動制御部を設けたことを特徴とする。
また、請求項１記載の陸上競技用やりにおいて、上記柄後部の末端から所定の長さ分だけ先端部に寄った部位に上記振動制御部を設けることを特徴とする。
また、請求項１又は請求項２記載の陸上競技用やりにおいて、上記振動制御部が末端に向けてテーパ状に形成された棒体からなることを特徴とする。
また、請求項１乃至請求項３のいずれか一記載の陸上競技用やりにおいて、上記柄の接合部にグリップ部が形成されることを特徴とする。
また、請求項１乃至請求項４のいずれか一記載の陸上競技用やりにおいて、上記グリップが第５節点及び第６節点の間に設けられることを特徴とする。
また、請求項１乃至請求項５いずれか一記載の陸上競技用やりにおいて、上記柄前部がジュラルミンからなることを特徴とする。

本願発明による陸上競技用やりは、柄前部と柄後部の素材を夫々ジュラルミン、カーボン繊維強化プラスチックから構成したので、振動減衰能が向上する。このため、投てき操作性が容易となり、振動制御性が良好となる。よって投てき距離を増大することができる。

また柄後部におもりからなる振動制御部を設けてあるから、１次固有振動数と慣性モーメントを最大化することができる。このため、やりがぶれ難くなり、直進性が向上する。これによってもまた、投てき距離を増大することができる。

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やり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。

やり１は、穂先３と、柄前部５と、柄後部７と、グリップ９とからなる。穂先３は柄前部５に押し込まれ接着剤により柄前部５に接合される。穂先３の先端には重量を調節されたやり先２が接着剤により接合される。柄前部５と柄後部７とは柄の略中央部にて、柄前部５が柄後部７に嵌合され接着剤により接合される。上記柄前部５と上記柄後部７とにより柄が構成される。上記柄前部５と上記柄後部７との接合部には紐１１が巻着され、グリップ９が形成される。柄前部５及び柄後部７の接合部は略同径であり、従来のように柄後部７を柄前部５に比し肥大化させないで済む。

やり１は上記各部材からなるため、各部位に節点が形成される。第１節点と第２節点は上記やり先２の後部と上記穂先３の前部に、第３節点と第４節点は上記穂先３の後部と上記柄前部５の前部に、また第５節点１１と第６節点１３は柄前部５の後部と上記柄後部７の前部に、夫々形成される。上記グリップ９は一次曲げモード及び三次曲げモードの腹になる部位、即ち、第５節点１１と第６節点１３との間に形成される。上記穂先３側の先端部には、後述するスチール製のおもりが設けられる。また上記柄後部７の末端７ａからから所定長の部位（図示例では２００ｍｍ）までの末端部８には、末端に向けてテーパ状に形成された真ちゅう製の棒体からなるおもり８ａが仕込まれ、これにより振動制御部１５が形成される。図中、Ｇは重心を示す。

上記やり先２はスチール材からなり、矢尻には図示しないおもり例えばボルトを螺合して重さの調節をする。上記穂先３はアルミニウム合金からなる。上記柄前部５はジュラルミンからなる。上記柄後部７は積層されたフィルム状のカーボン繊維強化プラスチックからなる。上記柄後部７を構成するカーボン繊維強化プラスチックは複数のフィルム層からなり、各層は基層のカーボン繊維に対し当該層のカーボン繊維が予め定められた角度に交差されて積層される。

上記各部、即ち、やり先２、穂先３、柄前部５、柄後部７、グリップ９はルール規格及び仕様を満足するように設計される。現行のルール規格及び仕様は図３及び図４の通りである。なお、図３中、Ｄ０は柄の最大直径、Ｇは重心を示す。

上記実施の形態によれば、柄前部５と柄後部７の素材を夫々ジュラルミン、カーボン繊維強化プラスチックから構成したので、振動減衰能が向上する。これは、振動制御をするに当たり重要な部分である柄後部７の積層配列を改良することによりやりの硬さを制御することが可能となるからであり、また末端部８のおもり８ａがやり先２のおもりに対し相殺機能を発揮するからである。

また柄後部７におもりからなる振動制御部１５を設けてあるから、１次固有振動数と慣性モーメントを最大化することができる。慣性モーメントは質量×（重心からの距離）²で求めることができる。柄後部７は重心からの距離が離れているので、やりを重いと実感させない程度のおもり（本例では４２ｇ）により慣性モーメントを大にすることができる。

例えば男性用のやりの場合において、５０ｇのおもりにより振動制御部１５を形成するときは、重心から振動制御部１５までの距離はルール上約１５５ｃｍであるから、
５０×１５５×１５５÷１０００＝１２００ｋｇｃｍ²
の慣性モーメントの増加となる。慣性モーメントが大になることにより、やりがぶれ難くなり、直進性が向上し、投てき距離（飛距離）が増大する。

このように振動減衰能の向上やグリップ９の周囲の慣性モーメントの最大化により、投てき操作性が容易となり、また振動制御性が良好となる。よって投てき距離を増大することができる。

ここで、固有振動数と重量との関係について説明する。一般に構造物の固有振動数は構造物の重量が大になると低下し、また硬さ（剛性）が低下（つまり柔らかくする）しても低下する。本願発明においては、１次固有振動数は柄後部７におもりを設けたので低下するのであるが、振動減衰能が高いため投てき後のぶれが急速に収れんするので投てき距離を稼ぐことができるのである。

つまり、柄後部７におもりを設けることにより１次固有振動数を減少させ、これにより競技者に感覚的にやりが柔らかくなったように見せかけ、投てきさせ易くする。また同時にグリップ９の周囲の慣性モーメントが大となるから振動減衰能が向上し投てき後のぶれが急速に収れんするので投てき距離を稼ぐことができるのである。このように、固有振動数を減少させても固有振動を収まり易くしたため、投てき操作の容易性及び投てき距離の増大化を同時に解決することができるのである。

例えば、柄後部７に２０ｇのおもりを設けた場合の試作品測定では、１次固有振動数が「２２．９５」から「２１．２１」に「８％」低下することが確認されたが、このときの振動減衰能は「０．７６５」から「０．９１」に「１９％」増加した。

グリップ紐９の直下にダンピング材（図示省略）を装着することとすれば、振動減衰能を向上させることができる。これは、グリップ９という最も変位する部位にダンピング材を設けることで投てきされたやりに生じる一次振動を早期に押さえ込むことができ、やりに対する空気抵抗を小とするからであり、さらにダンピング材に生ずる変形により振動減衰能が一層増大するためである。

例えば、酢酸ビニル性のダンピング材約２０ｇをグリップ９に取り付けた場合の試作品測定では、振動減衰能が「１．０６６」から「１．２０６」になり、約２０％増大した。

このように本実施の形態によれば、一次固有振動数の減少、グリップ周りの慣性モーメントの増加及びダンピングの増大という投てき距離を増大させる３要素を実現することができ、これにより投てき距離の増大を可能とするのである。

本願発明による陸上競技用やりは上記した実施の形態に限定されない。例えば、０リング（図示省略）により柄前部５と柄後部７との接合部を結合してもよい。０リングによるときは柄前部５と柄後部７との接合部に生じる間隙を埋めるだけでなく、ダンピング材としての効果も期待できる。またやり先２、穂先３、柄前部５、柄後部７の接合の方法は任意である。

本願発明による陸上競技用やりは、高レベルの選手が競技用として使用することができるだけでなく、低レベルの初心者が練習用としても使用することができる。

本願発明による陸上競技用やりの一部断面正面図である。 （Ａ）本願発明による陸上競技用やりの柄後部の断面正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ部拡大図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ部拡大図である。 ルールによるやりの構造規格を示す図である。 ルールによるやりの仕様を示す表である。

符号の説明

１ やり
２ やり先
３ 穂先
５ 柄前部
７ 柄後部
７ａ 末端
８ 末端部
８ａ おもり
９ グリップ
９ａ 紐
１１ 第５節点
１３ 第６節点
１５ 振動制御部

Claims (6)

1. 穂先、柄及び紐を巻いたグリップからなる陸上競技用やりにおいて、柄がグリップを境にして穂先側の柄前部と他の部分としての柄後部とからなり、上記柄前部がアルミニウム系合金その他の金属からなるとともに上記柄後部がカーボン繊維強化プラスチックからなり、両者が一体に連結されて柄を構成し、上記柄後部におもりからなる振動制御部を設けたことを特徴とする陸上競技用やり。
2. 請求項１記載の陸上競技用やりにおいて、上記柄後部の末端から所定の長さ分だけ先端部に寄った部位に上記振動制御部を設けることを特徴とする陸上競技用やり。
3. 請求項１又は請求項２記載の陸上競技用やりにおいて、上記振動制御部が末端に向けてテーパ状に形成された棒体からなることを特徴とする陸上競技用やり。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか一記載の陸上競技用やりにおいて、上記柄の接合部にグリップ部が形成されることを特徴とする陸上競技用やり。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか一記載の陸上競技用やりにおいて、上記グリップが第５節点及び第６節点の間に設けられることを特徴とする陸上競技用やり。
6. 請求項１乃至請求項５いずれか一記載の陸上競技用やりにおいて、上記柄前部がジュラルミンからなることを特徴とする陸上競技用やり。

Images