JP2018527971A - 卓球ボール及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

本発明が関する卓球ボールは、２つの半球シェル（２、３）を上記シェルの自由端上に形成された２つの相補的嵌合部（５、６）で互いに接着することで形成された中空球体（１）を備え、前記嵌合部は、それぞれ半径方向の表面（７、８）および周方向の表面（９、１０）を備えており、上記周方向の表面は、それぞれ円筒部（１１、１２）および傾斜部（１４、１５）を備えている。本発明は、また上記ボールの製造方法にも関する。

Description

本発明は、卓球ボール及びその製造方法に関する。

卓球ボールは、個別に形成された後に端同士で組み立てられた２つの半球シェルから形成され得る中空球体を備える。

上記の実行のため、シェルらの自由端に２つの相補的嵌合部（rabbet）を形成することが知られている。上記嵌合部は、ボールを確実に球形にするため、上記組み立てられるシェルの相対的な位置合わせを制御可能となるように配置されている。

一実施形態で、組み立てられたシェル同士は、シェルの薄さのためボールを変形させる入熱を避けながら、嵌合部で接着剤により結合される。

シェルは、従来はセルロイド製であった。しかし、この材料は、特に製造時に使用する溶媒のため、極めて引火性が高く、かつ有毒であるので、この材料の使用は危険を免れない。

従って、セルロイド製品を禁止する国が幾つかあり、さらに、国際卓球連盟（ＩＴＴＦ）により実施されている規制は、セルロイド製のボールを、環境に優しく、安全と判断された可塑性材料でシェルが形成されたボールに置き換える意向である。

従って、セルロイド製のボールに類似のプレイ特性を有する卓球ボールを提供するために、特に、弾み、回転、摩擦、及び硬度に関して、ＩＴＴＦが定めた競技規格を満たすよう、熱可塑性化合物を改良してきた。

特開昭５６‐１３０３２９号公報から例えば、可塑性材料の射出成型によって各々形成された２つの半球シェルからその本体がなる卓球ボールが知られている。

特に、この文献では、半径方向面および円筒面を各々備えたシェルの自由端に２つの嵌合部を形成することを開示している。シェルらは、円筒面を半径方向に隙間なく置くことによって、かつ所望の球形状を確実にするシェルの位置合わせのために半径方向面を周方向に置くことによって、組み立てられる。

しかしながら、嵌合部の組立には隙間が設けられないので、円筒面による円筒形状構造では、球体を形成するような入れ子構造を実現する見込みがない。

さらには、シェル同士を接着剤により頑丈に接合するために、組み立て前に、少なくとも１つの嵌合部の表面に接着剤を置く必要が有る。上記接着材は、上記組み立て時に上記嵌合部間を流動する。しかし組み立て時の円筒側面間の干渉により、嵌合部同士が合わさる場所の接着剤の分布状態が悪くなる恐れがある。そのためシェルの組立強度の信頼性に大きく影響しかねない。

そのため、もしボールの球形度を犠牲にして嵌合部の接触面に隙間を増やさなければ、接着剤を使ったシェル同士の既知の接合は、特に使用する際の上記組立品の保持信頼性の問題に加え、組立の問題を引き起こす。

本発明は、２つの半球シェルを備え、シェルの保持信頼性を確保しながらシェルの組立を容易にするために適した形状を備える嵌合部を上記シェルの自由端に設けた、卓球ボールを提供することによって、先行技術を改良することを目的とする。

このため、第１の態様によれば、本発明が実現する卓球ボールは、２つの半球のシェルを、上記シェルの自由端上に形成された２つの相補的嵌合部を結合することによって形成された中空球体を備え、上記嵌合部は、それぞれ、半径方向の表面および周方向の表面を備えており、上記半径方向の表面は、周方向で互いに対向するように配置されており、上記周方向の表面は、半径方向で互いに対向するように配置されており、上記周方向の表面がそれぞれ、円筒部および傾斜部を備えている。

第２の態様によれば、本発明が実現するこのような卓球ボールの製造方法は、２つの半球のシェルの形成工程は、それぞれ、
２つの半球のシェルを形成する形成工程であって、前記シェルのそれぞれは、嵌合部が形成された自由端を備え、前記嵌合部のそれぞれは、半径方向の表面、および円筒部を有する周方向の表面、および傾斜部を備えている形成工程と、
少なくとも一方の前記嵌合部上に接着剤を供給する供給工程と、
上記半径方向の表面を周方向に配置し、上記周方向の表面を半径方向に配置することによって、上記シェルの上記嵌合部で上記シェルを組み立てる組立工程と、を含むことを特徴とする卓球ボール等の製造方法。

本発明の他の特徴および利点は、添付の図面を参照した以下の説明で明らかになる。

本発明の実施形態に係る卓球ボールの概略図である。 図１のボールの縦断面図である。 ボールの半球シェルの接続領域をより詳細に示す、図２の拡大図である。

これらの図に関連して、２つの同じ寸法の半球シェル２および半球シェル３で形成された中空球体１を備える卓球ボールが下記に記載され、上記シェル同士は、シェルの自由端において同軸に一体に接合されて、円形の接合線４を形成している。

シェル２、３の自由端は、相補的嵌合部５、６が設けられている。相補的嵌合部５、６は、上記自由端の全周にわたって形成されており、組立時に、上記シェル同士を、（かろうじて見ることができる接合線４を有するボールの球形度を確保することを含めて）相互の位置決めおよび位置調整を確実にできるよう配置されている。

図示した実施形態によれば、嵌合部５、６は各々、シェル２、３の内部および外部に向かって配向しており、各々、外端が接合線４を形成する半径方向面７、８、および組み立て時に、特に上記シェルを中心合わせすることを目的とした周面９、１０を備える。

嵌合部５、６は、特に、半径方向面７、８が、周方向に配置され、かつ周面９、１０が半径方向に配置される点において相補的である。より具体的には、各周面９、１０は、円筒部１１、１２を備え、該円筒部１１、１２は、半径方向面７、８から延在し、かつ組み立て時に確実にシェル２，３を中心合わせすることを目的としている。

図２ａに関連して、半径方向面７、８は、互いを周方向に圧迫する。一方、円筒部１１、１２は、上記半径方向面の内端から。特に９０°で、略同一の半径を有して延在し、隙間なく半径方向に配置される。

有利な実施形態によると、シェル２、３は、熱可塑性材料を射出成形して別個に形成され、把持工具により互いに対向するように組み立てられる。

好ましくは、シェル２、３の成形は、（例として６５ｂａｒｓ／ｃｍ^２よりも大きい）高圧下で実施される。そのため上記個別のシェルの寸法および物理特性と、（例として、艶出し、艶消し、または粗面の）所望の外観に従って成形可能な外面１３と、を得ることができる。

さらに、シェル２、３は、特にボールへ痕跡が残らないために、かつ材料の無駄を削減するために、ゴミのでない閉鎖バルブを備えた、ホットノズル注入システムを介して成形されてもよい。好ましくは、各シェル２、３の金型にそれぞれ雄型および雌型を用いて、成型時に、嵌合部５、６を形成し、組み立て前にシェル２、３を仕上げる工程を回避する。

組み立て後に、球体１が、ボールの所望の使用に従い、０.２０〜１．３ｍｍの厚さと３８.５〜４５ｍｍの直径となるような形状にシェル２、３が形成されるように、金型が配置される。

例えば、国際卓球連盟（ＩＴＴＦ）により設けられた競技規格を満たすため、球体１は、２.７ｇのボールの重量のために、４０．０ｍｍの直径および０．５ｍｍにほぼ等しい厚さを備えればよい。

有利には、シェル２、３は、セルロイド以外の熱可塑性材料から形成されている。これは、発火の危険性を低減し、ボールの製造時に汚染物質の使用を減らすためである。

熱可塑性材料は、セルロイド製のボールと同等のプレイ特性を、特にＩＴＴＦの「スリースター」の基準を満たし、練習および／または競技で使用できるプレイ特性を、そのボールが備えることができる特性を備える。

特に、熱可塑性材料が備える機械的特性によって、実際の試合の状況下で卓球ボールは、打球時の衝撃、衝突時の音、弾みおよび最適衝撃抵抗を発揮可能である。このため、使用における想定される熱可塑性材料としては、特に密度が１．２２より低い。これにより、ボールが必要とされる重量になるように球体１の厚さを構成することができる。

さらに、上記材料は、ＩＳＯ５２７規格に準拠した弾性率および引張応力を有し、それぞれ２３００〜３０００ＭＰａおよび２５〜８０ＭＰａであり、ＩＳＯ１７９規格に準拠したシャルピー衝撃強さを有し、２０〜９０ｋＪ/ｍ^２である。

好適には、熱可塑性材料は、例えば、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）、またはアクリロニトリル−スチレン−アクリレート（ＡＳＡ）等の少なくとも１つのエラストマーを含む。これによりボールの衝撃抵抗と変形との最適比率を得ることができ、その結果、エネルギーの良好な反発係数を得ることができる。

材料の弾性率を維持しながら衝撃抵抗を向上するために、ポリカーボネート（ＰＣ）を含んでもよい。好ましくは、熱可塑性材料は、ポリカーボネートを４０〜５０重量％含んだＡＢＳ、および／またはＡＳＡの混合物である。

さらに、ＡＢＳ／ＰＣ、またはＰＣとＡＳＡとの混合物は、特に、シェル２、３を高圧力の射出成型で形成するのに最適である。これにより、射出成型の実施を容易にすると同時に、汚染製品の使用量の低減、および爆発または引火のリスクを減らせる。

さらには、所望の特性に従えば、熱可塑性材料は、非架橋、かつ未充填であってもよく、かつ／または強化剤を加えなくてもよい。あるいは、該材料は、ガラス繊維が充填されてもよく、および／または、架橋材の混入により、または上記材料の化学構造を変化させることで架橋してもよい。

成形工程後、嵌合部５、６を接着することで、シェル２、３が強固に接続されることとなる。上記接着により、上記シェルの薄さのためボールを変形させる恐れがある入熱を回避することができる。

特に、接着剤は、嵌合部５、６の表面７〜１０の境界面に均一に介在している。このため上記境界面にわたって組立品の密着性を確保できる。こうするために、嵌合部５、６の内少なくとも一方に、表面７〜１０の周りに接着剤が、例えば、上記嵌合部上に配された自動射出ノズル等使用することによって、置かれることとなる。

嵌合部５、６の間の接着剤の分布をより最適にするため、シェル２、３の内少なくとも一方を、接着剤を付ける時、および／または組立の実行時に、回転運動させてもよい。

組立を容易にするため、周面９、１０のそれぞれは、傾斜状の第２部分１４、１５を有する。特に、嵌合部５、６が嵌合している間、内側嵌合部６の傾斜部１５および外側嵌合部５の円筒部１１により組み立て時にシェル２、３の中心合わせを確実に実行することができる。

さらには、組立品の保持信頼性を高めるために、傾斜部１４、１５は一緒に、接着剤を保持するように構成された隙間１６を形成する。これによりボールの本体１の球形状に影響を与えることなく、嵌合部５、６間の接着剤の量を増やすことができる。

特に、組み立て時に、接着剤は、傾斜部１４、１５の間に形成された隙間１６の内部を流動する。それと同時に半径方向面７、８および円筒部１１、１２においてシェル２、３の中心合わせ及び位置調整が可能となる。

この目的のために、隙間１６の寸法（Ｄ）は、円筒部１１、１２間の直径の差よりも大きい。特に、隙間１６の寸法（Ｄ）は、半径方向面７、８および円筒部１１、１２のそれぞれを周方向および半径方向の配置する間に、接着剤の一部が該隙間内を流動でき、かつ該隙間内に配置されることができるのに十分である。

図示した実施形態によれば、それぞれの嵌合部５、６は、半径方向面７、８、円筒部１１、１２、それから傾斜部１４、１５を、外部から内部に向かって連続的に有する。

図２ａに関連して、シェル２の外側嵌合部５は、半径方向面７、円筒部１１および傾斜部１４を備えている。これらは上記嵌合部に沿って連続して延びており、上記傾斜部は、上記円筒部の上端から直接に延びている。

シェル３の内側嵌合部６は、周面１０、傾斜部１５および円筒部１２を備える。これらの部分は、半径肩１７によって接続されており、半径肩１７は、傾斜部１４、１５間の隙間１６の寸法（Ｄ）を決定するように配置されている。従って、傾斜部１４、１５は、同じ傾斜角度である。この角度は、それぞれの嵌合部５、６に対して厚さを再現するように構成されている。これによりボールの機械的強度が保たれる。

有利な実施形態では、円筒部１１、１２は、それぞれ厚さｅ_１、ｅ_２を有する。厚さの合計は、シェル２、３の呼び厚さより大きい。そのため、接合線４における機械的破損のリスクが少なくなり、円筒部１２の厚さｅ_２が呼び厚さｅに対して小さくなる値は、円筒部１１の厚さｅ_１より小さい。

特に、厚さｅ_１および厚さｅ_２の合計は、厚さｅの１１０％よりも大きくてよく、厚さｅの１１０〜１３０％の厚さを含む。さらに、機械的強度をさらに向上させるため、厚さｅ_２は、厚さｅ_１よりも大きくてよく、特に、厚さｅ_１の１５０〜２５０％の厚さであってよい。

図２ａに関連して、内側嵌合部６の自由端は、基部１８を備え、そこから周面１０が延在する。上記基部の厚さは、それぞれの円筒部１１、１２の厚さｅ_１、ｅ_２の合計から、シェル２、３の呼び厚さｅまで減少する。

特に、基部１８は、内側平坦部１９を備える。上記減少する厚さは、上記平坦部とシェル３の球状外面１３との間で決まる。要求される機械的強度を得るための必要な厚さｅ_２を確保することができる傾斜部１５の傾斜角度は、特にシェル２、３を形成する材料に依存する。

外側嵌合部５の自由端は、基部２０を備え、そこから周面９が延在する。上記基部は、呼び厚さｅと常に等しい厚さであり、上記基部は、シェル２を形成する２つの球体形成機によって決まる。

好ましくは、隙間１６内に入る接着剤の量に比例して、傾斜部１４、１５の長さは、円筒部１１、１２の長さよりも長くなる。特に、上記円筒部の長さの１５０〜３００％の長さとなる。

より具体的には、傾斜部１４、１５は、０．８〜１ｍｍの長さであり、上記傾斜部間で形成された、０．０３〜０．０７ｍｍの寸法Ｄの隙間１６を備える。さらに、半径方向面７、８のそれぞれの長さは、シェル２、３の呼び厚さｅの１５〜４５％の厚さであってよい。

シェル２、３の呼び厚さが実質的に０．５ｍｍに等しい場合、例として、半径方向面７、８および円筒部１１、１２は、それぞれ、０．１６ｍｍおよび０．５ｍｍの長さに設けられてもよく、傾斜部１４、１５間の隙間１６は、０．０５ｍｍの寸法Ｄに設けられてもよく、上記傾斜部は、１ｍｍの高さまで延在するように設けられてもよい。

シェル２、３の組み立て後、特球体１の外面１３に（特に、上記シェルの接合線４に）存在する可能性のある余分の接着剤を除去する工程が実施される場合がある。外面１３は、それ故研磨される場合があり、例として、バレル処理、または振動ボウルフィーダ等によって実施される。

最終的に、製造後にボールの特性、特に球形度、弾み具合、重量および／または圧縮度を調整する工程を設けてもよい。

Claims (22)

1. ２つの半球のシェル（２、３）を、前記シェルの自由端上に形成された２つの相補的嵌合部（５、６）で互いに接着することで形成された中空球体（１）を備え、
   前記嵌合部は、それぞれ、半径方向の表面（７、８）および周方向の表面（９、１０）を備えており、
   前記半径方向の表面（７、８）は、周方向で互いに対向するように配置されており、
   前記周方向の表面（９、１０）は、半径方向で互いに対向するように配置されており、
   前記周方向の表面（９、１０）のそれぞれが、円筒部（１１、１２）および傾斜部（１４、１５）を備えることを特徴とする卓球ボール。
2. 前記円筒部（１１、１２）のそれぞれの厚さ（ｅ１、ｅ２）の合計が前記シェル（２、３）の呼び厚さ（ｅ）よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の卓球ボール。
3. 内側の前記嵌合部（６）の前記自由端は、基部（１８）を備えており、
   前記基部（１８）から前記周方向の表面（１０）が延在しており、
   前記基部の厚さは、前記円筒部（１１，１２）のそれぞれの前記厚さ（ｅ１、ｅ２）の合計から、前記シェル（２、３）の前記呼び厚さ（ｅ）へ、減少することを特徴とする請求項２に記載の卓球ボール。
4. 前記基部（１８）は、内側平坦部（１９）を備えることを特徴とする請求項３に記載の卓球ボール。
5. 前記傾斜部（１４、１５）は、それらの間に隙間（１６）を形成し、
   前記隙間（１６）の寸法（Ｄ）は、前記円筒部（１１、１２）同士の直径の差よりも大きいことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の卓球ボール。
6. 前記嵌合部（５、６）の前記表面（７〜１０）の境界面に接着剤が置かれていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の卓球ボール。
7. 前記嵌合部（５、６）のそれぞれは、外側から内側に連続的に、前記半径方向の表面（７、８）、前記円筒部（１１、１２）および前記傾斜部（１４、１５）を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の卓球ボール。
8. 少なくとも一方の嵌合部（５、６）の前記半径方向の表面（７、８）、前記円筒部（１１、１２）および前記傾斜部（１４、１５）は、連続して延在することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の卓球ボール。
9. 前記周方向の表面（９、１０）の少なくとも一方は、前記傾斜部（１４、１５）を前記円筒部（１１、１２）と連結させる半径方向の肩（１７）を備え、
   前記肩は、前記傾斜部（１４、１５）間の前記隙間（１６）の寸法（Ｄ）を決定するように配置されていることを特徴とする請求項５〜８のいずれか１項に記載の卓球ボール。
10. 前記傾斜部（１４、１５）は、同一の傾斜角度であることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の卓球ボール。
11. 前記傾斜部（１４、１５）の長さは、前記円筒部（１１、１２）の長さよりも長く、特に、前記円筒部の前記長さの１５０〜３００％であることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の卓球ボール。
12. 前記半径方向の表面（７、８）の長さは、前記シェル（２、３）の前記呼び厚さ（ｅ）の１５〜４５％であることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の卓球ボール。
13. 前記円筒部（１１、１２）は、隙間なく半径方向に配置されるよう実質的に同じ直径であることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の卓球ボール。
14. 前記半径方向の表面（７、８）は、周方向に互いに対向して、配置されることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の卓球ボール。
15. 前記シェル（２、３）は、セルロイドを含まない熱可塑性材料からなることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の卓球ボール。
16. 前記熱可塑性材料は、特にＡＢＳおよびＡＳＡから選ばれた少なくとも１つのエラストマーを含むことを特徴とする、請求項１５に記載の卓球ボール。
17. 前記熱可塑性材料は、ポリカーボネートを含むことを特徴とする、請求項１５または１６の１項に記載の卓球ボール。
18. 前記熱可塑性材料は、ポリカーボネートを４０〜５０重量％含んだＡＢＳおよび／またはＡＳＡの混合物を含むことを特徴とする、請求項１６または１７の１項に記載の卓球ボール。
19. ２つの半球のシェル（２、３）を形成する形成工程であって、前記シェルのそれぞれは、嵌合部（５，６）が形成された自由端を備え、前記嵌合部のそれぞれは、半径方向の表面（７、８）、および円筒部（１１、１２）を有する周方向の表面（９，１０）、および傾斜部（１４、１５）を備えている形成工程と、
    少なくとも一方の前記嵌合部（５、６）上に接着剤を供給する供給工程と、
    前記半径方向の表面（７、８）を周方向に配置し、前記周方向の表面（９、１０）を半径方向に配置することによって、前記シェルの前記嵌合部（５、６）で前記シェル（２、３）を組み立てる組立工程と、を含むことを特徴とする請求項１〜１８のいずれか１項に記載の卓球ボールの製造方法。
20. 前記シェル（２、３）は、熱可塑性材料の射出成形によって形成されることを特徴とする、請求項１９に記載の製造方法。
21. 前記接着剤が、少なくとも一方の前記嵌合部（５、６）の表面（７〜１０）の周りに置かれており、
    前記接着剤を付ける時、および／または前記シェルの組立時に、前記嵌合部の間での前記接着剤の分布を向上するために、少なくとも一方のシェル（２、３）が回転運動されていることを特徴とする、請求項１９または２０に記載の卓球ボールの製造工程。
22. 前記球体（１）の外面（１３）上に存在する可能性のある余分の接着剤を除去する工程をさらに備えることを特徴とする請求項１９〜２１のいずれか１項に記載の製造工程。

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