JP2020137804A - Shuttlecock - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、人工羽根を用いたシャトルコックに関する。 The present invention relates to a shuttle cock using artificial blades.
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)とがある。 The shuttlecock for badminton uses waterfowl feathers (natural feathers) for the feathers (natural feathers) (natural shuttlecock) and artificial feathers artificially manufactured with nylon resin etc. (artificial shuttle). There is a cock).
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。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。 As is well known, the natural shuttlecock uses about 16 natural feathers such as geese and ducks, and the ends of the feather shafts of each feather are planted on a hemispherical base (base part) made of cork covered with skin. It is a structure that has been set up. The blades used in the natural shuttlecock are characterized by their low specific density and extremely light weight. The feathers are highly rigid, and the natural shuttlecock provides unique flight performance and a comfortable shot feeling.
一方、人工シャトルコックとして、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。 On the other hand, as an artificial shuttlecock, one equipped with resin blades integrally molded in an annular shape is well known. In this artificial shuttlecock, the blades move independently one by one like a natural shuttlecock. Therefore, it is difficult to obtain the same flight performance as the natural shuttlecock.
そこで、以下の特許文献1に記載されているように、羽毛を模した人工羽根が提案されている。すなわち、羽部と羽部を支持する羽軸部とを備えた人工羽根を有するシャトルコックが提案されている。
Therefore, as described in
上述したような人工羽根を有するシャトルコック(人工シャトルコック)においても、天然シャトルコックと比べて飛行安定性が劣る。主な理由としては、人工羽根が天然の羽毛よりも密度が高くて重いことと、天然シャトルコックと同等の空力特性を発揮できないことが挙げられる。 Even a shuttlecock (artificial shuttlecock) having artificial blades as described above is inferior in flight stability to a natural shuttlecock. The main reasons are that artificial feathers are denser and heavier than natural feathers, and that they cannot exhibit the same aerodynamic characteristics as natural shuttlecocks.
人工羽根を軽量化する場合、軸(羽軸部)を軽量化するとスマッシュなどの強い打撃に対して剛性が不足するおそれがある。一方、羽部の面積を小さくすると空力特性がさらに悪化してしまう。 When reducing the weight of the artificial blade, if the shaft (blade shaft portion) is reduced in weight, the rigidity may be insufficient against a strong impact such as a smash. On the other hand, if the area of the vane is reduced, the aerodynamic characteristics are further deteriorated.
仮に、人工シャトルコック全体の重量を天然シャトルコックの重量と同じにしても、重心の位置が天然シャトルコックと異なるため、姿勢が崩れた時に安定性が悪い(正しい姿勢になるまでに時間がかかる)。特に、バドミントンの打球法として知られる「ヘアピンショット」において、天然シャトルコックとの姿勢安定性の差が顕著になる。ヘアピンショットとは、シャトルコックを浮遊させるように打球することで、独特の飛行軌道を描かせる打球法である。ヘアピンショットの際には、シャトルコックは姿勢を大きく崩すことになる。 Even if the weight of the entire artificial shuttlecock is the same as the weight of the natural shuttlecock, the position of the center of gravity is different from that of the natural shuttlecock, so the stability is poor when the posture collapses (it takes time to reach the correct posture). ). In particular, in the "hairpin shot" known as the badminton hitting method, the difference in posture stability from the natural shuttlecock becomes remarkable. Hairpin shot is a hitting method that draws a unique flight trajectory by hitting the shuttlecock so that it floats. During a hairpin shot, the shuttlecock will lose its posture significantly.
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、姿勢を大きく崩すショットに対して空力特性の向上を図ることのできるシャトルコックを提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a shuttle cock capable of improving aerodynamic characteristics for a shot in which the posture is greatly disturbed.
上記目的を達成するための主たる発明は、ベース部と、前記ベース部に円環状に配置された複数の人工羽根と、を備えたシャトルコックであって、前記人工羽根は、羽部と、前記羽部を支持する羽軸部とを有し、前記羽部は、前記羽軸部の軸方向と直交する幅方向の一方側に、隣の前記羽部の内側と重なる重なり部を有し、且つ、前記羽軸部よりも前記幅方向の他方側に、前記重なり部の面を基準として、外側に傾いた傾斜部を有する、ことを特徴とするシャトルコックである。 The main invention for achieving the above object is a shuttle cock including a base portion and a plurality of artificial blades arranged in an annular shape on the base portion, and the artificial blades include the vanes and the above-mentioned artificial blades. It has a vane shaft portion that supports the vane portion, and the vane portion has an overlapping portion that overlaps the inside of the adjacent blade portion on one side in the width direction orthogonal to the axial direction of the vane shaft portion. The shuttlecock is characterized in that it has an inclined portion inclined outward with respect to the surface of the overlapping portion on the other side in the width direction from the rachis portion.
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。 Other features of the present invention will be clarified by the description in the present specification and the accompanying drawings.
本発明のシャトルコックによれば、姿勢を大きく崩すショットに対して空力特性の向上を図ることのできるシャトルコックを提供することが可能である。 According to the shuttlecock of the present invention, it is possible to provide a shuttlecock capable of improving aerodynamic characteristics for a shot in which the posture is greatly disturbed.
===概要===
本明細書及び図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。
=== Overview ===
The description of the present specification and the drawings will clarify at least the following matters.
ベース部と、前記ベース部に円環状に配置された複数の人工羽根と、を備えたシャトルコックであって、前記人工羽根は、羽部と、前記羽部を支持する羽軸部とを有し、前記ベース部とは反対側から見て、前記シャトルコックの中心軸を中心とした反時計回り方向を回転方向としたとき、前記羽部の前記回転方向の下流側端と前記羽軸部の中心部とを結ぶ第1仮想直線が、前記羽軸部よりも前記回転方向の下流側において、前記羽部の前記回転方向の上流側端と前記羽軸部の前記中心部とを結ぶ第2仮想直線よりも外側にあることを特徴とするシャトルコックが明らかとなる。
このようなシャトルコックによれば、高迎角(姿勢が崩れたとき)の投影面積が大きくなり、抗力やピッチングモーメントを高めることができる。これにより、姿勢を大きく崩すショット(ヘアピンショット)に対して空力特性の向上を図ることができる。
A shuttlecock including a base portion and a plurality of artificial blades arranged in an annular shape on the base portion, the artificial blade having a wing portion and a wing shaft portion supporting the wing portion. When viewed from the side opposite to the base portion, when the counterclockwise direction around the central axis of the shuttlecock is the rotation direction, the downstream end of the vane portion in the rotation direction and the vane shaft portion A first virtual straight line connecting the central portion of the vane connects the upstream end of the vane in the rotational direction and the central portion of the vane on the downstream side of the vane shaft in the rotational direction. 2 A shuttlecock characterized by being outside the virtual straight line becomes apparent.
According to such a shuttle cock, the projected area at a high angle of attack (when the attitude is lost) becomes large, and the drag force and the pitching moment can be increased. As a result, it is possible to improve the aerodynamic characteristics for a shot (hairpin shot) in which the posture is greatly disturbed.
かかるシャトルコックであって、前記羽部は、前記羽部の前記回転方向の下流側端と前記羽軸部との間に、前記第2仮想直線に対して外側に傾斜した傾斜部を有し、前記羽軸部の軸方向の延長上から前記羽部を見たとき、前記傾斜部の長さは、前記羽部の前記回転方向の下流側端から前記羽軸部までの長さの半分よりも長いことが望ましい。
このようなシャトルコックによれば、投影面積がより大きくなるので、より空力特性の向上を図ることができる。
In such a shuttle cock, the vane portion has an inclined portion inclined outward with respect to the second virtual straight line between the downstream end of the vane portion in the rotational direction and the vane shaft portion. When the vane is viewed from the axial extension of the vane, the length of the inclined portion is half the length from the downstream end of the vane in the rotational direction to the vane. Is desirable.
According to such a shuttle cock, the projected area becomes larger, so that the aerodynamic characteristics can be further improved.
かかるシャトルコックであって、前記羽部は、前記羽軸部よりも前記回転方向の上流側に、隣の前記羽部の内側と重なる重なり部を有し、前記羽部は、前記重なり部において隣の前記羽部と当接していてもよい。
このようなシャトルコックによれば、通常飛行時(低迎角時)の中心軸周りの回転運動を抑えやすくすることができる。
In such a shuttle cock, the vane portion has an overlapping portion that overlaps with the inside of the adjacent vane portion on the upstream side in the rotation direction of the vane shaft portion, and the vane portion is in the overlapping portion. It may be in contact with the adjacent vane.
According to such a shuttle cock, it is possible to easily suppress the rotational movement around the central axis during normal flight (at a low angle of attack).
かかるシャトルコックであって、前記羽部は、前記羽軸部よりも前記回転方向の上流側に、隣の前記羽部の内側と重なる重なり部を有し、前記羽部は、前記重なり部において隣の前記羽部と当接していなくてもよい。
このようなシャトルコックによれば、傾斜部の傾き角を大きくできる(投影面積を大きくできる)。
In such a shuttle cock, the vane portion has an overlapping portion that overlaps with the inside of the adjacent vane portion on the upstream side in the rotation direction of the vane shaft portion, and the vane portion is in the overlapping portion. It does not have to be in contact with the adjacent vane.
According to such a shuttle cock, the inclination angle of the inclined portion can be increased (the projected area can be increased).
また、ベース部と、前記ベース部に円環状に配置された複数の人工羽根と、を備えたシャトルコックであって、前記人工羽根は、羽部と、前記羽部を支持する羽軸部とを有し、前記ベース部とは反対側から見て、前記シャトルコックの中心軸を中心とした反時計回り方向を回転方向としたとき、前記羽部は、当該羽部の前記回転方向の下流側端と、前記羽軸部と重なる位置との間に、外面から外側に突出する突出部を有することを特徴とするシャトルコックが明らかとなる。
このようなシャトルコックによれば、姿勢を大きく崩すショット(ヘアピンショット)に対して空力特性の向上を図ることができる。
Further, it is a shuttle cock provided with a base portion and a plurality of artificial blades arranged in an annular shape on the base portion, and the artificial blades include a wing portion and a wing shaft portion that supports the wing portion. The vane is downstream of the vane in the rotational direction when the counterclockwise direction around the central axis of the shuttlecock is the rotational direction when viewed from the side opposite to the base. A shuttle cock characterized by having a protruding portion protruding outward from the outer surface between the side end and a position overlapping the vane shaft portion becomes apparent.
According to such a shuttle cock, it is possible to improve the aerodynamic characteristics for a shot (hairpin shot) in which the posture is greatly disturbed.
===第1実施形態===
本実施形態の人工シャトルコック1について説明する前に、まず比較例について説明する。
=== 1st Embodiment ===
Before explaining the
<人工シャトルコックの基本構造(比較例)>
図1及び図2は、比較例の人工羽根110を備えた人工シャトルコック100の基本構造を説明するための外観図である。図1は、ベース部2の側から見た人工シャトルコック100(比較例)の斜視図である。図2は、人工羽根110の側から見た人工シャトルコック100(比較例)の斜視図である。
<Basic structure of artificial shuttlecock (comparative example)>
1 and 2 are external views for explaining the basic structure of the
人工シャトルコック100は、ベース部2と、天然羽根を模した複数の人工羽根110と、人工羽根110を互いに固定するための紐状部材3とを備えている。ベース部2は、例えばコルクの台に薄い皮を覆うことによって構成されている。ベース部2の形状は、直径が25mmから28mmの半球状であり、平坦面を有する。この平坦面の円周に沿って円環状に複数の人工羽根110の根元(末端)が埋め込まれている。複数の人工羽根110は、ベース部2から離れるにしたがって互いの間隔が広くなるように配置される。また、図に示すように、各人工羽根110は、それぞれ隣の人工羽根110と重なるように配置されている。これにより、複数の人工羽根110によってスカート部4が形成される。複数の人工羽根110は、紐状部材3(例えば木綿の糸)によって、互いに固定されている。
The
そして、人工シャトルコック100は、通常の飛行時(後述する低迎角時)にはシャトルコックの中心軸を中心として、所定方向(回転方向)に回転する。本実施形態では、図2の人工羽根110の側(ベース部2とは反対側)から見て反時計回り方向(ベース部2から見て時計回り方向)を回転方向とする。なお、シャトルコックの中心軸とは、複数の人工羽根(ここでは人工羽根110)で形成される円環の中心(すなわちスカート部4の中心)とベース部2の中心を通る軸である。
Then, the
<人工羽根(比較例)の構造>
図3Aは、比較例の人工羽根110の斜視図であり、図3Bは、人工羽根110を上から見た概略図である。図において、既に説明した部材については、同じ符号を付している。
<Structure of artificial feather (comparative example)>
FIG. 3A is a perspective view of the
人工羽根110は、羽部120と、羽軸部14を備えている。羽部120は、天然羽根の羽弁に相当する部分であり、羽軸部14は、天然羽根の羽軸に相当する部分である。
The
図中では、羽軸部14の長手に沿って上下方向(軸方向に相当)が定義されており、羽部120のある側を上(先端)、反対側を下(末端)としている。また、図中では、人工羽根110をベース部2に取り付けた状態に基づいて、おもてと裏が定義されている。なお、おもて裏方向は羽部120の法線方向に相当し、人工羽根110がベース部2に円環状に配置された状態において、おもては外側、裏は内側に相当する。また、図中では、羽軸部14から羽部120の延びる方向(上下方向と直交する方向)に沿って左右方向が定義されている。左右方向において、裏側(内側)からおもて側(外側)を見た時の右側を「右」とし、左側を「左」とする。なお、左右方向のことを幅方向ともいう。また、羽軸部14に対して右側は回転方向の上流側に相当し、左側は回転方向の下流側に相当する。以下では、図中で定義された上下・左右・おもて裏に従って、各構成要素を説明することがある。
In the figure, the vertical direction (corresponding to the axial direction) is defined along the length of the
羽部120は、天然羽根の羽弁の形状を模した部材である。羽部120は、例えば不織布や樹脂などによって構成することができる。不織布を用いる場合は、打球時に不織布の繊維がほぐれることを防止するために表面に強化皮膜が形成される。強化皮膜は、樹脂を塗布することによって形成することができ、例えば、ディップ法、スプレー法、ロールコート法などの種々の塗布方法が採用される。なお、強化皮膜は、羽部120の片面に形成しても良いし、両面に形成しても良い。また、強化皮膜は、羽部120の全面に形成しても良いし、一部分に形成しても良い。また、羽部120の形状は図の形状に限定されない(後述の羽部12についても同様)。例えば、楕円形状であってもよい。
The
羽軸部14は、天然羽根の羽軸の形状を模した細長い部材であり、羽部120を支持する部材である。羽軸部14は、羽部120の上側の縁から下側の縁までの領域を支持する羽支持部14aと、羽部120から突出した羽柄部14bとを有する。羽柄部14bは、天然羽根の羽柄(うへい:なお、この部位は羽根(うこん)と称されることもある)に相当する部分である。羽軸部14の末端(羽柄部14bの下端)は、ベース部2に埋め込まれ、ベース部2に固定されることになる。一方、羽軸部14の先端は、羽部12の上端と一致している。なお、この例では羽軸部14の断面形状は四角形(矩形)であるが、これには限られず、他の形状(円、楕円、多角形など)であってもよい。
The
また、羽軸部14と羽部120は別体であってもよいし、一体であってもよい。例えば、羽軸部14と羽部120の材料として樹脂を用いる場合、金型を用いた射出成型により羽軸部14と羽部120を一体に成型することができる。また、2種類の材料(樹脂)を用いた射出成型(2色成型)により、羽軸部14と羽部120を異なる材料で一体に形成することが可能である。
Further, the
また、羽支持部14aのおもて側で羽部120が支持されていてもよいし、羽支持部14aの裏側で羽部120が支持されても良い。また、羽部120を2枚のシートで構成し、2枚の羽部120が羽支持部14aを挟み込むように構成しても良い。また、羽支持部14aの内部に羽部120が埋設されるようにしても良い。
Further, the
図4は、比較例の人工シャトルコック100に配置された複数の人工羽根110を上から見た概略図である。図に示すように、複数の羽部120は、それぞれ少しずつ角度を変えながら羽部120同士が重なるように配置されている。より具体的には、各々の羽部120の右側端部が、隣の羽部120の左側端部の内側と重なっている。この右端端部の部位(隣りの羽部120と重なっている部位)を重なり部Sとする。また、この例では羽部120(具体的には重なり部Sの端部)が、隣の羽部120と当接している。
FIG. 4 is a schematic view of a plurality of
上述したような人工シャトルコック100(比較例)では、人工羽根110の重量が、天然羽根と比べて重くなる。羽軸部14を細くして軽量化するとスマッシュなどの強い打撃に対して剛性が不足するおそれがあり、羽部120の面積を小さくすると空力特性が悪化するおそれがある。仮に、人工シャトルコック100の全体の重量を天然シャトルコックに合せたとしても、重心の位置を合わせるのは困難であり、天然シャトルコックと比べて重心の位置が後側(ベース部2の反対側)になってしまう。このため、姿勢が崩れたときに安定性が悪くなる。
In the artificial shuttlecock 100 (comparative example) as described above, the weight of the
特に、シャトルコックを浮遊させるように打球するヘアピンショットでは、姿勢を大きく崩すため、天然シャトルとの姿勢安定性の差が顕著になる。 In particular, in a hairpin shot in which the shuttle cock is hit so as to float, the posture is greatly disrupted, so that the difference in posture stability from the natural shuttle becomes remarkable.
そこで、本実施形態では、姿勢を大きく崩すショット(ヘアピンショット)に対して空力特性を向上させるようにしている。なお、以下の説明において、通常飛行(ベース部2が進行方向を向いて飛行)に近い姿勢のことを「低迎角」、進行方向に対して大きく姿勢を崩した状態を「高迎角」と呼ぶ。
Therefore, in the present embodiment, the aerodynamic characteristics are improved for a shot (hairpin shot) in which the posture is greatly disturbed. In the following description, a posture close to normal flight (flying with the
<本実施形態の人工シャトルコック1>
図5は、第1実施形態の人工羽根10を上から見た概略図である。また、図6は、第1実施形態の人工シャトルコック1に配置された複数の人工羽根10を上から見た概略図である。なお、比較例と同一構成の部分には同一符号を付し、説明を省略する。また、方向の定義は比較例と同じである。また、羽部12の左端(回転方向の下流側端)と羽軸部14の中心部とを結ぶ直線(一点鎖線)を仮想直線M(第1仮想直線に相当)とし、羽部12の右側端(回転方向の上流側端)と羽軸部14の中心部とを結ぶ直線(破線)を仮想直線N(第2仮想直線に相当)とする。なお、羽軸部14の中心部とは、羽軸部14の軸中心の部位であり、例えば、本実施形態のように羽軸部14の断面形状が矩形の場合は、対角線の交点部分である。また、例えば、羽軸部14の断面形状が楕円の場合は、長軸と短軸の交点部分である。
<
FIG. 5 is a schematic view of the
図6に示すように、本実施形態の人工シャトルコック1は、複数の人工羽根10を備えている。複数の人工羽根10は、比較例の人工羽根110と同様に、ベース部2(ここでは不図示)の平坦面の円周に沿って円環状に配置されている。
As shown in FIG. 6, the
<人工羽根10の構造>
本実施形態の人工シャトルコック1の人工羽根10は、図5及び図6に示すように、羽部12と羽軸部14を有している。本実施形態では、羽部12の形状が前述の比較例の羽部120(図3B参照)と異なっている。
<Structure of
As shown in FIGS. 5 and 6, the
羽部12は、比較例(図3A)と同様に羽軸部14によって支持されている。
The
羽部12のうち羽軸部14よりも右側の端部は、比較例と同様に、隣の羽部12の左側端部の内側と重なっている(重なり部S)。
The end of the
また、羽部12は、羽軸部14よりも左側に傾斜部12aを有している。傾斜部12aは、仮想直線N(第2仮想直線)を基準として、外側(おもて側)に角度θ(傾き角に相当)傾いている。このため、重なり部Sの幅方向の長さは、比較例(図4)よりも短くなっている。また、図6に示すように、羽部12の右側端(重なり部S)が隣の羽部12の左側端(傾斜部12a)と当接していない。
Further, the
また、本実施形態では傾斜部12aを設けているため、仮想直線M(第1仮想直線)が、羽軸部14よりも左側(回転方向の下流側)において、仮想直線Nよりも外側(おもて側)にある。
Further, since the
このような形状にすることにより、本実施形態の人工シャトルコック1では、比較例の人工シャトルコック100と比べて、高迎角の時の投影面積が大きくなる。なお、投影面積とは、3次元の物体を2次元に投影した時に出来る「影」の面積(ここではシャトルを横から見た時の面積)のことである。これにより、人工シャトルコック1は、後述するように、高迎角の時の空気抵抗(抗力)が大きくなるので、比較例(人工シャトルコック100)と比べて、姿勢を崩したときの不安定な挙動(ふらつき等)を抑制でき、姿勢が安定しやすくなる。
With such a shape, the
<人工シャトルコック1の特性評価>
本実施形態では人工シャトルコック1についての基本的な空力特性のうち、抗力とピッチングモーメントについて評価を行った。
<Characteristic evaluation of
In this embodiment, among the basic aerodynamic characteristics of the
抗力は、気流の中に置かれたシャトルコックに働く力のうち、気流の向きに平行な成分(分力)である。なお、気流の向きに垂直な成分(分力)を揚力という。 Drag is a component (component force) parallel to the direction of the airflow among the forces acting on the shuttlecock placed in the airflow. The component (component) perpendicular to the direction of the airflow is called lift.
ピッチングモーメントは、気流の向きとベース部の向きに差異が生じたとき(すなわち、シャトルコックが気流に対して傾いたとき)に、姿勢を元に(低迎角に)戻そうとする力である。ピッチングモーメントが大きいほど、姿勢を戻す方向への運動が速くなる。 The pitching moment is the force that tries to return to the original posture (to a low angle of attack) when there is a difference between the direction of the airflow and the direction of the base (that is, when the shuttlecock is tilted with respect to the airflow). is there. The larger the pitching moment, the faster the movement in the direction of returning the posture.
本実施形態では、羽部12の傾斜部12aの屈曲角度θ(傾き角に相当)の異なる複数(ここでは5つ)のサンプル(人工シャトルコック1)を用いて、抗力とピッチングモーメントの測定を行った。なお、屈曲角度0度のサンプルは、比較例の人工シャトルコック100に相当する。
In the present embodiment, drag force and pitching moment are measured by using a plurality of (five here) samples (artificial shuttlecock 1) having different bending angles θ (corresponding to tilt angles) of the
図7は、人工シャトルコック1の抗力の評価結果を示す図である。図において、横軸は屈曲角度(傾き角)、縦軸は屈曲角度0度のときの抗力を100としたときの抗力の比率を示している。評価については、通常の風洞試験を行った。すなわち、風洞装置の気流中に人工シャトルコック1を配置し、人工シャトルコック1に働く抗力をロードセルにて測定した。また、図7では、測定迎角間隔10度の時の迎角0〜140度の測定値総和で比較している。
FIG. 7 is a diagram showing the evaluation result of the drag force of the
図に示すように、屈曲角度θが大きいサンプルでは、抗力も大きくなっている。これは、屈曲角度θが大きいと、高迎角の時の投影面積が大きくなり、これにより空気抵抗(抗力)が大きくなるからである。 As shown in the figure, the drag force is also large in the sample having a large bending angle θ. This is because when the bending angle θ is large, the projected area at a high angle of attack becomes large, which increases the air resistance (drag).
図8は、人工シャトルコック1のピッチングモーメントの評価結果を示す図である。図において、横軸は屈曲角度(傾き角)、縦軸は屈曲角度0度のときのピッチングモーメントを100としたときのピッチングモーメントの比率を示している。ピッチングモーメントの評価方法は、前述の抗力の場合と同様である。
FIG. 8 is a diagram showing an evaluation result of the pitching moment of the
図8において、屈曲角度θが小さい2サンプルではほとんど差が無いが、屈曲角度θが大きくなると、抗力が増すことにより、ピッチングモーメントも向上しているといえる。この結果から、ピッチングモーメントの向上の効果が現れる屈曲角度(変曲点)を算出した。本実施形態では、ピッチングモーメントのほとんど差が無い(屈曲角度θが小さい)2点を通る直線と、効果があると言える(屈曲角度が大きい)2点を通る直線との交点を算出した。その結果、効果が現れる屈曲角度は9.6度となった。なお、変曲点の算出方法は、これには限られない。例えば、屈曲角度θが小さい側と大きい側でそれぞれサンプル数(屈曲角度θの設定数)を増やして、最小二乗法などを用いて交点(変曲点)を求めても良い。 In FIG. 8, there is almost no difference between the two samples having a small bending angle θ, but it can be said that when the bending angle θ becomes large, the drag force increases and the pitching moment also improves. From this result, the bending angle (inflection point) at which the effect of improving the pitching moment appears was calculated. In the present embodiment, the intersection of a straight line passing through two points where there is almost no difference in pitching moment (the bending angle θ is small) and a straight line passing through two points which can be said to be effective (the bending angle is large) is calculated. As a result, the bending angle at which the effect appears was 9.6 degrees. The method of calculating the inflection point is not limited to this. For example, the number of samples (the number of settings of the bending angle θ) may be increased on the side where the bending angle θ is small and the side where the bending angle θ is large, and the intersection (inflection point) may be obtained by using the least squares method or the like.
<効果の確認>
前述の屈曲角度θが異なる5つのサンプルを用いて、効果の確認を行った。効果の確認方法としては、バドミントン経験者3人によるヘアピンショットの打撃比較を行った。具体的には、全5つのサンプルを一対比較法で評価して、点数化した。なお、一対比較法とは、サンプル2つ(一対)を取り出し、良い方に1点、同等の場合0点、悪い方に−1点を付ける方法である。そして、全数総当たりで評価し、統計的な処理を行った。
<Confirmation of effect>
The effect was confirmed using the above-mentioned five samples having different bending angles θ. As a method of confirming the effect, a hairpin shot hit comparison was performed by three experienced badminton players. Specifically, all five samples were evaluated by a paired comparison method and scored. The paired comparison method is a method in which two samples (pair) are taken out and 1 point is given to the good one, 0 points are given to the equivalent, and -1 point is given to the bad one. Then, all of them were evaluated by brute force and statistically processed.
図9は、効果確認テストの評価結果を示す図である。図において、横軸は屈曲角度θ、縦軸は評価点数を示している。 FIG. 9 is a diagram showing the evaluation results of the effect confirmation test. In the figure, the horizontal axis represents the bending angle θ, and the vertical axis represents the evaluation score.
図に示すように、ピッチングモーメントと近い結果が得られた。すなわち。屈曲角度θが小さい2サンプルはほぼ差が無いが、屈曲角度θが大きくなると評価点数が大きくなった。 As shown in the figure, the result was close to the pitching moment. That is. There was almost no difference between the two samples with a small bending angle θ, but the evaluation score increased as the bending angle θ increased.
ここでも前述のピッチングモーメントと同様に、効果が現れる屈曲角度(変曲点)を算出した。つまり屈曲角度の小さい2点を通る直線と、屈曲角度の大きい2点を通る直線の交点を求めた。その結果、効果が現れる屈曲角度(変曲点)は12.2度となった。 Here as well, the bending angle (inflection point) at which the effect appears was calculated in the same manner as the pitching moment described above. That is, the intersection of a straight line passing through two points having a small bending angle and a straight line passing through two points having a large bending angle was obtained. As a result, the bending angle (inflection point) at which the effect appears was 12.2 degrees.
以上の結果より、本実施形態の人工シャトルコック1は、傾斜部12aの屈曲角度θをある程度大きくすることで、比較例の人工シャトルコック100(屈曲角度0度)よりも、抗力やピッチングモーメントを高めることができることが確認された。よって、本実施形態の人工シャトルコック1は、比較例(屈曲角度0度のサンプル)と比べて、姿勢を大きく崩したときの不安定な挙動を抑制でき、姿勢をより安定化させることができる。
From the above results, the
なお、本実施形態では、羽部12に重なり部Sが設けられていたが、重なり部Sは無くてもよい。つまり、隣接する羽部12同士が幅方向に重なっていなくても良い(以下の実施形態においても同様である)。
<第1変形例>
図10Aは、第1変形例の人工羽根10aを上から見た概略図である。また、図10Bは、人工シャトルコック1に配置された複数の人工羽根10aを上から見た概略図である。
In this embodiment, the
<First modification>
FIG. 10A is a schematic view of the
この第1変形例の人工羽根10aでは、羽部12が、羽軸部14よりも左側(回転方向の下流側)の位置にて、仮想直線Nを基準として外側に角度θ傾斜(屈曲)している。すなわち、羽部12のうち羽軸部14の左側には、傾斜している部位(傾斜部12a)と、傾斜していない部位(傾斜部12aと羽軸部14との間の部位)がある。
In the
なお、この第1変形例の場合も、仮想直線Mが、羽軸部14よりも左側(回転方向の下流側)において、仮想直線Nよりも外側にある。 Also in the case of this first modification, the virtual straight line M is on the left side of the rachis portion 14 (downstream side in the rotation direction) and outside the virtual straight line N.
このため、第1変形例の人工シャトルコック1においても、比較例(人工シャトルコック100)と比べて投影面積が大きくなる。よって、比較例よりも、姿勢を安定化させることが出きる。但し、図に示すように、上(軸方向の延長上)から羽部12を見たときの傾斜部12aの長さL1が、傾斜していない部位の長さL2よりも長い(換言すると、傾斜部12aの長さL1が、羽部12の左側端(回転方下流側端)から羽軸部14までの長さの半分よりも長い)ことが望ましい。こうすることにより、逆の場合(L1よりもL2の方が長い場合)と比べて、投影面積がより大きくなり、姿勢をより安定化させることができる(空力特性の向上を図ることができる)。
Therefore, even in the
なお、羽部12の右側端部(重なり部S)において、隣の羽部12と当接していてもよい。例えば、羽部12の大きさを変えて隣の羽部12と当接させてもよい。このように隣接する羽部12同士が当接していると、通常飛行時(低迎角時)の中心軸周りの回転を抑えやすくなる。一方、隣の羽部12と当接しない場合、屈曲角度θをより大きくできるので、投影面積をより大きくすることが可能である。
The right end portion (overlapping portion S) of the
また、前述の実施形態では、傾斜部12aの屈曲角度θ(傾き角)を上下方向(軸方向)の位置に関わらずに一定としていたが、これには限られず、上下方向(軸方向)の位置に応じて屈曲角度θが異なっていても良い。特に、上下方向の上側(先端側)ほど、傾斜部12aの屈曲角度θが大きくなるようにすると、空力特性の向上に効果的である。また、この場合、ベース部2に近い側では、屈曲角度θが小さいことにより、スカート部4の内部に入った気流が外に逃げにくくなる。
<第2変形例>
図11は、第2変形例の人工羽根10bを上から見た概略図である。
Further, in the above-described embodiment, the bending angle θ (tilt angle) of the
<Second modification>
FIG. 11 is a schematic view of the
図に示すように、第2変形例の人工羽根10bでは、羽部12のうち羽軸部14よりも右側(回転方向の上流側)の部位が平面ではなく、おもて裏方向に湾曲している。この第2変形例の場合も、傾斜部12aが、仮想直線Nを基準として外側に傾斜しており、仮想直線Mが、羽軸部14よりも左側(回転方向の下流側)において、仮想直線Nよりも外側にある。
As shown in the figure, in the
これにより、前述の実施形態と同様に、投影面積が大きくなり、姿勢を安定化させることができる(空力特性の向上を図ることができる)。
<第3変形例>
図12は、第3変形例の人工羽根10cを上から見た概略図である。
As a result, the projected area becomes large and the posture can be stabilized (the aerodynamic characteristics can be improved) as in the above-described embodiment.
<Third modification example>
FIG. 12 is a schematic view of the
図に示すように、第3変形例の人工羽根10cでは、羽部12の右側端部が内側(裏側)に折れ曲がっている(屈曲している)。この第3変形例の場合も、傾斜部12aが、仮想直線Nを基準として外側に傾斜しており、仮想直線Mが、羽軸部14よりも左側(回転方向の下流側)において、仮想直線Nよりも外側にある。
As shown in the figure, in the
これにより、前述の実施形態と同様に、投影面積が大きくなり、姿勢を安定化させることができる(空力特性の向上を図ることができる)。
<第4変形例>
図13は、第4変形例の人工羽根10dを上から見た概略図である。
As a result, the projected area becomes large and the posture can be stabilized (the aerodynamic characteristics can be improved) as in the above-described embodiment.
<Fourth modification>
FIG. 13 is a schematic view of the artificial feather 10d of the fourth modification as viewed from above.
図に示すように、第4変形例の人工羽根10dでは、羽軸部14よりも右側(回転方向の上流側)で羽部12が外側に屈曲している。この第4変形例の場合も、傾斜部12aが、仮想直線Nを基準として外側に傾斜しており、仮想直線Mが、羽軸部14よりも左側(回転方向の下流側)において、仮想直線Nよりも外側にある。
As shown in the figure, in the artificial vane 10d of the fourth modification, the
これにより、前述の実施形態と同様に、投影面積が大きくなり、姿勢を安定化させることができる(空力特性の向上を図ることができる)。 As a result, the projected area becomes large and the posture can be stabilized (the aerodynamic characteristics can be improved) as in the above-described embodiment.
===第2実施形態===
図14は、第2実施形態の人工シャトルコック1の人工羽根10´を上から見た概略図である。ベース部2(ここでは不図示)への配置などは前述の第1実施形態と同じであるので説明を省略する。
=== Second embodiment ===
FIG. 14 is a schematic view of the artificial blade 10'of the
第2実施形態の人工羽根10´は、羽部12´と羽軸部14を備えている。
The artificial blade 10'of the second embodiment includes a vane portion 12'and a
羽部12´は、基部12bと突出部12cとを有している。基部12bは、比較例(図3、図4)の羽部120と同じ部材であり、羽軸部14によって支持されている。また、基部12bの右側端部は、隣の羽部12´(基部12b)の内側との重なっている(重なり部S)。
The vane portion 12'has a
突出部12cは、基部12bの外面から外側に突出するように設けられている。また、突出部12cは、幅方向(回転方向)において羽軸部14と重なる位置に設けられている。
The projecting
このように、第2実施形態の羽部12´は、基部12bの外側に突出部12cを設けている。これにより、第2実施形態においても、高迎角の時の投影面積が大きくなるので、姿勢を大きく崩したときの不安定な挙動を抑制でき、姿勢を安定化させることができる。
As described above, the vane portion 12'of the second embodiment is provided with the protruding
なお、突出部12cの形成位置は前述した位置には限られず、羽部12´の左端(回転方向の下流側端)と羽軸部14との間であればよい。すなわち、羽軸部14よりも左側(回転方向の下流側)に突出部12cが設けられていてもよい。但し、本実施形態のように、幅方向(回転方向)において羽軸部14と重なる位置に突出部12cを設けると、バランスが良くなり、羽軸部14が羽部12´を支持しやすくなる。
The position where the protruding
===その他===
上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。
=== Others ===
The above-described embodiment is for facilitating the understanding of the present invention, and is not for limiting the interpretation of the present invention. It goes without saying that the present invention can be modified and improved without deviating from the gist thereof, and the present invention includes an equivalent thereof.
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、
10,10a,10b,10c,10d,10´ 人工羽根
12,12´ 羽部、
12a 傾斜部、
12b 基部、
12c 突出部、
14 羽軸部、
14a 羽支持部、
14b 羽柄部、
100 人工シャトルコック(比較例)、
110 人工羽根(比較例)、
120 羽部(比較例)、
S 重なり部
M 仮想直線(第1仮想直線)
N 仮想直線(第2仮想直線)
1 Artificial shuttlecock,
2 base part,
3 String-shaped member,
4 Skirt part,
10, 10a, 10b, 10c, 10d,
12a inclined part,
12b base,
12c protrusion,
14 wing shaft,
14a feather support,
14b feather handle,
100 artificial shuttlecock (comparative example),
110 Artificial feather (comparative example),
120 vane (comparative example),
S Overlapping part M Virtual straight line (1st virtual straight line)
N virtual straight line (second virtual straight line)
Claims (5)
前記ベース部に円環状に配置された複数の人工羽根と、
を備えたシャトルコックであって、
前記人工羽根は、羽部と、前記羽部を支持する羽軸部とを有し、
前記ベース部とは反対側から見て、前記シャトルコックの中心軸を中心とした反時計回り方向を回転方向としたとき、
前記羽部の前記回転方向の下流側端と前記羽軸部の中心部とを結ぶ第1仮想直線が、前記羽軸部よりも前記回転方向の下流側において、前記羽部の前記回転方向の上流側端と前記羽軸部の前記中心部とを結ぶ第2仮想直線よりも外側にある、
ことを特徴とするシャトルコック。 With the base
A plurality of artificial feathers arranged in an annular shape on the base portion,
It is a shuttle cock equipped with
The artificial feather has a wing portion and a wing shaft portion that supports the wing portion.
When viewed from the side opposite to the base portion, the counterclockwise direction around the central axis of the shuttlecock is the rotation direction.
The first virtual straight line connecting the downstream end of the wing portion in the rotation direction and the central portion of the wing shaft portion is located on the downstream side of the wing shaft portion in the rotation direction in the rotation direction of the wing portion. It is outside the second virtual straight line connecting the upstream end and the center of the wing shaft.
A shuttle cock that features that.
前記羽部は、前記羽部の前記回転方向の下流側端と前記羽軸部との間に、前記第2仮想直線に対して外側に傾斜した傾斜部を有し、
前記羽軸部の軸方向の延長上から前記羽部を見たとき、前記傾斜部の長さは、前記羽部の前記回転方向の下流側端から前記羽軸部までの長さの半分よりも長い、
ことを特徴とするシャトルコック。 The shuttlecock according to claim 1.
The vane portion has an inclined portion inclined outward with respect to the second virtual straight line between the downstream end of the vane portion in the rotational direction and the vane shaft portion.
When the vane is viewed from the axial extension of the vane, the length of the inclined portion is more than half of the length from the downstream end of the vane in the rotational direction to the vane. Also long
A shuttle cock that features that.
前記羽部は、前記羽軸部よりも前記回転方向の上流側に、隣の前記羽部の内側と重なる重なり部を有し、
前記羽部は、前記重なり部において隣の前記羽部と当接している、
ことを特徴とするシャトルコック。 The shuttlecock according to claim 1 or 2.
The vane portion has an overlapping portion that overlaps with the inside of the adjacent vane portion on the upstream side in the rotational direction from the vane shaft portion.
The vane is in contact with the adjacent vane at the overlap.
A shuttle cock that features that.
前記羽部は、前記羽軸部よりも前記回転方向の上流側に、隣の前記羽部の内側と重なる重なり部を有し、
前記羽部は、前記重なり部において隣の前記羽部と当接していない、
ことを特徴とするシャトルコック。 The shuttlecock according to claim 1 or 2.
The vane portion has an overlapping portion that overlaps with the inside of the adjacent vane portion on the upstream side in the rotational direction from the vane shaft portion.
The vanes are not in contact with the adjacent vanes at the overlap.
A shuttle cock that features that.
前記ベース部に円環状に配置された複数の人工羽根と、
を備えたシャトルコックであって、
前記人工羽根は、羽部と、前記羽部を支持する羽軸部とを有し、
前記ベース部とは反対側から見て、前記シャトルコックの中心軸を中心とした反時計回り方向を回転方向としたとき、
前記羽部は、当該羽部の前記回転方向の下流側端と、前記羽軸部と重なる位置との間に、外面から外側に突出する突出部を有する、
ことを特徴とするシャトルコック。
With the base
A plurality of artificial feathers arranged in an annular shape on the base portion,
It is a shuttle cock equipped with
The artificial feather has a wing portion and a wing shaft portion that supports the wing portion.
When viewed from the side opposite to the base portion, the counterclockwise direction around the central axis of the shuttlecock is the rotation direction.
The vane portion has a projecting portion protruding outward from the outer surface between the downstream end of the vane portion in the rotational direction and a position overlapping the vane shaft portion.
A shuttle cock that features that.
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