JP3165844B2 - 運動用ボール - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ゴム製チューブの上に
糸巻き補強層を有する運動用ボールに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、貼りボールは次のように製造され
ていた。すなわち、ゴム製の球状チューブに５０〜２０
０Ｄのポリエステルまたはナイロンフィラメントを３，
０００〜４，０００ｍ無限軌道巻きしたものをカバーゴ
ムで包み、それを１５０〜１８０度の金型中にて加硫す
ると、カーカスと称するものが得られる。その際、予め
前記金型にパネル形状及びシボを刻印してあれば、得ら
れたカーカスがそのままゴムボールとなり、また、カー
カスにクロロプレン系接着剤を塗って、天然皮革・人工
皮革・合成皮革等の表皮材を貼ると革ボールとなる。こ
の貼りボールは、耐久性に優れているが、固く、手・腕
等に当たった時に痛く、感触の点で縫いボールに劣ると
言う問題点がある。

【０００３】以上の問題点を改良したものとして、例え
ば特開昭５５−１０３８７７号公報に記載されているよ
うに、ゴム製球状チューブ表面に、ナイロンフィラメン
ト糸とウレタン弾性糸とをランダムに混巻きして、糸巻
層を形成することによって衝撃を吸収するようにしたも
のがあるが、特に衝撃吸収作用の大きいウレタン弾性糸
の糸全体に占める割合が僅かであり、且つそれがカバー
ゴムと同質の弾性体であるため、実際はカバーゴムを僅
か増量した程度の効果しか示さず、満足する衝撃値の軽
減効果は得られなかった。

【０００４】また、他の例として、特開昭５６−１５７
６９号公報に記載されているように、前記特開昭５５−
１０３８８７号のウレタン弾性糸をゴム糸に置き換え
て、ナイロンフィラメント或いはナイロンフィラメント
及びナイロン捲縮加工糸と、ゴム糸とを同時引揃えに撚
り巻回して、糸巻き層を形成したものがあるが、その効
果は特開昭５５−１０３８７７号の発明と略同等であっ
て、期待した衝撃値軽減効果は得られていない。なお、
前記ナイロン捲縮加工糸は、ナイロンフィラメントに加
捻，熱固定，解捻して撚り歪を与えたもの、或いはナイ
ロンフィラメントの繊維軸方向に圧縮力を加えて座屈を
起こさせ、それを熱で固定することによって、ジグザグ
状のクリンプを与えたもので、スプリング状の弾性を付
与したものであるが、製造或は使用時に糸巻経路中に存
在する数個所のガイドによる僅かな張力を受けると、撚
り歪或いはクリンプは引き伸ばされ、スプリング状の弾
性が失われて、ナイロンフィラメント自体の挙動を示
し、必ずしも期待された衝撃値軽減（ソフト）効果が発
揮されないことも判明している。このことから、これら
加工糸を総称して非伸縮性加工糸と呼ぶ。

【０００５】また、本発明者の先願に係る特許第２８７
３４１９号もカバードヤーンを利用しているが、それに
よって衝撃値を軽減することが出来たが、その後の調査
研究によって、高レベルの人に対しては、耐久性が不足
していることが判明した。すなわち、ソフトバレー等初
心者用としては優れているが、高度の技術を駆使するた
め使用条件が過酷な競技者用としては耐久性に欠けると
言う問題点がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、上記従来の貼りボールは耐久性に優れているが、
硬く、手・腕等に当たると痛く、この点を改善しようと
した前記発明によるものは高レベルの人に対しては耐久
性が不足することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係る運動用
ボールは、ゴム製の球状チューブ上に糸巻き補強層を形
成し、その補強層の上にカバーゴムを成形加硫してカー
カスを形成した運動用ボールであり、前記ゴム製の球状
チューブ上に形成された糸巻補強層が、ウレタン弾性糸
よりなる芯糸にナイロン等のフィラメントを巻付け伸縮
性を付与されたカバードヤーンと綿糸またはポリエステ
ルまたはナイロンフィラメントを混巻してなるものであ
る。

【０００８】第２の発明に係る運動用ボールは、ゴム製
の球状チューブ上に糸巻き補強層を形成し、その補強層
の上に接着剤を介して表皮が貼られた運動用ボールであ
り、前記ゴム製の球状チューブ上に形成された糸巻補強
層が、ウレタン弾性糸よりなる芯糸にナイロン等のフィ
ラメントを巻付け伸縮性を付与されたカバードヤーンと
綿糸またはポリエステルまたはナイロンフィラメントを
混巻してなるものであ る。

【０００９】第３の発明に係る運動用ボールは、ゴム製
の球状チューブ上に糸巻き補強層を形成し、その補強層
の上にカバーゴムを成形加硫してカーカスを形成し、そ
のカーカスの上に接着剤を介して表皮が貼られた運動用
ボールであり、前記ゴム製の球状チューブ上に形成され
た糸巻補強層が、ウレタン弾性糸よりなる芯糸にナイロ
ン等のフィラメントを巻付け伸縮性を付与されたカバー
ドヤーンと綿糸またはポリエステルまたはナイロンフィ
ラメントを混巻してなるものである。

【００１０】第４の発明に係る運動用ボールは、第１乃
至第３の発明において綿糸またはポリエステルまたはナ
イロンフィラメントと、前記カバードヤーンの本数の比
が、１対１ないし１対４の範囲で設定されてなるもので
ある。

【００１１】

【実施例】第１の発明の実施例について説明すると、ゴ
ム製の球状チューブに後述するカバードヤーンと綿糸ま
たはポリエステルまたはナイロンフィラメントを混巻し
て、糸巻き補強層を形成したうえ、カバーゴムで包む。
このようにして得られたものをカーカスと呼んでいる。

【００１２】カバードヤーンは、ウレタン弾性糸（スパ
ンディックス）等を芯糸とし、これに他の紡績糸或いは
ナイロン・ポリエステル等のフィラメントを数百乃至一
千回／ｍ巻付けたものであるが、芯糸としては通常１０
〜５６０Ｄのウレタン弾性糸（商品名「オペロン」：デ
ュポン）用いる。カバードヤーンは前述の非伸縮性加工
糸に対して、伸縮性加工糸と称される。

【００１３】第２の発明の実施例について説明すると、
ゴム製の球状チューブに前記カバードヤーンと綿糸また
はポリエステルもしくはナイロンフィラメントを混巻し
て、糸巻き補強層を形成したうえに、クロロプレン系又
はウレタン系接着剤を塗って、天然皮革・人工皮革等の
表皮材を貼ったいわゆる革ボールである。

【００１４】第３の発明の実施例について説明すると、
ゴム製の球状チューブに前記カバードヤーンと綿糸また
はポリエステルまたはナイロンフィラメントを混巻し
て、糸巻き補強層を形成したうえ、カバードゴムで包
み、それを１５０〜１８０度の金型中にて加硫して、カ
ーカスを製造する。得られたカーカスにクロロプレン系
接着剤を塗って、天然皮革・人工皮革・合成皮革等の表
皮材を貼ったものがいわゆる革ボールである。

【００１５】作用について説明すると、ウレタン弾性糸
は同じ太さのゴム糸と比べて４〜５倍の強度があり、且
つ５００〜６００％の伸びを有する。このことから、カ
バードヤーンは、芯糸（ウレタン弾性糸）と巻付け糸
（ナイロンフィラメント）のスプリング効果に基づく低
ヤング率の弾性、その弾性領域における芯糸に基づく強
度、及び低ヤング率の弾性領域外における伸びきった巻
き付け糸に基づく高強度（高ヤング率）の３面性を有す
る。以下巻付け糸として使用されるナイロンフィラメン
トを混巻するナイロンフィラメントと区別するために、
巻付けナイロンフィラメントと称する。従って、前記捲
縮加工糸のように糸巻き工程において、糸がボビンを出
て、巻き回されるチューブに至る迄の経路に存在する数
個所のガイド及び糸の糊付け部における摩擦抵抗による
張力に打克って、低ヤング率の弾性を有した状態で巻き
回される。また、この状態では芯糸のウレタン弾性糸に
巻き付けられた巻付けナイロンフィラメントは球状チュ
ーブ表面上で互いに交錯し、巻付けが解除されない状態
で複雑に絡み合った状態にある。

【００１６】このようにカバードヤーンを糸巻きした球
状チューブの糸巻き層は、巻付けナイロンフィラメント
が複雑に絡み合った状態で固定されるため、通常のナイ
ロンフィラメントの糸巻き層とは異なり、芯糸と巻き付
け糸とのスプリング効果による適度の弾性、複雑に絡み
合った状態で固定された巻き付け糸、すなわち巻き付け
ナイロンフィラメントによる適度の補強性とを合わせ持
っている。従って上記のようにして作られたカーカス
（ゴムボール）及びそれにクロロプレン系接着剤を塗っ
て、天然皮革または人工皮革を貼った皮革ボールは、適
度のソフト性と補強性を有する。また、糸巻き層に直接
接着剤を塗布し、直接天然皮革または人工皮革を貼った
ものも略同じ特性を有する。しかしながら、カバードヤ
ーンのみで過酷な使用に耐え得る十分な補強性を持たせ
るには通常使用の倍以上の糸量を巻回する必要があり、
実用的ではない。そこで本発明は上記カバードヤーンと
通常使用されるナイロンフィラメントを混巻することに
よって目標とする補強性とソフト性を実現したものであ
る。すなわち、カバードヤーンと混巻するナイロンフィ
ラメントの使用比率によって補強程度をコントロールす
ることができるのである。

【００１７】図１はナイロンフィラメント・ナイロン捲
縮加工糸・ナイロンカバードヤーンスパンデックスにつ
いて、伸びと引張強度を模式的に示したものであって、
次のことが判る。ナイロンフィラメントは伸びが殆ど無
く、高強度である。すなわちヤング率が極めて大であ
る。ナイロン捲縮加工糸は低ヤング率の弾性領域が狭
く、且つその弾性領域での引張り強度が小さい。これ
は、加工糸の弾性が糸の加工歪によるスプリング効果の
みに依存しているためである。また、ナイロン捲縮加工
糸は低ヤング率の弾性領域を外れるとナイロンフィラメ
ントと同一の高強度すなわち高ヤング率となる。ナイロ
ンカバードヤーンは前述の通り、低ヤング率の弾性領域
が広く、且つその領域において適度の引張強度を有す
る。スパンデックスは弾性を有するが、ナイロンフィラ
メントのような強度がない。

【００１８】表１に４号サイズバレーボールの第３発明
及び比較例のボールの製造条件を示す。なお、比較条件
を同一にするため、ナイロンフィラメントまたは巻付ナ
イロンフィラメントの総使用量を同一にした。そのた
め、巻時間と本数とで調整した。ここでカバードヤーン
については、ナイロンフィラメントを巻き付けてあるの
で、実際には表１で示した数値以上の使用量になる。ま
た、カーカス及び総重量を出来るだけ同一になるように
した。なお、実施例１乃至４におけるナイロンフィラメ
ントと伸縮加工系（カバードヤーン）との本数の比は１
対１乃至１対４である。

【００１９】

【表１】

【００２０】表２に表１に示した製造条件によるボール
の各ボール内圧における各実施例及び比較例のカーカス
の衝撃値（１ｍの高さから落下させた場合のカーカスの
衝撃値）を示す。尚、衝撃値の測定に際しては被検体の
重量差の影響を避けるため僅少重量を加えて重量を同一
にした。

【００２１】

【表２】

【００２２】表２を比較考察すると、次のように整理す
ることが出来る。すなわち、カバードヤーンを使用した
グループ〔実施例（１）〜（４）及び比較例（１）〕と
カバードヤーンを使用しない比較例（２）（従来例）と
では衝撃値に顕著な差が見られ、カバードヤーンを用い
ることによって、ソフト性が実現出来たことが判る。ま
たカバードヤーンを使用したグループの中では実施例
（４）＜比較例（１）＜実施例（３）＜実施例（１）≒
実施例（２）の順序で衝撃値が大きくなっている。ここ
で、ナイロンフィラメントを使用しない比較例（１）が
実施例（４）より衝撃値が大きくなったのは、カバード
ヤーンの総使用量が各々175140D・SEC，128940D・SECであ
り、前者が多いことに起因するものと考えられる。尚、
実施例（１）と実施例（２）との差は小さく、ほぼ同等
と考えることが出来る。また、ここで各実施例の製造条
件と軟らかさの関係をみるために表３にナイロンフィラ
メント及び巻き付けナイロンフィラメントの使用総量を
記した。

【００２３】

【表３】

【００２４】表３は各実施例の製造条件でカバードヤー
ンに含まれないナイロンフィラメントの太さ（デニー
ル：D）と巻時間（SEC）を掛けたもの、すなわちナイロ
ンフィラメントの使用総量をまとめたものである。この
表によると同使用総量は実施例（４）＜実施例（３）＜
実施例（１）＜実施例（２）の順に多くなる。この順序
と前述した軟らかさの順序は同一である。すなわちこの
ことはカーカスの衝撃値はナイロンフィラメントの総使
用量に比例することを示している。

【００２５】ここで述べたカーカスは表皮を貼らないい
わゆるゴムボールと同一であり、ゴムボールにおいては
上述のようにナイロンフィラメントの総使用量によって
軟らかさをコントロールすることを出来ることを示して
いる。

【００２６】表４に表皮として天然皮革を貼ったボール
の各ボール内圧における各施例及び比較例のカーカスの
衝撃値（１ｍの高さから落下させた場合のカーカスの衝
撃値）を示す。尚、被検体の重量差の影響は前述と同じ
く除去されている。

【００２７】

【表４】

【００２８】表４についても表２と同じ傾向が言える。
すなわち、カバードヤーンを使用しない比較例（２）
（従来例）はカバードヤーンを使用したグループより硬
い。またカバードヤーンを使用したグループにおいては
表３で示したナイロンフィラメントの総使用量に比例し
て衝撃値が大きく（硬く）なる。ナイロンフィラメント
を使用しない比較例（１）がナイロンフィラメントの最
低使用量である実施例（４）より硬くなるのは、前述し
た理由、すなわちカバードヤーン使用量が多いことによ
る。

【００２９】表５は繰り返し圧縮試験による耐久性をボ
ール成長率で求めた結果である。ここで言う繰返し圧縮
試験とは以下に述べる耐久性試験法である。すなわち、
被検ボールにその径の１／３（３３％）の機械的圧縮を
連続的に加え、所定回数におけるボール円周を求め、試
験前の円周との比率すなわち成長率によって被検ボール
の耐久性を判定するものである。

【００３０】なお、ここで求められた成長率と実使用に
おける耐久性との相関関係については既に実証済みであ
り、成長率が大きい程耐久性は悪くなる。

【００３１】

【表５】

【００３２】表５から耐久性について説明する。圧縮回
数に比例して成長率も増大するが、その増大程度は製造
条件に依存し、比較例（２）の成長率が最も小さく、す
なわち耐久性が最も優れ、比較例（１）の成長率が最も
大きい、すなわち耐久性が最も劣る。なお、比較例
（１）は十分な耐久性がないために、圧縮回数15000回
で破裂した。従って比較例（１）はソフトバレー競技に
は適するが一般のバレーボール競技には不適当であると
言える。実旋例及び比較例について成長率の大きい順す
なわち耐久性の低いものから高いものへと並べると以下
のようになる。 比較例（１）＜ 実施例（４）＜実施例（３）＜実施例
（１）＜実施例（２）＜比較例（２） この順序はカーカス及び貼りボールの衝撃値で説明した
順序と同一である。

【００３３】これをさらに明確にするために圧縮回数10
000回における成長率と表３に示したナイロンフィラメ
ントの使用総量の関係を図２に示した。ここで比較圧縮
回数を10000回としたのは、比較例（１）が15000回で破
裂したためである。

【００３４】図２からナイロンフィラメント総使用量が
増加するに従って成長率が急激に低下し、10X104D・SEC
以上では一定値に近付くことが判る。

【００３５】比較例（２）は従来から市販されているも
ので、10000回における成長率は０．４２％であり、こ
の程度の成長率であれば、実使用について何ら問題はな
いことは既に実証済みである。実施例（１）及び実施例
（２）は比較例（２）とほぼ同等である。

【００３６】一般には成長率が概略１％以下であれば、
実使用面において問題はない。具体的にこれを説明する
と以下の通りである。４（５）号球のバレーボールの円
周の規格は６２〜６４（６５〜６７）ｃｍでその中心値
は６３（６６）ｃｍである。従って中心値で製造された
ボールの１％成長後の円周は６３．６（６６．６）ｃｍ
となり、この程度の成長は実使用上問題はなく、これに
よってボールが変形する言った事態は生じない。

【００３７】以上から次のようにまとめることが出来
る。 １、カバードヤーンのみを使用したものは軟らかさの面
では優れているが、耐久性に劣る。従ってソフトバレー
競技等耐久性を必要としない用途には適するが、耐久性
が小さく、一般のバレーボール競技には適さない。 ２、ナイロンフィラメントのみを使用したものは、耐久
性の面では優れるが、軟らかさの面では問題がある。 ３、ナイロンフィラメントとカバードヤーンを混巻する
方法は、両者の比率によって、耐久性を保持した状態で
軟らかさを付与することが出来、また軟らかさ（ソフト
さ）はナイロンフィラメントとカバードヤーンの比率に
よって、制御することが出来る。

【００３８】このように本発明によれば、これ迄実現が
不可能とされていた耐久性とソフト性と相反する性質を
同時に実現することが出来る。

【００３９】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されるため、
混巻きしたナイロンフィラメントとカバードヤーンの比
率によって、耐久性を保持した状態で軟らかさを付与す
ることが出来、これ迄実現が不可能とされていた耐久性
とソフト性という相反する性質を同時に実現することが
出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】各種糸の伸びと引張強度との関係を模式的に示
す座標図である。

【図２】圧縮回数10000回における成長率とナイロンフ
ィラメント総使用量の関係を示す座標図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 沖本 啓 広島市西区横川新町１番８号 株式会社 モルテン内 (56)参考文献 特開 昭56−15769（ＪＰ，Ａ) 特公 昭58−31934（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A63B 41/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ゴム製の球状チューブ上に糸巻き補強層
   を形成し、その補強層の上にカバーゴムを成形加硫して
   カーカスを形成した運動用ボールであり、前記ゴム製の
   球状チューブ上に形成された糸巻補強層が、ウレタン弾
   性糸よりなる芯糸にナイロン等のフィラメントを巻付け
   伸縮性を付与されたカバードヤーンと綿糸またはポリエ
   ステルまたはナイロンフィラメントを混巻してなる運動
   用ボール。
2. 【請求項２】 ゴム製の球状チューブ上に糸巻き補強層
   を形成し、その補強層の上に接着剤を介して表皮が貼ら
   れた運動用ボールであり、前記ゴム製の球状チューブ上
   に形成された糸巻補強層が、ウレタン弾性糸よりなる芯
   糸にナイロン等のフィラメントを巻付け伸縮性を付与さ
   れたカバードヤーンと綿糸またはポリエステルまたはナ
   イロンフィラメントを混巻してなる運動用ボール。
3. 【請求項３】 ゴム製の球状チューブ上に糸巻き補強層
   を形成し、その補強層の上にカバーゴムを成形加硫して
   カーカスを形成し、そのカーカスの上に接着剤を介して
   表皮が貼られた運動用ボールであり、前記ゴム製の球状
   チューブ上に形成された糸巻補強層が、ウレタン弾性糸
   よりなる芯糸にナイロン等のフィラメントを巻付け伸縮
   性を付与されたカバードヤーンと綿糸またはポリエステ
   ルまたはナイロンフィラメントを混巻してなる運動用ボ
   ール。
4. 【請求項４】 前記綿糸またはポリエステルまたはナイ
   ロンフィラメントと、前記カバードヤーンの本数の比
   が、１対１ないし１対４の範囲で設定されてなる請求項
   １，２又は３の運動用ボール。