TW201808401A - 用於羽毛球之人造羽毛，及羽毛球 - Google Patents

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Abstract

本發明謀求飛行性能之提高，並且抑制破損之發生。本發明係一種呈圓環狀植設於羽毛球之基底部之用於羽毛球之人造羽毛，其具備羽部、及支持上述羽部之羽軸部，將上述羽軸部藉由夏比衝擊強度為30kJ/m2以上、且彎曲彈性模數為4GPa以上、較佳為夏比衝擊強度為36kJ/m2以上、且彎曲彈性模數為4.7GPa以上之材料而形成。

Description

用於羽毛球之人造羽毛，及羽毛球
本發明係關於一種用於羽毛球之人造羽毛及羽毛球。
於用於羽毛球運動之羽毛球中，存在將水鳥之羽毛(天然羽毛)用作羽毛(feather)者(天然羽毛球)、及使用藉由尼龍樹脂等人工地製造之人造羽毛者(人造羽毛球)。
如眾所周知般，天然羽毛球係使用約16根鵝或鴨等之天然羽毛，且將各羽毛之羽軸之末端植設於由藉由皮而包裹之軟木等構成之半球狀之台(基底部)的構造。用於天然羽毛球之羽毛係比重較小，且極為輕量。又，羽毛之羽軸係剛性較高。因此，天然羽毛球可獲得獨特之飛行性能及舒適之擊球感。
然而，成為天然羽毛球之原材料之羽毛係自上述水鳥採取，而且並非水鳥之任何部位之羽毛皆可，存在適合用於羽毛球之部位。因此，自1隻水鳥可作為羽毛球用而採取之羽毛係少量，且供給不穩定。又，性能亦存在差異。
另一方面，作為人造羽毛球，已熟知具備呈環狀一體成形之樹脂製之羽毛者，但由於該人造羽毛球並非如天 然羽毛球般每1根羽毛獨立地運動，故而難以獲得與天然羽毛球相同之飛行性能。
因此，如以下之專利文獻1所記載般，提出有仿造羽毛之人造羽毛。即，提出有具有人造羽毛之人造羽毛球，該人造羽毛具備羽部及支持羽部之羽軸部。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2012-24157號公報
於如上述般之人造羽毛中，一般而言，若提高羽軸部之剛性則重量變重。因此，人造羽毛球之重量平衡變差，飛行性能降低。另一方面，若減輕羽軸部之重量，則剛性變低。因此，擊打時之返回變慢，飛行性能降低。為了提高飛行性能，理想的是使羽軸部之前端側變細而減輕重量，於末端側提高剛性。然而，於該情形時，羽軸部(尤其是前端側)之耐衝擊性降低，而有羽軸部破損之虞。
本發明係鑒於該情況而完成者，其目的在於謀求飛行性能之提高，並且抑制破損之發生。
用以達成上述目的之主要之發明係一種用於羽毛球之人造羽毛，其特徵在於係呈圓環狀植設於羽毛球之基 底部者，且具備羽部、及支持上述羽部之羽軸部，將上述羽軸部藉由夏比衝擊強度為30kJ/m2以上、且彎曲彈性模數為4GPa以上，較佳為夏比衝擊強度為36kJ/m2以上、且彎曲彈性模數為4.7GPa以上之材料而形成。
針對本發明之其他特徵，藉由本說明書及圖式之記載而明示。
藉由本發明之用於羽毛球之人造羽毛，可謀求飛行性能之提高，並且抑制破損之發生。
1‧‧‧人造羽毛球
2‧‧‧基底部
3‧‧‧繩狀構件
4‧‧‧裙部
10‧‧‧人造羽毛
12‧‧‧羽部
14‧‧‧羽軸部
14a‧‧‧羽支持部
14b‧‧‧羽柄部
141‧‧‧突出部
142‧‧‧傾斜面
圖1係自基底部之側觀察之人造羽毛球之立體圖。
圖2係自人造羽毛之側觀察之人造羽毛球之立體圖。
圖3係人造羽毛之外觀圖。
圖4係表示人造羽毛之改良例(本實施形態)之構成之圖。
圖5係表示玻璃強化尼龍之夏比衝擊強度與彎曲彈性模數之關係之圖。
圖6係表示本實施形態之羽軸部14所需要之物性之圖。
圖7係本實施形態之人造羽毛之變形例之說明圖。
===概要===
藉由本說明書及圖式之記載，至少可明確以下之事項。
可明確一種用於羽毛球之人造羽毛，其特徵在於係呈圓環狀植設於羽毛球之基底部者，且具備羽部、及支持上述羽部之羽軸部，將上述羽軸部藉由夏比衝擊強度為30kJ/m2以上、且彎曲彈性模數為4GPa以上、較佳為夏比衝擊強度為36kJ/m2以上、且彎曲彈性模數為4.7GPa以上之材料而形成。
藉由此種用於羽毛球之人造羽毛，可謀求飛行性能之提高，並且抑制破損之發生。作為該用於羽毛球之人造羽毛，理想的是，上述材料之密度為1.21g/cm3以下、較佳為1.19g/cm3以下。
藉由此種用於羽毛球之人造羽毛，可進而提高飛行性能。作為該用於羽毛球之人造羽毛，理想的是，上述羽部設置於上述羽軸部之前端側，於將與上述羽軸部之軸向及上述羽部之法線方向正交之方向設為寬度方向，將上述羽軸部之某一位置處之上述法線方向之最大長度設為H，將上述寬度方向之最大長度設為W時，未配置上述羽部之部位之第1位置處之長度比W/H、與配置有上述羽部之部位之第2位置處之長度比W/H不同。
藉由此種用於羽毛球之人造羽毛，可於羽軸之前端側及末端側(基底部側)改變剛性或重量。
作為該用於羽毛球之人造羽毛，理想的是，上述 第1位置之長度比W/H大於上述第2位置之長度比W/H。
藉由此種用於羽毛球之人造羽毛，於末端側可提高剛性，於前端側可謀求輕量化。
作為該用於羽毛球之人造羽毛，理想的是，連結上述法線方向之最大長度之兩端的線與連結上述寬度方向之最大長度之兩端的線係於上述羽軸部之較上述法線方向之中心更靠上述圓環狀之外側相交。
藉由此種用於羽毛球之人造羽毛，可謀求耐衝擊性之提高。
作為該用於羽毛球之人造羽毛，理想的是，於上述羽軸部之未配置上述羽部之部位，形成有沿上述寬度方向突出之突出部。
藉由此種用於羽毛球之人造羽毛，可使扭轉力變強。
作為該用於羽毛球之人造羽毛，理想的是，於上述突出部之上述寬度方向之端部、與上述羽軸部中之上述法線方向之上述圓環狀之外側的頂部之間，形成有傾斜面。
藉由此種用於羽毛球之人造羽毛，飛行性能穩定。
又，可明確一種羽毛球，其使用上述用於羽毛球之人造羽毛。
===實施形態===
<關於人造羽毛球之基本構造>
圖1及圖2係用以說明具備人造羽毛10之人造羽毛球1之基本構造之外觀圖。圖1係自基底部2之側觀察之人造羽毛球1之立體圖。圖2係自人造羽毛10之側觀察之人造羽毛球1之立體圖。
人造羽毛球1具備：基底部2；複數根人造羽毛10，其等係仿造天然羽毛；及繩狀構件3，其係用於將人造羽毛10相互固定。基底部2係藉由例如於軟木之台包裹較薄之皮而構成。基底部2之形狀係直徑為25mm至28mm之半球狀，且具有平坦面。沿該平坦面之圓周呈圓環狀埋入有複數根(具體而言係16根)人造羽毛10之根部(末端)。複數根人造羽毛10係以隨著自基底部2遠離而相互之間隔變寬之方式配置。又，如圖所示般，各人造羽毛10係以各自與相鄰之人造羽毛10重疊之方式配置。藉此，藉由複數根人造羽毛10而形成裙部4。複數根人造羽毛10係藉由繩狀構件3(例如棉線)而相互固定。
<人造羽毛之構造>
圖3係人造羽毛10之外觀圖。於圖中，對已經說明之構件，標註有相同符號。
人造羽毛10具備羽部12及羽軸部14。羽部12係相當於天然羽毛之羽瓣之部分，羽軸部14係相當於天然羽毛之羽軸之部分。於圖中，沿羽軸部14之長度定義上下方向(相當於軸向)，將具有羽部12之側設為上(前端側)，將相反側設為 下(末端側)。又，於圖中，沿羽部12自羽軸部14延伸之方向定義左右方向(相當於寬度方向)。又，於圖中，基於將人造羽毛10安裝於基底部2之狀態，定義正面與背面。再者，正反方向係相當於羽部12之法線方向，於人造羽毛10呈圓環狀配置於基底部2之狀態下，正面係相當於外側，背面係相當於內側。以下，有時按照於圖中定義之上下、左右及正反，說明各構成要素。
羽部12係仿造天然羽毛之羽瓣之形狀之構件。羽部12可藉由例如不織布或樹脂等而構成。於使用不織布之情形時，為了防止於擊球時不織布之纖維解開而於表面形成強化皮膜。強化皮膜可藉由塗佈樹脂而形成，可採用例如浸漬法、噴霧法、輥塗法等各種塗佈方法。再者，強化皮膜可形成於羽部12之單面，亦可形成於兩面。又，強化皮膜可形成於羽部12之整個面，亦可形成於一部分。又，羽部12之形狀並不限定於圖之形狀。例如，亦可為橢圓形狀。
羽軸部14係仿造天然羽毛之羽軸之形狀的細長之構件，且係支持羽部12之構件。羽軸部14具有支持羽部12之羽支持部14a、及自羽部12突出之羽柄部14b。羽柄部14b係相當於天然羽毛之羽柄(calamus：再者，該部位有時亦被稱為羽根(quill))之部分。羽軸部14之末端(羽柄部14b之下端)係埋入於基底部2，且固定於基底部2。另一方面，羽軸部14之前端(羽支持部14a之上端)係與羽部12之上端一致。
再者，羽軸部14與羽部12可為不同體，亦可為一體。例如，於將樹脂用作羽軸部14及羽部12之材料之情形時，可藉由使用模具之射出成型而一體地成型羽軸部14與羽部12。又，藉由使用2種材料(樹脂)之射出成型(雙色成型)，可利用不同之材料一體地形成羽軸部14與羽部12。
又，可於羽支持部14a之正面側支持有羽部12，亦可於羽支持部14a之背面側支持羽部12。又，亦可構成為，藉由2片薄片構成羽部12，且2片羽部12夾住羽支持部14a。又，亦可設為，將羽部12埋設於羽支持部14a之內部。
再者，於該例中，與羽軸部14之位置無關，剖面形狀為四邊形，但於下述之本實施形態中謀求形狀之改善。
<關於飛行性能>
用於天然羽毛球之羽毛係比重較小，且極為輕量。又，羽毛之羽軸係剛性較高，與累積擊打次數無關而恢復至原來之形狀。因此，藉由天然羽毛球，可獲得初速度較快且刹車之獨特之飛行性能。
另一方面，於使用人造羽毛10之人造羽毛球1中，若提高羽軸部14之剛性，則重量變重，重量平衡變差。因此，無法獲得如天然羽毛球般之飛行性能。又，若減輕羽軸部14之重量，則剛性降低，擊打時之返回變慢。因此，飛行性能降低。
為了實現接近於天然羽毛球之飛行性能，只要減輕羽軸部14之前端側(羽支持部14a)之重量，並於末端側(羽柄部14b)提高剛性即可。具體而言，於人造羽毛10之個數為16根之人造羽毛球1之情形時，羽支持部14a理想的是將重量設為0.03g以下，將剛性設為0.2N以上，羽柄部14b理想的是將剛性設為1.1N以上，將重量設為0.08g以下。再者，剛性係於將試樣之一端固定於固定治具，並於另一端側施加力而使其位移10mm時之力之測定值。於重量為上述以上之情形時，重心位置靠近前端側(上側)，飛行性能降低。又，於剛性為上述以下之情形時，擊打時之返回變慢，飛行性能降低。
但是，若以上述般之條件形成羽軸部14，則尤其前端側之耐衝擊性降低，有因擊打而使羽軸部14破損之虞。
因此，於本實施形態中，謀求飛行性能之提高，並且抑制因擊打而引起之破損之發生。
<人造羽毛之改良例(本實施形態)>
圖4係表示人造羽毛10之改良例(本實施形態)之構成之圖。圖4之左側之圖係自背面側觀察人造羽毛10之外觀圖，圖4之右側之圖表示羽軸部14之A~E之各位置之剖視圖。於本實施形態中，羽軸部14之構成與圖3不同。再者，羽部12係由於與圖3相同故而省略說明。
本實施形態之羽軸部14係羽支持部14a(圖4之A ~C)、與羽柄部14b(圖4之C~E)之剖面形狀不同。再者，於羽軸部14中，羽支持部14a係相當於配置有羽部12之部位，羽柄部14b係相當於未配置羽部12之部位。
於本實施形態之羽柄部14b中，形成有沿寬度方向突出之突出部141。突出部141係以於羽軸部14之較正反方向之中心更靠正面側(圓環狀之外側)，向左右方向(寬度方向)之兩側突出之方式設置。由於在羽柄部14b形成有突出部141，故而當將羽軸部14之某一位置處之正反方向(法線方向)之最大長度設為H並將左右方向(寬度方向)之最大長度設為W時之長度比W/H，於羽柄部14b與羽支持部14a不同。更具體而言，羽柄部14b之各位置之長度比W/H大於羽支持部14a之各位置之長度比W/H。例如，於圖4之位置D，長度比W/H為0.95，相對於此，於位置B，長度比W/H為0.44。
由於如此於羽柄部14b設置有突出部141，故而羽柄部14b係扭轉力變強。再者，雖於羽支持部14a未設置突出部141，但設置有羽部12，因此扭轉力不會變弱。如此，可藉由不於羽支持部14a設置突出部141而謀求輕量化。
又，於本實施形態之人造羽毛10中，羽柄部14b側之位置C與位置E之間之平均W/H變化率大於羽支持部14a側之位置A與位置C之間之平均W/H變化率(CE間之平均W/H變化率>AC間之平均W/H變化率)。此處，所謂平均W/H變化率是指將對象範圍內之長度比W/H之最大值與最小值之差量 除以該範圍之長度所得之值。再者，由於較位置E靠下側(末端側)係埋於基底部2之部分，故而關於羽柄部14b側，將位置C與位置E之間(CE間)設為對象範圍。
又，於各剖視圖中，分別藉由虛線表示連結正反方向之最大長度之兩端的線及連結左右方向之最大長度之兩端的線，又，藉由黑點表示羽軸部14之正反方向之中心位置。於本實施形態之羽軸部14中，與位置(軸向之位置)無關，連結正反方向之最大長度之兩端之線、與連結左右方向之最大長度之線於較正反方向之中心更靠外側(正面側)相交。藉此，可謀求耐衝擊性之提高。
又，於突出部141之端部與羽軸部14之正面側之頂部之間形成有傾斜面142。藉此，扭轉力進而變強，又，不擾亂氣流而空氣動力性優異，飛行性能穩定。
如此，本實施形態之羽軸部14係於羽支持部14a側謀求輕量化，於羽柄部14b側謀求剛性之提高。
又，於圖4之構成中，研究了滿足上述重量及剛性之條件且不會因擊打而破損之材料之條件。
圖5係表示玻璃強化尼龍之夏比衝擊強度與彎曲彈性模數之關係之圖。圖之橫軸係彈性模數(GPa)，縱軸係夏比衝擊強度(kJ/m2)。又，圖6係表示本實施形態之羽軸部14所需要之物性之圖。再者，夏比衝擊強度係依據ISO179，於23℃、濕度50%之環境下進行夏比衝擊試驗(附有缺口)所測得之 值。
若將夏比衝擊強度為36kJ/m2、及彎曲彈性模數為4.7GPa之材料(於圖5中藉由X表示之材料)用作本實施形態之羽軸部14之材料，則可獲得穩定之飛行特性，又，即便反覆擊打亦未產生破損。再者，該材料之密度為1.19g/cm3。因此，已確認藉由夏比衝擊強度為36kJ/m2以上、彎曲彈性模數為4.7GPa以上、密度為1.19g/cm3以下，可獲得良好之特性。但是，由於材料之特性每批次存在差異，故而作為將差異考慮在內之條件，宜為夏比衝擊強度為30kJ/m2以上、彎曲彈性模數為4GPa以上、密度為1.21g/cm3以下。
另一方面，若為夏比衝擊強度較其更低者(例如於圖5中藉由Y表示之材料)，則因反覆擊打而羽軸部14破損。又，若為即便夏比衝擊強度較高但彈性模數較低者(例如於圖5中藉由Z表示之材料)，則擊打時之返回較慢，飛行性能變低。
根據該結果，作為本實施形態之羽軸部14之材料，藉由設為夏比衝擊強度為30kJ/m2以上、彎曲彈性模數為4GPa以上、密度為1.21g/cm3以下(較佳為夏比衝擊強度為36kJ/m2以上、彎曲彈性模數為4.7GPa以上、密度為1.19g/cm3以下)，可謀求飛行性能之提高，並且抑制羽軸部之破損之發生。再者，於本實施形態中，將玻璃強化尼龍/聚烯烴合金化樹脂用作羽軸部14之材料，但並不限於此，只要為滿足上述物性者即可。
如以上所說明般，本實施形態之羽軸部14係於羽支持部14a側謀求輕量化，於羽柄部14b側謀求剛性之提高，作為材料，設為夏比衝擊強度為30kJ/m2以上、彎曲彈性模數為4GPa以上。藉此，可謀求飛行性能之提高，並且可抑制因擊打而引起之羽軸部14之破損。
<變形例>
圖7係本實施形態之人造羽毛10之變形例之說明圖。與圖4同樣地，圖7之左側之圖係自背面側觀察人造羽毛10之外觀圖，圖7之右側之圖表示羽軸部14之A~E之各位置之剖視圖。又，於圖7中，對與圖4相同之部分標註相同符號，並省略說明。
於該變形例中，亦為羽柄部14b之各位置之長度比W/H大於羽支持部14a之各位置之長度比W/H。
但是，於上述實施形態(圖4)中，僅於羽柄部14b形成有突出部141，但於該變形例中，於位置C及羽支持部14a之末端側之一部分(端部)亦形成有突出部141。因此，於該變形例中，於羽支持部14a側，長度比W/H大幅變化。即，相對於在上述實施形態中，CE間之平均W/H變化率>AC間之平均W/H變化率，於該變形例中，變為CE間之平均W/H變化率<AC間之平均W/H變化率。
根據該變形例，可進而獲得良好之性能。
===其他===
上述實施形態係為了使本發明之理解變得容易，並非用以限定地解釋本發明。毋庸置疑，本發明可不脫離其主旨而進行變更、改良，並且於本發明中包含其均等物。
於上述實施形態中，羽部12係薄片狀，但並不限於此。例如，亦可立體地(三維地)形成。
10‧‧‧人造羽毛
12‧‧‧羽部
14‧‧‧羽軸部
14a‧‧‧羽支持部
14b‧‧‧羽柄部
141‧‧‧突出部
142‧‧‧傾斜面
A‧‧‧位置
B‧‧‧位置
C‧‧‧位置
D‧‧‧位置
E‧‧‧位置

Claims (8)

  1. 一種用於羽毛球之人造羽毛，其特徵在於係呈圓環狀植設於羽毛球之基底部者，且包括：羽部；及羽軸部，其支持上述羽部；將上述羽軸部藉由夏比衝擊強度為30kJ/m2以上、且彎曲彈性模數為4GPa以上、較佳為夏比衝擊強度為36kJ/m2以上、且彎曲彈性模數為4.7GPa以上之材料而形成。
  2. 如請求項1之用於羽毛球之人造羽毛，其中上述材料之密度為1.21g/cm3以下、較佳為1.19g/cm3以下。
  3. 如請求項1或2之用於羽毛球之人造羽毛，其中上述羽部設置於上述羽軸部之前端側，於將與上述羽軸部之軸向及上述羽部之法線方向正交之方向設為寬度方向，將上述羽軸部之某一位置處之上述法線方向之最大長度設為H，將上述寬度方向之最大長度設為W時，未配置上述羽部之部位之第1位置處之長度比W/H、與配置有上述羽部之部位之第2位置處之長度比W/H不同。
  4. 如請求項3之用於羽毛球之人造羽毛，其中上述第1位置之長度比W/H大於上述第2位置之長度比W/H。
  5. 如請求項3或4之用於羽毛球之人造羽毛，其中 連結上述法線方向之最大長度之兩端的線與連結上述寬度方向之最大長度之兩端的線，於較上述羽軸部之上述法線方向之中心更靠上述圓環狀之外側相交。
  6. 如請求項3至5中任一項之用於羽毛球之人造羽毛，其中於上述羽軸部之未配置上述羽部之部位，形成有沿上述寬度方向突出之突出部。
  7. 如請求項6之用於羽毛球之人造羽毛，其中於上述突出部之上述寬度方向之端部、與上述羽軸部中之上述法線方向之上述圓環狀之外側之頂部之間，形成有傾斜面。
  8. 一種羽毛球，其使用如請求項1至7中任一項之用於羽毛球之人造羽毛。
TW106115043A 2016-05-09 2017-05-05 用於羽毛球之人造羽毛，及羽毛球 TWI705841B (zh)

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