水泳用キャップ
【課題】全体として人体の頭部形状に沿っており、耳の下部を覆うことにより使用時にずり上がり難い水泳用キャップを提供する。
【解決手段】本発明の水泳用キャップ(1)は、シリコーンゴム製で一体成形され、側面から見て下部側部(2,3)は円筒形であり、上部(9)は半球状で頂部(5)は中心より後ろにずれている。好ましくは、平面から見て前部(2)は後部(3)よりも細長い円形をしており、全体として人体の頭部形状に沿っており、縁部(12)の肉厚は頂部(5)の肉厚より厚く、前記縁部(12)は人体の耳の下部を押さえる位置からから前部(2)に向かってせりあがっている形状である。
【解決手段】本発明の水泳用キャップ(1)は、シリコーンゴム製で一体成形され、側面から見て下部側部(2,3)は円筒形であり、上部(9)は半球状で頂部(5)は中心より後ろにずれている。好ましくは、平面から見て前部(2)は後部(3)よりも細長い円形をしており、全体として人体の頭部形状に沿っており、縁部(12)の肉厚は頂部(5)の肉厚より厚く、前記縁部(12)は人体の耳の下部を押さえる位置からから前部(2)に向かってせりあがっている形状である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコーンゴム製の水泳用キャップ（水泳帽）に関する。
【背景技術】
【０００２】
水泳用キャップは競泳、水球、高飛び込み、シンクロナイズドスイミングなど水中における運動には必須のものである。水泳用キャップの主な機能は、人体の髪の毛などの落下を防ぎ、水を清浄に保つこと及び髪の毛をまとめておくことなどであるが、水の抵抗を減らすことも泳者からは求められている。
【０００３】
従来、側面がクラウン状であり、正面断面が細長逆Ｕ字状のシリコーンゴム製キャップが提案されている（特許文献１）。また、開口部が狭く奥（頂部）が広い形状のキャップも提案されている（特許文献２）。また本出願人は、側部は円筒形で頂部は扁平球状のシリコーンゴム製キャップを既に販売している（図８）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公平８−１５４９８号公報
【特許文献２】実開平６−８３０５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来のキャップは人体の頭部形状に沿っておらず、浮き、たるみ、シワが入り易く、水流の抵抗を受けやすい問題と、耳の下部を覆うことができず使用時にずり上がりしてしまい、これも水流の抵抗を受けやすい問題があった。
【０００６】
本発明は、前記従来の問題を解決するため、全体として人体の頭部形状に沿っており、耳の下部を覆うことにより使用時にずり上がり難く、水流抵抗が低い水泳用キャップを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の水泳用キャップは、シリコーンゴム製の一体成形された水泳用キャップであって、側面から見て下部側部は円筒形であり、上部は半球状で頂部は中心より後ろにずれていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の水泳用キャップは、側面から見て下部側部は円筒形であり、上部は半球状で頂部は中心より後ろにずれていることにより、全体として人体の頭部形状に沿っており、頭頂部が人体の頭部にフィットし、頭頂部に空気が溜まらず、凹凸が減り、水泳時に浮き、たるみ、シワが入り難く、常に伸びた状態で頭部に着用されるため、水流抵抗が低いものとなる。また、使用時にずり上がり難く、水流抵抗が低い水泳用キャップを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は本発明の一実施例における水泳用キャップの右側面図である。
【図２】図２は同、上面図である。
【図３】図３は図２のＩ−Ｉ線断面図である。
【図４】図４は本発明の一実施例における水泳用キャップの背面図である。
【図５】図５は図４のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図６】図６は本発明の一実施例における水泳用キャップを下方から見た斜視図である。
【図７】図７は本発明の一実施例で使用した人体頭部モデルの斜視図である。
【図８】図８は従来品の水泳用キャップの側面図である。
【図９】図９は本発明の一実施例における水泳用キャップと従来品との着用時の伸長率測定データを示すグラフである。
【図１０】図１０Ａ１は従来品の水泳用キャップを人体頭部モデルに被せた正面図、図１０Ａ２は同斜視図、図１０Ｂ１は本発明の一実施例の水泳用キャップを人体頭部モデルに被せた正面図、図１０Ｂ２は同斜視図である。
【図１１】図１１は本発明の一実施例の水中における水流抵抗測定装置の概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の水泳用キャップは、シリコーンゴム製であり一体成形されている。シリコーンゴムはケイ素ゴムともいい、主鎖がオルガノシロキサン結合からなる合成ゴムである。好ましくはアルキル・シロキサン縮合物であり、シリコーンゴムコンパウンドや液状シリコーンとして市販されている。シリコーンゴムは化学式、ＲnＳｉＯ(4-n)/2（ただし、式中Ｒは同一又は異種の非置換又は置換の１価炭化水素基（炭素数１）であり、ｎは１．９８〜２．０２の正数である。）で示され、脂肪族不飽和基を少なくても２個有するオルガノポリシロキサンである。硬化剤としては、有機過酸化物又はオルガノハイドロジェンポリシロキサンと白金触媒を使用する付加反応硬化の何れの硬化機構でも良く、熱硬化できて電気的に安定した体積固有抵抗が得られるものを選択する。シリカなどの補強性充填材を加えてもよい。一液型と二液型があり、どちらも使用できる。二液型は使用時に主剤と硬化剤を混合し、シラノール縮合やビニル付加反応により硬化する。二液型は液状シリコーン成形材料(LIM: Liquid Injection Molding)として付加反応を利用するもので、自動成形機を使用して計量、混合、吐出、硬化の成形プロセスが低圧かつ短時間で行える利点がある。硬化は加熱硬化、常温硬化のいずれであってもよいが、硬化速度を速めて生産性を上げるためには加熱硬化が好ましい。
【００１１】
本発明の水泳用キャップは、インジェクション・プレス・モールド加工などにより金型内にシリコーンゴム材料を吐出し、成形・硬化させて一体成形する。部分的な断片を作成して、後に張り合わせる成形法とは異なる。本発明の水泳用キャップには、継ぎ目や接着部などは存在しない。これを一体成形という。
【００１２】
本発明の水泳用キャップは、側面から見て下部側部は円筒形であり、上部は半球状で頂部は中心より後ろにずれている。図面を用いて説明する。各図面における同一符号は同一物を示す。図１（水泳用キャップ１の右側面図）において、前部２から後部３にかけての頭側部を覆う部分は円筒形である。上部４は略半球形である。頂部５は中心より後ろにずれている。すなわち、前部２から頂部５までの距離をＬ１、頂部５から後部３までの距離をＬ２としたとき、Ｌ１＞Ｌ２である。好ましくは、Ｌ１＋Ｌ２＝１００％としたときＬ１は５２〜５８％であり、さらに好ましいＬ１は５４〜５６％である。
【００１３】
また、図２（上面図）において、平面（上方）から見て前部２は後部３よりも細長い円形をしており、全体として人体の頭部形状に沿っている。これにより、水泳時に浮き、たるみ、シワが入り難く、常に伸びた状態で頭部に着用されるため、水流の抵抗を受け難い。より好ましくは、前部から１／４の点（Ｌ１９）における頭側間の幅Ｌ２０／頭側間の最大幅Ｌ７の比率［（Ｌ２０／Ｌ７）×１００］が、８１％〜８７％の範囲である。
【００１４】
本発明で用いた人体の頭部形状は、「頭部モデル」を基準とした。この人体の「頭部モデル」は、独立行政法人産業技術総合研究所が「平均頭部ダミーの開発」として発表しており、１８歳から３５歳の男性・女性各５２名の頭部を、耳の裏やあごの下まで含む頭部全体を形状計測装置で計測し、頭部全体を、どの個人も、解剖学的に対応のついた４３７個のデータ点の位置で構成される三次元形状モデルで表現してモデル化し、モデル化された形状モデルの、各データ点の位置を平均化することにより、三次元形状モデルの平均により作成したものである（図７）。このデータに基づいて作成された「頭部モデル」は、株式会社七彩で製造販売している。
【００１５】
図３及び図５に示すように、縁部１２の肉厚Ｔ３は頂部５の肉厚Ｔ１より厚い。好ましい肉厚Ｔ３は肉厚Ｔ１より３．５〜５倍の厚さである。さらに好ましい肉厚Ｔ３は肉厚Ｔ１より４〜５倍の厚さである。これにより、縁部１２は人体の頭部を強固に押さえてアンカーとなり、ずり上がり難くなる。加えて、頭部へのフィット性がよいため、キャップ内に水が入ることはない。
【００１６】
図１及び図５に示すように、縁部１２は人体の耳の下部を押さえる位置の変曲点６から前部２に向かってせりあがっており、縁部１２の変曲点６付近で人体の耳７の下部を押さえる形状である。耳を半分出したい泳者は伸ばさずに着用すればよく、耳を前部覆いたい泳者は下に伸ばして着用できる。ここで人体の耳７の下部とは、耳の穴８を一部又は全部隠す位置のことである。水流抵抗を下げるためには耳はできるだけ全部を覆うのが好ましいが、泳者によっては音が聞こえ難くなるのを嫌う人もおり、この場合は耳の穴を一部隠す位置であってもよい。
【００１７】
図１及び図５に示すように、縁部１２は人体の耳の下部を押さえる位置の変曲点６から前部２に向かってせりあがっており、後部３に向かっては水平であることが好ましい。好ましいせりあがり高さは変曲点６から１０ｍｍ〜３０ｍｍである。さらに好ましくは１５ｍｍ〜３０ｍｍである。この形状により、耳の上部から中部はしっかりと押さえられる。この形状は従来品と比べてやや深いキャップといえる。
【００１８】
図５に示すように、縁部１２の肉厚の部分は、後部３の部分の幅が広く、人体の耳の下部付近の部分の幅は狭いことが好ましい。好ましい後部３の肉厚部分の幅は、耳の下部付近の部分の幅より１．５〜３倍である。これにより、耳の押さえは弱くして不快感を取り除き、全体としては頭部に強固にフィットさせる。
【００１９】
図５に示すように、縁部１２の肉厚の厚い部分Ｔ３と頂部５を含む半球部９の肉厚の薄い部分Ｔ１の間は、肉厚傾斜部１０及び／又は中間肉厚部分１１でつなぐことが好ましい。肉厚傾斜部１０及び／又は中間肉厚部分１１を入れることにより、肉厚部と肉薄部との強度差を緩和し、頂部と耳周りとの着用感が変りすぎるのを防ぎ、頭とのフィット感を向上し、成形も容易となる。
【００２０】
本発明の水泳用キャップの着用時、前端部から後端部までの頂部を通る中央線の伸長率測定において、いずれの箇所においても伸長率が０％を超えることが好ましい。好ましい伸長率は、いずれの箇所においても２．５％〜７．５％である。これにより常に伸びた状態で頭部に着用されるため、水泳時に浮き、たるみ、シワが入り難く、水流の抵抗を受け難い効果をさらに高くすることができる。
【００２１】
本発明の水泳用キャップは、競泳のみならず、遠泳、水球、高飛び込み、シンクロナイズドスイミングなど水中における運動に好適である。
【実施例】
【００２２】
以下、実施例を用いて本発明をさらに具体的に説明する。なお本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
【００２３】
（実施例１）
シリコーンゴム原料として信越化学社製、製品名“ＫＥ１９５０−３５”（二液タイプのシリコーンゴム）を使用し、インジェクション・プレス・モールド加工により金型内にシリコーンゴム材料を吐出して、熱加硫プレス機を使用し１５０℃で１０分間の１次加硫後に、２００℃で４時間の２次加硫を行い、一体成形した。金型は図７に示すとおり、独立行政法人産業技術総合研究所が「平均頭部ダミーの開発」として発表している「頭部モデル」を基準に作成した。得られた成形物の特性は次のとおりであった。
（１）硬度：３５度（ＪＩＳ−Ｋ６２５３ Ａ型）
（２）引張り強さ：１０.３Ｍｐａ（ＪＩＳ−Ｋ６２５１）
（３）伸び：７５０％（ＪＩＳ−Ｋ６２５１）
（４）引裂き強さ：２８Ｎ／ｍｍ（ＪＩＳ−Ｋ６２５２・アングル形）
（５）圧縮永久歪：２８％（ＪＩＳ−Ｋ６２６２・２５％圧縮試験）
（６）反発弾性：５３％（ＪＩＳ−Ｋ６２５５）
【００２４】
得られた水泳用キャップを図１〜６に示す。各図における寸法は次のとおりであった。
（１）前部２から頂部５までの距離Ｌ１：８５ｍｍ
（２）頂部５から後部３までの距離Ｌ２：７０ｍｍ
（３）全体の高さＬ３：１５２ｍｍ
（４）後部３の円筒部の高さＬ４：８２ｍｍ
（５）前部２の円筒部の高さＬ５：７２ｍｍ
（６）耳の下部を押さえる位置の変曲点６から前部２のせりあがり高さＬ６：２１ｍｍ
（７）頭側間の最大幅Ｌ７：１３４ｍｍ
（８）前部から1/4の点(Ｌ１９)における頭側間の幅Ｌ２０／頭側間の最大幅Ｌ７の比率：８４％
（９）側端部から頂部５までの距離Ｌ８，Ｌ９：６７ｍｍ
（１０）下端部からもっとも肉厚の薄い部分までの距離Ｌ１０：５８ｍｍ
（１１）下端部から前部２の縁部１２の上までの距離Ｌ１１：３８ｍｍ
（１２）下端部から前部２の縁部１２の段差下までの距離Ｌ１２：２８ｍｍ
（１３）下端部から後部３の縁部１２の上までの距離Ｌ１３：１５ｍｍ
（１４）半球部９の肉厚Ｔ１：０．３５ｍｍ
（１５）中間部肉厚Ｔ２：１．２５ｍｍ
（１６）縁部１２の肉厚Ｔ３：１．６ｍｍ
【００２５】
このキャップを着用し、前端部（額）から後端部（後頭部）まで頂部を通る中央線を端から５ｃｍごとに伸長率を測定した。比較例として図８に示す従来品１３を使用した。なお、図８に示す従来品１３の寸法は次のとおりであった。
（１）前部２から頂部５までの距離Ｌ１４：７２．５ｍｍ
（２）頂部５から後部３までの距離Ｌ１５：７２．５ｍｍ
（３）全体の高さＬ１６：１３３ｍｍ
（４）縁部１４の形状：直線で変化なし
（５）縁部１４からの３０ｍｍの高さＬ１７より部分の上の肉厚Ｔ４：０．３５ｍｍ
（６）縁部１４からの１５ｍｍの高さＬ１８までの肉厚Ｔ５：１．２５ｍｍ
（７）肉厚Ｔと肉厚Ｔ５の間の厚み：肉厚傾斜
【００２６】
伸長率測定の結果を下記の表１及び図９に示す。この結果から、本実施例の水泳用キャップは、いずれの箇所においても伸長率が０％を大きく超えており、片寄った伸びをしておらず伸長率が平均していることが確認できた。
【００２７】
【表１】
【００２８】
本発明の実施例品と従来品の着用テストを複数の大学水泳部の泳者２３名で実施した。この結果、着用者全員とも本発明の実施例品が総合的に優れているとの評価であった。その具体的評価は次のとおりである（複数同時回答あり）。
（１）水泳中シワが入らない：２３名
（２）飛び込み時に最も強い水流抵抗を受けるがシワが入らない：２３名
（３）水泳中にずり上がることはない：２３名
（４）耳は少し出しても全部覆っても着用性には問題ない：２３名
（５）少し下に引っ張って耳をすべて覆えるのがよい：１８名
（６）耳の下たぶあたりを出して泳げるのがよい：５名
（７）ゴーグルとの間の調整が容易でぴったりと合わせられるのがよい：１８名
（８）スタートして１５ｍまですぐに進む：１７名
（９）後頭部が深く縁もしっかりしているので水か耳後ろから入らないのがよい：７名
（１０）縁部のフィット感が強い割には脳天部分が柔らかく着用しやすい：２３名
【００２９】
以上から本発明の実施例品は、水泳時に浮き、たるみ、シワが入り難く、常に伸びた状態で頭部に着用されるため、水流の抵抗を受け難く、耳の少なくとも中央より上方を有効に覆い、使用時にずり上がり難いことが確認できた。
【００３０】
（実施例２）
実施例１と同様にして、下記の寸法ないしは形状を変えて実験を行った。評価は実施例１と同様に２３名の泳者が１〜５点（１点刻み）を付与し、その平均値を０．５刻みで下記の表に示した。
（１）［前部２から頂部５までの距離Ｌ１］＋［頂部５から後部３までの距離Ｌ２］を１００としたときのＬ１の比率
【００３１】
【表２】
（２）前部から１／４の点（Ｌ１９）における頭側間の幅Ｌ２０／頭側間の最大幅Ｌ７の比率［（Ｌ２０／Ｌ７）×１００］
【００３２】
【表３】
（３）肉厚Ｔ１に対する肉厚Ｔ３の倍率
【００３３】
【表４】
（４）変曲点６からのせり上がり高さ
【００３４】
【表５】
（５）耳の下部の幅に対する後部３の肉厚の幅
【００３５】
【表６】
（６）前端部から後端部までの頂部を通る中央線の伸長率
【００３６】
【表７】
【００３７】
（実施例３）
実施例１品と、比較例として従来品（ミズノ社製、商品名“ＢＶ９０１”）を使用して水中における表面摩擦抵抗値を測定した。図１０Ａ１は従来品の水泳用キャップを人体頭部モデルに被せた正面図、図１０Ａ２は同斜視図、図１０Ｂ１は本発明の一実施例の水泳用キャップを人体頭部モデルに被せた正面図、図１０Ｂ２は同斜視図である。使用した人体頭部モデルはJISを参考にした人頭モデルである。
【００３８】
図１１は本発明の一実施例の水中における水流抵抗測定装置１５の概略説明図である。支柱１６ａ，１６ｂによって固定された人体の上半身モデル１７（胴体部分の長さ７０ｃｍ）の頭部に水泳用キャップを被せ、回流水路１８中に後頭部の最も高い位置が水深下１１０ｍｍとなる深度まで沈めた。支柱１６ａ，１６ｂの上端はバー１９、２０によって固定され、上部は天井基材２２に固定されている。バー２０の途中には歪みゲージ２１が設置されており、矢印Ａの方向で流れる水流から水泳用キャップの表面に受ける水流抵抗は歪みゲージ２１から電気信号として動ひずみ計２３により測定され、Ａ／Ｄコンバーター２４を介してパソコン２５に抵抗値(g)として記録される。水中における表面摩擦抵抗値は後に表８に示すとおりであった。
【００３９】
【表８】
【００４０】
以上のとおり、本発明の実施例品は従来のキャップに比べて１０．３〜１１．３％水流抵抗が低かった。これは全体として人体の頭部形状に沿っており、凹凸が減り、頭頂部が人体の頭部にフィットし、頭頂部に空気が溜まらないことからと推察される。
【００４１】
以上から本発明の実施例品は、水泳時に浮き、たるみ、シワが入り難く、常に伸びた状態で頭部に着用されるため、水流の抵抗を受け難く、耳の少なくとも中央より上方を有効に覆い、使用時にずり上がり難いことが確認できた。
【符号の説明】
【００４２】
１，１３ 水泳用キャップ
２ 前部
３ 後部
４ 上部
５ 頂部
６ 耳の下部を押さえる位置の変曲点
７ 耳
８ 耳の穴
９ 半球部
１０ 肉厚傾斜部
１１ 中間肉厚部分
１２，１４ 縁部
１５ 水流抵抗測定装置
１６ａ，１６ｂ 支柱
１７ 人体の上半身モデル
１８ 回流水路
１９，２０ バー
２１ 歪みゲージ
２２ 天井基材
２３ 動ひずみ計
２４ Ａ／Ｄコンバーター
２５ パソコン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコーンゴム製の水泳用キャップ（水泳帽）に関する。
【背景技術】
【０００２】
水泳用キャップは競泳、水球、高飛び込み、シンクロナイズドスイミングなど水中における運動には必須のものである。水泳用キャップの主な機能は、人体の髪の毛などの落下を防ぎ、水を清浄に保つこと及び髪の毛をまとめておくことなどであるが、水の抵抗を減らすことも泳者からは求められている。
【０００３】
従来、側面がクラウン状であり、正面断面が細長逆Ｕ字状のシリコーンゴム製キャップが提案されている（特許文献１）。また、開口部が狭く奥（頂部）が広い形状のキャップも提案されている（特許文献２）。また本出願人は、側部は円筒形で頂部は扁平球状のシリコーンゴム製キャップを既に販売している（図８）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公平８−１５４９８号公報
【特許文献２】実開平６−８３０５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来のキャップは人体の頭部形状に沿っておらず、浮き、たるみ、シワが入り易く、水流の抵抗を受けやすい問題と、耳の下部を覆うことができず使用時にずり上がりしてしまい、これも水流の抵抗を受けやすい問題があった。
【０００６】
本発明は、前記従来の問題を解決するため、全体として人体の頭部形状に沿っており、耳の下部を覆うことにより使用時にずり上がり難く、水流抵抗が低い水泳用キャップを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の水泳用キャップは、シリコーンゴム製の一体成形された水泳用キャップであって、側面から見て下部側部は円筒形であり、上部は半球状で頂部は中心より後ろにずれていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の水泳用キャップは、側面から見て下部側部は円筒形であり、上部は半球状で頂部は中心より後ろにずれていることにより、全体として人体の頭部形状に沿っており、頭頂部が人体の頭部にフィットし、頭頂部に空気が溜まらず、凹凸が減り、水泳時に浮き、たるみ、シワが入り難く、常に伸びた状態で頭部に着用されるため、水流抵抗が低いものとなる。また、使用時にずり上がり難く、水流抵抗が低い水泳用キャップを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は本発明の一実施例における水泳用キャップの右側面図である。
【図２】図２は同、上面図である。
【図３】図３は図２のＩ−Ｉ線断面図である。
【図４】図４は本発明の一実施例における水泳用キャップの背面図である。
【図５】図５は図４のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図６】図６は本発明の一実施例における水泳用キャップを下方から見た斜視図である。
【図７】図７は本発明の一実施例で使用した人体頭部モデルの斜視図である。
【図８】図８は従来品の水泳用キャップの側面図である。
【図９】図９は本発明の一実施例における水泳用キャップと従来品との着用時の伸長率測定データを示すグラフである。
【図１０】図１０Ａ１は従来品の水泳用キャップを人体頭部モデルに被せた正面図、図１０Ａ２は同斜視図、図１０Ｂ１は本発明の一実施例の水泳用キャップを人体頭部モデルに被せた正面図、図１０Ｂ２は同斜視図である。
【図１１】図１１は本発明の一実施例の水中における水流抵抗測定装置の概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の水泳用キャップは、シリコーンゴム製であり一体成形されている。シリコーンゴムはケイ素ゴムともいい、主鎖がオルガノシロキサン結合からなる合成ゴムである。好ましくはアルキル・シロキサン縮合物であり、シリコーンゴムコンパウンドや液状シリコーンとして市販されている。シリコーンゴムは化学式、ＲnＳｉＯ(4-n)/2（ただし、式中Ｒは同一又は異種の非置換又は置換の１価炭化水素基（炭素数１）であり、ｎは１．９８〜２．０２の正数である。）で示され、脂肪族不飽和基を少なくても２個有するオルガノポリシロキサンである。硬化剤としては、有機過酸化物又はオルガノハイドロジェンポリシロキサンと白金触媒を使用する付加反応硬化の何れの硬化機構でも良く、熱硬化できて電気的に安定した体積固有抵抗が得られるものを選択する。シリカなどの補強性充填材を加えてもよい。一液型と二液型があり、どちらも使用できる。二液型は使用時に主剤と硬化剤を混合し、シラノール縮合やビニル付加反応により硬化する。二液型は液状シリコーン成形材料(LIM: Liquid Injection Molding)として付加反応を利用するもので、自動成形機を使用して計量、混合、吐出、硬化の成形プロセスが低圧かつ短時間で行える利点がある。硬化は加熱硬化、常温硬化のいずれであってもよいが、硬化速度を速めて生産性を上げるためには加熱硬化が好ましい。
【００１１】
本発明の水泳用キャップは、インジェクション・プレス・モールド加工などにより金型内にシリコーンゴム材料を吐出し、成形・硬化させて一体成形する。部分的な断片を作成して、後に張り合わせる成形法とは異なる。本発明の水泳用キャップには、継ぎ目や接着部などは存在しない。これを一体成形という。
【００１２】
本発明の水泳用キャップは、側面から見て下部側部は円筒形であり、上部は半球状で頂部は中心より後ろにずれている。図面を用いて説明する。各図面における同一符号は同一物を示す。図１（水泳用キャップ１の右側面図）において、前部２から後部３にかけての頭側部を覆う部分は円筒形である。上部４は略半球形である。頂部５は中心より後ろにずれている。すなわち、前部２から頂部５までの距離をＬ１、頂部５から後部３までの距離をＬ２としたとき、Ｌ１＞Ｌ２である。好ましくは、Ｌ１＋Ｌ２＝１００％としたときＬ１は５２〜５８％であり、さらに好ましいＬ１は５４〜５６％である。
【００１３】
また、図２（上面図）において、平面（上方）から見て前部２は後部３よりも細長い円形をしており、全体として人体の頭部形状に沿っている。これにより、水泳時に浮き、たるみ、シワが入り難く、常に伸びた状態で頭部に着用されるため、水流の抵抗を受け難い。より好ましくは、前部から１／４の点（Ｌ１９）における頭側間の幅Ｌ２０／頭側間の最大幅Ｌ７の比率［（Ｌ２０／Ｌ７）×１００］が、８１％〜８７％の範囲である。
【００１４】
本発明で用いた人体の頭部形状は、「頭部モデル」を基準とした。この人体の「頭部モデル」は、独立行政法人産業技術総合研究所が「平均頭部ダミーの開発」として発表しており、１８歳から３５歳の男性・女性各５２名の頭部を、耳の裏やあごの下まで含む頭部全体を形状計測装置で計測し、頭部全体を、どの個人も、解剖学的に対応のついた４３７個のデータ点の位置で構成される三次元形状モデルで表現してモデル化し、モデル化された形状モデルの、各データ点の位置を平均化することにより、三次元形状モデルの平均により作成したものである（図７）。このデータに基づいて作成された「頭部モデル」は、株式会社七彩で製造販売している。
【００１５】
図３及び図５に示すように、縁部１２の肉厚Ｔ３は頂部５の肉厚Ｔ１より厚い。好ましい肉厚Ｔ３は肉厚Ｔ１より３．５〜５倍の厚さである。さらに好ましい肉厚Ｔ３は肉厚Ｔ１より４〜５倍の厚さである。これにより、縁部１２は人体の頭部を強固に押さえてアンカーとなり、ずり上がり難くなる。加えて、頭部へのフィット性がよいため、キャップ内に水が入ることはない。
【００１６】
図１及び図５に示すように、縁部１２は人体の耳の下部を押さえる位置の変曲点６から前部２に向かってせりあがっており、縁部１２の変曲点６付近で人体の耳７の下部を押さえる形状である。耳を半分出したい泳者は伸ばさずに着用すればよく、耳を前部覆いたい泳者は下に伸ばして着用できる。ここで人体の耳７の下部とは、耳の穴８を一部又は全部隠す位置のことである。水流抵抗を下げるためには耳はできるだけ全部を覆うのが好ましいが、泳者によっては音が聞こえ難くなるのを嫌う人もおり、この場合は耳の穴を一部隠す位置であってもよい。
【００１７】
図１及び図５に示すように、縁部１２は人体の耳の下部を押さえる位置の変曲点６から前部２に向かってせりあがっており、後部３に向かっては水平であることが好ましい。好ましいせりあがり高さは変曲点６から１０ｍｍ〜３０ｍｍである。さらに好ましくは１５ｍｍ〜３０ｍｍである。この形状により、耳の上部から中部はしっかりと押さえられる。この形状は従来品と比べてやや深いキャップといえる。
【００１８】
図５に示すように、縁部１２の肉厚の部分は、後部３の部分の幅が広く、人体の耳の下部付近の部分の幅は狭いことが好ましい。好ましい後部３の肉厚部分の幅は、耳の下部付近の部分の幅より１．５〜３倍である。これにより、耳の押さえは弱くして不快感を取り除き、全体としては頭部に強固にフィットさせる。
【００１９】
図５に示すように、縁部１２の肉厚の厚い部分Ｔ３と頂部５を含む半球部９の肉厚の薄い部分Ｔ１の間は、肉厚傾斜部１０及び／又は中間肉厚部分１１でつなぐことが好ましい。肉厚傾斜部１０及び／又は中間肉厚部分１１を入れることにより、肉厚部と肉薄部との強度差を緩和し、頂部と耳周りとの着用感が変りすぎるのを防ぎ、頭とのフィット感を向上し、成形も容易となる。
【００２０】
本発明の水泳用キャップの着用時、前端部から後端部までの頂部を通る中央線の伸長率測定において、いずれの箇所においても伸長率が０％を超えることが好ましい。好ましい伸長率は、いずれの箇所においても２．５％〜７．５％である。これにより常に伸びた状態で頭部に着用されるため、水泳時に浮き、たるみ、シワが入り難く、水流の抵抗を受け難い効果をさらに高くすることができる。
【００２１】
本発明の水泳用キャップは、競泳のみならず、遠泳、水球、高飛び込み、シンクロナイズドスイミングなど水中における運動に好適である。
【実施例】
【００２２】
以下、実施例を用いて本発明をさらに具体的に説明する。なお本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
【００２３】
（実施例１）
シリコーンゴム原料として信越化学社製、製品名“ＫＥ１９５０−３５”（二液タイプのシリコーンゴム）を使用し、インジェクション・プレス・モールド加工により金型内にシリコーンゴム材料を吐出して、熱加硫プレス機を使用し１５０℃で１０分間の１次加硫後に、２００℃で４時間の２次加硫を行い、一体成形した。金型は図７に示すとおり、独立行政法人産業技術総合研究所が「平均頭部ダミーの開発」として発表している「頭部モデル」を基準に作成した。得られた成形物の特性は次のとおりであった。
（１）硬度：３５度（ＪＩＳ−Ｋ６２５３ Ａ型）
（２）引張り強さ：１０.３Ｍｐａ（ＪＩＳ−Ｋ６２５１）
（３）伸び：７５０％（ＪＩＳ−Ｋ６２５１）
（４）引裂き強さ：２８Ｎ／ｍｍ（ＪＩＳ−Ｋ６２５２・アングル形）
（５）圧縮永久歪：２８％（ＪＩＳ−Ｋ６２６２・２５％圧縮試験）
（６）反発弾性：５３％（ＪＩＳ−Ｋ６２５５）
【００２４】
得られた水泳用キャップを図１〜６に示す。各図における寸法は次のとおりであった。
（１）前部２から頂部５までの距離Ｌ１：８５ｍｍ
（２）頂部５から後部３までの距離Ｌ２：７０ｍｍ
（３）全体の高さＬ３：１５２ｍｍ
（４）後部３の円筒部の高さＬ４：８２ｍｍ
（５）前部２の円筒部の高さＬ５：７２ｍｍ
（６）耳の下部を押さえる位置の変曲点６から前部２のせりあがり高さＬ６：２１ｍｍ
（７）頭側間の最大幅Ｌ７：１３４ｍｍ
（８）前部から1/4の点(Ｌ１９)における頭側間の幅Ｌ２０／頭側間の最大幅Ｌ７の比率：８４％
（９）側端部から頂部５までの距離Ｌ８，Ｌ９：６７ｍｍ
（１０）下端部からもっとも肉厚の薄い部分までの距離Ｌ１０：５８ｍｍ
（１１）下端部から前部２の縁部１２の上までの距離Ｌ１１：３８ｍｍ
（１２）下端部から前部２の縁部１２の段差下までの距離Ｌ１２：２８ｍｍ
（１３）下端部から後部３の縁部１２の上までの距離Ｌ１３：１５ｍｍ
（１４）半球部９の肉厚Ｔ１：０．３５ｍｍ
（１５）中間部肉厚Ｔ２：１．２５ｍｍ
（１６）縁部１２の肉厚Ｔ３：１．６ｍｍ
【００２５】
このキャップを着用し、前端部（額）から後端部（後頭部）まで頂部を通る中央線を端から５ｃｍごとに伸長率を測定した。比較例として図８に示す従来品１３を使用した。なお、図８に示す従来品１３の寸法は次のとおりであった。
（１）前部２から頂部５までの距離Ｌ１４：７２．５ｍｍ
（２）頂部５から後部３までの距離Ｌ１５：７２．５ｍｍ
（３）全体の高さＬ１６：１３３ｍｍ
（４）縁部１４の形状：直線で変化なし
（５）縁部１４からの３０ｍｍの高さＬ１７より部分の上の肉厚Ｔ４：０．３５ｍｍ
（６）縁部１４からの１５ｍｍの高さＬ１８までの肉厚Ｔ５：１．２５ｍｍ
（７）肉厚Ｔと肉厚Ｔ５の間の厚み：肉厚傾斜
【００２６】
伸長率測定の結果を下記の表１及び図９に示す。この結果から、本実施例の水泳用キャップは、いずれの箇所においても伸長率が０％を大きく超えており、片寄った伸びをしておらず伸長率が平均していることが確認できた。
【００２７】
【表１】
【００２８】
本発明の実施例品と従来品の着用テストを複数の大学水泳部の泳者２３名で実施した。この結果、着用者全員とも本発明の実施例品が総合的に優れているとの評価であった。その具体的評価は次のとおりである（複数同時回答あり）。
（１）水泳中シワが入らない：２３名
（２）飛び込み時に最も強い水流抵抗を受けるがシワが入らない：２３名
（３）水泳中にずり上がることはない：２３名
（４）耳は少し出しても全部覆っても着用性には問題ない：２３名
（５）少し下に引っ張って耳をすべて覆えるのがよい：１８名
（６）耳の下たぶあたりを出して泳げるのがよい：５名
（７）ゴーグルとの間の調整が容易でぴったりと合わせられるのがよい：１８名
（８）スタートして１５ｍまですぐに進む：１７名
（９）後頭部が深く縁もしっかりしているので水か耳後ろから入らないのがよい：７名
（１０）縁部のフィット感が強い割には脳天部分が柔らかく着用しやすい：２３名
【００２９】
以上から本発明の実施例品は、水泳時に浮き、たるみ、シワが入り難く、常に伸びた状態で頭部に着用されるため、水流の抵抗を受け難く、耳の少なくとも中央より上方を有効に覆い、使用時にずり上がり難いことが確認できた。
【００３０】
（実施例２）
実施例１と同様にして、下記の寸法ないしは形状を変えて実験を行った。評価は実施例１と同様に２３名の泳者が１〜５点（１点刻み）を付与し、その平均値を０．５刻みで下記の表に示した。
（１）［前部２から頂部５までの距離Ｌ１］＋［頂部５から後部３までの距離Ｌ２］を１００としたときのＬ１の比率
【００３１】
【表２】
（２）前部から１／４の点（Ｌ１９）における頭側間の幅Ｌ２０／頭側間の最大幅Ｌ７の比率［（Ｌ２０／Ｌ７）×１００］
【００３２】
【表３】
（３）肉厚Ｔ１に対する肉厚Ｔ３の倍率
【００３３】
【表４】
（４）変曲点６からのせり上がり高さ
【００３４】
【表５】
（５）耳の下部の幅に対する後部３の肉厚の幅
【００３５】
【表６】
（６）前端部から後端部までの頂部を通る中央線の伸長率
【００３６】
【表７】
【００３７】
（実施例３）
実施例１品と、比較例として従来品（ミズノ社製、商品名“ＢＶ９０１”）を使用して水中における表面摩擦抵抗値を測定した。図１０Ａ１は従来品の水泳用キャップを人体頭部モデルに被せた正面図、図１０Ａ２は同斜視図、図１０Ｂ１は本発明の一実施例の水泳用キャップを人体頭部モデルに被せた正面図、図１０Ｂ２は同斜視図である。使用した人体頭部モデルはJISを参考にした人頭モデルである。
【００３８】
図１１は本発明の一実施例の水中における水流抵抗測定装置１５の概略説明図である。支柱１６ａ，１６ｂによって固定された人体の上半身モデル１７（胴体部分の長さ７０ｃｍ）の頭部に水泳用キャップを被せ、回流水路１８中に後頭部の最も高い位置が水深下１１０ｍｍとなる深度まで沈めた。支柱１６ａ，１６ｂの上端はバー１９、２０によって固定され、上部は天井基材２２に固定されている。バー２０の途中には歪みゲージ２１が設置されており、矢印Ａの方向で流れる水流から水泳用キャップの表面に受ける水流抵抗は歪みゲージ２１から電気信号として動ひずみ計２３により測定され、Ａ／Ｄコンバーター２４を介してパソコン２５に抵抗値(g)として記録される。水中における表面摩擦抵抗値は後に表８に示すとおりであった。
【００３９】
【表８】
【００４０】
以上のとおり、本発明の実施例品は従来のキャップに比べて１０．３〜１１．３％水流抵抗が低かった。これは全体として人体の頭部形状に沿っており、凹凸が減り、頭頂部が人体の頭部にフィットし、頭頂部に空気が溜まらないことからと推察される。
【００４１】
以上から本発明の実施例品は、水泳時に浮き、たるみ、シワが入り難く、常に伸びた状態で頭部に着用されるため、水流の抵抗を受け難く、耳の少なくとも中央より上方を有効に覆い、使用時にずり上がり難いことが確認できた。
【符号の説明】
【００４２】
１，１３ 水泳用キャップ
２ 前部
３ 後部
４ 上部
５ 頂部
６ 耳の下部を押さえる位置の変曲点
７ 耳
８ 耳の穴
９ 半球部
１０ 肉厚傾斜部
１１ 中間肉厚部分
１２，１４ 縁部
１５ 水流抵抗測定装置
１６ａ，１６ｂ 支柱
１７ 人体の上半身モデル
１８ 回流水路
１９，２０ バー
２１ 歪みゲージ
２２ 天井基材
２３ 動ひずみ計
２４ Ａ／Ｄコンバーター
２５ パソコン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコーンゴム製の一体成形された水泳用キャップであって、
側面から見て下部側部は円筒形であり、上部は半球状で頂部は中心より後ろにずれていることを特徴とする水泳用キャップ。
【請求項２】
前記水泳用キャップの側面から見て、前部から頂部までの距離をＬ１、頂部から後部までの距離をＬ２と、Ｌ１＋Ｌ２＝１００％としたときＬ１が５２〜５８％である請求項１に記載の水泳用キャップ。
【請求項３】
前記水泳用キャップの平面から見て、前部は後部よりも細長い円形をしており、全体として人体の頭部形状に沿っている請求項１又は２に記載の水泳用キャップ。
水泳用キャップ。）
【請求項４】
前記水泳用キャップの平面から見て、前部から１／４の点における頭側間の幅／頭側間の最大幅の比率が、８１％〜８７％の範囲である請求項１〜５のいずれか１項に記載の水泳用キャップ。
【請求項５】
前記縁部の肉厚は頂部の肉厚より厚い請求項１〜４のいずれか１項に記載の水泳用キャップ。
【請求項６】
前記縁部の肉厚は頂部の肉厚より３．５〜５倍厚い請求項５に記載の水泳用キャップ。
【請求項７】
前記縁部は人体の耳の下部を押さえる位置から前部に向かってせりあがっている形状である請求項１〜６のいずれか１項に記載の水泳用キャップ。
【請求項８】
前記縁部は人体の耳の下部を押さえる位置から前部に向かって１０〜３０ｍｍせりあがっている形状である請求項１〜７のいずれか１項に記載の水泳用キャップ。
【請求項９】
前記縁部の肉厚の部分は、後部の幅が広く、人体の耳の下部を押さえる部分の幅は狭い請求項１〜８のいずれか１項に記載の水泳用キャップ。
【請求項１０】
前記縁部の肉厚の部分は、人体の耳の下部を押さえる部分の幅より、１．５〜３倍後部の幅が広い請求項１〜９のいずれか１項に記載の水泳用キャップ。
【請求項１１】
前記縁部は人体の耳の下部を押さえる位置から後部に向かって水平である請求項１〜１０のいずれか１項に記載の水泳用キャップ。
【請求項１２】
前記縁部の肉厚の厚い部分と前記頂部の肉厚の薄い部分の間は、肉厚傾斜部及び／又は中間肉厚部でつなぐ請求項１〜１１のいずれか１項に記載の水泳用キャップ。
【請求項１３】
前記キャップの着用時、前端部から後端部までの頂部を通る中央線の伸長率測定において、いずれの箇所においても伸長率が０％を超える請求項１〜１２のいずれか１項に記載の水泳用キャップ。
【請求項１４】
前記キャップの着用時、前端部から後端部までの頂部を通る中央線の伸長率測定において、いずれの箇所においても伸長率が２．５％〜７．５％である請求項１〜１３のいずれか１項に記載の水泳用キャップ。
【請求項１】
シリコーンゴム製の一体成形された水泳用キャップであって、
側面から見て下部側部は円筒形であり、上部は半球状で頂部は中心より後ろにずれていることを特徴とする水泳用キャップ。
【請求項２】
前記水泳用キャップの側面から見て、前部から頂部までの距離をＬ１、頂部から後部までの距離をＬ２と、Ｌ１＋Ｌ２＝１００％としたときＬ１が５２〜５８％である請求項１に記載の水泳用キャップ。
【請求項３】
前記水泳用キャップの平面から見て、前部は後部よりも細長い円形をしており、全体として人体の頭部形状に沿っている請求項１又は２に記載の水泳用キャップ。
水泳用キャップ。）
【請求項４】
前記水泳用キャップの平面から見て、前部から１／４の点における頭側間の幅／頭側間の最大幅の比率が、８１％〜８７％の範囲である請求項１〜５のいずれか１項に記載の水泳用キャップ。
【請求項５】
前記縁部の肉厚は頂部の肉厚より厚い請求項１〜４のいずれか１項に記載の水泳用キャップ。
【請求項６】
前記縁部の肉厚は頂部の肉厚より３．５〜５倍厚い請求項５に記載の水泳用キャップ。
【請求項７】
前記縁部は人体の耳の下部を押さえる位置から前部に向かってせりあがっている形状である請求項１〜６のいずれか１項に記載の水泳用キャップ。
【請求項８】
前記縁部は人体の耳の下部を押さえる位置から前部に向かって１０〜３０ｍｍせりあがっている形状である請求項１〜７のいずれか１項に記載の水泳用キャップ。
【請求項９】
前記縁部の肉厚の部分は、後部の幅が広く、人体の耳の下部を押さえる部分の幅は狭い請求項１〜８のいずれか１項に記載の水泳用キャップ。
【請求項１０】
前記縁部の肉厚の部分は、人体の耳の下部を押さえる部分の幅より、１．５〜３倍後部の幅が広い請求項１〜９のいずれか１項に記載の水泳用キャップ。
【請求項１１】
前記縁部は人体の耳の下部を押さえる位置から後部に向かって水平である請求項１〜１０のいずれか１項に記載の水泳用キャップ。
【請求項１２】
前記縁部の肉厚の厚い部分と前記頂部の肉厚の薄い部分の間は、肉厚傾斜部及び／又は中間肉厚部でつなぐ請求項１〜１１のいずれか１項に記載の水泳用キャップ。
【請求項１３】
前記キャップの着用時、前端部から後端部までの頂部を通る中央線の伸長率測定において、いずれの箇所においても伸長率が０％を超える請求項１〜１２のいずれか１項に記載の水泳用キャップ。
【請求項１４】
前記キャップの着用時、前端部から後端部までの頂部を通る中央線の伸長率測定において、いずれの箇所においても伸長率が２．５％〜７．５％である請求項１〜１３のいずれか１項に記載の水泳用キャップ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図８】
【図９】
【図１１】
【図７】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図８】
【図９】
【図１１】
【図７】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１８８７９８（Ｐ２０１２−１８８７９８Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−８４４３（Ｐ２０１２−８４４３）
【出願日】平成２４年１月１８日（２０１２．１．１８）
【出願人】（０００００５９３５）美津濃株式会社 (239)
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１月１８日（２０１２．１．１８）
【出願人】（０００００５９３５）美津濃株式会社 (239)
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