(57)【要約】      （修正有）【課題】打撃の際の反発力や使用者の打感に優れるとともに、折れに対する強度を向上することができる球技用バットを提供する。【解決手段】長尺板状の竹材を複数組み合わせた中央部２０と、竹材を中央部２０の外周に配置した外側部３０とを有する球技用バット１であって、中央部２０を形成する複数の竹材のうち任意の竹材どうしの間に炭素繊維複合強化材４０を介在させた構成としてある。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
長尺板状の竹材を複数枚積層した竹集成材を複数形成し、これら複数の竹集成材のうち隣接する竹集成材を、それぞれの竹集成材の積層方向が互いに直交する方向となるように接合して中央部を形成し、この中央部の外周に外側部を有する球技用バットであって、
前記中央部を形成する前記竹集成材における複数枚の前記竹材の任意の竹材間に、板状の炭素繊維複合強化材を介在させた
ことを特徴とする球技用バット。
【請求項２】
前記炭素繊維複合強化材を、前記竹集成材同士の接合面にも介在させたことを特徴とする請求項１記載の球技用バット。
【請求項３】
前記炭素繊維複合強化材４０の幅が、前記竹材の幅より短くかつ前記竹材の幅内において介在していることを特徴とする請求項１又は２記載の球技用バット。
【請求項４】
前記竹材が、炭化竹材及び／又は半炭化竹材であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の球技用バット。
【請求項５】
前記外側部が、所定の炭化度合いからなる前記炭化竹材を複数積層した竹集成材であり、この竹集成材を、それぞれの竹集成材の積層方向が互いに直交する方向となるように配置したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の球技用バット。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、複数の竹材を積層して形成される球技用バットに関し、特に、炭化した竹材と炭素繊維複合強化材を用いた球技用バットに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、野球やソフトボール等に使用される球技用バットは、木材からなる木製バットやアルミニウム合金などからなる金属製バット等が利用されている。
近年では、木製バットの素材となる木材が育成に長い年月を要し、森林保護や価格の点で問題があることから、木製バットの代わりに、竹材からなる竹製バットが普及している。
【０００３】
竹製バットの素材となる竹材は、木材と比較して成長が著しく早いことから資源的に豊富であり、入手が容易である。
また、竹材は、加工性に優れているため、例えば、伐採した丸竹を細長い板状に加工し、これを複数積層して竹集成材（以下、竹集成材という）とした後に、竹集成材を複数接合して組み合わせて、切削加工することでバット形状にすることができる。
【０００４】
しかし、竹製のバットには、反発力が弱いといった課題があった。そこで、竹製バットの反発力を高めるための様々な技術が提案されている。
例えば、特許文献１には、炭化した竹材を用いた「炭化バット」が提案されている。また、この竹バットを改良したものとして、本出願人が特許文献２のものを提案している。
一方、木製のバットにおいても、バットの強度を高めるため、特許文献３及び４に示すように、バットの内部に繊維強化プラスチックを内在させたものがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】登録実用新案第３１４５５１２号公報
【特許文献２】登録実用新案第３１８９０９０号公報
【特許文献３】特開２００８‐３０２１０３号公報
【特許文献４】特開昭５３‐５９５４６号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２に記載の球技用バットは、特許文献１に記載の竹バットが内在する問題、すなわち、コア層と被覆部において、炭化させた硬度の高い竹材（以下、炭化竹材という）を用いることによって、打撃の際のバットの反発力を高めることはできるものの、バットの折れに対する強度が下がるという問題を解決した優れたものではあるが、バットの強度アップの点からは、さらに改良の余地があった。
【０００７】
そこで、このような折れに対する強度を上げるために、特許文献３に記載してあるような、バット主体の長手方向軸心部に小径の繊維強化プラスチックからなる芯材を嵌合させた構造とすることが考えられる。しかしながら、この構造は、バット主体の長手方向軸心部に小径の繊維強化プラスチックからなる芯材を嵌合させているだけなので、十分な強度を得ることができなかった。
この点、特許文献４に記載のバットは、バットの径方向に板状の炭素繊維強化プラスチックを内在させていることから、強度的には特許文献３に記載のものより優れている。しかしながら、特許文献４に記載のバットは、炭素繊維強化プラスチックが一定の方向へ平行に配置されていること、また、炭素繊維強化プラスチックがバットの周面に現われていることから、打撃の際のボールの当たる位置によってバットの反発力にむらが生じるといった問題があった。すなわち、バットの周方向の位置によって反発力に差異が生じるという問題があった。
【０００８】
本考案は、上記のような従来の技術が有する問題を解決するために提案されたものであり、打撃の際の反発力や使用者の打感に優れるとともに、折れに対する強度を向上させることができる球技用バットの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため本考案の球技用バットは、長尺板状の竹材を複数枚積層した竹集成材を複数形成し、これら複数の竹集成材のうち隣接する竹集成材を、それぞれの竹集成材の積層方向が互いに直交する方向となるように接合して中央部を形成し、この中央部の外周に外側部を有する球技用バットであって、
前記複数の竹集成材における複数枚の前記竹材の任意の竹材間に、板状の炭素繊維複合強化材を介在させた構成としてある。
【考案の効果】
【００１０】
本考案によれば、球技用バットの中央部にバランス良く炭素繊維複合強化材を配置してあるので、炭化した竹材を用いた球技用バットにおいても、打撃の際の反発力や使用者の打感を維持することができ、しかも、打撃の際の折れに対する強度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本考案の実施形態に係る球技用バットの外観斜視図を示している。
【図２】図１の断面図を示しており、（ａ）はＡ−Ａ断面図を示し、（ｂ）はＢ−Ｂ断面図を示している。
【図３】本考案の実施形態に係る球技用バットの完成前の状態を示しており、（ａ）は各竹集成体を接合した後の状態を示し、（ｂ）は（ａ）を切削加工した後の状態を示している。
【図４】本考案における炭素繊維複合強化材の配置状態の第一変形例の断面図を示している。
【図５】本考案における炭素繊維複合強化材の配置状態の第二変形例の断面図を示している。
【図６】本考案における炭素繊維複合強化材の配置状態の第三変形例の断面図を示している。
【考案を実施するための形態】
【００１２】
以下、本考案の球技用バットの好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
なお、球技用バットには、様々な種類があるが、本実施形態では、野球やソフトボールに使用されるバットを例に挙げて説明する。
本実施形態における球技用バット１は、図１に示すように、使用者が握持するためのグリップ部１ａと、グリップ部１ａから長手方向中央に向かって軸径が径大となるテーパー部１ｂと、球を打撃するための打撃部１ｃとから構成されている。また、グリップ部１ａの端には、径方向に突出したグリップエンド部が設けられている。
【００１３】
本実施形態における球技用バット１は、竹材を素材とする、いわゆる竹製バットであり、グリップ部１ａ、テーパー部１ｂ、打撃部１ｃの全てが、竹材によって形成されている。
具体的には、球技用バット１は、図２に示すように、球技用バット１の軸芯に位置する中央部２０と、中央部２０の外周に配置した外側部３０から構成されている。
中央部２０と外側部３０を形成する複数の竹材として、炭化させた竹材が用いられる。この炭化させた竹材を複数用いた竹製バット（球技用バット１）は、炭化により硬化するので、バット全体として反発力が向上し、打撃の際に木製バットのような長い飛距離の球を打ち出すことが可能となる。
以下、球技用バット１を構成する各部材について具体的に説明する。
【００１４】
（竹材）
竹材は、伐採した竹を切削加工することで、長尺板状の所定の大きさに形成されたものである。なお、竹材の原料となる竹は、どのような種でもよく、例えば、孟宗竹を用いることができる。
本実施形態の球技用バット１は、竹材を炭化した炭化竹材１０ａや半炭化竹材１０ｂを用いている。なお、竹材を炭化せずに自然乾燥させた非炭化竹材を用いることもできる。
炭化竹材１０ａと半炭化竹材１０ｂは、竹材を炭化炉に入れ、該炭化炉内の気圧を大気圧よりも高くして加熱することで炭化し、竹材に含まれる油分や水分等を飛ばすことで硬化する。
【００１５】
ここで、炭化竹材１０ａと半炭化竹材１０ｂは、竹材を炭化する際の炭化の度合いを異ならせることによって作り分けている。
具体的には、炭化竹材１０ａは、炭化炉において、例えば、温度を１２５℃、気圧を１．２０ＭＰａに加圧し、約１５分間維持することで形成される。これにより、炭化竹材１０ａは高い硬度を有するように形成される。
一方、半炭化竹材１０ｂは、炭化炉において、例えば、炭化竹材１０ａと同じ温度、同じ気圧で加圧し、約５〜１０分間維持することで形成される。すなわち、半炭化竹材１０ｂは、炭化竹材１０ａを形成するための炭化時間の１／３〜２／３の時間で炭化したものである。これにより、半炭化竹材１０ｂは炭化竹材１０ａよりも低い硬度を有するように形成される。
このような炭化の度合いで形成された半炭化竹材１０ｂは、炭化により硬化しているものの、球技用バット１の折れに対する強度を備える程度に含水量を有している。
また、半炭化竹材１０ｂは、炭化竹材１０ａの炭化の度合いよりも低い度合いで炭化しているものの、打撃の際の十分な反発力を備える程度の硬度を有するようになっている。
【００１６】
（中央部）
中央部２０は、図２及び図３に示すように、少なくとも一以上の半炭化竹材１０ｂを含む複数の竹材を積層した竹集成材２１を複数接合して形成してある。
また、中央部２０は、四つの竹集成材２１が、隣接する竹集成材２１の積層方向が互いに直交する方向となるように配置してある。このように、竹集成材２１の積層方向を互いに直交する方向に組み合わせて配置することで、竹集成材２１同士が剥離し難い接着性の高い構造となるため、球技用バット１全体の強度を向上させることができる。
【００１７】
中央部２０は、例えば、中央部２０を形成する竹材のすべてを、半炭化竹材１０ｂとしてある。このように、半炭化竹材１０ｂを中央部２０に用いることで、図２（ｂ）に示すように、グリップ部１ａが半炭化竹材１０ｂによって構成される。この場合、半炭化竹材１０ｂは、炭化により硬化しているものの、折れに対する強度を備える程度に含水量を有するため、中央部２０の竹材すべてを炭化竹材１０ａとした場合と比較して、打撃の際に折れ難くすることができる。
【００１８】
中央部２０を構成する各竹集成材２１においては、竹集成材２１を構成する複数枚の前記竹材の任意の竹材間、図２に示す例では、最も中央側に位置する竹材とこの竹材と隣接する二枚目の竹材との間に板状の炭素繊維複合強化材４０を介在させている。これにより、炭素繊維複合強化材４０が中央部において９０度間隔で放射状に配置された構成となっている。
【００１９】
図４は中央部の第一変形例を示すので、炭素繊維複合強化材４０を、前記竹集成材同士の接合面にも介在させた構成としてあり、図５は中央部の第二変形例を示すのもので、第一変形例のものに、さらに各竹集成材２１の二枚目と三枚目の竹材の間にも炭素繊維複合強化材４０を介在させた構成としてあり、図６は中央部の第三変形例を示すもので、第二変形例のものに、さらに各竹集成材２１の三枚目と四枚目の竹材の間にも炭素繊維複合強化材４０を介在させた構成としたものである。
【００２０】
ここで、炭素繊維複合強化材４０の幅は、前記竹材の幅より短くなっており、かつ、前記竹材間に介在させるときに、前記炭素繊維複合強化材４０が、前記竹材の幅内において介在し、竹材から飛び出さないようにしてある。このようにすると、グリップ部で中央部が露出する場合であっても、炭素繊維複合強化材４０がバットの表面に露出することがない。また、炭素繊維複合強化材４０の厚みは、０．５〜２．０ｍｍとすることが好ましい。これは、０．５ｍｍより薄いと折れ防止に対する効果が低くなり、２．０ｍｍより厚くするとコスト面での問題が生じるからである。
【００２１】
（外側部）
外側部３０は、炭化竹材１０ａのみを複数積層した竹集成材３１を複数接合して形成してある。具体的には、外側部３０は、中央部２０の外周を周囲から覆うように各竹集成材３１が配置されている。
このように、打撃の際に球が当たる球技用バット１の表面部分に、硬度の高い炭化竹材１０ａを用いることで、打撃の際の球に対する反発力を高めることができる。
【００２２】
本実施形態における球技用バット１は、半炭化竹材１０ｂを含む竹材を積層した竹集成材２１を複数接合して形成した中央部２０と、その中央部２０の外周に、炭化竹材１０ａのみを積層した竹集成材３１を複数接合して形成した外側部３０が一体的に接合しているが、本考案は上記実施形態のものに限定されるものではなく、炭化竹材、半炭化竹材を適宜使い分けることができる。また、非炭化竹材を用いることもできる。
【００２３】
次に、本実施形態における球技用バットの製造工程について説明する。
なお、以下に説明する製造工程は、図２に示す球技用バットを製造する場合を例に挙げて説明する。
（１）伐採・竹の切削加工
伐採した原料の竹を所定の大きさに切削加工し、長尺板状の竹材を得る。
例えば、外側部３０に用いるための竹材（炭化竹材１０ａ）は、厚さが６ｍｍ〜８ｍｍ、幅が１５ｍｍ〜２０ｍｍ、長さが９００ｍｍ〜１０００ｍｍ程度の大きさで形成され、中央部２０に用いるための竹材（半炭化竹材１０ｂ）は、厚さが４ｍｍ〜６ｍｍ、幅が１５ｍｍ〜２０ｍｍ、長さが９００ｍｍ〜１０００ｍｍ程度の大きさで形成される。
なお、竹材の大きさは、球技用バット１の寸法に応じて適宜変更することができる。
【００２４】
（２）高温煮沸
竹材を、高温で煮沸する。
このとき、竹材を防腐液に浸漬し、煮沸してもよい。例えば、防腐液としては、亜塩素酸ナトリウムの水溶液を用いることができる。
具体的には、亜塩素酸ナトリウムの水溶液は、濃度が０．４〜０．６質量パーセント濃度が好ましく、また、その温度が８３℃〜９３℃とすることが好ましい。このようにすると、竹材に亜塩素酸ナトリウムの水溶液がよく含浸するとともに、含浸した亜塩素酸ナトリウムが竹材に含まれる糖分を分解する。
このように、竹材に、亜塩素酸ナトリウムの水溶液を防腐液として含浸させることによって、竹材が、十分な防腐、防虫効果を得ることができる。
また、防腐液に亜塩素酸ナトリウム水溶液を用いた場合には、例えば、防腐液に過酸化水素水を用いた場合と比較して、処理時間が比較的短時間で済むので、製造工程を短縮することができる。
（３）定温乾燥
防腐液に浸漬させた竹材を乾燥させて、竹材の含水率を低減させる。
この工程においては、６３℃〜７０℃の乾燥温度下で、７〜８日間乾燥させることが好ましい。
このようにすると、竹材の含水率を１２パーセント以下とすることができる。
これにより、後述の炭化工程を容易に行うことができる。
【００２５】
（４）高圧炭化（熱処理）
定温乾燥工程で乾燥させた竹材を炭化させる。
この工程においては、竹材を、密封可能な金属製で円筒形状の炭化炉に入れ、炭化炉内の気圧を大気圧よりも高くして加熱し、竹材を炭化させる。このようにすることで、定温乾燥工程で乾燥された竹材の乾燥度を、さらに高めることができる。
具体的には、まず、炭化炉に竹材を入れた後、炭化炉内の雰囲気を、真空ポンプなどを用いて気圧を０．０７ＭＰａに減圧し、ヒータなどを用いて温度を７５℃に加熱する。この状態を約１０分間維持する。
ここで、炭化竹材１０ａとする竹材は、例えば、温度を１２５℃、気圧を１．２０ＭＰａに加圧し、約１５分間維持することで形成される。
一方、半炭化竹材１０ｂとする竹材は、例えば、炭化竹材１０ａと同じ温度、同じ気圧で加圧し、約５〜１０分間維持することで形成される。
このように、竹材を炭化する時間を変えることで、炭化の度合いを異ならせ、炭化竹材１０ａは高い硬度を有し、半炭化竹材１０ｂは炭化竹材１０ａよりも低い硬度を有するように形成される。
【００２６】
次いで、この気圧下で、炭化炉内を、１５０℃〜２２０℃に加熱する。本実施形態では、１７５℃としている。このようにすると、油分、糖分を脱化することができ、竹材の硬度確保に優れるという効果を得ることができる。
なお、このとき、半炭化竹材１０ｂを炭化する時間は、炭化竹材１０ａを炭化する時間の１／３〜２／３の時間とする。
【００２７】
その後、炭化炉内を減圧して、温度を４５℃、気圧を０．３ＭＰａとし、この状態を１５分間維持する。
次いで、炭化炉内をさらに減圧して、温度を２５℃、気圧を０．０９ＭＰａとし、この状態を１０分間維持する。
このように、炭化炉内の冷却及び減圧作業を段階的に行なうので、竹材の品質劣化を防止することができる。
次いで、炭化炉内に空気を導入して、炭化炉内を大気圧と等しくし、竹材（炭化竹材１０ａと半炭化竹材１０ｂ）を取り出し、品質安定のため約３日間定温で養生させる。
【００２８】
（５）正確切削
球技用バット１の寸法に合うように、炭化竹材１０ａと半炭化竹材１０ｂの不要部分を切除し、大きさ（幅寸法）を揃える。このようにすると、後述の接着工程を容易に行うことができる。
また、竹材の表面を切削して形状を整える。
（６）竹材の接着（熱圧着）
この工程においては、前工程において形成された複数の炭化竹材１０ａ、半炭化竹材１０ｂを球技用バット１の寸法に合わせて積層し、接合面同士を接着剤などで貼り合わせることで、各竹集成材２１、竹集成材３１を形成する。
例えば、図２に示す球技用バット１では、半炭化竹材１０ｂを４層積み重ねた竹集成材２１を四つ形成する。また、炭化竹材１０aを１１層と６層積み重ねた竹集成材３１を二つずつ形成する。ここで、竹材を積層する枚数は、球技用バット１の寸法に応じて適宜変更することができる。
また、中央部に用いる竹集成材２１については、複数の竹材を積層する際に、任意の竹材と竹材の間に炭素繊維複合強化材４０を積層して接合面同士を接着剤などで貼り合わせておく。
【００２９】
そして、このように竹材の間に炭素繊維複合強化材４０を介在させて積層接合した中央部２０用の竹集成材２１と、竹材を積層させた外側部３０用の竹集成材３１に対して、圧力と熱を加える。
例えば、５００〜１０００トンの油圧プレスで圧力を加える。このとき、圧力１０〜１５ｋｇ／ｃｍ２、加圧時間を４５〜６０分、温度４５℃〜６５℃とすることが好ましい。
これにより、積層された竹材が、互いに強固に接着されるため、竹集成材２１と竹集成材３１の全体が一体化し、強度を高めることができる。
【００３０】
（７）竹集成材の接着（二次圧着）
前工程で形成された四つの竹集成材２１を、隣接する竹集成材２１の積層方向が互いに直交するように配置し、圧力と熱を加え、中央部２０を形成する。このとき、図４〜図６に示すように、隣接する竹集成材２１の間に炭素繊維複合強化材４０を介在させるときには、隣接する竹集成材２１と竹集成材２１の間に炭素繊維複合強化材４０を配置して接着剤などで貼り合せておく。
次いで、中央部２０の外周に、四つの竹集成材３１を配置し、圧力と熱を加え、中央部２０と一体的に接合する。
これにより、中央部２０の外周に、複数の竹集成材３１からなる外側部３０が形成されるとともに、図４（ｂ）に示すような、断面矩形状の角柱材が形成される。つまり、球技用バット１の原型が形成される。
このときの接着（圧着）条件は、圧力１０〜１５ｋｇ／ｃｍ２、加圧時間４５〜６０分、温度４５℃〜６５℃としてある。このようにすると、竹材同士の接着が確実になり、竹集成材の強度が向上する。
【００３１】
（８）切削加工
二次圧着工程で形成した球技用バット１の原型となる角柱材を、バット形状に合わせて切削加工する。
例えば、多数の切削刃体による切削によって切削加工が可能な公知のバット用旋盤機を用いることによって、外周面をグリップ部１ａ、テーパー部１ｂ、打撃部１ｃの形状に合わせて切削加工する。
このように、長尺板状に形成された複数の竹材から球技用バット１が形成される。
（９）塗料塗布
完成した球技用バット１の表面に塗装や着色を施すとともに、図示しない商品名やマーク等のプリントや刻印等を施す。
（１０）パッキング
倉庫などに保管又は製品として出荷するため、球技用バット１をパッキングする。
【００３２】
以上説明したように、本実施形態に係る球技用バット１によれば、球技用バットの中央部２０及び外側部３０において、炭化した竹材（炭化竹材１０ａ、半炭化竹材１０ｂ）を用い、かつ、中央部２０に炭素繊維複合強化材４０を介在させたことにより、打撃の際の反発力や使用者の打感を維持するとともに、打撃の際の折れに対する強度を向上させることができる。
【００３３】
以上、本考案の球技用バットの好ましい実施形態について説明したが、本考案に係る球技用バットは上記した実施形態にのみ限定されるものではなく、本考案の範囲で種々の変更実施が可能であることはいうまでもない。
【００３４】
本考案は、複数の竹材を積層して形成される球技用バットに適用可能であり、特に、炭化した竹材を用いた球技用バットの製造、販売等に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１        球技用バット
１ａ      グリップ部
１ｂ      テーパー部
１ｃ      打撃部
１０ａ    炭化竹材
１０ｂ    半炭化竹材
１０ｃ    非炭化竹材
２０      中央部
２１      竹集成体
３０      外側部
３１      竹集成体
４０      炭素繊維複合強化材
【図１】
0003199333.tif 000003
【図２】
0003199333.tif 000004
【図３】
0003199333.tif 000005
【図４】
0003199333.tif 000006
【図５】
0003199333.tif 000007
【図６】
0003199333.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成27年6月17日(2015.6.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】請求項５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項５】
前記外側部が、所定の炭化度合いからなる前記炭化竹材を複数積層した竹集成材であり、この竹集成材を、それぞれの竹集成材の積層方向が互いに直交する方向となるように配置したことを特徴とする請求項４記載の球技用バット。