(57)【要約】  ボール用バットは、１つ以上の補強要素によって強化された１つ以上の低耐久領域を有する。補強要素が改造または除去されると、ボール用バットの耐久性は、著しく低減される。たとえば、バットの性能を高めようとしてボール用バットに内部切削または外部圧延が行われると、バットの性能が指定された限界を下回る点までバットの耐久性が低下するように、補強要素が除去または破損される。
2015503369.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンドル部と、
前記ハンドル部に取り付けられているか、またはこれと一体化され、径方向内面および低耐久領域を有する胴部と、
前記径方向内面から径方向内向きに突出し、前記低耐久領域の上に重なる少なくとも１つの補強要素と、
を備え、前記補強要素の除去により前記胴部の耐久性が著しく低下する、ボール用バット。
【請求項２】
前記補強要素は、前記径方向内面の周囲に沿って配置されたリブ部である、請求項１に記載のボール用バット。
【請求項３】
前記低耐久領域は、第１の剛性を有する材料を備え、前記補強要素は、前記第１の剛性より高い第２の剛性を有する材料を備える、請求項１に記載のボール用バット。
【請求項４】
前記胴部は、第１の剛性を有する材料を備え、前記補強要素は、前記第１の剛性より高い第２の剛性を有する、請求項１に記載のボール用バット。
【請求項５】
前記胴部は、少なくとも１つの壁を備え、前記低耐久領域は、前記胴部壁内に中空室を備える、請求項１に記載のボール用バット。
【請求項６】
前記胴部は、スイートスポットを含み、前記低耐久領域および前記補強要素は、前記スイートスポットに実質的に配置されている、請求項１に記載のボール用バット。
【請求項７】
前記胴部は、少なくとも２つの低耐久領域を含み、前記低耐久領域のうちの１つずつは、前記胴部の前記径方向内面から内向きに突出する補強要素が上に重ねられている、請求項１に記載のボール用バット。
【請求項８】
前記低耐久領域のうちの少なくとも１つは、前記胴部の薄い部分を備え、前記薄い部分の上に重なる前記補強要素は、構造的パッチ部を備える、請求項７に記載のボール用バット。
【請求項９】
前記補強要素は、約０．０２０インチだけ前記胴部の前記内面から内向きに突出する、請求項１に記載のボール用バット。
【請求項１０】
前記補強要素は、２％未満の伸度を有する繊維を含む高弾性複合材料を備える、請求項１に記載のボール用バット。
【請求項１１】
前記繊維は、前記バットの長手軸に対して少なくとも約３０度の角度に向けられている、請求項１０に記載のボール用バット。
【請求項１２】
ハンドル部と、
第１の径方向内径を有する第１の領域、および、前記第１の領域に隣接し、前記第１の径方向内径を超える第２の径方向内径を有する第２の領域を有する、前記ハンドル部に取り付けられているか、またはこれと一体化されている胴部と、
前記第１の領域に取り付けられ、前記第１の領域から径方向内向きに突出し、前記第２の領域の上に重なる構造的パッチ部と、
を備え、前記構造的パッチ部の除去により前記胴部の耐久性が著しく低下する、ボール用バット。
【請求項１３】
前記構造的パッチ部は、約０．０４０インチの厚さを持つアルミニウム合金環状リングを備える、請求項１２に記載のボール用バット。
【請求項１４】
前記第２の領域は、前記第１の領域の厚さの約７５％以下の厚さを有する、請求項１２に記載のボール用バット。
【請求項１５】
前記第２の領域は、前記ボール用バットの長手方向に約０．５インチの厚さを有する、請求項１２に記載のボール用バット。
【請求項１６】
前記胴部は、前記第１の径方向内径に実質的に等しい第３の径方向内径を有する第３の領域をさらに備え、前記第２の領域は、前記第１の領域と前記第３の領域との間に配置され、前記構造的パッチ部は、前記第１および第３の領域の径方向内面に取り付けられている、請求項１２に記載のボール用バット。
【請求項１７】
前記構造的パッチ部は、低伸度接着剤によって前記第１および第３の領域に接合されている、請求項１２に記載のボール用バット。
【請求項１８】
前記胴部は、第１の剛性を有する材料を備え、前記構造的パッチ部は、前記第１の剛性より高い第２の剛性を有する材料を備える、請求項１２に記載のボール用バット。
【請求項１９】
ハンドル部と、
前記ハンドル部に取り付けられているか、またはこれと一体化されている胴部と、
を備え、前記胴部の径方向内面が切断または切削に抵抗性を有する材料を備える、ボール用バット。
【請求項２０】
前記抵抗性を有する材料は、柔らかい粘着性の材料、繊維質の材料、または硬い材料を備える、請求項１９に記載のボール用バット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
優先権主張  
本願は、２０１１年１２月２１日出願の米国特許出願第１３／３３３，４９８号の継続出願である。
【背景技術】
【０００２】
ボール用バットの性能を高めようとして、バットの胴部を改造する野球選手およびソフトボール選手の人数は増え続けている。このような野球選手は、たとえば、バットのキャップを取り外し、バットの重量を軽減するためにバットの胴部の内面から材料を切削するか、または機械加工で除去し、結果として、選手がバットを振り、ボールを打撃するときに、バット速度が上がり、およびより優れたバット性能が得られることが知られている。キャップがバットの上に戻されると、バットの内側に手を加えたことは、気付かれないことが一般的である。
【０００３】
複合バットの胴部の複合層間を剥離させる野球選手がいることも知られている。層間剥離により、胴部の圧縮が低下し、胴部の収縮が増大して、バットの性能が向上する可能性がある。胴部層間剥離を引き起こす最も一般的な方法は、バットの胴部が胴部の長軸に対して横方向に置かれた２つの円筒体の間に設置される「圧延」である。円筒体は、その後、胴部に沿って圧延されている間に、胴部構造に極端な撓みを生じさせるためにバットの中へ圧縮される。このプロセスは、バット積層の中に微小亀裂を生じさせ、最終的には、複合胴部層の間で層間剥離を引き起こす。このプロセスは、概してバットの耐用年数を短縮するが、非常に多くの選手は、耐久性より一時的な補強性能を選ぶ。切削の場合と同様に、圧延の結果として生じるバットの胴部の改造は、監視員によって気付かれないことが多い。
【０００４】
これらのバット不正改造方法に対処するため、規制団体が、バット設計に制限を課し始めた。全米大学体育協会（ＮＣＡＡ）は、たとえば、全てのバットが無制限の回数圧延された後でも性能限界を遵守することを要求する試験を課している。本質的に、バットは、最大許容性能限界より下に保たれるか、または、圧延中に破損するかのいずれかでなければならない。その結果、規制団体の要件を満たす高性能ボール用バットを設計することは、より一層困難になる。ほぼ全てのその他のベースボールおよびソフトボール競技運営団体、たとえば、アマチュア・ソフトボール協会（ＡＳＡ）、全米スペシャルティ・スポーツ協会（ＵＳＳＳＡ）、リトルリーグなどは、同様の規定を採用している。
【発明の概要】
【０００５】
ボール用バットは、１つ以上の補強要素によって強化された１つ以上の低耐久領域を有する。補強要素が改造または除去されると、ボール用バットの耐久性が著しく低下する。たとえば、バットの性能を高めようとしてボール用バットに内部切削または外部圧延が行われる場合、バットの性能が指定された限界を下回る点までバットの耐久性が低下するように、補強要素が除去または破損される。
【０００６】
図面中、同じ符号は、全ての図面にわたって同じ要素を指す。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】一実施形態に係るボール用バットの斜視図である。
【図２】一実施形態に係る図１の線Ａ−Ａにおけるバットの胴部の断面図である。
【図３】別の実施形態に係る図１の線Ａ−Ａにおけるバットの胴部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
発明の様々な実施形態を以下に説明する。以下の説明は、これらの実施形態の十分な理解と実施できる程度の記載とを可能にするため特定の詳細を提供する。当業者は、しかしながら、発明がこれらの多くの詳細なしに実施されることがあることを理解するであろう。さらに、いくつかの周知の構造または機能は、様々な実施形態の関連した説明を不必要に曖昧にしないように図示されないか、または詳細に説明されないことがある。
【０００９】
以下の説明で使用する用語は、この用語が発明のある種の特定の実施形態の詳細な説明と関連して使用されているとしても、この用語の最も広い合理的な方法で解釈されることが意図されている。ある種の用語は、以下でなお一層強調されることがあるが、何らかの限定的に解釈されることが意図されている用語はいずれも、この発明を実施するための形態の欄においてそういうものとして明白かつ明確に定義される。
【００１０】
文脈が許す場合、単数形または複数形の用語は、それぞれ、複数形または単数形の用語をさらに含むことがある。その上、単語「ｏｒ（または）」が２つ以上の項目を含むリストの中の他の項目から排他的に単一の項目だけを排他的に意味するように明白に制限されない限り、このようなリストの中での「または」の使用は、（ａ）このリストの中の何らかの単一の項目、（ｂ）このリストの中の項目の全て、または（ｃ）このリストの中の項目の何らかの組み合わせを含むものとして解釈されるべきである。
【００１１】
次に図面を詳細に参照すると、図１に示すように、以下、「ボール用バット」または「バット」として総称される野球またはソフトボールバット１０について図示および説明する。ボール用バット１０は、ハンドル部１２と、胴部１４と、ハンドル部１２を胴部１４に連結するテーパ状部分１６とを有する。ハンドル部１２の自由端は、ノブ１８または類似する構造を有する。胴部１４は、好ましくは、適当なキャップ部２０または差込部によって閉鎖されている。バット１０の内部は、好ましくは、空洞であり、野球選手がバット１０を振った際に、バットにかなりの速度を発生させるように打撃部１０が比較的軽量であることを可能にする。
【００１２】
ボール用バット１０は、一体構造でも、または、たとえば、参照により本書に組み込まれる米国特許第５，５９３，１５８号に記載されているように２個以上の別個の付属部分品（たとえば、別個のハンドル部および胴部）を有してもよい。胴部１４は、カーボンもしくはガラスなどの複合材料から形成されても、または、アルミニウムなどの金属から形成されてもよい。バットハンドル部１２は、胴部１４と同じ材料または胴部１４と異なる材料から構成されることがある。ツーピース構造ボール用バットでは、たとえば、ハンドル部１２は、複合材料（胴部を構成するため使用された材料と同じ材料もしくは異なる材料）、金属材料、または、何らかの他の適当な材料から構成されることがある。
【００１３】
バットの胴部１４は、単壁または多重壁構造を有してもよい。多重壁構造胴部は、たとえば、参照により本書に組み込まれる米国特許第７，１１５，０５４号に詳細に記載されているように、１つ以上の界面剪断制御ゾーン（「ＩＳＣＺ」）によって互いに分離されている胴部壁を有してもよい。
【００１４】
ボール用バット１０は、何らかの適当な寸法を有することがある。ボール用バット１０は、２０〜４０インチ、または、２６〜３４インチの全長を有することがある。全胴部直径は、２．０〜３．０インチ、または、２．２５〜２．７５インチを有することがある。典型的なボール用バットの直径は、２．２５、２．６２５または２．７５インチであり得る。これらの全長および全胴部直径または何らかの適当な寸法の様々な組み合わせを有するバットが本書において考慮される。バット寸法の特定の好ましい組み合わせは、概して、バット１０のユーザによって命令され、ユーザ間で大幅に違うことがある。
【００１５】
バットの胴部１４は、少なくとも１つの脆弱領域、または、胴部１４の他の領域と比較して、低い耐久性を有する領域を有する。この脆弱領域は、胴部１４の打撃の中心またはスイートスポット、または１以上の他の好適な位置に位置するか、もしくは、実質的に位置することがある。脆弱領域は、ボール用バットが投げられた硬球またはソフトボールを打つような競技に関連する衝撃に耐えるために必要な耐久性を提供する補強要素によって強化される。
【００１６】
図２に示すように、一実施形態では、補強要素は、胴部１４の径方向内面から径方向内向きに突出する１つ以上のリブ部２２または類似する特徴を有する。図２に示された実施形態では、単一の内向きに突出するリブ部２２は、バットの胴部１４のスイートスポットに実質的に配置されている単一の脆弱領域２４の上に配置されている。１つ以上のリブ部２２は、代替的に、典型的にボール用バット１０の端部から約２インチ〜８インチに広がる胴部１４の打撃ゾーン内の任意の位置に配置されてもよい。別の実施形態では、１つ以上のリブ部２２は、打撃ゾーンの外側に、好ましくは、切削が典型的に始まるボール用バットのキャップ端部に向かって配置されてもよい。
【００１７】
リブ部２２は、好ましくは、バットの胴部１４の長手方向に約０．６２５〜１．０００インチの長さを有する。リブ部２２は、代替的に、これより長くても短くてもよい。一部の実施形態では、たとえば、リブ部２２は、６．０００インチ以上の長さを有することがあり得る。リブ部２２は、好ましくは、胴部１４の径方向内面の全周に沿って配置されるが、より一層小さい不連続リブ状部分が代替的に使用されてもよい。リブ部２２は、内向きに突出するので、リブ部は、バットの胴部１４の隣接する領域より小さい内径を有する。一実施形態では、リブ部の内径は、バットの胴部１４の内面がこれを切削するために使用される何らかの工作機械の軌道内に存在するように、隣接する胴部領域の内径未満である約０．０２０インチである。リブ部２２が、代替的に、胴部１４の内面から内向きに突出する距離は、これより大きくても小さくてもよい。
【００１８】
複合ボール用バットでは、リブ部２２が、バットの胴部１４を構成するために使用された複合材料の１層以上の層から形成されることがある。代替的に、特に、胴部材料が比較的低剛性を有する場合、より剛性のある複合または金属材料などのより高剛性の材料がリブ部２２を形成するために使用されることがある。胴部１４の径方向内面上により一層高剛性のリブ部２２を有することは、胴部構造をより剛性のある材料の存在により一層依存させる。その結果、リブ部２２が切削される、または、機械加工で除去される場合、胴部１４に耐久性の著しい低下が直ちに起こる。
【００１９】
さらに、リブ部２２を形成するために使用された１つ以上の複合材料の繊維タイプおよび繊維角は、胴部１４に圧延または他の深刻な撓みが起こるときに胴部耐久性の著しい低下を引き起こすように選択されることがある。たとえば、２％未満の伸度を有する高弾性カーボン繊維などの低伸度繊維は、リブ部２２を構成するために使用されることがある。一実施形態では、繊維は、バット１０の長手軸に対して約３０度を超える角度に向けられ、このことは、胴部に、圧延によって引き起こされる撓みなど、約０．１インチを超える径方向撓みが起こるときに胴部積層が機能しなくなる見込みを増大させる。
【００２０】
脆弱領域２４は、胴部壁を通って延在する中空室でもよく、または、これは、１つ以上の弱い材料で形成されても、もしくは、これを充填されてもよい。脆弱領域２４で使用されてもよい、いくつかの比較的弱い材料は、発泡体（たとえば、ポリウレタン、ポリスチレン、または熱可塑性発泡体）、ロープ、バルサ材、織物用糸、ポリプロピレン、または他の適当な材料を含む。ポリウレタンまたはシリコーンなどのエラストマーは、脆弱領域２４を形成するためにさらに使用されてもよい。付加的にまたは代替的に、胴部１４の残り部分を構成するために使用されたものより弱い積層繊維もしくは弱い樹脂マトリックス、または、周囲の積層に接合されていない材料は、脆弱領域２４を形成するために使用されてもよい。これらの比較的脆弱な材料および配置構成は、補強リブ部２２が存在するときに十分な耐久性を提供するが、リブ部２２または他の内向きに突出する特徴が機械加工で除去された場合、破損するであろう。
【００２１】
図３に示すように、別の実施形態では、複合または金属バットの胴部１４の脆弱領域２６は、隣接する胴部領域より薄い厚さを有する領域で胴体１４を製造することにより形成される。脆弱領域２６は、脆弱領域２６に隣接する胴部１４の径方向内面に接合されるか、または、そうではない場合、取り付けられた、構造的パッチ部２８または他の補強要素によって覆われる。パッチ部２８は、胴部壁の径方向内面から内向きに突出し、このようにして、この領域内で胴部１４の内径を減少させ、胴部１４の内面を切削するために使用される工作機械の軌道内にパッチ部２８を配置する。
【００２２】
パッチ部２８を構成するために、または、パッチ部を胴部１４の内面に接合するために使用される材料は、胴部１４に圧延から生じるような約０．１インチを超える過剰な径方向撓みが起こるときに機能しなくなるように選択されることがある。前述のカーボン繊維などの高弾性低伸度カーボン繊維は、パッチ部２８を構成し、この結果を達成するために使用されてもよい。付加的にまたは代替的に、低伸度接着剤（たとえば、エポキシ、アクリル、またはシアノアクリレート）は、パッチ部２８をバット胴部１４に接合するために使用されてもよい。このような接着剤は、圧延または類似する措置の結果として生じる径方向撓みなどの極端な負荷条件下で破損する。
【００２３】
胴部耐久性の望ましい低下を達成するために必要な脆弱領域２６内の胴部厚さの縮小は、バットを構成するために使用された材料の強度と、バットが使用されることになるプレーのレベルとに依存する。たとえば、高強度アルミニウム合金で形成された典型的な大人用野球バットは、概して、約０．１００インチ〜０．１１０インチまでの胴部壁厚さを有する。ボール用バットの長手方向に約０．５インチの長さと約０．０７５インチの厚さとを有する脆弱領域２６をこのようなバットに組み込むことは、パッチ部２８などの補強要素がない場合に、通常の使用下で胴部脆弱化を結果として生じることになる。たとえば、約０．０４０インチの厚さを有する高強度アルミニウム合金リングは、このような薄い脆弱領域２６を支持する適当なパッチ部２８であろう。
【００２４】
概して、所定のボール用バットにおける壁厚さの約２５％以上の縮小は、胴部１４の内面が機械加工で除去されるか、または、パッチ部２８が破損もしくは剥離された後に胴部破壊を引き起こすために足りる筈である。胴部壁厚さのより少ない縮小（たとえば、約１０％の縮小）は、類似する結果を提供することがあり得るが、胴部が切削、圧延、または、それ以外に変形された後に、バットが数回の衝撃に対して比較的高レベルで機能することを可能にするかもしれない。
【００２５】
一実施形態では、パッチ部２８の径方向外面は、頑丈なポリウレタンまたは樹脂接着剤によって胴部１４の径方向内面に接合されている。フィルム接着剤は、通常は良好に機能し、一般に、非フィルム接着剤より容易に制御し、配置することができる。パッチ部２８と胴部１４との間の接合強度は、接合面積を制限することにより、または、パッチ部２８と胴部１４との合わせ面を下処理なしとすることにより（すなわち、準備された面と同様に強く接合しない滑らかな面を使用することにより）調整される可能性がある。
【００２６】
別の実施形態では、胴部壁、または、胴部壁の径方向内層のうちの１層以上は、切削、あるいは機械加工で除去することが困難である１つ以上の材料で形成されることがある。この性質を持つ材料は、代替的に、より容易に機械加工可能な材料で形成された胴部壁の径方向内面に接合される、または、そうではない場合に取り付けられることがある。適当な切削抵抗材料のいくつかの実施例は、限定されることなく、柔らかい粘着性の材料（たとえば、比較的高い融点を持つ複合材料）と、アラミド繊維などの繊維質の切断が難しい繊維と、カッター上で破損または擦り減ることになるタングステンカーバイドなどの典型的な加工用カッターと少なくとも同じ硬さである材料で形成された粒子またはワイヤとを有する。
【００２７】
上記実施形態のうちのいずれもが単独で、または、互いに組み合わせて使用されることがある。たとえば、バットの胴部は、リブ部または類似する補強要素によって補強された脆弱領域を有することがあり、構造的パッチ部で補強された別の脆弱または薄い領域を有してもよい。これらの領域は、胴部のスイートスポットに近接して配置されても、または、打撃ゾーンの内側もしくは外側にある他の領域に存在してもよい。ボール用バットは、本書に記載されていない特徴をさらに有してもよい。複数の実施形態が図示および説明されているが、様々な変更および置換が発明の趣旨および範囲から逸脱することなく当然に行われることがある。発明は、その結果、請求項と請求項の均等物とによるものを除いて限定されるべきではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２８】
【特許文献１】米国特許第５，５９３，１５８号公報
【特許文献２】米国特許第７，１１５，０５４号公報
【図１】
2015503369.tif 000003
【図２】
2015503369.tif 000004
【図３】
2015503369.tif 000005
【国際調査報告】
2015503369.tif 000006