(57)【要約】  【課題】  軽量化を図りつつ、しかも耐衝撃性にも優れた野球用バットのヘッドキャップを提供することを一の課題とする。また、グリップ回りの慣性モーメントが小さくスイングが容易で、しかも耐衝撃性に優れたヘッドキャップを備えた野球用バットを提供することを他の課題とする。  【解決手段】  本発明の野球用バットのヘッドキャップは、樹脂中に直径１２００μｍ以下の気泡のみを含んでなる発泡部と、該発泡部の外側を覆うように配された非発泡部とを備え、厚み方向両端に、それぞれ肉厚の４％以上を占めるように前記非発泡部が形成されていることを特徴とする。また、本発明の野球用バットは、該ヘッドキャップを備えたことを特徴とする。【選択図】          図３
2005211429.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂中に直径１２００μｍ以下の気泡のみを含んでなる発泡部と、該発泡部の外側を覆うように配された非発泡部とを備え、厚み方向両端に、それぞれ肉厚の４％以上を占めるように前記非発泡部が形成されていることを特徴とする野球用バットのヘッドキャップ。
【請求項２】
厚みが２ｍｍ未満となる領域は、全て前記非発泡部からなることを特徴とする請求項１記載の野球用バットのヘッドキャップ。
【請求項３】
前記発泡部が、該発泡部を構成する樹脂よりも表面エネルギーが高い発泡核材を添加して発泡されてなることを特徴とする請求項１又は２に記載の野球用バットのヘッドキャップ。
【請求項４】
前記発泡核材が、カーボン繊維であることを特徴とする請求項３記載の野球用バットのヘッドキャップ。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載の野球用バットのヘッドキャップを備えたことを特徴とする野球用バット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、野球用バットの先端に取り付けられる野球用バットのヘッドキャップおよび該ヘッドキャップを備えてなる野球用バットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属バットの先端部には、金属バット特有の打撃音を低減する目的で、例えば樹脂製等のヘッドキャップが装着されている。
ところが近年、ヘッドキャップ本来の目的である金属バットの打撃音低減だけでなく、バットのグリップ回りの慣性モーメントを小さくして振り易いバットを設計するという手法にも用いられてきている。
従って、該ヘッドキャップは、できるだけ軽量であることが好ましい。また、バットの先端に取り付けられて使用されるものであるため、耐衝撃性および耐摩耗性に優れることが好ましい。
【０００３】
このような要望に鑑み、一般的には、３０〜３５ｇ程度にまで軽量化されたヘッドキャップが主流となっている。また、軽量で且つ耐衝撃性の高い樹脂（例えば、ポリウレタン樹脂やアイオノマー樹脂）を用いて形成されたヘッドキャップも知られており、現在、最軽量のものとして２５ｇ程度にまで軽量化されたものがある。
一方、該ヘッドキャップに使用される材料としては、樹脂を発泡させた、いわゆる発泡樹脂を用いることが知られており（特許文献１）、バットの重量やバランス位置を調整し得ることが開示されている。
【特許文献１】特開平１１−２７６６５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ヘッドキャップの軽量化と耐衝撃性とは、概ね二律背反の関係にあるため、ヘッドキャップの更なる軽量化を図ろうとした場合、前記従来技術に開示されているような発泡樹脂をそのまま適用してヘッドキャップ全体を構成すると、ヘッドキャップの軽量化を図ることはできるが、耐衝撃性に劣るものとなってしまう。
【０００５】
そこで本発明は、軽量化を図りつつ、しかも耐衝撃性にも優れた野球用バットのヘッドキャップを提供することを一の課題とする。
また、本発明は、グリップ回りの慣性モーメントが小さく、しかも耐衝撃性に優れたヘッドキャップを備えた野球用バットを提供することを他の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決すべく、本発明の野球用バットのヘッドキャップは、樹脂中に直径１２００μｍ以下の気泡のみを含んでなる発泡部と、該発泡部の外側を覆うように配された非発泡部とを備え、厚み方向両端に、それぞれ肉厚の４％以上を占めるように前記非発泡部が形成されていることを特徴とする。
【０００７】
尚、本発明において、気泡の直径とは、発泡部を含む任意の切断面を電子顕微鏡を用いて撮影した画像において、その気泡の径が最大となる長さを測定した値をいう。但し、単独の気泡か又は複数の気泡かを判別し難い気泡については、測定対象から除外するものとする。
また、厚み方向とは、ヘッドキャップの各部位において外表面と内表面とを最短距離で結ぶ方向をいい、肉厚とは、発泡部の端から最も近い断面端にまで垂線を引くとともに、これを逆の断面端にまで延長したときの該線分の全長をいうものとする。
【０００８】
本発明に係る野球用バットのヘッドキャップによれば、樹脂が発泡してなる発泡部を備えているために軽量となり、且つ該気泡は、直径１２００μｍ以下の気泡のみからなるため、衝撃を受けた際にも亀裂等の生じにくいものとなる。さらに、該発泡部の外側を覆うように配された非発泡部を備え、厚み方向両端に、それぞれヘッドキャップの肉厚の４％以上を占めるように前記非発泡部が形成されているため、衝撃を受けた際の亀裂発生をより確実に防止することができる。
【０００９】
好ましくは、厚み、即ち外表面と内表面との最短距離が２ｍｍ未満の領域は、全て前記非発泡部からなるものとする。
また、好ましくは、前記発泡部は、該発泡部を構成する樹脂と比べて表面エネルギーが高い発泡核材を添加して発泡されたものとする。該発泡核材としては、カーボン繊維を好適に使用し得る。
【００１０】
さらに、本発明の野球用バットは、斯かる構成の野球用バットのヘッドキャップを備えたことを特徴とする。
斯かる構成の野球用バットは、前記野球用バットのヘッドキャップを備えたことによって先端がさらに軽量化されたものとなるため、グリップ回りの慣性モーメントが小さく、スイングし易いものとなる。また、使用時にヘッドキャップが割れ難いものとなる。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、本発明に係る野球用バットのヘッドキャップは、従来のヘッドキャップに比して更に軽量化されたものとなり、しかも耐衝撃性に優れたものとなる。
また、本発明に係る野球用バットは、スイングし易く、しかも耐衝撃性に優れたものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る野球用バットのヘッドキャップについて詳細に説明する。
図１は、本発明の野球用バットのヘッドキャップの一実施形態を裏面側から示した斜視図である。また、図２は、該野球用バットのヘッドキャップを中心線を通るように分割した際の断面図であり、図３は該図２の一部を拡大した図である。
【００１３】
図１に示したように、本実施形態のヘッドキャップ１は、野球用バットの先端に嵌着される筒状部２と、野球用バットの先端の開口部を閉塞する閉塞部３と、該閉塞部３の裏側に中央から放射状に延びたリブ４とが、一体的に形成されたものである。
【００１４】
また、図３の拡大図に示したように、本実施形態のヘッドキャップ１は、樹脂中に気泡を含んでなる発泡部Ａと、該発泡部Ａの外側を覆い、樹脂中に気泡を含まない非発泡部Ｂとを備えてなる。
【００１５】
該発泡部Ａに含まれる各気泡ａの直径は１２００μｍ以下とするが、好ましくは８０〜１０００μｍの範囲内、より好ましくは１５０〜８００μｍの範囲内とする。
直径１２００μｍを超える気泡が含まれていると、衝撃を受けた際に該気泡を起点として亀裂が生じ易くなり、耐衝撃性が低下するおそれがある。また、直径１２００μｍ以上の気泡を含んだ状態で耐衝撃性を高めようとすれば、表面の非発泡部の厚みをさらに増す必要があり、軽量化が困難となる。
尚、気泡の直径の下限については特に限定されないが、あまり細かすぎると軽量化を図ることが困難となるため、１０μｍ以上とすることが好ましい。
【００１６】
また、該発泡部Ａにおける気泡の占有率は、好ましくは５〜２５％、より好ましくは８〜１６％とする。５％未満であれば軽量化の効果が発揮されにくくなり、逆に２５％を超えると耐衝撃性が低下するおそれがある。
さらに、ヘッドキャップ全体に対する気泡の占有率は、好ましくは１〜２０％、より好ましくは５〜１５％とする。１％未満であれば軽量化の効果が発揮されにくくなり、逆に２０％を超えると耐衝撃性が低下するおそれがある。
ここで、発泡部Ａにおける気泡の占有率とは、一般には、発泡部Ａの全体積に占める気泡の体積を意味するものであるが、本発明においては、便宜的に、発泡部Ａを含む任意の切断面において、発泡部の全面積に占める気泡の断面積の合計の割合とする。また、同様にして、ヘッドキャップ全体に対する気泡の占有率は、便宜的に、ヘッドキャップの中心線を含む切断面において、全断面積に占める気泡断面積の合計の割合とする。
【００１７】
一方、非発泡部Ｂは、樹脂中に気泡を含まない部分である。
但し、前記気泡の占有率が０．５％未満である場合には、実質的に気泡を含まないのと同視し得る状態であるため、本発明では非発泡部とする。
【００１８】
非発泡部Ｂは、図３に示すように、厚み方向両端において、それぞれ肉厚Ｘの４％以上を占めるような厚みＹで形成されていることを要するが、好ましくは肉厚Ｘの６％以上、より好ましくは８％以上を占めるような厚みで形成されたものとする。
また、該非発泡部Ｂの厚みＹは、それぞれの値が上記範囲内となっていればよく、両端の厚みが互いに異なる値であってもよい。
但し、ヘッドキャップの厚み（外表面と内表面の最短距離）が２ｍｍ未満となる領域は、全て非発泡部Ｂとすることが好ましい。斯かる領域に発泡部Ａが存在すると、ヘッドキャップの強度が低下し、耐衝撃性が低下するおそれがあるからである。
【００１９】
また、前記発泡部Ａは、特に該ヘッドキャップの肉厚が大きくなる部分に配することが好ましく、これにより、気泡による強度低下を防止することができる。
【００２０】
発泡部Ａおよび非発泡部Ｂに使用し得る樹脂については特に限定されない。但し、加熱成形法によって得るためには、熱可塑性樹脂を用いて構成することが好ましく、該熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリスチレン、ポリウレタン、オレフィン系エラストマー、ウレタン系エラストマー、アイオノマー、スチレン系エラストマー等を用いることができる。また、前記加熱成形法としては、射出成形法、スラッシュ成形法、真空成形法等を適用することができる。
【００２１】
また、発泡部Ａと、該発泡部Ａの外側を覆うような非発泡部Ｂとを形成するには、発泡剤を含む樹脂を用いて公知の方法によって発泡部を成形した後、該発泡部の周りに発泡剤を含まない樹脂を成形する方法や、又は一度の射出成形等によって樹脂の一部を部分的に発泡させるという、いわゆる部分発泡法でもよい。
部分発泡法としては、例えば、特公平８−１３４８２号公報、特開平１０−１８０８２５号公報、特開２０００−２４６７５６号公報、特開２００１−１３２５６６号公報等に記載された公知の方法を採用することができる。
【００２２】
また、熱可塑性樹脂に発泡剤を含有させて溶融した成形材料を射出成形用の金型内に射出注入し、該成形材料に対して通常の均一発泡成形の場合よりも高く、非発泡成形の場合よりも低い保圧（金型内に充填された成形材料に対し、射出成形した際の圧力を保持すること）を作用させながら冷却する方法でも、部分発泡させることができる。
【００２３】
また、発泡剤としては、アゾジカルボンアミド、Ｎ，Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン、４，４’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）、炭酸水素ナトリウムなどの化学発泡剤や、窒素や二酸化炭素などの物理発泡剤、或いは樹脂の内部に熱膨張性の液体や気体を封じ込めた微少な粒子（マイクロバルーン）等を１種又は２種以上組み合わせて使用することができる。
【００２４】
さらに、樹脂を発泡させて発泡部Ａを形成する際には、該発泡部Ａを構成する樹脂よりも表面自由エネルギーが高い発泡核材を添加することが好ましい。発泡部Ａを構成する樹脂よりも表面自由エネルギーが高い発泡核材を添加することにより、溶融樹脂中の気泡径を制御でき、本発明に有効な気泡を生成させやすくなる。
また、溶融樹脂中に存在する２以上の気泡を融合させて所望の大きさの径を有する気泡を効率的に生成させるためには、気泡のもつ活性化エネルギーを小さくする必要がある。この活性化エネルギーを小さくするためには、例えば、表面自由エネルギーが該発泡部Ａを構成する樹脂よりも大きい発泡核材を用いることが有効である。他方、一定以上の表面自由エネルギーを有する発泡核材を用いると、気泡が成長しすぎるため、本発明には好ましくない。本発明に用いる発泡核材の表面自由エネルギーは、０．１〜１．５（Ｊ／ｍ2）であることが好ましく、０．５〜１．０（Ｊ／ｍ2）であることがより好ましい。
【００２５】
また、本発明に用いる発泡核材は、上述のような表面自由エネルギーを有するべく、短繊維状であって表面の凹凸が大きいことが好ましい。具体的には、ＢＥＴ法（吸着質は窒素）による比表面積が３０〜１００ｃｍ2／ｇであることが好ましい。比表面積が３０ｃｍ2／ｇより小さければ所望の表面自由エネルギーが得られ難く気泡径が小さくなる傾向にあり、１００ｃｍ2／ｇより大きければ気泡径が大きくなり過ぎるおそれがある。
【００２６】
このような観点から、本発明に用いる短繊維状の発泡核材としては、繊維長が２０〜４００μｍであるものが好ましく、４０〜６０μｍであるものがより好ましい。繊維長が２０μｍより小さければ、混合時に飛散しやすく作業環境を悪化させるおそれがあり、また４００μｍより大きければ気泡成長を抑制するという問題が生じやすい。
【００２７】
斯かる発泡核材としては、カーボン繊維、ガラス繊維等の短繊維、鉄、アルミニウム、チタン等の金属繊維、カーボンブラック、酸化チタン、酸化アルミニウム、タルク、パール顔料等を使用することができる。中でも、発泡部の制御のみならず、ヘッドキャップとしての強度をさらに向上させ得るという観点から、ＰＡＮ系のカーボン繊維が好ましい。該カーボン繊維としては、繊維長４０〜６０μｍ、直径５〜１０μｍ、ＢＥＴ法（吸着質は窒素）による比表面積が３０〜１００ｃｍ2／ｇであるものを好適に使用できる。
【００２８】
本発明によれば、図１に示すような同一形状のヘッドキャップを作製する際、従来のヘッドキャップでは２５ｇ程度が軽量化の限界であったが、本発明に係る野球用バットのヘッドキャップでは、耐衝撃性を維持しつつ２０ｇ程度にまで軽量化することが可能となる。
【００２９】
本発明に係る野球用バットは、その先端に上述のようなヘッドキャップを備えたものである。斯かる構成の野球用バットは、先端が非常に軽量化されたものであるため、いわゆる手元バランスとなってスイングの高速化を図ることができる。
【実施例】
【００３０】
以下、実施例を挙げて、本発明についてさらに詳細に説明する。
樹脂中に、発泡核材としても作用する添加材を添加し、図１に示す形状に射出成形するとともに条件を調整して部分発泡させ、実施例および比較例の野球用バットのヘッドキャップを作製した。
各ヘッドキャップを発泡部を含む任意の断面で切断した後、該切断面を電子顕微鏡にて２０倍に拡大した画像を用い、発泡部における気泡の直径、非発泡部の厚みおよびその部分の肉厚を測定した。結果を表１〜３に示す。
【００３１】
尚、表１〜３において、樹脂名の「ＰＵ」はポリウレタン樹脂、「ＰＡ」はポリアミド樹脂、「ＰＵ／ＰＡ」はポリウレタン樹脂およびポリアミド樹脂の混合物、「Ｈ１７０６」はアイオノマー樹脂（三井・デュポンポリケミカル社製、商品名「ハイミラン１７０６」）、「Ｈ１６０１」はアイオノマー樹脂（三井・デュポンポリケミカル社製、商品名「ハイミラン１６０１」）を示す。
また、発泡法の「ＳＣＦ」は超臨界流体の物理発泡剤を用いた方法、「ＣＨＥＭ」は化学発泡剤を用いた方法、「ＢＬ」はマイクロバルーンを用いた方法を示す。
さらに、添加材の「ＣＦ」はカーボン繊維、「ＧＦ」はガラス繊維、「ＣＢ」はカーボンブラック、「ＡＬ」はアルミニウム粉、「ＰＬ」はパール顔料を示す。
【００３２】
重量の測定
前記実施例および比較例のヘッドキャップを気温２３±３℃、湿度６５±１０％の恒温室に２４時間以上放置した後、電子天秤にて重量を測定した。
【００３３】
耐衝撃試験
前記実施例および比較例のヘッドキャップを−２０℃の恒温室に２時間以上放置した後、速やかに取りだして落錘試験機に固定し、２０ｋｇの錘を１．０ｍの高さから落下させた。この試験を連続して１０回行い、ヘッドキャップの破損の有無を目視により観察した。そして、何ら異常の認められないものを◎、破損には至らないが実使用上支障のない微細な亀裂の生じたものを○、破損又は実使用上支障のある亀裂（その後の使用により破損につながるおそれのあるもの）の生じたものを×とした。
結果を併せて表１〜３に示す。
【００３４】
【表１】
2005211429.tif 000003
【表２】
2005211429.tif 000004
【表３】
2005211429.tif 000005
【００３５】
表１〜３に示すように、本発明の実施例のヘッドキャップは、充分な軽量化が図られ且つ耐衝撃性にも優れたものであることが認められた。これに対し、比較例のヘッドキャップは、実施例と同程度に軽量化した場合、耐衝撃性に劣るものとなった。
【００３６】
次に、慣性モーメントとスイング速度の関係を調べるため、以下の実験を行った。即ち、本発明に係る部分発泡のヘッドキャップで２０ｇのものを作製し、これを長さ８４０ｍｍ、重さ８６０ｇの金属バットの先端に取りつけ、実施例１のバットとした。また、未発泡のヘッドキャップで２０、２５、３０、３５、４０ｇのものを作製し、同じく金属バットの先端に取りつけ、比較例１〜５のバットとした。尚、バットの重量差による誤差をなくすため、バット全体の重量が９００ｇになるようにグリップエンドに鉛製の錘を取り付けて調整した。
これらの実施例および比較例のバットの慣性モーメントを測定するとともに、現役の高校野球選手２５名にスイングしてもらい、その際の速度を計測した。
また、使用したヘッドキャップについて、前記と同様の耐衝撃性試験を行った。
結果を表４に示す。
【００３７】
【表４】
2005211429.tif 000006
【００３８】
表４に示すように、比較例１〜５の野球用バットの場合、グリップ回りの慣性モーメントは、それぞれ２８２０、２８５０、２８８２、２９１１、２９４５ｋｇ・ｃｍ2となり、スイング速度の平均値はそれぞれ１０９、１０６、１０５、１０２、１０１ｋｍ／ｈとなった。しかし、２０ｇまで軽量化したヘッドキャップは、耐衝撃性の劣るものであった。  一方、実施例１の野球用バットでは、該慣性モーメントを２８２０ｋｇ・ｃｍ2とし、スイング速度の平均値も１０９ｋｍ／ｈとしつつ、しかもそのヘッドキャップは耐衝撃性を備えたものであった。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明の野球用バットのヘッドキャップは、硬球用、軟球用およびソフトボール用等の野球用バットに使用し得る。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の野球用バットのヘッドキャップの一実施形態を示した斜視図。
【図２】図１に示した野球用バットのヘッドキャップを、中心線を通るように切断して示した断面図。
【図３】図２の一部分を拡大した図。
【符号の説明】
【００４１】
１            野球用バットのヘッドキャップ
２            筒状部
３            閉塞部
４            リブ
Ａ            発泡部
Ｂ            非発泡部
Ｘ            野球用バットのヘッドキャップの肉厚
Ｙ            非発泡部の厚み
【図１】
2005211429.tif 000007
【図２】
2005211429.tif 000008
【図３】
2005211429.tif 000009