(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面の中心に配置される木製の補強芯（１２）と、該補強芯（１２）を囲み且つ竹片（２４）の積層体（２３）を集合してなる外周材（１３）と、からなり、前記補強芯（１２）および個々の竹片（２４）は接着によって一体化され、補強芯（１２）は矩形断面を有し先端から基端にかけて貫通しており、且つ先端から基端にかけていずれの横断面においても、補強芯（１２）と竹片（２４）の両方が存在しており、
更に前記補強芯（１２）は、前記竹片（２４）よりも曲げ剛性が高く、且つ該竹片（２４）よりも比重が大きいことを特徴とする野球用バット。
【請求項２】
前記補強芯（１２）の材質は、ヒッコリーであることを特徴とする請求項１記載の野球用バット。
【請求項３】
前記補強芯（１２）の材質は、強化木であることを特徴とする請求項１記載の野球用バット。
【請求項４】
前記補強芯（１２）の断面は、各辺の長さが１５ｍｍ以上且つ２０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の野球用バット。
【請求項５】
前記補強芯（１２）の断面は、一辺の長さが３０ｍｍ以上且つ４０ｍｍ以下で、他辺の長さが５ｍｍ以上且つ１２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の野球用バット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、野球競技で使用される野球用バットに関する。
【背景技術】
【０００２】
野球用バットは、打撃の際の強烈な衝撃に耐える必要があり、硬式野球用のバットとして使用できる木材の種類は、アオダモやメイプルやホワイトアッシュなどに限られている。しかし、これらの木材は産地が限られている上、育成には長い年月が掛かるため、近年は資源の枯渇が進んでおり、木製バットの価格は高騰する傾向にある。木製バットの代用としては金属バットが知られているが、軽量で反発係数も大きいため、打撃側が一方的に有利になり、円滑な試合展開が望めないなどの問題がある。そのためプロ野球では金属バットの使用が認められておらず、アマチュア野球でも何らかの制限を設ける場合がある。
【０００３】
このような背景から、従来の木製バットの代用として、木片や竹片を貼り合わせた接合バットも広く普及している。接合バットは、貴重な森林資源を節約でき、しかも価格も抑制できるなどの利点があり、プロ野球での使用は認められていないが、アマチュア野球では、公式戦での使用も一部で認められている。この接合バットは様々な種類が存在しているが、最も普及しているのは全体を竹片で構成した竹バットである。竹バットは、伐採した孟宗竹などを細長い短冊状に分割した竹片を材料としており、これを接着剤で貼り合わせて正方形断面の母材を製造した後、旋盤で所定の形状に仕上げている。また竹バット以外の接合バットとしては、中心部だけを竹片で形成して、その周囲にメイプルなどの板材を貼り合わせたラミバットと呼ばれる製品も広く普及している。このラミバットは、構造上、グリップ部分は完全な竹製になるが、打撃部分の外周は木製バットと同等な木材で覆われる。
【０００４】
バットに関する技術開発は歴史が古く、これまでにも多数の特許等が出願されており、その中で本願と関連のある案件を以下に示す。このうち特許文献１は、バットの強度を向上するため、中心に藤の木を貫通させたことを特徴としている。また特許文献２は、バットの中心に鉄棒を差し込んだことを特徴としており、折損の防止や強度の向上を目的としている。次の特許文献３は、竹バットの構造に関するもので、竹片の配置方法などが開示されている。最後の特許文献４は、竹バットの反発力を改善することを目的としており、中心部分に硬質な材料を使用して、その両側に竹材を接着して打撃部分を形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実明４２６２号公報
【特許文献２】実明６３３０３号公報
【特許文献３】実明３７９３９９号公報
【特許文献４】実公昭３５−０１６２１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
竹バットの材料となる竹は、成長が早く資源の確保に何らの問題もなく、また接着剤も改良が進んでおり、衝撃や経年で接着部が剥がれることも稀だが、竹は周知のように、曲げ荷重に対する剛性が低く容易に変形する。この性質は竹バットとして製品化された場合も、そのまま引き継がれており、打撃の際、全体が弓状に変形して飛距離が劣るなどの問題があり、公式戦での使用には適さない。なお前記のラミバットについても、打撃部分の外周以外は竹で形成されているため、同様の問題が発生する。したがってアマチュア野球においても、竹バットやラミバットを全面的に導入することは困難で、別途に木製バットも用意する必要がある。しかし木製バットは前記のように高価であり、しかも製品毎に強度にばらつきがあり、わずか数回の使用で破損することもある。
【０００７】
また前記のアオダモやメイプルなどの比重は、約０．７３だが、竹の比重は約０．６８である。これらの値は、品種や産地や伐採後の乾燥などによる差はあるが、竹の方が軽量であることに変わりはない。したがって製品化の際、バットの形状を同一とすれば竹バットの方が軽くなり、また重量を同一とすれば木製バットの方が細身になり、竹バットと木製バットの形状と重量を一致させることは難しく、使用感に差が生じる。なお硬式野球用の木製バットの重量は８８０ｇから９１０ｇまでの範囲が最も一般的である。
【０００８】
木製バットや接合バットのいずれも、天然資源を用いているため強度には限界があり、打撃の際に破損することがある。特にグリップ部分は、バットを握る手と打撃中のボールとの間で作用する曲げモーメントが最大になり、しかも断面が絞り込まれているため、過大な応力が発生して破損しやすい。この点については、特許文献１などのように、内部に何らかの芯材を入れることで改善できるが、この文献のような円断面の芯材は、その外周面に圧力を加えることが困難で、接着強度が不足気味になり、衝撃で接着が剥がれやすいといった問題がある。また特許文献２のように、木や竹以外の金属や樹脂などを芯材に使用した場合、競技団体が定めた「公認野球規則」によって公式戦での使用が困難になり、ノックバットなどに用途が限定されてしまう。
【０００９】
そのほか特許文献４に示されるバットは、グリップ部分の全体が硬質な材料で構成されており、一般的な木製バットに比べて重量が増加するため、スイングの際の負荷も増加するほか、打撃の際の衝撃が緩和されることなく手に伝達して使用感が劣るなどの問題がある。
【００１０】
本発明はこうした実情を基に開発されたもので、従来の木製バットに類似した性能を有しており、しかも価格や資源保護の面にも優れた野球用バットの提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記の課題を解決するための請求項１記載の発明は、断面の中心に配置される木製の補強芯と、該補強芯を囲み且つ竹片の積層体を集合してなる外周材と、からなり、前記補強芯および個々の竹片は接着によって一体化され、補強芯は矩形断面を有し先端から基端にかけて貫通しており、且つ先端から基端にかけていずれの横断面においても、補強芯と竹片の両方が存在しており、更に前記補強芯は、前記竹片よりも曲げ剛性が高く、且つ該竹片よりも比重が大きいことを特徴とする野球用バットである。
【００１２】
本発明による野球用バットは、従来からの竹バットを基本としているが、その内部に補強芯を組み込んだことを特徴としている。この補強芯は、断面を矩形状に限定しており、しかも打撃側の先端からグリップ側の基端まで、途中で途切れることのない一本の棒状であり、さらにバットの先端から基端までの間、いずれの横断面も必ず補強芯と竹片の両方が存在しており、補強芯だけ、あるいは竹片だけの横断面はないものとする。なお横断面とは、バットの長手方向に対して直交する円形の断面を指す。ただし、補強芯の中心がバットの中心と一致している必要はなく、補強芯のいずれかの部位にバットの中心が通っていればよい。また補強芯は、バットの強度を高めることを目的としているため、その材質は竹よりも曲げ剛性が高く、しかも竹よりも比重が大きいことも要求される。ただし公式戦での使用を考慮して、材料としては木や竹など、天然由来であることを前提とするが、無垢の物に限定される訳ではなく、各種接合材も使用できる。
【００１３】
補強芯の周囲に積層される竹片については、従来の竹バットと相違がなく、伐採した竹を長手方向に引き裂いて所定の長さに切断したもので、その断面は細長の長方形で、短冊のような外観となる。そして竹片の面積が広い面に接着剤を塗布して、この面同士を接触させながら重ねた上、圧力と熱を加えて竹片の積層体を製造する。その後、積層体の一面に接着剤を塗布して、この面に補強芯を接触させて再び圧力と熱を加えると、補強芯と竹片が一体化する。この工程を繰り返すことで、補強芯の周囲に竹片が隙間なく積層された角棒状の母材が完成して、さらに旋盤などで所定の形状に整えると製品が完成する。
【００１４】
このように補強芯の断面を矩形状に限定することで、母材を製造する際、補強芯と竹片との接触面に圧力を加えることができるため、竹片などのゆがみを除去して理想的な面接触が実現するほか、接着剤が接触面の全体に均等に浸透するため、補強芯と竹片が実質的に一体化する。そのためバットの外周に作用した荷重は、確実に補強芯に伝達され、しかも接着不良による亀裂の発生も防止できる。また補強芯は、中間で途切れることなく両端を貫通しているため、剛性が全域で向上して打撃の際の変形を抑制でき、さらに補強芯と竹との比重の差により純粋な竹バットよりも重量が増加して、使用感も改善される。なお本発明は、基本的に竹バットを改良したものであり、横断面の全体が補強芯だけで構成される部位はなく、補強芯によって剛性が過度に高くなることもない。
【００１５】
請求項２記載の発明は、補強芯の材質を限定するもので、補強芯の材質は、ヒッコリーであることを特徴としている。ヒッコリーは、主に北米東部に生息するクルミ科の広葉樹で、木材としては硬質で衝撃吸収力が大きいという性質があり、乾燥した状態での比重は約０．８５である。このように補強芯としてヒッコリーを用いることで、補強芯の断面積を抑制しながらバットの剛性が増加して、竹バット特有の柔軟性が改善されるほか、比重の差によって重量も増加するため、その断面積を最適化することで木製バットに類似した使用感が得られる。なおヒッコリーは、資源が豊富で入手性に問題はない。
【００１６】
請求項３記載の発明も、補強芯の材質を限定するもので、補強芯の材質は、強化木であることを特徴としている。強化木は、木板にフェノール樹脂などを含浸させて積層した硬質の人工木材であり、天然木に比べて強度や硬さが向上しており、建築部材などとして使用されている。その比重は様々だが１を越える場合もあり、補強芯の断面積を抑制しながら木製バットに近い剛性や重量を得ることができる。なお補強芯としては、請求項２記載のヒッコリーや請求項３記載の強化木のほか、樺や樫も候補に挙げられる。
【００１７】
請求項４記載の発明は、補強芯の断面形状を限定するもので、補強芯の断面は、各辺の長さが１５ｍｍ以上且つ２０ｍｍ以下であることを特徴としている。寸法をこのように限定することで、補強芯がほぼ正方形状になり、方向による曲げ剛性の差が少ない。なお補強芯を１５ｍｍ角の正方形断面とした場合、仮に補強芯の密度が０．８５でバットの全長が８４０ｍｍであれば、純粋な竹バットに比べて約３０ｇ重量が増加する。
【００１８】
請求項５記載の発明も、補強芯の断面形状を限定するもので、補強芯の断面は、一辺の長さが３０ｍｍ以上且つ４０ｍｍ以下で、他辺の長さが５ｍｍ以上且つ１２ｍｍ以下であることを特徴としている。寸法をこのように限定することで、補強芯の断面が長方形状となり、その長辺方向の断面二次モーメントが増大するため、打撃の際にも大きな剛性を得ることができる。また短辺方向についても、竹バットに比べて大きな剛性を得ることができる。なお本発明は補強芯の一辺が３０ｍｍ以上と比較的大きいため、断面が絞り込まれるグリップ部分では、補強芯の側面が外部に露見する。この露見している部分に限っては、補強芯の断面が矩形ではなく長円形になり、その両側に竹片が積層された構造になる。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１記載の発明のように、野球用バットの中心に補強芯を組み込み、その外周に竹片を積層することで、竹バット特有の柔軟性が改善され、木製バットに類似した剛性が得られるほか、補強芯として竹よりも比重の大きい材料を使用して、その断面積を最適化することで、重量を木製バットと同等に調整可能で、打撃の際の使用感や打球の挙動が従来の竹バットやラミバットに比べて大きく改善される。しかも本発明では、バットの全域で補強芯と竹片の両方が存在するため、重量が木製バットを上回ることもなく、また剛性が過度に高くならないため、打撃の際の衝撃も適度に緩和される。
【００２０】
また補強芯は、希少な木材を使用する必要がなく、材料の入手は容易で、安価で高性能のバットを市場に供給できる。さらに本発明の補強芯は矩形断面であり、隣接する竹片との接触面に圧力を加えながら接着作業を行えるため、補強芯と竹片が強固に一体化して、内部からの破損を防止できる。そのほか補強芯は、途切れることなく両端を一本で貫通しているため、断面が絞り込まれるグリップ部分の強度が改善され、耐久性も向上する。なおグリップ部分についても、補強芯と竹片の両方が存在するため、強度の改善のほか衝撃の緩和も期待できる。また本発明によるバットは、従来の竹バットの製造工程を流用でき、この点でも製品価格を抑制できる。
【００２１】
請求項２記載の発明のように、補強芯の材質としてヒッコリーを用いることで、ヒッコリーの特徴である曲げ剛性の高さや比重の大きさにより、補強芯の断面積を抑制しながら木製バットに準ずる性能を得られるため、製造工程が従来の竹バットとほぼ同一になり、しかもヒッコリーは入手性に何らの問題もなく製品価格を抑制できる。さらにヒッコリーは天然の木であり、製品化された際は、接合バットの一種類として取り扱うことができる。
【００２２】
請求項３記載の発明のように、補強芯の材質として強化木を用いることで、補強芯の剛性や比重を人為的に調整できるため、バットの剛性や重量を希望通りに変えることができ、目的に応じたバットを提供できる。しかも強化木は、建築物を始めとする様々な分野で使用されており、資源の確保や費用の面での問題もなく製品価格も抑制できる。さらに競技団体の承認が得られれば、公式戦での使用も可能になる。
【００２３】
請求項４記載の発明のように、補強芯の断面を所定の大きさの正方形、あるいは正方形に準ずる長方形に限定することで、木製バットに類似した剛性や重量が得られるほか、バットの剛性がどの方向に対しても同等になるため、打撃の際、バットの握り方に注意を払う必要がない。
【００２４】
請求項５記載の発明のように、補強芯の断面を所定の大きさの長方形に限定することで、補強芯の長辺方向を打撃方向と一致させた場合、大きな剛性が得られて打撃性が向上するほか、補強芯の断面積が過大にならず、必要以上の重量増加も抑制でき、しかもグリップ部分も竹片が途切れることなく存在するため、ある程度の衝撃吸収も期待できる。また、この形態では、グリップ部分で補強芯の側面が外部に露見するため、補強芯と竹の二種類の材料を使用していることが視認でき、ラミバットなどと同等な接合バットの一種類とみなすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）】本発明による野球用バットのうち、補強芯が正方形断面の構造例を示しており、（Ａ）は正面図と左側面図で、（Ｂ）はＢ−Ｂ断面図で、（Ｃ）はＣ−Ｃ端面図で、（Ｄ）はＤ−Ｄ端面図である。
【図２（Ａ）（Ｂ）】図１に示す野球用バットの元になる母材の断面を示しており、（Ａ）は構成要素を分離した状態で、（Ｂ）は全体を一体化した状態である。
【図３（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）】本発明による野球用バットのうち、補強芯が長方形断面の構造例を示しており、（Ａ）は正面図と左側面図で、（Ｂ）はＢ−Ｂ断面図で、（Ｃ）はＣ−Ｃ端面図で、（Ｄ）はＤ−Ｄ端面図である。
【図４（Ａ）（Ｂ）】図３に示す野球用バットの元になる母材の断面を示しており、（Ａ）は構成要素を分離した状態で、（Ｂ）は全体を一体化した状態である。
【図５】本発明による野球用バットの曲げ剛性を測定した際の概要を示している。
【図６】従来から使用されている野球用バットの曲げ剛性の測定結果である。
【図７】本発明による野球用バットの曲げ剛性の測定結果であり、補強芯の材料としてヒッコリーを用いており、その断面は一辺１６ｍｍの正方形である。
【図８】本発明による野球用バットの曲げ剛性の測定結果であり、補強芯の材料としてヒッコリーを用いており、その断面は長辺３６ｍｍ、短辺１０ｍｍの長方形で、長辺を荷重方向と一致させている。
【図９】本発明による野球用バットの曲げ剛性の測定結果であり、補強芯の材料としてヒッコリーを用いており、その断面は長辺３６ｍｍ、短辺１０ｍｍの長方形で、短辺を荷重方向と一致させている。
【図１０】本発明による野球用バットについて、実際の打撃に近い条件で曲げ剛性を測定した際の実験概要を示している。
【図１１】図１０に示す実験方法で、正方形断面の補強芯を有する野球用バットの曲げ剛性を測定した結果を示している。補強芯は、断面の一辺が１６ｍｍのヒッコリーを用いている。
【図１２】図１０に示す実験方法で、長方形断面の補強芯を有する野球用バットの曲げ剛性を測定した結果を示している。補強芯は、断面の長辺が３６ｍｍ、短辺が１０ｍｍのヒッコリーを用いている。
【図１３（Ａ）（Ｂ）】本発明による野球用バット等に硬式球を衝突させて、衝突直後の速度を測定した際の実験概要で、（Ａ）は硬式球の衝突位置を、（Ｂ）は測定条件を示している。
【図１４】図１３に示す実験方法で、バットの先端から１５０ｍｍの「真芯」に相当する位置に硬式球を衝突させた直後の球速を示している。
【図１５（Ａ）（Ｂ）】図１３に示す実験方法で、バットに硬式球を衝突させた直後の球速を示しており、（Ａ）は衝突位置がバットの先端から２５０ｍｍで、（Ｂ）は接触位置がバットの先端から５０ｍｍである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１は本発明による野球用バットの構造例を示しており、図１（Ａ）は正面図と左側面図で、図１（Ｂ）はＢ−Ｂ断面図で、図１（Ｃ）はＣ−Ｃ端面図で、図１（Ｄ）はＤ−Ｄ端面図である。本発明の野球用バット１１は、中心に配置された矩形断面の補強芯１２が両端を貫通しており、その外側に竹片２４からなる外周材１３が取り囲む構造であり、本図では補強芯１２として天然のヒッコリーを使用している。この補強芯１２は、乾燥した原木を一辺の長さ１６ｍｍの正方形断面に製材しており、Ｂ−Ｂ断面図のように中間で途切れることなく、一本で両端を貫いている。
【００２７】
補強芯１２の外側を覆う外周材１３は、多数の竹片２４を接着して形成されている。竹片２４は、伐採した竹を繊維方向に引き裂いた細長い短冊状で、図中で斜線が引かれている細長い長方形の区画が一個の竹片２４を表している。なお一個の竹片２４の断面は、長辺が１５ｍｍ、短辺が５ｍｍ程度だが、当然ながらばらつきがある。竹は本来円筒状であるため、竹片２４も厳密には湾曲しているが、個々の竹片２４の幅は、元の竹の直径に比べて十分に小さいため、平面状の板として扱うことができる。Ｃ−Ｃ端面図のように、隣接する竹片２４同士は隙間なく密着しており、しかも補強芯１２と竹片２４との境界も同様に密着しており、全体が一体化している。なお最外周に配置される竹片２４は、その長手方向ができるだけ半径方向に沿うように配置されている。またＣ−Ｃ端面のような打撃部分では、直径が大きいため必然的に補強芯１２の面積割合は小さいが、Ｄ−Ｄ端面のようなグリップ部分では、直径が減少するため補強芯１２の面積割合は大きくなる。したがってグリップ部分は、補強芯１２の効果が効率的に発揮される。
【００２８】
図２は、図１に示す野球用バット１１の元になる母材２１の断面を示しており、図２（Ａ）は構成要素を分離した状態で、図２（Ｂ）は全体を一体化した状態である。なお母材２１の断面形状は、どの場所でも同一で約７０ｍｍ角である。母材２１は、個々の竹片２４を一度に接着させて製造する訳ではなく、まず始めに、個々の竹片２４の広い面同士を接着させた積層体２３と、補強芯１２の左右両側に竹片２４を接着させた積層体２２を製造する。その後、個々の積層体２２、２３の側面に接着剤を塗布して、複数の積層体２２、２３を一体化していくと、最終的に図２（Ｂ）のような母材２１が完成する。なお母材２１の製造に先立ち、接着不良を防止するため、各積層体２２、２３の表面を削る場合がある。
【００２９】
図３は、補強芯１２が図１とは異なる野球用バット１１の構造例を示しており、図３（Ａ）は正面図と左側面図で、図３（Ｂ）はＢ−Ｂ断面図で、図３（Ｃ）はＣ−Ｃ端面図で、図３（Ｄ）はＤ−Ｄ端面図である。補強芯１２は図１のような正方形断面に限定される訳ではなく、本図では、長辺が３６ｍｍ、短辺が１０ｍｍの長方形断面としている。この形態では、補強芯１２の長辺がグリップ部分の直径を上回っているため、図３（Ｄ）のように補強芯１２の側面が外部に露見しており、この箇所に限っては補強芯１２の断面が長円形になる。
【００３０】
図４は、図３に示す野球用バット１１の元になる母材２１の断面を示しており、図４（Ａ）は構成要素を分離した状態で、図４（Ｂ）は全体を一体化した状態である。この図は、補強芯１２の周辺が先の図２と異なっているが、他に相違点はない。ただし補強芯１２が長方形断面であるため、剛性などの特性は方向によって差が生じる。
【００３１】
図５は、本発明による野球用バットの曲げ剛性を測定した際の概要を示している。この図のように、金属製の支点を６００ｍｍの間隔で配置して、支点間の中心にバットの中心を一致させて、その上に集中荷重を作用させて、荷重と変位量を測定した。測定は、富山県工業技術センター生活工学研究所が所有している試験装置（島津製作所製オートグラフＡＧ−２０００Ｂ）を使用しており、一分当たりの変位量が１０ｍｍとなるように荷重を作用させた。なお使用したバットは、いずれも外形状を統一しており全長８４０ｍｍで、セ氏２０度の恒温室に丸一日以上放置した後に測定を行っている。その結果を図６から図９に示す。
【００３２】
図６は、従来から使用されている野球用バットの曲げ剛性の測定結果である。本発明によるバットの測定に先立ち、比較対象として木製バットと竹バットの測定を行った。そのうち木製バットは、北海道産のアオダモ（図中の表記は、アオダモ）を用いた物を一本と、北米産のメイプル（図中の表記は、メイプルＮｏ．１、２、３）を用いた物を三本使用した。また竹バット（図中の表記は、竹接合Ｎｏ．１、２、３）は、国内で伐採された竹を用いた物を三本使用した。図の横軸が、荷重を作用させている位置の変位量で、図の縦軸が荷重であり、バットに何らかの破断が生じるまで測定を行った。
【００３３】
この図に示すように、木製バットは、竹バットに比べて明らかに剛性が高く、四本のいずれも、約１０ｍｍの変位を生じさせるには、約１５００Ｎの荷重を作用させる必要がある。これに対して竹バットは、多少のばらつきはあるが、約１０ｍｍの変位を生じさせるには、約１０００Ｎの荷重を作用させればよく、その剛性は木製バットの２／３程度であることが判る。ただし竹バットは、天然の竹としての性質を引き継いでおり、変位が３０ｍｍを越えた後に破断しており、柔軟性が高いことも判る。このように木製バットと竹バットは、剛性に明らかな差があり、この点が打球の飛距離などに影響を及ぼしていると考えられる。
【００３４】
図７は、本発明による野球用バットの曲げ剛性の測定結果であり、補強芯の材料としてヒッコリーを用いており、その断面は一辺が１６ｍｍの正方形である。なお図中の破線は、図６に示す計７本の測定結果を示している。三本とも、木製バットに比べて剛性は低いが、竹バットよりは高く、双方の中間的な曲線を描いている。また破断が生じる際の荷重は、木製バットと同等である。ただし、この測定方法は、荷重の作用点などが実際の打撃時とは異なるため、破断時の荷重については、必ずしも実態を反映するものではない。
【００３５】
図８は、本発明による野球用バットの曲げ剛性の測定結果であり、補強芯の材料としてヒッコリーを用いており、その断面は長辺が３６ｍｍ、短辺が１０ｍｍの長方形で、長辺を荷重方向と一致させている。なお図中の破線は、図６に示す計７本の測定結果を示している。補強芯をこのように配置することで、断面二次モーメントが大幅に増加するため、三本とも木製バットに類似した曲線を描いている。したがって、このような長方形断面の補強芯が組み込まれたバットを使用する際、補強芯の長辺方向を投球の方向に一致させると、木製バットに匹敵する打球が期待できる。
【００３６】
図９は、図８と同一の野球用バットだが、補強芯の短辺を荷重方向と一致させている。したがって図８に比べて剛性は低下しているが、三本とも木製バットと竹バットの中間的な曲線を描いており、竹バットと比較すると剛性が高い。なお図中の破線は、図６に示す計７本の測定結果を示している。
【００３７】
次に図１０は、本発明による野球用バット１１について、実際の打撃に近い条件で曲げ剛性を測定した際の実験概要を示している。図のように、野球用バット１１のグリップ部分を万力で固定して、バットの先端から１５０ｍｍの位置に集中荷重を作用させている。この位置は、「真芯」や「スイートスポット」と呼ばれる特異点である。測定は、富山県工業技術センター生活工学研究所が所有している試験装置（島津製作所製オートグラフＡＧ−２０００Ｂ）を使用しており、一分当たりの変位量が１０ｍｍとなるように荷重を作用させ、その時の荷重のほか、荷重の作用点での変位量を連続的に記録している。ただし最大荷重を２０００Ｎに制限しており、いずれも弾性変形の範囲内で測定を終えている。なお使用したバットは、いずれも外形状を統一しており全長８４０ｍｍで、セ氏約１０度の環境に丸一日以上放置した後、測定を行っている。その結果を図１１と図１２に示す。
【００３８】
図１１は、図１０に示す実験方法で、正方形断面の補強芯を有する野球用バット１１（図中の表記は、補強芯正方形）の曲げ剛性を測定した結果を示している。この補強芯は、断面の一辺が１６ｍｍのヒッコリーを用いている。なお比較対象として木製バットと竹バットの測定結果も示しており、木製バットは、北海道産のアオダモ（図中の表記は、アオダモ）と、北米産のメイプル（同メイプル）を用いており、また竹バット（同竹接合）は、国内産の竹を用いている。図のように補強芯を有するバットは、竹バットとは明らかに特性が異なり、木製バットに類似した剛性が確保されていることが判明する。
【００３９】
図１２は、図１０に示す実験方法で、長方形断面の補強芯を有する野球用バット１１の曲げ剛性を測定した結果を示している。この補強芯は、断面の長辺が３６ｍｍ、短辺が１０ｍｍのヒッコリーを用いている。なお比較対象として、図１１と同じ木製バットと竹バットの測定結果も示している。図のように、補強芯の長辺方向に荷重を作用させた場合、補強芯による効果が顕著に現れており、木製バットよりも剛性が向上している。対して補強芯の短辺方向に荷重を作用させた場合、木製バットと比較して剛性は劣っているが、竹バットよりは改善されている。
【００４０】
図１３は、本発明による野球用バット１１等に硬式球を衝突させて、衝突直後の速度を測定した際の実験概要で、図１３（Ａ）は硬式球の衝突位置を、図１３（Ｂ）は測定条件を示している。図のように、野球用バット１１のグリップ部分は、計四個のローラーによって固定されており、バットの先端部分に硬式球を衝突させている。硬式球は、高野連硬式公認球であり、圧縮空気を利用して所定の初速度を与えており、また衝突直前および直後の球速を測定するため、光学式の速度センサーを配置している。実験はセ氏約２３度、相対湿度４０％の環境で行い、使用したバットは、先の図１１および図１２と同じで、各バットとも図１３（Ａ）のように、先端から５０ｍｍ、１５０ｍｍ、２５０ｍｍの各位置について、それぞれ五回の測定を行って平均値を算出している。その結果を図１４と図１５に示す。なお両図に示す値は、衝突直前の速度のばらつきを吸収するため、図１３（Ｂ）のように、衝突直前および直後の実速度を測定した上、衝突直前の速度を１００ｋｍ／ｈに換算して、この換算に基づいて算出したものである。
【００４１】
図１４は、図１３に示す実験方法で、バットの先端から１５０ｍｍの「真芯」に相当する位置に硬式球を衝突させた直後の球速を示している。本図のように、本発明による補強芯を有する野球用バット１１（図中の表記は、補強芯）のほか、木製バット（同アオダモ・メイプル）は、いずれも反射速度が２９．０から３１．０ｋｍ／ｈの比較的狭い範囲に収まっているのに対して、竹バット（同竹接合）は、２７．９ｋｍ／ｈとやや遅くなっている。なお長方形断面の補強芯を組み込んだものは、長辺方向に球を衝突させた場合と、短辺方向に衝突させた場合の両方の実験を行っている。このように本願発明による野球用バット１１は、投球を真芯で捕らえた場合、木製バットに匹敵する性能を有しており、その優位性が明らかである。この実験ではバットを固定しているため、衝突直後の速度は、直前の三割程度になっているが、実際にはスイングによる速度が付加される。
【００４２】
図１５は、図１３に示す実験方法で、バットに硬式球を衝突させた直後の球速を示しており、図１５（Ａ）は衝突位置がバットの先端から２５０ｍｍで、図１５（Ｂ）は接触位置がバットの先端から５０ｍｍである。この図に示す実験は、いずれも衝突位置が真芯から外れており、実際の場面でも長打は期待できない条件で、いずれも図１４に比べて衝突直後の速度が遅くなっている。しかもバットの違いによる速度差も小さく、このような条件では、どのようなバットを使用した場合でも、打撃性に大きな差が生じないことが推測される。
【符号の説明】
【００４３】
１１  野球用バット
１２  補強芯
１３  外周材
２１  母材
２２  積層体（補強芯と竹片で構成）
２３  積層体（竹片のみで構成）
２４  竹片
【図１（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）】
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【図２（Ａ）（Ｂ）】
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【図３（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）】
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【図４（Ａ）（Ｂ）】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３（Ａ）（Ｂ）】
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【図１４】
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【図１５（Ａ）（Ｂ）】
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