(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部（２）、打球部（３）、テーパー部（４）、グリップ部（５）からなる野球用又はソフトボール用バット（１）において、
前記打球部（３）は、前記先端部（２）と前記テーパー部（４）との間に位置し、
前記先端部（２）におけるテーパー部側端部の外径および、前記テーパー部（４）における先端部側端部の外径よりも小さい外径を有した打球部芯材（３ａ）と、該打球部芯材（３ａ）に周設される弾性体（３ｂ）および、該弾性体（３ｂ）に嵌装した打球部パイプ（３ｃ）とからなり、
前記打球部芯材と弾性体、該弾性体と打球部パイプは接着されており、
前記弾性体（３ｂ）および打球部パイプ（３ｃ）は、
前記打球部芯材（３ａ）の外周壁面と、
前記打球部芯材（３ａ）と先端部（２）との境界にあり、前記打球部芯材（３ａ）の先端部（２）側端部に位置する先端部壁面（６）と、
前記打球部芯材（３ａ）とテーパー部（４）との境界にあり、前記打球部芯材（３ａ）のテーパー部（４）側端部に位置するテーパー部壁面（７）とで区画される凹部内に収容され、
前記打球部パイプ（３ｃ）が、打球時にボールからのエネルギーを受けて前記弾性体（３ｂ）を圧縮変形させ、打球部芯材方向に移動可能となるように、前記弾性体（３ｂ）および前記打球部パイプ（３ｃ）が前記凹部の先端部壁面（６）およびテーパー部壁面（７）から分離していることを特徴とする野球用又はソフトボール用バット（１）。
【請求項２】
打球部芯材（３ａ）に周設される弾性体（３ｂ）が、ラバースポンジである請求項１記載の野球用又はソフトボール用バット（１）。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、野球用又はソフトボール用バットの反発特性の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
野球用又はソフトボール用バット（以下、バットという。）は、木製、チタニウムやチタニウム合金やアルミニウム合金等の金属製バットの他、カーボンファイバー、グラスファイバー等にマトリックス樹脂を含浸硬化させた繊維強化プラスチック製バットなど、各種の素材により構成されたのバットが市場に供給されている。
【０００３】
また、従来のバットにおいて、バットの反発性および耐久性を向上させるために、各種素材および構造に工夫をしたバットが開示されている。
例えば、実公昭５１−１３２６５号には、打球面が二重パイプの中間層にゴム質または合成樹脂の板、あるいはそれらのパイプを押入接着して、反発力が強く、耐久性にすぐれ、打球時に振動を吸収する金属製野球バットが記載されている。
【０００４】
実開平５−５１３７７号には、中空にしたバット本体の打球部内側に多孔質弾性筒体を密嵌し、その内側壁へカーボンパイプを嵌挿固定して、弾力性と耐久性を向上させた金属バットが記載されている。
【０００５】
特開２０００−２０２０８０号には、繊維強化プラスチック素材の層間にウイークバウンダリーレアー（ＷＢＬ）層を設けて、反発性能を向上させ、耐久性を満足するＦＲＰ製バットが記載されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
バットは、その打球部の肉厚が薄いほど打球時の変形量が大きくなり、この変形した状態から元の形状へと打球部が復元する際の復元力によりボールをより遠くへ飛ばすことが可能となる。ところが、実公昭５１−１３２６５号のバットでは、打球部が三層構造になっており、バットのバイブレーションを吸収するという効果はあるが、打球部の偏平剛性が大きくなり、打球部の変形がしにくくなる。また、実開平５−５１３７７号のバットにおいても、打球部が三層構造であり、打球部の偏平剛性が大きくなり、打球部が一層のものより打球部の変形がしにくくなる。特開２０００−２０２０８０号のバットでは、バットを多層構造とし、最外層を薄くして打球部の変形量を大きくしても最外層が破損しないようにしているが、打球部が先端部からテーパー部に渡って一体に形成されているので、打球部の変形量もそれほど大きなものとすることはできない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで上記課題を解決するために、本発明は
先端部、打球部、テーパー部、グリップ部からなる野球用又はソフトボール用バットにおいて、前記打球部は、前記先端部と前記テーパー部との間に位置し、前記先端部におけるテーパー部側端部の外径および、前記テーパー部における先端部側端部の外径よりも小さい外径を有した打球部芯材と、該打球部芯材に周設される弾性体および、該弾性体に嵌装した打球部パイプとからなり、前記打球部芯材と弾性体、該弾性体と打球部パイプは接着されており、前記弾性体および打球部パイプは、前記打球部芯材の外周壁面と、前記打球部芯材と先端部との境界にあり、前記打球部芯材の先端部側端部に位置する先端部壁面と、前記打球部芯材とテーパー部との境界にあり、前記打球部芯材のテーパー部側端部に位置するテーパー部壁面とで区画される凹部内に収容され、前記打球部パイプが、打球時にボールからのエネルギーを受けて前記弾性体を圧縮変形させ、打球部芯材方向に移動可能となるように、前記弾性体および前記打球部パイプが前記凹部の先端部壁面およびテーパー部壁面から分離した構成とすることで、耐久性に優れ、従来のバットよりもさらに反発性を向上させることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明を実施した野球用又はソフトボール用バットの側面断面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。図１の実施例のバットは、先端部２および打球部芯材３ａ、テーパー部４、グリップ部５を同一素材で形成し、打球部芯材３ａに弾性体３ｂを周設し、弾性体３ｂに打球部パイプ３ｃを嵌装し打球部３を形成している。
前記打球部芯材３ａは、前記先端部２と前記テーパー部４との間に位置し、前記先端部２におけるテーパー部４側端部の外径および、前記テーパー部４における先端部２側端部の外径よりも小さい外径を有している。そして、前記弾性体３ｂおよび打球部パイプ３ｃは、前記打球部芯材３ａの外周壁面と、前記打球部芯材３ａと先端部２との境界にあり、前記打球部芯材３ａの先端部２側端部に位置する先端部壁面６と、前記打球部芯材３ａとテーパー部４との境界にあり、前記打球部芯材３ａのテーパー部４側端部に位置するテーパー部壁面７とで区画される凹部内に収容され、前記打球部パイプ３ｃが、打球時にボールからのエネルギーを受けて前記弾性体３ｂを圧縮変形させ、打球部芯材方向に移動可能となるように、前記弾性体３ｂおよび前記打球部パイプ３ｃが前記凹部の先端部壁面６およびテーパー部壁面７から分離した構成となっている。
なお、打球部芯材３ａと弾性体３ｂ、弾性体３ｂと打球部パイプ３ｃは、接着剤または両面テープを用いて接着されている。
【０００９】
このように打球部を形成することにより、打球時に弾性体が圧縮されて、ボールと打球部パイプが打球部芯材方向に移動し、その後、弾性体の復元により、ボールと打球部パイプがバットの外面方向に移動し、ボールが打ち出されることとなる。
従来のバットでは、打球時に打球面がたわむとともにボールが大きく変形し、打球面とボールが復元しながらボールが打ち出される。本発明のバットでは、打球時にボールが大きく変形することなく弾性体が圧縮された後、ボールと打球部パイプが変形することとなり、従来のバットよりも、打球時のボールの変形量が小さくなり、ボールの変形によるエネルギーロスを低下させ、反発特性が向上する。また、打球部芯材と弾性体、弾性体と打球部パイプを接着することで、打球時に弾性体および打球部パイプが回転せず、打球時の衝突エネルギーを効率的に弾性体の圧縮エネルギーに変換することができる。
【００１０】
先端部、打球部芯材、テーパー部、グリップ部の形成は、木、ＦＲＰまたは金属のいずれでも形成することができるが、打球部への弾性体および打球部パイプの装着のため、先端部を打球部芯材に取り付ける構造とすることが望ましい。なお、木、ＦＲＰ、金属の素材は、従来の木製バット、ＦＲＰ製バット、金属製バットと同じ素材を用いることができる。
【００１１】
弾性体は、弾性変形の後、復元する際にエネルギー損失率の低い素材であれば良く、発泡ポリウレタンエラストマー、ＥＶＡ、アイオノマー、ブタジエン系ラバー等の素材の他、エアーバッグを用いることもできるが、重量やエネルギー損失率を考慮すると、硬度がアスカーＣ型硬度計（日本ゴム協会規格  ＳＲＩＳ  ０１０１に準拠）で約２０度、比重が約０．１のラバースポンジが好ましい。
【００１２】
次に、ラバースポンジの効果を確認するために行なった２種類の実験結果を示す。
まず、打球部モデルの反発実験に用いた実験装置の概略図を図３に示す。実験装置は、ピッチングマシーン１０、ハイスピードビデオカメラ１１、画像解析装置（図示せず）、衝突対象物として鉄板のみ、鉄板に弾性体を貼り付けたもの、鉄板に弾性体を貼り付けた該弾性体の上にアルミ合金の板を貼り付けたものを打球部モデル１２として構成した。実験では、ピッチングマシーン１０より打ち出したボール１３を、固定された打球部モデル１２に衝突させ、この衝突を真横からハイスピードビデオカメラ１１により撮影し、衝突の前後におけるボール１３の速度から反発係数を計算した。
【００１３】
打球部モデルに用いた弾性体は、アスカーＣ型硬度計で硬度が２０度、比重が０．０７のラバースポンジで、１枚が１０ｃｍ角の正方形、厚みが３ｍｍのものである。該ラバースポンジを１ないし５枚貼り付けて実験を行なった。また、ラバースポンジの上に貼り付けるアルミ合金の板は、１０ｃｍ角の正方形、厚みが２ｍｍのものである。
【００１４】
なお、本実験は軟式野球ボールを用いて行なった。これは、硬式野球やソフトボールの革製ボールよりも軟式野球やソフトボールのゴム製ボールを打撃した時の方が、ボールの弾性変形が大きく、バットの反発特性が生かし切れず、どのようなバットでも反発特性に顕著な差が出ないという問題があり、このような柔らかいボールにおいてもバットの反発特性を増大することができる打球部の構成を確認するために、軟式野球ボールを用いたものである。従って、硬式野球やソフトボールの革製ボールにおいても、反発特性を増大することができる。
【００１５】
次に、打球部モデルの反発係数ｅの算出式及び符号の説明を数式１に、データーの測定方法を以下に示す。
【００１６】
ｅ＝Ｖ・ＢＡＬＬ（ＯＵＴ）／Ｖ・ＢＡＬＬ（ＩＮ）……（数式１）
ｅ：反発係数
Ｖ・ＢＡＬＬ（ＩＮ）：衝突前のボールの重心速度（ｍ／ｓ）
Ｖ・ＢＡＬＬ（ＯＵＴ）：衝突後のボールの重心速度（ｍ／ｓ）
【００１７】
上記算出式のボールの重心速度は、ハイスピードビデオカメラにより撮影されたものを、画像解析装置により画像解析する事によって得た。
【００１８】
打球部モデルの反発実験結果を表１、表２に示す。
【００１９】
【表１】
0004083967.tif 000002
【００２０】
【表２】
0004083967.tif 000003
【００２１】
表１、表２の実験結果から分かるように、ボールの衝突速度が速いほどボールの変形が大きくなり、変形によるエネルギーロスにより反発係数が低くなっている。一方、ラバースポンジの枚数が増えるほど、ボールの変形が小さくなり、エネルギーロスは低下して反発係数が高くなっている。また、ラバースポンジだけを貼り付けたものよりも、ラバースポンジの上にアルミ合金の板を貼り付けたもののほうが、若干反発係数が高くなっている。
【００２２】
次に、バットの反発実験に用いた実験装置の概略図を図４に示す。実験装置は、ピッチングマシーン１０、ハイスピードビデオカメラ１１、画像解析装置（図示せず）、バット置き台１４により構成した。
実験では、ピッチングマシーン１０より打ち出したボール１３を、バット置き台１４に載置したバット１５に衝突させ、画像解析装置により反発係数を計算した。
【００２３】
上記実験に用いた本発明品のバットと従来品のバットの主な仕様は表３に示す通りである。
【表３】
0004083967.tif 000004
【００２４】
上記バットの打球部に、１３０ｋｍ／ｈで軟式野球ボールを衝突させた実験結果を表４に示す。
【表４】
0004083967.tif 000005
【００２５】
表４の結果から分かるように、本発明品のほうが約５％反発係数が高くなっている。また、実際の打撃時におけるボールとバットの相対速度は約２００ｋｍ／ｈであるので、従来品と発明品の反発係数の差は更に大きくなり、飛距離の差も大きくなると考えられる。
【００２６】
前記実験結果から、厚肉の弾性体の上に硬質の板を貼着した構成が最も反発係数が大きくなることが分かる。そこで、バットの打球部を打球部芯材に弾性体を周設し、弾性体に打球部パイプを嵌装した構成とすることが望ましい。
【００２７】
打球部パイプは、アルミ合金等の金属やＦＲＰで形成することが望ましい。打球部パイプの肉厚はバットの種類によって異なるが、金属パイプの場合、現行の金属製バットと同等ないし若干薄い肉厚であれば強度、耐久性に問題がない。ＦＲＰパイプの場合、プリプレグの量もしくは使用するプリプレグの種類、配向角度により、様々に組み合わせることができるが、好ましくはプリプレグはカーボンプリプレグ、ガラスプリプレグを９枚ないし１０枚組み合わせ、厚み５．４〜６．０ｍｍが適当である。ただし、厚くしなくても、使用する繊維の種類及び配向角度を変更する事により現行品より薄い肉厚でも高い剛性にする事が可能であり、様々に仕様変更が可能である。
【００２８】
バットは、先端部、打球部芯材、テーパー部、グリップ部を一体に成形することも可能であるが、製造のし易さや弾性体、打球部パイプの取付けのし易さから、先端部を打球部芯材に取付ける構造が望ましい。この先端部の取付けは、図５（ａ）に示すように打球部芯材３ａから先端部取付部３ｄを突き出させ、該先端部取付部３ｄと先端部２をねじ込み式で取付けても良いし、（ｂ）に示すように先端部２を合成樹脂で成形する場合は、打球部芯材３ａから凹凸のある先端部取付部３ｄを突き出させ、該先端部取付部３ｄを埋め込むようにして取付けても良い。
【００２９】
なお、先端部の素材は、打球部芯材、テーパー部、グリップ部と同じ素材を用いても良いが、別の素材で成形することもできる。従って、先端部だけを金属製にして重くしたり、樹脂製にして軽くしたりして、バットの重さとバランスを調整することもできる。
【００３０】
【実施例】
本願発明に係る木製軟式用バットの実施例を、図面を参照して説明する。本実施例のバットは、図１、図２に示すように先端部２、打球部芯材３ａ、テーパー部４、グリップ部５を機械加工で成形し、先端部２と打球部芯材３ａを図５（ａ）に示すようにねじ込み式で接合している。弾性体３ｂおよび打球部パイプ３ｃの取付けは、外径が３５ｍｍの打球部芯材３ａに厚さ１５ｍｍのラバースポンジのパイプを嵌入し、ラバースポンジに厚さ２ｍｍのアルミ合金パイプを嵌装している。なお、打球部芯材３ａとラバースポンジは、両面テープで接着し、ラバースポンジとアルミ合金パイプは接着剤で接着している。
【００３１】
該ラバースポンジは、引張り強度０．３８ＭＰａ、伸び率１７０％、引き裂き強度１２０Ｎ／ｃｍのものを用いているが、耐久性の点からより強度の大きいもののほうが好ましい。アルミ合金パイプは、ＡＳＴＭの７０００番台のものを用いているが、チタン合金パイプを用いても良い。
【００３２】
【発明の効果】
本発明は、従来のバットのように打球部が先端部からテーパー部に渡って一体に形成されていないので、打球時にボールと打球部パイプが大きく変形することなく、弾性体が圧縮変形し、該弾性体の復元によりボールが打ち出されることとなる。従って、ボールと打球部パイプの変形によるエネルギーロスを低下させ、反発特性が向上する。また、打球部パイプの変形が従来のものより小さいため、耐久性においても優れている。
【００３３】
また、打球部パイプが先端部とテーパー部から分離し、弾性体により振動が吸収されることで、打球時の打球面の振動がグリップ部に伝達されず、打球時に手がしびれることがない。
さらに、ボールと打球部パイプの接触時間が長くなることで、ボールがバットに乗っている感覚が得られ、打球感が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施例のバットの側面断面図。
【図２】  図１のＡ−Ａ線断面図。
【図３】  打球部モデルの反発実験装置の概略図。
【図４】  バットの反発実験装置の概略図。
【図５】  先端部の取付け方の説明図。
【符号の説明】
１  野球用又はソフトボール用バット
２  先端部
３  打球部
３ａ  打球部芯材
３ｂ  弾性体
３ｃ  打球部パイプ
３ｄ  先端部取付部
４  テーパー部
５  グリップ部
６  先端部壁面
７  テーパー部壁面
１０  ピッチングマシーン
１１  ハイスピードビデオカメラ
１２  打球部モデル
１３  ボール
１４  バット置き台
１５  バット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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