JP2008068074A - 多重管構造を有する複合バット - Google Patents

Abstract

【課題】互いに結合した複数の多重複合管を用い、管間にポートを形成することで、剛性、強度、空気力学的特性、および快適性を改善したバットを得る。
【解決手段】長手方向軸線と、先端部１８と、尾端部１９と、尾端部１９から延在する柄部分１２と、先端部１８から延在し、柄部分１２より断面の大きい打撃部分１６と、柄部分１２と打撃部分１６との間を連結する連結部分１４とを有するバット１０において、バットの少なくとも一部分を、互いに対向する表面を有する少なくとも２個の管２２，２２により形成し、これら管は複合材料で形成し、対向表面は、その長さの少なくともその大部分に沿って互いに結合して少なくとも１個の補強内部壁２４を形成する。また、対向面を選択した位置で互いに分離して、互いに対向するダブルアーチの対向面３０ａ，３０ｂを有するポート２０を形成する。
【選択図】図１

Description

本発明はバットの複合構造に関する。

ベースボール（野球）またはソフトボール用バットの性能は、多数の要因、例えば、重量、スイングウエイト、ボール反発速度、強度、および空気力学的特性により決定される。従来の金属または複合バットは、打撃部分と、グリップ部分と、これら２個の部分を連結するテーパー部分とを有する単独の管状構造である。壁厚は、長さに沿って変化させ、特定の性能要求に合わせるようにする。バットは、多数の材料、例えばアルミニウム、スチール（鋼鉄）、チタン、および軽量複合材料で形成することができる。

バットの重量は、性能を決める上で重要な特徴である。バットの重量を軽くすれば、バットのスイングが容易になり高いスイング速度が得られる。したがって、最も軽い材料および設計を使用して、これらの性能目標を達成するようにしてきた。最近のバット設計における最もポピュラーな高性能材料は、炭素繊維強化エポキシ樹脂（ＣＦＥ）であり、これは、手ごろな価格の現実的な材料であって高い強度と、剛性対重量比（剛性／重量）とを有するからである。この結果、ＣＦＥは、優れた強度、ならびに種々の剛性にすることができる、超軽量バットを製造できる。

他の極めて重要な特性は、どのようにボールがバット表面から跳ね返るかである。望ましい特性は、ボールが接触している間にバット表面が変形し、そして、復元して反発速度または反発係数（ＣＯＲ）を増加させる表面を有することである。このことは、バットの壁を軽量金属または繊維補強複合材料を用いて製造した、中空構造のバットを製造することにより得られる。しかし、壁が、薄く、弱くなり過ぎないように注意しなければならない。すなわち、バットがボールと接触する際にはかなりのフープ応力が生じるからである。

バットの他の望ましい特徴は快適性である。バットの中心領域、つまり“スィートスポット”を外してボールを打つと、その結果として生じるトルク（衝撃）および振動を手に伝え、苦痛を与える。あらゆるタイプの衝撃および振動は、より軽いバットでは増幅される。すなわち、軽量バットは、衝撃を吸収し、または振動を減衰するための十分な質量または慣性を有していないからである。

バットの他の望ましい特徴は空気力学的特性である。しかし、過去においては、空気力学的特性は真剣に検討されてこなかった。これは、大部分のバットが、空力抵抗を決定する、その外部的幾何学形状（ジオメトリ）およびバット直径によって制限されていたからである。

過去２０年にわたる最新のバットの進化は、軽量化、ボール反発速度の改善、快適性、強度の改善、および空気力学的特性に焦点を合わせている。しかしながら、上述の性能利点の全てを有するバットは存在しなかった。

軽量複合材料で製造したバットの事例としては、例えば、特許文献１（イェー(Yeh)氏の米国特許第４，９３１，２４７号）があり、これは、樹脂を含浸させた繊維シートを巻き取り、成形型に配置し、そして空気袋（ブラダ）を用いて内部で膨張させるという製法を記載している。これにより、スイングが容易な軽量製品が生み出された。

バットの反発係数（ＣＯＲ）を増加させる設計としては、例えば、特許文献２（小川氏らの米国特許第６，８７２，１５６号）によって既知であり、これは、ボール反発速度を改善するための、打撃部分に外側弾性スリーブを有するバットを記載している。他の事例としては、特許文献３および特許文献４（ジアンネッティ(Giannetti)氏らの米国特許第６，７６４，４１９号および同第６，８６６，５９８号）、ならびにブイアッティ(Buiatti)氏らの米国特許があり、これは、薄い円筒形の外側壁と、円筒形の内側壁と、これら外側および内側の壁間にボール反発速度および強度を改善する材料とを有するバットを記載している。

特許文献５（ニューエン(Nguyen)氏の米国特許第６，８０８，４６４号）は、木の感触を生み出し、振動を減衰するために、外部壁および内部壁の端にエラストマー材料のキャップを用いることで、快適性を改善した複合バットを開示している。

特許文献６（エッジマン(Eggiman)氏らの米国特許第６，３８３，１０１号）は、改善した強度を得るため、周方向に整列させた繊維を具える繊維補強複合材料のインサートまたはスリーブを記載している。強度の改善のために複合材料を用いる他の事例としては、特許文献７（サザーランド(Sutherland)氏の米国特許第６，７２３，０１２号）に開示され、耐久性を改善するために三次元繊維補強構造を用いたもの、また特許文献８（べランジャー(Belanger)氏らの米国特許第６，７７６，７３５号）に開示され、従来の木製バットを越えるより優れた強度を達成するために樹脂に埋設した連続的な繊維を用いたものがある。さらに、特許文献９（ヒギンボーサム(Higginbotham)氏らの米国特許第６，７６１，６５３号）に記載のものは、強度を改善するために金属バットを外側繊維強化複合シェルに結合させている。
米国特許第４，９３１，２４７号明細書 米国特許第６，８７２，１５６号明細書 米国特許第６，７６４，４１９号明細書 米国特許第６，８６６，５９８号明細書 米国特許第６，８０８，４６４号明細書 米国特許第６，３８３，１０１号明細書 米国特許第６，７２３，０１２号明細書 米国特許第６，７７６，７３５号明細書 米国特許第６，７６１，６５３号明細書

しかし、改良したバットシステムに対する要求は、依然として存在する。この点に関して、本発明はこの要求を十分満足させることができる。

本発明はバットの複合構造に関し、とくに、一般に管状構造であり、従来の単独の管を連続する多重管に置換し、好適には、多重管の対向する表面に沿って互いに融着する１対の管を使用して内部補強壁、ならびに開口、すなわちポートを生ずるようにして、特別な性能を得るものである。

とくに、この設計の基本は、単独の管部分を２重管の設計に置換するとともに、元の円形単管設計と同一または類似の幾何学的外部形状を保つことにある。このことにより、管間に内部壁を有する構造を生じ、この内部壁が強度および剛性を高める。さらに、管は、種々の位置で分離して、管間に開口、すなわちポートを形成し、これらポートが強度、剛性、快適性、および空気力学的特性において利点をもたらす、互いに対向するアーチとして作用し得るようにする。

本発明によるバットシステムは、従来技術の通常の概念および設計から十分かけ離れており、そうすることで、主に、強度、剛性、快適性、空気力学的特性、および外観を改善する目的で開発された用具を提供する。

このように大まかに概説したが、本発明の重要な特徴は、以下の詳細な説明によって、よりよく理解し、また、本発明の従来技術に対する寄与がよりよく認識できるであろう。もちろん、以下の詳細な説明には、本発明の他の特徴もあり、また、これらは添付の特許請求の範囲における主要事項をなすものである。

この点において、本発明の少なくとも一つの実施例を詳細に説明する前に、本発明は、以下の説明および図面に記載する構造の細部、およびコンポーネントの構成に限定するものではないことを理解されたい。本発明は、他の実施形態にすることができ、また、多様な方法で実用化および実施することができる。また、本明細書で使用する表現および専門用語は、説明を目的としたものであり、限定を目的とするものでないことも理解されたい。

このように、当業者であれば、本明細書による開示の基礎とする本発明の概念は、本発明の目的を達成するための他の構造、方法、およびシステムを設計する基礎として容易に利用することができることを認識できるであろう。従って、特許請求の範囲は、本発明の精神および範囲から逸脱しない限りにおいて、このような等価物の構成を含むものと見なすことは重要である。

本発明は、容易かつ効率的に製造し得る、新規で、改善されたバットシステムを提供する。

本発明は、耐久性があり信頼性が高い構造の、新規で、改善されたバットシステムを提供する。

本発明は、材料および労力の双方の点において低コストで製造し得る、新規で、改善されたバットシステムを提供する。

本発明は、バットの長さに沿って種々の位置および向きで特定の剛性ゾーンを付与するバットシステムをさらに提供する。

本発明は、優れた強度および疲労抵抗を有する、改善されたバットシステムを提供する。

本発明は、衝撃吸収特性および振動減衰特性を向上した、改善されたバットシステムを提供する。

本発明は、空気力学的特性を向上した、改善されたバットシステムを提供する。

本発明は、独特の外観および改善した美感を有する、改善されたバットシステムを提供する。

最後に、本発明は、多重管の設計にし、複数個の管をその長さの大部分に沿って互いに融着し、好ましくは、選択した位置で互いに分離することで、剛性、弾性、強度、快適性、および空気力学的特性を調節する改善手段をなす、互いに対向するダブルアーチとして作用する開口を形成する、新規で、改善されたバットシステムを提供する。

本発明およびその利点をよりよく理解するため、添付図面につき本発明の好ましい実施例を説明する。

各図において、同一符号は同一の部分を示す。

以下に説明するように、バットは、２個またはそれ以上の管により形成し、これら管は一緒に成形して一つの共有壁（２個以上の管の場合は複数個の壁）を形成する。しかし、選択した位置では、成形中に管の対向面を離れた状態に維持し、開口を生ずるようにする。開口の両側で、管は互いに接合される。このように形成された開口は、本明細書では「ポート」と称する。これらポートは、いかなるドリル穿孔もせず、または、どんな補強繊維も切断することなく、形成される。

この結果生じる構造は、いくつかの理由により優れた性能特性を有することがわかる。ポートは、互いに対向するダブルアーチ形状をしており、このダブルアーチ形状により、ポートを変形して構造をゆがめさせ、また、より高い弾性で復元することを可能にする。ポートは、従来の単管構造で達成していたものより大きい屈曲可撓性を可能にする。内部管間の内壁は、例えば、クラブヘッドのホーゼルの近傍で見られる圧縮座屈荷重に抵抗する強度を増す。この構造は、さらに、ポートの変形によって、衝撃を吸収し、かつ、振動を減衰させることにより快適性を改善することができる。最終的に、ポートは、空気がバットを吹き抜けさせることにより空気力学的特性を改善することができ、空気抵抗を減少しかつ操作性を改善する。

図１（ａ）に、全体的に参照符号１０を付したバットを示す。このバット１０は、柄部分１２、テーパー部分１４、打撃部分１６、先端部１８、および尾端部１９を具える。

図１（ａ）は、本発明の好適な実施例の一つであり、この場合、バット１０は、ポート、または「開口」２０を有し、これらポートは一直線上に整列し、またスイングの方向に平行な軸線を有する。このような向きにしたポートは、バットを振る際の風に対面するバット前面の面積を減らすことにより、空気力学的特性の改善をもたらす。ポート２０は、バットの長さに沿う任意の位置に配置できる。図１（ａ）では、ポートをテーパー部分１４および先端部１８にのみ示し、打撃部１６はポートがない状態にする。しかし、所要に応じて、ポートを打撃部分１６および柄部分１２に配置することもできる。

図１（ｂ）を参照して説明すると、図１（ａ）の１Ａ−１Ａ線上の横断面図は、そのバット構造を形成する２個の管２２を示す。管２２は互いに接合し、好ましくは、バットスイング方向と平行に指向する内部壁２４を形成する。打者（バッター）は、内部壁２４がポート方向に基づくスイング方向を向くように、バットを向け得る。代案として、バットは、使用者（打者）が、バットを握るとき、ラベル２５を上面に設ける、または、他のタイプの表示を付け、バットをどの向きにすればよいか知ることができるようにする。

内壁２４の好ましい位置は、バットの中立軸線の近傍である。各内部管２２は、ほぼ同一寸法とし、成形時に「Ｄ」字状に成形する。

図１（ｃ）は、図１（ａ）の１Ｂ−１Ｂ線上の横断面図を示し、この位置では内部管２２が互いに離れてポート２０を形成する。ポートにいたる角を丸め（すなわち、丸みのある端縁２６となるようにし）、応力集中を低減し、成形プロセスを容易にするのが望ましい。

図１（ｄ）は、１個のポートを切り離した状態におけるバット１０の等角図であり、内部管２２および内部壁２４を示す。ポート２０および円筒形の壁３０も示す。この特定の実施例においては、このポートの軸線は、この管の軸線に対し９０°の角度をなす、すなわち直交する。

図１（ｅ）は、図１（ａ）の１Ｄ−１Ｄ線上の、バット１０の部分縦断面図である。内部管２２は互いに並位置し、かつ、その長さの大部分で融合して共有内部壁２４を形成する。選択した位置、例えばポート２０を形成すべき位置で、管２２の対向面３０ａ，３０ｂは、成形中に互いに分離し、２個の対向するダブルアーチ形状の開口２０を形成するようにし、このダブルアーチ形状は変形および復元を可能にする幾何学的支持体として作用する。さらに、内部壁２４は、変形および座屈破壊に耐える構造的補強をもたらす。

代替的な実施例では、ポートの向きは、ポート軸線がバットの進行方向に直交する向きにする。図２（ａ）に示すように、このような向きのポート２０ａは、より高い可撓性が得られる手段をなし、これはダブルアーチ構造が、ポートの両側における、バットのシャフト断面寸法が減少することにより、この方向へのより高い可撓性をもたらす。これは、打者に、より高い快適性をもたらす。この実施例において、バット１０は、ポート２０とポート２０ａとを異なる角度に指向させた多重管構造を用いて設計した。この特定の実施例において、柄部分１２に近いポート２０は空気力学的特性を改善し、そして、打撃部分１６に近いポート２０ａは可撓性および衝撃吸収の改善をもたらす。

図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すバット１０の２Ａ−２Ａ線上の横断面図である。この実施例においては、４個の管（４２，４３，４４，４５）を使用して、Ｘ字状の内部壁４６を生ずる管状部分を形成する。

図２（ｃ）は、図２（ａ）に示すバット１０の２Ｂ−２Ｂ線上の横断面図である。これは、バット１０の移動方向に平行な向きのポート２０の領域である。この実施例においては、内部管４２，４５は、内部管４３，４４と同様に合体したままである。

図２（ｄ）は、図２（ａ）に示すバット１０の２Ｃ−２Ｃ線上の横断面図である。これは、バット１０の移動方向に直交する向きのポート２０ａの領域である。この実施例においては、内部管４４，４５は、内部管４２，４３と同様に合体したままである。

図２（ｅ）は、ポート２０がバット１０の移動方向と平行に指向し、ポート２０ａがバット１０の移動方向に直交する向きに指向していることを示す、図２（ａ）に示すバット１０の一部を切除した等角図である。上述した図２（ｂ）および図２（ｃ）に関する説明のように、ポートは２個の管を他の２個の管から分離することにより形成することができる。この実施例においては、ポート２０を形成するために、内部管４２，４５は、内部管４３，４４と同様に合体したままである。ポート２０ａを形成するために、内部管４４，４５は内部管４２，４３と同様に合体したままである。

図３（ａ）は、すべての管のポートを同じ位置に配置したバット１０の側面図である。これは、４管構造により達成できる。

図３（ｂ）は、すべての管のポートを同一位置に配置した４管構造５２の一部切除した等角図である。この実施例においては、内部管４７，４８，４９，５０は、すべて同一位置で分離して、内部管相互間に４個のポート５１を形成する。

図３（ｃ）は、図３（ａ）に示す管構造５２の３Ｂ−３Ｂ線上の横断面図である。ここでは、すべての内部管が分かれているので、結果として４個の側面５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄで開口ポート５１が開口する。この特定の実施例は、同一位置で、より高い可撓性、および、改善された空気力学的特性をもたらすことができる。

多重管構造の設計においては、用いる内部管の個数、および、ポートを形成するのにいくつの管を分離するかに基づいて、任意の数のポート、および任意の向きのポートにすることができる。さらに、例えば３管構造の設計では、ポートの軸線は、必ずしもバットの中心を通過しなくともよい。

図４は、ポートとして用いることができる種々の形状のうち数例を示す。特定の位置で、構造に要求される性能により、より装飾的なポート形状を用いることができる。

どのような向きにおいても、ポートの個数、サイズ、および間隔は、要求される性能によって変化させることができる。さらに、ポートは柄部分にも配置することができ、また、エラストマー製のインサートを装着してさらなる緩衝効果をもたせ、または、有孔グリップで包囲して空気を循環させ、グリップを乾いた状態に保つのに役立たせることができる。

本発明の好ましい実施例においては、複数個の連続する多重複合管を使用し、これら複数個の管は互いに分離してバットの種々の位置で互いに対向するダブルアーチ形状の開口を形成する。

単管の中空バットは、従来の複合バットを設計および製造する方法であった。これはそもそも、バットが単独の中空の金属管を用いて製造されていたからであり、これらの管を単独の中空複合管に置き換えることは自然のことであったからである。

これは、慣性特性を最小化するために材料がバットの中心部から取り除かれるので、単一中空管は、剛性対重量比、および、強度対重量比が最大化するから、効率の観点からも当然のことである。これが、従来のバットの構造であった。

単独中空管が十分な壁厚を有している場合、例えば重量が重要でない場合に、この設計は十分に適切な剛性および強度を有することができる。しかし、前述のように、管の直径に比べて壁厚が薄くなると、管状部分はバットに常に存在する圧縮力の下で壁の座屈を受けやすくなる。

本発明によれば、バットを形成する従来の単一中空管を、内部壁で接合した多重管に置き換える。内部壁は、荷重を受ける断面の変形に耐え、圧縮力を受ける壁の座屈に耐える。

本発明は、剛性および弾性に関して、バット自体の幾何学的形状（ジオメトリ）に加え、ポートのサイズ、個数、向き、間隔を変えることによりバットをカスタマイズ調整できる。

複合材料で成形する製法は構体における多重管の使用を容易にする。複合バットを製造する最も一般的な方法は、エポキシのような熱硬化性樹脂に強化繊維を含浸した、「プリプレグ」として知られるシート形状の原材料からスタートする。この樹脂は、「Ｂステージ」の液状であり、熱および圧力を加えることによりすぐに硬化する。この繊維は、織物のように、織成したもの、または一方向に配列したものとすることができ、また、炭素、アラミド、ガラス等の、様々な高性能強化繊維とすることができる。プリプレグ材料は、一般に、連続ロールの形式、または、短いシート長さの切片をなすドラム巻きとすることができる。プリプレグは、正確な繊維配向が得られるよう種々の角度にカットし、また、これら細条は一般的にオーバーラップさせ、またレイアップ（ｌａｙ−ｕｐ）状態にし、このレイアップ状態ではマンドレルに巻き付けて予形成体（プリフォーム）を形成する。プリプレグの層（プライ）を加圧および固化するために、外部圧力を加えなければならない。このことは、一般に、プリフォームの外面の周りにポリマー製の「シュリンクテープ（熱収縮テープ）」で巻き付け、硬化オーブン内で加熱して圧力を加えることにより行う。マンドレルは、バットの内部の幾何学的形状（ジオメトリ）を決める。固化したラミネート層の厚さは、バットの外部の幾何学的形状（ジオメトリ）を決める。

合成バットを成形する他の方法としては、複合バットを形成するのに内部圧力を使用するものがある。この製法は、同様のプリフォームを使用し、このプリフォームを成形型のキャビティ内に配置する。ポリマー製の薄壁の空気袋をロール状にしたプリフォーム内に配置し、そして、成形型を閉じる。成形型を加熱するとき、空気圧を空気袋に加え、空気袋が膨らんでプリプレグのラミネート（積層）に圧力を加え、この部分を固化および硬化する。

本発明は、同様の内部インフレーション成形技術を必要とし、これは、多重管の使用およびポート形成にプリプレグのプライ（層）を固化する内部圧力を必要とするからである。例えば、２個のプリプレグ管を用いて同一のバットを成形するとき、各管は単管の約半分のサイズにしなければならない。ポリマー製の空気袋を各プリプレグ管の中央に挿入し、この空気袋を使用して内部圧力を発生させ、加熱してプライを固化する。成形パッキングの処理プロセスは、各プリプレグ管および内部空気袋を取得し、キャビティの所定位置に配置し、空気袋への空気接続具を取り付けるステップよりなる。この処理プロセスは、使用する管の個数に応じて、各管に対し繰り返し行う。各管の位置決めに注意を払い、管相互間に形成される内部壁が適切な向きに指向するようにし、またピンを管間に挿入し、加圧中にポートを形成することができるようにしなければならない。これらピンは成形型の一部に固定し、また容易に取り外せるようにする。

成形型は、加熱されたプラテンプレス機内において加圧下で閉じ、また、各管に対して空気圧を同時に加え、各管および管間に形成される壁のサイズおよび位置を保持しなければならない。同時に、管をピンの周囲に形成してポートを形成し、また管を融着し、ポート間の位置に内部壁を形成する。成形型内で温度が上昇するにつれ、エポキシ樹脂の粘度が低下して管が膨れ、膨張が完了するまで互いに押し付け合い、また、エポキシ樹脂は架橋および硬化する。この後、成形型を開放し、ピンを取り除き、そして成形体部分を成形型から取り出す。

成形した管状部分の内部壁は、管状部分の構造上の特性を大幅に改善する。ボールとの衝突により生じる、屈曲または局部的たわみの間に、バットの形状はより良く維持され、断面がゆがむ傾向を排除する。

内部壁の向きは、この内部壁がもたらす異方性を利用できるよう位置決めすることができる。もし、より高い可撓性が望ましい場合、内部壁は曲げの中立軸線に沿うよう位置決めすることができる。もし、より高い剛性が必要であれば、曲げ剛性を大幅に向上するために、内部壁は、中立軸線に対し９０°の角度をなすよう、Ｉ形ビームのように位置決めすることができる。

管状部分に多重管を用いる成形は、より多くの設計オプションを可能とする。シャフトに沿う選択した軸線方向位置で内部管を分離して、管間に大きな楕円形状の開口を成形することにより、バットの特性を、所要に応じて変化させることができる。

選択位置での開口、すなわちポートの成形は、互いに対向するダブルアーチ構造を生ずる。この構造に寄与するのは、２個の互いに対向するアーチ５８，５９（図４参照）を生ずる楕円形状のポートによる「ダブルアーチ効果」であり、この効果により管状部分をたわませるとともに、ポートがもたらす三次元壁構造により管の断面形状を保持する。例えば、ポートを生ずる２重管構造は、連続的であり、また構造体の大部分を形成する外部壁と、外部壁に対して角度をなす指向性を持つポート壁と、の組み合わせを有し、この管状構造体を補強する筋かい（ストラット）となるポート円筒壁は、管の断面がつぶれるのを防止して、構造体の強度を大幅に改善する。このことは、打撃部分でのバットの壁厚を減らす機会をもたらし、より大きな弾性反発力、およびより強力なバットとなる。

ポート付き２重管構造の剛性および弾性は、標準的な単一中空管よりも大きい、または小さいものに調整できる。これは、管相互間における内部壁の向き、ならびにポートのサイズ、形状、角度、位置に関するオプションがあるからである。ポートは、必要に応じて剛性のあるもの、もしくはより大きなたわみおよび復元を可能とする弾性のあるものにすることができ、または、異なる材料もしくは異なる繊維指向角度にしたレイアップを用いて設計して構造体の所望の性能特性を実現することができる。

構造体は、２個以上の管を用いることにより、一層精緻化することができる。例えば、３個の管を使用することにより、１２０°でオフセットした開口を形成することができ、このことにより、これらの方向に沿う特定の剛性に仕立てることができる。４個の管を使用することにより、互いに９０°の角度をなし、かつ管状部分の長さに沿う順次の位置に交互に配置する開口を設ける可能性をもたらし、独特な性能および美的レベルが得られる。他のオプション（選択肢）としては、多重ポートを同一位置に配置し、より多くのオープントラス構造が得られるようにすることがある。

他のオプション（選択肢）としては、単独の複合管を多重管複合体設計体と組合せるものがある。この実施例によれば、単独の複合管は、バットの一部、例えば柄部分とし、また、多重プリプレグ管と一緒に成形し、１００％多重管構造に代わる低コストを実現できる。

代案として、単独の複合管状部分をバットの打撃部分とし、また、バットのテーパー部分を形成する多重プリプレグ管と一緒に成形（共成形）する。

他のオプション（選択肢）としては、複合部分を金属部分と組合せることがある。この実施例によれば、金属管をバットの打撃部分とし、また、テーパー部分で多重プリプレグ管と融着、または共成形し、１００％炭素複合構造体に代わる低コストを実現する。これにより、安価な構造で、製品の性能および美感に関する要件を実現できる。

図５および図６につき説明すると、この構造を形成するために、それぞれ膨らますことができる空気袋６４を有する１対のプリプレグ管６０ａ，６０ｂの前方端部６２を、金属管６６の一方の端部６５に挿入する。このユニットを、少なくともプリプレグ管６０ａ，６０ｂと金属管６６との接合点７０で金属管６６と同一形状を有する成形型内に配置する。ピンまたは型部材（図示せず）を、ポート３０を形成すべきプリプレグ管６０ａ，６０ｂ間に配置する。この後、成形型を閉じ、空気袋６４を膨らませながら加熱し、プリプレグ管が成形型の形状をとるようにし、型部材は対向する壁７１ａ，７１ｂを互いに離れた状態に維持し、ポート３０を形成する。図示のように、管６０ａ，６０ｂは、継ぎ目７２で共通壁を形成する。プリプレグ管が硬化した後、フレーム部材７４を成形型から取り出し、また、型部材、またはピンを取り外すと、ポート３０が残る。この実施例において、フレーム部材７４のグラファイト部分６０ａ，６０ｂと金属管部６６との間の継ぎ目７０は、平坦でなければならない。

さらに他のオプション（選択肢）としては、互いに対向するダブルアーチ構造を、１００％金属材料を用いて構成するものがある。この構造を製造する好ましい方法は、「Ｄ」字状断面の金属管からスタートする。つぎに、一方の管に、その長さの一部分に沿って湾曲するハーフアーチを形成される。同様の操作を、他方の金属製の管にも行う。これら２個の管を、２個のハーフアーチが互いに対向するようにＤ字状断面の平坦面側を固定することにより、合体する。これら管を、ともに溶接または結合し、この結果、内部補強壁および互いに対向するダブルアーチ形状の開口を有する構造を生じる。

金属から多重管構造を製造する他の方法としては、金属管、例えばアルミニウム、チタン、スチール（鋼鉄）、またはマグネシウムの管からスタートし、また、この一次管の局部的領域を変形させて、一次管の互いに対向する側面に窪みまたはへこみを形成する。これら窪みの中心は、管を貫通する円形開口を生ずるよう除去することができる。つぎに、管状部分を、これら円形開口に挿通して位置決めし、そして、溶接処理を用いてこの一次管における窪み領域の端縁を固着し、三次元構造を形成する。その結果、単独の中空管である一次管の内部を横切るように他の単独中空管を取り付けた構造となる。

このポート付き２重管構造は、打撃者により高い快適性をもたらすることができる。前述したように、管状部分の剛性は、所要に応じてより大きい可撓性を生ずるように最適化することができる。例えばスイング方向に９０°の角度をなす向きにポートを指向させることにより、打撃者に向上した快適性を与えるより可撓性の高いゾーンを生ずる。

本発明の他の利点は、バット軸線に沿って伝わる衝撃波の吸収である。この衝撃波は、バットのスィートスポットの外側でボールを打撃する場合に起こる。バットの長さに沿って変形し得るポートがあると、この衝撃力を吸収する。

本発明の他の利点は、振動の減衰である。振動は、互いに対向するダブルアーチ構造により、より効果的に減衰される。このことは、アーチの移動および変位がエネルギーを吸収し、この吸収により振動を減衰するからである。管状部分がゆがむとき、ポートの形状が変化し、ポート両側における管部分間の相対運動を可能にする。この動きがエネルギーを吸収し、振動を減衰する。

ポートによりもたらされる空気力学的特性の恩恵は、バットの直径に対するポートのサイズにより決定される。空力にさらされるシャフト部分前面の表面積に比べると、前面表面積を最大で２５％低減することができる。このことは、とくに、剛性および強度に関して妥協することなく、実際には改善されている点を考慮すれば、バットにとっての大きな成果である。

最後に、本発明により形成したバットの極めて特異な外観がある。ポートは、極めて目立ち、また、管状部分には極めて軽い重さおよび空気力学的外観を与え、このことはバットの販売市場において重要である。ポートは、異なる色で塗装して、革新的テクノロジーを印象付ける外観にすることができる。

互いに対向するダブルアーチ構造を考慮するとき、選択肢の組み合わせには制限がない。ポートは、形状、サイズ、配置位置、指向性、および個数を変えことができる。ポートを使用することによって、剛性、弾性、強度、快適性、空気力学的特性、および美感を高めることができる。例えば、低応力領域においては、ポートのサイズを極めて大きく変動させ、空気力学的特性および外観を最大限に向上することができる。もし、より高いたわみおよび弾力が望まれる場合、開口の形状を極めて細長くして、より高い可撓性を持たせることができる。ポートは、製品により強い訴求力を持たせるために、意匠的形状にすることもできる。

もし、より大きな振動減衰特性が望まれる場合、ポートは、特定角度の指向性と形状に形成することができ、また、ファイバ、例えばアラミドまたは液晶ポリマーのような繊維を用いて構成することができる。シャフトのたわみの結果としてポートが変形するとき、形状の復元は、これら振動減衰を増大する粘弾性材料で制御できる。振動減衰を増大する他の方法としては、エラストマー材料をポート内に挿入する手法がある。

本発明の他の利点は、バットキャップの取り付けを容易にすることである。柄部分のバットエンドにポートを設けることにより、バットキャップの柄部分に対する取り付けの機械的な手段を提供する。もし、特別にデザインしたキャップをバットの打撃部分に取り付ける場合、同様の利点がバット先端においても存在する。

上述の説明に関して、本発明の部品の最適な寸法上の関係は、サイズ、材料、形状、構造、機能、ならびに操作、組立および使用の方法の点で種々の変更を加えることにより得られることは、当業者とって容易に理解できるものであり、また、図面および明細書に記載した実施例と同等の関係を有するものは、すべて本発明に包含されることを意味する。

したがって、上述のものは、本発明の原理のみを例示するに過ぎないと理解されたい。さらに、当業者にとっては多数の変更および改変を容易行うことができるため、本発明は、図面および明細書に記載した正確な構造および操作に限定することを望むものではなく、したがって、あらゆる適切な変更および均等物は、本発明の範囲に含まれることを留意されたい。

本発明の実施例により構成したバットのであり、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）に示すバットの１Ａ−１Ａ線上の横断面図、（ｃ）は（ａ）に示すバットの１Ｂ−１Ｂ線上の横断面図、（ｄ）は（ａ）に示すバットの一部切除した等角図（ｅ）は（ａ）に示すバットの１Ｄ−１Ｄ線上の縦断面図である。 複合管構造の設計にしたバットの他の実施例を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）に示すバットの２Ａ−２Ａ線上の横断面図、（ｃ）は（ａ）に示すバットの２Ｂ−２Ｂ線上の横断面図、（ｄ）は（ａ）に示すバットの２Ｃ−２Ｃ線上の横断面図、（ｅ）は（ａ）に示すバットの一部切除した斜視図である。 多重複合管構造内で複数のポートをどのような向きに指向させるかを例示する他の実施例を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）に示すバットの一部における等角図、（ｃ）は（ａ）に示すバットの３Ｂ−３Ｂ線上の横断面図である。 （ａ）〜（ｄ）はポートにおける種々の形状のうちの一つを示す説明図である。 ２個の異なる材料でフレーム部材を形成するプロセスを示す斜視図である。 ２個の異なる材料でフレーム部材を形成するプロセスを示す斜視図である。

符号の説明

１０ バット
１２ 柄部分
１４ テーパー部分
１６ 打撃部分
１８ 先端部
１９ 尾端部
２０，２０ａ ポート（開口）
２２ 管
２４ 内部壁
２５ ラベル
３０ ポート
３０ａ，３０ｂ 対向面
４２ 管
４３ 管
４４ 管
４５ 管
４６ 壁
４７ 管
４８ 管
４９ 管
５０ 管
５１ ポート
５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ 側壁
５２ 管構造
５８ アーチ
５９ アーチ
６０ａ，６０ｂ 管
６２ 前端部
６４ 空気袋（ブラダ）
６６ 金属管
７０ 接合点（継ぎ目）
７１ａ，７１ｂ 壁
７４ フレーム部材

Claims (17)

1. 長手方向軸線と、先端部と、尾端部と、前記尾端部から延在する柄部分と、前記先端部から延在し、前記柄部分より断面の大きい打撃部分と、前記柄部分と前記打撃部分との間を連結する連結部分とを有するバットにおいて、
   前記バットの少なくとも一部分を、互いに対向する表面を有する少なくとも２個の管により形成し、これら管は複合材料で形成し、前記対向表面は、その長さの少なくともその大部分に沿って互いに結合して少なくとも１個の補強内部壁を形成する
   ことを特徴とするバット。
2. 請求項１記載のバットにおいて、前記一部分を２重管構造にしたバット。
3. 請求項１記載のバットにおいて、前記対向面を、軸線方向における選択した少なくとも一つの位置で互いに分離して、前記軸線に直交するよう前記バットを貫通する少なくとも１個のポートを形成したバット。
4. 請求項３記載のバットにおいて、前記少なくとも１個のポートを前記連結部分に形成したバット。
5. 請求項１記載のバットにおいて、前記対向面を選択した位置で互いに分離して、互いに対向するダブルアーチ構造を有するポートを形成したバット。
6. 請求項５記載のバットにおいて、前記ポートのそれぞれは、このポートを通る軸線を有し、また少なくとも２個の前記ポートは、前記長手方向軸線に対して異なる軸線方向の指向性を有するものとしたバット。
7. 請求項５記載のバットにおいて、前記ポートのサイズをそれぞれ異ならせたバット。
8. 請求項５記載のバットにおいて、順次に隣接する少なくとも３個のポートを備え、前記隣接するポートのうち一つを、これに隣接するポートから異なる距離だけ間隔をとるようにしたバット。
9. 請求項１記載のバットにおいて、局部的領域で、１個またはそれ以上の管を、単独の管構造に付加したバット。
10. 請求項１記載のバットにおいて、バットは、長さの一部分にわたる金属管を有するものとしたバット。
11. 請求項１記載のバットにおいて、少なくとも一部分を、多重管部材に結合する金属製である単独の管を有するものとしたバット。
12. 請求項１１記載のバットであって、前記多重管部材は、ポートを有するものとしたバット。
13. 金属製であり、多重管構造を使用して製造したバットコンポーネントにおいて、前記管は、その長さの少なくとも大部分に沿って互いに結合した互いに対向する対向面を有するものとしたことを特徴とする金属製のバットコンポーネント。
14. 請求項１記載のバットにおいて、ポートを、アタッチメント手段として使用するどちらか一方の端部に配置したバット。
15. 請求項１記載のバットにおいて、前記バットを、第１管、第２管、第３管、および第４管により形成し、各管は、互いに対向する２個の壁を有し、その長さの少なくとも大部分に沿って互いに隣接する２個の管の壁に結合し、そして、互いに対して約９０°の角度をなす内部壁を形成したバット。
16. 請求項１５記載のバットにおいて、前記第１管および前記第２管の壁を、少なくとも一つの選択された軸線方向位置で前記第３管および前記第４管の対向壁から離間させて、第１ポートを形成する構成にしたバット。
17. 請求項１６記載のバットにおいて、第２軸線方向位置において、前記第１管および前記第３管の壁を、前記第２管および前記第４管の対向壁から離間させて、前記第１ポートに対して、少なくともほぼ直交する向きの第２ポートを形成する構成にしたバット。

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