JP3607257B2

JP3607257B2 - 軟式野球ボール用又はゴムソフトボール用バット

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Publication number: JP3607257B2
Application number: JP2002101547A
Authority: JP
Inventors: 雅央小川; 和也石田; 敏彰木田
Original assignee: Mizuno Corp
Current assignee: Mizuno Corp
Priority date: 2001-05-02
Filing date: 2002-04-03
Publication date: 2005-01-05
Anticipated expiration: 2022-04-03
Also published as: US6872156B2; US20030004020A1; JP2003019236A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軟式野球ボール用又はゴム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のバットの他、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のバットなど、各種の素材により構成されたバットが市場に供給されている。
【０００３】
ところが、前記素材のみでバットを構成したものでは、バットの特性値を大きく変えることは難しいので、各種素材を組み合わせたバットが開発されている。
【０００４】
また、バットの反発特性値を大きく変えるために、弾性体を被覆したものも各種開発されている。例えば、特開昭６２−１０６７８４号公報では、バットの全長に渡るコア部に弾性体を被覆し、形状を既存のバットと同一にしたクッションバットが開示されている。実開昭６３−１５６６６７号公報では、木製の芯に２つのスポンジゴムを張り合わせたスポンジゴムパッキングバットが開示されている。また、特開２０００−１５３０１３公報では、軽量金属パイプの芯材のグリップ部を除く周面に弾性体を被覆した野球用バットが開示されている。さらに、特許第３００３８２９号では、カーボン繊維からなる芯材に硬質ウレタン層を被覆し、さらにその上に合成樹脂を含浸させたガラス繊維からなる保護層を設けた球技用バットが開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記特開昭６２−１０６７８４号公報、実開昭６３−１５６６６７号公報、特開２０００−１５３０１３公報に開示されたバットにおいて、弾性体を被覆する目的は、打撃時の衝撃や振動を低下させ、打球の飛距離を抑えて安全に使用できるバットを得ることである。従って、弾性体は打球が飛ばない物性のものを用いており、これらのバットは、狭い場所での使用やピンポン玉の打球やトスバッティングに適したものである。また、特許第３００３８２９号では、製造コストや製造工程の改良及び打球音や重量調整方法の改良を目的としており、外観及び反発性能は、従来のバットと何ら変わりはない。
【０００６】
ところが、野球やソフトボールに用いられるバットに要求される特性は、耐久性があり打球がよく飛ぶバットであり、上述した従来のバットでは、このような要求を満足することは難しかった。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の目的は、優れた耐久性を示すとともに、打球の飛距離を伸ばすことが可能なバットを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
発明者は、打球の飛距離を伸ばすことが可能なバットの構成について様々な検討を行なった結果、本発明を完成するに至った。すなわち、打球の飛距離を伸ばすためにはバットの反発特性値を大きくすることが有効である。そして、発明者は、研究の結果、この反発特性値を大きくする手段として、打球時のボールの変形を小さくすることが有効であるという知見を得た。
【０００９】
打球時のボールの変形を小さくするには、バットの表面に弾性体を被覆するといった手段を用いることが考えられる。しかし、野球やソフトボールの試合に用いるバットは、耐久性や反発性の他にも質量やバランスも重要な特性である。そして、バットの全体に渡って弾性体を被覆すると、バットの質量が大きくなるため、これらの特性をバランス良く設計することが難しくなる。
【００１０】
以上のような発明者の知見に基づいて、この発明の１の局面に従った軟式野球ボール用又はゴムソフトボール用バットは、先端部、打球部、テーパー部、グリップ部からなる軟式野球ボール用又はゴムソフトボール用バットにおいて、打球部の凹部に反発特性値が大きくなる物性の弾性体を被覆一体化するものである。また、弾性体は、硬度がＪＩＳＣ硬度で２０〜８０、比重が０．２５〜０．７０、３００％伸び時での引っ張り応力が１．０ＭＰａ〜４．０ＭＰａの合成樹脂発泡体であり、バットの中心軸に対して垂直な方向における前記弾性体の厚みは１ｍｍ以上２０ｍｍ以下である。
【００１１】
このようにすれば、打球時に弾性体が圧縮変形するので、ボールの変形による損失エネルギーを抑えることができる。さらに、該弾性体の復元力が付加されてボールが打ち出されることとなるので、従来のバットよりも反発特性に優れたよく飛ぶバットとすることができる。つまり、打球時のボールの変形を弾性体の存在により小さくできるとともに、弾性体の復元力を利用できるので、打球の飛距離を伸ばすことができる。ことに、軟式野球ボールやゴムソフトボールのような柔らかいボールを打球する場合でも、バットの反発特性を増大することができる。
【００１２】
また、打球部の凹部というバットの一部のみに弾性体を被覆するので、弾性体をバットの全体に被覆する場合よりバットの質量の増加を抑制できる。
【００１３】
また、試合では打球後走塁する際バットは手放されるが、バットの先端部まで弾性体を被覆したものでは、先端部が地面との摩擦により早期に破損する恐れがある。本発明によるバットでは、打球部のみに弾性体が被覆されているのでその恐れが無い（打球後に選手がバットを手放した際、地面と弾性体とが接触して弾性体が破損する危険性を低減できる）。
【００１４】
また、本発明によるバットは、先端部、凹部を有する打球部、テーパー部、グリップ部を、従来のバットと同様の剛性のある素材で形成できるので、従来のバットと何ら遜色ない剛性を有するようにすることができる。したがって、耐久性のあるバットとすることができる。
【００１５】
また、本発明によるバットは、打球時の振動が弾性体により吸収されるので、打球時に打者の手がしびれることがない。さらに、打球時に弾性体が変形することによりボールと打球部との接触時間が長くなるので、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。
【００１６】
なお、上記１の局面に従った軟式野球ボール用又はゴムソフトボール用バットにおいて、凹部の底部の角については応力集中による破損を避けるため、また、上部の角については打球による破損を避けるため、該凹部を、凹部の底部を構成する打球部中央部と、打球部中央部の先端部側の端から先端部との境界まで、および打球部中央部のテーパー部側の端からテーパー部との境界までの外径を漸増させて形成した側壁とにより構成することが望ましい。
【００１７】
また、上記１の局面に従った軟式野球ボール用又はゴムソフトボール用バットにおいて、打球部の凹部は、バットの中心軸からの距離が、中心軸から打球部の最外周部までの距離より小さい中央部底壁と、中心軸に沿った方向において中央部底壁の両端に位置し、中心軸からの距離が、中心軸から中央部底壁までの距離より大きくかつ中心軸から打球部の最外周部までの距離より小さく、さらに、中心軸の延びる方向とほぼ同じ方向に延在する段差部底壁と、中央部底壁と段差部底壁とを接続する側壁とを含んでいてもよい。また、側壁は中心軸に対して傾斜していてもよい。
【００１８】
また、凹部の端部において段差部底壁を形成することにより、凹部の側壁に凸部を形成したような状態となっている。そのため、凹部の壁面と弾性体との接触面積を大きくすることができる。このため、上記弾性体端部で打撃した際にも、剥離する恐れがなくなり、耐久性に優れたバットを得ることができる。
【００１９】
上記１の局面に従った軟式野球ボール用又はゴムソフトボール用バットにおいて、打球部は、凹部以外の領域に位置し、最も外径の大きな最外周部と、凹部の壁面であって、最外周部の外径より小さい外径を有する小外径部と、軟式野球ボール用又はゴムソフトボール用バットの中心軸の延びる方向とほぼ同じ方向に延在する凹部の壁面であって、凹部の端部に位置し、小外径部の外径より大きく最外周部の外径より小さい外径を有する中外径部とを含んでいてもよい。
【００２０】
上記１の局面に従った野球用又はソフトボール用バットにおいて、より好ましくは、弾性体の硬度がＪＩＳＣ硬度で２０〜５０、比重が０．２５〜０．５０、３００％伸び時での引っ張り応力が１．０ＭＰａ〜１．８ＭＰａである。この場合、上述のようないわゆる軟質の合成樹脂発泡体を用いることで、バットの反発特性値を効果的に大きくできる。
【００２１】
また、上記１の局面に従った軟式野球ボール用又はゴムソフトボール用バットにおいて、合成樹脂発泡体は、製造コストや成形性といった点から発泡ポリウレタンを用いることが望ましい。つまり、いわゆる軟質の発泡ポリウレタンを弾性体として用いれば、打球の飛距離を効果的に伸ばすことができるとともに、バットの製造コストの増大を抑制できる。
【００２２】
なお、一般にポリウレタンは軟質、半硬質および硬質の３つのタイプに区分することができるが、本発明において弾性体として用いる軟質の発泡ポリウレタンとは軟質および半硬質のポリウレタンに分類されるものを含み、硬質のポリウレタンは含まれない。ここで、硬質のポリウレタンの伸びは一般に数％〜数十％であり、この程度しか伸びない硬質のポリウレタンは、本発明における弾性体としての発泡ポリウレタンには該当しない。
【００２３】
上記１の局面に従った軟式野球ボール用又はゴムソフトボール用バットは、弾性体の最外層上に形成された保護膜を備えていてもよい。
【００２４】
この場合、保護膜により弾性体の摩耗などを抑制することができる。したがって、バットの耐久性を向上させることができる。特に、弾性体として上述したような軟質の合成樹脂発泡体を用いた場合、保護膜を形成することでバットの耐久性を効果的に向上させることができる。
【００２５】
上記１の局面に従った軟式野球ボール用又はゴムソフトボール用バットにおいて、保護膜は合成樹脂製シート又は合成樹脂製チューブを含んでいてもよい。
【００２６】
上記１の局面に従った軟式野球ボール用又はゴムソフトボール用バットにおいて、保護膜の厚さは０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることが好ましく、保護膜は熱可塑性ポリウレタンを含むことが好ましい。
【００２７】
この場合、保護膜の形成作業における作業性および弾性体と保護膜との接着性を効果的に向上させることができる。
【００２８】
つまり、バットの耐久性を高める為、上記合成樹脂発泡体の最外層に耐摩耗性に優れた合成樹脂製シート乃至チューブを被覆、成形する事が望ましい。また、作業性、接着性を考慮した場合、合成樹脂製シート乃至チューブは、厚さ０．１ｍｍ〜１．０ｍｍの熱可塑性ポリウレタンシート乃至チューブである事が望ましい。
【００２９】
この場合、凹部の内部に封入された弾性体の特性を損なう事なく、バットとしての耐久性を向上させる事ができる。
【００３０】
また、上記熱可塑性ポリウレタンシートまたは熱可塑性ポリウレタンチューブは、透明乃至半透明である事が望ましい。上記シートの片面に印刷を施し、弾性体表面にそのシートを印刷面が内側になるようチューブ状に融着させる事で、印刷が綺麗に透けて見えてバットの外観が美しくなる。さらに、バットを長期に渡って使用しても、印刷が剥離しないという特徴をもたせる事ができる。
【００３１】
上記１の局面に従った軟式野球ボール用又はゴムソフトボール用バットにおいて、凹部は打球部の全周にわたって形成されていることが好ましい。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。
【００４０】
（実施の形態１）
図１は、本発明によるバットの実施の形態１を示す側面部分断面模式図である。図２は、図１の線分ＩＩ−ＩＩにおける断面模式図である。図１および図２を参照して、本発明によるバットの実施の形態１を説明する。
【００４１】
本願発明のバットは、各種実験により確かめられた最も反発特性が大きくなる弾性体を打球部の凹部に被覆一体化したものである。図１および図２に示すように、野球用又はソフトボール用バット１は、先端部１０、打球部１１、テーパー部１２およびグリップ部１３とからなる。バット１を構成するバット基材としてのバットベース部材７には、打球部１１となるべき部分に凹部２が形成されている。該凹部は、バットの耐久性の点から打球部１１外径よりも小さな外径の打球部中央部１１ａと、打球部中央部１１ａの先端部側端１１ｂから先端部１０との境界まで、および打球部中央部１１ａのテーパー部側端１１ｃからテーパー部１２との境界までの外径を斬増させて形成することが望ましい。打球部１１の全周にわたって形成された凹部２には、弾性体３が被覆一体化されている。なお、凹部２は打球部１１の周方向の一部分において形成されていてもよい。また、グリップ部１３の終端部では、バットベース部材７にグリップエンド４が嵌め込まれて固定されている。
【００４２】
このような本発明によるバット１では、打球時に弾性体３が圧縮変形するので、ボールの変形による損失エネルギーを抑えることができる。さらに、弾性体３の復元力が付加されてボールが打ち出されることとなるので、従来のバットよりも反発特性に優れたよく飛ぶバット１を得ることができる。ことに、軟式野球ボールやゴムソフトボールのような柔らかいボールを打球する場合でも、バット１の反発特性を増大することができる。
【００４３】
また、打球部１１の凹部２というバット１の一部のみに弾性体３を被覆するので、弾性体３をバット１の全体に被覆する場合よりバット１の質量の増加を抑制できる。
【００４４】
また、試合では打球後走塁する際バット１は手放されるが、バット１の先端部１０まで弾性体を被覆したものでは、先端部１０が地面との摩擦により早期に弾性体などが破損する恐れがある。本発明によるバット１では、打球部１１のみに弾性体３が被覆されているのでその恐れが無い。
【００４５】
また、本発明によるバット１は、先端部１０、凹部２を有する打球部１１、テーパー部１２、グリップ部１３を、後述するように従来のバットと同様の剛性のある素材で形成できるので、従来のバットと何ら遜色ない剛性を有するようにすることができる。したがって、耐久性のあるバット１を得ることができる。
【００４６】
また、本発明によるバット１は、打球時の振動が弾性体３により吸収されるので、打球時に打者の手がしびれることがない。さらに、打球時に弾性体３が変形することによりボールと打球部１１との接触時間が長くなるので、ボールがバット１に乗っている感覚が得られ、打球感が向上する。
【００４７】
また、打球部１１の全周にわたって凹部２が形成されているので、打球部１１のいずれの部分でボールを打っても、ボールの飛距離を伸ばすことができる。
【００４８】
なお、図３に示すように、凹部２の底部の角２ａおよび上部の角２ｂを丸くし、凹部２の側壁２ｃをバットの長さ方向の中心軸６（図１参照）に対して垂直に形成することもできる。図３は、図１および図２に示した本発明によるバットの実施の形態１の第１の変形例を説明するための部分断面模式図である。
【００４９】
打球部１１に凹部２を形成したバット全体（バットベース部材７）は、従来の素材を用いて、木製、金属製、繊維強化プラスチック製のいずれでも形成することができる。なお、先端部１０およびグリップエンド４は、バット全体としてバットベース部材７と一体に形成することもできるが、別体に形成し取付けるようにしても良い。
【００５０】
弾性体３は、合成樹脂を射出成形ないし注型成形により、打球部１１の凹部２に被覆一体化することが望ましい。なお、弾性体スリーブとしての弾性体３を打球部１１の凹部２の形状に合うように別体に形成し、接着するようにしても良い。
【００５１】
該弾性体３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、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、質量やエネルギー損失率、さらに製造コストや成形のし易さを考慮すると、硬度がＪＩＳＣ硬度で２０〜８０、比重が０．２５〜０．７０、３００％伸び時での引っ張り応力が１．０ＭＰａ〜４．０ＭＰａの発泡ポリウレタンが好ましい。上記数値範囲は、以下のような理由により決定された。すなわち、硬度が２０以下になると、バットとしての成形が難しくなり、８０以上になると、反発特性が従来のバットとあまり変わらなくなる。同様に、比重が０．２５以下になるとバットとしての成形が難しくなり、０．７０以上になると、反発特性が従来のバットとあまり変わらなくなる。また、３００％伸び時での引っ張り応力が１．０ＭＰａ以下になると、バットとしての成形が困難になり、４．０ＭＰａ以上になると反発特性が従来のバットとあまり変わらなくなるためである。
【００５２】
なお、反発特性を重視する場合は、硬度がＪＩＳＣ硬度で２０〜５０、比重が０．２５〜０．５０、３００％伸び時での引っ張り応力が１．０ＭＰａ〜１．８ＭＰａの発泡ポリウレタンを弾性体３として用いることが好ましい。
【００５３】
図４は、本発明によるバットの実施の形態１の第２の変形例を説明するための側面部分断面模式図である。図４は図１に対応する。図４を参照して、バットの第２の変形例を説明する。
【００５４】
図４に示すように、バット１は基本的に図１および図２に示したバット１と同様の構造を備えるが、弾性体３の表面に保護膜としてのシート５が形成されている。
【００５５】
このようにすれば、シート５により弾性体３が保護されるので、バット１の耐久性を向上させることができる。特に、弾性体３として合成樹脂発泡体を用いる場合、このようなシート５を配置することで効果的にバットの耐久性を向上させることができる。
【００５６】
上記合成樹脂発泡体などからなる弾性体３の最外層に被覆、成形されるシート５としては、耐摩耗性に優れた合成樹脂製シート乃至チューブを用いることが望ましい。作業性、接着性を考慮した場合、合成樹脂製シート乃至チューブは、厚さ０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の熱可塑性ポリウレタンシート乃至チューブである事が望ましい。
【００５７】
ここで、合成樹脂製シート乃至チューブの厚みが０．１ｍｍ未満ではシート乃至チューブ自体の強度が不足し、耐久性を高める要因にならない。また、１．０ｍｍを越えると、シート５自体が硬さを帯び、内部に封入されている弾性体３の特性を損なうといった欠点が生じる。また、上記熱可塑性ポリウレタンシート乃至チューブはＪＩＳＡ硬度で８０〜１００、引張強度が４５０〜５００ｋｇ／ｃｍ^２のものを使用することが望ましい。ＪＩＳＡ硬度が８０未満の場合、シート乃至チューブ自体の強度が不足し、耐久性を高める要因にならない。また、ＪＩＳＡ硬度が１００を越えると、シート５自体が硬さを帯び、内部に封入されている弾性体３の特性を損なうといった欠点が生じる。引張強度に関しても、同様の事が言える。
【００５８】
また、シート５として用いる上記合成樹脂製シートは、透明乃至半透明である事が望ましく、シート５の片面に印刷を施し、そのシート５を印刷面が内側になるようチューブ状に融着させ、さらに上記チューブを弾性体３と一体に成形することで、印刷が綺麗に透けて見え、外観が美しくなり、さらにバット１を長期に渡って使用しても、印刷が剥離しないという特徴をもたせる事が可能となる。
【００５９】
（実施の形態２）
図５は、本発明によるバットの実施の形態２を示す側面部分断面模式図である。図６は、図５の線分ＶＩ−ＶＩにおける断面模式図である。図７は、図５に示したバットの凹部を説明するための部分断面模式図である。図５〜図７を参照して、本発明によるバットの実施の形態２を説明する。
【００６０】
図５〜図７に示すように、バット１は、基本的に図４に示されたバットと同様の構造を備えるが、凹部２の形状が異なる。すなわち、凹部２は、野球用又はソフトボール用バット１の中心軸６からの距離が、中心軸６から打球部１１の最外周部までの距離Ｒ１（図７参照）より小さい打球部中央部１１ａの小外径部としての中央部底壁８と、中心軸６に沿った方向において打球部中央部１１ａの両端に位置し、中心軸６からの距離が、中心軸６から打球部中央部１１ａの中央部底壁８までの距離Ｒ２（図７参照）より大きく、かつ、中心軸６から打球部１１の最外周部９までの距離Ｒ１未満であり、中心軸６の延びる方向とほぼ同じ方向に延在する段差部底壁としての端部領域１５（図５参照）と、打球部中央部１１ａと中外径部としての端部領域１５とを接続する側壁２６とを含む。また、この側壁２６は中心軸６に対して傾斜している。
【００６１】
この場合、上記端部領域１５上に位置する弾性体スリーブとしての弾性体３（図５参照）の端部である内径拡大部１７（図５参照）は、その厚さが弾性体３の中央部である最小内径部１６（図５参照）より相対的に薄くなる（弾性体３は、最も内径の小さい最小内径部１６と、弾性体３の端部に位置し、最小内径部１６の内径より大きな内径を有し、弾性体３の延びる方向（中心軸６の延びる方向）とほぼ同じ方向に延在する内径拡大部１７とを備える）。
【００６２】
また、凹部２の端部において端部領域１５を形成することにより、凹部２の側面に凸部（段差部１４（図７参照））を形成した状態となっている。そのため、凹部２の側面と弾性体３との接触面積を大きくすることができる。このため、上記弾性体３の端部でボールを打撃した際にも、弾性体３が剥離する恐れがなくなり、耐久性に優れたバット１を得ることができる。
【００６３】
なお、バット１の凹部２の形状としては、具体的に以下のような形状とすることができる。たとえば、図７に示すように、バット１の中心軸６から打球部１１（図５参照）の最外周までの距離Ｒ１を３４．５ｍｍ、中心軸６から打球部中央部１１ａまでの距離Ｒ２を２０ｍｍとした場合を考える。この場合、打球部１（図５参照）の最外周面から端部領域１５の表面までの深さである距離Ｔは、１．０ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下とすることができる。また、距離Ｔを１．５ｍｍ以上７．０ｍｍ以下とすることが好ましい。さらに、距離Ｔを２．０ｍｍ以上４．０ｍｍ以下とすることがより好ましい。ここで、距離Ｔが１．０ｍｍ未満であると、この端部領域１５上に配置される弾性体３（図５参照）の厚みが薄くなりすぎるため、弾性体３が剥がれやすい、あるいは弾性体３が切れ易いといった問題が発生する。また、距離Ｔが１０．０ｍｍを超えると、バット１（図５参照）の本体であるバットベース部材７の本体強度に問題が生じる（充分な強度を得られなくなる）おそれがある。
【００６４】
また、端部領域１５の幅Ｌは、３．０ｍｍ以上３０．０ｍｍ以下としてもよい。さらに、幅Ｌを５．０ｍｍ以上２５．０ｍｍ以下とすることが好ましい。さらに、幅Ｌを１０．０ｍｍ以上２０．０ｍｍ以下とすることがより好ましい。ここで、幅Ｌが３．０ｍｍ未満であると、弾性体３（図５参照）と端部領域１５との接触面積が小さくなるので、弾性体３が端部領域１５から剥がれやすくなる。また、幅Ｌが３０．０ｍｍを超えると、打球部１１（図５参照）において充分な厚みを有する弾性体３が配置された部分の大きさが小さくなる。すなわち、打球の飛距離を最も増大させることが可能な部分が小さくなる。
【００６５】
また、バット１（図５参照）の中心軸６に対する端部領域１５の表面の傾斜角度は、−１８°以上＋１８°以下とすることができる。ここで、傾斜角度が−１８°とは、端部領域１５のバット１の先端部１０（図５参照）側が中心軸６側に傾いた場合であって、図７において端部領域１５の表面に沿った直線を仮定し、その直線と中心軸６との交点での交差角度が１８°であることを意味する。また、傾斜角度が＋１８°とは、端部領域１５のバット１のグリップ部１３（図５参照）側が中心軸６側に傾いた場合であって、図７において端部領域１５の表面に沿った直線を仮定し、その直線と中心軸６との交点での交差角度が１８°であることを意味する。さらに、傾斜角度を−１２°以上＋１２°以下とすることが好ましく、傾斜角度を−６°以上＋６°以下とすることがより好ましい。
【００６６】
ここで、端部領域１５の傾斜角度が−１８°未満あるいは＋１８°超えの場合、弾性体３とバットベース部材７（図５参照）との剥離が起きやすくなる。
【００６７】
また、図７に示すように、端部領域１５と打球部中央部１１ａ（凹部２の中央部）の中央部底壁８とを接続する側壁２６は、中心軸６に対して傾斜していてよいが、中心軸６に対してほぼ垂直に延在していてもよい。
【００６８】
図８は、本発明によるバットの実施の形態２の変形例を示す側面部分断面模式図である。図８は図５に対応する。図８を参照して、本発明によるバットの実施の形態２の変形例を説明する。
【００６９】
図８に示すように、バット１は基本的に図５〜図７に示したバットと同様の構造を備えるが、打球部１１の弾性体３表面にはシート５（図５参照）が形成されていない。つまり、弾性体３の表面が露出している。この場合も、図５〜図７に示したバットと同様の効果を得ることができる。
【００７０】
次に、弾性体３（図１参照）の材料として用いる発泡ポリウレタン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。
【００７１】
まず、図９に示したような実験装置を用いて、打球部モデルの反発実験を行なった。図９は、打球部モデルの反発実験に用いた実験装置の概略模式図である。
【００７２】
図９に示すように、実験装置は、ピッチングマシン２０、ハイスピードビデオカメラ２１、および画像解析装置（図示せず）からなる。ボール２３を衝突させる衝突対称物である打球部モデル２２としては、鉄板のみ、および鉄板に弾性体を貼り付けたものを準備した。実験では、ピッチングマシン２０より打ち出したボール２３を、固定された打球部モデル２２に衝突させた。そして、この衝突を真横からハイスピードビデオカメラ２１により撮影し、衝突の前後におけるボール２３の速度から反発係数を計算した。
【００７３】
打球部モデルに用いた弾性体は、ＪＩＳＣ硬度が４０〜８０、比重が０．３５〜０．６６の発泡ポリウレタンシートで、一辺が１０ｃｍの正方形、厚みが１０ｍｍのものを２枚張り合わせたものである。
【００７４】
なお、本実験は軟式野球ボールを用いて行なった。これは、軟式野球やソフトボールにおいてゴム製のボールを打撃した時、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、硬式野球ボール、革製ソフトボールにおいても、程度の差こそあれ同様の効果が得られる。
【００７５】
次に、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。
【００７６】
【数１】

【００７７】
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。
【００７８】
次に、３０ｍ／ｓの速度で軟式野球ボールを各打球部モデルに衝突させた反発実験結果を表１に示す。
【００７９】
【表１】

【００８０】
表１の実験結果から分かるように、表面が平坦な鉄板に衝突させるよりも弾性体を貼り付けたものの方が反発係数が高くなる。また、弾性体の硬度が低くなるほど、弾性体の比重が小さくなるほど、また、弾性体の弾性率が小さくなるほど反発係数が高くなっている。
【００８１】
次に、図１０に示したような実験装置を用いて、バットの反発実験を行なった。図１０は、バットの反発実験に用いた実験装置の概略模式図である。
【００８２】
図１０に示すように、実験装置は、ピッチングマシン２０、ハイスピードビデオカメラ２１、画像解析装置（図示せず）、バット置き台２４により構成した。
【００８３】
実験では、ピッチングマシン２０より打ち出したボール２３を、バット置き台２４に載置したバット２５に衝突させた。そして、この衝突を真上からハイスピードビデオカメラ２１により撮影し、衝突前のボール２３の速度及び衝突後のボール２３の速度、バット２５の速度から反発係数を計算した。なお、反発係数ｅは数式２により算出した。
【００８４】
【数２】

【００８５】
図１０に示した実験装置を用いて、図１および図２に示した本発明によるバットについて反発係数を求めた。反発実験に用いたバットは、従来の金属製軟式野球用バットと、図１および図２に示した本発明によるバットである繊維強化プラスチック製軟式野球用バットで、その主な仕様は表２に示す通りである。なお、本発明のバットの弾性体は、ＪＩＳＣ硬度で４３、比重が０．３５、弾性率（３００％伸び時での引っ張り応力）が１．２３ＭＰａの発泡ポリウレタンで、打球部の凹部に厚さ２０ｍｍで被覆一体化されている。
【００８６】
【表２】

【００８７】
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３に示す。
【００８８】
【表３】

【００８９】
表３の結果から分かるように、本発明品のほうが約１０％反発係数が高くなっており、従来品よりも本発明品のほうがよく飛ぶといえる。
【００９０】
また、図１０に示した実験装置を用いて、図５および図６に示した本発明によるバットについて反発係数を求めた。反発実験に用いたバットは、従来の金属製軟式野球用バットと、図５および図６に示した本発明によるバットである繊維強化プラスチック製軟式野球用バットで、その主な仕様は表４に示す通りである。
【００９１】
また、実験に用いた本発明によるバットの凹部２（図５参照）における端部領域１５の深さである距離Ｔは４．０ｍｍ、端部領域１５の幅Ｌは１５．０ｍｍ、バット１（図５参照）の中心軸６（図７参照）に対する端部領域１５の表面の傾斜角度は０°（端部領域１５の表面が中心軸６とほぼ平行）とした。
【００９２】
また、本発明によるバットの弾性体は、ＪＩＳＣ硬度で４３、比重が０．３５、弾性率（３００％伸び時での引っ張り応力）が１．２３ＭＰａの発泡ポリウレタンで、打球部の凹部の中央部において厚さ２０ｍｍで被覆一体化されている。さらに、弾性体３（図５参照）としての発泡ポリウレタンの最外層にはＪＩＳＡ硬度で９１、引張強度が４７４ｋｇ／ｃｍ^２のシートを融着する事によって得た厚さ０．３ｍｍのシート５（図５参照）としての熱可塑性ポリウレタンチューブを前記弾性体に一体成形している。
【００９３】
【表４】

【００９４】
上記バットの打球部に、本発明の図１および図２に示したバットの場合と同様に、１３０ｋｍ／ｈで軟式野球ボールを衝突させた実験結果を表５に示す。
【００９５】
【表５】

【００９６】
表５の結果から分かるように、本発明品のほうが約７％反発係数が高くなっており、従来品よりも本発明品のほうがよく飛ぶといえる。
【００９７】
このように、図１および図２または図５および図６に示した本発明によるバットは、いずれも従来品より反発係数が高くなっている。これは、以下のような理由によると考えられる。すなわち、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。一方、本発明のバットでは、打球時の衝撃エネルギーは、まず厚さ０．３ｍｍの熱可塑性ポリウレタンチューブ及び弾性体（あるいは弾性体３（図１参照））が圧縮されることにより圧縮エネルギーに変換される。その後、ボールが圧縮変形するので、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る。この結果、ボールの変形によるエネルギーロスが低下し、弾性体の復元力が付加されて反発特性が向上するものと考えられる。
【００９８】
さらに、弾性体の最外層に一体成形した熱可塑性ポリウレタンチューブは、内部に封入された弾性体の特性を損なうことなく機能しており、かつ耐久性に優れるものである事は言うまでも無い。
【００９９】
【実施例】
以下、本願発明の軟式野球用バットの実施例について、図面に基づいて説明する。
【０１００】
（実施例１）
図１および図２に示した本発明によるバットの効果を確認するため、実打試験を行なった。
【０１０１】
試験に用いた図１および図２に示す本発明によるバットの実施例である軟式野球用バット１は、繊維強化プラスチック製の中空バットで、先端部１０、凹部２を有する打球部１１、テーパー部１２、グリップ部１３の外殻（バットベース部材７）を、内圧成形法により形成し、グリップ部１３端に合成樹脂で別体に成形したグリップエンド４を挿入接着している。そして、打球部１１の凹部２をサンドブラスト処理した後、該凹部２に弾性体３を被覆一体化できるように設計した金型を用いて注型成形したものである。なお、弾性体３はＪＩＳＣ硬度で４３、比重が０．３５、弾性率（３００％伸び時での引っ張り応力）が１．２３ＭＰａの発泡ポリウレタンを用いた。
【０１０２】
打球部１１の外径は７０ｍｍで、バット先端から４０ｍｍの位置から２６０ｍｍまでの打球部中央部１１ａの外径は３０ｍｍである。そして、打球部中央部１１ａの先端部側端１１ｂから先端部１０との境界までの外径および打球部中央部１１ａのテーパー部側端１１ｃからテーパー部１２との境界までの外径を漸増させて形成している。
【０１０３】
上記した本発明による軟式野球用バット１と従来の金属製軟式野球用バットを用いて、実打試験を行なった。その結果を表６に示す。
【０１０４】
【表６】

【０１０５】
上記実打試験の結果は、アマチュア野球部員５名の平均値であるが、前記反発実験での結果から予測された結果、すなわち、本発明によるバットの方が従来品より飛距離が大きくなることが確かめられた。
【０１０６】
（実施例２）
次に、図５および図６に示した本発明によるバットの効果を確認するため、実施例１での実験と同様の実打試験を行なった。
【０１０７】
図５および図６に示す軟式野球用バット１は、基本的に実施例１のバットと同様の構造を備える繊維強化プラスチック製の中空バットで、先端部１０、凹部２を有する打球部１１、テーパー部１２、グリップ部１３の外殻を、内圧成形法により形成し、グリップ部１３端に合成樹脂で別体に成形したグリップエンド４を挿入接着している。なお、打球部１１に形成された凹部２には、図５に示したようにその端部に端部領域１５が形成されている。そして、打球部１１の凹部２をサンドブラスト処理した後、該凹部２に弾性体３、さらに最外層に厚さ０．３ｍｍの熱可塑性製ポリウレタンシートを融着させる事によって得たシート５としてのチューブを被覆一体化できるように設計した金型を用いて注型成形したものである。なお、弾性体３としては、実施例１のバットと同様にＪＩＳＣ硬度で４３、比重が０．３５、弾性率（３００％伸び時での引っ張り応力）が１．２３ＭＰａの発泡ポリウレタンを用いた。また、弾性体３の表面に形成したシート５としては、０．３ｍｍの熱可塑性製ポリウレタンシートを融着させる事によって得たチューブを用いた。このチューブはＪＩＳＡ硬度で９１、引張強度が４７４ｋｇ／ｃｍ^２であった。
【０１０８】
打球部１１の外径は７０ｍｍで、バット先端から４０ｍｍの位置から２６０ｍｍまでの打球部中央部１１ａの外径は３０ｍｍである。そして、図７に示すように、凹部２の両端に位置する端部領域１５と凹部２の中央部の底壁とを接続する側壁２６は、バット１（図５参照）の中心軸６に対して傾斜している（図５に示すように、打球部中央部１１ａの先端部側端１１ｂから先端部１０側に位置する端部領域１５との境界までの外径および打球部中央部１１ａのテーパー部側端１１ｃからテーパー部１２側に位置する端部領域１５との境界までの外径を漸増させている）。
【０１０９】
上記実施例の軟式野球用バット１と従来の金属製軟式野球用バットを用いて、実打試験を行なった。その結果を表７に示す。
【０１１０】
【表７】

【０１１１】
上記実打試験の結果は、アマチュア野球部員５名の平均値であるが、前記反発実験での結果から予測されたように、本発明によるバットの方が従来品より打球の飛距離が伸びることが確かめられた。
【０１１２】
【発明の効果】
以上のように本発明は、打球時に弾性体が圧縮変形し、ボールの変形による損失エネルギーを抑え、該弾性体の復元力が付加されてボールが打ち出されることとなるので、従来のバットよりも反発特性に優れたよく飛ぶバットとすることができる。
【０１１３】
ことに、軟式野球ボールやゴムソフトボールのような柔らかいボールを打球する場合でも、バットの反発特性を増大することができる。
【０１１４】
さらに、弾性体の最外層に耐摩耗性に優れた厚さ０．１ｍｍ〜１．０ｍｍの熱可塑性ポリウレタンシート乃至チューブを被覆させる事により、内部に封入された弾性体の特性を損なう事なく、バットとしての耐久性を向上させる事ができる。また、先端部側近に設けた段差部（端部領域）及びテーパー部側近に設けた段差部（端部領域）により、上記弾性体及び熱可塑性ポリウレタンシートが端部においても剥離することが無く、耐久性に優れたものである。
【０１１５】
上記熱可塑性ポリウレタンシートは、透明乃至半透明である事が望ましく、シートの片面に印刷を施し、そのシートを印刷面が内側になるようチューブ状に融着させる事で、印刷が綺麗に透けて見えて外観も美しくなり、さらにバットを長期に渡って使用しても、印刷が剥離しないという特徴をもたせる事ができる。
【０１１６】
試合では打球後走塁する際バットは手放されるが、バットの先端部まで弾性体を被覆したものでは、先端部が地面との摩擦により早期に破損する恐れがある。本発明のバットでは、打球部のみに弾性体が被覆されているのでその恐れが無い。
【０１１７】
また、本発明のバットは、先端部、凹部を有する打球部、テーパー部、グリップ部を、従来のバットと同様の剛性のある素材で形成しているので、従来のバットと何ら遜色ない剛性を有しており、耐久性のあるバットとすることができる。
【０１１８】
また、本発明のバットは、打球時の振動が弾性体により吸収されるので、打球時に手がしびれることがない。さらに、ボールと打球部との接触時間が長くなるので、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】本発明によるバットの実施の形態１を示す側面部分断面模式図である。
【図２】図１の線分ＩＩ−ＩＩにおける断面模式図である。
【図３】図１および図２に示した本発明によるバットの実施の形態１の第１の変形例を説明するための部分断面模式図である。
【図４】本発明によるバットの実施の形態１の第２の変形例を説明するための側面部分断面模式図である。
【図５】本発明によるバットの実施の形態２を示す側面部分断面模式図である。
【図６】図５の線分ＶＩ−ＶＩにおける断面模式図である。
【図７】図５に示したバットの凹部を説明するための部分断面模式図である。
【図８】本発明によるバットの実施の形態２の変形例を示す側面部分断面模式図である。
【図９】打球部モデルの反発実験に用いた実験装置の概略模式図である。
【図１０】バットの反発実験に用いた実験装置の概略模式図である。
【符号の説明】
１野球用又はソフトボール用バット、２凹部、２ａ底部の角、２ｂ上部の角、２ｃ，２６側壁、３弾性体、４グリップエンド、５シート、６中心軸、７バットベース部材、８中央部底壁、９最外周部、１０先端部、１１打球部、１１ａ打球部中央部、１１ｂ先端部側端、１１ｃテーパー部側端、１２テーパー部、１３グリップ部、１４段差部、１５端部領域、１６最小内径部、１７内径拡大部、２０ピッチングマシン、２１ハイスピードビデオカメラ、２２打球部モデル、２３ボール、２４バット置き台、２５バット。

Claims

先端部、打球部、テーパー部、グリップ部からなる軟式野球ボール用又はゴムソフトボール用バットにおいて、
打球部の凹部に弾性体を被覆一体化し、
前記弾性体は、硬度がＪＩＳＣ硬度で２０〜８０、比重が０．２５〜０．７０、３００％伸び時での引っ張り応力が１．０ＭＰａ〜４．０ＭＰａの合成樹脂発泡体であり、
前記バットの中心軸に対して垂直な方向における前記弾性体の厚みは１ｍｍ以上２０ｍｍ以下である事を特徴とする軟式野球ボール用又はゴムソフトボール用バット。
前記打球部の前記凹部を、前記凹部の底部を構成する打球部中央部と、前記打球部中央部の先端部側の端から前記先端部との境界までの外径および前記打球部中央部のテーパー部側の端から前記テーパー部との境界までの外径を漸増させて形成した側壁とにより構成した事を特徴とする請求項１に記載の軟式野球ボール用又はゴムソフトボール用バット。
前記打球部は、
前記凹部以外の領域に位置し、最も外径の大きな最外周部と、
前記凹部の壁面であって、前記最外周部の外径より小さい外径を有する小外径部と、
前記バットの中心軸の延びる方向とほぼ同じ方向に延在する前記凹部の壁面であって、前記凹部の端部に位置し、前記小外径部の外径より大きく前記最外周部の外径より小さい外径を有する中外径部とを含む、請求項１に記載の軟式野球ボール用又はゴムソフトボール用バット。
前記合成樹脂発泡体が発泡ポリウレタンである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の軟式野球ボール用又はゴムソフトボール用バット。
前記弾性体の最外層上に形成された保護膜を備える、請求項１〜４のいずれか１項に記載の軟式野球ボール用又はゴムソフトボール用バット。
前記保護膜は合成樹脂製シート又は合成樹脂製チューブを含む、請求項５に記載の軟式野球ボール用又はゴムソフトボール用バット。
前記保護膜の厚さは０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であり、
前記保護膜は熱可塑性ポリウレタンを含む、請求項５または６に記載の軟式野球ボール用又はゴムソフトボール用バット。