JP3986736B2 - 野球用バット - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、野球用バットに関し、より特定的には、比較的重いが振りやすい野球用バットを提供する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、野球用バットとしては、木製バット、チタニウムやチタニウム合金、あるいはアルミニウム合金などの金属製バット、さらにはカーボンファイバ、グラスファイバなどの繊維強化プラスチック製のバットなど、さまざまな素材により構成されたバットが市場に供給されている。そして、従来のバットにおいては，打球部の耐久性を向上させる、あるいはバットの反発特性を向上させるため、さまざまな技術が提案されている。
【０００３】
たとえば、打球部の耐久性を向上させる目的で、特開昭６３−３８４７７号公報では、打球部の内部に硬質金属製の内管を嵌合固定したバットが開示されている。この特開昭６３−３８４７７号公報に開示されているバットでは、打球部が二層構造となっているため、打球部の耐久性を向上させることが可能である。また、実開平１−２６０６４号公報では、圧縮した弾性部材を打球部に充填したバットが開示されている。この実開平１−２６０６４号公報に開示されたバットにおいても、弾性部材により打球部の耐久性を向上させることができる。
【０００４】
また、バットの反発特性を向上させる目的で、特開平５−２３４０７号公報では、打球部の内部にアルミ管とリブとからなるコア部を形成したバットが開示されている。特開平５−２３４０７号公報に開示されたバットでは、このようにコア部を備えることにより、打撃時のバットの弾性変形を少なくすることで、この弾性変形の回復スピードを上げることができるとしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の従来提案されているバットにおいては，以下に述べるような問題があった。
【０００６】
すなわち、特開昭６３−３８４７７号公報に開示されているバットでは、打球部が二層構造となっているため、打球部の肉厚が厚くなる。そのため、打球部の質量が増大することにより、バット全体の質量が増加するとともに、バットの重心がバットの先端側（打球部側）に偏ることになる。
【０００７】
また、実開平１−２６０６４号公報に開示されたバットおよび特開平５−２３４０７号公報に開示されたバットについても、それぞれ打球部の内部に圧縮した弾性部材あるいはコア部が配置されているので、バット全体の質量が増大するとともにバットの重心がバットの先端部に偏ることになっていた。このように重心が打球部側に偏ると、バットが振り難くなり、結果的にスイングスピードが上がらず打球の飛距離が伸びないという問題が発生する。
【０００８】
また、総質量が９００ｇ以上というような比較的重いバットにおいては、特に上記のようなバットが振り難くなるという問題が顕著であった。
【０００９】
さらに、従来のバットでは、後述する重心まわりの慣性モーメントの値が小さいため、打球時にバットのぶれが発生するので、バットにおけるスイートエリア（ボールへエネルギーを有効に伝達することが可能なバットの打球領域）の広さがきわめて狭くなっていた。このようにスイートエリアが狭いバットでは、打球位置が少しでもずれるとボールの飛距離が伸びないという事態が発生する。
【００１０】
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、振りやすく、十分な打球の飛距離を得ることが可能な野球用バットを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明の１の局面における野球用バットは、打球部、テーパー部およびグリップ部を備える野球用バットであって、グリップ部における一次モーメントの値が３００ｇ・ｍ以上３７０ｇ・ｍ以下である。グリップ部を通る軸まわりのグリップ部慣性モーメント評価値が１．９ｋｇ・ｃｍ・ｓ2以上２．１８ｋｇ・ｃｍ・ｓ2以下である。総質量が９００ｇ以上１１００ｇ以下である。また、上記野球用バットでは、野球用バットの重心を通る軸まわりの重心まわり慣性モーメントが５５０ｋｇ・ｃｍ2以上７５０ｋｇ・ｃｍ2以下である。上記野球用バットは、打球部からグリップ部までの側壁を構成する外殻部材を備える。打球部における外殻部材の厚みは、テーパー部における外殻部材の厚みより厚く、グリップ部における外殻部材の厚みは、打球部における外殻部材の厚みより厚い。
【００１２】
発明者らは、以下説明するグリップ部の一次モーメント、グリップ部慣性モーメント評価値および重心まわり慣性モーメントというバットの特性が、バットの振りやすさおよびスイートエリアの広さと相関関係があるという知見に基づき、研究の結果本発明を完成するに至った。すなわち、一次モーメントとグリップ部慣性モーメント評価値とを小さくすることで、バットを振りやすくできると同時に、重心まわり慣性モーメントを大きくすることで、打球時のバットの重心まわりのぶれを低減することによりスイートエリアを大きくできることを発明者らは見出した。
【００１３】
ここで、グリップ部における一次モーメントとは以下に示す数式１により定義されるものである。
【００１４】
ＭＲ＝Ｍ×（ｂ−１１） …（数式１）
ここで、ＭＲとは、図１に示すようにグリップエンド端から１１ｃｍの位置にかかる一次モーメントを意味し、Ｍとはバットの総質量、ｂとはグリップエンド端から重心２（図１参照）までの距離を意味している。図１は、一次モーメント、グリップ部慣性モーメント評価値および後述する重心まわり慣性モーメントを説明するための模式図である。この一次モーメントＭＲの値が大きいほど、バットを持った際にバットを重く感じる。つまり一次モーメントＭＲの値が小さいほど、振りやすいバットということになる。なお、グリップエンド端から１１ｃｍの位置を基準としたのは、この位置がバットを両手で握ってバットをスイングする場合の、バットの回転軸の位置にほぼ対応するためである。
【００１５】
また、グリップ部慣性モーメント評価値は、グリップエンド端から１１ｃｍの位置を通る軸を回転軸３（図１参照）とした慣性モーメントに対応する値であり、小さいほど回転軸を中心として回転しやすい、つまり振りやすいバットということになる。
【００１６】
そして、本発明において、一次モーメントおよびグリップ部慣性モーメント評価値を上記のような数値範囲とすれば、総質量が９００グラム（ｇ）以上という比較的重たいバットにおいても、振りやすく十分なスイングスピードを実現できる。この結果、打撃したボールについて、ホームランとなるのに十分な飛距離を出す事が可能になる。
【００１７】
なお、一次モーメントを低減するためには、バットの打球部の厚さを薄くして打球部の質量を低減する必要がある。そのため、一次モーメントが３００ｇ・ｍを下回る場合、バットの打球部の厚さが必要以上に薄くなるため、バットに十分な強度を持たせることが困難になる。
【００１８】
また、一次モーメントが大きくなると言う事はバットが振り難くなることを意味する。そのため、一次モーメントが３９０ｇ・ｍを超えると、トップアマチュアの選手でもスイングスピードを十分に確保することが難しくなる。この結果、ホームランとなるのに十分な飛距離（約１２０ｍ）を確保する事が困難になる。
【００１９】
また、グリップ部慣性モーメント評価値が１．９ｋｇ・ｃｍ・ｓ2を下回る場合、９００ｇ以上という比較的重いバットにおいては、現状のバットの材質・形状から、打球部の肉厚を必要以上に薄くする事になるため、バットに十分な強度を持たせることが難しい。
【００２０】
また、グリップ部慣性モーメント評価値が２．３ｋｇ・ｃｍ・ｓ2を超える場合、バットが振り難くなるため、トップアマチュアの選手でもスイングスピードを十分に確保できなくなる。この結果、打球についてホームランとなるのに十分な飛距離を確保する事が難しくなる。
【００２１】
また、バットの総質量を９００ｇ以上としたのは、以下のような理由による。すなわち、総質量が９００ｇ以上というような比較的重たいバットにおいては、従来上述のような一次モーメントおよびグリップ部慣性モーメント評価値の値を示すバットが無く、振り難いものしか存在していなかった。そのため、このような比較的重たいバットについてその振り難さを解消するという本発明が特に効果的だからである。
【００２２】
また、バットの総質量を１１００ｇ以下としたのは、上記のような一次モーメントおよびグリップ部慣性モーメント評価値の値の範囲を実現するためには、現状のバットの材質および形状から、実質的に実現可能なバットの質量の上限値が１１００ｇだからである。
【００２４】
ここで、重心まわり慣性モーメントが大きいほど、打球の際に重心回りでのバットの回転運動が起き難くなる。また、打球の際にバットがボールに押し戻されることも防止できる。これは、以下の理由による。図１５に示すように、バットなどの剛体１５にボール７が衝突すると、剛体１５は重心２まわりに回転する。それは、剛体の運動方程式から数式２のように表される。
【００２５】
ＩCOM×ω＝Ｎ …（数式２）
ここで、ＩCOMは重心まわりの慣性モーメント、ωは角加速度、Ｎは外力を意味している。また、図１５は、重心まわりの慣性モーメントと角加速度と外力との関係を説明するための模式図である。
【００２６】
上記数式２に示すように、外力Ｎを一定とすると、重心まわり慣性モーメントＩCOMが大きくなるほど角加速度ωが小さくなるので、バットなどの剛体１５の回転が抑制されることになる。従って、バットの重心まわり慣性モーメントが上記のように５５０ｋｇ・ｃｍ2以上であれば、打球時のバットの重心回りでの回転運動を確実に押さえることができるとともに、打球時にバットがボールに押し戻されることを防止できる。この結果、十分な広さのスイートエリアを備えるバットを得ることができる。
【００２７】
また、重心まわり慣性モーメントの上限値を７５０ｋｇ・ｃｍ2としたのは、現状のバットの材質・形状から、実質的に実現可能な重心まわり慣性モーメントの値が７５０ｋｇ・ｃｍ2と考えられるからである。
【００２９】
また、上述のようにグリップ部における一次モーメントの値を３００ｇ・ｍ以上３７０ｇ・ｍ以下とし、グリップ部を通る軸まわりのグリップ部慣性モーメント評価値を１．９ｋｇ・ｃｍ・ｓ 2 以上２．１８ｋｇ・ｃｍ・ｓ 2 以下とすれば、一般的なアマチュアの選手が十分なスイングスピードを得ることができる。この結果、一般的なアマチュアの選手がホームランとなるのに十分なボールの飛距離を出す事が可能になる。
【００３０】
なお、グリップ部における一次モーメントの値が３７０ｇ・ｍを超えると、もしくはグリップ部慣性モーメント評価値が２．１８ｋｇ・ｃｍ・ｓ2を超えると、バットの打球部などの先端部が重くなりすぎるので、一般的なアマチュアの選手が十分なスイングスピードを確保できなくなる。そのため、ホームランとなるのに十分なボールの飛距離を確保する事が難しくなる。
【００３１】
上記１の局面における野球用バットでは、グリップ部における一次モーメントの値が３００ｇ・ｍ以上３５０ｇ・ｍ以下であることが好ましく、グリップ部慣性モーメント評価値が１．９ｋｇ・ｃｍ・ｓ2以上２．０８ｋｇ・ｃｍ・ｓ2以下であることが好ましい。
【００３２】
この場合、比較的力の弱いアマチュアの選手が十分なスイングスピードを得ることができる。この結果、比較的力の弱いアマチュアの選手がホームランとなるのに十分なボールの飛距離を出す事が可能になる。
【００３３】
なお、グリップ部における一次モーメントの値が３５０ｇ・ｍを超えると、もしくはグリップ部慣性モーメント評価値が２．０８ｋｇ・ｃｍ・ｓ2を超えると、バットの打球部などの先端部が重くなりすぎるので、比較的力の弱いアマチュアの選手が十分なスイングスピードを確保できなくなる。そのため、ホームランとなるのに十分なボールの飛距離を確保する事が難しくなる。
【００３４】
上記１の局面における野球用バットでは、グリップ部における外殻部材の最大断面積は、野球用バットにおける外殻部材の最小断面積を超え、かつ外殻部材の最小断面積の１５０％以下であってもよい。
【００３５】
この場合、外殻部材におけるグリップ部の断面積をバットの他の領域の断面積より大きくする事で、グリップ部の重さを従来より重くできる。したがって、一次モーメント、グリップ部慣性モーメント評価値および重心まわり慣性モーメントが上記のような数値範囲となるバットを容易に得ることができる。
【００４２】
【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。
【００４３】
（実施の形態１）
図２は、本発明による野球用バット（以下、バットと呼ぶ）の実施の形態１を示す模式図である。図３は、図２の線分ＩＩＩ−ＩＩＩにおける断面模式図であり、図４は、図２の線分ＩＶ−ＩＶにおける断面模式図である。図２〜４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。
【００４４】
図２〜４を参照して、バット１は打球部とテーパー部とグリップ部とを備える。バット１はアルミニウム合金製であり、打球部におけるバット本体１０の側壁の厚みＴは３．１ｍｍ、グリップ部におけるバット本体１０の側壁の厚みｔは２．２ｍｍである。そして、打球部でのバットの外径は６９．５ｍｍ、グリップ部でのバットの外径は２２．５ｍｍである。図１に示したバット１においては、図５に示すように、グリップ部の質量を大きくして、一次モーメント、グリップ部慣性モーメント評価値および重心まわり慣性モーメントが所定の値とするため、グリップエンド部５（図５参照）に鉛などからなるウェイト４を設置した。ウェイト４の質量は５０グラム（ｇ）である。図５は、図１に示したバットのグリップエンド端の部分拡大模式図である。
【００４５】
このバット１について、グリップ部慣性モーメント評価値を測定するとともに、重心まわり慣性モーメントおよびグリップ部における一次モーメントを計算により求めた。
【００４６】
なお、グリップ部慣性モーメント評価値の測定においては、図１に示したようにグリップエンド端から１１ｃｍの位置を回転軸として、ＧＯＤＯ ＷＯＲＫＳＣＯ．ＬＴＤ製の測定器（ＢＡＬＡＮＣＥ ＴＥＳＴＥＲ）を用い、上記評価値の測定を行なった。上記測定器は、剛体振り子の原理により、その周期からグリップ部慣性モーメント評価値（ＩGRIP）を下記計算式により算出・表示するものである。剛体振り子の周期Ｔは、以下に示す数式３で表される。そして、この数式３の関係から数式４に示すようにグリップ部慣性モーメントＩGが求められる。
【００４７】
Ｔ＝２π×（ＩG／（Ｍ×ｇ×ａ））1/2 …（数式３）
ＩG＝（ｇ／π2）×Ｍ×ａ×（Ｔ／２）2 …（数式４）
なお、上記した数式３および数式４において、Ｔは剛体振り子の周期、ＩGはグリップ部慣性モーメント、Ｍはバットの総質量、ｇは重力加速度、ａはグリップ部慣性モーメント評価値を測定する際の回転軸から重心までの距離をそれぞれ意味する。
【００４８】
そして、上記測定器で表示されるグリップ部慣性モーメント評価値（ＩGRIP）は、上記数式３におけるグリップ部慣性モーメントＩGを重力加速度ｇで割った値となっている。
【００４９】
また、グリップ部における一次モーメントは、グリップエンド端から１１ｃｍの位置における一次モーメントの値を用いることとし、前記数式１で示した計算式を用いて算出した。また、重心まわり慣性モーメントＩCOMについては、以下に示す数式５を用いて算出した。
【００５０】
ＩCOM＝（ＩGRIP×ｇ−Ｍ×ａ2） …（数式５）
なお、数式５中に掛け算してある重力加速度ｇは、計算式の単位を合わせるためのものである。
【００５１】
表１に、この本発明によるバット１の実施例（Ａ）についての、バットの全長、バットの総質量、グリップエンド端から重心までの距離、グリップ部慣性モーメント評価値、重心まわり慣性モーメントおよびグリップ部での一次モーメントの値を示す。
【００５２】
【表１】
【００５３】
表１には、比較のため、図２に示したバット１と基本的に同じ形状であるが、ウェイト４が設置されていない従来例（Ｃ）のバットと、図２に示したバット１と基本的に同じ形状であるが、ウェイト４がグリップエンド端ではなく打球部に配置された比較例（Ｂ）のバットとのそれぞれについても、上述のバットの全長、バットの総質量、グリップエンド端から重心までの距離、グリップ部慣性モーメント評価値、重心まわり慣性モーメントおよびグリップ部での一次モーメントの値をそれぞれ示している。なお、比較例（Ｂ）および従来例（Ｃ）のいずれについても、上記データは実施例（Ａ）と同様の手法により測定・算出した。
【００５４】
表１を参照して、従来例（Ｃ）におけるグリップ部慣性モーメント評価値および一次モーメントの値は、本発明によるバットにおけるグリップ部慣性モーメント評価値および一次モーメントの値の数値範囲に入っているが、バットの質量が８４９グラムと、比較的軽くなっている。そのため、打球時にバットがボールに押し戻され、ボールの飛距離が延びないという問題がある。また、比較例（Ｂ）は、バットの質量は９００グラム以上となっているが、グリップ部慣性モーメント評価値、重心まわり慣性モーメントおよびグリップ部での一次モーメントの値が、それぞれ本発明によるバットでの数値範囲を外れている。
【００５５】
また、従来例として他の市販されている複数のバットについても、同様にグリップ部慣性モーメント評価値、重心まわり慣性モーメントおよびグリップ部での一次モーメントの値を測定・算出した。その結果を表２に示す。
【００５６】
【表２】
【００５７】
表２には、従来例１〜８についての上記データを示している。
表２に示した従来例１〜８と実施例（Ａ）とについて、一次モーメント（ＭＲ）とグリップ部慣性モーメント評価値との関係を図６に示す。図６は、一次モーメント（ＭＲ）とグリップ部慣性モーメント評価値との関係を示すグラフである。図６の横軸はグリップ部慣性モーメント評価値を示し、縦軸は一次モーメントを示す。図６において、グリップ部慣性モーメント評価値が小さく、かつ一次モーメントの小さいバットが振りやすく、スイングスピードを速くできると考えられる。従来例１〜８について、比較的総質量の大きなバット（従来例１、４〜６）は、比較的総質量の小さなバット（従来例２、３、７、８）より、一次モーメントおよびグリップ部慣性モーメント評価値が大きくなっている。つまり、従来のバットにおいては、総質量を９００グラム以上と重くする場合、一次モーメントおよびグリップ部慣性モーメント評価値が大きくなるため、バットが振り難くなっていた。しかし、本発明によるバット（実施例（Ａ））は、総質量が９０７グラムと重くなっている一方で、、一次モーメントおよびグリップ部慣性モーメント評価値が従来の軽いバットとほぼ同程度に小さくなっている。つまり、総質量が重くなっているので打球時にバットがボールにより押し戻されること無く、かつ振りやすいためスイングスピードを向上させることができる。
【００５８】
また、表２に示した従来例１〜８および実施例（Ａ）について、グリップ部慣性モーメント評価値と重心まわり慣性モーメントとの関係を図７に示す。図７は、グリップ部慣性モーメント評価値と重心まわり慣性モーメントとの関係を示すグラフである。図７を参照して、縦軸は重心まわり慣性モーメントを示し、横軸はグリップ部慣性モーメント評価値を示している。重心まわり慣性モーメントが大きいほど、打球時にバットが重心まわりに回転し難くなる。つまり、打球時にバットがボールにより押し戻されることを防止できるので、打球時のエネルギーロスを低下させるとともに、スイートエリアを広くすることができる。図７に示すように、本発明によるバットの実施例（Ａ）は、グリップ部慣性モーメント評価値が小さくなっているとともに、重心まわり慣性モーメントが従来例１〜８よりきわめて大きくなっている。つまり，本発明によれば、従来より打球時にバットがボールに押し戻されることを防止できることがわかる。
【００５９】
図２に示した本発明によるバット１においては、図６における領域Ａで示すようにグリップ部における一次モーメントＭＲの値が３００ｇ・ｍ以上３９０ｇ・ｍ以下となることが好ましい。ここで、上述のように一次モーメントは小さいほうが好ましいが、一次モーメントを低減するためには、バット１の打球部のバット本体１０の厚さを薄くして打球部の質量を低減する必要がある。そのため、一次モーメントが３００ｇ・ｍを下回る場合、バット１の打球部のバット本体１０の厚さが必要以上に薄くなるため、バット１に十分な強度を持たせることが困難になる。一方、一次モーメントが３９０ｇ・ｍを超えると、トップアマチュアの選手でもスイングスピードを十分に確保することができなくなる。この結果、ホームランとなるのに十分な飛距離（約１２０ｍ）を確保する事が困難になる。
【００６０】
また、本発明によるバット１では、グリップ部を通る軸まわりのグリップ部慣性モーメント評価値が１．９ｋｇ・ｃｍ・ｓ2以上２．３ｋｇ・ｃｍ・ｓ2以下であることが好ましい。この場合、グリップ部慣性モーメント評価値が１．９ｋｇ・ｃｍ・ｓ2を下回ると、現状のバットの材質・形状を前提とすると、打球部のバット本体１０の厚みを必要以上に薄くする事になるため、バット１に十分な強度を持たせることが難しくなる。また、グリップ部慣性モーメント評価値が２．３ｋｇ・ｃｍ・ｓ2を超える場合、バット１が振り難くなるため、トップアマチュアの選手でもスイングスピードを十分に確保できなくなる。
【００６１】
また、本発明によるバット１では、総質量を９００ｇ以上１１００ｇ以下としている。ここで、バットの総質量を９００ｇ以上としたのは、以下のような理由による。すなわち、このような総質量が９００ｇ以上というような比較的重たいバットにおいては、従来一次モーメントおよびグリップ部慣性モーメント評価値について上記のような値を示すバットが無く、振り難いものしか存在していなかった。そのため、このような比較的重たいバットについてその振り難さを解消するという本発明が特に効果的だからである。
【００６２】
また、バット１の総質量を１１００ｇ以下としたのは、上記のような一次モーメントおよびグリップ部慣性モーメント評価値の値を実現するためには、現状のバットの材質および形状から、実質的に実現可能なバットの質量の上限値が１１００ｇだからである。
【００６３】
また、本発明によるバット１では、重心まわり慣性モーメントが５５０ｋｇ・ｃｍ2以上７５０ｋｇ・ｃｍ2以下であることが好ましい。ここで、バット１の重心まわり慣性モーメントが上記のように５５０ｋｇ・ｃｍ2以上であれば、打球時のバット１の重心回りでの回転運動を確実に押さえることができるとともに、打球時にバット１がボールに押し戻されることを防止できる。この結果、十分な広さのスイートエリアを備えるバットを得ることができる。
【００６４】
また、重心まわり慣性モーメントの上限値を７５０ｋｇ・ｃｍ2としたのは、現状のバット１の材質・形状から、実質的に実現可能な重心まわり慣性モーメントの値が７５０ｋｇ・ｃｍ2と考えられるためである。
【００６５】
また、本発明によるバット１では、グリップ部における一次モーメントの値が３００ｇ・ｍ以上３７０ｇ・ｍ以下であることが好ましい。これは、グリップ部における一次モーメントの値が３７０ｇ・ｍを超えると、打球部などのバット１の先端部が重くなりすぎるので、一般的なアマチュアの選手が十分なスイングスピードを確保できなくなり、ホームランとなるのに十分なボールの飛距離を確保する事が難しくなるためである。
【００６６】
また、本発明によるバット1では、グリップ部慣性モーメント評価値が１．９ｋｇ・ｃｍ・ｓ2以上２．１８ｋｇ・ｃｍ・ｓ2以下であることが好ましい。これは、グリップ部慣性モーメント評価値が２．１８ｋｇ・ｃｍ・ｓ2を超えると、バット１の打球部などの先端部が重くなりすぎるので、一般的なアマチュアの選手が十分なスイングスピードを確保できなくなる。そのため、ホームランとなるのに十分なボールの飛距離を確保する事が難しくなる。
【００６７】
上述のように、図６に示した領域Ｂで示した範囲となるようグリップ部慣性モーメント評価値および一次モーメントを決定すれば、一般的なアマチュアの選手が十分なスイングスピードを得ることができる。この結果、一般的なアマチュアの選手がホームランとなるのに十分なボールの飛距離を出す事が可能になる。
【００６８】
また、本発明によるバット１では、図６の領域Ｃに示したようにグリップ部における一次モーメントの値が３００ｇ・ｍ以上３５０ｇ・ｍ以下であることが好ましく、グリップ部慣性モーメント評価値が１．９ｋｇ・ｃｍ・ｓ2以上２．０８ｋｇ・ｃｍ・ｓ2以下であることが好ましい。
【００６９】
この場合、比較的力の弱いアマチュアの選手が十分なスイングスピードを得ることができる。この結果、比較的力の弱いアマチュアの選手がホームランとなるのに十分なボールの飛距離を出す事が可能になる。
【００７０】
なお、グリップ部における一次モーメントの値が３５０ｇ・ｍを超えると、もしくはグリップ部慣性モーメント評価値が２．０８ｋｇ・ｃｍ・ｓ2を超えると、バット１の打球部などの先端部が重くなりすぎるので、比較的力の弱いアマチュアの選手が十分なスイングスピードを確保できなくなる。そのため、ホームランとなるのに十分なボールの飛距離を確保する事が難しくなる。
【００７１】
次に、本発明によるバットの効果を確認するため、表１に示した実施例（Ａ）と比較例（Ｂ）とについて、バットのスイングスピードおよび打撃されたボールの初速（打球初速）を測定した。測定方法としては、図８に示すように、被験者９が実施例（Ａ）および比較例（Ｂ）のバットについてそれぞれティー８上に配置したボール７を打撃し、その打撃の際のバットのスイングスピードと打球の初速とを測定器６により測定した。実施例（Ａ）および比較例（Ｂ）のバットについて、それぞれ５回測定を行なった。また、トップレベルのアマチュア野球選手について、測定を行なった。なお、図８はスイングスピードおよび打球初速の測定方法を説明するための模式図である。測定結果を表３に示す。
【００７２】
【表３】
【００７３】
表３を参照して、本発明の実施例（Ａ）のバットを用いた場合のほうが、スイングスピードおよび打球初速が向上していることがわかる。
【００７４】
上記測定を行なった被験者のスイングスピードとボールの飛距離との測定値を表４に示す。
【００７５】
【表４】
【００７６】
表４に示したデータは、複数回の測定結果の平均値を示している。また、図９は、表４のデータに基づいてスイングスピードとボールの飛距離との関係を示すグラフである。表４および図９を参照して、ホームランとなるのに十分な飛距離である１２０ｍという飛距離を得るためには、少なくともスイングスピードが３２．４〜３２．６ｍ／ｓ（メートル毎秒）程度必要であることがわかる。このため、表３からもわかるように、トップレベルのアマチュア選手において、比較例（Ｂ）のバットを用いるとホームランとなるのに十分な距離だけ打撃したボールを飛ばすことは難しい（ホームランとなる距離だけボールを飛ばせる可能性はあるがその確率はかなり低い）。一方、本発明の実施例（Ａ）のバットを用いれば、スイングスピードが３３．２ｍ／ｓという十分な速さになるため、より高い確率でホームランとなるのに十分な距離だけボールを飛ばすことができる。また、スイングスピードが十分速くなっているので、多少スイートスポットをはずして打撃しても、十分なボールの飛距離を得ることができる。
【００７７】
（実施の形態２）
図１０は、本発明によるバットの実施の形態２を示す断面模式図である。図１１は、図１０の線分ＸＩ−ＸＩにおける横断面模式図である。図１２は、図１０の線分ＸＩＩ−ＸＩＩにおける横断面模式図である。図１３は、図１０の線分ＸＩＩＩ−ＸＩＩＩにおける横断面模式図である。図１０〜１３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。
【００７８】
図１０〜１３を参照して、バット１は打球部とテーパー部とグリップ部とを備える。バット１は打球部からグリップ部までの側壁を構成する外殻部材としてのバット本体１０を備える。グリップ部におけるバット本体１０の最大断面積は、バット１におけるバット本体１０の最小断面積を超え、かつ最小断面積の１５０％以下となっている。具体的には、バット１におけるバット本体１０の最小断面積は図１２に示されたテーパー部での横断面の断面積である。そして、グリップ部においては、バット１の内周側に段差部１３が形成されている。この段差部１３からグリップエンドにかけてグリップ部に位置するバット本体１０の厚みは他のバットの領域におけるバット本体１０の厚みより厚くなっている。そして、図１３に示したグリップ部におけるバット本体１０の横断面の面積は、図１２に示したテーパー部における最小断面積より大きくなっている。
【００７９】
この場合、グリップ部におけるバット本体１０の断面積をバットの他の領域の断面積より大きくする事で、グリップ部の重さを従来より重くできる。したがって、一次モーメントおよびグリップ部慣性モーメント評価値を従来より小さくできるので、より振りやすいバット１を得ることができる。また、重心から遠くに位置するグリップ部の質量が大きくなるので、重心まわり慣性モーメントを従来より容易に大きくできる。したがって、打球時にバットの重心まわりの回転を従来より抑制できる。
【００８０】
また、バット１では、図１１に示した打球部におけるバット本体１０の断面積はテーパー部におけるバット本体１０の断面積より大きくなっている。
【００８１】
この場合、打球部の質量をテーパー部の質量より大きくできる。この結果、打球部の強度を十分大きくする事ができる。
【００８２】
なお、図１０〜１３に示したバットは、たとえば以下のような工程で製造できる。まず、円筒状のアルミニウム合金などからなる素管を準備する。この素管に対してダイスとマンドレルなどを用いて減面塑性加工を行なう。この時、ダイスによる減面塑性加工を素管の側壁の一部にのみ行なうといった手法により、断面積の異なる複数の領域を素管において形成する。この複数の領域のうち、断面積が相対的に大きい領域をバットのグリップ部となるように、素管をバットの形状に成形する。その後、キャップやグリップエンド部材など、必要な加工を施すことにより、本発明によるバットを得ることができる。
【００８３】
図１４は、図１０に示した本発明によるバットの実施の形態２の変形例を示す断面模式図である。図１４を参照して、バット１は基本的には図１０に示したバット１と同様の構造を備えるが、内周側においてグリップ部もしくはテーパー部における内周側にもう一つの段差部１４が形成されている。このようなバット１によっても、図１０に示したバットと同様の効果を得ることができる。
【００８４】
なお、本発明によるバットを実現するため、グリップ部に質量を集中させる手法としては、上記のようにグリップ部にウェイトを設置することやグリップ部の外径は従来と変えずに、グリップ部を構成する材料の厚みを厚くするという手法のほかに、以下のような手法を用いてもよい。すなわち、グリップ部の外径を大きくする、あるいはグリップ部は従来と変えずにグリップエンド部（グリップエンドノブ）のサイズや質量を大きくする、またはグリップ部を構成する材料の材質を、他の部分より比重の大きいものに変更するといった手法を用いることが考えられる。
【００８５】
なお、上述のグリップ部を構成する材料の厚みを厚くする、あるいはグリップ部の外径を大きくする場合、グリップ部の曲げ剛性が向上する。したがって、打球時に打球部からグリップ部に伝わる振動を抑制することができる。この結果、振動に起因するバットを握る手の痺れを軽減できる。
【００８６】
また、本発明によるバットを構成する材料としては、アルミニウム合金を用いることができる。この場合、ＡＳＴＭに定められた６０００番代もしくは７０００番代で表されるアルミニウム合金を用いることが好ましい。
【００８７】
また、本発明によるバットを構成する材料として、チタン合金や純チタンを用いてもよい。この場合、たとえばβ型あるいはα＋β型チタン合金を用いることができる。
【００８８】
また、本発明によるバットを構成する材料として、繊維強化プラスチック（以下、ＦＲＰと呼ぶ）を用いてもよい。バットの材料としてＦＲＰを用いる場合、ＦＲＰに含有される補強繊維としてはカーボンファイバー、グラスファイバー、アラミドファイバーなどを用いることができる。また、ＦＲＰのマトリックス樹脂としては、エポキシ樹脂その他の熱硬化性合成樹脂やポリウレタン樹脂その他の熱可塑性合成樹脂を用いることができる。なお、こられの補強繊維の配向角度としては、バットの長手方向に対して０°〜４５°〜９０°までの角度を組み合わせて適用することができる。また、補強繊維の種類および補強繊維の配向角度の組合せは、バットに要求される強度や特性により決定される。
【００８９】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００９０】
【発明の効果】
本発明によれば、比較的重たいバットにおいて、グリップ部慣性モーメント評価値およびグリップ部での一次モーメントを小さくすると同時に、重心まわり慣性モーメントを従来より大きくすることにより、振りやすくかつスイートエリアの広いバットを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 一次モーメント、グリップ部慣性モーメント評価値および重心まわり慣性モーメントを説明するための模式図である。
【図２】 本発明による野球用バット（以下、バットと呼ぶ）の実施の形態１を示す模式図である。
【図３】 図２の線分ＩＩＩ−ＩＩＩにおける断面模式図である。
【図４】 図２の線分ＩＶ−ＩＶにおける断面模式図である。
【図５】 図１に示したバットのグリップエンド端の部分拡大模式図である。
【図６】 一次モーメント（ＭＲ）とグリップ部慣性モーメント評価値との関係を示すグラフである。
【図７】 グリップ部慣性モーメント評価値と重心まわり慣性モーメントとの関係を示すグラフである。
【図８】 スイングスピードおよび打球初速の測定方法を説明するための模式図である。
【図９】 表４のデータに基づいてスイングスピードとボールの飛距離との関係を示すグラフである。
【図１０】 本発明によるバットの実施の形態２を示す断面模式図である。
【図１１】 図１０の線分ＸＩ−ＸＩにおける横断面模式図である。
【図１２】 図１０の線分ＸＩＩ−ＸＩＩにおける横断面模式図である。
【図１３】 図１０の線分ＸＩＩＩ−ＸＩＩＩにおける横断面模式図である。
【図１４】 図１０に示した本発明によるバットの実施の形態２の変形例を示す断面模式図である。
【図１５】 重心まわりの慣性モーメントと角加速度と外力との関係を説明するための模式図である。
【符号の説明】
１ バット、２ 重心、３ グリップ部まわりの慣性モーメント評価値の回転軸、４ ウェイト、５ グリップエンド部、６ 測定器、７ ボール、８ ティー、９ 被験者、１０ バット本体、１２ キャップ、１３，１４ 段差部、１５ 剛体。
【発明の属する技術分野】
この発明は、野球用バットに関し、より特定的には、比較的重いが振りやすい野球用バットを提供する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、野球用バットとしては、木製バット、チタニウムやチタニウム合金、あるいはアルミニウム合金などの金属製バット、さらにはカーボンファイバ、グラスファイバなどの繊維強化プラスチック製のバットなど、さまざまな素材により構成されたバットが市場に供給されている。そして、従来のバットにおいては，打球部の耐久性を向上させる、あるいはバットの反発特性を向上させるため、さまざまな技術が提案されている。
【０００３】
たとえば、打球部の耐久性を向上させる目的で、特開昭６３−３８４７７号公報では、打球部の内部に硬質金属製の内管を嵌合固定したバットが開示されている。この特開昭６３−３８４７７号公報に開示されているバットでは、打球部が二層構造となっているため、打球部の耐久性を向上させることが可能である。また、実開平１−２６０６４号公報では、圧縮した弾性部材を打球部に充填したバットが開示されている。この実開平１−２６０６４号公報に開示されたバットにおいても、弾性部材により打球部の耐久性を向上させることができる。
【０００４】
また、バットの反発特性を向上させる目的で、特開平５−２３４０７号公報では、打球部の内部にアルミ管とリブとからなるコア部を形成したバットが開示されている。特開平５−２３４０７号公報に開示されたバットでは、このようにコア部を備えることにより、打撃時のバットの弾性変形を少なくすることで、この弾性変形の回復スピードを上げることができるとしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の従来提案されているバットにおいては，以下に述べるような問題があった。
【０００６】
すなわち、特開昭６３−３８４７７号公報に開示されているバットでは、打球部が二層構造となっているため、打球部の肉厚が厚くなる。そのため、打球部の質量が増大することにより、バット全体の質量が増加するとともに、バットの重心がバットの先端側（打球部側）に偏ることになる。
【０００７】
また、実開平１−２６０６４号公報に開示されたバットおよび特開平５−２３４０７号公報に開示されたバットについても、それぞれ打球部の内部に圧縮した弾性部材あるいはコア部が配置されているので、バット全体の質量が増大するとともにバットの重心がバットの先端部に偏ることになっていた。このように重心が打球部側に偏ると、バットが振り難くなり、結果的にスイングスピードが上がらず打球の飛距離が伸びないという問題が発生する。
【０００８】
また、総質量が９００ｇ以上というような比較的重いバットにおいては、特に上記のようなバットが振り難くなるという問題が顕著であった。
【０００９】
さらに、従来のバットでは、後述する重心まわりの慣性モーメントの値が小さいため、打球時にバットのぶれが発生するので、バットにおけるスイートエリア（ボールへエネルギーを有効に伝達することが可能なバットの打球領域）の広さがきわめて狭くなっていた。このようにスイートエリアが狭いバットでは、打球位置が少しでもずれるとボールの飛距離が伸びないという事態が発生する。
【００１０】
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、振りやすく、十分な打球の飛距離を得ることが可能な野球用バットを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明の１の局面における野球用バットは、打球部、テーパー部およびグリップ部を備える野球用バットであって、グリップ部における一次モーメントの値が３００ｇ・ｍ以上３７０ｇ・ｍ以下である。グリップ部を通る軸まわりのグリップ部慣性モーメント評価値が１．９ｋｇ・ｃｍ・ｓ2以上２．１８ｋｇ・ｃｍ・ｓ2以下である。総質量が９００ｇ以上１１００ｇ以下である。また、上記野球用バットでは、野球用バットの重心を通る軸まわりの重心まわり慣性モーメントが５５０ｋｇ・ｃｍ2以上７５０ｋｇ・ｃｍ2以下である。上記野球用バットは、打球部からグリップ部までの側壁を構成する外殻部材を備える。打球部における外殻部材の厚みは、テーパー部における外殻部材の厚みより厚く、グリップ部における外殻部材の厚みは、打球部における外殻部材の厚みより厚い。
【００１２】
発明者らは、以下説明するグリップ部の一次モーメント、グリップ部慣性モーメント評価値および重心まわり慣性モーメントというバットの特性が、バットの振りやすさおよびスイートエリアの広さと相関関係があるという知見に基づき、研究の結果本発明を完成するに至った。すなわち、一次モーメントとグリップ部慣性モーメント評価値とを小さくすることで、バットを振りやすくできると同時に、重心まわり慣性モーメントを大きくすることで、打球時のバットの重心まわりのぶれを低減することによりスイートエリアを大きくできることを発明者らは見出した。
【００１３】
ここで、グリップ部における一次モーメントとは以下に示す数式１により定義されるものである。
【００１４】
ＭＲ＝Ｍ×（ｂ−１１） …（数式１）
ここで、ＭＲとは、図１に示すようにグリップエンド端から１１ｃｍの位置にかかる一次モーメントを意味し、Ｍとはバットの総質量、ｂとはグリップエンド端から重心２（図１参照）までの距離を意味している。図１は、一次モーメント、グリップ部慣性モーメント評価値および後述する重心まわり慣性モーメントを説明するための模式図である。この一次モーメントＭＲの値が大きいほど、バットを持った際にバットを重く感じる。つまり一次モーメントＭＲの値が小さいほど、振りやすいバットということになる。なお、グリップエンド端から１１ｃｍの位置を基準としたのは、この位置がバットを両手で握ってバットをスイングする場合の、バットの回転軸の位置にほぼ対応するためである。
【００１５】
また、グリップ部慣性モーメント評価値は、グリップエンド端から１１ｃｍの位置を通る軸を回転軸３（図１参照）とした慣性モーメントに対応する値であり、小さいほど回転軸を中心として回転しやすい、つまり振りやすいバットということになる。
【００１６】
そして、本発明において、一次モーメントおよびグリップ部慣性モーメント評価値を上記のような数値範囲とすれば、総質量が９００グラム（ｇ）以上という比較的重たいバットにおいても、振りやすく十分なスイングスピードを実現できる。この結果、打撃したボールについて、ホームランとなるのに十分な飛距離を出す事が可能になる。
【００１７】
なお、一次モーメントを低減するためには、バットの打球部の厚さを薄くして打球部の質量を低減する必要がある。そのため、一次モーメントが３００ｇ・ｍを下回る場合、バットの打球部の厚さが必要以上に薄くなるため、バットに十分な強度を持たせることが困難になる。
【００１８】
また、一次モーメントが大きくなると言う事はバットが振り難くなることを意味する。そのため、一次モーメントが３９０ｇ・ｍを超えると、トップアマチュアの選手でもスイングスピードを十分に確保することが難しくなる。この結果、ホームランとなるのに十分な飛距離（約１２０ｍ）を確保する事が困難になる。
【００１９】
また、グリップ部慣性モーメント評価値が１．９ｋｇ・ｃｍ・ｓ2を下回る場合、９００ｇ以上という比較的重いバットにおいては、現状のバットの材質・形状から、打球部の肉厚を必要以上に薄くする事になるため、バットに十分な強度を持たせることが難しい。
【００２０】
また、グリップ部慣性モーメント評価値が２．３ｋｇ・ｃｍ・ｓ2を超える場合、バットが振り難くなるため、トップアマチュアの選手でもスイングスピードを十分に確保できなくなる。この結果、打球についてホームランとなるのに十分な飛距離を確保する事が難しくなる。
【００２１】
また、バットの総質量を９００ｇ以上としたのは、以下のような理由による。すなわち、総質量が９００ｇ以上というような比較的重たいバットにおいては、従来上述のような一次モーメントおよびグリップ部慣性モーメント評価値の値を示すバットが無く、振り難いものしか存在していなかった。そのため、このような比較的重たいバットについてその振り難さを解消するという本発明が特に効果的だからである。
【００２２】
また、バットの総質量を１１００ｇ以下としたのは、上記のような一次モーメントおよびグリップ部慣性モーメント評価値の値の範囲を実現するためには、現状のバットの材質および形状から、実質的に実現可能なバットの質量の上限値が１１００ｇだからである。
【００２４】
ここで、重心まわり慣性モーメントが大きいほど、打球の際に重心回りでのバットの回転運動が起き難くなる。また、打球の際にバットがボールに押し戻されることも防止できる。これは、以下の理由による。図１５に示すように、バットなどの剛体１５にボール７が衝突すると、剛体１５は重心２まわりに回転する。それは、剛体の運動方程式から数式２のように表される。
【００２５】
ＩCOM×ω＝Ｎ …（数式２）
ここで、ＩCOMは重心まわりの慣性モーメント、ωは角加速度、Ｎは外力を意味している。また、図１５は、重心まわりの慣性モーメントと角加速度と外力との関係を説明するための模式図である。
【００２６】
上記数式２に示すように、外力Ｎを一定とすると、重心まわり慣性モーメントＩCOMが大きくなるほど角加速度ωが小さくなるので、バットなどの剛体１５の回転が抑制されることになる。従って、バットの重心まわり慣性モーメントが上記のように５５０ｋｇ・ｃｍ2以上であれば、打球時のバットの重心回りでの回転運動を確実に押さえることができるとともに、打球時にバットがボールに押し戻されることを防止できる。この結果、十分な広さのスイートエリアを備えるバットを得ることができる。
【００２７】
また、重心まわり慣性モーメントの上限値を７５０ｋｇ・ｃｍ2としたのは、現状のバットの材質・形状から、実質的に実現可能な重心まわり慣性モーメントの値が７５０ｋｇ・ｃｍ2と考えられるからである。
【００２９】
また、上述のようにグリップ部における一次モーメントの値を３００ｇ・ｍ以上３７０ｇ・ｍ以下とし、グリップ部を通る軸まわりのグリップ部慣性モーメント評価値を１．９ｋｇ・ｃｍ・ｓ 2 以上２．１８ｋｇ・ｃｍ・ｓ 2 以下とすれば、一般的なアマチュアの選手が十分なスイングスピードを得ることができる。この結果、一般的なアマチュアの選手がホームランとなるのに十分なボールの飛距離を出す事が可能になる。
【００３０】
なお、グリップ部における一次モーメントの値が３７０ｇ・ｍを超えると、もしくはグリップ部慣性モーメント評価値が２．１８ｋｇ・ｃｍ・ｓ2を超えると、バットの打球部などの先端部が重くなりすぎるので、一般的なアマチュアの選手が十分なスイングスピードを確保できなくなる。そのため、ホームランとなるのに十分なボールの飛距離を確保する事が難しくなる。
【００３１】
上記１の局面における野球用バットでは、グリップ部における一次モーメントの値が３００ｇ・ｍ以上３５０ｇ・ｍ以下であることが好ましく、グリップ部慣性モーメント評価値が１．９ｋｇ・ｃｍ・ｓ2以上２．０８ｋｇ・ｃｍ・ｓ2以下であることが好ましい。
【００３２】
この場合、比較的力の弱いアマチュアの選手が十分なスイングスピードを得ることができる。この結果、比較的力の弱いアマチュアの選手がホームランとなるのに十分なボールの飛距離を出す事が可能になる。
【００３３】
なお、グリップ部における一次モーメントの値が３５０ｇ・ｍを超えると、もしくはグリップ部慣性モーメント評価値が２．０８ｋｇ・ｃｍ・ｓ2を超えると、バットの打球部などの先端部が重くなりすぎるので、比較的力の弱いアマチュアの選手が十分なスイングスピードを確保できなくなる。そのため、ホームランとなるのに十分なボールの飛距離を確保する事が難しくなる。
【００３４】
上記１の局面における野球用バットでは、グリップ部における外殻部材の最大断面積は、野球用バットにおける外殻部材の最小断面積を超え、かつ外殻部材の最小断面積の１５０％以下であってもよい。
【００３５】
この場合、外殻部材におけるグリップ部の断面積をバットの他の領域の断面積より大きくする事で、グリップ部の重さを従来より重くできる。したがって、一次モーメント、グリップ部慣性モーメント評価値および重心まわり慣性モーメントが上記のような数値範囲となるバットを容易に得ることができる。
【００４２】
【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。
【００４３】
（実施の形態１）
図２は、本発明による野球用バット（以下、バットと呼ぶ）の実施の形態１を示す模式図である。図３は、図２の線分ＩＩＩ−ＩＩＩにおける断面模式図であり、図４は、図２の線分ＩＶ−ＩＶにおける断面模式図である。図２〜４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。
【００４４】
図２〜４を参照して、バット１は打球部とテーパー部とグリップ部とを備える。バット１はアルミニウム合金製であり、打球部におけるバット本体１０の側壁の厚みＴは３．１ｍｍ、グリップ部におけるバット本体１０の側壁の厚みｔは２．２ｍｍである。そして、打球部でのバットの外径は６９．５ｍｍ、グリップ部でのバットの外径は２２．５ｍｍである。図１に示したバット１においては、図５に示すように、グリップ部の質量を大きくして、一次モーメント、グリップ部慣性モーメント評価値および重心まわり慣性モーメントが所定の値とするため、グリップエンド部５（図５参照）に鉛などからなるウェイト４を設置した。ウェイト４の質量は５０グラム（ｇ）である。図５は、図１に示したバットのグリップエンド端の部分拡大模式図である。
【００４５】
このバット１について、グリップ部慣性モーメント評価値を測定するとともに、重心まわり慣性モーメントおよびグリップ部における一次モーメントを計算により求めた。
【００４６】
なお、グリップ部慣性モーメント評価値の測定においては、図１に示したようにグリップエンド端から１１ｃｍの位置を回転軸として、ＧＯＤＯ ＷＯＲＫＳＣＯ．ＬＴＤ製の測定器（ＢＡＬＡＮＣＥ ＴＥＳＴＥＲ）を用い、上記評価値の測定を行なった。上記測定器は、剛体振り子の原理により、その周期からグリップ部慣性モーメント評価値（ＩGRIP）を下記計算式により算出・表示するものである。剛体振り子の周期Ｔは、以下に示す数式３で表される。そして、この数式３の関係から数式４に示すようにグリップ部慣性モーメントＩGが求められる。
【００４７】
Ｔ＝２π×（ＩG／（Ｍ×ｇ×ａ））1/2 …（数式３）
ＩG＝（ｇ／π2）×Ｍ×ａ×（Ｔ／２）2 …（数式４）
なお、上記した数式３および数式４において、Ｔは剛体振り子の周期、ＩGはグリップ部慣性モーメント、Ｍはバットの総質量、ｇは重力加速度、ａはグリップ部慣性モーメント評価値を測定する際の回転軸から重心までの距離をそれぞれ意味する。
【００４８】
そして、上記測定器で表示されるグリップ部慣性モーメント評価値（ＩGRIP）は、上記数式３におけるグリップ部慣性モーメントＩGを重力加速度ｇで割った値となっている。
【００４９】
また、グリップ部における一次モーメントは、グリップエンド端から１１ｃｍの位置における一次モーメントの値を用いることとし、前記数式１で示した計算式を用いて算出した。また、重心まわり慣性モーメントＩCOMについては、以下に示す数式５を用いて算出した。
【００５０】
ＩCOM＝（ＩGRIP×ｇ−Ｍ×ａ2） …（数式５）
なお、数式５中に掛け算してある重力加速度ｇは、計算式の単位を合わせるためのものである。
【００５１】
表１に、この本発明によるバット１の実施例（Ａ）についての、バットの全長、バットの総質量、グリップエンド端から重心までの距離、グリップ部慣性モーメント評価値、重心まわり慣性モーメントおよびグリップ部での一次モーメントの値を示す。
【００５２】
【表１】
表１には、比較のため、図２に示したバット１と基本的に同じ形状であるが、ウェイト４が設置されていない従来例（Ｃ）のバットと、図２に示したバット１と基本的に同じ形状であるが、ウェイト４がグリップエンド端ではなく打球部に配置された比較例（Ｂ）のバットとのそれぞれについても、上述のバットの全長、バットの総質量、グリップエンド端から重心までの距離、グリップ部慣性モーメント評価値、重心まわり慣性モーメントおよびグリップ部での一次モーメントの値をそれぞれ示している。なお、比較例（Ｂ）および従来例（Ｃ）のいずれについても、上記データは実施例（Ａ）と同様の手法により測定・算出した。
【００５４】
表１を参照して、従来例（Ｃ）におけるグリップ部慣性モーメント評価値および一次モーメントの値は、本発明によるバットにおけるグリップ部慣性モーメント評価値および一次モーメントの値の数値範囲に入っているが、バットの質量が８４９グラムと、比較的軽くなっている。そのため、打球時にバットがボールに押し戻され、ボールの飛距離が延びないという問題がある。また、比較例（Ｂ）は、バットの質量は９００グラム以上となっているが、グリップ部慣性モーメント評価値、重心まわり慣性モーメントおよびグリップ部での一次モーメントの値が、それぞれ本発明によるバットでの数値範囲を外れている。
【００５５】
また、従来例として他の市販されている複数のバットについても、同様にグリップ部慣性モーメント評価値、重心まわり慣性モーメントおよびグリップ部での一次モーメントの値を測定・算出した。その結果を表２に示す。
【００５６】
【表２】
表２には、従来例１〜８についての上記データを示している。
表２に示した従来例１〜８と実施例（Ａ）とについて、一次モーメント（ＭＲ）とグリップ部慣性モーメント評価値との関係を図６に示す。図６は、一次モーメント（ＭＲ）とグリップ部慣性モーメント評価値との関係を示すグラフである。図６の横軸はグリップ部慣性モーメント評価値を示し、縦軸は一次モーメントを示す。図６において、グリップ部慣性モーメント評価値が小さく、かつ一次モーメントの小さいバットが振りやすく、スイングスピードを速くできると考えられる。従来例１〜８について、比較的総質量の大きなバット（従来例１、４〜６）は、比較的総質量の小さなバット（従来例２、３、７、８）より、一次モーメントおよびグリップ部慣性モーメント評価値が大きくなっている。つまり、従来のバットにおいては、総質量を９００グラム以上と重くする場合、一次モーメントおよびグリップ部慣性モーメント評価値が大きくなるため、バットが振り難くなっていた。しかし、本発明によるバット（実施例（Ａ））は、総質量が９０７グラムと重くなっている一方で、、一次モーメントおよびグリップ部慣性モーメント評価値が従来の軽いバットとほぼ同程度に小さくなっている。つまり、総質量が重くなっているので打球時にバットがボールにより押し戻されること無く、かつ振りやすいためスイングスピードを向上させることができる。
【００５８】
また、表２に示した従来例１〜８および実施例（Ａ）について、グリップ部慣性モーメント評価値と重心まわり慣性モーメントとの関係を図７に示す。図７は、グリップ部慣性モーメント評価値と重心まわり慣性モーメントとの関係を示すグラフである。図７を参照して、縦軸は重心まわり慣性モーメントを示し、横軸はグリップ部慣性モーメント評価値を示している。重心まわり慣性モーメントが大きいほど、打球時にバットが重心まわりに回転し難くなる。つまり、打球時にバットがボールにより押し戻されることを防止できるので、打球時のエネルギーロスを低下させるとともに、スイートエリアを広くすることができる。図７に示すように、本発明によるバットの実施例（Ａ）は、グリップ部慣性モーメント評価値が小さくなっているとともに、重心まわり慣性モーメントが従来例１〜８よりきわめて大きくなっている。つまり，本発明によれば、従来より打球時にバットがボールに押し戻されることを防止できることがわかる。
【００５９】
図２に示した本発明によるバット１においては、図６における領域Ａで示すようにグリップ部における一次モーメントＭＲの値が３００ｇ・ｍ以上３９０ｇ・ｍ以下となることが好ましい。ここで、上述のように一次モーメントは小さいほうが好ましいが、一次モーメントを低減するためには、バット１の打球部のバット本体１０の厚さを薄くして打球部の質量を低減する必要がある。そのため、一次モーメントが３００ｇ・ｍを下回る場合、バット１の打球部のバット本体１０の厚さが必要以上に薄くなるため、バット１に十分な強度を持たせることが困難になる。一方、一次モーメントが３９０ｇ・ｍを超えると、トップアマチュアの選手でもスイングスピードを十分に確保することができなくなる。この結果、ホームランとなるのに十分な飛距離（約１２０ｍ）を確保する事が困難になる。
【００６０】
また、本発明によるバット１では、グリップ部を通る軸まわりのグリップ部慣性モーメント評価値が１．９ｋｇ・ｃｍ・ｓ2以上２．３ｋｇ・ｃｍ・ｓ2以下であることが好ましい。この場合、グリップ部慣性モーメント評価値が１．９ｋｇ・ｃｍ・ｓ2を下回ると、現状のバットの材質・形状を前提とすると、打球部のバット本体１０の厚みを必要以上に薄くする事になるため、バット１に十分な強度を持たせることが難しくなる。また、グリップ部慣性モーメント評価値が２．３ｋｇ・ｃｍ・ｓ2を超える場合、バット１が振り難くなるため、トップアマチュアの選手でもスイングスピードを十分に確保できなくなる。
【００６１】
また、本発明によるバット１では、総質量を９００ｇ以上１１００ｇ以下としている。ここで、バットの総質量を９００ｇ以上としたのは、以下のような理由による。すなわち、このような総質量が９００ｇ以上というような比較的重たいバットにおいては、従来一次モーメントおよびグリップ部慣性モーメント評価値について上記のような値を示すバットが無く、振り難いものしか存在していなかった。そのため、このような比較的重たいバットについてその振り難さを解消するという本発明が特に効果的だからである。
【００６２】
また、バット１の総質量を１１００ｇ以下としたのは、上記のような一次モーメントおよびグリップ部慣性モーメント評価値の値を実現するためには、現状のバットの材質および形状から、実質的に実現可能なバットの質量の上限値が１１００ｇだからである。
【００６３】
また、本発明によるバット１では、重心まわり慣性モーメントが５５０ｋｇ・ｃｍ2以上７５０ｋｇ・ｃｍ2以下であることが好ましい。ここで、バット１の重心まわり慣性モーメントが上記のように５５０ｋｇ・ｃｍ2以上であれば、打球時のバット１の重心回りでの回転運動を確実に押さえることができるとともに、打球時にバット１がボールに押し戻されることを防止できる。この結果、十分な広さのスイートエリアを備えるバットを得ることができる。
【００６４】
また、重心まわり慣性モーメントの上限値を７５０ｋｇ・ｃｍ2としたのは、現状のバット１の材質・形状から、実質的に実現可能な重心まわり慣性モーメントの値が７５０ｋｇ・ｃｍ2と考えられるためである。
【００６５】
また、本発明によるバット１では、グリップ部における一次モーメントの値が３００ｇ・ｍ以上３７０ｇ・ｍ以下であることが好ましい。これは、グリップ部における一次モーメントの値が３７０ｇ・ｍを超えると、打球部などのバット１の先端部が重くなりすぎるので、一般的なアマチュアの選手が十分なスイングスピードを確保できなくなり、ホームランとなるのに十分なボールの飛距離を確保する事が難しくなるためである。
【００６６】
また、本発明によるバット1では、グリップ部慣性モーメント評価値が１．９ｋｇ・ｃｍ・ｓ2以上２．１８ｋｇ・ｃｍ・ｓ2以下であることが好ましい。これは、グリップ部慣性モーメント評価値が２．１８ｋｇ・ｃｍ・ｓ2を超えると、バット１の打球部などの先端部が重くなりすぎるので、一般的なアマチュアの選手が十分なスイングスピードを確保できなくなる。そのため、ホームランとなるのに十分なボールの飛距離を確保する事が難しくなる。
【００６７】
上述のように、図６に示した領域Ｂで示した範囲となるようグリップ部慣性モーメント評価値および一次モーメントを決定すれば、一般的なアマチュアの選手が十分なスイングスピードを得ることができる。この結果、一般的なアマチュアの選手がホームランとなるのに十分なボールの飛距離を出す事が可能になる。
【００６８】
また、本発明によるバット１では、図６の領域Ｃに示したようにグリップ部における一次モーメントの値が３００ｇ・ｍ以上３５０ｇ・ｍ以下であることが好ましく、グリップ部慣性モーメント評価値が１．９ｋｇ・ｃｍ・ｓ2以上２．０８ｋｇ・ｃｍ・ｓ2以下であることが好ましい。
【００６９】
この場合、比較的力の弱いアマチュアの選手が十分なスイングスピードを得ることができる。この結果、比較的力の弱いアマチュアの選手がホームランとなるのに十分なボールの飛距離を出す事が可能になる。
【００７０】
なお、グリップ部における一次モーメントの値が３５０ｇ・ｍを超えると、もしくはグリップ部慣性モーメント評価値が２．０８ｋｇ・ｃｍ・ｓ2を超えると、バット１の打球部などの先端部が重くなりすぎるので、比較的力の弱いアマチュアの選手が十分なスイングスピードを確保できなくなる。そのため、ホームランとなるのに十分なボールの飛距離を確保する事が難しくなる。
【００７１】
次に、本発明によるバットの効果を確認するため、表１に示した実施例（Ａ）と比較例（Ｂ）とについて、バットのスイングスピードおよび打撃されたボールの初速（打球初速）を測定した。測定方法としては、図８に示すように、被験者９が実施例（Ａ）および比較例（Ｂ）のバットについてそれぞれティー８上に配置したボール７を打撃し、その打撃の際のバットのスイングスピードと打球の初速とを測定器６により測定した。実施例（Ａ）および比較例（Ｂ）のバットについて、それぞれ５回測定を行なった。また、トップレベルのアマチュア野球選手について、測定を行なった。なお、図８はスイングスピードおよび打球初速の測定方法を説明するための模式図である。測定結果を表３に示す。
【００７２】
【表３】
表３を参照して、本発明の実施例（Ａ）のバットを用いた場合のほうが、スイングスピードおよび打球初速が向上していることがわかる。
【００７４】
上記測定を行なった被験者のスイングスピードとボールの飛距離との測定値を表４に示す。
【００７５】
【表４】
表４に示したデータは、複数回の測定結果の平均値を示している。また、図９は、表４のデータに基づいてスイングスピードとボールの飛距離との関係を示すグラフである。表４および図９を参照して、ホームランとなるのに十分な飛距離である１２０ｍという飛距離を得るためには、少なくともスイングスピードが３２．４〜３２．６ｍ／ｓ（メートル毎秒）程度必要であることがわかる。このため、表３からもわかるように、トップレベルのアマチュア選手において、比較例（Ｂ）のバットを用いるとホームランとなるのに十分な距離だけ打撃したボールを飛ばすことは難しい（ホームランとなる距離だけボールを飛ばせる可能性はあるがその確率はかなり低い）。一方、本発明の実施例（Ａ）のバットを用いれば、スイングスピードが３３．２ｍ／ｓという十分な速さになるため、より高い確率でホームランとなるのに十分な距離だけボールを飛ばすことができる。また、スイングスピードが十分速くなっているので、多少スイートスポットをはずして打撃しても、十分なボールの飛距離を得ることができる。
【００７７】
（実施の形態２）
図１０は、本発明によるバットの実施の形態２を示す断面模式図である。図１１は、図１０の線分ＸＩ−ＸＩにおける横断面模式図である。図１２は、図１０の線分ＸＩＩ−ＸＩＩにおける横断面模式図である。図１３は、図１０の線分ＸＩＩＩ−ＸＩＩＩにおける横断面模式図である。図１０〜１３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。
【００７８】
図１０〜１３を参照して、バット１は打球部とテーパー部とグリップ部とを備える。バット１は打球部からグリップ部までの側壁を構成する外殻部材としてのバット本体１０を備える。グリップ部におけるバット本体１０の最大断面積は、バット１におけるバット本体１０の最小断面積を超え、かつ最小断面積の１５０％以下となっている。具体的には、バット１におけるバット本体１０の最小断面積は図１２に示されたテーパー部での横断面の断面積である。そして、グリップ部においては、バット１の内周側に段差部１３が形成されている。この段差部１３からグリップエンドにかけてグリップ部に位置するバット本体１０の厚みは他のバットの領域におけるバット本体１０の厚みより厚くなっている。そして、図１３に示したグリップ部におけるバット本体１０の横断面の面積は、図１２に示したテーパー部における最小断面積より大きくなっている。
【００７９】
この場合、グリップ部におけるバット本体１０の断面積をバットの他の領域の断面積より大きくする事で、グリップ部の重さを従来より重くできる。したがって、一次モーメントおよびグリップ部慣性モーメント評価値を従来より小さくできるので、より振りやすいバット１を得ることができる。また、重心から遠くに位置するグリップ部の質量が大きくなるので、重心まわり慣性モーメントを従来より容易に大きくできる。したがって、打球時にバットの重心まわりの回転を従来より抑制できる。
【００８０】
また、バット１では、図１１に示した打球部におけるバット本体１０の断面積はテーパー部におけるバット本体１０の断面積より大きくなっている。
【００８１】
この場合、打球部の質量をテーパー部の質量より大きくできる。この結果、打球部の強度を十分大きくする事ができる。
【００８２】
なお、図１０〜１３に示したバットは、たとえば以下のような工程で製造できる。まず、円筒状のアルミニウム合金などからなる素管を準備する。この素管に対してダイスとマンドレルなどを用いて減面塑性加工を行なう。この時、ダイスによる減面塑性加工を素管の側壁の一部にのみ行なうといった手法により、断面積の異なる複数の領域を素管において形成する。この複数の領域のうち、断面積が相対的に大きい領域をバットのグリップ部となるように、素管をバットの形状に成形する。その後、キャップやグリップエンド部材など、必要な加工を施すことにより、本発明によるバットを得ることができる。
【００８３】
図１４は、図１０に示した本発明によるバットの実施の形態２の変形例を示す断面模式図である。図１４を参照して、バット１は基本的には図１０に示したバット１と同様の構造を備えるが、内周側においてグリップ部もしくはテーパー部における内周側にもう一つの段差部１４が形成されている。このようなバット１によっても、図１０に示したバットと同様の効果を得ることができる。
【００８４】
なお、本発明によるバットを実現するため、グリップ部に質量を集中させる手法としては、上記のようにグリップ部にウェイトを設置することやグリップ部の外径は従来と変えずに、グリップ部を構成する材料の厚みを厚くするという手法のほかに、以下のような手法を用いてもよい。すなわち、グリップ部の外径を大きくする、あるいはグリップ部は従来と変えずにグリップエンド部（グリップエンドノブ）のサイズや質量を大きくする、またはグリップ部を構成する材料の材質を、他の部分より比重の大きいものに変更するといった手法を用いることが考えられる。
【００８５】
なお、上述のグリップ部を構成する材料の厚みを厚くする、あるいはグリップ部の外径を大きくする場合、グリップ部の曲げ剛性が向上する。したがって、打球時に打球部からグリップ部に伝わる振動を抑制することができる。この結果、振動に起因するバットを握る手の痺れを軽減できる。
【００８６】
また、本発明によるバットを構成する材料としては、アルミニウム合金を用いることができる。この場合、ＡＳＴＭに定められた６０００番代もしくは７０００番代で表されるアルミニウム合金を用いることが好ましい。
【００８７】
また、本発明によるバットを構成する材料として、チタン合金や純チタンを用いてもよい。この場合、たとえばβ型あるいはα＋β型チタン合金を用いることができる。
【００８８】
また、本発明によるバットを構成する材料として、繊維強化プラスチック（以下、ＦＲＰと呼ぶ）を用いてもよい。バットの材料としてＦＲＰを用いる場合、ＦＲＰに含有される補強繊維としてはカーボンファイバー、グラスファイバー、アラミドファイバーなどを用いることができる。また、ＦＲＰのマトリックス樹脂としては、エポキシ樹脂その他の熱硬化性合成樹脂やポリウレタン樹脂その他の熱可塑性合成樹脂を用いることができる。なお、こられの補強繊維の配向角度としては、バットの長手方向に対して０°〜４５°〜９０°までの角度を組み合わせて適用することができる。また、補強繊維の種類および補強繊維の配向角度の組合せは、バットに要求される強度や特性により決定される。
【００８９】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００９０】
【発明の効果】
本発明によれば、比較的重たいバットにおいて、グリップ部慣性モーメント評価値およびグリップ部での一次モーメントを小さくすると同時に、重心まわり慣性モーメントを従来より大きくすることにより、振りやすくかつスイートエリアの広いバットを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 一次モーメント、グリップ部慣性モーメント評価値および重心まわり慣性モーメントを説明するための模式図である。
【図２】 本発明による野球用バット（以下、バットと呼ぶ）の実施の形態１を示す模式図である。
【図３】 図２の線分ＩＩＩ−ＩＩＩにおける断面模式図である。
【図４】 図２の線分ＩＶ−ＩＶにおける断面模式図である。
【図５】 図１に示したバットのグリップエンド端の部分拡大模式図である。
【図６】 一次モーメント（ＭＲ）とグリップ部慣性モーメント評価値との関係を示すグラフである。
【図７】 グリップ部慣性モーメント評価値と重心まわり慣性モーメントとの関係を示すグラフである。
【図８】 スイングスピードおよび打球初速の測定方法を説明するための模式図である。
【図９】 表４のデータに基づいてスイングスピードとボールの飛距離との関係を示すグラフである。
【図１０】 本発明によるバットの実施の形態２を示す断面模式図である。
【図１１】 図１０の線分ＸＩ−ＸＩにおける横断面模式図である。
【図１２】 図１０の線分ＸＩＩ−ＸＩＩにおける横断面模式図である。
【図１３】 図１０の線分ＸＩＩＩ−ＸＩＩＩにおける横断面模式図である。
【図１４】 図１０に示した本発明によるバットの実施の形態２の変形例を示す断面模式図である。
【図１５】 重心まわりの慣性モーメントと角加速度と外力との関係を説明するための模式図である。
【符号の説明】
１ バット、２ 重心、３ グリップ部まわりの慣性モーメント評価値の回転軸、４ ウェイト、５ グリップエンド部、６ 測定器、７ ボール、８ ティー、９ 被験者、１０ バット本体、１２ キャップ、１３，１４ 段差部、１５ 剛体。
Claims (3)
- 打球部、テーパー部およびグリップ部を備える野球用バットであって、
前記グリップ部における一次モーメントの値が３００ｇ・ｍ以上３７０ｇ・ｍ以下であり、
前記グリップ部を通る軸まわりのグリップ部慣性モーメント評価値が１．９ｋｇ・ｃｍ・ｓ2以上２．１８ｋｇ・ｃｍ・ｓ2以下であり、
総質量が９００ｇ以上１１００ｇ以下であり、
前記野球用バットの重心を通る軸まわりの重心まわり慣性モーメントが５５０ｋｇ・ｃｍ2以上７５０ｋｇ・ｃｍ2以下であり、
前記打球部から前記グリップ部までの側壁を構成する外殻部材を備え、
前記打球部における外殻部材の厚みは、前記テーパー部における前記外殻部材の厚みより厚く、
前記グリップ部における前記外殻部材の厚みは、前記打球部における前記外殻部材の厚みより厚い、野球用バット。 - 前記グリップ部における一次モーメントの値が３００ｇ・ｍ以上３５０ｇ・ｍ以下であり、
前記グリップ部慣性モーメント評価値が１．９ｋｇ・ｃｍ・ｓ2以上２．０８ｋｇ・ｃｍ・ｓ2以下である、請求項１に記載の野球用バット。 - 前記グリップ部における前記外殻部材の最大断面積は、前記野球用バットにおける前記外殻部材の最小断面積を超え、かつ前記最小断面積の１５０％以下である、請求項１または２に記載の野球用バット。
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