JP6233662B2 - 金属バット - Google Patents

Description

本発明は、野球、ソフトボール、クリケット等の球技に供される打球用の金属バットに
関する。

金属バットは、一般に、先端側の打球部及び基端側のグリップ部間を遷移部により結合
した中空筒状のバット本体に、ヘッドキャップ、グリップエンド、グリップテープ等を取
り付けて構成されている。

このような金属バットにおいては、打球部の低ばね定数化を図ることにより、打球時の
ボールの変形量を小さくして飛距離を向上させることが知られている。

低ばね定数化を図るには、打球部の肉厚を減少させる必要があるが、偏平剛性が低下し
て安全基準を満たせなくなるという問題がある。

これに対し、特許文献１には、１．５〜４．０重量％のリチウムを含むアルミ合金によ
ってバット本体部を製造する技術が開示されている。この技術では、材料面から打球部の
偏平剛性を向上させることができ、結果として、打球部の肉厚減少による低ばね定数化を
図っても、打球部の偏平剛性の低下を抑制できる。

しかし、金属バットの材料面からの改良では、打球部の低ばね定数化と偏平剛性の低下
抑制との両立に限界があり、また金属バットの材料の選択の幅が狭くなって製造コスト高
を招く等の問題がある。

特開平２−２４３１７１号公報

解決しようとする問題点は、材料面からの改良によらずに打球部の低ばね定数化と偏平
剛性低下の抑制とを両立させることができない点である。

本発明は、材料面からの改良によらずに打球部の低ばね定数化と偏平剛性低下の抑制とを両立させるために、中空筒状の先端側の打球部と、基端側のグリップ部と、前記打球部及びグリップ部間を連結する遷移部とを有するバット本体部と、前記打球部の内周面に圧縮加工により形成されて未加工時よりも前記打球部の肉厚が減少して内径が拡径した拡径部と、を備え、前記拡径部は、前記内周面に圧縮残留応力が付与されている又は前記内周面が硬化されていることを特徴とする。

また、本発明は、前記打球部の未加工の内周面に対してショットピーニング又はしごき
による圧縮加工を行って前記拡径部を形成することを金属バットの製造方法の最も主な特
徴とする。

本発明の金属バットによれば、上記構成であるから、打球部の肉厚減少により低ばね定
数化を図ることができると共に少なくとも打球部の内周面の圧縮残留応力又は硬化によっ
て偏平剛性を向上することができ、材料面からの改良によらずに打球部の低ばね定数化と
偏平剛性低下の抑制とを両立させることができる。

また、本発明の金属バットの製造方法によれば、打球部の内周面に圧縮残留応力を付与
又は内周面を硬化させる拡径部を容易且つ確実に形成することができる。

金属バットの概略構成を示す断面図である。（実施例１） （Ａ）は図１の金属バットの拡径部の拡大断面図、（Ｂ）は（Ａ）の一部を示す拡大図である。（実施例１） 拡径部の有無による打球部の内周面の硬さを示すグラフである。（実施例１） 金属バットの打球部の偏平試験を示す概略図である（実施例１）。 金属バットの拡径部の有無による偏平試験の結果を荷重とたわみ量との関係で示し、（Ａ）は全体図、（Ｂ）は要部拡大図である（実施例１）。 金属バットの拡径部の有無による偏平剛性を示すグラフであり、比較例（拡径部無し）を１００としたときの、実施例（拡径部有り）の偏平剛性を示す。（実施例１） 偏平試験により打球部の試験片の外径を２％減少させたときの有限要素法による応力分布の解析結果を示す説明図である。（実施例１） 図７の状態までの荷重の増加に応じた圧縮応力及び引張応力の関係を示すグラフである。（実施例１） 金属バットの肉厚と偏平剛性との関係を示すグラフである。（実施例１） 図１の金属バットの製造工程を示す断面図であり、（Ａ）〜（Ｃ）は、素管から金属バットの本体部半製品を形成する素管加工工程である。（実施例１） 図１の金属バットの製造方法を示す断面図であり、（Ａ）及び（Ｂ）は、金属バットの本体部半製品からバット本体部を形成する本体部加工工程である。（実施例１） 図１の金属バットの製造方法を示す断面図であり、（Ａ）及び（Ｂ）は、バット本体部から金属バットを形成する仕上げ工程である。（実施例１） 変形例の金属バットの製造方法を示す断面図である。（実施例１） 金属バットの概略構成を示す断面図である。（実施例２） 金属バットの概略構成を示す断面摸式図である。（実施例３） 金属バットの慣性モーメントを示すグラフである。（実施例３） 荷重とたわみ量との関係を示すグラフである。（実施例３）

材料面からの改良によらずに打球部の低ばね定数化と偏平剛性低下の抑制とを両立させ
るという目的を、中空筒状の打球部の内周面に圧縮残留応力を付与又は内周面を硬化させ
る圧縮加工により形成され、未加工時よりも打球部の肉厚が減少して内径が拡径した拡径
部を有する金属バットにより実現した。

拡径部の拡径量は、例えば、未加工の打球部の肉厚に対する２％未満とする。

圧縮残留応力は、少なくとも荷重を付加して打球部の外径を２％減少させる場合に圧縮
側の塑性変形が引張側よりも大きな外径のたわみ量で生じる範囲において設定される。

遷移部は、打球部からグリップ部へ向かって内外径が漸次縮径するテーパ形状とし、拡
径部は、打球部の内周面から遷移部の中間部の内周面にわたって延設してもよい。

打球部は、例えば、アルミ合金、特に６０００系（Al-Mg-Si系）合金や７０００系（Al
-Zn-Mg系）合金の超々ジュラルミン等で形成することができる。

このような金属バットを製造する際は、打球部の未加工の内周面に対してショットピー
ニング又はしごきによる圧縮加工を行って拡径部を形成することができる。

［金属バットの構成］
図１は、実施例１に係る金属バットの概略構成を示す断面図である。

金属バット１は、野球、ソフトボール、クリケット等の球技において打者がボールを打
つ（打球する）ために用いられるものであり、バット本体部３と、ヘッドキャップ５と、
グリップエンド７と、グリップテープ９とを備える。なお、以下の説明において、「基端
」は、金属バット１の長さ方向での基端又は一端、「先端」は、金属バットの長さ方向で
の先端又は他端を意味する。

バット本体部３は、アルミ合金等の金属、本実施例では６０００系（Al-Mg-Si系）合金
や７０００系（Al-Zn-Mg系）合金の超々ジュラルミンからなり、全体として中空筒状に形
成されている。このバット本体部３は、先端側の打球部１１と、基端側のグリップ部１３
と、打球部１１及びグリップ部１３間を連結する遷移部１５とが一体に連結されて構成さ
れている。

なお、バット本体部３は、後述する実施例２のように、グリップ部１３Ａを別体に形成
し、打球部１１と一体の遷移部１５Ａに結合する構成とすることも可能である（図１４参
照）。この場合、グリップ部１３Ａ等を中実とすることも可能である。従って、バット本
体部３（３Ａ）は、少なくとも打球部１１が中空筒状であればよい。また、バット本体部
３（３Ａ）は、打球部１１及びグリップ部１３（１３Ａ）が、一体であるか別体であるか
を問わずに、遷移部１５（１５Ａ）によって連結する形態であればよい。

打球部１１は、ボールを打つ部分としてバット本体部３の先端部に設けられている。打
球部１１は、金属バット１の長さ方向に伸びる円筒状に形成され、外径が基端側へ向けて
１％程度又は２ｍｍ程度減少するように形成されている。

本実施例では、打球部１１の最大径となる外径Ｄが７４．８ｍｍに設定されている。打
球部１１の内径ｄは、全体としてほぼ一定であり、後述する未加工状態で６８．０ｍｍに設定されている（図１０（Ｃ）参照）。これにより、未加工状態での打球部１１の肉厚Ｔは、最大径部分で３．４ｍｍとなっている。また、打球部１１の長さＬ１は、３００ｍｍに設定されている。なお、打球部１１の外径Ｄ、内径ｄ、肉厚Ｔ、長さＬ１は、金属バット１に要求される特性等に応じて適宜変更することが可能である。例えば、打球部１１の外径Ｄを６６．７ｍｍ、内径ｄを６０．６ｍｍ、肉厚Ｔを３．０５ｍｍ、長さＬ１を２００ｍｍ程度に設定してもよい。

打球部１１の内周面１１ａには、先端側においてヘッドキャップ５を取り付けるための
溝部１１ｂが周回状に設けられている。この溝部１１ｂに対する基端側には、後述する拡
径部１７が設けられている。また、打球部１１の外周面１１ｃには、アルミニウムの陽極
酸化被膜又は塗装による外側意匠面１９が形成されている。

グリップ部１３は、打者が把持する部分としてバット本体部３の基端部に設けられてい
る。グリップ部１３は、打球部１１よりも外径が小さい円筒状に形成され、金属バット１
の長さ方向に伸びている。なお、グリップ部１３の内径も、打球部１１よりも小さく形成
されている。

本実施例のグリップ部１３の内外径は、全体としてほぼ一定となっている。ただし、グ
リップ部１３の内外径は、一定である必要はなく、例えば要求される特性に応じて、いわ
ゆるフレア型等のようにグリップ部１３の長さ方向の中間部で外径を相対的に小さくする
こと等が可能である。

グリップ部１３の内周には、基端部において、グリップエンド７を固定するための雌ね
じ部１３ｂが形成されている。グリップ部１３の外周面１３ｃには、先端側から中間部ま
で打球部１１から連続する外側意匠面１９が形成されている。

遷移部１５は、打球部１１とグリップ部１３との間を滑らかに遷移させる部分であり、
全体として先端側の打球部１１から基端側のグリップ部１３へ向けて内外径が漸次縮径す
るテーパ形状になっている。本実施例の遷移部１５は、打球部１１とグリップ部１３と各
間において、外周面１５ｂが曲面状にエッジなく遷移している。この遷移部１５の外周面
１５ｂにも、打球部１１から延びる外側意匠面１９が形成されている。

遷移部１５の内周面１５ａは、グリップ部１３との間において鈍角のエッジ部１５ｃを
有するように連続し、打球部１１との間において後述する拡径部１７によってエッジなく
遷移している。

かかる構成のバット本体部３に、ヘッドキャップ５、グリップエンド７、グリップテー
プ９が取り付けられて金属バット１が構成される。

ヘッドキャップ５は、樹脂等で形成され、バット本体部３の打球部１１の先端開口を閉
止する。ヘッドキャップ５は、円柱状の一端部５ａが打球部１１の先端開口から挿入され
て、その外周の突起部５ｂが打球部１１の溝部１１ｂに係合している。また、ヘッドキャ
ップ５の他端部５ｃの外周部は、打球部１１の先端面に突き当てられ、打球部１１の先端から先端外面がドーム型に膨出する形状になっている。なお、ヘッドキャップ５の形状等は、金属バット１の特性に応じて変更することが可能である。

グリップエンド７は、バット本体部３と同様、アルミ合金等の金属で形成され、バット
本体部３のグリップ部１３の基端開口を閉止する。

グリップエンド７は、雄ねじ部からなる一端部７ａがグリップ部１３の内周の雌ねじ部
１３ｂに螺合されて、円板状の他端部７ｂがグリップ部１３の基端面に突き当てられてい
る。これにより、グリップエンド７は、グリップ部１３の基端に締結固定されている。他
端部７ｂの外縁は、グリップ部１３に対して径方向に突出している。なお、他端部７ｂの
形状等は、金属バット１の特性に応じて適宜変更することが可能である。

グリップテープ９は、樹脂等からなり、打球時のすべり止め等のために設けられる。グ
リップテープ９は、グリップ部１３の外周面１３Ｃの先端部から基端部にかけて巻き付け
られ、外側意匠面１９の一部を含めてグリップ部１３を被覆している。

［拡径部］
図２（Ａ）は、図１の金属バット１の拡径部１７の拡大断面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ
）の一部を示す拡大図である。

拡径部１７は、図１のように、少なくともバット本体部３の打球部１１の内周面１１ａ
に対し、この内周面１１ａに圧縮残留応力を付与又は内周面１１ａを硬化させる圧縮加工
で形成され、未加工時よりも肉厚が減少して内径が拡径している。なお、以下において、
「未加工」は、拡径部１７を形成していない状態を意味する。本実施例では、圧縮加工と
してショットピーニングが行われ、拡径部１７が打球部１１の溝部１１ｂの基端側縁部か
ら遷移部１５の長さ方向中間部にかけて設けられている。

従って、拡径部１７は、少なくとも打球部１１の低ばね定数化と偏平剛性の向上との両
立を図ることができる。すなわち、打球部１１は、その肉厚減少による薄肉化で低ばね定
数化が図られる。また、打球部１１の内周面１１ａへの圧縮残留応力の付与により引張側
の降伏点が高くなり、さらに打球部１１の内周面１１ａの硬化により降伏点を高めること
ができる。かかる降伏点の上昇により、打球部１１の偏平剛性の向上を図ることができる
。

なお、引張側の降伏点の上昇は、圧縮残留応力の付与又は打球部１１の内周面１１ａの
硬化の少なくとも何れか一方で達成されればよい。このため、例えば、打球部１１の内周
面１１ａを軟化させない範囲で圧縮残留応力を与えて拡径部１７を形成してもよい。また
、本実施例においては、引張側の降伏点の上昇に低ばね定数化も寄与する。

本実施例の拡径部１７の表面（打球部１１の内周面１１ａ）は、図２のように、ショッ
トピーニングによる凹凸形状となっている。 拡径部１７の拡径量ｔ、つまり打球部１１
の肉厚の減少量は、未加工の打球部１１の肉厚に対する２％未満である。

ショットピーニングは、後述する製造方法において、投射材として粒径が１．２ｍ
ｍ、材質はスチールを用い、投射圧を０．４５ＭＰａとして行われている。これにより、本実施例では、拡径部１７表面の凹凸形状の曲率半径Ｒａが９．４μｍとなっており、拡径量ｔが打球部１１の肉厚Ｔ=３．４ｍｍの２％未満の６０μｍ（１．７６％）と
なっている。ここでの拡径量ｔは、拡径部１７の凹凸形状の底（最も拡径されている部分
）でのものである。なお、ショットピーニングの条件は、他の条件を採用することも可能
であり、例えば投射材の粒径を０．４ｍｍや０．８ｍｍとしてもよい。また、スチール製の投射材に代えてステンレス、セラミック、ガラス製の投射材を用いることもできる。さらに、投射の条件（投射材、投射材径、投射圧、投射時間）を変えて複数回実施してもよい。

拡径部１７の表面の圧縮残留応力は、後述する打球部１１の偏平試験によって少なくと
も外径Ｄを２％減少させる場合に、圧縮側の塑性変形が引張側よりも大きな外径Ｄのたわ
み量で生じる範囲で設定される。本実施例では、圧縮残留応力が１００ＭＰａに設定され
ている。

拡径部１７の表面の硬さは、上述のように少なくともショットピーニングにより軟化し
ない範囲で設定することができるが、本実施例において、未加工の打球部１１と比較して
ビッカーズ硬さで２０Ｈｖ向上している。図３に、拡径部１７の有無による打球部１１の
内周面１１ａの硬さを示すグラフである。図３は、測定荷重５ｇとしてビッカーズ硬さを
測定したもので、縦軸がビッカーズ硬さ、横軸が表面からの深さを示す。

図３のように、拡径部１７を設けた場合の打球部１１の内周面１１ａの硬さは、ばらつ
きはあるが、表面からの深さが０〜０．２ｍｍまでの範囲で、拡径部がない場合と比較し
て軟化せずに平均して２０Ｈｖの向上が図れている。

図４は、金属バット１の拡径部１７の偏平試験を示す概略図、図５は、金属バット１の
拡径部１７の有無による偏平試験の結果を荷重とたわみと量の関係で示し、（Ａ）は全体
図、（Ｂ）は要部拡大図、図６は、金属バット１の拡径部１７の有無による偏平剛性を示
すグラフである。図５では、縦軸が荷重を示し、横軸がたわみ量を示す。また、図６では
、縦軸が偏平剛性を示し、拡径部１７のない比較例の偏平剛性を１００としている。

偏平試験は、金属バットの打球部の安全基準（ＳＧ基準）に基づいて、図４のように、拡径部１７を有する実施例の打球部１１と拡径部１７を有さない比較例の打球部から長さ５０ｍｍに切り取った円筒を試験片２１とし、試験片２１を一対の対向した平板２２で押し潰すように荷重を付加して外径Ｄを減少させた。このときの荷重とたわみ量との関係を図５のようにプロットして荷重−たわみ曲線を得た。

なお、図４の例では、拡径部１７を有する実施例の試験片２１を作成するに際し、上述の打球部の外径Ｄ、内径ｄ、肉厚Ｔを有する円筒状の素管に拡径部１７を形成した。ここでの素管は、後述する図１０（Ａ）の素管２９のように、内外径が全体にわたってほぼ一定のものである。また、比較例の試験片２１の作成に際しては、拡径部１７のない素管を用いた。実施例及び比較例の何れの試験片２１も、拡径部１７の有無以外は同一の寸法を有する。また、金属バットの打球部の安全基準は、打球部から長さ５０ｍｍに切り取った試験片に所定荷重を付加して偏平試験を行い、そのときの残留たわみ量が外径の２％以下となることを要求するものである。

図５のように、実施例では、荷重−たわみ曲線の弾性変形を示す線形領域２３において
、比較例よりも弾性変形量（傾きが小さく）が大きくなり、低ばね定数化が図れているの
がわかる。具体的には、実施例の場合、線形領域２３がＹ＝１５８０．５Ｘで表されるの
に対し、比較例の場合、線形領域２５がＹ＝１６６７．７Ｘで表され、実施例において５
．３％程度の低ばね定数化が確認された。なお、Ｙは図５の縦軸、Ｘは同横軸を意味する
。

そして、図５の荷重−たわみ曲線においては、線形領域２３を外れて降伏点を超えると
、塑性変形領域２７へ移行するが、実施例の外径Ｄが塑性変形により２％減少するときの
荷重が比較例に対して上昇している。これにより、実施例では、図６のように比較例に対
して２．２％の偏平剛性の向上が確認できた。

図７は、偏平試験により外径を２％減少させたときの有限要素法による応力分布の解析
結果を示す説明図であり、（Ａ）は引張応力を基準とし、（Ｂ）は圧縮応力を基準として
示している。図８は、図７の状態までの荷重の増加に応じた圧縮応力及び引張応力の関係
を示すグラフである。図７では、色が濃い部分ほど応力が高く、薄い部分ほど応力が低い
。また、図８では、縦軸が応力、横軸がたわみ量を示している。図８において、引張応力
は、正の値で、圧縮応力は、負の値で示し、いずれも絶対値が大きくなれば、高い値をと
ることを意味する。

図７のように、試験片２１では、偏平試験による押し潰し方向（図中の上下方向）の両
側で内周面１１ａの引張応力が最も高くなり、これに直交する方向（図中の左右方向）の
両側で内周面１１ａの圧縮応力が高くなる。

これら引張応力と圧縮応力は、図８のように、たわみ量が増加するにつれて何れも増加していくが、弾性限度内ではたわみ量の増加に対する圧縮応力の増加が引張応力よりも小さい。このため、弾性限度内において、圧縮応力は、外径の径方向への同じたわみ量に対して引張応力よりも常に低い値をとり、圧縮側の降伏点Ｐ１でのたわみ量が引張側の降伏点Ｐ２でのたわみ量よりも大きくなっている。つまり、本実施例では、上述のように、少なくとも偏平試験によって外径Ｄを２％減少させる際に圧縮側の降伏点Ｐ１でのたわみ量が引張側の降伏点Ｐ２でのたわみ量よりも大きくなっている範囲で圧縮残留応力を設定する。

図９は、金属バットの肉厚と偏平剛性との関係を示すグラフである。図９において、Ｌ１は、比較例に係るショットピーニングなし場合の肉厚と偏平剛性との関係、Ｌ２は、実施例に係るショットピーニングありの場合の肉厚と偏平剛性との関係である。

一般に、硬式用バットの肉厚はＳＧ偏平剛性規格で７５００Ｎをクリアする必要がある。ショットピーニングをしない場合、打球部の肉厚を図９の点Ａのように３．０２ｍｍにすることで７７５０Ｎを得ている。

これに対し、ショットピーニングをすることにより、同じ肉厚で偏平剛性が点Ｂのように２５０Ｎアップし、８０００Ｎまで剛性を増すことができた。一方、同じ偏平剛性ならば、点Ｃのように５０μｍだけ薄肉の２．９７ｍｍにすることができる。なお、ここで用いた硬式バットは外径６６．７ｍｍ、長さ８４ｃｍ、重量９１０ｇのものである。

［金属バットの製造方法］
図１０は、金属バット１の製造工程を示す断面図であり、（Ａ）〜（Ｃ）は、素管２９から金属バット１の本体部半製品３１を形成する素管加工工程である。図１１は、金属バット１の製造方法を示す断面図であり、（Ａ）及び（Ｂ）は、金属バット１の本体部半製品３１からバット本体部３を形成する本体部加工工程である。図１２は、金属バット１の製造方法を示す断面図であり、（Ａ）及び（Ｂ）は、バット本体部３から金属バット１を形成する仕上げ工程である。

本実施例の金属バット１の製造方法では、まず図１０（Ａ）のように内外径が一定の円筒状の素管２９を押出成形する。次いで、図１０（Ｂ）のように、素管２９に対して所定の肉厚分布となるように抽伸加工を行い、抽伸素管３０を形成する。抽伸加工は、適宜のダイス及びマンドレル等を用いて行うことができる。次いで、図１０（Ｃ）のように、抽伸素管３０に対してスウェージング加工を行い、打球部１１、遷移部１５、グリップ部１３を有する本体部半製品３１を形成する。スウェージング加工は、適宜のダイスを用いて行うことができる。

こうして形成された本体部半製品３１に対しては、熱処理が行われた後に、図１１の本体部加工工程が行われる。なお、熱処理は、強度を出すための溶体化、焼き入れ、時効処理等である。

本体部加工工程としては、まず、図１１（Ａ）のように、本体部半製品３１の打球部１
１の内周面１１ａに拡径部１７を形成する。拡径部１７の形成は、上述のとおりショット
ピーニングによって行われる。

ショットピーニングに際しては、ノズル３３を本体部半製品３１の打球部１１の先端開
口から挿入し、ノズル３３の先端部３３ａを打球部１１の内周面１１ａに対向させる。ノ
ズル３３は、先端部３３ａが湾曲した斜角ノズルであり、打球部１１の内周面１１ａに先
端部３３ａを無理なく対向させることが可能である。

この状態で、ノズル３３から粒径１．２ｍｍでスチールの投射材を０．４５ＭＰａ
の投射圧で投射し、且つ本体部半製品３１を回転させつつ軸方向に前後させる。結果、打
球部１１の内周面１１ａに拡径部１７を形成することができる。本実施例では、拡径部１
７が遷移部１５の中間部にまで至る。

拡径部１７の形成後は、図１１（Ｂ）のように、ヘッドキャップ５を取り付けるための
溝部１１ｂを打球部１１の内周面１１ａに形成すると共に、グリップエンド７を取り付け
るための雌ねじ部１３ｂをグリップ部１３の内周面１３ａに形成する。これら溝部１１ｂ
及び雌ねじ部１３ｂの形成は、切削加工によって行わせればよい。

こうしてバット本体部３の形成が完了し、図１２の仕上げ加工によってバット本体部３
から製品としての金属バット１が形成される。

仕上げ加工としては、まず図１２（Ａ）のように、バット本体部３の表面研磨によりキ
ズ落としや重量調整が行われた後に、表面研磨された領域にアルミニウムの陽極酸化被膜
又は塗装によって外側意匠面１９を形成する。そして、図１２（Ｂ）のように、バット本
体部３に対してヘッドキャップ５、グリップエンド７、グリップテープ９を取り付けて金
属バット１の形成が完了する。

［実施例１の効果］
本実施例の金属バット１は、中空筒状の先端側の打球部１１と、基端側のグリップ部１
３と、打球部１１及びグリップ部１３間を連結する遷移部１５とを有するバット本体部３
と、打球部１１の内周面１１ａに対し該内周面１１ａに圧縮残留応力を付与又は内周面１
１ａを硬化させる圧縮加工により形成され未加工時よりも打球部１１の肉厚が減少して内
径が拡径した拡径部１７とを備える。

従って、本実施例では、打球部１１の肉厚減少により低ばね定数化を図ることができる
と共に、少なくとも打球部１１の内周面の圧縮残留応力又は硬化によって偏平剛性を向上
することができる。

このため、本実施例では、材料面からの改良によらずに、打球部１１の低ばね定数化と
偏平剛性低下の抑制（偏平剛性の向上）とを両立させることができる。

また、本実施例では、打球部１１の偏平剛性を向上することができるため、偏平剛性が
向上した分だけ未加工状態での打球部１１の肉厚を減少させても、偏平剛性低下の抑制を
図ることができる。

結果として、打球部１１の低ばね定数化と偏平剛性低下の抑制とを両立させながら、肉
厚の減少による軽量化と更なる低ばね定数化とを図ることができる。

本実施例では、拡径部１７による打球部１１の内径の拡径量ｔが未加工の打球部１１の
肉厚に対する２％未満であるから、打球部１１の低ばね定数化と偏平剛性低下の抑制とを
両立させることができながら、拡径部１７の境界での肉厚の急変がなく、無理な応力の発
生等を抑制できる。

また、圧縮残留応力は、偏平試験により少なくとも荷重を付加して打球部１１の外径Ｄ
を２％減少させる場合に、圧縮側の塑性変形が引張側よりも大きな外径のたわみ量で生じ
る範囲において設定される。

従って、本実施例では、圧縮残留応力を打球部１１の内周面１１ａに付与しても、打球
部１１の剛性自体に問題はない。

遷移部１５は、打球部１１からグリップ部１３へ向かって内外径が漸次縮径するテーパ
形状であり、拡径部１７は、打球部１１の内周面１１ａから遷移部１５の中間部の内周面
にわたって延設されている。

従って、本実施例では、遷移部１５の中間部においても、低ばね定数化と偏平剛性低下
の抑制とを両立させることができる。

本実施例の金属バット１の製造方法では、打球部１１の未加工の内周面１１ａに対して
ショットピーニングによる圧縮加工を行って拡径部１７を形成するので、打球部１１の内
周面１１ａに圧縮残留応力を付与又は内周面１１ａを硬化させる拡径部１７を容易且つ確
実に形成することができる。

圧縮加工としては、図１３のように、しごきによって行わせることも可能である。

図１３は、変形例に係る製造方法に係り、しごきによる拡径部１７の形成を示す概念図
である。なお、変形例の製造方法は、拡径部１７の形成以外は上述の実施例と同一である
。すなわち、図１１（Ａ）の工程に代えて、図１３の工程が行われる。

図１３では、一対の加工ローラ３５間に本体部半製品３１の打球部１１を挟持し、加工
ローラ３５を逆向きに回転させることで打球部１１の内周面１１ａをしごく。これにより
、図１１（Ａ）の場合と同様に、打球部１１を減肉すると共に内周面１１ａに圧縮残留応
力を与え且つ内周面１１ａを硬化させ、拡径部１７を形成することができる。なお、変形
例の打球部１１では、拡径部１７の表面が凹凸形状とはならないが、内側の加工ローラ３
５の表面を凹凸形状とすることで拡径部１７の表面を凹凸形状とすることも可能である。

図１４は、実施例２に係る金属バットの概略構成を示す断面図である。なお、本実施例
では、実施例１と対応する構成部分に同符号又は同符号にＡを付し、重複した説明を省略する。

本実施例の金属バット１Ａは、バット本体部３Ａのグリップ部１３Ａを、打球部１１及
び遷移部１５Ａとは別体に形成したものである。すなわち、バット本体部３Ａは、打球部
１１及び遷移部１５Ａからなる先端部材３Ａａ及びグリップ部１３Ａからなる基端部材３
Ａｂの二部材で構成されている。

先端部材３Ａａは、実施例１のバット本体部３と同様にアルミ合金等の金属によって一
体に形成された中空筒状となっている。先端部材３Ａａの打球部１１は、実施例１と同一
構成である。遷移部１５Ａは、実施例１の遷移部１５と同一形状ではあるが、先端部材３
Ａａの基端部となって、内周面１５Ａａにより別体のグリップ部１３Ａ（基端部材３Ａａ
）を結合するための結合穴３７を構成している。この結合穴３７の先端縁まで、打球部１
１から拡径部１７が延設されている。

基端部材３Ａｂは、グリップ部１３Ａからなり、先端部に先端部材３Ａａに対する結合
用の結合部３９が一体に設けられている。基端部材３Ａｂは、全体として中空筒状であり
、実施例１のバット本体部３と同様のアルミ合金等の金属の他、炭素繊維強化プラスチッ
ク（ＣＦＰＲ）、樹脂、木材、その他の適宜の材料で形成することができる。ただし、基
端部材３Ａｂは、その材質によっては全体又は一部を中実棒状に形成することも可能であ
る。

結合部３９は、基端側のグリップ部１３Ａへ向けて内外径が漸次縮径するテーパ形状に
なっており、外周面３９ａが遷移部１５Ａの結合穴３７内周に嵌合する。結合部３９の結
合穴３７への固定は、接着剤や嵌合自体により行われている。

グリップ部１３Ａは、遷移部１５Ａから突出した円筒状に形成されている。グリップ部
１３Ａの外径は、遷移部１５Ａとの間に段差を形成するように実施例１よりも小径に形成
され、これに応じて内径も、実施例１に対して小径になっている。

このように構成されたバット本体部３Ａは、実施例１と同様、ヘッドキャップ５、グリ
ップエンド７Ａ、グリップテープ９が取り付けられて、金属バット１Ａを構成する。

従って、本実施例の金属バット１Ａも、中空筒状の先端側の打球部１１と、基端側のグ
リップ部１３Ａと、打球部１１及びグリップ部１３Ａ間を連結する遷移部１５Ａとを有す
るバット本体部３Ａと、打球部１１の内周面１１ａに対し内周面１１ａに圧縮残留応力を
付与又は内周面１１ａを硬化させる圧縮加工により形成され未加工時よりも打球部１１の
肉厚が減少して内径が拡径した拡径部１７とを備えている。

従って、本実施例でも、実施例１と同様の作用効果を奏することができる。

図１５〜図１７は、実施例３に係り、図１５は、金属バットの概略構成を示す断面摸式図、図１６は、金属バットの慣性モーメントを示すグラフ、図１７は、荷重とたわみ量との関係を示すグラフである。なお、本実施例では、実施例１と対応する構成部分に同符号又は同符号にＢを付し、重複した説明を省略する。

図１５の本実施例の金属バット１Ｂは、基本的に実施例１の図１の金属バット１と同一構成である。図１５において、ＳＰは、打球部１１の内周面に対するショットピーニングをした範囲である。

この金属バット１Ｂの打球部１１は、外周側の太い破線ＴＮで示す長さ範囲を減肉して薄肉の打球部１１とし、グリップ部１３は、内周側の太い実線ＴＩで示す長さ範囲を前記減肉分の重量で増肉し厚肉のグリップ部１３とした。

このように、打球部１１を薄肉にすることにより、軽量な金属バット１Ｂにすることができる。

硬式用バットについては、最低重量の規制があるため、打球部１１で軽量化した重量を、グリップ部１３側に加えることで、最低重量の規制をクリアし、且つ、重量バランスがグリップ部１３側に移動するため、振り易さも向上することができる。

振り易さの指標として、慣性モーメントを測定すると、図１６のようになった。

図１６は、全長８４ｃｍの金属バットを用い、ショットピーニング処理していない慣性モーメントの大きさの比較例のグラフＡとショットピーニング処理した慣性モーメントの大きさの実施例のグラフＢとを示す。グラフＢは、図１５に示す金属バット１Ｂのものであり、金属バット１Ｂは、上記のようにショットピーニング処理の他、図１５の範囲ＴＮで打球部１１を５０μｍだけ薄肉にし、薄肉にした減肉分と同重量をグリップ部１３の範囲ＴＩに増肉した。グラフＡの金属バットは、金属バット１Ｂのような薄肉、厚肉の処理はしていない。

図１６のグラフＡ、Ｂの比較で明らかなように、図１５の金属バット１Ｂは、ショットピーニング等していない金属バットに対し、慣性モーメントで0.004ｋｇ・m²下げることができ、振り易いバットであることがわかる。なお、この慣性モーメントは、グリップ部１３端から１１０ｍｍの位置を回転中心とした場合の値である。

また、打球部１１を薄肉にしたことにより、ボールがバットに当たった時のたわみ量が大きくなり、ボールの反発性能がアップすることが期待できる。

図１７は、ショットピーニング処理していない比較例における金属バットの荷重とたわみ量の関係の変化のグラフＡとショットピーニング処理した実施例の荷重とたわみ量の関係の変化のグラフＢとを示す。打球部の薄肉及びグリップ部の厚肉は、図１６の場合と同様である。

図１７のグラフＡ、Ｂの比較で明らかなように、図１５の金属バット１Ｂでは、ショットピーニング等していない金属バットに対し、荷重5000N時のたわみが10％増加し、飛距離アップにつながると考えられる。

１、１Ａ、１Ｂ 金属バット
３、３Ａ バット本体部
１１ 打球部
１１ａ 内周面
１３ グリップ部
１５ 遷移部
１７ 拡径部

Claims (6)

1. 中空筒状の先端側の打球部と、基端側のグリップ部と、前記打球部及びグリップ部間を連結する遷移部とを有するバット本体部と、
   前記打球部の内周面に圧縮加工により形成されて未加工時よりも前記打球部の肉厚が減少して内径が拡径した拡径部と、を備え、
   前記拡径部は、前記内周面に圧縮残留応力が付与されている又は前記内周面が硬化されている、
   ことを特徴とする金属バット。
2. 請求項１記載の金属バットであって、
   前記拡径部による内径の拡径量は、前記未加工の打球部の肉厚に対する２％未満である、
   ことを特徴とする金属バット。
3. 請求項１又は２記載の金属バットであって、
   前記圧縮残留応力は、少なくとも荷重を付加したことに応じて前記打球部の外径が残留たわみ量により２％減少する場合に、前記打球部の径方向の圧縮による潰し方向に直交する方向に位置する内周面の圧縮側の降伏点でのたわみ量が前記潰し方向に位置する内周面の引張側の降伏点でのたわみ量よりも大きな範囲において設定される、
   ことを特徴とする金属バット。
4. 請求項１〜３の何れか一項に記載の金属バットであって、
   前記遷移部は、前記打球部から前記グリップ部へ向かって内外径が漸次縮径するテーパ形状であり、
   前記拡径部は、前記打球部の内周面から前記遷移部の中間部の内周面にわたって延設された、
   ことを特徴とする金属バット。
5. 請求項１〜４の何れか一項に記載の金属バットであって、
   前記打球部は、減肉して薄肉とし、
   前記グリップ部は、前記減肉分の重量で増肉し厚肉とした、
   ことを特徴とする金属バット。
6. 請求項１〜５の何れか一項に記載の金属バットの製造方法であって、
   前記打球部の未加工の内周面に対してショットピーニング又はしごきによる圧縮加工を行って前記拡径部を形成する、
   ことを特徴とする金属バットの製造方法。