JP6840588B2 - 野球ボール - Google Patents

Description

本発明は、野球ボールに関する。

野球には、硬式の野球ボール（以下、「硬式ボール」とする）を使用する野球（以下、「硬式野球」とする）と、硬式ボールより柔らかい軟式の野球ボール（以下、「軟式ボール」とする）を使用する野球（以下、「軟式野球」とする）とがある。軟式ボールは、柔らかいので、プレイヤーに当たったときの衝撃が少なく、硬式ボールより高い安全性を有している。一般に、中学校までは軟式野球を行い、高校から硬式野球を行うことが多い。又、ボールの衝撃力及び反力を小さくして、安全性に配慮した硬式ボールの例が知られている。

軟式野球と硬式野球とは、使用するボールが異なるため、打ち方や捕球の仕方などが異なっている。例えば、硬式野球の場合、ボールに回転がかかると飛距離が伸びるため、打者は、ボールの中心より少し下の位置を狙って打つが、軟式野球の場合、それができないため、打者は、常にボールの中心を打つようにしている。

又、軟式ボールは反発力が大きいので、軟式野球では、硬式野球よりグランドでボールが大きくバウンドすることを予測して捕球する。更に、軟式ボールは、強く握るとボールが凹む程度の柔らかさを有しているが、硬式ボールはほとんど変形が生じないため、軟式ボールと硬式ボールとでは投球の際の指の力の入れ方等に違いがある。

特開２０１２−３４７７３号公報 特開２０１２−２００２７０号公報

軟式野球を行っていたプレイヤーが硬式野球を行う場合、軟式ボールと硬式ボールとで直径や重量等の各種要件が大きく異なり、硬式野球に慣れるため時間がかかることがある。

又、特許文献等に記載の野球ボールは、硬式ボールの衝撃力や反力を小さくすることを目的としたもので、軟式野球のプレイヤーが硬式野球に早く慣れるために用いるには十分ではなかった。

又、硬式野球を行っているチームと軟式野球を行っているチームの両チームの条件が同程度になり、それぞれのチームにとってバランスよく対戦できる野球ボールは知られていなかった。

本発明は、軟式野球のプレイヤーが硬式野球に早く慣れることができ、又、軟式野球チームと硬式野球チームとが同等な条件で使用できる野球ボールを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明では、野球ボールを、次のように構成した。ゴム製で、内部に空洞が形成されている中空構造を有し、直径は、７２±０．５ｍｍ、重量は、１３８±１．８ｇである。

大理石上に１５０ｃｍの高さから落下させたときの１５０ｃｍ反発は、７５ｃｍ以上８５ｃｍ未満、自由状態から直径を２０％圧縮させるために要する２０％圧縮荷重は、３１３．６〜３９２Ｎ（３２〜４０ｋｇｆ）である。

本発明にかかる野球ボールによれば、軟式野球のプレイヤーが硬式野球に早く慣れることができ、又、軟式野球チームと硬式野球チームとがほぼ同等な条件で対戦することができる。

本発明の一実施形態に係る野球ボールを示す部分断面図である。 バットで打ったときの野球ボールを示す断面図である。 バットで打ったときの硬式ボールを示す断面図である。 バットで打ったときの軟式ボールを示す断面図である。 野球ボールの実験結果を示す表である。 野球ボールの仕様を示す表である。

本発明の一実施形態に係る野球ボールについて説明する。

＜第１実施形態＞
ボール１０は、ゴム製の野球用ボールで、図１に示すように球体の外形を有している。ボール１０は、内部に球形の空洞１６を有する中空形状で、基本的に従来の軟式ボールと同様の構造である。

ボール１０の表面１２には、縫い目状の凹凸及び表面部分に形成された凹凸を含む凹凸１４が設けられている。凹凸１４は、従来の軟式ボールと同様の凹凸でよいが、握る際にボール１０に設けられた凹凸１４を意識し、縫い目部分に常に指を合わせるような凹凸形状や表面硬度が好ましい。

ボール１０は、図６に示す仕様を備えている。図６は、公式に規格されている硬式ボール（以下、「公認の硬式ボール」あるいは単に「硬式ボール」ともいう）、第１実施形態のボール１０（以下、「Ｍ号」とも呼ぶ）、第２実施形態のボール１１（以下、「Ｊ号」とも呼ぶ）、公式に規格されている軟式ボール（以下、「公認の軟式ボール」あるいは単に「軟式ボール」ともいう）の規格におけるＡ号、Ｂ号、Ｃ号（以下、「軟式ボールＡ号」「軟式ボールＢ号」「軟式ボールＣ号」とする）について、直径と重量と反発の値と径方向の圧縮荷重の各仕様について表わす表である。直径はｍｍ、重量はｇ、反発の値はｃｍ、圧縮荷重はＮ（ニュートン）及びkgf(kg重)を単位として表す。又、規格は、基本的に本出願時のものである。

ボール１０は、大きさが、直径で７２±０．５ｍｍである。この値は、軟式ボールＡ号の直径の値と等しい値で、かつ硬式ボールの直径７２．６〜７４．８ｍｍより若干小さい値である。尚、硬式ボールの規格は、ボールの大きさをボールの円周の長さで規定している。そのため、上記硬式ボールの値は、硬式ボールの円周の値を直径に換算したものである。

野球ボールの大きさは、ボールを投げるときや打つとき等多くの場合においてプレイヤーに影響を与える。このことから、野球ボールの大きさに慣れる点は重要である。ボール１０は、軟式ボールＡ号を使用していたプレイヤー以外の軟式野球のプレイヤーにとって大きい大きさとなり、ボール１０によりプレイヤーは、大きさにおいて硬式ボールを扱っているに近い感覚が得られる。

ボール１０の大きさが、硬式ボールの大きさより小さく、軟式ボールに等しいかそれより大きい大きさである点が、軟式ボールと硬式ボールとの大きさの差を縮める。したがって、ボール１０を使用することにより軟式野球のプレイヤーは、硬式ボールの大きさに早く慣れることができる。

ボール１０は、重量が１３８±１．８ｇである。ボール１０の重量は、軟式ボールＡ号の重量より平均２ｇ重く、Ｂ号の重量より平均３ｇ重く、硬式ボールの重量１４１．７〜１４８．８ｇより軽い値である。

プレイヤーは、ボール１０を投げたり、捕ったりすることにより、軟式ボールより硬式ボールの重さに近い感覚をボール１０から得ることができる。又、投手に関して、疲労の観点から、ボール１０の重量は、１４０ｇ以下が望ましい試算がある。試算は、ボールの重量と投球距離・回数による仕事量、及びボールが有する大きさ（直径）・ボールの重量構成分布による慣性モーメント力と投球回数から算出したものである。

試算によると、ボール１０の重量を硬式ボールの重量と同じ１４５ｇに設定した場合は、力学的にみた投手の仕事量（変化球を５０％投げた場合）で、硬式ボールを投げた場合より約４％疲労が大きくなることがわかった。この点を考慮に含めて、ボール１０は、重量が１３８±１．８ｇに設定されている。

又、打者に関して、軟式野球用の金属バットとの関連で、ボール１０の重量は、１４０ｇ以下が望ましい試算がある。硬式野球用の金属バット（約９００ｇ）でボール１０を、スイングスピード１１０ｋｍ／ｈで打つと飛距離が９０ｍとなる。一方、軟式野球用の金属バット（約７５０ｇ）でボール１０を９０ｍ飛ばすためには、スイングスピード１１８ｋｍ／ｈで打つ必要が生じる。

更に、ボール１０の重量を硬式ボールの重量と同じ１４５ｇに設定すると、軟式野球用の金属バットでは、スイングスピード１２３ｋｍ／ｈで打たなければ、ボール１０の飛距離が９０ｍとならない。したがって、ボール１０の重量を１４５ｇに設定した場合、軟式野球用の金属バットでは、スイングスピードを硬式野球用の金属バットより１３ｋｍ／ｈ速くしなければならず、一般的に飛距離が得られなくなる。この点を考慮して、ボール１０は、重量が１３８±１．８ｇに設定されている。

このように、軟式野球用の金属バットの重量は平均７５０ｇで、通常９００ｇ以上の硬式野球用の金属バットより軽い。そのため、ボール１０の重量を硬式ボールの重量に近づけて重くすると、軟式野球用の金属バットがボールの重量に対応できなくなることがある。

そこで、軟式野球用の金属バットでも飛距離が得られるようにするため、ボール１０の重量を、軟式ボールＡ号やＢ号の重量より２〜３ｇ程度の増加に留めることとした。これにより、ボール１０を使用した場合でも金属バットの変更が必要なく、従来使用していた軟式野球用の金属バットを用いることができる。

ボール１０は、１５０ｃｍ反発の値が８０±１０ｃｍである。１５０ｃｍ反発の値は、大理石の上に１５０ｃｍの高さからボールを落下させ、大理石の上面で跳ね返って上昇してきたときの大理石の上面からボールまでの高さの値である。ボール１０の１５０ｃｍ反発の値は、公認の硬式ボールの１５０ｃｍ反発の値４５〜５０ｃｍより大きく、一方、軟式ボールＡ号の１５０ｃｍ反発の値の９５±１０ｃｍ、及び軟式ボールＢ号の１５０ｃｍ反発の値の９０±１０ｃｍより小さい値である。

尚、硬式ボールは、規格で、ボールの反発係数を、所定の速度でボールを壁に当てて跳ね返ってきたときとの速度の比で規定している。硬式ボールの１５０ｃｍ反発の値としての４５〜５０ｃｍの値は、規格に合致した硬式ボールに対して、上記算出方法と同等の方法を行って求めた値である。

ボール１０は、かかる１５０ｃｍ反発の値を有するので、グラウンドでは、軟式ボールより弾み方が小さくなる。これにより、プレイヤーは、グラウンドでの硬式ボールの挙動に近い動きをボール１０から得ることができる。

又、ボールのバウンドには、静的バウンドと動的バウンドがあることが知られている。静的バウンドは、所定の高さからボールを自然落下させて反発したときのバウンドであり、動的バウンドは、打撃されたボールや野手が投げたボールが弾むときのバウンドである。ボール１０においては、静的バウンドが硬式ボールのそれと同じになることより、動的バウンドが硬式ボールのそれと似たものになることの方を重要視した。これにより、ボール１０の静的バウンドである１５０ｃｍ反発を８０ｃｍ（軟式ボールＡ号の９５ｃｍの８４％）とした。

更に、ボール１０の重量を硬式ボールの重量と同じ１４５ｇにし、１５０ｃｍ反発を６４ｃｍにすると、ボールの飛距離が１３％低下することがわかっている。このことからも、ボール１０は、重量を１３８±１．８ｇとし、１５０ｃｍ反発を８０ｃｍとした。

ボール１０の２０％圧縮荷重は、ボールを圧縮したときの押しつぶされ易さを表わすものであり、ボールの直径を２０％圧縮したときの荷重の値である。

２０％圧縮荷重は、ＪＩＳ Ｋ ６２５４の低変形圧縮試験を参考として求めた。具体的には、２０％圧縮荷重は、２３±２℃の状態にボールを１６時間以上保った後、速度を１００ｍｍ／ｍｉｎで圧縮し、ボールの外径がボールの自由状態の８０％になるときの圧縮荷重の値から求める。そのとき求められた圧縮荷重の値が、２０％圧縮荷重である。ボールは、２０％圧縮荷重の値が小さいほど容易に変形し、柔らかいボールということとなる。

ボール１０の２０％圧縮荷重は、３１３．６〜３５２．８Ｎ（３２〜３６ｋｇｆ）である。ボール１０は、２０％圧縮荷重で、軟式ボールＡ号の２０％圧縮荷重より約２０％、Ｂ号の２０％圧縮荷重より１４％高い値を有している。つまり、ボール１０は、２０％程度軟式ボールＡ号より硬い。一方、ボール１０は、公認の硬式ボールが有する２０％圧縮荷重の値より小さい値を有している。

ボール１０は、かかる２０％圧縮荷重を有し、硬式ボールより柔らかいことから、プレイヤーに恐怖心を生じさせない。一方ボール１０は、軟式ボールＡ号やＢ号より硬いことから、硬式ボールを握ったときに近い感覚をプレイヤーはボール１０から得ることができる。

安全性の試験は、公認のヘルメットを着用させたダミーの人体模型にボールを１０２ｋｍ／ｈの速度で衝突させ、そのときにダミーに生じる加速度を検出して行った。公認の硬式ボールの場合の加速度は、２４２Ｇであり、軟式ボールＡ号の場合の加速度は、５３Ｇで、硬式ボールの約２４％の値である。これに対して、ボール１０の場合の加速度は、５６Ｇで、硬式ボールの約２８％であり、ボール１０の加速度は、現行の軟式ボールＡ号の加速度の実質約４％の増加するにとどまり、安全性にほとんど変更がないことがわかる。

ボール１０は、かかる加速度をダミーに生じさせることから、万一ボール１０がプレイヤーに衝突した場合でも、プレイヤーの損傷は小さくてすみ、安全性が十分に確保される。又、ボール１０がバットやグラブなどの用具に与える衝撃も、硬式ボールが与える場合より小さく、従来使用していた軟式野球用の用具を変更することなく使用できる。

更に、各ボールをバットで打ったときの各ボールの変形の状態の相違について説明する。図５に、各ボールをバットで打った時の変形しやすさを計測した試験結果を示す。試験は、所定以上の圧力を受けると変色する感圧紙をバットの外周面に貼り付け、そのバットを所定の速度でボールに当てることで行った。ボールの変形しやすさは、感圧紙の変色した部分の面積から求める。結果は、硬式ボールの場合の面積が５平方ｃｍ、ボール１０は８平方ｃｍ、軟式ボールＡ号は１１平方ｃｍであった。すなわち、硬式ボールの変形しやすさを１とすると、ボール１０は１．６、軟式ボールＡ号は２．２となる。

図２〜４に、バットで打ったときの各ボールの変形の状態を示す。図２は、ボール１０を、図３は、硬式ボール２０を、図４は軟式ボール２２をそれぞれバット２４で打ったと仮定したときのボールの変形図である。各図において、ボールとバットとの相対速度は同じである。

硬式ボール２０は、図３に示すように内部に芯材２８を有する中実の構造であるため、バット２４で打ったときに、大きな変形は生じていないと考えられる。これは、図５の結果からも明らかである。そして、バット２４で打った硬式ボール２０は、矢印Ｂで示すようにバットに対して斜め上方に飛んでいく。

軟式ボール２２は、バット２４に当たった後、図４に示すようにバット２４の表面にボールが巻きつくような変形が生じたと考えられる。このことは、図５の実験結果に示されるように、バット２４との接触面積が広いことからわかる。

そのため、軟式ボール２２は、硬式ボール２０を打つときの打ち方、つまり、ボールの中心よりわずか下をバットで打つ打ち方で打つと、大きく生じる変形のためにボールの中心が上方にずれる。すると、反力は、水平方向の分力より上方の分力が増加するため、軟式ボール２２の場合、打球が矢印Ｃに示すようにバットの上方や打者の後方に飛んでいくことが多くなると考えられる。

ボール１０は、図２に示すように、バット２４で打ったときの変形しやすさが軟式ボール２２より小さいと考えられる。これは、図５の実験結果に示されるように、軟式ボール２２より接触面積が狭いことから考えられる。そのため、バット２４の表面に巻きつく程度が軟式ボール２２より小さく、バット２４で打つべきボールの位置、いわゆるスイートスポットが、硬式ボール２０のそれに近くなる。したがって、ボール１０の打ち方は、硬式ボール２０を打つ打ち方と同等でよく、その打ち方でプレイヤーがボール１０を打つと、矢印Ａで示すように、硬式ボール２０とほぼ同様にボール１０は斜め上方に飛ぶ。

更に、バットで打ったときにボールに生じる変形は、ボールの進行方向に対して、垂直な方向と平行な方向の変形を交互に繰り返しながら収束すると考えられている。ボール１０は、軟式ボール２２より硬いため、バット２４で打ったときの変形量が軟式ボール２２より少ないとともに変形が軟式ボール２２より早く収束する。

そのため、ボール１０は、軟式ボール２２より飛翔中の空気抵抗が小さく、飛距離が長くなる。更に、ボール１０は、軟式ボール２２より重量があまり増加していないので、従来の軟式野球用のバットと同じ重さのバット２４（約７５０ｇ）を用いた場合でも、プレイヤーはボール１０の重さに押されることがなく、従来の軟式野球用のバット２４で十分な飛距離を出すことができる。

以上説明したように、ボール１０によれば、軟式ボールと同等の安全性を保持した状態で、軟式ボールＡ号やＢ号を使用している状態より硬式ボールを使用している状態に近い感覚が得られる。そのため、軟式野球のプレイヤーが、硬式野球を行う前にボール１０を用いることにより、軟式野球から硬式野球へ段階を経て移行することができる。

又、軟式野球を行っているチームと硬式野球を行っているチームとの対戦において、ボール１０を使用することで、いずれか一方のチームが条件面で特に優位や不利になることなく、ほぼ公平な条件で野球を行うことができる。

又、ボール１０においては、２０％圧縮荷重を、製作上可能であれば、最大で３９２Ｎ（４０ｋｇｆ）まで上昇させてもよい。すると、従来の硬式野球とも従来の軟式野球とも異なる新たな野球を行うことできる。一方、２０％圧縮荷重を上昇させると、ダミーに生じる加速度の上昇が生じる。これに対しては、例えば、重量や大きさ等を適宜変更して対処することとする。又、硬さが上昇するので、破損の防止等を考慮する必要性等に対しては、例えば、素材等の配慮で対処することとする。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態のボール１１（「Ｊ号」）について説明する。ボール１１は、図１に示すボール１０と同等の構造、形状を有し、図６の表に示す仕様を備えている。ボール１１は、直径が６９±０．５ｍｍである。ボール１１の直径の値は、軟式ボールＣ号の規格における直径の値６８±０．５ｍｍより若干大きい値である。又、公認の硬式ボールの直径７２．６〜７４．８ｍｍや、ボール１０（「Ｍ号」）の直径より小さい値である。

ボール１１は、軟式ボールＣ号より大きい。そのため、軟式ボールＣ号を使用していた、例えば小学生等にとって、ボール１１を使用することにより、軟式ボールＡ号、Ｂ号あるいはＭ号、若しくは硬式ボールの直径の大きさに、段階を経て慣れることができる。

ボール１１の重量は、１２９±１．８ｇである。ボール１１の重量は、軟式ボールＣ号の規格における重量１２８±１．８ｇより平均１ｇ多い値である。又、この値は、硬式ボールの重量より小さい値である。ボール１１を使用することにより、プレイヤーは、硬式ボールの重量に段階を経て慣れることができる。

ボール１１は、１５０ｃｍ反発の値が７０±１０ｃｍである。１５０ｃｍ反発の値の検出方法は、第１実施形態に係るボール１０での検出方法と同じである。ボール１１の１５０ｃｍ反発の値は、公認の硬式ボールの１５０ｃｍ反発の値４５〜５０ｃｍより大きく、一方、軟式ボールＣ号の１５０ｃｍ反発の値７５±１０ｃｍより小さい値である。尚、硬式ボールの１５０ｃｍ反発の値としての４５〜５０ｃｍの値は、第１実施形態と同様、換算値である。

ボール１１は、かかる１５０ｃｍ反発の値を有するので、グラウンドでは、軟式ボールＣ号より弾み方が小さくなる。これにより、軟式ボールＣ号を使用していたプレイヤーがボール１１を使用することにより、軟式ボールＡ号、Ｂ号や硬式ボールの挙動に近い感覚を得ることができ、硬式ボールの捕球の方法が習得できる。

ボール１１の２０％圧縮荷重は、２６４．６〜３０３．８Ｎ（２７〜３１ｋｇｆ）である。ボール１１の２０％圧縮荷重の検出方法は、第１実施形態での検出方法と同じである。ボール１１の２０％圧縮荷重は、硬式ボールの２０％圧縮荷重より小さく、軟式ボールＣ号の２０％圧縮荷重より最大値で約２２％大きく、つまり硬くしてある。かかる値は、ボール１０における２０％圧縮荷重の最大値より１４％程度低い値である。

ボール１１は、かかる２０％圧縮荷重を有していることから、万一ボール１１がプレイヤーに衝突した場合でも、プレイヤーの損傷を小さくできる。ボール１１は、十分な柔らかさを有しているので、軟式ボールＣ号を使用していたプレイヤーに、恐怖心を生じさせない。又、プレイヤーは、ボール１１を握った際、硬式ボールを握ったときに近い感覚を得ることができる。

ボール１１は、バットで打ったときの変形量が軟式ボールＣ号より小さく、又、生じた変形が早く収束するので、軟式ボールＣ号より遠くへ飛ばすことができる。ボール１１は、バットで打ったときの変形量が軟式ボールＣ号より小さくなるので、スイートスポットが硬式ボールに近いものとなり、プレイヤーは、ボール１１を使用することにより、硬式ボールをバットで打つときの打ち方を習得できる。

又、ボール１１においては、２０％圧縮荷重を、製作上可能であれば、最大で３４３Ｎ（３５ｋｇｆ）まで上昇させてもよい。すると、従来の軟式ボールＣ号の野球とは異なる新たな野球を行うことできる。一方、２０％圧縮荷重を上昇させると、ダミーに生じる加速度の上昇が生じる。これに対しては、例えば重量や大きさ等を適宜変更して対処することとする。又、硬さが上昇し、破損の防止等を考慮する必要性等に対しては、例えば素材等の配慮で対処することとする。

尚、ボール１０、１１は、表面の状態を硬式ボールに似せた状態にしてもよい。又、ボール１０、１１は、内部に芯材を設け、中実に形成してもよい。

本発明は、野球ボールとして利用できる。
以下、補正前請求項の記載内容を付記する。
１
大きさが、公認の軟式ボールの大きさの許容範囲の最大の値以下の値で、
重量が、公認の軟式ボールの重量の許容範囲の最大の値を超え、かつ、公認の硬式ボールの重量の許容範囲の最小の値以下の値であり、
自由状態から直径を圧縮させるために要する圧縮荷重が、少なくとも、公認の軟式ボールの前記圧縮荷重の許容範囲の最大の値に等しく、かつ、公認の硬式ボールの前記圧縮荷重の２８％以下の値であり、
反発の値が、公認の軟式ボールの反発の値の許容範囲の最小の値の９０％を超えない値を有していることを特徴とする野球ボール。
２
直径が７２±０．５ｍｍ、重量が１３８±１．８ｇ、大理石上に１５０ｃｍの高さから落下させたときの１５０ｃｍ反発が８０±５ｃｍ、自由状態から直径を２０％圧縮させるために要する２０％圧縮荷重が３１３．６〜３５２．８Ｎ（３２〜３６ｋｇｆ）であることを特徴とする１に記載の野球ボール。
３
直径が６９±０．５ｍｍ、重量が１２９±１．８ｇ、大理石上に１５０ｃｍの高さから落下させたときの１５０ｃｍ反発が７０±５ｃｍ、自由状態から直径を２０％圧縮させるために要する２０％圧縮荷重が２６４．６〜３０３．８Ｎ（２７〜３１ｋｇｆ）であることを特徴とする１に記載の野球ボール。
野球ボール。
４
前記野球ボールは、ゴム製で、内部に空洞が形成されている中空構造を有していることを特徴とする１〜３のいずれかに記載の野球ボール。
５
前記野球ボールは、中心に芯材を備え、中実構造であることを特徴とする１〜３のいずれかに記載の野球ボール。

１０、１１…ボール、２０…硬式ボール、２２…軟式ボール、２４…バット。

Claims (1)

1. ゴム製で、内部に空洞が形成されている中空構造を有し、直径が７２±０．５ｍｍ、重量が１３８±１．８ｇ、大理石上に１５０ｃｍの高さから落下させたときの１５０ｃｍ反発が７５ｃｍ以上８５ｃｍ未満、自由状態から直径を２０％圧縮させるために要する２０％圧縮荷重が３１３．６〜３９２Ｎ（３２〜４０ｋｇｆ）であることを特徴とする野球ボール。