JPH03263480A - 衝撃緩衝材およびそれを用いてなる打具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、打撃をしたときの衝撃振動を著しく抑えるこ
とのできる衝撃緩衝材およびそれを用いてなる打具に関
する。

（従来の技術） 一般に、打撃をすることによって所望の仕事やプレーを
する打具（道具、器具）は、打撃をしたときに、該打具
の握り部分に強い衝撃振動を受けるものである。

（発明が解決しようとする課題） このような衝撃振動を長時間受は続けると手首、腕およ
び旧などにシビレ感が残るよ・）にな・す、がかるシビ
レ感からくる不快感や疲労が蓄積４ると、やが−０人体
へ障害をもたらすようになる３、しかし、このような衝
撃振動の問題を解決゛ｉる技術は見あたらないｃｌ 本発明は、かかる従来打具における問題点に−）いて鋭
意検討した結果、到達したものである。

１なわぢ、本発明の目的は、打具で打撃操作をしたとき
に著しく衝撃振動を抑制４−ることのできる材料を提供
せんとするものであり、さらに、また、かかる材料を用
いて優れた衝撃振動抑制性を有する打具を提供せんとす
るものである。

本発明によれば、打撃時の衝撃振動による手肖、腕およ
び肘などに残るシビレ感を伴なう不快感や疲労の蓄積を
解決し、障害の心配をすることなく、快適に打撃操作を
長時間連続して行なうことができる。

（課題を解決するだめの手段） 本発明は、−ト述の目的を達成するために次のような手
段を採用→−る。

すなわぢ、本発明の衝撃緩衝材は、振動抑ｔＬ、　１と
緩衝材とからなる組合ゼ材訓であ−ｐｒｓ該緩衝祠がＪ
ＩＳ　Ｋ−６７６７に準じて測定される２５％圧縮時の
圧縮応力が５　、　０　ｋｇ　／　ｃｎｒ以下Ｃ′ある
物質で構成され′Ｃおり、かつ該組合せ材料の少なくと
も片面は緩衝材層で構成されＣいることを特徴２ブづ−
るものである。

また、本発明の打具は、振動抑止材と緩衝材とからなる
組合（ｔ＄４料であ−っで、該緩衝材がＩＩＳ　Ｋ６７
６７に準じて測定される２５％圧縮時の圧縮応力が５　
、　０　ｋｇ　／　ｃ、ｎｒ以下である物質で構成され
ており、かつ該組合せ材料の少なくとも片面は緩衝材層
で構成されている衝撃緩衝材が、該組合せ材料の片面の
緩衝材層側で打具を構成する部利の少なくとも一部に固
定されていることを特徴とするものである。

（作用） 本発明でいう打撃をすることによって所望の仕事やプレ
ーをする打具としては、たとえば工具や武道用具、護身
用具、一般スポーツ用具などかあげられる。

工具としては、たとえばハンマー、木槌、斧など、また
、武道用具としては、たとえばヌンチャク、木刀、棒術
棒などがあげられ、また、護身用具としては、たとえば
、警棒などがあげられ、また、一般スポーツ用具として
は、たとえば、テニスやスカッシュなどのラケット、ホ
ッケー、アイスホッケー、クリケラト、ゲートボールな
どのスティック、ゴルフクラブ、野球バットなどの打球
具があげられる。

本発明は、振動抑１［―祠と緩衝材とからなる組合せ材
料（複合材料を含む）を、該打具の−・部に装着すると
、意外にも打撃時の衝撃振動を著しく小さく抑えること
ができるという事実を究明して完成されたものである。

第１図は、本発明の衝撃緩衝材の断面の一例を示す模式
図である。第２〜３図は本発明の他の衝撃緩衝材の断面
を示す例である。

まず、第１−図の衝撃緩衝材１は、２層組合せ材料であ
り、振動抑止材２の内側に緩衝材３が積石された材料で
ある。この衝撃緩衝材１は、片面の緩衝材３の側で打具
に固定されるものである。この例では、振動抑止材２と
緩衝材３との２層組合せ構造を有するものの例であるが
、緩衝材３は振動抑止材２の中に何層糾合せられていて
もよく、またその組合せ構造も、縦、横、バイアスまた
はこれらの混合のいずれの構造でもよい。たとえば、第
２図は、該衝撃緩衝材１の片面側の緩衝材３に、内部に
２層の緩衝材３の層を組合せた振動抑ｔ）、月１を組合
せた構造の例であり、また、第３図は、該衝撃緩衝材１
が、その周囲に緩衝材３の層があり、その中に、井の字
型の緩衝材３と振動抑止材１を組合せて複合した構造の
例である。

本発明でいう緩衝材は、振動抑止材による衝撃振動の減
衰機能を向上、補助する機能を有するものである。

かかる緩衝材としては、ＪＩＳ　　Ｋ６７６７に規定さ
れる２５％圧縮時の圧縮硬さが５．　０ｋｇ／ｃｌｌｆ
以Ｆ１好ましくは３　、　０　ｋｇ　／　ａｄ以下の範
囲の柔らかいものが振動減衰能向上作用に優れている。

また、本発明でいう振動抑止材は、衝撃振動を減衰する
作用の主体をなすものであり、かかる物質としては、木
質材、弾性ゴム、合成樹脂、コルク、フェルト状物など
や、さらに、銅、鉛などの金属や、セラミックスなど比
重の高いものおよびこれらの混合体などが使用できる。

これらの振動抑止材の中でも、特に振動減衰能の高い制
振性樹脂材料を用いるのが好ましい。かかる制振性樹脂
材料は、所望の形、たとえば突起物状、板状およびフィ
ルム状など各種形状に加工することができるし、さらに
緩衝材との積層複合が容易にできるので好ましい。

以下に上述制振性樹脂材料について説明する。

すなわち、かかる制振性樹脂材料としては、たとえば、
比較的比重の高いゴムや合成樹脂の配合物、これらの樹
脂に鉛などの比重の高い金属や金属繊維などの無機充填
材を配合したもの、さらには、常温から１．００℃で流
動性を有するエポキシ樹脂、常温から１００℃で流動性
を有するポリアミド樹脂および黒鉛、フェライトおよび
マイカから選ばれた少なくとも１一種の無機充填材を主
成分とする樹脂組成物からなる樹脂硬化物が好ましく使
用される。

すなわち、上述の樹脂組成物は、加工の自由度が高く、
緩衝材との積層複合が容易であり、柔軟で、かつ極めて
優れた振動減衰効果を発揮する。

上述樹脂組成物でいう、常温から１００°Ｃで流動性を
有するエポキシ樹脂としては、少なくとも２個以上のグ
リシジルエーテル基を有する樹脂であって、好ましくは
２５°Ｃでの粘度が１．〜３００ポイズ、エポキシ当量
が１００〜５００、分子量が２００〜１０００のものが
よい。具体的には、たとえばエピコート８２８．８２７
．８３４．８０７（以上、油化シェル化学（株）製）な
どを使用することができる。

また、常温から１００℃で流動性を有するポリアミド樹
脂としては、好ましくは２５℃での粘度が３〜２０００
ポイズ、アミン価が１．００〜８００のものが、エポキ
シ樹脂の硬化剤として、また硬化後の樹脂の可撓性付与
剤として有効に作用するのでよい。具体的には、たとえ
ばトーマイド＃２２５−Ｘ、＃２］、５−Ｘ、＃２２５
　（以上、富士化成（株）製）、パーサミド９３０．１
１５（以上、ジェネラル・ミルズ社製）、エポン−■１
５（シェル社製）などを使用することができる。

かかるポリアミド樹脂は、エポキシ樹脂の硬化剤として
作用するものであるが、硬化時間の短縮ならびに成型品
の硬化を充分に進行させるために、一般に使用されるエ
ポキシ樹脂の硬化剤を併用することができる。かかる硬
化剤としては、トリエチルテトラミン、プロパツールア
ミン、アミノエチルエタノールアミンなどの脂肪族アミ
ン、Ｐ−フ二二レンジアミン、トリス（ジメチルアミノ
）メチルフェノール、ベンジルメチルアミンなどの芳香
族アミン、さらには無水フタール酸、無水マレイン酸な
どのカルボン酸などを使用することができる。かかる硬
化剤の添加量はエポキシ当量、アミン当量、酸当量を勘
案して、硬化に十分な量添加すればよい。

また、これらの樹脂に充填される無機充填材は、黒鉛、
フェライトおよびマイカから選ばれた少なくとも１種の
ものである。かかる無機充填材のなかでも黒鉛が衝撃振
動抑制性に優れているので好ましく使用され、さらに、
そのなかでもアスペクト比が３〜７０のものが好ましい
。アスペクト比とは、黒鉛粒子の直径を厚みで除した値
であり、上記範囲のものが樹脂に対する濡れ性に優れて
おり混合特性に優れている。

上記成分は、好ましくは次の割合で配合される。

すなわち、エポキシ樹脂１００部に対するポリアミド樹
脂の配合量は、１００〜８００部、さらに好ましくは２
００〜５００部であり、無機充填材は、これらの樹脂総
量（後述のモノグリシジルエーテルを配合する場合はこ
れも含む）１００部に対して３０〜１，２０部、さらに
好ましくは４０〜１００部である。

なお、上述の樹脂組成物に、さらにモノグリシジルエー
テル化合物を配合すると極めて柔軟で加工性に富んだ制
振性樹脂材料を提供することができるので好ましい。特
に好ましくはエポキシ当量が８０・〜４００、分子ノ１
１が８０−・４００のモノグリシジル玉・−チル化合物
がよい。具体的には、オフタテシルグリシジル、〕′−
Σ−ル、フコ−ニルグリシジルニーデル、ブヂルノＵニ
ルグリシジルＴ−〜゛ゲルなどが好ましく使用できる１
、 この化合物の配合量は１１丁ポキシ樹脂１−ＯＯ部に対
し７″Ｃ１好ましくは５〜４５部、より好まし２くは１
０〜２５部が適当である。

かかる制振性樹脂材料のなかＱも、常温２０℃において
５０　Ｎ−１ｚから５　ｋ、　Ｉ（ｚの周波数範囲にお
ける振動損失係数が好ま（７くは０．０１以上、さらに
好ましくは０．０２以−１−１特に０．０４以−１−で
あるものが、衝撃振動の減衰効果が太き（て好ましい。

上述の振動損失係数は、次のようにして測定される。

すなオ）ち、１．０ｍＩｒ１厚の合成樹脂を、厚さ５　
ｍｍ厚の鋼板に２波型Ｌポシキ接着剤により貼り（＝１
けた後、２４時間放置し、接着剤を硬化させた後、米国
軍規格のＭ　ＨＩ、−Ｐ−２２５８１Ｂに準じ、室温（
２０℃）条件下で振動減衰波形を測定１７、次式により
振動損失係数（η）を求める。

ａ、減衰率　（ＤＥＣＡＹ　　ＲＡＴＥ）ＤＯ（ｄＢ／
５ｅｃ） （Ｆ　／　Ｎ）　２０　　ｌｏｇ　（Ａ＋　／　Ａ、２
　）ｂ、有効減衰率　（ＥＦＦＥＣＴＩＶＥ　　１）Ｅ
ＣＡＹ　　ＲＡＴＥ）Ｄ　ｅ　（ｄｌｌ／５ｅｃ）−＝
Ｄ　。−Ｄ　。

Ｃ１限界減衰率　（ＰＥＲＣＥＮＴ　　Ｃ［ｔｌＴＩＣ
ＡＬ　　ＤＡＭＰＩＮＧ）Ｃ／Ｃｅ（％）　＝　（１８
３Ｘ　ｌ’、）　ｅ　）　／　Ｆここで、Ｆ、試料接着
板の固有振動数 Ｎ：計算上取った周期の数 Ａ、、：Ｎ中の最大振幅 Ａ２　：Ｎ中の最小振幅 ｌ〕。：試料接着板の減衰率 り４．：オリジナル鋼板の減衰率 ｄ、振動損失係数（η） η−＝　（Ｃ／Ｃｅ）１５０ 上述の成分からなる樹脂組成物からなる樹脂成型品を作
る場合は、まずエポキシ系成分（エポキシ樹脂、モノグ
リシジルエーテル化合物）とポリ１ アミド系成分（ポリアミド樹脂、硬化剤、無機充填月）
をそれぞれ別々の系で混合し、最後に雨音を混合する方
法をとる。混合に際しては高粘度用ミキサーを用い′Ｃ
１気泡を混入し、ないように穏やかに均一・に混合する
のが好ましい。

かかる樹脂組成物の硬化は、使用するエポキシ樹脂や硬
化剤、ポリアミド樹脂の種類によって異なるが、室温〜
１００℃の範囲の温度条件下で必要な形状に、塗布また
は成型器を用いて硬化、成型して樹脂化することができ
る。かかる硬化の際に、後述の緩衝材を積層させておく
ことにより容易に複合させて本発明の衝撃緩衝材をつく
るこ七ができる１、 該緩衝材け、前述の通り、ＩＴＳ　　Ｋ６７６７に規定
される２　５％ＩＦ縮時の圧縮硬さ力り）、Ｏｋｇｃｎ
ｒ以［・である５゛とが必要゛て・あり、好ましくは：
ｉ　、　　Ｏｌｔｇ　’ｃｎｆ以下のものである。

ここで、ｙｌ、縮硬さは、２０’Ｃの温調室においで、
月相１１１Ｊｊさ試験機（（（１）人栄科学績器製作所
製）を使ｌｔｌ　Ｌ、、　−’ｅＪ　：別学−（ｌ−る
５、−２ 試験片は長さ５０ｍｍ、幅５０ｍｍ、厚さ約２５ｍｍの
直方体のものを使用する。該試験片の中央部の厚さを測
定し、次に該試験片を試験機の所定位置に設置し、圧縮
スピード１０ｍｍ／ｍｉｎ、ではじめの厚さの２５％圧
縮して停止し′Ｃ１その状態で２０秒間放置後の荷重を
測り、次式で圧縮硬さ（［■）を算出する。

Ｉ（Ｐ Ｗ弓 ここで　Ｐ：２５％圧縮状態での２０秒後の荷１（ｋｇ
）Ｗ：試験片の幅（ｃｍ　） Ｉｌ！ユ　　〃　　長さ（ｃｍ　） かかる緩衝材と［７ては、次のようなものが使用ひきる
Ｃ６ 無機系エラストマー　二 ゴ１３状硫黄、フッ化ケイ素ポリマー、リン系、ゲイ素
糸（シロキサン系ポリマー、）ホスファゼン系エラスト
マー（リン、窒素が骨格）など。

高分子ゲル系のもの： ポリビニルアルコールハイドロゲル、アクリル酸ナトリ
ウム／アクリルアミド共重合体ゲルなど。

有機系エラストマｍ： ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリアミド系、ポ
リスチレン系、エチレン酢酸ビニル共重合体系、エチレ
ンエチルアクリレート系、ポリオレフィン系、ポリエス
テル系、エポキシ系の樹脂など。

ゴムエラストマー： 天然ゴム、スチレンゴム、ブタジェンゴム、ニトリルゴ
ム、イソプレンゴム、ヒドリンゴム、クロロプレンゴム
など。

発泡プラスチックス： ポリウレタン系、ポリスチレン系、ポリエチレン系、弗
素系、ＥＶＡ系、フェノール系、ＰＶＣ系、ポリュリア
系の樹脂など。

かかる緩衝材の具体的商品としては、“ソルボセイン”
　（ＳＯＲＢｏＴＨＡＮＦ、：ウレタン系エラスマー）
、“タフチック″Ｈ１０４１、Ｈ１０５１（スチレン系
ゴム）、“ゼオネット″“　（ｌＥＯＮＥＴ　ニアクリ
ル系ゴム）、“ドミナス”　（ＤＯＭＩＮＡＳ　　：ウ
レタン／塩化ビニル共重合体）、′住友ＴＰＥ”　（オ
レフィン系エラストマー）などがある。

本発明の衝撃緩衝材１−は、たとえば第４図のように、
たとえば、ハンマー６の柄の適宜の部分に固定される。

第４図の場合は、振動抑止材２にスリット４を設け、こ
のスリット４にバンド５をを通し、このバンド５によっ
て衝撃緩衝材１を一体化するとともにハンマー６に固定
している。

本発明の衝撃緩衝材として、特定の重量範囲のものを使
用すると、衝撃振動抑止効果がさらに向上される。

すなわち、打具の重量の好ましくは１／７〜１／８０１
さらに好ましくは１／１０〜１／４０の重量の範囲のも
のを打具に固定するのがよい。

かかる本発明の衝撃緩衝材は、打具のどこに固定されて
いてもよいが、好ましくは重心点付近に固定した方が減
衰効果が大きくて好ましい。

本発明の衝撃緩衝材の固定において重要なこと５ は、打具との固定を該衝撃緩衝材の片面に存在する緩衝
材層側で行なうこと、つまり、振動抑止材と打具の間に
、緩衝材層を介在させることである。

かかる固定構造を採用することによって、はじめて、衝
撃振動を著しく抑制させることができたものである。

固定の方法は、接着、積層、被覆あるいは機械的固定な
ど如何なる方法でもよいが、好ましくは接着方式または
機械的固着方式、さらにはこれらの併用方式が効果が大
きい。また、該打具が中空部分を有する場合は、その中
空部内に充填してもよい。その場合も衝撃緩衝材と中空
壁は、該衝撃緩衝材の緩衝材層側で固定される構造をさ
ることには変りはない。

該打具の外側部で該衝撃緩衝材を固定する場合は、実用
的には、両面接着テープで装着するか、強力なバンドや
クリップなどの係止具で係止して固定する方法が簡便で
固定力が強くて好ましい。

本発明の衝撃緩衝材は、打具に好ましく使用されるが、
かかる衝撃緩衝材の固定位置は別に制約６ されない。しかし、衝撃振動を効率よく緩和するには、
打具の柄の部分で、好ましくは重心付近に固定する。

（実施例） 以下、本発明を実施例により、さらに詳細に説明する。

なお、打撃用道具の見掛の振動損失係数の測定方法は次
の通りである。

すなわち、被試験打具の柄またはグリップの中央にマイ
クロ加速度ピックアップを装着して吊下げ、該打具のヘ
ッドをハンマーで軽打し、その振動の減衰波形をＦＦＴ
アナライザー（小野制器■製）で測定し、その波形をマ
イクロコンピュータ−（日本電気■製）により前記ＭＩ
Ｌ−Ｐ−２２５８１Ｂの算式に準じて振動損失係数（η
）を測定した。

実施例１− ２５　Ｘ　５０　Ｘ　２０　（ｍｍ）サイズのコルク（
振動抑止材）の片面に厚さ３Ｈのウレタン系ゴム（緩衝
材：２５％圧縮時の圧縮応力０　、　３８９　ｋｇ／ｃ
ｍ２）全積層（接着１λ釦′）しＣハンマーの柄にゴム
バンドで固定ｊ、た３、ゴノー＼バンドは、”−Ｊルク
に設けられたスリットを通１．−ご固定機能を果しでい
た。

ハンマーに取イマ１けられた振動抑止祠と緩衝材は、該
緩衝イ・１を介Ｕ７でハンマーに固定されて、本発明の
衝撃緩衝材が形成へれていた。１ このハンマーの見掛（Ｊの振動損失係数は０ｉ０１であ
った１、 比較とし、“Ｃ１本発明の衝撃緩衝材を取イ（１りない
ハンマーと、二］ルク（振動抑止月）のみをバンドで固
定しまたハンマーの見掛けの振動損失係数を測定したと
ころ、前者ｉ；ｔ、　０　、　０．１．、１１で、後者
は０゜０３１であ−〕た。。

実施例２ エボヤ・シ樹脂とポリアミド樹脂と黒鉛からなる制振慴
樹脂材料から、−辺が４０ｍｍ、厚さ７０ｍｍの正＝ｚ
、角形に成型硬化させて制振板を・つくった。

この制振板の室温２０℃にお１プる振動損失係数を前記
の方法により測定したところ、５　Ｑ　Ｈｚから５　Ｋ
　Ｉ−１２の周波数範囲で０．１２であった。

この制振板（振動抑１（―祠）の片面に厚さ３ｍｍの軟
質ポリエチレン発泡体（緩衝祠、２５％圧縮時の圧縮応
力０　、　０．１．５　ｋｇ　／　ａ−＆　）を積層複
合１，２て第１図の衝撃緩衝材を一ン＜−）だ。

この衝撃緩衝材を、緩衝祠側を１・′に第４図のように
ゴムバンドを制振板に設けたスリブＩ・に通Ｌ゛（バッ
トに固定し７に５、 このバットの見掛の振動損失係数は０．０９７であった
。このバットで硬式ボールを打球［７たときのシビレ感
は、衝撃緩衝材を取付けていないブランクのバットに比
して格段に相違していた。

実施例３ 実施例１の制振板のかわりに５０Ｘ２０Ｘ８（ｍｍ）の
鉛板の片面に厚さ３ｍｍのウレタン系ゴム（緩衝祠：２
５％圧縮時の圧縮応力１．９９ｋｇ／ｃｎｆ　）をエポ
キシ樹脂接着剤で積層複合１．で衝撃緩衝材をつくった
。

この衝撃緩衝材をアルミ金属製バットのほぼ重心伺近の
内側（中空の内部）に、ウレタン系ゴム側にエポキシ樹
脂接着剤を塗布し７て接着固定しまた。

−９ このバットの見掛けの振動損失係数は０．０６であ、っ
た３、これに対し７、該衝撃緩衝材を取ト］けていない
ブランクのバットの見掛（）の振動損失係数は０．００
６ｔ？あった。。

両方のバラｉ・で硬式ボールを打球したときのシビレ感
（Ｊ格段に相違し５、本発明の衝撃緩衝材を取付けたバ
ットは何らシビレ感がなく快適に打球することができた
。

（発明の効果） 本発明は、打撃操作ひの衝撃振動を著し７く制御［７、
手に伝わるのを極めて良好に減衰さ（する機能を有する
衝撃緩衝材を提供することができ、かかる材料を用いた
打具は、不快な振動やンビ１〕がなく、衝撃振動による
腕寸〕肘の疲労を良好に軽減し２、かかる１市労を千肖
゛、腕および肘などに蓄積４ることがなく、快適ｉ、Ｔ
ｈ　（ｉ　’ｉｆやゾ１／・−を４″るこ古ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の衝撃緩衝材の一例の断面構造を不４
０、 ０ 第２〜３図は、本発明の衝撃緩衝材の他の例の断面構造
を示す。 第４図は、本発明の打具の一例を示す斜視図である。 １：衝撃緩衝材　　２：振動抑止材 ３、緩衝材　　　　４ニスリット ５：バンド　　　　６：ハンマー

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）振動抑止材と緩衝材とからなる組合せ材料であっ
   て、該緩衝材がＪＩＳＫ−６７６７に準じて測定される
   ２５％圧縮時の圧縮応力が５．０ｋｇ／ｃｍ＾２以下で
   ある物質で構成されており、かつ該組合せ材料の少なく
   とも片面は緩衝材層で構成されていることを特徴とする
   衝撃緩衝材。
2. （２）振動抑止材と緩衝材を組合せて構成された材料が
   、少なくとも３層の複合材料である請求項（１）記載の
   衝撃緩衝材。
3. （３）緩衝材が、ＪＩＳＫ−６７６７に準じて測定され
   る２５％圧縮時の圧縮応力が３．０ｋｇ／ｃｍ＾２以下
   である物質で構成されている請求項（１）記載の衝撃緩
   衝材。
4. （４）振動抑止材が、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂お
   よび無機充填材からなる樹脂組成物からなる樹脂硬化物
   である請求項（１）記載の衝撃緩衝材。
5. （５）振動抑止材と緩衝材とからなる組合せ材料であっ
   て、該緩衝材がＪＩＳＫ−６７６７に準じて測定される
   ２５％圧縮時の圧縮応力が５．０ｋｇ／ｃｍ＾２以下で
   ある物質で構成されており、かつ該組合せ材料の少なく
   とも片面は緩衝材層で構成されている衝撃緩衝材が、該
   組合せ材料の片面の緩衝材層側で打具を構成する部材の
   少なくとも一部に固定されていることを特徴とする打具
   。