JPH0420357A - スポーツ用打球具 - 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〉 本発明はスポーツ用の打球具例えば野球用バット、ゴル
フクラブ及びテニスラケット等の改良に関するものであ
る。

〈従来の技術〉 一般にスポーツ用の打球具の反発性を高めてボールを遠
く飛す工夫としては、例えばゴルフクラブの場合は打撃
面に嵌め込まれるフェイスインサート部材を硬くしたり
、野球用バットの場合は木製バットを圧縮しり、木製バ
ットに代えて硬度が高い若しくは引張強度の高い金属製
バトが使用されていた。

更に、打球具の重心位置や慣性モーメントを調整して打
球具のもつエネルギーをより効率よくボールに伝えるこ
とにより反発性を高めようとする提案もあるが、いずれ
も変形し難いもの即ち硬度の高いものに形成することを
前提とするものであった。

更にまたボールと打球具を振動体としてとらえた、例え
ば主としてガツト張設部分の肉厚を厚くして反発性を向
上させているテニスラケットのように、それぞれのもの
の−次回有振動数を一致させ或いは近づけることにより
反発性を高めようとする発明等も提案されていた。

〈本発明が解決すべき問題点〉 スポーツ用の打球具とボールの衝突現象を見ると、双方
とも振動体として考えなくてはその現象を正しく説明す
ることはできない。またそれらの振動もこれらのボール
と打球具の打撃部分の変形を考えると、線形自由振動数
に含まれる一次固有振動では表現できない。これらのこ
とから、より速く、より遠くに打球を飛すためには打球
具の打撃部分の硬度を高めたりその重心位置やその慣性
モーメントを調整する等の手段に加えて、−次固有振動
を一致成るいは近づけることとは別の振動体を構成する
必要があることも判明した。

なお、本発明者等の実験の結果によれば、自由振動であ
る打球具の一次固有振動数とボールのそれとを一致させ
る或いは近付けると反発性が向上するという所謂−次固
有振動でのトランポリン効果現象は起こり得ないし、更
に外観が同一形状であれば打球具の一次固有振動数が高
いほど反発性も向上することが判明した。これはボール
と打球具の打撃部分の衝突とを考えた場合、それぞれが
持っている運動エネルギーの和がこれらの衝突の前後で
変化がなければ理想的であるが、実際には様々の過程で
エネルギーが吸収されその吸収された分、反発性が低下
する。従って、打球具及びボールの自由振動により吸収
されるエネルギーの量をより少なくすればより反発性が
向上することが判明した。また実際の衝突時のボールと
打球具の打撃部の変形量は固有振動の振幅と比較し、よ
り大きく変形し、振動モードも振動数も異なることも判
明した。

〈問題を解決する手段〉 また、ボールと打球具の衝突現象を単純化した、ばね−
質量モデルで考察すると、第１図で示す通りであり、該
第１−図で示されている各符号は以下の通りである。ｋ
、とに１はそれぞれボール若しくは打球具の固有振動を
表すばねであり、ｋ２とに２はそれぞれ同じくボール若
しくは打球具の衝突部分の打撃時の振動を表すばねであ
り、ｍとＭはそれぞれボール若しくは打球具の振動に係
わる質量であって、ボール若しくは打球具そのものの質
量ではない、−（横線）は衝突部分を示すものである。

そこで、反発性を向上させる手段として、ボールと打球
具の打撃部の接触部分の打撃時の振動数を一致させるか
若しくは近付けることは、ｋ２とに２を近付けるか若し
くは一致させることに相当し、自由振動による吸収エネ
ルギーを小さくすることはに、を大きくすることに相当
する。これらのことは、前記の、ばね−質量モデルで考
察すれば明らかなように、ｋ２＝に２或いはに２とに２
を近付けかつに、をより大きくすることにより、打球具
の反発性を向上させることができる。

このため、ボールと打球具が衝突する過程において、前
記打撃具の打撃部分が前記ボールとの衝突により変形し
た後に旧形に復元するまでの時間内における振動数と、
前記ボールが変形した後に旧形に復元するまでの時間内
における振動数が一致若しくはこれに近付けるように形
成し、かつ前記打撃部分以外の部分は変形がし難いよう
に形成したことを特徴とするスポーツ用の打球具を提供
するものである。

〈作用〉 本発明に係る打球具はその打撃部分が従来のものに比較
して変形し易いように形成にしているので、該打撃部°
分がボールと衝突したときその衝突部分が変形した後に
旧形に復元するまでの時間内における振動数が、前記ボ
ールの変形した後に旧形に復元するまでの時間内におけ
る振動数と一致若しくはこれに近付けられる。また前記
打撃部分以外の部分が変形し難くかつ振動がし難いよう
に形成しているので、自由振動による吸収エネルギーを
より小さくしている。

従って、打球具の硬度や剛性を高めることなくボールに
対する反発性をより高めることができる。

〈実施例〉 本発明に係るスポーツ用の打球具を図面に従って説明す
ると以下の通りである。

先ずその基本の実施例であるゴルフクラブは第２図Ｉ及
び■で示すようにゴルフクラブにおける金属製でかつ中
空状のヘッド八所謂メタルウッドの改良に関するもので
あって、該ヘッドＡはゴルフボールと接するフェイス部
分１．該フェイス部分］とは中空部分２を隔てて対向す
る背部分３、地面と接するソール部分４、該ソール部分
４とは同じく中空部分２を隔てて対向する」二部性５、
ネック部分６を有するヒール部分７及び該ヒール部分７
とは同じく中空部分２を隔てて対向するトウ部分８等か
ら構成されている。前記ヘッドＡはそれを構成する各構
成部分が同質材である場合はそのヘッドＡの重量、重心
位置、永久歪みをもたらすことのない程度の材料強度及
び構成材料によってその肉厚設計の制限がなされるが、
その制限の範囲内で前記フェイス部分１は他のどの構成
部分よりも薄い肉厚に設計され、その他の構成部分は可
能な限り厚い肉厚とし、殊に地面との接触が甚だしいソ
ール部分４を最も厚い肉厚であればよい。

なお、本実施例に係るゴルフクラブのヘッドＡは公知の
ヘッド部材例えばステンレス鋼、アルミ合金、マグネシ
ューム合金、銅合金若しくはチタン合金等が使用される
が、反発性が高くかつ軽量なチタン合金が最も好ましい
。また該チタン合金で成形したヘッドＡでは、その各構
成部分の最も望ましい肉厚（断面積）を示すと、フェイ
ス部分↑は約１．８ｍｍ乃至２．８ｍｍ。

ソール部分４は約３．Ｏｍｍ乃至５．０ｍｍであり、そ
の他の構成部分は約２．０ｍｍ乃至３゜５ｍｍ程度の範
囲内で設計すればよい。その他、該ヘッドＡはフェイス
部分１以外の構成部分はそれぞれの内面に適宜の補強材
を結合してもよい。その他の符号９はシャフトを示し、
Ｂはゴルフボールを示す。

く別実施例 本発明に係る打球具は第２図Ｉ及び■で示したゴルフク
ラブの他に、第３図Ｉ及び■で示すように野球用バット
として実施される。即ち本実施例に係る野球用バットＣ
は、中空状の金属製のバットの改良に関するものであっ
て、前記中空部分１−０を覆う本体はその先端の頭部分
１２、該頭部分１．２に連なりかつ野球用ボールＤと衝
突する打撃部分１．１．グリップ部分１４、該グリップ
部分１４と前記打撃部分１１を連結する中間部分１３等
から成り一体的に連続構成されている。該野球用バット
Ｃの本体は、その重量、重心位置、慣性モーメント（バ
ットの振り易さ）　及び材料強度（永久歪みをもたらさ
ない程度の強さ）等を考慮して前記各構成部分の肉厚設
計の制限を受けるが、その制限の範囲内で、最も好まし
い肉厚（断面積）を示すと、前記打撃部分ＩＪ−は約１
．５ｍｍ乃至３．０ｍｍ１前記中間部分１−３は約２．
５ｍｍ乃至３゜５ｍｍ、同じく前記グリップ部分１−４
は約２゜５乃４．、Ｏｍｍ程度の範囲内であればよい。

なお、前記頭部分１２は軟質のゴムキャップその他これ
と同効の弾性物質を充填すればよい、また前記中間部分
１３及びグリップ部分１４はその中空部分１０に任意の
補強材若しくは充填材を充填してもよい。前述の野球用
バットＣは公知のバット材例えばアルミ合金製のもので
よい。

更に、本発明に係る打球具は、前記第３図Ｉ及び■で示
す野球用バットＣの他に第４図Ｉ及び■で示すようなテ
ニス用、スカッシュ用若しくはラケット競技用等のラケ
ット（以下単にテニスラケットきいう）として実施でき
る。該テニスラケットＥは、ガツトを張設したガツト張
設部分１６及び該ガツト張設部分１６とグリップ部分Ｊ
８を連結するスロート部分１７等で構成されている。又
前記構成中で打撃部分に相当するガツト部分１−５は変
形及び振動が最も大きく、スロート部分１７とガツト部
分１５の長手方向の全長のうちスロート部分１７辺がら
４分の１の長さのガツト部分１５と対応するガツト張設
部分１６即ち範囲りは、他の４分の３の長さのガツト部
分１５と対応するガラＩ・張設部分１６即ちＭよりも変
形し難くかつ振動し難く形成している。

本実施例に係るテニスラケットＥは公知のテニスラケッ
ト材例えばその−っであるカーボン繊維強化複合材料で
もってガツト張設部分１６、スロート部分１７及びグリ
ップ部分１８が一体的に成形され、該グリップ部分１８
がグリップ材で被覆され、前記ガツト部分１５を形成す
るガツトは公知のガツト材例えばナイロン糸が使用され
る。又前記のスロート部分１７及び前記ガツト張設部分
１−６のスロート部分１７よりの一部は、他の構成部分
よりも変形し難くかつ振動し難い断面となるようにし或
いは金属板若しくはこれと同効の剛性材でもって、前記
範囲りの片面若しくは両面を当着補強又は該範囲りを完
全に被覆補強することが望ましい。

〈効果〉 本発明に係るスポーツ用の打球具即ちゴルフクラブのヘ
ッドＡ１野球用バットＣ及びテニスラケッｌ−Ｅ等はそ
の打撃部分１１−（フェイス部分１若しくはガツト部分
１−５）はボールとの衝突で変形した後に旧形にするま
での時間内における振動数が、前記ボールＢ　（Ｄ若し
くはＦ）の変形した後に旧形に復元するまでの時間内の
振動数と一致若しくは近付けているように、他の構成部
分よりも変形し易いので、前記ボールＢ　（Ｄ若しくは
Ｆ）に対し高い反発力を作用して該ボールＢ　（Ｄ若し
くはＦ）をより遠くより速く飛ばすことができる。また
このとき、前記打撃部分１１（フェイス部分１若しくは
ガツト部分１５）以外の構成部分が変形し難くかつ振動
し難いように形成しているので、吸収エネルギーをより
少くしている。このため前記打撃部分１１（フェイス部
分１−若しくはガツト部分１−５）による反発力を低減
せしめる虞がない。

【図面の簡単な説明】

第１−図は打球具とボールの衝突現象を単純化した、ば
ね−質量モデルの略図である。第２図■及び■は本発明
の基本の実施例に係るゴルフクラブの主としてヘッドの
断面略図の例示である。第３図■及び■は同じく別実施
例に係る野球用バットの断面略図の例示である。第４図
１及び■は同じく別実施例に係るテニスラケット等を示
す略図であって、■はその平面図であり■はその一部の
断面図を示すものである。 〈図面の符号〉 Ａ　・ Ｃ― Ｄ　・ Ｅ　・ Ｆ　・ １゜ ２　・ ３　・ ４　・ ５　・ ６　・ ７　・ ８　・ ９　・ ０　・ ２　・ ヘッド、 ゴルフボール、 ・野球用バット ・野球用ボール、 ・テニスラケット ｅテニスボール、 ・フェイス部分、 ・中空部分、 ・背部分、 ・ソール部分、 ・上部分、 ・ネック部分、 ・ヒール部分、 トウ部分、 ・シャフト部分、 ・中空部分、 ・打撃部分、 ・頭部分、 ・中間部分１ 、グリップ部分、 １５　・ １−８　　・ ・ガツト部分、 ガツト張設部分、 スロート部分、 ・グリップ部分、 以 弄１日 第２０ １乙 第４［０ ■ ／１禦：〉／Ｉら 手 続 補 正 書　〔自発〕 平成２年１２月０３日 平成２年特許願第１２４９１０号 ２゜ 発明の名称 スポーツ用打球具 補正をする者 事件との関係　　特許出願人 郵便番号　６５０ 居　所　　　神戸市中央区港島中町７丁目１番Ｉ補正の
内容 本願の特許に係る特許願に添付の明細書を以下の通り補
正いたします。 記 １　前記の明細書の発明の名称の欄の記載即ち第１頁第
３行目の記載を以下の通り訂正いたします。 「スポーツ用打球具」。 ２　前記の明細書の特許請求の範囲の欄の記載即ち同頁
第５行目乃至第］、　］、行目の記載を以下の通り訂正
いたします。 「打球具の打撃部分がボールとの衝突により変形した後
に復元するまでの時間内における振動数と、前記ボール
の変形した後に復元するまでの時間内における振動数と
が一致若しくはこれに近付けるように形成し、かつ前記
打撃部分以外の部分は変形し難いように形成したことを
特徴とするスポーツ用打球具。」。 ３　前記の明細書の発明の詳細な説明の欄の産業上の利
用分野の項の記載即ち第１−頁第１４行目の記載につい
て、 ［・・・・・テニスラケット等の」と１改」との間に、 「如きスポーツ用打球具のＪを挿入いたします。 ４　同明細書の同側の従来技術の項の記載即ち第３頁第
２行目の記載について、 「・・・・線形自由振動数・・・・」との記載を、 「・・・・線形自由振動・・・・・Ｊと訂正いたします
。・・・ ５　同明細書の同側の同項の記載即ち同頁第５行目及び
第１５行目の記載について、 「・・・・、更に外観が同一形状であれば打球具の・・
・・」との記載を、 「・・・・、更に打球具の・・・・」と訂正いたします
。 ６　同明細書の同側の同項の記載即ち同頁第５行目の記
載について、 「いほど反発性も向上する・・・・」との記載を、 「げれば高いほど反発性が向上する・・・・」と訂正い
たします。 同明細書の同側の同項の記載即ち第４頁第１行目の記載
について、 「・・・・吸収された分、反発性が低下す」との記載を
、 ［・・・・吸収された分だけ反発性が低下す」と訂正い
たします。 同明細書の同側の問題を解決する手段の項の記載即ち同
頁第５行目の記載について、 「・・・・　−（横線）」との記載を、「・・・・、−
（横線）」と訂正いたします。 ９　同明細書の同側の同項の記載即ち第６頁第１２頁乃
至第１４行目の記載を以下の通り訂正いたします。 ［従って、これらの相乗効果によりボールに対する反発
性をより高めることができた。」と訂正いたします。 １−０　　同明細書の同側の実施例の項の記載即ち第７
頁第１−６行目の記載について、 ［り厚い肉厚とし、殊に地面との接触が甚だしい」との
記載を、 「り厚い肉厚とし、殊に」と訂正いたします。 １１　同明細書の置棚の同項の記載即ち同頁第２０行目
の記載について、 「・・・・、マグネシュウム合金、・・・・」との記載
を、 「・・・・、マグネシュウム合金、・・・・」と訂正い
たします。 １２　同明細書の置棚の同項の記載即ち第８頁第９行目
の記載について、 「・・・・の構成部分は」との記載を、「・・・・の構
成部分が」と訂正いたします。 １３　同明細書の置棚の別実施例の項の記載即ち第８頁
第１３行目の記載について、 「〈別実施例」との記載を、 「〈別実施例〉」と訂正いたします。 １４　同明細書の置棚の同項の記載即ち第１０頁第１−
１行目の記載について、 「・・・・スロート部分］、７から４分」との記載を、 「・・・・スロート部分１−７から約４分」と訂正いた
しまず。 １５　同明細書の置棚の同項の記載即ち同頁第１３行目
の記載について、 ［・・・・、他の４分の３の長」との記載を、「・・・
・、他の約４分の３の長」と訂正いたします。 １６　同明細書の置棚の同項の記載即ち同頁第１８行目
の記載について、 「・・・・例えばその一つであるカール」との記載を、 「・・・・例えばカール」と訂正いたします。 １７　同明細書の置棚の同項の記載即ち第１−１頁第４
行目の記載について、 「が使用される。・・・・」との記載を、「を使用して
もよい。・・・・」と訂正いたします。 １８　同明細書の置棚の効果の項の記載即ち同頁第１５
行目の記載について、 「・・・・ボールとの衝」との記載を、［・・・・ボー
ルＢ　（Ｄ若しくはＦ）との衝」と訂正いたします。 １９　同明細書の図面の簡単な説明の欄即ち第１２頁第
１２行目の記載について、 ［・・・・ばね−質量モデルの略図である。 ・・・」との記載を、 ［・・・・ばね−質量モデルの略図である。 ・・・」と訂正いたします。 以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 打球具の打撃部分がボールとの衝突により変形した後に
   旧形に復元するまでの時間内における振動数と、前記ボ
   ールの変形した後に復元するまでの時間内における振動
   数とが一致若しくはこれに近付けるように形成し、かつ
   前記打撃部分以外の部分は変形がし難いように形成した
   ことを特徴とするスポーツ用の打球具。