KR101598494B1

KR101598494B1 - 내부 타격 감쇠 수단을 구비한 볼 배트

Info

Publication number: KR101598494B1
Application number: KR1020127017211A
Authority: KR
Inventors: 조지 더블유. 버거
Original assignee: 윌슨스포오팅굿드즈컴파니
Priority date: 2009-12-22
Filing date: 2010-12-17
Publication date: 2016-02-29
Also published as: CN102665831B; CN102665831A; WO2011087483A1; CA2784062A1; US20110152015A1; JP5809640B2; JP2013514858A; KR20120092689A; TWI468207B; CA2784062C; US8632428B2; TW201134522A

Abstract

업계의 규제 기구들은 볼 배트들에 대한 성능 제한들을 두었다. 본 발명은 내부 타격 감쇠 수단을 구비한 볼 배트에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 핸들, 배럴, 및 상기 배럴 내에 동축으로 위치되는 중심 튜브를 갖는 볼 배트에 관한 것이다. 중심 튜브는 볼의 타격이 가해질 때 볼 배트가 겪는 변형을 제한할 수 있는 적어도 하나의 제한 부재를 포함한다. 볼 배트의 변형을 정확하게 제한하는 것은 본 발명이, 업계의 규제 기구들에 의하여 허용되는 최대 성능과 실질적으로 같은 성능을 달성하되 그를 초과하지 않으며 볼 배트의 실질적인 길이에 걸친 성능 수준을 유지할 수 있게 한다.

Description

내부 타격 감쇠 수단을 구비한 볼 배트{BALL BAT WITH INTERNAL IMPACT DAMPENING MEANS}

본 출원은 George W. Burger에 의해 2009년 12월 22일에 BALL BAT WITH INTERNAL DAMPENING MEANS라는 명칭으로 출원되었고 본 명세서에서 인용 참조되는 미국 가출원 61/284,659의 우선권을 주장한다.

업계의 규제 기구들(industry regulatory organizations)은 볼 배트들에 대한 성능 제한들을 두었다. 본 발명은 내부 타격 감쇠 수단을 구비한 볼 배트에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 핸들, 배럴(barrel), 및 상기 배럴 내에 동축으로 위치되는 중심 튜브를 갖는 볼 배트에 관한 것이다. 중심 튜브는 볼의 타격이 가해질 때 볼 배트가 겪는 변형을 제한할 수 있는 적어도 하나의 제한 부재(restriction member)를 포함한다. 볼 배트의 변형을 정확하게 제한하는 것은, 본 발명이, 업계의 규제 기구들에 의하여 허용되는 최대 성능과 실질적으로 같은 성능을 달성하되 그를 초과하지 않으며 볼 배트의 실질적인 길이에 걸친 성능 수준을 유지할 수 있게 한다.

야구 및 소프트볼은 미국, 일본, 쿠바 등의 지역에서 매우 인기있는 스포츠이다. 볼 배트들은 통상적으로, 나무, 금속으로 만들어져 왔으며, 및/또는 최근에는 일반적으로 원통형의 중공 배럴들을 갖는 합성 볼 배트들이 제조되었다.

볼 배트의 성능은 타격시 볼에 가해지는 힘과 관련되어 있다. 볼과 배트 간의 충돌시, 빠르게 움직이는 볼의 방향을 순식간에 정지시키고 반전시키는 데에는 엄청난 에너지가 필요하다. 타격시, 이 운동 에너지의 일부는 볼 배트의 일시적인 압축이나 변형으로 전환된다. 이렇게 저장된 에너지의 대부분은 볼이 배트를 떠날 때 볼로 되돌아간다. 일반적으로, 이 현상은 "트램폴린 효과(trampoline effect)"라고 지칭된다. 볼 배트의 배럴은 배트의 "스위트 스폿(sweet spot)"이라 지칭되는, 트램폴린 효과가 극대화되는 최적의 히팅 영역을 갖는다.

고성능 볼 배트들에 영향을 주는 한 가지 문제는 단체 경기(organized play)를 운영하는 업계 규제 기구들에 의한, 볼 배트들에 관한 성능 제한들의 도입이다. 이들 기구들 중 많은 기구들은 볼 배트들의 최대 성능에 있어 한도 또는 제한들을 부과하였다. 특히, 업계 규제 기구들에 의하여 허용된 최대 성능과 실질적으로 같은 성능을 달성하되 그를 초과하지 않으며, 볼 배트의 실질적인 길이에 걸친 성능의 수준을 유지할 수 있는 볼 배트에 대한 요구가 존재한다.

본 발명의 목적은 업계 규제 기구들에 의하여 허용된 최대 성능과 실질적으로 같은 성능을 달성하되 그를 초과하지 않으며, 볼 배트의 실질적인 길이에 걸친 성능의 수준을 유지할 수 있는 볼 배트에 대한 새로운 디자인을 제공하는 것이다. 본 발명은 볼 배트의 변형을 제한하여 트램폴린 효과를 감소시킬 수 있는 적어도 하나의 제한 부재를 포함함으로써 상기 목적을 달성한다.

본 발명은 볼 배트의 배럴 내에 동축으로 위치되는 중심 튜브를 포함하는 볼 배트에 관한 것이다. 중심 튜브는 볼 배트의 단부 캡(end cap)에 부착된다. 중심 튜브는 타격시 볼 배트의 변형을 제한할 수 있는 적어도 하나의 제한 부재를 포함한다. 각각의 제한 부재는 볼 배트 배럴의 내경보다 약간 작은 직경을 갖는 중심 튜브 주위에 동축으로 위치되는 와셔-형상의(washer-shaped) 부재인 것이 바람직하다. 각각의 제한 부재는 변형을 억제할 수 있는 탄성 물체이다. 볼 배트가 볼을 타격할 때, 볼 배트 배럴은 일시적으로 변형되고 배럴의 내부 표면은 적어도 하나의 탄성 부재 중 1 이상과 접촉할 수 있다. 단부 캡은 배럴이 변형될 때 굽어져서, 적어도 하나의 제한 부재가 타격지점 반대쪽 배럴의 내부 표면과 접촉할 때까지 중심 튜브가 타격지점 반대 방향에서 동축 위치로부터 이동할 수 있다. 그 다음, 배럴은 원래의 변형되지 않은 형상으로 복원되고, 중심 튜브가 내부에서 동축 위치로 돌아간다. 배럴의 일시적인 변형은 적어도 하나의 비-변형 제한 부재 중 1 이상과의 접촉에 의해 제한된다. 배럴의 변형을 제한하는 것은 트램폴린 효과를 제한하여, 배트의 성능을 저하시킨다.

본 발명은 상이한 성능 제한들 또는 상이한 경기 스타일들에 맞도록 조정될 수 있다. 예를 들어, 배트 성능에 관해 엄격한 제한들을 갖는 야구 리그에서는 비교적 큰 제한 부재가 이용될 수 있다. 높은 성능의 배트들을 위해 약간의 성능 저하만을 필요로 하는 야구 리그에서는 비교적 작은 제한 부재가 이용될 수 있다. 보다 작은 제한 부재는 제한 부재가 접촉되기 전에 볼 배트의 보다 큰 변형이 가능하여, 볼 배트의 성능에 있어 보다 작은 영향을 야기한다. 제한 부재의 유효 직경은 보다 큰 제한 부재를 이용하거나 또는 제한 부재 외경 주위에 탄성 부재를 배치함으로써 증대될 수 있다.

큰 스위트 스폿들을 갖는 고성능 배트들은 복수의 제한 부재들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 볼 배트는 스위트 스폿의 중심은 허용된 레벨을 훨씬 상회하는 성능을 가지고 스위트 스폿의 에지는 허용된 수준을 약간만 상회하는 성능을 갖는 큰 스위트 스폿을 가질 수 있다. 이러한 배트는 스위트 스폿의 중심과 같은 길이방향 위치에 자리하는 보다 큰 제한 부재와 스위트 스폿의 에지에 위치되는 보다 작은 제한 부재를 포함할 수도 있다. 볼 배트의 배럴을 따라 상이한 직경들을 갖는 복수의 제한 부재들을 이용함으로써, 볼 배트의 변형이 선택적으로 제한될 수 있다. 본 발명은 볼 배트의 변형에 대한 선택적인 제어를 제공함으로써, 트램폴린 효과를 제어하며 볼 배트의 성능에 대한 미세한 제어를 가능하게 한다.

일 실시예에서, 본 발명은 내경을 갖는 중공 배럴; 길이방향 축을 따라 연장되는 중심 튜브 - 상기 중심 튜브는 상기 배럴 내에 동축으로 배치됨 - ; 및 상기 길이방향 축에 대해 횡방향으로 위치되는 적어도 하나의 제한 부재 - 상기 중심 튜브는 상기 적어도 하나의 제한 부재를 통과하여 연장됨 - 를 포함하는 볼 배트이며, 이에 의하여 상기 배럴의 변형은 상기 적어도 하나의 제한 부재들 중 적어도 하나와 상기 배럴을 접촉시킴으로써 제한될 수 있다.

다른 실시예에서, 본 발명은 내경을 갖는 중공 합성 배럴; 길이방향 축을 따라 연장되는 중심 튜브 - 상기 중심 튜브는 단부를 가지며 상기 배럴 내에서 동축으로 배치됨 - ; 상기 길이방향 축에 대해 횡방향으로 위치되는 적어도 하나의 제한 부재 - 상기 중심 튜브는 상기 적어도 하나의 제한 부재를 통과하여 연장됨 - ; 지지체 중심 채널(support central channel)을 포함하는 일반적으로 원통형의 지지체(generally cylindrical support) - 이에 의하여 상기 중심 튜브는 적어도 부분적으로 상기 지지체 중심 채널을 통과하여 연장됨 - ; 및 중심 링을 포함하는 단부 캡 - 상기 단부 캡은 배럴의 단부 상에 위치되고, 상기 중심 튜브의 단부는 상기 중심 링 내에 위치됨 - 을 포함하는 볼 배트이며; 이에 의하여 상기 배럴의 변형은 상기 적어도 하나의 제한 부재들 중 적어도 하나와 상기 배럴을 접촉시킴으로써 제한될 수 있다.

추가 실시예에서, 본 발명은, (a.) 중공 배럴을 제공하는 단계; (b.) 길이방향 축을 따라 연장되는 중심 튜브를 제공하는 단계 - 상기 중심 튜브는 상기 배럴과 접촉하지 않고 상기 배럴 내에 결합(fit)되는 크기로 이루어짐 - ; (c.) 제한 부재 중심 채널을 포함하는 적어도 하나의 제한 부재를 제공하는 단계; (d.) 지지체를 제공하는 단계 - 상기 지지체는 지지체 중심 채널을 포함함 - ; (e.) 상기 제한 부재 중심 채널 내에 그리고 적어도 부분적으로 상기 지지체 중심 채널 내에 상기 중심 튜브를 연속적으로 위치시키는 단계; 및 (f.) 상기 배럴 내에 동축으로 상기 중심 튜브를 위치시키는 단계를 포함하는 볼 배트 제조 방법이며, 이에 의하여 상기 배럴의 변형이 상기 적어도 하나의 제한 부재들 중 적어도 하나와 상기 배럴을 접촉시킴으로써 제한될 수 있다.

다른 실시예에서, 본 발명은, (a.) 볼 배트를 제공하는 단계 - 상기 볼 배트는, (1.) 내부 표면을 갖는 중공 배럴; (2.) 상기 중공 배럴 내에서 동축으로 위치되며, 상기 배럴과의 접촉 없이 상기 배럴 내에 결합되는 크기로 이루어지는 중심 튜브; (3.) 길이방향 축에 대해 횡방향으로 위치되는 적어도 하나의 제한 부재(상기 중심 튜브는 상기 적어도 하나의 제한 부재를 통과하여 연장됨); 및 (4.) 상기 적어도 하나의 제한 부재와 상기 내부 표면 사이에 배치되는 공간(void)을 포함함 - ; 및 (b.) 볼 배트 배럴로 볼을 타격하는 단계 - 상기 타격은 상기 볼 배트 배럴에 일시적인 변형을 야기하여, 상기 적어도 하나의 제한 부재들 중 적어도 하나가 타격지점 반대쪽에서 상기 배럴의 내부 표면과 접촉할 때까지 상기 중심 튜브가 상기 타격지점 반대 방향에서 상기 동축 위치로부터 이동할 수 있게 하며, 그 다음 상기 중심 튜브는 동축 위치로 복원됨 - 를 포함하는 저하된 성능을 갖는 볼 배트로 볼을 타격하는 방법이다.

첨부 도면들과 연계하여 후속 설명을 참조하면 본 발명을 보다 잘 이해할 수 있을 것이다:
도 1은 볼 배트를 나타낸 도면;
도 2a 및 도 2b는 단부 캡의 내부 평면도 및 2-2 라인들에 따른 단면도;
도 3a 및 도 3b는 2 개의 제한 부재들을 갖는 중심 튜브의 노브-단부 도(knob-end view) 및 3-3 라인들에 따른 단면도;
도 4는 도 1의 4-4 라인들에 따른 본 발명 볼 배트의 일 실시예의 배럴의 단면도;
도 5는 도 1의 4-4 라인들에 따른 본 발명 볼 배트의 제 2 실시예의 배럴의 단면도;
도 6은 도 5의 6-6 라인들에 따른 스플릿 핀으로 기계적으로 록킹되는 중심 튜브 및 단부 캡의 최상부 내부의 단면도;
도 7a 및 도 7b는 본 발명 볼 배트의 제 3 실시예의 제한 부재의 측면도 및 7-7 라인들에 따른 단면도;
도 8a 및 도 8b는 본 발명 볼 배트의 제 3 실시예의 탄성 부재의 측면도 및 8-8 라인들에 따른 단면도;
도 9a 및 도 9b는 탄성 부재를 포함하는 본 발명 볼 배트의 제 3 실시예의 제한 부재 및 탄성 부재의 측면도 및 9-9 라인들에 따른 단면도;
도 10은 도 1의 4-4 라인들에 따른 본 발명 볼 배트의 제 3 실시예의 배럴의 단면도이다.

도 1을 참조하면, 단부 캡(12), 배럴(14), 천이 영역(transition region; 16), 핸들(18), 및 노브(knob; 20)를 갖는 본 발명의 볼 배트(10)의 일 실시예가 도시되어 있다. 배럴(14)은 중공 튜브이며, 일 실시예에서는 대략 2.0 인치(5.08 cm)의 내경을 갖는다.

도 2a 내지 도 2b에 도시된 바와 같이, 단부 캡(12)은 복수의 리브들(24)에 의하여 안정화되는 중심 링(22)을 포함한다. 일 실시예에서, 중심 링(22)은 대략 0.625 인치(1.59 cm)의 내경을 갖는다. 단부 캡(12)은 여하한의 적합한 방법, 예컨대 접착제를 이용한 접합, 마찰 결합(friction fit), 또는 단부 캡 릿지(end cap ridge) 및 대응되는 배럴 채널이, 또는 역으로 기계적 간섭을 통해 단부 캡(12)을 고정시키는 기계적 록(mechanical lock)에 의하여 배럴(14)에 고정될 수 있다. 단부 캡(12)은 당업계에서 알려진 바와 같은 통상적인 제조 기술들을 이용하여 제조될 수 있다.

도 3b, 도 4, 및 도 6을 참조하면, 볼 배트(10)는 배럴(14) 내에 동축으로 위치되는 중심 튜브(26)를 포함한다. 중심 튜브(26)는 길이방향 축(40)을 따라 연장되며, 중심 링(22) 내에 딱맞게 결합(snugly fit)되는 크기로 이루어지는 단부(28)를 포함한다. 단부(28)는 여하한의 적합한 수단, 예컨대 접착제를 이용한 접합 및 핀(44)의 이용에 의해 중심 링(22) 내에서 유지될 수 있다. 일 실시예에서는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 대응되는 중심 튜브 홀들(46) 및 중심 링 홀들(48)은 스플릿 핀(44)이 상기 홀들(46, 48)을 통해 삽입되어, 단부(28)를 중심 링(22) 내에 기계적으로 록킹할 수 있도록 형성된다.

중심 튜브(26)는 일정한 직경 또는 가변적인 직경으로 이루어질 수 있다. 일 실시예에서는, 도 3에 나타낸 바와 같이 단부(28)는 대략 0.625 인치(1.59 cm)의 외경을 가져, 대략 0.755 인치(1.92 cm)의 길이에 대해 일정하게 유지된다. 그 다음, 중심 튜브(26)의 직경은 대략 0.47 인치(1.19 cm)의 길이에 걸쳐 대략 0.875 인치(2.22 cm)의 직경까지 증가하며, 이는 5.9 인치(15.0 cm)의 길이에 대해 일반적으로 일정하게 유지된다. 중심 튜브(26)의 전체 길이는 대략 7.125 인치(18.1 cm)이다. 중심 튜브(26)는, 여하한의 적합한 재료, 예컨대 합성 섬유(composite fiber)로 만들어질 수 있다.

중심 튜브(26)는 볼의 타격시 볼 배트(10)가 겪는 변형을 제한할 수 있는 적어도 하나의 제한 부재(50)를 포함한다. 적어도 하나의 제한 부재(50)는 제한 부재 중심 채널(42)을 갖는 일반적으로 와셔-형상의 부재이다. 적어도 하나의 제한 부재(50)는 중심 튜브(26) 주위에 동축으로 위치되며, 중심 튜브(26)는 적어도 하나의 제한 부재(50)의 제한 부재 중심 채널(42) 내에 위치된다. 적어도 하나의 제한 부재(50)의 외경은 배럴(14)의 내경보다 작아서, 배럴(14)의 내부 표면과 적어도 하나의 제한 부재(50) 사이에 공간(90)을 형성한다. 도 4 및 도 5에 도시된 실시예들에서는, 적어도 하나의 제한 부재(50)의 외경은 배럴(14) 내경의 75 내지 95 % 또는 바람직하게는 배럴(14) 내경의 85 내지 92 %일 수 있다. 적어도 하나의 제한 부재(50)는 알루미늄, 또는 전함침 합성 섬유(pre-impregnated composite fiber)["프리-프레그(pre-preg)"]와 같은 변형을 억제할 수 있는 탄성 재료로 이루어진다. 바람직한 실시예에서, 적어도 하나의 제한 부재(50)는 7075 알루미늄 또는 라미네이트 그라파이트 프리-프레그(laminated graphite pre-preg)로 구성된다.

일 실시예에서는, 도 3에 도시된 바와 같이 중심 튜브(26)는 제 1 제한 부재(30)를 포함한다. 이 실시예에서, 제 1 제한 부재(30)는 대략 1.75 인치(4.45 cm)의 외경(51), 배럴(14)의 87.5 %의 내경, 및 대략 0.11 인치(2.8 mm)의 길이(53)를 갖는다. 제 1 제한 부재(30)는 중심 튜브(26)의 길이를 따라 볼 배트(10)의 최적의 히팅 영역 또는 "스위트 스폿"의 중심과 거의 같은 길이방향의 위치에 배치된다. 이 실시예에서, 제 1 제한 부재(30)는 볼 배트(10)의 단부로부터 대략 6.5 인치(16.5 cm)에 배치된다.

이 실시예에서, 중심 튜브(26)는 제 2 제한 부재(32)를 더 포함한다. 제 2 제한 부재(32)는 대략 1.70 인치(4.32 cm)의 외경, 배럴(14)의 85 %의 내경, 및 대략 0.11 인치(2.8 mm)의 길이를 갖는다. 제 2 제한 부재(32)는 중심 튜브(26)의 길이를 따라 제 1 제한 부재(30)와 단부 캡(12) 사이의 위치에 배치된다. 이 실시예에서, 제 2 제한 부재(32)는 볼 배트(10)의 단부로부터 대략 5.0 인치(12.7 cm)에 배치된다.

다른 실시예들에서, 중심 튜브(26)는 단일 제한 부재, 2 개, 3 개, 또는 그 이상의 제한 부재들을 포함할 수도 있다. 볼 배트(10)의 최대 성능은 제한 부재의 수, 직경, 길이, 및 각각의 배치를 변화시킴으로써 정확하게 제어될 수 있다.

볼 배트(10)는 도 4에 도시된 바와 같이 지지체(34)를 포함하는 것이 바람직하다. 지지체(34)는 일반적으로 원통형이며 배럴(14) 내에 딱맞게 결합되는 크기로 이루어진다. 지지체(34)는 중심 튜브(26)를 딱맞게 수용하는 크기로 이루어진 지지체 중심 채널(36)을 포함한다. 일 실시예에서, 지지체(34)는 대략 2.0 인치(5.08 cm)의 직경을 가지며, 지지체 중심 채널(36)은 대략 0.875 인치(2.22 cm)의 직경을 갖고 중심 튜브(26)의 0.875 인치(2.22 cm)의 직경 섹션을 딱맞게 수용한다.

중심 튜브(26)는 적어도 부분적으로 지지체 중심 채널(36)을 통과하여 연장된다. 지지체(34)는 지지체(34)가 적어도 하나의 제한 부재(50)와 접촉하는 길이방향 스테이션에서 중심 튜브(26) 주위에 동축으로 배치된다. 제 1 제한 부재(30) 및 제 2 제한 부재(32)를 갖는 일 실시예에서, 지지체(34)는 도 4에 도시된 바와 같이 제 1 제한 부재(30)와 제 2 제한 부재(32) 사이에서 중심 튜브(26) 주위에 동축으로 배치되는 것이 바람직하다. 지지체는 제 1 제한 부재(30)와 제 2 제한 부재(32) 둘 모두와 접촉하기에 충분한 길이로 이루어진다. 제 1 제한 부재(30)가 볼 배트(10)의 단부로부터 대략 6.5 인치(16.5 cm)에 배치되고 제 2 제한 부재가 볼 배트(10)의 단부로부터 대략 5.0 인치(12.7 cm)에 배치되는 실시예에서, 지지체(34)는 0.11 인치(2.8 mm) 길이의 제한 부재들 둘 모두와 접촉하도록 지지체(34)를 배치시키는 대략 1.39 인치(3.53 cm)의 길이를 갖는다. 3 개 이상의 제한 부재들을 갖는 실시예에서, 본 발명은 각 쌍의 제한 부재들 사이에 위치되는 추가 지지체들(34)을 포함하는 것이 바람직하다. 도 5에 도시된 바와 같이 단일 제한 부재를 갖는 일 실시예에서, 지지체는 중심 튜브(26)가 부분적으로 지지체 중심 채널(36)을 통과하여 연장되도록 단부 캡(12) 맞은편 제한 부재의 측 상에서 중심 튜브(26) 주위에 동축으로 배치되는 것이 바람직하다.

지지체(34)는 여하한의 적합한 재료, 예컨대 포옴(foam), 또는 바람직하게는 1.0 내지 2.0 lb/cu. ft. (16.0 내지 32.0 g/l), 이상적으로는 대략 1.3 lb/cu. ft (20.8 g/l)의 밀도를 갖는 발포 폴리프로필렌("EPP") 포옴으로 만들어질 수 있다. 적어도 하나의 제한 부재(50)와 접촉함으로써, 지지체(34)는 볼 배트(10)와 볼 간의 타격의 결과로 발생되는 중심 튜브(26) 및 적어도 하나의 제한 부재(50)의 진동을 감쇠시키는 역할을 한다.

예시에 지나지 않지만, 중심 튜브(26)는 적절한 형상의 맨드릴(mandrel) 주위에 프리-프레그의 적어도 한 장의 편평한 시트를 감아서(rolling), 상술된 바와 같은 가변적인 직경의 튜브를 만듦으로써 제조될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 프리-프레그의 시트는 길이방향으로부터 +/- 20°의 각으로 된 섬유들을 갖는 그라파이트 프리-프레그의 6 개의 층들을 포함하며, 각각의 층은 이전의 층과는 음의 각도로 배향된다. 각각의 층은 대략 0.005 인치(0.127 mm)의 높이를 가져, 대략 0.03 인치(0.76 mm)의 두께를 갖는 중심 튜브(26)를 제공한다.

적어도 하나의 제한 부재(50)는 적절한 길이방향 스테이션에서 중심 튜브(26)에 위치된다. 그 다음, 중심 튜브(26)는 적어도 하나의 제한 부재(50)를 포함하는 중심 튜브(26)의 형상에 맞는 몰드 내에 배치된다. 몰드는 초과(excess) 합성 섬유가 부가될 수 있는 적어도 1 쌍의 중공부들을 포함한다. 각 쌍의 중공부들에 대해, 하나의 중공부는 제한 부재(50)의 단부 캡(12) 측에 그리고 그에 인접하게 배치되며, 다른 중공부는 동일한 제한 부재(50)의 노브(20) 단부 측에 그리고 그에 인접하게 배치된다. 경화(curing)시, 각 중공부 내의 초과 합성 섬유는 중심 튜브(26)의 길이방향 축(40)에 수직하게 연장되는 중심 튜브(26) 상의 돌출부를 형성한다. 각각의 돌출부는 대략 0.11 인치(2.8 mm)의 높이를 갖는다. 각 쌍의 돌출부들은 중심 튜브(26)의 길이방향 축(40)에 수직하게 연장되는 홈(38)을 형성하고 한정한다. 각각의 홈(38)은 기계적 간섭에 의하여 제한 부재(50)를 고정하고 유지할 수 있는 크기로 이루어진다. 일 실시예에서, 각각의 홈(38)은 대략 0.11 인치(2.8 mm)의 길이를 갖는다. 도 3b 및 도 4에 도시된 바와 같이 복수의 제한 부재들을 포함하는 일 실시예에서는, 중심 튜브(26)가 복수의 홈들(38)을 포함하며, 이에 의하여 각각의 홈(38)은 원하는 길이방향 스테이션에 하나의 제한 부재(50)를 수용하고 고정한다.

경화 후에, 중심 튜브(26)는 지지체 중심 채널(36) 내에 위치된다. 바람직한 실시예에서는, 지지체(34)가 중심 튜브(26)를 수용하기 위해 크램셀 방식(clamshell fashion)으로 개방될 수 있도록 지지체(34) 내에 슬릿(slit)이 도입된다.

핸들(18)은 거의 일정한 직경의 중공 튜브이다. 핸들(18)은 통상적인 제조 기술들을 이용하여 제조될 수 있다.

예시에 지나지 않지만, 합성 핸들(18)은 맨드릴 주위에 프리-프레그의 적어도 한 장의 편평한 시트를 압연하여, 볼 배트 핸들에 대해 적절한 크기로 이루어진 외경을 갖는 튜브를 만듦으로써 제조될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 프리-프레그의 시트는 길이방향으로부터 +/- 15°의 각으로 된 섬유들을 갖는 그라파이트 프리-프레그의 2 개의 층들을 포함하며, 하나의 층은 다른 하나의 층에 대해 음의 각으로 배향된다. 대략 0.005 인치(0.127 mm)의 높이 및 길이방향으로부터 90°의 각으로 된 섬유들을 갖는 프리-프레그의 2 개 층은 노브(22) 맞은편 단부에서 핸들(18)의 최종 7.87 인치(20.0 cm) 주위에서 래핑(wrap)된다.

배럴(14)은 거의 일정한 직경의 중공 튜브이며, 이는 천이 영역(16)을 거쳐 핸들(18)까지 가늘어진다(taper). 일 실시예에서, 배럴(14)은 합성 재료로 만들어진다. 합성 배럴(14)은 통상적인 제조 기술들을 이용하여 제조될 수 있다.

예시에 지나지 않지만, 합성 배럴(14)은 프리-프레그의 큰 종횡비의 평행사변형 피스들의 24 개의 층들을 나선형으로 감아서 제조될 수 있으며, 각각의 층은 섬유들이 길이방향으로 배향되는 회전 맨드릴 상에 대략 0.005 인치(0.127 mm)의 높이를 가져, 볼 배트 배럴에 대해 적절한 크기로 이루어진 외경을 갖는 튜브를 만든다. 평행사변형들은, 각각의 층이 스스로와 맞대기 이음(butt joint)을 가지고, 일 단부 상에는 모든 층들이 동일한 길이방향 스테이션에서 끝나지만 다른 단부상에서는 각각의 층이 이전 층보다 대략 2.54 인치(1.0 cm) 짧아서 가늘어진 단부를 형성하도록 감긴다. 일 실시예에서, 층들은 길이방향으로부터 +/- 37°의 각으로 되어 있으며, 각각의 층은 이전 층에 대해 음의 각도로 배향된다.

감아 올려진 후에, 가늘어진 맨드릴은 적층(lay-up)이 가늘어진 단부 상에서 끝나는 바로 다음의 회전 맨드릴의 일 단부에 부가된다. 고무 밴드들이 이 단부 상의 적층 주위에 배치된 다음, 전체 조립체가 회전 맨드릴로부터 부분적으로 벗어나 가늘어진 맨드릴 상으로 슬라이딩되어, 가늘어진 천이 영역(16)을 형성한다. 일 실시예에서, 천이 영역(16)의 길이는 대략 8.0 인치(20.3 cm)이다.

배럴(14)은 맨드릴들로부터 제거되고 핸들(18)의 일 부분이 삽입된다. 볼 배트(10) 조립체 내에는 공기주입식 블래더(inflatable bladder)가 삽입되고, 업계에서 통상적인 기술들을 이용하여 표준 노브(20)가 적용된다. 블래더는 공기주입되어, 배럴(14) 및 핸들(18)을 팽창시킨다. 그 다음, 조립체는 업계에서 알려진 표준 기술들을 이용하여 압력 하에 볼 배트-형상의 몰드 내에 배치되고 가열되어 볼 배트를 경화시킨다. 경화 후에, 단부 캡(12) 및 중심 튜브(26)가 볼 배트(10) 내로 삽입된다.

도 5는 적어도 하나의 제한 부재(50)가 단일 제한 부재(130)인, 본 발명의 볼 배트(110)의 제 2 실시예를 나타내고 있다. 이 실시예에서, 단일 제한 부재(130)는 대략 1.75 인치(4.45 cm)의 직경 및 대략 0.11 인치(2.8 mm)의 길이를 갖는다. 단일 제한 부재(130)는 중심 튜브(126)의 길이를 따라, 볼 배트(10)의 최적의 히팅 영역 또는 "스위트 스폿"의 중심과 대략 같은 길이방향 스테이션, 즉 볼 배트(10)의 단부로부터 대략 6.5 인치(16.5 cm)에 배치된다. 이 실시예에서, 중심 튜브(126)는 단일 제한 부재(130)를 고정시키고 유지시키는 단일 홈(138)을 포함한다. 지지체(134)는 단부 캡(12) 맞은편의 단일 제한 부재(130) 측에서 중심 튜브(126) 주위에 위치되는 것이 바람직하다. 이 실시예에서는, 도 5에 도시된 바와 같이 1.39 인치(3.53 cm) 길이의 지지체(134)가 중심 튜브(126)를 지나 연장된다. 대안 실시예에서는, 중심 튜브(126)를 지나서는 연장되지 않도록 보다 짧은 지지체(134)가 이용될 수도 있다.

도 7a 내지 도 7b, 도 8a 내지 도 8b, 도 9a 내지 도 9b, 및 도 10에 도시된 바와 같이 본 발명의 제 3 실시예에서, 볼 배트(210)는 적어도 하나의 제한 부재들(250) 중 적어도 하나 주위에 배치되는 적어도 하나의 탄성 부재(252)를 포함할 수 있다. 상술된 바와 같이, 볼 배트(210)가 볼을 타격할 때, 배럴(214)은 배럴(214)의 내부 표면이 적어도 하나의 제한 부재(250)와 접촉할 때까지 일시적으로 변형된다. 탄성 부재(252)는 적어도 하나의 제한 부재(250)의 유효 직경을 증가시키며, 이는 적어도 하나의 제한 부재(250)와 배럴(214)의 내부 표면 사이에 보다 작은 공간(290)을 제공함으로써 볼 배트(210)의 성능을 더욱 제한할 수 있다. 또한, 적어도 하나의 탄성 부재(252)의 이용은 볼과 볼 배트(210) 간 타격시의 소리에 영향을 미치는 것으로 판명되어 왔다. 일 실시예에서, 도 9a 내지 도 9b에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 탄성 부재(252)는 고무 링을 두르거나 또는 그렇지 않을 경우 적어도 하나의 제한 부재(250) 주위에 배치된다. 바람직한 실시예에서, 탄성 부재(252)는 대략 90 내지 95 Shore A의 경도를 갖는 고무 링이다. 복수의 제한 부재들(250)을 포함하는 실시예에서, 탄성 부재들(252)은 모든 복수의 제한 부재들(250) 주위에 배치되거나, 모두 보다는 적은 제한 부재들 주위에 배치되거나 또는 어떠한 제한 부재 주위에도 배치되지 않을 수 있다.

이하, 도 7a 내지 도 7b를 참조하면, 제 3 실시예의 적어도 하나의 제한 부재(250)는 적어도 하나의 제한 부재(250) 주위에 탄성 부재(252)를 유지시키는 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다. 일 실시예에서, 배럴(214)의 내경이 2.28 인치(5.79 cm)인 경우, 적어도 하나의 제한 부재는 대략 2.124 인치(5.38 cm)의 직경을 가지며 대략 0.875 인치(2.22 cm)의 직경을 갖는 제한 부재 중심 채널(242)을 포함한다. 적어도 하나의 제한 부재(250)는 제한 부재 중심 채널(242)의 인접한 위치에서 대략 0.3 인치(7.6 mm)의 길이를 가지며, 이 길이를 0.875 인치(2.22 cm)의 직경으로부터 대략 1.148 인치(2.92 cm)의 직경으로 유지한다. 적어도 하나의 제한 부재(250)의 길이는 대략 0.08 인치(2.0 mm)로, 대략 1.148 인치(2.92 cm)의 직경으로부터 대략 1.752 인치(4.45 cm)의 직경까지 이루어진다. 적어도 하나의 제한 부재(250)의 길이는 직경이 대략 1.752 인치(4.45 cm)로부터 대략 1.86 인치(4.72 cm)까지 증가할 때 0.08 인치(2.0 mm)로부터 0.3 인치(7.6 mm)까지 대략 45°의 각도로 증가한다. 적어도 하나의 제한 부재(250)는 길이를 대략 2.114 인치(5.37 cm)의 직경까지 유지한 다음, 길이의 다른 단부에서는 0.01 인치(0.25 mm)의 반경을 갖는 커브 상에서 2.124 인치(5.38 cm)의 최대 직경까지 감소된다. 그 다음, 적어도 하나의 제한 부재(250)의 직경은 2.07 인치(5.26 cm)의 직경까지 대략 15°의 각도로 감소되어, 1 쌍의 돌출부들(256)이 경계를 이루는 대략 0.25 인치(6.4 mm) 길이의 제한 부재 홈(254)을 형성한다. 당업자라면 적어도 하나의 탄성 부재를 유지하기 위한 적어도 하나의 제한 부재(250)를 성형하기 위한 다른 디자인들을 이해할 것이다.

이 실시예의 탄성 부재(252)는 대략 2.07 인치(5.26 cm)의 내경(258) 및 대략 2.25 인치(5.72 cm)의 외경(260)을 갖는다. 탄성 부재(252)는 제한 부재 홈(254) 내에 결합되는 크기로 이루어지며, 대략 제한 부재 홈(254)의 길이와 같거나 작은 길이를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다. 도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이, 탄성 부재(252)는 적어도 하나의 제한 부재(250)를 둘러싸며, 돌출부들(256)에 의해 제한 부재 홈(254) 내에서 유지된다. 이 실시예에서, 볼 배트의 내경이 2.28 인치(5.79 cm)인 경우, 탄성 부재(252) 사이에 0.03 인치(0.76 mm)의 공간(290)이 존재한다. 탄성 부재(252)의 외경(260)은 배럴(214) 내경의 90 내지 99.5 %이거나, 바람직하게는 배럴(214) 내경의 94 내지 99 %일 수 있다. 이 특정 실시예에서, 탄성 부재(252)의 외경(260)은 배럴(214) 내경의 98.7 %이며, 탄성 부재의 길이는 대략 0.236 인치(6.0 mm)이다.

제 3 실시예에서는, 도 10에 도시된 바와 같이 중심 튜브(226)가 제 1 제한 부재(230)를 포함한다. 이 실시예에서, 배럴(214)의 내경은 2.28 인치(5.79 cm)이며, 볼 배트(210)의 총 길이는 32 인치(81.3 cm)이다. 이 실시예에서, 제 1 제한 부재(230)는 제한 부재 홈(254)의 표면에 대해 대략 2.03 인치(5.16 cm)의 직경과, 돌출부들(256)의 선단(tip)들에 대해 대략 2.08 인치들(5.28 cm)의 직경을 갖는다. 제 1 탄성 부재(262)는 제한 부재 홈(254)에서 제 1 제한 부재(230) 주위에 배치되며, 대략 2.21 인치(5.61 cm)의 외경(260)을 갖는다. 제 2 제한 부재(232)는 대략 0.3 인치(7.6 mm)의 길이를 갖는다. 제 1 제한 부재(230)는 중심 튜브(26)의 길이를 따라 볼 배트(210)의 최적의 히팅 영역 또는 "스위트 스폿"의 중심과 거의 같은 길이방향 스테이션에 배치된다. 이 실시예에서, 제 1 제한 부재(230)는 볼 배트(210)의 단부로부터 대략 6.75 인치(17.1 cm)에 배치된다.

이 실시예에서, 중심 튜브(226)는 제 2 제한 부재(232)를 더 포함한다. 제 2 제한 부재(232)는 홈(254)의 표면에 대해 대략 2.07 인치(5.26 cm)의 직경과, 돌출부들(256)의 선단들에 대해 대략 2.12 인치(5.38 cm)의 직경을 갖는다. 제 2 탄성 부재(264)는 제한 부재 홈(254)에서 제 2 제한 부재(232) 주위에 배치되며, 대략 2.25 인치(5.72 cm)의 외경(260)을 갖는다. 제 2 제한 부재(232)는 대략 0.3 인치(7.6 mm)의 최대 길이를 갖는다. 제 2 제한 부재(232)는 중심 튜브(26)의 길이를 따라 제 1 제한 부재(230)와 단부 캡(12) 사이의 위치에 배치된다. 이 실시예에서, 제 2 제한 부재(232)는 볼 배트(210)의 단부로부터 대략 5.25 인치(13.3 cm)에 배치된다.

상술된 설명은 주로 확실한 이해를 돕기 위해 주어진 것으로, 불필요한 제한은 없으며 본 명세서의 판독시 당업자들에 의해 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 수정들이 가해질 수 있음을 이해하여야 한다.

Claims

볼 배트에 있어서,
내경을 갖는 중공 배럴(barrel);
길이방향 축을 따라 연장되는 중심 튜브 - 상기 중심 튜브는 상기 배럴 내에 동축으로 배치됨 - ; 및
상기 길이방향 축에 대해 횡방향으로 위치되는 적어도 하나의 제한 부재(restriction member) - 상기 중심 튜브는 상기 적어도 하나의 제한 부재를 통과하여 연장됨 - 를 포함하며,
상기 제한 부재가 길이방향 축의 방향으로 이동하여 조절될 수 없도록 상기 제한 부재는 상기 중심 튜브에 고정되도록 구성되고,
상기 제한 부재는, 상기 중공 배럴의 일시적인 변형(transient deformation) 없이는 상기 중공 배럴의 내면에 직접적 또는 간접적으로 접촉하지 않도록, 상기 중공 배럴의 내경보다 작은 직경을 가지며,
상기 배럴의 변형은 상기 적어도 하나의 제한 부재들 중 적어도 하나와 상기 배럴을 접촉시킴으로써 제한될 수 있으며,
상기 배럴은 스위트 스폿(sweet spot)을 포함하고, 상기 적어도 하나의 제한 부재들 중 적어도 하나는 상기 스위트 스폿에서 상기 배럴 내에 위치되며,
상기 적어도 하나의 제한 부재와 상기 배럴 사이에 공간(void)을 더 포함하는 볼 배트.
제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 제한 부재는 와셔-형상(generally washer-shaped)으로 이루어지며, 제한 부재 중심 채널 및 외경을 갖는 볼 배트.
제 2 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 제한 부재의 상기 외경은 상기 배럴의 상기 내경의 75 내지 95 %인 볼 배트.
제 3 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 제한 부재의 상기 외경은 상기 배럴의 상기 내경의 85 내지 92 %인 볼 배트.
제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 제한 부재는 변형을 억제할 수 있는 탄성 재료로 이루어지는 볼 배트.
제 5 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 제한 부재는 알루미늄으로 이루어지는 볼 배트.
제 5 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 제한 부재는 전함침 합성 섬유(pre-impregnated composite fiber)로 이루어지는 볼 배트.
제 1 항에 있어서,
지지체 중심 채널(support central channel)을 갖는 일반적으로 원통형의 지지체(generally cylindrical support)를 더 포함하며, 이에 의하여 상기 중심 튜브는 적어도 부분적으로 상기 지지체 중심 채널을 통과하여 연장되는 볼 배트.
제 1 항에 있어서,
상기 배럴의 단부에 위치되는 단부 캡을 더 포함하고, 상기 단부 캡은 중심 링을 가지며,
상기 중심 튜브는 단부를 포함하고, 이에 의하여 상기 중심 튜브의 상기 단부가 상기 중심 링 내에 위치되는 볼 배트.
제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 제한 부재는 상기 중심 튜브 주위에 동축으로 위치되는 2 개의 일반적으로 와셔-형상의 제한 부재들인 볼 배트.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 중심 튜브는 상기 길이방향 축에 대해 수직으로 연장되는 적어도 하나의 홈을 더 포함하며, 이에 의하여 상기 적어도 하나의 제한 부재들 중 하나가 각각의 상기 적어도 하나의 홈들 내에 위치되는 볼 배트.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 제한 부재들 중 적어도 하나 주위에 배치되는 탄성 부재를 더 포함하는 볼 배트.
제 14 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 제한 부재들 중 상기 적어도 하나는 상기 탄성 부재를 유지시키는 형상으로 이루어지는 볼 배트.
제 14 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 탄성 부재와 상기 배럴 사이에 공간을 더 포함하는 볼 배트.
제 16 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 탄성 부재는 상기 배럴의 상기 내경의 90 내지 99.5 %의 직경을 포함하는 볼 배트.
볼 배트에 있어서,
내경을 갖는 중공 배럴;
길이방향 축을 따라 연장되는 중심 튜브 - 상기 중심 튜브는 단부를 가지며 상기 배럴 내에서 동축으로 배치됨 - ;
상기 길이방향 축에 대해 횡방향으로 고정적으로 위치되는 적어도 하나의 제한 부재 - 상기 중심 튜브는 상기 적어도 하나의 제한 부재를 통과하여 연장되고, 상기 제한 부재는, 상기 중공 배럴의 일시적인 변형(transient deformation) 없이는 상기 중공 배럴의 내면에 직접적 또는 간접적으로 접촉하지 않도록, 상기 중공 배럴의 내경보다 작은 직경을 가짐 - ;
지지체 중심 채널을 포함하는 원통형(generally cylindrical)의 지지체 - 이에 의하여 상기 중심 튜브는 적어도 부분적으로 상기 지지체 중심 채널을 통과하여 연장됨 - ; 및
중심 링을 포함하는 단부 캡 - 상기 단부 캡은 상기 배럴의 단부 상에 위치되고, 상기 중심 튜브의 상기 단부는 상기 중심 링 내에 위치됨 - 을 포함하며;
상기 배럴의 변형은 상기 적어도 하나의 제한 부재들 중 적어도 하나와 상기 배럴을 접촉시킴으로써 제한될 수 있고,
상기 배럴은 스위트 스폿(sweet spot)을 포함하고, 상기 적어도 하나의 제한 부재들 중 적어도 하나는 상기 스위트 스폿에서 상기 배럴 내에 위치되며,
상기 적어도 하나의 제한 부재와 상기 배럴 사이에 공간(void)을 더 포함하는 볼 배트.
볼 배트 제조 방법에 있어서,
a. 중공 배럴을 제공하는 단계;
b. 길이방향 축을 따라 연장되는 중심 튜브를 제공하는 단계 - 상기 중심 튜브는 상기 배럴과 접촉하지 않고 상기 배럴 내에 결합(fit)되는 크기로 이루어짐 - ;
c. 제한 부재 중심 채널을 포함하는 적어도 하나의 제한 부재를 제공하는 단계 - 상기 제한 부재가 상기 길이방향 축의 방향으로 이동하여 조절될 수 없도록 상기 제한부재는 상기 중심 튜브에 고정되고, 상기 제한 부재는, 상기 중공 배럴의 일시적인 변형(transient deformation) 없이는 상기 중공 배럴의 내면에 직접적 또는 간접적으로 접촉하지 않도록, 상기 중공 배럴의 내경보다 작은 직경을 가짐 - ;
d. 지지체를 제공하는 단계 - 상기 지지체는 지지체 중심 채널을 포함함 - ;
e. 상기 제한 부재 중심 채널 내에 그리고 적어도 부분적으로 상기 지지체 중심 채널 내에 상기 중심 튜브를 연속적으로 위치시키는 단계; 및
f. 상기 배럴 내에 동축으로 상기 중심 튜브를 위치시키는 단계를 포함하며,
상기 배럴의 변형이 상기 적어도 하나의 제한 부재들 중 적어도 하나와 상기 배럴을 접촉시킴으로써 제한될 수 있고,
상기 배럴은 스위트 스폿(sweet spot)을 포함하고, 상기 적어도 하나의 제한 부재들 중 적어도 하나는 상기 스위트 스폿에서 상기 배럴 내에 위치되며,
상기 적어도 하나의 제한 부재와 상기 배럴 사이에 공간(void)을 제공하는 단계를 더 포함하는 볼 배트 제조 방법.
제 19 항에 있어서,
상기 b 단계의 중심 튜브를 제공하는 단계는 상기 중심 튜브에 적어도 하나의 홈을 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 홈은 상기 길이방향 축에 대해 수직으로 연장되며,
상기 e 단계의 상기 중심 튜브를 연속적으로 위치시키는 단계는, 상기 적어도 하나의 제한 부재들 각각이 상기 적어도 하나의 홈들 중 하나의 홈 내에 위치되도록 상기 제한 부재 중심 채널 내에 상기 중심 튜브를 연속적으로 위치시키는 단계를 더 포함하는 볼 배트 제조 방법.
제 19 항에 있어서,
g. 단부 캡을 제공하는 단계 - 상기 단부 캡은 중심 링을 포함함 - ; 및
h. 상기 중심 링 내에 상기 중심 튜브의 단부를 삽입하는 단계를 더 포함하는 볼 배트 제조 방법.
제 19 항에 있어서,
상기 단계 c는 상기 적어도 하나의 제한 부재들 중 적어도 하나 주위에 적어도 하나의 탄성 부재를 배치시키는 단계를 더 포함하는 볼 배트 제조 방법.
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