TWI488673B - Rod, and softball - Google Patents

Description

棒、壘球之球皮成型的製造方法

本發明係關於一種棒、壘球之球皮成型的製造方法，尤指一種可製作出以纖維材質為底材並注入有聚氨酯的混合材質球皮，藉由該混合材質一體成型的結合力，讓棒、壘球的耐用性更提高，並在經過一段時間的猛力打擊後，球皮仍不會變形、鬆脫、撕裂，令使用壽命提升。

按，目前一般傳統的正式比賽用的棒、壘球結構，其主要係由一具有彈性的球芯部份，與一包覆於球芯之外的皮製球皮構成。其中該球皮(用的材料如牛皮、人造皮革、合成皮革…等)是由兩片“8”字形片材對接縫合，將球芯包覆於其中而形成球體，在球皮的對接縫處縫製出線領，以形成棒、壘球的外形要求，該線領的縫製通常是採用手工(hand-stitch)完成，因此對工人的操作能力具有較高的要求，而現今企業人工成本在不斷增加的前提下，人工作業勢必增加產品的製作成本；另外，皮制球皮的材料來源有限，且真皮材料價格較高，亦是造成產品價格難以降低之原因，進而難以提高產品市場競爭力；再者，兩片對接縫合的球皮對於球體的使用，將受環境的限制，例如在潮濕或雨水天氣使用，水或濕氣會從球皮的接縫中向球芯部分浸入，而造成球體重量增加，導致球皮部分變漲大、鬆脫而發生變形，進而影響球體的彈性係數與硬度；如 此一來，無法保證球體原有的物理特性，大大降低了球體的使用壽命。

因此，便出現了PU材質的球皮，現有的PU球皮的棒、壘球的製作方法，一般是將獨立成型後的球芯置於兩半球形模體組成的球形模腔中，或是將球芯置於由對應球皮的兩個“8”字型片模體對合構成模具的模腔中(如：本案申請人先前申請並核准之美國專利號第US8,342,832 B2號)，利用該球皮模腔中所設之頂柱(Supporting Pins)頂持該球芯於該球皮模腔內，藉以於模具的模腔中與球芯之間形成一空隙結構，以便能控制球皮厚度，再由模具的球皮模腔上所設之一注入口，將PU材料注入該空隙結構中，以將球芯包覆，最後脫模形成整個球體。

然而，這樣的製作方法所形成之球體仍存在一些缺點，係利用兩半球形模體製成之球體，其球皮上會留有凸出之脫模線(protruding flashes resulting frorn the parting line of the molds)，以及注入口位置上會形成PU固化塊，且其僅利用頂柱之頂持，容易因球芯的大小尺寸不一致，形成球皮厚度不均之球體；而利用兩個“8”字型片模體製成之球體，雖然其球皮上不會留有凸出之脫模線，但就如同兩半球形模體一樣，其僅利用頂柱之頂持，容易因球芯的大小尺寸不一致，形成球皮厚度不均之球體；且利用該二種模體製成之球體，其球皮僅係由PU材質構成，導致在球皮成型後，PU材質之球皮強度不足，經過一段時間的猛力打擊後，球皮容易變鬆漲、變形、磨損、或撕裂，造成球體損壞，使用壽命短，不具耐用性。

由此可見，上述習用物品仍有諸多缺失，實非一良善之設計者，而亟待加以改良。

有鑑於前述先前技術之缺點，本案發明人乃依其從事各種棒、壘球之製造經驗和技術累積，針對上述缺失悉心研究各種解決的方法，在經過不斷的研究、實驗與改良後，終於開發設計出本發明之一種棒、壘球之球皮成型的製造方法，以期能摒除先前技術所產生之缺失。

本發明之主要目的，係在提供一種棒、壘球之球皮成型的製造方法，以解決習用技術中球皮強度不足，導致在打擊的過程中球皮容易變鬆漲、變形、鬆脫、撕裂和磨損的問題。

為達成上述目的之技術手段在於：一種棒、壘球之球皮成型的製造方法，包括下列之步驟：1)、首先將一球芯獨立成型；2)、在該球芯的外表面上固定一層具一定厚度的纖維材質層，並在該纖維材質層均勻飽和地注入一液體PU材料(該液體PU材料可為白色、螢光黃色(optic yellow)、或其他正規的棒、壘球球皮之顏色)；3)、將該球芯放置於一球皮模具中；4)、加溫熟成固化成型；5)、最後脫模形成一球體。

前述步驟1中該球芯為習知之棒、壘球球芯的材質，如一PU、一橡膠、一軟木、多層纏繞毛線或PU、橡膠、軟木、多層纏繞毛線任意組合中之其中一者。

前述步驟2中之該纖維材質層為選自一天然不織 布(non-woven fiber or cloth)、一合成不織布、一天然、合成混合之不織布、一天然織布(woven cloth)、合成織布及一天然、合成混合之織布之其中一者。

前述步驟2中之該纖維材質層為一毛氈、一纏繞的棉紗、一纏繞的棉線、一纏繞的合成纖維線及一纏繞的羊毛紗線之其中一者。

前述步驟3中之該球皮模具是由對應該球皮的兩個“8”字型片模體及一硬質(如：金屬)定型模所構成，該兩片模體對扣即可形成一球體球皮外形，並放入硬質定型模中，藉由硬質定型模之鎖合，使球體於該兩片模體中成型，又，為便於球體成型後之脫模，該兩片模體為一彈性材料製成；在該兩片模體的對接處形成有一搭接邊，並在該搭接邊的內側形成有一球皮表面之線領槽，及在該兩片模體的對接處之線領槽中心穿設至少一溢料口，該溢料口很微小，讓製作棒、壘球時該兩片模體內殘留的(residual)氣體與多餘的PU液予以從該溢料口排出。

採用本發明的製作工具製作的棒、壘球的球皮，其在成型過程中，因在一獨立成型的球芯上增加了一層纖維材質層，並均勻飽和地注入該液體PU材料，使其滲於該纖維材質層中，而形成一內包裹有纖維材質的PU複合層球皮，而該PU複合層球皮貼合在該球芯之外表面上，並利用模具進行加溫熟成而成型，在該球皮成型時，令該PU複合層球皮與獨立成型的球芯形成一體，從而使該PU複合層球皮具有牛皮一般的強度，經過猛力打擊後，球皮不會變形、鬆脫、磨損、或撕裂，藉以顯著地提高球體的耐用性，令使用壽命延長。

為便 貴審查委員能對本發明之目的、形狀、構造 裝置特徵及其功效，做更進一步之認識與瞭解，茲舉實施例配合圖式，詳細說明如下：

1‧‧‧球芯

2‧‧‧纖維材質層

4‧‧‧球皮模具

5‧‧‧球皮

41‧‧‧8”字型片模體

43‧‧‧硬質定型模

411‧‧‧搭接邊

413‧‧‧線領槽

415‧‧‧溢料口

第1圖為本發明中之球體的剖面示意圖。

第2圖為本發明球皮模具之實施例示意圖之一。

第3圖為本發明球皮模具之實施例示意圖之二。

第4圖為本發明球皮模具之實施例之上視示意圖。

第5圖為本發明球皮模具之實施例之剖面示意圖。

第6圖為本發明的製作流程方塊圖。

本發明乃有關一種「棒、壘球之球皮成型的製造方法」，請參閱第1至6圖所示，該棒、壘球之球皮成型的製造方法，其具體步驟為：(1)首先，將一球芯1獨立成型；(2)在該球芯1之外表面固定一層具一定厚度的纖維材質層2，並在該纖維材質層2上均勻飽和地注入一液體PU材料(該液體PU材料可為白色、螢光黃色(optic yellow)、或其他正規的棒、壘球球皮之顏色)(如第1圖所示)；(3)將該球芯1放置於一球皮模具4中(如第2、3、4圖所示)；(4)加温(攝氏70度2小時)熟成固化成型；(5)最後脫模形成一球體。

復請參閱第1圖所示，在該纖維材質層2上均勻飽和地注入該液體PU材料之方式，可將該纖維材質層2浸泡 於該液體PU材料中方式完成，或於該纖維材質層2上噴灑或塗刷(spraying or brushing)該液體PU材料之方式完成。

復請參閱第1圖所示，為本發明中採用該獨立成型的球芯1，該球芯1選自一PU、一橡膠、一軟木、多層纏繞毛線等材料或PU、橡膠、軟木及多層纏繞毛線之組合而製成，或其他現有作為球芯之材料製成。

在本發明中，在將該球芯1放入一球皮模具4前，先在該球芯1的外表面上均勻貼合或包裹上一纖維材質層2，該纖維材質層2中分佈有一定空隙結構，由可吸收液體PU材料之材質構成，其可選自一絨毛(pile)、一毛氈(felt)、一自然纖維(natural or synthetic fibers)、一合成纖維、一纖維棉紗、一纖維毛紗、一纖維毛氈、一纖維繞線層、一天然不織布、一合成不織布、一天然織布、一合成織布、或絨毛、毛氈、自然纖維、合成纖維、纖維棉紗、纖維毛紗、纖維毛氈、纖維繞線層、天然不織布、合成不織布、天然織布、合成織布之組合之其中一種；該纖維材質層2亦可由先纏繞一層絨毛層、一自然纖維層、一合成纖維層、一纖維棉紗層、一纖維毛紗層、一纖維毛氈層、或一纖維繞線層後再包裹一層(天然或合成)織布或(天然或合成)不織布所構成；或者先包裹上一層(天然或合成)織布或(天然或合成)不織布後再纏繞一層絨毛層、一自然纖維層、一合成纖維層、一纖維棉紗層、一纖維毛紗層、一纖維毛氈層、或一纖維繞線層所構成。本實施例中的纖維材質層2採用一不織布，令該不織布包覆於該球芯1之表面後，在該不織布上均勻地注入該液體Polyurethane材料，使該PU飽和地滲於該不織布之中而形成一複合層，令該球芯1之外表面上貼合上一層具有該PU的纖維層。

在本發明中，該注入有液體PU材料之纖維材質層2可在該球芯1上，熟成固化成一厚度均一之球皮5(如第1圖所示)，因此藉由控制該纖維材質層2之厚度，可調整該球皮5之厚度，而該纖維材質層2之厚度係依球芯1之外徑作相對應的調整，即球體之外徑=球芯1之外徑+2倍纖維材質層2之厚度，球芯1之外徑大則減少該纖維材質層2之厚度，球芯1之外徑小則增加該纖維材質層2之厚度，使形成球體之外徑符合各棒球或壘球協會之規定，因此調整球皮5之厚度並不限於棒球之習用的球皮厚度1.2mm到1.4mm，或壘球之習用的球皮厚度1.4mm至1.6mm。

請再參閱第1、2、3、4、5圖所示，接著就是將包覆有該不織布之球芯1放置於該球皮模具4中(如第2圖所示)，合模後加溫(攝氏70度2小時)而以成型出一球皮5，本實施例中，該球皮模具4採用的是由對應該球皮5之兩個“8”字型片模體41及一硬質(如：金屬)定型模43所構成，該兩片模體41對扣即可形成一球體球皮外形，並放入硬質定型模43中(如第3、4、5圖所示)，藉由硬質定型模43之鎖合，使球體於該兩片模體41中成型(如第3、4、5圖所示)，又，該兩片模體41為一彈性材料(如：塑膠材料)製成，在該兩片模體41的對接處形成有一搭接邊411，並在該搭接邊411之內側形成有一球皮5表面之線領槽413，及在該兩片模體的對接處之線領槽413中心穿設至少一溢料口415，該等溢料口415很微小，讓製作棒、壘球時，該兩片模體內殘留的氣體與多餘的PU液予以從該等溢料口415排出(如第2、4圖所示)。該兩片模體41的結構相同，該兩片模體41對扣搭接後即形成一個完整的球體成型腔，當然本發明中採用的球皮模具4，也可 採用兩個對扣的半球形模體構成之球皮模具；又，該球皮模具4內表面亦可設有牛皮花紋(圖中未示)，使成型後之球皮5表面，可具有牛皮花紋。

在本發明中，由於採用在該纖維材質層2上均勻飽和地注入該液體PU材料之方式，使將包覆有該不織布之球芯1放置於該兩片模體41中，不需於該兩片模體41上設置注入口注入PU材料，而不會於球體之注入口位置上形成PU固化塊，亦不需在該兩片模體41中設置頂柱，而不會產生球體之球皮5厚度不均一之問題，且該等微小溢料口415位於線領槽413中心，脫模後，脫模線會形成於球體之線領中央，不易察覺，而且球體在搭接邊411位置上之脫模線，亦會形成於球體之線領中央，亦不易察覺，從而增加了球體成型後的美觀。

本發明利用Polyurethane材料可以大量生產、減少製程、突破手工製約、勝於牛皮無法防水之缺失，因此可有效降低材料成本，而利用該球皮模具4直接一體成型的球皮5，採用機械化生產，可以有效提高生產率，可保證產品的統一性能，一體成型的球皮5，外表整體性佳，可以有效提高球體的使用壽命。而在球皮模具合模成型或是加溫成型時，球芯1表面的不織布具有多孔性；而注入於該不織布上之PU材料滲於該不織布之中，在加溫成型的過程中，該PU材料在包覆於該球芯1時，該球芯1可與在該不織布上之PU材料熔合(bonded together)，該PU材料在成型時，當產生之殘留的(residual)氣體無法排出時，因該多孔性不織布(即是該纖維材質層2)中具有空隙結構，其具有一定的吸氣性，一些小氣泡被吸收，從而可大大避免在合模成型中氣體排放不均或排放不及時而產生氣泡在球皮5表面的情況。

最後，脫模便形成整個球體。

採用本發明製作工具製作之棒、壘球的球皮5，其在成型過程中，因在獨立成型之球芯1上增加了一層纖維材質層2，本實施例中為不織布，並注入該PU材料飽和地滲於不織布中形成該複合層貼合在該球芯1的外表面上，在該球皮5成型時，該球皮5之PU材料與該球芯1形成一體，從而使該球皮5強度變強，具有牛皮一般的強度，經過一段時間的猛力打擊後，球皮不會變形、鬆脫、磨損、或撕裂，具有耐用性，而該不織布中的多孔性結構具一定的吸氣性，當該球皮5在加溫成型時，其對於合模成型中產生的無法完全排出的殘留的(residual)氣體具有一定的吸收作用，從而可避免該球皮5中出現氣泡而影響球體的品質和使用壽命。

綜合上所述，本發明之棒、壘球之球皮成型的製造方法，確實具有前所未有之創新構造及製造方法，其既未見於任何刊物，且市面上亦未見有任何類似的產品，是以，其具有新穎性應無疑慮。另外，本發明所具有之獨特特徵以及功能遠非習用所可比擬，所以其確實比習用更具有其進步性，而符合我國專利法有關發明專利之申請要件之規定，乃依法提起專利申請。

以上所述，僅為本發明最佳具體實施例，惟本發明創作之構造特徵並不侷限於此，任何熟悉該項技藝者在本發明創作領域內，可輕易思及之變化或修飾，皆可涵蓋在以下本案之專利範圍。

1‧‧‧球芯

2‧‧‧纖維材質層

Claims (7)

1. 壘球之球皮成型的製造方法，係包括下列步驟：首先將一球芯獨立成型；在該球芯之外表面上固定一纖維材質層，並在該纖維材質層上均勻飽和地注入一液體PU材料，其中利用控制該纖維材質層之厚度，來調整該球皮之厚度，而該纖維材質層之厚度並依球芯之外徑作相對應的調整，使形成球體之外徑符合各棒球或壘球協會之規定；將該球芯放置於一球皮模具中，其中該球皮模具係由對應球皮的兩個“8”字型片模體及一金屬定型模所構成，該兩片模體為可撓性材質，使該兩片模體對扣即可形成球體球皮外形，並放入金屬定型模中，藉由金屬定型模之鎖合，使球體於該兩片模體中成型，該兩片模體的對接處形成有一搭接邊，並在該搭接邊的內側形成有一球皮表面的線領槽；加溫熟成固化成型；最後脫模形成一球體。
2. 如申請專利範圍第1項所述之棒、壘球之球皮成型的製造方法，其中該球芯，係選自一PU、一橡膠、一軟木、多層纏繞毛線；及PU、橡膠、軟木與多層纏繞毛線之組合之其中一種。
3. 如申請專利範圍第1項所述之棒、壘球之球皮成型的製造方法，其中該纖維材質層，係選自一絨毛、一毛氈、一天然不織布、一合成不織布、一天然織布、一合成織布；及絨毛、毛氈、天然不織布、合成不織布、天然織布、合成織布之組合之其中一種。
4. 如申請專利範圍第1項所述之棒、壘球之球皮成型的製造方 法，其中該纖維材質層，係選自一纏繞的綿紗、一纏繞的合成纖維、一纏繞的毛紗；及纏繞的綿紗、纏繞的合成纖維、纏繞的毛紗之組合之其中一種。
5. 如申請專利範圍第1項所述之棒、壘球之球皮成型的製造方法，其中該纖維材質層係由先纏繞一層絨毛層、一自然纖維層、一合成纖維層、一纖維棉紗層、一纖維毛紗層、一纖維毛氈層、或一纖維繞線層後再包裹一層天然織布、合成織布、天然不織布、或合成不織布所構成；或者先包裹上一層天然織布、合成織布、天然不織布、或合成織布後再纏繞一層絨毛層、一自然纖維層、一合成纖維層、一纖維棉紗層、一纖維毛紗層、一纖維毛氈層、或一纖維繞線層所構成。
6. 如申請專利範圍第1項所述之棒、壘球之球皮成型的製造方法，其中該兩片模體的對接處線領槽中心穿設至少一溢料口，讓製作棒、壘球時該兩片模體內殘留的(residual)氣體與多餘的PU液予以從該溢料口排出。
7. 如申請專利範圍第3、4或5項所述之棒、壘球之球皮成型的製造方法，其中該纖維材質層係以浸泡、噴灑或塗刷方式，均勻飽和地將該液體Polyurethane材料注入於該纖維材質層之中經加溫熟成固化而形成一複合層。