TWI519334B - Production method of compound bat - Google Patents

Description

複合球棒的製作方法

本發明係涉及一種運動器材的製作方法；特別是指棒球棒之創新製作方法者。

按，球棒是棒球比賽中擊球員用來擊球的器材，為平滑之圓型棒，由於球棒迎擊的球運動速度很快，因此當選手用球棒擊球時會產生較大的震動，若球棒沒什麼彈性，則回傳到選手手掌的震動就會比較大，如此對於選手的表現會產生很大的影響；且移動中的球會對球棒產生較大的衝擊力，若球棒製作時不夠牢固，選手用其擊球時則容易發生變形、破裂、折斷等情形，因此在製作球棒時必須謹慎考慮球棒的彈性、強度等。

以往，球棒大多為木質或鋁質球棒兩種，其中木質球棒製作上較為簡單且價格便宜，但缺點是球棒重量較重、平衡性不佳及易出現斷裂的情形；而鋁質球棒重量相對較輕，但其彈性不佳且球棒表面易出現破裂情形，另外擊球力度亦不夠好，因此，近幾年遂逐漸發展出複合式球棒，以複合球棒而言，其重量較輕、彈性性能也較傳統木質或鋁質球棒更佳，但由於複合式球棒製作時容易因材料及手工藝的影響，而存在變形、破裂、擊球力度不夠等問題。

現今普遍的複合式球棒大多是透過灌注成型的方式製作，而現今球棒灌注成型方式一般是橫著向用於製作球棒的模具灌注，但這樣的灌注方式係使得球棒的密度受所灌注物質的流速影響，而容易使球棒內存在空隙、 不夠結實，易導致變形、斷裂等情形，造成球棒品質不佳、降低產品實用性等問題缺弊。

是以，針對上述習知複合式球棒製作方法所存在之問題點，如何研發出一種能夠更具理想實用性之創新製作方法，實有待相關業界再加以思索突破之目標及方向者。

有鑑於此，發明人本於多年從事相關產品之製造開發與設計經驗，針對上述之目標，詳加設計與審慎評估後，終得一確具實用性之本發明。

本發明之主要目的，係在提供一種複合球棒的製作方法，其所欲解決之技術問題，係針對如何研發出一種更具理想實用性之新式複合球棒製作方法為目標加以思索創新突破；本發明解決問題之技術特點主要在於所述製作方法係包括：支架成形，製作球棒的內支架，該內支架係為中空結構型態，且由纖維材料一體成型製作；放入模具，將成形後的內支架放入用於製作球棒的模具內，且於內支架上方的開口處加蓋能防止雜物進入的一第一輔具，而所述模具內表面均勻設有TPU層，且該TPU層係緊貼模具內表面；直立灌注PU，沿著豎立著的內支架方向往豎立著的模具內TPU層與內支架的間隙處縱向灌注PU，在灌注PU時，PU係透過一第二輔具進行灌注，於灌注完畢後係將第一輔具及第二輔具取出；加熱成型，對模具及模具內灌注完PU後的模型進行烘烤加熱，熟化成型後將模型從模具內取出；藉此獨特創新製作方法，使本發明對照先前技術而言，俾能大幅增進所述複合球棒的擊球面之彈性以、吸震性、耐磨性以及表面光滑度，且使得複合球棒不易 發生變形、破裂或折斷，藉以達到大幅提升複合球棒成品的品質、結構強度、使用壽命以及產品實用性等諸多實用效益。

01‧‧‧內支架

02‧‧‧第一PU層

03‧‧‧彈性體層

04‧‧‧第二PU層

05‧‧‧TPU層

06‧‧‧模具

07‧‧‧第一輔具

08‧‧‧第二輔具

09‧‧‧第三輔具

第1圖係本發明往模具內灌注呈液態的PU時之狀態示意圖。

第2圖係本發明往模具內灌注完液態PU後加蓋上第三輔具後的結構剖視圖。

第3圖係本發明將表面捲繞TPU層的內桿體放入模具內的狀態示意圖；第4圖係本發明內支架成型後的剖視圖；第5圖係內支架捲設了第一PU層和彈性體層後的結構剖視圖；第6圖係本發明球棒製作成型後的結構剖視圖。

參閱第1至4及6圖所示，係本發明複合球棒的製作方法較佳實施例，惟此等實施例僅供說明之用，在專利申請上並不受此限制；所述製作方法係包括以下步驟：(1)支架成形，製作球棒的內支架01；(2)放入模具06，將成形後的內支架01放入用於製作球棒的模具06內，所述模具06內表面均勻設有TPU(熱可塑性聚胺基甲酸酯)層05，且該TPU層05係緊貼模具06內表面； (3)直立灌注PU(聚氨酯)，沿著豎立著的內支架01方向往豎立著的模具06內TPU層05與內支架01的間隙處縱向灌注PU(如第1圖標示箭號L1)；(4)加熱成型，對模具及模具內灌注完PU後的模型進行烘烤加熱，熟化成型後將模型從模具06內取出；茲就上述製作方法細部說明如下：

首先，用纖維材質一體成型製作球棒的內支架01，所述內支架01係為中空結構，如第4圖所示，這樣製成的內支架01表面可能會存有凹陷空間，但後續的灌注PU工序會使得其凹陷被填充，且用纖維材質製作的支架更為堅固，不易因擊球時的力道過大而被折斷。

然後，在內支架01上對應球棒的擊打面上貼合捲設第一PU層02，第一PU層02的內側係透過膠水或預定之黏合物緊貼在內支架01的擊打面上，復於第一PU層02的外表面貼合捲設彈性體層03，該彈性體層03的內側透過膠水或預定之黏合物緊貼在第一PU層02表面上，如第5圖所示，該彈性體層03可為高彈性海綿或EVA(乙烯/醋酸乙烯酯共聚物)等材質，此部分並不侷限。

接著，在豎立著放置的模具06內表層均勻覆蓋TPU層05，然後將貼合有第一PU層02及彈性體層03的內支架01直立放入模具內，此時內支架01上方開口處係加蓋有第一輔具07，所述第一輔具07的作用在於防止灌注呈液態的PU時該PU會進入內支架01內部，復透過一第二輔具08沿著模具06內直立著的內支架01與TPU層05間的空隙灌入PU，如第1圖所示，該第二輔具08係可為漏斗，該漏斗的嘴部係套入TPU層05與內支架01的間隙內，當灌注完PU後，用一第三輔具09將整個模具06的開口塞住，以防止PU漏出。

最後，將模具06連同其內模型一起橫放著進行烘烤加熱，熟化成型後將模型從模具06內取出，從而完成了對球棒的製作。

另如第6圖所示，係為藉由上述步驟所製成的複合球棒具體結構，該複合球棒包括有內支架01、該內支架01擊打面上捲貼的第一PU層02和彈性體層03、第二PU層04和最外層的TPU層05；該複合球棒的最內層為內支架01，內支架01的各部分外徑比複合球棒的各部份外徑小，所述內支架01是直接用纖維材料一體成型製作的，內支架01的擊打面捲覆著第一PU層02，該第一PU層02的外側面高度位置係等於複合球.棒擊打面的高度位置，而第一PU層02的內側緊貼著內支架01的擊打面，且該第一PU層02的外表面捲覆著彈性體層03(彈性體層03如上所述係可為高彈性海綿或EVA)，而複合球棒的最外層均勻佈設有TPU層05，且TPU層05圍繞整個複合球棒表面設置，其中，黏貼有第一PU層02和彈性體層03的內支架01與TPU層05之間係設有透過豎立方向灌注及加熱成型的第二PU層04，該第二PU層04圍繞著整個內支架01的外側面設置。

承上述製作方法，本發明所製成的複合球棒中包裹內支架01的第一PU層02是透過將呈液態的PU沿內支架01縱向灌注後橫著烘烤成型的，因此第一PU層02與TPU層05之間、或第一PU層02與內支架01之間都是緊緊貼合而無間隙，故相較於習知係往橫放的模具進行灌注成型的方式相比，由於流速以及物質本身重力的關係，應用本發明製作方法所製成的複合球棒之各表面層更為結實，不易發生變形或折斷情形；除此之外，由於本發明所述內支架01係採用纖維材料一體成型製作，故能使整體結構更為牢固、不易發生折斷，且製作上亦更為簡單容易，再者，該內支架01的擊打面上係包覆著第一PU層02，故使得複合球棒整體的吸震性能變好，令選手進行擊球時回傳到手掌的震動變小，而內支架01擊打面上的彈性體層03係能使複合球棒的擊球面彈性增加，令擊球時反彈力更好；另一方面， 又由於PU材質易碎裂，故本發明藉由在第二PU層04表面增設了TPU層05，藉由TPU材質的抗衝擊性、減震性、延伸性以及承受能力較佳之特性，使得複合球棒在擊球時，表面不易出現破裂的情形，吸震效果更為明顯，因此選手能獲得較佳的表現發揮，且TPU材質的耐磨性好，進而使複合球棒整體更耐磨、外表更為美觀、光滑。

復如第1至6圖所示，係為本發明另一可具體實施之製作方法，所述製作方法係包括以下步驟：

(1)先將複合球棒的內支架01製作成形，用纖維材料直接一體製作球棒的內支架01，該內支架01為中空結構(如第4圖所示)；(2)於內支架01的擊球面處捲覆第一PU層02，再圍繞第一PU層02的外側面捲覆一彈性體層03，該彈性體層03可為高彈性海綿或EVA，其中該內支架01與第一PU層02間、第一PU層02與彈性體層03間係透過膠水或預定之黏合物完成貼合；復於內支架01上方的開口處加蓋能防止呈液態的PU進入的一第一輔具07，其中該第一PU層02的設置係使得複合球棒的吸震能力變好，選手擊球時傳回手掌的震動變小，而彈性體層03的設計係使得複合球棒的彈性變好，擊球時反彈力道更佳。

(3)在內支架01外設有對應支架頂部且沒有開口的TPU層框架05，將TPU層框架05與內支架01相對定位後一起放入一模具06內，TPU層框架05與內支架01間係存在有用於灌注PU的間隙，藉由將TPU層框架05與內支架01相對定位後一起放入一模具06內，係使得TPU層框架05表面所預設的圖案能完整對應內支架01各部位。

(4)直立灌注PU，透過第二輔具08(可為漏斗等，此部分並不侷限)沿著豎立著的內支架01方向往豎立著的 模具06內TPU層框架05與內支架01的間隙處縱向灌注PU；相較於習知係往橫放的模具進行灌注成型的方式相比，縱向灌注方式可使得TPU層框架05、第二PU層04與內支架01之間緊密貼合而無縫隙，內支架01表面的凹陷空間也會於灌注時被PU所填充，使得所製成的複合球棒成品不易出現變形或折斷的情形。

(5)灌注完成後，將第一輔具07及第二輔具08取出，並於模具06上方的開口處加蓋能防止PU漏出的第三輔具09；(6)對加蓋了第三輔具09的模具06及其內模型進行烘烤加熱，熟化成型後將模型從模具06內取出。

發明之優點：

1、該內支架的擊打面上係捲覆著第一PU層，故使得複合棒球整體的吸震性能變好，令選手進行擊球時回傳到手掌的震動變小；且所述第一PU層是透過將呈液態的PU沿內支架縱向灌注後橫著烘烤成型的，因此第一PU層與TPU層之間、或第一PU層與內支架之間都是緊緊貼合而無間隙，能使複合球棒之各表面層更為結實，令複合球棒不易發生變形或折斷情形。

2、藉由在第一PU層的外表面貼合捲設彈性體層，利用該彈性體層能夠增進複合球棒的彈性，令擊球時反彈力度更好。

3、藉由TPU層之設置，利用TPU材質具抗衝擊性、減震性、延伸性、耐磨性以及承受能力較佳之特性，以使複合球棒擊球時，表面不易出現破裂的情形，且令吸震效果更為明顯，並使複合球棒更為耐磨、表面更為美觀、光滑。

上述實施例所揭示者係藉以具體說明本發明，且文中雖透過特定的術語進行說明，當不能以此限定本 發明之專利範圍；熟悉此項技術領域之人士當可在瞭解本發明之精神與原則後對其進行變更與修改而達到等效之目的，而此等變更與修改，皆應涵蓋於如后所述之申請專利範圍所界定範疇中。

01‧‧‧內支架

02‧‧‧第一PU層

03‧‧‧彈性體層

05‧‧‧TPU層

06‧‧‧模具

07‧‧‧第一輔具

09‧‧‧第三輔具

Claims (5)

1. 一種複合球棒的製作方法，該製作方法包括以下步驟：(1)支架成形，製作球棒的內支架，內支架為中空結構且由纖維材料一體成型製作，內支架所設的擊打面處貼合捲設有第一PU層，再於該第一PU層的外表面貼合捲設有彈性體層；(2)放入模具，將成形後的內支架放入用於製作球棒的模具內，所述模具內表面均勻設有TPU(熱可塑性聚胺基甲酸酯)層，且該TPU層係緊貼模具內表面，內支架上方的開口位置處係加蓋能防止PU進入的第一輔具；(3)直立灌注PU(聚氨酯)，沿著豎立著的內支架方向往豎立著的模具內TPU層與內支架的間隙處縱向灌注PU；(4)加熱成型，對模具及模具內灌注完PU後的模型進行烘烤加熱，熟化成型後將模型從模具內取出。
2. 如請求項1所述之複合球棒的製作方法，其中該內支架的擊打面和第一PU層間、第一PU層與彈性體層間是透過膠水或預定之黏合物完成貼合，且所述彈性體層係為海綿或EVA(乙烯/醋酸乙烯酯共聚物)。
3. 如請求項1所述之複合球棒的製作方法，其中於步驟(3)中，在灌注PU時，PU係通過一第二輔具進行灌注。
4. 如請求項3所述之複合球棒的製作方法，其中步驟(3)中的第二輔具係為漏斗，且該漏斗的嘴部係套入TPU層與內支架的間隙內。
5. 如請求項1或3所述之複合球棒的製作方法，其中在完成步驟(3)操作後、進行步驟(4)操作前，將該第一輔 具及第二輔具取出，並於模型上方加蓋能防止PU漏出的第三輔具。