球技用ボール
【課題】球技用ボールの挙動の計測を的確にかつ正確に行う上で有利な球技用ボールを提供する。
【解決手段】硬式野球ボール２は、コア層２０と、中間層２２と、カバー層２４とを含んで構成されている。中間層２２は、コア層２０の回りに電波の通過を許容する電波透過性を有する糸を球状に巻回することで球体２６に形成されている。カバー層２４は、中間層２２を覆うものであり、電波透過性を有する材料で形成されている。硬式野球ボール２は、さらに反射部２８を備えている。反射部２８は、球体２６の中心を中心とした球面上に形成され電波反射性を有している。反射部２８は、中間層２２を形成する糸を用いて構成されている。中間層２２を形成する糸の少なくとも一部に電波反射性が付与され、反射部２８はこの電波反射性が付与された糸の部分で構成されている。
【解決手段】硬式野球ボール２は、コア層２０と、中間層２２と、カバー層２４とを含んで構成されている。中間層２２は、コア層２０の回りに電波の通過を許容する電波透過性を有する糸を球状に巻回することで球体２６に形成されている。カバー層２４は、中間層２２を覆うものであり、電波透過性を有する材料で形成されている。硬式野球ボール２は、さらに反射部２８を備えている。反射部２８は、球体２６の中心を中心とした球面上に形成され電波反射性を有している。反射部２８は、中間層２２を形成する糸を用いて構成されている。中間層２２を形成する糸の少なくとも一部に電波反射性が付与され、反射部２８はこの電波反射性が付与された糸の部分で構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は球技用ボールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、球技用ボールの移動速度や回転数（スピン量）などを計測する計測装置としてドップラーレーダを用いた装置が使用されている。
上記装置では、アンテナから球技用ボールに向けてマイクロ波からなる送信波を発射し、球技用ボールで反射された反射波を計測し、送信波と反射波から得られるドップラー信号に基づいて移動速度や回転数を求める。
この場合、移動速度や回転数を安定して確実に計測するためには、反射波を効率よく得ることが重要である。言い換えると、反射波を効率よく得ることが計測距離を確保する上で有利となる。
【０００３】
一方、外観性やデザイン性を高めるために金属材料を含む層や膜をボールの表面全体にわたって設ける技術が提案されている（特許文献１、２、３参照）。
また、反発性を確保するために、ボールのコア層とカバーの間に球面状の金属層を設ける技術が提案されている（特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−０２１２０４号公報
【特許文献２】特開２００４−１６６７１９号公報
【特許文献３】特開２００７−１７５４９２号公報
【特許文献４】特開平１１−０７６４５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者らの実験によれば、金属材料を含む層や膜がボールの表面全体に球面状に均一に形成されていると、電波反射特性を確保する上では有利となるものの、前記の層や膜によって送信波が鏡面反射されることで反射波が比較的狭い範囲にしか反射されない傾向にあり、したがって、アンテナが反射波を確実に受波する上で不利があることがわかった。
そのため、球技用ボールの挙動を表す移動速度、弾道、回転数に関しては計測距離を確保する上で不十分なものであった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、球技用ボールの挙動の計測を的確にかつ正確に行う上で有利な球技用ボールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の球技用ボールは、電波透過性を有する糸を球状に巻回することで形成された球体と、前記球体の中心を中心とした球面上に形成された電波反射性を有する反射部とを備え、前記糸の少なくとも一部に電波反射性が付与され、前記反射部は前記電波反射性が付与された前記糸の部分で構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ドップラーレーダを用いた計測装置のアンテナから発射された送信波が球技用ボールの反射部によって効率よく反射される。さらに、反射部は電波反射性が付与された糸の部分で構成されていることから、送信波が反射部によって広範囲の角度に反射されるので、従来のように送信波が鏡面反射される場合に比較して、アンテナが反射波を確実に受波することができアンテナで受波される反射波の電波強度を確保する上でより有利となる。
したがって、電波出力が弱くあるいは受信感度が低い計測装置であっても、球技用ボールの挙動の計測を的確にかつ正確に行う上で有利となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】ドップラーレーダを用いて球技用ボールの打ち出し条件の計測や弾道計測を行う計測装置１０の構成を示すブロック図である。
【図２】硬式野球ボール２の回転数を検出する原理の説明図である。
【図３】専用の装置によって打ち出された硬式野球ボール２を計測装置１０で計測した場合におけるドップラー信号Ｓｄをウェーブレット解析した結果を示す図である。
【図４】第１の実施の形態における硬式野球ボール２の断面図である。
【図５】第１の実施の形態における硬式野球ボール２のカバー層２４を透視した状態を示す正面図である。
【図６】第２の実施の形態における硬式野球ボール２の断面図である。
【図７】表面積占有率に関する実験例の計測結果を示す図である。
【図８】質量比に関する実験例の計測結果を示す図である。
【図９】巻回数に関する実験例の計測結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１の実施の形態）
本発明の球技用ボールの実施の形態について説明する前に、球技用ボールの移動速度および回転数の計測を行う計測装置について説明しておく。
本発明において球技用ボールとは、各球技種目において、競技用、練習用、遊戯用、その他ボールを用いる場合に使われるボールを広く含む。
【００１０】
図１はドップラーレーダを用いて球技用ボールの移動速度の計測や弾道計測を行う計測装置１０の構成を示すブロック図である。このような計測装置として近年普及しつつある特定小電力のポータブル測定器を使用することができる。
また、本実施の形態では、球技用ボールが硬式野球ボール２であり、硬式野球ボール２の移動速度を計測する場合について説明する。
図１に示すように、計測装置１０は、アンテナ１２、ドップラーセンサ１４、処理部１６、出力部１８を含んで構成されている。
【００１１】
アンテナ１２は、ドップラーセンサ１４から供給される送信信号に基づいて送信波Ｗ１としてのマイクロ波を硬式野球ボール２に向けて送信すると共に、硬式野球ボール２で反射された反射波Ｗ２を受信して受信信号をドップラーセンサ１４に供給するものである。
なお、硬式野球ボール２は、投球によって空中に投げ出され、あるいは、バットによって打撃されることで空中に打ち出される。
【００１２】
ドップラーセンサ１４は、アンテナ１２に前記送信信号を供給すると共に、アンテナ１２から供給される前記受信信号を受け付けてドップラー信号Ｓｄを検出するものである。
ドップラー信号とは、前記送信信号の周波数Ｆ１と前記受信信号の周波数Ｆ２との差分の周波数Ｆ１−Ｆ２で定義されるドップラー周波数Ｆｄを有する信号である。
なお、前記の送信信号としては、例えば、２４ＧＨｚまたは１０ＧＨｚのマイクロ波が使用される。
【００１３】
処理部１６は、ドップラーセンサ１４から供給されるドップラー信号Ｓｄに基づいて硬式野球ボール２の移動速度および回転数を計測するものである。
出力部１８は処理部１６で計測された計測値を出力するものである。
具体的には、出力部１８は、液晶パネルのような表示装置によって計測値を表示出力する。あるいは、プリンタを用いて計測値を印字出力する。
また、出力部１８が、パーソナルコンピュータなどの外部装置に計測値を供給してもよい。
【００１４】
ここで、硬式野球ボール２の移動速度の計測について説明する。
従来から知られているように、ドップラー周波数Ｆｄは式（１）で表される。
Ｆｄ＝Ｆ１−Ｆ２＝２・Ｖ・Ｆ１／ｃ （１）
ただし、Ｖ：硬式野球ボール２の速度、ｃ：光速（３・１０８ｍ／ｓ）
したがって、（１）式をＶについて解くと、（２）式となる。
Ｖ＝ｃ・Ｆｄ／（２・Ｆ１） （２）
すなわち、硬式野球ボール２の速度Ｖは、ドップラー周波数Ｆｄに比例することになる。
したがって、ドップラー信号Ｓｄからドップラー周波数Ｆｄを検出し該ドップラー周波数Ｆｄから速度Ｖを求めることができる。
【００１５】
次に、硬式野球ボール２の回転数の計測について具体的に説明する。
図２は硬式野球ボール２の回転数を検出する原理の説明図である。
硬式野球ボール２の表面のうち、送信波Ｗ１の送信方向となす角度が９０度に近い表面の部分である第１部分Ａでは送信波Ｗ１が効率よく反射され、したがって、第１部分Ａでは反射波Ｗ２の強度が高い。
一方、硬式野球ボール２の表面のうち、送信波Ｗ１の送信方向となす角度が０度に近い表面の部分である第２部分Ｂ、第３部分Ｃでは送信波Ｗ１が効率よく反射されず、したがって、第２、第３部分Ｂ、Ｃでは反射波Ｗ２の強度が低い。
第２部分Ｂは、硬式野球ボール２の回転によって移動する方向と硬式野球ボール２の移動方向とが反対向きとなる部分である。
第３部分Ｃは、硬式野球ボール２の回転によって移動する方向と硬式野球ボール２の移動方向とが同じ向きとなる部分である。
【００１６】
第１部分Ａで反射される反射波Ｗ２に基づいて検出される速度を第１速度ＶＡ、第２部分Ｂで反射される反射波Ｗ２に基づいて検出される速度を第２速度ＶＢ、第３部分Ｃで反射される反射波Ｗ２に基づいて検出される速度を第３速度ＶＣとする。
すると、以下の式が成立する。
ＶＡ＝Ｖ （１）
ＶＢ＝ＶＡ−ωｒ （２）
ＶＣ＝ＶＡ＋ωｒ （３）
（ただし、Ｖは硬式野球ボール２の移動速度、ωは角速度（ｒａｄ／ｓ）、ｒは硬式野球ボール２の半径）
したがって、第１、第２、第３速度Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３を計測できれば、式（１）に基づいて第１速度ＶＡから硬式野球ボール２の移動速度Ｖが求められることができる。また、（２）式または（３）式に基づいて、第２、第３速度Ｖ２、Ｖ３から角速度ωが求められるので、角速度ωから回転数を算出することができる。
【００１７】
第１、第２、第３速度Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３の計測について説明する。
図３は、専用の装置によって打ち出された硬式野球ボール２を計測装置１０で計測した場合におけるドップラー信号Ｓｄをウェーブレット解析した結果を示す図である。
横軸は時間ｔ（ｍｓ）、縦軸はドップラー周波数Ｆｄ（ｋＨｚ）および硬式野球ボール２の速度Ｖ（ｍ／ｓ）を示す。
このような線図は、例えば、ドップラー信号Ｓｄをサンプリングしてデジタルオシロスコープに取り込んでデジタルデータに変換し、該デジタルデータをパーソナルコンピュータなどを用いてウェーブレット解析、あるいは、ＦＦＴ解析することで得られる。
【００１８】
図３に示す周波数分布において、ハッチングで示した部分はドップラー信号Ｓｄの強度が大きく、実線で示した部分はドップラー信号Ｓｄの強度がハッチングで示した部分よりも小さいことを示している。
したがって、符号ＤＡで示す周波数分布は、信号強度が強く、第１速度ＶＡに対応する部分である。
符号ＤＢで示す周波数分布は、周波数分布ＤＡよりも信号強度が低く、第２速度ＶＢに対応する部分である。
符号ＤＣで示す周波数分布は、周波数分布ＤＡよりも信号強度が低く、第３速度ＶＢに対応する部分である。
したがって、ドップラー信号Ｓｄの強度を周波数について解析することにより、周波数分布ＤＡ、ＤＢ、ＤＣを特定し、それぞれの周波数分布ＤＡ、ＤＢ、ＤＣから前記の式（１）、（２）、（３）の原理を用いることによって、第１、第２、第３速度ＶＡ、ＶＢ、ＶＣを時系列データとして得ることができるのである。
このような処理は、従来公知のさまざまな信号処理回路を用いることによって、あるいは、信号処理プログラムに基づいて動作するマイクロプロセッサを用いることによって実現可能である。
【００１９】
次に第１の実施の形態の硬式野球ボールについて説明する。
図４は第１の実施の形態における硬式野球ボール２の断面図、図５は図４の硬式野球ボール２のカバー層２４を透視した状態を示す正面図である。
硬式野球ボール２は、コア層２０と、中間層２２と、カバー層２４とを含んで構成されている。
コア層２０は、球状で中実であり、例えば、ゴムあるいはコルクなどの従来公知のさまざまな材料が用いられる。
中間層２２は、コア層２０の回りに電波の通過を許容する電波透過性を有する糸を球状に巻回することで球体２６に形成されており、したがって、中間層２２は糸巻き層で構成されている。
カバー層２４は、中間層２２を覆うものであり、カバー層２４の材料としては、例えば、牛革が用いられ、カバー層２４は、中間層２２を覆う牛革を糸で縫合することで構成される。
すなわち、本実施の形態では、カバー層２４は、後述する反射部２８による電波の反射がなされるように、電波透過性を有する材料、例えば、導電性物質を含有しない材料などで形成されている。
【００２０】
硬式野球ボール２は、さらに反射部２８を備えている。
反射部２８は、球体２６の中心を中心とした球面上に形成され電波反射性を有している。
本実施の形態では、反射部２８が形成された球面は球体２６の表面２６Ａであるが、反射部２８が形成された球面は表面２６Ａの内側に位置する球面であってもよい。
また、反射部２８は、中間層２２を形成する糸を用いて構成されている。
すなわち、中間層２２を形成する糸の少なくとも一部に電波反射性が付与され、反射部２８はこの電波反射性が付与された糸の部分で構成されている。
電波反射性が付与された糸の部分は以下のように構成することができる。
（１）中間層２２を構成する糸の全てを毛糸や綿糸などの電波反射性を有さない材料で形成しておく。そして、糸の一部に、例えば、銅化学物質などの導電性を有する材料を含浸させることで電波反射性が付与された糸の部分を構成する。
（２）中間層２２を構成する糸の全てを毛糸や綿糸などの電波反射性を有さない材料で形成しておく。そして、糸の一部に例えば、アルミニウム、ステンレス、ニッケルなどの導電性を有する材料を蒸着することで電波反射性が付与された糸の部分を構成する。
（３）中間層２２を構成する糸の全てを毛糸や綿糸などの電波反射性を有さない材料で形成しておく。そして、糸の一部に例えば、銅、ニッケルなどの導電性を有する材料をメッキすることで電波反射性が付与された糸の部分を構成する。
（４）中間層２２を、毛糸や綿糸などの電波透過性を有する材料で形成された糸と、導電性を有する材料で形成された糸（例えば、金属製のワイヤやカーボンファイバー）との２本の糸を用いて形成する。例えば、電波透過性を有する糸により球体を形成し、最後に、前記球体の表面に導電性を有する糸を巻回することで反射部２８を形成する。あるいは、例えば、電波透過性を有する糸により球体を形成し、前記球体の表面に導電性を有する糸を巻回して反射部を形成し、その上から電波透過性を有する糸を巻回して反射部２８を覆うように球体を形成する。
上述した（１）〜（４）の何れの場合においても、反射部２８は、導電性を有する糸の部分で形成されることになる。
【００２１】
反射部２８は、反射波Ｗ２の強度を十分に確保することができればよく、例えば、次に示す従来公知の関係式を用いることによって、反射部２８の表面抵抗として必要な範囲を求めることができる。
すなわち、電波反射率：Γ、表面抵抗：Ｒとしたとき、式（１）、式（２）が成立する。
Γ＝（３７７−Ｒ）／（３７７＋Ｒ） （１）
Ｒ＝（３７７（１−Γ））／（１＋Γ） （２）
Γ＝１は全反射、Γ＝０は無反射を示し、３７７は空気の特性インピーダンスを示す。
したがって、式（２）より
Γ＝１のときＲ＝０
Γ＝０のときＲ＝３７７
ここで、Γ＝０．５とすると、Ｒ＝３７７（０．５／１．５）≒１３０となる。
したがって、電波反射率Γとして十分な値をΓ＝０．５（５０％）以上とすると、表面抵抗Ｒは１３０Ω／ｓｑ．以下とすることが必要となる。
また、電波反射率Γが０．９（９０％）以上であり、したがって、表面抵抗Ｒが２０Ω／ｓｑ．以下であることが、反射波Ｗ２の強度を確保する上でより好ましい。
なお、電波反射率Γは、導波管法や自由空間法など従来公知方法によって測定することができるものである。
【００２２】
また、反射部２８が球体２６の表面２６Ａに形成されている場合、反射部２８が表面において占める割合である表面積占有率が１０％以上であることが反射波Ｗ２の強度を確保する上で好ましく、表面積占有率が２０％以上６０％以下であることが反射波Ｗ２の強度を確保する上でより好ましい。
【００２３】
また、反射部２８が球体２６の表面２６Ａに形成されている場合、反射部２８を構成する糸の部分の巻回数が５〜５００巻であることが、硬式野球ボールをバットで打撃した際の反発力、打撃感を従来の硬式野球ボールと同程度に確保しつつ、反射波Ｗ２の強度を確保する上で好ましく、前記巻回数が２０〜２００巻であることがより好ましい。
【００２４】
また、反射部２８を構成する糸の部分の質量が、硬式野球ボール２の全質量の１０％以下であることが硬式野球ボールをバットで打撃した際の反発力、打撃感を従来の硬式野球ボールと同程度に確保しつつ、反射波Ｗ２の強度を確保する上で好ましく、反射部２８を構成する糸の部分の質量が、硬式野球ボール２の全質量の０．５％〜５％であることがより好ましい。
【００２５】
次に本実施の形態の硬式野球ボール２の作用効果について説明する。
本実施の形態の硬式野球ボール２は、球体２６の中心を中心とした球面上に形成された電波反射性を有する反射部２８が形成されている。したがって、計測装置１０のアンテナ１２から発射された送信波Ｗ１が硬式野球ボール２の反射部２８によって効率よく反射される。
さらに、反射部２８が電波反射性が付与された糸の部分で構成されていることから、送信波Ｗ２が反射部２８によって広範囲の角度に反射されるので、従来のように送信波が鏡面反射される場合に比較して、アンテナ１２が反射波を確実に受波することができアンテナ１２で受波される反射波Ｗ２の電波強度を確保する上でより有利となる。
そのため、より長い期間にわたってドップラー信号の信号強度を確保することができ、移動速度や弾道の検出を安定して確実に行う上で有利となる。
また、アンテナ１２から発射された送信波Ｗ１が硬式野球ボール２の回転と共に移動する球体２６の中心を中心とした球面上に形成された電波反射性を有する反射部２８によって反射される。そのため、反射波Ｗ２の電波強度を確保する上で有利となる。
そのため、打撃された硬式野球ボール２がアンテナ１２から離間してアンテナ１２で受信される反射波Ｗ２の信号強度が低下しても、各周波数分布ＤＡ、ＤＢ、ＤＣの信号強度を確保することができる。
特に、周波数分布ＤＡの信号強度に比較して元々弱い周波数分布ＤＢ、ＤＣの信号強度を確保することができるので、第２、第３速度Ｖ２、Ｖ３を安定して計測する上で有利となる。
すなわち、ドップラー信号における回転数を検出するために必要な周波数分布の信号強度を確保することができ、回転数の検出を安定して確実に行う上でも有利となる。
したがって、より長い期間、第２、第３速度Ｖ２、Ｖ３を計測することでより長い期間にわたって回転数の計測を安定して行うことができる。
そのため、硬式野球ボール２の回転数を正確に算出することができ、硬式野球ボール２の挙動をより正確に分析する上で有利となる。
【００２６】
このようにしてアンテナ１２で受波する反射波Ｗ２の信号強度を確保できるため、電波出力が弱くあるいはアンテナの受信感度がそれほど高くない計測装置１０や特定小電力のポータブル測定器を使用しても移動速度、弾道、回転数の計測を的確にかつ正確に行う上で有利となる。
また、反射波Ｗ２の電波強度を確保することができるので、計測装置１０の電波出力の強度やアンテナの受信感度を下げることができ、ひいては、計測装置１０の簡素化、小型化、コストダウンを図る上でも有利となる。
また、本実施の形態では、反射部２８がカバー層２４によって保護されるため、バットによって硬式野球ボール２が打撃された場合に反射部２８が損傷することを抑制し、耐久性の向上を図る上で有利となる。
また、本実施の形態の硬式野球ボール２は、反射部２８が電波反射性を付与された糸の部分で構成されていることから、従来の硬式野球ボールとほとんど同じ構造とすることができる。
したがって、従来の硬式野球ボールにおける製造工程を大きく変更する必要がないため、既存の設備を流用することができ、製造コストの抑制を図る上でも有利となる。
【００２７】
（第２の実施の形態）
次に第２の実施の形態について説明する。なお、以下の実施の形態において第１の実施の形態と同様の部分、部材については同一の符号を付してその説明を省略する。
第２の実施の形態は第１の実施の形態の変形例であり、第１の実施の形態に対して反射部２８が形成されている箇所が異なる。
すなわち、第１の実施の形態では、反射部２８が球体２６の表面２６Ａに形成されているが、第２の実施の形態では、図６に示すように、反射部２８が球体２６の内部に形成されている。
すなわち、反射部２８が形成された球面２６Ｂは、球体２６の表面２６Ａの内側に位置し、反射部２８は、中間層２２を構成する電波透過性を有する糸により覆われている。
また、反射部２８が球体２６の球面２６Ｂに形成されている場合、反射部２８が球面２６Ｂにおいて占める割合である球面積占有率が１０％以上であることが反射波Ｗ２の強度を確保する上で好ましく、球面積占有率が２０％以上６０％以下であることが反射波Ｗ２の強度を確保する上でより好ましい。
【００２８】
このような第２の実施の形態においても第１の実施の形態と同様の効果が奏される。
また、反射部２８は、カバー層２４と、中間層２２を構成する電波透過性を有する糸とによって保護されるため、バットによって硬式野球ボール２が打撃された場合に反射部２８が剥がれることを抑制し、耐久性の向上を図る上でより有利となる。
また図５に示すように、反射部２８を構成する糸の間に間隔が形成されている場合には、反射部２８を構成する糸の部分と、反射部２８以外の糸の部分との間に段差（凹凸）が生じる。しかしながら、第２の実施の形態では、反射部２８を構成する糸の部分が、中間層２２を構成する電波透過性を有する糸の部分によって覆われるため、反射部２８を構成する糸の部分の段差がカバー層２４の外側に凹凸形状となってあらわれることを抑制することができ、外観性の向上を図ることができる。
【００２９】
（実験例）
次に実験例について説明する。
まず、表面積占有率に関する実験例について説明する。
第１の実施の形態の硬式野球ボール２を以下のような条件で作製した。
実験例１：表面積占有率５％
実験例２：表面積占有率１０％
実験例３：表面積占有率２０％
実験例４：表面積占有率３０％
実験例５：表面積占有率４０％
実験例６：表面積占有率５０％
実験例７：表面積占有率６０％
実験例８：表面積占有率７０％
このように構成された各硬式野球ボール２を専用のボール打ち出し装置（ピッチングマシン）によって打ち出して計測装置１０を用いて計測を行い、時間経過に伴う硬式野球ボール２の回転量を得た。
ボール打ち出し装置によって硬式野球ボール２に与える初速は１００Ｋｍ／ｈ、硬式野球ボール２に与える回転量は３０００ｒｐｍとした。
実験例１〜８で計測した硬式野球ボール２の個数はそれぞれ１０個とした。
【００３０】
図７は、実験例１〜８における回転量の計測時間と追尾距離を示す図であり、１０個の硬式野球ボール２の計測を行った場合における平均値を示している。
ただし、計測時間および追尾時間は、それぞれ実験例１を１００とする指数で表示した。
計測時間の指数が大きくなるほど計測時間が長くなることを示し、追尾距離の指数が大きくなるほど追尾距離が長くなることを示す。
図７に示すように、表面積占有率が１０％以上であると、計測時間および追尾時間を確保する上で有利であり、表面積占有率が２０％以上６０％以下であると、計測時間および追尾時間を確保する上でより有利であることがわかる。
このような実験結果から、本実施の形態の硬式野球ボール２を用いることにより、反射波Ｗ２の強度を確保する上で有利となり、したがって、回転量の計測時間および追尾距離を確保することができ、回転量の計測を安定して確実に行う上で有利であることが明らかとなった。
また、反射波Ｗ２の強度を確保することができるので、移動速度および弾道を計測する場合においても回転数の場合と同様に計測時間および追尾距離を確保でき、移動速度および弾道の計測を安定して確実に行う上で有利となる。
【００３１】
次に、反射部２８を構成する糸（導電性の糸）の部分の質量が球技用ボールの全質量に占める割合である質量比に関する実験例について説明する。
第１の実施の形態の硬式野球ボール２を以下のような条件で作製した。
実験例１１：質量比０．１％
実験例１２：質量比０．３％
実験例１３：質量比０．５％
実験例１４：質量比１％
実験例１５：質量比２％
実験例１６：質量比５％
実験例１７：質量比１０％
実験例１８：質量比１５％
実験例１９：質量比２０％
このように構成された各硬式野球ボール２について図６の場合と同様の条件で回転量の計測時間および追尾距離の計測を行った。また、反発力についても計測を行った。
実験例１１〜１９で計測した硬式野球ボール２の個数はそれぞれ１０個とした。
【００３２】
図８は、実験例１１〜１９における反発力、回転量の計測時間と追尾距離を示す図であり、１０個の硬式野球ボール２の計測を行った場合における平均値を示している。
ただし、反発力、計測時間および追尾時間は、それぞれ実験例１１を１００とする指数で表示した。
反発力の指数が大きくなるほど反発力が大きくなることを示す。
図８に示すように、質量比が増えるほど（導電性の糸を増やすほど）反発力が低下する。
実験例１１，１２は、計測時間、追尾距離、反発力が必要十分な程度に確保されている。
実験例１３〜１６は、計測時間および追尾距離が良好であり、かつ、反発力が適度に確保されている。
実験例１７は、計測時間および追尾距離は良好な範囲であり、反発力が必要十分な程度に確保されている。
実験例１８，１９は、計測時間および追尾距離は良好な範囲であり、反発力が必要十分な程度に確保されており、質量比が大きいため球技用ボールとしてさらに用途が広く好ましい。
このような実験結果から、反発力、打撃感を従来の硬式野球ボールと同程度に確保しつつ、反射波Ｗ２の強度を確保する上で、質量比が１０％以下であることが好ましく、０．５％〜５％であることがより好ましいことがわかる。
【００３３】
次に、反射部２８を構成する糸（導電性の糸）の部分の巻回数に関する実験例について説明する。
第１の実施の形態の硬式野球ボール２を以下のような条件で作製した。
実験例２１：巻回数５
実験例２２：巻回数１０
実験例２３：巻回数２０
実験例２４：巻回数５０
実験例２５：巻回数１００
実験例２６：巻回数２００
実験例２７：巻回数３００
実験例２８：巻回数４００
実験例２９：巻回数５００
実験例３０：巻回数６００
実験例３１：巻回数７００
このように構成された各硬式野球ボール２について図８の場合と同様の条件で回転量の計測時間および追尾距離、反発力の計測を行った。
実験例２１〜３１で計測した硬式野球ボール２の個数はそれぞれ１０個とした。
【００３４】
図９は、実験例２１〜３１における反発力、回転量の計測時間と追尾距離を示す図であり、１０個の硬式野球ボール２の計測を行った場合における平均値を示している。
ただし、反発力、計測時間および追尾時間は、それぞれ実験例２１を１００とする指数で表示した。
図９に示すように、巻回数が増えるほど（導電性の糸を増やすほど）反発力が低下する。
実験例２１，２２は、計測時間および追尾距離が必要十分な程度に確保されている。
実験例２３〜２６は、計測時間および追尾距離が良好であり、かつ、反発力が適度に確保されている。
実験例２７〜２９は、計測時間および追尾距離は良好な範囲であり、反発力が必要十分な程度に確保されている。
実験例３０，３１は、計測時間および追尾距離は良好な範囲であり、反発力が必要十分な程度に確保されており、巻回数が多いため球技用ボールとしてさらに用途が広く好ましい。
このような実験結果から、反発力、打撃感を従来の硬式野球ボールと同程度に確保しつつ、反射波Ｗ２の強度を確保する上で、反射部２８を構成する糸（の部分の巻回数が５〜５００巻であることが好ましく、巻回数が２０〜２００巻であることがより好ましいことがわかる。
【００３５】
また、実施の形態では、球技用ボールが硬式野球ボールである場合について説明したが、本発明は、糸を球状に巻回することで形成された球体を備える球技用ボールに広く適用可能である。
【符号の説明】
【００３６】
２……硬式野球ボール、２０……コア層、２２……中間層、２４……カバー層、２６……球体、２６Ａ……球体の表面、２６Ｂ……球面、２８……反射部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は球技用ボールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、球技用ボールの移動速度や回転数（スピン量）などを計測する計測装置としてドップラーレーダを用いた装置が使用されている。
上記装置では、アンテナから球技用ボールに向けてマイクロ波からなる送信波を発射し、球技用ボールで反射された反射波を計測し、送信波と反射波から得られるドップラー信号に基づいて移動速度や回転数を求める。
この場合、移動速度や回転数を安定して確実に計測するためには、反射波を効率よく得ることが重要である。言い換えると、反射波を効率よく得ることが計測距離を確保する上で有利となる。
【０００３】
一方、外観性やデザイン性を高めるために金属材料を含む層や膜をボールの表面全体にわたって設ける技術が提案されている（特許文献１、２、３参照）。
また、反発性を確保するために、ボールのコア層とカバーの間に球面状の金属層を設ける技術が提案されている（特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−０２１２０４号公報
【特許文献２】特開２００４−１６６７１９号公報
【特許文献３】特開２００７−１７５４９２号公報
【特許文献４】特開平１１−０７６４５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者らの実験によれば、金属材料を含む層や膜がボールの表面全体に球面状に均一に形成されていると、電波反射特性を確保する上では有利となるものの、前記の層や膜によって送信波が鏡面反射されることで反射波が比較的狭い範囲にしか反射されない傾向にあり、したがって、アンテナが反射波を確実に受波する上で不利があることがわかった。
そのため、球技用ボールの挙動を表す移動速度、弾道、回転数に関しては計測距離を確保する上で不十分なものであった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、球技用ボールの挙動の計測を的確にかつ正確に行う上で有利な球技用ボールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の球技用ボールは、電波透過性を有する糸を球状に巻回することで形成された球体と、前記球体の中心を中心とした球面上に形成された電波反射性を有する反射部とを備え、前記糸の少なくとも一部に電波反射性が付与され、前記反射部は前記電波反射性が付与された前記糸の部分で構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ドップラーレーダを用いた計測装置のアンテナから発射された送信波が球技用ボールの反射部によって効率よく反射される。さらに、反射部は電波反射性が付与された糸の部分で構成されていることから、送信波が反射部によって広範囲の角度に反射されるので、従来のように送信波が鏡面反射される場合に比較して、アンテナが反射波を確実に受波することができアンテナで受波される反射波の電波強度を確保する上でより有利となる。
したがって、電波出力が弱くあるいは受信感度が低い計測装置であっても、球技用ボールの挙動の計測を的確にかつ正確に行う上で有利となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】ドップラーレーダを用いて球技用ボールの打ち出し条件の計測や弾道計測を行う計測装置１０の構成を示すブロック図である。
【図２】硬式野球ボール２の回転数を検出する原理の説明図である。
【図３】専用の装置によって打ち出された硬式野球ボール２を計測装置１０で計測した場合におけるドップラー信号Ｓｄをウェーブレット解析した結果を示す図である。
【図４】第１の実施の形態における硬式野球ボール２の断面図である。
【図５】第１の実施の形態における硬式野球ボール２のカバー層２４を透視した状態を示す正面図である。
【図６】第２の実施の形態における硬式野球ボール２の断面図である。
【図７】表面積占有率に関する実験例の計測結果を示す図である。
【図８】質量比に関する実験例の計測結果を示す図である。
【図９】巻回数に関する実験例の計測結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１の実施の形態）
本発明の球技用ボールの実施の形態について説明する前に、球技用ボールの移動速度および回転数の計測を行う計測装置について説明しておく。
本発明において球技用ボールとは、各球技種目において、競技用、練習用、遊戯用、その他ボールを用いる場合に使われるボールを広く含む。
【００１０】
図１はドップラーレーダを用いて球技用ボールの移動速度の計測や弾道計測を行う計測装置１０の構成を示すブロック図である。このような計測装置として近年普及しつつある特定小電力のポータブル測定器を使用することができる。
また、本実施の形態では、球技用ボールが硬式野球ボール２であり、硬式野球ボール２の移動速度を計測する場合について説明する。
図１に示すように、計測装置１０は、アンテナ１２、ドップラーセンサ１４、処理部１６、出力部１８を含んで構成されている。
【００１１】
アンテナ１２は、ドップラーセンサ１４から供給される送信信号に基づいて送信波Ｗ１としてのマイクロ波を硬式野球ボール２に向けて送信すると共に、硬式野球ボール２で反射された反射波Ｗ２を受信して受信信号をドップラーセンサ１４に供給するものである。
なお、硬式野球ボール２は、投球によって空中に投げ出され、あるいは、バットによって打撃されることで空中に打ち出される。
【００１２】
ドップラーセンサ１４は、アンテナ１２に前記送信信号を供給すると共に、アンテナ１２から供給される前記受信信号を受け付けてドップラー信号Ｓｄを検出するものである。
ドップラー信号とは、前記送信信号の周波数Ｆ１と前記受信信号の周波数Ｆ２との差分の周波数Ｆ１−Ｆ２で定義されるドップラー周波数Ｆｄを有する信号である。
なお、前記の送信信号としては、例えば、２４ＧＨｚまたは１０ＧＨｚのマイクロ波が使用される。
【００１３】
処理部１６は、ドップラーセンサ１４から供給されるドップラー信号Ｓｄに基づいて硬式野球ボール２の移動速度および回転数を計測するものである。
出力部１８は処理部１６で計測された計測値を出力するものである。
具体的には、出力部１８は、液晶パネルのような表示装置によって計測値を表示出力する。あるいは、プリンタを用いて計測値を印字出力する。
また、出力部１８が、パーソナルコンピュータなどの外部装置に計測値を供給してもよい。
【００１４】
ここで、硬式野球ボール２の移動速度の計測について説明する。
従来から知られているように、ドップラー周波数Ｆｄは式（１）で表される。
Ｆｄ＝Ｆ１−Ｆ２＝２・Ｖ・Ｆ１／ｃ （１）
ただし、Ｖ：硬式野球ボール２の速度、ｃ：光速（３・１０８ｍ／ｓ）
したがって、（１）式をＶについて解くと、（２）式となる。
Ｖ＝ｃ・Ｆｄ／（２・Ｆ１） （２）
すなわち、硬式野球ボール２の速度Ｖは、ドップラー周波数Ｆｄに比例することになる。
したがって、ドップラー信号Ｓｄからドップラー周波数Ｆｄを検出し該ドップラー周波数Ｆｄから速度Ｖを求めることができる。
【００１５】
次に、硬式野球ボール２の回転数の計測について具体的に説明する。
図２は硬式野球ボール２の回転数を検出する原理の説明図である。
硬式野球ボール２の表面のうち、送信波Ｗ１の送信方向となす角度が９０度に近い表面の部分である第１部分Ａでは送信波Ｗ１が効率よく反射され、したがって、第１部分Ａでは反射波Ｗ２の強度が高い。
一方、硬式野球ボール２の表面のうち、送信波Ｗ１の送信方向となす角度が０度に近い表面の部分である第２部分Ｂ、第３部分Ｃでは送信波Ｗ１が効率よく反射されず、したがって、第２、第３部分Ｂ、Ｃでは反射波Ｗ２の強度が低い。
第２部分Ｂは、硬式野球ボール２の回転によって移動する方向と硬式野球ボール２の移動方向とが反対向きとなる部分である。
第３部分Ｃは、硬式野球ボール２の回転によって移動する方向と硬式野球ボール２の移動方向とが同じ向きとなる部分である。
【００１６】
第１部分Ａで反射される反射波Ｗ２に基づいて検出される速度を第１速度ＶＡ、第２部分Ｂで反射される反射波Ｗ２に基づいて検出される速度を第２速度ＶＢ、第３部分Ｃで反射される反射波Ｗ２に基づいて検出される速度を第３速度ＶＣとする。
すると、以下の式が成立する。
ＶＡ＝Ｖ （１）
ＶＢ＝ＶＡ−ωｒ （２）
ＶＣ＝ＶＡ＋ωｒ （３）
（ただし、Ｖは硬式野球ボール２の移動速度、ωは角速度（ｒａｄ／ｓ）、ｒは硬式野球ボール２の半径）
したがって、第１、第２、第３速度Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３を計測できれば、式（１）に基づいて第１速度ＶＡから硬式野球ボール２の移動速度Ｖが求められることができる。また、（２）式または（３）式に基づいて、第２、第３速度Ｖ２、Ｖ３から角速度ωが求められるので、角速度ωから回転数を算出することができる。
【００１７】
第１、第２、第３速度Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３の計測について説明する。
図３は、専用の装置によって打ち出された硬式野球ボール２を計測装置１０で計測した場合におけるドップラー信号Ｓｄをウェーブレット解析した結果を示す図である。
横軸は時間ｔ（ｍｓ）、縦軸はドップラー周波数Ｆｄ（ｋＨｚ）および硬式野球ボール２の速度Ｖ（ｍ／ｓ）を示す。
このような線図は、例えば、ドップラー信号Ｓｄをサンプリングしてデジタルオシロスコープに取り込んでデジタルデータに変換し、該デジタルデータをパーソナルコンピュータなどを用いてウェーブレット解析、あるいは、ＦＦＴ解析することで得られる。
【００１８】
図３に示す周波数分布において、ハッチングで示した部分はドップラー信号Ｓｄの強度が大きく、実線で示した部分はドップラー信号Ｓｄの強度がハッチングで示した部分よりも小さいことを示している。
したがって、符号ＤＡで示す周波数分布は、信号強度が強く、第１速度ＶＡに対応する部分である。
符号ＤＢで示す周波数分布は、周波数分布ＤＡよりも信号強度が低く、第２速度ＶＢに対応する部分である。
符号ＤＣで示す周波数分布は、周波数分布ＤＡよりも信号強度が低く、第３速度ＶＢに対応する部分である。
したがって、ドップラー信号Ｓｄの強度を周波数について解析することにより、周波数分布ＤＡ、ＤＢ、ＤＣを特定し、それぞれの周波数分布ＤＡ、ＤＢ、ＤＣから前記の式（１）、（２）、（３）の原理を用いることによって、第１、第２、第３速度ＶＡ、ＶＢ、ＶＣを時系列データとして得ることができるのである。
このような処理は、従来公知のさまざまな信号処理回路を用いることによって、あるいは、信号処理プログラムに基づいて動作するマイクロプロセッサを用いることによって実現可能である。
【００１９】
次に第１の実施の形態の硬式野球ボールについて説明する。
図４は第１の実施の形態における硬式野球ボール２の断面図、図５は図４の硬式野球ボール２のカバー層２４を透視した状態を示す正面図である。
硬式野球ボール２は、コア層２０と、中間層２２と、カバー層２４とを含んで構成されている。
コア層２０は、球状で中実であり、例えば、ゴムあるいはコルクなどの従来公知のさまざまな材料が用いられる。
中間層２２は、コア層２０の回りに電波の通過を許容する電波透過性を有する糸を球状に巻回することで球体２６に形成されており、したがって、中間層２２は糸巻き層で構成されている。
カバー層２４は、中間層２２を覆うものであり、カバー層２４の材料としては、例えば、牛革が用いられ、カバー層２４は、中間層２２を覆う牛革を糸で縫合することで構成される。
すなわち、本実施の形態では、カバー層２４は、後述する反射部２８による電波の反射がなされるように、電波透過性を有する材料、例えば、導電性物質を含有しない材料などで形成されている。
【００２０】
硬式野球ボール２は、さらに反射部２８を備えている。
反射部２８は、球体２６の中心を中心とした球面上に形成され電波反射性を有している。
本実施の形態では、反射部２８が形成された球面は球体２６の表面２６Ａであるが、反射部２８が形成された球面は表面２６Ａの内側に位置する球面であってもよい。
また、反射部２８は、中間層２２を形成する糸を用いて構成されている。
すなわち、中間層２２を形成する糸の少なくとも一部に電波反射性が付与され、反射部２８はこの電波反射性が付与された糸の部分で構成されている。
電波反射性が付与された糸の部分は以下のように構成することができる。
（１）中間層２２を構成する糸の全てを毛糸や綿糸などの電波反射性を有さない材料で形成しておく。そして、糸の一部に、例えば、銅化学物質などの導電性を有する材料を含浸させることで電波反射性が付与された糸の部分を構成する。
（２）中間層２２を構成する糸の全てを毛糸や綿糸などの電波反射性を有さない材料で形成しておく。そして、糸の一部に例えば、アルミニウム、ステンレス、ニッケルなどの導電性を有する材料を蒸着することで電波反射性が付与された糸の部分を構成する。
（３）中間層２２を構成する糸の全てを毛糸や綿糸などの電波反射性を有さない材料で形成しておく。そして、糸の一部に例えば、銅、ニッケルなどの導電性を有する材料をメッキすることで電波反射性が付与された糸の部分を構成する。
（４）中間層２２を、毛糸や綿糸などの電波透過性を有する材料で形成された糸と、導電性を有する材料で形成された糸（例えば、金属製のワイヤやカーボンファイバー）との２本の糸を用いて形成する。例えば、電波透過性を有する糸により球体を形成し、最後に、前記球体の表面に導電性を有する糸を巻回することで反射部２８を形成する。あるいは、例えば、電波透過性を有する糸により球体を形成し、前記球体の表面に導電性を有する糸を巻回して反射部を形成し、その上から電波透過性を有する糸を巻回して反射部２８を覆うように球体を形成する。
上述した（１）〜（４）の何れの場合においても、反射部２８は、導電性を有する糸の部分で形成されることになる。
【００２１】
反射部２８は、反射波Ｗ２の強度を十分に確保することができればよく、例えば、次に示す従来公知の関係式を用いることによって、反射部２８の表面抵抗として必要な範囲を求めることができる。
すなわち、電波反射率：Γ、表面抵抗：Ｒとしたとき、式（１）、式（２）が成立する。
Γ＝（３７７−Ｒ）／（３７７＋Ｒ） （１）
Ｒ＝（３７７（１−Γ））／（１＋Γ） （２）
Γ＝１は全反射、Γ＝０は無反射を示し、３７７は空気の特性インピーダンスを示す。
したがって、式（２）より
Γ＝１のときＲ＝０
Γ＝０のときＲ＝３７７
ここで、Γ＝０．５とすると、Ｒ＝３７７（０．５／１．５）≒１３０となる。
したがって、電波反射率Γとして十分な値をΓ＝０．５（５０％）以上とすると、表面抵抗Ｒは１３０Ω／ｓｑ．以下とすることが必要となる。
また、電波反射率Γが０．９（９０％）以上であり、したがって、表面抵抗Ｒが２０Ω／ｓｑ．以下であることが、反射波Ｗ２の強度を確保する上でより好ましい。
なお、電波反射率Γは、導波管法や自由空間法など従来公知方法によって測定することができるものである。
【００２２】
また、反射部２８が球体２６の表面２６Ａに形成されている場合、反射部２８が表面において占める割合である表面積占有率が１０％以上であることが反射波Ｗ２の強度を確保する上で好ましく、表面積占有率が２０％以上６０％以下であることが反射波Ｗ２の強度を確保する上でより好ましい。
【００２３】
また、反射部２８が球体２６の表面２６Ａに形成されている場合、反射部２８を構成する糸の部分の巻回数が５〜５００巻であることが、硬式野球ボールをバットで打撃した際の反発力、打撃感を従来の硬式野球ボールと同程度に確保しつつ、反射波Ｗ２の強度を確保する上で好ましく、前記巻回数が２０〜２００巻であることがより好ましい。
【００２４】
また、反射部２８を構成する糸の部分の質量が、硬式野球ボール２の全質量の１０％以下であることが硬式野球ボールをバットで打撃した際の反発力、打撃感を従来の硬式野球ボールと同程度に確保しつつ、反射波Ｗ２の強度を確保する上で好ましく、反射部２８を構成する糸の部分の質量が、硬式野球ボール２の全質量の０．５％〜５％であることがより好ましい。
【００２５】
次に本実施の形態の硬式野球ボール２の作用効果について説明する。
本実施の形態の硬式野球ボール２は、球体２６の中心を中心とした球面上に形成された電波反射性を有する反射部２８が形成されている。したがって、計測装置１０のアンテナ１２から発射された送信波Ｗ１が硬式野球ボール２の反射部２８によって効率よく反射される。
さらに、反射部２８が電波反射性が付与された糸の部分で構成されていることから、送信波Ｗ２が反射部２８によって広範囲の角度に反射されるので、従来のように送信波が鏡面反射される場合に比較して、アンテナ１２が反射波を確実に受波することができアンテナ１２で受波される反射波Ｗ２の電波強度を確保する上でより有利となる。
そのため、より長い期間にわたってドップラー信号の信号強度を確保することができ、移動速度や弾道の検出を安定して確実に行う上で有利となる。
また、アンテナ１２から発射された送信波Ｗ１が硬式野球ボール２の回転と共に移動する球体２６の中心を中心とした球面上に形成された電波反射性を有する反射部２８によって反射される。そのため、反射波Ｗ２の電波強度を確保する上で有利となる。
そのため、打撃された硬式野球ボール２がアンテナ１２から離間してアンテナ１２で受信される反射波Ｗ２の信号強度が低下しても、各周波数分布ＤＡ、ＤＢ、ＤＣの信号強度を確保することができる。
特に、周波数分布ＤＡの信号強度に比較して元々弱い周波数分布ＤＢ、ＤＣの信号強度を確保することができるので、第２、第３速度Ｖ２、Ｖ３を安定して計測する上で有利となる。
すなわち、ドップラー信号における回転数を検出するために必要な周波数分布の信号強度を確保することができ、回転数の検出を安定して確実に行う上でも有利となる。
したがって、より長い期間、第２、第３速度Ｖ２、Ｖ３を計測することでより長い期間にわたって回転数の計測を安定して行うことができる。
そのため、硬式野球ボール２の回転数を正確に算出することができ、硬式野球ボール２の挙動をより正確に分析する上で有利となる。
【００２６】
このようにしてアンテナ１２で受波する反射波Ｗ２の信号強度を確保できるため、電波出力が弱くあるいはアンテナの受信感度がそれほど高くない計測装置１０や特定小電力のポータブル測定器を使用しても移動速度、弾道、回転数の計測を的確にかつ正確に行う上で有利となる。
また、反射波Ｗ２の電波強度を確保することができるので、計測装置１０の電波出力の強度やアンテナの受信感度を下げることができ、ひいては、計測装置１０の簡素化、小型化、コストダウンを図る上でも有利となる。
また、本実施の形態では、反射部２８がカバー層２４によって保護されるため、バットによって硬式野球ボール２が打撃された場合に反射部２８が損傷することを抑制し、耐久性の向上を図る上で有利となる。
また、本実施の形態の硬式野球ボール２は、反射部２８が電波反射性を付与された糸の部分で構成されていることから、従来の硬式野球ボールとほとんど同じ構造とすることができる。
したがって、従来の硬式野球ボールにおける製造工程を大きく変更する必要がないため、既存の設備を流用することができ、製造コストの抑制を図る上でも有利となる。
【００２７】
（第２の実施の形態）
次に第２の実施の形態について説明する。なお、以下の実施の形態において第１の実施の形態と同様の部分、部材については同一の符号を付してその説明を省略する。
第２の実施の形態は第１の実施の形態の変形例であり、第１の実施の形態に対して反射部２８が形成されている箇所が異なる。
すなわち、第１の実施の形態では、反射部２８が球体２６の表面２６Ａに形成されているが、第２の実施の形態では、図６に示すように、反射部２８が球体２６の内部に形成されている。
すなわち、反射部２８が形成された球面２６Ｂは、球体２６の表面２６Ａの内側に位置し、反射部２８は、中間層２２を構成する電波透過性を有する糸により覆われている。
また、反射部２８が球体２６の球面２６Ｂに形成されている場合、反射部２８が球面２６Ｂにおいて占める割合である球面積占有率が１０％以上であることが反射波Ｗ２の強度を確保する上で好ましく、球面積占有率が２０％以上６０％以下であることが反射波Ｗ２の強度を確保する上でより好ましい。
【００２８】
このような第２の実施の形態においても第１の実施の形態と同様の効果が奏される。
また、反射部２８は、カバー層２４と、中間層２２を構成する電波透過性を有する糸とによって保護されるため、バットによって硬式野球ボール２が打撃された場合に反射部２８が剥がれることを抑制し、耐久性の向上を図る上でより有利となる。
また図５に示すように、反射部２８を構成する糸の間に間隔が形成されている場合には、反射部２８を構成する糸の部分と、反射部２８以外の糸の部分との間に段差（凹凸）が生じる。しかしながら、第２の実施の形態では、反射部２８を構成する糸の部分が、中間層２２を構成する電波透過性を有する糸の部分によって覆われるため、反射部２８を構成する糸の部分の段差がカバー層２４の外側に凹凸形状となってあらわれることを抑制することができ、外観性の向上を図ることができる。
【００２９】
（実験例）
次に実験例について説明する。
まず、表面積占有率に関する実験例について説明する。
第１の実施の形態の硬式野球ボール２を以下のような条件で作製した。
実験例１：表面積占有率５％
実験例２：表面積占有率１０％
実験例３：表面積占有率２０％
実験例４：表面積占有率３０％
実験例５：表面積占有率４０％
実験例６：表面積占有率５０％
実験例７：表面積占有率６０％
実験例８：表面積占有率７０％
このように構成された各硬式野球ボール２を専用のボール打ち出し装置（ピッチングマシン）によって打ち出して計測装置１０を用いて計測を行い、時間経過に伴う硬式野球ボール２の回転量を得た。
ボール打ち出し装置によって硬式野球ボール２に与える初速は１００Ｋｍ／ｈ、硬式野球ボール２に与える回転量は３０００ｒｐｍとした。
実験例１〜８で計測した硬式野球ボール２の個数はそれぞれ１０個とした。
【００３０】
図７は、実験例１〜８における回転量の計測時間と追尾距離を示す図であり、１０個の硬式野球ボール２の計測を行った場合における平均値を示している。
ただし、計測時間および追尾時間は、それぞれ実験例１を１００とする指数で表示した。
計測時間の指数が大きくなるほど計測時間が長くなることを示し、追尾距離の指数が大きくなるほど追尾距離が長くなることを示す。
図７に示すように、表面積占有率が１０％以上であると、計測時間および追尾時間を確保する上で有利であり、表面積占有率が２０％以上６０％以下であると、計測時間および追尾時間を確保する上でより有利であることがわかる。
このような実験結果から、本実施の形態の硬式野球ボール２を用いることにより、反射波Ｗ２の強度を確保する上で有利となり、したがって、回転量の計測時間および追尾距離を確保することができ、回転量の計測を安定して確実に行う上で有利であることが明らかとなった。
また、反射波Ｗ２の強度を確保することができるので、移動速度および弾道を計測する場合においても回転数の場合と同様に計測時間および追尾距離を確保でき、移動速度および弾道の計測を安定して確実に行う上で有利となる。
【００３１】
次に、反射部２８を構成する糸（導電性の糸）の部分の質量が球技用ボールの全質量に占める割合である質量比に関する実験例について説明する。
第１の実施の形態の硬式野球ボール２を以下のような条件で作製した。
実験例１１：質量比０．１％
実験例１２：質量比０．３％
実験例１３：質量比０．５％
実験例１４：質量比１％
実験例１５：質量比２％
実験例１６：質量比５％
実験例１７：質量比１０％
実験例１８：質量比１５％
実験例１９：質量比２０％
このように構成された各硬式野球ボール２について図６の場合と同様の条件で回転量の計測時間および追尾距離の計測を行った。また、反発力についても計測を行った。
実験例１１〜１９で計測した硬式野球ボール２の個数はそれぞれ１０個とした。
【００３２】
図８は、実験例１１〜１９における反発力、回転量の計測時間と追尾距離を示す図であり、１０個の硬式野球ボール２の計測を行った場合における平均値を示している。
ただし、反発力、計測時間および追尾時間は、それぞれ実験例１１を１００とする指数で表示した。
反発力の指数が大きくなるほど反発力が大きくなることを示す。
図８に示すように、質量比が増えるほど（導電性の糸を増やすほど）反発力が低下する。
実験例１１，１２は、計測時間、追尾距離、反発力が必要十分な程度に確保されている。
実験例１３〜１６は、計測時間および追尾距離が良好であり、かつ、反発力が適度に確保されている。
実験例１７は、計測時間および追尾距離は良好な範囲であり、反発力が必要十分な程度に確保されている。
実験例１８，１９は、計測時間および追尾距離は良好な範囲であり、反発力が必要十分な程度に確保されており、質量比が大きいため球技用ボールとしてさらに用途が広く好ましい。
このような実験結果から、反発力、打撃感を従来の硬式野球ボールと同程度に確保しつつ、反射波Ｗ２の強度を確保する上で、質量比が１０％以下であることが好ましく、０．５％〜５％であることがより好ましいことがわかる。
【００３３】
次に、反射部２８を構成する糸（導電性の糸）の部分の巻回数に関する実験例について説明する。
第１の実施の形態の硬式野球ボール２を以下のような条件で作製した。
実験例２１：巻回数５
実験例２２：巻回数１０
実験例２３：巻回数２０
実験例２４：巻回数５０
実験例２５：巻回数１００
実験例２６：巻回数２００
実験例２７：巻回数３００
実験例２８：巻回数４００
実験例２９：巻回数５００
実験例３０：巻回数６００
実験例３１：巻回数７００
このように構成された各硬式野球ボール２について図８の場合と同様の条件で回転量の計測時間および追尾距離、反発力の計測を行った。
実験例２１〜３１で計測した硬式野球ボール２の個数はそれぞれ１０個とした。
【００３４】
図９は、実験例２１〜３１における反発力、回転量の計測時間と追尾距離を示す図であり、１０個の硬式野球ボール２の計測を行った場合における平均値を示している。
ただし、反発力、計測時間および追尾時間は、それぞれ実験例２１を１００とする指数で表示した。
図９に示すように、巻回数が増えるほど（導電性の糸を増やすほど）反発力が低下する。
実験例２１，２２は、計測時間および追尾距離が必要十分な程度に確保されている。
実験例２３〜２６は、計測時間および追尾距離が良好であり、かつ、反発力が適度に確保されている。
実験例２７〜２９は、計測時間および追尾距離は良好な範囲であり、反発力が必要十分な程度に確保されている。
実験例３０，３１は、計測時間および追尾距離は良好な範囲であり、反発力が必要十分な程度に確保されており、巻回数が多いため球技用ボールとしてさらに用途が広く好ましい。
このような実験結果から、反発力、打撃感を従来の硬式野球ボールと同程度に確保しつつ、反射波Ｗ２の強度を確保する上で、反射部２８を構成する糸（の部分の巻回数が５〜５００巻であることが好ましく、巻回数が２０〜２００巻であることがより好ましいことがわかる。
【００３５】
また、実施の形態では、球技用ボールが硬式野球ボールである場合について説明したが、本発明は、糸を球状に巻回することで形成された球体を備える球技用ボールに広く適用可能である。
【符号の説明】
【００３６】
２……硬式野球ボール、２０……コア層、２２……中間層、２４……カバー層、２６……球体、２６Ａ……球体の表面、２６Ｂ……球面、２８……反射部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波透過性を有する糸を球状に巻回することで形成された球体と、
前記球体の中心を中心とした球面上に形成された電波反射性を有する反射部とを備え、
前記糸の少なくとも一部に電波反射性が付与され、
前記反射部は前記電波反射性が付与された前記糸の部分で構成されている、
ことを特徴とする球技用ボール。
【請求項２】
前記電波反射性が付与された前記糸の部分は、導電性を有する材料で形成されている、
ことを特徴とする請求項１記載の球技用ボール。
【請求項３】
前記電波反射性が付与された前記糸の部分は、前記糸の部分に導電性を有する材料が含浸され、あるいは、前記糸の部分に導電性を有する材料が蒸着され、あるいは、前記糸の部分に導電性を有する材料がメッキされている、
ことを特徴とする請求項１記載の球技用ボール。
【請求項４】
前記電波反射性が付与された前記糸の部分の表面抵抗が１３０Ω／ｓｑ．以下である、
ことを特徴とする請求項１乃至３に何れか１項記載の球技用ボール。
【請求項５】
前記反射部を構成する前記糸の部分の質量が、前記球技用ボールの全質量の１０％以下である、
ことを特徴とする請求項１乃至４に何れか１項記載の球技用ボール。
【請求項６】
前記反射部は前記球体の表面に形成され、前記反射部が前記表面において占める割合である表面積占有率が１０％以上である、
ことを特徴とする請求項１乃至５に何れか１項記載の球技用ボール。
【請求項７】
前記反射部は前記球体の表面に形成され、前記反射部が前記表面において占める割合である表面積占有率が２０％以上６０％以下である、
ことを特徴とする請求項１乃至５に何れか１項記載の球技用ボール。
【請求項８】
前記反射部は前記球体の表面に形成され、
前記反射部を構成する前記糸の部分の巻回数が５〜５００巻である、
ことを特徴とする請求項１乃至７に何れか１項記載の球技用ボール。
【請求項９】
前記反射部は、前記球体の表面よりも内側に位置する球面に形成されている、
ことを特徴とする請求項１乃至５に何れか１項記載の球技用ボール。
【請求項１０】
前記反射部が前記球面において占める割合である球面積占有率が１０％以上である、
ことを特徴とする請求項９記載の球技用ボール。
【請求項１１】
前記反射部が前記球面において占める割合である球面積占有率が２０％以上６０％以下である、
ことを特徴とする請求項９記載の球技用ボール。
【請求項１２】
前記球技用ボールは硬式野球ボールであり、
前記球体を覆うカバー層が設けられている、
ことを特徴とする請求項１乃至１１に何れか１項記載の球技用ボール。
【請求項１】
電波透過性を有する糸を球状に巻回することで形成された球体と、
前記球体の中心を中心とした球面上に形成された電波反射性を有する反射部とを備え、
前記糸の少なくとも一部に電波反射性が付与され、
前記反射部は前記電波反射性が付与された前記糸の部分で構成されている、
ことを特徴とする球技用ボール。
【請求項２】
前記電波反射性が付与された前記糸の部分は、導電性を有する材料で形成されている、
ことを特徴とする請求項１記載の球技用ボール。
【請求項３】
前記電波反射性が付与された前記糸の部分は、前記糸の部分に導電性を有する材料が含浸され、あるいは、前記糸の部分に導電性を有する材料が蒸着され、あるいは、前記糸の部分に導電性を有する材料がメッキされている、
ことを特徴とする請求項１記載の球技用ボール。
【請求項４】
前記電波反射性が付与された前記糸の部分の表面抵抗が１３０Ω／ｓｑ．以下である、
ことを特徴とする請求項１乃至３に何れか１項記載の球技用ボール。
【請求項５】
前記反射部を構成する前記糸の部分の質量が、前記球技用ボールの全質量の１０％以下である、
ことを特徴とする請求項１乃至４に何れか１項記載の球技用ボール。
【請求項６】
前記反射部は前記球体の表面に形成され、前記反射部が前記表面において占める割合である表面積占有率が１０％以上である、
ことを特徴とする請求項１乃至５に何れか１項記載の球技用ボール。
【請求項７】
前記反射部は前記球体の表面に形成され、前記反射部が前記表面において占める割合である表面積占有率が２０％以上６０％以下である、
ことを特徴とする請求項１乃至５に何れか１項記載の球技用ボール。
【請求項８】
前記反射部は前記球体の表面に形成され、
前記反射部を構成する前記糸の部分の巻回数が５〜５００巻である、
ことを特徴とする請求項１乃至７に何れか１項記載の球技用ボール。
【請求項９】
前記反射部は、前記球体の表面よりも内側に位置する球面に形成されている、
ことを特徴とする請求項１乃至５に何れか１項記載の球技用ボール。
【請求項１０】
前記反射部が前記球面において占める割合である球面積占有率が１０％以上である、
ことを特徴とする請求項９記載の球技用ボール。
【請求項１１】
前記反射部が前記球面において占める割合である球面積占有率が２０％以上６０％以下である、
ことを特徴とする請求項９記載の球技用ボール。
【請求項１２】
前記球技用ボールは硬式野球ボールであり、
前記球体を覆うカバー層が設けられている、
ことを特徴とする請求項１乃至１１に何れか１項記載の球技用ボール。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−２７４８６（Ｐ２０１３−２７４８６Ａ）
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６４６８８（Ｐ２０１１−１６４６８８）
【出願日】平成２３年７月２７日（２０１１．７．２７）
【出願人】（０００００６７１４）横浜ゴム株式会社 (4,905)
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２７日（２０１１．７．２７）
【出願人】（０００００６７１４）横浜ゴム株式会社 (4,905)
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