野球またはソフトボール用バット、及び野球またはソフトボール用バットの製造方法
【課題】複合材料製の野球またはソフトボール用バットにおいて、異素材の接合面を含む境界部分における強度を向上させる。さらに、異素材の接合面を含む境界部での強度を向上させた複合材料製の野球またはソフトボール用バットの製造方法を提供する。
【解決手段】木材製で内部に中空部２１が形成された中空筒状の打球部２と、繊維強化樹脂製でその一部が前記打球部２の中空部２１に内挿されて接合されるとともにその残り部分が前記打球部２から露出されるバット本体３と、を備えた野球またはソフトボール用バットであって、前記打球部２から露出される前記バット本体３の外周には、前記バット本体３を構成する繊維強化樹脂の繊維方向が変位することを抑制する拡径抑制部９が設けられ、前記拡径抑制部９は、前記打球部２のグリップ部６側端部と前記バット本体３との間に形成される段差２３に接するように配置されている。
【解決手段】木材製で内部に中空部２１が形成された中空筒状の打球部２と、繊維強化樹脂製でその一部が前記打球部２の中空部２１に内挿されて接合されるとともにその残り部分が前記打球部２から露出されるバット本体３と、を備えた野球またはソフトボール用バットであって、前記打球部２から露出される前記バット本体３の外周には、前記バット本体３を構成する繊維強化樹脂の繊維方向が変位することを抑制する拡径抑制部９が設けられ、前記拡径抑制部９は、前記打球部２のグリップ部６側端部と前記バット本体３との間に形成される段差２３に接するように配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木材と繊維強化樹脂からなる複合材料製の野球またはソフトボール用バット、及びそれらの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、野球またはソフトボール用バット（以下、バットという。）では、木材製、金属製、或いは繊維強化樹脂製等、単体の材料で製造されるものが主流であった。近年では、最適な木材資源の枯渇により調達が困難な木材の使用量を抑えること、或いは、打撃時の使用感を向上させること等を目的として、これら単体材料で製造されるバットに代えて、打球部に木材を使用するとともに、打球部以外の部分に繊維強化樹脂や金属等を使用して、これら異素材を接合した複合構造のものを製造することが提案されてきている。しかし、この種のバットでは、異素材同士の接合面における強度が十分でなく、打球部で打球したときの応力が接合面に作用して、当該接合面での両素材の接合状態に悪影響を及ぼすといった問題があった。
【０００３】
この問題に対して、特許文献１では、接合面外周に補強部材を配設することにより接合面に強度を付加して、耐衝撃性、耐久性を向上させたバットが提案されている。特許文献１で開示されるバットは、図７（ａ）に示すように、中空筒形状であって木材製の打球部９０の内部に、繊維強化樹脂製のバット本体９１のヘッド側が挿入されている。バット本体９１は、打球部９０によってその外周が被覆される打球芯部９２と、外部に露出するテーパー部９３、グリップ部９４、及びグリップエンド部９５とが一体的に形成されている。図７（ｂ）に示すように、打球部９０とテーパー部９３との境界部分には、補強部材９６が巻き付けられ、その補強部材９６によって、打球部９０の下端側とテーパー部９３の上端側とが被覆されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１１３５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、引用文献１に記載されるバットは、以下に説明するようにして成形される。打球部９０内にバット本体９１の打球芯部９２を挿入し、打球部９０とテーパー部９３との境界部分の外周に補強部材９６を巻きつけた状態で、当該バットを金型内に配置する。そして、金型内に配置された成形前のバットのバット本体９１内部に圧縮空気を注入し、バット本体９１内部から加圧するとともに金型を加熱することによって、繊維強化樹脂製のバット本体９１が木材製の打球部９０に接合されて成形されている。
【０００６】
しかし、打球部９０の下端側には、打球部９０の径方向への厚みに基づく段差９７が形成されているため、このようにして成形されたバットでは、バット本体９１内部からの加圧により、打球部９０の下端側で、バット本体９１が段差９７の形状に沿って拡径してしまうことになる。その結果、打球部９０とテーパー部９３との境界部分の前後において、繊維強化樹脂の繊維方向が急激に変位することになり、バット長手方向に沿うように配設された繊維強化樹脂の繊維方向は、バットの径方向に向かって大きく変位してしまうことになる。
【０００７】
したがって、このような従来のバットでは、打球部９０で打球したときの応力が、拡径されて繊維方向が変位した境界部分近傍に集中的に作用してその影響を受けやすくなり、補強部材９６によって当該境界部分の外周を被覆した場合であっても、バットの強度を好適に保持することができないといった問題があった。そして、補強部材９６の存在によっても、依然として境界部分における異素材の接合面での接合状態への悪影響を排除しきれず、バットの耐衝撃性、耐久性に問題があった。
【０００８】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、複合材料製の野球またはソフトボール用バットにおいて、異素材の接合面を含む境界部分における強度を向上させることである。さらに別の目的は、異素材の接合面を含む境界部分での強度を向上させた複合材料製の野球またはソフトボール用バットの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、木材製で内部に中空部が形成された中空筒状の打球部と、繊維強化樹脂製でその一部が前記打球部の中空部に内挿されて接合されるとともにその残り部分が前記打球部から露出されるバット本体と、を備えた野球またはソフトボール用バットであって、前記打球部から露出される前記バット本体の外周には、前記バット本体を構成する繊維強化樹脂の繊維方向が変位することを抑制する拡径抑制部が設けられ、前記拡径抑制部は、前記打球部のグリップ部側端部と前記バット本体との間に形成される段差に接するように配置されていることを要旨とする。
【００１０】
この構成によれば、打球部から露出するバット本体の外周に設けられた拡径抑制部が、打球部のグリップ部側端部とバット本体との間において、該打球部のグリップ部側端部の径方向への厚みに起因して形成される段差を埋めることができる。これにより、打球部の中空部内にバット本体を挿入させた状態で金型内に配置して熱圧した場合であっても、バット本体が当該段差に沿って拡径することが抑制され、バット本体の繊維強化樹脂が、段差に沿ってその繊維方向を急激に変位させることが抑制される。したがって、バット本体の長手方向に沿うように繊維強化樹脂が配設されている場合であっても、その繊維方向が、バット本体の径方向に向かって大きく変位してしまうことが回避される。結果として、打球部で打球した際の応力が、当該段差における異素材の接合面に集中するという好ましくない状態を回避することができる。これにより、異素材が接合されて形成された野球またはソフトボール用バットであっても、その異素材同士の接合面を含む境界部分における強度を好適に向上させることが可能となり、バットの耐衝撃性、耐久性を向上させることに寄与することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の野球またはソフトボール用バットにおいて、前記拡径抑制部は、前記バット本体のグリップ部側方向に向かって、径方向への厚みを減少させるように形成されていることを要旨とする。
【００１２】
この構成によれば、拡径抑制部によって打球部のグリップ部側端部とバット本体との間に生じる段差を埋めることができるだけでなく、拡径抑制部のグリップ側端部において、バット本体外周面との間に段差が生じないようにすることができる。バット本体を構成する繊維強化樹脂の繊維方向の変位を抑制して異素材の接合面における応力の影響を抑制することができるとともに、打球部と当該打球部からバット本体に至るバットの外周面を平滑な面に成形することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の野球またはソフトボール用バットにおいて、前記拡径抑制部の外周には、前記打球部と前記バット本体との境界部分の強度を補強するための補強部が設けられていることを要旨とする。
【００１４】
この構成によれば、拡径抑制部により応力に対する抵抗力が付与された境界部分を、補強部で補強することができるため、拡径抑制部と補強部との相乗効果によるさらなる強度を境界部分に付与することができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の野球またはソフトボール用バットにおいて、前記拡径抑制部と前記補強部とは一体に形成されていることを要旨とする。
この構成によれば、野球またはソフトボール用バットの部品点数を少なくして、構造を簡素化することができる。
【００１６】
上記の目的を達成するために、請求項５に記載の発明は、木材製で内部に中空部が形成された中空筒状の打球部と、繊維強化樹脂製でその一部が前記打球部の中空部に内挿されて接合されるとともにその残り部分が前記打球部から露出されるバット本体と、を備えた野球またはソフトボール用バットの製造方法であって、前記バット本体の一部を、前記打球部の中空部内に内挿する工程と、前記打球部のグリップ部側端部と前記バット本体との間に形成される段差に当接するように、前記打球部から露出される前記バット本体の外周に、前記バット本体を構成する繊維強化樹脂の繊維方向が変位することを抑制する拡径抑制部を被覆する被覆工程と、金型内で熱圧して成形する工程と、を含むことを要旨とする。
【００１７】
この構成によれば、打球部の中空部内にバット本体を挿入後、打球部のグリップ部側端部とバット本体との間に生じる段差の形状に応じた拡径抑制部を当該段差に当接配置することができる。拡径抑制部を配置後、金型内で熱圧して成形することにより、繊維強化樹脂で構成されるバット本体が段差に沿うようにして拡径することが抑制され、繊維強化樹脂の繊維方向が変位することを好適に抑制することができる。バット本体の長手方向に沿うように配設された繊維強化樹脂であっても、その繊維方向が、バット本体の径方向に向かって大きく変位してしまうことが回避される。その結果、打球部で打球した際の応力が段差に作用したとしても、該応力の影響を受け難くすることができるため、木材製の打球部と繊維強化樹脂製のバット本体という、異素材で構成される部材の接合面を含む境界部分における強度を、好適に向上させ得る複合材料製の野球またはソフトボール用バットの製造方法を提供することができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の野球またはソフトボール用バットの製造方法において、前記被覆工程は、前記打球部のグリップ部側端部と前記バット本体との間に形成される段差に当接するように、前記打球部から露出される前記バット本体の外周に、前記バット本体を構成する繊維強化樹脂の繊維方向が変位することを抑制する拡径抑制部を配置する段階と、前記拡径抑制部の外周であって、前記打球部と前記バット本体との境界部分の外周に補強部を被覆する段階と、を含むことを要旨とする。
【００１９】
この構成によれば、拡径抑制部により応力に対する抵抗力が付与された境界部分を、補強部で補強することができるため、拡径抑制部と補強部との相乗効果によるさらなる強度を備えた複合材料製の野球またはソフトボール用バットの製造方法を提供することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、複合材料製の野球またはソフトボール用バットにおいて、異素材の接合面を含む境界部における強度を向上させることができる。さらに、異素材の接合面を含む境界部での強度を向上させた複合材料製の野球またはソフトボール用バットの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】バットの側面図。
【図２】バットの断面図。
【図３】打球部と拡径抑制部との境界部の拡大断面図。
【図４】（ａ）は、拡径抑制部の斜視図。（ｂ）は、拡径抑制部の断面図。
【図５】バットの製造方法を説明する図。（ａ）は、打球部にバット本体を挿入する前の図。（ｂ）は、拡径抑制部を配置する段階を示す図。（ｃ）は、補強部を被覆する段階を示す図。
【図６】（ａ）は実施形態に記載した拡径抑制部及び補強部の断面図。（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、拡径抑制部及び補強部の変更例の断面図。
【図７】（ａ）は、従来のバットの断面図。（ｂ）は、その拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、野球用バットについて、図１〜図５に基づき説明する。ここで、バット１のヘッド側を上側と規定するとともに、バット１のグリップエンド部７側を下側と規定して説明する。
（バット１の構成）
図１乃至図３に示すように、本実施形態のバット１は、打球部２と、打球部２にその一部が内挿されるバット本体３と、打球部２のグリップエンド部７側端部に配置される拡径抑制部９と、拡径抑制部９の外周に配置される補強部８とから構成されている。図１に示すように、バット１の全体形状は、打球部２の上方ではその外径寸法がストレート形状に形成されるとともに、バット本体３の下方では打球部２より外径寸法が小さいストレート形状に形成され、両者の間では、外径寸法が徐々に縮径するテーパー形状となっている。図２に示すように、打球部２の下側の端部は、バット１のテーパー形状部分の上方の約半分の位置に配設されている。
【００２３】
バット１を構成する各部について以下説明する。
木材製の打球部２は、片側が開口した有底円筒形状に形成されている。打球部２に使用される木材は、野球或いはソフトボール用バットとして一般的に使用されるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、トネリコ材、ヤチダモ材、ホワイトアッシュ材、メープル材などの広葉樹散孔材等、或いは、竹材などが挙げられる。材料としての木材は、単材であってもよく、或いは、複数種類の木材からなる複合材であってもよい。
【００２４】
打球部２の外周面は、これら材料となる木材を切削することにより、通常使用される野球用バットの打球部に適用される形状に形成されている。打球部２は、図２に示すように、上側から下側に向かって外径寸法が変化しない打球ストレート部２ａに、上側から下側に向けて外径寸法が徐々に小さくなる打球テーパー部２ｂが連設して形成されている。また、図２及び図５（ａ）に示すように、打球部２の内部には、打球部２の下側端部の開口部２２から上端部に向けて内径寸法が同一となる内径ストレート形状の円筒状の穴が切削されて、中空部２１が形成されている。
【００２５】
繊維強化樹脂製のバット本体３は、打球部２の中空部２１内に挿入される打球芯部４と、グリップ部６と、打球芯部４とグリップ部６とを連結するテーパー部５と、グリップ部６の下端側に形成されるグリップエンド部７とから構成されている。テーパー部５、グリップ部６、グリップエンド部７は、打球部２の中空部２１内に挿入されることなく、打球部２外に配置されている。
【００２６】
後に説明するように、バット本体３は、繊維強化樹脂製のプリプレグをマンドレルに複数層巻回することによって中空形状に形成されている。なお、バット本体３の壁厚は、打球芯部４からグリップエンド部７に至るまで同一の壁厚となっている。
【００２７】
バット本体３を構成する打球芯部４は、その外径寸法が、上下方向に同一径で、且つ、打球部２の中空部２１に相当する大きさの中空円筒形状に形成されている。これにより、バット本体３を打球部２の中空部２１内に挿入したときに打球芯部４の外周面が中空部２１の内周面に接するようになる。
【００２８】
バット本体３を構成するグリップ部６も打球芯部４と同様、その外径寸法が上下方向に同一径となる中空円筒形状に形成されている。そして、打球芯部４とグリップ部６との間を連結するテーパー部５は、打球芯部４からグリップ部６に向けてその外径寸法が縮径するように形成されている。グリップ部６の下側端部には、グリップ部６の外径寸法より大径のグリップエンド部７が形成されている。バット本体３は、図５（ａ）に示すように、打球芯部４、テーパー部５、グリップ部６に亘ってこれらの外周面が連続して形成されており、段差、突起等のない平滑面となっている。
【００２９】
図２及び図３に示すように、打球部２の中空部２１内にバット本体３の打球芯部４を挿入した状態では、バット本体３のテーパー部５、グリップ部６、及びグリップエンド部７が打球部２の中空部２１から露出している。そして、打球部２の下側端部とテーパー部５との間の境界部には、打球部２の下側端部の径方向の厚みに基づく段差２３が形成されている。
【００３０】
打球部２の下側端部とテーパー部５との間の境界部の外周には、段差２３を埋めるように拡径抑制部９が配設されている。拡径抑制部９の材質は、特に限定されないが、例えば、繊維強化樹脂や熱可塑性樹脂等により形成されている。拡径抑制部９は、バット１を金型内で熱圧する際、繊維強化樹脂製のバット本体３の拡径を抑制して、繊維強化樹脂の繊維方向が段差２３の上下において変位することを抑制する機能を発揮し得る材質で形成されている必要がある。当該材質は、例えば、エアー圧１５ｋｇ／ｃｍ２の圧力を掛けたときに、その体積保持率が９５％以上であるような性状を示すものである。
【００３１】
拡径抑制部９は、図４に示すようにリング状に形成されており、その一端部９ａは径方向に肉厚に形成されるとともに、他端部９ｂに向かって徐々に肉薄になっている。肉厚側の端部９ａの径方向の厚みは、打球部２の下側端部の径方向の厚みに基づく段差２３の幅と略同一となるように形成されている。また、拡径抑制部９の内周面は、バット本体３のテーパー部５の上方側の外周面に摺接する形状及び大きさに形成されている。
【００３２】
バット１において、拡径抑制部９の外周には、打球部２の打球テーパー部２ｂとバット本体３のテーパー部５との間の境界部の上下方向に亘って、打球部２の下方側一部とテーパー部５の上方側一部を覆うように補強部８が積層されている。補強部８の材質は特に限定されないが、例えば、繊維強化樹脂、熱可塑性樹脂、或いは、金属等により形成されている。繊維強化樹脂の場合、カーボン繊維、ガラス繊維、アラミド繊維等の補強繊維からなるものを適宜選択することができる。また、熱可塑性樹脂の場合、ＡＢＳ樹脂、ナイロン樹脂、ウレタン樹脂、ＥＶＡ樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリカーボネート樹脂等から適宜選択することができる。さらに、金属の場合、アルミニウム、マグネシウム、チタン、ステンレス、鉄鋼（クロムモリブデン鋼、軟鋼）等から適宜選択することができる。
【００３３】
打球部２にバット本体３が挿入され、その外周面に拡径抑制部９及び補強部８が配置されたバット１は、図１に示すように、打球部２からグリップ部６に亘ってこれらの外周面が連続して形成されて、段差、突起等のない平滑な外形状を呈している。
（作用）
以上詳述した本実施形態のバット１の作用について以下に説明する。
【００３４】
打球部２の下側端部とバット本体３のテーパー部５との間の段差２３に、拡径抑制部９の肉厚側の端部９ａが当接している。このとき、段差２３の幅と拡径抑制部９の肉厚側の端部９ａの厚みが略同一となるように形成されていることから、拡径抑制部９の肉厚側の端部９ａは、打球部２とバット本体３との境界部の径方向に形成された段差２３を埋めるように作用する。そして、拡径抑制部９の他端部９ｂは、肉厚側の端部９ａから徐々に肉薄となるように形成されている。これにより、熱圧前のバット本体３を打球部２に内挿した状態で、拡径抑制部９の外周面が打球部２の外周面とバット本体３のテーパー部５の外周面を連続させるような形状となっている。したがって、金型内に配置して、バット本体３の内部を加圧するとともに加熱してバット１を成形する際、拡径抑制部９は、打球部２の下側端部とバット本体３のテーパー部５との間の境界部分近傍において、バット本体３が拡径することを抑制し、結果として、当該境界部分近傍において繊維強化樹脂の繊維方向が変位しないように作用する。また、打球部２、拡径抑制部９、及びバット本体３の外周面は、段差が生じないような連続面を呈するように作用する。
【００３５】
補強部８は、打球部２の下方側一部とテーパー部５の上方側一部を覆うようにして拡径抑制部９の外周面に積層されている。これにより、補強部８は、拡径抑制部９の機能を補完するように作用する。つまり、バット本体３を構成する繊維強化樹脂の繊維方向の変位を抑制して、打球部２の下側端部とバット本体３のテーパー部５との間の境界部分近傍における応力の集中を回避し、バット１の強度を向上させるという拡径抑制部９の効果に加えて、当該境界部分にさらなる補強効果を付与するように作用する。
【００３６】
また、補強部８は、打球部２の下方側一部とテーパー部５の上方側一部を覆って、打球部２からテーパー部５に至る外周面を連続的な平滑面とするように作用している。
（バット１の製造方法）
次に、図５を参照しながら、バット１の製造方法について説明する。まず、図５（ａ）に示すように、打球部２を適切な大きさの木材を切削することによって加工成形する。打球部２に使用される木材は、単材であってもよく、複数の木材を貼り合わせるなどした複合材であってもよく、或いは、複数種類の木材からなる廃材であってもよい。木材は、１００ｍｍ角で、長さが４００ｍｍ程度のものを用意し、外形がバット１の打球部２に相当する形状となるように切削研磨する。これにより、打球部２は、上側から下側に向かって外径寸法が変化しない打球ストレート部２ａと、当該打球ストレート部２ａに連設して、上側から下側に向けて外径寸法が徐々に小さくなる打球テーパー部２ｂが形成される。
【００３７】
打球部２の中心部分に、直径２５ｍｍ程度で、且つ、打球部２の下端部側の開口部２２から上側に向かって、内径ストレート形状の穴を切削して中空部２１を形成する。これにより、打球部２の下端部側が開口部２２として開口するとともに、有底円筒形状の打球部２が形成される。また、必要に応じて、打球部２の開口部２２の外周面を所定寸法に面取り加工してもよい。
【００３８】
次に、繊維強化樹脂製のバット本体３は、所定形状のマンドレルに、繊維強化樹脂からなるプリプレグを複数回巻回することにより形成される。この工程で使用するマンドレルは、バット本体３の全体形状に相当する形状のマンドレルを使用してもよく、或いは、バット本体３を分割した形状のものを適宜準備して、それぞれにプリプレグを巻回するといった構成としてもよい。プリプレグは、所定形状のものを複数枚用意し、適宜マンドレルの所定箇所に巻回する。
【００３９】
繊維強化樹脂は、カーボン繊維等の強化繊維に熱硬化性樹脂等の成形用樹脂を含浸させて強度を向上させた複合材料であり、プリプレグを構成する強化繊維としては、カーボン繊維、ガラス繊維、各種セラミックス繊維、ボロン繊維、銅、ステンレス等の金属繊維、アモルファス繊維、芳香族ポリアミド等の有機繊維、それらの混織物等を適宜用いることができる。また、プリプレグを構成する繊維強化樹脂の繊維方向は、特に限定されないが、バット１の強度を確保する観点から言えば、バット１の上下方向に対して、０゜となるストレート層及び４５゜となるバイアス層を適宜混合させて巻回することが好ましい。
【００４０】
このようにして、図５（ａ）に示すような、マンドレルの周囲にプリプレグが複数層巻回された繊維強化樹脂製のバット本体３が形成される。その後、バット本体３からマンドレルを引き抜いて、中空円筒状のバット本体３の内部に、伸縮自在のエラストマーチューブ１０を挿入する。
【００４１】
次に、図５（ａ）に示すように、打球部２の開口部２２から、エラストマーチューブ１０が内在された状態のバット本体３を、打球部２の中空部２１内に挿入する。このとき、バット本体３の打球芯部４の外周面及び打球部２の内周面に接着剤を塗布しておく。バット本体３を中空部２１内に挿入することにより、図５（ｂ）に示すように、打球部２の中空部２１内にバット本体３の上方側である、打球芯部４が挿入されるとともに、テーパー部５、グリップ部６、グリップエンド部７は、打球部２から外部に露出された状態となる。また、打球部２の開口部２２側端部とバット本体３のテーパー部５との境界部分には、打球部２の径方向の厚みに基づく段差２３が形成されている。
【００４２】
次に、拡径抑制部９を配置する方法について説明する。拡径抑制部９は、バット本体３のテーパー部５上側部分の外周形状に相当するマンドレルに対し、繊維強化樹脂からなるプリプレグを所定数巻回して加熱することにより、あらかじめリング形状に形成する。このようにして形成された拡径抑制部９に対し、図５（ｂ）に示すように、バット本体３を、グリップエンド部７側から挿入する。これにより、拡径抑制部９は、当該拡径抑制部９の肉厚部分の一端部９ａが打球部２の段差２３に当接するようにして、バット本体３の外周に配置される。そして、拡径抑制部９の内周面が、バット本体３のテーパー部５の外周面に摺接している。
【００４３】
次に、図５（ｃ）に示すように、拡径抑制部９の外周であって、打球部２の打球テーパー部２ｂからバット本体３のテーパー部５に亘る外周部分に、テープ１１を複数回巻回して被覆することにより、補強部８を形成する。テープ１１の材質は特に限定されないが、繊維強化樹脂、熱可塑性樹脂、或いは、金属等、バット本体３及び打球部２との接着性の良好な材料が適している。また、テープ１１の被覆位置は特に限定されないが、補強部８の強度、及び、打球部２での打球面の確保の観点、及び、打球部２とバット本体３との境界部分に掛かる応力の集中を緩和するとの観点からから、本実施形態では、補強部８は、テーパー部５側の部分の方が打球部２側の部分より上下方向に幅広となるような被覆幅で被覆している。
【００４４】
その後、バット本体３の内部にエラストマーチューブ１０が内在された状態で、バット成形用の金型内に配置し、上金型により型締めした後、エラストマーチューブ１０内に圧縮空気を注入してエラストマーチューブ１０を拡開する。そして、バット本体３を構成する繊維強化樹脂を打球部２の内周面に密着させた状態で金型を加熱することにより、打球部２、バット本体３、拡径抑制部９、補強部８を接合させて一体成形されたバット１が得られる。
【００４５】
打球部２にバット本体３が挿入され、その外周面に拡径抑制部９及び補強部８が配置されたバット１は、熱圧して成形されることにより、打球部２及びバット本体３に、拡径抑制部９及び補強部８が密着されて、図１に示すように、打球部２からグリップ部６に亘ってこれらの外周面が連続して成形されて、段差、突起等のない平滑面としての外形状を呈している。
（効果）
以上詳述した本実施形態によれば、次のような効果を奏することができる。
【００４６】
（１）拡径抑制部９の一端部９ａの厚みが段差２３と略同一に形成されて段差２３を埋めるように作用することから、バット本体３が段差２３において、拡径することが抑制される。これにより、繊維強化樹脂製のバット本体３の繊維方向が段差２３において変位することが抑制され、打球部２とテーパー部５との境界部分におけるバット１の強度、すなわち、異素材間の接合面における強度を好適に向上させることができる。したがって、打球部２で打球したときに異素材間の接合面に作用する応力の集中を回避することができ、バット１の耐衝撃性、耐久性の向上に貢献することができる。
【００４７】
（２）拡径抑制部９の外周に補強部８を配置することにより、補強部８が拡径抑制部９の機能を補完するように作用することから、補強部８は、拡径抑制部９に基づく強度向上の効果をさらに強化することができる。
【００４８】
（３）補強部８は、打球部２からテーパー部５に至る外周面を連続的な平滑面として形成するように作用していることから、バット１の外観形状が向上する。見栄えがよく、意匠性に優れたバット１を提供することができる。
【００４９】
（４）拡径抑制部９は、バット本体３のグリップエンド部７側から打球部２の段差２３に当接するようにして配置している。これにより、段差２３が拡径抑制部９の位置決め部となり、的確な位置に拡径抑制部９を配置することができる。
【００５０】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよく、また、以下の変更例を組み合わせて適用しても良い。
・ 本実施形態のバットの製造方法では、図６（ａ）に示すように、補強部８と拡径抑制部９を別体として別工程で配置したが、図６（ｂ）に示すように、補強部８と拡径抑制部９を一体に形成し、一工程で配置してもよい。この場合、あらかじめ、補強部８と拡径抑制部９とを一体に形成したリング状の部材をバット本体３のグリップエンド部７側から挿入して、打球部２の段差２３に当接するまで移動させて位置決めした後、金型内で熱圧するようにしてもよい。或いは、補強部８と拡径抑制部９とをテープ１１の巻回により一体的に形成してもよい。
【００５１】
・ 本実施形態のバットの製造方法では、拡径抑制部９を段差２３に当接させて配置した後、補強部８を拡径抑制部９の外周に積層したが、補強部８と拡径抑制部９の被覆工程は、この方法に限定されない、例えば、テープ１１を打球部２とテーパー部５の外周に巻回して補強部８で被覆した後、補強部８の内部にリング状に形成された拡径抑制部９を挿入して段差２３に当接させるようにしてもよい。
【００５２】
・ 本実施形態では、拡径抑制部９をあらかじめリング形状に形成した後、バット本体３のグリップエンド部７側から挿入したが、拡径抑制部９の配置はこのような方法に限定されない。バット本体３のテーパー部５の上側部分の外周に、プリプレグを直接巻回して積層することにより配置してもよい。
【００５３】
・ 補強部８の打球部２及びテーパー部５に対する被覆幅については適宜変更可能である。上記実施形態では、テーパー部５側が上下方向により幅広となるように被覆したが、打球部２側が幅広となるように被覆してもよく、また、打球部２側の被覆幅とテーパー部５側の被覆幅とが同じになるように被覆してもよい。
【００５４】
・ 拡径抑制部９の形状は適宜変更してもよい。一端部９ａが段差２３に当接するとともに、他端部９ｂに行くに従い、その径方向の厚みが縮径するように形成されていなくてもよい。図６（ｃ）に示すように、横断面形状が対称となるように、拡径抑制部９の上下方向中央部分に内径方向への突起形状部分を形成するリングとして構成されていてもよい。或いは、図６（ｄ）に示すように、断面円形状のリングとして形成されていてもよい。これらはいずれも補強部８と一体に形成されていてもよく、また、別体として形成されていてもよい。
【００５５】
・ 拡径抑制部９は、打球部２から露出されるバット本体３の外周にのみ配置される場合に限定されない。打球部２から露出されるバット本体３の外周から、打球部２の外周に亘って配置されていてもよく、或いは、打球部２から露出されるバット本体３の外周から打球部２の中空部２１とバット本体３の打球芯部４との間に内挿されるように配置されていてもよい。
【００５６】
・ 補強部８は、省略することができる。この場合、拡径抑制部９をグリップエンド部７側から挿入して打球部２の段差２３に当接させた後、金型内で熱圧すればよい。
・ 本実施形態のバット１では、木材製の打球部２の下側の端部（段差２３）が、バット１のテーパー形状部分の上方約半分の位置に配置されるように構成した。つまり、打球部２とバット本体３との境界部分が、バット１のテーパー形状部分の略中央部分に位置するようにした。しかし、打球部２の段差２３がバット１のテーパー形状部分のさらに上方側に位置するように配置してもよく、バット１のストレート形状部分とテーパー形状部分との境界部に位置するように配置してもよい。或いは、バット１のテーパー形状部分のさらに下方側に位置するように配置してもよく、バット１の下方のストレート形状部分に位置するように配置してもよい。
【００５７】
・ バット本体３を構成する繊維強化樹脂の繊維方向は、バット１の上下方向に対して０゜となるストレート層及び４５゜となるバイアス層として配置したが、９０゜となるフープ層を含んで構成してもよい。
【符号の説明】
【００５８】
１…バット、２…打球部、３…バット本体、４…打球芯部、５…テーパー部、６…グリップ部、８…補強部、９…拡径抑制部、２１…中空部、２３…段差。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木材と繊維強化樹脂からなる複合材料製の野球またはソフトボール用バット、及びそれらの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、野球またはソフトボール用バット（以下、バットという。）では、木材製、金属製、或いは繊維強化樹脂製等、単体の材料で製造されるものが主流であった。近年では、最適な木材資源の枯渇により調達が困難な木材の使用量を抑えること、或いは、打撃時の使用感を向上させること等を目的として、これら単体材料で製造されるバットに代えて、打球部に木材を使用するとともに、打球部以外の部分に繊維強化樹脂や金属等を使用して、これら異素材を接合した複合構造のものを製造することが提案されてきている。しかし、この種のバットでは、異素材同士の接合面における強度が十分でなく、打球部で打球したときの応力が接合面に作用して、当該接合面での両素材の接合状態に悪影響を及ぼすといった問題があった。
【０００３】
この問題に対して、特許文献１では、接合面外周に補強部材を配設することにより接合面に強度を付加して、耐衝撃性、耐久性を向上させたバットが提案されている。特許文献１で開示されるバットは、図７（ａ）に示すように、中空筒形状であって木材製の打球部９０の内部に、繊維強化樹脂製のバット本体９１のヘッド側が挿入されている。バット本体９１は、打球部９０によってその外周が被覆される打球芯部９２と、外部に露出するテーパー部９３、グリップ部９４、及びグリップエンド部９５とが一体的に形成されている。図７（ｂ）に示すように、打球部９０とテーパー部９３との境界部分には、補強部材９６が巻き付けられ、その補強部材９６によって、打球部９０の下端側とテーパー部９３の上端側とが被覆されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１１３５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、引用文献１に記載されるバットは、以下に説明するようにして成形される。打球部９０内にバット本体９１の打球芯部９２を挿入し、打球部９０とテーパー部９３との境界部分の外周に補強部材９６を巻きつけた状態で、当該バットを金型内に配置する。そして、金型内に配置された成形前のバットのバット本体９１内部に圧縮空気を注入し、バット本体９１内部から加圧するとともに金型を加熱することによって、繊維強化樹脂製のバット本体９１が木材製の打球部９０に接合されて成形されている。
【０００６】
しかし、打球部９０の下端側には、打球部９０の径方向への厚みに基づく段差９７が形成されているため、このようにして成形されたバットでは、バット本体９１内部からの加圧により、打球部９０の下端側で、バット本体９１が段差９７の形状に沿って拡径してしまうことになる。その結果、打球部９０とテーパー部９３との境界部分の前後において、繊維強化樹脂の繊維方向が急激に変位することになり、バット長手方向に沿うように配設された繊維強化樹脂の繊維方向は、バットの径方向に向かって大きく変位してしまうことになる。
【０００７】
したがって、このような従来のバットでは、打球部９０で打球したときの応力が、拡径されて繊維方向が変位した境界部分近傍に集中的に作用してその影響を受けやすくなり、補強部材９６によって当該境界部分の外周を被覆した場合であっても、バットの強度を好適に保持することができないといった問題があった。そして、補強部材９６の存在によっても、依然として境界部分における異素材の接合面での接合状態への悪影響を排除しきれず、バットの耐衝撃性、耐久性に問題があった。
【０００８】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、複合材料製の野球またはソフトボール用バットにおいて、異素材の接合面を含む境界部分における強度を向上させることである。さらに別の目的は、異素材の接合面を含む境界部分での強度を向上させた複合材料製の野球またはソフトボール用バットの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、木材製で内部に中空部が形成された中空筒状の打球部と、繊維強化樹脂製でその一部が前記打球部の中空部に内挿されて接合されるとともにその残り部分が前記打球部から露出されるバット本体と、を備えた野球またはソフトボール用バットであって、前記打球部から露出される前記バット本体の外周には、前記バット本体を構成する繊維強化樹脂の繊維方向が変位することを抑制する拡径抑制部が設けられ、前記拡径抑制部は、前記打球部のグリップ部側端部と前記バット本体との間に形成される段差に接するように配置されていることを要旨とする。
【００１０】
この構成によれば、打球部から露出するバット本体の外周に設けられた拡径抑制部が、打球部のグリップ部側端部とバット本体との間において、該打球部のグリップ部側端部の径方向への厚みに起因して形成される段差を埋めることができる。これにより、打球部の中空部内にバット本体を挿入させた状態で金型内に配置して熱圧した場合であっても、バット本体が当該段差に沿って拡径することが抑制され、バット本体の繊維強化樹脂が、段差に沿ってその繊維方向を急激に変位させることが抑制される。したがって、バット本体の長手方向に沿うように繊維強化樹脂が配設されている場合であっても、その繊維方向が、バット本体の径方向に向かって大きく変位してしまうことが回避される。結果として、打球部で打球した際の応力が、当該段差における異素材の接合面に集中するという好ましくない状態を回避することができる。これにより、異素材が接合されて形成された野球またはソフトボール用バットであっても、その異素材同士の接合面を含む境界部分における強度を好適に向上させることが可能となり、バットの耐衝撃性、耐久性を向上させることに寄与することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の野球またはソフトボール用バットにおいて、前記拡径抑制部は、前記バット本体のグリップ部側方向に向かって、径方向への厚みを減少させるように形成されていることを要旨とする。
【００１２】
この構成によれば、拡径抑制部によって打球部のグリップ部側端部とバット本体との間に生じる段差を埋めることができるだけでなく、拡径抑制部のグリップ側端部において、バット本体外周面との間に段差が生じないようにすることができる。バット本体を構成する繊維強化樹脂の繊維方向の変位を抑制して異素材の接合面における応力の影響を抑制することができるとともに、打球部と当該打球部からバット本体に至るバットの外周面を平滑な面に成形することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の野球またはソフトボール用バットにおいて、前記拡径抑制部の外周には、前記打球部と前記バット本体との境界部分の強度を補強するための補強部が設けられていることを要旨とする。
【００１４】
この構成によれば、拡径抑制部により応力に対する抵抗力が付与された境界部分を、補強部で補強することができるため、拡径抑制部と補強部との相乗効果によるさらなる強度を境界部分に付与することができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の野球またはソフトボール用バットにおいて、前記拡径抑制部と前記補強部とは一体に形成されていることを要旨とする。
この構成によれば、野球またはソフトボール用バットの部品点数を少なくして、構造を簡素化することができる。
【００１６】
上記の目的を達成するために、請求項５に記載の発明は、木材製で内部に中空部が形成された中空筒状の打球部と、繊維強化樹脂製でその一部が前記打球部の中空部に内挿されて接合されるとともにその残り部分が前記打球部から露出されるバット本体と、を備えた野球またはソフトボール用バットの製造方法であって、前記バット本体の一部を、前記打球部の中空部内に内挿する工程と、前記打球部のグリップ部側端部と前記バット本体との間に形成される段差に当接するように、前記打球部から露出される前記バット本体の外周に、前記バット本体を構成する繊維強化樹脂の繊維方向が変位することを抑制する拡径抑制部を被覆する被覆工程と、金型内で熱圧して成形する工程と、を含むことを要旨とする。
【００１７】
この構成によれば、打球部の中空部内にバット本体を挿入後、打球部のグリップ部側端部とバット本体との間に生じる段差の形状に応じた拡径抑制部を当該段差に当接配置することができる。拡径抑制部を配置後、金型内で熱圧して成形することにより、繊維強化樹脂で構成されるバット本体が段差に沿うようにして拡径することが抑制され、繊維強化樹脂の繊維方向が変位することを好適に抑制することができる。バット本体の長手方向に沿うように配設された繊維強化樹脂であっても、その繊維方向が、バット本体の径方向に向かって大きく変位してしまうことが回避される。その結果、打球部で打球した際の応力が段差に作用したとしても、該応力の影響を受け難くすることができるため、木材製の打球部と繊維強化樹脂製のバット本体という、異素材で構成される部材の接合面を含む境界部分における強度を、好適に向上させ得る複合材料製の野球またはソフトボール用バットの製造方法を提供することができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の野球またはソフトボール用バットの製造方法において、前記被覆工程は、前記打球部のグリップ部側端部と前記バット本体との間に形成される段差に当接するように、前記打球部から露出される前記バット本体の外周に、前記バット本体を構成する繊維強化樹脂の繊維方向が変位することを抑制する拡径抑制部を配置する段階と、前記拡径抑制部の外周であって、前記打球部と前記バット本体との境界部分の外周に補強部を被覆する段階と、を含むことを要旨とする。
【００１９】
この構成によれば、拡径抑制部により応力に対する抵抗力が付与された境界部分を、補強部で補強することができるため、拡径抑制部と補強部との相乗効果によるさらなる強度を備えた複合材料製の野球またはソフトボール用バットの製造方法を提供することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、複合材料製の野球またはソフトボール用バットにおいて、異素材の接合面を含む境界部における強度を向上させることができる。さらに、異素材の接合面を含む境界部での強度を向上させた複合材料製の野球またはソフトボール用バットの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】バットの側面図。
【図２】バットの断面図。
【図３】打球部と拡径抑制部との境界部の拡大断面図。
【図４】（ａ）は、拡径抑制部の斜視図。（ｂ）は、拡径抑制部の断面図。
【図５】バットの製造方法を説明する図。（ａ）は、打球部にバット本体を挿入する前の図。（ｂ）は、拡径抑制部を配置する段階を示す図。（ｃ）は、補強部を被覆する段階を示す図。
【図６】（ａ）は実施形態に記載した拡径抑制部及び補強部の断面図。（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、拡径抑制部及び補強部の変更例の断面図。
【図７】（ａ）は、従来のバットの断面図。（ｂ）は、その拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、野球用バットについて、図１〜図５に基づき説明する。ここで、バット１のヘッド側を上側と規定するとともに、バット１のグリップエンド部７側を下側と規定して説明する。
（バット１の構成）
図１乃至図３に示すように、本実施形態のバット１は、打球部２と、打球部２にその一部が内挿されるバット本体３と、打球部２のグリップエンド部７側端部に配置される拡径抑制部９と、拡径抑制部９の外周に配置される補強部８とから構成されている。図１に示すように、バット１の全体形状は、打球部２の上方ではその外径寸法がストレート形状に形成されるとともに、バット本体３の下方では打球部２より外径寸法が小さいストレート形状に形成され、両者の間では、外径寸法が徐々に縮径するテーパー形状となっている。図２に示すように、打球部２の下側の端部は、バット１のテーパー形状部分の上方の約半分の位置に配設されている。
【００２３】
バット１を構成する各部について以下説明する。
木材製の打球部２は、片側が開口した有底円筒形状に形成されている。打球部２に使用される木材は、野球或いはソフトボール用バットとして一般的に使用されるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、トネリコ材、ヤチダモ材、ホワイトアッシュ材、メープル材などの広葉樹散孔材等、或いは、竹材などが挙げられる。材料としての木材は、単材であってもよく、或いは、複数種類の木材からなる複合材であってもよい。
【００２４】
打球部２の外周面は、これら材料となる木材を切削することにより、通常使用される野球用バットの打球部に適用される形状に形成されている。打球部２は、図２に示すように、上側から下側に向かって外径寸法が変化しない打球ストレート部２ａに、上側から下側に向けて外径寸法が徐々に小さくなる打球テーパー部２ｂが連設して形成されている。また、図２及び図５（ａ）に示すように、打球部２の内部には、打球部２の下側端部の開口部２２から上端部に向けて内径寸法が同一となる内径ストレート形状の円筒状の穴が切削されて、中空部２１が形成されている。
【００２５】
繊維強化樹脂製のバット本体３は、打球部２の中空部２１内に挿入される打球芯部４と、グリップ部６と、打球芯部４とグリップ部６とを連結するテーパー部５と、グリップ部６の下端側に形成されるグリップエンド部７とから構成されている。テーパー部５、グリップ部６、グリップエンド部７は、打球部２の中空部２１内に挿入されることなく、打球部２外に配置されている。
【００２６】
後に説明するように、バット本体３は、繊維強化樹脂製のプリプレグをマンドレルに複数層巻回することによって中空形状に形成されている。なお、バット本体３の壁厚は、打球芯部４からグリップエンド部７に至るまで同一の壁厚となっている。
【００２７】
バット本体３を構成する打球芯部４は、その外径寸法が、上下方向に同一径で、且つ、打球部２の中空部２１に相当する大きさの中空円筒形状に形成されている。これにより、バット本体３を打球部２の中空部２１内に挿入したときに打球芯部４の外周面が中空部２１の内周面に接するようになる。
【００２８】
バット本体３を構成するグリップ部６も打球芯部４と同様、その外径寸法が上下方向に同一径となる中空円筒形状に形成されている。そして、打球芯部４とグリップ部６との間を連結するテーパー部５は、打球芯部４からグリップ部６に向けてその外径寸法が縮径するように形成されている。グリップ部６の下側端部には、グリップ部６の外径寸法より大径のグリップエンド部７が形成されている。バット本体３は、図５（ａ）に示すように、打球芯部４、テーパー部５、グリップ部６に亘ってこれらの外周面が連続して形成されており、段差、突起等のない平滑面となっている。
【００２９】
図２及び図３に示すように、打球部２の中空部２１内にバット本体３の打球芯部４を挿入した状態では、バット本体３のテーパー部５、グリップ部６、及びグリップエンド部７が打球部２の中空部２１から露出している。そして、打球部２の下側端部とテーパー部５との間の境界部には、打球部２の下側端部の径方向の厚みに基づく段差２３が形成されている。
【００３０】
打球部２の下側端部とテーパー部５との間の境界部の外周には、段差２３を埋めるように拡径抑制部９が配設されている。拡径抑制部９の材質は、特に限定されないが、例えば、繊維強化樹脂や熱可塑性樹脂等により形成されている。拡径抑制部９は、バット１を金型内で熱圧する際、繊維強化樹脂製のバット本体３の拡径を抑制して、繊維強化樹脂の繊維方向が段差２３の上下において変位することを抑制する機能を発揮し得る材質で形成されている必要がある。当該材質は、例えば、エアー圧１５ｋｇ／ｃｍ２の圧力を掛けたときに、その体積保持率が９５％以上であるような性状を示すものである。
【００３１】
拡径抑制部９は、図４に示すようにリング状に形成されており、その一端部９ａは径方向に肉厚に形成されるとともに、他端部９ｂに向かって徐々に肉薄になっている。肉厚側の端部９ａの径方向の厚みは、打球部２の下側端部の径方向の厚みに基づく段差２３の幅と略同一となるように形成されている。また、拡径抑制部９の内周面は、バット本体３のテーパー部５の上方側の外周面に摺接する形状及び大きさに形成されている。
【００３２】
バット１において、拡径抑制部９の外周には、打球部２の打球テーパー部２ｂとバット本体３のテーパー部５との間の境界部の上下方向に亘って、打球部２の下方側一部とテーパー部５の上方側一部を覆うように補強部８が積層されている。補強部８の材質は特に限定されないが、例えば、繊維強化樹脂、熱可塑性樹脂、或いは、金属等により形成されている。繊維強化樹脂の場合、カーボン繊維、ガラス繊維、アラミド繊維等の補強繊維からなるものを適宜選択することができる。また、熱可塑性樹脂の場合、ＡＢＳ樹脂、ナイロン樹脂、ウレタン樹脂、ＥＶＡ樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリカーボネート樹脂等から適宜選択することができる。さらに、金属の場合、アルミニウム、マグネシウム、チタン、ステンレス、鉄鋼（クロムモリブデン鋼、軟鋼）等から適宜選択することができる。
【００３３】
打球部２にバット本体３が挿入され、その外周面に拡径抑制部９及び補強部８が配置されたバット１は、図１に示すように、打球部２からグリップ部６に亘ってこれらの外周面が連続して形成されて、段差、突起等のない平滑な外形状を呈している。
（作用）
以上詳述した本実施形態のバット１の作用について以下に説明する。
【００３４】
打球部２の下側端部とバット本体３のテーパー部５との間の段差２３に、拡径抑制部９の肉厚側の端部９ａが当接している。このとき、段差２３の幅と拡径抑制部９の肉厚側の端部９ａの厚みが略同一となるように形成されていることから、拡径抑制部９の肉厚側の端部９ａは、打球部２とバット本体３との境界部の径方向に形成された段差２３を埋めるように作用する。そして、拡径抑制部９の他端部９ｂは、肉厚側の端部９ａから徐々に肉薄となるように形成されている。これにより、熱圧前のバット本体３を打球部２に内挿した状態で、拡径抑制部９の外周面が打球部２の外周面とバット本体３のテーパー部５の外周面を連続させるような形状となっている。したがって、金型内に配置して、バット本体３の内部を加圧するとともに加熱してバット１を成形する際、拡径抑制部９は、打球部２の下側端部とバット本体３のテーパー部５との間の境界部分近傍において、バット本体３が拡径することを抑制し、結果として、当該境界部分近傍において繊維強化樹脂の繊維方向が変位しないように作用する。また、打球部２、拡径抑制部９、及びバット本体３の外周面は、段差が生じないような連続面を呈するように作用する。
【００３５】
補強部８は、打球部２の下方側一部とテーパー部５の上方側一部を覆うようにして拡径抑制部９の外周面に積層されている。これにより、補強部８は、拡径抑制部９の機能を補完するように作用する。つまり、バット本体３を構成する繊維強化樹脂の繊維方向の変位を抑制して、打球部２の下側端部とバット本体３のテーパー部５との間の境界部分近傍における応力の集中を回避し、バット１の強度を向上させるという拡径抑制部９の効果に加えて、当該境界部分にさらなる補強効果を付与するように作用する。
【００３６】
また、補強部８は、打球部２の下方側一部とテーパー部５の上方側一部を覆って、打球部２からテーパー部５に至る外周面を連続的な平滑面とするように作用している。
（バット１の製造方法）
次に、図５を参照しながら、バット１の製造方法について説明する。まず、図５（ａ）に示すように、打球部２を適切な大きさの木材を切削することによって加工成形する。打球部２に使用される木材は、単材であってもよく、複数の木材を貼り合わせるなどした複合材であってもよく、或いは、複数種類の木材からなる廃材であってもよい。木材は、１００ｍｍ角で、長さが４００ｍｍ程度のものを用意し、外形がバット１の打球部２に相当する形状となるように切削研磨する。これにより、打球部２は、上側から下側に向かって外径寸法が変化しない打球ストレート部２ａと、当該打球ストレート部２ａに連設して、上側から下側に向けて外径寸法が徐々に小さくなる打球テーパー部２ｂが形成される。
【００３７】
打球部２の中心部分に、直径２５ｍｍ程度で、且つ、打球部２の下端部側の開口部２２から上側に向かって、内径ストレート形状の穴を切削して中空部２１を形成する。これにより、打球部２の下端部側が開口部２２として開口するとともに、有底円筒形状の打球部２が形成される。また、必要に応じて、打球部２の開口部２２の外周面を所定寸法に面取り加工してもよい。
【００３８】
次に、繊維強化樹脂製のバット本体３は、所定形状のマンドレルに、繊維強化樹脂からなるプリプレグを複数回巻回することにより形成される。この工程で使用するマンドレルは、バット本体３の全体形状に相当する形状のマンドレルを使用してもよく、或いは、バット本体３を分割した形状のものを適宜準備して、それぞれにプリプレグを巻回するといった構成としてもよい。プリプレグは、所定形状のものを複数枚用意し、適宜マンドレルの所定箇所に巻回する。
【００３９】
繊維強化樹脂は、カーボン繊維等の強化繊維に熱硬化性樹脂等の成形用樹脂を含浸させて強度を向上させた複合材料であり、プリプレグを構成する強化繊維としては、カーボン繊維、ガラス繊維、各種セラミックス繊維、ボロン繊維、銅、ステンレス等の金属繊維、アモルファス繊維、芳香族ポリアミド等の有機繊維、それらの混織物等を適宜用いることができる。また、プリプレグを構成する繊維強化樹脂の繊維方向は、特に限定されないが、バット１の強度を確保する観点から言えば、バット１の上下方向に対して、０゜となるストレート層及び４５゜となるバイアス層を適宜混合させて巻回することが好ましい。
【００４０】
このようにして、図５（ａ）に示すような、マンドレルの周囲にプリプレグが複数層巻回された繊維強化樹脂製のバット本体３が形成される。その後、バット本体３からマンドレルを引き抜いて、中空円筒状のバット本体３の内部に、伸縮自在のエラストマーチューブ１０を挿入する。
【００４１】
次に、図５（ａ）に示すように、打球部２の開口部２２から、エラストマーチューブ１０が内在された状態のバット本体３を、打球部２の中空部２１内に挿入する。このとき、バット本体３の打球芯部４の外周面及び打球部２の内周面に接着剤を塗布しておく。バット本体３を中空部２１内に挿入することにより、図５（ｂ）に示すように、打球部２の中空部２１内にバット本体３の上方側である、打球芯部４が挿入されるとともに、テーパー部５、グリップ部６、グリップエンド部７は、打球部２から外部に露出された状態となる。また、打球部２の開口部２２側端部とバット本体３のテーパー部５との境界部分には、打球部２の径方向の厚みに基づく段差２３が形成されている。
【００４２】
次に、拡径抑制部９を配置する方法について説明する。拡径抑制部９は、バット本体３のテーパー部５上側部分の外周形状に相当するマンドレルに対し、繊維強化樹脂からなるプリプレグを所定数巻回して加熱することにより、あらかじめリング形状に形成する。このようにして形成された拡径抑制部９に対し、図５（ｂ）に示すように、バット本体３を、グリップエンド部７側から挿入する。これにより、拡径抑制部９は、当該拡径抑制部９の肉厚部分の一端部９ａが打球部２の段差２３に当接するようにして、バット本体３の外周に配置される。そして、拡径抑制部９の内周面が、バット本体３のテーパー部５の外周面に摺接している。
【００４３】
次に、図５（ｃ）に示すように、拡径抑制部９の外周であって、打球部２の打球テーパー部２ｂからバット本体３のテーパー部５に亘る外周部分に、テープ１１を複数回巻回して被覆することにより、補強部８を形成する。テープ１１の材質は特に限定されないが、繊維強化樹脂、熱可塑性樹脂、或いは、金属等、バット本体３及び打球部２との接着性の良好な材料が適している。また、テープ１１の被覆位置は特に限定されないが、補強部８の強度、及び、打球部２での打球面の確保の観点、及び、打球部２とバット本体３との境界部分に掛かる応力の集中を緩和するとの観点からから、本実施形態では、補強部８は、テーパー部５側の部分の方が打球部２側の部分より上下方向に幅広となるような被覆幅で被覆している。
【００４４】
その後、バット本体３の内部にエラストマーチューブ１０が内在された状態で、バット成形用の金型内に配置し、上金型により型締めした後、エラストマーチューブ１０内に圧縮空気を注入してエラストマーチューブ１０を拡開する。そして、バット本体３を構成する繊維強化樹脂を打球部２の内周面に密着させた状態で金型を加熱することにより、打球部２、バット本体３、拡径抑制部９、補強部８を接合させて一体成形されたバット１が得られる。
【００４５】
打球部２にバット本体３が挿入され、その外周面に拡径抑制部９及び補強部８が配置されたバット１は、熱圧して成形されることにより、打球部２及びバット本体３に、拡径抑制部９及び補強部８が密着されて、図１に示すように、打球部２からグリップ部６に亘ってこれらの外周面が連続して成形されて、段差、突起等のない平滑面としての外形状を呈している。
（効果）
以上詳述した本実施形態によれば、次のような効果を奏することができる。
【００４６】
（１）拡径抑制部９の一端部９ａの厚みが段差２３と略同一に形成されて段差２３を埋めるように作用することから、バット本体３が段差２３において、拡径することが抑制される。これにより、繊維強化樹脂製のバット本体３の繊維方向が段差２３において変位することが抑制され、打球部２とテーパー部５との境界部分におけるバット１の強度、すなわち、異素材間の接合面における強度を好適に向上させることができる。したがって、打球部２で打球したときに異素材間の接合面に作用する応力の集中を回避することができ、バット１の耐衝撃性、耐久性の向上に貢献することができる。
【００４７】
（２）拡径抑制部９の外周に補強部８を配置することにより、補強部８が拡径抑制部９の機能を補完するように作用することから、補強部８は、拡径抑制部９に基づく強度向上の効果をさらに強化することができる。
【００４８】
（３）補強部８は、打球部２からテーパー部５に至る外周面を連続的な平滑面として形成するように作用していることから、バット１の外観形状が向上する。見栄えがよく、意匠性に優れたバット１を提供することができる。
【００４９】
（４）拡径抑制部９は、バット本体３のグリップエンド部７側から打球部２の段差２３に当接するようにして配置している。これにより、段差２３が拡径抑制部９の位置決め部となり、的確な位置に拡径抑制部９を配置することができる。
【００５０】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよく、また、以下の変更例を組み合わせて適用しても良い。
・ 本実施形態のバットの製造方法では、図６（ａ）に示すように、補強部８と拡径抑制部９を別体として別工程で配置したが、図６（ｂ）に示すように、補強部８と拡径抑制部９を一体に形成し、一工程で配置してもよい。この場合、あらかじめ、補強部８と拡径抑制部９とを一体に形成したリング状の部材をバット本体３のグリップエンド部７側から挿入して、打球部２の段差２３に当接するまで移動させて位置決めした後、金型内で熱圧するようにしてもよい。或いは、補強部８と拡径抑制部９とをテープ１１の巻回により一体的に形成してもよい。
【００５１】
・ 本実施形態のバットの製造方法では、拡径抑制部９を段差２３に当接させて配置した後、補強部８を拡径抑制部９の外周に積層したが、補強部８と拡径抑制部９の被覆工程は、この方法に限定されない、例えば、テープ１１を打球部２とテーパー部５の外周に巻回して補強部８で被覆した後、補強部８の内部にリング状に形成された拡径抑制部９を挿入して段差２３に当接させるようにしてもよい。
【００５２】
・ 本実施形態では、拡径抑制部９をあらかじめリング形状に形成した後、バット本体３のグリップエンド部７側から挿入したが、拡径抑制部９の配置はこのような方法に限定されない。バット本体３のテーパー部５の上側部分の外周に、プリプレグを直接巻回して積層することにより配置してもよい。
【００５３】
・ 補強部８の打球部２及びテーパー部５に対する被覆幅については適宜変更可能である。上記実施形態では、テーパー部５側が上下方向により幅広となるように被覆したが、打球部２側が幅広となるように被覆してもよく、また、打球部２側の被覆幅とテーパー部５側の被覆幅とが同じになるように被覆してもよい。
【００５４】
・ 拡径抑制部９の形状は適宜変更してもよい。一端部９ａが段差２３に当接するとともに、他端部９ｂに行くに従い、その径方向の厚みが縮径するように形成されていなくてもよい。図６（ｃ）に示すように、横断面形状が対称となるように、拡径抑制部９の上下方向中央部分に内径方向への突起形状部分を形成するリングとして構成されていてもよい。或いは、図６（ｄ）に示すように、断面円形状のリングとして形成されていてもよい。これらはいずれも補強部８と一体に形成されていてもよく、また、別体として形成されていてもよい。
【００５５】
・ 拡径抑制部９は、打球部２から露出されるバット本体３の外周にのみ配置される場合に限定されない。打球部２から露出されるバット本体３の外周から、打球部２の外周に亘って配置されていてもよく、或いは、打球部２から露出されるバット本体３の外周から打球部２の中空部２１とバット本体３の打球芯部４との間に内挿されるように配置されていてもよい。
【００５６】
・ 補強部８は、省略することができる。この場合、拡径抑制部９をグリップエンド部７側から挿入して打球部２の段差２３に当接させた後、金型内で熱圧すればよい。
・ 本実施形態のバット１では、木材製の打球部２の下側の端部（段差２３）が、バット１のテーパー形状部分の上方約半分の位置に配置されるように構成した。つまり、打球部２とバット本体３との境界部分が、バット１のテーパー形状部分の略中央部分に位置するようにした。しかし、打球部２の段差２３がバット１のテーパー形状部分のさらに上方側に位置するように配置してもよく、バット１のストレート形状部分とテーパー形状部分との境界部に位置するように配置してもよい。或いは、バット１のテーパー形状部分のさらに下方側に位置するように配置してもよく、バット１の下方のストレート形状部分に位置するように配置してもよい。
【００５７】
・ バット本体３を構成する繊維強化樹脂の繊維方向は、バット１の上下方向に対して０゜となるストレート層及び４５゜となるバイアス層として配置したが、９０゜となるフープ層を含んで構成してもよい。
【符号の説明】
【００５８】
１…バット、２…打球部、３…バット本体、４…打球芯部、５…テーパー部、６…グリップ部、８…補強部、９…拡径抑制部、２１…中空部、２３…段差。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
木材製で内部に中空部が形成された中空筒状の打球部と、繊維強化樹脂製でその一部が前記打球部の中空部に内挿されて接合されるとともにその残り部分が前記打球部から露出されるバット本体と、を備えた野球またはソフトボール用バットであって、
前記打球部から露出される前記バット本体の外周には、前記バット本体を構成する繊維強化樹脂の繊維方向が変位することを抑制する拡径抑制部が設けられ、
前記拡径抑制部は、前記打球部のグリップ部側端部と前記バット本体との間に形成される段差に接するように配置されていることを特徴とする野球またはソフトボール用バット。
【請求項２】
前記拡径抑制部は、前記バット本体のグリップ部側方向に向かって、径方向への厚みを減少させるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の野球またはソフトボール用バット。
【請求項３】
前記拡径抑制部の外周には、前記打球部と前記バット本体との境界部分の強度を補強するための補強部が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の野球またはソフトボール用バット。
【請求項４】
前記拡径抑制部と前記補強部とは一体に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の野球またはソフトボール用バット。
【請求項５】
木材製で内部に中空部が形成された中空筒状の打球部と、繊維強化樹脂製でその一部が前記打球部の中空部に内挿されて接合されるとともにその残り部分が前記打球部から露出されるバット本体と、を備えた野球またはソフトボール用バットの製造方法であって、
前記バット本体の一部を、前記打球部の中空部内に内挿する工程と、
前記打球部のグリップ部側端部と前記バット本体との間に形成される段差に当接するように、前記打球部から露出される前記バット本体の外周に、前記バット本体を構成する繊維強化樹脂の繊維方向が変位することを抑制する拡径抑制部を被覆する被覆工程と、
金型内で熱圧して成形する工程と、
を含むことを特徴とする野球またはソフトボール用バットの製造方法。
【請求項６】
前記被覆工程は、
前記打球部のグリップ部側端部と前記バット本体との間に形成される段差に当接するように、前記打球部から露出される前記バット本体の外周に、前記バット本体を構成する繊維強化樹脂の繊維方向が変位することを抑制する拡径抑制部を配置する段階と、
前記拡径抑制部の外周であって、前記打球部と前記バット本体との境界部分の外周に補強部を被覆する段階と、
を含むことを特徴とする請求項５に記載の野球またはソフトボール用バットの製造方法。
【請求項１】
木材製で内部に中空部が形成された中空筒状の打球部と、繊維強化樹脂製でその一部が前記打球部の中空部に内挿されて接合されるとともにその残り部分が前記打球部から露出されるバット本体と、を備えた野球またはソフトボール用バットであって、
前記打球部から露出される前記バット本体の外周には、前記バット本体を構成する繊維強化樹脂の繊維方向が変位することを抑制する拡径抑制部が設けられ、
前記拡径抑制部は、前記打球部のグリップ部側端部と前記バット本体との間に形成される段差に接するように配置されていることを特徴とする野球またはソフトボール用バット。
【請求項２】
前記拡径抑制部は、前記バット本体のグリップ部側方向に向かって、径方向への厚みを減少させるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の野球またはソフトボール用バット。
【請求項３】
前記拡径抑制部の外周には、前記打球部と前記バット本体との境界部分の強度を補強するための補強部が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の野球またはソフトボール用バット。
【請求項４】
前記拡径抑制部と前記補強部とは一体に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の野球またはソフトボール用バット。
【請求項５】
木材製で内部に中空部が形成された中空筒状の打球部と、繊維強化樹脂製でその一部が前記打球部の中空部に内挿されて接合されるとともにその残り部分が前記打球部から露出されるバット本体と、を備えた野球またはソフトボール用バットの製造方法であって、
前記バット本体の一部を、前記打球部の中空部内に内挿する工程と、
前記打球部のグリップ部側端部と前記バット本体との間に形成される段差に当接するように、前記打球部から露出される前記バット本体の外周に、前記バット本体を構成する繊維強化樹脂の繊維方向が変位することを抑制する拡径抑制部を被覆する被覆工程と、
金型内で熱圧して成形する工程と、
を含むことを特徴とする野球またはソフトボール用バットの製造方法。
【請求項６】
前記被覆工程は、
前記打球部のグリップ部側端部と前記バット本体との間に形成される段差に当接するように、前記打球部から露出される前記バット本体の外周に、前記バット本体を構成する繊維強化樹脂の繊維方向が変位することを抑制する拡径抑制部を配置する段階と、
前記拡径抑制部の外周であって、前記打球部と前記バット本体との境界部分の外周に補強部を被覆する段階と、
を含むことを特徴とする請求項５に記載の野球またはソフトボール用バットの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−７５１０５（Ｐ２０１３−７５１０５Ａ）
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１８０４９（Ｐ２０１１−２１８０４９）
【出願日】平成２３年９月３０日（２０１１．９．３０）
【出願人】（０００００５９３５）美津濃株式会社 (239)
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月３０日（２０１１．９．３０）
【出願人】（０００００５９３５）美津濃株式会社 (239)
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