棒球用球棒的制作方法

专利名称：棒球用球棒的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在棒球比赛中所使用的棒球用球棒。
背景技术：
硬式棒球中所使用的木制球棒必须能承受击打时强烈的载荷，作为该球棒的原材 料的树木局限于日本白蜡木、枫木及美国白蜡木等。然而，这些树木之产地范围比较窄，而 且生长需要较长的时间，所以最近资源枯竭的情况加重，处于难以低价地供应木制球棒的 境地。相对于此，金属球棒虽可大量生产并可低价供应，但由于重量轻且回弹系数也较大， 所以对击打方单方面有利，有可能导致比赛无法顺利进行。因此，日本国内的职业棒球并不 认可使用金属球棒，即便是业余棒球，也有时会设置一些限制。作为木制球棒的替代品，可列举黏合了木片或竹片的各种接合球棒，最为广泛普 及的是整体由竹片构成的竹球棒。竹球棒的原材料通常是长成大直径的毛竹，将砍伐的 竹子加工成细长条状的竹片之后，用粘接剂将这些竹片黏合在一起来制造正方形截面的母 材，最后用车床精加工成规定形状。另外，除竹球棒以外，从截面观察，仅将中心部由竹片形 成，在该中心部周围黏合了枫木等板材的称作复合球棒的产品也正在普及。在结构上，复合 球棒的握把部分完全为竹制，但击打部分的外周是由与木制球棒同等的木材覆盖。关于球棒的技术开发的历史悠久，迄今为止也申请了很多专利等，将这些专利中 与本案相关的案件示于以下其中，专利文献1(日本专利实明4262号公报)的特征是在藤 木贯穿中心以提高球棒的强度；专利文献2 (日本专利实明63303号公报)的特征是在球棒 的中心插入铁棒以防止折损或提高强度；专利文献3(日本专利实明379399号公报)是涉 及竹球棒的结构，其揭示了竹片的配置方法等；专利文献4(日本专利实公昭35-016213号 公报)是在中心部分使用硬质材料并在该中心部分的两侧粘接竹材来形成击打部分以改 善竹球棒的回弹力。

发明内容
作为竹球棒的原材料的竹子生长快，也无资源枯竭的顾虑，此外粘接剂也不断改 良，从而也不会因冲击或长期劣化导致粘接面剥离，而且安全性方面也无任何问题。然而， 众所周知竹子相对于弯曲载荷的刚性低，竹球棒在击打时整体呈弓状变形来吸收冲击，因 此也难以获得飞行距离，所以在正式比赛中较少使用。另外，所述复合球棒的握把部分整体 由竹子所形成，在刚性方面与竹球棒相比差别不大。另外，所述日本白蜡木或枫木等的比重约为0. 73，竹子的比重约为0. 68。这些值 虽然会因品种、产地或含水比例等而存在差异，但竹子重量轻这一点不会改变。因此当形成 产品时，如果使形状相同，则竹球棒的一端会较轻，此外，如果使重量相同则木制球棒的一 端会较细，难以使竹球棒与木制球棒的形状及重量均一致，从而必然会在使用感上产生差 异。另外，硬式棒球用木制球棒的重量在称作「S2型」的稍细的类型中为900g至910g。为了提高球棒的强度，如专利文献1有使用某些芯材的方法，但难以对该文献的3圆形截面的芯材与包围该芯材外周的木材的粘接面上均衡性佳地施加压力，因而粘接强度 易不足。此外，如专利文献2在将金属或树脂等用作芯材时，不被认可为木制球棒，因而依 照比赛团体所定的各种规则，有可能会被禁止在正式比赛中使用。此外，专利文献4的球棒 的握把部分的整体由硬质原材料所构成，除重量增加以外，击打时的冲击会直接传递到手 掌而导致使用感差，因此主要使用在挥棒等练习中，不适合在比赛中使用。本发明是基于上述的实际情况开发而成，其旨在提供一种棒球用球棒，具有类似 于以往的木制球棒的性能，且在价格及资源保护方面也优异。用于解决所述课题的技术方案1中记载的发明是一种棒球用球棒，其是对位于所 述球棒横截面的中心且呈矩形截面的加强芯、与包围该加强芯且层叠竹片而成的外周材料 通过粘接而一体化所成的母材进行切削来制造的，所述加强芯从所述球棒的前端贯穿到末 端，且由硬质材料与缓冲材料这两种原材料构成。本发明的棒球用球棒是以现有的竹球棒为基础，并在该竹球棒的内部装入由硬质 材料与缓冲材料这两种原材料所构成的加强芯。此外，加强芯的横截面在母材的状态下限 定为矩形，而且在形成产品的状态下，从所述球棒的前端到所述球棒末端的握把末端为止 硬质材料与缓冲材料均不在中途中断而贯穿两端。但是加强芯的中心无需与球棒的中心完 全一致。另外，所述母材是指作为球棒的原材料的呈正方形截面的棒，用车床对该母材进行 切削而制成最终的产品。另外，所述加强芯的横截面是指与母材或球棒的长度方向正交的 圆形截面状的面。装入加强芯以提高球棒的刚性及调整重量。为此，加强芯必须使用弯曲刚性高于 竹子且比重大于竹子的原材料。然而，如果单纯提高刚性，则存在冲击不会被吸收而是传递 到握把从而导致使用感恶化的顾虑。因此，本发明的加强芯是将主要用于提高刚性的硬质 材料与主要用于吸收冲击的缓冲材料组合在一起来以实现类似于木制球棒的性能。另外， 硬质材料与缓冲材料是通过粘接而牢固地形成一体的加强芯，且硬质材料与缓冲材料的截 面形状沿着母材的长度方向不会发生变化，在任意横截面中两种材料均是如金太郎糖股 配置为同一形状。但是在形成为球棒产品时，也有时会在直径比较小的握把部分(直径约 25mm)对加强芯的外缘进行切削而使得截面形状发生变化。层叠在加强芯的外周的竹片是将砍伐的竹子沿着长度方向劈裂并切断成规定长 度的片材，与以往的竹球棒并无差异，每个竹片的端面为细长的长方形且呈现出条状的外 观。在该竹片的面积较大的面上涂敷粘接剂，将该面彼此重合，使之紧密结合后，施加压力 与热量来制造竹片的层叠体。同样，用粘接剂使硬质材料与缓冲材料一体化来制造矩形截 面的加强芯。然后，在层叠体与加强芯的表面涂敷粘接剂，将两者配置成规定的结构后施加 压力与热量来使层叠体与加强芯整体形成一体而完成母材。如上所述的将加强芯的截面限定为矩形状，可在制造母材时对加强芯与竹片的边 界面整体均等地施加压力，这样既消除了加强芯或竹片的变形，也可使粘接剂渗透到整个 边界面而实现理想的粘接，因此，作用于球棒外周的载荷确实地传递到加强芯，而且也防止 了因粘接不良导致的龟裂的产生。此外，由于加强芯未在中间中断而是贯穿球棒的两端，因 此提高了球棒的整体刚性从而抑制了击打时的变形，另外由于加强芯的比重大于竹子的比 重，而使得与纯粹的竹球棒相比，应用了该加强芯的球棒的重量增加，此外由于构成加强芯 的缓冲材料的作用而使得使用感也得到改善。
技术方案2中记载的是限定加强芯的结构的发明，所述加强芯的横截面是一边长 度为30mm至40mm的矩形状，且所述缓冲材料的相对置的面夹住所述硬质材料。所述加强芯是一边长度为30mm至40mm的正方形或长方形截面，所述硬质材料配 置在中心，缓冲材料以将该硬质材料夹在其相对面之间的方式与该硬质材料相接触，从而 成为用两个缓冲材料夹住中心的硬质材料的三层结构。通过形成此种结构，击打时的冲击 既由缓冲材料来减缓又传递到硬质材料，因而可使使用感得到改善。另外，至于硬质材料或 缓冲材料的截面尺寸的详细内容，每次都选择最佳值。此外，加强芯的一边的长度为30mm 以上，因而在形成产品时，整个握把部分由加强芯所构成。技术方案3中记载的也是限定加强芯的结构的发明，所述加强芯是横截面的一边 长度为30mm至40mm的矩形状，且所述硬质材料配置在中心，所述缓冲材料配置成包围所述 硬质材料的周围。所述加强芯的截面是一边的长度为30mm至40mm的正方形或长方形，所述硬质材 料配置在中心且所述缓冲材料配置成包围该硬质材料外周的结构。另外，如果考虑粘接性， 则硬质材料优选为矩形截面，此外，包围硬质材料的缓冲材料是由两根至四根左右的棒材 的材料组合而成，并非为挖通一根棒材的中心的材料。通过以此方式构成的加强芯，由于硬 质材料由缓冲材料完全包围，因而除能减缓传递到硬质材料的冲击以外，还能减缓从硬质 材料传递而来的冲击。另外，至于硬质材料或缓冲材料的截面尺寸的详细内容，每次选择最 佳值。技术方案4中记载的也是限定加强芯的结构的发明，所述加强芯是横截面的一边 长度为30mm至40mm的矩形状，且由硬质材料与缓冲材料所构成的共计四个小片配置成风 车状。所述加强芯是截面的一边长度为30mm至40mm的正方形或长方形，且是将正方形 或长方形截面均分为四个小片，且排列成风车状的结构；所谓排列成风车状是指以球棒的 中心轴为原点将小片配置成旋转对称的情形。因此，各个小片的截面是加强芯的截面的四 分之一大小的正方形或长方形，且每个小片是使硬质材料与缓冲材料成面接触的双层结 构。另外，当将小片排列成风车状时，调整方向或配置以使硬质材料集聚在中心。通过以此 方式构成的加强芯，由于硬质材料分散配置，且缓冲材料夹着各个硬质材料，因此冲击被分 散到较广范围。另外，至于硬质材料或缓冲材料的截面尺寸的详细内容，每次选择最佳值。技术方案5中记载的是限定加强芯的原材料的发明，所述硬质材料使用山核桃木 或橡木，且所述缓冲材料使用日本白蜡木或枫木。山核桃木是主要生长在北美东部的胡桃 科的阔叶树，作为木材而言为硬质且抗冲击载荷性强，自古就用于高尔夫球杆。该山核桃木 在干燥状态下的比重约为0. 85，比竹子的比重大，除可提高球棒的刚性以外，重量也增加。 此外，橡木(oak)虽不及山核桃木，但也具有适当的刚性与比重，其被用于各种工具的把柄 等中。山核桃木或橡木的资源丰富，获得性方面不存在问题。缓冲材料使用作为以往的木制球棒的原材料的日本白蜡木或枫木。日本白蜡木或 枫木的强度优异，此外具有适度地吸收冲击的性质，具备作为球棒较为理想的条件。因此， 通过与所述的硬质材料组合，可有助于强度的提高，还可减缓由硬质材料所传递的冲击，且 使用感类似于木制球棒。另外，日本白蜡木或枫木虽如上所述在资源方面存在制约，但本发 明中其截面积较小，因此可使用以往所废弃的边角料等，从而可降低费用。
本发明的有益效果如技术方案1中记载的发明所述，通过将由硬质材料与缓冲材料所构成的加强芯 装入球棒的中心，且在该加强芯的外周层叠竹片而成的棒球用球棒，可克服以往的竹球棒 的柔软性的缺点而获得类似于木制球棒的刚性，此外通过将加强芯形成为硬质材料与缓冲 材料的双层结构，可减缓冲击而获得类似于木制球棒的使用感。此外，由于加强芯使用比 重大于竹子的原材料，所以可在不改变形状的情况下将重量调整为与木制球棒同等的920g 左右，在实际的比赛中也可顺手地使用。另外，除缓冲材料以外的硬质材料及竹片的资源丰富，可对市场稳定地供应低价 且高性能的球棒。此外，加强芯与竹片的各构成要素为矩形截面，可一边对邻接的要素彼此 的接触面施加压力一边进行粘接作业，因此可使各要素牢固地一体化，从而可防止自内部 开始的破损。此外，加强芯未中断而从球棒的前端贯穿至末端，因此也可确保截面缩小的握 把部分的强度，耐久性也提高。此外，本发明的球棒可沿用以往的竹球棒的制造工序，就此 方面而言也可抑制产品价格。如技术方案2中记载的发明所述，通过在中心配置硬质材料并用缓冲材料夹着该 硬质材料的相对面的三层结构来构成加强芯，由于通过仅层叠并粘接硬质材料与缓冲材料 的简单的步骤形成加强芯，从而可抑制产品价格，此外通过用缓冲材料夹着硬质材料而可 高效率地减缓冲击。如技术方案3中记载的发明所述，通过在中心配置硬质材料并用缓冲材料包围该 硬质材料的四周的结构来构成加强芯，由于硬质材料的四周由缓冲材料所覆盖，因而手掌 不会与硬质材料接触，可减缓冲击。如技术方案4中记载的发明所述，通过使用将粘接有硬质材料与缓冲材料的四个 小片排列成风车状来构成加强芯，由于硬质材料分散配置，且每个硬质材料由缓冲材料夹 住，因此可高效率地减缓冲击且由于每个缓冲材料的截面积变小，因而也有助于日本白蜡 木等的边角料的有效利用。如技术方案5中记载的发明所述，通过使用山核桃木或橡木作为硬质材料，并使 用日本白蜡木或枫木作为缓冲材料，既可降低费用又可提供类似于木制球棒的性能的球 棒。另外，使用日本白蜡木或枫木的缓冲材料的截面积小于以往的木制球棒，因此可使用制 造木制球棒时所产生的边角料等迄今为止难以利用的部分，费用较少，可实现稀有资源的 有效利用。


图1 (A)、(B)、(C)、(D)是技术方案2的棒球用球棒的结构例，图1 (A)是主视图与 左视图，图I(B)是B-B截面图，图I(C)是C-C截面图，图I(D)是D-D截面图；图2 (A)、(B)是图1所示的棒球用球棒的材料的母材的横截面，图2 (A)是将构成 要素分离的状态图，图2(B)是将整体一体化的状态图；图3 (A)、(B)、(C)、(D)是技术方案3的棒球用球棒的结构例，图3 (A)是主视图与 左视图，图3(B)是B-B截面图，图3 (C)是C-C截面图，图3(D)是D-D截面图；图4 (A)、(B)是图3所示的棒球用球棒的材料的母材的横截面，图4 (A)是将构成 要素分离的状态图，图4(B)是将整体一体化的状态图5 (A)、(B)、(C)、(D)是技术方案4的棒球用球棒的结构例，图5 (A)是主视图与 左视图，图5(B)是B-B截面图，图5 (C)是C-C截面图，图5(D)是D-D截面图；图6 (A)、(B)是图5所示的棒球用球棒的材料的母材的横截面，图6 (A)是将构成 要素分离的状态图，图6(B)是将整体一体化的状态图。[符号的说明]lla、llb、llc 棒球用球棒12a、12b、12c 母材21a、21b、21c 加强芯22小片23硬质材料24缓冲材料31外周材料32层叠体33竹片
具体实施例方式图1表示基于技术方案2的棒球用球棒Ila的结构例，图1㈧是主视图与左视图， 图I(B)是B-B截面图，图I(C)是C-C截面图，图I(D)是D-D截面图。此图所示的棒球用 球棒Ila的配置是在中心的呈矩形截面的加强芯21a贯穿两端，用层叠有竹片33的外周材 料31包围所述加强芯21a的外侧。该图的加强芯21a是一片长度为36mm的正方形截面， 且是用上下的缓冲材料M夹住中心的硬质材料23的三层结构。硬质材料23是将山核桃 木制成长边36mm、短边12mm的长方形截面的材料，如B-B截面图所示，未中断而是贯穿两 端。另外，缓冲材料M是将日本白蜡木制成长边36mm、短边12mm的长方形截面的材料，上 下缓冲材料均未中断而是贯穿两端。覆盖加强芯21a的外侧的外周材料31是将多个竹片33加以粘接而形成。竹片33 是将砍伐的竹子沿着纤维方向劈裂的细长条状，在C-C截面图的外缘引出斜线的细长的长 方形的区间表示一个竹片33。另外，一个竹片33的截面是长边15mm、短边5mm左右，当然 存在偏差。另外，竹子原本为圆筒状，因此严格来说竹片33也弯曲，但各个竹片33的宽度 与原竹子的直径相比十分小，因此可视作平面状的板。如C-C截面图所示，邻接的竹片33 彼此无间隙地密接，且加强芯21a与竹片33的边界也同样地密接，从而整体一体化。另外， 各个竹片33从端面观察是配置成长度方向尽量沿着半径方向。在球棒的截面缩小的握把部分中，如D-D截面图所示，整体仅由加强芯21a所构 成。因此，在握把附近可确保与以往的木制球棒同等的刚性，且由于用缓冲材料M夹住硬 质材料23，所以传递到手掌的冲击得以减缓。另外，作为硬质材料23的原材料，除山核桃木 以外，还可以为橡木，另外，作为缓冲材料M的原材料，除日本白蜡木或枫木以外，还可以 为美国白蜡木、水曲柳或白蜡木。图2是图1所示的棒球用球棒Ila的材料的母材12a的横截面，图2 (A)是将构成 要素分离的状态图，图2(B)是将整体一体化的状态图。另外，母材12a的截面形状在任意 部位均同样为约70mm见方。母材12a并非是一次粘接各个竹片33所成的，而是首先将各7个竹片33的较宽的面彼此粘接制成层叠体32。为了防止后步骤中的粘接不良，使该层叠体 32的表面平滑化。此外，将构成加强芯21a的硬质材料23与缓冲材料M加工为规定的截 面形状。然后，在硬质材料23、缓冲材料M及层叠体32的表面上涂敷粘接剂而使这些材料 一体化，从而最终完成图2(B)所示的母材12a。图3表示基于技术方案3的棒球用球棒lib的结构例，图3 (A)是主视图与左视图， 图3 (B)是B-B截面图，图3(C)是C-C截面图，图3(D)是D-D截面图。该图所示的棒球用 球棒lib的配置是在中心的矩形截面的加强芯21b贯穿两端，并用层叠竹片33而成的外周 材料31包围该加强芯21b的外侧。该图的加强芯21b是一片长度为36mm的正方形截面， 且是以包围中心的硬质材料23的方式配置有缓冲材料M的结构。硬质材料23是将山核 桃木制成一边为16mm的正方形截面的材料，如B-B截面图所示，未中断而是贯穿两端。另 外，缓冲材料M是将四个日本白蜡木制成长方形截面的材料的组合，任意缓冲材料均未中 断而是贯穿两端。此外，外周材料31与所述图1完全相同。在球棒的截面缩小的握把部分中，如D-D截面图所示，整体仅由加强芯21b所构 成。因此，在该握把附近可确保与以往的木制球棒同等的刚性，且由于用缓冲材料M包围 硬质材料23的四周，所以传递到手掌的冲击得以减缓。另外，硬质材料23或缓冲材料M 的原材料与所述图1相同。图4是作为图3所示的棒球用球棒lib的材料的母材12b的横截面，图4㈧是将 构成要素分离的状态图，图4(B)是将整体一体化的状态图。该图中也与所述图2同样地， 将竹片33加以粘接而制造成层叠体32，并且将构成加强芯21b的硬质材料23与缓冲材料 24加工成规定的截面形状。然后，在硬质材料23、缓冲材料M及层叠体32的表面涂敷粘 接剂而使这些材料一体化，从而最终完成图4(B)所示的母材12b。图5表示基于技术方案4的棒球用球棒lie的结构例，图5(A)是主视图与左视图， 图5 (B)是B-B截面图，图5(C)是C-C截面图，图5(D)是D-D截面图。该图所示的棒球用 球棒Ilc的配置是在中心的矩形截面的加强芯21c贯穿两端，并用层叠竹片33而成的外周 材料31包围该加强芯21c的外侧。该图的加强芯21c是一片长度为36mm的正方形截面， 且是将共计四个小片22配置成风车状的结构。该小片22是长度为18mm的正方形截面，且 是将硬质材料23与缓冲材料M加以粘接而成的双层结构，如B-B截面图所示，未中断而是 贯穿两端。另外，各小片22配置为硬质材料23集聚在中心，加强芯21c的外缘中缓冲材料 M所占的比例较大。此外，外周材料31与所述图1完全相同。如图5(C)的C-C截面图所示，各个硬质材料23由缓冲材料M及竹片33所包围， 从而可高效率地减缓冲击。另外，在截面缩小的握把部分中，如图5(D)的D-D截面图所示 整体仅由加强芯21c所构成，且硬质材料23集聚在中心部分，仅是在外周面露出有硬质材 料23的端面的一部分，不会对使用感造成较大影响。图6是作为图5所示的棒球用球棒Ilc的材料的母材12c的横截面，图6㈧是将 构成要素分离的状态图，图6(B)是将整体一体化的状态图。该图中也与所述图2同样地， 将竹片33加以粘接而制造成层叠体32，并且预先制造构成加强芯21c的共计四个小片22。 各个小片22均为将矩形截面的硬质材料23与缓冲材料M加以粘接而成的双层结构，但缓 冲材料M的截面积较大。然后，将共计四个小片22排列成风车状，并在小片22与层叠体 32的表面上涂敷粘接剂而使这些材料一体化，从而最终完成图6(B)所示的母材12c。
权利要求
1.一种棒球用球棒，其特征在于其是对位于所述球棒横截面的中心且呈矩形截面的加强芯Ola、21b、21c)、与包围该 加强芯(21a、21b、21c)且层叠竹片(33)而成的外周材料(31)通过粘接而一体化所成的母 材(12a、12b、12c)进行切削来制造的，所述加强芯(21a、21b、21c)是从前端贯穿到末端，且由硬质材料03)与缓冲材料04) 这两种原材料构成。
2.根据权利要求1所述的棒球用球棒，其特征在于所述加强芯(21a)是其横截面的一边长度为30mm至40mm的矩形状，且由所述缓冲材 料04)的相对置的面夹住所述硬质材料03)。
3.根据权利要求1所述的棒球用球棒，其特征在于所述加强芯(21b)是其横截面的一边长度为30mm至40mm的矩形状，且所述硬质材料 (23)配置在中心，所述缓冲材料04)配置成包围所述硬质材料的周围。
4.根据权利要求1所述的棒球用球棒，其特征在于所述加强芯(21c)是横截面的一边长度为30mm至40mm的矩形状，且将由所述硬质材 料与所述缓冲材料04)所构成的共计四个小片0 配置成风车状。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的棒球用球棒，其特征在于所述硬质材料使用山核桃木或橡木，且所述缓冲材料04)使用日本白蜡木或枫木。
全文摘要
本发明提供一种棒球用球棒，具有类似于以往的木制球棒的性能且在价格及资源保护方面也优异的优点。所述棒球用球棒就是在横截面的中心配置了呈矩形截面且贯穿两端的加强芯21，并在该加强芯21的周围层叠了竹片33，所述加强芯21为将用于确保强度的硬质材料23与用于减缓冲击的缓冲材料24这两种木材组合在一起的结构，通过使加强芯21成为复合结构，可同时实现刚性的提高与冲击的减缓，获得类似于木制球棒的使用感。因此，本发明的球棒可作为木制球棒的替代品来使用，从而可抑制日本白蜡木等稀有资源的消耗，且可对市场稳定地供应低价的产品。
文档编号A63B59/06GK102039040SQ20101051174
公开日2011年5月4日 申请日期2010年10月19日 优先权日2009年10月23日
发明者住冈淳司, 塚本吉俊, 水野渡, 池田真一, 沟口正人, 金丸亮二 申请人:富山县, 荣木有限公司