JP2011024617A - ラケットフレーム - Google Patents

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Abstract

【課題】ボールをヒットしたときの打ち出し角が高くなり、初速も大きくなるラケットフレームを提供する。
【解決手段】フェース部2、シャフト部3及びグリップ部4を有する繊維強化合成樹脂製のテニス用ラケットフレーム1。該グリップ部の基端を固定し、ラケットフレームの先端にフェース面と垂直方向に6kgの荷重をかけて測定したときのラケットフレームの曲げたわみ量をX(mm)とし、該フェース部に対し該ラケットフレーム軸線と垂直方向に100kgの荷重をかけて測定したときのフープたわみ量をY(mm)とした場合、X−Y座標面上における点A(8,21.5),B(8,13)及びC(13,21.5)を結んだ三角形の領域内に(X,Y)が存在する。
【選択図】図1

Description

本発明はテニス用ラケットフレームに係り、特に繊維強化合成樹脂製のラケットフレームに関する。
第5図に示すように、テニス用ラケットフレーム1は、ガットが張設されるフェース部2と、プレーヤーが握るグリップ部4と、該フェース部2とグリップ部4とを繋ぐシャフト部3とを有する。このフェース部2にガットを張設することによりテニスラケットが構成される。
テニス用ラケットフレームとして、繊維強化合成樹脂製のものが広く使用されている。このような繊維強化合成樹脂製ラケットフレームは、芯材の回りにプリプレグシートを積層し、これを金型のフレーム形状のキャビティ内に配置し、加熱して成形される(例えば特開平8−215348号公報)。
ところで、従来より、スイング時及びボールヒット時のラケットフレーム全体のしなりを利用して高反発性能をひき出すようにしたラケットフレームがある。
特開平8−215347及び特開平8−215348号公報に記載されているように、このしなりは、ラケットフレームの曲げたわみ量、及びフープたわみ量に影響される。同号公報には、これらの特性の測定方法及び好適な範囲について次の通り記載されている。
I 曲げたわみ量
このラケットフレーム1の曲げたわみ量は、第4図の如くラケットフレーム1の基端を150mmの範囲にわたって固定し、ラケットフレーム1の先端にガット面と垂直方向に6kgの荷重Pをかけたときの該先端の曲げ変位W(mm)を計測したものである。
II フープたわみ量
第5図の如く、ラケットフレーム1の軸線方向を定盤7と平行とし、該軸線方向と垂直方向の荷重100kgをヘッド部(フェース部)の最大幅部に加え、このときの該荷重印加方向の変位(mm)を計測する。
フープたわみ量が12mmよりも小さいと、ボールヒット時のフープたわみ変形が過度に小さくなり、反発性、スピン付与性が過度に低くなる。
特開2002−35169号公報には、曲げたわみ量10〜30mm、フープたわみ量10〜25mmのラケットフレームが記載されている。
特開平9−299516号公報には、フェース部の背幅T(フェース面と垂直方向の厚さ)を22mm以下とし、上記の曲げたわみ量を14〜22mmとした繊維強化合成樹脂製ラケットフレームが記載されている。同号のラケットフレームは、スピンをかけ易く、しかもコントロール性も良い上級者向けのものである。
特開平8−215347号公報 特開平8−215348号公報 特開2002−35169号公報 特開平9−299516号公報
上記従来技術では、テニスラケットでボールをヒットしたときの打ち出し角についての考慮がなされていない。
本発明は、ボールをヒットしたときの打ち出し角が高くなるラケットフレームを提供することを目的とする。
請求項1のラケットフレームは、フェース部、シャフト部及びグリップ部を有する繊維強化合成樹脂製のテニス用ラケットフレームにおいて、該グリップ部の基端を固定し、ラケットフレームの先端にフェース面と垂直方向に6kgの荷重をかけて測定したときのラケットフレームの曲げたわみ量をX(mm)とし、該フェース部に対し該ラケットフレーム軸線と垂直方向に100kgの荷重をかけて測定したときのフープたわみ量をY(mm)とした場合、X−Y座標面上における点A(8,21.5),B(8,13)及びC(13,21.5)を結んだ三角形の領域内に(X,Y)が存在することを特徴とするものである。
請求項2のラケットフレームは、請求項1において、X−Y座標面上における点A(8,21.5),D(8,16)及びE(11.2,21.5)を結んだ三角形の領域内に(X,Y)が存在することを特徴とするものである。
本発明者が種々研究を重ねたところ、曲げたわみ量X(mm)とフープたわみ量Y(mm)とがX−Y座標面上における点A(8,21.5),B(8,13)及びC(13,21.5)を結んだ三角形の領域内に(X,Y)が存在すると、ボールの打ち出し角が高くなることが認められた。
本発明はかかる知見に基づくものである。
(a)図は実施の形態に係るラケットフレームの正面図、(b)図は側面図である。 図1のII−II線断面図である。 図1のIII−III線断面図である。 曲げたわみ量の測定方法の説明図である。 フープたわみ量の測定方法の説明図である。 捻れ角度の測定方法の説明図である。 曲げたわみ量(X)−フープたわみ量(Y)座標図である。
以下、第1図〜第3図を参照して実施の形態について説明する。
第1図(a)は実施の形態に係るラケットフレーム1の正面図、第1図(b)はその右側面図である。このラケットフレーム1は、フェース部2、シャフト部3及びグリップ部4を備えている。フェース部2、シャフト部3及びグリップ部4はいずれも繊維強化合成樹脂にて構成されている。このフェース部2には、ガット挿通孔が設けられ、グロメット(図示略)を介してガットが張り渡される。
該グリップ部の基端を固定し、ラケットフレームの先端にフェース面と垂直方向に6kgの荷重をかけて測定したときのラケットフレームの曲げたわみ量をX(mm)とし、該フェース部に対し該ラケットフレーム軸線と垂直方向に100kgの荷重をかけて測定したときのフープたわみ量をY(mm)とした場合、X−Y座標面上における点A(8,21.5),B(8,13)及びC(13,21.5)を結んだ三角形の領域内に(X,Y)が存在する。
この実施の形態では、フェース部2は略楕円形である。このフェース部2は、グリップ部4側を構成する大背幅部分5と、トップ部側を構成する小背幅部分6とからなっている。この大背幅部分5は、フェース部2のグリップ部4側の端部を含んで延在している。
なお、「大背幅部分」とは、フェース部のうち背幅(フェース面と垂直方向の厚さ)の最も大きい箇所における背幅を最大背幅値Tmaxとしたときに、この背幅の最も大きい箇所を含んだ背幅が最大背幅値Tmax−0.2mm以上かつ最大背幅値Tmax以下である部分のことを意味する。また、「小背幅部分」とは、フェース部のうち、背幅が最大背幅値Tmax−0.2mm未満である部分のことを意味する。
この大背幅部分5のラケット長軸方向の長さLは、フェース部2のラケット長軸方向の長さLの25〜60%であり、特に30〜50%であることが好ましい。Lを大きくすると、曲げたわみ量が小さくなる。
フェース部2のラケット長軸方向の長さLは300〜380mm特に330〜350mm程度が好ましい。この場合、大背幅部分5の上記長さLは、70〜170mm特に100〜140mm程度とされる。なお、フェース部2のラケット長軸方向の長さLは、フェース部2のトップ側の外周面からシャフト部3側の外周面までの距離である。
上記最大背幅値Tmaxは22〜30mm特に24〜28mm程度が好ましい。
本実施の形態では、小背幅部分6の背幅は、大背幅部分5側の端部からトップ側に向って徐々に小さくなり、フェース部2はそのトップ部側の端部が最も小さい背幅(最小背幅値Tmin)となっている。但し、この小背幅部分6の形状は、背幅がTmax−0.2mm未満であればこれに限定されるものではなく、例えば部分的にグリップ部4側からトップ側に向って背幅が大きくなっていてもよく、また部分的にグリップ部4側からトップ側に向って背幅が同一であってもよい。本実施の形態では、シャフト部3の背幅は、フェース部2側からグリップ部4側に向って徐々に小さくなっており、シャフト部3はそのグリップ部4側の端部の背幅が最も小さい背幅値Tとなっている。本実施の形態では、このシャフト部3の最小背幅値Tは、フェース部2の最小背幅値Tminよりも小さくなっているが、最小背幅値Tminと同一であってもよく、最小背幅値Tminよりも大きくなっていてもよい。
上記最大背幅値Tmaxと最小背幅値Tminとの差Tmax−Tminは2〜8mm特に4〜6mm程度が好ましい。最小背幅値Tminは、最大背幅値Tmaxの80〜90%であるのが好ましい。
小背幅部分6のラケット長軸方向の長さLは180〜260mm特に200〜250mm程度が好ましい。なお、L+L=Lである。
本実施の形態では、フェース部2のフェース面方向の厚さSは、グリップ部4側からトップ側に向って小さくなっている。
このフェース部2のフェース面方向の厚さSは9.5〜10.8mm特に10mm程度が好ましい。また、この厚さSの最小値Sminは、最大値Smaxの90〜100%程度特に95%程度が好ましい。
この大背幅部分5のフェース面方向の厚さSを小さくすると、フェース部2のフープたわみ量(後述)が大きくなる。このようにフープたわみ量が大きいと、初速が大きくなる傾向が認められた。その理由は、テニスボール打撃時におけるボールの変形量が小さくなるため、ボールの変形に伴うエネルギーロスが減少するためであると考えられる。このSは、10〜11mm特に10.2〜10.8mm程度が好ましい。
大背幅部分5におけるフェース部2のフェース面方向の厚さS(第2図)と最大背幅値Tmzxとの比Tmax/S×100%は230〜290%特に245〜270%程度が好ましい。これは、大背幅部分5の背幅を大きくしてもラケットフレームの重量増を抑制又は解消するためである。
上記のようにして曲げたわみ量X及びフープたわみ量Y(mm)が、X−Y座標面上における点A(8,21.5),B(8,13)及びC(13,21.5)を結んだ三角形の領域内に存在するラケットフレームを用いたテニスラケットは、打ち出し角が大きい。また、スピン量も増加する傾向が認められると共に初速も増加する傾向が認められる。(X,Y)が点A,B,Cで囲まれる領域内に存在するとラケットフレーム1の打ち出し角が大きくなる理由については、次のように推察される。
即ち、一般にテニスラケットは、打球にトップスピンをかけるように下から斜め上方へボールを擦り上げるようにアッパースイングにて振られることが多い。この場合、フェース面は鉛直面よりも若干下向きの状態でボールに当る。そのため、ボールからフェース面に対し、フェース面の後方かつ若干下半側(地面側)方向へ押し返すように力が加えられる。曲げたわみ量が大きいと、フェース部2のトップ側が微かながらフェースセンターよりも遅れてくるので、この遅れの分だけフェース面の下向き度合いが強くなり、打ち出し角が低くなる。また、ボールから受ける反力によりトップ側が押し返される量が多くなり、これによっても打ち出し角が低くなる。曲げたわみ量が小さいと、スイング時におけるトップ側の遅れが小さくなり、また、トップ側がボールから押し返される量も小さくなり、これにより、打ち出し角が大きくなる。
また、ボールをヒットするときにボールがガット面に接触している間は、フェース部2の両サイド部(第1図(a)の左サイド部と右サイド部。)がガット張力を受けて接近するように該フェース部2が変形する。フープたわみ量が大きいと、ボールがガットに深く食い込み、この食い込んでいる間にボールが微かながらセンターよりも下側(地面側)にシフトし、フェース面の下半側(地面側)が上半側(天空側)よりも強く押され、その分だけフェース面の下向き度合いが強くなり、打ち出し角が低くなる。
このように、曲げたわみ量及びフープたわみ量は、いずれも小さい程打ち出し角が大きくなる傾向がある。また、この傾向は、ヘッドスピードにも影響される。即ち、ヘッドスピードが大きくなるほど、換言すればハードヒッターになるほど、ボールヒット時のラケットフレームのしなりやフープたわみが大きくなる。そのため、本発明では、曲げたわみ量及びフープたわみ量をいずれも所定値よりも低く設定すると共に、ハードヒッター用を想定して曲げたわみ量を小さくするときには、それに合わせてフープたわみ量の許容範囲を小さく設定する。ただし、フープたわみ量に関しては、ある程度大きい方がプレーヤーに好まれることがある。これは、ボールヒット時にボールとガット面との接触時間を確保することによりスピンをかけ易くするため、及び、ボールがフェース面の芯から外れたときの衝撃が吸収され易くなるため等の理由による。
そこで、本発明では、曲げたわみ量を小さく設定する場合でも、フープたわみ量の許容範囲の上限値に関しては、曲げたわみ量を大き目に設定した場合と同様としている。
第7図のX−Y座標系において、曲げたわみ量Xとフープたわみ量Yとが点A,B,Cで囲まれる三角形の領域にあるときには、打ち出し角が大きい。また、スピン量及び初速度が増加する。さらに、曲げたわみ量を13mm以下としたことにより振り抜き感が良好となり、8mm以上としたことによりしなりを効かせたショットを放つことが可能となる。また、フープたわみ量を21.5mm以下としたことにより、スピン量が過大となることが防止され、13mm以上としたことにより反発性が良好となる。曲げたわみ量Xとフープたわみ量Yとが点D,E,Fで囲まれる範囲にあると、打ち出し角を確保しつつ、上記の振り抜き感、しなり、スピン量、反発性がより好適となる。
この実施の形態では、曲げたわみ量X及びフープたわみ量Yが点A,B,Cで囲まれる領域に入るように、L,L,L,Tmax,Tminを設定している。
この実施の形態では、第3図の通り、シャフト部3に補強用仕切壁部3aを設けている。この補強用仕切壁部3aは、フェース面の延長面上に位置している。補強用仕切壁部3aは、シャフト部3の全体に設けてもよく、一部にのみ設けてもよく、省略されてもよい。この補強用仕切壁部3aを設けることにより、ラケットフレーム1の曲げたわみ量が小さくなる。なお、補強用仕切壁部3aはフェース面と垂直方向又は斜交方向に設けられてもよい。また、フェース面方向の補強用仕切壁部3a及びフェース面と垂直方向の補強用仕切壁部の双方を設けてもよい。
本発明のラケットフレームは、繊維強化合成樹脂製とされる。この補強繊維としては、引張弾性率が10〜40ton/mmとりわけ16〜30ton/mmのものが好適であり、カーボン繊維、ボロン繊維、アルミナ繊維、超極細鉄線、Ti−Si−C−O系繊維(商品名チラノ繊維)、芳香族ポリアミド繊維、芳香族ポリエステル繊維、超高分子ポリエチレン繊維などを用い得るが、コストの面からもカーボン繊維が好適である。
合成樹脂としては、エポキシ樹脂、ナイロンなどが好適であるが、強度、耐久性及び価格の点でエポキシ樹脂が好適である。
本発明のラケットフレームを製造するには、複数のプリプレグシートを芯材の回りに積層し、これを金型のフレーム形状としたキャビティ内に配置し加熱するという繊維強化合成樹脂製ラケットフレームの通常の製造法によれば良い。なお、プリプレグシートにおける繊維の量、配向方向を変えることにより繊維強化合成樹脂の弾性率を変えることができる。また、プリプレグシートにおける繊維の量を変えることにより、繊維強化合成樹脂の密度を変えることができる。
なお、本発明のラケットフレームは繊維強化合成樹脂製のものであるが、部分的にチタンなどの金属やゴム等の異種材料を用いてもよい。
上記実施の形態は本発明の一例であり、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、上記実施の形態では、フェース部2のフェース面方向の厚さSはグリップ部4側からトップ側に向って小さくなっていたが、これに限定されるものではなく、部分的にグリップ部4側からトップ側に向って該厚さSが同一であってもよい。例えば、大背幅部分5のフェース面方向の厚さSをグリップ部側からトップ部側に向って同一としてもよい。
実施例1〜8、比較例1〜4
図1に示す形状であり、諸元が表1に示す通りのラケットフレームをカーボン繊維強化エポキシ樹脂にて製造した。このラケットフレームの全長は685mm、ガット面の面積は100cmである。
このラケットフレームに断面積1.77mmのナイロン製ガットを張力54ポンド(24.5kg)にて張り、テニスラケットとした。
このテニスラケットを試打用ロボットマシーンに装着し、速度45km/hにて水平に飛んで来るテニスボールを打ち返し、高速度カメラで撮影し、打ち出し角と初速を測定した。フェース面は鉛直面よりもわずかに(15°だけ)下向きとした。フェース部のスイング軌跡は水平に対し30°だけ上向きとし、トップスピンをかけるようにした。結果を表1に示す。
Figure 2011024617
表1より、実施例1〜8のテニスラケットは、打ち出し角が高く、初速も大きいことが認められる。
1 ラケットフレーム
2 フェース部
3 シャフト部
4 グリップ部
5 最大背幅部分

Claims (2)

  1. フェース部、シャフト部及びグリップ部を有する繊維強化合成樹脂製のテニス用ラケットフレームにおいて、
    該グリップ部の基端を固定し、ラケットフレームの先端にフェース面と垂直方向に6kgの荷重をかけて測定したときのラケットフレームの曲げたわみ量をX(mm)とし、
    該フェース部に対し該ラケットフレーム軸線と垂直方向に100kgの荷重をかけて測定したときのフープたわみ量をY(mm)とした場合、X−Y座標面上における点A(8,21.5),B(8,13)及びC(13,21.5)を結んだ三角形の領域内に(X,Y)が存在することを特徴とするラケットフレーム。
  2. 請求項1において、X−Y座標面上における点A(8,21.5),D(8,16)及びE(11.2,21.5)を結んだ三角形の領域内に(X,Y)が存在することを特徴とするラケットフレーム。
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