JP4173325B2

JP4173325B2 - ラケットフレーム

Info

Publication number: JP4173325B2
Application number: JP2002191065A
Authority: JP
Inventors: 武史芦野; 邦夫丹羽
Original assignee: Ｓｒｉスポーツ株式会社
Priority date: 2002-06-28
Filing date: 2002-06-28
Publication date: 2008-10-29
Anticipated expiration: 2022-06-28
Also published as: FR2841477A1; FR2841477B1; JP2004033296A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラケットフレームに関し、特に、ラケットの反発性能や剛性などを改良するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ラケットフレームは、軽量性、高剛性、高強度、耐久性等の性能が要求されており、その構成材料は繊維強化樹脂が主流となっている。通常、ラケットフレームは炭素繊維のような高強度、高弾性率の繊維で強化された熱硬化性樹脂から成形されている。この材料は剛性が高く優れたものであるが、衝撃を受けた時に振動が発生しやすく、人にテニスエルボ−等の傷害を与えやすい。近年、連続繊維にて強化を施した繊維強化熱可塑性樹脂製のラケットフレームも一部に見られ、熱可塑性樹脂の持つ靭性の高さを反映して、従来の熱硬化性樹脂製ラケットでは達しなかった耐衝撃性、振動減衰性などの特性が得られている。
しかし、一般に熱可塑性樹脂は熱硬化性樹脂と比較して、弾性率・強度の環境依存性が大きく、ラケットフレームの使用環境により、剛性等の特性が変化しやすいという欠点がある。
【０００３】
また、スピンをかけるといったプレースタイルに対応するため、ラケットの操作性が重要視され、ますます軽量化（慣性モーメントの低減）が望まれるようになると共に、スピンをかける際にはフェイス面の幅広い部分を打点として、面上にボールを転がすように打撃することからスイートスポットの拡大も望まれるようになっている。
さらに、競技者向けには打球面の安定性が要求されており、そのためには所謂面内方向の剛性が重要な性能であることが判ってきた。
【０００４】
上記した事項より、軽量、高剛性・高強度、高反発、高い面安定性でありながら、振動減衰性の良いラケットが望まれるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記した視点より、従来から提案されているテニスラケットを考察すると、先ず第１に、フレームを２つの中空断面から形成しているラケットが提案されている。
例えば、特開昭６３−３０９２８４号公報に開示されているラケットでは、図１３に示すように、作業性向上やコスト削減のため、２つの中空分割材１とその間に挟まれた１つの中間部材２とより成り、中間部材２にはガット孔２ａが穿設され、その両側はそれぞれ中空分割材１の側面に接続されている。
しかし、この形状では中間部材２のガット面側の端部２ｂが中空分割材１のガット面側の端部１ａより突出して、あるいは、同一面上にあるため、ガットの可動範囲が大きくならず、反発性を大きく向上させることができない問題がある。
【０００６】
また、特開平８−２０６２５６に開示されているラケットでは、図１４に示すように、２本のパイプ３をガット懸架部で結合したフレームにすることによりガット孔３ａの長さを最短とし、ガットの可動範囲を大きくして反発性を高めている。
しかし、この形状では、２本のパイプの結合部分が少ないため強度が低く、ボ−ル衝突時にフレームに捻れが発生した場合に損傷しやすい問題がある。
【０００７】
第２に、フレーム内部にリブを設けているラケットが提案されている。
例えば、特開平１１−２９０４８５号公報に開示されているラケットでは、図１５に示すように、ガット面と平行に隣接するようにフレーム５内部にリブ５ａを設け、側面方向の強度を向上させている。
しかし、この形状では強度向上の効果はあるが、ガットの可動範囲は一般的なラケットと同様であり反発性を飛躍的に向上させることはできない問題がある。
同様なものとして、特開２００２−３５１７０号公報に開示されたラケットも、フレーム内部にリブを設けて強度を向上させているが、反発性を飛躍的に向上させることはできない。
【０００８】
第３に、スリーブ穴あるいはガット孔を偏向させているラケットが提案されている。
例えば、特開平１１−９７２３号公報に開示されているラケットでは、図１６に示すように、フレーム６のガット面側のガット孔６ａを大きく開口させることによりガットの可動範囲を拡げて反発性を向上させている。
しかし、この形状では、フレーム６内部が大きな中空となると共に、ガット孔６ａを大きく開口させているため、フレーム強度が低下する問題がある。
【０００９】
また、特許第２５３４９６３号公報に開示されているラケットでは、図１７に示すように、フレーム８内部のスリーブ９のガット孔９ａをガット面側に向けてテーパー状に傾斜させていることによりガットの可動範囲を拡げて、反発性を向上させている。
しかし、フレーム８自体は内部が大きな中空となっており強度が十分でないと共に、スリーブ９の肉厚の範囲内でしかガットの可動範囲を設定できず、反発性を大幅に向上させることはできない問題がある。
【００１０】
また、上記各公報に開示された手段以外にも、反発性を向上させる下記の手段がある。
▲１▼重量を付加し慣性モーメントを増大させる。
▲２▼フェイス面積を大きくし、ガット可動範囲を大きくする。
▲３▼フレームの面内剛性を上げる。
▲４▼フレームを高弾性にする。
しかしながら、▲１▼は操作性の低下を伴い、▲２▼はフェイス面積が大きくなることで重量及び慣性モーメントが増加し、操作性が低下し、▲３▼は積層構造にしたり補強部を設ける等して断面形状の変更を伴い成形性が悪くなり、▲４▼は強度が低下する問題がある。
【００１１】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、剛性を高め、かつ、反発性能を飛躍的に向上させると共に、振動減衰性も併せ持ったラケットを提供することを課題としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、第１の発明として、ガット張架部の全周、あるいは、ガット面を時計面とみてトップ位置を１２時とすると、３時位置と９時位置とを含む位置、あるいは、１２時位置にガット張架部に所要間隔をあけて、ガット孔を中心軸線に穿設した１つの中間部材と、該中間部材の両側で且つガット面に対して対称に配置される２つの対称形状の中空分割材とからなる反発促進部を設け、
上記両側の中空分割材は上記中間部材との対向面に段状凹部を備える一方、上記中間部材は横軸部と縦軸部を有する断面凸形状とし、該横軸部の両側を上記両側の中空分割材の段状凹部に粘弾性材を介在させて嵌合して接着剤で接合し、該横軸部は上記両側の中空分割材よりフレーム外面側に突出させる一方、
上記中間部材の縦軸部は、上記中空分割材の空隙をあけて対向配置している間に配置して両側の中空分割材で挟持し、かつ、これら両側の中空分割材は上記中間部材の縦軸部よりもガット面側のフレーム内面に突出させ、上記中間部材の縦軸部のガット孔より引き出されるガットの両側に上記中空分割材を空隙をあけて配置し、
上記粘弾性材の厚みは０．５ｍｍ以上４ｍｍ以下、周波数は１０Ｈｚ、温度０℃から１０℃の条件で測定された複素弾性率Ｅ＊は２．０×１０ ^７ｄｙｎ／ｃｍ ^２以上１．０×１０ ^１０ｄｙｎ／ｃｍ ^２以下としていることを特徴とするラケットフレームを提供している。
また、第２の発明として、ガット張架部の少なくとも一部に、ガット孔を中心軸線に穿設した１つの中間部材と、該中間部材の両側で且つガット面に対して対称に配置される２つの対称形状の中空分割材とからなる反発促進部を設け、上記ガット張架部の両側の各中空分割材の長手方向両端は、１つの大径中空材からなるヘッド本体から分岐させて一体成形しており、
上記両側の中空分割材は上記中間部材との対向面に段状凹部を備え、該中間部材を狭持した状態で嵌合し、該中間部材と両側の中空分割材とを接着剤あるいは／および機械的接合手段により接合していると共に、該中間部材と中空分割材の一部の接合面に粘弾性材を介在させ、かつ、これら両側の中空分割材は上記中間部材よりもガット面側のフレーム内面に突出させ、上記中間部材のガット孔より引き出されるガットの両側に空隙をあけて配置し、
上記粘弾性材の厚みは０．５ｍｍ以上４ｍｍ以下、周波数は１０Ｈｚ、温度０℃から１０℃の条件で測定された複素弾性率Ｅ＊は２．０×１０ ^７ｄｙｎ／ｃｍ ^２以上１．０×１０ ^１０ｄｙｎ／ｃｍ ^２以下としていることを特徴とするラケットフレームを提供している。
さらに、第３の発明として、ガット張架部の少なくとも一部に、ガット孔を中心軸線に穿設した１つの中間部材と、該中間部材の両側で且つガット面に対して対称に配置される２つの対称形状の中空分割材とからなる反発促進部を設け、該反発促進部の長さは、フレーム長さ方向で２ｃｍ以上１５ｃｍ以下とし、
上記両側の中空分割材は上記中間部材との対向面に段状凹部を備え、該中間部材を狭持した状態で嵌合し、該中間部材と両側の中空分割材とを接着剤あるいは／および機械的接合手段により接合していると共に、該中間部材と中空分割材の一部の接合面に粘弾性材を介在させ、かつ、これら両側の中空分割材は上記中間部材よりもガット面側のフレーム内面に突出させ、上記中間部材のガット孔より引き出されるガットの両側に空隙をあけて配置し、
上記粘弾性材の厚みは０．５ｍｍ以上４ｍｍ以下、周波数は１０Ｈｚ、温度０℃から１０℃の条件で測定された複素弾性率Ｅ＊は２．０×１０ ^７ｄｙｎ／ｃｍ ^２以上１．０×１０ ^１０ｄｙｎ／ｃｍ ^２以下としていることを特徴とするラケットフレームを提供している。
【００１３】
上記構成とすると、ガット面側において、中間部材が両側分割材よりも窪んだ位置に配置されるため、該中間部材のガット穴から引き出されるガットが両側分割材の間の空間で可動でき、ガットの有効長さを大とできる。その結果、フレームのフェイス面積を大きくすることなく、反発性を向上させ、かつ、スイートスポットを広げることができる。
【００１４】
上記中間部材から引き出されるガットが上記両側の中空分割材の間で可動できる空間を広くすることが好ましく、フレーム外面からフレーム内面までの厚み寸法をＴ１、上記中間部材の厚み寸法をＴ２とすると、Ｔ２／Ｔ１の値を１以下としている。なお、Ｔ２／Ｔ１を０．３〜０．７が好ましい。
また、上記中間部材を挟む両側の中空分割材間の最短距離をＷ１、該両側の中空分割材のフレーム内面側の先端間の距離をＷ２とした場合、Ｗ１／Ｗ２の値を１以下としている。なお、Ｗ１／Ｗ２を０．３〜０．７とすることが好ましい。
【００１５】
さらに、上記フレーム本体を２つの中空分割材で構成することにより、各中空分割材の対向する面が、フレーム全体としてみればフレーム内に２つのリブを架け渡した役割を果たし、面内剛性を向上させることができる。
このようにフレーム剛性を高めることで、打球時のフレーム変形が抑制されてエネルギーロスが小さくなり、反発性や面安定性の向上に貢献する。
【００１７】
上記ガット張架部の両側の各中空分割材は、その長手方向両端を１つの大径中空材からなるヘッド本体から分岐させて一体成形している。
即ち、チューブにプリプレグを積層し、あるいは樹脂を含浸させた繊維を巻き付けて予備成形のレイアップを形成する際に、２本のチューブを用い、１つの大径中空部からなるヘッド本体となる部分では上記２本のチューブを束ねてその外周にプリプレグ等を巻き付け、中空分割材を設ける反発促進部では２本のチューブに夫々プリプレグ等を巻き付けてでレイアップを成形している。
このレイアップを金型のキャビテイに挿入する際に、中空分割材の間に上記中間部材を押し込んだ状態でラケットフレームを成形している。
なお、ガット張架部を全長に亙って中空分割材の間に中間部材を介在させた反発促進部としても良い。かつ、別個に成形した反発促進部を１つの大径中空材からなるヘッド部の間に後付けで介在させて一体的に連結してもよい。
【００１８】
上記中間部材は、繊維強化樹脂、樹脂単体、金属あるいはこれらの複合材からなり、上記両側の中空分割材は繊維強化樹脂あるいは樹脂単体からなる。
【００１９】
上記繊維強化樹脂としては、連続繊維あるいは短繊維を含有した熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等が、上記樹脂としては、繊維強化されていない熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等が挙げられる。
具体的には、熱硬化性樹脂としては、エポキシ系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、フェノール系樹脂、メラミン系樹脂、ユリア系樹脂、ジアリルフタレート系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ケイ素樹脂等が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、ポリアミド樹脂、飽和ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ＡＳ樹脂、メタクリル樹脂、ポリプロピレン樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。
【００２０】
また、繊維強化樹脂に用いられる強化繊維としては、一般に高性能強化繊維として用いられる繊維が使用できる。例えば、カーボン繊維、黒鉛繊維、アラミド繊維、炭化ケイ素繊維、アルミナ繊維、ボロン繊維、ガラス繊維、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等が挙げられる。また金属繊維を用いてもよい。軽量で高強度であることからカーボン繊維が好ましい。これらの強化繊維は、長繊維、短繊維の何れであっても良く、これらの繊維を２種以上混合して用いても構わない。強化繊維の形状や配列については限定されず、例えば、単一方向、ランダム方向、シート状、マット状、織物（クロス）状、組み紐状などいずれの形状・配列でも使用可能である。
【００２１】
上記金属としては、アルミ、チタン、マグネシウム等の軽量金属あるいはそれぞれの金属が主成分となる合金等が挙げられる。
【００２２】
上記中間部材は、断面凸形状等のフレーム外面側が突出した形状とする一方、
上記両側の中空分割材は各中空分割材の対向面は上記中間部材と嵌合する形状としている。
【００２３】
上記中間部材と上記中空分割材との接合は、接着剤あるいは／および機械的接合手段により接合している。
つまり、上記２つの中空分割材と上記中間部材との接合面に接着材を介在させて接合するか、上記中間部材を上記２つの中空分割材により係止狭持させる等により機械的に接合するか、あるいは、上記接着剤と上記機械的接合手段とを併用する方法が用いられる。
【００２４】
なお、上記接着剤としては、可撓性の高いものが好ましく、エポキシ系の他、ウレタン系の接着剤やシアノアクリレート等の瞬間接着剤等が挙げられる。
また、上記機械的接合手段について補足すると、粘着性を有する材料や化学的結合力を介せずに接合する手段であり、接合させる物同士の形状等の違いや変化の組み合わせにより結合させる手段である。具体的には、ガットの張架により中間部材をフレーム本体に押付けて接合したり、凹凸嵌合、ネジ止め、はめ合わせ、噛み合わせ、引っかけ係止、ボルト・ナット、バネ等が挙げられる。
【００２５】
上記中間部材と上記中空分割材との接合面に、上記のように、粘弾性材を介在させている。
上記粘弾性材の厚みは０．５ｍｍ以上４ｍｍ以下、周波数は１０Ｈｚ、温度０℃から１０℃の条件で測定された複素弾性率Ｅ＊は２．０×１０^７ｄｙｎ／ｃｍ^２以上１．０×１０^１０ｄｙｎ／ｃｍ^２以下とすることが好ましい。
【００２６】
上記のように、２つの中空分割材と中間部材の間に粘弾性材を介在させることにより、ボールがガット面に衝突した際に、ガットが通された中間部材へ伝達された力が上記粘弾性材のバネの役割によりガットの反発力が促進され打球の反発性が向上する。
かつ、ボールがガット面に衝突した際に中間部材へ伝達された衝撃力が、上記粘弾性材の弾性により吸収され振動を抑制することができる。
つまり、粘弾性材がダイナミックダンパ−的役割を果たすものと考えられる。
【００２７】
なお、粘弾性材の弾性については、１０Ｈｚの周波数で温度が０℃〜１０℃の測定条件で測定された複素弾性率に着目し、２．０×１０^７ｄｙｎ／ｃｍ^２以上１．０×１０^１０ｄｙｎ／ｃｍ^２以下の時に反発性能、振動減衰性が向上することが確認された。
【００２８】
上記中間部材は断面凸形状とし、その横軸部をフレーム外面側に配置すると共に、両側の２つの中空分割材の対向面には上記中間部材の横軸部と嵌合する段状凹部を設けて上記中間部材を挟持する形状とし、
上記中間部材の横軸部と段状凹部との間に上記粘弾性材を介在させている。
【００２９】
上記構成とすると、上記中間部材と上記中空分割材が凹凸嵌合されながら挟持されるので、接合強度が安定する利点がある。
また、負荷が加わりやすい上記中間部材の横軸部と段状凹部との間に上記粘弾性材を介在させているので、粘弾性材の効果を高めることができる。さらに好ましくは、上記粘弾性材をガット面と垂直となる接合面に介在させることで、ボールがガット面に衝突する際にガットに対して負荷される面内方向のテンションを上記粘弾性材で効果的に反発させて、打球の反発力をより向上させることができると同時に、フレーム本体への衝撃の伝達を粘弾性材で効果的に吸収することができる。
【００３０】
上記両側の中空分割材と上記中間部材とからなる反発促進部の１つ当たりの長さは、フレーム長さ方向に対して、２ｃｍ以上１５ｃｍ以下とし、さらに好ましくは、３ｃｍ以上７ｃｍ以下としている。
【００３１】
つまり、上記２つの中空分割材に上記中間部材を介在させた部分が１５ｃｍを越えて長すぎると、打球時にフレームが捻れやすく強度が低下し、打球時のエネルギーロスが増えて反発性が向上しなくなるからである。また、２ｃｍより短いと反発促進部を設けたことによる反発性能が増加の効果が少ないことによる。
したがって、上記２つの中空分割材に中間部材を介在させた部分をフレームに多く設けたい場合は、分割して数カ所配置することが好適である。
【００３２】
具体的には、上記反発促進部をガット張架部の全周、あるいは、ガット面を時計面とみてトップ位置を１２時とすると、３時位置と９時位置とを含む位置、あるいは、１２時位置にガット張架部に所要間隔をあけて介在させていると好適である。
なお、上述したように、捻れ強度を考慮して反発促進部の長さに上限を設けているので、反発促進部をガット張架部に分割して複数設ける場合は、ところどころに上記２つの中空分割材を連結している連結部を設けるのが好ましい。
また、複数の反発促進部を局部的に複数設ける場合には、連結部最小長さは、５ｍｍ〜２０ｍｍとするのが好ましい。５ｍｍより短いと強度が低下し、２０ｍｍより長いと所望の位置に局部的に反発促進部を設けることが困難となるため、設計自由度が低くなるからである。
【００３３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第１実施形態のテニスラケット１０を示し、ガット張架部１１、スロート部１２、シャフト部１３、グリップ部１４を連続的に形成し、スロート部１２の両側枠の間の先端にヨーク１５を設けている。
【００３４】
ガット張架部１１のフレーム本体は、強化繊維として炭素繊維を用いた熱硬化性繊維強化樹脂からなる１つの中空断面材より構成していると共に、ガット張架部１１の３時・９時位置には、図２に示すような断面構造を有する反発促進部１６を部分的に設けている。なお、反発促進部１６は、フレーム長さ方向に対して、２ｃｍ以上１５ｃｍ以下の長さとしており、本実施形態では３ｃｍとして、３時位置と９時位置に夫々連結部（１つの中空断面材）を介して３個ずつ設けている。
【００３５】
反発促進部１６は、ガット面に対して対称に配置された２つの中空分割材１７、１８の間に１つの中間部材１９を粘弾性材２０を介して挟んでいる。
詳しくは、中間部材１９は断面凸形状として、その中央にガット２１を挿通するためのガット孔１９ｂが穿設され、両側に突出した横軸部１９ｃ、１９ｄを２つの中空分割材１７、１８に設けられた断面Ｌ字状の凹み部１７ｂ、１８ｂに嵌合して挟持されている。そして、中間部材１９と２つの中空分割材１７、１８との接合面のうち、ガット面と垂直となる面に粘弾性材２０を介在させている。
【００３６】
上記中間部材１９のガット面側の端部１９ａの面外方向の幅をＷ１、２つの中空分割材１７、１８のガット面側の端部１７ａ、１８ａでの互いの距離をＷ２とした場合、Ｗ１／Ｗ２の値を１以下に設定している。
かつ、中間部材１９のガット面側の端部１９ａは、中空分割材１７、１８のガット面側の端部１７ａ、１８ａよりも窪んだ位置であるフレーム外面側に位置し、中空分割材１７、１８のガット面方向の厚さをＴ１とし、中間部材１９のガット面方向の厚さをＴ２とした場合、Ｔ２／Ｔ１の値を１以下に設定している。
本実施形態ではＴ２／Ｔ１＝０．５としている。
【００３７】
また、中間部材１９の面外方向の幅をＬ１とし、横軸部１９ｃ、１９ｄの厚さをＬ２とした場合、Ｌ１の値は５ｍｍ以上１２ｍｍ以下に、Ｌ２の値は２ｍｍ以上５ｍｍ以下に設定している。
さらに、粘弾性材２０の厚さをＬ３とした場合、Ｌ３の値は０．５ｍｍ以上４ｍｍ以下とし、本実施形態では２ｍｍとしている。
【００３８】
また、粘弾性材２０の材質は、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）を用いており、周波数が１０Ｈｚ、温度が０〜１０℃の条件で測定された複素弾性率Ｅ＊は２．０×１０^７ｄｙｎ／ｃｍ^２以上１．０×１０^１０ｄｙｎ／ｃｍ^２以下とすると好適であり、本実施形態では、Ｅ＊は５．０７×１０^７ｄｙｎ／ｃｍ^２としている。
【００３９】
中間部材１９と中空分割材１７、１８との接合は、接着剤を用いると共に、中空分割材１７、１８同士の挟持力およびガット２１の張架による中間部材１９の中空分割材１７、１８の凹み部１７ｂ、１８ｂへの押付力とにより行っている。
なお、上記接着材の材質は、可撓性の高いものが好ましく、エポキシ系の他、ウレタン系の接着剤や瞬間接着剤等が好適に用いられる。
【００４０】
中間部材１９の材質は、繊維強化樹脂、樹脂単体、金属あるいはこれらの複合材からなり、本実施形態では、６６ナイロンに炭素繊維を重量パーセント２２％含有したもの（ＮＹ６６＋ＣＦ２２％）を用いている。
中空分割材１７、１８の材質は、本実施形態では、カーボン繊維強化エポキシ樹脂を用いている。
【００４１】
上記ラケットフレームの形成方法は、図３（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示すように、２本の内圧充填用のチューブ２３、２４を用い、反発促進部１６を形成する位置では１本づつ個別に繊維強化樹脂材２５を巻き付ける一方、反発促進部１６を設けないフレーム本体では２本の内圧チューブ２３、２４をまとめた外周面に繊維強化樹脂２５を巻き付けてレイアップ２７を作製する。
次いで、図３（Ｄ）に示すように、このレイアップ２７の内圧チューブ２３、２４の１本づつ個別に繊維強化樹脂材２５を巻き付けた箇所に、中間部材１９を挟んだ状態で金型２６のキャビティ２６ａ内に充填し、金型２６を型締して、１５０℃、２０分間の加熱を行うと同時に２本のチューブ２３、２４内に６〜９ｋｇｆ／ｃｍ^２の空気圧あるいは窒素圧力を付加する。成形後には内圧チューブ２３、２４を引き抜くことが好ましい。
【００４２】
図４は第２実施形態を示す。
第１実施形態との相違点は、本実施形態のテニスラケット３０では、図２に示す反発促進部１６の設定位置を、ガット張架部３１のトップ位置に部分的に設けて金型内で一体成形している点である。
反発促進部１６の長さは、フレーム長さ方向に対して３ｃｍとして、３つ設けている。
なお、反発促進部１６の構造・材質等や、その他の部位の構造・材質等は、第１実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００４３】
図５は第３実施形態を示す。
第１実施形態との相違点は、本実施形態のラケット４０は、反発促進部１６をガット張架部４１に等間隔をあけて全周に設けている点である。
個々の反発促進部１６の長さは、フレーム長さ方向に対して、５ｃｍとしており、隣接する反発促進部１６間の距離は、ガット孔間隔の１ｃｍとして、１５個の反発促進部１６に分割配置されている。
なお、反発促進部１６の構造・材質等や、その他の部位の構造・材質等は、第１実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００４４】
図６は参考第１実施形態を示す。
第１実施形態との相違点は、反発促進部１６’の中間部材１９と２つの中空分割材１７、１８との間に粘弾性材を介在させていない点である。
なお、他の構造・材質等は第１実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００４５】
図７（Ａ）（Ｂ）は参考第２実施形態を示す。
参考第２実施形態では、中間部材１９’の形状を断面ハート形状とし、その中心部にガット穴１９ａ’を設けている。両側の中空分割材１７’、１８’の対向面は中間部材１９’の形状に密着するように円弧形状の凹み部１７ｂ’、１８ｂ’を設け、接着剤を介して固着している。なお、粘弾性材を介在させてもよい。
【００４６】
上記断面ハート形状の中間部材１９’は、その最大厚み寸法をβ（前記Ｔ２と対応）、最大幅寸法をα（前記Ｌ１と対応）、図示の曲率をγとすると、βは３〜８、αは５〜１０，γはＲ２〜Ｒ５０としている。
また、α／βは０．６〜３．０としている。
さらに、両側の中空分割材１７’、１８’の厚さＴ１と上記中間部材１９’の厚みβとの比は上記第１実施形態と同様としている。
一例として、α＝８ｍｍ、β＝５ｍｍ、γ＝Ｒ４、Ｗ１＝５ｍｍ、Ｗ２＝１０ｍｍ、Ｔ１＝１２ｍｍ、Ｔ２＝５ｍｍとすると好適である。
【００４７】
上記中間部材１９’の形状を断面ハート形状とすると、断面凸形状の場合と比較して、応力が集中しずらい利点があると共に軽量化を図ることもできる。
これに対して断面凸形状とすると、両側の中空分割材との間に粘弾性材等からなる減衰材を介在できる面積が大となるため、減衰効果を高めることができると共にスプリング効果も高く反発性を大とすることができる。
【００４８】
次に、上記した第１〜第３実施形態のテニスラケットの物性等を評価すべく、以下の実施例、比較例を作成し、ガット張架部の側面と打球面の剛性、反発係数、振動（面外方向１次減衰率、面外方向２次減衰率）を測定し、更に、実打テストを行った。
【００４９】
実施例１〜９および比較例１のテニスラケットは、すべて略同一形状とし、ラケット全長を６９８．５ｍｍとし、打球面の面積を１１０平方インチとした。
【００５０】
（実施例１）
実施例１は第１実施形態に該当し、ガット張架部１１の３時、９時部分に反発促進部１６を設け、そのフレーム方向の長さを夫々３ｃｍとしている。
中間部材１９のガット面側の端部１９ａの面外方向の幅Ｗ１は５ｍｍ、２つの中空分割材１７、１８のガット面側の端部１７ａ、１８ａでの互いの距離Ｗ２は１０ｍｍ（Ｗ１／Ｗ２＝０．５）とし、また、中空分割材１７、１８のガット面方向の厚みＴ１は１２ｍｍ、中間部材１９のガット面方向の厚さＴ２は６ｍｍ（Ｔ２／Ｔ１＝０．５）とした。また、フレームの面外方向の厚みは２４ｍｍとした。
【００５１】
中間部材１９の材質は６６ナイロンに炭素繊維を重量パーセント２２％含有したもの（ＮＹ６６＋ＣＦ２２％）としている。
粘弾性材２０の材質はスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）で、その厚さＬ３は２ｍｍとし、周波数が１０Ｈｚ、温度が０〜１０℃の条件で測定された複素弾性率Ｅ＊は５．０７×１０^７ｄｙｎ／ｃｍ^２としている。
また、テニスラケットの重量ＷＴは２５３ｇであり、そのバランス点（重心）ＢＰは、ラケット全長を６９８．５ｍｍとすると、グリップエンドから３６１ｍｍの位置としている。
【００５２】
（実施例２）
実施例２は第２実施形態に該当し、ガット張架部３１のトップ部分に反発促進部１６を設け、そのフレーム方向の長さを３ｃｍとして３個設けている。
他の構成は実施例１と同様である。
【００５３】
（実施例３）
実施例３は第３実施形態に該当し、ガット張架部４１の全周に等間隔をあけて反発促進部１６を１５個設け、夫々の反発促進部１６のフレーム方向の長さは、５ｃｍとし、隣接する反発促進部１６の間隔は１ｃｍとしている。他の構成は実施例１と同様である。
【００５４】
（参考実施例４）
参考実施例４は参考第１実施形態の参考例に該当し、粘弾性材２０を備えていない反発促進部１６’をガット張架部の３時、９時部分に設け、そのフレーム方向の長さを夫々３ｃｍとしている。
中間部材１９のガット面側の端部１９ａの面外方向の幅Ｗ１は５ｍｍ、２つの中空分割材１７、１８のガット面側の端部１７ａ、１８ａでの互いの距離Ｗ２は１０ｍｍ（Ｗ１／Ｗ２＝０．５）とし、また、中空分割材１７、１８のガット面方向の厚みＴ１は１２ｍｍ、中間部材１９のガット面方向の厚さＴ２は６ｍｍ（Ｔ２／Ｔ１＝０．５）としている。
中間部材１９の材質は６６ナイロンに炭素繊維を重量パーセント２２％含有したもの（ＮＹ６６＋ＣＦ２２％）としている。
【００５５】
（実施例５）
実施例５は第１実施形態に該当し、中間部材１９のガット面側の端部１９ａの面外方向の幅Ｗ１を５ｍｍ、２つの中空分割材１７、１８のガット面側の端部１７ａ、１８ａでの互いの距離Ｗ２を１５ｍｍ（Ｗ１／Ｗ２＝０．３３）としている。
他の構成は実施例１と同様である。
【００５６】
（実施例６）
実施例６は第１実施形態に該当し、中間部材１９のガット面側の端部１９ａの面外方向の幅Ｗ１を５ｍｍ、２つの中空分割材１７、１８のガット面側の端部１７ａ、１８ａでの互いの距離Ｗ２を６ｍｍ（Ｗ１／Ｗ２＝０．８３）としている。
他の構成は実施例１と同様である。
【００５７】
（実施例７）
実施例７は第１実施形態に該当し、中間部材１９のガット面側の端部１９ａの面外方向の幅Ｗ１を３ｍｍ、２つの中空分割材１７、１８のガット面側の端部１７ａ、１８ａでの互いの距離Ｗ２を１０ｍｍ（Ｗ１／Ｗ２＝０．３３）としている。
他の構成は実施例１と同様である。
【００５８】
（実施例８）
実施例８は第１実施形態に該当し、粘弾性材２０の厚さＬ３を１ｍｍとしている。
他の構成は実施例１と同様である。
【００５９】
（実施例９）
実施例９は第１実施形態に該当し、粘弾性材２０の厚さＬ３を４ｍｍとしている。
他の構成は実施例１と同様である。
【００６０】
（比較例１）
比較例１は、ガット張架部の全周が図８に示す１つの中空分割材５０からなる通常のラケットであり、反発促進部を設けていないものである。
ガット孔５０ａのガット面側の端部の面外方向の幅Ｗ１と、中空分割材５０のガット面側の端部の距離Ｗ２とは同じ５ｍｍであり、また、中空分割材５０のガット面方向の厚みＴ１（Ｔ２）は１２ｍｍ（Ｔ２／Ｔ１＝１）としている。
他の構成は実施例１と同様である。
【００６１】
実施例および比較例のテスト結果を下記の表１に示す。
【００６２】
【表１】

【００６３】
（打球面剛性の測定）
打球面剛性（面外方向の剛性）測定は、図９に示すように、実施例及び比較例のテニスラケットを水平に配置し、そのガット張架部１１のトップ１１ｔを受け治具５１（Ｒ１５）で支持すると共に、トップ１１ｔから３４０ｍｍ離れた位置で、スロート部１２の両側からヨーク１５にかけた位置を受け治具５２（Ｒ１５）で支持した。この状態で、受け治具５１より受け治具５２の方向へ１７０ｍｍ離れた位置に対して、加圧具５３（Ｒ１０）により上方より７８４Ｎの荷重を加えて、荷重時の変位から、バネ定数を算出し、打球面剛性を測定した。
【００６４】
（側圧剛性の測定）
側圧剛性の測定は、図１０に示すように、実施例及び比較例のテニスラケットを横向きで打球面Ｆを垂直方向として、テニスラケットを保持している。この状態で上方のガット張架部１１のサイド１１ｓに対して、平板Ｐにより、７８４Ｎの荷重を加えて、荷重時の変位から、バネ定数を算出し、側圧剛性を測定した。
【００６５】
（反発係数の測定）
反発係数は、図１１に示すように、実施例及び比較例のテニスラケットに、ガットを縦６０ポンド、横５５ポンドの張力で張架し、各テニスラケットを垂直状態でフリーとなるようにグリップ部を柔らかく固定し、その打球面にボール打出機から一定速度Ｖ１（３０ｍ／ｓｅｃ）でテニスボールを打球面に衝突させ、跳ね返ったボールの速度Ｖ２を測定した。反発係数は発射速度Ｖ１、反発速度Ｖ２の比（Ｖ２／Ｖ１）であり、反発係数が大きい程、ボールの飛びが良いことを示している。このような方法で、反発係数を測定した。
【００６６】
（面外１次振動減衰率の測定）
図１２（Ａ）に示すように、各実施例及び比較例のテニスラケットにおいて、ガット張架部１１の上端を紐６１で吊り下げ、ガット張架部１１とスロート部１２との一方の連続点に加速度ピックアップ計６３をフレーム面に垂直に固定した。この状態で、図１２（Ｂ）に示すように、ガット張架部１１とスロート部１２の他方の連続点をインパクトハンマー６５で加振した。インパクトハンマー６５に取り付けられたフォースピックアップ計で計測した入力振動（Ｆ）と加速度ピックアップ計６３で計測した応答振動（α）をアンプ６６Ａ、６６Ｂを介して周波数解析装置６７（ヒューレットパッカード社製、ダイナミックシングルアナライザーＨＰ３５６２Ａ）に入力して解析した。解析で得た周波数領域での伝達関数を求め、テニスラケットの振動数を得た。振動減衰比（ζ）は下式より求め、面外１次振動減衰率とした。測定は、各実施例および比較例毎に、各テニスラケットについて測定した。
【００６７】
ζ＝（１／２）×（Δω／ωｎ）
Ｔｏ＝Ｔｎ／√２
【００６８】
（面外２次振動減衰率の測定）
図１２（Ｃ）に示すように、各実施例及び比較例のテニスラケットにおいて、ガット張架部１１の上端を紐６１で吊り下げ、スロート部１２とシャフト部１３との連続点に加速度ピックアップ計６３をフレーム面に垂直に固定した。この状態で、加速度ピックアップ計６３の裏側のフレームをインパクトハンマー６５で加振した。そして、面外１次振動減衰率と同等の方法で減衰率を算出し、面外２次振動減衰率とした。測定は、各実施例および比較例毎に、各テニスラケットについて測定した。
【００６９】
（実打テストの方法）
実施例及び比較例のテニスラケットを用いて実打テストを行った。実打テストは一般プレイヤー５０人により、下記の項目につき５点法で評価してもらい、５０人の平均値を算出している。
振動：有る１−２−３−４−５無い
飛び：悪い１−２−３−４−５良い
【００７０】
上記表１に示す結果から明らかなように、反発促進部１６、１６’を設けた実施例１〜９は反発促進部１６、１６’を設けなかった比較例１に比べて、打球面、側圧ともに剛性が優れている共に、反発係数も大きくボールの反発性が良好であることが分かる。
さらに、振動減衰率も面外１次、面外２次ともに、実施例１〜９が比較例１に比べて大きく、振動減衰性に優れていることが分かる。
また、実打テストにおいても、飛び性、振動減衰性ともに、実施例１〜９が比較例１に比べて優れていることが確認された。
【００７１】
以下に各実施例同士を考察すると、粘弾性材２０を備えていない参考実施例４に比べ、粘弾性材２０を備えている実施例１〜３、５〜９は、反発性や振動減衰性に優れていることが分かる。
また、粘弾性材２０の厚みＬ３を１ｍｍに薄くしている実施例８よりも、他の実施例の方が振動減衰性に優れ、特に、厚みＬ３を４ｍｍに厚くしている実施例９は振動減衰性に優れている。
また、反発促進部１６の配置位置を異ならせている実施例１〜３を比較すると、大きな優劣は無いものの、反発促進部１６を全周に設けている実施例３が全ての項目において優れていると言える。
さらに、実施例５が他の実施例に比べて実打テストの飛びの評価が高いことより、Ｗ１／Ｗ２を小さくした方が反発性が良好であるといえる。
【００７２】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明によれば、ガット張架部の少なくとも一部に反発促進部を設けて、上記Ｗ１／Ｗ２を１以下として、打球時にガットが面外方向へ振動する際に上記中空分割材に干渉しにくくなるので、ガットの可動範囲が拡がり反発性を向上させることができる。
また、Ｔ２／Ｔ１の値を１以下としているので、張り架けられたガットの可動部分の長さを長くとることができ、フェイス面積を大きくすることなく反発性を向上させ、かつ、スイートスポットを広くすることが可能となる。
さらに、フレームを２つの中空分割材で構成していることで、フレーム全体としてみればフレーム内に２つのリブを架け渡した役割を果たし、剛性を向上させることができる。このフレーム剛性の向上により、打球時のフレーム変形が抑制されてエネルギーロスが小さくなり、反発性や面安定性の向上に貢献する。
【００７３】
また、２つの中空分割材と中間部材との間に粘弾性材を介在させることにより、粘弾性材のバネの役割によりガットの反発力が促進され打球の反発性がより向上し、かつ、打球時の衝撃力が粘弾性材の弾性により吸収され振動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施形態のラケットフレームの正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】（Ａ）はレイアップの要部斜視図、（Ｂ）はＢ−Ｂ線断面図、（Ｃ）はＣ−Ｃ線断面図、（Ｄ）はレイアップを金型へ充填した平面図である。
【図４】第２実施形態のラケットフレームの正面図である。
【図５】第３実施形態のラケットフレームの正面図である。
【図６】参考第１実施形態の断面図である。
【図７】参考第２実施形態を示し、（Ａ）がラケットフレームの反発促進部の断面図、（Ｂ）は中間部材の断面図である。
【図８】比較例１の断面図である。
【図９】打球面剛性の測定方法を示す概略図である。
【図１０】側圧剛性の測定方法を示す概略図である。
【図１１】反発係数の測定方法を示す概略図である。
【図１２】（Ａ）〜（Ｃ）はラケットフレームの振動減衰率の測定方法を示す概略図である。
【図１３】従来例１を示す断面図である。
【図１４】従来例２を示す断面図である。
【図１５】従来例３を示す断面図である。
【図１６】従来例４を示す断面図である。
【図１７】従来例５を示す断面図である。
【符号の説明】
１０テニスラケット
１１ガット張架部
１２スロート部
１３シャフト部
１４グリップ部
１５ヨーク部
１６反発促進部
１７、１８中空分割材
１９中間部材
１９ｂガット孔
２０粘弾性材
２１ガット

Claims

ガット張架部の全周、あるいは、ガット面を時計面とみてトップ位置を１２時とすると、３時位置と９時位置とを含む位置、あるいは、１２時位置にガット張架部に所要間隔をあけて、ガット孔を中心軸線に穿設した１つの中間部材と、該中間部材の両側で且つガット面に対して対称に配置される２つの対称形状の中空分割材とからなる反発促進部を設け、
上記両側の中空分割材は上記中間部材との対向面に段状凹部を備える一方、上記中間部材は横軸部と縦軸部を有する断面凸形状とし、該横軸部の両側を上記両側の中空分割材の段状凹部に粘弾性材を介在させて嵌合して接着剤で接合し、該横軸部は上記両側の中空分割材よりフレーム外面側に突出させる一方、
上記中間部材の縦軸部は、上記中空分割材の空隙をあけて対向配置している間に配置して両側の中空分割材で挟持し、かつ、これら両側の中空分割材は上記中間部材の縦軸部よりもガット面側のフレーム内面に突出させ、上記中間部材の縦軸部のガット孔より引き出されるガットの両側に上記中空分割材を空隙をあけて配置し、
上記粘弾性材の厚みは０．５ｍｍ以上４ｍｍ以下、周波数は１０Ｈｚ、温度０℃から１０℃の条件で測定された複素弾性率Ｅ＊は２．０×１０ ^７ｄｙｎ／ｃｍ ^２以上１．０×１０ ^１０ｄｙｎ／ｃｍ ^２以下としていることを特徴とするラケットフレーム。
上記ガット張架部の両側の各中空分割材の長手方向両端は、１つの大径中空材からなるヘッド本体から分岐させて一体成形している請求項１に記載のラケットフレーム。
上記中間部材の横軸部と段状凹部との接合面のうち、ガット面と垂直となる接合面に上記粘弾性材を介在させている請求項１または請求項２に記載のラケットフレーム。
ガット張架部の少なくとも一部に、ガット孔を中心軸線に穿設した１つの中間部材と、該中間部材の両側で且つガット面に対して対称に配置される２つの対称形状の中空分割材とからなる反発促進部を設け、上記ガット張架部の両側の各中空分割材の長手方向両端は、１つの大径中空材からなるヘッド本体から分岐させて一体成形しており、
上記両側の中空分割材は上記中間部材との対向面に段状凹部を備え、該中間部材を狭持した状態で嵌合し、該中間部材と両側の中空分割材とを接着剤あるいは／および機械的接合手段により接合していると共に、該中間部材と中空分割材の一部の接合面に粘弾性材を介在させ、かつ、これら両側の中空分割材は上記中間部材よりもガット面側のフレーム内面に突出させ、上記中間部材のガット孔より引き出されるガットの両側に空隙をあけて配置し、
上記粘弾性材の厚みは０．５ｍｍ以上４ｍｍ以下、周波数は１０Ｈｚ、温度０℃から１０℃の条件で測定された複素弾性率Ｅ＊は２．０×１０ ^７ｄｙｎ／ｃｍ ^２以上１．０×１０ ^１０ｄｙｎ／ｃｍ ^２以下としていることを特徴とするラケットフレーム。
上記両側の中空分割材と上記中間部材とからなる反発促進部の長さは、フレーム長さ方向で２ｃｍ以上１５ｃｍ以下としている請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のラケットフレーム。
ガット張架部の少なくとも一部に、ガット孔を中心軸線に穿設した１つの中間部材と、該中間部材の両側で且つガット面に対して対称に配置される２つの対称形状の中空分割材とからなる反発促進部を設け、該反発促進部の長さは、フレーム長さ方向で２ｃｍ以上１５ｃｍ以下とし、
上記両側の中空分割材は上記中間部材との対向面に段状凹部を備え、該中間部材を狭持した状態で嵌合し、該中間部材と両側の中空分割材とを接着剤あるいは／および機械的接合手段により接合していると共に、該中間部材と中空分割材の一部の接合面に粘弾性材を介在させ、かつ、これら両側の中空分割材は上記中間部材よりもガット面側のフレーム内面に突出させ、上記中間部材のガット孔より引き出されるガットの両側に空隙をあけて配置し、
上記粘弾性材の厚みは０．５ｍｍ以上４ｍｍ以下、周波数は１０Ｈｚ、温度０℃から１０℃の条件で測定された複素弾性率Ｅ＊は２．０×１０ ^７ｄｙｎ／ｃｍ ^２以上１．０×１０ ^１０ｄｙｎ／ｃｍ ^２以下としていることを特徴とするラケットフレーム。
上記両側の中空分割材のフレーム外面からフレーム内面までの厚み寸法をＴ１、上記中間部材の厚み寸法をＴ２とすると、Ｔ２／Ｔ１の値を１以下としている請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のラケットフレーム。
上記中間部材を挟む両側の中空分割材間の最短距離をＷ１、該両側の中空分割材のフレーム内面側の先端間の距離をＷ２とした場合、Ｗ１／Ｗ２の値を１以下としている請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載のラケットフレーム。
上記中間部材は、繊維強化樹脂、樹脂単体、金属あるいはこれらの複合材からなり、断面凸形状、断面ハート形状等のフレーム外面側が突出した形状とする一方、
上記両側の中空分割材は樹脂あるいは繊維強化樹脂からなり、各中空分割材の対向面は上記中間部材と嵌合する形状としている請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載のラケットフレーム。