JPH0755521B2 - ボール競技ラケットフレームの製造方法 - Google Patents

ボール競技ラケットフレームの製造方法

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JPH0755521B2
JPH0755521B2 JP1324842A JP32484289A JPH0755521B2 JP H0755521 B2 JPH0755521 B2 JP H0755521B2 JP 1324842 A JP1324842 A JP 1324842A JP 32484289 A JP32484289 A JP 32484289A JP H0755521 B2 JPH0755521 B2 JP H0755521B2
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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は強化繊維のプラスチックからなる少くとも頭部
及び／又は柄が空洞体として作られているボール競技ラ
ケットフレーム、特に頭部及び柄を有するテニスラケッ
ト、スクワッシュラケット又はバドミントンラケットの
製造方法に関する。
［従来の技術］ ラケット例えばテニス、スクワッシュ及びバドミントン
用ラケットのフレームは過去においては大抵木製であっ
た。ラケット用の木製フレームは多くの層及び重層部を
含み相互に結合していなければならない複雑な構成を有
した。このようなフレームの製造は困難で且時間消費す
る工程であった。このような木材構成物は有利な競技特
性を示している。
比較的近い過去においては主として新規材料、例えば金
属及び強化されたプラスチック材料がラケット製造に使
用された。
これらの材料の比較的高い比重のため中空のフレーム作
りもしくは組立法を開発させることが必要となっている
が、さもなければラケットの重量が不都合に高くなるで
あろう。このような中空フレームの構造は金属の場合引
き伸し又は押し出しプロセスによってくるとが可能であ
る。強化プラスチック材料の場合には空洞体の構造は軽
量の核芯材料として例えばプラスチックの泡を引きのば
す操作及び被覆により又は空室形成法の使用、例えば泡
を作る方法によって達成される。
最初にあげられた技法はAT−PS第381864からすでに公知
でこの方法において空洞体として作られたラケットの頭
部を壁につぎ合わせることによって支柱が作られた。こ
の空室の形成はこの際慣用法に従って行われ、この際本
提案に従って低温で融解可能の核芯が射出に際して使用
される。空室作成のため導入された核芯はラケット内壁
の硬化後、加熱によって溶融された所謂核芯溶融の実施
方法が欧州特許（EP−Ａ）第188127からもすでに公知で
ある。該方法は非常にコスト高につく。というのは低温
溶融で核芯の形成をしなければならないからである。
慣用の射出法は通常の形成体の製作のための射出に際し
て行なわれる如く、有利には溶解物として導入される材
料を用いて実施される。噴入法に対して通常使用される
このような材料は公知である。射出法によって製造され
たボールラケットは併し乍ら実質的に高品質のラケット
として十分に軽量でも所望される高度の硬直性及び剛性
を示さない。周知のプラスチックラケット類は中空では
ない頭部で形成されており、これらの重量に対する剛性
の比、又は重量に対する硬直性の比は高品質のボール競
技ラケットとして所望されているよりも少さい。従って
これらのボール競技ラケットは連続材料又は繊維材料及
び一種のマトリックスの組合せからなるラケットよりも
剛性が少いから強剛性で劣っている。
いづれにしてもボールラケット用フレームの製造に対す
る従来より知られた射出法においては安定性のために必
要な支柱及び挿入物の注入を可能にするために費用のか
かる型をボールラケット用フレームの製造に使用するこ
とになる。低温溶解核芯の回収には更に時間の消費を伴
う。すべてのこれらの製造法において原則的にわづかの
剛性を追加するにすぎない挿入物が内壁間に残るという
のは、この挿入物は静力学的にみればフレームの中立領
域にあり従ってただ追加の重量としてのみフレームの振
動挙動もしくはバランスに対して一種の妨害的影響を及
ぼすにすぎないからである。
所要の安定性を達成するために特別に費用のかかる基準
の定められたテニスラケットフレームの射出法が更に西
独（DE−A1）34 16 377号から知られている。特にこ
の***（DE−A1）34 16 377から公知の方法は多数の
射出部を溶接、貼付、及び場合によってはねじによって
相互に結合することに存する。助材、挿入物、支柱及び
連結物はこれら慣用の射出法においてはその処理法に制
約される。
すべての従来公知の射出法においては壁の厚さの変更は
原則的に多くの型を用いて働き又多くの部分が後で相互
に結合されたことによってのみ達成された。弦をはるた
めに挿入物を穿孔によってとりつけるばあいに弦をはる
ために予定された孔の一定の位置はすでにこの型の中で
きめられ、結果として緊張を変更することは後ではすぐ
に不可能である。
正確にはコントロールできない方法で支柱もしくは挿入
物に対して追加された材料はとりわけ重量増加及び一定
の固定された振動挙動もしくはラケットのバランスに関
して実質的な制約に導びく。
このような助材挿入物支柱及び結合物を避けるために部
分的に硬化した材料を金属箔の形で使用した原則的に特
に手間のかかる方法が従来から知られている。
このような材料は強力で軽量の対象物の製造、例えばラ
ケットのフレームの製造に対しては核芯構造の周りに形
成されねばならないが、この際この核芯構築が満足すべ
き強化に達するためには成形過程で膨張すべきである。
このような膨張可能の核芯は膨張可能のプラスチック材
料から作ることが可能であるが又は吹いてふくらませる
ことの可能なホース、例えばシリコンゴムホースを使用
することが可能で、必要の場合には作られた対象からこ
れをあとからとり除くことができる。このような方法は
格別に手間がかかることは自明でなかんづく使用された
温熱硬化性樹脂は硬化を保証するためには何分間も相応
の高温に維持されねばならず、又そのために量産に対し
ては多くの形が要求されるからである。
［発明が解決しようとする課題］ さて本発明は最初に述べたどの技術を用いて直ちにボー
ル競技ラケットフレームが得られるか、どのフレームが
それのバランス、振動挙動、重量配分、及び安定性向に
関してこの型を大幅に変更することなくそれぞれの要求
性に適合することが可能か及びどのフレームが改良され
た表面特性を有する再現性のある壁の厚さに直ちに導び
かれるか又どのフレームを用いて助材、挿入物等を避け
ることが可能かを作り出す方法を目指している。
［課題を解決するための手段］ この課題を解決するために本発明による方法は本質的に
空洞体の空室を形成するために場合によっては強化繊維
材料を含有するマトリックス系及び加圧下の不活性ガス
特に窒素を型の中に注入することに存する。形成器の中
でプラスチックが硬化した後、ボール競技ラケットフレ
ームをこの形成器からとりだすことがでる。マトリック
スとして熱可塑性のプラスチックを使用することがこの
際有利である。
“熱可塑性”という概念は温熱作用及び圧力のもとで反
覆形成可能のプラスチック材料に対する表示法として使
用されている。
熱可塑性材料の例においては重量又は容積に応じて調合
された一定量の原材料を加温したシリンダー中に充填し
柔軟にする。この溶融物を形成器中に射出管を用いて注
入し硬化後、型からとりだす。
温熱下で硬化するデュロプラスチックの材料の例では加
温された後で硬化の行なわれる型の中に実質的に流動性
の材料を注入する。
加圧不活性ガスの使用及び有利な実施法に従って250か
ら600バールまで、有利には約400バールの加圧の下で不
活性ガスを使用することによって高価な加工を行うこと
なく明確な表面として使用される。特になめらかな表面
がこのようにしてただちに得られる。内部隔壁助材及び
挿入物の追加をやめることができ、所要の堅固性、剛性
及び適切な密度のつぎめを空洞体の壁の中に有する完全
な空洞体構造がただちに得られる。ガス圧が250バール
未満では、完全な形での空洞体構造の形成ができない。
一方、ガス圧が600バールを超えると空洞体の壁厚を好
ましい範囲に調整することが困難となる。
別の工程で弦をはるための穿孔をつづけて行う方法は支
出超過となるが併し同時に広く自動化される。同じボー
ル競技ラケットフレームにおいて弦の配置を自由に選択
する有利性はこの支出超過と相反する。加圧窒素を利用
して空室を作成する射出方法は通例技術的に周知の状況
にある。この周知のボール競技ラケット用フレームの製
造に関する方法を使用することは、併しボール競技ラケ
ットフレームに要求された特性との関連において更に一
連の有利性が加えられ、その際、特別に気密で又なめら
かな表面の達成の他に該材料の壁の厚さに影響を与える
可能性もまた特に重要となる。
ボールラケットの壁の厚さの目標とされた影響に対し又
それによってボール競技ラケットフレームの堅固性、バ
ランス及び重量の変化とに対して本発明による方法は種
々の壁の厚さ作成用の型を部分的に加温するか又は冷却
し、この際壁の厚さの大きい方を作るためにはこの型の
対応した領域を厚さの小さい壁を、作るための領域より
も低めの温度に保つ様にしてこの際に有利に実施されて
いる。種々の壁の厚さを作成するために部分的に加温し
又は冷却することによって最も狭い許容範囲における正
確な温度処理がこの型の全領域にわたって保証されてい
る。機器の型の内部における種種の温度経過によってこ
の壁の厚さは正確に且目的にかなった影響を受けること
が可能となる。この型の部分領域の局地的冷却によりマ
トリックスの冷却された領域が早期に硬化することによ
って比較的厚い壁の形成と、これによってこの領域にお
ける重量の重積が行われ、又これによってバランス及び
振動挙動よ亦調整的に変更することも可能となる。殊に
温度傾斜の導入によって壁の厚さの連続的な経過を確保
することが可能となり、この経過を特に有利に振動特性
に利用することができる。
［実施例］ 原則的に不活性ガス例えば窒素の同時的使用のもので、
一連のプラスチックを圧力をかけて射出することにより
加工することが可能である。この際マトリックスとして
プラスチック類、特に； ポリイミド PI ポリアミドイミド PAI ポリフェニレンスルホン PPSU ポリエーテルスルホン PES ポリエーテルイミド PEI ポリスルホン PSU ポリアリールエステル ポリエーテルケトン PEK ポリエーテルエーテルケトン PEEK ポリフェニレンスルフイド PPS ポリカーボネート PC ポリアセタール POM ポリアミド66 PA66 ポリアミド６ PA6 ポリアミド11 PA11 ポリアミド12 PA12 ポリエチレンテレフタレート PET ポリブチレンテレフタレート PBT ポリフェニレンオキシド PPO 熱可塑性ポリエステル PBTB が使用されるように本方法が実施されることが有利であ
る。
夫々のプラスチックの選択に応じて周知の方法で強化繊
維材料を使用することがこの際有利性がありこの際本発
明の方法の範囲においては強化繊維材料を１〜10mmの長
さで、特に5mmの長さ迄で使用するのが殊に有利なこと
が確証された。強化繊維材料の長さが1mm未満の場合お
よび10mmを超える場合には、均一な構成の強化が達成さ
れない。殊に繊維の長さが比較的短い場合繊維方向が静
力学的に広く分布することがこの際保証されているの
で、均一な構成の強化が保証される。殊に本発明法が迅
速に実施されるべき場合、又短時間に反覆してマトリッ
クス及び強化剤が注入され又所要の不活性ガス圧が作ら
れるべき場合にこのような繊維の長さは殊に好適であ
る。他の方法においては強化繊維材料はマトリックスに
関して５〜50重量％、有利には20〜50重量％の量で使用
されるようにこの際処理することができる。強化繊維材
料の量が５重量％未満では、構造体即ちラケットフレー
ムの強度が所望とされる水準にまで達しない。また、50
重量％を超えると、ラケットフレームにおける均一な重
量分布が妨げられることとなり、結果として重量も増加
するためラケットフレームとしての望ましい各種性能が
達成されなくなる。
予じめ設定した温度経過をもとにして射出形式によって
種々の壁の厚さを作成することを考慮すると壁の厚さが
0.8〜3mmとなる量のプラスチックを入れるように融解物
として入れるべきプラスチックの量を調整することはこ
の際特に有利である。このように広く壁の厚さを変更で
きる可能性は鋳型器を用いる慣用の射出方法では達成で
きない。強化繊維材料として周知の炭素繊維、ガラス繊
維及び又はアラミド（Aramid）繊維がこの際使用され
る。壁の厚さが0.8mm未満では所望のラケット強度が達
成されない恐れがある。一方、壁の厚さが3mmを超えて
くると競技者がプレー時にラケットを支配するには重す
ぎることとなり、特にボールのコントロールやボールの
方向性の安定性が損なわれることとなる。
本発明法はこの型が60〜90℃の温度で又有利には70〜80
℃の温度で維持されるように有利性をもって実施され、
その際250〜600バールの不活性ガス圧、約400バールの
適用の場合特に高い成果の再現性が達成された。金型温
度が60℃未満では、熔融樹脂が比較的流動しにくくなる
場合があり、スムーズな金型操作が妨げられる恐れがあ
る。一方、90℃を超えると成型後の樹脂の迅速な冷却が
困難となり、空洞体の壁厚が不均一となる恐れがある。
不活性ガスとしては原則として不燃性媒体が考慮される
が、この際は窒素が特に有利であることが判明し且高度
の経済性が保証された。公知のガス鋳型射出産物製造の
ための装置においては、なかんづく経済性の向上のため
にマトリックスの硬化後及びラケットを型からとりだす
前不活性ガスを新しく使用できるようにガスを再吸引す
る提案がすでに提起された。
本不活性ガスはこの際射出に際しての強調機能をはたし
ており、結果として表面の欠陥は確実に回避される。表
面の加工、例えば、けづりとり、つぎあわせ、みがき及
びぬりあげを別途にすることもなく使用されるボール競
技ラケットフレームは、すべてこのようにしてただちに
仕上げられる。壁の厚さの好適度び調整能に関してこの
高度の正確性を考慮すると所望のバランスの達成のため
の事後の調整作業は不必要であり又特に後から重量を追
加するとか又は壁の厚さを少くするために壁の厚さをけ
づりおとす等のプロセスを省略することができる。周囲
のきちんとした輪郭を有する空所の断面図が直接に得ら
れるので従来より知られた空所の断面図から作成された
ボール競技ラケットフレームの製造法において必要とさ
れた被覆部分の接着及びそのような接着後必要な加工作
業も亦省略される。ポリアミド6.6を最高約5mmの長さの
繊維の融解物に関して20から50重量％の重量区分を有す
る炭素繊維と供に使用する方法が本発明法の範囲におい
て殊に有利であることが判明した。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｌ 31:52 (56)参考文献 特開 昭63−65881（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−45780（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−268611（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−123173（ＪＰ，Ａ)

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】（イ）金型中に中空フレームの中空部を形
    成するために強化繊維材料とプラスチックマトリックス
    系と不活性ガスを注入すること、 （ロ）前記金型のすくなくとも一部分においてフレーム
    部分の厚さを変えるために前記金型の該個所の温度を調
    節することにより厚い部分を有するラケットの一部分を
    形成すること、および （ハ）フレームを冷却し、次いで金型より取出すことの
    工程からなり、少なくとも頭部とシャフトの一部分が中
    空で強化繊維で強化されたプラスチック製の本体として
    形成された中空スペースを有する頭部とシャフト部を有
    する球技用ラケットフレームの、金型を利用した製造方
    法。
  2. 【請求項２】前記不活性ガスが窒素ガスである請求項第
    １項に記載の方法。
  3. 【請求項３】前記窒素ガスを約250〜600バールの圧力で
    注入することよりなる請求項第２項に記載の方法。
  4. 【請求項４】工程（イ）において金型の温度を60゜−90
    ℃の温度に保つものである請求項第３項に記載の方法。
  5. 【請求項５】フレームの壁厚が0.8〜3mmの範囲内である
    請求項１に記載の方法。
  6. 【請求項６】フレームの壁厚が0.3〜3mmの範囲内である
    請求項４に記載の方法。
  7. 【請求項７】前記不活性ガスを約250〜600バールの圧力
    で注入することよりなる請求項第１項に記載の方法。
  8. 【請求項８】工程（イ）において金型の温度を60゜−90
    ℃の温度に保つものである請求項第１項に記載の方法。
  9. 【請求項９】長さ１〜10mmの範囲内にある強化繊維材料
    を工程（イ）において使用する請求項第１項に記載の方
    法。
  10. 【請求項１０】全プラスチックマトリックス系の５〜50
    重量％の強化繊維材料を工程（イ）において注入する請
    求項第１項に記載の方法。
  11. 【請求項１１】強化繊維材料が炭素繊維、ガラス繊維又
    はアラミド繊維である請求項第１項に記載の方法。
  12. 【請求項１２】使用するプラスチックマトリックス系が
    ポリイミド、ポリスルホン、ポリアリールエステル、ポ
    リエーテルケトン、ポリエチレンスルフィド、ポリカー
    ボナート、ポリアセタール、ポリアミド66、ポリアミド
    ６、ポリアミド11、ポリアミド12、ポリエチレンテレフ
    タレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレ
    ンオキシドおよび熱可塑性ポリエステルよりなる群から
    選ばれた一種である請求項第１項の方法。
  13. 【請求項１３】（イ）金型中に中空フレームの中空部を
    形成するためにプラスチックマトリックス系と不活性ガ
    スを加圧下に注入すること、 （ロ）前記金型のすくなくとも一部分においてフレーム
    部分の厚さを変るために金型の一部分の温度より低くす
    ることにより該個所の厚さをより厚くなるように金型の
    一部分の温度を調節すること、 （ハ）フレームを冷却し、次いで金型より取出すことの
    工程からなり、少なくとも頭部とシャフトの一部分が中
    空でプラスチック製の本体として形成された中空スペー
    スを有する頭部とシャフト部を有する球技用ラケットフ
    レームの、金型を利用した製造方法。
  14. 【請求項１４】温度の調節が金型の一部分を加熱するこ
    とにより達成される請求項第13項に記載の方法。
  15. 【請求項１５】温度の調節が金型の一部分を加熱し、他
    の一部分を冷却することにより達成される請求項第13項
    に記載の方法。
  16. 【請求項１６】温度の調節が金型の一部分を冷却するこ
    とにより達成される請求項13項に記載の方法。
  17. 【請求項１７】金型を工程（イ）から（ロ）の間60−90
    ℃の温度に保持する請求項第13項に記載の方法。
  18. 【請求項１８】フレームの壁厚が0.8から3mmの範囲内に
    ある請求項13項に記載の方法。
JP1324842A 1988-12-15 1989-12-14 ボール競技ラケットフレームの製造方法 Expired - Lifetime JPH0755521B2 (ja)

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