JPS58216077A - ラケツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はテニス用ラケット、ラケｌトボール用ラケット
その他のスポーツラケ・ソトの糸張り面を大幅に改良す
るために経験、実験および支持分析により到達したいく
つかの発見を含むものである。

その努力は一般に、より゛効果的で、より効率が高く、
良く応答しボールに１力を与える糸張り面を作るための
最適な糸張りパラメータおよび糸張り面の構成を決定す
ることに向けられている。　　、本発明は、より長い糸
が大きな利点を有することを認識しているばかりでなく
、より長い糸がなぜ良く作動するか、および改善された
結果を得るためにどのようにして長い糸張り面を構成で
きるかを認識している。本発明は、縦糸をラケットのの
どの部分すなわちシャンク面まで延ばして十分に長い糸
張り長さを持たせるためのいくつかの提案を含み、より
長い縦糸を扇形に張り、導き、および固定するための何
種類かの構成を提案するものである。

本発明は、より長い縦糸を短い横糸よりも高い張力で張
るべきであることを認め、糸張シ面の中ではるかに良い
作用関係を達成するために、より長い糸により高い張力
を持たせる理由と、そのより高い張力の範囲を決定する
ものである。

実験、数学的解析および実際の競技の経験を用いること
により行われた糸のメカニックスの力学的研究により、
縦糸と横糸をいっしょに効果的に機能させるために真に
効果的ガ長さと張力についてのかなり実証された情報が
得られている。この情報により、従来のラケットにおけ
る必然的に灼いが、等しい張力を加えられている１／〜
糸が、ボールを打つ時の荷重の半分上りｔ」るかに大き
い荷重を受けることが明らかにな−ている。これは打球
の荷重を支持する縦糸の優れた性能がむだになるばかり
でなく、糸張り面の中央で々い所にボールが当ったため
に競技者の腕にねじれトルクと衝撃が加わることに関与
している。

本発明は、短い横糸よりも高い張力を有するより長い縦
糸で張られた面の利点を認識しているばかりでなく、縦
糸のより大きな張力と長さを横糸のより小さい張力と長
さとを効果的に釣合わせて、ＩＪ重荷重のより多くの部
分を縦糸に割当てる機能関係を近似的に定量化するもの
である。仁れにより、はね返えされるボールにより高い
速度を与えるより高いはね返えり係数を糸張り面に持た
せ、糸張り面の広い範囲にわ゛たってより高いはね返え
り係数を拡げ、糸の伸びと摩擦およびボールの変形とか
ら生ずる損失を減少し、競技者の腕に加わるトルクによ
る衝撃を少く−するものである。本発明に従って糸を張
られたテニスラケットは、試験され、競技に用いて測定
可能なデータを検証されて、本発明は、より良いコント
ロールで、高速でボールを打ち返えし、打球の際にはず
みが良く衝撃のない感触を与えるものであるという分析
結果を確認し主観的に確立するものである。

糸張り面を調整してボールを打つ時の性能を向上させる
ために、糸の長さと張力を機能的に相互に関連させるこ
とについての本願発明者の発見はテニス用ラケットおよ
びその他のスポーツ用ラケットに適用される。それらの
ラケツｌ、グリップから隔てられているボールヒツト面
全域に広がる糸を張る面を支持するフレームとつながっ
たグリップを有し、フレームはグリップから延び、のど
の部分で外方に広がり、かつ横糸と縦糸により張られて
いる全体として長円形の打球面の周囲を延びるシャンク
面を有する。

少くとも中央部の複数の縦糸、およびなるべくなら全て
の縦糸が、横糸より少くとも３０％長い張り長さを有す
るべきであることを本願発明者は見出した。これを行う
好適な方法Ｈ，縦糸をフレームののど面すなわちシャン
ク面、できればグリップ領域まで延ばすことである。そ
れらの長い縦糸は打球面を横切って外方に扇状に広ける
こともできれば、打球面にほぼ平行になって、シャンク
面へ向っ１傾斜してのど領域の中へ導くこともできる。

長い縦糸は横糸より少くとも３０チ高い張力で張るべき
であることも本願発明者は見出した。これにより長い糸
と短い糸が調和して動作するように長い糸と短い糸が調
整されるばかりでなく、より多くの打球力を糸の初期張
力に変えて、ボールの変形、糸の伸び、糸の間の摩擦な
どから起る損失を小さくするものである。

また、長い縦糸の張られた長さと高い張力、横糸の短く
張られた長さおよび低い張力との間の重要な機能的関係
を本願出願人は発見した。この関係に従って選択された
糸の長さと張力は、ボールが打たれる時に糸張り面にめ
り込むボールを減速させる糸の力の＃１＃Ｙ半分から半
分よりかなり太きい力を長い縦糸に効果的に割当てるも
のである。

いいかえると、打球荷重の半分よりかなり大きな荷重を
横糸に加える従来のラケットとは対照的に、打球荷重の
はＰＩ半分または半分よりかなり大きい荷重を縦糸に加
えるために、縦糸のより長い長さと、より高い張力が横
糸のより短い長さと、より低い張力とに対して選択され
る。

この関係により従来の糸張り面はいくつかのやり方で大
幅に改善される。長い縦糸はボールを打つ時により多く
の荷重を受け、ショットにより大きな影響を及はす。長
い縦糸はエネルギーを貯え、かつエネルギーをボールに
戻す能力が短い横糸より高いから、それだけでかなりの
改善となる。ボールが糸張り面にめり込んだ時に生ずる
糸張り面の変形で長い糸は短い糸よりも伸びが小さいか
ら、糸の伸びと糸の間の摩擦で長い糸が失うエネルギー
は少い。長い糸はよシ高い張り張力のためにより大きな
ボール抵抗力を生じ、糸を伸ばす必要をなくす。長くて
、より強く張られている糸はよシ小さい力でボールを停
止させ、より大きく変形することによりボールの変形を
小さくし、ボールの変形に伴うエネルギーの損失を少く
する。更に、ラケットの長手軸罠より近い位置に同定さ
れる縦糸は、フレームの側方に固定されて、中央部以外
の場所で打った時に競技者により大きなねじれ衝撃を伝
える横糸よりも、打球荷重を支持するのに幾何学的に一
層適している。それらに関連する利点には、手応えがよ
くて操作しゃすいスポット領域と、糸張り面のより高い
はねかえり係数、ショットの調整がしやすくショットの
速度が高いこと、また震動が少いことなどが含まれる。

テニス用ラケットの最近性われる改良の＃１とんどは糸
張シ面ではなくてフレームとラケットの構造についての
ものである。スィートスポット、更に適切にいえば、競
技者にボールの衝撃が最も小さく感じられる衝撃中心、
の大きさと場所につぃ−Ｃかなりの研究が行われ゛〔い
る。これはのどと柄を含めたフレームの形状、寸法、剛
性および重１ｓ分布により影響を受け、より小さい程度
で糸の張力と長さとに影響を受ける。

糸張り面は、その大きさと、糸の材質、糸の間隔が一定
でないという少しの変更を除くと変えられていない、ラ
ケット製作の現在の状態Ｆｉ横糸と縦糸に同じ張力全一
般にかけているが、縦糸の平均長さが横糸より長いよう
に、ラケットフレームは全体として長円形の打球面を構
成する。

本発明を理解するにはラケｙ）とボールの力学の全体的
な理解を必要とする。ボールと糸張ジ面が衝突すると、
ラケットに対するボールの速度のためにボールにより、
保持されている運動エネルギーは３つの部分に分けられ
る。第１の部分はフレームを曲げるのに費やされ、第２
の部分はボールを平らにするために費やされ、第３の部
分は糸張り面にボールがめり込むのに費やされるため糸
の張力が高くなり、ネットがへこむ。それら３つの部分
のうちでフレームを曲けるために費やされるエネルギー
がほぼ全損失である。ボールが糸張シ面に接触している
時間は１０００分の２〜３秒にすぎないから、ボールが
糸張り面からはねかえされた時もフレームは曲げられて
いる。そのため曲げられたフレームに貯えられているエ
ネルギーはボールのはねかえりに加えられるはと十分に
速くは戻されない。糸張り面とボールの間の最終的な衝
撃力によりボールの変形に費やされたエネルギーは、ボ
ールが糸張り面からはねがえされた時でも依然として部
分的に変形されているから、ボールの変形に費やされた
エネルギーのうちのいく分かははねかえり時に回収され
ず、少なくとも一部は失われる。

フレームの曲りとボールの変形とによりエネルギーが失
われることは高速度写真ではっきりと見ることができる
が、それらのエネルギーはラケットの力学の好ましくな
い部分として一般に認識されている。高い内圧を保持さ
せるためのテニスボールの改良と、ラケットを軽く、し
かも強く作るために複合材料、金属材料およびホウ素で
強化した合成材料のような高強度材料を使用することは
、それらの動的エネルギーの損失を減少するだめの努力
である、 ボールが打球の際に糸張り面にめり込むことによりエネ
ルギーを貯え、はねかえるボールに運動エネルギーを戻
す糸張り面の反動とを含む第３の部分は重要であること
が知られている。そして種々の糸材料と張力がそのため
に調べられた。しかし、従来は決して採用されなかった
いくつかの提案は別にして、糸張り面は長円形の打球面
に限定されており、同じ材料で作られ、同じ張力で互い
に直角に張られる横糸と縦糸を用いていた。

（糸の力学） ボールによる衝撃で糸の中に生ずる張力は、初期の張り
張力Ｔｏと、糸が伸ばされることから生ずる付加張力Ａ
　Ｅ　（Ｘ／Ｌｌ　）”との２つの成分より成る。ここ
に、Ａは糸の横断面の面積、Ｅは糸のヤング率、Ｘはボ
ールのめりこみ深さ、Ｌ、は糸の長さの半分である。

それら２つの成分は組合わされて、ボールの減少する運
動エネルギーを貯えながら、ボールの前進に抵抗する後
退力を形成する。チモシエンコ（Ｔ　ｉｍｏｓｈｅｎｋ
ｏ　）著［工学における震動の諸問題（Ｖｉｂｒａｔｉ
ｏｎ　Ｐｒｏｂｌｅｔｎｓ　ｉｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉ
ｎｇ　）　Ｊ、Ｄ、ＶａｎＮｏｓｔｒａｎｄ　Ｃｏ、、
　ＮｅｗＹｎｒｋ、　Ｐ、　１１６がら得た、この動的
平衡を記述する微分方程式はである。ここ忙、Ｆは糸か
らホールに作用するカ、右辺の負の符号はその力が減速
力であることを示すものである。

初期張力項Ｔｏは伸びにょる張カ項よりはるかに大きく
、ボールのくいこみ深さＸに比例することを認識するこ
とは重要なことである。したがって、糸の初期張力は、
ボールの運動エネルギーを受けてそれを貯える点で、直
線状のばねと非常に似た動作を行う。ボールのくいこみ
深さＸが小さい時には非常に小さな値となるＸ／Ｌ　１
の三乗に比例するから、伸び項ＡＥは小さい。しかし、
ボールの相対速度が高くて、くいこみ深さＸが深いとこ
の伸び項ＡＥはしだい°に太きくなる。

本発明は、Ｌｌが大きい長い糸は伸び項ＡＥの影響を小
さくし、初期張力Ｔｏの寄与を間接的に大きくする。そ
れら双方ともに糸張り面の性能にとって利益となる。糸
をくり返えし伸縮させると糸内部の分子摩擦からヒステ
リシス損が生じ、糸が伸びると糸同士の相対的な動きに
より摩擦および摩耗と摩擦損失が生ずる、これは、伸び
項ＡＥをできるだけ小さく保つべきことを示唆しており
、長い糸はこれを達成するのに最善のやν方である。

糸が長くなると、Ｔ　ｏ　／Ｌ　Ｉが小さくならないよ
うに糸の初期張力Ｔｏも大きくすべきである。この結果
として、ボールのくいこみに対する張力抵抗が高く、糸
の伸びから得られるポール抵抗の部分がはるかに小さい
長くて、ぴんと張っている糸が得られる。また、震動観
点からは、両方の糸が同じ震動数で震動するように、糸
の長さの増大に比例して糸の張力を高くせねばならない
。

横糸の長さはラケットのフレームの長さにより制限され
るから、より高い張力抵抗の利点を得るためには縦糸だ
けを長くできる。長い縦糸はのど部、シャンク部および
柄の部分まで延ばして、横糸よシ十分に長い張り長さを
得ることができる。

本願出願人が以前に行った出願には、縦糸をうケノトの
シャンクすなわちグリップ領域まで延ばすだめのいくつ
かの固定および案内の構造が示されており、他の多くの
可能性もおそらく実行可能である、。

以下、図面を参照しで本発明を詳却Ｉ　Ｋ　ＭＲ，明す
る。

第１、第２図に巾も好適な２つの実施例が示されている
。

第１図に示されている好適なラヶッ目０の縦糸１５がシ
ャンク１１内の係留部１６から打球面を横切−〕て外方
に扇状に広がる。係留部１６は縦糸】５にとって望まし
い長さと張力に応じて、めど部１２がらグリップ１３ま
での任意の場所に設けることができる。

第２図に示す他の好適なラヶッ）２０は、のどピース案
内部２２から打球面を横切って軸線方向に平行に、また
はわずかに外方に広がって延びる縦糸５を有する。のど
ピース案内部２２Ｆｉ、シャンク２１における縦糸係留
部２６と、縦糸が打球面を横切るコースとの間で縦糸を
斜めにする案内要素２４を有する。また、係留部２６は
シャンク２１に沿って位置させることができ、またはグ
リップ路の中に位置させることができる。

第２図に示す実施例は従来のラケットに良く似ており、
一般に良く受けいれられるかもしれないが、そののど案
内部２２はある程度の摩擦損失を生ずる。第１図に示す
実施例は摩擦が小さいばかりでなく、中央部分以外の部
分でボールを打った時に生ずるねじれトルクが小さくな
ることのために好適である。のど案内部２２＃ｉ、通常
のラケットよりものと領域の中に多少深く延びる縦糸の
係留も行うことができる。長さと張力が種々の縦糸が希
望の性能を発揮することについては以下に詳しく説明す
る。

第１、第２図に示す実施例は、横糸１７またＦｉ２７が
受けるよりも大きな打球荷重を受けるように縦糸１５ま
たは２５を配置し、中央部以外にボールが当った時に生
ずるねじれトルクを小さくする。しかし、第１図に示す
扇形に広がる配置では、はとんどのボールが当る中央部
分で縦糸が互いに接近し、ラケットの軸線からより小さ
い平均距離内に縦糸１５を配置してねじれトルクを最小
におさえるものである。打球の衝撃から競技者の腟がく
９返えし−ねじられることにより起きいわゆるテニスひ
じの発生け、これにより減少させることができるー（数
学的な解析） けるかに高い張力でより長い縦糸を張ることの実用的な
可能性は、長い糸と短い糸の間の最適な関係の結果生ず
るものである。これは、糸の変化するパラメータが負荷
分布に及はす効果を種々の糸について決定するために、
より現実的な動力学的方程式を誘導し、かつより現実的
な数学的モデルを用いる数学的解析を必要とする。

第３図乃至第５図は、互いに垂直で、ボールを打った時
に図示のように変形させられる糸張シ面内で、他方の糸
により弾性的に支持される中央の縦糸３０と横糸３１の
動作を簡単に、近似する数学モデルを示すものである。

ボールに隣接する糸の幅２ｂＶｉ、ボールが糸張り面に
くいこんだ時にボールの平らにされた表面に合致する糸
の部分を模す本のである。糸の全長Ｌｏ　ＦｉＬ＋　＋
　Ｌ２　＋　Ｌ３の部分に分けられる。それらの部分り
、〜Ｌ３は異なる深さだけ〈ｆ丁まされる糸のそれぞれ
の長さに対応する。破＃ｊ！３２　、３３は、実線で示
されている２本の糸からなる糸を支持する他の糸からの
弾性支持をシミュレートしたもので、ボールが糸張り面
に接触した領域における糸張り面へのくいこみの深さｄ
によって、それらの弾性支持糸３２　、３３もｄ／２の
深さにくほまされる。

第３図乃至第５図のモデルを基にした以下に説明する動
力学的方程式は、縦糸と横糸の間の相互作用の複雑な実
体をより密接に近似するものである。それらの方程式は
、最適な糸張り面応答を達成するために糸の長さと、糸
にかかる張力の適切な値を決定する補助をする本のであ
る。

第３図乃至第５図に示す、弾性的に支持された２本の糸
の張り面は、初期相対速度■ｏで動くボールの質量ｍで
表わされる力に抵抗し、ボールの減速において２本の糸
は荷重を分担する。ｒで縦糸の分担する荷重の１００分
比を表し、添字ｃ、Ｌで横糸３１、縦糸３０をそれぞれ
表わすものとすると、より複雑な解析は種々の長さと張
力の下において２本の糸の動的な平衡を記述する次のよ
うな方程式が得られる。

ｒｍＶｒ＋’　−（ｐＴｏ）Ｌ”　−（Ｙ”ｆ、）１．
”　＝　０−　（２’ａ　）Ｐ＝（３／２）　（１／（
Ｌ＋　−ｂ　）＋１／　（Ｌ２　　ｂ　）　ｌ　−（３
ａ）最大のくいこみ深さｄは、縦糸の場合には次式から
得られる。

これは打球荷＊、の百分比ｒを与え、横糸についてこれ
は打球荷重の百分比１−ｒを与える。

ポールが糸張り面の中にくいこんでゆくにっれてポール
の動きに抗する糸の力は大きくなり、その力はポールが
停止した時に最大となる。その時に減速度は最大で、力
Ｆ０も最大である。この最大の力はポールの最大のひず
みを決定するものであるが、縦糸の場合の最大の力ｒＦ
６と、横糸の場合の最大の力（１−ｒ）Ｆｏはそれぞれ
次式で与えられる。

ｒＦ　ｏ　＝　（ｐＴｏ　）１．ｄ　＋　（ＡＥｔ　）
Ｌｄ”　　　　−（５ａ）（１ｒ　）　Ｆｏ　”　（ｐ
Ｔｏ）（ｄ　＋　（ＡＥｔ）（”　　・＝（５ｂ）ここ
に、質量と減速度の積に等しい力ＦＯｉ２本の糸からな
る糸からポールに加えられる組合わされた力、ｒ　ｉｔ
縦糸３０が支持する荷重の１００分比、１−ｒは横糸３
１が支持する荷重の１００分比、ｃ１ボールが糸張り而
にくいこむ最大の深さである。

くいこむ深さが同じである時は、力ＦＯが小さいとポー
ルの変形が小さいから好ましい。

縦糸と横糸を同じ張力で張るという先行技術の一貫した
やり方で、短い横糸に打球荷重のはるかに多くの部分を
支持せられることが、糸張り面の力学から極めて明らか
である。前記した式１ｉ２本の糸の間の荷重の不同の近
似を惇えるもので、す１゜在のラケットで横糸に過荷庫
がかかる傾向を示す。

たとえば、横糸が約２７．９ｃｍ（１１インチ）、縦糸
が約３３．０ｃｍ　（１３インチ）であるオーバーサイ
ズヘッドのプリン７（Ｐｒ１ｎｃｅ　）　　ラク°ット
では、推奨されている約３２．７に９　（７２ボンド）
の張力で両方の糸を張った時に、横糸が荷重の５７チを
分担し、縦糸は僅かに４３％ｌ、か分担しない。ダンロ
ップ・ボレー　（Ｄｕｎｌｏｐ　Ｖｏｌｌｅｙ　）　　
ＴＩの場合の対応する荷重分担は横糸５６％、縦糸４４
％である。打球荷重が横糸にかかる割合は現在市販され
ている全てのラケットで、半分よりはるかに多い。

実際の例を近似するために前記方程式を用いて計算し、
従来の糸の張りと、本発明に従って横糸をバランスさせ
た長くてぴんと張られている縦糸とを比較すると、本発
明の改良の重要性を明らかにすることが助けられる。第
６図に示されているように横糸と縦糸に等しい張力を有
する従来のやり方で糸を張った従来のラケットにおける
縦糸の力を、第７図に示されている、本発明に従って横
糸がバランスされた、長くてぴんと張られた縦糸を有す
る本発明のラケットと比較した。この比較は、テニスボ
ールが時速的８１ｋｍ（５０マイル）で飛び、静止して
いるラケットおよび糸張り面に当るものと仮定している
。また、４本の横糸と４本の縦糸がポールに接触して、
ポールを停止させるのに要する力を与えるものと仮定し
ている。

それらの仮定を用いた先の方程式は、接触させられてい
る糸に当るポールの質量が、指示されている糸の長さを
用いている従来のラケットと本発明のラケットの双方で
、糸張り面を２０．５ｍｍの深さ０．。

にくほませることを示している。これはポール接触の持
続時間と、ショットの調整を両方のラケットで等しくす
る。従来のラケットでは横糸と縦糸にかかる張力は約２
２．５に９（５０ボンド）であり、本発明のラケットで
は横糸にかかる張力は約２２．５Ｋｇ（５０ポンド）１
．縦糸にかかる張力は約４２．２にり（９３ボンド）で
ある。

第６図及び第７図のグラフは、糸張り面にポールがくい
こむのに対する衝撃力のカーブを、ポールの抵抗力を糸
の初期張力Ｔｏにもとづく部分と、糸の伸びＡＥにもと
づく部分とに分りて示すグラフである。この結果は、太
き７！ｒ張力を加えられている長い縦糸ではボール停止
力のはるかに小さな部分が糸の伸びに寄与しているだけ
であることを明らかに示し７ている。このグラフｔま、
ボールのくいこみの終りにおける最大の衝撃力は、本発
明に従って糸が張られたラケットよりも従来のラケット
の方が大きいことも示している６ポールのくいこみの深
さは両方の糸張り面で同じであるから、ショットの調節
も同じである。そして、本発明の糸張り面で最大の力が
小さいことははねかえりがより効率的に行われることを
意味する。これら２つの差異は本発明の糸張り面の大き
な定性的利点を表すものである。

糸を伸ばす力を小さくすると、糸が伸びる時に糸の内部
摩擦で生ずる損失と、糸同士の摩擦で起る損失が減少す
る。、また、そのために糸の摩耗と疲労も減少するがら
糸張り面の寿命が長くなる。

ボールを停止させるのに要する最大の力が小さくなると
いうことはボールの変形で失われるエネルギーが少なく
なり、はねかえるボールにエネルギー　１６判鼾←を返
えすのにより効率的な、応答性の高い糸張り面であるこ
とを意味する。

もちろん、実際のラケットはそれらの計算に際して仮定
したものよりはるかに複雑な糸張り面を有し、かつ長さ
と実際の張力が異なる多数の垂直な先糸を含んでいる。

しかし、計算結果の比較により示された傾向は、実際の
ラケットの糸張り面に適用した時に真実であることが判
明している。

（試験による確認） 行った試験では、現在市販されている最良の２種類のテ
ニスラケットを用いて本発明に従って張られた糸張シ面
と、従来どおりに張られた糸張り面とを比較した。本発
明は最適に張られた糸張り面からの改善された性能を含
むものであり、かつラケットまたＦｉ７レームの形や構
造を改良したものではないから、入手できる最良の２種
類のラケットのフレームを糸張りの効率の比較のために
選択したものである。試験に用いた１つのラケットはダ
ンＯ−）プ社（Ｄｕｎｌｏｐ　Ｃｏｔｎｐａｎｙ　）に
より中間寸法ヘッドのラケットとして作られた［ボレー
２　（Ｖｏｌｌｅｙ　ＩＩ　）ｊである。業界誌１テニ
ス・ワールド（Ｔｅｎｎ１ｓ　Ｗｏｒｌｄ　）Ｊの１９
８０年４月号にはこのボレー２ラケツトを最優秀なもの
として賞賛している特集レポートが掲載されている。

試験に用いた他の１つのラケットは有名なプリンス製作
会社（Ｐｒ１ｎｃｅ　Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ　Ｃ
ｏｍｐａｎｙ）により米国特許第３９９９７６５号に従
って作られたオーバーサイズヘッドのラケットである有
名な［プリンス・クラシック（Ｐｒ１ｎｃｅ　Ｃ１ａｓ
ｓｉｃ　）　Ｊである。

関連する比較には糸張り面の違いを含み、ラケットの全
体の性能に影響を及ｎすフレーム構造または重量分布の
違いは含まれないので、ラケットの糸張り面を水平にフ
リーにしてラケット・フレームの周縁部を固定し、約１
２！Ｍｍ　（４９，２インチ）の一定の高さからテニス
ボールを落し、糸張り面からのボールのはねかえり高さ
を正確に測定することにより試験を行った。はねかえり
高さは［インスター（Ｉｎ５ｔａｒ　）　Ｊ　テレビカ
メラで測定した。

このテレビカメラは磁気テープにボールのはねかえりの
状況を記録し、その記録をテレビシコンで再生し、最大
高さを示すフレームを静止画像で示す。この試験はゼロ
ックス社（Ｘｅｒｏｘ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）のウ
ィリアム、バーシナ＝（Ｗｉ　ＩＩ　ｉａｍ　Ｐａｒｊ
ｙｇｎａｔ　）博士により行われた。

ダンリップボレー２ラケツトとプリンス・クラシックラ
ケットにメーカーの推奨値である張力（ボレー２では約
２８．２に９　（６２ボンド）、プリンス・クラシック
では約３２．７Ｋｇ（７２ボンド）の値）を一様にかけ
られた新しいナイロン糸張り面を張りでまず試験した。

ボール落下試験を各ラケットの打球面の種々の点で行い
、ボールのはねかえり高さを正確に記録し、それを測定
して回復係数（はねかえりの高さを落下の高さで割った
もの）を定めた。それらの試験結果を第８図及び第９図
の右側に同一尺度で示すＯ 次に、同じラケットフレームに長い縦糸を、前記した計
算に従って選択した糸の長さおよび張力で、張って糸張
り面を構成した。本発明に従って張られた糸張り面は、
第１図に示すように、グリップ近くのシャンクに係留さ
れ、かつ打球面を横切って外方に拡げられた縦糸を用い
た。それらのラケットにおける糸の長さと張力を定める
ための計算において、相対ボール速度を時速約８０藤（
５０マイル）とし、前記したように、ボールは４本の横
糸と４本の縦糸に接触するものと仮定した。

ボールの重量は約４６．７ｆ　（０，１０３ボンド）で
、１本の横糸と１本の縦糸で負担される重量は約０．０
０１２Ｋｇ　−ｓｅｅ、’／ｍ　（０，０００８／ｂ　
−５ｅｃ２／ｆ　ｔ　）と計算された。

ＡＥが約１０２６に９（２２６０ボンド）のナイロン糸
を用い、両方の糸にかける張力をメーカー推奨の約２８
．２Ｋｆ　（６２ボンド）にした正規のボレー２ラケツ
トでは、式＜４３＞：（４ｂ）の計算で、ボールのくい
こみ深さは約１．７６　ｃｍ　（０，６９インチ）であ
ることが判明した。それらの式祉、ボールのくいこみ深
さ、つまり衝撃持続時間とショット実行調整を同じにす
るために本発明に従って張られた前記ラケットフレーム
は、約２２．９ｃｍ、　（９インチ）の長さのナイロン
横糸に約１９．ＩＫ９（４２ポンド）の張力をかけ、縦
糸として１−ｔＡＥが約５９０２Ｋｇ（１３０００ボン
ド）の１ケブラー」糸を約４５．７（７）（１８インチ
）の長さにして、約４５．４　Ｋｇ（１００ポンド）の
張力をかけて用いることを示唆している。このために長
い縦糸の長さは横糸の長さの２倍にされ、縦糸の張力が
横糸の張力の２倍以上にされ、横糸と縦糸の間の荷重分
担割合が大幅に変えられる。

市販されているボレー２ラケツトでは打球荷重の分担割
合は横糸−５６チ、縦糸４４％であるのに対して、本発
明に従って張られた糸張り面を有するボレー２フレーム
では、打球荷重の分担割合は横糸−４１％、縦糸５９チ
である。

次に、本発明に従って糸を張ったボレー２ラケツトにつ
いてボール落下試験を行い、糸張り面の種々の点でボー
ルのはねかえり高さと、もどり係数の測定を行った。そ
れらの測定結果を第８図の左側に示した。この測定結果
は大幅な改善を示している。

本発明の糸張り面の最大もどり係数１．ｔＯ，７６が得
られたが、これは同じラケットフレームを用し１て従来
の糸張りで得られたどのもどり係数よりも太きい。従来
の糸張りの場合に最大のもどり係数０．７４〜０．７５
が得られる領域は、糸張り面の中央附近のわずかに約５
８．１ｃｒｆｌ（９，０平方インチ）にすぎないのに（
第８図右側）、本発明の糸張りの場合には同じ値のもど
り係数が得られる領域は約２２１．９ｍ（３４，４平方
インチ）に拡大され、倍率は３．８２である（第８図左
側）。従来の糸張りラケットでもどり係数が上記より小
さい０．７２〜σ、７３が得られる領域は約１５０．９
　ｍ　（２３，４平方インチ）であるのに対し、本発明
の糸張り面で同じもどり係数が得られる範囲は約３３２
．２ｃｒＩ（５１，５平方インチ）に拡大され、倍率は
２．２である。それらの試験は、糸張り面をボールをも
つと高１／）効率で良くはずませるように作り、糸張り
面の最も効率のよい領域を大幅に拡張することにより、
従来のラケットよりも本発明のラケットが大幅に改良さ
れたものであることを明らかに示している。

第９図に示されている、プリンスラケットについての試
験比較においては、約２７．９ｃｍ（１１インチ）のナ
イロン横糸と約３３．０　ｃｍ　（１，３インチ）の縦
糸に、推奨された約３２．７にり（７２ポンド）の張力
をかけて用いる代りに、横糸に約２０．４　Ｋ９　（４
５ポンド）の張力をかけ、縦糸を約４５．７ｃｍ（１８
インチ）の長さにして手持ちグリップから約２．５４σ
（１インチ）離れた係留位置に縦糸を係留させ、約４５
．４に９　（１００ボンド）の大きな張力に耐えるよう
に縦糸にケブラー糸な用いる、このために荷重分担の割
合が、元のプリンスラケｙ）では横糸に荷重の５７チ、
縦に荷重の４３Ｌ％　であったのが、本発明の場合には
、横糸に荷重の４２チ、縦糸に荷重の５８チがかかって
、荷重分担の割合が大幅に変化したことがわかる。

本発明の糸張り面のボールのはねかえり高さを測定し、
もどり係数を定めるためにボール落下試験をくり返えし
行った。その結果を第９図の左側に示す。この結果から
、本発明により、最大もどり係数０．７６が得られる範
囲が元（第９図右側）の約４５．８ｍ（７，１平方イン
チ）がら約２８９．７　ｍ（４４，３平方インチ）に拡
張され（第９同左（＋ｌＩ）、その倍率はｔ１丁６．３
である。もどり係数が０．７４〜０．７５テある範囲は
元の約２４９．６Ｃｆｆｌ　（３８，７平方インチ）か
ら約４２４．４ｍ　（６５，８平方インチ）まで拡張さ
れ、その倍率は１．７である。この改善は最大はねかえ
り応答の面積の非常に大きな増加を表わし、本発明の糸
張り面の優れていることを明らかに示すものである。

それらの試験で得られたもどり係数は、ラケットフレー
ムが試験中は拘束され、相互作用させられないのである
から、ボールのはねがえジにおける糸張り面の比較係数
ａみを表わすにすぎない。

米国特許第３９９９７６５号に開示されているところニ
ヨレば、ハンドルを保持したプリンスラケットの糸張り
面にボールをぶつけて行った試験の結果に上ると、もど
り係数は０．３〜０．４附近であった。

ラケットの性能は糸張り面に依存するばがりでなく、フ
レームの形状、材質、Ｍ量分布にも依存する。したがっ
て、本発明が行った糸張り面の改良によりラケット全体
の性能がその改良に正比例して改善されないことがある
。一方、糸張り面に対して行った本発明の改良は、コス
トが余分にかかったりすることなしに既存のラケットに
適用できる。そしてポール落下試験は、ラケット全体の
性能をうたがいもなく向上させる、より高いボールはね
かえり性能を有する一層高い効率の糸張り面を本発明が
作るものであることを確証した。本発明に従って糸が張
られたラケットを経験を積んだ競技者たちにより広範囲
に使用してもらった。

それらの競技者たちはこのラケットと従来のラケットを
比較し、試験結果を確認する主観的な印象を報告してき
た。その報告によれば本発明のラケットはボールをはね
かえしやすく、「うまく使いこなせる」というはっきり
した感じを受け、良くねらうことができる強いショット
を打つことができたとのことである。

計算の結果、および従来の糸張り面と本発明の糸張り面
の比較結果によれば、本発明の糸張り面がラケットをな
ぜ優れたものにするかがわかった。

長くて、ぴんと張られた糸は小さな力をボールに加える
だけでボールのエネルギーを吸収でき、したがってボー
ルの変形が小さくなる。そのためにポール変形により失
われるエネルギーが少なくなり、糸に貯えられたより多
くのエネルギーが運動エネルギーとしてボールへ戻され
るから、ボールのはねかえりの速さが高くなる。

一例としてボレー２ラケツトについて考えてみると、式
（５ａ）、（５ｂ）による計算で、従来の糸張り面は２
本の糸により約２８．２　Ｋｑ（６２ボンド）の最終荷
重すなわち最大の力でボールを停止させることが示され
る。この見かけ上の大きな力はわずかじか持続されない
。その理由は、ボールと糸張り面との間の全接触時間が
わずかに１０００分２〜３秒間にすぎないからである。

これに対して、本発明の糸張り面では、約１９．１　Ｋ
Ｆ（４２ポンド）の張力がかけられている横糸がボール
を停止させるために約１０．４Ｋｆ（２３ボンド）寄与
し、約４５．４Ｋｆ（１００ボンド）の張力をかけられ
ている長い縦糸はボールを停止させるのに約１５．３　
Ｋｇ（３３，８ボンド）の寄与をするから、荷重の分担
比は４：６である。ボールに加えられる糸の最大の力は
約２５、８　Ｋ９　（５６，８ボンド）である。これは
従来の糸張り面からの最大の力の約９２チである。この
最大衝撃力の減少によシボールの変形が小さくなり、は
ねかえり速度が高くなる。

試験結果は本発明に従って糸が張られたラケットで衝撃
が減少できることからも確められている。

本発明に従って糸を張ったボレー２ラケツトを再び用い
て数名のプロと経験を積んだアマチュアとにより比較試
験を行った結果によると、このラケットは著しく衝撃が
少く、オーバーサイズのラケットおよび黒鉛フレームの
ラケットを含めて今まで知られている他の全てのラケッ
トよりも良い震動抑制性能を確認している。これは、テ
ニスひじを避けたいと願っており、かつ震動が極めて少
ないラケットを欲しがっているテニス競技者にとっては
とくにありがたい点である。

（実用上の限界） 縦糸はグリップの最も端まで延ばすことができるが、そ
のように長くすると、縦糸にかけるべき張力は現在の糸
の材料とラケットフレームの性能をこえる非常に大きな
ものとなることがＦ？ｌ算によって判明している。ナイ
ロン糸は約４０．９　Ｋｆ　（９０ボンド）の張力に耐
えることはできず、１７ゲージケブラー系の張力上限は
約４５胸（約１００ボンド）である。より大き寿張カに
耐えられる糸材料が開発され、より強力なフレーム利料
を利用テキルナらば、縦糸をハンドルまで延ばして本発
明をフルに利用できる。

糸とフレームとの材料についての現在の制約内で、コン
トロールまたはパワーを強めるために糸張り面を作るこ
とができる。張力を太きくし、糸の長さを中程度にする
とパワーが強調され、ボールと糸張り面の接触時間が短
くなる。この場合にはコントロールは低下する。これと
は逆に、長さを極めて長くし、張力を中程度にするとボ
ールと糸張シ面の間の接触時間が長くなってコントロー
ルが良くなり、衝撃が減少するがパワーれ小さく　′な
る。本発明はコントロールの増大、パワーの増加および
衝撃の減少を全て達成できるように糸張り面の性能を向
上させるものである。そして、計算によりそれらの特性
のうちの１つを強調するやり方を予め選択できる。

本発明により、ボレー２ラケツトまたはプリンスラケッ
トのような従来のラケットでは、縦糸を僅かに長くする
のに正比例して全ての縦糸にかける張力を一様に大きく
するだけであるから、糸張り面の側面が非常に硬くなっ
て、スィートスポットが小さくなる。したがって、本発
明の改良を利用するには、従来の縦糸を横糸に対して少
なくともわずかでも長くせねばならない。計算と経験に
よれば、有意義な改良を達成するためには縦糸を横糸よ
り少なくとも３０％長くせねばならないことが判明して
いる。また、縦糸は横糸にかける張力より少なくとも５
０％大きい張力をかけて張らねばならず、縦糸と横糸の
間の機能的な関係は、ボールを打つ力の約半分またはそ
れ以上の力を縦糸に加えるように予め定めなければなら
ない、横糸と比較して縦糸の長さと張力′５Ｃ最低３０
％増しとするためには、プリン７またはボレー２ラケツ
トのような従来のラケットの縦糸を少なくとも２．５４
（７）または５．１ｃｍ（ｌまたは２インチ）だけ長く
する必要がある。これは長円形のフレームを卵形のフレ
ームに変え、曲率の大きい端部を外方に向け、曲率の小
さい端部をグリップの方に向けることにより行うことが
でき、または糸の係留部をグリップに近づけるようにの
ど部を変えることにより行うことができる。

たとえば、横糸が約３１．８Ｋｆ（７０ボンド）の張力
で張られているプリンスラケットでは、現在ののど部か
ら約２．５４ｃｒｎ（１インチ）さがったのど部から縦
糸を扇状に拡げ、それにナイロン糸の限界である約４０
．９　Ｋｆ　（９０ボンド）の張力をかけて張ることに
より、縦糸にかかる打球荷重の割合゛管４３チから４７
チに増加ｉせることができる。このラケットを実際に使
用した結果によれば、横糸にかかる張力よりも縦糸にか
かる張力をこのように３０％大きくすることにより競技
しやすく、応答性が良く、滑らかで、中心で打った時は
同じコントロールでパワーが増大し、中心以外の所で打
っても震動がはるかに小さいことが判明している。

横糸より増加率が３０％ｖ下の張力を加えられた縦糸で
は大きな改善は望めない。また、横糸より少なくとも５
０チ以上張力を太きくした縦糸は明らかに望ましいが、
その時は縦糸をラケットののど部またはシャンク領域ま
で十分に延ばすことが一般に必要である。改善のために
本発明の可能性を十分に利用するためには、打球荷重の
少なくとも５０チで、６５％までの分担をするのに十分
な＃１ど縦糸を長くし、かつ張力を加えることが最善で
ある。パワーを増大させるか、コントロールを増大し、
衝撃を小さくするかのいずれかにより、競技者の競技の
やり方に合わせて糸張り面を変えることもできる。

（糸の長さ規制に関して） 特許登録がなされてから、国際テニス協会（ＩＴＣ）は
、１９８１年６月にテニスラケットの糸の長さを制限す
る新しい規則を採用した。１９８２年版のプリタニカ百
科辞典から引用した新しい規則では、１ラケツトの打球
面は、８１ｃｒｎ（３２インチ）を越メない長さで柄の
ついたフレームを基点とし交互に織り込まれた糸によＶ
構成されねばならず、糸張り面１．３９．４×２９．９
ｃｒｎ（１５７ベ１１丁インチ）の大きさで、、、、、
、、、−１と述べられている。

この発明を応用する際に、この規則は縦糸の長さを３９
．４ｃＩｒＬまでに制約するので、この規則に違反する
ような長さで、係留部を柄の部分に固定し糸を張ること
はできない。そのため、縦糸の係留部はにぎり部分から
遠くに位置し、シャンク領域の中で最長の縦糸が３９．
４ｃｒｎを越えないような位置になければたもない。

この規則から波及する別の効果は、もし縦糸が糸張り面
を横切って前述のように扇状に広がっており、またラケ
ットは、許容限度一杯のＩＪをもっていると仮定すると
糸娘り面の対向する側部に向って張られた少なくとも２
本の縦糸は、最長の横糸の３０チ増しの長さより長くな
ることはできない。例えば、２６．９ｃＰｎ（１０，７
５インチ）の巾をもち扇状に広がった最長の縦糸が３９
．４ｃＩｎの長さをもつプリツプ・クラシック・ラケッ
トにおいて、ラケットの両側部に向かって張られた２本
の縦糸は、最長の横糸の１４チから２４％長いだけであ
る。

扇状に糸張り面を横切って張る代わりに互いに平行に張
られた縦糸も又、望むものより短い糸を周辺の部分につ
くる。

最長の横糸の少なくとも３０％増しの長さを越えない長
さをもつ糸張り面のわきの方に張られた縦糸を適切に取
り扱うには、張力を変える必要がある。適切な長さをも
たず過剰な張力をもった周辺の部分にある縦糸は、硬す
ぎるため、高能率の打球面を狭める効果を生じる。

異なる長さの糸に異なる張力を与え糸張り内申の糸に３
倍の張力を用いることは可能である。このことは、中間
的長さをもつわきの部分の縦糸に、横糸に加えられる低
い張力と、中心部の縦糸に加えられる高い張力との間の
中間的強度の張力を与えることになる。このことは、わ
きの部分に２本かそれ以上の中間的長さの縦糸があり、
中心部の縦糸が横糸の５０チかそれ以上の過剰張力で張
られている場合には特に好ましい、そして、ある中間的
張力で張られた何本かの中間的長さの糸が中心部の糸と
、横糸の間にある比較的広い張力のすきまを満たしてい
る。

もし、周辺部の１本か２本の縦糸が最長の横糸の少なく
とも３０％増しの望ましい長さより少し短い場合に妥当
な解の一つはわきの部分の縦糸をこの張力が横糸の張力
の３０〜４０％増の他の縦糸と同じ張力で張ることであ
る。わきの部分の多数の縦糸が、３０％増の望ましい長
さに達せずなおかつ中央部の縦糸と、横糸に加えられる
最大張力と最小張力は、最小の目標値である３０％以上
の開きがある場合、前記中間的張力は、２つの極値の間
でスムースに変化するように用いられるのがよい。

この規則の変更により、規則で許される幾何形状の限界
より短い長さに縦糸の長さを保つための附属品のいくつ
かは使用できなくなるが、全般的な目的は、同じまま存
続する。これは、縦糸を可能なかぎり長くし、張力を打
球負荷の半分かそれ以上を支えられるように適切な高張
力に保つことにある。わきの部分の縦糸は、その長さに
示される度合に応じて高い値や低い値の張力を必要とす
る。つまり、わきの部分の糸に対しては、中間的張力が
用いられるがそのような状況は全般的な目的を変えるこ
とはない。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明に従って糸を張ったラケット
の異なる実施例の平面図であり、第３図は本発明による
糸張り面を解析するラケットモデルの平面図、第４図は
ラケットモデルの側面図、第５図は、ラケットモデルの
端部図、第６図及び第７図はそれぞれ従来のラケ・ソト
と本発明に従って糸が張られたラケットの打球時に糸が
かかる力を示すグラフ、第８図及び第９図は、本発明に
従って張られたフレームと従来のフレームとを用いて「
もどり係数」を実験的に決定された面積で比較する略図
である。 １０　、２０・・・ラケッＬ、１１　、２１・・・　シ
ャンク、１２　、　２２　　のど部、　１３　、２３−
グリップ、１５　、２５　、３０　　縦糸、　１６　、
２６　　係留部、１７　、２７　、３１　　・横糸。 第５図 第３図 １

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （リ　打球面を覆う横糸と縦糸を張った糸張り面を支持
   するフレームに距離をあけて結合される）・ンドグリッ
   プを有し、前記フレームは前記グリに延びる領域からな
   るラケットにおいて、前記縦糸のうち少くとも中央部の
   長い複数の縦糸の張り長さは前記糸張り面内の最長の横
   糸より少なくとも３０％長く、前記中央の複数の縦糸は
   、前記糸張り面内の全ての縦糸の少なくとも３分の１を
   含み、前記長い縦糸は前記横糸より少なくとも３０チ大
   きな張力で張られていることを特徴とするラケット。 （２）　　前記長い縦糸は、少なくとも前記のと領域の
   中に延びている特許請求の範囲第（１）項記載のラケッ
   ト。 （３）前記長い縦糸は、前記打球面を横切って外方へ拡
   がるように配置される特許請求の範囲第（２）項記載の
   ラケット。 （４）　　前記シャンク領域と前記打球面の間で前記長
   い縦糸を斜めにするだめの案内要素を前記のと領域内に
   含む特許請求の範囲第（２）項記載のラケット。 （５）前記長い縦糸は前記横糸より少なくとも５０チ以
   上大きな張力で張られている特許請求の範囲第（１）項
   記載のラケット。 （６）　　前記長い縦糸より短かい縦糸は、前記横糸の
   張力より大きい中間的強度で張られた特許請求の範囲第
   （１）項記載のラケット。 （７）　　前記長い縦糸は、縦糸を領有する前記糸張り
   面の中央部を貫通しようとするボールを減速する糸の力
   の半分以上を分担する特許請求の範囲第（１）項記載の
   ラケット。 （８）前記長い縦糸は、少なくとも前記のど領域の中へ
   のびている特許請求の範囲第（η項記載のうケラト。 （９）前記長い縦糸は、前記横糸の張力の少なくとも５
   ０チ以上の張力で張られる特許請求の範囲第（８）項記
   載のラケツ゛ト。 （１０）前記長い縦糸は、前記打球面を横切って外方に
   拡がるように配置される特許請求の範囲第（９）項記載
   のラケット。