JP2003320059A - ラケットフレーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軽量でありながら反発性能に優れると共に、
操作性が良好で、十分な強度を有するラケットフレーム
を提供する。 【解決手段】 打球面を囲むヘッド部、スロート部、シ
ャフト部、グリップ部を連続的に構成する繊維強化樹脂
あるいは／及び熱可塑性樹脂製のラケットフレームにお
いて、引張弾性率が２００ＧＰａ〜６００ＧＰａである
炭素繊維を強化繊維とし、ラケットフレームの軸線方向
に対する強化繊維の繊維角度が０°〜±３０°である繊
維強化プリプレグ１９を、ラケットフレーム断面の打球
面方向に集中的に積層し、ラケットフレーム断面の打球
面方向の肉厚（Ａ）と面内方向の肉厚（Ｂ）の比（Ａ／
Ｂ）を１．２〜３．０の範囲とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【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、軽量な硬式テニス用のラケットフレーム
に好適に用いられるものであり、肉厚分布を改良し、反
発性能の向上を図るものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ラケットフレームの打球面の面外
方向に（打球方向）厚みを持たせた所謂「厚ラケ」が提
供されている。該厚ラケを必要とするユーザーは、女性
やシニア層といった少ない力で飛び性能を要求する層で
あり、軽量で飛び性能の良いラケットフレームが求めら
れている。

【０００３】しかしながら、ラケットフレームとボール
との二物体が衝突する観点からみると、エネルギー保存
則からはラケットフレームが軽くなると、ボールの反発
係数が低下する。よって、ラケットフレームの軽量化は
反発性能の低下を招くこととなる。

【０００４】飛び性能を向上させるためには、ラケット
フレームに重量を付加し、スイング方向の慣性モーメン
トを上げることが考えられる。しかし、当然の如く、重
量を付加することにより、振り抜きが悪くなり操作性が
低下し、非力な人には扱いにくいものとなる。

【０００５】また、打球面の面外方向のフレーム自体の
厚みを大きくし、面外剛性を上げ、変形によるエネルギ
ーロスを少なくし、反発性能を上げることも考えられ
る。しかし、面外方向のフレーム自体の厚み増大に伴
い、フレーム断面の周長が大きくなることにより、同一
重量のラケットフレームに比べ、肉厚が薄くなり、強度
が低下してしまう。逆に、強度を考慮すると、重量が増
加し、扱いにくいものとなる。

【０００６】その他、ラケットフレームを軽量化したこ
とに伴う反発性能の低下を解消するものとして、種々の
提案がなされている。例えば、米国特許第３９９９７５
６号では、テニスラケットのフェイス部（ヘッド部）に
着目し、打球面積を大きくし、スイートエリアを拡大す
ることで反発性能を向上させたテニスラケットが提案さ
れている。

【０００７】また、特許第２６０８２０２号では、反発
性能を向上させる手段として、ねじれの大きい部分の剛
性を上げたテニスラケットが提案されている。具体的に
は、フェイスからスロートに延びたビーム部分とヨーク
との接合部付近を最大厚み、最大幅としている。

【０００８】さらに、特開２０００−２３３０３２号で
は、繊維強化樹脂製の外殻層の少なくとも一部に引っ張
り弾性率が６５０ＧＰａ〜１０００ＧＰａの炭素繊維を
用いた補強層を配置することで、反発性能を向上させた
ラケットフレームが提案されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、米国特
許第３９９９７５６号のテニスラケットでは、打球面積
を大きくしているため、テニスラケットの全体重量が増
加する。また、ヘッド部の横長さが増大することによ
り、長手方向の軸周りの慣性モーメントが増大し、ラケ
ットの振り抜きが悪くなるという問題がある。この問題
に対して、ラケットフレーム中の繊維量を減らして重量
・バランスを調整すると、それに伴い剛性が低下し、ラ
ケット強度の低下が問題となる。

【００１０】また、特許第２６０８２０２号のテニスラ
ケットでは、最大厚み部分をフェイスからスロートにか
けてのビーム部とヨークとの接合部付近としているた
め、最大厚みからヘッド部のトップに向かっては、厚み
が減少している。よって、ヘッド部のトップの厚みの大
きいものに比べて、ヘッド部の上部の面外方向の剛性が
低下し、断面形状に違いがあるため剛性分布に差をつけ
てしまい、反発性能が低下するという問題がある。

【００１１】さらに、特開２０００−２３３０３２号の
ラケットフレームでは、フェイス面などＲの小さい部分
において、ラケットフレームの肉厚のバランスが悪い
と、薄肉部等で特に繊維が折れ曲がることがあると共
に、引張弾性率が大きすぎるため強度の低下を招くとい
う問題がある。

【００１２】このように、フェイス面積を必要以上に大
きくせず、またフレーム全体重量・フレーム厚を変え
ず、さらに強度を十分に保持した状態で反発性能を向上
させることが要求されている。

【００１３】本発明は上記した問題に鑑みてなされたも
のであり、軽量でありながら反発性能に優れると共に、
操作性が良好で、十分な強度を有するラケットフレーム
を提供することを課題としている。

【００１４】

【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、打球面を囲むヘッド部、スロート部、シ
ャフト部、グリップ部を連続的に構成する繊維強化樹脂
あるいは／及び熱可塑性樹脂製のラケットフレームにお
いて、引張弾性率が２００ＧＰａ〜６００ＧＰａである
炭素繊維を強化繊維とし、ラケットフレームの軸線方向
に対する強化繊維の繊維角度が０°〜±３０°である繊
維強化プリプレグを、ラケットフレーム断面の打球面方
向に集中的に積層し、ラケットフレーム断面の打球面方
向の肉厚（Ａ）と面内方向の肉厚（Ｂ）の比（Ａ／Ｂ）
を１．２〜３．０の範囲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。

【００１５】本発明者は実験を積み重ね、ラケットフレ
ーム全体重量を変えず、さらに強度を保持したまま反発
性能を向上させるには、打球面の面外方向の剛性である
打球面剛性や打球面の面内方向の剛性である側圧剛性を
向上させるのが良く、これにより、しっかり感がアップ
するという結果を見出した。また、上記剛性の値を変化
させることに注目した。打球面剛性を上げるには、ねじ
れ変形に効果的である繊維角度４５°のプリプレグを多
く積層することが考えられるが、それでは側圧剛性は向
上せず、反発性能のめまぐるしい向上は望めない。一
方、打球面剛性、側圧剛性ともに向上させるには、軸線
方向に対する強化繊維の繊維角度が０°に近いプリプレ
グを多く配置することが考えられるが、０°に近いプリ
プレグがフレーム全体として多くなりすぎると、曲げ変
形には強くなるものの、ねじれ変形に対し弱くなってし
まう。

【００１６】そこで、本発明者はさらに鋭意研究を積み
重ね、強度を保持しながら、上記剛性値を向上させるた
めのラケットフレームの構成を見出した。即ち、引張弾
性率が２００ＧＰａ〜６００ＧＰａである炭素繊維を強
化繊維とし、ラケットフレームの軸線方向に対する上記
炭素繊維の繊維角度が０°〜±３０°好ましくは０°〜
±２０°であり曲げに対して強い繊維強化プリプレグ
を、ラケットフレームの軸線方向に垂直な断面において
打球面側に相当する両側面に集中的に積層し、かつ上記
のように肉厚比を規定することが有効であるのを見出し
た。これにより、打球面側の剛性値を効率良く向上でき
るため、ラケットフレームの断面形状を大幅に変えるこ
となく、また、重量を増加させず、操作性を維持しなが
ら、打球面剛性、側圧剛性を向上させることができ、ラ
ケットフレームの反発性能を向上させることができる。

【００１７】本発明では、ラケットフレーム断面の打球
面方向の肉厚（Ａ）と面内方向の肉厚（Ｂ）の比（Ａ／
Ｂ）を１．２〜３．０、好ましくは１．５〜２．６の範
囲としている。上記範囲としているのは、（Ａ／Ｂ）が
１．２より小さいと剛性値が上がらず反発性能を向上さ
せることができないためである。一方、（Ａ／Ｂ）が
３．０より大きいと、重量が大きくなり操作性が低下す
るためである。具体的には、打球面剛性は１４０ｋｇｆ
／ｃｍ〜２００ｋｇｆ／ｃｍの範囲とし、側圧剛性は７
０ｋｇｆ／ｃｍ〜８０ｋｇｆ／ｃｍの範囲とするのが良
い。なお、上記肉厚（Ａ）の測定位置はラケットフレー
ムの幅方向中心位置とし、肉厚（Ｂ）の測定位置はラケ
ットフレームの厚み方向中心位置（ヘッド部においては
ストリング張架側）としており、上記肉厚比は、少なく
とも、ヘッド部全体及びスロート部で満たされているこ
とが必要である。

【００１８】上記打球面方向に集中的に積層する繊維強
化プリプレグの強化繊維は炭素繊維とし、その引張弾性
率を２００ＧＰａ〜６００ＧＰａ、好ましくは３００Ｇ
Ｐａ〜４００ＧＰａとしている。このような炭素繊維を
用いることで強度を保持しながら効率良く剛性を向上さ
せることができる。上記範囲としているのは、２００Ｇ
Ｐａより小さいとフレームの各剛性値の増加が見込め
ず、反発性能を向上させにくいためである。一方、６０
０ＧＰａより大きいと、フレームの変形に炭素繊維の変
形が追随できず、強度が低下しやすいためである。

【００１９】上記打球面方向に集中的に積層する繊維強
化プリプレグは、少なくともヘッド部、スロート部に配
置されていれば良く、ラケットフレームの軸線方向全長
（グリップ端からヘッド部のトップまで）に渡って配置
するのが好ましい。これにより、ボール衝突時において
変形の大きいヘッド部とスロート部のしなりを小さく
し、エネルギーロスを少なくでき、反発性能を向上する
ことができる。なお、上記打球面方向とは、ラケットフ
レームの軸線方向に垂直な断面において、ラケットフレ
ームの幅方向の中心線と厚み方向の中心線の交点を中心
点とし、幅方向の中心線から±４５°の範囲に含まれる
範囲を指す。

【００２０】上記ラケットフレームは繊維強化プリプレ
グの積層体からなる中空パイプ状とし、上記打球面方向
に集中的に積層する繊維強化プリプレグの積層数は、打
球面方向の一面側において１層以上１１層以下とすると
共に、打球面方向の繊維強化プリプレグの積層数は、面
内方向の繊維強化プリプレグの積層数より多くなるよう
に積層しているのが好ましい。このように、上記打球面
方向に集中的に積層する繊維強化プリプレグを、通常の
ラケットフレームに用いられる曲げに強い０°のプリプ
レグ、ねじれに強い３０°〜６０°のプリプレグ、座屈
に強い９０°のプリプレグと組み合わせて使用すること
ができる。従って、上記のように繊維強化プリプレグの
層数や、断面周方向における配置位置を適宜設定し剛性
を調整することが可能となり、強度や操作性等を低下さ
せずに、効率良く反発性能を向上させることができる。
また、上記繊維強化プリプレグの層数を１層以上１１層
以下、好ましくは２層以上１０層以下とすることによ
り、肉厚を増加させることなく強化繊維の配置量を増加
させやすくなるため、重量を増加させずに剛性を高めや
すくなる。

【００２１】上記打球面方向に集中的に積層する繊維強
化プリプレグは、プリプレグをロール状に巻きつけて積
層した棒状プリプレグとされ、該棒状プリプレグは、ラ
ケットフレーム断面においてラケットフレームの幅方向
の中心線を中心に±１０°の範囲で打球面側に配置され
ているのが好ましい。棒状プリプレグとすることで、重
量を増加させることなく、打球面方向に集中的にプリプ
レグを配置しやすく、効率良く層数を増加させることが
できる。なお、棒状プリプレグは、中実となるように巻
きつけて積層するのが好ましく、軸線方向（０°の場合
は繊維方向）と直交する方向に巻きつけるのが好まし
い。

【００２２】上記打球面方向に集中的に積層する繊維強
化プリプレグ１層分の厚みは０．０５ｍｍ以上０．２５
ｍｍ以下、好ましくは０．１ｍｍ以上０．２ｍｍ以下で
あるのが良い。これは、上記範囲より小さいと、剛性を
向上させにくいためである。一方、上記範囲より大きい
と、樹脂量が多くなり重量増となるため操作性が低下し
やすいためである。また、その他の繊維強化プリプレグ
の厚みは、０．０５ｍｍ以上０．２５ｍｍ以下、好まし
くは０．１ｍｍ以上０．２ｍｍ以下であるのが良い。こ
のように、プリプレグの厚みや層数を調整することによ
り、フレームの剛性や肉厚比を適宜設定することができ
る。具体的には、積層した合計肉厚は同じでも、厚みの
薄いプリプレグを多数積層したものと、厚みの厚いプリ
プレグを少数積層したものとでは、剛性を異ならせるこ
とができる。

【００２３】ラケットフレームの重量は２００ｇ以上３
２０ｇ以下、好ましくは２５０ｇ以上３００ｇ以下であ
るのが良い。これは、ラケットフレーム重量が上記範囲
より小さいとラケット強度が不足することがあるためで
ある。一方、上記範囲より大きいとラケットの軽量化に
反し、操作性が低下しやすいためである。ここで、ラケ
ットフレーム重量とは、ストリング無しのラケットフレ
ーム完成品（塗装、グリップ等有り）の重量を指す。

【００２４】ラケットフレームの厚みは１８ｍｍ以上３
０ｍｍ以下、好ましくは２１ｍｍ以上２８ｍｍ以下の範
囲であるのが良い。上記範囲より小さいと十分な剛性が
得られず反発性能を向上させにくいためである。一方、
上記範囲より大きいと強度が低下しやすく、それに対し
強度を維持しようとすると重量増加の要因となり操作性
の悪いものとなるためである。

【００２５】また、ラケットフレームの厚みと同様の理
由により、ラケットフレームの幅は１０ｍｍ以上２０ｍ
ｍ以下、好ましくは１２ｍｍ以上１８ｍｍ以下の範囲で
あるのが良い。

【００２６】本発明のラケットフレームは、従来のラケ
ットの成型方法と同じ加熱加圧製法により作製すること
ができる。具体的には、繊維強化プリプレグのシート
を、ラケットフレームの周方向の配置位置を調整して、
ナイロンチューブを被覆したマンドレル上に積層した
後、該マンドレルを抜き取って金型にセットし、加熱加
圧成形により作製することができる。

【００２７】本発明のラケットフレームに用いられる繊
維強化樹脂のマトリクス樹脂としては、熱硬化性樹脂、
熱可塑性樹脂等が挙げられるが、強度と剛性の点から
は、熱硬化性樹脂が好ましい。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。

【００２８】また、打球面方向に集中的に配置される繊
維強化プリプレグに使用される炭素繊維は、長繊維で単
一方向の形態で配置されるのが好ましい。なお、その他
の繊維強化プリプレグの強化繊維も上記同様に炭素繊維
とすることが好ましいが、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、炭素繊維、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。その他の繊維
強化プリプレグの強化繊維は、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。

【００２９】なお、フレーム本体は、繊維強化プリプレ
グの積層体からなるものに限定されず、マンドレルにフ
ィラメントワインデイングで強化繊維を巻き付けてレイ
アップを形成しておき、これを金型内に配置してリムナ
イロン等の熱可塑性樹脂を充填して形成したフレーム本
体とすることもできる。

【００３０】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、Ａ
ＢＳ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。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図１乃至図４は第１実施形態の硬式
テニス用のラケットフレーム１を示す。ラケットフレー
ム１は、中空パイプ状の繊維強化樹脂の積層体からな
り、打球面Ｆを囲むヘッド部３、スロート部４、シャフ
ト部５、グリップ部６を連続して構成している。ヘッド
部３は、別部材からなるヨーク７をスロート側でラケッ
トフレーム１と連続して打球面Ｆを囲む環状としてい
る。

【００３２】図１（Ｂ）に示すように、ラケットフレー
ム１のヘッド部３の３時位置におけるラケットフレーム
断面の打球面方向の肉厚（Ａ）と面内方向の肉厚（Ｂ）
の比（Ａ／Ｂ）を１．２としている。上記肉厚（Ａ）は
ラケットフレーム１の幅ｗ方向中心位置での厚さｔ_Ａと
し、肉厚（Ｂ）はラケットフレーム１の厚みｔ方向中心
位置のストリング張架側での厚さｔ_Ｂとしている。な
お、少なくとも、ラケットフレームのヘッド部３の全体
及びスロート部４において、肉厚比（Ａ／Ｂ）は１．２
〜３．０の範囲内となるように肉厚を設定している。

【００３３】また、ラケットフレーム１の重量は２４８
ｇ、バランス点はグリップ部６の先端６ａより３４９ｍ
ｍの位置としている。打球面剛性は１５５ｋｇｆ／ｃｍ
とし、側圧剛性は８１ｋｇｆ／ｃｍとしている。なお、
上記打球面方向とは、図２に示すように、ラケットフレ
ーム１の軸線方向に垂直な断面において、ラケットフレ
ーム１の幅方向の中心線ｉ_ｗと厚み方向の中心線ｉ_ｔの
交点を中心点ｉ_ｃとし、幅方向の中心線ｉ_ｗから±４５
°の範囲に含まれる範囲を指す。

【００３４】ラケットフレーム１は、図３に示す繊維強
化プリプレグ１１〜２１を、内圧用チューブ９の表面に
内周側から巻き付けて積層し、中空パイプ状の積層体１
０を形成している。打球面方向の繊維強化プリプレグの
積層数は、面内方向の繊維強化プリプレグの積層数より
多くなるように積層している。繊維強化プリプレグ１１
〜２１の強化繊維はいずれも炭素繊維を用い、マトリク
ス樹脂としてエポキシ樹脂を用いている。

【００３５】以下、繊維強化プリプレグ１１〜２１の積
層構成を示し、図３中Ａ−Ａ線における繊維強化プリプ
レグの積層体の断面図を図４に示す。なお、Ａ−Ａ線は
ヘッド部３のトップ位置３ａから２５ｍｍであり、ラケ
ットフレームのヘッド部３の３時位置に当たる。繊維強
化プリプレグ１９（１９Ａ、１９Ｂ）は、各々強化繊維
がラケットフレーム軸線方向に対してなす繊維角度を０
°とし、プリプレグ幅２ｃｍ、長さ１４４ｃｍ、厚み
０．１ｍｍとし、強化繊維の引張弾性率を４００ＧＰａ
としている。繊維強化プリプレグ１９は、ラケットフレ
ームの軸線方向に垂直な断面において打球面側に相当す
る両側面に集中的に積層している。具体的には繊維強化
プリプレグ１９Ａ、１９Ｂを各々打球面方向の両頂点付
近に積層している。

【００３６】繊維強化プリプレグ１１は、強化繊維がラ
ケットフレーム軸線方向に対してなす繊維角度を±３０
°とし、プリプレグ幅７ｃｍ、長さ１５４ｃｍ、厚み
０．１ｍｍとしている。同様に、繊維強化プリプレグ１
２は、繊維角度を±３０°とし、プリプレグ幅７ｃｍ、
長さ１２８ｃｍ、厚み０．１ｍｍとしている。繊維強化
プリプレグ１３は、繊維角度を０°とし、プリプレグ幅
５ｃｍ、長さ１３４ｃｍ、厚み０．１ｍｍとしている。
繊維強化プリプレグ１４は、繊維角度を０°＋９０°と
し、プリプレグ幅８ｃｍ、長さ１２８ｃｍ、厚み０．１
ｍｍとしている。繊維強化プリプレグ１５（１５Ａ、１
５Ｂ）は、各々繊維角度を±３０°とし、プリプレグ幅
８ｃｍ、長さ２８ｃｍ、厚み０．１ｍｍとしている。繊
維強化プリプレグ１６は、繊維角度を９０°とし、プリ
プレグ幅２ｃｍ、長さ８０ｃｍ、厚み０．１ｍｍとして
いる（２枚）。繊維強化プリプレグ１７は、繊維角度を
０°とし、プリプレグ幅３ｃｍ、長さ１６ｃｍ、厚み
０．１ｍｍとしている。繊維強化プリプレグ１８は、繊
維角度を±３０°とし、プリプレグ幅８ｃｍ、長さ１３
０ｃｍ、厚み０．１ｍｍとしている。繊維強化プリプレ
グ２０は、繊維角度を±３０°とし、プリプレグ幅８ｃ
ｍ、長さ１５２ｃｍ、厚み０．１ｍｍとしている。繊維
強化プリプレグ２１（２１Ａ、２１Ｂ）は、各々繊維角
度を±３０°とし、プリプレグ幅１０ｃｍ、長さ１０ｃ
ｍ、厚み０．１ｍｍとしている。

【００３７】図３中点線で示される位置がヘッド部３の
トップ位置３ａとなり、このヘッド部３のトップ位置３
ａが各繊維強化プリプレグ１１〜２１の軸線方向の中心
となるように、繊維強化プリプレグ１１〜２１を配置し
ている。なお、プリプレグの一端に記載する数値はヘッ
ド部３のトップ３ａからプリプレグ先端までの寸法を指
す。なお、繊維強化１１〜１８、２０、２１の強化繊維
の引張弾性率は２４０ＧＰａとしている。

【００３８】ラケットフレーム１は、上記のように繊維
強化プリプレグ１１〜２１のシートを内圧用チューブ９
の表面に積層して積層体１０（レイアップ）を予め成形
し、このレイアップを成形用金型内に配置し、型締め
後、１６０℃、１５分間の条件で加熱し成形している。
其の際、内圧用チューブ９へ付加する内圧は９ｋｇｆ／
ｃｍ^２としている。

【００３９】このように、ラケットフレーム１は、強化
繊維が炭素繊維であり、その引張弾性率が規定され、軸
線方向に対する強化繊維の繊維角度を０°とし、曲げに
対して強い繊維強化プリプレグ１９（１９Ａ、１９Ｂ）
を、ラケットフレーム１の軸線方向に垂直な断面におい
て打球面側に相当する両側面に集中的に積層し、かつ肉
厚比（Ａ／Ｂ）を１．２としている。これにより、ラケ
ットフレーム１の断面形状を大幅に変えることなく、ま
た、軽量性・操作性を維持しながら、打球面剛性、側圧
剛性を向上させることができ、ラケットフレーム１の反
発性能を向上させることができる。

【００４０】また、図５は第１実施形態の変形例を示
す。第１実施形態の変形例のラケットフレームは、上記
第１実施形態のラケットフレームにおいて、繊維強化プ
リプレグ１９を繊維強化プリプレグ１９’（１９Ａ’、
１９Ｂ’）に変更している。繊維強化プリプレグ１９’
（１９Ａ’、１９Ｂ’）は、各々繊維角度を０°とし、
プリプレグ幅４ｃｍ、長さ１４４ｃｍ、厚み０．１ｍｍ
とし、強化繊維の引張弾性率を４００ＧＰａとしてい
る。具体的には、繊維強化プリプレグ１９Ａ’、１９
Ｂ’は、図５（Ｂ）に示すように、各々面内方向両側か
ら巻きつけられ、各プリプレグの幅方向端側が、それぞ
れ打球面方向の両頂点付近で２層に重ね合わされるよう
に集中的に積層している。

【００４１】さらに、図６は第２実施形態のラケットフ
レームを示す。第２実施形態のラケットフレームは、上
記第１実施形態のラケットフレームにおいて、繊維強化
プリプレグ１９を２本の棒状プリプレグ３０に変更して
いる。２本の棒状プリプレグ３０は、各々繊維角度を０
°とし、プリプレグ幅３ｃｍ、長さ１４４ｃｍ、厚み
０．１ｍｍ、強化繊維の引張弾性率が４００ＧＰａであ
る繊維強化プリプレグ３１を軸線方向（繊維方向）と直
交する方向にロール状に巻きつけて積層したものであ
る。棒状プリプレグ３０は、中実であり直径５ｍｍの略
円柱状とし、プリプレグ層数が５層分になるようにロー
ル状としている。２本の棒状プリプレグ３０は、打球面
方向の両頂点に集中的に配置されている。なお、図７に
示すように、４本の棒状プリプレグ３０を用い、打球面
方向の両頂点に２本ずつ連続して配置しても良い。

【００４２】さらに、図８は第３実施形態のラケットフ
レームを示す。第３実施形態のラケットフレームは、上
記第２実施形態のラケットフレームの棒状プリプレグ３
０を４本に変更している。具体的な積層構成を以下に示
す。繊維強化プリプレグ１１〜１７を積層した後に、２
本の棒状プリプレグ３０を打球面方向の両頂点に配置
し、その後、繊維強化プリプレグ１８を積層し、その上
から、さらに２本の棒状プリプレグ３０を打球面方向の
両頂点に配置し、打球面方向の両頂点付近で１０層に重
ね合わされるように集中的に積層している。即ち、２つ
の棒状プリプレグ３０の間に繊維強化プリプレグ１８が
挿入されるように積層している。

【００４３】なお、上記実施形態では繊維強化プリプレ
グ１９や、棒状プリプレグを比較的、外層側で積層して
いるが、積層順序は限定されるものではなく、さらに内
層側、あるいは外層側とすることもできる。

【００４４】以下、本発明のラケットフレームの実施
例、比較例について詳述する。実施例、比較例ともに全
て、ラケット形状、長さ、打球面の面積は同一とし、全
長を２７．５インチ、フレーム最大厚みを２８ｍｍ、フ
レーム最大幅を１４ｍｍ、打球面の面積を１２０平方イ
ンチとした。各実施例、比較例において、ラケットフレ
ーム断面の打球面方向に集中的に積層する繊維強化プリ
プレグの引張弾性率、繊維角度、層数を適宜変更し、各
々ラケットフレーム重量、バランス（グリップ端からバ
ランスポイントまでの距離）、肉厚比（Ａ／Ｂ）をそれ
ぞれ下記の表１、２の通り設定した。

【００４５】

【表１】

【００４６】

【表２】

【００４７】（実施例１）上記第１実施形態と同様の構
成とした。 （実施例２）上記第１実施形態の変形例と同様の構成と
した。 （実施例３）上記第２実施形態と同様の構成とした。 （実施例４）棒状プリプレグを４本とし、２本ずつ連続
させて各々打球面方向の両頂点に配置した。その他は実
施例３と同様とした。 （実施例５）上記第３実施形態と同様の構成とした。即
ち、実施例４の打球面方向の両頂点に配置された２本の
棒状プリプレグの間に１枚の繊維強化プリプレグが挿入
されるように積層した。

【００４８】（実施例６）棒状プリプレグの強化繊維の
引張弾性率を２００ＧＰａとした。その他は実施例３と
同様とした。 （実施例７）棒状プリプレグの強化繊維の引張弾性率を
３００ＧＰａとした。その他は実施例３と同様とした。 （実施例８）棒状プリプレグの強化繊維の引張弾性率を
６００ＧＰａとした。その他は実施例３と同様とした。 （実施例９）打球面方向に集中的に積層する繊維強化プ
リプレグの強化繊維の繊維角度を２０°とした。その他
は実施例１と同様とした。

【００４９】（比較例１）打球面方向の両側に繊維強化
プリプレグを集中的に配置せず、肉厚比（Ａ／Ｂ）を
１．０とした。 （比較例２）図９に示すように、実施例１において打球
面方向に集中的に積層した繊維強化プリプレグ１９（１
９Ａ、１９Ｂ）を、面内方向の両側にを配置して積層し
た。その他は実施例１と同様とした。

【００５０】（比較例３）棒状プリプレグの強化繊維の
引張弾性率を１５０ＧＰａとした。その他は実施例３と
同様とした。 （比較例４）棒状プリプレグの強化繊維の引張弾性率を
６５０ＧＰａとした。その他は実施例３と同様とした。 （比較例５）打球面方向に集中的に積層する繊維強化プ
リプレグの強化繊維の繊維角度を４５°とした。その他
は実施例１と同様とした。

【００５１】上記実施例及び比較例のラケットフレーム
について、後述する方法により、打球面剛性、側圧剛
性、反発係数の測定、及び実打評価を行った。評価結果
を表１、２に示す。

【００５２】（打球面剛性の測定）打球面剛性（面外方
向の剛性）測定は、図１０に示すように、テニスラケッ
ト１を水平に配置し、そのヘッド部３のトップ３ａを受
け治具６１（Ｒ１５）で支持すると共に、トップ３ａか
ら３４０ｍｍ離れた位置で、スロート部４の両側からヨ
ーク７にかけた位置を受け治具６２（Ｒ１５）で支持し
た。この状態で、受け治具６１より受け治具６２の方向
へ１７０ｍｍ離れた位置に対して、加圧具６３（Ｒ１
０）により上方より８０ｋｇｆ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。

【００５３】（側圧剛性の測定）側圧剛性の測定は、図
１１に示すように、テニスラケット１を横向きで打球面
Ｆを垂直方向として、テニスラケット１を保持してい
る。この状態で上方のヘッド部３のサイド３ｂに対し
て、平板Ｐにより、８０ｋｇｆ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。

【００５４】（反発係数の測定）反発係数は、図１２に
示すように、実施例及び比較例のテニスラケット１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。

【００５５】（実打評価）テニス歴１０年以上のプレイ
ヤー３０名により実打テストを実施した。飛びの項目に
ついて１〜５の５点法で評価をし、点数が高いほど飛び
が良いという評価とした。

【００５６】（耐久（強度）テスト方法）グリップ部
を、ゴムホースを介在し、固定し、ボールを７５ｍ／ｓ
ｅｃのスピードで、ガット張架部のトップから１０ｃｍ
の箇所に衝突させ、破損した回数を測定した。実際のテ
ニスを行う時のボール速度よりも非常に高速としている
が、少ない回数で、破断するまでの耐久評価を行うため
の条件である。１５００回をクリアできないものはＮＧ
とし評価「１」、１５００回以上２０００回以下のもの
は強度に問題なく評価「２」、２０００回を越えても破
損しないのものは強度に優れ評価「３」とした。

【００５７】表１、２に示すように、実施例１は、打球
面方向の両側にプリプレグ（繊維角度０°）が配置され
るように９層目を積層したラケットであり、従来の積層
方法である比較例１と比べ、打球面剛性が大きく、反発
係数もよい結果が得られた。また、実打評価でも飛びに
おいても比較例１より良い結果となっており、反発係数
との相関も得られた。

【００５８】実施例２、３では、さらに打球面剛性が増
加し、反発係数、実打評価の結果も向上した。実施例５
では、棒状プリプレグの間に１層通常のプリプレグを挿
入した。実施例４のように棒状プリプレグを２層連続し
て重ねた構成とするよりも、実施例５のように棒状プリ
プレグ間に１層プリプレグを挿入する構成とすると、棒
状プリプレグの位置決めがしやすく、打球面方向により
正確に棒状プリプレグが積層できるため、よりいっそう
打球面剛性を高めることができた。それに伴い、実施例
５の方が反発性能、実打評価の結果も向上した。実施例
９では打球面方向に集中的に積層したプリプレグの繊維
角度を２０°としたが、実施例１とほぼ同様に良好な結
果が得られた。

【００５９】また、比較例３、４、実施例３、６、７、
８は棒状プリプレグを打球面方向の両側に１本ずつ配置
させたものであり、引張弾性率を変更した。比較例３
は、引っ張り弾性率１５０ＧＰａのプリプレグである
が、この場合、比較例１と比べ打球面剛性、反発係数は
ほとんど向上せず、飛び性能を向上させることはできな
かった。比較例４は、引っ張り弾性率６５０ＧＰａのプ
リプレグである。この場合は、打球面剛性は向上し、反
発係数も大きくなっているが、弾性率が大きすぎるた
め、強度に問題があった。実施例６、７、３、８は、比
較例１と比べ、打球面剛性、反発係数ともに向上し、実
打評価の結果も良いという評価であった。実施例８にお
いては、強度上問題ないが、実施例６、７、３と比べる
と若干弱かった。これにより、繊維強化プリプレグに使
用する炭素繊維の引っ張り弾性率は、２００ＧＰａ〜６
００ＧＰａの範囲が好ましく、さらに好ましくは３００
ＧＰａ〜４００ＧＰａの範囲であることが確認できた。

【００６０】また、比較例２は、面内方向に集中的にプ
リプレグを積層したため、打球面剛性の向上が不十分で
あり、反発性能に劣っていた。比較例５は、打球面方向
に集中的に積層した繊維強化プリプレグの繊維角度が４
５°であったため剛性値の向上が不十分であり、反発性
能に劣っていた。

【００６１】このように、実施例１〜９は、十分な強度
を有する上に、いずれも反発係数、実打評価が良好であ
り、非常に飛び性能に優れていることが確認できた。即
ち、重量を負荷させず、打球面方向にプリプレグが多く
なるような配置をすることにより、打球面剛性を向上さ
せることができ、反発性能も向上できることが確認でき
た。

【００６２】

【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、引張弾性率を規定した炭素繊維を強化繊維と
し、軸線方向に対する該強化繊維の繊維角度を０°とし
た繊維強化プリプレグを、ラケットフレームの軸線方向
に垂直な断面において打球面側に相当する両側面に集中
的に積層している。かつ、ラケットフレーム断面の打球
面方向に集中的に積層し、ラケットフレーム断面の打球
面方向の肉厚（Ａ）と面内方向の肉厚（Ｂ）の比（Ａ／
Ｂ）を規定している。これにより、ラケットフレームの
断面形状を大幅に変えることなく、また、軽量性・操作
性を維持しながら、打球面剛性、側圧剛性を向上させる
ことができ、ラケットフレームの反発性能を向上させる
ことができる。

【００６３】このように、飛び性能が高く、操作性にも
優れ、かつ軽量化を実現しているため、女性やシニア層
でも少ない力で飛び性能を得られると共に、良好な操作
性を有するテニスラケットを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 （Ａ）は本発明のラケットフレームの概略
図、（Ｂ）はラケットフレームの断面図である。

【図２】 ラケットフレーム断面における打球面方向を
示す図である。

【図３】 第１実施形態のラケットフレームの繊維強化
プリプレグの積層構成を示す図である。

【図４】 図３のＡ−Ａ線断面図である。

【図５】 （Ａ）は第１実施形態の変形例のラケットフ
レームにおいて打球面方向に集中的に積層される繊維強
化プリプレグを示し、（Ｂ）は積層状態の断面図を示
す。

【図６】 （Ａ）は第２実施形態のラケットフレームに
おいて打球面方向に集中的に積層される棒状プリプレグ
を示し、（Ｂ）は積層状態の断面図を示す。

【図７】 第２実施形態の変形例のラケットフレーム断
面図である。

【図８】 第３実施形態のラケットフレーム断面図であ
る。

【図９】 比較例２のラケットフレーム断面図である。

【図１０】 打球面剛性の測定方法を示す図である。

【図１１】 側圧剛性の測定方法を示す図である。

【図１２】 反発係数の測定方法を示す図である。

【符号の説明】

１ ラケットフレーム ３ ヘッド部 ４ スロート部 ５ シャフト部 ６ グリップ部 ７ ヨーク １０ 積層体 １１〜２１ 繊維強化プリプレグ ３０ 棒状プリプレグ Ｆ 打球面

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 打球面を囲むヘッド部、スロート部、シ
   ャフト部、グリップ部を連続的に構成する繊維強化樹脂
   あるいは／及び熱可塑性樹脂製のラケットフレームにお
   いて、 引張弾性率が２００ＧＰａ〜６００ＧＰａである炭素繊
   維を強化繊維とし、ラケットフレームの軸線方向に対す
   る強化繊維の繊維角度が０°〜±３０°である繊維強化
   プリプレグを、ラケットフレーム断面の打球面方向に集
   中的に積層し、ラケットフレーム断面の打球面方向の肉
   厚（Ａ）と面内方向の肉厚（Ｂ）の比（Ａ／Ｂ）を１．
   ２〜３．０の範囲としていることを特徴とするラケット
   フレーム。
2. 【請求項２】 上記ラケットフレームは繊維強化プリプ
   レグの積層体からなる中空パイプ状とし、 上記打球面方向に集中的に積層する繊維強化プリプレグ
   の積層数は、打球面方向の一面側において１層以上１１
   層以下とすると共に、打球面方向の繊維強化プリプレグ
   の積層数は、面内方向の繊維強化プリプレグの積層数よ
   り多くなるように積層している請求項１に記載のラケッ
   トフレーム。
3. 【請求項３】 上記打球面方向に集中的に積層する繊維
   強化プリプレグは、プリプレグをロール状に巻きつけて
   積層した棒状プリプレグとされ、 上記棒状プリプレグは、ラケットフレーム断面において
   ラケットフレームの幅方向の中心線を中心に±１０°の
   範囲で打球面側に配置されている請求項１または請求項
   ２に記載のラケットフレーム。