JP2005177244A - テニスラケット - Google Patents

Abstract

【課題】ガットの張設長さをあまり変更することなく、打球時のガット変位量を増加させてスイートスポット部拡大を図ることにより、打球面の反発性能を向上させたテニスラケットに関する。
【解決手段】２本のシャフト部３とヨーク部５により区画された開口部ａ内に、前記開口部の形状と略相似形の逆三角形に形成した可動ヨーク部を設け、その形状の上辺部を張架部５１として挿通孔５２を設け、ガット網面を構成する縦ガット７１の一部を、ヨーク部４の孔４１を通過して張架部５１の挿通孔５２で張設している。
【選択図】図２

Description

本発明は、軽量で、打球感に優れたテニスラケットに関するものである。

近年、ラケットフレームとしては、軽量でありながら剛性が高く、高強度で耐久性に優れたものが要求されている。また、その構成材料としては、繊維強化樹脂製のものがほとんどである。
前記繊維強化樹脂の強化繊維としては、高強度、高弾性率の炭素繊維が使用され、マトリックス樹脂としては熱硬化性樹脂が使用されている。
前記した炭素繊維や熱硬化性樹脂は軽量で剛性が高く優れたものであるので、ラケットフレームとしての設計の自由度が大きいが、このような材料により形成されたラケットでボールを打球すると、打球の際の衝撃がプレーヤーに伝わりやすいことから、前記材料のほかに強化繊維としてアラミド繊維やポリエステル繊維などの有機繊維を用いたり、マトリックス樹脂としてポリアミド樹脂などの熱可塑性樹脂を用いて振動減衰率を向上させたりしている。

また、ラケットのスイートスポット部でボールを打球すればボール打球時の衝撃や振動は少なく、強い球を打つことができ、打球感を向上させることができるが、オフスポット部では振動、衝撃が大きくボールもイメージどおりに返球出来難い。
したがって、ラケットにおいては、フェース面積を大きくしてスイートスポット部を拡大するとボール打球時の衝撃や振動が少ない部分が大きくなり、かつ、非常に難しいボールでも容易に返球出来るようになって効果的であることは周知であるが、しかしながら、あまりフェース面積を大きくすると、素早い対応が難しくなるなど操作性が逆に困難な方向にあり、改善効果には限界がある。
そのため、スイートスポット部を拡大し、振動減衰性を高めるものが種々見られる。

例えば、特許文献1には、ラケットフレームの内に揺動自在の可動フレームを取り付けて、ボール打撃時の衝撃や振動を吸収し、さらに、ボールの飛行方向の安定を図ったものが開示されている。

特許文献２には、ラケットの糸張り面に張り渡されるガットのうち、縦ガットの大部分もしくは全部を、シャフトの２つに分かれたシャンク面まで延ばして張り、ボールの反発を向上させ、スイートスポット部を拡大してボールのエネルギーの損失を減少させ、かつ、プレーヤーへの衝撃を少なくしたテニスラケットが開示されている。

また、特許文献３には、スロート部の又内に、フレームのボトム部とほぼ平行に延びる一本の架橋部を設け、この架橋部の、延在方向の中央部分に、縦ガットの挿通を許容する複数本の貫通孔を設けて、球の反発性能の選択を可能として、反発性能と、スピン性能との両立を可能とするテニスラケットが開示されている。

更に、特許文献４には、スロート部を二股状とし、そのスロート部の両側枠の間に第１ヨークと第２ヨークとを設け、第１ヨークと第２ヨークの両方にガット孔を設け、上記打球面に張架するガットは、上記第１ヨークのガット孔のみに通して張架する
か、第１ヨークと第２ヨークの両方のガット孔に通して張架するかを選択できる構成として、プレーヤーに合わせて反発性能の強弱を調節することができるテニスラケットが開示されている。
特公平４−６５７０５号公報 特開昭５８−２１６０７７号公報 特開平７−２７５４０１号公報 特開２００３−１４４５８５号公報

特許文献１については、打球部のフレームが２重構造になっており重量の軽減に対して限界がある。また、可動フレームで打球した時のガットの変位量は、通常のラケットと変わらないので、スイートスポット部の拡大は望めない。
また、接着面の横方向のコントロール性が悪くなる。

特許文献２については、縦ガットをスロート部にまで延在させて縦ガットの張設長さを長くしているので、ボールの反発性能はある程度向上できたが、ガットの張設長さは、そのラケットの長さによって決まるので反発性能を変更することが出来ない。

特許文献３については、ボトム部と架橋部ともにスロート部に固定されており、かつ、ガットはボトム部、架橋部の両方の貫通孔で挟持しているので、打球時のガットの変位量は打球面内に限定されることになり、反発性能の向上はあまり望めない。

特許文献４については、第１ヨークのガット孔の孔径を大きくしてガットを遊挿することでガット張設長さを長くしているが、第１、第２ヨーク共にスロート部に固定されているため、前記ヨークは打撃によって動くことがなく、ガットの張設長さを長くした分だけのガット変位量の増加に止まるものであり、スイートスポット部の拡大にまで至らない。
そこで、本発明は、前記した問題点を解決し、ガットの張設長さをあまり変更することなく、打球時のガット変位量を増加させてスイートスポット部拡大を図ることにより、打球面の反発性能を向上させたラケットに関するものである。

本発明の請求項１に係るテニスラケットは、打球部とグリップ部と、前記打球部とグリップ部を繋ぐシャフト部であって、前記シャフト部は該シャフト部の基端部から２方向に分岐して打球部に繋がる２本のシャフト部と、該２本のシャフト部の間を連結して設けたヨーク部と、前記２本のシャフト部とヨーク部で区画された開口部内に、前記基端部から開口部内に伸びていて、かつ、縦ガットの一部を張設する張架部を有する可動ヨーク部を含むテニスラケットであって、
前記ヨーク部には前記縦ガットが遊挿可能な孔を設け、前記ヨーク部を通過した前記縦ガットの一部を、前記可動ヨーク部の張架部に張設したことを特徴とするテニスラケットである。

本発明は、前記構成とすることによって、ガット網面を構成する縦ガットのボール打球時のたわみは、ラケットの頭頂部と可動ヨーク部の基部を支点としてたわむこととなり、ガット網面を拡大することなく、ガット張設長さを拡大したと同様の反発性能が得られる。

また、このような構成とすることにより、打球面の幾何学的中心位置から下方部分にかけての、打球方向のガットの変位量が大きくなり、これによりスイートスポット部の広さは下方に向かってより拡大することになり、操作性の良いテニスラケットになるという特徴がある。

本発明の実施形態を説明する。
図１〜図５は本発明の実施形態に係るテニスラケットを説明する図であり、図６〜図７は試験方法を説明する概略図である。
本発明のテニスラケット１は、図１の正面図として示すように、打球部２、シャフト部３、ヨーク部４、可動ヨーク部５、グリップ部６を含む構成となっていて、これらは繊維強化樹脂製のフレーム１０により形成している。
前記フレームの成形に用いられる樹脂としては、エポキシ系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリイミド系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂などの熱硬化性合成樹脂やポリアミド樹脂、ＡＢＳ樹脂、飽和ポリエステル系樹脂、などの熱可塑性合成樹脂などが挙げられる。
前記繊維強化樹脂に用いられる強化繊維としては、炭素繊維、アラミド繊維、芳香族ポリアミド繊維、ポリエチレン繊維、ガラス繊維、金属繊維が挙げられ、これらを単独で、あるいは複合して用いることが出来る。また、これらの強化繊維は、一方向引き揃え、織物、ランダム方向、シート状、マット状、スリーブ状などのいずれの形状・形態であってもよい。

本発明のテニスラケットにおいては、前記シャフト部３は該シャフト部３が２方向に分岐する基端部３１から２方向に分岐して略Ｖ字形に延びていて、その上方の２ヶ所において打球部２に繋がっている。この２本のシャフト部３の間にヨーク部４が架け渡してあり、２本のシャフト部３とヨーク部４により開口部ａを区画している。

可動ヨーク部５は、図２および図３に示す例を基に説明すると、ここでは可動ヨーク部５の形状は前記開口部ａの形状と略相似形の逆三角形に形成していて、その形状の上辺部を張架部５１としている。そして、張架部５１には、ガット網面７を構成する縦ガット７１の一部を、後述するヨーク部４に設けた孔４１を通過して架け渡し張設するガット挿通孔５２を設けている。
この逆三角形状の可動ヨーク部５は、前記開口部ａ内にあって、少なくともその張架部５１がヨーク部４や２本のシャフト部３から離間した状態で、この可動ヨーク５の基部５３を、２本のシャフト部が分岐する基端部３１に固着している。すなわち、この基部５３によってのみ固定することで、打球時の衝撃に対してこの可動ヨーク５が可動する構成としている。
また、前記ヨーク部４には、ガット網面７を構成する縦ガット７１の一部を可動ヨーク部５側に通過させるように孔４１を設けている。
この孔４１は、このヨーク部４を通過して可動ヨーク部５にて張設するガット本数に応じた数量で、また、ボール打球時に縦ガットが振動してもこの孔４１の孔壁に接触することで振動によるガットの変位量を阻害しない大きさの孔径に形成している。

したがって、可動ヨーク５の張架部５１には、前記孔４１を通過したガットを張設するために、前記孔４１と同軸となるようにガット挿通孔５２を設け、それぞれのガット挿通孔５２にはガット保護用のガットスリーブ９を設けている。
ガット網面７は、ガットを打球部２のガット挿通孔（図示せず）と、ヨーク部４の孔４１を通過して可動ヨーク部５のガット挿通孔５２に張設することによって形成し、打球面８は、この打球部２とヨーク部４により区画している。

このような構成のテニスラケットにおいては、縦方向のガットの一部を頭頂部２１と可動ヨーク部５の張架部５１で張設し、この可動ヨーク部５は、その基部５３のみで固定していて、少なくともその張架部５１は、ヨーク部４にも両側のシャフト部３にもほとんど接触することがなく、揺動自在となるように設定したので、ヨーク部４で区画されるガット網面７を構成している縦ガットの張設長さを、打球面２の面積を拡大することなくガット有効長さを大きくした効果が得られる。
また、前記の様に有効長さを大きくした効果が得られることによりスイートスポット部も下方に向かってより拡大できるので、操作性の良いテニスラケットになる。

前記可動ヨーク部５は、基部５３を固定する固定位置を、２本のシャフト部が分岐する基端部３１にて固定し、その可動ヨーク部５の基部５３以外の部分は可動自在となるようヨーク部４、シャフト部３から離間して形成する。その離間距離は張架部５１が打球により揺動してもヨーク部４に接触しない距離であれば良く、好ましくは、３ｍｍ〜２０ｍｍである。
ヨーク部４と張架部５１の前記離間距離が前記距離よりも大きいと実質的なガット張設長さが大きくなり、そのガット張設長さと張設強さにより自ずと反発性能が決定されることとなり、反発性能の設定を可変とすることが出来ない。また、前記距離よりも小さいと、張架部５１が打球による揺動でヨーク部４やシャフト部３に接触する恐れがあるため好ましくない。

また、前記ヨーク部４と可動ヨーク部５の離間部分に、熱可塑性合成樹脂、ゴムなどの振動吸収部材（図示せず）を挟持することも出来る。このような構成とすることにより前記張架部５１にまで延長した縦ガットの振動を吸収することが出来る。
また、前記可動ヨーク部５の剛性設定は、テニスラケットの打球面として設定した反発係数を呈するように設定すればよいが、ガットの有効長さを長くした効果を得るためには、少なくとも２本のシャフト部３の剛性よりも小さくする。

打球部２、ヨーク部４およびシャフト部３は、ラケットフレームとしての質量、剛性設計を中心に設計して所望の剛性を有するラケットフレームとし、可動ヨーク部５の剛性設計により打球面の反発係数を設定できる。

本発明のテニスラケットは、繊維強化樹脂により形成している。作成にあたっては、本実施の形態においては、前記繊維強化樹脂の強化繊維として炭素繊維、マトリックス樹脂としてエポキシ樹脂等の熱硬化性合成樹脂を用いたプリプレグシートを作成する。まず、打球部２、シャフト部３、グリップ部６となる長さの内圧用チューブ１１を芯材として、その上面に前記プリプレグシートを適宜積層して中空管状の打球部２、シャフト部３、グリップ部６用の長さのフレーム材１０１を準備する。
次に、ヨーク部４用フレームとなる長さの発泡体で芯材を形成して、それに前記したと同様のプリプレグシートを積層しヨーク部用フレーム材１０２を準備する。そして、ラケットフレーム成型用の金型に、前記フレーム材１０１を配置すると共に、ヨーク部設置位置にフレーム材１０２を配置し、金型を圧締して加熱加圧すると共に、内圧用チューブ１１に圧縮空気を注入して一体成形し、硬化後、内圧チューブ１１を抜き取る。
また、別に、可動ヨーク部５用フレームとなる長さの内圧用チューブ１１で芯材を形成して、それに前記と同様のプリプレグシートを積層し可動ヨーク部用フレーム１０３材を作成し、それを可動ヨーク部成形用の金型に配置し、前記同様、金型を圧締して加熱加圧すると共に、内圧用チューブ１１に圧縮空気を注入して一体成形し、硬化後、内圧チューブ１１を抜き取る。そして、前記フレーム材１０１，１０２の成形品に、前記成形した可動ヨーク部材を接着により固着一体化しラケットフレームとする。

前記した実施形態においては、各部材のフレーム材として同一材料を用いて形成しているが、打球部２、シャフト部３、ヨーク部４、グリップ部６を構成するフレームとしては熱硬化性繊維強化樹脂材料を用い、可動ヨーク部５としては、熱可塑性合成樹脂繊維強化樹脂材料を用いる構成とすることもできる。
そのような構成とすることにより、前記したガットの有効長さを長くした効果が得られ、かつ、スイートスポット部の拡大を図れると同時に振動減衰性の向上を図ることができる。

前記可動ヨーク部５の形状は、前記した開口部の形状に相似形の逆三角形状に限定されるものではなく、張架部を有し、かつ、その張架部が可動自在であればよく、図５（Ａ）に示すように略Ｔ字形状や、（Ｂ）に示す逆三角形状とすることも出来る。

本発明のテニスラケットの実施例と比較例を作成し、打球面にボールが衝突したときのガットの変位量、反発係数を測定し、かつ実打テストを実施した。

実施例のテニスラケットは、
全長は、７００ｍｍ、
質量は、２８５ｇ、
打球部２の側面（打球方向）幅は２６ｍｍ、正面（打球方向に垂直方向）厚みは１２ｍｍ、シャフト部３の側面幅は２０ｍｍ、正面厚みは１０ｍｍ、可動ヨーク部５は開口部ａと略相似形の逆三角形状で、張架部５１の正面厚みは６ｍｍ、サイド側の正面厚みは１２ｍｍとした。また、ヨーク部４の側面幅は１７ｍｍ、正面厚みは７ｍｍ。
バランス（テニスラケットのグリップ端から重心位置までの距離）は３２０ｍｍで、縦方向のガットのうち、中央部分の６本を可動ヨーク部５にて張設した構成とした。
前記実施例のテニスラケットにおいては、可動ヨーク部５の構成材料は打球部２、シャフト部３の構成材料と同材料で成形した。

実施例のテニスラケットの成形においては、まず、打球部２、シャフト部３、グリップ部６となるフレーム長さの芯材用チューブに、炭素繊維プリプレグシート（強化繊維：東レ製炭素繊維、Ｔ−３００、Ｔ−７００、Ｔ−８００、Ｍ４６Ｊ、マトリックス樹脂：エポキシ樹脂）を適宜積層しフレーム材１０１と、ヨーク部用フレームとなる長さの発泡体で芯材を形成して、それに前記したと同様のプリプレグシートを積層しヨーク部用フレーム材１０２を準備しておく。
次に、テニスラケット成形用の金型にフレーム材１０１、１０２を配置し、それぞれの接合部に補強材を巻きつけ金型を圧締し、チューブ内に圧縮空気を注入すると同時に１５０度で１時間加熱して硬化させた後、型から取り出しチューブを抜き取りフレームを形成しておく。別途、可動ヨーク部用フレームとなる長さの内圧用チューブ１１で芯材を形成して、それに前記と同様のプリプレグシートを積層し可動ヨーク部用フレーム１０３材を作成し、可動ヨーク部成形用の金型に配置し、前記同様、金型を圧締して加熱加圧すると共に、内圧用チューブ１１に圧縮空気を注入して一体成形し、硬化後、内圧チューブ１１を抜き取る。そして、前記フレーム材１０１，０１０２の成形品に、前記成形した可動ヨーク部材を接着により固着一体化しラケットフレームとする。
ヨーク部４の孔４１は打球方向に７ｍｍ〜９ｍｍ、打球方向に対して垂直方向に３ｍｍ〜５ｍｍの大きさとした。
可動ヨーク部５の張架部５１に形成したガット挿通孔５２は、その他のガット挿通孔と同様の通常の孔径である４ｍｍとした。このように成形したラケットフレームの打球部２と可動ヨーク部５のガット挿通孔５２にガットを張設して実施例のテニスラケットとした。
可動ヨーク部５の剛性はシャフト部３の剛性の１０％〜９０％の範囲内で設計した。

比較例のテニスラケットは、実施例のテニスラケットと略同一形状であるが、通常のテニスラケットと同様のヨーク部のみを有する構成として、実施例と同様の方法にて成形した。そして、打球部とヨーク部のガット挿通孔にガットを張設して比較例のテニスラケットとした。

実施例および比較例の質量、バランス位置、実打テストの結果を表１に、ガット張架部のばね定数の測定結果を表２に示す。

・張架部の剛性の測定
張架部の剛性の測定は、図６に示すように、実施例および比較例のテニスラケットを水平に置き、張架部を中心として、その張架部から頭頂部方向に１００ｍｍの位置を治具ａにより支持し、その張架部からグリップ部方向に１００ｍｍの位置を治具ｂで支持した。
この状態で実施例においては可動ヨーク部の張架部側面上に、比較例ではヨーク部側面上に加圧治具ｃ（Ｒ５）により１００Ｎの荷重を加えて、荷重時の変位からばね定数を算出し張架部の剛性を測定した。

・実打テストの方法
実施例および比較例のテニスラケットを用いてテスターにより実打テストを実施した。
テスター１０名で、実施例および比較例のテニスラケットを実打したときの、手に伝わる振動の不快感の有無、ボールの飛び、ホールド感について○△×方式で評価し、平均値を求めた。
表１からわかるように、実施例は比較例と比較し、重さ、重心位置、ガット張設強さが同条件設定であるが、可動ヨーク部の剛性を小さくすることで打球面の剛性を小さくすることが出来、その結果、実打テストの結果に示すように、振動、打球感、スイートエリアにおいて比較例を上回る良好な感触結果となった。

・ガットの変位量の測定
ガットの変位量の測定は、図７の（Ａ）に示すように、実施例および比較例のテニスラケット１を平面プレートａ上に水平に置き、図７の（Ｂ）に示すように打球面の幾何学的中心を中央の点として、上方に３ｃｍごとに４箇所、下方に３ｃｍごとに４箇所の点を、その最上点から１から９までの番号を付して中央列とし、中央点の横方向に３ｃｍ移動した列（サイド３ｃｍ）、さらに３ｃｍ移動した列（サイド６ｃｍ）、さらに３ｃｍ移動した列（サイド９ｃｍ）に、中央列と同様にそれぞれ３ｃｍごとに、最上点から１から９までの番号を付してそれぞれの点を測定し、実施例に対する比較例の値を割合（％）で示した。
測定方法は、前記した点上に、端面が３０φの円柱ｂを、測定荷重１００Ｎ、荷重速度３０ｍｍ／分で押圧し、その時のガットの変形量を測定して実施例に対する比較例の割合を％であらわした。

は本発明の１実施形態のテニスラケットの正面図である。 実施形態のヨーク部、可動ヨーク部を説明する要部拡大斜視図である。 実施形態のヨーク部、可動ヨーク部の断面説明図である。 ラケットフレームの製造方法を示した概略説明図である。 その他の実施例を説明する図である。 張架部の剛性を測定する方法を説明する図である。 （Ａ）はガット変位量の測定方法を説明する図であり、（Ｂ）はガット変位量の測定位置を説明する図である。

符号の説明

１ テニスラケット
２ 打球部
３ シャフト部
４ ヨーク部
５ 可動ヨーク部
６ グリップ部
７ ガット網面
９ ガットスリーブ
１０ フレーム
１１ 内圧用チューブ
２１ 頭頂部
３１ 基端部
４１ 孔
５１ 張架部
５２ ガット挿通孔
５３ 基部
７１ 縦ガット
１０１ フレーム材
１０２ フレーム材
１０３ フレーム材
ａ 開口部

Claims (1)

1. 打球部とグリップ部と、前記打球部とグリップ部を繋ぐシャフト部であって、前記シャフト部は該シャフト部の基端部から２方向に分岐して打球部に繋がる２本のシャフト部と、該２本のシャフト部の間を連結して設けたヨーク部と、前記２本のシャフト部とヨーク部で区画された開口部内に、前記基端部に固定した基部から開口部内に伸びて、縦ガットの一部を張設する張架部を有する可動ヨーク部を含むテニスラケットであって、前記ヨーク部には、前記縦ガットの一部が遊挿可能な孔を設け、かつ、前記可動ヨーク部の張架部にはガット挿通孔を設け、前記ヨーク部を通過した前記縦ガットの一部を、前記可動ヨーク部の張架部に張設したことを特徴とするテニスラケット。
   

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