JP2007160084A - ストリングポート穴を有するスポーツラケット及びそのようなスポーツラケットの製造方法 - Google Patents

ストリングポート穴を有するスポーツラケット及びそのようなスポーツラケットの製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】ストリングポート穴を有し且つ単一のフレームチューブから形成されるラケットフレームを形成する改良方法を用いる。
【解決手段】複数のストリングポート穴および従来のストリング穴を有するスポーツラケットは、プレプレグ材料の単一のチューブで形成される。成形されたとき、金型要素は、プレプレグチューブの向かい合った部分を接触し合うように押圧し、そして隣接するプレプレグ材をストリングポート穴ブランクの形にする。押圧一体化部分のうち最初にストリングポート穴を塞いでいる部分が成形後に除去され、これによってストリングポート穴がフレームを貫通して延びる。別の実施形態では、金型要素は、プレプレグチューブを曲がりくねった形状にする。それによってフレームの上面と下面に沿って互い違いに開くストリングポート穴が形成される。一対の被覆リングは、ストリングポート穴の開口側を覆うようにラケットの上面および下面に固定され得る。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えば、テニス、スカッシュ、バドミントン、およびラケットボールのラケット等のスポーツラケットおよび、そのようなスポーツラケットの製造方法に関する。
スポーツラケットは、織り合わされたストリングベッド(string bed)を含むヘッド部、ハンドル(handle)、およびヘッド部をハンドルに結合するシャフト(shaft)部を有する。
従来のラケットにおいて、ストリングの端を固定する穴は、ラケットが成形された後、フレームに小さなストリング穴がドリル開けされることによりフレーム内に形成される。通常、それぞれのストリング穴は、単一のストリングに対応する。グロメット(grommet)およびフレームの外面に沿って延びるバンパーストリップ(bumper strip)上に形成されるプラスチックグロメットペグ(plastic grommet pegs)は、ストリング穴を貫通して延び、ドリルで開けられた穴の鋭い縁からストリングを保護する。
所有者が共通のＰＣＴ出願ＷＯ／２００４／０７５９９６号（特許文献１）は、ラケットの側面、先端部およびスロートブリッジ(throat bridge)に沿ったいくつかの隣接した対になった小さなストリング穴が拡大されたストリング穴（ここで「ストリングポート穴(string ports holes)」として参照される）に取って代わられるスポーツラケットを開示しており、拡大されたストリング穴は、２つの隣接するメインストリングまたはクロスストリングの間の距離に対応する間隔があけられた、内側に向いた２つのストリング支持面(string bearing surfaces)を有する。
好ましくは、フレームは、炭素繊維で強化されたコンポジット材料のダブルチューブ(double tube)で形成され（このようなフレームは、いわゆるグラファイトフレーム(graphite frame)である）、ストリングポート穴は、圧力成形(pressure molded)されたラケットと同様に内部に成形される。２つのチューブを使用する結果として、それぞれのチューブが拡大されたストリング穴の二分の一を形成し、これによりストリング穴は、丸まった縁を有することができ且つグロメットペグやストリップの使用を必要としない。また、ストリング穴とストリング穴の間の領域において、２つのチューブの隣接する壁は、融合して１つになり、これによりフレーム内部の補強壁(stiffening wall)を形成する。この結果、ラケットは、ねじり剛性(torsional stiffness)および軽量化において改善される。
ラケットは、所望のフレーム形状をした金型キャビティ(mold cavity)を有する金型の中で製造される。金型は、半分ずつになった２つから構成される。膨張式ブラダー(inflatable bladder)を含むプレプレグチューブ(prepreg tube)は、それぞれの金型の半分に配置される。
従来のストリング穴を形成する複数のピンと同様に、ストリングポート穴の所望の形状になる外面を有する複数の金型挿入部材(mold insert members)は、２つのプレプレグチューブの間に置かれ、そして金型は、閉じられる。
その後、金型が加熱されてコンポジット樹脂が硬化される間に、ブラダーは、膨張させられる。金型からラケットフレームを取り外した後、金型挿入部材およびピンは、除去され、ストリングポート穴と従来のストリング穴がそれぞれ残される。
単一の(single)フレームチューブを用いてストリングポート穴を有するラケットを形成することは、可能である。
例えば、単一の(single)プレプレグチューブからラケットを成形し、成形後に穴をドリ
ルで開けることができる。しかしながら、ストリング穴、特にストリングポート穴のような大きなストリング穴をドリルで開けることによりフレームは、弱められる。
代わりに、フレームを半分ずつ２つ別々に成形して、それから２つを、例えば接着、溶接、融合(fusing)または電気融合により結合することによってフレームを組み立てることが可能である。
ＰＣＴ出願ＷＯ／２００４／０７５９９６号
しかしながら、ストリングポート穴を有し且つ単一のフレームチューブから形成されるラケットフレームを形成する改良方法を用いることが望ましい。
したがって、この発明は、膨張式ブラダーを内部に含むプレプレグチューブを用いて製造されるフレームを備えるスポーツラケットを提供する。プレプレグチューブは、閉じられたときに所望のフレーム形状となる金型キャビティを形成する金型の内側に配置される。
１つの実施形態において、金型キャビティは、複数の金型部材(mold members)を含む。それぞれの金型部材は、プレプレグチューブの向かい合った側面部の一部を接触し合うように押圧する第１面と、ストリングポート穴の側壁(sidewall)の形状をした第２面を有している。
第２面は、その位置によってメインストリングまたはクロスストリングの方向に、ストリングポート穴がストリングベッド平面に形成されるように向けられる。金型部材は、金型と一体化した金型の一部分であってもよく、また、金型キャビティの内側に配置される分離した部材(pieces)であってもよい。
金型が閉じられた後、ブラダーに圧力が加えられ、プレプレグチューブは、第２面と同様の金型形状に一致する。このようにして金型部材は、前記プレプレグチューブの押圧一体化部分（押圧されて一体化された部分(pressed-together portions)）により塞がれたストリングポート穴ブランク(string port holes blanks)を形成する。同時に、金型が加熱されて前記プレプレグチューブが硬化される。その後、押圧一体化部分のうちストリングポート穴を塞いでいる部分は、ストリングポート穴がラケットフレームを貫通するように除去される。
押圧一体化部分のうちストリングポート穴の半径方向外側にある部分は、中心部が除去された後にストリングポート穴の側壁(sidewall)の一部を形成する。
好ましくは、ストリングポート穴は、入り口が丸められるように成形される。所望により、グロメット部材(grommet members)が、ストリングポート穴に挿入され、または入り口が、Ｏ−リングを据えつけるように形作られ、または、穴がグロメット部材やＯ−リング無しで用いられ得る。
別の実施形態において、金型部材は、上部または下部の金型キャビティ壁から互い違いに金型キャビティの部分を完全に横切って延びる。ブラダーに圧力が加えられたとき、金型部材は、プレプレグチューブを曲がりくねった形態に形成し、前記ストリングベッド平面に対して垂直方向に開いた複数のストリングポート穴を、上方と下方へ互い違いに形成する。所望により、フレームのヘッド部分の上面および下面は、ストリングポート穴の開口側を閉じる被覆リング(cover ring)によりそれぞれ覆われてもよい。被覆リングは、接着、溶接、一体成形(co-curing)、融合または電気融合といった適切などのような手段によってもフレームに固定される。ストリングポート穴は、適切ないかなる形状でも有することができ、楕円形、円形、多角形、曲線状、凸状、凹状または不規則な形にすることも可能である。
拡大されたストリング穴の使用により、ラケットの全重量を減少させ且つストリング張りを容易にすることができる。ストリングポート穴により、ラケットの性能は、向上し、生産コスト、振動および衝撃が減少し、また、快適性が向上する。
（実施形態）
この発明の他の特徴および利点は、添付図面に関連した以下の好ましい実施形態の記載から明らかになる。
図１によると、テニスラケットフレームは、スロートブリッジ１２を含むヘッド部分１０、一対の集束するシャフト１４およびハンドル部分１６を含んでいる。ヘッド部分１０は、複数の従来のストリング穴１８および複数の連続するストリングポート穴２０を含んでいる。ハンドル（図示せず）は、ハンドル部分１６に取り付けられ、その後ハンドルは、グリップで覆われてもよい。
ここで参照として組み込まれるＷＯ／２００４／０７５９９６号でさらに詳細に開示されるように、ヘッド１０の向かい合った面にあるストリングポート穴は、先端部とスロートブリッジにある向かい合ったストリングポート穴と同様に、相互にオフセットされる。
このような態様において、例えば、側面に沿って、あるストリングポート穴２０ａの下側支持面(lower bearing surface)２４に支えられるストリング片２２は、ストリングベッドを横切った後、ストリングポート穴２０ｂの上側支持面(upper bearing surface)２６に支えられ、ヘッド１０の外面に巻きつき、再度ストリングベッドを横切る前に、隣接するストリングポート穴２０ｃの下側支持面３０に支えられる。そのようなストリング張りは、クロスストリング２２と織り合わされたメインストリング（図示せず）の両方に用いられる。織り合わされたメインおよびクロスストリングは、実質的にストリングベッド平面に位置するストリングベッドを形成する。
従来の膨張成形(inflation molding)プロセスでは、未硬化の炭素繊維で強化されたエポキシ樹脂のシート(sheets)で形成され且つ膨張式ブラダーを含むプレプレグチューブは、閉じられたときにスポーツラケットフレームの形状をしたキャビティ(cavity)を有する金型の内側に配置される。金型が閉じられた後、ブラダーは、膨張して、これによってプレプレグチューブは、金型の形状になり、また金型は、加熱されてエポキシを硬化させる。その後フレームは、取り外され、ストリング穴がドリルで開けられる。
また、この発明は、ラケットフレームの形状をしたキャビティを有する金型を用いる。しかしながら、図２ａおよび図２ｂで示されるように、金型の半分３２ａおよび３２ｂを含む金型３２は、複数の金型部材３４を含む。金型部材３４は、プレプレグチューブが金型に置かれて金型が閉じられたときに、チューブの向かい合った面を押圧一体化する第１面３６を有する。金型部材３４は、ストリングポート穴２０の形状をした第２面３８を有する。図示のように、好ましくは、金型部材３４は、少なくともストリングが穴を出入りする方向に湾曲したベース(curved base)３５を有する。
金型部材３４は、ストリングベッド平面でストリング方向に延びる。プレプレグチューブのブラダーが膨張し、材料が硬化されるとき、面３６の下にある
プレプレグチューブの向かい合った面は、押圧一体化され融合される。しかしながら、周囲のプレプレグ材３７は、図２ｃで示されるように面３８の形状になる。
硬化後、フレームは、金型から取り外される。図３〜４に示されるように、フレームは、側壁(sidewall)４２および押圧一体化部分４４からなる複数のストリングポート穴ブラ
ンク(blanks)４０を有する。
図５で示されるように、押圧一体化部分４４のうちストリングポート穴を塞いでいる部分は、容易に除去され、これによってストリングポート穴２０がフレームを貫通してストリングベッドの平面に延びる。ストリングポート穴が開けられたとき、押圧一体化部分４４のうちストリングポート穴２０の半径方向外側にある部分は、ストリングポート穴２０の側壁４２の一部となる壁４６を形成する。
ストリングポート穴２０が円形の、楕円形の、または湾曲した横断面形状を有している場合に、ストリングポート穴が単一の側壁４２を有しているように示されているが、ストリングポート穴２０は、矩形のような他の形状を有してもよく、そのような場合には、１つより多くの側壁を有してもよい。しかしながら、ここで用いられる「側壁」という用語は、ストリングポート穴２０の開口部の範囲を定める壁(wall)または１つより多くの壁を示す。
ストリングポート穴２０への入り口は、例えば金型部材３４の湾曲したベース３５により丸まった形状に成形可能なため、バンパー(bumper)またはグロメットストリップ(grommet strips)を必要としない。しかしながら、図６で示されるように、所望により、ストリング張りの前にグロメット部材(grommet members)５０をストリングポート穴２０に提供し、挿入することも可能である。グロメット部材５０は、ラケットの重量、バランスおよび慣性モーメント(moments of inertia)（質量(mass)および極(polar)）を変えるために選択されてもよい。従来のグロメットやバンパーストリップは、従来のストリング穴に用いられることが好ましい。これらのストリング穴は、ドリルで開けられており、グロメットやバンパーストリップが無いとストリングを傷つける鋭い縁を有するからである。代わりに、図７に示されるように、ストリングポート穴２０１を成形し、これによって入り口にＯ−リング用の座部(seat)を形成させることが可能である。
図８〜１０は、この発明の別の実施形態を示す。図１〜７の場合のようにラケットフレームは、単一の連続したプレプレグ材のチューブ６０で形成される。またフレームは、スロートブリッジ（図示せず）を含んでいてもよい。金型においてプレプレグチューブは、曲がりくねった形状に成形され、それによって互い違いに上下向きの開口側を有する複数の隣接するストリングポート穴６２を形成する。
このようなフレームは、図２ａおよび２ｂの金型に類似する金型で成形可能である。但し、金型部材３４は、要素(element)６４により概略的に描かれるように、上下の金型キャビティ壁(mold cavity wall)から互い違いに金型キャビティを横切ってストリング方向に延びる金型部材に取り替えられる。
好ましくは、ストリングポート穴６２の入り口、すなわち、フレームの外面でストリングが出入りする箇所は、ストリング穴を出入りするストリングの端を導き且つ固定するためのガイドリップ(guide lip)６６を有するように成形される。また好ましくは、ストリングポート穴６２のストリング接触壁(string contacting walls)６８は、平坦(flat)であり、ストリング方向と平行であり且つストリングベッド平面に対して垂直になるように向きを合わされる。これには、２つの利点がある。１つ目は、ボールがストリングベッドに衝突するときに、ストリングがガイドリップ(guide lips)６６のみによってラケットの向かい合った側面で動きを抑えられる。ストリングは、ラケットフレームの外面のみにおいて抑制されるので、これによりストリングの有効長は、増加し且つより多くの力を提供する。２つ目は、ボールがストリングベッドを離れた後にストリングが面６８に擦れ、これによりストリングの振動が減衰し、さらに快適な感覚(comfortable feel)が提供される。
図８のラケットフレームは、開いたストリングポート穴６２と共に用いられてもよい。
代わりに、所望により、図９〜１０に示されるようにフレームヘッド部分のヘッド部分の上面７０および下面７２を、一対の被覆リング(cover rings)７４で覆うことが可能である。被覆リング７４は、所望のどのような材料でも可能であり、アルミニウム、マグネシウム、チタン、炭素繊維チューブ、ナノマテリアル(nano-materials)または木材でも可能である。また、被覆リング７４は、例えば、円形や四角形または半円形(semi-circular)といった所望のいかなる横断面形状をも有し得る。
前述のものは、この発明の好ましい実施形態を表すものである。バリエーション(variations)や変更(modifications)は、ここに開示される発明的概念から外れることなく、当業者(persons skilled in the art)にとって明らかであろう。例えば、図９〜１０で示される実施形態において、ラケットのヘッド部分のまわり全体に広がる被覆リング７４を有する代わりに、複数の湾曲したリング部分(ring segments)を用いてもよい。例えばラケットは、ポート穴（例えば、側面、先端部およびスロートブリッジの上下面を覆う）を有するフレーム部のみを覆うリング部分を有してもよい。ラケットのうち従来のストリング穴を有する部分では、リングカバーは、設けられないであろう。または、例えば、先端部とスロートブリッジ領域だけを覆い、または側面だけを覆うといった、ポート穴を含むフレーム領域のみを覆うようにリング部分を提供することも可能である。すべてのこのような変更とバリエーションは、特許請求の範囲(claims)で定義される発明の範囲に含まれる。
この発明によるスポーツラケットの斜視図である。 図１のラケットフレームを形成するために用いられ得る金型の一部の平面概略図である。 図１のラケットフレームを形成するために用いられ得る金型の一部の横断面概略図である。 膨張したプレプレグチューブが内側に配置された図２ｂの金型を示す。 成形後のラケットフレームの一部の正面図である。 図３の線分４−４を通してとられた、成形後のラケットフレームの、拡大された断面図である。 図３の線分４−４を通してとられた、ストリングポート穴の形成後のラケットフレームの、拡大された断面図である。 図１のラケットのストリングポート穴に用いられ得るグロメットの側面図である。 Ｏ−リングがストリングポート穴に挿入されるラケットフレームの別の実施形態の分解組立、斜視図である。 この発明によるラケットフレームの別の実施形態の斜視図である。 図８のフレームおよび一対の被覆リングの分解組立斜視図である。 被覆リングが取り付けられた後の図９のラケットフレームの斜視図である。
符号の説明
１０・・・ヘッド
１２・・・スロートブリッジ
１４・・・シャフト
１６・・・ハンドル部分
１８・・・ストリング穴
２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，６２，２０１・・・ストリングポート穴
２２・・・ストリング片
２４，３０・・・下側支持面
２６・・・上側支持面
３２・・・金型
３２ａ，３２ｂ・・・金型の半分
３４・・・金型部材
３５・・・湾曲したベース
３６・・・第１面
３７・・・プレプレグ材
３８・・・第２面
４０・・・ストリングポート穴ブランク
４２・・・側壁
４４・・・押圧一体化部分
４６・・・側壁４２の部分となる壁
５０・・・グロメット部材
６０・・・プレプレグ材料のチューブ
６４・・・要素
６６・・・ガイドリップ
６８・・・ストリング接触壁
７０・・・ヘッド部分の上面
７２・・・下面
７４・・・被覆リング

Claims (16)

  1. 少なくとも１つのストリングポート穴を内部に有し、ストリングベッド平面を有するスポーツラケットフレームの少なくとも一部の形成方法であって、
    （ａ）膨張式ブラダーを内部に含むプレプレグチューブを準備し、
    （ｂ）閉じられたときに前記フレームの少なくとも一部の所望の形状になる金型キャビティを形成する金型に前記プレプレグチューブを配置し、
    前記金型キャビティは、前記プレプレグチューブの向かい合った側面の一部を押圧してこれらを互いに実質的に接触させる第１面と、ストリングポート穴の側壁の形状をした第２面を有し、
    前記第２面は、前記ストリングベッド平面にストリングポート穴を形成するように向きを合わせられ、
    （ｃ）前記プレプレグチューブの押圧一体化部分により塞がれた側壁を有するストリングポート穴ブランクを形成するように、前記ブラダーに圧力を加えて前記プレプレグチューブを金型および前記第２面の形状に一致させ、
    （ｄ）前記プレプレグチューブが硬化されるように前記金型を加熱し、
    （ｅ）前記押圧一体化部分のうち前記ストリングポート穴の外側にある部分を残しつつ、前記ストリングポート穴がラケットフレームを貫通するように前記押圧一体化部分のうち前記ストリングポート穴を塞いでいる部分を除去して前記ストリングポート穴の側壁を完成させる工程からなることを特徴とするスポーツラケットフレームの少なくとも一部の形成方法。
  2. 前記金型は、ヘッド形成部分、シャフト形成部分、ハンドル形成部分を含み、単一のプレプレグチューブが前記ヘッド、シャフトおよびハンドル形成部分内に配置されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 前記金型キャビティは、複数のストリングポート穴を形成するための複数の金型部材を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  4. 前記金型は、ヘッド形成部分、シャフト形成部分、ハンドル形成部分を含み、単一のプレプレグチューブが前記ヘッド、シャフトおよびハンドル形成部分内に配置されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  5. 前記金型キャビティは、複数のストリングポート穴を形成するための複数の金型部材を含む請求項４に記載の方法。
  6. 請求項１〜５のいずれか１つに記載の方法により製造されることを特徴とするスポーツラケットフレーム。
  7. 請求項１〜５のいずれか１つに記載の方法により製造されるスポーツラケットフレームを含むことを特徴とするスポーツラケット。
  8. 少なくとも１つのストリングポート穴とストリングベッド平面を有するスポーツラケットフレームの少なくとも一部を形成する方法であって、
    （ａ）膨張式ブラダーを内部に含むプレプレグチューブを準備し、
    （ｂ）閉じられたときに前記フレームの少なくとも一部の所望の形状になる金型キャビティを形成する金型の内部に前記プレプレグチューブを設置し、
    前記金型キャビティは、前記ストリングベッド平面にフレームを貫通するストリングポート穴を成形するためのサイズおよび向きにされた少なくとも１つの金型部材を含み、
    前記金型部材は、上部または下部金型キャビティ壁から前記金型キャビティを横切って
    延び、
    前記ストリングポート穴は、前記ストリングベッド平面に対して垂直方向に開いており、
    （ｃ）前記ブラダーに圧力を加えて前記プレプレグチューブを前記金型および前記金型部材の形状に一致させ、
    （ｄ）前記金型を加熱して前記プレプレグチューブを硬化させる工程を含むことを特徴とするスポーツラケットフレームの少なくとも一部を形成する方法。
  9. 前記ストリングポート穴が前記ストリングベッド平面においてのみフレームを貫通するように、前記ストリングポート穴の開口側を覆うようにカバー部材を固定する工程をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
  10. 前記金型キャビティは、複数のストリングポート穴を形成するための複数の金型部材を含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
  11. 向かい合った方向において互い違いに一方側に沿って開く隣接する複数のストリングポート穴を形成する工程を備え、
    前記金型部材は、上部および下部の金型キャビティ壁から互い違いに延びる請求項１０に記載の方法。
  12. フレームは、前記ストリングベッド平面に対して垂直方向にある上面および下面を有するヘッド部分を含み、
    ストリングポート穴の開口側を覆うように上面および下面を覆う一対のカバープレートを固定するステップを含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
  13. 前記金型キャビティが、複数のストリングポート穴を形成するための複数の金型部材を含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
  14. 前記金型は、ヘッド形成部分、シャフト形成部分およびハンドル形成部分を含み、単一のプレプレグチューブが前記ヘッド、シャフトおよびハンドル形成部分内に配置されることを特徴とする請求項８に記載の方法。
  15. 請求項８〜１４のいずれか１つに記載の方法により製造されることを特徴とするスポーツラケットフレーム。
  16. 請求項８〜１４のいずれか１つに記載の方法により製造されるスポーツラケットフレームを含むことを特徴とするスポーツラケット。
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