JP2017217067A - ラケット、及び、グロメット - Google Patents

Abstract

【課題】スイング時にラケットに作用する空気抵抗の低減を図るとともに、重量の増加を抑制しつつ剛性の向上を図る。【解決手段】グリップと、環状のフレームと、前記グリップと前記フレームとを連結するシャフトと、を有するラケットであって、前記フレームの先端側半分の外周面のうち、周方向の曲率の最も大きい箇所を含む所定範囲に突起が設けられている。【選択図】図７

Description

本発明は、ラケット、及び、グロメットに関する。

テニス等に使用されるラケットとして、グリップと、環状のフレームと、グリップとフレームとを連結するシャフトと、を有し、フレームの外周面にグロメットが取り付けられたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。一般的に、ラケットのフレームは、特許文献１のような縦長の略楕円形状であり、フレームの先端側（グリップ側の反対側）に曲率の大きい部位がある。なお、曲率とは、曲率半径の逆数であり、曲率が大きいほど（曲率半径が小さいほど）曲がり方が大きいことになる。

特開２００９−１６５７０３号公報

上述したラケットのようにフレーム（特に先端側）に曲率の大きい部位があると、スイング時に外周面に沿った気流（空気の流れ）が剥離しやすくなり、空気抵抗が大きくなるおそれがある。また、この部位では特にフレームの剛性を高めることが要求されるが、剛性を高めるような部材を設けると重量が増加してしまうおそれがある。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、スイング時にラケットに作用する空気抵抗の低減を図るとともに、重量の増加を抑制しつつ剛性の向上を図ることを目的とする。

上記目的を達成するための主たる発明は、グリップと、環状のフレームと、前記グリップと前記フレームとを連結するシャフトと、を有するラケットであって、前記フレームの先端側半分の外周面のうち、周方向の曲率の最も大きい箇所を含む所定範囲に突起が設けられていることを特徴とするラケットである。
本発明の他の特徴については、本明細書及び図面の記載により明らかにする。

本発明のラケットによれば、スイング時にラケットに作用する空気抵抗の低減を図るとともに、重量の増加を抑制しつつ剛性の向上を図ることができる。

図１Ａはラケットの正面図であり、図１Ｂはラケットの側面図である。 図２Ａは比較例１のフレームの斜視図であり、図２Ｂ及び図２Ｃは図２Ａの位置ａａ，位置ｂｂにおける比較例のフレームの断面図であり、図２Ｄは比較例１のフレームの内周面を貫通方向に見た図である。 図３Ａ及び図３Ｂは比較例１のフレームを通過する空気流の説明図である。 図４Ａ及び図４Ｂは比較例２のフレーム斜視図であり、図４Ｃは図４Ａの位置ａａにおけるフレームの断面図である。 図５Ａは図４Ａの位置ｂｂにおけるフレームの断面図であり、図５Ｂはフレームの内周面を貫通方向に見た図であり、図５Ｃは図５Ｂの位置ａａにおけるフレームの断面図である。 図６Ａ及び図６Ｂは比較例２のフレームを通過する空気流の説明図である。 図７Ａは、本実施形態のラケット１の正面図であり、図７Ｂは、本実施形態のラケット１の側面図である。 本実施形態のグロメット５０の説明図である。 図８のＡ−Ａ断面及びＢ−Ｂ断面を示す図である。 図１０Ａは、本実施形態のラケット１のフレーム１０にグロメット５０を取り付けた合の先端部分の正面図であり、図１０Ｂはその斜視図である。 図１１Ａ及び図１１Ｂは、図１０ＡのＡ−Ａ断面図である。図１１Ａはフレーム１０のみの断面図であり、図１１Ｂはフレーム１０にグロメット５０を取り付けた状態の断面図である。 図１２Ａは比較例１のフレーム１０´の外側の空気の流れを示す概念図であり、図１２Ｂは、本実施形態のフレーム１０（グロメット５０付き）の外側の空気の流れを示す概念図である。 図１３Ａ及び図１３Ｂは、ラケット１に作用する空気抵抗の評価試験の方法の説明図である。 図１４Ａ及び図１４Ｂは、評価試験の結果を示す図である。

＝＝＝開示の概要＝＝＝
本明細書及び図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
グリップと、環状のフレームと、前記グリップと前記フレームとを連結するシャフトと、を有するラケットであって、前記フレームの先端側半分の外周面のうち、周方向の曲率の最も大きい箇所を含む所定範囲に突起が設けられていることを特徴とするラケットが明らかとなる。
このようなラケットによれば、スイング時にラケットに作用する空気抵抗の低減を図るとともに、重量の増加を抑制しつつ剛性の向上を図ることができる。

かかるラケットであって、前記所定範囲は、前記フレームを時計面として見て先端を１２時としたとき、１〜２時の範囲、及び、１０〜１１時の範囲であることが望ましい。
このようなラケットによれば、フレームの曲率の大きい部位の剛性を高めることでき、また、空気抵抗の低減を図ることができる。

かかるラケットであって、前記突起は、前記フレーム内に形成される打面に直交する厚さ方向における端側の位置よりも前記厚さ方向における中央側の位置の方が前記周方向の幅が広いことが望ましい。
このようなラケットによれば、スイング時のラケットの角度によらずに空気抵抗の低減を図ることができる。

かかるラケットであって、前記突起の高さは、０．５ｍｍ以下であることが望ましい。
このようなラケットによれば、気流の剥離を抑制することができ、フレーム外周側の空気抵抗の低減を図ることができる。

かかるラケットであって、前記フレームの前記外周面にはグロメットが取り付けられており、前記グロメットは、前記フレームと対向する側である裏面に前記フレームの前記突起と嵌合する凹部を有し、前記裏面と反対側の表面には前記凹部に対応して形成された凸部を有することが望ましい。
このようなラケットによれば、フレームにグロメットを取り付けた場合においても、空気抵抗の低減を図ることができる。

また、グリップと、環状のフレームと、前記グリップと前記フレームとを連結するシャフトと、を有するラケットの前記フレームの外周面に取り付けられるグロメットであって、前記フレームの周方向の曲率の最も大きい箇所を含む所定範囲上に配置される部位の表面に凸部が設けられていることを特徴とするグロメットが明らかとなる。
このようなグロメットによれば、簡易に空気抵抗の低減を図ることができる。

かかるグロメットであって、前記フレームの前記所定範囲には外周面に突起が設けられており、前記グロメットの裏面には前記突起と嵌合する凹部が設けられていることが望ましい。
このようなグロメットによれば、軽量化を図ることができる。

＝＝＝ラケットの基本構成＝＝＝
以下、本発明に係るラケットとして、テニス用のラケットを例に挙げて、実施形態を説明する。
図１Ａは、ラケット１の正面図であり、図１Ｂは、ラケット１の側面図である。ラケット１は、グリップ３０と、環状のフレーム１０（一般には縦長の略楕円形状のフレーム）と、グリップ３０とフレーム１０とを連結するシャフト２０と、を有する。以下の説明では、グリップ３０、シャフト２０、及び、フレーム１０が連結される方向を「縦方向」、フレーム１０内に形成される打面上において縦方向に直交する方向を「横方向」、縦方向と横方向に直交する方向（打面に直交する方向）を「厚さ方向」と呼ぶ。また、フレーム１０においてシャフト２０が位置する側を「縦方向の後端側」、その逆側を「縦方向の先端側」と呼ぶ。

フレーム１０には、ストリング４０を通すために、フレーム１０の内周面１０ａから外周面１０ｂまで貫通するストリング孔１１（貫通孔）が、フレーム１０のほぼ全周に亘り、フレーム１０の周方向に沿って間隔を空けて複数設けられている。そして、フレーム１０の内側には、横方向に沿うストリング４０の部位である「横ストリング４１」が、縦方向に間隔を空けて複数本張られ、縦方向に沿うストリング４０の部位である「縦ストリング４２」が、横方向に間隔を空けて複数本張られ、ネット状の打面が形成される。

また、図１Ｂに示すように、フレーム１０の外周面１０ｂにおける厚さ方向の中心部には、溝部１２が設けられている。そして、その溝部１２にストリング孔１１の開口部を設け、溝部１２でストリング４０が折り返されることになる。

また、通常、フレーム１０の外周（外周面１０ｂの外側）にはグロメット５０が取り付けられている。グロメット５０は、筒状（中空円柱状）のストリング保護材５０ｂ（図２Ｃ参照）と、複数のストリング保護材５０ｂを連結する帯状の基底部５０ａ（図１参照）とを有する。そして、フレーム１０に、グロメット５０が取り付けられた状態で、ストリング４０が張設されている。

＝＝＝比較例１のフレーム＝＝＝
図２Ａは、比較例１のフレーム１０’（先端部）の斜視図であり、図２Ｂ及び図２Ｃは、図２Ａの位置ａａ，位置ｂｂにおいて、比較例のフレーム１０’を厚さ方向及び貫通方向に切った断面図であり、図２Ｄは、比較例１のフレーム１０’の内周面１０ａ’を貫通方向に見た図である。なお、フレーム１０は、その外周面１０ｂにおける各ストリング孔１１が設けられた位置において、外周面１０ｂに対する法線方向を有し、本実施形態では、前記法線方向（打面の径方向）に沿って、ストリング孔１１が貫通されるとし、前記法線方向を「貫通方向」と呼ぶ。また、図の複雑化を防ぐため、一部の図においてストリング４０等を省略したり、断面に付すべきハッチングを省略したりしている。

ラケット１では、図１に示すように、フレーム１０にグロメット５０が取り付けられた状態で、ストリング４０が張設される。なお、グロメット５０は、フレーム１０の外周面１０ｂ側からストリング孔１１にストリング保護材５０ｂが通されつつ（図２Ｃ、図２Ｄ参照）、フレーム１０の溝部１２に基底部５０ａが嵌め込まれるようにして、フレーム１０に取り付けられる。そのため、ストリング４０は、グロメットの基底部５０ａ、及び、ストリング保護材５０ｂの各貫通孔に通されることにより、ストリング孔１１に通されることになる。

図３Ａ及び図３Ｂは、比較例１のフレーム１０’の内周面１０ａ’を通過する空気流の説明図である。図３Ａは、ストリング保護材５０ｂの周辺を貫通方向に見た図であり、図３Ｂは、ストリング保護材５０ｂの周辺をフレーム１０’の周方向に見た図である。比較例１のフレーム１０’では、図２Ａや図２Ｃに示すように、フレーム１０’の内周面１０ａ’から、ストリング保護材５０ｂの先端部が突出する。そのため、図３Ａや図３Ｂに示すように、ラケットのスイング時に、フレーム１０’の内周面１０ａ’を通過する空気流（点線の矢印）は、ストリング保護材５０ｂの周り、つまり、円柱の周りを流れることになる。

一般に、流れの中に円柱が置かれると、円柱の表面から流れが剥離し、図３Ａに示すように、円柱（ストリング保護材５０ｂ）の側面の上流側に、ネックレス状の渦が発生する。また、図３Ｂに示すように、円柱（ストリング保護材５０ｂ）の下流側に渦が発生する。その結果、円柱の下流側にて圧力損失が生じ、流体抵抗が増加することが知られている。

そのため、比較例１のフレーム１０’のように、フレーム１０’の内周面１０ａ’から筒状のストリング保護材５０ｂが突出し、スイング時にストリング保護材５０ｂの周りを空気流が流れる場合、ラケットに作用する空気抵抗が高くなる。

＝＝＝比較例２のフレーム＝＝＝
図４Ａ及び図４Ｂは、比較例２のフレーム１０"（先端部）の斜視図であり、図４Ｃは、図４Ａの位置ａａにおいて、フレーム１０"を厚さ方向及び貫通方向に切った断面図である。図５Ａは、図４Ａの位置ｂｂにおいて、フレーム１０"を厚さ方向及び貫通方向に切った断面図であり、図５Ｂは、フレーム１０"の内周面１０ａ"を貫通方向に見た図であり、図５Ｃは、図５Ｂの位置ａａにおいて、フレーム１０"をフレーム１０"の周方向及び貫通方向に切った断面図である。図６Ａ及び図６Ｂは、フレーム１０"の内周面１０ａ"を通過する空気流の説明図である。

比較例２のフレーム１０"の内周面１０ａ"には、フレーム１０"の周方向においてストリング孔１１が設けられた位置と重複する位置（例えば、図４Ａの位置ｂｂ）に、図５Ｂに示すように、厚さ方向に並ぶ一対の突起７０が設けられている。

各突起７０を貫通方向に見た形状（図５Ｂ）は、楕円を短軸方向に半分に切ったような形状であり、また、楕円の長軸方向が厚さ方向に沿うように配置された形状になっている。即ち、各突起７０を貫通方向に見た形状は、楕円の長軸方向がスイング時の空気流の方向に沿うように配置された形状となっている。このように、周方向における各突起７０の両側面は、流線形状となっている。

詳しく説明すると、突起７０は、貫通方向に見て（図５Ｂ）、厚さ方向における端側の位置での周方向の幅Ｗ１に比べて、厚さ方向における中央側の位置での周方向の幅Ｗ２の方が広くなっている（Ｗ１＜Ｗ２）。更に言えば、突起７０は、貫通方向に見て（図５Ｂ）、厚さ方向における端側から中央側に向かうに従って、周方向の幅が徐々に広くなっている。また、周方向におけるストリング孔１１の中心と、周方向における突起７０の中心とが、揃っている。突起７０の周方向の最大幅が、ストリング孔１１の直径以上となっている。よって、ストリング保護材５０ｂは、突起７０よりも周方向に突出しないようになっている。

そのため、図６Ａに示すように、スイング時に、フレーム１０"の内周面１０ａ"を厚さ方向に通過する空気流は、周方向における突起７０の両側面から剥離することなく、突起７０の両側面に沿って流れる。これにより、渦の発生を抑制できる。つまり、ストリング４０やストリング保護材５０ｂの両側部を流れる空気流の乱れを抑制でき、スイング時にフレーム１０"に作用する空気抵抗を低減できる。また、突起７０を設けることで、突起７０の両側面に沿って空気流が流れ、ストリング４０やストリング保護材５０ｂに衝突する空気流を低減できる。このことからも、フレーム１０"に作用する空気抵抗を低減できると言える。その結果、スイングスピードを向上でき、ボールスピードを上げたり、ボールの回転性を高めたりできる。

また、前述のように、図５Ａは、図４Ａの位置ｂｂでのフレーム１０"の断面図である、即ち、周方向における突起７０の中央部でのフレーム１０"の断面図である。突起７０の上面（貫通方向における内周面側の面）のうち、特に、周方向における中央部が、図５Ａに示すように流線形状となっている。

詳しく説明すると、図５Ａに示すように、フレーム１０"の外周面１０ｂ"に設けられるストリング孔１１（開口部）の貫通方向の位置、つまり、溝部１２の底部の貫通方向の位置を基準位置ｐ０とした場合、突起７０（特に周方向における突起７０の中央部）が設けられたフレーム１０"の部位では、厚さ方向における端側の位置での基準位置ｐ０から突起７０までの貫通方向の高さｈ１に比べて、厚さ方向における中央側の位置での基準位置ｐ０から突起７０までの貫通方向の高さｈ２の方が高くなっている（ｈ１＜ｈ２）。更に言えば、突起７０（特に周方向における突起７０の中央部）が設けられたフレーム１０"の部位では、厚さ方向における端側から中央側に向かうに従って基準位置から突起７０までの貫通方向の高さが徐々に高くなっている。

そのため、図６Ｂに示すように、スイング時に、フレーム１０"の内周面１０ａ"を厚さ方向に通過する空気流は、突起７０の上面から剥離することなく、突起７０の上面に沿って流れるため渦の発生を抑制できる。つまり、ストリング保護材５０ｂの上部を流れる空気流の乱れを抑制でき、スイング時にフレーム１０"に作用する空気抵抗を低減できる。その結果、スイングスピードを向上させることができる。

なお、突起７０は、図５Ｃに示すように、周方向における外側から中央側に向かうに従って、貫通方向の高さが徐々に高くなっている。

また、図４Ａや図４Ｂに示すように、フレーム１０"の周方向において、ストリング孔１１と重複する位置に突起７０が設けられる。そのため、前述のように、突起７０の両側面を空気流が流れ（図６Ａ）、ストリング４０やストリング保護材５０ｂに衝突する空気流を低減でき、空気抵抗を低減できる。一方、ストリング孔１１と重複しない位置（例えば、図４Ａの位置ａａ）には突起７０が設けられていないが、ストリング４０やストリング保護材５０ｂにより空気流が乱れないため、問題がないと言える。

つまり、フレーム１０"の周方向において、ストリング孔１１と重複する位置にだけ突起７０を設けることで、スイング時にフレーム１０"に作用する空気抵抗を低減しつつ、突起７０の数を減らせる。これにより、例えば、フレーム１０"の製造を容易にできる。但し、突起７０の配置は、上記の配置に限らず、周方向にストリング孔１１と重複しない位置に突起７０を設けてもよい。

また、フレーム１０"の内周面１０ａ"には、図５Ｂに示すように、内周面１０ａ"の厚さ方向の中心に対して、厚さ方向の両側に突起７０が設けられている、つまり、一対の突起７０が設けられている。そのため、厚さ方向におけるラケット１の何れの打面を打球方向に向けてスイングする場合にも、空気抵抗を低減でき、スイングスピードを向上させることができる。

特に、一対の突起７０を、フレーム１０"の内周面１０ａ"の厚さ方向の中心に対して、対称な形状にすることで、厚さ方向におけるラケット１の表裏の性能を同じにできる。よって、ラケット１の表裏を意識することなく、ラケット１を使用できる。

また、スイングは円弧運動であり、縦方向におけるフレーム１０"の先端部の方が、後端部に比べて、スイング時のスピードが速く、空気抵抗も大きくなる。そのため、フレーム１０"の先端部に作用する空気抵抗は、スイングスピードに大きく影響する。そこで、図１Ａや図４Ｂに示すように、フレーム１０"の先端部にだけ複数の突起７０を設けることで、フレーム１０"の先端部に作用する空気抵抗を低減でき、スイングスピードを効率良く向上させられる。但し、突起７０の配置は上記の配置に限らず、フレーム１０"の先端部以外に突起７０を設けてもよい。

また、フレーム１０"の先端部に設けられたストリング孔１１のうち、横方向の中央側のストリング孔１１では、貫通方向と縦方向とで成す角度が小さい。そのため、ストリング保護材５０ｂがストリング孔１１から突出していなくとも、ストリング４０がフレーム１０"（ストリング孔１１の縁）に接触し難く、ストリング４０やフレーム１０”が損傷し難い。一方、横方向の外側のストリング孔１１では、貫通方向と縦方向又は横方向とで成す角度が大きく、フレーム１０"の内周面１０ａ"において、ストリング４０が屈曲する。そのため、ストリング保護材５０ｂがストリング孔１１から突出していないと、ストリング４０がフレーム１０"に直接接触し、互いに損傷してしまう。

そこで、図４Ｂに示すように、横方向の外側のストリング孔１１ではストリング保護材５０ｂを突起７０よりも突出させて、横方向の中央側のストリング孔１１ではストリング保護材５０ｂを突起７０よりも突出させない。つまり、フレーム１０"の先端部に設けられた突起７０のうち横方向の外側の突起７０に比べて横方向の中央側の突起７０での方が、各突起７０と周方向に重複するストリング孔１１に通されたストリング保護材５０ｂが突起７０から突出する長さが短くなっている。なお、図５Ａに示すように、横方向の中央側のストリング孔１１の位置では、突起７０の上面（上面のうちの厚さ方向の中央部）と、ストリング保護材５０ｂの上面とが、面一になっている。

そうすることで、横方向の中央側のストリング孔１１では、突起７０から突出するストリング保護材５０ｂに空気流が衝突することがなくなるため、空気流の乱れを抑制できる。そのため、フレーム１０"の先端部のうち横方向の中央部に作用する空気抵抗を一層低減でき、スイングスピードを向上させることができる。一方、横方向の外側のストリング孔１１では、突起７０から突出するストリング保護材５０ｂにより、ストリング４０とフレーム１０"の損傷を防止できる。

また、この例では、フレーム１０"の厚さ方向の中央で突起７０が分割されており、厚さ方向の中央部には突起７０が存在していないが、これに限らない。例えば、フレーム１０の厚さ方向の中心に対して、厚さ方向の両側に設けられる突起７０が一体化されていてもよい。

このように比較例２のフレーム１０"は内周面１０ａ"に突起７０を設けている。これにより比較例１のフレーム１０´よりもスイング時の空気抵抗を低減させることができるが、本実施形態ではサーブやストロークなどにおけるフレームの外周の空気の流れに着目して、さらに空気抵抗の低減を図っている。

＝＝＝本実施形態＝＝＝
図７Ａは、本実施形態のラケット１の正面図であり、図７Ｂは、本実施形態のラケット１の側面図である。なお、図７Ａではグロメット５０やストリング４０の図示を省略している。また、図７Ａ、図７Ｂにおいて、フレーム１０のトップ位置（先端）から数えたストリング孔１１の位置を括弧内に示している。例えば、ストリング孔１１（７）は、フレームのトップ位置から数えて７番目のストリング孔１１が設けられている箇所である。

＜フレームについて＞
本実施形態のラケット１のフレーム１０の内周面１０ａには比較例２と同様に突起７０が設けられている。但し、本実施形態のフレーム１０には内周面１０ａのみでなく外周面１０ｂにも突起（突起８０）が設けられている。

突起８０は、フレーム１０の先端側半分の外周面１０ｂのうち、周方向の曲率が最大の位置を含む所定範囲に設けられている。具体的には、フレーム１０内（打面）を時計面として見て、フレーム１０のトップ位置（先端）を１２時としたとき、１〜２時の範囲、及び、１０〜１１時の範囲に設けられている。より具体的には、突起８０は、左右のストリング孔１１（７）〜ストリング孔１１（１３）の範囲において、各ストリング孔１１に対応して設けられている。一方、内周面１０ａ側の突起７０は、トップ位置からストリング孔１１（１０）までの範囲（グロメット５０のストリング保護材５０ｂの形成範囲）において、ストリング孔１１に対応して設けられている。なお、本実施形態では、突起８０をストリング孔１１に対応させて設けているが、これには限らず、突起８０をストリング孔１１に対応させずに設けてもよく、上記の範囲内に少なくとも一つの突起８０が形成されていればよい。但し、突起８０を設けることでフレーム１０の剛性を高めることができるので、本実施形態のように突起８０をストリング孔１１に対応させて設けると、フレーム１０にストリング４０（図１参照）を張ったときの負荷を軽減させることができる。

突起８０は、図７Ｂに示すように、外周面１０ｂの厚さ方向の中心に対して、厚さ方向の両側に設けられている。つまり、フレーム１０の外周面１０Ｂにはストリング孔１１を挟むように一対の突起８０が設けられている。そのため、厚さ方向におけるラケット１の何れの打面を打球方向に向けてスイングする場合にも、空気抵抗を低減でき、スイングスピードを向上させることができる。

特に、一対の突起８０を、フレーム１０の外周面１０ｂの厚さ方向の中心に対して、対称な形状にすることで、厚さ方向におけるラケット１の表裏の性能を同じにできる。よって、ラケット１の表裏を意識することなく、ラケット１を使用できる。

突起８０の形状は、ほぼ突起７０の形状と同様である。すなわち周方向における各突起８０の両側面は、流線形状であり、突起８０は、貫通方向に見て、厚さ方向における端側から中央側に向かうに従って、周方向の幅が徐々に広くなっている。つまり、厚さ方向における端側の位置よりも厚さ方向における中央側の位置の方が周方向の幅が広い。これにより、スイング時のラケット１の角度によらずに空気抵抗の低減を図ることができる。

なお、本実施形態では、ラケット１の金型（不図示）に、突起８０に対応したパターンを形成しておき、当該金型を用いてラケット１の成形をすることによって、フレーム１０に突起８０を形成している。このため、フレーム１０の貫通方向の厚さ（肉厚）は、突起８０の形成部位と突起８０が形成されていない部位とにおいてほぼ同じである。つまり、フレーム１０の肉厚は場所によらず一定である。このように、他の部材を付加したりせずに突起８０を設けているので、製造が簡易であり、さらに、重量の増加を抑制しつつ、フレーム１０の剛性を高めることができる。

＜外周側の突起について＞
突起を設置することで境界層内の流れを層流から乱流に移行させて剥離を抑制し、大きな渦の発生を阻止することで空気抵抗を低減することができる（トリッピングワイヤ効果）。このため突起８０の高さは、層流境界層における境界層の高さと同じか、境界層の高さより少し低いくらいがよい。

一般的に、粘性を持った物体が速度を持って流れるとき、粘性を無視していい部分（ここではラケット１から離れている部分）と、粘性が影響する部分（ここではラケット１に近い部分）に分けることが出来る。境界層とは、この粘性による影響を受ける部分のことである。ここで境界層の高さをδとすると、層流境界層の場合ではδは以下の式１で表される。

δ＝５．０×（動粘度×物体の端からの距離／速度）^1/2・・・・・・・・（式１）
つまり、境界層の高さは、物体の端からの距離の平方根（ルート）に依存する。

ここで、
・空気の動粘度：２０℃で１５ｍｍ²／ｓ
・スイング速度：３０ｍ／ｓ（１０８ｋｍ／ｈ）
・物体の端からの距離：２０ｍｍ
式１に上記各値を当てはめるとδ＝０．５ｍｍとなる。上記のスイング速度は、対象者の中上級者のスイングスピードである。また、物体の端からの距離は、正面方向であればフレーム厚さ（厚さ方向端からの長さ）、周長方向であれば突起間の距離である。よって、突起８０の高さを０．５ｍｍ以下にすることによって、後述するように境界層内の流れを乱流化して気流の剥離を抑制することができ（図１２Ｂ参照）、空気抵抗の低減を図ることができる。一方、突起８０の高さが境界層δよりも高いと、境界層の外側の流れを含めて流れをかき乱し、大きな渦を形成して抵抗が増加するおそれがある。

なお、プロレベルのスイングスピード４０ｍ／ｓで計算するとδ＝０．４３ｍｍとなる。本実施形態ではこれらに基づき突起８０の高さをδよりも少し小さい約０．４ｍｍに設定している。

また、トリッピングワイヤ効果を出すために流れを乱す突起の効果を維持しつつ、ラケットとの接触により突起部の破損や対象物へのダメージを避けるための滑らかさを併せ持つには突起幅は８ｍｍ〜３ｍｍ程度が妥当であり、好ましくは５ｍｍである。

＜グロメットについて＞
図８は、本実施形態のグロメット５０の説明図である。図９は、図８のＡ−Ａ断面及びＢ−Ｂ断面を示す図である。図８において、丸で囲んだ数字は、当該グロメット５０がフレーム１０に配置されたときのフレーム１０のストリング孔１１の番号（図７の括弧内の数字）に対応している。すなわち、グロメット５０の長手方向（周方向）の中央がフレーム１０のトップ位置（先端）に配置されることとなり、中央に最も近い２つのストリング保護材５０ｂは、ストリング孔１１（１）に通される。

また、図１０Ａは、本実施形態のラケット１のフレーム１０にグロメット５０を取り付けた合の先端部分の正面図であり、図１０Ｂはその斜視図である。また、図１１Ａ及び図１１Ｂは図１０ＡのＡ−Ａ断面図である。図１１Ａはフレーム１０のみの断面図であり、図１１Ｂはフレーム１０にグロメット５０を取り付けた状態の断面図である。

グロメット５０は、前述したように、筒状（中空円柱状）のストリング保護材５０ｂと、複数のストリング保護材５０ｂを連結する帯状の基底部５０ａとを有する。さらに、本実施形態のグロメット５０の基底部５０ａは、凸部５１と凹部５２を有している。

凹部５２は、基底部５０ａにおいて、フレーム１０と対向する側である裏面（内側面）に設けられている。凹部５２は、グロメット５０をフレーム１０に取り付けたとき、フレーム１０の外周の突起８０と嵌合するような窪んだ形状に設けられている。

凸部５１は、基底部５０ａの裏面と反対側の表面（外側面）に設けられている。凸部５１の形成位置は、凹部５２（及びフレーム１０の突起８０）の形成位置と対応している。また、凸部５１の形状は、フレーム１０の突起８０と同様の形状（流線形状）である。これにより、グロメット５０をフレーム１０に取り付けた場合においても、フレーム１０のみの場合と同様に空気抵抗の低減を図ることができる。

なお、本実施形態のグロメット５０の凹部５２と凸部５１は、図８に示すように、フレーム１０のストリング孔１１（７）からストリング孔１１（１１）までの各ストリング孔１１に対応する位置に設けられている。このため、グロメット５０をフレーム１０に取り付けると、フレーム１０のストリング孔１１（１１）までの位置の突起８０は、グロメット５０で覆われる。一方、ストリング孔１１（１２）、及び、ストリング孔１１（１３）の位置の突起８０は、グロメット５０に覆われずに露出することになる（図１０Ａ、図１０Ｂ参照）。

このように、本実施形態では、フレーム１０にグロメット５０を取り付けた際に、フレーム１０の突起８０が露出している部位と、露出していない部位がある。但し、これには限られず、例えば、フレーム１０の突起８０全てが露出していなくてもよい（全てグロメット５０に覆われるようにしてもよい）。また、突起８０が露出しない場合、フレーム１０の突起８０を設けずに、グロメット５０のみに凸部５１を設けてもよい。例えば、比較例１や比較例２のラケット１に本実施形態のグロメット５０を取り付けてもよい。この場合、凸部５１に対応する位置に凹部５２があってもよいし、無くてもよい。なお凹部５２を設けると軽量化を図ることができる。

＜フレーム外側の空気の流れについて＞
図１２Ａは比較例１のフレーム１０´の外側の空気の流れを示す概念図であり、図１２Ｂは、本実施形態のフレーム１０（グロメット５０付き）の外側の空気の流れを示す概念図である。

比較例１の場合、図１２Ａに示すように、曲率の大きい部位の気流が通り過ぎる後半部分において気流が剥離しやすい。このため、大きな渦ができて抵抗が増加する。なお、これは比較例２（フレーム１０"）の場合）も同様である。

本実施形態では、図１２Ｂに示すように、曲率の大きい部位の前半部分に突起８０（及び、グロメット５０の凸部５１）を設けているので、突起が境界層内を乱流化することで気流が剥離しにくくなり、下流側の渦が小さくなる。これにより、比較例１及び比較例２よりもフレーム外周側の空気抵抗を低減させることができる。

なお、突起８０を設ける位置は、前述したように曲率の大きい部位（換言すると曲率半径の小さい部位）がよい。これは、曲率の小さい部位では、風を受けた際の圧力変化が緩やかで気流が剥離しにくいので、突起８０を設ける必要性が低いからである。これに対し、曲率の大きい部位では、風を受けた際の圧力変化が急激になり気流が剥離しやすくなり、図１２Ａのように大きな渦が出来て抵抗が増加する。よって、本実施形態のように曲率の大きい部位を含む範囲に突起８０を設けることで、気流の剥離を抑制することができ、また、渦を小さくできるので、空気抵抗の低減を図ることができる。

＝＝＝ラケットの評価試験＝＝＝
図１３Ａ及び図１３Ｂは、ラケット１に作用する空気抵抗の評価試験の方法の説明図である。なお、図１３Ｂは、ラケット１を上方から（先端側から）見た図である。図１４Ａ及び図１４Ｂは、評価試験の結果を示す図である。

評価試験の装置は、図１３Ａに示すように、風洞９０と、評価対象のラケット１を支持する支持台９１と、ロードセル９２と、を有する。風洞９０は、ラケット１のフレーム１０の全域に対して送風を行う。支持台９１は、風洞９０からの送風に対してラケット１が揺動可能なように、ラケット１のフレーム１０を支持する。ロードセル９２は、ラケット１の揺動支点よりもグリップ３０側のシャフト２０の部位であり、送風方向の上流側に取り付けられる。そして、ロードセル９２は、風洞９０からの送風によりラケット１が揺動する際に、揺動支点よりもグリップ３０側のシャフト２０の部位が送風方向の逆方向に移動しようとする力、つまり、風洞９０からの送風に対するラケット１の反力を測定する。このロードセル９２の測定値を、ラケット１に作用する空気抵抗とする。

上記の評価試験の装置により、比較例２のラケットと、本実施例のラケットについて、空気抵抗の測定を行った。なお、風洞９０の吹き出し口とフレームの打面とが平行である図１３ＢのＰ１の位置を基準位置とし、傾きを変化させたフレーム１０，１０"の打面と基準位置のフレームの打面との成す角度θを迎角と呼ぶ。例えば、図１３Ｂの位置Ｐ２のフレーム１０，１０"の迎角θは３０°であり、位置Ｐ３のフレーム１０，１０"の迎角θは６０°であり、位置Ｐ４のフレーム１０，１０"の迎角θは９０°である。そして、風洞９０からの風速を設定するとともに、フレーム１０，１０’の迎角を０°〜９０°の範囲で変化させて、空気抵抗の測定を行った。

まず、風の送風方向とフレームの打面との迎角θを１５度に固定した状態で、風速を変化させて、空気抵抗の測定を行った。その結果が図１４Ａであり、図１４Ａの横軸は風速（ｍ／ｓ）を示し、縦軸は空気抵抗（Ｎ）を示す。

図に示すように、本実施形態では、風速２０ｍ／ｓ付近から抵抗の上昇率が低下しており、風速２３ｍ／ｓ（一般初中級者のスイングスピードに相当）以上において、比較例２に対して約２０％の空気抵抗を低減することができた。

また、図１３Ｂに示すように、風の送風方向に対するフレームの傾き（迎角θ）を変化させて、空気抵抗の測定を行った。その結果が図１４Ｂであり、各迎角θに対して比較例２の空気抵抗に対する本実施形態の空気抵抗の低減比率を示している。

図に示すように、全体的に比較例２に対して空気抵抗が低くなっているが、特に、迎角θが１５〜３０度において空気抵抗の低減効果が高いという結果が得られた。

＝＝＝その他の実施形態＝＝＝
上実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。

例えば、上記実施形態では、テニス用のラケットを例に挙げているが、これに限らず、例えば、スカッシュ用のラケット、バドミントン用のラケット等に、本発明を適用してもよい。また、上記実施形態では、フレーム内にストリングが張設されたラケットを例に挙げているが、これに限らずストリングが張設されていないラケットでもよい。

また、上記実施形態ではフレーム１０の内周側と外周側にそれぞれ突起（突起７０、突起８０）を設けていたが、内周側の突起７０は無くてもよい。例えば、比較例１のフレーム１０´の外周面１０ｂ´に突起８０を設けてもよい。この場合においても、比較例１のフレーム１０´と比較して、空気抵抗の低減を図ることができ、また剛性の向上を図ることができる。

１ ラケット、１０ フレーム、１０ａ 内周面、１０ｂ 外周面、
１１ ストリング孔、１２ 溝部、２０ シャフト、３０ グリップ、
４０ ストリング、４１ 横ストリング、４２ 縦ストリング、
５０ グロメット、５０ａ 基底部、５０ｂ ストリング保護材、
５１ 凸部、５２ 凹部、
７０ 突起(内周側)、８０ 突起（外周側）
９０ 風洞、９１ 支持台、９２ ロードセル

Claims (7)

1. グリップと、環状のフレームと、前記グリップと前記フレームとを連結するシャフトと、を有するラケットであって、
   前記フレームの先端側半分の外周面のうち、周方向の曲率の最も大きい箇所を含む所定範囲に突起が設けられている、
   ことを特徴とするラケット。
2. 請求項１に記載のラケットであって、
   前記所定範囲は、前記フレームを時計面として見て先端を１２時としたとき、１〜２時の範囲、及び、１０〜１１時の範囲である、
   ことを特徴とするラケット。
3. 請求項１又は２に記載のラケットであって、
   前記突起は、前記フレーム内に形成される打面に直交する厚さ方向における端側の位置よりも前記厚さ方向における中央側の位置の方が前記周方向の幅が広い、
   ことを特徴とするラケット。
4. 請求項１〜３の何れかに記載のラケットであって、
   前記突起の高さは、０．５ｍｍ以下である、
   ことを特徴とするラケット。
5. 請求項１〜４の何れかに記載のラケットであって、
   前記フレームの外周にはグロメットが取り付けられており、
   前記グロメットは、前記フレームと対向する側である裏面に前記フレームの前記突起と嵌合する凹部を有し、前記裏面と反対側の表面には前記凹部に対応して形成された凸部を有する、
   ことを特徴とするラケット。
6. グリップと、環状のフレームと、前記グリップと前記フレームとを連結するシャフトと、を有するラケットの前記フレームの外周面に取り付けられるグロメットであって、
   前記フレームの周方向の曲率の最も大きい箇所を含む所定範囲上に配置される部位の表面に凸部が設けられている、
   ことを特徴とするグロメット。
7. 請求項６に記載のグロメットであって、
   前記フレームの前記所定範囲には外周面に突起が設けられており、
   前記グロメットの裏面には前記突起と嵌合する凹部が設けられている、
   ことを特徴とするグロメット。

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