JP2523241B2 - テニスラケット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はテニスラケットに関し、
特に、振り易くするために軽量としたテニスラケットに
おいて振動特性の改良を向上を図るものである。

【０００２】

【従来の技術】テニスラケットにおいては、重量と重量
バランスが重要な設計要素となっている。ラケットの素
材が木またはアルミあるいはスチールの金属に限られて
いた時は、素材の特性による制約よって限られた範囲で
の設計変更しか出来なかった。

【０００３】しかし、その後、ラケットの素材として繊
維補強樹脂素材、特に、カーボン繊維樹脂素材が出現す
るに至って、軽量化および打球面積の拡大が進んだ事は
周知の事実である。上記軽量化によりテニスラケットは
振り易いものとなり、初心者にとって高度な技能の習得
が可能となった。しかしながら、ラケットとしての性能
については、極端に軽量化を行うと、強度が低下すると
共に、反発性能の低下や衝撃緩和性が低下する問題が生
じた。

【０００４】上記軽量化による問題を解消するため、近
時、重量は著しく軽いが、重量バランスはトップヘビー
にすることが提案されている。この超軽量・トップヘビ
ーとしたラケットでは、トップヘビーとすることにより
ラケットの重心位置をボールの打撃位置に近接させて、
ラケットに加わる衝撃をラケットの全重量で受け止める
ことが出来るようにしている。その結果、衝撃が引き起
こす回転運動を極力小さく抑え、腕に伝わる衝撃を軽減
し、かつ、衝撃で引き起こされる振動を軽減している。

【０００５】このように、超軽量のテニスラケットで
は、トップヘビーとすることにより、単に、 重量のバラ
ンスポイントを調整する以上に、 テニスラケットとして
好都合の結果をもたらす利点がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記した超軽量・トッ
プヘビーのテニスラケットを設計する場合、通常、フレ
ーム下部(スロート、 グリップ部)に比較してフレーム上
部（打球面）により大量に補強繊維、例えば、カーボン
繊維を配置している。しかしながら、上記構成とする
と、フレーム上部の硬さ硬くなりボール打球面の振動吸
収性が悪くなり、ひいては衝撃吸収性が著しく悪くなる
欠点が生じている。

【０００７】本発明は、上記の欠点を解消し、超軽量・
トップヘビーバランス設計のテニスラケットにおいて、
衝撃吸収性の改良を図ることを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、フレーム上部に大量の補強繊維を配置する
代わりに、フレーム頭頂部に重量を集中的に付加するこ
とにより、テニスラケットの固有振動数を低下させると
共に振動吸収性を向上させて、振動特性の改善を図るも
のである。

【０００９】具体的には、本発明は、テニスラケットの
総重量が２５０〜２８０ｇの軽量なテニスラケットで、
その重心位置をラケット全長をＬとした場合にグリップ
端から０.４９０Ｌ〜０.５７０Ｌの範囲に設定したもの
において、フレームトップの頂点(フレーム長手方向中
心軸とフレームトップとの交点)から左右一方向に４cm
で左右両側を併せて８cmの範囲内で、 上記中心軸に対し
て左右対称に１〜１０ｇの集中重量を配置したことを特
徴としている。

【００１０】上記集中重量は中心軸を含めて左右対称位
置まで延在させて配置しても良いし、あるいは中心軸に
対して左右対称位置に点在させて配置しても良い。

【００１１】上記の集中重量は、フレームトップに一体
に固定するバンパーガードの形状を上記範囲となるよう
に設定して付加しても良いし、あるいは、フレームトッ
プの補強繊維量を増大させても付加しても良く、また、
フレームトップに鉛等の重量体を埋め込む或は金属粉を
混入して重量を付加しても良い。

【００１２】上記したフレームトップの頂点より左右対
称に重量を付加する範囲、即ち、上記中心軸より左右一
方へ４cmで左右両側に併せて８cmの範囲内に設定してい
ることは、下記の実施例に記載する実験結果より求めら
れたものであり、同様に、付加する重量を１〜１０ｇの
範囲内に設定していることも、実験結果から求められた
ものである。

【００１３】

【作用】本発明のテニスラケットでは、フレームトップ
に集中的に重量を上記範囲で付加することにより、固有
振動数を低下させることが出来ると共に、振動吸収性
(減衰性率)を低下させることが出来る。その結果、テニ
スラケットを軽量化した場合に生じる衝撃緩和性の悪化
を改善して、プレーヤーの腕に伝わる衝撃を軽減出来
る。また、従来のように上部フレームに配置する補強繊
維量を増大させてトップヘビーとした場合に生じるボー
ル打球面の振動吸収性の悪化も防止でき、打球感を良好
とすることが出来る。

【００１４】

【実施例】図１に示す実施例では、テニスラケット１の
フレームトップ２に固定するバンパーガード３により集
中重量を付加している。上記テニスラケット１は総重量
が２５０〜２８０ｇの超軽量テニスラケットである。
尚、通常のテニスラケットの総重量は３００〜３７０ｇ
で最も汎用されているテニスラケットの総重量は３００
〜３３０ｇである。テニスラケット１の全長Ｌは、 通常
の６８０〜６９０mmの範囲内である。重心位置Ｐはグリ
ップ４の先端４ａから０.４９０〜０.５７０Ｌの範囲と
なるようにテニスラケットの重量バランスを設計してい
る。尚、テニスラケット１において、図中、５はフレー
ク、６はヨーク、７はサイドである。 また、Ｓがテニ
スラケット１の長手方向中心軸であり、Ｐが中心軸Ｓと
フレーム頭頂部との交点であるフレームトップの頂点で
ある。

【００１５】上記フレームトップ２の外周面に固定する
バンパーガード３の構造は従来と略同様であり、図２
(Ａ)(Ｂ)に示すように、長さ方向に沿って中央部に凹部
３ａを設け、該凹部３ａをフレーム外溝８に嵌合し、凹
部３ａの底面より所定間隔をあけて突設した円筒状突出
部３ｂをガット挿通穴９に挿入して、該円筒状突出部３
bを通してガット(図示せず)を展張することにより、バ
ンパーガード３をフレームに固定している。本発明のテ
ニスラケットに使用するバンパーガード３は集中重量を
付加する部分に、凹部３ａの両側部３ｃ,３ｄの端縁よ
り下向きの突出部３ｅ,３ｆを一体に形成し、これら突
出部３ｅ,３ｆをフレームの両面に沿わせている。即
ち、突出部３ｅ,３ｆを所要位置に所要重量で設けるこ
とにより、フレームトップ２に必要な重量を集中的に付
加している。

【００１６】上記重量付加は、フレームトップの長手方
向中心軸Ｓからサイド側の左右一方向へ４cm、左右両側
わせて８cmの範囲内に、上記中心軸Ｓに対して左右対称
に、１〜１０gの重量を付加するようにしている。この
重量付加は中心軸Ｓを挟んで左右対称位置まで、例え
ば、中心軸Ｓより左右２cmづつで全長４cmの長さで延在
させて良い。あるいは、例えば、中心軸Ｓより左右３cm
の位置にバンパーガードに突出部を設けて重量を点在的
に付加しても良い。

【００１７】尚、集中重力の付加は上記実施例に限定さ
れず、フレームを構成する繊維補強樹脂における補強繊
維、例えばカーボン繊維の量を所要位置に所要量だけ付
加する方法を用いてよい。あるいは、上記繊維補強樹脂
でフレームを成形する時に鉛等の重量体を鋳ぐるんで或
いは金属粉を混入して重量を付加する方法を用いても良
い。

【００１８】上記したフレームトップへの集中重量の付
加範囲および付加重量は、下記の実験により求められた
ものである。即ち、上記重量付加位置について位置を可
変して、また、付加重量についても重量を可変して、そ
れぞれ固有振動数および振動吸収性(振動減衰率)を測定
した。また、 ラケット総重量と振動特性変化率について
も実験した。

【００１９】実験での重量付加は鉛を付加して行った。
実験方法は、図３(Ａ)(Ｂ)に示すように、フレーム打球
面にテニスボール１０の模型を衝突させ、それによって
引き起こされた振動をグリップ４に取り付けた加速度計
１１により読み取った。該加速度計１１で読み取られた
振動波形から単位時間あたりの振幅数を読み取り、その
総数を固有振動数とした。また、振動減衰率は振動波形
の１番目の最大振幅と０.２秒後の振幅との比から求め
た。即ち、固有振動数＝単位時間「秒」当たりの振幅の数
「Ｈz」 振動減衰率(振動吸収性)＝(０.２秒後の振幅)／(１番目
の最大振幅)×１００ 「％」

【００２０】上記固有振動数は高い程、ラケットの堅さ
が堅く、衝撃力が大きく、逆に、固有振動数が低いとラ
ケットの堅さが柔らかく衝撃力は小さくなる。よって、
固有振動数は低い程、振動特性の点から好ましいとされ
ている。また、振動減衰率(振動吸収性)も低い程、 振動
の持続時間が短くな一方、 高い程、振動持続時間が長く
なる。 よって、該振動減衰率も低い程、振動特性の点か
ら好ましいとされている。

【００２１】

【第１実験例】第一の実験として、集中的に重量を配置
する位置を変えて実験を行った。使用したラケットは、
表１に示すように、重量が２５２gの超軽量のもので、
全長Ｌは６８５mmで、 ラケット形状は全て同一である。
集中重量配置位置を、フレームトップ２、サイド(最大
幅部)７、ヨーク６、フレーク５、グリップ４の先端４a
として、それぞれ５gの重量を付加し、 また、 重量付加
が無し(図４において、「鉛無し」と表示している)も設
けた。尚、上記ラケットの総重量２５２ｇは上記集中付
加重量５ｇをプラスした重量であり、よって、重量付加
のないラケットは総重量が２４７ｇである。また、サイ
ド７、ヨーク６は両側を併せて５gの重量付加としてい
る。

【００２２】

【表１】

【００２３】上記重量付加位置の相違により、表１に示
すように、重心位置が相違し、グリップ４よりフレーム
トップ２側にいくに従って、当然のことながら、重心位
置がフレームトップ２側に移動して、打撃位置と近接し
てくる。固有振動数については、図４および表１に示す
ように、ラケットのトップに集中重量を付加した時に、
他の場所に集中重量を付加した場合と比較して、極端に
固有振動数が低下した。また、振動減衰率についても、
図５および表１に示すように、ラケットのトップに集中
重量を付加した時に、他の場所に集中重量を付加した場
合と比較して、極端に振動減衰率が低下した。上記結果
より、振動特性を向上させるには、トップに集中重量を
付加することが効果的であることが立証された。

【００２４】

【第２実験例】第二の実験として、重量付加位置をかえ
て実験を行った。ラケットは上記第一の実験例と同様
に、集中付加重量５ｇを加えて総重量が２５２ｇの超軽
量ラケットで、全長Ｌが６８５mmで、ラケット形状は同
一としている。 重量付加位置はラケットの長手方向中心軸Ｓから左右に
夫々２、３、４、６、８cmの範囲に鉛５ｇを貼付した。
言い換えると、 中心軸Ｓを中心として左右両側で４、
５、８、１２、１６cm幅に延在させて鉛５ｇを貼付し
た。

【００２５】実験結果は図６、図７および表２に示す通
りである。

【００２６】

【表２】

【００２７】即ち、固有振動数については、図６および
表２に示すように、左右夫々４cmまで１６４Hzで、 ６c
m、 ８cmでは１６５Hzになり、 ６cm以上となると固有振
動数が少し上昇するが、 ラケットのトップの位置に配置
すると、 どの範囲でもほば一定の固有振動数を維持して
いると言える。

【００２８】一方、振動減衰率については、図７および
表２に示すように、左右夫々２cmの幅の範囲で最も振動
吸収性が低下し、 これ以上左右に４、６、８cmと広げる
と、振動減衰率が高くなり、 それ範囲以上に重量付加範
囲を広げると振動減衰率が高くなっていく傾向を示し
た。

【００２９】上記した結果より、集中的に重量を配置し
た時に、振動特性を効果的に向上させることが出来る範
囲は、フレーム長手方向中心軸Ｓから左右夫々４cmまで
(左右両側を合わせて８cm)範囲であることが立証され
た。

【００３０】

【第３実験例】第三の実験として、付加重量を変えて固
有振動数と振動減衰率を測定した。ラケットは全長Ｌが
６８５mmで、 総重量が集中付加重量無しの状態で２４７
ｇの超軽量ラケットを用いた。 付加重量貼付位置は、フ
レームのトップ位置(中心軸Ｓより左右夫々２cmの範囲)
であり、 付加する重量を、 ０、２.５、 ５、７.５、１
０、１５ｇと変えた。 その結果は図８、図９および表３
に示す通りである。

【００３１】

【表３】

【００３２】ラケットの総重量はフレームトップへの集
中付加重量により、表３に示すように変わり、当然のこ
とながら、重心位置も可変し、付加重量が増大するほど
フレームトップ側へ移行した。

【００３３】固有振動数は図８および表３に示すよう
に、付加重量を増加させるに従い低下するが、１０gを
越えると低下率が小さくなり略横ばい状態となって、１
０g以上増加させてもラケット総重量が増加するだけで
固有振動数を低下させる効果は少ないことが立証され
た。振動減衰率も図９および表３に示すように、付加重
量を増加させるに従い低下するが、１０ｇを越えると低
下率が小さくなり略横ばい状態となって、１０ｇ以上増
加させてもラケット総重量が増加するだけで振動減衰率
を低下させる効果が少ないことが立証された。

【００３４】上記した結果より、固有振動数および振動
減衰率を低下させる観点からは付加重量は増加させる
程、良好となる傾向を示すが、１０ｇを越えた場合、固
有振動数および振動減衰率の低下率が少なくなることが
立証された。

【００３５】

【第４実験例】第四の実験として、ラケット総重量と振
動特性変化率を測定した。ラケットとして、表４、表
５、表６に示すように、通常設計の集中付加重量なしで
総重量が３０４ｇのラケットＡと、 超軽量設計のラケッ
トで集中付加重量なしで総重量が２６１gのラケットＢ
と、 ２４７ｇのラケットＣを用いた。これらＡ, Ｂ, Ｃ
の３種のラケットはいずれも全長Ｌは６８５mmで同一
で、ラケット形状も同一である。 上記Ａ、Ｂ、Ｃの３種のラケットにそれぞれ２.５、
５、７.５、１０ｇの集中重量をフレームトップ(中心軸
Ｓを挟んで左右両側で４cmの範囲)に加えた。

【００３６】

【表４】

【００３７】

【表５】

【００３８】

【表６】

【００３９】上記ラケットのフレームトップに集中的に
重量を付加した時の振動変化率を下記に示す式で計算し
た。 変化率＝(Ｙ−Ｚ)／Ｙ × １００ 「％」 Ｙ：付加重量無しの時の固有振動数、振動減衰率 Ｚ：集中付加重量を付加した時の固有振動数、振動減衰
率 振動特性が良いとされる方向は＋方向となる。

【００４０】固有振動数および振動減衰率の変化率は図
１０および図１１に示す通りである。図中、○がＡ種の
ラケット、□がＢ種のラケット、△がＣ種のラケットで
あり、がＡ,Ｂ,Ｃ種のラケットに２.５ｇの重量を付
加した場合、が５ｇ、が７.５ｇ、が１０ｇの重
量を付加した場合を示す。

【００４１】固有振動数の変化率については、図１０お
よび表４、５、６の示すように、通常設計のＡ種のラケ
ット、超軽量設計のＢ種およびＣ種のラケットの変化率
は三者共１〜７％の変化率を示した。

【００４２】振動減衰率の変化率についてば、図１１お
よび表４、５、６に示すように、通常設計のＡ種のラケ
ットにおいては、付加重量が２.５ｇでは変化率はマイ
ナス方向に変化し、付加重量が０ｇの時より振動減衰率
が悪くなった。しかし、超軽量設計のＢ種およびＣ種の
ラケットでは付加重量が増加することにより、変化率は
プラス方向に推移した。上記三種のラケットを比較する
と、ラケット総重量が軽量になる程、少ない付加重量で
変化率の数値が大きくなっている。つまり、通常設計の
ラケットと比較して、超軽量・トップヘビーバランスの
設計ラケットの方が、トップに集中的な重量を付加した
時に、振動特性を向上させる効果が大きいことが立証さ
れた。

【００４３】上記した第一から第四の実験により、超軽
量・トップヘビーバランス設計のラケットでは、通常設
計のラケットに比べて、フレームトップに集中的に重量
を付加することによる固有振動数の低下および振動減衰
率の低下の割合が大きくなり、かつ、上記フレームトッ
プに集中的に付加する重量範囲が１〜１０ｇで、長手方
向中心軸から左右対称に４cmの範囲が好ましいことが確
認された。

【００４４】さらに、上記第四実験例に用いたＢ, Ｃ種
のラケットを用いて、反発性能についても実験した結果
では、フレームトップに集中的に重量を付加しない場合
より、重量を付加した場合の方が、約２〜４％反発性能
が向上することが立証された。

【００４５】尚、付加重量については、超軽量・トップ
ヘビーバランス設計のラケットでは、重量が２５０〜２
８０ｇの範囲で、かつ、重心位置(バランスポイント)を
ラケット全長Ｌに対してグリップ端より０.４９０Ｌ〜
０.５７０Ｌの範囲に設計することが、従来より最も好
ましいことが立証されているが、フレームトップに集中
的に付加する重量が１０ｇを越えると、上記した超軽量
・トップヘビーバランスに設計することは困難となる。
また、１０ｇを越えると、単に重量が増加すると共にバ
ランスがよりトップヘビーになって、ラケットを振りに
くくなる等の操作性の弊害を招くこととなる。よって、
この点からも、付加重量は１０ｇ以下とすることが好ま
しい。

【００４６】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、フレー
ムトップに集中的に重量を付加することにより、フレー
ムの固有振動数の低下および振動減衰率の低下を図るこ
とが出来、その結果、振動特性を向上させることがで
き、プレーヤの腕に伝わる振動、衝撃を緩和することが
出来る。特に、超軽量設計のラケットでは、通常設計の
ラケットに比較して、上記フレームトップに集中的に重
量を付加した場合、衝撃、振動吸収性能を顕著に向上さ
せることが出来る。

【００４７】また、フレームトップに集中的に重量を付
加することで、トップヘビーバランス設計のために、フ
レーム打球面に配置するカーボン繊維等の補強繊維量を
少なくすることが出来るため、その分をフレームの他の
部分の補強にまわすことが可能となり、フレーム強度面
の向上も図ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係わるテニスラケットの概略正面図
である。

【図２】 上記テニスラケットのフレームトップに一体
に固定するバンパーガードを示し、(Ａ)は概略斜視図、
(Ｂ)は断面図である。

【図３】 (Ａ)(Ｂ)は実験方法を示す図面である。

【図４】 第１実験例の結果を示す線図である。

【図５】 同上

【図６】 第２実験例の結果を示す線図である。

【図７】 同上

【図８】 第３実験例の結果を示す線図である。

【図９】 同上

【図１０】 第４実験例の結果を示す線図である。

【図１１】 同上

【符号の説明】

１ テニスラケット ２ フレームトップ ３ バンパーガード ４ グリップ ５ フレーク ６ ヨーク ７ サイド Ｓ 中心軸 Ｐ 頂点

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 テニスラケットの総重量を２５０〜２８
   ０ｇ、重心位置をラケット全長をＬとした場合にグリッ
   プ端から０.４９０Ｌ〜０.５７０Ｌの範囲に設定したテ
   ニスラケットにおいて、フレームトップの頂点(フレーム
   長手方向中心軸とフレームトップの交点)から左右一方
   向に４cmで左右両側を併せて８cmの範囲内で、 上記中心
   軸に対して左右対称に１〜１０ｇの集中重量を配置した
   ことを特徴とするテニスラケット。