JP2601955B2 - テニスラケットフレーム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、テニスラケットフレー
ムに関し、特に、テニスラケットフレームに対して要求
される重要な性能である反発性能、即ち、ボールの飛び
性能の向上を図るものである。

【０００２】

【従来の技術】近時のテニスラケットフレームは、カー
ボン繊維強化樹脂等の繊維強化樹脂で成形していること
により、設計の自由度が大きくなり、その結果、高機能
化が進んでいる。例えば、打球面積を広くした所謂“デ
カラケ”、フレームの打球方向の厚さを大きくした所謂
“厚ラケ”等のテニスラケットフレームが提供され、広
く汎用されている。

【０００３】この種のラケットが広く汎用されていると
いうことは、テニスプレーにおいて、ボールのスピード
およびパワーを任意に制御出来る一部の限られた上級プ
レーヤを除いて、一般のプレーヤにとって、快適にプレ
ーするためにテニスフレームに要求される最大の性能
が、反発性能、即ち、ボールの飛び性能であるというこ
とを示している。

【０００４】実際のプレー時に、“ボールが飛ぶ”とい
う現象においては、ボール、テニスラケットのフレーム
およびストリングスのそれぞれの機能が相互に作用して
いることは自明のことである。それらの相互作用につい
ての詳細な機能は完全に解明されてはいないが、ボール
を飛ばすには、ボールとラケットの衝突時のエネルギー
をより効率良く運動エネルギーに変換することが重要で
あり、そのためには、フレームの剛性と打球面のスイー
トエリアの位置が重要であることが判明している。

【０００５】上記フレームの剛性については、打球が飛
んでくる方向およびラケットに衝突した後に打ち返され
る方向である打球面外方向、即ち、フレームの厚さ方向
の剛性と、上記打球面外方向と直交する打球面内方向、
即ち、ストリングスの縦糸方向の剛性および横糸方向の
剛性が重要である。

【０００６】上記フレームの剛性について、従来より種
々提案されているが、いずれも、上記打球面外方向の剛
性、あるいは打球面内方向の剛性のいずれか一方につい
てのみの改良である。例えば、特開昭６２−２３１６８
２号公報に開示のラケットフレームでは、フレームの断
面２次モーメントを部位により変化させることにより又
は部分的に繊維を補強することにより、打球面内方向の
剛性を改良して、反発性能の向上を図るようにしてい
る。

【０００７】しかしながら、フレームの剛性を改良して
反発性能を向上させるためには、打球面内方向の剛性、
あるいは打球面外方向の剛性のいずれか一方のみを改良
するだけでなく、両方の剛性の相互作用を勘案して設計
することが必要であることが判明した。

【０００８】また、打球面のスィートエリアについて
は、実際のプレー（スウィング）時において、打球面の
打球方向の速度は、打球面の下部に比べて上部の方が速
くなるため、即ち、手元側（ヨーク部側）より先端側
（トップ部側）の方が回転速度が速くなるため、反発係
数が最大となるように設定しているスィートエリアの撃
点位置を打球面のより上部に選定し、該スィートエリア
で打球することによって、ボールにより大きな運動エネ
ルギーを与えることが出来、フレームの反発性能を向上
させることが出来る。

【０００９】しかしながら、従来一般のラケットフレー
ムでは、打球の容易性等の観点からスィートエリアは打
球面の中心よりやや下方寄りヨーク部側の位置に設定さ
れている。このように、反発係数が最大となるスィート
エリアを打球面の中心よりヨーク部側に設定しているた
め、スウィングの回転速度を有効に利用できず、その結
果、反発係数が悪い欠点がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来提
案あるいは提供されているテニスラケットフレームで
は、フレームの剛性の点およびスィートエリアの位置に
ついて反発性能の点から改良の余地があり、これらを改
良することにより、飛び性能を向上させることが出来
る。

【００１１】従って、本発明は、テニスラケットフレー
ムの反発性能を向上させるための最適な剛性をフレーム
に与え、かつ、スィートエリアの位置をスウィング時の
回転速度を有効に利用できるように位置決めして、飛び
性能の飛躍的な向上を図ることを課題としている。

【００１２】

【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、テニスラケットフレームにおいて、フレ
ームの厚み方向である打球方向の剛性（打球面外方向の
剛性）と、この打球方向と直交方向のストリングスの縦
糸方向の剛性および横糸方向の剛性（打球面内方向の剛
性）の比が、縦糸方向の剛性／打球方向の剛性および、
横糸方向の剛性／打球方向の剛性が、いずれも１．００
以上で２．００以下で、かつ、上記ストリングスの縦糸
方向の剛性／横糸方向の剛性の比からなる打球面内のフ
レームの剛性比が１．００以下で、かつ、トップ部の曲
率半径／ヨーク部の曲率半径の比が、１．２０以上で
１．５０以下の範囲で、さらに、打球面の最大横巾の位
置を、打球面の中央点よりトッブ部の間の長さ（Ｌ２／
２）を１００％として、上記打球面の中央点よりトップ
部側へ８％から３０％の範囲の上方位置に設定している
ことを特徴とするテニスラケットフレームを提供してい
る。

【００１３】上記した打球面外方向の剛性と打球面内方
向の剛性の比、および打球面内のフレームの剛性比の範
囲は、本発明者がフレームの上記した各方向の剛性を変
えて、その反発係数を測定した実験結果に基づいて設定
したものである。尚、フレームの剛性を上記数値範囲外
とした場合には、ボールがラケットに衝突した時に、フ
レームの剛性に起因して生じる打球面内方向および打球
面外方向のたわみが、打球面のブレやねじれを発生し、
ボールを飛ばすための反発係数を小さくしている。これ
に対して、フレームの剛性を上記数値範囲内に設定する
と、ボールを飛ばすためにより有効な打球面内方向およ
び打球面外方向のたわみが発生、打球面のブレやねじれ
が殆ど生ぜず、反発係数が大きくなる。

【００１４】また、テニスラケットフレームの形状を、
トップ部の曲率半径とヨーク部の曲率半径の比が上記の
範囲なるように、あるいは／および打球面の最大横幅位
置が上記範囲になるように設定することにより、打球面
のスィートエリアを従来より上部の位置でスウィング時
の回転速度を有効に利用できる位置に設定している。
尚、フレームの形状を上記数値範囲外とした場合、反発
係数が最大となる位置が打球面の中心より下側となるた
め、スウィング時の回転速度が有効に利用できず、結果
として反発係数が悪くなる。これに対して、上記数値範
囲内に設定すると、反発係数が最大となる位置、即ち、
スィートエリアが打球面の中心より上側となるため、ス
ウィング時の回転速度を有効に利用でき、反発係数を大
きくすることが出来る。

【００１５】上記したトップ部とヨーク部との曲率半径
の比の範囲、および打球面の最大横幅の位置は、本発明
者が上記曲率半径の比および最大横幅位置を変えて、反
発係数を測定した実験結果より求めたものである。

【００１６】

【作用】上記のように、フレームの剛性において、打球
面内方向の剛性と打球面外方向（打球方向）の剛性の比
と、打球面内のフレームの剛性の比とを上記範囲に設定
することにより、スウィング時における打球面外方向お
よび打球面内方向のたわみがボールを飛ばすために有効
に利用でき、よって、反発係数が向上する。このこと
は、後述する実験結果の表に示すように確認されてい
る。同様に、フレームの形状を、そのトップ部とヨーク
部の曲率半径の比および、打球面の最大横幅位置を上記
範囲に設定して、スィートエリアを打球面上部に移動さ
せることにより、スウィング時の回転速度が有効に利用
でき、よって、反発係数が向上する。このことは、後述
する実験結果の表に示すように確認されている。

【００１７】

【実施例】以下、本発明に係わるテニスラケットフレー
ムを図面を参照して詳細に説明する。図１および図２は
本発明のテニスラケットフレームの実施例を示し、フレ
ーム１の全長Ｌ１は６８５ｍｍ、楕円形状の打球面Ｆに
おけるフレーム外面間の最大横幅、即ち、サイド部２Ａ
と２Ｂの外面間の最大横幅Ｗ１は２７１．６ｍｍ、サイ
ド部２Ａと２Ｂの内面間の最大横幅Ｗ２は２４９．６ｍ
ｍ、打球面Ｆのトップ部３とヨーク部４の間の長さＬ２
は３２８ｍｍで、フレーム重量は３３０ｇ、重心位置は
グリップエンド５から３００ｍｍの位置に設定してい
る。上記フレーム１はエポキシ樹脂を含浸したカーボン
繊維からなるプリプレグシートを積層して成形したもの
である。

【００１８】上記フレーム１の打球面Ｆを囲むトップ部
３、サイド部２Ａ，２Ｂ、ヨーク部４には、打撃時に、
図中矢印Ｘ方向の打球面外方向の荷重と、図中矢印Ｙ
１，Ｙ２方向の打球面内方向の荷重が加えられ、この荷
重に対するフレームの剛性を以下の範囲となるように、
フレーム１の断面形状および素材を設定している。

【００１９】即ち、打球面外方向Ｘの剛性（打球方向の
剛性））と、この打球方向と直交方向打球面内方向Ｙの
剛性、具体的には打球面Ｆは張架するストリングスの縦
糸Ｓ１の方向Ｙ１の剛性および横糸Ｓ２の方向Ｙ２の剛
性の比、即ち、「縦糸方向の剛性／打球方向の剛性」及
び「横糸方向の剛性／打球方向の剛性」が、いずれも
１．００以上で２．００以下の範囲に設定し、かつ、ス
トリングスの「縦糸方向Ｙ１の剛性／横糸方向Ｙ２の剛
性」の比からなる打球面内のフレームの剛性比を１．０
０以下に設定している。

【００２０】上記縦糸方向Ｙ１の剛性、横糸方向Ｙ２の
剛性、打球方向Ｘの剛性は、それぞれは図３、図４およ
び図５に示す測定装置により測定したものである。即
ち、縦糸方向Ｙ１の剛性は、図３に示すように、フレー
ム１のサイド部とヨーク部の間の打球面の下部両側を支
持具８で固定して垂直にラケットを保持し、トップ部３
に向かって８０ｋｇｆ／ｃｍの加圧具９で荷重を加え、
その時のたわみ量からバネ定数（剛性）ｋｇｆ／ｃｍを
求めたものである。図面の実施例では縦糸方向の剛性
（ａ）は７０．０ｋｇｆ／ｃｍとしている。

【００２１】横糸方向Ｙ２の剛性は、図４に示すよう
に、フレーム１を横向きとしてサイド部２Ａを固定台
８’に置いて垂直に保持し、この状態で、上側のサイド
部２Ａに加圧具９で同一の荷重を加えて測定して求めた
もので、図示の実施例では、横糸方向の剛性（ｂ）は８
０．０ｋｇｆ／ｃｍとしている。

【００２２】打球方向Ｘ（打球面外方向）の剛性は、図
５に示すように、フレーム１を水平とした状態で、トッ
プ部側とグリップエンド側の近傍の下部を支持具８”で
支持し、トップ部とグリップエンド部の間の中央点に上
方より加圧具９で同一の荷重を加えて測定して求めたも
のである。図示の実施例では打球方向の剛性（ｃ）は５
０．０ｋｇｆ／ｃｍとしている。

【００２３】よって、図示の実施例のフレームの剛性
は、上記「縦糸方向の剛性（ａ）／打球方向の剛性
（ｃ）」は１．４０、「横糸方向の剛性（ｂ）／打球方
向の剛性（ｃ）」は１．６０、「縦糸方向の剛性（ａ）
／横糸方向の剛（ｂ）」は０．８８となり、いずれも上
記数値範囲内としている。

【００２４】さらに、上記フレーム１の打球面Ｆを構成
するサイド部２Ａ，２Ｂ、トップ部３およびヨーク部４
の形状を下記のように設定し、それに基づいて、図１に
おいて斜線で示すスイートエリアＳを打球面Ｆの中央部
分に位置させ、その撃点を打球面Ｆの中心位置、即ち、
トップ部３とヨーク部４の間の中央点Ｐの位置に設定し
ている。即ち、フレーム１のトップ部３の曲率半径Ｒ１
／ヨーク部の曲率半径Ｒ２の比が、１．２０以上で１．
５０以下の範囲となるようにし、かつ、打球面Ｆの最大
横巾の位置ＷＭを、打球面の中央点Ｐよりトップ部３へ
の長さ（Ｌ２／２）を１００％とすると、中央点Ｐより
トップ部側へ８％から３０％の範囲の上方位置に設定し
ている。

【００２５】尚、上記トップ部３の曲率半径Ｒ１／ヨー
ク部４の曲率半径Ｒ２を上記１．２０以上で１．５０以
下の範囲に設定するだけでスイートエリアＳを上記打球
面の中央位置へ位置決しても良い。あるいは、打球面Ｆ
の最大横幅ＷＭの位置を上記範囲内に設定することによ
りスィートエリアＳの上記位置に設定してもよい。ま
た、図示のように、両方の要件を満たすように設定して
スィートエリアＳの位置を従来よりトップ部側へ移動し
て上記打球面Ｆの中央部に位置させても良い。

【００２６】図示の実施例では、Ｒ１＝１．２２０ｍ
ｍ，Ｒ２＝８８．５ｍｍとし、Ｒ１／Ｒ２＝１．３８と
して、上記１．２０以上で１．５０以下の範囲に設定し
ている。また、打球面最大横幅ＷＭの位置は、打球中心
点Ｐより２２．０ｍｍ上側位置としている。上記中心点
Ｐよりトップ部までの長さ（Ｌ２／２）が１６４ｍｍで
あるため、２２／１６４＝０．１３で、８〜３０％の範
囲内に設定している。

【００２７】上記したフレームの剛性の設定範囲および
フレームの形状の設定範囲は、下記の実験例より反発係
数の点より最適範囲として求めたものである。以下、上
記実験例について記載する。

【００２８】実験例として、上記図１および図２に示し
た本発明の実施例と、比較例として下記の表１に示す比
較例１〜比較例５のテニスラケットフレームを製作し
た。比較例１〜比較例５では、表１に示すフレーム剛
性、打球面形状を除く他の全ての要件、即ち、フレーム
重量、重心位置、フレーム全長、ストリングスの張力等
は実施例と同一にしている。

【００２９】反発係数は一定速度（Ｖ１）で打ち出され
たボールが、ストリングスを張設されたフレームに衝突
して打返されるボールの速度（Ｖ２）の比、（Ｖ２／Ｖ
１）で現している。測定においては同一種のボールを使
用した。

【００３０】

【表１】

【００３１】上記表１に示すように、実施例の反発係数
が比較例１〜比較例５の反発係数より遥かに大きくなっ
ている。表１の比較例において、本発明の上記数値範囲
より外れている部分にはアンダーラインを引いて示して
いる。表１に示すように、比較例１から比較例５はいず
れもフレームの剛性の点についての本発明の数値範囲よ
り外れており、また、比較例４を除いてＲ比についても
本発明の数値範囲を外れており、打球面の最大横幅位置
についても全ての比較例が本発明の数値範囲を外れてい
る。よって、比較例１〜比較例５のフレームでは反発係
数が実施例より遥かに劣っている。

【００３２】反発係数が最大となる位置については、実
施例では打球面の中心点より１ｍｍだけ上方位置で略中
心点に位置し、スィートエリアが打球面の中央部で、撃
点が打球面の中心に位置している。即ち、従来例と一致
する比較例に示すように打球面の中心より下方に位置し
ていたスィートエリアが、スウィング時に回転速度が大
となる上部側に移動している。よって、実施例のスィー
トエリアで打撃すると、スウィング時にフレームの回転
速度を有効に利用して反発性能をより向上させることが
出来る。

【００３３】また、上記実験例に基づいて、打球面の反
発係数の分布についても測定し、その結果を図６に示し
ている。図６において（Ｉ）が実施例のフレームの測定
結果を示し、（ＩＩ）が比較例１〜比較例５の測定結果
の平均値を示している。図示のように、実施例は打球面
のいずれの位置においても比較例より反発係数が高くな
っており、かつ、実施例の最大反発係数の位置が比較例
より打球面の上部側に移動している。尚、図６におい
て、横軸の１の位置が打球面の中心点Ｐの位置である。

【００３４】

【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、フレームの剛性を面内の縦糸方向と横糸方向
の剛性比だけでなく、面内方向の剛性と面外方向の剛性
の比を糸方向と横糸方向の剛性比だけでなく、面内方向
の剛性と面外方向の剛性の比を合わせて反発性能を向上
させるための適性な数値範囲に設定しているため、飛び
性能を向上させることが出来る。

【００３５】さらに、ラケットのスウィング時の回転速
度が大となる上部側にスィートエリアを移動させている
ため、上記回転速度を有効に利用して、より反発性能を
向上させることが出来る。スィートエリアを上部側へ移
動させた場合、打球面の上部側でボールを打撃するサー
ブプレーにおいて、その性能をより有効に発揮させるこ
とが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のテニスラケットフレームの平面図で
ある。

【図２】 図１の正面図である。

【図３】 フレームの縦糸方向の剛性測定方法を示す図
面である。

【図４】 フレームの横糸方法の剛性測定方法を示す図
面である。

【図５】 フレームの打球方向の剛性測定方法を示す図
面である。

【図６】 実施例と比較例とにおける打球面内の位置に
応じた反発係数を示す線図である。

【符号の説明】

１ フレーム ２Ａ，２Ｂ サイド部 ３ トップ部 ４ ヨーク部 ５ グリップエンド Ｆ 打球面 Ｓ スィートエリア Ｒ１，Ｒ２ 曲率半径 ＷＭ 打球面最大横幅 Ｘ 打球面外方向

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 テニスラケットフレームにおいて、 フレームの厚み方向である打球方向の剛性（打球面外方
   向の剛性）と、この打球方向と直交方向のストリングス
   の縦糸方向の剛性および横糸方向の剛性（打球面内方向
   の剛性）の比が、縦糸方向の剛性／打球方向の剛性およ
   び、横糸方向の剛性／打球方向の剛性が、いずれも１．
   ００以上で２．００以下で、かつ、 上記ストリングスの縦糸方向の剛性／横糸方向の剛性の
   比からなる打球面内のフレームの剛性比が１．００以下
   で、かつ、 トップ部の曲率半径／ヨーク部の曲率半径の比が、１．
   ２０以上で１．５０以下の範囲で、さらに、 打球面の最大横巾の位置を、打球面の中央点（Ｐ）とト
   ップ部の間の長さ（Ｌ２／２）を１００％として、上記
   中央点（Ｐ）よりトップ部側へ８％から３０％の範囲の
   上方位置に設定していることを特徴とするテニスラケッ
   トフレーム。