JP2758354B2 - テニスラケットおよび該テニスラケットの製造方法 - 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、繊維強化樹脂を金型成形して筒状のフレームを設
けたものにおいて、該成形時に中空部側へ皺となって出
る突起を押さえて、フレームの強度、耐久性のバラツキ
を抑制するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の繊維強化樹脂製のテニスラケッ
トフレームを金型成形して製造している場合、強化繊維
は自動化の点からスリーブ状に編まれたブレイド形態の
ものや、フィラメントワインディングでスリーブ状に成
形されたものが用いられている。これらスリーブ状の強
化繊維の内部には、図１に示すように、可撓性チューブ
Ｔを挿入し、チューブＴの内部に所要のエアを注入して
所要圧力に加圧出来るようにしている。上記チューブＴ
を取り付けたスリーブ状の強化繊維Ｆは、予め金型Ｍの
キャビティＣ内にセットしておき、金型内に注入される
反応射出成形樹脂をマトリクス樹脂として製造してい
る。あるいは、熱可塑性樹脂からなる繊維と強化繊維と
を絡み合わせたコミングルヤーン繊維のブレイド、フィ
ラメントワインデイングで成形し、その中空部に上記チ
ューブＴを挿入し、この状態で金型に入れて、加熱、加
圧溶融して成形する場合もある。尚、上記チューブＴは
成形後に抜きとる場合もあるし、残存させている場合も
ある。

【０００３】上記のようにして金型成形されるテニスラ
ケットフレームは、図２に示すストリング１を張架する
ガット面２を囲む部分、即ち、トップ部３、両サイド部
４およびフレーク部５からなるストリングス張架部６の
断面形状を、図３に示す如き中空部Ｓを有する筒形状と
している。図中、７はグロメット嵌合凹部であり、該グ
ロメット嵌合凹部７の中心と、対向する内面部８とにガ
ット穴９,１０を穿設し、これらガット穴９,１０にスト
リングの糸１１を貫通し、グロメット嵌合凹部７に嵌合
したグロメット１２の穴１２ａに上記糸１１を通してい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記テニスラケットフ
レームにおいては、打球時において、歪みが抑制される
と共に破損が生じないことが要求されている。上記歪み
及び破損を発生させないためには、ストリングの糸が張
られるグロメット嵌合凹部７の肉厚を厚くする必要があ
り、この厚さは１.５ｍｍ以上にすれば打球時における
歪みが抑制されると共に、破損が発生しにくいことを従
来の種々の実験より本発明者は見いだしている。

【０００５】しかし、上記肉厚を１.５ｍｍ以上の厚さ
にするには繊維含有量を多くする必要があるが、繊維含
有量を多くすると、金型成形時において、外周面はキャ
ビティの型面により規制されているため、可撓性チュー
ブＴが位置する中空部側へ皺として突出せざるを得ず、
図４に示す突起１５を発生しやすい問題がある。

【０００６】また、金型のキャビティＣの断面周長に対
して、スリーブ状強化繊維の周長が大きい場合も、上記
中空部側に皺となって突出して突起１５を発生する。特
に、フレームの断面周長を均一とせずに変化させて設計
し、この設計に合わせて金型のキャビティＣの断面周長
を変化させている場合、従来のスリーブ状強化繊維の断
面周長は略均一であるため、キャビティの断面周長が小
さい部分では、中空部側への突起１５が発生する。

【０００７】さらに、スリーブ状強化繊維に対して、キ
ャビティにセット前に、バインダーとなる樹脂を塗布あ
るいは浸漬して強化繊維を相互に接着していない場合に
は、繊維のボリュームが大きくなり、その断面周長が大
きくなりやすく、上記中空部側への突起１５が発生しや
すい。特に、上記したようにグロメット嵌合凹部の肉厚
を１.５ｍｍ以上の厚さとするには、グロメット嵌合凹
部に集中的に繊維量を多くすることが好ましいが、スリ
ーブ状強化繊維では、グロメット嵌合凹部のみ繊維量を
多くするこは出来ないため、全体的に繊維量を多くせざ
るを得ない。よって、これら繊維をバインダーで接着し
ていないと、その周長がキャビティの断面周長より必然
的に長くなり、その結果、上記突起１５が発生すること
となる。

【０００８】尚、熱可塑性樹脂からなる繊維と強化繊維
を絡み合わせたコミングルヤーンでスリーブ状強化繊維
を成形し、それを金型で加熱加圧成形する場合、およ
び、予め強化繊維を金型にセットして反応射出成形樹脂
をマトリクス樹脂として注入して成形する場合には、強
化繊維にバインダーとなる樹脂を相当量塗布・浸漬して
おくことが必要となり、繊維とマトリックスの界面の接
着性が低下し、好ましくない。よって、バインダーを塗
布・浸漬していないスリーブ状強化繊維が用いられ、上
記した強化繊維の断面周長が大となって突起が生じるこ
ととなる。

【０００９】上記のように、強化繊維の断面周長が金型
キャビティの断面周長より大となること等により、図４
に示す中空部側へ皺として強化繊維を含む突起１５が発
生した場合、下記の問題が生ずる。 見かけ上の連続繊維の切断となり、フレームの強度、
耐久性にバラツキが発生する。 成形時の圧力が不均一となり、樹脂の未含浸部が発生
しやすい。 テニスラケットを使用する時、応力が集中しやすい。 上記した〜の点からフレームの剛性および固有振動
数にバラツキが発生する欠点が生じる。

【００１０】本発明は上記した問題に鑑みてなされたも
ので、フレームのグロメット嵌合凹部の肉厚を１.５ｍ
ｍ以上の厚さとすると共に、中空部側への皺として出る
突起を出来る限り抑制して、上記強度、耐久性、剛性お
よび固有振動数のバラツキを低減することを目的として
いる。

【００１１】上記目的を達成するためは、本発明は請求
項１で、繊維強化樹脂を金型成形して筒状フレームを設
けているテニスラケットにおいて、上記フレームの重量
が２００ｇ〜３６０ｇ、その内の強化繊維の含有率が４
０重量％〜７０重量％、グロメット嵌合凹部の肉厚が
１.５ ｍｍから３.Ｏｍｍの範囲であり、かつ、上記強
化繊維は予めスリーブ状として、該スリーブ状強化繊維
の断面周長をフレームの断面周長の９０ ％〜１１２％
の範囲に入るように設定し、少なくともフレームのトッ
プ部では成形時に中空部側へ皺となって突出する繊維を
含む突起の高さを２．５ｍｍより低くしているテニスラ
ケットを提供している。上記皺として中空部へでる突起
の高さを２．５ｍｍより低くしているのは、実験した結
果、２.５ｍｍ以上となると強度、剛性、固有振動数に
大きなバラツキが発生するが、２．５ｍｍより低くする
と許容できる範囲のバラツキしか発生していないことが
判明したためである。

【００１２】また、上記のように、強化繊維は、予めス
リーブ状としており、該スリーブ状の強化繊維の断面周
長を、フレームの断面周長の９０％〜１１２％の範囲に
入るように設定している。フレームの断面周長は金型の
キャビティの型面の断面周長と一致しており、よって、
スリーブ状強化繊維の断面周長を金型の断面周長の９０
％〜１１２％の範囲に設定していることとなる。このよ
うに設定しているのは、実験した結果、上記１１２％よ
り小さくすると、皺となって中空部側へ出る突起の高さ
が２．５ｍｍより低くなるためである。また９０％以上
としているのは、繊維含有率を増大する必要があるから
であり、９０％より少ないと、製品断面にかかる圧力が
小さく、見かけ上の肉厚が大きくなるものの樹脂浸透が
悪く、当該部分の強度向上を図れないからである。

【００１３】また、請求項２は、上記フレームの断面周
長が、トップ部からサイド部へ、サイド部からフレーク
部にかけて順次変化している請求項１に記載のテニスラ
ケットを提供するものである。テニスラケットでは、プ
レー時に最も打球を受ける位置であるスイートスポット
部分のフレーム、即ち、図２において、ガット面の中心
Ｏを通る水平線Ｌ上の両側のサイド部からシャフト方向
へ３０°の範囲では、フレームの断面周長を、他のトッ
プ部およびフレーク部より大としており、トップ部およ
びフレーク部から上記サイド部に向かって順次増大させ
ている。尚、ガット面を時計面として、ガット面の中心
を時計の針の支点と見なすと、上記ガット面の中心を通
る水平線上の両側のサイド部は３時の位置であり、該位
置からシャフト方向へ３０°の位置は４時の位置であ
る。よって、上記位置を３時、４時の位置と記載する。

【００１４】さらに、請求項３で、スリーブ状の強化繊
維を予め形成する時に、その断面周長を、成形するフレ
ームの断面周長に合わせて変化させて形成し、ついで、
形成したスリーブ状強化繊維の中空部に可撓性チューブ
を挿入し、上記可撓性チューブ内にエアを注入して、上
記スリーブ状強化繊維の断面周長が、上記フレームの断
面周長と一致する金型のキャビティの断面周長の９０％
〜１１２％の入るように保持しておき、上記可撓性チュ
ーブを取り付けた状態でスリーブ状強化繊維を金型内に
セットし、強化繊維のうちの熱可塑性樹脂を加熱加圧溶
融して硬化し、あるいは金型内に注入する樹脂を強化繊
維に含浸させて硬化して、少なくとも、フレームのトッ
プ部において、グロメット嵌合凹部の肉厚が１.５ｍｍ
〜３.Ｏｍｍの範囲で、中空部側へ皺として突出する繊
維を含む突起の高さが２.５ ｍｍより小さくなるように
成形しているテニスラケットの製造方法を提供するもの
である。

【００１５】また、請求項４では、上記スリーブ状強化
繊維を金型内にセットする前に、ラップ材を巻いて、あ
るいは、チューブで被覆して、強化繊維の断面周長を金
型の断面周長の９０％〜１１２％の範囲に保持している
請求項３に記載の製造方法を提供するものである。

【００１６】上記ラップ材およびチューブは樹脂成形時
に問題のない材料のものを用いている。また、ラップ材
としてテープ材を用い、該テープ材をスパイラルにラッ
ピングしていく事が好ましい。尚、金型内で反応射出成
型樹脂を注入して強化繊維に含浸させる場合には、ラッ
プ材あるいはチューブは樹脂を内部に浸透させる不織布
等より形成している。

【００１７】上記スリーブ状強化繊維を金型内に予め配
置し、反応射出成形樹脂を注入し、強化繊維に含浸して
硬化させる場合には、ＲＩＭナイロンやシクロペンタジ
エンがマトリクス樹脂として好適に用いられる。上記Ｒ
ＩＭナイロンは金型のキャビティ内に重合触媒と開始剤
を含む溶融したラクタム類を注入し、これを加熱により
ポリアミド重合するモノマーキャステイング法により成
形している。

【００１８】上記モノマーであるω−ラクタム類として
は、α−ピロリドン、α−ピペリドン、ε−カプロラク
タム、ω−エナントラクタム、ω−カプリロラクタム、
ω−ペラルゴノラクタム、ω−デカノラクタム、ω−ウ
ンデカノラクタム、ω−ラウロラクタム、あるいはこれ
らのc−アルキル置換−ω−ラクタム、並びにこれらの
２種以上のω−ラクタムの混合物等が挙げられる。ま
た、ω−ラクタムは必要に応じて改良成分(ソフト成分)
を含むことができる。上記ソフト成分は分子中に使用す
る開始剤と反応する官能基を有し、しかもＴgの低い化
合物で通常官能基を有するポリエーテルや液状ポリブタ
ジエンなどが使用される。上記ω−ラクタム類として使
用される市販の原料としては、宇部興産株式会社のＵＢ
Ｅナイロン(ＵＸ−２１)がある。これはアルカリ触媒と
カプロラクタムからなるＡ成分と、ソフト成分を含むプ
レポリマーとカプロラクタムからなるＢ成分とから構成
されている。

【００１９】上記重合触媒としては、水素ナトリウムが
好ましいが、その他のナトリウム、カリウム、水素化リ
チウム等の公知のω−ラクタムの重合触媒を使用するこ
とが出来る。その添加量はω−ラクタムに対して０.１
モル％〜０.５モル％の範囲が好ましい。

【００２０】また、重合開始剤としては、Ｎ−アセチル
−ε−カプロラクタムが用いられるが、その他のトリア
リルイソシアネート、Ｎ−置換エチレンイミン誘導体、
１,１'−カルボニルビスアジリジン、オキサソリン誘導
体、２−(Ｎ−フェニルベンズイミドイル)アセトアニリ
ド、２−Ｎ−モリホリノ−シクロヘキセン−１,３−ジ
カルボキサイリド等の既に公知のイソシアネート、カル
ボジイミド等の化合物を用いることが出来る。これらの
重合開始剤の添加量は、ω−ラクタムの量に対して、
０.０５モル％〜１.０モル％の範囲内にあることが好ま
しい。

【００２１】マトリックス樹脂としてシクロペンタジエ
ンを用いる場合は、重合性モノマーとして、ジシクロペ
ンタジエンのほか、ジヒドロジシクロペンタジエン、ト
リシクロペンタジエン、テトラシクロペンタジエン、シ
クロペンタジエン−メチルシクロペンタジエン共二重体
等が用いられる。

【００２２】上記シクロペンタジエン樹脂の重合触媒と
しては、タングステン、モリブデン、タンタル等のハロ
ゲン化物、オキシハロゲン化物、酸化物、有機アンモニ
ウム塩などが好適に用いられる。重合開始剤(活性剤)と
しては、周期律表第I族〜第IIIの金属のアルキル化物を
中心とする有機金属化合物、アルコール、フェノールな
ど酸素含有化合物などが好適に用いられる。さらに、上
記触媒及び活性剤を含む溶液重合反応が非常に速く開始
されるので、成形用金型に充分に流れ込まない間に硬化
起こることがあるため、活性調節剤としてアルキレング
リコールまたはポリアルキルレングリコールから選ばれ
るグリコール化合物のモノエーテルおよび／またはモノ
エーテルが好適に用いられる。

【００２３】マトリクス樹脂として反応射出成形する樹
脂として、上記ＲＩＭナイロン、シクロペンタジエンの
他、エポキシ、ウレタン等が好適に用いられる。

【００２４】上記マトリクス樹脂を金型へ注入する際に
は、金型温度を通常４０℃〜１３０℃範囲とし、通常、
１〜５分間重合反応を行っている。また、予め金型のキ
ャビティ内に配置している強化繊維内へのモノマーの浸
透を向上させるために、金型キャビティ内を減圧状態に
することが好ましい。

【００２５】上記強化繊維としては、炭素繊維、ガラス
繊維、アルミナ繊維、炭化ケイ素繊維、スチールワイ
ヤ、アモルファス金属繊維、アラミド繊維、ポリエステ
ル繊維、ナイロン繊維、ポリエチレン繊維及び／または
それらの混合物が好適に用いられる。

【００２６】

【作用】本発明の請求項１の構成として、ストリングに
よる張力が負荷されるフレームのグロメット嵌合凹部の
肉厚を１.５ｍｍ〜３.０ｍｍの厚さとしているため、打
球時におけるフレームの歪みを抑制することが出来ると
共に、破損を軽減出来る。また、上記のようにグロメッ
ト嵌合凹部の肉厚を大とするため、強化繊維量を増大し
た場合、金型による成形時に、中空部側に皺となって突
出する強化繊維を含む突起が発生しやすいが、この突起
を２.５ｍｍより低くしているため、この突起が高く突
出した場合に生じる強度、剛性および固有振動数のバラ
ツキを低減出来る。しかも、テニスラケットフレームで
は、トップ部が最も歪み荷重を受けて損傷が発生しやい
ため、少なくともトップ部では上記成形時に皺となって
発生する突起を２.５ｍｍより低く規制しているため、
トップ部に生じる歪み及び損傷を低減できる。

【００２７】また、上記のように、スリーブ状強化繊維
の断面周長を成形するフレームの断面周長さの９０％〜
１１２％の範囲に設定しておくと、上記皺となって発生
する強化繊維を含む突起を２.５ｍｍより低く抑制する
ことが出来、かつ、強化繊維の含有量を多くして、強度
向上を図ることが出来る。

【００２８】また、請求項２の構成として、フレームの
断面周長さを変化させると、フレームの剛性を調整する
ことが出来る。

【００２９】さらに、請求項３の方法によれば、自動的
に形成できるスリーブ状の強化繊維を用いて、しかも、
グロメット嵌合凹部の肉厚を所要の厚さ（１.５ｍｍ〜
３.０ｍｍ）としながら、金型成形時に皺となって発生
する強化繊維を含む突起を２.５ｍｍより低くすること
が出来る。

【００３０】また、請求項４の方法を用いて、スリーブ
状とした強化繊維の外周にラップを巻き付けて、あるい
は、チューブをかぶせているために、強化繊維の断面周
長を設定した長さに容易かつ確実に保持する事が出来
る。

【００３１】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例を参照して
説明する。本発明の実施例に係わるテニスラケットは前
記図２に示すテニスラケットと同一の形状であり、該テ
ニスラケットのフレームのストリング張架部は前記図３
に示すストリング張架部６の断面形状と同一の断面形状
で、ガット面２を囲むトップ３の頂点Ｐ１からサイド部
３をへてフレーク部４の下端点Ｐ２まで、同一断面形状
としている。よって、本実施例のテニスラケットおよび
フレームは図２および図３を用いて説明する。即ち、フ
レームのストリング張架部６は八角形状の筒状で、ガッ
ト面２に内接する内面部８と、該内面部８に対向させて
凹状に形成したグロメット嵌合凹部７とに、ガット孔
９,１０を夫々穿設している。上記フレームの断面にお
いて、ガット面と平行でストリング糸の貫通方向が面内
方向Ｘとなり、該面内方向Ｘと直交する方向が面外方向
Ｙとなる。フレームにおける面内方向Ｘの厚みｗ１とは
内面部８の内端面からグロメット嵌合凹部７の外端面ま
での寸法を指し、面外方向Ｙの厚みｗ２とは、両側の連
結部１９Ａと１９Ｂの外端面の寸法を指す。

【００３２】上記フレームは、前記図４の断面図に示す
従来の構造と同様に、図５に示すように、スリーブ状と
した強化繊維Ｆに樹脂を含浸させて金型で成形してお
り、成形後に上記ガット孔９,１０を穿設している。図
５に示す本発明のフレームでは、そのグロメット嵌合凹
部７の肉厚Ｗを１.５ｍｍ〜３.０ｍｍの範囲に設定し、
かつ、金型成形時において皺となって中空部側へ突出す
る強化繊維Ｆを含む突起１５の高さＨを２.５ｍｍ以下
としている。尚、上記突起１５の高さＨを２.５ｍｍ以
下としているのは、少なくともトップ部３においてであ
り、他の部分では突起１５の高さが２.５ｍｍ以下とな
っている方が好ましいが、トップ部以外の他の部分に
２.５ｍｍを越える高さの突起１５が存在しても、トッ
プ部３に存在する場合より影響が少ないため、トップ部
３における突起１５の高さが２.５ｍｍ以下であれば、
本発明の範囲に包含される。

【００３３】上記突起１５の高さＨが２.５ｍｍ以下と
するために、本発明では、前記図１で示すスリーブ状強
化繊維Ｆの断面周長を、金型ＭのキャビティＣの型面の
断面周長に合うように予め形成している。即ち、図６
(Ａ)に示すように、金型のキャビティＣの断面周長（図
中、太実線で示す）Ｌ１に対して、図６(Ｂ)に示すよう
に、スリーブ状強化繊維Ｆの断面周長（図中、太実線で
示す）Ｌ２を９０％〜１１２％の範囲となるように設定
している。即ち、スリーブ状強化繊維Ｆをフィラメント
ワインディングで形成した時はマンドレルに巻き付けた
繊維の外周面、プリプレグシートを積層してスリーブ状
に形成した時は最外周面に積層したプリプレグシートの
外周の周長を上記のように設定している。

【００３４】上記スリーブ状強化繊維Ｆの断面周長Ｌ２
を上記のように設定するため、スリーブ状強化繊維Ｆを
図７(Ａ)(Ｂ)に示すように、マンドレル２０の強化繊維
ｆを巻き付けて成形する場合には、マンドレル２０の円
周を金型の上記断面周長Ｌ１に合わせて、その外周面に
巻き付けるチューブＴおよび強化繊維ｆの肉厚を考慮し
て予め形成している。かつ、成形するフレームは長さ方
向に断面周長を変化させ、両側サイド部４では断面周長
をトップ部３およびフレーク部５より大としているた
め、マンドレル２０は図７に示すように、長さ方向に直
径を変えたものを使用し、かつ、強化繊維ｆをチューブ
Ｔを介して巻くつけた後にマンドレル２０を引き抜く必
要があるため、マンドレル２０を２以上に分割してい
る。

【００３５】また、図８(Ａ)(Ｂ)に示すように、内圧用
チューブＴの径を制御して、該チューブＴの外周のスリ
ーブ状強化繊維Ｆの断面周長Ｌ２が金型の断面周長Ｌ１
に合わせる方法を用いることも出来る。上記内圧用チュ
ーブＴは耐熱性及び耐圧性が必要であり、かつ、伸びの
あるチューブを用いても良い。

【００３６】さらに、図９(Ａ)に示すように、形成した
スリーブ状強化繊維Ｆの外周に、成形時に問題がない材
料からなるテープ２１をスパイラル状に巻き付けて、ス
リーブ状強化繊維Ｆの断面周長Ｌ２を金型の断面周長Ｌ
１に合わせる事も出来る。尚、テープ２１を巻き付ける
時、強化繊維を捩ることなく、かつ、断面周長をコント
ロールするように、テンションを制御することが好まし
い。さらに、図９(Ｂ)に示すように、上記テープ２１に
代えて、金型の断面周長Ｌ１に合わせて外径を形成した
チューブ２２でスリーブ状強化繊維Ｆを被覆してもよ
い。

【００３７】尚、熱可塑性樹脂からなる繊維を強化繊維
とを絡み合わせたコミングルヤーンからスリーブ状強化
繊維Ｆを形成して、金型内で加熱、加圧してフレームを
成形する場合は、上記熱可塑性樹脂と同じ材料からなる
テープ２１あるいはチューブ２２で被覆している。ま
た、スリーブ状強化繊維Ｆを金型内に予めセットして、
反応射出成形樹脂を注入してフレームを成形する場合に
は、樹脂が含浸する隙間の大きな不織布等からなるテー
プ２１あるいはチューブ２２で被覆している。

【００３８】上記のいずれかの方法で、スリーブ状強化
繊維Ｆの断面周長Ｌ２を金型の断面周長Ｌ１に対して９
０％〜１１２％に保持した状態で、金型Ｍにおいて樹脂
を含浸させてフレームを成形している。

【００３９】

【実験例】別紙表１に示す本発明の実験例１、２、３の
テニスラケットフレームと、比較例１、２、３のテニス
ラケットフレームを製造した。上記実験例および比較例
とも、下記の寸法の成形金型で成形した。 トップ部分断面周長 ５８ｍｍ ４時断面周長 ６２ｍｍ トップ部面内方向厚み １２ｍｍ トップ部面外方向厚み ２０ｍｍ ４時面内方向の厚み １２ｍｍ ４時面外方向の厚み ２３ｍｍ

【００４０】

【表１】

【００４１】実験例１および比較例１は、強化繊維とし
てカーボン／ナイロンのコミングルヤーンを用い、φ１
３ｍｍ〜φ１５ｍｍのマンドレルにシリコンチューブを
介してフィラメントワンディンで巻き付けてスリーブ状
強化繊維を形成した。実施例１については、さらにスリ
ーブ状強化繊維の外周面にナイロンテープをラッピング
した。実施例１、比較例１とも、マンドレルを引き抜い
た後、上記金型のキャビティ内にセットした。実施例１
のスリーブ状強化繊維のトップ部の断面周長は５９ｍｍ
〜６０ｍｍに形成しており、上記金型のトップ部の断面
周長５８ｍｍに対して、９０％〜１１２％の範囲とし、
同様に、スリーブ状強化繊維の４時の断面周長は６５ｍ
ｍ〜６６ｍｍで、金型の４時の断面周長６２ｍｍに対し
て９０％〜１１２％の範囲内とした。これに対して、比
較例１のスリーブ状強化繊維のトップ部の断面周長は６
３ｍｍ〜６７ｍｍで金型の断面周長に対して１１２％よ
り大きくした。同様に比較例１のスリーブ状強化繊維の
４時の断面周長は６５ｍｍ〜６９ｍｍで、金型の断面周
長に対して１１２％以下とした。上記実験例１および比
較例１のスリーブ状強化繊維を上記金型のキャビティ内
にセットした後、加圧すると共に２６０℃で加熱し、上
記コミングルヤーンのナイロンを溶融してカーボン繊維
に含浸させ、テニスラケットフレームを成形した。

【００４２】その結果は、表１に示すように、実施例１
および比較例１とも重量は２９５ｇ〜３０５ｇであり、
実施例１ではトップ部のグロメット嵌合凹部の肉厚は
１.８ｍｍ〜１.７ｍｍで、該トップ部において皺として
発生した強化繊維を含む突起の高さは、１.２ｍｍ〜０.
８ｍｍであった。これに対して、比較例１では、グロメ
ット嵌合凹部の肉厚は１.６ｍｍ〜１.８ｍｍで、突起の
高さは２.５ｍｍ〜２.３ｍｍであった。

【００４３】実験例２は、強化繊維としてカーボン／エ
ポキシのプリプレグシートを、φ１３.５ｍｍ〜φ１５.
５ｍｍのマンドレルに巻き付けて積層してスリーブ状強
化繊維を形成した。比較例２は、φ１５.５ｍｍの均一
径のマンドレルを使用して、プリプレグジートの外周面
には何も被覆せず、プリプレグのままとした。かつ、ス
リーブ状強化繊維の中空部には外周長さが均一なナイロ
ンチューブが挿入されている。この状態で、上記金型の
キャビティ内にセットした。実施例２のスリーブ状強化
繊維のトップ部の断面周長は５５ｍｍ〜５６ｍｍで、上
記金型のトップ部の断面周長５８ｍｍに対して、９０％
〜１１２％の範囲とし、同様に、スリーブ状強化繊維の
４時の断面周長は６１ｍｍ〜６３ｍｍで、金型の４時の
断面周長６２ｍｍに対して９０％〜１１２％の範囲内と
した。これに対して、比較例２のスリーブ状強化繊維の
トップ部の断面周長は６５ｍｍ〜６６ｍｍで金型の断面
周長に対して１１２％より大きくした。また、比較例２
のスリーブ状強化繊維の４時の断面周長は６５ｍｍ〜６
６ｍｍで、金型の断面周長に１１２％より小さくした。
上記実験例２および比較例２のスリーブ状強化繊維を上
記金型のキャビティ内にセットした後、加圧すると共に
１５０℃で加熱して、テニスラケットフレームを成形し
た。

【００４４】その結果は、表１に示すように、実験例２
および比較例２の重量は２９５ｇ〜３０５ｇであった。
実験例２ではトップ部のグロメット嵌合凹部の肉厚は
１.６ｍｍ〜１.７ｍｍで、該トップ部において皺として
発生した強化繊維を含む突起の高さは、０ｍｍ〜０.３
ｍｍであった。これに対して、比較例２では、グロメッ
ト嵌合凹部の肉厚は１.６ｍｍ〜１.８ｍｍで、突起の高
さは２.６ｍｍ〜２.８ｍｍであった。

【００４５】実験例３と比較例３は、強化繊維としてス
リーブ状に編んだカーボンのブレイドを用い、φ１４ｍ
ｍのマンドレルに巻き付けて積層してスリーブ状強化繊
維を形成した。その外周面にはガラス不織布をラッピン
グした後、マンドレルを抜き取った。実施例３の内圧用
チューブのトップ部周長は４４ｍｍであり、４時部周長
は４９ｍｍである。また、比較例３の内圧用チューブの
周長は４９ｍｍ均一である。ついで、反応射出成形用の
金型のキャビテイ内にセットした。実施例３のスリーブ
状強化繊維のトップ部の断面周長は６１ｍｍ〜６２.５
ｍｍで、上記金型のトップ部の断面周長５８ｍｍに対し
て、９０％〜１１２％の範囲とし、同様に、スリーブ状
強化繊維の４時の断面周長は６６ｍｍ〜６８ｍｍで、金
型の４時の断面周長６２ｍｍに対して９０％〜１１２％
の範囲内とした。これに対して、比較例３のスリーブ状
強化繊維のトップ部の断面周長は６６ｍｍ〜６８ｍｍで
金型の断面周長に対して１１２％より大きくした。ま
た、比較例２のスリーブ状強化繊維の４時の断面周長は
６６ｍｍ〜６８ｍｍで、金型の断面周長に１１２％より
小さくした。上記実験例３および比較例３のスリーブ状
強化繊維を上記金型のキャビティ内にセットした後、Ｒ
ＩＭナイロンを注入し、強化繊維に含浸して硬化しフレ
ームを成形した。

【００４６】その結果は、表１に示すように、実験例３
および比較例３の重量は３０５ｇ〜３１５ｇであった。
実験例３ではトップ部のグロメット嵌合凹部の肉厚は
２.０ｍｍ〜２.１ｍｍで、該トップ部において皺として
発生した強化繊維を含む突起の高さは、２.２ｍｍ〜２.
３ｍｍであった。これに対して、比較例３では、グロメ
ット嵌合凹部の肉厚は１.９ｍｍ〜２.０ｍｍで、突起の
高さは２.６ｍｍ〜３.０ｍｍであった。

【００４７】上記のように、本発明の実験例では、トッ
プ部のグロメット嵌合凹部の肉厚を１.６ｍｍ〜２.１ｍ
ｍの厚さにした場合に、該トップ部に皺として発生する
突起の高さを０〜２.３ｍｍに押えることができた。こ
れに対して、比較例では、トップ部のグロメット嵌合凹
部の肉厚を１.６ｍｍ〜２.０ｍｍの厚さとした場合、該
トップ部に皺として発生する突起の高さが２.５ｍｍ〜
３.０ｍｍに達していた。

【００４８】上記実験例１〜３および比較例１〜３のテ
ニスラケットをそれぞれ７個ずつ設け、それらのトップ
部の頂圧剛性（kgf/cm）を測定した。即ち、図１０に示
すように、フレームのサイド部とヨーク部の間の打球面
の下部両側部を指示具３１で固定し、垂直にラケットを
保持し、トップ部に向かって加圧具３２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。その各７個のテニスラケットにおける剛性
の平均値は、表１に示す通りであり、本発明の実験例１
は１３２〜１３８、実験例２は１３６〜１４３、実験例
３は１３４〜１３９であった。これに対して、比較例１
は１０７〜１３５、比較例２は１２０〜１３９、比較例
３は１０６〜１３９で、比較例は実験例に比べて、全体
として剛性が低く、かつ、バラツキも大きかった。

【００４９】また、上記７個づつ設けた実験例１〜３、
比較例１〜３についてフレームの固有振動数（Ｈｚ）を
図１１に示す装置を用いて測定した。即ち、固定部材４
０から鉛直方向に垂下して宙吊り状態としたラケットフ
レームの下端部をインパクトハンマー４１で加振し、こ
のインパクトハンマー４１に取り付けたフォースピック
アップ４２で入力振動を計測すると共に、インパクトハ
ンマー４１で打撃する面と反対側の面に固定した加速度
ピップアップ４３により応答振動を測定している。さら
に、これらの入力振動および応答振動の測定値をアンプ
を介して接続した周波数解析装置（図示せず）に入力し
て解析し、固有振動数（Ｈｚ）を測定した。その結果
は、表１に示す通りであり、本発明の実験例１は１８２
〜１８４、実験例２は１９８〜２００、実験例３では１
７９〜１８３であった。これに対して、比較例１は１７
０〜１８３、比較例２は１８８〜２０１、比較例３は１
６４〜１８０で、固有振動数の振れ幅が大きく、バラツ
キが大きかった。

【００５０】また、上記７個ずつ設けた実験例１〜３、
比較例１〜３について、トップ部の強度を前記図１０に
示す装置で測定した。即ち、フレームのトップ部に加圧
具３２を５０ｍｍ／分の一定速度で移動させて加重し
た。上記加圧具３２にロードセル（図示せず）を取り付
け、荷重値を検出した。この測定で得られた頂圧強度
（kgf）は表１に示す通り、実験例１は１９５〜２０
３、実験例２は２０８〜２１２、実験例３は１９４〜２
０３であった。これに対して、比較例１は１５９〜１９
４、比較例２は１８０〜２１０、比較例３は１６３〜１
９７で、対応する実験例より夫々強度は低かった。

【００５１】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
に係わる請求項１に記載のテニスラケットでは、フレー
ムの少なくともトップ部のグロメット嵌合凹部の肉厚を
１.５ｍｍ〜３.０ｍｍの範囲にして、その肉厚を大とし
て強度を高めているため、打球時にグロメット嵌合凹部
にストリング糸からの引張力で負荷されても、歪みの発
生を抑制することができると共に、該グロメット嵌合凹
部から亀裂が入ってフレームが破損するのを低減、防止
できる。しかも、上記のようにグロメット嵌合凹部の肉
厚を大として強度を高める場合、当該部分の強化繊維の
含有量を増加させる必要があるが、このように、グロメ
ット嵌合凹部の強化繊維含有量を高めると、従来は、金
型成形時にフレームの中空部側へ皺となって突起が発生
しやすかったが、本発明では、この突起の高さをトップ
部において２.５ｍｍ以下に低減している。よって、上
記突起の存在により従来発生していた強度、剛性、固有
振動数のバラツキを抑制することができる。

【００５２】また、上記のように、スリーブ状強化繊維
の断面周長を成形するフレームの断面周長さの９０％〜
１１２％の範囲に設定しているため、上記皺となって発
生する強化繊維を含む突起を２.５ｍｍより低くするこ
とが出来、かつ、強化繊維の含有量を多くして、強度向
上を図ることが出来る。

【００５３】また、請求項２の構成としてフレームの断
面周長さを変化させると、フレームの剛性を調整するこ
とが出来る。即ち、面外方向の剛性を効率よく高めるた
め、３時から４時の部分の断面周長を最大とし、トップ
部から３時にかけて断面周長を次第に大きくしていくこ
とが好ましい。よって、フレームの断面周長に合わせて
９０％〜１１２％に設定するスリーブ状の強化繊維の断
面周長も変化させて、トップ部以外においても、金型成
形時に皺となって発生する突起の高さを抑制する方が好
ましい。

【００５４】さらに、請求項３の本発明の製造方法によ
れば、自動的に形成できるスリーブ状強化繊維を用い
て、繊維強化樹脂製のテニスラケットフレームを製造す
ることができ、製品の均一化、生産性の向上を図ること
ができる。しかも、フレームの肉厚、特に、負荷がかか
るグロメット嵌合凹部の肉厚を所要の厚さ（１.５ｍｍ
〜３.０ｍｍ）に正確に制御できるうえ、強化繊維量を
増大した場合に従来発生していた強化繊維を含む突起を
２.５ｍｍより低くすることができる。

【００５５】また、請求項４の方法を用いて、スリーブ
状とした強化繊維の外周にラップを巻き付けた場合、あ
るいは、チューブをかぶせた場合、スリーブ状強化繊維
の断面周長を設定長さに容易かつ確実に保持する事が出
来る。その結果、金型での成形時に、金型のキャビティ
型面の断面周長にスリーブ状強化繊維の断面周長を合わ
せることができ、成形時に従来発生していた上記突起の
発生防止、あるいは発生しても高さを抑制することがで
きる。

【００５６】尚、上記強化繊維に反応射出成形用樹脂を
含浸させて成形した場合、この反応射出成形されるマト
リクス樹脂として、ＲＩＭナイロンあるいはシクロペン
タジエンを用いると、これらの樹脂は振動吸収性および
強度が優れているため、成形されるテニスラケットの性
能向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 (Ａ)はテニスラケットの金型成形方法を示す
斜視図、(Ｂ)は金型のキャビティに強化繊維を配置した
状態を示す概略図である。

【図２】 テニスラケットの平面図である。

【図３】 図２のテニスラケットのフレームの拡大断面
図である。

【図４】 従来発生する問題点を示すフレームの断面図
である。

【図５】 本発明の実施例のフレームの断面図である。

【図６】 (Ａ)は本発明の金型の断面周長を示す図面、
(Ｂ)はスリーブ状強化繊維の断面周長を示す図面であ
る。

【図７】 (Ａ)は本発明において使用するマンドレルを
示す概略正面図、(Ｂ)は(Ａ)の断面図である。

【図８】 本発明方法の一例を示す断面図である。

【図９】 (Ａ)(Ｂ)は本発明の変形例を示す概略正面図
である。

【図１０】 テニスラケットのトップ部の剛性および強
度の測定手段を示す概略図である。

【図１１】 テニスラケットの固有振動数の測定手段を
示す概略図である。

【符号の説明】

３ トップ部 ４ サイド部 ６ ストリング張架部 ７ グロメット嵌合凹部 １２ グロメット Ｆ スリーブ状強化繊維 Ｍ 金型 Ｃ キャビティ

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 繊維強化樹脂を金型成形して筒状フレー
   ムを設けているテ二スラケットにおいて、 上記フレームの重量が２００ｇ〜３６０ｇ、その内の強
   化繊維の含有率が４０重量％〜７０重量％、グロメット
   嵌合凹部の肉厚が１.５ ｍｍから３.Ｏｍｍの範囲であ
   り、かつ、上記強化繊維は予めスリーブ状として、該ス
   リーブ状強化繊維の断面周長をフレームの断面周長の９
   ０ ％〜１１２％の範囲に入るように設定し、少なくと
   もフレームのトップ部では成形時に中空部側へ皺となっ
   て突出する繊維を含む突起の高さを２．５ｍｍより低く
   しているテニスラケット。
2. 【請求項２】 上記フレームの断面周長が、トップ部か
   らサイド部へ、サイド部からフレーク部にかけて順次変
   化している請求項１に記載のテニスラケット。
3. 【請求項３】 スリーブ状の強化繊維を予め形成する時
   に、その断面周長を、成形するフレームの断面周長に合
   わせて変化させて形成し、 ついで、形成したスリーブ状強化繊維の中空部に可撓性
   チューブを挿入し、 上記可撓性チューブ内にエアを注入して、上記スリーブ
   状強化繊維の断面周長が、上記フレームの断面周長と一
   致する金型のキャビティの断面周長の９０％〜１１２％
   の範囲に入るように保持しておき、 上記可撓性チューブを取り付けた状態でスリーブ状強化
   繊維を金型内にセットし、 強化繊維のうちの熱可塑性樹脂を加熱加圧溶融して硬化
   し、あるいは金型内に注入する樹脂を強化繊維に含浸さ
   せて硬化して、 少なくとも、フレームのトップ部において、グロメット
   嵌合凹部の肉厚が１.５ｍｍ〜３.Ｏｍｍの範囲で、中空
   部側へ皺として突出する繊維を含む突起の高さが２.５
   ｍｍより小さくなるように成形しているテニスラケット
   の製造方法。
4. 【請求項４】 上記スリーブ状強化繊維を金型内にセッ
   トする前に、ラップ材を巻いて、あるいは、チューブで
   被覆して、上記スリーブ状強化繊維の断面周長を上記フ
   レームの断面周長と一致する金型のキャビティの断面周
   長の９０〜１１２％の範囲に保持している請求項３に記
   載のテニスラケットの製造方法。