JP2766620B2

JP2766620B2 - テニスラケット用ガット

Info

Publication number: JP2766620B2
Application number: JP6294449A
Authority: JP
Inventors: 由実金光
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1994-11-29
Filing date: 1994-11-29
Publication date: 1998-06-18
Anticipated expiration: 2013-06-18
Also published as: JPH08150227A

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用ガット
に関し、詳しくは、テニスラケットに使用される合成繊
維製のテニスラケット用ガットのボールの飛び、打球感
等の向上に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】テニスラケット用のガットとして、牛や
羊の腸、鯨筋等の動物筋に適度の撚りをかけて樹脂をコ
ーティングしてなるガット（天然ガット）が提供されて
いる。この天然ガットは反発性、ボールの飛び、打球感
等は良好であるものの、耐久性、耐水性が低く、高価で
ある。

【０００３】これに対して、種々の合成繊維製のガット
（合成ガット）が提供されている。この合成ガットは、
耐久性、耐水性が良好で安価であるが、ボールの飛び、
打球感等は天然ガットより劣るため、できる限り天然ガ
ットに近い特性を得るための種々の試みがなされてい
る。

【０００４】従来、天然ガットの特性が優れているの
は、合成ガットと比較して引張試験により得られる応力
−歪み曲線が線形的であり、かつ、応力“０”（原点）
からの立ち上がり近くでの初期のバネ定数が高いためで
あるとされていた。そのため、天然ガットの特性に近づ
けるために、アラミド繊維等を使用した高弾性、高強度
の合成ガットが提案されていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】一般にテニスラケット
にガットを張設するときの張力は、１８〜３１ｋｇ（４
０〜７０ｌｂ）であるが、図７に示す天然ガット及び市
販されている合成ガットのバネ定数−荷重線図（サンプ
ル長は４０ｍｍとしている。）によれば、この荷重範囲
での天然ガットのバネ定数は６０ｋｇ／ｃｍ程度である
のに対して、合成ガットのバネ定数は７０〜１５０ｋｇ
／ｃｍ程度であり、合成ガットのバネ定数は天然ガット
のバネ定数よりも大きい。

【０００６】また、最も一般的な合成ガットであるナイ
ロン繊維製のガットの荷重−歪み曲線は、図８に示すよ
うに、荷重“０”からの立ち上がりの直線部分ａ、降伏
状態ｂ、荷重軸に凹である曲線部分ｃ、直線部分ｄ、ひ
ずみ軸に対して凹である曲線部分ｅを経て破断点ｆに至
る。従来の合成ガットでは、上記荷重−ひずみ線図のう
ち、荷重軸に対して凹である曲線部分ｃが上記１８〜３
１ｋｇ（４０ｌｂ〜７０ｌｂ）の荷重範囲となってい
た。すなわち、この図８及び上記した図７に示されてい
るように、上記荷重範囲では、合成ガットのバネ定数は
増大する傾向にある。これに対して、この荷重範囲にお
ける天然ガットのバネ定数は、図７に示すようにほぼ一
定（変化の傾きがほぼ“０”）である。

【０００７】合成ガットにおいてバネ定数が高いこと、
及びバネ定数が増大する傾向にあることは、ともに打球
感が硬くなり天然ガットの特性からかけ離れる要因とな
る。このように従来の合成ガットは、ラケットに張設し
た場合に相当する荷重範囲における弾性的性質が天然ガ
ットと異なるため、天然ガットのようなボールの飛び、
やわらかい打球感等を得ることができなかった。

【０００８】これに対して、本発明者は、種々の実験、
研究の結果、ラケットに張設したときにかかる張力に相
当する上記１８ｋｇ〜３１ｋｇ（４０〜７０ｌｂ）の荷
重範囲において、バネ定数が小さく、かつ、バネ定数が
一定若しくは減少の傾向にある（上記図８の荷重−歪み
線図において、直線部分ｄから曲線部分ｅが上記荷重範
囲となる）合成ガットであれば、天然ガットと同様の特
性を有することを見いだした。

【０００９】また、本発明者は、以下の分子論的、物理
的考察からも、上記図８の荷重−歪み曲線の直線部分ｄ
から曲線部分ｅが上記荷重範囲にあれば、上記直線部分
ａから曲線部分ｃが上記荷重範囲にある場合より、天然
ガットに近い特性を有する合成ガットが得られることを
見いだした。まず、ゴムの場合、荷重−ひずみ曲線は鎖
状分子がつくる網目組織のエントロピーを考慮すること
によって、定量的に説明する事ができる。このことは、
ゴムの変形に対する抵抗力の主たる要因が、いわゆる熱
振動下の最大エントロピー状態の実現にあること、つま
り非晶質部分の分子がランダムな構造をとろうとする
（外力への抵抗力）傾向に基づくものである。

【００１０】一方、繊維は晶質部と非晶質部よりなりた
っている。繊維の物性に大きな影響を与えているのは晶
質部ではなく、むしろ非晶質部であるが、ゴムよりもは
るかに多い結晶体の部分により、鎖状分子の分節の運動
が阻害され、ゴムよりもヤング率が高いといえる。更に
繊維ではファン・デル・ワールス力や水素結合のような
２次的結合力も関与し、分子が縮もうとするエントロピ
ー的な力と、分子相互間の引き合いに基づく内部エネル
ギー的な力との間、一種のバランスが保たれていると考
えられる。繊維の荷重−歪み曲線の直線部分ａにおい
て、まず伸びるのは非晶質部であり、晶質部は非晶質部
の１０％程度しか伸びない。繊維が伸びるにしたがっ
て、晶質部が伸びに拮抗するようになり、エントロピー
的に慣性力が作用するようになる。しかし、エントロピ
ーの効果はまだ小さく、内部エネルギー的なひき合い力
の方がはるかに大きく効いている。一般に初期弾性率と
なるのはこの範囲である。

【００１１】降伏状態ｂから曲線部分ｃの範囲では、鎖
状分子の分節が移動する程の大きな変形をおこしてラン
ダムな網目組織は強く配向し始め直線部分ｄから曲線部
分ｅではエントロピー的な慣性力とエネルギー的な引き
合い力との両方の効果が現れる。曲線部分ｅの半ばには
更に大きな鎖状分節の流れがおこり、ついに破壊してし
まう。このように、繊維がゴムのようなエントロピー的
な弾性を示すのは、直線部分ｄから曲線部分ｅの前半部
分であり、この部分では合成ガットは天然ガットと同様
の特性を有する。

【００１２】本発明は、以上の点を鑑みて、従来の合成
ガットにおける問題を解決し、天然ガットに近い良好な
ボールの飛び、やわらかい打球感等の特性を有する合成
繊維製のラケット用ガットを提供することを目的として
なされものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】従って、本発明は、合成
繊維よりなるラケット用ガットであって、サンプル長４
０ｍｍの引張試験における荷重−歪み線図の２０〜３０
ｋｇの荷重範囲の全領域において、バネ定数が２５〜９
０ｋｇ／ｃｍであり、かつ荷重に対するバネ定数の変化
の傾きが０〜−４ｋｇ／ｃｍ／ｋｇであることを特徴と
するラケット用ガットを提供するものである。

【００１４】

【作用】本発明に係るラケット用ガットでは、荷重−歪
み曲線の２０〜３０ｋｇの荷重範囲、すなわちラケット
に張設したときにかかる張力に相当するの荷重範囲の全
領域において、バネ定数をこの荷重範囲における天然ガ
ットのバネ定数とほぼ同様の２５〜９０ｋｇ／ｃｍと
し、かつ、この荷重範囲での荷重に対するバネ定数の変
化の傾きを天然ガットとほぼ同様の０〜−４ｋｇ／ｃｍ
／ｋｇとしているため、ボールを打球した場合の飛び、
やわらかい打球感及び反発係数が天然ガットとほぼ同様
であり、天然ガットを使用した場合と同様のフィーリン
グでボールを打つことができる。

【００１５】

【実施例】次に、図面に示す実施例に基づいて本発明に
ついて詳細に説明する。図１に示す実施例に係る合成繊
維製のラケット用ガット１（以下、「ガット」と略称す
る。）は、テニスラケット用ガットであり、繊維太さ３
〜３０００デニール程度、弾性率が約２００〜１０００
ｋｇ／ｍｍ²の繊維２を３本〜２０００本程度撚り合わ
せて樹脂で接着、コーティングしたマルチフィラメント
構造である。この繊維２はナイロン６、ナイロン６６等
のポリアミド樹脂からなる繊維である。また、繊維２の
撚りのピッチは、３〜４０ｍｍ／ｔｕｒｎとしている
が、よりをかけずに、引きそろえるのみの場合もある。
さらに、後述する加熱延伸の延伸倍率を０％〜５０％と
している。

【００１６】本実施例では、繊維２の繊維太さ、弾性
率、撚り合わせる繊維量（使用繊維量）、繊維を撚り合
わせる際の撚りのピッチ、ガットの延伸倍率等を調節す
ることにより、ラケットに張設して使用した際に相当す
る、サンプル長４０ｍｍの引張試験における荷重−歪み
曲線の２０〜３０ｋｇ（４０〜７０ｌｂ）の荷重範囲で
のバネ定数及び荷重に対するバネ定数の変化の傾きを下
記の範囲に設定している。

【００１７】まず、本実施例では、上記荷重範囲の全部
領域での、バネ定数を２５〜９０ｋｇ／ｃｍとし、同じ
荷重範囲における天然ガットのバネ定数（約６０ｋｇ／
ｃｍ）に近付けて設定している。すなわち、本実施例で
は、荷重が２０ｋｇ、２２ｋｇ、２４ｋｇ、２６ｋｇ、
２８ｋｇ、３０ｋｇの６点で測定したバネ定数が全て２
５ｋｇ／ｃｍ〜９０ｋｇ／ｃｍの範囲内となるようにし
ている。バネ定数の上限値を上記のように９０ｋｇ／ｃ
ｍとしているのは、バネ定数が大きいと上記したよう
に、打球感が硬くなり天然ガットの特性とかけ離れる要
因となるからである。また、バネ定数の下限値を上記の
ように２５ｋｇ／ｃｍとしているのは、バネ定数があま
りに小さいとガットとしての耐久性やラケットに調節し
て打球する際の打球感がなくなるが、この程度のバネ定
数であれば十分な耐久性、打球感が得られるからであ
る。

【００１８】また、本実施例では、上記荷重範囲の全領
域での、荷重に対するバネ定数の変化の傾きを−４ｋｇ
／ｃｍ／ｋｇ〜０ｋｇ／ｃｍ／ｋｇとして、同じ荷重範
囲における天然ガットのバネ定数の変化の傾き（約０ｋ
ｇ／ｃｍ／ｋｇ）に近付けて設定している。すなわち、
本実施例では、荷重２０ｋｇ〜２２ｋｇ、荷重２２ｋｇ
〜２４ｋｇ、荷重２４ｋｇ〜２６、２６ｋｇ〜２８ｋ
ｇ、２８ｋｇ〜３０ｋｇの５区間でのバネ定数の変化の
傾きを全て０〜−４の範囲内に設定している。バネ定数
の荷重に対する変化の傾きの上限値を上記のように
“０”に設定しているのは、上記したように同じ荷重範
囲における天然ガットのバネ定数はほとんど一定（バネ
定数の変化の傾きがほぼ“０”）だからである。一方、
バネ定数の荷重に対する変化の傾きの下限値を上記のよ
うに−４ｋｇ／ｃｍ／ｋｇとしているのは、バネ定数の
減少傾向があまりに大きいとガットとしての耐久性やラ
ケットに調節して打球する際の打球感がなくなるが、こ
の程度のバネ定数の変化の傾きであれば十分な耐久性、
やわらかい打球感が得られるからである。

【００１９】本実施例のガット１は、上記のようにテニ
スラケットに張設して使用する際の張力に対応する１８
〜３１ｋｇ（４０〜７０ｌｂ）の荷重範囲の全領域にお
けるバネ定数及び荷重に対するバネ定数の変化の傾きを
天然ガットに近づけているため、テニスラケットに張設
してテニスボールを打球した場合に、天然ガットと同様
の反発性、ボールの飛び、やわらかい打球感を得ること
ができる。また、本実施例のガット１は合成繊維製であ
るから、天然ガットと比較して耐久性、耐水性が優れ、
かつ安価である。

【００２０】なお、上記実施例に係るガット１は、以下
のように公知の方法により製造される。まず、ペレット
状態の繊維を紡糸、延伸しフィラメント状とする。次
に、２本以上のフィラメントを引き揃え、あるいは撚り
機により撚り合わせて接着剤により接着、コーティング
する。さらに、強度を向上するために加熱延伸を行う。

【００２１】本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、上記荷重範囲におけるバネ定数及びバネ定数の変
化の傾きが上記の範囲内にあれば、種々の変形が可能で
ある。例えば、上記ガットを構成する繊維は、ナイロン
６、ナイロン６６等のポリアミド樹脂に限定されず、ポ
リビニリデン、変成ナイロン等からなる合成繊維であっ
てもよい。また、上記接着剤もナイロン６製に限定され
ず、その他のナイロン系、ウレタン系等種々の接着剤を
使用することができる。

【００２２】（実験例）本発明の効果を確認するための
実験を行った。実験例として本発明に係る５種類のナイ
ロン６製のガット（実験例１から実験例５）を準備し
た。各実験例における繊維の太さ、繊維の弾性率、ガッ
トに使用する繊維の総量、撚りのピッチ、延伸倍率を下
記の表１に示すように上記実施例の範囲内で設定し、２
０ｋｇ〜３０ｋｇ（４０ｌｂ〜７０ｌｂ）の荷重範囲の
全領域におけるバネ定数を２５〜９０ｋｇ／ｃｍ、荷重
に対するバネ定数の変化の傾きを０〜−４の範囲に設定
している。実験例１から実験例５のバネ定数−ひずみ曲
線と荷重−歪み曲線は、それぞれ図２、図３に示すよう
になる。

【００２３】また、本実験では、下記の表１に示す比較
例１から比較例５のガットを準備した。比較例１は、実
験例５に対応する比較例であり、繊維の太さ、繊維の弾
性率、使用繊維量及び撚りのピッチは、第５実験例と同
じであるが、延伸倍率を２５％として、実験例５（延伸
倍率０％）と異ならせることにより、上記荷重範囲での
バネ定数を７５〜１５０ｋｇ／ｃｍ、バネ定数の傾きを
２．１〜５．４ｋｇ／ｃｍ／ｋｇとして、バネ定数と荷
重に対するバネ定数の変化の傾きの両方を本発明の範囲
外に設定している。

【００２４】比較例２は、実験例１に対応する比較例で
あり、繊維の太さ、使用繊維量、撚りのピッチ及び延伸
倍率は、第１実験例と同じであるが、繊維の弾性率を約
５００ｋｇ／ｍｍ²として実験例１（繊維の弾性率は約
３００ｋｇ／ｍｍ²）と異ならせることにより、上記荷
重範囲でのバネ定数を７７〜１１４ｋｇ／ｃｍ、バネ定
数の傾きを１．１〜２．６ｋｇ／ｃｍ／ｋｇとして、バ
ネ定数と荷重に対するバネ定数変化の傾きの両方を本発
明の範囲外に設定している。

【００２５】比較例３は、実験例４に対応する比較例で
あり、繊維の太さ、繊維の弾性率、撚りのピッチ及び延
伸倍率は、実験例４と同じであるが、使用繊維量を７５
６０デニールとして第４実験例（使用繊維料８８２０デ
ニール）と異ならせることにより、上記荷重範囲でのバ
ネ定数を１７〜２０ｋｇ／ｃｍとして本発明の範囲外に
設定している。ただし、比較例３における上記荷重範囲
での荷重に対するバネ定数の変化の傾きは０〜−０．７
であり本発明の範囲内にある。

【００２６】比較例４は、実験例３に対応する比較例で
あり、繊維の太さ、繊維の弾性率、撚りのピッチ及び延
伸倍率は、実験例３と同じであるが、使用繊維量を７５
６０デニールとして実験例３（使用繊維料８８２０デニ
ール）と異ならせることにより、上記荷重範囲での荷重
に対するバネ定数の変化の傾きを−３．９〜−４．７と
して本発明の範囲外に設定している。ただし、比較例４
における上記荷重範囲におけるバネ定数は３４〜７７ｋ
ｇ／ｃｍであり本発明の範囲内にある。

【００２７】比較例５は、実験例５に対応する比較例で
あり、繊維の太さ、繊維の弾性率、撚りのピッチ及び延
伸倍率は、実験例５と同じであるが、使用繊維量を１１
３４０デニールとして実験例５（１００８０デニール）
と異ならせることにより、上記荷重範囲でのバネ定数を
８２〜９４ｋｇ／ｃｍ、バネ定数の傾きを０〜１２．５
ｋｇ／ｃｍ／ｋｇとして、バネ定数と荷重に対するバネ
定数の変化の傾きの両方を本発明の範囲外と設定してい
る。比較例１から比較例５のバネ定数−荷重曲線、荷重
−歪み曲線は、それぞれ図４、図５に示す通りである。

【００２８】

【表１】

【００２９】本実験では、上記実験例１から実験例５及
び比較例１から比較例５について、フィーリングテスト
により、ボールの飛び、打球感、天然ガットに近いフィ
ーリングを有するかについて調べた。また、上記実験例
１から実験例５及び比較例１から比較例５について、反
発係数を測定した。なお、上記比較例１から比較例５に
加えて天然ガット（ＢＡＢＯＬＡＴ製のＶＳＡＬＬ
ＳＥＡＳＯＮ）についても上記フィーリングテストと反
発係数の測定を行った。

【００３０】上記ボールの飛び等のフィーリングテスト
では、各実験例、比較例のガットをテニスラケット（Ｄ
ＵＮＬＯＰ製ＰＲＯ−７０）に縦糸２７ｋｇ（６０ｌ
ｂ）、横糸２１．６ｋｇ（４８ｌｂ）で張設し、１１０
人のアマチュアトッププレーヤーに実際にテニスボール
を打球させ、ボールの飛び等について「良い」と答えた
人数を集計した。

【００３１】一方、反発係数の測定は図６に示すよう
に、上記した張力でガットを張設したテニスラケット５
を垂直状態で保持し、一定速度Ｖ₁でテニスボール６を
打球面に衝突させ、跳ね返されたテニスボール６の速度
Ｖ₂を測定した。反発係数は、上記速度Ｖ₁，Ｖ₂の比
（Ｖ₂／Ｖ₁）である。この反発係数（Ｖ₂／Ｖ₁）が大き
い程ボールの飛びが良いことを示している。

【００３２】上記フィーリングテニス及び反発係数の測
定の結果は表２に示す通りである。なお、この表２中ボ
ールの飛び、打球感及び天然ガットに近いフィーリング
か否かの欄では、◎は１１０人中９０人以上が「良い」
と答えた場合、○は１１０人中７０人〜８９人が「良
い」と答えた場合、△は１１０人中５０人〜６９人が
「良い」と答えた場合、×は１１０人中５０人未満が
「良い」と答えた場合を示している。

【００３３】

【表２】

【００３４】上記表２に示すように、実験例１から実験
例５のボールの飛び、打球感は、比較例１から比較例５
より良好であり、バネ定数及び荷重に対するバネ定数の
変化の傾きを本発明のように設定することにより、ボー
ルの飛び及び打球感が良好となることが確認できる。ま
た、上記表２に示すように、実験例１から実験例５の打
球感は、比較例１から比較例５より天然ガットに近いフ
ィーリングを有し、バネ定数及び荷重に対するバネ定数
の変化の傾きを本発明のように設定すれば、天然ガット
に近いフィーリングを得られることが確認できる。さら
に、反発係数（Ｖ₂／Ｖ₁）については、表２に示すよう
に、天然ガットが０．４３２であるのに対して、実験例
１から実験例５では０．４２３〜０．４３３、比較例１
から比較例５では０．４１９〜０．４２１であり、本発
明のガットは天然ガットと同様の反発係数を有すること
を確認できる。

【００３５】

【発明の効果】以上の説明から明らかように、本発明に
係るラケット用ガットでは、荷重−歪み曲線の２０〜３
０ｋｇの荷重範囲、すなわちラケットに張設したときに
かかる張力に相当する荷重範囲の全領域において、バネ
定数をこの荷重範囲における天然ガットのバネ定数とほ
ぼ同様の２５〜９０ｋｇ／ｃｍとし、かつこの荷重範囲
での荷重に対するバネ定数の変化の傾きを天然ガットと
ほぼ同様の０〜−４ｋｇ／ｃｍ／ｋｇとしているため、
ボールを打球した場合の飛び、やわらかい打球感及び反
発係数が天然ガットとほぼ同様であり、天然ガットを使
用した場合と同様のフィーリングでボールを打つことが
できる。

【００３６】また、本発明に係るラケット用ガットは、
合成繊維製であるため、耐久性、耐水性が優れ、かつ安
価である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るラケット用ガットを示
す概略斜視図である。

【図２】実験例１から実験例５のラケット用ガットの
バネ定数と荷重の関係を示す線図である。

【図３】実験例１から実験例５のラケット用ガットの
荷重と歪みの関係を示す線図である。

【図４】比較例１から比較例５のラケット用ガットの
バネ定数と荷重の関係を示す線図である。

【図５】比較例１から比較例５のラケット用ガットの
荷重と歪みの関係を示す線図である。

【図６】反発係数を説明するための概略図である。

【図７】天然ガット及び従来の合成ガットのバネ定数
と荷重の関係を示す線図である。

【図８】ナイロン繊維製のガットの荷重と歪みの関係
を示す線図である。

【符号の説明】

１ラケット用ガット２繊維５テニスラケット６テニスボール

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】合成繊維よりなるラケット用ガットであ
って、サンプル長４０ｍｍの引張試験における荷重−歪
み曲線の２０〜３０ｋｇの荷重範囲の全領域において、
バネ定数が２５〜９０ｋｇ／ｃｍであり、かつ荷重に対
するバネ定数の変化の傾きが０〜−４ｋｇ／ｃｍ／ｋｇ
であることを特徴とするテニスラケット用ガット。