JP3415577B2 - テニスラケット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、テニスラケットに
関し、特に、軽量な硬式テニスラケットに用いられるも
ので、反発性能とコントロール性能の向上を図るもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】近年、ラケットフレームの打球面の面外
方向に厚みを持たせた所謂「厚ラケ」が提供されてい
る。該厚ラケを必要とするユーザーは、女性やシニア層
といった少ない力で飛び性能を要求する層であり、軽量
で飛び性能の良いテニスラケットが求められている。さ
らに、女性やシニア層の中でも、競技思考の強いプレー
ヤーにおいてはコントロール性能にも優れたテニスラケ
ットが求められる。

【０００３】しかしながら、ラケットフレームとボール
との二物体が衝突する観点からみると、エネルギー保存
則からはラケットフレームが軽くなると、ボールの反発
係数が低下する。よって、ラケットフレームの軽量化は
反発性能の低下を招くこととなる。

【０００４】従来２８０ｇ以下の軽量テニスラケットに
おいて、ラケットフレームの反発性能を維持するには、
グリップエンドからラケットフレームの重心位置までの
距離であるバランスの値を大きくし、スイング方向の慣
性モーメントを維持することが一般的に行われている。

【０００５】また、ラケットフレームを軽量化したこと
に伴う反発性能の低下を解消するものとして、本出願人
は、特開平１１−５７０７４号において、面外方向（ラ
ケットフレームの厚み方向でボールが衝突する方向）の
一次固有振動数と面内方向（面外方向と直交方向）の一
次固有振動数の比を所定範囲とすることで、反発性能を
改善したラケットフレームを提案している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たようにバランスの値を大きくしスイング方向の慣性モ
ーメントを維持する場合には、反発性能は維持できて
も、振り抜きが悪く、非力な女性やシニア層にとって操
作性の悪いラケットフレームとなる。また、打球面の剛
性（面内方向、面外方向）も低くなり、打球面が変形し
やすくなるため、面安定性が悪く、コントロール性能の
低下につながるという問題がある。

【０００７】また、本出願人が先に提案した上記ラケッ
トフレームにおいても、ラケットフレームの反発性能を
高めることはできるものの、コントロール性能に関して
は、改善の余地があることが判明した。即ち、上記ラケ
ットフレームは面外方向と面内方向の一次固有振動数に
着目して反発性能の改善がなされたものであるが、本発
明者が実験を重ねた結果、実打において、面外方向の一
次振動が励起されるのはスイートスポットを外してボー
ルを打った時であることが判明した。しかし、プレーヤ
ーは、通常スイートスポット付近でボールを打つため、
効率よく反発性能を改善するにはスイートスポット付近
でボールを打った時に励起される面外方向の二次振動に
着目して研究した方が有効であることを見い出した。

【０００８】本発明は上記した問題に鑑みてなされたも
のであり、軽量ラケット（重量２８０ｇ以下１００ｇ以
上）において、ボールを打球する際に反発性能の向上を
図ると共に、打球面の安定化を図ることによりコントロ
ール性能を向上させることを課題としている。

【０００９】

【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、第一に、繊維強化樹脂製のラケットフレ
ームからなるテニスラケットであって、上記ラケットフ
レームの重量が１００ｇ以上２８０ｇ以下で、上記打球
面の面外方向の二次固有振動数（Ｆ１）とストリングの
固有振動数（Ｆ２）の差の絶対値｜Ｆ１−Ｆ２｜を０Ｈ
ｚ以上１００Ｈｚ以下に設定していることを特徴とする
テニスラケットを提供している。

【００１０】上記テニスラケットは、本発明者の鋭意研
究及び試打テストを含む実験の結果に基づいてなされた
ものであり、軽量のテニスラケットの反発性能を向上さ
せるには、ストリングの固有振動数と面外方向の二次固
有振動数を近接させるのが有効であるという結果を見出
したことに基づく。

【００１１】ストリングの固有振動数と面外方向の二次
固有振動数が近接したときに反発性能が向上するのは、
ストリングの位置と面外二次の振動モードの位置が一致
しているためである考えられる。面外二次の振動波形と
ストリングの振動波形は、ラケットの打球面の範囲で振
動モードが同じになるため、反発性能が大きくなる。即
ち、面外方向の二次固有振動数をストリングの固有振動
数に合わせること（インピーダンスマッチング）によ
り、エネルギーロスが抑えられ反発性能が向上する。

【００１２】従来の一般的なラケットフレームでは、面
外方向の二次固有振動数は３５０Ｈｚ〜５１０Ｈｚであ
り、この面外方向の二次固有振動数はラケットにストリ
ング（ガット）が張架していない状態で測定されたもの
である。しかし、実際にプレーする際はストリングを張
架した状態であるため、反発性能を向上させるには、ス
トリングを張架した状態での固有振動数を考慮する必要
がある。しかし、ストリングを通常の４５ｌｂｓ〜５５
ｌｂｓで張架した状態で、ラケットフレームの面外方向
の二次固有振動数を測定すると、面外方向の二次固有振
動数は、ストリングを張架していない時と比べ２〜３％
しか減少しないことが判明した。この傾向はストリング
のテンションを４０ｌｂｓ〜７０ｌｂｓと幅広くした場
合にも同様となる。

【００１３】このように、面外方向の二次固有振動数は
ストリングを張架するとわずかに減少するが、ストリン
グの固有振動数と面外方向の二次固有振動数を近接させ
るにあたり、ストリングの有無による差は、実質的に無
視できる範囲である。従って、本発明では、面外方向の
二次固有振動数（Ｆ１）とはストリング無しの状態での
値としている。なお、通常の４５ｌｂｓ〜５５ｌｂｓの
テンションでストリングを張架した場合、ストリングの
固有振動数は５００Ｈｚ〜６００Ｈｚとなる。

【００１４】本発明では、ラケットフレームの重量を１
００〜２８０ｇとし、上記｜Ｆ１−Ｆ２｜を０Ｈｚ以上
１００Ｈｚ以下に設定しているテニスラケットにおい
て、面外方向の二次固有振動数（Ｆ１）を４８０Ｈｚ以
上６００Ｈｚ以下、好ましくは５００Ｈｚ以上５８０Ｈ
ｚ以下としている。これによりストリングの固有振動数
と面外方向の二次固有振動数が近接し、反発性能を向上
させることができる。上記範囲としているのは、Ｆ１が
４８０Ｈｚより小さいと、ストリングの固有振動数とマ
ッチングしないために、反発性能が悪くなるという問題
があり、Ｆ１が６００Ｈｚより大きい場合も同様に、ス
トリングの固有振動数とマッチングしないために、反発
性能が悪くなるという問題があるためである。

【００１５】本発明において、面外方向の二次固有振動
数（Ｆ１）とストリングの固有振動数（Ｆ２）の差の絶
対値｜Ｆ１−Ｆ２｜を０Ｈｚ以上１００Ｈｚ以下として
いるが、好ましくは０Ｈｚ以上８０Ｈｚ以下、さらに好
ましくは０Ｈｚ以上４０Ｈｚ以下である。このように、
ラケットフレームの面外方向の二次固有振動数（Ｆ１）
とストリングの固有振動数（Ｆ２）の差を限定し、両者
を近接させることにより、反発性能をより向上させるこ
とができる。上記｜Ｆ１−Ｆ２｜の値が小さいほど反発
性能に優れ、｜Ｆ１−Ｆ２｜の値が１００Ｈｚより大き
いと、エネルギーロスが大きくなり反発性能が悪くな
る。

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【００１９】本発明のテニスラケットは、打球面に張架
するストリングの固有振動数（Ｆ２）と上記（Ｆ１）の
差の絶対値｜Ｆ１−Ｆ２｜を０Ｈｚ以上１００Ｈｚ以下
に設定すると共に、打球面の面外方向の剛性値（Ｇ１）
を１５６８Ｎ／ｃｍ以上２１５６Ｎ／ｃｍ以下、面外方
向の二次固有振動数（Ｆ１）を４８０Ｈｚ以上６００Ｈ
ｚ以下、打球面の面内方向の剛性値（Ｇ２）を７８４Ｎ
／ｃｍ以上１２７４Ｎ／ｃｍ以下、上記（Ｇ１）と（Ｇ
２）の比（Ｇ１／Ｇ２）を１．５以上２．４以下の範囲
とすることが好ましい。

【００２０】反発性能の向上に影響を及ぼす面外方向の
二次固有振動数については、打球面（面内方向、面外方
向）およびシャフト部の剛性が大きく関与し、さらにラ
ケットフレーム重量も関与する。従って、面外方向の二
次固有振動数とストリングの固有振動数を合わせるよ
う、上記剛性やラケットフレーム重量を調節する必要が
ある。一方、コントロール性能に寄与する面安定性は、
フレーム全体の剛性、特に打球面（面内方向、面外方
向）の剛性を高めることにより向上し、中でも面内方向
の剛性（側圧剛性）を高めることが重要である。よっ
て、反発性能・コントロール性能を両立するテニスラケ
ットを得るには、特に、打球面剛性（打球面の面外方
向）・側圧剛性（打球面の面内方向）を適宜設定するこ
とが必要である。本発明では打球面剛性および側圧剛性
とを上記設定とすることで、反発性能の向上とコントロ
ール性能の向上とを両立させている。

【００２１】打球面剛性（打球面の面外方向の剛性）値
（Ｇ１）は、上記のように、１５６８Ｎ／ｃｍ以上２１
５６Ｎ／ｃｍ以下としている。好ましくは１６６６Ｎ／
ｃｍ以上２０５８Ｎ／ｃｍ以下である。これは、（Ｇ
１）が１５６８Ｎ／ｃｍより小さいと、マッチングしな
いため反発性能が悪くなるという問題があり、（Ｇ１）
が２１５６Ｎ／ｃｍより大きいと、マッチングしないた
め反発性能が悪くなると共に、高弾性糸を多く使用する
ことになり、強度が低下するという問題があることに因
る。

【００２２】また、側圧剛性（打球面の面内方向の剛
性）値（Ｇ２）は、上記のように、７８４Ｎ／ｃｍ以上
１２７４Ｎ／ｃｍ以下としている。好ましくは８８２Ｎ
／ｃｍ以上１１７６Ｎ／ｃｍ以下である。（Ｇ２）は大
きいほど面安定性が良く、コントロール性能に優れる
が、以下の理由により上記範囲としている。（Ｇ２）が
７８４Ｎ／ｃｍより小さいと面安定性が悪く、コントロ
ール性能が低下するためであり、（Ｇ２）が１２７４Ｎ
／ｃｍより大きいとラケット重量が重くなると共に強度
が不足するためである。

【００２３】上記打球面剛性値（Ｇ１）と側圧剛性値
（Ｇ２）の比（Ｇ１／Ｇ２）は、１．５以上２．４以
下、好ましくは１．７以上２．２以下、さらに好ましく
は１．８以上２．１以下としている。これは、Ｇ１／Ｇ
２の値が１．５より小さいと、反発性能が低下するとい
う問題があり、Ｇ１／Ｇ２の値が２．４より大きいと、
コントロール性が低下するという問題があるためであ
る。

【００２４】従来は、打球面剛性値（Ｇ１）を大きくす
ることに比べて側圧剛性値（Ｇ２）を大きくすることは
困難であったため、上記Ｇ１／Ｇ２は比較的大きな値と
なっていた。しかし、本発明では、後述するように、ラ
ケットフレームを繊維強化樹脂製とし、繊維角度が０度
以上１０度以下の部分を比較的多用して、かつ引張弾性
率が３５ｔ以上４５ｔ以下と高い繊維種を用いることに
より上記剛性値実現している。

【００２５】本発明のテニスラケットは、１００ｇ以上
２８０ｇ以下の軽量ラケットフレームにおいて、上記し
た物性値を付与するため、上記ラケットフレームの打球
面を囲むヘッド部及びスロート部の一部分で、強化繊維
の引張弾性率を３５ｔ以上４５ｔ以下、強化繊維の繊維
角度をラケットフレームの長さ方向（軸線方向）に対し
て０度以上１０度以下、あるいは／およびヘッド部の最
大厚みを２６ｍｍ〜３０ｍｍ、最大幅を１３ｍｍ〜１６
ｍｍとしている。

【００２６】ラケットフレーム重量は、上記のように、
１００ｇ以上２８０ｇ以下としている。好ましくは、２
００ｇ以上２６０ｇ以下である。これは、ラケットフレ
ーム重量が１００ｇより小さいとラケット強度が不足
し、２８０ｇより大きいとラケットの軽量化に反するた
めである。

【００２７】ラケットフレームは繊維強化プリプレグの
積層体を中空パイプ状としたものから形成することが好
ましい。この構成のラケットフレームにおいて、上記打
球面剛性値、側圧剛性値、面外方向の二次固有振動数を
得るために、ラケットフレームの断面形状や強化繊維の
繊維種（引張弾性率）・強化繊維の繊維角度・積層構造
等を上記設定している。

【００２８】具体的には、上記ラケットフレームの打球
面を囲むヘッド部及びスロート部の一部分で、強化繊維
の引張弾性率を３５ｔ以上４５ｔ以下としている。通
常、引張弾性率が２４ｔ〜３０ｔ程度の繊維種を強化繊
維として使用することが多いが、引張弾性率を比較的大
きくすることで剛性値を高めることができる。上記範囲
としているのは、引張弾性率が３５ｔ未満では充分な剛
性が得られないためであり、引張弾性率が４５ｔより大
きくなると繊維自身の強度が低下すると共に、開繊性が
悪くなることによりプリプレグにした場合目付量が増大
し軽量化を維持できないためである。

【００２９】強化繊維の引張弾性率を３５ｔ以上４５ｔ
以下とした繊維強化プリプレグは、ラケットフレームの
ヘッド部を時計面と見てトップ位置を１２時とすると、
２時〜４時、８時〜１０時の範囲内に配置することが好
ましい。

【００３０】上記ラケットフレームの打球面を囲むヘッ
ド部及びスロート部の一部分で、強化繊維の繊維角度を
ラケットフレームの長さ方向（軸線方向）に対して０度
以上１０度以下としている。強化繊維の繊維角度（配向
角度）は、ラケットフレームの長さ方向（軸線方向）に
対して、０度以上１０度以下にすると面内方向の剛性が
効率よく向上し、４０度以上５０度以下にすると面外方
向の剛性が効率よく向上する。両方の剛性を維持するに
は２０度以上３０度以下が好適である。本発明では、面
内方向の剛性を向上させコントロール性能を高めるため
繊維角度が０度以上１０度以下の繊維強化プリプレグを
多用している。

【００３１】強化繊維の繊維角度を０度以上１０度以下
とした繊維強化プリプレグは、ラケットフレームのヘッ
ド部を時計面と見てトップ位置を１２時とすると、２時
〜４時、８時〜１０時の範囲内に配置することが好まし
い。

【００３２】繊維強化プリプレグの積層構造については
ラケットフレーム断面の面外方向の頂点に、高弾性糸等
のプリプレグを集中的に配置することが好ましい。これ
により、打球面剛性値、側圧剛性値を共に向上させるこ
とが出来る。

【００３３】ラケットフレームの断面形状については、
面外方向および面内方向における厚み・幅が大きいほど
上記各剛性値が大きくなる。ラケットフレームの厚みに
ついては、上記のように、最大厚みが２６ｍｍ以上３０
ｍｍ以下が好ましい。これは、最大厚みが上記範囲未満
では充分な剛性が得られないためであり、最大厚みが上
記範囲より大きくなると強度が低下し、それに対し強度
を維持しようとすると重量増加の要因となり操作性の悪
いものとなるためである。また、上記同様の理由によ
り、ラケットフレームの最大幅については１３ｍｍ以上
１６ｍｍ以下が好ましい。

【００３４】ラケットフレームの重量と、グリップ端か
ら重心位置までの距離（バランス）とを掛け合わせた数
値ＭＩを８２０００ｇ・ｍｍ以上９２０００ｇ・ｍｍ以
下、好ましくは８４０００ｇ・ｍｍ以上９００００ｇ・
ｍｍ以下としている。これは、ＭＩが８２０００ｇ・ｍ
ｍより小さいと、ラケットフレームが軽すぎるため、打
球時にボールが飛ばないという問題があり、ＭＩが９２
０００ｇ・ｍｍより大きいと、ラケットフレームが重く
て、振り抜きが悪くなるという問題があるためである。

【００３５】ラケットフレームのスイング方向の慣性モ
ーメント（グリップ端を支点とする打球面外へのスイン
グ方向の慣性モーメント）（Ｉｓ）を４４００００ｇ・
ｃｍ ^２以上５２００００ｇ・ｃｍ^２以下、好ましくは４
６００００ｇ・ｃｍ^２以上５０００００ｇ・ｃｍ^２以下
としている。これは、Ｉｓが４４００００ｇ・ｃｍ^２よ
り小さいと、ラケットフレームが軽すぎて、ボールが飛
ばないという問題があり、Ｉｓが５２００００ｇ・ｃｍ
^２より大きいと、ラケットフレームが重くて振り抜きに
くくなるという問題があるためである。

【００３６】ラケットフレームのセンター方向の慣性モ
ーメント（グリップ部の中心軸回りの慣性モーメント）
（Ｉｃ）を１３５００ｇ・ｃｍ^２以上１７０００ｇ・ｃ
ｍ^２以下、好ましくは１４０００ｇ・ｃｍ^２以上１６５
００ｇ・ｃｍ^２以下としている。これは、Ｉｃが１３５
００ｇ・ｃｍ^２より小さいと、ラケットフレームが軽す
ぎて、ボールが飛ばないという問題があり、Ｉｃが１７
０００ｇ・ｃｍ^２より大きいと、ラケットフレームが重
くて振り抜きにくくなるという問題があるためである。

【００３７】上記スイング方向の慣性モーメント（Ｉ
ｓ）とセンター方向の慣性モーメント（Ｉｃ）の比（Ｉ
ｓ／Ｉｃ）を２８以上３６以下、好ましくは３０以上３
４以下としている。飛び性能においては慣性モーメント
の影響を受けることが判っており、特にセンター方向の
慣性モーメントに影響を受ける。センター方向の慣性モ
ーメントが大きいほど飛び性能は良くなるが、その一方
でスイング方向の慣性モーメントとの比Ｉｓ／Ｉｃが小
さくなると、繊維強化プリプレグの積層構造がアンバラ
ンスになり強度的に弱いものとなる。逆にＩｓ／Ｉｃが
大きくなるとラケットフレーム重量が重いものとなるこ
とが判っている。従って、Ｉｓ／Ｉｃを上記範囲として
いる。

【００３８】上記繊維強化プリプレグとしては、主とし
て、強化繊維をカーボン繊維とし、熱硬化性樹脂（エポ
キシ樹脂）で含浸した繊維強化プリプレグが好適に用い
られる。なお、強化繊維はカーボン繊維の他、アラミド
繊維、ボロン繊維、芳香族ポリアミド繊維、芳香族ポリ
エステル繊維、超高分子ポリエチレン繊維が用いられ
る。

【００３９】また、本発明は、繊維強化プリプレグの積
層体からなるラケットフレームに限定されず、マンドレ
ルにフィラメントワインデイングで強化繊維を巻き付け
てレイアップを形成しておき、これを金型内に配置して
リムナイロン等の熱可塑性樹脂を充填して形成したラケ
ットフレームにも適用できる。

【００４０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して詳述する。図１乃至図３は第１実施形態のテニ
スラケット１を示し、ラケットフレーム２は、打球面Ｆ
を囲むヘッド部３、スロート部４、シャフト部５、グリ
ップ部６を連続して構成している。上記ヘッド部３は、
別部材からなるヨーク７をスロート側でラケットフレー
ム２と連続して打球面Ｆを囲む環状としている。

【００４１】ラケットフレーム２は、繊維強化樹脂製の
中空パイプからなり、カーボン繊維をマトリクス樹脂の
エポキシ樹脂で含浸している繊維強化プリプレグの積層
体からなる。

【００４２】ヘッド部３のトップからグリップ部６の先
端までの全長Ｌは７００ｍｍであり、ラケットフレーム
重量は２６５ｇ、バランス点はグリップ部６の先端より
３３９ｍｍの位置である。ラケットフレーム２のヘッド
部３（ヨーク７を除く）およびスロート部４の断面にお
いて、厚みｔ及び幅ｗを設定し、下記の剛性値としてい
る。最大厚みは２８ｍｍ、最大幅は１６ｍｍとしてい
る。

【００４３】上記ラケットフレーム２は、カーボン繊維
からなる繊維強化プリプレグのシートを内圧用チューブ
の表面に積層して強化繊維成形体（レイアップ）を予め
成形し、このレイアップを成形用金型内に配置し、型締
め後、１６０℃、１５分間の条件で加熱し成形してい
る。其の際、内圧用チューブへ付加する内圧は８８．２
Ｎ／ｃｍ^２としている。

【００４４】ラケットフレーム２の打球面を囲むヘッド
部３及びスロート部４の一部分で、強化繊維の引張弾性
率を３５ｔ以上４５ｔ以下とした繊維強化プリプレグを
他の繊維強化プリプレグと共に積層している。また、強
化繊維の繊維角度をラケットフレーム２の長さ方向（軸
線方向）に対して０度以上１０度以下の方向となる繊維
強化プリプレグを他の繊維強化プリプレグと共に積層し
ている。

【００４５】このように、プリプレグを積層して形成し
たラケットフレーム２は、打球面剛性（打球面の面外方
向の剛性）値（Ｇ１）を１６０７．２Ｎ／ｃｍ、面外方
向の二次固有振動数（Ｆ１）を５２０Ｈｚ、側圧剛性
（打球面の面内方向の剛性）値（Ｇ２）を７９３．８Ｎ
／ｃｍ、上記打球面剛性値（Ｇ１）と側圧剛性値（Ｇ
２）の比（Ｇ１／Ｇ２）を２．０２としている。

【００４６】また、ストリングを５０ｌｂｓで張架し、
ストリングの固有振動数（Ｆ２）を５４０Ｈｚとし、面
外方向の二次固有振動数（Ｆ１）との差の絶対値｜Ｆ１
−Ｆ２｜を２０Ｈｚとしている。

【００４７】ラケットフレームの重量と、グリップ端か
ら重心位置までの距離（バランス）とを掛け合わせた数
値ＭＩは８９８３５ｇ・ｍｍとしている。また、ラケッ
トフレームのスイング方向の慣性モーメント（Ｉｓ）を
４９００００ｇ・ｃｍ^２、センター方向の慣性モーメン
ト（Ｉｃ）を１３９００ｇ・ｃｍ^２、上記スイング方向
の慣性モーメント（Ｉｓ）とセンター方向の慣性モーメ
ント（Ｉｃ）の比（Ｉｓ／Ｉｃ）を３５．３としてい
る。上記のように、各剛性値、固有振動数等を設定する
ことで、反発性能が高く、コントロール性能にも優れる
軽量テニスラケットを得ている。

【００４８】以下、本発明のテニスラケットの実施例１
〜１２及び比較例１、２について詳述する。

【００４９】実施例、比較例ともに全て、図１に示すフ
レーム形状であり、全長を７００ｍｍ、フレーム最大厚
みを２８ｍｍ、フレーム最大幅を１６ｍｍとした。打球
面剛性、側圧剛性、面外二次固有振動数、ストリング固
有振動数、ラケットフレーム重量、バランス、慣性モー
メント（スイング方向、センター方向）を表１の通り設
定した。上記各項目値は後述する方法により測定した。

【００５０】カーボン繊維は、（三菱レーヨン（株）
製：ＨＲ４０、ＴＲ５０，東邦レーヨン（株）製：ＩＭ
６００，東レ（株）製：Ｔ−７００、Ｔ−８００、Ｍ４
０Ｍ、Ｍ３０Ｇ）（繊維角度０°、１０°、２２°、３
０°、４５°、９０°，引張弾性率２００ＧＰａ〜５０
０ＧＰａ）を用い、熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹
脂を用いた。カーボン繊維／エポキシ樹脂からなる繊維
強化プリプレグをナイロンチューブを被覆したマンドレ
ル上に積層し、マンドレルを抜き取って金型にセットし
た後、加熱加圧成形によりラケットフレームを作製し
た。各実施例、比較例において、それぞれ表１の設定値
となるように、繊維強化プリプレグを積層した。

【００５１】

【表１】

【００５２】（実施例１〜実施例１２）ラケットフレー
ム重量を２８０ｇ以下とし、打球面剛性値（Ｇ１）、側
圧剛性値（Ｇ２）、剛性比（Ｇ１／Ｇ２）、面外二次固
有振動数（Ｆ１）を上記規定範囲内に設定した。その他
の項目値についても上記表１の通り設定した。ストリン
グテンションは３５ｌｂｓ〜５５ｌｂｓにて張架した。

【００５３】（比較例１、比較例２）打球面剛性値（Ｇ
１）、側圧剛性値（Ｇ２）、剛性比（Ｇ１／Ｇ２）、面
外二次固有振動数（Ｆ１）を全て規定範囲外に設定し
た。その他の項目値についても上記表１の通り設定し
た。ストリングテンションは５０ｌｂｓで張架した。比
較例１のラケットフレーム重量は２８５ｇとした。

【００５４】上記実施例１〜１２及び、比較例１、２の
テニスラケットについて、それぞれ、反発係数を測定
し、かつ、実打評価（飛び、コントロール、面安定性、
操作性）を行った。各測定、評価結果を上記表１に示
す。

【００５５】（打球面剛性の測定）打球面剛性（面外方
向の剛性）測定は、図４に示すように、テニスラケット
１を水平に配置し、そのヘッド部３のトップ３ａを受け
治具６１（Ｒ１５）で支持すると共に、トップ３ａから
３４０ｍｍ離れた位置で、スロート部４の両側からヨー
ク７にかけた位置を受け治具６２（Ｒ１５）で支持し
た。この状態で、受け治具６１より受け治具６２の方向
へ１７０ｍｍ離れた位置に対して、加圧具６３（Ｒ１
０）により上方より７８４Ｎの荷重を加えて、荷重時の
変位から、バネ定数を算出し、打球面剛性を測定した。

【００５６】（側圧剛性の測定）側圧剛性の測定は、図
５に示すように、テニスラケット１を横向きで打球面Ｆ
を垂直方向として、テニスラケット１を保持している。
この状態で上方のヘッド部３のサイド３ｂに対して、平
板Ｐにより、７８４Ｎの荷重を加えて、荷重時の変位か
ら、バネ定数を算出し、側圧剛性を測定した。

【００５７】（面外二次固有振動数の測定）ラケットフ
レームに、所要の付属部品のみを取り付けた各実施例及
び比較例のテニスラケットを図６（Ａ）に示すようにヘ
ッド部３上端を紐５１で吊り下げ、スロート部４とシャ
フト部５との連続点に加速度ピックアップ計５３をフレ
ーム面に垂直に固定した。この状態で、図６（Ｂ）に示
すように、加速度ピックアップ計５３の裏側のフレーム
をインパクトハンマー５５で加振した。インパクトハン
マー５５に取り付けられたフォースピックアップ計で計
測した入力振動（Ｆ）と加速度ピックアップ計５３で計
測した応答振動（α）をアンプ５６Ａ、５６Ｂを介して
周波数解析装置５７（ヒューレットパッカード社製、ダ
イナミックシングルアナライザーＨＰ３５６２Ａ）に入
力して解析した。解析で得た周波数領域での伝達関数を
求め、テニスラケットの面外二次固有振動数を得た。各
実施例及び比較例のテニスラケットについて測定された
値を上記表１に示す。

【００５８】（ストリング固有振動数の測定）テニスラ
ケットを図６（Ｃ）に示すように、ストリングを張架し
た状態でヘッド部３上端を紐５１で吊り下げ、スロート
部４とシャフト部５との連続点に加速度ピックアップ計
５３をフレーム面に垂直に固定した。この状態で、ヘッ
ド部３の中央部においてストリングをインパクトハンマ
ー５５で加振した。そして、上記面外二次固有振動数と
同等の方法でストリング固有振動数を得た。各実施例及
び比較例のテニスラケットについて測定された値を上記
表１に示す。

【００５９】（慣性モーメント測定）図７（Ａ）に示す
ように、上記ラケットフレームに所要の付属部品を取り
付ける。該テニスラケット１を慣性モーメント測定器
で、テニスラケットのグリップを上端として吊り下げ、
スイング周期Ｔｓを測定し、下記の数式により、スイン
グ方向の慣性モーメント（グリップ端を支点とする打球
面外へのスイング方向の慣性モーメント）を計算した。
図７（Ｂ）に示すように、慣性モーメント測定器で、テ
ニスラケット１のグリップを上端として吊り下げ、セン
ター周期Ｔｃを測定し、下記の数式により、センター方
向の慣性モーメント（グリップ部の中心軸回りの慣性モ
ーメント）を計算した。

【００６０】（慣性モーメントの計算） スイング方向：Ｉｓ［ｇ・ｃｍ^２］ Ｉｓ＝Ｍ×ｇ×ｈ（Ｔｓ／２／π）^２−Ｉｃ センター方向：Ｉｃ［ｇ・ｃｍ^２］ Ｉｃ＝２５４４５８×（Ｔｃ／π）^２−８３５７ 重心回り：Ｉｇ Ｉｇ＝Ｉｓ−ｍ（１＋２．６）^２ ここで、Ｍ＝ｍ＋ｍｃ、ｈ＝（ｍ×ｌ−ｍｃ×ｌｃ）／
ｍ＋２．６であり、ｍ：ラケット重量、ｌ：ラケットバ
ランスポイント、ｍｃ：チャック重量、ｌｃ：チャック
バランスポイントである。

【００６１】（反発係数の測定）反発係数は、図８に示
すように、実施例及び比較例のテニスラケット１に、ガ
ットを縦６０ポンド、横５５ポンドの張力で張架し、各
テニスラケットを垂直状態でフリーとなるようにグリッ
プ部を柔らかく固定し、その打球面にボール打出機から
一定速度Ｖ１（３０ｍ／ｓｅｃ）でテニスボールを打球
面に衝突させ、跳ね返ったボールの速度Ｖ２を測定し
た。反発係数は発射速度Ｖ１、反発速度Ｖ２の比（Ｖ２
／Ｖ１）であり、反発係数が大きい程、ボールの飛びが
良いことを示している。このような方法で、反発係数を
測定した。

【００６２】（実打評価）ラケットの飛び・コントロー
ル・面安定性、操作性についてアンケート調査を行っ
た。５点満点（多い程良い）で採点し、中・上級者（テ
ニス歴１０年以上、現在も週３日以上プレーする条件を
満たす女性）６６名の採点結果の平均値をとった。

【００６３】表１に示すように、実施例１〜１２は比較
例１、２に比べ、いずれも反発係数が高い値となってお
り、かつ実打評価における飛び性能評価も良好な結果を
示しており、反発性能が向上していることが確認でき
た。これらは面外方向の二次固有振動数がストリングの
固有振動数に近接しているため、エネルギーロスが最小
限に抑えられているためであると考えられる（インピー
ダンスマッチング）。比較例１、２は上記両固有振動数
が離れているため反発性能が低下している。

【００６４】また、実施例１〜１２は打球面の剛性（面
外方向、面内方向）が高いためコントロール性能に寄与
する面安定性の評価が良く、剛性の高いものほど評価結
果が良いことが確認できた。これに対し比較例２は剛性
が低いため面安定性の評価が悪かった。

【００６５】さらに、実施例１〜１２は重量とバランス
ポイントを掛け合わせた値であるＭＩが８２０００ｇ・
ｍｍ〜９２０００ｇ・ｍｍの範囲に設定されており、コ
ントロール性能に寄与する操作性の評価も良好であり、
ＭＩが小さいほど評価結果が良いことが確認できた。比
較例１はこのＭＩ値が大きいため、操作性が低い評価と
なっている。面安定性、操作性を総合したコントロール
性能の評価においても、実施例１〜１２の評価が良好で
あることが確認できた。

【００６６】

【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、ストリングの固有振動数と面外方向の二次固
有振動数を近接させること（インピーダンスマッチン
グ）により、エネルギーロスが抑えられテニスラケット
の反発性能を向上させることができる。また、打球面の
剛性値（面外方向、面内方向）、特に面内方向の剛性
（側圧剛性）値を向上させ、面安定性を増大させること
により、コントロール性能を向上させることができる。

【００６７】反発性能が高く、面安定性、操作性等のコ
ントロール性能にも優れ、かつ軽量化を実現しているた
め、女性やシニア層でも少ない力で飛び性能を得られる
と共に、良好なコントロール性能を有するテニスラケッ
トを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第一実施形態のテニスラケットの正
面図である。

【図２】 本発明の第一実施形態のテニスラケットの側
面図である。

【図３】 図１のラケットフレームのヘッド部のＡ−Ａ
線断面図である。

【図４】 ラケットフレームの打球面剛性の測定方法を
示す概略図である。

【図５】 ラケットフレームの側圧剛性の測定方法を示
す概略図である。

【図６】 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は面外方向の二次固有振
動数とストリングの固有振動数の測定方法を示す概略図
である。

【図７】 （Ａ）（Ｂ）はラケットフレームの慣性モー
メントの測定方法を示す概略図である。

【図８】 ラケットフレームの反発係数の測定方法を示
す概略図である。

【符号の説明】

１ テニスラケット ２ ラケットフレーム ３ ヘッド部 ４ スロート部 ５ シャフト部 ６ グリップ部 ７ ヨーク Ｆ 打球面

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−261479（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−15617（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−33719（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−212579（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−114099（ＪＰ，Ａ) 特開2000−233032（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A63B 49/02 - 49/14

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 繊維強化樹脂製のラケットフレームから
   なるテニスラケットであって、 上記ラケットフレームの重量が１００ｇ以上２８０ｇ以
   下で、 打球面の面外方向の二次固有振動数（Ｆ１）とストリン
   グの固有振動数（Ｆ２）の差の絶対値｜Ｆ１−Ｆ２｜を
   ０Ｈｚ以上１００Ｈｚ以下に設定していることを特徴と
   するテニスラケット。
2. 【請求項２】 上記打球面の面外方向の二次固有振動数
   （Ｆ１）を４８０Ｈｚ以上６００Ｈｚ以下とし、かつ、
   打球面の面外方向の剛性値（Ｇ１）を１５６８Ｎ／ｃｍ
   以上２１５６Ｎ／ｃｍ以下、打球面の面内方向の剛性値
   （Ｇ２）を７８４Ｎ／ｃｍ以上１２７４Ｎ／ｃｍ以下と
   し、上記（Ｇ１）と（Ｇ２）の比（Ｇ１／Ｇ２）を１．
   ５以上２．４以下としている請求項１に記載のテニスラ
   ケット。
3. 【請求項３】 上記ラケットフレームの打球面を囲むヘ
   ッド部及びスロート部の一部分で、強化繊維の引張弾性
   率を３５ｔ以上４５ｔ以下、強化繊維の繊維角度をラケ
   ットフレームの長さ方向（軸線方向）に対して０度以上
   １０度以下、あるいは／およびヘッド部の最大厚みを２
   ６ｍｍ〜３０ｍｍ、最大幅を１３ｍｍ〜１６ｍｍとして
   いる請求項１または請求項２に記載のテニスラケット。
4. 【請求項４】 上記ラケットフレームの重量と、グリッ
   プ端から重心位置までの距離（バランス）とを掛け合わ
   せた数値ＭＩが８２０００ｇ・ｍｍ以上９２０００ｇ・
   ｍｍ以下としている請求項１乃至請求項３のいずれか１
   項に記載のテニスラケット。
5. 【請求項５】 上記ラケットフレームのスイング方向の
   慣性モーメント（Ｉｓ）を４４００００ｇ・ｃｍ ² 以上
   ５２００００ｇ・ｃｍ ² 以下とし、 センター方向の慣性モーメント（Ｉｃ）を１３５００ｇ
   ・ｃｍ ² 以上１７０００ｇ・ｃｍ ² 以下とし、 上記スイング方向の慣性モーメント（Ｉｓ）とセンター
   方向の慣性モーメント（Ｉｃ）の比（Ｉｓ／Ｉｃ）を２
   ８以上３６以下としている 請求項１乃至請求項４のいず
   れか１項に記載のテニスラケット。