JP3742904B2 - ラケットフレーム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、硬式テニス、軟式テニス、バドミントン等の球技に用いられるラケットフレームに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
硬式テニス用ラケットには古くは竹、軽金属等が用いられていたが、近年は繊維強化樹脂が主流である。繊維強化樹脂は比強度が高くて設計自由度が高いので、強度が維持されたまま、テニスラケットの軽量化が図られる。また、繊維強化樹脂のテニスラケットは、量産にも適している。
【０００３】
ところで、プレーヤーがテニスラケットでボールを打撃すると、ラケットフレーム及びストリング（「ガット」とも称される）に振動が発生する。この振動はグリップを通じてプレーヤーの人体に伝わり、プレーヤーに不快感を与える。また、振動は、いわゆるテニスエルボーの原因とも考えられている。特に、打球面（フェイス）のうちスイートエリア以外の部分でボールが打撃された場合、激しい振動が発生し、プレーヤーに大きなダメージを与えることとなる。
【０００４】
前述の繊維強化樹脂からなるテニスラケットは金属製のテニスラケット等に比べて振動減衰性に優れるが、この繊維強化樹脂製のテニスラケットであっても振動減衰性は十分ではなく、今なおテニスエルボー等の問題は完全には解消されていない。しかも近年、繊維の高強度化及び高弾性化によって繊維強化樹脂製のテニスラケットにおいてさらなる軽量化と長尺化が図られつつあるが、この軽量化及び長尺化に伴って振動減衰性が低下してしまうという傾向が見られる。繊維強化樹脂製のテニスラケットにおいても、振動減衰性のさらなる向上が望まれている。
【０００５】
特開平１０−３３７８１２号公報には、エポキシ樹脂をマトリックスとする繊維強化樹脂積層体にアイオノマー樹脂フィルムが介在したテニスラケットが開示されている。アイオノマー樹脂はエポキシ樹脂よりも振動減衰性に優れるので、アイオノマー樹脂フィルムが介在することにより、テニスラケットの振動減衰性が向上する。しかし、アイオノマー樹脂フィルムによって減衰されるのは主としてラケットフレームの振動であり、ストリングの振動はほとんど減衰されない。
【０００６】
特開昭６０−１６８４７３号公報には、柔軟性を有する弾性体又は粘弾性体からなる振動吸収体がストリングに巻き付けられることによりストリングの振動減衰性能が高められたテニスラケットが開示されている。しかし、この振動吸収体はその材質について十分に考慮されたものではなく、振動減衰性能が十分なものではない。また、この振動吸収体はラケットフレームに固定されるものではないので、ストリングの張り替えの度に取り外して取り付け直す手間がかかり、また、取り外された際の紛失のおそれもある。さらに、この振動吸収体の重量は５から１５ｇ程度であるので、その分テニスラケットの慣性モーメントが大きくなってしまう。従って、このテニスラケットはプレーヤーにとって扱いづらいものである。
【０００７】
実公平４−１５２３５号公報には、ガット通し孔（ストリング孔）に例えばシリコーンゴム等からなる振動吸収材が挿着されることによってストリングの振動減衰性能が高められたテニスラケットが開示されている。しかし、このテニスラケットでもやはり振動吸収材の材質についての検討が不十分であり、振動減衰性能において満足のいくものではない。また、シリコーンゴムは柔軟であり、ストリング張設時に変形してしまうので、作業性が悪いばかりか、ストリングと振動吸収材との接触状態が安定せず、振動吸収材が振動減衰性能の向上に思うようには寄与しにくい。
【０００８】
ストリング孔に動的粘弾性損失係数ｔａｎδが所定範囲であるガット保護材が挿着されることによりストリングの振動減衰性が高められたテニスラケットが、特開昭６１−７３６７５号公報、特開昭６２−５３６９号公報及び特開昭６２−５３７０号公報に開示されている。しかし、これらのガット保護材の動的粘弾性損失係数ｔａｎδは、通常テニスラケットが使用される条件（すなわち常温であり、ストリングの振動数が５００から６００Ｈｚ）からはかけ離れた条件にて測定されるものであるので、通常条件での振動減衰性能は十分ではない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであり、張設されるストリングの通常の使用条件における振動に対する減衰能力に優れたラケットフレームの提供をその目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するためになされた発明は、
帯体と、該帯体から起立する複数の筒部とを、周波数が１０Ｈｚであって温度が−５℃の条件で測定された動的粘弾性損失係数ｔａｎδが０．３５以上２．３以下で且つ複素弾性率Ｅ＊が、６．３３×１０８ｄｙｎ／ｃｍ２以上５０×１０８ｄｙｎ／ｃｍ２以下、さらに、ショアＡ硬度が６０以上９５以下である弾性材より一体成形された振動減衰材と、
硬質帯体と、該硬質帯体の中間部を除く両側部から起立される硬質筒部とを、硬質樹脂で一体成形した保護材とを備え、
上記振動減衰材の筒部がラケットフレームのヘッド部およびヨーク部に穿設されたストリング孔に装着されると共に、該振動減衰材の筒部が装着されるストリング孔と隣接する両側のストリング孔に上記保護材の硬質筒部が装着され、上記振動減衰材の帯材の外面に上記振動減衰材の硬質帯体を重ねて装着していることを特徴とするラケットフレームである。
【００１１】
本発明者の知見によれば、通常の張力（５０ポンド程度）で張られたストリングの常温（２５℃）における一次振動の周波数は５００から６００Ｈｚ程度である。一方、周波数が１０Ｈｚであって温度が−５℃であるという動的粘弾性損失係数ｔａｎδ（以下単に「ｔａｎδ」とも表記される）の測定条件は、温度−周波数変換法則によれば、常温では周波数５００から６００Ｈｚの条件に相当し、これはストリングの一次振動の周波数とほぼ一致する。従って、本発明のラケットフレームにストリングが張設された場合、常温において発生するストリングの振動が振動減衰材によって効率よく減衰される。周波数が１０Ｈｚであって温度が−５℃であるという測定条件においてｔａｎδが上記範囲となる振動減衰材は、前述の従来のラケットフレームでは存在しなかったものである。なお、前述の温度−周波数変換法則は、周波数が固定されて温度が変更された場合の動的粘弾性曲線が、周波数が変更された場合の曲線と重ね合わされることによって得られる。理想的には、常温において周波数５００から６００Ｈｚの条件でｔａｎδが測定されるのが本来であるが、この条件での測定が不可能であることから、この変換法則が利用される。
【００１２】
好ましくは、周波数が１０Ｈｚであって温度が−５℃の条件で測定された振動減衰材の複素弾性率Ｅ＊は、１×１０８ｄｙｎ／ｃｍ２以上５０×１０８ｄｙｎ／ｃｍ２以下である。面外方向（打球面と垂直方向）におけるラケットフレームの厚みが大きないわゆる厚ラケットであって、しかも軽量化が図られたラケットフレームでは、面外二次固有振動数は５００から６００Ｈｚである。この固有振動数は、ストリングの固有振動数とほぼ一致する。複素弾性率Ｅ＊が上記範囲とされることにより、その固有振動数がラケットフレームの面外二次固有振動数と一致するストリングが、ラケットフレームにとっての動吸振器として機能しやすくなる。従って、ストリングの振動のみならず、ラケットフレームの振動減衰性能が高められる。
【００１３】
好ましくは、振動減衰材のショアＡ硬度は６０以上９５以下である。これにより、振動減衰性能が維持されつつ、ストリング張設時の作業性が高められる。
【００１４】
好ましくは、振動減衰材が挿着されたストリング孔の数は、全ストリング孔の数に対して３％以上９０％以下である。これにより、ストリングの振動減衰性能が効率よく高められる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、適宜図面が参照されつつ、本発明の実施形態が詳説される。
図１は、本発明の一実施形態にかかるラケットフレーム１の一部が、ストリング３とともに示された正面図である。このラケットフレーム１は硬式テニス用のものであり、ヘッド部５、２つのスロート部７及びシャフト部９を備えている。ヘッド部５は打球面の輪郭を形成しており、その横断面形状は略楕円である。２つのスロート部７、７はいずれもその一端がヘッド部５から伸びており、他端で互いに合流している。シャフト部９は、２つのスロート部７、７が合流する箇所から伸びており、スロート部７と連続的にかつ一体的に形成されている。ヘッド部５のうち２つのスロート部７に挟まれた部分は、ヨーク部１１である。ヘッド部５のうちヨーク部１１には、後に詳説される第一保護材１３が装着されている。また、図１における上端近傍（トップ部１５）には、後に詳説される第二保護材１７が装着されている。なお、図示されていないが、シャフト部９の後端には、シャフト部９と連続的にかつ一体的にグリップ部が形成されている。さらに、図示されていないが、ヘッド部５のうち左右端近傍（サイド部１９）には、後に詳説される第三保護材が装着されている。ラケットフレーム１は好ましくは繊維強化樹脂製である。また、好ましくはラケットフレーム１は中空である。
【００１６】
図２は、図１のラケットフレーム１に装着される振動減衰材２１が示された斜視図である。この振動減衰材２１は、帯体２３と、この帯体２３から起立する複数の筒体２５とから構成されている。帯体２３と筒体２５とは、同一材料から一体的に成形されている。後に詳説されるように、筒体２５はラケットフレーム１のストリング孔に挿着される。このため、筒体２５の外径はストリング孔の内径と同等か、若干小さめとされている。筒体２５には、後に詳説されるようにストリング３が挿通される。このため、筒体２５の内径はストリング３の外径と同等か、若干大きめとされている。
【００１７】
振動減衰材２１は、弾性材料から成形されている。この弾性材料の、周波数が１０Ｈｚであって温度が−５℃の条件で測定された動的粘弾性損失係数ｔａｎδは、０．３以上２．３以下である。これにより、ストリング３の振動減衰性能が高められる。具体的には、５０×４５ポンドで合成繊維からなるストリング３が張設され、２４℃、湿度５５％の環境下に４８時間放置された後のストリング３の振動減衰率が、０．２２％以上とされ得る。ｔａｎδが０．３未満であると、ストリング３の振動減衰性能が不十分となってしまうことがある。逆に、ｔａｎδが２．３を越えると、打球時に違和感が生じやすくなってしまうことがある。これらの観点から、ｔａｎδは０．３以上２．３以下が好ましい。
【００１８】
ｔａｎδは、粘弾性測定装置（島津製作所社の粘弾性スペクトロメーター「ＤＶＡ２００改良型」）によって測定される。測定条件は、周波数が１０Ｈｚであり、治具が引張であり、昇温速度が２℃／ｍｉｎであり、初期歪みが２ｍｍであり、変位振幅がプラスマイナス１２．５μｍである。試験片（ダンベル）の寸法は、幅が４．０ｍｍであり、厚みが１．６６ｍｍであり、長さが３０．０ｍｍである。この試験片の両端５ｍｍずつがチャックされるので、試験片の変位部分の長さは２０．０ｍｍとなる。
【００１９】
ｔａｎδが上記範囲内となる弾性材料としては、天然ゴム、ブチルゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム等のゴム１００重量部に、５から８０重量部の範囲で熱可塑性エラストマーが配合された組成物が挙げられる。好適な熱可塑性エラストマーとしては、ポリスチレンブロックとビニル−ポリイソプレンブロックとを有するトリブロック共重合体（例えばクラレ社の商品名「ハイブラー」）、カシュー変性フェノール樹脂（例えば住友デュレズ社の商品名「スミライトレジンＰＲ−１２６８７」）等のフェノール樹脂等が挙げられる。また、これら熱可塑性エラストマーに代えて、又はこれら熱可塑性エラストマーとともに、ゴムに多量（例えば６０重量部以上１２０重量部以下）のカーボンブラックが添加された組成物も、好適に用いられ得る。
【００２０】
また、ｔａｎδが上記範囲内となる他の弾性材料として、改質されたポリマー組成物が挙げられる。この組成物は、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリメタクリル酸メチル、ポリフッ化ビニリデン、ポリイソプレン、ポリスチレン、スチレン−ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリブタジエン、天然ゴム等のポリマーに、双極子モーメント量を増加させる活性成分が配合されたものである。この活性成分は、それ自体の双極子モーメント量が大きいものの他、それ自体の双極子モーメント量は小さいがポリマーと混合されることで組成物の双極子モーメント量を大きくする作用を有するものが含まれる。具体的な活性成分としては、シクロヘキサン、ベンゾチアゾール、ジシクロヘキシルアミン、シクロヘキシルアミン、高級脂肪酸等が挙げられ、これらは単独で、又は２種以上が共に用いられる。
【００２１】
さらに、上記ポリマーに、マイカ、ガラス片、グラスファイバー、カーボンファイバー、炭酸カルシウム、バーライト、沈降性硫酸バリウム等の充填剤や、腐食防止剤、染料、酸化防止剤、安定剤、湿潤剤等が適量添加された組成物も、好適に用いられ得る。
【００２２】
この振動減衰材２１の、周波数が１０Ｈｚであって温度が−５℃の条件で測定された複素弾性率Ｅ＊は、１×１０８ｄｙｎ／ｃｍ２以上５０×１０８ｄｙｎ／ｃｍ２以下が好ましく、３×１０８ｄｙｎ／ｃｍ２以上３５×１０８ｄｙｎ／ｃｍ２以下が特に好ましい。ストリング３がラケットフレーム１の動吸振器として機能するには振動減衰材２１が一種のバネとしての役割を果たす必要があるが、複素弾性率Ｅ＊が上記範囲未満であると、振動減衰材２１がバネとしての最適範囲からはずれてラケットフレーム１の面外二次振動の減衰が不十分となってしまうことがある。逆に、複素弾性率Ｅ＊が上記範囲を越えると、同様に振動減衰材２１がバネとしての最適範囲からはずれてラケットフレーム１の面外二次振動の減衰が不十分となってしまうばかりか、振動減衰材２１がストリング３の動きに追従できなくなってストリング３の振動減衰も不十分となってしまうことがある。
【００２３】
この振動減衰材２１のショアＡ硬度は、６０以上９５以下が好ましく、７０以上９２以下が特に好ましい。硬度が上記範囲未満であると、ストリング張設時に振動減衰材２１が変形を起こしやすく、作業性が低下してしまうことがある。逆に、硬度が上記範囲を超えると、前述のｔａｎδの値の維持が困難となってしまうことがある。
【００２４】
図３は、図１のラケットフレーム１のヨーク部１１近傍が示された拡大分解正面図である。ヨーク部１１には、振動減衰材２１及び第一保護材１３が装着されている。振動減衰材２１は図２に示されたタイプのもので、４個の筒体２５を備えている。第一保護材１３は合成樹脂等の硬質材料からなる。第一保護材１３は、硬質帯体２７とこの硬質帯体２７の両端から起立する２個の硬質筒体２９とから構成されており、硬質帯体２７と硬質筒体２９とは同一材料から一体的に形成されている。ヨーク部１１には、６個のストリング孔３１が穿設されている。なお、ラケットフレーム１全体では、縦糸用に３２個、横糸用に３８個、合計で７０個のストリング孔３１が穿設されている。
【００２５】
振動減衰材２１の装着は、ストリング孔３１にヨーク部１１の外側から内側に向かって筒体２５が挿着されることによって達成される。第一保護材１３の装着は、硬質筒体２９がストリング孔３１に挿着されることによって達成される。すなわち、６個のストリング孔３１のうち、中央寄りの４個には振動減衰材２１の筒体２５が挿着され、外よりの２個には第一保護材１３の硬質筒体２９が挿着される。ストリング３が張設される際には、筒体２５及び硬質筒体２９にストリング３が挿通される。振動減衰材２１の帯体２３の外側（背面側）は硬質帯体２７によって覆われているので、この帯体２３の外側が折り返されたストリング３と直接当接することがない。これにより、帯体２３がストリング３からの荷重によって破断してしまうことが防止される。このラケットフレーム１によってテニスボールが打撃されると、ストリング３に生じた振動が振動減衰材２１によって減衰される。
【００２６】
帯体２３は前述のように弾性材料から構成されていて柔軟である。このため、筒体２５のピッチがストリング孔３１のピッチから多少ずれても、帯体２３が変形することで、ストリング孔３１への筒体２５の挿着が可能である。また、帯体２３はヨーク部１１と第一保護材１３との間に介在し、ヨーク部１１と第一保護材１３との共振を抑制する。
【００２７】
第一保護材１３の材質は、振動減衰材２１を保護するという観点から、常温にて弾性率が高いものが好適である。具体的には、周波数が１０Ｈｚであって温度が２５℃（常温）の条件で測定された複素弾性率Ｅ＊が、２．０×１０８ｄｙｎ／ｃｍ２以上１２０×１０８ｄｙｎ／ｃｍ２以下、特には１０×１０８ｄｙｎ／ｃｍ２以上１００×１０８ｄｙｎ／ｃｍ２以下のものが好ましい。複素弾性率Ｅ＊が上記範囲未満であると、第一保護材１３が脆弱となって振動減衰材２１の保護が不十分となってしまうことがある。逆に、複素弾性率Ｅ＊が上記範囲を越えると、第一保護材１３の変形が困難となってヘッド部５に沿いにくくなってしまうことがある。第一保護材１３に用いられる材質の具体例としては、ポリアミド（特にナイロン１１、ナイロン１２）、ポリエーテルブロックアミド等が挙げられる。
【００２８】
図４は、図１のラケットフレーム１のトップ部１５近傍が示された拡大分解正面図である。トップ部１５には、振動減衰材２１及び第二保護材１７が装着されている。振動減衰材２１は図２に示されたタイプのもので、８個の筒体２５を備えている。第二保護材１７の材質は、図３に示された第一保護材１３と同等である。第二保護材１７は、硬質帯体２７とこの硬質帯体２７から起立する多数の硬質筒体２９とから構成されており、硬質帯体２７と硬質筒体２９とは同一材料から一体的に形成されている。
【００２９】
振動減衰材２１の装着は、ストリング孔３１にトップ部１５の外側から内側に向かって筒体２５が挿着されることによって達成される。第二保護材１７の装着は、硬質筒体２９がストリング孔３１に挿着されることによって達成される。すなわち、ヘッド部５のストリング孔３１のうち先端寄りの８個には振動減衰材２１の筒体２５が挿着され、他のストリング孔３１には第二保護材１７の硬質筒体２９が挿着される。ストリング３が張設される際には、筒体２５及び硬質筒体２９にストリング３が挿通される。筒体２５によって、ストリング３の振動が減衰される。第二保護材１７は、図３に示された第一保護材１３と同様、振動減衰材２１の保護の役割を果たす。また、第二保護材１７は、例えばスイング中にラケットフレーム１が地面と接触した場合にトップ部１５を保護する役割も果たす。この意味で、第二保護材１７はバンパーとも称される。
【００３０】
図５は、図１のラケットフレーム１の右側のサイド部１９近傍が示された拡大分解正面図である。サイド部１９には、振動減衰材２１及び第三保護材３３が装着されている。振動減衰材２１は図２に示されたタイプのもので、９個の筒体２５を備えている。第三保護材３３の材質は、図３に示された第一保護材１３と同等である。第三保護材３３は、硬質帯体２７とこの硬質帯体２７から起立する多数の硬質筒体２９とから構成されており、硬質帯体２７と硬質筒体２９とは同一材料から一体的に形成されている。
【００３１】
振動減衰材２１の装着は、ストリング孔３１にサイド部１９の外側から内側に向かって筒体２５が挿着されることによって達成される。第三保護材３３の装着は、硬質筒体２９がストリング孔３１に挿着されることによって達成される。すなわち、サイド部１９のストリング孔３１のうちの９個には振動減衰材２１の筒体２５が挿着され、他のストリング孔３１には第三保護材３３の硬質筒体２９が挿着される。ストリング３が張設される際には、筒体２５及び硬質筒体２９にストリング３が挿通される。筒体２５によって、ストリング３の振動が減衰される。第三保護材３３は、図３に示された第一保護材１３と同様、振動減衰材２１の保護の役割を果たす。なお、図５には右側のサイド部１９が示されているが、左側のサイド部１９にも、同様に振動減衰材２１及び第三保護材３３が装着されている。
【００３２】
図１から図５に示されたラケットフレーム１では、ヨーク部１１、トップ部１５及び両側のサイド部１９に振動減衰材２１が装着されているが、振動減衰材２１が装着される位置は、これには限られない。例えば、振動減衰材２１がヨーク部１１のみに装着されてもよく、トップ部１５のみに装着されてもよく、また、両側のサイド部１９のみに装着されてもよい。また、振動減衰材２１がヨーク部１１とトップ部１５とに装着されてもよく、ヨーク部１１とサイド部１９とに装着されてもよく、また、トップ部１５とサイド部１９とに装着されてもよい。さらに、ヨーク部１１とサイド部１９との中間地点近傍や、トップ部１５とサイド部１９との中間地点近傍に振動減衰材２１が装着されてもよい。なお、振動減衰材２１は、ヘッド部５の複数箇所に分散され、しかも中心軸に対して対象となるように装着されるのが、振動減衰性能向上の観点からは好ましい。
【００３３】
図１から図５に示されたラケットフレーム１では、７０個のストリング孔３１のうちヨーク部１１の４個、トップ部１５の８個及び両側のサイド部１９の１８個（左右それぞれに９個ずつ）に、振動減衰材２１の筒体２５が挿着されている。すなわち、筒体２５が挿着されたストリング孔３１の数の全ストリング孔３１の数に対する比率（以下「挿着比率」とも称される）は、４３％である。筒体２５が挿着されるストリング孔３１の位置と数とは種々変更され得るが、変更される場合でも、振動減衰性能維持の観点から、挿着比率が３％以上、特には５％以上となるように、振動減衰材２１が配置されるのが好ましい。また、挿着比率は高いほど振動減衰性能が高められるので、その上限は特には定められる必要はないが、あまりに高すぎても効果が頭打ちとなって不経済であり、また、硬質筒体２９挿着用のストリング孔３１が必要であることから、挿着比率は９０％以下、特には８０％以下が好ましい。
【００３４】
図６は、本発明の他の実施形態にかかるラケットフレームの振動減衰材３５が示された斜視図である。この振動減衰材３５は、筒体３７とフランジ３９とから構成されている。この振動減衰材３５は、図２に示された振動減衰材２１と同一材料から成形されている。この振動減衰材３５が用いられる場合、ストリング孔３１に筒体３７が挿着される。フランジ３９は、挿着時の位置決め用ストッパーとして機能する。また、フランジは、ヘッド部５と保護材との間に介在し、両者の共振を抑制する。
【００３５】
【実施例】
以下、実施例に基づき本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではないことはもちろんである。
【００３６】
［実施例１］
マトリックスがエポキシ樹脂であり、強化繊維がカーボン繊維であるユニダイレクションプリプレグシートをマンドレルに５枚巻き付け、マンドレルを抜いてレイアップを作製した。これを金型内で１４５℃、内圧７ｋｇｆ／ｃｍ２の条件で５０分間加熱した。得られた成形体に、縦糸用のストリング孔３２個（１６個×２）と横糸用のストリング孔３８個（１９×２）を穿設した。
【００３７】
一方、ブチルゴム（日本合成ゴム社の商品名「ＩＩＲ２６８」）１００重量部、ＩＳＡＦカーボンブラック（三菱化学社の商品名「ダイヤＩ」）６０重量部、ポリスチレンブロックとビニル−ポリイソプレンブロックとを有するトリブロック共重合体（クラレ社の商品名「ハイブラーＨＶＳ−３」）２０重量部、酸化亜鉛５重量部、ステアリン酸１重量部、硫黄１重量部、加硫促進剤（大内新興化学社の商品名「ノクセラーＴＥＴ」）１．５重量部及び他の加硫促進剤（大内新興化学社の商品名「ノクセラーＣＺ」）０．５重量部からなるゴム組成物を架橋して、図２に示されるような筒体と帯体とを備えた振動減衰材を成形した。筒体の長さは１５ｍｍとした。この振動減衰材の、周波数が１０Ｈｚであって温度が−５℃の条件で測定されたｔａｎδは０．５６であり、複素弾性率Ｅ＊は６．３３×１０８ｄｙｎ／ｃｍ２であり、ショアＡ硬度は７４であった。この振動減衰材を、前述の成形体のヨーク部、トップ部及び両側のサイド部に装着した。具体的には、ヨーク部の４個のストリング孔、トップ部の８個のストリング孔及びサイド部の１８個（９個×２）のストリング孔に筒体を挿着した。挿着比率は４２．９％である。
【００３８】
次に、ヨーク部、ヘッド部及びサイド部のそれぞれに、ナイロン１２（エイティオー社の商品名「ＲＩＬＳＯＮ ＢＭＮ−Ｐ２０」）からなる第一保護材、第二保護材及び第三保護材を装着した。これら各保護材は所定数の硬質筒体を備えており、振動減衰材の筒体が挿着されないストリング孔に硬質筒体が挿着されるように構成されている。これら保護材の、周波数が１０Ｈｚであって温度が２５℃の条件で測定された複素弾性率Ｅ＊は、７１．３×１０８ｄｙｎ／ｃｍ２であった。さらに、グリップ部にエンドキャップ及びグリップテープを取り付けて、実施例１の硬式テニス用ラケットフレームを得た。このラケットフレームの、ストリング張設前の重量は２１０ｇであり、長さは２７．５インチであり、厚みは２８ｍｍであり、バランスは３７５ｍｍであり、フェイス面積は１１５inch２であった。
【００３９】
［実施例２］
振動減衰材の形状を、図６に示されるような、個々の筒体が一体化されていないものとし、ハイブラーＨＶＳ−３を配合せず、カーボンブラックの配合量を１００重量部とした他は実施例１と同様にして、実施例２のラケットフレームを得た。この振動減衰材のフランジ形状は一辺が４．５ｍｍの正方形であり、厚みは１．０ｍｍであった。また、この振動減衰材の、周波数が１０Ｈｚであって温度が−５℃の条件で測定されたｔａｎδは０．３５であり、複素弾性率Ｅ＊は１２．３×１０８ｄｙｎ／ｃｍ２であり、ショアＡ硬度は９０であった。
【００４０】
［実施例３］
ヨーク部の４個のストリング孔のみに振動減衰材の筒体を挿着した他は実施例１と同様にして、実施例３のラケットフレームを得た。挿着比率は５．７％である。
【００４１】
［実施例４］
カーボン繊維の補強形態を変更することによって重量を１６８ｇとし、バランスを３９５ｍｍとした他は実施例１と同様にして、実施例４のラケットフレームを得た。
【００４２】
［実施例５］
用いるプリプレグシートと金型とを変更して、重量を２６７ｇとし、厚みを２３ｍｍとし、バランスを３４３ｍｍとした他は実施例１と同様にして、実施例５のラケットフレームを得た。
【００４３】
［実施例６］
用いるプリプレグシートと金型とを変更して、重量を２９７ｇとし、長さを２７．５インチとし、厚みを１８ｍｍとし、バランスを３１６ｍｍとし、フェイス面積を１０５inch２とした他は実施例１と同様にして、実施例６のラケットフレームを得た。
【００４４】
［比較例１］
振動減衰材の材質を、保護材の材質と同様のナイロン１２とした他は実施例１と同様にして、比較例１のラケットフレームを得た。なお、振動減衰材と保護材とは、一体的に成形した。この振動減衰材の、周波数が１０Ｈｚであって温度が−５℃の条件で測定されたｔａｎδは０．０５であり、複素弾性率Ｅ＊は１７８×１０８ｄｙｎ／ｃｍ２であり、ショアＡ硬度は９８であった。
【００４５】
［比較例２］
振動減衰材の材質を、フッ素化シリコーンとした他は実施例１と同様にして、比較例２のラケットフレームを得た。この振動減衰材の、周波数が１０Ｈｚであって温度が−５℃の条件で測定されたｔａｎδは０．１１であり、複素弾性率Ｅ＊は０．１９×１０８ｄｙｎ／ｃｍ２であり、ショアＡ硬度は４３であった。
【００４６】
［比較例３］
振動減衰材の材質を、ポリエステル系ポリウレタンとした他は実施例１と同様にして、比較例３のラケットフレームを得た。この振動減衰材の、周波数が１０Ｈｚであって温度が−５℃の条件で測定されたｔａｎδは０．２８であり、複素弾性率Ｅ＊は１．２×１０８ｄｙｎ／ｃｍ２であり、ショアＡ硬度は５５であった。
【００４７】
［ストリングの振動減衰率の測定］
各実施例及び各比較例のラケットフレームにポリアミド樹脂からなるゲージ１．３５ｍｍのストリング（バボラ社の商品名「ＡＴＰツアークラシック」）を、６０ポンドで張設した。そして、グリップエンドから１５０ｍｍの位置を万力で固定し、トップから９本目の横糸の中心にレーザーを反射させて、振動減衰率を測定した。具体的には、アンプを介したインパルスハンマーによる力を測定する電圧信号と、レーザードップラー速度計を介したストリングへのレーザーの反射による速度を測定した電圧信号とから、ＦＦＴによって伝達関数を得、これにより共振する振動数を解析し、振動減衰率を算出した。この結果が、下記の表１に示されている。
【００４８】
［ラケットフレームの面外二次固有振動数の測定］
ストリングが張設されていないラケットフレームを紐で吊り下げ、シャフト部に加速度ピックアップ計を取り付けた。そして、加速度ピックアップ計の裏側のシャフト部をインパクトハンマーで加振した。インパクトハンマー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と加速度ピックアップ計で計測した応答振動とから、面外二次固有振動数を求めた。この結果が、下記の表１に示されている。
【００４９】
［ラケットフレームの面外二次減衰率の測定］
ストリングを張設したラケットフレームを用いた他は、前述の面外二次固有振動数の測定方法と同様にして、入力振動と応答振動とから面外二次減衰率を求めた。この結果が、下記の表１に示されている。
【００５０】
［作業性の評価］
各ラケットフレームにストリングを張設する際の作業性を評価した。筒体にストリングを挿通する際に、筒体がストリングに連れて移動してラケットフレーム内に入ってしまう場合や、筒体がラケットフレーム内方向に延びてストリング孔内に噛み込まれる場合を「×」とした。このような問題が生じない場合を「○」とした。この結果が、下記の表１に示されている。
【００５１】
【表１】
【００５２】
表１において、周波数が１０Ｈｚであって温度が−５℃の条件で測定されたｔａｎδが０．３より小さい振動減衰材が用いられた比較例１、比較例２及び比較例３のラケットフレームは、ストリングの振動減衰性能に劣っている。これに対し、このｔａｎδが０．３以上２．３以下である各実施例のラケットフレームは、ストリングの振動減衰性能に優れている。この実験結果より、本発明のラケットフレームの優位性が確認された。このようにストリングの振動減衰性能に優れる振動減衰材は、特に、ストリングの振動が問題となる長尺軽量テニスラケット（長さが２７インチ以上で、重量が１６０から２７０ｇ）において効果的である。
【００５３】
以上、硬式テニス用のラケットフレームが例とされて本発明が詳説されたが、本発明は、例えば軟式テニス用ラケットフレーム、バドミントン用ラケットフレーム等の種々のラケットフレームに適用され得るものである。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のラケットフレームは張設されるストリングの通常の使用条件における振動に対する減衰能力に優れる。このラケットフレームを用いるプレーヤーは打球時に振動による不快感を感じることが少なく、また、テニスエルボーの発生も抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明の一実施形態にかかるラケットフレームの一部が、ストリングとともに示された正面図である。
【図２】図２は、図１のラケットフレームに装着される振動減衰材が示された斜視図である。
【図３】図３は、図１のラケットフレームのヨーク部近傍が示された拡大分解正面図である。
【図４】図４は、図１のラケットフレームのトップ部近傍が示された拡大分解正面図である。
【図５】図５は、図１のラケットフレームの右側のサイド部近傍が示された拡大分解正面図である。
【図６】図６は、本発明の他の実施形態にかかるラケットフレームの振動減衰材が示された斜視図である。
【符号の説明】
１・・・ラケットフレーム
３・・・ストリング
５・・・ヘッド部
７・・・スロート部
９・・・シャフト部
１１・・・ヨーク部
１３・・・第一保護材
１５・・・トップ部
１７・・・第二保護材
１９・・・サイド部
２１、３５・・・振動減衰材
２３・・・帯体
２５、３７・・・筒体
２７・・・硬質帯体
２９・・・硬質筒体
３１・・・ストリング孔
３３・・・第三保護材
３９・・・フランジ
【発明の属する技術分野】
本発明は、硬式テニス、軟式テニス、バドミントン等の球技に用いられるラケットフレームに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
硬式テニス用ラケットには古くは竹、軽金属等が用いられていたが、近年は繊維強化樹脂が主流である。繊維強化樹脂は比強度が高くて設計自由度が高いので、強度が維持されたまま、テニスラケットの軽量化が図られる。また、繊維強化樹脂のテニスラケットは、量産にも適している。
【０００３】
ところで、プレーヤーがテニスラケットでボールを打撃すると、ラケットフレーム及びストリング（「ガット」とも称される）に振動が発生する。この振動はグリップを通じてプレーヤーの人体に伝わり、プレーヤーに不快感を与える。また、振動は、いわゆるテニスエルボーの原因とも考えられている。特に、打球面（フェイス）のうちスイートエリア以外の部分でボールが打撃された場合、激しい振動が発生し、プレーヤーに大きなダメージを与えることとなる。
【０００４】
前述の繊維強化樹脂からなるテニスラケットは金属製のテニスラケット等に比べて振動減衰性に優れるが、この繊維強化樹脂製のテニスラケットであっても振動減衰性は十分ではなく、今なおテニスエルボー等の問題は完全には解消されていない。しかも近年、繊維の高強度化及び高弾性化によって繊維強化樹脂製のテニスラケットにおいてさらなる軽量化と長尺化が図られつつあるが、この軽量化及び長尺化に伴って振動減衰性が低下してしまうという傾向が見られる。繊維強化樹脂製のテニスラケットにおいても、振動減衰性のさらなる向上が望まれている。
【０００５】
特開平１０−３３７８１２号公報には、エポキシ樹脂をマトリックスとする繊維強化樹脂積層体にアイオノマー樹脂フィルムが介在したテニスラケットが開示されている。アイオノマー樹脂はエポキシ樹脂よりも振動減衰性に優れるので、アイオノマー樹脂フィルムが介在することにより、テニスラケットの振動減衰性が向上する。しかし、アイオノマー樹脂フィルムによって減衰されるのは主としてラケットフレームの振動であり、ストリングの振動はほとんど減衰されない。
【０００６】
特開昭６０−１６８４７３号公報には、柔軟性を有する弾性体又は粘弾性体からなる振動吸収体がストリングに巻き付けられることによりストリングの振動減衰性能が高められたテニスラケットが開示されている。しかし、この振動吸収体はその材質について十分に考慮されたものではなく、振動減衰性能が十分なものではない。また、この振動吸収体はラケットフレームに固定されるものではないので、ストリングの張り替えの度に取り外して取り付け直す手間がかかり、また、取り外された際の紛失のおそれもある。さらに、この振動吸収体の重量は５から１５ｇ程度であるので、その分テニスラケットの慣性モーメントが大きくなってしまう。従って、このテニスラケットはプレーヤーにとって扱いづらいものである。
【０００７】
実公平４−１５２３５号公報には、ガット通し孔（ストリング孔）に例えばシリコーンゴム等からなる振動吸収材が挿着されることによってストリングの振動減衰性能が高められたテニスラケットが開示されている。しかし、このテニスラケットでもやはり振動吸収材の材質についての検討が不十分であり、振動減衰性能において満足のいくものではない。また、シリコーンゴムは柔軟であり、ストリング張設時に変形してしまうので、作業性が悪いばかりか、ストリングと振動吸収材との接触状態が安定せず、振動吸収材が振動減衰性能の向上に思うようには寄与しにくい。
【０００８】
ストリング孔に動的粘弾性損失係数ｔａｎδが所定範囲であるガット保護材が挿着されることによりストリングの振動減衰性が高められたテニスラケットが、特開昭６１−７３６７５号公報、特開昭６２−５３６９号公報及び特開昭６２−５３７０号公報に開示されている。しかし、これらのガット保護材の動的粘弾性損失係数ｔａｎδは、通常テニスラケットが使用される条件（すなわち常温であり、ストリングの振動数が５００から６００Ｈｚ）からはかけ離れた条件にて測定されるものであるので、通常条件での振動減衰性能は十分ではない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであり、張設されるストリングの通常の使用条件における振動に対する減衰能力に優れたラケットフレームの提供をその目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するためになされた発明は、
帯体と、該帯体から起立する複数の筒部とを、周波数が１０Ｈｚであって温度が−５℃の条件で測定された動的粘弾性損失係数ｔａｎδが０．３５以上２．３以下で且つ複素弾性率Ｅ＊が、６．３３×１０８ｄｙｎ／ｃｍ２以上５０×１０８ｄｙｎ／ｃｍ２以下、さらに、ショアＡ硬度が６０以上９５以下である弾性材より一体成形された振動減衰材と、
硬質帯体と、該硬質帯体の中間部を除く両側部から起立される硬質筒部とを、硬質樹脂で一体成形した保護材とを備え、
上記振動減衰材の筒部がラケットフレームのヘッド部およびヨーク部に穿設されたストリング孔に装着されると共に、該振動減衰材の筒部が装着されるストリング孔と隣接する両側のストリング孔に上記保護材の硬質筒部が装着され、上記振動減衰材の帯材の外面に上記振動減衰材の硬質帯体を重ねて装着していることを特徴とするラケットフレームである。
【００１１】
本発明者の知見によれば、通常の張力（５０ポンド程度）で張られたストリングの常温（２５℃）における一次振動の周波数は５００から６００Ｈｚ程度である。一方、周波数が１０Ｈｚであって温度が−５℃であるという動的粘弾性損失係数ｔａｎδ（以下単に「ｔａｎδ」とも表記される）の測定条件は、温度−周波数変換法則によれば、常温では周波数５００から６００Ｈｚの条件に相当し、これはストリングの一次振動の周波数とほぼ一致する。従って、本発明のラケットフレームにストリングが張設された場合、常温において発生するストリングの振動が振動減衰材によって効率よく減衰される。周波数が１０Ｈｚであって温度が−５℃であるという測定条件においてｔａｎδが上記範囲となる振動減衰材は、前述の従来のラケットフレームでは存在しなかったものである。なお、前述の温度−周波数変換法則は、周波数が固定されて温度が変更された場合の動的粘弾性曲線が、周波数が変更された場合の曲線と重ね合わされることによって得られる。理想的には、常温において周波数５００から６００Ｈｚの条件でｔａｎδが測定されるのが本来であるが、この条件での測定が不可能であることから、この変換法則が利用される。
【００１２】
好ましくは、周波数が１０Ｈｚであって温度が−５℃の条件で測定された振動減衰材の複素弾性率Ｅ＊は、１×１０８ｄｙｎ／ｃｍ２以上５０×１０８ｄｙｎ／ｃｍ２以下である。面外方向（打球面と垂直方向）におけるラケットフレームの厚みが大きないわゆる厚ラケットであって、しかも軽量化が図られたラケットフレームでは、面外二次固有振動数は５００から６００Ｈｚである。この固有振動数は、ストリングの固有振動数とほぼ一致する。複素弾性率Ｅ＊が上記範囲とされることにより、その固有振動数がラケットフレームの面外二次固有振動数と一致するストリングが、ラケットフレームにとっての動吸振器として機能しやすくなる。従って、ストリングの振動のみならず、ラケットフレームの振動減衰性能が高められる。
【００１３】
好ましくは、振動減衰材のショアＡ硬度は６０以上９５以下である。これにより、振動減衰性能が維持されつつ、ストリング張設時の作業性が高められる。
【００１４】
好ましくは、振動減衰材が挿着されたストリング孔の数は、全ストリング孔の数に対して３％以上９０％以下である。これにより、ストリングの振動減衰性能が効率よく高められる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、適宜図面が参照されつつ、本発明の実施形態が詳説される。
図１は、本発明の一実施形態にかかるラケットフレーム１の一部が、ストリング３とともに示された正面図である。このラケットフレーム１は硬式テニス用のものであり、ヘッド部５、２つのスロート部７及びシャフト部９を備えている。ヘッド部５は打球面の輪郭を形成しており、その横断面形状は略楕円である。２つのスロート部７、７はいずれもその一端がヘッド部５から伸びており、他端で互いに合流している。シャフト部９は、２つのスロート部７、７が合流する箇所から伸びており、スロート部７と連続的にかつ一体的に形成されている。ヘッド部５のうち２つのスロート部７に挟まれた部分は、ヨーク部１１である。ヘッド部５のうちヨーク部１１には、後に詳説される第一保護材１３が装着されている。また、図１における上端近傍（トップ部１５）には、後に詳説される第二保護材１７が装着されている。なお、図示されていないが、シャフト部９の後端には、シャフト部９と連続的にかつ一体的にグリップ部が形成されている。さらに、図示されていないが、ヘッド部５のうち左右端近傍（サイド部１９）には、後に詳説される第三保護材が装着されている。ラケットフレーム１は好ましくは繊維強化樹脂製である。また、好ましくはラケットフレーム１は中空である。
【００１６】
図２は、図１のラケットフレーム１に装着される振動減衰材２１が示された斜視図である。この振動減衰材２１は、帯体２３と、この帯体２３から起立する複数の筒体２５とから構成されている。帯体２３と筒体２５とは、同一材料から一体的に成形されている。後に詳説されるように、筒体２５はラケットフレーム１のストリング孔に挿着される。このため、筒体２５の外径はストリング孔の内径と同等か、若干小さめとされている。筒体２５には、後に詳説されるようにストリング３が挿通される。このため、筒体２５の内径はストリング３の外径と同等か、若干大きめとされている。
【００１７】
振動減衰材２１は、弾性材料から成形されている。この弾性材料の、周波数が１０Ｈｚであって温度が−５℃の条件で測定された動的粘弾性損失係数ｔａｎδは、０．３以上２．３以下である。これにより、ストリング３の振動減衰性能が高められる。具体的には、５０×４５ポンドで合成繊維からなるストリング３が張設され、２４℃、湿度５５％の環境下に４８時間放置された後のストリング３の振動減衰率が、０．２２％以上とされ得る。ｔａｎδが０．３未満であると、ストリング３の振動減衰性能が不十分となってしまうことがある。逆に、ｔａｎδが２．３を越えると、打球時に違和感が生じやすくなってしまうことがある。これらの観点から、ｔａｎδは０．３以上２．３以下が好ましい。
【００１８】
ｔａｎδは、粘弾性測定装置（島津製作所社の粘弾性スペクトロメーター「ＤＶＡ２００改良型」）によって測定される。測定条件は、周波数が１０Ｈｚであり、治具が引張であり、昇温速度が２℃／ｍｉｎであり、初期歪みが２ｍｍであり、変位振幅がプラスマイナス１２．５μｍである。試験片（ダンベル）の寸法は、幅が４．０ｍｍであり、厚みが１．６６ｍｍであり、長さが３０．０ｍｍである。この試験片の両端５ｍｍずつがチャックされるので、試験片の変位部分の長さは２０．０ｍｍとなる。
【００１９】
ｔａｎδが上記範囲内となる弾性材料としては、天然ゴム、ブチルゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム等のゴム１００重量部に、５から８０重量部の範囲で熱可塑性エラストマーが配合された組成物が挙げられる。好適な熱可塑性エラストマーとしては、ポリスチレンブロックとビニル−ポリイソプレンブロックとを有するトリブロック共重合体（例えばクラレ社の商品名「ハイブラー」）、カシュー変性フェノール樹脂（例えば住友デュレズ社の商品名「スミライトレジンＰＲ−１２６８７」）等のフェノール樹脂等が挙げられる。また、これら熱可塑性エラストマーに代えて、又はこれら熱可塑性エラストマーとともに、ゴムに多量（例えば６０重量部以上１２０重量部以下）のカーボンブラックが添加された組成物も、好適に用いられ得る。
【００２０】
また、ｔａｎδが上記範囲内となる他の弾性材料として、改質されたポリマー組成物が挙げられる。この組成物は、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリメタクリル酸メチル、ポリフッ化ビニリデン、ポリイソプレン、ポリスチレン、スチレン−ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリブタジエン、天然ゴム等のポリマーに、双極子モーメント量を増加させる活性成分が配合されたものである。この活性成分は、それ自体の双極子モーメント量が大きいものの他、それ自体の双極子モーメント量は小さいがポリマーと混合されることで組成物の双極子モーメント量を大きくする作用を有するものが含まれる。具体的な活性成分としては、シクロヘキサン、ベンゾチアゾール、ジシクロヘキシルアミン、シクロヘキシルアミン、高級脂肪酸等が挙げられ、これらは単独で、又は２種以上が共に用いられる。
【００２１】
さらに、上記ポリマーに、マイカ、ガラス片、グラスファイバー、カーボンファイバー、炭酸カルシウム、バーライト、沈降性硫酸バリウム等の充填剤や、腐食防止剤、染料、酸化防止剤、安定剤、湿潤剤等が適量添加された組成物も、好適に用いられ得る。
【００２２】
この振動減衰材２１の、周波数が１０Ｈｚであって温度が−５℃の条件で測定された複素弾性率Ｅ＊は、１×１０８ｄｙｎ／ｃｍ２以上５０×１０８ｄｙｎ／ｃｍ２以下が好ましく、３×１０８ｄｙｎ／ｃｍ２以上３５×１０８ｄｙｎ／ｃｍ２以下が特に好ましい。ストリング３がラケットフレーム１の動吸振器として機能するには振動減衰材２１が一種のバネとしての役割を果たす必要があるが、複素弾性率Ｅ＊が上記範囲未満であると、振動減衰材２１がバネとしての最適範囲からはずれてラケットフレーム１の面外二次振動の減衰が不十分となってしまうことがある。逆に、複素弾性率Ｅ＊が上記範囲を越えると、同様に振動減衰材２１がバネとしての最適範囲からはずれてラケットフレーム１の面外二次振動の減衰が不十分となってしまうばかりか、振動減衰材２１がストリング３の動きに追従できなくなってストリング３の振動減衰も不十分となってしまうことがある。
【００２３】
この振動減衰材２１のショアＡ硬度は、６０以上９５以下が好ましく、７０以上９２以下が特に好ましい。硬度が上記範囲未満であると、ストリング張設時に振動減衰材２１が変形を起こしやすく、作業性が低下してしまうことがある。逆に、硬度が上記範囲を超えると、前述のｔａｎδの値の維持が困難となってしまうことがある。
【００２４】
図３は、図１のラケットフレーム１のヨーク部１１近傍が示された拡大分解正面図である。ヨーク部１１には、振動減衰材２１及び第一保護材１３が装着されている。振動減衰材２１は図２に示されたタイプのもので、４個の筒体２５を備えている。第一保護材１３は合成樹脂等の硬質材料からなる。第一保護材１３は、硬質帯体２７とこの硬質帯体２７の両端から起立する２個の硬質筒体２９とから構成されており、硬質帯体２７と硬質筒体２９とは同一材料から一体的に形成されている。ヨーク部１１には、６個のストリング孔３１が穿設されている。なお、ラケットフレーム１全体では、縦糸用に３２個、横糸用に３８個、合計で７０個のストリング孔３１が穿設されている。
【００２５】
振動減衰材２１の装着は、ストリング孔３１にヨーク部１１の外側から内側に向かって筒体２５が挿着されることによって達成される。第一保護材１３の装着は、硬質筒体２９がストリング孔３１に挿着されることによって達成される。すなわち、６個のストリング孔３１のうち、中央寄りの４個には振動減衰材２１の筒体２５が挿着され、外よりの２個には第一保護材１３の硬質筒体２９が挿着される。ストリング３が張設される際には、筒体２５及び硬質筒体２９にストリング３が挿通される。振動減衰材２１の帯体２３の外側（背面側）は硬質帯体２７によって覆われているので、この帯体２３の外側が折り返されたストリング３と直接当接することがない。これにより、帯体２３がストリング３からの荷重によって破断してしまうことが防止される。このラケットフレーム１によってテニスボールが打撃されると、ストリング３に生じた振動が振動減衰材２１によって減衰される。
【００２６】
帯体２３は前述のように弾性材料から構成されていて柔軟である。このため、筒体２５のピッチがストリング孔３１のピッチから多少ずれても、帯体２３が変形することで、ストリング孔３１への筒体２５の挿着が可能である。また、帯体２３はヨーク部１１と第一保護材１３との間に介在し、ヨーク部１１と第一保護材１３との共振を抑制する。
【００２７】
第一保護材１３の材質は、振動減衰材２１を保護するという観点から、常温にて弾性率が高いものが好適である。具体的には、周波数が１０Ｈｚであって温度が２５℃（常温）の条件で測定された複素弾性率Ｅ＊が、２．０×１０８ｄｙｎ／ｃｍ２以上１２０×１０８ｄｙｎ／ｃｍ２以下、特には１０×１０８ｄｙｎ／ｃｍ２以上１００×１０８ｄｙｎ／ｃｍ２以下のものが好ましい。複素弾性率Ｅ＊が上記範囲未満であると、第一保護材１３が脆弱となって振動減衰材２１の保護が不十分となってしまうことがある。逆に、複素弾性率Ｅ＊が上記範囲を越えると、第一保護材１３の変形が困難となってヘッド部５に沿いにくくなってしまうことがある。第一保護材１３に用いられる材質の具体例としては、ポリアミド（特にナイロン１１、ナイロン１２）、ポリエーテルブロックアミド等が挙げられる。
【００２８】
図４は、図１のラケットフレーム１のトップ部１５近傍が示された拡大分解正面図である。トップ部１５には、振動減衰材２１及び第二保護材１７が装着されている。振動減衰材２１は図２に示されたタイプのもので、８個の筒体２５を備えている。第二保護材１７の材質は、図３に示された第一保護材１３と同等である。第二保護材１７は、硬質帯体２７とこの硬質帯体２７から起立する多数の硬質筒体２９とから構成されており、硬質帯体２７と硬質筒体２９とは同一材料から一体的に形成されている。
【００２９】
振動減衰材２１の装着は、ストリング孔３１にトップ部１５の外側から内側に向かって筒体２５が挿着されることによって達成される。第二保護材１７の装着は、硬質筒体２９がストリング孔３１に挿着されることによって達成される。すなわち、ヘッド部５のストリング孔３１のうち先端寄りの８個には振動減衰材２１の筒体２５が挿着され、他のストリング孔３１には第二保護材１７の硬質筒体２９が挿着される。ストリング３が張設される際には、筒体２５及び硬質筒体２９にストリング３が挿通される。筒体２５によって、ストリング３の振動が減衰される。第二保護材１７は、図３に示された第一保護材１３と同様、振動減衰材２１の保護の役割を果たす。また、第二保護材１７は、例えばスイング中にラケットフレーム１が地面と接触した場合にトップ部１５を保護する役割も果たす。この意味で、第二保護材１７はバンパーとも称される。
【００３０】
図５は、図１のラケットフレーム１の右側のサイド部１９近傍が示された拡大分解正面図である。サイド部１９には、振動減衰材２１及び第三保護材３３が装着されている。振動減衰材２１は図２に示されたタイプのもので、９個の筒体２５を備えている。第三保護材３３の材質は、図３に示された第一保護材１３と同等である。第三保護材３３は、硬質帯体２７とこの硬質帯体２７から起立する多数の硬質筒体２９とから構成されており、硬質帯体２７と硬質筒体２９とは同一材料から一体的に形成されている。
【００３１】
振動減衰材２１の装着は、ストリング孔３１にサイド部１９の外側から内側に向かって筒体２５が挿着されることによって達成される。第三保護材３３の装着は、硬質筒体２９がストリング孔３１に挿着されることによって達成される。すなわち、サイド部１９のストリング孔３１のうちの９個には振動減衰材２１の筒体２５が挿着され、他のストリング孔３１には第三保護材３３の硬質筒体２９が挿着される。ストリング３が張設される際には、筒体２５及び硬質筒体２９にストリング３が挿通される。筒体２５によって、ストリング３の振動が減衰される。第三保護材３３は、図３に示された第一保護材１３と同様、振動減衰材２１の保護の役割を果たす。なお、図５には右側のサイド部１９が示されているが、左側のサイド部１９にも、同様に振動減衰材２１及び第三保護材３３が装着されている。
【００３２】
図１から図５に示されたラケットフレーム１では、ヨーク部１１、トップ部１５及び両側のサイド部１９に振動減衰材２１が装着されているが、振動減衰材２１が装着される位置は、これには限られない。例えば、振動減衰材２１がヨーク部１１のみに装着されてもよく、トップ部１５のみに装着されてもよく、また、両側のサイド部１９のみに装着されてもよい。また、振動減衰材２１がヨーク部１１とトップ部１５とに装着されてもよく、ヨーク部１１とサイド部１９とに装着されてもよく、また、トップ部１５とサイド部１９とに装着されてもよい。さらに、ヨーク部１１とサイド部１９との中間地点近傍や、トップ部１５とサイド部１９との中間地点近傍に振動減衰材２１が装着されてもよい。なお、振動減衰材２１は、ヘッド部５の複数箇所に分散され、しかも中心軸に対して対象となるように装着されるのが、振動減衰性能向上の観点からは好ましい。
【００３３】
図１から図５に示されたラケットフレーム１では、７０個のストリング孔３１のうちヨーク部１１の４個、トップ部１５の８個及び両側のサイド部１９の１８個（左右それぞれに９個ずつ）に、振動減衰材２１の筒体２５が挿着されている。すなわち、筒体２５が挿着されたストリング孔３１の数の全ストリング孔３１の数に対する比率（以下「挿着比率」とも称される）は、４３％である。筒体２５が挿着されるストリング孔３１の位置と数とは種々変更され得るが、変更される場合でも、振動減衰性能維持の観点から、挿着比率が３％以上、特には５％以上となるように、振動減衰材２１が配置されるのが好ましい。また、挿着比率は高いほど振動減衰性能が高められるので、その上限は特には定められる必要はないが、あまりに高すぎても効果が頭打ちとなって不経済であり、また、硬質筒体２９挿着用のストリング孔３１が必要であることから、挿着比率は９０％以下、特には８０％以下が好ましい。
【００３４】
図６は、本発明の他の実施形態にかかるラケットフレームの振動減衰材３５が示された斜視図である。この振動減衰材３５は、筒体３７とフランジ３９とから構成されている。この振動減衰材３５は、図２に示された振動減衰材２１と同一材料から成形されている。この振動減衰材３５が用いられる場合、ストリング孔３１に筒体３７が挿着される。フランジ３９は、挿着時の位置決め用ストッパーとして機能する。また、フランジは、ヘッド部５と保護材との間に介在し、両者の共振を抑制する。
【００３５】
【実施例】
以下、実施例に基づき本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではないことはもちろんである。
【００３６】
［実施例１］
マトリックスがエポキシ樹脂であり、強化繊維がカーボン繊維であるユニダイレクションプリプレグシートをマンドレルに５枚巻き付け、マンドレルを抜いてレイアップを作製した。これを金型内で１４５℃、内圧７ｋｇｆ／ｃｍ２の条件で５０分間加熱した。得られた成形体に、縦糸用のストリング孔３２個（１６個×２）と横糸用のストリング孔３８個（１９×２）を穿設した。
【００３７】
一方、ブチルゴム（日本合成ゴム社の商品名「ＩＩＲ２６８」）１００重量部、ＩＳＡＦカーボンブラック（三菱化学社の商品名「ダイヤＩ」）６０重量部、ポリスチレンブロックとビニル−ポリイソプレンブロックとを有するトリブロック共重合体（クラレ社の商品名「ハイブラーＨＶＳ−３」）２０重量部、酸化亜鉛５重量部、ステアリン酸１重量部、硫黄１重量部、加硫促進剤（大内新興化学社の商品名「ノクセラーＴＥＴ」）１．５重量部及び他の加硫促進剤（大内新興化学社の商品名「ノクセラーＣＺ」）０．５重量部からなるゴム組成物を架橋して、図２に示されるような筒体と帯体とを備えた振動減衰材を成形した。筒体の長さは１５ｍｍとした。この振動減衰材の、周波数が１０Ｈｚであって温度が−５℃の条件で測定されたｔａｎδは０．５６であり、複素弾性率Ｅ＊は６．３３×１０８ｄｙｎ／ｃｍ２であり、ショアＡ硬度は７４であった。この振動減衰材を、前述の成形体のヨーク部、トップ部及び両側のサイド部に装着した。具体的には、ヨーク部の４個のストリング孔、トップ部の８個のストリング孔及びサイド部の１８個（９個×２）のストリング孔に筒体を挿着した。挿着比率は４２．９％である。
【００３８】
次に、ヨーク部、ヘッド部及びサイド部のそれぞれに、ナイロン１２（エイティオー社の商品名「ＲＩＬＳＯＮ ＢＭＮ−Ｐ２０」）からなる第一保護材、第二保護材及び第三保護材を装着した。これら各保護材は所定数の硬質筒体を備えており、振動減衰材の筒体が挿着されないストリング孔に硬質筒体が挿着されるように構成されている。これら保護材の、周波数が１０Ｈｚであって温度が２５℃の条件で測定された複素弾性率Ｅ＊は、７１．３×１０８ｄｙｎ／ｃｍ２であった。さらに、グリップ部にエンドキャップ及びグリップテープを取り付けて、実施例１の硬式テニス用ラケットフレームを得た。このラケットフレームの、ストリング張設前の重量は２１０ｇであり、長さは２７．５インチであり、厚みは２８ｍｍであり、バランスは３７５ｍｍであり、フェイス面積は１１５inch２であった。
【００３９】
［実施例２］
振動減衰材の形状を、図６に示されるような、個々の筒体が一体化されていないものとし、ハイブラーＨＶＳ−３を配合せず、カーボンブラックの配合量を１００重量部とした他は実施例１と同様にして、実施例２のラケットフレームを得た。この振動減衰材のフランジ形状は一辺が４．５ｍｍの正方形であり、厚みは１．０ｍｍであった。また、この振動減衰材の、周波数が１０Ｈｚであって温度が−５℃の条件で測定されたｔａｎδは０．３５であり、複素弾性率Ｅ＊は１２．３×１０８ｄｙｎ／ｃｍ２であり、ショアＡ硬度は９０であった。
【００４０】
［実施例３］
ヨーク部の４個のストリング孔のみに振動減衰材の筒体を挿着した他は実施例１と同様にして、実施例３のラケットフレームを得た。挿着比率は５．７％である。
【００４１】
［実施例４］
カーボン繊維の補強形態を変更することによって重量を１６８ｇとし、バランスを３９５ｍｍとした他は実施例１と同様にして、実施例４のラケットフレームを得た。
【００４２】
［実施例５］
用いるプリプレグシートと金型とを変更して、重量を２６７ｇとし、厚みを２３ｍｍとし、バランスを３４３ｍｍとした他は実施例１と同様にして、実施例５のラケットフレームを得た。
【００４３】
［実施例６］
用いるプリプレグシートと金型とを変更して、重量を２９７ｇとし、長さを２７．５インチとし、厚みを１８ｍｍとし、バランスを３１６ｍｍとし、フェイス面積を１０５inch２とした他は実施例１と同様にして、実施例６のラケットフレームを得た。
【００４４】
［比較例１］
振動減衰材の材質を、保護材の材質と同様のナイロン１２とした他は実施例１と同様にして、比較例１のラケットフレームを得た。なお、振動減衰材と保護材とは、一体的に成形した。この振動減衰材の、周波数が１０Ｈｚであって温度が−５℃の条件で測定されたｔａｎδは０．０５であり、複素弾性率Ｅ＊は１７８×１０８ｄｙｎ／ｃｍ２であり、ショアＡ硬度は９８であった。
【００４５】
［比較例２］
振動減衰材の材質を、フッ素化シリコーンとした他は実施例１と同様にして、比較例２のラケットフレームを得た。この振動減衰材の、周波数が１０Ｈｚであって温度が−５℃の条件で測定されたｔａｎδは０．１１であり、複素弾性率Ｅ＊は０．１９×１０８ｄｙｎ／ｃｍ２であり、ショアＡ硬度は４３であった。
【００４６】
［比較例３］
振動減衰材の材質を、ポリエステル系ポリウレタンとした他は実施例１と同様にして、比較例３のラケットフレームを得た。この振動減衰材の、周波数が１０Ｈｚであって温度が−５℃の条件で測定されたｔａｎδは０．２８であり、複素弾性率Ｅ＊は１．２×１０８ｄｙｎ／ｃｍ２であり、ショアＡ硬度は５５であった。
【００４７】
［ストリングの振動減衰率の測定］
各実施例及び各比較例のラケットフレームにポリアミド樹脂からなるゲージ１．３５ｍｍのストリング（バボラ社の商品名「ＡＴＰツアークラシック」）を、６０ポンドで張設した。そして、グリップエンドから１５０ｍｍの位置を万力で固定し、トップから９本目の横糸の中心にレーザーを反射させて、振動減衰率を測定した。具体的には、アンプを介したインパルスハンマーによる力を測定する電圧信号と、レーザードップラー速度計を介したストリングへのレーザーの反射による速度を測定した電圧信号とから、ＦＦＴによって伝達関数を得、これにより共振する振動数を解析し、振動減衰率を算出した。この結果が、下記の表１に示されている。
【００４８】
［ラケットフレームの面外二次固有振動数の測定］
ストリングが張設されていないラケットフレームを紐で吊り下げ、シャフト部に加速度ピックアップ計を取り付けた。そして、加速度ピックアップ計の裏側のシャフト部をインパクトハンマーで加振した。インパクトハンマー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と加速度ピックアップ計で計測した応答振動とから、面外二次固有振動数を求めた。この結果が、下記の表１に示されている。
【００４９】
［ラケットフレームの面外二次減衰率の測定］
ストリングを張設したラケットフレームを用いた他は、前述の面外二次固有振動数の測定方法と同様にして、入力振動と応答振動とから面外二次減衰率を求めた。この結果が、下記の表１に示されている。
【００５０】
［作業性の評価］
各ラケットフレームにストリングを張設する際の作業性を評価した。筒体にストリングを挿通する際に、筒体がストリングに連れて移動してラケットフレーム内に入ってしまう場合や、筒体がラケットフレーム内方向に延びてストリング孔内に噛み込まれる場合を「×」とした。このような問題が生じない場合を「○」とした。この結果が、下記の表１に示されている。
【００５１】
【表１】
表１において、周波数が１０Ｈｚであって温度が−５℃の条件で測定されたｔａｎδが０．３より小さい振動減衰材が用いられた比較例１、比較例２及び比較例３のラケットフレームは、ストリングの振動減衰性能に劣っている。これに対し、このｔａｎδが０．３以上２．３以下である各実施例のラケットフレームは、ストリングの振動減衰性能に優れている。この実験結果より、本発明のラケットフレームの優位性が確認された。このようにストリングの振動減衰性能に優れる振動減衰材は、特に、ストリングの振動が問題となる長尺軽量テニスラケット（長さが２７インチ以上で、重量が１６０から２７０ｇ）において効果的である。
【００５３】
以上、硬式テニス用のラケットフレームが例とされて本発明が詳説されたが、本発明は、例えば軟式テニス用ラケットフレーム、バドミントン用ラケットフレーム等の種々のラケットフレームに適用され得るものである。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のラケットフレームは張設されるストリングの通常の使用条件における振動に対する減衰能力に優れる。このラケットフレームを用いるプレーヤーは打球時に振動による不快感を感じることが少なく、また、テニスエルボーの発生も抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明の一実施形態にかかるラケットフレームの一部が、ストリングとともに示された正面図である。
【図２】図２は、図１のラケットフレームに装着される振動減衰材が示された斜視図である。
【図３】図３は、図１のラケットフレームのヨーク部近傍が示された拡大分解正面図である。
【図４】図４は、図１のラケットフレームのトップ部近傍が示された拡大分解正面図である。
【図５】図５は、図１のラケットフレームの右側のサイド部近傍が示された拡大分解正面図である。
【図６】図６は、本発明の他の実施形態にかかるラケットフレームの振動減衰材が示された斜視図である。
【符号の説明】
１・・・ラケットフレーム
３・・・ストリング
５・・・ヘッド部
７・・・スロート部
９・・・シャフト部
１１・・・ヨーク部
１３・・・第一保護材
１５・・・トップ部
１７・・・第二保護材
１９・・・サイド部
２１、３５・・・振動減衰材
２３・・・帯体
２５、３７・・・筒体
２７・・・硬質帯体
２９・・・硬質筒体
３１・・・ストリング孔
３３・・・第三保護材
３９・・・フランジ
Claims (1)
- 帯体と、該帯体から起立する複数の筒部とを、周波数が１０Ｈｚであって温度が−５℃の条件で測定された動的粘弾性損失係数ｔａｎδが０．３５以上２．３以下で且つ複素弾性率Ｅ＊が、６．３３×１０８ｄｙｎ／ｃｍ２以上５０×１０８ｄｙｎ／ｃｍ２以下、さらに、ショアＡ硬度が６０以上９５以下である弾性材より一体成形された振動減衰材と、
硬質帯体と、該硬質帯体の中間部を除く両側部から起立される硬質筒部とを、硬質樹脂で一体成形した保護材とを備え、
上記振動減衰材の筒部がラケットフレームのヘッド部およびヨーク部に穿設されたストリング孔に装着されると共に、該振動減衰材の筒部が装着されるストリング孔と隣接する両側のストリング孔に上記保護材の硬質筒部が装着され、上記振動減衰材の帯材の外面に上記振動減衰材の硬質帯体を重ねて装着していることを特徴とするラケットフレーム。
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