JP4295484B2 - Racket frame - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、ラケットフレームに関し、特に硬式テニス用のラケットフレームとして用いられ、ヨークの構成を改良することにより振動減衰性を高めるものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年，ラケットフレームは、軽量性，高剛性，高強度，耐久性等の性能が要求されており、その構成材料は繊維強化樹脂（以下、ＦＲＰと称す）が主流となっている。通常、ラケットフレームは炭素繊維のような高強度，高弾性率の繊維で強化された熱硬化性樹脂から成形されている。
この熱硬化性樹脂をマトリクス樹脂とする繊維強化樹脂は剛性が高く優れたものであるが、衝撃を受けた時に振動が発生しやすく、プレーヤーがテニスエルボーになりやすい問題がある。
【０００３】
そのため、エポキシ樹脂からなる熱硬化性樹脂をマトリクス樹脂としたものにおいて、振動減衰性を良くするため，アラミド繊維や超高分子量ポリエステル繊維等の有機繊維を使用する場合もあるが、振動減衰率は０．６以下で振動減衰率は余り高くならず，剛性，強度が小さいため，有機繊維のみの補強では剛性の点で問題がある。
【０００４】
そのため、近年、振動減衰性に優れた熱可塑性樹脂をマトリクス樹脂とし、連続繊維にて強化を施した繊維強化熱可塑性樹脂製のラケットフレームが提供されている。具体的には、ポリアミド樹脂をマトリクス樹脂とし、連続繊維又は短繊維を強化繊維としており、製法は以下の３種類に分類される。この繊維強化熱可塑性樹脂からなるラケットフレームの振動減衰率は０．９以上となっている。
（１）短繊維を含むポリアミド樹脂の射出成形。（振動減衰率１．９％）
（２）マトリクスとなる材料の繊維と強化繊維を繊維形状のまま積層し，高温で内圧をかけ，マトリクス樹脂を溶融して成形。（振動減衰率０．９２％）
（３）金型内に強化繊維を予め配置し，ポリアミド樹脂モノマーの反応射出成型（ＲＩＭ）。（振動減衰率１．１％）
上記繊維強化熱可塑性樹脂からなるラケットフレームは熱可塑性樹脂の持つ靭性の高さを反映して，従来の熱硬化性樹脂製ラケットでは達しなかった耐衝撃性、振動減衰性などの特性が得られている。
【０００５】
しかしながら、一般に熱可塑性樹脂は熱硬化性樹脂と比較して、弾性率・強度の環境依存性が大きく、ラケットフレームの使用環境により、剛性等の特性が変化しやすいという欠点がある。
よって、マトリクス樹脂を熱可塑性樹脂とした場合、熱硬化性樹脂とした場合のそれぞれの問題を解決するために、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂とを組み合わせたラケットフレームも提案されている。
例えば、特開平６−６３１８３号では、スロート部からグリップ部にかけた部分を熱可塑性樹脂マトリクスで成形し、打球面を囲むガット張架部（フェイス部）を熱硬化性樹脂マトリクスから成形している。
また、特開２０００−７０４１５号では、部分的にＲＩＭナイロンを使用しており、予めカーボン繊維／ＲＩＭナイロンによるヨークを形成し、その後、フレーム本体の金型に配置し、未硬化のカーボン繊維／エポキシ樹脂プリプレグからなる積層体と一体成形するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記した特開平６−６３１８３号のラケットフレームでは、フレーム本体の半分を熱可塑性樹脂マトリクスで形成されるため、使用環境による影響をうけやすいばかりでなく、ラケットの振動モードが考慮されておらず、有効な振動減衰効果が得られないという問題がある。
また、後記した特開２０００−７０４１５号のラケットフレームでは、ストリングテンション及び打球時の荷重がヨークとフレーム本体との結合部を直撃するため、一体成形による接着を非常に強固にする必要があり、実際には、接合部分でクラックが発生するという問題が生じる。また、接合部分の界面に剪断応力が発生するが、その部分によりフレーム振動を抑制することは困難であった。
【０００７】
ラケットフレームでは、振動減衰性を高めることが要望されているのに加えて、スピンをかけるといったプレースタイルに対応するため、ラケットの操作性が重要視され、ますます軽量化（慣性モーメントの低減）が望まれるようになってきている。
また、打球面の幅広い部分を打点として、スピンをかけることとなり、スイートエリアの拡大も望まれている。
さらに、競技者向けには、打球面の安定性が要求され、いわゆる面内方向の剛性が重要な性能であることが判明している。
このように、ラケットフレームは、軽量で操作性が良く、かつ、高剛性・高強度で高反発、高い面安定性を有しながら、振動減衰性の良いことが要望されている。
【０００８】
本発明は上記した要望に鑑みてなされたもので、軽量で、剛性が安定して高く、適度な振動減衰性を持つと共に、振動減衰性の制御が可能なラケットフレームを提供す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、フレーム本体と該フレーム本体の左右枠部を連結する別材のヨークとから構成されるラケットフレームにおいて、
上記ヨークは厚さ方向で２分割した繊維強化樹脂または樹脂単体からなる分割部材からなり、これらヨークの分割部材はヨーク本体部と該ヨーク本体部の両側に突設してフレーム本体の厚さ方向の前後両面に被せる連結部を備えており、
上記ヨークの分割部材の連結部をフレーム本体の前後両面に嵌合し、該分割部材とフレーム本体とを制振シートを介在させて接着剤により結合し、
上記各分割部材の連結部とフレーム本体の前後面との結合部に凸部と嵌合穴を設けて凹凸嵌合し、かつ、上記ヨークの分割部材同士の接合面に凹凸部を設けて嵌合していることを特徴とするラケットフレームを提供している。
【００１０】
従来、通常のＦＲＰからなるラケットフレームでは、ヨークとフレーム本体との結合部は、フレーム本体の成形時に一体的に成形されており、ヨークを成形している樹脂とフレーム本体との樹脂とが溶融して強固に一体化されている。そのため、ヨークとフレーム本体との接合面（境界）にはラケットフレーム変形時に応力が集中される構成とはなっていない。
これに対して、本発明では、フレーム本体とヨークとを金型内で一体的成形せずに、別体として成形し、後付けで機械的結合手段あるいは／および接着剤により連結している。
そのため、フレーム本体とヨークとの結合力を確保できると共に、結合されたフレーム本体とヨークとの接合面は、一体化させていないため、ラケットフレームの変形時に発生する剪断荷重が分散されずに上記接合面に集中して負荷され、それにより、フレーム全体に発生する振動は上記接合部で吸収され、グリップに伝達する振動は抑制されることとなる。
【００１１】
特に、フレーム本体にヨークを結合する部分は、面外方向の１次振動や２次振動においてフレームが大きく変形する部位（所謂、振動の腹となる部位）であるため、この部位で振動を吸収することにより、フレーム全体に発生する振動を効果的に抑制でき、振動減衰性の高いラケットフレームとすることができる。
【００１２】
さらに、ヨーク自体を複数の分割部材から形成して、この分割部材同士の接合面にも剪断荷重を集中させることで、ラケットフレーム全体に発生する振動をより効果的に抑制することができ、さらに振動減衰性の高いラケットフレームとすることができる。
【００１３】
上記ヨークを形成する複数の分割部材は、上記第１の発明に記載したように厚さ方向、あるいは上記第２の発明に記載したように、幅方向で分割している。
ヨークを幅方向に分割する場合には、打球面側の内周部を構成する部材を剛性を有する材料により形成する一方、外周部を構成する部材を弾性を有する材料により形成すると、ヨークの強度を維持しつつ、打球時にガットを撓みやすくして、反発性を向上することができる。
【００１４】
上記厚さ方向に分割する場合は、フレーム本体の左右スロート部とガット張架部との連続点にフレーム本体の厚さ方向の前後両側より被せる連結部をヨーク本体部の両側に突設し、これら連結部をフレーム本体の前後面に嵌合させ、かつ、この連結部とフレーム本体との間に凹凸部を設けて機械的に結合している。また、両端の連結部の間のヨーク本体部は互いに凹凸嵌合させて１つの部材となるように結合している。この凹凸嵌合による結合部では接合面の間に接着剤を介在させて接着も行ってもよい。
【００１５】
また、フレーム本体とヨークとの接合面積は少なくとも５ｃｍ２以上３０ｃｍ２以下としていることが好ましい。
接合面積が５ｃｍ２より小さいと、振動減衰性を効果的に高めることができないためであり、３０ｃｍ２より大きいと、重量増となり操作性が低下するためである。
また、ヨークを形成する分割部材同士の接合面積は１０ｃｍ２以上４０ｃｍ２以下とすることが好ましい。
上記した接合面積を変えることにより振動減衰性の制御が可能となり、打球感の好みに応じて振動減衰率を適宜に設定することができる。
【００１６】
上記フレーム本体とヨークおよびヨークの分割部材同士を結合する機械的結合手段とは、粘着性を有する材料や化学的結合力を介せずに結合する手段であり、結合させる物同士の形状等の違いや変化の組み合わせにより結合させる手段である。具体的には、凹凸嵌合、ネジ止め、はめ合わせ、噛み合わせ、引っかけ係止、ボルト・ナット、バネ等が挙げられ、凹凸嵌合、ネジ止め等が好適に用いられる。 この機械的結合力は、当然、ストリング力を保持でき、さらにボールの衝撃力に耐えうることが必要である。
具体的には、フレーム本体の内側とヨークの接合面のいずれか一方に凸部又は凹部を設ける一方、他方に凸部又は凹部に嵌合する凹部又は凸部を設け、これらを凹凸嵌合により結合している。
其の際、フレーム本体に凸部、ヨークに凹部を設けると、フレーム本体に対するヨークの拘束が小さくなり、容易に嵌合することができる。
【００１７】
上記フレーム本体は繊維強化樹脂から一体成形したパイプからなり、打球面を囲むガット張架部、スロート部、シャフト部およびグリップ部が連続して形成している。このように、フレーム本体を１部品から形成することにより、フレーム本体とヨークとの結合部の接合面、ヨークを形成する分割材同士の接合面に剪断荷重を集中させることができる。
【００１８】
フレーム本体は、軽量化、剛性および強度の点から、連続繊維を強化繊維とすることが好ましい。マトリクス樹脂は熱硬化性樹脂として強度、剛性を高めても良いし、熱可塑性樹脂として振動減衰性をより高めてもよい。すなわち、振動減衰機能をフレーム本体とヨークとの接合面、ヨークを形成する部材同士の接合面に持たせることにより、フレーム本体のＦＲＰは、ラケットフレームの主たる機能に合わせて、任意に選択される。
【００１９】
上記ヨークを形成する複数の部材は、繊維強化樹脂または樹脂単体からなり、同種又は異種の上記部材を結合してヨークを形成している。
高振動減衰効果を考えると、より好ましくは、繊維強化熱可塑性樹脂である。マトリクス樹脂としては、例えば、ポリアミド樹脂やポリアミドとＡＢＳのアロイ等が好適に用いられる。
【００２０】
上記ヨークの製法は、
カーボン繊維等の短繊維で強化した状態で射出成形する製法、
ポリアミド繊維とカーボン繊維のコミングルドヤーンをブレイド（組紐）に織りし、該強化繊維にポリアミドを加熱溶融して成形する方法、
発泡エポキシにナイロンチューブを被覆し、さらにカーボンブレイドを積層したものにＲＩＭナイロンモノマーを注入して成るＲＩＭナイロン成形する方法等挙げられる。
【００２１】
上記ヨークを形成する複数の分割部材同士の接合面又は／及び上記フレーム本体と上記ヨークとの接合面に、振動吸収性に優れた接着剤又は／及び、制振フィルムもしくは制振シートを介在させている。
【００２２】
即ち、フレーム本体とヨークとの結合、ヨークを形成する部材同士の結合に関しては、機械的結合に加えて、ヨークおよびフレーム本体よりも弾性率が小さい接着剤を併用してもよく、その場合には接着剤による接着力効果がある。
上記接着剤を介在させても、その部分に剪断応力が集中させることができ、かつ、接着剤を選定することでフレーム全体の振動減衰性を調整することが可能となる。
また、フレーム本体とヨークとの接合面、ヨークを形成する部材同士の接合面の少なくとも一部に高減衰性材料（フィルム・シート・制振塗料）を介在させてもよく、この制振材を選定することで減衰性能を容易に調整することができる。
これら減衰材は単体で使用しても良いし、接着剤と併用しても良い。
上記接着剤、制振材をフレーム本体とヨークの接合面、ヨークを形成する部材同士の接合面に介在させると、不快な音が発生するのを防止できる効果がある。
【００２３】
上記制振フィルムとしては、シーシーアイ社のダイポルギーフィルムが好適に用いられる。
上記接着剤としては、可撓性の高いものが好ましく、エポキシ系の他、ウレタン系等の接着剤があり、具体例を以下に列挙する。
・シアノアクリレートとエラストマーをベースにした高剥離強度耐衝撃用接着剤。例えば、スリーボンド社製 １７３１・１７３３。
・ゴム微粒子をエポキシ樹脂に均一分散させることで、安定した強靱性がある常温硬化型二液性エポキシ樹脂 高剪断接着力タイプとして、例えば、スリーボンド社の２０８２Ｃ。
・シリル基含有特殊ポリマーを主成分とし、空気中の微量水分と反応して硬化する一液湿気硬化型弾性接着剤。例えば、スリーボンド社製の１５３０。
・ウレタン系接着剤「エスプレン」
・チバガイギー社「Ｒｅｄｕｘ ６０９」 「ＡＷ１０６／ＨＶ９５３Ｕ」「ＡＷ１３６Ａ／Ｂ」
・ＬＯＣＴＩＴＥ社「Ｅ−２１４」
・スリーエム社「ＤＰ−４６０」 「９３２３Ｂ／Ａ」
【００２４】
本発明のラケットフレームに用いられる樹脂としては、上述したように、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等が挙げられるが、具体的には、熱硬化性樹脂としては、エポキシ系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、フェノール系樹脂、メラミン系樹脂、ユリア系樹脂、ジアリルフタレート系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ケイ素樹脂等が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、ポリアミド樹脂、飽和ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ＡＳ樹脂、メタクリル樹脂、ポリプロピレン樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。
【００２５】
また、繊維強化樹脂に用いられる強化繊維としては、一般に高性能強化繊維として用いられる繊維が使用できる。例えば、カーボン繊維、黒鉛繊維、アラミド繊維、炭化ケイ素繊維、アルミナ繊維、ボロン繊維、ガラス繊維、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等が挙げられる。また金属繊維を用いてもよい。軽量で高強度であることからカーボン繊維が好ましい。これらの強化繊維は、長繊維、短繊維の何れであっても良く、これらの繊維を２種以上混合して用いても構わない。強化繊維の形状や配列については限定されず、例えば、単一方向、ランダム方向、シート状、マット状、織物（クロス）状、組み紐状などいずれの形状・配列でも使用可能である。
【００２６】
なお、フレーム本体は、プリプレグの積層体からなるものに限定されず、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フレーム本体とすることもできる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図４は本発明の第１実施形態に係るラケットフレーム１を示す。
ラケットフレーム１は、各々別個に形成されたフレーム本体２とヨーク１０とから構成される。フレーム本体２は、打球面Ｆを囲むガット張架部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。
【００２８】
ヨーク１０は、ヨーク１０の厚み方向に２つに分割された分割部材（以下、分割ヨークと称する）１０Ａ、１０Ｂとからなる。分割ヨーク１０Ａは、打球面Ｆの下端開口を閉鎖するヨーク本体部１０Ａ−１と、該ヨーク本体部１０Ａ−１の両端に設けられる連結部１０Ａ−２、１０Ａ−３を備えている。同様に分割ヨーク１０Ｂもヨーク本体部１０Ｂ−１と左右の連結部１０Ｂ−２、１０Ｂ−３を備えている。上記左右の連結部１０Ａ−２と１０Ａ−３、１０Ｂ−２、１０Ｂ−３は夫々略半円環形状で、フレーム本体２のガット張架部３とスロート部４の境界部分に前後両側より被せて嵌合させる形状とし、この連結部をフレーム本体に取り付けた状態でヨーク本体部１０Ａ−１と１０Ｂ−１とを互いに接合されて厚肉の１部材となるようにしている。
【００２９】
具体的には、ヨーク本体部１０Ａー１の接合面に、長さ方向（横糸方向）に延在する凸部１０Ａ−１ｂを設ける一方、ヨーク本体部１０Ｂー１の接合面に対応する凹部１０Ｂ−１ｂを長さ方向に設け、これら凹凸部を嵌合させてヨーク本体部１０Ａと１０Ｂとを機械的結合している。
また、分割ヨーク１０Ａと分割ヨーク１０Ｂとは、上記凹凸嵌合による機械的結合に加え、ウレタン系接着剤（エスプレン）により接着している。
上記接合面には、ガット張架部３に張架するガットを通すガット溝１０Ａ−１ａ、１０Ｂ−１ａを上記凹凸部と直交する方向（縦糸方向）に設け、分割ヨーク１０Ａと分割ヨーク１０Ｂとを接合した状態でガット穴１０ａを形成している。
【００３０】
上記連結部１０Ａ−２と１０Ａ−３、１０Ｂ−２と１０Ｂ−３には、それぞれ嵌合穴１０Ａ−２ａ、１０Ａ−３ａ、１０Ｂ−２ａ、１０Ｂ−３ａを設けている。これら嵌合穴と対応位置のフレーム本体２のガット張架部３とスロート部４の境界部分にそれぞれ凸部２ａを設け、該凸部２ａを上記嵌合穴にそれぞれ嵌合させて、分割ヨーク１０Ａ、１０Ｂとフレーム本体２とを機械的に結合している。分割ヨーク１０Ａ、１０Ｂとフレーム本体２との間も上記凹凸嵌合による機械的結合に加えウレタン系接着剤で接着している。
【００３１】
本実施形態では、分割ヨーク１０Ａと１０Ｂとからなるヨーク１０は、熱可塑性樹脂である６６ナイロンに長さ１ｍｍのカーボン繊維（短繊維）を２２％充填させた材料からなり、中実の射出成形体からなる。また、ヨーク１０の重量は計２４ｇとし、ヨーク１０とフレーム本体２との合計重量からなるローフレーム重量の約１２％としている。また、分割ヨーク１０Ａと分割ヨーク１０Ｂとの接合面積は１５ｃｍ２としている。
フレーム本体２は厚み２４ｍｍ、幅１３〜１５ｍｍの断面形状とし、打球面積が１１０平方インチ、ラケットフレーム重量が２４５ｇとしている。
フレーム本体２は、繊維強化樹脂製の中空パイプからなり、カーボン繊維からなる強化繊維をマトリクス樹脂のエポキシ樹脂で含浸しているプリプレグの積層体からなる。
【００３２】
上記のように、第１実施形態のラケットフレーム１は、フレーム本体２とヨーク１０とを別部材として成形し、かつ、ヨーク１０を分割ヨーク１０Ａと分割ヨーク１０Ｂとに分割して成形し、その後、機械的結合手段及び接着剤により結合している。よって、フレーム本体と分割ヨーク１０Ａ、１０Ｂの各連結部１０Ａ−２と１０Ａ−３、１０Ｂ−２と１０Ｂ−３の接合面、分割ヨーク１０Ａと１０Ｂのヨーク本体部１０Ａ−１と１０Ｂ−１との接合面に、ラケットフレーム１の変形時に発生する剪断力を集中させることができ、ラケットフレーム１の振動減衰性能を高めることができる。
【００３３】
なお、上記実施形態では、ウレタン系の接着剤を用いているが、その他、必要性能に応じて、振動吸収性に優れた接着剤等を用いても良い。
また、上記実施形態では、ヨークは熱可塑性樹脂により成形しており、成形性や振動減衰性に特に優れるが、繊維強化樹脂からなる中空体とすることもでき、強度や軽量性を高めることもできる。
【００３４】
図５は、第１実施形態の変形例を示し、分割ヨーク１０Ａと分割ヨーク１０Ｂとの接合面に制振フィルム２０（ＣＣＩ社製：ダイポールギーフィルム）を介在させている。
その他の構成は上記第１実施形態と同様のため説明を省略する。
【００３５】
上記構成とすると、さらに振動減衰性を向上することができる。また、打球時の不快な音が発生するのを防止することができる。
【００３６】
図６乃至図８は、本発明の第２実施形態を示す。
第２実施形態ではヨーク１０’の分割ヨーク１０Ａ’と分割ヨーク１０Ｂ’とは幅方向で分割し、分割ヨーク１０Ａ’を打球面に対して内周側とし、分割ヨーク１０Ｂ’を外周側としている。
【００３７】
上記内周側の分割ヨーク１０Ａ’は打球面Ｆの下端開口を閉鎖するヨーク本体部１０Ａ−１’と、両端に厚さ方向両側に向けて突出する連結部１０Ａ−２’、１０Ａ−３’とを備えている。ヨーク本体部１０Ａ−１’の打球面の反対側に分割ヨーク１０Ｂ’を嵌合する凹部１０Ａ−１ａ’を設ける一方、連結部１０Ａ−２’、１０Ａ−３’のフレーム本体２’との接合面には、フレーム本体２’と機械的に結合するための凹部１０Ａ−２ａ’、１０Ａ−３ａ’を設けている。
【００３８】
分割ヨーク１０Ｂ’は略棒状体からなり、分割ヨーク１０Ａ’に設けた溝１０Ａ−１ａ’に嵌め込まれる形状とし、ウレタン系接着剤で接着している。
また、分割ヨーク本体１０Ａ−１’と分割ヨーク１０Ｂ’にはそれぞれガット穴１０Ａ−１ｂ’、１０Ｂ−１’を設けており、分割ヨーク本体１０Ａ−１’の溝１０Ａ−１ａ’に分割ヨーク１０Ｂ’を嵌め込んだ状態で、ガット穴１０Ａ−１ｂ’とガット穴１０Ｂ−１’とがそれぞれ連通している。
【００３９】
フレーム本体２’の内周側には、ガット張架部３とスロート部４との境界部分に凸部２ａ’を設け、該凸部２ａ’と分割ヨーク１０Ａ’の連結部１０Ａ−２’、１０Ａ−３’に設けた凹部１０Ａ−２ａ’、１０Ａ−３ａ’とを嵌合させて、分割ヨーク１０Ａ’とフレーム本体２’とを機械的に結合している。また、分割ヨーク１０Ａ’とフレーム本体２’とは機械的結合に加えウレタン系接着剤で接着もしている。
【００４０】
分割ヨーク１０Ａ’は、本実施形態では、熱可塑性樹脂である６６ナイロンに長さ１ｍｍのカーボン繊維（短繊維）を２２％充填させた材料からなり、中実の射出成形体からなる。また、分割ヨーク１０Ｂ’は、ＰＥＢＡＸ５５３３（ポリエーテルブロックアミド）からなり、中実の射出成形体からなる。なお、分割ヨーク１０Ｂ’は、ポリアミドエラストマー、ラバー等により成形してもよい。
ヨーク１０’重量は２３ｇとし、ヨーク１０’とフレーム本体２’との合計重量からなるローフレーム重量の約１２％としている。また、分割ヨーク１０Ａ’と分割ヨーク１０Ｂ’との接合面積が１６ｃｍ２としている。
フレーム本体２を厚み２４ｍｍ、幅１３〜１５ｍｍの断面形状とし、打球面積が１１０平方インチ、ラケットフレーム重量が２４５ｇとしている。
その他の構成は、上記第１実施形態と同様のため説明を省略する。
【００４１】
上記のように、フレーム本体２’とヨーク１０’とを別部材として成形し、かつヨーク１０’を分割ヨーク１０Ａ’と分割ヨーク１０Ｂ’とに分割して成形し、その後、機械的結合手段及び接着剤により結合している。よって、それぞれの接合面にラケットフレーム１の変形時に発生する剪断力を集中させることができ、ラケットフレーム１の振動減衰性能を高めることができる。
【００４２】
また、ヨーク１０’の打球面内周側を構成する分割ヨーク１０Ａ’に剛性を持たせ、ヨーク１０’の打球面外周側を構成する分割ヨーク１０Ｂ’に弾性を持たせているため、ヨーク１０’の強度を維持しつつ、打球時にガットを撓みやすくして、反発性を向上することができる。
【００４３】
図９及び図１０は、第２実施形態の変形例を示し、分割ヨーク１０Ａ’と分割ヨーク１０Ｂ’との接合面に制振フィルム２０（ＣＣＩ社製：ダイポールギーフィルム）を介在させている。
その他の構成は上記第２実施形態と同様のため説明を省略する。
【００４４】
上記構成とすると、さらに振動減衰性を向上することができる。また、打球時の不快な音が発生するのを防止することができる。
【００４５】
以下、本発明のラケットフレームの実施例１〜４及び比較例１、２について詳述する。
実施例、比較例とも、フレーム本体は、繊維強化樹脂製の中空形状であり、厚み２４ｍｍ，幅１３ｍｍ〜１５ｍｍの断面形状を持ち、打球面積が１１０平方インチである同一形状とし、以下に示す方法により作成した。
カーボン繊維を強化繊維とした繊維強化熱硬化性樹脂のプリプレグシート（ＣＦプリプレグ（東レＴ３００，７００，８００，Ｍ４６Ｊ））を、６６ナイロンからなる内圧チューブを被覆したマンドレル（φ１４．５）上に積層し、鉛直状の積層体を成型した。プリプレグ角度は０゜，２２゜，３０゜，９０゜とし、積層した。マンドレルを抜き取って上記積層体を金型にセットした。金型を型締して、金型を１５０℃に昇温し、３０分間の加熱を行うと同時に内圧チューブ内に９ｋｇｆ／ｃｍ２の空気圧を付加し、加圧保持し、加熱加圧成形により作成した。 ヨークの材質、特徴、重量、フレーム本体とヨークとの接合方法、ヨークを形成する部材同士の接合面積、ローフレーム（重量／バランス）、ラケットフレーム（重量／バランス）をそれぞれ下記の表１の通り設定した。
【００４６】
【表１】
（実施例１）
上記第１実施形態のラケットフレーム１と同一形態とした。
（実施例２）
上記第１実施形態の変形例のラケットフレーム１と同一形態とした。
（実施例３）
上記第２実施形態のラケットフレーム１と同一形態とした。
（実施例４）
上記第２実施形態の変形例のラケットフレーム１と同一形態とした。
【００４８】
（比較例１）
予めヨークを成形し、フレーム本体と共に金型内のキャビテイ内に充填し、加圧加熱によりヨークとフレーム本体とを一体成形した。機械的結合は行わなかった。
（比較例２）
フレーム本体とヨークとを別体とし、機械的結合及び接着剤を用いて結合した。ヨークは分割せず、単一構造とした。機械的結合方法及び接着剤は上記実施例３と同様とした。
【００４９】
上記実施例１〜４及び、比較例１、２のラケットフレームに関し、それぞれ、後述する方法により面外１次振動の振動数，減衰率、面外２次振動の振動数，減衰率、反発係数（３点）を測定した。その結果を上記の表１に示す。
【００５０】
（面外１次振動減衰率の測定）
各実施例及び比較例のラケットフレームを図１１（Ａ）に示すようにガット張架部３の上端を紐５１で吊り下げ、ガット張架部３とスロート部４との一方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１１（Ｂ）に示すように、ガット張架部３とスロート部４の他方の連続点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、テニスラケットの振動数を得た。振動減衰比（ζ）は下式より求め、面外１次振動減衰率とした。各実施例及び比較例のラケットフレームについて測定された平均値を上記表１に示す。
【００５１】
ζ＝（１／２）×（Δω／ωｎ）
Ｔｏ＝Ｔｎ／√２
【００５２】
（面外２次振動減衰率の測定）
ラケットフレームを図１１（Ｃ）に示すようにガット張架部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、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。そして、面外１次振動減衰率と同等の方法で減衰率を算出し、面外２次振動減衰率とした。各実施例及び比較例のラケットフレームについて測定された平均値を上記表１に示す。
【００５３】
（反発係数の測定）
反発係数は、図１２に示すように、実施例及び比較例のラケットフレーム１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吊り下げて、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。打球面の中心（フェイスセンター）での反発係数、フェイスセンターから８０ｍｍ下の位置（Ｘ）での反発係数、（Ｘ）位置から５０ｃｍ横の位置での反発係数を測定し、３回の平均値を上記表１に記載した。
【００５４】
表１に示すように、実施例１〜４は、面外１次振動の減衰率が０．８〜１．１、面外２次振動の減衰率が０．９〜１．２であるのに対し、比較例１、２は面外１次振動の減衰率が０．３〜０．６、面外２次振動の減衰率が０．３〜０．６であった。この結果より、実施例１〜４の本発明のラケットフレームは振動減衰性に優れていることが確認できた。
【００５５】
また、打球面上の３点での反発係数についても、実施例１〜４のラケットフレームの方が全体的に高い値を示しており、スイートエリアも広く、反発性能にも優れていることが確認できた。特に、ヨークを断面幅方向に分割した実施例３、４のラケットフレームが反発性能に優れていることが確認できた。
【００５６】
【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、フレーム本体とヨークとを別部材として成形し、さらにヨークを分割して成形した後、機械的結合手段により結合させ、両者の接合面にラケットフレームの変形時に発生する剪断力を集中させることでラケットフレームの振動減衰性能を高めることができる。
上記のように、ヨークを複数の分割部材の結合により形成して振動減衰性を向上させているため、余分な重量増がなく、軽量である上に、機械的結合手段により結合させているため、剛性が低下することもなく、高い振動減衰性を得ることができる。
【００５７】
また、フレーム本体とヨークとの接合面の面積や、分割したヨーク同士の接合面の面積、材料や接着剤の選定、形状の変更等により、打球感の好みにもなる振動減衰性の制御を可能としており、プレーヤーに応じた最適なラケットフレームを設計することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態のラケットフレームの概略正面図である。
【図２】 フレーム本体とヨークの要部拡大図である。
【図３】 フレーム本体にヨークを取り付けた状態を示す要部拡大斜視図である。
【図４】 （Ａ）は図１のＩ１−Ｉ１線断面図、（Ｂ）は図１のＩ２−Ｉ２線断面図である。
【図５】 第１実施形態の変形例を示す要部拡大正面図である。
【図６】 本発明の第２実施形態のラケットフレームの概略正面図である。
【図７】 第２実施形態のヨークの斜視図である。
【図８】 フレーム本体とヨークの要部拡大図である。
【図９】 第２実施形態の変形例を示す要部拡大正面図である。
【図１０】 第２実施形態の変形例のヨークの斜視図である。
【図１１】 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）はラケットフレームの振動減衰率の測定方法を示す概略図である。
【図１２】 反発係数の測定方法を示す図である。
【符号の説明】
１ ラケットフレーム
２、２’ フレーム本体
２ａ、２ａ’ 凸部
３ ガット張架部
４ スロート部
５ シャフト部
６ グリップ部
１０、１０’ ヨーク
１０Ａ、１０Ａ’、１０Ｂ、１０Ｂ’ 分割ヨーク
１０Ａ−１、１０Ａ−１’、１０Ｂ−１ ヨーク本体
１０Ａ−１ｂ 凸部
１０Ａ−１ａ’ 溝
１０Ａ−２、１０Ａ−３、１０Ｂ−２、１０Ｂ−３ 連結部
１０Ａ−２ａ、１０Ａ−３ａ、１０Ｂ−２ａ、１０Ｂ−３ａ 嵌合穴
１０Ａ−２ａ’ 凹部
１０Ｂ−１ｂ 凹部
２０ 制振フィルム[0001]
[Technical field to which the invention belongs]
The present invention relates to a racket frame, and is particularly used as a racket frame for hard tennis, and improves vibration damping by improving the configuration of the yoke.
[0002]
[Prior art]
In recent years, racket frames are required to have performances such as lightness, high rigidity, high strength, and durability, and fiber reinforced resin (hereinafter referred to as FRP) is mainly used as a constituent material. Usually, the racket frame is formed from a thermosetting resin reinforced with high-strength, high-modulus fiber such as carbon fiber.
The fiber reinforced resin using the thermosetting resin as a matrix resin is excellent in rigidity, but there is a problem that the player easily becomes a tennis elbow because vibration is likely to occur when subjected to an impact.
[0003]
For this reason, in order to improve vibration damping in the case where a thermosetting resin made of epoxy resin is used as a matrix resin, organic fibers such as aramid fiber and ultra high molecular weight polyester fiber may be used. Since the vibration attenuation rate is not so high at 0.6 or less and the rigidity and strength are small, there is a problem in terms of rigidity when only organic fibers are reinforced.
[0004]
Therefore, in recent years, a racket frame made of a fiber reinforced thermoplastic resin in which a thermoplastic resin excellent in vibration damping property is used as a matrix resin and reinforced with continuous fibers has been provided. Specifically, a polyamide resin is used as a matrix resin, and continuous fibers or short fibers are used as reinforcing fibers, and the production methods are classified into the following three types. The vibration attenuation rate of the racket frame made of this fiber reinforced thermoplastic resin is 0.9 or more.
(1) Injection molding of polyamide resin containing short fibers. (Vibration damping factor 1.9%)
(2) The fibers of the matrix material and the reinforcing fibers are laminated in the shape of a fiber, and an internal pressure is applied at a high temperature, and the matrix resin is melted and molded. (Vibration damping factor 0.92%)
(3) Reactive injection molding (RIM) of polyamide resin monomer by preliminarily placing reinforcing fibers in the mold. (Vibration damping rate 1.1%)
The racket frame made of the above-mentioned fiber reinforced thermoplastic resin reflects the high toughness of the thermoplastic resin, and provides characteristics such as impact resistance and vibration damping that were not achieved with conventional thermosetting resin rackets. ing.
[0005]
However, in general, thermoplastic resins are more dependent on the environment in terms of elastic modulus and strength than thermosetting resins, and have such drawbacks that characteristics such as rigidity tend to change depending on the environment in which the racket frame is used.
Therefore, in order to solve the respective problems when the matrix resin is a thermoplastic resin and when the matrix resin is a thermosetting resin, a racket frame combining a thermoplastic resin and a thermosetting resin has also been proposed.
For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 6-63183, a portion extending from the throat portion to the grip portion is formed with a thermoplastic resin matrix, and a gut stretch portion (face portion) surrounding the hitting surface is formed from a thermosetting resin matrix. .
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-70415 uses RIM nylon partially, previously formed a carbon fiber / RIM nylon yoke, and then placed in a mold of the frame main body. It is integrally formed with a laminate made of an epoxy resin prepreg.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-mentioned racket frame of JP-A-6-63183, half of the frame body is formed of a thermoplastic resin matrix, so that it is not only easily affected by the use environment, but the vibration mode of the racket is not considered, There is a problem that an effective vibration damping effect cannot be obtained.
Further, in the racket frame of JP-A-2000-70415 described later, since the string tension and the load at the time of hitting hit the joint portion between the yoke and the frame body directly, it is necessary to make the adhesion by integral molding very strong, In practice, there arises a problem that cracks occur at the joint. Further, although shear stress is generated at the interface of the joint portion, it is difficult to suppress frame vibration by that portion.
[0007]
In addition to the demand for increased vibration damping, the racket frame emphasizes the operability of the racket to support play styles such as spinning, and the weight is further reduced (reduction of moment of inertia). Has come to be desired.
In addition, since a wide area of the hitting surface is used as a hit point, a spin is applied, and an expansion of the sweet area is also desired.
Furthermore, it has been found that the stability of the ball striking surface is required for athletes, and so-called in-plane rigidity is an important performance.
As described above, the racket frame is required to be light and easy to operate, and to have good vibration damping while having high rigidity, high strength, high repulsion and high surface stability.
[0008]
The present invention has been made in view of the above-described demands, and it is an object of the present invention to provide a racket frame that is lightweight, has a stable and high rigidity, has an appropriate vibration damping property, and can control the vibration damping property. Yes.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
To solve the above problemsTheIn a racket frame composed of a ram main body and a separate yoke connecting the left and right frame portions of the frame main body,
The yoke was divided into two in the thickness directionMade of fiber reinforced resin or resin aloneIt consists of divided members, and these yoke divided members are the yoke bodyAnd projecting on both sides of the yoke bodyIt has a connecting part that covers both the front and back in the thickness direction of the frame body,
The connecting portion of the yoke split member is fitted to both front and rear surfaces of the frame body, and the split member and the frame bodyControlBonded with an adhesive with a vibration sheet interposed,
Protrusions and fitting holes are provided at the joints between the connecting portions of the divided members and the front and rear surfaces of the frame body to provide concave and convex fitting, and concave and convex portions are provided on the joint surfaces between the divided members of the yoke. MatchWe provide a racket frame characterized by.
[0010]
Conventionally, in a racket frame made of ordinary FRP, the joint between the yoke and the frame body is integrally formed when the frame body is molded, and the resin forming the yoke and the resin of the frame body are melted. And is firmly integrated. Therefore, stress is not concentrated on the joint surface (boundary) between the yoke and the frame body when the racket frame is deformed.
On the other hand, in the present invention, the frame main body and the yoke are not formed integrally in the mold, but are formed as separate bodies and connected by mechanical coupling means and / or an adhesive after retrofitting.
Therefore, the coupling force between the frame main body and the yoke can be ensured, and the joint surface between the combined frame main body and the yoke is not integrated, so that the shear load generated when the racket frame is deformed is not dispersed. Loads are concentrated on the joint surfaces, whereby vibrations generated in the entire frame are absorbed by the joints, and vibrations transmitted to the grip are suppressed.
[0011]
In particular, the portion where the yoke is coupled to the frame main body is a portion where the frame is greatly deformed in the out-of-plane primary vibration or secondary vibration (so-called vibration anti-vibration portion). By doing so, vibration generated in the entire frame can be effectively suppressed, and a racket frame with high vibration damping can be obtained.
[0012]
Furthermore, by forming the yoke itself from a plurality of divided members and concentrating the shear load on the joint surface between the divided members, vibration generated in the entire racket frame can be more effectively suppressed. A racket frame having a high vibration damping property can be obtained.
[0013]
The plurality of divided members forming the yoke areAs described in the first inventionThickness direction,OrAs described in the second invention,It is divided in the width direction.
When the yoke is divided in the width direction, the members constituting the inner peripheral portion on the ball striking surface side are formed of a rigid material, while the members constituting the outer peripheral portion are formed of an elastic material, the strength of the yoke While maintaining the above, the gut can be easily bent at the time of hitting and the resilience can be improved.
[0014]
When dividing in the above thickness direction, projecting on both sides of the yoke main body is a connecting portion that covers the front and rear sides in the thickness direction of the frame main body at the continuous point between the left and right throat portions and the gut stretched portion of the frame main body, These connecting portions are fitted to the front and rear surfaces of the frame main body, and an uneven portion is provided between the connecting portion and the frame main body so as to be mechanically coupled. Further, the yoke main body portions between the connecting portions at both ends are connected to each other so as to form a single member by being engaged with each other. Bonding may also be performed by interposing an adhesive between the joint surfaces in the joint portion by this uneven fitting.
[0015]
The joint area between the frame body and the yoke is at least 5 cm.2More than 30cm2The following is preferable.
Bonding area is 5cm2If it is smaller, the vibration damping property cannot be increased effectively, and 30 cm.2If it is larger, the weight is increased and the operability is lowered.
Further, the joint area between the divided members forming the yoke is 10 cm.2More than 40cm2The following is preferable.
By changing the bonding area described above, it is possible to control the vibration attenuation, and the vibration attenuation rate can be set appropriately according to the preference of the shot feeling.
[0016]
The mechanical coupling means for coupling the frame main body and the yoke and the yoke split members is a means for coupling without using an adhesive material or chemical bonding force, such as the shape of the objects to be coupled, etc. It is a means of combining by a combination of differences and changes. Specific examples include uneven fitting, screwing, fitting, meshing, hook locking, bolts / nuts, springs, etc., and uneven fitting, screwing, etc. are preferably used. This mechanical coupling force naturally needs to be able to maintain the string force and to withstand the impact force of the ball.
Specifically, one of the inner surface of the frame body and the joint surface of the yoke is provided with a convex portion or a concave portion, while the other is provided with a concave portion or a convex portion that fits into the convex portion or the concave portion, and these are provided by concave and convex fitting. Are connected.
In that case, if the convex part is provided in the frame main body and the concave part is provided in the yoke, the restriction of the yoke with respect to the frame main body is reduced, and the fitting can be easily performed.
[0017]
The frame body is made of a pipe integrally formed from a fiber reinforced resin, and a gut stretch portion, a throat portion, a shaft portion and a grip portion surrounding the hitting surface are continuously formed. Thus, by forming the frame main body from one component, the shear load can be concentrated on the joint surface of the joint between the frame main body and the yoke and the joint surfaces of the divided members forming the yoke.
[0018]
The frame body preferably uses continuous fibers as reinforcing fibers in terms of weight reduction, rigidity, and strength. The matrix resin may increase strength and rigidity as a thermosetting resin, and may further increase vibration damping as a thermoplastic resin. That is, by providing the vibration damping function to the joint surface between the frame main body and the yoke and the joint surface between the members forming the yoke, the FRP of the frame main body is arbitrarily selected according to the main function of the racket frame. .
[0019]
The plurality of members forming the yoke is a fiber reinforced resin.OrSingle resinBodyThe yoke is formed by combining the same or different members.
HighIn view of the vibration damping effect, a fiber reinforced thermoplastic resin is more preferable. As the matrix resin, for example, a polyamide resin or an alloy of polyamide and ABS is preferably used.
[0020]
The manufacturing method of the yoke is
Manufacturing method of injection molding in a state reinforced with short fibers such as carbon fiber,
A method of weaving a polyamide fiber and a carbon fiber combed yarn in a braid (braid), and heating and melting the polyamide in the reinforcing fiber;
Examples include a method of molding RIM nylon by coating a foamed epoxy with a nylon tube and then injecting a RIM nylon monomer into a laminate of carbon blades.
[0021]
An adhesive or / and a vibration-damping film or a vibration-damping sheet excellent in vibration absorption are interposed on the joint surface between the plurality of divided members forming the yoke and / or the joint surface between the frame body and the yoke. TheYes.
[0022]
That is, regarding the coupling between the frame body and the yoke and the coupling between the members forming the yoke, in addition to the mechanical coupling, an adhesive having a smaller elastic modulus than the yoke and the frame body may be used in combination. Has an adhesive effect due to the adhesive.
Even if the adhesive is interposed, shear stress can be concentrated on the portion, and the vibration damping property of the entire frame can be adjusted by selecting the adhesive.
Further, a high damping material (film / sheet / damping paint) may be interposed between at least a part of the joint surface between the frame main body and the yoke and between the members forming the yoke. By selecting, the attenuation performance can be easily adjusted.
These damping materials may be used alone or in combination with an adhesive.
When the adhesive and the damping material are interposed on the joint surface between the frame main body and the yoke and the joint surface between the members forming the yoke, there is an effect of preventing generation of unpleasant sound.
[0023]
As the vibration damping film, a dice porgy film manufactured by CCI is preferably used.
As said adhesive agent, a highly flexible thing is preferable and there exist adhesive agents, such as urethane type, besides an epoxy type, and a specific example is enumerated below.
-High peel strength impact resistant adhesive based on cyanoacrylate and elastomer. For example, 1731/1733 manufactured by Three Bond.
-A room temperature curing type two-component epoxy resin having stable toughness by uniformly dispersing rubber fine particles in an epoxy resin, for example, 2082C of Three Bond Co., Ltd.
A one-component moisture-curing elastic adhesive that contains a silyl group-containing special polymer as the main component and cures by reacting with a small amount of moisture in the air. For example, 1530 manufactured by ThreeBond.
・ Urethane adhesive "Esprene"
・ Ciba Geigy "Redux 609" "AW106 / HV953U" "AW136A / B"
・ LOCTITE "E-214"
・ 3M "DP-460" "9323B / A"
[0024]
Examples of the resin used in the racket frame of the present invention include a thermosetting resin and a thermoplastic resin as described above. Specifically, examples of the thermosetting resin include an epoxy resin and an unsaturated polyester. Resin, phenol resin, melamine resin, urea resin, diallyl phthalate resin, polyurethane resin, polyimide resin, silicon resin and the like. As thermoplastic resins, polyamide resins, saturated polyester resins, polycarbonate resins, ABS resins, polyvinyl chloride resins, polyacetal resins, polystyrene resins, polyethylene resins, polyvinyl acetate resins, AS resins, methacrylic resins , Polypropylene resin, fluorine resin and the like.
[0025]
Moreover, as a reinforcing fiber used for fiber reinforced resin, the fiber generally used as a high performance reinforcing fiber can be used. For example, carbon fiber, graphite fiber, aramid fiber, silicon carbide fiber, alumina fiber, boron fiber, glass fiber, aromatic polyamide fiber, aromatic polyester fiber, ultrahigh molecular weight polyethylene fiber, and the like can be given. Metal fibers may also be used. Carbon fiber is preferred because of its light weight and high strength. These reinforcing fibers may be either long fibers or short fibers, and two or more of these fibers may be mixed and used. The shape and arrangement of the reinforcing fibers are not limited. For example, any shape and arrangement such as a single direction, a random direction, a sheet shape, a mat shape, a woven fabric (cross) shape, and a braided shape can be used.
[0026]
The frame body is not limited to a prepreg laminate, and a layup is formed by winding reinforcing fibers around a mandrel with filament winding, and this is placed in a mold to rim nylon or the like. A frame body formed by filling a thermoplastic resin can also be used.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 4 show a
The
[0028]
The
[0029]
Specifically, a
Further, the divided
[0030]
The connecting
[0031]
In this embodiment, the
The
The
[0032]
As described above, in the
[0033]
In addition, in the said embodiment, although the urethane type adhesive agent is used, according to required performance, you may use the adhesive agent etc. which were excellent in vibration absorbency.
In the above embodiment, the yoke is molded from a thermoplastic resin, which is particularly excellent in moldability and vibration damping properties. However, the yoke can also be a hollow body made of fiber reinforced resin, which can increase strength and lightness. it can.
[0034]
FIG. 5 shows a modification of the first embodiment, in which a damping film 20 (manufactured by CCI: dipole film) is interposed on the joint surface between the divided
Since other configurations are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.
[0035]
With the above configuration, vibration damping can be further improved. In addition, it is possible to prevent unpleasant sounds when hitting a ball.
[0036]
6 to 8 show a second embodiment of the present invention.
In the second embodiment, the divided
[0037]
The inner circumferential
[0038]
The divided
Further, the divided
[0039]
On the inner peripheral side of the
[0040]
In this embodiment, the divided
The weight of the
The
Since other configurations are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.
[0041]
As described above, the frame
[0042]
Further, since the divided
[0043]
FIG. 9 and FIG. 10 show a modification of the second embodiment, in which a damping film 20 (manufactured by CCI: dipole gie film) is interposed on the joint surface between the divided
Since other configurations are the same as those of the second embodiment, description thereof is omitted.
[0044]
With the above configuration, vibration damping can be further improved. In addition, it is possible to prevent unpleasant sounds when hitting a ball.
[0045]
Hereinafter, Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 of the racket frame of the present invention will be described in detail.
In both the examples and comparative examples, the frame body is a hollow shape made of fiber reinforced resin, has a cross-sectional shape of thickness 24 mm, width 13 mm to 15 mm, and the same shape with a hitting area of 110 square inches. Created by.
A fiber reinforced thermosetting resin prepreg sheet (CF prepreg (Toray T300, 700, 800, M46J)) made of carbon fiber is laminated on a mandrel (φ14.5) covered with an internal pressure tube made of 66 nylon. Then, a vertical laminate was molded. The prepreg angles were 0 °, 22 °, 30 °, and 90 °, and laminated. The mandrel was extracted and the laminate was set in a mold. The mold is clamped, the mold is heated to 150 ° C., heated for 30 minutes, and at the same time, 9 kgf / cm in the internal pressure tube2The air pressure was applied, the pressure was maintained, and the product was formed by heating and pressing. Table 1 below shows the material, characteristics, and weight of the yoke, the joining method of the frame body and the yoke, the joining area of the members forming the yoke, the low frame (weight / balance), and the racket frame (weight / balance). Set.
[0046]
[Table 1]
Example 1
The same form as the
(Example 2)
The configuration is the same as that of the
(Example 3)
It was set as the same form as the
(Example 4)
It was set as the same form as the
[0048]
(Comparative Example 1)
The yoke was molded in advance, filled into the cavity in the mold together with the frame main body, and the yoke and the frame main body were integrally molded by pressure heating. No mechanical coupling was performed.
(Comparative Example 2)
The frame main body and the yoke were separated from each other, and were bonded using mechanical bonding and an adhesive. The yoke was not divided and had a single structure. The mechanical bonding method and the adhesive were the same as in Example 3 above.
[0049]
Regarding the racket frames of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2, the frequency and damping rate of the out-of-plane primary vibration, the frequency of the out-of-plane secondary vibration, the damping rate, and the coefficient of restitution, respectively, by the methods described below. (3 points) were measured. The results are shown in Table 1 above.
[0050]
(Measurement of out-of-plane primary vibration damping rate)
As shown in FIG. 11A, the racket frame of each of the examples and the comparative examples is hung at the upper end of the
[0051]
ζ = (1/2) × (Δω / ωn)
To = Tn / √2
[0052]
(Measurement of out-of-plane secondary vibration attenuation rate)
As shown in FIG. 11C, the upper end of the
[0053]
(Measurement of coefficient of restitution)
As shown in FIG. 12, the coefficient of restitution is such that the grip portion is softly suspended so that the racket frames 1 of the example and the comparative example are free in the vertical state, and a constant speed V1 (30 m / Sec), the tennis ball collided with the ball striking surface, and the velocity V2 of the rebounded ball was measured. The restitution coefficient is the ratio (V2 / V1) of the firing speed V1 and the rebound speed V2, and the larger the restitution coefficient, the better the ball flies. Measure the coefficient of restitution at the center (face center) of the ball striking surface, the coefficient of restitution at a position (X) 80 mm below the face center, and the coefficient of restitution at a position 50 cm lateral from the (X) position. Are listed in Table 1 above.
[0054]
As shown in Table 1, in Examples 1 to 4, the attenuation rate of out-of-plane primary vibration is 0.8 to 1.1, and the attenuation rate of out-of-plane secondary vibration is 0.9 to 1.2. On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2, the out-of-plane primary vibration attenuation rate was 0.3 to 0.6, and the out-of-plane secondary vibration attenuation rate was 0.3 to 0.6. From this result, it was confirmed that the racket frames of the present invention of Examples 1 to 4 were excellent in vibration damping properties.
[0055]
In addition, as for the coefficient of restitution at three points on the ball striking surface, the racket frames of Examples 1 to 4 generally show higher values, the sweet area is wide, and the resilience performance is also excellent. It could be confirmed. In particular, it was confirmed that the racket frames of Examples 3 and 4 in which the yoke was divided in the cross-sectional width direction were excellent in resilience performance.
[0056]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the present invention, the frame main body and the yoke are formed as separate members, and the yoke is further divided and formed, and then bonded by a mechanical connecting means to the joint surface between the two. By concentrating the shearing force generated when the racket frame is deformed, the vibration damping performance of the racket frame can be enhanced.
As described above, the yoke is connected by combining a plurality of divided members.FormingSince vibration damping is improved, there is no extra weight increase, and it is lightweight, and since it is coupled by mechanical coupling means, high vibration damping can be obtained without lowering rigidity. it can.
[0057]
In addition, control of vibration damping, which is also a favorite of shot feeling, is possible by changing the area of the joint surface between the frame body and the yoke, the area of the joint surface between the divided yokes, the selection of materials and adhesives, and the shape change. It is possible to design an optimal racket frame according to the player.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic front view of a racket frame according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of a main part of a frame main body and a yoke.
FIG. 3 is an essential part enlarged perspective view showing a state in which a yoke is attached to a frame body.
4A is a cross-sectional view taken along the line I1-I1 of FIG. 1, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line I2-I2 of FIG.
FIG. 5 is an enlarged front view of a main part showing a modification of the first embodiment.
FIG. 6 is a schematic front view of a racket frame according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a perspective view of a yoke according to a second embodiment.
FIG. 8 is an enlarged view of main parts of a frame main body and a yoke.
FIG. 9 is an enlarged front view of a main part showing a modification of the second embodiment.
FIG. 10 is a perspective view of a yoke according to a modification of the second embodiment.
FIGS. 11A, 11B, and 11C are schematic views illustrating a method of measuring a vibration attenuation rate of a racket frame.
FIG. 12 is a diagram showing a method for measuring the coefficient of restitution.
[Explanation of symbols]
1 Racket frame
2, 2 'frame body
2a, 2a 'convex part
3 Gut stretcher
4 Throat
5 Shaft part
6 Grip part
10, 10 'yoke
10A, 10A ', 10B, 10B' Split yoke
10A-1, 10A-1 ', 10B-1 Yoke body
10A-1b Convex part
10A-1a 'groove
10A-2, 10A-3, 10B-2, 10B-3 connecting part
10A-2a, 10A-3a, 10B-2a, 10B-3a Fitting hole
10A-2a 'recess
10B-1b recess
20 Damping film
Claims (1)
上記ヨークは厚さ方向で２分割した繊維強化樹脂または樹脂単体からなる分割部材からなり、これらヨークの分割部材はヨーク本体部と該ヨーク本体部の両側に突設してフレーム本体の厚さ方向の前後両面に被せる連結部を備えており、
上記ヨークの分割部材の連結部をフレーム本体の前後両面に嵌合し、該分割部材とフレーム本体とを制振シートを介在させて接着剤により結合し、
上記各分割部材の連結部とフレーム本体の前後面との結合部に凸部と嵌合穴を設けて凹凸嵌合し、かつ、上記ヨークの分割部材同士の接合面に凹凸部を設けて嵌合していることを特徴とするラケットフレーム。In a racket frame composed of a frame main body and a separate yoke for connecting the left and right frame portions of the frame main body,
The yoke is composed of a split member made of fiber reinforced resin or a single resin divided into two in the thickness direction. The split members of the yoke project from the yoke main body and both sides of the yoke main body, and the thickness direction of the frame main body. It has a connecting part that covers both front and rear sides of
Fitted connection part of the divided members of the yoke before and after both sides of the frame body, attached by an adhesive with intervening damping sheet and said partition member and the frame body,
Protrusions and fitting holes are provided at the joints between the connecting portions of the divided members and the front and rear surfaces of the frame body to provide concave and convex fitting, and concave and convex portions are provided on the joint surfaces between the divided members of the yoke. racket frame, characterized in that combined and.
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