JP4657766B2 - テニスラケット - Google Patents

Description

本発明は、テニスラケットに関し、フレーム重量の増加を抑えながら、主に反発性と強度の向上を図るものである。

従来より、軽量で操作性が良く、かつ飛び性能の高いテニスラケットが求められており、特に、女性やシニア層といった力の弱い層からの要請が強い。そのため、ラケットの材料は、軽量で比強度が高く、設計自由度も高い繊維強化樹脂が主流となっている。
しかしながら、ラケットとボールとの二物体が衝突する観点からみると、エネルギー保存則により、ラケットが軽くなるとボールの反発係数が低下する。よって、ラケットの軽量化は反発性能の低下を招くこととなる。

この点を解決するには、ラケットフレームの厚みを増加させることや、重心を先寄りにすることによりスイング方向の慣性モーメントを高めることが考えられる。しかしながら、軽量性を維持しながらフレームの厚さ方向（打球面と直交する打球方向）の長さや、幅方向（打球面と平行方向）の長さを増加させると、フレームの肉厚が薄くなり、強度や剛性を低下することととなる。特に、幅と厚みとは、厚みを増大させると、幅方向が減少し、強度低下を招く。
また、スイング方向の慣性モーメントを大きくすれば、プレーヤーにはラケットが重く感じられ、操作性を悪化させる。
さらに、フレームに重錘等を取り付けて反発性を高めることも考えらえるが、重量増加を招き、操作性が悪化する。
そこで、操作性と反発性を両立させるために、ラケットフレームの重量配置の調整が重要な課題となってきている。
また、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、面安定性が高くコントロール性能に優れたテニスラケットへの要請も強い。

これらの課題を、フレームの断面形状の改良により解決しようとする様々な提案がなされている。例えば、特開平４−２４４１７５号（特許文献１）では、図８に示すように、グリップ部４から延在し、ヘッド部２ａとスロート部２ｂとからなる２本のビーム部２を、ヨーク部３で連結してなるラケットフレーム１の前記ビーム部２の幅（打球面方向に平行方向の面）と厚み（打球面に直交方向の面）を、長手方向に沿って変化させるとともに、打球面の下部近傍、特に、該ビーム部２とヨーク部３との連結部２ｃの近傍で最大幅および最大厚みとし、トップ部２ｄおよびグリップ部４に向って幅と厚みを減ずることが提案されている。これにより、打球面に対する直角方向の曲げに対して剛性を増加させるとともに、ヘッドの捩り変形を防止できるとされている。

しかしながら、前記ラケットフレーム１は、打球時に大きな捩れを生じやすい、打球面の３時〜５時（７時〜９時）の範囲に当たる位置で、ビーム部２の肉厚が薄くなるため、強度不足の問題がある。

また、本出願人は、特開平１１−１９７２７２号（特許文献２）では、図９に示すように、いわゆる厚ラケの軽量性とコントロール性能を高めるために、ラケットフレーム５の打球面５Ｆを囲むガット張架部５Ｇの厚みのなかで、ヨーク部５ａとスロート部５ｂの連結部５ｃ付近を最大厚みとするとともに、ガット張架部５Ｇの幅のなかで、トップ部５ｄの付近を最大幅とすることを提案している。
しかしながら、前記ラケットフレーム５は、打球時に歪が大きいトップ部５ｄで、最大幅とすることで、軽量化を維持するためには肉厚が薄くなり、やはり強度不足の問題があり、改良の余地があった。

特開平４−２４４１７５号公報 特開平１１−１９７２７２号公報

本発明は前記問題に鑑みてなされたもので、軽量性を維持しながら、高い反発性、操作性、面安定性を併せ持ち、かつ強度にも優れたラケットフレームおよび該ラケットフレームを備えたラケットの提供を課題としている。

前記課題を解決するために、本発明は、繊維強化樹脂製のパイプからなるフレームにより打球面を囲むガット張架部とグリップ部とを二股状に分岐するスロート部で連続させ、かつ、スロート部の間にヨークを取り付けて形成したテニスラケットであって、
前記ガット張架部、スロート部およびヨークの中で、最大幅部を前記スロート部に設けると共に最小幅部を前記ガット張架部のトップ部に設け、前記スロート部の幅は１７ｍｍ以上２３ｍｍ以下、トップ部の幅は７ｍｍ以上１０ｍｍ以下とし、
かつ、前記フレームの肉厚は１．０ｍｍ以上１．８ｍｍ以下とし、
さらに、グリップレザー、グロメットおよびストリングを挿通する複数の筒部とこれら複数の筒部を連結する帯部とからなるストリング保護材を取り付けた状態で測定して、グリップ部の中心軸周りのセンター方向の慣性モーメントＩｃを１６０００ｇ・ｃｍ²以上１８０００ｇ・ｃｍ²以下の範囲内に設定していると共に、グリップ部の先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４６２０００ｇ・ｃｍ²以上４６７０００ｇ・ｃｍ²以下の範囲内に設定していることを特徴としているテニスラケットを提供している。

このように、ラケットフレームの打球面と平行方向の幅を、打球時に撓りと捩れが大きいスロート部で最大幅とすることにより、該スロート部の撓りと捩れを抑制できるため、打球時のエネルギーロスが小さくなり、反発性を高めることができる。また、このスロート部はストリング張架穴（ガット穴）はなく、ストリングと直接接触しない部分であるため、幅を大きくすることによって肉厚が多少薄くなっても、強度上の影響は小さい。
一方、通常プレー中に地面等と接触しやすく強度が要求されるガット張架部のトップ部で最小幅とし、肉厚を厚くすることにより、強度を向上させることができ、破損しにくいラケットとすることができる。なお、ガット張架部のトップ部とは打球面を時計面とみて１２時の位置を挟んで−１５°〜＋１５°の範囲を指す。
これにより、反発性能の向上、軽量化、従来と同様なバランス設計ができ、耐強度の全てにおいて優れたラケットとすることができる。

前記テニスラケットのセンター方向の慣性モーメントは、グロメットやグリップレザー等がラケットフレームに標準装備される状態で測定している。
このセンター方向の慣性モーメントを１６０００ｇ・ｃｍ²以上１８０００ｇ・ｃｍ²以下の範囲内としているのは、１６０００ｇ・ｃｍ²未満では面安定性が低く、１８０００ｇ・ｃｍ²より大きくすると、面安定性は向上するが、スイング時に重たく感じられ、操作性が低下することに因る。このセンター方向の慣性モーメントは、さらに、上限は１７５００ｇ・ｃｍ²以下が好ましい。
センター方向の慣性モーメントを前記範囲に設定するには、フレームの幅および厚みの設定を前記形状とするほか、フレームの積層構造の工夫や重量物の取り付けによって重量配置を工夫する、あるいはこれらを組み合わせるなどの方法がある。

また、本発明のテニスラケットでは、スイング方向の慣性モーメントＩｓは４６２０００ｇ・ｃｍ²以上４６７０００ｇ・ｃｍ²以下の範囲内としていることが好ましい。
これは、４６２０００ｇ・ｃｍ²未満では、打球時にボールに負けてしまい、反発力が低下し、４６７０００ｇ・ｃｍ²より大きくすると、操作性が低下することに因る。

前記ラケットフレームのスロート部の幅は１７ｍｍ以上２３ｍｍ以下とし、前記ガット張架部のトップ部の幅が７ｍｍ以上１０ｍｍ以下としている。スロート部の最大幅／トップ部の最小幅が１．３〜２．０の範囲としていることが好ましい。

前記スロート部の幅を１７ｍｍ以上２３ｍｍ以下の範囲内としているのは、１７ｍｍ未満では、打球時に捩れが大きくなり、エネルギーロスが増えて反発性が低下し、２３ｍｍより大きくすると、重量増加を抑制するために肉厚をかなり薄くする必要が生じ、強度低下の影響が出ることに因る。

前記ガット張架部のトップ部の幅を７ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲内としているのは、７ｍｍ未満では、剛性が小さくなり、打球時のエネルギーロスが増えて反発性が低下し、１０ｍｍより大きくすると、重量が増加し、操作性が低下することに因る。このトップ部の幅は、さらに９ｍｍ以上が好ましい。

前記スロート部の最大幅／トップ部の最小幅が１．３〜２．０の範囲としているのは、１．３未満では、トップ部の幅が大きくなることで操作性が低下する、あるいは、スロート部の幅が小さくなることで反発性が低下する。一方、２．０より大きくすると、トップ部に比べてスロート部の幅が大きくなりすぎ、強度低下を招くことに因る。この最大幅の最小幅に対する比率は、さらには１．４以上１．９以下、特に１．５以上１．８以下の範囲内が好ましい。

また、前記ガット張架部およびスロート部の幅より、該幅と直交方向の厚さを大とし、該厚さは２０ｍｍ以上４０ｍｍ以下とすることが好ましい。これは、２０ｍｍ未満では剛性が低下する一方、４０ｍｍよりも厚くすると、重量増加を抑制するために肉厚をかなり薄くする必要が生じ、強度不足を招くことに因る。さらに好ましくは、は２３ｍｍ以上、特に２５ｍｍ以上が好ましく、また、上限は３５ｍｍ以下、特に３０ｍｍ以下が好ましい。

前記パイプ形状のラケットフレームの中空部を囲む周壁の肉厚は、１．０ｍｍ以上１．８ｍｍ以下の範囲内としている。これは、１．０ｍｍ未満では強度が低下し、１．８ｍｍよりも厚くすると、軽量化を達成できないことに因り、さらには、上限は特に１．６ｍｍ以下が好ましい。
このフレームの肉厚は、ラケットの重量バランスの観点と、打球時に地面と接触するトップ部の強度保持の観点から設定されるが、前記スロート部の最大幅部でのフレームの肉厚は最小厚さとし、前記トップ部の最小幅部でのフレームの肉厚を最大厚さとしている。

前記ラケットフレームの重量は、グロメットやグリップレザーを外したフレーム単体（ローフレーム状態）において、１５０ｇ以上２００ｇ以下の範囲内が好ましい。これは、１５０ｇ未満では軽すぎて反発性が不足し、２００ｇより重くすると、軽量性の特質である操作性の良さが発現されなくなることに因る。好ましくは、下限は１５５ｇ以上、特に１６０ｇ以上がよく、上限は、好ましくは１９５ｇ以下、特に、１９０ｇ以下が好ましい。

さらに、本発明のテニスラケットでは、ガット張架部には、ストリングを挿通する複数の筒部とこれら複数の筒部を連結する帯部とからなる剛性を有するストリング保護材を取り付け、かつ、
前記打球面を時計面とみてトップ部を１２時とした場合において、３時〜５時の範囲および７時〜９時の範囲に当たる位置の前記ローフレームと前記ストリング保護材との間に粘弾性材を介在させていることが好ましい。

このようにストリング保護材とフレームとの間に粘弾性材を介在させることにより、該粘弾性材の変形性を利用してストリング保護材も変形可能となるため、バネ効果が得られ、打球の反発性を高めることができる。この粘弾性材の取り付け位置を、打球面の３時〜５時の範囲および７時〜９時の範囲としているのは、この範囲が、ラケットのグリップからトップ部にかけての中心軸から遠い範囲であることから、この範囲に重量物を取り付けることにより、センター方向の慣性モーメントを高め、面安定性を効果的に向上させることができることと、打球面の下半領域（グリップ寄り）であることから、スイング方向の慣性モーメントの増大による操作性の低下を抑制でき、反発性と面安定性と操作性をバランスよく両立できる範囲であることに因る。

前記粘弾性材は、厚みを１ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲内とし、周波数１０Ｈｚで測定された複素弾性率を０℃〜１０℃の温度下で２．０Ｅ＋７ｄｙｎ／ｃｍ^２以上１．０Ｅ＋１０ｄｙｎ／ｃｍ^２以下の範囲内としていることが好ましい。

前記厚みを１ｍｍ以上５ｍｍ以下としているのは、１ｍｍ未満では、反発性が低下し、５ｍｍより厚くすると、重量増加を招き、フレーム本体の強度が低下することに因り、より好ましくは２ｍｍ以上４ｍｍ以下の範囲内である。
前記複素弾性率を前記０℃〜１０℃の温度下で２．０Ｅ＋７ｄｙｎ／ｃｍ^２以上１．０Ｅ＋１０ｄｙｎ／ｃｍ^２以下の範囲内としているのは、２．０Ｅ＋７ｄｙｎ／ｃｍ^２未満では、ストリングの張力により弾性材が押し潰されてしまい、反発効果を発揮できなくなり、１．０Ｅ＋１０ｄｙｎ／ｃｍ^２より大きくすると、ストリングの変形が小さくなり、反発性が低下することに因り、さらに好ましくは、１．０Ｅ＋８ｄｙｎ／ｃｍ^２以上５．０Ｅ＋９ｄｙｎ／ｃｍ^２以下の範囲内である。

上述したように、本発明によれば、ラケットフレームのガット張架部とスロート部とにおいて、強度確保の要求度が比較的少なく、かつ打球時の撓りや捩れが大きいスロート部でフレーム幅を最大とすることにより、強度への影響を抑えながら効果的に反発性を高めることができる。また、打球時に地面と接触しやすいトップ部でフレーム幅を最小とすることにより、重量を増加せずに該トップ部の肉厚を厚く設定することができ、軽量性と操作性を維持しながら強度を効果的に高めることができる。さらに、センター方向の慣性モーメントを前記範囲に設定することにより、面安定性も向上する。このように、フレーム断面形状を前記形状とすることにより、軽量性、反発性、強度をバランスよく向上させることができるとともに、良好な操作性および面安定性も備えることができる。

また、打球面の３時〜５時の範囲および７時〜９時の範囲に当たる位置で、フレームとストリング保護材との間に粘弾性材を介在させることにより、反発性をさらに高めることができるとともに、この範囲に重量物を取り付けることで、操作性への影響を抑えながら面安定性を高めることができる。

以下、発明の実施形態を図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態はいずれも本発明を硬式テニスラケットに適用したものである。

図１および図２は本発明の第一実施形態に係るテニスラケット１０のフレーム（ローフレーム）１１を示す。該ローフレームにはストリング保護材は取り付けていない。フレーム１１は、繊維強化樹脂シートを積層した中空パイプよりなり、ヘッド部１２、スロート部１３、シャフト部１４、グリップ部１５を連続して形成し、ヘッド部１２とシャフト部１４とを連結するスロート部１３を二股状としている。スロート部１３の両側枠の間にはヨーク部１６を設け、ヘッド部１２と共に打球面Ｆを囲むガット張架部Ｇを形成している。
図１に示すように、ヘッド部１２の外周面側にはガット溝１７を形成し、ガット張架部Gにはストリングを挿通する複数のガット孔１８を貫通させて設けている。

前記フレーム１１の幅は、２本のフレームが重ね併せられるシャフト部１４、グリップ部１５を除く、ヘッド部１２とスロート部１３の中で、最大幅Ｗｓはスロート部１３に設けると共に最小幅Ｗｏはヘッド部１２のトップ部１９に設けている。
ヘッド部１２の幅は、打球面Ｆを時計面とみた場合において、３時（９時）位置から０時位置に当たるトップ部１９に向かって幅を漸減させ、トップ部１９の幅Ｗｏを前記のように最小幅としている。このとき、スロート部１３の幅Wｓは１７ｍｍ以上２３ｍｍ以内の範囲内としている。
トップ部１９の最小幅Ｗｏは７ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲内とし、かつ、スロート部の最大幅Ｗｓのトップ部の最小幅Ｗｏに対する比（Ｗｓ／Ｗｏ）が１．３以上２．０以下の範囲内となるように設定している。

ラケットフレーム１１の幅方向と直交方向の厚さ寸法は、いずれの部分においても２０ｍｍ以上４０ｍｍ以下の範囲内に設定しているが、ヨーク部１６も含めたフレーム１１全体の厚さのなかで、スロート部１３の厚さＴｓを最大厚さとし、トップ部１９の厚さＴｏを最小厚さとしている。

なお、ラケットフレーム１１の肉厚（中空部を囲む周壁の厚さ）は、スロート部１３とヨーク部１６とヘッド部１２との接合部分を除き、いずれの部分においても１．０ｍｍ以上１．８ｍｍ以下の範囲内となるように設定している。かつ、フレーム１１全体の肉厚のなかで、スロート部１３の最大幅部分では肉厚を最小厚さとし、トップ部１９の最小幅部分では肉厚を最大厚みとしている。

前記フレーム１１の形状を前記した幅、厚み、肉厚となる範囲で、テニスラケット１０のセンター方向（グリップ部１５の中心軸回り）の慣性モーメントが１６０００ｇ・ｃｍ²以上１８０００ｇ・ｃｍ²以下の範囲内に設定している。また、スイング方向の慣性モーメントは、４６２０００ｇ・ｃｍ²以上４６７０００ｇ・ｃｍ²以下の範囲内としている。 なお、この慣性モーメントは、グリップレザー、グロメット等がテニスラケットのフレームに標準的に装備されている（ガットは張架されていない）市販状態で測定した場合である。

前記構成からなる本発明のテニスラケット１０では、打球時に捩れや撓みが大きくエネルギーロスを生じやすいスロート部１３の幅Ｗｓを、フレーム１１全体のなかで最大幅とすることにより、反発性を効果的に高めることができるとともに、該スロート部１３は、ストリング穴が設けられず、ストリングが張架されないため、高強度が要求されない部分でもあるため、図２（Ａ）に示すように薄肉化しても、強度低下の影響を小さく抑えることができる。また、トップ部１９の幅Ｗｏを最小幅としているため、打球時に地面と接触しやすい該トップ部１９を、図２（Ｂ）に示すように、重量増加を伴わずに厚肉化して強度を上げることができる。さらに、センター方向の慣性モーメントを前記範囲内としているため、良好な操作性と面安定性とをバランスよく備えることができ、また、スイング方向の慣性モーメントを前記範囲内としていることにより、反発性と操作性も両立させることができる。

さらにまた、スロート部１３の幅Ｗｓを前記範囲内としているため、反発性向上と強度維持のバランスがとれ、トップ部１９の幅Ｗｏを前記範囲内としているため、強度向上と剛性および操作性の維持をバランスよく両立させることができる。また、Ｗｓ／Ｗｏの値を前記範囲内としているため、前記のようにスロート部１３の幅Ｗｓを最大に、トップ部１９の幅Ｗ０を最小にしながらも、両者の差が大きくなりすぎて応力集中が起きることに因る強度低下を抑制できる。

図３乃至図５は、本発明の第二実施形態に係るラケット１０を示し、前記第一実施形態に係るテニスラケット１０のヘッド部１２の外周面側に、ストリング保護材２１と粘弾性材３１とを取り付けている。

前記ストリング保護材２１は、図４に示すように、ストリングＳを挿通する挿通孔２４を貫通させた複数の筒部２２と、これら複数の筒部２２を内周側に突設するように連結する帯部２３とからなり、該筒部１１と帯部はナイロンで一体成形している。

上記粘弾性材３１は、図４に示すように、広幅の帯形状よりなり、中央に溝部３２を形成し、内周面側をフレーム１１のヘッド部１２の外周面に沿う断面形状としている。また、溝部３２には、ストリング保護材２１の前記筒部２２を挿通させる複数の貫通穴３３を穿設している。この粘弾性材３１は、ストリング保護材２１よりも弾性率の低いゴムで成形し、具体的には、スチレン−ブタジエンゴム１００重量部と硫黄１．５重量部とカーボンブラック４０重量部とを配合した加硫成形されたゴムにより成形され、厚みは１ｍｍ以上５ｍｍ以下とし、周波数１０Ｈｚで測定された複素弾性率が０℃〜１０℃のいずれの温度下でも２．０Ｅ＋０７ｄｙｎ／ｃｍ^２以上１．０Ｅ＋１０ｄｙｎ／ｃｍ^２以下の範囲内となるように作製している。

前記粘弾性材３１は、ラケットフレーム１１の打球面Ｆを時計面とみた場合において、３時〜５時の範囲Ａおよび７時〜９時の範囲Ｂに当たるヘッド部１２の外周面に取り付けている。具体的には、まず、ストリング保護材２１の前記筒部２２のうち、ラケットフレーム１１の前記範囲Ａおよび範囲Ｂに対応する位置の筒部２２を粘弾性材３１の貫通穴３３にそれぞれ挿通して、図５（Ａ）に示すように、ストリング保護材２１の内周側に粘弾性材３１を取り付ける。次に、粘弾性材３１を取り付けたストリング保護材２１の全筒部２２を、ラケットフレーム１１の前記ガット穴１８に挿通することにより、前記範囲Ａおよび範囲Ｂにおいて、図５（Ｂ）に示すように、ストリング保護材２１とフレーム１１との間に粘弾性材３１を介在させて取り付けている。

前記構成のテニスラケット１０では、ストリング保護材２１とフレーム１１との間に、ストリング保護材２１よりも複素弾性率の低いゴムからなる粘弾性材３１を介在させているため、該粘弾性材３１の変形性によりストリング保護材２１の変形量も増し、そのバネ効果によりストリングＳの反発力を高めることができる。また、この粘弾性材３１の取付位置が、グリップ部１５からトップ部１９にかけての中心軸から遠い範囲であるとともに、ヘッド部１２のグリップ部１５寄りの位置であるため、センター方向の慣性モーメントを増加して面安定性を向上させることと、スイング方向の慣性モーメントの増大を抑制して操作性を維持することとを、バランスよく実現することができる。

さらに、前記粘弾性材３１は、その厚みを前記範囲内としているため、重量増加を抑制しながら反発性を高めることができ、また、複素弾性率を前記範囲としているため、粘弾性材３１がストリングＳの張力で押し潰されない範囲の適度な変形量を確保できる。

「実施例」
以下の表１に示すとおり、テニスラケットのフレームの幅および厚さの設定、センター方向およびスイング方向の慣性モーメント、粘弾性材の有無、粘弾性材の材質（種類）、粘弾性材の厚み、粘弾性材の複素弾性率を異ならせた実施例１〜４と比較例１〜３を作製し、テニスラケットの反発係数を測定し、強度に関するテストも行った。
なお、表１中の複素弾性率は、レオロジ製のＤＶＥ−Ｖ４を使用して、以下の条件下で測定した数値のうち温度５°で測定した数値を代表して示しているが、実施例１、３と比較例１〜３については、０℃〜１０℃のいずれの温度下でも２．０Ｅ＋７ｄｙｎ／ｃｍ^２以上１．０Ｅ＋１０ｄｙｎ／ｃｍ^２以下の範囲内となっていた。
試料：幅５ｍｍ×長さ３０ｍｍ×厚み２ｍｍ
試料における変形部位の長さ：２０ｍｍ（長さ３０ｍｍのうち両端５ｍｍを挟持）
初期歪み：１０％（２ｍｍ）
振幅：１２μｍ
周波数：１０Ｈｚ
モード：引張モード

実施例１〜４および比較例１〜３のいずれのラケットフレーム１１も、繊維強化熱硬化性樹脂で成形した中空形状とし、フレーム重量およびフレームバランス（グリップ端から重心位置までの寸法）は表１に示すとおり設定した。
詳細には、ラケットフレームはカーボン繊維を強化繊維とし、マトリクスをエポキシ樹脂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形した。プリプレグ角度は０°、２２°、３０°、４５°、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／ｃｍ^２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。

実施例１〜４および比較例１〜３のいずれのラケットフレーム１１についても、打球面Ｆは面積を１１０平方インチとする同一形状としたが、フレーム形状は、実施例１〜４および比較例１については、スロート部１３からヘッド部１２のトップ部１９にかけて、幅および厚さのいずれも、トップ部１９側がグリップ部１５側よりも大寸にならないように設定し、比較例３、４については、幅がトップ部１９側がグリップ部１５側よりも小寸にならないように設定し、厚さがトップ部１９側がグリップ部１５側よりも大寸にならないように設定した。表１には、各ラケットフレーム１１の、トップ部１９、３時位置、４時位置、スロート部１３の幅および厚さを示した。

また、実施例および比較例のいずれのラケットも、その外周面に、１１ナイロンで成形したストリング保護材２１を取り付けた。該ストリング保護材２１の厚みは１．２ｍｍ、重さは２５ｇとした。なお、実施例１、３、比較例１、２、３にはストリング保護材とフレームとの間に粘弾性材を介在させたが、実施例２、４は介在させなかった。

（実施例１）
前記第二実施形態と同一構成とし、ラケットフレーム１１の幅と厚さを、スロート部１３で最大とし、トップ部１９で最小とした。即ち、ラケットフレーム１１のトップ部１９の幅Ｗｏを１０ｍｍ、３時位置の幅Ｗ３を１５ｍｍ、４時位置の幅Ｗ４を１５ｍｍ、スロート部１３の幅Ｗｓを１７ｍｍとし、トップ部１９の厚さＴｏを２７ｍｍ、３時位置の厚さＴ３を２７ｍｍ、４時位置の厚さＴ４を２８ｍｍ、スロート部１３の厚さＴｓを２８ｍｍとした。センター方向の慣性モーメントは１７５００ｇ・ｃｍ^２、スイング方向の慣性モーメントは４６７０００ｇ・ｃｍ^２とした。また、３時位置から５時位置に当たる範囲Ａと７時位置から９時位置に当たる範囲Ｂには、フレーム１１とストリング保護材２１との間に、スチレン−ブタジエンゴム１００重量部と硫黄１．５重量部とカーボンブラック４０重量部とを配合した加硫成形されたゴムよりなる粘弾性材３１を介在させた。この粘弾性材３１は、厚みを３ｍｍ、前記条件下で測定された複素弾性率を３．８６Ｅ＋０８ｄｙｎ／ｃｍ^２とした。

（実施例２）
粘弾性材を取り付けなかったが、ラケットフレーム１１を構成する前記繊維強化樹脂シートの積層中に、前記範囲Ａおよび範囲Ｂに集中的に鉛を介在させ、センター方向の慣性モーメントを１７０００ｇ・ｃｍ^２、スイング方向の慣性モーメントを４６２０００ｇ・ｃｍ^２とした。その他は実施例１と同一構成とした。

（実施例３）
粘弾性材３１をポリアミドエストラマー（ＡＴＯＣＨＥＭ社製の「ＰＥＢＡＸ５５３３」）で成形し、厚みを０．８ｍｍ、前記条件下で測定された複素弾性率を２．７２Ｅ＋０９ｄｙｎ／ｃｍ^２とした。即ち、粘弾性材の厚みを薄くし、硬度は大とした。また、センター方向の慣性モーメントを１６３００ｇ・ｃｍ^２、スイング方向の慣性モーメントを４６７０００ｇ・ｃｍ^２とした。その他は実施例１と同一構成とした。

（実施例４）
前記第一実施形態と同一構成としたが、粘弾性材を取り付けず、センター方向の慣性モーメントを１５０００ｇ・ｃｍ^２、スイング方向の慣性モーメントを４８４０００ｇ・ｃｍ^２としたが、その他は実施例１と同一構成とした。

（比較例１）
フレーム１１の幅を、スロート部１３からヘッド部１２のトップ部１９まで同一幅の１５ｍｍとし、センター方向の慣性モーメントを１７０００ｇ・ｃｍ^２、スイング方向の慣性モーメントを４６３０００ｇ・ｃｍ^２とした。その他は実施例１と同一構成とした。

（比較例２）
ラケットフレーム１１の幅をトップ部１９で最大幅とした。即ち、トップ部１９の幅Ｗ０を１７ｍｍ、３時位置の幅Ｗ３を１５ｍｍ、４時位置の幅Ｗ４を１５ｍｍ、スロート部１３の幅Ｗｓを１５ｍｍとし、センター方向の慣性モーメントを１６０００ｇ・ｃｍ^２、スイング方向の慣性モーメントを４９３０００ｇ・ｃｍ^２とした。その他は実施例１と同一構成とした。

（比較例３）
ラケットフレーム１１の幅をスロート部１３で最小幅とした。即ち、トップ部１９の幅Ｗｏを１５ｍｍ、３時位置の幅Ｗ３を１５ｍｍ、４時位置の幅Ｗ４を１５ｍｍ、スロート部１３の幅Ｗｓを１３ｍｍとし、センター方向の慣性モーメントを１７０００ｇ・ｃｍ^２、スイング方向の慣性モーメントを４６７０００ｇ・ｃｍ^２とした。その他は実施例１と同一構成とした。

（慣性モーメント測定）
図６（Ａ）に示すように、テニスラケット１０を慣性モーメント測定器で、テニスラケット１０のグリップ１５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。
図６（Ｂ）に示すように、テニスラケット１０を慣性モーメント測定器で、テニスラケット１０のグリップ１５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。

（慣性モーメントの計算）
センター方向：Ｉｃ［ｇ・ｃｍ^２］
Ｉｃ＝２５４４５８×（Ｔｃ／π）^２−８３５７
スイング方向：Ｉｓ［ｇ・ｃｍ^２］
Ｉｓ＝Ｍ×ｇ×ｈ（Ｔｓ／２／π）^２−Ｉｃ
重心回り：Ｉｇ［ｇ・ｃｍ^２］
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。

（反発係数の測定）
反発係数は、図７に示すように、実施例および比較例のテニスラケット１０に、ストリングを縦６０ポンド、横５５ポンドの張力で張架し、各テニスラケット１０を垂直状態でフリーとなるようにグリップ部１５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、反発係数が大きいほどボールの飛びが良いことを示している。

（強度の評価）
実施例および比較例のテニスラケット１０の打球面Ｆに、時速５０ｍ／ｓのテニスボールを衝突させ、１０００回の衝突にも破損しなかったものは○、５００回〜１０００回の衝突で破損したものは△、５００回以下の衝突で破損したものは×を表１に記した。

表１から確認できるように、フレーム１１の幅をスロート部１３で最大幅とし、トップ部１９で最小幅とした実施例１〜実施例４は、いずれも反発係数が高く、強度にも優れていた。
一方、比較例１はトップ部の幅Ｗｏが大きいため、強度が低下し、スロート部の幅が小さいため反発性が低下した。
比較例２はトップの幅が大きいため、重量が増加し、操作性が悪くなった。
比較例３はスロート部の幅が小さいため、打球時に捻れが大きくなり、反発性が低下した。

実施例１と実施例３とを比較すると、薄くて硬度の高い粘弾性材を取り付けた実施例３の方が、反発性が低いことが分かった。
また、実施例４は粘弾性材が配されていないため、他の実施例に比して反発性が低下し、センター方向の慣性モーメントが低下するため面的安定性が低下した。

本発明の第一実施形態に係るラケットフレームの正面図および側面図である。 （Ａ）は図１のＡ−Ａ線断面図であり、（Ｂ）は図１のＢ−Ｂ線断面図である。 本発明の第二実施形態に係るテニスラケットの正面図である。 図３に示すテニスラケットの粘弾性材取付箇所の分解斜視図である。 （Ａ）（Ｂ）は図３に示すテニスラケットのフレームへのストリング保護材と粘弾性材の取り付け手順を示す断面図である。 （Ａ）（Ｂ）はラケットの慣性モーメントの測定方法を示す概略図である。 ラケットの反発係数の測定方法を示す概略図である。 従来例の図である。 他の従来例の図である。

符号の説明

１０ テニスラケット
１１ ラケットフレーム
１２ ヘッド部
１３ スロート部
１５ グリップ部
１９ トップ部
２１ ストリング保護材
３１ 粘弾性材
Ｆ 打球面
Ｇ ガット張架部

Claims (5)

1. 繊維強化樹脂製のパイプからなるフレームにより打球面を囲むガット張架部とグリップ部とを二股状に分岐するスロート部で連続させ、かつ、スロート部の間にヨークを取り付けて形成したテニスラケットであって、
   前記ガット張架部、スロート部およびヨークの中で、最大幅部を前記スロート部に設けると共に最小幅部を前記ガット張架部のトップ部に設け、前記スロート部の幅は１７ｍｍ以上２３ｍｍ以下、トップ部の幅は７ｍｍ以上１０ｍｍ以下とし、
   かつ、前記フレームの肉厚は１．０ｍｍ以上１．８ｍｍ以下とし、
   さらに、グリップレザー、グロメットおよびストリングを挿通する複数の筒部とこれら複数の筒部を連結する帯部とからなるストリング保護材を取り付けた状態で測定して、グリップ部の中心軸周りのセンター方向の慣性モーメントＩｃを１６０００ｇ・ｃｍ²以上１８０００ｇ・ｃｍ²以下の範囲内に設定していると共に、グリップ部の先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４６２０００ｇ・ｃｍ²以上４６７０００ｇ・ｃｍ²以下の範囲内に設定していることを特徴としているテニスラケット。
2. 前記スロート部の最大幅／トップ部の最小幅を１．３〜２．０の範囲としている請求項１に記載のテニスラケット。
3. 前記ガット張架部およびスロート部の幅より、該幅と直交方向の厚さを大とし、該厚さは２０ｍｍ以上４０ｍｍ以下とし、かつ、
   前記スロート部の最大幅部でのフレームの肉厚は最小厚さとし、前記トップ部の最小幅部でのフレームの肉厚を最大厚さとしている請求項１または請求項２に記載のテニスラケット。
4. 前記ガット張架部に前記ストリング保護材を取り付け、かつ、
   前記打球面を時計面とみてトップ部を１２時とした場合において、３時〜５時の範囲および７時〜９時の範囲に当たる位置の前記フレームと前記ストリング保護材との間に粘弾性材を介在させている請求項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. 前記粘弾性材は、厚みが１ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲内であり、周波数１０Ｈｚで測定された複素弾性率が０℃〜１０℃の温度下で２．０Ｅ＋７ｄｙｎ／ｃｍ²以上１．０Ｅ＋１０ｄｙｎ／ｃｍ²以下の範囲内である請求項４に記載のテニスラケット。

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