JP5349183B2

JP5349183B2 - ラケットフレーム

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Publication number: JP5349183B2
Application number: JP2009170212A
Authority: JP
Inventors: 貴裕野竹; 豊武松岡
Original assignee: Bridgestone Sports Co Ltd
Current assignee: Bridgestone Sports Co Ltd
Priority date: 2009-07-21
Filing date: 2009-07-21
Publication date: 2013-11-20
Anticipated expiration: 2029-07-21
Also published as: JP2011024617A

Description

本発明はテニス用ラケットフレームに係り、特に繊維強化合成樹脂製のラケットフレームに関する。

第５図に示すように、テニス用ラケットフレーム１は、ガットが張設されるフェース部２と、プレーヤーが握るグリップ部４と、該フェース部２とグリップ部４とを繋ぐシャフト部３とを有する。このフェース部２にガットを張設することによりテニスラケットが構成される。

テニス用ラケットフレームとして、繊維強化合成樹脂製のものが広く使用されている。このような繊維強化合成樹脂製ラケットフレームは、芯材の回りにプリプレグシートを積層し、これを金型のフレーム形状のキャビティ内に配置し、加熱して成形される（例えば特開平８−２１５３４８号公報）。

ところで、従来より、スイング時及びボールヒット時のラケットフレーム全体のしなりを利用して高反発性能をひき出すようにしたラケットフレームがある。

特開平８−２１５３４７及び特開平８−２１５３４８号公報に記載されているように、このしなりは、ラケットフレームの曲げたわみ量、及びフープたわみ量に影響される。同号公報には、これらの特性の測定方法及び好適な範囲について次の通り記載されている。

Ｉ曲げたわみ量
このラケットフレーム１の曲げたわみ量は、第４図の如くラケットフレーム１の基端を１５０ｍｍの範囲にわたって固定し、ラケットフレーム１の先端にガット面と垂直方向に６ｋｇの荷重Ｐをかけたときの該先端の曲げ変位Ｗ（ｍｍ）を計測したものである。

II フープたわみ量
第５図の如く、ラケットフレーム１の軸線方向を定盤７と平行とし、該軸線方向と垂直方向の荷重１００ｋｇをヘッド部（フェース部）の最大幅部に加え、このときの該荷重印加方向の変位（ｍｍ）を計測する。

フープたわみ量が１２ｍｍよりも小さいと、ボールヒット時のフープたわみ変形が過度に小さくなり、反発性、スピン付与性が過度に低くなる。

特開２００２−３５１６９号公報には、曲げたわみ量１０〜３０ｍｍ、フープたわみ量１０〜２５ｍｍのラケットフレームが記載されている。

特開平９−２９９５１６号公報には、フェース部の背幅Ｔ（フェース面と垂直方向の厚さ）を２２ｍｍ以下とし、上記の曲げたわみ量を１４〜２２ｍｍとした繊維強化合成樹脂製ラケットフレームが記載されている。同号のラケットフレームは、スピンをかけ易く、しかもコントロール性も良い上級者向けのものである。

特開平８−２１５３４７号公報特開平８−２１５３４８号公報特開２００２−３５１６９号公報特開平９−２９９５１６号公報

上記従来技術では、テニスラケットでボールをヒットしたときの打ち出し角についての考慮がなされていない。

本発明は、ボールをヒットしたときの打ち出し角が高くなるラケットフレームを提供することを目的とする。

請求項１のラケットフレームは、フェース部、シャフト部及びグリップ部を有する繊維強化合成樹脂製のテニス用ラケットフレームにおいて、該グリップ部の基端を固定し、ラケットフレームの先端にフェース面と垂直方向に６ｋｇの荷重をかけて測定したときのラケットフレームの曲げたわみ量をＸ（ｍｍ）とし、該フェース部に対し該ラケットフレーム軸線と垂直方向に１００ｋｇの荷重をかけて測定したときのフープたわみ量をＹ（ｍｍ）とした場合、Ｘ−Ｙ座標面上における点Ａ（８，２１．５），Ｄ（８，１６）及びＥ（１１．２，２１．５）を結んだ三角形の領域内に（Ｘ，Ｙ）が存在しており、且つ、最大背幅値Ｔ _ｍａｘが２４〜２８ｍｍであることを特徴とするものである。

請求項２のラケットフレームは、請求項１において、曲げたわみ量Ｘが９．１ｍｍ以下であることを特徴とするものである。

本発明者が種々研究を重ねたところ、曲げたわみ量Ｘ（ｍｍ）とフープたわみ量Ｙ（ｍｍ）とがＸ−Ｙ座標面上における点Ａ（８，２１．５），Ｂ（８，１３）及びＣ（１３，２１．５）を結んだ三角形の領域内に（Ｘ，Ｙ）が存在すると、ボールの打ち出し角が高くなることが認められた。

本発明はかかる知見に基づくものである。

（ａ）図は実施の形態に係るラケットフレームの正面図、（ｂ）図は側面図である。図１のII−II線断面図である。図１のIII−III線断面図である。曲げたわみ量の測定方法の説明図である。フープたわみ量の測定方法の説明図である。捻れ角度の測定方法の説明図である。曲げたわみ量（Ｘ）−フープたわみ量（Ｙ）座標図である。

以下、第１図〜第３図を参照して実施の形態について説明する。

第１図（ａ）は実施の形態に係るラケットフレーム１の正面図、第１図（ｂ）はその右側面図である。このラケットフレーム１は、フェース部２、シャフト部３及びグリップ部４を備えている。フェース部２、シャフト部３及びグリップ部４はいずれも繊維強化合成樹脂にて構成されている。このフェース部２には、ガット挿通孔が設けられ、グロメット（図示略）を介してガットが張り渡される。

該グリップ部の基端を固定し、ラケットフレームの先端にフェース面と垂直方向に６ｋｇの荷重をかけて測定したときのラケットフレームの曲げたわみ量をＸ（ｍｍ）とし、該フェース部に対し該ラケットフレーム軸線と垂直方向に１００ｋｇの荷重をかけて測定したときのフープたわみ量をＹ（ｍｍ）とした場合、Ｘ−Ｙ座標面上における点Ａ（８，２１．５），Ｂ（８，１３）及びＣ（１３，２１．５）を結んだ三角形の領域内に（Ｘ，Ｙ）が存在する。

この実施の形態では、フェース部２は略楕円形である。このフェース部２は、グリップ部４側を構成する大背幅部分５と、トップ部側を構成する小背幅部分６とからなっている。この大背幅部分５は、フェース部２のグリップ部４側の端部を含んで延在している。

なお、「大背幅部分」とは、フェース部のうち背幅（フェース面と垂直方向の厚さ）の最も大きい箇所における背幅を最大背幅値Ｔ_ｍａｘとしたときに、この背幅の最も大きい箇所を含んだ背幅が最大背幅値Ｔ_ｍａｘ−０．２ｍｍ以上かつ最大背幅値Ｔ_ｍａｘ以下である部分のことを意味する。また、「小背幅部分」とは、フェース部のうち、背幅が最大背幅値Ｔ_ｍａｘ−０．２ｍｍ未満である部分のことを意味する。

この大背幅部分５のラケット長軸方向の長さＬ_１は、フェース部２のラケット長軸方向の長さＬ_０の２５〜６０％であり、特に３０〜５０％であることが好ましい。Ｌ_１を大きくすると、曲げたわみ量が小さくなる。

フェース部２のラケット長軸方向の長さＬ_０は３００〜３８０ｍｍ特に３３０〜３５０ｍｍ程度が好ましい。この場合、大背幅部分５の上記長さＬ_１は、７０〜１７０ｍｍ特に１００〜１４０ｍｍ程度とされる。なお、フェース部２のラケット長軸方向の長さＬ_０は、フェース部２のトップ側の外周面からシャフト部３側の外周面までの距離である。

上記最大背幅値Ｔ_ｍａｘは２２〜３０ｍｍ特に２４〜２８ｍｍ程度が好ましい。

本実施の形態では、小背幅部分６の背幅は、大背幅部分５側の端部からトップ側に向って徐々に小さくなり、フェース部２はそのトップ部側の端部が最も小さい背幅（最小背幅値Ｔ_ｍｉｎ）となっている。但し、この小背幅部分６の形状は、背幅がＴ_ｍａｘ−０．２ｍｍ未満であればこれに限定されるものではなく、例えば部分的にグリップ部４側からトップ側に向って背幅が大きくなっていてもよく、また部分的にグリップ部４側からトップ側に向って背幅が同一であってもよい。本実施の形態では、シャフト部３の背幅は、フェース部２側からグリップ部４側に向って徐々に小さくなっており、シャフト部３はそのグリップ部４側の端部の背幅が最も小さい背幅値Ｔ_Ｓとなっている。本実施の形態では、このシャフト部３の最小背幅値Ｔ_Ｓは、フェース部２の最小背幅値Ｔ_ｍｉｎよりも小さくなっているが、最小背幅値Ｔ_ｍｉｎと同一であってもよく、最小背幅値Ｔ_ｍｉｎよりも大きくなっていてもよい。

上記最大背幅値Ｔ_ｍａｘと最小背幅値Ｔ_ｍｉｎとの差Ｔ_ｍａｘ−Ｔ_ｍｉｎは２〜８ｍｍ特に４〜６ｍｍ程度が好ましい。最小背幅値Ｔ_ｍｉｎは、最大背幅値Ｔ_ｍａｘの８０〜９０％であるのが好ましい。

小背幅部分６のラケット長軸方向の長さＬ_２は１８０〜２６０ｍｍ特に２００〜２５０ｍｍ程度が好ましい。なお、Ｌ_１＋Ｌ_２＝Ｌ_０である。

本実施の形態では、フェース部２のフェース面方向の厚さＳは、グリップ部４側からトップ側に向って小さくなっている。

このフェース部２のフェース面方向の厚さＳは９．５〜１０．８ｍｍ特に１０ｍｍ程度が好ましい。また、この厚さＳの最小値Ｓ_ｍｉｎは、最大値Ｓ_ｍａｘの９０〜１００％程度特に９５％程度が好ましい。

この大背幅部分５のフェース面方向の厚さＳ_１を小さくすると、フェース部２のフープたわみ量（後述）が大きくなる。このようにフープたわみ量が大きいと、初速が大きくなる傾向が認められた。その理由は、テニスボール打撃時におけるボールの変形量が小さくなるため、ボールの変形に伴うエネルギーロスが減少するためであると考えられる。このＳ_１は、１０〜１１ｍｍ特に１０．２〜１０．８ｍｍ程度が好ましい。

大背幅部分５におけるフェース部２のフェース面方向の厚さＳ_１（第２図）と最大背幅値Ｔ_ｍｚｘとの比Ｔ_ｍａｘ／Ｓ_１×１００％は２３０〜２９０％特に２４５〜２７０％程度が好ましい。これは、大背幅部分５の背幅を大きくしてもラケットフレームの重量増を抑制又は解消するためである。

上記のようにして曲げたわみ量Ｘ及びフープたわみ量Ｙ（ｍｍ）が、Ｘ−Ｙ座標面上における点Ａ（８，２１．５），Ｂ（８，１３）及びＣ（１３，２１．５）を結んだ三角形の領域内に存在するラケットフレームを用いたテニスラケットは、打ち出し角が大きい。また、スピン量も増加する傾向が認められると共に初速も増加する傾向が認められる。（Ｘ，Ｙ）が点Ａ，Ｂ，Ｃで囲まれる領域内に存在するとラケットフレーム１の打ち出し角が大きくなる理由については、次のように推察される。

即ち、一般にテニスラケットは、打球にトップスピンをかけるように下から斜め上方へボールを擦り上げるようにアッパースイングにて振られることが多い。この場合、フェース面は鉛直面よりも若干下向きの状態でボールに当る。そのため、ボールからフェース面に対し、フェース面の後方かつ若干下半側（地面側）方向へ押し返すように力が加えられる。曲げたわみ量が大きいと、フェース部２のトップ側が微かながらフェースセンターよりも遅れてくるので、この遅れの分だけフェース面の下向き度合いが強くなり、打ち出し角が低くなる。また、ボールから受ける反力によりトップ側が押し返される量が多くなり、これによっても打ち出し角が低くなる。曲げたわみ量が小さいと、スイング時におけるトップ側の遅れが小さくなり、また、トップ側がボールから押し返される量も小さくなり、これにより、打ち出し角が大きくなる。

本発明では、曲げたわみ量を小さく設定する場合でも、フープたわみ量の許容範囲の上限値に関しては、曲げたわみ量を大き目に設定した場合と同様としている。

第７図のＸ−Ｙ座標系において、曲げたわみ量Ｘとフープたわみ量Ｙとが点Ａ，Ｂ，Ｃで囲まれる三角形の領域にあるときには、打ち出し角が大きい。また、スピン量及び初速度が増加する。さらに、曲げたわみ量を１３ｍｍ以下としたことにより振り抜き感が良好となり、８ｍｍ以上としたことによりしなりを効かせたショットを放つことが可能となる。また、フープたわみ量を２１．５ｍｍ以下としたことにより、スピン量が過大となることが防止され、１３ｍｍ以上としたことにより反発性が良好となる。曲げたわみ量Ｘとフープたわみ量Ｙとが点Ａ，Ｄ，Ｅで囲まれる範囲にあると、打ち出し角を確保しつつ、上記の振り抜き感、しなり、スピン量、反発性がより好適となる。

この実施の形態では、曲げたわみ量Ｘ及びフープたわみ量Ｙが点Ａ，Ｂ，Ｃで囲まれる領域に入るように、Ｌ_０，Ｌ_１，Ｌ_２，Ｔ_ｍａｘ，Ｔ_ｍｉｎを設定している。

この実施の形態では、第３図の通り、シャフト部３に補強用仕切壁部３ａを設けている。この補強用仕切壁部３ａは、フェース面の延長面上に位置している。補強用仕切壁部３ａは、シャフト部３の全体に設けてもよく、一部にのみ設けてもよく、省略されてもよい。この補強用仕切壁部３ａを設けることにより、ラケットフレーム１の曲げたわみ量が小さくなる。なお、補強用仕切壁部３ａはフェース面と垂直方向又は斜交方向に設けられてもよい。また、フェース面方向の補強用仕切壁部３ａ及びフェース面と垂直方向の補強用仕切壁部の双方を設けてもよい。

本発明のラケットフレームは、繊維強化合成樹脂製とされる。この補強繊維としては、引張弾性率が１０〜４０ｔｏｎ／ｍｍ^２とりわけ１６〜３０ｔｏｎ／ｍｍ^２のものが好適であり、カーボン繊維、ボロン繊維、アルミナ繊維、超極細鉄線、Ｔｉ−Ｓｉ−Ｃ−Ｏ系繊維（商品名チラノ繊維）、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などを用い得るが、コストの面からもカーボン繊維が好適である。

合成樹脂としては、エポキシ樹脂、ナイロンなどが好適であるが、強度、耐久性及び価格の点でエポキシ樹脂が好適である。

本発明のラケットフレームを製造するには、複数のプリプレグシートを芯材の回りに積層し、これを金型のフレーム形状としたキャビティ内に配置し加熱するという繊維強化合成樹脂製ラケットフレームの通常の製造法によれば良い。なお、プリプレグシートにおける繊維の量、配向方向を変えることにより繊維強化合成樹脂の弾性率を変えることができる。また、プリプレグシートにおける繊維の量を変えることにより、繊維強化合成樹脂の密度を変えることができる。

なお、本発明のラケットフレームは繊維強化合成樹脂製のものであるが、部分的にチタンなどの金属やゴム等の異種材料を用いてもよい。

上記実施の形態は本発明の一例であり、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、上記実施の形態では、フェース部２のフェース面方向の厚さＳはグリップ部４側からトップ側に向って小さくなっていたが、これに限定されるものではなく、部分的にグリップ部４側からトップ側に向って該厚さＳが同一であってもよい。例えば、大背幅部分５のフェース面方向の厚さＳ_１をグリップ部側からトップ部側に向って同一としてもよい。

実施例１〜８、比較例１〜４
図１に示す形状であり、諸元が表１に示す通りのラケットフレームをカーボン繊維強化エポキシ樹脂にて製造した。このラケットフレームの全長は６８５ｍｍ、ガット面の面積は１００ｃｍ^２である。

このラケットフレームに断面積１．７７ｍｍ^２のナイロン製ガットを張力５４ポンド（２４．５ｋｇ）にて張り、テニスラケットとした。

このテニスラケットを試打用ロボットマシーンに装着し、速度４５ｋｍ／ｈにて水平に飛んで来るテニスボールを打ち返し、高速度カメラで撮影し、打ち出し角と初速を測定した。フェース面は鉛直面よりもわずかに（１５°だけ）下向きとした。フェース部のスイング軌跡は水平に対し３０°だけ上向きとし、トップスピンをかけるようにした。結果を表１に示す。

表１より、実施例１〜８のテニスラケットは、打ち出し角が高く、初速も大きいことが認められる。

１ラケットフレーム
２フェース部
３シャフト部
４グリップ部
５最大背幅部分

Claims

フェース部、シャフト部及びグリップ部を有する繊維強化合成樹脂製のテニス用ラケットフレームにおいて、
該グリップ部の基端を固定し、ラケットフレームの先端にフェース面と垂直方向に６ｋｇの荷重をかけて測定したときのラケットフレームの曲げたわみ量をＸ（ｍｍ）とし、
該フェース部に対し該ラケットフレーム軸線と垂直方向に１００ｋｇの荷重をかけて測定したときのフープたわみ量をＹ（ｍｍ）とした場合、Ｘ−Ｙ座標面上における点Ａ（８，２１．５），Ｄ（８，１６）及びＥ（１１．２，２１．５）を結んだ三角形の領域内に（Ｘ，Ｙ）が存在しており、且つ、最大背幅値Ｔ _ｍａｘが２４〜２８ｍｍであることを特徴とするラケットフレーム。
請求項１において、曲げたわみ量Ｘが９．１ｍｍ以下であることを特徴とするラケットフレーム。