JPH02261479A - 打球具およびラケットフレーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明はテニス用のラケットフレームに関し、特に、ボ
ール衝突時における反発係数を増加してボール初速を最
大に近付けるようにするものである。

〈従来の技術〉 一般に、テニス用ラケットフレームを含め打球具におい
ては、ボールの衝突時（どおける反発係数が増加すると
ボールの飛びを良くすることが出来、上記反発係数には
ボール衝突時における衝撃エネルギーの伝達効率が大き
な影響を与える。この衝撃エネルギーの伝達効率は衝突
する二つの物体の固有振動数が一致した時に極大となる
ことが、既に、下記の文献＊１１公報＊２より立証され
ている。

以下、この概念をインピーダンスマツチング理論と呼ぶ
。

人ｐｐｌｔｅｃｉ　　Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ、　　ＶｏＩ
Ｊ４．（１９８４）、Ｐ１５３＊２・・・特開昭６１−
２２８７４ 上記物体の固有振動には多数のモードが存在し、ラケッ
トフレームおよびボールについても同様である。即ち、
例えばラケットフレームに対してボールが衝突すること
により加えられる機械的振動の周波数が、零から次第に
増加していった時に最初に現れる面外固有振動数が面外
−次の固有振動数に相当し、ついで面外二次固有振動数
、面外三次固有振動数が現れる。尚、上記した面外固有
振動数とは、ラケットフレーム面に対して垂直方向に起
こる曲げ固有振動の面外固有振動数を指している。

振動モードは、第１図（ＡＸＢＸＣ）に示すように、物
体の境界条件により相違し、第１図（Ａ）に示す両端口
°由の場合、第１図（Ｂ）に示す一端固定の場合、第１
図（Ｃ）に示す両端固定の場合を示している。また、各
（ＡＸＢＸＣ）図において、−次振動モード、二次振動
モード、三次振動モードを示しており、各振動は節Ｆ、
Ｆの間に腹Ｈがあり、−次振動モードの腹Ｈは二次振動
モードの中心の節Ｆに当たっている。

実際にテニスをしている場合、ラケットは人の手によっ
て一端が支持されている状態でラケットフレームとボー
ルとの衝突が起り、この状態をラケットフレームに取り
付けた加速度計から得られる振動の波形で観察すると、
上記第１図（Ａ）の両端自由と類似していることが判明
している°。

また、ラケットフレームはボールの衝突方向に対して垂
直方向に長く、よって、両端自由な梁として仮定して考
えられ、このような梁に対してボールが衝突する位置が
相違すると、励起される振動に違いが生じる。即ち、第
２図（Ａ）に示すように中央位置（全長しに対して０．
５Ｌの位置）にボールが衝突した場合には一次固有振動
モードが励起されやすく、第２図（Ｂ）に示すように中
央より一端側に寄つた位置にボールＢが衝突した場合に
は二次固有振動モードが励起されやすい。通常、テニス
をしている際に、ボールがラケットに当たる位置は、第
３図に示すようにラケットフレーム１のグリップ２側の
先端から０．６ＯＬ−０，８５Ｌの範囲Ｗ−８で、上記
第２図（Ｂ）の位置と対応し、主として面外二次振動モ
ードが励起され易い部位でボールを打っている。

従来、テニス用のラケットフレームにおいて提案されて
いるボール打撃時の反発力を高める試みでは、ラケット
フレームの一次固有振動モードにのみ若目し、ボールの
一次固有振動数にラケットフレームの一次固有振動数を
近似させる槽成とし、よって、衝撃エネルギーの伝達効
率を高めて反発係数の増加を図っている（例えば、特開
昭６３−２７００６８号公報）。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、上記したように、実際には、面外二次振
動モードが励起しやすい部分でボールを打っているため
、面、外−次回有振動モードのみに着目して高い反発係
数を得るように設定しても、面外二次固有振動数がボー
ルの固有振動数に近似していなければ、高い反発係数を
得ることが出来ない。

本発明者達は、実験やシミュレイションにより反発係数
の高い面外二次固有振動数および面外一次固有振動数を
求めた。その結果を、第４図及び第５図のグラフに示す
。

第４図はフレームの剛性と面外一次固有振動数・面外二
次固有振動数とボールの一次固有振動数二次固有振動数
との関係を求めた結果を示すものである。第４図のグラ
フに不すよつ仲、重量範囲４７ｇ〜６７ｇの硬式テニス
ボールにおける一次固有振動数１００ｆ（ｚ−］　３０
Ｈｚで、二次固有振動数は３９０Ｈｚ〜５２０Ｈｚであ
る。このボールの一次固有振動数とフレームの面外一次
固有振動数とがほぼ合うのは、フレームの剛性が比較的
低い場合であり、また、ボールの二次固有振動数とフレ
ームの面外固有振動数がほぼ合うのは、フレームの剛性
が比較的高い場合である。

上記インピーダンスマツチング理論より、ラケットフレ
ームの面外二次固有振動数が１００〜１７０Ｈｚ。

好ましくは、１００−１３０Ｈｚの場合で、面外二次固
有振動数が３９０〜５２０Ｈｚの場合に、より高い反発
係数が得られるものと予想され、また、実際そうである
ことが、実験やシュミレイシタンより判明した。即ち、
フレームの面外一次固有振動数が第５図（Ｂ）に示す範
囲Ｗ−，の１００〜１３０Ｈｚが反発係数が高く、また
、面外二次固有振動数は第５図（Ｃ）に示す範囲Ｗ−３
の３９０〜５２０　Ｈｚ、好ましくは４１０〜４６０Ｈ
ｚが反発係数が高いことが実証された。

前記したように、面外一次固有振動数が１００〜１３０
１（ｚのテニスラケットフレームあるいは、面外二次固
有振動数が３９０〜５２０Ｈｚのテニスラケットフレー
ムは提供されている。

しかしながら、従来、提供されているテニスラケットフ
レームの面外二次固有振動数と面外二次固有振動数との
関係は第６図に示す範囲Ｗ−，にあり、面外一次固有振
動数が１００〜１３０Ｈｚのものは面外二次固有振動数
が２４０〜３８０Ｈｚ、面外二次固有振動数が３９０〜
５２０Ｈｚのものは面外一次固有振動数が１４０〜２３
０Ｈｚで、第６図中に斜線で示す一次固有振動数および
二次固有振動数が共に反発係数が高い範囲Ｗｅにあるも
のは提供されていない。

上記ラケットフレームの面外−次および二次固有振動数
の測定およびボールの一次および二次固有振動数の測定
は下記の方法により行ったものである。

即ち、ラケットフレームは萌記第１図（Ａ）の両端自由
とした状態で測定したものである。その測定方法として
、第７図（ＡＸＢ）に示すように、ラケットフレーム１
のグリップ２をゴム紐３に結び固定部材４から鉛直方向
に垂下して、言わば宙吊りして支持する。このラケット
フレーム１の下端部にインパクトハンマー８により打撃
し、該インパクトハンマー８に取り付けたフォースピッ
クアップ（第１加速度ピックアップ）９で振動入力を計
測すると共に、インパクトハンマー８による打撃面の反
対面においてラケットフレーム面に垂直方向に固定した
第２加速度ピックアップ５で振動応答をを計測し、第８
図に示すように、これら計測値をアンプ６を介して周波
数解析装置７、例えば、ダイナミックシグナルアナライ
ザー（横河ヒユーレットパッカー株式会社製３５６２＾
）により解析する。

該解析で周波数領域での伝達関数を求めてラケットフレ
ーム面外一次固有振動数・面外二次固有振動数を得てい
る。

ボールの一次固有振動数および二次固有振動数の測定は
第９図に示す方法で測定しており、加振＠２１の試供体
取付台２２に第１加速度ピックアップ９°を固着し、上
記試供体取付台２２にボールＢを固着する。該ボールＢ
には試供体取付台に固着された側と反対側に第２加速度
ピックアップ５゜を固着している。加振機２１によりボ
ールＢに振動を与え、上記第１と第２加速度ピックアッ
プで振動を計測し、これら入力および応答を前記ラケッ
トフレーム測定の場合と同様に、第８図に示すアンプ６
を介して周波数解析装置７により解析する。

該解析で、周波数領域での伝達関数を求めて、ボールＢ
の一次および二次固有振動数を得ている。

本発明は、上記したように、従来提供されているラケッ
トフレームは面外一次固有振動数あるいは面外二次固有
振動数のいずれか一方がボールの固有振動数に近似して
いるのみで、面外−次および面外二次固有振動数の両方
が共にボールの固有振動数に近似しているものはなく、
効果的な反発係数が増加を図れていない点に鑑みてなさ
れたものである。

本発明は、特に、テニスラケットフレームにおいては二
次振動モードが励起されやすいことに鑑み、面外二次固
有振動数をボールの二次固有振動数に近似させ、さらに
、一次固有振動数も含めて、ボール衝突時に高い反発係
数を得ることが出来るラケットフレームの提供を目的と
するものである。

〈課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するため、本発明は、テニスラケットフ
レームを含めて打球具のボール衝突時に発生する面外一
次固有振動数と面外二次固有振動数との両方を、それぞ
れボールの一次固有振動数と二次固有振動数に合わせる
ように設定した構成としたものである。

本発明においては、特に、打球具の剛性分布を、ボール
衝突時に発生ずる面外一次固有振動数と面外二次固有振
動数との両方が、それぞれボールの一次固有振動数と二
次固有振動数と合わように設定していることを特徴とす
る打球具を提供するものである。

また詳しくは、本発明は重量範囲４７ｇ〜６７ｇの硬式
テニスボールを打撃するテニスラケットフレームにおい
て、フレームの全質量が２６０ｇ〜３７０ｇの範囲であ
ると共に、上記テニスボールの１００Ｈｚ〜１３０Ｈｚ
の範囲の一次固有振動数および３９０Ｈｚ〜５２０Ｈｚ
の範囲の二次固有振動数のそれぞれに、上記ラケットフ
レームの面外一次固有振動数および二次面外固有振動数
を合わせるように設定していることを特徴とするテニス
ラケットフレームを提供するものである。

さらに、本発明は、フレームの全質量が２６０ｇ〜３７
０ｇの範囲のラケットフレームでは、ラケットフレーム
の面外一次固有振動数（Ｈｚ）をＸ軸に、ラケットフレ
ームの面外二次固有振動数（Ｔ（ｚ）をＹ輔にとった座
標上において、下記Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ値を結ぶ直線で囲ま
れた範囲内に、ラケットフレームの面外一次固有振動数
と面外二次固有振動数を設定していることを特徴キする
テニスラケットフレームを提供するものである。

Ａ（１００，３９０）　　　ｌ３（ｌ　ｏｏ、　　５２
’０）Ｃ（１７０，５２０）　　　Ｄ（１３０，３９０
）ラケットフレームにおいて、その面外一次固有振動数
と面外二次固有振動数を上記した範囲内で得られるよう
にするには、ラケットの面外二次固有振動数をボールの
二次固有振動数に合わせたまま、ラケットフレームの面
外一次固有振動数を従来よりら低くすることにより得る
１つの方法と、ラケットフレームの面外一次固有振動数
をボールの一次固有振動数に合わせたままで、面外二次
固有振動数を従来よりも高くすることによる得る他の方
法とがある。

前記した方法を用いて、ラケットフレームの面外二次固
有振動数をボールの二次固有振動数に合わせたままで、
ラケットフレームの面外一次固有振動数を低く下げるに
は、−次振動のモードの前述した腹Ｈの部分の剛性を下
げると、面外一次固有振動数のみを選択的に下げること
が出来る。

尚、−次振動モードのＭＨは二次振動モードの節Ｆにあ
たるので、二次固有振動数は余り影響をうけず、に二次
固有振動数をボールの二次固有振動数とあわ仕たままと
することが出来る。同様に、後記した方法を用いて、ラ
ケットフレームの面外一次固有振動数をボールの一次固
有振動数にあわせたままで、ラケットフレームの面外二
次固有振動数を上げるには、二次振動モードの腹Ｈの部
分の剛性を上げると良い。

上記したことより、本発明は、ラケットフレームの全長
をＬ゛として、フレーム先端から０．００Ｌ〜０．２６
Ｌの範囲内及び／または０．５６Ｌ、〜０．７８Ｌの範
囲内に、該ラケットフレームにおける剛性の最も高い部
分が存在させると共に／或いは、フレーム先端から０．
３０Ｌ〜０，５４Ｌの範囲内に該ラケットフレームにお
ける剛性の最も低い部分を存在させるように設定してい
ることを特徴とするテニスラケットフレームを提供する
ものである。

本発明においては、上記剛性の最も高い部分をフレーム
先端から０．０４　Ｌ−０，２ＯＬの範囲内及び／また
は０．６０Ｌ〜０．７３Ｌの範囲内とする一方、剛性の
最も低い部分をフレーム先端から０．３６Ｌ−０，５０
Ｌの範囲内とすることが好ましい。

上記した剛性には、曲げ剛性ＥＩ及び／或いは捩り剛性
ＧＩがあり、上記フレームの剛性分布を、上記曲げ剛性
ＥＩの分布を変えることにより、或いは／及び捩り剛性
ＣＩの分布を変える事により、上記した所要範囲の剛性
を高くし、及び／或いは低くしている。

尚、上記捩り剛性ＧＩは、ラケットフレーム部材の各部
位の軸方向の袖回りの捩り回転に対する剛性を指す。ま
た、曲げ剛性Ｅｌは、ラケットフレーム部材の各部位の
ラケットフレーム面に対して垂直方向の曲げに対する剛
性を指す。

本発明は、上記したフレームの曲げ剛性Ｅ１分布及び／
或いはフレームの捩り剛性Ｇ１分布を変えることにより
フレームの各部の剛性分布を最適に設定するため、具体
的には、フレーム各部の断面形状（厚さ等）を変化させ
、あるいは、フレーム各部の使用材料の弾性率を変化さ
せている。

上記剛性が曲げ剛性Ｅｌとすると、上記曲げ剛性Ｅｌの
最も高い部分の値が２．０ＸＩＯ’〜２、ＯＸ　Ｉ　Ｏ
＠ｋｇｆ−ｍｍ’の範囲内で、かつ、上記剛性の最も低
い部分の値がｔｏｘｉｏ’〜１０×１０７ｋｇｆ−ＩＩ
ＩＩＩｌ′の範囲内とすることが好ましい。

上記剛性か捩り剛性ＣＩとすると、上記捩り剛性Ｇｌの
最も高い部分の値が５．５〜１０６〜５．８Ｘ　Ｉ　Ｏ
’ｋｇｆ　−ｍｍＶ）範囲内で、かつ、上記剛性Ｇｒの
最も低い部分の値が３．３ＸＩＯ’〜３．４ＸＩＯ”ｋ
ｇｒ　−Ｉ１ｍ’の範囲内とすることが好ましい。

〈実施例〉 以下、本発明を図面に示す実施例により詳細に説明する
。

第１０図および第１１図は本発明の第１実施例を示し、
全重量が２６０〜３７０ｇのテニス用ラケットフレーム
において、該ラケットフレームの面外−次固有振動数を
１００〜１３０Ｈｚ、面外二次固有振動数を３９０〜５
２０Ｈｚとするために、実験結果よりフレームの長平方
向に沿って分割したａ−ｆの部分の曲げ剛性ＥＴを下記
の表１に示す範囲に設定することが好ましいと判明し、
よっ・て、後述するように、フレームの断面形状をａ−
ｆの各部で変えて該曲げ剛性ＥＩの分布となるようにし
ている。

尚、上記Ｅｌとは弾性率Ｅと断′面二次モ、−メント■
の積を現したものである。かつ、下記のａｌｂｌ・・・
ｆの各範囲において、それぞれの中心部の曲げ剛性が下
記の表の数値範囲にあり、ａ−１’の各部の剛性はなめ
らかに連続したものとすることが好ましい。

（以下、余白） 表１　曲げ剛性Ｅ１分布 上記ａ−ｆの位置および長さは、フレーム１ｏの長さ全
体をａとすると、それぞれ下記の範囲に設定している。

・ａ：フレーム１０のグリップ１１の先端から、略グリ
ップとシャフトの境の位置までで、グリップ先端より、
０．２２（の長さの部分。

・ｂ二上記ａに隣接した位置で略グリップとシャフトの
境の位置からスロート部分３の中間部までの範囲で、グ
リップ先端より０．４４ｇの長さで上記ａの部分を除く
部分。即ち、フレームトップ部１４から０．５６＆〜０
．７８ｆｆの部分。

・Ｃｏ：上記すに隣接した位置で、スロート部１３の略
中間部で、０．０２Ｑの長さの部分で、グリップ先端よ
り０．４６ｆ２の長さで上記ａとｂの部分を除く部分。

・ｄ：フレームサイド部１５とスロート部１３（ヨーク
）の交わる位置で、フレームトップ部先端より０．５４
９の長さで、上記ｆ、ｅの部分を除く部分。

・ｅ：上記ｒＬ：隣接したフレームサイド部、】５の位
置で、フレームトップ部先端より、０．３０Ｃの長さで
上記ｒの部分を除く部分。

・ｒ；フレーム部１４よりフレームサイド部１５側の範
囲で、フレームトップ部先端より０．２６１２の長さの
部分。

上記ａ−ｆの各部が表１の曲げ剛性を持つように、本実
施例においては、ＦＲＰ（ガラスａ維強化プラスチック
）からなる外殻構造のフレーム１０の厚さを、下記の表
２に示す範囲に設定している。

表２　各部の厚さ 尚、上記した各部の厚さは、各ａ−ｆの部分における長
さ方向の中央部の厚さの範囲であって、ａ〜ｆの各部の
厚さは隣接部と滑らかに連続させるように、断面形状を
変化させている。

具体的には、全長さＱが６８０ｍｍのラケットフレーム
において、フレームトップ部先端より測定して２０．０
〜１７７ｍＷｌの範囲（上記ｆの範囲）および、グリッ
プ先端より測定して１５０〜２９９ｍｍ（上記すの範囲
）で厚さが３０〜５０ｍｎ＋の最大となるようにし、一
方、フレームトップ部先端より測定して２０４〜３６７
ＩｌｌＩＩｌの範囲（上記ｄの範囲）で厚さがｌＯ〜２
０＋ａｍの最小となるようにしている。

このように、ｂとｆの部分、即ち、特に、ボールが当た
って励起されやすい二次固有振動のおよそ腹Ｆｒの部分
の剛性を２．０ＸＩＯ’〜２．０Ｘ１０’と最も高＜シ
、・一方、これらｂとｆに挟まれた中央部分ｄの剛性を
最も低くしている。

第１２図および第１３図は、本発明の第２実施例を示し
、前記第１Ｏ図および第１！図に示す実施例と同様に、
ラケットフレームの長平方向で分割した各部の曲げ剛性
８１分布を表３に記載するように設定するもので、該表
３に示す曲げ剛性８１分布は前記表１の曲げ剛性ＥＩ男
布より曲げ剛性を高くする部分および低くする部分を限
定している。

表３　曲げ剛性８１分布 尚、前記表１と同様で、上記曲げ剛性ＥＩはａ゛〜ｇ°
の各部における中心部の剛性であって、各部の剛性は滑
らかに連続させることが好ましい。

上記ａ°〜ｇ′の範囲は図示の如くであり、即ち、・ａ
゛はグリップ先端より０．２７りの範囲。

・ｂ′はグリップ先端より０．４０Ｑ、の範囲で上記ａ
°の部分を除く部分。

・Ｃ゛はグリップ先端より０．５０ｇの範囲で上記ａ°
およびｂ′の部分を除く部分。

・ｇ゛はフレームトップ先端より０．０４ρの範囲。

・ｒｏはフレームトップ先端より０．２０１２の範囲で
上記ｇ′の部分を除く部分。

・ｅｏはフレームトップ先端より０．３ｆｌの範囲で上
記ｇ゛とｒｏの部分を除く部分。

・ｄｏは上記Ｃ°とｅｏとに挟まれた略中央部分。

ラケットフレームの上記各部ａ゛〜ｇ′の曲げ剛性Ｅｌ
を上記範囲とするために、ａ°〜ｇ°の各部の厚さを下
記の表４に示すように設定している。

表４　各部の厚さ 尚、上記厚さも各部ａ′〜ｇ°の中央部の厚さであって
、隣接部は連続した滑らかな厚きとなるようにしている
。

上記実施例１および実施例２のように、フレーム各部ａ
−ｇ（ａ’〜ｇ’）の曲げ剛性ＥＴ分布を、フレーム各
部の厚さを代えて変化させる変わりに、フレーム各部の
使用材料の弾性率を変化させることにより、上記した表
１および表３の曲げ剛性８１分布となるようにすること
も出来る。

即ち、本発明の第３実施例においては、ガラス繊維およ
び高弾性カーボン繊維からなる弾性率の異なる繊維を用
い、各部ａ−ｆ（またはａ′〜ｇ′）の繊維含有率を制
御することにより、あるいは繊維の配向角を制御するこ
とにより、上記表１および表３に示す数値の曲げ剛性Ｅ
１分布とすることが出来る。

具体的には、フレーム全長が６８０ｍｍのラケットフレ
ームにおいて、フレームトップ部先端より測定して２７
．２〜１３６龍の範囲（１部）及び／またはフレームグ
リップ先端より測定して１８４〜２７２ｍｍの範囲（ｂ
部）に主として高弾性カーボン繊維を用い、また、フレ
ームトップ先端より測定して２４５〜３４０ｍｍの範囲
（６部）に主としてガラス繊維を用いている。

上記第１，２．３実施例は、いずれもラケットフレーム
の曲げ剛性Ｅ１分布を最適に設定することによりラケッ
トフレームの面外一次固有振動数を１００〜１３０Ｈｚ
、面外二次固有振動数を３９０〜５２０Ｈｚとなるよう
にしている。

本発明の第４実施例は、ラケットフレームの捩り剛性Ｇ
ｌを前記第１実施例の各部ａ−４において下記の表５に
示すように設定し、あるいは第２実施例の各部ａ°〜ｇ
゛において下記の表６に示すように設定して、ラケット
フレームの面外−次および二次固有振動数を前記最適範
囲に設定している。

表５　捩り剛性Ｇ１分布 表６　捩り剛性ＣＩ分布 捩り剛性Ｇｌの分布をラケットフレームの各部ａ−ｆ（
ａ’〜ｇ’）において、上記表５および表６の範囲とす
るには、たとえば、第３実施例の場合と同様に、使用材
料の弾性率を変えることにより、あるいは使用繊維の配
向角を制御することにより、為しえる。

（実験例！） 本発明に係わるラケットフレームを用いたラケットと、
従来のラケットとにおいて、面外一次固有振動数（Ｈｚ
）と反発係数の関係を比較したものである。

この比較試験は、ラケットフレーム１０を前記第１図（
Ａ）で示す両端自由の状態で測定したもので、具体的に
は第１４図に示すように、ラケットフレームｌＯのトッ
プ部１４を固定枠３０にＬ型フック３１を介して係止し
、ラケットフレームＩＯの長手方向の軸が鉛直方向とな
るように吊り、この吊り下げたラケットの張弦部３２の
略中央部に向けて、図示のように、ボールＢを垂直方向
に速度Ｖｏで衝突させ、ラケットの張弦部３２に衝突し
て跳ね返ってきたボールＢの速度Ｖｒを測定した。その
際、ラケットはボールにより弾からフック３１から外れ
て飛ばされるのであるが、これにより両端自由の状態が
具現される。反発係数はＶｒ／Ｖｏにより計算している
。

本発明のラケットは前記第２実施例のラケットフレーム
を備えたもので、面外一次固有振動数が図示の１００〜
１７０Ｈｚの範囲で、′面外二次固有振動数が４１０〜
４６０Ｈｚとなるように設定したものである。従来のラ
ケットとしては、ＳＲＩ　ＶＡ−ＩＩ、ＳＲＩ　ＭＡＸ
−２００Ｇ、　ＹＯＮＥＸ　Ｒ−２２、ＹＡＭＡＨＡＨ
ｌ−ＦＬＥＸ、　Ｂｒｉｄｇｅｓｔｏｎｅ　８１０１０
ｆを用いた。

上記した本発明に係わるラケットと従来のラケットの反
発係数は第１５図に示す数値であり、本発明のラケット
が従来のラケットよりはるかに反発係数が高いことが実
証された。

（実験例２） 本発明に係わるラケットフレームを用いたラケットと、
従来のラケットとにおいて、面外二次固有振動数（Ｈｚ
）と反発係数の関係を比較したものである。反発係数の
測定方法は前記した第１４図に示す方法を用いた。

本発明のラケットは実験例１と同様に前記第２実施例の
ラケットフレームを備えたもので、従来のラケットとし
てはＳＲＩインピーダンスＩ、ＳＲＩインピーダンスＩ
Ｉ　、ＳＲＩ　ＤＰ−５０、ＹＯＮＥＸ　ｌ？Ｑ−２０
０、ＹＡＭ＾１１＾ＰＲＯＴＯ２、ＡＳＩＣ８ＡＴＬＡ
Ｓを用いた。

上記した本発明に係わるラケットと従来のラケットの反
発係数は第１４図に示す数値であり、本発明のラケット
が従来のラケットよりはるかに反発係数が高いことが実
証された。

〈発明の効果〉 以上の説明より明らかなように、本発明に係わるテニス
用ラケットフレームでは、フレームを長さ方向に沿って
各部分に分割し、これら各部の厚さ或いは使用材料を相
違させること等により、各部の剛性を変化させ、特に、
−次面有振動のおよそ腹となるラケットフレームの部分
（６部）の剛性を最も低く設定する一方、二次固有振動
のおよそ腹となるラケットフレームの部分（ｂ、　ｒ部
）の剛性を最も高くするように設定しているため、該フ
レームの面外一次固有振動数を１００〜１３０Ｈｚ、面
外二次固有振動数を３９０〜５２０Ｈｚとすることが出
来る。

上記した面外一次固有振動数および面外二次固有振動数
を備えた打球具、特に、テニス用のラケットフレームで
、ボールを打撃すると、ボールの持つ運動エネルギーを
歪みエネルギニとして蓄え、面外一次固有振動数および
面外二次固有振動数がボールに対して最適に設定されて
いるため、その歪みエネルギーを効率よくボールに伝え
ることが出来る。よって、衝突によるボールの運動エネ
ルギーの損失は減少され、高い反発性能が得られ、ボー
ルの飛び性能を向上させることが出来る利点を有するも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は梁状構造物の振動モードを示す図面で、（Ａ）
は両端自由の梁状構造物の振動モードを示す図面、（Ｂ
）は一端固定の梁状構造物の振動モードを示す図面、（
Ｃ）は両端固定の梁状構造物の振動モードを示す図面、
第２図は振動モードを説明する図面で、（Δ）は衝突位
置がフレームの中央である場合に発生し易い振動モード
を説明する図面、（Ｂ）は衝突位置がフレームの一端よ
りの場合に発生し易い振動モードを説明する図面、第３
図はテニス用ラケットフレームのボールの当たり位置を
示す図面、第４図はフレーム全体の剛性とフレームの面
外固有振励数との関係を示す線図、第５図（Δ）はフレ
ーム全体の剛性と反発係数との関係を示す線図、第５図
（Ｂ）はフレーム面外一次固有振動数と反発係数との関
係を示す線図、第５図（Ｃ）はフレーム面外二次固有振
動数と反発係数との関係を示す線図、第６図はテニス用
ラケットフレームの市外−次固宵振動数と面外二次固有
振動数との関係を示す線図、第７図（Ａ）は本発明に記
載しているラケットフレームの面外固有振動数の測定方
法を示す図面、第７図（Ｂ）は第７図（Ａ）の要部を示
す図面、第８図はボールの固有振動数を測定する装置を
示す図面、第９図は第Ｌ第２加速度ピックアップ、フォ
ースピックアップにより測定された計測値の処理回路を
示す図面、第１Ｏ図は本発明の第１実施例を示すテニス
用ラケットフレームの平面図、第１１図は第１０図の正
面図、第１２図は本発明の第２実施例を示すテニス用ラ
ケットフレームの平面図、第１３図は第１２図の正面図
、第１４図は実験例１および実験例２で用いた反発係数
の測定方法を示す概略図、第１５図は実験例１の結果を
示す線図、第１６図は実験例２の結果を示す線図である
。 ＩＯ・・・ラケットフレーム、 ＩＩ・・・グリップ、　　１２・・・シャフト部、１３
・・・スロート １４・・・フレームトップ部、 １５・・・フレームサイド部。 特許出願人　住友ゴム工業株式会社 代理人　弁理士　青　山　葆ほか２名 第４図 フトームづコン創り４生　ＥＩｘ　（ｒ＋０５ｋｇｆｃ
ｍ２）九−ムｉ不峠ノ＃】＋生ＥＩｘ　（ｘ１０’ｋｇ
ｆｃｍ２）＊１図 第２図 第３図 フＬ−ムｆｉＪ８＋次ＩＩ嘴沫動牧 フＬ−ム命外２次固肩」艮１ＩｌＪ数 第６図 面外一次固有項初殻 第８図 第１４図 第７図（Ａ） 第９図 第 ５図 面’Ａ−７Ｊ、　固１ｓｘｂａ：　　（Ｈｘｌ第旧図 手続補正書

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）打球具のボール衝突時に発生する面外一次固有振
   動数と面外二次固有振動数との両方が、それぞれボール
   の一次固有振動数と二次固有振動数と合うように設定し
   ていることを特徴とする打球具。
2. （２）フレームの全質量が２６０ｇ〜３７０ｇの範囲に
   あるラケットフレームで、重量範囲４７ｇ〜６７ｇの硬
   式テニスボールを打撃するものにおいて、 上記ボールの１００Ｈｚ〜１３０Ｈｚの範囲の一次固有
   振動数および３９０Ｈｚ〜５２０Ｈｚの範囲の二次固有
   振動数のそれぞれに、上記ラケットフレームの一次面外
   固有振動数および二次面外固有振動数を合わせるように
   設定していることを特徴とするテニスラケットフレーム
   。
3. （３）フレームの全質量が２６０ｇ〜３７０ｇの範囲の
   ラケットフレームであって、 上記ラケットフレームの面外一次固有振動数（Ｈｚ）を
   Ｘ軸に、ラケットフレームの面外二次固有振動数（Ｈｚ
   ）をＹ軸にとった座標上において、下記Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ
   値を結ぶ直線で囲まれた範囲内に、ラケットフレームの
   面外一次固有振動数と面外二次固有振動数を設定してい
   ることを特徴とするテニスラケットフレーム。 Ａ（１００、３９０）Ｂ（１００、５２０）Ｃ（１７０
   、５２０）Ｄ（１３０、３９０）（４）ラケットフレー
   ムの全長をＬとして、フレーム先端から０．００Ｌ〜０
   ．２６Ｌの範囲内及び／または０．５６Ｌ〜０．７８Ｌ
   の範囲内に、該ラケットフレームにおける剛性の最も高
   い部分が存在させると共に／或いは、フレーム先端から
   ０．３０Ｌ〜０．５４Ｌの範囲内に該ラケットフレーム
   における剛性の最も低い部分を存在させるように設定し
   ていることを特徴とする請求項２記載のテニスラケット
   フレーム。