(57)【要約】【課題】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。【解決手段】フレーム本体のヘッド部とシャフト部とを連続するスロート部を二股状とし、該スロート部の両側枠の間に第１ヨークと第２ヨークとを設け、上記第１ヨークとヘッド部とを連続させて打球面を囲み、上記第１ヨークを上記フレーム本体と異なる材質により上記フレーム本体と別体として形成して、第１ヨークの両端を第２ヨーク側へ延在させて連結補助部とし、該連結補助部を上記他方のヨークまで延在させて、ガット張架部、スロート部および第２ヨークに機械的に接合している。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレーム本体のヘッド部とシャフト部とを連続するスロート部を二股状とし、該スロート部の両側枠の間に第１ヨークと第２ヨークとを設け、上記第１ヨークとヘッド部とを連続させて打球面を囲み、
上記第１ヨークと第２ヨークのうち、いずれか一方を上記フレーム本体と異なる材質により形成して上記フレーム本体に後付けで機械的に接合および／または接着剤を介して接合し、いずれか他方のヨークはフレーム本体と金型内で一体構造として成形していることを特徴とするラケットフレーム。
【請求項２】
上記フレーム本体と異なる材質により形成するヨークは、そのフレーム本体と接続する両端に、上記他方のヨーク側へ延在する連結補助部を備え、該連結補助部を上記スロート部の内側に接合している請求項１に記載のラケットフレーム。
【請求項３】
上記連結補助部を上記他方のヨークに接合している請求項２に記載のラケットフレーム。
【請求項４】
上記他方のヨークは上記フレーム本体と同一の材質により形成している請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のラケットフレーム。
【請求項５】
上記フレーム本体と異なる材質により形成するヨークと上記フレーム本体とを機械的に接合および／または接着剤を介して接合する接合面に、その少なくとも一部に振動吸収材を介在させている請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のラケットフレーム。
【請求項６】
上記一方のヨークとフレーム本体との接合面積は１０ｃｍ２以上６０ｃｍ２以下としている請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のラケットフレーム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、ラケットフレーム、特に、硬式のテニスラケットフレームとして好適に用いられ、詳しくは，フレーム本体に連結するヨークの構成を改良して振動減衰性を高めるものでる。
【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、例えば、エポキシ樹脂をマトリクス樹脂とし、カーボン繊維の連続繊維を強化繊維としたＦＲＰの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以上と振動減衰性が優れたものとなっている。
（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。
【０００６】
上記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。
【０００７】
一方、ラケットの反発性を高めるものとして、特開平７−２７５４０１号において、図１２に示す打球面を囲む第１ヨーク１００と、スロート部に架橋した第２ヨーク１０１を設けたダブルヨークのラケットが提案されている。
このダブルヨークのラケットでは、第１ヨーク１００の貫通穴にガット１０２を貫通させ、第２ヨーク１０１を通して張架することで、ガット１０２の実質長さを増加させて、スイートエリアを広げると共に反発性を高めている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
振動減衰性を高めようとした前記特開平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。
【０００９】
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。よって、ラケットフレームとは別体の振動減衰材を付設すると、ラケット重量が増加する問題が発生する。
さらに、打球面の幅広い部分を打点として、スピンをかける場合もあり、スイートエリアの拡大も望まれている。
しかしながら、前記図１２のダブルヨークとした場合、第１ヨーク１００を貫通するガット１０２により打球時に第１ヨーク１００に振動が発生しやすく、この振動がフレーム本体からプレーヤーに伝わるが、振動を抑制する手段が設けられていない欠点がある。
【００１０】
さらにまた、競技者向けのラケットでは、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。
【００１１】
本発明は上記した要望に鑑みてなされたもので、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で、かつ、軽量で、剛性が安定して高いラケットフレームを提供することを課題としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、フレーム本体のヘッド部とシャフト部とを連続するスロート部を二股状とし、該スロート部の両側枠の間に第１ヨークと第２ヨークとを設け、上記第１ヨークとヘッド部とを連続させて打球面を囲み、上記第１ヨークと第２ヨークのうち、いずれか一方を上記フレーム本体と異なる材質により形成して上記フレーム本体に機械的に接合および／または接着剤を介して接合し、いずれか他方のヨークはフレーム本体と金型内で一体構造として成形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。
【００１３】
本発明では、フレーム本体とヨークとの結合部に注目し、該結合部においてフレーム本体に発生する振動を効果的に減衰できるようにしている。このように、振動減衰性能はフレーム本体とヨークとの結合部で主として持たせることにより、フレーム本体は主として軽量化、剛性、強度が適宜なものとなる材料を任意に選択できるようにしている。
【００１４】
従来、通常のＦＲＰからなるラケットフレームは、フレーム本体を構成するプレプレグをチューブに巻き付けたレイアップ（予備成形体）とヨーク材とを金型のキャビテイ内に挿入して一体的に成形している。そのため、ヨークを構成する樹脂とフレーム本体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、第１ヨークと第２ヨークを設けたダブルヨークとし、一方のヨークは、金型内でフレーム本体と一体的成形せずに、別体として成形し、フレーム本体に対して機械的に接合、あるいは／および接着剤を介して後付けで接合している。このように結合されたフレーム本体とヨークとの接合面は、互いに溶融された一体構造となっていないため、ラケットフレームの変形時に発生する剪断荷重を接合面に集中して負荷できる。その結果、フレーム全体に発生する振動を上記ヨークとフレーム本体との接合面で吸収して、振動減衰を図ることができる。
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であるため、剪断荷重を上記接合面に集中させやすく、その結果、ラケット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。
【００１５】
また、上記他方のヨークは、従来と同様に、フレーム本体と金型内で一体的に成形して、樹脂を溶融させて一体構造としているため、ラケットフレームの剛性を高めることができ、ボール衝突時に発生するラケットフレームの捩れを抑制することができる。それにより、エネルギーロスが小さくなり、反発性を向上させることができる。
このように、別体として形成してフレーム本体に接合するヨークにより振動減衰性を図ると共に、フレーム本体と一体成形するヨークにより反発性を向上させることができ、振動減衰性と反発性の両立を図ることができる。
【００１６】
上記フレーム本体と異なる材質により形成するヨークは、そのフレーム本体と接続する両端に、上記他方のヨーク側へ延在する連結補助部を備え、該連結補助部を上記スロート部の内側に接合していることが好ましい。
さらに、上記連結補助部を上記他方のヨークまで延在させて、該連結補助部を上記スロート部および上記他方のヨークに接合させてもよい。
【００１７】
上記構造とすると、フレーム本体とヨークとの接合面積を変えることができ、振動減衰性の制御も可能となり、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。
【００１８】
上記フレーム本体と別体とした後付けで結合するヨークとの各接合面の面積は、少なくとも１０ｃｍ２以上、好ましくは２０ｃｍ２以上、さらに好ましくは３０ｃｍ２以上としている。
上記面積が１０ｃｍ２より小さいと十分な振動減衰効果が得られないという問題がある。振動減衰性の観点からは上記接合面の面積は大きい方が良いが、ラケットフレーム強度や重量の点より６０ｃｍ２以下であるのが好ましい。
【００１９】
上記フレーム本体と一体的に成形する他方のヨークはフレーム本体と同一の材質により形成してもよい。
具体的に、フレーム本体のヘッド部と連続させて打球面を囲む第１ヨークをフレーム本体と異なる材質により形成し、フレーム本体よりも剛性の低い熱可塑性樹脂により成形した場合には、第１ヨークに張架したガットの打球時の可動範囲が大きくなり、反発性を向上させることができる。
一方、第１ヨークとスロート部の両側部に囲まれた領域に取り付ける第２ヨークをフレーム本体と一体的に成形すると、該第２ヨークにより、打球時のスロート部の捻れを抑制することができ、打球時のエネルギーロスが減少し、反発性能を向上させることができる。
【００２０】
なお、フレーム本体と金型内で一体的に成形する第１ヨークをフレーム本体と金型で一体的に成形し、第２ヨークをフレーム本体と異なる材質により形成してもよい。この場合、第１ヨークをフレーム本体と同様に、剛性の高い樹脂により成形すると、打球時にフレーム本体の捻れを抑制することができ、反発性が向上すると共に、コントロール性を向上させることができる。
【００２１】
上記フレーム本体と異なる材質により形成するヨークと上記フレーム本体とを機械的に接合および／または接着剤を介して接合する接合面には、その少なくとも一部に振動吸収材を介在させることが好ましい。
【００２２】
上記機械的な接合手段とは、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。また、フレーム本体には、連結補助部の形状に合わせて、窪み部が設けられていることが好ましい。これにより、連結補助部とフレーム本体とが互いに嵌合係止されるため、両者の位置ずれを防止でき、結合力を高めることができる。
【００２３】
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】
上記のように機械的接合あるいは／および接着剤で結合すると、フレーム本体とヨークとの結合力を確保することができると共に、この結合により振動減衰性を向上させているため、振動減衰材を別途に取り付ける必要がなく、余分な重量増加がなく、軽量とすることができる。
【００２５】
さらに、上記のように、ヨークとフレーム本体との結合部の接合面には、その少なくとも一部に振動吸収材（制振フィルム・シート・制振塗料）を介在させると、振動減衰効果をさらに高めることができる
また、この振動吸収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。
これら振動吸収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、振動吸収材をフレーム本体とヨーク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。
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。
【００２６】
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、打球面を囲むヘッド部（ガット張架部）、スロート部、シャフト部、およびグリップ部を連続して形成している。このように、フレーム本体を１部材から形成することにより、フレーム本体と別体のヨークとの結合部の接合面に剪断荷重を集中させている。
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別体のヨークと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。
【００２７】
本発明のラケットフレームに用いられる樹脂としては、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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
上記フレーム本体と異なる材質よりなるヨークは繊維強化樹脂、樹脂単体、金属、木材又は、これらの複合材から形成している。
上記金属としてはアルミ、チタン、マグネシウム等の軽量金属又はそれぞれの金属を主成分とする合金が用いられる。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。
【００３１】
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採用できる。
【００３２】
上記第１ヨークまたは第２ヨークのうち、フレーム本体と別体としているヨークの剛性値は６０ｋｇｆ／ｃｍ以上５００ｋｇｆ／ｃｍ以下としている。
上記範囲としているのは、ヨーク剛性値が６０ｋｇｆ／ｃｍより小さいと、ヨークの強度が弱くなりやすいためである。一方、５００ｋｇｆ／ｃｍより大きいとヨークが十分に撓みにくくなり、反発係数が向上しにくくなるためである。
なお、好ましくは１００ｋｇｆ／ｃｍ以上４５０ｋｇｆ／ｃｍ以下、さらに好ましくは２００ｋｇｆ／ｃｍ以上３５０ｋｇｆ／ｃｍ以下である。
【００３３】
上記ヨークの剛性値は、打球面と垂直方向（フレーム厚み方向）においてヨークの長さ方向中心位置で測定した剛性値としている。剛性値の測定は、後述するように２つの支点間距離を７０ｍｍとし、２つの支点間の中心位置が剛性の測定位置（ヨークの長さ方向中心位置）となるように、３点曲げ方法で測定している。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
なお、以下の実施形態の図面において、後付けするヨークはクロスハッチンを付し、フレーム本体と一体的に成形する他方のヨークと明確に区別して図示する。
【００３５】
図１乃至図３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、フレーム本体２、第１ヨーク１０、第２ヨーク１１とからなる。フレーム本体２は、打球面Ｆを囲むヘッド部（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、第１ヨーク１０をフレーム本体２に後付けで結合し、該第１ヨーク１０とヘッド部３とで打球面を囲んでいる。第２ヨーク１１は第１ヨーク１０とスロート部４とで囲まれた領域でスロート部４に連結させており、フレーム本体２と金型内で一体構造として成形している。
【００３６】
上記第１ヨーク１０は、ヘッド部３の開口を閉鎖して打球面を囲むヨーク本体１０Ａと、フレーム本体２と接合するヨーク本体１０Ａの両端から延在してスロート部４の左右両側部４ａ，４ｂの内面に接合するスロート接合用連結補助部１０Ｂと、該スロート接合用連結補助部１０Ｂの下端を連結すると共に第２ヨーク１１に接合する第２ヨーク接合用連結補助部１０Ｃとを備えた略台形枠形状としている。上記第１ヨーク１０とフレーム本体２とが接合する面積は３０ｃｍ２としている。
【００３７】
ヨーク本体１０Ａの両端には凹部１０ａを設ける一方、対応する位置のフレーム本体２の内面に凸部２ａを突設しておき、凹部１０ａを凸部２ａに嵌合させることにより機械的結合を行っている。さらに、第１ヨーク１０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も結合されている。
【００３８】
図３に示すように、ヨーク本体１０Ａの両端から延在するスロート接合用連結補助部１０Ｂは、その外面１０ｄをスロート部４の左右両側枠２の内面２ｄとを重ね合わせて接着剤で結合している。フレーム本体２の厚さ方向の寸法Ｗ１より連結補助部１０Ｂの厚さ方向の寸法Ｗ２を小さくし、フレーム本体２より第１ヨーク１０が突出させないようにしている。
【００３９】
後付けする上記第１ヨーク１０の重量は、１０〜３０ｇとし、第１ヨーク１０、第２ヨーク１１、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５〜２０％としている。
なお、実施形態のラケットフレームは、打球面積を１１５平方インチ、ラケットフレーム重量を２４６ｇとしている。
【００４０】
フレーム本体２は、チューブ外周に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したレイアップ（予備成型体）を形成し、これを金型内で加熱硬化して形成している。
後付けする第１ヨーク１０は、熱可塑性樹脂である６ナイロンに長さ１ｍｍのカーボン繊維（短繊維）を３０％充填させた材料からなり、中実の射出成形体からなる。
第２ヨーク１１はフレーム本体２と同様にカーボン繊維プリプレグの積層体からなる。
【００４１】
上記フレーム本体２と第２ヨーク１１のレイアップ（予備成形体）を金型のキャビテイに挿入し、型締めをした後、フレーム本体２のチューブに所要圧力を供給しながら加熱して硬化させ、フレーム本体２と第２ヨーク１１とは一体構造として成形している。
このように、フレーム本体２と第２ヨーク１１とを金型で一体的に成形した後、第１ヨーク１０をフレーム本体２に後づけして、フレーム本体２のヘッド部３と第１ヨーク１０とを連続させて打球面を囲んでいる。
【００４２】
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に対して第１ヨーク１０を後付けで、機械的結合手段及び接着剤により結合させている。そのため、打球時にヘッド部３が変形して発生する剪断力が第１ヨーク１０とフレーム本体２の接合面に集中し、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。さらに、スロート部４および第２ヨーク１１に連結補助部１０Ｂ、１０Ｃを接合させているため、スロート部４および第２ヨーク１１に生じる振動も連結補助部１０Ｂ、１０Ｃとの接合面で吸収することができる。
【００４３】
一方、第１ヨーク１０とスロート部４の両側部に囲まれた領域に取り付ける第２ヨーク１１をフレーム本体２と一体的に成形しているため、該第２ヨーク１１により、打球時のスロート部４の捻れを抑制することができ、打球時のエネルギーロスが減少し、反発性能を向上させることができる。
また、第１ヨーク１０をフレーム本体２よりも剛性の低く振動減衰性に優れた熱可塑性樹脂により成形しているため、第１ヨーク１０に張架したガットの打球時の可動範囲が大きくなり、反発性を向上させることができる。
さらに、振動減衰性能を第１ヨーク１０とフレーム本体２との結合部に振動減衰機能を持たせているため、別個に振動減衰部材をラケットフレームに取り付ける必要はなく、余分な重量増加がなく、ラケットフレームを軽量とすることが出来る。
【００４４】
図４は第１実施形態の第１変形例を示す。
上記実施形態では、機械的結合手段と接着剤により、第１ヨーク１０とフレーム本体２を結合させているが、両者の接合面に制振フィルム２００を介在させて、さらに振動減衰性を向上することができる。
【００４５】
図５は第１実施形態の第２変形例を示し、後付けする第１ヨーク１０はヨーク本体１０Ａからスロート接合用連結補助部１０Ｂのみを延在させ、第２ヨーク１１と接合する第２ヨーク接合用連結補助部は設けていない。他の構成は第１実施形態と同様である。
【００４６】
図６は第１実施形態の第３変形例を示し、後付けする第１ヨーク１０はヨーク本体１０Ａのみを設け、スロートおよび第２ヨークと接合させる連結補助部は設けていない。
【００４７】
上記第２変形例、第３変形例のように連結補助部を小さくし、あるいは無くしても、ヨーク本体の両端部をフレーム本体と結合させる部分で振動を吸収することができる。
なお、第１ヨークとフレーム本体との接合面に、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、第１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。
【００４８】
図７は本発明の第２実施形態に係るラケットフレーム１を示す。
第２実施形態では、第１ヨーク１０’はフレーム本体２と金型で一体的に成形する一方、第２ヨーク１１’をフレーム本体２に対して後付けしている。
【００４９】
第２ヨーク１１’は、熱可塑性樹脂である６ナイロンに長さ１ｍｍのカーボン繊維（短繊維）を３０％充填させた材料からなり、中実の射出成形体からなる。フレーム本体２は第１実施形態と同様であり、第１ヨーク１０’はフレーム本体と同一材から形成している。
【００５０】
第２ヨーク１１’は、スロート部４の左右両側枠と第１ヨーク１０’に囲まれた領域内において、スロート部４の左右両側枠４ａ、４ｂにヨーク本体１１Ａ’の両端を結合している。さらに、該両端結合部から第１ヨーク１０’側に向けてスロート部の左右両側枠４ａ、４ｂの内面に接合するスロート接合用連結補助部１１Ｂ’を延在させると共に、その先端を連結すると共に第１ヨーク１０’の図中下面（打球面側と反対面）に接合するヨーク接合用連結補助部１１Ｃ’を設け、逆台形枠状としている。
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。
【００５１】
上記第２ヨーク１１’とフレーム本体２とは、ウレタン系接着剤で結合している。このように結合されたフレーム本体２と第２ヨーク１１’とは、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し、振動減衰性を高めることができる。
【００５２】
本実施形態では、第２ヨーク１１’の重量は、本実施形態では２０ｇとし、第２ヨーク１１’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。打球面積が１１５平方インチ、ラケットフレーム重量が２４４ｇとしている。
【００５３】
上記第２実施形態のラケットフレーム１は、フレーム本体２に第２ヨーク１１’を接着剤により後付けで結合させ、両者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ているため、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。また、第１ヨーク１０’をフレーム本体２と同様、剛性の高い樹脂により成形しているため、打球時にフレーム本体２’の捻れを抑制することができ、反発性が向上すると共に、コントロール性が向上する。
【００５４】
図８（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は第２実施形態の変形例を示す。
図８（Ａ）は前記図４の第２実施形態の第１変形例に相当し、第２ヨーク１１’とフレーム本体２との接合面に制振フィルム２００を介在させている。
図８（Ｂ）は第２実施形態の第２変形例に相当し、第２ヨーク１１’のヨーク本体１１Ａ’からスロート接合用連結補助部１１Ｂ’のみを延在させ、第１ヨーク１０’とは接合させていない。
図８（Ｃ）は第２実施形態の第３変形例に相当し、第２ヨーク１１’はヨーク本体１１Ａ’のみとし、その両端をフレーム本体２に接合している。
【００５５】
本発明のラケットフレームの実施例１〜６と比較例１、２とを作成し、その物性について測定した。
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２８ｍｍ，幅１３ｍｍ〜１６ｍｍの断面形状を持ち、打球面積が１１５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。　第１ヨーク、第２ヨークの材質、接合形態、重量およびバランスをそれぞれ下記の表１に示す。
【００５６】
【表１】
2004081292.tif 000003
【００５７】
（実施例１）
前記第１実施形態と同様の形状としたが、機械的接合のための凹凸部は設けず、別体第１ヨークとフレーム本体とは接着剤で固定した。第２ヨークはフレーム本体と一体成形した。第１ヨークについては、６ナイロンに長さ１ｍｍのカーボン繊維（短繊維）を３０％充填させた材料を使用した。射出成形用金型を使用して中実のヨークを射出成形した。
【００５８】
（実施例２）
前記第２実施形態に該当し、第２ヨークとフレーム本体とを別体とし、第１ヨークはフレーム本体と一体成形した。第２ヨークについては、６ナイロンに長さ１ｍｍのカーボン繊維（短繊維）を３０％充填させた材料を使用した。射出成形用金型を使用して中実のヨークを射出成形した。第２ヨークの形状は、上記第２実施形態と同様とした。その他は、実施例１と同様とした。
【００５９】
（実施例３）
前記第１実施形態に該当し、実施例１と同様に、第１ヨークとフレーム本体とを別体とし、第２ヨークはフレーム本体と一体成形した。第１ヨークについては、６ナイロンに長さ１ｍｍのカーボン繊維（短繊維）を３０％充填させた材料を使用した。射出成形用金型を使用して中実のヨークを射出成形した。第１ヨークの形状は、上記第１実施形態と同様とし、ヨークには凹部を配置し、フレーム本体の凸部と嵌合させることにより機械的接合を行った。その他は、実施例１と同様とした。
【００６０】
（実施例４）
前記第１実施形態の第１変形例の該当し、実施例１と同様に、第１ヨークとフレーム本体とを別体とし、第２ヨークはフレーム本体と一体成形した。第１ヨークとフレーム本体の接合部間に制振フィルムを介在させた。その他は、実施例３と同様とした。
【００６１】
（実施例５）
前記第１実施形態の第２変形例に該当し、実施例１と同様に、第１ヨークとフレーム本体とを別体とし、第２ヨークはフレーム本体と一体成形した。第１ヨークの形状は、ヨーク本体から延在する連結補助部は第２ヨークまで延在させず、スロート部にのみ接合させた。また、第１ヨークには凹部を配置し、フレーム本体の凸部と嵌合させることにより機械的接合を行った。その他は、実施例１と同様とした。
【００６２】
（実施例６）
前記第１実施形態の第３変形例に該当し、第１ヨークとフレーム本体とを別体とし、第２ヨークはフレーム本体と一体成形した。第１ヨークの形状は、ヨーク本体から延在する連結補助部を設けず、ヨーク本体のみとした。また、第１ヨークとフレーム本体には機械的接合のための凹凸部は設けず、接着剤で接合させた。その他は、実施例１と同様とした。
【００６３】
（比較例１）
第１ヨークのみを設け、第２ヨークは設けない、汎用のラケットの形状とした。予め第１ヨークを成形し、フレーム本体成形時に、第１ヨークとフレーム本体とを金型で一体成形した。第１ヨークはフレーム本体と同様の材質により構成した。
【００６４】
（比較例２）
予め第１ヨークおよび第２ヨークを成形し、フレーム本体成形時に予め成形した第１ヨーク、第２ヨークとフレーム本体とを一体成形した。第２ヨークはスロート部の略中央位置に、左右のスロート部を架橋するように設けた。第１ヨーク、第２ヨークはフレーム本体と同様の材質により構成した。
【００６５】
上記実施例１〜６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次減衰率、面外２次減衰率、反発係数（３点）を測定した。また実打テストを行った。
【００６６】
（ヨーク剛性）
図９に示すように、万能試験機６０を用い、３点曲げにより剛性値の測定を行った。万能試験機６０の圧子６１の下に測定点がくるように治具６２Ａ、６２Ｂの上にラケットフレーム１の測定部分（ヨークの所要位置）を配置した。治具６２Ａ、６２Ｂの間隔は７０ｍｍとした。治具６２Ａと治具６２Ｂの中心に圧子６１を設定した。圧子６１の先端の曲率は５Ｒ、治具６２Ａ、６２Ｂの先端の曲率は１０Ｒとした。圧子６１を上方（打球面に垂直な方向）より５ｍｍ／ｍｉｎ（圧子速度）で降下させ、荷重時の変位からバネ定数を算出し、剛性値を測定した。測定の加重点が、それぞれ第１ヨークの長さ方向中心、第２ヨークの長さ方向中心の各位置になるようにした。即ち、７０ｍｍの切り出し部の中心位置が第１ヨークの長さ方向中心、第２ヨークの長さ方向中心の各位置になるようにした。ラケットフレームの測定部分としては、第１ヨークと第２ヨークとした。具体的には、第１ヨークの長さ方向中心位置と、第２ヨークの長さ方向中心位置を各々測定点として、圧子により荷重を加えた。第１ヨークの長さ方向中心位置での剛性値を第１ヨーク剛性、第２ヨークの長さ方向中心位置での剛性値を第２ヨーク剛性とした。
【００６７】
（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１０（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１０（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２に示す。
【００６８】
ζ＝（１／２）×（Δω／ωｎ）
Ｔｏ＝Ｔｎ／√２
【００６９】
（面外２次振動減衰率の測定）
ラケットフレームを図１０（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。
【００７０】
（反発係数の測定）
反発係数は、図１１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。このような方法で反発係数を測定した。
【００７１】
（実打評価）
テニスラケットの打球時の振動・飛びについてアンケート調査を行った。高得点ほど衝撃および不快感が少なく、また、飛びが良く、５点法（５点満点）で評価した。評価は、中・上級プレーヤー（テニス歴１０年以上、現在も週３日以上プレーする条件を満たす女性）５０名の採点結果の平均値をとった。
【００７２】
前記表１に示すように、第１ヨークまたは第２ヨークのいずれか一方をフレーム本体と別体とした実施例１〜６のラケットフレームは、ヨークをフレーム本体と一体成形した比較例１、２のラケットフレームに比べ、振動減衰性に優れていることが確認できた。また、ヨークとフレーム本体の接合部分に制振フィルムを介在させることにより、振動減衰性が大幅に向上することが確認できた。
【００７３】
また、第１ヨークをフレーム本体と別体とした実施例１、３〜６は、反発性能において特に優れていることが確認できた。
また、実打テストからも上記と同様の結果を得ることができた。
【００７４】
【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、ダブルヨークとするラケットフレームにおいて、フレーム本体と一方のヨークとを金型内で一体的成形せずに、フレーム本体に後付けで連結している。そのため、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を抑制することができる。
【００７５】
他方のヨークをフレーム本体と一体成形することで、フレーム本体の剛性を向上し、打球時に発生するフレーム本体の捻れを抑制することができるため、反発性能を向上させることができる。
また、複数の別部材の結合により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。
【００７６】
さらに、フレーム本体とヨークとの接合面の面積や、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】フレーム本体と第１ヨークの要部拡大図である。
【図３】スロート部の断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態の第１変形例ののラケットフレームの要部舞概略正面図である。
【図５】本発明の第１実施形態の第２変形例ののラケットフレームの要部概略正面図である。
【図６】本発明の第１実施形態の第３変形例ののラケットフレームの要部概略正面図である。
【図７】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８】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は第２実施形態の第１、第２、第３変形例の要部概略正面図である。
【図９】ヨーク剛性値の測定方法を示す図面である。
【図１０】（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１１】反発係数の測定方法を示す図面である。
【図１２】従来例を示す正面図である。
【符号の説明】
１　ラケットフレーム
２　フレーム本体
３　ヘッド部
４　スロート部
４ａ、４ｂ　両側部
５　シャフト部
６　グリップ部
１０（１０’）　第１ヨーク
１０Ａ　ヨーク本体
１０Ｂ　スロート接合用連結補助部
１０Ｃ　ヨーク接合用連結補助部
１０ａ　凹部
１１（１１’）　第２ヨーク
【図１】
2004081292.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004081292.tif 000010
【図８】
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【図９】
2004081292.tif 000012
【図１０】
2004081292.tif 000013
【図１１】
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【図１２】
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