(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのテンション掛けおよび保持クランプ組立部を含み、該クランプ組立部はガットを望ましいテンション力で引き、該望ましいテンション力で前記ガットを保持する手段をもち、前記クランプ組立部は、ガットの長手方向でラケットヘッドフレームの内部空間で動作し、前記ラケットヘッドフレームの所定の位置に前記クランプ組立部を固定する手段をさらに含んでおり、
前記テンション掛けおよび保持クランプ組立部は、
（ａ）ガットクランプと、
（ｂ）前記ガットクランプを駆動する線形アクチュエータと、
（ｃ）ガットのテンション力を感知するテンション変換器と、
を含んでおり、
作業員による目標テンション力の入力と、該目標テンション力に達するまで前記線形アクチュエータを制御する組込み式ディジタルマイクロコンピュータシステムを含み、さらに、前記ラケットヘッドフレームの周囲を画定する固定式非回転ラケットヘッドフレーム保持固定具を備えており、該固定式非回転ラケットヘッドフレーム保持固定具は、その下側部に保持トラックを備えており、さらに前記テンション掛けおよび保持クランプ組立部を前記保持トラックに係合し、前記各部が自由に移動可能となり、前記トラックの所定の位置で固くクランプ可能になる手段を含むことを特徴とするラケットにガットを張る装置。
【請求項２】
前記固定式非回転ラケットヘッドフレーム保持固定具は、略平坦である請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記固定式非回転ラケットヘッドフレーム保持固定具は、リング状である請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記テンション掛けおよび保持クランプ組立部をリング状の前記固定式非回転ラケットヘッドフレーム保持固定具に係合または連結して前記各部が自由に移動可能となり、該リング形状の固定式非回転ラケットヘッドフレーム保持固定具の周囲の所定の位置で固くクランプ可能になる手段をさらに含む請求項３に記載の装置。
【請求項５】
ラケットヘッドフレームの外周部に配置された複数の与圧装着部をさらに含み、前記与圧装着部が、主ガットを張ることによる前記ラケットヘッドフレームの側部の放射方向への膨張を防ぎ、さらに、ガットをテンション掛けし保持する手段を含むラケットヘッドフレーム保持固定具を備えた請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記ガットをテンション掛けし保持する手段は、１つまたは複数のテンション掛けおよび保持クランプ組立部を含み、各クランプ組立部は、望ましいテンション力でガットをテンション掛けして前記ガットを前記望ましいテンション力で保持する手段を備えており、前記テンション掛けおよび保持クランプ組立部は、ガットの長手方向でラケットヘッドフレームの内部空間で動作することを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記装置全体が傾かないように該装置を安定させる支持支柱の一方の側をオフセットするカウンターウエイトを有する基台を備え、ガットを張るヘッド真下の固定具の下方には、着座可能な空間が形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のラケットにガットを張る装置。
【請求項８】
前記基台はＴ型である請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記ガットをテンション掛けし保持する手段は、１つまたは複数のテンション掛けおよび保持クランプ組立部を含み、各クランプ組立部は、望ましいテンション力でガットをテンション掛けして前記ガットを前記望ましいテンション力で保持する手段を備えており、前記テンション掛けおよび保持クランプ組立部は、張ろうとするガットの長手方向にラケットヘッドフレームの内部空間で動作し、さらに、前記ラケットフレームの所定の位置に前記テンション掛けおよび保持クランプ統合部を固定する手段を含む請求項５，７，８のいずれかに記載の装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載のラケットにガットを張る装置を使用して、固定位置に保持されている間に、前記テンション掛けおよび保持クランプ組立部が前記ラケットにガットを張る工程を含むラケットにガットを張る方法。
【請求項１１】
１つまたは複数のテンション掛けおよび保持クランプ組立部を使用してラケット面上で前記ガットをテンション掛けし保持することで前記ガットが張られる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
（ａ）主ガットをテンション掛けする前にラケットヘッドフレームにすべての主ガットを作業員によって織り込む工程と、
（ｂ）すべての主ガットを前記テンション掛けおよび保持クランプ組立部によってテンション掛けする工程と、
（ｃ）前記ラケットヘッドフレームにすべてのクロスガットを作業員が織り込み、前記主ガットと前記クロスガットを織り交ぜる工程と、
（ｄ）すべてのクロスガットを前記テンション掛けおよび保持クランプ組立部がテンション掛けする工程と、をさらに含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
（ａ）すべての主ガットとクロスガットを作業員がラケットヘッドフレームに織り込む工程と、
（ｂ）前記主ガットおよび前記クロスガットを前記テンション掛けおよび保持クランプ組立部がテンション掛けする工程と、をさらに含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記クロスガットが事前テンション掛け器によって事前にテンション掛けされている請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
発明の背景
発明の分野
本発明は従来のテニスラケットなどへのガット張り装置に関する。
関連技術の説明
これまでのラケットのガット張り装置はすべて基本的には同様に動作し、いくつかの基本的な構成要素を共有している。こうした装置の明瞭な構造上の特色は以下のとおりである。
（ａ）支持部に回転可能に装着してある非平坦型ラケットヘッドフレーム保持固定部。従来の装置のラケットヘッドフレーム保持固定部は、Longeat（1992）の米国特許第５０８０３６０号やLee（1992）の米国特許第５０９０６９７号に記載してあるものなど回転式の揺りかご状の固定具から構成されている。図４は従来のラケットヘッドフレーム保持固定具の必須構成要素を詳細に示している。垂直心棒と軸受けがピボット式に動作して、そこに平坦な卓上部材９６が取付けられ軸受けされている。２つの垂直支持部９８は台部９６から上方に延在して、ラケットフレームを保持する２つの半円形ラケット支持アーム１００を支持する。たとえば、Balaban（1982）による米国特許第４３４８０２４号には、上記の揺りかごをさらに堅牢にして、クランプによるたわみとラケットのゆがみを低下させるために、上記の２つの半円形ラケット支持アーム１００の代わりにリングが開示されている。しかし、これまで周知のすべてのラケットヘッドフレーム保持固定具は平坦ではなく、支持部状に旋回可能に装着された３次元揺りかご状固定具である。こうした固定具では、作業員がガット張り動作中にその固定具とそこに装着されたラケットの角位置を継続的に調整する必要がある。
（ｂ）従来の装置のテンション要素は論理的には上記の回転式固定具と相互に関連している。こうしたテンション要素は、図４に示してあるように、ラケットヘッドフレームの外部に配置されそこで動作するテンション掛け部８４とラケットヘッドフレームの空間領域の内部で動作する１対のガット保持クランプ８６から構成されている。ガット張りに関わる問題への従来の設計上の解決法は、固定式外部テンション装置に関してラケットフレームを回転させることである。
（ｃ）設計システム全体と協調して動作する従来の装置の他の構成要素は、図４に示してあるように、基台９４である。この基台９４は、ガット張りヘッドの下部の中央に置かれた三脚または四脚から構成される。従来の装置の基本になる回転式ラケット動作原理では、作業員は立ったままで作業しなければならない。したがって、ガット張りヘッドの下の床空間を、基台９４の構造が占めるので、人が座れない。
（ｄ）最後に、以前の装置にはゆがみ防止取付けシステムを備えてある。このシステムには、ラケットフレーム内の１対の支持部８８と複数の膨張防止側部支持部９０が含まれている。
上記の従来の型のガット張り装置は基本的な需要を満たしているが、以下に示す１つまたは複数の欠点がある。
不正確なテンション
これまでのテニスラケットのガット張り装置は一貫して正確に希望のテンションを達成することも、ラケットの最適な性能に必要な均一なテンションを達成することもできない。テンションの制御が不正確なのは、これまでのテンション掛けおよびクランプシステムの設計の故である。従来の装置は、ラケットヘッドフレームの外部に配置されたテンション測定装置およびラケットヘッドフレームの空き領域の内部に配置された１対のガットテンション保持クランプにより設計されている。これまでのラケットのガット張り装置で張られたラケットの備えているネット状のガットテンションは、上記の装置のガットテンション保持クランプのづれやたわみにより、測定された入力テンションより低くなる。外部テンション測定装置により各ガットに誘導されたガットテンション負荷は、テンション保持クランプ構造に移される。この構造は、上記テンション測定装置が次のガットにテンションを掛けるに使用されている間にはそのガットをしっかりと固定する。しかし、テンションが測定され負荷が移された後で、づれやたわみがテンション保持クランプと関連する構造に発生する。したがって、受動型クランプ構造では測定テンションレベルにガットを保持できない。受動型テンション保持クランプ組立部の比較的わずかなたわみやづれでさえも、ガットにはかなり大きなテンション損失となる場合がある。
このテンション損失は一定ではなく、調整が難しく、テンション測定装置の精度と無関係に、ガットテンションがガット毎およびラケット毎にばらつく。たとえば、これまでの装置により測定された初期テンションが６０ポンドである場合、そのラケットは通常「６０ポンド」で張られていると呼ばれる。しかし、実際の正味のテンションは、２５ないし３５ポンドの範囲である（その範囲はクランプの損失のばらつきにより変動する）。したがって、これまでの装置は、測定された任意の特定の初期テンション力に１つの均一な結果を導くことはなく、発生しうる結果には幅があった。
クランプの損失のばらつきによるエラーの繰返しが、これまでの装置のテンションの精度の低さを導く。このテンションのばらつきにより、プレイヤーは試合毎に変わるテンションに対処しなければならない。こうした装置の不均一により、ラケットがさまざまなテンションレベルで異なるように反応するので、運動フォームを一貫させようとするプレイヤーの努力が無駄になってしまう。
さらに、これまでの装置は、テンションが均一となったガット床を達成することはできなかった。その結果、ラケットのガット床のテンションが不安定になり、ボールショットの精度が低下する。これは、ボールが平坦でないテンションガット床から不規則に跳ね返るからである。したがって、こうしたテンションの不安定性は、均一性が成功の重要な鍵であるテニスのような試合ではプレイヤーの動作にかなり悪影響を及ぼすことになる。
過度のガット応力
他の問題点は、これまでの装置がガット張り中にガットに及ぼす過度の応力である。テンション保持クランプでのづれやたわみは避けられないので、それらを補償するために、これまでの装置は、ガットを過度に高い初期テンション力で引っ張って、望ましい最終的なテンションに近づけることが必要とされた。たとえば、これまでの装置により測定された初期テンションが６０ポンドである場合、そのラケットは通常「６０ポンド」でガットが張られたと呼ばれる。しかし、実際のテンションは、約３０ポンドである。その差はクランプの損失によるものである。したがって、ガットに加えられた高い初期テンションは、ガットを過度に延ばすのでそのガットは必然的に損傷を被る。
従来の装置は、ガットに与圧損傷ももたらす。これは、経験のある作業員が、ずれやそれに関連するテンション損失を妨げるために、これまでの装置で利用可能な唯一の手段として過度のクランプ圧力を利用するからである。しかし、づれを防ぐこの努力は、テンション損失に対する有効な防御ではない。というのはその結果ガットをつぶすことになるからである。したがって、従来の装置の主な欠点は、強さ、使いやすさ、ガットの有効寿命がかなり低下することである。
回転式ラケットシステム
従来の装置の一つに、回転式ラケット動作システムがあるが、これは作業員の能率を大幅に低下させる。これまでのラケットのガット張り装置の設計すべてに、テンション測定装置がラケットヘッドフレームの外部に離して置かれている。
したがって、ラケットとラケットヘッド保持固定具全体はピボット上で回転して、ラケット上のガットの出口穴とテンション測定装置の軸線を整合させて各ガットにテンションを掛けなければならない。ラケットとラケットヘッド保持固定具の約１８０度の回転が各ガットテンション掛けおよびクランプサイクルには必要となる。
この回転式設計がもたらす制限には、作業員が立ったままでなければならない、または継続的に仕事を中断して立ち上がり、ラケットの回転中には装置から自分の身体を離してラケットのハンドルを通過させなければならない。立ったままの作業は、作業員が疲れるだけでなく、作業員は身体全体をなんども無意味に周辺に移動させなければならず、この動作はガット張り工程には無関係である。作業員は、ラケットヘッド保持固定具の角位置を継続的に調整しなければならず、通常は、テンション掛けの間に回転を止めるために、従来の装置にはほぼ必然的に備えられている手動ブレーキを押したり離したりしなければならない。ラケットの連続的な回転は、作業員の見当識障害も引き起こす。これは、各サイクル毎に作業員に関してラケット面の位置が変わるからである。ラケットの移動はひっきりなしに滑らかな作業リズムを中断して、しばしば精神面での調整や再教育が必要となる。したがって、ラケットのガット張り装置の旋回により、立ち作業が必要となり、作業員に余分な動作を要求され、見当識障害が発生するので作業員の能率が低下することになる。
作業のしづらさ
これまでのあらゆるラケットガット張り装置の設計では構造上、ラケット面の下の空間が制限されるので、ガット張り面の作業がしづらい。回転式ラケットシステムではラケット面の下のピボット構造が必要となり、その構造ではガット張り工程で作業員の手が自由に動きづらい。作業のしやすさ、したがって作業員の速度は、従来のラケットヘッドフレーム保持固定具の非平面、すなわち三次元特性により阻害される。ラケット面の下のガイドレールに備えてあるクランプはさらに作業空間を狭める。Balaban（1982）による米国特許第４３４８０２４号に開示された設計では、従来の装置の容積を増加し堅牢にしてクランプシステムにおけるたわみを最小にすることで、作業の余裕をさらに低下させることによってのみテンションの精度を増加させるようになっている。こうした手作業の障害の結果、作業員の関節が傷つくことになり、ラケットのガット張りの速度、容易さ、ならびに気軽さが制限されることになる。
複雑なガット張り工程
これまでの装置では、回転式ラケットシステムには、各ガットが個別にラケットヘッドに通されて、次のガットが張られる前にテンションが掛けられることになっていた。ガット床全体をラケットヘッドフレームに通してその後各ガットを引っ張るのは実用的ではない。これは時間がかかるので、ガット張り工程を完了させる速度とその能率が制限されることになる。
効率の低い取付けシステム
これまでのラケット取付けシステムは、ガット張り中のラケットフレームの変形という問題が効率よく解決されてなかった。ラケットフレームの柔軟性により、ガット張り装置のラケット取付けシステムが、クロス状にガットが張られるまでに（通常は最初に張られる）主ガットへの負荷を誘導することになる変形に遭遇することになる。従来の装置は、ラケットの枠と遠心端での２つの内部支持部とその側部の複数（４ないし６）の外部支持部を使用することで上記の要求に応えようとしている。実際は、従来の装置では、負荷の大半を受け取るのは内部支持部である。したがって、従来の取付けシステムの正味の効果は、２つの端点で、主ガットがラケットフレームの枠と遠心端を内方に引っ張られるのを止めることである。
しかし、完全にガットが張られたラケットから分かるように、ラケットフレームは、主ガットのテンション負荷とクロスガットのテンションのバランスが取られるよう設計されている。したがって、ラケットフレームは、ラケットの両側部への分散された与圧支持力により主ガットが張られている間に変形に対して最も効率よく抗することになる。この分散された与圧支持力により、ガットを張っている間にラケットが設計された負荷パターンが２倍になることになる。
上記の作業員の能率の低さ、不正確なガットテンション、ガットへの過度な応力、効率の低い取付けシステム、および他の付随する問題点により、従来の装置はラケットのガット張りの問題に構造面での不十分な解決法しか提供しない。
発明の要約
本発明の目的は、従来のガット張り装置の設計で遭遇した問題への効率のよい解決法を提供することにある。したがって、本発明は新しい視点からガット張りに関する問題点に接近するもので、従来のシステムとは実質的に異なるガット張りシステムを提案するものである。本発明の基本的な構造上の構成要素は以下の通りである。
（ａ）固定式かつ非回転式で、ほぼ平坦なラケットヘッドフレーム保持固定具。この基本要素がもたらす２つの結果に注意すべきである。１つは、構造が単純化されたこと、２つは、作業方法が変わったことである。図１は、従来技術の図４に示す非回転式固定具と比べて単純な構成を示す。従来技術の図４にはあるが本発明の設計にはあきらかに無いものは、心棒と軸受け、卓上部材９６、および垂直支持部９８である。本発明を作動方法は、作業員が固定具の角位置を継続的に調整することを要求されない点で従来の発明とは異なっている。
（ｂ）テンションシステムがガットが張られるラケットヘッドフレームの空間内で動作する少なくとも１組のテンション掛けおよび保持クランプから構成されていることである。テンション掛けおよび保持動作は１つの構成部に包括されている。この構成部は、固定式外部テンション装置に関してラケットを回転させる従来の解決法とは異なり、連続するガット上で動作するように固定されたラケットフレームに関して移動する。
（ｃ）実質的に支持柱の一方の側にオフセットしたカウンターウエイトを構成し、それにより、ガット張りヘッドの下方の床に脚柱構造をなくすようにした基台。非回転式ラケット作業原理でもって、座った状態での作業が容易になる。したがって、基台は座った人を収容できるよう設計されている。
（ｄ）外部与圧支持部のみから構成されるゆがみ防止取付けシステム。
こうした構造上の構成要素は共働して動作して、ガット張りにおける多くの重要な利点を産み出す。本発明の目的と利点には、テンションの精度と作業員の能率の実質的な増加、ガットの過度の応力の除去、および改良型取付けシステムが含まれており、他の目的と利点は以下に示す説明で明らかになる。
テンションの精度
本発明では、作業員は従来技術に比べて正味のガットテンションに対する大幅に改善された制御を行うことができる。この改良は、従来のテンション掛けおよびクランプシステムで被ったテンションの損失をなくした新しいテンション掛けおよびクランプシステムを使用することで達成された。本発明では、ラケットヘッドフレームの内部空間のガット上で直接動作するテンション掛けおよびクランプの結合により、ガットが望ましいテンション力で引かれてそのテンション力でガットが保持される。これまでの装置におけるように、ラケットフレームの外部に置かれた動的テンション測定装置から分離型受動テンション保持クランプへのガットテンション負荷の転送はない。代わりに、ラケットヘッドフレームの内部空間で動作する構成部がテンションをガットにかけて、そのテンションでガットを保持する。したがって、テンション負荷は、ガットのテンション下でたわむ受動ガットテンション保持クランプ構造に転送されるので、これまでの装置によるようなテンション損失がない。さらに、ラケットに張られた正味のガットテンションは、望ましい入力テンションに応じてテンション掛けおよびクランプ組立部により測定されたテンション力そのものである。組立部の１つは、同時に単一のガットで動作するように受動ガットクランプと共に使用できる。好ましくは、こうしたテンション掛けおよびクランプ組立部の２つが交互に使用されて、連続するガットで動作する。すなわち、本発明では、ガットをテンション掛けしクランプる改良型システムにより、正味のテンションをより正確に制御できる。
本発明により可能になった正味のガットテンションに対する調整力が増大すると、ラケット性能が飛躍的に改良される。本発明ではラケット面の各ガットのテンションの均一性が高まるので、本発明の装置でガットが張られたラケットでは、プレイヤーのショットの方向のより正確な調整がより容易になる。さらに、ガット張り毎にテンション力を正確に複製できるので、プレイヤーは長い間同じテンション力で競技できる。このことは、首尾一貫したプレイを展開しようとするプレイヤーの支えとなる。したがって、本発明では正味のテンション力をより正確に調整できるので、ラケットの性能を最適化できる。
ガットの過度応力の除去
上記の新規テンション掛けおよびクランプシステムはテンションの精度を改良すると共に他の利点ももたらす。こうした利点の１つは、従来の装置の不本意な副産物であるガットにかかる過度の応力と付随損傷を除去できることである。本発明ではテンション負荷が受動クランプ装置に転送されてテンション力が失われることがないので、従来の装置のようにガットを過度に高い初期テンション力で引っ張って必然的に発生するテンション損失を補償する必要はない。ガットは望ましいテンション力を超えて引かれることはなく、したがって、従来装置におけるようにガットを弱める過度の伸張を受けることはない。さらに、作業員がずれを避けるためにクランプに過度の力を加える必要がないので、ガットが潰れることはない。本発明を使用すると、ガットは、ガット張り過程を通してそれが元来もつ以上の柔軟性と剛性を保持することになる。したがって、使用中のガットの「感触」が改善されて、寿命も長くなる。
さらに、ガットの過度応力を除去できると、軽いゲージガットを以前よりも容易に使えるようになる。軽いゲージガットは、使用時における反応がより良くなることが一般に認められていたが、これまでは、従来の装置が過度の応力をかけるので軽いゲージガットが耐えられない。したがって、大半のプレイヤーが使用するのは非実用的であった。こうした条件では重いゲージガットが比較的長持ちするので、軽いゲージガットは通常のプレイヤーが使用するのが不可能なほど高くついた。本発明を使用すると、より高品質な軽いゲージガットを利用できるプレイヤーが増える。というのは、これまで重いゲージガットが保持していたのと同じ耐久性がより小さなガットで達成可能になるからである。
本発明によりガットの過度の応力が除去されると、ガットに傷がなくなり使用中の反応がよくなり、ガットの耐久性が長くなる。このため、軽いゲージガットからの恩恵を受けるプレイヤーが増える。
非回転型ラケットシステム
本発明の顕著な設計上の特色や従来技術とは異なる主な点は、本発明の固定式非回転ラケットヘッド保持固定具にある。設計上の基本的な差は、新しいテンション掛けおよびクランプシステムに生じている。テンション測定装置は、従来技術でのようにラケットヘッドフレームの外部に離れて置かれてないので、ラケットのガットの出口穴とテンションヘッドの軸線を一致させるために、各テンション掛けおよびクランプサイクル毎にラケットを回転させる必要がない。さらに、新しいテンション掛けおよびクランプシステムの設計は、少なくとも１つのラケットヘッドフレームの内部空間で動作するテンション掛けおよびクランプ組立部を備えているので、ガット張り過程を通してラケットおよびラケットヘッド保持固定具が固定されている。
非回転設計の利点は、従来技術の回転式ラケットシステムによりもたらされた作業員の能率を下げる障害を取り除くことである。さらに、非回転設計では、作業員はガット張り工程を通して座っていることができる。これは、ラケットのハンドルが各ガット張りサイクル毎に作業員と装置の間を通過する必要がないからである。座ったまま作業できるので、疲れが抑えられ、これまでの装置に必然的に備わらざる得なかった無益で作業と無関係な体の動きが不必要になる。こうした余分な動作を必要とせずに、本発明は手の動作だけが必要となる。第２に、作業員の見当識障害が非回転ラケットシステムにより取り除ける。これは、作業員とラケット面の相対的な位置が変わらないからである。作業員は固定された参照点を維持できる。このため、回転ラケットシステムによる集中や見当識を中断することなく能率の良い動作が容易になる。最後に、ガット張り装置とガット張り過程に必要な床面積は本発明では減っているが、これは、ラケットハンドルが回転しないからである。したがって、非回転ラケットシステムの利点には、作業員の能率の飛躍的な増大ならびにガット張りに必要な空間の減少という実用的な利点がある。
作業のしやすさの改善
本発明は、ラケット面の下面に何にもさえぎられずに手が届くので作業員の能率が増加する。ラケットヘッドフレーム保持固定具は、装着されたラケットの周囲の手の移動を防ぐ従来の装置の一体化した揺りかご状の固定具と異なり、ほぼ平坦である。これまでの装置の回転ラケットシステムとは異なり、非回転ラケットシステムでは、ラケット面の真下の中央ピボットが必要になる。ラケット面の下の空間は、支持柱の１方の側に寄せられた基台設計により空くので、非回転ラケットシステムと共働して動作しもっと容易に作業に手が届きもっと長く座ったまま作業できる。さらに、本発明で使用されるテンション掛けおよびクランプ構造は、作業がしやすくなる。これは、この構造が従来の装置のクランプ構造より小さいからで、ラケット面の端部でのみ動作するからである。
最も重要なことは、本発明が、作業のゆとりを犠牲にして高度のテンション精度に到達してないことである。これと対照的に、すこし前の従来例の設計では、占有体積を増加させ作業のよゆうを抑えてそれより前の設計よりテンション精度を高めただけのものもある。たとえば、Balaban（1982）による米国特許第４３４８０２４号には、リングを新たに追加した従来のガット張り装置が記載されている。この装置は、従来の受動クランプをより堅牢に支持しているので、負荷をかけられている元でクランプによるたわみを下げることができる。しかし、クランプによるたわみを最小にするこの方法は、ガット張り装置の標準設計のテンション精度を改良したが、体積が大きくなり作業のよゆうが限られてしまうという問題が悪化する。したがって、従来技術のラケットガット張り装置では、作業のしやすさとテンションの精度のどちらかを重視しなければならない。他方、本発明は、作業を最も実行しやすくすると同時にこれまでで最高のテンション精度を達成している。
ラケット面の下での手の自由な動きを妨害するものがないので、本発明は飛躍的に、ラケットにガットが張られる速度を高め、それを容易にして、さらに、その作業を快適にする。
ガット張り工程の単純化
作業員の能率に関わる本発明の他の特色は、ガット張り工程の流れ作業化である。本発明は、ラケットのガット張りの中心の２つの仕事、すなわちガットをラケットに織り込むこととガットをテンション掛けすること、を分離できる。従来の装置のように外部ではなくラケットフレームの中でテンションが測定されるので、ガット床全体が、テンション測定工程が始まる前に、ラケットヘッドフレームによゆうをもって織り込まれる。これまでの装置では、作業員が１本のガットを織り込み、ラケットを回転させて、ガットの出口穴とテンションヘッドの軸線を一致させて、そのガットのテンションを測定しなければならない。その後の各ガットでもこの工程が繰り返される。他方で、本発明を使用すると、作業員は、最初に、すべてのガットをよゆうをもってラケットヘッドフレームに織り込むことができる。次に、ラケットを回転することなく、作業員は、２つのテンション掛けおよびクランプ装置または受動クランプと共に単一装置を使用して、ガット毎に、すでに張られたガット床をテンション掛けできる。こうした流れ作業化した工程のおかげで、作業員は、従来技術で必要だった時間の数分の１でガット張りの仕事を完了できる。
装着システムの改良
本発明の装着システムは、ラケットのガット張りで必ず遭遇するフレームのたわみのような問題へのより洗練された解決法を備えている。これまでの装置は、主にラケットフレームの枠部と遠心端での２つの内部支持部を使用してたわみを止めるものである。これと対照的に、本発明の装着システムは、側部において圧力だけでラケットを保持し、内部の支持部をすべて除いてある。このシステムは、クロスガットが張られるまでそれらの圧力を複製して主ガットのテンションに対抗するので、完全にガットが張られたフレームが装着されるのと同様にガット張り工程の始めからフレームを装着できる。したがって、ガット張り中のフレームへの装着パターンは、ラケットの設計が最適化されるパターンである。
容易な分解、軽量、可搬性
本発明の他の進歩的な特色は、専門レベルの装置を可搬モデルに変えるのが容易な点である。従来例と比べて構成が単純なので、本発明の装置は容易に２つの部分に分解される。重いほうの部分である容積の大きなラケットの支持と安定に必要な支柱および基礎部は、可搬装置を望む場合には、（専門的な作業で）ガット張りヘッド部分から取り外して後に残しておく。装置のコンパクトな上方部分、ガット張りヘッドは、比較的少数個の軽量部分から構成されており、迅速に分解してキャリングケースに詰められる。ラケットヘッドフレーム保持固定具の固有の平面設計こそが詰め込みにはとくに有益である。本設計の可搬性は、当然のことながら、輸送でも旅行でも便利がよく経済的である。
ラケットは本設計では回転しないので、支柱および基礎部から取り外すとガット張りヘッドは容易に台の上での取付けや台の端でのクランプに適用できる。ガット張りヘッドの他の支持システムは、折り畳み式の壁掛け取付けであり、これは装置を使用してないときにはじゃまにならないところに収納できる。
最も重要なのは、ラケットフレームが回転しないので、本発明は、基礎および支柱装置のない可搬モードで動作するときも、専門的な支柱構造のないモードで動作するときと同じくらい効率的である。他方で、従来技術は可搬モードと専門レベルモードの結果を１つの装置に結合することはできない。これまでの可搬式装置がより低いレベルの結果を産み出すが、これまでの専門レベルの装置は、重量、高容量、多部品、回転ラケット設計による可搬式用とは別けられている。構成が単純で、分解が容易で、ガット張りヘッドが軽量で、ラケットを回転させないので、本発明は、可搬性や専門店の需要など様々な要件に適用でき、様々なモードで効果的に動作する。
本発明の他の目的と利点は、図面や以下の記載から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明によるラケットガット張り装置の斜視図である。
図２は、本発明に応じて構成されたラケットガット張り装置の一部の上方からの平面図である。
図３は、本発明のテンンョン掛けおよび保持クランプ組立部の形成部の斜視図である。
図４は、従来技術による代表的なラケットガット張り装置の斜視図である。
図面の参照番号
10 固定式非回転ラケットヘッドフレーム保持固定具
12 テンション掛けおよび保持クランプ組立部
14 与圧装着部
16 調整式止め具
18 マイクロコンピュータおよびハウジング部
20 制御パネル
22 支持柱
24 カウンターウエイトオフセット基台
26 ラケット
28 ラケットヘッドフレーム
30 ラケットハンドル
32 リング
34 ネック延長部
36 保持式サブトラック
38 線形アクチュエータ
40 ガットクランプ
42 シャトル
44 テンション変換器
46 コンピュータ制御ボタン
48 事前テンション掛け器
50 水平往復光線
52 把持顎
54 クランプ起動レバー
56 手動機構
58 多導体接続ケーブル
60 事前テンション掛け器制御スイッチ
62 事前テンション掛け器ガットクランプ
64 ブロック
66 顎
68 止めねじ
70 ディジタル表示
72 数値キーパッド
74 円形リングクランプ
76 はり
78 横ばり
80 ガット
82 回転ラケットヘッドフレーム保持固定具
84 外部事前テンション掛け器
86 受動ガットクランプ
88 内部支持部
90 耐膨張側部支持部
92 支持支柱
94 非オフセット基台
96 卓状部材
98 垂直支持部
100 半円形ラケット支持アーム
好ましい実施例の詳細な説明
本発明の様々な実施例の詳細な説明は、添付図面を参照して、本発明の概念とそれから発生するラケットガット張りの利点を示すものである。
本発明のラケットガット張り装置の実施例には以下の構成要素が含まれている。固定式非回転ラケットヘッドフレーム保持固定具１０、単一テンション掛けおよび保持クランプ組立部１２、受動クランプ８６、６つの与圧装着部１４、１対の調整式止め具１６、マイクロコンピュータおよびハウジング部１８、制御パネル２０、支持支柱２２、およびカウンターウエイトオフセット基台２４である。
受動クランプ８６は当業者にとって周知である。図４を参照のこと。クランプ組立部１２だけの使用が本発明の最も好ましい実施例ではない。当業者には、本適用で説明された教唆を利用して、１つの受動クランプ８６と１つのクランプ組立部１２により本発明を実施できる。
本発明のラケットガット張り装置の好ましい実施例が、図１（斜視図）と図２（平面図）に示される。図１によると、好ましい実施例は、以下の構成要素を備えている。固定式非回転ラケットヘッドフレーム保持固定具１０、１対のテンション掛けおよび保持クランプ組立部１２、６つの与圧装着部１４、１対の調整式止め具１６、マイクロコンピュータおよびハウジング部１８、制御パネル２０、支持支柱２２およびカウンターウエイトオフセット基台２４である。
好ましい実施例のこうした構成要素それぞれの詳細な説明は以下のとおりである。図２によると、固定具１０は、リング３２とネック延長部３４を含む。リング３２は、ラケットヘッドフレーム２８をほぼ囲むように調整されたほぼ平坦で平行な上下面を備えている。リング３２は、ガット張り中にガットのテンションによるたわみ負荷に対抗できる剛性をうみだし、その下方面で保持サブトラック３６を覆うだけの横断面をもつ。保持サブトラック３６は点線で図２に示してある。保持サブトラック３６は、たとえば、あり継ぎスロットまたはＴスロットである。
ネック延長部３４はリング３２をマイクロコンピュータおよびハウジング部１８に固く接続するものである。ネック延長部３４はほぼリング３２と同一平面である。図１に示す好ましい実施例では、ネック延長部３４はリング３２と一体であるが、ネック延長部３４がねじによりリング３２に閉められる分離構造となっている本発明の他の実施例も実現可能である。図２に示す好ましい実施例では、ネック延長部３４がリング３２に装着されるとラケットヘッドフレーム２８の枠端に相当するリング３２の側部から出ている。ラケットの軸およびラケットハンドル３０の端部はネック延長部３４及びマイクロコンピュータおよびハウジング部１８の頂部にあるので、ラケットハンドル３０は、ガット張り装置からは出てなく、従来の装置のように作業をしにくくするようなことはない。
固定式非回転ラケットヘッドフレーム保持固定具の利点は、添付図面を考慮すると容易に明らかになる。固定具１０は非回転式であるがネック延長部３４によりマイクロコンピュータおよびハウジング部１８に固く固定されているので、ピポット構造は、従来技術の装置におけるように固定具１０の下にはない。したがって、宙ぶらりの固定具１０の下の空間は空いているので、装置の作業者は従来の設計よりも容易に接近できる。
本発明の好ましい第２の主構成要素は、１対のテンション掛けおよび保持クランプ組立部１２の使用である。これは、ガットテンション掛けにおいて重要な利点となる。図１と図２に示すように、各組立部１２は、固定具１０に緊密に接続されている。この１対の組立部１２の１方の詳細な斜視図は図３に示してある。
図３によると、各組立部１２は全体的には、線形アクチュエータ３８、ガットクランプ４０、シャトル４２、テンション変換器４４、３つのコンピュータ制御ボタン４６および事前テンション掛け器４８から構成されている。
好ましい実施例では、各組立部１２の線形アクチュエータ３８は水平方向に往復するはり５０をもつ電磁線形アクチュエータであるが、空圧式、水圧式、錘式、バネ式、および手動式線形アクチュエータなど任意の線形アクチュエータを様々な実施例で使用できる。
各組立部１２はさらに、図３に示すようにガットクランプ４０を備えている。
ガットクランプ４０は、その間にテンション掛けするガット８０を受け入れてクランプる１対の対抗する把持顎５２を備えている。クランプ起動レバー５４は、互いに顎を離したり近付けたりするために備えられている。テンション変換器４４は、ガットのテンション力を感知するためにガットクランプ４０の一部を形成している。ガットクランプ４０の側部に配置されているので、テンション変換器４４はガットテンション負荷の元でガットクランプ４０の角たわみを感知する。
ガットクランプ４０は、はり５０に関してガットクランプ４０が垂直に変位して、クランプ４０がガット８０に掛かるよう上昇したり、ラケットヘッドフレーム２８のガット床のレベルより下がって自由に移動可能になるように線形アクチュエータ８０のはり５０に接続されている。
図３に示すように、シャトル４２は各組立部１２の線形アクチュエータの頂面に旋回可能に装着されている。シャトル４２は、リング３２の保持サブトラック３６に当て嵌まるよう形成されており、各組立部１２はリング３２の下側部に緊密に接続されている。シャトルと組立部１２はサブトラック３６に添って自由に滑走可能であり、組立部１２はサブトラック３６に関して任意の角度に回転可能である。
ロッドリンク装置を備えたちょうねじまたはレバーである手動機構５６は、各組立部１２のシャトルに４２に接続され、組立部１２の本体に関して垂直にシャトル４２を移動させて、サブトラック３６上の任意の位置で組立部１２を閉め助けたり、組立部１２をリング３２にそって新しい位置に移動させる。シャトル４２が組立部１２より高い位置にあると、シャトル４２と組立部１２は、サブトラック３上を自由に滑走する。シャトル４２が組立部１２より低い位置にあるときは、結合体１２はリング３２に置かれる。
コンピュータ制御ボタン４６が備えてあり、作業員が各組立部１２の線形アクチュエータ３８の移動を調整する、このボタン４６は線形アクチュエータ３８本体の外部表面に取付けてある。各組立部１２はマイクロコンピュータおよびハウジング部１８に多導体接続ケーブル５８を介して接続される。
主ガットによるクランプ干渉のため、クロスガットは、事前テンション掛け器４８により約２５％ないし９５％に事前テンション掛けされる。各組立部１２上に事前テンション掛け器が備えてあるので、望ましいテンションを達成するのに必要なガットクランプ４０の移動距離が減少する。電動事前テンション掛け器４８は組立部１２と一体であり、事前テンション掛け器ガットクランプ６２と事前テンション掛け器制御スイッチ６０から構成される。事前テンション掛け器制御スイッチ６０で、事前テンション掛け器のガットクランプ６２の開閉と事前テンション掛け器ガットクランプ６２の往復運動を制御する。事前テンション掛け器ガットクランプ６２は組立部１２から取り外し可能で、主ガットのテンション掛け中に組立部１２はネック延在部３４の下を通過する。
本発明は、ガット張り装置にラケットヘッドフレーム２８を取り付ける新規な装着システムも備えている。図１に示すように、この装着システムは、リング３２の頂面に放射状に配置されている６つの与圧装着部１４を備えており、これらの装着部１４でラケットが保持され、ラケットの両側に圧力をかけてガットが張られる。各与圧装着部１４は、図２に示すように、ブロック６４、顎６６および止めねじ６８から成る。ブロック６４はリング３２の上面に固く取り付けられており、リングの外端と同一面にある。顎６６はブロック６４とラケットヘッドフレーム２８の間のリング３２に摺動可能に取り付けてある。
止めねじ６８はリング３２の上面に平行なねじの切られた穴にとめられる。顎６６が止めねじ６８の端部を受けているので、止めねじ６８を回転させると、ラケットヘッドフレーム２８に近づいたり離れたりするようリング３２上を横方向に顎６６が動き、ラケットヘッドフレーム２８の外端と噛み合わさったり離れたりする。
与圧装着部１４は、クロスガットが張られる前にクロスガットテンション効果を２倍にすることで、主ガットを張っている間にラケットヘッドフレームが歪むのを抑制する。
ラケットヘッドフレーム２８ののど端と遠心端にある１対の調整式止め具は、下方圧力をかけて、リング３２にラケットヘッドフレーム２８に保持する。
本発明の好ましい実施例の他の主構成要素は、図１に示すようなマイクロコンピュータおよびハウジング部１８である。コンピュータおよびハウジング部１８の内部空間にはマイクロコンピュータが入っており、ツールボックスとしても動作する。上記したように、コンピュータおよびハウジング部１８は、リング３２と支持支柱２２の間の機構インターフェースとしても動作する。これは、リング３２のネット延長部３４はコンピュータおよびハウジング部１８の上部に固く止められており、コンピュータおよびハウジング部１８は支持支柱３３の頂部に取り付けてあるからである。
コンピュータおよびハウジング部１８は制御パネル２０の機構上の支持部としても機能する。図２に示すように、制御パネル２０にはディジタル表示部７０および数値キーパッド７２を含まれている。数値キーパッド７２を使うと、作業員は望ましいテンション力をマイクロコンピュータに入力できる。ディジタル表示部７０は望ましいテンション力を示し、同時に、一方の組立部１２のテンション変換器４４により測定されたガット８０の現在のテンションを示す。制御パネル２０は、コンピュータおよびハウジング部１８に着脱可能であり、コンピュータおよびハウジング部１８の一方の側に装着して、右利きや左利きの作業員のために便宜をはかる。
図１に示すように、支持支柱２２は、入れ子式の高さ調整型の堅牢なチューブ状支柱である。円形リングクランプ７４は、支持支柱２２に備えてあり、任意の高さにガットを張るヘッドを固定する。支持支柱２２は、本発明の非回転固定具１０により座ったままの作業が初めて実用可能になったので、高さが調整できるように設計されている。
カウンターウエイトオフセット基台２４は、図１に示してあるように、非回転理論および構造から現れる本発明の他の重要な新規な構成要素である。座った状態での作業を実現可能にするため、ガット張り装置の下の床空間は、脚部構造に占められてない。すなわち、脚部は支持支柱２２の中心線から離れている。このため、カウンターウエイト効果によりガットを張るヘッドが傾くことはなくなる。図１に示すように、基台２４は、傾かないように装置を安定できるだけの重さの材料で形成されたＴ形状をしている。基台２４は、床に平行で、リング３２とは反対側に支持支柱２２の底部から延在するはり７６およびそのはり７６と直交し堅く接続されている横ばり７８を備えている。はり７６は支持支柱２２と着脱自在であり、輸送のためのガット張り装置の分解が容易になる。
本発明は、従来技術と比較するとより理解が高まるであろう。図４は、従来技術による通常のラケットガット張り装置の斜視図である。図４に示すように、従来技術によるガット張り装置の基本的な構造上の構成要素とは、回転ラケットヘッドフレーム保持固定具８２、外部テンション掛け器８４、１対の受動ガットクランプ８６、１対の外部支持部８８、複数の膨張防止側部支持部９０、支持支柱９２および中心軸から外れてない基台９４である。
作業図１、２、３非回転ラケットガット張り装置の使用方法は、現行の装置でガットを張る方法とはほぼ異なっている。したがって、以下に本発明の好ましい実施例のラケットのガット張りの方法を工程毎に記載する。
１．第１に、図２に示すように、ラケット２６は固定具１０に配置され、ラケットハンドル３０はネック延在部３４とマイクロコンピュータおよびハウジング部１８に置かれている。
２．次に、図２に示すように、各止め具１６は、ラケットヘッドフレーム２８ののど端および遠心端でラケットヘッドフレーム２８上でねじ留めされる。
３．各与圧装着部１４の止めねじ６８は、各与圧装着部１４の顎６６がラケットヘッドフレーム２８に圧力をかけるまで、ねじ留めされる。
４．次に、主ガット床を構成できるほど長いガットは、これからガット張りされようとする特定のラケットの製造者の指定開始点で結びがほどかれる。次に、すべての（垂直方向の）ガットが余裕をもってラケットヘッドフレーム２８に織り込まれて、主ガットのテンション掛けを始める前にゆるく織り込まれたガット床がラケットヘッドフレーム２８に完全に装着される。
５．主ガットがゆるくガット面に張られた後で、テンション掛けが始まる。最初に望ましい正味ガットテンション力が数値キーパッド７２で入力される。「目標」テンション力がディジタル表示７０に表示される。
６．サブトラック３６上を組立部１２を手動で摺動させ、ガットをテンション掛けするのに必要な方向に組立部１２を手動で回転させることで、一方の組立部１２を最初のテンション予定ガットに整合させる。
７．次に、手動機構５６を作動させて組立部１２をリング３２の所定の位置にロックする。
８．ガットがガットクランプ４０の空いた把持顎５２に挟まれるまで、最初のテンション予定ガットに向けて組立部１２のガットクランプ４０が手動で上方に動かされる。
９．次に、ガットクランプ４０のクランプ起動レバー５４が、最初の主ガットで把持顎５２を閉めるよう動かされる。
１０．組立部１２上の「引く」と示されたコンピュータ制御ボタン４６が押される。次いで、上記の工程５で入力された事前設定「目標」テンション力になるまで組立部１２が自動的にガットクランプ４０を引く。「目標」テンション力に達するまで、組立部１２が停止し、目標テンション力でガットを保持する。
１１．すべてのガットが目標のテンション力になるまでテンション掛けされるまで、上記の工程５ないし１０が、２つの組立部１２を交互に使用して残りの主ガットについて繰り返される。
１２．最後に、すべての主ガットが織り込まれた後で、主ガットを構成するのに必要な長さでガットが、ラケットヘッドフレームで縛られる。
１３．すべての主ガットが余裕をもって張られてその後テンション掛けされると、クロスガット張りやテンション工程が同様に実行される。最初に、クロスガットを構成するのに十分な長さのガットが、フレームのクロスガット開始点で縛られる。次に、すべてのクロス（水平）ガットはラケットヘッドフレーム２８にゆったりと織り込まれる。最初のクロスガットと第２のクロスガット間で、約１２インチのガットがラケットヘッドフレーム２８の外に、以後の工程で事前テンション掛け器４８によりガットを事前テンション掛けするのに使用されるループに残されている。ラケットヘッドフレーム２８を介して織り込まれたあらゆる以後のクロスガット間で、約２インチの長さのガットが、事前テンション掛けのためにラケットヘッドフレーム２８の外のループに残されている。
１４．工程１５を追加すると共に、各クロスガットにたいして工程５ないし８が繰り返される。
１５．工程９ないし１１における最終的なテンション掛けの前に、上記の工程１３の各クロスガットの端部でラケットヘッドフレーム２８の外に残されたガットループが事前テンション掛け器４８でクランプられて、事前設定制御スイッチ６０を動かすことで目標テンションの約７５％までテンション掛けされる。
１６．最後に、すべてのクロスガットをテンション掛けした後で、クロスガット床を構成するのに必要な長さでガットはラケットヘッドフレーム２８の近くで固く縛られる。
結論、変形例および発明の範囲本明細書に記載の設計の相乗作用により、すべての分野でガット張りの能率面で重要な利得も同時に達成できる。新しいテンション掛けおよびクランプシステム設計はどちらもテンション精度を改良して、ガットの過度の応力を除去する。
非回転ラケットシステムは、作業のしやすさ、装着の能率およびガット張りの単純化を一層促進する。これらすべては作業者の能率と速度を支援する。最後に、本発明は、その効果を喪失することなく可搬式装置として動さ可能である。こうした改良は、より高品質のガットの反応を産み出すシステムを作成し、ラケットのガット張りを以前より容易かつ退速にするよう統合されたものである。ガット張りの時間は、初めて、小売りの「待っている間のガット張り」サービスが実用的になる点まで短縮可能である。この結果は小売店に様々な利点をもたらす。たとえば、顧客がガット張りを待っている間に店で商品を見て回れるなどが挙げられる。本発明のマーケティング面での成功は、こうした顧客や小売店を喜ばせる特色により一層高まる。
上記の記載には多くの指定が含まれているが、本発明の範囲の制限としてではなく、好ましい実施例の例示として解釈されるべきである。他の多くの変形も可能である。たとえば、受動クランプ８６に単一の組立部１２を使用するなどである。本特許は、直接テンション部／非回転ラケット動作原理に基づく多くの可能な変形例をカバーしている。実際の変形例は以下のようである。
１．空気式、水圧式、下降錘式、バネおよび手動式線形アクチュエータ。
２．テンションの感知および帰還の代わりにドライバーの駆動力を変えることでガットテンションを制御する。たとえば、異なるガットテンション力を作成するように空気式または水式線形アクチュエータに応じて空気または流体圧力を測定する。
３．ラケットヘッドフレーム保持固定具に対してテンション掛けおよびクランプ組立部を位置づけ固定する様々な手段を備える。たとえば、リング内のあり継ぎおよびＴスロット保持トラック、テンション掛けおよび保持クランプ組立部を着脱自在に位置づけるリングの穴、および各部をリングに装着するクランプを備えたテンション掛けおよび保持クランプ組立部などである。
４．非回転／直接テンションシステムは、完全に自動化されたテンション掛けおよび保持クランプ組立部またはロボットのような関節のあるアーム、すなわち、ガット張りロボットによる自動織り込みおよびテンション用の最上の基礎部でもある。
５．アナログ帰還ループにより制御されたサーボモータ駆動線形アクチュエータから構成されたテンション掛けおよび保持クランプ組立部。
６．本発明の他の可能な実施例は、既存の装置の修正である。この修正では、従来の受動保持クランプがガットの実際のテンションを感知するよう修正され、クランプの移動によりそのテンションを調整する。変換方法では、従来の回転揺りかご構造によりこうしたハイブリッド装置が本発明により改良された作業のしやすさを備えられなかったので、この回転揺りかご構造は好ましい実施例とはならない。しかし、テンションの精度面では多大な利得が、本発明の直接テンション掛けの採用により達成できる。
７．本発明の他の可能な実施例は、従来の受動クランプシステムと組合せて使用された非回転ラケットヘッドフレーム保持固定具から成る装置である。こうした装置では、リングに関して移動可能な外部テンション掛け器または移動可能なローラと組み合わさった固定式外部テンション掛け器によりテンション掛けが実行される。本実施例では、好ましい実施例のもつ作業しやすさが得られるが、好ましい実施例もつテンションの精度は失われることになる。
本発明の意図と精神に基づく多くの実施例が可能である。したがって、本発明の範囲は例示の実施例により定められるものではなく、添付の請求項とその法的な等価物により定められるものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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