(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の繊維強化樹脂層が積層された管状体からなるラケットフレームであって、
打球面の輪郭を形成するヘッド部と、このヘッド部から伸びて一端で互いに合流する２本のスロート部と、これらスロート部の合流地点からスロート部に連続して形成されたシャフト部と、このシャフト部に連続して形成されたグリップ部とを備え、
上記ヘッド部、スロート部、グリップ部のいずれかの繊維強化樹脂層の層間に、１０℃かつ１０Ｈｚにおけるｔａｎδが１．０以上４．０以下である塩素化ポリエチレンからなるシート状で、体積を０．０５ｃｍ３以上２０ｃｍ３以下とした振動吸収体を介在させていることを特徴とするラケットフレーム。
【請求項２】
上記ヘッド部では、打球面を時計面としてトップを１２時とすると１１時と１時の位置で、ヘッド部の管状体の打球面寄り側の部分にシート状の上記振動吸収体を上記繊維強化樹脂層の間に介在させている請求項１に記載のラケットフレーム。
【請求項３】
上記管状体が上記スロート部より合流して形成される上記グリップ部では、その中央の接合部が縦リブとなり、該縦リブを構成する繊維強化樹脂層間に上記振動吸収体が介在され、あるいは上記縦リブと中空をあけて挟む両側側部の繊維強化樹脂層間に上記振動吸収体が介在されている請求項１に記載のラケットフレーム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、硬式テニス、軟式テニス等の球技に用いられるラケットフレームに関するものであり、特に繊維強化樹脂層を備えた成形体からなるラケットフレームに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
硬式テニス用ラケットには古くは竹、軽金属等が用いられていたが、近年は繊維強化樹脂が主流である。繊維強化樹脂は比強度が高いので、強度が維持されたまま、テニスラケットの軽量化が図られる。また、繊維強化樹脂のテニスラケットは、量産にも適している。
【０００３】
ところで、プレーヤーがテニスラケットでボールを打撃すると、テニスラケットに振動が発生する。この振動はグリップを通じてプレーヤーの人体に伝わり、プレーヤーに不快感を与える。また、振動は、いわゆるテニスエルボーの原因とも考えられている。特に、打球面のうちスイートエリア以外の部分でボールが打撃された場合、激しい振動が発生し、プレーヤーに大きなダメージを与えることとなる。
【０００４】
前述の繊維強化樹脂からなるテニスラケットは金属製のテニスラケット等に比べて振動減衰性に優れるが、この繊維強化樹脂製のテニスラケットであっても振動減衰性は十分ではなく、今なおテニスエルボー等の問題は完全には解消されていない。しかも近年、繊維の高強度化及び高弾性化によって繊維強化樹脂製のテニスラケットにおいてさらなる軽量化が図られつつあるが、この軽量化に伴って振動減衰性が低下してしまうという傾向が見られる。繊維強化樹脂製のテニスラケットにおいても、振動減衰性のさらなる向上が望まれている。
【０００５】
特開平１０−３３７８１２号公報には、エポキシ樹脂をマトリックスとする繊維強化樹脂積層体にアイオノマー樹脂フィルムが介在したテニスラケットが開示されている。アイオノマー樹脂はエポキシ樹脂よりも振動減衰性に優れるので、アイオノマー樹脂フィルムが介在することにより、テニスラケットの振動減衰性が向上する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、アイオノマー樹脂フィルムが介在したテニスラケットであっても振動減衰性は未だ十分ではない。また、アイオノマー樹脂はエポキシ樹脂との密着性に劣るので、繰り返しの打撃によってアイオノマー樹脂フィルムが剥離を起こしてしまうことがある。剥離が起こると、テニスラケットの強度が低下してしまうこととなる。振動減衰性がさらに高められ、しかも層間剥離が起きにくいテニスラケットが望まれているのが実状である。
【０００７】
本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであり、振動減衰性に優れたラケットフレームを提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明は、複数の繊維強化樹脂層が積層された管状体からなるラケットフレームであって、
打球面の輪郭を形成するヘッド部と、このヘッド部から伸びて一端で互いに合流する２本のスロート部と、これらスロート部の合流地点からスロート部に連続して形成されたシャフト部と、このシャフト部に連続して形成されたグリップ部とを備え、
上記ヘッド部、スロート部、グリップ部のいずれかの繊維強化樹脂層の層間に、１０℃かつ１０Ｈｚにおけるｔａｎδが１．０以上４．０以下である塩素化ポリエチレンからなるシート状で、体積を０．０５ｃｍ３以上２０ｃｍ３以下とした振動吸収体を介在させ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。
【０００９】
このラケットフレームでは、成形体内に１０℃におけるｔａｎδが１．０以上である粘弾性材料からなる振動吸収体が介在しているので、この振動吸収体の作用によって振動減衰性が高められる。従って、人体に伝わる振動が抑えられ、プレーヤーに不快感を与えることが少なく、テニスエルボーの発生も抑制される。ｔａｎδが１．０未満であると、振動吸収体の振動減衰効果が十分には発現されないことがある。この観点から、ｔａｎδは１．２以上が好ましく、１．５以上がさらに好ましい。ｔａｎδが大きいほど振動減衰性が高まるので、本発明においてｔａｎδの上限は特には規定される必要はないが、ラケットフレームに使用し得る材料の入手上の理由から、ｔａｎδは、４．０以下、特には３．０以下、さらに特には２．０以下が好ましい。
【００１０】
振動吸収体のｔａｎδは、粘弾性測定装置（島津製作所社の粘弾性スペクトロメーター「ＤＶＡ２００改良型」）によって測定される。測定条件は、周波数が１０Ｈｚであり、治具が引張であり、昇温速度が２℃／ｍｉｎであり、初期歪みが２ｍｍであり、変位振幅がプラスマイナス１２．５μｍである。試験片（ダンベル）の寸法は、幅が４．０ｍｍであり、厚みが１．６６ｍｍであり、長さが３０．０ｍｍである。この試験片の両端５ｍｍずつがチャックされるので、試験片の変位部分の長さは２０．０ｍｍとなる。
【００１１】
振動吸収体の体積は、上記したように、０．０５ｃｍ3以上２０ｃｍ3以下とし、０．１ｃｍ3以上１５ｃｍ3以下が好ましい。体積が上記範囲未満であると、ラケットフレームの振動減衰性が十分には高められなくなってしまうことがある、逆に、体積が上記範囲を超えると、成形体内に振動吸収体を介在させるのが困難となってしまうことがある。
【００１２】
また、上記したように、本発明のラケットフレームの成形体は複数の繊維強化樹脂層が積層され、振動吸収体は繊維強化樹脂層の層間に介在させている。これにより、振動吸収体の離脱が防止される。なお、例えば振動吸収体が中空状の成形体の内壁表面に貼り付けられた場合でも、テニスラケットの振動減衰性は向上する。また、射出成形によって成形体が形成されたテニスラケットにおいて、振動吸収体が合成樹脂の肉内に埋設されたり中空状の成形体の内壁表面に貼り付けられた場合でも、テニスラケットの振動減衰性は向上する。
【００１３】
振動吸収体の形状をシート状としているため、振動吸収体を繊維強化樹脂層の層間に介在する際に製造が容易となる。
【００１４】
粘弾性材料の１０℃におけるｔａｎδを１．０以上とするには、粘弾性材料の主要ポリマーとして、それ自体のｔａｎδが大きなポリマーを用いればよい。それ自体のｔａｎδが大きなポリマーとしては、例えば塩素化ポリエチレン等が挙げられる。また、それ自体のｔａｎδがさほど大きくないポリマーであっても、これにオイル等の軟化剤を配合することにより、ｔａｎδが１．０以上の粘弾性材料を得ることができる。このような粘弾性材料としては、例えばポリノルボーネンにオイルが多量に配合されたもの等が挙げられる。１０℃におけるｔａｎδが１．０以上である粘弾性材料の具体例としては、東ソー社のエラステージＥＤシリーズ（商品名）等が挙げられる。これらの粘弾性材料のなかから、繊維強化樹脂層のマトリックス樹脂との密着に優れるものが選択されるのが好ましい。例えば、マトリックス樹脂がエポキシ樹脂である繊維強化樹脂層には、塩素化ポリエチレン製の振動吸収体が好ましい。マトリックス樹脂との密着性に優れる粘弾性材料が選択されることにより、振動吸収体の剥離が抑制される。
【００１５】
通常ラケットフレームは、打球面の輪郭を形成するヘッド部と、このヘッド部から伸びて一端で互いに合流する２本のスロート部と、これらスロート部の合流地点からスロート部に連続して形成されたシャフト部と、このシャフト部に連続して形成されたグリップ部とを備えている。これらのうち、ヘッド部に振動吸収体が介在している場合、主として面内二次減衰率（後に詳説される）が高められる。また、スロート部に振動吸収体が介在している場合、主として面外二次減衰率（後に詳説される）が高められる。さらに、グリップ部に振動吸収体が介在している場合、主として面外一次減衰率（後に詳説される）が高められる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、適宜図面を参照しつつ、本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態にかかるラケットフレームが示された正面図である。このラケットフレームは、ヘッド部３、２つのスロート部５、シャフト部７及びグリップ部９を備えている。ヘッド部３は打球面の輪郭を形成しており、その横断面形状は略楕円である。２つのスロート部５はいずれもその一端がヘッド部３から伸びており、他端で互いに合流している。シャフト部７は、２つのスロート部５が合流する箇所から伸びており、スロート部５と連続的にかつ一体的に形成されている。グリップ部９は、シャフト部７と連続的にかつ一体的に形成されている。ヘッド部３のうち２つのスロート部５、５に挟まれた部分は、ヨーク部１１である。このラケットフレームは、マトリックス樹脂がエポキシ樹脂であり、強化繊維がカーボン繊維である繊維強化樹脂層を備えた成形体から構成されており、中空である。このラケットフレームにストリングが張設され、グリップテープ、エンドキャップ等が取り付けられることにより、硬式テニス用のラケットとなる。
【００１７】
図２は図１のラケットフレームのヘッド部３が示された拡大正面図であり、図３は図２のIII−III線に沿った拡大断面図である。このヘッド部３の１時位置（打球面を時計の文字盤と見たときに、１時に短針が指す位置）１３ａ及び１１時位置１３ｂには、振動吸収体１５が介在している。図３から明らかなように、振動吸収体１５は、繊維強化樹脂層の層間に介在している。振動吸収体１５はシート状であり、ヘッド部３の内側寄りに設けられている。振動吸収体１５は塩素化ポリエチレン製であり、その１０℃におけるｔａｎδは１．５である。なお、振動吸収体１５は、ヘッド部３の内壁面１７に貼り付けられてもよい。このようにヘッド部３に振動吸収体１５が介在することにより、主として面内二次減衰率が高められる。
【００１８】
振動吸収体１５を繊維強化樹脂層の層間に介在させるには、マンドレルに複数枚のプリプレグシートを巻き付ける際に、プリプレグシート間に振動吸収体１５を挿入すればよい。なお、反応射出成形にて形成されるラケットフレームの場合は、繊維予備成形体内にあらかじめ振動吸収体１５を配置しておき、マトリックス樹脂を射出することによって、成形体内に振動吸収体１５を介在させることができる。
【００１９】
図４は、本発明の他の実施形態にかかるラケットフレームのヘッド部３が示された正面図である。このラケットフレームでは、ヘッド部３のうちヨーク部１１に振動吸収体１５が介在している。振動吸収体１５は、図３に示されたラケットフレームと同様、繊維強化樹脂層の層間に介在している。このようにヘッド部３に振動吸収体１５が介在することにより、主として面内二次減衰率が高められる。
【００２０】
図１から図３に示されたラケットフレームでは、ヘッド部３のうち１時位置１３ａ及び１１時位置１３ｂに振動吸収体１５が介在しており、また、図４に示されたラケットフレームでは、ヘッド部３のうちヨーク部１１に振動吸収体１５が介在しているが、ヘッド部３に介在する振動吸収体１５の位置はこれらのみには限定されない。例えば、トップ位置に振動吸収体１５が介在してもよい。また、４時位置と８時位置との２カ所に振動吸収体１５を設けてもよい。いずれの場合も、ラケットフレームの主として面内二次減衰率が高められる。
【００２１】
図５は本発明のさらに他の実施形態にかかるラケットフレームのスロート部５が示された正面図であり、図６は図５のVI−VI線に沿った拡大断面図である。スロート部５には、振動吸収体１５が介在している。図６から明らかなように、振動吸収体１５は、繊維強化樹脂層の層間に、全周に渡って介在している。なお、振動吸収体１５は、スロート部５の内壁面１９に貼り付けられてもよい。このようにスロート部５に振動吸収体１５が介在することにより、主として面外二次減衰率が高められる。
【００２２】
図７は本発明のさらに他の実施形態にかかるラケットフレームのグリップ部９が示された正面図であり、図８は図７のＶIII−ＶIII線に沿った拡大断面図である。グリップ部９には、振動吸収体１５が介在している。図８から明らかなように、振動吸収体１５は、グリップ部９の縦リブ２１の繊維強化樹脂層の層間に介在している。このようにグリップ部９に振動吸収体１５が介在することにより、主として面外一次減衰率が高められる。
【００２３】
図９は本発明のさらに他の実施形態にかかるラケットフレームのグリップ部９が示された正面図であり、図１０は図９のＸ−Ｘ線に沿った拡大断面図である。グリップ部９には、振動吸収体１５が２枚介在している。図１０から明らかなように、振動吸収体１５は、グリップ部９の両側の側部２３に沿うようにして繊維強化樹脂層の層間に介在している。このようにグリップ部９に振動吸収体１５が介在することにより、主として面外一次減衰率が高められる。
【００２４】
【実施例】
以下、実施例に基づき本発明の効果を明らかにするが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきものではないことはもちろんである。
【００２５】
［実施例１］
マトリックスがエポキシ樹脂であり、強化繊維がカーボン繊維であるプリプレグシートを、マンドレルに５枚巻き付けた。この際、１時位置と１１時位置とのプリプレグシートの層間に、長さ５ｃｍ、幅２．５ｃｍ、厚み０．２ｍｍの、塩素化ポリエチレン（１０℃におけるｔａｎδが１．５）製のシートを挿入した。マンドレルを抜いた後に成形体を金型内で加熱し、実施例１のラケットフレームを得た。このラケットフレームの重量は２２０ｇであり、バランスは３７０ｍｍであった。
【００２６】
［比較例１］
塩素化ポリエチレン製のシートに代えて、同寸法であって１０℃におけるｔａｎδが０．１であるアイオノマー樹脂（三井デュポンポリケミカル社の商品名「ハイミラン１６５２」）のシートを用いた他は実施例１と同様にして、比較例１のラケットフレームを得た。
【００２７】
［実施例２］
用いる塩素化ポリエチレン製シートの数を１枚とし、挿入位置をヨーク部とした他は実施例１と同様にして、実施例２のラケットフレームを得た。
【００２８】
［実施例３］
長さが５ｃｍで厚みが０．２ｍｍの塩素化ポリエチレン製シートをスロート部全周に渡って挿入した他は実施例１と同様にして、実施例３のラケットフレームを得た。
【００２９】
［比較例２］
塩素化ポリエチレン製のシートに代えて、同寸法であって１０℃におけるｔａｎδが０．１であるアイオノマー樹脂（三井デュポンポリケミカル社の商品名「ハイミラン１６５２」）のシートを用いた他は実施例３と同様にして、比較例２のラケットフレームを得た。
【００３０】
［実施例４］
長さが５ｃｍ、幅が１．５ｃｍ、厚みが２ｍｍの塩素化ポリエチレン製シートを用い、挿入位置をグリップ部の縦リブとした他は実施例１と同様にして、実施例４のラケットフレームを得た。
【００３１】
［実施例５］
長さが５ｃｍ、幅が１．５ｃｍ、厚みが２ｍｍの塩素化ポリエチレン製シートを２枚用い、挿入位置をグリップ部の両側の側部に沿う位置とした他は実施例１と同様にして、実施例５のラケットフレームを得た。
【００３２】
［比較例３］
塩素化ポリエチレン製シートを挿入しなかった他は実施例１と同様にして、比較例３のラケットフレームを得た。
【００３３】
［面外一次減衰率の測定］
各ラケットフレームを図１１（ａ）に示されるように紐２５で吊り下げ、ヘッド部３とスロート部５との合流地点に加速度ピックアップ計２７を取り付けた。そして、ヨーク部１１の中央部２９をインパクトハンマー（図示されず）で加振した。インパクトハンマー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と加速度ピックアップ計２７で計測した応答振動とから減衰率を算出し、面外一次減衰率とした。この結果が、下記の表１に示されている。
【００３４】
［面外二次減衰率の測定］
各ラケットフレームを図１１（ｂ）に示されるように紐２５で吊り下げ、シャフト部７に加速度ピックアップ計２７を取り付けた。そして、シャフト部７の加速度ピックアップ計２７の裏側の地点３１をインパクトハンマー（図示されず）で加振した。インパクトハンマー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と加速度ピックアップ計２７で計測した応答振動とから減衰率を算出し、面外二次減衰率とした。この結果が、下記の表１に示されている。
【００３５】
［面内二次減衰率の測定］
各ラケットフレームを図１１（ｃ）に示されるように紐２５で吊り下げ、ヘッド部３の側部の内側に加速度ピックアップ計２７を取り付けた。そして、スロート部５の外側地点３３をインパクトハンマー（図示されず）で加振した。インパクトハンマー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と加速度ピックアップ計２７で計測した応答振動とから減衰率を算出し、面内二次減衰率とした。この結果が、下記の表１に示されている。
【００３６】
［側圧剛性の測定］
図１２（ａ）に示されるように、固定台３５の上に、打球面が鉛直でかつシャフト部７の中心軸が水平となるようにラケットフレームを保持した。そして、ヘッド部３の側部３７から、加圧具３９によってヘッド部３に下向き荷重（８０ｋｇｆ）を加えた。この際の側部３７の鉛直方向における変形量で荷重を除して、側圧剛性とした。この結果が、下記の表１に示されている。
【００３７】
［平圧剛性の測定］
図１２（ｂ）に示されるように、トップ部４１近傍の第一支点４３とグリップエンド４５近傍の第二支点４７とで各ラケットフレームを保持した。そして、第一支点４３と第二支点４７との中間地点に、加圧具４９によって下向き荷重（８０ｋｇｆ）を加えた。この際の中間地点の鉛直方向における変形量で荷重を除して、平圧剛性とした。この結果が、下記の表１に示されている。
【００３８】
【表１】
0003734008.tif 000002
【００３９】
表１において、塩素化ポリエチレン製のシートが介在する各実施例のラケットフレームは、これが介在しない比較例３のラケットフレームよりも、振動減衰性に優れている。また、アイオノマー樹脂製のシートが介在する比較例１及び比較例２のラケットフレームでも振動減衰性の改善が見られるが、その程度は各実施例のラケットフレームには及ばない。これらの実験結果より、本発明のラケットフレームの優位性が確認された。
【００４０】
以上、硬式テニス用のラケットフレームを例として本発明が詳説されたが、本発明は、例えば軟式テニス用ラケットフレーム等の種々のラケットフレームに適用され得るものである。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のラケットフレームは振動減衰性に優れるので、このラケットフレームを用いるプレーヤーは打球時に振動による不快感を感じることが少なく、また、テニスエルボーの発生も抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、本発明の一実施形態にかかるラケットフレームが示された正面図である。
【図２】  図２は、図１のラケットフレームのヘッド部が示された拡大正面図である。
【図３】  図３は、図２のIII−III線に沿った拡大断面図である。
【図４】  図４は、本発明の他の実施形態にかかるラケットフレームのヘッド部が示された正面図である。
【図５】  図５は、本発明のさらに他の実施形態にかかるラケットフレームのスロート部が示された正面図である。
【図６】  図６は図５のＩＶ−ＩＶ線に沿った拡大断面図である。
【図７】  図７は、本発明のさらに他の実施形態にかかるラケットフレームのグリップ部が示された正面図である。
【図８】  図８は、図７のＶIII−ＶIII線に沿った拡大断面図である。
【図９】  図９は、本発明のさらに他の実施形態にかかるラケットフレームのグリップ部が示された正面図である。
【図１０】  図１０は、図９のＸ−Ｘ線に沿った拡大断面図である。
【図１１】  図１１（ａ）は面外一次減衰率の測定の様子が示された正面図であり、図１１（ｂ）は面外二次減衰率の測定の様子が示された正面図であり、図１１（ｃ）は面内二次減衰率の測定の様子が示された斜視図である。
【図１２】  図１２（ａ）は側圧剛性の測定の様子が示された正面図であり、図１２（ｂ）は平圧剛性の測定の様子が示された正面図である。
【符号の説明】
３      ヘッド部
５      スロート部
７      シャフト部
９      グリップ部
１１    ヨーク部
【図１】
0003734008.tif 000003
【図２】
0003734008.tif 000004
【図３】
0003734008.tif 000005
【図４】
0003734008.tif 000006
【図５】
0003734008.tif 000007
【図６】
0003734008.tif 000008
【図７】
0003734008.tif 000009
【図８】
0003734008.tif 000010
【図９】
0003734008.tif 000011
【図１０】
0003734008.tif 000012
【図１１】
0003734008.tif 000013
【図１２】
0003734008.tif 000014