JPS59225B2 - ラケットフレ−ムの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、テニス、スカツシユ、バドミントンウー等の
球技に使用するラケツトに関し、さらに詳細には熱可塑
性材料の射出成形によつてゲーム用ラケツトを製造する
方法に係るものである。

英国特許出願番号第７９０６５３３号（シリアル滝２０
１５８８６）明細書及び対応するペルキー特許第８７４
６７８号明細書には、ヘツド部とシヤフト部とから成り
、少なくともヘツド部は短フイラメント強化材料で補強
された熱可塑性材料の中空射出成形で作られ、ヘツド部
の外周に横たわる成形体の壁は内側支持部材によつてヘ
ツド部の内周に横たわる壁に連結され、ヘツド部内のス
トリング用孔は内側支持部材を貫通し、成形体の壁及び
支持部材が一体に形成されているゲーム用ラケツトフレ
ームが記載されている。

さらにまた、少なくともヘツド部は溶融コアのまわりに
熱可塑性材料を注入することによつて形成し、コアは注
入温度よりも低い融点を有し、かつコアはヘツド部の外
周に横たわる成形体の壁とヘツド部の内周に横たわる成
形体の壁との間に内側支持部材を提供し、成形体をセツ
トしてから温度をコアを溶か乏すには十分であるが成形
体を溶かしたり変形させたりするには不十分な温度にま
で上昇せしめてラケツトフレームを製造する方法が記載
されている〇ここで用いられる「短フイラメント強化材
料」とは、熱可塑性マトリツクス中にランダムに分散２
された短かい不連続長の繊維強化材料から成るものを意
味する。これは通常「たて繊維シート」とか「たて繊維
ストリツプ］と呼ばれる織布又はブレード形状に整列さ
れた単方向性の連続フイラメント強化材料から成るもの
に対比される用語である。本発明は、前記明細書に記載
された発明の改良に関するものである。

本発明は、フレームがヘツド部とシヤフト部とから成り
、少なくともヘツド部は溶融コアを所定３．のモールド
内部に位置決めしかつ前記コアとモールドの内壁との間
の空間内に熱可塑性材料を注入して作られ、前記コアは
注入温度よりも低い融点を有し、かつコアは多数の位置
決めラグを有する形状に作られ、前記位置決めラグは前
記モールドの内壁に衝合して前記コアを所要の位置に保
持し、モールドをセツトしてから温度をコアを溶かすに
は十分であるが成形体を溶かしたり変形させたりするに
は不十分な温度にまで上昇せしめてゲーム用ラケツトフ
レームを製造する方法を提供する。

ラグはその目的で設けられた凹所内でモールドの壁に衝
合することができる。ラグはモールド内の所要の中心位
置にコアを位置決めするのを可能にし、完成時のラケツ
トのストリングが位置する平面に対し平向な方向及び垂
直な方向の位置決めを補助するように設けることができ
る。

位置決めラグをモールドの壁に接触させて使用すること
は完成した成形体内に孔ができることになり、このこと
は従来の溶融コア成形技術においては通常大きな欠点と
考えられていたが、本発明においては化粧用及び実用的
な利点ともなることに注意されたい。一つの実施例にお
いては、ラグは成形されたヘツドループの内側及び外側
の両方に対応して位置決めされ、かつストリング用孔の
所望の位置に一致させることができ、これにより成形体
内に自動的に孔が設けられる。

これらのラグは、ストリング（糸）を切断するような孔
の縁ができる可能性を減らすために、ストリング用孔に
対して等高線状の端縁を提供するような形に作ることが
できる。この実施例では、内部補強材として固形ピラー
が中空成形体内部に形成されるように貫通孔を有するコ
アを形成し、ピラーをストリング用孔の位置の中間に位
置決めすることが望ましい。他の実施例においては、中
空成形産物は中空ピラーが中心に列をなして配置された
形の内側支持部材を有し、各ピラーはヘツド部のループ
の外周から内周まで伸びている。

これは、注入成形段階において、ピンを注入モールド内
に位置決めしてコアに形成された孔の中に通し、このピ
ンを孔の直径より小さく作ることによりプラスチツク材
料がピンのまわりに流れてピラーの壁を形成する。かく
して、ピラーは一体に成形される。ラケツトのストリン
グは容易にこの中空ピラーを通過できるから、この実施
例ではピラーの位置決めは所望のストリング用孔位置に
対応する。他の実施例においては、コアはフレームの側
壁から内側に伸びる一連の突起形状をした一体成形され
た支持部材を提供する形に作られる。

他の実施例においては、ラグがコア上に形成され、さら
に前述のいかなるラグをも追加することができ、これら
はコアがモールド内に位置した時に注入ポートに対して
コアの反対側に位置するようになつている。

注入ポートはフレームのヘツドループの内側にあること
が望ましいから、この実施例ではラグは各注入ポートに
隣接しかつコアの反対側にあることが望ましい。これに
よつて成形工程間のコアの移動に対する抵抗が最大とな
り、不均一な成形体ができる可能性が減少する。かくし
て、代表的な例では３つの注入ポートがあり、１つはヘ
ツドループの頂部にあとの２つは肩部の各側に位置し、
３つの位置に対応して３つのラグがある。しかしながら
、ヘツドループの外壁に対応してコアの側部に追加の移
動防止ラグを設けることが望ましいことが判明した。こ
のラグは注入圧力に抵抗するという用途を強調するため
に「移動防止ラグ」と呼んでいるが、本発明で用いられ
るすべてのラグは、位置決め作用と移動防止作用の両方
の機能を有することに注意されたい。ヘツドループの外
壁に対応するコアの側部上のこれらの移動防止ラグは、
その外端に頂点又は極をそれぞれ有する円錐又は半球形
状であることが望ましく、底面から頂点又は極までの高
さはそれらの底面の幅（例えば直径）よりも大きくない
ことが望ましい。テニスラケツトを製造するためのかか
る円錐状ラグの好適な寸法は、その底面の直径すなわち
幅が約４ｍｕ１高さが約３ｍ７７！である。コアは、他
の低融点材料を使うこともできるが、溶融可能金属が望
ましい。適当な金属としては、鉛とすずとビスマスとカ
ドミウムとの合金であるウツドメタルや商業的に入手可
能な例えば商品名ゼロペント（ＣｅｒｒＯｂｅｎｄ融点
約７０品Ｃ）、ゼロキャスト（ＣｅｒｒＯｃａｓｔ融点
１６０〜１７０℃））ゼロマトリックス（ＣｅｒｒＯｍ
ａｔｒｉｘ融点１６５〜１７５℃）等があげられる。コ
アは例えば重力鋳造やダイカストで作ることができ、後
者の方が望ましい。

溶融コアを用いることの基本的原理は、その融点は注入
モールド（射出成形）サイクルの実施される温度より低
いにもかかわらず、コアの熱伝達特性に基づき金属がそ
の融点に達する前に成形が行なわれるという点にある。

別のやり方として、コアは熱交換によつてその溶融を防
ぐように冷却することができる。成形されたフレームが
いつたん固まると、温度はコアを溶かすには十分である
が成形体を溶かしたり変形させたりするには不十分な温
度にまで上昇せしめられる。） フレームの横断面の形状は、円形、卵形又は長方形等の
好みの形状に作ることができる。

長方形断面はその箱形構造によつて重量に対する高い剛
性と強度とを保持できる点で望ましい。ヘツド部の外周
上に位置するフレーム壁の外面内に、ラケツトのカット
のストリング（糸）を収容しかつそれらを摩耗から守る
ための長手方向に伸びる溝を形成することが有利である
ことが判つた。従つて、前述の断面形状にはこのような
溝が設けられていることになる。フレームを成形する適
当な熱可塑性材料としては、ポリアミド、ポリカーボネ
ート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢ
Ｓ）、アセタール樹脂、ポリフエニレンオキサイド（Ｐ
ＰＯ）等が含まれる。

ＰＰＯのいわゆる修正グレードは、特に射出成形に適し
たものとして今日商業的に入手することができる。使用
されるプラスチツク材料はガラス繊維又はカーボン繊維
で強化することが望ましい。

強化手段としてはカーボン繊維が望ましく、カーボン繊
維を重量で１０〜４０％含んだ射出用混合材料が最適で
ある。ガラス繊維とカーボン繊維との混合物を使用する
こともできる。本発明の中空ラケツトフレームの壁の厚
みは、貫通位置で等しい必要はなく、実際この厚みを変
化できることが有用な利点でもある。

必要な強度対重量比を適切にし特性をバランスさせるた
めに、大きな厚み部分と小さな厚み部分とのいくつかの
領域を利用することができる。例えば、使用中にかなり
の応力が発生するフレームの肩部内での壁厚を大きくし
たり、衝撃抵抗を改良するためにヘツドループの頂部で
の厚みを大きくしたりすることができる。しかしながら
、フレームのまわりでこれらの特性を変えるには壁厚よ
りもむしろフレームの断面を変えた方がよく、モールド
が概ね均一な壁厚を有している場合には成形プロセスお
よびそれから後の回分焼なまし工程において行なうこと
が有利である。中空断面の実際寸法は、ラケツトの種類
すなわちテニス用かスカツシユ用かバドミントン用かに
よつて定められ、同様に壁厚も特定の球技における強度
重量比の要求に基づいて定まる。

この実際寸法は当業者ならばその経験に基づいて決定で
きよう。単なる一例をあげるとすれば、有用な壁厚は２
７１Ｌｍ１こ選ぶことができる。以下添付図面の実施例
を参照しながらさらに詳細に説明する。

第１図、第２図、第３図は、ラケツトフレームのヘツド
部上方の一部を成形するモールド１０の部分断面を表わ
している。

モールド１０は２つの半割形モールドプレー口１，１２
を含み、これらの部材はライン１０Ａに沿つて合わされ
ると（第２図、第３図）、所要の成形されたラケツトフ
レームに対応するモールド凹所１３を形成する。モール
ド凹所の内部には溶融コア１４が位置している。コア１
４にはその長さに沿つて離間した列状の対をなすラグ１
５が設けられ、各対の一方のラグは完成時のラケツトフ
レームの外壁に対応し、各対の他方のラグは内壁に対応
する。

ラグは完成ラケツトフレーム内のストリング用孔の所要
の位置に対応して位置決めされている。各ラグはヘツド
部１６を有し、ヘツド部１６はモールドプレート１１又
は１２の壁内の適当な形状の凹所１７内に位置し、かつ
首部１８によつて主コア本体部に連結されている。首部
１８は凹面に屈曲しており、これにより注入された熱可
塑性材料が空所１３を満たした時には、成形されたラケ
ツトフレームにラグ１５に対応してストリング用孔が自
動的に形成されるのみならず、これらのストリング用孔
は首部１８の凹面に対応して等高線状の端縁を有するこ
とになる。かくして、完成ラケツトのストリング用孔に
は急なあるいは鋭い端縁が生じない。コア１４はまたそ
の長さに沿つて間隔をあけた孔１９を有する。これらの
孔１９は注入の際に熱可塑性材料で満たされ、これによ
り成形されたラケツトフレーム内に固形の補強ピラーを
形成せしめる。第４図乃至第６図はそれぞれ第１図乃至
第３図に類似しているが、溶融コアの別の形状を示して
いる。

モールド１０は２つの半割部材１１，１２を含み、これ
らのプレートはライン１０Ａに沿つて合わされると（第
５図、第６図）、凹所１３を形成する。溶融コア２０は
凹所１３内に位置決めされ、２つの組のラグ２１，２２
を備えている。ラグ２１はコアの反対側上に列状に設け
られ、コアの正しい位置決めが行なわれて完成ラケツト
のストリングが位置する平面内に維持されることを可能
にする。ラグ２２も同様に組をなして設けられ、コアの
正しい位置決めが行なわれて完成ラケツトのストリング
が位置する平面に垂直な平面内に維持されることを可能
にする。

ラグ２１，２２は共に円錐形状をしており、それらの先
端はモールドの壁に接触している。

さらに他の実施例では、コアは第１図乃至第３図のタイ
プと第４図乃至第６図のタイプとの混合した形態とする
ことができる。本発明の方法に用いられるラグを有する
コアは、所望のラケツトフレームの形状に対応していか
なる形状をもとることができる。

成形されたフレームの１つの形状が第７図、第８図に示
されている。このフレームはストリング用のヘツドルー
プ２３とヘツド部をシヤフト部２５に連結するためのア
ーム２４とを有する。ヘツドループ２３は凹んだ溝２７
の中にストリング用孔２６を有する。シヤフト部２５の
端部から先のヘツド部２３から遠い側にはハンドル２８
が取付けられている。本発明による方法で作られたフレ
ームは、ハンドルの追加やマーキングなどラケツトを完
成させるためのいくつかの好適な手段によつて加工され
仕上げられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるラケツトフレームのヘツドの一部
の成形方法を示す部分正面断面図、第２図は第１図の−
線に沿う断面図、第３図は第１図の−線に沿う断面図、
第４図は他の実施例による成形方法を示す部分正面断面
図、第５図は第４図の−線に沿う断面図、第６図は第４
図の一線に沿う断面図、第７図は成形されたラケツトフ
レームの正面図、第８図はその側面図である。 １０・・・・・・モールド、１１，１２・・・・・・半
割モールド、１３・・・・・・凹所、１４・・・・・・
コア、１５・・・・・・ラグ、２３・・・・・・ヘツド
部、２５・・・・・・シヤフト部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ フレームがヘッド部２３とシャフト部２５とから成
   り、少なくともヘッド部２３は溶融コア１４を所定のモ
   ールド１０内部に位置決めしかつ前記コアとモールド１
   １、１２の内壁との間の空間１３内に熱可塑性材料を注
   入して作られ、前記コアは注入温度よりも低い融点を有
   し、成形体をセットしてから温度をコアを溶かすには十
   分であるが成形体を溶かしたり変形させたりするには不
   十分な温度にまで上昇せしめてゲーム用ラケツトフレー
   ムを製造する方法であつて、前記コア１４は多数の位置
   決めラグ１５を有する形状に作られ、前記位置決めラグ
   は前記モールド１１、１２の内壁に衝合して前記コアを
   所定の位置に保持することを特徴とするラケツトフレー
   ムの製造方法。 ２ 前記コア１４は完成時のラケツトのストリングが位
   置する平面に対し平行な方向及び垂直な方向の両方の位
   置決めを補助するためのラグ２１、２２を有する形状に
   作られている特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 前記ラグ１５は対をなして設けられ、その一方は完
   成時の成形されたヘッドの内側に対応しその他方は外側
   に対応するように位置決めされ、各対は所要のストリン
   グ用孔２６の位置に対応し、これにより成形操作時にス
   トリング用孔が自動的に形成される特許請求の範囲第１
   項又は第２項記載の方法。 ４ 前記ラグ１５はストリング用孔に対して等高線状の
   端縁１８を与えるようになつている特許請求の範囲第３
   項記載の方法。 ５ 前記コアを貫通する孔１９が設けられ、これにより
   注入された熱可塑性材料は中空成形体の内側で内部補強
   材となる固形ピラーを形成し、このピラーはストリング
   用孔の位置の間に位置している特許請求の範囲第３項又
   は第４項記載の方法。 ６ 前記ラグの少なくともいくつかはモールドの中でモ
   ールドの注入ポートに隣接しかつコアの反対側上に位置
   決めされている特許請求の範囲第１項乃至第５項のいず
   れかに記載の方法。 ７ 前記ラグ２１、２２は円錐又は半球形状をしており
   、その先端に頂点又は極を有している特許請求の範囲第
   １項乃至第６項のいずれかに記載の方法。 ８ 底部から頂点までのラグ２１、２２の高さは底部の
   直径より大きくはない特許請求の範囲第１項記載の方法
   。 ９ 前記ラグ１５はモールド壁内の凹所１７内に位置し
   ている特許請求の範囲第１項乃至第８項のいずれかに記
   載の方法。 １０ 前記コア１４はダイカストによる金属合金で作ら
   れている特許請求の範囲第１項乃至第９項のいずれかに
   記載の方法。