(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-06-28
(45)【発行日】2024-07-08
(54)【発明の名称】バドミントン用のラケットフレーム
(51)【国際特許分類】
A63B 49/10 20150101AFI20240701BHJP
A63B 102/04 20150101ALN20240701BHJP
【ＦＩ】
A63B49/10
A63B102:04
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2022134186
(22)【出願日】2022-08-25
(65)【公開番号】P2024030937
(43)【公開日】2024-03-07
【審査請求日】2023-03-28
(73)【特許権者】
【識別番号】000005935
【氏名又は名称】美津濃株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001195
【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】大友 隆行
(72)【発明者】
【氏名】鷲田 雄大
(72)【発明者】
【氏名】太田 映
(72)【発明者】
【氏名】山下 洋平
(72)【発明者】
【氏名】樋口 直矢
(72)【発明者】
【氏名】保富 大輔
【審査官】遠藤 孝徳
(56)【参考文献】
【文献】特許第４５１１６７５（ＪＰ，Ｂ２）
【文献】特開平１０－２８７４６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特許第２７５８３５４（ＪＰ，Ｂ２）
【文献】特開２００８－３６０７７（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第５３５８２６１（ＵＳ，Ａ）
【文献】特開２００７－５４２３２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－３５１７０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特許第６７８２１５４（ＪＰ，Ｂ２）
【文献】特開２０１１－１６１２２１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－１７０２１９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－１０７０５７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ６３Ｂ ４９／００ － ５１／１６
Ａ６３Ｂ １０２／０４
Ａ６３Ｂ ５９／００ － ５９／８０
Ａ６３Ｂ ６７／００ － ６９／４０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
環状のフェース部と、グリップ部と、
前記フェース部と前記グリップ部との間に配置されたシャフト部とを備え、
前記フェース部、前記グリップ部、および前記シャフト部は、
第１平面上に配置され、
前記フェース部の外周線に対して垂直な面である第１垂直面での前記フェース部の断面形状は、
第１中点と、
前記第１中点と接続される頂点と、
前記頂点と接続される端点と、
前記端点と接続される底点とを備え、
前記第１中点は前記第１平面上に配置され、
前記頂点は前記第１平面および前記第１垂直面に対して垂直な面である第２垂直面上に配置され、
前記底点は前記フェース部の前記断面形状において前記第２垂直面から最も離れた位置に配置され、
前記端点は前記フェース部の前記断面形状において前記第１平面から最も離れた位置に配置され、
前記端点および前記第１中点は前記第２垂直面からみて、前記底点が位置する領域に配置され、
前記第１平面から前記端点までの距離である第１幅は、前記第２垂直面から前記底点までの距離である第１距離に対して０．６倍以上１．１倍以下であり、
前記第２垂直面から前記端点までの距離である第２距離は、前記第１距離に対して０．５３倍以上０．７５倍以下であり、
前記第１平面から前記頂点までの距離である第２幅は、前記第１幅に対して０．４６倍以上０．５６倍以下であり、
前記フェース部の前記断面形状は、
前記第１中点と前記頂点とを接続する第１フレーム部と、
前記頂点と前記端点とを接続する第２フレーム部と、
前記端点と前記底点とを接続する第３フレーム部とを含み、
前記第１フレーム部の厚みは前記第２フレーム部の厚みより大きく、
前記第３フレーム部の厚みは前記第２フレーム部の厚みより大きい、バドミントン用のラケットフレーム。
【請求項2】
前記フェース部の前記断面形状は、前記第１垂直面上において前記第１平面を対称面とした面対称な形状である、請求項１に記載のバドミントン用のラケットフレーム。
【請求項3】
前記フェース部の前記断面形状は前記第１平面上に配置された第２中点を備え、前記第２中点は前記底点と接続され、
前記第２中点は、前記第２垂直面からみて前記底点が位置する領域に配置され、
前記第２垂直面から前記第２中点までの距離である第４距離は、前記第２垂直面から前記第１中点までの距離である第３距離より大きく、
前記第４距離は前記第１距離より小さい、請求項１または請求項２に記載のバドミントン用のラケットフレーム。
【請求項4】
前記第３距離は前記第１距離に対して０．１６倍以下である、請求項３に記載のバドミントン用のラケットフレーム。
【請求項5】
前記フェース部の前記断面形状は、前記頂点と前記端点とを接続する第２フレーム部と、
前記底点と前記第２中点とを接続する第４フレーム部とを含み、
前記第４フレーム部の厚みは前記第２フレーム部の厚みより大きい、請求項３に記載の
バドミントン用のラケットフレーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、バドミントン用のラケットフレームに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、テニスラケットなど、打球部にガットを張って使用するラケットおよび当該ラケットを構成するラケットフレームが知られている。これらのラケットでは、打球時における反発性を向上させるために、ラケットフレームの変形を促すものが提案されている（例えば、特開２０１９－１０７０５７号公報参照）。特開２０１９－１０７０５７号公報では、ガット保護体を嵌める第１溝の他に、ラケットフレームの変形を促す第２溝が設けられたラケットフレームが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１９－１０７０５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特開２０１９－１０７０５７号公報に開示されたラケットフレームは、製造上において第２溝が形成されているため研磨や塗装の作業性が悪い。
【0005】
この発明は、上記のような課題を解決するために成されたものであり、この発明の目的は、製造上の手間を増やすことなく、反発性が高いバドミントン用のラケットフレームを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示に従ったバドミントン用のラケットフレームは、環状のフェース部とグリップ部とシャフト部とを主に備える。シャフト部は、フェース部とグリップ部との間に配置される。フェース部、グリップ部、およびシャフト部は、第１平面上に配置される。第１垂直面でのフェース部の断面形状は、第１中点と頂点と端点と底点とを備える。第１垂直面は、フェース部の外周線に対して垂直な面である。頂点は第１中点と接続される。端点は頂点と接続される。底点は端点と接続される。第１中点は第１平面上に配置される。頂点は第２垂直面上に配置される。第２垂直面は第１平面および第１垂直面に対して垂直な面である。底点はフェース部の断面形状において第２垂直面から最も離れた位置に配置される。端点はフェース部の断面形状において第１平面から最も離れた位置に配置される。端点および第１中点は第２垂直面からみて、底点が位置する領域に配置される。第１幅は、第１距離に対して０．６倍以上１．１倍以下である。第１幅は第１平面から端点までの距離である。第１距離は第２垂直面から底点までの距離である。第２距離は第１距離に対して０．５３倍以上０．７５倍以下である。第２距離は第２垂直面から端点までの距離である。第２幅は、第１幅に対して０．４６倍以上０．５６倍以下である。第２幅は第１平面から頂点までの距離である。
【0007】
上記によれば、製造上の手間を増やすことなく、反発性が高いバドミントン用のラケットフレームを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】実施の形態１に係るバドミントン用のラケットフレームの平面図である。
【図2】実施の形態１に係るバドミントン用のラケットフレームの側面図である。
【図4】バドミントン用のラケットフレームの解析モデルである。
【図5】バドミントン用のラケットフレームの解析モデルである。
【図6】バドミントン用のラケットフレームの剛性の解析結果である。
【図7】バドミントン用のラケットフレームの剛性の解析結果である。
【図8】バドミントン用のラケットフレームの剛性の解析結果である。
【図9】バドミントン用のラケットフレームの剛性の解析結果である。
【図10】バドミントン用のラケットフレームのモデルの形状を示すグラフである。
【図11】実施の形態１に係るバドミントン用のラケットフレームの変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、特に言及しない限り、以下の図面において同一または対応する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。
【0010】
（実施の形態１）
＜バドミントン用のラケットフレームの構成＞
図１は、実施の形態１に係るバドミントン用のラケットフレーム１の平面図である。図２は、図１のバドミントン用のラケットフレーム１の側面図である。図３は、図１の線分ＩＩＩ－ＩＩＩにおける断面図である。
＜バドミントン用のラケットフレームの構成＞
図１は、実施の形態１に係るバドミントン用のラケットフレーム１の平面図である。図２は、図１のバドミントン用のラケットフレーム１の側面図である。図３は、図１の線分ＩＩＩ－ＩＩＩにおける断面図である。
【0011】
図１から図３に示されたバドミントン用のラケットフレーム１は、フェース部２とシャフト部３とグリップ部４とを主に備える。図１および図２に示されるように、フェース部２、シャフト部３、およびグリップ部４は第１平面Ａ上に配置される。つまり、フェース部２、シャフト部３、およびグリップ部４は、図１の第１方向Ｘから順に並んで同一平面上に配置される。フェース部２は、第２方向Ｙから見た平面視において周方向に延びるように形成された構造を持つ。つまり、フェース部２の形状は環状である。図２に示されるように、第２方向Ｙは、図１の第１方向Ｘと直交する方向である。異なる観点から言えば、第２方向Ｙは、フェース部２にガットが張られることにより形成される打球面７に直交する方向である。
【0012】
シャフト部３は、フェース部２とグリップ部４との間に配置される。シャフト部３は、グリップ部４およびフェース部２に接続されている。シャフト部３はグリップ部４の延在する方向である第１方向Ｘに沿って延びている。フェース部２およびシャフト部３は、たとえば繊維強化樹脂によって一体的に形成される管状構造を有している。グリップ部４では、たとえばグリップレザーなどが巻回被膜した状態となっている。グリップ部４の構造は基本的に中実であるが、管状構造であってもよい。
【0013】
図３に示されるように、第１垂直面Ｂでのフェース部２の断面形状６は、第１中点ｐ１と頂点ｐ２と端点ｐ３と底点ｐ４とを備える。第１垂直面Ｂは、第２方向Ｙからみたラケットフレーム１の平面視におけるフェース部２の外周線５ａに対して垂直な面である。つまり、第１垂直面Ｂは第１平面Ａに対して垂直な面である。以下、第１垂直面Ｂ上におけるフェース部２の断面形状６における、第１中点ｐ１、頂点ｐ２、端点ｐ３、および底点ｐ４の位置関係について説明する。なお、ここで言うフェース部２の断面形状６は、第２方向Ｙから見た平面視においてフェース部２の任意の周方向位置における部分の断面形状を意味する。ここでは、図１の線分ＩＩＩ－ＩＩＩにおける断面でのフェース部２の断面形状について説明する。
【0014】
フェース部２の断面形状６は、第１フレーム部６ａと第２フレーム部６ｂと第３フレーム部６ｃとを含む。頂点ｐ２は、第１フレーム部６ａを介して第１中点ｐ１と接続される。端点ｐ３は、第２フレーム部６ｂを介して頂点ｐ２と接続される。底点ｐ４は、第３フレーム部６ｃを介して端点ｐ３と接続される。第１中点ｐ１および底点ｐ４は第１平面Ａ上に配置される。頂点ｐ２は、図３に示されるように、第２垂直面Ｃ上に配置される。第２垂直面Ｃは、第１平面Ａおよび第１垂直面Ｂに対して垂直な面である。つまり、第２方向Ｙから見た平面視におけるフェース部２の外周線５ａと第１垂直面Ｂが交差する点が、頂点ｐ２である。そして、第２方向Ｙから見た平面視におけるフェース部２の内周線５ｂと第１垂直面Ｂが交差する点が、底点ｐ４である。つまり、底点ｐ４は、フェース部２の断面形状６において第２垂直面Ｃから最も離れた位置に配置される。端点ｐ３は、フェース部２の断面形状６において第１平面Ａから最も離れた位置に配置されている。端点ｐ３および第１中点ｐ１は第２垂直面Ｃからみて、底点ｐ４が位置する領域に配置される。上記の第１中点ｐ１、頂点ｐ２、端点ｐ３、底点ｐ４を備えたフェース部２の断面形状６は、第１垂直面Ｂ上において第１平面Ａを対称面とした面対称な形状である。なお、フェース部２の断面形状６は、必ずしも第１平面Ａを対称面とした面対称な形状でなくてもよい。たとえば、フェース部２の断面形状６は、第１平面Ａを境に形状が異なっていてもよい。
【0015】
また、第１方向Ｘに対して垂直な面上におけるフェース部２の一対の断面形状は、第１方向Ｘに対して垂直な面上において中心軸Ｒを点対称とした形状であってもよい。中心軸Ｒは、グリップ部４を通り、第１方向Ｘに沿って延びる第１平面Ａ上に配置される線である。ここで言うフェース部２の一対の断面形状は、フェース部２において中心軸Ｒに対して垂直な面と交差する２点の周方向位置における、一対のフェース部２の断面形状を意味する。たとえば、フェース部２の一対の断面形状は、図１の線分Ｑ－Ｑ間の範囲内におけるフェース部２の断面形状である。２点の周方向位置を互いに結ぶ線は第１方向Ｘに対して垂直である。上記一対の断面形状は、中心軸Ｒを軸中心として一方の断面形状が１８０°回転された時に、一方の断面形状が他方の断面形状に重なるような形状である。このようにすれば、一つのラケットで打球面７の表面および裏面それぞれにおける打球時の反発性およびコントロール性は同一にすることができる。
【0016】
一対の断面形状は、第１方向Ｘに対して垂直な面上において第３垂直面Ｅに対して鏡像対象であってもよい。第３垂直面Ｅは、中心軸Ｒを含み、第１平面Ａに垂直な面である。つまり、第１平面Ａと第３垂直面Ｅとの交線が中心軸Ｒとなる。
【0017】
図３に示されるように、フェース部２の断面形状６では、ガット保護体が配置可能な第１溝８ａが設けられている。第１溝８ａは一対の頂点ｐ２に囲まれるように形成される。第１溝８ａは第１中点ｐ１を底とする凹状の溝である。第１溝８ａは、第１平面Ａ上にフェース部２の外周に沿って形成されている。
【0018】
第１フレーム部６ａ、第２フレーム部６ｂ、および第３フレーム部６ｃは、それぞれ厚みｔ１、ｔ２，ｔ３を有する。厚みｔ１および厚みｔ３はそれぞれ、厚みｔ２より厚くてもよい。たとえば、当該ラケットフレーム１を製造する際に、フェース部２の断面形状６の中央部分である第１中点ｐ１および底点ｐ４にプリプレグを積層することで、厚みｔ１および厚みｔ３を厚みｔ２より大きくできる。こうすることで、打球時に荷重がかかる第１中点ｐ１および底点ｐ４における剛性を確保することができる。
【0019】
第１平面Ａから、端点ｐ３および頂点ｐ２のぞれぞれまでの距離を第１幅Ｗ１、第２幅Ｗ２とする。第２垂直面Ｃから、底点ｐ４、端点ｐ３、第１中点ｐ１のそれぞれまでの距離を第１距離Ｌ１、第２距離Ｌ２、第３距離Ｌ３とする。ラケットの種類によって、当該ラケットフレーム１の断面形状６におけるアスペクト比（Ｗ１／Ｌ１）が異なる。たとえばバドミントン用のラケットである場合、第１幅Ｗ１は、第１距離Ｌ１に対して０．６倍以上１．１倍以下である。上記のアスペクト比の範囲内において、第２幅Ｗ２、第２距離Ｌ２を適宜変更することで、打球時にフェース部２の断面形状６の撓みやすさが変わる。フェース部２の断面形状６が撓みやすくなることで、当該ラケットフレーム１における打球時の反発性が向上する。
【0020】
ここで、本実施の形態１に係るバドミントン用のラケットフレーム１の特徴は、フェース部２の断面形状６が撓みやすいような形状である点である。具体的には、第２距離Ｌ２は、第１距離Ｌ１に対して０．５３倍以上０．７５倍以下である。第２幅Ｗ２は、第１幅Ｗ１に対して０．４６倍以上０．５６倍以下である。このようにすれば、フェース部２の断面形状６は撓みやすくなり、打球時の反発性を向上したバドミントン用のラケットフレーム１を得ることができる。また、ラケットフレーム１の反発性を向上させるために追加の溝などを形成していないので、ラケットフレーム１を製造する上で当該追加の溝などを形成するための特殊な加工を施す必要が無い。そのため、当該ラケットフレーム１は製造上の手間を増やすことなく生産できる。
【0021】
＜作用効果＞
本開示に従ったバドミントン用のラケットフレーム１は、環状のフェース部２とグリップ部４とシャフト部３とを主に備える。シャフト部３は、フェース部２とグリップ部４との間に配置される。フェース部２、グリップ部４、およびシャフト部３は、第１平面Ａ上に配置される。第１垂直面Ｂでのフェース部２の断面形状６は、第１中点ｐ１と頂点ｐ２と端点ｐ３と底点ｐ４とを備える。第１垂直面Ｂは、フェース部２の外周線５ａに対して垂直な面である。頂点ｐ２は第１中点ｐ１と接続される。端点ｐ３は頂点ｐ２と接続される。底点ｐ４は端点ｐ３と接続される。第１中点ｐ１は第１平面Ａ上に配置される。頂点ｐ２は第２垂直面Ｃ上に配置される。第２垂直面Ｃは第１平面Ａおよび第１垂直面Ｂに対して垂直な面である。底点ｐ４はフェース部２の断面形状６において第２垂直面Ｃから最も離れた位置に配置される。端点ｐ３はフェース部２の断面形状６において第１平面Ａから最も離れた位置に配置される。端点ｐ３および第１中点ｐ１は第２垂直面Ｃからみて、底点ｐ４が位置する領域に配置される。第１幅Ｗ１は、第１距離Ｌ１に対して０．６倍以上１．１倍以下である。第１幅Ｗ１は第１平面Ａから端点ｐ３までの距離である。第１距離Ｌ１は第２垂直面Ｃから底点ｐ４までの距離である。第２距離Ｌ２は第１距離Ｌ１に対して０．５３倍以上０．７５倍以下である。第２距離Ｌ２は第２垂直面Ｃから端点ｐ３までの距離である。第２幅Ｗ２は、第１幅Ｗ１に対して０．４６倍以上０．５６倍以下である。第２幅Ｗ２は第１平面Ａから頂点ｐ２までの距離である。
本開示に従ったバドミントン用のラケットフレーム１は、環状のフェース部２とグリップ部４とシャフト部３とを主に備える。シャフト部３は、フェース部２とグリップ部４との間に配置される。フェース部２、グリップ部４、およびシャフト部３は、第１平面Ａ上に配置される。第１垂直面Ｂでのフェース部２の断面形状６は、第１中点ｐ１と頂点ｐ２と端点ｐ３と底点ｐ４とを備える。第１垂直面Ｂは、フェース部２の外周線５ａに対して垂直な面である。頂点ｐ２は第１中点ｐ１と接続される。端点ｐ３は頂点ｐ２と接続される。底点ｐ４は端点ｐ３と接続される。第１中点ｐ１は第１平面Ａ上に配置される。頂点ｐ２は第２垂直面Ｃ上に配置される。第２垂直面Ｃは第１平面Ａおよび第１垂直面Ｂに対して垂直な面である。底点ｐ４はフェース部２の断面形状６において第２垂直面Ｃから最も離れた位置に配置される。端点ｐ３はフェース部２の断面形状６において第１平面Ａから最も離れた位置に配置される。端点ｐ３および第１中点ｐ１は第２垂直面Ｃからみて、底点ｐ４が位置する領域に配置される。第１幅Ｗ１は、第１距離Ｌ１に対して０．６倍以上１．１倍以下である。第１幅Ｗ１は第１平面Ａから端点ｐ３までの距離である。第１距離Ｌ１は第２垂直面Ｃから底点ｐ４までの距離である。第２距離Ｌ２は第１距離Ｌ１に対して０．５３倍以上０．７５倍以下である。第２距離Ｌ２は第２垂直面Ｃから端点ｐ３までの距離である。第２幅Ｗ２は、第１幅Ｗ１に対して０．４６倍以上０．５６倍以下である。第２幅Ｗ２は第１平面Ａから頂点ｐ２までの距離である。
【0022】
このようにすれば、フェース部２の断面形状６は撓みやすくなり、打球時の反発性を向上したバドミントン用のラケットフレーム１を得ることができる。また、断面形状６を撓みやすくするために製造上において特別な加工を施さなくて済むため、当該ラケットフレーム１は製造上の手間を増やすことなく生産が可能となる。
【0023】
上記バドミントン用のラケットフレーム１において、フェース部２の断面形状６は、第１垂直面Ｂ上において第１平面Ａを対称面とした面対称な形状である。このようにすれば、一つのラケットで打球面７の表面および裏面それぞれにおける打球時の反発性およびコントロール性を同一にすることができる。
【0024】
上記バドミントン用のラケットフレーム１において、フェース部２の断面形状６は、第１フレーム部６ａと第２フレーム部６ｂとを含む。第１フレーム部６ａは第１中点ｐ１と頂点ｐ２とを接続する。第２フレーム部６ｂは頂点ｐ２と端点ｐ３とを接続する。第１フレーム部６ａの厚みｔ１は第２フレーム部６ｂの厚みｔ２より大きい。このようにすれば、打球時に荷重がかかる第１中点ｐ１における剛性を確保することができる。
【0025】
上記バドミントン用のラケットフレーム１において、第３距離Ｌ３は第１距離Ｌ１に対して０．１６倍以下である。このようにすれば、フェース部２の断面形状６における周長が短くなるため、当該ラケットフレーム１の軽量化を図ることができる。
【0026】
上記のような本実施の形態に係るバドミントン用のラケットフレーム１の効果を検証するために以下のような剛性解析を実施した。
【0027】
（解析例１）
＜解析モデル＞
図４および図５は当該解析で対象としたモデル１０である。当該モデル１０は、一対の端面部１１と側面部１２とから構成される。端面部１１の形状は、図３で示されるフェース部２の断面形状６から第１平面Ａを境にして半分に切った断面形状６を模擬している。側面部１２は、一対の端面部１１間の距離が４０ｍｍになるように、一対の端面部１１を接続している。つまり、当該モデル１０は、図３で示されるようなフェース部２の断面形状６を半分に切った形状が第３方向Ｚに４０ｍｍ伸びるように形成された形状である。当該モデル１０の断面形状におけるフレームの厚みは、一様に０．８ｍｍとした。なお、モデル１０の材料特性は表１のとおりである。なお、表１では左側から材料特性、当該材料特性の単位、材料特性の数値が記載されている。
＜解析モデル＞
図４および図５は当該解析で対象としたモデル１０である。当該モデル１０は、一対の端面部１１と側面部１２とから構成される。端面部１１の形状は、図３で示されるフェース部２の断面形状６から第１平面Ａを境にして半分に切った断面形状６を模擬している。側面部１２は、一対の端面部１１間の距離が４０ｍｍになるように、一対の端面部１１を接続している。つまり、当該モデル１０は、図３で示されるようなフェース部２の断面形状６を半分に切った形状が第３方向Ｚに４０ｍｍ伸びるように形成された形状である。当該モデル１０の断面形状におけるフレームの厚みは、一様に０．８ｍｍとした。なお、モデル１０の材料特性は表１のとおりである。なお、表１では左側から材料特性、当該材料特性の単位、材料特性の数値が記載されている。
【0028】
【表1】
【0029】
上記のモデル１０において、アスペクト比を一定にする一方、無次元距離ｌおよび無次元幅ｗを変えて、各断面形状における剛性を検討した。なお、無次元距離ｌ（単位：％）は、第２距離Ｌ２を第１距離Ｌ１で除した値である。無次元幅ｗ（単位：％）は、第２幅Ｗ２を第１幅Ｗ１で除した値である。
【0030】
＜解析条件１＞
図４に示されるように、本解析条件は片持ち梁を想定した条件である。具体的には、モデル１０の端面部１１ａを完全拘束した状態で、他端の端面部１１ｂを構成する各要素に等しく荷重Ｆ１を加えた。端面部１１ｂを構成する各要素に等しく加えられた荷重Ｆ１の合力は１０Ｎである。荷重Ｆ１は、図３の第１中点ｐ１から底点ｐ４に向かう方向に対応する方向に加えた。このようにすることで、端面部１１ｂを構成する各要素における変位量の平均を曲げ変位量として評価した。
図４に示されるように、本解析条件は片持ち梁を想定した条件である。具体的には、モデル１０の端面部１１ａを完全拘束した状態で、他端の端面部１１ｂを構成する各要素に等しく荷重Ｆ１を加えた。端面部１１ｂを構成する各要素に等しく加えられた荷重Ｆ１の合力は１０Ｎである。荷重Ｆ１は、図３の第１中点ｐ１から底点ｐ４に向かう方向に対応する方向に加えた。このようにすることで、端面部１１ｂを構成する各要素における変位量の平均を曲げ変位量として評価した。
【0031】
＜解析条件２＞
図５に示されるように、本解析条件では接続部１２ｂに一様に荷重Ｆ２を加えた時の解析を実施した。具体的には、モデル１０の接続部１２ａを拘束した状態で、接続部１２ｂに一様に単位線分あたりの荷重Ｆ２を加えた。接続部１２ｂに加えた荷重Ｆ２の合力は１０Ｎである。接続部１２ａおよび接続部１２ｂは、側面部１２上に設定された線である。接続部１２ｂは、図３のフェース部２の断面形状６の第１中点ｐ１に対応する。接続部１２ａは、図３のフェース部２の断面形状６の底点ｐ４に対応する。荷重Ｆ２は、接続部１２ｂから接続部１２ａに向かう方向に加えた。なお、本解析条件における拘束条件は、接続部１２ａ、１２ｂを軸中心とした回転方向の移動を許容している。つまり、接続部１２ａにおいて、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向における並進方向の移動が完全拘束され、Ｚ方向の回転のみがフリーとされる（ただし、Ｘ方向、Ｙ方向における回転は拘束される）。ただし、接続部１２ｂにおいて、Ｙ方向における移動、およびＺ方向における回転はフリーとされる。ここでいう、Ｙ方向は接続部１２ｂから接続部１２ａに向かう方向に対応する。Ｚ方向は第３方向Ｚに対応する。つまり、Ｘ方向は、Ｙ方向およびＺ方向に対して垂直な方向である。このようにすることで、接続部１２ｂを構成する各要素における変位量の平均を潰れ変位量として評価した。
図５に示されるように、本解析条件では接続部１２ｂに一様に荷重Ｆ２を加えた時の解析を実施した。具体的には、モデル１０の接続部１２ａを拘束した状態で、接続部１２ｂに一様に単位線分あたりの荷重Ｆ２を加えた。接続部１２ｂに加えた荷重Ｆ２の合力は１０Ｎである。接続部１２ａおよび接続部１２ｂは、側面部１２上に設定された線である。接続部１２ｂは、図３のフェース部２の断面形状６の第１中点ｐ１に対応する。接続部１２ａは、図３のフェース部２の断面形状６の底点ｐ４に対応する。荷重Ｆ２は、接続部１２ｂから接続部１２ａに向かう方向に加えた。なお、本解析条件における拘束条件は、接続部１２ａ、１２ｂを軸中心とした回転方向の移動を許容している。つまり、接続部１２ａにおいて、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向における並進方向の移動が完全拘束され、Ｚ方向の回転のみがフリーとされる（ただし、Ｘ方向、Ｙ方向における回転は拘束される）。ただし、接続部１２ｂにおいて、Ｙ方向における移動、およびＺ方向における回転はフリーとされる。ここでいう、Ｙ方向は接続部１２ｂから接続部１２ａに向かう方向に対応する。Ｚ方向は第３方向Ｚに対応する。つまり、Ｘ方向は、Ｙ方向およびＺ方向に対して垂直な方向である。このようにすることで、接続部１２ｂを構成する各要素における変位量の平均を潰れ変位量として評価した。
【0032】
なお、上記２つの解析条件において、いずれも微小変形を想定した線形静解析で実施した。
【0033】
＜解析結果＞
上記２つの条件下における解析結果を表２、図６、図７、図８、および図９に示す。各試料における剛性を、第１変位量ｒ１、第２変位量ｒ２、および第３変位量ｒ３で評価した。なお、第３変位量ｒ３は、第２変位量ｒ２を第１変位量ｒ１で除した値である。第１変位量ｒ１は、ＢＡＳＥ形状における曲げ変位量を１とした時の各試料の曲げ変位量である。第２変位量ｒ２は、ＢＡＳＥ形状における潰れ変位量を１とした時の各試料の潰れ変位量である。なお、ＢＡＳＥ形状において、無次元距離ｌが５０％であり、無次元幅ｗが５８％である。説明の便宜上、無次元距離ｌと無次元幅ｗとの関係で、各試料をグループＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅに分類した。ここで、ＢＡＳＥ形状は従来の一般的なラケットフレームの断面形状を考慮した基準形状として決定された。
上記２つの条件下における解析結果を表２、図６、図７、図８、および図９に示す。各試料における剛性を、第１変位量ｒ１、第２変位量ｒ２、および第３変位量ｒ３で評価した。なお、第３変位量ｒ３は、第２変位量ｒ２を第１変位量ｒ１で除した値である。第１変位量ｒ１は、ＢＡＳＥ形状における曲げ変位量を１とした時の各試料の曲げ変位量である。第２変位量ｒ２は、ＢＡＳＥ形状における潰れ変位量を１とした時の各試料の潰れ変位量である。なお、ＢＡＳＥ形状において、無次元距離ｌが５０％であり、無次元幅ｗが５８％である。説明の便宜上、無次元距離ｌと無次元幅ｗとの関係で、各試料をグループＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅに分類した。ここで、ＢＡＳＥ形状は従来の一般的なラケットフレームの断面形状を考慮した基準形状として決定された。
【0034】
【表2】
【0035】
無次元距離ｌと第１変位量ｒ１との関係を図６に示す。図６において、横軸が、無次元距離ｌ（単位：％）を示し、縦軸が第１変位量ｒ１（単位：－）を示す。無次元距離ｌと第２変位量ｒ２との関係を図７に示す。図７において、横軸が、無次元距離ｌ（単位：％）を示し、縦軸が第２変位量ｒ２（単位：－）を示す。無次元距離ｌと第３変位量ｒ３との関係を図８に示す。図８において、横軸が、無次元距離ｌ（単位：％）を示し、縦軸が第３変位量ｒ３（単位：－）を示す。無次元幅ｗと第２変位量ｒ２との関係を図９に示す。横軸が、無次元幅ｗ（単位：％）を示し、縦軸が第２変位量ｒ２（単位：－）を示す。
【0036】
ラケットフレーム１において、ラケットフレーム１の全体的な変形（曲げ）が抑制されつつ、局所的なひずみ（潰れ）が大きいときに、当該ラケットフレーム１の反発性は十分確保される。本解析において、当該ラケットフレーム１が上記の効果を有するために、潰れ変位量（第２変位量ｒ２）が大きい時にラケットフレーム１の反発性を向上させ得る。さらに、第２変位量ｒ２が第１変位量ｒ１より大きい場合に、ラケットフレーム１の反発性をより向上させ得る。具体的には、ラケットフレーム１の反発性が向上したといえる条件は、本解析において、第２変位量ｒ２が１以上である。さらに、第３変位量ｒ３が１以上であることが望ましい。つまり、第２変位量ｒ２は第１変位量ｒ１に対して大きい（ｒ２＞ｒ１）ことが望ましい。以上の条件を満たすのは表２からグループＡおよびグループＣに含まれる試料となっている。ただし、グループＣは無次元幅ｗが相対的に他のグループに対して大きい。その結果、打球時においてガットから伝達される衝撃によって発生しうる破損のリスクが増加する恐れがある。また、フェース部２の断面形状６の周長が大きくなるため、ラケットフレーム１の重量が増加してしまう。以上の２つの理由から、グループＡに含まれる試料の断面形状を有するラケットフレーム１がバドミントン用として好適である。図６から図９は表２をグラフ化したものである。
【0037】
図６から分かるように、無次元距離ｌが大きくなると第１変位量ｒ１は小さくなる。一方、図７から分かるように、無次元距離ｌが大きくなると第２変位量ｒ２は大きくなる。第２変位量ｒ２が１を超えるのは、無次元距離ｌが５３％以上になる時であることが分かる。無次元距離ｌが大きくなると、第１変位量ｒ１は小さくなり、第２変位量ｒ２は大きくなる。その結果、図８に示されるように、無次元距離ｌが大きくなると、第１変位量ｒ１に対する第２変位量ｒ２の割合である第３変位量ｒ３は大きくなる。また、図９から分かるように、無次元幅ｗが大きくなると、第２変位量ｒ２は大きくなる。第２変位量が１を超えるのは、無次元幅ｗが４６％以上になる時であることがわかる。
【0038】
無次元距離ｌと無次元幅ｗとの関係を図１０に示す。図１０において、横軸が、無次元距離ｌ（単位：％）を示し、縦軸が無次元幅ｗ（単位：％）を示す。ラケットフレーム１の製造上の制限を考慮して、反発性を向上させる無次元距離ｌと無次元幅ｗがとりえる範囲は、図１０で示した領域Ｄで示された領域である。無次元幅ｗについては、第１溝８ａが相対的に大きくなる（無次元幅ｗが大きくなる）ことでラケットフレーム１が潰れやすくなることから、無次元幅ｗは大きい方がラケットフレーム１の反発性が向上する。一方、無次元幅ｗが大きくなると、フェース部２の断面形状６の周長が大きくなり、ラケットフレーム１の重量が大きくなる。ラケットフレーム１の軽量化の観点から、無次元幅ｗの上限は５６％である。また、製造上の観点から、無次元距離ｌの上限は７５％である。つまり、領域Ｄは、無次元距離ｌおよび無次元幅ｗのそれぞれの上限とグループＡが存在する範囲とから決定される。すなわち、本実施の形態に係るフェース部２の断面形状６において、第２距離は、第１距離に対して０．５３倍以上０．７５倍以下である。第２幅は、第１幅に対して０．４６倍以上０．５６倍以下である。
【0039】
なお、軽量化の観点から、無次元距離ｌは６３％以下が好ましい。無次元幅ｗは、５１％以下が好ましい。これは、無次元幅ｗが大きいと、打球時においてガットから伝達される衝撃によって発生しうる破損のリスクが増加する恐れがあるためである。
【0040】
無次元距離ｌおよび無次元幅ｗが領域Ｄの範囲にあるフェース部２の断面形状６は必ずしもフェース部２の全周に亘って形成されてなくてもよい。図１に示されるように、第２方向Ｙから見た平面視において、無次元距離ｌおよび無次元幅ｗが領域Ｄの範囲にあるフェース部２の断面形状６が、例えばフェース部２のトップ部２ａあるいはサイド部２ｂのみに形成されていてもよい。トップ部２ａは、シャフト部３からみてフェース部２における最も離れた部分である。サイド部２ｂは、フェース部２上において、シャフト部３とトップ部２ａとの間に配置された部分である。
【0041】
ラケットフレーム１の軽量化の観点から、第３距離Ｌ３は第１距離Ｌ１に対して０．１６倍以下であることが好ましい。第１溝８ａの深さが小さい方が、フェース部２の断面形状６における周長が短くなるため、ラケットフレーム１を構成するフェース部２の体積を減少させてラケットフレーム１の軽量化を図ることができる。
【0042】
＜変形例の構成＞
図１１は、実施の形態１に係るバドミントン用のラケットフレーム１の変形例を示す断面図である。図１１は、図３に対応する。図１１に示されるバドミントン用のラケットフレーム１は、基本的には図１から図３に示されたバドミントン用のラケットフレーム１と同様の構成を備えるが、第２溝８ｂが設けられている点で異なる。
図１１は、実施の形態１に係るバドミントン用のラケットフレーム１の変形例を示す断面図である。図１１は、図３に対応する。図１１に示されるバドミントン用のラケットフレーム１は、基本的には図１から図３に示されたバドミントン用のラケットフレーム１と同様の構成を備えるが、第２溝８ｂが設けられている点で異なる。
【0043】
具体的には、図１１に示されるように、第１垂直面Ｂでのフェース部２の断面形状６は、第２中点ｐ５を備える。フェース部２の断面形状６は、第４フレーム部６ｄを含む。第２中点ｐ５は、第１平面Ａ上に配置される。第２中点ｐ５は、第４フレーム部６ｄを介して底点ｐ４と接続される。第２中点ｐ５は第２垂直面Ｃからみて、底点ｐ４が位置する領域に配置される。第２垂直面Ｃから第２中点ｐ５までの距離を第４距離Ｌ４とすると、第４距離Ｌ４は、第３距離Ｌ３より大きく、第１距離Ｌ１より小さい。フェース部２の断面形状６において、底点ｐ４は第２垂直面Ｃから最も離れた位置に配置されるため、第２垂直面Ｃから見て、第２中点ｐ５までの距離である第４距離Ｌ４は、底点ｐ４までの距離である第１距離Ｌ１より小さく、第１中点ｐ１までの距離である第３距離Ｌ３より大きい。第２中点ｐ５が第１平面Ａに配置されるため、第１平面Ａから見て底点ｐ４は端点ｐ３が位置する領域に配置される。つまり、第１平面Ａから見て、底点ｐ４は第２中点ｐ５と端点ｐ３との間に配置される。ただし、フェース部２の断面形状６において、端点ｐ３は第１平面Ａから最も離れた位置に配置されるため、第１平面Ａから底点ｐ４までの距離を第３幅Ｗ３とすると、第３幅Ｗ３は第１幅Ｗ１より小さくなる。
【0044】
第２溝８ｂは、一対の底点ｐ４に囲まれるように形成される。第２溝８ｂは第２中点ｐ５を底とした凹状の溝である。第２溝８ｂは、第１平面Ａ上にフェース部２の内周線５ｂに沿って形成されている。このように、内側に窪んだ溝である第２溝８ｂを設けることにより、打球面７に張られたガット面積が増加するため、ラケットフレーム１の反発性が向上する。
【0045】
第４フレーム部６ｄは、厚みｔ４を有する。厚みｔ４は厚みｔ２より厚くてもよい。こうすることで、打球時に荷重がかかる第２中点ｐ５における剛性を確保することができる。
【0046】
＜作用効果＞
上記バドミントン用のラケットフレーム１において、フェース部２の断面形状６は第２中点ｐ５を備える。第２中点ｐ５は第１平面Ａ上に配置される。第２中点ｐ５は底点ｐ４と接続される。第２中点ｐ５は第２垂直面Ｃからみて底点ｐ４が位置する領域に配置される。第４距離Ｌ４は第３距離Ｌ３より大きい。第４距離Ｌ４は、第２垂直面Ｃから第２中点ｐ５までの距離である。第３距離Ｌ３は第２垂直面Ｃから第１中点ｐ１までの距離である。第４距離Ｌ４は第１距離Ｌ１より小さい。
上記バドミントン用のラケットフレーム１において、フェース部２の断面形状６は第２中点ｐ５を備える。第２中点ｐ５は第１平面Ａ上に配置される。第２中点ｐ５は底点ｐ４と接続される。第２中点ｐ５は第２垂直面Ｃからみて底点ｐ４が位置する領域に配置される。第４距離Ｌ４は第３距離Ｌ３より大きい。第４距離Ｌ４は、第２垂直面Ｃから第２中点ｐ５までの距離である。第３距離Ｌ３は第２垂直面Ｃから第１中点ｐ１までの距離である。第４距離Ｌ４は第１距離Ｌ１より小さい。
【0047】
このようにすることで、フェース部２の断面形状６のでは、底点ｐ４側に第２中点ｐ５を含む第２溝８ｂが形成されるので、打球面７に張られたガット面積が増加し、当該ラケットフレーム１の反発性能が向上する。
【0048】
上記バドミントン用のラケットフレーム１において、フェース部２の断面形状６は第２フレーム部６ｂと第４フレーム部６ｄとを含む。第２フレーム部６ｂは、頂点ｐ２と端点ｐ３とを接続する。第４フレーム部６ｄは、底点ｐ４と第２中点ｐ５とを接続する。第４フレーム部６ｄの厚みｔ４は第２フレーム部６ｂの厚みｔ２より大きい。このようにすることで、打球時に荷重がかかる第２中点ｐ５における剛性を高めることができる。
【0049】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。矛盾のない限り、今回開示された実施の形態の少なくとも２つ以上を組み合わせてもよい。本開示の基本的な範囲は、上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均衡の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることを意図される。
【0050】
以下、本開示の諸態様を付記としてまとめて記載する。
（付記１）
環状のフェース部と、
グリップ部と、
前記フェース部と前記グリップ部との間に配置されたシャフト部とを備え、
前記フェース部、前記グリップ部、および前記シャフト部は、
第１平面上に配置され、
前記フェース部の外周線に対して垂直な面である第１垂直面での前記フェース部の断面形状は、
第１中点と、
前記第１中点と接続される頂点と、
前記頂点と接続される端点と、
前記端点と接続される底点とを備え、
前記第１中点は前記第１平面上に配置され、
前記頂点は前記第１平面および前記第１垂直面に対して垂直な面である第２垂直面上に配置され、
前記底点は前記フェース部の前記断面形状において前記第２垂直面から最も離れた位置に配置され、
前記端点は前記フェース部の前記断面形状において前記第１平面から最も離れた位置に配置され、
前記端点および前記第１中点は前記第２垂直面からみて、前記底点が位置する領域に配置され、
前記第１平面から前記端点までの距離である第１幅は、前記第２垂直面から前記底点までの距離である第１距離に対して０．６倍以上１．１倍以下であり、
前記第２垂直面から前記端点までの距離である第２距離は、前記第１距離に対して０．５３倍以上０．７５倍以下であり、
前記第１平面から前記頂点までの距離である第２幅は、前記第１幅に対して０．４６倍以上０．５６倍以下である、バドミントン用のラケットフレーム。
（付記２）
前記フェース部の前記断面形状は、前記第１垂直面上において前記第１平面を対称面とした面対称な形状である、付記１に記載のバドミントン用のラケットフレーム。
（付記３）
前記フェース部の前記断面形状は、
前記第１中点と前記頂点とを接続する第１フレーム部と、
前記頂点と前記端点とを接続する第２フレーム部とを含み、
前記第１フレーム部の厚みは前記第２フレーム部の厚みより大きい、付記１または付記２に記載のバドミントン用のラケットフレーム。
（付記４）
前記フェース部の前記断面形状は前記第１平面上に配置された第２中点を備え、
前記第２中点は前記底点と接続され、
前記第２中点は、前記第２垂直面からみて前記底点が位置する領域に配置され、
前記第２垂直面から前記第２中点までの距離である第４距離は、前記第２垂直面から前記第１中点までの距離である第３距離より大きく、
前記第４距離は前記第１距離より小さい、付記１から付記３のいずれか１項に記載のバドミントン用のラケットフレーム。
（付記５）
前記第３距離は前記第１距離に対して０．１６倍以下である、付記４に記載のバドミントン用のラケットフレーム。
（付記６）
前記フェース部の前記断面形状は、
前記頂点と前記端点とを接続する第２フレーム部と、
前記底点と前記第２中点とを接続する第４フレーム部とを含み、
前記第４フレーム部の厚みは前記第２フレーム部の厚みより大きい、付記４または付記５に記載のバドミントン用のラケットフレーム。
（付記１）
環状のフェース部と、
グリップ部と、
前記フェース部と前記グリップ部との間に配置されたシャフト部とを備え、
前記フェース部、前記グリップ部、および前記シャフト部は、
第１平面上に配置され、
前記フェース部の外周線に対して垂直な面である第１垂直面での前記フェース部の断面形状は、
第１中点と、
前記第１中点と接続される頂点と、
前記頂点と接続される端点と、
前記端点と接続される底点とを備え、
前記第１中点は前記第１平面上に配置され、
前記頂点は前記第１平面および前記第１垂直面に対して垂直な面である第２垂直面上に配置され、
前記底点は前記フェース部の前記断面形状において前記第２垂直面から最も離れた位置に配置され、
前記端点は前記フェース部の前記断面形状において前記第１平面から最も離れた位置に配置され、
前記端点および前記第１中点は前記第２垂直面からみて、前記底点が位置する領域に配置され、
前記第１平面から前記端点までの距離である第１幅は、前記第２垂直面から前記底点までの距離である第１距離に対して０．６倍以上１．１倍以下であり、
前記第２垂直面から前記端点までの距離である第２距離は、前記第１距離に対して０．５３倍以上０．７５倍以下であり、
前記第１平面から前記頂点までの距離である第２幅は、前記第１幅に対して０．４６倍以上０．５６倍以下である、バドミントン用のラケットフレーム。
（付記２）
前記フェース部の前記断面形状は、前記第１垂直面上において前記第１平面を対称面とした面対称な形状である、付記１に記載のバドミントン用のラケットフレーム。
（付記３）
前記フェース部の前記断面形状は、
前記第１中点と前記頂点とを接続する第１フレーム部と、
前記頂点と前記端点とを接続する第２フレーム部とを含み、
前記第１フレーム部の厚みは前記第２フレーム部の厚みより大きい、付記１または付記２に記載のバドミントン用のラケットフレーム。
（付記４）
前記フェース部の前記断面形状は前記第１平面上に配置された第２中点を備え、
前記第２中点は前記底点と接続され、
前記第２中点は、前記第２垂直面からみて前記底点が位置する領域に配置され、
前記第２垂直面から前記第２中点までの距離である第４距離は、前記第２垂直面から前記第１中点までの距離である第３距離より大きく、
前記第４距離は前記第１距離より小さい、付記１から付記３のいずれか１項に記載のバドミントン用のラケットフレーム。
（付記５）
前記第３距離は前記第１距離に対して０．１６倍以下である、付記４に記載のバドミントン用のラケットフレーム。
（付記６）
前記フェース部の前記断面形状は、
前記頂点と前記端点とを接続する第２フレーム部と、
前記底点と前記第２中点とを接続する第４フレーム部とを含み、
前記第４フレーム部の厚みは前記第２フレーム部の厚みより大きい、付記４または付記５に記載のバドミントン用のラケットフレーム。
【符号の説明】
【0051】
１ ラケットフレーム、２ フェース部、２ａ トップ部、２ｂ サイド部、３ シャフト部、４ グリップ部、５ａ 外周線、５ｂ 内周線、６ 断面形状、６ａ 第１フレーム部、６ｂ 第２フレーム部、６ｃ 第３フレーム部、６ｄ 第４フレーム部、７ 打球面、８ａ 第１溝、８ｂ 第２溝、１０ モデル、１１，１１ａ，１１ｂ 端面部、１２ 側面部、１２ａ，１２ｂ 接続部、Ａ 第１平面、Ｂ 第１垂直面、Ｃ 第２垂直面、Ｄ 領域、Ｅ 第３垂直面、Ｆ１，Ｆ２ 荷重、Ｌ１ 第１距離、Ｌ２ 第２距離、Ｌ３ 第３距離、Ｌ４ 第４距離、Ｗ１ 第１幅、Ｗ２ 第２幅、Ｗ３ 第３幅、Ｘ 第１方向、Ｙ 第２方向、Ｚ 第３方向、Ｒ 中心軸、ｌ 無次元距離、ｐ１ 第１中点、ｐ２ 頂点、ｐ３ 端点、ｐ４ 底点、ｐ５ 第２中点、ｒ１ 第１変位量、ｒ２ 第２変位量、ｒ３ 第３変位量、ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４ 厚み、ｗ 無次元幅。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】