JP4462670B2

JP4462670B2 - String using hollow filament

Info

Publication number: JP4462670B2
Application number: JP17816299A
Authority: JP
Inventors: 茂浅井
Original assignee: Yonex KK
Current assignee: Yonex KK
Priority date: 1999-06-24
Filing date: 1999-06-24
Publication date: 2010-05-12
Anticipated expiration: 2019-06-24
Also published as: JP2001000588A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テニス、バトミントン、スカッシュなどの各種ラケットに使用される、合成樹脂繊維を素材としたストリングに係り、特に反発能力と振動吸収性とを高めたストリングに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ラケットフレームの素材開発が進み、カーボン、グラファイト、チタン等で強化した強化樹脂が多用されており、ラケットは著しく軽量化されている。このラケットの軽量化によって、従来の、ラケットが重いことによって体に大きな負担がかかるという問題は解消されつつある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記軽量化に伴い、フレームは薄肉な剛直構造の傾向が強まり、これに伴い打球時のラケットの振動吸収性が低下して、肘への負担が無視できなくなりつつあって、テニスエルボ（肘を支える筋肉の炎症）等の対策を講じる必要が生じてきている。
【０００４】
このような背景の基、フレーム側の対策としては、従来よりフレームにシリコーンゴムなどでできたバイブレーションストッパーを装着すること等が行われているが、より振動吸収性の向上を図るために、ストリング自体の振動吸収性を向上させることが求められ始めている。ところが、このストリングの振動吸収性の向上は、ラケットにそもそも要求される反発能力の向上と二律背反の関係にあって、両者を両立させることは、以前からストリング用素材として一般に使用されている、中実フィラメントを多数束ねて形成したマルチフィラメント（以下、中実ストリングと記す）では困難であった。
【０００５】
本発明は、以上の課題を解決するものであって、その目的は、反発能力およびこの反発能力を長期に亘り維持する耐久性に優れ、かつ振動吸収性に富む中空フィラメントを用いたストリング（以下、中空ストリングと記す）を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために請求項１に示す発明は、長手方向に沿って内部に空孔が形成された１４０本以上の中空フィラメントを多数束ねて一体的に接着したマルチフィラメントの外周に樹脂コーティング層を形成したストリングであって、該ストリングの横断面中に占める前記空孔部の面積の割合（以下、ストリング中空率と記す）が３〜３０パーセントであることを特徴とする。
【０００７】
上記構成によれば、中実フィラメントに代えて、長手方向に沿って内部に空孔が形成された中空フィラメントを適用したので、反発能力および振動吸収性を共に向上することができる。すなわち、同一ストリング径で同一素材のストリングの反発能力については、ストリング内部に空孔が存在すると、打球時に生じるストリング長手方向荷重を受ける有効断面が前記空孔分だけ少なくなり、ストリングの長手方向伸びが大きくなるので、ストリングに蓄積される弾性エネルギーが大きくなる。そして、前記弾性エネルギーが大きくなると、ボールに与える運動エネルギーも大きくなるため、打球後のボールの速度も速くなり、反発能力は向上する。したがい、中空フィラメントの適用により反発能力を向上することができる。そして、振動吸収性については、前記中空フィラメントは中実フィラメントよりも打球時の局所的な凹み変形が生じやすく、打球時に発生する衝撃荷重をこの局所的な凹み変形によって吸収するので、中空フィラメントの適用により、振動吸収性を向上することができる。
【０００８】
また、前記ストリング中空率を３〜３０パーセントの範囲内に設定することにより、反発能力を向上させつつ、その初期の反発能力を長期に亘り持続することが可能になる。すなわち、同一ストリング径で同一素材のストリングにあっては、前記ストリング中空率が大きい程前記有効断面が少なくなるため、打球時のストリングの長手方向伸びは大きくなってストリングに蓄積される弾性エネルギーは大きくなる。つまり、ストリング中空率の増加に従い反発能力も増加し、３パーセント以上で顕著な効果が現れる。一方、ストリング中空率が３０パーセントを超えると、前記有効断面に作用する応力が大きくなって、繰り返し作用する応力による早期破損を生じ易くなる。すなわち、疲労破壊が生じやすくなり、結果、初期の反発能力を持続できなくなる。これ故、前記ストリング中空率を３〜３０パーセントの範囲内に設定することにより、反発能力の向上と耐久性（性能持続性）とを両立させ得る。
【０００９】
更には、中空フィラメントを多数束ねたマルチフィラメントを適用するので、前記中空フィラメント横断面中に占める空孔の面積の割合（以下、フィラメント中空率と記す）を調整することで、ストリング中空率を前記した３〜３０パーセントの範囲内の任意の値に容易に設定でき、特に、３０％近辺まで高く設定することが可能になる。
【００１０】
請求項２に示す発明は、長手方向に沿って内部に空孔が形成された１４０本以上の中空フィラメントを多数束ねて一体的に接着したマルチフィラメントからなる芯糸の外周に、多数の中実フィラメントからなる側糸を設けて一体的に接着し、該側糸の外周に樹脂コーティング層を形成したストリングであって、ストリング中空率が３〜３０パーセントであることを特徴とする。
【００１１】
上記構成によれば、前記多数の中空フィラメントからなる芯糸の外周に、多数の中実フィラメントからなる側糸を設けて一体的に接着し、さらにこの側糸の外周に樹脂コーティング層を形成したので、耐久性に乏しい前記中空フィラメントを前記側糸およびコーティング層で保護して、ストリングの耐久性の向上が図れる。また、芯糸が、前記多数の中空フィラメントからなるマルチフィラメントであるとともに、ストリング中空率が３〜３０％であるので、請求項１のストリングと同様の作用を奏することができる。
【００１２】
請求項３に示す発明は、長手方向に沿って内部に空孔が形成された１４０本以上の中空フィラメントと内部に空孔のない中実フィラメントとを多数束ねて一体的に接着したマルチフィラメントからなる芯糸の外周に、多数の中実フィラメントからなる側糸を巻き付けて一体的に接着し、該側糸の外周に樹脂コーティング層を形成したストリングであって、ストリング中空率が３〜３０パーセントであることを特徴とする。
【００１３】
上記構成によれば、前記芯糸を、中空フィラメントと中実フィラメントとを混合して束ねて形成しているので、両者の本数比率を変化させることによって、ストリング外径やフィラメント中空率は一定に維持して、ストリング中空率を自在に変化させることができ、反発能力および振動吸収性を自在に設定できて、ストリング設計の自由度が著しく向上する。
【００１４】
また、芯糸の外周に側糸を巻き付けて一体的に接着し、さらにこの側糸の外周に樹脂コーティング層を形成したので、請求項２のストリングと同様にその耐久性を向上することができる。
【００１５】
更には、芯糸が、中空フィラメントを含むマルチフィラメントであるとともに、ストリング中空率が３〜３０％であるので、請求項１のストリングと同様の作用も奏することができる。
【００１６】
ここで、請求項４に示す発明のように、請求項３記載のストリングにおいて、前記芯糸は、その中空フィラメントと中実フィラメントとをそれぞれ個別に複数組に分割して小束のマルチフィラメントに形成し、該小束のマルチフィラメントを撚り束ねて一体的に接着形成する構成とすることもできる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態につき、添付図面を参照して詳細に説明する。本発明に係るテニス用ストリングとして、その特性たる反発能力、耐久性を調査する目的で、第一〜第四実施形態のストリングを、およびその比較用として、従前の中実フィラメントからなるストリングである比較例１を試作した。図１〜５にその径方向断面図を各々示す。
【００１８】
更に、本発明に係るバトミントン用ストリングとして、その特性たる振動吸収性を調査する目的で、第五実施形態のストリングを、およびその比較用として、従前の中実フィラメントからなるストリングである比較例２を試作した。図６、７にその径方向断面図を各々示す。
【００１９】
図１に示す第一実施形態のストリング１は、中央に位置する略円柱状の芯糸３と、その芯糸３の外周に螺旋状に巻き付けられて、ナイロン共重合接着剤で一体的に接着された２２本の側糸５と、更にその外周に形成された樹脂コーティング層７とからなる三層構造であり、その外形は断面円形状である。
【００２０】
前記芯糸３は、５０４０デニールのマルチフィラメントであり、長手方向に沿って空孔３ａが形成されたナイロン６からなる断面矩形状の中空フィラメント３ｂを４２０本束ねて、ナイロン共重合接着剤で一体的に接着しながら１００回／ｍで撚りを与えて形成される。前記空孔３ａは円形状で、フィラメント横断面中に４つ形成されており、その横断面中に占める前記空孔の面積の割合（フィラメント中空率）は２０パーセントである。
【００２１】
前記側糸５は、内部に空孔のない７本の中実フィラメント５ｂからなり、その太さは２１０デニールに設定されている。この中実フィラメント５ｂは断面円形状である。この側糸５と後述する樹脂コーティング層７は、前記中空フィラメント３ｂとボールの直接接触を断って中空フィラメント３ｂを保護するもので、その耐久性を向上することができる。
【００２２】
前記最外層の樹脂コーティング層７は、ナイロン６樹脂を用いて押出しコーティングをして形成される。
【００２３】
以上の構造よりなる第一実施形態のストリング１は、直径１．２７ｍｍ、ストリング中空率１５パーセントに設定されている。
【００２４】
図２に示す第二実施形態のストリング１１は、中央に位置する略円柱状の芯糸１３と、その芯糸１３の外周に螺旋状に巻き付けられて、ナイロン共重合接着剤で一体的に接着された２０本の側糸５と、更にその外周に形成された樹脂コーティング層７とからなる三層構造であり、その外形は断面円形状である。
【００２５】
前記芯糸１３はマルチフィラメントであり、８４０デニールの第一小束フィラメント３ｃと同８４０デニールの第二小束フィラメント１５とを交互に各々３束ずつ隣接して束ねて、ナイロン共重合接着剤で一体的に接着しながら１００回／ｍで撚りを与えて形成される。この第一小束フィラメント３ｃは、中空フィラメント３ｂを７０本束ねて構成される。即ち、第一小束フィラメント３ｃは３束あるので、芯糸１３には中空フィラメントが総計２１０本束ねられている。また、第二小束フィラメント１５は、内部に空孔のない、ナイロン６からなる断面円形状の中実フィラメント１５ｂを１４０本束ねて構成される。前記中空フィラメント３ｂはナイロンからなる断面矩形状のフィラメントであり、長手方向に沿って空孔３ａが形成されている。そして、この空孔３ａは円形状でフィラメント横断面中に４つ形成されており、そのフィラメント中空率は２０パーセントである。
【００２６】
前記側糸５は、内部に空孔のない７本の中実フィラメント５ｂからなり、２１０デニールに設定されている。この中実フィラメント５ｂは断面円形状である。この側糸５と後述する樹脂コーティング層７は、前記中空フィラメント３ｂとボールの直接接触を断って中空フィラメント３ｂを保護するもので、その耐久性を向上することができる。
【００２７】
前記最外層の樹脂コーティング層７は、ナイロン６樹脂を用いて押出しコーティングをして形成されたものである。
【００２８】
以上の構造よりなる第二実施形態のストリング１１は、直径１．２７ｍｍ、ストリング中空率１０パーセントに設定されている。
【００２９】
図３に示す第三実施形態のストリング２１は、中央に位置する略円柱状の芯糸２３と、その外周に形成された樹脂コーティング層７とからなる二層構造であり、その外形は断面円形状である。
【００３０】
前記芯糸２３は１１７６０デニールのマルチフィラメントであり、長手方向に沿って空孔３ａが形成されたナイロン６からなる断面矩形状の中空フィラメント３ｂと、内部に空孔のない、ナイロン６からなる断面円形状中実フィラメント１５ｂとを複数本束ねて、ナイロン共重合接着剤で一体的に接着しながら１００回／ｍで撚りを与えて形成される。前記空孔３ａは円形状でフィラメント横断面中に４つ形成されており、そのフィラメント中空率は２０パーセントである。
【００３１】
前記外層の樹脂コーティング層７は、ナイロン６樹脂を用いて押出しコーティングをして形成される。この樹脂コーティング層７は、前記中空フィラメント３ｂとボールの直接接触を断って中空フィラメント３ｂを保護するもので、その耐久性を向上することができる。
【００３２】
以上の構造よりなる第三実施形態のストリング２１は、直径は１．２７ｍｍに、またストリング中空率は、中空フィラメントと中実フィラメントの本数比率を調整して３パーセントに設定されている。
【００３３】
図４に示す第四実施形態のストリング３１は、中央に位置する略円柱状の芯糸３３と、その外周に形成された樹脂コーティング層７とからなる二層構造であり、その外形は断面円形状である。
【００３４】
前記芯糸３３は１００８０デニールのマルチフィラメントであり、長手方向に沿って空孔３ａが形成されたナイロン６からなる中空フィラメント３ｂを複数本束ねて、ナイロン共重合接着剤で一体的に接着しながら１００回／ｍで撚りを与えて形成される。前記空孔３ａは円形状でフィラメント横断面中に４つ形成されており、そのフィラメント中空率は３０パーセントである。
【００３５】
前記外層の樹脂コーティング層７は、ナイロン６樹脂を用いて押出しコーティングをして形成される。この樹脂コーティング層７は、前記中空フィラメント３ｂとボールの直接接触を断って中空フィラメント３ｂを保護するもので、その耐久性を向上することができる。
【００３６】
以上の構造よりなる第四実施形態のストリング３１は、直径１．３５ｍｍ、ストリング中空率は概ね３０パーセントに設定されている。
【００３７】
図５に示す比較例１のストリング４１は、中央に位置する略円柱状の芯糸４３と、その芯糸４３の外周に螺旋状に巻き付けられて、ナイロン共重合接着剤で一体的に接着された２０本の側糸５と、更にその外周に形成された樹脂コーティング層７とからなる三層構造であり、その外形は断面円形状である。
【００３８】
前記芯糸４３は、５０４０デニールのマルチフィラメントであり、ナイロン６からなる中実フィラメント１５ｂを８４０本束ねて、ナイロン共重合接着剤で一体的に接着しながら１００回／ｍで撚りを与えて形成される。
【００３９】
前記側糸５は、７本の中実フィラメント５ｂからなり、２１０デニールに設定されている。この中実フィラメント５ｂは断面円形状である。
【００４０】
前記最外層の樹脂コーティング層７は、ナイロン６樹脂を用いて押出しコーティングをして形成される。
【００４１】
以上の構造よりなる比較例１のストリング４１は、直径１．２７ｍｍ、ストリング中空率０パーセントに設定されている。
【００４２】
図６に、第五実施形態のストリング５１としてバトミントン用ストリングを示す。このストリング５１は、中央に位置する略円柱状の芯糸５３と、その芯糸５３の外周に組紐状に製紐加工された１６本の側糸５５と、その側糸５５を包含して、その芯糸５３の外周に形成された樹脂コーティング層７とからなる略二層構造であり、その外形は断面円形状である。
【００４３】
前記芯糸５３は、１６８０デニールのマルチフィラメントであり、長手方向に沿って空孔３ａが形成されたナイロン６からなる断面矩形状の中空フィラメント３ｂを１４０本束ねて、ナイロン共重合接着剤で一体的に接着しながら１５０回／ｍで撚りを与えて形成される。前記空孔３ａは円形状でフィラメント横断面中に４つ形成されており、そのフィラメント中空率は１５パーセントである。
【００４４】
前記側糸５５は、３本の中実フィラメント５５ａからなり、９０デニールに設定されている。この中実フィラメント５５ａは断面円形状である。この側糸５５と後述する樹脂コーティング層７は、前記中空フィラメント３ｂとボールの直接接触を断って中空フィラメント３ｂを保護するもので、その耐久性を向上することができる。
【００４５】
前記外層の樹脂コーティング層７は、ナイロン６樹脂を用いて押出しコーティングをして形成される。
【００４６】
以上の構造よりなる第五実施形態のストリング５１は、直径０．７５ｍｍ、ストリング中空率８パーセントに設定されている。
【００４７】
図７に、比較例２として従前のバトミントン用ストリングを示す。このストリング６１は、中央に位置する略円柱状の芯糸６３と、その芯糸６３の外周に組紐状に製紐加工された１６本の側糸５５と、その側糸５５を包含して、外周に形成された樹脂コーティング層７とからなる略二層構造であり、その外形は断面円形状である。
【００４８】
前記芯糸６３は、１６８０デニールのマルチフィラメントであり、ナイロン６からなる中実フィラメント１５ｂを３４０本束ねて、ナイロン共重合接着剤で一体的に接着しながら１５０回／ｍで撚りを与えて形成される。
【００４９】
前記側糸５５は、３本の中実フィラメント５５ａからなり、９０デニールに設定されている。この中実フィラメント５５ａは断面円形状である。
【００５０】
前記外層の樹脂コーティング層７は、ナイロン６樹脂を用いて押出しコーティングをして形成される。
【００５１】
以上の構造よりなる比較例２のストリング６１は、直径０．７５ｍｍ、ストリング中空率０パーセントに設定されている。
【００５２】
上記のように、各ストリングとも概ね同一外径になるように揃えて試作し、テニス用ストリング５種類については反発能力および耐久性を、バトミントン用ストリング２種類については振動吸収性を調査した。
【００５３】
反発能力の調査方法は、前記テニス用ストリングをテニスラケット”ＳＲＱチタン７００（商品名：ヨネックス社製）”に前記ストリングを縦横共に５５ポンドに張設して、このテニスラケットに初速８０（ｋｍ／時）のボールを所定回数（１０発、５０００発）衝突させて、その時の衝突前後のボールの速度を高速ビデオカメラで測定し反発能力を評価した。
【００５４】
【表１】

【００５５】
表１に示す１０発目の反発係数の結果より、同一のストリング径にあっては、ストリング中空率が大きい程反発係数は大きくなる。これは、ストリング中空率が大きい方が、打球時に生じるストリング長手方向荷重を受ける有効断面が小さく、ストリングは長手方向に大きく伸びて、ストリングに蓄積される弾性エネルギーが大きくなるためである。また、ストリング中空率が３％の反発係数が０．４０であることから、少なくともストリング中空率は３％以上は必要である。
【００５６】
前記反発能力の持続性たる耐久性の評価指標として調査した、５０００発目の反発係数の結果を看ると、ストリング中空率が３０パーセントになると、１０発目と比較して著しく反発係数が低下しており、経時劣化していることがわかる。顕微鏡によりこのストリングの横断面を観察したところ、中空を形成している膜が破壊されていた。すなわち、これは、ストリング中空率が大きいと、ストリングに作用する応力に中空隔壁が耐えきらず、疲労破壊を生じやすくなるためと考えられる。このため、経時劣化を極力防止して長期に亘り初期の反発能力を維持するには、ストリング中空率は３０パーセント以下に留めてその上限値は３０パーセントとすることが望ましい。
【００５７】
尚、表１には結果を示してはいないが、ストリング中空率が３０パーセントを超えると、中空部の伸び変形の回復速度が遅くなり反発能力も低下傾向となる。このため、初期の反発能力の観点からもストリング中空率の上限値は３０パーセントに留めるのが望ましい。
【００５８】
以上の結果を考慮して、反発能力および耐久性の観点から好ましいストリング中空率は３〜３０パーセントの範囲内であることが明らかとなった。
【００５９】
振動吸収性に関しては、中空ストリングの効果をバトミントン用のストリングによって調査した。中空ストリングとして図６に示す第五実施形態、中実ストリングとしては図７に示す比較例２を用いて比較した。調査方法は、バトミントンラケット”チタン１０（商品名：ヨネックス社製）”に前記ストリングを縦２０ポンド、横３０ポンドに張設して、前記バトミントンラケットのフレームとシャフトが交叉するジョイント部に装着した加速度センサーによって、インパルスハンマーで衝撃を加えた後の振動を測定し、振動減衰性を評価した。図１０、図１１に実施形態５および比較例２の振動波形を、縦軸に加速度、横軸に時間をとって各々示す。中空ストリングの方が、振動減衰に要する時間が二分の一と著しく小さくなっていることがわかる。これは、打球時に発生する衝撃荷重を中空フィラメントの局所的な凹み変形によって吸収するためと考えられる。
【００６０】
以上より、ストリング中空率を３〜３０パーセントの範囲内にすると、従前の中実フィラメントのみからなるストリングと比較して、同一のストリング径にあっては、反発能力および振動吸収性を共に向上することができることが判明した。また、上記範囲であれば、前記反発能力も長期に亘り持続することができ、耐久性も低下し難いことが明らかとなった。
【００６１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
【００６２】
例えば、本実施形態においては、フィラメント素材としてナイロン６を使用したが、使用ラケットや打感等のプレーヤの要求仕様等、使用条件によって別素材を選定することもでき、ナイロン６６、ナイロン共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等も必要に応じて適用できる。
【００６３】
また、本実施形態においては、中空フィラメントとして外形が断面矩形状で四つの円形の空孔を有するフィラメントを使用したが、上記と同様に使用条件によって別形状のフィラメントを選定することもでき、例えば図９に示すように、外径が断面円形状で、中心に一つまたは前記中心軸対称に三つ若しくは四つの円形空孔が形成された中空フィラメント等を適宜選択して適用できる。
【００６４】
更には、本実施形態においては、前記空孔には何も充填しなかったが、色素を有する顔料や染料などを充填して、内部からストリングを着色しても良い。この場合空孔内部に前記顔料、染料を充填しているため、競技に使用しても色落ちすることなく、意匠的な効果を長期に亘り持続することができる。尚、この着色をストリング仕様の視認に使用しても良い。
【００６５】
また、前記空孔に粘性材を充填することにより、振動吸収性を一層向上することもできる。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に示す発明によれば、中実フィラメントに代えて１４０本以上の中空フィラメントを多数束ねたマルチフィラメントを適用したので、反発能力および振動吸収性を共に向上することができる。
また、ストリング中空率を３〜３０パーセントの範囲内に設定することにより、反発能力を向上させつつ、その初期の反発能力を長期に亘り持続することが可能になる。
更には、中空フィラメントを多数束ねたマルチフィラメントを適用するので、フィラメント中空率を調整することで、ストリング中空率を前記した３〜３０パーセントの範囲内の任意の値に容易に設定でき、特に、３０％近辺まで高く設定することが可能になる。
以上より、耐久性を落とさずに反発能力および振動吸収性を向上して、テニスエルボの発生を可及的に防止することができる。
【００６７】
請求項２に示す発明によれば、前記１４０本以上の多数の中空フィラメントからなる芯糸の外周に、多数の中実フィラメントからなる側糸を巻き付けて一体的に接着し、さらにこの側糸の外周に樹脂コーティング層を形成したので、耐久性に乏しい前記中空フィラメントを前記側糸およびコーティング層で保護して、ストリングの耐久性の向上が図れる。
また、芯糸が、前記多数の中空フィラメントからなるマルチフィラメントであるとともに、ストリング中空率が３〜３０％であるので、請求項１のストリングと同様の効果を奏することができる。
【００６８】
請求項３に示す発明によれば、前記芯糸を、１４０本以上の中空フィラメントと中実フィラメントとを混合して多数束ねて形成しているので、ストリング外径やフィラメント中空率は一定に維持してストリング中空率を自在に変化することができ、反発能力および振動吸収性を自在に設定できて、ストリング設計の自由度が向上する。
【００６９】
また、芯糸が、１４０本以上の多数の中空フィラメントを含むマルチフィラメントであるとともに、ストリング中空率が３〜３０％であるので、請求項１のストリングと同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる第一実施形態を示す径方向断面図である。
【図２】本発明にかかる第二実施形態を示す径方向断面図である。
【図３】本発明にかかる第三実施形態を示す径方向断面図である。
【図４】本発明にかかる第四実施形態を示す径方向断面図である。
【図５】比較例１として、従前のストリングを示す径方向断面図である。
【図６】本発明にかかる第五実施形態を示す径方向断面図である。
【図７】比較例２として、従前のストリングを示す径方向断面図である。
【図８】図６、図７における８−８線矢視の側面図である。
【図９】本発明に適用可能な中空フィラメントの径方向断面図である。
【図１０】本発明にかかる第五実施形態の振動吸収性を示す加速度の波形である。
【図１１】比較例２の振動吸収性を示す加速度の波形である。
【符号の説明】
１，１１，２１，３１，５１ストリング
３，１３，２３，３３，５３マルチフィラメントからなる芯糸
３ａ空孔
３ｂ断面矩形状中空フィラメント（中空フィラメント）
５，５５側糸
５ｂ，１５ｂ，５５ａ断面円形状中実フィラメント（中実フィラメント）
７樹脂コーテイング層
３ｃ第一小束フィラメント（小束のマルチフィラメント）
１５第二小束フィラメント（小束のマルチフィラメント）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a string made of synthetic resin fibers used for various rackets such as tennis, badminton, squash, and more particularly to a string with improved resilience and vibration absorption.
[0002]
[Prior art]
In recent years, the development of racket frame materials has progressed, and reinforced resins reinforced with carbon, graphite, titanium, and the like have been frequently used, and the racket has been significantly reduced in weight. With this weight reduction of the racket, the conventional problem that a heavy burden is placed on the body due to the heavy racket is being solved.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, along with the above weight reduction, the tendency of the frame to become thin and rigid structure has increased, and with this, the vibration absorption of the racket at the time of hitting is reduced, and the burden on the elbow is becoming negligible. It has become necessary to take measures such as inflammation of the muscles that support the elbow.
[0004]
As a countermeasure for the background and the frame side, a vibration stopper made of silicone rubber or the like has been conventionally attached to the frame, but in order to further improve vibration absorption, the string It has begun to be demanded to improve its own vibration absorption. However, this improvement in vibration absorption of the string is in a trade-off relationship with the improvement in the resilience required for the racket in the first place. It was difficult with a multifilament (hereinafter referred to as a solid string) formed by bundling a large number of real filaments.
[0005]
The present invention solves the above problems, and its object is to use a string (hereinafter referred to as a string) using a hollow filament that has excellent resilience and durability for maintaining the resilience over a long period of time and is rich in vibration absorption. , Referred to as a hollow string).
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve such an object, the invention shown in claim 1 is characterized in that holes are formed inside along the longitudinal direction. More than 140 A string in which a resin coating layer is formed on the outer periphery of a multifilament in which a large number of hollow filaments are bundled and bonded together, and the ratio of the area of the pores in the cross section of the string (hereinafter referred to as the string hollow ratio) Is 3 to 30 percent.
[0007]
According to the above configuration, instead of the solid filament, the hollow filament in which the voids are formed along the longitudinal direction is applied, so that both the resilience ability and the vibration absorption can be improved. In other words, regarding the resilience of strings of the same material with the same string diameter, if there are holes in the string, the effective cross-section that receives the load in the longitudinal direction of the string that occurs when the ball is hit is reduced by the amount of the holes, and the longitudinal direction of the string is extended. Increases, the elastic energy accumulated in the string increases. When the elastic energy increases, the kinetic energy applied to the ball also increases, so that the speed of the ball after hitting increases and the resilience ability improves. Therefore, the resilience ability can be improved by applying the hollow filament. As for vibration absorption, the hollow filament is more susceptible to local dent deformation at the time of hitting than the solid filament, and the impact load generated at the time of hitting is absorbed by this local dent deformation. By application, vibration absorbability can be improved.
[0008]
Further, by setting the string hollow ratio within a range of 3 to 30%, it is possible to improve the resilience ability and to maintain the initial resilience ability for a long period of time. That is, in the string of the same material with the same string diameter, the larger the string hollow ratio, the smaller the effective cross section, so the longitudinal elongation of the string at the time of hitting the ball becomes larger and the elastic energy accumulated in the string is growing. That is, as the string hollow ratio increases, the resilience increases, and a remarkable effect appears at 3% or more. On the other hand, when the string hollow ratio exceeds 30%, the stress acting on the effective cross section becomes large, and early breakage due to the repeatedly acting stress tends to occur. That is, fatigue failure tends to occur, and as a result, the initial resilience ability cannot be maintained. Therefore, by setting the string hollow ratio within the range of 3 to 30%, it is possible to achieve both improvement in resilience and durability (performance sustainability).
[0009]
Furthermore, since a multifilament in which a large number of hollow filaments are bundled is applied, the string hollow ratio can be reduced by adjusting the ratio of the area of pores in the hollow filament cross section (hereinafter referred to as the filament hollow ratio). Therefore, it can be easily set to an arbitrary value within the range of 3 to 30 percent, and in particular, it can be set as high as about 30%.
[0010]
In the invention shown in claim 2, holes are formed inside along the longitudinal direction. More than 140 A side yarn made of many solid filaments is provided on the outer periphery of a core filament made of multifilaments that are bundled and bonded together in a bundle, and a resin coating layer is formed on the outer circumference of the side yarn. The string hollow ratio is 3 to 30 percent.
[0011]
According to the above-described configuration, side threads made of a large number of solid filaments are provided on the outer circumference of the core yarn made of the hollow filaments and bonded together, and a resin coating layer is formed on the outer circumference of the side threads. Therefore, the hollow filament having poor durability can be protected by the side yarn and the coating layer, and the durability of the string can be improved. In addition, since the core yarn is a multifilament composed of the plurality of hollow filaments and the string hollow ratio is 3 to 30%, the same effect as the string of claim 1 can be obtained.
[0012]
In the invention shown in claim 3, holes are formed inside along the longitudinal direction. More than 140 A plurality of solid filaments are wound around the outer periphery of a core filament consisting of multifilaments that are bundled together and bundled together with a number of hollow filaments and solid filaments that do not have pores inside, and are integrally bonded. A string having a resin coating layer formed on the outer periphery of the side yarn, wherein the string hollow ratio is 3 to 30 percent.
[0013]
According to the above configuration, since the core yarn is formed by mixing and binding hollow filaments and solid filaments, the string outer diameter and the filament hollow ratio can be kept constant by changing the number ratio of both. The string hollow ratio can be freely changed, and the resilience and vibration absorption can be set freely, so that the degree of freedom in string design is significantly improved.
[0014]
Further, since the side yarn is wound around the outer periphery of the core yarn and bonded together, and the resin coating layer is formed on the outer periphery of the side yarn, the durability can be improved similarly to the string of claim 2. .
[0015]
Furthermore, since the core yarn is a multifilament including hollow filaments and the string hollow ratio is 3 to 30%, the same effect as the string of claim 1 can be obtained.
[0016]
Here, as in the invention shown in claim 4, in the string according to claim 3, the core yarn is divided into a plurality of sets of hollow filaments and solid filaments to form a small bundle of multifilaments. The small multi-filament multifilaments may be twisted and integrally bonded.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. As a string for tennis according to the present invention, the string of the first to fourth embodiments is used for the purpose of investigating its resilience and durability, and for comparison purposes, and is a string made of a conventional solid filament. Comparative Example 1 was prototyped. FIGS. 1 to 5 show radial cross-sectional views, respectively.
[0018]
Furthermore, as a string for badminton according to the present invention, the string of the fifth embodiment is used for the purpose of investigating vibration absorption as a characteristic, and for comparison, Comparative Example 2 is a string made of a conventional solid filament. Prototyped. FIGS. 6 and 7 show cross-sectional views in the radial direction.
[0019]
The string 1 of the first embodiment shown in FIG. 1 is a substantially cylindrical core yarn 3 located in the center, and is spirally wound around the outer periphery of the core yarn 3 and is integrally bonded with a nylon copolymer adhesive. It has a three-layer structure composed of 22 side threads 5 and a resin coating layer 7 formed on the outer periphery thereof, and the outer shape thereof is a circular cross section.
[0020]
The core yarn 3 is a multi-filament of 5040 denier, bundled 420 hollow filaments 3b made of nylon 6 having holes 3a formed along the longitudinal direction, and united with a nylon copolymer adhesive. It is formed by twisting at 100 times / m while being bonded. The holes 3a are circular and four are formed in the filament cross section, and the area ratio (filament hollow ratio) of the holes in the cross section is 20 percent.
[0021]
The side yarn 5 is composed of seven solid filaments 5b having no voids therein, and the thickness thereof is set to 210 denier. The solid filament 5b has a circular cross section. The side yarn 5 and a resin coating layer 7 to be described later protect the hollow filament 3b by cutting off the direct contact between the hollow filament 3b and the ball, and the durability can be improved.
[0022]
The outermost resin coating layer 7 is formed by extrusion coating using nylon 6 resin.
[0023]
The string 1 of the first embodiment having the above structure is set to have a diameter of 1.27 mm and a string hollow ratio of 15%.
[0024]
The string 11 of the second embodiment shown in FIG. 2 is a substantially cylindrical core yarn 13 located in the center, and is spirally wound around the outer periphery of the core yarn 13 and is integrally bonded with a nylon copolymer adhesive. It has a three-layer structure composed of 20 side threads 5 and a resin coating layer 7 formed on the outer periphery thereof, and the outer shape thereof is a circular cross section.
[0025]
The core yarn 13 Is a multifilament, the first small bundle filament 3c of 840 denier and the second small bundle filament 15 of the same 840 denier are alternately bundled adjacent to each other and bonded together with a nylon copolymer adhesive. However, it is formed by twisting at 100 times / m. This first one The small bundle filament 3c is configured by bundling 70 hollow filaments 3b. That is, since the first small bundle filament 3c has three bundles, a total of 210 hollow filaments are bundled in the core yarn 13. The second small bundle filament 15 is configured by bundling 140 solid filaments 15b made of nylon 6 and having no voids inside, and having a circular cross section. The hollow filament 3b is a filament having a rectangular cross section made of nylon, and a hole 3a is formed along the longitudinal direction. And this void | hole 3a is circular, and four are formed in the filament cross section, The filament hollow ratio is 20 percent.
[0026]
The side yarn 5 is composed of seven solid filaments 5b having no voids therein, and is set to 210 denier. The solid filament 5b has a circular cross section. The side yarn 5 and a resin coating layer 7 to be described later protect the hollow filament 3b by cutting off the direct contact between the hollow filament 3b and the ball, and the durability can be improved.
[0027]
The outermost resin coating layer 7 is formed by extrusion coating using nylon 6 resin.
[0028]
The string 11 of the second embodiment having the above structure is set to have a diameter of 1.27 mm and a string hollow ratio of 10%.
[0029]
The string 21 of the third embodiment shown in FIG. 3 has a two-layer structure comprising a substantially cylindrical core yarn 23 located at the center and a resin coating layer 7 formed on the outer periphery thereof, and the outer shape is a cross-sectional circle. Shape.
[0030]
The core yarn 23 is a multifilament of 11760 denier, and has a hollow filament 3b having a rectangular cross section made of nylon 6 in which holes 3a are formed along the longitudinal direction, and a cross section made of nylon 6 having no holes inside. A plurality of circular solid filaments 15b are bundled and twisted at 100 times / m while being integrally bonded with a nylon copolymer adhesive. The holes 3a are circular and four are formed in the cross section of the filament, and the hollowness of the filament is 20%.
[0031]
The outer resin coating layer 7 is formed by extrusion coating using nylon 6 resin. The resin coating layer 7 protects the hollow filament 3b by blocking the direct contact between the hollow filament 3b and the ball, and can improve the durability.
[0032]
The string 21 of the third embodiment having the above structure has a diameter of 1.27 mm, and the string hollow ratio is set to 3% by adjusting the ratio of the number of hollow filaments to solid filaments.
[0033]
The string 31 of the fourth embodiment shown in FIG. 4 has a two-layer structure consisting of a substantially cylindrical core yarn 33 located in the center and a resin coating layer 7 formed on the outer periphery thereof, and the outer shape is a cross-sectional circle. Shape.
[0034]
The core yarn 33 is a 1,080 denier multifilament, and bundles a plurality of hollow filaments 3b made of nylon 6 having holes 3a formed in the longitudinal direction, and integrally bonds with a nylon copolymer adhesive. It is formed by giving a twist at 100 times / m. The holes 3a are circular and four are formed in the cross section of the filament, and the hollowness of the filament is 30%.
[0035]
The outer resin coating layer 7 is formed by extrusion coating using nylon 6 resin. The resin coating layer 7 protects the hollow filament 3b by blocking the direct contact between the hollow filament 3b and the ball, and can improve the durability.
[0036]
The string 31 of the fourth embodiment having the above structure has a diameter of 1.35 mm and a string hollow ratio of approximately 30%.
[0037]
The string 41 of Comparative Example 1 shown in FIG. 5 is a substantially cylindrical core yarn 43 located in the center, and is wound spirally around the outer periphery of the core yarn 43 and integrally bonded with a nylon copolymer adhesive. Furthermore, it has a three-layer structure consisting of 20 side threads 5 and a resin coating layer 7 formed on the outer periphery thereof, and its outer shape is circular in cross section.
[0038]
The core yarn 43 is a 5040 denier multifilament, formed by bundling 840 solid filaments 15b made of nylon 6 and twisting them at 100 times / m while integrally bonding with a nylon copolymer adhesive. Is done.
[0039]
The side thread 5 is composed of seven solid filaments 5b and is set to 210 denier. The solid filament 5b has a circular cross section.
[0040]
The outermost resin coating layer 7 is formed by extrusion coating using nylon 6 resin.
[0041]
The string 41 of Comparative Example 1 having the above structure is set to have a diameter of 1.27 mm and a string hollow ratio of 0%.
[0042]
FIG. 6 shows a badminton string as the string 51 of the fifth embodiment. The string 51 includes a substantially cylindrical core yarn 53 located at the center, 16 side yarns 55 formed in a braid shape on the outer periphery of the core yarn 53, and the side yarns 55. It has a substantially two-layer structure consisting of a resin coating layer 7 formed on the outer periphery of the core yarn 53, and its outer shape is circular in cross section.
[0043]
The core yarn 53 is a 1680 denier multifilament, and bundles 140 hollow filaments 3b each having a rectangular cross section made of nylon 6 having holes 3a formed in the longitudinal direction, and united with a nylon copolymer adhesive. It is formed by giving a twist at 150 times / m while adhering. The holes 3a are circular and four are formed in the filament cross section, and the hollowness of the filament is 15%.
[0044]
The side yarn 55 includes three solid filaments 55a and is set to 90 denier. The solid filament 55a has a circular cross section. The side yarn 55 and the resin coating layer 7 to be described later protect the hollow filament 3b by cutting off the direct contact between the hollow filament 3b and the ball, and the durability can be improved.
[0045]
The outer resin coating layer 7 is formed by extrusion coating using nylon 6 resin.
[0046]
The string 51 of the fifth embodiment having the above structure is set to have a diameter of 0.75 mm and a string hollow ratio of 8%.
[0047]
FIG. 7 shows a conventional badminton string as Comparative Example 2. The string 61 includes a substantially cylindrical core thread 63 located at the center, 16 side threads 55 formed in a braid shape on the outer periphery of the core thread 63, and the side threads 55. It has a substantially two-layer structure consisting of a resin coating layer 7 formed on the outer periphery, and its outer shape is circular in cross section.
[0048]
The core yarn 63 is a 1680 denier multifilament, formed by bundling 340 solid filaments 15b made of nylon 6 and twisting them at 150 times / m while integrally bonding with a nylon copolymer adhesive. Is done.
[0049]
The side yarn 55 includes three solid filaments 55a and is set to 90 denier. The solid filament 55a has a circular cross section.
[0050]
The outer resin coating layer 7 is formed by extrusion coating using nylon 6 resin.
[0051]
The string 61 of Comparative Example 2 having the above structure is set to have a diameter of 0.75 mm and a string hollow ratio of 0%.
[0052]
As described above, prototypes were prepared so that each string had substantially the same outer diameter, and the resilience and durability were investigated for five types of tennis strings, and the vibration absorption was investigated for two types of badminton strings.
[0053]
The method for investigating the resilience ability is to tie the tennis string to a tennis racket “SRQ Titanium 700 (trade name: manufactured by Yonex Co., Ltd.)” and stretch the string to 55 pounds both vertically and horizontally. ) Was impacted a predetermined number of times (10 shots, 5000 shots), and the speed of the ball before and after the collision was measured with a high-speed video camera to evaluate the resilience ability.
[0054]
[Table 1]

[0055]
From the results of the tenth restitution coefficient shown in Table 1, the restitution coefficient increases as the string hollow ratio increases for the same string diameter. This is because when the string hollow ratio is larger, the effective cross section receiving the load in the longitudinal direction of the string generated at the time of hitting the ball is smaller, the string is greatly elongated in the longitudinal direction, and the elastic energy accumulated in the string is increased. Further, since the restitution coefficient when the string hollow ratio is 3% is 0.40, at least the string hollow ratio needs to be 3% or more.
[0056]
Looking at the result of the 5000th coefficient of restitution, which was investigated as an evaluation index of durability, which is the durability of the resilience ability, when the string hollow ratio is 30%, the coefficient of restitution is significantly lower than that of the 10th. It can be seen that it has deteriorated over time. When the cross section of this string was observed with a microscope, the film forming the hollow was broken. That is, if the string hollow ratio is large, it is considered that the hollow partition wall cannot withstand the stress acting on the string, and fatigue fracture is likely to occur. For this reason, in order to prevent deterioration over time as much as possible and maintain the initial resilience for a long period of time, it is desirable that the string hollow ratio is kept at 30% or less and the upper limit value is 30%.
[0057]
Although the results are not shown in Table 1, when the string hollow ratio exceeds 30%, the recovery rate of the elongation deformation of the hollow portion becomes slow and the resilience tends to decrease. For this reason, it is desirable to keep the upper limit of the string hollow ratio to 30% from the viewpoint of the initial resilience.
[0058]
Considering the above results, it has been clarified that the preferable string hollow ratio is in the range of 3 to 30 percent from the viewpoint of resilience and durability.
[0059]
Regarding vibration absorption, the effect of hollow strings was investigated with badminton strings. Comparison was made using the fifth embodiment shown in FIG. 6 as a hollow string and Comparative Example 2 shown in FIG. 7 as a solid string. The survey method was to install the string on the badminton racket “Titanium 10 (trade name: YONEX)” in a length of 20 pounds and a width of 30 pounds and attach it to the joint part where the frame and shaft of the badminton racket intersect. The vibration after applying an impact with an impulse hammer was measured by an acceleration sensor, and the vibration damping property was evaluated. 10 and 11 show the vibration waveforms of Embodiment 5 and Comparative Example 2, with the vertical axis representing acceleration and the horizontal axis representing time. It can be seen that the hollow string requires significantly less time for vibration damping by a factor of two. This is considered to absorb the impact load generated at the time of hitting the ball by local dent deformation of the hollow filament.
[0060]
From the above, when the string hollow ratio is in the range of 3 to 30%, both the resilience and vibration absorption are improved at the same string diameter as compared with the conventional string consisting of only solid filaments. It turns out that you can. In addition, it was found that the rebound capability can be maintained for a long time within the above range, and the durability is not easily lowered.
[0061]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this embodiment, A various deformation | transformation is possible in the range which does not deviate from the summary.
[0062]
For example, in the present embodiment, nylon 6 is used as the filament material. However, another material can be selected depending on the use conditions such as a player's required specifications such as racket and hit feeling, and nylon 66, nylon copolymer Polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, etc. can be applied as necessary.
[0063]
Further, in the present embodiment, a filament having a rectangular outer shape and having four circular holes is used as a hollow filament, but a filament having a different shape can be selected according to use conditions in the same manner as described above, for example, As shown in FIG. 9, a hollow filament having an outer diameter of a circular cross section and one or three or four circular holes formed symmetrically with respect to the central axis can be appropriately selected and applied.
[0064]
Furthermore, in the present embodiment, nothing is filled in the pores, but a pigment or dye having a pigment may be filled to color the string from the inside. In this case, since the pigment and dye are filled in the pores, the design effect can be maintained for a long time without fading even when used in competition. In addition, you may use this coloring for visual recognition of a string specification.
[0065]
In addition, vibration absorption can be further improved by filling the pores with a viscous material.
[0066]
【The invention's effect】
As explained above, according to the invention shown in claim 1, instead of a solid filament, More than 140 Since a multifilament in which a large number of hollow filaments are bundled is applied, both the resilience ability and vibration absorption can be improved.
In addition, by setting the string hollow ratio within a range of 3 to 30%, it is possible to improve the resilience ability and to maintain the initial resilience ability for a long period of time.
Furthermore, since a multifilament in which a large number of hollow filaments are bundled is applied, by adjusting the filament hollow ratio, the string hollow ratio can be easily set to an arbitrary value within the range of 3 to 30 percent described above. It can be set as high as close to 30%.
As described above, it is possible to improve the resilience and vibration absorption without reducing the durability, and to prevent the tennis elbow from being generated as much as possible.
[0067]
According to the invention shown in claim 2, the More than 140 Since the side yarn made of a large number of solid filaments is wound around the outer periphery of the core yarn made of a number of hollow filaments and bonded together, and the resin coating layer is formed on the outer periphery of the side yarn, the durability is low. The hollow filament is protected by the side yarn and the coating layer, so that the durability of the string can be improved.
In addition, since the core yarn is a multifilament composed of the plurality of hollow filaments and the string hollow ratio is 3 to 30%, the same effect as the string of claim 1 can be obtained.
[0068]
According to the invention shown in claim 3, the core yarn is More than 140 Mixing hollow filament and solid filament Many Since it is bundled, the string outer diameter and filament hollow ratio can be kept constant, the string hollow ratio can be changed freely, the resilience and vibration absorption can be set freely, and the string design is free The degree is improved.
[0069]
The core yarn is More than 140 Since it is a multifilament including a hollow filament and the string hollow ratio is 3 to 30%, the same effect as the string of claim 1 can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a radial sectional view showing a first embodiment according to the present invention.
FIG. 2 is a radial cross-sectional view showing a second embodiment according to the present invention.
FIG. 3 is a radial sectional view showing a third embodiment according to the present invention.
FIG. 4 is a radial cross-sectional view showing a fourth embodiment according to the present invention.
5 is a radial cross-sectional view showing a conventional string as Comparative Example 1. FIG.
FIG. 6 is a radial sectional view showing a fifth embodiment according to the present invention.
7 is a radial cross-sectional view showing a conventional string as Comparative Example 2. FIG.
8 is a side view taken along line 8-8 in FIGS. 6 and 7. FIG.
FIG. 9 is a radial sectional view of a hollow filament applicable to the present invention.
FIG. 10 is an acceleration waveform showing vibration absorption of the fifth embodiment according to the invention.
11 is a waveform of acceleration indicating vibration absorbability of Comparative Example 2. FIG.
[Explanation of symbols]
1,11,21,31,51 string
3, 13, 23, 33, 53 Core yarn made of multifilament
3a hole
3b Cross-section rectangular hollow filament (hollow filament)
5,55 Side thread
5b, 15b, 55a Cross-section circular solid filament (solid filament)
7 Resin coating layer
3c First small bundle filament (small bundle multifilament)
15 Second small bundle filament (small bundle multifilament)

Claims

A string in which a resin coating layer is formed on the outer periphery of a multifilament in which a large number of 140 or more hollow filaments having pores formed therein along the longitudinal direction are bundled and bonded together, and in the cross section of the string A string using a hollow filament, wherein a ratio of the area of the hole portion to 3 to 30% is 3%.

A plurality of solid yarn filament side threads are provided on the outer periphery of a multifilament core yarn in which a large number of 140 or more hollow filaments having pores formed therein along the longitudinal direction are bundled and bonded together. A string which is integrally bonded and has a resin coating layer formed on the outer periphery of the side thread, wherein the ratio of the area of the hole portion in the cross section of the string is 3 to 30% A string using hollow filaments.

On the outer periphery of the core yarn consisting of multifilaments in which a plurality of 140 or more hollow filaments having pores formed therein along the longitudinal direction and solid filaments having no pores inside are bundled and bonded together A string in which side yarns made of solid filaments are provided and bonded together, and a resin coating layer is formed on the outer periphery of the side yarns, and the ratio of the area of the hole portion in the cross section of the string A string using hollow filaments, characterized in that is 3 to 30 percent.

The core yarn is formed by individually dividing the hollow filament and solid filament into a plurality of sets to form a small bundle of multifilaments, the small bundle of multifilaments being twisted and bonded together The string using the hollow filament according to claim 3, wherein the string is used.