背景

テニス競技は、北ウェールズのメジャー・ウォルター・クロップトン・ウイングフィールドによって最初のルールブックが出版された1873年に公式にさかのぼります。 しかし、テニスの前身は、ルネサンス以前のヨーロッパで発展した手を使って行う球技です。 これらの遊びは、最初は素手で、後に手袋をはめた手で、そして縄を巻いた手で行われた。 その後、木製のバットが登場し、15世紀にはラケットも登場したようである。 これらの初期のラケットは、現代のテニスラケットよりも小さく、さまざまなパターンで張られていた。 ウィングフィールドらによってテニスのルールが標準化されると、コートの形や大きさ、使用できるボールの種類などが規定された。 しかし、ラケットの大きさや形状、素材の構成などを規定するルールは存在しなかった。

1965年まで、プロのテニスラケットはすべて木製だった。 1965年にフランスのルネ・ラコストがスチール製ラケットの特許を取得し、1968年にはスポルディング社が初めてアルミニウム製ラケットを発売した。 この金属製ラケットは、徐々に普及していった。 金属製ラケットが可能にしたのは、ヘッドの幅を広くするための設計変更であった。 木製のラケットでは、ヘッドの幅を広くしたり、長くしたりすると、ストリングの張力が大きくなりすぎて、うまく打てないという問題があった。 しかし、金属製のフレームは強度が高いので、ストリングの張力を大きくすることができる。 1970年代半ばにハワード・ヘッドが開発した特大のアルミラケットは、当初はプロに嫌われましたが、アマチュアはすぐに打球感が良くなることに気づきました。 スイートスポットが2倍になったことで、多くの人が使いやすくなったのだ。 1980年代前半には、この大型ラケットは、あらゆるレベルのプレーで標準となった。

国際テニス連盟は、1981年にようやくテニスラケットに関する規則を制定した。 1977年に発売された革新的なストリンギング技術を用いたラケットを禁止したのである。 スパゲッティ・ストリング」というラケットを使った選手が格上の相手に大番狂わせを演じ、わずか5カ月でプロの試合には出られなくなったのである。 ラケットとストリングの材質は自由で、大きさ、重さ、形状にも制限がなかった。 ストリングは、少なくとも0.64cmから1.3cmの間隔で交差しているか、または接着されている必要があった。 ボールの飛び方を変えるようなアタッチメントは許されず、ラケットの長手軸に沿った重量配分はプレー中に変化してはいけないとされた。 その後、ラケットの長さは最大で81cmに制限された。 1997年1月に再び修正され、長さは29インチ（74cm）に戻された。

平均的なラケットの長さは約28インチ（71cm）、重さは10～14オンス（284～397g）である。 最近のラケット技術には多くの革新的なものがありますが、そのすべてがプレーヤーに受け入れられているわけではありません。 あるメーカーは六角形のラケットを売り出し、他のメーカーは超ワイドボディのラケットを製造している。 グラファイト繊維で強化した熱可塑性粘弾性ポリマーという新素材を使ったラケットは、打球の強弱によって柔軟性が変化するように設計されている。 テニスエルボーを軽減するために、ヘッドフレームにプラスチック製のチャンバーに収められた小さな鉛のベアリングを採用。 ラケットとボールの接触でベアリングが動くことで、腕にかかる振動を和らげ、痛みを和らげるというものだ。 しかし、現在、最も一般的なラケットは、アルミニウム製、またはグラファイト、ファイバーグラス、その他の素材の複合材でできています。

原材料

アルミニウムのラケットは、通常いくつかの合金のうちの1つでできています。 一般的な合金の1つは、2％のシリコンと、微量のマグネシウム、銅、クロムを含んでいます。 もう 1 つの広く使用されている合金は、亜鉛を 10% 含み、マグネシウム、銅、クロムを含んでいます。 亜鉛合金は硬いですがもろく、シリコン合金は加工しやすいという特徴があります。 複合ラケットには、さまざまな材料が使われています。 通常、中空コアやポリウレタンフォームコアの周りにさまざまな層を挟み込んで構成されています。 複合ラケットの典型的な層は、グラスファイバー、グラファイト、およびボロンまたはケブラーです。 強度を増すためにセラミック繊維など、他の材料が使用されることもあります。

テニスラケットのその他の材料としては、ストリングにナイロン、ガット、合成ガット、ハンドルグリップに革や合成素材が使われています。 ストリングの素材は、ナイロンが最も一般的でしょうが、牛や羊の腸をねじったガットを使うのは、今でも一部のプロだけです。 合成ガットは、天然のガットと同じ効果を得るために、ナイロンにねじりを加えたものです。 昔の木製ラケットには革製のハンドルグリップが使われていたが、最近のラケットにはビニールなどの革に似たものが一般的に使われている。 ラケットには、ヘッドの付け根のヨークやハンドルの底のキャップなど、プラスチック製の部品もあります。

製造工程

米国で販売されているラケットのほとんどは、日本やアジアのいくつかの大きな工場のいずれかで大量生産されています。 そのため、ブランドに関係なく、以下のような方法で作られたラケットである可能性が高い。 ただし、特殊な機能を持つラケットは例外です。 また、最高級ラケットは弦を張らずに販売され、購入者がプロショップで自分仕様の弦を張ってもらうことが多いようです。 この場合、工場でのストリンギング作業は省略されることになります。

アルミニウムラケット

• 1 フレームを形成する。 アルミラケットを成形する方法には2種類ある。 アルミニウムを溶かし、ラケットフレームの形状の金型に押し込む方法と、アルミニウムを溶かし、ラケットフレームの形状の金型に押し込む方法とがある。 あるいは、まず金属を溶かしてチューブに押し出し、そのチューブをダイスに通して引き出してもよい。
• 2 穴あけ、サンディング。 ラケットの原型をボール盤にセットし、ヨーク（弦の下を支えるスロート部分）と弦の側面、スティックの根元に穴をあける。 穴あけ機には複数のスピンドルがあり、それぞれの穴に対応したドリルをセットする。 ラケットは機械の中心で水平に固定される。 そしてドリルが作動し、すべての穴が同時に開けられる。 その後、フレームはサンダーにかけられ、穴あけで残った鋭いエッジが滑らかにされる。
• 3 焼き戻し（Tempering）。 この段階で、ラケットはOテンパリング、つまり熱を加えて急冷する。 この工程でアルミが硬くなり、ラケットに強度が増す。 ラケットをトレイに載せてオーブンに入れ、白熱させる。 その後、トレイをオーブンから出し、ラケットを水に浸す。 焼き戻し後、ラケットにアルマイト処理を施すこともある。 弱酸性溶液に浸し、電流を流す。 アルミニウムの表面が変化し、光沢のある仕上がりになります。
• 4 弦を張る。 ヘッドの縁にある溝にグロメット片をはめ込みます。 柔軟性のあるグロメットは、通常プラスチック製で、その穴がフレーム・ヘッドのストリング・ホールに合うように、あらかじめ穴が開けられている。 そして、ヨークをラケットヘッドの底面にはめ込みます。 これでラケットにストリングを張る準備ができました。 ストリングマシンに座った作業者が、ラケットを1本ずつ張っていく。 まず、ラケットを水平に固定する機械にラケットを挟み込む。 ラケットの上にある可動式の棒に取り付けた強力な糸通し機で、穴に糸を通す。 まず縦方向のストリングを通し、次に
  

  横方向のストリングを通し、テンションを調整する。

• 5 仕上げ。 ラケットの仕上げは、作業員が柄の先端を切り、バットキャップと呼ばれるキャップをはめ込みます。 次に柄の部分に強力な両面テープを巻き、さらにビニール製のグリップテープを巻き付けます。 この後、ストリングにロゴを入れたり、フレームにデカールを貼ったりすることもある。 検査員は、ラケットの切り傷や傷がないか、サイズや重量が規格に合っているかをチェックする。 その後、ラケットの最終洗浄を行うこともある。 その後、保護カバーに入れられ、包装され、最終的に倉庫に送られ、出荷されます。

コンポジットラケット

• 6 フレームを形成すること。 複合ラケットは、通常はグラファイトとファイバーグラス、そしておそらくボロン、ケブラー、またはセラミック粒子を含むファイバーグラスに似た材料を含む他の層の、異なる材料の層でできています。 ラケットメーカーは、まず、層を平らなサンドイッチ状に組み立てる。 次に、このサンドイッチを短冊状にカットし、その短冊を中空のフレキシブルなチューブの周りに巻き付けます。 このチューブを、ラケットの形をした金型に巻き付けます。 チューブはラケットの中まで伸びており、ポンプに接続されている。 そして、金型を加熱し、チューブの中に空気を送り込みます。 チューブの中の空気の圧力と熱で、サンドイッチの層が接着される。 また、中空のチューブの中に発泡ポリウレタンを入れてもよい。 この発泡体は、金型が加熱されると膨張し、材料を固める。
• 7 穴あけ、封入。 作業員が金型からラケットを離し、検査場まで運び、不良品があれば取り除く。 フレームの端を切断し、ラケットをボール盤に入れ、上記と同様に弦の穴を開ける。 穴あけ後、ラケットにポリマーコーティングを施し、乾燥機に入れる。 この工程を数回繰り返した後、サンディングを行う。 最終コーティングの前に、ブランド名のデカールを貼ります。
• 8 弦を張り、仕上げます。 次の工程は、先に説明したアルミラケットと同じです。 グロメットストリップとヨークを適切な溝に固定し、ストリンギングマシンで1本ずつラケットを張る。 ストリングには、ロゴやブランド名をスクリーン印刷することもできる。 バットキャップを装着し、両面テープとグリップテープをハンドルに巻き付ける。 その後、洗浄、検査、梱包され、倉庫に送られる。

品質管理

検査官は、製造工程の多くのポイントでラケットをチェックします。 フレームが最初に金型から取り出されるとき、目視で検査される。 不良品はバラバラにされ、合格したものは大まかに品質が評価されることもある。 アルミラケットは、フレームが適切な硬度であるかどうかを判断するために応力試験

に供される。 また、複合ラケットは剛性のテストが行われます。 検査官は、仕様に適合していることを確認するために、通常、弦を張る前と後の両方のタイプのラケットの重量を量る。 また、ラケットの弾き具合に極めて重要なバランスもチェックします。 ヘッドやハンドルが重すぎず、中間に近いバランスであること（ただし、意図的にヘッドを重くしたモデルもある）。 グロメットの穴の状態を検査します。 滑らかでない場合、弦の張力に影響を与え、また弦が荒い部分に当たって切れることがある。 仕上げの細部にも目を配る。 バットキャップのフィット感、フレームと弦の印刷が均一で鮮明であること。 グリップの巻きが滑らかで、打痕や傷がないこと。 特に新しいデザインのラケットの場合は、プレイテストを行うこともあります。

未来

テニスラケットの科学は意外と複雑で、製造工程はもちろん、ボールがラケットに当たったときのストリングやフレームの振動の物理的な仕組みが重要なのだそうです。 ラケットは現在、重量やサイズ、素材の変更の影響を数学的に計算する実験室の科学者によって設計されている。 ラケットのルールは非常に幅広いので、イノベーターには多くの自由があります。 また、CAD（コンピュータ支援設計）やCAM（コンピュータ支援製造）により、材料の剛性や重心を精密に計算し、新しいラケットを作ることも可能になっている。 このようにテニスラケットに先端科学が注がれているので、これからも奇抜な機能を持った新モデルが開発されるに違いない。 軽量化、大型化というトレンドは、材料工学が発達しているからこそ実現できることなのだ。