專利名稱：含旋轉構件的羽毛球和羽毛球球體的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種羽毛球和羽毛球球體。
背景技術：
采用人工材料代替天然鵝鴨羽毛來制作羽毛球是產業(yè)界和羽毛球運動界的一個 久遠的夢想。因為鵝鴨毛羽毛球的耐打性太差，導致運動員頻頻換球，并使打球成本大大提 高；同時鵝鴨毛羽毛球生產工藝繁雜、材料本身的成本也較高。但是，這種材料替換所隱藏 的技術困難決非一般人所能想象。產業(yè)界開展相關的研究工作已經超過20年，但到目前為 止，還沒有任何一種人工材料代替鵝鴨毛制成的羽毛球在綜合性能上達到優(yōu)質鵝鴨毛羽毛 球的水平?，F有塑料羽毛球的綜合性能根本滿足不了水平稍好的業(yè)余選手的技術要求，更 是被專業(yè)運動員所遺棄。直到2008年，才開始出現具有實用價值的羽毛球專用人工羽毛； 到2010年，才有采用人工羽毛制成的羽毛球上市。但這種采用人工羽毛制成的羽毛球仍然 存在旋轉速度不夠、生產工藝復雜或者是超重的問題，還是沒有完全達到優(yōu)質鵝毛球的水 準?？梢哉f，人工材料代替鵝鴨羽毛來制作羽毛球是一個困擾產業(yè)界二十多年的世界性技 術難題。影響羽毛球綜合性能的，共有七大要素重量、重量分布、重心位置、球體支撐強 度、正面風阻力(或稱軸向風阻力)、繞軸風阻力(或稱旋轉風阻力)和抗擊打耐力。相應 地就產生三對矛盾和三大技術難關。三對矛盾是重量和球體支撐強度及抗擊打耐力的矛 盾；重量和正面風阻力的矛盾；重量和旋轉風阻力的矛盾；三大技術難關是材料關、結構 關和工藝關。這七大要素、三對矛盾和三大技術難關的任何一項解決不好，羽毛球就無法實 用，也就不能被運動員所接受，難以在商業(yè)上取得成功。因此在考核一種羽毛球新技術是否 實用時，要從上述七大要素、三對矛盾和三大難關進行綜合評判。換句話說小小的羽毛球 實際上是一個系統工程，包含了多個子系統，各個子系統之間緊密關聯，相互影響，任何一 個子系統的微小調整都會帶動全系統綜合性能的改變。從檢索到的跨度超過20年的專利 說明書來看，絕大部分是針對某一子系統的單獨改造，而且大都是基于理論假想的設計，未 經實際驗證。所以幾乎全部都不具有實用性、或者無法實現。也正是這個原因，才歷經20 余年，截止到2008年，除了鵝鴨羽毛球和性能有缺陷的塑料羽毛球之外沒有任何具實用價 值的新型羽毛球出現。重量、重量分布和旋轉是目前球體材料人工化過程中最難解決的要素?，F有的塑 料羽毛球和人工羽毛的球裙部分大都超重。羽毛球的重心最好落在球頭和球體連接部附 近。如果裙部太重，重心上移，羽毛球極易翻滾；如果裙部過輕，重心過于下移，則球頭下墜， 也影響性能。但從工程技術上來講，羽毛球裙部的重量越輕越好，因為在保證羽毛球球體有 足夠支撐強度的前提下把球裙做得更輕是一個高難的技術問題，而掌握了超輕的裙部制造 技術后，再進行配重則是很容易解決的。有些人工材料羽毛球為了減重，就把球裙支桿做得 很細、球裙做得很薄。重量是達標了，但強度不夠了，球也不旋轉了。羽毛球是否能穩(wěn)定旋 轉是非常關鍵的。繞軸風阻力就是用來推動羽毛球繞軸旋轉的。羽毛球飛行時繞軸旋轉不但可以穩(wěn)定其飛行過程，而且能有效消耗部分飛行動能，在羽毛球被大力扣殺時，有一定的 減速作用，使其飛行速度更符合運動的要求。所以說，人工材料羽毛球的開發(fā)永遠面臨六大 要素、三對矛盾和三大難關的互相制約，只考慮某一方面的性能是不行的。一個標準羽毛球包括16根羽毛，整球重量在4. 74克到5. 50克之間，這種重量范 圍并非是允許誤差的概念，而是在不同的海拔高度或不同的大氣壓下有不同的重量要求。 重心大約落在球頭和球體的連接部分附近。其中單根毛片的重量在0.13克以下，15根或 16根羽毛的總重最好控制在2. 00克以下，優(yōu)質羽毛球的單根毛片的重量在0. 10克左右，其 中構成風阻球部的羽片部分的總重量大約在0. 50 0. 75克之間；球頭重量大約在2. 2克 到2. 6克之間；兩個過膠線圈約0. 30克；利用膠水進行配重，范圍大約在0. 2 0. 5克，有 時候在球頭處也采用其它小物件進行附助配重。羽毛球對重量的變化非常敏感，其敏感度 達到0. 1克數量級，而單片羽毛對重量的敏感度則達到了 0. 01克數量級。比如說，每片羽 毛取得0.01克的減重，則整球可以獲得0. 15克以上的減重，這個重量的變化足以讓羽毛球 的質量等級大大提升。塑料球的重量一般都在5. 20克以上，其中球裙部分的重量多數超過0. 7克。塑料 羽毛球的球裙太軟，并且是多孔結構，因此風阻力嚴重不足，所以只能充當業(yè)余選手的練習 用球。那么，是否可以把球裙做得更薄一些以減輕重量呢？或者表面不留穿透孔以加大風 阻呢？答案是不能。原因是(1)、功能上不允許，因為球裙再薄一些，就更軟了，抗風阻支 撐力不夠，扣殺時會變形；( 、工藝上很難達到，因為塑料注塑工藝的模具腔壁會形成一個 冷凝膜，厚度接近0. 10mm，這個冷凝膜會阻礙熔融樹脂流動。實際情況是，采用常規(guī)注塑工 藝，很難生產出厚度低于0. 16mm的薄片。提高模具溫度可以降低冷凝膜的厚度，但作用有 限，而且這樣做存在一個脫模冷卻、合模加溫的緩慢過程，生產效率非常低?，F有塑料球的 穿孔式球裙厚度已經做到了接近0. 16mm的極限值；(3)、表面采取很多穿透孔的情況下，還 略有超重，若不留孔，超重就更嚴重了。綜上所述，現有塑料球如果不在結構上進行突破性 改造，性能很難再有進一步的提升。標準鵝鴨羽毛球的羽片是按順序一片疊壓著另一片的，每個羽片和羽毛球的圓錐 面形成一定的偏轉角度，正是這種按順序疊壓的結構和偏轉角度的存在，使羽毛球在達到 一定飛行速度時，每片羽片都會產生相同方向的繞軸旋轉力，使羽毛球繞軸向旋轉。塑料羽毛球則是利用球裙表面左右方向上不同大小的穿透孔來產生繞軸方向的 風阻壓力差，形成繞軸旋轉力。由于是多孔結構，使其有效風阻面的面積大大減少，以致羽 毛球的正面風阻力和旋轉風阻力均顯不夠。上述的雙重缺陷，使得現有塑料羽毛球在大力 扣打時速度太快，并使其飛行軌跡不符合專業(yè)運動的要求。也有的塑料羽毛球在小小的球 裙支桿上做文章。塑料球的球裙支桿橫截面一般都做成菱形，當把橫截面菱形的兩邊傾斜 角做得不一樣時，就會產生一定的旋轉力。但由于減重原因，腰部以上的球裙支桿都很細， 無法產生旋轉力。只有接近球頭位置的部分球裙支桿有一定的旋轉作用，但能夠作用到這 一部位的大部分氣流又被球頭所阻擋，因此這種旋轉力是遠遠不夠的。1993年3月17日授權的922076111專利中，在羽毛球上設計了 3到5條傾斜的葉 片，并在葉片尾端設置了響哨，從而可以推動羽毛球旋轉并發(fā)出響聲。該專利說明書中沒有 說明這種葉片的制作方法和位置，從說明書附圖中可以看出，這種葉片是從裙部頂端一直 延伸到球頭位置，顯然其大部分是依附于球裙表面的。這種羽毛球是一種玩具用球，不是通常意義所稱的羽毛球。1993年10月6日公開的931007704專利中也有能夠旋轉的技術方案。方案一是 使每根球裙支桿成螺旋式傾斜，從而促使球體旋轉。此方案實際上是不可行的，因為出于重 量控制的目的，球裙支桿不可能粗到足以生產旋轉力。方案二是利用球裙本體的材料折疊 而成數個傾斜羽翅，從而促使球體旋轉。方案二具有較強的可行性，但對于球裙材料的選擇 將是一個巨大的考驗，因為現有的所有人工材料羽毛球，其球裙都是超重的，再增加折疊部 位，超重就更嚴重了?？峙抡且驗檫@個原因，此方案到現在已歷時17年有余也還未能得 以實施。1995年5月31日公開的941091791專利中，利用球裙形成波浪形的左右不均衡開 口來生產繞軸風阻壓力差，從而促使球體旋轉。這種方案實際上和現有塑料羽毛球的方案 是等同的。因此其存在的問題也是一致的。1995年7月沈日授權的94M64680專利中，利用構成球裙的數十個翼片(原說明 書的接條18)的厚度差來形成一定的傾斜度，從而在飛行時產生旋轉風阻力。應當知道，要 能達到產生旋轉風阻力的程度，其厚度差的數量級必然是毫米級的?，F有厚度小于0. 2mm 的塑料羽毛球都已超重，那么厚度達毫米級的球裙，其超重缺陷是不言而喻的。也就是說這 種方案解決不了重量和旋轉風阻力的矛盾，不具有實用性。2008年12月13日授權的2007201082413專利中，采用吹塑料一次成型的方法制
成球體，球裙部分模仿天然鵝鴨羽毛球的造型，依靠每個羽片的偏轉角度來產生旋轉力。但 這個方案存在兩方面問題，使其無法實現一是在成型工藝上是個巨大的挑戰(zhàn)，因為吹塑成 型要求制品只能有一個開口，而本案例中，卻有十多個存在制品周圍的縫隙；二是整球重量 和球裙支撐強度之間的矛盾、以及整球重量和正面風阻力或旋轉風阻力之間的矛盾均無法 解決，要么太重，要么太軟。因此不具有實用性。近年出現的人造羽毛制成的羽毛球，所存在的問題在于多數可用于人造羽毛的 羽梗材料，在比強度(機械強度和試樣重量的比值)上都遠遠不及鵝鴨羽毛的羽梗，特別 在剛性上不容易達到鵝鴨羽毛的強度，同時人工羽片材料的挺括性(剛性)也不如鵝鴨羽 毛。在縱向上因為有球裙支桿的支撐，使其提供正面風阻力并不成問題。但在繞軸方向上 是沒有任何支撐的，當繞軸風阻力達到一定數值時，羽片就會變形，難以產生足夠的繞軸風 阻力；或者，羽毛球的羽片疊壓順序很容易被打亂，羽毛球在飛行時，導致羽片上的繞軸旋 轉力方向不一，使羽毛球不能繞軸向旋轉，或旋轉速度不夠。上述能夠產生旋轉的各個案例中，不管是現有的鵝鴨羽毛球、塑料羽毛球和人工 羽毛制羽毛球還是并不具有現實可行性的另幾個案例，其基本情況是有的是通過羽片本 體的偏轉設置來生產旋轉風阻力；有的通過設置在球裙本體上的不對稱穿透孔來產生旋轉 風阻力；有的是能夠產生旋轉功能的羽翅或葉片都必須依附于球裙而存在。也就是說各種 方案有個共同的特點是羽毛球的球裙承擔了產生軸向風阻力和繞軸旋轉力的雙重任務。 對于人工羽毛制羽毛球和塑料羽毛球來講，由于材料和成型工藝的限制，導致球裙很難勝 任這種雙重任務。如果把正面風阻和繞軸風阻兩種任務分別由不同的構件來承擔是否可以 改善整球性能呢？這就是本實用新型所要解決的問題出發(fā)點——方法是對羽毛球的結構 進行改良，增設一定數量的旋轉構件來專門負責產生繞軸旋轉力，球裙本體則專司軸向風 阻力。如此一來，則可以在減輕球體重量特別是減輕裙部重量的同時獲得更大的繞軸旋轉力和軸向風阻力，更重要的是，這種獨立設計的方案具有現實可行性。旋轉構件獨立設置的具體好處在于使分別專門針對球裙或旋轉構件的針對性設 計和各自分別獨立生產的工藝成為可能，并可以在不增加整球重量甚至是減輕整球重量的 前提下，使羽毛球正面風阻力和繞軸風阻力雙雙得以提升，從而大大提升羽毛球的綜合性 能。獨立設置的旋轉構件，有了更大的設計選擇余地，可以加大其旋轉風阻面的偏轉角，從 而可以在減少其總面積的情況下，繞軸旋轉力卻提升了，取得減重和增速的雙重效果。如果 在此基礎上進一步使旋轉風阻面沿繞軸方向或左或右地傾斜，則繞軸旋轉力的提升效果就 更突出了。專門設置的球裙，可以做成一個整體，因為有球裙支桿的支撐，球裙材料再怎么 軟也無所謂，從而可以選擇更薄、更輕、更牢固的材料來制作。如果將上述旋轉構件或球裙進一步分離出來，各自形成獨立成型的配件，則某些 優(yōu)勢可以得到進一步發(fā)揮。因為球裙或者旋轉構件和球裙支桿做成一體結構時，存在以下 一些負面影響因素第一，球裙支桿和球裙或者球裙支桿和旋轉構件之間對機械性能上的 要求是不同的。出于重量的考慮，球裙或旋轉構件的翼片要求盡量溥，而超薄片體在注射成 型時，就不能選擇太硬的塑料。反之，球裙支桿的剛性要盡量高，因此球裙支桿的選料就要 適當偏硬。這樣，兩種構件之間在選料上就出現了矛盾。第二，要最大程度地減輕旋轉構件 的重量，同時又要提升其旋轉風阻力，則旋轉構件的結構會相對復雜，相應的注塑模具就會 變得很復雜。如果再把球裙支桿做到一起，則對模具設計和加工形成巨大的挑戰(zhàn)，成本會非 常高；而有些更復雜的連體結構則根本是不可能注射成功的。分開獨立成型后，上述困難就 迎刃而解了。當然，多種構件做成一體結構并一次成型的好處也是有的，那就是生產效率比較 高，球體牢固度比較好。因此，對于要求不是特別高的羽毛球，各個構件采用一體結構但又 各自獨立的方案也是可選的。本實用新型羽毛球的旋轉構件可以設置在羽毛球的腰部位置上，也可以設置在羽 毛球的球裙端部位置上。本實用新型羽毛球的球裙可選擇的余地很大，一般的輕質高強片狀材料都可以用 來制作所述的球裙，最優(yōu)選的材料是無紡布、滌絲紡布料或發(fā)泡塑料膜。至少有兩種類型的構件可以產生更大的繞軸風阻力。一種是旋轉風阻翼片或稱旋 轉翼片，在橫向上，這種旋轉翼片的風阻面和羽毛球的圓錐面形成一個偏轉角；在縱向上， 這種旋轉翼片的風阻面和羽毛球的橫切面形成一個繞軸方向的傾斜角。另一種結構比較特 別旋轉構件包含兩個相互間有高低落差的平面或曲面，高位面和低位面之間的連接壁面 就可以用來充當所述的旋轉風阻面。高位面和低位面之間的至少一個連接壁面包含有如下 特性的旋轉風阻面，所述旋轉風阻面和羽毛球的圓錐面之間存在一個偏轉角，并且和羽毛 球的橫切面形成一個繞軸方向的傾斜角。旋轉風阻面和羽毛球圓錐面之間存在的偏轉角角 度最好大于20度；旋轉風阻面和羽毛球橫切面之間的傾斜角角度最好在45度到70度之 間。真正高效的旋轉風阻面是沒有穿透孔的，但如果要刻意加上幾個穿透孔也未必不可，有 時候還能減重，不能認為有穿透孔就不在本實用新型的保護范圍之內。

實用新型內容本實用新型說明書和權利要求書在涉及方位或方向的描述時，統一遵循以下約定1、涉及上下方位時球頭方向為下，球裙方向為上；2、在涉及旋轉風阻壁面的高低方位 時，靠近羽毛球中心軸的方向為低位，反之為高位；3、和羽毛球中心軸平行的方向為縱向或 軸向，和羽毛球中心軸垂直的方向為橫向。本實用新型要解決的技術問題是提供一種實用的新型羽毛球和羽毛球球體。為解決上述技術問題，本實用新型的一種羽毛球，包括球頭、球裙和球裙支桿，一 般還包含有加固圈，其特征在于該羽毛球還所含有不依附于球裙的旋轉構件，所述旋轉構 件專門用來在羽毛球飛行時使球體旋轉或促進球體旋轉。所述旋轉構件可以設置在球頭和 球裙之間的羽毛球腰部位置上，也可以設置在球裙上方的羽毛球頂部位置上，或者安裝在 球頭上。所述旋轉構件可以做成獨立成型的配件，也可以和球裙支桿一起做成一體結構。 所謂“獨立成型的配件”或“獨立配件”是指該構件是單獨生產的配件；所謂“一體結構”是 指構件之間是連體不可分離的，而不是相互裝配上去的。相應的，所謂“獨立構件”則是指 在形體上是獨立的構件，但并不一定形成可分離的“獨立配件”。獨立成型的旋轉構件可以 包括一道、兩道或更多道加固圈。為了最大程度地減輕整球重量并增大軸向風阻力，羽毛球的全部球裙或部分球裙 最好采用獨立成型的構件。球裙可以做成一個整體，也可以由數支單片的羽毛構成；球裙也 可以做成幾個部分，各部分采用不同的材料或工藝。無紡布、滌絲紡布和發(fā)泡塑料膜都可以 用來制作球裙，其中尤其以無紡布為再佳，因為無紡布可以很方便地采用塑料焊接技術來 拼接。所述旋轉構件包含有如下特性的旋轉風阻面所述旋轉風阻面和羽毛球的圓錐面 之間存在一個偏轉角。所述風阻面是指羽毛球向前飛行時迎向空氣流，從而能產生風阻力 的實體平面或曲面；能產生繞軸風阻力的風阻面就叫旋轉風阻面。所述偏轉角最好是銳角， 但當所述的旋轉風阻面還向左或向右傾斜時，這個偏轉角可以是直角。為了進一步增大旋轉風阻力，可以將上述旋轉風阻面沿繞軸方向傾斜。也就是說， 當羽毛球球頭向下、球體豎直擺放時，從正面來看，這個旋轉風阻面是向左或向右傾斜的。 或者說旋轉風阻面和羽毛球的橫截面之間存在一個繞軸方向的傾斜角。所述傾斜角盡量 要小于80度，最好是小于75度，特別是在45度到70度之間時效果最好。調整旋轉風阻面的大小、偏轉角度、旋轉風阻面間夾角、傾斜角度或螺旋度的大小 可以相應改變羽毛球飛行時的繞軸旋轉速度。最好的的風阻面是長條形平面、曲面或螺旋曲面，尤其是由兩條互成夾角的長條 形曲面構成的風阻面為最佳。單個長條形旋轉風阻面的寬度一般要大于1mm，最好是在 1.0mm 5. Omm之間。單個長條形旋轉風阻面長寬比盡量大于3 1，最好大于4 1。寬 度在1.5mm 3. Omm之間、長寬比在4 1到8 1之間的長條形旋轉風阻面效率最高，在 工藝上也最容易解決。旋轉構件可以包含數個旋轉風阻翼片，簡稱旋轉翼片。所述旋轉風阻翼片包含至 少一個如上所述的旋轉風阻面。旋轉風阻翼片還可以有兩個或兩個以上風阻面，兩個風阻 面的一邊連接在一起，互相之間形成一個夾角，在互成夾角的兩個風阻面中，至少一個風阻 面是旋轉風阻面。這種包含旋轉翼片的旋轉構件簡稱為翼片式旋轉構件。上述翼片式旋轉 構件可以配合一道或兩道加固圈做成一個獨立的配件，也可以直接和球裙支桿一起一次成型。最簡單而有效的旋轉構件是由數個帶有兩個或兩個以上小孔的長條形輕質片狀 材料制成旋轉風阻翼片。兩根或多根球裙支桿分別穿過旋轉翼片的小孔，并使旋轉翼片形 成一頭高一頭低的結構形態(tài)，這種旋轉構件設置在球裙支桿的腰部位置或者設置在緊挨球 頭的位置上。這種旋轉翼片也可以制成兩個風阻面，兩個風阻面之間形成一個夾角，這樣的 結構可以使繞軸旋轉力更大。這種旋轉構件的全部或部分旋轉翼片還可以設計成一定的螺 旋度。為簡化羽毛球生產工藝，也可以制作包括一個瓶蓋狀構件或一個加固圈配合旋轉 翼片的旋轉構件。這種旋轉構件包括一個瓶蓋狀構件或一個加固圈，瓶蓋狀構件或加固圈 的四周邊沿上排列著數個有一定傾斜度或螺旋度的旋轉翼片，此旋轉構件安裝在球頭上或 者安裝在球裙支桿的中間位置上。瓶蓋狀構件的蓋底可以是封閉的，也可以是洞穿的，蓋底 四周有小孔，球裙支桿穿過這些小孔而插在球頭上。加固圈上最好有小孔，球裙支桿穿過這 些小孔從而固定旋轉構件。旋轉翼片上也可以打上小孔，球裙支桿穿過這些小孔，使旋轉翼 片更加穩(wěn)固。沒有小孔的旋轉構件可以通過線圈來固定安裝。比較優(yōu)選的方案是，所述旋轉構件包括兩道加固圈和數個旋轉翼片。這種含有兩 個加固圈的旋轉構件，在制作羽毛球時，依靠球裙支桿固定，安裝在球裙支桿的腰部位置 上，或緊挨著球頭位置安裝。加固圈上可以打孔也可以不打孔，沒有小孔的旋轉構件可以通 過線圈來固定安裝。以下結構的旋轉構件也可以起到很好的旋轉作用所述旋轉構件至少包含兩個相 互間有高低落差的平面或曲面，高位面和低位面之間至少形成一個旋轉風阻壁面。所述旋 轉風阻壁面就是壁面式的旋轉風阻面。這種含有高低落差面的結構形式簡稱為高低面結 構；這種包含旋轉風阻壁面的旋轉構件簡稱為壁面式旋轉構件。所述旋轉壁面可以是平面 也可以是曲面。這種結構有很多種形狀所述高低面結構可以是梯田式或臺階式的高低面， 高低面間的連接壁面就是旋轉風阻面；所述高低面結構也可以是不規(guī)則凹坑或凹槽，迎向 空氣流方向的坑壁或槽壁就是所述的旋轉風阻面；所述高低面結構還可以是一種波浪體結 構，波浪體的頂部和底部分別構成高低曲面，頂部和底部的過渡連接壁面則構成所述的旋 轉風阻壁面；所述高低面結構還可以是反向的不規(guī)則凹坑或凹槽，所述反向是指凹坑或凹 槽的開口是指向中心軸的方向，從羽毛球正面來看，就形成了凸出于旋轉構件表面的隆起 結構體，隆起結構體的頂部形成高位面，旋轉構件的本體表面則形成低位面，高位面和低位 面之間至少形成一個連接壁面，就是所述的旋轉風阻壁面。上述壁面式旋轉構件可以配合 一道或兩道加固圈做成一個獨立的配件，也可以和球裙支桿一起做成一體結構。為了進一步使性能趨于合理，并使生產工藝簡單化，可以采用如下方案一種羽毛 球，包括球頭、球體底座、旋轉構件和球裙四個分體構件；球體底座又包括數根球裙支桿和 一個球頭連接體，球裙支桿的一頭固定于球頭連接體上，并向同一邊沿一錐體面擴散排列； 球體底座通過球頭連接體和球頭相連接，旋轉構件和球裙安裝在球體底座的球裙支桿上。包含有旋轉構件的羽毛球球體作為羽毛球的核心配件，可以單獨存在，本實用新 型要求保護如下結構的羽毛球球體一種羽毛球球體，包括數根球裙支桿、加固圈和球頭連 接體，球裙支桿的一頭固定于球頭連接體上，并向同一邊沿一錐體面擴散排列，球裙支桿通 過加固圈來進一步固定并保持相互間的距離，其特征在于該羽毛球球體還包含有可以在羽毛球飛行時使球體旋轉或促進球體旋轉的旋轉構件，所述旋轉構件至少包含兩個相互間 有高低落差的平面或曲面，高位面和低位面之間至少形成一個旋轉風阻壁面。最好將所述 球裙支桿、加固圈、球頭連接體和旋轉構件做成一體結構。上述羽毛球和羽毛球球體中，旋轉構件的具體形狀、個數、所處位置并不是一成不 變的，我們可以從美觀和生產方便角度出發(fā)設計出千變萬化的不同形狀的旋轉構件，還可 以同時在不同位置采用不同類型的旋轉構件。只要在功能上起到使球體旋轉或促進旋轉的 作用，而重量上又符合實際需要，就可以達到同樣的目的。調整旋轉構件和球裙的位置、結 構類型和大小就可以制作出很多種性能優(yōu)越的羽毛球。本實用新型至少包含三個重要的創(chuàng)新點一是將旋轉構件從球裙中分離獨立出 來，使原本無法實現的生產工藝得以實現，并且使整球重量和重量分布在一定程度上可以 按需要進行控制，從而使綜合性能可以媲美鵝鴨羽毛球的人工材料羽毛球具有了得以實現 的基礎；二是設計了效率更高的新結構旋轉風阻面，在本實用新型的優(yōu)選實施例中，旋轉構 件都有一個長條形的傾斜旋轉風阻面，這種風阻面可以在大大縮小總面積的情況下，卻成 倍的提高旋轉風阻力，尤其是包含兩個互成夾角的風阻面的旋轉構件，效果最好；三是進一 步采用無紡布、滌絲紡布或發(fā)泡塑料膜片等輕質高強膜布料制成獨立配件式的整體球裙， 使得球裙的重量減輕、正面風阻力提升、而生產工藝卻大大簡化。因此，本實用新型是系統 性的創(chuàng)新，并非簡單的一點突破。人工材料羽毛球一直不能全面取代天然鵝鴨毛羽毛球，關鍵問題就是其綜合性能 上難以取得突破。不是整球重量超重就是重量分布不合理、或者不是軸向風阻力太小就是 繞軸風阻力太小，導致飛行性能有缺陷。采用分別獨立設置的球裙和旋轉構件后，不同部 位的構件可以采用不同的材料或工藝來制作，可以根據其性能要求對其進行區(qū)別設計和制 造，從而可以在減輕其重量的條件下大大提高軸向風阻力和繞軸旋轉力，同時更有利于控 制其總重量和重心位置，并使重量分布更合理，從而充分保證羽毛球的整體性能?？傊?，獨立設置、效率更高的旋轉構件是人工材料羽毛球取得性能突破的一個關 鍵，在這種設計思維指導下，可以設計制造出很多種綜合性能很好的羽毛球。采用本實用新 型的技術方案后，使人工材料羽毛球取代天然鵝鴨毛羽毛球的步伐又前進了一大步。手工 制作的本實用新型羽毛球樣品完全證實了這一點，在性能上取得了質的飛躍，有望打破困 擾業(yè)界二十多年的技術難題。
以下結合附圖對本實用新型做進一步詳細說明。


圖1是一種本實用新型的羽毛球示意圖，帶有多個翼片式旋轉構件。圖2是本實用新型薄片狀旋轉構件的放大示意圖。圖3是另一種本實用新型的羽毛球示意圖，帶有瓶蓋狀旋轉構件。圖4是一個獨立成型的旋轉構件示意圖，包括一個加固圈和一個包含數個凹槽的 圓錐環(huán)形片體。圖5是一個獨立成型的旋轉構件示意圖，包括兩個加固圈和數個旋轉翼片。圖6是兩個加固圈和旋轉翼片一體的旋轉構件的俯視圖。圖7是兩個加固圈和旋轉翼片一體的旋轉構件立體示意圖，其旋轉風阻翼片含有兩個風阻面，兩個風阻面間互成一夾角。圖8是安裝了旋轉構件的一種羽毛球示意圖，旋轉構件是兩個加固圈上有數個旋 轉翼片的類型，球裙是一個整體。圖9是一種本實用新型的羽毛球示意圖，球裙是獨立構件，并有位于羽毛球腰部 位置的壁面式旋轉構件。
圖10是一種本實用新型羽毛球示意圖，球裙是獨立構件，并有位于球體頂端的壁 面式旋轉構件。
圖11是一種本實用新型羽毛球示意圖，球裙是獨立構件，并有位于羽毛球頂端的 壁面式旋轉構件。
圖12是一種本實用新型的羽毛球示意圖，球裙是獨立構件，并有位于羽毛球頂端 的壁面式旋轉構件。
圖13是一種本實用新型的羽毛球示意圖，球裙是獨立構件，并有位于羽毛球頂端 的壁面式旋轉構件。
圖14是一種本實用新型的羽毛球示意圖，球裙是獨立構件，并有位于羽毛球頂端 的翼片式旋轉構件。
圖15是一種羽毛球球體底座示意圖。
圖16是將圖7所示旋轉構件安裝到
圖15所示羽毛球球體底座后得到的羽毛球球 體示意圖。
圖17是一種本實用新型的羽毛球球體示意圖，在球體腰部具有壁面式旋轉構件。
圖18是一種本實用新型的羽毛球球體示意圖，在球體頂端具有壁面式旋轉構件。
具體實施方式
實施例1如
圖1所示，羽毛球包括球頭11、球裙12、球裙支桿13、加固圈14和旋轉構件15， 球裙12和球裙支桿13由15或16根人工羽毛構成；旋轉構件15是一種長條形薄片材料。如圖2所示，選用尼龍作為制作旋轉構件15的材料，采用塑料注塑的生產工藝，生 產出兩頭帶小孔的薄片狀旋轉構件15。安裝時，將球裙支桿13穿過旋轉構件15的拉環(huán)小 孔，再插入球頭11固定。要注意的是，每根球裙支桿13要穿過兩個旋轉構件15的拉環(huán)小 孔，分別是兩個旋轉構件15的高位孔和低位孔。制作線圈14，其中兩道線圈14分別壓住旋 轉構件15的兩頭，使其進一步固定。實施例2如圖3所示，羽毛球包括球頭11、球裙12、球裙支桿13、加固圈14和旋轉構件15， 球裙12和球裙支桿13由15或16根人工羽毛構成。旋轉構件15是獨立成型的構件，包括一個瓶蓋狀構件和數個旋轉翼片152。可以 選用尼龍作為制作旋轉構件的材料，采用塑料注塑的生產工藝。為減輕重量，蓋底中心是洞 穿的。蓋底四周共有16個小圓孔，供球裙支桿插過。將這個旋轉構件15緊扣在球頭11上， 然后安裝人工羽毛及加固圈14。實施例3本實施例羽毛球包括球頭、球裙、球裙支桿、加固圈和旋轉構件。[0069]如圖4所示，是本實用新型羽毛球所包含的獨立成型的旋轉構件，包括一個加固 圈14和一個包含有16個傾斜凹槽的圓錐環(huán)形片體。凹槽的底面形成低位曲面，片體本體 則構成高位曲面，高位面和低位面之間形成兩個連接壁面，也就是凹槽的左右兩個槽壁，其 中之一就構成所述的旋轉風阻壁面153。在羽毛球向前飛行時，這個旋轉風阻壁面153傾斜 迎向空氣流，形成繞軸風阻力，促使羽毛球繞軸旋轉。這種傾斜凹槽的形狀、大小、傾斜角度 及數量可以視實際需要進行調整。圖中粗體黑線是立體圖形的視覺輔助線。加固圈14上有圓孔，安裝時供球裙支桿穿過?？梢赃x用尼龍作為制作旋轉構件的 材料，采用塑料注塑的生產工藝。生產羽毛球時，將球裙支桿穿過旋轉構件后再插在球頭 上。在羽毛球腰部位置緊挨旋轉構件上緣再增加另一道加固圈。這種旋轉構件可以緊挨著 球頭安裝，也可以安裝在球裙支桿的腰部位置上。在不同位置上安裝的旋轉構件，其加固圈 14的尺寸要做相應調整。可以在這種圓錐環(huán)形片體上增加少數幾個穿透孔，以減輕其重量。所述旋轉構件 也可以采用臺階式、凹坑式、波浪體、反向凹槽式或反向凹坑式的結構形式。實施例4羽毛球包括球頭11、球裙12、球裙支桿13和旋轉構件15。如圖5所示，旋轉構件15是獨立成型的構件，包括兩個加固圈14和十多個旋轉翼 片152，加固圈14上有圓孔，安裝時供球裙支桿13穿過?？梢赃x用尼龍作為制作旋轉構件 15的材料，采用塑料注塑的生產工藝。圖中粗體黑線是立體圖形的視覺輔助線。圖6是這種旋轉構件15的俯視圖，旋轉翼片152的一個風阻面和加固圈14的圓 環(huán)面之間形成一條交接線，這條交接線和加固圈14的圓周線之間形成一個角度A。這個角 度A就相當于該風阻面和羽毛球圓錐面所形成的偏轉角A。圖8是安裝這種旋轉構件15的羽毛球示意圖，旋轉翼片152的一個旋轉風阻面和 羽毛球的橫截面之間形成一個繞軸方向的傾斜角B。生產羽毛球時，將球裙支桿13穿過旋轉構件15后再插在球頭11上。這種旋轉構 件可以緊挨著球頭11安裝，也可以安裝在球裙支桿13的腰部位置上。在不同位置上安裝 的旋轉構件，其尺寸要做相應調整。實施例5羽毛球包括球頭11、球裙12、球裙支桿13和旋轉構件15。如圖7所示，旋轉構件15是獨立成型的構件，包括兩個加固圈14和十多個個旋轉 翼片152，旋轉翼片152包含兩個互成夾角的風阻面。兩個風阻面間形成一個夾角C，并且 至少其中一個風阻面和羽毛球圓錐面之間形成一個偏轉角。圖中粗體黑線是立體圖形的視 覺輔助線。這種結構使旋轉風阻力更大，羽毛球的旋轉速度更快?？梢赃x用尼龍作為制作旋 轉構件15的材料，采用塑料注塑的生產工藝。在保證足夠繞軸風阻力的前提下，可以在這 種旋轉翼片152上增加少數幾個穿透孔，以減輕重量。圖8是安裝這種旋轉構件15的羽毛球示意圖，羽毛球的球裙支桿是16根獨立的 高強細棒材。旋轉翼片152的一個風阻面和羽毛球的橫截面之間形成一個繞軸方向的傾 斜角B。在旋轉風阻面積足夠大，并且和羽毛球圓錐面的偏轉角大小合適時，這種旋轉翼片 152可以不必左右傾斜，也可以提供充足的繞軸旋轉力。[0083]實施例6如圖9所示，羽毛球包括球頭11、球裙12、球裙支桿13和旋轉構件，其中球裙支桿 13、加固圈14以及旋轉構件是一體結構。壁面式旋轉構件位于羽毛球的腰部位置，由8個 片體構成，每個片體上含有臺階式的高低面，高位面和低位面之間的連接壁面就是所述的 旋轉風阻壁面153。這種旋轉風阻壁面153和羽毛球的圓錐面之間存在一個偏轉角，同時， 該風阻面還和羽毛球的橫截面之間存在一個繞軸方向的傾斜角。圖中粗體黑線是立體圖形 的視覺輔助線。在保證足夠繞軸風阻力的前提下，可以在這種含旋轉風阻壁面153的片體上增加 少數幾個穿透孔，以減輕其重量。在旋轉風阻面積足夠大時，這種旋轉風阻壁面153可以不 必左右傾斜。本實施例羽毛球中的旋轉構件也可以采用凹坑式、凹槽式、波浪體、反向凹槽式或 反向凹坑式的結構形式。羽毛球的球裙12可以采用無紡布、滌絲紡或發(fā)泡PE膜中的任一 種材料制作。實施例7如
圖10所示，羽毛球包括球頭11、球裙12、球裙支桿13和旋轉構件，其中球裙支 桿13、加固圈14以及旋轉構件是一體結構。壁面式旋轉構件位于球裙支桿的頂端位置，由 16個片體構成，每個片體上含有凹坑式的高低面，高位面和低位面之間的連接壁面就是所 述的旋轉風阻壁面153。這種風阻凹坑可以是半月形的也可以是長條形的。旋轉風阻壁面 153和羽毛球的圓錐面之間存在一個偏轉角，同時還和羽毛球的橫截面之間存在一個繞軸 方向的傾斜角。在羽毛球向前飛行時，這個旋轉風阻壁面153傾斜迎向空氣流，形成繞軸風 阻力，促使羽毛球繞軸旋轉。圖中粗體黑線是立體圖形的視覺輔助線。在保證足夠繞軸風阻力的前提下，可以在這種片體上增加少數幾個穿透孔，以減 輕其重量。在旋轉風阻面積足夠大時，這種旋轉風阻壁面153可以不必左右傾斜。本實施例羽毛球中的旋轉構件也可以采用臺階式、凹槽式、波浪體、反向凹槽式或 反向凹坑式的結構形式。羽毛球的球裙12可以采用無紡布、滌絲紡或發(fā)泡PE膜中的任一 種材料制作。實施例8如
圖11所示，羽毛球包括球頭11、球裙12、球裙支桿13和旋轉構件15，其中球裙 支桿13、加固圈14以及旋轉構件15是一體結構。壁面式旋轉構件15位于球裙支桿13的 腰部位置，是一個包含有16個凹槽的圓錐環(huán)形片體，凹槽的底面形成低位曲面，片體本體 則構成高位曲面，高位面和低位面之間形成兩個連接壁面，也就是凹槽的左右兩個槽壁，其 中傾斜面向左下方的凹槽壁面就是所述的旋轉風阻壁面153。在羽毛球向前飛行時，這個旋 轉風阻壁面153傾斜迎向空氣流，形成繞軸風阻力，促使羽毛球繞軸旋轉。這種傾斜凹槽的 形狀、大小、傾斜角度及數量可以視實際需要進行調整。在旋轉風阻面積足夠大時，這種旋 轉風阻壁面153可以不必左右傾斜。該羽毛球的球裙12可以采用無紡布、滌絲紡或發(fā)泡PE膜中的任一種材料制作。在 保證足夠繞軸風阻力的前提下，可以在這種含凹槽的翼片片體上增加少數幾個穿透孔，以 減輕其重量。所述旋轉構件也可以采用臺階式、凹坑式、波浪體、反向凹槽式或反向凹坑式 的結構形式。[0094]實施例9如
圖12所示，羽毛球包括球頭11、球裙12、球裙支桿13和旋轉構件15，其中球裙 支桿13、加固圈14以及旋轉構件15是一體結構。壁面式旋轉構件15位于球裙支桿13的 頂端位置，是包含有16個反向凹槽的圓錐環(huán)形片體。從球體正面看，這種反向凹槽的槽頂 形成高位曲面，片體本體則構成低位曲面，高位面和低位面之間形成兩個連接壁面，也就是 反向凹槽的左右兩個外槽壁。其中面向左下方的外槽壁面就是所述的旋轉風阻壁面153。 在羽毛球向前飛行時，這個旋轉風阻壁面153傾斜迎向空氣流，形成繞軸風阻力，促使羽毛 球繞軸旋轉。這種反向傾斜凹槽的形狀、大小、傾斜角度及數量可以視實際需要進行調整。 在旋轉風阻面積足夠大時，這種旋轉風阻壁面153可以不必左右傾斜。本實施例羽毛球的旋轉構件也可以采用臺階式、凹坑式、波浪體、凹槽式或反向凹 坑式的結構形式。羽毛球的球裙12可以采用無紡布、滌絲紡或發(fā)泡PE膜中的任一種材料 制作。實施例10如
圖13所示，羽毛球包括球頭11、球裙12、球裙支桿13和旋轉構件15，其中球裙 支桿13、加固圈14以及旋轉構件15是一體結構。壁面式旋轉構件15位于球裙支桿13的 頂端位置，是包含有16個波浪體的圓錐環(huán)形片體，波浪體的頂部形成高位曲面，底部則形 成低位曲面，高位面和低位面之間形成的連接壁面就是所述的旋轉風阻壁面153。在羽毛球 向前飛行時，這個旋轉風阻壁面153傾斜迎向空氣流，形成繞軸風阻力，促使羽毛球繞軸旋 轉。這種波浪體的形狀、大小、傾斜角度及數量可以視實際需要進行調整。在旋轉風阻面積 足夠大時，這種旋轉風阻壁面153可以不必左右傾斜。本實施例羽毛球的旋轉構件也可以采用臺階式、凹坑式、凹槽式、反向凹槽式或反 向凹坑式的結構形式。羽毛球的球裙12可以采用無紡布、滌絲紡或發(fā)泡PE膜中的任一種 材料制作。實施例11如
圖14所示，羽毛球包括球頭11、球裙12、球裙支桿13和旋轉構件15，其中球裙 支桿13、加固圈14以及旋轉構件15是一體結構。旋轉構件15位于球裙支桿13的頂端位 置，由16個翼片構成，每個翼片和羽毛球的圓錐面形成一個偏轉角度，本實施例的翼片并 不一定要和羽毛球的橫截面形成傾斜角。圖中粗體黑線是圖形的視覺輔助線，不是本實施 例羽毛球的輪廓線。該羽毛球的球裙12可以采用無紡布、滌絲紡或發(fā)泡PE膜中的任一種材料制作。實施例12本實施例的羽毛球，包括球頭、球體底座、旋轉構件和球裙四個分體構件，其中球 體底座和旋轉構件可以采用塑料注射成型，球裙可以采用無紡布制作。
圖15所示是這種羽毛球的球體底座示意圖，包括一個球頭連接體16和16根球裙 支桿13。
圖16所示是圖7所示旋轉構件和
圖15所示球體底座的裝配球體圖。安裝方法是將
圖15所示球體底座的16根球裙支桿13往中心彎攏，并分別穿過 圖7所示旋轉構件的16個小孔，然后分別安裝上球頭和球裙即可制成一個羽毛球。實施例13本實施例是一種含有旋轉構件的羽毛球球體。[0109]如
圖17所示，是一個球裙支桿13、加固圈14、球頭連接體16和旋轉構件15—體結 構的羽毛球球體。旋轉構件位于羽毛球球體的腰部位置上。旋轉構件是一個包含有16個 傾斜臺階式結構的片體，臺階結構形成一個高位面和一個低位曲面，高低面之間的連接壁 面構成旋轉風阻壁面153。在羽毛球向前飛行時，這個旋轉風阻壁面153傾斜迎向空氣流， 形成繞軸風阻力，促使羽毛球繞軸旋轉。該羽毛球的球體可以采用尼龍塑料制作，再安裝球 頭和球裙即可制成一個羽毛球。本實施例球體中的旋轉構件同樣可以采用凹坑式、凹槽式、波浪體、反向凹槽式或 反向凹坑式的結構形式。實施例14本實施例是一種含有旋轉構件的羽毛球球體。如
圖18所示，是一個球裙支桿13、加固圈14、球頭連接體16和旋轉構件15 —體 結構的羽毛球球體。旋轉構件位于羽毛球的上端部位置上，所述旋轉構件，是一個包含有16 個凹槽的圓錐環(huán)形片體，凹槽底部形成低位曲面，片體本體形成高位面，高位面和低位面之 間的連接壁面就是所述的旋轉風阻壁面153。這種旋轉風阻壁面153和羽毛球的圓錐面之 間存在一個偏轉角，同時，該風阻面還和羽毛球的橫截面之間存在一個繞軸方向的傾斜角。 在保證足夠繞軸風阻力的前提下，可以在這種含旋轉風阻壁面153的片體上增加少數幾個 穿透孔，以減輕其重量。該羽毛球的球體可以采用尼龍塑料制作，再將球頭安裝上去即可制 成一個羽毛球。本實施例球體中的旋轉構件同樣可以采用臺階式、凹坑式、波浪體、反向凹槽式或 反向凹坑式的結構形式。
權利要求1.一種羽毛球，包括球頭(11)、球裙(12)和球裙支桿(13)，其特征在于該羽毛球還 包含有不依附于球裙(12)的旋轉構件(15)，所述旋轉構件(15)專門用來在羽毛球飛行時 使球體旋轉或促進球體旋轉，所述旋轉構件(15)設置在球頭(11)和球裙(12)之間的羽毛 球腰部位置上、或者設置在球裙(12)上方的羽毛球頂部位置上、或者安裝在球頭(11)上。
2.如權利要求1所述的羽毛球，其特征在于所述旋轉構件(15)包含數個旋轉風阻翼 片(152)，所述旋轉風阻翼片(152)至少包含一個旋轉風阻面，所述風阻面是指羽毛球向前 飛行時迎向空氣流，從而能產生風阻力的實體平面或曲面；能產生繞軸風阻力的風阻面就 叫旋轉風阻面。
3.如權利要求2所述的羽毛球，其特征在于所述旋轉風阻翼片(152)包括兩個風阻 面，兩個風阻面的一邊連接在一起，互相之間形成一個夾角(C)；在互成夾角的兩個風阻面 中，至少一個風阻面是旋轉風阻面。
4.如權利要求1所述的羽毛球，其特征在于所述旋轉構件至少包含兩個相互間有高 低落差的平面或曲面，高位面和低位面之間至少形成一個旋轉風阻壁面(153)。
5.如權利要求1至4中任一項所述的羽毛球，其特征在于所述旋轉構件(15)是一個 獨立成型的配件。
6.如權利要求5所述的羽毛球，其特征在于所述旋轉構件(15)還包括一道或兩道加 固圈(14)。
7.如權利要求1至4中任一項所述的羽毛球，其特征在于該羽毛球的全部球裙(12) 或部分球裙(12)是獨立成型的配件。
8.如權利要求1至4中任一項所述的羽毛球，其特征在于所述旋轉構件(15)和球裙 支桿(13)是一體結構。
9.一種羽毛球，包括球頭、球體底座、旋轉構件和球裙四個分體構件；球體底座又包括 數根球裙支桿(13)和一個球頭連接體(16)，球裙支桿(13)的一頭固定于球頭連接體(16) 上，并向同一邊沿一錐體面擴散排列；球體底座通過球頭連接體(16)和球頭相連接，旋轉 構件和球裙安裝在球體底座的球裙支桿(13)上。
10.一種羽毛球球體，包括數根球裙支桿(13)、加固圈(14)和球頭連接體(16)，球裙支 桿(13)的一頭固定于球頭連接體(16)上，并向同一邊沿一錐體面擴散排列，球裙支桿(13) 通過加固圈(14)來進一步固定并保持相互間的距離，其特征在于該羽毛球球體還包含有 可以在羽毛球飛行時使球體旋轉或促進球體旋轉的旋轉構件(15)，所述旋轉構件(15)至 少包含兩個相互間有高低落差的平面或曲面，高位面和低位面之間至少形成一個旋轉風阻 壁面(153)。
專利摘要本實用新型涉及新型的羽毛球，包含有不依附于球裙(12)的獨立旋轉構件(15)。所述旋轉構件(15)有很多種結構，最優(yōu)的是包括數個旋轉風阻翼片(152)或旋轉風阻壁面(153)。所述旋轉風阻翼片(152)或旋轉風阻壁面(153)最好和羽毛球的橫截面形成一個繞軸方向的傾斜角(B)。獨立設置的旋轉構件(15)效率更高，并可以使羽毛球的重量、重心位置和重量分布更便于控制。本實用新型羽毛球的旋轉構件(15)和球裙(12)都各自可以做成獨立成型的配件，以提升總體性能并方便生產。本實用新型還涉及包含有旋轉構件(15)的羽毛球球體。
文檔編號A63B67/18GK201912741SQ20102068908
公開日2011年8月3日 申請日期2010年12月15日 優(yōu)先權日2010年3月16日
發(fā)明者張文廣 申請人:張文廣