專利名稱：一種羽毛球拍的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及到一種羽毛球拍，尤其是一種由握把前端加裝一套管，利用復(fù)合材料的不同材質(zhì)，即不同要求部位設(shè)置不同的材料，或不同的纖維走向，以達(dá)到整體結(jié)構(gòu)因材質(zhì)或角度而言，能有不同特性改進(jìn)的羽毛球拍。
羽毛球拍是屬于一種高爆發(fā)力的運(yùn)動(dòng)器具，特點(diǎn)為材料使用量少，拍框所承受的網(wǎng)壓張力比較高，擊球時(shí)框體的變形量比較大，所以世界知名品牌在高性能羽球拍領(lǐng)域的發(fā)展上無不朝如何能滿足以上的特點(diǎn)，并且期望在生產(chǎn)工藝與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上能有所突破，以便能夠領(lǐng)導(dǎo)市場。
本實(shí)用新型申請人在臺灣專利(申請?zhí)?6220195，名為《力，控型碳纖維羽毛球拍》，專利公告號347715)中公開了一種羽毛球拍，如附件所示，該專利主要是可兼威力(POWER)控球性(CONTROL)具佳的碳纖維羽毛球拍(GRAPHITE BADMINTONRACKET)，其構(gòu)造主要是采用100％碳纖維復(fù)合材料作為球拍框體(FRAME)的主體結(jié)構(gòu)，在球拍中管形狀的中點(diǎn)為自然彈性點(diǎn)，在自然彈性點(diǎn)外，加一個(gè)以上的可視彈性點(diǎn)(MULTIFLEX POINTS)，以滿足人體工程學(xué)的要求，追求最大威力與最佳控球性能的球拍。
本申請人的上述專利確能達(dá)到羽毛球拍的第二個(gè)彈性點(diǎn)WFP功能，并能同時(shí)兼顧威力與控球性具佳的碳纖維羽毛球拍，由于該專利是將預(yù)期產(chǎn)生彈性點(diǎn)處，利用外徑頸縮的設(shè)計(jì)原理，造成彈性點(diǎn)的形成，所以，該設(shè)計(jì)雖可達(dá)其預(yù)期的功效，但適用范圍仍有待改進(jìn)，因?yàn)橛鹈蚺脑凇翱蹥⑶?SMASH)”這類的動(dòng)作中，不但激烈，而且加速力及瞬間殺球力非常大，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明該專利，能適用于一般選手的扣球要求，若職業(yè)級選手或臂力很大的球員，則無法通過測試，因其頸縮的結(jié)構(gòu)造成整體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不強(qiáng)；即在外徑變小的彈力區(qū)，正好是瞬間應(yīng)力的集中點(diǎn)，因外徑頸縮處的慣性矩(I)值突然變小，造成應(yīng)力(STRESS)集中，強(qiáng)度次平方反比的承受能力下降，自然產(chǎn)生斷裂現(xiàn)象，已不能滿足原設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的完美要求；本實(shí)用新型的目的是提供一種羽毛球拍，尤其是一種可改變羽毛球拍彈性撓曲點(diǎn)的位置，及加強(qiáng)頭框的剛性及承受力的羽毛球拍。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種羽毛球拍，包括一頭框；一中管，其包含有第一端與第二端，其中第一端固定設(shè)置在頭框的一側(cè)；一套管，其固定套設(shè)上述中管第二端的外緣；一握把，其一端的內(nèi)部設(shè)有一可提供套設(shè)有套管的中管第二端容置固設(shè)在其中一的結(jié)合槽。
本實(shí)用新型具有以下的優(yōu)點(diǎn)(1)本實(shí)用新型的羽毛球拍結(jié)構(gòu)中，在握把前端設(shè)有一套管，使傳統(tǒng)的球拍的第一彈性點(diǎn)上移至第二彈性點(diǎn)，該設(shè)計(jì)特點(diǎn)適合羽毛球前排球員特殊功能的球拍需要。
(2)中管與頭框之間設(shè)有一加強(qiáng)環(huán)，并利用由該加強(qiáng)環(huán)提高頭框的剛性與承受力，發(fā)揮扣球瞬間擊球效果。
(3)只利用一套管即可改變彈性撓曲點(diǎn)的位置，再配合一加強(qiáng)環(huán)，即可加強(qiáng)頭框的剛性與承受力，其簡易的設(shè)計(jì)即可改變羽毛球拍彈性撓曲點(diǎn)的位置，大大降低制做成本，使更多的人們可用到更物廉價(jià)美的高級羽毛球拍，滿足運(yùn)動(dòng)和休閑活動(dòng)的要求。
為了更好地理解本實(shí)用新型功能、特征及目的，現(xiàn)對照最佳實(shí)施例并配合附圖說明于后，其中圖1為本實(shí)用新型接近人手部關(guān)節(jié)羽毛球拍的示意圖；圖2為本實(shí)用新型的立體外觀圖；圖3為本實(shí)用新型的立體系統(tǒng)分解圖；圖4為本實(shí)用新型的復(fù)合材料關(guān)節(jié)羽毛球拍的結(jié)構(gòu)剖視圖；圖5為本實(shí)用新型的動(dòng)作圖；圖6為本實(shí)用新型在球場上揮打角度動(dòng)作示意圖。
現(xiàn)對照

本實(shí)用新型的實(shí)施例，首先將本實(shí)用新型所運(yùn)用的原理詳細(xì)說明如下運(yùn)動(dòng)器材的定義運(yùn)動(dòng)器材被看成是人的手足延長部分，利用器材達(dá)到運(yùn)動(dòng)或游玩目的，器材是“人”與“玩”之間的介面(INTERFACE)。
設(shè)計(jì)原則1、器材需按人體工程學(xué)的原理，求得最舒適的使用。
2、追求器材在運(yùn)動(dòng)中最大功能的發(fā)揮。
基于以上運(yùn)動(dòng)器材的定義和設(shè)計(jì)原則，本實(shí)用新型是針對所謂高性能羽毛球拍，以追求威力與控球性最大功能的發(fā)揮；本實(shí)用新型根據(jù)人體工程學(xué)的原理，對比人手骨骼、關(guān)節(jié)特點(diǎn)，將碳纖維羽毛球拍的撓曲點(diǎn)向前移動(dòng)，增長擊球時(shí)扣殺的功能，達(dá)到人性化手掌的功能，即力與控球性兼具的特色。
傳統(tǒng)羽毛球拍的握把有以木頭作為材料的，成本低、易加工是其被使用且歷久彌新的主要原因，大凡追求性能提高的運(yùn)動(dòng)器材，其原始材料都是來自天然材料，然后引進(jìn)人工合成材料逐步取代，并外加設(shè)計(jì)實(shí)用新型，達(dá)到追求器材最大功能的目的。
請參閱圖1，本實(shí)用新型是將球拍視同人手的放大延伸物，握把部位屬高強(qiáng)度、高剛性的力量爆發(fā)點(diǎn)，傳統(tǒng)木質(zhì)握把只是考慮質(zhì)輕、易加工及價(jià)廉的特點(diǎn)，并沒有大幅改進(jìn)其強(qiáng)度與剛性，尤其與中管接合的孔徑與中心位置都會(huì)影響一支球拍的質(zhì)量，本實(shí)用新型的握把為工程樹脂增強(qiáng)材料擠出成型，外加上、下受力方向、肋骨設(shè)計(jì)。本實(shí)用新型的中管處利用不同材質(zhì)的彈性模數(shù)區(qū)分彈性點(diǎn)及提高剛性處的差異，達(dá)到人體工學(xué)最舒適的應(yīng)用。
針對具有多彈性點(diǎn)拍框的設(shè)計(jì)，本實(shí)用新型的原理是1、一支中管的材質(zhì)是整支拍框彈力的來源，更是整支拍框特性的靈魂，從材料的發(fā)展來看，初期羽毛球拍中管是采用木質(zhì)，然后采用金屬，繼而進(jìn)入碳纖維復(fù)合材料(等內(nèi)外徑碳纖維直管)，其彈性點(diǎn)自然發(fā)生在中間點(diǎn)，是擊球時(shí)的撓曲點(diǎn)，茲命名為EFP(1)，管中央自然彈力點(diǎn)。
參考圖1，本實(shí)用新型為求取比照腕關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)出第二彈力點(diǎn)，命名為WFP(2)增見彈力點(diǎn)。
同理，本實(shí)用新型在頭框部位，因目前球員持拍需要更迅速墊球且扣壓羽毛球，另再增加拍框的第三彈性點(diǎn)，命名為微控彈力點(diǎn)FFP(3)。
2、第一彈性點(diǎn)「如圖1中EFP(1)」，因?yàn)樵谥惫芟嗤Y(jié)構(gòu)下，彈力點(diǎn)自然會(huì)發(fā)生在中點(diǎn)處，是形狀因素導(dǎo)至的。
3、第二彈性點(diǎn)[如圖1中WFP(2)]，本實(shí)用新型在該握把處前端設(shè)有一關(guān)于原中管材質(zhì)的套管，強(qiáng)迫第一彈性點(diǎn)上移，上移后稱為第二彈性點(diǎn)，其套管材質(zhì)剛性模數(shù)值遠(yuǎn)高于中管材質(zhì)，而套管直徑同中管的外徑，其主要是因運(yùn)動(dòng)器材的設(shè)計(jì)中器材所顯現(xiàn)的剛性(STIFFNESS)整體性能的最主要體現(xiàn)，一個(gè)結(jié)構(gòu)體所顯示的剛性S，其定義為來自材料本身的模數(shù)(MODULUS)值E，與該材料因造型設(shè)計(jì)所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(MOMENT OF INERTIA)I的乘數(shù)；即，STIFFNESS＝E×I；*不同的材質(zhì)有不同E值，如彈性系數(shù)(10kg/mm2) NOTE碳纖維(CARBON FIBER) 20-25HT TYPE玻璃纖維(GLASS FIBER)7.4-8.7 E-S TYPE聚醯胺纖維(ARAMID FIBER) 6.0-13(俗稱克拉纖維)以改變E值大小，同時(shí)亦改變剛性(STIFFNESS)S，因?yàn)镾＝EI自然有分別。
4、第三彈性點(diǎn)[如圖一中FFP(3)]，本實(shí)用新型是采變化側(cè)框高度以求取彈力點(diǎn)，I值降低，增加柔軟性，是微控彈力點(diǎn)的設(shè)計(jì)依據(jù)。
現(xiàn)說明本實(shí)用新型與慣用技術(shù)的區(qū)別
1、在傳統(tǒng)球拍的演進(jìn)過程中，部分有涉及本實(shí)用新型某一單項(xiàng)的構(gòu)想，但都止于近似，而并無整支球拍功能的統(tǒng)籌設(shè)計(jì)考慮。
(1)例如EFP(1)中央彈力點(diǎn)，傳統(tǒng)球拍本來就有。
(2)WFP(2)增見彈力點(diǎn)，傳統(tǒng)球拍曾發(fā)展過類似原理，但只是上、下兩面肩平，左、右仍保持圓弧，而本實(shí)用新型的第二彈性點(diǎn)，為第一彈性點(diǎn)經(jīng)強(qiáng)迫上移后的位置，與傳統(tǒng)球拍發(fā)展原理相類似，本實(shí)用新型是由握把前端加裝一異于原中管材料的套管，其剛性模數(shù)值遠(yuǎn)高于原中管材料，其長度以不超過10公分為限，而套管內(nèi)徑與中管外徑相同，將產(chǎn)品結(jié)構(gòu)利用復(fù)合材料的不同材質(zhì)系數(shù)之高低產(chǎn)生特殊性能，在需要不同特性之處設(shè)置不同的材料，或不同的纖維走向，以達(dá)整體結(jié)構(gòu)因材質(zhì)或角度而言，能有不同特性的要求。
而本實(shí)用新型與附件的先前專利兩者的差異在于，先前設(shè)計(jì)之《力，控型碳纖維羽毛球拍》，采用固定不變E值，即材料都是一樣的碳纖維中管，但縮小了半徑與壁面，由S＝EI的公式可看出截面積的頸縮對整體剛性的影響很大，因此，在強(qiáng)力拍擊扣球時(shí)，會(huì)使頸縮部位成為應(yīng)力集中點(diǎn)而承受不了，便產(chǎn)生斷裂；而本實(shí)用新型是采用I值不變，即由外徑截面積一致，但將所需的彈性撓曲點(diǎn)以不同材質(zhì)的套管，即E值不相同，來達(dá)到強(qiáng)迫彈性撓曲點(diǎn)上移設(shè)計(jì)的目的，且可以確保強(qiáng)度品質(zhì)達(dá)到高性能的功效。
(3)微控彈力點(diǎn)FFP(3)，在球拍發(fā)展史上，曾經(jīng)出過側(cè)框有變化高度的設(shè)計(jì)，但是只是單項(xiàng)，本實(shí)用新型是配合全拍框，多種特征的組合，形成高功效的球拍設(shè)計(jì)。
(4)EPI握把的設(shè)計(jì)，球拍史上曾有人嘗試?yán)盟苣z材料PP、PVC，或工程樹脂(NYLON，ABS)擠出成型握把，很不幸全失敗，主要原因?yàn)?重量的限制，一般塑膠強(qiáng)度剛性都無法滿足握把的需求，增加材料會(huì)超重。
*國際市場上除有部分采用一體成型碳纖維柄或碳纖維柄或碳纖維球拍用PU發(fā)泡柄外，其余乃全部采用木質(zhì)握把；本實(shí)用新型解決了材料配方，且在握把增加了肋管設(shè)計(jì)，在需要使用的方向上使剛性提高，具有新穎性。
2、所謂高功效羽毛球拍，必須具有如下的基本要件(1)輕量化(不穿網(wǎng))拍框完成品85mg以內(nèi)。
(2)威力(POWER)傳統(tǒng)第一彈性點(diǎn)的位置約為中管加上握柄的長度的一半，即為球拍臂長一半，但本實(shí)用新型在握柄前端增長一10公分以下的套管，強(qiáng)迫第一彈性點(diǎn)上移，進(jìn)而使第一彈性點(diǎn)成為第二彈性點(diǎn)。
第二彈性點(diǎn)的設(shè)計(jì)，是將力臂長度縮矩，使扣球反應(yīng)速度加快及力量加大。
(3)控球性(CONTROL)傳統(tǒng)球拍，邊框一般為鋁制框體或與一體成型的碳拍框拍體，中管為直管式碳纖維管或部分有錐度的中管或非圓形狀管，握柄只延續(xù)了傳統(tǒng)手持目的，達(dá)到握把剛性遠(yuǎn)高于中管部分，以便造成彈性撓曲點(diǎn)發(fā)生在碳纖維球拍中管上。
請參閱圖2及圖3所示者，本實(shí)用新型包括有一頭框10，其主要是在其一端凸設(shè)有一錐狀的接頭11，該接頭的內(nèi)部并貫穿有一透孔111；一中管20，其一端主要是凹設(shè)有一凹孔21；一加強(qiáng)環(huán)30，其呈一套環(huán)狀，其內(nèi)部形成一穿孔31，其中加強(qiáng)環(huán)30的材質(zhì)為塞璐璐材質(zhì)，該加強(qiáng)環(huán)30設(shè)置在頭框10與中管20之間，一結(jié)固件60穿過頭框10接頭11的透孔111及加強(qiáng)環(huán)30的穿孔31，至中管20的凹孔21，利用該結(jié)固件60將加強(qiáng)環(huán)30固設(shè)在頭框10與中管20之間；一握把40呈中空狀，其內(nèi)部設(shè)有一結(jié)合槽41；一套管50，該套管50由復(fù)合材料編織而成，該套管50的剛性模數(shù)值遠(yuǎn)高于原中管20材質(zhì)，其長度以不超過10公分為限，而在套管50內(nèi)徑與中管20外徑相同，其外表為粗糙面，可增加套管50的強(qiáng)度，該套管50主要是套固在中管20的一端外緣，并使套有套管50的中管20端緣容置固設(shè)于握把40的結(jié)合槽41中；利用此使套管50與加強(qiáng)環(huán)30之間中央位。自然形成第二彈性點(diǎn)2，其中組裝后，套管50的實(shí)施位置，請配合參閱圖4所示的結(jié)構(gòu)，其中管20連接頭框10的端緣至套管50的中間點(diǎn)為一L長度，恰好由套管50的中間點(diǎn)至握把40的端緣亦為一L長度，故套管50設(shè)置的最佳實(shí)施位置則為中管20與握把40總長的中間部位。
本實(shí)用新型特點(diǎn)有二其一是中管20上設(shè)置不同材料的套管50，并使其內(nèi)徑與原中管20外徑相同，第二是為縮短中管的力臂后，加快殺球速度且力量加大，羽毛球比賽的關(guān)鍵在于殺球部分，而殺球除了以手臂揮動(dòng)使羽毛球加速，必須再加上腕扣球，才使球以更大的角度落于網(wǎng)前，然因手腕其力臂小，故力矩相對變小，力矩太小將不足影響球的落點(diǎn)，此時(shí)球可能因該角度太小落于界外，此一部分請?zhí)貏e參看圖5所示，因殺球威力取決于手腕扣球的力，此一部分正是本實(shí)用新型的構(gòu)思所在，本實(shí)用新型第二撓曲點(diǎn)在使用者扣球時(shí)，會(huì)增加整支球拍的下仰角度，如圖5所示，圖5特別表示了本實(shí)用新型與慣用球拍下仰角度明顯不同，向下仰角度及力量大大增加，亦即使得殺成功機(jī)會(huì)提高，在提高殺球威力的同時(shí)，相對的頭框10受力也增加，故本實(shí)用新型在中管20與頭框10之間加設(shè)一加強(qiáng)環(huán)30，以提高頭框10的剛性與承受力，由上述說明針對圖6再強(qiáng)調(diào)說明，前排政擊球員揮拍時(shí)，其角度如果太小，小于θ2角時(shí)將會(huì)出界，當(dāng)殺球角度愈大時(shí)，其速度愈快，對手相對就會(huì)失手，使用本實(shí)用新型將會(huì)使得球的落下角度更大如θ1角，角度愈大，其落地時(shí)間愈快，當(dāng)然對手反應(yīng)時(shí)間亦會(huì)縮短，其接不到球的概率也相對增加。
權(quán)利要求1.一種羽毛球拍，其特征在于包括一頭框；一中管，其包含有第一端與第二端，其中第一端固定設(shè)置在頭框的一側(cè)；一套管，其固定套設(shè)上述中管第二端的外緣；一握把，其一端的內(nèi)部設(shè)有一可提供套設(shè)有套管的中管第二端容置固設(shè)在其中一的結(jié)合槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種羽毛球拍，其特征在于在頭框的一端緣上設(shè)有一加強(qiáng)環(huán)；一中管，其包含有第一端與第二端，其中第一端固定設(shè)置在加強(qiáng)環(huán)的一側(cè)。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種羽毛球拍,包括:一頭框和一中管,一套管固定套設(shè)上述中管第二端的外緣,一握把,其一端的內(nèi)部設(shè)有一可提供套設(shè)有套管的中管第二端容置固設(shè)在其中一的結(jié)合槽,該球拍可加強(qiáng)頭框的剛性與承受力,改變羽毛球拍彈性撓曲點(diǎn)的位置。
文檔編號A63B49/00GK2383545SQ9924430
公開日2000年6月21日 申請日期1999年9月8日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月8日
發(fā)明者蔡科然 申請人:環(huán)航復(fù)合材料股份有限公司