CH676431A5 - - Google Patents
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Abstract
A handle part (10) can be twisted relative to a hitting part (16) about the longitudinal axis (38). To this end, a torsion spring element, which exerts a damping effect when the ball strikes the strings (14) or the frame (12) outside the longitudinal axis (38), is incorporated in the handle (26). The damping of the torsional movement largely prevents excessive strain on the forearm region and elbow joint of the player.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Schläger der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art. Dabei kann es sich um einen Tennis-, Badminton- oder einen ähnlichen Schläger handeln.
Eine relativ häufige Erscheinung als Folge insbesondere des Tennis-Spielens ist eine Reizung des Unterarmes im Bereich des Ellbogengelenkes, die mit einer schmerzhaften Entzündung verbunden sein kann. Der Grund dafür ist meist eine Überbelastung des Sehnen- und Gelenkapparates des Unterarmes (Epicondilytis Humerus radialis). Da als Ursache für eine solche Überbelastung die Übertragung des Ballaufschlages durch den Tennisschläger auf die Hand sowie das Handgelenk, den Unterarm und das Ellbogengelenk des Tennisspielers angesehen wird, sind eine Reihe von Massnahmen an Tennisschlägern bekannt, um die Ballaufschläge gedämpft zu übertragen.
Beispielsweise ist es bekannt, in Kunststoffrahmen von Tennisschlägern Dämpfungselemente, z.B. Federpakete einzubauen. Eine solche Ausführung erhöht jedoch das Gewicht des Rahmens und bewirkt dadurch eine Erhöhung der zu beschleunigenden und zu verzögernden Masse. Ferner ergibt sich dabei eine grosse Ballbeschleunigung, hervorgerufen durch einen Trampolin-Effekt. Eine Milderung der Schwingungsbelastung des Unterarmes kann bei einer solchen Ausführung jedoch kaum festgestellt werden.
Ferner sind Tennisschläger mit speziell geformtem Rahmenquerschnitt bekannt, um Schwingungsknoten im Rahmen an unerwünschter Stelle zu vermeiden. Solche Tennisschläger sind nicht nur sehr klobig im Aussehen, sondern auch höher im Gewicht. Zudem sind sie in der Herstellung teurer und aufwendiger als Schläger mit annähernd gleichbleibendem Holmprofil. Eine individuelle Dämpfungskontrolle ist bei diesen Schlägern zudem nicht möglich.
Bei einer anderen bekannten Ausführung von Tennisschlägern weist der Griff Griffband-Unterlagen auf, um die Übertragung von Schwingungen in Hand und Unterarm zu mildern. Der dabei verwendete Schaumstoff als Unterlage oder ein besonders weiches Griffband stellen auch keine optimale Lösung dar, da die Dämpfungswirkung nur sehr mässig ist und zudem solche Mittel relativ häufig erneuert werden müssen. Ferner ist ein solcher Tennisschläger mit dem Nachteil behaftet, dass sich der Griff in der fest geschlossenen Hand verschiebt und je nach Friktion oder Haftung des Griffes auf der Hand Blasen oder Irritationen der Druckrezeptoren in der Haut erzeugt.
Ferner ist ein Tennisschläger mit verstellbarer Bespannungshärte bekannt, um eine individuelle Einstellung der Ballbeschleunigung zu ermöglichen. Auch eine solche Ausführung ist nicht zur Lösung des erwähnten Problems geeignet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schläger für Ballspiele zu schaffen, durch den eine Überbeanspruchung von Handgelenk, Unterarm und Ellbogengelenk ohne Beeinträchtigung des Schlagverhaltens wirkungsvoll verhindert wird.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Überbeanspruchung von Handgelenk, Unterarm und Ellbogengelenk insbesondere durch eine Torsionsbeanspruchung hervorgerufen wird, wenn der Ball ausserhalb der durch den Griff definierten Längsachse auf die Bespannung oder den Rahmen aufschlägt. Durch einen solchen, neben der Längsachse erfolgenden Aufschlag überträgt der in der Regel sehr torsionssteife Tennisschläger die durch den Aufschlag verursachte Verdrehung um seine Längsachse auf die Hand des Tennisspielers sowie auf dessen Handgelenk, Unterarm und Ellbogengelenk. Zur Vermeidung einer solchen besonders kritischen Überbeanspruchung der Gelenke ist der erfindungsgemässe Schläger zwischen Schlagteil und Griffteil weitgehend entkoppelt, so dass eine Verdrehung nur noch gedämpft und verzögert auf die Hand des Spielers übertragen wird.
Nach dem Aufschlag des Balles erfolgt eine Rückstellung zwischen Schlagteil und Griffteil.
Durch die erfindungsgemässe Lösung werden gezielt nur solche Schläge gedämpft, welche eine kritische Bean spruchung der Armgelenke darstellen. Das allgemeine Schlagverhalten des Schlägers wird durch die erfindungsgemässe Lösung nicht beeinträchtigt. Trifft ein Ball korrekterweise mindestens annähernd der Längsachse entsprechend auf die Bespannung, dann erfolgt keine Auslenkung des Schlagteiles gegenüber dem Griffteil.
Eine Ausführungsform nach Anspruch 2 gestattet einen relativ einfachen Aufbau der Dämpfungsvorrichtung.
Durch eine besonders bevorzugte Ausführungsform nach Anspruch 3 ergibt sich eine besonders günstige Dämpfungswirkung, da ein Gummi-Federelement zwischen Belastungs- und Entlastungskurve eine Hysterese aufweist, durch die mindestens ein Teil der aufgenommenen Energie absorbiert wird.
Eine Ausführungsform nach Anspruch 4 erlaubt dem Konstrukteur weitgehende Freiheit in der Bemessung des Federelementes zur optimalen Anpassung an unterschiedliche Bedürfnisse. In der Regel wird ein gummielastischer Werkstoff auf der Basis von Naturkautschuk gewählt. Da die aus einem solchen Werkstoff hergestellten Körper einer Dreh-Walkbewegung unterworfen sind, ergibt sich eine ideale Kombination von Rückprallelastizität, geringe bleibende Verformung, hohe Kerbzähigkeit und gute Eigendämpfung. Es ist jedoch auch möglich, anstelle von Naturkautschuk synthetische Elastomere zu verwenden, sofern deren besondere Eigenschaften gewünscht werden.
Durch eine Ausgestaltung nach Anspruch 5 muss sich der erfindungsgemässe Schläger in keiner Weise von einem anderen Schläger unterscheiden, wenn die Dämpfungsvorrichtung vollständig innerhalb des Griffteiles untergebracht ist. Eine solche Ausführung ist jedoch keine Bedingung, da es auch möglich ist, die Dämpfungsvorrichtung räumlich zwischen dem Griff- und dem Schlagteil anzuordnen.
Durch eine Ausführungform nach Anspruch 6 ergibt sich eine besonders einfache Lösung, indem das Rohrstück des Federelements unmittelbar den Griff bildet.
Eine Ausführungsform nach Anspruch 7 weist insbesondere darauf hin, dass das Kernstück von einer runden Form abweicht und sich dadurch eine Beanspruchung der gummielastischen Körper auf Druck anstatt auf Scherung ergibt.
Eine Ausführungsform nach Anspruch 8 gestattet dem Spieler eine individuelle Einstellung, die er insbesondere seinen Fähigkeiten entsprechend wählen kann.
Eine Ausführungsform nach Anspruch 9 weist darauf hin, dass es bereits genügt, zwei Spannglieder radial zu verstellen, um die Einstellmöglichkeit zu realisieren. In Abweichung von einer solchen Ausführungsform ist es jedoch auch möglich, die Vorspannung mit pneumatischen Mitteln zu realisieren, entweder durch unmittelbares Aufblasen von hohlen gummielastischen Körpern oder mittels eines pneumatisch betätigbaren Kolbens, der die gummielastischen Körper keilförmig auseinandertreibt.
Die Ansprüche 10 und 11 beschreiben Ausführungsformen, um die Einstellmöglichkeit mit einfachen mechanischen Mitteln zu realisieren.
Bei einer Ausführungsform nach Anspruch 12 ist die Betätigungsvorrichtung dort angeordnet, wo sie den Spieler während des Spielens in keiner Weise behindert oder irritiert.
Anspruch 13 beschreibt eine Ausführungsform, bei der jedes Spannglied mit zwei gummielastischen Körpern zusammenwirkt, so dass sich beim Einsatz von zwei Spanngliedern eine gleichmässige Verteilung der Belastung auf vier gummielastische Körper ergibt.
Bei einer Ausführungsform nach Anspruch 14 sind die gummielastischen Körper im äusseren Rohrstück derart gesichert, das eine Verschiebung in Umfangsrichtung verunmöglicht wird.
Nach einer Ausführungsform gemäss Anspruch 15 lässt sich die Dämpfungscharakteristik des Federelementes zusätzlich beeinflussen.
Anspruch 16 beschreibt eine zusätzliche Sicherung, um zu gewährleisten, dass sich das Schlagteil nicht vom Griffteil lösen kann.
Nach Anspruch 17 handelt es sich bei dem beanspruchten Schläger vorzugsweise um einen Tennisschläger. Es ist jedoch auch möglich, das gleiche Prinzip der Dämpfung bei anderen Schlägern für Ballspiele anzuwenden, beispielsweise für Badminton-, Squash- oder Golfschläger.
Zur nachfolgenden Darstellung der Erfindung wurde als Ausführungsbeispiel ein Tennisschläger gewählt.
Anhand der Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 einen Tennisschläger mit vom Griffteil entkoppeltem Rahmen,
Fig. 2 einen Teil eines Tennisschläger mit einer im Griff angeordneten Dämpfungsvorrichtung,
Fig. 3 einen Querschnitt durch einen Tennisschläger-Griff mit eingebauter Dämpfungsvorrichtung,
Fig. 4 eine Ausführungsvariante zur Figur 3,
Fig. 5 ein Diagramm zur Darstellung der Federcharakteristik der Dämpfungsvorrichtung.
Fig. 6 ein Diagramm zur Darstellung der Dämpfung der Dämpfungsvorrichtung,
Fig. 7 einen Querschnitt durch einen Tennisschläger-Griff mit einstellbarer Dämpfungsvorrichtung,
Fig. 8 einen Längschnitt durch einen Teil des Griffes nach Fig. 7 und
Fig. 9-12 Querschnitte verschiedener Ausführungsformen.
Der in der Figur 1 dargestellte Tennisschläger weist einen Griffteil 10 und einen damit verbundenen, aus einem Rahmen 12 und einer als Schlagfläche 14 dienenden Bespannung bestehenden Schlagteil 16 auf. Durch eine Fuge 18 ist angedeutet, das der Griffteil 10 vom Schlagteil 16 entkoppelt ist, indem die beiden Teile entsprechend den Pfeilen 20 und 22 relativ zueinander begrenzt verdrehbar sind, wie durch die den Rahmen 12 umgebende gestrichelte Linie 24 angedeutet ist. Der Griffteil 10 besteht im wesentlichen aus dem Griff 26.
Der in der Figur 2 dargestellte Griff 26 ist teilweise aufgeschnitten, um eine darin angeordnete Dämpfungsvorrichtung 28 zu zeigen, die ein Gummi-Federelement 30 als Torsions-Federelement aufweist. Dieses Federelement 30 ist zur Darstellung seines Profils in der Figur 2 unterbrochen dargestellt. Es weist ein aus einem Profil bestehendes Kernstück 32 auf, welches mit dem Rahmen 12 drehfest verbunden ist. Das Kernstück 32 ist koaxial von einem auf seiner Aussenseite oktogonalen Rohrstück 34 umgeben, welches den Grundkörper des Griffes 26 bildet. Zur Lagerung, Federung und Dämpfung des Kernstückes 32 im Rohrstück 34 dienen vier langgestreckte, aus einem gummielastischen Werkstoff bestehende Körper 36.
Das Kernstück 32, das Rohrstück 34 sowie die gummielastischen Körper 36 bilden das Torsions-Federelement 30, welches lediglich eine begrenzte Drehbewegung des Schlagteiles 16 relativ zum Griffteil 10 in der Längsachse 38 (Figur 1) des Griffteiles zulässt.
Anhand der Figur 1 wird nachfolgend die Wirkungsweise der Dämpfungsvorrichtung 28 näher erläutert. Trifft beim Tennisspielen ein Ball ausserhalb der Längsachse 38 auf die Bespannung 14 oder auf den Rahmen 12, dann gibt der Schlagteil 16 gegenüber dem Griffteil 10 infolge der Federwirkung des Federelementes 30 durch eine Drehbewegung nach, so dass der eine Torsion verursachende Schlag nur gedämpft auf den Griff und damit auf die Hand des Spielers übertragen wird. Nach dem Auftreffen des Balles erfolgt selbstverständlich eine vollständige Rückstellung des Schlagteils 16 relativ zum Griffteil 10. Durch die Dämpfungsvorrichtung 28 wird demnach ein eine Torsion verursachender Schlag weitgehend von der Hand des Spielers ferngehalten, so dass eine Überbeanspruchung des Ellbogengelenkes praktisch ausgeschlossen ist.
Trifft der Ball hingegen mindestens annähernd der Längsachse 38 entsprechend auf die Bespannung 14, dann erfolgt keine Auslenkung des Schlagteiles 16 gegenüber dem Griffteil 10, so dass die vom Spieler gewünschte Steifigkeit des Tennisschlägers nicht beinträchtigt ist.
Die Figur 3 zeigt einen Querschnitt des in der Figur 2 dargestellten Griffes 26. Es ist aus dieser Figur ersichtlich, dass das Kernstück 32 die Form eines Prismas aufweist. Das Rohrstück 34 entspricht aussen im Profil einem flachen Oktogon und weist innen zwei im wesentlichen rechteckige, nischenartige Hohlräume 40 zur Aufnahme von 4 gummielastischen Körpern 36 auf. Die gummielastischen Körper 36 entsprechen in ihrem Querschnitt im wesentlichen einem gleichschenkligen Dreieck. Das Kernstück 32 ist im Ausführungsbeispiel hohl, es kann jedoch auch je nach dem verwendeten Werkstoff aus einem vollen Profil hergestellt sein. Die Pfeile 42 sowie die gestrichelten Linien 32a des Kernstückes 32 weisen auf die Auslenkmöglichkeit des Kernstückes 32 relativ zum Rohrstück 34 hin.
Das in der Figur 4 im Querschnitt dargestellte Federelement 30 min unterscheidet sich von demjenigen nach der Figur 3 durch die Anordnung von vier weiteren gummielastischen Körpern 36 min . Zu diesem Zweck weist das Rohrstück 34 min zwei weitere rechteckige, nischenartige Hohlräume 40 min auf. Das Kernstück 32 min weist zusätzlich zu den prismatischen Vorsprüngen 44 zwei weitere prismatische Vorsprünge 44 min auf.
Aus dem Diagramm nach der Figur 5 ist die Federcharakteristik des Federelementes 30 ersichtlich. Die Ordinatenachse 46 kennzeichnet das Drehmoment, während die Abszissenachse die Verdrehung angibt. Mit der Kurve 50 ist die Belastung und mit der Kurve 52 die Entlastung dargestellt. Die schraffierte Fläche 54 bezeichnet den Energieverlust pro Schwingung. Aus dem Diagramm ist somit die Dämpfung ersichtlich, welche jedoch nicht konstant, sondern abhängig von der Temperatur, der Beschleunigung und der jeweiligen Spannung bzw. Vorspannung der gummielastischen Körper 36 ist.
Da der auf die Schlagfläche 14 auftreffende Ball diese Druckvorlast mit seiner Auftreffenergie überlagert, wird die in den Griff bzw. in die Hand oder den Arm weitergeleitete Schockwelle um den Energieverlust pro Schwingung reduziert. Je nach eingesetzten gummielastischen Elementen liegt der Energieverlust im Idealbereich zwischen 15 und 20%.
Bei dem Diagramm nach der Figur 6 entspricht die Ordinatenachse 46 ebenfalls dem Drehmoment und die Abszissenachse 48 ebenfalls der Verdrehung, jedoch mit dem Unterschied, das der Nullpunkt in der Mitte und nicht links unten dargestellt ist. Die Kurve im Feld rechts oben nach der Figur 6 entspricht derjenigen nach der Figur 5. Die Kurve links unten nach der Figur 6 stellt demzufolge die Minuswerte dar.
Aus der Figur 6 geht demnach hervor, wie das gummielastische Element 30 eine Federcharakteristik aufweist, die im Plus-Minus-Verdrehbereich eine analoge, progressive Kurve zeigt. Änderungen der Federkurvenlinie sind wegen der Inkompressibilität der verwendeten Elastomere nur durch deren unterschiedliche Vorspannung möglich. Eine besondere Ausführungsvariante der Anwendung dieses Prinzips wird anhand der Figuren 7 und 8 näher erläutert.
Bei einer Ausführungsform nach den Figuren 7 und 8 entsprechen Griff- und Rahmenteil der in der Figur 1 dargestellten Ausführung. Das Federelement 30 min min unterscheidet sich vom Federelement 30 nach der Figur 3 dadurch, dass das Kernstück 32 min min anstelle der festen prismatischen Vorsprünge 44 bewegliche prismatische Vorsprünge 56 aufweist, von denen sich zwei Stück diametral gegenüberliegen. Das als Griff 26 ausgebildete oktogonale Rohrstück 34 entspricht der in der Figur 3 dargestellten Ausführung.
Die beweglichen prismatischen Vorsprünge 56 dienen als radial verstellbare Spannglieder. Jedes von ihnen weist ein Führungsstück 58 auf, welches sich jeweils durch einen Schlitz 60 in das Kernstück 32 min min hineinerstreckt. In den Führungsstücken 58 ist je ein Schrägschlitz 62 angeordnet, so dass die beweglichen prismatischen Vorsprünge 56 gegen die gummielastischen Körper 36 gepresst werden, wenn ein in Längsrichtung zum Griff 26 beweglicher Gleitbolzen 64 mittels eines doppelten Zugankers 66 angezogen wird. Der Gleitbolzen 64 ist im Kernstück 32 min min in einem Längsschlitz 68 geführt.
Aus der Figur 8 ist ersichtlich, dass sich die Schrägschlitze 62 der beiden beweglichen prismatischen Vorsprünge 56 kreuzen, so dass bei einer Bewegung des Gleitbolzens 64 in Längsrichtung zum Griff 26 eine gegenläufige Bewegung der prismatischen Vorsprünge 56 erfolgt. Der Zuganker 66 ist mittels einer als Betätigungsvorrichtung dienenden Stellschraube 70 in Längsrichtung zum Griff 26 verstellbar. Die Stellschraube 70 ist über ein selbsthemmendes Gewinde 72 mit dem Zuganker 66 verbunden und mittels gleitfreundlicher Unterlagscheiben 74 in einer an der Stirnseite 78 des Griffes 26 angeordneten Vertiefung 76 abgestützt.
Durch die längsmittige Anordnung der Stellschraube 70 und ihrer Lagerung gegen mehrere gleitfreundliche Unterlagscheiben 74 sowie durch das selbsthemmende Gewinde 72 ergibt sich, dass die Stellschraube 70 bei einer Auslenkung des Federelementes 30 min min mitgedreht wird, ohne die eingestellte Vorspannung dabei zu beeinflussen.
Durch die in den Figuren 7 und 8 beschriebene Ausführungsform hat der Tennisspieler die Möglichkeit, an der Stellschraube 70 die Vorspannung des Federelementes 30 min min seinen Bedürfnissen entsprechend einzustellen. Die gummielastischen Körper 36 werden dabei mehr oder weniger vorgespannt.
Die beiden als Spannglieder dienenden beweglichen prismatischen Vorsprünge 56 weisen je zwei Spannflächen 80 auf, die mindestens annähernd in einem rechten Winkel zueinander stehen und von denen jede einem gummielastischen Körper 36 gegenübersteht.
Die Figuren 9-12 zeigen verschiedene Ausführungsformen als Querschnitt durch im Griff von Tennisschlägern angeordneten Gummi-Federelementen. Die Ausführungsform nach der Figur 9 unterscheidet sich von derjenigen nach der Figur 4 dadurch, dass 8 gleiche gummielastische Körper 36 auf das als Doppelkammerprofil ausgebildete Kernstück 82 einwirken, wobei durch Verdrehung um einen Winkel von 45 DEG die Angriffsflächen für die gummielastischen Körper direkt ohne Änderung der Wanddicke des Profils des Kernstückes 82 erzeugt werden, was herstelltechnisch vorteilhaft ist.
Die Ausführungsform nach der Figur 10 mit vier gummielastischen Körpern 36 unterscheidet sich von derjenigen nach der Figur 3 dadurch, dass das Kernstück 84 im Profil herstellungstechnisch günstiger ausgebildet ist, da es einem Quadrat mit einer diagonalen Verstrebung entspricht.
Bei einer Ausführungsform nach der Figur 11 lassen sich zusätzlich zu den gummielastischen Körpern 36 aus einem schwingungsdämpfenden Werkstoff bestehende Körper 86 zwischen einem Kernstück 88 und einem Rohrstück 90 in je einer Nische 92 anordnen. Als schwingungsdämpfender Werkstoff eignet sich beispielsweise Sorbothane. Die Anordnung eines solchen Werkstoffes ist als Rechteckprofil vorgesehen, welches die Längsseiten des flachen Oktogons ausfüllt oder in die Hohlräume 92 in elastischem Zustand eingespritzt werden kann, um sodann auszuhärten. Eine solche Ausführung ist insbesondere dann erwünscht, wenn die zur Figur 5 beschriebene Verlustarbeit bzw. Dämpfung der gummielastischen Körper nicht ausreichend gross bewirkt werden kann.
Figur 12 zeigt eine Ausführungsform mit einem Kernstück 94, welches mindesten annähernd die Form eines Doppel-T-Trägers aufweist. Das Rohrstück 96 weist zwei nach innen gerichtete prismatische Vorsprünge 98 auf, an denen je ein gummielastischer Körper 36 anliegt. Eine solche Ausführungsform hat den Vorteil, das beide Teile eine besonders steife mit grösseren Biege-E-Modul ausgestattete Profilform aufweisen, was bei starker Belastung, zum Beispiel bei Wettbewerben von Profispielern, vorteilhaft sein kann.
The invention relates to a racket of the type mentioned in the preamble of claim 1. It can be a tennis, badminton or similar racket.
A relatively common occurrence as a result of playing tennis in particular is irritation of the forearm in the area of the elbow joint, which can be associated with painful inflammation. The reason for this is usually an overload of the tendon and joint system of the forearm (epicondilytis radial humerus). Since the transfer of the ball service from the tennis racket to the hand as well as the wrist, forearm and elbow joint of the tennis player is considered to be the cause of such an overload, a number of measures are known for tennis rackets in order to transmit the ball service in a dampened manner.
For example, it is known to mount damping elements, e.g. Install spring assemblies. However, such an embodiment increases the weight of the frame and thereby increases the mass to be accelerated and decelerated. There is also a great acceleration of the ball, caused by a trampoline effect. A reduction in the vibration load on the forearm, however, can hardly be found with such a design.
Furthermore, tennis rackets with a specially shaped frame cross-section are known in order to avoid vibration knots in the frame at an undesired location. Such tennis rackets are not only very bulky in appearance, but also higher in weight. In addition, they are more expensive and more expensive to manufacture than rackets with an almost constant spar profile. An individual damping control is also not possible with these rackets.
In another known version of tennis rackets, the handle has grip tape underlays in order to reduce the transmission of vibrations in the hand and forearm. The foam used as a base or a particularly soft grip tape is also not an optimal solution, since the damping effect is only very moderate and, moreover, such agents have to be replaced relatively frequently. Furthermore, such a tennis racket has the disadvantage that the handle moves in the firmly closed hand and, depending on the friction or adhesion of the handle on the hand, produces bubbles or irritations of the pressure receptors in the skin.
Furthermore, a tennis racket with adjustable stringing hardness is known in order to enable individual adjustment of the ball acceleration. Such an embodiment is also not suitable for solving the problem mentioned.
The invention has for its object to provide a racket for ball games, through which an overuse of the wrist, forearm and elbow joint is effectively prevented without impairing the impact behavior.
The object is achieved according to the invention by the characterizing features of claim 1.
The invention is based on the finding that the excessive stress on the wrist, forearm and elbow joint is caused in particular by a torsional stress when the ball strikes the covering or the frame outside the longitudinal axis defined by the handle. By means of such a service, which takes place in addition to the longitudinal axis, the tennis racket, which is usually very torsionally rigid, transmits the rotation caused by the service around its longitudinal axis to the hand of the tennis player and to his wrist, forearm and elbow joint. To avoid such a particularly critical overstressing of the joints, the racket according to the invention is largely decoupled between the striking part and the grip part, so that twisting is only transmitted to the player's hand in a damped and delayed manner.
After the ball has hit, there is a provision between the striking part and the grip part.
With the solution according to the invention, only those blows which represent a critical strain on the arm joints are specifically damped. The general impact behavior of the racket is not affected by the solution according to the invention. If a ball correctly strikes the covering at least approximately in accordance with the longitudinal axis, there is no deflection of the striking part relative to the grip part.
An embodiment according to claim 2 allows a relatively simple structure of the damping device.
A particularly preferred embodiment results in a particularly favorable damping effect, since a rubber spring element has a hysteresis between the load and relief curve, by means of which at least part of the absorbed energy is absorbed.
An embodiment according to claim 4 allows the designer extensive freedom in the dimensioning of the spring element for optimal adaptation to different needs. As a rule, a rubber-elastic material based on natural rubber is selected. Since the bodies made from such a material are subjected to a rotary flexing movement, there is an ideal combination of rebound resilience, low permanent deformation, high notch toughness and good internal damping. However, it is also possible to use synthetic elastomers instead of natural rubber if their particular properties are desired.
Through an embodiment according to claim 5, the racket according to the invention does not have to differ in any way from another racket if the damping device is completely accommodated within the handle part. However, such an embodiment is not a requirement, since it is also possible to arrange the damping device spatially between the handle and the striking part.
An embodiment according to claim 6 results in a particularly simple solution in that the tube piece of the spring element forms the handle directly.
An embodiment according to claim 7 indicates in particular that the core piece deviates from a round shape and this results in the rubber-elastic bodies being subjected to pressure rather than shear stress.
An embodiment according to claim 8 allows the player an individual setting, which he can choose according to his abilities.
An embodiment according to claim 9 indicates that it is already sufficient to adjust two tendons radially in order to realize the setting possibility. In deviation from such an embodiment, however, it is also possible to implement the pretensioning using pneumatic means, either by directly inflating hollow rubber-elastic bodies or by means of a pneumatically actuated piston which drives the rubber-elastic bodies apart in a wedge shape.
Claims 10 and 11 describe embodiments in order to implement the setting option with simple mechanical means.
In one embodiment according to claim 12, the actuating device is arranged where it does not in any way hinder or irritate the player during play.
Claim 13 describes an embodiment in which each tendon interacts with two rubber-elastic bodies, so that when two tendons are used, the load is distributed uniformly over four rubber-elastic bodies.
In one embodiment according to claim 14, the rubber-elastic body is secured in the outer tube piece in such a way that a displacement in the circumferential direction is impossible.
According to an embodiment according to claim 15, the damping characteristic of the spring element can also be influenced.
Claim 16 describes an additional fuse to ensure that the striking part can not detach from the handle part.
According to claim 17, the racket claimed is preferably a tennis racket. However, it is also possible to apply the same damping principle to other rackets for ball games, for example for badminton, squash or golf clubs.
To illustrate the invention below, a tennis racket was chosen as an exemplary embodiment.
Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawings.
It shows:
1 shows a tennis racket with a frame decoupled from the handle part,
2 shows a part of a tennis racket with a damping device arranged in the handle,
3 shows a cross section through a tennis racket handle with a built-in damping device,
4 shows an embodiment variant of FIG. 3,
Fig. 5 is a diagram showing the spring characteristic of the damping device.
6 is a diagram showing the damping of the damping device,
7 shows a cross section through a tennis racket handle with adjustable damping device,
Fig. 8 is a longitudinal section through part of the handle of Fig. 7 and
Fig. 9-12 cross sections of different embodiments.
The tennis racket shown in FIG. 1 has a handle part 10 and an associated impact part 16, consisting of a frame 12 and a covering serving as the striking surface 14. A joint 18 indicates that the grip part 10 is decoupled from the striking part 16 by the two parts being rotatable relative to one another to a limited extent in accordance with the arrows 20 and 22, as is indicated by the dashed line 24 surrounding the frame 12. The handle part 10 consists essentially of the handle 26.
The handle 26 shown in FIG. 2 is partially cut open to show a damping device 28 arranged therein, which has a rubber spring element 30 as a torsion spring element. This spring element 30 is shown interrupted to show its profile in Figure 2. It has a core piece 32 consisting of a profile, which is non-rotatably connected to the frame 12. The core piece 32 is coaxially surrounded by a tube piece 34 which is octagonal on its outside and which forms the base body of the handle 26. Four elongated bodies 36, made of a rubber-elastic material, are used for mounting, suspension and damping of the core piece 32 in the pipe piece 34.
The core piece 32, the pipe piece 34 and the rubber-elastic body 36 form the torsion spring element 30, which only allows a limited rotational movement of the striking part 16 relative to the grip part 10 in the longitudinal axis 38 (FIG. 1) of the grip part.
The mode of operation of the damping device 28 is explained in more detail below with reference to FIG. 1. If a ball hits the covering 14 or the frame 12 when playing tennis outside the longitudinal axis 38, then the striking part 16 gives way to the grip part 10 due to the spring action of the spring element 30 by a rotational movement, so that the shock causing torsion is only dampened on the Handle and thus transferred to the hand of the player. After the ball strikes, of course, the striking part 16 is completely reset relative to the grip part 10. Accordingly, the damping device 28 largely keeps a shock causing torsion away from the hand of the player, so that an excessive strain on the elbow joint is practically impossible.
If, on the other hand, the ball hits the covering 14 at least approximately along the longitudinal axis 38, there is no deflection of the striking part 16 with respect to the grip part 10, so that the stiffness of the tennis racket desired by the player is not impaired.
FIG. 3 shows a cross section of the handle 26 shown in FIG. 2. It can be seen from this figure that the core piece 32 has the shape of a prism. The tube section 34 corresponds on the outside in profile to a flat octagon and on the inside has two essentially rectangular, niche-like cavities 40 for receiving 4 rubber-elastic bodies 36. The cross-section of the rubber-elastic bodies 36 essentially corresponds to an isosceles triangle. The core piece 32 is hollow in the exemplary embodiment, but it can also be made from a full profile, depending on the material used. The arrows 42 and the dashed lines 32a of the core piece 32 indicate the possibility of deflecting the core piece 32 relative to the pipe piece 34.
The spring element 30 min shown in cross section in FIG. 4 differs from that according to FIG. 3 by the arrangement of four further rubber-elastic bodies 36 min. For this purpose, the tube section has two further rectangular, niche-like cavities for 40 minutes. In addition to the prismatic projections 44, the core piece 32 min has two further prismatic projections 44 min.
The spring characteristic of the spring element 30 can be seen from the diagram according to FIG. The ordinate axis 46 denotes the torque, while the abscissa axis indicates the twist. The curve 50 shows the load and the curve 52 shows the discharge. The hatched area 54 denotes the energy loss per vibration. The damping can thus be seen from the diagram, which, however, is not constant, but is dependent on the temperature, the acceleration and the respective tension or pretension of the rubber-elastic body 36.
Since the ball hitting the striking surface 14 overlaps this pressure preload with its impact energy, the shock wave transmitted to the handle or to the hand or arm is reduced by the energy loss per vibration. Depending on the rubber-elastic elements used, the energy loss is ideally between 15 and 20%.
In the diagram according to FIG. 6, the ordinate axis 46 also corresponds to the torque and the abscissa axis 48 also corresponds to the rotation, but with the difference that the zero point is shown in the middle and not at the bottom left. The curve in the field at the top right according to FIG. 6 corresponds to that according to FIG. 5. The curve at the bottom left according to FIG. 6 therefore represents the minus values.
FIG. 6 therefore shows how the rubber-elastic element 30 has a spring characteristic which shows an analog, progressive curve in the plus-minus rotation range. Changes in the spring curve line are only possible due to the incompressibility of the elastomers used due to their different preload. A special embodiment variant of the application of this principle is explained in more detail with reference to FIGS. 7 and 8.
In an embodiment according to FIGS. 7 and 8, the handle and frame part correspond to the embodiment shown in FIG. 1. The spring element 30 minutes differs from the spring element 30 according to FIG. 3 in that the core piece has 32 minutes instead of the fixed prismatic projections 44 movable prismatic projections 56, two of which are diametrically opposed. The octagonal tube piece 34 designed as a handle 26 corresponds to the embodiment shown in FIG.
The movable prismatic projections 56 serve as radially adjustable tendons. Each of them has a guide piece 58 which extends through a slot 60 into the core piece for 32 minutes. A respective oblique slot 62 is arranged in the guide pieces 58, so that the movable prismatic projections 56 are pressed against the rubber-elastic body 36 when a sliding bolt 64 movable in the longitudinal direction to the handle 26 is tightened by means of a double tie rod 66. The slide pin 64 is guided in the core 32 min in a longitudinal slot 68.
It can be seen from FIG. 8 that the oblique slots 62 of the two movable prismatic projections 56 intersect, so that when the sliding bolt 64 is moved longitudinally to the handle 26, the prismatic projections 56 move in opposite directions. The tie rod 66 can be adjusted in the longitudinal direction of the handle 26 by means of an adjusting screw 70 serving as an actuating device. The adjusting screw 70 is connected to the tie rod 66 via a self-locking thread 72 and is supported by means of sliding-friendly washers 74 in a recess 76 arranged on the end face 78 of the handle 26.
The longitudinal arrangement of the adjusting screw 70 and its mounting against several sliding-friendly washers 74 and the self-locking thread 72 mean that the adjusting screw 70 is rotated for 30 minutes when the spring element is deflected, without influencing the set pretension.
Due to the embodiment described in FIGS. 7 and 8, the tennis player has the possibility of adjusting the prestressing of the spring element 30 minutes according to his needs on the adjusting screw 70. The rubber-elastic body 36 is more or less biased.
The two movable prismatic projections 56 serving as tensioning members each have two tensioning surfaces 80 which are at least approximately at right angles to one another and each of which faces a rubber-elastic body 36.
Figures 9-12 show different embodiments as a cross section through rubber spring elements arranged in the handle of tennis rackets. The embodiment according to FIG. 9 differs from that according to FIG. 4 in that 8 identical rubber-elastic bodies 36 act on the core piece 82 designed as a double-chamber profile, the attack surfaces for the rubber-elastic bodies being rotated through an angle of 45 ° without changing the Wall thickness of the profile of the core piece 82 are generated, which is advantageous in terms of manufacturing technology.
The embodiment according to FIG. 10 with four rubber-elastic bodies 36 differs from that according to FIG. 3 in that the core piece 84 has a more favorable profile in terms of production technology, since it corresponds to a square with a diagonal bracing.
In an embodiment according to FIG. 11, in addition to the rubber-elastic bodies 36, bodies 86 made of a vibration-damping material can be arranged in a niche 92 between a core piece 88 and a tube piece 90. Sorbothane, for example, is suitable as a vibration-damping material. The arrangement of such a material is provided as a rectangular profile which fills the long sides of the flat octagon or can be injected into the cavities 92 in an elastic state in order to then harden. Such an embodiment is particularly desirable when the work of loss or damping of the rubber-elastic body described for FIG. 5 cannot be effected sufficiently large.
FIG. 12 shows an embodiment with a core piece 94, which has at least approximately the shape of a double T-beam. The pipe section 96 has two inwardly directed prismatic projections 98, each of which rests on a rubber-elastic body 36. Such an embodiment has the advantage that both parts have a particularly rigid profile shape equipped with a larger bending modulus of elasticity, which can be advantageous under heavy loads, for example in competitions by professional players.
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