CN101980753A - 改进的运动球拍结构 - Google Patents

Abstract

一种运动球拍，包括：拍柄部；拍面部，其设置有至少一个结实击球表面；以及拍颈部，其刚性结合所述拍柄部和所述拍面部。所述拍柄部包括至少一个具有第一纵向轴线的第一腔，所述第一纵向轴线基本不垂直于所述主基准面。

Description

改进的运动球拍结构

技术领域

本发明涉及一种改进的运动球拍结构。

更特别地，本发明涉及一种运动球拍结构，其尤其适于供平台网球、板网球、沙滩网球、乒乓球使用；而更一般而言，其适于供任何球拍式体育活动使用，其中结实球拍表面用于击球。

背景技术

设置有至少一个用于击球的结实表面的球拍是众所周知的。

通常，这些运动球拍被称为“板球拍”。

基本而言，它们的结构包括拍柄部，拍柄部牢固地结合于拍颈部，拍颈部接着牢固地结合于拍面部，拍面部包括用于击球的正手及反手结实表面。

所述拍面部一般由夹层形成，所述夹层包括一些内软芯层和在两个球拍面上从外部结合于所述芯层的覆盖层，以形成所述的击球结实表面。

此外，拍面部可包括加强外箍和垂直于击球表面行进的多个孔。在乒乓球球拍中一般不设置外箍或垂直孔，而这些部件典型地存在于与板网球、沙滩网球和平台网球相关的板球拍中。

依赖于设想板球拍用于的活动，可以改变各球拍部件的大小、厚度及材料。由此，例如，相对于沙滩网球球拍，乒乓球球拍将具有更相当小的大小及厚度且具有完全不同的材料。

这些年，板球拍已经获得了一些改进。

一些技术方案(例如在专利文献WO93/14825和US4353550中给出的那些)已提出试图在击球上获得改进的控制。

其他技术方案(如在专利申请WO80/02511中给出的一种)已被引入，目的在于改进击球效率并减少使用者的疲劳度，尤其在进行户外运动时。

专利US3879250给出了一种用于制造板球拍结构的传统方法的实例。

虽然有这些努力，但是，现在可买到的板球拍依然面临着一些显著的缺陷。

第一个不足就是，由于它们不可忽视的总重量，在进行运动时对于使用者的舒适性是相当有害的。

此外，已知的板球拍在空气动力学方面呈现出相对低的性能。由此，球拍摆动更容易引起疲劳，同时使用者几乎没感到舒适性、更难于控制球、击球时几乎无爆发力。

另外，除了表征各种类型球拍的上述自然区别之外，已知板球拍(尤其是针对拍面部)的结构设计不能轻易地改变或适用于使用者的特别要求。这种事实不允许引入到大范围生产线的市场中，因为针对某些类别的使用者将裁制每一个板球拍。

从审美学的观点看，传统的板球拍结构也是非常有缺陷的。在传统的公知球拍结构中，球拍外观上的可能的审美学改进碰到了严格的限制，且仅在于引入新的字迹或颜色。

最后，现如今的板球拍通过工业方法来制造，工业方法非常耗时且耗人工，同时成本相对高。

由此，对具有结实击球表面的改进运动球拍结构，存在着继续的需求，该改进运动球拍结构具有重量轻与改进的击球效率、空气动力学、舒适性及可制造性的组合特征。

发明内容

由此，本发明提供了一种运动球拍结构，其在较为广义的范围上包括拍柄部、拍颈部和拍面部，拍面部包括至少一个结实的击球表面和一个或多个内腔，所述内腔不垂直于优选平行于所述击球表面。

拍面部的这个新颖结构允许在空气动力学上实现了显著的改进且降低了球拍的重量。

因为可容易地改变存在于球拍的拍面部中的空间，所以依据使用者的需要，也可容易调节球拍结构的物理特性(例如重量和惯性动力)。

拍面部的所述新颖结构自身还呈现出显著的审美学特征、并允许针对球拍的审美学方面引入完全新的方案。

最后，依据本发明的球拍结构可以以容易且有效的方式且以材料和人工方面的低成本来制造。

附图说明

为了更好地理解本发明及其优点，应参照随附附图进行说明，在附图中：

图1至图5为依据本发明第一实施例的运动球拍结构的不同立体图和剖视图；以及

图6至图8为依据本发明另一实施例的运动球拍结构的不同立体图和剖视图；以及

图9至图11为依据本发明又一实施例的运动球拍结构的不同立体图和剖视图；以及

图12至图13为依据本发明再一实施例的运动球拍结构的不同立体图和剖视图；以及

图14至图15针对依据本发明的用于制造运动球拍结构的方法示意地示出了一些可能的变形。

具体实施方式

参照引用附图，依据本发明的球拍结构1沿着主基准面101延伸、并具有主纵向轴线100。

所述主纵向轴线为球拍延伸的主轴线100，而基准面101可为与球拍面平行的对称面。

球拍结构1包括牢固结合的拍柄部11、拍颈部13和拍面部12。

拍面部12设置有至少一个用于击球的结实表面。优选地，拍面部12包括两个击球面121A和121B，这两个击球面121A和121B平行于主基准面101，以允许使用者进行正手和反手击球。

从引用的图中，可以明显看到拍面部12包括不同部分，例如：接近于拍颈部13的桥接部分160、中心部分130、与桥接部分160相对(相对于中心部分130)的末端部分150、以及相对于主纵向轴线100相对定位的两个侧面部分120和140。

优选地，拍面部12包括第一芯元件251，第一芯元件251设置有第一结合面251A和第二结合面251B。

第一结合面251A结合于形成第一击球面121A的至少一个第一覆盖层261。

而第二结合面251B结合于第二芯元件252的第三结合面252B，第二芯元件252还包括第四结合面252A，第四结合面252A继而结合于第二覆盖层262，第二覆盖层262形成拍面部12的第二击球面121B。

芯元件251和252的大小、厚度和材料可依据需要来改变。此外，它们可以完全为单体式的(如图所示)，或者由各种材料的不同叠层来获得。

芯元件251和252可由乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚氨酯(PU)发泡材料、热塑性弹性体或其他相对软的诸如板网球、沙滩网球或平台网球相关的体育运动球拍中通常使用的材料来制成。在乒乓球球拍中，芯元件251和252可包括与塑料或复合材料层交替的木质层。

此外，覆盖层261和262的结构特性可依据需要来改变。

例如，在板网球、沙滩网球或平台网球的球拍中，它们优选地由复合材料制成；而对于乒乓球球拍，它们可包括橡胶层或相对软材料制成的层。

球拍结构1的拍面部12包括一个或多个相对于击球表面121A和121B不垂直的第一腔22A和22B。

优选地，腔22A和22B基本平行于主基准面101指向，且具有第一纵向轴线，第一纵向轴线沿着与主基准面101平行的任意可能的方向指向。

此外，所述腔中的每个腔优选地在拍面部12的两个不同部分120和160之间延伸。

显见的是，腔22A和22B允许拍面部12内的空气横贯拍面部且平行于击球面121A和121B而流通。

优选地，拍面部12包括一个或多个具有第一纵向轴线221A的第一腔22A，第一纵向轴线221A垂直于主纵向轴线100延伸。腔22A优选地为在拍面部12的侧面部分120和140之间延伸的贯通腔。

拍面部12还可包括一个或多个沿着第一纵向轴线221B延伸的第一腔22B，第一纵向轴线221B平行于主纵向轴线100。腔22B优选地定位在末端部分150处且可与腔22A连通，以允许空气在侧面部分120和/或140与末端部分150之间内部流通。

拍面部12可包括位于上述部分的任一部分处的多个腔，如图1至图11给出的实施例所示。

作为替代，所述部分的任一部分可包括单个腔。在图12至图13示出的实施例中，单个扩大的腔分别在侧面部分120和140与末端部分150之间延伸。所述扩大的腔22A和22B的每一个腔几乎覆盖了所述部分的延展面。这个特征进一步有助于空气通过拍面部12并提供奇特的审美效果。

依据示出在图9至图11中的本发明的实施例，腔22A和22B可通过直接叠置芯元件251和252并将其结合来获得。为此目的，芯元件251和252可包括一个或多个分别处于第二结合面251B和第三结合面252B处的第一和第二成形壁253和254。

当芯元件251和252结合在一起时，成形壁253和254彼此相向并限定第一腔22A和22B。

芯元件251和252与覆盖层261和262的结合能够借助简单的模制技术来实现。

球拍结构1优选地包括支撑框架50，支撑框架50优选地被用来形成并至少部分限定球拍部12-14中的一个或多个。

支撑框架50的可行实施例的视图整体上提供于图5。当然，依据需求，所述框架结构的变形是可行的。

为了形成并限定腔23A和23B，支撑框架50可包括一个或多个延伸穿过拍面部12的第一中空元件501。

优选地，第一元件501定位在芯元件251和252之间，第一元件501可以在结合面251B和252B处合适地成型，以确保所述结合面贴附于第一元件501的外表面5010(图5)。

各中空元件501优选地包括单个中空管状元件，中空管状元件优选由复合材料(例如碳纤维或玻璃纤维)制成。可采用其他材料，例如金属(如铝)或木材。

如果采用复合材料，则借助内有可膨胀囊的预浸管(pregreg tube)的模制工艺，可获得第一元件501。

如果采用木质材料、金属材料或塑料，则可选择更多的传统制造技术。

支撑框架50还可包括至少一个第二框架元件502，第二框架元件502限定至少部分与拍面部12轮廓相吻合的外箍(external rim)。

所述外箍优选地设置在像板网球、平台网球和沙滩网球之类的运动相关的运动球拍中，其中球的冲击力相对强。

依据本发明的第一实施例(图2)，第二框架元件由单个中空管状元件502A构成，中空管状元件502A可由复合材料(例如碳纤维)或金属(例如铝)或其他材料制成。

作为替代(图7)，第二元件502可由两个或更多个管状元件502B和502C形成，管状元件502B和502C接在一起，以形成公共壁502D。管状元件502B和502C两者优选地在尺寸上相同，而且接在一起时，形成“D”形状。

壁502D处于框架元件502(图7)的内部，且平行于主基准面101延伸，以提高对所述结构的由球冲击带来的弯曲的抗力。

作为另一可能的选择(未示出)，第二元件502可由多于两个的管状元件形成，这些管状元件连接形成公共内壁，例如呈“X”或“Y”的形式。

管状元件502b和502C可由复合材料(例如碳纤维)、金属(例如铝)或其他材料制成。

作为进一步的替代，第二元件502可包括金属或木质的条带。

第二框架元件502优选地在一个或多个第一框架开口5020处与第一框架元件501连接。

开口5020优选是沿轴线5020A(图4)穿过整个框架元件502的扩大腔(下文称为“孔口”)，轴线5020A基本平行于主基准面101并垂直于框架元件502的外表面5021。

第一孔口5020优选地为椭圆形状，并由相对壁5022和5023来限定。优选地，孔口502为相对的双拱形，相对的双拱形允许孔口5020轴向受压并变形，以吸收震动并减震。

第一孔口5020优选地定位在第一框架元件501的端部处，或者更一般地定位在第一腔22A和22B的端部处。

优选地，孔口5020的轴线5020A与腔22A和22B的轴线221A和221B重合。

在这种方式下，不管是否存在着外箍502，它们均允许空气从外部环境进入到腔22A和22B的内部。

正如将在下面更好地示出的那样，当采用单个的由复合材料制成的管状元件502A来形成框架元件502时，孔口5020可通过模制工艺来获得，所述模制工艺将模销插入并穿过形成管状元件502A的预浸模制结构中。

当采用多个由复合材料制成的管状元件502B-502C时，可以通过在形成管状元件(其构成框架元件502)的多个预浸管之间插入模销来获得孔口5020。

当金属或木材用于第二框架元件502时，孔口5020可通过钻孔或切割技术来获得。

支撑框架50优选地包括一个或多个形成拍颈部13的第三框架元件502，依据需要，第三框架元件502可由复合材料、塑料、金属材料、木质材料或其他合适的材料来制成。

在附图所示的实施例中，拍颈部13由两个平行于基准面101延伸的第三框架元件502来形成。框架元件503具有连接拍柄部11的公共端131以及结合拍面部12的相对分叉端132和133(图2)。当然，可采用不同的构型。

至于框架元件502，第三框架元件503可包括单个管状元件或多个连接在一起来形成内公共壁的管状元件。

第三框架元件503还可包括与第一孔口5020类似的第二孔口5030(图1至图5)。

支撑框架50还可包括第四框架元件504，第四框架元件504形成拍柄部11，而且依据需要包括复合材料、塑料、金属材料、木质材料或其他合适材料。

对于框架元件502和503，框架元件504可由单个管状元件或多个连接形成内公共壁的管状元件来构成。

拍面部12还可包括一个或多个具有第二纵向轴线231的第二贯通腔23(图6)，第二纵向轴线231基本垂直于主基准面101和主纵向轴线100。

贯通腔23主要允许空气在拍面部12的两个击球表面121A和121B之间流通。

腔23可以同时在芯元件501和502上以及在框架50的第一元件501上(图5)获得。由此，腔23可与拍面部12的腔22A和22B连通。由此，可在三维上实现空气穿过拍面部12，同时进一步改进球拍的空气动力学。

贯通腔23优选地存在于与户外体育运动相关的球拍中。对于其他类型的球拍，例如乒乓球球拍，第二腔23可以根本不存在或者可具有相当小的部分。

一般而言，腔23可以在拍面部12形成之后通过钻孔形成。作为替代，它们可通过在拍面部12的模制加工过程中借助插入的销来获得。

通过采用相对简单且有效的、允许以有竞争力的成本大批量生产的模制工艺，可以以工业级水准来实现球拍结构1。

原则上，例如依赖于结构元件和球拍结构采用的材料，可以有大量的变形和选择。

一些选择可以完全处于本领域技术人员的能力范围内，因为它们涉及简单的层叠和粘接技术，特别是当采用更传统的材料(例如木材或铝)时，尤其是针对拍面部12。

当球拍结构1包括利用复合材料(例如碳纤维或玻璃纤维)制造的支撑框架50时，可采用创新性的模制工艺。

参照图14至图15，以两个可能的变形示意地示出用于实现球拍结构1(其包括由复合材料制成的框架)的制造方法。

所示制造方法基本包括：在模具中设置夹层结构710，夹层结构710旨在同时形成球拍结构1(尤其是拍面部12)的不同部分。

夹层结构710优选地包括一些由复合材料的预浸管制成的可模制结构，其旨在形成支撑框架50的元件501-504，并且还包括不同材料的板材来形成球拍结构的剩余部分。

在所述制造方法中，包括步骤：在模具(未示出)中设置一张或多张复合材料板材711和721(优选地处于未反应或“预浸”状态)，以至少形成拍面部12的覆盖层261-262。

优选地，板材711和712可布置成包封整个夹层结构710。在这个方面，它们还可形成覆盖整个模具表面的单张加大板材。所述制造方法还包括步骤：在所述模具中设置一张或多张由相对软的材料(例如EVA、PU发泡材料或热塑性弹性体)制成的板材713和714，以形成拍面部12的芯元件251和252。这些板材713和714优选地放置在板材711和712内侧，以形成夹层结构710。

所述制造方法还可包括步骤：在所述模具中设置一个或多个第一可模制结构715，以形成第一框架元件501。第一可模制结构715中的每一个可包括预浸管715A，预浸管715A具有共轴定位于其内的销元件715A(图14)或可膨胀囊715B(图15)。第一可模制结构715优选地放置在板材713和714之间，以形成夹层结构710。

所述方法的再一步骤包括：在所述模具中设置一个或多个第二可模制管结构716和717(图14)及718和719(图15)，以形成支撑框架50的第二框架元件502和/或第三框架元件503和/或第四框架元件504。

依据第一种选择，第二可模制结构716和717各自均包括外预浸管716A及717A、包含第一可膨胀囊716B及717B的第一管区域、包含第二可膨胀囊716C和717C的第二管区域。在待要形成支撑框架50的孔口5020和/或5030的位置处，在可模制结构716及717的中间区域处至少设置预浸横沟槽716D和717D。销元件(优选销元件715B自身)插入到横槽716D及717D中，以在可模制结构716D及717D的膨胀和固化过程中，保持可膨胀囊716B-717B与716C-717C分离，并形成孔口5020和/或5030。

依据第二选择，第二可模制结构718及719各自均包括多个相邻预浸管718A及718B和719A及719B，所述预浸管各具有轴向定位于其中的可膨胀囊718C及718D和719C及719D。

在将要形成孔口5020和/或5030的位置处，销元件718E及719E插入到预浸管718A及718B和719A及719B之间，以在可模制结构716及717的膨胀和固化过程中，保持预浸管718A及718B和719A及719B分离并形成孔口5020和/或5030。作为另一选择(未示出)，可以使用穿过第一可模式结构715的单个销元件715A来用于此目的。

随后，所述制造方法包括对放置在所述模具中的可膨胀囊加压的步骤和加热所述模具的步骤。

在这种方式下，所述的预浸可模制结构的预浸管可与它们最终的形状相一致并固化。同时，夹层结构710的剩余层可反应(react)。

一旦夹层结构710达到它的最终一体结构时，可容易地取出销元件715A、718E和719E。

还是针对刚才所述的制造方法，依据需要，可考虑多种选择和变形。可能的制造步骤的组合的数量实际上并没限制，如果打算要实现包括复合材料和金属材料和/或塑料材料和/或木质材料的球拍框架50的混合结构的话。

依据本发明的球拍结构1已被证实达到了所要的目标和目的。

在拍面部中设置腔22A和22B使得能够惊人地减少球拍重量并减少在球拍摆动过程中的空气阻力。这显著地增强了使用者在进行击打过程中的舒适性。

依据需要，可容易地改变支撑框架50上的腔22A和22B的数量和布局以及孔口的数量和位置。这个事实允许容易地调整球拍结构的物理特性。

另外从审美角度看，球拍结构1呈现出极具创新性。

此外，通过对腔的位置和/或框架孔口的位置和/或材料进行合适地选择，可容易地提供吸引人的审美学方案。

最后，借助相对简单的对于大批量生产能容易自动化的模制工艺，可以以工业水平来制造依据本发明的球拍结构。这能实现工业成本的显著减少。

Claims (15)

1.一种运动球拍(1)，沿着主纵向轴线(100)和主基准面(101)延伸，所述运动球拍包括：拍柄部(11)；拍面部(12)，拍面部(12)设置有至少一个结实的击球表面(121A、121B)；以及拍颈部(13)，拍颈部(13)刚性连接所述拍柄部和所述拍面部，其特征在于，所述拍柄部包括具有第一纵向轴线(221A、221B)的至少一个第一腔(22A、22B)，所述第一纵向轴线(221A、221B)基本不垂直于所述主基准面(101)。

2.依据权利要求1所述的运动球拍，其特征在于，所述至少一个第一腔(22A)在所述拍面部的第一侧面部分(120)和第二侧面部分(140)之间延伸，所述第一侧面部分和所述第二侧面部分相对于所述主纵向轴线相对地定位。

3.依据权利要求2所述的运动球拍，其特征在于，所述至少一个第一腔(22A)在所述拍面部的侧面部分(120、140)和末端部分(150)之间延伸。

4.依据前述权利要求中的一项或多项所述的运动球拍，其特征在于，所述至少一个第一腔(22A、22B)为贯通腔，所述贯通腔允许空气在所述拍面部的至少两个不同部分之间通过。

5.依据前述权利要求中的一项或多项的所述的运动球拍，其特征在于，所述拍面部包括第一芯元件(251)，第一芯元件(251)具有第一结合面(251A)和第二结合面(251B)，所述第一结合面结合于第一覆盖层(261)，第一覆盖层(261)形成所述拍面部的第一击球表面(121A)，所述第二结合面(251B)结合于所述拍面部的第二芯元件(252)的第三结合面(252B)，所述第二芯元件还包括第四结合面(252A)，所述第四结合面(252A)结合于第二覆盖层(262)，第二覆盖层(262)形成所述拍面部的第二击球表面(121B)。

6.依据权利要求5所述的运动球拍，其特征在于，所述第一芯元件(251)包括在所述第二结合面(251B)处的至少一个第一成形壁(253)，且所述第二芯元件(252)包括在所述第三结合面(252B)处的至少一个第二成形壁(254)，当所述第一和第二芯元件结合在一起时，所述第一成形壁和所述第二成形壁形成所述至少一个第一腔(22A、22B)。

7.依据前述权利要求中的一项或多项的所述的运动球拍，其特征在于，该运动球拍包括支撑框架(50)。

8.依据权利要求7所述的运动球拍，其特征在于，所述支撑框架(50)包括至少一个第一中空框架元件(501)，所述至少一个第一中空框架元件(501)至少部分穿过所述拍面部延伸并形成所述至少一个第一腔(22A、22B)。

9.依据权利要求7-8中的一项或多项所述的运动球拍，其特征在于，所述支撑框架(50)包括至少一个第二框架元件(502)，所述至少一个第二框架元件(502)限定外箍，所述外箍至少部分与所述拍面部的轮廓吻合。

10.依据权利要求9所述的运动球拍，其特征在于，所述至少一个第二框架元件包括单个管状元件(502A)。

11.依据权利要求9所述的运动球拍，其特征在于，所述至少一个第二框架元件包括两个或更多个结合在一起形成公共壁(502D)的管状元件(502B、502C)，公共壁(502D)处于所述至少一个第二框架元件(502)的内部。

12.依据权利要求9-11中的一项或多项所述的运动球拍，其特征在于，所述第二框架元件设置有至少一个第一框架孔口(5020)。

13.依据权利要求8和12所述的运动球拍，其特征在于，所述至少一个第一框架孔口定位在所述第一中空框架元件的一端处。

14.依据前述权利要求中的一项或多项所述的运动球拍，其特征在于，所述拍面部包括具有第二纵向轴线(231)的至少一个第二腔(23)，所述第二纵向轴线(231)基本垂直于所述主基准面(101)。

15.依据前述权利要求中的一项或多项所述的运动球拍，其特征在于，所述至少一个第一腔(22A、22B)具有第一纵向轴线(221A、221B)，所述第一纵向轴线(221A、221B)基本平行于所述主基准面(101)。

Images