CN103561828A - 下一代木制球拍 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种网球拍，其包括框架（1），所述框架（1）定界具有绳索并且形成网状部分（2）的表面弦线，和使所述网状部分（2）外部的所述框架延伸的套筒（3），其特征在于所述框架（1）至少在边缘区域内是由包含粘附在一起的不同材料的至少两个层（6-9）的弯曲叠层组成，所述叠层经过定形使得在所述边缘区域的封闭横截面（T）中被视为与所述框架（1）的中性纤维垂直，所述横截面（T）的质量中心（M）相对于所述横截面（T）的表面重力中心（S）朝所述网状部分（2）偏移达到至少等于所述横截面（T）的宽度的5%的值，所述宽度是由所述横截面（T）与所述网状部分（2）的平面的交点界定。

Description

下一代木制球拍

技术领域

本发明涉及供运动或各种球类游戏使用的球拍的领域。为了方便起见，下文中将使用术语“网球拍”作为本发明的主要非限制性说明。本发明还可以应用于其它类型的球拍，例如壁球拍或任何其它具有由刚性框架定界的网状部分的球拍。

背景技术

网球拍一直以来已经经历了众多技术发展。早期的球拍是由木材制成并且是从网球的前身“用手玩的游戏（jeu de paume）”天然衍生而来。在1930年代，新型木材粘合剂使得能够使用若干种类型的木材（白蜡木、胡桃木、榉木、枫木）制造多层胶合球拍。这些球拍可以承受更大的压力并且提供力量与控球之间更好的平衡。

球拍领域的革命需要新型材料的出现。从1970年代开始逐渐使用金属（钢、铝等）。但是，金属球拍仅获得有限的成功。从1980年代开始，合成纤维（碳、玻璃纤维掺合物等）使得能够制造轻便并且强韧的球拍。木制球拍由于其结构和组成无法与这些新型材料的性能抗衡而被新型材料取代。木制球拍在1980年代几乎完全消失。

但是，这些技术进步过早地抛弃了木材，木材是完全符合环保设计方法的天然材料，其用户感受性极佳并且还具有可与合成或加工材料抗衡的出色技术特性，前提是能够找到用于制造球拍框架的正确木制结构或组成。

发明内容

本发明的目标是提出一种主要由木材制成的新型球拍，其使用大比例的天然并且可再生的材料，同时提供可与由合成材料制成的球拍（其当前占据整个市场或几乎整个市场）相比较的性能。

为此，本发明涉及一种供球类游戏、尤其网球使用的球拍，其包含对形成网状部分的弦线表面进行定界的框架、使网状部分外部的框架延伸的握把，其特征在于框架至少在边缘区域中是由彼此相邻安置的不同材料的至少两个层的弯曲叠层形成，叠层经过定形使得在所述边缘区域的封闭横截面中被视为与框架的中性轴垂直，所述横截面的质量中心相对于所述横截面的面积中心朝网状部分偏移达到所述横截面的宽度的至少5%的值，所述宽度是由横截面与网状部分的平面的交点界定。

由此形成的网球拍在手感、重量、机械强度、保持框架稳定以免发生大规模变形的能力和过滤微小振动的能力方面提供极好性能。上面可以安放一个或一个以上具有上述稳定和过滤作用的材料层的刚性结构材料层是朝向网状部分放置。中央层例如意图使框架在遭受剧烈振动时稳定，而定位于远离网状部分的外层则能够过滤微小振动。更致密并且因此更重（按横截面的单位面积计）的层定位于最靠近网状部分的位置，其限制相对于球拍的纵轴或甚至相对于球拍的握把的惯性作用。相反，致密度更低并且因此更轻（按横截面的单位面积计）的层位于框架的外部周边上，在最远离网状部分的侧面上。这些层优选意图提供优良的框架抗压强度、对抗大规模变形的稳定性和对微小振动的过滤。

而且，根据本发明的球拍框架中的层有利地是由木材制成（除了任选的放置于一个层周围的增强型外鞘以外）。由此形成的根据本发明的框架使用超过75%天然的并且可再生的材料，其构成极强的技术、生态学和商业论点。

根据本发明的更有利特征，框架是由包含不同材料的至少两个层的叠层组成，其中第一个层位于框架内侧，其密度大于位于框架外侧的第二个层。

根据本发明的更有利特征，叠层是由至少两种不同材料的至少三个层形成。

根据本发明的更有利特征，叠层是由至少三种不同材料的至少四个层形成。

根据本发明的更有利特征，叠层包含若干个不同类型的木材层，所述木材类型是从刺槐、巴尔沙木（balsa）和胡桃木中选出。

根据本发明的更有利特征，叠层包含至少一个刺槐木层，其位于框架内侧并且定界网状部分。刺槐是一种具有极好机械性质的木材。它是一种响应性和弹性较高的木材。其安置于网状部分的内侧周边，针对位于网状部分的对侧上的多个层中的一个层形成极好的载体，并且由于其与其它层相比的密度，使得横截面的质量中心向网状部分的中心偏移。作为任选的变体，所述至少一个刺槐木层可由两个刺槐木层形成。所述两个层可以经过排列使得其纤维面向相同方向，或相反地，在本发明的另一种任选的变体中，使得其各自的纤维面向相反的方向。

根据本发明的更有利特征，叠层包含至少一个位于框架外部的胡桃木层。胡桃木是一种具有斜纹的低密度木材，斜纹赋予胡桃木有效地过滤微小振动的能力。

根据本发明的更有利特征，叠层包含至少一个巴尔沙木层。这种材料由于其极大的轻便性而受到重视。

根据本发明的更有利特征，所述至少一个巴尔沙木层是插入在所述至少一个刺槐木层与所述至少一个胡桃木层之间。所述巴尔沙木核心具有极大的抗压强度并且形成极佳的对抗大规模变形的稳定器。

根据本发明的更有利特征，所述至少一个巴尔沙木层是包裹在由玻璃纤维或碳或其两者的混合物制成的外鞘中。所述外鞘有助于所有相邻层的刚性和凝聚。

根据本发明的更有利特征，玻璃纤维外鞘包含从碳丝或玄武岩丝中选出的加固物。

根据本发明的更有利特征，这些层是通过合成树脂的聚合作用而结合在一起。

根据本发明的更有利特征，按横截面宽度计，叠层中的木材层实质上占以下比例：

-20%与40%之间的刺槐木，

-30%与50%之间的巴尔沙木，

-20%与40%之间的胡桃木。

根据本发明的更有利特征，球拍是网球拍。

附图说明

将在阅读本发明的非限制性实施例的以下说明以及参考附图后更清楚地理解本发明，其中：

-图1是网球拍平放的局部图，

-图2和图3展示图1中球拍的框架沿线A-A的横截面，分别为透视图和与横截面平面垂直，和

-图4是巴尔沙木层和其复合外鞘的纵向部分的透视图。

具体实施方式

图1展示无握把的网球拍的框架。按照惯例，框架1定界形成网状部分2的弦线表面。在附图中，展示无弦线的球拍。如图所示，握把3通过两个连接臂4、5连接到框架。在变体（未图示）中，握把3可以通过单一中心臂连接到框架1。

根据本发明的基本方面并且参考图1到图3，至少在边缘区域中由彼此相邻安置的至少两个不同材料的层6-10的弯曲叠层形成框架1，叠层经过配置使得在所述边缘区域的封闭横截面T中被视为与框架1的中性轴垂直，所述横截面T的质量中心M相对于所述横截面T的面积中心S向网状部分2偏移达到所述横截面T的宽度L的至少5%的值，所述宽度是由横截面T与网状部分2的平面的交点界定。

横截面被称为“封闭的”，意思是这种横截面是仅视为沿框架1的一个侧面上而不是同时位于直径上相对的两个侧面上的线A-A。质量中心被定义为横截面的重心或质心。所述质量中心考虑了横截面的每个区或区域的密度差，或更准确地说，考虑了相对质量。面积中心是一个几何概念，如果假设整个横截面是均匀的，即在所有区域中都是由具有相同密度或单位面积质量的相同材料制成，那么面积中心对应于质量中心。

在本发明的特定实施例中，这种偏移可以是例如10%或20%或甚至更多。

还必须注意到，在横截面T的质量中心M与框架1的中性轴之间提供同样量值的偏移，中性轴通常被定义成其形成其中尽管框架发生弯曲，但拉力或压缩力仍然理论上是零的假想线。

在图1到图3中展示的本发明的特定实施例中，提供均匀地且与边缘区域无关地形成的框架1。由此在框架1的周边上的任何点按相同方式形成横截面。因此相邻层6-9具有与框架1的一般形状相对应的实质上环形形状。

根据本发明的上述定义，换句话说应理解，框架经过配置使得在至少一个边缘区域中，框架的质量或重量实质上向网状部分集中，即向框架1的内部而非外部集中。在图1到图3中展示的实例中，框架经过配置使得在其整个周边均匀地提供所述质量或重量集中。

因此框架1是由包含不同材料的至少两个层6-9的叠层组成，其中第一个层位于框架内侧，其密度大于位于框架外侧的第二个层。

在所展示的实例中，框架1是由具有三种不同材料的四个层6-9的叠层形成。所述材料有利地是木材。木材的类型是从刺槐木、巴尔沙木、胡桃木中选出。所述类型的木材按木制球拍所属领域的技术人员已知的常规方式结合和弯曲。详细说来，木材层通过合成树脂的聚合作用而被烘箱结合（oven-bonded）在一起。

在所展示的实施例中，位于框架1内侧、即与网状部分2相邻的两个层6、7优选是刺槐木。由于刺槐木是响应性、弹性极高的木材，因此将其排列在网状部分2的内侧使其成为其它两个层8、9的载体或承载元件，所述两个层8、9在网状部分2外侧上与刺槐木相邻安置。由于刺槐木相对致密，因此将其排列在网状部分2的内侧上能够降低由于物质与网状部分2的中心之间的距离而产生的极性惯性。

两个刺槐木层经过排列使得其各自纤维的方向彼此相反。这些层因此被排列成头部对底部（head to toe）。这种排列增加两个刺槐木层的刚性，从而限制其变形。

层叠框架1还包含位于框架外部（至少相对于刺槐木层6、7位于外侧）的胡桃木层9。胡桃木是一种具有斜纹的低密度木材，斜纹赋予胡桃木有效地过滤微小振动的能力。

球拍的框架1还包含巴尔沙木层8。其插在两个刺槐木层6、7与胡桃木层9之间。所述巴尔沙木核心具有极大的抗压强度并且形成极佳的对抗大规模变形的稳定器。

按照同样有利的方式，将巴尔沙木层8包裹在玻璃纤维外鞘10（其可见于图2到图4中）中。所述外鞘有助于所有相邻层的刚性和凝聚。外鞘10以形成加固中央层的方式排列在巴尔沙木层8周围。然后将刺槐木层6、7和胡桃木层9安置在所述加固中央巴尔沙木层8、10的任一侧，然后进行弯曲和结合。

任选地并且非限制性地，玻璃纤维外鞘10包含从碳丝或玄武岩丝中选出的加固物。

考虑到每个木制层6-9的厚度与横截面T的宽度L之间的关系，根据本发明的球拍框架1可以按比例定义如下：

-20%与40%之间的宽度L是刺槐木（所有层总和），

-30%与50%之间的宽度是巴尔沙木，

-20%与40%之间的宽度是胡桃木。

如图2中所展示，框架具有横截面T，其一般形状是具有圆形边缘的矩形。层6-9与矩形的长边平行定向。因此，框架1使在其相对的平行面上的不同层6-9的边缘（其与矩形的短边相对应）是可见的。还应注意到，矩形在内侧上、即在网状部分2一侧变形/隆起。因此两个刺槐木层6、7可具有不同厚度和形状。

当然，本发明不限于上述实施例并且包括所有技术等效物。

例如，本发明的变体实施例可在框架1的内侧上包含单一刺槐木层。还可以在框架1的外侧上提供至少两个巴尔沙木层或至少两个胡桃木层。

Claims (15)

1.一种供球类游戏、尤其网球使用的球拍，其包含对形成网状部分（2）的弦线表面进行定界的框架（1）、使所述网状部分（2）外部的所述框架延伸的握把（3），其特征在于所述框架（1）至少在边缘区域中是由彼此相邻安置的不同材料的至少两个层（6-9）的弯曲叠层形成，所述叠层经过定形使得在所述边缘区域的封闭横截面（T）中被视为与所述框架（1）的中性轴垂直，所述横截面（T）的质量中心（M）相对于所述横截面（T）的面积中心（S）朝所述网状部分（2）偏移达到所述横截面（T）的宽度的至少5%的值，所述宽度是由所述横截面（T）与所述网状部分（2）的平面的交点界定。

2.根据权利要求1所述的球拍，其特征在于所述框架（1）是由包含不同材料的至少两个层（6-9）的叠层形成，其中第一个层位于所述框架（1）的内侧，其密度大于位于所述框架（1）的外侧的第二个层。

3.根据权利要求1或2所述的球拍，其特征在于所述叠层是由至少两种不同材料的至少三个层（6-9）形成。

4.根据权利要求1到3中任一项所述的球拍，其特征在于所述叠层是由至少三种不同材料的至少四个层（6-9）形成。

5.根据权利要求1到4中任一项所述的球拍，其特征在于所述叠层包含若干个不同类型的木材层，所述木材类型是从刺槐木、巴尔沙木、胡桃木中选出。

6.根据权利要求5所述的球拍，其特征在于所述叠层包含至少一个刺槐木层（6、7），其位于所述框架（1）的内侧并且定界所述网状部分（2）。

7.根据权利要求5所述的球拍，其特征在于所述至少一个刺槐木层（6、7）是由两个刺槐木层形成，这两个刺槐木层经过排列使得其各自纤维的方向彼此相反。

8.根据权利要求5到7中任一项所述的球拍，其特征在于所述叠层包含至少一个位于所述框架外部的胡桃木层（9）。

9.根据权利要求5到8中任一项所述的球拍，其特征在于所述叠层包含至少一个巴尔沙木层（8）。

10.根据权利要求9所述的球拍，其特征在于所述至少一个巴尔沙木层（8）是插在所述至少一个刺槐木层（6、7）与所述至少一个胡桃木层（9）之间。

11.根据权利要求9或10所述的球拍，其特征在于所述至少一个巴尔沙木层（8）是包裹在玻璃纤维外鞘（10）中。

12.根据权利要求11所述的球拍，其特征在于所述玻璃纤维外鞘（10）包含从碳丝或玄武岩丝中选出的加固物。

13.根据权利要求1到12中任一项所述的球拍，其特征在于所述层（6-9）是通过合成树脂的聚合作用结合在一起。

14.根据权利要求5到13中任一项所述的球拍，其特征在于按照所述横截面的宽度计，所述叠层中的木材层（6-9）实质上占以下比例：

20%与40%之间的刺槐木，

30%与50%之间的巴尔沙木，

20%与40%之间的胡桃木。

15.根据前述权利要求中任一项所述的球拍，其特征在于其是网球拍。

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