CN106794370A - 用于进行球类运动的球拍 - Google Patents

Abstract

一种用于进行球类运动的球拍10，包括手柄12和具有整体结构的击球头14，该击球头包括一对间隔开的外部网格16，其限定了刚性的、不受力的击球表面和多个分立的内部支柱26，其与所述网格被一体地模制以便在所述网格之间进行延伸。每个网格包括交替的节点区域22和无障碍开口24的分布式且连接的网络。每个节点区域包括具有由网中的穿孔提供的不规则外表面的网，当具有光滑外表面的弹性球被所述球拍击打时，其减少了产生的令人不快的高音调噪声。

Description

用于进行球类运动的球拍

技术领域

本发明涉及一种具有不受力的穿孔的打击头的球拍，用于进行球类运动，例如乒乓球运动，拴系网球型运动，沙滩网球运动，拖缆球(streamer ball)运动等。

背景技术

具有不受力的穿孔的击球头的球拍是已知的。这种球拍通常由塑料材料制成，并且被认为是对于常规串成球拍或实心面球拍的更便宜和更耐用的替代品。本发明不涉及具有实心打击头的球拍，其可以是或可以不是部分打孔的，例如实心木球拍，也不涉及具有受力打击表面的球拍，例如串成壁球(strung squash)球拍或网球拍。

具有不受力的穿孔的击球头的球拍需要针对它们所使用的球适当地加重，并且如果可能的话，需要提供低空气阻力。这种球拍也应该具有这样的重量：对于运动者来说，对任何特定类型的运动都是容易且实用地进行使用和挥动。为了良好的击球感觉，这种球拍需要是相对刚性的并且在与球撞击时提供最小的不舒适击打振动。击球头的刚性源于其厚度和其材料的刚度，但是一个重要的设计考量是，这不是以增加球拍的质量为代价而实现的。较厚的撞击头也倾向于减弱和减少击打振动。因此，有利的是，击球头具有减小振动并使其足够刚性的厚度，而不会使球拍过重。

先前已经提出提供一种包括手柄和击球头的球拍，其中所述击球头包括不受力的整体式穿孔的半中空结构，并且具有一对间隔开的网格结构，其外表面构成击球表面，网格结构的内表面通过多个分立的横向支柱连接在一起。提供具有很大程度上中空的芯的间隔开的网格，这使得提供了相对轻的结构以及提供了增加厚度和刚度，而同时减弱和减少任何振动趋势的方式。本发明涉及这种类型的球拍。

在本说明书中，术语“网格”意在表示网格或栅格结构，其相对于其长度和宽度较薄并且被一系列多种形状的开口所穿孔。这种现有技术的网格球拍公开在申美国专利4，411，427(Baumgartner)中，该专利公开了一种球拍，其包括具有整体不受力的穿孔结构的头部，其特征在于具有一对间隔开的网格，每个网格包括多个相交的板条，所述网格的内表面通过多个分立的横向支柱互连，该支柱跨越包括所述网格的板条的相应交叉点。

申请人的美国专利5,961,404中公开了另一种现有技术的网格球拍。该专利中公开的球拍包括具有一对间隔开的外部网格的整体的不受力的击球头，所述外部网格构成击球头的击球表面，其中这两个外部网格通过第三内部轻质“芯网格”连接，该“芯网格”被所述两个外部网格覆盖和保护。

在上文涉及“双网格”类型球拍的所提及的现有技术专利中，击球表面的网格是塑料材料的并且被一系列多种形状和图案的开口穿孔。

这种双网格球拍的另一个特征是，外部网格通常形成为包括节点区域的连接网络，其中每个节点区域被材料的层或网覆盖并且与相邻的相对较大的无障碍开口交替。

完全覆盖和填充节点区域已经成为标准实践，其中每个该节点区域包括具有连续平坦外表面的材料制成的网。已经发现，节点区域的织带对于加强和加固网格结构是重要的，并且还充当模具一侧的顶针末端位置的方便点，所述顶针通过在注射成型循环结束时推动节点区域的内表面来从模具中逐出球拍。

通过用制造球拍的材料的网覆盖并从而加强节点区域，因为网有助于加强和加固形成相邻的较大开口的侧面的一部分的节点区域，所以消除了早期的网格球拍设计的已被识别出的问题：其中球在撞击时变形并且向下凸出进入到相对大的开口中并损坏围绕这些相对大的开口的节点区域的侧面。

节点区域延伸穿过两个网格的外表面以形成加强节点区域的分布式且连接的网络，其加强了整个网格结构并且减少了由于与球的碰撞而对这种球拍的网格造成损坏的风险。

这种双网格球拍的特征在于，其中外部网格结构包括相对较大的开口与节点区域交替的区域，而该特征由制造这种类型的球拍所需的塑料模具的相对复杂的设计要求所决定。

这源于模具设计的要求，该模具设计的要求决定了模具包括相互啮合分立的金属“指状物”，其从每个半模向内部延伸进入模制所述球拍的模具腔体内。指状物具有锥形构造，其中每个指状物从其基部区域向其外部末端逐渐变细，以便当打开模具以移除模制的球拍时促进指状物的无摩擦相互啮合和收回。当模具闭合时，两个半模的指状物通过这样一个区域：在该区域中，待模制的较大网格开口将形成并且与另一半模的邻接指状物的侧表面紧密啮合或轻微接触。因为没有塑料模制材料能够进入这些区域，所以指状物的存在产生了这些双网格球拍的中空内部。

申请人已经发现，光滑表面的橡胶球的使用提供了标准的覆盖织物的网球的使用的有吸引力的替代方案。更具体地，这种光滑表面的橡胶球与织物覆盖的网球相比具有减轻重量的优点，使得能够使用较轻球拍；此外还通过消除所有符合规定的网球使用的相对昂贵的织物而具有优于覆盖织物的网球的成本优势。

在申请人使用上述类型的双网格球拍(具有平坦的、网状节点区域，其与较大的无障碍开口交替)和具有相对光滑的外表面的橡胶球进行的实验中，显而易见的是，由于在这种裸露的橡胶球和这种类型的网格球拍的击球表面之间撞击时所经常产生的令人不愉快的高音调声响，这种网格球拍的使用并不是完全令人满意的。令人不快的高音调声响阻碍了运动的进一步进行。在击打噪声的进一步科学调查研究和详细声学分析中，确定了当使用这种类型的双网格球拍和光滑表面橡胶球时，与使用相同类型的网格球拍撞击用织物覆盖的网球时所记录的声音的音调和音量相比，令人不快的高音调声响在音调和音量方面会明显更大。

从申请人进行的实验中可以明显看出，复合规定的网球的标准织物覆盖提供了裸露橡胶球的平滑表面所不能提供的消声效果。

进一步的调查研究表明，在击打时，光滑表面的球与上文所述的网格球拍的平坦的网状节点区域的相互作用是造成令人不快的高音调噪声的明显原因。

本发明的一个目的是提供一种网格球拍，其重量轻，仍具有刚性和低的空气阻力，并且其中，当一个表面光滑的裸露橡胶球由这种网格球拍的击球头击打时，所产生的不愉快的噪声减少。

发明内容

根据本发明，提供了一种球拍，包括手柄和击球头，用于击打具有光滑外表面的弹性球，所述击球头包括一对间隔开的外部网格，所述外部网格限定了所述球拍的刚性的、不受力的击球表面，每个网格包括交替节点区域和相对较大的无障碍开口的分布式且连接的网络，其中所述网格通过跨越所述网格的多个分立的内部支柱互连，所述球拍的特征在于，每个节点区域包括具有不规则外表面的网。

在本说明书中，对网的“不规则外表面”的任何涉及必须解释为意指涉及不均匀表面，该表面不是连续平坦的，并且包括穿孔、突出的凸起和凹陷中的至少一种形式的不规则性。

在本发明的第一实施例中，每个节点区域的网可具有由网中的至少一个穿孔提供的不规则外表面。更具体地，当在平面图中观察时，穿孔的表面积可构成网的总表面积的10％至60％。又更具体地，每个节点区域的网可以包括以对称图案布置的两个或更多个等同形状的穿孔。

在本发明的第二实施例中，每个节点区域的网可以具有包括至少一个突出的凸起的不规则外表面。

在本发明的第三实施例中，每个节点区域的网可以具有包括至少一个凹陷的不规则外表面。更具体地，当在平面图中观察时，凹陷可以具有构成所述网的总表面积的10％至60％的表面积。

附图说明

本发明的其它特征在下文中通过参考附图及在附图中示出的本发明的非限制性示例来描述。在图中：

图1示出了现有技术球拍的网格的外侧的不完全的三维视图；

图1A示出了图1的网格的节点区域之一的放大的不完全三维视图；

图2示出了模具的剖视图，其示出了具有图1和1A所示类型的外部网格的现有技术球拍被模制成型的方式；

图3示出了球在与具有图1和图1A所示类型的外部网格的现有技术的球拍撞击而变形时的不完全的截面侧视图；

图4示出了球在与图3的现有技术的球拍撞击而进一步变形时的另一不完全的截面侧视图；

图5示出了根据本发明的用于进行球类运动的球拍的三维视图；

图6示出了图5的球拍的平面图；

图6A示出了图6的细节A的放大平面图；

图6B示出了图5的球拍的单个节点区域的放大的不完全三维视图；

图7示出了沿着图6的剖面线VII-VII截取的图5的球拍的截面侧视图；

图8示出了沿着图6的剖面线VIII-VIII截取的图5的球拍的截面端视图；

图8A示出了图8的细节C的放大截面侧视图；

图9示出了根据本发明的球拍的另一实施例的网格的放大节点区域；和

图10示出了根据本发明的球拍的又一实施例的网格的一部分的三维视图。

具体实施方式

参考附图的图1至图3，示出了现有技术的双网格球拍的网格1。现有技术的双网格球拍具有美国专利4,411,427(Baumgarter)的图1所示的类型，其中球拍包括具有整体塑料不受力穿孔结构的头部，该结构包括一对间隔开的网格，这些网格由多个横向支柱互联。每个网格包括多个相交的板条，支柱跨越板条的相应的交叉点。

网格的外侧提供击球表面。网格形成为包括节点区域1.1的分布式连接的网络，其中每个节点由与邻近的相对较大的无障碍开口1.2交替的材料制成的网覆盖。网完全覆盖节点区域，更具体地，具有连续的平坦外表面。

与较大开口交替的被覆盖的节点区域的分布式连接的的网络由球拍被模制的方式决定。

参考图2，示出了用于生产上述类型的球拍的模具2。模具包括两个金属半模3.1和3.2，它们分别包括分离的指状物4.1和4.2，当半模如图2所示彼此闭合时，它们彼此啮合。指状物4.1，4.2具有锥形构造，其中指状物从其基部区域朝向外部末端5.1，5.2逐渐变细，以便于当半模闭合时促进指状物的无摩擦相互啮合并且当模具打开以从模具腔体移除被模制的球拍时，撤回指状物。在图2中，示出了模具的特定部分，其中在指状物4.1和4.2之间存在间隙以允许形成分立的内部支柱26。应当理解，没有内部分立支柱的模具的另一个剖视图将示出指状物彼此接触。

节点区域中的网格的布局或设计通过在指状物的尖端周围留下适当的凹槽或缺口而产生，在一个半模的指状物的尖端的侧面与另一个半模的相邻指状物的邻接基部之间留下间隙，塑料材料在热的时候可以流经该间隙形成节点区域的外围边缘。每个节点区域的网通过确保在一个半模的“指状物”的尖端与限定在指状物基部之间的另一半模的相对面之间限定间隙而产生。在模制过程中，间隙用塑料填充以形成网格的节点区域的网。

当在半模的闭合位置中啮合在一起时，连接外部网格的内部横向支柱由“指状物”的侧面之间限定的间隙形成，其中所述支柱在网格的节点区域的角之间运行。这些间隙在模制过程中填充有塑料，以形成连接外部网格的内表面的内部交叉支柱。内部支柱的端部——其中支柱终止于网格的外表面——用于将节点区域彼此连接以形成节点区域的分布式连接的网络，从而组成两个网格的整体网格结构。因此由附图标记6指示的模制腔体——在该模制腔体中模制球拍——由上述间隙限定。

半模3.2包括顶针7，顶针7沿着在指状物4.2中限定的通道延伸。通过顶针的端部作用在节点区域的织带上，以便在注射模制周期结束时将球拍从模具中推出。

因为需要各组金属指状物从其基部到其外部尖端逐渐变细，使得两个相对的指状物组能够容易地一起滑动，然后彼此啮合，因此指状物的尖端的横截面积比其基部的横截面积小。因此，围绕指状物的尖端形成的网格的节点区域小于围绕指状物的基部形成的相邻的较大开口。

因此，在上述类型的模具中生产的所有现有技术的双网格球拍的外部网格具有相对较大的无障碍开口，该开口与相对较小的节点区域交替，节点区域具有由模具的指状物的较小锥形尖端形成的网。

图3和图4示出了当具有裸光滑外表面的中空橡胶球8被如上所述的现有技术的双网格球拍的击球头击打时的形变模式。在图3和图4中，球拍包括上述网格1，其外表面构成击球表面。

参考图3，申请人已经观察到，在球拍撞击时，球立刻向外凸出进入限定在节点区域1.1之间的开口1.2中，在围绕开口的网格的各部分上施加侧向压力。在图3和图4中，球的形变方向由附图中的箭头示出。

参考图4，申请人观察到，在如图3所示向外凸出之后，球向内弯曲，导致围绕向内弯曲区域的球区域与相邻的网状节点区域形成气密性密封，申请人相信这导致空气压力的不规则累积，这在所述密封释放时导致令人不快的高音调噪声。

参考附图的图5至图9，根据本发明的用于进行球类运动的球拍通常由附图标记10表示。球拍10广义上包括一体模塑的手柄12和击球头14。

击球头转梦配置为撞击具有裸露光滑的外表面的可弹性变形的橡胶球。

击球头14是整体结构，包括一对间隔开的外部网格16，其限定刚性、不受力的击球表面18和20。球拍具有整体结构并且由聚合材料一体模制而成。每个网格包括呈网格图案的交替节点区域22和开口24，一个网格的节点区域相对于另一个网格上的节点区域交错，在图2中可清楚地看到。

外部网格通过与网格一体模制的多个分立的内部支柱26的端部彼此互连。支柱向内成辐射状，在此处它们连接外部网格，以便增强结构的强度。击球头还包括与外部网格和手柄12一体模制的外围框架28，这就产生了轻质的整体结构。

外部网格的每个节点区域22包括具有不规则外表面的网23。更具体地，每个节点区域的网包括呈分立穿孔30形式的四个不规则部，当在平面图中观察时，每个不规则部都呈三角形形状。每个节点区域的穿孔以对称的图案布置。申请人在由申请人进行的实验中发现，当用本发明的球拍10击打表面光滑的裸露橡胶球时，与用具有如上所述的网格1的现有技术网格球拍(以下称为“测试球拍”)击打相同的球相比，穿孔显著有助于减少产生的令人不快的噪音，其中节点区域具有完全覆盖节点区域并且具有连续平坦外表面的网。

据信，在击打时产生的令人不快的噪声的高音分量从逸出的空气发出，该空气最初在节点区域的网的平坦外表面和球之间撞击时被捕获，并且被迫从侧面以高速和高压，遵循着沿空隙的侧面和向内弯曲或向外凸出的球的部分之间的收缩通道的逸出路径逸出。

已经发现，通过对测试球拍的节点区域进行穿孔，产生空气排出口，其为位于球和球拍的击球表面之间的空气提供逃逸路线，逃逸路线的方向直接朝向球拍内部而不是朝向侧面，并通过相邻的较大开口逸出。这在申请人进行的调查研究中得以发现从而缓解了该问题。

较小节点区域22的网23中的穿孔30的构造是重要的设计考量。每个节点区域的穿孔需要足够大以允许被捕获的空气在用球撞击击球表面时轻易地逃逸，而节点区域必须仍然在各穿孔之间保持足够的材料以形成较小节点区域的结实结构。这对于加强穿孔周围的区域以及提供足够强的邻接表面是至关重要的，模具工具的顶针的端部可以推压该表面，以便从模具中逐出球拍模制品。穿孔还具有的另外的重要优点在于，穿孔允许空气通过，从而进行击球过程中，降低击球头掠过空气时的空气阻力。

申请人已经发现，当在平面图中观察时，当穿孔30的总表面积构成了网的总表面积的10％至60％时，实现了最佳的噪声衰减结果。

减轻球撞击噪声问题的替代方法包括为较小节点区域的网提供不规则的外表面。参考图9，在一个替代实施例中，每个节点区域的网包括至少一个突出的凸起形式的不规则部。图9示出了具有十字形突出的凸起130的节点区域122的替代网123。

参考图10，在另一个替代实施例中，每个节点区域的网包括具有不同形状的突出的凸起形式的不规则部。图10示出了具有较小节点区域222的网格216的一部分，其包括网223，每个网具有位于中部的圆顶状突出的凸起230。

因此，较小节点区域22，122和222的不规则外表面为上述击打噪声问题提供了有效的解决方案。申请人认为，通过本发明的球拍已经满足了提供低空气阻力和显著改善的击打声音，同时保持击球表面可靠结构一体性的轻质结构设计要求。

Claims (7)

1.一种球拍，包括手柄和击球头，用于击打具有光滑外表面的弹性球，所述击球头包括一对间隔开的外部网格，所述外部网格限定了所述球拍的刚性的、不受力的击球表面，每个网格包括交替节点区域和相对较大的无障碍开口的分布式连接的网络，其中所述网格通过跨越所述网格的多个分立的内部支柱互连，所述球拍的特征在于，每个节点区域包括具有不规则外表面的网。

2.根据权利要求1所述的球拍，其中每个节点区域的所述网具有由至少一个穿孔提供的不规则外表面。

3.根据权利要求2所述的球拍，其中，当在平面图中观察时，所述穿孔的表面积构成了所述网的总表面积的10％至60％。

4.根据权利要求2或3所述的球拍，其中每个节点区域的所述网包括以对称图案布置的两个或更多个等同形状的穿孔。

5.根据权利要求1所述的球拍，其中每个节点区域的所述网具有包括至少一个突出的凸起的不规则外表面。

6.根据权利要求1所述的球拍，其中每个节点区域的所述网具有包括至少一个凹陷的不规则外表面。

7.根据权利要求6所述的球拍，其中当在平面图中观察时，所述凹陷具有构成所述网的总表面积的10％至60％的表面积。