CN108853972B - 一种羽毛球拍拍柄及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种羽毛球拍拍柄，包括连接部以及与连接部相交的握把部，连接部的前端呈圆锥体状，后端呈多棱八面体状，握把部呈多棱八面体状，连接部由连接件、连接部碳纤维外层及连接部左几何体、连接部右几何体紧密结合而成；握把部由握把部碳纤维外层及握把部左几何体、握把部右几何体紧密结合而成；连接部左几何体与握把部左几何体为一整体形成左几何体，连接部右几何体与握把部右几何体为一整体形成右几何体，左、右几何体中填充有发泡材料。本发明的优点是不仅保持了与现有球拍相同的连接性能，击球时的力传导性能也有明显的提升，拍柄的强度一致性以及拍柄的形状和几何尺寸、重量保持稳定，能使用模具一次成型，工艺简单，可批量生产。

Description

一种羽毛球拍拍柄及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种羽毛球拍拍柄及其制造方法，属于体育运动器材技术领域。

背景技术

羽毛球运动是一项发展广泛的体育运动，对于使用者来讲，除重视球拍的主要性能外，选择拍柄力传导性能好、吸振能力强的球拍是广大羽毛球运动者追求的目标，如果使用一支拍柄力传导性能差、吸振能力差的球拍，则对使用者的打法、心情影响极大，甚至会对使用者造成运动伤害。

现有的羽毛球拍，在使用过程中，击球时球对线床的反作用力通过拍线传递给拍框后球拍会产生振动，振动将通过拍杆传递至拍柄，当拍框、拍杆、拍柄不能充分吸收击球后产生的振动时，其击球后的振动将通过拍柄传递给击球者，较小的振动将会造成击球者运动疲劳，较大的振动将会造成击球者运动伤害。

现有羽毛球拍拍柄，一般采用密度在0.30-0.60g/cm³之间的木材制造，适合制作拍柄的材质有印尼白木、杨木、桐木等。优质的木材具有较好的强度、韧性和吸振能力，能够较好的吸收球拍击球后产生的振动，从而减少运动疲劳和运动伤害。

据了解，木材是天然材料，每一根木材在不同部位的密度是不同的，其纤维的排列和密度的均匀性也不能进行人为控制，拍柄的质量一致性将不能得到有效的保证，因此不同球拍拍柄的韧性、强度和吸振能力将会存在较大的差距。

现有球拍制造，对球拍的打感一致性、稳定性控制有着很高的要求，但是由于获取质量一致性的拍柄存在较大的难度，因此球拍的打感一致性、稳定性控制也面临着较大的困难。

现有球拍重量从几年前市场主流需求的2U/3U重量(85g-95g)到现在的市场主流需求4U/5U重量(75g-85g)，球拍重量还有继续减轻的趋势，市场又在需求6U/7U重量(65g-75g)。根据球拍的制造标准和使用要求，球拍在保证重量的同时还必须保证平衡点，因此球拍重量的减轻将导致球拍的拍柄需要同步减轻。为了获得轻质拍柄，现在拍柄选材的密度越来越低，因此拍柄的强度越来越差，从目前市场上反馈的信息来看，目前拍柄断裂的现象有越来越多的趋势。我们知道，木柄的强度是球拍安全性能的保证，如果球拍发生木柄断裂，有可能会导致球拍断裂飞出对人员造成伤害。同时较轻的拍柄，由于木材的密度较小，因此球拍在使用过程中会存在吸水、吸汗的现象，木柄吸水、吸汗后将会导致木柄的重量增重，使球拍的整体重量增重，增重的球拍其打感将会发生改变，从而影响球拍的使用性能和运动员的使用习惯，影响使用者对击球的控制，从而影响打球者的心情。同时，木柄吸水、吸汗后有可能会导致木柄产生变形，变形后的木柄将使球拍的歪度、翘度增大，球拍的动平衡被严重破坏，球拍的打感变差，严重影响球拍的使用性能。

另外，从保护树木的角度来看，减少木材的使用可以减少因砍伐树木带来的一系列环境危害，进而保护了我们的生存环境。所以，球拍制造中拍柄所使用的木材越少，对保护环境就越起到积极的推进作用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术存在的问题，提供一种羽毛球拍拍柄，同时给出了其制备方法，采用本发明设计制造的羽毛球拍柄，可以减少木材的使用量，保证拍柄的质量一致性，同时控制球拍拍柄的韧性、强度和吸振能力。

本发明解决其技术问题的技术方案如下：

一种羽毛球拍拍柄，包括连接部以及与连接部相交的握把部，所述连接部的前端呈圆锥体状，后端呈多棱八面体状，所述握把部呈多棱八面体状，所述连接部由连接件、连接部碳纤维外层以及连接部左几何体、连接部右几何体紧密结合而成，在所述连接件的左侧面设有连接部左几何体，右侧面设有连接部右几何体，所述连接部碳纤维外层设置在连接件的外表面；所述握把部由握把部碳纤维外层以及握把部左几何体、握把部右几何体紧密结合而成；所述连接部左几何体与握把部左几何体为一整体，二者形成左几何体，所述连接部右几何体与握把部右几何体为一整体，二者形成右几何体，所述左几何体、右几何体的中空内部填充有发泡材料。

本发明设计制造的羽毛球拍拍柄，由于采用了碳纤维复合材料制造，拍柄的强度、刚性较现有木质拍柄得到明显的加强，且强度、刚性的一致性较好，因此球拍安全性能得到可靠的保证，其击球时的力传导效率较现有球拍有明显的提升；使用本发明设计制造的羽毛球拍拍柄，木材的使用量较现有球拍的木质拍柄减少了2/3以上，对保护自然资源以及保护人类的生存环境，做出了一份努力；使用本发明设计制造的羽毛球拍拍柄，可以根据要求设计制造不同性能特性的拍柄，重量一致性好，抗变形能力强，拍柄的质量一致性和稳定性较现有木质拍柄有了根本的改善，可以设计制造打感一致性好、稳定性好的优质羽毛球拍；使用本发明设计制造的羽毛球拍拍柄，由于在拍柄的内部相关部位使用密度较低的材料和充填多孔的发泡材料，因此，有效地保证了击球后球拍振动的吸收，减少了运动疲劳和运动伤害。

本发明进一步完善的技术方案如下：

优选地，所述左几何体、右几何体均为长条状结构，所述长条状结构的表面由碳纤维材料制成，所述长条状结构的内部填充有发泡材料。

优选地，所述连接件的前端呈圆锥体状，后端呈长方体状，并且在连接件圆锥体的后端部的左右两侧分别设有竖向平面；所述连接件的后端面密封，所述连接件设有中心盲孔，所述中心盲孔的直径在φ6.0～φ8.0mm之间，长度在60～70mm之间。

优选地，所述连接部左几何体、连接部右几何体均由横截面为弓形的前端部和横截面为等腰梯形的后端部组成，且二者的前端部与后端部平滑过渡连接，所述连接部左几何体、连接部右几何体的前端部内侧面(竖向平面)分别与连接件圆锥体的竖向平面相配合，所述连接部左几何体、连接部右几何体的后端部内侧面(竖向平面)分别与连接件长方体的侧面相配合。

优选地，所述连接部碳纤维外层由前端和后端组成，所述连接部碳纤维外层的前端呈空心圆锥体状，后端包括连接部上碳纤维贴片和连接部下碳纤维贴片；所述连接部上碳纤维贴片与连接部左几何体、连接部右几何体连接为一整体，所述连接部下碳纤维贴片与连接部左几何体、连接部右几何体连接为一整体，形成多棱八面体结构。

优选地，所述握把部左几何体、握把部右几何体的横截面均为等腰梯形；所述握把部碳纤维外层包括握把部上碳纤维贴片和握把部下碳纤维贴片，并且所述握把部上碳纤维贴片与握把部左几何体、握把部右几何体连接为一整体，所述握把部下碳纤维贴片与握把部左几何体、握把部右几何体连接为一整体，形成多棱八面体结构；所述连接部上碳纤维贴片与握把部上碳纤维贴片为一整体，二者形成上碳纤维贴片，所述连接部下碳纤维贴片与握把部下碳纤维贴片为一整体，二者形成下碳纤维贴片。

优选地，所述拍柄的总长度为180～210mm，所述连接部的前端圆锥体长度为32～42mm；连接部后端多棱八面体与握把部多棱八面体相连接且尺寸一致，与前端圆锥体相交的多棱八面体的上、下两面之间的高度为18～23mm，左、右两面之间的宽度为22～26mm，多棱八面体的上、下面的宽度为12～13.5mm，左、右面的宽度为8～10mm；所述连接件的长度为65～75mm，所述连接件的前端圆锥体的长度为30～40mm，后端长方体的高度为17.5～22.5mm，宽度为11.5～13mm。

优选地，所述连接件由轻质木材制成，所述轻质木材的干湿度为10度，密度为0.20～0.80g/cm³，所述连接件的重量小于5g。

优选地，所述羽毛球拍拍柄采用专用模芯和专用模具一次成型制造。

本发明还提供了一种羽毛球拍拍柄的制造方法，采取以下步骤实现：

第一步、加工连接件

步骤11、选择干湿度在10度，密度在0.20～0.80g/cm³之间的轻质木材，备用；

步骤12、将轻质木材加工成长方体，该长方体的高度为17.5～22.5mm，宽度为11.5～13mm，长度为65～75mm；

步骤13、在长方体的一端横截面中部钻中心盲孔，中心盲孔的直径为φ6.0～φ8.0mm，深度为60～70mm；

步骤14、使用专用夹具并以中心盲孔定位，加工长方体的上面、下面、左面和右面，使长方体的上面、下面、左面和右面与中心盲孔对称度小于0.50mm；

步骤15、使用专用夹具并以中心盲孔定位，加工长方体的前端圆锥面，使前端圆锥面与中心盲孔对称度小于0.50mm；

步骤16、使用专用夹具并以中心盲孔和长方体的宽度尺寸定位，加工长方体后端定位双孔，定位双孔的深度为5mm，直径为φ2mm，最后得到连接件；

第二步、卷制左几何体长条和右几何体长条

步骤21、将一面均匀涂有发泡树脂的轻质无纺纤维布按要求裁剪成规定尺寸，数量为1～3片，宽度为5～20mm，其宽度按几何体截面平均周长确定，长度按几何体长度确定，长度为160～210mm；

步骤22、将含有环氧树脂的碳纤维复合材料预浸布按要求裁成规定的尺寸，其长度按几何体长度确定，长度为160～210mm，宽度按几何体截面平均周长确定，宽度为5～20mm，按重量百分比计，碳纤维复合材料预浸布中环氧树脂的含量为32％～45％；

步骤23、将裁剪好的碳纤维复合材料预浸布放置在工作台上，将该预浸布的一边与工作台上的标记直线对齐，再将裁剪好的涂有发泡树脂的轻质无纺纤维布放置在碳纤维复合材料预浸布之上，轻质无纺纤维布的发泡树脂层朝上，然后将其卷成管状，得到内腔含有发泡树脂的碳纤维复合材料预浸布管状件；

步骤24、将卷好的管状件一端根据贴合面的要求加工成需要的形状，另一端用碳纤维贴片密封，最后得到左几何体长条、右几何体长条；

第三步、拍柄预制

步骤31、取拍柄专用前端模芯，将前端模芯的芯棒插入连接件中心盲孔中；

步骤32、在连接件的上表面、下表面、左侧表面和右侧表面均匀刷一层树脂；

步骤33、在连接件的前端圆锥面裹一层碳纤维贴片，碳纤维贴片的尺寸按前端圆锥面的尺寸确定；

步骤34、取拍柄专用后端模芯，在后端模芯的外表面均匀涂布一层脱模剂，然后将后端模芯上的针状定位件与连接件的后端定位双孔进行定位，以定位好连接件、前端模芯和后端模芯；

步骤35、将左几何体长条和右几何体长条分别放置在连接件与后端模芯的左右两侧，并定位；

步骤36、在后端模芯的上下两面分别放置风管，在风管内插入专用竹片或芯片，并将风管定位固定，然后在连接件的上下两面以及风管上部分别贴预型贴片，预型贴片的长度为160～210mm，宽度根据多棱八面体上下两面的宽度确定，宽度小于30mm；预型贴片的左右两侧分别与左几何体长条、右几何体长条的外表面贴合；抽出风管内插入的专用竹片或芯片，在风管的后端规定位置插入风嘴，并用碳纤维布将风嘴与风管贴合；

步骤37、预型拍柄的前端圆锥部分，将连接件、左几何体长条、右几何体长条采用专用贴片进行贴合，贴片尺寸根据前端圆锥尺寸确定，最终得到拍柄预成型件；

第四步、拍柄成型

步骤41、将预型好的拍柄预成型件放入拍柄专用成型模中，定位好前端模芯、后端模芯和风嘴，然后关闭并扣合好拍柄专用成型模具；

步骤42、将拍柄专用成模具移入加热装置中进行加热，加热时同步在风嘴上插入快换接头以接通压缩空气，压缩空气供气压力为5kg/cm²～10kg/cm²，加热温度为145～155℃，加热时间为30～60分钟；

步骤43、当拍柄成型模达到加热时间后，从加热装置中移出拍柄成型模，并将其置入冷却装置中进行冷却，冷却温度为5～15℃，冷却时间为5～10分钟，待模具冷却至45～55℃后将拍柄成型模移入工作台，打开模具，取出成型好的碳纤维复合材料拍柄毛胚；

第五步、制成拍柄成品

步骤51、先在专用设备上抽出碳纤维复合材料拍柄毛胚内的前端模芯和后端模芯，再抽出拍柄毛胚内的风管；

步骤52、将拍柄合模线打磨平整，同时将拍柄前端端口打磨平整；

步骤53、根据拍柄长度，在专用设备上切除部分拍柄后部至规定长度，形成一个外观平整的碳纤维复合材料拍柄成品。

另外，步骤42中，拍柄预成型件在加热过程中进行固化成型，在模具加热过程中，一方面，拍柄预成型件的左几何体长条和右几何体内腔中的发泡树脂不断膨胀，在左几何体长条、右几何体长条内腔中形成5kg/cm²～12kg/cm²的压力，使左几何体长条、右几何体长条沿模具的内腔、通过模芯定位进行定型后形成拍柄左几何体和右几何体；另一方面，拍柄风管内通入压缩空气，在压缩空气压力的作用下，拍柄将通过模具的内腔和模芯的定位获得多棱八面体上下面的几何形状。

本发明的优点如下：

1、本发明的羽毛球拍拍柄，仅在拍柄前端与球拍拍杆连接部分，即拍柄的前端连接件，采用优质的木质材料，因此保持了与现有球拍相同的球拍拍杆与拍柄部分的连接性能；

2、本发明的羽毛球拍拍柄，拍柄前端圆锥体的外层采用碳纤维复合材料，由于碳纤维材料的刚性较木质材料要好，因此采用本发明方法制造的羽毛球拍，其击球时的力传导性能较传统木柄的球拍有明显的提升；

3、本发明的羽毛球拍拍柄，拍柄只有前端连接件采用木质材料，所使用的木材较传统木柄减少了2/3，其余部分由碳纤维复合材料和发泡材料制成，而传统的拍柄全部是采用木材制作，木材是宝贵的森林资源，本发明设计制造的羽毛球拍拍柄，可以节约大量的自然资源，保护人类的生存环境；

4、本发明的羽毛球拍拍柄，拍柄的左右两边采用独特的几何体设计并使用碳纤维复合材料制造，使拍柄的强度一致性保持稳定，进而确保球拍的安全使用性能；同时木质拍柄由于是采用天然材料制作的，其强度的一致性和稳定性较差，据相关测试可知，相同重量的木质拍柄，其含水率不同，破坏强度也有着较大的差异；

5、本发明的羽毛球拍拍柄，拍柄的形状和几何尺寸能够保持稳定，进而确保了球拍打感保持稳定；而木质拍柄由于是采用天然材料制作，其形状和几何尺寸稳定性的保持较差，同时木质材料的不均匀吸水、吸汗特性可以导致木材变形，变形后的拍柄，其形状和几何尺寸将发生改变，导致球拍的歪度、翘度超差，严重影响了球拍的打感；

6、本发明的羽毛球拍拍柄，拍柄的重量能够保持稳定，进而确保球拍打感保持稳定；而木质拍柄由于是采用天然材料制作，其重量稳定性保持较差，木质材料在吸水、吸汗后容易变重，从而使球拍的整体重量增加，变重的球拍其打感将会发生改变，从而影响球拍的使用性能和运动员的使用习惯，影响使用者对击球的控制，从而影响打球者的心情；

7、在生产工艺上，传统木质拍柄的精度不高，其前端圆锥孔(φ6～φ8)与圆锥体及后部八面体的形位误差较大，根据现行检测方法可知，传统优质品质的木质拍柄将影响球拍歪度或翘度1-3mm，一般品质的木柄将影响球拍的歪度或翘度达到3mm以上，在装配时，球拍的歪度或翘度一致性得不到保证；而本发明制作的拍柄，根据现行检测方法可知，拍柄影响球拍歪度或翘度可控制在1mm以内，精度较高，球拍在装配后其歪度或翘度的一致性能够得到保证，提高了球拍性能的一致性和稳定性；

8、传统木质拍柄，由于球拍安全性能的需要，对木材的强度有严格的要求，因此重量在18g以下，导致满足强度要求的拍柄大量缺乏；而本发明设计制造的拍柄，可以根据球拍的需求重量进行设计制造，拍柄重量最轻可达15g，且重量一致性好，本发明设计制造的拍柄可以满足市场对球拍重量越来越轻的需求；

9、传统木质拍柄因重量和尺寸、形位误差控制的需要，在生产加工中需要对木头的重量进行筛选，并需对完成品拍柄重量进行重量区分，生产效率低，同时为了保证尺寸、形位误差，需要工艺装备和检测装备的保证，工艺复杂，工时成本高，木柄的不合格率也较高；而本发明制作的拍柄，使用模具一次定位成型，生产工艺简单，可以根据要求进行批量生产，拍柄的尺寸、形位误差均依靠模具精度保证，拍柄的合格率高，生产效率也高，工时成本显著降低。

附图说明

图1为本发明中羽毛球拍拍柄的竖向剖面示意图。

图2为本发明中羽毛球拍拍柄的水平剖面示意图。

图3为图1中Ⅰ处横截面结构的放大示意图。

图4为图2中Ⅱ处横截面结构的放大示意图。

图4′为图2中Ⅱ′处横截面结构的放大示意图。

图5为图1中Ⅴ处横截面结构的放大示意图。

图6为图1中连接部与握把部交接处横截面结构的放大示意图。

图7为本发明中连接件的竖向剖面示意图。

图8为本发明中连接件的水平剖面示意图。

图9为图7中Ⅵ处横截面结构的放大示意图。

图10为图8中Ⅶ处横截面结构的放大示意图。

图11为图7的侧视图。

图12为本发明中前端模芯的结构示意图。

图13为本发明中后端模芯的竖向结构示意图。

图14为本发明中后端模芯的水平结构示意图。

图15为本发明中左、右几何体长条的结构示意图。

图16为图15中Ⅳ处横截面结构的放大示意图。

图17为本发明中上、下碳纤维贴片的结构示意图。

图18为本发明中上、下圆锥体贴片的结构示意图。

图19为本发明中扇形贴片的结构示意图。

图20为本发明中拍柄成型的竖向结构示意图。

图21为本发明中拍柄成型的水平结构示意图。

图22为图20中Ⅲ处横截面结构的放大示意图。

附图标记

图1、图2、图5、图6：

1-1、连接件，1-2-1、左(右)几何体，1-2-2、发泡树脂，1-3、上(下)碳纤维贴片，1-4、前端圆锥体贴片；

L0、中心盲孔的深度，L1、连接件的长度，L2、前端圆锥体的长度，L、拍柄的总长度，d、中心盲孔的直径，D、连接部前端圆锥体端部的直径，A、拍柄后部多棱八面体上、下两面之间的高度，A1、连接件上、下两面之间的高度，W、拍柄后部多棱八面体上、下面的宽度，B、拍柄后部多棱八面体左、右两面之间的宽度，B1、连接件左、右两面之间的宽度，H、拍柄后部多棱八面体左、右面的宽度，t、左(右)几何体的碳纤维层厚度，t1、上(下)碳纤维贴片的厚度，t0、碳纤维外层前端的的厚度；

图3：

1-1、连接件，1-2-1、左(右)几何体，1-2-2、发泡树脂，1-3、上(下)碳纤维贴片；

A、拍柄后部多棱八面体上、下两面之间的高度，A1、连接件上、下两面之间的高度，W、拍柄后部多棱八面体上、下面的宽度，B、拍柄后部多棱八面体左、右两面之间的宽度，B1、连接件左、右两面之间的宽度，H、拍柄后部多棱八面体左、右面的宽度，t、左(右)几何体的碳纤维层厚度；

图4、图4′：

1-1、连接件，1-2-1、左(右)几何体，1-2-2、发泡树脂，1-4、前端圆锥体贴片；

B1、连接件左、右两面之间的宽度，t0、碳纤维外层前端的厚度；

图7至图11：

d、中心盲孔的直径，D1、连接件前端圆锥体端部的直径，A1、连接件上、下两面之间的高度，A2、连接件后端模芯定位孔的位置尺寸，B1、连接件左、右两面之间的宽度，L2-1、连接件前端圆锥的长度，L1、连接件的长度，L0、中心盲孔的深度；

图12：

d、前端模芯的定位直径，C、前端模芯的总长度，C1、前端模芯定位端至限位点的尺寸，C2、前端模芯取放端至限位点的尺寸；

图13、图14：

3-1、后端模芯本体，3-2、后端模芯与前端连接件的定位针，3-3、后端模芯限位销；

B1、后端模芯左、右两面之间的尺寸，A3、后端模芯上、下两面之间的尺寸，E、后端模芯本体的长度，E1、后端模芯拍柄定位部分的长度，E2、后端模芯本体定位、限位及风嘴密封部分的长度，50、后端模芯取放端的尺寸；

图15、图16：

1-2-1、左(右)几何体的碳纤维层，1-2-2、发泡树脂，1-2-2-1、前端(与锥形体连接段)发泡树脂片，1-2-2-2、后端(多棱几何体)发泡树脂片；

图17至19：

1-3、上(下)碳纤维贴片，1-4-1、扇形贴片，1-4-2、上(下)圆锥体贴片；

图20、图21：

1、拍柄预成型件，2、前端模芯，3、后端模芯，4、模具定位销，5、风嘴，6-1、模具上模体部分，6-2、模具下模体部分；

80、模具的总厚度尺寸，350-400、模具的总长度尺寸范围；

P、模具的宽度尺寸；

图22：

3、后端模芯，6-1、模具上模体部分，6-2、模具下模体部分，7、风管；

A、拍柄后部多棱八面体上、下两面之间的高度，B1、后端模芯左、右两面之间的尺寸，A3、后端模芯上、下两面之间的尺寸，B、拍柄后部多棱八面体左、右两面之间的宽度。

具体实施方式

下面参照附图并结合实施例对本发明作进一步详细描述。但是本发明不限于所给出的例子。

实施例1

如图1至图11所示，一种羽毛球拍拍柄，包括连接部以及与连接部相交的握把部，连接部的前端呈圆锥体状，与握把部相交的后端呈多棱八面体状，握把部也呈多棱八面体状，连接部由连接件1-1、连接部碳纤维外层以及连接部左几何体、连接部右几何体紧密结合而成，在连接件1-1的左侧面设有连接部左几何体，右侧面设有连接部右几何体，连接部碳纤维外层设置在连接件1-1的外表面；握把部由握把部碳纤维外层以及握把部左几何体、握把部右几何体紧密结合而成，连接部左几何体与握把部左几何体为一整体，二者形成左几何体1-2-1，连接部右几何体与握把部右几何体为一整体，二者形成右几何体1-2-1，左几何体1-2-1、右几何体1-2-1均为长条状结构，长条状结构的表面由碳纤维材料制成，长条状结构的内部填充有发泡材料1-2-2。

另外，连接件1-1由轻质木材制成，轻质木材的干湿度为10度，密度为0.35～0.45g/cm³，连接件1-1的重量约为3.8g。连接件1-1的前端呈圆锥体状，后端呈长方体状，并且在连接件圆锥体的后端部的左右两侧分别设有竖向平面；连接件1-1的后端面密封，连接件1-1上设有中心盲孔，中心盲孔的直径(d)为φ6.8mm，长度(L0)为65mm。连接部左几何体、连接部右几何体均由横截面为弓形的前端部和横截面为等腰梯形的后端部组成，且二者的前端部与后端部平滑过渡连接，连接部左几何体、连接部右几何体的前端部内侧面(竖向平面)分别与连接件前端圆锥体的左右竖向平面相配合，连接部左几何体、连接部右几何体的后端部内侧面(竖向平面)分别与连接件长方体的左右侧面相配合。连接部碳纤维外层由前端和后端组成，连接部碳纤维外层的前端呈空心圆锥体状，包括扇形贴片1-4-1和上圆锥体贴片1-4-2、下圆锥体贴片1-4-2，扇形贴片1-4-1设置在连接件1-1的圆锥体前端并且扇形贴片1-4-1前端与连接件1-1前端平齐，上圆锥体贴片1-4-2、下圆锥体贴片1-4-2设置在连接件1-1的前端圆锥体上并且上圆锥体贴片1-4-2、下圆锥体贴片1-4-2的前端与连接件1-1前端平齐。上圆锥体贴片1-4-2、下圆锥体贴片1-4-2均包括扇形前端和圆柱形后端，上圆锥体贴片1-4-2、下圆锥体贴片1-4-2的扇形前端包覆扇形贴片1-4-1，上圆锥体贴片1-4-2的圆柱形后端连接连接部上碳纤维贴片，下圆锥体贴片1-4-2的圆柱形后端连接连接部下碳纤维贴片。连接部碳纤维外层的后端包括连接部上碳纤维贴片和连接部下碳纤维贴片。上圆锥体贴片1-4-2与连接部左几何体前端、连接部右几何体前端连接为一整体，下圆锥体贴片1-4-2与连接部左几何体前端、连接部右几何体前端连接为一整体，形成圆锥体结构；连接部上碳纤维贴片与连接部左几何体后端、连接部右几何体后端连接为一整体，连接部下碳纤维贴片与连接部左几何体后端、连接部右几何体后端连接为一整体，形成多棱八面体结构。

握把部左几何体、握把部右几何体的横截面均为等腰梯形。握把部碳纤维外层包括握把部上碳纤维贴片和握把部下碳纤维贴片，并且握把部上碳纤维贴片与握把部左几何体、握把部右几何体连接为一整体，握把部下碳纤维贴片与握把部左几何体、握把部右几何体连接为一整体，形成多棱八面体结构。连接部上碳纤维贴片与握把部上碳纤维贴片为一整体，二者形成上碳纤维贴片1-3，连接部下碳纤维贴片与握把部下碳纤维贴片为一整体，二者形成下碳纤维贴片1-3。

拍柄的总长度(L)为190mm，连接部的前端圆锥体长度(L2)为36mm；连接部后端多棱八面体与握把部多棱八面体相连接且尺寸一致，与前端圆锥体相交的多棱八面体的上、下两面之间的高度尺寸(A)为20mm，左、右两面之间的宽度尺寸(B)为23.6mm，多棱八面体的上、下面的宽度(W)为12.8mm，左、右面的宽度(H)为8.6mm；连接件1-1的长度(L1)为70mm，连接件1-1的前端圆锥体的长度(L2-1)为34mm，后端长方体的高度(A1)为19.5mm，宽度(B1)为12mm。

羽毛球拍拍柄采用专用模芯和专用模具一次成型制造。

一种羽毛球拍拍柄的制造方法，如图12至图22所示，采取以下步骤实现：

第一步、加工连接件

步骤11、选择干湿度在10度，密度在0.35～0.45g/cm³之间的优质杨木，备用；

步骤12、将杨木加工成长方体，该长方体的高度(A1)为19.5mm，宽度(B1)为12mm，长度(L1)为70mm；

步骤13、在长方体的一端横截面中部钻中心盲孔，中心盲孔的直径(d)为φ6.8mm，深度(L0)为65mm；

步骤14、使用专用夹具并以中心盲孔(d)定位，加工长方体的上面、下面、左面和右面，使长方体的上下面、左右面与中心盲孔对称度小于0.50mm；

步骤15、使用专用夹具并以中心盲孔(d)定位，加工长方体的前端圆锥面，使前端圆锥面与中心盲孔对称度小于0.50mm；

步骤16、使用专用夹具并以中心盲孔(d)和长方体的左右(B1)尺寸定位，加工长方体后端定位双孔，定位双孔的深度为5mm，直径为φ2mm，最后得到连接件1-1；

第二步、卷制左几何体长条和右几何体长条

步骤21、将一面均匀涂有发泡树脂层的轻质无纺纤维布按要求裁剪成规定尺寸，数量为2片，一片为三角形，其形状尺寸见图15和图16中的前端(与锥形体连接段)发泡树脂片1-2-2-1，另一片为长方形，其形状尺寸见图15和图16中的后端(多棱几何体)发泡树脂片1-2-2-2，为17*160mm；

步骤22、将含有环氧树脂、采用45度编织的碳纤维复合材料预浸布按要求裁成规定的尺寸，其长度按几何体长度确定，宽度按几何体截面平均周长确定，宽度20mm，长度190mm，预浸布的FAW(预浸布单位面积碳纤维含量，单位为g/㎡)为150，按重量百分比计，碳纤维复合材料预浸布中环氧树脂的含量为35％；

步骤23、将裁剪好的碳纤维复合材料预浸布放置在工作台上，将该预浸布的一边与工作台上的标记直线对齐，再将裁剪好的涂有发泡树脂的轻质无纺纤维布放置在碳纤维复合材料预浸布之上，轻质无纺纤维布的发泡树脂层朝上，然后将其卷成管状，得到内腔含有发泡树脂的碳纤维复合材料预浸布管状件；

步骤24、将卷好的管状件一端根据贴合面的要求加工成需要的形状(见图15)，另一端用FAW为100、树脂含量35％、编织角度45度、尺寸为30*30mm的碳纤维贴片密封，最后得到左几何体长条、右几何体长条；

第三步、拍柄预制

步骤31、取拍柄专用前端模芯2，将前端模芯2的芯棒插入连接件中心盲孔中；

步骤32、在连接件1-1的上表面、下表面、左侧表面和右侧表面均匀刷一层树脂；本实施例采用的环氧树脂为ADK公司生产的ADK58(型号)树脂，固成分含量62％～64％(重量百分比)；

步骤33、在连接件1-1的前端圆锥面裹一层碳纤维贴片，碳纤维贴片的尺寸按前端圆锥面的尺寸确定，见图19中的扇形贴片1-4-1；该碳纤维贴片(预浸布)的FAW为100、树脂含量为35％、编织角度为30度；

步骤34、取拍柄专用后端模芯3，后端模芯3包括后端模芯本体3-1，后端模芯本体3-1的前端设有定位针3-2，在后端模芯本体3-1的后中部设有后端模芯限位销3-3，在后端模芯3的外表面均匀涂布一层脱模剂，然后将后端模芯3上的2-φ2mm针状定位件(即后端模芯与前端连接件的定位针3-2)与连接件的后端定位双孔2-φ2进行定位，以定位好连接件1-1、前端模芯2和后端模芯3；

步骤35、将左几何体长条和右几何体长条(见图15和图16)分别放置在连接件1-1与后端模芯3的左右两侧，并定位，贴合面应贴合齐整；

步骤36、在后端模芯3的上下两面分别放置风管7，风管7规格为宽度20mm，长度230mm，在风管7内插入专用竹(芯)片，专用竹(芯)片的尺寸为11*1.8*250mm，并将风管7定位固定，然后在连接件1-1的上下平面、风管7上部贴碳纤维预浸布预型贴片(即上碳纤维贴片、下碳纤维贴片1-3，见图17)，预型贴片的宽度根据多棱八面体上下两面的宽度确定，尺寸为25*190mm；碳纤维预浸布的FAW为100、树脂含量为35％、编织角度为30度；

将预型贴片的左右两侧分别与左几何体长条、右几何体长条的外表面贴合，预型贴片应分中两边等分贴合，即预型贴片与左、右几何体长条贴合的宽度应相等；

抽出风管7内插入的专用竹(芯)片，在风管7的后端规定位置插入风嘴5，并用碳纤维预浸布将风嘴5与风管7贴合；

步骤37、预型拍柄的前端圆锥部分，将连接件1-1、左几何体长条、右几何体长条采用专用贴片(碳纤维贴片)进行贴合，专用贴片即前端圆锥体贴片1-4包括扇形贴片1-4-1(见图19)和上圆锥体贴片1-4-2、下圆锥体贴片1-4-2(见图18)，贴片尺寸根据前端圆锥尺寸确定，最终得到拍柄预成型件1；碳纤维预浸布的FAW为100、树脂含量为35％、编织角度为30度；上圆锥体贴片1-4-2、下圆锥体贴片1-4-2分别在前端连接件上下表面分中贴合，贴片前端与锥形体前端平齐；

本实施例采用的碳纤维复合材料预浸布为市售优质品，碳纤维复合材料预浸布由SK公司生产，碳纤维型号为UTS50；

第四步、拍柄成型

步骤41、将预型好的拍柄预成型件1放入拍柄专用成型模中，采用模具定位销4定位好前端模芯2、后端模芯3和风嘴5，然后关闭并扣合好拍柄专用成型模具，模具上模体部分6-1与模具下模体部分6-2密封；

步骤42、将拍柄专用成模具移入加热装置中进行加热，加热时同步在风嘴5上插入快换接头以接通压缩空气，压缩空气供气压力为5kg/cm²～10kg/cm²，加热温度为145～155℃，加热时间为30～60分钟；拍柄预成型件1在加热过程中进行固化成型，在模具加热过程中，一方面拍柄预成型件1的左右几何体内腔中发泡树脂1-2-2不断膨胀，在左右几何体内腔中形成5kg/cm²～12kg/cm²的压力，左几何体1-2-1、右几何体1-2-1沿模具的内腔、通过模芯定位进行定型后形成拍柄左右几何体；另一方面拍柄风管7内通入的压缩空气，在压缩空气压力的作用下，拍柄将通过模具的内腔和模芯的定位获得上下面的几何形状；

步骤43、当拍柄成型模达到加热时间后，从加热装置中移出拍柄成型模，并将其置入冷却装置中进行冷却，冷却温度为5～15℃，冷却时间为5～10分钟，待模具冷却至45～55℃后将拍柄成型模移入工作台，打开模具，取出成型好的碳纤维复合材料拍柄毛胚；

第五步、制成拍柄成品

步骤51、先在专用设备上抽出碳纤维复合材料拍柄毛胚内的前端模芯2和后端模芯3，再抽出拍柄毛胚内的风管7；

步骤52、将拍柄合模线打磨平整，同时将拍柄前端端口打磨平整；

步骤53、根据拍柄长度，在专用设备上切除部分拍柄后部至规定长度190mm，形成一个外观平整的碳纤维复合材料拍柄成品。

经过实际称量，本实施例制作的拍柄重量稳定在16克至17克之间。经过采用相关测试方法测试，发现：

(1)拍柄的歪度及翘度均小于0.50mm/300mm；

(2)拍柄的破坏强度均稳定在100kgf以上；

(3)经过3万次高力度拍击疲劳测试，拍柄未出现任何脱柄和损伤现象。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种羽毛球拍拍柄，包括连接部以及与连接部相交的握把部，其特征在于：所述连接部的前端呈圆锥体状，后端呈多棱八面体状，所述握把部呈多棱八面体状，所述连接部由连接件、连接部碳纤维外层以及连接部左几何体、连接部右几何体紧密结合而成，在所述连接件的左侧面设有连接部左几何体，右侧面设有连接部右几何体，所述连接部碳纤维外层设置在连接件的外表面；所述握把部由握把部碳纤维外层以及握把部左几何体、握把部右几何体紧密结合而成；所述连接部左几何体与握把部左几何体为一整体形成左几何体，所述连接部右几何体与握把部右几何体为一整体形成右几何体，在所述左几何体、右几何体的中空内部填充有发泡材料；所述左几何体、右几何体均为长条状结构，所述长条状结构的表面由碳纤维材料制成，所述长条状结构的内部填充有发泡材料；所述连接部碳纤维外层依次由前端和后端组成，所述连接部碳纤维外层的前端呈空心圆锥体状，后端包括连接部上碳纤维贴片和连接部下碳纤维贴片；所述连接部上碳纤维贴片与连接部左几何体、连接部右几何体连接为一整体，所述连接部下碳纤维贴片与连接部左几何体、连接部右几何体连接为一整体；所述握把部左几何体、握把部右几何体的横截面均为等腰梯形；所述握把部碳纤维外层包括握把部上碳纤维贴片和握把部下碳纤维贴片，并且所述握把部上碳纤维贴片与握把部左几何体、握把部右几何体连接为一整体，所述握把部下碳纤维贴片与握把部左几何体、握把部右几何体连接为一整体；所述连接部上碳纤维贴片与握把部上碳纤维贴片为一整体形成上碳纤维贴片，所述连接部下碳纤维贴片与握把部下碳纤维贴片为一整体形成下碳纤维贴片；所述连接件由轻质木材制成，所述轻质木材的干湿度为10度，密度为0.20～0.80g/cm³，所述连接件的重量小于5g；所述连接部左几何体、连接部右几何体均由横截面为弓形的前端部和横截面为等腰梯形的后端部组成，前端部与后端部平滑过渡连接，所述连接部左几何体、连接部右几何体的前端部内侧面分别与连接件圆锥体的竖向平面相配合，所述连接部左几何体、连接部右几何体的后端部内侧面分别与连接件长方体的侧面相配合；连接部后端多棱八面体与握把部多棱八面体相连接且尺寸一致。

2.根据权利要求1所述一种羽毛球拍拍柄，其特征在于：所述连接件的前端呈圆锥体状，后端呈长方体状，并且在连接件圆锥体的后端部的左右两侧分别设有竖向平面；所述连接件的后端面密封，所述连接件设有中心盲孔，所述中心盲孔的直径在φ6.0～φ8.0mm之间，长度在60～70mm之间。

3.根据权利要求2所述一种羽毛球拍拍柄，其特征在于：所述拍柄的总长度为180～210mm，所述连接部的前端圆锥体长度为32～42mm；多棱八面体的上、下两面之间的高度为18～23mm，左、右两面之间的宽度为22～26mm，多棱八面体的上、下面的宽度为12～13.5mm，左、右面的宽度为8～10mm；所述连接件的长度为65～75mm，所述连接件的前端圆锥体的长度为30～40mm，后端长方体的高度为17.5～22.5mm，宽度为11.5～13mm。

4.根据权利要求3所述一种羽毛球拍拍柄，其特征在于：所述羽毛球拍拍柄采用专用模芯和专用模具一次成型制造。

5.根据权利要求1所述一种羽毛球拍拍柄的制造方法，其特征在于，采取以下步骤实现：

第一步、加工连接件

步骤11、选择干湿度在10度，密度在0.20～0.80g/cm³之间的轻质木材，备用；

步骤12、将轻质木材加工成长方体，该长方体的高度为17.5～22.5mm，宽度为11.5～13mm，长度为65～75mm；

步骤13、在长方体的一端横截面中部钻中心盲孔，中心盲孔的直径为φ6.0～φ8.0mm，深度为60～70mm；

步骤14、使用专用夹具并以中心盲孔定位，加工长方体的上面、下面、左面和右面，使长方体的上面、下面、左面和右面与中心盲孔对称度小于 0.50mm；

步骤15、使用专用夹具并以中心盲孔定位，加工长方体的前端圆锥面，使前端圆锥面与中心盲孔对称度小于0.50mm；

步骤16、使用专用夹具并以中心盲孔和长方体的宽度尺寸定位，加工长方体后端定位双孔，定位双孔的深度为5mm，直径为φ2mm，最后得到连接件；

第二步、卷制左几何体长条和右几何体长条

步骤21、将一面均匀涂有发泡树脂的轻质无纺纤维布按要求裁剪成规定 尺寸，数量为1～3片，宽度为5～20mm，长度为160～210mm；

步骤22、将含有环氧树脂的碳纤维复合材料预浸布按要求裁成规定的尺寸，长度为160～210mm，宽度为5～20mm，按重量百分比计，碳纤维复合材料预浸布中环氧树脂的含量为32%～45%；

步骤23、将裁剪好的碳纤维复合材料预浸布放置在工作台上，将该预浸布的一边与工作台上的标记直线对齐，再将裁剪好的涂有发泡树脂的轻质无纺纤维布放置在碳纤维复合材料预浸布之上，轻质无纺纤维布的发泡树脂层朝上，然后将其卷成管状，得到内腔含有发泡树脂的碳纤维复合材料预浸布管状件；

步骤24、将卷好的管状件一端根据贴合面的要求加工成需要的形状，另一端用碳纤维贴片密封，最后得到左几何体长条、右几何体长条；

第三步、拍柄预制

步骤31、取拍柄专用前端模芯，将前端模芯的芯棒插入连接件中心盲孔中；

步骤32、在连接件的上表面、下表面、左侧表面和右侧表面均匀刷一层树脂；

步骤33、在连接件的前端圆锥面裹一层碳纤维贴片，碳纤维贴片的尺寸按前端圆锥面的尺寸确定；

步骤34、取拍柄专用后端模芯，在后端模芯的外表面均匀涂布一层脱模剂，然后将后端模芯上的针状定位件与连接件的后端定位双孔进行定位，以定位好连接件、前端模芯和后端模芯；

步骤35、将左几何体长条和右几何体长条分别放置在连接件与后端模芯的左右两侧，并定位；

步骤36、在后端模芯的上下两面分别放置风管，在风管内插入专用竹片或芯片，并将风管定位固定，然后在连接件的上下两面以及风管上部分别贴预型贴片，预型贴片的长度为160～210mm，宽度小于30mm；预型贴片的左右两侧分别与左几何体长条、右几何体长条的外表面贴合；抽出风管内插入的专用竹片或芯片，在风管的后端规定位置插入风嘴，并用碳纤维布将风嘴与风管贴合；

步骤37、预型拍柄的前端圆锥部分，将连接件、左几何体长条、右几何体长条采用专用贴片进行贴合，贴片尺寸根据前端圆锥尺寸确定，最终得到拍柄预成型件；

第四步、拍柄成型

步骤41、将预型好的拍柄预成型件放入拍柄专用成型模中，定位好前端模芯、后端模芯和风嘴，然后关闭并扣合好拍柄专用成型模具；

步骤42、将拍柄专用成型模具移入加热装置中进行加热，加热时同步在风嘴上插入快换接头以接通压缩空气，压缩空气供气压力为5kg/cm²～10kg/cm²，加热温度为145～155℃，加热时间为30～60分钟；

步骤43、当拍柄成型模达到加热时间后，从加热装置中移出拍柄成型模， 并将其置入冷却装置中进行冷却，冷却温度为5～15℃，冷却时间为5～10分钟，待模具冷却至45～55℃后将拍柄成型模移入工作台，打开模具，取出成型好的碳纤维复合材料拍柄毛胚；

第五步、制成拍柄成品

步骤51、先在专用设备上抽出碳纤维复合材料拍柄毛胚内的前端模芯和后端模芯，再抽出拍柄毛胚内的风管；

步骤52、将拍柄合模线打磨平整，同时将拍柄前端端口打磨平整；

步骤53、根据拍柄长度，在专用设备上切除部分拍柄后部至规定长度，形成一个外观平整的碳纤维复合材料拍柄成品。