CN110251906B - 构造成相对于纵向轴线在多个方向上具有增大的柔韧性的球拍 - Google Patents

构造成相对于纵向轴线在多个方向上具有增大的柔韧性的球拍 Download PDF

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Abstract

沿纵向轴线延伸并且能够在横向弯曲测试和前向/后向弯曲测试下进行测试的网球球拍，包括框架，框架包括头部、手柄部和位于头部和手柄部之间的喉部。头部形成限定线床平面的环箍。至少球拍的头部和喉部至少部分地由纤维复合材料形成。喉部包括一对喉部元件。当在横向弯曲测试下测试球拍时，球拍具有在平行于线床平面并垂直于纵向轴线的方向上测量时的至少6.0mm的横向偏转。

Description

构造成相对于纵向轴线在多个方向上具有增大的柔韧性的 球拍
相关申请的交叉引用
本申请在35U.S.C.§119下要求由Severa等人于2018年3月12日提交并且标题为“RACQUET CONFIGURED WITH INCREASED FLEXIBILITY IN MULTIPLE DIRECTIONS WITHRESPECT TO A LONGITUDINAL AXIS（构造成相对于纵向轴线在多个方向上具有增大的柔韧性的球拍）”的共同未决的美国临时专利申请序列号62 / 641,600的优先权，其全部公开内容通过引用结合于此。
技术领域
本发明总体上涉及运动球拍。特别地，本发明涉及一种球拍，其构造成围绕球拍的纵向轴线至少在平行于球拍的线床的第一方向上以及在垂直于球拍的线床的第二方向上具有降低的抗弯性，同时保持扭转稳定性。
背景技术
运动球拍，诸如网球球拍，是众所周知的，并且通常包括框架，该框架具有通过喉部连接到手柄部的头部。头部支撑线床，该线床具有与多个交叉线段交替交织的多个主线段。
球员通常不断地从他们的球拍中寻求更多的控制、更多的力量和/或更好的感觉。高技能的网球球员通常试图在击球时将旋转施加到网球上。向球施加旋转（上旋或下旋）的能力增加了球员在比赛期间控制球并且以更大的力量击打球的能力。例如，将上旋施加到网球上可以使得球员能够更快地挥动、更加猛烈地击打网球并且仍然保持网球在球场内处于比赛状态。将上旋施加到球可以使球员能够瞄准更高、更快地挥动、与网保持距离并保持球处于比赛状态。有技能的网球球员还寻求一种球拍，其提供在击球时球拍和球之间增加的“驻留时间”或接触时间的意识或感觉。增加的驻留时间不仅改进了球拍的响应性，而且改进了其控制，包括在球上施加旋转的能力。高技能的网球球员用来在网球上施加上旋的挥动包括与向前挥动运动结合的向上扫动运动。这种上旋挥动比更水平的挥动更难以适当执行，原因在于在上旋挥动期间球拍的头部的向上和向前运动导致用于击球的更短的时间窗。用于将上旋施加到球上的球拍挥动的向上扫动运动也在击球期间将产生更多的横向载荷施加到球拍上。
连续设计球拍以努力改进球拍的性能和参赛性。许多现有的球拍包括高的球拍框架梁高度和增加球拍刚度的其它球拍几何形状，以努力改进球拍的性能。其它现有的球拍结合较大尺寸的环箍部分，其支撑较大尺寸的线床（即，较大的头部尺寸），以努力提高线床的尺寸和球拍的性能。然而，随着球拍的头部尺寸增加，球拍的极惯性矩也增加。与具有较低惯性矩的球拍相比，具有较高极惯性矩的球拍可能更难以操控，尤其是在网处或接发球时。其它现有的球拍包括寻求延长构成线床的主线段和交叉线段的设计，以努力提高球拍的性能。然而，仍然持续需要进一步改进球拍的性能和参赛性的球拍。
持续需要提供一种球拍，其提供改进的性能，诸如增加的控制、增加的力量和/或改进的感觉。不间断地需要提供改进的球拍设计，其寻求改进所有形式的球拍挥动运动，包括上旋挥动的向上扫动运动。持续需要一种球拍，其具有带有增大的最佳击球点的线床并且提供增加的“驻留时间”而不会负面影响球拍的整体性能。 提供具有增大的最佳击球点和增加的“驻留时间”而不增加球拍头部的极惯性矩并且不会负面影响球拍的可操控性的球拍将是有利的。还需要一种具有带有增大的最佳击球点的线床的球拍，其与传统运动球拍设计的外观和设计没有根本性偏离。
发明内容
本发明提供了沿纵向轴线延伸并且能够在横向弯曲测试和前向/后向弯曲测试下测试的网球球拍。横向弯曲测试包括将球拍在第一纵向位置以第一取向安装到第一测试夹具，在第二位置将夹子附接到球拍，可操作地将偏转指示器接合到夹子，将第一预定重物在第三位置施加到球拍，以及移除第一重物以获得球拍相对于纵向轴线的横向偏转测量值。前向/后向弯曲测试包括在第一纵向位置将球拍以第二取向安装到第一测试夹具，将第二预定重物在第四位置施加到球拍，可操作地将偏转指示器在第五位置接合到球拍，以及移除第二重物以获得相对于纵向轴线的前向/后向偏转测量值。球拍围绕纵向轴线旋转90度从第一取向到达第二取向。球拍包括框架，框架包括头部、手柄部和位于头部和手柄部之间的喉部。头部形成限定线床平面的环箍。至少球拍的头部和喉部至少部分地由纤维复合材料形成。喉部包括一对喉部元件。当在横向弯曲测试下测试球拍时，球拍具有在平行于线床平面并垂直于纵向轴线的方向上测量时的至少6.0mm的横向偏转。
根据本发明优选形式的主要方面，当在前向/后向弯曲测试下测试球拍时，球拍具有在垂直于线床平面并垂直于纵向轴线的方向上测量时的相对于纵向轴线至少9.0mm的前向/后向偏转。
根据本发明优选形式的主要方面，网球球拍沿纵向轴线延伸并且能够在前向/后向弯曲测试和扭转稳定性测试下测试。前向/后向弯曲测试包括将球拍在第一纵向位置以第一取向安装到第一测试夹具，可操作地将偏转指示器在第二位置接合到球拍，将第一预定重物在第三位置施加到球拍，以及移除第一预定重物以获得相对于纵向轴线的前向/后向偏转测量值。扭转稳定性测试包括将球拍分别在球拍的第四和第五位置处安装到第二和第三测试夹具，将第二预定重物放置在从第二测试夹具延伸的臂上以将扭转载荷置于球拍上，移除第二预定重物以获得围绕纵轴线的角偏转。球拍包括框架，框架包括头部、手柄部和位于头部和手柄部之间的喉部。头部形成限定线床平面的环箍。至少球拍的头部和喉部至少部分地由纤维复合材料形成。喉部包括一对喉部元件。当在前向/后向弯曲测试下测试球拍时，球拍具有当在垂直于线床平面并垂直于纵向轴线的方向上测量时的相对于纵向轴线至少9.0mm的前向/后向偏转。当在扭转稳定性测试下测试球拍时，球拍具有围绕纵向轴线小于5.5度的角偏转。
根据本发明优选形式的另一个主要方面，网球球拍包括框架，框架沿纵向轴线延伸并包括头部、手柄部和位于头部和手柄部之间的喉部。头部形成限定线床平面的环箍。喉部包括一对喉部元件。至少球拍的头部和喉部至少部分地由纤维复合材料形成。纤维复合材料包括多个层片布置。每个层片布置包括一对层片，其中一个层片具有限定相对于复合物轴线的第一角度的第一多个纤维，并且另一个层片具有限定相对于复合物轴线的第二角度的第二多个纤维。除了第一角度和第二角度相对于复合物轴线具有相反的角度极性以外，第一角度和第二角度基本相同。头部包括彼此重叠的至少三个层片布置，并且至少三个层片布置中的至少两个的第一和第二角度为至少35度。
根据本发明优选形式的另一个主要方面，运动球拍能够在球拍振动测试下测试。球拍振动测试利用模态分析系统，模态分析系统包括锤子、可拆卸地附接到球拍的加速度计，以及用于在模态分析期间以自由状态支撑球拍的模态分析框架。球拍包括球拍框架，球拍框架沿纵向轴线延伸并且包括头部、手柄部和位于头部和手柄部之间的喉部。头部形成限定线床平面的环箍。喉部包括一对喉部元件。至少球拍的头部和喉部至少部分地由纤维复合材料形成。头部包括前向环箍表面和后向环箍表面。前向环箍表面和后向环箍表面之间的距离是梁高度距离。头部具有的最大梁高度距离至少为19mm。当在球拍振动测试下测试球拍时，球拍具有不大于130Hz的振动。
通过结合本文下面描述的附图，从下面的详细描述将更全面地理解本发明，并且其中相同的附图标记表示相同的部件。
附图说明
图1是根据本发明的一种实施方式的球拍的正面透视图。
图2是图1的球拍的正面侧视透视图，示出为没有抓握部且没有拍柄盖。
图3是图1的球拍的侧视图。
图4A是顶面侧视图，示出了根据本发明的优选实施方式在围绕囊和心轴缠绕之前的一对纤维复合材料层片的一部分。
图4B是顶面侧视图，示出了根据本发明的优选实施方式在围绕囊和心轴缠绕之前编织的纤维复合材料层的一部分。
图5是在围绕囊和心轴模制之前纤维复合材料层的叠层或布置的一部分的侧视图。
图6是具有心轴和囊的图5的纤维复合材料层的叠层的顶面侧视透视图。
图7是图6的纤维复合材料层的叠层（其中心轴被移除并且层的叠层被弯曲以接近球拍的形状）以及轭部纤维复合材料叠层的顶面侧视透视图。
图8是图7的在被置于球拍成形模具之前的纤维复合材料层的叠层的顶面侧视透视图。
图9是放置在球拍成形模具中的纤维材料层的叠层的顶面侧视分解图。
图10是球拍横向弯曲测试组件和经受球拍横向弯曲测试的未穿线的球拍的侧视透视图，其中第一重物施加到球拍。
图11是可拆卸地附接到球拍的头部的远端区域的夹子以及在图10的球拍横向弯曲测试组件下接合夹子的偏转计的顶面侧视透视图。
图12是图10的球拍横向弯曲测试组件的侧视透视图，其中第一重物从球拍移除。
图13是球拍前向/后向弯曲测试组件和经受球拍前向/后向弯曲测试的球拍的侧视透视图，其中第二重物施加到球拍的头部的远端区域。
图14是在图13的球拍前向/后向弯曲测试组件下偏转计和施加到球拍的第二重物的顶面侧视透视图。
图15是图13的球拍前向/后向弯曲测试的侧视图，其中第二重物从球拍移除。
图16是球拍扭转稳定性测试组件和经受球拍扭转稳定性测试的球拍的顶面侧视透视图，其中第三重物施加到球拍扭转稳定性组件。
图17是图16的球拍扭转稳定性测试组件的第一端侧视透视图。
图18是图16的球拍扭转稳定性测试组件和经受球拍扭转稳定性测试的球拍的顶面侧视透视图，其中第三重物从球拍扭转稳定性组件移除。
图19是在球拍上执行的振动分析测试的顶面端视透视图。
具体实施方式
参见图1至图3，运动球拍总体上用10表示。图1中的球拍10被构造为网球球拍。球拍10包括框架12，框架12沿纵向轴线16延伸并包括头部18、手柄部20和连接头部18和手柄部20的喉部22。框架12是由轻质耐用材料（优选纤维复合材料）形成的管状结构。
头部18是管状结构，其包括内周壁24和外周壁26。头部18可以分解成多个区域，诸如远端区域28、第一侧区域30和第二侧区域32以及近端区域34，这些区域共同限定了环箍36，环箍36具有用于接收和支撑线床14的线床区域38。在一种优选实施方式中，近端区域34包括轭部40。线床区域38也称为球拍10的头部尺寸。在一种优选的实施方式中，球拍10的头部尺寸或线床区域38在93至120平方英寸的范围内。在其它实施方式中，球拍10的头部尺寸可以在98到115平方英寸的范围内。在其它实施方式中，在本发明下也可以使用并预见其它头部尺寸。线床区域38具有最大纵向尺寸a和最大横向尺寸b。环箍36可以是任何闭合的弯曲形状，包括例如大致椭圆形、大致泪滴形、大致圆形、大致梨形、以及它们的组合。在一些实施方式中，最大纵向尺寸a可以是最大横向尺寸b的至少1.2倍（a≥1.2* b）。在其它实施方式中，最大纵向尺寸a可以是最大横向尺寸b的至少1.25倍（a≥1.25* b）。在其它实施方式中，最大纵向尺寸a可以小于最大横向尺寸b的1.2倍。
轭部40是细长的管状结构构件，其从头部18的第一侧区域30延伸到第二侧区域32。在一种实施方式中，轭部40与限定近端区域的框架12整体地形成。例如，轭部可以由纤维复合材料形成，并且与球拍10的框架12一起模制和固化。在可选的优选实施方式中，轭部40可以通过使用粘合剂、紧固件、结合及其组合来连接。轭部40由轻质耐用材料形成，诸如碳纤维复合材料。可选地，轭部40可以由其它材料形成，诸如像其它复合材料、金属合金、聚合材料，木材及其组合。
在优选实施方式中，第一侧区域30和第二侧区域32从头部18向下延伸，以形成喉部22的第一喉管42和第二喉管44。第一喉管42和第二喉管44会聚并进一步向下延伸以形成手柄部20。因此，在这样的实施方式中，框架12可以由一个连续的材料管（例如，纤维复合材料）形成，该材料管在其中间区域弯曲以形成头部18，接着连续材料管的每一侧可以在喉部区域22中朝向彼此会聚，并且连续管的端部区域可以并排布置以形成手柄部20的基部结构。在这样的实施方式中，框架12形成为一件式整体结构。手柄部20还可包括柄托46、抓握部48和拍柄盖50。在其它实施方式中，手柄部20可以是不包括第一喉管和第二喉管的延伸部的管状结构。在这样的实施方式中，手柄部可以是与框架的喉部或头部分开并且通过使用传统的紧固件、模制技术、结合技术、粘合剂或其组合附接到喉部的管状结构。在其它实施方式中，手柄部可以形成为传统柄托的外表面的形状，从而消除了使用柄托的需要。
在其它实施方式中，头部18可以通过使用传统的紧固件、粘合剂、机械结合、热结合或其其它组合直接连接到喉部22和轭部40中的一者或两者。在一种实施方式中，头部18可以通过振动和冲击吸收材料（诸如弹性体）与喉部和轭部中的一者或两者分离。
球拍10构造成用于支撑线床14，并且由与多个交叉线段54交替地交织或交结的多个主线段52形成。线床14优选地通常是均匀的，线段52和54之间具有恒定的间隔。可选地，在线床的主线段和交叉线段的间距在线床14的中心处（或线床或线床区域的几何中心附近）最密集的条件下，线床14可具有一些间距可变性。主线段52和交叉线段54可以由一条连续的球拍线形成，或者由两条或更多条球拍线形成。球拍线由高抗拉强度的柔韧的材料形成。在优选的实施方式中，球拍线可以由聚酯材料、尼龙、天然肠材料和/或合成肠材料形成。球拍线可以以单丝结构或以多丝结构形成，并且可以由各种不同直径（或规格）形成。优选地，球拍线的直径在1.10至1.55mm的范围内。
环箍36的内周壁24和外周壁26可包括用于接收球拍线的线孔59。线孔59的尺寸可以设定为刚好大于球拍线的直径或者球拍线和垫环的组合，或者更大以适应球拍线和/或垫环的移动或偏转的尺寸。球拍10的头部18还可以包括一个或多个垫环或缓冲器护罩，用于在球拍线从一个线孔延伸到另一个线孔时支撑和保护球拍线。另外，可以改变线孔59的数量以产生不同的线布置或主线段52和交叉线段54的数量，以产生不同的线图案。参考图3，头部18的内周壁24和外周壁26可以限定从前向环箍表面25到后向环箍表面27测量的最大梁高度距离d。在一种实施方式中，最大梁高度距离d为至少19 mm。在其它实施方式中，最大梁高度距离d可以是至少20mm。在其它实施方式中，最大梁高度距离d可以是至少21mm。在另外的实施方式中，最大梁高度距离d可以是至少22mm。
参考图1至3，主线段52和交叉线段54指的是构成线床14的球拍线的部分。线床14围绕线床平面56（或第一平面）延伸并且通常限定线床平面56（或第一平面）。线床平面（或第一平面）56延伸穿过纵向轴线16。垂直于线床平面（或第一平面）56的第二平面58也延伸穿过纵向轴线16。线床平面56存在于球拍上，无论其穿线还是未穿线。
传统的网球球拍通常由纤维复合材料和/或铝形成，并且通常形成为抵抗围绕球拍的纵向轴线的偏转的刚性结构。通常认为刚性的球拍结构是理想的，原因是相信它可以改进球拍的力量和/或控制。传统上，球拍的刚度通常是指球拍对沿着球拍的纵向轴线和在相对于线床前向/后向方向上相对于线床平面弯曲的抵抗力。球拍刚度通常在前向/后向弯曲测试（或球拍刚度测试）中测量，其中球拍的手柄部固定地固定在测试夹具中，其中线床（和线床平面）大致相对于地面水平地定位，载荷在垂直于线床平面的方向上被施加到头部的远端区域。载荷导致球拍相对于纵向轴线和线床平面弯曲、挠曲或偏转。测量偏转量以确定球拍的刚度水平。
高质量的球拍通常也设计成提供高水平的扭转稳定性。扭转稳定的球拍抵抗球拍的头部在与网球的偏心撞击时的旋转运动，这改进了球拍的控制。因此，传统的球拍设计试图以预定的球拍重量或重量范围制造具有高水平的球拍刚度和扭转稳定性的球拍。
球拍10的框架12的头部18和喉部22的形状和几何形状也有助于球拍刚度水平和/或扭转稳定性。例如，具有高的球拍梁高度的球拍通常比具有较低的球拍梁高度的球拍更坚硬。喉管42和44的形状和几何形状也可以影响球拍的刚度。
与传统的球拍设计相反，本发明的共同发明人已经识别并开发了球拍结构：其相对于球拍的纵向轴线和线床平面具有减小的球拍刚度并且相对于纵向轴线和第二平面（垂直于线床平面）具有减小的横向球拍刚度，同时保持了所需水平的扭转稳定性。与传统的球拍设计和预期结果相反，本发明的共同发明人已经发现制造相对于线床平面以及相对于垂直线床平面的第二平面沿球拍的纵向轴线具有增加的纵向偏转的球拍，产生具有改进的控制和/或增加的力量的显著改进的感觉。例如，相对于纵向轴线16和线床平面56和/或第二平面58具有增加的柔韧性的本发明的实施方式可以改进球拍的驻留时间、控制和性能。在其它实施方式中，在相对于纵向轴线16和第二平面58具有增加的柔韧性的情况下，球拍10可以响应于横向载荷（诸如在执行上旋挥动时施加到球拍的横向载荷）而挠曲。本发明的球拍提供了显著的更好的感觉，以及特别是在上旋挥动期间与球的增加的相互作用的感觉，（可以导致球员更好的控制和增加的力量）。
本发明的共同发明人已经开发出改进的纤维复合球拍结构，其能够使球拍制造成具有相对于纵向轴线的增加的偏转水平（较低的刚度），同时保持高水平的扭转稳定性。
在本发明的一种实施方式中，喉管42和44的形状和几何形状有助于球拍10相对于线床平面56和第二平面58的柔韧性，同时有助于球拍10的扭转稳定性。在本发明的另一种实施方式中，用于形成头部18和喉部22的纤维复合材料的叠层有助于球拍10相对于线床平面56和第二平面58的提高的柔韧性，同时保持高水平的扭转稳定性。
如本文所使用的，术语“纤维复合材料”或“复合材料”是指在树脂内以及渗入全部树脂的多个纤维。纤维可以以片、层或层片同轴地对齐，或者以片或层编织或纺织，和/或切碎并随机分散在一层或多层中。单个层片通常包括数百或数千个纤维束，这些纤维束最初布置成同轴地并且彼此平行地延伸穿过最初未固化的树脂。每个纤维束包括多个纤维。纤维由高抗拉强度材料（诸如碳）形成。可选地，纤维可以由其它材料形成，诸如像玻璃、石墨、硼、玄武岩、胡萝卜、Kevlar®、Spectra®、聚对亚苯基-2，6-苯并二恶唑（PBO）、麻、亚麻、其它天然纤维及其组合。在一组优选的实施方案中，树脂优选是热固性树脂，诸如环氧树脂或聚酯树脂。在其它组优选的实施方案中，树脂可以是热塑性树脂。复合材料通常围绕心轴和/或类似结构缠绕，并在加热和/或加压下固化。在固化时，树脂被构造成在整个纤维基体中流动和完全分散以及延伸。在多层或层片结构中，纤维可以相对于纵向轴线16在不同方向上对齐，和/或在层与层之间编织或纺织地对齐。
参考图4A，示出了纤维复合材料层60的一部分。层60由纤维复合材料的一个层片或两个层片62（62a和62b）形成。纤维复合材料的层片62指的是树脂68中的纤维64和纤维束66的排列，其中纤维64和纤维束66布置和对齐为使得纤维64和纤维束66相对于彼此大致同轴地延伸并且大致相互平行。纤维64或纤维束66优选地形成为使得它们沿着层片62延伸并且相对于轴线（诸如复合物轴线70）大致形成相同的角度。层片62通常至少部分地通过由纤维64或纤维束66相对于轴线70限定的角度的大小和极性进行识别。如图4A所示，层片62a具有以正45度角的层片对齐的纤维64和纤维束66，并且层片62b具有以负45度角的层片对齐的纤维64和纤维束66。在其它实施方式中，层片62可包括纤维64或纤维束66，其限定正30度角的层片、负30度角的层片、正45度角的层片、负45度角的层片、正40度角的层片、负40度角的层片、正35度角的层片、负35度角的层片、90度角的层片（垂直于轴线延伸）和0度角的层片（或平行于轴线延伸）。也可以使用层片的其它正角或负角。因此，在本申请中，单个层片62是指单个层的纤维复合材料，其中纤维束66沿着单个层片相对于纵向轴线在基本相同的方向上延伸，诸如+或正45度，或-或负30度。由具有纤维64的一对层片62形成的层60也称为层片布置，所述纤维64具有大致相同角度但以相反极性布置。该图案通常在整个纤维复合材料中延伸。纤维束66和纤维64的交替角度布置对于实现和保持由纤维复合材料形成的部件或结构的结构完整性是重要的。两个层片62a和62b的重叠区域对于确保一旦固化则纤维复合材料具有所需的强度、耐久性、韧性和/或可靠性是必要的。
传统的纤维复合球拍由纤维复合层形成，所述纤维复合层包括具有30度或更小的多个角度值的层片，除了具有90度层片的小百分比的层。使用具有30度或更小角度值的层片的层的应用是因为包括这样的层布置的叠层可以提供期望的高水平的刚度，并且还在从大的未切割的纤维复合材料片制备或切割层片时导致较少的制造费料。传统的球拍设计教导远离具有大于30度的角度极性的层片，原因是这种较高角度的层片将负面地影响球拍的刚度并且将导致不必要的材料费物，这将不必要地增加球拍的制造成本。
在加热/模制和固化期间，树脂54可以在层片62之间以及在纤维束66内流动。层片62优选地通常具有0.002至0.015英寸范围内的厚度。在其它实施方式中，也可以使用其它厚度范围。
参考图4B，在其它实施方式中，层60中的一个或多个可包括多个编织的纤维62c。编织的纤维62c可以相对于叠层轴线70以具有正极性和负极性的至少35度的角度延伸。在其它实施方式中，编织的纤维62c可以相对于叠层轴线70以至少40度（具有正极性和负极性）的角度延伸。
参考图5，示出了围绕心轴74缠绕或形成的层60的示例性布置。提供图5的示例性布置用于仅在本发明的示例性实施方式下展示铺叠球拍框架的一般过程，而不以任何方式认为是全面的。在本发明下，可以预期层60的包括其它的层数量、其它的层长度、其它的层宽度、其它的层形状、其它的层纤维角度值、其它的层序列，以及其组合的其它布置。用于形成框架12的层片62的数量可以在2至150的范围内。在优选的实施方式中，用于形成框架12或其头部18和喉部22的层片62的数量是至少10个层片。在其它实施方式中，可以使用其它数量的层片。
心轴74是主体，其通常成形为形成模制的部件的内表面并且用作纤维复合材料层60可以缠绕或施加在其上的芯体。在一种实施方式中，心轴74是细长主体，其具有带圆角的大致矩形的横截面区域。在其它实施方式中，心轴可具有其它横截面形状。囊76放置在心轴74上并围绕心轴74的外表面装配。每个层60围绕囊76和心轴74缠绕或形成，并且遵循囊76和心轴74的形式或形状。在图5的示例性布置中，示出了11层（层60a至60k），其中层60a首先被层60b缠绕，依此类推。重要的是，大多数层60（层60a，60b，60d，60e，60h和60k）具有45度的角度取向。每个层（60a，60b，60d至60f和60h至60k）包括具有相同角度值但具有相反极性的一对层片（例如，60a包括具有以正45度角延伸的纤维的一个层片和具有以负45度角延伸的纤维的另一个层片）。此外，具有45度角取向的层（层60a，60b，60d，60e，60h和60k）形成叠层（或多个层片布置）中的总层数的较长层60。因此，较高角度的层通常沿着叠层的整个长度延伸，并且因此，当模制和固化时，较高角度的层在头部、喉部和手柄部上延伸。
在其它实施方式中，可以使用层60的其它数量、层60的其它长度和层60的其它角度取向。在本发明的实施方式中，多个层60（或层片布置）包括高角度的层片，意味着具有相对于复合物轴线70的大于或等于35度的角度的层片。在一种实施方式中，至少四个层的纤维复合材料的叠层80（参见图6）中的至少两个层（或层片布置）可各自包括具有相对于复合物轴线70以至少35度的角度延伸的纤维的至少两个层片62（35度的层或层布置）。在另一种实施方式中，至少四个层60的纤维复合材料的叠层80中的至少两个层（或层片布置）可各自包括具有相对于复合物轴线70以至少40度的角度延伸的纤维的至少两个层片62（40度的层或层片布置）。在另一种实施方式中，至少四个层的叠层80中的至少两个层（或层片布置）可各自包括具有相对于复合物轴线70以至少45度的角度延伸的纤维的至少两个层片62（45度的层或层片布置）。在其它实施方式中，至少四个层60的纤维复合材料的叠层80（或多个层片布置）可包括为至少35度的层的至少三个层60。在另一种实施方式中，至少四个层60的叠层80可包括为至少40度的层的至少三个层60。在另一种实施方式中，至少四个层60的纤维复合材料的叠层（或多个层片布置）可包括为至少45度的层的至少三个层60。
在其它实施方式中，叠层80或多个层片布置可包括至少五个层60、至少六个层60、至少七个层60和更高。在这样的叠层中，为至少35度角的层60的数量可以是至少三个层、或四个层、或五个层或更多个层。在其它实施方式中，叠层80或多个层片布置可包括至少五个层60、至少六个层60、至少七个层60和更高，并且为至少40度角的层60的数量可以是至少三个层、或四个层、或五个层或更多个层。在其它实施方式中，叠层80或多个层片布置可包括至少五个层60、至少六个层60、至少七个层60和更高，并且为至少45度角的层60的数量可以是至少三个层、或四个层、或五个层或更多个层。
在优选的实施方式中，高角度的层（至少35度角的层、至少40度角的层或至少45度角的层）的长度在球拍10的叠层头部18的总长度的至少40％上延伸。在其它实施方式中，高角度的层的长度在球拍10的叠层头部18的总长度的至少50％上延伸。在其它实施方式中，高角度的层的长度在球拍10的叠层头部18的总长度的至少70％上延伸。在优选的实施方式中，层60或层片布置的长度可以足够长，使得当模制和固化时，高角度的层（至少35度角的层，至少40度角的层或至少45度角的层）至少在球拍10的头部18上延伸。在其它实施方式中，层60或层片布置的长度可以足够长，使得当模制和固化时，高角度的层（至少35度角的层、至少40度角的层或至少45度角的层）至少在球拍10的头部18和喉部22上延伸。
在一种实施方式中，叠层或多个层片布置的层60的至少50％可以由碳纤维形成。在另一种实施方式中，层叠或层叠布置中的层60的至少75％可由碳纤维形成。在一种实施方式中，叠层80中的每个高角度的层（至少35度角的层、至少40度角的层或至少45度角的层）包括树脂并且具有的纤维面积重量为至少100g/m2。在另一种实施方式中，叠层80中的每个高角度的层（至少35度角的层、至少40度角的层、至少45度角层或至少60度）包括树脂并且具有纤维面积重量至少为120g/m2。
参考图6，当层60围绕囊76和心轴74缠绕或铺叠时，层片62不再布置成平板，并且因此，纤维束66和纤维64不再遵循或限定大致平行的线。而是，纤维束66和纤维64彼此相邻，并且是弯曲的或以其它方式形成使得它们遵循基本相同的相邻路径。例如，当层片62围绕囊76和心轴74缠绕时，层片62可呈大致圆柱形或管状形状，并且纤维束66和纤维64可遵循相同的圆柱形路径或限定螺旋路径（取决于在它们在层片62内的角度）。纤维64保持彼此相邻，彼此对齐并且遵循基本上相似的路径，例如，当在层片62的单个平面或其它小的有限区段中的剖视图中观察时，所述路径基本上平行（或甚至同轴）。
在一种实施方式中，心轴74可包括拉片82，用于促进从围绕囊76和心轴74缠绕的多个层60拉出或移除心轴74。 图6中的叠层80是未固化的。在一种实施方式中，使用拉片82的心轴74可以从囊和叠层80抽出、拉出或以其它方式移除。
参考图7和图8，一旦心轴74从囊76和叠层80移除，则未固化的叠层80可以和缓地定位成球拍框架的形状。可以制备紧邻弯曲的叠层80定位的纤维复合材料的未固化的轭部叠层84。如图8所示，叠层可以成形为类似于球拍框架，并且轭部叠层84可以附接到叠层80。在一种实施方式中，可以在轭部叠层84至叠层80的连接点上施加附加的相对短的系带或系结层片。在其它实施方式中，轭部叠层可以用预成型的轭部结构代替，该轭部结构在模制之前添加附接到叠层80。
参考图9，未固化的叠层80和未固化的轭部叠层84定位在球拍成形模具90的模腔88内。供给线86可以附接到囊76，用于向囊供应空气或其它气体，并且球拍成形模具90的部件可以围绕叠层80和轭部叠层84定位。囊76可以由空气或其它气体加压到预定压力，并且球拍成形模具90可以随后在烘箱或炉子中加热到预定温度。一旦经受加热和加压，叠层80和轭部叠层84中的树脂68的粘度下降，并且树脂68流出模腔88中的叠层80和轭部叠层84的层片62，从而生成更均匀的结构，并且纤维64定位成模腔的形状。在第一预定时间量之后，将球拍成形模具90从加热中移除，并使叠层80和轭部叠层84冷却。在第二预定时间量之后，打开球拍成形模具90并将球拍框架12从模具90中取出。球拍10的框架12可以具有在260gm至355gm的范围内的重量。在其它实施方式中，球拍的框架可具有180gm至370gm范围之外的重量。
将高角度的层60（至少35度角的层，至少40度角的层，至少45度角的层或至少60度角的层）结合到网球球拍10的框架12的叠层80中提供了独特的性能特征的组合，其出乎意料地并且显著地改进了球拍的感觉和参赛性。将高角度的层60结合到网球球拍10的框架12的叠层80中可导致球拍10在前向/后向球拍刚度测试中具有很高的偏转量，在横向球拍刚度测试中具有很高的偏转量，同时保持球拍扭转稳定性测试下很高水平的扭转稳定性。因此，根据本发明的实施方式制造的球拍可以展现相对于纵向轴线14、线床平面56和第二平面58的低的或减小的纵向刚度，同时保持期望的扭转稳定性量。这种属性的组合对于球拍构造是独特的，并且导致球拍具有杰出的感觉、参赛性、控制和/或力量。
根据本发明制造的球拍可以为球拍的使用者提供许多显著的优点。特征，诸如，（1）相对于球拍的纵向轴线在相对于线床平面56在前向/后向方向上测量的球拍偏转，以及（2）相对于球拍的纵向轴线在相对于第二平面58的横向方向上测量的球拍偏转，可以通过使用根据本发明制造的球拍而显著增加。另外，根据本发明制造的球拍展现出所需水平的扭转稳定性，以及改进球拍的感觉的特别低的频率值。此外，根据本发明制造的球拍展现出相对低的振动水平，有助于改进这种球拍的感觉。
根据本发明制造的球拍当在球拍横向弯曲测试中测试时，可以提供在沿平行于线床平面并垂直于纵向轴线的方向上测量时的至少6.0mm的横向偏转。因此，根据本发明制造的球拍在平行于线床平面并垂直于纵向轴线的方向上相对于纵向轴线具有降低的抗弯性。在其它实施方式中，根据本发明制造的球拍当在球拍横向弯曲测试中测试时，可以提供在沿平行于线床平面并垂直于纵向轴线的方向上测量时的至少6.5mm的横向偏转。另外，在其它实施方式中，根据本发明制造的球拍当在球拍横向弯曲测试中测试时，可以提供在沿平行于线床平面并垂直于纵向轴线的方向上测量时的至少7.0mm的横向偏转。
根据本发明制造的球拍当在球拍前向/后向弯曲测试中测试时，可以提供在沿垂直于线床平面并垂直于纵向轴线的方向上测量时的至少9.0mm的前向/后向偏转。因此，根据本发明制造的球拍在垂直于线床平面并垂直于纵向轴线的方向上相对于纵向轴线具有降低的抗弯性。在其它实施方式中，根据本发明制造的球拍当在球拍前向/后向弯曲测试中测试时，可以提供在沿垂直于线床平面并垂直于纵向轴线的方向上测量时的至少10.0mm的前向/后向偏转。在其它实施方式中，根据本发明制造的球拍当在球拍前向/后向弯曲测试中测试时，可以提供在沿平行于线床平面并垂直于纵向轴线的方向上测量时的至少10.5mm的前向/后向偏转。此外，在其它实施方式中，根据本发明制造的球拍当在球拍前向/后向弯曲测试中测试时，可以提供在沿垂直于线床平面并垂直于纵向轴线的方向上测量时的至少11.0mm的前向/后向偏转。
根据本发明制造的球拍当在球拍扭转稳定性测试中测试时，还可以提供小于5.5度的角偏转。在其它实施方式中，根据本发明制造的球拍当在球拍扭转稳定性测试中测试时，可以提供不大于5.0度的角偏转。
此外，根据本发明制造的球拍可以提供不大于135Hz的来自模态分析的频率值。在其它实施方式中，根据本发明制造的球拍可以提供不大于130Hz的来自模态分析的频率值。在其它实施方式中，根据本发明制造的球拍可以提供不大于120Hz的来自模态分析的频率值。在另外其它的实施方式中，根据本发明制造的球拍可以提供不大于115Hz的来自模态分析的频率值。
参考图10至图12，威尔逊体育用品公司（Wilson Sporting Goods Co.）使用球拍偏转测试组件100进行球拍横向弯曲测试。球拍横向弯曲测试测量球拍的横向柔韧性，或者相对于球拍的纵向轴线16和第二平面58的球拍抗弯性。术语“球拍横向弯曲测试”是指满足以下描述的测试。将线床、抓握部和拍柄盖从球拍的手柄部移除。在球拍横向弯曲测试下，球拍的手柄部以第一取向在第一位置104处牢固地安装至第一测试夹具102，其中球拍10的纵向轴线16平行于地面并且球拍10的线床平面56垂直于地面。在一种实施方式中，第一测试夹具102可以是气动夹具。在其它实施方式中，可以使用其它形式的测试夹具。参考图10和11，测试夹具106在第二位置108处可释放地固定地固定到球拍10，第二位置108位于球拍10的头部18的远端区域28处，位于环箍36的12点位置处。测试夹子106是具有重量小于50克的轻质夹子，并且包括水平定位的侧表面110，用于可操作地接合数字偏转指示器114（诸如由伊利诺斯州的Aurora 的Mitoraoyo生产的Digimatic TM指示器型号ID -150ME）的感测探头112。数字偏转指示器114的感测探头112与侧表面110接合的位置定位成距离头部18的远端区域28的远端表面（在12点位置处）40mm。第一重物116被施加到球拍10的第三位置118。第三位置118以沿着球拍10的纵向轴线16距离球拍10的近端20英寸的距离，定位于头部18的第二侧区域32上，位于环箍36的大致3点位置处。第一重物116是3kg的重物，当在第三位置118处施加于球拍时，其使球拍10相对于纵向轴线16偏转。感测探头112定位成与夹子106的侧表面110接合，并且数字偏转指示器114归零。参考图12，从球拍10上移除第一重物116，并从数字偏转指示器114中获取横向偏转测量值。虽然图10-12所示的球拍未穿线以及虽然球拍横向弯曲测试也可以在穿线的球拍上执行，但是为了要求保护的发明的目的，在球拍横向弯曲测试下测试的球拍是未穿线的。
参考图13至图15，威尔逊体育用品公司使用球拍前向/后向弯曲测试组件130进行球拍前向/后向弯曲测试（也称为球拍刚度测试或球拍刚度指数测试）。球拍前向/后向弯曲测试测量球拍相对于线床平面56在前向/后向方向上的柔韧性，或者球拍相对于球拍的纵向轴线16和线床平面56的抗弯性。术语“球拍前向/后向弯曲测试”是指满足以下描述的试验。从球拍10的手柄部移除线床、抓持部和拍柄盖。参考图13和14，在球拍前向/后向弯曲测试下，球拍10的手柄部20在第一位置104处以第二取向牢固地安装到第一测试夹具102，其中球拍10的纵向轴线16平行于地面并且球拍10的线床平面56也平行于地面。换句话说，球拍10绕纵向轴线16旋转90度从第一取向到达第二取向。第二重物122被施加到球拍10的第四位置124。第四位置124是球拍10的头部18的远端区域28，位于环箍36的大约12点位置处。数字偏转指示器114（诸如由伊利诺伊州奥罗拉的Mitutoyo生产的DigimaticTM指示器型号ID-150ME）的感测探头112位于第五位置126处，其位于球拍10的头部18的远端区域28的顶侧处，位于12点位置处。第二重物122是2.8kg的重物，当其在第四位置124处施加到球拍时，使球拍10相对于纵向轴线16和线床平面54偏转。感测探头112定位成在第五位置126处接合头部18的远端区域28的顶侧，并且将数字偏转指示器114归零。参考图15，从球拍10上移除第二重物122，并从数字偏转指示器114获取球拍偏转测量值。术语“前向/后向”是指球拍在垂直于原始线床平面56和球拍的纵向轴线16的任一方向上的偏转。在前向/后向球拍弯曲测试中，将第二重物施加到球拍的头部的远端使球拍在后向方向上向下偏转。然后，当移除第二重物时，球拍在前向方向上向上移动。前向移动的总量是偏转测量值（或球拍的刚度值）。虽然图13-15所示的球拍未穿线以及虽然球拍前向/后向弯曲测试也可以在穿线的球拍上执行，但是为了要求保护的发明的目的，在球拍前向/后向弯曲测试中测试的球拍是未穿线的。
参考图16至图18，威尔逊体育用品公司（Wilson Sporting Goods Co.）还使用球拍扭转稳定性测试组件140进行球拍扭转稳定性测试。球拍扭转稳定性测试包括框架142，框架142具有用于将球拍10分别安装到球拍10的第六位置148和第七位置150的第二测试夹具144和第三测试夹具146。术语“球拍扭转稳定性测试”是指满足以下描述的测试。从球拍10的手柄部20移除线床、抓握部和拍柄盖。球拍10定位于第二测试夹具144和第三测试夹具146中，其中球拍10的纵向轴线16和线床平面54 平行于地面。第二测试夹具144固定地固定手柄部20，并且可枢转地安装到框架142，以允许第二夹具144（和夹紧到第二夹具144的手柄部20）围绕球拍10的纵向轴线16枢转或旋转运动。第二测试夹具144还包括臂152，臂152从第二测试夹具144和纵向轴线16径向突出或延伸。臂152包括一个或多个标志154，用于以距离纵向轴线16预定距离地接收第三重物156。在一种实施方式中，第三重物是6.9kg的重物，并且预定距离是距离纵向轴线16 40cm。第三测试夹具146将球拍10的头部18在固定的位置固定地固定，其中球拍10的线床平面56平行于地面定位。数字倾斜计160，诸如由佛罗里达州的萨尼贝尔的Barry Wixey Development制造的WixeyTM数字角度计（型号WR300，类型2），在纵向轴线16上可拆卸地安装到第二测试夹具144。第三重物156在距离轴线16的预定距离40cm处施加到臂152。施加到臂152的第三重物156将扭转载荷施加到球拍10的手柄部20上并使第二测试夹具144（以及手柄部20）相对于框架142并围绕纵向轴线16旋转。参考图18，将数字倾斜计160归零，并移除第三重物156。测量臂152和手柄部20相对于纵向轴线16的角偏转或移动。虽然图16-18所示的球拍未穿线以及虽然球拍扭转稳定性测试也可以在穿线的球拍上执行，但是为了要求保护的发明的目的，在球拍扭转稳定性测试下测试的球拍是未穿线的。
本发明的优点通过在根据本发明的实施方式制作的球拍上以及在几种现有的球拍模型上执行的球拍横向弯曲测试、球拍前向/后向弯曲测试和球拍扭转稳定性测试进行说明。下面的表1列出了在总共二十二个球拍上的球拍横向弯曲测试、球拍前向/后向弯曲测试和球拍扭转稳定性测试的结果，其中三个球拍是本发明的样本，以及19个是现有的现有技术的球拍模型。所有的球拍都在未穿线的情况进行测试。
Figure 149105DEST_PATH_IMAGE001
现有的现有技术的球拍包括几种较旧的球拍模型和几种当前的球拍模型，所有这些球拍模型至少部分地由纤维复合材料形成。测试的较旧的球拍模型包括以下球拍：Wilson®Profile®；Wilson®Profile®Comp™，Wilson®Ultra®2； Wilson®Ultra®2MP；Wilson®Ultra®85；Wilson®Ultra®100；Wilson®Galaxy™； Wilson®Hammer®6.2；Wilson®ProStaff®5.5SI; Wilson®Sting™；Wilson® Aggressor ®和Prince®Graphite MP。 Wilson®品牌的球拍模型是由伊利诺伊州芝加哥的威尔逊体育用品公司从1980年至2018年生产的。Prince® Graphite MP球拍由纽约的纽约ABG-Prince OPCO有限责任公司于1983年生产的。测试的当前的现有技术的球拍模型包括以下球拍：Wilson®Blade®98；Babolat®Pure Drive™；Babolat®Aero™；Head®Radical®Tour™；Head®Radical®MP和Prince®Tour™100。Babolat®品牌的球拍由法国里昂的Babolat VS生产。Head®品牌的球拍由奥地利Kennelbach的HEAD 体育有限公司（HEAD Sport GmbH）生产。
根据本发明的实施方式制造的三个样本球拍被称为Flex样本1，Flex样本3和Flex样本2。三个样本包括具有若干45度的层的纤维复合材料的框架。三个Flex 样本球拍都长27英寸。Flex 样本 1和Flex 样本 3球拍中的每个的头部尺寸或线床区域38为102平方英寸，以及Flex 样本 2球拍的头部尺寸为98平方英寸。
与现有的现有技术球拍相比，所有三个样本球拍在球拍横向弯曲测试中展现出特别高的横向弯曲。所有三个样本球拍都展示出至少6.0mm、至少6.5mm和至少7.0mm的横向偏转。三个样本Flex球拍中的最低横向偏转读数（Flex 样本 3）比19个现有的现有技术球拍模型的最高横向偏转值大22％以上。其他两个样本Flex样本球拍，Flex 样本 2和Flex 样本 1，分别展现出7.7 mm和10.5 mm的横向偏转，其分别比19个现有的现有技术球拍模型的最大横向偏转值大多于35％和84％。另外，由球拍横向弯曲测试获得的三个Flex 样本球拍的平均横向偏转测量值（8.4mm）多于19个现有技术球拍的平均横向偏转测量值（4.1mm）的两倍。
与现有的现有技术球拍相比，所有三个样本球拍在球拍前向/后向弯曲测试中还展现出特别高的前向/后向偏转读数或弯曲。所有三个样本球拍都展现出至少8.0mm、至少8.5mm、至少9.0mm、至少9.5mm、至少10.0mm、至少10.5mm和至少11.0mm的前向/后向偏转。三个样本Flex球拍的最低前向/后向偏转读数（Flex Prototype 3）比19个现有的现有技术球拍模型中的最高前向/后向偏转值大45％以上。其它两个样本Flex样本球拍，Flex 样本 2和Flex 样本 1，每个都展现出12.1mm的前向/后向偏转，分别比19个现有的现有技术球拍模型的最高前向/后向偏转值大多于57％。另外，从球拍前向/后向弯曲测试获得的三个Flex样本球拍的平均前向/后向偏转测量值（11.8mm）多于19个现有技术的球拍的平均前向/后向偏转测量值（5.7mm）的两倍。
在球拍扭转稳定性测试下测试三个样本Flex球拍和19个现有的现有技术球拍的结果表明，尽管特别且独特高的横向弯曲柔韧性和高的前向/后向弯曲柔韧性，但样本球拍保持高水平的扭转稳定性。在本发明的实施方式下，球拍可以提供前所未有的横向柔韧性和前向/后向柔韧性水平，同时保持期望水平的扭转稳定性。因此，根据本发明制造的球拍提供了杰出的感觉，具有增加的控制水平，特别是对于在比赛期间将旋转施加到球上的球员，同时保持高水平的扭转稳定性。在高水平的扭转稳定性的情况下，根据本发明制造的球拍即使在偏心击打时也提供杰出的控制。
三个Flex 样本球拍在球拍扭转稳定性测试下展现出对于Flex 样本 3为3.9度、对于Flex 样本 2和Flex 样本 1样本球拍为4.9度的扭转偏转测量值。三个Flex 样本球拍由球拍扭转稳定性测试获得的偏转测量值小于5.5度以及小于5.0度。 19个现有的现有技术球拍在球拍扭转稳定性测试下的平均扭转稳定性测量值为4.4度，其在三个样本Flex球拍上下0.5度以内。
根据本发明制造的球拍可以有利地展现出低振动特性，从而提供较低的冲击和振动能量以及对于使用者的改进的感觉。对根据本发明的实施方式制造的三个样本球拍（Flex样本1、Flex样本3和Flex样本2）和19个现有的现有技术球拍执行模态分析。参考图18，模态分析利用模态分析系统180，其包括计算机或处理器182、存储器184，信号分析器186、锤子188、加速度计189和模态分析框架190。模态分析系统180包括模态分析软件代码，诸如由加利福尼亚州圣何塞的Spectral Dynamics有限公司提供的STAR 模态软件。信号分析器186可以是也由Spectral Dynamics有限公司提供的Cougar动态信号分析器。模态分析框架190允许球拍10诸如通过使用橡皮带191以自由状态悬挂。在其它实施方式中，模态分析框架可以是其它结构或支撑件，其允许球拍的自由悬挂以用于模态分析。加速度计189可拆卸地附接到球拍10的框架12。每个球拍10以自由状态悬挂在模态分析框架190中，并且使用锤子188从加速度计189获取加速度测量值，锤子188在围绕球拍10的多个测试位置处撞击在球拍10上。加速度计189感测来自锤子撞击的振动，并向信号分析器186发送信号。信号分析器186可操作地连接到处理器182和存储器184。模态分析提供球拍10的振动频率值。
如下面表2中所示的模态分析振动结果表明，根据本发明的实施方式制造的球拍提供了比19个现有的现有技术球拍显著地更低的频率值。根据本发明的实施方式制造的球拍展现出低于140Hz的频率值。在本发明的其它实施方式中，球拍10展现出小于135Hz的频率值。在本发明的其它实施方式中，球拍10展现出小于130Hz的频率值。在本发明的其它实施方式中，球拍10展现出小于125Hz的频率值。在本发明的其它实施方式中，球拍10展现出小于120Hz的频率值。在本发明的其它实施方式中，球拍10展现出小于115Hz的频率值。在本发明的其它实施方式中，球拍10展现出小于110Hz的频率值。三个Flex样本球拍的模态分析展示114Hz、115Hz和127Hz的球拍频率值，所有这些值都显著低于也是在模态分析下测量的19个现有的现有技术球拍。19个现有的现有技术球拍的频率值的范围为从140Hz到191Hz，其比三个Flex样本值的最高频率值（Flex样本2）高10％到36％。19个现有的现有技术球拍的频率值比其余两个Flex样本球拍的频率值高至少21％至66％。根据本发明的实施方式制造的球拍的显著较低的频率值可以导致为使用者提供改进的感觉并且有助于减少球员随时间的疲劳的球拍。
表2
Figure 66246DEST_PATH_IMAGE002
通过增加球拍的横向以及前向/后向柔韧性，同时保持高水平的扭转稳定性，本发明的结合显著地改进了球拍的性能。根据本发明制造的球拍为球员提供了具有更好的感觉和增加的驻留时间的球拍，特别是对于在比赛期间试图将上旋施加到球上的球员。根据本发明制造的球拍解决了在执行上旋挥动期间施加到球拍上的横向载荷和挠曲，以改进在这种上旋挥动期间球拍的参赛性和性能。本发明提供一种球拍，其具有增加的横向柔韧性、增加的前向/后向柔韧性和降低的球拍振动水平，同时保持高水平的扭转稳定性。根据本发明制造的球拍改进了球拍的参赛性和性能，而不需要负面影响球拍的惯性矩的显著较大的头部尺寸。结果是特别适合高技能球员的显著改进的球拍。
虽然已经描述和说明了本发明的优选实施方式，但是本领域技术人员可以从其预见许多不同方案。因此，本发明不限于前面的描述，而是仅由所附权利要求的范围和精神限制。

Claims (23)

1.一种网球球拍，所述网球球拍沿纵向轴线延伸并且能够在球拍横向弯曲测试和球拍前向/后向弯曲测试下测试，其中球拍横向弯曲测试包括将球拍在第一纵向位置以第一取向安装到第一测试夹具，将夹子在第二位置附接到球拍，可操作地将偏转指示器接合到夹子，将3 kg的第一预定重物在第三位置施加到球拍，以及移除第一预定重物以获得球拍相对于纵向轴线的横向偏转测量值，以及其中球拍前向/后向弯曲测试包括将球拍在第一纵向位置以第二取向安装到第一测试夹具，将2.8 kg的第二预定重物在第四位置施加到球拍，可操作地将偏转指示器在第五位置接合到球拍， 以及移除第二预定重物以获得相对于纵向轴线的前向/向后偏转测量值，其中球拍围绕纵向轴线旋转90度从第一取向到达第二取向，所述球拍包括：
框架，其包括头部、手柄部和位于头部和手柄部之间的喉部，头部形成限定线床平面的环箍，喉部包括一对喉部元件，至少球拍的头部和喉部至少部分地由纤维复合材料形成，其中，当在球拍横向弯曲测试下测试球拍时，球拍具有在平行于线床平面并垂直于纵向轴线的方向上测量时的至少6.0mm的横向偏转，
其中，所述第一纵向位置在所述手柄部处与所述网球球拍的近端相邻；
所述第二位置在所述头部的远端区域处位于所述环箍的12点位置处；
所述第三位置在沿着所述纵向轴线距离所述球拍的近端20英寸的距离处定位于所述头部的侧区域上，位于所述环箍的3点位置处；
所述第四位置在所述头部的远端区域处位于所述环箍的12点位置处；
所述第五位置在所述头部的远端区域的顶侧处位于12点位置处。
2.根据权利要求1所述的网球球拍，其中，当在球拍前向/后向弯曲测试下测试球拍时，球拍具有在垂直于线床平面并垂直于纵向轴线的方向上测量时的相对于纵向轴线的至少8.5mm的前向/后向偏转。
3.根据权利要求1所述的网球球拍，其中，当在球拍横向弯曲测试下测试球拍时，球拍具有在平行于线床平面并垂直于纵向轴线的方向上测量时的至少6.5mm的横向偏转。
4.根据权利要求2所述的网球球拍，其中，当在球拍横向弯曲测试下测试球拍时，球拍具有在平行于线床平面并垂直于纵向轴线的方向上测量时的至少6.5mm的横向偏转。
5.根据权利要求1所述的网球球拍，其中，当在球拍横向弯曲测试下测试球拍时，球拍具有在平行于线床平面并垂直于纵向轴线的方向上测量时的至少7.0mm的横向偏转。
6.根据权利要求2所述的网球球拍，其中，当在球拍横向弯曲测试下测试球拍时，球拍具有在平行于线床平面并垂直于纵向轴线的方向上测量时的至少7.0mm的横向偏转。
7.根据权利要求2所述的网球球拍，其中，当在球拍前向/后向弯曲测试下测试球拍时，球拍具有在垂直于线床平面并垂直于纵向轴线的方向上测量时的相对于纵向轴线的至少9.0mm的前向/后向偏转。
8.根据权利要求2所述的网球球拍，其中，当在球拍前向/后向弯曲测试下测试球拍时，球拍具有在垂直于线床平面并垂直于纵向轴线的方向上测量时的相对于纵向轴线的至少10.0mm的前向/后向偏转。
9.根据权利要求1所述的网球球拍，其中，所述球拍能够在球拍扭转稳定性测试下测试，其中球拍扭转稳定性测试包括将球拍分别在球拍的第六位置和第七位置安装到第二测试夹具和第三测试夹具，将6.9 kg的第三预定重物放置在从第二测试夹具延伸的臂上以将扭转载荷置于球拍上，移除第三预定重物以获得围绕纵向轴线的角偏转，并且其中，当在球拍扭转稳定性测试下测试球拍时，球拍具有围绕纵向轴线的小于5.5度的角偏转。
10.根据权利要求9所述的网球球拍，其中，当在球拍扭转稳定性测试下测试球拍时，球拍具有围绕纵向轴线的不多于5.0度的角偏转。
11.根据权利要求1所述的网球球拍，其中，所述纤维复合材料包括多个层片布置，其中每个层片布置包括一对层片，其中一个层片具有限定相对于复合物轴线的第一角度的第一多个纤维，并且另一个层片具有限定相对于复合物轴线的第二角度的第二多个纤维，其中除了第一角度和第二角度相对于复合物轴线具有相反的角度极性之外，第一角度和第二角度基本相同，其中头部包括彼此重叠的至少三个层片布置，并且其中至少三个层片布置中的至少两个的第一角度和第二角度为至少35度。
12.根据权利要求11所述的网球球拍，其中，其中，所述至少三个层片布置是至少四个层片布置，并且其中，至少四个层片布置中的至少两个的第一角度和第二角度为至少40度。
13.根据权利要求11所述的网球球拍，其中，其中，所述至少三个层片布置是至少四个层片布置，并且其中，至少四个层片布置中的至少两个的第一角度和第二角度为至少45度。
14.根据权利要求1所述的网球球拍，其中，所述头部包括前向环箍表面和后向环箍表面，其中前向环箍表面和后向环箍表面之间的距离是梁高度距离，并且其中头部具有的最大梁高度距离至少为19mm。
15.根据权利要求1所述的网球球拍，其中，所述球拍能够在球拍振动测试下测试，其中球拍振动测试利用模态分析系统，所述模态分析系统包括锤子、加速度计和用于在模态分析期间以自由状态支撑球拍的模态分析框架，所述模态分析框架被构造成以自由状态悬挂所述网球球拍；所述加速度计可拆卸地附接到所述网球球拍的所述框架，在所述锤子撞击在所述网球球拍上时感测振动并向信号分析器发送信号以便计算所述网球球拍的振动频率，并且其中，当在球拍振动测试下测试球拍时，球拍具有不大于130Hz的振动。
16.一种网球球拍，所述网球球拍沿纵向轴线延伸并且能够在球拍横向弯曲测试和球拍前向/后向弯曲测试下测试，其中球拍横向弯曲测试包括将球拍在第一纵向位置以第一取向安装到第一测试夹具，将夹子在第二位置附接到球拍，可操作地将偏转指示器接合到夹子，将3 kg的第一预定重物在第三位置施加到球拍，以及移除第一预定重物以获得球拍相对于纵向轴线的横向偏转测量值，以及其中球拍前向/后向弯曲测试包括将球拍在第一纵向位置以第二取向安装到第一测试夹具，将2.8 kg的第二预定重物在第四位置施加到球拍，可操作地将偏转指示器在第五位置接合到球拍， 以及移除第二预定重物以获得相对于纵向轴线的前向/向后偏转测量值，其中球拍围绕纵向轴线旋转90度从第一取向到达第二取向，所述球拍包括：
框架，其包括头部、手柄部和位于头部和手柄部之间的喉部，头部形成限定线床平面的环箍，头部包括前向环箍表面和后向环箍表面，前向环箍表面和后向环箍表面之间的距离是梁高度距离，头部具有的最大梁高度距离至少为20mm，喉部包括一对喉部元件，其中，当在球拍横向弯曲测试下测试球拍时，球拍具有在平行于线床平面并垂直于纵向轴线的方向上测量时的至少6.0mm的横向偏转，
其中，所述第一纵向位置在所述手柄部处与所述网球球拍的近端相邻；
所述第二位置在所述头部的远端区域处位于所述环箍的12点位置处；
所述第三位置在沿着所述纵向轴线距离所述球拍的近端20英寸的距离处定位于所述头部的侧区域上，位于所述环箍的3点位置处；
所述第四位置在所述头部的远端区域处位于所述环箍的12点位置处；
所述第五位置在所述头部的远端区域的顶侧处位于12点位置处。
17.根据权利要求16所述的网球球拍，其中，当在球拍前向/后向弯曲测试下测试球拍时，球拍具有在垂直于线床平面并垂直于纵向轴线的方向上测量时的相对于纵向轴线的至少8.5mm的前向/后向偏转。
18.根据权利要求16所述的网球球拍，其中，当在球拍横向弯曲测试下测试球拍时，球拍具有在平行于线床平面并垂直于纵向轴线的方向上测量时的至少6.5mm的横向偏转。
19.根据权利要求17所述的网球球拍，其中，当在球拍横向弯曲测试下测试球拍时，球拍具有在平行于线床平面并垂直于纵向轴线的方向上测量时的至少6.5mm的横向偏转。
20.根据权利要求16所述的网球球拍，其中，当在球拍横向弯曲测试下测试球拍时，球拍具有在平行于线床平面并垂直于纵向轴线的方向上测量时的至少7.0mm的横向偏转。
21.如权利要求17所述的网球球拍，其中，当在球拍横向弯曲测试下测试球拍时，球拍具有在平行于线床平面并垂直于纵向轴线的方向上测量时的至少7.0mm的横向偏转。
22.根据权利要求17所述的网球球拍，其中，当在球拍前向/后向弯曲测试下测试球拍时，球拍具有在垂直于线床平面并垂直于纵向轴线的方向上测量时的相对于纵向轴线的至少10.0mm的前向/后向偏转。
23.根据权利要求16所述的网球球拍，其中，所述球拍能够在球拍扭转稳定性测试下测试，其中球拍扭转稳定性测试包括将球拍分别在球拍的第六位置和第七位置安装到第二测试夹具和第三测试夹具，将6.9 kg的第三预定重物放置在从第二测试夹具延伸的臂上以将扭转载荷置于球拍上，移除第三预定重物以获得围绕纵向轴线的角偏转，并且其中，当在球拍扭转稳定性测试下测试球拍时，球拍具有围绕纵向轴线的小于5.5度的角偏转。
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