CN111032166B - 具有减震特性的棒球棒/垒球棒及其制造方法 - Google Patents

Abstract

棒球或垒球棒的大头通过固定在手柄末端的减震器与球棒的手柄的一端相连。减震器的第一锁定部的突出部与大头内表面上形成的凹陷接合。粘合剂设置在减震器的间隙和通道内，其将减震器粘附到大头上。减震器的第二锁定部附接到设置在手柄上方的套筒。套筒可以是具有减振或消散特性的材料。

Description

具有减震特性的棒球棒/垒球棒及其制造方法

技术领域

本发明涉及棒球棒和垒球棒。更具体的说，本发明涉及具有减震特性的多部件球棒。

背景技术

在美国、墨西哥、古巴、日本和其他地方，棒球和垒球是非常受欢迎的运动。由于这些运动的竞争性质，选手们一直在寻找改善球棒性能的方法。棒球和垒球的重要方面是有效击球的能力。

从小联盟到大学级别的棒球业余比赛中，都允许使用金属(例如铝合金)和复合材料球棒。这种球棒也通常用于慢速和快投垒球中。金属和复合材料球棒优于木质球棒，因为它们不会像木质球棒那样破碎，因此可以重复使用，从而节省了成本。与木质球棒相比，金属球棒和复合材料球棒还具有更大的击打区域或者力量区域。此外，球从金属或复合材料球棒上反弹的速度比木质球棒快，击球时间更长。

但是，这些球棒具有某些缺点。由金属、复合材料及其组合构成的球棒在撞击时会振动。如果球未击中球棒的最佳击球点，则球棒击球所引起的振动可能使击球手的手部和手臂感受到痛苦。各种努力已开始付诸行动用以克服与金属和复合材料棒相关的振动问题。

制造多组件球棒的尝试，特别是具有消散或吸收振动特性的球棒，在组装和形成过程中往往很复杂。通常，由于反复使用球棒，因此球棒的各个组件(例如手柄和大头)之间的互连点容易失效，从而导致连接点和内部元件随时间而破裂。手柄和大头之间的接头或连接特别容易发生故障。而且，许多设计并不能有效地抑制球棒击中物体(例如棒球或垒球)时产生的振动。

因此，对于一种特殊球棒的需求逐渐提上日程，该球棒的设计并不复杂，制造起来也不昂贵，并且不易发生结构故障。而且，这种球棒在击打诸如棒球或者垒球时能有效地消散击打引起的振动和冲击。本发明满足了这些需求，并提供了其他相关的优点。

发明内容

本发明为具有减震特性和特征的棒球棒或垒球棒。本发明的球棒是一种多组件球棒，其设计相对简单并且制造成本不高，并且不容易出现结构故障，同时提供了振动和冲击消散和吸收特性以增强球棒的使用。

棒球棒或垒球棒大体上包括具有远端和近端的大头。手柄具有第一端和第二段，其中第一端限定临近第一端的握持部，并且第二端设置在大头的近端内。大头和手柄可以由复合材料构成。

减震器固定在手柄的第二端。减震器通常由减震材料构成，例如弹性材料。该材料可以在手柄的第二端上成型。当减震器模制在手柄上时，减震器的弹性材料和手柄的材料可以彼此融合。

减震器限定第一锁定部和与第一锁定部间隔开的第二锁定部，同时限定了设置在第一和第二锁定部的周向间隙。粘合剂涂抹在周向间隙中，用于将减震器粘附到大头上。粘合剂可以包括具有减震特性的聚合物材料。

减震器的第一锁定部具有突出部，该突出部与大头近端内表面上形成的凹陷接合。突出部可包括螺纹，这些螺纹与球棒大头内表面上形成的螺纹螺纹连接。可以大体上沿着手柄的纵轴穿过第一锁定部的螺纹形成通道。粘合剂设置在通道内，以将减震器粘附到大头上。通道中的粘合剂可以由具有减震特性的聚合物材料构成。

第二锁定部还限定了突出部。套筒设置在手柄上，并且在其一端处的内表面上形成有凹陷，该凹陷与第二锁定部的突出部接合。第二锁定部的突出部可包括螺纹，该螺纹与套筒内表面中形成的凹陷，并且也形成螺纹，螺纹连接。减震器的第二锁定部可以向外延伸到大头的近端。套筒可以由半透明或透明的材料构成，这样可以看到套筒与第二锁定部之间的连接。

套筒可以由硅橡胶或其他减震或吸收材料组成，例如硅橡胶。手把带可设置在手柄的握持部和套筒的至少一部分上。手柄的第一端具有与其连接的旋钮，并且大头的远端包括盖子或塞子。

通过以下结合附图的更详细的描述，本发明的其他特征和优点将变得显而易见，所述附图以示例的方式阐明了本发明的原理。

附图说明

附图说明了本发明。附图如下：

图1是实施本发明的棒球棒或垒球棒的透视图；

图2是本发明的球棒的另一透视图；

图3是本发明的球棒的组成部分的分解透视图；

图4是根据本发明的模具透视图，该模具将减震器模制在球棒手柄的一端上；

图5是手柄和减震器的剖视图；

图6是局部剖开的透视图，其示出了手柄通过螺纹连接的方式连接至球棒大头，并且将减震器粘附至大头内表面，以及套筒设置在手柄和减震器的较低锁定部上；

图7是本发明的球棒的剖视图；

图8是图7中标示为“8”的区域的放大剖视图，示出了套筒和大头与球棒减震器的互连；以及

图9是区域“9”的放大剖视图，示出了球棒手柄上的缠绕物和套筒。

具体实施方式

如附图中所示，出于说明的目的，本发明目的在于通常由附图标记10指代的多组件棒球棒或垒球棒及其制造方法。棒球棒10具有减震和消震的特性。球棒10还具有扩大的击球区和声音控制。

现在参考图1-3，示出了实施本发明的球棒10。球棒10通常包括大头12、手柄14、固定在手柄14并连接到大头12的减震器16，以及套筒18，其中套筒18与减震器16连接，并且设置在手柄14的至少一部分上。减震器16和大头12的互连设计使得球棒10的击球区或“最佳击球点”被放大了，同时还提供声音控制。正如本文将更全面地讨论的，手柄14经由减震器16通过两种不同的装置牢固地连接或锁定到大头12。此外，球棒10的多组件和各方面在球棒10撞击物体(例如球)时提供对振动和撞击的消散和吸收。

继续参考图1-3，大头12通常由金属(例如铝或铝合金)或层压复合材料构成，例如用树脂等预浸渍的复合纤维或片材。通常，大头12大体上是中空的。如图所示，大头具有近端20，该近端20通常向内逐渐变细。在大头12的大致相对的端部处是远端22。远端22有安装到其上的盖子或塞子24，用以封闭大头12的开口远端22。或者，在技术上可行的情况下，大头12的远端22可以自身封闭以便封闭远端22。然而，直到手柄14插入其中与大头12相互连接以后才会封闭大头12的远端22，本文会详细描述。

手柄14可以由复合材料构成，例如复合纤维或可以预先浸渍的树脂等片材。如图所示，手柄14大体上是圆柱形的并且是中空的。手柄14沿着其长度具有大致均匀的宽度。手柄14具有第一端26，该第一端26限定了手柄14的握持部。通常，减震器16附接到手柄14的大致相对的第二端28。手柄14的组成和设计提供了期望的柔性度，同时保持耐用性。

现在参考图4，减震器16可以通过各种方式附接到手柄14。然而，过去由于球棒反复击打球或其他物体，粘合剂或机械附接物随着时间的推移容易破裂，因此多组件球棒各组件的连接点易于失效。因此，如图4所示，在特别优选的实施例中，减震器16被模制在手柄14上。模具构件30和32共同限定出内腔34，该内腔34确定了减震器16的构造。孔36可以容纳注射针38，注射针38将形成减震器16的材料注入到围绕手柄14的端部28的结合的模具构件30和32中，从而将减震器16模制到手柄14上。

减震器16由具有减震和消散特性的材料构成。例如，减震器可以由弹性材料构成，比如具有期望硬度的弹性聚合物材料，以便联接到球棒大头12上，同时仍然能够提供柔韧性以及减震和吸收特性。例如，弹性聚合物材料的硬度范围为25-100邵氏A。

模具构件30和32可以由诸如钢的金属构成，该金属被预热至大约60℃。将熔融的液态弹性聚合物材料注入模具中，以将减震器16直接形成在手柄14的表面上。新注入的弹性聚合物材料可以在大约140℃，约70Mpa的压力下固化大约10至20分钟。如图4所示，然后可以将模具的温度降低到大约60℃，并且将模具构件30和32从手柄14移除，从而在其上模制新形成的减震器16。

尽管可以通过各种方式将减震器16固定到手柄14的端部28上，但是在一个特别优选的实施例中，将减震器16模制到手柄14上是因为发现将减震器16模制到手柄14上具有很多优点。将减震器16模制到手柄14上可提供制造和成本优势，因为其他方式是单独将减震器制造为一个单元，然后必须将减震器连接到手柄14上，这样会相对复杂和垫高成本。而将减震器16直接模制在手柄14上而有效解决了这些问题。此外，发明人已经发现，如图5所示，当减震器16和手柄14由某些类型的材料组成时，例如手柄14包含树脂或者层压复合材料，手柄14和减震器16之间的边界层40彼此融合，例如来自手柄14和/或减震器16的材料交叉迁移到另一部件的材料中。已经证实减震器16模制在手柄14上在这些部件之间提供了非常牢固的连接，通常比使用粘合剂或其他机械联接装置更牢固。

手柄14并非如图所示那样具有通常均匀的外径和构造，它可以具有不同的构造，以顺应大头12的内表面和/或将减震器16固定在其上。例如，手柄14可以在其端部具有如在14/584,078号美国专利申请中所公开的构造，其内容通过引用并入本文，其中手柄14的端部是锥形的，并且包括彼此倾斜的部分，并限定了将在其上模制减震器的区域。手柄可包括从其延伸的突出部，该突出部将被嵌入减震器中，该突出部可用于多种目的，包括将减震器固定在适当位置并防止旋转。手柄的这种突出部或构造还可以形成肩部或止挡件，使其紧靠减震器并防止轴向运动。

现在参考图3-6，减震器限定了第一锁定部42和与第一锁定部42间隔开的第二锁定部44。周向间隙46设置在第一锁定部42和第二锁定部44之间。第一锁定部和第二锁定部42和44分别包括从其延伸的突出部48和50。突出部48和50可以包括分别形成在第一锁定部42和第二锁定部44的外表面上的螺纹。周向间隙46限定了第一锁定部42和第二锁定部44之间的区域，使得螺纹或突出部48和50不连续，并且第一和锁定部42和第二锁定部44彼此间隔开。如图所示，周向间隙46可以包括在第一锁定部42和第二锁定部44之间大体敞开的凹槽或无螺纹区域。

减震器16还可包括没有突出部或螺纹的其他区域，例如，与手柄14的端部28相邻的减震器16端部处的区域52。减震器16通常还包括成型为穿过第一锁定部的突出部或螺纹48的一个或者多个通道54。一个或多个通道54大体上沿着手柄14的纵轴成型，以便有效地穿过螺纹48。如图所示，通道54通常是细长的敞开的通道。通道54被构造成位于减震器16的第一锁定部42内，同时仍允许第一锁定部42的突出部或螺纹48与形成在大头12内表面上的相应凹陷接合。

现在将描述安装球棒10各种部件的方法。粘合剂56被施加到减震器16，并且特别地被施加到包括周向间隙46和一个或多个通道54的区域，使得粘合剂56留在其中。周向间隙46和通道54限定的区域的外径可以小于第一锁定部42和第二锁定部44的螺纹48或突出部50的外径。实际上，减震器16的整个外表面和/或大头12的内表面可以整个涂上粘合剂，例如具有凹陷58、限定临近大头12的近端20的内螺纹的区域。

手柄的第一端26插入通过大头12的远端22的开口，并且将手柄14拉动通过大头12，直到减震器16接合大头的内表面，该内表面通常在靠近大头的近端20位置逐渐变细。如图6和图8所示，第一锁定部42的突出部48与形成在大头12内表面上的凹陷58接合，从而将减震器16以及手柄14附接到大头12。并且更具体地，在所示的实施例中，转动手柄14，使得减震器16的第一锁定部42的外螺纹48螺纹连接到在大头12的内表面上形成的内螺纹58。这样形成一种将手柄14固定并锁定到大头12上的直接的机械连接。

此外，粘合剂56将减震器16粘附到大头12上。由于第一锁定构件42的螺纹48和大头12的内螺纹58之间通过螺纹接合，可能会迫使粘合剂离开螺纹连接区域，或仅在它们之间保留很薄的一层粘合剂。由于当球棒10击中球或其他物体时施加在那些区域上的应力，该粘合剂会随着时间的流逝而破裂并失效。然而，仍然保留在周向间隙46、通道54和其他间隙以及减震器16的无螺纹区域52内的粘合剂56，可以具有更大的厚度，并且在减震器16和大头12的内表面之间形成更牢固的粘结。因此，通过螺纹连接，将减震器16以及手柄14联接到大头并将减震器16粘结搭配大头12的内表面，随着时间的流逝，形成一种耐用且可靠的联接。

当球或其他物体被球棒10的大头12击中时，由冲击引起的振动和冲击力将沿着大头12的长度方向向下传递到吸收并消散振动的减震器16。优选地，减震器16的外部构造，特别是第一锁定部42，与临近大头12的近端20的内表面大体上匹配并一致。这形成紧密配合和牢固的联接，并有效地将振动力传递到减震器16。可以选择粘合剂56，使得粘合剂56由具有减震特性的材料例如聚合物材料构成。以这种方式，粘合剂56还可以吸收和消散由于球棒10撞击物体而产生的振动和冲击力。

套筒18插入到手柄14的第一端26上，并与减震器16的第二锁定部44接合。套筒18通常是圆柱形的，并且在其端部具有向外的锥形，该锥形与减震器16的第二锁定部44相接合。如图6和图8所示，套筒18的端部包括凹陷，该凹陷通常形成为内螺纹60，该凹陷形成在内表面上，与第二锁定部44上形成的突出部或者螺纹50接合。例如，套筒18可以旋转，使得其内螺纹60与减震器16的第二锁定部44的外螺纹50螺纹接合。

如图所示，减震器16的第二锁定部44可以延伸到大头12的外部，使得套筒18的端部邻接大头12的近端20。套筒18可以包括减振或消音材料，诸如硅橡胶之类的消散材料，以便进一步衰减和消散球棒10击中球或其他物体时在大头12上产生的振动力。套筒18恰好具有这样的尺寸和构造，使得其内表面与手柄14的外表面接合，进一步用于消散和衰减可能通过手柄14传递的任何振动力。套筒18可以是半透明或透明的，这样就可以看到套筒18和第二锁定部44之间的连接，如图1和2所示。这提供了可视的螺纹锁定机制，并有助于在球棒撞击球的情况下实现可控的挠曲。减震器16和大头12的相互连接也有助于在球棒对球的冲击下良好地控制挠曲。

手把带62通常放置在手柄14的握持部上。手把带62通常由使用者感到舒适的材料制成，同时提供一定程度的摩擦力或抓附力，以便在使用中牢固地握住和摆动球棒10。手把带62的一部分可以在套筒18的一部分上方。例如，如图9所示，手把带62的端部可以限定设置在套筒18端部上方的外唇缘64。套筒的端部厚度可以减小以配合由唇缘62造成的间隙。手把带62可以粘附在手柄14和/或套筒18的端部上，或者在它们之间形成摩擦配合。

为了使球棒完整，可将盖子或塞子24安装到大头12的开放的远端22，并且将旋钮66组装到手柄14的第一端26。旋钮66防止使用者的手在挥动球棒10时滑落。

在组装的球棒10中，减震器16为球棒增加了两个重要特征从而使球棒具有更重要的性能。特别地，第二锁定部44为手柄14提供挠曲部件，该挠曲部件允许在击球手挥棒的打击动作期间存储能量以从而在撞击时得到释放，以提供更大的击球速度。手柄14和大头之间的第一锁定部42提供了刚性元件，该刚性元件增加了大头10中的弹簧床效应，从而在击球时更加有效，同时也提高了击球速度。

尽管出于说明的目的已经详细描述了几个实施例，但是在不脱离本发明的范围和精神的情况下可以进行各种修改。因此，除附加权利要求外，本发明不受限制。

Claims (21)

1.棒球棒或垒球棒，包括：

具有远端和近端的大头；

手柄，包括第一端和第二端，所述第一端具有与其相邻的握持部，所述第二端设置在所述大头的近端内；

减震器，其被固定到由减震材料构成的手柄的第二端，所述减震器限定了第一锁定部，所述第一锁定部具有第一突出部，所述第一突出部与形成在与大头近端相邻内表面的凹陷接合，第二锁定部与第一锁定部间隔开并限定所述第一突出部，同时限定了设置在第一锁定部和第二锁定部之间的周向间隙，所述第二锁定部具有第二突出部；

粘合剂，其设置在周向间隙中，用于将减震器粘附到大头上；以及

套筒，所述套筒设置在手柄上并在其一端处的内表面上形成有与第二锁定部的第二突出部相啮合的凹陷。

2.根据权利要求1所述的棒球棒或垒球棒，其中，第一锁定部的第一突出部包括螺纹，所述螺纹与球棒大头内表面上形成的螺纹螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的棒球棒或垒球棒，还包括一通道，所述通道大体上沿着手柄的纵轴穿过第一锁定部的螺纹而形成，其中，粘合剂设置为用于将减震器粘附到大头。

4.根据权利要求1或3所述的棒球棒或垒球棒，其中，减震器由模制在手柄第二端上的弹性材料组成。

5.根据权利要求4所述的棒球棒或垒球棒，当减震器模制到手柄上时，弹性材料和手柄的材料彼此融合。

6.根据权利要求1或3所述的棒球棒或垒球棒，其中，所述周向间隙中的粘合剂由具有减震特性的聚合物材料构成。

7.根据权利要求3所述的棒球棒或垒球棒，其中，通道中的粘合剂由具有减震特性的聚合物材料构成。

8.根据权利要求1所述的棒球棒或垒球棒，其中，减震器的第二锁定部从大头的近端向外延伸。

9.根据权利要求8所述的棒球棒或垒球棒，所述套筒由半透明或透明的材料构成，使得套筒与第二锁定部之间的连接是可见的。

10.根据权利要求9所述的棒球棒或垒球棒，其中，所述套筒由硅橡胶材料构成。

11.根据权利要求1所述的棒球棒或垒球棒，第二锁定部的第二突出部包括螺纹，所述螺纹与套筒内表面中形成的螺纹螺纹连接。

12.根据权利要求1所述的棒球棒或垒球棒，所述手柄由复合材料构成，并且所述大头由复合材料或金属构成。

13.根据权利要求1所述的棒球棒或垒球棒，还包括设置在手柄的握持部和套筒的至少一部分上的手把带。

14.棒球棒或垒球棒，包括：

大头，其具有远端和近端，以及形成在相邻近端的大头内表面上的内螺纹；

手柄，其包括第一端和第二端，所述第一端具有与其相邻的握持部，所述第二端设置在大头的近端内；

减震器，其固定至由减震材料构成的手柄的第二端，所述减震器限定了第一锁定部，所述第一锁定部具有与大头的内螺纹相连接的第一外螺纹；所述减震器还限定了与第一锁定部间隔开来的第二锁定部，从而使大头的近端向外延伸；所述减震器进一步限定了设置在第一锁定部和第二锁定部之间的周向间隙，以及大体上沿着手柄的纵轴穿过第一锁定部的螺纹形成的通道，所述第二锁定部具有与套筒的内表面的内螺纹相连接的第二外螺纹；

粘合剂，其涂抹在周向间隙和通道中，用于将减震器粘附到大头；以及

套筒，其设置在手柄上并在其一端处的内表面上形成有与第二锁定部的第二外螺纹啮合的内螺纹。

15.根据权利要求14所述的棒球棒或垒球棒，其中，减震器由模制在手柄的第二端上的弹性材料组成。

16.根据权利要求15所述的棒球棒或垒球棒，其中，当减震器模制到手柄上时，弹性材料和手柄的材料彼此融合。

17.根据权利要求14所述的棒球棒或垒球棒，其中，周向间隙和通道中的粘合剂由具有减震特性的聚合物材料构成。

18.根据权利要求14所述的棒球棒或垒球棒，其中，套筒由半透明或透明材料构成，从而使得套筒与第二锁定部之间的连接是可视的。

19.根据权利要求14所述的棒球棒或垒球棒，其中，套筒由硅橡胶材料构成。

20.根据权利要求14所述的棒球棒或垒球棒，其中，手柄由复合材料构成，并且大头由复合材料或金属构成。

21.根据权利要求14所述的棒球棒或垒球棒，还包括设置在手柄的握持部和套筒的至少一部分上的手把带。

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