CN1973924B - 具有用来锚定弦线的插入部件的运动球拍 - Google Patents

Abstract

运动球拍的侧面以及可选择地末端和喉部桥，包括轴向延伸的切口部分。具有多个弦线端口孔和可选择地常规弦线孔的插入部件安置在每个切口部分中。框架和插入部件优选地由不同材料形成。

Description

具有用来锚定弦线的插入部件的运动球拍

技术领域

本发明涉及运动球拍，例如网球、英式壁球(squash)、羽毛球、及美式壁球(racqetball)球拍。这样的球拍具有包含交织弦线床的头部、拍柄、及把头部连接到拍柄上的拍杆部分。

背景技术

大多数高性能运动球拍通常具有由诸如碳纤维增强树脂之类的复合材料模压的框架。在模压球拍之后，穿过框架钻削用来锚定弦线端部的孔。塑料护孔栓延伸过弦线孔，以保护弦线避开钻削孔的锋利边缘，该塑料护孔栓形成在贴着框架的外表面安置的护孔条或缓冲条上。

已经提出在模压过程期间形成弦线孔的建议。例如，共同拥有的美国专利No.6,800,239公开了一种由两根框架管制成的球拍，其中，使用在模具内在两根管之间定位的多个孔形成销，在模压过程期间形成弦线孔。这样的球拍具有不要求穿过材料钻孔的优点，这种钻孔可能减弱框架。而且，两根管在模压期间彼此压紧，形成内部支撑壁，这进一步强化和加强球拍。

共同拥有的PCT申请WO 2004/075996公开了另一种运动球拍，其中模压入弦线孔。然而，在这种球拍中，相邻常规弦线孔对用单个加大弦线孔代替，该单个加大弦线孔的相对侧容纳两根弦线。这样的过程使拍头的重量减小，并且如在’239专利的情况下那样，往往产生这种框架，它比其中弦线孔是在模压后钻削通过框架的框架更强和更坚固。

在球拍运动中，没有单一理想球拍。不同选手需要具有不同的使用(playing)特性的球拍。例如，初学者、中级选手、及高级选手每个往往喜好具有不同使用特性的球拍。而且，选手的球拍选择往往依据选手的摆动类型和使用方式而变化。发球-上网(serve-and-volley)选手可能喜好使用特性与底线选手喜好的球拍大不相同的球拍。

一旦球拍已经设计和建造，就难以把其使用特性改变到任何显著程度。其整体重量、刚度、平衡、质量惯性矩和惯性极矩、甜点、及回弹系数主要由框架的设计、材料的选择、形成框架的各层材料的纤维取向、及弦线孔的数量和部位而确定。重量、平衡、及惯性矩可以在一定程度上通过使用在一定球拍位置处定位的特殊带条、或通过附加可移除部件来修改。然而，这样的措施使得球拍比其原始设计重，这通常是不希望的。而且，在已经模压球拍和形成弦线孔之后，球拍的框架刚度和架线图案不可改变。为了显著修改现有球拍式样的使用特性，不得不重新设计球拍框架。

为了满足选手需要的范围，制造商当前被迫供给多种不同的球拍式样。希望提供这样一种球拍，在制造球拍之后其使用特性可定制以便减小球拍式样的数量，同时仍提供宽范围的使用特性。

发明内容

本发明提供一种改进运动球拍，例如网球、英式壁球、羽毛球、及美式壁球球拍。在根据本发明的一个实施例中，沿球拍框架的侧面、并且可选择地在末端区域和喉部桥中，球拍框架包括细长切口部分，该细长切口部分延伸过框架以在弦线床平面中提供开口。每个切口部分包括基座表面。包含弦线孔的分离插入部件定位在每个切口部分中，并且包括承载表面，当张紧弦线时，该承载表面靠压基座表面，以把弦线的端部固定到位。

根据本发明的一个方面，提供了一种运动球拍，包括：管状框架，其包括限定架线区域的头部和连接到所述头部上的手柄部分；第一组弦线段，其在第一方向上至少大体彼此平行地延伸；以及第二组弦线段，其在第二方向上至少大体彼此平行地延伸，所述第二方向至少大体与所述第一方向相垂直，所述第一和第二组弦线段交织以形成大体位于弦线床平面中的弦线床；其特征在于，所述头部包括切口部分，所述切口部分包括基座表面和沿着所述弦线床平面延伸穿过所述框架的凹槽，所述球拍还包括插入部件，所述插入部件具有形成于其中的至少一个弦线端口，所述至少一个弦线端口具有至少大体与所述弦线床平面相平行的轴线，并且所述弦线端口供两个连续主要弦线段或两个连续交叉弦线段通过之用，并且具有等于在两个连续弦线段之间的希望空隙的尺寸；并且所述插入部件具有第三承载表面，第三承载表面接合所述基座表面以抵消当张紧时弦线的拉力。

优选地，插入部件可除去地定位在切口部分中，并且可用不同的插入部件替换，例如具有不同的重量或具有不同的弦线孔间隙，以便修改球拍的使用特性或改变弦线床图案。如果希望，球拍框架可以与插入部件的选择一起由零售商供给，客户或俱乐部专业人员可在架线之前从插入部件中挑选。如果希望，球拍可以与两组或更多组插入部件一起销售，从而允许客户在球拍重新架线时切换。

在优选实施例中，每个插入部件具有至少一个用来安置两根主要或交叉弦线的加大弦线孔(这里称作“弦线端口孔”)。框架和插入部件优选地由不同材料形成。

优选地，框架由常规复合材料形成，但有可能使用诸如金属之类的其它材料。插入部件可以由碳纤维增强复合物、金属、木材、陶瓷、塑料或另一种适当材料、或其组合形成，主要标准是，插入部件必须坚固得足以锚定弦线的端部。材料的选择大都取决于插入部件的希望重量和柔性。

插入部件的使用在定制球拍的使用特性时提供灵活性，因为它允许选手容易地改变球拍的多种使用特性，该使用特性包括：质量、平衡、惯性极矩和质量惯性矩、刚度、及震动和冲击吸收。选手也可以改变在弦线床中弦线的相对间隙，以改变其使用特性。因而，选手可容易地定制球拍成以适合他或她的使用能力和喜好。

本发明进一步允许选手改变球拍的外观，例如通过使用具有不同颜色或不同外表面设计的插入部件。

本发明也简化框架构造过程，因为它不要求模压入弦线孔、或在已经模压球拍之后钻削各个弦线孔。它也简化喷涂过程，降低生产成本。

优选地每个插入部件包括多个相邻弦线端口孔。插入部件也可以包括一个或多个常规弦线孔。

在框架的相对侧上的弦线端口孔(以及在末端和喉部桥中的相对弦线端口孔，如果存在)相对于彼此偏移，从而靠压在球拍一侧上的弦线端口孔的上表面的弦线，在穿过弦线床之后，靠压在球拍的相对侧上的端口的下表面。

弦线端口孔可具有任何适当形状，如椭圆形、圆形、多边形、圆的、凸出、凹下或不规则的。弦线端口孔的使用使球拍的整体重量减小并且使架线更容易。适当的弦线端口孔的例子公开在WO2004/075996中，后者的公开通过参考而包括。

优选地，所有弦线端部锚定在插入部件中的弦线孔中。优选地，喉部桥具有叉形端部，以限定在弦线床平面中的开口，允许外部主要弦线穿过喉部桥到在侧插入部件中的弦线孔。因而，在这样的实施例中，开口和插入部件沿球拍框架延伸到在喉部桥端部下面的点。

在一个实施例中，按照一般在美国公开专利申请No.US2003/0162613中描述的过程，通过模压两根预浸材料的管而形成球拍，该专利申请的公开通过参考而包括。在以上公报中描述的过程中，两根管分别形成框架的上下框架半部。通过在模压过程之前把多个金属销定位在上下管的面对壁之间，在两根管的公用壁之间形成常规尺寸的弦线孔。在已经模压框架之后然后除去销，留下模压的弦线孔。

在该情况下，代替销，切口形状的模压元件在模压之前定位在上下管之间。因而，切口由两个间隔开的、封闭管状部分形成，以防污物和水侵入。

附图说明

通过结合所包括的附图对优选实施例的如下描述，本发明的其它特征和优点将成为显然，在附图中：

图1是根据本发明第一实施例的一种部分架线网球拍框架的立体图；

图2是在架线之前图1的网球拍框架和插入件的立体、分解图；

图3是在架线之后图1的框架的一部分的剖视平面图；

图4是根据本发明第二实施例的一种球拍框架的立体图；

图5是图4的框架的纵向、剖视图；

图6是图4的球拍框架的侧视图；

图7是用在图4-6中表示的球拍框架中的插入部件的立体图；

图8是与图4类似的视图，但也表示插入部件；

图9是根据本发明第三实施例的一种球拍框架的立体图；

图10是与图9的框架一起使用的插入部件的立体图；

图11是根据本发明第四实施例的一种球拍框架的立体图；

图12是根据本发明第五实施例的一种球拍框架的立体图；

图13是用来形成根据本发明的一种球拍的模压过程的示意图；

图14和15是根据可选择模压过程制造的球拍框架的一部分的侧视图和剖视图；及

图16表明在已经完成切口部分的形成之后图14-15的球拍框架。

具体实施方式

图1表明一种部分架线网球拍框架10。框架包括头部12，该头部12的向内的表面限定了弦线床位于其中的区域13。头部包括喉部桥14，该喉部桥14封闭架线区域13的下部。头部由一对会聚杆部件16连接到拍把部分15上。如图2中所示，框架的头部12包括细长切口部分18、18a。切口部分18沿头部12的每个侧面形成。第三切口部分18a形成在末端截面中。

每个切口部分18、18a包括在弦线床的平面中穿过框架10延伸的凹槽20、和围绕凹槽20的面向外的肩部24。起承载表面作用的肩部24相对于框架10的外表面26凹下，并且在框架的每个位置处，优选地垂直于弦线进入和离开框架的方向。可选择地，肩部24可以处在除垂直之外的角度下。例如，肩部24可在向弦线床的方向上向内变细。如果希望，一个或多个支撑柱29可以跨过限定切口部分18、18a的上下框架部分。

插入部件30、30a、30b接纳在切口部分18、18a中。每个插入部件30、30a的下表面靠压在肩部24上。在优选实施例中，插入部件30、30a、30b具有这样一种厚度，从而它们的外表面31大体与框架的外表面25平齐。然而，如果希望，插入部件的外表面31可以高于或低于框架的外表面25布置。在表示的例子中，在肩部24与弦线穿过框架的方向相垂直的地方，插入部件30、30a的对应承载表面是平的。如果肩部24是锥形的或其它形状，则对应的插入部件承载表面也要是锥形的或具有对应形状。在任一种情况下，承载表面的功能是当弦线张紧时防止插入部件30、30a拉过框架。每个插入部件30、30a、30b包括多个弦线端口孔32和多个常规弦线孔33。弦线端口孔32、32a的每一个供两个连续主要弦线段或两个连续交叉弦线段通过之用，并且具有等于在两个连续弦线段之间的希望空隙的尺寸。如这里使用的那样，术语“弦线段”是指在框架上的相对弦线孔之间延伸的一段弦线。

优选地，喉部桥14的中心区域模压成包括多个弦线端口孔32a，并且喉部桥的相对端部35分叉以限定在弦线床的平面中用于外部主要弦线40通过的开口36。

在球拍框架的相对侧上的弦线端口孔32相对于彼此偏移，从而从弦线端口孔32的一侧延伸的弦线，在穿过交织弦线床之后，沿在球拍的相对侧上的弦线端口孔32的相对侧延伸。对于在末端区域或喉部桥中的弦线端口孔情况同样如此。

在图1-3中表示的例子中，沿侧面的插入部件30、30a包含七个弦线端口孔32以及常规弦线孔33。插入部件30b在末端处包含六个弦线端口孔32以及常规弦线孔33。然而，图1-3只是示范性的，并且弦线端口孔32和常规弦线孔33的配置和数量可以改变。

在图1-3中的例子中，弦线端口孔32的形状是矩形的。然而，弦线端口孔可以假定任何适当形状，例如在WO 2004/075996中表示的形状的任一种。弦线端口孔的形状可改变，以便在框架中创建不同的设计图案或者为了其它原因，如使加工或生产的成本最低。优选地，弦线端口孔的外部边缘至少在弦线平面中被倒圆，从而当弦线进入和离开孔并且形成锚定弦线的端部的导向件时不遇到锋利边缘。

插入部件的外侧表面包括架线槽48，以帮助导向在弦线孔之间的弦线，并且把弦线段的端部锚定在孔中。优选地，弦线在其穿过时靠压的弦线端口孔的表面是平的，如图1和3中所示，并且定向成与弦线床相垂直和与弦线端部穿过弦线端口孔的方向相平行。这提供两个优点。首先，当球撞击弦线床时，因为弦线段的端部被约束以防仅沿框架的外侧的运动，弦线段是自由的以从框架的外侧枢转，增加弦线的有效长度。第二，在球已经离开弦线床时，弦线段的端部将贴着弦线端口孔表面摩擦，由此缓冲弦线震动。

弦线端口孔也可用作用于塑料部分和/或震动缓冲元件的插入的基座和/或重物，以便修改框架的质量分布，例如，改变球拍的平衡或使用特性。

图1表示部分架线球拍，以便说明为什么弦线端口孔需要相对于彼此偏移。如表示的那样，在绕末端插入部件30b的外侧缠绕之后，主要弦线段40a穿过弦线端口孔32a的右手侧延伸到喉部桥14。这里，弦线段40a延伸过在喉部桥14中的弦线端口孔32b的左手侧，并且绕喉部桥14的外侧缠绕。下个弦线段40b，在穿过弦线端口孔32c的右手侧之后，从喉部桥14穿过在插入部件30b中的弦线端口孔32a的左手侧延伸，绕插入部件30b的外侧缠绕，并且延伸过下个弦线端口孔32d的右手侧。

几个外部主要弦线段40c穿过在喉部桥14中的分叉开口36延伸到在插入部件30、30a中的弦线孔。如表示的那样，分叉开口36的马鞍形底座38为弦线段40d之一提供基座。

图4-8表明本发明的第二实施例。框架10a的头部12a的相对侧包括切口部分18′，并且末端区域包括切口部分18a′，每个用来接纳插入部件。另外，喉部桥14a包括用来接纳另一个插入部件的切口部分18b。如表示的那样，切口部分18′、18a′没有在图1-3中的切口部分18、18a长，并且弦线孔的一些钻削或形成在框架10a中在切口部分之间的区域中。图7表示插入部件30′的另一个例子，该插入部件30′接纳在其中一个切口部分18′中，使相应的插入部件接纳在其它切口部分中。

图9-10表示第三实施例，其中设计成接纳插入部件的切口部分18″的向内面对壁50具有波浪形状。如图10中所示，插入部件30″具有配合在切口部分18″中的波浪侧壁52。

图11-12表示本发明的两个更多实施例，其中头部12c和12d的侧面和末端每个具有多于一个的切口部分18″′和18″″。在图11的情况下，切口18″′的向内面对壁50c是光滑的，而在图12中壁50d是波浪形的。

优选地，按照与在美国公开专利申请No.US 2003/0162613中描述的相类似的过程形成球拍框架，该专利申请通过参考而包括在这里。如在图13中示意表示的那样，一对未熟化复合材料的空心预浸管60，61放置在上下模压半部62、64之间，当该模压半部62、64封闭时限定球拍框架形状的内部模具空腔。膨胀囊部件65穿过每根预浸管延伸。当模具闭合时，每个囊部件65具有一对伸出模具的端部。

在闭合模具之前，具有切口部分希望形状的模具部件66定位在上下管60、61之间，处在要求切口部分的位置中。模具然后闭合，并且囊65膨胀，从而预浸管60、61恢复模具和插入部件66的形状。同时，模具被加热以便使复合材料熟化。

在模压期间，除模压部件66保持壁彼此分离的地方之外，上下管60、61的邻接壁熔化在一起，以形成在弦线床平面中的公用内部壁。在模压之后，模压部件66从框架退出，留下切口部分。

根据在美国专利No.6,071,203中描述的过程，也可制造根据本发明的球拍。这样的球拍框架也由一对上下管半部形成。然而，管状框架半部单独模压并且然后粘合在一起。如果希望，根据本发明的球拍可由其它方法制成。例如，框架由单根预浸管模压，使用与常规膨胀模压过程相类似的膨胀模压过程。如在常规过程中那样，膨胀囊插入在预浸管中，随后管插入在具有希望框架形状的模具中。当熟化预浸材料时，管然后膨胀以与模具的形状相一致。

参照图14-16，为了制成根据本发明的球拍，其中具有膨胀囊71的空心预浸管70，放置在成形为限定切口坯料74的模具中，使侧壁75处于用来接纳插入件的切口的形状。如表示的那样，切口坯料74具有形成的底壁76，其中预浸管70的相对侧在模压过程期间已经熔合在一起。在球拍框架已经从模具中除去之后，钻削凹槽78以形成完成的切口部分80。凹槽78钻削成留下面向外的肩部82，该肩部82可形成用于插入部件(未表示)的承载表面。

可选择地，按照另一种已知过程，通过包含短的、低模量短切纤维的复合材料的注射模压，可形成框架，该过程允许直接地模压切口，而不需要在模压之后除去堵塞壁。在球拍由金属制成的情况下，能以常规方式形成框架，例如通过挤压框架、并且然后钻削弦线孔和加大弦线孔。

最后，如果希望，则可使用双囊制成框架。在将要具有切口的区域中，绕每个囊形成预浸管。在框架的其它截面中，两个囊都延伸过公用管的内部。在要形成切口的地方，插入模压部件被插入在两个预浸管截面之间，并且然后通过以常规方式膨胀模压形成框架。

如这里使用的那样，术语“侧面”一般指在上下角部之间的球拍头部的区域，并且“末端”一般指在上部角部之间的头部的区域。然而，由于这些术语不是技术术语，所以如这里使用的那样“侧面”和“末端”可包括侧面或末端的任何部分，或者甚至包括人们可能认为是角部的部分。

上文呈现了本发明的优选实施例。变化和修改对于本领域的技术人员将是显然的，而不脱离这里公开的发明概念。例如，尽管在优选实施例中，形成用于插入部件的基座的肩部24与弦线相垂直，其它形状也可使用。例如，切口部分可具有在弦线床的方向上变细的壁，使插入部件也具有变细的壁。当张紧时弦线的力将保证插入部件牢固地保持在切口部分中。

另一种可能性是与放置在模具中的预成形插入件联合地模压球拍的碳纤维框架。在这个实施例中，插入件不能从框架除去。然而，这个实施例避免对于以保证在框架开口中的紧配合的公差形成插入件的昂贵设备的需要，因为框架将适应插入件的形状。由塑料、金属、碳纤维复合物、木材、陶瓷等等制成的插入件与预浸管一起放置在模具中在希望位置处。当预浸管被加热和膨胀时，环氧树脂或热塑性树脂将牢固地与插入件粘结，以把它永久地保持到位。

基于材料的挑选可选择插入件的特性。如果插入件是塑料，则可实现诸如缓冲、软命中感等等之类的特征。如果插入件由其它材料制成，将导致诸如弹性之类的不同特性。所有这样的修改和变化打算包含在如下权利要求书所限定的本发明的范围内。

Claims (11)

1.一种运动球拍，包括：

管状框架(10)，其包括限定架线区域(13)的头部(12)和连接到所述头部(12)上的手柄部分(15)；

第一组弦线段，其在第一方向上至少大体彼此平行地延伸；以及

第二组弦线段，其在第二方向上至少大体彼此平行地延伸，所述第二方向至少大体与所述第一方向相垂直，所述第一和第二组弦线段交织以形成大体位于弦线床平面中的弦线床；

其特征在于，所述头部(12)包括切口部分(18、18′、18″、18″′、18″″、18a、18a′、18b、80)，所述切口部分包括基座表面(24)和沿着所述弦线床平面延伸穿过所述框架的凹槽(20、78)，所述球拍还包括插入部件(30、30′、30″、30a、30b)，所述插入部件具有形成于其中的至少一个弦线端口(32、32a、32b、32c、32d)，所述至少一个弦线端口具有至少大体与所述弦线床平面相平行的轴线，并且所述弦线端口供两个连续主要弦线段或两个连续交叉弦线段通过之用，并且具有等于在两个连续弦线段之间的希望空隙的尺寸；并且所述插入部件具有第三承载表面，第三承载表面接合所述基座表面以抵消当张紧时弦线的拉力。

2.根据权利要求1所述的运动球拍，其中，所述头部(12)包括一对相对侧面，每个侧面包括切口部分(18)和相应的插入部件(30、30a)，在弦线床的相对侧上的插入部件的弦线端口(32)相对于彼此偏移，从而与一个弦线端口的一个承载表面相邻接的弦线段在穿过弦线床之后，靠压在另一个弦线端口的相对的承载表面上。

3.根据权利要求2所述的运动球拍，其中，每个插入部件(30、30a)包括多个弦线端口(32)。

4.根据权利要求3所述的运动球拍，其中，所述头部(12)包括末端区域，所述末端区域包括切口部分(18a)和相应的插入部件(30b)。

5.根据权利要求4所述的运动球拍，其中，所述头部包括喉部桥(14)，所述喉部桥具有形成于其中的至少一个弦线端口，所述弦线端口相对于在末端区域中的插入部件的弦线端口偏移。

6.根据权利要求5所述的运动球拍，其中，所述喉部桥(14)具有一对端部(35)，每个端部包括一对端部部分，使所述端部部分之间的空隙位于所述弦线床平面中，以允许至少一根弦线通过。

7.根据权利要求3所述的运动球拍，其中，所述头部(12)包括喉部桥(14)，所述喉部桥具有形成于其中的至少一个弦线端口，所述弦线端口相对于在末端区域中的插入部件的弦线端口偏移。

8.根据权利要求7所述的运动球拍，其中，所述喉部桥(14)具有一对端部(35)，每个端部包括一对端部部分，使所述端部部分之间的空隙位于所述弦线床平面中，以允许至少一根弦线通过。

9.根据权利要求1所述的运动球拍，其中，所述插入部件还包括用来接纳所述第一组弦线段的另一根弦线的端部的至少一个弦线孔。

10.根据权利要求1所述的运动球拍，其中，所述头部(12)包括末端区域，所述末端区域包括切口部分(18a)和相应的插入部件(30b)。

11.根据权利要求10所述的运动球拍，其中，每个插入部件包括多个弦线端口。

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