EP2195100A1 - Kraftsensor für schlägergriff - Google Patents

Kraftsensor für schlägergriff

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EP2195100A1
EP2195100A1 EP08835433A EP08835433A EP2195100A1 EP 2195100 A1 EP2195100 A1 EP 2195100A1 EP 08835433 A EP08835433 A EP 08835433A EP 08835433 A EP08835433 A EP 08835433A EP 2195100 A1 EP2195100 A1 EP 2195100A1
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EP
European Patent Office
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handle
force
force sensor
handle according
sensor
Prior art date
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EP08835433A
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English (en)
French (fr)
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EP2195100B1 (de
Inventor
Frank Exner
Ralf Schwenger
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Head Technology GmbH
Original Assignee
Head Technology GmbH
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Publication date
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Application granted granted Critical
Publication of EP2195100B1 publication Critical patent/EP2195100B1/de
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    • A63B49/08—Frames with special construction of the handle
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    • A63B60/14—Coverings specially adapted for handles, e.g. sleeves or ribbons

Definitions

  • the invention relates to a handle for a sports device, in particular for a tennis, squash, racquet, Paddletennis-, badminton or golf clubs, with an attached force measuring device.
  • the task of a player is to include with the hand of his punch arm a bat and to beat this with the club face against an approaching or dormant ball. This is intended to hit the club face optimally in order to transfer the impact pulse from the racket to the ball. With an optimal impact, the striking surface should be guided in such a way that the ball strikes approximately in the region of the longitudinal axis of the racquet. On the other hand, if the ball gets into the outer area of the clubface or possibly even on the racket's frame, this results in significantly increased torques to be absorbed by the user's hand on the handle of the club.
  • an important learning objective is that a practitioner learns to hit the ball within a suitable clubface and to enclose the club or handle with a suitable holding force that is individually dependent on the player's constitution , In particular, the ball learning players embrace the stick too tight; These should be trained the optimal holding force for fixing the racket.
  • a tennis racket in which in the cavity of the handle, a holding force measuring device is installed, by which enclosing the handle Holding force can be determined. If the set limit value of the holding force is exceeded, an acoustically perceptible signal is produced.
  • Retrofitting commercial racket with the holding force measuring device according to the prior art is therefore at least extremely time consuming and therefore expensive.
  • the hitherto known solution can usually then be used when a specially made training tennis racket is to be used in advance.
  • the holding force measuring device can not be arbitrarily inserted and removed in the rackets to use this with or without the force measuring device, because the assembly is technically complicated.
  • the player can not detect a long-term change in the applied holding power, namely, when the signal is triggered only when a limit is exceeded.
  • the structural design of the holding force measuring device consists of a plurality of components, in particular of springs, and encoders, which are electrically connected to each other.
  • the assembly of such components is difficult and can only be made due to special expertise.
  • the present invention provides a handle for a sports device, particularly for a tennis, squash, racquet, paddle tennis, badminton or golf club.
  • the handle has a force measuring device attached thereto which is adapted to measure a force applied to the handle force applied by a player's hand enclosing the handle.
  • the handle has an electronic evaluation unit, which is electrically connected to the force measuring device.
  • the force measuring device has at least one flat trained force sensor or measuring sensor which is mounted on the handle so that the force transmitted from the player's hand can be measured by the force sensor.
  • the at least one flat trained Kraft perspective. Measuring sensor mounted on the handle so that the force transmitted from the third, fourth and fifth fingers of the player's hand force can be measured by the force sensor.
  • the forces transmitted by the individual fingers, in particular by the third, fourth and fifth fingers, of the player's hand can each be measured independently of one another. This is for example possible because the force measuring device several force sensors, eg. B. three force sensors, which are placed so that the corresponding fingers of the player's hand come to rest on the individual sensors in a normal gripping the sports equipment.
  • the electronic evaluation unit is suitable for triggering an optical and / or acoustic signal. This can for example always be triggered when a certain predefmATOR force is exceeded, or when the power transmission of the individual fingers on the handle is uneven.
  • the measuring or force sensor consists of two layers, which are spatially separated from each other, for. B. by an intermediate element, are separated.
  • the one layer of the force sensor can be firmly connected to a surface of the handle and the intermediate element can be pressed apart by a pressure force exerted on the second layer so that a switching contact forms when a certain presettable threshold value is exceeded with the first layer.
  • This intermediate element may optionally be interchangeable and have a certain predetermined limit value, can be fixed by the threshold at which the first layer with the second layer of the force sensor forms the switching contact.
  • the evaluation unit is suitable for generating a signal in the form of a force display of the measured pressure value.
  • the force applied to the last beat can be displayed, for example.
  • the evaluation unit can have a memory device by means of which the force values determined by the force sensors can be temporarily or permanently stored and from which these measured data can be visually retrieved.
  • the entire course of the measured force during the session can be understood.
  • the forces applied in each case can be reconstructed in order to be able to judge the training progress. This is further facilitated if the signal transmitter has an optical display unit, for example a numerical display or a luminous dot or bar scale, by means of which the respective value of the holding force is represented graphically.
  • the force sensors may preferably be arranged on a handle side which runs parallel to the striking surface of the racket, since the fingers of the hand usually rest on a side of the handle parallel to the plane of the striking surface.
  • the force sensor (s) are preferably housed in one or more recesses in the handle.
  • the handle further preferably has a grip band and the at least one force sensor is arranged under this grip band.
  • the sensor is protected on the one hand by the grip band, which on the other hand is flexible enough that the force to be measured can be transmitted to the sensor.
  • the at least one force sensor is preferred covered by the grip band and fixed to the handle.
  • the handle further comprises a handle shell, under which the at least one force sensor is arranged.
  • the handle alternatively has two handle half-shells, under which the at least one force sensor is arranged.
  • the two handle half-shells are spaced apart from each other and can be pressed against each other by the force applied by the player's hand.
  • the two half-shells are by a force by means such as. As a spring, pressed apart and only come into contact with each other when the transmitted power from the player is sufficiently large.
  • the force required for this purpose is preferably less than 40 N and is particularly preferably in a range between 5 N and 20 N.
  • the evaluation unit is preferably electrically connected to a power source and the evaluation unit and the power source are arranged in a common housing which is attached to or in the handle.
  • the force sensor is preferably designed as a strain gauge or as a capacitive or inductive proximity sensor or as a piezoelectric sensor.
  • a preferred example of a piezoelectric sensor is polyvinylidene fluoride (PVDF).
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • other force sensors can also be used.
  • the present application further relates to a sports equipment, in particular a tennis, squash, racquet, Paddletennis-, badminton or golf clubs, with a handle as described above.
  • FIG. 1 shows a tennis racket with a mounted on the handle force measuring device consisting of four measuring sensors through which the holding force acting on the handle can be determined, in plan view,
  • FIG. 2 is an enlarged view of the handle of FIG. 1, 3 shows the handle according to FIG. 2 along the section line III-III, FIG.
  • Fig. 5a shows a preferred embodiment of the handle according to the invention in perspective item view
  • Fig. 5b shows a variant of the embodiment of Fig. 5a in a perspective view.
  • a device 1 can be removed, through which the beating technique for the use of a tennis racket 2 can be optimized.
  • certain ball sports such as tennis, golf, squash or badminton
  • an additional torque depending on the distance of the impact point to the longitudinal axis 10 of the racket second
  • the racket 2 consists of a frame 3, at one end face of a handle 4 is attached, which has a cavity 5 and the other end face is designed as an ellipse. In the area of the ellipse a covering 6 is provided between the frame 3, which serves as a total hit area.
  • the hatched area of the clothing 6 extending along the longitudinal axis 10 represents the optimum impact area 7 on which the ball should preferably impinge in order to optimally transfer the impact impulse generated by the racket 2 to the ball, without the holding force required being unnecessary is increased.
  • the device 1 which consists of a force measuring device 11 and an evaluation unit 16.
  • the force-measuring device 11 comprises a total of four force or measuring sensors 12 which, according to FIGS. 2 and 3, are mounted opposite one another on the surface 8 of the handle 4.
  • the measuring sensors 12 thus run parallel to the longitudinal axis 10 of the racket 2 and are thus arranged to extend parallel to the impact plane formed by the covering 6. Namely, the player grasps the grip 4 such that the third, fourth and fifth fingers of his hand support the grip 4; the thumb and forefinger of the hand serve as guides or as abutments to the holding force applied by the third, fourth and fifth fingers.
  • the holding force is thus transmitted directly to the handle 4 by the third, fourth and fifth fingers of the hand.
  • the measuring sensors 12 are assigned exactly to the positions of the third, fourth and fifth fingers, in such a way that the racket 2 can be used as usual. Each pressure force applied by these three fingers is thus detected by the measuring sensor 12 arranged in this position.
  • the determined force values are forwarded to the evaluation unit 16 via an electrical connection between the measuring sensor 12 and the evaluation unit 16.
  • the evaluation unit 16 can be assigned a memory unit, by means of which the force measured values determined in this way are collected and stored during a large number of beats to be executed. After completion of the training game, the measured values can be visualized on a display 18 in the form of numerical values or by bar graphs. The player thus receives a possibility of comparison between the individual punches and the holding forces of the racket 2 used for this purpose. Furthermore, the evaluation unit 16 with a light emitting diode 19 and / or an acoustic signal generator, z. B. a horn 20 may be connected.
  • the light emitting diode 19 or the horn 20 is activated by the evaluation unit 16, so that the player immediately after executing the respective stroke has a control of the impact force used.
  • the measuring sensor 12 consists of a plate 4 integrated in the handle 4, which is inserted in a recess 22 incorporated in the handle and of an upper plate movable in the direction of the lower plate of the measuring sensor 11.
  • a switching signal is produced which is stored or evaluated by the evaluation unit 16.
  • the distance between the two plates can also be detected by the evaluation unit 16.
  • the respective distances of the two plates of the measuring sensor 12 relate to the force acting on the handle 4 holding force. The closer the plates are compressed by the holding force of the player, the greater is the applied holding force.
  • the outer plate of the measuring sensor 12 is thereby fixed by means of a grip band 9 on the handle 4. Since the grip band 9 is usually elastic, the holding forces acting on it are transmitted directly to the measuring sensor 12.
  • the evaluation unit 16 together with a power supply unit, for. B. an accumulator 17, housed in a housing 21.
  • the geometric dimensions of the housing 21 are designed such that it is inserted into the cavity 5 of the handle 4 and locked in this. Accordingly, the housing 21 can easily be removed from the racket 2 in a simple manner, so that the racket 2 can be used at the same time for tournament and training purposes.
  • FIG. 4 shows a different embodiment of the force or measuring sensor 12.
  • the measuring sensors 12 each consist of a first layer 13 and a second layer 14, which are arranged one above the other in alignment.
  • the first layer 13 is for example attached by means of an adhesive on the surface 8 of the handle 4.
  • the outwardly facing surface of the first layer 13 is configured wave-shaped.
  • an intermediate element 15 is provided between the first and the second layer 13 and 14, an intermediate element 15 is provided.
  • These may be, for example, individual liquid droplets enclosed in separate casings, which are pressed apart from the holding force acting on the second layer 14, so that a switching contact in the form of a contact arises in some areas between the first and the second layer 13, 14.
  • the intermediate element 15 can be exchanged and has different densities of liquid drops, by means of which the degree of hardness of the intermediate element 15 can therefore be changed. Depending on how many drops of liquid are present that form the intermediate element 15, a greater compressive force acting on the second layer 14 is necessary to force the drops of the intermediate element 15 apart and thus to effect the switching contact with the first layer 13 ,
  • the first layer 13 is placed directly on the surface 8 of the handle 4; an additional technical measure for attaching the measuring sensor 11 is not necessary for this embodiment variant, whereby the assembly and disassembly is considerably simplified.
  • the evaluation unit 12 and the power source 17 may be arranged together with the housing shell 21 supporting this same between the impact surface 6 and the handle 4 in the V-shaped frame 6, as shown in FIG. 1 can be removed.
  • FIG. 5 a a further preferred embodiment of the erfmdungs proper handle is shown in perspective detail view.
  • the handle 4 consists in this embodiment of two handle half shells 4a and 4b and an inner grip shaft or handle core 4c.
  • the two handle half-shells 4a and 4b enclose the grip core 4c, whereby they preferably contact them in a force-locking manner.
  • a sensor film is mounted, which serves as a force sensor 12.
  • the sensor film 12 comprises polyvinylidene fluoride on. In principle, however, all known materials which are suitable for force measurement are suitable for the sensor film 12.
  • the handle 4 preferably has two sensor films 12, wherein a sensor film between the handle core 4c and the upper handle half-shell 4b and another sensor film between the handle core 4c and the lower handle half-shell 4a is attached.
  • the sensor sheet 12 is attached to the handle core 4c in Fig. 5a, it may alternatively be attached to the handle half shells 4a and 4b.
  • the two handle half-shells 4a and 4b are preferably spaced apart from each other in the fully assembled handle 4 and can be pressed against one another or pressed against each other by the force transmitted by the player.
  • a spring element is mounted between the two handle half-shells.
  • Fig. 5b Such a preferred variant of the embodiment of Fig. 5a is shown in Fig. 5b.
  • Fig. 5b the items of Fig. 5a are seen joined together.
  • a gap or gap 30 is created between the grip half-shells.
  • a spring element for example a rubber layer, is preferably introduced. In this way, the handle half shells 4a and 4b can be pressed against each other against the elastic restoring force of the rubber layer, with a force on the sensor film (s) 12 is applied.
  • the material of the rubber layer or of the elastomer between the grip half-shells is preferably selected such that a predetermined force is necessary to compress the grip shells sufficiently far enough for the sensor film (s) to register a force.
  • the predetermined force is preferably less than 40 N, preferably between 5 and 20 N.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt einen Griff (4) für ein Sportgerät, insbesondere für einen Tennis-, Squash-, Raquet-, Paddletennis-, Badminton- oder Golfschläger, bereit. Der Griff weist eine an diesem angebrachte Kraftmesseinrichtung (11) auf, die dazu geeignet ist, eine auf den Griff einwirkende Kraft zu messen, die von einer den Griff umschließenden Hand eines Spielers aufgebracht wird. Ferner weist der Griff eine elektronische Auswerteeinheit (16) auf, die elektrisch mit der Kraftmesseinrichtung verbunden ist. Dabei weist die Kraftmesseinrichtung mindestens einen flach ausgebildeten Kraftsensor (12) auf, der am Griff derart angebracht ist, dass die von der Spielerhand übertragene Kraft von dem Kraftsensor gemessen werden kann.

Description

Kraftsensor für Schlägergriff
Die Erfindung bezieht sich auf einen Griff für ein Sportgerät, insbesondere für einen Tennis-, Squash-, Raquet-, Paddletennis-, Badminton- oder Golfschläger, mit einer daran angebrachten Kraftmesseinrichtung.
Beim Tennis sowie bei ähnlichen Ballsportarten, beispielsweise Golf, Badminton oder Squash, besteht die Aufgabe eines Spielers darin, mit der Hand seines Schlagarms einen Schläger zu umfassen und diesen mit der Schlagfläche gegen einen anfliegenden oder ruhenden Ball zu schlagen. Dieser soll dabei optimal auf die Schlagfläche des Schlägers auftreffen, um den Schlagimpuls von dem Schläger auf den Ball zu übertragen. Bei einem optimalen Schlag sollte die Schlagfläche dabei derart geführt werden, dass der Ball etwa im Bereich der Längsachse des Schlägers auftrifft. Gelangt der Ball dagegen in den Außenbereich der Schlagfläche oder möglicherweise sogar auf den Rahmen des Schlägers, so führt dies zu deutlich erhöhten Drehmomenten, die am Griff des Schlägers von der Hand des Benutzers aufzunehmen sind.
Diesen zusätzlichen Kräften muss der Spieler dadurch entgegenwirken, dass die Muskeln der Hand seines Schlagarms stärker anzuspannen sind, um die Haltekraft, mit der seine Hand den Griff umschließt, zu erhöhen. Eine solche gesteigerte Haltekraft kann zu einer Fehlbelastung der Armmuskulatur des Schlagarms führen, wodurch Verspannungen oder Epicondylitis, bis hin zu chronischen Entzündungen der Armmuskulatur, die auch als Tennisarm oder Epicondylitis bezeichnet werden, als Folge eintreten können.
Im Rahmen einer Schulung zur Verbesserung der Schlagtechnik besteht daher ein wichtiges Lernziel darin, dass ein Übender erlernt, den Ball innerhalb einer geeigneten Schlagfläche zu treffen und dabei den Schläger beziehungsweise dessen Griff mit einer geeigneten Haltekraft zu umschließen, die individuell von der Konstitution des Spielers abhängt. Insbesondere die den Ballsport erlernenden Spieler umgreifen den Schläger zu fest; diesen soll die optimale Haltekraft zur Fixierung des Schlägers antrainiert werden.
Aus der DE 39 29 459 Al ist ein Tennisschläger bekannt, bei dem in dem Hohlraum des Griffes eine Haltekraftmesseinrichtung eingebaut ist, durch die die den Griff umschließende Haltekraft ermittelbar ist. Wird der eingestellte Grenzwert der Haltekraft überschritten, entsteht ein akustisch wahrnehmbares Signal.
Nachteilig ist dabei jedoch, dass der Einbau der Kraftmesseinrichtung in den Griff des bekannten Tennisschlägers eine spezielle und aufwändige Bearbeitung erfordert. So ist je nach Ausführung der Kraftmesseinrichtung eine Spaltung des Griffes in zwei erneut zusammenfügbare Teile sowie eine nachfolgende mechanische Austarierung eines labilen Systems, das aus mehreren Spannfedern aufgebaut ist, erforderlich.
Ein Nachrüsten handelsüblicher Schläger mit der Haltekraftmesseinrichtung nach dem Stand der Technik ist daher zumindest äußerst zeitintensiv und daher kostenaufwendig. Die bisher bekannte Lösung kann üblicherweise dann Verwendung finden, wenn ein vorab speziell hergestellter Trainings-Tennisschlager eingesetzt werden soll. Die Haltekraftmesseinrichtung kann in die Schläger nicht beliebig ein- und ausgebaut werden, um diesen mit oder ohne der Kraftmesseinrichtung zu verwenden, denn die Montage ist technisch kompliziert.
Da das akustische Signal lediglich zum Zeitpunkt des jeweiligen Schlages entsteht, kann der Spieler eine langfristige Veränderung der aufgewandten Haltekraft nicht feststellen, wenn nämlich das Signal lediglich beim Überschreiten eines Grenzwertes ausgelöst wird.
Der konstruktive Aufbau der Haltekraftmesseinrichtung nach dem Stand der Technik besteht aus einer Vielzahl von Bauteilen, insbesondere aus Federn, und Messgebern, die elektrisch miteinander verbunden sind. Die Montage solcher Bauteile ist schwierig und kann ausschließlich aufgrund besonderer Fachkenntnisse vorgenommen werden.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Griff für ein Sportgerät bereitzustellen, durch den während des Spielens mit dem Sportgerät die Schlagtechnik optimierbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche gelöst. Die vorliegende Erfindung stellt einen Griff für ein Sportgerät, insbesondere für einen Tennis-, Squash-, Raquet-, Paddletennis-, Badminton- oder Golfschläger, bereit. Der Griff weist eine an diesem angebrachte Kraftmesseinrichtung auf, die dazu geeignet ist, eine auf den Griff einwirkende Kraft zu messen, die von einer den Griff umschließenden Hand eines Spielers aufgebracht wird. Ferner weist der Griff eine elektronische Auswerteeinheit auf, die elektrisch mit der Kraftmesseinrichtung verbunden ist. Dabei weist die Kraftmesseinrichtung mindestens einen flach ausgebildeten Kraftsensor bzw. Messsensor auf, der am Griff derart angebracht ist, dass die von der Spielerhand übertragene Kraft von dem Kraftsensor gemessen werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der mindestens eine flach ausgebildete Kraftbzw. Messsensor derart am Griff angebracht, dass die vom dritten, vierten und fünften Finger der Spielerhand übertragene Kraft von dem Kraftsensor gemessen werden kann. Dabei ist es besonders bevorzugt, dass die von den einzelnen Fingern, insbesondere vom dritten, vierten und fünften Finger, der Spielerhand übertragenen Kräfte jeweils unabhängig voneinander gemessen werden können. Dies ist beispielsweise dadurch möglich, dass die Kraftmesseinrichtung mehrere Kraftsensoren, z. B. drei Kraftsensoren, aufweist, die derart platziert sind, dass die entsprechenden Finger der Spielerhand bei einem normalen Greifen des Sportgerätes auf die einzelnen Sensoren zu liegen kommen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die elektronische Auswerteeinheit dazu geeignet, ein optisches und/oder akustisches Signal auszulösen. Dies kann beispielsweise immer dann ausgelöst werden, wenn eine bestimmte vordefmierte Kraft überschritten wird, oder wenn die Kraftübertragung der einzelnen Finger auf den Griff ungleichmäßig erfolgt.
Es ist ferner bevorzugt, dass der Mess- bzw. Kraftsensor aus jeweils zwei Schichten besteht, die räumlich voneinander, z. B. durch ein Zwischenelement, getrennt sind. Dabei kann die eine Schicht des Kraftsensors mit einer Oberfläche des Griffes fest verbunden sein und das Zwischenelement durch eine auf die zweite Schicht ausgeübte Druckkraft auseinanderdrückbar sein, so dass sich bei Überschreiten eines bestimmten voreinstellbaren Schwellwertes mit der ersten Schicht ein Schaltkontakt bildet. Dieses Zwischenelement kann wahlweise auswechselbar sein und einen bestimmten vorgegebene Grenzwert aufweisen, durch den festlegbar ist, bei welchem Schwellwert die erste Schicht mit der zweiten Schicht des Kraftsensors den Schaltkontakt bildet.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Auswerteeinheit dazu geeignet, ein Signal in Form einer Kraftanzeige des gemessenen Druckwertes zu generieren. So kann beispielsweise jeweils die für den letzten Schlag aufgebrachte Kraft angezeigt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Auswerteeinheit eine Speichereinrichtung aufweisen, mittels derer die von den Kraftsensoren ermittelten Kraftwerte zeitweise oder permanent abgespeichert werden können und von der diese Messdaten visuell abrufbar sind. So lässt sich etwa nach einer Trainingseinheit der gesamte Verlauf der gemessenen Kraft während der Einheit nachvollziehen. Dadurch können beispielsweise auch im Nachgang zu einer Vielzahl von Schlägern die jeweils aufgebrachten Kräfte nachvollzogen werden, um den Trainingsfortschritt beurteilen zu können. Dies wird weiter erleichtert, wenn der Signalgeber eine optische Anzeigeeinheit aufweist, beispielsweise ein numerisches Display oder eine Leuchtpunkt- oder Balkenskala, durch die der jeweilige Wert der Haltekraft graphisch wiedergegeben wird.
Die Kraftsensoren können bevorzugt auf einer Griffseite angeordnet sein, die parallel zu der Schlagfläche des Schlägers verläuft, da die Finger der Hand üblicherweise auf einer zur Ebene der Schlagfläche parallelen Seite des Griffes anliegen. Dadurch ist es auf einfache Weise möglich, die durch die Finger der Hand aufgebrachte Haltekraft unmittelbar zu erfassen und somit auch wesentliche Informationen hinsichtlich der ausgeübten Kraft für den jeweiligen ausgeführten Schlag abzuleiten. Dies erlaubt hinreichende Rückschlüsse, ob der zu schlagende Ball in der Mitte der Schlagfläche oder außerhalb der optimalen Trefferfläche aufgetroffen ist. Dies kann aber von Sportgerät zu Sportgerät variieren und hängt im Wesentlichen davon ab, wie der jeweilige Griff üblicherweise von der Hand des Spielers umschlossen wird.
Der oder die Kraftsensor(en) sind bevorzugt in einer oder mehreren Ausnehmungen im Griff untergebracht. Der Griff weist ferner bevorzugt ein Griffband auf und der mindestens eine Kraftsensor ist unter diesem Griffband angeordnet. Dadurch ist der Sensor zum einen durch das Griffband geschützt, welches andererseits flexibel genug ist, dass die zu messende Kraft auf den Sensor übertragen werden kann. Bevorzugt ist der mindestens eine Kraftsensor durch das Griffband abgedeckt und an den Griff fixiert.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform weist der Griff ferner eine Griffschale auf, unter der der mindestens eine Kraftsensor angeordnet ist. Besonders bevorzugt weist der Griff alternativ zwei Griff-Halbschalen auf, unter denen der mindestens eine Kraftsensor angeordnet ist. Dabei sind die beiden Griff-Halbschalen voneinander beabstandet und können durch die von der Hand des Spielers aufgebrachte Kraft aneinander gedrückt werden. Die beiden Halbschalen werden durch eine Kraft mittels einer Einrichtung, wie z. B. einer Feder, auseinandergedrückt und treten nur in Kontakt miteinander, wenn die vom Spieler übertragene Kraft ausreichend groß ist. Die hierfür nötige Kraft ist vorzugsweise kleiner als 40 N und liegt besonders bevorzugt in einem Bereich zwischen 5 N und 20 N.
Die Auswerteeinheit ist bevorzugt mit einer Stromquelle elektrisch verbunden und die Auswerteeinheit und die Stromquelle in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet, das an oder in dem Griff angebracht ist.
Der Kraftsensor ist bevorzugt als Dehnungsmessstreifen oder als kapazitiver oder induktiver Näherungssensor oder als piezoelektrischer Sensor ausgebildet. Ein bevorzugtes Beispiel für einen piezoelektrischen Sensor ist Polyvinylidenfiuorid (PVDF). Es können aber auch andere Kraftsensoren zum Einsatz kommen.
Die vorliegende Anmeldung bezieht sich ferner auf ein Sportgerät, insbesondere einen Tennis-, Squash-, Raquet-, Paddletennis-, Badminton- oder Golfschläger, mit einem Griff wie oben beschrieben.
Anhand der Figuren sollen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung nachfolgend näher erläutert werden. Im Einzelnen zeigen:
Fig. 1 einen Tennis-Schläger mit einer an dessen Griff angebrachten Kraftmesseinrichtung, die aus vier Messsensoren besteht, durch die die am Griff einwirkende Haltekraft ermittelbar ist, in Draufsicht,
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des Griffes gemäß Fig. 1 , Fig. 3 den Griff gemäß Fig. 2 entlang der Schnittlinie III-III,
Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung des Griffes mit einem an diesem abgestützten Messsensor in einer andersartigen Ausführungsvariante,
Fig. 5a eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Griffes in perspektivischer Einzelteilansicht, und
Fig. 5b eine Variante der Ausführungsform aus Fig. 5a in perspektivischer Ansicht.
Aus Fig. 1 kann eine Vorrichtung 1 entnommen werden, durch die die Schlagtechnik für den Einsatz eines Tennis-Schlägers 2 optimiert werden kann. Bei bestimmten Ballsportarten, beispielsweise beim Tennis, Golf, Squash oder Badminton, ist es von erheblicher Bedeutung, den anfliegenden oder ruhenden Ball in einem bestimmten optimalen Trefferbereich 7 mit dem Schläger 2 zu treffen, um den von dem Schläger 2 zu übertragenden Impuls optimal auf den Ball zu übertragen und diesen in eine bestimmte Richtung zu bewegen. Wenn der Ball außerhalb der Trefferfläche 7 getroffen wird, dann entsteht ein zusätzliches Drehmoment, und zwar in Abhängigkeit von dem Abstand des Auftreffpunktes zur Längsachse 10 des Schlägers 2.
Die nachfolgenden Ausführungen beziehen sich zwar auf einen Tennis-Schläger 2. Jede andere Ausgestaltung eines Schlägers 2 für eine bestimmte Ballsportart kann mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 bzw. dem erfindungsgemäßen Griff ebenso ausgestattet sein.
Der Schläger 2 besteht aus einem Rahmen 3, an dessen einen Stirnseite ein Griff 4 angebracht ist, der einen Hohlraum 5 aufweist und dessen andere Stirnseite als Ellipse ausgestaltet ist. Im Bereich der Ellipse ist zwischen dem Rahmen 3 eine Bespannung 6 vorgesehen, die insgesamt als Trefferfläche dient. Die sich entlang der Längsachse 10 erstreckende schraffierte Fläche der Bespannung 6 stellt den optimale Trefferbereich 7 dar, auf den vorzugsweise der Ball auftreffen soll, um den vom Schläger 2 erzeugten Schlag- Impuls optimal auf den Ball zu übertragen, ohne dass die aufzuwendende Haltekraft unnötig erhöht ist.
Wenn der Ball außerhalb des optimalen Trefferbereichs 7 auf die Bespannung 6 oder gar den Rahmen 3 auftrifft, entsteht ein zusätzliches Drehmoment, das von dem Spieler mittels einer zusätzlich aufzubringenden Haltekraft, die auf den Griff 4 einwirkt, abzustützen ist. Um diese zusätzliche Haltekraft zu ermitteln, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 vorgesehen, die aus einer Kraftmesseinrichtung 11 und einer Auswerteeinheit 16 besteht. Die Kraftmesseinrichtung 11 umfasst dabei im gezeigten Ausführungsbeispiel insgesamt vier Kraft- bzw. Messsensoren 12, die gemäß den Fig. 2 und Fig. 3 gegenüberliegend zueinander auf der Oberfläche 8 des Griffes 4 angebracht sind.
Die Messsensoren 12 verlaufen demnach parallel zu der Längsachse 10 des Schlägers 2 und sind folglich zu der von der Bespannung 6 gebildeten Schlag-Ebene parallel verlaufend angeordnet. Der Spieler umgreift nämlich den Griff 4 derart, dass der dritte, vierte und fünfte Finger seiner Hand den Griff 4 abstützt; der Daumen und der Zeigefinger der Hand dienen zur Führung bzw. als Widerlager zu der von dem dritten, vierten und fünften Finger aufgewandten Haltekraft.
Die Haltekraft wird folglich unmittelbar durch den dritten, vierten und fünften Finger der Hand auf den Griff 4 übertragen. Um diese Krafteinleitung auf den Griff 4 optimal ermitteln zu können, sind die Messsensoren 12 exakt den Positionen des dritten, vierten und fünften Fingers zugeordnet, und zwar derart, dass der Schläger 2 wie üblich verwendbar ist. Jede von diesen drei Fingern aufgewandte Druckkraft wird somit durch den in dieser Position angeordneten Messsensor 12 erfasst. Die ermittelten Kraftwerte werden über eine elektrische Verbindung zwischen dem Messsensor 12 und der Auswerteeinheit 16 an diese weitergeleitet.
Der Auswerteeinheit 16 kann eine Speichereinheit zugeordnet werden, durch die die derart ermittelten Kraftmesswerte während einer Vielzahl von auszuführenden Schlägen gesammelt und gespeichert werden. Nach Abschluss des Trainingsspieles können die Messwerte auf einem Display 18 in Form von Zahlenwerten oder mittels Balkendarstellungen visualisiert werden. Der Spieler erhält somit eine Vergleichsmöglichkeit zwischen den einzelnen Schlägen und den dazu aufgewandten Haltekräften des Schlägers 2. Des Weiteren kann die Auswerteeinheit 16 mit einer Leuchtdiode 19 und/oder einem akustischen Signalgeber, z. B. einer Hupe 20, verbunden sein. Wenn nämlich gewünscht wird, dass bei Überschreiten eines bestimmten voreingestellten Grenzwertes der Haltekraft ein Signal in visueller und/oder akustischer Form vorliegen soll, wird die Leuchtdiode 19 oder die Hupe 20 durch die Auswerteeinheit 16 aktiviert, so dass der Spieler unmittelbar nach Ausführen des jeweiligen Schlages eine Kontrollmöglichkeit für die eingesetzte Schlagkraft besitzt.
In den Fig. 2 und Fig. 3 besteht der Messsensor 12 aus einer im Griff 4 integrierten Platte, die in einer im Griff eingearbeiteten Ausnehmung 22 eingesetzt ist und aus einer in Richtung der unteren Platte des Messsensors 11 beweglichen oberen Platte. Sobald beispielsweise gegen die Kraft einer Feder die obere Platte des Messsensors 12 in Kontakt mit der unteren Platte tritt, entsteht ein Schaltsignal, das von der Auswerteeinheit 16 gespeichert bzw. ausgewertet wird. Gleichzeitig kann auch der Abstand zwischen den beiden Platten von der Auswerteeinheit 16 erfasst werden. Die jeweiligen Abstände der beiden Platten des Messsensors 12 beziehen sich auf die auf den Griff 4 einwirkende Haltekraft. Je näher die Platten von der Haltekraft des Spielers zusammengedrückt werden, desto größer ist demnach die aufgewandte Haltekraft. Die äußere Platte des Messsensors 12 wird dabei mittels eines Griffbandes 9 am Griff 4 fixiert. Da das Griffband 9 üblicherweise elastisch ausgebildet ist, werden die auf dieses einwirkenden Haltekräfte unmittelbar an den Messsensor 12 übertragen.
Des Weiteren ist vorgesehen, dass die Auswerteeinheit 16 zusammen mit einer Stromversorgungseinheit, z. B. einem Akkumulator 17, in einem Gehäuse 21 untergebracht ist. Die geometrischen Abmessungen des Gehäuses 21 sind derart ausgestaltet, dass dieses in den Hohlraum 5 des Griffes 4 eingesteckt und in diesem arretiert ist. Das Gehäuse 21 kann demnach ohne weiteres auf einfache Art und Weise von dem Schläger 2 entfernt werden, so dass der Schläger 2 gleichzeitig für Turnier- und Trainingszwecke einsetzbar ist.
In Fig. 4 ist eine andersartige Ausfuhrungsvariante des Kraft- bzw. Messsensors 12 gezeigt. Die Messsensoren 12 bestehen jeweils aus einer ersten Schicht 13 und einer zweiten Schicht 14, die fluchtend übereinander angeordnet sind. Die erste Schicht 13 ist dabei beispielsweise mittels eines Klebstoffes auf der Oberfläche 8 des Griffes 4 angebracht. Die nach außen weisende Fläche der ersten Schicht 13 ist wellenförmig ausgestaltet. Zwischen der ersten und der zweiten Schicht 13 und 14 ist ein Zwischenelement 15 vorgesehen. Dies können beispielsweise einzelne in separaten Hüllen eingeschlossene Flüssigkeitstropfen sein, die von der auf die zweite Schicht 14 einwirkende Haltekraft auseinandergedrückt werden, so dass zwischen der ersten und der zweiten Schicht 13, 14 bereichsweise ein Schaltkontakt in Form einer Berührung entsteht. Das Zwischenelement 15 kann ausgewechselt werden und weist unterschiedliche Dichten von Flüssigkeitstropfen auf, durch die demnach der Härtegrad des Zwischenelementes 15 veränderbar ist. Je nachdem, wieviel Flüssigkeitstropfen vorhanden sind, die das Zwischenelement 15 bilden, ist eine größere Druckkraft, die auf die zweite Schicht 14 einwirkt, notwendig, um die Tropfen des Zwischenelements 15 auseinander zu drücken und um folglich den Schaltkontakt mit der ersten Schicht 13 zu bewirken.
Die erste Schicht 13 ist unmittelbar auf der Oberfläche 8 des Griffes 4 aufgesetzt; eine zusätzliche handwerkliche Maßnahme zur Befestigung des Messsensors 11 ist für diese Ausführungs Variante nicht notwendig, wodurch die Montage und Demontage erheblich vereinfacht ist.
Die Auswerteeinheit 12 und die Stromquelle 17 können zusammen mit dem diese abstützenden Gehäuseschale 21 auch zwischen der Schlagfläche 6 und dem Griff 4 in dem V-förmig ausgestalteten Rahmen 6 angeordnet sein, wie dies Fig. 1 entnommen werden kann.
In Fig. 5 a ist eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfmdungs gemäßen Griffes in perspektivischer Einzelteildarstellung gezeigt. Der Griff 4 besteht bei dieser Ausführungsform aus zwei Griff-Halbschalen 4a und 4b sowie einem inneren Griffschaft bzw. Griffkern 4c. Die beiden Griff-Halbschalen 4a und 4b umschließen dabei den Griffkern 4c, wobei sie diesen bevorzugt kraftschlüssig kontaktieren. Zwischen den Griff-Halbschalen 4a, 4b und dem Griffkern 4c und bevorzugt an dem Griffkern 4c ist eine Sensorfolie angebracht, die als Kraftsensor 12 dient.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Sensorfolie 12 Polyvinylidenfluorid auf. Grundsätzlich kommen aber für die Sensorfolie 12 sämtliche bekannte Materialien in Betracht, die für eine Kraftmessung geeignet sind.
Es kann nur eine Sensorfolie 12 zwischen dem Griffkern 4c und der oberen Griff-Halbschale 4b vorgesehen sein. Bevorzugt weist der Griff 4 allerdings zwei Sensorfolien 12 auf, wobei eine Sensorfolie zwischen dem Griffkern 4c und der oberen Griff-Halbschale 4b und eine weitere Sensorfolie zwischen dem Griffkern 4c und der unteren Griff-Halbschale 4a angebracht ist. Auch wenn die Sensorfolie 12 in Fig. 5a an dem Griffkern 4c angebracht ist, kann sie alternativ auch den Griff-Halbschalen 4a und 4b angebracht sein.
Dabei sind im fertig montierten Griff 4 die beiden Griff-Halbschalen 4a und 4b vorzugsweise voneinander beabstandet und können durch die vom Spieler übertragene Kraft aneinander- bzw. aufeinandergedrückt werden.
Es ist ferner bevorzugt, dass zwischen den beiden Griff-Halbschalen ein Federelement angebracht ist. Eine solche bevorzugte Variante der Ausführungsform aus Fig. 5a ist in Fig. 5b dargestellt. In Fig. 5b sind die Einzelteile der Fig. 5a zusammengefügt zu sehen. Allerdings entsteht bei dieser bevorzugten Variante zwischen den Griff-Halbschalen ein Zwischenraum oder Spalt 30. In diesem ist bevorzugt ein Federelement, beispielsweise eine Gummilage, eingebracht. Auf diese Weise können die Griff-Halbschalen 4a und 4b entgegen der elastischen Rückstellkraft der Gummilage gegeneinandergedrückt werden, wobei eine Kraft auf die Sensorfolie(n) 12 ausgeübt wird.
Das Material der Gummilage bzw. des Elastomers zwischen den Griff-Halbschalen ist dabei vorzugsweise so gewählt, dass eine vorbestimmte Kraft nötig ist, um die Griffschalen hinreichend weit zusammenzupressen, dass die Sensorfolie(n) eine Kraft registriert. Die vorbestimmte Kraft ist dabei vorzugsweise kleiner als 40 N, bevorzugt zwischen 5 und 20 N.

Claims

Patentansprüche
1. Griff (4) für ein Sportgerät (2) mit einer an dem Griff (4) angebrachten Kraftmesseinrichtung (11), die dazu geeignet ist, eine auf den Griff (4) einwirkende Kraft zu messen, die von einer den Griff (4) umschließenden Hand eines Spielers aufgebracht wird, und einer elektronischen Auswerteeinheit (16), die elektrisch mit der Kraftmesseinrichtung (11) verbunden ist, wobei die Kraftmesseinrichtung (11) mindestens einen flach ausgebildeten Kraftsensor (12) aufweist, der am Griff (4) derart angebracht ist, dass die von der Spielerhand übertragene Kraft von dem Kraftsensor
(12) gemessen werden kann.
2. Griff nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine flach ausgebildete Kraftsensor (12) derart am Griff (4) angebracht ist, dass die vom dritten, vierten und fünften Finger der Spielerhand übertragene Kraft von dem Kraftsensor (12) gemessen werden kann.
3. Griff nach Anspruch 1 oder 2, wobei die von den einzelnen Fingern, insbesondere vom dritten, vierten und fünften Finger, der Spielerhand übertragenen Kräfte jeweils unabhängig voneinander gemessen werden können.
4. Griff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elektronische Auswerteeinheit (16) dazu geeignet ist, ein optisches und/oder akustisches Signal auszulösen.
5. Griff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kraftsensor (12) aus jeweils zwei Schichten (13, 14) besteht, die räumlich voneinander durch ein Zwischenelement (15) getrennt sind.
6. Griff nach Anspruch 5, wobei die eine Schicht (13) des Kraftsensors (12) mit einer Oberfläche (8) des Griffes (4) fest verbunden ist und das Zwischenelement (15) durch eine auf die zweite Schicht (14) ausgeübte Druckkraft auseinanderdrückbar ist und bei Überschreiten eines bestimmten voreinstellbaren Schwellwertes mit der ersten Schicht
(13) einen Schaltkontakt bildet.
7. Griff nach Anspruch 6, wobei das Zwischenelement (15) wahlweise auswechselbar ist und das Zwischenelement (15) einen bestimmten vorgegebenen Grenzwert aufweist, durch den festlegbar ist, bei welchem Schwellwert die erste Schicht (13) mit der zweiten Schicht (14) des Kraftsensors (12) den Schaltkontakt bildet.
8. Griff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Auswerteeinheit (16) dazu geeignet ist, ein Signal in Form einer Kraftanzeige des gemessenen Druckwertes zu generieren.
9. Griff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der oder die Kraftsensoren (12) auf einer Griffseite angeordnet ist/sind, die parallel zu der Schlagfläche (6) des Schlägers (2) verläuft.
10. Griff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Griff (4) eine oder mehrere Ausnehmungen (22) aufweist, in der bzw. in denen der jeweilige Kraftsensor (12) einsetzbar ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Auswerteeinheit (16) mit einer Stromquelle (17) elektrisch verbunden ist und die Auswerteeinheit (16) und die Stromquelle (17) in einem gemeinsamen Gehäuse (21) angeordnet sind, das an oder in dem Griff (4) angebracht ist.
12. Griff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Auswerteeinheit (16) eine Speichereinrichtung aufweist, mittels derer die von den Kraftsensoren (12) ermittelten Kraftwerte zeitweise oder permanent abgespeichert werden können und von der diese Messdaten visuell abrufbar sind.
13. Griff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kraftsensor (12) als Dehnungsmessstreifen oder als kapazitiver oder induktiver Näherungssensor ausgebildet ist.
14. Griff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Griff (4) ferner ein Griffband (9) aufweist und der mindestens eine Kraftsensor (12) unter dem Griffband (9) angeordnet ist.
15. Griff nach Anspruch 14, wobei der mindestens eine Kraftsensor (12) durch das Griffband (9) abgedeckt und an den Griff (4) fixiert wird.
16. Griff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Griff ferner eine Griffschale aufweist und der mindestens eine Kraftsensor (12) unter der Griffschale angeordnet ist.
17. Griff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Griff ferner zwei Griff- Halbschalen aufweist und der mindestens eine Kraftsensor (12) unter den Griff- Halbschalen angeordnet ist.
18. Griff nach Anspruch 17, wobei die beiden Griff-Halbschalen voneinander beabstandet sind und durch die von der Hand des Spielers aufgebrachte Kraft aneinander gedrückt werden können.
19. Sportgerät, insbesondere Tennis-, Squash-, Raquet-, Paddletennis-, Badminton- oder Golfschläger, mit einem Griff gemäß einem der Ansprüche 1 bis 18.
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