KR830001507B1 - 경기용 라켓트 프레임 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

경기용 라켓트 프레임

제1도는 라켓트 프레임을 위한 금속 코어를 가진 사출 주형의 일부분의 수직단면도.

제2도는 제1도의 선 II-II에 따른 단면도.

제3도는 성형된 라켓트 프레임의 정면도.

제4도는 제3도의 프레임의 측면도.

제5도는 제3도 프레임의 일부분의 수직단면도.

제6도는 제5도의 선 VI-VI에 따른 단면도.

제7도는 제5도의 선 VII-VII에 따라 절제된 부분의 사시도.

제8도는 본 발명 라켓트의 줄끼움 면에서의 단면도.

제9도는 제8도의 화살표 A방향에서본 라켓트 손잡이 단부를 나타낸 도면.

제10도-제13도는 본 발명 라켓트의 제조에 있어서 기포 형성단계의 4단계를 나타내는 도식도들이다.

본 발명은 예를 들어 테니스, 스쿼시 및 배드민튼 경기용의 라켓트에 관한 것으로, 특히 그러한 라켓트의 프레임의 구조에 관한 것이다.

라켓트 프레임의 제조에 있어서의 최근의 개량된 제조방법이 본 출원인의 영국 특허원 제7906533호 및 벨지움 특허 제874,678호에 기술되어 있고, 그들 특허는 헤드와 프레임으로 구성되어 있고, 적어도 헤드가 짧은 필라멘트 보강물질로 보강된 열가소성 물질의 중공(中空)의 사출성형물로 되어 있고, 그 헤드의 외주에 해당하는 성형물의 벽이 헤드의 내주에 해당하는 벽의 내부 지지수단에 의해 접속되어 있으며, 헤드의 줄끼움 구멍이 그 지지수단을 통과하고, 그 성형물의 벽들과 지지수단이 일체로 형성된 경기용 라켓트 프레임을 기술하고 있고, 또한 적어도 헤드가 가용성 코어 주위에 열가소성 물질을 사출하여 형성되고 그 코어는 사출온도보다 낮은 융점을 가지며 헤드의 외주에 해당하는 성형물의 벽이 헤드의 내주에 해당하는 성형물의 벽 사이에 내부 지지수단을 제공하는 형태로 되어 있고 성형물을 세트한 다음, 코어를 용융시키는데 충분하나 성형물의 용융 또는 변형시키지 않는 온도까지 사출온도를 상승시키는 라켓트 프레임 제조방법을 기술하고 있다.

"짧은 필라멘트 보강물질"이란 용어는, 직조된 직물 또는 브레이드(braid) 형태로 되어있거나 또는 단일 방향으로 배열되어 있으며 통상 "워프 시이트(warp sheet)" 또는 "세로 줄무늬"라 불리는 연속적인 필레멘트 보강재와 대조적으로 열가소성물질의 매트릭스에 불규칙하게 분산되어 있는 짧은 길이의 섬유보강 물질을 의미한다.

본 발명은 전술한 특허에 기술된 라케트 프레임의 개량에 관한 것으로 중공의 성형된 라켓트 프레임에 2가지의 다른 기포 물질과 기포형 손잡이가 제공되어 있다.

기포 코어로 충전된 중공의 플라스틱 물질의 외피를 포함하는 프레임을 가진 라켓트들은 잘 알려져 있고, 그 기포 코어는 양호한 완충 성질과 같은 잇점을 제공한다. 예미 발포된 기포 코어 주위에 또는 기포 코어 전구체(precursor) 주위에 수지함유 섬유 보강재를 조립하고, 코어를 발포시키면서 수지를 세트하므로서, 또는 중공의 보강된 외피를 만든 다음 그 외피의 내측에 기포 전구체를 배치하여 그것을 발포시키므로써 그러한 라켓트를 제조하는 것이 제안되었다. 그러한 예가 영국 특허 제1,469,039호 및 제1,527,488호와 본 출원인의 전술한 영국 특허원 및 벨지움 특허에 기술되어 있다. 프레임의 중공 외피를 제공하는 사출성형 작업과 중공의 프레임을 충전시키고 프레임의 손잡이를 발포시키는데 사용되는 2가지 기포형성 작업조합에 의해 매우 효율적인 제조 공정으로 매우 양호한 라켓트 프레임이 제공될 수 있음을 알았다.

따라서, 본 발명은 프레임이 헤드와 샤프트로 구성되어 있고, 헤드의 외주에 해당하는 성형물의 벽이 헤드의 내주에 해당하는 벽에 내부지지 수단에 의해 접속되어 있고, 헤드의 줄끼움 구멍들이 그 지지수단을 통과하고 성형물의 벽과 지지수단이 엘체로 형성되어 있으며, 프레임의 중공헤드가 0.10-0.25g/c.c밀도의 폴리우레탄 기포로 충전되어 있고, 중공의 샤프트는 0.30-0.50g/c.c 밀도의 강직한 폴리우레탄 기포로 충전되어 있으며, 그 충전재의 강직한 폴리우레탄 기포가 샤프트의 손잡이 단부 주위를 둘러싸고 있는 강직한 기포 손잡이 부분과 일체로 형성되어 있고 그 2가지 기포 충전재가 손잡이에서 또는 헤드측부에서 만나게 되는, 열가소성 보강물질로 된 중공의 사출성형물 형태의 경기용 라켓트 프레임을 제공한다.

또한 본 발명은 전술한 프레임을 구비한 경기용 라켓트를 제공한다.

헤드 충전재는 가요성이거나 또는 강직한 폴리우레탄 기포(후자가 더 바람직함)로 되어 있고, 필요하다면 샤프트의 핸들부분의 시작지점의 한계까지 샤프트를 따라 연장하여도 좋다.

본 발명은 특정의 중량 및 균형(balance) 성질을 갖는 라켓트 프레임을 제조하기 위한 편리하고 유익한 방법을 제공한다. 그리하여 밀도가 다른 2가지 기포 충전제를 사용하여 라켓트 프레임이 소정의 중량에서 비교적 광범위한 군형 특성을 갖도록 만들어질 수 있다. 동시에 기포 손잡이를 일체로 형성하는 것은 예를들어 발윤(polishing), 표식부착 등과 같은 정규 가공 작업과 줄끼움 작업을 하기위해 준비된 프레임을 제공하는 매우 편리하고 경제적인 방법이다. 그 손잡이는 손잡이 부분에 부착되거나 또는 핀으로 고정될수 있는 가족 또는 타올 천 조각과 같은 적당한 수단에 의해 피복되어도 좋다.

헤드 충전재 및 샤프트 충전재로 동일한 폴리우레탄 기포를 사용하는 것이 편리함을 알았다. 최종 기포 밀도에서의 소망의 차이는 사용되는 기포 전구체의 중량 및 충전될 체적을 기초로 하여 적당한 계산에 의해 쉽게 얻어질 수 있다.

본 발명에 사용되는 바람직한 폴리우레탄 기포는 예를들어 메틸렌 디이소시아네이트 또는 토릴렌 디이소시아네이트와 같은 디이소시아네이트와 프로필렌 글리콜과 같은 폴리올의 반응에 의해 얻어진다. 최종 기포 충전재의 소망의 밀도는, 중공의 성형된 프레임의 체적내에 구속되기보다는 자유롭게 상승하도록 허용될 때 소마으이 밀도보다 가벼운 밀도를 제공하는 양의 전구체를 사용함에 의해 얻어질 수 있다. 그리하여, 헤드 충전재로 사용되는 기포는 0.03-0.04g/c.c의 자유상승(free-rise) 밀도를 가지며, 샤프트 충전재로 사용되는 기포는 0.20-0.224g/c.c의 자유 상승 밀도를 가진다. 전구체의 정확한 측량과, 발생시 기포를 체적 측정 한계치 내에 한정시키므로써 공간(void)의 발생없이 균일한 품질의 기포를 얻는 것이 가능하다. 기포 충전재들은 다음과 같이 중공의 성형된 프레임내측에 현지에서 쉽게 만들어질 수 있다. 가벼운 기포 전구체의 필요량이 샤프트의 개방단부를 통해 프레임내로 주입된다. 그 프레임은 최하부에서 헤드와 수직으로 편리하게 보지될 수 있다. 다음, 전술한 바와같이 체적과 중량을 기초로 하여 계산된 소망의 기포 밀도를 제공하는데 필요한 계산된 위치까지 샤프트를 따라 플런저(plunger)가 삽입된다. 화학반응이 진행되고 기포가 플런저까지 프레임의 헤드를 채우고 충분히 세트된 후 라켓트의 손잡이 단부를 소망의 손잡이 형태와 크기를 갖는 주형내에 삽입한다. 치밀한 기포 전구체의 필요량이 그 주형내로 주입되고 발포하여 샤프트를 채우고 소망의 손잡이 부분을 형성한다. 샤프트의 손잡이 부분은 샤프트의 내측과 주형강에 상응한는 외측부분이 완전히 일체적으로 발포되도록 전구체의 완전하고 자유로운 발포를 향하게 하는 성형된 구멍을 가지고 있다.

본 발명에 사용되는 중공의 성형된 프레임은 본 출원인의 영국특허원 제7906533호에 기술된 프레임의 바람직한 특성을 갖는다. 그리하여 내부 지지수단은 중앙에 배치된 일련의 중공의 기둠으로 이루어지며, 그 기둠 열은 프레임의 헤드 부분 주위에 연장하여 있다. 각 기둠의 축은 라켓트의 줄끼움면에 위치하여 헤드의 원주에의 접선에 수직으로 되는 것이 바람직하다.

그러나 필요하다면, 기둥들의 축은 그 접선에 수직인 것 외에 어떤 각도를 가지고 배치될 수 있고, 예를 들어 줄의 방향과 일치될 수도 있다. 그 기둥들은 중공으로 되어 있어 각 기둥이 프레임의 헤드의 외주로부터 내주까지 연장하는 구멍을 제공할 수 있다. 그리하여 그 기둥내를 관통하는 구멍들은 프레임의 줄끼움구멍을 제공한다. (이런 구조에서, 그 구멍 주위에 기둥들이 존재한다는 것은 기포가 줄끼움구멍들을 통해 새지 않고 중공의 프레임이 기포로 채워질 수 있다는 것을 의미한다.)

또 다른 예에서, 각 기둥은 성형물의 일측벽으로부터 집합물의 형태로 되어 있고 그 측벽의 반대측 벽으로부터 고대로 기둥들이 돌출하여 있다. 측벽이란, 줄끼움면에 직각으로 전방 또는 후방에서 볼때 라켓트의 두면들중 하나를 구성하는 프레임벽의 부분을 의미한다.

프레임의 횡단면 형태는 예를들어 원형, 타원형 또는 장방형중 어떤 소망의 형태이어도 좋고 장방형 단면형태가 더 바람직한데, 이는 그의 상자형 단면이 매우 높은 강직도 및 강도대 중량비를 제공할 수 있기 때문이다. 헤드의 외주에 라켓트의 줄을 은닉하여 그 줄이 마모되지 않게 보호하는 종방향 연장 홈을 형성하는 것이 유익하다. 따라서, 전술한 횡단면 형태는 그러한 홈이 설치된 형태를 포함한다.

프레임을 성형하는데 적당한 열가소성 물질로는 폴리아미드, 폴리카보네이트, 아크릴로니트릴-부타디엔-스틸렌(ABS), 아세탈수지, 폴리페닐렌 옥사이드(PPO)이다. (사출성형을 위해 특별히 개질된 소위 "개질된" PPO가 현재 시판되고 있다.)

사용되는 플라스틱 물질은 유리섬유 또는 탄소섬유로 보강되는 것이 바람직하다. 탄소 섬유는 바람직한 보강수단이고 10-40 중량%의 탄소섬유를 함유하는 사출혼합물이 특히 바람직하다. 유리섬유와 탄소섬유의 혼합물도 사용될 수도 있다.

본 발명의 중공 프레임의 벽 두께는 전체적으로 동일할 필요는 없고, 사실 벽 두께를 변경시키는 것이 유용한 잇점일 수 있다. 소망의 강도/중량 및 균형 특성을 최적화하기 위해 크거나 또는 작은 두께지역을 제공하여도 좋다. 예를들어, 사용시 상당한 응력을 받는 프레임을 견부 지역에서 벽두께를 증가시켜도 좋고, 또는 유사하게 충격 저항성을 증진시키기 위해 헤드루우프의 상부에서 벽두께를 증가시켜도 좋다.

그러나 프레임 주위에서 그러한 특성들을 변경시키기 위한 양호한 방법은, 벽두께보다는 프레임의 단면을 변경시키는 것이며 그렇게 하는 것이 성형공정에서 그리고 성형물이 균일한 벽 두께를 가진 다음의 풀림 공정에서 유윽하기 때문이다.

사용되는 중공단면의 실제 크기는 테니스용인가, 스쿼시용인가 베드민튼용인가의 라켓트 타입에 좌우되고, 유사하게 벽두께는 특정경기에 요구되는 강도 및 중량에 좌우된다. 본 기술에 통상의 지식을 가진 자는 그의 특징 요구조건에 맞는 칫수를 쉽게 결정할 수 있는 것이다. 일례로서 유용한 벽 두께는 2mm이다

본 발명을 첨부도면을 참조하여 이하 더 상세히 기술한다.

제1도-제7도는 본 발명의 프레임을 형성하기 위해 기포 충전될 수 있는 사출성형된 라켓트 프레임의 중공외피의 제조 방법을 예시한 것이다.

제1도는 라켓트 프레임의 크라운, 즉 상부부분에 상용하는 주형코어 및 사출주형의 일부분을 나타낸다.

가용성 금속(예를들어, 마이닝 앤드 케미칼 프로덕츠 리미티드에서 "세로캐스트"라는 상표하에 제조 판매됨)코어 10은 다이캐스트에 의해 제조된다. 그 코어는 라케트 헤드의 소망의 루우프형태를 가지며 또한 필요할 경우, 라켓트의 샤프트에 상용하는 부분을 포함하도록 연장할 수도 있다. 그 코어에는 루우프에 횡방향으로 헤드부분을 지나 연장하는 일련의 구멍 11이 설치되어 있고, 그 구멍들은 라켓트 프레임의 줄끼움구멍의 소망의 위치에 상용한다.

코어 10은 적당한 크기와 형태의 사출주형 12내측에 배치되어 있으며, 철회 가능한 위치결정핀 14에 의해 주형강 13내의 소망의 위치에 보지되어 있다. 그리하여 코어와 주형강 13의 벽들 사이에서 그 코어의 주위에 간격 15가 형성되어 있다. 그 간격 15는 프레임 성형물의 소망의 벽에 해당한다. 그 코어의 각 구멍에는 핀 16이 통과하여 있고, 핀 16의 대부분은 코어의 구멍의 직경보다 작은 직경을 가지고 있어, 최종 프레임의 지지기 등의 벽들이 형성될 수 있다. 코어를 따라 수cm, 즉 15cm로 위치결정된 핀 14가 사용되고, 그 핀 14는 큰 직경을 가지고 있으며 코어의 구멍들을 완전히 채운다. 그들 큰 직경의 핀 14에는 코어의 구멍 주위에서 그 코어에 접하는 견부 17이 형성되어 있다. 그 견부 17은 주형의 사출구 반대쪽 코어의 측부상에 위치되어 있어 사출압력에 대해 코어를 적소에 확고히 보지한다. 그 사출구들은 헤드 루우프의 내측에 위치하는 것이 바람직하다. 큰 직경의 핀 14는 기둥들을 통과하는 구멍들보다 큰 직경의 구멍을 형성한다. 제품에서 그러한 큰 구멍들은 예를들어 플라스틱 물질의 덧테쇠(grommet)로 타이닝될수 있다. 위치결정 핀들은 주형의 사출구에 인접해 배치되는 것이 바람직하다. (사실, 코어의 모든 주위에 위치결정핀들을 배치하는 것은 불필요함을 알았고, 견부 지역과 크라운지역의 각 축부에 하나씩 4개의 위치결정 핀들로도 충분함을 알 수 있다.)

다음에 섬유 보강된 열가소성 물질 (미국의 리퀴드 니트로겐 프로세싱 코오포레이숀에서 RC-1006이라이라는 번호하에 제조 시판하는 30중량%의 탄소섬유를 함유하는 나일론 6,6)이 주형내에 사출되고 세트된다.

다음에 핀 14 및 16을 빼내고, 코어와 함께 성형물을 그 주형으로부터 제거한다. 코어와 함께 다수의 성형물이 예를 들어 강압공기 오븐에서 한벌 풀림(batch-anneal)된다. 풀림온도에서 금속 코어가 용융되고, 그 용융된 금속은 성형물에 적절히 배치된 구멍에서 나와 용기내로 배출된다. 예를들어 적당한 배출구가 헤드와 샤프트 부분들이 일체로 형성되는 곳에 제공될 수 있다. 다음, 단부 19를 최하부로 하여 매달아 그 성형물을 풀림한다. 그리하여 코어를 용융시키는 가열단계는 성형물로부터 내부응력을 제거하는 풀림단계와 함께 시행되는 것이 매우 편리한다.

성형된 프레임의 일형태가 제3도-제6도에 도시되어 있다. 그 프레임은 줄을 끼우기 위한 헤드 루우프 21과 샤프트 20에 헤드를 접속하는 아암 22를 가지고 있다. 헤드루우프 21은 그의 외주 주위의 요흠부 24내에 줄끼움구멍 23을 가지고 있다.

제5도, 제6도 및 제7도의 단면도로부터 알 수 있는 바와같이, 프레임은 외벽 21A, 내벽 21B 및 측벽 21C 및 21D를 가진 중공의 상자형 구조로 되어 있다. 중공의 기둥 25는 줄끼움구멍 23을 형성하며 외측벽 21A와 내측벽 21B 사이의 지지를 제공한다. 기둥 25 및 구멍 26은 제1도의 코어 10의 핀 16들의 위치에 해당한다. 큰 직경의 줄끼움구멍 23A는 제1도의 코어 10의 위치결정된 14의 위치들에 해당한다. 제5도의 구조는 큰 구멍 23A의 각 측부에 하나씩 단단한 기둥 27 및 28을 가지고 있다. 그들 기둥들은 큰 구멍에 가까이에서 프레임 단면에 보강재를 부가시키는 작용을 한다. 그 기둥들은 코어 10에 핀이 없는 해당구멍들(도시 안됨)을 사용하므로써 형성된다. 큰 구멍 23A는 26으로 도시된 것과 같은 덧레쇠로 라이닝된다. 다음, 전술한 바와같이 만들어지고 풀림된 중공의 프레임은 제10도-제13도를 참조하여 후술되는 바와같이 기포 충전된다.

기포 손잡이가 일체로 형성되고 기포 충전된 프레임이 제8도 및 제9도에 도시되어 있다. 명료하게 하기위해 제5도의 25,27 및 28에서와 같은 내부 보강재의 대부분은 도시되어 있지 않고 줄끼움구멍 23을 가진 3개의 보강재만이 도시되어 있다.

라켓트 프레임 30은 전술한 바와같이 헤드 루우프 21과, 헤드를 샤프트 20에 접속하는 아암 22를 가진 중공의 사출성형된 외피의 형태로 되어 있다. 헤드 루우프 21은 내부 보강재 25를 관통하는 줄끼움구멍 23을 가지고 있다. 샤프트 20의 손잡이 단부에는 구멍 31이 천설되거나 또는 성형되어 있다.

헤드 21, 아암 22 및 샤프트 20의 헤드 단부는 비교적 가벼운 폴리우레탄 기포 32로 충전되고 그 기포가 내부 보강재를 둘러싼다. 샤프트 20의 나머지는 비교적 치밀한 폴리우레탄 기포 33으로 충전된다. 기포 33은 구멍 31을 통해 연장하여 일체의 손잡이 34를 형성한다. 기포 32및 33은 샤프트 20의 경계선 35에서 만난다.

제10도-제13도는 기포로 손잡이를 충전시키는 방법을 예시한 것이며 그 방법을 다음 실시예를 참조하여 상세히 설명한다.

[실시예]

전술한 가용성 코어를 사용하여 30중량%의 탄소섬유로 보강된 나일론 6,6으로부터 사출성형에 의해 중공프레임 36을 제조하였다. 그 프레임의 중량은 252g이었다. 0.035g/c.c의 자유 상승 밀도를 갖는 강직한 기포를 형성하는 폴리우레탄 전구체들을 서로 혼합하였고 25g의 혼합물 37을 프레임의 샤프트 38과 중공의 헤드 지역 39내에 주입하였다(제10도). 기포가 팽창하도록 허용된 체적을, 프레임의 중공 샤프트 내의 소망의 위치에 제거가능한 플러그 49형태의 장벽에 의해 제한시켰다(제11도). 약 10분 후 플러그 40을 제거하고 기포 41을 세트하였다. 다음, 샤프트 38의 손잡이 단부 38A를 소망의 손잡이 형태를 갖는 공동(空洞) (43)을 형성하는 방식으로 샤프트 주위에 배치된 주형 42내에 도입시켰다(제12도). 0.21g/c.c의 자유 상승 밀도를 갖는 강직한 기포를 형성하는 폴리우레탄 전구체들을 서로 혼합하였고 60g의 혼합물 44를 프레임의 샤프트내에 주입하였다. 그 혼합물이 발포하고 주형의 뚜껑 47을 덮어 기포 45가 프레임 샤프트의 손잡이 단부에 성형된 구멍 46을 통해 팽창하고 저밀도의 기포 41의 위치까지 샤프포내측에 남아 있는 공간을 충저시키고 또한 주형 표면에 의해 형성된 공동 43을 충전시켜 (제13도), 일체의 기포 손잡이를 형성하였다.

10분후 프레임을 손잡이 주형으로부터 제거하고 여분의 물질을 깎아내었다. 다음, 프레임을 채색하여 장식하고 가죽으로 손잡이를 피복하였다. 다음, 프레임에 58파운드의 장력에서 천연 거트(gut)의 줄을 끼웠다. 완성된 형태의 줄이 끼워진 프레임의 중량은 380g이었고 손잡이 말단부로부터 327mm 위치에서 균형이 되었다.

중공의 라켓트 프레임에 기포 전구체들을 공급하는데 측량식 분배기가 사용될 수도 있다.

헤드 및 하부 샤프트/손잠이 지역을 충전시키는데 사용되는 폴리우레탄 전구체들의 중량을 변경시킴에 프레임의 중량 및 균형이 변경될 수 있다. 프레임의 중량 및 균형은 경기자에 허용되는 한계내에서 변경될 수 있다.

Claims (1)

1. 프레임(30)이 헤드(21)와 샤프트(20)로 구성되어 있고, 헤드의 외주에 상당하는 성형물의 벽(21A)이 헤드의 내주에 상당하는 벽(21B)에 내부 지지수단(25)에 의해 접속되어 있고, 헤드의 줄끼움구멍(23)이 그 지지수단을 통과하며, 성형물의 벽 및 지지수단이 일체로 형성되어 있고, 중공의 성형물이 기포 충전되는 열가소성 보강물질로부터 사출성형된 중공성형물 형태의 경기용 라켓트 프레임에 있어서, 프레임의 중공헤드(21)이 0.10-0.25g/c.c 밀도의 폴리우레탄 기포의 충전재(32)를 가지고 있고 중공 샤프트(20)은 0.30-0.50g/c.c 밀도의 강직한 폴리우레탄 기포의 충전재(33)을 가지고 있으며, 그 충전재(33)의 강직한 폴리우레탄 기포가 샤프트의 손잡이 단부를 둘러싸는 강직한 기포 손잡이부분(34)와 일체로 형성되고, 그 2개의 기포 충전재들이 손잡이와 라켓목부분 중간에서 접합되도록 한 경기용 라켓트 프레임.

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