TWI583429B - Racket and its production method - Google Patents

Description

球拍及其製作方法

本發明是有關於一種球拍，特別是指一種複合纖維材料製成的球拍。

近年來，無論是專業的運動員還是業餘愛好者，對於網球拍、羽毛球拍及壁球拍等體育用品趨向於追求重量輕的效果，在保證重量輕的前提下，球拍還必須具有一定的強度，這兩者往往是一對矛盾的需求，本文主要以網球拍舉例說明，如圖1所示，網球拍一般具有手柄1、框部3，及連接手柄1和框部3的彎曲部21及22。又如圖2所示，網球拍從手柄處開始，由兩條延伸的中空管材11、12形成手柄的右部，繼續延伸的兩個中空管材形成右彎曲部211、212、繼續延伸彎轉的兩個中空管材形成框部(圖中未示)、繼續延伸彎轉的兩個中空管材形成左彎曲部221、222、繼續延伸的兩個中空管材形成手柄的左部13、14，兩個中空管材大約在網球拍的5點、7點、11點和1點等位置(以類比鐘面來表示網球拍面框部的對應位置)用特殊的材料綁覆固定。如圖3所示，沿Ⅳ-Ⅳ 方向的剖視看去(得到圖4)、沿V-V方向的剖視看去(得到圖5)。如圖4所示，所述框部包含框部內側31和框部外側32，框部3上佈置的穿線孔34是在兩個中空管材壁33之間留出的用於穿網線的空間，這個空間是在製作網球拍粗坯時兩個中空管材壁33之間放入金屬杆狀物，在成型後再抽出金屬杆狀物，便得到了相應的穿線孔，但是，在網球拍的1點、5點、7點和11點等位置，由於這些位置上的兩兩相鄰的穿線孔穿過的線的方向是相互垂直的，在製作網球拍粗坯時，在兩兩相鄰的未來的穿線孔位置，無法用在兩個中空管材壁33之間放入金屬杆狀物、等成型後抽出金屬杆狀物的方法來形成正常的穿線孔，因為兩個金屬杆狀物會碰撞重疊，既使勉強做出框部，這些位置的穿線孔也是嚴重變形的不合格孔，那麼，就必須等碳纖維材料硬化後再通過外力在網球拍的5點、7點、11點和1點等位置鑽孔，再在這些孔洞加上護線管才能穿過網線，以保證網線不被鑽孔位置銳利的壁孔邊沿所磨損，例如，碳纖維的強度是鋼鐵的大約5倍左右，如果在一個平面的已經硬化了的碳纖維面上鑽孔，其孔邊沿必然是鋒利的，這樣，使用護線管就會增加網球拍的總重量，並且整個網球拍的加工工藝比較複雜。而且，由於是利用兩根管來製造，為了保證重量的輕巧，人為地降低了兩根管的壁厚，壁厚薄帶來的問題是球拍的強度差。如圖5所示，在不需要穿過網線的位置，兩個中空管材壁33是靠在一起的。

為克服前述重量的問題，人們開始用單管來製作網球拍，如圖6所示，一條中空管材形成手柄的右部15，繼續延伸的中空管材形成右彎曲部23，繼續延伸彎轉的中空管材形成框部(圖中未示出)，繼續延伸彎轉的中空管材形成左彎曲部24，繼續延伸的中空管材形成手柄的左部16，採用單管可以保證壁厚具有相當強度的厚度。如圖7所示，從單管式球拍的Ⅷ-Ⅷ方向剖開，即如圖8所示，框部外側36即是框部3的朝外的面，框部內側35即是框部3朝向網面的面。該框部3還包括一穿線凹槽37，由圖7可知，該穿線凹槽37環繞框部3上設置有穿線孔的部分。框部3的主要受力區域為框部外側36每兩個孔之間與網線8接觸的位置。基本與穿線凹槽37重疊，另外的主要受力區域為框部3的5點、7點、11點和1點等框部內側35與網線8緊密接觸的孔眼邊沿位置。

如圖7所示，從單管式球拍的Ⅸ-Ⅸ方向剖開，即得到如圖9所示，球拍的管材在硬化後再打孔，得到外側孔眼和內側孔眼38。如圖10所示，外側孔眼和內側孔眼38會出現尖銳角形的孔眼邊沿361，且這種孔眼邊沿較粗糙。如圖11及圖12所示，在網線8穿過這種孔眼後，由於要接觸孔眼邊沿361，在使用網球拍時，孔眼邊沿361屬於受力處，網線8在與孔眼邊沿361的接觸時，由於伸縮及緊張與鬆弛的交替中不斷會被磨損，網線8就很容易斷，如網球拍上一般是有72個穿線孔，只要有一個穿線孔摩擦網線8乃至 網線8斷裂，整個網面就會失去張力，起不了擊打網球的作用。因此，人們為了提高網線8的壽命，如圖13所示，在孔眼處加上了護線管39，護線管39可以是單粒的(適用於羽毛球拍)，也可以是成排的條釘狀(適用於網球拍)將網線8與孔眼邊沿361隔離開。但是，由於所有的有尖角角形孔眼邊沿361的孔眼都要加上護線管39，所有的護線管39重量加起來並不是一個小數字，球拍的重量還是不能減輕以達到較為理想的輕巧狀態。

因此，本發明之目的，即在提供一種無需設置護線管且重量輕的球拍。

於是，本發明球拍包含一手柄及一連接該手柄的拍框，該拍框為一複合纖維材料。該拍框包括一框部內側壁、複數形成在該框部內側壁的內側孔眼、一與該框部內側壁相連接的框部外側壁，及複數形成在該框部外側壁的外側孔眼，該框部內側壁具有一內壁段、複數自該內壁段向外延伸的內壁連接段、複數分別自該等內壁連接段向該外側壁延伸且分別環繞界定該等內側孔眼的內壁延伸段，及複數連接該等內壁延伸段的內壁封底段。該框部外側壁具有一外壁段、複數自該外壁段向外延伸的外壁連接段、複數分別自該等外壁連接段向該外側壁延伸且分別環繞界定該等外側孔眼的外壁延伸段，及複數連接該等外壁延伸段的外壁封底段。

本發明之功效在於：藉由該等內壁連接段、該等內壁延伸段、該等外壁連接段，及該等外壁延伸段的設置相配合構成具有平滑表面的導滑結構，可導引彎曲一穿於該等外側孔眼與內側孔眼的網線，增加該網線與該拍框接觸的面積，從而克服現有技術中球拍框部與網線接觸處的尖銳角形邊沿磨損網線的問題，因此可省去護線管的設置，使球拍整體重量減輕。

本發明還提供一種製作上述球拍的拍框的方法，包含下列步驟：

(A)取一未固化的預成型拍框，該預成型拍框為中空的複合纖維材料製成，該預成型拍框包括一框部內側壁及一與該框部內側壁相連接的框部外側壁。將複數彈性層黏貼至該框部外側壁及部分框部內側壁。

(B)將該預成型拍框放置於一包括複數內側孔眼凸部及複數外側孔眼凸部的模具中加壓熱固化，該預成型拍框固化後的該框部內側壁具有一內壁段，及複數自該內壁段向外延伸且分別對應該等內側孔眼凸部的內側凹部，而該框部外側壁具有一外壁段，及複數自該外壁段向外延伸且分別對應該等外側孔眼凸部的外側凹部，每一內側凹部朝該框部外側壁凹陷，且由該內壁段依序向外延伸形成有一內壁連接段、一圍繞對應內側孔眼凸部周側的內壁延伸段及一內壁封底段，每一外側凹部朝該框部內側壁凹陷，且 由該外壁段依序向外延伸形成有一外壁連接段、一圍繞對應外側孔眼凸部周側的外壁延伸段及一外壁封底段。

(C)在每一內壁封底段上形成一內貫孔，及在每一外壁封底段上形成一外貫孔，即製得一拍框。

4‧‧‧手柄

5‧‧‧拍框

5'‧‧‧預成型拍框

50‧‧‧預成型手柄

51‧‧‧框部內側壁

532‧‧‧外壁連接段

533‧‧‧外壁延伸段

534‧‧‧外壁封底段

535‧‧‧外貫孔

536‧‧‧弧壁段

510‧‧‧內側凹部

511‧‧‧內壁段

512‧‧‧內壁連接段

513‧‧‧內壁延伸段

514‧‧‧內壁封底段

515‧‧‧內貫孔

52‧‧‧內側孔眼

53‧‧‧框部外側壁

530‧‧‧外側凹部

531‧‧‧外壁段

54‧‧‧外側孔眼

6‧‧‧彈性層

7‧‧‧模具

71‧‧‧模具本體

72‧‧‧內側孔眼凸部

721‧‧‧內側連接段

73‧‧‧外側孔眼凸部

731‧‧‧外側連接段

8‧‧‧網線

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一習知雙管式球拍的一立體圖；圖2是該習知雙管式球拍的一不完整的立體圖；圖3是該習知雙管式球拍的一側視圖；圖4是由圖3中的Ⅳ-Ⅳ線段方向得到的一剖視圖；圖5是由圖3中的V-V線段方向得到的一剖視圖；圖6是一習知單管式球拍的一不完整的立體圖；圖7是該習知單管式球拍的側視圖；圖8是由圖7中的Ⅷ-Ⅷ線段方向得到的一剖視圖；圖9是由圖7中的Ⅸ-Ⅸ線段方向得到的一剖視圖；圖10是由圖7中的X-X線段方向得到的一剖視圖；圖11是一剖視圖，說明一網線與該習知單管式球拍拍框之邊沿接觸的情形； 圖12是一剖視圖，說明該網線與該習知單管式球拍拍框之邊沿接觸的情形；圖13是一剖視圖，說明一套線管設置在該習知單管式球拍穿線孔以保護該網線不磨損；圖14是本發明球拍的一實施例的一立體圖；圖15是由圖14中的XV-XV線段方向得到的一剖視圖；圖16是一由圖14中的XVI-XVI線段方向得到的剖視圖，說明一網線穿過複數外側孔眼及複數內側孔眼的情形；圖17是一由圖14中的XVI-XVI線段方向得到的剖視圖，說明每兩個外側孔眼之間有一向外凸伸的弧狀部，使該網線更貼緊在一框部外側壁；圖18是本發明球拍製作方法的一實施例的一流程圖；圖19是該實施例的一立體圖，說明一預成型拍框放置在一模具的情形；圖20是該實施例的一立體圖，說明該預成型拍框膨脹後的情形；圖21是一由圖20中的XXI-XXI線段方向得到的剖視圖，說明該預成型拍框形成的一內側凹部及一外側凹部；及圖22是該實施例的一不完整的剖視圖，說明分別在一內壁封底段及一外壁封底段上形成一內貫孔及一外貫孔。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖14，本發明球拍之一實施例，包含一手柄4，及一連接該手柄4的拍框5。配合參閱圖15，該拍框5包括一框部內側壁51、複數形成在該框部內側壁51的內側孔眼52、一與該框部內側壁51相連接的框部外側壁53，及複數形成在該框部外側壁53的外側孔眼54。該框部內側壁51具有一內壁段511、複數自該內壁段511向外延伸的內壁連接段512、複數分別自該等內壁連接段512向該框部外側壁53延伸且分別環繞界定該等內側孔眼52的內壁延伸段513，及複數連接該等內壁延伸段513的內壁封底段514。該框部外側壁53具有一外壁段531、複數自該外壁段531向外延伸的外壁連接段532、複數分別自該等外壁連接段532向該框部外側壁53延伸且分別環繞界定該等外側孔眼54的外壁延伸段533，及複數連接該等外壁延伸段533的外壁封底段534。該等內側孔眼52與該等外側孔眼54一一對應設置，且相對應的每一內側孔眼52與外側孔眼54的個別中心軸線相互重合。每一內壁封底段514形成有一內貫孔515。每一外壁封底段534形成有一外貫孔535。在本實施例中，該手柄4與該拍框5為一複合纖維材料一體成型而製成，該複合纖維材料為碳纖維材料。

配合參閱圖16，藉由該等內壁連接段512、該等內壁延伸段513、該等外壁連接段532，及該等外壁延伸段533相配合構成具有平滑表面的導滑結構，用以導引彎曲一穿於該等外側孔眼54與該等內側孔眼52的網線8，且增加了該網線8與該拍框5接觸的面積使得兩者間不產生銳角接觸面，可以將受力分散使該網線8較不易磨損，從而克服現有技術中球拍框部與網線接觸處的尖銳角形邊沿磨損網線的問題。

參閱圖17，較佳地，該框部外側壁53還具有複數分別位於每兩個外側孔眼54間且向外呈弧狀凸伸的弧壁段536。該網線8穿過相鄰的兩個外側孔眼54時，由於該網線8的受力範圍主要在兩外側孔眼54之間的區域，該弧壁段536可使該網線8更緊密的貼合在該框部外側壁53，讓該網線8與該框部外側壁53間的受力面積變更大而兩者間不產生銳角接觸面，使該網線8更不易摩損。

參閱圖16與圖17，由於本發明球拍是由複合纖維材料所製成，複合纖維材料在固化成型後具有很好的結構強度，但延展性較差，因此在破孔形成該等內貫孔515及該等外貫孔535時，該等內壁封底段514及該等外壁封底段534形成具有尖銳面的端緣，因此本發明球拍還包含複數分別設置在全部框部外側壁53與部分框部內側壁51的彈性層6。該網線8會與全部外壁連接段533接觸，在該拍框5的1點、5點、7點及11點鐘方向分別是該網線8轉折方向 的位置，在這些位置該網線8才會與該等內壁延伸段513接觸，因此在這些位置可黏貼該等彈性層6，用以防止該網線8直接與該等端緣接觸造成磨損而斷裂。相較於使用套線管來說，黏貼該等彈性層6重量減輕很多且兼具美觀的效果。

參閱圖18，本發明球拍的製作方法的一實施例包含下列步驟：

步驟100：配合參閱圖19，取一未固化的預成型拍框5'，該預成型拍框5'為中空的複合纖維材料且裝有一氣袋，其一側延伸形成一預成型手柄50。該預成型拍框5'包括一框部內側壁51及一與該框部內側壁51相連接的框部外側壁53。將複數彈性層6黏貼至該框部外側壁53及部分框部內側壁51(圖中未示)。

步驟200：配合參閱圖20，將該預成型拍框5'放置於一包括一模具本體71、複數內側孔眼凸部72，及複數外側孔眼凸部73的模具7中。該等內側孔眼凸部72及該等外側孔眼凸部73對應設置，每一內側孔眼凸部72的中心軸線都與另一相對應外側孔眼凸部73的中心軸線重合。每兩個外側孔眼凸部73之間的模具本體71具有一向內的弧狀凹部。每一內側孔眼凸部72具有一與該模具本體71連接且呈圓弧狀的內側連接段721。每一外側孔眼凸部73具有一與該模具本體71連接且呈圓弧狀的外側連接段731。藉由對該氣袋吹氣加壓並配合該膜具7的加熱加壓，使該預成型拍框5'膨脹並貼 合該膜具7的形狀熱固化。配合參閱圖20與圖21，該預成型拍框5'固化後的該框部內側壁51具有一內壁段511(圖中未示)，及複數自該內壁段511向外延伸且分別對應該等內側孔眼凸部72的內側凹部510，而該框部外側壁53具有一外壁段531(圖中未示)，及複數自該外壁段531向外延伸且分別對應該等外側孔眼凸部73的外側凹部530，每一內側凹部510朝該框部外側壁53凹陷，且由該內壁段511依序向外延伸形成有一內壁連接段512(圖中未示)、一圍繞對應內側孔眼凸部72周側的內壁延伸段513及一內壁封底段514，每一外側凹部530朝該框部內側壁51凹陷，且由該外壁段531依序向外延伸形成有一外壁連接段532(圖中未示)、一圍繞對應外側孔眼凸部73周側的外壁延伸段533及一外壁封底段534。

步驟300：配合參閱圖21及圖22，在每一內壁封底段514及每一外壁封底段534上分別形成一內貫孔515及一外貫孔535(例如：使用鑽孔的方式)，即製得一球拍，該球拍包含分別由該預成型拍框與該預成型手柄所製得的一拍框和一手柄。

值得注意的是，本發明球拍的製作方法僅使用單一氣袋吹氣加壓，可一體成型使製程簡便，但也可以上述方法單獨製作拍框，再跟手柄組合成一球拍。

綜上所述，本發明球拍藉由該等內壁連接壁512、該等內壁延伸壁513、該等外壁連接壁532，及該等外壁延伸壁533相配 合構成具有平滑表面的導滑結構，用以導引彎曲穿於該等外側孔眼54及該等內側孔眼52的該網線8，且增加了該網線8與該拍框5接觸的面積使得兩者間不產生銳角接觸面，可以將受力分散使該網線8較不易磨損，無需使用套線管保護該網線8，即可克服現有技術中球拍框部與網線接觸處的尖銳角形邊沿磨損網線的問題。另外，具有尖銳面的該等內壁封底段514及該等外壁封底段534，藉由該等彈性層6的設置也可克服上述網線接觸處的尖銳角形邊沿磨損網線的問題，相較於使用套線管來說重量減輕很多；本發明球拍的製作方法，除了步驟簡單外，也可製得上述重量輕且具有高強度的球拍，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

4‧‧‧手柄

5‧‧‧拍框

51‧‧‧框部內側壁

52‧‧‧內側孔眼

53‧‧‧框部外側壁

54‧‧‧外側孔眼

Claims (10)

1. 一種球拍，包含：一手柄；及一拍框，連接該手柄且為一複合纖維材料，該拍框包括一框部內側壁、複數形成在該框部內側壁的內側孔眼、一與該框部內側壁相連接的框部外側壁，及複數形成在該框部外側壁的外側孔眼，該框部內側壁具有一內壁段、複數自該內壁段向外延伸的內壁連接段、複數分別自該等內壁連接段向該外側壁延伸且分別環繞界定該等內側孔眼的內壁延伸段，及複數連接該等內壁延伸段的內壁封底段，該框部外側壁具有一外壁段、複數自該外壁段向外延伸的外壁連接段、複數分別自該等外壁連接段向該外側壁延伸且分別環繞界定該等外側孔眼的外壁延伸段，及複數連接該等外壁延伸段的外壁封底段。
2. 如請求項1所述的球拍，其中，每一內壁封底段還包括一內貫孔，每一外壁封底段還包括一外貫孔。
3. 如請求項2所述的球拍，其中，該等內側孔眼與該等外側孔眼一一對應設置，且相對應的每一內側孔眼與外側孔眼的個別中心軸線相互重合。
4. 如請求項3所述的球拍，其中，該框部外側壁還具有複數分別位於每兩個外側孔眼間且向外呈弧狀凸伸的弧壁段。
5. 如請求項1到4所述的球拍，其中，該球拍還包含複數設置在該框部外側壁與該框部內側壁的彈性層。
6. 一種製作拍框的方法，包含下列步驟： (A)取一未固化的預成型拍框，該預成型拍框為中空的複合纖維材料製成，該預成型拍框包括一框部內側壁及一與該框部內側壁相連接的框部外側壁，將複數彈性層黏貼至該框部外側壁及該框部內側壁；(B)將該預成型拍框放置於一包括複數內側孔眼凸部及複數外側孔眼凸部的模具中加壓熱固化，該預成型拍框固化後的該框部內側壁具有一內壁段，及複數自該內壁段向外延伸且分別對應該等內側孔眼凸部的內側凹部，而該框部外側壁具有一外壁段，及複數自該外壁段向外延伸且分別對應該等外側孔眼凸部的外側凹部，每一內側凹部朝該框部外側壁凹陷，且由該內壁段依序向外延伸形成有一內壁連接段、一圍繞對應內側孔眼凸部周側的內壁延伸段及一內壁封底段，每一外側凹部朝該框部內側壁凹陷，且由該外壁段依序向外延伸形成有一外壁連接段、一圍繞對應外側孔眼凸部周側的外壁延伸段及一外壁封底段；及(C)在每一內壁封底段上形成一內貫孔，及在每一外壁封底段上形成一外貫孔，即製得一拍框。
7. 如請求項6所述的製作拍框的方法，其中，該預成型拍框僅需使用單一氣袋放置在該複合纖維材料內，並對該氣袋吹氣加壓。
8. 如請求項7所述的製作拍框的方法，其中，該等內側孔眼凸部與該等外側孔眼凸部對應設置，每一內側孔眼凸部的中心軸線都與另一相對應外側孔眼凸部的中心軸線重合。
9. 如請求項8所述的製作拍框的方法，其中，該模具還包括一模具本體，該外側孔眼凸部還具有一與該模具本體連接且呈圓弧狀的外側連接段，該內側孔眼凸部還具有一與該模具本體連接且呈圓弧狀的內側連接段。
10. 如請求項9所述的製作拍框的方法，其中，每兩個外側孔眼凸部之間的模具本體具有一向內的弧狀凹部。