專利名稱：球拍的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)了的球拍，用于球類運(yùn)動(dòng)和羽毛球類運(yùn)動(dòng)，例如網(wǎng)球、壁球、羽毛球、高速羽毛球(speedminton)、回力球(racket ball)。
背景技術(shù)：
球類和羽毛球類的球拍用于引導(dǎo)球，并將打球人的擊打力傳遞到球上。公知的球拍有各種實(shí)施方式。
在最流行的通常的實(shí)施例-DE3434956A1、US4997186、US4919438-中，擊球部分或者說擊打面通常對(duì)稱于手柄軸線。這就是說，擊打面的質(zhì)量重心位于手柄軸線上，這樣，手柄軸的延長(zhǎng)就構(gòu)成了球拍的縱軸線。這種球拍的一個(gè)主要缺點(diǎn)是，擊打面的位置不利于打球人的手和胳膊的姿勢(shì)。通常的球拍的擊球部分、桿和手柄的縱軸線是直的，這種球拍不符合有效的運(yùn)動(dòng)員-球拍-組合的人類工程學(xué)條件。
這種直線延伸的球拍的縱軸線使得打球人在擊打和回高球時(shí)持拍臂比較高。就協(xié)調(diào)和發(fā)力而言，最佳的擊球方式應(yīng)該是持拍臂與球拍之間呈45°角。這就是說，對(duì)于略微高一點(diǎn)的球，回球時(shí)就要大于此最佳的45°角。這樣就需要極好的協(xié)調(diào)性，而且持拍臂的力的付出也要很大。
擊球部分、桿和手柄的對(duì)稱軸直線延伸還使得球拍成為一個(gè)最佳的共振體，將接球和擊球時(shí)的振動(dòng)/或震動(dòng)毫無衰減地傳遞給打球人的持拍臂。這使得每次擊球時(shí)手臂感到疼痛。運(yùn)動(dòng)員試圖通過一種穩(wěn)固的手柄，所謂“混凝土”式手柄來減緩這種疼痛。然而，這又導(dǎo)致手關(guān)節(jié)痙攣，甚至引起疾病癥狀，即所謂網(wǎng)球肘，并且導(dǎo)致協(xié)調(diào)性和能量的損失。由于痙攣的緣故，必須在每次打球之后對(duì)從各手指經(jīng)臂到肩的肌肉群進(jìn)行去痙攣處理，重新使它們協(xié)調(diào)，然后再重新固定。這意味著時(shí)間、精力和能量的耗費(fèi)。打球者通過手柄握持球拍，因此，手部肌肉群和與其相連的下臂肌肉和韌帶用力。因此而出現(xiàn)的所謂網(wǎng)球肘是長(zhǎng)久的疲勞和慢性疲勞及疲憊的綜合癥，每次打球時(shí)都會(huì)出現(xiàn)。
為了避免上述缺陷，并實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的握拍，提高擊中率，使運(yùn)動(dòng)員在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中更加安全，同時(shí)可變化地形成打球中的移動(dòng)過程，曾研制出這樣的球拍，其擊球部分或者說擊打面，或拍子的手柄相對(duì)于球拍的直線延伸的對(duì)稱軸或者說縱軸線有一定的偏離-DE2407213C1、FR2696351、US4131278、US4155550、US4478416、US4659080。
此外，有人建議過不對(duì)稱的手柄形狀，這種建議應(yīng)該改善了握拍技術(shù)，使拍子在手中固定得更牢，并改善擊打力向球拍傳遞的效果—DE10022298A1、US4759546、DE2407213C1。
對(duì)于球的有效發(fā)出、接收和彈回，甜區(qū)(sweetspot)的分布和設(shè)計(jì)至關(guān)重要，其位于擊打部分的中央，并相應(yīng)于擊打部分的不同的縱軸線和橫軸線長(zhǎng)度向邊緣延伸。由于弦的張力的增大和不利的力臂，甜區(qū)之外的區(qū)域在球彈回時(shí)尤為不利。用這部分來擊球很不協(xié)調(diào)，而且需要很大的力。
在回球時(shí)，首先是將球引導(dǎo)，這一過程應(yīng)該盡可能長(zhǎng)。甜區(qū)的縱軸線和橫軸線越長(zhǎng)，與球接觸的擊打部分上的弦越柔軟。這樣就延長(zhǎng)了球在擊打部分的弦上移動(dòng)的行程，從而可以較長(zhǎng)時(shí)間地引導(dǎo)球并對(duì)其實(shí)施控制。在甜區(qū)縱軸線上的擊球明顯強(qiáng)于沿橫軸線上的擊打，在使用通常的直線縱軸線的球拍打削球和上旋球時(shí)往往是這樣。
上述公知的擊球部分與直線的球拍軸線偏離的球拍在球擊打到擊球部分的弦網(wǎng)上之后的移動(dòng)路徑也是加長(zhǎng)了的，并且通過將甜區(qū)加大獲得了接球和回球時(shí)的優(yōu)點(diǎn)。然而，當(dāng)球擊打到球拍上加大的甜區(qū)之外的表面上時(shí)，出現(xiàn)了不均勻的且較大的力矩，該力矩必須由一個(gè)很大的力來克服。這個(gè)較大的力矩使得桿與手柄產(chǎn)生了扭曲，并導(dǎo)致控制和力的損失。
在進(jìn)一步研發(fā)的手柄部分與直線的球拍軸線偏離的球拍中，這種關(guān)系是相似的。雖然偏轉(zhuǎn)的手柄緩解了手關(guān)節(jié)的負(fù)荷，但卻使打到擊球部分上的球形成一個(gè)位于擊球手臂的力作用線之外的力矩。在偏轉(zhuǎn)手柄的球拍中，力作用線延伸到擊球部分之外更遠(yuǎn)，因此，所出現(xiàn)的力矩中只有一部分能夠被克服。
總而言之，通過使擊球部分或手柄偏轉(zhuǎn)，可以使移動(dòng)過程較好地適應(yīng)人體工程學(xué)。但是，這種實(shí)施形式的球拍卻引起一個(gè)負(fù)力矩，其對(duì)接球和回球有負(fù)面影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的基本任務(wù)是研發(fā)一種擊球特性全面改善的球拍，其不僅能夠在接球和回球時(shí)使打球人的移動(dòng)過程充分符合人體工程學(xué)，而且還能盡可能充分有效地利用擊球力。
按照本發(fā)明，這一任務(wù)通過具有權(quán)利要求1的特征的球拍完成。從屬權(quán)利要求2至11給出了按照本發(fā)明的球拍的更有利的實(shí)施形式。
所建議的球拍具有正弦形狀，其具有正弦形的縱軸線，擊球部分的起點(diǎn)和終點(diǎn)、桿的起點(diǎn)和終點(diǎn)、以及手柄的起點(diǎn)和終點(diǎn)都在該正弦狀的縱軸線上，豎直的擊打部分重心軸線與豎直的手柄部分的重心軸線之間錯(cuò)開一段距離“D”-----權(quán)利要求1。
這種新式球拍的一個(gè)主要的優(yōu)點(diǎn)在于，在發(fā)球、接球和回球時(shí)出現(xiàn)的振動(dòng)不會(huì)像用縱軸線為直線的球拍那樣大地傳遞到打球人的持拍臂上。球拍的正弦形形狀，尤其是桿的正弦形狀的作用猶如一個(gè)彈簧，吸收了很大一部分振動(dòng)。按照本發(fā)明的球拍衰減了振動(dòng)的共振，有助于保護(hù)擊球手臂。這種震動(dòng)衰減作用還可以通過在手柄的端部區(qū)域增大型材橫截面得到強(qiáng)化。--權(quán)利要求6。
球拍的正弦形狀不僅導(dǎo)致所建議的球拍相對(duì)于迄今所公知的實(shí)施形式在發(fā)球、接球和回球時(shí)的運(yùn)動(dòng)過程更加符合人體工程學(xué)，而且有利地導(dǎo)致?lián)舸虿糠窒鄬?duì)于穿過手柄的重心的重心軸線偏離“D”。與通常的球拍相比，在運(yùn)動(dòng)員的持拍臂與身體角度相同的情況下，可以更高地打球。這一特征在網(wǎng)上擊球時(shí)尤其有利，它減小了擊球時(shí)所需的力，并提高了擊球時(shí)的控制。
手柄彎曲的曲線的起始點(diǎn)和終點(diǎn)位于呈正弦狀延伸的球拍的縱軸線上，這樣的彎曲還支持按照本發(fā)明的球拍的可變的使用，不僅在前手球，而且在后手球，并且可以更好地利用擊打部分偏離所帶來的優(yōu)點(diǎn)。此外，手柄通過其彎曲還可以更好地適應(yīng)運(yùn)動(dòng)員的手的彎曲。通過使球拍更好地固定在運(yùn)動(dòng)員的手中，可以使手柄的接觸面更大。同時(shí)，對(duì)于沒有在甜區(qū)接收并擊打的球所形成的球拍的旋轉(zhuǎn)，這種彎曲的手柄還起到了克服這種旋轉(zhuǎn)的有效的杠桿的作用。
本發(fā)明的球拍的再一個(gè)主要的優(yōu)點(diǎn)在于，通過正弦曲線的形狀以及整個(gè)正弦曲線形延伸的縱軸線，補(bǔ)償了例如由于手柄和/或擊打部分的偏離而形成的不利的杠桿作用，即，抵消了該杠桿作用。
通過使擊打部分如上所述地偏離，還使甜區(qū)的坐標(biāo)軸相對(duì)于所接收的球的飛行軌跡產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)，同時(shí)改變了甜區(qū)的有效面積。這樣，飛來的球不會(huì)像用直的縱軸線的球拍擊球時(shí)常常出現(xiàn)的那樣，先由擊打部分的弦網(wǎng)的縱弦所接收，而是由大致與球的飛行軌跡傾斜的縱弦和橫弦接收—權(quán)利要求7。這一有利的效果還可以以這樣的方式加強(qiáng)，即，使弦網(wǎng)的縱弦不平行于擊打部分的框架的最外點(diǎn)的連線，而是大致傾斜地設(shè)置----權(quán)利要求8。這樣，球必須在擊打部分的弦網(wǎng)上經(jīng)過較長(zhǎng)的路徑才能彈回，因此，引導(dǎo)的時(shí)間加長(zhǎng)了，同時(shí)提高了對(duì)球的全面控制。由于沿著弦網(wǎng)的縱弦和橫弦對(duì)球的引導(dǎo)幾乎翻倍，所以，除了對(duì)球的控制得到了改善之外，向球傳遞擊打力的效率也得到了提高。
有效發(fā)球(aufschlagspiel)和削球及上旋球要求對(duì)擊打到的球有一個(gè)切削。為此，打球人經(jīng)常靈巧地調(diào)整拍子的擊打部分，使其與球的運(yùn)動(dòng)軌跡呈一角度，以便與球的飛行軌跡相切，并使所擊打到的球產(chǎn)生一種旋轉(zhuǎn)效果。這樣擊球時(shí)，擊打力不完全傳遞到球上，存在著力的損失。
按照本發(fā)明，球拍作成正弦曲線形狀，由此而形成擊打部分的偏離，而且所擊打到和接收的球被引導(dǎo)到擊打部分的弦網(wǎng)的橫弦和縱弦上，再加上弦的如上所述的排布，這些使得球繞自身軸的旋轉(zhuǎn)得到了加強(qiáng)，從而使對(duì)球的擊打產(chǎn)生了一種旋轉(zhuǎn)效果，而無須運(yùn)動(dòng)員去切削球。這樣就將全部擊球力傳遞到球上。
按照本發(fā)明的球拍可以具有對(duì)稱的或不對(duì)稱的擊打部分，對(duì)稱的或不對(duì)稱的桿和手柄，這對(duì)已經(jīng)改善了的擊球特性和其它特性不會(huì)有負(fù)面影響。如果桿和手柄對(duì)稱設(shè)計(jì)，則擊打部分、桿和手柄的縱軸線不是正弦曲線狀，而是適宜的直線形狀。與本發(fā)明一致，在此實(shí)施例中，擊打部分的重心軸線與手柄的重心軸線也相對(duì)錯(cuò)開“D”。擊打部分仍然具有正弦狀輪廓，手柄、桿和擊打部分的一個(gè)接著一個(gè)的直的縱軸線具有分段的正弦狀延伸-----權(quán)利要求2-5。不對(duì)稱的擊打部分可以使弦網(wǎng)的縱弦的長(zhǎng)度和擊打力臂的長(zhǎng)度都加長(zhǎng)。結(jié)果，形成了較大的擊打力和較大的甜區(qū)面積，這改善了球在擊打部分上的引導(dǎo)和控制。
另一方面，擊打部分的這種不對(duì)稱的設(shè)計(jì)帶來不平衡，這種不平衡在擊球時(shí)的運(yùn)動(dòng)過程中引起了扭矩。希望這一扭矩達(dá)到傳遞一種扭曲效應(yīng)的程度。但是，如果這一扭矩非常大，以致于傾向于使球拍在手中旋轉(zhuǎn)，則是不希望的，而且是不利的。這種情況按照本發(fā)明是這樣解決的，使桿和擊打部分的由縱軸線分開的兩半的橫截面的輪廓不同------權(quán)利要求9。
按照本發(fā)明的球拍一體制成是有利的-----權(quán)利要求10。為了必要時(shí)能夠簡(jiǎn)化和分散加工，可以將球拍的各功能組件單獨(dú)制造，并在一個(gè)組裝過程中通過受力和/或形狀吻合的方式相互固定連接------權(quán)利要求11。


下面結(jié)合一個(gè)實(shí)施例詳細(xì)地描述本發(fā)明。
圖1為按照本發(fā)明制造的并具有對(duì)稱的擊打部分的球拍的一示意圖。
圖2為圖1的球拍的側(cè)視圖。
圖3為按照本發(fā)明制造的具有不對(duì)稱的擊打部分的球拍。
圖4和圖5分別為圖3的球拍的左和右側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，按照本發(fā)明制成的球拍具有從頭至尾為一個(gè)正弦曲線的形狀，其縱軸5沿正弦曲線延伸，球拍的功能部件擊打部分1、桿2和手柄3的起點(diǎn)1.1、2.1、3.1和終點(diǎn)1.2、2.2、3.2位于該縱軸上。所示出的球拍具有對(duì)稱的擊打部分1，該部分由框架6和弦網(wǎng)7構(gòu)成。通過這種全新的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得到一系列有利的特征。這在前面描述過的實(shí)施例中已經(jīng)總體上說過。為了避免重復(fù)，在說明書的此部分中不再詳細(xì)地?cái)⑹鲞@些改進(jìn)的擊球和其他方面的有利的特征。
在這種正弦曲線形的球拍中，擊打部分1的重心軸線10與手柄3的重心軸線11之間錯(cuò)開距離“D”。這在網(wǎng)上擊球時(shí)尤其有利，因?yàn)樵谶\(yùn)動(dòng)員的持拍臂與身體之間的角度為45°時(shí)，這樣的設(shè)計(jì)可以擊打較高的球。手柄3的彎曲形設(shè)計(jì)也有助于持握球拍的穩(wěn)定和變化，此外，這還適應(yīng)了運(yùn)動(dòng)員的手部的彎曲，從而可以將拍子握得更牢。
通過縱軸線的這種正弦曲線形的延伸，位于擊打部分1的中央的甜區(qū)9的坐標(biāo)軸還相對(duì)于所接球的飛行軌跡產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)。正如前面已經(jīng)敘述過的，這在接球和回球時(shí)有很大的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)榍蛟趽舸虿糠?的弦網(wǎng)上經(jīng)過的時(shí)間比較長(zhǎng)，從而可以較好地對(duì)其進(jìn)行引導(dǎo)和控制。通過甜區(qū)9的坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)，縱弦和橫弦大致呈對(duì)角線地向球的飛行軌跡延伸。與迄今公知的球拍不同的是，球不僅在縱弦上，而且在橫弦上以較大的的路徑引導(dǎo)。因此，對(duì)球的擊打力的傳遞得到了提高，使得球也可以繞其自身軸旋轉(zhuǎn)。通過這種方式，球得到了一種附加的旋轉(zhuǎn)效果，而運(yùn)動(dòng)員不必特意去切球。這種有利的效果還可以這樣來加強(qiáng)，即，使弦網(wǎng)7上的縱弦不平行于擊打部分1的框架6的各最外點(diǎn)之間的連線14，而是大致與該線14呈對(duì)角線。
擴(kuò)大甜區(qū)9的有效面積的另一個(gè)措施是以公知的方式去除框架6上的拍橋4，并將擊打部分1的弦網(wǎng)的縱弦和橫弦一直延伸到桿2的頭部區(qū)域，并且在那里固定。
桿2的結(jié)構(gòu)實(shí)施方案延續(xù)了手柄3的彎曲形狀，其起點(diǎn)和終點(diǎn)2.1、2.2也位于球拍的正弦延伸的縱軸線上。通過擊打部分的重心軸線10相對(duì)于手柄3的重心軸線11的偏移而得到的支撐使得桿2的這種實(shí)施形式就如同一個(gè)彈簧，緩沖了擊打和接球時(shí)所出現(xiàn)的振顫。此外，在手柄3的端部區(qū)域3.2內(nèi)將輪廓橫截面8加寬還可以強(qiáng)化所建議的球拍的減震特性。
圖3所示的按照本發(fā)明制成的球拍具有非對(duì)稱的擊打部分1。通過擊打部分1的這種結(jié)構(gòu)增大了甜區(qū)9的甜區(qū)面積9.1。同時(shí)也加長(zhǎng)了球拍的擊打臂，使得較大的擊打力可以傳遞到球上。由于甜區(qū)的面積的增加，在用擊打部分1的弦網(wǎng)接觸球時(shí)還改善了對(duì)球的引導(dǎo)和控制。
由于擊打部分1的不對(duì)稱設(shè)計(jì)而使扭矩增加，為了對(duì)付因此而可能引起的問題，使框架6和桿2的型材6.1、6.2的兩半具有不同的型材橫截面。通過選擇這樣相互不同的型材橫截面，可以補(bǔ)償由于擊打部分的不對(duì)稱設(shè)計(jì)而造成的球拍的不平衡。
附圖中的編號(hào)1. 擊打部分1.1 擊打部分的起點(diǎn)1.2 擊打部分的終點(diǎn)2. 桿2.1 桿的起點(diǎn)2.2 桿的終點(diǎn)3手柄3.1 手柄的起點(diǎn)3.2 手柄的終點(diǎn)4拍橋5縱軸線6框架6.1 型材6.2 型材7弦網(wǎng)8型材截面
9 甜區(qū)9.1 甜區(qū)面積10擊打部分的重心軸線11手柄的重心軸線12力線13非對(duì)稱的擊打部分14連線
權(quán)利要求
1.球拍，用于球類運(yùn)動(dòng)和羽毛球類運(yùn)動(dòng)，例如網(wǎng)球、壁球、羽毛球、高速羽毛球、回力球，其包括擊打部分(1)、桿(2)和手柄(3)，擊打部分(1)由框架(6)及弦網(wǎng)(7)構(gòu)成，其特征在于球拍整體具有正弦曲線輪廓，其縱軸線(5)呈正弦狀延伸，擊打部分(1)、桿(2)和手柄(3)的起點(diǎn)(1.1、2.1、3.1)和終點(diǎn)(1.2、2.2、3.2)均位于所述正弦狀延伸的縱軸線(5)上，擊打部分(1)的重心軸線(10)與手柄(3)的重心軸線(11)錯(cuò)開一段距離“D”。
2.如權(quán)利要求1的球拍，其特征在于擊打部分(1)、桿(2)和手柄(3)對(duì)稱地設(shè)計(jì)，并具有共同的正弦狀延伸的縱軸線(5)。
3.如權(quán)利要求1的球拍，其特征在于擊打部分(1)非對(duì)稱，而桿(2)和手柄(3)對(duì)稱，擊打部分(1)、桿(2)和手柄(3)的起點(diǎn)(1.1、2.1、3.1)和終點(diǎn)(1.2、2.2、3.2)位于一條直的但幾次偏轉(zhuǎn)的縱軸線上。
4.如權(quán)利要求1的球拍，其特征在于擊打部分(1)對(duì)稱，而桿(2)和手柄(3)非對(duì)稱，起點(diǎn)(1.1、2.1、3.1)和終點(diǎn)(1.2、2.2、3.2)位于一條共同的正弦狀延伸的縱軸線(5)上。
5.如權(quán)利要求1的球拍，其特征在于擊打部分(1)、桿(2)和手柄(3)為對(duì)稱的，其起點(diǎn)(1.1、2.1、3.1)和終點(diǎn)(1.2、2.2、3.2)位于一條直的但幾次偏轉(zhuǎn)的縱軸線上，球拍的整體為一正弦曲線的拍體形狀。
6.如權(quán)利要求1至5的球拍，其特征在于型材截面(8)在手柄(3)的終點(diǎn)(3.2)的區(qū)域內(nèi)加寬。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)的球拍，其特征在于弦網(wǎng)的縱弦平行于擊打部分(1)的框架(6)的最外點(diǎn)之間的連線(14)，弦網(wǎng)的橫弦與縱弦呈大致90°的角。
8.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)的球拍，其特征在于弦網(wǎng)的縱弦大致傾斜于擊打部分(1)的框架(6)的最外點(diǎn)之間的連線(14)，橫弦與傾斜的縱弦大致呈90°角。
9.如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)的球拍，其特征在于在由縱軸線(5)分開的球拍的兩半中，各一半的框架(6)的型材(6.1、6.2)及桿(2)的橫截面不同。
10.如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)的球拍，其特征在于該球拍一體制成。
11.如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)的球拍，其特征在于擊打部分(1)、桿(2)和手柄(3)分別單獨(dú)制成，并以受力和/或形狀吻合的方式相互固定，組裝成一個(gè)完整的球拍。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種球拍，用于球類和羽毛球類，例如網(wǎng)球、壁球、羽毛球。本發(fā)明的目的是在整體上改善球拍的擊球特性，并且在發(fā)球、接球和回球時(shí)使運(yùn)動(dòng)過程更符合人類工程學(xué)，有效地利用擊打力。本發(fā)明的球拍具有一個(gè)正弦曲線形的輪廓，并具有一條正弦曲線狀的縱軸線(5)，擊打部分(1)、桿(2)和手柄(3)的起點(diǎn)(1.1、2.1、3.1)和終點(diǎn)(1.2、2.2、3.2)位于正弦狀的縱軸線(5)上，擊打部分(1)的重心軸線(10)與手柄(3)的重心軸線(11)相互錯(cuò)開一段距離“D”。
文檔編號(hào)A63B49/08GK1816373SQ200480007669
公開日2006年8月9日 申請(qǐng)日期2004年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月24日
發(fā)明者哈拉爾德·圖爾澤爾 申請(qǐng)人:哈拉爾德·圖爾澤爾