專利名稱：具有鉸接式護線管組件的球拍的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般性地涉及運動球拍。具體地，本發(fā)明涉及包括頭部的球拍，并且該頭部 具有至少一個鉸接式護線管(或稱護孔環(huán))組件。
背景技術(shù)：
運動球拍(例如，網(wǎng)球、短網(wǎng)拍墻球、壁球以及羽毛球所用的球拍)是眾所周知的， 其通常包括框，該框具有被耦接到柄部的頭部。頭部支撐著線床，線床具有與多根橫線段交 錯編織在一起的多根主線段。許多球拍還包括定位在柄部與頭部之間并且將柄部連接到頭 部的頸部。典型的運動球拍線床包括邊緣區(qū)域和中心區(qū)域，該中心區(qū)域在擊球時提供了最 大的反應(yīng)性、最大的力量、以及對運動者而言最好的“感覺”。中心區(qū)域常常被稱作“甜區(qū)”， 通常被限定為產(chǎn)生較高恢復(fù)系數(shù)(COR)值的線床區(qū)域。更高的COR —般直接對應(yīng)于更大的 力量和更大的反應(yīng)性。一般來說，隨著線段長度的增加，球拍甜區(qū)的尺寸也將會增大。然而，更長的線 段在擊球時使得線床能夠進一步撓曲，從而當擊球時在線床與球之間提供更長的“停留時 間”。該增加的“停留時間，，不僅改善了球拍的反應(yīng)性，還改善了球拍的控制，包括在球上施 加旋轉(zhuǎn)的能力。某些現(xiàn)有的球拍加入了更大尺寸的環(huán)部，以便支撐更大尺寸的線床(即，更大的 頭部尺寸)，從而試圖增加線床與甜區(qū)的尺寸。然而，隨著球拍頭部尺寸的增加，球拍慣量的 極矩也會增加。具有更高慣量極矩的球拍可能比具有更低慣量矩的球拍更加難以操縱，特 別是在網(wǎng)前截擊或者是在接發(fā)球時。另外，某些使用者會發(fā)現(xiàn)大頭部的球拍比具有正常尺 寸頭部的球拍更加難以揮動。其它一些球拍加入了各種頭部形狀，試圖增加某些主線段或橫線段的長度，而不 會增加所有主線段和橫線段的長度。盡管這樣的設(shè)計能夠提供更加有目的的途徑以增加球 拍的性能，但是這樣的設(shè)計也可能會在球拍慣量極矩中導(dǎo)致不期望的增加。而且，這樣的設(shè) 計還可能會導(dǎo)致頭部尺寸具有不期望的外觀，或者導(dǎo)致頭部尺寸具有的外觀明顯不同于傳 統(tǒng)運動球拍設(shè)計所具有的外表和設(shè)計。因而，對于具有線床的球拍一直以來都存在這樣的需求，S卩具有增大的甜區(qū)，并 提供增加的“停留時間”，而不會對球拍的總體性能產(chǎn)生負面影響。提供具有增大的甜區(qū)和 增加的“停留時間”的球拍，而不會增加球拍頭部的慣量極矩，也不會對球拍的操縱性產(chǎn)生 負面影響，將會是很有利的。另外，提供一種機構(gòu)，該機構(gòu)用于將某些主線段和/或橫線段 作為目標，以便優(yōu)化特定球拍設(shè)計的性能，而不會增加球拍頭部的慣量極矩，并且也不會對 球拍的操縱性產(chǎn)生負面影響，也將會是很有利的。對于具有線床的球拍還存在這樣的需求，即具有增大的甜區(qū)，但在外表和設(shè)計上與傳統(tǒng)的運動球拍設(shè)計相比不會有很大差別。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種用于擊打比賽用球(或稱游戲用球，game ball)的運動球拍。 該運動球拍包括框、至少一個護線管組件、以及線床。框包括頭部，該頭部被耦接至柄部。頭 部包括環(huán)，該環(huán)具有內(nèi)周壁和外周壁、形成在外周壁內(nèi)的至少第一組凹進部與第一組溝道。 第一組凹進部被第一組溝道分隔開，并且與第一組溝道互相連接在一起。環(huán)包括第一、第二 及第三組線開口。第一組線開口是大致圓形的，并且延伸穿過內(nèi)周壁和外周壁。第二組線 開口在至少第一組凹進部處延伸穿過外周壁。第三組線開口在對應(yīng)于第二組線開口的位置 處延伸穿過內(nèi)周壁。護線套組件接合外周壁。護線套組件包括至少三個通過扭矩傳遞臂互 相連接在一起的樞轉(zhuǎn)元件。每個樞轉(zhuǎn)元件均包括線通道。線床由多根橫線段與多根主線段 形成，并且限定了線床平面。每個線通道都具有穿過其中延伸的橫線段或主線段，籍此，在 擊球時一根或多根橫線段或主線段撓曲，由此導(dǎo)致支撐著撓曲的橫線段或主線段的第一組 一個或多個樞轉(zhuǎn)元件樞轉(zhuǎn)，。被定位成與第一組樞轉(zhuǎn)元件相鄰的扭矩傳遞臂與樞轉(zhuǎn)元件是 響應(yīng)于該第一組樞轉(zhuǎn)元件的轉(zhuǎn)動可樞轉(zhuǎn)的。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選形式的主要方面，一種用于擊打比賽用球的運動球拍包括框、至 少一個護線管組件、以及線床?？虬^部，該頭部被耦接至柄部。頭部包括環(huán)，該環(huán)具有 內(nèi)周壁和外周壁、形成在外周壁內(nèi)的至少第一組凹進部與第一組溝道。第一組凹進部被第 一組溝道分隔開，并且與第一組溝道互相連接在一起。環(huán)包括第一、第二及第三組線開口。 第一組線開口是大致圓形的，并且延伸穿過內(nèi)周壁和外周壁。第二組線開口在至少第一組 凹進部延伸穿過外周壁。第三組線開口在對應(yīng)于第二組線開口的位置處延伸穿過內(nèi)周壁。 護線套組件接合外周壁。護線套組件包括至少三個通過扭矩傳遞臂互相連接在一起的樞轉(zhuǎn) 元件。每個樞轉(zhuǎn)元件均包括線通道。線床由多根橫線段與多根主線段形成，并且限定了線 床平面。每個線通道都具有從其中延伸穿過的橫線段或主線段。在擊打比賽用球時，延伸 穿過樞轉(zhuǎn)元件之一的橫線段或主線段是可撓曲的。橫線段或主線段的撓曲導(dǎo)致對一根撓曲 的橫線段或主線段進行支撐的樞轉(zhuǎn)元件圍繞平行于線床的軸線轉(zhuǎn)動，并且通過扭矩傳遞臂 在定位于該一個樞轉(zhuǎn)元件相對側(cè)的樞轉(zhuǎn)元件上產(chǎn)生扭矩。根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選方面，一種用于擊打比賽用球的運動球拍包括框、至少一 個護線管組件、以及線床?？虬^部，該頭部被耦接至柄部。頭部包括環(huán)，該環(huán)具有內(nèi)周 壁和外周壁、形成在外周壁內(nèi)的至少第一組凹進部與第一組溝道。第一組凹進部被第一組 溝道分隔開，并且與第一組溝道互相連接在一起。至少一個護線套組件接合外周壁。護線 套組件包括至少三個通過扭矩傳遞臂互相連接在一起的樞轉(zhuǎn)元件。每個樞轉(zhuǎn)元件均包括線 通道。線床由多根橫線段與多根主線段形成，并且限定了線床平面。每個線通道都具有從 其中延伸穿過的橫線段與主線段之一。每個樞轉(zhuǎn)元件具有關(guān)于第一平面測量得到的第一截 面面積，該第一平面垂直于線床并且平行于延伸穿過該樞轉(zhuǎn)元件的線段。每個扭矩傳遞臂 具有關(guān)于第二平面測量得到的第二截面面積，該第二平面平行于第一平面。第一截面面積 大于第二截面面積。結(jié)合本文下面將說明的附圖，并由以下詳細描述，本發(fā)明將被更加充分地理解，附 圖中相同的附圖標記指示相同的部件。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的球拍的正側(cè)透視圖。圖2是分解的側(cè)向透視圖，其中示出了圖1中示出護線管組件的球拍的框的環(huán)的 一部分。圖3是圖1的球拍的護線管組件的一部分的側(cè)向透視圖。圖4是圖1的球拍的環(huán)的一部分的側(cè)視圖，其中去除了護線管組件的一部分。圖5是沿圖1中的線5-5剖取的縱向剖視圖，其中示出了球拍的環(huán)的一部分。圖6是從圖5中的曲線6-6所得到放大的縱向剖視圖，其中示出了球拍的環(huán)的一 部分。圖7是沿圖1中的線7-7剖取的橫向剖視圖，其中示出了球拍的環(huán)的一部分，并且 示出了比賽用球撞擊線段的效果。圖8是圖1中的球拍的環(huán)的一部分的側(cè)視圖，其是沿圖7中的線8-8的透視方向 來獲取的。圖9是圖1中的球拍的環(huán)的一部分的側(cè)視圖，其是沿圖7中的線9-9的透視方向 來獲取的。圖10是圖1的球拍的框的正視圖，該框具有兩個護線管組件，該兩個護線管組件 圍繞該球拍的環(huán)被定位于大約3點鐘位置處與9點鐘位置處。圖11是根據(jù)本發(fā)明的替換性優(yōu)選實施例的球拍的框的正視圖，該框具有兩個護 線管組件，該兩個護線管組件圍繞該球拍的環(huán)被定位于大約6點鐘位置處與12點鐘位置 處。圖12是根據(jù)本發(fā)明的替換性優(yōu)選實施例的球拍的框的正視圖，該框具有四個護 線管組件，該四個護線管組件圍繞該球拍的環(huán)被定位于大約2點鐘位置處、4點鐘位置處、8 點鐘位置處、以及10點鐘位置處。圖13表示了恢復(fù)系數(shù)的測量結(jié)果，該測量結(jié)果取自具有110平方英寸的頭部尺寸 且未組裝鉸接式護線管組件的對照球拍。圖14表示了恢復(fù)系數(shù)的測量結(jié)果，該測量結(jié)果取自Phnee 球拍，型號為 No. Blue EX03，該球拍具有110平方英寸的頭部尺寸。圖15表示了恢復(fù)系數(shù)的測量結(jié)果，該測量結(jié)果取自具有110平方英寸的頭部尺 寸且組裝了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的鉸接式護線管組件的球拍。
具體實施例方式參考圖1，以附圖標記10來總體指示運動球拍。圖1中的球拍10被配置成網(wǎng)球 拍，但是本發(fā)明還能夠形成為其它類型的運動球拍，例如，短網(wǎng)拍墻球球拍、壁球球拍、以及 羽毛球球拍。球拍10包括框12和線床14?？?2是具有縱軸線16的由管組成的結(jié)構(gòu)，并 且包括頭部18、柄部20、以及將頭部18與柄部20耦接在一起的頸部22?？?2由重量輕且 耐用的材料形成，優(yōu)選為碳纖維復(fù)合材料。如本文中所用，術(shù)語“復(fù)合材料”是指浸透(或 全部滲透)以樹脂的多股纖維。這些纖維可以同軸線對齊在片內(nèi)或?qū)觾?nèi)，編或織在片內(nèi)或 層內(nèi)，和/或被切碎并隨機分布在一個或多個層內(nèi)。該復(fù)合材料可以由包括了浸透以樹脂的纖維基體的單個層或多個層形成。在特別優(yōu)選的實施例中，層數(shù)可以在3至8的范圍中 變化。在多層構(gòu)造中，該纖維能夠相對于縱軸線24以不同的方向?qū)R，和/或從層到層進 行編或織。該纖維由高拉伸強度材料(例如，石墨)形成?？商鎿Q地，該纖維可以由其它材 料形成，例如，玻璃、碳、硼、玄武巖、胡蘿卜、Kevlar 、Spectra 、聚對苯撐苯-2，6-惡唑 (PBO)、麻纖維及其組合物。在一組優(yōu)選實施例中，樹脂優(yōu)選為熱固性樹脂，例如，環(huán)氧樹脂 或熱塑性樹脂。該復(fù)合材料通常纏繞在心軸和/或類似結(jié)構(gòu)周圍，并且在熱和/或壓力下 固化。在固化的同時，樹脂被配置成流動并完全散布開，并且浸透纖維基體。可替換地，框12可以由其它材料形成，這些材料包括金屬合金、其它復(fù)合材料、木 材、或者它們的組合。頭部18形成有遠區(qū)24、第一側(cè)區(qū)26與第二側(cè)區(qū)28、以及近區(qū)30，這 些區(qū)域共同限定了用于接納并支撐線床14的線床區(qū)。在一個優(yōu)選實施例中，近區(qū)30包括 有軛34。軛34是伸長的管狀結(jié)構(gòu)件，該管狀結(jié)構(gòu)件從頭部18的第一側(cè)區(qū)26延伸到頭部18 的第二側(cè)區(qū)28。在一個優(yōu)選實施例中，軛34與框12 —體形成，限定了近區(qū)30。在一個替 換性優(yōu)選實施例中，可以通過使用粘合劑、緊固件、結(jié)合以及它們的組合來連接軛34。在另 一個實施例中，通過振動吸收材料(例如，彈性體)將軛34與框12分開。軛34由重量輕 且耐用的材料形成，優(yōu)選為碳纖維復(fù)合材料?？商鎿Q地，軛34可以由其它材料形成，例如， 金屬合金、包括玄武巖纖維的其它復(fù)合材料、以及它們的組合。軛34對框12提供了結(jié)構(gòu)支 撐，并且提供了用于限定線床區(qū)32下部的機構(gòu)，以及用于接合、引導(dǎo)或?qū)б骶€段的支撐。 在另一個替換性優(yōu)選實施例中，球拍10的框12可以形成為沒有軛。在一個優(yōu)選實施例中，第一側(cè)區(qū)26和第二側(cè)區(qū)28從頭部18向下延伸以形成頸部 22的第一頸管36和第二頸管38。第一頸管36和第二頸管38進一步向下會聚延伸以形成 柄部20。柄部20包括墊板(pallet)(未示出)，把手40，以及柄端帽42。在替換性優(yōu)選實 施例中，柄部20可以是不包括第一頸管與第二頸管延伸部的管狀結(jié)構(gòu)。在該替換性優(yōu)選實 施例中，柄部可以是與框的頸部或頭部分開并且通過使用常規(guī)的緊固件、模鑄技術(shù)、結(jié)合技 術(shù)、粘合劑或它們的組合被附接到頸部的管狀結(jié)構(gòu)。在另一個優(yōu)選實施例中，頭部18通過使用常規(guī)的緊固件、粘合劑、機械結(jié)合、熱結(jié) 合、或它們的其它組合被直接連接到頸部22與軛34兩者，或連接到這兩者中的一個?？商?代地，頭部18可以通過振動吸收材料或震動吸收材料(例如，彈性體)與頸部與軛兩者(或 者與頸部和軛兩者中的一個)分開。在又一個替換性優(yōu)選實施例中，頭部18與頸部22和 軛16這兩者一體形成，或者與這兩者中的一個一體形成。通過多根主線段44與多根橫線段46交錯編織在一起來形成線床14。主線段44 與橫線段46可以由一根連續(xù)的球拍線形成，或者可以由兩根或更多根球拍線形成。球拍10的頭部18優(yōu)選為管狀結(jié)構(gòu)，并且成形以限定環(huán)48。環(huán)48可以是任意的封 閉曲線形狀，包括例如，大致卵形、大致淚滴形、大致珍珠形、大致圓形、以及它們的組合。環(huán) 48包括外周壁50和內(nèi)周壁52。在一根優(yōu)選實施例中，環(huán)48包括分別位于外周壁50與內(nèi) 周壁52內(nèi)的第一組線開口 54、第二組線開口 56、以及第三組線開口 58。參考圖2以及圖4 圖6，至少第一組凹進部60與第一組溝道62形成在環(huán)48的 外周壁50內(nèi)。第一組凹進部60被第一組溝道62分隔開，并且與第一組溝道62互相連接 在一起。凹進部60與溝道62被配置成接納并且可操作地接合鉸接式護線管組件64。在一個優(yōu)選的實施例中，凹進部60是大致半球形的凹進部。在替換性優(yōu)選實施例中，該凹進 部可以采用其它的曲面形狀，例如，半圓形或半圓柱形。在一個優(yōu)選實施例中，凹進部60具 有在2毫米到8毫米范圍內(nèi)的深度。在一個更優(yōu)選的實施例中，凹進部的深度在5毫米到 6毫米范圍內(nèi)。溝道62在凹進部60之間延伸，并且優(yōu)選具有半圓柱形狀。還可以使用其 它形狀。溝道62的深度優(yōu)選在1毫米到4毫米范圍內(nèi)。在一個特別優(yōu)選的實施例中，溝道 62的深度在2毫米到3毫米范圍內(nèi)。外周壁50在凹進部60與溝道62位置處的外表面優(yōu)選與外周壁50的其余外表面 相同。因此，外周壁50在凹進部60與溝道62位置處的表面優(yōu)選接受相似的表面處理，包 括，砂磨、漆層、透明涂層等等，像外周壁的其它表面一樣。外周壁50的上漆與涂層的外表 面一般非常光滑，這顯著地減小了表面摩擦系數(shù)，并且當使用線床14擊打比賽用球(例如， 網(wǎng)球)時有利于鉸接式護線管組件64相對于球拍10的環(huán)48的鉸接式運動或相對運動。在圖1、圖2、圖4和圖5中示出了環(huán)48的一部分，其中具有由一組十二個溝道62 連接在一起的十三個凹進部60。在替換性優(yōu)選實施例中，形成在環(huán)48的一段或一部分中的 該組凹進部60可以是三個或更多個，而該組溝道62的數(shù)目可以是兩個或更多個。在一個 特別優(yōu)選的實施例中，該組凹陷處60的數(shù)目是八個，而該組溝道62的數(shù)目是七個。第一組線開口 54是大致圓形的開口，延伸穿過內(nèi)周壁與外周壁，并且被配置成接 納球拍線段和/或護線管組件的一部分。第一組線開口 54優(yōu)選具有大約3毫米的直徑。 在其它實施例中，第一組線開口可以形成有更大的直徑。第二組線開口 56延伸穿過外周壁 50，并且優(yōu)選定位于凹進部60的位置處。第三組線開口 58延伸穿過內(nèi)周壁52，并且與第二 組線開口 56大致對齊，以便有利于線段44或46的通過或穿線。在一個優(yōu)選實施例中，第 二組線開口 56與第三組線開口 58形成為穿過壁的縫槽。第三組線開口 58的長度(或主 要尺寸)優(yōu)選大于第二組線開口 56的長度(或主要尺寸)。在一個特別優(yōu)選的實施例中， 第二組線開口 56具有5毫米或者更長的長度，而第三組線開口 58則具有10毫米或者更長 的長度。在替換性優(yōu)選實施例中，其它長度可以被用于第二組線開口和第三組線開口。在 替換性優(yōu)選實施例中，第二組線開口 56和第三組線開口 58可以形成為其它形狀，例如，圓 形、橢圓形、矩形、多邊形、不規(guī)則形狀、或者它們的組合。參考圖1 圖6，其中示出了鉸接式護線管組件64。鉸接式護線管組件64由通過 多個扭矩傳遞臂68連接在一起至少三個樞轉(zhuǎn)元件66形成。每個樞轉(zhuǎn)元件66均包括圓制 底座(亦可稱為弄圓的底座或圓形底座，rounded base) 70以及從底座70延伸的保護套管 72。穿過每個樞轉(zhuǎn)元件66并且從底座70穿過保護套管72，從而形成線通道74。容線槽76 優(yōu)選形成在圓制底座70的外表面內(nèi)，其中護線管組件的扭矩傳遞臂68用于將線段從一個 線通道74引導(dǎo)到另一個線通道。鉸接式護線管組件64由重量輕、耐用且有彈性的材料形成，優(yōu)選為熱塑性尼龍， 例如尼龍11?？商鎿Q地，該鉸接式護線管組件可以由其它材料形成，例如，復(fù)合材料、尿烷、 聚酰胺、橡膠、木材、鋁、其它金屬、其它熱塑性材料、以及它們的組合。在一個優(yōu)選實施例 中，鉸接式護線管組件64由大致剛性的材料形成，使得一個或多個相鄰的樞轉(zhuǎn)元件66繞軸 線80的轉(zhuǎn)動導(dǎo)致定位在最初的一個或多個相鄰的樞轉(zhuǎn)元件兩側(cè)上的樞轉(zhuǎn)元件66接受來自 扭矩傳遞臂68的扭矩。在一個優(yōu)選實施例中，圓制底座70為大致半球形，距離樞轉(zhuǎn)元件66的樞轉(zhuǎn)軸線80具有在2毫米到4毫米范圍內(nèi)的半徑。在一個特別優(yōu)選的實施例中，圓制底座70的半徑為 大約2. 5毫米。在替換性優(yōu)選實施例中，圓制底座70可以形成為其它形狀，例如，圓柱形、半 圓柱形、卵形、其它曲面形狀或球莖形狀、以及它們的組合。保護套管72為穿過環(huán)48的內(nèi) 周壁52與外周壁50內(nèi)的第二組開口 56與第三組開口 58的線段44和46之一提供保護性 通道。保護性套管72優(yōu)選具有在7毫米到13毫米范圍內(nèi)的長度。在一個特別優(yōu)選的實施 例中，套管72的長度可以在9毫米到10毫米范圍內(nèi)。保護套管72優(yōu)選為管狀或圓柱狀， 其具有外徑和內(nèi)徑。在一個優(yōu)選實施例中，保護套管具有大約2. 8毫米的外徑和大約1. 6 毫米的內(nèi)徑(當線通道74延伸穿過套管72時，該內(nèi)徑形成線通道74的一部分)。在替換 性優(yōu)選實施例中，可以使用其它內(nèi)徑尺寸與外徑尺寸。在其它優(yōu)選實施例中，套管的外部形 狀能夠采用其它非圓柱的形狀。延伸穿過樞轉(zhuǎn)元件66的底座70和套管72的線通道74優(yōu) 選具有大約1.6毫米的直徑。還可以設(shè)想其它直徑尺寸。形成在圓制底座70外表面中的 容線槽76以及護線管組件64的扭矩傳遞臂68優(yōu)選為大約1. 5毫米到2. 0毫米。因此，鉸 接式護線管組件64優(yōu)選將接合了護線管組件64的線段44和/或46完全隔離，以免直接 接觸環(huán)48。結(jié)果是，接合了護線管組件64的線段44和46被保護起來，以免由環(huán)48的尖銳 或粗糙表面所致的磨損和磨耗。容線槽76和線通道74還有利于球拍10的穿線。每個樞轉(zhuǎn)元件66具有關(guān)于第一平面測量得到的第一截面面積，該第一平面垂直 于線床14并且平行于延伸穿過樞轉(zhuǎn)元件66的線段。每個扭矩傳遞臂68具有關(guān)于第二平面 測量得到的第二截面面積，第二平面平行于第一平面。第一截面面積大于第二截面面積。鉸接式護線管組件優(yōu)選插入到環(huán)48的對應(yīng)位置中(該組凹進部60與溝道62的 對應(yīng)位置)，并且進一步被延伸穿過鉸接式護線管組件64的球拍線段44和46固定。在替 換性優(yōu)選實施例中，鉸接式護線管組件可以被壓配到環(huán)48。在該配置中，該護線管組件上的 至少一個點保持成相對于環(huán)48基本固定。在替換性優(yōu)選實施例中，該鉸接式護線管組件能 夠通過其它機構(gòu)被固定地耦接至環(huán)48，例如，其它壓配式連接、常規(guī)緊固件、粘合劑、結(jié)合、 以及它們的組合。圖1、圖2、圖4和圖5中的鉸接式護線管組件64包括十三個樞轉(zhuǎn)元件66，這些樞 轉(zhuǎn)元件由十二個扭矩傳遞臂68連接起來。在替換性優(yōu)選實施例中，鉸接式護線管組件64可 以包括三個或更多個樞轉(zhuǎn)元件66，這些樞轉(zhuǎn)元件由兩個或更多個扭矩傳遞臂68連接起來。 樞轉(zhuǎn)元件66的數(shù)目可以變化以適應(yīng)球拍的設(shè)計，從而最好地滿足使用者的需求。參考圖7 圖9，其中示出了鉸接式護線管組件64中單個樞轉(zhuǎn)元件66的操作。圖 7示出了球拍10的環(huán)48的橫向剖視圖，該橫向剖視圖是關(guān)于這樣的平面剖取的，SP 垂直 于由線床14限定的平面，并且平行于線床14的橫線段48的延伸部。在比賽或游戲期間， 當比賽用球82(例如，網(wǎng)球)撞擊線床14時，該撞擊導(dǎo)致該線響應(yīng)于該撞擊而撓曲。線段 48的撓曲延伸至鉸接式護線管組件64。樞轉(zhuǎn)元件66的圓制底座70繞樞轉(zhuǎn)軸線80相對于 形成有環(huán)14的凹進部60的外周表面50轉(zhuǎn)動或者鉸接式運動。參考圖7 圖9，第二線開 口 56和第三線開口 58被開槽從而為線段48與保護套管72提供空間，以便繞軸線80轉(zhuǎn) 動、樞轉(zhuǎn)或鉸接式運動，并在環(huán)14內(nèi)相對于環(huán)14運動，而不會具有約束或者另外被環(huán)14的 內(nèi)周壁52和外周壁50阻止。該轉(zhuǎn)動、樞轉(zhuǎn)或鉸接式運動使得線段48比沒有該轉(zhuǎn)動時能夠進一步撓曲。該鉸接 式運動或轉(zhuǎn)動提供的效果類似于具有更長有效線長的球拍的效果。當擊球時，護線管組件64的樞轉(zhuǎn)元件66相對于環(huán)48的轉(zhuǎn)動或鉸接式運動使得線床14能夠進一步撓曲，由此提供 更多的反應(yīng)性并且給球提供更大的力量。而且，在接觸時，線床14增加的撓曲會增加“停留 時間”，或者增加球與球拍10的線床14之間的接觸持續(xù)時間，使得使用者在比賽(或稱游 戲)期間能夠更加容易地給球施加旋轉(zhuǎn)并且能夠?qū)崿F(xiàn)更好的對球的總體控制。具有由多個扭矩傳遞臂68連接起來的三個或更多個樞轉(zhuǎn)元件66的鉸接式護線管 組件64的獨特構(gòu)造提供了額外的益處，該益處使得一個或多個樞轉(zhuǎn)元件66的扭矩或轉(zhuǎn)動 被傳遞到其它相鄰的線段44或46。參考圖5和圖7，當球82撞擊線床14時，球的直徑會 導(dǎo)致該球撞擊兩根或更多根橫線段46和/或兩根或更多根主線段44 ( 一般是兩到五根線 段)。本發(fā)明使得作用在線床14上的沖擊力能夠允許受到影響的樞轉(zhuǎn)元件66響應(yīng)于比賽 用球82的沖擊而轉(zhuǎn)動，而且由于連接該樞轉(zhuǎn)元件66的扭矩傳遞臂68的緣故，相鄰于沖擊 部位的線段44或46的樞轉(zhuǎn)元件也會接受扭矩或轉(zhuǎn)動力矩。由于扭矩傳遞臂68直接連接 到相鄰的樞轉(zhuǎn)元件，所以由于比賽用球的沖擊所致的兩個或更多個樞轉(zhuǎn)元件66的轉(zhuǎn)動會 在相鄰的樞轉(zhuǎn)元件上產(chǎn)生扭矩。該扭矩的傳遞可以允許相鄰的樞轉(zhuǎn)元件66也能夠響應(yīng)于 該沖擊相對于環(huán)48運動、轉(zhuǎn)動、鉸接式運動、或樞轉(zhuǎn)。換言之，樞轉(zhuǎn)元件66繞樞轉(zhuǎn)軸線80 是可樞轉(zhuǎn)的，樞轉(zhuǎn)軸線80平行于線床平面。由于比賽用球的沖擊導(dǎo)致的延伸穿過樞轉(zhuǎn)元件 之一的橫線段46或主線段44之一的撓曲會導(dǎo)致一個樞轉(zhuǎn)元件66繞軸線80轉(zhuǎn)動，并且通 過扭矩傳遞臂68在定位于該一個樞轉(zhuǎn)元件66的相對側(cè)上(或定位成直接相鄰于該一個樞 轉(zhuǎn)元件66)的樞轉(zhuǎn)元件66上產(chǎn)生扭矩。該扭矩是迫使或?qū)е逻@些相鄰的樞轉(zhuǎn)元件轉(zhuǎn)動的 力矩或力系。這種運動的結(jié)果能夠允許在沖擊部位處以及在沖擊部位周圍的線床14進一步撓 曲，增加球82與線床14之間的停留時間，并增大甜區(qū)。扭矩傳遞臂68使得線床14與球 拍能夠成為一個整體，以便更加具有反應(yīng)性，性能更好，以及具有增大的甜區(qū)。參考圖7，當關(guān)于垂直于線床且平行于延伸穿過其中的線段46的第一平面進行剖 取時，每個樞轉(zhuǎn)元件66均具有第一截面面積。參考圖3，當關(guān)于平行于該第一平面的第二平 面進行剖取時，每個扭矩傳遞臂68均具有第二截面面積。該第一截面面積大于該第二截面 面積。參考圖13 圖15，其中證明了通過將本發(fā)明結(jié)合到球拍中能夠獲得增大的甜區(qū)。 圖13 圖15示出了在三個單獨的球拍上進行的恢復(fù)系數(shù)(COR)測試的結(jié)果。這三個球拍 中的每個均具有類似的頭部及環(huán)的形狀與尺寸。這三個球拍都具有大約110平方英寸的環(huán) 或頭部尺寸。這三個球拍的頭部或環(huán)的形狀都是常規(guī)的、傳統(tǒng)的大致卵形的頭部形狀。圖13 圖15示出了關(guān)于本發(fā)明的球拍的各個COR值區(qū)域的測繪圖，以及關(guān)于兩 個代表性的現(xiàn)有技術(shù)球拍的各個COR值區(qū)域的測繪圖。該COR是球(例如，網(wǎng)球)回彈速 度對該球的進入速度的比率。通過使用90英尺/秒(士5英尺/秒)的進入速度來測得圖 13 圖15中的COR值。每一幅測繪圖都反映了由球在關(guān)于該線床的多個分散位置處對線 床的沖擊所導(dǎo)致的COR值。球拍僅僅在柄部被支撐在測試設(shè)備中。特別地，測試設(shè)備固定 住柄部的近端(大約是柄部近端的6英寸)。測試設(shè)備對球拍的附接約束住了球拍的近端， 以免其沿著χ、y或ζ軸運動或扭曲。圖13 圖15中的每個球拍都具有55磅張力的線張 力，一般在線床中心處在穿線情況下測量。圖13示出了具有與圖15中的球拍基本上相同的框但卻沒有本發(fā)明的鉸接式護線管組件64的球拍的COR面積。圖13的球拍是由Illinois州Chicago市的Wilson Sporting Goods Co.生產(chǎn)的球拍型號，并且用作對照球拍。在表1中提供了圖13中測繪的球拍COR 面積的數(shù)值。圖13中的球拍的最大COR讀數(shù)是0. 35，并且0. 35的COR面積具有3. 14平方英寸。圖14示出了關(guān)于代表性的現(xiàn)有技術(shù)球拍的COR面積。該球拍是由New Jersey州 Bordentown市的Prince Tennis生產(chǎn)的Prince 球拍，型號為Blue EX03 。該球拍具有 像圖13和圖15中的球拍那樣的大致相同的形狀，大約相同的頭部尺寸，以及類似的揮動重 量，并被選為代表性的現(xiàn)有技術(shù)球拍。在表1中提供了圖14中測繪的球拍COR面積的數(shù) 值。圖14中的球拍的最大COR讀數(shù)是0. 35，并且0. 35的COR面積具有3. 02平方英寸。圖15示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例構(gòu)造的球拍的增大的COR面積。圖15的球拍 包括兩個鉸接式護線管組件64，并且對應(yīng)組的凹進部60與溝道62定位成圍繞環(huán)48位于 3點鐘位置和9點鐘位置。圖15的球拍的每個鉸接式護線管組件都包括了八個樞轉(zhuǎn)元件 66 (以及八個對應(yīng)的凹進部60)和七個扭矩傳遞臂68，這些扭矩傳遞臂68將八個樞轉(zhuǎn)元件 66連接起來。因此，圖15中的球拍的鉸接式護線管組件主動接合并影響了該球拍的八根分 開的橫線段48。在表1中也提供了圖15中測繪的球拍COR面積的數(shù)值。圖15中的球拍的 最大COR讀數(shù)是0. 40，并且0. 40的COR面積具有1. 27平方英寸，而0. 35的COR面積具有 7. 78平方英寸或更大的面積。在圖13 圖15中，標有0.45的線表示在線上COR為0.45或更高值的區(qū)域的邊 界。指示為0. 40的線表示了在線上COR為0. 40或更高的區(qū)域的邊界。類似地，圖13 圖 15中其它的線表示了在線上關(guān)于各個COR值的區(qū)域的邊界。球拍的“甜區(qū)” 一般被限定為 具有以下三個COR值的線床區(qū)域2. 5或更大、3. 0或更大、或3. 5或更大。圖13 圖15中 橫軸與縱軸上的數(shù)表示了離開穿線表面中心的距離。例如，穿線表面中心被指示為0. 00。 該穿線表面中心右邊兩英寸被指示為2. 00，該中心左邊兩英寸被指示為-2. 00，等等。下面的表1總結(jié)了圖13 圖15中提供的COR數(shù)據(jù)。表 1
本發(fā)明的球拍與兩個現(xiàn)有技術(shù)球拍的COR面積比較COR圖13的WILSON球拍 (平方英寸)圖14的PRINCE球拍 (平方英寸)圖15中本發(fā)明的球拍 (平方英寸)差額 (% )0.450.000.000.000%0.400.000.001.270.353.143.027.78147% 和 157%0.309.298.4314.0251 % 和 66 %0.2516.1115.4921.5234 % 和 39 %0.2024.0623.8432.7036% 和 37%0.1052.1851.0360.3311 % 和 18 % 圖13 圖15的比較以及表1中的數(shù)據(jù)都顯示了根據(jù)本發(fā)明制造的球拍與圖13 和圖14中的全部現(xiàn)有技術(shù)球拍相比具有明顯地更大的“甜區(qū)”。圖15中的本發(fā)明的球拍在各COR的大多數(shù)邊界線內(nèi)都具有更大的面積，并且實現(xiàn)了更高的COR水平(4.0)。在0.35 的COR面積內(nèi)，具有使甜區(qū)面積增加140%以上的顯著改善。結(jié)合本發(fā)明，能夠通過增加可應(yīng)用線段的有效長度從而顯著改善球拍的性能。鉸 接式護線管組件提供的效果類似于采用更長的球拍線段或者采用更大的環(huán)或線床所達到 的效果。本發(fā)明提供了該顯著的優(yōu)點，但卻不會增加頭部的尺寸從而令人不期望地相應(yīng)增 加球拍的慣量極矩。參考圖10 圖12，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，鉸接式球拍組件64可以被定位于 圍繞環(huán)48的一個或多個不同位置處，由此改善球拍10的線床的各個區(qū)域的性能。在圖10 中，示出了兩個鉸接式護線管組件被定位于3點鐘位置和9點鐘位置處。在圖11中，鉸接 式護線管組件64被圍繞球拍的環(huán)48定位于12點鐘位置和6點鐘位置處，由此主要影響線 床14的主線段44。在圖12中，示出了鉸接式護線管組件被圍繞球拍10的環(huán)48定位于2 點鐘位置、4點鐘位置、8點鐘位置和10點鐘位置處。該配置用于改善總體上提供了最低性 能水平的線床的性能。在其它優(yōu)選實施例中，一個或多個鉸接式護線管組件可以被圍繞環(huán) 以其它數(shù)目定位在其它位置中。本發(fā)明在球拍的環(huán)上或者在球拍的環(huán)周圍允許鉸接式護線 管組件的寬廣范圍的可能布置和配置，由此最大化球拍設(shè)計的靈活性，并且允許定做或制 做球拍，以滿足特定使用者或特定類型的使用者的需求。盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以由此設(shè) 想各種改變。因此，本發(fā)明并不受限于前面的描述，而僅僅由所附權(quán)利要求的范圍和精神限定。
權(quán)利要求
1.一種用于擊打比賽用球的運動球拍，所述球拍包括框，所述框包括被耦接至柄部的頭部，所述頭部包括具有內(nèi)周壁和外周壁的環(huán)，以及形 成在所述外周壁內(nèi)的至少第一組凹進部和第一組溝道，所述第一組凹進部被所述第一組溝 道分隔開，并且與所述第一組溝道互相連接在一起，所述環(huán)包括第一組線開口、第二組線開 口和第三組線開口，所述第一組線開口是大致圓形的并且延伸穿過所述內(nèi)周壁與所述外周 壁，所述第二組線開口在所述至少第一組凹進部處延伸穿過所述外周壁，所述第三組線開 口在對應(yīng)于所述第二組線開口的位置處延伸穿過所述內(nèi)周壁；接合著所述外周壁的至少一個護線管組件，所述護線管組件包括至少三個由扭矩傳遞 臂互相連接起來的樞轉(zhuǎn)元件，每個樞轉(zhuǎn)元件均包括線通道；以及線床，所述線床由多根橫線段與多根主線段形成，并且限定了線床平面，每個線通道都 具有穿過其中延伸的所述橫線段和主線段之一，籍此，當擊球時，一根或多根橫線段或主線 段撓曲，由此導(dǎo)致支撐著撓曲的橫線段或主線段的第一組一個或多個樞轉(zhuǎn)元件樞轉(zhuǎn)，并且 定位成相鄰于所述第一組樞轉(zhuǎn)元件的所述扭矩傳遞臂和樞轉(zhuǎn)元件是響應(yīng)于所述第一組樞 轉(zhuǎn)元件的轉(zhuǎn)動可樞轉(zhuǎn)的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運動球拍，其特征在于，所述第一組線開口具有第一預(yù)定尺 寸的直徑，所述第二組線開口在垂直于所述線床平面的方向上具有第二主尺寸，所述第二 主尺寸大于所述第一預(yù)定尺寸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的運動球拍，其特征在于，所述第三組線開口在垂直于所述線 床平面的方向上具有第三主尺寸，所述第三主尺寸大于所述第二組線開口的第二主尺寸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運動球拍，其特征在于，所述第二組線開口和所述第三組線 開口都是沿著垂直于所述線床平面的方向延伸的縫槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的運動球拍，其特征在于，所述第三組線開口的縫槽的長度大 于所述第二組線開口的長度，其中所述第三組線開口的縫槽的長度等于或大于10毫米，而 所述第二組線開口的縫槽的長度等于或大于5毫米。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運動球拍，其特征在于，所述凹進部是大致半球形的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運動球拍，其特征在于，所述樞轉(zhuǎn)元件包括圓制底座和從所 述底座延伸的保護套管，所述圓制底座被配置成可操作地接合所述外周壁中的凹進部。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的運動球拍，其特征在于，在所述扭矩傳遞臂和所述樞轉(zhuǎn)元件 的底座的外表面內(nèi)沿著這些外表面形成容線槽。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的運動球拍，其特征在于，所述樞轉(zhuǎn)元件的圓制底座是大致半 球形的。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的運動球拍，其特征在于，所述第二組線開口和所述第三組線 開口的尺寸被設(shè)置成接納所述樞轉(zhuǎn)元件的保護套管，并且其中所述第二組線開口和所述第 三組線開口的尺寸還被設(shè)置成使得所述保護性套管能夠在大致垂直于所述線床平面的第 二平面內(nèi)繞所述軸線運動。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的運動球拍，其特征在于，所述至少一個護線管組件包括由至 少五個所述扭矩傳遞臂互相連接的至少六個樞轉(zhuǎn)元件，并且對應(yīng)的第一組凹進部的數(shù)目為 至少六個，所述第一組溝道的數(shù)目為至少五個。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的運動球拍，其特征在于，所述至少一個護線管組件包括由至少七個所述扭矩傳遞臂互相連接的至少八個樞轉(zhuǎn)元件，并且對應(yīng)的第一組凹進部的數(shù)目為 至少八個，所述第一組溝道的數(shù)目為至少七個。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運動球拍，其特征在于，所述柄部相對于所述框的環(huán)的位置 大致限定了關(guān)于所述環(huán)的6點鐘位置，其中所述至少第一組凹進部和所述第一組溝道被大 致定位在關(guān)于所述球拍的環(huán)的3點鐘位置和9點鐘位置，并且其中所述至少一個護線管組 件是定位在關(guān)于所述球拍的環(huán)的大約3點鐘位置和9點鐘位置處的兩個護線管組件。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運動球拍，其特征在于，所述柄部相對于所述框的環(huán)的位置 大致限定了關(guān)于所述環(huán)的6點鐘位置，其中所述至少第一組凹進部和所述第一組溝道是被 大致定位在關(guān)于所述球拍的環(huán)的6點鐘位置和12點鐘位置處的兩組凹進部和兩組溝道，并 且其中所述至少一個護線管組件是被大致定位在關(guān)于所述球拍的環(huán)的6點鐘位置和12點 鐘位置處的兩個護線管組件。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運動球拍，其特征在于，所述柄部相對于所述框的環(huán)的位置 大致限定了關(guān)于所述環(huán)的6點鐘位置，其中所述至少第一組凹進部和所述第一組溝道是被 大致定位在關(guān)于所述球拍的環(huán)的6點鐘位置和12點鐘位置處的兩組凹進部和兩組溝道，并 且其中所述至少一個護線管組件是被大致定位在關(guān)于所述球拍的環(huán)的6點鐘位置和12點 鐘位置處的兩個護線管組件。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運動球拍，其特征在于，所述柄部相對于所述框的環(huán)的位置 大致限定了關(guān)于所述環(huán)的6點鐘位置，其中所述至少第一組凹進部和所述第一組溝道是被 大致定位在關(guān)于所述球拍的環(huán)的3點鐘位置、6點鐘位置、9點鐘位置和12點鐘位置處的四 組凹進部和四組溝道，并且其中所述至少一個護線管組件是被大致定位在關(guān)于所述球拍的 環(huán)的3點鐘位置、6點鐘位置、9點鐘位置和12點鐘位置處的兩個護線管組件。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運動球拍，其特征在于，所述柄部相對于所述框的環(huán)的位置 大致限定了關(guān)于所述環(huán)的6點鐘位置，其中所述至少第一組凹進部和所述第一組溝道是被 大致定位在關(guān)于所述球拍的環(huán)的2點鐘位置、4點鐘位置、8點鐘位置和10點鐘位置處的至 少兩組凹進部和至少兩組溝道，并且其中所述至少一個護線管組件是被大致定位在關(guān)于所 述球拍的環(huán)的2點鐘位置、4點鐘位置、8點鐘位置和10點鐘位置處的至少兩個護線管組 件。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運動球拍，其特征在于，當利用所述線床擊打所述比賽用球 時，所述第一組一個或多個樞轉(zhuǎn)元件轉(zhuǎn)動，并且通過所述扭矩傳遞臂將扭矩傳遞給被定位 成相鄰于所述第一組樞轉(zhuǎn)元件的樞轉(zhuǎn)元件。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運動球拍，其特征在于，當利用延伸穿過所述樞轉(zhuǎn)元件之一 的線通道的所述主線段和橫線段之一來擊打所述比賽用球時，會導(dǎo)致所述樞轉(zhuǎn)元件相對于 所述外周壁中對應(yīng)的凹進部轉(zhuǎn)動。
20.一種用于擊打比賽用球的運動球拍，所述球拍包括框，所述框包括被耦接至柄部的頭部，所述頭部包括具有內(nèi)周壁和外周壁的環(huán)，以及形 成在所述外周壁內(nèi)的至少第一組凹進部和第一組溝道，所述第一組凹進部被所述第一組溝 道分隔開，并且與所述第一組溝道互相連接在一起，所述環(huán)包括第一組線開口、第二組線開 口和第三組線開口，所述第一組線開口是大致圓形的并且延伸穿過所述內(nèi)周壁和所述外周 壁，所述第二組線開口在所述至少第一組凹進部處延伸穿過所述外周壁，所述第三組線開口在對應(yīng)于所述第二組線開口的位置處延伸穿過所述內(nèi)周壁；接合所述外周壁的至少一個護線管組件，所述護線管組件包括至少三個由扭矩傳遞臂 互相連接起來的樞轉(zhuǎn)元件，每個樞轉(zhuǎn)元件均包括線通道；以及線床，所述線床由多根橫線段和多根主線段形成，并且限定了線床平面，每個線通道都 具有從其中延伸穿過的所述橫線段和主線段之一，當擊打所述比賽用球時，延伸穿過所述 樞轉(zhuǎn)元件之一的所述橫線段或主線段能夠被撓曲，所述橫線段或主線段的撓曲又導(dǎo)致支撐 這一根撓曲的橫線段或主線段的樞轉(zhuǎn)元件圍繞平行于所述線床的軸線轉(zhuǎn)動，并且通過所述 扭矩傳遞臂在定位于所述一個樞轉(zhuǎn)元件相對側(cè)上的樞轉(zhuǎn)元件上產(chǎn)生扭矩。
21. 一種用于擊打比賽用球的運動球拍，所述球拍包括框，所述框包括被耦接至柄部的頭部，所述頭部包括具有內(nèi)周壁和外周壁的環(huán)，以及形 成在所述外周壁內(nèi)的至少第一組凹進部和第一組溝道，所述第一組凹進部被所述第一組溝 道分隔開，并且與所述第一組溝道互相連接在一起；接合所述外周壁的至少一個護線管組件，所述護線管組件包括至少三個由扭矩傳遞臂 互相連接起來的樞轉(zhuǎn)元件，每個樞轉(zhuǎn)元件均包括線通道；以及線床，所述線床由多根橫線段和多根主線段形成，并且限定了線床平面，每個線通道都 具有從其中延伸穿過的所述橫線段和主線段之一，每個樞轉(zhuǎn)元件具有關(guān)于第一平面測量得 到的第一截面面積，所述第一平面垂直于線床并且平行于延伸穿過所述樞轉(zhuǎn)元件的線段， 每個扭矩傳遞臂具有關(guān)于第二平面測量得到的第二截面面積，所述第二平面平行于第一平 面，并且所述第一截面面積大于所述第二截面面積。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有鉸接式護線管組件的球拍。具體地，提供了一種運動球拍，其包括框以及至少一個護線管組件。該框包括被耦接至柄部的頭部。該頭部包括具有內(nèi)周壁和外周壁的環(huán)。至少第一組凹進部和第一組溝道形成在所述外周壁內(nèi)。該環(huán)還包括第一組線開口、第二組線開口和第三組線開口。第二組線開口和第三組線開口與第一組凹進部對齊。該第二組線開口在該第一組凹進部處延伸穿過該外周壁。護線管組件接合外周壁。該護線管組件包括至少三個樞轉(zhuǎn)元件，該至少三個樞轉(zhuǎn)元件由扭矩傳遞臂互相連接起來，每個樞轉(zhuǎn)元件均包括線通道。樞轉(zhuǎn)元件和扭矩傳遞臂能夠圍繞平行于線床平面的軸線樞轉(zhuǎn)。
文檔編號A63B49/00GK101991937SQ20101012620
公開日2011年3月30日 申請日期2010年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月13日
發(fā)明者C·布德羅, D·G·勒夫勒, R·R·羅基, W·D·塞弗拉 申請人:威爾遜運動貨品公司