專利名稱：羽毛球?qū)Ｓ萌斯び鹈陀鹈虻闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及羽毛球?qū)Ｓ萌斯び鹈?，本發(fā)明還涉及采用這種人工羽毛制成的羽毛球。
背景技術(shù)：
采用人工材料代替天然鵝鴨羽毛來制作羽毛球是產(chǎn)業(yè)界和羽毛球運(yùn)動(dòng)界的一個(gè)理想。因?yàn)轾Z鴨毛羽毛球的耐打性太差，導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)員頻頻換球，并使打球成本大大提高；同時(shí)鵝鴨毛羽毛球生產(chǎn)工藝繁雜、材料本身的成本也較高。但是，這種材料替換所隱藏的技術(shù)困難決非一般人所能想象。產(chǎn)業(yè)界開展相關(guān)的研究工作已經(jīng)超過20年，但到目前為止，還沒有任何一種人工材料代替鵝鴨毛制成的羽毛球在綜合性能上達(dá)到優(yōu)質(zhì)鵝鴨毛羽毛球的水平?，F(xiàn)有塑料羽毛球的綜合性能根本滿足不了水平稍好的業(yè)余選手的技術(shù)要求，更是被專業(yè)運(yùn)動(dòng)員所遺棄。直到2007年，才開始出現(xiàn)具有實(shí)用價(jià)值的羽毛球?qū)Ｓ萌斯び鹈?或稱人工羽毛)；到2009年底，才有采用人工羽毛制成的羽毛球上市。但這種采用人工羽毛制成的羽毛球仍然存在羽毛頭部超重、羽片易開裂等問題，還是沒有完全達(dá)到優(yōu)質(zhì)鵝毛球的水準(zhǔn)。羽毛球是一項(xiàng)對(duì)球品的技術(shù)細(xì)膩度要求非常高的產(chǎn)品。運(yùn)動(dòng)員在長期的練習(xí)和比賽中，已經(jīng)培養(yǎng)出了非常細(xì)膩的擊打體驗(yàn)。這種擊打體驗(yàn)以優(yōu)質(zhì)的天然鵝毛球?yàn)榛A(chǔ)，包括重量、球速、旋轉(zhuǎn)、高遠(yuǎn)球飛行軌道、放小球的穩(wěn)定性、搓球翻滾、擊球手感、擊球聲音、落點(diǎn)準(zhǔn)確度等等。人工材料羽毛球就是要在這些因素上盡最大可能的接近優(yōu)質(zhì)天然鵝毛球。影響羽毛球綜合性能的，至少有以下七大要素重量、重量分布、重心位置、球體支撐強(qiáng)度、正面風(fēng)阻力(或稱軸向風(fēng)阻力)、繞軸風(fēng)阻力和抗擊打耐力。相應(yīng)地就產(chǎn)生三大技術(shù)難關(guān)材料關(guān)、結(jié)構(gòu)關(guān)和工藝關(guān)。這七大要素和三大技術(shù)難關(guān)的任何一項(xiàng)不能達(dá)標(biāo)，羽毛球就不能被運(yùn)動(dòng)員所接受，也就難以在商業(yè)上取得成功。因此在考核一種羽毛球新技術(shù)是否實(shí)用時(shí)，要從上述七大要素三大難關(guān)進(jìn)行綜合評(píng)判。換句話說小小的羽毛球?qū)嶋H上是一個(gè)系統(tǒng)工程，包含了多個(gè)子系統(tǒng)，各個(gè)子系統(tǒng)之間緊密關(guān)聯(lián)，相互影響，任何一個(gè)子系統(tǒng)的微小調(diào)整都會(huì)帶動(dòng)全系統(tǒng)綜合性能的改變。從檢索到的跨度超過20年的專利說明書來看，絕大部分是針對(duì)某一子系統(tǒng)的單獨(dú)改造，而且大都是基于理論假想的設(shè)計(jì)，未經(jīng)實(shí)際驗(yàn)證。所以幾乎全部都不具有實(shí)用性、或者無法實(shí)現(xiàn)。也正是這個(gè)原因，才歷經(jīng)20余年，截止到2007年，除了鵝鴨羽毛球和性能有缺陷的塑料羽毛球之外沒有任何具實(shí)用價(jià)值的新型羽毛球出現(xiàn)。其中重量、重量分布和旋轉(zhuǎn)是目前球體材料人工化過程中最難解決的要素?，F(xiàn)有的塑料羽毛球和人工羽毛的球裙部分大都超重。羽毛球的重心最好落在球頭和球體連接部附近。如果裙部太重，重心上移，羽毛球極易翻滾，而越靠近羽毛球裙部頂端位置，對(duì)超重的敏感度就越大，因?yàn)檫@個(gè)位置的力矩最大；如果裙部過輕，重心過于下移，則球頭下墜，也影響性能。羽毛球?qū)χ亓康淖兓浅Ｃ舾?，其敏感度達(dá)到O.1克數(shù)量級(jí)，也就是說在一些關(guān)鍵部位，只要O.1克的重量改變就會(huì)引起羽毛球整體性能的重大變化。而對(duì)于單片羽毛的來說，對(duì)重量的敏感度則達(dá)到了 O. Ol克，也就是說，每片羽毛如果增加O. 01克，則整球裙部將至少增加O. 15克，這樣的重量改變將嚴(yán)重破壞羽毛球的飛行性能。而羽毛對(duì)重量的敏感區(qū)又可以進(jìn)一步分為兩個(gè)區(qū)域羽片區(qū)和羽根區(qū)，羽片區(qū)包括了羽片本體和羽梗的上半截(和羽片本體接觸部分)；羽根區(qū)就是羽梗的下半截。羽片區(qū)是整個(gè)羽毛球中對(duì)重量要求最為苛刻的區(qū)域。從工程技術(shù)上來講，羽毛球裙部(一般由十幾片羽片構(gòu)成)的重量越輕越好，因?yàn)樵诒ＷC羽毛球球體有足夠支撐強(qiáng)度的前提下把產(chǎn)品做得更輕是一個(gè)高難的技術(shù)問題，而掌握了超輕的裙部制造技術(shù)后，再進(jìn)行配重則是很容易解決的。要減輕羽片區(qū)的重量可以分別從羽片本體和羽梗上半截著手。有些人工材料羽毛球?yàn)榱藴p重，就把球裙支桿(或羽梗)做得很細(xì)、球裙(或羽片)做得很薄。重量是達(dá)標(biāo)了，但強(qiáng)度不夠了。一般羽毛球用標(biāo)準(zhǔn)鵝鴨羽毛的單根重量在O. 09g O. 12g之間，其中羽片區(qū)大約在O. 05克，如果羽片區(qū)超過O. 07克，就會(huì)影響整球性能，除非采用15根羽毛制球。而即便采用15根羽毛制球，羽片區(qū)的重量也不能超過O. 075克一整個(gè)球裙重量最好不超過1. 10克。羽毛球是否能穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)是非常關(guān)鍵的。繞軸風(fēng)阻力就是用來推動(dòng)羽毛球繞軸旋轉(zhuǎn)的。羽毛球飛行時(shí)繞軸旋轉(zhuǎn)不但可以穩(wěn)定其飛行過程，而且能有效消耗部分飛行動(dòng)能，在羽毛球被大力扣殺時(shí)，有一定的減速作用，使其飛行速度更符合運(yùn)動(dòng)的要求。歸結(jié)到一點(diǎn)人工材料羽毛球的真正核心就是球裙部分的重量問題，只要球裙的重量問題解決了，其它問題就有了解決的基礎(chǔ)。具體到人工羽毛上就是解決羽片區(qū)部分的重量問題?？梢哉f，在保證強(qiáng)度的前提下，對(duì)羽片部分每一豪克的減重都是寶貴的。另外，影響羽毛球飛行性能還有一個(gè)不被人注意的、細(xì)微的、但又很關(guān)鍵的因素風(fēng)阻力突變現(xiàn)象一如果球裙支撐桿太軟，則羽毛球裙部在被大力擊打瞬間會(huì)出現(xiàn)劇烈變形，隨即又恢復(fù)正常，在這一縮一張的過程，風(fēng)阻力產(chǎn)生劇烈變化，使羽毛球飛行速度產(chǎn)生瞬間突變，運(yùn)動(dòng)員也許不能直接感覺到這種速度的變化，但可以明顯體會(huì)到羽毛球的飛行和標(biāo)準(zhǔn)羽毛球是有區(qū)別的一出球感覺會(huì)變得怪異、落點(diǎn)會(huì)不準(zhǔn)確。所以說，人工材料羽毛球的開發(fā)永遠(yuǎn)面臨七大要素、三大難關(guān)的互相制約，只考慮某一方面的性能是不行的。目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的人工羽毛是采用特種尼龍來制羽梗。但這種特種尼龍制成的羽梗仍然存在超重問題。目前實(shí)際應(yīng)用的特種尼龍羽梗單根重量達(dá)到了 O. 12克以上，再加上羽片就超過了 O. 15克，所以不得不采用15根羽毛制球(標(biāo)準(zhǔn)為16根)。但如果降低重量，則其強(qiáng)度又不夠了。盡管采用15根羽毛制球，但球裙部分還是略有超重量一這種羽毛球的球裙大約重1. 10克一從而在一定程度上影響了羽毛球的飛行性能一主要表現(xiàn)在(1)擊球手感偏重；(2)羽毛球擊球回頭遲滯；(3)放小球時(shí)極易翻滾，或者用球拍顛小球時(shí)會(huì)翻滾。正是上述這些缺陷，使得運(yùn)動(dòng)員還是不大愿意采用這種羽毛球一盡管這種羽毛球的綜合性能已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越現(xiàn)有的整體球裙塑料羽毛球。為了在盡量降低重量的條件下得到最佳的剛性表現(xiàn)，這種尼龍羽梗主體部分的橫截面采用“十”字型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；為防止超重，羽梗頂端約15mm長度的范圍則采用扁平的“丨”字型設(shè)計(jì)，尺寸大約在O. 5mmX1. 0mm。為了保證球裙部分的抗變形能力，羽梗頂端的扁平面和羽片平面成垂直結(jié)合一這樣，在制成羽毛球時(shí)，雖然羽片在左右方向上易變形，但在內(nèi)外方向上基本有足夠的抗變形力，而左右方向的變形又通過球裙定位線圈和左右鄰的羽片相互支撐而得以化解。上述的設(shè)計(jì)方案基本上保證了羽梗的剛性支撐度。但是，只有O. 5mm厚度的羽梗頂端壓在羽片平面上，在受到大力擊打時(shí)，羽片平面所承受的瞬間壓強(qiáng)是十分巨大的，很容易被“切”破一壓力主要來自羽毛球外側(cè)。因此，不得不加厚泡沫狀的羽片材料以提高承受力。實(shí)際應(yīng)用中的外側(cè)羽片厚度達(dá)到約1. 0_。而這種厚度的提高是以人工羽毛羽片區(qū)的超重為代價(jià)的。但羽片區(qū)的超重正是導(dǎo)致羽毛球性能下降的最根本原因。因此，如果有一種方案可以在減少羽片厚度的前提下又不會(huì)降低其總體強(qiáng)度的話，則可以大大提高羽毛球的性能水平。本發(fā)明的方案正是為解決這個(gè)問題而設(shè)計(jì)。本發(fā)明的具體方案是將羽梗頂端一定長度范圍的橫截面設(shè)計(jì)成“T”字型。相當(dāng)于在現(xiàn)有的“丨”字型主筋上增加一個(gè)加強(qiáng)筋，同時(shí)須適當(dāng)減少主筋的寬度。有了這種“T”字型的設(shè)計(jì)后，人工羽毛的外側(cè)羽片就可以降低厚度——實(shí)際測(cè)試中，可以采用厚度只O. 5mm的發(fā)泡羽片。這樣的設(shè)計(jì)，雖然羽梗會(huì)有一定量的增重，但羽片卻有更可觀的減重效果，兩者相抵，總體還是減重的。同時(shí)，這種設(shè)計(jì)方案還帶來額外的好處羽梗頂端的剛性強(qiáng)度提高了不少，而且是左右向和內(nèi)外向的強(qiáng)度同時(shí)得以提升。那么，如果只是把現(xiàn)有設(shè)計(jì)方案中的羽梗主體的“十”字截面延伸到羽梗頂端是否也有這樣的效果呢？答案是否定的。原因就在于“十”字截面并不會(huì)提高羽梗和羽片平面的壓強(qiáng)接觸面積，而“T”字型截面則可以。作用在羽片平面上的最大壓力來自羽毛球外側(cè)，而內(nèi)側(cè)則小得多，所以也就無需設(shè)計(jì)成超重更大的“工”字型截面。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題之一在于提供一種羽毛球?qū)Ｓ萌斯び鹈?，本發(fā)明要解決的另一個(gè)技術(shù)問題是提供由上述人工羽毛制成的羽毛球。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的羽毛球?qū)Ｓ萌斯び鹈ㄓ鹌陀鸸?，其特征在于，所述羽梗的橫截面是“T”字型的。這種“T”字型截面可以貫通羽梗的整個(gè)長度范圍，也可以只在羽梗頂端局部。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的羽毛球?qū)Ｓ萌斯び鹈ㄓ鹌陀鸸＃涮卣髟谟?，所述羽梗上端一部分的橫截面是“T”字型的。此時(shí)，羽梗另外部分的橫截面可以是“十”字型的。采用上述羽毛球?qū)Ｓ萌斯び鹈涂梢灾瞥煞€(wěn)定性和耐打性俱佳的羽毛球。相比現(xiàn)有技術(shù)，由本發(fā)明的人工羽毛制成的羽毛球，有以下兩大進(jìn)步一是重量更輕、重量分布更加合理，羽毛球性能更接近于優(yōu)質(zhì)鵝毛球；二是羽片的抗擊打強(qiáng)度更好，羽毛球的耐打性得以提升。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。 圖1是本發(fā)明人工羽毛示意圖。圖2是圖1所不人工羽毛A-A處的橫截面不意圖。圖3是圖1所不人工羽毛B-B處的橫截面不意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:本發(fā)明的一種人工羽毛，如圖1所示，包括羽片11、羽梗12。其中羽梗12的上部橫截面采用“T”字型設(shè)計(jì)。圖2所示是圖1中人工羽毛A-A處的橫截面示意圖。到羽片下端位置附近，橫截面由“T”字型逐漸過渡到“十”字型。圖3所示是圖1中人工羽毛B-B處的橫截面示意圖。
權(quán)利要求
1.一種羽毛球?qū)Ｓ萌斯び鹈ㄓ鹌?11)和羽梗(12)，其特征在于，所述羽梗(12)的橫截面是“T”字型的。
2.一種羽毛球?qū)Ｓ萌斯び鹈?，包括羽?11)和羽梗(12)，其特征在于，所述羽梗(12)上端一部分的橫截面是“T”字型的。
3.如權(quán)利要求2所述的羽毛球?qū)Ｓ萌斯び鹈涮卣髟谟?，所述羽?12)另外部分的橫截面是“十”字型的。
4.采用如權(quán)利要求1、2或3所述的羽毛球?qū)Ｓ萌斯び鹈瞥傻挠鹈颉?br> 全文摘要
本發(fā)明的羽毛球?qū)Ｓ萌斯び鹈?，包括羽?11)和羽梗(12)，其特征在于，所述羽梗(12)的橫截面是“T”字型的。優(yōu)選的方案是，羽梗(12)的上部橫截面呈“T”字型，過渡到羽梗(12)下半部橫截面變?yōu)椤笆弊中?。本發(fā)明還涉及由上述人工羽毛制成的羽毛球。
文檔編號(hào)A63B67/18GK102989149SQ201110283160
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2011年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月16日
發(fā)明者張文廣 申請(qǐng)人:溧陽百事達(dá)體育用品制造有限公司, 張文廣