用于羽毛球的仿真羽毛和羽毛球的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于羽毛球的仿真羽毛，包括羽片(11)和羽梗(12)，羽梗(12)的上部被包裹在羽片(11)的基體內(nèi)，其特征在于：在羽梗(12)上部還設(shè)置有由發(fā)泡片材制成的豎向長條形緩沖覆蓋物(112)，所述緩沖覆蓋物(112)用來減緩羽梗(12)和羽片(11)間的相互作用力，從而保護(hù)羽片(11)不會在羽梗接觸線(114)處輕易被打裂，同時，在羽片(11)基體內(nèi)還設(shè)置有輕質(zhì)網(wǎng)狀物制成的增強(qiáng)網(wǎng)(113)，用于提升羽片(11)兩翼的耐拉扯破壞性、耐撕裂性和剛性支撐回彈性。彈性發(fā)泡片材是制作這種緩沖覆蓋物(112)的最佳材料。本發(fā)明還涉及由上述仿真羽毛制成的羽毛球。
【專利說明】用于羽毛球的仿真羽毛和羽毛球
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于羽毛球的仿真羽毛，本發(fā)明還涉及采用這種仿真羽毛制成的羽毛球。
【背景技術(shù)】
[0002]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)動界的一個理想。因?yàn)轾Z鴨毛羽毛球的耐打性太差，導(dǎo)致運(yùn)動員頻頻換球，并使打球成本大大提高；同時鵝鴨毛羽毛球生產(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。從公開的資料可以查到上世紀(jì)60年代就有相關(guān)仿真羽毛球的專利申請，比如于昭和36.10.12(1961年10月12日)公布的昭36-19067。稍晚些，上世紀(jì)80年代就有獨(dú)立式仿真羽毛的專利申請，比如于昭和57.11.1 (1982年11月I日)公布的昭57-177782等。產(chǎn)業(yè)界開展相關(guān)的研究工作已經(jīng)超過50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)鵝毛羽毛球的水平?，F(xiàn)有整體球裙的尼龍羽毛球(也叫塑料羽毛球)雖然耐打性超好，但其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)動員所遺棄。直到2007年，才開始出現(xiàn)具有實(shí)用價值的用于羽毛球的仿真羽毛(簡稱仿真羽毛)；到2010年初，才有采用仿真羽毛制成的羽毛球上市。但這種采用仿真羽毛制成的羽毛球仍然存在超重和旋轉(zhuǎn)速度不夠的問題，還是沒有完全達(dá)到優(yōu)質(zhì)鵝毛球的水準(zhǔn)。
[0003]羽毛球是一項對球品的技術(shù)細(xì)膩度要求非常高的產(chǎn)品。運(yùn)動員在長期的練習(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、高遠(yuǎn)球飛行穩(wěn)定性、放小球的穩(wěn)定性、搓球翻滾、擊球手感、擊球回頭反應(yīng)速度、擊球聲音、落點(diǎn)準(zhǔn)確度、耐打性等等。人工材料羽毛球就是要在這些因素上盡最大可能的接近天然鵝毛球。
[0004]羽毛球的作業(yè)工況是極其嚴(yán)酷的，需要承受常人難以想象的沖擊力。羽毛球的擊球速度是目前所有球類運(yùn)動中最快的，國際羽聯(lián)承認(rèn)的速度記錄是332公里/小時，由中國運(yùn)動員傅海峰創(chuàng)造。而在非正式的比賽中，則有超過400公里/小時的速度記錄出現(xiàn)。業(yè)余愛好者也可以打出200公里以上的時速。相對而言，網(wǎng)球的速度記錄是澳大利亞人格羅斯創(chuàng)造的263公里/小時。棒球的速度則很難超過200公里/小時。而從擊發(fā)來球再回頭加速到最高速，往往只要千分之幾秒，這個過程，羽毛球要承受幾十個G甚至上百個G的加速度。相比較而言，航空航天火箭的加速度一般都在20個G以下，載人航天火箭的加速度則一般在10個G以內(nèi)。在同等速度和加速度條件下，喇叭型球比圓球形球所承受的風(fēng)阻力會更大；而羽毛球的懸臂形羽毛部要能承受如此高的加速度和風(fēng)阻力，其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求決非常人所能想象。天然鵝毛羽梗具有天然的內(nèi)部泡孔結(jié)構(gòu)，重量輕強(qiáng)度好，其比強(qiáng)度(同等重量條件下的機(jī)械強(qiáng)度)超過了目前幾乎所有人工材料。也正是這個原因，羽毛球的仿真工程歷經(jīng)幾十年而未能成功。
[0005]一個標(biāo)準(zhǔn)天然羽毛球包括16根羽毛，一般整球重量在4.74克到5.40克之間，這種重量范圍并非是允許誤差的概念，而是在不同的海拔高度或不同的大氣壓下有不同的重量要求。重心大約落在球頭和球體的連接部分附近。其中:單根毛片的重量在0.13克以下，優(yōu)質(zhì)鵝毛的單根重量在0.10克左右。16根羽毛的總重最好控制在2.00克以下，其中構(gòu)成風(fēng)阻球裙部的羽片區(qū)(包括羽梗上部)總重量一般要控制在1.1克之內(nèi)，最好在0.90?1.0克之間。球裙部分的重量超標(biāo)時，羽毛球的飛行性能就會快速下降?，F(xiàn)有市售仿真羽毛球的羽片由兩片發(fā)泡片材相對貼合而成，并把羽梗上部包裹在羽片基體內(nèi)。單根仿真羽毛重量超過0.15克，比標(biāo)準(zhǔn)鵝鴨羽毛重很多，所以只能采用15根羽毛制球。發(fā)泡羽片總厚度超過1.5mm，有的達(dá)到1.6mm。盡管只有15根羽毛，該仿真羽毛球的球裙部分總重量也超過了 1.20克。一般來說，球裙部分超過1.10克后，羽毛球的飛行性能就大為下降。就是這微乎其微的0.10克到0.20克的超重，影響了羽毛球的飛行性能一主要表現(xiàn)在:(I)擊球手感偏重；(2)羽毛球擊球回頭遲滯；(3)放小球時極易翻滾，或者用球拍顛小球時會出現(xiàn)難以控制的翻滾現(xiàn)象；(4)高遠(yuǎn)球路線發(fā)飄。正是上述這些缺陷，使得運(yùn)動員不大愿意采用這種仿真羽毛球一盡管其綜合性能已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越現(xiàn)有的整體球裙塑料羽毛球，其耐打性也超越了普通鴨毛球，基本和優(yōu)質(zhì)鵝毛球相當(dāng)。
[0006]影響羽毛球綜合性能的，至少有七大要素: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)的任何一項不能達(dá)標(biāo)，羽毛球就不能被運(yùn)動員所接受，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，要從上述七大要素三大難關(guān)進(jìn)行綜合評判。換句話說:小小的羽毛球?qū)嶋H上是一個系統(tǒng)工程，包含了多個子系統(tǒng)，各個子系統(tǒng)之間緊密關(guān)聯(lián)，相互制約、相互影響，任何一個子系統(tǒng)的微小調(diào)整都會帶動全系統(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，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)。也正是這個原因，才歷經(jīng)50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)用價值的新型羽毛球出現(xiàn)。
[0007]其中重量、重量分布和球體強(qiáng)度之間的矛盾是目前球體材料人工化過程中最難解決的要素。羽毛球?qū)χ亓康淖兓浅Ｃ舾?，其敏感度達(dá)到0.1克數(shù)量級，也就是說在一些關(guān)鍵部位，只要0.1克的重量改變就會引起羽毛球整體性能的重大變化。而對于單片羽毛的羽片區(qū)來說，對重量的敏感度則達(dá)到了 0.01克，也就是說，每片羽毛如果增加0.01克，則整球裙部將至少增加0.15克，這樣的重量改變將嚴(yán)重破壞羽毛球的飛行性能?，F(xiàn)有的塑料羽毛球和仿真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，對超重就越敏，因?yàn)檫@個位置的力矩最大；如果裙部過輕，重心過于下移，則球頭下墜，也影響性能。但從工程技術(shù)上來講，羽毛球裙部的重量越輕越好，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。有些人工材料羽毛球?yàn)榱藴p重，就把球裙支桿做得很細(xì)、球裙做得很薄。重量是達(dá)標(biāo)了，但強(qiáng)度不夠了，球也不旋轉(zhuǎn)了。羽毛球是否能穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)是非常關(guān)鍵的。繞軸風(fēng)阻力就是用來推動羽毛球繞軸旋轉(zhuǎn)的。羽毛球飛行時繞軸旋轉(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能，在羽毛球被大力扣殺時，有一定的減速作用，使其飛行速度更符合運(yùn)動的要求。
[0008]另外，影響羽毛球飛行性能還有一個不被人注意的、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)動員也許感覺不到這種速度的變化，但可以明顯體會到羽毛球的飛行和標(biāo)準(zhǔn)羽毛球是有區(qū)別的一出球感覺會變得怪異、落點(diǎn)會不準(zhǔn)確。
[0009]就球體強(qiáng)度來講，總是存在剛性強(qiáng)度、韌性和重量之間的極難調(diào)和的矛盾——這由材料本身的性質(zhì)所決定，在絕大多數(shù)情況下，當(dāng)一種材料的剛性強(qiáng)度提升時，相應(yīng)的韌性就會下降，材料會變脆而不耐沖擊。比如針對羽梗材料，提升其剛性時，則相應(yīng)韌性下降，重量增加，導(dǎo)致容易被打斷和超重。如果采用更細(xì)的羽梗來減輕重量，則羽梗的支撐力又不夠了，從而出現(xiàn)上述所說的風(fēng)阻力突變現(xiàn)象。同樣，對羽片來說，羽片兩翼需要較好的支撐剛性。當(dāng)增加羽片厚度時，可以提升兩翼支撐剛性和耐打性，但會超重，從而導(dǎo)致羽毛球性能急劇下降。反之，當(dāng)降低厚度來減重時，則羽片兩翼支撐剛性和耐打性又不夠了，而羽片兩翼支撐剛性太低又會嚴(yán)重影響羽毛球的飛行性能。針對現(xiàn)有的仿真羽毛羽片，在不改變厚度的情況下，還可以采用提高其發(fā)泡倍率的方法來減重，但這同樣會導(dǎo)致羽片兩翼支撐剛性和耐打性雙雙下降。現(xiàn)有的仿真羽毛羽梗在剛性強(qiáng)度上還達(dá)不到天然鵝鴨羽毛羽梗的水平，而重量則要比天然鵝鴨羽毛羽梗略重?，F(xiàn)有的仿真羽毛羽片重量比天然鵝鴨羽毛的羽絲更重的多。而強(qiáng)度足夠、重量更輕的羽片替代材料還沒有出現(xiàn)?？梢哉f，在仿真羽毛特別是羽片區(qū)的重量問題上，每取得一毫克的減重都是難能可貴的。
[0010]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。更重要而困難的是，人工羽毛球的任何構(gòu)件都不是簡單的工程結(jié)構(gòu)件，而是在需要承受得住高速高沖擊的同時，又要能夠滿足上述擊打體驗(yàn)的功能件一包括重量、重量分布、重心位置、球速、旋轉(zhuǎn)、高遠(yuǎn)球飛行軌道、高遠(yuǎn)球飛行穩(wěn)定性、放小球的穩(wěn)定性、搓球翻滾、擊球手感、擊球聲音、擊球回頭反應(yīng)速度、落點(diǎn)準(zhǔn)確度、耐打性等十多個功能要素。而這些功能要素和結(jié)構(gòu)之間的關(guān)聯(lián)又大都是隱性的。因此對于人工羽毛球的任何結(jié)構(gòu)改進(jìn)都不能也無法簡單地以靜態(tài)的或宏觀的機(jī)械支撐結(jié)構(gòu)或機(jī)械聯(lián)動關(guān)系去評判。
[0011]如果能在保證基本強(qiáng)度的前提下，找到新的替換材料或更好的結(jié)構(gòu)來解決這0.10克到0.20克的超重問題，無疑就可以制成性能更為優(yōu)異的仿真羽毛球。解決路線至少有五個:一是從羽梗材料著手；二是從羽片材料著手；三是從羽梗和羽片的連接結(jié)構(gòu)著手；四是從羽片的粘結(jié)劑上著手(目前的方案中，粘結(jié)劑大約占了羽片總重量的20%?30%左右)；五是從羽片本身的結(jié)構(gòu)上著手。那么，倒底是否真的存在可行的解決方案呢？或者倒底哪種技術(shù)方向是可行的呢？顯然都沒有現(xiàn)成的答案！從2007年5月份在2007100544123號專利說明書中提出這個技術(shù)方案并手工制成樣品到現(xiàn)在已整整過去五年，該技術(shù)方案開發(fā)者雖然在這個技術(shù)難題上取得一定的進(jìn)展，但仍然沒能從根本上解決這一超重缺陷；從2008年11月19日該專利公開到現(xiàn)在也已經(jīng)過去三年半，本領(lǐng)域技術(shù)人員也還沒能解決這個缺陷；再從2010年初，日本某公司正式向市場推出基于該技術(shù)方案的仿真羽毛球，到現(xiàn)在又過去了 二年半，仍然還是沒能解決這個缺陷。
[0012]由于羽片部分對仿真羽毛的影響最為敏感，因此，很多技術(shù)人員把研究重點(diǎn)放在羽片區(qū)的材料或結(jié)構(gòu)改善上。
[0013]最簡單的方法是直接降低羽片的厚度或者提升羽片發(fā)泡片的發(fā)泡倍率，但都會帶來耐打性的相應(yīng)下降。這個方法就要看產(chǎn)品性能的取舍了——如果希望突出性能，則會犧牲耐打性，反之，如果突出耐打性，則會犧牲性能。總之要想取得性能和耐打性的雙重提升是難之又難。
[0014]在某公司申請的2009801531378這一專利說明書中，技術(shù)人員提出設(shè)置加強(qiáng)構(gòu)件來提升羽片強(qiáng)度的方法。但該公司的市售產(chǎn)品中只在羽片上設(shè)置了兩條很細(xì)的橫線，其它方案都沒有得以實(shí)施。而兩條橫線雖然對羽片兩翼的耐打性有略微的提升(提升幅度極為有限)，但仍然無法解決羽片在羽梗接觸線上的開裂問題。該說明書中的其它加強(qiáng)構(gòu)件方案同樣不能解決羽片在羽梗接觸線上的開裂問題，反而會使超重更突出。因此，該產(chǎn)品只好采用較厚的羽片以求得滿足基本要求的耐打性——如前所述該產(chǎn)品的羽片總厚度超過
1.5mm,且超重嚴(yán)重,在外觀上也讓人有粗笨之感,缺少靈動性。
[0015]在2010102914894這一專利說明書中提到了采用在兩片材之間設(shè)置格網(wǎng)的技術(shù)方案。該說明書認(rèn)為這樣設(shè)置格網(wǎng)可以提升兩片材之間的粘合強(qiáng)度。實(shí)際上，格網(wǎng)對兩片材間的粘合強(qiáng)度不但不能提升，反而會造成微量的下降。
[0016]在201120229122X這一專利說明書中，技術(shù)人員也提出了設(shè)置片狀增強(qiáng)層的技術(shù)方案來提升羽片強(qiáng)度的方法，從而可以適當(dāng)降低羽片的厚度(和2009801531378的技術(shù)方案類似)。其中還提到采用網(wǎng)狀物來制作增強(qiáng)層。但實(shí)際試驗(yàn)表明，這些普通片狀增強(qiáng)層對提升羽片兩翼的耐打性有一定效果，但對于解決羽片在羽梗接觸線上的開裂問題仍然沒有辦法。在該說明書中，對網(wǎng)狀物的作用描述是籠統(tǒng)而容易出現(xiàn)誤導(dǎo)的——該說明書在【背景技術(shù)】最后一段中描述“網(wǎng)格狀織物在防破壞上效果不如布料或片狀材料，特別是防震顫破壞的作用較小。不過，網(wǎng)格狀織物在重量上略有優(yōu)勢”?，F(xiàn)在看來，這一結(jié)論并不準(zhǔn)確，卻在事實(shí)了誤導(dǎo)本發(fā)明開發(fā)者很長一段時間。
[0017]在2011204327527這一專利說明書中，也對網(wǎng)狀物在仿真羽毛上的應(yīng)用持否定態(tài)度。該說明書在【背景技術(shù)】部分最后一段總結(jié):“選用網(wǎng)格狀織物作為增強(qiáng)層時，雖然可以適當(dāng)降低羽片的厚度，來取得重量上的減重效果，但其提升的有限增強(qiáng)作用卻不足以補(bǔ)償羽片厚度降低所造成的強(qiáng)度下降，在總體上反而會使羽片的耐打性下降。因此，網(wǎng)格狀織物用作增強(qiáng)層從性能上來講是得不償失的。由于羽毛球?qū)Ｓ梅抡嬗鹈鱾€系統(tǒng)功能間的相互關(guān)聯(lián)或相互制約，使得網(wǎng)格狀織物用作增強(qiáng)層并不能帶來實(shí)際的性能提升，不具實(shí)用性?！?。
[0018]由于網(wǎng)狀物(或叫格網(wǎng))的上述誤導(dǎo)或偏見，加上網(wǎng)狀物本身確實(shí)對提升羽片在羽梗接觸線處的開裂問題幾乎沒有任何效果，而且還會造成羽片區(qū)的重量增加，所以這種技術(shù)方案一直沒法得到應(yīng)用。所以說，網(wǎng)狀物在仿真羽毛增強(qiáng)上的適用性總是存在諸多誤解和實(shí)際困難，并不能對本發(fā)明的協(xié)同應(yīng)用方案產(chǎn)生正面的啟示作用。
[0019]在2010102914894這一專利說明書中，詳細(xì)分析了造成羽片在羽梗接觸線處開裂的作用機(jī)理，為解決這一問題奠定了理論基礎(chǔ)。造成這種發(fā)泡羽片在羽梗接觸線處開裂的根本原因在于兩種情況:一種情況是羽片被直接擊打所造成的破壞。當(dāng)羽毛片被球拍框擊中時，發(fā)泡羽片被較硬的羽梗和球拍框急劇壓縮，而羽梗又很細(xì)，所以這一瞬間的壓強(qiáng)非常巨大，羽片就會順著和羽梗的接觸線裂開。第二種情況是在正常的擊打過程中，羽梗上部會生產(chǎn)高頻率地震顫，這種震顫就會給羽片造成破壞。震顫造成的破壞是累積性的，先從羽片和羽梗的某個接觸點(diǎn)開始，繼而慢慢擴(kuò)散，直到羽片完全裂開。從實(shí)際測試的情況來看，震顫破壞是造成羽片從羽梗接觸線處開裂的最主要原因。當(dāng)采用薄片增強(qiáng)層或網(wǎng)格增強(qiáng)層時，震顫力會穿透增強(qiáng)層而直達(dá)發(fā)泡層，導(dǎo)致發(fā)泡層沿接觸線開裂。此時，如果采用某種可以緩減震顫的材料或結(jié)構(gòu)不就可以解決這一問題了嗎？事實(shí)證明，窄條形發(fā)泡片或其它類似蓬松物可以有效緩解這種高頻震顫。方法就是把窄條形發(fā)泡片覆蓋在羽梗上，使羽梗上部不和羽片本體直接接觸。但是窄條形發(fā)泡片的寬度又不能太寬，太寬又會失去效果。一般情況下，窄條形發(fā)泡片的兩邊剛剛超過羽梗本身的寬度時是最好的。這種窄條形發(fā)泡片或其它類似蓬松物可以稱為緩沖片。
[0020]采用上述緩沖片技術(shù)方案后，就可以降低羽片本體的厚度。比如，現(xiàn)有市售仿真羽毛球的羽片總厚度超過了 1.5_，有的達(dá)到1.6_，而且羽片發(fā)泡倍率較低。而采用緩沖片后，可以把羽片總厚度下降到1.3_左右，同時發(fā)泡倍率也略有提升，而羽梗接觸線處仍然不易開裂。不過，15根羽毛的羽片區(qū)總重量(包括部分羽梗)還是接近了 1.20克。該產(chǎn)品在耐打性上和目前不加緩沖片的市售產(chǎn)品基本相當(dāng)，在重量指標(biāo)上略有提升。但在綜合性能上和標(biāo)準(zhǔn)羽毛球仍然有距離。進(jìn)一步的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，如果采用上述緩沖片并進(jìn)一步降低羽片厚度的技術(shù)方案，仿真羽毛羽片兩翼的支撐剛性卻被大大削弱，相鄰間的羽片很容易貼合在一起，導(dǎo)致羽毛球繞軸轉(zhuǎn)速下降，甚至完全不旋轉(zhuǎn)，這對羽毛球的性能來說是不能容忍的；同時，仿真羽毛的耐打性也會下降。可以說，現(xiàn)有的仿真羽毛已經(jīng)把減重或耐打性的潛力挖掘到了極致，似乎再也沒有更多的余量可以壓縮。
[0021]由于仿真羽毛對重量的苛刻要求，開發(fā)人員在仿真羽毛的減重工程上一直都在想方設(shè)法地做“減法”，希望減少某種東西以求得減重效益。大量的“減法”試驗(yàn)并沒能取得更大的突破，“減法”路線似乎走到了盡頭。萬般無奈之下，本發(fā)明開發(fā)人員決定再試試“加法”，其中之一就是采用增強(qiáng)片配合緩沖片的協(xié)同技術(shù)方案。在前期的基本試驗(yàn)中，超重問題如影而至，而且更加嚴(yán)重，還會造成羽片兩片材間的粘合強(qiáng)度下降，容易前后裂開，在綜合效果上往往比單純增強(qiáng)羽片厚度的方案還要差。不管是采用前述所介紹的無紡布、輕質(zhì)膠帶還是滌絲紡，都是如此。滌絲紡布料一般都超過25克/m2，而無紡布(含一定量膠水)和輕質(zhì)膠帶在低于20克/m2，強(qiáng)度很差。最后采用原本以為比較輕而增強(qiáng)效果不好的網(wǎng)狀物，卻赫然出現(xiàn)兩個意外:一是網(wǎng)狀物對羽片的增強(qiáng)效果并不比無紡布和輕質(zhì)膠帶差；二是，網(wǎng)狀物的重量并不象人們想象的那么輕。這基本上推翻了 201120229122X說明書中的說法。比如我們?nèi)粘Ｗ钜捉佑|到的網(wǎng)狀物就是蚊帳，而蚊帳用網(wǎng)紗的克重上都在30克/m2左右。常見兒童服裝的內(nèi)襯網(wǎng)紗也基本上接近20克/m2。一般來說，如果要在羽片內(nèi)襯網(wǎng)狀物，其克重不能超過15克/m2，否則會嚴(yán)重影響羽毛球總體性能，最好在10克/m2以下。本領(lǐng)域技術(shù)人員在日常生活和工作中，較少有機(jī)會接觸到這種超輕的網(wǎng)狀物。而且，問題還在于:即便找到了這種超輕網(wǎng)狀物，羽片還要降低厚度來減重以補(bǔ)償網(wǎng)狀物的重量增量，此時羽片兩翼的支撐剛性不是又不夠了嗎？總之，仿真羽毛的技術(shù)改進(jìn)，牽一發(fā)而動全身，需要全系統(tǒng)的統(tǒng)一協(xié)調(diào)。由于困難重重，對羽片的增強(qiáng)減重研究一度陷入停滯，開發(fā)人員又把研究重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到其它構(gòu)件上來。
[0022]在極偶然的情況下，本發(fā)明開發(fā)人員獲得了一種超輕的網(wǎng)狀物。于是采用較薄的彈性發(fā)泡片材作羽片，采用稍厚的彈性發(fā)泡片材做緩沖片，采用這種超輕網(wǎng)狀物做增強(qiáng)片協(xié)同緩沖片。試驗(yàn)結(jié)果完全出乎意料，這種協(xié)同方案不但綜合耐打性非常好、重量也滿足要求，最關(guān)鍵的是羽片兩翼的“支撐剛性”遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出預(yù)期。對于這種超薄偏軟的羽片體來說，開發(fā)人員原先預(yù)計羽片兩翼的支撐剛性一定會很差，導(dǎo)致羽毛球旋轉(zhuǎn)出問題。但事實(shí)并非如此。在對比含網(wǎng)狀物和不含網(wǎng)狀物的仿真羽毛球后，終于發(fā)現(xiàn):原來，仿真羽毛的羽片支撐問題并不單純是羽片兩翼的支撐剛性問題，還涉及到羽片兩翼的彈性恢復(fù)問題。在沒加網(wǎng)狀物的情況下，羽片兩翼經(jīng)多次變形后，就很難恢復(fù)平直，導(dǎo)致相鄰兩片羽片互相緊貼。而加了網(wǎng)狀物后，羽片兩翼由于網(wǎng)狀物的“拉緊”作用，總是能快速回彈，保持平直。在發(fā)現(xiàn)這一點(diǎn)后，就會進(jìn)一步看到這恰恰和天然鵝鴨羽毛羽絲的特性是相似的?，F(xiàn)在再來觀察天然鵝鴨羽毛的羽絲，我們就會注意到，這種羽絲本身的支撐力并不是很強(qiáng)，但其回彈性很好，變形后總能快速回彈恢復(fù)，使羽片兩翼總是保持平直，直到被完全打散。
[0023]那么上述采用超輕網(wǎng)狀物來配合緩沖片的協(xié)同應(yīng)用技術(shù)方案，究竟會對羽片的重量有怎樣的影響呢？現(xiàn)有市售仿真羽毛球羽片的超重是較嚴(yán)重的，如果增加上述結(jié)構(gòu)件所引起的重量增加超過了羽片厚度下降所帶來的減重效益，則單純在重量上來看是不利的，繼而會影響羽毛球的整體性能，而且還使得仿真羽毛的生產(chǎn)效率大大下降，這樣就得不償失了。實(shí)際測試表明，采用超輕網(wǎng)狀物來配合緩沖片的協(xié)同方案制成的仿真羽毛羽片在重量指標(biāo)上是非常優(yōu)異的，如表1所示。2#和3#產(chǎn)品中發(fā)泡片的發(fā)泡倍率比市售產(chǎn)品的略高，因此同等厚度發(fā)泡片的重量會更輕。如果不設(shè)置增強(qiáng)構(gòu)件，發(fā)泡率越高則耐打性會較低。而依據(jù)本發(fā)明方案采用緩沖片和增強(qiáng)片的協(xié)同方案后，厚度更薄發(fā)泡倍率更高的羽片的耐打性仍然是非常出色的，而總重量則比現(xiàn)在市售產(chǎn)品下降了 0.10克。因?yàn)橛辛司彌_片和增強(qiáng)網(wǎng)的保護(hù)，羽片總體的減重潛力一下變得很大，比如羽片還可以進(jìn)一步降低厚度、發(fā)泡片還可以進(jìn)一步提高發(fā)泡倍率、還可以開發(fā)專用的網(wǎng)孔更大更輕的增強(qiáng)網(wǎng)等等。
[0024]表1:15片羽片綜合數(shù)據(jù)
[0025]
【權(quán)利要求】
1.一種用于羽毛球的仿真羽毛，包括羽片(11)和羽梗(12)，羽梗(12)的上部被包裹在羽片(11)的基體內(nèi)，其特征在于:在羽梗(12)上部還設(shè)置有發(fā)泡片材制成的豎向長條形的緩沖覆蓋物(112)，同時，在羽片(11)基體內(nèi)還設(shè)置有輕質(zhì)網(wǎng)狀物制成的增強(qiáng)網(wǎng)(113)。
2.如權(quán)利要求1所述的用于羽毛球的仿真羽毛，其特征在于:所述增強(qiáng)網(wǎng)(113)由克重不超過15g/m2網(wǎng)狀物制成。
3.如權(quán)利要求1或2所述的用于羽毛球的仿真羽毛，其特征在于:所述增強(qiáng)網(wǎng)(113)占據(jù)所述羽片(11)本體面積的三分之二以上。
4.如權(quán)利要求1所述的用于羽毛球的仿真羽毛，其特征在于:所述緩沖覆蓋物(112)是由彈性發(fā)泡片材制成的。
5.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的用于羽毛球的仿真羽毛，其特征在于:所述緩沖覆蓋物(112)的平均寬度在1.0mm至2.5mm之間。
6.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的用于羽毛球的仿真羽毛，其特征在于:所述緩沖覆蓋物(112)的長度在8mm至20mm之間。
7.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的用于羽毛球的仿真羽毛，其特征在于:所述羽片(11)是由兩片彈性發(fā)泡片材相對貼合而成，并且羽片(11)兩翼的總厚度小于1.1_。
8.如權(quán)利要求7所述的用于羽毛球的仿真羽毛，其特征在于:所述羽片(11)兩翼的總厚度小于或等于1.0mm。
9.一種用于羽毛球的仿真羽毛，包括羽片(11)和羽梗(12)，羽梗(12)的上部被包裹在羽片(11)的基體內(nèi)，其特征在于:羽梗(12)上部還包含有蓬松材料制成的緩沖覆蓋物(112)，所述緩沖覆蓋物(112)用來減緩羽梗(12)和羽片(11)之間的相互作用力，從而保護(hù)羽片(11)不會在羽梗接觸線(114)處輕易被打裂，同時，在羽片(11)基體內(nèi)還設(shè)置有輕質(zhì)網(wǎng)狀物制成的增強(qiáng)網(wǎng)(113)，用于提升羽片(11)兩翼的耐拉扯破壞性、耐撕裂性和剛性支撐回彈性。
10.一種羽毛球，包括仿真羽毛，其特征在于:所述仿真羽毛采用的是如權(quán)利要求1至6中任一項所述的用于羽毛球的仿真羽毛。
【文檔編號】A63B67/18GK103566557SQ201210267073
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年7月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月20日
【發(fā)明者】劉雪燕 申請人:劉雪燕