專利名稱：羽毛球專用人工羽毛及由其制成的羽毛球的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及羽毛球專用人工羽毛，本實用新型還涉及采用這種人工羽毛制成的羽毛球。
背景技術：
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)界和羽毛球運動界的一個理想。因為鵝鴨毛羽毛球的耐打性太差，導致運動員頻頻換球，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困難決非一般人所能想象。產(chǎn)業(yè)界開展相關的研究工作已經(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到優(yōu)質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)余選手的技術要求，更是被專業(yè)運動員所遺棄。直到2007年，才開始出現(xiàn)具有實用價值的羽毛球專用人工羽毛(或稱人工羽毛)；到2010年初，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，還是沒有完全達到優(yōu)質鵝毛球的水準。羽毛球是一頂對球品的技術細膩度要求非常高的產(chǎn)品。運動員在長期的練習和比賽中，已經(jīng)培養(yǎng)出了非常細膩的擊打體驗。這種擊打體驗以優(yōu)質的天然鵝毛球為基礎，包括重量、球速、旋轉、高遠球飛行軌道、放小球的穩(wěn)定性、搓球翻滾、擊球手感、擊球聲音、落點準確度等等。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、球體支撐強度、正面風阻力(或稱軸向風阻力)、繞軸風阻力和抗擊打耐力。相應地就產(chǎn)生三大技術難關:材料關、結構關和工藝關。這七大要素和三大技術難關的任何一頂不能達標，羽毛球就不能被運動員所接受，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是否實用時，要從上述七大要素三大難關進行綜合評判。換句話說:小小的羽毛球實際上是一個系統(tǒng)工程，包含了多個子系統(tǒng)，各個子系統(tǒng)之間緊密關聯(lián)，相互影響，任何一個子系統(tǒng)的微小調整都會帶動全系統(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)的單獨改造，而且大都是基于理論假想的設計，未經(jīng)實際驗證。所以幾乎全部都不具有實用性、或者無法實現(xiàn)。也正是這個原因，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用價值的新型羽毛球出現(xiàn)。其中重量、重量分布和羽桿強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?，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，對超重的敏感度就越大，因為這個位置的力矩最大；如果裙部過輕，重心過于下移，則球頭下墜，也影響性能。羽毛球對重量的變化非常敏感，其敏感度達到0.1克數(shù)量級，也就是說在一些關鍵部位，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。而對于單片羽毛的來說，對重量的敏感度則達到了 0.0l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重破壞羽毛球的飛行性能。而羽毛對重量的敏感區(qū)又可以進一步分為兩個區(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)是整個羽毛球中對重量要求最為苛刻的區(qū)域。從工程技術上來講，羽毛球裙部(一般由十幾片羽片構成)的重量越輕越好，因為在保證羽毛球球體有足夠支撐強度的前提下把產(chǎn)品做得更輕是一個高難的技術問題，而掌握了超輕的裙部制造技術后，再進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為了減重，就把球裙支桿(或羽梗)做得很細、球裙(或羽片)做得很薄。重量是達標了，但強度不夠了。一般羽毛球用標準鵝鴨羽毛的單根重量在0.09g 0.12g之間，其中羽片區(qū)大約在0.05克，如果羽片區(qū)超過0.07克，就會影響整球性能，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0.075克一整個球裙重量最好不超過1.10克。羽毛球是否能穩(wěn)定旋轉是非常關鍵的。繞軸風阻力就是用來推動羽毛球繞軸旋轉的。羽毛球飛行時繞軸旋轉不但可以穩(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動的要求。歸結到一點:人工材料羽毛球的真正核心就是羽毛球球體支撐強度和整球重量及重量之布之間的矛盾調和問題。只要這個矛盾解決了，其它問題就有了解決的基礎。具體到人工羽毛上就是解決羽梗及羽片的強度和重量及重量要布之間的矛盾?？梢哉f，在保證強度的前提下，對人工羽毛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不被人注意的、細微的、但又很關鍵的因素:風阻力突變現(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，隨即又恢復正常，在這一縮一張的過程，風阻力產(chǎn)生劇烈變化，使羽毛球飛行速度產(chǎn)生瞬間突變，運動員也許不能直接感覺到這種速度的變化，但可以明顯體會到羽毛球的飛行和標準羽毛球是有區(qū)別的一出球感覺會變得怪異、落點會不準確。所以說，人工材料羽毛球的開發(fā)永遠面臨七大要素、三大難關的互相制約，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。目前實際應用的特種尼龍羽梗單根重量達到了 0.12克以上，再加上羽片就超過了 0.15克，所以不得不采用15根羽毛制球(標準為16根)。但如果降低重量，則其強度又不夠了。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:(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翻滾。正是上述這些缺陷，使得運動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)遠遠超越現(xiàn)有的整體球裙塑料羽毛球。另外，由于尼龍材料具有較高的吸水性，一般達到2%以上。而吸水后對羽梗的強度影響非常嚴重，甚至可以導致強度下降到無非使用的程度。還有，尼龍材料價格昂貴，使羽毛球的總體成本較高。針對以上存在的問題，我們采用以PC或PC/ABS合金料為基礎的改性塑料來制作羽梗，取得了良好的效果。其優(yōu)勢主要表現(xiàn)在:1、強度好、重量低，可以實現(xiàn)標準的16根羽毛制球；2、吸水率極低，一般在0.7%以下，吸水后對強度的影響極小；3、價格便宜，使羽毛球的綜合成本大大降低
實用新型內容
:本實用新型要解決的問題之一在于提供一種羽毛球專用人工羽毛，本實用新型要解決的另一個技術問題是提供由上述人工羽毛制成的羽毛球。為解決上述技術問題，本實用新型的羽毛球專用人工羽毛包括羽片和羽梗，其特征在于，所述羽梗是采用PC塑料或PC/ABS合金塑料為基料制成的。為了使羽梗的強度進一步提高，可以采用添加玻璃纖維或碳纖維的方式來增強。采用上述羽毛球專用人工羽毛就可以制成穩(wěn)定性和耐打性俱佳的羽毛球。相比現(xiàn)有技術，由本實用新型的人工羽毛制成的羽毛球，有以下優(yōu)點:1、強度好重量低，可以實現(xiàn)標準的16根羽毛制球；2、吸水率極低，一般在0.7%以下，吸水后對強度的影響極??；3、價格便宜，使羽毛球的綜合成本大大降低。

圖1所示是本實用新型的人工羽毛示意圖。
具體實施方式
實施例1:本實用新型的一種人工羽毛，包括羽片11和羽梗12。其中羽梗12采用玻璃纖維或碳纖維增強PC塑料為基料制成。采用本實施例的仿真羽毛就可以制成本實用新型的羽毛球。制作工藝和傳統(tǒng)天然羽毛球基本相同。這種羽毛球包括球頭、仿真羽毛、固定線圈和羽片定位線圈。設置羽片定位線圈的目的是防止按順序疊壓的羽片被打亂。實施例2:本實用新型的一種人工羽毛，包括羽片11和羽梗12。其中羽梗12采用玻璃纖維或碳纖維增強PC/ABS塑料為基料制成。采用本實施例的仿真羽毛就可以制成本實用新型的羽毛球。制作工藝和傳統(tǒng)天然羽毛球基本相同。這種羽毛球包括球頭、仿真羽毛、固定線圈和羽片定位線圈。設置羽片定位線圈的目的是防止按順序疊壓的羽片被打亂。
權利要求1.一種羽毛球專用人工羽毛，包括羽片(11)和羽梗(12)，其特征在于，所述羽梗(12)是采用PC塑料為基料制成的。
2.一種羽毛球專用人工羽毛，包括羽片和羽梗，其特征在于，所述羽梗(12)是采用PC/ABS合金塑料為基料制成的。
3.如權利要求1或2所述的羽毛球專用人工羽毛，其特征在于，所述羽梗(12)是采用玻璃纖維增強的PC塑料或PC/ABS合金塑料為基料制成的。
4.如權利要求1或2所述的羽毛球專用人工羽毛，其特征在于，所述羽梗(12)是采用碳纖維增強的PC塑料或PC/ABS合金塑料為基料制成的。
5.一種羽毛球，包括人工羽毛，其特征在于，所述人工羽毛采用的是如權利要求1、2、3或4所述的羽毛球專用人工羽毛。
專利摘要本實用新型的羽毛球專用人工羽毛，包括羽片(11)和羽梗(12)，其特征在于，所述羽梗(12)是采用PC塑料或PC/ABS合金塑料為基料制成的。為了使羽梗(12)的強度進一步提高，可以采用添加玻璃纖維或碳纖維的方式來增強。采用上述羽毛球專用人工羽毛就可以制成穩(wěn)定性和耐打性俱佳的羽毛球。
文檔編號A63B67/18GK202951213SQ201220363829
公開日2013年5月29日 申請日期2012年7月17日 優(yōu)先權日2012年7月17日
發(fā)明者張文廣 申請人:溧陽百事達體育用品制造有限公司, 張文廣