具有铰接式护线管组件的球拍的制作方法

专利名称：具有铰接式护线管组件的球拍的制作方法
技术领域：
本发明一般性地涉及运动球拍。具体地，本发明涉及包括头部的球拍，并且该头部 具有至少一个铰接式护线管(或称护孔环)组件。
背景技术：
运动球拍(例如，网球、短网拍墙球、壁球以及羽毛球所用的球拍)是众所周知的， 其通常包括框，该框具有被耦接到柄部的头部。头部支撑着线床，线床具有与多根横线段交 错编织在一起的多根主线段。许多球拍还包括定位在柄部与头部之间并且将柄部连接到头 部的颈部。典型的运动球拍线床包括边缘区域和中心区域，该中心区域在击球时提供了最 大的反应性、最大的力量、以及对运动者而言最好的“感觉”。中心区域常常被称作“甜区”， 通常被限定为产生较高恢复系数(COR)值的线床区域。更高的COR —般直接对应于更大的 力量和更大的反应性。一般来说，随着线段长度的增加，球拍甜区的尺寸也将会增大。然而，更长的线 段在击球时使得线床能够进一步挠曲，从而当击球时在线床与球之间提供更长的“停留时 间”。该增加的“停留时间，，不仅改善了球拍的反应性，还改善了球拍的控制，包括在球上施 加旋转的能力。某些现有的球拍加入了更大尺寸的环部，以便支撑更大尺寸的线床(即，更大的 头部尺寸)，从而试图增加线床与甜区的尺寸。然而，随着球拍头部尺寸的增加，球拍惯量的 极矩也会增加。具有更高惯量极矩的球拍可能比具有更低惯量矩的球拍更加难以操纵，特 别是在网前截击或者是在接发球时。另外，某些使用者会发现大头部的球拍比具有正常尺 寸头部的球拍更加难以挥动。其它一些球拍加入了各种头部形状，试图增加某些主线段或横线段的长度，而不 会增加所有主线段和横线段的长度。尽管这样的设计能够提供更加有目的的途径以增加球 拍的性能，但是这样的设计也可能会在球拍惯量极矩中导致不期望的增加。而且，这样的设 计还可能会导致头部尺寸具有不期望的外观，或者导致头部尺寸具有的外观明显不同于传 统运动球拍设计所具有的外表和设计。因而，对于具有线床的球拍一直以来都存在这样的需求，S卩具有增大的甜区，并 提供增加的“停留时间”，而不会对球拍的总体性能产生负面影响。提供具有增大的甜区和 增加的“停留时间”的球拍，而不会增加球拍头部的惯量极矩，也不会对球拍的操纵性产生 负面影响，将会是很有利的。另外，提供一种机构，该机构用于将某些主线段和/或横线段 作为目标，以便优化特定球拍设计的性能，而不会增加球拍头部的惯量极矩，并且也不会对 球拍的操纵性产生负面影响，也将会是很有利的。对于具有线床的球拍还存在这样的需求，即具有增大的甜区，但在外表和设计上与传统的运动球拍设计相比不会有很大差别。

发明内容
本发明提供了一种用于击打比赛用球(或称游戏用球，game ball)的运动球拍。 该运动球拍包括框、至少一个护线管组件、以及线床。框包括头部，该头部被耦接至柄部。头 部包括环，该环具有内周壁和外周壁、形成在外周壁内的至少第一组凹进部与第一组沟道。 第一组凹进部被第一组沟道分隔开，并且与第一组沟道互相连接在一起。环包括第一、第二 及第三组线开口。第一组线开口是大致圆形的，并且延伸穿过内周壁和外周壁。第二组线 开口在至少第一组凹进部处延伸穿过外周壁。第三组线开口在对应于第二组线开口的位置 处延伸穿过内周壁。护线套组件接合外周壁。护线套组件包括至少三个通过扭矩传递臂互 相连接在一起的枢转元件。每个枢转元件均包括线通道。线床由多根横线段与多根主线段 形成，并且限定了线床平面。每个线通道都具有穿过其中延伸的横线段或主线段，籍此，在 击球时一根或多根横线段或主线段挠曲，由此导致支撑着挠曲的横线段或主线段的第一组 一个或多个枢转元件枢转，。被定位成与第一组枢转元件相邻的扭矩传递臂与枢转元件是 响应于该第一组枢转元件的转动可枢转的。根据本发明优选形式的主要方面，一种用于击打比赛用球的运动球拍包括框、至 少一个护线管组件、以及线床。框包括头部，该头部被耦接至柄部。头部包括环，该环具有 内周壁和外周壁、形成在外周壁内的至少第一组凹进部与第一组沟道。第一组凹进部被第 一组沟道分隔开，并且与第一组沟道互相连接在一起。环包括第一、第二及第三组线开口。 第一组线开口是大致圆形的，并且延伸穿过内周壁和外周壁。第二组线开口在至少第一组 凹进部延伸穿过外周壁。第三组线开口在对应于第二组线开口的位置处延伸穿过内周壁。 护线套组件接合外周壁。护线套组件包括至少三个通过扭矩传递臂互相连接在一起的枢转 元件。每个枢转元件均包括线通道。线床由多根横线段与多根主线段形成，并且限定了线 床平面。每个线通道都具有从其中延伸穿过的横线段或主线段。在击打比赛用球时，延伸 穿过枢转元件之一的横线段或主线段是可挠曲的。横线段或主线段的挠曲导致对一根挠曲 的横线段或主线段进行支撑的枢转元件围绕平行于线床的轴线转动，并且通过扭矩传递臂 在定位于该一个枢转元件相对侧的枢转元件上产生扭矩。根据本发明的另一优选方面，一种用于击打比赛用球的运动球拍包括框、至少一 个护线管组件、以及线床。框包括头部，该头部被耦接至柄部。头部包括环，该环具有内周 壁和外周壁、形成在外周壁内的至少第一组凹进部与第一组沟道。第一组凹进部被第一组 沟道分隔开，并且与第一组沟道互相连接在一起。至少一个护线套组件接合外周壁。护线 套组件包括至少三个通过扭矩传递臂互相连接在一起的枢转元件。每个枢转元件均包括线 通道。线床由多根横线段与多根主线段形成，并且限定了线床平面。每个线通道都具有从 其中延伸穿过的横线段与主线段之一。每个枢转元件具有关于第一平面测量得到的第一截 面面积，该第一平面垂直于线床并且平行于延伸穿过该枢转元件的线段。每个扭矩传递臂 具有关于第二平面测量得到的第二截面面积，该第二平面平行于第一平面。第一截面面积 大于第二截面面积。结合本文下面将说明的附图，并由以下详细描述，本发明将被更加充分地理解，附 图中相同的附图标记指示相同的部件。


图1是根据本发明的一个优选实施例的球拍的正侧透视图。图2是分解的侧向透视图，其中示出了图1中示出护线管组件的球拍的框的环的 一部分。图3是图1的球拍的护线管组件的一部分的侧向透视图。图4是图1的球拍的环的一部分的侧视图，其中去除了护线管组件的一部分。图5是沿图1中的线5-5剖取的纵向剖视图，其中示出了球拍的环的一部分。图6是从图5中的曲线6-6所得到放大的纵向剖视图，其中示出了球拍的环的一 部分。图7是沿图1中的线7-7剖取的横向剖视图，其中示出了球拍的环的一部分，并且 示出了比赛用球撞击线段的效果。图8是图1中的球拍的环的一部分的侧视图，其是沿图7中的线8-8的透视方向 来获取的。图9是图1中的球拍的环的一部分的侧视图，其是沿图7中的线9-9的透视方向 来获取的。图10是图1的球拍的框的正视图，该框具有两个护线管组件，该两个护线管组件 围绕该球拍的环被定位于大约3点钟位置处与9点钟位置处。图11是根据本发明的替换性优选实施例的球拍的框的正视图，该框具有两个护 线管组件，该两个护线管组件围绕该球拍的环被定位于大约6点钟位置处与12点钟位置 处。图12是根据本发明的替换性优选实施例的球拍的框的正视图，该框具有四个护 线管组件，该四个护线管组件围绕该球拍的环被定位于大约2点钟位置处、4点钟位置处、8 点钟位置处、以及10点钟位置处。图13表示了恢复系数的测量结果，该测量结果取自具有110平方英寸的头部尺寸 且未组装铰接式护线管组件的对照球拍。图14表示了恢复系数的测量结果，该测量结果取自Phnee 球拍，型号为 No. Blue EX03，该球拍具有110平方英寸的头部尺寸。图15表示了恢复系数的测量结果，该测量结果取自具有110平方英寸的头部尺 寸且组装了根据本发明优选实施例的铰接式护线管组件的球拍。
具体实施例方式参考图1，以附图标记10来总体指示运动球拍。图1中的球拍10被配置成网球 拍，但是本发明还能够形成为其它类型的运动球拍，例如，短网拍墙球球拍、壁球球拍、以及 羽毛球球拍。球拍10包括框12和线床14。框12是具有纵轴线16的由管组成的结构，并 且包括头部18、柄部20、以及将头部18与柄部20耦接在一起的颈部22。框12由重量轻且 耐用的材料形成，优选为碳纤维复合材料。如本文中所用，术语“复合材料”是指浸透(或 全部渗透)以树脂的多股纤维。这些纤维可以同轴线对齐在片内或层内，编或织在片内或 层内，和/或被切碎并随机分布在一个或多个层内。该复合材料可以由包括了浸透以树脂的纤维基体的单个层或多个层形成。在特别优选的实施例中，层数可以在3至8的范围中 变化。在多层构造中，该纤维能够相对于纵轴线24以不同的方向对齐，和/或从层到层进 行编或织。该纤维由高拉伸强度材料(例如，石墨)形成。可替换地，该纤维可以由其它材 料形成，例如，玻璃、碳、硼、玄武岩、胡萝卜、Kevlar 、Spectra 、聚对苯撑苯-2，6-恶唑 (PBO)、麻纤维及其组合物。在一组优选实施例中，树脂优选为热固性树脂，例如，环氧树脂 或热塑性树脂。该复合材料通常缠绕在心轴和/或类似结构周围，并且在热和/或压力下 固化。在固化的同时，树脂被配置成流动并完全散布开，并且浸透纤维基体。可替换地，框12可以由其它材料形成，这些材料包括金属合金、其它复合材料、木 材、或者它们的组合。头部18形成有远区24、第一侧区26与第二侧区28、以及近区30，这 些区域共同限定了用于接纳并支撑线床14的线床区。在一个优选实施例中，近区30包括 有轭34。轭34是伸长的管状结构件，该管状结构件从头部18的第一侧区26延伸到头部18 的第二侧区28。在一个优选实施例中，轭34与框12 —体形成，限定了近区30。在一个替 换性优选实施例中，可以通过使用粘合剂、紧固件、结合以及它们的组合来连接轭34。在另 一个实施例中，通过振动吸收材料(例如，弹性体)将轭34与框12分开。轭34由重量轻 且耐用的材料形成，优选为碳纤维复合材料。可替换地，轭34可以由其它材料形成，例如， 金属合金、包括玄武岩纤维的其它复合材料、以及它们的组合。轭34对框12提供了结构支 撑，并且提供了用于限定线床区32下部的机构，以及用于接合、引导或导引主线段的支撑。 在另一个替换性优选实施例中，球拍10的框12可以形成为没有轭。在一个优选实施例中，第一侧区26和第二侧区28从头部18向下延伸以形成颈部 22的第一颈管36和第二颈管38。第一颈管36和第二颈管38进一步向下会聚延伸以形成 柄部20。柄部20包括垫板(pallet)(未示出)，把手40，以及柄端帽42。在替换性优选实 施例中，柄部20可以是不包括第一颈管与第二颈管延伸部的管状结构。在该替换性优选实 施例中，柄部可以是与框的颈部或头部分开并且通过使用常规的紧固件、模铸技术、结合技 术、粘合剂或它们的组合被附接到颈部的管状结构。在另一个优选实施例中，头部18通过使用常规的紧固件、粘合剂、机械结合、热结 合、或它们的其它组合被直接连接到颈部22与轭34两者，或连接到这两者中的一个。可替 代地，头部18可以通过振动吸收材料或震动吸收材料(例如，弹性体)与颈部与轭两者(或 者与颈部和轭两者中的一个)分开。在又一个替换性优选实施例中，头部18与颈部22和 轭16这两者一体形成，或者与这两者中的一个一体形成。通过多根主线段44与多根横线段46交错编织在一起来形成线床14。主线段44 与横线段46可以由一根连续的球拍线形成，或者可以由两根或更多根球拍线形成。球拍10的头部18优选为管状结构，并且成形以限定环48。环48可以是任意的封 闭曲线形状，包括例如，大致卵形、大致泪滴形、大致珍珠形、大致圆形、以及它们的组合。环 48包括外周壁50和内周壁52。在一根优选实施例中，环48包括分别位于外周壁50与内 周壁52内的第一组线开口 54、第二组线开口 56、以及第三组线开口 58。参考图2以及图4 图6，至少第一组凹进部60与第一组沟道62形成在环48的 外周壁50内。第一组凹进部60被第一组沟道62分隔开，并且与第一组沟道62互相连接 在一起。凹进部60与沟道62被配置成接纳并且可操作地接合铰接式护线管组件64。在一个优选的实施例中，凹进部60是大致半球形的凹进部。在替换性优选实施例中，该凹进 部可以采用其它的曲面形状，例如，半圆形或半圆柱形。在一个优选实施例中，凹进部60具 有在2毫米到8毫米范围内的深度。在一个更优选的实施例中，凹进部的深度在5毫米到 6毫米范围内。沟道62在凹进部60之间延伸，并且优选具有半圆柱形状。还可以使用其 它形状。沟道62的深度优选在1毫米到4毫米范围内。在一个特别优选的实施例中，沟道 62的深度在2毫米到3毫米范围内。外周壁50在凹进部60与沟道62位置处的外表面优选与外周壁50的其余外表面 相同。因此，外周壁50在凹进部60与沟道62位置处的表面优选接受相似的表面处理，包 括，砂磨、漆层、透明涂层等等，像外周壁的其它表面一样。外周壁50的上漆与涂层的外表 面一般非常光滑，这显著地减小了表面摩擦系数，并且当使用线床14击打比赛用球(例如， 网球)时有利于铰接式护线管组件64相对于球拍10的环48的铰接式运动或相对运动。在图1、图2、图4和图5中示出了环48的一部分，其中具有由一组十二个沟道62 连接在一起的十三个凹进部60。在替换性优选实施例中，形成在环48的一段或一部分中的 该组凹进部60可以是三个或更多个，而该组沟道62的数目可以是两个或更多个。在一个 特别优选的实施例中，该组凹陷处60的数目是八个，而该组沟道62的数目是七个。第一组线开口 54是大致圆形的开口，延伸穿过内周壁与外周壁，并且被配置成接 纳球拍线段和/或护线管组件的一部分。第一组线开口 54优选具有大约3毫米的直径。 在其它实施例中，第一组线开口可以形成有更大的直径。第二组线开口 56延伸穿过外周壁 50，并且优选定位于凹进部60的位置处。第三组线开口 58延伸穿过内周壁52，并且与第二 组线开口 56大致对齐，以便有利于线段44或46的通过或穿线。在一个优选实施例中，第 二组线开口 56与第三组线开口 58形成为穿过壁的缝槽。第三组线开口 58的长度(或主 要尺寸)优选大于第二组线开口 56的长度(或主要尺寸)。在一个特别优选的实施例中， 第二组线开口 56具有5毫米或者更长的长度，而第三组线开口 58则具有10毫米或者更长 的长度。在替换性优选实施例中，其它长度可以被用于第二组线开口和第三组线开口。在 替换性优选实施例中，第二组线开口 56和第三组线开口 58可以形成为其它形状，例如，圆 形、椭圆形、矩形、多边形、不规则形状、或者它们的组合。参考图1 图6，其中示出了铰接式护线管组件64。铰接式护线管组件64由通过 多个扭矩传递臂68连接在一起至少三个枢转元件66形成。每个枢转元件66均包括圆制 底座(亦可称为弄圆的底座或圆形底座，rounded base) 70以及从底座70延伸的保护套管 72。穿过每个枢转元件66并且从底座70穿过保护套管72，从而形成线通道74。容线槽76 优选形成在圆制底座70的外表面内，其中护线管组件的扭矩传递臂68用于将线段从一个 线通道74引导到另一个线通道。铰接式护线管组件64由重量轻、耐用且有弹性的材料形成，优选为热塑性尼龙， 例如尼龙11。可替换地，该铰接式护线管组件可以由其它材料形成，例如，复合材料、尿烷、 聚酰胺、橡胶、木材、铝、其它金属、其它热塑性材料、以及它们的组合。在一个优选实施例 中，铰接式护线管组件64由大致刚性的材料形成，使得一个或多个相邻的枢转元件66绕轴 线80的转动导致定位在最初的一个或多个相邻的枢转元件两侧上的枢转元件66接受来自 扭矩传递臂68的扭矩。在一个优选实施例中，圆制底座70为大致半球形，距离枢转元件66的枢转轴线80具有在2毫米到4毫米范围内的半径。在一个特别优选的实施例中，圆制底座70的半径为 大约2. 5毫米。在替换性优选实施例中，圆制底座70可以形成为其它形状，例如，圆柱形、半 圆柱形、卵形、其它曲面形状或球茎形状、以及它们的组合。保护套管72为穿过环48的内 周壁52与外周壁50内的第二组开口 56与第三组开口 58的线段44和46之一提供保护性 通道。保护性套管72优选具有在7毫米到13毫米范围内的长度。在一个特别优选的实施 例中，套管72的长度可以在9毫米到10毫米范围内。保护套管72优选为管状或圆柱状， 其具有外径和内径。在一个优选实施例中，保护套管具有大约2. 8毫米的外径和大约1. 6 毫米的内径(当线通道74延伸穿过套管72时，该内径形成线通道74的一部分)。在替换 性优选实施例中，可以使用其它内径尺寸与外径尺寸。在其它优选实施例中，套管的外部形 状能够采用其它非圆柱的形状。延伸穿过枢转元件66的底座70和套管72的线通道74优 选具有大约1.6毫米的直径。还可以设想其它直径尺寸。形成在圆制底座70外表面中的 容线槽76以及护线管组件64的扭矩传递臂68优选为大约1. 5毫米到2. 0毫米。因此，铰 接式护线管组件64优选将接合了护线管组件64的线段44和/或46完全隔离，以免直接 接触环48。结果是，接合了护线管组件64的线段44和46被保护起来，以免由环48的尖锐 或粗糙表面所致的磨损和磨耗。容线槽76和线通道74还有利于球拍10的穿线。每个枢转元件66具有关于第一平面测量得到的第一截面面积，该第一平面垂直 于线床14并且平行于延伸穿过枢转元件66的线段。每个扭矩传递臂68具有关于第二平面 测量得到的第二截面面积，第二平面平行于第一平面。第一截面面积大于第二截面面积。铰接式护线管组件优选插入到环48的对应位置中(该组凹进部60与沟道62的 对应位置)，并且进一步被延伸穿过铰接式护线管组件64的球拍线段44和46固定。在替 换性优选实施例中，铰接式护线管组件可以被压配到环48。在该配置中，该护线管组件上的 至少一个点保持成相对于环48基本固定。在替换性优选实施例中，该铰接式护线管组件能 够通过其它机构被固定地耦接至环48，例如，其它压配式连接、常规紧固件、粘合剂、结合、 以及它们的组合。图1、图2、图4和图5中的铰接式护线管组件64包括十三个枢转元件66，这些枢 转元件由十二个扭矩传递臂68连接起来。在替换性优选实施例中，铰接式护线管组件64可 以包括三个或更多个枢转元件66，这些枢转元件由两个或更多个扭矩传递臂68连接起来。 枢转元件66的数目可以变化以适应球拍的设计，从而最好地满足使用者的需求。参考图7 图9，其中示出了铰接式护线管组件64中单个枢转元件66的操作。图 7示出了球拍10的环48的横向剖视图，该横向剖视图是关于这样的平面剖取的，SP 垂直 于由线床14限定的平面，并且平行于线床14的横线段48的延伸部。在比赛或游戏期间， 当比赛用球82(例如，网球)撞击线床14时，该撞击导致该线响应于该撞击而挠曲。线段 48的挠曲延伸至铰接式护线管组件64。枢转元件66的圆制底座70绕枢转轴线80相对于 形成有环14的凹进部60的外周表面50转动或者铰接式运动。参考图7 图9，第二线开 口 56和第三线开口 58被开槽从而为线段48与保护套管72提供空间，以便绕轴线80转 动、枢转或铰接式运动，并在环14内相对于环14运动，而不会具有约束或者另外被环14的 内周壁52和外周壁50阻止。该转动、枢转或铰接式运动使得线段48比没有该转动时能够进一步挠曲。该铰接 式运动或转动提供的效果类似于具有更长有效线长的球拍的效果。当击球时，护线管组件64的枢转元件66相对于环48的转动或铰接式运动使得线床14能够进一步挠曲，由此提供 更多的反应性并且给球提供更大的力量。而且，在接触时，线床14增加的挠曲会增加“停留 时间”，或者增加球与球拍10的线床14之间的接触持续时间，使得使用者在比赛(或称游 戏)期间能够更加容易地给球施加旋转并且能够实现更好的对球的总体控制。具有由多个扭矩传递臂68连接起来的三个或更多个枢转元件66的铰接式护线管 组件64的独特构造提供了额外的益处，该益处使得一个或多个枢转元件66的扭矩或转动 被传递到其它相邻的线段44或46。参考图5和图7，当球82撞击线床14时，球的直径会 导致该球撞击两根或更多根横线段46和/或两根或更多根主线段44 ( 一般是两到五根线 段)。本发明使得作用在线床14上的冲击力能够允许受到影响的枢转元件66响应于比赛 用球82的冲击而转动，而且由于连接该枢转元件66的扭矩传递臂68的缘故，相邻于冲击 部位的线段44或46的枢转元件也会接受扭矩或转动力矩。由于扭矩传递臂68直接连接 到相邻的枢转元件，所以由于比赛用球的冲击所致的两个或更多个枢转元件66的转动会 在相邻的枢转元件上产生扭矩。该扭矩的传递可以允许相邻的枢转元件66也能够响应于 该冲击相对于环48运动、转动、铰接式运动、或枢转。换言之，枢转元件66绕枢转轴线80 是可枢转的，枢转轴线80平行于线床平面。由于比赛用球的冲击导致的延伸穿过枢转元件 之一的横线段46或主线段44之一的挠曲会导致一个枢转元件66绕轴线80转动，并且通 过扭矩传递臂68在定位于该一个枢转元件66的相对侧上(或定位成直接相邻于该一个枢 转元件66)的枢转元件66上产生扭矩。该扭矩是迫使或导致这些相邻的枢转元件转动的 力矩或力系。这种运动的结果能够允许在冲击部位处以及在冲击部位周围的线床14进一步挠 曲，增加球82与线床14之间的停留时间，并增大甜区。扭矩传递臂68使得线床14与球 拍能够成为一个整体，以便更加具有反应性，性能更好，以及具有增大的甜区。参考图7，当关于垂直于线床且平行于延伸穿过其中的线段46的第一平面进行剖 取时，每个枢转元件66均具有第一截面面积。参考图3，当关于平行于该第一平面的第二平 面进行剖取时，每个扭矩传递臂68均具有第二截面面积。该第一截面面积大于该第二截面 面积。参考图13 图15，其中证明了通过将本发明结合到球拍中能够获得增大的甜区。 图13 图15示出了在三个单独的球拍上进行的恢复系数(COR)测试的结果。这三个球拍 中的每个均具有类似的头部及环的形状与尺寸。这三个球拍都具有大约110平方英寸的环 或头部尺寸。这三个球拍的头部或环的形状都是常规的、传统的大致卵形的头部形状。图13 图15示出了关于本发明的球拍的各个COR值区域的测绘图，以及关于两 个代表性的现有技术球拍的各个COR值区域的测绘图。该COR是球(例如，网球)回弹速 度对该球的进入速度的比率。通过使用90英尺/秒(士5英尺/秒)的进入速度来测得图 13 图15中的COR值。每一幅测绘图都反映了由球在关于该线床的多个分散位置处对线 床的冲击所导致的COR值。球拍仅仅在柄部被支撑在测试设备中。特别地，测试设备固定 住柄部的近端(大约是柄部近端的6英寸)。测试设备对球拍的附接约束住了球拍的近端， 以免其沿着χ、y或ζ轴运动或扭曲。图13 图15中的每个球拍都具有55磅张力的线张 力，一般在线床中心处在穿线情况下测量。图13示出了具有与图15中的球拍基本上相同的框但却没有本发明的铰接式护线管组件64的球拍的COR面积。图13的球拍是由Illinois州Chicago市的Wilson Sporting Goods Co.生产的球拍型号，并且用作对照球拍。在表1中提供了图13中测绘的球拍COR 面积的数值。图13中的球拍的最大COR读数是0. 35，并且0. 35的COR面积具有3. 14平方英寸。图14示出了关于代表性的现有技术球拍的COR面积。该球拍是由New Jersey州 Bordentown市的Prince Tennis生产的Prince 球拍，型号为Blue EX03 。该球拍具有 像图13和图15中的球拍那样的大致相同的形状，大约相同的头部尺寸，以及类似的挥动重 量，并被选为代表性的现有技术球拍。在表1中提供了图14中测绘的球拍COR面积的数 值。图14中的球拍的最大COR读数是0. 35，并且0. 35的COR面积具有3. 02平方英寸。图15示出了根据本发明优选实施例构造的球拍的增大的COR面积。图15的球拍 包括两个铰接式护线管组件64，并且对应组的凹进部60与沟道62定位成围绕环48位于 3点钟位置和9点钟位置。图15的球拍的每个铰接式护线管组件都包括了八个枢转元件 66 (以及八个对应的凹进部60)和七个扭矩传递臂68，这些扭矩传递臂68将八个枢转元件 66连接起来。因此，图15中的球拍的铰接式护线管组件主动接合并影响了该球拍的八根分 开的横线段48。在表1中也提供了图15中测绘的球拍COR面积的数值。图15中的球拍的 最大COR读数是0. 40，并且0. 40的COR面积具有1. 27平方英寸，而0. 35的COR面积具有 7. 78平方英寸或更大的面积。在图13 图15中，标有0.45的线表示在线上COR为0.45或更高值的区域的边 界。指示为0. 40的线表示了在线上COR为0. 40或更高的区域的边界。类似地，图13 图 15中其它的线表示了在线上关于各个COR值的区域的边界。球拍的“甜区” 一般被限定为 具有以下三个COR值的线床区域2. 5或更大、3. 0或更大、或3. 5或更大。图13 图15中 横轴与纵轴上的数表示了离开穿线表面中心的距离。例如，穿线表面中心被指示为0. 00。 该穿线表面中心右边两英寸被指示为2. 00，该中心左边两英寸被指示为-2. 00，等等。下面的表1总结了图13 图15中提供的COR数据。表 1
本发明的球拍与两个现有技术球拍的COR面积比较COR图13的WILSON球拍 (平方英寸)图14的PRINCE球拍 (平方英寸)图15中本发明的球拍 (平方英寸)差额 (% )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 % 图13 图15的比较以及表1中的数据都显示了根据本发明制造的球拍与图13 和图14中的全部现有技术球拍相比具有明显地更大的“甜区”。图15中的本发明的球拍在各COR的大多数边界线内都具有更大的面积，并且实现了更高的COR水平(4.0)。在0.35 的COR面积内，具有使甜区面积增加140%以上的显著改善。结合本发明，能够通过增加可应用线段的有效长度从而显著改善球拍的性能。铰 接式护线管组件提供的效果类似于采用更长的球拍线段或者采用更大的环或线床所达到 的效果。本发明提供了该显著的优点，但却不会增加头部的尺寸从而令人不期望地相应增 加球拍的惯量极矩。参考图10 图12，在本发明的优选实施例中，铰接式球拍组件64可以被定位于 围绕环48的一个或多个不同位置处，由此改善球拍10的线床的各个区域的性能。在图10 中，示出了两个铰接式护线管组件被定位于3点钟位置和9点钟位置处。在图11中，铰接 式护线管组件64被围绕球拍的环48定位于12点钟位置和6点钟位置处，由此主要影响线 床14的主线段44。在图12中，示出了铰接式护线管组件被围绕球拍10的环48定位于2 点钟位置、4点钟位置、8点钟位置和10点钟位置处。该配置用于改善总体上提供了最低性 能水平的线床的性能。在其它优选实施例中，一个或多个铰接式护线管组件可以被围绕环 以其它数目定位在其它位置中。本发明在球拍的环上或者在球拍的环周围允许铰接式护线 管组件的宽广范围的可能布置和配置，由此最大化球拍设计的灵活性，并且允许定做或制 做球拍，以满足特定使用者或特定类型的使用者的需求。尽管已经示出和描述了本发明的优选实施例，但是本领域的技术人员可以由此设 想各种改变。因此，本发明并不受限于前面的描述，而仅仅由所附权利要求的范围和精神限定。
权利要求
1.一种用于击打比赛用球的运动球拍，所述球拍包括框，所述框包括被耦接至柄部的头部，所述头部包括具有内周壁和外周壁的环，以及形 成在所述外周壁内的至少第一组凹进部和第一组沟道，所述第一组凹进部被所述第一组沟 道分隔开，并且与所述第一组沟道互相连接在一起，所述环包括第一组线开口、第二组线开 口和第三组线开口，所述第一组线开口是大致圆形的并且延伸穿过所述内周壁与所述外周 壁，所述第二组线开口在所述至少第一组凹进部处延伸穿过所述外周壁，所述第三组线开 口在对应于所述第二组线开口的位置处延伸穿过所述内周壁；接合着所述外周壁的至少一个护线管组件，所述护线管组件包括至少三个由扭矩传递 臂互相连接起来的枢转元件，每个枢转元件均包括线通道；以及线床，所述线床由多根横线段与多根主线段形成，并且限定了线床平面，每个线通道都 具有穿过其中延伸的所述横线段和主线段之一，籍此，当击球时，一根或多根横线段或主线 段挠曲，由此导致支撑着挠曲的横线段或主线段的第一组一个或多个枢转元件枢转，并且 定位成相邻于所述第一组枢转元件的所述扭矩传递臂和枢转元件是响应于所述第一组枢 转元件的转动可枢转的。
2.根据权利要求1所述的运动球拍，其特征在于，所述第一组线开口具有第一预定尺 寸的直径，所述第二组线开口在垂直于所述线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预定尺寸。
3.根据权利要求2所述的运动球拍，其特征在于，所述第三组线开口在垂直于所述线 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组线开口的第二主尺寸。
4.根据权利要求1所述的运动球拍，其特征在于，所述第二组线开口和所述第三组线 开口都是沿着垂直于所述线床平面的方向延伸的缝槽。
5.根据权利要求4所述的运动球拍，其特征在于，所述第三组线开口的缝槽的长度大 于所述第二组线开口的长度，其中所述第三组线开口的缝槽的长度等于或大于10毫米，而 所述第二组线开口的缝槽的长度等于或大于5毫米。
6.根据权利要求1所述的运动球拍，其特征在于，所述凹进部是大致半球形的。
7.根据权利要求1所述的运动球拍，其特征在于，所述枢转元件包括圆制底座和从所 述底座延伸的保护套管，所述圆制底座被配置成可操作地接合所述外周壁中的凹进部。
8.根据权利要求7所述的运动球拍，其特征在于，在所述扭矩传递臂和所述枢转元件 的底座的外表面内沿着这些外表面形成容线槽。
9.根据权利要求7所述的运动球拍，其特征在于，所述枢转元件的圆制底座是大致半 球形的。
10.根据权利要求7所述的运动球拍，其特征在于，所述第二组线开口和所述第三组线 开口的尺寸被设置成接纳所述枢转元件的保护套管，并且其中所述第二组线开口和所述第 三组线开口的尺寸还被设置成使得所述保护性套管能够在大致垂直于所述线床平面的第 二平面内绕所述轴线运动。
11.根据权利要求7所述的运动球拍，其特征在于，所述至少一个护线管组件包括由至 少五个所述扭矩传递臂互相连接的至少六个枢转元件，并且对应的第一组凹进部的数目为 至少六个，所述第一组沟道的数目为至少五个。
12.根据权利要求7所述的运动球拍，其特征在于，所述至少一个护线管组件包括由至少七个所述扭矩传递臂互相连接的至少八个枢转元件，并且对应的第一组凹进部的数目为 至少八个，所述第一组沟道的数目为至少七个。
13.根据权利要求1所述的运动球拍，其特征在于，所述柄部相对于所述框的环的位置 大致限定了关于所述环的6点钟位置，其中所述至少第一组凹进部和所述第一组沟道被大 致定位在关于所述球拍的环的3点钟位置和9点钟位置，并且其中所述至少一个护线管组 件是定位在关于所述球拍的环的大约3点钟位置和9点钟位置处的两个护线管组件。
14.根据权利要求1所述的运动球拍，其特征在于，所述柄部相对于所述框的环的位置 大致限定了关于所述环的6点钟位置，其中所述至少第一组凹进部和所述第一组沟道是被 大致定位在关于所述球拍的环的6点钟位置和12点钟位置处的两组凹进部和两组沟道，并 且其中所述至少一个护线管组件是被大致定位在关于所述球拍的环的6点钟位置和12点 钟位置处的两个护线管组件。
15.根据权利要求1所述的运动球拍，其特征在于，所述柄部相对于所述框的环的位置 大致限定了关于所述环的6点钟位置，其中所述至少第一组凹进部和所述第一组沟道是被 大致定位在关于所述球拍的环的6点钟位置和12点钟位置处的两组凹进部和两组沟道，并 且其中所述至少一个护线管组件是被大致定位在关于所述球拍的环的6点钟位置和12点 钟位置处的两个护线管组件。
16.根据权利要求1所述的运动球拍，其特征在于，所述柄部相对于所述框的环的位置 大致限定了关于所述环的6点钟位置，其中所述至少第一组凹进部和所述第一组沟道是被 大致定位在关于所述球拍的环的3点钟位置、6点钟位置、9点钟位置和12点钟位置处的四 组凹进部和四组沟道，并且其中所述至少一个护线管组件是被大致定位在关于所述球拍的 环的3点钟位置、6点钟位置、9点钟位置和12点钟位置处的两个护线管组件。
17.根据权利要求1所述的运动球拍，其特征在于，所述柄部相对于所述框的环的位置 大致限定了关于所述环的6点钟位置，其中所述至少第一组凹进部和所述第一组沟道是被 大致定位在关于所述球拍的环的2点钟位置、4点钟位置、8点钟位置和10点钟位置处的至 少两组凹进部和至少两组沟道，并且其中所述至少一个护线管组件是被大致定位在关于所 述球拍的环的2点钟位置、4点钟位置、8点钟位置和10点钟位置处的至少两个护线管组 件。
18.根据权利要求1所述的运动球拍，其特征在于，当利用所述线床击打所述比赛用球 时，所述第一组一个或多个枢转元件转动，并且通过所述扭矩传递臂将扭矩传递给被定位 成相邻于所述第一组枢转元件的枢转元件。
19.根据权利要求1所述的运动球拍，其特征在于，当利用延伸穿过所述枢转元件之一 的线通道的所述主线段和横线段之一来击打所述比赛用球时，会导致所述枢转元件相对于 所述外周壁中对应的凹进部转动。
20.一种用于击打比赛用球的运动球拍，所述球拍包括框，所述框包括被耦接至柄部的头部，所述头部包括具有内周壁和外周壁的环，以及形 成在所述外周壁内的至少第一组凹进部和第一组沟道，所述第一组凹进部被所述第一组沟 道分隔开，并且与所述第一组沟道互相连接在一起，所述环包括第一组线开口、第二组线开 口和第三组线开口，所述第一组线开口是大致圆形的并且延伸穿过所述内周壁和所述外周 壁，所述第二组线开口在所述至少第一组凹进部处延伸穿过所述外周壁，所述第三组线开口在对应于所述第二组线开口的位置处延伸穿过所述内周壁；接合所述外周壁的至少一个护线管组件，所述护线管组件包括至少三个由扭矩传递臂 互相连接起来的枢转元件，每个枢转元件均包括线通道；以及线床，所述线床由多根横线段和多根主线段形成，并且限定了线床平面，每个线通道都 具有从其中延伸穿过的所述横线段和主线段之一，当击打所述比赛用球时，延伸穿过所述 枢转元件之一的所述横线段或主线段能够被挠曲，所述横线段或主线段的挠曲又导致支撑 这一根挠曲的横线段或主线段的枢转元件围绕平行于所述线床的轴线转动，并且通过所述 扭矩传递臂在定位于所述一个枢转元件相对侧上的枢转元件上产生扭矩。
21. 一种用于击打比赛用球的运动球拍，所述球拍包括框，所述框包括被耦接至柄部的头部，所述头部包括具有内周壁和外周壁的环，以及形 成在所述外周壁内的至少第一组凹进部和第一组沟道，所述第一组凹进部被所述第一组沟 道分隔开，并且与所述第一组沟道互相连接在一起；接合所述外周壁的至少一个护线管组件，所述护线管组件包括至少三个由扭矩传递臂 互相连接起来的枢转元件，每个枢转元件均包括线通道；以及线床，所述线床由多根横线段和多根主线段形成，并且限定了线床平面，每个线通道都 具有从其中延伸穿过的所述横线段和主线段之一，每个枢转元件具有关于第一平面测量得 到的第一截面面积，所述第一平面垂直于线床并且平行于延伸穿过所述枢转元件的线段， 每个扭矩传递臂具有关于第二平面测量得到的第二截面面积，所述第二平面平行于第一平 面，并且所述第一截面面积大于所述第二截面面积。
全文摘要
本发明涉及一种具有铰接式护线管组件的球拍。具体地，提供了一种运动球拍，其包括框以及至少一个护线管组件。该框包括被耦接至柄部的头部。该头部包括具有内周壁和外周壁的环。至少第一组凹进部和第一组沟道形成在所述外周壁内。该环还包括第一组线开口、第二组线开口和第三组线开口。第二组线开口和第三组线开口与第一组凹进部对齐。该第二组线开口在该第一组凹进部处延伸穿过该外周壁。护线管组件接合外周壁。该护线管组件包括至少三个枢转元件，该至少三个枢转元件由扭矩传递臂互相连接起来，每个枢转元件均包括线通道。枢转元件和扭矩传递臂能够围绕平行于线床平面的轴线枢转。
文档编号A63B49/00GK101991937SQ20101012620
公开日2011年3月30日 申请日期2010年2月26日 优先权日2009年8月13日
发明者C·布德罗, D·G·勒夫勒, R·R·罗基, W·D·塞弗拉 申请人:威尔逊运动货品公司