专利名称：用于减小球棒-球的恢复系数的具有完整杆筒特征的球棒的制作方法
用于减小球棒-球的恢复系数的具有完整杆筒特征的球棒相关串请的交叉引用本申请是2009年11月23日提交的美国专利申请No. 12/624, 056的延续申请案， 并要求其优先权，这里通过引用将其全部内容结合于此。
背景技术：
棒球和鱼球的理事机构多年来实施各种球棒性能的限制，以控制被打击的球之速度。每个协会一般自主开发各种标准和方法以达到理想的竞技水平。球棒设计师通常遵守这些性能标准通过调整他们的球棒杆筒的性能或球棒-球的恢复系数("BBCOR")。典型的控制BBCOR的方法包括增厚中空金属球棒的筒壁，或通过选择特定的材料和纤维角度增加合成球棒的径向刚度。然而，合成球棒的径向刚度和纤维取向是受特定材料厚度的限制的。因此，合成球棒的筒壁也可能被增厚以提供额外的刚度，这反过来限制了 BBCOR和杆筒性能。增厚筒壁通常增加了球棒的重量，更重要的是，增加了它的“挥杆重量”或惯性力矩("Μ0Ι" )。MOI是以下各项的乘积(a)质量(b)该质量中心与质量支点之间的距离的平方。在数学上，这被表示如下MOI = Σ Mass x(Distance)2因此，MOI决定了当球棒的质量增加或球棒质量中心与挥杆的支点离得更远(即， 远离击球员的手)时，挥动球棒会变得越来越困难。因为增厚的筒壁在从击球员手的相对末端的的区域增加了球棒的重量，这样做也增加了球棒的Μ0Ι。因此，虽然增厚的筒壁有效地坚固了杆筒并降低其性能，但MOI的随之增加对于击球手而言通常是不利的。
发明内容
球棒包括具有一个或多个用于可选择地强化杆筒区域的整合特征的杆筒。杆筒可包括形成肋条的锯齿状的区域，肋条向内伸出至杆筒。此外，向内伸出的一个或多个边缘可在相邻的杆筒部分上被形成，其被接合、焊接或以其它方式彼此相连，以使得在杆筒中形成完整的、内部的肋条。内部肋条使杆筒坚硬，从而减少杆筒的BBC0R。一个或多个完整的肋条可在任何所需的杆筒位置被提供以可选地限制杆筒的性能而无需明显增加球棒的惯性力矩。在另一个实施例中，两个杆筒部分被接合、焊接或以其他方式连接至的接头，包括向内突出的组件，该组件式杆筒坚固，从而减少杆筒的BBC0R。其它特征和优势将在下文中出现。上述特征可单独或共同使用，或在它们中的一个或多个的各种组合中使用。
在附图中，相同的附图标记在图中表示相同的部件图I是根据实施例的球棒的透视图；图2是根据实施例的杆筒的侧截面视图2A是图2的截面A的放大视图；图3是根据另一实施例的杆筒的侧截面视图；图3A是图3的截面B的放大视图；图4是根据另一实施例的杆筒的侧截面视图；图4A是图4的截面C的放大视图。
具体实施例方式现在将描述本发明的各种实施例。下面的描述提供了这些实施例透彻的理解和说 明的具体细节。然而，本领域技术人员将认识到没有许多这些细节的发明也可以被实现。此 夕卜，一些公知的结构或特征可能不会被显示或详细描述以避免不必要的模糊各种实施例的 相关描述。在下面的说明中使用的术语试图以其最合理的方式进行解释，即使它被用于在与 本发明某些具体实施例的详细描述一起使用。然而，任何意图在下被强调术语都试图以任 何限制的方式被解释之术语，将在这具体实施方式
部分被明显地并明确地的界定。凡在上下文许可的情况下，单数或复数条款还可能分别包括复数或单数的条款。 此外，除非“或者”是被明确限于表示只有一个单个的排除两个或更多项目的列表中的其它 项目的项目，则在这样的列表中使用“或者”应被解释为包括(a)列表中的任何单项(b)所 有列表中的项目，或(c)列表中项目的任何组合。在此所述的实施例针对的是球棒，球棒具有限定的球棒-球恢复系数 ("BBC0R")或限定的杆筒性能，允许球棒在监管的协会性能限制内执行。例如，全国大学 体育协会("NCAA")提出限制杆筒的BBC0R低于0. 510或低于0. 500。BBC0R的限制较 佳地在无需略微增加(或减少)球棒的惯性矩("M0I")在的情况下而完成。现参照详细图示，如图1所示，棒球棒或垒球棒10，以下统称为“球棒”或“杆”，包 括手柄12、杆筒14以及连接手柄12至杆筒14的锥形部分16。手柄12的自由端包括把手 18或类似结构。杆筒14较佳地由合适的盖子20或塞子关闭。球棒10的内部较佳地是空 心的，允许球棒10相对较轻以使得球员在挥动球棒10时可产生可观的挥杆速度。例如，如 在美国专利5，593，158中描述的一样，球棒10可能是单件结构或可能包括两个或两个以上 独立的连接件(例如，独立的手柄和杆筒)，该美国专利以参考方式被合并于此。球棒10较佳地是由一种或多种复合或金属材料构成。合适的复合材料的 一些例子包括纤维增强玻璃、石墨、硼、碳纤维、芳纶、陶瓷、凯夫拉尔(Kevlar)或 Astroquartz⑧、铝或其他合适的可用于构造球棒10的金属材料。包括金属和复合材料的 组合的球棒也可以被构造。例如，可被用于在此所述的实施例中的球棒，球棒具有金属杆筒 和复合手柄，或复合杆筒和金属手柄。杆筒14可能包括单壁多壁结构。例如，多壁杆筒可能包括筒壁，筒壁由一个或多 个界面剪切控制区("ISCZs")分开，如在美国专利7，115,054中所述，其以参考方式被 合并于此。例如，ISCZ可能包括剥离层或其他元素、结构或适合阻止相邻筒壁之间的剪应 力转移的空间。剥离层或其他ISCZ较佳地进一步防止在球棒10的固化过程中以及在球棒 10的整个生命中的邻近筒壁的互相结合。球棒10可能具有任何合适的尺寸。球棒10可能有20至40英寸或者26英寸到34英寸的总长度。整个杆筒直径为2. O至3. O英寸或2. 25到2. 75英寸。典型的球棒有
2.25,2. 625或2. 75英寸的直径。具有这些总长度和杆筒直径的各种组合或任何其他合适的尺寸的杆在此被考虑。杆尺寸的具体首选组合通常取决于的杆10的使用者，并且用户之间可能有很大地不同。杆10的击球区域通常延伸于整个杆筒14的长度，并可能延伸至杆10的部分锥形部分16。为了便于说明，这个击球区域在其后说明书中被称为“杆筒”。杆筒14 一般包括最高性能位置或“甜蜜点”，这是从杆10到球的能量转移最大、而能量转移至球员手中最小的冲击区。甜蜜点通常位于杆的打击中心(COP)与它的头三个基本振动节点的交点处。这个位置，通常是距杆筒14的自由端约4至8英寸，当杆以其第一(或基本)弯曲模式振动时，其是不动的。在甜蜜点和杆筒14的自由端之间的以及在甜蜜点和杆10的锥形部分16之间的杆筒区域不提供发生在杆筒14的甜蜜点处的最大性能。事实上，在典型的球棒中，杆筒的性能(或蹦床效果)会减少，当冲击区远离甜蜜点。因此，甜蜜点通常需要BBCOR的最大限制或减少以产生在监管的协会限制内的球棒。减少杆筒BBCOR的各种完整的杆筒特征或配置将描述如下。在特定的球棒中使用的一个或多个BBCOR-减少特征的具体类型、大小和配置可能取决于特定监管协会的性能限制、特定杆筒的重量和感觉喜好等等。虽然位于杆筒14的甜蜜点附近的BBCOR-减少特征通常是首选的，但在一些实施例中，将这些特征定位于其它球棒区域可能是首选的，例如接近手柄12的其它球棒区域以限制由特征的内含物产生的MOI的增加。因此，取决于特定球棒的设计目标，以下一个或多个实施例可以被实施在球棒10的一个或多个位置。如图2和2A所示，在一个实施例中，杆筒14包括一个折叠或锯齿状区域22，区域 22形成围绕杆筒14的周长的通道。锯齿状区域22由杆筒14的向内突出的部分定义，其被称为肋条24。锯齿状区域22可能在杆筒中使用滚动装置、压接模具、电磁形成设备或任何其他合适的设备形成。向内突出的肋条24在锯齿状区域22处坚固了杆筒，从而减少了在该区域的杆筒的BBC0R，以及在较小程度上减少了在杆筒14的纵向相邻区域的杆筒的BBC0R。因此，在杆筒的甜蜜点处或杆筒的甜蜜点附近提供向内突出的肋条24通常是可取的。填充材料26较佳地包括在锯齿状区域22中以形成具有杆筒14的纵向相邻区域的连续的、齐平的外表面。填充材料26可被粘合、注射、预制然后粘合，或以其他方式适当地固定或粘附至组合或金属球棒的锯齿状区域22。填充材料也可与复合球棒的杆筒14 一起被共同固化。各种材料可被用于填充锯齿状区域22。选定的材料较佳地是重量轻、耐冲击的，但任何合适的填充材料都可被使用。在一个实施例中，锯齿状区域22被热塑性材填充，如沙林或热塑性聚氨酯(!PU)。这些材料提供合适的耐磨性和表面的灵活性。其他材料，如聚氨酯泡沫(较佳地由涂层或外皮覆盖以提供耐磨性)、环氧泡沫塑料、弹性材料、聚丙烯、聚乙烯、尼龙、聚碳酸酯、莱克桑、硅胶，等等，可用作填充材料26。 例如，弹性材料允许易于装配，因为它们可以预成型，然后伸过杆筒14并定位在锯齿状区域22中。在另一实施例中，环状材料如聚丙烯、聚乙烯、尼龙、聚碳酸酯、莱克桑(LexarvK)、 TPU、有机硅或橡胶，可能在锯齿状区域22中的适当位置被注塑成形。
如果使用弹性材料作为填充材料26，这种材料对杆筒BBCOR的影响必须加以考虑。许多弹性材料(和类似的材料)有相对高的C0R，这可能会限制向内突出的肋条24的总的BBCOR-减少效果。填充材料26的厚度或宽度可能会受到限制以控制BBC0R。例如，在一个实施例中，如果使用具有小于O. 8的COR的填充材料，则O. 625英寸宽、O. 25英寸深的锯齿状区域22可提供小于O. 50的BBC0R。锯齿状区域22的宽度和深度当然可以被修改以允许具有较高或较低COR的材料被用作填充材料26。由特定监管协会实施的BBCOR限制也可能针对锯齿状区域22的尺寸，以及使用的具体的填充材料26。在杆筒14中提供锯齿状区域22，相对于加厚杆筒的一大部分，产生了相对轻质量的球棒，该球棒具有相对类似球棒的减少的BBC0R，类似球棒不包括向内突出的肋条24。在一些实施例中，较重的、更昂贵的填充材料26可选地被用于减少杆筒14的BBC0R，而提供较便宜构造的球棒。这些材料包括环氧树脂、片状模塑料(SMC)、块状模塑料(BMC)、复合泡沫、皮革或其他合适的材料。图3和3A所示，在另一实施例中，杆筒14包括第一杆筒部分30和第二杆筒部分 32。第一杆筒部分30的内端被轧制或以其他方式形成向内突出的第一边缘34，而第二杆筒部分32的相邻内端被轧制或以其他方式形成向内突出的第二边缘36。在图3和3A所示的实施例中，边缘34和36被弯曲但是它们在其他实施例中可以是大致笔直的。两个边缘34和36较佳地以焊接、接结或以其他方式适当地彼此接合以形成杆筒
14。连接的边缘34、36形成一个向内突出的肋条35，其较佳地位于杆筒14的甜蜜点处或杆筒14的甜蜜点的附近。开放区域被提供在38边缘34、36的弯曲部分之上。填充材料40 较佳地被包括在开放区域38中以形成具有杆筒14的纵向相邻区域的连续的、齐平的外表面。关于图2和2A所示的实施例，填充材料40可能是上述填充材料26的任何一种，且以上述任何方式被提供在开放区域38中。因此，杆筒14的BBCOR的可能以类似上述的方式被减少。在另一实施例中(未显示)，第一和第二杆筒部分的其中之一可能包括边缘，而其他的的杆筒部分可能是一个圆柱形的“筒状的”管。圆柱形管可被焊接、接合或以其他方式适当的连接到边缘，这样只有一个向内突出的边缘被呈现。如果任何开放的空间被提供在边缘之上，填充材料，如上述填充材料26的任何一种可被用于填充开放空间。例如，这样的杆筒可能是可取的，如果其BBCOR并不需要被减少到与具有两个向内突出的边缘的杆筒的相同程度。图4和4A所示，另一实施例中，杆筒14包括第一杆筒部分50和第二杆筒部分52。 第一杆筒部分的内端54通过接头58被接附至第二杆筒部分53的内端56。接头可由金属， 如铝或钢，或复合材料或任何其他合适的结构材料制成。接头58包括向内突出组件60，其作为用于减少杆筒14的BBCOR的加劲肋。因此， 接头58较佳地位于或靠近杆筒14的甜蜜点。在一个实施例中，接头58包括第一啮合表面 62和第二啮合表面64，第一和第二杆筒部分50、52分别被焊接、接结或以其他方式适当地接附至第一啮合表面62和第二啮合表面64。接头58可选地进一步包括向上突出组件66， 第一和第二杆筒部分50、52可选地被焊接、接结或以其他方式适当地接附至向上突出组件 66。接头58无论是否包括这样的向上突出组件66，第一和第二杆筒部分50、52(以及向上突出组件66，如果它被包括的话)的外表面较佳地是连续的和相互平齐的。可选地接头配置可以被使用，只要接头包括使杆筒坚固并减少杆筒BBCOR的向内突出组件或部分。相对于显著加厚大部分的杆筒14，在杆筒14中形成一个或多个完整的肋条或其他加劲肋提供了 BBCOR的显著减少且无需大幅增加球棒的MOI中的。令人惊讶的是，在单个杆筒位置处的肋条或加劲肋的内含物可以明显减少沿杆筒长度的BBC0R。当然，如果需要的话，额外的肋条或加劲肋可以被包括在杆筒中。例如，包括多个肋条或加劲肋允许球棒设计师选择性变硬各种杆筒位置(或其他球棒位置)。在此描述的实施例，完整的肋条或加劲肋通常被描述为位于或接近杆筒14的甜蜜点。在一些实施例中，定位肋条或加劲肋接近球棒手柄12以减少对球棒的MOI的影响可能是可取的。因为MOI与转到距离的平方有关，移动任何附加的质量接近击球员的手将大大降低球棒的Μ0Ι。虽然这样做可能需要在肋条或加劲肋的位置“过度削减”BBC0R(因为仍然需要在协会性能限制内产生甜蜜点，并且在BBCOR中的较小减少通常发生在与肋条或加劲肋相间隔的位置)，但在大量减少的MOI中的权衡是某些球棒或杆筒的首选。另一实施例中，高模量材料，如钛、钢铁或镁的环或带可能会在杆筒壁的外径上滑动或形成以提供增加的杆筒刚性。环或带的边缘可能被倒角以与球棒的纵向相邻区域合并，或者接缝可能被包括以提供环或带的边缘与球棒中的纵向相邻区域之间的平稳过渡。 正如以上所述的肋条和加劲肋，环或带可提供在杆筒的甜蜜点或在任何其他的杆筒区域 (在这种情况下，在环或带的位置处可能要求过度修正)。上述任何实施例可单独或与另一个联合使用。此外，球棒可能包括不在此所述的附加特征。虽然几个实施例已被显示和描述，各种变化和替换在没有脱离本发明的精神和范围的情况下当然能被作出。因此，除了由以下的权利要求和其均等物限定外，本发明不应被限定。
权利要求
1.一种球棒，包括杆筒，包括定义中空内部区域的外壳，其中外壳的一部分伸至内部区域中以形成锯齿 状区域；以及手柄，连接至杆筒或与杆筒一体成形。
2.根据权利要求I所述的球棒，进一步包括位于锯齿状区域中的填充材料，锯齿状区 域具有外表面，所述外表面是连续的并与杆筒的纵向相邻外部区域齐平。
3.根据权利要求2所述的球棒，其中填充材料包括热塑性材料。
4.根据权利要求3所述的球棒，其中填充材料包括沙林或热塑性聚氨酯。
5.根据权利要求I所述的球棒,其中杆筒包括甜蜜点，并且其中锯齿状区域位于甜蜜 点处。
6.根据权利要求I所述的球棒，其中锯齿状区域形成环绕杆筒周边的通道。
7.根据权利要求I所述的球棒，其中锯齿状区域具有近于O.625英寸的宽度和近于 O. 25英尺的深度。
8.一种球棒，包括杆筒，包括第一杆筒部分和第二杆筒部分，其中第一部分和第二部分定义中空内部区域；其中，第一杆筒部分的一端包括第一边缘，所述第一边缘向内伸入内部区域，其中第一 边缘被连接至第二杆筒部分；以及手柄，连接至第二杆筒部分或与第二杆筒部分一体成形。
9.根据权利要求8所述的球棒，其中第二杆筒部分的一端包括第二边缘，所述第二边 缘向内伸入内部区域，其中第二边缘被连接至第一边缘。
10.根据权利要求9所述的球棒，其中第一边缘被接合或焊接至第二边缘。
11.根据权利要求9所述的球棒，其中位于第一和第二边缘的连接位置之上的区域包 括填充材料，所述区域具有外表面，所述外表面是连续的且与第一和第二杆筒部分的纵向 相邻外部区域相齐平。
12.根据权利要求11所述的球棒,其中填充材料包括热塑性材料。
13.根据权利要求12所述的球棒，其中填充材料包括沙林或热塑性聚氨酯。
14.根据权利要求9所述的球棒，其中杆筒包括甜蜜点，并且其中第一和第二边缘位于 甜蜜点处。
15.根据权利要求8所述的球棒，其中第一边缘被接合或焊接至第二杆筒部分。
16.一种球棒，包括杆筒，包括定义中空内部区域的第一杆筒部分和第二杆筒部分；接头，连接第一杆筒部分和第二杆筒部分，其中接头包括加劲组件，加劲组件向内伸入 内部区域；以及手柄，连接至第二杆筒部分或与第二杆筒部分一体成形。
17.根据权利要求16所述的球棒，其中接头包括第一和第二啮合表面，第一杆筒部分 和第二杆筒部分被分别连接至第一和第二啮合表面。
18.根据权利要求17所述的球棒，其中第一和第二啮合表面被分别焊接或接合至第一 杆筒部分和第二杆筒部分。
19.根据权利要求16 此相互齐平。
20.根据权利要求16所述的球棒，其中第一个和第二杆筒部分的外表面是连续的并彼所述的球棒，其中杆筒包括甜蜜点，并且其中接头位于甜蜜点处。
全文摘要
球棒包括杆筒，杆筒具有一个或多个用于加固杆筒区域的整体特征。杆筒可能包括锯齿状区域，锯齿状区域形成向内伸入至杆筒的肋条。可选地，一个或多个向内突出的边缘可在相邻的杆筒部分上形成，相邻的杆筒部分被粘合、焊接或者以其它方式与彼此连接，以使得在杆筒中形成完整的、内部的肋条。内部肋条使杆筒坚硬，从而减少杆筒的BBCOR。一个或多个完整的肋条可在任何需要的杆筒位置处被提供，以用于选择性地限制杆筒的性能而无需明显地增加球棒的惯性力矩。在另一实施例中，两个杆筒部分被粘合、焊接或以其他方式连接至的接头包括向内突出组件，向内突出组件使杆筒坚硬，从而减少杆筒的BBCOR。
文档编号A63B59/06GK102612389SQ201080051574
公开日2012年7月25日 申请日期2010年11月19日 优先权日2009年11月23日
发明者伊恩·蒙哥马利, 加里·费力斯, 威廉·B·詹内蒂, 庄幸彦, 杜威·肖万 申请人:伊士登运动公司