羽毛球专用人工羽毛及由其制成的羽毛球的制作方法

专利名称：羽毛球专用人工羽毛及由其制成的羽毛球的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及羽毛球专用人工羽毛，本实用新型还涉及采用这种人工羽毛制成的羽毛球。
背景技术：
采用人工材料代替天然鹅鸭羽毛来制作羽毛球是产业界和羽毛球运动界的一个理想。因为鹅鸭毛羽毛球的耐打性太差，导致运动员频频换球，并使打球成本大大提高；同时鹅鸭毛羽毛球生产工艺繁杂、材料本身的成本也较高。但是，这种材料替换所隐藏的技术困难决非一般人所能想象。产业界开展相关的研究工作已经超过20年，但到目前为止，还没有任何一种人工材料代替鹅鸭毛制成的羽毛球在综合性能上达到优质鹅鸭毛羽毛球的水平。现有塑料羽毛球的综合性能根本满足不了水平稍好的业余选手的技术要求，更是被 专业运动员所遗弃。直到2007年，才开始出现具有实用价值的羽毛球专用仿真羽毛(简称仿真羽毛)；到2009年底，才有采用仿真羽毛制成的羽毛球上市。但这种采用仿真羽毛制成的羽毛球仍然存在刚性强度稍显不够或者是超重的问题，还是没有完全达到优质鹅毛球的水准。羽毛球是一项对球品的技术细腻度要求非常高的产品。运动员在长期的练习和比赛中，已经培养出了非常细腻的击打体验。这种击打体验以优质的天然鹅毛球为基础，包括重量、球速、旋转、高远球飞行轨道、放小球的稳定性、搓球翻滚、击球手感、击球声音、落点准确度等等。人工材料羽毛球就是要在这些因素上尽最大可能的接近天然鹅毛球。影响羽毛球综合性能的，至少有七大要素重量、重量分布、重心位置、球体支撑强度、正面风阻力(或称轴向风阻力)、绕轴风阻力和抗击打耐力。相应地就产生三大技术难关材料关、结构关和工艺关。这七大要素和三大技术难关的任何一项不能达标，羽毛球就不能被运动员所接受，也就难以在商业上取得成功。因此在考核一种羽毛球新技术是否实用时，要从上述七大要素三大难关进行综合评判。换句话说小小的羽毛球实际上是一个系统工程，包含了多个子系统，各个子系统之间紧密关联，相互影响，任何一个子系统的微小调整都会带动全系统综合性能的改变——比如球体支撑强度和重量之间是最难调和的一对矛盾，当提升强度时，就会超重，当减轻重量时强度又不够了。从检索到的跨度超过20年的专利说明书来看，绝大部分是针对某一子系统的单独改造，而且大都是基于理论假想的设计，未经实际验证。所以几乎全部都不具有实用性、或者无法实现。也正是这个原因，才历经20余年，截止到2008年，除了鹅鸭羽毛球和性能有缺陷的塑料羽毛球之外没有任何具实用价值的新型羽毛球出现。其中重量、重量分布和旋转是目前球体材料人工化过程中最难解决的要素。羽毛球对重量的变化非常敏感，其敏感度达到0. I克数量级，也就是说在一些关键部位，只要
0.I克的重量改变就会引起羽毛球整体性能的重大变化。而对于单片羽毛来说，对重量的敏感度则达到了 0. 01克，也就是说，每片羽毛如果增加0. 01克，则整球裙部将至少增加0. 15克，这样的重量改变将严重破坏羽毛球的飞行性能。现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头和球体连接部附近。如果裙部太重，重心上移，羽毛球极易翻滚，而越靠近羽毛球裙部顶端位置，对超重的敏感度就越大，因为这个位置的力矩最大；如果裙部过轻，重心过于下移，则球头下坠，也影响性能。但从工程技术上来讲，羽毛球裙部的重量越轻越好，因为在保证羽毛球球体有足够支撑强度的前提下把产品做得更轻是一个高难的技术问题，而掌握了超轻的裙部制造技术后，再进行配重则是很容易解决的。有些人工材料羽毛球为了减重，就把球裙支杆做得很细、球裙做得很薄。重量是达标了，但强度不够了，球也不旋转了。羽毛球是否能稳定旋转是非常关键的。绕轴风阻力就是用来推动羽毛球绕轴旋转的。羽毛球飞行时绕轴旋转不但可以稳定其飞行过程，而且能有效消耗部分飞行动能，在羽毛球被大力扣杀时，有一定的减速作用，使其飞行速度更符合运动的要求。另外，影响羽毛球飞行性能还有一个不被人注意的、细微的、但又很关键的因素风阻力突变现象一如果球裙支撑杆太软，则羽毛球裙部在被大力击打瞬间会出现剧烈变形，随即又恢复正常，在这一缩一张的过程，风阻力产生剧烈变化，使羽毛球飞行速度产生瞬间突变，运动员也许感觉不到这种速度的变化，但可以明显体会到羽毛球的飞行和标准 羽毛球是有区别的一出球感觉会变得怪异、落点会不准确。所以说，人工材料羽毛球的开发永远面临七大要素、三大难关的互相制约，只考虑某一方面的性能是不行的。对人工羽毛球的任何一点细微改进都需要从整个系统的综合性能重新评测，往往很难简单地凭直观判断某一改进方案是否可行。也因此使得对人工羽毛球的任何细微改进都不是那么显而易见的。在人工材料羽毛球中，采用独立人工羽毛制球是一个最重要的分支。比如以下一些专利文件都涉及人工羽毛85108694，2007100544123，2008800014168, 2009801359076,2011200715788 等。现在市场上已经出现一种人工羽毛制造的羽毛球，这种羽毛球非常耐打。但是，还有一些缺点，比如，这种人工羽毛球的线圈容易松动并下滑，使羽毛球变形。这种羽毛球的人工羽毛是由羽轴和羽片组成，羽轴采用尼龙制成。由于尼龙羽轴的表面相对平整光滑，力口上整个球体是一种锥体形状，上大下小，羽毛球在受到冲击时，位于腰部的线圈很容易松动并下滑，严重地影响羽毛球的飞行性能。精于羽毛球运动的人都知道，在扣杀球时，羽毛球受到的冲击力是很大的，在这种情况下，粘接力最好的胶水也不能保证线圈的牢固。在2009801359076和2011200715788专利说明书中，介绍了一种处理方案在羽轴的表面设置挠性构件——所谓挠性构件就是在变形之后不会回弹恢复原状的构件——线圈通过按压这种挠性构件来获得更大的接触面积，从而提升粘接力。这种挠性构件包括两种情形，一种是羽片下部延伸出来的延长尾和羽轴连接在一起，线圈再缠绕在他们外边，使延长尾变形而提升线圈和羽轴的连结力；另一种由羽轴本身的材料构成，方法是沿着羽轴的纵向边缘设置相对较软的薄壁，线圈缠绕在上边时按压这种薄壁使其变形，以增大线圈和羽轴的接触面积，从而提升线圈和羽轴的连结力。必要时，该方案还在所述的挠性构件边缘设置一些凸起或凹部，以进一步增加线圈(织网绳状体)和挠性构件的接触面积、粘接强度。而实际上，由于羽毛球扣杀时所承受的冲击力十分巨大，这种有限的连接力的提升是与事无补的，并不能从根本上解决线圈和羽轴的松滑难题。换句话说，这种挠性构件可以在一定程度上提升线圈和羽轴之间的粘接强度，但这种强度的提升十分有限；重要的是这种挠性构件无法解决线圈松动之后的下滑问题。那么，如果把羽轴边缘设计成锯齿状凹凸的倒齿结构，或者把羽轴边缘设计成刺尖指向羽片方向的倒刺结构，不就可以解决这个问题了吗？这种设计实际上就是模仿了天然羽毛的毛茬。我们可以观察到，天然羽毛的下半部，在剪去羽毛丝后，留下一点毛茬。这个残留的毛茬可以帮助线圈和羽轴之间的连接更牢固，防止线圈下滑。本实用新型的这种倒齿或倒刺向上“顶”住线圈，有效化解了作用在线圈上的向下拉扯力，从而保护了线圈和羽轴之间的连接结构不被破坏。这种作用是上述的挠性构件所不具备的。为了避免人工羽毛超重，可以只把线圈位置的羽轴局部边缘设计成上述的倒齿或倒刺结构。甚至可以整根羽轴只设置一个倒齿或倒刺。不过只设置一个倒齿或倒刺在位置确定上将会很困难，因为在制球时，羽毛球的口径主要通过线圈上下移动位置来调节。倒齿或倒刺的具体组数和个数要根据实际的重量和作用效果来设定。现有人工羽毛的羽轴的横截面是“十”字型的，既可以在“十”字的四个边缘都设置倒齿或倒刺结构，也可以在其中一个或两个边缘设置倒齿或倒刺结构。在制成羽毛球后，位于羽轴内外两侧的倒齿或倒刺结构的止滑作用要大于位于羽轴左右两侧的倒齿或倒刺结构。羽轴的横截面形状并不限于“十”字型，对于其它横截面形状的羽轴来说，上述倒齿或倒刺结构方案同样适用。一般来说，羽毛球包括两道腰部线圈，其中上道线圈(靠近羽片的腰部线圈)承担着更重要的作用，其承受的破坏力也更大。所以，出于重量控制的考虑，可以只针对上道线圈设置倒齿或倒刺。上述倒齿或倒刺在防止线圈松动或下滑的作用是最好的。一般来说，凹凸结构的刚性构件可以起到基本相同的作用，特别是锯齿状凹凸结构的作用较为明显。比如半圆形凸起的刚性构件，以及连续多个排列的半圆形凸起的刚性构件都可以很好地起到防止线圈松动或下滑的作用。相对于现有技术中采用挠性构件的变形来增加接触面积的方案，采用刚性构件的主要区别就是能够对线圈提供一定向上的支撑力，从而全部或部分抵消冲击时作用在线圈上的向下的拉扯力，保护线圈和羽轴的连接结构不被破坏。所谓刚性构件就是不易变形或在变形之后会回弹恢复原状的构件。相比现有技术，由本实用新型的人工羽毛制成的羽毛球，有以下两大进步一是线圈牢固度大幅度提升，不易松动；二是采用本实用新型的倒齿或倒刺结构，即便腰部线圈出现松动，也不会下滑，从而保证了羽毛球的整体形状和口径的稳定性。因此，本实用新型的羽毛球飞行稳定性更好，耐打性更高。而且实现这种结构的工艺也极为简单，不会增加额外的成本。

实用新型内容本实用新型要解决的问题之一在于提供一种羽毛球专用人工羽毛，本实用新型要解决的另一个技术问题是提供由上述人工羽毛制成的羽毛球。本实用新型在涉及上下方向或内外方位时遵循以下规定羽片方向为上，羽毛根部方向为下；或者羽毛球的球裙方向为上，球头方向为下，指向羽毛球的中心轴的方向为内，反之为外；和羽轴平行的方向为纵向，各羽轴垂直的方向为横向。为解决上述技术问题，本实用新型的羽毛球专用人工羽毛包括羽片和羽轴，其特征在于，所述羽轴的腰部纵向边缘设置有倒齿或倒刺。该人工羽毛在制成羽毛球时，所述倒齿或倒刺可以防止羽毛球的腰部线圈下滑。每根羽轴的腰部纵向边缘可以只设置有I个倒齿或倒刺，也可以设置多个倒齿或倒刺。羽轴可以只在一个方向的腰部纵向边缘上设置有多个倒齿或倒刺，也可在两个方向、三个方向或四个方向的腰部纵向边缘上设置有多个倒齿或倒刺。只在一个方向或两个方向设置倒齿或倒刺时，最好是所述倒齿或倒刺的凸起方向和羽片的平面方向垂直——当制成羽毛球时，相当于指向羽毛球的中心轴或背离羽毛球的中心轴。上述倒齿或倒刺突出羽轴纵向边缘的高度或长度最好在0. 3mm以上，最好在0. 5mm 到 I. Omm 之间。为解决上述技术问题，本实用新型的羽毛球专用人工羽毛包括羽片和羽轴，其特征在于，所述羽轴的腰部纵向边缘设置有刚性的凸起结构。优选的方案是所述羽轴的腰部纵向边缘设置有刚性的锯齿状凹凸结构。该人工羽毛在制成羽毛球时，所述刚性的凸起结构或凹凸结构可以防止羽毛球的腰部线圈下滑。同样，所述刚性凸起结构的凸起方向最好 和羽片的平面方向垂直。所述刚性凸起结构凸出或凹进羽轴边缘的尺寸最好控制在0. 3mm到I. 5mm之间。当然还可以在羽轴的腰部纵向边缘的筋条上开槽口，用来卡住腰部线圈，但这种方式会降低羽梗的强度，一般应避免。采用上述羽毛球专用人工羽毛就可以制成稳定性和耐打性俱佳的羽毛球。相比现有技术，由本实用新型的人工羽毛制成的羽毛球，有以下两大进步一是线圈牢固度大幅度提升，不易松动；二是采用本实用新型的倒齿、倒刺或刚性凹凸结构，即便腰部线圈出现松动，也不会下滑，从而保证了羽毛球的整体形状和口径的稳定性。因此，本实用新型的羽毛球飞行稳定性更好，耐打性更高。而且实现这种结构的工艺也极为简单，不会增加额外的成本。
以下结合附图
对本实用新型做进一步详细说明。图I是本实用新型人工羽毛示意图，羽轴腰部边缘设置有四组倒齿，倒齿和羽片平面方向平行。图2是本实用新型人工羽毛示意图，羽轴腰部边缘设置有两组倒刺。图3是本实用新型人工羽毛示意图，羽轴腰部边缘设置有两组刚性的凹凸结构。图4是和图I基本相同的人工羽毛不意图，只是倒齿和羽片平面方向垂直。图5是采用如图I所示人工羽毛制成的羽毛球示意图。
具体实施方式
实施例I :本实用新型的一种人工羽毛，如图I所示，包括羽片11、羽轴12。羽轴12腰部边缘设置有四组倒齿121，每组又包括4个倒齿121。倒齿121的组数和个数也可以根据实际需要来调节。图示的倒齿121和羽片11的平面方向平行。但从实际使用来讲，倒齿121和羽片11的平面方向垂直时，起到的防松防滑作用更好，如图4所示。[0035]图5所示是采用这种人工羽毛制成的羽毛球，包括球头、人工羽毛和腰部线圈3，腰部线圈3正好被羽轴12腰部边缘的倒齿121所卡住，有效防止腰部线圈3松动或下滑。实施例2 本实用新型的一种人工羽毛，如图2所示，包括羽片11、羽轴12。羽轴12腰部边缘设置有两组倒刺122。图示的倒刺122和羽片11的平面方向平行，但从实际使用来讲，倒刺122和羽片11的平面方向垂直时，起到的防松防滑作用更好。实施例3 本实用新型的一种人工羽毛，如图3所示，包括羽片11、羽轴12。羽轴12腰部边缘设置有两组刚性凹凸结构123。图示的刚性凹凸结构123和羽片11的平面方向平行，但从实际使用来讲，该结构和羽片11的平面方向垂直时，起到的防松防滑作用更好。
权利要求1.一种羽毛球专用人工羽毛，包括羽片(11)和羽轴(12)，其特征在于，所述羽轴(12)的腰部纵向边缘设置有倒齿(121)或倒刺(122)。
2.如权利要求I所述的羽毛球专用人工羽毛，其特征在于，所述羽轴(12)的腰部纵向边缘只设置有I个倒齿(121)或倒刺(122)。
3.如权利要求I所述的羽毛球专用人工羽毛，其特征在于，所述羽轴(12)的腰部纵向边缘设置有多个倒齿(121)或倒刺(122)。
4.如权利要求3所述的羽毛球专用人工羽毛，其特征在于，所述羽轴(12)只在一个方向的腰部纵向边缘上设置有多个倒齿(121)或倒刺(122)。
5.如权利要求1、2、3或4所述的羽毛球专用人工羽毛，其特征在于，所述倒齿(121)或 刺(122)突出羽轴纵向边缘的高度或长度在0. 3_以上。
6.如权利要求1、2、3或4所述的羽毛球专用人工羽毛，其特征在于，所述倒齿(121)或倒刺(122)的凸起方向和羽片(11)的平面方向垂直。
7.—种羽毛球专用人工羽毛，包括羽片(11)和羽轴(12)，其特征在于，所述羽轴(12)的腰部纵向边缘设置有刚性的凸起结构(123)。
8.—种羽毛球专用人工羽毛，包括羽片(11)和羽轴(12)，其特征在于，所述羽轴(12)的腰部纵向边缘设置有刚性的锯齿状凹凸结构(123)。
9.一种羽毛球专用人工羽毛，包括羽片(11)和羽轴(12)，其特征在于，所述羽轴(12)的腰部纵向边缘开有槽口。
10.一种羽毛球，包括人工羽毛，其特征在于，所述人工羽毛采用的是如权利要求I到9中任一项所述的羽毛球专用人工羽毛。
专利摘要本实用新型的羽毛球专用人工羽毛，包括羽片(11)和羽轴(12)，其特征在于，所述羽轴(12)的腰部纵向边缘设置有倒齿(121)或倒刺(122)，该人工羽毛在制成羽毛球时，所述倒齿(121)或倒刺(122)可以防止羽毛球的腰部线圈(3)下滑。羽轴(12)的腰部纵向边缘设置刚性的凹凸结构(123)或开出槽口都可以起到相同的作用。本实用新型还涉及由上述人工羽毛制成的羽毛球。
文档编号A63B67/18GK202497677SQ201220071880
公开日2012年10月24日 申请日期2012年2月22日 优先权日2011年9月12日
发明者刘雪燕 申请人:刘雪燕