专利名称：一种改进的羽毛球的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种羽毛球。
羽毛球均包括一弯形的底座部分，该部分具有一在比赛时用球拍撞击的表面。公知的羽毛球通常具有基本为实心的底座，该底座可由软木、泡沫塑料材料或类似于橡胶的塑料制成。该底座有一圆形头部或半球体头部，由其断面来观察，该头部从一圆筒形部分延伸而成为一U形底座。羽毛球还包括一连接在所述底座上的飞行部分，飞行部分即可以一单独成形的塑料骨架结构，也可以是由多根天然羽毛连接在一起形成的截头锥体。多数情况下，仅在底座的上部钻一些孔，并将羽毛的管茎或飞行部分端部插入这些孔中，这样就存在着使软木的底座强度降低的缺陷。底座和飞行部分由粘接的方式连接在一起。公知的方式是将飞行部分与底座借助于螺纹联接件的相互配合连接在一起。
公知的羽毛球底座的缺点包括材料密度不一致;强度与重量之比不合理;生产成本高;制造复杂(如需要粘接)以及材料供给来源的局限性。
现有羽毛球多数具有一实心的基本由软木制成的底座，这种材料需加工成前述的穹形并钻有孔，以便将飞行部分插入孔中，下一加工工序是将飞行部分粘接在底座上。
此外，公知的羽毛球底座还可由橡胶类材料或泡沫塑料制成。然而，泡沫的成形需一较长的时间周期，且由于加工过程所固有的可变因素，要保持所加工的泡沫底座的一致性是很困难的。这样就会在材料中产生空隙而使密度不一致。与此相类似，由于软木是一种天然材料，其密度是变化的，从而使羽毛球的灵敏度发生变化，也就是说，一只羽毛球相对另一只羽毛球的飞行速度是不同的。因此，用软木和人造材料作为底座的生产中存在着值得注意的质量控制问题。
另一问题是，软木材料的供给局限于某一特定的地区(如葡萄牙)，用于羽毛球底座的软木必须是低密度的，因而存在着材料的来源问题。
虽然具有适当密度的软木具有可用于羽毛球的适当的重量与强度之比，但使其具有由合成材料制成的已知底座的一些特性是不可能的。因此，这样的底座必将是较重和/或较轻的，具有这种底座的羽毛球的特性明显地不同于具有软木底座的羽毛球的特性。为此，许多消费者反对由人造材料的底座制成的羽毛球。
人们知道，羽毛球具有可使其飞行特性改变的飞行调节装置，正如在EPO157547B1中所公开的一种羽毛球。这种羽毛球的优点之一是，在羽毛球加工好后仍然可以改变其飞行特性。因此，从某种程度上讲，一种公知的飞行特性可调的羽毛球允许其在批量生产时可以具有不一致的飞行特性，并允许改变打羽毛球的条件如室温的变化。
本发明的目的是避免至少减轻现有技术中的某些或全部问题，特别是简化生产和降低成本。本发明的一个示例提供一种包括一底座和一飞行部分的羽毛球，其中该底座具有一薄壁头部。
在本发明的上述示例的一最佳实施例中，所述薄壁头部可由模注的热塑性塑料制成，大体为半球形状。该头部与一圆筒部分相连，从而构成其断面基本呈U形的底座。
根据本发明的羽毛球底座具有的较好特征在于，薄壁头部的壁厚小于或基本等于该头部直径的1/10。
本发明所提供的一种羽毛球的另一较好特征在于，其中的头部具有一由该头部以及包括全部材料的外廓所界定的总体积，和在该外廓之内的未封闭的空间，在此，该未封闭空间的体积大于或等于所述总体积之半。
进一步较好的特征在于，所述头部具有一内结构件，可用来加强该头部和使其与底座的圆筒部分相连接。
上述的本发明示例的另一较好特征在于，所述圆筒部分和飞行部分具有相配合的连接装置。在一实施例中，该装置可能为一螺纹结构，并使飞行部分可相对底座轴向移动，从而使飞行部分的外径产生变化。该装置还可使底座与飞行部分易于连接和分离。
本发明的上述诸特征的每一个均益于使羽毛球底座更容易制造，同时较现有技术具有更高的性能一致性。该底座可由注射成形塑料制成，它是一种较泡沫成形快得多的加工方法。注射成形还可使底座的结构特性有大幅度的变化，如材料的密度以及内支柱的几何形状。由此可制造出一系列具有不同弹性特性的羽毛球，而在球拍击球时产生不同的反应。一旦选定羽毛球的特性，本发明还可在批量生产中提供较高的一致性，这与用泡沫塑料制成的底座特性的变化是不同。
本发明的其他优点包括部件易于组装;制造成本低;无原料来源问题;用很小的重量变化而使设计/结构特性改变以及加快整个的制造周期。
另一方面，本发明提供了一种制造具有一底座和一飞行部分的羽毛球的方法，其中的底座包括一由适当的热塑性塑料注射成形的薄壁头部。
本发明的另一特征是提供一种羽毛球比赛用的羽毛球底座，该底座具有一薄壁头部。
本发明的进一步特征是提供一种羽毛球，它包括一底座，一系列的羽毛，与所述羽毛相连并限定该羽毛径向延伸的羽毛支承件，以及将所述羽毛支承件与底座连接在一起的调节装置，该装置可使羽毛支承件相对羽毛移动，从而使羽毛的排列形状发生变化。
根据本发明的这一特征的羽毛球益于使羽毛的形状产生变化，从而在加工完成后使其飞行速度或特性发生改变。其优越性在于，这种羽毛球可进行微细的调整，并且可以减轻由于制造方法或比赛条件如环境温度的变化而带来的飞行特性不一致的缺陷。
根据本发明的上述这一特征的羽毛球的实施例中，通过一单独的调节装置的变化使羽毛支承件相对羽毛沿轴向移动。羽毛相对于底座具有固定的轴向位置，该支承件根据其上述相对的轴向位置使羽毛的径向延伸增大或减小。
根据本发明上述这一特征的羽毛球的较好特征在于，所述羽毛支承件包括一其上开有供羽毛管茎穿过的一些孔的环，还包括借助支杆与该环相连的一下止档或卡圈。所述羽毛支承件为相对刚性的，以便对羽毛施加足够的作用力而使羽毛的径向位置发生变化。另一较好的特征在于，所述调节装置可旋转地与羽毛支承件的卡圈相连，并且该调节装置和底座均具有相配合的螺纹结构。这样，当调节装置旋入底座时，可使羽毛支承件相对于底座和羽毛轴向移动，而不会使其产生旋转。本最佳实施例中，羽毛相对于底座可以具有一固定的轴向位置，在此由偏置装置将所述羽毛支承在一偏置位置。该偏置装置可为羽毛的排列提供一较大的径向延伸，为此，羽毛支承件施加一向内的径向力作用在其上。作为一种变换，所述羽毛可以相对较小的径向延伸排列方式偏置，所述羽毛支承件可抵靠住该偏置，以迫使羽毛到达一较大的径向位置。
现以举例的方式同时参照附图对本发明予以描述。其中
图1为根据本发明的羽毛球底座的第一实施例的侧剖面图;
图2为根据本发明的羽毛球的第二实施例的侧视图;
图3为根据本发明的羽毛球的第三实施例的侧视图;
图4为根据本发明的羽毛球的第四实施例的底座的局部剖视图;
图5为本发明第五实施例的侧剖视图;
图6为根据本发明的羽毛球的第六实施例的侧剖视图。
图1中示出的羽毛球底座10包括一头部14及圆筒部分16，该头部14为半球形并以断面示出。本示例中的头部14为空心的，并具有薄壁式的外轮廓，它还具有可使头部14与圆筒部分16相连接的连接部分18。圆筒部分16具有一相配合的连接部分20，它与连接部分18共同形成一紧压配合，由此使所述头部与圆筒部分固定在一起。圆筒部分16还具有内螺纹22，用此将底座与羽毛球飞行部分的相对应螺纹部分连接在一起。圆筒部分16还具有用于接收飞行部分的羽毛管茎端部的凹入部分24。
图1所示头部14与圆筒部分16之间的简单的嵌接连接部分18和20，其优点在于该两部分易于制造，如用注射成形而后按压并粘接在一起。
图2示出一具有底座部分110和飞行部分112的羽毛球101。飞行部分112有一典型网状结构130和支杆132，结构130由注射成形塑料制成，支杆132的下端与尼龙裙134相连。本示例中，底座部分110是可由例如注射成形塑料制成的单独元件，从而形成一具有头部114断面形状为U形的结构。此外，底座110可由模压法例如真空模压制成。底座110和飞行部分112借助于将裙134插入到底座110的圆筒状开口端而连接在一起，在此该裙134由在底座内侧形成的凸缘夹持住。羽毛球101还可能具有盖住底座110的薄外罩例如典型的纤维罩。可以利用在底座110的圆筒状开口端设置附加的张紧如缠绕其上的类似于典型橡皮圈的带使其得到加强。
图3示出一类似于图2所示的羽毛球201，其不同之处仅为飞行部分212由十六根天然羽毛231如鹅或鸭的羽毛制成。借助于上环235及下环236羽毛231呈截锥状排列。环235及236可以是缠绕住羽毛结构的线并被粘接在一起，从而使羽毛定位。
底座210由一具有头部214和圆筒部分216的空心壳体构成，它还包括一由天然或合成材料制成圆筒状体的连接件222，其上钻有十六个孔用以接收羽毛231的管茎端部，并在适当的位置粘接所述羽毛的管茎。
作为替换的方案，羽毛可以由一保持架部件(如图5和6所示的羽毛支承件450或550)使其固定，在此，所述保持架固定联接到已加工好的羽毛球底座210上，而不会像图5和6所示的相应示例那样可相对移动。这种特定的结构意味着一具有天然羽毛和仅有两注射成形部分也就是说底座210和类似于支承件550的保持架的羽毛球可被加工出来。当然，与支承件550类似的固定保持架可与在本文中描述的其他类型的底座一起使用，例如底座10或110。
图4示出另一羽毛球底座310，它与图1所示的底座相类似，具有两个可分开的部分即头部314及圆筒部分316。圆筒部分316包括用于和飞行部分(未示出)连接的螺纹部分322，还包括与头部314开口端的连接部322相配合的连接部分320，从而使圆筒部分316与头部314连接在一起形成一整体底座310。在本示例中，头部314还具有一为圆筒形的内柱340，并被同心地固接在头部314的内侧。内柱340具有螺纹部分341，该部分341与从圆筒部分316向下延伸的管344上的连接部分345共同作用锁止在一起。当头部314与圆筒部分316借助于诸连接装置341和345、322与320的啮合而被连接在一起时，内柱340与管344使头部314从结构上得以加强，由此使以上述方式构成的底座的使用寿命或其他物理性能得到改善。此外，还可提供略不同于图1所示实施例的作用于头部314外围上的冲击载荷响应特性。用此方法，可改变半球头部314的弹性。同样，可以附加其他的内部结构，以便使半球形头部具有不同的巧妙设计的支承或改善要被撞击的羽毛球的性能。
图5表示了根据本发明的羽毛球401的另一实施例，它具有由十六根天然羽毛制成的飞行部分412和一支承件450，羽毛安装在具有上环451、下环452的支承件450内。所述环借助支杆453(图5中以断面图示出其中两根)连接在一起。羽毛431的管茎454穿过上环451上的孔，其端部插入下环452的孔内。羽毛球底座410与飞行部分412借助于分别在两者上加工出的相配合的螺纹部分422和423而连接在一起。这种羽毛支承件的形式以及羽毛球底座的连接方法与欧洲专利EP0157547所示的内容相类似。该专利描述了羽毛支承件450的应用情况，以便在羽毛损坏时可容易地更换，还可改变羽毛所形成的截锥体的外形尺寸来调整其飞行速度。EP1057547所描述的全部内容结合在此作为参考。图5所示的特定实施例中，飞行特性的调整可以由飞行部分412相对底座410的轴向移动来获得。通过旋转其上具有相配合的螺纹啮合部分的底座和飞行部分，就可以使作用于羽毛管茎454上向内的载荷在圆筒部分416顶部的肩台456处发生变化。作为替换，也可使羽毛支承件450和底座410加工成相对固定的结构，如此前图3中所示的实施例那样。
现参照图5所示羽毛球401的头部414，在此，所示的薄壁的底部414由分别对应于头部414和圆筒部分416的相配合的内连接件418和420与圆筒部分416相连。上述底部还具有一公知的现有技术的外罩470，它一般由纤维材料制成并粘接在该底部414的外周面上。
应注意到，头部414可以由热塑性塑料制成，例如用注射成形的方法，以便获得结构及工程上均适于承受较频繁的重载荷的相当高密度的材料。所述重载荷一般在羽毛球比赛中连续撞击羽毛球时出现。由于所述头部是被经常撞击的区域，因此，它须具有适当的响应特性如回弹性和耐久性。应当注意，为满足上述诸要求，一薄壁头部如头部414应具有大于0.2g/cm3的密度，通常的规定密度为1.0g/cm3。
图5所示薄壁头部414为一穹形壳体，实质上为一空心的半球体。应当注意，该头部414的壁厚可以是非均匀的，它可以由非泡沫塑料如聚乙烯和聚丙烯制成。尽管根据诸如塑料的等级混合物可能发生极大的变化，然而由低密度聚乙烯和聚丙烯的1∶1混合物来制造适当的头部414是可能的。此外，还可采用其他的弹性材料制造该头部。圆筒部分416也可为薄壁的如图3所示的头部216，它可由弱刚性材料如聚丙烯注射成形，以提供适当的力学特性。还应注意，穿过羽毛支承件450的孔499应被封闭住，以便在羽毛球头部产生一密闭气囊，该密闭气囊可为羽毛球提供适当的力学特性，使在加工过程中对构成羽毛球其他部分的结构和组成做少许变化。
薄壁头部可由其平均壁厚与其半球体的直径之比来限定。在此应当注意，根据本发明的薄壁头部的平均壁厚应小于或等于假想的部分球体直径的1/10。此外，薄壁头部还可由其体积与该头部外廓所界定的半球体的总体积之比来限定，总体积VT等于半球形头部所包围的体积，可近似表示为VT＝(2/3)π(d/2)3，其中d为所述半球体直径。当然，头部总体积的准确的数学限定取决其准确的形状。空间VS的体积设定为等于未被所述头部的壁所包围的开口空间的体积，而另一体积VM可设定为头部以及与其直接相连的那些内柱(管)如在前述实施例中对头部起支承和加强作用的那些部件的材料的假想体积。在这样体积的设定中VT＝VS+VM，如果一头部的空间VS的体积大于或基本等于总体积VT之半即2VS＞VT，那么该头部可被认定为薄壁的。值得一提的是上述空间体积的设定中应注意到，如果所述头部由微孔橡胶或泡沫填充的话，这些填充物实质上为非结构性的，那么在上述的设定中仍然将其作为开口空间来计算。
参照图6，它表示了羽毛球501的底座510和羽毛支承件550的剖面图。底座510具有一由连接件518和520与圆筒部分516相连的薄壁下部514。为进一步改善批量生产的羽毛球的质量控制，本实施例可在羽毛球制成品后使其飞行特性发生变化，从而满足运动员和/或竞赛组织者的需要。羽毛球501的飞行特性可通过使羽毛支承件550相对羽毛和底座510移动来改变。
羽毛支承件550包括一带有一些孔552的上环551羽毛的管茎穿过这些孔以形成完整的羽毛球。上环551由支杆553连接到下环554上，环554具有一成直角的外边缘和一向内延伸进由该环554限定的开口内的环形内连接部分555。
羽毛支承件550穿过与圆筒部分516相连的带螺纹的环530上的孔534，圆筒部分516具有与环530上的螺纹相配合的螺纹部分526，以便环530可牢固地与底座510连接在一起。然而应当注意，较下部的环530可能是一具有底座510的整体成形部件。环530具有羽毛管茎穿过其中的孔532以形成完整的羽毛球。羽毛的端部插入进凹入部分524中。孔532的形状及结构可以具有予定的径向延伸的截锥形布置方式编置所述羽毛。羽毛支承件550在环530的中心孔534内枢轴转动并可在此自由滑动。借助于调节装置580可使羽毛支承件550沿通过孔534的轴向移动。在一最佳结构中，环554具有一呈直角形的外边缘，此为沿轴向取视图(上述图6中)，与此相类似，孔534具有横断面为直角形的凸缘。这种造型避免了羽毛支承件550相对于底座510转动。
调节装置580包括一下螺纹部分581和一上连接部分583，该上连接部分具有一凹槽582和一斜切的外凸缘584。调节装置580借助于使其穿过由环554限定的孔的方式夹紧到羽毛支承件550上，使环555越过凸缘584的凸起表面并落入调节装置的头部583形成的凹陷处。该调节装置可旋转地与支承件550相连，并可在环555上自由转动。调节装置580的下螺纹部分581与圆筒部分516的螺纹连接部分528相配合。旋转调节装置580进入连接部分528，就可改变羽毛支承件550相对于底座550的相应的轴向位置。所示实施例中，可将一铅笔的尖端插入到凹陷582中，该凹陷具有高摩擦表面，并转动该铅笔使调节装置580随之转动，从而完成该调节装置580的轴向移动。此外应注意到，调节装置580可能包括一具有某种形状的凹陷，以便容纳工具如改锥或其他可与调节装置580上部凹陷的给定形状相配合的专用装置。
上述完成之后，将羽毛穿过上环551的孔552及下环530的孔532。由于下环530相对于底座被固定，羽毛的外径值取决于孔552的相应轴向位置。孔552的外凸缘可保持上述的羽毛外径值。移动上环551靠近底座550，羽毛的有效外径就可增大并且羽毛可绕下环530处的羽毛保持孔532转动。因此，羽毛支承件550应具有相应的刚性，以便提供足够的夹持力从而保持羽毛处于适当的位置。此外应注意，羽毛不应偏置到一较大的径向延伸，正如刚刚所描述的情形(这需要由上环551施加一夹持力)，羽毛应向内偏置，以便环551低于底座510时，它可有效地向外推羽毛。在可替代的实施例中，羽毛可保持在一平衡的中心位置处，这需要上环551施加一向外的力作用于羽毛管茎上，而使羽毛排列具有较大的直径值，或者当上环551高于底座510时，施加一向内的力作用于羽毛管茎上。
权利要求
1.一种用于羽毛球比赛的羽毛球，它包括一底座和一飞行部分，其特征在于所述底座具有一在比赛中被撞击的薄壁头部。
2.根据权利要求1所述羽毛球，其特征在于所述头部大体为半球形的。
3.根据权利要求2所述羽毛球，其特征在于所述头部的壁厚小于或等于其直径的1/10。
4.根据权利要求1、2或3所述羽毛球，其特征在于所述头部具有一由其外轮廓所限定的总体积，该体积包含所有材料以及所述轮廓内的未封闭空间的体积，在此，所述未封闭空间的体积大于或等于上述总体积之半。
5.根据权利要求1-4任一所述羽毛球，其特征在于所述头部包括一内结构件，在此，该结构件可有选择地加强所述头部。
6.根据上述权利要求任意之一所述羽毛球，其特征在于所述底座还包括一从所述头部伸出的圆筒部分，在此，圆筒部分和所述飞行部分均具有可选择地相配合的连接装置。
7.根据权利要求6所述羽毛球，其特征在于所述相配合的连接装置为螺纹连接的，并使圆筒部分与飞行部分易于接合和分离。
8.根据权利要求5和6所述羽毛球，其特征在于所述的内结构件和圆筒部分均包括使之相互连接在一起的相配合的连接部件。
9.根据权利要求6所述羽毛球，其特征在于所述圆筒部分由摩擦连接装置连接到所述头部上。
10.根据权利要求1-9任一所述羽毛球，其特征在于所述底座包括一层罩，其材料如纤维。
11.一制造羽毛球的方法，它包括由一适当的成形方法构成底座的薄壁头部的步骤。
12.根据权利要求11所述方法，其特征在于所述的适当成形方法为注射成形法。
13.一种用于羽毛球比赛的羽毛球的底座，它具有一薄壁头部。
14.一种用于羽毛球比赛的羽毛球，它包括一底座，一些羽毛、一与所述羽毛相连并限定羽毛径向延伸的羽毛支承件、以及与该支承件和底座相连的调节装置，该调节装置可使羽毛支承件相对于所述羽毛移动，从而使羽毛排列的形状发生变化。
15.根据权利要求14所述羽毛球，其特征在于所述羽毛相对所述底座具有固定的轴向位置，所述羽毛支承件可相对该底座沿轴向移动。
16.根据权利要求15所述羽毛球，其特征在于所述羽毛支承件包括一环，其上开有供羽毛管茎穿过的一些孔。
17.根据权利要求14、15或16所述羽毛球，其特征在于所述调节装置为一单独的装置，它与所述羽毛支承件相连并可相对其自由转动。
18.根据权利要求14-17中任意之一所述羽毛球，其特征在于所述调节装置和底座具有相配合的螺纹连接部分。
19.一种由权利要求14-18中任意之一与权利要求1-10中任意之一所限定特征相组合的羽毛球。
20.在羽毛球比赛中使用由权利要求1-10和/或13-19中任意之一所述的羽毛球。
全文摘要
一种用于羽毛球比赛的羽毛球(501)包括一底座(510)和一飞行部分，该底座具有一薄壁头部(514)，该头部在比赛中被撞击，如果该头部的平均壁厚大于或基本等于该半球形头部直径的1/10，那么就可以认为该头部是薄壁的。此外，比赛用羽毛球包括底座(510)、一些羽毛、一羽毛支承件(550)和一调节装置(580)，所述支承件与羽毛相连并限定其径向的延伸，该调节装置(580)与羽毛支承件及底座相连，并使羽毛支承件可相对羽毛移动，从而使羽毛排列的形状发生变化。
文档编号A63B67/18GK1086451SQ9310520
公开日1994年5月11日 申请日期1993年4月8日 优先权日1992年4月8日
发明者巴克兰·R·威廉姆 申请人:巴克兰·R·威廉姆