专利名称：用于诸如运动球拍的器械上的手柄垫套的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于例如网球球拍、短柄墙球拍、或羽毛球球拍等的拍柄。下面本发明将结合一网球球拍进行描述。
本发明的背景运动球拍框架包括一支承拍面的头部，所述拍面用来击打球或羽毛球，以及一由使用者紧握以击球的手柄。安装在球拍框架的轴部上的所述手柄通常是八角形结构从而能提供一个舒适的握持表面。通常，所述手柄主要包括一由木材、塑料或其它材料制成、用一有织纹的皮革或合成包条(grip)包裹的中心部分，并被直接安装在框架的轴部上，因此，从结构上考虑，使得手柄和框架能成为一个整体。
网球球拍具有各种各样不同的结构，从而能提供各种使用特征，例如，硬度、力度、重量、平衡、灵活性和手感。网球运动员根据他们的技能水平和个人喜爱选择球拍。为了能满足不同的使用者的要求，制造者必须能够为使用者提供各种不同型号的球拍。
除了提供各种不同型号的球拍之外，重要的是手柄的尺寸大小应该相对使用者的手具有适当的尺寸以具有舒适和良好的握拍感。由于网球运动员的手的大小不可能一样，因此球拍制造者必须能使每一种型号的球拍具有不同大小的手柄。实际上，网球专卖店和其它体育运动商品零售商(通常销售一种以上的品牌)需要备有各种型号和手柄尺寸的网球拍的大的备货量。
共同拥有的Nolan美国专利No.5,034,082已认识到这种大量备货的问题，该问题是由于必须备有具有多种手柄尺寸的网球拍而造成的。因此，Nolan提出了一种网球拍，这种网球拍具有一八角形外表面的轴部，以及一能滑套在球拍轴部上并能用粘结剂永久地固定在轴部上的、具有中空、八角形内表面的缓冲垫套。
在Nolan的专利中揭示的球拍手柄系统中，其垫套能与球拍分开模制，这是人们极为欢迎的，所述垫套可以在制造工序完成之后安装到所述轴部上然后与轴永久啮合。但是，虽然这种手柄垫套能与球拍分开地提供给零售商，以减少商品的备货量，但是没有适当的训练，实际上很难保证零售商能在销售点正确地安装诸垫套。因此，存在的一个潜在的问题是零售商有可能不能正确地将垫套黏附在轴部上，从而引起消费者的不满。因此，采用滑套上去的缓冲垫套的商用球拍仍然是在工厂里进行装配的。
正如Nolan专利中所揭示的，还有其它一些建议可以使零售商或购买者自行组装网球拍手柄。这些建议的手柄具有专门的安装结构，因此可以将这些手柄滑套在网球拍框架的杆上并可用螺钉连接。但是，由于击球的力很大，因此，从商业立场上说，这些已有的建议是不能接受的，由于设计一种把手柄紧固得如同整体那样并具有与整体一样坚实的手感的机械连接系统是较为困难的。同样，由于螺钉孔容易削弱框架结构的强度，因此螺钉孔也是人们不希望的。
因此，很难大批制造不会发出嘎嘎声、不会振动或多次使用之后不会松动的、用机械系统连接的球拍。
因此，人们希望能提供一种具有一分开提供垫套的手柄系统，使零售商能迅速且方便地将垫套安装在手柄上，但同时垫套又能将象目前已有的系统那样紧固地安装在轴部上，并且更换方便。
本发明的概述本发明是一种滑套在运动器械，例如网球拍上的的垫套，这种垫套能被迅速且方便地安装，而不需要任何类型的粘结剂或机械紧固件，并且当安装上时，能防止轴向运动和扭转运动。
更具体地说，本发明的运动球拍具有一垫套，这种垫套最好由一种弹性材料制成，并滑套在球拍轴上。所述垫套内部有至少一个、最好是一对向外凸伸的导向件，所述导向件轴向延伸并具有一棘爪件。
球拍轴最好包括一对位于上、下表面上的导槽以容纳相应导向件。每一导槽具有一棘齿件，用来当所述垫套到达轴部上一预定轴向位置时能啮合一相应的棘爪件。当所述垫套滑套在轴部上时，诸导向件容纳在诸导槽内并沿着诸导槽滑动直到棘爪到达棘齿的啮合面为止，棘齿与棘爪相啮合以将所述垫套锁定在轴部上的一预定的轴向位置上。此外，由于向外凸伸的导向件和导槽之间的啮合，防止了扭转力，从而防止了垫套在轴部上的扭转。
由于可以方便地将垫套安装在轴部上，不需要采用粘结剂或机械紧固件，因此零售商可以对垫套和球拍分别备货，消费者可以在购买时选择所需的垫套型号和手柄尺寸。
所述垫套最好由Kraton橡胶或其它具有类似或更高摩擦系数的弹性材料制成。根据本发明，通过在所述垫套和所述轴部之间的紧配合，并且由于棘爪件和棘齿件的锁定，所述垫套能一直紧固地固定在手柄上而不会发出嗡嗡声、吱吱声和嘎嘎声。由于垫套装配方便，并且不需采用粘结剂就能固定垫套，因此垫套和球拍的组装件也可以允许手柄的更换，而不需要移动诸部件，从而消除了不小心拆开的可能性，并且清除了无法更换紧固定件诸如螺钉、螺母或螺栓的可能性。啮合的棘爪件和棘齿件也确保了垫套能被固定在手柄上一正确的位置上。
为了更好地理解本发明，下面结合附图对一较佳实施例进行具体描述。
附图简要说明
图1是一网球拍框的轴部在安装拍柄垫套(handle pallet)之前的前视图；图2是图1所示轴的局部剖视的侧视图；图3是沿图1中线3-3截取的所述轴部的横剖视图；图4和图5分别是用在图1-3所示的轴部上的球拍柄垫套的前视图和侧视图；图6和图7分别是所述垫套的纵剖前视图和纵剖侧视图；图8是沿图4中线8-8截取的所述垫套的横剖视图；图9是已安装在所述轴部上的垫套的纵剖视图；图10是与图9相对应的、本发明另一实施例的纵剖视图；图11是另一网球拍框的轴部在安装拍柄垫套之前的状态的前视图；图12是图11所示轴部的局部剖视的侧视图；图13是沿图11线13-13截取的轴部的横剖视图；图14和图15分别是安装在图11-13所示轴部上的拍柄垫套的前视图和侧视图。
较佳实施例的具体描述图1示出了一网球拍框10，它包括一用来支承一拍柄、大体上呈八角形的轴部12。所示轴部12可以是实心的，如图3所示，或者也可以是空心的。一对形成在轴部12上的顶面16和相对底面18内的纵向导槽14从轴部12的平端头20起基本上在其整个长度方向上作轴向延伸。每一导槽14的底部包括一棘齿件22，所示棘齿件的棘齿方向设置成使得啮合齿面15面向着离开平端头20的方向，并且使得棘齿件22的斜面23朝着平端头20的方向逐渐变细。如图所示，所述斜面23在所述啮合面15处突然下降。下文中将要描述，这些斜面便于将垫套设置在所述轴部上，锥度的突然下降将所述垫套锁定在其位，防止了垫套的逆向移动。所述轴部12的上端还包括一向外延伸的凸缘70。
球拍框10可以以一种传统的加工工艺制成，其中，将加强碳纤维和未固化环氧基树脂制成的复合管状聚酯胶片设置在一呈网球拍形状的热模内。一在所述聚酯胶片管内延伸的软外壳被充气从而当所述环氧基树脂固化时，使所述管状聚酯胶片与模具的形状相一致。或者，可以根据共同拥有的美国专利No.5,176,868中所揭示的模制方法制成一热塑性网球拍。本发明也可以用于由其它材料制成的网球拍，诸如其它复合成材料或金属轴。在每一情况中，轴部外表面都形成有所述诸导槽14和形成棘齿的表面23、15。
图4和图5示出了一具有大体上呈八角形外表面的弹性垫套30。顶部32、底部34(图8)和斜的表面均设有多个孔40以降低垫套30的重量并软化位于所选择的区内的垫套。所述垫套的侧面42最好不具有孔。在由Davis等人的美国专利申请No.07/373,331中进一步描述了这样一种垫套。图4-5中所示的缓冲垫是一种可以用于本发明的垫套的例子。但是，也可以使用由其它材料诸如弹性材料、泡沫材料制成的、没有诸孔或使用其它穿孔形式的缓冲垫或垫套。
如图8所示，所述垫套30具有一八角形、空心的内腔44，该内腔与所述轴部12的八角形外部形状相对应。轴部和垫套的内腔不必呈八角形形状，但是该两构件应该具有相对应的形状从而使得所述轴部可以滑套入所述垫套内腔44，使得所述轴部12的外表面恰好紧靠在所述垫套内腔44的相应表面上以防止有任何的相对扭转移动。
所述垫套30的上内表面48和下内表面50各形成有一纵向延伸、向外凸伸的导向件46。，每一导向件46包括一棘爪件47，该棘爪件的方向设置得所述棘爪齿面49面向着所述垫套30的平端头54的方向。对置的导向件46具有相应的大小和形状，如图8所示，因此能装入轴部12内的诸导槽14内。
如图7-8所示，如果需要，所述垫套30的一个或多个内表面可以包括诸浅槽58，其目的在于降低垫套30的重量。此外，如果需要，可以将一坚硬的平头帽60模制入平端头54内。此外，所述垫套的前端包括一支座面72，该支座面具有一定形状以将所述轴部12上的凸缘70承接在其上。
所述垫套最好由热塑性橡胶制成，诸如由Shell Oil Company出售的Kra-ton橡胶，这种Kraton橡胶是一种具有聚丙烯填充料的热塑性橡胶以改变橡胶的硬度。最好是使用具有Shore A 63硬度的Kraton G2750。如果选择Kraton橡胶之外的其它垫套材料，这种材料的摩擦系数应类似或比Kraton橡胶的高。导槽14和诸导向件46最好沿着顶面和底面设置，但是，这些导槽和导向件也可以沿着其它表面设置，例如，沿着诸侧面设置。所述垫套最好具有一定大小通过以摩擦配合套在轴部外表面上，但不能太紧以免当零售商人或消费者将所述垫套滑套在所述轴部上时被束缚住。同样，诸导向件要具有一定大小以恰好紧靠在导槽14的诸侧面上，但是如图9所示，最好在导槽14的底部和诸导向件46之间留有间隙。
如图9所示，为了完成网球拍10的装配，将缓冲垫30滑套在网球拍轴12上，从而使得所述轴部12容纳在所述垫套内腔44内。对置的凸伸导向件46容纳在对置的导槽14内。当垫套30在轴部12上向上滑时，由于垫套材料的可压缩性和弹性，棘齿件22的斜面23将对置的诸导向件46向外推，直到诸导向件经过棘齿件的诸啮合面15为止，此时它们能扩张入导槽14内。当棘爪齿面49达到所述棘齿齿面15时，棘爪咔嗒啮合而呈图9所述的啮合状态，从而将所述垫套锁定在位。然后，可以用一包条以通常方式裹住所述垫套。
如图9所示，每一棘爪47包括一逐渐变细的表面，该表面与其相应的棘齿件22的斜面23成镜象对称，但与之略有间隙。此外，轴部12上端上的凸缘70和垫套上支座面72逐渐的啮合能防止所述垫套在所述轴部上被推得超过预定位置。因此，所述一对棘爪和棘齿能防止所述垫套被拉离所述轴部，而凸缘70和支座面72防止垫套的进一步移动而离开平端头。
能使垫套和轴部之间产生最大移动的情况是挥拍和击球的时候。挥动网球拍和击球所产生的离心力，都趋向于把球拍轴拉离所述垫套。采用本发明，所述垫套被机械锁定而能防止该方向的移动，因此能极其牢固地将垫套固定在位。Kraton材料和复合轴的摩擦力也有助于防止垫套有任何其它不希望发生的移动。以这种方式，可以将所述垫套安装在轴部上而不必使用任何粘结剂、螺钉或其它紧固件，并且使用者也会感觉到安装得很为牢固。用一包条裹住所述垫套也有助于将垫套固定于所述球拍柄上防止垫套移动。
本发明能迅速且方便地将网球拍垫套安装在网球拍上。此外，本发明能分开地运送各种具有不同大小或不同样式的球拍和垫套，由零售商自己进行组装。由于在购买时就能选择垫套的大小或式样，因此，零售商能减少球拍的备货，但每种型号的球拍其拍柄大小和式样仍可以应有尽有。
此外，本发明为制造商和消费者都提供了较大的灵活性。制造商可以不再被限制于只能为每一种球拍型号提供一种样式的垫套。相反，制造商可以提供各种垫套类型，例如，具有各种柔软度或各种形状的垫套，从而使得消费者不仅能选择球拍型号而且还能选择所需的垫套样式。而且，如果消费者在购买之后想要另一种大小的球柄或者决定尝试另一种样式的垫套，决定更换原来的垫套，本发明能使消费者方便地更换他的垫套。对于使用者或零售商来说，如果要取下已有的垫套，他们所要的做的就是沿垫套的长度方向将垫套切开并将垫套拉离所述轴部。随后，可以方便地将一替换的垫套滑套在所述轴部上并用一包条重新包裹。或者，将一工具插入以脱开所述棘爪和棘齿件，以便将垫套从球拍柄轴部上取下。
图10示出了另一实施例，其中每一导槽内不再只具有一个棘齿件，垫套30a的对置内表面上也不再是只具有一个棘爪件，而是每一导槽具有一对棘齿件22a、22b，该对棘齿件位于轴部12a的顶部和底部附近，彼此轴向隔开的位置上，而位于内上表面和内下表面上的凸伸导向件46a则各自具有一对棘爪件47a、47b，所述棘齿件与轴部12a上的对应棘齿件相配合。
在图11-15所示的另一实施例中，轴部12c具有一形成在上表面和下表面内、大体上沿其长度方向延伸的锥形槽14c。所述锥形槽14c最好具有一定锥度从而使其宽度朝着离开平端头20c的方向增大。每一槽具有一棘齿部分22c，所述棘齿部分包括一面向着离开平端头20c的方向的棘齿齿面15c。但是，不同于图1-3所示的实施例，所述棘齿齿面15c的前面没有一斜面。锥形槽14c还包括一向前端壁74。
垫套30c与垫套30相似，所不同的是，凸伸的纵向导向件46c宽度逐渐变细以与锥形导槽14c的形状相一致。所述导向件与垫套30相似，也是沿着垫套的上、下内表面而设置的。每一导向槽14c包括一用来与一棘齿部分22c的棘齿齿面15c相啮合的棘爪件47c，并还包括一与导向槽14c的前端壁74相啮合的前端76。
垫套30c滑套在轴部12c上，如图15所示，轴部12c的顶面和底面80、82在到达导槽14c之前彼此相互隔开的距离大于相对设置的两凸伸导向件46c之间的距离，对置的两凸伸导向件46c之间的距离必须伸展开以越过表面80、82。同样，由于导槽和凸伸导向件具有锥度，当垫套30c滑套在轴部12c上时，导向件46c将太宽以致不能装入导槽14中。但是，一旦垫套30c到达图14-15所示的位置，两对置的导向件46c将咔嗒配合入导槽14c。随后，棘爪件47c以及导向件和导槽的锥度将防止垫套30c朝着平端头20c移动。导向件47的前端76和导槽14c的前端壁74也能防止垫套30c朝着离开平端头20c的方向有任何不期望的移动。
以上描述了本发明的几个较佳实施例。对于本技术领域的那些熟练人员来说，还能作出各种不背离本文所揭示的发明概念的显而易见的变化和改动。例如，虽然较佳实施例是由弹性材料制成的，但是，为了能将垫套滑套到轴部上，垫套上需要变形的只是凸伸导向件部分。因此，可以制造一个硬的垫套，并使用棘爪件46，所述棘爪件本身可以是弹性的或者以一种方式安装到垫套上，即当所述垫套滑套在轴部12上时棘爪件能变形。利用已知的插模技术，可以将这种弹性棘爪件固定在所述垫套上。此外，虽然在示意性实施例中，诸导槽是形成在所述轴部内，而诸凸伸导向件是形成在所述垫套上的，但是，也可以反过来设置。所有这些改动和变化均拟包括在如下列权利要求所述的本发明的应受保护的范围之内。
权利要求
1.一种用在器械上的手柄垫套，所述器械具有一具有平端头的轴部，以及一外表面，该外表面在从所述平端头起的一定距离上大体上是均匀的，所述垫套包括一中空内腔，并且至少一端开放，其特征在于，所述中空内腔的形状沿着一中心轴线在从所述开放端起的一定距离上是大体上均匀的，所述垫套还包括一第一棘爪件，所述第一棘爪件位于所述中空内表面上，并具有一用来与轴部上的棘齿件相啮合的啮合面，所述棘爪件能根据由轴部上的棘齿件所赋予的作用力而朝着离开所述轴线的方向弹性地移动。
2.如权利要求1所述的手柄垫套，还包括一第二棘爪件，其中所述第一和第二棘爪件位于所述垫套的相对的内表面上，用来与位于轴部上两相对表面上的棘齿件相啮合。
3.如权利要求2所述的手柄垫套，其特征在于，具有所述棘爪件的所述垫套由一种弹性材料整体地模制而成。
4.如权利要求4所述的手柄垫套，其特征在于，每一棘爪件的啮合面的方向垂直于所述轴线并面向着离开所述开放端的方向。
5.如权利要求5所述的手柄垫套，包括一对自一对相对的内表面起向外凸伸的导向件，其中所述导向件轴线延伸，并且每一导向件包括一形成一个所述棘爪件的部分。
6.一种器械包括；一轴部，它具有一平端头，一从所述平端头起的一定距离上大体上均匀的外表面，以及一位于外表面上的第一啮合装置；一垫套，它包括一中空内腔，中空内腔至少有一个开放端，其中，所述中空内腔的形状沿着一中心轴线从所述开放端起的一定距离上大体上是均匀的，并大体上与轴部的外表面相一致，其中所述垫套能滑套在所述轴部上；所述垫套还包括一第二啮合装置，所述第二啮合装置位于所述中空腔内，用来当所述垫套到达一沿着所述轴部的预定轴向位置时能与所述第一啮合装置啮合以防止所述垫套的逆向移动。
7.如权利要求6所述的器械，其特征在于，所述第一啮合装置包括一具有一啮合面的棘齿件；其中所述第二啮合件包括一能朝着离开所述轴线的方向作弹性移动的棘爪件；其中所述棘齿件包括用来在到达棘齿件的啮合面之前将所述棘爪件朝着离开所述轴线方向移动的装置。
8.如权利要求7所述的器械，还包括一位于所述轴部上的第二棘齿件，以及一位于所述垫套的内腔上的第二棘爪件，其中，所述第一和第二棘齿件位于所述轴部的两相对的表面上，所述第一和第二棘爪件位于所述垫套的两相对的内表面上用来与一相应的棘齿件相啮合。
9.如权利要求8所述的器械，其特征在于，所述垫套由弹性材料制成，其中所述棘爪件从所述垫套的相对置的内表面彼此相向地凸伸出来。
10.如权利要求9所述的器械，其特征在于，每一棘爪件啮合面的方向垂直于所述轴线并面向着离开所述开放端的方向，每一棘齿件啮合面的方向垂直于所述轴线并面向着离开所述平端头的方向。
11.如权利要求10所述的器械，其特征在于，每一棘齿件包括一斜面，该斜面从所述啮合面起朝着所述平端头逐渐变细，当所述垫套滑套在轴部上时，所述斜面能逐渐将所述棘爪件向外推动，直到所述诸棘爪件到达所述诸棘齿件的啮合面为止。
12.如权利要求11所述的器械，其特征在于，所述轴部包括一对导槽，每一导槽具有一底面，所述诸导槽位于相对的外表面上，并从所述平端头起轴向延伸，其中所述诸棘齿件形成每一导槽的至少部分底面；其中所述垫套还包括一对从一对相对的内表面起向外凸伸的导向件；其中所述诸导向件轴向延伸，每一导向件包括形成一个所述棘爪件的部分，所述诸导向件设置成能在所述诸导槽内滑动。
13.如权利要求12所述的器械，其特征在于，所述诸导向件包括分别与所述第一和第二棘爪件轴向对齐的第三棘爪件和第四棘爪件，并且所述轴部包括分别形成所述第一和第二导槽的部分底面的第三和第四棘齿件，所述第三和第四棘爪件与所述第三和第四棘齿件相对地设置以相互啮合，从而使得棘爪件和棘齿件能将垫套固定在轴部上两轴向相隔开的位置上。
14.一种运动球拍包括一轴部，该轴部具有一平端头，从所述平端头起的一定距离上大体上均匀的外表面，以及一位于轴部上的第一棘齿件，所述棘齿件具有一啮合面；一垫套，所述垫套包括一中空内腔，并且至少一端开放，其特征在于，所述中空内腔的形状沿着一中心轴线从所述开放端起的一定距离上大体上均匀，并大体上与轴部的外表面相一致；其中所述垫套能滑套在所述轴部上；所述垫套还包括一棘爪件，所述棘爪件位于所述中空内腔内，具有一啮合面用来与棘齿件的啮合面相啮合，并能在至少一个方向上防止所述垫套沿着所述轴部作轴向移动；其中所述棘爪件能朝着离开所述轴线的方向作弹性移动；其中所述棘齿件包括用来在所述棘爪件到达棘齿啮合面之前将所述棘爪件朝着离开所述轴线的方向移动的装置；一设置在所述垫套上的包条。
15.如权利要求14所述的运动球拍，其特征在于，所述轴部由复合材料制成，所述垫套由弹性材料制成。
16.如权利要求15所述的运动球拍，还包括一位于所述轴部上的第二棘齿件，以及一位于所述垫套内部的第二棘爪件，其中所述第一和第二棘齿件位于所述轴部的相对表面上，所述第一和第二棘爪件位于所述垫套的相对置内表面上，以分别与一棘齿件相啮合。
17.如权利要求16所述的运动球拍，包括一对对置的导向件，该对导向件从所述垫套的相对内表面朝着彼此相向的方向凸伸出来，每一导向件形成一个所述棘爪件，所述轴部包括一对相对设置的导槽，以容纳所述导向件，每一导槽具有一个所述棘齿件。
18.如权利要求17所述的运动球拍，其特征在于，每一棘爪件啮合面的方向垂直于所述轴线并且面向着离开所述开放端的方向，每一棘齿件啮合面的方向垂直于所述轴线并且面向着离开所述平端头的方向。
19.如权利要求17所述的运动球拍，其特征在于，每一棘齿件包括一斜面，该斜面从所述啮合面起朝着所述平端头逐渐变细，当所述垫套滑套在轴部上时，所述斜面能逐渐将所述棘爪件向外推动，直到所述诸棘爪件到达所述诸棘齿件的啮合面为止。
20.如权利要求19所述的运动球拍，其特征在于，所述诸导向件包括分别与所述第一和第二棘爪件轴向对齐的第三棘爪件和第四棘爪件，并且所述轴部包括分别形成所述诸导槽的部分底面的第三和第四棘齿件，所述和第三和第四棘爪件与所述第三和第四棘齿件相对地设置以相互啮合，从而使得棘爪件和棘齿件能将垫套固定在轴部上两轴向相隔开的位置上。
全文摘要
一种运动球拍，例如，一网球拍，具有一能滑套在球拍轴部上的弹性垫套。所述垫套有一对相对设置、轴向延伸的导向件，所述导向件形成在垫套的相对内表面上。每一导向件形成一棘爪件。球拍轴部包括一对导槽用来容纳一相应导向件和棘爪件，每一导槽具有一相匹配的棘齿件。当垫套滑套在轴部上时，诸导向件沿着诸导槽滑动，直到诸棘爪件和诸棘齿件啮合为止，从而将垫套锁定在轴部上一预定位置以防止逆向运动。由于能方便地将垫套安装在轴部上，而不需要粘结剂或机械紧固件，因此零售商能对垫套和球拍分别备货，消费者则能在购买时选择所需的垫套型号和手柄尺寸大小。
文档编号A63B49/08GK1149838SQ9619027
公开日1997年5月14日 申请日期1996年4月3日 优先权日1995年4月3日
发明者斯蒂芬J·戴维斯, 理查德·简斯 申请人:王子运动用具集团股份有限公司