可控制球停留的匹克球拍及方法与流程

本文所讨论的主题总体上涉及复合运动球拍(compositesportspaddles)，其中，球和球拍在撞击时的操作根据击球者的风格产生不同的结果。有的运动员更注重力量，有的运动员更注重控制，而有的运动员则特别注重在击球时对球产生的旋转量，大多数运动员都希望兼顾所有方面。

背景技术：

1、当今的运动球拍通常由复合材料组成，包括浸渍有热固树脂(thermalsetresins)的纤维状单向或编织纤维，其构成了外表面层和手柄区域，而击球内表面区域通常由蜂窝状塑料材料构成。传统的蜂窝球拍结构在重量、强度、对弯曲度和扭转力矩控制方面有很大的局限性。最近推出的模制内部加压球拍(moldedinternallypressurizedpaddles)，包括肋结构(ribstructure)来取代蜂窝结构，提高了耐用性和可玩性，并能更精确地控制球拍的弯曲和扭转设计。然而，纤维材料和热固化树脂结构仍然存在局限性，因此需要进一步处理机械结构以达到最佳性能特征。

2、传统上，运动球拍的框架由木材制成。近来，球拍已由铝芯、泡沫芯、蜂窝芯和复合材料制成。在更传统的木质或铝质结构中，球拍完全由这些材料制成，将其切割成所需的成品形状。为了使球拍更加完整，还需要使用额外的木材、铝或其他材料来增加手柄的周长。这种工艺限制了重量强度比，以及定制重量、平衡等的能力。传统球拍由实木、注塑塑料或蜂窝芯复合纤维制成。这四种球拍因其构造方法及材料和技术的限制都有很大的缺点。当今的球拍依靠这些均质结构，限制了重量分布和整体重量，使其性能特点受到限制。此外，更先进的蜂窝芯球拍也因面板的切割方式而受到限制，其使得芯材边缘暴露在外，上下表面层之间存在缝隙。这种缝隙使球拍很容易被破坏，因此通常会在边缘处加一个塑料盖，在边缘处形成一个台阶，导致击球面不均匀。因此，如果球打到边缘附近，就会改变方向。当今球拍的另一个问题是手柄。手柄也是由不同的材料从表面堆积而成，需要额外的加工才能完成。从外观上看，它是由不同的部件组装而成，毫无美感可言。实心运动球拍结构的另一个问题是撞击时产生的声音。球拍芯通常由完全坚硬的材料制成，在撞击时会发出巨大的声音。由于重量的限制或制造的困难，芯或其他减震材料没有被添加。

3、实心面击球区通常由木材和铝合金材料制成。由于这些结构易于制造，实木或铝合金结构已被用于生产低价格、低技术含量和批量生产的球拍。这些实心面结构有许多局限性，主要是由于材料和这些材料的有限使用。框架和实心面结构无法提高强度、刚度或改变所述结构的形状。此外，木质、铝质和蜂窝状复合材料结构重量大、强度低。

4、近年来，复合框架和面结构被用于球拍的制造，主要是因为复合球拍框架和面结构具有较高的强度-重量比。诸如碳、芳纶纤维(aramidfiber)、玻璃纤维、硼和其他纤维材料的组合已被用于制造运动球拍。这样可以生产出更硬、更轻、且更大的球拍，从而提高运动员的能力，推动各项运动的发展。

5、复合球拍的球拍框架有时是通过气囊成型(bladdermolding)生产的，在气囊成型中，通过以下方式形成一结构：使用压缩空气、化学反应增加压力或热气在结构内施加内部压力，从而迫使材料达到刚性模具形状的预定边缘。此时，当压力被加到结构中时，将模具和部件加热到一定温度，加速催化过程，使结构硬化。硬化后，通常使用热固树脂，形成粗糙的球拍框架结构。

6、当利用气囊成型内部加压模制技术生产球拍时，可以更有效地控制框架或球拍的形状，包括长度、宽度和深度。球拍的形状不一定要均匀一致，形状可以变化甚至中断，以帮助提供更好的弯曲和扭转力矩。在生产纤维结构时，改变纤维层(plies)的角度可使整个框架形状的弯曲和扭转刚度发生巨大变化。然而，在改变纤维角度的同时，增加机械形状的改变有助于为球拍的弯曲和扭转提供更精确和更大的操纵范围。

7、随着目前匹克球运动的发展，运动员对所生产的球拍提出了更高的要求。球员们要求球拍更耐用、更有力量、更有控制力、更有旋转性和耐久性。因此，利用气囊成型技术(moldedbladdertechniques)并操纵击球面、击球面之间的区域以及操纵手柄区域来改善停留时间，可以进一步增加或减少球与球拍之间的停留时间，以达到当今球员所要求的必要结果。

技术实现思路

1、本公开的一方面涉及一种复合匹克球拍(compositepickleballpaddle)，其具有相对的外表面和芯(core)，该芯包括连接在上述外壁之间并与上述外壁连接的多个肋或蜂窝板、框架结构和手柄。外板表面、框架结构、手柄和内腔壁或肋由织造(woven)或非织造纤维材料(non-wovenfibrousmaterial)制成，或者，可使用蜂窝芯结构填充内部击球面(hittingsurface)。连接头部(击球区)的部分与手柄相连，手柄与头部之间的该过渡区域在匹克球运动中尤为重要，因为它有助于确定球在击球时与球拍的停留时间，从而在击球过程中和击球后对球的感觉、控制、力量和旋转产生重要影响。匹克球usap(pickleballusap)有一套特殊的规则，限制击球面的偏转，从而限制球和击球区域的弹簧床效应(trampolineeffect)。因此，通过控制在过渡区域的停留时间，可以操控有效的“球拍弹簧率(springrateofthepaddle)”，以提供更多的力量、控制、旋转或其组合。

2、本公开的另一方面涉及一种复合内部加压模制球拍(compositeinternallypressurizedmoldedpaddle)，其中，球拍的形状可以显著改变，特别是在击球面和手柄相接的区域，以降低或增加刚度，并进一步增强构成球拍的纤维材料的弯曲度或刚度特性。对刚度和弯曲度的控制与出球速度(ballexitvelocity)、控制停留时间的增加(increaseddwelltimeforcontrol)以及球旋转(ballspin)成正比。

3、本公开的另一方面涉及一种复合内部加压模制球拍，其包括开放式喉部设计，可以通过在球拍头部和手柄之间有一个或两个管状连接件来创建击球面和手柄的连接。此外，管状连接部可以采用不同的直径、形状和长度，以帮助产生所需的弹性和阻力矩，从而管理球和球拍撞击时的停留时间。与传统的匹克球拍制造方法相比，利用蜂窝状切割结构来制造模制球拍，形成开放式喉部部件或区域在商业上是不可能的，因为蜂窝状结构的强度不够。在本公开的开放式喉部设计中，可以采用蜂窝面或纤维肋结构来制作球拍的穿线面(stringingsurface)，并通过几个管状连接面将球拍的头部与手柄连接起来。同样，在制造开放式喉部设计和改善弯曲和扭转性能时，可以在与球拍面相同的平面上沿靠近球拍喉部的中心线形成该开孔。在靠近手柄的一侧创建这样一个穿过两个球拍面并位于这两个球拍面之间的狭槽，形成一更柔韧的喉部区域，以增加柔韧性和扭转性，从而改善停留时间，进而改善控制和旋转。

4、本公开的另一方面涉及一种复合内部加压模制球拍，其包括在与球拍面相同的平面中的球拍喉部厚度减小。就这方面而言，该设计与球拍面在同一平面上或包括手柄过渡区域垂直于球拍的击球面缩窄。因此，设计一个较窄的过渡区将提高喉部区域的柔韧性，从而通过让球拍吸收球的部分能量来改善停留，从而改善控制。为了制造出更有力量或更硬的球拍，可以沿球拍面的平面方向增加喉部区域的厚度，使球拍的整体柔韧性最小化，从而将更多的能量返回到球上，形成更有力量的击球。

5、本公开的另一方面涉及一种复合内部加压模制球拍，其包括垂直于球拍面球拍喉部减小厚度。喉部厚度减小或变薄将有助于在手柄和喉部附近产生铰链效应(hingeeffect)，以提高球拍面在击球方向上的柔韧性。球拍面在击球方向上的挠性增加了球在球拍面上的停留时间，从而增加了球在球拍面上停留的时间。球在球拍面上停留的额外时间将有助于改善球的方向，提高控制能力，并显著改善旋转。

6、本公开的另一方面涉及一种复合内部加压模制球拍，其包括一两件式球拍——一个部件包含球拍头部，第二部件包含球拍手柄。这两个部件通过一狭槽或连接部连接，其中，在该狭槽或连接部，由橡胶或可塑性材料制成的膜在这两个部件结合的区域夹在头部与手柄部分之间。在这种设计中，可塑性材料的厚度、硬度和类型可以改变，以实现不同的弯曲尺寸。制造两个独立的球拍部分的另一个优点是利用吸振材料来抑制球撞击时的振动频率。

7、本发明的另一方面涉及一种复合内部加压模制球拍，其在一个球拍中包括力量和控制——在过渡区域形成一狭缝或分离部，在该狭缝或分离部处，球拍面的一侧与手柄和球拍面分离，而对侧则保持为一个连续的部件。通过在球拍面的平面方向上手柄中心处形成槽或狭缝并将一面断开，同时另一面保持连接，我们可以使一侧更有力量，而具有开放式狭缝的一侧，当球击中球拍面时，会有更大的弹性，从而产生更柔和的挥拍。反之，当击打手柄两侧都压在球上的一侧时，球拍面将不会有太大的偏转，从而提供更硬的击球，使击球更有力。槽使得球拍的一面可用于发力，另一面可用于控制。可在槽中插入氨基甲酸乙酯膜(urethane membrane)，以在力量击球方向上提供阻尼和更大的刚度。

8、本公开的另一方面涉及一种复合内部加压模制球拍，其包括一狭缝和通过窗(pass-throughwindow)——在球拍的任一侧创建一狭缝和通过窗，以帮助以及在与球拍面相同的位置创建一通过整个手柄的窗，这种狭缝和窗的组合将在机械上帮助创建一个在击球时更柔软、更有韧性的球拍。在球拍面和手柄的过渡处创造这种铰链系统，可以改善球的停留时间，从而改善控制和旋转。

9、上文和这里所述的复合内部加压模制球拍利用框架形状的变化来提高球拍的过渡区域扩展柔韧性(flexibility)、扭转(torsion)和弯曲(bending)的能力，从而进一步扩大了控制我们制造球拍的能力的可能性，以满足随着运动的不断演变而快速变化的当今和未来球员的需求。

10、本发明的另一方面涉及一种复合模制运动球拍，其包括具有球拍面的头部；手柄；及位于头部与手柄之间的过渡区域，其中，过渡区域包括球停留控制机构。

11、本发明该方面的一个或多个实施方案包括以下一个或多个：上述球停留控制机构包括开放式喉部；上述球停留控制机构包括形成开放式喉部的一个或多个管状连接部；上述头部包括一厚度，上述手柄包括一厚度，上述球停留控制机构包括厚度小于头部厚度和手柄厚度的厚度减小的球拍喉部；上述球拍面包括一平面，并且，上述厚度减小的球拍喉部与上述球拍面的平面在相同的平面上；上述厚度减小的球拍喉部包括一垂直于球拍面缩窄的手柄过渡区；上述头部包括一厚度，上述手柄包括一厚度，并且，上述球停留控制机构包括厚度大于头部厚度和手柄厚度的厚度增大的球拍喉部；手柄包括垂直于球拍面方向上的厚度，并且，球停留控制机构包括垂直于球拍面方向上的厚度小于垂直于球拍面方向上的手柄厚度的厚度减小的球拍喉部；上述球拍为两件式球拍，包括带有头部的第一部件和带有手柄的第二部件，上述球停留控制机构包括设置在头部和手柄之间的带有弹性材料的连接部；球拍包括朝向相反的侧面，球拍面包括朝向相反的球拍面，球停留控制机构包括位于球拍其中一侧上的分离部，使手柄与球拍面分离，并且，在球拍的另一侧，从手柄到球拍面是一个连续部件；球停留控制机构包括分离部内的膜，并且，该膜被配置为实现减振和控制运动球拍刚度中的至少一个；球拍包括朝向相反的侧面，并且，球停留控制机构包括在球拍相对两侧中的至少一侧上的狭槽和窗(window)中的至少一个；球停留控制机构包括铰链(hinge)；和/或球拍面包括一平面，并且，上述球停留控制机构包括在与球拍面平面相同的位置穿过整个手柄的窗。

12、本发明的另一方面涉及一种使用复合模制运动球拍的方法，该复合模制运动球拍包括具有球拍面的头部；手柄；及位于头部和手柄之间的过渡区域，该方法包括用上述球拍面击球、及使用球停留控制机构来管理球和球拍撞击时的停留时间。

13、本发明该方面的一个或多个实施方案包括以下中的一个或多个：上述球停留控制机构包括开放式喉部，使用球停留控制机构包括使用开放式喉部增加柔韧性和扭力以改善驻留时间，从而改善控制和旋转；上述头部包括一厚度，上述手柄包括一厚度，上述球停留控制机构包括厚度小于头部厚度和手柄厚度的厚度减小的球拍喉部，使用球停留控制机构包括使用厚度减小的球拍喉部来提高喉部区域的柔韧性，从而通过让球拍吸收球的部分能量来改善停留，从而改善控制；上述手柄包括垂直于球拍面方向上的厚度，并且，球停留控制机构包括垂直于球拍面方向上的厚度小于垂直于球拍面方向上的手柄厚度的厚度减小的球拍喉部，使用球停留控制机构包括使用厚度减小的球拍喉部提高球拍面在击球方向上的柔韧性，改善球在球拍面上的停留时间、球的方向、控制和旋转；上述球拍为两件式球拍，包括带有头部的第一部件和带有手柄的第二部件，上述球停留控制机构包括连接部，其中，有弹性材料设置在头部和手柄之间，使用球停留控制机构包括使用包括带有弹性材料的连接部的两件式球拍来实现球撞击时控制弯曲尺寸和抑制振动频率中的至少一个；球拍包括朝向相反的侧面，球拍面包括朝向相反的球拍面，球停留控制机构包括位于球拍其中一侧上的分离部，使手柄与球拍面分离，并且，在球拍的另一侧，从手柄到球拍面是一个连续部件，使用球停留控制机构包括利用球拍其中一侧上的分离部，以当球撞击一个球拍面时产生更大的挠度，并且当球撞击相对的球拍面时产生更大的力量；和/或球拍包括朝向相反的侧面，并且，球停留控制机构包括在球拍朝向相反的侧面中的至少一侧上的狭槽和窗(window)中的至少一个，使用球停留控制机构包括使用位于球拍相对面中的至少一个面上的狭槽和窗中的至少一个，以机械地帮助在球撞击时产生更软更柔韧的球拍。