专利名称：球类运动用的拍子，特别是网球拍的制作方法
技术领域：
本发明涉及种球类运动的拍子，特别是一种网球拍，包括配置在网架内的弦绳，该网架是由一个成型杆，一个紧靠着弦绳的颈部区域和一个沿拍子的纵向轴线的球拍轴柄上的把手所组成，这些元件最好形成一条对称的直线，其中把手的自由端由把手的末端面限定。
该类网球拍曾见于德国公开的专利申请号(DE-OS)3018354中，当将把手部分夹持住时，从测试显示出它们的自然频率为25至最大为50Hz之间;未装弦网的网球拍通常此数值还要稍高。当手用拍子击球时，整个系统的频率包括拍子及弦网在内对手上有明显的影响，这就是那种被称为网球臂的现象。
由此考虑，发明人为了消除或至少减轻作用在使用这样的拍子的人手上的影响而作出了努力，尤其是发生在接触到球时出现的所发生的冲击，即使对于非常刚劲的拍子，如德国专利说明书3343898号中所提供的那种拍子的情况下，也不降低本发明所具有的优点。
本发明的目的是从这样的概念而来，就是拍子在颈部区域及把手末端面之间配置一个活动关节部位，而且活动关节轴线平行延伸于弦网，那就是说轴线是在拍子框架所限定的平面内。换句话说，被设置在枢接点或者靠近枢接点的地方，在球拍轴柄上或在把手上，是一个弹性活动关节部位，该弹性关节部位变更了拍子的频率特性并抵消了冲击。
上面指出的把手的抠接点引用本行业的术语来说当击球时是所谓的“旋转支点”。在该点上没有产生力但有一个转动力矩作用在其上。当球撞上拍子时，从那点向着拍子的首端看去，力作用在拍子上的方向是与来球方向一致的。然而，从枢接点向把手顶端看去力是作用在相反方向上的。所以，当用正手打球时，拍子有翘出击球人的手的倾向，反之当打反手球时有力量向着手掌心的倾向。这可能是一种理由为什么运动员从所谓网球臂得到的遭遇，当他击正手球时相对来说痛感较少，但当打反手球时痛感则达到较大的程度。
虽然本发明发现活动关节部件被配置在把手范围内是有利的，但是配置在把手范围以外的活动关节部位也是可以的。因此，根据本发明，弹性活动关节可以被安排在距离把手端面60到200毫米的范围内。这也是上面述及的枢接点的放置范围。
根据本发明，活动关节部件是由弹性材料块做成，一种橡皮块，它最好在把手部分的两个板片上两端予以硫化并将把手的两部分连接起来。
本发明的另一实施例中，活动关节部位是一个把手或球拍轴柄的芯柱部，该芯柱部的两边都被沟槽所界定。沟槽的宽度，从球拍的纵向轴线量得，可以最高为100毫米，但通常设想得较短。在此连接部上的芯柱部的深度大致参照球拍上形成的沟槽的深度，可以预先设定为轴柄截面被分为大致相等宽度的三个部分。
最好该结构的两个沟槽用低度挠曲刚性的成型材料所填充，特别是当两个沟槽设置在把手范围内时更是这样，并且必须用把手皮革来复盖。
本发明的目的也可以这样来达到，由具有多个相邻的活动关节部位的平行轴线的球拍来达到，这些轴线相对于球拍的纵轴线是横向指引的，在这样安排下，在施加于球拍上的力量作用下，这个施加的力量是作用于从活动关节轴线向着球拍头部方向间隔约400毫米处，其时球拍的弹性区域的挠曲，当球拍被牢固地夹持在把手上第一个活动关节部件的远处时，与没有活动关节的球拍相比，这个挠曲要大出1.2倍至9倍之间，这时对没有活动关节的球拍来说，被牢固夹持的位置相当于在活动关节轴线(B)的远处。
有利的是，活动关节部位能使球拍的频率相对于一个没有活动关节部位的同样的球拍。降低1.2的平方根至9的平方根之间，此时该球拍被牢固地夹持在把手上第一个活动关节的远处。
具有敞开的颈部区域的网球拍由两个曲线部分限定的并带有一个框架插柱部分连接其间。在连接处截面的增加被在实践中证明是非常有效的，由于至少有一个上述那样的活动关节部位的配备，这样的球拍甚至更为有效。
本发明的另外特征的一个方面是这样的可能性，即设置在球拍轴柄及形成把手的轴柄部分以至少一个间隙连续延伸入颈部区域，该间隙内包含至少一个分段状态的弹性体，该弹性体紧靠在轴柄内勾划出所说的间隙的两边的表面，并形成一个在轴柄零件之间的中间层或中间零件。根据本发明的又一个特征，如在截面中所见，所说的中间层也可以包含多个带子或绳弦部分，在其空出时其间可留出空穴或间隙。在一个特殊的实施例中，设有一个圆形绳弦部分，该绳弦部分将两个联合在一起的轴杆零件间隔开，并保持轴柄内的间隙的其余部分不受约束。
此外被证明是有利的，即弹性材料与轴柄的轴杆零件可以作至少部分横向上彼此间相对于受击方向上的移动，所说的弹性材料是紧靠于轴柄内界定间隙的两个侧表面上的。
对于一个对称型球拍的设计形状，把手的间隔间隙可以是平行于击球方向或垂直于击球面并且最好是沿着拍子的纵轴线。如轴柄内的间隔间隙是在中心线以外，或是曲线形的，斜的或是屈折形的，其达到的缓冲结果被认为不怎么好但仍是令人满意的。因而，根据本发明的更进一步的特征轴柄内的间隙基本上是矩形截面在一个平面内直线延伸着，但其截面也可以是波纹状或屈折形的。
对正确地间隔轴柄或把手轴杆零件的弹性连接元件可以是连续的，由例如硅橡胶层组成。尽管也可能设想它们安排成点状的型式或只是条状的形式，例如在间隙的切开边上或顶端处。连接元件可从软管或管子段，圆橡胶条段或一些其他途径的弹性物来制成，它也可能设想为一个部分开口的，例如用沟槽，它也可以不被填满，只在把手的顶端保持可靠的连接，其时部署在其上的沟槽能够相当于一种缓冲材料。
已经证明所述表面最好是一个平直的形状，在特殊结构中表面可以是曲线形的截面，而且也可以多个表面相互间配合起来。
根据本发明的球拍的相应设计的型式，是用平面形杆段的弹性材料，它们的截面是直线形或曲线形，如前所述，可以全部地或部分地充填在轴柄内的间隙中。
所以，一个弹性接连部，或者是间断式的连接部是被放入把手内或其中心线上，由此用以吸收并缓冲在拍子下部范围的扭力效应。这样就消除了用海绵状体做成球拍把手所包含的特别的缺点，这种球拍带有实质上的弹性特性，可称其为将拍子在其纵向内“软化”，从而导致其振动特性起变化，但这时击球的精密程度使所述的正面性能降低了，相对于在一个超硬度的球拍来说，这种正面的性能完全丧失了。如果把手是从或多或少非弹性材料诸如木材、金属、塑料模具内层压纤维，塑性材料或硬泡沫来制成的，并沿着对称的或紧靠着基本上垂直于击球面的中心线或轴线被间隔开，并且使例如与一弹性块诸如硅橡胶来重新连结在一起，那就较少改变了球拍在纵向方向的硬度正如球拍的振动特性值也改变较少。后者如当球击向拍子的纵向轴线时也并不变化。但在球击向拍子上该轴线之外的击球表面上时的情况下，扭转振动便产生了;这是众所周知的，该扭转振动叠加于纵向振动之上，由此，因互相影响着的轴柄及把手杆部分的相对运动的结果，它们之间由弹性中间层缓冲和抑制因而得以在击球臂内通过较少程度的振动。把手端由把手帽盖加以连接，该盖帽原则上并不分割开或是亦含有弹性材料，包裹在把手周围的把手皮革的影响也必须在选择所要求的中间层的弹性时将其计算在内。测试证明了如此结构的球拍减低了当球击向中心外的地位时的冲击振动，并使球感得到了改进，本发明能够在保持其优越性的同时，基本上消除了超硬球拍的缺点。
本发明的其他优点，特征及细节可明显地从下述提出的最佳实施例的说明中及参考附图中看出，其中
图1是网球拍一部分的平面正视图，其头部包括一中空形状的撑条及球拍轴柄上的把手。
图2是图1球拍的侧视图;
图3是图1中沿截面Ⅲ-Ⅲ线的放大图;
图4是图1中沿截面Ⅳ-Ⅳ线的放大图;
图5及图6示出了把手的两个部分截面放大了的正视图以与图1及图2作比较;
图7及图8示出了把手的两个部分截面放大了的侧视图;
图9示出了另一实施例提取如图1中的一部分的放大图;
图10示出了图9中的一部分并转向90度;
图11至图15示出了图10中沿把手截面Ⅺ-ⅩⅤ线的放大图涉及各种不同的结构。
网球拍10依次示出于图1至图4的例子是有一个椭圆形球拍头部或弦绳框架14，该框架14是由适当弯曲的轮廓撑条12所形成。球拍头部14的轮廓撑条12在其纵向轴线的两边的终端均连结于曲线臂16上，该曲线臂16横向限定了一个敞开的颈部区域H并与一个框架插接部18相连接再连入球拍轴柄19。
紧接球拍轴柄19的是厚度h为26至32毫米的把手20;这个在把手上的厚度h并不包括皮革缠绕物21也未计入如图1及图2中所示包有皮革的把手帽盖22。
球拍头部14及接插部18限定了由横弦24根与纵弦25根组成的弦网区域或弦网区域Q，所说的纵弦是与横弦垂直交叉的。对于网球(未示出)的最佳击点A在图1上大致是拍子的纵向轴线M与断面线Ⅲ-Ⅲ的交叉点处。而在图2上大致在K线上。
球拍头部14或其空心轮廓撑条12基本上是椭圆形延伸的截面，其侧壁26的内间距延伸为a，例如8毫米(外宽m约为10毫米)并弯曲进入弧形部27，其内剖面高度b为20毫米而外形高度在本案中示为n的约为25毫米。
轮廊撑条12是由一管形坯件30形成的，其中纵向纤维束31被配放在弧形部27内。坯件30的端部在球拍轴柄19处集合到一起，其方法是在轴柄处和把手20处形成两个空腔。坯件30的两个端头，如图4所示，形成把手20的八角形截面。
在图5所示实施例中把手20由32及32a两部分做成的，两者连在一起的间隔e是一个弹性中间部分34。后者包括两个由金属或其他适宜的材料制成的横向板片36以及一个橡胶块38，该橡胶块38是硫化固定在其上的。由此形成一有限挠性的活动关节部位，活动关节轴线B相对于把手帽盖22的末端面23延伸一个间距t为60至220毫米，该把手帽盖22是构成把手末端面的。活动关节轴线B与球拍头部14末端15的间距示为g。
图6及图7中示出的活动关节部位由沟槽40来确定，沟槽40的最大宽度以Z示出。沟槽40是在把手20的两侧形成并使其尺寸向着把手的轴线M逐渐减小。沟槽40中充填以诸如塑料块42，该塑料块42有低度的挠曲刚性。图7中沟槽40的深度i稍小于留在把手20上的中间部分44的厚度C，中间部分44的表面各自形成相应的沟槽的最低点41。再者坯件30的纵向绳股或弦绕于沟槽40周围故而在活动关节部位处不致于断开。
图8中活动关节部位包括由沟槽40的侧面形成的并被配置在紧靠球拍轴柄19末端的中间芯柱部44。
如果由超过长度Z的沟槽40形成的中间芯柱部44的厚度C，而且该芯柱部并非仅仅必须如图示的实施例上的形状，该厚度C约为把手20的厚度h的一半时，依靠芯柱部的截面中的较低的每单位长度的惯性力矩，对施加在球拍上的力量的反应所发生的挠曲，与一个完整的手柄截面相比，约为4.3倍，如果它们的弹性模数假定是不变的，再者挠曲程度是与惯性力矩乘以弹性模数所得的乘积成反比例的。
若芯柱部的厚度仅为把手20的厚度h的三分之一，其相应值为12.5毫米，且最终在四分之一情况时，它的挠曲值的比较则高达二十倍。这些初始计算值是在具有相应形状的球拍上进行测量时所证实，一个有利的的测试是相对于厚度C为4至6毫米时进行的，也就是说把手20的厚度h为厚度C的五倍至八倍之间。
活动关节部位34必须是弹性较好的以使得到小的频率变动，这可用图5及6所示的结构为例来作描述。
芯柱部44的厚度C应为网球拍子10的把手的厚度h的一半，而宽度Z为20毫米。离把手末端23的间距t固定为120毫米。球击网绳Q于位置A，该位置A在所举例子中离活动关节部位轴线B为400毫米。为简化起见，假定所有球拍的截面上的完整把手截面的惯性力距不变。也就是说，在球拍的全长中不发生扭转力矩而且弹性模数保持恒定，计算显出当球的力量施加到网球拍10时，在前已述及的具有活动关节部位34的球拍10的挠曲与没有活动关节的同样球拍相比为1.22倍。网球拍的频率于是将以挠曲程度的平方根的倒数值变化着。如果一网球拍10具有频率为80Hz，则当球拍设有活动关节时其频率将为80×1/1.22的平方根，也就是说为72.5H。
进一步的例子用来说明如何可能使频率实现大幅度降低。
选用芯柱部的高度C等于把手厚度h的四分之一，宽度Z为100毫米，在其它方面采用第一例的数据。
在这情况下挠曲程度测得为高六倍而频率则测得为低六倍，也就是说只有33Hz替代了80Hz。这个频率是涉及到网球拍10是牢固推持于把手20上的第一个活动关节处的。
如图9及10所示的实施例，其球拍轴柄19及把手20的毗邻轴柄部分在拍子的纵向轴线M的方向将之对称分割，也就是说每一曲线臂16带着其原有的轴杆部分46a延伸进把手20，其中两个轴杆部分46a共同决定了把手轴柄部分46的外形并以其间的轴间隙48来定界，如图9所示，配备一个弹性中间层50并限定一个平面E，该平面E是穿过弦绳表面或区域Q的，并在图11至14中所示为垂直方向的。
在图9至11所示的实施例中，轴杆部分46a，除了活动关节部位40/44外，是以一个弹性材料的插条在轴间隙48中作为充填的中间层50是对称的完整的形状，该轴间隙48在此处是直线状截面。而如图12所示，轴杆部分46b，46c具有不同的截面形状，以及相对于边际轮廓52有不同的间距f，g，其轴间隙48b大致呈波纹状的或瓦楞形形状，并被弹性中间层50c所充分填满。
图13所示为一带有中空形状的把手20，该把手20在平面E处用一弹性圆形绳股或弦50d对称地分开为轴杆零件46d，图14所示结构对应于图11所示者其区别为轴杆零件46e于此处所述为各有一个成型空腔47的空心型材。
最后图15示出了由三部分构成的把手轴杆部46f，包括两侧轴杆零件54及一个杆芯或中心杆零件55;图15所示为在它们中间的中间层50K，该中间层50K则为彼此相对应的部分圆形构造型式。代替前述的平面E，此处可见二个曲线型表面F。
权利要求
1.球类运动用的拍子，特别是网球拍，包括配置在网架内的弦绳，该网架由成型杆，紧靠着弦绳的颈部区域及沿拍子的纵向轴线的球拍轴柄上的把手所组成，这些元件最好形成一对称的直线，其中把手的自由端由把手的末端表面所限定，其特征在于，拍子(10)在颈部区域(H)及把手(20)的把手末端(23)之间有一个活动关节部位(34，44)，而活动关节的轴线(B)平行于弦网(Q)延伸着。
2.根据权利要求1所述的拍子，其特征为，活动关节部位(34，44)配置在把手(20)的范围内。
3.根据权利要求2所述的拍子，其特征为，活动关节部位(34，44)的中心或活动关节轴线(B)被配置在离把手末端(23)的间距(t)为60毫米至220毫米处。
4.根据权利要求1至3之一所述的拍子，其特征为，由一个橡胶块的弹性材料块状物(38)所形成的活动关节部位(34)将把手(20)上的两部分(32，32a)连接到一起。
5.根据权利要求4所述的拍子，其特征为，所说的块状物(38)在把手的两部分(32，32a)的两块板片的端面上进行硫化。
6.根据权利要求1至3之一所述的拍子，其特征为，由把手(20)或球拍轴柄(19)的芯柱部(44)所形成的活动关节部位，其中至少有一边并最好两边都由在其上形成的沟槽(40)所界定。
7.根据权利要求6所述的拍子，其特征为，所说的沟槽(40)的宽度(Z)在拍子的纵向轴线(M)上最大不超过100毫米。
8.根据权利要求6或7中所述的拍子，其特征为，所说的芯柱部(44)的厚度(C)大致相当于沟槽(40)的深度(i)。
9.根据权利要求6或7所述的拍子，其特征为，把手(20)的厚度(h)相当于芯柱部(44)的厚度(C)的四倍至十倍之间，最好为在五倍至八倍之间。
10.根据权利要求6到9之一所述的拍子，其特征为，所说的沟槽(40)用一种低度挠曲刚性的成型材料(42)来填充。
11.根据权利要求1至10之一所述的拍子，其特征为，所说的活动关节部位(34，44)是有多个的并轴向相邻。
12.根据权利要求1至11之一所述的拍子，其特征为，在施加于球拍上的力量作用下，这个施加的力量是作用于从活动关节轴线向着球拍头部方向间隔约400毫米处，其时在球拍(10)的弹性区域内发生的挠曲，当球拍(10)被牢固夹持在把手上的第一活动关节部位(34，44)的远处时，与没有活动关节的球拍相比，这个挠曲要大出1.2至9倍之间，这时对没有活动关节的球拍来说，被牢固夹持的位置相当于在活动关节轴线(B)的远处。
13.根据权利要求1至12之一所述的拍子，其特征为，球拍轴柄(19)及形成把手(20)的球拍轴柄部分具有轴间隙(48，48b，48k)，这些轴间隙连续延伸进颈部区域(H)并且至少分段包含弹性材料(50)，该弹性材料(50)紧靠轴间隙表面分界处的两边并用作轴杆零件(46a到46e;54，55)之间的中间元件。
14.根据权利要求1至13之一所述的拍子，其特征为，轴杆零件(46a到46e;54，55)相互间在击球方向上至少要部分地能彼此相对运动。
15.根据权利要求13或14所述的拍子，其特征为，轴间隙(48)使表面(E，F)限定为对弦网表面(Q)的横向延伸。
16.根据权利要求15所述的拍子，其特征为，与弦网平面横向延伸的(E)限定一个对称性平面。
17.根据权利要求13或15所述的拍子，其特征为，由轴间隙(48k)限定的表面(F)的截面是曲线形的。
18.根据权利要求13至17之一所述的拍子，其特征为，轴间隙(48b)的截面是波纹状或屈折状的。
19.根据权利要求1至18之一所述的拍子，其特征为，把手(20)至少由一个空心成型件所形成。
20.根据权利要求13至19之一所述的拍子，其特征为，在把手(20)的截面中表面(E，F)或轴隙(48，48b，48k)有多个。
全文摘要
球类运动用的拍子，特别是网球拍，包括配置在网架内的弦绳，该网架由一个成型杆，一个紧靠着弦绳的颈部区域和一个沿拍子的纵向轴线的球拍轴柄上的把手所组成，这些元件最好形成一对称的直线。在其颈部区域及把手(20)的末端之间，配置一活动关节部位(44)，其轴线则平行地延伸于弦网，并最好是配置在把手(20)的范围内而且是由把手(20)的芯柱部分所形成，该芯柱部分最好由在两边用沟槽(40)所界定并用弹性成型块状物(42)充填其间。
文档编号A63B59/00GK1064414SQ91105078
公开日1992年9月16日 申请日期1991年7月27日 优先权日1990年7月27日
发明者西格弗里德·库布勒 申请人:西格弗里德·库布勒