专利名称：运动球拍用的开槽、开缝套管的制作方法
技术领域：
发明涉及运动球拍，例如网球球拍、软球壁球球拍、羽毛球球拍和硬球拍球戏球拍。
背景技术：
在具有复合框的运动球拍中，形成在弦线床的诸弦线的端部固定在形成于球拍框壁中的孔中。弦线越过弦线床之后，就穿过一个弦线孔，并沿框的外侧引到下一个弦线孔，此后，再穿过第二个弦线孔重新进入弦线床。
在诸弦线进出框外侧上的弦线孔的那些部位，弦线尖锐弯折。为了防止复合材料破坏弦线，或弦线破坏复合材料，习惯的做法是沿框的侧边设置塑料套管条，在球拍的顶部区域设置一塑料缓冲条。套管条和缓冲条都有沿框的外侧延伸的部分，并有多个穿过框中的弦线孔的空心套管短柱。这样，当诸弦线穿过弦线孔并沿球拍的外侧延伸时，这些弦线接触塑料套管条或缓冲条，而不是复合框。
套管条通常设置在形成于框的外侧表面的穿弦线槽中。缓冲条包括一与套管条相同的设置在穿弦线槽中的中心部分，但还包括一对从中心部分侧向伸出的翼部以覆盖在在框的朝外的表面上，由此防止框的表面因例如与地面碰撞而遭到碰撞破坏。
球拍的击球力和富于弹力部分的尺寸大小都与所使用的弦线的长度有关。因此，一种诸如公开在Head的第3,999,756美国专利中的超大球拍增加了球拍的击球力和弹力部位的尺寸大小，因为弦线比以前的小头球拍要长，球冲击时弦线偏转更多，减少了冲击时的球的压力(即减少了能量损耗)。如果在球碰撞时能量损耗能够减少或节省，那么更多的能量就能通过弦线返回，所产生的击球的力量就较大。
虽然增加球拍的头部尺寸能增加动力，但许多球手感到头部尺寸大的球拍不灵活，那是因为较大的头部尺寸导致较大的极惯性矩。虽然在某些方面较大的极惯性矩是需要的，因为它能增加弹性部位的尺寸大小，减少球在沿弦线床中心弦线之外的部位着落时球拍旋转的趋势，由此使球拍更稳定，但一些球手感到要使球拍转向下有效旋转击球和发球都较难。因此，希望增加弦线的有效长度而不增加头部的尺寸。
当一球碰撞到弦线床时，这些弦线沿垂直于弦线床的方向偏转。每根弦线的相对两端绕套管短柱弯折，即在它们离开套管短柱和进入与框的内侧壁相邻的弦线床的部位弯折。因此，有效的弦线长是在每根弦线跨越弦线床的地方的相对两壁之间的距离。
Soong的第5,014,987号美国专利公开了一种球拍，其中在框内侧壁上的弦线孔被大大地放大，使得弦线能尽量地偏转。以这种方式，弦线只固定在框的外侧壁上，有效弦线长是相对两外侧壁之间的距离，而不是内侧壁之间的距离。Klose等人的第5,332,213号美国专利也采用了在框的内侧壁上放大弦线孔的概念，使弦线能自由偏转。但是，Klose等人的专利不是取消框的内侧壁的套管短柱，而是建议朝框的内侧增加套管孔的高度。
由于弦线变长，因此就更有弹性，在球离开弦线床之后，它们会使振动时间加长，而且振幅也加大。弦线的振动使球手烦恼，因此提出了许多方式来阻尼弦线的振动。例如，Davis的第4,828,259的美国专利公开了一在喉区域有一双桥的网球球拍，它包括一阻尼弦线振动和球拍框振动的阻尼振动的杆。Davis等人的第5,211,397的美国专利公开了一种接触弦线床以阻尼振动的振动阻尼件。但是，人们更希望在可能的部位有一内置的振动阻尼系统诸如像’259专利中那样。
发明概要本发明的套管件包括一套管条部分和多个套管短柱，每一套管短柱有一从套管条部分延伸的第一端和与第一端相对的末端。一轴向套管孔穿过每一套管短柱件，该套管孔至少沿从末端朝第一端延伸的所述孔的一部分具有一垂直于弦线床的方向的横截面，该横截面比标准运动球拍的弦线的直径要大。
根据本发明，套管短柱具有一对从末端朝第一端延伸的相对槽。这些槽位于一垂直于弦线床、包括套管轴线的平面，其宽度至少是基本上为标准球拍弦线的宽度。
在平行于弦线床方向的套管孔具有相对的两侧，该两侧间隔的距离最好稍大于标准球拍弦线的直径。由于弦线上的张力，弦线会紧靠套管孔的一侧，即，弦线进入的那侧。结果，当球碰撞弦线时，弦线垂直于弦线床自由运动，但在球离开弦线床之后，振动的弦线与该一个侧壁之间的接触产生摩擦，并由此阻尼振动。
在一较佳实施例中，一具有多个开槽、开缝套管短柱的套管件设置在诸如网球球拍的运动球拍头部的每一侧上。套管件最好位于头部的中心区域，在该区域，设置在球拍框中的弦线孔基本上与跨越弦线床的弦线的方向对齐。另一对有多个开槽、开缝套管短柱的套管件分别设置在顶部区域和喉桥，在那儿，弦线孔也与弦线的方向对齐。在顶部区域的套管件可设置在一形成于传统缓冲条的切口中。
如果弦线孔垂直于框的外侧钻出，头部诸区域的拐角，即当弦线跨越弦线床时，弦线孔相对于这些弦线的方向成一角度的部位，可设置传统的缓冲条和套管条。或者，整个球拍头部都可设置本发明的开缝套管。
为了较好的理解本发明，下面结合本申请所附的附图对较佳实施例进行详细的说明。
附图简要说明
图1是具有本发明的开槽、开缝套管的网球球拍的主视图；图2是球拍的侧视图，其中为清晰起见省略了弦线；图3是从图1的箭头3-3方向看的球拍的俯视图；图4-6分别是图1-2球拍使用的套管件的俯视图、侧视图和仰视图；图7是沿图1的线7-7截取的球拍框的剖视图；以及图8是图1球拍的喉桥水平剖视图。
较佳实施例的详细说明网球球拍包括一构成一头部10的框、一对形成喉部的会聚的杆12和被握紧条16缠绕的柄14。一喉桥15横跨杆12的上端，以完成含有多个经纬交错的主弦线18和横弦线20的一蛋形穿弦线区。
球拍的相对两侧各包括一套管条22，除它的长度之外，它与传统的套管条是一样的，它具有多个穿过形成在框的头部10的弦线孔26a的套管短柱24。套管条22以惯用的方式位于形成在框头部10的面朝外的表面上的穿弦线槽28中，每一套管短柱24包括一弦线18或20可穿过的套管孔29。
框头部10的顶部包括一缓冲条30，除下面描述的之外，它与传统的相同，与套管条22相类似，它包括多个套管短柱32，具有穿过形成在框头部10中的弦线孔26的套管孔34。
头部10侧边的中心区域包括诸套管件40，这些套管件40如下面所描述的那样具有代替传统套管短柱24的开槽、开缝的套管短柱52。类似地，顶部区域中心和喉桥15分别采用套管件42和44，它们类似地使用开槽、开缝套管短柱52来代替传统的套管短柱。
图4-6示出套管件40的放大视图，套管件40包括一套管条部分50和多个从该套管条部分50悬垂下来的套管短柱52。如图6所示，套管短柱52的横截面是圆的，套管短柱52具有穿通开槽套管的套管孔54，它们垂直于弦线床(stringbed)方向的高度为“h”，该高度大于它们的宽度“w”。如图5和7所示，诸套管孔54的高度“h”和宽度“w”的大小沿着它们的长度是一样的。
最好是，套管条部分50的面朝外的表面56包括一与弦线孔54相连的弦线导向槽58，用来固定弦线的位置。此外，弦线导向槽58最好在与弦线孔的入口相邻处具有凹陷边60，当弦线进入和离开弦线孔时，能够为弦线提供逐渐过渡的弯曲，同时还可作为弦线导向件，以便在刚好就在弦线孔的外侧的那一点上制止被张紧的弦线作垂直于弦线床的运动。
如图5-6所示，每一套管短柱52有一对从套管短柱52的末端64朝套管条部分50延伸的相对顶部和低部切口62。切口62位于一平面，该平面垂直于弦线床并含有套管短柱的中心轴线66。切口的宽度为“w1”，它最好与套管孔的宽度相等。
图7示出了固定在一球拍框头部10的弦线孔26a中的套管件40。在该例子中，头部10是一个合成(例如“石墨”)框，由一种空心的管状件形成，它具有一个面朝外的穿弦线槽28。弦线孔26a钻穿形成穿弦线槽28的壁，还钻穿面向框内侧的相对的壁29。套管条部分50座落在穿弦线槽28中，使套管短柱52穿过弦线孔26a。
如图7所示，一横向弦线20沿套管件40的外侧表面56在弦线导向槽58中延伸，并在凹陷边60附近弯曲，此后进入套管弦线孔54，在所述孔中横向弦线2(从头部的外侧穿到穿弦线表面的内侧。如图7所示，套管孔54有一个恒定的高度，它基本上大于弦线20的直径，使弦线能够在“h”的方向，即垂直于弦线床，自由运动。
从图5和图7可知，在较佳实施例中，当在弦线的平面内沿垂直于套管孔轴线66观看时，套管柱52的末端64是圆的，使末端64的缝的中心区域凸出最远。但是，如果需要，末端64和横截面可以是矩形的，而不是圆形的。
弦线导向槽58和凹陷边60抑制了弦线20的移动。弦线20在套管孔54内的上下移动的程度本来是取决于在套管孔54末端的套管弦线孔54的高度“h”的。但是，由于切口62的存在，弦线20在撞击套管孔54的顶或低壁之前在其高度“h”方向可以移动一较大的距离。
如图5所示，弦线20沿弦线导向槽58延伸并进入套管孔54之后，弦线会紧靠一个侧壁53，即在弦线进入孔54的方向的侧壁。这样，当一球冲撞弦线床时，由于弦线孔54的宽度比弦线直径要大，使得弦线在垂直于弦线床的方向、即朝其中一个切口62自由偏斜，但在球离开弦线之后，弦线20与侧壁53之间的碰擦形成摩擦，由此阻尼了弦线的振动。
图3示出了用在顶部的套管件42。在此例子中，除了它包括八个具有开缝套管孔54的开槽、开缝套管柱，而不是套管件40的七个套管短柱(意思是套管条部分43的长度可以不同于套管条部分50)，以及诸套管短柱之间的间隔是不同的(由相邻弦线之间的间隔决定)之外，它的结构与套管件40相同。
顶部区域包括一缓冲条30，除了它包括一个以球拍轴线为中心、以便含有套管件42的切除部70之外，它完全是传统型的。去掉传统缓冲条30的原本是充填切除部70的那部分，连同原本占据在这个区域的八个传统的套管柱，并用具有开槽、开缝的套管短柱50的套管件42来替代。
套管件44类似于套管件40和42，如图8所示。与套管件40和42相类似，套管件44具有一套管条部分72和多个开槽、开缝的套管短柱50，它们最好与用在套管件40和42中的套管短柱50相同。如图8所示，套管条部分72与套管条部分50和43的不同处在于，在喉桥处，不需要限制条72的高度，即不需要阻止它在一弦线槽的顶边缘的上面延伸，弦线导向槽74具有一沿条72的轴线弯曲的外表面。
在一较佳实施例中，套管件40只沿框头部10的各侧边的中心区域延伸。在所示的网球球拍的例子中，套管件40包括七个套管短柱，但对于任何给定球拍，套管短柱的最理想的数量随许多因素而变化，诸如球拍的头部尺寸、曲率和所需性能和感觉。最好是，沿头部的每一侧使用数量在四与十四之间的开槽、开缝的套管短柱。在各侧边的其余部分则设置传统的套管短柱。或者，所有的弦线孔都含有开槽开缝的套管短柱。但是，示意性实施例在拐角处不采用开缝套管短柱的理由与钻弦线孔的方式有关。
弦线孔传统上是钻穿框的，以便垂直于框的切弦线延伸，使得弦线的张力作用于与其轴线垂直的框。也就是说，在弦线床的中心区域(即顶部区域和喉桥以及框的侧边的中心)，当弦线横穿弦线床时，弦线孔基本上与弦线的方向对齐。但是，在中心区域的上面和下面，由于球拍弯曲，弦线孔相对于弦线床内的弦线的方向成一角度。因此，除了弦线床的中心区域之外，套管孔内的部分弦线以一角度延伸，以不同的角度越过弦线床，这意味着当弦线离开套管孔时必须弯折。在球拍头部的拐角处弯折角度是比较利害的。
因此，即使在中心区域的外侧设置开槽、开缝套管柱，由于在弦线离开套管孔和尖锐弯折的那些地方，存在着与套管孔侧边的摩擦，它们的作用是不大的。
根据本发明，与套管件40、42、44接触的弦线仅仅在球拍框本身的外侧部位受到支承，因此，使弦线18、20的有效长度增加了球拍框宽度的两倍，例如增加的范围在16毫米与28毫米之间。这导致了弦线的长度有效地增加了6％-10％，具体数字取决于头部的尺寸和球拍框的宽度。因此，当一球击在本发明的球拍中的弦线床时，弦线将绕它们的沿外侧弦线槽的支承点枢转，并可在开缝套管内自由运动。
如上所述，缝的高度是弦线能够限制枢转通过的角度的限制因素。一旦弦线撞击缝的顶部或底部，进一步的弯折将在弦线接触缝的顶或低表面的点附近，由此将有效弦线长度减少到传统方式安装的弦线的长度。
在球碰撞时使弦线试图偏转的角度是随许多因素而变化的，诸如弦线的张力、弦线的编排方式、弦线的规格、球碰撞位置、球的速度和摆动速度。为了适应所有的变化，以避免弦线与套管孔顶部和底部之间的接触，诸套管短柱以及球拍弦线孔都必须有一很大的直径。但这是不切实际的，因为大的弦线孔严重降低了球拍的结构整体性。
在较佳实施例中，套管短柱50具有5-6毫米的外径，这与传统的套管短柱约为4毫米不同。虽然本发明的套管短柱50略微比传统的套管短柱24大，并因此在球拍框头部10需要略微大的弦线孔26a，但形成在套管短柱端部的槽62由于增加了弦线运动的角度而允许减小套管的直径，同时对弦线在平面外的偏转保持了较大的容差。
最好是，套管孔54的两相对的侧壁间隔的距离略微大于弦线的直径。间隔的选择应该足以确保球撞击时弦线的偏转不受限制。如前所述，即使侧壁的间隔比弦线宽，弦线也会紧靠一侧侧边，并因此在球离开弦线床之后，弦线将与该侧边摩擦而阻尼振动。在槽的区域中的对振动的阻尼是最有效的，那里，弦线因振动引起的运动也是最大的。
除了前述的优点之外，还发现由开缝的套管孔提供的大的开口能降低网球球拍在摆动过程中通常发生的哨声。尤其在发球时球拍以很高的速度在空气中穿过，当空气在球拍上通过并使空气通过套管时，就出现空气动力学效应。如果套管有一小的孔，或在一端的大孔在另一端会聚成一个小孔时，就能听到哨声。这些哨声往往使网球运动员分神，即分散他们的注意力。
前述是本发明的较佳实施例。在不脱离在此公开的本发明的原理的情况下，各种改变和变化对本领域的技术人员来将是显而易见。例如，套管件，如果需要可用在整个框的周围，尽管事实上是，在除了中心区域之外的区域中，由于当诸弦线进入弦线床时这些弦线在套管短柱的内侧边缘周围弯折，垂直于弦线床的弦线的运动受到制约。但是，如果横向弦线孔将垂直于球拍轴线钻出，即在横弦线方向，而不是如通常所做的垂直于框的外侧，主弦线孔轴向钻出，即沿主弦线的方向，那么对于所有的弦线最好都采用本发明的套管件。所有这种改变和变化均拟使之落入如下权利要求书所阐述的技术范围之内。
权利要求
1．一种运动球拍的套管，它包括一与弦线孔的外侧表面贴合的安装部；有一从所述安装部沿一轴线延伸的第一端和与所述第一端相对的末端的套管短柱，所述安装部和所述套管短柱具有一穿通的从所述安装部延伸到所述末端的轴向套管孔，其特征在于，从所述末端朝所述第一端延伸的所述套管孔的至少一部分具有一在一第一方向的横截面，该横截面基本上比标准运动球拍的弦线的直径要大；所述套管短柱具有一对从所述末端朝所述第一端延伸的相对槽，其中这些槽位于由所述轴线和第一方向形成的平面，其宽度至少是基本上为标准球拍弦线的宽度。
2．如权利要求1所述的套管，其特征在于，所述安装部具有一外侧表面，和在所述外侧表面上的导向装置，导向装置与所述套管孔相邻，以便使进入所述套管孔的被张紧的弦线不在垂直于所述套管孔的方向上运动。
3．如权利要求1所述的套管，其特征在于，所述套管孔有一对平行于所述第一方向延伸的相对的侧壁，它们间隔的距离稍大于这种标准的球拍弦线，被张紧的球拍弦线将会紧靠所述侧壁之一，使得当所述套管短柱被用在一穿弦线的球拍上而球与弦线床碰撞时，所述套管短柱允许弦线自由偏转，但在球离开弦线床之后由于弦线与所述一个侧壁之间的接触而阻尼振动。
4．一种套管件，它包括一套管条部分；以及多个套管短柱，每一套管短柱有一从所述套管条部分延伸的第一端和与所述第一端相对的末端，所述安装部和所述套管短柱具有一穿通的沿一第一方向从所述安装部延伸到所述末端的轴向套管孔，其特征在于，所述套管孔至少沿从所述末端朝所述第一端延伸的所述孔的至少一部分具有一在一第一方向的横截面，该横截面基本上比标准运动球拍的弦线的直径要大；所述套管短柱具有一对从所述末端朝所述第一端延伸的相对槽，其中这些槽位于由所述孔轴线和第一方向形成的平面，其宽度至少是基本上为标准球拍弦线的宽度。
5．如权利要求4所述的套管，其特征在于，所述套管孔有一对平行于所述第一方向延伸的相对的侧壁，它们间隔的距离稍大于这种标准的球拍弦线，被张紧的球拍弦线将会紧靠所述侧壁之一，使得当所述套管短柱被用在一穿弦线的球拍上而球与弦线床碰撞时，所述套管短柱允许弦线自由偏转，但在球离开弦线床之后由于弦线与所述一个侧壁之间的接触而阻尼振动。
6．一种运动球拍，它包括一构成一头部和具有固定弦线的弦线孔的框；一套管件，它有一套管条和多个穿过所述弦线孔的套管短柱，其特征在于，所述套管柱有一从所述套管条部分延伸的第一端和与所述第一端相对的末端，所述套管条部分和所述套管短柱具有一穿通的沿一第一方向从所述套管条部分延伸到所述末端的轴向套管孔，所述套管孔至少沿从所述末端朝所述第一端延伸的所述孔的至少一部分具有一在一第一方向的横截面，该横截面基本上比标准运动球拍的弦线的直径要大；所述套管短柱具有一对从所述末端朝所述第一端延伸的相对槽，其中这些槽位于由所述轴线和第一方向形成的平面，其宽度至少是基本上为标准球拍弦线的宽度。
7．如权利要求6所述的运动球拍，其特征在于，所述套管条部分具有一外侧表面，和在所述外侧表面上的导向装置，导向装置与所述套管孔相邻，以使进入所述套管孔的被张紧的弦线不在垂直于所述套管孔的方向上运动。
8．如权利要求6所述的套管，其特征在于，所述套管孔有一对平行于所述第一方向延伸的相对的侧壁，它们间隔的距离稍大于这种标准的球拍弦线，被张紧的球拍弦线将会紧靠所述侧壁之一，使得当所述套管短柱被用在一穿弦线的球拍上而球与弦线床碰撞时，所述套管柱允许弦线自由偏转，但在球离开弦线床之后由于弦线与所述一个侧壁之间的接触而阻尼振动。
9．一种运动球拍，它包括一框，该框包括一具有一面朝外的表面和一面朝内的构成一穿弦线区域的表面的头部，还包括从所述外表面延伸到所述内表面的弦线孔；一套管件，它包括一与至少一部分所述面朝外的表面接触并具有一外套管表面的套管条，和多个具有套管孔、沿所述套管条间隔并延伸进所述弦线孔的套管短柱，其中每一套管孔有一轴线和一在垂直于弦线平面方向的基本上比一标准运动球拍弦线的直径大的横截面；以及一弦线，它包括一穿过所述套管孔和弦线孔的第一弦线部分，从所述第一弦线部分延伸到所述穿弦线区域以形成弦线床的至少一部分的第二弦线部分，和沿套管孔之间的所述外表面延伸的连接部分；其特征在于，所述套管条外表面包括一槽，槽中放入所述连接部分，以防止所述连接部分在一垂直于弦线床的方向上移动；所述套管孔构造成允许所述第一弦线部分在球碰撞在弦线床上时在一垂直于弦线床的方向自由偏转；还包括多个套管壁部分，在每一容纳所述套管短柱之一的弦线孔中设置一个套管壁部分，所述套管壁部分位于所述头部内表面的区域中，所述套管壁部分至少基本上是平的，其方向垂直于弦线床并平行于各自的套管孔轴线，所述第一弦线部分紧靠所述套管壁部分，由此所述壁部分允许所述第一弦线部分响应球碰撞的力在垂直于穿弦线平面的方向自由偏转，但在球离开弦线床之后，这些所述壁部分产生足够的摩擦而阻尼弦线的振动。
10．如权利要求9所述的运动球拍，其特征在于，每一套管孔包括一完全穿过所述弦线孔的壁，每一第一弦线部分紧靠它穿过的各自的套管孔的一壁，所述壁部分构成所述诸壁的一部分，所述诸壁至少基本上是平的，其方向垂直于弦线床，由此这些壁允许所述第一弦线部分响应球碰撞的力在一垂直于穿弦线平面的方向自由偏转，但在球离开弦线床之后，这些壁产生足够的摩擦而阻尼弦线的振动。
全文摘要
运动球拍包括固定弦线的套管件,套管件包括有套管孔的套管短柱,套管孔的横截面在垂直于弦线床的方向是细长的,其末端有槽。在球碰撞时,开缝的套管和槽允许弦线在垂直于弦线床的方向偏转。弦线固定在框本身的外侧,所以其有效长度大大提高。套管件包括诸如与套管孔入口相邻的凹陷边的装置,防止弦线移动。套管孔的侧壁间距比弦线的宽度稍大,当球碰撞弦线床时弦线能自由偏转。但弦线紧靠侧壁之一,球离开弦线床之后可以阻尼振动。
文档编号A63B49/02GK1211933SQ97192540
公开日1999年3月24日 申请日期1997年12月19日 优先权日1996年12月23日
发明者S·J·戴维斯, J·J·沃尔弗顿, W·阿尔夫第三, B·J·布隆斯基 申请人:王子运动用具集团股份有限公司