专利名称：一种羽毛球拍的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及到一种羽毛球拍，尤其是一种由握把前端加装一套管，利用复合材料的不同材质，即不同要求部位设置不同的材料，或不同的纤维走向，以达到整体结构因材质或角度而言，能有不同特性改进的羽毛球拍。
羽毛球拍是属于一种高爆发力的运动器具，特点为材料使用量少，拍框所承受的网压张力比较高，击球时框体的变形量比较大，所以世界知名品牌在高性能羽球拍领域的发展上无不朝如何能满足以上的特点，并且期望在生产工艺与结构设计上能有所突破，以便能够领导市场。
本实用新型申请人在台湾专利(申请号86220195，名为《力，控型碳纤维羽毛球拍》，专利公告号347715)中公开了一种羽毛球拍，如附件所示，该专利主要是可兼威力(POWER)控球性(CONTROL)具佳的碳纤维羽毛球拍(GRAPHITE BADMINTONRACKET)，其构造主要是采用100％碳纤维复合材料作为球拍框体(FRAME)的主体结构，在球拍中管形状的中点为自然弹性点，在自然弹性点外，加一个以上的可视弹性点(MULTIFLEX POINTS)，以满足人体工程学的要求，追求最大威力与最佳控球性能的球拍。
本申请人的上述专利确能达到羽毛球拍的第二个弹性点WFP功能，并能同时兼顾威力与控球性具佳的碳纤维羽毛球拍，由于该专利是将预期产生弹性点处，利用外径颈缩的设计原理，造成弹性点的形成，所以，该设计虽可达其预期的功效，但适用范围仍有待改进，因为羽毛球拍在“扣杀球(SMASH)”这类的动作中，不但激烈，而且加速力及瞬间杀球力非常大，经实验证明该专利，能适用于一般选手的扣球要求，若职业级选手或臂力很大的球员，则无法通过测试，因其颈缩的结构造成整体的结构强度不强；即在外径变小的弹力区，正好是瞬间应力的集中点，因外径颈缩处的惯性矩(I)值突然变小，造成应力(STRESS)集中，强度次平方反比的承受能力下降，自然产生断裂现象，已不能满足原设计基础的完美要求；本实用新型的目的是提供一种羽毛球拍，尤其是一种可改变羽毛球拍弹性挠曲点的位置，及加强头框的刚性及承受力的羽毛球拍。
为实现上述目的，本实用新型提供一种羽毛球拍，包括一头框；一中管，其包含有第一端与第二端，其中第一端固定设置在头框的一侧；一套管，其固定套设上述中管第二端的外缘；一握把，其一端的内部设有一可提供套设有套管的中管第二端容置固设在其中一的结合槽。
本实用新型具有以下的优点(1)本实用新型的羽毛球拍结构中，在握把前端设有一套管，使传统的球拍的第一弹性点上移至第二弹性点，该设计特点适合羽毛球前排球员特殊功能的球拍需要。
(2)中管与头框之间设有一加强环，并利用由该加强环提高头框的刚性与承受力，发挥扣球瞬间击球效果。
(3)只利用一套管即可改变弹性挠曲点的位置，再配合一加强环，即可加强头框的刚性与承受力，其简易的设计即可改变羽毛球拍弹性挠曲点的位置，大大降低制做成本，使更多的人们可用到更物廉价美的高级羽毛球拍，满足运动和休闲活动的要求。
为了更好地理解本实用新型功能、特征及目的，现对照最佳实施例并配合附图说明于后，其中图1为本实用新型接近人手部关节羽毛球拍的示意图；图2为本实用新型的立体外观图；图3为本实用新型的立体系统分解图；图4为本实用新型的复合材料关节羽毛球拍的结构剖视图；图5为本实用新型的动作图；图6为本实用新型在球场上挥打角度动作示意图。
现对照
本实用新型的实施例，首先将本实用新型所运用的原理详细说明如下运动器材的定义运动器材被看成是人的手足延长部分，利用器材达到运动或游玩目的，器材是“人”与“玩”之间的介面(INTERFACE)。
设计原则1、器材需按人体工程学的原理，求得最舒适的使用。
2、追求器材在运动中最大功能的发挥。
基于以上运动器材的定义和设计原则，本实用新型是针对所谓高性能羽毛球拍，以追求威力与控球性最大功能的发挥；本实用新型根据人体工程学的原理，对比人手骨骼、关节特点，将碳纤维羽毛球拍的挠曲点向前移动，增长击球时扣杀的功能，达到人性化手掌的功能，即力与控球性兼具的特色。
传统羽毛球拍的握把有以木头作为材料的，成本低、易加工是其被使用且历久弥新的主要原因，大凡追求性能提高的运动器材，其原始材料都是来自天然材料，然后引进人工合成材料逐步取代，并外加设计实用新型，达到追求器材最大功能的目的。
请参阅图1，本实用新型是将球拍视同人手的放大延伸物，握把部位属高强度、高刚性的力量爆发点，传统木质握把只是考虑质轻、易加工及价廉的特点，并没有大幅改进其强度与刚性，尤其与中管接合的孔径与中心位置都会影响一支球拍的质量，本实用新型的握把为工程树脂增强材料挤出成型，外加上、下受力方向、肋骨设计。本实用新型的中管处利用不同材质的弹性模数区分弹性点及提高刚性处的差异，达到人体工学最舒适的应用。
针对具有多弹性点拍框的设计，本实用新型的原理是1、一支中管的材质是整支拍框弹力的来源，更是整支拍框特性的灵魂，从材料的发展来看，初期羽毛球拍中管是采用木质，然后采用金属，继而进入碳纤维复合材料(等内外径碳纤维直管)，其弹性点自然发生在中间点，是击球时的挠曲点，兹命名为EFP(1)，管中央自然弹力点。
参考图1，本实用新型为求取比照腕关节设计出第二弹力点，命名为WFP(2)增见弹力点。
同理，本实用新型在头框部位，因目前球员持拍需要更迅速垫球且扣压羽毛球，另再增加拍框的第三弹性点，命名为微控弹力点FFP(3)。
2、第一弹性点「如图1中EFP(1)」，因为在直管相同结构下，弹力点自然会发生在中点处，是形状因素导至的。
3、第二弹性点[如图1中WFP(2)]，本实用新型在该握把处前端设有一关于原中管材质的套管，强迫第一弹性点上移，上移后称为第二弹性点，其套管材质刚性模数值远高于中管材质，而套管直径同中管的外径，其主要是因运动器材的设计中器材所显现的刚性(STIFFNESS)整体性能的最主要体现，一个结构体所显示的刚性S，其定义为来自材料本身的模数(MODULUS)值E，与该材料因造型设计所产生的转动惯量(MOMENT OF INERTIA)I的乘数；即，STIFFNESS＝E×I；*不同的材质有不同E值，如弹性系数(10kg/mm2) NOTE碳纤维(CARBON FIBER) 20-25HT TYPE玻璃纤维(GLASS FIBER)7.4-8.7 E-S TYPE聚醯胺纤维(ARAMID FIBER) 6.0-13(俗称克拉纤维)以改变E值大小，同时亦改变刚性(STIFFNESS)S，因为S＝EI自然有分别。
4、第三弹性点[如图一中FFP(3)]，本实用新型是采变化侧框高度以求取弹力点，I值降低，增加柔软性，是微控弹力点的设计依据。
现说明本实用新型与惯用技术的区别
1、在传统球拍的演进过程中，部分有涉及本实用新型某一单项的构想，但都止于近似，而并无整支球拍功能的统筹设计考虑。
(1)例如EFP(1)中央弹力点，传统球拍本来就有。
(2)WFP(2)增见弹力点，传统球拍曾发展过类似原理，但只是上、下两面肩平，左、右仍保持圆弧，而本实用新型的第二弹性点，为第一弹性点经强迫上移后的位置，与传统球拍发展原理相类似，本实用新型是由握把前端加装一异于原中管材料的套管，其刚性模数值远高于原中管材料，其长度以不超过10公分为限，而套管内径与中管外径相同，将产品结构利用复合材料的不同材质系数之高低产生特殊性能，在需要不同特性之处设置不同的材料，或不同的纤维走向，以达整体结构因材质或角度而言，能有不同特性的要求。
而本实用新型与附件的先前专利两者的差异在于，先前设计之《力，控型碳纤维羽毛球拍》，采用固定不变E值，即材料都是一样的碳纤维中管，但缩小了半径与壁面，由S＝EI的公式可看出截面积的颈缩对整体刚性的影响很大，因此，在强力拍击扣球时，会使颈缩部位成为应力集中点而承受不了，便产生断裂；而本实用新型是采用I值不变，即由外径截面积一致，但将所需的弹性挠曲点以不同材质的套管，即E值不相同，来达到强迫弹性挠曲点上移设计的目的，且可以确保强度品质达到高性能的功效。
(3)微控弹力点FFP(3)，在球拍发展史上，曾经出过侧框有变化高度的设计，但是只是单项，本实用新型是配合全拍框，多种特征的组合，形成高功效的球拍设计。
(4)EPI握把的设计，球拍史上曾有人尝试利用塑胶材料PP、PVC，或工程树脂(NYLON，ABS)挤出成型握把，很不幸全失败，主要原因为*重量的限制，一般塑胶强度刚性都无法满足握把的需求，增加材料会超重。
*国际市场上除有部分采用一体成型碳纤维柄或碳纤维柄或碳纤维球拍用PU发泡柄外，其余乃全部采用木质握把；本实用新型解决了材料配方，且在握把增加了肋管设计，在需要使用的方向上使刚性提高，具有新颖性。
2、所谓高功效羽毛球拍，必须具有如下的基本要件(1)轻量化(不穿网)拍框完成品85mg以内。
(2)威力(POWER)传统第一弹性点的位置约为中管加上握柄的长度的一半，即为球拍臂长一半，但本实用新型在握柄前端增长一10公分以下的套管，强迫第一弹性点上移，进而使第一弹性点成为第二弹性点。
第二弹性点的设计，是将力臂长度缩矩，使扣球反应速度加快及力量加大。
(3)控球性(CONTROL)传统球拍，边框一般为铝制框体或与一体成型的碳拍框拍体，中管为直管式碳纤维管或部分有锥度的中管或非圆形状管，握柄只延续了传统手持目的，达到握把刚性远高于中管部分，以便造成弹性挠曲点发生在碳纤维球拍中管上。
请参阅图2及图3所示者，本实用新型包括有一头框10，其主要是在其一端凸设有一锥状的接头11，该接头的内部并贯穿有一透孔111；一中管20，其一端主要是凹设有一凹孔21；一加强环30，其呈一套环状，其内部形成一穿孔31，其中加强环30的材质为塞璐璐材质，该加强环30设置在头框10与中管20之间，一结固件60穿过头框10接头11的透孔111及加强环30的穿孔31，至中管20的凹孔21，利用该结固件60将加强环30固设在头框10与中管20之间；一握把40呈中空状，其内部设有一结合槽41；一套管50，该套管50由复合材料编织而成，该套管50的刚性模数值远高于原中管20材质，其长度以不超过10公分为限，而在套管50内径与中管20外径相同，其外表为粗糙面，可增加套管50的强度，该套管50主要是套固在中管20的一端外缘，并使套有套管50的中管20端缘容置固设于握把40的结合槽41中；利用此使套管50与加强环30之间中央位。自然形成第二弹性点2，其中组装后，套管50的实施位置，请配合参阅图4所示的结构，其中管20连接头框10的端缘至套管50的中间点为一L长度，恰好由套管50的中间点至握把40的端缘亦为一L长度，故套管50设置的最佳实施位置则为中管20与握把40总长的中间部位。
本实用新型特点有二其一是中管20上设置不同材料的套管50，并使其内径与原中管20外径相同，第二是为缩短中管的力臂后，加快杀球速度且力量加大，羽毛球比赛的关键在于杀球部分，而杀球除了以手臂挥动使羽毛球加速，必须再加上腕扣球，才使球以更大的角度落于网前，然因手腕其力臂小，故力矩相对变小，力矩太小将不足影响球的落点，此时球可能因该角度太小落于界外，此一部分请特别参看图5所示，因杀球威力取决于手腕扣球的力，此一部分正是本实用新型的构思所在，本实用新型第二挠曲点在使用者扣球时，会增加整支球拍的下仰角度，如图5所示，图5特别表示了本实用新型与惯用球拍下仰角度明显不同，向下仰角度及力量大大增加，亦即使得杀成功机会提高，在提高杀球威力的同时，相对的头框10受力也增加，故本实用新型在中管20与头框10之间加设一加强环30，以提高头框10的刚性与承受力，由上述说明针对图6再强调说明，前排政击球员挥拍时，其角度如果太小，小于θ2角时将会出界，当杀球角度愈大时，其速度愈快，对手相对就会失手，使用本实用新型将会使得球的落下角度更大如θ1角，角度愈大，其落地时间愈快，当然对手反应时间亦会缩短，其接不到球的概率也相对增加。
权利要求1.一种羽毛球拍，其特征在于包括一头框；一中管，其包含有第一端与第二端，其中第一端固定设置在头框的一侧；一套管，其固定套设上述中管第二端的外缘；一握把，其一端的内部设有一可提供套设有套管的中管第二端容置固设在其中一的结合槽。
2.根据权利要求1所述的一种羽毛球拍，其特征在于在头框的一端缘上设有一加强环；一中管，其包含有第一端与第二端，其中第一端固定设置在加强环的一侧。
专利摘要本实用新型提供一种羽毛球拍,包括:一头框和一中管,一套管固定套设上述中管第二端的外缘,一握把,其一端的内部设有一可提供套设有套管的中管第二端容置固设在其中一的结合槽,该球拍可加强头框的刚性与承受力,改变羽毛球拍弹性挠曲点的位置。
文档编号A63B49/00GK2383545SQ9924430
公开日2000年6月21日 申请日期1999年9月8日 优先权日1999年9月8日
发明者蔡科然 申请人:环航复合材料股份有限公司