專利名稱：球拍的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種改進了的球拍，用于球類運動和羽毛球類運動，例如網球、壁球、羽毛球、高速羽毛球(speedminton)、回力球(racket ball)。
背景技術：
球類和羽毛球類的球拍用于引導球，并將打球人的擊打力傳遞到球上。公知的球拍有各種實施方式。
在最流行的通常的實施例-DE3434956A1、US4997186、US4919438-中，擊球部分或者說擊打面通常對稱于手柄軸線。這就是說，擊打面的質量重心位于手柄軸線上，這樣，手柄軸的延長就構成了球拍的縱軸線。這種球拍的一個主要缺點是，擊打面的位置不利于打球人的手和胳膊的姿勢。通常的球拍的擊球部分、桿和手柄的縱軸線是直的，這種球拍不符合有效的運動員-球拍-組合的人類工程學條件。
這種直線延伸的球拍的縱軸線使得打球人在擊打和回高球時持拍臂比較高。就協調和發力而言，最佳的擊球方式應該是持拍臂與球拍之間呈45°角。這就是說，對于略微高一點的球，回球時就要大于此最佳的45°角。這樣就需要極好的協調性，而且持拍臂的力的付出也要很大。
擊球部分、桿和手柄的對稱軸直線延伸還使得球拍成為一個最佳的共振體，將接球和擊球時的振動/或震動毫無衰減地傳遞給打球人的持拍臂。這使得每次擊球時手臂感到疼痛。運動員試圖通過一種穩固的手柄，所謂“混凝土”式手柄來減緩這種疼痛。然而，這又導致手關節痙攣，甚至引起疾病癥狀，即所謂網球肘，并且導致協調性和能量的損失。由于痙攣的緣故，必須在每次打球之后對從各手指經臂到肩的肌肉群進行去痙攣處理，重新使它們協調，然后再重新固定。這意味著時間、精力和能量的耗費。打球者通過手柄握持球拍，因此，手部肌肉群和與其相連的下臂肌肉和韌帶用力。因此而出現的所謂網球肘是長久的疲勞和慢性疲勞及疲憊的綜合癥，每次打球時都會出現。
為了避免上述缺陷，并實現穩定的握拍，提高擊中率，使運動員在整個運動過程中更加安全，同時可變化地形成打球中的移動過程，曾研制出這樣的球拍，其擊球部分或者說擊打面，或拍子的手柄相對于球拍的直線延伸的對稱軸或者說縱軸線有一定的偏離-DE2407213C1、FR2696351、US4131278、US4155550、US4478416、US4659080。
此外，有人建議過不對稱的手柄形狀，這種建議應該改善了握拍技術，使拍子在手中固定得更牢，并改善擊打力向球拍傳遞的效果—DE10022298A1、US4759546、DE2407213C1。
對于球的有效發出、接收和彈回，甜區(sweetspot)的分布和設計至關重要，其位于擊打部分的中央，并相應于擊打部分的不同的縱軸線和橫軸線長度向邊緣延伸。由于弦的張力的增大和不利的力臂，甜區之外的區域在球彈回時尤為不利。用這部分來擊球很不協調，而且需要很大的力。
在回球時，首先是將球引導，這一過程應該盡可能長。甜區的縱軸線和橫軸線越長，與球接觸的擊打部分上的弦越柔軟。這樣就延長了球在擊打部分的弦上移動的行程，從而可以較長時間地引導球并對其實施控制。在甜區縱軸線上的擊球明顯強于沿橫軸線上的擊打，在使用通常的直線縱軸線的球拍打削球和上旋球時往往是這樣。
上述公知的擊球部分與直線的球拍軸線偏離的球拍在球擊打到擊球部分的弦網上之后的移動路徑也是加長了的，并且通過將甜區加大獲得了接球和回球時的優點。然而，當球擊打到球拍上加大的甜區之外的表面上時，出現了不均勻的且較大的力矩，該力矩必須由一個很大的力來克服。這個較大的力矩使得桿與手柄產生了扭曲，并導致控制和力的損失。
在進一步研發的手柄部分與直線的球拍軸線偏離的球拍中，這種關系是相似的。雖然偏轉的手柄緩解了手關節的負荷，但卻使打到擊球部分上的球形成一個位于擊球手臂的力作用線之外的力矩。在偏轉手柄的球拍中，力作用線延伸到擊球部分之外更遠，因此，所出現的力矩中只有一部分能夠被克服。
總而言之，通過使擊球部分或手柄偏轉，可以使移動過程較好地適應人體工程學。但是，這種實施形式的球拍卻引起一個負力矩，其對接球和回球有負面影響。
發明內容
本發明的基本任務是研發一種擊球特性全面改善的球拍，其不僅能夠在接球和回球時使打球人的移動過程充分符合人體工程學，而且還能盡可能充分有效地利用擊球力。
按照本發明，這一任務通過具有權利要求1的特征的球拍完成。從屬權利要求2至11給出了按照本發明的球拍的更有利的實施形式。
所建議的球拍具有正弦形狀，其具有正弦形的縱軸線，擊球部分的起點和終點、桿的起點和終點、以及手柄的起點和終點都在該正弦狀的縱軸線上，豎直的擊打部分重心軸線與豎直的手柄部分的重心軸線之間錯開一段距離“D”-----權利要求1。
這種新式球拍的一個主要的優點在于，在發球、接球和回球時出現的振動不會像用縱軸線為直線的球拍那樣大地傳遞到打球人的持拍臂上。球拍的正弦形形狀，尤其是桿的正弦形狀的作用猶如一個彈簧，吸收了很大一部分振動。按照本發明的球拍衰減了振動的共振，有助于保護擊球手臂。這種震動衰減作用還可以通過在手柄的端部區域增大型材橫截面得到強化。--權利要求6。
球拍的正弦形狀不僅導致所建議的球拍相對于迄今所公知的實施形式在發球、接球和回球時的運動過程更加符合人體工程學，而且有利地導致擊打部分相對于穿過手柄的重心的重心軸線偏離“D”。與通常的球拍相比，在運動員的持拍臂與身體角度相同的情況下，可以更高地打球。這一特征在網上擊球時尤其有利，它減小了擊球時所需的力，并提高了擊球時的控制。
手柄彎曲的曲線的起始點和終點位于呈正弦狀延伸的球拍的縱軸線上，這樣的彎曲還支持按照本發明的球拍的可變的使用，不僅在前手球，而且在后手球，并且可以更好地利用擊打部分偏離所帶來的優點。此外，手柄通過其彎曲還可以更好地適應運動員的手的彎曲。通過使球拍更好地固定在運動員的手中，可以使手柄的接觸面更大。同時，對于沒有在甜區接收并擊打的球所形成的球拍的旋轉，這種彎曲的手柄還起到了克服這種旋轉的有效的杠桿的作用。
本發明的球拍的再一個主要的優點在于，通過正弦曲線的形狀以及整個正弦曲線形延伸的縱軸線，補償了例如由于手柄和/或擊打部分的偏離而形成的不利的杠桿作用，即，抵消了該杠桿作用。
通過使擊打部分如上所述地偏離，還使甜區的坐標軸相對于所接收的球的飛行軌跡產生了旋轉，同時改變了甜區的有效面積。這樣，飛來的球不會像用直的縱軸線的球拍擊球時常常出現的那樣，先由擊打部分的弦網的縱弦所接收，而是由大致與球的飛行軌跡傾斜的縱弦和橫弦接收—權利要求7。這一有利的效果還可以以這樣的方式加強，即，使弦網的縱弦不平行于擊打部分的框架的最外點的連線，而是大致傾斜地設置----權利要求8。這樣，球必須在擊打部分的弦網上經過較長的路徑才能彈回，因此，引導的時間加長了，同時提高了對球的全面控制。由于沿著弦網的縱弦和橫弦對球的引導幾乎翻倍，所以，除了對球的控制得到了改善之外，向球傳遞擊打力的效率也得到了提高。
有效發球(aufschlagspiel)和削球及上旋球要求對擊打到的球有一個切削。為此，打球人經常靈巧地調整拍子的擊打部分，使其與球的運動軌跡呈一角度，以便與球的飛行軌跡相切，并使所擊打到的球產生一種旋轉效果。這樣擊球時，擊打力不完全傳遞到球上，存在著力的損失。
按照本發明，球拍作成正弦曲線形狀，由此而形成擊打部分的偏離，而且所擊打到和接收的球被引導到擊打部分的弦網的橫弦和縱弦上，再加上弦的如上所述的排布，這些使得球繞自身軸的旋轉得到了加強，從而使對球的擊打產生了一種旋轉效果，而無須運動員去切削球。這樣就將全部擊球力傳遞到球上。
按照本發明的球拍可以具有對稱的或不對稱的擊打部分，對稱的或不對稱的桿和手柄，這對已經改善了的擊球特性和其它特性不會有負面影響。如果桿和手柄對稱設計，則擊打部分、桿和手柄的縱軸線不是正弦曲線狀，而是適宜的直線形狀。與本發明一致，在此實施例中，擊打部分的重心軸線與手柄的重心軸線也相對錯開“D”。擊打部分仍然具有正弦狀輪廓，手柄、桿和擊打部分的一個接著一個的直的縱軸線具有分段的正弦狀延伸-----權利要求2-5。不對稱的擊打部分可以使弦網的縱弦的長度和擊打力臂的長度都加長。結果，形成了較大的擊打力和較大的甜區面積，這改善了球在擊打部分上的引導和控制。
另一方面，擊打部分的這種不對稱的設計帶來不平衡，這種不平衡在擊球時的運動過程中引起了扭矩。希望這一扭矩達到傳遞一種扭曲效應的程度。但是，如果這一扭矩非常大，以致于傾向于使球拍在手中旋轉，則是不希望的，而且是不利的。這種情況按照本發明是這樣解決的，使桿和擊打部分的由縱軸線分開的兩半的橫截面的輪廓不同------權利要求9。
按照本發明的球拍一體制成是有利的-----權利要求10。為了必要時能夠簡化和分散加工，可以將球拍的各功能組件單獨制造，并在一個組裝過程中通過受力和/或形狀吻合的方式相互固定連接------權利要求11。
下面結合一個實施例詳細地描述本發明。
圖1為按照本發明制造的并具有對稱的擊打部分的球拍的一示意圖。
圖2為圖1的球拍的側視圖。
圖3為按照本發明制造的具有不對稱的擊打部分的球拍。
圖4和圖5分別為圖3的球拍的左和右側視圖。
具體實施例方式
如圖1所示，按照本發明制成的球拍具有從頭至尾為一個正弦曲線的形狀，其縱軸5沿正弦曲線延伸，球拍的功能部件擊打部分1、桿2和手柄3的起點1.1、2.1、3.1和終點1.2、2.2、3.2位于該縱軸上。所示出的球拍具有對稱的擊打部分1，該部分由框架6和弦網7構成。通過這種全新的結構設計得到一系列有利的特征。這在前面描述過的實施例中已經總體上說過。為了避免重復，在說明書的此部分中不再詳細地敘述這些改進的擊球和其他方面的有利的特征。
在這種正弦曲線形的球拍中，擊打部分1的重心軸線10與手柄3的重心軸線11之間錯開距離“D”。這在網上擊球時尤其有利，因為在運動員的持拍臂與身體之間的角度為45°時，這樣的設計可以擊打較高的球。手柄3的彎曲形設計也有助于持握球拍的穩定和變化，此外，這還適應了運動員的手部的彎曲，從而可以將拍子握得更牢。
通過縱軸線的這種正弦曲線形的延伸，位于擊打部分1的中央的甜區9的坐標軸還相對于所接球的飛行軌跡產生了旋轉。正如前面已經敘述過的，這在接球和回球時有很大的優點，因為球在擊打部分1的弦網上經過的時間比較長，從而可以較好地對其進行引導和控制。通過甜區9的坐標軸的旋轉，縱弦和橫弦大致呈對角線地向球的飛行軌跡延伸。與迄今公知的球拍不同的是，球不僅在縱弦上，而且在橫弦上以較大的的路徑引導。因此，對球的擊打力的傳遞得到了提高，使得球也可以繞其自身軸旋轉。通過這種方式，球得到了一種附加的旋轉效果，而運動員不必特意去切球。這種有利的效果還可以這樣來加強，即，使弦網7上的縱弦不平行于擊打部分1的框架6的各最外點之間的連線14，而是大致與該線14呈對角線。
擴大甜區9的有效面積的另一個措施是以公知的方式去除框架6上的拍橋4，并將擊打部分1的弦網的縱弦和橫弦一直延伸到桿2的頭部區域，并且在那里固定。
桿2的結構實施方案延續了手柄3的彎曲形狀，其起點和終點2.1、2.2也位于球拍的正弦延伸的縱軸線上。通過擊打部分的重心軸線10相對于手柄3的重心軸線11的偏移而得到的支撐使得桿2的這種實施形式就如同一個彈簧，緩沖了擊打和接球時所出現的振顫。此外，在手柄3的端部區域3.2內將輪廓橫截面8加寬還可以強化所建議的球拍的減震特性。
圖3所示的按照本發明制成的球拍具有非對稱的擊打部分1。通過擊打部分1的這種結構增大了甜區9的甜區面積9.1。同時也加長了球拍的擊打臂，使得較大的擊打力可以傳遞到球上。由于甜區的面積的增加，在用擊打部分1的弦網接觸球時還改善了對球的引導和控制。
由于擊打部分1的不對稱設計而使扭矩增加，為了對付因此而可能引起的問題，使框架6和桿2的型材6.1、6.2的兩半具有不同的型材橫截面。通過選擇這樣相互不同的型材橫截面，可以補償由于擊打部分的不對稱設計而造成的球拍的不平衡。
附圖中的編號1. 擊打部分1.1 擊打部分的起點1.2 擊打部分的終點2. 桿2.1 桿的起點2.2 桿的終點3手柄3.1 手柄的起點3.2 手柄的終點4拍橋5縱軸線6框架6.1 型材6.2 型材7弦網8型材截面
9 甜區9.1 甜區面積10擊打部分的重心軸線11手柄的重心軸線12力線13非對稱的擊打部分14連線
權利要求
1.球拍，用于球類運動和羽毛球類運動，例如網球、壁球、羽毛球、高速羽毛球、回力球，其包括擊打部分(1)、桿(2)和手柄(3)，擊打部分(1)由框架(6)及弦網(7)構成，其特征在于球拍整體具有正弦曲線輪廓，其縱軸線(5)呈正弦狀延伸，擊打部分(1)、桿(2)和手柄(3)的起點(1.1、2.1、3.1)和終點(1.2、2.2、3.2)均位于所述正弦狀延伸的縱軸線(5)上，擊打部分(1)的重心軸線(10)與手柄(3)的重心軸線(11)錯開一段距離“D”。
2.如權利要求1的球拍，其特征在于擊打部分(1)、桿(2)和手柄(3)對稱地設計，并具有共同的正弦狀延伸的縱軸線(5)。
3.如權利要求1的球拍，其特征在于擊打部分(1)非對稱，而桿(2)和手柄(3)對稱，擊打部分(1)、桿(2)和手柄(3)的起點(1.1、2.1、3.1)和終點(1.2、2.2、3.2)位于一條直的但幾次偏轉的縱軸線上。
4.如權利要求1的球拍，其特征在于擊打部分(1)對稱，而桿(2)和手柄(3)非對稱，起點(1.1、2.1、3.1)和終點(1.2、2.2、3.2)位于一條共同的正弦狀延伸的縱軸線(5)上。
5.如權利要求1的球拍，其特征在于擊打部分(1)、桿(2)和手柄(3)為對稱的，其起點(1.1、2.1、3.1)和終點(1.2、2.2、3.2)位于一條直的但幾次偏轉的縱軸線上，球拍的整體為一正弦曲線的拍體形狀。
6.如權利要求1至5的球拍，其特征在于型材截面(8)在手柄(3)的終點(3.2)的區域內加寬。
7.如權利要求1至6中任一項的球拍，其特征在于弦網的縱弦平行于擊打部分(1)的框架(6)的最外點之間的連線(14)，弦網的橫弦與縱弦呈大致90°的角。
8.如權利要求1至6中任一項的球拍，其特征在于弦網的縱弦大致傾斜于擊打部分(1)的框架(6)的最外點之間的連線(14)，橫弦與傾斜的縱弦大致呈90°角。
9.如權利要求1至8中任一項的球拍，其特征在于在由縱軸線(5)分開的球拍的兩半中，各一半的框架(6)的型材(6.1、6.2)及桿(2)的橫截面不同。
10.如權利要求1至8中任一項的球拍，其特征在于該球拍一體制成。
11.如權利要求1至8中任一項的球拍，其特征在于擊打部分(1)、桿(2)和手柄(3)分別單獨制成，并以受力和/或形狀吻合的方式相互固定，組裝成一個完整的球拍。
全文摘要
本發明涉及一種球拍，用于球類和羽毛球類，例如網球、壁球、羽毛球。本發明的目的是在整體上改善球拍的擊球特性，并且在發球、接球和回球時使運動過程更符合人類工程學，有效地利用擊打力。本發明的球拍具有一個正弦曲線形的輪廓，并具有一條正弦曲線狀的縱軸線(5)，擊打部分(1)、桿(2)和手柄(3)的起點(1.1、2.1、3.1)和終點(1.2、2.2、3.2)位于正弦狀的縱軸線(5)上，擊打部分(1)的重心軸線(10)與手柄(3)的重心軸線(11)相互錯開一段距離“D”。
文檔編號A63B49/08GK1816373SQ200480007669
公開日2006年8月9日 申請日期2004年3月24日 優先權日2003年3月24日
發明者哈拉爾德·圖爾澤爾 申請人:哈拉爾德·圖爾澤爾