專利名稱：用于減小球棒-球的恢復系數的具有完整桿筒特征的球棒的制作方法
用于減小球棒-球的恢復系數的具有完整桿筒特征的球棒相關串請的交叉引用本申請是2009年11月23日提交的美國專利申請No. 12/624, 056的延續申請案， 并要求其優先權，這里通過引用將其全部內容結合于此。
背景技術：
棒球和魚球的理事機構多年來實施各種球棒性能的限制，以控制被打擊的球之速度。每個協會一般自主開發各種標準和方法以達到理想的競技水平。球棒設計師通常遵守這些性能標準通過調整他們的球棒桿筒的性能或球棒-球的恢復系數("BBCOR")。典型的控制BBCOR的方法包括增厚中空金屬球棒的筒壁，或通過選擇特定的材料和纖維角度增加合成球棒的徑向剛度。然而，合成球棒的徑向剛度和纖維取向是受特定材料厚度的限制的。因此，合成球棒的筒壁也可能被增厚以提供額外的剛度，這反過來限制了 BBCOR和桿筒性能。增厚筒壁通常增加了球棒的重量，更重要的是，增加了它的“揮桿重量”或慣性力矩("Μ0Ι" )。MOI是以下各項的乘積(a)質量(b)該質量中心與質量支點之間的距離的平方。在數學上，這被表示如下MOI = Σ Mass x(Distance)2因此，MOI決定了當球棒的質量增加或球棒質量中心與揮桿的支點離得更遠(即， 遠離擊球員的手)時，揮動球棒會變得越來越困難。因為增厚的筒壁在從擊球員手的相對末端的的區域增加了球棒的重量，這樣做也增加了球棒的Μ0Ι。因此，雖然增厚的筒壁有效地堅固了桿筒并降低其性能，但MOI的隨之增加對于擊球手而言通常是不利的。
發明內容
球棒包括具有一個或多個用于可選擇地強化桿筒區域的整合特征的桿筒。桿筒可包括形成肋條的鋸齒狀的區域，肋條向內伸出至桿筒。此外，向內伸出的一個或多個邊緣可在相鄰的桿筒部分上被形成，其被接合、焊接或以其它方式彼此相連，以使得在桿筒中形成完整的、內部的肋條。內部肋條使桿筒堅硬，從而減少桿筒的BBC0R。一個或多個完整的肋條可在任何所需的桿筒位置被提供以可選地限制桿筒的性能而無需明顯增加球棒的慣性力矩。在另一個實施例中，兩個桿筒部分被接合、焊接或以其他方式連接至的接頭，包括向內突出的組件，該組件式桿筒堅固，從而減少桿筒的BBC0R。其它特征和優勢將在下文中出現。上述特征可單獨或共同使用，或在它們中的一個或多個的各種組合中使用。
在附圖中，相同的附圖標記在圖中表示相同的部件圖I是根據實施例的球棒的透視圖；圖2是根據實施例的桿筒的側截面視圖2A是圖2的截面A的放大視圖；圖3是根據另一實施例的桿筒的側截面視圖；圖3A是圖3的截面B的放大視圖；圖4是根據另一實施例的桿筒的側截面視圖；圖4A是圖4的截面C的放大視圖。
具體實施例方式現在將描述本發明的各種實施例。下面的描述提供了這些實施例透徹的理解和說 明的具體細節。然而，本領域技術人員將認識到沒有許多這些細節的發明也可以被實現。此 夕卜，一些公知的結構或特征可能不會被顯示或詳細描述以避免不必要的模糊各種實施例的 相關描述。在下面的說明中使用的術語試圖以其最合理的方式進行解釋，即使它被用于在與 本發明某些具體實施例的詳細描述一起使用。然而，任何意圖在下被強調術語都試圖以任 何限制的方式被解釋之術語，將在這具體實施方式
部分被明顯地并明確地的界定。凡在上下文許可的情況下，單數或復數條款還可能分別包括復數或單數的條款。 此外，除非“或者”是被明確限于表示只有一個單個的排除兩個或更多項目的列表中的其它 項目的項目，則在這樣的列表中使用“或者”應被解釋為包括(a)列表中的任何單項(b)所 有列表中的項目，或(c)列表中項目的任何組合。在此所述的實施例針對的是球棒，球棒具有限定的球棒-球恢復系數 ("BBC0R")或限定的桿筒性能，允許球棒在監管的協會性能限制內執行。例如，全國大學 體育協會("NCAA")提出限制桿筒的BBC0R低于0. 510或低于0. 500。BBC0R的限制較 佳地在無需略微增加(或減少)球棒的慣性矩("M0I")在的情況下而完成。現參照詳細圖示，如圖1所示，棒球棒或壘球棒10，以下統稱為“球棒”或“桿”，包 括手柄12、桿筒14以及連接手柄12至桿筒14的錐形部分16。手柄12的自由端包括把手 18或類似結構。桿筒14較佳地由合適的蓋子20或塞子關閉。球棒10的內部較佳地是空 心的，允許球棒10相對較輕以使得球員在揮動球棒10時可產生可觀的揮桿速度。例如，如 在美國專利5，593，158中描述的一樣，球棒10可能是單件結構或可能包括兩個或兩個以上 獨立的連接件(例如，獨立的手柄和桿筒)，該美國專利以參考方式被合并于此。球棒10較佳地是由一種或多種復合或金屬材料構成。合適的復合材料的 一些例子包括纖維增強玻璃、石墨、硼、碳纖維、芳綸、陶瓷、凱夫拉爾(Kevlar)或 Astroquartz⑧、鋁或其他合適的可用于構造球棒10的金屬材料。包括金屬和復合材料的 組合的球棒也可以被構造。例如，可被用于在此所述的實施例中的球棒，球棒具有金屬桿筒 和復合手柄，或復合桿筒和金屬手柄。桿筒14可能包括單壁多壁結構。例如，多壁桿筒可能包括筒壁，筒壁由一個或多 個界面剪切控制區("ISCZs")分開，如在美國專利7，115,054中所述，其以參考方式被 合并于此。例如，ISCZ可能包括剝離層或其他元素、結構或適合阻止相鄰筒壁之間的剪應 力轉移的空間。剝離層或其他ISCZ較佳地進一步防止在球棒10的固化過程中以及在球棒 10的整個生命中的鄰近筒壁的互相結合。球棒10可能具有任何合適的尺寸。球棒10可能有20至40英寸或者26英寸到34英寸的總長度。整個桿筒直徑為2. O至3. O英寸或2. 25到2. 75英寸。典型的球棒有
2.25,2. 625或2. 75英寸的直徑。具有這些總長度和桿筒直徑的各種組合或任何其他合適的尺寸的桿在此被考慮。桿尺寸的具體首選組合通常取決于的桿10的使用者，并且用戶之間可能有很大地不同。桿10的擊球區域通常延伸于整個桿筒14的長度，并可能延伸至桿10的部分錐形部分16。為了便于說明，這個擊球區域在其后說明書中被稱為“桿筒”。桿筒14 一般包括最高性能位置或“甜蜜點”，這是從桿10到球的能量轉移最大、而能量轉移至球員手中最小的沖擊區。甜蜜點通常位于桿的打擊中心(COP)與它的頭三個基本振動節點的交點處。這個位置，通常是距桿筒14的自由端約4至8英寸，當桿以其第一(或基本)彎曲模式振動時，其是不動的。在甜蜜點和桿筒14的自由端之間的以及在甜蜜點和桿10的錐形部分16之間的桿筒區域不提供發生在桿筒14的甜蜜點處的最大性能。事實上，在典型的球棒中，桿筒的性能(或蹦床效果)會減少，當沖擊區遠離甜蜜點。因此，甜蜜點通常需要BBCOR的最大限制或減少以產生在監管的協會限制內的球棒。減少桿筒BBCOR的各種完整的桿筒特征或配置將描述如下。在特定的球棒中使用的一個或多個BBCOR-減少特征的具體類型、大小和配置可能取決于特定監管協會的性能限制、特定桿筒的重量和感覺喜好等等。雖然位于桿筒14的甜蜜點附近的BBCOR-減少特征通常是首選的，但在一些實施例中，將這些特征定位于其它球棒區域可能是首選的，例如接近手柄12的其它球棒區域以限制由特征的內含物產生的MOI的增加。因此，取決于特定球棒的設計目標，以下一個或多個實施例可以被實施在球棒10的一個或多個位置。如圖2和2A所示，在一個實施例中，桿筒14包括一個折疊或鋸齒狀區域22，區域 22形成圍繞桿筒14的周長的通道。鋸齒狀區域22由桿筒14的向內突出的部分定義，其被稱為肋條24。鋸齒狀區域22可能在桿筒中使用滾動裝置、壓接模具、電磁形成設備或任何其他合適的設備形成。向內突出的肋條24在鋸齒狀區域22處堅固了桿筒，從而減少了在該區域的桿筒的BBC0R，以及在較小程度上減少了在桿筒14的縱向相鄰區域的桿筒的BBC0R。因此，在桿筒的甜蜜點處或桿筒的甜蜜點附近提供向內突出的肋條24通常是可取的。填充材料26較佳地包括在鋸齒狀區域22中以形成具有桿筒14的縱向相鄰區域的連續的、齊平的外表面。填充材料26可被粘合、注射、預制然后粘合，或以其他方式適當地固定或粘附至組合或金屬球棒的鋸齒狀區域22。填充材料也可與復合球棒的桿筒14 一起被共同固化。各種材料可被用于填充鋸齒狀區域22。選定的材料較佳地是重量輕、耐沖擊的，但任何合適的填充材料都可被使用。在一個實施例中，鋸齒狀區域22被熱塑性材填充，如沙林或熱塑性聚氨酯(!PU)。這些材料提供合適的耐磨性和表面的靈活性。其他材料，如聚氨酯泡沫(較佳地由涂層或外皮覆蓋以提供耐磨性)、環氧泡沫塑料、彈性材料、聚丙烯、聚乙烯、尼龍、聚碳酸酯、萊克桑、硅膠，等等，可用作填充材料26。 例如，彈性材料允許易于裝配，因為它們可以預成型，然后伸過桿筒14并定位在鋸齒狀區域22中。在另一實施例中，環狀材料如聚丙烯、聚乙烯、尼龍、聚碳酸酯、萊克桑(LexarvK)、 TPU、有機硅或橡膠，可能在鋸齒狀區域22中的適當位置被注塑成形。
如果使用彈性材料作為填充材料26，這種材料對桿筒BBCOR的影響必須加以考慮。許多彈性材料(和類似的材料)有相對高的C0R，這可能會限制向內突出的肋條24的總的BBCOR-減少效果。填充材料26的厚度或寬度可能會受到限制以控制BBC0R。例如，在一個實施例中，如果使用具有小于O. 8的COR的填充材料，則O. 625英寸寬、O. 25英寸深的鋸齒狀區域22可提供小于O. 50的BBC0R。鋸齒狀區域22的寬度和深度當然可以被修改以允許具有較高或較低COR的材料被用作填充材料26。由特定監管協會實施的BBCOR限制也可能針對鋸齒狀區域22的尺寸，以及使用的具體的填充材料26。在桿筒14中提供鋸齒狀區域22，相對于加厚桿筒的一大部分，產生了相對輕質量的球棒，該球棒具有相對類似球棒的減少的BBC0R，類似球棒不包括向內突出的肋條24。在一些實施例中，較重的、更昂貴的填充材料26可選地被用于減少桿筒14的BBC0R，而提供較便宜構造的球棒。這些材料包括環氧樹脂、片狀模塑料(SMC)、塊狀模塑料(BMC)、復合泡沫、皮革或其他合適的材料。圖3和3A所示，在另一實施例中，桿筒14包括第一桿筒部分30和第二桿筒部分 32。第一桿筒部分30的內端被軋制或以其他方式形成向內突出的第一邊緣34，而第二桿筒部分32的相鄰內端被軋制或以其他方式形成向內突出的第二邊緣36。在圖3和3A所示的實施例中，邊緣34和36被彎曲但是它們在其他實施例中可以是大致筆直的。兩個邊緣34和36較佳地以焊接、接結或以其他方式適當地彼此接合以形成桿筒
14。連接的邊緣34、36形成一個向內突出的肋條35，其較佳地位于桿筒14的甜蜜點處或桿筒14的甜蜜點的附近。開放區域被提供在38邊緣34、36的彎曲部分之上。填充材料40 較佳地被包括在開放區域38中以形成具有桿筒14的縱向相鄰區域的連續的、齊平的外表面。關于圖2和2A所示的實施例，填充材料40可能是上述填充材料26的任何一種，且以上述任何方式被提供在開放區域38中。因此，桿筒14的BBCOR的可能以類似上述的方式被減少。在另一實施例中(未顯示)，第一和第二桿筒部分的其中之一可能包括邊緣，而其他的的桿筒部分可能是一個圓柱形的“筒狀的”管。圓柱形管可被焊接、接合或以其他方式適當的連接到邊緣，這樣只有一個向內突出的邊緣被呈現。如果任何開放的空間被提供在邊緣之上，填充材料，如上述填充材料26的任何一種可被用于填充開放空間。例如，這樣的桿筒可能是可取的，如果其BBCOR并不需要被減少到與具有兩個向內突出的邊緣的桿筒的相同程度。圖4和4A所示，另一實施例中，桿筒14包括第一桿筒部分50和第二桿筒部分52。 第一桿筒部分的內端54通過接頭58被接附至第二桿筒部分53的內端56。接頭可由金屬， 如鋁或鋼，或復合材料或任何其他合適的結構材料制成。接頭58包括向內突出組件60，其作為用于減少桿筒14的BBCOR的加勁肋。因此， 接頭58較佳地位于或靠近桿筒14的甜蜜點。在一個實施例中，接頭58包括第一嚙合表面 62和第二嚙合表面64，第一和第二桿筒部分50、52分別被焊接、接結或以其他方式適當地接附至第一嚙合表面62和第二嚙合表面64。接頭58可選地進一步包括向上突出組件66， 第一和第二桿筒部分50、52可選地被焊接、接結或以其他方式適當地接附至向上突出組件 66。接頭58無論是否包括這樣的向上突出組件66，第一和第二桿筒部分50、52(以及向上突出組件66，如果它被包括的話)的外表面較佳地是連續的和相互平齊的。可選地接頭配置可以被使用，只要接頭包括使桿筒堅固并減少桿筒BBCOR的向內突出組件或部分。相對于顯著加厚大部分的桿筒14，在桿筒14中形成一個或多個完整的肋條或其他加勁肋提供了 BBCOR的顯著減少且無需大幅增加球棒的MOI中的。令人驚訝的是，在單個桿筒位置處的肋條或加勁肋的內含物可以明顯減少沿桿筒長度的BBC0R。當然，如果需要的話，額外的肋條或加勁肋可以被包括在桿筒中。例如，包括多個肋條或加勁肋允許球棒設計師選擇性變硬各種桿筒位置(或其他球棒位置)。在此描述的實施例，完整的肋條或加勁肋通常被描述為位于或接近桿筒14的甜蜜點。在一些實施例中，定位肋條或加勁肋接近球棒手柄12以減少對球棒的MOI的影響可能是可取的。因為MOI與轉到距離的平方有關，移動任何附加的質量接近擊球員的手將大大降低球棒的Μ0Ι。雖然這樣做可能需要在肋條或加勁肋的位置“過度削減”BBC0R(因為仍然需要在協會性能限制內產生甜蜜點，并且在BBCOR中的較小減少通常發生在與肋條或加勁肋相間隔的位置)，但在大量減少的MOI中的權衡是某些球棒或桿筒的首選。另一實施例中，高模量材料，如鈦、鋼鐵或鎂的環或帶可能會在桿筒壁的外徑上滑動或形成以提供增加的桿筒剛性。環或帶的邊緣可能被倒角以與球棒的縱向相鄰區域合并，或者接縫可能被包括以提供環或帶的邊緣與球棒中的縱向相鄰區域之間的平穩過渡。 正如以上所述的肋條和加勁肋，環或帶可提供在桿筒的甜蜜點或在任何其他的桿筒區域 (在這種情況下，在環或帶的位置處可能要求過度修正)。上述任何實施例可單獨或與另一個聯合使用。此外，球棒可能包括不在此所述的附加特征。雖然幾個實施例已被顯示和描述，各種變化和替換在沒有脫離本發明的精神和范圍的情況下當然能被作出。因此，除了由以下的權利要求和其均等物限定外，本發明不應被限定。
權利要求
1.一種球棒，包括桿筒，包括定義中空內部區域的外殼，其中外殼的一部分伸至內部區域中以形成鋸齒 狀區域；以及手柄，連接至桿筒或與桿筒一體成形。
2.根據權利要求I所述的球棒，進一步包括位于鋸齒狀區域中的填充材料，鋸齒狀區 域具有外表面，所述外表面是連續的并與桿筒的縱向相鄰外部區域齊平。
3.根據權利要求2所述的球棒，其中填充材料包括熱塑性材料。
4.根據權利要求3所述的球棒，其中填充材料包括沙林或熱塑性聚氨酯。
5.根據權利要求I所述的球棒,其中桿筒包括甜蜜點，并且其中鋸齒狀區域位于甜蜜 點處。
6.根據權利要求I所述的球棒，其中鋸齒狀區域形成環繞桿筒周邊的通道。
7.根據權利要求I所述的球棒，其中鋸齒狀區域具有近于O.625英寸的寬度和近于 O. 25英尺的深度。
8.一種球棒，包括桿筒，包括第一桿筒部分和第二桿筒部分，其中第一部分和第二部分定義中空內部區域；其中，第一桿筒部分的一端包括第一邊緣，所述第一邊緣向內伸入內部區域，其中第一 邊緣被連接至第二桿筒部分；以及手柄，連接至第二桿筒部分或與第二桿筒部分一體成形。
9.根據權利要求8所述的球棒，其中第二桿筒部分的一端包括第二邊緣，所述第二邊 緣向內伸入內部區域，其中第二邊緣被連接至第一邊緣。
10.根據權利要求9所述的球棒，其中第一邊緣被接合或焊接至第二邊緣。
11.根據權利要求9所述的球棒，其中位于第一和第二邊緣的連接位置之上的區域包 括填充材料，所述區域具有外表面，所述外表面是連續的且與第一和第二桿筒部分的縱向 相鄰外部區域相齊平。
12.根據權利要求11所述的球棒,其中填充材料包括熱塑性材料。
13.根據權利要求12所述的球棒，其中填充材料包括沙林或熱塑性聚氨酯。
14.根據權利要求9所述的球棒，其中桿筒包括甜蜜點，并且其中第一和第二邊緣位于 甜蜜點處。
15.根據權利要求8所述的球棒，其中第一邊緣被接合或焊接至第二桿筒部分。
16.一種球棒，包括桿筒，包括定義中空內部區域的第一桿筒部分和第二桿筒部分；接頭，連接第一桿筒部分和第二桿筒部分，其中接頭包括加勁組件，加勁組件向內伸入 內部區域；以及手柄，連接至第二桿筒部分或與第二桿筒部分一體成形。
17.根據權利要求16所述的球棒，其中接頭包括第一和第二嚙合表面，第一桿筒部分 和第二桿筒部分被分別連接至第一和第二嚙合表面。
18.根據權利要求17所述的球棒，其中第一和第二嚙合表面被分別焊接或接合至第一 桿筒部分和第二桿筒部分。
19.根據權利要求16 此相互齊平。
20.根據權利要求16所述的球棒，其中第一個和第二桿筒部分的外表面是連續的并彼所述的球棒，其中桿筒包括甜蜜點，并且其中接頭位于甜蜜點處。
全文摘要
球棒包括桿筒，桿筒具有一個或多個用于加固桿筒區域的整體特征。桿筒可能包括鋸齒狀區域，鋸齒狀區域形成向內伸入至桿筒的肋條。可選地，一個或多個向內突出的邊緣可在相鄰的桿筒部分上形成，相鄰的桿筒部分被粘合、焊接或者以其它方式與彼此連接，以使得在桿筒中形成完整的、內部的肋條。內部肋條使桿筒堅硬，從而減少桿筒的BBCOR。一個或多個完整的肋條可在任何需要的桿筒位置處被提供，以用于選擇性地限制桿筒的性能而無需明顯地增加球棒的慣性力矩。在另一實施例中，兩個桿筒部分被粘合、焊接或以其他方式連接至的接頭包括向內突出組件，向內突出組件使桿筒堅硬，從而減少桿筒的BBCOR。
文檔編號A63B59/06GK102612389SQ201080051574
公開日2012年7月25日 申請日期2010年11月19日 優先權日2009年11月23日
發明者伊恩·蒙哥馬利, 加里·費力斯, 威廉·B·詹內蒂, 莊幸彥, 杜威·肖萬 申請人:伊士登運動公司