專利名稱：一種仿真羽片的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種可以替代天然鴨、鵝羽毛的仿真羽片，特別是涉及一種用于羽毛球的仿真羽片。
背景技術：
羽毛球是全球性的體育活動，其主要的運動用球——羽毛球基本上采用天然的鴨、鵝等等禽羽制備。但是隨著禽流感以及該類禽類飼養成本的提高，導致羽毛球生產原材料短缺和造價大幅度提升。此外，天然禽羽所制成的羽毛球耐打性不足，消費性非常大。由此，2005年初，國際羽聯便提出了系列改革方案，并積極尋求能代替天然禽羽的材料并致力于開發制備以合成材料為基本原材料的新一代羽毛球。目前投入使用的羽毛球用合成材料的代表是^nex等采用尼龍注射成型的替代球。由于材料的差別，使得人工羽毛球還不能完全達到天然羽毛球的飛行軌跡、球感方面的要求。由于尼龍的硬度遠不如羽毛，在大力殺球或是劈吊時尼龍球裙收縮過快，阻力減少， 造成球的初速度很快，減速效果更強，控制難度與羽毛球有一定的差異。目前在國內和全球有多項關于采用合成樹脂材料制備羽毛球的相關專利。例如發明專利CN 200880001416. 8和WO 2009/088011 Al提出了采用聚丙烯或者聚酯無紡布 (克重范圍10g/m2以上，90g/m2以下)，或者采用絲織物、棉等天然纖維、纖維素纖維(所謂的紙)，或是采用涂覆和復合的方式在上述材料的單面或者雙面涂覆覆蓋層。而羽軸采用聚酰胺樹脂、聚酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚砜樹脂等，或在這些材料中混入玻璃纖維、碳纖維的復合塑料。但是對于聚酯類材料的要求未作充分的性能和指標說明，同時如專利所述羽軸材料難以滿足羽毛球的低密度和高強度的復合性能要求。專利 CN94245400. 6采用毛竹或者碳素纖維等材料制成的羽梗上膠貼有布紗制成的羽片，形成一支人造羽毛。發明專利CN200810034470. 4提出人造羽毛的羽梗是由內芯和外包層構成的一種皮包芯結構，所述內芯包含有纖維增強的樹脂基復合材料，羽片是獨立制作的，羽片和羽梗經過粘合、熱壓和塑料焊接等工藝方法而連接在一起，或者，羽片也可事先和內芯經過粘合、熱壓合、高頻焊接、超聲波焊接、激光焊接或塑料焊接等工藝方法而連接在一起，再在連接有羽片的內芯四周包覆上外皮層。內芯是通過拉擠工藝或注射工藝制成的樹脂基纖維增強復合材料細棒。其中的增強纖維包括玻璃纖維、芳綸纖維或者多種混雜纖維。外包層由塑膠材料或發泡塑料或者微發泡塑料制成。而羽片采用滌絲紡布料或者聚酯膜片。而在專利CN200810008583. 7進一步提到，其羽梗材料聚氨酯發泡是快速注入到PP羽梗外包層內部；內芯采用空心微珠填充的不飽和聚酯，外包層采用PP塑料。其中內芯空心微珠填充比例超過50%。同時存在強度和重量之間的矛盾。專利CN200810059440.9中提到了采用禽類如鵝毛或者鴨毛的羽梗，或者采用合成材料，包括纖維復合材料或者塑膠材料，專利 CN200880001830. 9中也提及人造羽片由聚酯、聚丙烯或玻璃纖維制成的無紡織物構成，羽軸為從動物獲取天然羽軸。通過粘合劑將所述羽片安裝在所述羽軸上。但是就羽梗的來源未作進一步的描述和要求。專利CN200810198388. 5中提出采用白色化纖輕紗布作為人工羽毛的羽片，羽梗采用單枝模壓成型，也有將球群和毛筋和緯群采用低壓PE —次性吹塑成型制備仿羽毛球的方法(CN200720108241. 3)。專利CN201643608. U提到了具有復合羽毛片的羽毛球，但是對于復合羽毛片的重量和尺寸也未作具體要求，同時在仿真羽毛球的制作上沒有提及關鍵的球口尺寸控制。專利CN201010142991. 9、CN201010531004. 4 和 CN201020154335. 6 公開了一種人造羽毛片的制備方法，根據了羽桿從頭部、到中部和底部的結構特點。但是采用該種工藝制備的羽毛球難以獲得由天然羽毛制備羽毛球優異的飛行穩定性，同時球口的尺度難以調節。在球的飛行過程中，更難以模仿天然羽毛球中羽毛在空氣流中的運動趨勢。
實用新型內容本實用新型目的在于提供一種仿真羽片，其中羽桿具有類似天然羽毛的彎度和扭曲度，可以獲得天然羽毛制備的羽毛球的優異飛行穩定性，同時球口的尺度可以調節。在球的飛行過程中，更能模仿天然羽毛球中羽毛在空氣流中的運動趨勢。本實用新型目的通過以下技術方案來實現。一種仿真羽片，包括羽桿2和連接在羽桿上部的羽葉1，所述羽桿2有兩個端面， 上頂端面11和下底端面44，上頂端面11與羽葉的頂端相平齊，其特征在于，所述羽桿包括上部和下部，所述下部是從羽桿的下底端面44起至羽桿高度的1/3 1/2處，上部是從羽桿高度的1/3 1/2處起至上頂端面11，上部的中軸線與下部的中軸線的夾角α為1 6°。所述上頂端面11與下底端面44平行，羽桿自下而上發生扭轉，羽桿被水平截面截得的圖形的對稱軸在下底端面的投影與下底端面的對稱軸形成的夾角為扭角，扭角自下底端面往上逐漸增大，最大扭角為上頂端面的對稱軸在下底端面的投影與下底端面的對稱軸的夾角為β，0. 1° < β彡5°。從所述羽桿下底端面44算起在羽桿高度的3/40 2/15處，羽桿的左右兩側對稱設有一對三角形的凹槽6。從所述羽桿下底端面44算起在羽桿高度的1/40 1/15處，羽桿的前后方設有 1 3個三角形或“一”字形倒鉤33，且與羽桿成30 90°夾角。所述羽桿2的左右兩側對稱設有突棱22，突棱的起點是凹槽6處，終點55是羽桿高度的1/2 7/8處。所述上頂端面11的形狀為“一”字型、梯形、“口”字形或“ + ”字形或“⑴”字形；所述下底端面44的形狀為“一”字型、梯形、“口”字形、“ + ”字形或橢圓形；羽桿高度1/2處的截面形狀為“口”字形、“ + ”字形、“X”字形、“*”字形、“米”字形、“★”形、“〇”形、“ ”形或者“ ”形。所述毛桿的長度范圍為75. 01 80mm。所述羽桿采用尼龍、聚酯、聚烯烴、玻璃纖維、碳纖維、玄武巖纖維、氧化硅類晶須、 蒙脫土、玻璃微球、埃洛石、碳納米管或碳納米線中的一種或者兩種以上的混合物，經過注塑成形。所述尼龍包括尼龍4、尼龍6、尼龍66、尼龍12、尼龍1010或尼龍610中的一種或者兩種以上共混物；所述聚酯包括聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚乳酸或聚己內酯中的一種或者兩種以上的共混物；所述聚烯烴包括聚丙烯、聚乙烯或聚乙烯-聚丙烯共聚物中的一種和兩種以上的共聚物。所述羽葉具有對稱或者不對稱結構，其頂端為圓形、三角形或者錐形，其材料為高密泡沫塑料、特平泡沫塑料或者打孔無紡布。所述泡沫塑料為EPE、PS泡沫塑料、PU泡沫塑料或者PLA泡沫塑料，所述打孔無紡布的克重范圍為3 20g/m2。所述不對稱結構是羽葉的左右兩邊廓最遠端到羽桿上部中軸線的距離的比例為 3 7、4 6、6 4 或7 3。所述羽桿后面端面以上具有1-3個三角形倒勾，或者“一”字形且與羽桿成30 90°夾角，其邊長及寬度、厚度優選為0. 01 0. 5mm，該附加結構可以提高羽桿插入球托中的牢固度，從而減少固定用粘合劑的重量。本實用新型相對于現有技術所具有的優點及有益效果。(1)所述的高仿真羽毛球專用羽桿和羽毛片中的羽桿具有可回收后再次使用的特征，即在擊打廢棄后可以將未折斷的羽桿撥出后再次與羽片復合制作新的羽片。該回用的再生羽片具有與原有羽毛片相同的外觀和耐打度。(2)本實用新型羽毛球具有與天然羽毛球相同的外觀、質量和球感，特別是采用具有彎度和扭曲度的羽桿結構模仿了天然羽毛制備羽毛球的弓度和扭轉結構，使得羽毛球在制作過程中更易于根據需要調節球口直徑大小，同時形成類似螺旋葉片排布結構，具有與天然羽毛球相類似的球感和飛行軌跡，但有相對于天然羽毛球高的耐打度，同時具有可回收再次使用的特點。(3)羽桿截面形狀的特殊圖形，使得比表面積增加，粘合性增強。
圖1為本實用新型實施例1的羽片的主視圖圖2為圖1中的羽桿的主視圖圖3為實施例1的羽桿的側視圖圖4為實施例1的羽桿的后視圖圖5為實施例1的羽桿的立體示意圖圖6為圖2的A-A截面放大示意圖圖7為圖2的B-B截面放大示意圖圖8為圖2的C-C截面放大示意圖圖9為圖2的D-D截面放大示意圖圖10為實施例2的羽片的主視圖圖11為實施例2的羽桿的側視圖圖12為實施例2的羽桿A-A截面放大圖圖13為實施例2的羽桿B-B截面放大圖圖14為實施例2的羽桿C-C截面放大圖圖15為實施例2的羽桿D-D截面放大圖圖16為實施例3的羽片的主視圖圖17為實施例3的羽桿的側視圖
5[0042]圖18實施例3的羽桿的A-A截面放大圖圖19實施例3的羽桿的B-B截面放大圖圖20實施例3的羽桿的C-C截面放大圖圖21實施例3的羽桿的D-D截面放大圖。
具體實施方案實施例1如圖1和2所示，一種仿真羽片，包括羽桿2和連接在羽桿上部的羽葉1，所述羽桿 2有兩個端面，上頂端面11和下底端面44，上頂端面11與羽葉的頂端相平齊，所述羽桿包括上部和下部，如圖3上部的中軸線與下部的中軸線的夾角α為2°，所述下部是從羽桿的下底端面44起至羽桿高度的1/3處，上部是從羽桿高度的1/3處起至上頂端面11。所述上頂端面11與下底端面44平行，羽桿各個水平截面的圖形從下底端面起發生扭轉，下底端面44的圖形關于垂直對稱軸對稱，羽桿被水平截面截得的圖形的對稱軸在下底端面的投影與下底端面的對稱軸形成的夾角為扭角，扭角自下底端面往上逐漸增大， 最大扭角為上頂端面的對稱軸在下底端面的投影與下底端面的垂直對稱軸的夾角為β，β =4。所述上頂端面11的形狀為梯形(如圖6)，其短邊為0. 3mm，長邊為1. Imm ；下底端面 44形狀為“一”形(如圖9)，其寬為4mm，長度為6mm ；上頂端面的垂直對稱軸在下底端面的投影與下底端面的垂直對稱軸的扭角為β。如圖4所示從所述羽桿下底端面44算起在羽桿高度1/10處左右兩側對稱設有一對三角形的凹槽6。靠近桿的角度是30°。如圖3和5側視圖所示，從所述羽桿下底端面44算起在羽桿高度1/32處前后設有1個三角形和1個“一”字形倒鉤33，且與羽桿成90°夾角(平行于下底端面)，C-C截面形狀為十字形(如圖8)其邊長及寬度、厚度為0.2mm。毛桿的長度(上部和下部長度之和)為76mm。如圖4，所述羽桿2的左右兩側對稱設有突棱22，突棱主視圖為三角形，厚度為0. 2mm,突棱的起點是凹槽6處，終點是羽桿高度的7/8處，所述羽桿2下部凹槽6處以下為羽桿的頭部；羽桿高度1/2處的截面形狀為“十”形(如圖7)，其邊厚度為0. 5mm,羽桿采用尼龍1010/埃洛石共混物經過注塑成型，其中尼龍1010/埃洛石的配比為70/30。兩羽葉采用特平泡沫塑料EPE，其克重為10g/m2，羽葉長度為35mm，端部為錐形， 羽葉左右為對稱結構，其最寬邊廓為圓形，羽葉最寬處直徑為2. km。所制備的高仿真羽片的重量為1. 55g。實施例2如圖10和11所示，一種仿真羽片，包括羽桿2和連接在羽桿上部的羽葉1，所述羽桿2有兩個端面，上頂端面11和下底端面44，上頂端面11與羽葉的頂端相平齊，所述羽桿包括上部和下部，如圖11上部的中軸線與下部的中軸線的夾角α為6°，所述下部是從羽桿的下底端面44起至羽桿高度的1/3處，上部是從羽桿高度的1/3處起至上頂端面11。所述上頂端面11與下底端面44平行，羽桿各個水平截面的圖形從下底端面起發生扭轉，下底端面44的圖形關于垂直對稱軸對稱，羽桿被水平截面截得的圖形的垂直對稱軸在下底端面的投影與下底端面的垂直對稱軸形成扭角，扭角自下底端面往上逐漸增大， 最大扭角為上頂端面的對稱軸在下底端面的投影與下底端面的垂直對稱軸的夾角為β，β面11的形狀為“口”形(如圖12)，其寬邊為0.5mm，長邊為1.0mm，下底端面形狀為“ 口，，字形，其厚度為5mm，長度為5mm ；上頂端面“ 口，，形的垂直對稱軸在下底端面的投影與下底端面的垂直對稱軸的扭角為β。如圖10所示從所述羽桿下底端面44算起在羽桿高度1/10處左右兩側對稱設有一對三角形的凹槽6。靠近桿的角度是30°。如圖11側視圖所示，從所述羽桿下底端面44算起在羽桿高度1/32處前后設有1 個三角形和1個“一”字形倒鉤33，且與羽桿成90°夾角(平行于下底端面)，C-C截面形狀為十字形(如圖8)其邊長及寬度、厚度為0.2_。毛桿的長度(上部和下部長度之和) 為76mm。如圖4，所述羽桿2的左右兩側對稱設有突棱22，突棱主視圖為三角形，突棱的起點是凹槽6處，終點是羽桿高度的1/2處，所述羽桿2下部凹槽6處以下為羽桿的頭部；羽桿高度1/2處的截面形狀為中間截面B為“口”形，其寬邊是1. 6mm，長邊是1. 75mm,毛桿的長度范圍為76mm。羽桿采用尼龍1010/玻璃纖維共混物經過注塑成型，其中尼龍1010/玻璃纖維的配比為75/25。專用羽毛片中的兩羽葉采用特平泡沫塑料EPE，其克重為8g/m2和20g/m2，羽葉長度為35mm，端部為錐形，羽葉左右為不對稱結構，羽葉的左右兩邊廓最遠端到羽桿上部中軸線的距離的比例為4 6，其最寬邊括為圓形，羽葉最寬處直徑為2. 5cm。所制備的高仿真羽毛球專用羽片的重量為1. 60g。實施例3如圖16和17所示，一種仿真羽片，包括羽桿2和連接在羽桿上部的羽葉1，所述羽桿2有兩個端面，上頂端面11和下底端面44，上頂端面11與羽葉的頂端相平齊，所述羽桿分為上部和下部，如圖17上部的中軸線與下部的中軸線的夾角α為6°，所述下部是從羽桿的下底端面44起至羽桿高度的1/3處，上部是從羽桿高度的1/3處起至上頂端面11。所述上頂端面11與下底端面44平行，下底端面44的圖形關于水平對稱軸對稱， 羽桿被水平截面截得的圖形的水平對稱軸在下底端面的投影與下底端面的水平對稱軸形成扭角，扭角自下底端面往上逐漸增大，最大扭角為上頂端面的對稱軸在下底端面的投影與下底端面的水平對稱軸的夾角為β，β = 5°。所述上頂端面11的形狀為“⑴”形(如圖15)，下底端面形狀為D為橢圓形，“⑴”形的對稱軸在下底端面的投影與橢圓形的水平對稱軸有一扭角為β。如圖17所示從所述羽桿下底端面44算起在羽桿高度1/10處左右兩側對稱設有一對三角形的凹槽6。靠近桿的角度是30°。如圖17側視圖所示，從所述羽桿下底端面44算起在羽桿高度1/32處前后設有2 個三角形且與羽桿成90°夾角(平行于下底端面)，C-C截面形狀為十字形(如圖15)。毛桿的長度(上部和下部長度之和)為76mm。如圖16，所述羽桿2的左右兩側對稱設有突棱 22，突棱主視圖為三角形，突棱的起點是凹槽6處，終點是羽桿高度的7/8處，所述羽桿2下部凹槽6處以下為羽桿的頭部；羽桿高度1/2處的截面形狀為中間截面為“X”形。毛桿的長度范圍為78mm。羽桿采用尼龍12/碳納米管共混物經過注塑成型，其中尼龍12/碳納米管的配比為95/5。專用羽毛片中的兩羽葉采用特平泡沫塑料EPE和PP無紡布，其克重分布為20g/m2和10g/m2，羽葉長度為34mm，端部為錐形，羽葉左右為對稱結構， 其最寬邊括為圓形，羽葉最寬處直徑為2. km。所制備的高仿真羽毛球專用羽片的重量為 1. 55g0
權利要求1.一種仿真羽片，包括羽桿(2)和連接在羽桿上部的羽葉(1)，所述羽桿(2)有兩個端面，上頂端面(11)和下底端面(44)，上頂端面(11)與羽葉的頂端相平齊，其特征在于，所述羽桿包括上部和下部，所述下部是從羽桿的下底端面G4)起至羽桿高度的1/3 1/2處， 上部是從羽桿高度的1/3 1/2處起至上頂端面(11)，上部的中軸線與下部的中軸線的夾角α為1 6°。
2.根據權利要求1所述的一種仿真羽片，其特征在于，所述上頂端面(11)與下底端面 (44)平行，羽桿自下而上發生扭轉，羽桿被水平截面截得的圖形的對稱軸在下底端面的投影與下底端面的對稱軸形成的夾角為扭角，扭角自下底端面往上逐漸增大，最大扭角為上頂端面的對稱軸在下底端面的投影與下底端面的對稱軸的夾角為β，0. Γ < β 。
3.根據權利要求1或2所述的一種仿真羽片，其特征在于，從所述羽桿下底端面04) 算起在羽桿高度的3/40 2/15處，羽桿的左右兩側對稱設有一對三角形的凹槽(6)。
4.根據權利要求3所述的一種仿真羽片，其特征在于，從所述羽桿下底端面04)算起在羽桿高度的1/40 1/15處，羽桿的前后方設有1 3個三角形或“一”字形倒鉤(33)， 且與羽桿成30 90°夾角。
5.根據權利要求4所述的一種仿真羽片，其特征在于，所述羽桿( 的左右兩側對稱設有突棱(22)，突棱的起點是凹槽(6)處，終點(55)是羽桿高度的1/2 7/8處。
6.根據權利要求5所述的一種仿真羽片，其特征在于，所述上頂端面(11)的形狀為 “一”字型、梯形、“口”字形或“ + ”字形或“⑴”字形；所述下底端面G4)的形狀為“一”字型、梯形、“口”字形、“ + ”字形或橢圓形；羽桿高度1/2處的截面形狀為“口”字形、“ + ”字形、 “X”字形、“*”字形、“米”字形、“★”形、“ ”形或者“ ”形。
7.根據權利要求6所述的一種仿真羽片，其特征在于，所述毛桿的長度范圍為75.01 80mmo
專利摘要本實用新型公開了一種仿真羽片。包括羽桿(2)和連接在羽桿上部的羽葉(1)，所述羽桿(2)有兩個端面，上頂端面(11)和下底端面(44)，上頂端面(11)與羽葉的頂端相平齊，其特征在于，所述羽桿包括上部和下部，所述下部是從羽桿的下底端面(44)起至羽桿高度的1/3～1/2處，上部是從羽桿高度的1/3～1/2處起至上頂端面(11)，上部的中軸線與下部的中軸線的夾角α為1～6°。其中羽桿具有類似天然羽毛的彎度和扭曲度，可以獲得天然羽毛制備的羽毛球的優異飛行穩定性，同時球口的尺度可以調節。在球的飛行過程中，更能模仿天然羽毛球中羽毛在空氣流中的運動趨勢。
文檔編號A63B67/18GK202207445SQ20112021510
公開日2012年5月2日 申請日期2011年6月23日 優先權日2011年6月23日
發明者嚴玉蓉, 吳志剛, 邱志明 申請人:吳志剛