用于球类游戏的球拍及其制造方法 【技术领域】
本发明涉及一种具有极佳掌控性的用于球类游戏的球拍，特别是网球拍、壁球拍、羽球拍、回力球拍或板球拍，且涉及一种用于制造这种球拍的方法。
背景技术
这种球拍通常具有一形成一球拍头部及一与其连接的抓握或握把部份的框架，且在该球拍头部与该握把部份之间的中间区域通常形成有一所谓心型区域。该框架通常是由一框架轮廓形成，且该框架轮廓是由碳纤维强化塑料材料在一模压机中制成。该球拍的球拍头部形成一架线平面，且该球拍的网线布置在架线平面中。为了容纳该网线的各条线，在该架线平面中的框架上设有可供各线通过的穿孔。
此外，在该框架的不同部份处提供不同横截面形状的框架轮廓以制造，例如，极轻量的球拍是已知地。同时，由其它观点来看，提供其中横截面形状沿着该框架变化的框架轮廓是有利的。
例如，EP 0 676 222 B1揭露一握把与一框架的球拍，且该框架具有一头部、力量强化部份及多数沿着整个框架或者沿着该框架远离该握把的部份以一交错方式形成的可挠部份。各力量强化部份由一在朝垂直该框架平面的方向测量时具有相对较大侧厚度的突出框部所构成，且各可挠份由一在朝垂直该框架平面的方向测量时具有相对较小侧厚度的凹陷框部所构成。该突出力量强化部份的数目是10到20且该凹陷可挠部份的数目亦是10至20，且据说这球拍构造可以避免以往传统式球拍构造加速性不足及一习知宽体球拍挠性不足的情形。
DE 37 16 708 A1揭露一包括一头部的球拍，且该头部与一握把经由一包括一喉部的区段来连接。在其大致平行于该头部的撞击或打击表面延伸的上与下表面的各表面上，该喉部包括多数凹部，且这些凹部互相对称且等距地布置。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种可具有极佳控球性与加速恒的改良球拍，其中该球拍可同时具有轻量的结构。这目的以一种包括独立权利要求1的特征的球拍来达成，且从属权利要求说明了本发明的球拍的优选实施例。独立权利要求13涉及一种用于制造这种球拍的方法，且其从属权利要求涉及该种方法的优选实施例。
本发明的用于球类游戏的球拍包括一框架，且该框架由一框架轮廓或中空轮廓形成且具有一球拍头部及一优选地经由一心形区域与其连接的握把部份，并且该球拍头部形成一架线平面。该框架轮廓包括四个成对地互相相对布置且大致对称于该球拍纵向轴线的槽状凹部。
优选地，该槽状凹部以垂直于该架线平面上没有较小横截面或颈缩部的方式布置在该框架轮廓上。
该球拍头部的形状具有很大的任意性且可以是椭圆形、蛋形、水滴形或具有圆缘的矩形。为了沿着该球拍头部的周缘界定这些槽状凹部的位置，通常是使用一钟的钟面，且其中十二点钟的位置位于该球拍头部的最外端或自由端处(请参阅第1图)。因此，三点钟位置与九点钟位置位于大约该球拍头部的全长的中间处。
优选地，这些槽状凹部设置成一第一对设置在两点钟与四点钟之间，特别是在三点钟处，且一第二对设置在八点钟与十点钟之间，特别是在九点钟处。如此，这些槽状凹部大致与该球拍的握把端等距，且这些握把端作为撞击或打击表面的中心或提供最大撞击速度的撞击或打击表面。如有必要，这些槽状凹部的优选位置亦可相对该中心朝该球拍头部的自由端偏移大约1cm至4cm，且以2cm至3cm。
在每球拍侧(前侧或后侧)上，本发明的球拍包括两个槽状凹部，且其中一凹部布置在该球拍的纵向的一侧上并且另一凹部布置在另一侧上。换言之，本发明的球拍每一球拍侧与半部仅包括一单一槽状凹部，即，总共有四个凹部。优选地，这些凹部是布置在大约三点钟和/或九点钟的区域中，且因此最好在两点钟与四点钟间的区域中，并且特别是在大约三点钟处布置一对槽状凹部，且另一对槽状凹部布置在八点钟与十点钟间的区域中，并且特别是在大约九点钟处布置一对槽状凹部。即，这些槽状凹部互相相对地成对且对称于该球拍的纵向布置。
由于互相相对布置在该框架轮廓上的槽状凹部所造成的横截面减少尺寸使该框架高度(于垂直于该架线平面的方向上)为这些凹部外侧的框架轮廓高度的大约60至95％，且优选70至90％并且最优选大约80％。这些凹部沿该框架的长度优选在10mm与30mm之间，且更优选在12mm与25mm之间，而最优选在15mm至23mm之间。当朝该架线平面看这些凹部时，这些槽状凹部优选具有一大致圆形横截面，且该圆形横截面具有大约15mm至25mm，且大约20mm优选的半径。但是，该横截面亦可为椭圆形、抛物线形、多边形或具有圆缘的矩形。
本发明的球拍对于改良控球性特别有利，此外，当击球时产生的振动比在习知球拍中者小很多地传至该握把上。但是，可利用本发明的球拍传送至球上的加速性亦同时得到改善。本发明的有利性质应是由于这些槽状凹部局部地减少该框架轮廓的抗弯曲力矩且使这些凹部形成一种“接点”(控制点)的缘故。
如前所述，如果一对槽状凹部布置在两点钟与四点钟间的区域中，并且特别是在大约三点钟处布置一对槽状凹部，且另一对槽状凹部布置在八点钟与十点钟间的区域中，并且特别是在大约九点钟处布置一对槽状凹部，且其中这些槽状凹部互相相对地成对且对称于该球拍的纵向布置，则本发明的效果是以一特别有利的方式显现。在大约三点钟与九点钟处的凹部布置在球类游戏时经常接触球(相对于该打击或撞击表面)的区域中，因此，由于局部地减少了该框架轮廓在这些凹部的区域中所产生的抗弯曲力矩，故该球拍几乎“包住”该球。这将特别会使球与该球拍的架线之间有较长的接触且因此产生较佳的控球性。
本发明的效果亦可再加强，只要在这些槽状凹部的区域中设置延伸穿过该框架轮廓且大致垂直于该架线平面的至少一开孔即可。优选地，这开孔延伸通过互相相对地成对布置的这些槽状凹部。当两开孔互相对称地布置时，任一槽状凹部包括一孔，因此在这区域中，该框架轮廓的最外壁，即，该框架轮廓的壁相对该架线平面具有最大距离的部份大量地弱化，以再减弱该框架轮廓的抗弯曲力矩。
到目前为止，该框架轮廓的弱化被视为是不可实现的，因为假定该框架一定会因为在以该球拍进行球类游戏时所产生的应力而断裂。但是，现在已变成这些凹部与选择性的开孔不仅可提供一非常好的控球性且可同时保证得到该球拍的必要稳定性。
优选地，这些槽状凹部在该球拍于模压机中模制时制成，且这些选择性开孔宜在该球拍于模压机中模制后形成于该框架中。但是，它们也可以在该模制过程中通过，例如，将一芯部放入模具中来形成。如果这些开孔是在该模制程序后形成，则这最好是以钻孔、铣削或锯切的方式来达成。
若该开孔藉钻孔形成，则其横截面通常是圆柱形，但它也可是任何其它形状。优选地，一圆形开孔具有一在2mm至8mm之间的直径，且更优选在3mm至6mm之间。若该开孔藉铣削或锯切形成，则在该框架轮廓中通常会形成两互相独立的相对孔，其中当沿着平行于该架线平面的方向看时，各孔最好大致为弓形或槽形。但是，该孔亦可以具有任何其它形状。各孔沿着该框架的长度宜在1mm至10mm之间，且更优选在3mm至7mm之间。又，各孔的深度至少对应于该框架轮廓的壁厚。
这些孔的宽度，即，它们在供这些线用的穿孔方向上或相对于该框架在对应位置处的的尺寸优选在3mm至7mm之间。该孔的尺寸，特别是其宽度与深度，应被选定成使该孔不会到达设置在该框架中用于容纳一头带的沟槽。
类似于这些槽状凹部，这些开孔大致对称于该球拍的纵向轴线成对地设置，即，可以对称于该球拍的纵向轴线设置两个、四个、六个或更多个开孔。该至少一开孔优选布置在该球拍头部的两点钟至四点钟和/或八点钟至十点钟处。优选地，这些开孔成对地布置在这区域中。更优选地，至少一对开孔位于该球拍头部的大约三点钟和/或大约九点钟处。此外，可在每一侧上设置多数开孔，例如，多数开孔可对称地布置在该三点钟及九点钟位置附近，或由三点钟和/或九点钟开始朝向该握把部份，或者由三点钟和/或九点钟开始朝向该球拍头部的自由端对称地布置。优选地，各对相对槽状凹部包括一于中央延伸通过的开孔。
为了防止脏污和/或水气进入该框架轮廓，该开孔最好设有一嵌入物，以便朝向内部关闭该框架轮廓。这嵌入物优选为管状且具有一穿孔，但它也可以是一实心组件。该嵌入物通常是由一弹性材料(如橡胶)制成，使得因提供该开孔所产生的有利效应受到的影响尽可能地小。此外，亦可以一由一弹性材料制成的分开盖覆盖形成该开孔的孔来达成相同的效果。
此外，通过提供补强或强化层来补强在环绕至少一开孔的区域中的框架轮廓是优选的。可达成此目的的特别有利者由各以相对该框架轮廓的纵向成±45°角布置(即，在该框架轮廓的壁中以螺旋方式布置)的碳纤维、玻璃或芳族聚酰胺和/或单向预浸物制成的编织织物的强化层。
【附图说明】
以下，本发明的球拍将依据优选实施例且配合附图以举例的方式说明，其中：
图1是本发明的球拍的示意前视图，其中显示一钟的钟面以表示相关的框架位置；
图2a是具有一槽状凹部的本发明球拍的区域的放大立体图；
图2b是具有一槽状凹部与选择性开孔的本发明球拍的区域的放大立体图；
图3是在这些槽状凹部的区域中的本发明球拍的框架上的示意侧面图(朝该架线平面看)；
图4是本发明的球拍的框架轮廓的第2图所示实施例的示意横截面图；
图5是具有槽状凹部与选择性开孔的本发明球拍的框架轮廓的立体截面图；
图6a与图6b是本发明球拍与习知球拍的相对速度值显示在框架位置上的图；及
图7a与图7b是在球与本发明球拍及习知球拍之间接触次数显示在框架位置上的图。
【具体实施方式】
为了更容易了解，图1所示的本发明的球拍2的示意图包括一般的钟的钟盘，其中十二点钟位置(XII)位于该球拍的最外侧的自由端处。
本发明的球拍2包括一形成一球拍头部6及一与该球拍头部6连接的握把部份10的框架4，且该球拍头部6与该球拍头部6最好是经由一心形区域8连接。该框架4由一框架轮廓或中空轮廓(参照图4)形成，且该球拍头部形成有该球拍的架线平面。为了容纳该网线，在该球拍头部6的区域中，该框架4包括多数主要位于该架线平面且供网线的各线9通过其中的穿孔7(图3)。在图4的横截面图中示意地显示这些网线的其中一条网线。
依据本发明，该框架轮廓通常在大约两点钟与四点钟之间，特别是在三点钟处且在大约八点钟与十点钟之间，特别是在九点钟处包括一对相对槽状凹部12。如此，总共有四个凹部12形成在本发明的球拍2上。由于这些凹部12，在垂直于该架线平面的方向上，该框架的高度在这区域中减少各槽状凹部12的深度T的两倍。这些相对凹部12的深度T大小最好使在这些凹部的区域中具有一对应于这些凹部12外侧的框架高度H的大约60至95％，且优选大约70至90％，并且更优选大约80％的框架高度h。例如，当框架高度H为20mm时，本发明的球拍在这些相对凹部12的区域中具有大约16mm的框架高度h。
这些槽状凹部沿该框架的长度L通常是在10mm与30mm之间，优选在12mm与25mm之间，并且更优选在15mm与23mm之间。此外，优选地，当朝该架线平面的方向看时，该槽状凹部12大致是圆形的，其中半径R优选在15mm与25mm之间。大约20mm的半径是目前优选者。
该槽状凹部的宽度B，即，在这些线用的穿孔的方向上和/或在对应位置处相对该框架垂直的方向上的尺寸主要是依据该框架轮廓的横截面形状与该凹部12的深度T来决定。但是，这些槽状凹部通常大致沿该框架轮廓的全宽延伸。
对一具有19mm的框架高度H与20mm半径的槽状凹部的球拍而言，该槽长度L大约是17mm且该槽深度T大约是1.9mm，使得在相对凹部12的区域中的框架高度H大约是15.2mm，即，大约该框架高度H的80％。对一具有28.5mm的框架高度H与前述半径的槽状凹部的球拍而言，该槽长度L大约是20.6mm且该槽深度T大约是2.85mm。因此，在这些凹部12中的区域中的剩余框架高度h大约是22.8mm，且此剩余框架高度h亦对应于该框架高度减少至在这些凹部12外侧的框架高度H的80％。
图2a更详细地显示在本发明的球拍的框架4中的凹部12。
图2b、4与5所示的本发明球拍2的实施例更包括一在该凹部12中的选择性开孔14，且该开孔14大致垂直于该架线平面和/或这些线9用穿孔7延伸并且通过该框架轮廓向上到达相对凹部12，即，优选通过这些槽的中心。如图2b所示，该开孔14形成为大致圆形的圆柱形穿孔。该孔延伸穿过该框架轮廓的两相对壁，因此两互相对齐的相对开孔形成在该框架轮廓中。该开孔12优选具有在大约2mm与8mm之间的直径D，且更优选在3mm至6mm之间。
为了避免脏污和/或水气进入该框架轮廓内部，该开孔14最好设有一可朝向内部关闭该框架轮廓的嵌入物16。该嵌入物16优选为管状，即，具有一穿孔18。但是，它也可以构成为一“盖”或一实心轮廓。该嵌入物16通常是由一软材料或弹性材料制成，使得它不会严重影响在这区域中的球拍的性质。优选地，可使用一透明塑料材料(如橡胶)。优选地，该管状嵌入物16具有一如大约0.5至1.5mm，且优选大约0.5至1mm的厚度的薄壁。
除了穿过该框架轮廓提供一穿孔以外，另一种在本发明的球拍2的框架4中提供该开孔14的方式是在该框架的前与后侧两侧提供多数独立孔。如前所述，两相对孔形成一延伸穿过该框架轮廓的开孔14，且这些孔可以具有任何形状。但是，当沿着平行于该架线平面看时，它们大致为弓形或槽形且利用如铣削或锯切可达成此目的。
这些孔沿着该框架的长度优选在1mm至10mm之间，且更优选在3mm至7mm之间。一孔的最大深度至少对应于该框架轮廓的壁厚，使得该框架轮廓可至少部份地完全移出以将一开孔暴露在该框架轮廓的内部中。优选地，该孔的实际最大深度至多到达一用于容纳该球拍的头带22(图3)的沟槽20的深度(图4)，且该孔的宽度优选在3mm至7mm之间。
在具有这些孔的情形下，该开孔最好具有一大致为管状的的嵌入物或盖，且该嵌入物或盖的形状可配合该孔或槽的形状，因此脏污与水气均无法进行该框架轮廓的内部。
优选地，这些槽状凹部12在一模压机中于模制该球拍框架4的步骤时模制于该框架轮廓中，例如，可利用在该模具中提供一对应突起来达成。此外，在这些凹部12的区域中以形成该框架轮廓的材料提供一层或多层强化层是优选的。为达此目的，例如，一由碳纤维、玻璃或芳族聚酰胺和/或单向预浸物制成的编织织物的强化层可以相对该框架轮廓的纵向成±45°角布置(即，在该框架轮廓的壁中螺旋地布置)的方式加入形成该球拍框架的框架轮廓中。完成这步骤的优选方式是：通过堆栈不同层的框架材料与强化材料并且接着辊压这些堆栈材料以形成一“管”，且该“管”可再被放置在该模压机中且在受热与受压的情形下压制并形成该框架。
本发明的球拍对于改善控球性及以一极佳方式加速球特别有利，且本发明的有利性质可能是因为这些槽状凹部12使得该框架轮廓的抗弯曲力矩甚低于在没有凹部的区域中者。因此，可产生一种可使球拍产生特别有利的控球性的“接点”。本发明的另一优点是其较佳的减震性。
图6a与6b以图形显示在不同的框架位置上，本发明球拍与习知球拍的相对速度值。在图6a与6b中，该相对速度以ACOR表示，其中
其中V球(撞击后)是该球紧接着该球接触该球拍网线后的速度且V球拍(撞击前)是该球拍在紧接着与该球接触前的速度。示意地显示在图6a与6b右侧的该球拍上的记号相对延伸通过该握把部份的球拍纵向轴线，该球接触该球拍的位置。依据图6a，该球相对该纵向轴线稍微横向地接触该球拍的网线，而依据图6b，该球接触该球拍网线的中央。该球接触该球拍的位置显示在横坐标轴上，且其中刻度在右侧由零开始，即，在握把的末端处，并且朝该球拍的头部末端的距离以毫米表示。这可由在图6a与6b底部所示的球拍清楚地看到。
图6a与6b的最上方曲线(白色)显示本发明的球拍的相对速度且在图6a与6b中以“LM.8++”表示。
与其相比较，进行一习知“LM.8”球拍，即，对应于图6a与6b的白色曲线且没有凹部的相同球拍的测试。在图6a与6b中，该曲线是黑色的且位于具有凹部的相同球拍的白色曲线下方。
在图6a与6b中最下方的曲线(灰色)代表一如在说明书引言部份说明的EP 0 676 222 B1的先前技术的球拍，由图6a与6b可看出这球拍显示一相对于本发明球拍显著减少的相对速度且因此亦为一相对较差的加速行为。这在与该球横向接触(图6a)及与该球中央接触(图6b)两种情形中于沿着球拍头部的整个测量范围均为真。
图7a与7b显示在球拍位置上球与该球拍之间以微秒表示接触时间或期间，其中该球的接触位置以与图6a与图6b相同的方式显示，并且，在图7a中测量的是该球相对于该球拍的纵向轴线横向与该球拍的接触，且在图7b中该球在中央处接触。如图7a所示，在本发明球拍的接触时间的整个测量期间(白线)在没有凹部的相同球拍者(黑线)上方并且，类似地，几乎在EP 0 676 222 B1的先前技术的习知球拍者(灰线)上方的整个测量期间，即，在本发明的球拍中，该接触时间较长。对图7b显示的中央接触而言，该特性曲线更不同。在此，该球与本发明球拍(白线)的接触时间非常明显地比在没有凹部的比较球拍(黑线)中更长，且比在EP 0 676 222B1的先前技术的习知球拍(灰线)中还更长。这球与本发明球拍的网线的较长接触时间或期间可特别改善控球性，因此本发明的球拍的球的加速性与精准性可相对于先前技术明显地增加。