用于运动球拍的缓冲防撞组件 本发明的技术领域
本发明涉及运动球拍，诸如拍球拍、墙球拍和网球拍。
本发明的背景
高档运动球拍通常具有由复合材料制成的框架，诸如通常称为“石墨”的碳纤维增强环氧树脂。这种材料具有较高的刚性/重量比，因此，框架可以制造得极轻，以具有较佳的挥拍灵活性，但同时又坚硬而具有良好的击球性能。
由复合材料制成的运动球拍在框架的两侧上通常具有一塑料索眼条，和一围绕球拍头部的外部而延伸的塑料防撞条。所述诸条具有中空的索眼钉，这些索眼钉延伸穿过钻制在框架上的诸弦孔。在经过弦区之后，每一弦离开弦区穿过一索眼钉并沿着所述索眼或防撞条表面而延伸至下一个索眼钉，在所述下一个索眼钉处，所述弦又重新穿入所述弦区。设置索眼和防撞条的目的在于防止诸弦和复合材料彼此相互损伤，特别是在诸弦转弯比较急的弦孔顶部。
除了弦易于发生损坏之外，复合材料在与一坚硬表面发生撞击也会受到损坏。在墙球或拍球运动中，球拍框架在撞到地面或墙壁时，也会发生损坏。在网球运动中，所述框架也会因当击打一较低的球时可能会因碰到场地表面而发生损坏。
墙球和拍球运动需要敏捷的反应能力和快速地挥动球拍。因此，人们希望能使球拍的重量尽量轻。而且，球拍的重量较轻在网球运动中虽然不是很重要，但是，目前有一些网球运动员喜欢重量较轻的网球拍。其中一种用来降低球拍重量的方法是降低框架的厚度。但是，随着框架厚度的变薄，增加了因与场地表面发生撞击而受到损伤的可能性。
通常，球拍的外侧壁面设有一弦槽。两索眼条安装在位于球拍两侧上地所述弦槽内。防撞条将所述两索眼条的端部连接起来。防撞条有一中心条部，所述中心条部与所述索眼条相似，包含着诸索眼钉并设在所述弦槽内。所述防撞条还具有两凸缘，所述凸缘从中心条部侧向延伸出来以覆盖住球拍框架外壁面而防止头部因撞击而发生损坏。由于因撞击场地表面而产生的损坏现象大部分发生在头部的外区域内，并且为了避免增加不必要的重量，防撞条通常仅限制在外头部区域的范围内。
由于在运动球拍中使用了较高的弦张紧力，因此索眼和防撞条要由相当坚硬的材料制成以防止框架因弦的张紧而发生损坏。因此，索眼和防撞条主要是由一种其硬度在肖氏D80的范围内的尼龙制成。
美国专利No.5,165,687揭示了将一对粘弹性防撞材料条粘结于外框架表面上以防撞框架的高频振动。在一实施例中，诸防撞条极薄，例如，约1.0毫米，并设置在框架和传统防撞条的凸缘之间。在另一实施例中，为了能使用一种厚度约3.0毫米的“厚防撞层”，去除了防撞条的凸缘。该专利认为“厚防撞层”能提供一种比塑料防撞层更好的吸收地面撞击震动的效果。
根据’687专利，两个实施的球拍的外区域上都增加了十克的重量。在’687专利中使用1mm的薄的防撞条的施例中，粘弹性材料的密度使防撞条增加10克的重量。使用厚的防撞层当然将使重量加重，但是重量的增加由于去除了防撞条的两凸缘的重量而被部分地抵消掉。
球拍的外区域上增加10克的重量是人们极不希望的，因为它使球拍的挥拍的灵活性降低。此外，虽然人们希望提高球拍吸收地面撞击震动的能力，但是，’687专利中提出的去除防撞条的诸凸缘而将一厚防撞层粘结于框架上的建议看来具有某些缺陷。具体地说，当框架擦刮一场地表面时，将产生较大的剪切应力和热量，这将使粘结上去的防撞层被撕离所述框架，并损坏相对较软的粘弹性材料。因此人们希望能继续使用一种坚硬的尼龙防撞条。
本发明的概述
本发明的用在运动球拍上的防撞条组件包括一可以是传统防撞条的防撞条部分，以及至少一条轻的聚合毛毡或诸如尿烷泡沫的蜂窝泡沫。至少一条缓冲条最好是一对由聚合纤维材料制成的毛毡条，所述毛毡条夹在防撞缓冲条凸缘和球拍框架的外表面之间。
无论是由毛毡还是蜂窝泡沫制成的缓冲条材料，其密度是0.8g/cc(克/立方厘米)或不到0.8g/cc，最好在0.35g/cc至0.60g/cc之间。缓冲条材料的密度最好约为0.45g/cc。所述材料的硬度最好是用肖氏A硬度60或不到，最好在肖氏A50至S肖氏A60之间，并最好是肖氏A55的材料。
虽然所述缓冲条极轻，其总重为3克，但已证明，当将所述缓冲条与防撞条的硬尼龙凸缘一起使用时，所述缓冲条确能极其有效地防止框架因受到坚硬场地表面的撞击而受到损坏。
在一实施例中，每一凸缘的底侧包括一用来容纳一相应缓冲条的槽。在另一实施例中，所述缓冲条粘结于防撞条凸缘或球拍框架外表面上。
在又一实施例中，诸索眼钉与防撞条部分分开，并且由一种较软的材料制成，使诸弦在它们弯曲得很陡地离开诸索眼孔的地方受到缓冲。
所述缓冲条最好由织造或非织造的聚酯纤维制成，并最好由针状毛毡制成。而且，所述缓冲条的至少一侧包括一尿烷外涂层。或者，所述缓冲条由一种泡沫橡胶材料制成，诸如尿烷泡沫，所述缓冲条的一侧被一密实的尿烷涂层所覆盖。
在跌落试验中，使用本发明的球拍显著降低了球拍因受到撞击而发生损坏的现象。此外，本发明还具有能降低坚硬防撞条发出嗡嗡声或嘎嘎声的有益效果。
为了更好地理解本发明，以下结合本申请的附图对较佳实施例进行具体描述，
附图简要说明
图1和图2分别是本发明的一具有防撞条组件的墙球拍的前视图和侧视图；
图3是沿图1中线3-3截取的防撞条组件和球拍框架的剖视图；
图4和图5分别是本发明另一实施例的、与图3相似的剖视图；
图6是表示本发明又一实施例的网球拍的立体图；
图7是处于平直状态的图6所示防撞条组件的底视图；
图8是图7所示防撞条组件的局部顶视图；
图9是表示本发明再一实施例的网球拍的立体图。
较佳实施例的具体描述
图1和图2示出了一种墙球拍，诸如以Extender为商标、由王子运动用具集团股份有限公司出售的球拍，这些球拍不具有传统的喉桥(throat bridge)。这种球拍包括一形成一具有拍面12的头部10的框架，一轴14和一球拍柄16。球拍的每一侧包括一普通的索眼条(gromme strip)18，所述索眼条位于一弦槽内，所述弦槽以一种传统方式形成于球拍框架头部10的外侧上。此外，一防撞条组件20沿着框架的外侧而延伸在头部10的外部区域内。
请参阅图3。所述防撞条组件20可以包括一传统的防撞条22，所述防撞条包括一位于形成在框架头部10内的弦槽26内的中心条部24，以及一对从侧向延伸到所述中心条部24的两侧的凸缘30。所述索眼钉32从所述中心条部24延伸出来，并与中心条部垂直地穿过诸弦孔34，所述弦孔被钻制得穿过弦槽26内的框架头部10。在图1至图3所示的例子中，防撞条22被模制为一单个整体，并最好由一种较硬的塑料制成，诸如其硬度为肖式硬度D80的尼龙。本实施例中的防撞条22是传统型的，因此，不必对这种防撞条的具体结构作进一步的描述。
如图3所示，球拍头部10包括至弦槽26两侧的表面36。这些表面36通常基本上防撞条22的侧向凸伸的凸缘30所覆盖住，以在这些表面36碰到墙壁或场地地板时加以保护。根据本发明，一缓冲条40夹设在防撞条20的凸缘30和框架头部外表面36之间。所述缓冲条40至少设在头部10的外端42的区域内，如图1-2所示，但是，如果需要，可以大体沿着诸凸缘30的整个长度的方向延伸。所述缓冲条40最好藉粘结剂或双面胶带固定于防撞条20的凸缘30上，或者固定于框架表面36上。
缓冲条40的缓冲材料最好是由毛毡材料制成，尤其最好的是由一种织造纤维或非织造纤维聚合材料制成。在一个例子中，所述缓冲条40是由一种聚酯纤维毛毡44制成的，该毛毡至少在其一侧上、或者在其两侧上具有尿烷外涂层46。在其一侧上具有一尿烷外涂层46的聚酯纤维毛毡44作为网球拍的握柄(grip)进行出售，例如以商品名称“Cushion Grip”、具有特别握持粘性(extra tack)、由王子运动用具集团股份有限公司出售的那种，并且所述聚酯纤维毛毡以一种聚亚安酯高柔软握柄材料闻名于市场。这种将尿烷外涂层涂于所述毛毡上的材料目前是以薄片的形式进行制造的，买来之后将诸薄片切成握柄材料狭条。这种材料也是用在本发明中的缓冲条的较佳材料。
或者，缓冲条40由一种诸如尿烷泡沫的聚合蜂窝式泡沫制成，这种聚合蜂窝式泡沫具有低密度和优良的抗压缩变形特性(记忆特性)，并能提供良好的缓冲性。和采用毛毡材料的情况一样，所述尿烷泡沫条40具有一为0.8g/cc或0.8g/cc以下、并最好在0.35-0.60g/cc范围内的密度，并且其硬度是肖氏硬度A50-60或以下，并最好是在肖氏A硬度50-60的范围内。在本说明书和权利要求书中使用的术语“缓冲聚合泡沫”是指那些尿烷泡沫或其它具有类似性能的聚合泡沫材料。适于本发明的尿烷泡沫材料目前是作为球拍握柄进行出售的，例如以“SoftZorb”Vibration Dampening Replacement Grip为商品名称、由王子运动用具集团股份有限公司出售的、具有尿烷表面涂层的尿烷蜂窝式泡沫制成的球拍握柄。
另一种合适的材料是Poron尿烷片材，这种材料具有高的抗压缩变形性能。最好使用1/16”厚度的片材，诸如#4701-12-30061 w/256PSA。这种材料是由美国宾夕法尼亚州费城的Stockwell Rubber Company出售的。
在图1-图3所述的墙球拍中，每一缓冲条40具有一为30.5厘米的长度“l”，该长度稍稍小于一标准墙球拍防撞条30的长度，但是它却能为框架的最易损坏的外围区域提供缓冲作用。如果需要，所述缓冲条可以沿着整个防撞条的长度方向延伸，或者如果希望缓冲较少的外端部区域，所述缓冲条可以具有一小于30.5厘米的较短的长度。对外框架表面上提供缓冲作用的那部分可以例如根据框架外端部区域的曲率和形状而变化。
在所述例子中，每一缓冲条40的宽度“w”为0.6厘米，其厚度“t”为0.17cm。所述毛毡材料是一种非织造的聚酯针状毛毡，并且其平均密度约为0.45g/cc(包括尿烷涂层)。因此，两缓冲条的总重量如下：
缓冲条的重量＝两条缓冲条的总体积×密度
总体积＝2×(30.5厘米×0.6厘米×0.17厘米)＝6.22cc
总重量＝6.22cc×0.45g/cc＝2.8g
图4示出了另一实施例，其中防撞条22a与索眼钉32a相分开。所述中心条24a包括一些与球拍弦孔34相对齐、承接诸索眼钉32a的孔35。诸索眼钉32a由一索眼条48相连接起来，所述索眼条包括一环形凸缘，该凸缘抵在中心条24a的上表面上。当球拍穿弦时，诸弦延伸穿过诸索眼钉32a并沿着框架的外侧而延伸过索眼条48。
在图4所示的实施例中，中心条24a和凸缘30最好由硬尼龙制成，但是，索眼条48和索眼钉32a是由较柔软的塑料制成，例如，一种硬度小于肖氏A90的热塑性塑料。因此，索眼孔52的上缘50受到较柔软的索眼材料的缓冲作用，在所述上缘处，所述弦作陡的转弯以沿着所述索眼条48和中心条24a延伸。
图5示出了另一种实施例，其中，每一凸缘30a的下侧54包括一槽54，该槽容纳所述缓冲条40a以将其固定在位。如图所示，所述缓冲条40a伸出槽54外一段足够的距离以防止诸凸缘30a与框架表面36有任何大的接触。但是，如果需要，所述凸缘30a的外缘60可以向下转以抵靠在框架头部10的外表面36上，由此将缓冲条40a遮掩起来。
图6-图9示出了用于网球拍的防撞条组件的两个实施例，所述网球拍具有一头部70、一喉部72和一手柄部74。在图6-图8所示的实施例中，防撞条76是一种传统型的网球拍防撞条，该防撞条包括一容纳在框架头部70的弦槽80内的中心条78，以及一对凸缘82，该对凸缘侧向地延伸到每一侧以覆盖住球拍头部10的外表面84，所述外表面位于弦槽80的两侧。所述防撞条还包括多个索眼钉83。
一缓冲条90设在每一凸缘82的下方，并夹在凸缘82和框架头部10的表面84之间，以防止防撞条凸缘82和框架表面84之间发生大的接触。图6还示出了一位于弦槽80内的传统型索眼条92，
在图6中，缓冲条90如图所示位于外框架表面84上。所述缓冲条90最好是粘结于框架表面84上，如图6所示，或者粘结于凸缘82的底侧94上，如图7所示。
在图6-图8所示的实施例中，防撞条76可以由一种透明塑料制成，并且由尿烷涂层形成的所述缓冲条的上表面可以呈现出一种如图8所示的装饰性设计图案或者标志语句，所述尿烷涂层可以呈现出一种具有装饰性效果的色彩。
除了防撞条76a具有一系列挖出的孔96之外，图9所示的实施例与图6-图8所示的实施例相同，如共同拥有的美国专利No.5,029,859中所揭示的那样。如’859专利中所揭示的那样，所述诸孔96具有能降低端部重量的效果。当与本发明一同使用时，诸孔96部分地露出缓冲条90，为此，缓冲条的上表面可以印制有一种与诸孔96相对齐的装饰性设计图案或标志语句。
对具有本发明图1至图3所示实施例的缓冲防撞条的墙球拍进行了头部跌落试验。测试的球拍包括一对1.7毫米厚、由尿烷涂层的毛毡制成、总重约为3克、位于防撞条上相应凸缘和石墨(碳素)框架之间的缓冲条。具有缓冲防撞条的球拍与具有传统防撞条的同种球拍进行了对比测试。为了使所有测试的球拍都具有相同的重量，在防撞条下将重量为3克的碳纤维增强环氧树脂加设于所述不具有缓冲条的球拍上。
所有的球拍以22lbs.的弦张紧力进行上弦，并且将400克的配重加于端面(butt)上以模拟在使用过程中受到的冲击。然后以140厘米为起始高度，让诸球拍在逐渐升高的高度掉落下来。所述诸球拍以一种垂直的姿态掉落下来从而能让防撞条着地，在每一高度进行10次掉落测试，直到框架断裂或出现裂缝为止。
平均来说，本发明的球拍与不具有毛毡缓冲防撞条的同类球拍相比，在球拍损坏之前所能经受的掉落的次数要多出70％，这意味着在耐用性上有70％的增加。因此，本发明用实例证明了防止框架在正常使用情况下出现裂缝和发生断裂方面有显著的改进。
对具有尿烷泡沫制成的缓冲条的球拍进行了相同的掉落测试，发现这种球拍也大大提高了球拍在抗撞击破坏上的耐用性。
以上描述了本发明的较佳实施例。对于本技术领域的的那些熟练人员来说，作出种种不背离本文所揭示的本发明的概念的变化和改进将是显而易见的。所有这些改进和变化均拟包括在如以下权利要求书所阐述的本发明的保护范围之内。