專利名稱：羽毛球專用仿真羽毛及由其制成的羽毛球的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及羽毛球專用仿真羽毛，本實用新型還涉及采用這種仿真羽毛制成的羽毛球。
背景技術：
采用人工材料代替天然鵝鴨羽毛來制作羽毛球是產業界和羽毛球運動界的一個理想。因為鵝鴨毛羽毛球的耐打性太差，導致運動員頻頻換球，并使打球成本大大提高；同時鵝鴨毛羽毛球生產工藝繁雜、材料本身的成本也較高。但是，這種材料替換所隱藏的技術困難決非一般人所能想象。產業界開展相關的研究工作已經超過50年，但到目前為止，還沒有任何一種人工材料代替鵝鴨毛制成的羽毛球在綜合性能上達到優質鵝鴨毛羽毛球的水平。現有塑料羽毛球的綜合性能根本滿足不了水平稍好的業余選手的技術要求，更是被專業運動員所遺棄。直到2007年，才開始出現具有實用價值的羽毛球專用仿真羽毛(或稱仿真羽毛)；到2009年底，才有采用仿真羽毛制成的羽毛球上市。但這種采用仿真羽毛制成的羽毛球仍然存在羽毛頭部超重、羽片易開裂等問題，還是沒有完全達到優質鵝毛球的水準。羽毛球是一項對球品的技術細膩度要求非常高的產品。運動員在長期的練習和比賽中，已經培養出了非常細膩的擊打體驗。這種擊打體驗以優質的天然鵝毛球為基礎，包括重量、球速、旋轉、高遠球飛行軌道、放小球的穩定性、搓球翻滾、擊球手感、擊球聲音、落點準確度等等。人工材料羽毛球就是要在這些因素上盡最大可能的接近優質天然鵝毛球。影響羽毛球綜合性能的，至少有以下七大要素重量、重量分布、重心位置、球體支撐強度、正面風阻力(或稱軸向風阻力)、繞軸風阻力和抗擊打耐力。相應地就產生三大技術難關材料關、結構關和工藝關。這七大要素和三大技術難關的任何一項不能達標，羽毛球就不能被運動員所接受，也就難以在商業上取得成功。因此在考核一種羽毛球新技術是否實用時，要從上述七大要素三大難關進行綜合評判。換句話說小小的羽毛球實際上是一個系統工程，包含了多個子系統，各個子系統之間緊密關聯，相互影響，任何一個子系統的微小調整都會帶動全系統綜合性能的改變。從檢索到的跨度超過20年的專利說明書來看，絕大部分是針對某一子系統的單獨改造，而且大都是基于理論假想的設計，未經實際驗證。所以幾乎全部都不具有實用性、或者無法實現。也正是這個原因，才歷經50余年，截止到2007年，除了鵝鴨羽毛球和性能有缺陷的塑料羽毛球之外沒有任何具實用價值的新型羽毛球出現。其中重量、重量分布和旋轉是目前球體材料人工化過程中最難解決的要素。現有的塑料羽毛球和仿真羽毛的球裙部分大都超重。羽毛球的重心最好落在球頭和球體連接部附近。如果裙部太重，重心上移，羽毛球極易翻滾，而越靠近羽毛球裙部頂端位置，對超重的敏感度就越大，因為這個位置的力矩最大；如果裙部過輕，重心過于下移，則球頭下墜，也影響性能。羽毛球對重量的變化非常敏感，其敏感度達到O. I克數量級，也就是說在一些關鍵部位，只要O. I克的重量改變就會引起羽毛球整體性能的重大變化。而對于單片羽毛的來說，對重量的敏感度則達到了 O. Ol克，也就是說，每片羽毛如果增加O. 01克，則整球裙部將至少增加O. 15克，這樣的重量改變將嚴重破壞羽毛球的飛行性能。而羽毛對重量的敏感區又可以進一步分為兩個區域羽片區和羽根區，羽片區包括了羽片本體和羽梗的上半截(和羽片本體接觸部分)；羽根區就是羽梗的下半截。羽片區是整個羽毛球中對重量要求最為苛刻的區域。從工程技術上來講，羽毛球裙部(一般由十幾片羽片構成)的重量越輕越好，因為在保證羽毛球球體有足夠支撐強度的前提下把產品做得更輕是一個高難的技術問題，而掌握了超輕的裙部制造技術后，再進行配重則是很容易解決的。要減輕羽片區的重量可以分別從羽片本體和羽梗上半截著手。有些人工材料羽毛球為了減重，就把球裙支桿(或羽梗)做得很細、球裙(或羽片)做得很薄。重量是達標了，但強度不夠了。一般羽毛球用標準鵝鴨羽毛的單根重量在O. 09g O. 12g之間，其中羽片區大約在O. 05克，如果羽片區超過O. 07克，就會影響整球性能，除非采用15根羽毛制球。而即便采用15根羽毛制球，羽片區的重量也不能超過O. 075克一整個球裙重量最好不超過I. 10克。羽毛球是否能穩定旋轉是非常關鍵的。繞軸風阻力就是用來推動羽毛球繞軸旋轉的。羽毛球飛行時繞軸旋轉不但可以穩定其飛行過程，而且能有效消耗部分飛行動能，在羽毛球被大力扣殺時，有一定的減速作用，使其飛行速度更符合運動的要求。歸結到一點人工材料羽毛球的真正核心就是球裙部分的重量問題，只要球裙的重量問題解決了，其它問題就有了解決的基礎。具體到仿真羽毛上就是解決羽片區部分的重量問題。可以說，在保證強度的前提下，對羽片部分每一豪克的減重都是寶貴的。另外，影響羽毛球飛行性能還有一個不被人注意的、細微的、但又很關鍵的因素風阻力突變現象一如果球裙支撐桿太軟，則羽毛球裙部在被大力擊打瞬間會出現劇烈變形，隨即又恢復正常，在這一縮一張的過程，風阻力產生劇烈變化，使羽毛球飛行速度產生瞬間突變，運動員也許不能直接感覺到這種速度的變化，但可以明顯體會到羽毛球的飛行和標準羽毛球是有區別的一出球感覺會變得怪異、落點會不準確。所以說，人工材料羽毛球的開發永遠面臨七大要素、三大難關的互相制約，只考慮某一方面的性能是不行的。目前已經實現產業化的仿真羽毛是采用特種尼龍來制作羽梗。其它的工程塑料也基本都可以用來制作這種仿真羽毛的羽梗，比如下面所列的工程塑料及以其為基礎的改性塑料或合金塑料都可以用來制作這種仿真羽毛的羽梗聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，聚苯乙烯(PS)，聚酰亞胺(PA)系列，不飽和聚酯(UP)，環氧樹脂(EP)，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)，增強聚乙烯(PE)，聚甲醛(POM)，增強聚丙烯(PP)，聚碳酸酯(PC)，聚苯醚(PPO)及改性聚苯醚，聚酰亞胺(PI)，聚砜(PSU)，聚苯硫醚(PPS)，聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)，聚酰胺酰亞胺(PAI)，聚醚砜(PES)，聚醚醚酮(PEEK)，聚醚酰亞胺(PEI)，聚砜(PSF)，聚芳砜(PAS)，聚醚酮(PEK)，聚芳酯(PAR)，聚苯并咪唑(PBI)等。PA、PS、ABS、PP等都可以和上述各種工程塑料制成合金塑料，這些合金塑料也是制作仿真羽毛羽梗的良好材料。但這些工程塑料制成的羽梗仍然存在超重問題，目前實際應用的人工材料羽梗單根重量都達到了 O. 12克以上，再加上羽片就超過了 O. 15克，所以往往采用15根羽毛來制球(標準為16根)。但如果降低重量，則其強度又不夠了。為了在盡量降低重量的條件下得到最佳的剛性表現，人工材料羽梗主體部分的橫截面一般都采用“十”字型結構設計；為防止超重，羽梗頂端約15mm長度的范圍則采用扁平的“I”字型設計，尺寸大約在
0.5mmX1.0mm。為了保證球裙部分的抗變形能力，羽梗頂端的扁平面和羽片平面成垂直結合——這樣，在制成羽毛球時，雖然羽片在左右方向上易變形，但在內外方向上基本有足夠的抗變形能力，而左右方向的變形又通過球裙定位線圈和左右鄰的羽片相互支撐而得以化解。上述的設計方案基本上保證了羽梗的剛性支撐度。不管是天然的鵝鴨羽毛還是目前的人工羽毛，其羽梗都是根部最粗，并向頂部形成錐度，漸漸變細。而對于人工羽毛來說，其根部埋植于羽毛球的球頭內部，其強度要求并不很高，而從下個腰部線圈附近(一般羽毛球包括兩個腰部線圈)開始的往上延伸部分，對羽毛球球體支撐剛性的要求是十分苛刻的。綜合考慮羽毛球總體的剛性支撐分布及其對重量的嚴苛要求，就可以將人工羽毛羽梗的最粗部位向上轉移，從而使羽毛球的腰部支撐剛性得以提升。同時，人工羽毛羽梗的根部變細以后，羽梗整體的重量會有所下降，從而起到人工羽毛總體減重的作用
實用新型內容
本實用新型要解決的問題之一在于提供一種羽毛球專用仿真羽毛，本實用新型要解決的另一個技術問題是提供由上述仿真羽毛制成的羽毛球。為解決上述技術問題，本實用新型的羽毛球專用仿真羽毛包括羽片和羽梗，其特征在于，所述羽梗的最粗部位出現在羽梗的腰部位置，并分別向兩頭形成一定的錐度。所述羽梗最粗處距離羽梗底端的長度最好在12mm 25mm之間。羽梗主體的橫截面可以設計成“十”字型。采用上述羽毛球專用仿真羽毛制成的羽毛球，其羽梗的最粗部位出現在羽毛球下個腰部線圈的上下附近。相比現有技術，由本實用新型的仿真羽毛可以有效解決超重問題，從而使羽毛球的綜合性能得以較大地提升。
以下結合附圖
對本實用新型做進一步詳細說明。圖I是本實用新型仿真羽毛羽梗示意圖。圖2是本實用新型仿真羽毛制成的羽毛球示意圖。
具體實施方式
實施例I :本實用新型的一種仿真羽毛，如圖I、圖2所示，包括羽片11、羽梗12。如圖I所示，羽梗12的最粗部位出現在羽梗12的腰部位置，并分別向兩頭形成一定的錐度。羽梗12最粗處距離羽梗12底端的長度約為18mm。羽梗12主體的橫截面為“十”字型。由這種仿真羽毛制成的羽毛球，還包括一個球頭10和兩個腰部線圈13，羽梗12的最粗部位出現在羽毛球下個腰部線圈13的上下附近。
權利要求1.一種羽毛球專用仿真羽毛，包括羽片(11)和羽梗(12)，其特征在于，所述羽梗(12)的最粗部位出現在羽梗(12)的腰部位置，并分別向兩頭形成一定的錐度。
2.如權利要求I所述的羽毛球專用仿真羽毛，其特征在于，所述羽梗(12)最粗處距離羽梗(12)底端的長度在12mm 25mm之間。
3.如權利要求I或2所述的羽毛球專用仿真羽毛，其特征在于，所述羽梗(12)主體的橫截面為“十”字型。
4.一種羽毛球，包括球頭(10)、仿真羽毛和腰部線圈(13)，其中仿真羽毛又包括羽片(11)和羽梗(12)，其特征在于，所述仿真羽毛采用的是如權利要求1、2或3所述的羽毛球專用仿真羽毛，羽梗(12)的最粗部位出現在羽毛球下個腰部線圈(13)的上下附近。
專利摘要本實用新型的羽毛球專用仿真羽毛，包括羽片(11)和羽梗(12)，其特征在于，所述羽梗(12)的最粗部位出現在羽梗(12)的腰部位置，并分別向兩頭形成一定的錐度。羽梗(12)最粗處距離羽梗(12)底端的長度在12mm～25mm之間。本實用新型還涉及由上述仿真羽毛制成的羽毛球。
文檔編號A63B67/18GK202802689SQ201220527650
公開日2013年3月20日 申請日期2012年9月24日 優先權日2012年9月24日
發明者張文廣 申請人:溧陽百事達體育用品制造有限公司, 張文廣