專利名稱：運動球拍用的開槽、開縫套管的制作方法
技術領域：
發明涉及運動球拍，例如網球球拍、軟球壁球球拍、羽毛球球拍和硬球拍球戲球拍。
背景技術：
在具有復合框的運動球拍中，形成在弦線床的諸弦線的端部固定在形成于球拍框壁中的孔中。弦線越過弦線床之后，就穿過一個弦線孔，并沿框的外側引到下一個弦線孔，此后，再穿過第二個弦線孔重新進入弦線床。
在諸弦線進出框外側上的弦線孔的那些部位，弦線尖銳彎折。為了防止復合材料破壞弦線，或弦線破壞復合材料，習慣的做法是沿框的側邊設置塑料套管條，在球拍的頂部區域設置一塑料緩沖條。套管條和緩沖條都有沿框的外側延伸的部分，并有多個穿過框中的弦線孔的空心套管短柱。這樣，當諸弦線穿過弦線孔并沿球拍的外側延伸時，這些弦線接觸塑料套管條或緩沖條，而不是復合框。
套管條通常設置在形成于框的外側表面的穿弦線槽中。緩沖條包括一與套管條相同的設置在穿弦線槽中的中心部分，但還包括一對從中心部分側向伸出的翼部以覆蓋在在框的朝外的表面上，由此防止框的表面因例如與地面碰撞而遭到碰撞破壞。
球拍的擊球力和富于彈力部分的尺寸大小都與所使用的弦線的長度有關。因此，一種諸如公開在Head的第3,999,756美國專利中的超大球拍增加了球拍的擊球力和彈力部位的尺寸大小，因為弦線比以前的小頭球拍要長，球沖擊時弦線偏轉更多，減少了沖擊時的球的壓力(即減少了能量損耗)。如果在球碰撞時能量損耗能夠減少或節省，那么更多的能量就能通過弦線返回，所產生的擊球的力量就較大。
雖然增加球拍的頭部尺寸能增加動力，但許多球手感到頭部尺寸大的球拍不靈活，那是因為較大的頭部尺寸導致較大的極慣性矩。雖然在某些方面較大的極慣性矩是需要的，因為它能增加彈性部位的尺寸大小，減少球在沿弦線床中心弦線之外的部位著落時球拍旋轉的趨勢，由此使球拍更穩定，但一些球手感到要使球拍轉向下有效旋轉擊球和發球都較難。因此，希望增加弦線的有效長度而不增加頭部的尺寸。
當一球碰撞到弦線床時，這些弦線沿垂直于弦線床的方向偏轉。每根弦線的相對兩端繞套管短柱彎折，即在它們離開套管短柱和進入與框的內側壁相鄰的弦線床的部位彎折。因此，有效的弦線長是在每根弦線跨越弦線床的地方的相對兩壁之間的距離。
Soong的第5,014,987號美國專利公開了一種球拍，其中在框內側壁上的弦線孔被大大地放大，使得弦線能盡量地偏轉。以這種方式，弦線只固定在框的外側壁上，有效弦線長是相對兩外側壁之間的距離，而不是內側壁之間的距離。Klose等人的第5,332,213號美國專利也采用了在框的內側壁上放大弦線孔的概念，使弦線能自由偏轉。但是，Klose等人的專利不是取消框的內側壁的套管短柱，而是建議朝框的內側增加套管孔的高度。
由于弦線變長，因此就更有彈性，在球離開弦線床之后，它們會使振動時間加長，而且振幅也加大。弦線的振動使球手煩惱，因此提出了許多方式來阻尼弦線的振動。例如，Davis的第4,828,259的美國專利公開了一在喉區域有一雙橋的網球球拍，它包括一阻尼弦線振動和球拍框振動的阻尼振動的桿。Davis等人的第5,211,397的美國專利公開了一種接觸弦線床以阻尼振動的振動阻尼件。但是，人們更希望在可能的部位有一內置的振動阻尼系統諸如像’259專利中那樣。
發明概要本發明的套管件包括一套管條部分和多個套管短柱，每一套管短柱有一從套管條部分延伸的第一端和與第一端相對的末端。一軸向套管孔穿過每一套管短柱件，該套管孔至少沿從末端朝第一端延伸的所述孔的一部分具有一垂直于弦線床的方向的橫截面，該橫截面比標準運動球拍的弦線的直徑要大。
根據本發明，套管短柱具有一對從末端朝第一端延伸的相對槽。這些槽位于一垂直于弦線床、包括套管軸線的平面，其寬度至少是基本上為標準球拍弦線的寬度。
在平行于弦線床方向的套管孔具有相對的兩側，該兩側間隔的距離最好稍大于標準球拍弦線的直徑。由于弦線上的張力，弦線會緊靠套管孔的一側，即，弦線進入的那側。結果，當球碰撞弦線時，弦線垂直于弦線床自由運動，但在球離開弦線床之后，振動的弦線與該一個側壁之間的接觸產生摩擦，并由此阻尼振動。
在一較佳實施例中，一具有多個開槽、開縫套管短柱的套管件設置在諸如網球球拍的運動球拍頭部的每一側上。套管件最好位于頭部的中心區域，在該區域，設置在球拍框中的弦線孔基本上與跨越弦線床的弦線的方向對齊。另一對有多個開槽、開縫套管短柱的套管件分別設置在頂部區域和喉橋，在那兒，弦線孔也與弦線的方向對齊。在頂部區域的套管件可設置在一形成于傳統緩沖條的切口中。
如果弦線孔垂直于框的外側鉆出，頭部諸區域的拐角，即當弦線跨越弦線床時，弦線孔相對于這些弦線的方向成一角度的部位，可設置傳統的緩沖條和套管條。或者，整個球拍頭部都可設置本發明的開縫套管。
為了較好的理解本發明，下面結合本申請所附的附圖對較佳實施例進行詳細的說明。
附圖簡要說明
圖1是具有本發明的開槽、開縫套管的網球球拍的主視圖；圖2是球拍的側視圖，其中為清晰起見省略了弦線；圖3是從圖1的箭頭3-3方向看的球拍的俯視圖；圖4-6分別是圖1-2球拍使用的套管件的俯視圖、側視圖和仰視圖；圖7是沿圖1的線7-7截取的球拍框的剖視圖；以及圖8是圖1球拍的喉橋水平剖視圖。
較佳實施例的詳細說明網球球拍包括一構成一頭部10的框、一對形成喉部的會聚的桿12和被握緊條16纏繞的柄14。一喉橋15橫跨桿12的上端，以完成含有多個經緯交錯的主弦線18和橫弦線20的一蛋形穿弦線區。
球拍的相對兩側各包括一套管條22，除它的長度之外，它與傳統的套管條是一樣的，它具有多個穿過形成在框的頭部10的弦線孔26a的套管短柱24。套管條22以慣用的方式位于形成在框頭部10的面朝外的表面上的穿弦線槽28中，每一套管短柱24包括一弦線18或20可穿過的套管孔29。
框頭部10的頂部包括一緩沖條30，除下面描述的之外，它與傳統的相同，與套管條22相類似，它包括多個套管短柱32，具有穿過形成在框頭部10中的弦線孔26的套管孔34。
頭部10側邊的中心區域包括諸套管件40，這些套管件40如下面所描述的那樣具有代替傳統套管短柱24的開槽、開縫的套管短柱52。類似地，頂部區域中心和喉橋15分別采用套管件42和44，它們類似地使用開槽、開縫套管短柱52來代替傳統的套管短柱。
圖4-6示出套管件40的放大視圖，套管件40包括一套管條部分50和多個從該套管條部分50懸垂下來的套管短柱52。如圖6所示，套管短柱52的橫截面是圓的，套管短柱52具有穿通開槽套管的套管孔54，它們垂直于弦線床(stringbed)方向的高度為“h”，該高度大于它們的寬度“w”。如圖5和7所示，諸套管孔54的高度“h”和寬度“w”的大小沿著它們的長度是一樣的。
最好是，套管條部分50的面朝外的表面56包括一與弦線孔54相連的弦線導向槽58，用來固定弦線的位置。此外，弦線導向槽58最好在與弦線孔的入口相鄰處具有凹陷邊60，當弦線進入和離開弦線孔時，能夠為弦線提供逐漸過渡的彎曲，同時還可作為弦線導向件，以便在剛好就在弦線孔的外側的那一點上制止被張緊的弦線作垂直于弦線床的運動。
如圖5-6所示，每一套管短柱52有一對從套管短柱52的末端64朝套管條部分50延伸的相對頂部和低部切口62。切口62位于一平面，該平面垂直于弦線床并含有套管短柱的中心軸線66。切口的寬度為“w1”，它最好與套管孔的寬度相等。
圖7示出了固定在一球拍框頭部10的弦線孔26a中的套管件40。在該例子中，頭部10是一個合成(例如“石墨”)框，由一種空心的管狀件形成，它具有一個面朝外的穿弦線槽28。弦線孔26a鉆穿形成穿弦線槽28的壁，還鉆穿面向框內側的相對的壁29。套管條部分50座落在穿弦線槽28中，使套管短柱52穿過弦線孔26a。
如圖7所示，一橫向弦線20沿套管件40的外側表面56在弦線導向槽58中延伸，并在凹陷邊60附近彎曲，此后進入套管弦線孔54，在所述孔中橫向弦線2(從頭部的外側穿到穿弦線表面的內側。如圖7所示，套管孔54有一個恒定的高度，它基本上大于弦線20的直徑，使弦線能夠在“h”的方向，即垂直于弦線床，自由運動。
從圖5和圖7可知，在較佳實施例中，當在弦線的平面內沿垂直于套管孔軸線66觀看時，套管柱52的末端64是圓的，使末端64的縫的中心區域凸出最遠。但是，如果需要，末端64和橫截面可以是矩形的，而不是圓形的。
弦線導向槽58和凹陷邊60抑制了弦線20的移動。弦線20在套管孔54內的上下移動的程度本來是取決于在套管孔54末端的套管弦線孔54的高度“h”的。但是，由于切口62的存在，弦線20在撞擊套管孔54的頂或低壁之前在其高度“h”方向可以移動一較大的距離。
如圖5所示，弦線20沿弦線導向槽58延伸并進入套管孔54之后，弦線會緊靠一個側壁53，即在弦線進入孔54的方向的側壁。這樣，當一球沖撞弦線床時，由于弦線孔54的寬度比弦線直徑要大，使得弦線在垂直于弦線床的方向、即朝其中一個切口62自由偏斜，但在球離開弦線之后，弦線20與側壁53之間的碰擦形成摩擦，由此阻尼了弦線的振動。
圖3示出了用在頂部的套管件42。在此例子中，除了它包括八個具有開縫套管孔54的開槽、開縫套管柱，而不是套管件40的七個套管短柱(意思是套管條部分43的長度可以不同于套管條部分50)，以及諸套管短柱之間的間隔是不同的(由相鄰弦線之間的間隔決定)之外，它的結構與套管件40相同。
頂部區域包括一緩沖條30，除了它包括一個以球拍軸線為中心、以便含有套管件42的切除部70之外，它完全是傳統型的。去掉傳統緩沖條30的原本是充填切除部70的那部分，連同原本占據在這個區域的八個傳統的套管柱，并用具有開槽、開縫的套管短柱50的套管件42來替代。
套管件44類似于套管件40和42，如圖8所示。與套管件40和42相類似，套管件44具有一套管條部分72和多個開槽、開縫的套管短柱50，它們最好與用在套管件40和42中的套管短柱50相同。如圖8所示，套管條部分72與套管條部分50和43的不同處在于，在喉橋處，不需要限制條72的高度，即不需要阻止它在一弦線槽的頂邊緣的上面延伸，弦線導向槽74具有一沿條72的軸線彎曲的外表面。
在一較佳實施例中，套管件40只沿框頭部10的各側邊的中心區域延伸。在所示的網球球拍的例子中，套管件40包括七個套管短柱，但對于任何給定球拍，套管短柱的最理想的數量隨許多因素而變化，諸如球拍的頭部尺寸、曲率和所需性能和感覺。最好是，沿頭部的每一側使用數量在四與十四之間的開槽、開縫的套管短柱。在各側邊的其余部分則設置傳統的套管短柱。或者，所有的弦線孔都含有開槽開縫的套管短柱。但是，示意性實施例在拐角處不采用開縫套管短柱的理由與鉆弦線孔的方式有關。
弦線孔傳統上是鉆穿框的，以便垂直于框的切弦線延伸，使得弦線的張力作用于與其軸線垂直的框。也就是說，在弦線床的中心區域(即頂部區域和喉橋以及框的側邊的中心)，當弦線橫穿弦線床時，弦線孔基本上與弦線的方向對齊。但是，在中心區域的上面和下面，由于球拍彎曲，弦線孔相對于弦線床內的弦線的方向成一角度。因此，除了弦線床的中心區域之外，套管孔內的部分弦線以一角度延伸，以不同的角度越過弦線床，這意味著當弦線離開套管孔時必須彎折。在球拍頭部的拐角處彎折角度是比較利害的。
因此，即使在中心區域的外側設置開槽、開縫套管柱，由于在弦線離開套管孔和尖銳彎折的那些地方，存在著與套管孔側邊的摩擦，它們的作用是不大的。
根據本發明，與套管件40、42、44接觸的弦線僅僅在球拍框本身的外側部位受到支承，因此，使弦線18、20的有效長度增加了球拍框寬度的兩倍，例如增加的范圍在16毫米與28毫米之間。這導致了弦線的長度有效地增加了6％-10％，具體數字取決于頭部的尺寸和球拍框的寬度。因此，當一球擊在本發明的球拍中的弦線床時，弦線將繞它們的沿外側弦線槽的支承點樞轉，并可在開縫套管內自由運動。
如上所述，縫的高度是弦線能夠限制樞轉通過的角度的限制因素。一旦弦線撞擊縫的頂部或底部，進一步的彎折將在弦線接觸縫的頂或低表面的點附近，由此將有效弦線長度減少到傳統方式安裝的弦線的長度。
在球碰撞時使弦線試圖偏轉的角度是隨許多因素而變化的，諸如弦線的張力、弦線的編排方式、弦線的規格、球碰撞位置、球的速度和擺動速度。為了適應所有的變化，以避免弦線與套管孔頂部和底部之間的接觸，諸套管短柱以及球拍弦線孔都必須有一很大的直徑。但這是不切實際的，因為大的弦線孔嚴重降低了球拍的結構整體性。
在較佳實施例中，套管短柱50具有5-6毫米的外徑，這與傳統的套管短柱約為4毫米不同。雖然本發明的套管短柱50略微比傳統的套管短柱24大，并因此在球拍框頭部10需要略微大的弦線孔26a，但形成在套管短柱端部的槽62由于增加了弦線運動的角度而允許減小套管的直徑，同時對弦線在平面外的偏轉保持了較大的容差。
最好是，套管孔54的兩相對的側壁間隔的距離略微大于弦線的直徑。間隔的選擇應該足以確保球撞擊時弦線的偏轉不受限制。如前所述，即使側壁的間隔比弦線寬，弦線也會緊靠一側側邊，并因此在球離開弦線床之后，弦線將與該側邊摩擦而阻尼振動。在槽的區域中的對振動的阻尼是最有效的，那里，弦線因振動引起的運動也是最大的。
除了前述的優點之外，還發現由開縫的套管孔提供的大的開口能降低網球球拍在擺動過程中通常發生的哨聲。尤其在發球時球拍以很高的速度在空氣中穿過，當空氣在球拍上通過并使空氣通過套管時，就出現空氣動力學效應。如果套管有一小的孔，或在一端的大孔在另一端會聚成一個小孔時，就能聽到哨聲。這些哨聲往往使網球運動員分神，即分散他們的注意力。
前述是本發明的較佳實施例。在不脫離在此公開的本發明的原理的情況下，各種改變和變化對本領域的技術人員來將是顯而易見。例如，套管件，如果需要可用在整個框的周圍，盡管事實上是，在除了中心區域之外的區域中，由于當諸弦線進入弦線床時這些弦線在套管短柱的內側邊緣周圍彎折，垂直于弦線床的弦線的運動受到制約。但是，如果橫向弦線孔將垂直于球拍軸線鉆出，即在橫弦線方向，而不是如通常所做的垂直于框的外側，主弦線孔軸向鉆出，即沿主弦線的方向，那么對于所有的弦線最好都采用本發明的套管件。所有這種改變和變化均擬使之落入如下權利要求書所闡述的技術范圍之內。
權利要求
1．一種運動球拍的套管，它包括一與弦線孔的外側表面貼合的安裝部；有一從所述安裝部沿一軸線延伸的第一端和與所述第一端相對的末端的套管短柱，所述安裝部和所述套管短柱具有一穿通的從所述安裝部延伸到所述末端的軸向套管孔，其特征在于，從所述末端朝所述第一端延伸的所述套管孔的至少一部分具有一在一第一方向的橫截面，該橫截面基本上比標準運動球拍的弦線的直徑要大；所述套管短柱具有一對從所述末端朝所述第一端延伸的相對槽，其中這些槽位于由所述軸線和第一方向形成的平面，其寬度至少是基本上為標準球拍弦線的寬度。
2．如權利要求1所述的套管，其特征在于，所述安裝部具有一外側表面，和在所述外側表面上的導向裝置，導向裝置與所述套管孔相鄰，以便使進入所述套管孔的被張緊的弦線不在垂直于所述套管孔的方向上運動。
3．如權利要求1所述的套管，其特征在于，所述套管孔有一對平行于所述第一方向延伸的相對的側壁，它們間隔的距離稍大于這種標準的球拍弦線，被張緊的球拍弦線將會緊靠所述側壁之一，使得當所述套管短柱被用在一穿弦線的球拍上而球與弦線床碰撞時，所述套管短柱允許弦線自由偏轉，但在球離開弦線床之后由于弦線與所述一個側壁之間的接觸而阻尼振動。
4．一種套管件，它包括一套管條部分；以及多個套管短柱，每一套管短柱有一從所述套管條部分延伸的第一端和與所述第一端相對的末端，所述安裝部和所述套管短柱具有一穿通的沿一第一方向從所述安裝部延伸到所述末端的軸向套管孔，其特征在于，所述套管孔至少沿從所述末端朝所述第一端延伸的所述孔的至少一部分具有一在一第一方向的橫截面，該橫截面基本上比標準運動球拍的弦線的直徑要大；所述套管短柱具有一對從所述末端朝所述第一端延伸的相對槽，其中這些槽位于由所述孔軸線和第一方向形成的平面，其寬度至少是基本上為標準球拍弦線的寬度。
5．如權利要求4所述的套管，其特征在于，所述套管孔有一對平行于所述第一方向延伸的相對的側壁，它們間隔的距離稍大于這種標準的球拍弦線，被張緊的球拍弦線將會緊靠所述側壁之一，使得當所述套管短柱被用在一穿弦線的球拍上而球與弦線床碰撞時，所述套管短柱允許弦線自由偏轉，但在球離開弦線床之后由于弦線與所述一個側壁之間的接觸而阻尼振動。
6．一種運動球拍，它包括一構成一頭部和具有固定弦線的弦線孔的框；一套管件，它有一套管條和多個穿過所述弦線孔的套管短柱，其特征在于，所述套管柱有一從所述套管條部分延伸的第一端和與所述第一端相對的末端，所述套管條部分和所述套管短柱具有一穿通的沿一第一方向從所述套管條部分延伸到所述末端的軸向套管孔，所述套管孔至少沿從所述末端朝所述第一端延伸的所述孔的至少一部分具有一在一第一方向的橫截面，該橫截面基本上比標準運動球拍的弦線的直徑要大；所述套管短柱具有一對從所述末端朝所述第一端延伸的相對槽，其中這些槽位于由所述軸線和第一方向形成的平面，其寬度至少是基本上為標準球拍弦線的寬度。
7．如權利要求6所述的運動球拍，其特征在于，所述套管條部分具有一外側表面，和在所述外側表面上的導向裝置，導向裝置與所述套管孔相鄰，以使進入所述套管孔的被張緊的弦線不在垂直于所述套管孔的方向上運動。
8．如權利要求6所述的套管，其特征在于，所述套管孔有一對平行于所述第一方向延伸的相對的側壁，它們間隔的距離稍大于這種標準的球拍弦線，被張緊的球拍弦線將會緊靠所述側壁之一，使得當所述套管短柱被用在一穿弦線的球拍上而球與弦線床碰撞時，所述套管柱允許弦線自由偏轉，但在球離開弦線床之后由于弦線與所述一個側壁之間的接觸而阻尼振動。
9．一種運動球拍，它包括一框，該框包括一具有一面朝外的表面和一面朝內的構成一穿弦線區域的表面的頭部，還包括從所述外表面延伸到所述內表面的弦線孔；一套管件，它包括一與至少一部分所述面朝外的表面接觸并具有一外套管表面的套管條，和多個具有套管孔、沿所述套管條間隔并延伸進所述弦線孔的套管短柱，其中每一套管孔有一軸線和一在垂直于弦線平面方向的基本上比一標準運動球拍弦線的直徑大的橫截面；以及一弦線，它包括一穿過所述套管孔和弦線孔的第一弦線部分，從所述第一弦線部分延伸到所述穿弦線區域以形成弦線床的至少一部分的第二弦線部分，和沿套管孔之間的所述外表面延伸的連接部分；其特征在于，所述套管條外表面包括一槽，槽中放入所述連接部分，以防止所述連接部分在一垂直于弦線床的方向上移動；所述套管孔構造成允許所述第一弦線部分在球碰撞在弦線床上時在一垂直于弦線床的方向自由偏轉；還包括多個套管壁部分，在每一容納所述套管短柱之一的弦線孔中設置一個套管壁部分，所述套管壁部分位于所述頭部內表面的區域中，所述套管壁部分至少基本上是平的，其方向垂直于弦線床并平行于各自的套管孔軸線，所述第一弦線部分緊靠所述套管壁部分，由此所述壁部分允許所述第一弦線部分響應球碰撞的力在垂直于穿弦線平面的方向自由偏轉，但在球離開弦線床之后，這些所述壁部分產生足夠的摩擦而阻尼弦線的振動。
10．如權利要求9所述的運動球拍，其特征在于，每一套管孔包括一完全穿過所述弦線孔的壁，每一第一弦線部分緊靠它穿過的各自的套管孔的一壁，所述壁部分構成所述諸壁的一部分，所述諸壁至少基本上是平的，其方向垂直于弦線床，由此這些壁允許所述第一弦線部分響應球碰撞的力在一垂直于穿弦線平面的方向自由偏轉，但在球離開弦線床之后，這些壁產生足夠的摩擦而阻尼弦線的振動。
全文摘要
運動球拍包括固定弦線的套管件,套管件包括有套管孔的套管短柱,套管孔的橫截面在垂直于弦線床的方向是細長的,其末端有槽。在球碰撞時,開縫的套管和槽允許弦線在垂直于弦線床的方向偏轉。弦線固定在框本身的外側,所以其有效長度大大提高。套管件包括諸如與套管孔入口相鄰的凹陷邊的裝置,防止弦線移動。套管孔的側壁間距比弦線的寬度稍大,當球碰撞弦線床時弦線能自由偏轉。但弦線緊靠側壁之一,球離開弦線床之后可以阻尼振動。
文檔編號A63B49/02GK1211933SQ97192540
公開日1999年3月24日 申請日期1997年12月19日 優先權日1996年12月23日
發明者S·J·戴維斯, J·J·沃爾弗頓, W·阿爾夫第三, B·J·布隆斯基 申請人:王子運動用具集團股份有限公司