專利名稱：用于羽毛球的人造羽毛及由該羽毛制成的羽毛球的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種專用于羽毛球的人造羽毛。本發(fā)明還涉及一種用該人造羽毛制成的羽毛球。
背景技術(shù)：
由鵝鴨羽毛制成的傳統(tǒng)羽毛球被擊打時，最容易打壞的就是羽毛，不是羽梗被打斷就是羽片的羽絲被打散。天然羽毛的羽片是由一根根的羽絲緊密排列組成的，羽絲和羽絲之間的連接非常脆弱。打球時，如果羽片被球拍打中，羽絲就會散裂開，嚴(yán)重影響羽毛球的飛行性能。所以羽毛球運動的消耗非常大。而且用鵝鴨羽毛制作羽毛球很不環(huán)保。因此迫切需要一種高強度的人造羽毛代替天然鵝鴨羽毛來制作耐用的羽毛球。目前已經(jīng)投入使用的人造羽毛球是由塑料或尼龍做成的，這種羽毛球的球冠是用塑料或尼龍一次性成型的，球冠部分非常軟，剛度很差，羽毛球在快速飛行時會變形，飛行性能有缺憾。也有其他人采用各種材料和方法制作人造羽毛，再用這種人造羽毛制作成羽毛球，但都存在各種問題，影響其推向?qū)嵱?。公開的專利說明書CN85108694、 CN200520123581. 4、CN200520123581. 4 和 CN200520015738. 1 等都是涉及人造羽毛的。這些人造羽毛存在的問題是羽梗強度不夠或者是重量太重。公開的專利說明書CN94245400. 6中采用的方法是在毛竹或碳素纖維等材料制成的羽梗上膠貼由布紗制成的羽片，形成一支人造羽毛。這種方法是最接近于實用的，但在羽梗的選材上存在問題，毛竹的比強度達(dá)不到羽毛球的制作標(biāo)準(zhǔn)。未經(jīng)復(fù)合處理的碳素纖維，其撓度(縱向剛度)比較低，制成的人造羽毛羽梗太軟，飛行時極易變形。本人于2007 年4月23日申請的尚未公開的專利說明書200710068172. 2中選用拉擠碳纖維復(fù)合材料細(xì)棒(細(xì)管)作為人造羽毛羽梗的材料從目前來看是最合適的。但是，仍然存在的一個問題是把羽片膠貼在羽梗上而未采取補強措施的話，其膠貼強度還是不夠的，在受擊打時，羽片極易掉落。所以，怎樣使使羽片和羽梗具有足夠連接強度是本發(fā)明的關(guān)鍵點，這也是本發(fā)明的羽毛球走向?qū)嵱玫耐黄瓶凇Ｔ谶x擇羽片和羽梗的連接工藝時，人們往往把重點放在尋找最強力的膠粘劑品種或更可靠的熱壓合工藝上，其實這是徒勞的。事實上，在細(xì)棒上連接片狀物，在未經(jīng)補強的情況下，要獲得高強度是極其困難的。兩種連接物巨大的形狀反差和軟硬反差，使其必然形成應(yīng)力集中點。不管多大的連接強度，在應(yīng)力集中點處仍然是脆弱的，它往往是整個連接體系被撕裂的起始點，一旦這點的連接被破壞，就會形成連鎖反應(yīng)，裂口會很快擴(kuò)大，直至被完全撕開。具體到人造羽毛上，其應(yīng)力集中點就在羽梗頭部和羽片的接觸點上，在羽片的尾部位置上還有一個次應(yīng)力集中點。如果能有效消除或減弱羽片和羽梗之間因應(yīng)力集中所造成的連鎖破壞，就能很好得保證羽毛的耐用性。于1999年9月1日公開的專利說明書CN1227130A中，介紹了一種含有多個羽軸的整體基座，獨立成型的羽片再粘合或焊接到羽軸上。羽軸上部被設(shè)計成扁平狀(鏟狀物)， 以方便羽片連接。這種鏟狀物將使羽毛球裙部嚴(yán)重超重，不具實用性。而且鏟狀物和羽片之間的應(yīng)力集中問題無法消除，兩者之間的連接強度是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。本發(fā)明的真正核心突破點就在于發(fā)現(xiàn)了羽梗和羽片之間的應(yīng)力集中點，從而設(shè)計出各種技術(shù)方案消除這種應(yīng)力集中點的強大破壞力。如果沒有這種應(yīng)力集中點的發(fā)現(xiàn)，技術(shù)人員就還停留在尋找更好的膠粘劑或更好的熱壓合工藝方法上。而這種應(yīng)力集中點是隱性的、并非顯而易見的，如果沒有大量的實際試驗，絕不會輕易被發(fā)現(xiàn)。應(yīng)力集中在日常生活中其實是很多見的。比如要撕開完整無缺口的塑料片是很困難的，但如果在上邊剪個口子，再順著這口子撕就很容易了，這是應(yīng)力集中在日常生活中的最典型應(yīng)用。再比如，要打開膠帶卷，起頭是很困難的，起出頭部后就容易打開了，這是具有更好的抓力點和應(yīng)力集中的雙重作用效果。人工羽毛中羽梗和羽片的應(yīng)力集中的力學(xué)模型和這個例子是類同的。上述力學(xué)知識都是材料力學(xué)和工程力學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所應(yīng)該知曉的基礎(chǔ)知識。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題之一在于提供一種用于羽毛球的高強度人造羽毛。本發(fā)明解決的另一技術(shù)問題是提供一種由本發(fā)明的人造羽毛制成的比較耐打的羽毛球。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的人造羽毛由羽片和羽梗組成，羽片和羽梗通過膠粘劑粘合、熱壓合或其它類似工藝方法連接在一起，該羽毛還有對羽片和羽梗的連接強度起補強作用的補強構(gòu)件，所述補強構(gòu)件用來消除或減弱羽片和羽梗之間因應(yīng)力集中所造成的連鎖破壞。這種補強構(gòu)件可以是一種細(xì)線縫合結(jié)構(gòu)，就是將細(xì)線縫制在羽片和羽梗的連接部位上。為了簡化制作工藝并提高強度，縫合線可以不打結(jié)，而是用膠粘劑粘合固定。這種補強構(gòu)件還可以由輕質(zhì)薄片材料制成，將其壓覆在羽梗上，兩翼再與羽片通過膠粘劑粘合、熱壓合或其它類似工藝方法牢固結(jié)合在一起，使羽梗的局部被包裹在補強構(gòu)件和羽片之間。這種補強結(jié)構(gòu)的特殊情形之一是，補強構(gòu)件的正面投影形狀和尺寸與羽片完全一樣，兩者結(jié)合時是完全重合的。由于羽毛球?qū)η蛏淼闹亓糠浅Ｃ舾?，如果補強構(gòu)件太大，由此人造羽毛制成的羽毛球就很容易因超重而失去實用性，針對這一困難，本發(fā)明設(shè)計出一種只對羽片和羽梗的連接薄弱點進(jìn)行補強的小尺寸補強構(gòu)件，以最大限度地減小人造羽毛的重量。羽片和羽梗連接的薄弱點也就是應(yīng)力集中點是在羽梗的頭部位置，可以單獨對這一部位設(shè)置補強構(gòu)件；羽片和羽梗的連接還有一個次應(yīng)力集中點，位于羽片的尾部位置，必要時可以在此位置再設(shè)置一個補強構(gòu)件，形成雙補強結(jié)構(gòu)。在雙補強結(jié)構(gòu)的情形中，有一種特殊的形式就是在羽梗頭部位置設(shè)置一個如上述的常規(guī)補強構(gòu)件，而在羽片的尾部位置上則是由羽片本體尾部延伸出一條延長尾，該延長尾在制作羽毛球時被球冠腰部的線圈所纏繞，從而起到補強作用，形成特殊的補強構(gòu)件。當(dāng)然在條件允許的前提下還可以設(shè)置更多數(shù)量的補強構(gòu)件。采用這樣的補強構(gòu)件后，就能有效消除或減弱羽片和羽梗之間因應(yīng)力集中所造成的連鎖破壞。羽片和羽梗的連接處即便局部裂開，其裂口也不會輕易擴(kuò)大，有效地保護(hù)了羽片和羽梗的整體連接，使其耐擊打性大大提高。同樣，采用這種人造羽毛制成的羽毛球自然會非常耐用。由本發(fā)明羽毛制成的羽毛球在外觀造型和飛行特性上與天然鵝鴨毛羽毛球基本一致，而強度則大大加強了，從根本上解決了羽毛球的環(huán)保問題和耐打性問題，必將使羽毛球運動能更加普及。由本發(fā)明羽毛制成的羽毛球完全能夠成為高質(zhì)量的比賽用球，并將部分甚至全部取代天然鵝鴨毛羽毛球。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖1和圖2分別一種本發(fā)明人造羽毛的正視圖和后視圖，其補強構(gòu)件為細(xì)線縫合結(jié)構(gòu)，是局部補強情形。圖3是另一種本發(fā)明人造羽毛的正視圖，其補強構(gòu)件由輕質(zhì)薄片材料制成。圖4和圖5分別是帶延長尾形式補強構(gòu)件的羽片示意圖和由包括延長尾的雙補強結(jié)構(gòu)的羽毛示意圖。圖6是一種由本發(fā)明雙補強構(gòu)件人造羽毛制成的羽毛球示意圖。
具體實施例方式圖1和圖2分別是一種本發(fā)明人造羽毛的正視圖和后視圖，其補強構(gòu)件13為細(xì)線縫合結(jié)構(gòu)。羽片11和羽12通過膠粘劑粘合、熱壓合或其它類似工藝方法連接在一起，然后在羽梗12的頭部位置用細(xì)線將兩者牢固地縫合在一起，形成補強構(gòu)件13?？p合線至少纏繞羽梗一圈，也可以縫合多圈，縫合圈之間的疏密度可視實際情況而定?？梢灾粚τ鸸?2的頭部縫制此補強構(gòu)件；也可以從羽梗12頭部一直縫制到羽片11尾部；或者對羽梗12的頭部和羽片11尾部分別縫制補強構(gòu)件13形成雙補強結(jié)構(gòu)；當(dāng)然也可以縫制更多數(shù)量的補強構(gòu)件13。大規(guī)模生產(chǎn)時，在這樣的小尺寸產(chǎn)品上縫線是比較煩瑣的，為了簡化工藝，縫合完成后，線頭無需打結(jié)，直接用膠粘劑或熱壓合的方式將線頭粘合或壓合在羽片11或羽梗12 上，最好的方式是用膠粘劑把線頭粘合在羽片11和羽梗12的連接交界處。同樣還可以在縫合線的線圈上滴上快干膠水，使其與羽片11或羽梗12更加緊密，進(jìn)一步增加其強度，并且在外觀上也更加平整。圖3是另一種本發(fā)明人造羽毛的正視圖，其補強構(gòu)件13是輕質(zhì)薄片材料制成，比如布料、塑料薄片或高強紙張等均可用于制作補強構(gòu)件13，也可以采用與羽片12同樣的材料制成。從制作工藝的方便性來說，希望用于制作這種補強構(gòu)件13的薄片材料相對于羽片 12材料來說要軟一些比較好。具體的實施方式是羽片11和羽12通過膠粘劑粘合或熱壓合方式連接在一起，然后在羽梗12的頭部位置用膠粘劑或熱壓合等類似工藝方法連接一片補強構(gòu)件13。補強構(gòu)件13和羽片11最好是把羽梗12的頭部完全包覆在里邊，這樣的補強作用是最大的。羽梗12的頭部也可以露出一小截，但這樣會在一定程度上削弱補強作用。補強構(gòu)件13的橫向尺寸可視實際情況而定，其兩翼可以落在羽片11的兩翼之內(nèi)也可以超出他們。補強構(gòu)件13的縱向尺寸也可視實際情況而定，其兩端可以落在羽片11的縱向長度范圍之內(nèi)也可以超出。同樣，這種方式也可以做成類似前一實施例的雙補強或多補強結(jié)構(gòu)。圖4和圖5分別是帶延長尾形式補強構(gòu)件的羽片示意圖和由包括延長尾的雙補強結(jié)構(gòu)的羽毛示意圖。在雙補強結(jié)構(gòu)的情形中，這是一種特殊的形式就是在羽梗頭部位置設(shè)置一個如上述的常規(guī)補強構(gòu)件13，而在羽片的尾部位置上則是由羽片本體尾部延伸出一條延長尾14，該延長尾14在制作羽毛球時被球冠腰部的線圈10所纏繞，如圖6所示，從而起到補強作用，形成特殊的補強構(gòu)件。采用本發(fā)明的人造羽毛制作羽毛球的制作工藝可參照鵝鴨毛羽毛球的制作工藝。
權(quán)利要求
1.一種用于羽毛球的人造羽毛，由羽片(11)和羽梗(12)組成，羽片(11)和羽梗(12) 通過膠粘劑粘合或熱壓合的工藝方法連接在一起，其特征在于該人造羽毛還有對羽片 (11)和羽梗(12)的連接強度起補強作用的補強構(gòu)件(13)，所述補強構(gòu)件(13)用來消除或減弱羽片(11)和羽梗(1 之間因應(yīng)力集中所造成的連鎖破壞。
2.一種如權(quán)利要求1所述的用于羽毛球的人造羽毛，其特征在于所述補強構(gòu)件(13) 是一種細(xì)線縫合結(jié)構(gòu)，也就是將細(xì)線縫制在羽片(11)和羽梗(12)的連接部位上，從而起到補強作用。
3.—種如權(quán)利要求2所述的用于羽毛球的人造羽毛，其特征在于，所述補強構(gòu)件(13) 可以用膠粘劑進(jìn)一步粘合固定。
4.一種如權(quán)利要求1、2或3所述的用于羽毛球的人造羽毛，其特征在于所述補強構(gòu)件(13)，只對羽片(11)和羽梗(12)連接部分的局部進(jìn)行補強，該補強構(gòu)件(13)位于羽片 (11)和羽梗(12)連接部分的羽梗(12)頭部位置上。
5.一種如權(quán)利要求1、2或3所述的用于羽毛球的人造羽毛，其特征在于該人造羽毛具有2個補強構(gòu)件(13)，一個位于羽片(11)和羽梗(12)連接部分的羽梗(12)頭部位置， 另一個位于羽片(11)和羽梗(12)連接部分的羽片(11)尾部位置。
6.一種如權(quán)利要求1、2或3所述的用于羽毛球的人造羽毛，其特征在于該人造羽毛具有2個補強構(gòu)件(13)，一個位于羽片(11)和羽梗(12)連接部分的羽梗(12)頭部位置， 另一個補強構(gòu)件(13)是由羽片(11)本體的尾部延伸出來的延長尾(14)構(gòu)成，該延長尾在制作羽毛球時被線圈(10)所纏繞，從而起到補強作用。
7.采用權(quán)利要求1、2或3所述的用于羽毛球的人造羽毛制成的羽毛球。
8.采用權(quán)利要求4所述的用于羽毛球的人造羽毛制成的羽毛球。
9.采用權(quán)利要求5中所述的用于羽毛球的人造羽毛制成的羽毛球。
10.采用權(quán)利要求6中所述的用于羽毛球的人造羽毛制成的羽毛球。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于羽毛球的人造羽毛及由該羽毛制成的羽毛球。本發(fā)明的人造羽毛由羽片(11)、羽梗(12)和補強構(gòu)件(13)組成。羽片(11)和羽梗(12)通過膠粘劑粘合或熱壓合等工藝方法連接為一體，兩者的連接強度通過補強構(gòu)件(13)得到補強。所述補強構(gòu)件(13)能有效消除或減弱羽片和羽梗之間因應(yīng)力集中所造成的連鎖破壞，羽片和羽梗的連接處即便局部裂開，其裂口也不會輕易擴(kuò)大，從而有效地保護(hù)羽片和羽梗的整體連接，使其耐擊打性大大提高。本發(fā)明還涉及由該羽毛可以制成耐用的羽毛球。
文檔編號A63B67/18GK102335501SQ20111015839
公開日2012年2月1日 申請日期2007年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月16日
發(fā)明者劉雪燕, 張文廣 申請人:劉雪燕