專利名稱：羽毛球?qū)Ｓ萌嗽煊鹈靶滦陀鹈虻闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種羽毛球?qū)Ｓ玫娜嗽煊鹈景l(fā)明還涉及由該人造羽毛制成的羽毛球。
背景技術(shù)：
采用人工材料代替天然鵝鴨羽毛來制作羽毛球是產(chǎn)業(yè)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(chǎn)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(shù)困難決非一般人所能想象。產(chǎn)業(yè)界開展相關(guān)的研究工作已經(jīng)超過20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(yōu)質(zhì)鵝鴨毛羽毛球的水平。現(xiàn)有塑料羽毛球的綜合性能根本滿足不了水平稍好的業(yè)余選手的技術(shù)要求，更是被 專業(yè)運動員所遺棄。直到2007年，才開始出現(xiàn)具有實用價值的羽毛球?qū)Ｓ萌嗽煊鹈?或稱人造羽毛)；到2009年底，才有采用人造羽毛制成的羽毛球上市。但這種采用人造羽毛制成的羽毛球仍然存在旋轉(zhuǎn)速度不夠、生產(chǎn)工藝復(fù)雜或者是超重的問題，還是沒有完全達到優(yōu)質(zhì)鵝毛球的水準。羽毛球是一項對球品的技術(shù)細膩度要求非常高的產(chǎn)品。運動員在長期的練習和比賽中，已經(jīng)培養(yǎng)出了非常細膩的擊打體驗。這種擊打體驗以優(yōu)質(zhì)的天然鵝毛球為基礎(chǔ)，包括重量、球速、旋轉(zhuǎn)、高遠球飛行軌道、放小球的穩(wěn)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(yōu)質(zhì)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(yīng)地就產(chǎn)生三大技術(shù)難關(guān)材料關(guān)、結(jié)構(gòu)關(guān)和工藝關(guān)。這七大要素和三大技術(shù)難關(guān)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(yè)上取得成功。因此在考核一種羽毛球新技術(shù)是否實用時，要從上述七大要素三大難關(guān)進行綜合評判。換句話說小小的羽毛球?qū)嶋H上是一個系統(tǒng)工程，包含了多個子系統(tǒng)，各個子系統(tǒng)之間緊密關(guān)聯(lián)，相互影響，任何一個子系統(tǒng)的微小調(diào)整都會帶動全系統(tǒng)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(tǒng)的單獨改造，而且大都是基于理論假想的設(shè)計，未經(jīng)實際驗證。所以幾乎全部都不具有實用性、或者無法實現(xiàn)。也正是這個原因，才歷經(jīng)20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(xiàn)。其中重量、重量分布和旋轉(zhuǎn)是目前球體材料人工化過程中最難解決的要素?，F(xiàn)有的塑料羽毛球和人造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?qū)χ亓康淖兓浅Ｃ舾校涿舾卸冗_到O. I克數(shù)量級，也就是說在一些關(guān)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(qū)又可以進一步分為兩個區(qū)域羽片區(qū)(圖I中的A區(qū))和羽根區(qū)(圖I中的B區(qū))，羽片區(qū)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(qū)就是羽梗的下半截。羽片區(qū)是整個羽毛球中對重量要求最為苛刻的區(qū)域。從工程技術(shù)上來講，羽毛球裙部(一般由十幾片羽片構(gòu)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(chǎn)品做得更輕是一個高難的技術(shù)問題，而掌握了超輕的裙部制造技術(shù)后，再進行配重則是很容易解決的。要減輕羽片區(qū)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(qū)大約在O. 05克，如果羽片區(qū)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(qū)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(wěn)定旋轉(zhuǎn)是非常關(guān)鍵的。繞軸風阻力就是用來推動羽毛球繞軸旋轉(zhuǎn)的。羽毛球飛行時繞軸旋轉(zhuǎn)不但可以穩(wěn)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(jié)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(chǔ)。具體到人造羽毛上就是解決羽片區(qū)部分的重量問題?？梢哉f，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(guān)鍵的因素風阻力突變現(xiàn)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(xiàn)劇烈變形，隨即又恢復(fù)正常，在這一縮一張的過程，風阻力產(chǎn)生劇烈變化，使羽毛球飛行速度產(chǎn)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(qū)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(fā)永遠面臨七大要素、三大難關(guān)的互相制約，只考慮某一方面的性能是不行的。目前已經(jīng)實際應(yīng)用的人造羽毛的羽梗有兩種，一種是采用特種尼龍制成；另一種是采用纖維增強復(fù)合材料棒材并包覆塑膠外包層來制作羽梗，就是所謂的皮包芯結(jié)構(gòu)的羽梗，2009年9月16日公開的200810034704專利說明書對這種羽梗有詳細介紹。但上述兩種人造羽毛都有各自的缺陷。特種尼龍制成的羽梗存在超重問題。目前實際應(yīng)用的特種尼龍羽梗單根重量達到了 O. 12克以上，再加上羽片就超過了 O. 15克，所以不得不采用15根羽毛制球(標準為16根)。但如管降低重量，則其強度又不夠了。盡管采用15根羽毛制球，但球裙部分還是略有超重量一這種羽毛球的球裙大約重I. 10克一從而在一定程度上影響了羽毛球的飛行性能——主要表現(xiàn)在(I)擊球手感偏重；(2)羽毛球擊球回頭遲滯；(3)放小球時極易翻滾，或者用球拍顛小球時會翻滾。正是上述這些缺陷，使得運動員還是不大愿意采用這種羽毛球一盡管這種羽毛球的綜合性能已經(jīng)遠遠超越現(xiàn)有的整體球裙塑料羽毛球，并且，其使用壽命可以達到普通鵝鴨羽毛球的2倍以上。
采用塑膠包覆的纖維增強樹脂復(fù)合材料棒材制成的羽梗也有其固有的缺點。由于這種極細的纖維增強樹脂復(fù)合材料棒材只能采用拉擠工藝制作，所以無法做成一定的錐度——采用磨削方式可以制成一頭大一頭小的錐度形狀，但會嚴重降低其強度——因此，這種棒材就不能做得太粗，不然羽毛的羽片區(qū)就會超重。而正是這種重量上的限制，就導致這種羽梗相對較軟，也就是剛性不夠一一由這種羽梗制成的羽毛球就會出現(xiàn)上述所說的風阻力突變現(xiàn)象，導致羽毛球出球感覺怪異、落點不準確。在介紹上述皮包芯結(jié)構(gòu)羽梗的200810034704專利說明書中還提到了直接采用經(jīng)拉擠工藝得到的纖維增強樹脂復(fù)合材料棒材來制作羽梗，但該專利說明書指出未經(jīng)塑膠外包層包覆的纖維增強樹脂復(fù)合材料棒材在強度和耐打性上達不到天然鵝鴨毛的水平。而本人的最新發(fā)現(xiàn)則糾正了上述偏見，并構(gòu)成了本發(fā)明的技術(shù)基礎(chǔ)在適當羽片材料的配合下，直接采用纖維增強樹脂復(fù)合材料棒材制作羽梗取得了出人意料的效果一一采用雙片貼合發(fā)泡彈性塑料片材(也可叫作彈性發(fā)泡塑料片材)制作羽片，配合由拉擠工藝制成的纖維增強樹脂復(fù)合材料棒材來制作羽梗，這種組合所制成的人造羽毛具有非常優(yōu)異的性能。由這種人造羽毛制成的羽毛球，在綜合性能上遠遠超越現(xiàn)有特種尼龍羽梗羽毛球和上述皮包芯復(fù)合材料羽梗制成的羽毛球，達到了標準天然羽毛球的同等性能，有望達到并超越優(yōu)質(zhì) 鵝毛球的性能一在耐打性上會更好。雙片貼合發(fā)泡彈性塑料片材配合纖維增強樹脂復(fù)合材料棒材的組合所制成的人造羽毛具有優(yōu)異的綜合性能，而纖維增強樹脂復(fù)合材料棒材和其它材料配合卻無法擁有相應(yīng)的優(yōu)異性能，原因何在？分析如下不管是人造羽毛還是天然羽毛，最容易被打壞的就是羽片區(qū)(圖I中的A區(qū))，或者是羽片本體被打壞、或者羽梗上半截被打斷一當然，羽梗韌性不夠時，羽根區(qū)(圖I中的B區(qū))也很容易斷裂，但相對來講，羽根區(qū)很小被大力擊中。當采用一般的硬性薄片材料制作羽片時，如果羽片區(qū)被擊中，擊打力基本上是直接作用在羽梗基體上的，所以和羽片相連接的羽梗就很容易被打斷。但采用雙片貼合式的彈性發(fā)泡塑料片材制作羽片，情況就完全不一樣了。本發(fā)明實際制作的人造羽毛，其彈性發(fā)泡層的厚度一般在I. Omm左右，如此厚的彈性發(fā)泡層具有良好的緩沖作用。如果羽片區(qū)被擊中，具有良好彈性的發(fā)泡塑料片材可以吸收掉大部分擊打力，從而保護了羽片區(qū)的羽梗不會被輕易打斷。當耐擊打問題得以解決以后，纖維增強樹脂復(fù)合材料棒材的其它性能指標就恰好滿足了人造羽毛的其它要求。比如，采用直徑為O. 80mm的碳纖維增強環(huán)氧樹脂的拉擠棒材制作羽梗，配合兩片彈性發(fā)泡塑料片材貼合制成羽片把羽梗上半截包覆在羽片基體中。這種組合制成的人造羽毛，其單片羽毛羽片區(qū)的重量可以控制在O. 065克以下，而羽梗的剛性則可以和鵝鴨羽毛梗相媲美。采用15根或16根這種人造羽毛制成的羽毛球完全消除了現(xiàn)有各種人造羽毛球的諸多缺陷，綜合性能達到了標準天然球的同等水平，而耐打性上則超越天然羽毛球。相比較而言，如果采用現(xiàn)有皮包芯結(jié)構(gòu)的技術(shù)方案(即200810034704專利方案)，由于外包塑膠皮層的重量因素，必須把用作內(nèi)芯的碳纖維增強環(huán)氧樹脂的拉擠棒材(或玻璃纖維增強不飽和聚酯的拉擠棒材)的直徑降低到O. 65mm以下，此時的羽片區(qū)重量才能滿足標準要求。但這樣一來，羽梗的剛性就明顯不足，風阻力突變現(xiàn)象就出現(xiàn)了。綜上所述，雙片貼合式彈性發(fā)泡塑料片材和纖維增強樹脂復(fù)合材料棒材的配合是一種精妙的巧合前一種材料的性能絕妙地彌補了后一種材料的缺陷，從而使后一種材料的其它優(yōu)勢得以恰到好處地發(fā)揮。這種組合并不是顯而易見的實際測試發(fā)現(xiàn)，纖維增強樹脂復(fù)合材料雖然綜合性能優(yōu)異，但耐沖擊性較差，所以采用這種材料制作羽梗一直沒有走向?qū)嵱谩１救瞬捎眠@種材料制作過不少樣球，都很快被打斷。后來就放棄了這種材料來制作羽梗。最近為制作一個數(shù)據(jù)模型，手頭上沒有其它可用材料，就將就著采用這種纖維增強樹脂復(fù)合材料棒材又制作了一個樣球，羽片恰好采用了雙片貼合式彈性發(fā)泡塑料片材。試打時幾下心血來潮似的抽殺，卻發(fā)現(xiàn)并沒有象往常一樣被打壞，完全出乎意料。顯然，彈性發(fā)泡片材的這種緩沖作用效果是很難預(yù)料的到的，因此也無法顯而易見地發(fā)現(xiàn)這種組合的優(yōu)異技術(shù)效果。下面幾例公開的專例說明書也都涉及了人造羽毛球或用于羽毛球的人造羽毛，但這些都存在不足一不是羽梗強度不夠就是羽毛球超重。1987年6月24日公開的專利說明書CN85108694中涉及一種人造羽毛是這樣的羽梗是一種皮包芯結(jié)構(gòu)或夾層結(jié)構(gòu)，含有加強纖維，特別是碳纖維，其余部分為塑料，羽片和羽梗的外包層是一個整體，也就是說明書中所稱的塑料部分，塑料部分通過模壓工藝一 次性熱成型。這種夾層結(jié)構(gòu)很容易分層，使其抗彎性能上有所欠缺，羽梗在承受橫向打擊力時，極易開裂。最重要的是，以模壓工藝成型這種微小尺寸的產(chǎn)品是非常困難的，就當前的技術(shù)水平來說，要穩(wěn)定地以模壓工藝成型厚度低于O. 2mm的完整塑料薄膜幾乎是不可能的，而非發(fā)泡型的薄膜厚度超過O. 2_時，制成的羽片會超重。模壓工藝在生產(chǎn)一些塑料材質(zhì)的機械配件中經(jīng)常用到，這種工藝有一定的條件就是只適用于團塊狀塑膠材料，而不適用于長條形制品。同時如果有內(nèi)嵌件，這種內(nèi)嵌件必須在承受壓力的方向上有露出的頭部，以便模具可以夾持。而在專利說明書CN85108694中的情況是，將用于外包層的塑料和內(nèi)芯材料事先裹覆在一起，再加熱使塑料裹覆層熔化而形成外包層。問題在于在如此小的空間里如何控制塑料的流動方向？如何控制外包層或塑料夾層的厚度及其均勻性？特別是塑料被加熱后，一方面希望它流動以形成羽片一方面又要保證羽梗上方的塑料不要流開而成膜包住芯部或者形成夾層的上層，如何做到？如何保證芯部材料不偏移？如何使高粘度的塑料熔體流入厚度在O. 2mm以下的縫隙而形成羽片？這些都是模壓工藝根本解決不了的，這已經(jīng)被塑料加工工藝理論和實際經(jīng)驗所證明。這就意味著，羽梗和羽片必須做成獨立的構(gòu)件，以不同的工藝事先成型。2004年8月25日授權(quán)的032578210專利說明書中所涉及的人造羽毛是由羽桿和羽片組成，其中羽片又由左右兩片薄片材料構(gòu)成，兩片薄片材料在羽桿上互相對接(不是面對面貼合)。這個技術(shù)方案的可行性非常低羽片和羽桿的連接工藝和連接強度都是沒法解決的；同時，為了有足夠的夾持強度，羽桿要做得較粗，而這必然會導致超重量。于2006年6月28日公開的專利說明書CN200520015738. I中涉及的人造羽毛是這樣的；取天然羽毛的羽骨作羽梗，用塑料注射成型帶有加強筋的羽翼單元(即羽片)，兩者結(jié)合成為羽毛。這種人造羽毛的問題是羽梗強度不佳；羽翼單元(羽片)會超重，羽片超重是羽毛球制作之大忌，會形成頭重腳輕的毛病，嚴重影響飛行性能。于2007年I月17日公開的專利說明書CN200520123581. 4中涉及的人造羽毛球是這樣的在球裙支桿(即羽梗)上開槽，再與整體的球裙(即球冠)熱合連接，成為一個羽毛球球冠。這樣處理，粘合強度會改善，但開槽位置處的羽梗強度極低，很容易折斷。其球裙支桿采用注塑塑料或碳素纖維材料制成。注塑塑料制成的支桿，其剛度是不夠的；而未經(jīng)復(fù)合處理的純碳素纖維太脆，其韌性是不夠的，制成的人造羽毛并不實用。于1996年3月6日公開的專利說明書CN94245400. 6中涉及的人造羽毛是這樣的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。這種人造羽毛存在的問題是毛竹細棒太重，制成的人造羽毛用于羽毛球時會超重，機械強度也不夠；羽梗和布紗間沒有膠貼的增強構(gòu) 件，牢固度是不夠的。于2009年11月11日公開的專利說明書2008800014168中人造羽毛采用無紡布作為羽片，置入模具，注射成型羽梗。這種人造羽毛必然超重。下面對纖維增強樹脂復(fù)合材料作一簡單介紹。所述纖維增強樹脂復(fù)合材料也可叫作樹脂基纖維復(fù)合材料、樹脂基纖維增強復(fù)合材料或纖維增強樹脂基復(fù)合材料，是指用短切纖維或連續(xù)纖維及其織物增強熱固性或熱塑性樹脂基體，經(jīng)復(fù)合而成的材料。用這種復(fù)合材料通過拉擠工藝、擠出工藝、注射工藝或噴射工藝等可以制成不同的型材。采用不同工藝所得到的復(fù)合材料型材在性能是有很大差別的。其中采用拉擠工藝工藝制作的復(fù)合材料棒材在剛性強度上最好，最適合于本發(fā)明的人造羽毛；注射工藝制作的復(fù)合材料棒材，只適用于熱塑料性樹脂，在剛性強度上略遜一籌，但可以制成一頭大一頭小的錐度，也可以應(yīng)用于本發(fā)明的人造羽毛。僅僅是將纖維束和樹脂進行簡單層合而得到的復(fù)層材料并不在這種纖維復(fù)合材料概念的范疇內(nèi)，其區(qū)別在于從理論上講，纖維復(fù)合材料的每根纖維都被樹脂所包裹，而纖維樹脂復(fù)層材料則僅僅是層合接觸界面上的結(jié)合，兩者的強度不可同日而語，層合材料的層合面是相對脆弱的，受力時易開裂。當然，復(fù)合材料也有采用模壓成型工藝的，但這種工藝一般適用于制造一定厚度的片材，具體是將玻璃纖維紗(一般是玻璃纖維氈)鋪放于預(yù)先涂敷了不飽和聚酯樹脂糊的PE膜上，然后在其上覆蓋另一層PE膜，經(jīng)充分揉捏和必要的熟化達到不粘手為止，然后揭去PE膜，剪成要求的尺寸，放置于金屬對模中加溫加壓成型。模壓法特別適用于復(fù)合材料片材的加工，用于制造棒材時，很易開裂。樹脂基纖維復(fù)合材料綜合了纖維和樹脂各自的優(yōu)點而具有獨特的性能，最主要的就是輕質(zhì)高強，特別是抗拉強度、抗彎強度很好。但抗沖擊性能一般，特別是制成薄壁件或超細桿時，抗沖擊性能比較低。理論上講，任何纖維都可以用于樹脂基纖維復(fù)合材料。玻璃纖維增強樹脂復(fù)合材料的各項機械強度指標都不錯，但其表觀密度比天然羽梗要高得多，所以要用它制作羽梗時，這種細棒的橫截面尺寸要比天然羽毛的羽梗細一些才能確保不超重。當選用直徑為O. 8mm、長度為7. 5cm的拉擠玻璃纖維復(fù)合材料細棒制作羽梗時，其單根重量約O. 9g，配合羽片，總重量在O. 12克左右。此時其機械強度能夠滿足制作羽毛球的實際需要。碳纖維增強樹脂復(fù)合材料具有更好的機械強度指標，用它制作羽梗時具有更好的性能。當選用直徑為O. 8mm、長度為7. 5cm的拉擠玻璃纖維復(fù)合材料細棒制作羽梗時，其單根重量約O. 08g，配合羽片，總重量在O. 11克以下。這種人造羽毛可以制成性能非常優(yōu)越的人造羽毛球。芳綸纖維和超高分子量聚乙烯纖維是比強度比玻璃纖維更高的特種纖維，單純從技術(shù)上來講，這兩種纖維的樹脂基復(fù)合料制成的羽梗強度更高.重量更輕，但造價較高。將兩種或兩種以上的纖維進行混合可以得到混雜纖維，用這種混雜纖維增強樹脂制成復(fù)合材料，可以達到提高性能降低成本的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的一個技術(shù)問題是羽毛球?qū)Ｓ玫娜嗽煊鹈?，本發(fā)明要解決的另一個技術(shù)問題是提供性能優(yōu)異的人造羽毛球。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的羽毛球?qū)Ｓ萌嗽煊鹈ㄓ鹌陀鸸?，其特征在于，所述羽片由兩片彈性發(fā)泡塑料片材相對結(jié)合而成，并將所述羽梗的全部或局部包裹在兩片彈性發(fā)泡塑料片材之間，同時，所述羽梗是采用纖維增強樹脂基復(fù)合材料制成的。兩片彈性發(fā)泡塑料片材可以完全相同，也可以略有不同，比如不同材質(zhì)、不同厚度、不同大小等。發(fā)泡聚乙烯片材是制作這種彈性發(fā)泡塑料片材最好材料。碳纖維增強樹脂基復(fù)合材料棒材是制作本發(fā)明羽梗的最佳材料，特別是經(jīng)拉擠工藝得到的碳纖維增強樹脂基復(fù)合材料棒材尤其適合于本發(fā)明的人造羽毛。一般來說，選用 外徑在O. 7mm I. Omm之間的碳纖維增強樹脂基復(fù)合材料棒材為最好。玻璃纖維增強樹脂基復(fù)合材料棒材也適合于制作本發(fā)明人造羽毛的羽梗，特別是經(jīng)拉擠工藝得到的玻璃纖維增強樹脂基復(fù)合材料棒材尤其適合于本發(fā)明的人造羽毛。一般來說，選用外徑在O. 7mm I. Omm之間的玻璃纖維增強樹脂基復(fù)合材料棒材都是適用的。芳綸纖維和超高分子量聚乙烯纖維增強的樹脂基復(fù)合材料棒材也可以適用于本發(fā)明人造羽毛的羽梗。為了進一步提高羽梗材料的性能或降低其成本，可以將兩種或兩種以上纖維混合在一起，用此混合纖維來增強樹脂制成復(fù)合材料，然后再用來制作羽梗。由短切纖維或混雜短切纖維增強的尼龍棒材也可以用于本發(fā)明羽梗。構(gòu)成羽片的兩片彈性發(fā)泡塑料片材可以采用粘合、熱壓合或塑料焊接工藝等結(jié)合方式結(jié)合在一起。為了提升羽片的橫向支撐剛性，可以在羽片中設(shè)置彈性增強絲。方法是將所述彈性增強絲嵌在構(gòu)成羽片的兩片彈性發(fā)泡塑料片材之間。一般情況下，人造羽毛包含I到3條橫向的或傾斜的彈性增強絲是比較合適的，既起到很好的增強作用，又不至于造成過多的重量增加。一般外徑在O. 18mm至O. 26mm之間的塑料彈性絲都可作為彈性增強絲，最優(yōu)選的材料是彈性尼龍絲。采用上述本發(fā)明的人造羽毛即可制成性能優(yōu)異的人造羽毛球。出于優(yōu)化生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品性能的需要，對于由本發(fā)明人造羽毛制成的羽毛球，在結(jié)構(gòu)上可以作一些針對性的特別設(shè)計。由于本發(fā)明人造羽毛的羽梗比較細小，在整球裝配的插毛工藝過程中會比較不好控制，為此專門設(shè)計一種球頭連接件，所述球頭連接件用來連接球頭和人造羽毛，所述球頭連接件包含數(shù)根中空的連接桿體，人造羽毛的羽梗就插植在這些中空的連接桿體中。所述球頭連接件由塑膠材料注塑而成，最好是采用尼龍塑料制作。所述球頭連接件還可以包括I道或2道加固圈，所述加固圈可以用來替換羽毛球腰部的加固線圈。必要時，本發(fā)明的人造羽毛球還可以在球裙位置設(shè)置I到3道定位增強線圈，以防止羽片間的疊壓順序被打亂，并可以在一定程度上提升裙部的支撐強度。本發(fā)明的人造羽毛從根本上解決了羽梗強度和重量之間的矛盾難題，使羽毛球?qū)Ｓ萌嗽煊鹈男阅苓M一步接近并達到天然羽毛的性能，有望達到并超過優(yōu)質(zhì)鵝毛的性能水平，而在耐打性上則有所超越。相對現(xiàn)有人造羽毛，本發(fā)明人造羽毛在生產(chǎn)工藝上更為簡便，因為一、省去了外包覆層的工藝過程；二、特種尼龍羽梗是采用注射工藝生產(chǎn)的，而注射工藝比拉擠工藝要繁雜的多。采用本發(fā)明人造羽制成的羽毛球在飛行性能上非常接近于傳統(tǒng)鵝鴨毛羽毛球，完全可以應(yīng)用于正規(guī)比賽。相比現(xiàn)有人造羽毛球，本發(fā)明羽毛球的生產(chǎn)工藝也更為簡便?，F(xiàn)有兩種人造羽毛球，由于羽梗較軟，必須在球裙位置設(shè)置至少一道定位線圈，以防止羽片的疊壓順序被打亂，從而影響羽毛球的旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明羽毛球的羽梗剛性較高，特別是碳纖維增強樹脂復(fù)合材料制成的羽梗，剛性非常好，可以省略球裙部位的定位線圈。如果進一步采用球頭連接件來連接球頭和人造羽毛，則生產(chǎn)工藝就更加簡便了。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細說明。
圖I是本發(fā)明的人造羽毛示意圖。圖2是本發(fā)明人造羽毛的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明的人造羽毛制成的羽毛球示意圖。圖4是本發(fā)明羽毛球的球頭連接件正視圖。圖5是本發(fā)明羽毛球的球頭連接件俯視圖。
具體實施方式

實施例I :本發(fā)明的一種人造羽毛，如圖I、圖2所示，其羽片11由兩片彈性發(fā)泡塑料片材111相對粘合而成，兩片彈性發(fā)泡塑料片材111將羽梗12的上半截包裹在羽片的基體內(nèi)，羽梗12由拉擠碳纖維增強的樹脂基復(fù)合材料棒材制成。該人造羽毛還包括兩條由尼龍絲制成的的彈性增強絲110，用來提升羽片11的橫向支撐剛性。彈性發(fā)泡塑料片材111可以選用克重在10克/m2 16克/m2之間的發(fā)泡聚乙烯片材料制作，羽梗12的直徑為8_。這樣的人造羽毛單片重量大約在O. 11克，其中羽片區(qū)A的重量大約為O. 65克，羽根區(qū)B的重量大約為O. 45克。所述羽片區(qū)A包括羽片本體和羽梗被包裹的上半截。采用15根這種人造羽毛球制成的羽毛球，其綜合性能非常優(yōu)異，耐打性很好，可以用作比賽用球。采用本發(fā)明人造羽毛制作羽毛球可以采用和標準天然羽毛球同樣的工藝方法把15根人造羽毛一一插植在球頭上，羽片11構(gòu)成喇叭狀的球裙，并在人造羽毛腰部位置設(shè)置兩道固定線圈，再在各處用專用膠水加固定型和配重，即可制成本發(fā)明的一種羽毛球。實施例2 由本發(fā)明人造羽毛制成的羽毛球，如圖3所示，所括球頭I、球頭連接體2、固定線圈3和16根人造羽毛。如圖4和圖5所示，球頭連接體2包括16根中空的連接桿體21和一道加固圈22，人造羽毛的羽梗根部就插植在這些中空的連接桿體21中。裝配時，將插有人造羽毛的球頭連接體2插入球頭，再在人造羽毛腰部位置再設(shè)置一道固定線圈3，并用膠水加固定型和配重，即可制成本發(fā)明的一種羽毛球。
球頭連接體2采用尼龍塑料注射而成 。
權(quán)利要求
1.一種羽毛球?qū)Ｓ萌嗽煊鹈ㄓ鹌?11)和羽梗(12)，其特征在于，所述羽片(11)由兩片彈性發(fā)泡塑料片材(111)相對結(jié)合而成，并將所述羽梗(12)的全部或局部包裹在兩片彈性發(fā)泡塑料片材(111)之間，同時，所述羽梗(12)是采用纖維增強樹脂基復(fù)合材料制成的。
2.如權(quán)利要求I所述的羽毛球?qū)Ｓ萌嗽煊鹈涮卣髟谟谒鰪椥园l(fā)泡塑料片材(111)是采用發(fā)泡聚乙烯片材制成的。
3.如權(quán)利要求I所述的羽毛球?qū)Ｓ萌嗽煊鹈涮卣髟谟谒鲇鸸?12)是采用碳纖維增強樹脂基復(fù)合材料棒材或玻璃纖維增強樹脂基復(fù)合材料棒材制成的。
4.如權(quán)利要求3所述的羽毛球?qū)Ｓ萌嗽煊鹈?，其特征在于所述羽?12)的外徑在O.7mm I. Omm 之間。
5.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的羽毛球?qū)Ｓ萌嗽煊鹈?，其特征在于所述纖維增強樹脂基復(fù)合材料材料是采用拉擠工藝而得到的。
6.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的羽毛球?qū)Ｓ萌嗽煊鹈涮卣髟谟谒鲇鹌?11)中設(shè)置有彈性增強絲(110)，用來提升羽片(11)的橫向支撐剛性。
7.采用如權(quán)利要求1、2、3或4所述的羽毛球?qū)Ｓ萌嗽煊鹈瞥傻挠鹈颉?br> 8.采用如權(quán)利要求5所述的羽毛球?qū)Ｓ萌嗽煊鹈瞥傻挠鹈颉?br> 9.如權(quán)利要求7所述的羽毛球，其特征在于該羽毛球還包括一個球頭連接件(2)，所述球頭連接件(2)用來連接球頭(I)和人造羽毛，所述球頭連接件(2)包含數(shù)根中空的連接桿體(21)，所述人造羽毛的羽梗(12)插植在這些中空的連接桿體(21)中。
10.如權(quán)利要求9所述的羽毛球，其特征在于所述球頭連接件(2)還包括I道或2道加固圈(22)。
全文摘要
本發(fā)明的羽毛球?qū)Ｓ萌嗽煊鹈?，包括羽?11)和羽梗(12)，其特征在于，所述羽片(11)由兩片彈性發(fā)泡塑料片材(111)相對結(jié)合而成，并將所述羽梗(12)的全部或局部包裹在兩片彈性發(fā)泡塑料片材(111)之間，同時，所述羽梗(12)是采用纖維增強樹脂基復(fù)合材料制成的。本發(fā)明還涉及由該人造羽毛制成的羽毛球。本發(fā)明的羽毛球可以采用標準天然羽毛球同樣的工藝方法制球；本發(fā)明羽毛球還可以通過一個球頭連接體來連接球頭和人造羽毛，從而簡化生產(chǎn)工藝，并使制成的羽毛球性能更佳。
文檔編號A63B67/18GK102784469SQ201110145559
公開日2012年11月21日 申請日期2011年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月19日
發(fā)明者張文廣 申請人:張文廣