羽毛球專用人工羽毛和羽毛球制造技術

本發明專利技術的羽毛球專用人工羽毛，包括羽片(11)和羽梗(12)，其特征在于，所述羽梗(12)的橫截面是“T”字型的。優選的方案是，羽梗(12)的上部橫截面呈“T”字型，過渡到羽梗(12)下半部橫截面變為“十”字型。本發明專利技術還涉及由上述人工羽毛制成的羽毛球。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及羽毛球專用人工羽毛，本專利技術還涉及采用這種人工羽毛制成的羽毛球。
技術介紹
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人工羽毛(或稱人工羽毛)；到2009年底，才有采用人工羽毛制成的羽毛球上市。但這種采用人工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。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人工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.1克數量級，也就是說在一些關鍵部位，只要O.1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1. 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。具體到人工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人工羽毛是采用特種尼龍來制羽梗。但這種特種尼龍制成的羽梗仍然存在超重問題。目前實際應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)。但如果降低重量，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1. 10克一從而在一定程度上影響了羽毛球的飛行性能一主要表現在(1)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遠遠超越現有的整體球裙塑料羽毛球。為了在盡量降低重量的條件下得到最佳的剛性表現，這種尼龍羽梗主體部分的橫截面采用“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“丨”字型設計，尺寸大約在O. 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一這樣，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。但是，只有O. 5mm厚度的羽梗頂端壓在羽片平面上，在受到大力擊打時，羽片平面所承受的瞬間壓強是十分巨大的，很容易被“切”破一壓力主要來自羽毛球外側。因此，不得不加厚泡沫狀的羽片材料以提高承受力。實際應用中的外側羽片厚度達到約1. 0_。而這種厚度的提高是以人工羽毛羽片區的超重為代價的。但羽片區的超重正是導致羽毛球性能下降的最根本原因。因此，如果有一種方案可以在減少羽片厚度的前提下又不會降低其總體強度的話，則可以大大提高羽毛球的性能水平。本專利技術的方案正是為解決這個問題而設計。本專利技術的具體方案是將羽梗頂端一定長度范圍的橫截面設計成“T”字型。相當于在現有的“丨”字型主筋上增加一個加強筋，同時須適當減少主筋的寬度。有了這種“T”字型的設計后，人工羽毛本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種羽毛球專用人工羽毛，包括羽片(11)和羽梗(12)，其特征在于，所述羽梗(12)的橫截面是“T”字型的。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張文廣，
申請(專利權)人：溧陽百事達體育用品制造有限公司，張文廣，
類型：發明
國別省市：