[发明专利]网球拍及方法

说明书

有关申请的交叉引用

本申请要求系列号为61/436,259、2011年1月26日提交的美国临时专利申请的权益，该申请通过引用并入本文中。

技术领域

本发明一般地涉及一种网球拍和制造网球拍和给网球拍穿线的方法。

背景技术

在美国专利No.6,344,006 B1和美国专利No.7,081,056 B2中，R.Brandt教导了具有在竖向和水平方向上都长度相等，或者更一般地说拍线振动频率相等的拍线的网球拍的优点。在本专利文献中，将进一步发展并且改进这些构思，并且将展示用于制造和测试这种球拍的构造方法。

发明内容

本发明提供一种网球拍和制造网球拍的方法，该网球拍提供了一种结构，通过该结构可以给网球拍的拍线提供相等的拍线长度以及在击中网球时的期望的拍线振动频率，以便提供改善的击球性能。在一种优选实施方式中，网球拍包括护线管来建立并维持期望的拍线长度和拍线振动频率。在另一种改进方案中，为球拍结构提供分层结构，优选以碳纤维材料夹层结构的形式。一种实施方式的拍头包括向外弯曲的侧边，这些侧边被构造成当受到拍线张力时被拉成直线构型。在本球拍中所使用的一根拍线或多根拍线可以具有变化的密度以获得期望的拍线振动频率。本发明也提供一种用于测试球拍结构的方法。

更详细地说，通过在球拍的拍线安装开口处使用护线管获得用于实现期望的拍线长度和频率的许多可能结构和方法。护线管是在拍线穿过的拍面的侧边处的结构元件。本发明提供用于保持拍线的锁紧护线管以及提供用于利用护线管设置张力的算法。本发明还提供多种类型的护线管，例如由特氟龙或者其它低摩擦材料形成、由弹性材料形成，或者具有可调高度，这些护线管有助于获得期望的拍线长度和频率。提供一种拍头的构型，该构型在数量上建立拍面的侧边在穿线之前向外弯曲的程度，以便在穿线之后拍线长度将变成相等。

在另一种改进方案中，本发明提供用于制造根据本发明原理的球拍的方法。在一种优选实施方式中，整个拍体由碳纤维夹层结构制成。与其他球拍结构相比，该结构提供较好的强度和简单性。确定碳纤维球拍实施方式的尺寸，以便针对球拍强度与重量之比进行优化。本发明还提供用于测试根据本发明构造的球拍以及其他球拍结构的强度和性能的方法。对球拍角部的强度和护线管拍线保持器的强度进行测试。球拍的性能通过实验室测量进行测试。实验室测试提供数据，这些数据用来证实根据本发明的球拍结构优越于其他结构的性能优势。

总的来说，根据本发明的网球拍结构和步骤适用于矩形形状的网球拍，但是其他形状也可以被包含在本发明的范围之内。在本发明的各种实施方式中包括：(1)用来对向内弯曲进行补偿的导出的向外弯曲轮廓，和对向外弯曲对于最优性能何时是必要的确定；(2)用于通过使用不同的拍线张力和/或拍线质量密度来获得相等的水平和竖直拍线频率的装置；(3)在不同拍线上维持不同张力的锁紧护线管的使用，使拍线能够以相等频率振动而无需相等长度，以及使得能够调节或者更换各根拍线；(4)用于确定提供相等拍线频率的初始拍线张力的算法的推导；(5)矩形球拍的具有夹层结构的实施方式的规格，这些矩形球拍的每磅强度近似为由管状元件制成的常规球拍的每磅强度的两倍；(6)矩形球拍的较好的具有台式结构的实施方式的规格，这些矩形球拍在拍面的侧边上的每磅强度与具有夹层结构的实施方式几乎相同，并且具有强度更大的角部，为填充材料提供更好的保护，以及允许构造空前容易；(7)悬臂模式的使用，以便分析地估计在球拍角部上的应力；(8)对球拍的侧边梁和角部的强度进行测试的装置的设计和实施。

附图说明

图1是根据本发明的一种优选实施方式的具有大体为矩形形状的网球拍头的俯视图；

图2是示出球拍元件在施加拍线张力时的挠度的曲线图；

图3是根据图2的挠度的曲线图，但是竖直轴被放大以更好地说明挠度的量；

图4是根据本发明的一种实施方式的网球拍的俯视图，该俯视图建立在说明书中描述的尺寸；

图5a至5j是在根据本发明的网球拍的优选实施方式中所使用的拍线护线管的多种实施方式的横截面的示意图；

图6是一根梁的示意图，该梁在其端部受到支撑且沿着该梁施加有规律间隔开的力用以演示在穿好线的球拍的侧边上的力；

图7是图6的梁在受到穿线力的情况下的挠度的示意图；

图8是中空柱形网球拍框的横截面，示出作用在该横截面上的穿线力；

图9是根据本发明的原理的网球拍框的横截面；

图10是根据本发明的一种实施方式的网球拍的俯视图；