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挥击器制造技术

技术编号:1384872 阅读:185 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种挥击器,它包括手握部份及供转动挥击的特定长度部份,其特征是:该挥击器接近该握把处内部置入多数符合动态转动惯量特性的物质,该等物质在常态举握挥击前位于接近握把处。(*该技术在2013年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术有关于一种挥击器设计,特指其适用于以金属或复合材料制成的球棒、球杆或球拍之类的运动器材,具有动态转动惯量,以增快挥击速度和减少肌肉用力,可增加有效撞击能量,并能减少撞击振动所生伤害等多项功能。
技术介绍
竞技运动日趋激烈,使得运动器材的需求及要求日益提升,能够提供舒适与保护、防止运动伤害并增加运动表现的机能性运动器材,是从事运动不可或缺的工具;在使用运动器材的运动项目中,运动器材的设计为运动表现优劣一大关键,棒球运动是典型必需借重运动器材的一项运动,其中球棒为最重要的主动攻击器材。以棒球运动为例,其为综合投球、跑垒、打击、接传球技术的全面性运动,它是由攻击与防守两要素所构成的运动。防守与攻击可以说是棒球运动的一体两面,是谓「强大的攻击是最佳的防守」、「完美的防守是最佳的攻击」,其中『打击』是棒球比赛中积极的攻击利器,同时也是最困难的一种运动技术。所以,打击的优劣是比赛获胜的主要条件。一般而言,打击者的挥棒速度是决定打击能力的重要因素,因为打击过程可分两个阶段视觉判断球路阶段和挥棒阶段。也就是说,当选手的挥棒速度越快时,可用以观察动态中棒球的位置(location)、轨迹(trajectory)及速度(speed)的时间就相对的越长,故在判断球的方向和路径就越精准,所以有效击中球的比率也就越高;另外,由碰撞原理中的动量守恒定理得知打击者的挥棒速度越快,撞击后球飞行的速度就越快、飞行的距离就越远。因此,提升选手的挥棒速度是增进打击能力的重要方法;过去研究指出,通过长时间的挥击加重棒、轻棒、正常棒等不同重量球棒,能显著提升挥棒速度(Sergo & Boatwright,1993;DeRenne et al,1995)。但是,在比赛打击前的挥棒热身,选手却偏爱以未能增进挥棒速度的加重棒进行空挥棒热身(DeRenne et al,1992),挥重棒热身的效果是否如同Otsuji et al(2002)所发现的仅止于心理作用,而无生物力学优点。事实上,打击者素质、棒球特性以及球棒特性等均是影响打击优劣的因素。在打击者素质方面,包括体能(爆发力、肌力、协调)、心理(抗压性、视觉能力)、技术(能量传递、挥棒路径与轨迹、击球点)等要素;在棒球特性方面,包括球的恢复系数(coefficient of restitution,COR)、投手球速、击球点等特性;在球棒特性方面,包括球棒的弯曲特性(flexural properties,trampoline effect)和曲率(curvature)(Hendee et al,1998)、恢复系数(Adair,1990)、材质(铝、钛、碳纤维等复合材料)(Vizard,1992)、外形、甜区(SweetSpot)位置(Brody,1986)以及球棒惯量等特性(Shiang et al,1998)。参阅图8所示,其中,球棒特性可依功能加以区分为增加运动表现及减少运动伤害的舒适程度,增加运动表现是指提高球棒的功率,所谓球棒的强力功率(Power)可简单定义为球棒经由碰撞将球棒能量传给球的能办,球棒与球碰撞后所产生的球速即可作为判断球棒强力功率的根据,球棒强力功率的优劣在现今强调强力棒球的竞技场上尤为重要;减少伤害就是提高击球的舒适感,舒适感为击球时球棒将碰撞能量传给人体的感觉,轻微的不舒适可影响击球的感觉,严重的不舒适可能造成运动伤害,造成击球时舒适的感觉有二项主要原因,其一为击球瞬间所产生的刺痛感(Impact,Shock,Sting),其二为碰撞后所产生的振动(Vibration)。现有的各式球棒仅能以其中一点为主要诉求,尚无同时能兼具增加运动表现和减少运动伤害的球棒。上述两种功能均牵涉到所谓的甜区(Sweet Spot),甜区是指球棒上最佳击球位置的区域(Brody,1986),一般有三种不同定义如下1、强力中心(Power point)击球后产生最高球速的位置。2、碰撞中心(Center of Percussion)击球时握把无撞击感的位置。3、节点(Node)击球后握把无振动感的位置。事实上,最佳的击球点并不在最远程,而是在距远程适当距离的一点,这一点就是碰撞中心及节点所在位置,也就是所谓甜区的位置;所以,甜区是泛指球棒上一涵盖强力中心、碰撞中心及节点的区域。球棒的惯量特性包括质量(mass)、质心(Center of mass)、以及转动惯量(Moment of inertia)等。质量越大的球棒,能产生的撞击能量越大,但是会影响挥动速度;反之,质量小的球棒较易挥动与控制球棒,即有较充裕时间准备挥棒,但产生的撞击能量却有限。质心会随球棒的质量与形状有所不同,质心位置应尽可能的接近球棒顶端。转动惯量是指影响转动程度的物理量,其与球棒的质量和半径有关(I=∫R2dm);当球棒的质量小且分布接近旋转轴时,球棒的转动惯量较小,即球棒较容易被挥动与控制;反之,球棒较重即转动惯量大时,虽能产生较大的动量(momentum,=mass×velocity),但会因不易挥动而降低挥棒速度;Fleisigetal,(2002)的研究发现棒球棒的挥击直线速度和角速度均与转动惯量有显著的相关,而未与球棒的质量具有显著的相关;所以,以生物力学的观点而言,要有快的挥棒速度,球棒须要有较小的转动惯量(Bailey,1987),因此,Fleisiget al,(2002)建议教练和选手应重视球棒的转动惯量特性,而非仅动视球棒的质量。质量较大的球棒,通常都伴随有较大和较长的棒身,所以会有较大的击球区域,但是挥棒速度会较慢(Adair,1990);为求有较快的挥棒速度,可减轻球棒的质量,但是减轻球棒的质量与转动惯量,又会使球棒的有效质量(effectivemass)减少,使得打击者更难能正确地击中甜区。最近已有厂商将重量额外加在棒头上,使有效打击区移向棒头,稍微地增大有效打击区,但这会使手部的转动惯量变大,造成挥棒速度和球棒的控制能力的减低等负面影响。Noble & Eck(1986)的研究则发现,在棒尾和握把内部适当的加重量,能让有效击球区域移向棒头,使有效打击区的大小和位置产生最大的效益,且能将挥棒的阻力减至最小,而无需增加挥击中心的转动惯量。因此,如果球棒的所有质量都接近撞击点时(如高尔夫球杆),旋转能量会减少,直线能量则会相对的较多,故使球会飞的较远(Adair,1990)。由上述可知,挥棒速度是影响打击表现的最重要因素,且球棒的质量与转动惯量对挥棒速度有不同的影响,同时为了要兼具增加运动表现及减少运动伤害的二大诉求。因此,本技术是以生物力学原理,将具有动态转动惯量(DynamicMoment of Inertial,DMOI)特性的球棒;所谓的动态转动惯量的设计概念在于能在不减轻球棒重量的情况的下,又能因降低挥棒初期的转动惯量,而达到提升挥棒速度的目的,且能符合所有质量接近撞击点以增加撞击能量的要求(Adair,1990);并以大小不同的金属颗粒做为动态转动惯量,用以增大有效撞击能量(effective impact energy)使球得以飞的更快更远,以及产生避震(cushion)的效应使打击者的手能避免伤害的发生。授予Bec本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:相子元刘强
申请(专利权)人:相子元刘强
类型:实用新型
国别省市:

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