羽毛球专用仿真羽毛和羽毛球制造技术

本实用新型专利技术涉及一种羽毛球专用仿真羽毛，包括羽片(11)和羽梗(12)，羽梗(12)的上部被包裹在羽片(11)的基体内，羽片(11)由两片弹性发泡片材(111)相对贴合而成，其特征在于：在构成羽片(11)基体的两片发泡片材(111)之间还设置有两种或两种以上不同类型的增强层(112，113，114，115)。又包括两种方案：第一种方案由胶带增强层(112)和发泡增强层(113)协同配合；第二种方案由胶带增强层(114)和网格增强层(115)协同配合。胶带增强层(112)最好采用厚度在0.01mm左右的以塑料膜为基材的双面胶带，网格增强层(115)最好采用克重在10g/m2左右的网格布。本实用新型专利技术还涉及采用上述仿真羽毛制成的羽毛球。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种羽毛球专用仿真羽毛，也叫人工羽毛，本技术还涉及采用这种仿真羽毛制成的羽毛球。
技术介绍
采用人工材料代替天然鹅鸭羽毛来制作羽毛球是产业界和羽毛球运动界的一个理想。因为鹅鸭毛羽毛球的耐打性太差，导致运动员频频换球，并使打球成本大大提高；同时鹅鸭毛羽毛球生产工艺繁杂、材料本身的成本也较高。但是，这种材料替换所隐藏的技术困难决非一般人所能想象。产业界开展相关的研究工作已经超过20年，但到目前为止，还没有任何一种人工材料代替鹅鸭毛制成的羽毛球在综合性能上达到优质鹅鸭毛羽毛球的水平。现有塑料羽毛球的综合性能根本满足不了水平稍好的业余选手的技术要求，更是被专业运动员所遗弃。直到2007年，才开始出现具有实用价值的羽毛球专用仿真羽毛(简称仿真羽毛)；到2009年底，才有采用仿真羽毛制成的羽毛球上市。但这种采用仿真羽毛制成的羽毛球仍然存在旋转速度不够、生产工艺复杂或者是超重的问题，还是没有完全达到优质鹅毛球的水准。羽毛球是一项对球品的技术细腻度要求非常高的产品。运动员在长期的练习和比赛中，已经培养出了非常细腻的击打体验。这种击打体验以优质的天然鹅毛球为基础，包括重量、球速、旋转、高远球飞行轨道、放小球的稳定性、搓球翻滚、击球手感、击球声音、落点准确度等等。人工材料羽毛球就是要在这些因素上尽最大可能的接近天然鹅毛球。一个标准天然羽毛球包括16根羽毛，整球重量在4.74克到5.50克之间，这种重量范围并非是允许误差的概念，而是在不同的海拔高度或不同的大气压下有不同的重量要求。重心大约落在球头和球体的连接部分附近。其中:单根毛片的重量在0.13克以下，优质鹅毛的单根重量在0.10克左右。16根羽毛的总重最好控制在2.00克以下，其中构成风阻球裙部的羽片部分的总重量大约在0.90 1.0克之间，最好控制在1.1克之内。各部分的重量超标时，羽毛球的飞行性能就会快速度下降。影响羽毛球综合性能的，至少有七大要素:重量、重量分布、重心位置、球体支撑强度、正面风阻力(或称轴向风阻力)、绕轴风阻力和抗击打耐力。相应地就产生三大技术难关:材料关、结构关和工艺关。这七大要素和三大技术难关的任何一项不能达标，羽毛球就不能被运动员所接受，也就难以在商业上取得成功。因此在考核一种羽毛球新技术是否实用时，要从上述七大要素三大难关进行综合评判。换句话说:小小的羽毛球实际上是一个系统工程，包含了多个子系统，各个子系统之间紧密关联，相互制约、相互影响，任何一个子系统的微小调整都会带动全系统综合性能的改变。从检索到的跨度超过20年的专利说明书来看，绝大部分是针对某一子系统的单独改造，而且大都是基于理论假想的设计，未经实际验证。所以几乎全部都不具有实用性、或者无法实现。也正是这个原因，才历经20余年，截止到2007年，除了鹅鸭羽毛球和性能有缺陷的塑料羽毛球之外没有任何具实用价值的新型羽毛球出现。其中重量、重量分布和球体强度之间的矛盾是目前球体材料人工化过程中最难解决的要素。羽毛球对重量的变化非常敏感，其敏感度达到0.1克数量级，也就是说在一些关键部位，只要0.1克的重量改变就会引起羽毛球整体性能的重大变化。而对于单片羽毛来说，对重量的敏感度则达到了 0.01克，也就是说，每片羽毛如果增加0.01克，则整球裙部将至少增加0.15克，这样的重量改变将严重破坏羽毛球的飞行性能。事实上，人工羽毛的顶部位置对超重最为敏感。现有的塑料羽毛球和仿真羽毛的球裙部分大都超重。羽毛球的重心最好落在球头和球体连接部附近。如果裙部太重，重心上移，羽毛球极易翻滚，而越靠近羽毛球裙部顶端位置，对超重的敏感度就越大，因为这个位置的力矩最大；如果裙部过轻，重心过于下移，则球头下坠，也影响性能。但从工程技术上来讲，羽毛球裙部的重量越轻越好，因为在保证羽毛球球体有足够支撑强度的前提下把产品做得更轻是一个高难的技术问题，而掌握了超轻的裙部制造技术后，再进行配重则是很容易解决的。有些人工材料羽毛球为了减重，就把球裙支杆做得很细、球裙做得很薄。重量是达标了，但强度不够了，球也不旋转了。羽毛球是否能稳定旋转是非常关键的。绕轴风阻力就是用来推动羽毛球绕轴旋转的。羽毛球飞行时绕轴旋转不但可以稳定其飞行过程，而且能有效消耗部分飞行动能，在羽毛球被大力扣杀时，有一定的减速作用，使其飞行速度更符合运动的要求。而单纯就球体强度来讲，又存在刚性强度和韧性之间的矛盾——由材料本身的性质所决定，在绝大多数情况下，当一种材料的刚性强度提升时，相应的韧性就会下降。材料会变脆而不耐冲击。仿真羽毛中的羽梗和羽片都受到重量、刚性强度和韧性三个指标互相制约的苛刻影响。现有的仿真羽毛羽梗在刚性强度上还达不到天然鹅鸭羽毛羽梗的水平，而重量则要比天然鹅鸭羽毛羽梗略重。如果为了单纯提升这种人工材料羽梗的刚性强度，则会使超重更严重，同时又会使得韧性下降而变脆，很容易被打断。同样，仿真羽毛的羽片也面临强度、重量和耐打性之间的矛盾难题。现有的仿真羽毛羽片是采用轻质的弹性发泡片材制成的，单纯羽片重量也比天然鹅鸭羽毛的羽丝更重。用更厚的发泡片材制作羽片可以提升羽片两翼的支撑刚性和耐打性，但超重问题(尤其是羽片区的超重)会导致羽毛球性能急剧下降。现有市售仿真羽毛球的仿真羽毛单根重量超过0.15克，所以只能采用15根羽毛来制球。但如果采用更薄的发泡羽片材料以减轻重量时，又会出现羽片绕轴方向的支撑力不够的问题，从而使羽毛球转速减慢；更严重的是，采用较薄的发泡材料羽片，羽毛球的耐打度会大幅度降低，当羽片区域受到大力击打时，在羽片头部会立刻出现顺着羽梗接触线分布的裂口。而强度足够、重量更轻的羽片替代材料还没有出现。如果采用更细的羽梗来减轻重量，则羽梗的支撑力又不够了，从而出现上述所说的风阻力突变现象。测试表明，现有仿真羽毛球的球裙部分(包括羽片整体和大约半截羽梗及一个羽片定位线圈的总重量)超过了 1.20克，而标准天然羽毛球的球裙部分总重量一般在1.00克以内。就是这微乎其微的0.20克的超重，影响了羽毛球的飞行性能一主要表现在:(I)击球手感偏重；(2)羽毛球击球回头迟滞；(3)放小球时极易翻滚，或者用球拍颠小球时会出现难以控制的翻滚现象。正是上述这些缺陷，使得运动员还是不大愿意采用这种羽毛球一尽管这种羽毛球的综合性能已经远远超越现有的整体球裙塑料羽毛球，并且，其使用寿命可以达到普通鹅鸭羽毛球的2倍以上。另外，影响羽毛球飞行性能还有一个不被人注意的、细微的、但又很关键的因素:风阻力突变现象一如果球裙支撑杆太软，则羽毛球裙部在被大力击打瞬间会出现剧烈变形，随即又恢复正常，在这一缩一张的过程，风阻力产生剧烈变化，使羽毛球飞行速度产生瞬间突变，运动员也许感觉不到这种速度的变化，但可以明显体会到羽毛球的飞行和标准羽毛球是有区别的一出球感觉会变得怪异、落点会不准确。所以说，人工材料羽毛球的开发永远面临七大要素、三大难关的互相制约，只考虑某一方面的性能是不行的。如果能在保证基本强度的前提下，找到新的替换材料或更好的结构来解决这0.20克的超重问题，无疑就可以制成性能更为优异的仿真羽毛球。解决方向至少有五个:一是从羽梗材料着手；二是从羽片材料着手；三是从羽梗和羽片的连接结构着手；四是从羽片的粘结剂上着手(目前的方案中，粘结剂大约本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种羽毛球专用仿真羽毛，包括羽片(11)和羽梗(12)，羽梗(12)的上部被包裹在羽片(11)的基体内，羽片(11)由两片弹性发泡片材(111)相对贴合而成，其特征在于：在构成羽片(11)基体的两片发泡片材(111)之间还设置有两种或两种以上不同类型的增强层(112，113)，其中，一种增强层(112)是由超薄塑胶薄片或塑胶膜为基材的胶带制成，称为胶带增强层，另一种增强层(113)是由竖向长条形的发泡片材制成，称为发泡增强层，发泡增强层直接贴附在羽梗(12)上部。

【技术特征摘要】
1.一种羽毛球专用仿真羽毛，包括羽片(11)和羽梗(12)，羽梗(12)的上部被包裹在羽片(11)的基体内，羽片(11)由两片弹性发泡片材(111)相对贴合而成，其特征在于:在构成羽片(11)基体的两片发泡片材(111)之间还设置有两种或两种以上不同类型的增强层(112，113)，其中，一种增强层(112)是由超薄塑胶薄片或塑胶膜为基材的胶带制成，称为胶带增强层，另一种增强层(113)是由竖向长条形的发泡片材制成，称为发泡增强层，发泡增强层直接贴附在羽梗(12)上部。2.如权利要求1所述的羽毛球专用仿真羽毛，其特征在于:发泡增强层(113)由两层发泡片构成。3.如权利要求1或2所述的羽毛球专用仿真羽毛，其特征在于:所述胶带增强层(112)由BOPP或PET双面胶带制成，所述双面胶带就是两面都涂有胶粘剂的胶带。4.如权利要求1或2所述的羽毛球专用仿真羽毛，其特征在于:所述胶带增强层(112)的厚度不超过0.015mm。5.如权利要求1或2所述的羽毛球专用仿真羽毛，其特征在于:所述胶带增强层(112)粘贴在羽片(11)的顶部三角...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘雪燕，
申请(专利权)人：刘雪燕，
类型：实用新型
国别省市：