[發(fā)明專利]球類運(yùn)動的球拍及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 01124903.X
• 申請日: 2001-08-01
• 公開（公告）號: CN1336242A
• 公開（公告）日: 2002-02-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 赫福里德·拉莫
• 申請（專利權(quán)）人: 黑德運(yùn)動公司
• 主分類號: A63B49/00
• 分類號: A63B49/00;A63B49/02
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 馮譜

本發(fā)明一般地涉及諸如網(wǎng)球、回力球和四面墻網(wǎng)球的球拍以及其制造方法。更具體地，本發(fā)明涉及一種球類運(yùn)動的球拍，它含有用于建立理想的操作特性的電子電路。

在先技術(shù)中公知幾種包括電子電路的實(shí)施。例如，WO-A-97/11756、EP-A-0857078和US-A-5?857?694涉及含有一個(gè)單一運(yùn)動體、一個(gè)包括轉(zhuǎn)換電能和機(jī)械應(yīng)力能的壓電應(yīng)力元件的電有源組件，和一個(gè)連接到所述組件用于經(jīng)所述組件引導(dǎo)電能控制壓電元件中的應(yīng)力以緩沖所述體部的振動響應(yīng)。電有源組件通過壓力聯(lián)接融合進(jìn)所述體內(nèi)。所述組件可以是無源部件，把壓力能轉(zhuǎn)換成電能并且分流電能，從而消散運(yùn)動執(zhí)行體內(nèi)的能量。在有源的實(shí)施中，系統(tǒng)包括一個(gè)電有源的組件，帶有一個(gè)壓電片材料和分開的電源，諸如可更換的電池。

類似的實(shí)施說明在WO-A-98/34689、WO-A-99/51310和WO-A-99/52606中。

這些公知的運(yùn)動實(shí)施沒有提供滿意的操作特性，例如強(qiáng)度或者緩沖特性。在先技術(shù)的另一個(gè)缺點(diǎn)是電子電路要么以無源組件的形式用分流器(例如電阻器或者發(fā)光二極管)簡單地消耗產(chǎn)生的電能，要么提供另外的電源(例如電池)向電子電路提供電能從而形成有源組件。但是兩個(gè)可能上都沒有完全地滿足效率、重量、操作特性及制造方面。

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的球類運(yùn)動的球拍及其改進(jìn)的制造方法。尤其是現(xiàn)在仍然有改進(jìn)諸如網(wǎng)球、回力球和四面墻網(wǎng)球的球拍之類的球類運(yùn)動的球拍的操作特性的需要。這個(gè)目標(biāo)和需要用權(quán)利要求書的特征達(dá)到。

根據(jù)本發(fā)明，球拍設(shè)有連接到至少一個(gè)安排在球拍上的換能器的自供電電子電路。更具體地，根據(jù)本發(fā)明，提供有一種用于球類運(yùn)動的球拍，含有：一個(gè)帶有拍頭的框、一個(gè)喉區(qū)、一個(gè)柄部、至少一個(gè)把形變的機(jī)械能或者功率轉(zhuǎn)換成電能或電功率的換能器及一個(gè)跨換能器連接的電路。所述電路向換能器供應(yīng)能量或者說電能功率，其中所述向換能器供應(yīng)的電能從來自從機(jī)械形變提取的能量或者電能得到。換能器把電能或者電功率轉(zhuǎn)換成機(jī)械能或功率，其中所述機(jī)械能或功率影響球拍的振動特性。設(shè)在本發(fā)明的球拍上的所述至少一個(gè)換能器迭層在框上。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施中，所述換能器是用于致動或者傳感結(jié)構(gòu)件的形變的復(fù)合物，含有一系列柔性的、以平行陣列安排的長纖維。各個(gè)纖維基本上彼此平行，同時(shí)毗鄰的纖維由相對軟的可形變聚合物分開，所述聚合物具有添加物以改變聚合物的電特性或者彈性特性。各纖維有一個(gè)共同的極化方向。所述復(fù)合物進(jìn)一步包括沿纖維軸向延伸的柔性的導(dǎo)電電極材料，用于施加或者檢測電埸。電極材料有一個(gè)交叉的圖案形成相反極性的電極，所述極性交替地間隔開，并且構(gòu)形得提供一個(gè)具有沿纖維的軸向的分量的埸。聚合物插入在纖維的電極之間。優(yōu)選地纖維是含有壓電材料的電陶瓷纖維。這種換能器更加詳細(xì)地說明于美國專利申請US-A-5869189中。

優(yōu)選地?fù)Q能器成對地安裝在球拍上，其中每對安裝在球拍的一側(cè)。當(dāng)使用一個(gè)以上的換能器時(shí)，這些換能器優(yōu)選地都電氣連接到同一電路上。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施，這種連接是借助于所謂的柔性電路建立的，所述柔性電路可以用薄層覆蓋在球拍的框上。供選擇地含有用于儲存從至少一個(gè)換能器提取的電能的儲存元件的電路可以優(yōu)越地設(shè)在球拍框的柄部。

下面參照附圖中所示的優(yōu)選實(shí)施例說明本發(fā)明的其它細(xì)節(jié)和優(yōu)點(diǎn)，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的球類運(yùn)動的球拍的一個(gè)實(shí)施的側(cè)視圖；

圖2是沿圖1的線II-II的剖視圖；

圖3A是可用于本發(fā)明的球拍的電力提取系統(tǒng)的實(shí)施的方框圖；

圖3B是圖3A所示的電力提取系統(tǒng)的特定實(shí)施的電路圖；

圖4A是流經(jīng)圖3B的電路的電感器的電流相位圖；

圖4B和4C是流經(jīng)電感器的交流電流圖；

圖5A-5G是圖3B的電路的種種電壓、電流、功率和能量波型圖；

圖6A是跨一個(gè)開路換能器上的電壓的波形；

圖6B是流經(jīng)一個(gè)短路的換能器的電流的波形；

圖6C是通過一個(gè)短路的換能器的電荷的波形；

圖7是圖3B的提取系統(tǒng)的方框圖；

圖8示圖3B的提取系統(tǒng)的實(shí)施，以系統(tǒng)的換能器安裝在一個(gè)結(jié)構(gòu)上。

圖9是電能提取系統(tǒng)的一個(gè)變形實(shí)施的電路圖；

圖10是電能提取系統(tǒng)的另一個(gè)變形實(shí)施的電路圖；

圖11是電能提取系統(tǒng)的另一個(gè)變形實(shí)施的電路圖；

圖12A是包括一個(gè)共振電路和一個(gè)整流器的電能提取系統(tǒng)的方框圖；

圖12B是圖12A的電能提取系統(tǒng)的特定實(shí)施的電路圖；

圖13A-13G是圖12B的電路的種種電壓、電流、功率和能量波型圖；