[發明專利]一種人工羽毛及由其制備的羽毛球

無效

• 申請號: 201210364220.3
• 申請日: 2012-09-26
• 公開（公告）號: CN103657026A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 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
• 主分類號: A63B67/18
• 分類號: A63B67/18
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 蔣家華

技術領域

本發明涉及一種人工羽毛及由其制備的羽毛球。

背景技術

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目標。因為鵝鴨毛羽毛球的耐打性太差，導致運動員頻頻換球，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50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仿真羽毛（或稱仿真羽毛）；到2009年底，才有采用仿真羽毛制成的羽毛球上市。但這種采用仿真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60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。截止到2007年，市場上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仿真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0.1克數量級，也就是說在一些關鍵部位，只要0.1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0.01克，也就是說，每片羽毛如果增加0.01克，則整球裙部將至少增加0.15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0.09g～0.12g之間，其中羽片區大約在0.05克，如果羽片區超過0.07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0.075克——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。具體到仿真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。