具有插入球棒筒身中的卷狀薄片的球棒的製作方法

2023-11-03 17:24:57 4

專利名稱：具有插入球棒筒身中的卷狀薄片的球棒的製作方法
技術領域：
本發明涉及一個球棒，它具有一個插入球棒筒身中的卷狀薄片。優選的插件是彈簧鋼，其寬度大於球棒筒身的內圓周，因而插件的邊緣在筒身內重疊。插件提供了或大大提高了球棒的蹦床效應，這效應對無插件的單壁球棒是不可能有的。
McNeely的美國專利號5,511,777，說明了一個具有回彈芯子的球棒。

圖1b說明了一個壓縮回彈緩衝套26，它位於球棒筒身28和管狀內阻尼器24之間，優先採用剛性材料。
Eggiman的美國專利號5,415,398，說明了一個在球棒筒身內具有管狀插件的壘球球棒。插件在其兩端與球棒相配，但在兩端之間，球棒筒身和插件之間存在間隙。該間隙內可充以油脂。
Easton等的美國專利號5,364,095，說明了一個金屬球棒，在筒身內表面具有增強纖維複合材料。Raum的美國專利號5,114,144，說明了一個具有擠壓鋁芯的複合球棒。Okitsu等的美國專利號5,104,123，說明了一個金屬球棒，它具有一層泡沫樹脂，膠在筒身撞擊部分的內壁上。
Merritt的美國專利號4,600,193，說明了一個具有星形件33的空心球棒，它把一個測地線型的支承放在球棒內。圖6表示了具有肋的六面支承，各肋向內伸展並在中心相互連接。日本刊載說明書號5-23407說明了一個球棒，它具有帶向內伸展肋11的內管9。
Fujii的美國專利號3,963,239，說明了一個棒球球棒，它在筒身內安放一個可卸的增強件。圖2和說明書第2～4行，說明了一個金屬或塑料的管狀圓柱增強件16b。增強件外緣與筒身內緣呈緊配合關係。
本發明是在筒身內有一個插件的球棒。插件由一塊平的薄片形成，其寬度大於安放該插件的筒身內圓周長。先有技術從未說明過這種平薄片插件，它可捲成(如需要時可摺疊成)小的直徑，以便容易地插入球棒的筒身中。插件可插入筒身的一端的小孔中，也可在突頭插入球棒手柄端之前，插入手柄端。當卷狀的插件在球棒筒身內釋放時，它與筒身的內表面成一致，因而其外圓周長與筒身的內圓周長實際完全相同。由於插件的寬度大於筒身內圓周長，因而插件的「寬度邊」相互重疊。可以閉緊這些邊，使插件形成一個柱體，插件也可在筒身中閉緊。
最後，本發明包括一個具有筒身和手柄的球棒，筒身和手柄之間有一個錐形部分；具有內圓周的筒身；一個平薄片插件，插件具有長度和寬度，插件被捲曲並安放在筒身內，插件沿長度方向與筒身配合，其寬度值大於筒身內的圓周長。
結合附圖來參照以下說明，可更好地了解本發明，圖中同一編號指同一部分圖1a為具有封閉端和均勻直徑筒身的球棒；圖1b為具有開口端的球棒，它可安放一個端帽，球棒具有一個均勻直徑的筒身；圖1c為具有開口端的球棒，它可安放一個端帽，球棒具有一個均勻直徑的筒身部分和一個錐形筒身部分；圖1d為具有開口端的球棒，它可安放一個端帽，球棒具有一個錐形筒身部分；圖2a為一個矩形平薄片插件，可捲曲安放在球棒筒身中；圖2b為一個平薄片插件，可捲曲並安放在球棒筒身中，插件具有一個矩形部分和一個梯形部分；圖2c為一個梯形平薄片插件，可捲曲並安放在球棒筒身中；圖3a表示捲成的圖2a插件，用以插入球棒中；圖3b表示摺疊和捲成的圖2b插件，用以插入球棒中；圖4為一部分球棒的橫截面，表示在筒身中安放的圖2a插件；圖5為一部分球棒的橫截面，表示在筒身中安放的圖2b插件；圖6為圖4球棒的橫截面，表示寬度約為球棒內圓周長1.1倍的插件；圖7為圖4球棒的橫截面，表示寬度約為球棒內圓周長2.1倍的插件。
在壘球或棒球的球棒中，一個彈簧鋼(或相當的材料，如鋁、鈦)插件捲成「筒形」，並插入球棒的帽端中，插件被釋放彈出而定位，與球棒筒身內壁貼緊。
參照1a～1d，圖1a表示一個球棒2，它通常用於慢投壘球，球棒2具有均勻直徑的筒身3，手柄4，在手柄4和筒身3之間的錐形部分5，封閉端6和突頭7。封閉端6可包括一些泡沫「端部填料」，如澆注的類似橡膠材料或具較重顆粒的澆注的類似橡膠材料。一般說，該材料在安裝突頭之前注入手柄端。例如，典型的壘球球棒的筒身內徑(「i.d.」)可從2.060英寸(5.23cm)到2.089英寸(5.56cm)。筒身壁厚從0.058英寸(0.147cm)到0.095英寸(0.241cm)。這相當於筒身內圓周長(「c」＝π×i.d.)從2.060英寸(5.23cm)內徑筒身的6.47英寸(16.44cm)到2.189英寸(5.56cm)內徑筒身的6.88英寸(17.47cm)。此外，與球棒有關，在大到14英寸(35.56cm)左右的長度上，典型壘球球棒2的筒身3具有均勻的筒身直徑。
例如，HillerichBradsbv公司製造了34英寸(86.36cm)的類似球棒2的球棒，筒身長度為10英寸(25.4cm)，12英寸(30.48cm)，或14英寸(35.56cm)。
圖1b表示了一種球棒的替代形式12，通常用於快投壘球，球棒12具有均勻直徑的筒身13，手柄14，在手柄14和筒身13之間的錐形部分，開口端16和突頭17。通常用一個端帽18來封閉開口端16。一般說，球棒在接近開口端16處有一個周向槽，而端帽有一個相配合的周向稜邊。如果需要，對這種球棒也可採用某些形式的端部填料。如對圖1 a的球棒那樣，可直接把端部填料加入端帽18中，或在端帽放到球棒上之後加入，並可把帶或不帶較重顆粒的類似橡膠材料澆入球棒的手柄端。典型的壘球球棒12的筒身內徑、內圓周長和壁厚與上述球棒2相似。例如，HillerichBradsby公司製造了一個球棒，其總長度從28英寸(71.12cm)到34英寸(86.36cm)，筒身長度從11英寸(27.94cm)到17英寸(43.18cm)。
圖1c表示了一種球棒的替代形式22，通常用於棒球，球棒22具有相當短的均勻直徑筒身部分23(約英寸(10.16cm))。儘管這部分也可再大些，例如大到是12英寸(30.48cm)，手柄24，在手柄24和均勻筒身部分23之間的錐形部分25，開口端25和突頭27。此外，通常用一個端帽28來封閉開口端26。如果需要，對這種球棒也可採用某些形式的端部填料。例如，典型的棒球球棒22的均勻筒身外徑為23/4英寸(6.99cm)左右，或25/8英寸(6.67cm)左右，或更小。一般說，球棒內徑範圍從約2.615英寸(6.64cm)到2.093英寸(5.32cm)。筒身壁厚從0.075英寸(0.191cm)左右到0.132英寸(0.335cm)左右。應注意，棒球球棒的壁厚一般比壘球球棒的壁厚大。
圖1d表示了一種球棒的替代形式32，通常用於棒球，球棒32沒有任何均勻直徑的筒身部分。而是具有第一錐形筒身部分33，手柄34，在手柄34和筒身33之間的第二錐形部分35，開口端36和突頭37。此外，通常用一個端帽38來封閉開口端36。如圖示，部分33可具最大外徑23/4英寸(6.699cm)。開口端36逐漸變小，以安放25/8英寸(6.67cm)的端帽38，如圖示直徑減小的曲線形端部39。此外，如果需要，對這種球棒也可採用某些形式的端部填料。
所有球棒2，12，22和32中可安放本發明的插件。圖2a～2c表示了本發明範圍內的三種不同形狀的插件。圖2a的插件40是矩形，具長度「L」和寬度「w」。插件40可分別用於圖1a，1b和1d的球棒2，12，和32。為了插入球棒，相對於圖2a的視圖，自左向右捲起插件，因而形成圖3a中的插件40。圖3a中的卷狀插件40具有內邊42和外邊44。插件40的寬度選擇成超過球棒筒身的內圓周長。這意味著當插件40在筒身裡面時，邊42和邊44重疊在一起。
圖2b的插件50用於圖1c的球棒22。插件50具有長度L1的矩形部分52和長度L2的梯形部分54。長度L1選成大致為均勻直徑筒身23的長度。梯形部分54的斜度相應於球棒22的錐形部分25的斜度。因而插件50將貼緊在球棒22裡面，在矩形部分52和梯形部分54之間作出摺痕或折縫56。插件50具有第一邊或內邊51和第二邊或外邊53。如同插件40一樣，如圖2b所示的插件50自左向右捲起，以得到如圖3b所示的卷狀插件50。
圖2c的插件60用作圖1d球棒32的優選插件。插件60是梯形，且其斜度相應於球棒32的第一錐形部分33的斜度。已經提到，圖2a的矩形插件40可用於球棒32。然而，這不是優選的插件，因為把矩形插件放在錐形筒身中，沿著筒身33變化的直徑，所得插件的邊42和44不是均勻地疊在一起。而採用插件60，邊62和64可在筒身33中均勻地疊合。
對於插件40，50或60可採用各種不同的厚度，例如，0.005英寸(0.013cm)，0.010英寸(0.025cm)或0.015英寸(0.038cm)。這裡，我們認為0.010英寸(0.025cm)左右是優選的厚度。另外，插件可用各種材料製成。我們認為高碳1095，蘭色回火彈簧鋼是優選材料。然而，也可採用其它鋼、鈦、鋁、其它金屬，或如石墨環氧材料的複合材料，以及熱塑性材料。可以先成卷然後展開來與球棒內壁配合的任何材料均適用，並在球棒擊球時提供某些蹦床效應。
插件40的長度「l」，50的「l1加l2」和60的「l」與球棒擊球區有關。對於壘球棒的典型長度是10英寸(25.4cm)或12英寸(30.5cm)。對於棒球棒的典型長度是6英寸(15.2cm)，8英寸(20.3cm)或10英寸(25.4cm)。對於球棒22中的插件50，l1約為4英寸(10.2cm)。然而，這些尺寸僅作為舉例，決不受此限制.
以上已經提到，對於插件40，邊42和44在球棒中重疊，對於插件50，邊51和53在球棒中重疊，對於插件60，邊62和64在球棒中重疊。對於球棒2和12，球棒筒身的內圓周長可相對不變，對於球棒32，內圓周長可以變化，對於球棒22，可以具有一個均勻圓周長的部分和一個變圓周長部分。因此，已如上說明了三種形狀的插件40、50、60的寬度均超過了安放該插件的相應球棒內圓周長，以提供這種重疊。我們嘗試了幾種球棒，其插件寬度為內圓周長的1.1倍，內圓周長的1.2倍，內圓周長的1.6倍，和內圓周長的2.1倍。所有的功能均良好，在球棒擊球時提供了蹦床效應。甚至寬度為內圓周長的5.1倍的薄片也可採用。第一薄片厚0.005英寸(0.013cm)，寬度為內圓周長的2.1倍，以及第二薄片厚0.010英寸(0.025cm)，寬度為內圓周長的1.05倍，兩薄片具有相同的長度，大致相同的重量，而功能相似。因此，在本發明範圍內可作出許多種厚度和寬度的組合，均可達到所希望的結果。
插件40、50、60可粘或不粘在球棒中，插件的邊42與44，51與63，62與64之間可相互閉緊或不閉緊。圖4為一部分球棒的橫截面，表示在筒身3中安放的插件40，其邊42與44重疊。球棒2在封閉端6上有一個孔9，其直徑小於球棒筒身的直徑d。一般說，孔9直徑為「d」的90％或更小。在插件放入筒身3之後，一個與端帽功能相似的鈕扣10放入孔9中，以封閉球棒2的端部。作為替代，可用樹脂澆鑄來封閉孔9。該樹脂澆鑄也可用來閉緊插件。
如圖示，用樹脂粘結劑11把插件40粘結在球棒筒身內，圖示粘在球棒筒身內插件的兩端。樹脂粘結劑11，或其它粘結材料，可僅用在任何一端上。不需要兩端都用。圖中插件40在兩個位置上被閉緊，這裡採用了定位焊46使插件端邊42和44相互重疊。作為替代，可沿邊上採用膠水、膠黏劑或樹脂。這將使插件具有圓柱體的剛度，以便沿球棒周向提供均勻的擊球響應。還有，筒身內部可塗以膠水、膠黏劑或樹脂，因而當插件40插入孔9並展成直徑「d」時，膠黏劑可沿插件外圓周，把插件40閉緊到筒身3的內圓周上。
圖5表示了安放在球棒22中插件50的橫截面視圖。該視圖表示了插件部分52與球棒不變直徑部分23的連續配合，以及插件部分54與球棒可變直徑部分25的連續配合，如折縫56所容許那樣。
圖6和7表示了垂直球棒軸線的截面視圖，視圖是從圖4的視圖轉了90°。對於圖6的視圖，寬度為筒身3內圓周長1.1倍的插件40安放在筒身3內。對於圖7的視圖，寬度為筒身13內圓周長2.1倍的插件40安放在筒身13內。
在使用中，當單壁球棒與球接觸時，球棒筒身向內彎曲或變形。由於彈性變形，球棒筒身恢復到其正常形狀，因而有助於把球從球棒筒身上推出。如果筒身壁太薄，可產生塑性變形，由此筒身壁不能回彈或恢復到其正常形狀。如果筒身壁太厚，彈性變形小於所希望的值，則不能按要求把球推出。
對於插件40、50、60，球棒筒身壁的變形被減小了。而由筒身與插件的組合厚度，以及球棒金屬與插件材料的性能來決定變形。
以上詳細的說明主要是為了使理解得更清楚，而不可由此認為有不必要的限制，因為對於閱讀該說明的熟悉技術的人員來說，其修改形式將很明顯，它不會背離本發明的精神或超出所附權利要求的範圍。
權利要求
1.一個球棒包括一個筒身和一個手柄，上述筒身和上述手柄之間有一個錐形部分；上述筒身具有內圓周；一個平薄片插件，上述插件具有長度和寬度，上述插件被捲曲並安放在上述筒身內，上述插件沿上述長度方向與上述筒身配合，上述寬度值大於上述筒身的內圓周長。
2.權利要求1的球棒，沿上述插件長度，上述內圓周長值不變。
3.權利要求1的球棒，沿上述插件長度，上述內圓周長值可變。
4.權利要求1的球棒，上述筒身具有第一部分，其中沿上述插件長度的第一部分時上述內圓周長值不變，上述筒身具有第二部分，其中沿上述插件長度的第二部分時上述內圓周長值可變。
5.權利要求1的球棒，其中上述寬度值為上述內圓周長的1.1與1.5之間。
6.權利要求4的球棒，其中上述插件在上述第一部分和上述第二部分之間有一條折縫。
7.權利要求1的球棒，其中上述球棒筒身具有封閉端，通過上述手柄插入上述插件，把上述插件安放在上述筒身中。
8.權利要求1的球棒，其中上述球棒筒身具有一個開口端，把上述插件插入上述開口端，把上述插件安放在上述筒身中，在上述插件插入後，上述開口端被封閉。
9.權利要求8的球棒，在上述開口端具有一個端直徑以及上述筒身具有一個筒身直徑，上述端直徑至少等於上述筒身直徑值的90％。
10.權利要求9的球棒，在上述插件插入後，用端帽把上述開口端封閉。
11.權利要求8的球棒，上述開口端具有一個端直徑以及上述筒身具有一個筒身直徑，上述端直徑值不超過上述筒身直徑值的90％。
12.權利要求11的球棒，在上述插件插入後，把上述開口端封閉。
13.權利要求2的球棒，上述平薄片插件具有矩形形狀。
14.權利要求3的球棒，上述平薄片插件具有梯形形狀。
15.權利要求4的球棒，上述平薄片插件長度的第一部分具有矩形形狀，上述平薄片插件長度的第二部分具有梯形形狀。
16.權利要求1的球棒，上述插件在上述筒身中閉緊。
17.權利要求1的球棒，，安放在上述筒身中的上述插件具有重疊邊，上述重疊邊被閉緊。
18.權利要求1的球棒，上述長度值在6英寸(15.24cm)和15英寸(38.1cm)之間。
19.一個球棒包括一個筒身和一個手柄，上述筒身和上述手柄之間有一個錐形部分；上述筒身具有內直徑和內圓周；一個平薄片插件，上述插件具有長度和寬度，上述插件被捲成第一直徑並安放在上述筒身內，上述第一直徑小於上述筒身內直徑，上述插件被展開，沿上述長度方向與上述筒身配合，並具有等於上述筒身內直徑的外直徑，上述寬度值大於上述筒身的內圓周長。
全文摘要
一個球棒,它具有插入球棒筒身中的卷狀薄片。優選的插件是彈簧鋼,其寬度大於球棒筒身的內圓周長、因而插件的邊緣在筒身內重疊。插件為球棒提供了蹦床效應,這效應對於無插件的單壁球棒是不可能有的。
文檔編號B29D23/00GK1185984SQ9712591
公開日1998年7月1日 申請日期1997年12月22日 優先權日1996年12月23日
發明者達納傑·D·巴特, 小託馬斯·R·哈裡斯 申請人:希勒裡奇與布拉斯拜公司