<Desc/Clms Page number 1>
BESCHRIJVING behorende bij een UITVINDINGSOCTROOIAANVRAGE ten name van
Yonex Kabushiki Kaisha gevestigd te
EMI1.1
Niigata, Japan voor voor Badmintonracket onder inroeping van het recht van voorrang op grond van gebruiksmodelaanvrage no. UM-58-192849, ingediend in Japan dd. 16 december 1983.
<Desc/Clms Page number 2>
De uitvinding heeft betrekking op een badmin-conrackec...
Badmintonspelers worden in he . algemeen gedwongen andere en snelle slagacties uit be voeren om de shuzzle ner-ag te slaan en di gedurende korte intervallen op een betrekkelijk klein speelveld, in ver- gelijking bijvoorbeeld met tennis. Handigheid en snelheid zijn karakter- ristiek voor het badmintonspel. De badmintonracket moet derhalve noodzakelijk zo geconstrueerd zijn dat deze handige en snelle acties van de speler mogelijk maakt. Daartoe is net vereist dat de badmintonracket licht in gewicht moet zijn en voldoende veerkracht moet hebben voor een gemakkelijk hanteren.
Teneinde te voldoen aan een slagactie met hoge snelheid is het voorts van groot belang bij het badmintonspel dar de afmetingen van het badmintonracket in de slagrichting zo klein mogelijk is. Met andere woorden de luchtweerstand moet zo klein mogelijk worden gehouden. Voorts is het vereist een hoge mechanische sterkte-ce bevorderen teneinde bestand te zijn tegen de grote spanningen bij snel spel zo ook bij de stootbelastingen welke door de gebruiker van het racket worden uitgeoefend.
Ofschoon een goed badmintonracket al deze noodzakelijke eigenschappen moet hebben, is het moeilijk om daaraan gelijktijdig te voldoen, aangezien enige daarvan onderling onverenigbaar zijn. Licht gewicht bijvoorbeeld, gewenste veerkracht en minimum luchtweerstand kunnen in een badmintonracket verenigd zijn, doch al deze factoren resulteren in een teruggang van de mechanische sterkte. Tenzij een goed evenwicht in de onverenigbare factoren kan worden verkregen, is elke verbetering in de constructie van het badmintonracket. zinloos.
Teneinde, voorzover die mogelijk is, aan bovengestelde eisen te voldoen, moet een badmintonracket, zorgvuldig ontworpen worden, reken-ng
EMI2.1
houdende met de huidige stijl en cons-cructie.. Die. benekeni :, dar. he-cbadmintonracket een van bekende rackets, zoals tennisrackets. waarmede met een zwaardere bal wordt geslagen, een totaal andere historische ontwikkelingsfase heeft doorlopen. Zoals blijkt uit tig. l (a), (b) en (c) bestaat een badmintonracket uit een stijve buisvormige steel 1 en een buisvormig frame 2, welke mee elkaar verbonden zijn door een buisvormig verbindingsorgaan 3, in hoofdzaak in de vorm van een T, dat he-c
<Desc/Clms Page number 3>
hoofdgedeelte van de badmintonracketconstructie vormt.
Bij een badmintonracket van dit type is het frame 2 vervaardigd uit buismateriaal met lichte en veerkrachtige eigenschappen, zoals bijvoorbeeld met vezel versterkte kunststof, roestvrij staal of aluminium en is aan de steel 1 verbonden door middel van het T-vormige en in buis uitgevoerd verbindingorgaan 3 als weergegeven in fig. 1 (a). De steel 1 is vervaardigd uit een buis met ronde doorsnede als weergegeven in fig. 1 (b), terwijl het frame 2 uit een buis bestaat met een onregelmatige ronde doorsnede, als weergegeven in fig. 1 (c) met de grote as gericht in de slagrichting, welke haaks op het vlak van het racket staat.
Het gebruikelijke badmintonracket is dus geconstrueerd met het oog op het bereiken van een grote mechanische sterkte, welke voldoet aan de vereisten bij het slaan met grote snelheid en bovendien aan een licht gewicht, voor het verminderen van de luchtweerstand en een bevredigende veerkracht.
Het badmintonracket volgens bovenstaande constructie werd beschouwd als benadering van de ideale stijl van tot nog toe. Er blijven echter nog vele problemen, welke nog niet zijn opgelost. Op de eerste plaats is bij het badmintonracket het bovenvermelde T-vormige verbindingsgedeelte dat wordt vereist groter in afmetingen, in vergelijking met de andere delen.
Bij het gebruikelijke badmintonracket is het buisvormige verbindingsorgaan 3 bestemd om verbonden te worden met het frame en met de steel in de vorm van een T met de gedeeltes 3a-3a en 3b waarin de einden 2a-2a van het frame en het boveneinde la van de steelllrespectievelijk stevig worden vastgezet, als weergegeven in fig. 2 (a) tot 2 (c). Aangezien de buitendiameter van het verbindingsorgaan 3 echter aanzienlijk groter is met betrekking tot die van de steel 1 en het frame 2, is ook de luchtweerstand groter. Deze luchtweerstand welke werkt op het verbindingsorgaan 3 vormt een groot-obstakel bij het verminderen van de luchtweerstand van het racket als geheel.
Erger nog, gebleken is, dat aangezien het verbindingsorgaan 3 een draaibaar gedeelte vormt waarin verschillende belastingen optreden als gevolg van het slaan met het racket en daarin worden geconcentreerd, pogingen om de luchtweerstand te verminderen door het doen afnemen van de afmetingen en de dikte van die gedeeltes 3a, 3b, dit leidt tot een vermindering van de mechanische sterkte van het draaibare gedeelte. Om bovenomschreven reden is een
<Desc/Clms Page number 4>
voldoend groot bemeten en dik verbindingsorgaan 3 gehandhaafd zelfs ten koste van de eis tot vermindering van de luchtweerstand.
Voorts vormt het T-vormige verbindingsorgaan 3 een groot obstakel met betrekking tot een gewenste veerkracht in het badmintonracket. Met andere woorden, aangezien het verbindingsorgaan 3 een draaibaar deel is voor het verbinden van het frame 2 en de as 1 is het noodzakelijk de mechanische sterkte in voldoende mate te verbeteren, terwijl voor het verbeteren van de mechanische sterkte van het buisvormige orgaan. 3 moeilijkheden ontstaan voor het racket met betrekking tot een voldoende veerkracht.
Wanneer de mechanische sterkte van het verbindingsorgaan wordt vergroot met behoud van voldoende veerkracht van het racket, dan zal de steel 1 en het frame 2 vermoeidheidsverschijnselen in het mates riaal gaan vertonen en het meest in die gedeeltes welke grenzen aan de eindgedeeltes 3a, 3b van het T-vormige verbindingsorgaan 3 als gevolg van de concentratie van de verschillende stootbelastingen welke resulteren uit het verschil in stijfheid en de veerkracht daartussen. Dit betekent gemakkelijk breken van de steel en het frame op deze gedeeltes.
Zoals reeds opgemerkt, zijn er bij het gebruikelijke badmintonracket teveel factoren welke onderling onverenigbaar zijn, ofschoon zij van groot belang zijn voor een goed functioneren van het badmintonracket.
Het bekende badmintonracket volgens-fig. l en 2 voldoet niet al deze factoren, dat wil zeggen een mechanische sterkte, minimum luchtweerstand en gelijktijdig een gewenste veerkracht.
De uitvinding is ontwikkeld met het oog op bovengenoemde problemen.
Het doel van de uitvinding is derhalve deze problemen te ondervangen, welke worden beschouwd als niet verenigbaar met betrekking tot de bekende badmintonrackets, en een redelijk evenwicht daartussen te vinden. Meer in het bijzonder beoogt de uitvinding een badmintonracket te verschaffen waarbij het verbindingsvlak tussen een steel en een frame zo klein mogelijk is, waardoor de uitgeoefende luchtweerstand wordt verkleind.
Een ander doel van de uitvinding is te voorzien in een badmintonracket welke de gewenste veerkracht heeft, zo ook een voldoend mechanische sterkte.
Een verder doel van de uitvinding is het verschaffen van een badmintonracket, waarbij het materiaal van de steel en het frame minder
<Desc/Clms Page number 5>
materiaalvermceidheidsverschijnselen vertoont waardoor de duurzaamheid van het racket wordt verhoogd.
Volgens de uitvinding wordt een badmintonracket verkregen bestaande uit een buisvormige steel met een hol boveneinde, een ovaalvormig buisframe met overliggende einddelen, waarbij elk eindgedeelte hol is met een open eindvlak, welk eindvlak aan zijn onderzijde een uitsparing heeft van in hoofdzaak halfcirkelvormige vorm, welke eindvlakken in hoofdzaak tegen elkaar aan steunen met uitzondering van die uitsparing, een verbindingsorgaan in hoofdzaak in de vorm van een T met een stel horizontale uitsteeksels alsmede een verticaal uitsteeksel, welke horizontale uitsteeksels stevig zijn vastgezet in de eindgedeeltes van het frame,
terwijl het verticale uitsteeksel stevig is vastgezet in het boveneinde van de steel waardoor het frame inwendig aan de steel wordt bevestigd en met vezel versterkte plasticlagen het buitenvlak van de eindgedeeltes van het frame en het boveneinde van de steel bekleden ter vorming van een uitwendige verbinding daartussen.
Verdere bijzonderheden, voordelen en eigenschappen van de uitvinding worden in detail beschreven met verwijzing naar de tekeningen.
Daarin toont : fig. 1 (a) een vooraanzicht van een gebruikelijk badmintonracket ; fig. 1 (b) een doorsnede over de lijn Al-Al in fig. 1 (a) ; fig. 1 (c) een doorsnede over de lijn A2-A2 in fig. 1 (a) ; fig. 2 details van een T-vormig verbindingsorgaan dat een frame en een steel, weergegeven in fig. 1, verbindt, waarin : fig. 2 (a) op vergrote schaal een vooraanzicht van het T-vormige verbindingsorgaan is ; fig. 2 (b) een doorsnede over de lijn'A 3-A3 van fig. 2 (a) ; fig. 2 (c) een doorsnede over de lijn A4-A4 in fig. 2 (a) ; fig. 3 (a) een vooraanzicht van het hoofdgedeelte van een badmintonracket volgens een eerste uitvoeringsvorm van de uitvinding, fig. 3 (b) uit elkaar getekend een aanzicht volgens fig. 3 (a) ; fig. 3 (c) een doorsnede over de lijn A5-A5 in fig. 3 (a) ;
fig. 4 een vooraanzicht van het onderhavige badmintonracket waaruit de uitwendige vorm blijkt ; fig. 5 een doorsnede welke het hoofdgedeelte van een badmintonracket toont, volgens een tweede uitvoeringsvorm van de uitvinding ; en
<Desc/Clms Page number 6>
fig. ¯6 een overeenkomstige doorsnede van een badmintonracket volgens een derde uitvoeringsvorm van de uitvinding.
Voorkeursuitvoeringsvormen van de uitvinding zullen hierna met verwijzing naar bijgaande tekeningen worden besproken, waarin gelijke verwijzingscijfers op overeenkomstige delen wijzen.
Met betrekking tot de eerste uitvoeringsvorm van de uitvinding als weergegeven in fig. 3 (a) tot 3 (c), waarin het hoofdgedeelte van het badmintonracket is getoond, bestaat dit racket uit een buisvormige steel 10 van ronde doorsnede, een frame 12 van onregelmatig ronde doorsnede met de hoofdas gericht in de slagrichting, een in hoofdzaak T-vormig verbindingsorgaan 14 dat de steel 10 met het frame 12 verbindt en lagen 16 uit met vezel versterkte kunststof. De steel 10 en het frame 12 zijn vervaardigd uit roestvrij staal, aluminium, met vezel versterkte kunststof of andere materialen, doch bij voorkeur zijn zij vervaardigd uit met koolstofvezel versterkt plastic materiaal. Het frame 12 bevat in de weergegeven uitvoeringsvorm een kern 18 vervaardigd uit geschuimd urethaan en bekleed met een laag 20 uit met vezel versterkte kunststof.
Bij de fabricage van dit frame 12 wordt niet-geschuimd urethaan bekleed met met koolstofvezel versterkte kunststof in vooraf geimpreg- neerde toestand en deze worden gezet in een gietvorm met een holte, waarvan de vorm overeenstemt met de voorafbepaalde configuratie van het frame 12. Wanneer de vorm verhit wordt, zal de versterkte kunststof stevig tegen de binnenwanden worden aangedrukt welke de holte vormen door het opschuimen of expanderen van het kernmateriaal.
De kern 18 eindigt bij 19 en de versterkte kunststof 20 loopt tot buiten de einden van de kern 18 door ter vorming van holle eindgedeeltes 13-13 voor het completeren en afsluiten van de in hoofdzaak ovale vorm van het frame 12. Elk eindgedeelte 13 neemt daarin een horizontaal uitsteeksel 24 van het T-vormige verbindingsorgaan 14 op, welke horizontale uitsteeksel een voldoende lengte heeft om het einde 19 van de kern 18 te bereiken en wordt gevormd tot een elliptische configuratie met afmetingen welke gelijk of iets kleiner zijn dan de binnenafmetingen van het holle eindgedeelte 13. Een verticaal uitsteeksel 26 van het verbindingsorgaan 14 heeft een ronde doorsnede met een diameter gelijk of iets kleiner dan
<Desc/Clms Page number 7>
de binnendiameter van de steel 10 zodat het uitsteeksel 26 met zekerheid in het bovenste gedeelte van de steel 10 kan worden gezet.
Elk van de eindvlakken van de eindgedeeltes 13 is aan zijn onderzijde voorzien van een uitsparing 22 in de vorm van een halve cirkel als weergegeven in fig. 3 (c), zodat het verticale uitsteeksel 26 van het verbindingsorgaan 14 in de steel 10 kan worden bevestigd. Een gedeelte van het verticale uitsteeksel 26 direct onder het verbindingsvlak van het verbindingsorgaan 14 wordt dus opgenomen door en rust in de koppeluitsparingen 22, welke een ronde opening begrenzen, terwijl de overblijvende rande of eindvlakken van gedeeltes 13 in hoofdzaak tegen elkaar aan steunen voor het begrenzen van een gesloten ruimte binnen het frame 12.
Het koppelorgaan 14 kan zijn vervaardigd uit metaalmateriaal, zoals bijvoorbeeld aluminium dat licht in gewicht is en een grote mechanische sterkte heeft. Wanneer dit bijzondere materiaal wordt gebruikt, dan wordt het verbindingsorgaan 14 bij voorkeur vervaardigd volgens de giettechniek. Eventueel kan het verbindingsorgaan 14 zijn gevormd uit met vezel versterkte kunststof waarvan het versterkende orgaan bij voorkeur koolstofvezel is of een samenstelling uit koolstofvezel en boriumvezel, welke vezels geschikt zijn als gevolg van de superieure eigenschappen zoals een grote sterkte per gewichtseenheid. Verder verdient het de voorkeur dat het verbindingsorgaan 14 in vaste toestand wordt gevormd, een voordeel dat nog zal worden beschreven.
De lagen 16 uit met vezel versterkte kunststof zijn gelamineerd uit betrekkelijk dunne lagen welke bestaan uit koolstofvezels welke ge mpregneerd zijn met thermohardend harsmateriaal. In samengestelde toestand van het-racket zijn de steel 10 en het frame 12 onderling verbonden door het T-vormige verbindingsorgaan 14 en het bovengedeelte van de steel 10 en de eindgedeeltes 13 van het frame 12 zijn. bekleed met met vezel versterkte kunststof lagen in vooraf ge mpregneerde toestand.
Vervolgens worden de voorgelmpregneerde lagen gehard door de toevoer van warmte, waardoor de met vezel versterkte kunststof lagen 16 ontstaan, welke voorzien in een glad verlopende buitenverbinding van de steel 10 en het frame 12, als weergegeven in fig. 3 (a). De bovenrand van de steel steunt-inhoofdzaak tegen het ondervlak van het frame 12 op gedeeltes. nabij de uitsparingen 22.
<Desc/Clms Page number 8>
In de tekening is door 28 een gat getekend voor het oog ter bevestiging van een snaar. In het verbindingsvlak loopt het gat 10 door het verbindingsorgaan 14, het frame 12 en de met vezel versterkte kunststoflagen 16. Het verbindingsorgaan 14 verkrijgt wanneer dit gevormd wordt in vaste toestand een grote mechanische sterkte ongeacht het daar aanwezige gat 28.
Uit het bovenstaande blijkt duidelijk, dat het verbindingsorgaan 14 dat bevestigd is binnen de steel 10 en het frame 12 het mogelijk maakt dat de verbindingsvlakken in hoofdzaak dezelfde afmetingen hebben als die van de andere gedeeltes van het racket 30 en een racket als geheel is in fig. 4 getoond. De luchtweerstand welke wordt uitgeoefend op het verbindingsvlak in de slagrichting kan dus aanzienlijk worden verminderd in vergelijking met een gebruikelijk badmintonracket van het type als boven bedoeld. Aangezien het T-vormige verbindingsorgaan 14 en de lagen 16 uit met vezel versterkte kunststof onderling samenwerken ter verhoging van de verbindingssterkte tussen de steel 10 en het frame 12 zowel uitals inwendig, wordt tegelijkertijd een stabiele verbinding gevormd met een voldoend hoge mechanische sterkte zonder dat de afmetingen van het' verbindingsvlak groter worden.
Aangezien het T-vormige verbindingsorgaan 14 gevoegd is binnen de betreffende holtes van het frame 12 en de steel 10, kan het verbindingsorgaan 14 voorts enigermate buigen of torderen in overeenstemming met de buig-en draaibewegingen van het frame 12 en de steel 10. Anderzijds heeft de verbinding welke vereist wordt en buigende en torderende eigenschappen moet hebben vervaardigd uit met vezel versterkte kunststof 16 met een betrekkelijk hoge flexibiliteit en veerkracht, als boven vermeld.
De uitwendige verbinding kan buigen en verdraaien :-in overeenstemming met de buigende en torderende bewegingen van het frame 12 en de steel 10 zonder moeilijkheden te ondervinden. Daardoor zal het materiaal van de steel 10 en het frame 12 niet vermoeid raken zelfs wanneer deze uit buis zijn gevormd aangezien zij een voldoende flexibiliteit en veerkracht hebben. Aangezien de beide eindvlakken van de eindgedeeltes 13-13 van het frame 12 onderling in contact zijn met uitzondering van de uitspa= ringen 22-22, bevat het gerede verbindingsvlak een drielaagsstructuur bestaande uit het inwendige, T-vormige verbindingsorgaan 14, het frame 12
<Desc/Clms Page number 9>
(of de steel 10) en de uitwendige verbindingslagen 16 uit met vezel versterkte kunststof, waardoor de mechanische sterkte van het badminton-
EMI9.1
racket wordt verhoogd.
Door de eindvlakken te steunen. dat wil zeggen het frame 12 te-sluiten-, worden ook de vermoeidheidsverschijnselen in het frame 12 als gevolg van mindere belasting waaraan het verbindingsorgaan 14 en de met vezel versterkte lagen 16 onderhevig zijn, verminderd. Bij het badmintonracket 30 zijn de belangrijke factoren zoals mechanische sterkte, minimale luchtweerstand en voldoende veerkracht niet meer onderling onverenigbaar.
Verwezen wordt naar een tweede uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding als weergegeven in fig. 5. Bij deze uitvoeringsvorm hebben de eindgedeeltes 13 van het frame 12 uitsparingen 22 elk met een halve cirkelvorm, waarvan de diameter groter is dan die bij de eerste uitvoeringsvorm. De verticale uitsteeksels 26 van het T-vormige verbindingsorgaan 14 is volledig opgenomen binnen de steel 10, welke op zijn beurt zich uitstrekt in de uitsparingen 22 en steunt rechtstreeks tegen de horizontale gedeeltes 24 van het verbindingsorgaan 14. De overige constructies en de voordelen van de : tweede uitvoeringsvorm zijn in hoofdzaak gelijk aan die volgens de eerste uitvoeringsvorm.
Fig. 6 toont het hoofdgedeelte van een badmintonracket overeenkomstig een derde uitvoeringsvorm van de uitvinding. Het frame 12 van deze uitvoeringsvorm bevat overliggende eindgedeeltes 40-40, welke worden begrensd naar hellende treden 42-42 en met een diameter welke kleiner is dan het overige gedeelte van het frame 12. De horizontale uitsteeksels 24 van het verbindingsorgaan 14 hebben eveneens een kleinere diameter en assen binnen de eindgedeeltes 40. De buitenvlakken van de eindgedeeltes 40 zijn bekleed met de lagen 16 uit met vezel versterkte kunststof zodanig dat het horizontale gedeelte van het verbindingsorgaan in hoofdzaak dezelfde afmetingen hebben als frame 12. Dit maakt een verder-verminderen van de luchtweerstand mogelijk.
In de weergegeven uitvoeringsvormen bestaat het frame 12 uit met koolstofvezel versterkt plastic materiaal. Opgemerkt zij echter, dat het materiaal voor het frame 12 zo j ook voor de steel 10, niet beperkt is tot dit bijzondere materiaal en dat ook ander met vezel versterkt kunststofmateriaal en metaalmateriaal zoals aluminium gebruikt kan
<Desc/Clms Page number 10>
worden. Ook het T-vormige verbindingsorgaan 14 kan uit metaalmateriaal, zoals aluminium bestaan dan wel uit met vezel versterkte kunststof.
In het geval dat met koolstofvezel versterkt kunststofmateriaal wordt gebruikt voor het verbindingsorgaan en dat hetzelfde materiaal wordt gebruikt voor de steel 10 en het frame 12 zal het gemakkelijk in de hand liggen van het badmintonracket nog worden verbeterd.
Zoals hierboven beschreven, kan het badmintonracket volgens de uitvinding goede eigenschappen hebben zoals een voldoend grote mechanische sterkte, minimum luchtweerstand en voldoende veerkracht en dit gelijktijdig zonder dat dit ten koste gaat van een van deze, of schoon. deze factoren onderling onverenigbaar worden beschouwd met betrekking tot de conventionele badmintonrackets. Aangezien andere-uitvoeringsvormen van het badmintonracket getrapte vlakken of ge xtrudeerde gedeeltes kan missen kan elk gewenst ontwerp worden verkregen. Voorts worden de aerodynamische eigenschappen verbeterd wanneer het badmintonracket met hoge snelheid wordt geslagen waardoor een zeer doelmatig hanteren van het badmintonracket wordt verkregen.
Ofschoon de uitvinding is beschreven met betrekking tot voorkeursuitvoeringsvormen, kunnen modificaties en veranderingen worden toegepast, zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.