球拍及球拍的表面处理方法与流程

1.本发明涉及在网球、羽毛球等运动中所使用的球拍及球拍的表面处理方法。


背景技术：

2.在网球、羽毛球中所使用的球拍通常具有拍柄、环状的拍框、连接拍柄和拍框的拍杆(例如，参照专利文献1)。在球拍中，通过在拍框的内侧被张紧的拍线形成击球面(正面)，玩家通过挥动球拍在击球面上击球。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.【专利文献1】日本特开平9
‑
154982号公报


技术实现要素：

6.发明所要解决的问题
7.在普通球拍中，挥动时在拍框、拍杆周围流动的空气流剥离而产生旋涡，使空气阻力作用于球拍。如果该空气阻力较高，由于无法提升挥动速度而难以提高球速，因此期望出现能够抑制空气阻力的结构。
8.本发明是鉴于该点而提出的，目的在于提供一种能够降低挥动时所作用的空气阻力的球拍及球拍的表面处理方法。
9.用于解决问题的方案
10.本发明的一个方式的球拍，其特征在于，在具有拍线被张紧而形成击球面的拍框、和与该拍框一体化的拍杆的球拍本体的球拍中，所述球拍本体的至少一部分的外表面由包括多个凸部的粗糙面形成，占所述粗糙面的全部所述凸部的面积的总和的60％以上的面积的所述凸部与相邻所述凸部的间隔为50μm以上500μm，并且，突出高度为20μm以上100μm以下。
11.本发明的一个方式的所述球拍的表面处理方法，其特征在于，在排出压力为0.004mpa以上0.01mpa以下的条件下，对所述球拍本体的至少一部分的表面进行旋涂而形成所述粗糙面。
12.发明效果
13.根据本发明，由于在拍框、拍杆上形成了具有上述那样的凸部的粗糙面，在挥动球拍时，能够抑制在拍框、拍杆周围流动的空气流剥离而产生旋涡，能够减小作用于球拍的空气阻力。
附图说明
14.图1为实施方式的球拍的外观图，图1a为所述球拍的主视图，图1b为所述球拍的侧视图。
15.图2中的图2a至图2c为所述球拍的粗糙面的说明图。
16.附图标记说明
17.10 球拍
18.12 拍框
19.13 拍杆
20.15 球拍本体
21.16 拍线
22.17 击球面
23.30 粗糙面
24.31 凸部
具体实施方式
25.在普通球拍中，为了赋予拍框、拍杆的外表面美感的外观(标记、光泽、着色等)而进行装饰。作为这种装饰，例如，如专利文献1所公开的那样对球拍的外表面进行涂饰。
26.在该涂饰中，考虑通过在涂料中添加二氧化硅、丙烯酸珠等粒状物而在涂饰后的外表面形成凹凸的结构。然而，在这样的结构中，由于粒状物被涂料覆盖，开始于平滑的外表面的凸部的突出高度过小，因此不能得到本发明那样的降低空气阻力的作用。
27.此外，作为球拍的现有结构，具有通过在外表面进行印刷处理形成凹凸的结构。然而，在印刷处理中，为了增加凹凸中的凸部的突出高度，如果不增大凸部之间的间隔，就会渗出墨水。因此，由于凸部的间隔分离而形成，因此不能得到本发明那样的降低空气阻力的作用。
28.换言之，本发明通过采用形成了上述那样粗糙面的结构，能够获得现有结构无法获得的降低空气阻力的作用。
29.以下，参照附图具体说明本发明的实施方式。另外，以下说明将本发明应用于硬式网球用的球拍的示例，但应用对象并不限于此，可以变更。例如，也可以应用于软式网球用的球拍、壁球用的球拍、羽毛球用的球拍等。
30.图1为本发明的实施方式的球拍的外观图，图1a为所述球拍的主视图，图1b为所述球拍的侧视图。另外，在以下各图中，为了便于说明，省略一部分结构。
31.如图1所示，球拍10包括作为玩家握持球拍10的部位的拍柄11、以环状(通常为纵向长的大致椭圆形状)形成的拍框12、以及将拍柄11与拍框12一体连接的拍杆13。在此，通过拍框12及与拍框12一体化的拍杆13构成球拍本体15。
32.拍线16呈纵向和横向被张紧于拍框12的内侧。拍线16在拍框12的内侧形成击球面(正面)17。
33.拍杆13包括从拍柄11朝向拍框12分叉为两股的拍颈18，在左右拍颈18之间形成有拍肩12a，拍肩12a成为拍框12的下侧的一部分。另外，拍杆13并不限于此，也可以不分叉为两股。
34.图2a至图2c为所述球拍的粗糙面的说明图表示与球拍的外表面以同样方式涂饰了的平坦的样品表面。球拍本体15的至少一部分的外表面由具有多个突部的粗糙面形成。当使用图2说明该粗糙面时，在粗糙面30的整个区域形成许多凸部31，在图2a～图2c中，凸部31由涂黑的斑点部分表示。
35.相对于粗糙面30中所有的凸部31的面积总和，占60％以上的面积的凸部31被设定在与相邻凸部31的间隔为50μm以上500μm以下的范围内。此外，相对于粗糙面30中的所有凸部31的面积总和，占60％以上的面积的凸部31的突出高度被设定在20μm以上100μm以下范围内。
36.通过将凸部31的间隔和突出高度设定在上述范围内，能够在挥动球拍10时获得被称为鲨鱼皮效应的降低空气阻力的效果。该效果通过以下方式得到，即，在球拍本体15的外表面的边界层内部，由于凸部31的凹凸使气流适当地湍流化，能够抑制由该边界层的剥离而导致的较大旋涡的形成。由此，通过在拍框12、拍杆13的周围流动的气流，能够降低挥动时的球拍10的空气阻力，提高球拍10的挥动速度，进而能够实现被击打的球的速度的提高。
37.在此，当凸部31的突出高度大于100μm时，凸部31穿透边界层，空气阻力增加的可能性增大。当凸部31的突出高度小于20μm时，难以扰乱边界层而湍流化。另外，凸部31的突出高度是指在粗糙面30上从未形成凸部31的面至各个凸部31最高顶点位置的高度。
38.在粗糙面30中，当相邻凸部31的间隔大于500μm时，扰乱每个凸部31的边界层的范围变宽，边界层的湍流化变得困难。当相邻凸部31的间隔小于50μm时，难以扰乱边界层而湍流化。另外，相邻凸部31的间隔为直线连接相邻凸部31的外缘之间最接近的位置的距離。
39.为了通过凸部31在边界层实现适当的湍流化，当从凸部31的突出方向平行的方向观察时，可以将凸部31的最大宽度设为1mm以上。
40.由于在上述范围内相邻凸部31的间隔是随机的，并且凸部31的突出高度也是随机的，因此能够更好地使边界层湍流化，从而获得挥动时降低空气阻力的效果。另外，随机是指该间隔、突出高度在大多数凸部31中不均匀，并且也可以在一部分凸部31中为同一值。
41.当被设定在上述范围内的凸部31由相对于粗糙面30中所有的凸部31的面积总和小于60％的面积形成时，边界层中的凸部31不够，难以实现边界层的湍流化而无法获得在挥动时降低空气阻力的效果。被设定在上述范围内的凸部31可以在粗糙面30的整个区域中占30％以上60％以下的面积。
42.接着，对本实施方式的球拍10的表面处理方法进行说明。
43.在此，可以主要由热固性纤维强化树脂(frp：fiberreinforcedplastics)形成球拍本体15作为示例。纤维强化树脂在环氧树脂、乙烯酯树脂等热固性树脂中混合碳纤维形成的强化纤维，并使其半固化而形成的。另外，球拍本体15在纤维强化树脂中包含金属、或由金属制成，也可以由这些以外的材质构成。
44.本实施的方式的表面处理方法按照底涂步骤、着色步骤、喷漆(喷涂)步骤、中涂步骤、标记粘贴步骤、面涂步骤的顺序进行。
45.首先，对坯子成型后的球拍本体15实施底涂步骤。底涂步骤是提高着色步骤的涂料与球拍本体15的紧贴性的底漆作用的涂饰，填充球拍本体15的外表面的空孔等。
46.接下来，实施着色步骤。着色步骤是对已经完成了底涂步骤的球拍本体15整体通过喷涂着色灰色、黑色、蓝色、红色等。
47.接下来，实施喷漆步骤。喷漆步骤是对已经完成了着色步骤的球拍本体15通过喷涂，将涂料涂饰为斑点状，该斑点成为图2所示的凸部31且形成粗糙面30。喷漆步骤可以是操作者手持喷枪进行手工操作，但优选使用具有将喷枪移动至预先指定位置的规定的移动机器的机器人来进行。
48.喷漆步骤的条件设定如下。
49.·
喷枪的排出口的形状：圆形或椭圆形
50.·
喷枪的枪头至球拍本体的外表面的距离：约100mm
51.·
喷枪的喷出口的口径：0.7mm～1.3mm
52.·
排出压力(排出空气压力)：0.004～0.01mpa
53.·
涂料的种类(主要成分)：丙烯酸酯、聚氨酯、环氧树脂等
54.·
涂料粘度：9～11秒/60秒
55.在喷漆步骤中，特别地，通过将排出压力设定为0.004mpa以上0.01mpa以下，能够形成如图2所示的粗糙面30。图2a示出排出压力为0.004mpa时粗糙面30的一个示例，图2b示出排出压力为0.006mpa时粗糙面30的一个示例，图2c示出排出压力为0.01mpa时粗糙面30的一个示例。
56.当排出压力小于0.004mpa时，凸部31的大小偏差较大，间隔和突出高度被设定在上述范围内的凸部31的面积占粗糙面30中所有的凸部31的面积的总和小于60％。当排出压力大于0.01mpa时，凸部31的突出高度和大小较小，相邻凸部31的间隔也变小。因此，如果排出压力在上述范围之外，难以使球拍本体15的外表面的边界层湍流化而不能获得降低空气阻力的效果。
57.在实施喷漆步骤之后，对包括粗糙面30的球拍本体15整体进行中涂步骤。中涂步骤是用透明或半透明的涂料进行涂饰，起到提高球拍本体15的耐久性、颜色的保护性能(耐候性)、耐药性等作用。
58.接下来，对已经完成了中涂步骤的球拍本体15实施粘贴施有装饰用的标记等的密封条的标记粘贴步骤。实施标记粘贴步骤之后，以与中涂步骤同样的要领实施面涂步骤，本实施方式的表面处理结束。
59.通过实施上述表面处理方法，形成图2所示的粗糙面30。粗糙面30的形成除了在球拍本体15整体之外，还采用了形成在作为球拍本体15的一部分而形成环状的拍框12的内侧面及外侧面的至少一个、仅拍杆13等各种变形。因此，通过适当选择形成粗糙面30的区域，能够更有效地获得降低空气阻力的效果，相比于没有粗糙面30的现有结构的球拍显著地提高了挥动速度。
60.由于以这种方式通过喷涂形成粗糙面30，因此即使在拍框12与拍杆13的边界部分的交错部分、成为复杂形状的部分，也能在1次喷涂中简单且短时间内进行粗糙面30的形成。此外，相比于在涂料中添加粒状物的现有结构，能够确保凸部31的突出高度较大，并且能够避免由粒状物的硬度所引起的球拍本体15的表面变硬而影响到球拍10自身的刚性、挠性等。进一步地，相对于通过在外表面进行印刷处理形成凹凸的现有结构，由于没有渗墨等的制约，因此能够更好地形成粗糙面30，并且能够获得降低空气阻力的效果。
61.此外，通过喷涂形成的多个凸部31能够获得作为随机形状和间隔的斑点花纹的优异的装饰效果，并且，能够容易通过改变涂料来对应关于花纹颜色的各种需求。
62.另外，本发明并不限于上述实施方式，能够进行各种变更而实施。在上述实施方式中，关于附图所图示的大小、形状、方向等，并不限于此，可以在发挥本发明的效果的范围内进行适当的变更。除此之外，只要不脱离本发明的目的的范围，就可以进行适当变更而实施。
63.例如，通过喷涂形成粗糙面30的结构，但如果以与上述实施方式的凸部31相同的方式形成粗糙面30，并且获得降低空气阻力的效果，则也可以通过其他方式形成粗糙面30。然而，喷涂方法的优点在于，相比于粘贴形成了凸部31的密封条的情况，球拍10表面的凹凸即使在交错位置也能简单地形成粗糙面30。此外，通过模具形成微小的凸部31非常困难，在凸部31的形成面上形成空孔的可能性较高，但相比于此，喷涂的优点在于能够容易形成具有凸部31的粗糙面30。在此，作为球拍10表面的凹凸交错的位置，能够具体列举出将插通拍框12的内表面和外表面的拍线16的孔的形成部分设为槽状的位置、拍框12与拍杆13的结合部分。此外，作为其他的具体示例，可以举出分叉为两股的拍颈18下侧的结合部分、目的在于减轻拍框12、拍杆13表面的空气阻力而形成的凹凸部分。
64.此外，在上述实施方式的表面处理方法中，说明了在着色步骤之后且在中涂步骤之前实施喷涂步骤的情况，但也可以变更为实施面涂步骤之后。根据该变更，由于能够在涂饰最表面(最外层)以喷涂形成凸部31，因此能够进一步提高降低空气阻力效果。
65.产业上的可利用性
66.本发明涉及能够降低在挥动时所作用的空气阻力的球拍及其表面处理方法。