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CN103260712A - 共同模制集中增重窝阵列曲棍球棒和其它复合结构 - Google Patents

共同模制集中增重窝阵列曲棍球棒和其它复合结构 Download PDF

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CN103260712A
CN103260712A CN2011800453805A CN201180045380A CN103260712A CN 103260712 A CN103260712 A CN 103260712A CN 2011800453805 A CN2011800453805 A CN 2011800453805A CN 201180045380 A CN201180045380 A CN 201180045380A CN 103260712 A CN103260712 A CN 103260712A
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CN
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hockey stick
weight
end plug
weightening finish
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Application number
CN2011800453805A
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帕特里克·艾伦
爱德华·戈德史密斯
斯特拉·艾伊
迈克尔·蒙坛
迈克尔·斯诺
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Easton Sports Inc
Original Assignee
Easton Sports Inc
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Publication date
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Abstract

本发明公开一种独特的复合结构，该复合结构包括集中能调节的增重端塞、共同模制的集中增重和非增重标志/商标部件和/或窝阵列。一种具有管状中空杆、击球板和能调节重量的端塞的代表性的复合曲棍球棒被公开。所述击球板包括有被共同模制到所述击球板的外表面的以集中重量系统的形式呈现的一个或多个增重区域。所述击球板也可在所述击球板的前表面和/或后表面上包括一个或多个非增重的标志/商标部件和/或一个或多个窝阵列。用于构造各部件和复合构造的方法和适合的材料也被公开。

Description

共同模制集中增重窝阵列曲棍球棒和其它复合结构
相关申请的交叉引用
本申请要求于2010年7月23日提交的美国临时申请第61/367,332号的优先权，其全部通过引用合并于此。
技术领域
本发明的领域大致涉及包括运动器械的复合结构，诸如曲棍球棒及其组成结构。
背景技术
复合结构通常由设置在硬化树脂基体中的纤维(沿一个或多个限定方向对准和/或随机定向)组成。它们的制造典型涉及以期望的方式相对于彼此层叠一个或多个纤维层片，以产生未固化的预成形构造。随后使用铸模(例如，外部和/或内部铸模)和可能的挤压或膨胀囊固化预成形构造，以使固化和模制工艺便利。固化工艺硬化浸渗在纤维上或传递到模具中的树脂。模制工艺(有时利用囊的帮助)限定复合结构的外部形状。一旦被固化，可使用绘画和/或通过应用贴花(典型为薄片或膜的形式)来装饰复合结构的硬化的外部表面，以提供期望的商标、外表和装饰。显而易见地，这种装饰工艺被应用到复合机构的硬化表面，而不被整合或引入模制工艺中。
与传统木制曲棍球棒相似，复合曲棍球棒大致由击球板部分和细长杆部分组成。然而，与传统木制曲棍球棒不同，杆为管状的并可为能拆卸的或者被永久地附接到击球板。常规复合曲棍球棒杆典型地通过自动拉挤工艺或手工缠绕工艺来构造。在拉挤工艺中，拉挤机将浸入树脂的纤维缠绕在芯轴上，随后供应到模具和加热元件以固化树脂并硬化杆。硬化的杆在其脱去芯轴时被切割成期望的段。手工缠绕工艺涉及用纤维层片和树脂在期望的位置缠绕/覆盖适合尺寸的芯轴，以产生未固化的杆预成形件，杆预成形件随后被固化。典型地，固化工艺涉及将芯轴和未固化的杆预成形件放置在管状挤压囊中，管状挤压囊进一步被插入加热隔间中。囊在复合预成形件上施加的热和挤压用于模制和固化杆，其通过冷却导致纤维被挤压成芯轴的形状并被设置在硬化树脂基体中。随后通过将芯轴滑出固化的管状杆的一端而移除芯轴。硬化的管状复合杆可进一步被加工(磨光、喷漆、贴花等)，随后单独出售或配合到能拆卸的或者永久附接的击球板，并且作为完整的曲棍球棒单元出售。显而易见地，包括贴花和绘画的装饰工艺被应用到固化复合结构的硬化表面，而不被引入模制工艺中。固定重量和配置的木制或塑料端塞有时用于覆盖管状杆的顶端。
类似地，典型地通过在一个或多个芯元件上缠绕多个纤维层片以产生曲棍球棒击球板预成形件来构造现代复合曲棍球棒击球板。击球板预成形件随后被放置到外部铸模中，预先浸渗在纤维层片上或通过树脂传递过程被增加的树脂在外部铸模中被固化。击球板预成形件内部的膨胀囊或一个或多个热膨胀芯元件提供内压以将击球板模制成外部铸模的形状。固化工艺硬化树脂，从而纤维变为被设置在硬化树脂基体中，同时铸模限定固化击球板的外部形状。一旦被模制和固化，可进一步通过修边以及可能利用涂漆层或外部贴花或类似来装饰击球板，并且如前所述，随后击球板被单独或作为曲棍球棒单元出售。显而易见地，包括贴花和绘画的装饰工艺被应用到固化复合结构的硬化表面，而不被引入模制工艺中。此外，击球板的前表面和后表面为光滑的且具有均匀的纹理以模拟传统木制曲棍球棒的表面。
典型地，曲棍球棒击球板通过“凸榫”或“插口”部分被附接到杆，其通常包括始于跟部的击球板的向上延伸部，并其上端的尺寸适于被滑动地和紧贴地接纳在杆的大致矩形的下部管状端。杆或连接构件也可通过位于跟部的榫槽型布置而被配合到击球板。这种曲棍球棒构造和接合被共同拥有的第7,097,577号和第7,144,343号美国专利公开，由此其全部通过引用而被合并。
一旦被固化，除了以修边、喷漆、用薄板或膜贴花和装配之类的外部装饰方式之外，复合杆和击球板典型地不被进一步加工。因此，棒的重量分布主要由纤维层片的放置方式、树脂分布来确定，并且就击球板而言，由芯元件确定。此外，贴花主要由将标志的标签应用到固化部件上或在固化部件上绘制名称或标志。
尽管已发现这种复合构造在世界各地被广泛接受，但是直到目前很少或没有将注意力关注于通过在外部将集中重量定位在击球板或杆的分离的位置和/或在管状(复合或其它)曲棍球棒杆的端部上，使用能调节或模块化的增重的集中增重端塞或端盖来以工程手段调整曲棍球棒的重量分布。而且，直到目前，很少或没有将注意力关注于将增重和/或非增重元件和/或标志/信息共同模制到的复合结构的外表面，该复合结构能够提供集中重量分布，同时也为使用者提供有吸引力且可见的技术。另外，直到目前，很少或没有将注意力关注于将增重元件和/或增重标志/商标信息粘合地附接到复合结构的外表面，或者在复合结构的外表面上形成的腔中做这些。此外，直到目前，很少或没有注意力关注于以工程手段调整复合击球板表面的纹理以遍及击球板的一侧或两侧和/或在击球板的一侧或两侧的分离区域中产生不光滑或不均匀的纹理，或者使用凸窝和/或凹窝布置的阵列来做这些，凸窝和/或凹窝布置的阵列能够增加冰球的旋转速度，接着能够产生更稳定和可控的发射条件。
发明内容
本发明技术涉及包括诸如曲棍球棒的运动器械的复合结构、它们的制造、配置和组成结构。下面阐释各方面。
本技术一方面关于诸如曲棍球棒击球板的复合结构，该复合结构由设置在硬化树脂基体中并密封诸如轻质泡沫(例如，聚氨酯泡沫)的一个或多个芯元件的纤维构成，其中击球板进一步包括在外部定位在所述击球板上的一个或多个高密度部件(例如，金属)。该高密度部件可被定位在所述击球板的跟部区域或击球板的诸如中部或尖部区域的其它区域的前部或后部，由此在所述击球板上产生集中重量分布。例如，聚氨酯弹性体或一些其它适合的聚合物或材料可密封所述高密度部件，以用作使所述高密度部件相对于彼此固定和/或固定在所述击球板上期望位置处的手段。商标、标志或其它信息可与所述高密度元件合并，并且也可被密封在聚合物中。信息可为所述高密度元件的一部分和/或与所述高密度元件分开。所述密封聚合物可在所述部件上处或者在一个或多个区域中为透明或半透明的，以允许所述高密度重量和/或所述标志/商标/信息在期望的程度对使用者为适当可见的。例如，当高密度部件和标志/商标/信息元件被密封在所述聚合物中以产生由置入的重量结合标志组成的增重圆拱形标志组件时，这种构造能够提供期望的集中重量分布，并以期望的外观为使用者提供有吸引力且可见的技术商标。
本技术另一方面关于诸如曲棍球棒击球板的复合结构，该复合结构由设置在密封一个或多个诸如轻质泡沫(例如，密度为0.06g/cc的Gurit芯胞A300，0.06g/cc的AlcanAirex C71.55(聚氯乙烯刚性泡沫)，密度为0.065g/cc的轻木或者其它工程用轻质泡沫)的芯元件的硬化树脂基体中的纤维构成，其中所述复合结构或击球板进一步包括在外部共同模制于此的一个或多个非增重标志/商标部件。所述非增重标志/商标部件可在所述击球板的跟部区域、中心区域和/或尖部区域被定位在所述击球板的前部或后部。例如，聚氨酯弹性体或一些其它适合的聚合物或材料可密封所述非增重标志部件，以用作将所述非增重标志部件固定在所述复合结构(例如，曲棍球棒击球板或其它优良的运动复合器械)上的期望位置处的手段。所述密封聚合物可为半透明的，以允许使用者看到所述商标/标志信息。
本技术另一方面关于用于制造具有外部集中重量系统(和/或非增重标志/商标系统)的曲棍球棒击球板的共同模制工艺，包括提供诸如曲棍球棒击球板预成形件的未固化复合预成形件和将密封的高密度系统(外部集中增重系统)定位在所述未固化预成形件的表面上期望位置处的腔中。可使用诸如聚氨酯弹性体的适合的聚合物密封所述高密度部件，以形成所述密封的高密度系统。所述密封的高密度系统可通过高温固化而被固定到下面的复合击球板。密封聚合物或聚氨酯弹性体可用作减振器，并用于为所述外部集中重量系统提供额外的重量。所述高密度部件的各种配置、材料和实施方式构成所公开的发明技术的又一方面。
本技术另一方面关于可将外部集中重量系统(或非增重标志/商标系统)合并到复合结构中的其他工艺。这种工艺包括在所述复合结构被固化之前或之后产生随后被填充有外部集中重量系统(或非增重标志/商标系统)。将所述外部集中重量系统(或非增重标志/商标系统)合并到所述腔中的具体方式也是此处的发明技术的方面。
本技术另一方面关于尺寸上适于能插入诸如曲棍球棒的管状杆中的能调节重量的端塞。所述能调节重量的端塞包括端塞单元和能插入所述端塞单元中的一个或多个增重部件。所述端塞单元可包括一个或多个腔室以接纳并固定所述一个或多个增重部件。所述端塞单元还可包括从所述端塞单元的相对的表面侧向延伸的多个翅片。一旦所述能调节重量的端塞单元被插入管状曲棍球棒杆中，所述多个翅片弯曲抵靠所述曲棍球棒杆的侧壁以将所述能调节重量的端塞固定在适当的位置。所述能调节重量的端塞允许曲棍球选手从所述曲棍球棒杆的端部添加或移除重块，由此调节所述曲棍球棒的摆动重量。
本技术又一方面关于具有被共同模制或以其它方式合并到复合击球板中的外部集中重量系统(和/或非增重标志/商标系统)、关注杆和上述能调节重量的端塞的曲棍球棒以及用于制作这种曲棍球棒的方法。所述棒可为具有能拆卸的击球板或被永久附接的到的两部分棒。设想近似等量的重量可被增加到所述杆(通过能调节重量的端塞)和所述击球板(通过外部集中重量系统)。还设想可使现有的复合曲棍球棒杆和击球板构造更轻(在所述构造的某些区域使用更少的层片)，减轻所述构造时节省的重量作为上述的外部集中重量系统被添加回，从而所述杆、击球板或曲棍球棒的总重量与做之前保持相同或基本相同。
所公开的发明技术的又一方面关注将窝阵列合并到诸如复合曲棍球棒击球板的复合结构的表面上。所述阵列可被共同模制到所述复合结构中，并且可为凸形、凹形或其结合。所述窝可具有相同或不同的几何形状，并且所述阵列的布置遍及所述复合结构或在其一个或多个区域中可为均匀的或可在许多方面变化。例如，所述窝可被对称布置或非对称布置。所述窝阵列可在纵向上位于所述击球板或复合结构的中心、位于所述击球板或复合结构的跟部或尖部或者其任意结合。所述窝阵列可在竖向上位于所述击球板或复合构造的中心线(即，将所述击球板的上1/2部分与下1/2部分等分的线)上方、下方和/或与所述击球板的中心线重叠。所述窝阵列可以圆形方式、半圆形方式、矩形或梯形方式和/或任何其他几何或几何的结合被布置。所述复合结构的一个表面上的所述窝阵列可与另一个表面上的窝面相同或不同。例如，在复合曲棍球棒击球板实施方式中，相对于所述击球板的前面，所述击球板的所述后面可具有较少或没有窝阵列，或者反之亦然。前述变化的任何结合也被设想到。
本发明的另外的实施方式、特征、变化和优点将在下面的描述中被阐释，并将由于附图中阐释的例示而进一步明白。
附图说明
附图例示本发明技术的目前设想的实施方式，并和说明书一起用于解释在此公开的技术的各原理。
图1例示体现在此公开的发明技术的某些方面的曲棍球棒。具体而言，图1例示装配的和分解的代表性曲棍球棒，该曲棍球棒具有中空管状杆、包括共同模制的集中重量系统的能更换的或能拆卸的复合击球板以及能移除的能调节重量的端塞系统。
图2例示诸如图1中描绘的管状曲棍球棒杆的剖视图。
图3a为例示图1所示的外部集中重量系统的前视图，其更详细地描绘例示实施例的单独的重块和密封材料的布置和形状。
图3b为图3a中描绘的例示性外部集中重量系统的侧视图。
图4例示定位在能拆卸的曲棍球棒击球板的后侧的跟部区域上的外部集中重量系统的另一例示性实施方式，其描绘增重元件和密封材料的替代布置和形状。
图4a为例示沿图4的线4a-4a截取的曲棍球棒击球板的剖视图的简单示意图。
图5a-5d例示用于铸造诸如图3和图4中所示的外部集中重量系统的代表性工艺的步骤，其中增重元件被定位在配置为限定集中重量系统的外部形状和尺寸的铸模中，随后被用诸如聚氨酯的聚合物覆盖，聚合物在凝固时密封包括在其内的增重元件和标志或商标信息。该工艺也可被用于铸造非增重密封标志或商标元件(在具有或不具有增重部件的情况下)。
图6a-6i例示用于将外部集中重量系统共同模制到下面的诸如图1和图4描绘的示例性曲棍球棒击球板形式的复合结构上，其中未固化复合预成形构造被定位在铸模中并使用适合设计和配置的钻模模压，随后外部集中重量系统被定位在通过模压产生的腔中，全部组件在铸模中被固化，从而预成形构造和集中重量系统被共同模制。
图7a和图7b例示示例性非增重标志或商标部件的前视图和侧视图，其能被共同模制到诸如图9例示并如在图6a-6i中例示的代表性共同模制工艺中所述的复合构造中。
图8更详细例示图1中描绘的曲棍球棒中例示的模块化能调节重量的端塞系统，并包括能调节重量的端塞系统的示例性实施方式的分解和装配视图。
图9提供示例性标志部件的顶视图，其可被密封到能调节重量的端塞系统的端盖部分或可被共同模制(在或不在首先密封到聚合物中的情况下)到图6a-6i中例示的代表性共同模制工艺中所描述的复合构造中。
图10a和图10b提供图8和图11描绘的端塞系统的剖视图，其中不具有和具有重块。
图11例示被插入诸如图1和图2中描绘的管状曲棍球棒杆的顶端的示例性能调节重量的端塞系统，其中以虚线描绘杆的内角。
图12a-12f例示曲棍球棒击球板上布置的示例性凹形和/或凸形特征。
图13a例示沿线13a-13a截取的图12中的曲棍球棒击球板的侧视图，包括填充有填充材料的示例性凹形特征。图13b和13c例示具有凹形/凸形特征的示例性曲棍球棒击球板的侧视图，凹形/凸形特征由具有凹入和凸出特征的相应铸模形成。
图14a例示在冰球与前表面上具有示例性凸窝特征的曲棍球击球板之间冲击的时刻。图14b例示当冰球撞击具有凸形特征的曲棍球棒击球板时接触表面区域的示例性视图。
具体实施方式
现在将参照附图描述在此公开的各发明技术的优选实施例。为便于描述，在一幅图中指代元件的任一附图标记将在用于任何其他图中时指代相同的元件。而且，在描述的优选实施例中，为清楚起见而采取具体术语。然而，本发明不意欲被限制到所选择的具体术语，将要理解的是，每一个具体术语包括所有等同物。此外，尽管本发明技术的各方面在不具体参考在别处公开或描述的其它方面的情况下被公开和描述，但是应该理解的是，各个方面和实施方式全部可以任意方式结合。因此，应该理解的是，外部定位的集中重量可与诸如标志或商标部件的外部非增重部件结合，并可进一步与涉及窝排列的表面纹理公开相结合，窝排列可进一步与模块化增重端盖结合，并且这些方面的包括在此所描述的变化的这种结合可全部被结合在一起，或者与单个或任何多个方面结合。
图1例示代表性复合曲棍球棒101的装配视图和分解视图，代表性复合曲棍球棒101包括杆102、具有外部集中重量系统104的击球板103以及能旋转地且能调重的端塞系统105。杆102可如图1所示在其下端处从击球板103拆开或可被永久附接。杆102与击球板103之间的接合处可由如图1所示位于击球板103的上端的被接纳在下端杆102的承窝107内的适合尺寸的连接构件106(通常称为“插口”或“凸榫”)组成。应该理解，包括例如在共有专利7,097,577和7,144,343中公开的那些类型的许多其它连接类型可被利用。
可通过大致包含以下步骤的工艺来制作击球板103。首先，一个或多个芯元件(诸如泡沫)被缠绕有以期望的放置方式设置在未硬化的树脂中的纤维层片。如共有的美国专利第7,097,577号的图16A-16C、对应的描述以及14A-A4F所示的击球板结构所示，芯元件通常由上元件和下元件组成，层片通常被缠绕在元件之间以密封芯元件。芯元件可由泡沫制成，例如诸如聚氨酯、聚氯乙烯、环氧树脂其它任何适合的材料的膨胀合成或非合成泡沫的配制物。一个或多个芯元件与另一类型的芯元件结合或单独由诸如橡胶或聚氨酯橡胶的弹性材料制成。应该理解的是，能够与树脂/纤维联结并为复合夹层结构的芯提供适合的耐用性的任何适合的材料也可被使用。同时，一个或多个芯元件通常为曲棍球棒击球板103的形式。膨胀囊(例如，由塑料制成)也可被插入缠绕的上芯元件和下芯元件之间，然后整个击球板的预成形构造被进一步缠绕在额外的纤维层片内，从而塑料囊被密封在纤维层片内。使用诸如由Grafil公司制造的34/700的环氧树脂基预先浸渗纤维层片，由Grafil公司制造的34/700在以下方面效果好：层片的粘结性能可在其被构造的同时用于保持预成形结构。适合的塑料囊材料包块由Airtech国际制造的尼龙囊。也已发现，由聚氯乙烯泡沫制成的芯元件在与这种膨胀囊一起使用时能够提供适合的效果。一旦所有的层片被层压在芯元件和囊上，整个构造被放置在具有期望的击球板的外部形状的凹模内，并通过施加适当时间的热、温度和压力而被固化。塑料囊被定位为使得塑料囊的端部伸出击球板预成形件的插口(例如，在插口的顶端表面)，并在固化之前被连接到被固化时将压缩空气输送到囊中的喷嘴。囊中的压缩空气用于提供内压，该内压有助于确保纤维层片被牢固地压紧，并且击球板预成形件随着其固化而呈现铸模的精确再现。如在下面结合下面的图3至图7的详细解释，外部集中重量系统104或其它非增重标志/商标/信息部件可被并入到击球板或其它复合结构的外表面。
杆102为管状的并可由设置在硬化的树脂基体内的纤维构造。纤维可在一个或多个不同层中沿一个或多个限定方向对准和定向，并可包括外层编织纤维。包括碳、芳族聚酰胺(例如，KevlarTM)、硼、玻璃等各种纤维可被利用。图2提供图1描绘的杆102的剖视图，并例示杆102的构造，杆102包括沿一个或多个限定方向对准的纤维代表层201a和201b、编织外层202和杆102的管状中空203。中空203的放置方式和尺寸可在其沿杆102的长度延伸时而变化。例如，额外的或几乎没有纤维层片可被添加或从给定区域移除，或者以提供充分的强度和韧性的方式被定向。类似地，中空和杆的外部尺寸可变化，例如在其朝杆102的击球板端延伸时沿一个或多个方向变窄。
典型地，如在本申请的背景技术中描述的那样，复合杆可(1)通过将层片缠绕在芯轴上并且随后固化、(2)通过击球板模制工艺或(3)通过拉挤工艺而被形成。与典型通过手工完成的缠绕方法相比，拉挤方法典型为自动的。另外，拉挤方法典型地利用均匀尺寸的芯轴，这导致尺寸沿纵向长度不变化的均匀的杆。缠绕构造方法允许杆在结构上的变化(例如，层片在杆的任何给定区域的放置如需要可被变化)以及内部和外部尺寸上的变化(例如，杆典型地在其朝击球板延伸时具有锥形的内部和外部配置)。因而，在芯轴在向下延伸以与击球板连接时为锥形的缠绕构造中，芯轴典型地从杆的上端(顶)被移除，因为杆的击球板端(末端)太窄而不能允许芯轴的较大尺寸的上部区域穿过。尽管复合管状杆已被描述，但是也设想杆102可由非纤维增强塑料或适合形成能够给接纳端塞和/或击球板连接部的管状杆构造的诸如铝或其它合适的金属的其它材料来构造，或者可由金属和纤维复合材料的结合来构造。
作为一般性陈述，在曲棍球选手操作时，冰球由与击球板的冲击机制而获得其速度和方向。涉及从曲棍球棒向冰球的能量传递的冲击机构决定冰球的速度和轨迹。冰球上的冲击力通常为撞击器械(即，曲棍球棒)的质量和在冲击点处的速度的产物，其在向冰球的能量传递中为重要的组成部分。在击球板上一个或多个关键位置上添加外部集中重量系统104能够在一个或多个给定区域定制或增强击球板的有效质量，并由此调整冰球发射条件的特性。例如，如图1和图4所示，集中重量可被添加到、靠近或横跨击球板的跟部区域。击球板的跟部区域通常被配置或构造为比尖部区域硬，因为尖部典型地比跟部区域薄。跟部区域也位于大部分击球板面与选手的手接触的杆之间。因而，击球板上的力通常在它们到达选手的手之前通过跟部，并且相反，选手施加在杆上的力通常通过跟部被传递到击球板。跟部区域通常也被包围在采取高冲击击球的区域中或靠近进行高冲击击球的区域。因而，将外部集中重量系统104定位在跟部区域处、靠近或横跨跟部区域使系统便于限制/缓冲不期望的振动，同时还接近进行高冲击击球的区域，由此能够增强冰球上的有效力冲击。
图3a例示图1中例示的外部集中重量系统104的主视图(主视图为从图1的击球板103的后侧看见的外部集中重量系统104的视图)，其更详细地描述单个重量元件和密封材料的布置和形状。如所示，外部集中重量系统104可包括被部分或全部密封在诸如聚氨酯弹性体的密封材料301中的中心增重部件302、中间增重部件3031-2和外围增重部件3041-2。设想增重部件302-304中的一个或多个可表现或描绘标志，或者标志可独立于增重部件而被插入密封材料中。设想密封材料301可在视觉上为清晰或半清晰的，以便能够提供增重部件302-304和/或标志、商标或悬置在密封剂中的其它市场信息的审美愉悦的三维视图。增重部件302-304可由具有比击球板103和/或密封材料301的密度大得多的密度的任何材料制成。例如，至少比芯元件、树脂或纤维的密度或者击球板或其它复合结构(除去增重部件)的集料密度大5或10倍的密度被考虑为具有大得多的密度的材料。大多数金属的范围从4.54g/cm3(例如，钛)到21.37g/cm3(例如，铂)，铜、铁、铬、钢、铝铜、镍和一些锡的范围近似为7-9g/cm3，铅近似为11.35g/cm3。下表提供用于制造复合结构的代表性树脂、纤维和芯材料的一些近似密度范围。
Figure BDA00002945059000091
Figure BDA00002945059000101
泡沫芯(例如，～0.092g/cm3)复合纤维树脂(～1.5g/cm3的纤维和树脂)击球板103典型地重大约115克+/-10克，并具有近似165cm3+/-5cm3的体积，因此具有近似0.7g/cm3+/-0.02g/cm3的集料密度。在这种情况下，增重部件302-304可由诸如锌(～7.13g/cm3)、铁(～7.27to7.87g/cm3)、铜(～8.96g/cm3)、镍(～8.9g/cm3)、钢(～7.8to8.0g/cm3)、锡(～5.75to7.3g/cm3)或铅(～11.36g/cm3)的金属或其合金制成，所有这些具有典型地与0.7g/cm3的数值相似或多于0.7g/cm3的较大的密度。考虑到锌的相对低的每单位质量的成本和相对高的密度，全部或部分由锌金属形成的增重部件已发现为理想的。尽管仅在上面列出用于形成增重部件302-304的少数适合材料，但是不限于设想到金属的其它高密度材料。
尽管外部集中重量系统104的添加可被增加到击球板或其它复合结构以使重量分布集中到其被定位到的区域，但是设想可更改现有的击球板或其它复合构造以使道103或其它复合结构的重量变轻，从而当增加外部集中重量系统104时，击球板103(或其它复合结构)的总重量保持基本或近似相同。例如，通过集中重量系统104增加的额外的重量可通过复合击球板103的重量的相应的减少而被抵消，复合击球板103的重量通过例如在击球板的某些区域移除层片、改变纤维的定向和/或纤维、芯元件和/或树脂的选择而被减少。设想将具有5克至25克、5至20克、5至15克、10至15克范围内的总重量的外部集中重量系统104增加到击球板。具有近似15克+/-1克(例如，302-304的重量加密封材料301的重量)的总重量的外部集中重量系统104已发现能够为具有115克+/-1至15克(包括外部重量)的击球板103提供期望的集中重量分布，这已发现为适合的。
如图3a例示，增重部件302-304可以对称方式被布置，使外部集中重量系统104的重心位于中心增重部件302的区域中。在一实施例中，分别为中心增重部件302、中间增重部件3031(或3032)和外围增重部件3041(或3042)的重量值Wa，Wb和Wc的相对特征在于Wa＞Wb＞Wc。尽管该相对重量配置效果好而为击球板103提供期望的集中重量系统，但是可设想其它相对重量配置。图4例示出可为击球板103提供期望的集中重量分布的外部集中重量系统104的另一设想实施例。所描绘的外部集中重量系统104位于击球板103的跟部区域411中，并包括密封在密封材料301中的重块402、403、404和405。在该实施例中，重块402-405不以对称的方式被布置，并且每一个重块可具有不同的重量值。因而，设想增重部件可被对称或非对称地定位在密封材料中，它们可被均匀地间隔开，或者它们的间距可为交错的、不均匀的或随机的或其任何结合，它们被纵向间隔开或竖向间隔开或可相对于彼此在深度上间隔开或者间隔布置的任何结合。此外，增重部件可具有任何合适或期望的形状，包括圆形、矩形、椭圆形、半椭圆形、梯形、三角形或其任何结合或集合，并且可朝它们的外周厚度逐渐变小，或者为朝外周延伸的增加和减小的厚度的结合。另外，当多个分离的重量部件或元件被使用时，外部集中重量系统104的重量分布可为均匀的(随着其径向向外延伸减小或随着其径向向外延伸增加)，或者可具有这种重量分布的结合。例如，设想外部集中重量系统104在其中心区域附近具有相对高的重量分布、在其周边区域附近具有相对高的重量分布，或者在其中心和周边区域均具有相对高的重量分布，但在中间区域较小。
显而易见地，增重部件302-304之间的间距能够便于部件之间的独立动态，并且还能够横跨一些或所有指定冲击区域提供集中重量的分布。显而易见地，虽然在图3a-3b和图4-4a中描绘的外部集中重量系统104的代表性实施例由以重叠或交错的方式彼此纵向间隔开的多个增重部件构成，但是应该理解的是，具有许多其它设想实施方式。例如，设想较少或较多数量的增重部件可被使用，并且甚至设想具有单个密封增重部件，该单个密封增重部件可被配置为实心连续部件或可具有被填充有或未填充有密封材料的一个或多个孔、末端开口槽或弯曲部分。集中重量系统104的又一设想实施方式包括密封一个或多个金属或其它高密度颗粒、滚珠轴承或小片或者其结合并具有与一个或多个较大增重组成元件分离或结合的一个或多个尺寸密封材料。在集中重量系统104由密封金属或高密度颗粒组成的情况下，或许为2维或3维薄片或膜形式(例如，由涂覆或模压的塑料聚酯聚合物、金属涂覆复合材料制成)的标志或商标信息元件可被插入系统104中以呈现一个或多个较大增重部件的形状，或者以其它方式表现增重技术部件、制造商或其它商标或市场信息。
图4a通过示例例示出外部集中重量系统104的另一实施方式。显而易见，如其中所示，集中重量系统104和增重部件通常被定位为横跨击球板103的中心线，并且通常位于击球板103的跟部区域411。设想一些或全部外部集中重量系统104可被定位在中心线下方和/或中心线上方，并且一些部件围绕击球板的跟部区域的纵向前部和/或后部区域。因此，设想外部集中重量系统104可被全部或部分定位在除跟部411之外的区域中，诸如击球板103的中部412或尖部413。进一步，应当理解，在例示单个外部集中重量系统104时，设想多个外部集中重量系统104可沿击球板103的长度和/或高度被用于不同的位置，并且可改变这种外部集中重量系统的重量和/或配置。例如，设想一个集中重量系统104可被定位在击球板的底部(靠近冰)，同时在相同的击球板中可将另一个定位在第一系统上方，并且较低的系统比较高的部件重，或者反之亦然。还设想多个集中重量系统104和/或重量元件(302-304；401-404)沿着击球板103的长度被定位为彼此紧邻或纵向间隔限定距离，并且可具有交错或重叠定位。还设想多个集中重量系统104和/或重量元件(302-304；401-404)可沿一个或多个期望区域(例如，具体的冲击区域)的周边定位，以提供该一个或多个区域的周边重量。
图3和图4例示的集中重量系统104的代表性实施方式各自由彼此充分相隔的布置在密封材料301中的分离的增重部件组成，以能够允许密封材料301在遭受外力或应力时弯曲和例如除弯曲外沿击球板103的长度变形。如前所述，在系统中使用的分离的增重部件的数量和尺寸可根据形成增重部件的材料的密度而变化。例如，如果分离的增重部件由铅(～11.36g/cm3)(与锌(～7.13g/cm3)相对的较高密度的金属)制成，那么较少或较小(或较少或较小的结合)的分离的增重部件可被用于实现相同或基本类似的集中重量分布。通常，在给定的密封剂中密封较少或较小的分离增重部件能够为外部集中增重系统104提供更大的韧性。因此，还设想密封金属颗粒/小片或小轴承形式的重量元件/部件的聚合物的使用可提供期望的韧性，同时还可提供更均匀的重量分布。
图5a至图5d例示用于铸造诸如图3所示的外部集中重量系统104的设想工艺的步骤。图5a和图5b例示被放置在铸模501内部的分离的金属重量部件302-304。具体而言，分离的重量部件302-304被插入具有期望的外部集中重量系统104的形状和尺寸的预成形腔502中。位于预成形腔502内的可为与重量部件的外部形状的特点对应的凹槽或孔503，以便于以限定的方式和空间关系将分离的增重部件302-304布置和定向在铸模腔502内，并由此布置和定向在外部集中重量系统104内。然而，重量部件可被密封材料301完全密封，如在图3b描绘的外部集中重量系统104的侧视图中，分离的增重部件302-304可仅被密封材料301部分密封，并且分离的增重部件302-304的那部分(例如，定位栓形式的311)可超出密封材料的边界。通过对准或将分离的增重部件302-304的这些凸起部分311插入凹槽或孔503中，分离的增重部件302-304可被设定在它们的期望位置处并以限定的方式和空间关系被定向在铸模腔502内，并由此定位在外部集中重量系统104内。图5c例示将密封材料301灌注或以其它方式将密封材料301定位到具有重量部件/元件302-304的预成形腔502中。在优选实施方式中，密封材料可为被灌注到具有一个或多个重量部件/元件的预成形腔502中的诸如聚氨酯的液态透明聚合物的形式，并被固化以产生由密封在硬化/固化聚合物密封剂中的重量部件(和/或标志/商标或其它市场信息)组成的整体凝固的外部重量系统104。已发现适合的是硬化透明聚氨酯材料可例如在大约180°F下加速大约30分钟。图5d例示从铸模501移除固化的外部集中重量系统104(具有密封在密封材料301中的增重部件302-304)的步骤。固化的系统的周边的厚度可比中心区域薄或厚，换言之，设想厚度可朝向系统的周边或边缘逐渐变小和/或厚。应该理解，前述工艺可仅使用标志/商标或其它市场信息替代或结合一个或多个重量部件/元件(例如，302-304；401-404)而被利用。当仅适用铸造工艺密封这种标志/商标或其它市场信息而不密封重量元件104时，结果产生的构造可被认为是具有用作标志的窗的聚合物的圆拱形标志。替代地，当铸造工艺被用于密封一个或多个重量部件/元件以及标志/商标或其它市场信息时，那么结果产生的构造可被认为是增重的圆拱形标志，以及用作标志和/或重量部件的窗的聚合物。
在选择适合的密封材料301时，诸如韧性、半透明性、收缩性和联结强度的因素可被考虑。因为外部集中重量系统104被并入到击球板103上以产生增重击球板结合体，如图1和图4所示，增重击球板结合体的总体韧性受形成外部集中重量系统104的密封材料301的韧性的影响。如果选择的密封材料301比下面的击球板103硬(即，不柔韧)，那么增重击球板结合体变得比下面的击球板103自身硬。另一方面，如果密封材料301不比下面的击球板103硬(即，更柔韧)，那么增重击球板结合体不会明显感觉不同于与下面的击球板103自身。已发现半透明的聚氨酯为适合的密封材料301。聚氨酯的柔软度和韧性效果好，因为其适于并与下面的击球板103一起弯曲，而基本上不改变下面的击球板103的性能特性。材料的半透明性允许期望的窗进入组成重块和/或标志/商标信息。
收缩性通常指导致容量减小的材料变形。诸如硅酮的某些材料在被加热到高温并且随后冷却后表现明显的收缩，因此不会反映铸模501的精确再现。已发现聚氨酯在高温固化后表现少量收缩或不收缩。
考虑到曲棍球棒和击球板103以及其它复合构造可能承受潜在的声振粗糙度和有力的冲击，密封材料301与下面的击球板103的树脂材料之间的联结强度是重要的。已发现，聚氨酯密封材料301能够形成共价键或以其它方式紧固联结到击球板103的下面的复合构造的树脂和/或纤维。
图6a-6i为用于共同模制外部集中重量系统104与击球板预成形件602以产生诸如图1和图4所示的外部集中增重复合击球板103的例示性步骤的示意图。应该理解的是，尽管该工艺描述外部集中重量系统104与击球板103的共同模制实施方式，但是其可被用于将外部集中重量系统104共同模制到包括例如曲棍球棒或长曲棍球棒的复合杆、复合鞋类、溜冰鞋或护手(shell)或者其它复合结构、运动器械相关或其它的任何复合构造中。
图6a例示被定位在第一或底部铸模部分601内的未固化的击球板预成形件602。铸模部分601为通常限定击球板的前面的铸模部分。如前面所述，击球板预成形件602可通过在一个或多个芯元件和膨胀囊上缠绕多个纤维层片并随后通过树脂传递工艺将未固化的树脂施加到纤维层片而被构造。一个或多个纤维层片可被预浸渗树脂，预浸渗层片(可被认为是带或带状基片)上的树脂的粘着性/粘结性能够有助于形成放置方式(即，将各种层片相对于彼此并相对于芯元件定位在期望的位置和方位)。预浸渗层片的使用一起减少或避免将额外的树脂施加到层片的需要。如图6b-6c所示，一旦击球板预成形件被适当定位在铸模601中，凹入钻模611在期望的位置被压入击球板预成形件602的后侧，以在击球板预成形件602的后侧表面上产生相应的腔621。如图6d所示，腔621的形状和尺寸与外部集中重量系统104的形状和尺寸相应。一旦形成腔621，钻模611被移除。并且如图6e所示外部集中重量系统104被插入腔621中。设想腔的尺寸使得当外部集中重量系统被插入其中时，击球板预成形件602与外部集中重量系统104之间的表面过渡为平齐或基本平齐的。尽管描述了钻模611的使用，但是也设想可在没有钻模的情况下实施该工艺。例如，外部集中重量系统104可在共同模制工艺中被并入击球板103中，其中外部集中重量系统104被定位在击球板预成型构造上的期望的位置处，并且随后模制工艺用于将系统104嵌入击球板103中。
与上面相对于铸造或模制外部集中重量系统104描述的铸模501(图5所示)的预成形腔502结合使用的凹槽或孔503相似，形成在击球板预成形件602的表面上的腔621可包括用于从外部集中重量系统104的后部接纳凸起311的凹槽或孔。用于接纳凸起的这些凹槽或孔可通过提供在凹入钻模611的凹入表面(面对击球板预成形件602的表面)上的凸纹图案而产生。围绕凹入钻模611的边缘和压印表面上的凸纹图案的边缘可被斜切以防止在凹入钻模611被挤压或以其它方式应用时损坏击球板预成形件602的表面。尽管相应的凹槽或定位凹口或孔可由于凹入而被定位或产生在击球板预成形件中，但是也设想到一个或多个铸模601或631可包括便于相对于击球板预成形构造和铸模元件以期望方式定位外部集中重量系统104的诸如凹槽、孔或其它几何特点或特征的定位特征。因此，设想定位特征(例如，孔、凹槽等)可被包括在铸模中、被包括在预成形构造中和/或为凹入预成形构造的结果。
通过使用钻模或通过压紧芯元件和重新配置预成形构造的形状，而以其它方式更改下面的和相邻的复合纤维构造的配置来从外部将部件(例如，外部集中重量系统104)共同模制到复合结构(例如，击球板)。这种更改能够修改将以其它方式存在的性能特征。应该认识到的是，最小化集中重量系统104或其它共同模制部件的厚度和/或形状，可在最小化或以其它方式减小更改的程度中具有相应的效果。例如，集中重量系统104或其它共同模制部件的边缘的在它们向外延伸时的厚度的逐渐变小可减小下面的复合结构的配置的改变，以便于更缓和的过渡。用于形成增重部件的较高密度材料的使用能够减小系统的尺寸，同时保持期望的重量分布。以包括相对薄的周边厚度的方式形成集中重量系统104或其它共同模制部件也可使更改的程度最小化并沿着下面的腔的周边产生更少的急剧变化。例如，在一实施方式中，设想外部集中重量系统104包括由诸如锌的高密度金属制成的分离的增重部件，并且总体和/或周边厚度为大约1-1.65mm，总体重量为大约9克+/-1克。
图6f-6g例示将上模部分631应用并固定到下模部分601以围住未固化的击球板预成形件602。一旦被围住，击球板预成形件602可被加热至高温来加速到预成形件602的固化过程。例如，在300°F固化击球板预成形件602与外部集中重量系统104或其它共同模制聚合物(例如，聚氨酯)部件可进行近似～30-40分钟。固化工艺硬化击球板预成形件602的树脂，从而纤维变为被设置在硬化的树脂基体中，同时铸模限定固化的击球板103的外部形状。另外，在固化工艺中，击球板103的基础构造的树脂与外部集中重量系统104的密封材料301或其它共同模制聚合物部件(例如，非增重的圆拱形标志)之间能够产生强的联结。图6h-6i分别例示固化后分离上模部分631和下模部分601并从铸模移除模制的和固化的集中增重击球板103的步骤。透明涂层可被施加到增重击球板103上以提供光泽装饰。
作为图6a-6i中例示的共同模制工艺的变化，设想外部集中重量系统104可在未固化击球板预成形件602的腔621中被直接铸造。换言之，腔621可用作形成外部集中重量系统104的“铸模”。例如，代替图6e所示的将预铸造的外部集中重量系统104放置到腔621中，分离的增重部件302-304可被放置并定向在腔621内部，接着将密封材料301施加到腔621(例如，将透明聚氨酯材料或其它适合的聚合物灌注到腔621中)。在重量部件/元件为金属小片或其它小的高密度颗粒的情况下，那些颗粒可在将聚合物灌注到腔621之前被混合到聚氨酯或适合的聚合物中。之后，与图6f-6g例示的步骤类似，击球板预成形件602可通过应用和固定上模部分631而被围住，并在高温固化。以这种方式，来自击球板预成形件602和密封材料302的树脂同时被固化和共同模制，工艺能够在树脂与密封材料301之间或许形成更强的联结，并且还潜在地通过在其它事情中减少生产时间而增加制造效率。
作为对上述共同模制工艺的替代，设想外部集中重量系统或圆拱形标志元件可通过诸如环氧树脂胶的粘合剂而被联结到曲棍球棒击球板。首先，可在例如曲棍球干击球板的后侧上的复合构造的表面上产生腔。设想产生腔的多种方法。例如，可通过使用具有预期的外部集中重量系统和/或商标元件的形状和尺寸的插入件来产生腔。并且插入件被放置在未固化的曲棍球击球板预成形件的表面上期望的位置处，插入件和击球板预成形件均可被铸模围住，并且随后被加热以加速到预成形件的固化过程。一旦击球板预成形件被固化，则可从在曲棍球棒击球板的表面上已形成的相应的腔移除插入件。替代地，相应的腔可在不使用插入件的情况下通过使用铸模附件(mold enclosure)被形成，该铸模附件已包括具有预期的外部集中重量系统的形状和尺寸的内置凹入元件。一旦腔已例如在曲棍球棒击球板的后侧表面上被形成，则可将粘合剂分配到腔的一个或多个内表面，接着将外部集中重量系统和/或圆拱形标志元件插入腔中。可对外部集中重量系统和/或复合构造(例如，曲棍球击球板)施加压力，以确保通过粘合剂形成牢固联结。
如前所述，尽管在将外部集中重量系统104并入复合曲棍球击球板103或其它复合构造的场合下描述了图5a-5d中例示的示例性铸造工艺和图6a-6i中例示的示例性共同模制工艺，但是设想这些工艺在其它场合下被使用。例如，一个或多个未增重设计部件可被铸造且并入到复合曲棍球棒杆102上。替代图5a和5b所示的将增重部件302-304放置到铸模501的预成形腔502内部或除此之外，诸如图7所示的标志部件701和702的一个或多个非增重设计部件可被放置在其中的期望位置。通常，具有与密封材料301的密度基本相同或小于密封材料301的密度的平均集料密度的设计/商标部件可被认为非增重。替代地，具有小于下面的复合结构的总体平均密度的平均集料密度的设计/商标部件也可被认为是非增重部件。另外，具有小于密封材料的重量的20％，更优选小于密封材料的重量的15％，甚至更优选小于密封材料的重量的10％的集料重量的设计/商标部件可被认为是非增重。图6a-6i的示例性共同模制工艺随后可被用于将铸造设计部件并入诸如曲棍球棒击球板103或杆102的复合结构中。设想图5a-5d和图6a-6i例示的工艺可被用于将增重和非增重部件并入到任何复合构造上，包括但不限于诸如曲棍球棒或长曲棍球棒、诸如曲棍球谢或滑雪鞋和滑冰鞋的鞋类、击球板或轮滑鞋保持器、头盔、棒球拍、网球拍、自行车或脚踏车部件和冲浪板的运动器械，以及商标/市场和/或集中重量分别可被发现为有利的任何其它复合结构。此外，非增重部件可被直接铸造在未固化的复合构造或上述共同模制工艺的变化的结构的腔621中。在这种构造工艺中，非增重设计部件(例如，标志、商标或其它制造相关信息)可被定位在腔中期望位置处，聚合物密封剂被灌注在其上，并随后与下面的复合构造共同模制并固化。然而，相对于使用液态聚合物密封剂，也设想非增重设计部件被定位在腔中和/或未固化复合构造上的期望位置，以邻近一个或多个固态或半固态的聚合物密封元件。在这种类型的构造工艺中，共同模制工艺不仅将导致密封剂与下面的复合构造联结，而且将导致密封元件联接在一起和/或与图7或图9中例示的非增重设计元件或部件联结。此外，直接与非增重或增重部件共同模制的固态密封材料的使用可允许使用不同的密封材料，即使在单个外部共同模制部件中。例如，半透明或不透明的固态或半固态密封剂可被放置在腔621中，随后增重和/或非增重部件可被定位在其上。例如，随后半透明/透明的固态或液态聚合物可被放置(若为固态)或灌注(若为液态形式)在顶部上，并且整个构造被共同模制和固化。在这种构造中，外部共同模制部件将由多个密封剂配制物形成，从市场或工程的观点来看其是可取的。也设想增重带(或许其上具有标志或商标)可被用作增重部件，或者直接插入腔621中并与密封聚合物和复合构造共同模制，或者在于复合构造共同模制之前预铸造有结合图5a-5d描述的聚合物。
在此公开的发明技术的又一方面涉及将能调节重量的端塞系统105添加到杆，诸如图1所示的杆102。在使用期间处于摆动的运动器械或其它器械上使用集中重量系统可便于调节器械(例如，曲棍球棒101)的摆动重量。诸如曲棍球棒101的优良的运动器械的摆动重量可被称为器械/曲棍球棒的从相对于通常称为支点的杆的端部的具体地枢转点测量的重量。曲棍球棒的枢转点为棒旋转的点，例如，当曲棍球选手击射时，枢转点通常位于杆102的下半区域。曲棍球棒的摆动重量与曲棍球棒的中心与枢转点之间的距离成比例。重心离枢转点越远，摆动重量越大。因为每一个曲棍球选手通常有他握持和摆动曲棍球棒的个人风格，所以曲棍球选手的枢转点可各不相同。因此，曲棍球选手的棒的摆动重量也可各不相同。能调节重量的端塞系统105能使曲棍球选手变换重心，并因此通过从曲棍球棒的杆端增加或移除重量而相对于曲棍球棒的特定枢转点变换摆动重量。设想能调节重量的端塞系统105连同前述的具有外部集中重量系统104的击球板可被使用于曲棍球棒上。与曲棍球棒的两端将具有集中重量元件相比，击球板上的外部集中重量系统104和杆的能调节重量的端塞系统105的结合能够便于在更大程度上调节摆动重量，由此关于相对于给定枢转点调节摆动重量，一端上的小的调节将具有更大的冲击。
图8例示能调节重量的端塞系统105的示例性实施例的拆开/分解视图和装配视图。如所示，能调节重量的端塞系统105包括端塞单元801，一个或多个重块8021-4组，标志、商标或设计部件803以及密封材料804。可通过注射模制工艺形成的端塞单元801包括重块保持部分812和端盖部分813，端盖部分813被纵向定位在重块保持部分812的一端。重块保持部分812包括一个或多个隔间或套筒，其类似于槽的开放端用于插入重块8021-4，每一个隔间被设计为固定保持一个或多个重块。能调节重量的端塞系统105被设计为使得重块8021-4为能被使用者移除，从而使用者可从重块保持部分812的隔间添加和/或移除重块，以更改端塞系统105的总体重量和重块在其中的配置。“能被使用者移除”部件指可从单元移除而不永久损坏单元或部件的部件，并且指部件被设计为被普通预期使用者移除。如果需要特别的技能(例如，排焊(unwelding)、熔化等)移除部件，那么该部件不是“能被使用者移除”的。尽管重块8021-4可由任何高密度材料以任何形状形成，但是在一个优选实施例中，重块8021-4为不锈钢并被形成为图8所示的圆柱形形状。另外，重块的边缘可被斜切以使重块更易于插入重块保持单元812的隔间中。高密度材料指具有比杆102的密度或比端塞单元801的密度大得多的密度的任何材料。在一实施例中，高密度材料的密度至少比杆102的密度或端塞单元801的密度高5倍或更多倍。在一实施例中，高密度材料的密度至少比杆102的密度或端塞单元801的密度大10倍或更多倍。重块的质量可相同或不同。重块可具有相同和/或不同的密度。
如图8进一步例示，端盖部分813可具有用于保持标志部件803的腔821。根据一实施例，在腔821内，可具有标志部件803的形状的凹槽822和用于从标志部件803的后部接纳凸起901(见图9)的一个或多个孔823。类似于图5a-5d例示的铸造工艺，在将标志部件单元放置在端盖单元813的腔821中并对准后，诸如液态形式的透明聚氨酯的密封材料804可被施加以密封标志部件803，并随后在高温固化。替代地，密封材料804可为使用粘合剂固定在腔821内部的标志部件804上的预固化透明聚氨酯部件。
图10a和图10b例示端塞单元801的重块保持部分812的剖视图。如图10a所示，重块保持部分812以翅片818为特征，翅片818沿着重块保持部分812的的两个相对的表面纵向布置，并从这些相对的表面向侧面延伸。这些翅片818有助于在能调节重量的端塞系统105被插入曲棍球棒的杆102中时(见图11)固定能调节重量的端塞系统105。尽管例示的实施方式显示翅片818位于两个相对的表面上，但是应该理解，翅片818可被包括在任何表面或者不被包括在任何表面上，从而它们可被包括在一个、两个、三个或全部四个或更多表面上。如图10a所描绘，从相对的表面延伸的翅片818跨越宽度Wp和高度Hp。Wp和Hp分别近似等于但稍微大于图2中描绘的杆102的内腔的尺寸Ws和Hs。例如，Wp和Hp可分别比Ws和Hs大1％至5％。以这种方式，当重块保持部分812如图11所示被插入杆102中时，翅片818能够弯曲并施加向外的力抵靠杆102的内侧壁，由此导致将端塞系统105固定到杆103的静摩擦力。翅片弯曲越多(即，Wp和Hp越大)，所产生的摩擦力可能越大。也设想翅片的数量的增加也增加所产生的摩擦力，由此进一步将端塞系统105固定到杆102。翅片还用于缓冲固定在重块保持部分812中的重块与杆102之间的力的传递。尽管端塞系统105和杆103为矩形形状以对应管状矩形曲棍球棒杆的横截面，但是应该理解的是端塞系统105可采用与其待插入的器械的内部管状持续相应的任何形状。例如，其可为八边形以配合在八边形长曲棍球棒中，或者为圆形或椭圆形以配合在棒球或垒球拍的管状开口中。
图10a进一步例示每一个重块隔间通过壁1001而与另一个分开，这有助于缓冲相邻重块之间的力传递。在重块隔间下方纵向延伸的脊1002有助于支撑并固定对应的隔间/套筒中的重块。如所示，可在脊1002的在每个重块隔间的下方具有孔，这允许使用者逐出固定的重块，诸如利用通过孔1003插入刚性器械来推动并移动重块通过与脊1002相对的开口。图10b例示固定在对应的隔间中的圆柱形增重部件1011，圆柱形增重部件1011具有直径D。圆柱形增重部件1011通过宽度Wo的开口插入其隔间中。根据一优选实施例，开口的宽度Wo小于圆柱形增重部件1011的直径D。在该实施例中，开口的弧形侧壁1012向外弯曲，使开口膨胀以在圆柱形增重部件1011通过隔间的开口插入时容纳圆柱形增重部件1011。一旦，重块1011的最宽的部分越过开口，则弧形侧壁1012很快恢复并返回它们的初始位置，以帮助固定圆柱形增重部件1011。因而，重块保持部分812包括用于固定已插入的增重部件的机构。
在此公开的发明技术的又一方面涉及包括击球板或复合构造的表面上的窝阵列。该方面可结合在此公开的其它发明技术。例如，设想集中外部重量部件和非增重商标部件可一起或单独结合一个或多个窝阵列。图12a例示形成有纹理的曲棍球击球板表面的曲棍球击球板表面上的凹形和/或凸窝特征1201的示例性阵列布置。在注入曲棍球棒击球板表面的复合结构上并入凹形和/或凸形特征能够便于以可能更稳定和可控的方式发射冰球。在曲棍球棒击球板表面上包括如图12a所示的窝特征能够通过击球板和冰球之间的接触表面处发生的“齿轮效果”而产生更高的冰球旋转速度。发射时更高的冰球旋转速度能够增加冰球的稳定性，由此增加准确性。概括而言，短语“齿轮效果”通常指一个齿轮用于转动另一齿轮时的相互作用。例如，逆时针转动的一个齿轮将转动顺时针的另一个齿轮，反之亦然。当具有凹形和/或凸形特征的曲棍球棒击球板表面撞击冰球时，发生类似的效果。因而，尽管冰球可由于不具有凹形或凸形特征的击球板表面产生的摩擦而通过齿轮效果仍然旋转，但是击球板表面上这些特征的存在能够通过增强齿轮效果而极大地增强从其表面发射的冰球的旋转速度。图12b-12f例示曲棍球棒击球板表面上凹形和/或凸形特征的设想的其它示例性布置。如图12b所示，凹形和/或凸形特征1211可为沟或凸起的通道。应该理解，具有许多其它设想的实施方式。
图13a提供图12a中的曲棍球棒击球板的剖视图(沿线13a-13a)，包括用诸如聚氨酯(PU)材料的填充材料1322填充的凸窝特征1201。已发现PU为适合的材料，因为其倾向于变软，并且相对常规冰球和复合曲棍球棒击球板的硬化环氧树脂表面较硬。因此，当冰球冲击曲棍球棒击球板表面的PU填充的凹形特征时，冰球能够“戳”入PU填充材料中，这可用于增强曲棍球棒击球板的抓握机制。如早期讨论的那样，PU还倾向于与复合曲棍球棒击球板表面的环氧树脂材料形成持久和强有力的联结。通常，期望的填充材料不应该显著影响曲棍球棒击球板的总体刚度。尽管已发现PU为适合的，但是设想包括例如沙林(Surlyn)的其它聚合物材料可被使用。
尽管图13a中的每一个窝特征被描绘成具有相同的尺寸和尺度，但是设想每一个单独的凹形和/或凹形特征可具有不同的尺寸和/或尺度。根据一实施方式，凸窝特征的高度h或凹窝特征的深度d可在0.5mm至2.5mm的范围内。进一步设想未填充的凹形特征、填充的凹形特征(例如，PU填充)和/或凸形特征的结合或次结合可被引入曲棍球棒击球板表面上的一个或多个布置中，以例如优化或实现期望的齿轮效果。如图13b所示，可通过在曲棍球棒击球板预成形件的固化期间使用的铸模1321中包括相应的凹入元件而在曲棍球棒击球板表面上产生凹形特征。图13c例示可通过在铸模1331中包括相应的凹入元件1322而类似地在曲棍球棒击球板表面上产生凸形特征。而且，塑性挤压囊可被放置在击球板预成形件的芯腔内部，以提供用于在曲棍球棒击球板表面上形成凹形和/或凸形特征的足够的向外的压力。
当确定曲棍球棒击球板表面上的凹形和/或凸形特征的最优尺寸和空间布置时，要考虑若干因素。一方面，如果它们有助于提供预期的齿轮效果则可认为尺寸和空间布置为“最优”。可使用图14a和14b描述这些因素。图14a例示冰球1401和在其前表面上具有示例性凸窝特征的曲棍球击球板1402之间的冲击的时刻。冰球的线性和旋转速度可通过相应的速度向量而被例示。图14b例示当冰球1401撞击具有根据一实施例的凹形特征1412的曲棍球棒刀1402时的接触表面区域1411的示例性视图。接触表面区域1401的宽度W冰球由就要冲击时冰球和曲棍球棒击球板的相对速度确定。在冲击期间，冰球的初始冲击区域可变形并对抗曲棍球棒击球板而变宽以形成接触表面区域1411。冲击越大(即，相对速度越大)，可能的变形越大，并且接触表面区域1411变得越宽。凹形和/或凸形特征的尺寸和空间布置应该相对于接触表面区域的尺度来设计。例如，如果特征太大，那么冰球可仅接触特征1412，而不接触下面的曲棍球棒击球板表面1413。如果特征被过于稀疏地间隔开，那么冰球可仅接触下面的击球板表面1413，而不与特征1412接触。如果特征1412太小，那么特征1412可增强冰球与击球板表面的摩擦机制，而非齿轮效果。因而，设想阵列的布置可在许多方面变化。例如，窝可被对称布置或非对称布置。窝阵列可纵向位于击球板的中心、位于到的跟部或尖部，或者其任意结合。窝阵列可在竖向上位于击球板面中心线的上方、击球板面中心线的下方或与击球板面中心线重叠，或者其任意结合。窝阵列可以圆形方式、以半圆形方式、以矩形或梯形方式和/或以任何其它几何或几何的结合而被布置。击球板的前表面上的窝阵列可与击球板的后表面上的那些相同或不同。此外，击球板的后表面可相对于击球板的前表面具有较少的窝阵列或没有窝阵列，或者反之亦然。
尽管已例示和描述目前认为的本发明的优选实施例和特征，但是本领域技术人员将理解可作出各种改变和修改并且可用等同物替代其元件，而不背离本发明的范围。另外，可作出许多修改来使特定元件、特征或实施方式适应本发明的教导，而不背离本发明的主要范围。因此，其旨在，本发明不被限制到在此公开的特定实施例，而是本发明包括落入所附权利要求书范围内的所有实施例。因而，应该理解，在此公开的教导和原理的各方面涉及击球板和曲棍球棒及其组成元件的配置。其它方面涉及组成元件的内部构造和在它们的构造中使用的材料以及它们的制造和装配方法。本公开的又一方面涉及前述方面的结合。一个、多于一个或全部这些方面的结合限定在此公开的本发明的范围。在本公开中阐释的本发明的范围没有其它限制。因此，在此公开的创造性仅被本公开的范围限制，本公开的范围支持或以其它方式提供对于现有技术的专利性的基础(明确地，隐含地或固有地)。因而，设想在此公开的各组成元件、教导和原理提供用于专利性的多个独立基础。因此，不应该限制在此公开的任何专利性元件、教导或原理或者其结合，而非现有技术中存在者。

Claims (46)

1.一种曲棍球棒，包括：
a、复合击球板，具有被共同模制到所述复合击球板的外表面上的集中重量系统；
b、管状曲棍球棒杆；以及
c、能调节重量的端塞，该能调节重量的端塞尺寸上适于紧贴插入所述管状曲棍球棒杆的一端。
2.如权利要求1所述的曲棍球棒，其中所述集中重量系统包括至少部分密封在密封材料中的第一组增重部件。
3.如权利要求2所述的曲棍球棒，其中所述密封材料为聚氨酯弹性体。
4.如权利要求2所述的曲棍球棒，其中所述第一组增重部件具有的密度实质上地大于所述复合击球板的密度。
5.如权利要求3所述的曲棍球棒，其中实质上地大于为至少大5倍。
6.如权利要求3所述的曲棍球棒，其中实质上地大于为至少大10倍。
7.如权利要求2所述的曲棍球棒，其中所述第一组增重部件由锌、铁、铜和铅中的任何金属形成。
8.如权利要求1所述的曲棍球棒，其中所述能调节重量的端塞包括端塞单元和被插入所述端塞单元中的第二组增重部件。
9.如权利要求1所述的曲棍球棒，其中所述第二组增重部件能被使用者从所述端塞单元移除。
10.如权利要求9所述的曲棍球棒，其中所述端塞单元包括多个翅片，所述多个翅片侧向延伸以将所述能调节重量的端塞固定在所述管状杆的端部。
11.一种曲棍球棒击球板系统，包括：
a、复合曲棍球棒击球板；以及
b、被共同模制到所述固化的复合曲棍球棒击球板的外表面的集中重量系统。
12.如权利要求11所述的曲棍球棒击球板系统，其中所述密封材料为聚氨酯弹性体。
13.如权利要求11所述的曲棍球棒击球板系统，其中所述集中重量系统包括密封材料和至少部分密封在所述密封材料中的一个或多个增重部件。
14.如权利要求11所述的曲棍球棒击球板系统，其中所述集中重量系统位于所述复合曲棍球击球板的跟部区域。
15.如权利要求11所述的曲棍球棒击球板系统，其中所述集中重量系统被共价结合到所述复合曲棍球棒击球板。
16.如权利要求12所述的曲棍球棒击球板系统，其中所述一个或多个增重部件具有的密度实质上地大于所述复合曲棍球棒击球板的密度。
17.如权利要求16所述的曲棍球棒击球板系统，其中实质上地大于为至少大5倍。
18.如权利要求16所述的曲棍球棒击球板系统，其中实质上地大于为至少大10倍。
19.一种曲棍球棒击球板系统，包括：
a、复合曲棍球棒击球板；以及
b、被共同模制到所述固化的复合曲棍球棒击球板的外表面的标志系统。
20.如权利要求19所述的曲棍球棒击球板系统，其中所述密封材料为聚氨酯弹性体。
21.如权利要求19所述的曲棍球棒击球板系统，其中所述集中标志系统包括密封材料和至少部分密封在所述密封材料中的一个或多个标志部件。
22.如权利要求19所述的曲棍球棒击球板系统，其中所述集中重量系统位于所述复合曲棍球棒击球板的跟部区域。
23.如权利要求19所述的曲棍球棒击球板系统，其中所述集中重量系统被共价结合到所述复合曲棍球棒击球板。
24.如权利要求21所述的曲棍球棒击球板系统，其中所述一个或多个标志部件具有的密度小于所述复合曲棍球棒击球板的密度或与所述复合曲棍球棒击球板的密度实质上地相同。
25.如权利要求21所述的曲棍球棒击球板系统，其中所述一个或镀铬标志部件具有的密度实质上地大于所述复合曲棍球棒击球板的密度。
26.如权利要求25所述的曲棍球棒击球板系统，其中实质上地大于为至少大5倍。
27.如权利要求25所述的曲棍球棒击球板系统，其中实质上地大于为至少大10倍。
28.一种能调节重量的端塞，包括：
a、端塞单元；以及
b、被插入所述端塞单元中的一个或多个增重部件。
29.如权利要求28所述的能调节重量的端塞，其中所述一个或多个增重部件为使用者能移除的。
30.如权利要求28所述的能调节重量的端塞，其中所述一个或多个增重部件为圆柱形形状。
31.如权利要求28所述的能调节重量的端塞，其中所述端塞单元包括端盖部分和具有一个或多个隔间的重块保持部分。
32.如权利要求28所述的能调节重量的端塞，其中所述端塞单元包括多个翅片，所述多个翅片侧向延伸以将所述能调节重量的端塞固定在管状曲棍球棒杆的端部。
33.如权利要求31所述的能调节重量的端塞，其中所述端塞单元具有多个翅片已将所述能调节重量额端塞固定在所述管状杆的端部。
34.如权利要求31所述的能调节重量的端塞，其中所述端盖部分包括被接纳和固定在腔中的密封标志系统。
35.一种共同模制方法，包括以下步骤：
a、在复合制品预成形件的表面上形成腔；
b、将聚氨酯部件插入所述腔中；
c、在铸模中围住未固化的所述复合制品预成形件；以及
d、高温固化所述复合制品预成形件。
36.如权利要求35所述的共同模制方法，其中在所述表面上形成腔包括使用凹入钻模(debossing jib)压入所述表面。
37.如权利要求35所述的共同模制方法，其中所述复合制品预成形件为曲棍球棒击球板。
38.如权利要求35所述的共同模制方法，其中将聚氨酯部件插入所述腔中包括使所述聚氨酯部件的凸起部分与所述腔内部的孔对准。
39.如权利要求35所述的共同模制方法，其中高温固化使所述聚氨酯部件共价结合所述复合制品预成形件。
40.一种曲棍球棒击球板系统，包括：
a、模制的复合曲棍球棒击球板；以及
b、被共同模制在所述曲棍球棒击球板上以产生有纹理的表面区域的一组或多组窝阵列。
41.如权利要求40所述的曲棍球棒击球板系统，其中所述一组特征为一组凸形特征。
42.如权利要求40所述的曲棍球棒击球板系统，其中所述一组特征为一组凹形特征。
43.如权利要求40所述的曲棍球棒击球板系统，其中所述一组特征包括凹形特征和凸形特征二者。
44.如权利要求42所述的曲棍球棒击球板系统，其中所述一组凹形特征中的所述凹形特征中的至少一个被至少部分填充有填充材料。
45.如权利要求44所述的曲棍球棒击球板系统，其中所述填充材料为聚氨酯材料。
46.如权利要求40所述的曲棍球棒击球板系统，其中所述一组特征为一组窝特征。
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