СПОРТИВНАЯ РУКОЯТКА С УСИЛЕННОЙ ЗАЩИТОЙ ОТ УДАРОВ И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
REINFORCED SHOCKPROOF SPORTS HANDLE AND METHOD OF ITS MANUFACTURE

Область изобретения
Настоящее изобретение относится к рукояткам и, в частности к рукояткам удлиненных спортивных снарядов или устройств, таких как рукоятка клюшки для хоккея на льду, рукоятка клюшки для хоккея на траве, снаряд для игры в лакросс и других подобных снарядов, и способу их изготовления.
Предпосылки создания изобретения
В тех видах спорта, где используются снаряды, имеющие удлиненную рукоятку, в идеальном случае рукоятка должна быть и легкой, и прочной. Однако эти два требования часто несовместимы, поскольку уменьшение веса может привести к потере прочности и наоборот. В идеальном случае рукоятка должна иметь достаточную прочность, чтобы выдерживать напряжения и деформации, возникающие при использовании, и удары, которым она может подвергаться во время игры. Это особенно относится к контактным видам спорта, таким как хоккей на льду, хоккей на траве, лакросс, женский хоккей на траве и прочее. В идеальном случае удлиненные рукоятки, используемые в этих видах спорта, должны обладать способностью выдерживать большое количество ударов, которые часто могут концентрироваться на кромках, т.е. на своих углах, образованных двумя смежными боковыми сторонами рукоятки, и которые со временем могут приводить к увеличивающемуся разрушению структуры рукоятки и, в итоге, к ее преждевременной поломке. То же относится и к крюку клюшки, который подвергается множеству ударов, особенно по верхней поверхности.
Хоккейные клюшки, включая клюшки вратарей, клюшки для хоккея на траве, снаряды для лакросса, клюшки для женского хоккея на траве и другие подобные спортивные клюшки могут иметь рукоятки, изготовленные из разных материалов, включая дерево, алюминий, пластик и композитные материалы, такие как стекловолокно, графит и Kevlar™, или из комбинации любых таких материалов. Некоторые рукоятки выполнены цельными (т.е. не пустотелыми), тогда как другие содержат четыре (относительно) тонкие боковые стенки, образующие периферийный короб, имеющий пустотелую середину. Большинство крюков выполнены цельными, т.е. не пустотелыми. Альтернативно некоторые рукоятки и некоторые крюки имеют композитную конструкцию, содержащую различные слои материалов в виде слоеного сердечника. Материалы обычно выбираются по их физическим свойствам в попытке улучшить характеристики, долговечность и прочее. Некоторые композитные рукоятки могут иметь меньший срок службы, но остаются популярными из-за своего малого веса и прекрасной жесткости. Деревянные рукоятки дешевы, но не очень легки, жестки и долговечны, тогда как алюминиевые рукоятки могут иметь сравнительно короткий срок службы, поскольку они подвержены излому при изгибе. Критерием выбора материала часто является цена. Все перечисленные рукоятки особенно подвержены повреждениям вдоль кромок, т.е. там, где одна боковая поверхность пересекается с примыкающей боковой поверхностью часто под углом 90°. Удары часто концентрируются на этих кромках, именно там, где имеется меньше материала, чтобы поглощать и рассеивать удары. Та же проблема относится и к крюкам. Наконец, рукоятки, которые подвергаются повторяющимся ударам по кромкам, быстро изнашиваются и теряют вид, краска и деколи стираются и возникают зарубки и вмятины. Некоторые игроки не любят, когда их снаряды выглядят поношенными.
Таким образом, существует потребность в рукоятке для спортивного снаряда, обладающей повышенной способностью противостоять ударам по кромкам.
Соответственно, целью настоящего изобретения является создание спортивной рукоятки и способа ее изготовления, обеспечивающих дополнительную защиту на кромках рукоятки для обеспечения поглощения ударов и сопротивления им.
Краткое описание изобретения
Согласно изобретению создана спортивная рукоятка, содержащая удлиненное тело, имеющее противолежащие первую и вторую большие боковые поверхности, разделяющие противолежащие первую и вторую малые боковые поверхности, при этом каждая большая поверхность имеет две боковые большие кромки, расположенные вдоль длины удлиненного тела, каждая малая поверхность имеет две боковые малые кромки, расположенные вдоль длины удлиненного тела, каждая большая кромка упирается в прилегающую малую кромку вдоль всей ее длины, образуя четыре угла вдоль продольной периферии тела, при этом по меньшей мере один угол содержит проходящую в нем продольно канавку, заполненную эластомерным материалом и имеющую первую грань, расположенную вблизи большой поверхности, и вторую грань, расположенную вблизи малой поверхности.
Эластомерный материал может быть выбран из группы, содержащей термореактивный эластомерный уретан, термопластичный полиуретан, термореактивный эластомер дициклопентадиен, термопластичный эластомер, термопластичный уретан, силикон, каучук, полиизопрен, полибутадиен, полиизобутилен и латекс.
Первая грань может быть расположена по существу перпендикулярно большой поверхности, вторая грань может быть расположена по существу перпендикулярно малой поверхности. Первая и вторая грани могут быть расположены перпендикулярно большой поверхности и малой поверхности.
Эластомерный материал может заполнять объем, ограниченный первой гранью, второй гранью, первой плоскостью, выступающей из большой поверхности и проходящей параллельно ей, и второй плоскостью, выступающей из малой поверхности и проходящей параллельно ей.
Указанная канавка может быть первой канавкой, а по меньшей мере один указанный угол может содержать вторую канавку, отдельную и отнесенную от первой канавки и заполненную эластомерным материалом.
Рукоятка может содержать два указанных угла.
Канавка может быть расположена вдоль только продольной части указанного угла.
Внешняя форма эластомерного материала может быть волнистой.
Первая и вторая грани могут быть расположены в одной плоскости.
Первая и вторая грани могут иметь одинаковый размер.
Эластомерный материал может заполнять объем, ограниченный первой гранью, второй гранью и сегментом дуги, который начинается на пересечении первой грани и большой поверхности и заканчиваться на пересечении второй грани и малой поверхности. Сегмент дуги может начинаться на малой поверхности, примыкающей ко второй грани, или на большой поверхности, примыкающей к первой грани. Сегмент дуги может начинаться на большой поверхности, примыкающей к первой грани, и заканчиваться на малой поверхности, примыкающей ко второй грани.
По меньшей мере первая грань или вторая грань может содержать по меньшей мере одно углубление, которое может быть расположено продольно или перпендикулярно длине канавки.
По меньшей мере первая грань или вторая грань может содержать по меньшей мере один выступающий участок, который может быть расположен продольно или перпендикулярно длине канавки.
Вышеописанная рукоятка может быть рукояткой хоккейной клюшки.
В другом варианте выполнения спортивная рукоятка содержит удлиненное тело, имеющее противолежащие первый и второй компоненты большой стенки, разделяющие противолежащие первый и второй компоненты малой стенки, при этом первый компонент большой стенки содержит первый компонент полки, примыкающий к первому компоненту большой стенки, выступающий из первого компонента большой стенки по направлению ко второму компоненту большой стенки и имеющий первый дистальный конец, при этом первый компонент малой стенки содержит второй компонент полки, примыкающий к первому компоненту малой стенки, выступающий из первого компонента малой стенки по направлению ко второму компоненту малой полки и имеющий второй дистальный конец, причем первый и второй дистальные концы встречаются друг с другом, образуя канавку, расположенную на внешней поверхности удлиненного тела и заполненную эластомерным материалом.
Эластомерный материал может быть выбран из группы, содержащей термореактивный эластомерный уретан, термопластичный полиуретан, термореактивный эластомер дициклопентадиен, термопластичный эластомер, термопластичный уретан, силикон, каучук, полиизопрен, полибутадиен, полиизобутилен и латекс.
Первый компонент полки может быть расположен по существу перпендикулярно первому компоненту большей стенки. Второй компонент полки может быть расположен по существу перпендикулярно первому компоненту малой стенки. Первый и второй компоненты полки могут быть расположены перпендикулярно первому компоненту большей стенки и первому компоненту малой стенки.
Эластомерный материал может заполнять объем, ограниченный первым компонентом полки, вторым компонентом полки, первой плоскостью, выступающей из первого компонента большей стенки и проходящей параллельно ему, и второй плоскостью, выступающей из первого компонента малой стенки и проходящей параллельно ему.
Указанная канавка может быть первой канавкой, и дополнительно может присутствовать вторая канавка, отдельная и отнесенная от первой канавки и заполненная эластомерным материалом.
Канавка может быть расположена вдоль только продольной части удлиненного тела.
Внешняя форма эластомерного материала может быть волнистой.
Первый и второй компоненты полки могут иметь одинаковый размер.
Эластомерный материал может заполнять объем, ограниченный первым компонентом полки, вторым компонентом полки и сегментом дуги, который начинается на пересечении первого компонента полки и первого компонента большей стенки и заканчивается на пересечении второго компонента полки и первого компонента малой стенки. Сегмент дуги может начинаться на первом компоненте малой стенки, примыкающим ко второму компоненту полки, или на первом компоненте большей стенки, примыкающим к первому компоненту полки. Сегмент дуги может начинаться на первом компоненте большей стенки, примыкающей к первому компоненту полки, и заканчиваться на первом компоненте малой стенки, примыкающем ко второму компоненту полки.
По меньшей мере первый или второй компонент полки может содержать по меньшей мере одно углубление, которое может быть расположено продольно или перпендикулярно длине канавки.
По меньшей мере первый или второй компонент полки может содержать по меньшей мере один выступающий участок, который может быть расположен продольно или перпендикулярно длине канавки.
Рукоятка согласно данному варианту выполнения может быть рукояткой хоккейной клюшки.
Согласно изобретению создан также способ изготовления спортивной рукоятки, содержащий следующие стадии:
размещение в первой части пресс-формы предварительно сформированной спортивной рукоятки, имеющей удлиненное тело, содержащее противолежащие первую и вторую большие поверхности, разделяющие противолежащие первую и вторую малые поверхности, при этом каждая большая поверхность имеет две боковые продольные кромки, проходящие вдоль длины удлиненного тела, при этом каждая малая поверхность содержит две боковые малые кромки, проходящие вдоль длины удлиненного тела, каждая большая кромка упирается в примыкающую малую кромку на всей ее длине, образуя четыре угла вдоль продольной периферии тела, причем по меньшей мере один угол содержит проходящую в нем продольно канавку, имеющую первую грань, расположенную вблизи большой поверхности, и вторую грань, расположенную вблизи малой поверхности, при этом первая и вторая грани пересекаются на длине канавки;
закрытие второй части пресс-формы вокруг предварительно сформированной спортивной рукоятки;
нагнетание эластомерного материала в закрытую пресс-форму для заполнения полости эластомерным материалом;
извлечение спортивной рукоятки из пресс-формы.
Эластомерный материал можно выбирать из группы, содержащей термореактивный эластомерный уретан, термопластичный полиуретан, термореактивный эластомер дициклопентадиен, термопластичный эластомер, термопластичный уретан, силикон, каучук, полиизопрен, полибутадиен, полиизобутилен и латекс.
Способ может дополнительно содержать затвердевание нагнетаемого эластомерного материала при температурах от комнатной температуры до температуры, составляющей 290°F.
Эластомерный материал можно нагнетать в пресс-форму под давлением от 20 до 40 фунтов на кв. дюйм.
Несмотря на то, что настоящее изобретение применимо к рукояткам для разных видов спорта (как для игроков, так и для вратарей), оно для упрощения ссылок будет описано в отношении клюшек для хоккея на льду (хоккейных клюшек). Однако специалистам понятно, что объем настоящего изобретения не ограничивается хоккейными клюшками и может включать все другие снаряды, требующие дополнительной прочности на своих конкретных участках. Рукоятки хоккейных клюшек обычно удлинены часто до 63 дюймов (1600,2 мм) и имеют по существу прямоугольное поперечное сечение. Как указано выше, рукоятка хоккейной клюшки может содержать пару противолежащих больших поверхностей, разнесенных на ширину пары малых поверхностей, образуя правильный параллелограмм, где обе пары больших и малых поверхностей параллельны друг другу. Большие и малые поверхности или некоторые из них могут быть по существу плоскими, вогнутыми или выпуклыми или иметь любую комбинацию таких форм по всей их длине или ширине или только на части их длины или ширины. По существу поверхность (большая или малая) может встречаться с примыкающей поверхностью (большой или малой) под углом 90°. Настоящее изобретение может использоваться для рукояток хоккейных клюшек, где большие и/или малые поверхности не параллельны друг другу, хотя такие рукоятки не пользуются популярностью у пользователей, и в таких клюшках малые поверхности встречаются с большими поверхностями под углом, отличающимся от 90°. Все или некоторые пересечения таких поверхностей могут быть острыми или могут быть сглажены для придания им (слегка) скругленной формы, либо они могут иметь фаску. Настоящее изобретение в равной мере применимо как к клюшкам, выполненным как единое целое (с прикрепленным к рукоятке крюком), так и к сменным рукояткам. Далее, настоящее изобретение также относится к рукояткам, у которых могут отсутствовать большие и малые поверхности, но которые имеют поверхности (4 или более) одинакового размера.
Способность угла, определяемого как пересечение большой поверхности с малой поверхностью, противостоять ударам во время игры уменьшается за счет ограниченного количества материала, примыкающего к кромке на каждой стороне большой или малой поверхности. Так, например, в деревянной клюшке или клюшке из композитного материала недостаток материала (древесины или композитного материала) для противостояния ударам по кромкам может уменьшить срок службы и ремонтопригодность рукоятки. Для компенсации такого ограничения, вызванного геометрией клюшки, настоящее изобретение предусматривает использование более долговечного материала, размещенного на или вдоль одной или более кромок, и такой материал может быть лучше приспособлен к выдерживанию ударов. Как указано выше, к таким материалам относятся, например, эластомерные материалы, которые имеют резиноподобную консистенцию и обладают способностью деформироваться под напряжением или при ударе, тем самым поглощая энергию удара и рассеивая ее перед тем, как вернуться к своей первоначальной форме.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 и 2 иллюстрируют сечения вариантов известных прямоугольных рукояток спортивных снарядов.
Фиг.3 и 4 иллюстрируют сечения прямоугольных рукояток спортивных снарядов согласно варианту выполнения настоящего изобретения.
Фиг.5 и 6 иллюстрируют сечения прямоугольных рукояток спортивных снарядов согласно другому варианту настоящего изобретения.
Фиг.7 и 8 иллюстрируют подробные виды сечения канавки и амортизатора по фиг.5 и 6, соответственно.
Фиг.9 и 10 иллюстрируют подробные виды сечения другой возможной конфигурации канавки и амортизатора.
Фиг.11-14 иллюстрируют сечения прямоугольных рукояток спортивных снарядов по другим вариантам настоящего изобретения, содержащие разные примеры возможной геометрии канавок на всех четырех кромках.
Фиг.15-18 иллюстрируют подробные изометрические виды вариантов, показанных на фиг.11-14, соответственно.
Фиг.19-21 иллюстрируют сечения прямоугольных рукояток спортивных снарядов по другим вариантам настоящего изобретения, содержащие различные примеры комбинаций возможной геометрии канавок на всех кромках или на некоторых кромках.
Фиг.22 и 23 иллюстрируют сечения прямоугольных рукояток спортивных снарядов по другим вариантам настоящего изобретения, содержащие множество канавок или с полным покрытием поверхности рукоятки.
Фиг.24 иллюстрирует подробный изометрический вид варианта по фиг.22.
Фиг.25 иллюстрирует сечение восьмигранной рукоятки спортивного снаряда по другому варианту настоящего изобретения.
Фиг.26 и 27 иллюстрируют сечения круглых рукояток спортивных снарядов по другим вариантам настоящего изобретения, содержащие канавки, частично или полностью покрывающие поверхность рукоятки.
Фиг.28-33 иллюстрируют виды сбоку примеров возможного расположения амортизаторов на рукоятке хоккейной клюшки.
Фиг.34 иллюстрирует обобщенную блок-схему процесса для изготовления рукояток спортивных снарядов с эластомерным материалом, таким, например, как амортизаторы из термореактивного эластомерного уретана.
Фиг.35 иллюстрирует альтернативный вариант конструкции канавки.
Фиг.36 иллюстрирует альтернативный вариант сечения рукоятки хоккейной клюшки.
Фиг.37 иллюстрирует в увеличенном масштабе поверхность канавки рукоятки хоккейной клюшки.
Фиг.38 иллюстрирует альтернативный вариант настоящего изобретения, где амортизатор установлен на крюке хоккейной клюшки.
Фиг.39 - вид спереди крюка по фиг.38.
Фиг.40 - вид спереди альтернативного варианта крюка по фиг.39.
Подробное описание
Рукоятки хоккейных клюшек по существу выполнены удлиненными, часто до 63 дюймов (1600,2 мм), и имеют по существу прямоугольное поперечное сечение. В частности, рукоятка хоккейной клюшки может содержать пару противолежащих больших поверхностей, разделенных парой противолежащих малых поверхностей, образующих правильный параллелограмм. Большие и малые поверхности или некоторые из них могут быть плоскими, вогнутыми или выпуклыми или иметь любую комбинацию таких конфигураций вдоль всей своей длины или ширины или на их части. По существу поверхность (большая или малая) может встречаться с примыкающей поверхностью (большой или малой) под углом 90°. Рукоятки хоккейных клюшек также могут иметь большие и/или малые поверхности, проходящие не параллельно друг другу, хотя такие рукоятки и не пользуются широкой популярностью у пользователей. Пересечение этих поверхностей может быть острым или может быть сглажено для придания ему слегка скругленной формы. Рукоятка может быть цельной или пустотелой, заполненной пеной либо по всей своей длине, либо на частях ее длины, либо сплошной.
На фиг.1 показан пример сечения известной пустотелой композитной рукоятки 10 хоккейной клюшки, имеющей внутреннее пустое пространство 11. Рукоятка 10 содержит пару противолежащих больших поверхностей 2, 4, разнесенных парой противолежащих малых поверхностей 6, 8, при этом пересечение больших поверхностей 2, 4 и малых поверхностей 6, 8 образует кромку (или угол) 13.
На фиг.2 показан пример сечения известной рукоятки 10 хоккейной клюшки, содержащей пару противолежащих вогнутых больших поверхностей 2, 4, разнесенных парой противолежащих выпуклых малых поверхностей 6, 8, образующих кромку 13. Понятно, что возможны и другие конфигурации и геометрии хоккейной клюшки, но все они имеют общий признак наличия кромок 13 из того же материала, что и большие поверхности 2, 4 и малые поверхности 6, 8, которые могут быть, например, композитными или алюминиевыми в случае пустотелой рукоятки или деревянными в случае сплошной рукоятки. Кроме того, пустотелые рукоятки могут быть заполнены целиком или частично различными типами пены или другими материалами.
На фиг.3 и 4 показаны сечения конкретных вариантов рукояток 10 хоккейных клюшек по настоящему изобретению. Рукоятка 10 на своих кромках имеет канавки 12, которые служат гнездами для амортизаторов 14. Слово "канавка" следует понимать как синоним словам "полость", "углубление", "пространство" и, кроме того, его следует понимать как обозначающее любое гнездо, как сформированное в рукоятке при изготовлении рукоятки, либо вырезанное, выполненное машинной обработкой и т.п., в уже готовой рукоятке так, что имеет возможность заключать в себе эластомерный материал. Более конкретно на фиг.3 показана пустотелая композитная рукоятка 10 хоккейной клюшки, а на фиг.4 показана сплошная рукоятка хоккейной клюшки. На обеих фиг.3 и 4 показаны амортизаторы 14, имеющие скругленные кромки для обеспечения комфорта пользователя, держащего рукоятку 10 хоккейной клюшки, хотя амортизаторы 14 могут образовывать и острую кромку, как показано на фиг.5, или плоскую поверхность, как показано на фиг.6. Форма амортизатора 14, размещенного в канавке (или полости) 12 может меняться в зависимости от необходимости или от желания. Например, рукоятка 10 хоккейной клюшки, содержащая четыре амортизатора, может иметь два амортизатора со скругленными кромками и два амортизатора с острыми кромками. Альтернативно, амортизатор 14 может начинаться рядом с вершиной рукоятки 10, имея конкретную форму, и эта форма может меняться вдоль длины амортизатора 14 по мере спуска к нижнему концу рукоятки 10. В частности, амортизаторы 14 могут иметь насечки или волнистость вдоль своей длины для создания меток для пальцев, в которых размещаются ладони игрока. Понятно, что, поскольку амортизаторы 14 нагнетаются под давлением в пресс-форму, возможно очень большое количество комбинаций разных форм.
Фиг.7 и 8 показывают детали поперечного сечения канавки 12 и амортизатора 14, показанных на фиг.5 и 6, соответственно. Канавка 12 содержит две поверхности, первую поверхность (или грань) 22, проходящую по существу перпендикулярно большой поверхности 4, и вторую поверхность 23, относительно перпендикулярную малой поверхности 8. Первая и вторая поверхности 22 и 23 соответственно канавки 12 могут пересекаться под углом приблизительно 90° и могут иметь глубину от 0,015 дюйма (приблизительно 0,4 мм) до 0,250 дюйма (приблизительно 6,4 мм) и могут входить в диапазон от 0,025 дюйма (приблизительно 0,6 мм) до 0,060 дюйма (приблизительно 1,5 мм). Как показано на фиг.7, рукоятка 10 хоккейной клюшки показана пустотелой, а именно выполненной из множества тонких стенок, образующих периферию рукоятки. Как показано на чертеже, большая поверхность 4 не доходит вертикально вверх до верха, чтобы быть заподлицо с малой поверхностью 8. Со своей стороны, малая поверхность 8 также не доходит до боковой границы и не доходит до участка, где она была бы заподлицо с большой поверхностью 4. Вместо этого первый компонент 30 полки выступает (т.е. отходит) от конца первой большой поверхности 4, т.е. по существу от большой поверхности 4 и, как показано, по существу перпендикулярно к ней. Компонент 30 полки отходит от стенки рукоятки 10 до своего дистального конца 34. Точно также второй компонент 32 полки выступает (т.е. отходит) от малой поверхности 8 рядом с концом этой поверхности. Подобным образом полка 32 проходит от стенки рукоятки 10 до своего дистального конца 36. Как показано на чертеже, дистальный конец 24 полки 30 встречается с дистальным концом 36 полки 32 с образованием L-образного участка компонента внешней стенки рукоятки 10. Однако понятно, что размеры компонентов 30, 32 полки могут образовать инвертированную L-образную форму или могут иметь по существу одинаковый размер. Как видно на чертеже, геометрия большой поверхности 4, малой поверхности 8, компонентов 30, 32 полки создает углубление (или канавку, или полость) 12 по существу на углу или на кромке рукоятки 10. Понятно, что толщина стенки рукоятки 10 на большой поверхности может быть по существу идентичной толщине компонента 30 полки или, альтернативно, компонент 30 полки может иметь другую толщину. Подобным образом, компонент 32 полки может иметь одинаковую толщину с примыкающей малой поверхностью или может быть другой. Далее, толщина компонента 30 полки и компонента 32 полки может быть одинаковой, или они могут отличаться друг от друга. Понятно, что конфигурация и расположение компонентов 30, 32 полки могут отличаться от показанных на фиг.7, например как показано на фиг.9, 12, 13 и 14. На фиг.7 и 8 показано, что первая поверхность 22 и вторая поверхность 23 имеют разную длину. Однако следует понимать, что первая поверхность 22 и вторая поверхность 23 могут иметь одинаковую длину или, альтернативно, поверхность 23 может быть длиннее, чем поверхность 22.
Материал, применяемый для амортизатора 14, может быть эластомерным материалом, например термореактивным эластомерным уретаном, хотя могут использоваться и другие материалы, такие как термореактивный эластомер дициклопентадиен, термопластичные эластомеры, термопластичные уретаны и прочее. Предыдущий перечень не является исчерпывающим, и специалистам понятно, что эти материалы могут заменяться или дополняться другими эластомерными материалами или другими комбинациями материалов, которые при комбинировании приобретают эластомерные свойства.
Материал амортизатора 14 может заполнять канавку 12 разными способами. Например, амортизатор 14 может заполнять канавку 12 так, что амортизатор 14 проходит заподлицо, т.е. выступает из плоскости малой поверхности 8 на пересечении 24 и проходит заподлицо, т.е. выступает из плоскости большой поверхности 4 на пересечении 24. Таким образом, отсутствует ступень как вверх, так и вниз относительно плоскости и малой, и большой поверхности 8, 4. Альтернативно, между малой и большой поверхностями может отсутствовать гладкий или равномерный переход между большой и малой поверхностями 4, 8 и амортизатором 14. Например, как показано на фиг.8, может иметься гребень (т.е. выступ) 25, который может быть сформирован на большой поверхности 4 рядом с пересечением с первой поверхностью 22. Альтернативно, амортизатор 14 может иметь гребень 25 на обоих краях, т.е. также и рядом с малой поверхностью 8. Кроме того, как показано на фиг.8, верхняя поверхность амортизатора 4 может проходить не заподлицо с малой или большой поверхностями 4, 8, а может быть скругленной или скошенной. Как другая альтернатива, амортизатор 14 может содержать криволинейную или эллиптическую поверхность, как показано на фиг.9 и 10. Далее, поверхность скругленного амортизатора 14, например, как показано на фиг.9, может выступать наружу от первой поверхности 22 и второй поверхности 23 так, чтобы заметно выходить за малую поверхность 4, создавая геометрию, подобную показанной на фиг.2.
На фиг.35 показан альтернативный вариант конфигурации рукоятки 10. В этом варианте рядом с большой поверхностью 4 и рядом с малой поверхностью 8 нет компонентов полки, вместо этого канавка 12 выполнена непосредственно в боковой стенке 13 и в боковой стенке 15 рукоятки 10. Далее, на фиг.36 показан альтернативный вариант, а именно сечение рукоятки 10, которая является сплошной (т.е. не пустотелой), и канавки 12 размещены на ее продольных углах.
Альтернативно, канавка 12 может содержать более двух поверхностей, например, на фиг.9 показана канавка, имеющая три поверхности: первую поверхность 22, по существу перпендикулярную большой поверхности 4, вторую поверхность 23, по существу перпендикулярную малой поверхности 8, и третью поверхность 26, расположенную между первой поверхностью 22 и второй поверхностью 23, например, диагонально. Однако третья поверхность 26 может быть криволинейной, т.е. вогнутой. Канавка 12 также может содержать одну поверхность 26, пересекающую большую поверхность 4 и малую поверхность 8 под углом более 90°, как показано на фиг.10. Как показано на фиг.10, угол между первой поверхностью 22 и второй поверхностью 23 составляет по существу 180°. Хотя каждая из первой поверхности 22, второй поверхности 23 и третьей поверхности 26 на чертежах показана по существу плоской, настоящее изобретение может также содержать варианты, где одна, две или все три из первой, второй и третьей поверхностей 22, 23, 26 могут быть криволинейными как продольно, так и поперечно, в соответствии с необходимостью или желанием. Например, поверхности могут быть либо вогнутыми, либо выпуклыми. Далее, можно использовать комбинацию плоских и криволинейных поверхностей (т.е. продольно криволинейных), а также комбинацию вогнутых и выпуклых форм (т.е. поперечно вогнутых или выпуклых, а именно под прямым углом к длине рукоятки).
Кроме того, в альтернативных вариантах канавка 12, поверхности 22 и 23 могут пересекать друг друга под изменяющимися углами. Например, на фиг.11-13 показаны сечения канавок 12, содержащих первую 22 и вторую 23 поверхности, пересекающиеся под углом 90°, менее 90° и более 90°, соответственно. На фиг.14 показан вариант, где канавка 12, поверхности 22 и 23 пересекаются друг с другом под углом 180°, по существу образуя единую поверхность 26, пересекающую и большую поверхность 4, и малую поверхность 8. На фиг.15-18 приведены различные изометрические виды разных канавок.
В другом альтернативном варианте все канавки 12 не требуют одинаковой формы, как показано на фиг.3-6 и 11-14. Фиг.19 и 20 иллюстрируют примеры комбинаций разных геометрий канавок 12 на одной и той же рукоятке 10. На одной и той же рукоятке 10 возможны и другие комбинации геометрий канавки 12, кроме показанных на фиг.19 и 20. Кроме того, в зависимости от применения, не все кромки рукоятки 10 требуют наличия канавки 12 и амортизатора 14. Например, на фиг.21 показан пример рукоятки 10, содержащей только две канавки 12 и два соответствующих амортизатора. Альтернативно, рукоятка 10 может содержать только одну канавку 12 и только один соответствующий амортизатор 14 (не показан). Таким образом, прямоугольная рукоятка может требовать лишь одну канавку 12 и один амортизатор 14 или вплоть до четырех канавок 12 и четырех амортизаторов 14. Каждая канавка 12 может иметь свою собственную специфичную геометрию, которая может отличаться от одной или более других канавок 12 или может быть одинаковой со всеми остальными.
В еще одном варианте несколько канавок 12 может проходить поперечно в направлении смежной канавки так, чтобы полностью покрывать одну или более поверхностей рукоятки 10 либо частично, либо полностью, как показано на фиг.22 и 23, тем самым создавая амортизатор 14, который может служить рукоятью. На фиг.24 показан изометрический вид канавки 12, соответствующей фиг.22.
В еще одном альтернативном варианте рукоятка 10 не требует прямоугольного сечения, могут использоваться и другие геометрии. Например, фиг.25 иллюстрирует восьмигранную рукоятку 10, содержащую канавки 12 и амортизаторы 14 вдоль всех кромок.
Разумеется, что, как и в предыдущих примерах четырехгранных рукояток, показанных на фиг.3-6 и 19-23, изменения в количестве и геометрии канавок 12 и амортизаторов применимы и к рукояткам, имеющим больше или меньше четырех граней. Далее, рукоятка 10 может вообще не иметь граней, как, например, круглая рукоятка, показанная на фиг.26 и 27. В таких случаях канавка 12 и амортизатор могут покрывать всю поверхность рукоятки 12 либо частично, как показано на фиг.26, либо полностью, как показано на фиг.27, тем самым защищая рукоятку 10 от ударов и обеспечивая улучшенный захват.
Канавки 12 и амортизаторы 14 могут располагаться в нескольких разных положениях вдоль рукоятки 10 и могут проходить либо по всей длине рукоятки 10, либо лишь по части ее длины. На фиг.28-33 показаны примеры размещения канавок 12 и амортизаторов 14 на хоккейной клюшке 20. Канавка 12 и амортизатор 14 могут располагаться на конкретных участках хоккейной клюшки 20, как показано на фиг.28-31, или вдоль всей длины рукоятки, как показано фиг.32, или размещаться в комбинации. Альтернативно, рукоятка 20 может иметь одну канавку 12 с амортизатором 14 вдоль всей длины рукоятки (как показано на фиг.32) и вторую канавку 12 с двумя амортизаторами 14, разнесенными друг от друга (как показано на фиг.28). Возможно большое количество различных комбинаций, отвечающих любым требованиям. Канавка 12 и амортизатор 14 могут покрывать все поверхности, как показано на фиг.33, и могут проходить вдоль любых частей рукоятки, где требуется повышенная защита от ударов и/или улучшенный захват.
На фиг.37 в увеличенном масштабе показана первая поверхность 22 и вторая поверхность 23 канавки 12. Как показано на чертеже, на первой поверхности 22 выполнена группа углублений 40 и 42. Понятно, что эти углубления могут облегчать соединение эластомерного материала амортизатора 14 (не показан) с поверхностью 22. Наличие таких углублений может, например, продлить срок службы амортизатора, сократить или устранить необходимость в каких-либо связующих агентах или по существу улучшить ремонтопригодность и стойкость амортизатора к ударам. Альтернативно, как показано на чертеже, поверхность 23 имеет группу выступов 44 и 46, которые выступают наружу из этой поверхности. Выступы 44 и 46 могут служить для той же цели, что и углубления 40 и 42, облегчая соединение эластомерного материала с поверхностью. Понятно, что геометрия, расположение и конфигурация выступов 44 и 46 и/или углублений 40, 42 могут меняться и, далее, понятно, что не все поверхности 22 и 23 могут ими снабжаться. Далее, любая из поверхностей 22 и 23 может снабжаться углублениями и выступами или любой требуемой комбинацией. Кроме того, углубления и/или выступы показаны расположенными продольно, т.е. в направлении рукоятки, однако, следует понимать, что такие выступы 44 и 46 и углубления 40, 42 могут проходить поперек продольного направления рукоятки или под углом к нему. Наконец, выступы 44 и 46 и углубления 40, 42 могут быть дискретными по размеру и проходить зигзагообразно вдоль поверхности 22 и/или вдоль поверхности 23.
Для изготовления амортизаторов можно использовать различные известные материалы. Лучше всего могут подойти литые или вспененные эластомерные материалы. Известно много таких материалов. В частности, амортизатор 14 можно изготавливать из термопластичного полиуретана, продаваемого следующими поставщиками: Dow, Bayer, 3М, BASF и RTP. Кроме того, амортизаторы 14 можно изготавливать из термореактивного полиуретана, продаваемого следующими поставщиками: DuPont, Bayer, Henkel, BJB Enterprises, General Electric и NuSil, Cytec Innovations. Далее, амортизаторы 14 можно также изготавливать из силиконовой резины, поставляемой Dow Corning, Silicones Inc. и Bayer. Амортизаторы 14 можно также изготавливать из полиизопрена (натурального каучука), поставляемого Lavelle. Амортизаторы 14 можно изготавливать из полибутадиена, выпускаемого Bayer. Амортизаторы 14 можно изготавливать из полиизобутилена, выпускаемого PRC DeSoto. Далее, амортизаторы 14 можно изготавливать из латекса, выпускаемого Dow или DuPont. Понятно, что можно использовать и другие известные и неизвестные материалы, если они обладают достаточными эластомерными свойствами и могут адекватно связываться с канавкой 12. Далее, любой вышеприведенный материал может быть заменен любым другим материалом, способным рассеивать энергию удара. Понятно, что если рукоятка 10 содержит более, чем одну канавку 12, каждая из канавок 12 может содержать амортизатор, изготовленный, например, из одного из вышеперечисленных материалов так, что, например, рукоятка 10 может иметь три канавки 12, в каждой из которых размещен амортизатор, и все эти амортизаторы могут быть выполнены из разных материалов. Далее, канавка может содержать два или более материалов, перечисленных выше, например, в смеси или так, что один материал размещается в дискретном участке канавки, а другой материал может размещаться примыкая к нему или на расстоянии от него. Диапазон твердости материала амортизатора 14 может составлять от 10 единиц по шкале А Шора до 80 единиц по шкале D Шора, в зависимости от требуемого баланса между ощущением, т.е. мягкостью амортизатора 14 и способностью к рассеиванию энергии материалом и его долговечностью.
На фиг.34 приведена блок-схема способа изготовления рукояток 10 спортивных снарядов с термореактивными эластомерными амортизаторами 14. Последовательность выполняемых стадий показана последовательностью блоков 102-114.
На стадии 102 в рукоятке 10 спортивного снаряда выполняют канавки 12, в которых будут размещаться амортизаторы 14, для крепления в них эластомерного материала или для заполнения их эластомерным материалом, таким как эластомерный уретан. Их количество, расположение и геометрия могут меняться в зависимости от конкретного назначения. В случае сплошной рукоятки 10, например, деревянной хоккейной клюшки 20 канавки 12 в рукоятке 10 могут выполняться механической обработкой. Альтернативно, в случае композитной хоккейной клюшки 20, канавки могут изготавливаться, когда рукоятка 10 отливается в форматоре-вулканизаторе диафрагменного типа, используя твердый инструмент для определения их геометрии. Геометрия инструмента может содержать углубления на кромках или поверхностях для формирования канавок 12. Отливка в форматоре-вулканизаторе диафрагменного типа - это композитный процесс, где с помощью оправки формируют заготовку-препрег. Эту заготовку затем отверждают теплотой и давлением, используя внутреннюю диафрагму для приложения давления к композитной заготовке-препрегу. Твердую оснастку помещают в нагретый пресс, который нагревает инструмент и создает силу, необходимую для удержания твердой оснастки закрытой, когда давление внутренней диафрагмы прилагается к композитной заготовке-препрегу. Затем рукоятку 10 композитного спортивного снаряда, полученного в форматоре-вулканизаторе диафрагменного типа, извлекают из оснастки и зачищают, т.е. удаляют лишний материал. Далее, проводят пескоструйную обработку оксидом алюминия для удаления смазки для форм, отложившейся во время обработки в форматоре-вулканизаторе диафрагменного типа.
Затем на стадии 104 рукоятку 10 спортивного снаряда промывают и споласкивают для удаления любых загрязнений с поверхности канавок 12 перед вторичным нанесением эластомерного материала (т.е. уретана). В случае композитной рукоятки для этой цели может использоваться обычная смывка для смазки для форм.
На стадии 106 после подготовки (продувкой) и очистки канавок 12 от любых поверхностных загрязнений на участки канавок 12, которые должны быть связаны с эластомерным материалом, двумя отдельными шагами распыляют праймер для адгезии к композиту и клей для адгезии к эластомерному материалу. Слои праймера и клея могут затем отверждаться отдельно или совместно, и каждый из них может не применяться, в зависимости от уровня силы связи, требуемой для готового изделия, или в зависимости от свойств эластомерного материала.
После этого на стадии 108 очищенную рукоятку 10 с подготовленной поверхностью вставляют в специально разработанную нагреваемую алюминиево-силиконовую гибридную оснастку для нагнетания под давлением эластомерного материала, например эластомерного уретана. Рукоятку 10 вставляют в оснастку, где алюминиевые части позиционируют канавки 12, а силиконовые части (при нагреве) создают герметичное уплотнение канавок 12, оставляя полость для нагнетания эластомерного материала в полость, созданную между силиконовой частью гибридной оснастки и канавками 12. Рукоятку 10 можно укладывать в алюминиево-силиконовую гибридную оснастку так, что, когда инструмент надежно закрыт, эластомерный уретан можно нагнетать по системе каналов, прикрепленной к алюминиево-силиконовой гибридной оснастке. Инструмент может быть снабжен несколькими путями нагнетания эластомерного материала, например одним или более нагнетательным портом, расположенным в стратегическом положении для максимизации эффективности процесса нагнетания. Например, можно использовать два или несколько нагнетательных отверстия, одно из которых сначала заполняет половину канавки 12, а затем второй нагнетательный порт заполняет вторую половину этой канавки.
Эластомерный материал (уретан) можно нагнетать непрерывно, пока он не начнет выходить через один или несколько выходных каналов, которые могут располагаться на верхней части оснастки. В этот момент нагнетание прекращают, и нагнетательное отверстие закрывают пробкой.
Затем в блоке 110 гибридную оснастку и отлитый эластомерный уретан оставляют на время, необходимое для отвердевания.
На стадии 112 после отвердевания уретана каналы отсоединяют и излишек уретана из систем нагнетания извлекают и выбрасывают. Рукоятку 10 спортивного снаряда извлекают из оснастки и зачищают любые наплывы излишнего уретана либо механически, либо растворителем, и материал, оставшийся в литниковых каналах, удаляют срезанием, например, изогнутым лезвием.
Наконец, на стадии 114 рукоятка 10 спортивного снаряда готова к вторичной очистке перед нанесением краски и деколей. Альтернативно, к рукоятке 10 затем можно крепить крюк.
Следует отметить, что в конкретном варианте способа изготовления рукоятки, показанном на блок-схеме фиг.34, используется твердая оснастка, например алюминиевая твердая оснастка, изготовленная фрезерованием на станке с числовым программным управлением (ЧПУ). Однако имеется множество других видов оснастки, которая может использоваться альтернативно, например с использованием эпоксидных смол с алюминиевым наполнителем, мягкая оснастка и другие способы литья под давлением.
В дополнение к вышеизложенному известно множество разных способов крепления амортизатора 14 в канавке 12. Например, если используется процесс литья под давлением, в дополнение к станкам с ЧПУ и стальным или алюминиевым инструментам можно использовать термопластичные эластомеры. Если используется процесс литья под давлением, можно использовать термореактивный эластомер в сочетании со станком с ЧПУ, стальной или алюминиевой оснасткой с литым эластомерным силиконом. В любом случае, если применяются любые из следующих способов: формование под давлением, формование сжатием, свободная заливка форм, вакуумное литье, можно применять станки с ЧПУ и стальную и алюминиевую оснастку. Наконец, в случае применения способов, известных как вторичное связывание, например, с заранее отвердевшим амортизатором 14, приклеенным или связанным с канавкой 12 на рукоятке, можно использовать алюминиевые или стальные кондукторы и крепежные приспособления.
Эластомеры по настоящему изобретению можно отверждать в некотором диапазоне температур. Например, их можно отверждать при температурах от комнатной до температуры, приближающейся или даже превосходящей температуру кипения воды. Далее, в некоторых случаях верхний предел температуры может быть температурой фазового перехода, например, углеродных волокон самой рукоятки 10, а именно 290°F (приблизительно 143,3°С). Далее, эластомеры можно нагнетать в оснастку под разным давлением, например от 20 до 40 фунтов на кв.дюйм (приблизительно 1,38-2,76 бар). Необходимая комбинация температуры и давления может меняться в зависимости от различных условий и желаемых конечных свойств, поскольку слишком быстрое отвердевание может вызвать косметические проблемы, тогда как слишком длительное отвердевание естественно повышает цену конечного продукта. В идеале, комбинация времени, температуры и давления должна позволить амортизаторам 14 иметь повышенную способность поглощать энергию удара по кромке, возможно, на 350% более эффективно, чем стандартная рукоятка композитной хоккейной клюшки с той же геометрией, той же конструкции, но без амортизаторов 14. Помимо увеличенной способности к поглощению ударов по кромкам настоящее изобретение может обеспечивать улучшенное демпфирование вибраций. Эластомерные материалы амортизатора 14 и канавка 12 передают меньше вибраций от ударов по клюшке на руки игрока, что приводит к меньшему ущербу для суставов игрока. Далее, эластомерные амортизаторы 14 могут создавать улучшенную возможность захвата для игрока. Эластомерный характер амортизаторов 14 может позволить игроку лучше захватывать хоккейную клюшку.
Понятно, что отверждение эластомера происходит внутри литейной формы. Однако понятно, что отверждение эластомерного материала может, в соответствии с самим эластомерным материалом, происходить и вне оснастки.
На фиг.38 показано еще одно применение настоящего изобретения. К рукоятке 10 хоккейной клюшки прикреплен крюк 50. Крюк 50 содержит передний участок 52 и задний участок 54, который примыкает к нижней части рукоятки 10. Крюк 50 далее содержит верхнюю поверхность 53 и нижнюю поверхность 55, которая контактирует со льдом, когда клюшка находится в игре. Верхняя поверхность 53 содержит канавку, проходящую по существу вдоль всей длины верхней поверхности 53. Канавка заполнена амортизатором 56, предназначенным для поглощения удара по верхней поверхности 53 крюка 50. Хотя амортизатор 56 показан проходящим вдоль лишь части верхней поверхности 53, он может проходить вдоль всей ее длины. Альтернативно, амортизатор 56 может быть установлен на нижней поверхности 55.
На фиг.39 показан вид спереди крюка, показанного на фиг.38, имеющего противолежащие первую и вторую боковые грани 60, 61. Верхняя поверхность 53 содержит две канавки 57 и 59, заполненные амортизаторами 56 и 58, соответственно. Следует понимать, что геометрии, конфигурации и расположение канавок 57 и 59 могут быть подобны или даже идентичны канавкам 5 на фиг.5-14, и для крюка можно использовать те же типы материалов, конфигурацию, формы и их комбинации, что и для рукоятки. Далее, как показано на фиг.40, верхняя поверхность 53 крюка 50 может не содержать канавки, а просто может быть снабжена амортизатором 60, размещенным поперек всей поверхности.
В рамках вышеприведенного описания, чертежей и приложенной формулы изобретения возможны различные изменения и модификации.