羽毛球用人造羽毛、羽毛球及羽毛球用人造羽毛的制造方法.pdf

一种用于羽毛球的人造羽毛，包括：薄片状羽片部分和杆形羽轴部分，所述羽片部分对应羽片，所述羽轴部分从上尖端一体化并且连续延伸至下末梢端，对应羽轴，从而模仿天然羽毛，所述羽片部分由热塑性树脂制成，在其里面具有互相连接的泡，并相对于羽轴部分具有低比重和低弹性，所述羽轴部分由热塑性树脂制成，在羽片支持部分上被固定至羽片部分，所述羽轴部分具有羽片支持部分，并具有羽根部分，所述羽片支持部分设置成沿着羽片部分的尖端至底端固定至羽片部分的区域，所述羽根部分设置为伸向羽片部分的下侧并跨越羽片支持部分的底端至末梢端的区域，对应于天然羽毛的羽根。

权利要求书一种用于羽毛球的人造羽毛，包括：
对应于羽片的薄片状羽片部分和对应于羽轴的、从上尖端一体化地连续延伸至下末梢端的杆形羽轴部分，以模仿天然羽毛，
所述羽片部分由热塑性树脂制成，在其里面具有互相连接的泡，并相对于羽轴部分具有低比重和低弹性，
所述羽轴部分由热塑性树脂制成，并在羽片支持部分处固定至羽片部分，所述羽片支持部分设置为沿着羽片部分的尖端至底端固定至羽片部分的区域，所述羽轴部分还具有对应于天然羽毛的羽根的羽根部分，该羽根部分设置为伸向羽片部分的下侧并跨越羽片支持部分的底端至末梢端的区域。
根据权利要求1所述的用于羽毛球的人造羽毛，其特征在于，构成羽片部分的热塑性树脂为聚酰胺弹性体、离子树脂、聚酯弹性体、聚烯烃系弹性体、聚苯乙烯系弹性体和氯乙烯系弹性体中的任何一种。
根据权利要求1所述的用于羽毛球的人造羽毛，其特征在于，薄片增强材料层叠于所述羽片部分的正面或背面上。
根据权利要求3所述的用于羽毛球的人造羽毛，其特征在于，所述增强材料为水性聚氨酯、水性聚酯、水性聚烯烃、尼龙基乳液、丙烯酸乳液中的任何一种。
根据权利要求1所述的用于羽毛球的人造羽毛，其特征在于，所述羽片部分用增强材料浸透。
根据权利要求5所述的用于羽毛球的人造羽毛，其特征在于，所述增强材料为水性聚氨酯、水性聚酯、水性聚烯烃、尼龙基乳液、丙烯酸乳液中的任何一种。
一种包括根据权利要求1至6中任何一项所述的人造羽毛的羽毛球。
一种制造用于羽毛球的人造羽毛的方法，所述人造羽毛包括对应于羽片的薄片状羽片部分和对应于羽轴的、从上尖端一体化地连续延伸至下末梢端的杆形羽轴部分，以模仿天然羽毛，所述羽片部分由内部具有互相连接的泡的热塑性树脂制成，所述羽轴部分由热塑性树脂制成，所述方法包括：
用第一模具通过嵌件成型法模制出变成羽片部分的部件或变成羽轴部分的部件，作为初级成型产品，
模制出二次成型产品：用第二模具通过嵌件成型法将作为嵌入目标的初级成型产品模制成羽轴部分或羽片部分，使变成羽轴部分的部件固定至变成羽片部分的部件，以及
当模制变成羽片部分的部件时，用颗粒状树脂进行模制，所述颗粒状树脂为构成所述羽片部分的热塑性树脂与溶于预定溶剂中的有机化合物的混合物，并且通过将二次成型产品浸入所述溶剂中以溶解所述有机化合物，从而使变成羽片部分的部件成为具有互相连接的泡的泡体。
一种制造用于羽毛球的人造羽毛的方法，所述人造羽毛包括对应于羽片的薄片状羽片部分和对应于羽轴的、从上尖端一体化地连续延伸至下末梢端的杆形羽轴部分，以模仿天然羽毛，所述羽片部分由内部具有互相连接的泡的热塑性树脂制成，所述羽轴部分由热塑性树脂制成，所述方法包括：
用第一模具通过嵌件成型法模制出成为羽片部分的部件或成为羽轴部分的部件，作为初级成型产品，
将所述初级成型产品保留在模具中进行双色成型，模制出二次成型产品，在该二次成型产品中，变成羽轴部分的部件固定至变成羽片部分的部件，以及
当模制变成羽片部分的部件时，用颗粒状树脂进行模制，所述颗粒状树脂为构成所述羽片部分的热塑性树脂与溶于预定溶剂中的有机化合物的混合物，并且通过将二次成型产品浸入所述溶剂中以溶解所述有机化合物，从而使变成羽片部分的部件成为具有互相连接的泡的泡体。
一种制造用于羽毛球的人造羽毛的方法，所述人造羽毛包括对应于羽片的薄片状羽片部分和对应于羽轴的、从上尖端一体化地连续延伸至下末梢端的杆形羽轴部分，以模仿天然羽毛，所述羽片部分由内部具有互相连接的泡的热塑性树脂制成，所述羽轴部分由热塑性树脂制成，并包括变成核心的核心部分和以覆盖所述核心部分的侧面的截面形状延伸的外壳部分，所述方法包括：
用第一模具通过嵌件成型法模制出变成羽片部分的部件和作为同步成型产品的变成核心部分的部件，或者模制出变成外壳部分的成型产品，作为初级成型产品，
模制出二次成型产品：用第二模具通过嵌件成型法将作为嵌入目标的初级成型产品模制为变成外壳部分的部件或变成羽片部分的部件以及同时产生的变成核心部分的部件，并使变成羽轴部分的部件固定至羽片部分，且使羽轴部分的核心部分固定至外壳部分的侧面，以及
当同步模制变成羽片部分的部件和变成核心部分的部件时，用颗粒状树脂进行模制，所述颗粒状树脂为构成所述羽片部分的热塑性树脂与溶于预定溶剂中的有机化合物的混合物，并且通过将二次成型产品浸入所述溶剂中以溶解所述有机化合物，从而将具有同步成型的羽片部分和核心部分的产品部件形成为具有互相连接的泡的泡体。
一种制造用于羽毛球的人造羽毛的方法，所述人造羽毛包括对应于羽片的薄片状羽片部分和对应于羽轴的、从上尖端一体化地连续延伸至下末梢端的杆形羽轴部分，以模仿天然羽毛，所述羽片部分由内部具有互相连接的泡的热塑性树脂制成，所述羽轴部分由热塑性树脂制成，并包括变成核心的核心部分和以覆盖所述核心部分的侧面的截面形状延伸的外壳部分，所述方法包括：
用第一模具通过嵌件成型法模制出变成羽片部分的部件和作为同步成型产品的变成核心部分的部件，或者模制出变成外壳部分的成型产品，作为初级成型产品，
将所述初级成型产品保留在模具中进行双色成型，模制出二次成型产品：通过模制出变成外壳部分的部件，或同步模制出变成羽片部分的部件以及变成核心部分的部件，使得变成羽轴部分的部件固定至羽片部分，且使羽轴部分的核心部分固定至外壳部分的侧面，以及
当同步模制变成羽片部分的部件和变成核心部分的部件时，用颗粒状树脂进行模制，所述颗粒状树脂为构成所述羽片部分的热塑性树脂与溶于预定溶剂中的有机化合物的混合物，并且通过将二次成型产品浸入所述溶剂中以溶解所述有机化合物，从而将具有同步成型的羽片部分和核心部分的产品部件形成为具有互相连接的泡的泡体。

说明书羽毛球用人造羽毛、羽毛球及羽毛球用人造羽毛的制造方法
技术领域
本发明涉及用于羽毛球运动中的羽毛球的人造羽毛。具体地，本发明涉及用于改善人造羽毛的薄片状的羽片部分的技术。此外，本发明涉及使用人造羽毛的羽毛球和制造人造羽毛的方法。
背景技术
作为羽毛球运动的羽毛球，其羽毛为水鸟羽毛（天然羽毛的羽毛球）和人造羽毛（人造羽毛的羽毛球），所述人造羽毛用尼龙树脂等人工制造。
众所周知，天然羽毛的羽毛球具有这样的结构：利用鹅，鸭等的约16片天然羽毛，并且所述羽毛主干的末端嵌入半球形球托（底部），所述球托由覆盖有外皮的软木制成。并且用于天然羽毛的羽毛球的羽毛具有小而且极其轻的比重的特征。例如，主干部分的比重大约为0.4而羽片部分大约为0.15。此外，天然羽毛具有强刚度，并因此当击打天然羽毛的羽毛球时可以感受到独特的飞行性能和舒适的感觉。
但是，用作天然羽毛的羽毛球的材料的羽毛从上述自然水鸟收集，此外，水鸟的特定部分的羽毛适用于羽毛球，这并不意味着可以使用来自水鸟的任何部分的羽毛，因此可从一只水鸟收集的用于羽毛球的羽毛的数量是很小的数量。换句话说，所制造的用于天然羽毛的羽毛球的羽毛数量是有限的。此外，用作食物的鹅曾是羽毛的主要来源，近年来由于禽流感，大量的鹅被处理。因此，材料的获得预计变得更困难，并且天然羽毛的羽毛球的价格在将来将进一步上升。
同时，作为人造羽毛的羽毛球，以环形一体化形成的带树脂羽毛的羽毛球是众所周知的，但是，这些人造羽毛的羽毛球的羽毛不是像天然羽毛的羽毛球的羽毛一样独立运动，从而难以实现类似天然羽毛的羽毛球的飞行性能。由于这些原因，已经提出模仿羽毛的人造羽毛的羽毛球，如下面PTL1至3中所描述。
在此，当基于鸟类学知识使天然羽毛各部分与人造羽毛各部分之间建立对应关系时，对应于天然羽毛羽片和羽轴的部分将分别称为羽片部分和羽轴部分，而对应于那些从羽片中伸出、从而作为一部分羽轴的、称为基础和羽根的部分将称为羽片部分和羽根部分，以避免与羽毛混淆。在这些前提下，PTL1中描述的人造羽毛具有羽片部分和羽轴部分，所述羽片部分和羽轴部分以人造材料一体化形成，并且通过使羽片部分和羽轴部分中的至少一个空心而减轻重量。进一步地，PTL2中描述的人造羽毛具有这样的结构：所述羽片部分由被作为羽轴部分的两个薄的纤维加强树脂杆所夹的薄板形纤维散布树脂形成，同时所述羽轴部分的底部具有泡沫体，所述泡沫体插入到两条细杆之间。在PTL3所述的人造羽毛中，伸出部分这样形成：在羽轴部分向羽片部分一端的延伸方向伸出，并且所述伸出部分嵌入羽轴部分。
[引文列表]
[专利文献]
[PTL1]
日本专利申请公开号8‑98908
[PTL2]
日本专利申请公开号59‑69086
[PTL3]
日本专利申请公开号2008‑206970
发明内容
技术问题
用于羽毛球的人造羽毛需要具备各种性能，比如类似自然羽毛的击打感觉和飞行性能。具体地，羽片部分组成单个人造羽毛的几乎整个区域，使得羽片部分的特征密切类似自然羽毛的特征是最重要的主题。
用于天然羽毛的羽毛球的自然羽毛的羽片为每条从羽轴长出的相对硬的羽毛（鸽子）的集合。并且由于这种结构，天然羽毛虽然薄且轻，当击打时却抗冲击型吸收冲击，并且羽片具有合适的刚度（形状保持能力），甚至在高速飞过天空时也不易变形。
因此，需要从不同的角度研究各种广泛的情况，包括材料，不用说，使人造羽毛的羽片部分发展上述的特征的微观结构等等。但是，满足所有这些条件是非常难的，例如，降低重量和厚度并同时抗冲击是很难的。由于这些原因，传统的人造羽毛高级优先通过主要使用网状树脂减轻重量。如果为了实现类似天然羽毛的特征而增加人造羽毛的制造成本，自然不能解决上文所述的天然羽毛的羽毛球昂贵的基本问题。即，除了模仿羽毛球的飞行特征的主题，人造羽毛具有天然羽毛不具有的容易制造的特点。
虽然上述的专利文献提及羽片部分的材料的一些范围，但没有描述或暗示其细节，使得是否能实现类似天然羽毛的特征成为问题。此外，上述专利文献描述的人造羽毛具有各种问题，这些问题并非仅仅关于羽毛部分的材料的问题。例如，上述PTL1中描述的人造羽毛形成空心部分，所述空心部分竖直穿过薄的羽毛部分和细的羽轴部分。但是，作为一体化成型产品，极其薄的针穿过并从模子中拔出，从而形成空心部分。因此，准确模制是很难的，并且担忧针可能在穿过并拔出时会变形。此外，为了进一步降低重量，羽片部分的厚度需要降低，但这将降低羽片部分在水平方向的强度，使得不能实现足够的形状保持能力。因此，使用这种人造羽毛的人造羽毛的羽毛球难以实现类似于天然羽毛的羽毛球的飞行性能和击打感觉。自然，当羽轴为空心的时，甚至当羽轴部分自身的材料为刚硬的时，羽轴自身的强度是不够的，导致当猛力击打时，羽轴可能破裂和弯曲。
PTL2中所述的人造羽毛由两条细杆形成羽轴部分夹层并且粘附至羽片部分构成，因此，不能在细杆和羽片部分之间实现足够的粘附强度，当击打时，产生羽片部分和羽轴部分被拆开的可能。此外，由于羽轴通过使细杆粘附在一起而构成，使得粘附的表面，即，羽轴缺乏强度的侧面不能呈现足够的刚度。由于在制造中不能进行一体化模制，在保持低成本方面，低产量和缺乏效益也是问题。
PTL3中所述的人造羽毛具有由例如非织造布制成的薄羽片部分的局部，其形式为沿着羽轴伸出，且伸出部分（突出物）嵌入在羽轴部分中。因此，由于羽片部分依赖材料自身的比重，羽片部分的重量减少通过降低羽片部分的厚度进行。因此，难以同时降低重量并增加抗冲击性。
本发明基于上述用于羽毛球的传统人造羽毛具有的各种问题，并且本发明的目标是提供用于羽毛球的人造羽毛，使用该人造羽毛的羽毛球，和制造该人造羽毛的方法，所述人造羽毛为轻质的，特别地，羽毛部分具有优良的形状保持能力，并且具有优良的持久性和生产率。注意，其它目的将在下文的描述中变得更明白。
解决问题的技术方案
本发明是基于用于羽毛球的人造羽毛的上述问题而作出的，并且本发明一个主要方面在于：用于羽毛球的人造羽毛包括对应于羽片的薄片形羽片部分，以及对应于羽轴的杆形羽轴部分，所述羽轴部分从其上尖端一体化连续延伸至其下末梢端，以模仿天然羽毛，所述羽片部分由热塑性树脂制成，热塑性树脂在其内部具有互相连接的泡，并且与羽轴部分相比具有低比重和低弹性，由热塑性树脂制成的羽轴部分在羽片支持部分上固定至羽片部分，所述羽轴部分具有羽片支持部分并具有羽根部分，所述羽片支持部分设置成沿着羽片部分的尖端至底端固定至羽片部分的区域，所述羽根部分设置为伸向羽片部分的下侧并跨越羽片支持部分的底端至末梢端的区域，从而对应天然羽毛的羽根。
[本发明的有益效果]
根据本发明，用于羽毛球的人造羽毛是轻质的并具有优良的形状保持能力，并且使用该人造羽毛的羽毛球预期可呈现类似天然羽毛的羽毛球的飞行性能和击打感觉。进一步，在不依赖于天然材料的生产的数量的情况下，供应生产率优良和价格便宜的羽毛球是可能的。进一步，本发明的其它效果将在下文的描述中变得更明白。
附图说明
图1为根据本发明的实施例的、使用人造羽毛的人造羽毛羽毛球的仰视透视图。
图2为上述人造羽毛羽毛球的俯视透视图。
图3为展示根据本发明的实施例的人造羽毛的基本结构的透视图。
图4展示了根据本发明的、构成人造羽毛的羽片部分的制造方法。
图5展示了根据本发明的第一实施例的、构成人造羽毛的羽片部分的横截面的显微照片。
图6A为根据第二实施例的、构成人造羽毛的羽轴部分的结构图。
图6B为根据上述第二实施例的、构成人造羽毛的羽轴部分的结构图。
图6C为根据上述第二实施例的、构成人造羽毛的羽轴部分的结构图。
图7展示了用于评估上述羽轴部分的刚度的方法。
图8A展示了根据本发明的第三实施例的人造羽毛的结构。
图8B展示了根据本发明的第三实施例的人造羽毛的结构。
图8C展示了根据本发明的第三实施例的人造羽毛的结构。
图8D展示了根据本发明的第三实施例的人造羽毛的结构。
图9A示意性展示了根据上述第三实施例的人造羽毛的制造方法。
图9B1示意性展示了根据上述第三实施例的人造羽毛的制造方法。
图9B2示意性展示了根据上述第三实施例的人造羽毛的制造方法。
图9B3示意性展示了根据上述第三实施例的人造羽毛的制造方法。
图9B4示意性展示了根据上述第三实施例的人造羽毛的制造方法。
图9C1示意性展示了根据上述第三实施例的人造羽毛的制造方法。
图9C2示意性展示了根据上述第三实施例的人造羽毛的制造方法。
图9C3示意性展示了根据上述第三实施例的人造羽毛的制造方法。
图9C4示意性展示了根据上述第三实施例的人造羽毛的制造方法。
图10A展示了根据上述第三实施例制造人造羽毛采用的步骤。
图10B展示了根据上述第三实施例制造人造羽毛采用的步骤。
图10C展示了根据上述第三实施例制造人造羽毛采用的步骤。
图10D展示了根据上述第三实施例制造人造羽毛采用的步骤。
图11A展示了根据上述第三实施例的人造羽毛的生产过程中模制的初级成型产品的结构。
图11B展示了根据上述第三实施例的人造羽毛的生产过程中模制的初级成型产品的结构。
图12A为用于解释根据上述第三实施例的人造羽毛的问题的图。
图12B为用于解释根据上述第三实施例的人造羽毛的问题的图。
图12C为用于解释根据上述第三实施例的人造羽毛的问题的图。
图13A展示了用于解决根据上述第三实施例的人造羽毛的问题的制造方法的要点。
图13B展示了用于解决根据上述第三实施例的人造羽毛的问题的制造方法的要点。
图13C展示了用于解决根据上述第三实施例的人造羽毛的问题的制造方法的要点。
图13D展示了用于解决根据上述第三实施例的人造羽毛的问题的制造方法的要点。
图14A展示了根据本发明的第四实施例的人造羽毛的结构。
图14B展示了根据本发明的第四实施例的人造羽毛的结构。
图14C展示了根据本发明的第四实施例的人造羽毛的结构。
图14D展示了根据本发明的第四实施例的人造羽毛的结构。
图15A示意性地展示了根据上述第四实施例的人造羽毛的制造方法。
图15B1示意性地展示了根据上述第四实施例的人造羽毛的制造方法。
图15B2示意性地展示了根据上述第四实施例的人造羽毛的制造方法。
图15B3示意性地展示了根据上述第四实施例的人造羽毛的制造方法。
图15C1示意性地展示了根据上述第四实施例的人造羽毛的制造方法。
图15C2示意性地展示了根据上述第四实施例的人造羽毛的制造方法。
图15C3示意性地展示了根据上述第四实施例的人造羽毛的制造方法。
图16A展示了根据上述第四实施例制造人造羽毛采用的步骤。
图16B展示了根据上述第四实施例制造人造羽毛采用的步骤。
图16C展示了根据上述第四实施例制造人造羽毛采用的步骤。
图16D展示了根据上述第四实施例制造人造羽毛采用的步骤。
图17A展示了根据本发明的另一个实施例的人造羽毛的外部构造，所述外部构造在不同的平面上具有反面的羽片部分和反面的羽轴部分。
图17B展示了根据本发明的另一个实施例的人造羽毛的外部构造，所述外部构造在不同的平面上具有反面的羽片部分和反面的羽轴部分。
图17C展示了根据本发明的另一个实施例的人造羽毛的外部构造，所述外部构造在不同的平面上具有反面的羽片部分和反面的羽轴部分。
图17D展示了根据本发明的另一个实施例的人造羽毛的外部构造，所述外部构造在不同的平面上具有反面的羽片部分和反面的羽轴部分。
图18A展示了根据本发明的另一实施例的人造羽毛的外部构造，所述外部构造具有羽轴部分的羽根部分，上述羽根部分仅用形成外壳部分的树脂形成。
图18B展示了根据本发明的另一实施例的人造羽毛的外部构造，所述外部构造具有羽轴部分的羽根部分，上述羽根部分仅用形成外壳部分的树脂形成。
图18C展示了根据本发明的另一实施例的人造羽毛的外部构造，所述外部构造具有羽轴部分的羽根部分，上述羽根部分仅用形成外壳部分的树脂形成。
图19A展示了图18A所示的人造羽毛的横截面图。
图19B展示了图18A所示的人造羽毛的横截面图。
图20A展示了羽轴部分的横截面图，所示羽轴部分具有与上述第一至第四的人造羽毛的羽轴部分不同的结构。
图20B展示了羽轴部分的横截面图，所示羽轴部分具有与上述第一至第四的人造羽毛的羽轴部分不同的结构。
图20C展示了羽轴部分的横截面图，所示羽轴部分具有与上述第一至第四的人造羽毛的羽轴部分不同的结构。
图20D展示了羽轴部分的横截面图，所示羽轴部分具有与上述第一至第四的人造羽毛的羽轴部分不同的结构。
图20E展示了羽轴部分的横截面图，所示羽轴部分具有与上述第一至第四的人造羽毛的羽轴部分不同的结构。
图21展示了根据上述实施例用于一体化模制人造羽毛的模具的结构图。
具体实施方式
根据本发明的实施例的特征
当人造羽毛的羽毛球用于羽毛球运动仅为了休闲时，构成羽毛球的人造羽毛实现轻质，一定程度的生产率和持久性就足够了。换句话说，如果其便宜且耐用就足够了。但是，用于运动员训练的那些，和当其具有用作取代比赛中使用的正式羽毛球的最终目的时，羽片部分需要构成人造羽毛的几乎整个区域，特别是，除了实现轻质，密切类似于天然羽毛的特征，比如形状保持能力和抗冲击性。例如，天然羽毛的羽毛球独特的，在羽毛球运动中被称为“夹发针球”的击打方法。该击打方法能通过“挑球”和击球使羽毛球沿着独特弧线飞行，使得羽毛球像在漂浮同时被施加强劲的旋转力。以人造羽毛的羽毛球重新产生上述弧形轨迹需要人造羽毛具有与自然羽毛密切类似的特征。自然，考虑到自然羽毛的成本增加，该人造羽毛必须是容易制造的。
考虑到上文所述，发明人首先使飞行性能和击打感觉与天然羽毛的类似，在上述人造羽毛的羽毛球中使用的人造羽毛需要作为重要的特征的飞行性能和击打感觉。并且，基于该想法，构成人造羽毛的大片区域的羽片部分的结构和材料将大大影响人造羽毛的羽毛球的性能，发明人总结羽片部分需要的最重要的条件为除了轻质，优良的形状保持能力和甚至当以高速飞过天空时避免容易变形的抗冲击性。
本发明基于这些重要的条件。并且除了与上述主要发明对应的实施例中包含的特征外，本发明包括的下面的特征。
构成上述羽片部分的上述热塑树脂为聚酰胺弹性体、离子树脂、聚酯弹性体、聚烯烃系弹性体、聚苯乙烯系弹性体和氯乙烯系弹性体中的任何一种。
在羽片部分的正面或背面上层叠薄片增强材料。并且所述增强材料为水性聚氨酯，水性聚酯，水性聚烯烃，尼龙基乳液、丙烯酸乳液中的任何一种。
或上述羽片部分用增强材料填充。并且所述增强材料为水性聚氨酯，水性聚酯，水性聚烯烃，尼龙基乳液、丙烯酸乳液中的任何一种。
注意，使用具有任何上述特征的人造羽毛的羽毛球也是本发明的一个实施例。本发明包含制造用于羽毛球的人造羽毛的方法，其中该制造方法的实施例为制造用于羽毛球的人造羽毛的方法，所述人造羽毛包括薄片状的羽片部分和杆形的羽轴部分，所述羽片部分由在其内具有互相连接的泡沫的热塑性树脂制成，对应羽片，所述羽轴部分由从上尖端至下末梢端一体化和连续延伸的热塑性树脂制成，对应羽轴，从而模仿天然羽毛，所述制造方法包括通过注入模制法用第一模具模制变成羽片部分的那一部分或变成羽轴部分的那一部分作为初级成型产品，模制二次成型产品，所述二次成型产品通过使用第二模具，将羽轴部分或羽片部分与作为嵌入目标的初级成型产品进行嵌件成型，使变成羽轴部分的那一部分固定至变成羽片部分的那一部分而制成，以及当模制变成羽片部分的那一部分时，用颗粒状树脂模制，所述颗粒状树脂为热塑性树脂混合物，该热塑性树脂构成羽片部分和在预定溶剂中溶解的有机化合物，并且通过将二次成型产品浸入溶剂中从而溶解所述有机化合物，使变成羽片部分的那一部分形成互相连接的泡体。或者可以这样改变，上述二次成型产品通过双色成型法模制，同时上述初级成型产品保留在上述模具中。
进一步包括在本发明的范围的是，用于羽毛球的人造羽毛球的制造方法，所述人造羽毛的上述羽片部分包括核心部分和外壳部分，所述核心部分形成核心，所述外壳部分形成覆盖该核心部分侧面的外部形状并延伸，其中对应于该制造方法的实施例是制造用于羽毛球的人造羽毛的方法，所述人造羽毛包括薄片状羽片部分和杆形羽轴部分，所述羽片部分由内部具有互相连接的泡的热塑性树脂制成，对应羽片，所述羽轴部分由从上尖端至下末梢端一体化并且连续延伸的热塑性树脂制成，对应羽轴，从而模仿天然羽毛，所述方法包括：用模具通过注入模制法模制变成羽片部分的那一部分和变成羽轴部分的那一部分作为初级成型产品的；进行双色成型同时将初级成型产品保留在模制中，并模制二次成型产品，所述二次成型产品通过变成羽轴部分的那一部分固定至变成羽片部分的那一部分制成，当模制变成羽片部分的那一部分时，用颗粒状树脂模制，所述颗粒状树脂为热塑性树脂混合物，该热塑性树脂构成羽片部分和在预定溶剂中溶解的有机化合物，并且通过将二次成型产品浸入溶剂中从而溶解所述有机化合物，使变成羽片部分的那一部分形成互相连接的泡体。或者所述二次成型产品通过双色成型法形成，同时上述初级成型产品保留在上述模具中。
人造羽毛的羽毛球的结构
图1和2展示了人造羽毛羽毛球（下文为羽毛球）的外观图，所述人造羽毛的羽毛球包括根据本发明的实施例的人造羽毛。图1为底部2处于下侧时从下侧看羽毛球1的透视图，并且图2为从上面看的透视图。类似天然羽毛的多片人造羽毛10沿着球形底部2的上平面的周围环形插入，使得当接近其上部时，直径变得更大，同时与线类元件（例如，棉线）3固定在一起，从而形成裙状部分4.
人造羽毛的基本结构
图3为展示了本发明的实施例的人造羽毛10的基本结构的图。根据本发明的实施例的人造羽毛10基于这样的前提：整个人造羽毛10包括羽片部分12，所述羽片部分12用树脂成型产品构成并具有基本结构，其中所述羽片部分由薄片状树脂制成，具有杆形羽轴部分20，所述羽轴部分20通过融化，以及注入模制法等粘合或固定至羽片部分，从而允许大量生产并灵活提供各种形状。并且通过用树脂模制产品构成人造羽毛，特别地，可以使羽片部分12的形状类似羽片的形状，使得实现优良的飞行性能是可预期的。特别地，甚至当羽片部分的普通形状为薄片状时，也能形成厚度在每一部分细微变化的细致的形状。
在此，基于在人造羽毛10安装至羽毛球1的底部2的状态下，当定义人造羽毛10的上，下，右和左方向或正面和背面的关系时，羽轴部分20从羽片部分12的顶端朝其底端延伸。并且为了方便的缘故，羽轴部分20的顶端21将被称为“尖端”，而底端22被称为“末梢端”，并且在羽片部分12和羽轴部分20中，面向羽毛球1的外侧的面将被称为“正面”13，并且面向羽毛球的内侧的面称为“背面”14。进一步，在羽片部分12的平面内，与羽轴部分20延伸的方向垂直的方向将被称为右‑左方向。此外，羽轴部分20固定至羽片部分12的区域将被称为羽片支持部分23，并且向羽片部分12下面伸出的区域被称为羽根部分24。因此，羽轴部分20固定至羽片部分12的正面13，以从该正面13伸出，如图1和图2所示的羽毛球1的人造羽毛10，并且羽片部分12的区域被分成右和左两部分，其中以羽轴部分20作为羽片部分12的正面13一侧的边界。
注意，在图3所示的实施例中，羽轴部分20的尖端21的位置大约与羽片部分12的顶尖的位置一致，但是，羽轴部分20的尖端21可能在羽片部分12的顶尖的下面。羽轴部分20可从羽片部分12的背面14伸出。类似天然羽毛的羽片的结构，羽片部分12可具有这样的结构：羽片部分12一分为二，两个分开的部分以羽轴部分20作为边界。在任何情况下，薄片状的羽片部分12的一侧被称为正面13而其另外一侧被称为背面14，其中具有以垂直贯穿羽片部分12的方式形成的羽轴部分20.下文给出了对应羽片部分12和羽轴部分20的结构的具体实施例。
第一实施例
如上文所述，形成用于羽毛球的人造羽毛的羽片部分的材料需要具有这样的性能，例如具有低比重，具有能在击打其初始形状时，快速从变形状态恢复的形状保持能力，可固定至其它材料，等等。自然，该材料需要满足高生产率的期望。并且根据本发明的第一实施例的人造羽毛已经引入上述的基本结构，同时在羽片部分具有微观结构的特征，从而实现重量降低和形状保持能力，保证生产率和形状的可塑度。在下文中，结合图3，对人造羽毛10的第一实施例进行解释。
在上述基本结构中，通过以热塑性树脂构成羽片部分12和羽轴部分20两者，根据第一实施例的人造羽毛确保生产率，形状的可塑性，通过强化两者之间的固定条件确保耐久性。在该基础上，通过热塑性树脂构成的羽片部分12实现重量的降低，该热塑性树脂在其内形成无数个小泡，并且更进一步，这些泡是由互相连接的泡制成，使得击打产生的冲击力可必定被吸收。
另外，羽片部分12的内部结构由互相连接的泡体而不是由不相关联的泡体制成的原因是，当羽片部分12由不相关联的泡体构成时，每个相邻的泡互相之间是独立的，施加至羽片部分12的局部部分的冲击力将通过压缩在该局部区域的仅有的泡而吸收。这种情况下，有这样的可能：强烈击打产生羽片部分12产生的冲击力可能不一定被吸收。反之，互相连接的泡体具有相互连接的相邻的泡，这在击打时允许被压缩的局部区域的泡的空气逃逸到相邻的泡中，从而可能突然压缩泡的强烈的冲击力必定可以被吸收。
===人造羽毛的制造方法===
如上文所述，第一实施例的人造羽毛10在羽片部分12使用由热塑性树脂制成的互相连接泡体。轻质和富有可塑性的树脂例如聚酰胺弹性体和聚酯弹性体（下文称为轻质柔性树脂）可以认为是构成互相连接的泡体的特定树脂材料。而比轻质柔性树脂具有相对高刚度的硬性树脂（下文称为硬性树脂）例如，聚酰胺（尼龙），用玻璃纤维加强的聚酰胺（玻璃纤维加强聚酰胺）或PBT，ABS，PC等等可用作构成羽轴部分20的材料。
在这里，以聚酰胺弹性体作为轻质柔性树脂的例子说明的人造羽毛10的具体制造方法，所述人造羽毛10包括羽片部分12，所述羽片部分12由聚酰胺弹性体形成的互相连接的泡体制成。图4展示了根据本发明第一实施例的人造羽毛10的制造步骤。在展示的步骤中，首先，制备球体和有机化合物(s1)，所述球体由聚酰胺弹性体制成，该聚酰胺弹性体为构成羽片部分12的树脂（基础树脂），所述有机化合物在预定的溶剂中溶解。这里，假设聚酰胺弹性体在该预先设定的溶剂中不会溶解。水性溶剂多羟基醇（例如糖醇）即，使用水作为溶剂的多羟基醇，可以作为在预定溶剂中溶解的有机复合物（下文称为泡生成体）的例子。然后，聚酰胺，泡生成体和甘油按比例组成此后将被混合的预定的重量部分。然后通过切割混合物体制成球体。
然后，利用上面的球体，进行注模从而模制变成羽片部分12的初级成型产品。进一步地，变成羽轴部分20的部分通过嵌件成型法或双色成型法模制，以使羽轴部分20融合并固定至羽片部分12，从而完成具有人造羽毛10形状的二次成型产品。然而，在这个时候，羽片部分12被由“固体”材料构成，该“固体”材料的内部结构具有聚酰胺弹性体和在其内部杂乱混合并密集填充的泡生成体。在这种情况下，进行提取工艺，在提取工艺中将二次成型产品浸入预定溶剂中，从而仅仅溶解泡生成体(s4)。由此，在羽片部分12内部形成互相连接的泡。最后，干燥经过提取工艺的二次成型产品，从而完成人造羽片10(s5)。
需要注意的是，羽轴部分20可以首先模制成初级成型产品，然后在二次成型产品的模制过程中(s3)将羽片部分12固定至羽轴部分20，而不是将羽片部分12模制成初级成型产品。自然，由互相连接的泡体制成的羽片部分12可首先完成，其后，通过比如焊接或粘合将该羽片部分12和分开模制的羽轴部分20固定在一起。
===人造羽毛的特征===
在此，仅羽片部分12基于图4所示的制造方法模压成样品，所述羽片由互相连接的泡体制成。通过调整聚酰胺弹性体和糖醇的重量比例将具有不同的比重的各种样品制成样品。
表1

如表1所示，可以确定的是，通过调节聚酰胺弹性体和糖醇的重量比例可以容易地控制比重。在此，聚酰胺弹性体的弹性模数与糖醇的重量比成反比，并且固体材料的弹性模数为130MPa，而表3中样品A3的弹性的模数为10MPa。图5展示了该样品A3的显微照片。该照片对应从图3的跨线x‑x看的放大的截面图。如该照片所示，羽片部分12在其内设置蜂窝状大泡同时相邻的泡通过微小的孔相互连通。换句话说，羽片部分内部确定具有互相连接的泡体结构。因此，把比重和弹性模数考虑进去，设置羽片部分12的制造条件，即，基本的树脂的类型和构成羽片12的泡体结构的类型，和其比例等等。
羽轴部分的结构
上述第一实施例的人造羽毛10由羽片部分12和羽轴部分20构成，所述羽片部分12由互相连接的泡体组成，该泡体由轻质柔性材料制成，所述羽轴部分20由硬性材料制成。但是，需要使人造羽毛10的整体重量进一步降低，从而使人造羽毛10酷似天然羽毛。结果，羽轴部分20的重量需要降低。但是，如果首先要求硬度和刚度的羽轴部分20用类似于羽片部分12的轻质柔性材料构成，人工羽毛10自身的刚度将下降，使人造羽毛10难以保持其形状。在这种情况下，下面将描述通过设计羽轴部分20的结构来满足进一步使重量降低同时维持刚度的期望的实施例。
第二实施例
根据本发明的第二实施例的人造羽毛具有这样的特征，采用能使羽轴部分20轻质并且具有高刚度的结构。下面将描述第二实施例中的羽轴部分20的结构。
<羽轴部分结构>
图6A至6C展示了根据本发明第二实施例的人造羽毛中羽轴部分20的结构。图6A至6C分别展示了从末梢端22一侧看过去的羽轴部分20的背面26的透视图，末梢端22一侧的前视图和尖端21一侧的前视图。羽轴部分20一般为复合结构，由位于外层的外壳部分40和位于该外壳部分40内的核心部分30组成。并且每个核心部分30和外室部分40均被构造为从尖端21和末梢端22一体化连续形成，其中二者(30,40)是固定在一起的。如图6B，在此展示的羽轴部分20，以核心部分30和外壳部分40构成，所述核心部分30具有大致矩形的截面，所述外壳部分40具有开口朝向背面26，大致U型的截面。换句话说，外壳部分40的截面形状为这样的形状，覆盖核心部分30的右侧和左侧31以及正面32，并因此羽轴部分20的右侧和左侧27以及正面25被外壳部分40所覆盖，同时核心部分30的背面33对羽轴部分20的背面26暴露。
如上文所述，核心部分30由轻质柔性材料制成，所述轻质柔性材料为相对于外壳部分40比重小而且弹性小（柔性）的材料。所述外壳部分40的截面形状能覆盖核心部分30的表面并且由相对于核心部分30比重大而且硬（硬性材料）的材料制成。核心部分30和外壳部分40固定在一起并通过双色成型法等等一体化集成。羽片支持部分23和羽根部分24形成为单一连续杆形。图中以不同的阴影表示核心部分30和外壳部分40。注意，在此，实施例展示了尖端21被外壳部分40覆盖。但是，该结构可以为这样：核心部分30在尖端21处裸露，并且外壳部分40具有沿着从尖端21至末梢端22的整个长度大致U型的截面。
至于构成上述结构的羽轴部分20的材料，与羽片部分12所用的类似的热塑性树脂，例如，聚酰胺弹性体和聚酯弹性体以及由这些树脂制成的互相连接的泡体可用于核心部分30。类似于第一实施例的人造羽毛10的羽轴部分20所用的树脂，即，各种树脂，比如，聚酰胺（尼龙）和用玻璃纤维加强的聚酰胺（玻璃纤维加强聚酰胺）或PBT，ABS，PC等等可用于外壳部分40。
<羽轴部分的物理性能>
在此，具有图6A至6C所示的结构的羽轴部分20的样品用各种树脂制成。其尺寸为羽毛球1实际所用的尺寸。嵌件成型法和双色成型法可引进作为羽轴部分20的制造方法。换句话说，核心部分30用轻质柔性材料注入模制，并且由硬材料制成的外壳部分40外壳部分40必须仅以上述成型产品作为嵌入主体通过嵌件成型形成，或所述外壳部分40必须仅通过双色成型形成，而不需要把将成为核心部分30从模具中取出。此后，称量羽轴部分20的核心部分30和外壳部分40以及整个羽轴部分20的重量并评估其刚度。刚度评估以这样进行：通过使羽轴部分20保持水平使得背面26面向赛场，如图7所示，并在顶尖段21的竖直方向施加0.3N负载F，同时末梢端22处于固定状态。然后当载入尖端21时，从水平状态测量位移量Δh并且设置为刚度的指示值。
下面的表2展示了核心部分30和外壳部分40所用的树脂，每部分的重量，比重，弹性模数和作为整体的羽轴部分20的总重量和刚度的指示值。
表2

在表2中，样品B4和B5为核心部分30使用轻质柔软材料并且外壳部分40使用硬性材料的样品（本发明），而样品B1至B3为相对本发明的物品的对比实施例，核心部分30和外壳部分40用相同的树脂形成。注意，树脂a案的b两者都是聚酰胺弹性体，因此该树脂本身的成分是相同的。但是，其物理结构是不同的。树脂a为固体材料，其内部是紧密填充的，而树脂b为由泡体比如互相连接的泡体和单独的泡体制成的材料。在此，使用由互相连接的泡体制成的材料。互相连接的泡体必须仅以与第一实施例中的羽片部分12相同的方式形成。独立泡体是通过用有机起泡剂、比如烃气等，使构成核心部分30的树脂起泡而制成的，类似于众所周知的泡沫聚苯乙烯和聚氨酯海绵。
此外，树脂b和c为固体材料，该固体材料相对于聚酰胺弹性体更硬。在本实施例中，树脂b和c都使用聚酰胺12（尼龙12）为主体，但树脂b由玻璃加强聚酰胺12制成而树脂c为非玻璃加强聚酰胺12。
如表2所示，本发明的样品B4和B5具有核心部分30和外壳部分40，核心部分30和外壳部分40分别用合适的相对低比重（高比重）和柔性（坚性）的树脂模制，因此能使羽轴部分20轻质并且具有高刚度。例如，作为对比例子，样品B1同时具有由相对柔性的树脂a制成的核心部分30和外壳部分40，这样，作为刚度指示值的位移量Δh大，表明缺乏刚度。此外，仅用树脂c模制的B3样品位移量Δh为样品B1的60%，所述树脂c归类为树脂a至d之间相对坚硬的树脂。样品B2具有由最硬的树脂b制成的核心部分30和外壳部分40，样品B2的位移量Δh为样品B1的20%或更低，样品B2的刚度为样品B1刚度的五倍或更多。但是，相对地，由于比重随树脂变硬而变得更高，具有最高刚度的样品B2的总重量比样品B1的总重量增大了近30%。
另一方面，本发明的样品B4和B5中，核心部分30使用固体材料的样品B4在仅仅比样品B1增加15%或更少的重量的情况下，能控制位移量Δh为样品1的位移量的大约30%。换句话说，获得为样品B1的三倍或更高的刚度。因此，具有最坚硬样品B2刚度的约60%或更高刚度的样本B4可以被理解为具有足够的刚度。此外，为了进一步实现比样品B1轻的重量，样品B5的刚度与样品B4的相等，从而使羽片部分20实现几乎完美的性能。
在上述的方式中，人工羽毛包括羽轴部分20，羽轴部分20具有这样的结构，具有核心部分30，所述核心部分30由轻质材料制成，该轻质材料比重低，核心部分30被外壳部分40覆盖，所述外壳部分40由硬性材料制成，所述人工羽毛能以高水平同时满足轻质和高刚度的矛盾特征。此外，羽轴部分20的右侧面和左侧面27被硬性外壳部分40覆盖，并且柔性核心部分30的一半或更多表面区域与外壳部分40接触。因此，可在前‑后方向和右‑左方向上的两侧形成高刚度。另一方面，由于柔性核心部分30填充在硬性外壳部分40的内部，在羽毛球被击打时，强烈击打硬性羽轴部分20的表面产生的冲击力可被吸收。换句话说，排斥力增加，使击打感觉舒适并类似于使击打产生的变形快速恢复至其初始形状的天然羽毛的击打感觉。
进一步，当核心部分30用泡体制成时，可在维持减少的重量的同时进一步增加羽轴部分20的截面积。截面积的放大能进一步改善刚度以及增加羽片部分12和羽片支持部分23之间的固定区域。因此，羽轴部分20和羽片部分12之间的粘附强度可进一步加强从而在击打羽毛球时防止断裂。进一步，“稠密的”羽轴部分20可为运动员提供羽轴部分20是可见的“不易断裂”的安全感。换句话说，可以预期这样的心理效果，由于核心部分30使用的树脂的低刚度，通过增强舒适的击打感觉可以获得非常类似于天然羽毛的击打感觉。
注意，第二实施例中使用的人工羽毛仅须将羽轴部分20固定至羽片部分12，所述羽轴部分20由上述核心部分30和外壳部分40构成，所述羽片部分通过，比如熔接和粘合等方法单独制备。可选择地，图4所示的制造方法中，核心部分30仅须在二次成型产品的模制步骤模制，对由羽片部分12和核心部分30构成的二次成型产品进行注入模制，使得核心部分被外壳部分40所覆盖并且对成型产品（三次成型产品）进一步进行图4所示的提取过程和干燥过程，从而最终变成在图4所示的人造羽毛10。自然，在核心部分30和外壳部分40通过比如注入模制法固定在一起后，羽轴部分20通过注入模制法可固定至羽片部分12，羽片部分12可通过嵌件成型法或双色成型法固定至羽轴部分20。
第三实施例
根据本发明的第三实施例的人造羽毛具有这样的结构：类似于上述第二实施例的羽轴部分20，具有刚度和降低的人造羽毛整体重量，并被设计成酷似天然羽毛，从而能够实现与天然羽毛的羽毛球非常接近的飞行性能。众所周知，天然羽毛是从羽轴长出的、羽根互相独立的羽毛的集合，至于对应羽片部分12的部分，以羽轴作为边界分成为内部和外部羽片（内羽翼，外羽翼）。因此，使用人造羽毛的羽毛球越尽可能的类似于天然羽毛的结构，飞行性能则越接近于天然羽毛球。因此，本发明的第二实施例具有最密切类似于天然羽毛的结构的人造羽毛。
<人造羽片的结构>
图8A至8D分别展示了第二实施例的人造羽毛10a的正面的平面图，人造羽毛10a的背面的平面图，人造羽毛10a的侧视图和尖端21一侧正视图。如图8D所示，第三实施例的人造羽毛10a具有羽轴部分12，所述羽轴部分12固定至外壳部分40的一侧，从而使人造羽毛10a的结构更加密切类似于天然羽毛的结构。换句话说，羽轴部分20的背面26在羽片支持部分23处向羽片部分的背面14暴露，并且羽片部分12以羽轴部分20作为边界分成为左和右两部分。进一步，羽轴部分20的核心部分30由与羽片部分12类型相同的轻质软树脂制成，并且内部结构是由类似于羽片部分12的互相连接的泡体制成。这样，发明者成功地使整个人造羽毛10b的重链更加的轻。
<制造方法>
第三实施例的人造羽毛10a具有这样的结构，其中外壳部分固定至成型产品，该成型产品包括总共三个模制部分，模制部分为核心部分30和以核心部分30作为边界分成为两部分的羽片部分12。如果进行模制时，通过例如为三个模制部分提供用于注入模制的门，核心部分30和分成为两部分的羽片部分12可在各个部分处于独立状态时同时模制。
然而，由于采用这种方法时，三个模制部分中每一个的嵌件成型都基本上是单独进行的，因此时间和制造成本会增加。此外，对应每个嵌件成型部分，都会有浇口的痕迹保留在成型产品上，使产品难以酷似天然羽毛，尤其是表面形状难以酷似天然羽毛。这种情况下，下文将描述一种在精确制造的同时，不增加时间和成本的制造第三实施例的人造羽毛10a的方法。注意，通过嵌件成型法制造的例子将在此展示。
图9B1至9C4为第三实施例的人造羽毛10a的制造方法中使用的模具（51a,52a）的示意图。图9B1至9B4和9C1至9C4展示了两个模具（第一模具51a和第二模具52a）的截面形状，该截面形状与沿着图9A所示的人造羽毛10a的线a‑a，b‑b，c‑c，d‑d的截面图对应。如图所示，第一模具51a的形状为能用于同时模制羽片部分12和核心部分30的形状。第二模具52a的形式为：包含成型产品，该成型产品用第一模具模制，同时形成外壳部分40，该外壳部分40覆盖核心部分30的正面32和侧面。
图10A至10D和图11A至11B为示意性展示第三实施例的人造羽毛10a的制造方法的图。图10A至10D展示了第三实施例的人造羽毛10a的制造步骤，并展示了根据制造步骤按顺序由两个模具（51a，52a）连续模制的人造羽毛10a的上述b‑b截面（参见图7）的形状。图11A是由第一模具51b模制的初级成型产品50b的平面图，并且图11B为图11A的圆圈100中所示的部分在放大状态下的图。
在此展示的制造方法在同时模制核心部分30和羽片部分12后通过嵌件成型法在核心部分30的表面层模制外壳部分40。首先，羽片部分12和核心部分30用图10A和10B所示的第一模具51a一体化形成。这时，一体化成型产品（初级成型产品）50a用球体和上述泡生成体模制而成，该球体包括构成羽片部分12和核心部分30的树脂，以及上述泡生成体。该初级成型产品50a为这样的形状：羽片部分12和核心部分30被沿上下方向延伸的槽34分开，如图11A所示。图11B展示了临时箝制部分35的形状的放大图，该临时箝制部分35在羽片支持部分23的底端连接核心部分30和的羽片部分12，所述形状这样制成：制备用于模制羽片部分12和核心部分30的模具51a，如图9B3所示，其截面形状为仅在羽片支持部分23的底端部分连接羽片部分12和核心部分30.
接着，在如图10C和10D所示的步骤中，当初级成型产品形状为如图11A和11B所示，安装至第二模具52a时，变成外壳部分40的树脂被注入到模具52a中。此时，临时箝制部分35在注入模制期间由于热度而融化，并且由于注入压力而从模具52a中往外融化。因此，槽34从羽片支持部分23的底端延伸到羽片部分12的尖端，并且槽34内部填充了构成外壳部分40的树脂。因此，将人造羽毛10a模制成这样的形状：羽片部分12固定至外壳部分40的侧面，如图8A至8D所示，从而完成成型产品（二次成型产品），其中由轻质柔性材料制成的核心部分30和羽片部分12与硬性材料制成的外壳部分40一体化固体。自然，上述制造方法可以通过双色成型法而不是嵌件成型法完成。
最后，为了使得羽片部分12和核心部分30成为上述互相连接的泡体，从第二模具52a中移除的二次成型产品53a只需要浸入预定的溶剂中从而使构成核心部分30和羽片部分12的树脂成为互相连接的泡体。这样，第三实施例的人造羽毛10a除了羽片部分12之外，羽轴部分20的核心部分30也是由互相连接的泡体制成的，因此进一步的减轻了人造羽毛10a的整体重量。当击打时，不仅仅羽片部分12而且羽轴部分20也能预期提供非常接近于天然羽毛的击打感觉。自然，当击打时，人造羽毛10a的形状在具有足够的刚度时可快速恢复到初始状态，这是因为核心部分30的表面被由硬性材料制造的外壳部分40覆盖着。因此，由于极其类似天然羽毛的、具有被羽轴部分20分开的羽片部分12的形状产生的协同效应，使用人造羽毛10a的人造羽毛球可以预期呈现极其类似于天然羽毛球的飞行性能。
===第三实施例的改进例子===
第三实施例的人造羽毛10a具有羽片部分12，该羽片部分12以羽轴部分20作为边界被分为左和右两部分。上文已经描述了准确制造具有该结构的人造羽毛的方法。但是，在上述制造方法中，由轻质柔性材料制成的临时箝制部分35的一部分或全部不一定能融出而保留在在理论上是外壳部分40的部分上。
图12A至12C展示了在保留临时箝制部分35的状态下的人造羽毛10b。图12A是人造羽毛10b从背面看的平面图，并且图12B为图12A中的圆圈101所示的部分在放大状态下的图。图12C展示了图12B中沿线e‑e看的截面图。如图12A至12C所示，由于核心部分30在临时箝制部分35留下的部分36处没有被外壳部分40覆盖而缺乏强度，使得当羽毛球被猛烈击打时，羽轴部分20可能会在该部分36处断裂。当然，上述缺少一部分外壳部分40的人造羽毛10b会作为缺陷产品处理。因此，有个顾虑是制造成本会由于生产率的下低而上升。由于这个原因，甚至当临时箝制部分35没有完全溶出的时候仍能足够保持羽轴部分20的强度的制造方法被提出作为第三实施例的改进例子。
图13A至13D展示了第三实施例的改进例子的人造羽毛10c的制造方法的示意图。图13A为展示了在保留临时箝制部分35的部分37的状态下，人造羽毛10c从背面看的视图，图13B为图13A的圆圈102所示的部分在放大状态下的图。图13C为用于模制该改进例子的人造羽毛10c的初级成型产品的模具51c的截面图，并与图13A和13B所示的人造羽毛10c的截面f‑f对应。图13D展示了沿图13C中的线g‑g看的截面图。
在该改进例子中，如图13C所示，模具被形成为使得：临时箝制部分35伸出到比羽片部分12的底面更低的地方。换句话说，初级成型产品模制成槽34的底面在形成临时箝制部分35的部分没有向正面（12,25）伸出，但是临时箝制部分35向槽34的底表面的背面方向伸出。因为这个原因，如图13D所示，甚至当临时箝制部分35没有完全溶出并且保留其一部分（未溶出部分）37时，羽轴部分20也不会缺乏强度，因为外壳部分40完全覆盖起始核心部分30的侧面。注意，如果没有使人造羽毛的飞行性能严重恶化，这些临时箝制部分35的未溶出部分37可以保留在原来位置，因为它们不会造成强度问题。或者，如果需要非常高水平的飞行性能或该未溶出部分37认定为损坏产品的外观，这些突出的未溶出部分37可以在后面的制造步骤中被刮掉或者切掉。
===第四实施例===
上述第三实施例的人造羽毛140a具有更密切类似于天然羽毛的结构。当模制二次成型产品时，采用融化初级成型产品的临时箝制部分35的具体的制造方法，以精确模制该结构。进一步，由于用于形成临时箝制部分35的模具的形状是复杂的，模具的成本可能稍微增加。因此，可以考虑通过一定程度上不密切类似于天然羽毛来简化形状以改善生产率的方法。具有顾及生产率的结构的人造羽毛将作为本发明的第四实施例。
<固定羽片部分的结构>
图14A至14D展示了根据本发明第四实施例的人造羽毛10d的基本结构。图14A至14D分别展示了人造羽毛10d的正面的平面图，背面的平面图，从尖端21一侧看的侧视图和正视图。注意图14A至14D中用不同的阴影图案表示羽轴部分20的核心部分30和外壳部分40。如这些图所示，第四实施例的人造羽毛10d具有这样的结构：具有如图6A至6C所示结构的羽轴20固定至薄片状的单独的羽片结构12的正面13。该外观构造与图3所示的第一和第二实施例中的人造羽毛基本相同。即，羽轴部分20的正面25和侧面27变成外壳部分40的表面，关于羽片支持部分23，羽轴部分20的背面26和羽片部分的正面13由二者处于接触状态而固定在一起。
<制造方法>
第一和第二实施例的人造羽毛的制造方法是使羽轴部分20和羽片部分12在分别模制这二者（20,12）后通过熔接或者粘合而固定在一起。作为替代方法，羽片部分12，核心部分30和外壳部分40在单独的注入模制步骤中分别形成。
但是，为了能灵活地设置羽片部分12的形状以及羽片部分和羽轴部分20之间的相对位置关系，同时把羽片部分12和羽轴部分20牢固地固定在一起，优选的是，羽片部分12和核心部分30，或者羽片部分12和外壳部分40使用相同的材料同时形成。实际上，由于羽片部分12必须是轻质的并且可吸收震动的，优选的是，羽片部分12与核心部分30同时模制。
第四实施例的人造羽毛10d具有这样的结构，外壳部分40在除羽轴部分20的背面26以外的部分覆盖核心部分30，而核心部分的背面33保持暴露。因此，羽片部分12和核心部分30同时模制，使得核心部分30在羽片支持部分23朝羽片部分12的正面13伸出。下文将描述一种通过嵌件成型法制造第四实施例的人造羽毛10d的方法。
图15A至15C3为在第四实施例的人造羽毛10d的制造方法中使用的模具（51d，52d）的示意图。图15B1至15B3和15C1至15C3展示了与图15A所示的人造羽毛10d的分别的截面h‑h，i‑i和j‑j对应的两个模具（第一模具52d和第二模具52d）的截面形状。如图中所示，第一模具51d的形状为能同时形成羽片结构12和核心部分30的形状。第二模具52d具有这样的形状：用于模制覆盖核心部分30的正面32和侧面31的外壳部分40，同时包括第一模具模制的作为嵌入主体的成型产品。
图16A至16D为展示了第三实施例的人造羽毛10d的制造步骤的图，并展示了以制造过程的顺序在上述模具(51d,52d)中连续模制的人造羽毛10d的上述i‑i截面（参见图15A至15C3）的形状。在这里展示的制造方法中，首先核心部分30和羽片部分12同时模制，此后外壳部分40通过嵌件成型法在核心部分30的表层上模制。
然后，首先利用第一模具51d使羽片部分12和核心部分30一体化模制，从而获得如图16A和16B所示的初级成型产品。注意，在第四实施例中，初级成型产品是用包括上述泡生成体的球体模制的。接着，变成外壳部分40的树脂被注入到第二模具52d，同时初级成型产品50d如图16C所示安装在该模具52d上。当初级成型产品处于安装状态时，第二模具52d覆盖着核心部分30的侧面31和正面32，同时包容最初模压产品50d并具有U型截面。然后利用第二模具52d，通过注入模制法将外壳部分40模制到核心部分30的正面32和侧面31，并且，通过将由轻质柔性材料制成的核心部分30和羽片部分12一体化固定至硬性材料制成的外壳部分40而完成二级成型产品53d，如图16D所示。为了使羽片部分12和核心部分30成为上述互相连接的泡体，从第二模具52d移除的二级成型产品53d只需要浸入预定的溶剂中，使构成核心部分30和羽片部分12的树脂成为互相连接的泡体。
注意，在上述制造方法中，羽片部分12和核心部分30被制成初级成型产品，但是，自然，外壳部分40可以首先模制成初级成型产品，然后将核心部分12和核心部分30固定至外壳部分40。
此外，可以预期第四实施例的人造羽毛具有高生产效率，因为与第三实施例的人造羽毛10a相比，其形状比较简单。关于模制条件，临时箝制部分35不一定需要溶出，使得不需要像第三实施例的人造羽毛那样严格设定模制条件。因此，就制造成本而言，第四实施例可能比第三实施例更有利。
同时，与第四实施例的人造羽毛10d相比，第三实施例的人造羽毛10a不需要用于将羽片部分12构成到羽片支持部分23的区域的树脂，并能减少用于固定至支持部分23的背面26的树脂的量。实际上，单个人造羽毛10a可减少的树脂量是微不足道的，单个人造羽毛10a所节省的成本是极小的。但是如图1和2所示，羽毛球1是通过将大约16片羽毛黏贴到基部2而构成的，使得即使如果单个人造羽毛10a所节省的成本是极小的，作为整体的羽毛球1的成本节省在某个程度上是可以预期的。
因此，根据产品要求的飞行性能，原材料的成本要求，制造的成本要求确定采用的人造羽毛为第三实施例或者第四实施例（10a或者10d）之间的哪个。就是说本发明可以根据目的和用途提供不同飞行性能和价格的羽毛球，例如用于训练用球，正式羽毛球的替代，或者羽毛球使用者对羽毛球运动的技能不同。
其它实施例
<羽片部分的正面和羽轴部分的背面>
羽片部分12的正面14和羽轴部分20的背面26与第一至第四实施例的人造羽毛10a至10d在相同平面上，但是，它们无需与图17A至17D所示的人造羽毛10e在相同平面上。图17A至17D展示了人造羽毛10e在正面13一侧的平面图，在背面14一侧的平面视图，侧视图和尖端21一侧的前视图。图17A至17D所示的人造羽毛10e在羽片部分12的背面14和在羽轴部分20e的羽根部分24的背面26之间具有水平差异。即，人造羽毛10e具有这样的外观结构，杆形羽轴部分20e层在羽片部分12的正面13上。
<羽根部分的结构>
上述第一至第四实施例的人造羽毛10a至10d的羽轴部分20和图17A至17D所示的人造羽毛10e的羽轴部分20e具有核心部分30和外壳部分40,所述核心部分30和外壳部分40同样也形成羽根部分24。但是，如图18A至18C和19A至19B所示的人造羽毛10f，羽根部分24可仅用构成外壳部分40的树脂形成。注意，图18A至18C分别展示了人造羽毛10f的正面13一侧的平面图，背面14一侧的平面图和侧视图。图19A和19B分别为沿着图18A的k‑k和l‑l线看的截面图。如这些图18A至18C和19A至19B所示，人造羽毛10f的羽轴部分20f不具有带核心部分30的羽根部分24，但具有用构成外壳部分40的树脂一体化形成的羽根部分24。
<羽根部分的截面结构>
羽轴部分20的截面结构不限于图6A至6C所示，并可能使，例如，外壳部分40的截面形状制成“H”形状，“H”形状这样制成：侧边41与核心部分30的右侧和左侧31在右‑左方向接触，侧边42大致从核心部分30的截面中心在右‑左方向穿过从而连接上述接触右侧面和左侧面31的侧边41，如图20A的羽轴部分20g所示。注意在该实施例中，结构为，核心部分30的正面32和背面33分别在正面25和背面26暴露。但是，外壳体部分40的截面形状可通过使羽轴部分20c围绕着轴90度旋转制成“I”状。
可选地，至于如图20B所示的羽轴部分20h，可以使用这样的形状：外壳部分40为细管状并且核心部分30填充空心部分，换句话说，“矩形”截面形状，即，核心部分30的所有右侧面和左侧面31，正面32和背面33被外壳部分40覆盖的空心矩形管状。注意，与第一实施例类似，羽片部分12和羽轴部分(20g,20h)可位于羽轴部分(20g,20h)的侧面27，或可以通过使羽轴部分(20g,20h)的背面26和羽片部分12的正面13相互接触而固定，如在第二实施例中。
自然，核心部分30的截面形状不限于矩形。例如，该截面形状可以为圆形（图20C），半圆形（图20D），或三角形（图20E），如图20C至20E所示的羽轴部分（20i至20k）。在截面形状为圆形的情况下，核心部分30的整个圆周变成侧面，并且该侧面不能确切区分为侧面31，正面32和背面33。进一步，在截面形状为半圆形（图20D）或三角形（图20E）的情况下，除了核心部分30的背面33之外的面基本变成侧面31。在任何情况下，本发明的实施例的人造羽毛具有这样的特征：其羽轴部分(20，20g至20k)的结构为由相对低的比重和柔性材料制成的核心部分30的侧面被由硬性材料制成的外壳部分40所覆盖。
<制造方法>
在上述第三和第四实施例中，模制人造羽毛（10a，10d）的实施例逐个以人造羽毛（10a，10d）的制造方法示范。自然多片人造羽毛（10a，10d）可同时模制。图21展示了适于模制多片羽毛的模具51C的平面图。对应多片人造羽毛（10a，10d）的模具53放射状设置，并且通过在模子的中央部分提供树脂注入孔54可以同时模制多片初级成型产品或二次成型产品。
<羽片部分的材料>
羽片部分的材料不限于上述的聚酰胺弹性体。由于内部具有互相连接的泡的热塑性树脂预期能展示与聚酰胺弹性体相似的性能。例如，离子树脂，聚酯弹性体，聚烯烃弹性体，聚苯乙烯基弹性体，和氯乙烯基弹性体可适合作为羽片部分的材料。
<羽片部分的加强>
羽片部分12要求为轻质的以及具有足够的强度使得当被击打时能抵挡强烈的击打。由于这些原因，上述实施例和改进的例子中的人造羽毛(10，10a至10f)可具有薄片状增强材料，该增强材料通过方法，例如粘合和熔接层叠于羽片部分12的正面13或背面14。
各种材料可指定为增强材料，但是，优选剪切力（剪切强度）和材料直到切断时的伸长率（剪切伸长率）更大。
下面的表3展示了当各种增强材料层叠于羽片部分12上时的剪切强度和剪切伸长率。
表3
增强材料剪切强度（N）剪切伸长率（%）乙酸乙烯酯5.541.7甲氧基甲基尼龙7.781.4共聚尼龙7.717.9水性聚氨酯8.3141.3
表3展示了作为增强材料的各种树脂。假设该树脂调整其相对于溶剂的浓度，使得由于增强材料的层叠，初始羽片部分12的重量增加0.005克。如表3所示，可以发现水性聚氨酯展示了优越的剪切强度（N）和剪切伸长率（%）。此外，由于水性聚氨酯不使用有机溶剂，可以预期在制造人造羽毛（10,10a至10d）期间，能减轻环境的负担。注意，假定增强材料不限于水性聚氨酯，并且具有与该水性聚氨酯相似的性质的水性聚酯，水性聚烯烃，尼龙基乳液，和丙烯酸乳液也可以适用。
进一步，作为互相连接的泡体，增强材料可以浸入羽片部分12中而不是将增强材料层叠在初始羽片部分12上。
下面的表4展示了浸透了增强材料的羽片部分12的剪切强度和剪切伸长率。
表4
增强材料剪切强度（N）剪切伸长率（%）水性聚氨酯8.5143.6
表4展示了在水性聚氨酯层叠于羽片部分12上的情况下，可实现的剪切强度和剪切伸长率，假定在该情况下，增强材料不限于水性聚氨酯，并且水性聚酯，水性聚烯烃，尼龙基乳液，和丙烯酸乳液可以适用。
[工业实用性]
本发明可应用于羽毛球运动中使用的羽毛球。
[附图标记列表]
1  人造羽毛
2  底部
3  线类元件
10,10a‑10f  人造羽毛
12  羽片部分
20,20c‑20k  羽轴部分，
30  核心部分
31  核心部分的侧面
34  槽
35  临时箝制部分，
40  外壳部分
50a,50b  初级成型产品
51a,51b  第一模具
51c  模具
52a  第二模具