專利名稱：具有可活動(dòng)嵌入件的高爾夫球桿頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及改進(jìn)球桿頭的配重。根據(jù)本發(fā)明的一方面，配重元件被直接合并到球 桿頭內(nèi)。配重元件的放置設(shè)計(jì)為可減少球的旋轉(zhuǎn)，并使球的飛行產(chǎn)生“左曲球”(對(duì)于右手 高爾夫球員，球從右至左飛行)。球的飛行模式也設(shè)計(jì)為有助于挑戰(zhàn)距離的高爾夫球員，因 為與旋轉(zhuǎn)速率較高的球相比，旋轉(zhuǎn)速率較低的球在接觸地面后一般可滾動(dòng)較大距離。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，球桿頭具有可沿從桿面至背部的方向移動(dòng)并可進(jìn)一步鎖定于所需位置的可調(diào)嵌入件?？梢哉{(diào)節(jié)嵌入件，使得嵌入件充分伸展時(shí)，球桿桿面至背部的 總距離接近約5英寸。嵌入件充分伸展時(shí)，球桿桿面至背部的總距離可與趾部至根部的距 離關(guān)聯(lián)。例如，嵌入件處于充分伸展位置時(shí)，桿面至背部的總距離可大于高爾夫球桿趾部至 根部的距離，這允許高爾夫球員調(diào)節(jié)桿面至背部的距離，以接近預(yù)定距離。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，本發(fā)明的球桿頭至少部分用熱或燃燒噴涂涂層處理，以 改變球桿頭的重量分配。涂層可被施加于球桿頭內(nèi)部和/或外部。下文將更詳細(xì)說明各個(gè)方面。配重的嵌入件

圖1示出了本發(fā)明的高爾夫球桿頭1。球桿頭1包括主體10，其具有擊打面11、桿 底12、冠部13、裙部14和桿頸15。主體10限定了空心內(nèi)部空間16。可使用泡沫或其它材 料部分或完全填充該內(nèi)部空間16。可選地，內(nèi)部空間16內(nèi)可包括配重件。桿面11內(nèi)可具 有不同設(shè)計(jì)的溝槽或刻線。球桿頭1具有趾部T和根部H。球桿頭1由協(xié)作確定內(nèi)部空間16的多個(gè)主體構(gòu)件構(gòu)成。第一主體構(gòu)件101包括 桿底部分和桿面部分。第一主體構(gòu)件101可包括完整的桿面11和桿底12。可替換地，桿面 11和桿底12任一或兩者可以是被連至第一主體構(gòu)件101的嵌入件。球桿頭1還包括以已 知方式沿裙部14連至第一主體構(gòu)件101的至少一個(gè)第二主體構(gòu)件102。冠部13可整體為 主體構(gòu)件101或102中的任一個(gè)的一部分，或可以是被連至主體構(gòu)件101或102中的任一 個(gè)的嵌入件。第二主體構(gòu)件102包括凹入部分20，當(dāng)主體構(gòu)件101和102連在一起時(shí)，凹入 部分20伸入內(nèi)部空間16。圖2示出了示例性第二主體構(gòu)件102的孤立視圖。第一主體構(gòu)件101優(yōu)選由不銹鋼、鋁或鈦等金屬材料制成。第一主體構(gòu)件101的 材料選擇使其可承受高爾夫球揮桿期間包括擊打高爾夫球或地面時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力和張力。球 桿頭1可設(shè)計(jì)為產(chǎn)生可重復(fù)承受該力的主負(fù)載支承結(jié)構(gòu)。裙部14等球桿頭1的其它部分 承受的應(yīng)力和張力水平較小，有利地，可更換為較輕且具重量效益的次級(jí)材料。這些區(qū)域可 使用重量較輕的材料，如密度低于或等于前述金屬材料的低密度金屬合金、塑料、復(fù)合材料 等，有利地允許球桿頭設(shè)計(jì)者重新分配“保留/節(jié)省下”的重量或質(zhì)量于球桿頭1的其它更 有益位置。球桿頭1的部分也可更薄，以增進(jìn)重量的保留。重新分配重量的示例性使用包括增加球桿頭1的總尺寸、擴(kuò)大球桿頭“甜蜜點(diǎn)”的 尺寸(甜蜜點(diǎn)指擊打高爾夫球時(shí)產(chǎn)生理想高爾夫球擊球的桿面11區(qū)域)、重新定位球桿頭 1的重心和/或產(chǎn)生較大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(MOI)。慣性是無外力作用時(shí)主體保持靜止或動(dòng)作一致 的物質(zhì)特性。MOI是主體繞給定軸的角加速度的阻力測(cè)定，等于主體內(nèi)各元件質(zhì)量與元件離 軸距離平方的乘積之和。因此，隨著離軸距離的增加，MOI增加，使得球桿更容許偏離中心 擊球，因擊打中球桿頭扭轉(zhuǎn)損失的能量較少。將質(zhì)量移動(dòng)或重新分配至球桿頭外周，擴(kuò)大了 甜蜜點(diǎn)，并產(chǎn)生更容錯(cuò)(forgiving)的球桿。增加球桿頭尺寸并移動(dòng)盡可能多的質(zhì)量至球 桿頭1的最外周區(qū)域，如根部H、趾部T或桿底12，使得擴(kuò)大甜蜜點(diǎn)或產(chǎn)生較大MOI的幾率 最大化，使得高爾夫球桿更受歡迎且更容錯(cuò)。第二主體構(gòu)件I02重量較輕，使得球桿頭的重心下移，并釋放重量用于更有益的 位置，而不會(huì)增加球桿頭1的總重量。第二主體構(gòu)件102的壁厚處于優(yōu)選厚度的最小范圍 內(nèi)時(shí)，可在關(guān)鍵區(qū)域添加強(qiáng)化主體層，以防構(gòu)件變形。這些益處可通過使第二主體構(gòu)件102 變薄進(jìn)一步增加。為確保球桿頭1結(jié)構(gòu)整體性的保持，這些薄面板可優(yōu)選包括凹入部分20。包括這些凹入部分20允許第二主體構(gòu)件102在縱向和橫向均可承受更大應(yīng)力，無需持續(xù)永 久變形或影響原始裝飾條件，確保保持球桿頭1結(jié)構(gòu)整體性。一實(shí)施例中，第一主體構(gòu)件101的厚度可在約0. 03英寸至約0. 05英寸的范圍內(nèi) 變化，優(yōu)選介于約0. 035至約0. 045英寸之間。第二主體構(gòu)件102的厚度可在約0. 015英 寸至約0. 025英寸的范圍內(nèi)變化，優(yōu)選介于約0. 018至約0. 022英寸之間。凹入部分20可置換至少約10立方厘米。更優(yōu)選地，凹入部分20置換至少約20 立方厘米，進(jìn)一步優(yōu)選約25立方厘米。盡管球桿頭1實(shí)際可為任意尺寸，但優(yōu)選為合規(guī)球 桿頭。球桿頭1可使用多個(gè)凹入部分20。例如，尺寸一致或不同的凹入部分20可定位于趾 部、根部、背部等。圖3示出了基本垂直于本發(fā)明第二球桿頭2桿面11所剖的橫剖視圖，且圖4示出 了球桿頭2的仰視圖。所示實(shí)施例中，凹入部分20定位于球桿頭2的背部。凹入部分20 優(yōu)選在高爾夫球員瞄球時(shí)不可見。除凹入部分20外，第二主體構(gòu)件102進(jìn)一步包括基本遠(yuǎn) 離內(nèi)部空間16延伸的凸起弧形面22。至少一嵌入件23可定位于凸起弧形面22內(nèi)。 嵌入件23從球桿頭2外部不可見， 因此以虛線示出。優(yōu)選實(shí)施例中，嵌入件23是配重嵌入件?；⌒蚊?3的凸起特性允許定 位配重件，以最大化引入球桿頭2的機(jī)械優(yōu)勢(shì)。如圖4所示，球桿頭2可包括多個(gè)凸起弧形面22，如位于球桿頭2的根部側(cè)和趾部 側(cè)。球桿設(shè)計(jì)人可按要求放置嵌入件23于弧形面22內(nèi)。嵌入件的質(zhì)量基本相等。可替換 地，其中一個(gè)嵌入件質(zhì)量可大于其它嵌入件質(zhì)量。這有助于設(shè)計(jì)球桿以糾正左曲揮桿或右 曲揮桿。配重嵌入件23的優(yōu)選質(zhì)量范圍為從1克至50克。如圖3所示，第一主體構(gòu)件101可包括大部分桿底12，第二主體構(gòu)件102可包括 大部分冠部13。這有助于取出球桿頭2上部的大部分質(zhì)量。在此實(shí)施例中，第一主體構(gòu)件 101包括沿其邊緣延伸的附連外周18。第二主體構(gòu)件102沿附連外周18連至第一主體構(gòu) 件101。因此，第一和第二主體構(gòu)件101、102共同限定內(nèi)部空間16。附連外周18可優(yōu)選包括限定兩個(gè)附連表面18a、18b的梯級(jí)。如圖所示，第二主體 構(gòu)件102可連至這兩個(gè)表面18a、18b，以有助于確保主體構(gòu)件101、102強(qiáng)力粘合。盡管主體構(gòu)件101、102可以多種方式制成，優(yōu)選方式包括以已知方式制成完整的 球桿頭外殼(第一主體構(gòu)件101)，并去除材料產(chǎn)生可連接第二主體構(gòu)件102的開口。開口 可以激光等任何所需方式產(chǎn)生。第二主體構(gòu)件102可通過粘結(jié)或通過卡扣連接與粘結(jié)結(jié) 合等多種方式連至第一主體構(gòu)件101。如果使用復(fù)合材料制造凹入嵌入件，優(yōu)選模制六層 0/90/45-45/90/0。圖5-9示出了本發(fā)明的其它方面。附圖所示實(shí)施例中，球桿頭1包括冠部13、桿底 12、根部H、趾部T、連接根部H至趾部T的裙部14、正面11及從根部H伸出的桿頸24。球桿 頭1可由通過焊接、鑄造接合在一起的金屬片制成，優(yōu)選由鈦合金制成。冠部13可由碳纖 維復(fù)合材料、聚丙烯、凱夫拉纖維(Kevlar)、鎂、連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑塑料、團(tuán)狀模塑料(BMC) 或熱塑塑料等材料制成。桿頸24包括確定中心線軸C/L的孔。如圖9最佳所示，本發(fā)明的球桿頭1的重心G位于極后且極下的位置。該重心G 的位置由兩個(gè)次配重件的位置偏置，趾部次配重件26和根部次配重件28，兩個(gè)配重件均部 分伸出高爾夫球桿頭的傳統(tǒng)外觀。如圖5-9所示，兩個(gè)次配置件26、28的位置通過其距所定接觸點(diǎn)距離的關(guān)系確定。球桿頭的底角0為59。時(shí)，桿底12的最低接觸點(diǎn)處于重心G正 下方的中心點(diǎn)C處。下文將說明確定次配重件沈、觀位置的方法之一。如圖8所示，桿頸M的中心線 C/L在距正面11后表面距離D處與底板12相交。延伸基本平行球桿頭前緣的線B-B (保 持距離D)時(shí)，與垂直并從正面11中點(diǎn)向后延伸的線A-A形成交點(diǎn)P。線A-A穿過球桿頭1 中部，并在球桿頭重心G正下方穿過。交點(diǎn)P也可通過線A-A和桿頸中心線C/L和桿底12 相交處垂直面的相交確定。各次配重件沈、28的重心C/G位于交點(diǎn)P向后至少1. 50英寸的距離W處，且位于 最低接觸點(diǎn)即底板12中心點(diǎn)C上方最大0. 25英寸的距離Z處，各次配重件沿相反方向遠(yuǎn) 離線A-A至少約0. 75英寸，即趾部T側(cè)的趾部次配重件沈距線A-A的距離Yl與根部H側(cè) 的根部次配重件28距線A-A的距離Y2。本發(fā)明中，次配重件沈、觀的位置也可通過從中心點(diǎn)C測(cè)量確定。各次配重件沈、 28的重心位于中心點(diǎn)C向后沿線A-A至少約0. 50英寸的距離X處，中心點(diǎn)C上方最大約 0. 25英寸的距離Z處，且沿相反方向遠(yuǎn)離線A-A最小約0. 75英寸，趾部次配重件沈位于趾 部T側(cè)，根部次配重件28位于根部H側(cè)。因此，各次配重件沈、觀距中心點(diǎn)C最少約0. 90英寸。次配重件沈、觀可選自設(shè)計(jì)用于精確調(diào)節(jié)球桿頭重量的多個(gè)配重件。次配重件 沈、觀可焊接到位或通過粘合劑附連。配重件沈、觀可由鋼、鎳或鎢等一般較重的配重嵌入 件制成。優(yōu)選地，球桿頭1的主體由鈦制成，冠部13由碳纖維復(fù)合材料、聚丙烯、凱夫拉纖 維、熱塑塑料、BMC、鎂或其它適當(dāng)重量較輕的材料等材料制成。球桿頭1的優(yōu)選容積包括350cc至460cc。次配重件沈、28的質(zhì)量優(yōu)選介于2至 35克的范圍內(nèi)，更優(yōu)選地介于10克至35克。眾所周知，通過改變桿身彈性度、重量和硬度、 桿面角度和球桿傾角等參數(shù)，可適合較廣范圍的高爾夫球員。但本發(fā)明解決了最重要的起 始問題，通過產(chǎn)生中心較低、較后且較廣的重心，優(yōu)化了球桿頭的質(zhì)量性能(重心和轉(zhuǎn)動(dòng)慣 量)。本發(fā)明的球桿頭1包括因影響球桿頭傳統(tǒng)外觀而一般不用于配重的球桿頭區(qū)域。該 球桿頭1的設(shè)計(jì)允許次配重件26J8部分伸出球桿頭的標(biāo)準(zhǔn)輪廓。圖10示出了本發(fā)明的高爾夫球桿頭1的仰視圖。裙部14包括朝向球桿頭1后部 的開口 30。嵌入件35以已知方式定位于開口 30內(nèi)，如通過附連外周18，以共同限定內(nèi)部 空間16。優(yōu)選地，嵌入件35由復(fù)合材料或聚合物材料等重量較輕的材料制成。使用重量較 輕的嵌入件35使球桿頭質(zhì)量固有地偏向球桿頭1的桿底12。這也允許包括配重構(gòu)件，以實(shí) 現(xiàn)具體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和/或重心定位，同時(shí)保持總球桿頭重量和質(zhì)量的一般值。圖11示出了本發(fā)明的球桿頭1的仰視圖。除次配重件沈>28 球桿頭1包括趾 部次配重件26和根部次配重件28之間的嵌入件27。嵌入件27可為與趾部和根部配重件 26,28類似的配重嵌入件，在此情況下，其質(zhì)量優(yōu)選介于2至35克范圍內(nèi)?？商鎿Q地，或除 作為配重構(gòu)件外，嵌入件27可包括一個(gè)或多于一個(gè)標(biāo)記，如型號(hào)或制造商名稱。球桿頭1進(jìn)一步包括桿底嵌入件105 ；所示實(shí)施例中，示出了兩個(gè)這種桿底嵌入件 105。嵌入件105優(yōu)選由重量較輕的材料制成，如上所述。這種材料可足夠穩(wěn)健以承受正常 使用高爾夫球桿中如桿底12引起的與地面的接觸。但所示實(shí)施例中，桿底12的弓形形狀 使得嵌入件105與地面接觸的可能性最小化。包括桿底嵌入件105會(huì)釋放更多質(zhì)量，以用于球桿頭更有益位置，如趾部嵌入件26、中間嵌入件27和/或根部嵌入件28。嵌入件105的位置朝向桿底12的中心使得質(zhì)量固有地偏向球桿頭1的外部，增加了球桿頭的MOI。圖12示出了沿剖線12-12所剖的圖11所示球桿頭1的橫剖視圖。所示冠部13是 連至金屬第一主體構(gòu)件101的嵌入件。該冠部嵌入件13優(yōu)選由重量輕的材料形成，這有益 地使球桿頭重心下移，并釋放更多重量用于其它更有益位置，而不增加球桿頭1的總重量。 因包括在其中定位冠部嵌入件13、裙部嵌入件35、第二主體構(gòu)件嵌入件102和桿底嵌入件 105的孔，所以第一主體構(gòu)件101呈現(xiàn)出框架的外觀。應(yīng)注意，本發(fā)明的特定實(shí)施例中無需包括每個(gè)嵌入件13、35、102、105，盡管所有嵌 入件均可存在?？蚣苄缘牡谝恢黧w構(gòu)件101是負(fù)載支承結(jié)構(gòu)，其確保高爾夫球揮桿期間引 發(fā)的應(yīng)力和張力，包括擊打高爾夫球或地面時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力和張力，不會(huì)對(duì)承受較小應(yīng)力和 張力的球桿頭1重量較輕部分產(chǎn)生不利影響。這些球桿頭部分，包括次主體構(gòu)件102、冠部 13、裙部嵌入件35和桿底嵌入件105，可有利地由較輕且具重量效益的次級(jí)材料制成，如密 度低于或等于前述金屬材料的低密度金屬合金、塑料、復(fù)合材料等，有益地允許球桿頭設(shè)計(jì) 人重新分配“保留”重量或質(zhì)量于球桿頭1的其它更有益位置。球桿頭1的這些部分可較 薄，以增進(jìn)重量的保留。第一主體構(gòu)件101優(yōu)選包括各嵌入件(包括冠部13)的附連外周18。這些附連外 周18繞各開口邊緣延伸。優(yōu)選地，各附連外周18包括確定兩個(gè)附連表面18a、18b的梯級(jí)， 進(jìn)一步確保了各球桿頭部件間的強(qiáng)力粘合。(盡管圖12所示各附連外周18均包括確定兩 個(gè)附連表面18a、18b的梯級(jí)，但為簡明起見，僅命名一個(gè)位置的附連表面18a、18b)。優(yōu)選將嵌入件13、35、102、105定位于其中的球桿頭1內(nèi)的開口可通過以已知方式 制成完整球桿頭外殼然后在其中制成開口來制造。制造開口的一優(yōu)選方法是通過使用激光 移除第一主體構(gòu)件101的部分金屬材料。該方法提供的公差嚴(yán)密。包括附連表面18a、18b 的附連外周18可以多種方式制成，如激光切割球桿頭1內(nèi)的開口然后機(jī)加工第一主體構(gòu)件 101。各桿底嵌入件105的質(zhì)量優(yōu)選介于0. 5克至10克之間，更優(yōu)選介于1克至5克之 間。桿底嵌入件305及其它嵌入件可稍具斜面或梯級(jí)，以為過量粘合劑提供位置。一實(shí)施 例中，趾部和根部桿底嵌入件26、28各自的優(yōu)選質(zhì)量范圍為介于4克至7克之間，中間嵌入 件桿底27的優(yōu)選質(zhì)量范圍為介于2克至3克之間。一實(shí)施例中，球桿頭部件的厚度漸縮， 使得靠近桿面11的壁厚較大，靠近球桿頭1后部的壁厚較小。這種壁厚漸縮釋放了更多質(zhì) 量，以用于球桿頭1的更有益位置。如上所述，對(duì)于球桿頭的質(zhì)量性能而言，與通常設(shè)計(jì)形狀相比，特定高爾夫球桿頭 幾何形狀具有固有優(yōu)勢(shì)，尤其是考慮到頒布the Rules of Golf (《高爾夫規(guī)則》)的管理機(jī) 構(gòu) the United States Golf Association(USGA)(美國高爾夫球協(xié)會(huì))和 the Royal and Ancient Golf Club of St. Andrews (R&A)(蘇格蘭圣安德魯斯皇家古老高爾夫球俱樂部) 要求的尺寸限度。特別值得注意的兩個(gè)性能是球桿頭重心(CG)高度和圍繞穿過CG的縱軸 沿根部/趾部扭轉(zhuǎn)方向的球桿頭MOI。(Μ0Ι的限度為5900g cm2。)除以上所述外，材料選擇和分配對(duì)于球桿頭性能非常重要，包括上述兩個(gè)具體性 能。隨著以體積計(jì)的開球桿尺寸已從約250cc增至最大允許的460cc，現(xiàn)代開球桿已從在二十世紀(jì)九十年代主要由鋼制造發(fā)展至在二十一世紀(jì)由鈦合金制造。盡管特定體積保 持不變，球桿頭的表面積可變。體積給定時(shí)，球體最小，而具2倍覆蓋面積的矩形與球體體 積相同。例如，球體圍繞給定體積的表面積最小，而矩形的表面積大得多。照此邏輯，并考 慮到使用特定金屬壁厚可達(dá)到的最小固有限度——另外如果壁厚達(dá)到所需最小厚度，凹陷 等次級(jí)耐久性問題出現(xiàn)——特定材料達(dá)到其實(shí)際限度。盡管可添加加強(qiáng)肋以有助于解決凹 陷，但這種解決方法復(fù)雜且昂貴，且僅可提供輕微改進(jìn)。例如鈦，其密度約為4.43gm/CC，目前制造技術(shù)可以合理成本獲得的壁厚介于 0. 5-0. 7mm范圍內(nèi)。對(duì)于接近《規(guī)則》在寬度和深度方面12. 7cm的限度的460cc開球桿的 “傳統(tǒng)”形狀輪廓，所需表面積(SA)約為380cm2。使用0. 06cm的壁厚，所需鈦的最小材料量 為IOlg鈦(以面積X厚度X密度計(jì)算)。但因多種原因，球桿特定區(qū)域的壁厚需要遠(yuǎn)大 于最小壁厚。該區(qū)域之一是桿面11?？勺儣U面厚度在現(xiàn)代開球桿中很常見，其厚度在從外 周附近約0.2cm至中心區(qū)達(dá)0.4cm或以上的范圍內(nèi)變化。多數(shù)桿面面積達(dá)不到《規(guī)則》限度 的12. 7cm(5in) X 7. Icm(2. 8in)，即SA為90cm2。Cobra Golf公司制造的特定開球桿具有 較大桿面面積，據(jù)測(cè)量約為Mem2。為計(jì)算，假定桿面為達(dá)到功能要求使用均勻厚度0. 28cm, 于是桿面需要67g鈦。因此，使用的鈦總量為總量=桿面質(zhì)量+主體質(zhì)量=(桿面SAX桿面厚度X密度)+ ((主體SA-桿面SA) X主體厚度X密 度)= (54cm2 X 0. 28cm X 4. 43g/cc) + ((380cm2_54cm2) X 0. 06cm X 4. 43g/cc)= 67g+86. 6g = 153. 6g對(duì)于目前開球桿桿身長度45. 5in的構(gòu)造規(guī)范，總球桿頭質(zhì)量約為200g。因此剩余 質(zhì)量46. 4g用于優(yōu)化特定可玩特性。另外，《規(guī)則》允許的最大桿身長度為48in，且桿身加 長時(shí)桿頭通常減輕。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，桿身長度每增加0.5in，桿頭質(zhì)量必須減少5g。因此，使用 48in的桿身時(shí)，球桿頭的最大質(zhì)量為175g，僅留出少量自由質(zhì)量供球桿頭設(shè)計(jì)人使用。增加桿面面積至最大允許值可提高所得高爾夫球桿的可玩性，但對(duì)球桿頭設(shè)計(jì)人 提出更多挑戰(zhàn)。即設(shè)計(jì)本發(fā)明的高爾夫球桿頭的輪廓以控制球桿頭屬性和體積，以增加球 桿頭主體SA。同時(shí)，桿面壁厚可能需要增加以保持其功能要求。為快速計(jì)算，做出以下假 設(shè)桿面SA = 76cm2，桿面壁厚=0. :34cm，主體SA = 400cm2，且主體壁厚=0. 06cm。因此球 桿頭質(zhì)量為200g，實(shí)際上消除了球桿頭設(shè)計(jì)人可用于戰(zhàn)略性配重球桿頭的自由質(zhì)量。這說明，存在對(duì)于在多大球桿頭表面積中使用鈦的限制。本發(fā)明的一方面是使用 密度小于4. Og/cc的重量輕的金屬材料，作為體積較大(即大于400cc)、總表面積較大(即 大于350cm2)、桿面面積較大(即大于60cm2)且平縱面接近《規(guī)則》限度(根部與趾部距離 12. 7cm，桿面與背部距離小于12.7cm)的桿頭內(nèi)桿面和主體的首要或唯一(包括合金)材 料。本文使用的“平縱面”指最大趾部與根部和桿面與背部尺寸投影至平面時(shí)可繪制的最小 矩形。平縱面限定了側(cè)壁比例，定義為最大趾部與根部尺寸除以最大桿面與背部尺寸。優(yōu) 選地，球桿頭的平縱面面積至少為130cm2，更優(yōu)選為至少145cm2。具有該尺寸和材料的本發(fā) 明的球桿，對(duì)各個(gè)技術(shù)水平的高爾夫球員的容錯(cuò)率和可玩性增加。本發(fā)明球桿頭的優(yōu)選材料包括鈦、鈦合金、金屬基鋁復(fù)合材料、鋁金屬陶瓷(陶瓷 增強(qiáng)金屬)等。這種材料的材料強(qiáng)度與廣泛使用的鈦合金相當(dāng)。使用這種材料密度小于3g/cc，得到總球桿頭質(zhì)量較小而壁厚較大。例如，使用密度為2. 8的鋁基材料制成總表面 積為400cm2的球桿頭主體和桿面，桿面表面積為76cm2，厚度為0. 4cm，主體厚度為0. Icm, 此時(shí)總球桿頭質(zhì)量約為175. Sg。這表示與鈦基球桿頭相比，“保留”質(zhì)量超過24g。球桿頭 設(shè)計(jì)人可使用保留的質(zhì)量戰(zhàn)略性定位配重構(gòu)件于球桿頭，增加球桿頭MOI，降低球桿頭CG， 并提高所得高爾夫球桿的容錯(cuò)率和可玩性。本發(fā)明球桿頭的另一可選形式中，使用相對(duì)較重的材料和重量較輕的材料組合制 成球桿頭主體。圖13示出了本發(fā)明的高爾夫球桿頭200的分解俯視圖。球桿頭200包括 由兩個(gè)主要部件形成的主體。第一部件210由相對(duì)較重的材料制成，優(yōu)選為金屬材料，且包 括擊打面11，該擊打面11可為嵌入件或與其整體形成。金屬部件210進(jìn)一步包括分別從 桿面11的趾部和根部向后伸出的翼狀凸起211、212，部分形成球桿頭200的裙部14。翼狀 凸起211、212限定了其間的空腔，包括于球桿頭的冠部部分和桿底部分內(nèi)。因此，金屬部件 210具有框架狀設(shè)計(jì)。第二主要部件220由重量較輕的材料制成，與金屬部件210共同限定球桿頭200。 第二部件220的優(yōu)選材料包括增強(qiáng)塑料和其它復(fù)合材料。第一和第二部件210、220以粘合 齊U、環(huán)氧樹脂等已知方式連接在一起。部件210、220也可通過膠囊模壓(bladder molding) 或焊接連接。為有助于其連接，部件210、220具有相應(yīng)附連表面。優(yōu)選地，凸起211、212的 至少頂部外表面及重量較輕的部件220的相應(yīng)表面即為該附連表面。優(yōu)選地，凸起211、212 的底部外表面至少部分及重量較輕的部件220的相應(yīng)表面也為附連表面。

質(zhì)量較輕的部件220填入金屬部件210的空腔。因此，質(zhì)量較輕的部件形成大部 分冠部13、裙部14的后部和桿底12的中心部分。如圖14示出的球桿頭200的分解側(cè)視圖 所示。通過置換冠部的密度較大的金屬材料，重心固有地下移。同樣，通過置換桿底12中 心部分的金屬材料，質(zhì)量偏向球桿頭的根部和趾部。與上述第二主體構(gòu)件102相同，球桿頭200可進(jìn)一步包括附加的質(zhì)量較輕主體 230，定位于裙部14的前根部和趾部，靠近擊打面11。包括該附加質(zhì)量較輕主體進(jìn)一步置換 金屬材料，進(jìn)一步允許球桿設(shè)計(jì)人提高高爾夫球桿的可玩特性。確定各材料相對(duì)量的方法之一是通過相對(duì)較重材料所含表面積與較輕材料所含 表面積的比例。應(yīng)注意，優(yōu)選地，“相對(duì)較重的材料”密度小于通常用于制造高爾夫球頭的金 屬材料。上述鋁材料優(yōu)選用作“重”材料，碳纖維或其它增強(qiáng)塑料復(fù)合材料優(yōu)選用作重量較 輕材料。表面積比例可與兩個(gè)球桿頭部件210、220的密度比例比較。根據(jù)一優(yōu)選配置，φ<Α<5.Α, A Pi A其中A1是第一部件210的表面積，A2是第二部件220的表面積，P工是第一部件 210的密度，以及P2是第二部件220的密度。本文指外表面積。更優(yōu)選地，Α<Α<3·Α
A Pi A因此，本發(fā)明的球桿頭200平衡了相對(duì)較重材料量(被測(cè)量為其表面積的函數(shù)) 與部件210、200的相對(duì)密度。優(yōu)選地，第一密度P1小于或等于3. 5，且第一密度P1除以 第二密度P2小于2。相對(duì)密度差值越大，表面積差值越大。其為反比關(guān)系，密度差值增大 使得較重材料所含表面積減小。
除球桿頭內(nèi)存在的材料量外，本發(fā)明另外控制了不同材料的位置。材料位置方面 可量化為投影表面積與實(shí)際表面積的比例。即，對(duì)于球桿頭的給定部分，形成球桿頭的各部 件210、200的外表面積投影至水平面。圖15和圖16示出了這一思想。圖15示出了較重的 第一球桿頭部件210。第一球桿頭部件210上方所示投影表面積210a是球桿頭部件210、 220的冠部分離線上方的部件210部分在水平面上的投影。第一球桿頭部件210下方所示 投影面積210b是分離線下方的部件210部分在水平面上的投影。第一球桿頭部件210的 投影面積是局部投影210a、210b之和。分離線是用于分開相對(duì)桿頭“半球”的便利位置，但 并不是僅該位置可用。同樣，圖16示出了較輕的第二球桿頭部件220，且示出分離線上方的 部件220部分的第一投影面積220a與分離線下方的部件220部分的第二投影面積220b。 第二球桿頭部件220的投影面積是局部投影220a、220b之和。因球桿頭的外形性質(zhì)，球桿頭主體表面積增大，且投影面積小于實(shí)際表面積。優(yōu)選 地，投影面積除以實(shí)際面積的比例為0. 8或以下，更優(yōu)選該比例為0. 7或以下。在本發(fā)明球桿頭200的說明中，當(dāng)量密度的概念非常有用。通過形成各部件的材 料密度所占百分比來計(jì)算當(dāng)量密度，該百分比為各部件表面積相對(duì)于中表面積的百分比
權(quán)利要求
1.一種高爾夫球桿頭，包括具有第一比重的主體，所述主體由桿面、背部、根部、趾部、桿底、冠部及至少一個(gè)可調(diào) 嵌入件確定，其中所述可調(diào)嵌入件可沿所述桿面至所述背部方向移動(dòng)并鎖定于至少一個(gè)位 置；其中所述球桿頭具有從所述趾部至所述根部的第一距離；其中所述球桿頭在無所述可調(diào)嵌入件時(shí)具有從所述桿面至所述背部的第二距離；其中所述球桿頭在包括沿所述桿面至所述背部方向最大程度伸展的所述嵌入件時(shí)具 有從所述桿面至所述可調(diào)嵌入件的背部的第三距離；以及其中所述可調(diào)嵌入件進(jìn)一步包括第一調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和第一鎖定機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爾夫球桿頭，其中所述可調(diào)嵌入件包括具第二比重的第一 部分，所述第二比重大于所述第一比重。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高爾夫球桿頭，其中所述第二比重約為7或以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高爾夫球桿頭，其中所述第一部分小于所述可調(diào)嵌入件總體 積的大約40%。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高爾夫球桿頭，其中所述第一部分小于所述可調(diào)嵌入件總體 積的大約20%。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高爾夫球桿頭，其中所述可調(diào)嵌入件的所述第一部分基本定 位于所述球桿的所述根部側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高爾夫球桿頭，其中所述可調(diào)嵌入件的所述第一部分基本定 位于所述嵌入件的所述趾部側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高爾夫球桿頭，其中所述可調(diào)嵌入件包括具第三比重的第二 部分，所述第三比重小于所述第一比重。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的高爾夫球桿頭，其中所述第二部分的比重小于約4。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爾夫球桿頭，其中所述第三距離大于約5英寸。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爾夫球桿頭，其中所述第三距離大于或等于所述第一距 離乘以1. 10。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爾夫球桿頭，其中所述第三距離大于或等于所述第一距 離乘以1. 05。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爾夫球桿頭，其中所述第三距離大于或等于所述第一距 離乘以1. 00。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爾夫球桿，其中所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括位于所述球桿頭的所 述主體上的多個(gè)槽口及位于所述可調(diào)嵌入件上并設(shè)計(jì)為安裝到一個(gè)槽口內(nèi)的可變形突舌。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爾夫球桿，其中所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可繞中心軸旋轉(zhuǎn)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的高爾夫球桿，其中所述可調(diào)嵌入件進(jìn)一步包括第一部分和 第二部分，所述第二部分的比重大于所述第一部分，且所述第二部分占所述可調(diào)嵌入件總 體積的大約30%。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爾夫球桿頭，其中所述第三距離大于或等于所述第二距 離乘以1. 05。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爾夫球桿頭，其中所述第三距離大于或等于所述第二距離乘以1. 50。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爾夫球桿頭，其中所述嵌入件能夠以小于約0. 05英寸的增量移動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有可調(diào)嵌入件的高爾夫球桿頭。嵌入件可沿桿面至背部方向移動(dòng)，且可通過一個(gè)或多個(gè)鎖定機(jī)構(gòu)鎖定到位。嵌入件可調(diào)，使得桿面至背部的總距離接近根部至趾部的距離。
文檔編號(hào)A63B53/06GK102039039SQ20101051887
公開日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2010年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月20日
發(fā)明者P·L·索拉考, R·L·羅奇 申請(qǐng)人:科布拉高爾夫有限公司