相關(guān)申請的交叉引用

本申請是于2016年2月23日提交的美國專利申請?zhí)?5/051,361的部分繼續(xù)申請，美國專利申請?zhí)?5/051,361是于2016年1月15日提交的美國專利申請?zhí)?4/997,199的部分繼續(xù)申請，美國專利申請?zhí)?4/997,199是于2015年6月30日提交的美國專利申請?zhí)?4/788,326的部分繼續(xù)申請，并且也是于2015年7月8日提交的美國專利申請?zhí)?4/794,578的部分繼續(xù)申請，美國專利申請?zhí)?4/794,578是于2015年6月30日提交的美國專利申請?zhí)?4/755,068的部分繼續(xù)申請，美國專利申請?zhí)?4/755,068是于2014年9月26日提交并于2016年2月16日授予美國專利號9,259,627的美國專利申請?zhí)?4/498,843的部分繼續(xù)申請，美國專利申請?zhí)?4/498,843是于2014年2月5日提交并于2015年11月10日授予美國專利號9,180,349的美國專利申請?zhí)?4/173,615的部分繼續(xù)申請，美國專利申請?zhí)?4/173,615是于2013年9月27日提交并于2014年9月16日授予美國專利號8,834,294的美國專利申請?zhí)?4/039,102的部分繼續(xù)申請，美國專利申請?zhí)?4/039,102是于2013年3月12日提交的現(xiàn)已放棄的美國專利申請?zhí)?3/797,404的繼續(xù)申請，美國專利申請?zhí)?3/797,404要求于2012年6月27日提交的美國臨時專利申請?zhí)?1/665,203和于2012年8月16日提交的美國臨時專利申請?zhí)?1/684,079的優(yōu)先權(quán)，其中每項專利的公開內(nèi)容通過引用整體并入本文。美國專利申請?zhí)?4/997,199也是于2015年2月13日提交并于2016年5月24日授予美國專利號9,345,936的美國專利申請?zhí)?4/622,606的部分繼續(xù)申請，美國專利申請?zhí)?4/622,606是于2013年5月31日提交并于2015年2月17日授予美國專利號8,956,244的美國專利申請?zhí)?3/906,572的繼續(xù)申請，其中每項專利的公開內(nèi)容通過引用整體并入本文。

本發(fā)明涉及一種高爾夫球桿頭。更具體地，本發(fā)明涉及一種帶有應(yīng)力減小特征的高爾夫球桿頭，所述應(yīng)力減小特征經(jīng)由中空內(nèi)部將冠部部分與底部部分連接，并且布置成靠近擊打面部段。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)公開了具有內(nèi)部結(jié)構(gòu)的各種高爾夫球桿頭。例如，kosmatka的標題為golfclubheadwithaninternalstrikingplatebrace（具有內(nèi)部擊打板支架的高爾夫球桿頭）的美國專利號6299547公開了帶有支架以限制擊打板的偏轉(zhuǎn)的高爾夫球桿頭，yabu的標題為golfclubheadandmethodofmakingthesame（高爾夫球桿頭及其制造方法）的美國專利號6852038公開了一種帶有牢固的棒（soundbar）的高爾夫球桿頭；galloway的標題為multiplematerialgolfclubhead（多材料高爾夫球桿頭）的美國專利號7118493公開了一種帶有復合尾部的高爾夫球桿頭，所述尾部具有從金屬面部部件的底部部段向上延伸的內(nèi)部牢固部件（soundcomponent）；seluga等人的標題為golfclubheadwithcenterofgravityadjustability（具有重心可調(diào)整性的高爾夫球桿頭）的美國專利號8834294公開了一種帶有具有用于調(diào)整高爾夫球桿頭的cg的質(zhì)量的管的高爾夫球桿頭；以及dawson等人的標題為weightedgolfclubhead（配重的高爾夫球桿頭）的美國專利號8900070公開了一種高爾夫球桿頭，其帶有從底部朝向面部延伸的內(nèi)部配重唇部（weightlip）。然而，現(xiàn)有技術(shù)沒有公開通過在撞擊時減小擊打面部段中的應(yīng)力來增加球速的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并且高爾夫球桿頭的質(zhì)量增加最小。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

高爾夫球桿頭包括將冠部部段連接到底部部段以在與高爾夫球的撞擊期間減小擊打面部段中的應(yīng)力的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。在一些實施例中，該內(nèi)部結(jié)構(gòu)是由鈦合金構(gòu)成的中空管或?qū)嵭臈U。

本發(fā)明的一個方面是一種高爾夫球桿頭，其包括主體，該主體包括擊打面部段、從擊打面部段的下邊緣延伸的底部部段，和從擊打面的上邊緣延伸的冠部部段，所述擊打面部段、底部部段和冠部部段限定中空主體內(nèi)部，并且至少一個加強構(gòu)件布置在所述中空主體內(nèi)部內(nèi)并從所述冠部部段延伸到所述底部部段，其中所述擊打面部段包括面向所述中空主體內(nèi)部的后面部表面，其中所述至少一個加強構(gòu)件定位成沿垂直于所述擊打面部段延伸穿過所述面部中心的豎直平面距所述后面部表面不超過1英寸，其中，所述至少一個加強構(gòu)件的任何部分均不與擊打面部段接觸，其中高爾夫球桿頭滿足方程vballnorm≥0.0356x+140.82，并且其中，

。

在另一實施例中，高爾夫球桿頭可以滿足方程vballnorm≥0.0356x+141.19。

在一些實施例中，至少一個加強構(gòu)件可以包括第一加強構(gòu)件和第二加強構(gòu)件，第一加強構(gòu)件可近似與第二加強構(gòu)件平行地延伸，并且第一加強構(gòu)件可與所述第二加強構(gòu)件間隔開0.75至1.50英寸。在另一實施例中，第一加強構(gòu)件和第二加強構(gòu)件中的每一者均可以包括選自由實心桿和中空管組成的集合的結(jié)構(gòu)。在另一個進一步的實施例中，第一加強構(gòu)件和第二加強構(gòu)件中的每一者均可以是由選自由鈦合金和鋼組成的集合的金屬材料構(gòu)成的實心桿。在替代性實施例中，至少一個加強構(gòu)件可以定位從沿垂直于擊打面部段延伸穿過面部中心的豎直平面距后面部表面不超過0.25英寸。在另一實施例中，至少一個加強構(gòu)件可以包括接近冠部部段的上端部和接近底部部段的下端部，上端部可以與后面部表面間隔第一距離，下端部可以與后面部表面間隔第二距離，并且第一距離可以小于第二距離。在這些實施例中的任何實施例中，高爾夫球桿頭還可包括遮蓋件，底部部段可以包括多個切口，并且遮蓋件可固定于底部部段并且至少部分地遮蓋多個切口中的每一個。而且，在這些實施例中的任何實施例中，高爾夫球桿頭可以包括冠部插入件，冠部部段可以包括上開口，并且冠部插入件可以遮蓋上開口。

本發(fā)明的另一方面是一種高爾夫球桿頭，其包括金屬主體，該金屬主體包括擊打面部段、從擊打面部段的下邊緣延伸的底部部段、從擊打面部段的上邊緣延伸的轉(zhuǎn)延部段（returnsection），所述轉(zhuǎn)延部段和底部部段限定上開口，并且擊打面部段、底部部段和轉(zhuǎn)延部段限定中空主體內(nèi)部，并且第一加強構(gòu)件和第二加強構(gòu)件布置在所述中空主體內(nèi)部內(nèi)并且從所述轉(zhuǎn)延部段延伸到所述底部部段，其中所述第一加強構(gòu)件和第二加強構(gòu)件中的每一個均是實心金屬桿，其中所述第一加強構(gòu)件或第二加強構(gòu)件中的任一者的任何部分均不與所述擊打面部段接觸，其中所述高爾夫球桿頭滿足方程vballnorm≥0.0356x+140.82，并且其中

。

在另一實施例中，高爾夫球桿頭可包括冠部插入件，其可永久地附連于主體以封閉上開口。在一些實施例中，冠部插入件可由碳復合材料構(gòu)成，并且第一加強構(gòu)件和第二加強構(gòu)件中的每個均可與主體一體地鑄造。

在另一個實施例中，高爾夫球桿頭可以包括碳復合材料遮蓋件，底部部段可以包括至少一個切口，并且遮蓋件可以永久地附連于底部部段以遮蓋至少一個切口。在又一個實施例中，第一加強構(gòu)件和第二加強構(gòu)件中的每一個均可以具有1.00英寸至2.50英寸的長度，第一加強構(gòu)件可以近似與第二加強構(gòu)件平行地延伸，并且第一加強構(gòu)件可以與第二加強構(gòu)件間隔0.500至2.00英寸的距離。在又一個實施例中，擊打面部段可以包括面部中心和后面部表面，并且第一加強構(gòu)件和第二加強構(gòu)件中的每一個均可以定位成沿垂直于擊打面部段延伸穿過面部中心的豎直平面距后面部表面不超過0.500英寸。

本發(fā)明的另一方面是一種高爾夫球桿頭，其包括金屬主體，該金屬主體包括擊打面部段、從擊打面部段的下邊緣延伸的底部部段、從擊打面部段的上邊緣延伸的轉(zhuǎn)延部段，和與擊打面部段相對的尾端部，所述轉(zhuǎn)延部段和底部部段限定上開口，并且擊打面部段、底部部段和轉(zhuǎn)延部段限定中空主體內(nèi)部，第一加強構(gòu)件和第二加強構(gòu)件布置在所述中空主體內(nèi)部內(nèi)并且從所述轉(zhuǎn)延部段延伸到所述底部部段，并且碳復合材料冠部插入件永久地附連于主體以封閉上開口，其中所述第一加強構(gòu)件和第二加強構(gòu)件中的每個均在所述中空主體內(nèi)部內(nèi)被定位成相比于距尾端部而言更接近擊打面部段，其中所述高爾夫球桿頭具有420立方厘米至470立方厘米的體積，其中所述高爾夫球桿頭滿足方程vballnorm≥0.0356x+141.19，并且其中

。

在一些實施例中，第一加強構(gòu)件可以包括靠近轉(zhuǎn)延部段的上端部和靠近底部部段的下端部，上端部可以與擊打面部段間隔第一距離，且下端部可以與擊打面部段間隔比第一距離更大的第二距離。在又一實施例中，第一距離可以是0.120英寸至0.150英寸，且第二距離可以是0.180英寸至0.210英寸。在另一實施例中，第一加強構(gòu)件和第二加強構(gòu)件中的每個均可以具有1.00英寸到2.50英寸的長度，第一加強構(gòu)件可以近似與第二加強構(gòu)件平行地延伸，并且第一加強構(gòu)件可以與第二加強構(gòu)件間隔0.75英寸到1.50英寸的距離。

在已經(jīng)簡要地描述了本發(fā)明之后，當結(jié)合附圖時，相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員將從以下的本發(fā)明的詳細描述中認識到本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的高爾夫球桿頭的優(yōu)選實施例的俯視立視圖。

圖2是圖1中所示的高爾夫球桿頭的底部立視圖。

圖3是圖1中所示的高爾夫球桿頭沿線3-3的橫截面視圖。

圖4是圖3中所示的高爾夫球桿頭沿線4-4的橫截面視圖。

圖5-6分別是圖3中所示的高爾夫球桿頭沿線5-5和沿線6-6的橫截面視圖。

圖7是圖1中所示的高爾夫球桿頭的俯視透視圖，并且其中其冠部插入件和底部遮蓋件被移除。

圖8是圖7中所示的實施例的底部透視圖。

圖9是描述如何計算高爾夫球桿頭（包括圖1中所示的實施例）的標準化球速的流程圖。

圖10是用于計算高爾夫球桿頭的標準化球速的示例性校準板的俯視平面圖。

圖11是圖10中所示的校準板沿線11-11的橫截面視圖。

圖12是示出現(xiàn)有技術(shù)的高爾夫球桿頭和本文所描述的本發(fā)明的高爾夫球桿頭的標準化球速（y軸）和特征時間（μs）（x軸）之間的關(guān)系的圖表。

具體實施方式

如圖1-8中所示，總體上指定了本發(fā)明的高爾夫球桿頭10的優(yōu)選實施例。高爾夫球桿頭10包括主體20，主體20具有帶有面部中心34的擊打面部段30、遠離擊打面部段30的上邊緣31向后延伸的轉(zhuǎn)延部段（returnsection）32、遠離擊打面部段30的下邊緣33向后延伸的底部部段22、用于接合軸的桿頸24、跟部端部23、趾部端部25、上開口26、中空內(nèi)部27和尾端部28。冠部部段40包括轉(zhuǎn)延部段32和冠部插入件42，所述冠部插入件42放置在上開口26上以封閉中空內(nèi)部27。主體20還包括在底部部段22的中心區(qū)域21中的三個切口70、72、74，其由具有比用于制造主體20的材料的密度更低的密度的遮蓋件80閉合。冠部部段40和遮蓋件80中的每個均優(yōu)選地由碳復合材料構(gòu)成，同時主體20由諸如鈦合金或鋼的金屬材料構(gòu)成。

在中空內(nèi)部27內(nèi)，兩個加強構(gòu)件50、52近似平行于擊打面部段30的后表面36并且彼此平行地從底部部段22向上延伸到轉(zhuǎn)延部段32。在替代性實施例中，加強構(gòu)件50、52替代地延伸到冠部插入件42；重要的是，即使當擊打面部段30撞擊高爾夫球時，加強構(gòu)件50、52也在不與擊打面部段30的任何部分接觸的情況下將冠部部段40連接到靠近擊打面部段30的底部部段22。在任何情況下，相比于距主體20的尾端部28而言，加強構(gòu)件50、52都必須更接近擊打面部段30。

如圖3中所示，優(yōu)選實施例具有兩個加強構(gòu)件50、52，加強構(gòu)件50、52中的每一個均是由輕質(zhì)、堅固的金屬材料（諸如鈦合金或鋼）構(gòu)成的實心桿，不過在替代性實施例中，加強構(gòu)件50、52中的每一個可以是中空管或由堅固的輕質(zhì)金屬或復合材料制成的其它中空結(jié)構(gòu)。在另一實施例中，高爾夫球桿頭10可包括實心桿和中空類型的加強構(gòu)件50兩者。加強構(gòu)件50、52優(yōu)選地使用蠟模制工藝與主體20共同鑄造，不過在替代性實施例中，可以在主體20被制造之后添加加強構(gòu)件50、52并經(jīng)由焊接、釬焊、焊料或粘合劑和/或機械地將其固定到主體20。

在優(yōu)選實施例中，加強構(gòu)件50、52中的每個均具有0.050英寸至0.200英寸的直徑和1至2.5英寸的長度。加強構(gòu)件50、52兩者均優(yōu)選地定位成處于擊打面部段30的后表面36的1英寸內(nèi)（沿垂直于擊打面部段30延伸穿過面部中心34的豎直平面60測得）。任何加強構(gòu)件50、52的任何部分都不應(yīng)當被定位在該1英寸的范圍之外；實際上，更優(yōu)選地，每個加強構(gòu)件50、52定位成甚至更加接近擊打面部段30的后表面36。在優(yōu)選實施例中，加強構(gòu)件與后表面36間隔0.136英寸至0.210英寸，并且其中每個加強構(gòu)件50、52的上端部50a、52a間隔距離d1，該距離d1比下端部50b、52b的間距d2稍微更接近后表面36。在優(yōu)選實施例中，d1在0.120英寸至0.150英寸的范圍內(nèi)，同時d2在0.180英寸至0.210英寸的范圍內(nèi)。加強構(gòu)件50、52也彼此間隔0.500至2.00英寸，更優(yōu)選地近似0.75至1.50英寸，并且最優(yōu)選地近似1.00英寸的距離d3。當根據(jù)美國高爾夫協(xié)會（usga）ct測試以μs測量時，加強構(gòu)件50、52的這種定位優(yōu)化了標準化球速與特征時間（ct）的關(guān)系。

標準化的球速從對高爾夫球在與任何給定高爾夫球桿頭（包括本發(fā)明的高爾夫球桿頭10）撞擊時的速度的測試中消除了高爾夫球桿頭的質(zhì)量和桿面傾角以及具體高爾夫球的構(gòu)造的變量影響；換言之，其允許高爾夫球桿頭性能的同一基準的比較。能夠使用以下步驟針對高爾夫球桿頭確定標準化的球速，這些步驟也在圖9的流程圖中概述。

首先，如圖10和11中所示，提供帶有近似190克的質(zhì)量、近似4英寸的直徑d4、近似0.100-0.150英寸的最小厚度t1和近似0.200-0.400英寸的最大厚度t2的鈦6-4校準板90，并且用以近似109mph運動的測試高爾夫球擊打校準板的中心92（步驟100）。測量球的返回速度vbr（步驟110）。然后，用被評估的高爾夫球桿頭10的擊打面部段30的中心34擊打再次以近似109mph行進的相同的測試高爾夫球（步驟120），并且測量測試高爾夫球的回彈速度vcr（步驟130）。接著，測量和記錄板的質(zhì)量mp、高爾夫球的質(zhì)量mb、高爾夫球桿頭10的質(zhì)量mc、測得的頭部測試球的速度（109mph目標）vcin、測得的板測試球的速度（109mph目標）vbin、測得的頭部測試球返回速度vcr和測得的板測試球返回速度vbr（步驟140）。最后，使用以下方程計算標準化的球速（vballnorm）（步驟150）：

在該方程中，vinh為100且mh為200。

本發(fā)明的高爾夫球桿頭10具有vballnorm≥0.0356x+140.82，并且更優(yōu)選地vballnorm≥0.0356x+141.19。本發(fā)明的加強構(gòu)件50、52的定位允許高爾夫球桿頭10滿足該方程；如圖12中所示，不包括加強構(gòu)件結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有技術(shù)的高爾夫球桿頭完全不能達到這種性能指標。

除了優(yōu)化高爾夫球桿頭10的標準化球速之外，將加強構(gòu)件50、52定位在上文限定的高爾夫球桿頭10的區(qū)域內(nèi)對高爾夫球桿頭10具有最大的應(yīng)力減小作用。如果任何加強構(gòu)件50、52被放置成距擊打面部段30的后表面36大于1英寸，則當高爾夫球桿頭10在使用中時，其對施加在擊打面部段30上的應(yīng)力將沒有顯著的影響，并且將使用任意質(zhì)量卻不提供顯著的性能益處。

當高爾夫球桿頭10被設(shè)計為開球木時，其優(yōu)選地具有從200立方厘米至600立方厘米，更優(yōu)選從300立方厘米至500立方厘米，并且最優(yōu)選地從420立方厘米至470立方厘米的體積，并且最優(yōu)選的體積為460立方厘米。在優(yōu)選實施例中，高爾夫球桿頭10具有近似450cc至460cc的體積。

高爾夫球桿頭10的體積也將在帶有比開球木更小的體積的球道木（優(yōu)選地在從3號木到十一號木的范圍內(nèi)）之間變化。當被設(shè)計為開球木時，高爾夫球桿頭10優(yōu)選地具有不超過215克的質(zhì)量，并且最優(yōu)選地具有180至215克的質(zhì)量；當被設(shè)計為球道木時，高爾夫球桿頭10優(yōu)選地具有135克至200克，優(yōu)選地從140克至165克的質(zhì)量。

在本文所公開的每個實施例中，擊打面部段30優(yōu)選地具有變化的厚度，諸如在標題為golfclubheadwithvariablefacethickness（帶有可變面部厚度的高爾夫球桿頭）的美國專利號7448960中所描述的那樣，其相關(guān)部??分通過引用并入本文。擊打面部段30的厚度的其它替代性實施例公開于標題為golfclubstrikingplatewithvariablethickness（帶有可變厚度的高爾夫球桿擊打板）的美國專利號6398666、標題為contouredgolfclubface（成型的高爾夫球桿面部）的美國專利號6471603，和標題為golfclubstrikingplatehavingellipticalregionsofthickness（具有橢圓形厚度區(qū)域的高爾夫球桿擊打板）的美國專利號6368234，所有這些專利都由callaway高爾夫公司所擁有，并且其相關(guān)部分特此通過引用并入本文。替代性地，擊打面部段30可以具有均勻的厚度。

在本文所公開的每個實施例中，主體20優(yōu)選地以諸如公知的失蠟鑄造方法的方法由熔融金屬鑄造。用于鑄造的金屬優(yōu)選地為鈦或鈦合金，諸如6-4鈦合金、用于鍛造的α-β鈦合金或β鈦合金，以及用于鑄造的6-4鈦。替代性地，主體20由17-4鋼合金構(gòu)成。用于制造主體20的附加方法包括由平坦的金屬片形成主體20，由平坦的金屬片超塑形成主體，從金屬固體塊機加工主體20，從鍛制預成型件電化學研磨主體20，使用離心鑄造鑄造主體，使用懸浮鑄造鑄造主體20，以及類似的制造方法。

在其它實施例中，高爾夫球桿頭10可以具有多材料成分，諸如在美國專利號6244976、6332847、6386990、6406378、6440008、6471604、6491592、6527650、6565452、6575845、6478692、6582323、6508978、6592466、6602149、6607452、6612398、6663504、6669578、6739982、6758763、6860824、6994637、7025692等等，7070517、7112148、7118493、7121957、7128343、7121957、7125344、7128661、7163470、7226366、7252600、7258631、7314418、7320646、7387577、7396296、7402112、7407448、7413520、7431667、7438647、7455598、7476161、7491134、7497787、7549935、7578751、7717807,7749096和7749097中所公開的那些中的任何一種，其中的每一個專利的公開內(nèi)容的全部特此并入本文。

根據(jù)前述內(nèi)容，相信相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員將認識到本發(fā)明的有利進步，并且將容易理解，雖然已經(jīng)結(jié)合本發(fā)明的優(yōu)選實施例和附圖中所圖示的其它實施例描述了本發(fā)明，但是在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以在其中作出許多改變、修改和等價物的替換，預期本發(fā)明的精神和范圍不由前述內(nèi)容限制，除非在所附權(quán)利要求中出現(xiàn)。因此，在以下所附權(quán)利要求中限定其中要求保護排他性質(zhì)或特權(quán)的本發(fā)明的實施例。