专利名称：具有包封调节结构的高尔夫球杆杆面的制作方法
具有包封调节结构的高尔夫球杆杆面
背景技术：
高尔夫运动被多种运动员所享受-具有不同性别与显著不同的年龄和/或技术水平的运动员。高尔夫在体育界中独特之处在于，如此多样化的选手可以集合在一起从事高尔夫运动，甚至彼此直接竞赛(诸如，使用差点杆数、不同的发球座、组队形式等)，且仍享受高尔夫户外活动或竞赛。这些因素以及电视上增加的可获得的高尔夫节目(诸如，高尔夫联赛、高尔夫新闻、高尔夫历史和/或其他高尔夫节目)以及知名高尔夫超级明星的出现，至少部分地增加了近几年高尔夫在美国和整个世界的流行。所有技术水平的高尔夫手都寻求提高他们的表现，降低他们的高尔夫杆数和达到下一表现“水平”。各种类型的高尔夫装备的制造者都对这些需求做出响应，且在近几年中， 业界已在高尔夫装备方面取得了令人瞩目的改变和改进。诸如，现在可获得大范围的各种高尔夫球型号，其中球被设计为适合特定的挥杆速度和/或其他运动员的特征或偏好，诸如，其中球被设计为飞的更远和/或更直；一些被设计为提供更高或更平的轨迹；一些被设计为提供更多旋转、控制和/或感觉(特别是在果岭附近)；一些被设计为适用于更快或更慢的挥杆速度；等。允诺帮助降低使用者高尔夫杆数的挥杆主机和/或教学也可在市场上获得。作为使得高尔夫球在比赛时动起来的唯一器具，高尔夫球杆已经是许多技术研究的目标，且在近几年取得了进步。例如，市场已在推杆设计、高尔夫球杆头设计、杆身和握杆方面取得了显著的变化和改进。此外，在尝试更好地使得高尔夫球杆的各种元件和/或特征以及高尔夫球的特征与特定使用者的挥杆特点或特征匹配方面已取得一些其他技术进步(诸如，球杆调试技术、发球角度测量技术、球旋转速度等)。同时，单个球杆头型号可包括多种变化，诸如杆面倾角、杆头倾角、杆边面距特征、配重特征(诸如，左旋偏置球杆头、 右旋偏置球杆头、中立配重球杆头等)。杯形杆面技术已经被开发，以尝试使用非常薄或特殊的β钛合金杆面使得球杆杆面的类似弹簧的效应最大化。钛杆头通常为中空的，且由两件至六件的部件构成。大多数铸造厂采用独立于顶部、杆颈以及底板的杆面面板。杆面面板随后被在杆面的周边附近焊接于杆头的其他部件。焊缝较其附近的区域要厚，以在使得杆面中心的性能最大化的同时，使得杆面的最外侧区域的挠曲最小化。
发明内容
下文中提供了本发明的内容的总体的概述，以提供对本发明及其多项特征的基本的理解。该概述不意图以任何形式限定本发明的范围，而仅提供下文中的更详尽的描述的总体的概述和背景。本发明的方面涉及高尔夫球杆和其部件(诸如高尔夫球杆头)，以及制造它们的方法。在一个方面中，高尔夫球杆具有杆面和本体部分。杆面包括支撑框架，附连于支撑框架且容纳在支撑框架内的基体结构(matrix structure)，以及包围基体结构的杆面材料。 杆面材料可被使用合适的技术包封在基体之上，所述技术的非限制性示例包括涂布、浸渍以及模制技术(诸如注射成型或金属注射成型(MIM))。在一些方面中，杆面材料可为较用于球杆头本体的材料要更轻质的材料，以使得球杆头的重量集中于本体部分(例如，远离杆面)。因此，杆面材料可被作为现有采用杯形杆面技术的高尔夫球杆基础上的改进。杆面材料也可具有较传统用于击球面的材料而言改进了的机械性能(诸如，密度、硬度、弹性、抗磨损性等)，和/或可具有诸如颜色和/或透明性等需要的可视效果。可通过均勻或不均勻地拉伸基体结构而进一步改进高尔夫球杆的性能，这示例性地是为了产生左旋或右旋偏置，或影响球的飞行特征(诸如高击(loft))。
可通过结合附图引用下文中的详尽描述来获得关于本发明和其特定的优势的更完整的理解，其中图1示出了高尔夫球杆的示例；图2示意性地示出了杆面部分，其包括支撑框架以及基体结构；图3示意性地示出了使用杆面材料包封基体结构后的图2中的杆面部分；图4是采用金属注射成型包封杆面部分的流程图的示例。读者应了解，所附附图不必须是按比例绘制的。
具体实施例方式在下面对本发明的各种示例性结构的说明中将参考附图，附图形成该说明的一部分，且在这些附图中通过视图示出了如本发明所述的各种示例性连接组件、高尔夫球杆头、 和高尔夫球杆结构。此外，应被理解的是部分和结构的其他特定布置可被使用，且可进行结构性和功能性的改动而不背离本发明的范围。而且，虽然术语“顶”、“底”、“前”、“后”、“侧”、 “下侧”、“背后”、“顶上”等可被用于该说明书中，以描述本发明的各种示例特征和元件，这些术语在此处是为了方便起见而使用，例如，基于附图中所示的示例性方位和/或通常使用状态中的取向。该说明书中没有任何东西被解释为，为了落入本发明的范围内而需要特定三维或空间方位的结构。A.高尔夫球杆以及球杆头概述图1总体地示出了示例性高尔夫球杆100。该球杆100包括球杆头102、可释放的球杆头/杆身连接区域104，其将球杆头连接至杆身106，以及和杆身106接合的握柄部件 108。尽管图1中示出了开球杆/木杆类型的高尔夫球杆头102，本发明的方面可被应用于任何种类的球杆头，这示例性地包括球道木杆球杆头；铁杆型高尔夫球杆头(具有任何需要的杆面；诸如，从0号铁头或1号铁头至挖起杆)；木杆型或铁杆型混合高尔夫球杆头；推杆头；等。球杆头102可以合适的方式、使用合适的结构、由合适的材料制成，这些都是在本领域中已知且使用的。将在下文中讨论球杆头102的杆面部分的细节。杆身部件106可采用任何需要的材料，包括在本领域中已知且使用的传统材料， 诸如钢、石墨、聚合物、复合材料、以上材料的组合等。握柄部件108被以任何需要的方式接合杆身106，所述方式包括在本领域中已知且使用的传统方式(诸如，经由结合剂或粘合剂、经由机械式连接部等)。握柄部件108可采用任何需要的材料，这包括在本领域中已知且使用的传统材料，诸如橡胶、聚合物、软木、其上嵌入有软木或其他织物元件的橡胶或聚合物、布或织物、胶带等。可选地，需要的话，握柄部件108可利用可释放连接部可释放地连接至杆身106。B、球杆头和杆面部分的概述球杆头可包括本体部分102以及杆面部分120。在一些示例中，杆面部分120和本体部分被分别制造，且随后被使用任何合适的技术(诸如粘性邦定、焊接等)固定在一起。 可替换地，杆面部分120的一个或多个构件，诸如支撑框架122和/或基体结构124，可被和本体部分102整体式地制成。杆面部分120可包括球杆头120的整个击球表面，如图1所示。可替换地，杆面部分120可包括球杆头120的击球表面的一部分，例如，仅击球表面上通常发生球接触的区域。通常杆面部分120包括击球表面的表面积的至少约60%，且常常为至少约75%，尽管可预见在一些情形中杆面部分120可占据击球表面的表面积中较此要小的比例。如图2和图3所示，杆面部分120可为大致矩形。矩形杆面部分120可结合具有矩形或非矩形击球表面的球杆头一起使用。杆面部分120的形状可相应于击球表面的形状被选定，或不同的杆面部分和击球表面形状可被组合，以获得需要的可视效果和/或性能特质。在一些示例中，且如图2和3所示，杆面部分120包括支撑框架和附连于支撑框架的基体结构124。支撑框架122可由任何合适的材料制成，诸如在球杆头中传统地使用的金属、聚合材料、陶瓷、复合材料等。总体而言，为支撑框架122选定的材料应适合附连至本体部分和支撑基体结构1 和杆面材料128，如下文所述。基体结构IM总体地为多孔的，以使得杆面材料可被注射或以其他方式在基体结构1 上成型，以形成将在下文中更全面地描述的交错的结构。在一些示例中，基体结构 IM可表现为“球拍”(racquet)的形式，其包括多根形成网或筛的线缆或线，此时单根线缆或线被附连至支撑框架122的相对或相邻侧面(或区域)。基体结构可由任何合适的材料制成，这包括金属(诸如钢)、聚合材料(包括聚酯)、聚酰胺(诸如尼龙)等。线的尺寸取决于诸如杆面材料的成分和厚度的因素。通过示例的方式，线的规格(厚度)可在从约 0. 5mm至约3mm的范围内变动，其更经常地被在从约1至约2. 5mm的范围内变动。在一些方面中，基体结构IM可被拉伸，以示例性地影响球杆头的性能特质。示例性地，线可在整个基体结构124中被均勻地拉伸，以示例性地在击球面的中心产生“最有效击球点(sweet spot)”，或产生左旋偏置或右旋偏置，或者影响高击或其他球飞行特质。参照图3，杆面材料可被包封在支撑基体结构IM上。杆面材料可为多个材料中的一种，诸如金属、聚合物、陶瓷、金属/聚合物复合材料等。杆面材料1 可被使用任何合适工艺(诸如涂布、浸渍、注射成型、金属注射成型等)包封在基体结构IM上。通常而言，杆面材料1 被以熔融态或其他可成型的状态提供，以允许材料和基体结构IM相互交错。杆面材料1 可为(但不必须是)较用于本体部分102的材料要轻质的材料。使用这样的方式，球杆头的质量(诸如，重心)可被远离击球表面地集中，这示例性地和采用杯式杆面技术的高尔夫球杆中的情形类似。杆面材料1 也可被选定以表现出击球表面的改进了的机械性能(诸如硬度、密度、弹性、抗磨损性等)。杆面材料128也可被选定以产生诸如颜色、半透明性/透明性等的可视效果。在一些示例中，半透明杆面材料1 可允许透过制成了的高尔夫球杆头102的击球表面观察基体结构，以产生有趣的可视效果。杆面材料的厚度取决于多种因素(诸如制造其所用的一种或多种材料)，且通常在约1至约4mm 的范围内。杆面材料的密度可大范围地变动，但其通常在约1至约8g/cm3的范围内。C、本发明的具体示例在图2示出的示例中，可通过提供具有线124的金属支撑框架122来制备杆面部分120，所述线的端部被使用任何合适的技术(诸如焊接)连接至支撑框架的相对内表面， 以形成球拍。线可被拉伸(或“调节’)，以产生击球表面的具有均勻的密度和拉伸力的表面。线1 可随后被使用金属/聚合物复合材料包封，以形成如图3所示的杆面材料128。在一个方面中，杆面材料可通过金属注射成型(MIM)被施加在基体结构IM上。总体而言，MIM综合了热塑性注射成型和粉末冶金，且已被用于制造形状复杂、高密度和高性能的金属零件。甚至可在不需要辅助工艺的情况下经常实现小至每线性英寸+/-.003"的公差。如图4中的流程图所示，MIM工艺涉及混合细金属粉和聚合物的步骤130。可选地，合金添加剂也可被添加至混合物中。聚合物作为粘合剂，以允许金属被使用和标准注塑机器类似的设备注射入矩形中。随后，容纳有基体结构124的支撑框架122可被放置在模子中，且基体结构IM可被通过注射成型步骤140使用杆面材料1 包封。在后续的步骤150中，一种或多种聚合物粘合剂被通过溶剂清洗和热处理移除。 在将粘合剂移除后，构件160被以足够高的温度烧结，以粘合颗粒，而不熔化金属。烧结时间和温度可被选择，以实现需要的密度。产生的杆面部分120可随后被邦定至球杆头本体部分，以制成球杆头102，如图1所示。在其他示例中，杆面材料可包括多种材料的组合。示例性地，金属/聚合物复合材料可被包封于“调节”后的模板结构上，以产生坚固、轻质、和半透明或准半透明的击球表面，提供优异的性能特征以及需要的可视效果两者。其他构件(诸如染色剂、防腐蚀剂等) 也可被添加至杆面材料中，以改善功能和/或美学特性。尽管对本发明包括实施本发明的当前优选实施例在内的具体示例进行了描述，本领域技术人员将理解，存在有上述系统和方法的多种变化和改变。因此，本发明的精神和范围将如由所附的权利要求书所设定地，被宽泛地解释。
权利要求
1.一种高尔夫球杆头，其包括杆面部分和本体部分，其中所述杆面部分包括支撑框架、 附连于所述支撑框架且容纳在所述框架内的基体结构、以及包围所述基体结构的杆面材料。
2.如权利要求1所述的高尔夫球杆头，其中所述基体结构包括附连至所述支撑框架的内表面的多根线。
3.如权利要求2所述的高尔夫球杆头，其中所述线在整个所述基体结构中被均勻地拉伸。
4.如权利要求2所述的高尔夫球杆头，其中所述线在所述基体结构中被非均勻地拉伸。
5.如权利要求1所述的高尔夫球杆头，其中所述杆面材料从由金属、聚合物、陶瓷、以及以上材料的组合组成的组中选定。
6.如权利要求5所述的高尔夫球杆头，其中所述杆面材料是半透明的。
7.如权利要求1所述的高尔夫球杆头，其中所述支撑框架和所述本体部分是一体式的。
8.如权利要求1所述的高尔夫球杆头，其中所述基体结构和所述支撑框架是一体式的。
9.一种高尔夫球杆，其包括杆身以及如权利要求1所述的高尔夫球杆头。
10.一种用于制造高尔夫球杆头的杆面部分的方法，其包括 提供支撑框架；将基体结构附连至所述支撑框架的内表面； 将杆面材料包封在所述基体结构上；和固化所述杆面材料。
11.如权利要求10所述的方法，其中所述基体结构包括多根线，所述方法还包括拉伸所述线。
12.如权利要求11所述的方法，其中所述线在整个所述基体结构中被均勻地拉伸。
13.如权利要求11所述的方法，其中所述线在所述基体结构中被非均勻地拉伸。
14.如权利要求10所述的方法，其中所述杆面材料从由金属、聚合物、陶瓷、以及以上材料的组合组成的组中选定。
15.如权利要求14所述的方法，其中所述杆面材料被通过金属注射成型包封在所述支撑基体上。
16.如权利要求14所述的方法，其中所述杆面材料被使用涂布、浸渍、以及注射成型中的至少一种包封在支撑基体上。
17.如权利要求14所述的方法，其中所述杆面材料是半透明的。
18.如权利要求10所述的方法，其还包括将所述杆面部分附连至本体部分以形成高尔夫球杆头。
19.如权利要求18所述的方法，其还包括将所述高尔夫球杆头附连至杆身以形成高尔夫球杆。
全文摘要
高尔夫球杆头具有杆面部分以及本体部分。杆面部分包括支撑框架、附连于支撑框架且容纳在支撑框架内的基体结构，以及包围基体结构的杆面材料。在一些方面中，基体结构可为球拍形结构，其被拉伸以影响性能特质。杆面材料可为金属、聚合物、陶瓷、或以上材料的组合，且可被使用合适的技术包封在基体之上，所述技术诸如涂布、浸渍以及成型技术(诸如注射成型或金属注射成型(MIM))。在一些方面中，杆面材料较用于球杆头的本体部分的材料要轻，以将质量远离击球表面地集中，这示例性地和杯形杆面技术的中的情形一样。
文档编号A63B53/04GK102395407SQ201080016293
公开日2012年3月28日 申请日期2010年2月17日 优先权日2009年3月12日
发明者A.G.奥尔德克诺, R.S.瓦林 申请人:耐克国际有限公司