高尔夫球棒头的制作方法

专利名称：高尔夫球棒头的制作方法
高尔夫球棒头背景技术木制高尔夫球棒头一般地具有的质量范围在大约150至250 g内。 此质量的部分维持了棒头的结构完整性。剩余质量称为"自由"质量， 可以策略地分配以改进棒头的质量特性和/或惯性特征。增加可用自由质量的已知方法，例如降低棒头壁厚度，产生了最小 的益处。因此，现代木制棒头的给出改进的性能的能力部分地以通过常 规方法可获得的自由质量的量限制。一般地，高尔夫球手的自然趋向是在棒头的棒面中心周围击打高尔 夫球。在大多数木制棒中，棒面中心是当击球时在棒面上发生最大面回 弹的点，且也已知为恢复系数(COR)"热点"。虽然在COR "热点" 的击球产生最大棒面回弹，但也可能产生不精确的击出，因为在常规的 棒头中，"甜点"("甜点"是棒头重心(CG)在棒头的击打表面上的 正交投影，且是棒面上不发生棒头旋转或啮合效果的点) 一般地位于 COR "热点"上方。因此，对于常规的木制球棒，仅单一的性能变量， 即与在COR "热点"周围击球相关的最大棒面回弹或与在"甜点"周围 击球相关的击出精确性，可以对任一次高尔夫击出增加。一般地，在常规的木制球棒的棒面中心周围的击球使得棒头旋转和 棒头的啮合效果扩大，从而导致飞行距离(carry distance)和精度的损 失。击出精度和距离也受到CG相对于棒面的深度的影响。在常规高尔 夫球杆(driver)中，CG典型地定位在棒面附近。浅的CG位置降低了 杆向与CG对齐的动态弯曲，因此降低了棒头的有益的倾斜(loft)和在 与球撞击时棒面的封闭。另外，浅的CG降低了棒面在偏心击球时的旋 转半径，因此降低了击出精度。发明内容存在对具有附加的自由质量、改进的重心位置、在击球时增加的动 态倾斜属性和降低的左曲球(hook) /右曲球倾(slice)向的高尔夫球棒 头的需求。在 一个例子中，根据本发明的 一个或多个方面的高尔夫球棒头可以包括大约150 g和大约250 g之间的总质量和至少一个包括总质量的至 少大约8%的非金属部分。棒头可以进一步包括在距地面大约5 mm和大 约10mm之间的垂直距离处测量的大约96 mm和大约140 mm之间的折断长度。在另 一个例子中，根据本发明的一个或多个方面的高尔夫球棒头可 以包括至少为大约3500 g . cn^的跟部-趾部(heel-toe )主惯性矩和大约 150 g和大约250 g之间的总质量。高尔夫球棒头可以进一步包括棒头部 件，棒头部件包括在跟部-趾部主惯性矩的大约85%和大约99%之间的 跟部-趾部次惯性矩。包括总质量的至少大约8%之间的轻量部件可以联 接到棒头部件且可以包括连接构件。在另 一个例子中，根据本发明的一个或多个方面的高尔夫球棒头可 以包括至少为大约2500 g 'cn^的高部-低部(high-low )主惯性矩和大约 150 g和大约250 g之间的总质量。高尔夫球棒头可以进一步包括棒头部 件，棒头部件包括在高部-低部主惯性矩的大约85%和大约99%之间的 高部-低部次惯性矩。包括总质量的至少大约8%之间的轻量部件可以联 接到棒头部件且可以包括连接构件。在另 一个例子中，根据本发明的 一个或多个方面的高尔夫球棒头可 以包括大约150 g和大约250 g之间的总质量和至少一个包括总质量的 至少大约8%的非金属部分。棒头可以进一步包括多个参考路径，多个 参考路径的至少 一个包括大约20 mm和大约45 mm之间的平均高度。在另 一个例子中，根据本发明的一个或多个方面的高尔夫球棒头可 以包括大约150 g和大约250 g之间的总质量和至少一个包括总质量的 至少大约8%的非金属部分。棒头可以进一步包括多个参考路径，多个 参考路径的至少一个包括至少两个关节点。在另 一个例子中，根据本发明的一个或多个方面的高尔夫球棒头可 以包括纟奉面部分、主体部分和在棒面部分和主体部分之间的外周接附 区。外周接附区可以包括周边(perimetric)长度和至少两个包括周边长 度的大约1%和大约40%之间的离散的焊接部。根据本发明的多种方面且由多种例子的 一 个或多个展示的高尔夫 球棒头的这些和其他特征、方面和优点将在考虑如下描述、附图和附带的权利要求书后变得显见。以下描述的附图仅为例示性目的且不意图于限制本发明的范围。


典型的实施将在以下参考附图描述，其中图1是根据本发明的一个或多个方面的典型的高尔夫球棒的顶平面视图。图1A是图1的高尔夫球棒头的前正视图。 图1B是图1的高尔夫球棒头的前透视图。图2A是图1的高尔夫球棒头的前正视图，棒头定位在用于跟部-趾 部MOI测量目的的惯性矩测量仪器上。图2B是图1的高尔夫球棒头的前正视图，棒头定位在用于高部-低 部MOI测量目的的惯性矩测量仪器上。图2C是夹具板的透视图。图3是图1的高尔夫球棒头的前正视图。图3A是图1的高尔夫球棒头的顶平面视图。图3B是图1的高尔夫球棒头的跟部侧正视图。图4是图1的高尔夫球棒头的跟部侧正视图。图4A是图1的高尔夫球棒头的跟部侧正视图。图5是图1的高尔夫球棒头的前正视图。图6是图1的高尔夫球棒头的前正视图。图7是图1的高尔夫球棒头的前正视图。图8是图1的高尔夫球棒的顶平面视图。图9是图1的高尔夫球棒的前正视图。图IO是图1的高尔夫球棒头的截面视图。图10A是叠加在常规棒头上的根据本发明的一个或多个方面的高 尔夫球棒的截面视图。图IIA是图1的高尔夫球棒头的顶平面图。图11B是根据本发明的一个或多个方面的高尔夫球棒头的截面视图。图IIC是图llb的高尔夫球棒头的后透视图。图12A至图12F图示了多个根据本发明的一个或多个方面的非弓形接点。图13A是图11B的高尔夫球棒头的截面视图。图13B是根据本发明的一个或多个方面的高尔夫球棒头的截面视图。图13C图示了非弓形接点的例子。图13D是图13B的高尔夫球棒头的截面视图。图14是根据本发明的一个或多个方面的高尔夫球棒头的分解视图。图15是图14的棒面部分的分解视图。图16A是图14的高尔夫球棒头的趾部侧正视图。图16B是图14的高尔夫球棒头的跟部侧正视图。图17是图14的高尔夫球棒头的分解视图。图18A是图14的高尔夫球棒头的部分分解视图。图18B是图14的高尔夫球棒头的部分分解视图。图19A是根据本发明的一个或多个方面的高尔夫球棒头的分解视图。图19B是图19A的高尔夫球棒头的顶平面视图。 图19C是图19A的高尔夫球棒头的底平面视图。 图19D是根据本发明的一个或多个实施例的高尔夫球棒头的顶平 面视图。图19E是图19D的高尔夫球棒头的底平面视图。图20是根据本发明的一个或多个方面的轻量部件的图示。图21是根据本发明的一个或多个方面的棒头部件的透视图。图22A是图21的棒头部件的顶平面视图。图22B是图21的棒头部件的跟部侧正视图。在这些附图中，相同的元件标以相同的参考数字。
具体实施方式
将使用一个或多个在以下提出的定义来描述根据本发明的一个或 多个方面的高尔夫球棒头的例子。参考图1和图1A,棒头101可以包括处部103、跟部105、具有中 心轴线(中心线)102的插鞘100、基部109和棒面部分106。棒面部分 106包括击打表面111、顶边缘107和棒面中心112。如在此所使用，"4奉面中心"，例如才奉面中心112，可以z使用在如 由United States Golf Association ( USGA )和R&A Rules Limited ( R&A ) 管理的"Procedure for Measuring the Flexibility of Coif Club Head"， Revision2.0, Section 6.1 ( 2005年3月25日)中描述的一般的方法定位。 在此提供参考将Procedure for Measuring the Flexibility of Coif Club Head 的步骤6.1至步骤6丄4完全合并。再次参考图1和图1A,如在此所使用，"参考位置，，指示棒头101 的位置，其中棒面"侧立(squared)"且插鞘中心线102相对于地面108 成大体上60度的杆底角(lie angle) ot定向。当包括插鞘中心线102的 虚拟垂直平面104大体上平行于虚拟垂直平面110时，棒面"侧立"， 该虚拟垂直平面110大体上平行于击打表面111且通过棒面中心112。参考图1B，为确定根据本发明的一个或多个方面的高尔夫球棒头 的惯性矩的目的，具有轴x、 y和z的三维坐标系的原点在棒头101的重 心CG处，其中棒头101处于参考位置。z轴线一般地平行于击打表面 lll在相对于地面108的垂直方向延伸通过重心CG。 y轴线大体上平行 于击打表面111且垂直于z轴线延伸通过重心CG。x轴线延伸通过重心 CG且垂直于z轴线和y轴线。棒头101的绕z轴线的惯性矩L和绕y轴线的惯性矩Iyy (即跟部-趾部主惯性矩和高部-低部主惯性矩)可以使用在United States Golf Association ( USGA)和R&A Rules Limited ( R&A)管理的Procedure for Measuring the Moment of Inertia of Golf Club Heads, Revision 1.0 ( 2006年4月12日)中描述的一般方法确定，其中用于测量Iyy的过程修改在下文中论述。USGA Procedure for Measuring the Moment of Inertia of Golf Club Heads和相关的"USGAMOICalculation.xls"程序在此通过对其整 体的参考合并。如在USGA Procedure for Measuring the Moment of Inertia of Golf Club Heads中描述，测量仪器117 (见图2A和图2B )设计为用于确定其质量特性和总尺寸类似于高尔夫球棒头的检测零件的惯性矩，测量仪 器117可以用于获得高尔夫球棒头101绕z轴线的惯性矩Izz(跟部-趾部主惯性矩)和绕y轴线的惯性矩Iyy (高部-低部主惯性矩)。再次参考图2A和图2B ，在USGA Procedure for Measuring the Moment of Inertia of Golf Club Heads中描述的水平夹具板120接附到测量仪器117,使得夹具板和测量仪器等高。如在图2C中示出，夹具板120具有第一侧121和第二侧123。第一 侧121包括安装销125且第二侧123包括安装销127。销125和127包 括相对于夹具板纵向地布置的行和相对于夹具板横向布置的列。为测量棒头101绕z轴线的跟部-趾部主惯性矩的目的，适配器118a (图2A)用于将棒头相对于夹具板120定向，使得棒头的基部109面 向上且将棒头101布置为使得插鞘中心线102和虚拟水平平面113之间 的角度e大体上为60度。此外，棒头的棒面部分106大体上平行于安装 销125和127的行。为测量棒头101的跟部-趾部主惯性矩的目的，在夹 具板120的第一侧121上的销125用于右手棒头且夹具板120的第二侧 123上的销127用于左手棒头。为测量棒头101绕y轴线的高部-低部主惯性矩的目的，适配器118b (图2B )用于将棒头相对于夹具板120定向，使得棒头的基部109大体 上垂直。换言之，棒头101相对于夹具板120布置为使得插鞘中心线120 和一般平行于基部109的虚拟垂直平面114之间的角p大体上为60度。jHl夕卜,3口在USGA Procedure for Measuring the Moment of Inertia of Golf Club Heads中提供，棒头的棒面部分106大体上平行于安装销125 和127的行。为测量棒头101的高部-底部主惯性矩的目的，在夹具板 120的第一侧121上的销125用于左手棒头，且在夹具板120的第二侧 123上的销127用于右手棒头。参考图3,如在此所使用，例如插鞘中心122的"插鞘中心"指插 鞘中心线102与虚拟平表面129之间的交叉点，虚拟平表面129特征为 插鞘100的终点。处于参考位置的^f奉头101的重心CG的位置可以描述为如下 (1 )参考图3A，重心CG布置为距虚拟垂直平面126的第一水平 距离124处。平面126大体上平行于击打表面lll定向且包括插鞘中心 122。距离124是从平面126至重心CG的最短的水平距离。(2) 参考图3A,重心CG位于距虚拟垂直平面130的第二水平距 离128处。平面130大体上垂直于击打平面111定向且包括插鞘中心 122。距离128是从平面130到重心CG的最短水平距离。(3) 参考图3B，重心CG位于距地面108的垂直距离132处。距 离132是从地面108到重心CG的垂直距离。参考图4,如在此所使用，例如甜点134的"甜点，，指击打表面111 与虚拟线136的交叉点，虚拟线136大体上垂直于击打表面111且通过 棒头101的重心CG。参考图5,如在此所使用，例如棒面高度154的"棒面高度"指通 过击打表面111的最高点160的第一水平平面156和地面108之间的垂 直距离，其中棒头处于参考位置101。参考图6，如在此所使用，例如棒面长度164的"棒面长度"指在 点166和168之间的最短水平距离，其中棒头处于参考位置101。点166 和168特征为通过棒面中心112的虚拟水平平面170与击打表面111的 外周边缘的分别邻近纟奉头101的跟部105和趾部103的交叉。参考图7，如在此所使用，例如中心顶点138的"中心顶点"指虚 拟垂直平面140和击打表面111的顶部之间的交叉点，其中棒头101处 于参考位置。平面MO大体上垂直于击打表面111定向且通过棒面中心 112。参考图8，如在此所使用，例如总长度182的"总长度"指第一虚 拟垂直平面185与第二虚拟垂直平面186之间的最短水平距离，其中第 一虚拟垂直平面185大体上平行于击打表面111且通过中心顶点138, 第二虚拟垂直平面平行于平面185且通过处于参考位置的棒头101的与 击打表面111相对的向后突出的最远点151。参考图9,如在此所使用，例如总宽度190的"总宽度，，指第一虚 拟垂直平面192和第二虚拟垂直平面194之间的最短水平距离，其中第 一虚拟垂直平面192大体上垂直于击打表面111且通过趾部184的侧向 突出的最远点196,第二虚拟垂直平面194大体上垂直于击打表面111 且在3/4"的高度处通过跟部176的侧向突出的最远点198，其中棒头101 处于参考位置。参考图10，如在此所使用，例如折断长度(break length) 142的"折 断长度"指在相对于地面108的垂直距离144处在大体上垂直于击打表 面111的方向的水平距离，该水平距离为虚拟垂直线146和棒头101的 后部分148的外表面之间的距离，其中棒头处于参考位置。虚拟垂直线 146从中心顶点138延伸到地面108。参考图19B,如在此所使用，例如顶部分2050的术语"顶部分"指 当棒头2000处于参考位置时在顶平面视图中可见的除去击打表面111外的棒头部分。参考图19C,如在此所使用，例如底部分2060的术语"底部分" 指当棒头2000处于参考位置时在底平面视图中可见的棒头部分。参考图IIA至图IIC，如在此所使用，"平均高度，，指在多个参考 路径PL..Pn(图IIC)的一个或多个和地面108之间的多个垂直距离Fb.Fn的平均，其中棒头101处于参考位置。例如，如在图11B中示出，参考 路径P!特征为虚拟垂直平面140和典型^f奉头101的顶部分2050的交叉。 虚拟垂直平面140定向为大体上垂直于击打表面111且通过棒面中心 112。参考图11A,参考路径Pi以中心顶点U8以及垂直平面MO与外 周边缘145的交叉为边界。外周边缘145包括顶平面视图内棒头的周边 边界。如在图IIC中示出，其他参考路径，例如路径P2、 P3、 P4和Ps可 以侧向地与参考路径Pi分开，例如以一厘米为增量。这样的参考路径特 征为平行于参考路径Pi的虚拟垂直平面(未示出)与棒头101的顶部分 2050的交叉，且以顶边缘107和外周边缘145为边界。垂直距离F!…Fn 沿多个参考路径P"Pn的任一个测量，以均匀分开的水平增量，例如以 一厘米的水平增量，从顶边缘107开始且终止于沿路径最靠近外周边缘 145的位置处。如在此所使用，术语"非弓形接点"指其中弓形线与直线交叉(图 12A和图12B)、弓形线与另一个弓形线交叉(图12C、图12D和图12E) 或直线与另一个直线交叉(图12F)的两个线的接点。参考图13A,如在此所使用，例如关节(articulation)点172的"关 节点"指沿以上参考图llC所描述的多个参考路径P!...Pn的一个或多个 的至少一个点，其中曲率从凹入改变为凸出或反之。当确定多个参考路径Ph..Pn的一个是否改变曲率时，假定沿每个参考路径的所有非弓形接点是弓形的。例如，在图13B中图示的棒头153的每个非弓形接点178 以具有无限小半径的虚拟接点180替代，如在图13C和图13D中示出。如在此所使用，术语"自由质量"指棒头的目标质量和形成棒头所 要求的最小结构质量之间的差异。如在此所使用，术语"体积，，指Y吏用在United States Golf Association (USGA )和R&A Rules Limited( R&A )所管理的Procedure for Measuring the Club Head Size of Wood Clubs, Revision 1.0, Section 5 ( 2003年11月21日)中描述的方法确定的体积。参考图14和图15，根据本发明的一个或多个方面的木制棒头可以 具有纟奉面部分106和主体部分1000。主体部分1000可以合并三个分开 的元件，分开的元件可以包括上盖1030、中间部分1020和下盖1040。 上盖1030和/或下盖1040可以包括非金属材料，例如热固性材料、热塑性材料或复合材料。为增加可利用的自由质量，棒头的非金属部分优选 地包括棒头总材料体积的至少大约30%，更优选地包括棒头总质量的至 少大约20%，且最优选地包括棒头总质量的至少大约8%。 一般地，根 据本发明的一个或多个方面的木制棒头的总质量在大约150 g和大约 250 g之间。增加的自由质量可以在棒头内再分配以改进棒头的惯性特 性和/或重心位置。中间部分1020可以包括金属材料以改进棒头的结构完整性和/或惯 性特性。如在图16A和图16B中示出，中间部分1020可以将上盖1030 从下盖1040分开。主体部分1000的部件可以通过任何合适的方式结 合，例如通过粘性结合材料。根据本发明的 一 个或多个方面的棒头利用了如在以上所定义的确 定的有利的平均高度。更特定地，降低相对于常规高尔夫球杆的平均高 度可能要求更少的材料来形成例如上盖部分1030,因此增加了可利用的 自由质量。在多个参考路径Pb.Pn (图11C)的至少一个和地面108之 间的平均高度可以例如在大约20 mm至大约45 mm之间，在大约35 mm 至大约45mm之间，在大约36 mm至大约41 mm之间，在大约37mm 至大约40mm之间，在大约15mm至大约30mm之间，或在大约15 mm 至大约40 mm之间。如上所述由利用典型平均高度所造成的增加的自由 质量可以在根据本发明的 一个或多个方面的棒头内再分配以改进棒头 的质量特性。此外，可利用自由质量的增加可以通过沿多个在棒头的顶部分2050 (图11C)上的参考路径P!...Pn的一个或多个提供至少一个关节点172 (图13A)来实现。通过利用关节点172的有利的个数，可以实现有益 于有利的重量分配的冠形形状。例如，如在图13A中图示，凹面1015 可以通过提供例如两个关节点172而形成在^奉头101的顶部分2050内。 这样的棒头构造允许质量从棒头的顶部分再分配到棒头内的更有利的 位置。因此，质量可以被再分配，例如来改进棒头的惯性特性和/或重心CG的位置。这可以允许更容错的棒头且导致改进的击出精度和距离。根据本发明的 一 个或多个方面，当例如通过利用局部非金属部件、 有利的平均高度和/或一个或多个关节点而获得的附加自由质量在典型 的棒头101中的位置尽可能低且深时，棒头的重心可以更有利地定位。 如以上披露所获得的附加的自由质量可以具有一个或多个重量元件或4十垫的形式，它们可以具有在例如大约5 g至大约80 g之间的组合重量。如在图10A中示出，例如棒头143的常规棒头在底座内携带低且深 的自由质量方面潜能有限，部分地是因为它们的基部，例如基部141一 般地相对于地面108升高。再次参考图10A,根据本发明的一个或多个 方面，高尔夫球棒头101包括构造有断裂长度142的基部139,与具有 类似的体积的常规棒头143的相应的断裂长度142a相比，此断裂长度 142被延长。与例如棒头143的常规棒头相比，基部139的新颖的构造 在其多个范例中允许了自由质量在本发明的棒头101内的更低和更深的 放置，如通过增加断裂长度142显见。因此，棒头101可以在距地面108大约1 mm和大约15mm之间的 垂直距离144处具有大约50mm和大约110mm之间的断裂长度142。 优选地，在距地面108大约5mm和大约10mm之间的垂直距离144处 断裂长度142可以在大约90mm和大约150mm之间，更优选地在大约 96 mm和大约140 mm之间，再更优选地在大约100 mm和大约140 mm 之间，再更优选地在大约110 mm和大约140 mm之间，且最优选地在 大约120 mm和大约140 mm之间。4艮据本发明的一个或多个方面，断 裂长度142允许将自由质量在棒头143内的低处和深处放置，从而提供 了重心位置的改进。也在图4A中示出，与根据本发明的一个或多个方面构造基部139 相关的增加的断裂长度可以允许将自由质量定位在棒头101内充分低 处，以大体上将^l"点134与COR "热点，，即纟奉面中心112对齐。通过降 低重心CG和将甜点134与COR "热点"112对齐，两个性能变量的益 处，即与COR "热点"112相关的增加的击出距离和与"甜点"134相 关的增加的精度可以同时实现。与根据本发明的一个或多个方面构造基部139相关的增加的断裂长 度也可以允许将重心在棒头内定位得更深。参考图3A,重心的深度是重心CG和包括插鞘中心122的垂直平面126之间的最短的水平距离， 例如距离124。增加重心CG的深度提高了杆向与重心对齐的动态弯曲， 以在与球撞击时倾斜棒头且将棒面优选地"侧立，，封闭。因此，发球条 件和击出精度可以改进。如在图3A和图3B中示出，才奉头101的重心CG的位置可以进一步 参考第二水平距离128和第一垂直距离132描述，如以上所述。在本发 明的一个或多个方面中，第一水平距离124可以优选地在大约12mm和 大约38 mm之间，更优选地在大约15 mm和大约36 mm之间，且最优 选地在大约25 mm和大约35 mm之间。第二水平距离128可以优选地 在大约40 mm和大约78 mm之间，更优选地在大约50 mm和大约70 mm 之间，且最优选地在大约55 mm和大约66 mm之间。第一垂直距离132 可以优选地在大约10 mm和大约30 mm之间，更优选地在大约10 mm 和大约25 mm之间，更优选地在大约10 mm和大约20 mm之间，且最 j尤选;也在大约10 mm和大约15 mm之间。除改进重心位置外，自由质量遍及棒头的有利放置可以增加跟部-趾部主惯性矩和高部-低部主惯性矩，且可以最终通过降低左曲球/右曲 球倾向而改进偏心击的性能。根据本发明的一个或多个方面，高部-低部 主惯性矩可以优选地为至少大约2500 g . cn^且更优选地为至少大约 3000 g . cm2。跟部-趾部主惯性矩可以优选地为至少大约3500 g . cm2, 更优选地为至少大约4000g 'cm2，且最优选地为至少大约4500g 'cm2。参考图5和图6，在棒面部分106内也可以使用一定量的可利用自 由质量，以使得击打表面111更高和更宽。大的击打表面为高尔夫球手 提供了增加的信心，从而导致提高的棒头速度和增加的球飞行距离。根 据本发明的一个或多个方面，纟奉面高度154可以优选地在大约35mm和 大约70mm之间，更优选地在大约45mm和大约58mm之间，且最优 选地在大约48 mm和大约56 mm之间。；f奉面长度164可以优选地在大 约94 mm和大约115 mm之间，更优选地在大约96 mm和大约112 mm 之间，且最优选地在大约98mm和大约110mm之间。如在图14和图15中图示，棒面部分106可以包括接附到主体部分 1000上的杯部分1050或击打板1060和环形部分1075, -接附例如通过 焊接、粘合剂结合、钎焊或其他合适的方式。典型地，棒面部分106和 中间部分1020具有相同的材料；然而可用使用不同的材料。例如，中间部分1020可以包括第一金属材料，击打板1060可以包括第二金属材 料且环形部分1075可以包括第三金属材料。在一些例子中，第三金属 材料的密度可以大于第二金属材料的密度，且第二金属材料的密度可以 大于第 一金属材料的密度。材料的多种组合可以导致棒头具有改进的性 能、成本和/或美学外观。如在图16A和图16B中示出，根据本发明的一个或多个方面的棒面 部分106可以通过两个离散的焊接部-即位于大约棒头101的趾部103 的第一焊接部1080和位于大约跟部105的第二焊接部-联接到中间部分 1020。如在图17中图示，每个焊接部可以位于外周接附区1025，特征 为棒面部分106和主体部分1000之间的接点。接附区1025可以大体上 是平的或非平的，即大体上是二维或三维的。焊接部1080和1090在外 周接附区1025内的长度可以最小化，以降低与例如焊接的高温结合操 作相关的负面影响，例如扭曲。优选地，焊接部1080和1090包括外周 接附区1025的周边长度的大约1%和大约40%之间。更优选地，焊接部 1080和1090包括外周接附区1025的周边长度的大约1%和大约30%之 间。再更优选地，焊接部1080和1090包括外周接附区1025的周边长 度的大约1%和大约20%之间。最优选地，焊接部1080和1090包括外 周接附区1025的周边长度的大约1%和大约10%之间。在外周接附区1025内的每个焊接部可以包括多个各种焊接接头构 造之一，其中包括例如对接接头、搭接接头或角接接头。在焊接每个接 头前，点焊或夹紧固定件可以用于将待结合的零件保持处于正确的对 齐。参考图18A和图18B,主体部分的剩余部件，即上盖1030和下盖 1040可以通过粘性结合材料结合到包括中间部分1020和一奉面部分106 的组件。支^^壁架1045a和1045b可以提供在中间部分1020和才奉面部 分106内，以将上盖1030和下盖1040接附到中间部分1020和棒面部 分106。凹进的支承壁架1045a和1045b允许上盖1030和/或下盖1040 大体上与棒头的剩余部分齐平地布置。完成的棒头可以具有大于大约75 mm的总长度182 (图8)和总宽度190 (图9)。根据本发明的一个或 多个方面的一奉头的体积可以小于大约480 cm3,优选地小于大约400 cm3, 更优选地小于大约390 cm3,且最优选地小于大约380 cm3。参考图19A至图19E，根据本发明的一个或多个方面的高尔夫球棒头2000可以包括一奉面部分106和主体部分lOOOa。为增加纟奉头的自由质 量，主体部分1000a可以包^^轻量部件2100，轻量部件2100具有上元 件2030、下元件2040和选择地至少一个连接构件，例如在上元件2030 和下元件2040之间延伸的连接构件2070。在另一个例子中，轻量部件 2100可以仅包括上元件和至少一个连接构件，例如在上元件2030和才奉 头的底部分2060 (图19E)之间延伸的连接构件2070。在再另一个例子 中，轻量部件2100可以^又包^r下元件2040和至少一个连^f姿构件，例如 在下元件2040和棒头的顶部分2050 (图19D)之间延伸的连接构件 2070。轻量部件2100可以包括金属材料，例如钬、镁、铝和/或不锈钢， 和/或非金属材料，例如热塑性材料、热固性材料和/或复合材料。参考图19A,主体部分1000a也包括支^c壳2010,支承壳2010可 以通过任何合适的方式，例如粘性结合、焊接或钎焊联接到轻量部件 2100上。如在图19B和图19C中示出，轻量部件2100可以至少部分地 以支承壳2010为边界。为改进棒头2000的惯性特性，典型的支承壳2010 可以由密度大于轻量部件2100的密度的材料构建。这样的构造可以改 进偏心撞击时的击出精度和飞行距离。支承壳2010可以包括金属和/或 非金属材料。参考图20,轻量部件2100可以包括至少一个连接构件，例如连接 构件2070，以改进^f奉头2000的结构完整性和/或声学特性。在一个例子 中，连接构件2070可以从下元件2040延伸到上元件2030。连接构件 2070可以大体上相互平^f亍或倾斜。轻量部件2100的这样的构造可以在 与球碰撞时通过激发有利的振动频率而改进棒头的声学特性。由高尔夫球棒头在与球撞击时产生的声音对于球手的信心和表现 具有显著的心理影响。通过将连接构件2070合并在棒头内，可以实现 有利的振动的主谐振频率。振动的主谐振频率限定为产生最大声能的谐 振频率。为测量给定谐振频率的声能，可以生成时间-幅值图，使得幅值 沿y轴线而时间沿x轴线。具有曲线下的最大面积的谐振频率是振动的 主谐振频率。 一般地，振动的第一谐振频率是主谐振频率。优选地，振 动的第一谐振频率在大约2000 Hz和大约7500 Hz之间，更优选地在大 约2500 Hz和大约6000 Hz之间，且最优选地在大约3000 Hz和大约5000 Hz之间。在一些情形中，主谐振频率可能是振动的第二、第三、第四或 第五谐振频率。棒头2000的总质量可以在大约150 g和大约250 g之间。优选地， 轻量部件2100包括棒头2000的总质量的至少大约20%,更优选地包括 棒头2000的总质量的至少大约30%，且最优选地包括棒头2000的总质 量的至少大约40%。参考图21,根据本发明的 一个或多个方面的高尔夫球棒头可以包括 具有棒面部分106和支承壳2010a的棒头部件2200。支承壳2010a可以 包括顶部开口 2210和底部开口 2220的至少一个。在一个例子中，轻量 部件(图20)以其多种构造可以联接到支承壳2010a。为确定棒头部件2200绕Z轴线的惯性矩Izz和绕y轴线的惯性矩Iyy(即分别为跟部-趾部的次惯性矩和高部-底部的次惯性矩)的目的，可 以使用以上所纟皮露的一般的方法。优选地， 一奉头部件2200的跟部-趾部 次惯性矩和高部-低部次惯性矩在整个棒头的相应的主惯性矩的大约 85%和大约99%之间，更优选地在整个棒头的相应的主惯性矩的大约 88%和大约97%之间，且最优选地在整个棒头的相应的主惯性矩的大约 90%和大约95%之间。如在图22A和图22B中示出，棒头部件2200的重心CG'的位置可 以描述如下(1 )参考图22A，重心CG'布置在距虚拟垂直平面126'的第一水平 距离124'处。平面126'大体上平行于击打表面111定向且包括插鞘中心 122。距离124'是从平面126'到重心CG'的最短的水平距离。(2) 参考图22A，重心CG'位于距虚拟垂直平面130'的第二水平距 离128'处。平面130'大体上垂直于击打表面111定向且包括插鞘中心 122。距离128'是从平面130'到重心CG'的最短水平距离。(3) 参考图22B，重心CG'位于距地面108的垂直距离132'处。距 离132'是从地面108到重心CG'的最短垂直距离。再次参考图22A和图22B,第一水平距离124'、第二水平距离128' 和第一垂直距离132'可以分别在第一水平距离124 (图3A)、第二水平 距离128 (图3A)和第三垂直距离132 (图3B)的大约85%和大约99% 之间。更优选地，第一水平距离124'、第二水平距离128'和第一垂直距 离132'可以分别在第一水平距离124 (图3A)、第二水平距离128 (图 3A)和第三垂直距离132 (图3B)的大约88%和大约97%之间。最优 选地，第一水平距离124'、第二水平距离128'和第一垂直距离132'可以分别在第一水平距离(图3A)、第二水平距离128 (图3A)和第三 垂直距离132 (图3B)的大约90%和大约95%之间。在前述的说明书中，已参考本发明的特定的典型实施例描述了本发 明。然而，见显见的是可以进行多种修改和改变而不偏离本发明的在附 带的权利要求书中阐明的更广泛的精神和范围。因此，说明书和附图被 考虑为例示性的而非限制性的。
权利要求
1. 一种高尔夫球棒头，其包括；大约150g和大约250g之间的总质量；至少一个包括总质量的至少大约8％的非金属部分；在距地面大约5mm和大约10mm之间的垂直距离处测量的大约96mm和大约140mm之间的折断长度；和至少大约300cm3的体积。
2. 根据权利要求1所述的高尔夫球棒头，进一步包括击打表面，击 打表面包括甜点和棒面中心，甜点大体上与棒面中心一致。
3. 根据权利要求1所述的高尔夫球棒头，其中该至少一个非金属部 分包括总质量的至少大约20%。
4. 根据权利要求3所述的高尔夫球棒头，其中该至少一个非金属部 分包括总质量的至少大约30%。
5. 根据权利要求1所述的高尔夫球棒头，其中该至少一个非金属部 分包括聚合物材料。
6. 根据权利要求1所述的高尔夫球棒头，其中该至少一个非金属部 分包括复合材料。
7. 根据权利要求1所述的高尔夫球棒头，其中折断长度在大约100 mm和大约140 mm之间。
8. 根据权利要求1所述的高尔夫球棒头，进一步包括多个参考路 径，该多个参考路径的至少一个包括至少两个关节点。
9. 根据权利要求1所述的高尔夫球棒头，进一步包括多个参考路 径，该多个参考^各径的至少一个包4舌大约20 mm和大约45 mm之间的平均高度。
10. 根据权利要求9所述的高尔夫球棒头，其中平均高度在大约36 mm和大约41 mm之间。
11. 根据权利要求9所述的高尔夫球棒头，其中平均高度在大约37 mm和大约40 mm之间。
12. 根据权利要求1所述的高尔夫球棒头，进一步包括至少大约 2500 g . cm2的高部-低部主惯性矩。
13. —种高尔夫球棒头，其包括；大约150 g和大约250 g之间的总质量；跟部-趾部主惯性矩；包括连接构件的轻量部件，轻量部件包括总质量的至少大约8%; 联接到轻量部件的棒头部件，棒头部件包括跟部-趾部次惯性矩，跟 部-趾部次惯性矩在跟部-趾部主惯性矩的大约85%和大约99%之间；和 至少大约300 cm"的体积。
14. 根据权利要求13所述的高尔夫球棒头，其中跟部-趾部次惯性 矩在跟部-趾部主惯性矩的大约88%和大约97%之间。
15. 根据权利要求14所述的高尔夫球棒头，其中跟部-趾部次惯性 矩在跟部-趾部主惯性矩的大约90%和大约95%之间。
16. 根据权利要求13所述的高尔夫球棒头，其中棒头部件进一步包 括具有甜点和棒面中心的击打表面，甜点大体上与棒面中心一致。
17. 根据权利要求13所述的高尔夫球棒头，进一步包括 高部-低部主惯性矩；和在高部-低部主惯性矩的大约85%和大约99%之间的高部-低部次惯性矩。
18. 根据权利要求17所述的高尔夫球棒头，其中高部-低部次惯性 矩在高部-低部主惯性矩的大约88%和大约97%之间。
19. 根据权利要求18所述的高尔夫球棒头，其中高部-低部次惯性 矩在高部-低部主惯性矩的大约90%和大约95%之间。
20. 根据权利要求13所述的高尔夫球棒头，其中轻量部件包括总质 量的至少大约20%。
21. 根据权利要求20所述的高尔夫球棒头，其中轻量部件包括总质 量的至少大约30%。
22. 根据权利要求13所述的高尔夫球棒头，高尔夫球棒头进一步包 括在距地面大约5 mm和大约10 mm之间的垂直距离处测量的大约96 mm和大约140 mm之间的折断长度。
23. 根据权利要求22所述的高尔夫球棒头，其中折断长度在大约 100 mm禾口大约140 mm之间。
24. 根据权利要求13所述的高尔夫球棒头，进一步包括多个参考路 径，该多个参考路径的至少一个包括大约20 mm和大约45 mm之间的 平均高度。
25. 根据权利要求24所述的高尔夫球棒头，其中平均高度在大约36 mm和大约41 mm之间。
26. 根据权利要求24所述的高尔夫球棒头，其中平均高度在大约37 mm和大约40 mm之间。
27. 根据权利要求13所述的高尔夫球棒头，进一步包括多个参考路 径，该多个参考路径的至少一个包括至少两个关节点。
28. —种高尔夫球棒头，其包括 击打表面；大约150 g和大约250 g之间的总质量； 至少一个包括总质量的至少大约8%的非金属部分； 多个参考路径，该多个参考路径的至少一个包括大约20 mm和大约 45 mm之间的平均高度；和 至少大约300 cm3的体积。
29. 根据权利要求28所述的高尔夫球棒头，其中击打表面包括甜点 和棒面中心，甜点大体上与棒面中心一致。
30. 根据权利要求28所述的高尔夫球棒头，其中该至少一个非金属 部分包括总质量的至少大约2 0 % 。
31. 根据权利要求28所述的高尔夫球棒头，其中该至少一个非金属 部分包括总质量的至少大约30%。
32. 根据权利要求28所述的高尔夫球棒头，进一步包括大约2000 Hz和大约7500Hz之间的振动的第一谐振频率、振动的第二、第三、第 四和第五谐振频率。
33. 根据权利要求32所述的高尔夫球棒头，进一步包括主谐振频 率，主谐振频率是振动的第一、第二、第三、第四或第五谐振频率中的 一个。
34. 根据权利要求32所述的高尔夫球棒头，其中振动的第 一谐振频 率在大约2500 Hz和大约6000 Hz之间。
35. 根据权利要求34所述的高尔夫球棒头，进一步包括主谐振频 率，主谐振频率是振动的第一、第二、第三、第四或第五谐振频率中的 一个。
36. 根据权利要求34所述的高尔夫球棒头，其中振动的第 一谐振频 率在大约3000 Hz和大约5000 Hz之间。
37. 根据权利要求36所述的高尔夫球棒头，进一步包括主谐振频率，主谐振频率是振动的第一、第二、第三、第四或第五谐振频率中的 一个。
38. 根据权利要求28所述的高尔夫球棒头，进一步包括至少大约 2500 g . cm2的高部-低部主惯性矩。
39. 根据权利要求28所述的高尔夫球棒头，进一步包括至少大约 3500 g . cr^的跟部J止部主惯性矩。
40. 根据权利要求28所述的高尔夫球棒头，进一步包括多个参考路 径，该多个参考路径的至少一个包括至少两个关节点。
41. 根据权利要求28所述的高尔夫球棒头，其中平均高度在大约 36 mm和大约41 mm之间。
42. —种高尔夫球棒头，其包括 击打表面；大约150 g和大约250 g之间的总质量； 至少一个包括总质量的至少大约8%的非金属部分； 多个参考路径，该多个参考路径的至少一个包括至少两个关节点；和 至少大约300 cm'的体积。
43. 根据权利要求42所述的高尔夫球棒头，其中，击打表面包括甜 点和才奉面中心，《甘点大体上与4奉面中心一致。
44. 根据权利要求42所述的高尔夫球棒头，其中该至少 一个非金属 部分包括总质量的至少大约20%。
45. 根据权利要求42所述的高尔夫球棒头，其中该至少一个非金属 部分包括总质量的至少大约30%。
46. 根据权利要求42所述的高尔夫球棒头，进一步包括大约2000 Hz和大约7500 Hz之间的振动的第 一谐振频率。
47. 根据权利要求46所述的高尔夫球棒头，其中振动的第 一谐振频 率在大约2500 Hz和大约6000 Hz之间。
48. 根据权利要求47所述的高尔夫球棒头，其中振动的第 一谐振频 率在大约3000 Hz和大约5000 Hz之间。
49. 根据权利要求42所述的高尔夫球棒头，进一步包括至少大约 2500 g ' cm2的高部-低部主惯性矩。
50. 根据权利要求49所述的高尔夫球棒头，进一步包括至少大约 3500 g . cn^的跟部-趾部主惯性矩。
全文摘要
可以通过利用轻量材料、有利的平均冠高和/或关节点实现具有附加的自由质量的典型的高尔夫球棒头。通过使用优选的断裂长度，附加自由质量可以在棒头内放置得低且深以改进重心位置以及惯性特性。在一个例子中，重心可以定位为大体上使棒头的甜点与棒面中心对齐。
文档编号A63B53/04GK101234245SQ20071014091
公开日2008年8月6日 申请日期2007年8月10日 优先权日2006年12月22日
发明者J·D·布伦斯基, J·J·雷, K·谢菲尔, N·J·拉德克利夫, R·J·霍拉塞克, S·G·莱西 申请人:罗杰克利夫兰高尔夫球公司