专利名称：铁杆型高尔夫球杆套件和铁杆型高尔夫球杆头套件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一套铁杆型高尔夫球杆。更具体地说，涉及一套铁杆型高尔夫球杆头，其中相对于杆头的质量具体地限定围绕与趾跟方向平行的横轴的惯性矩，从而提高高尔夫球飞行距离的稳定性。
背景技术：
近年来，已经有人建议较低的高尔夫球杆头重心，以便容易地在杆头击球面(clubface)的甜蜜点(sweet spot，杆头击球面的中心点)的上侧击打高尔夫球，并且借此提供大的对于被击打高尔夫球的垂直哨合效果(vertical gear effect)。其结果是,提供给被击打高尔夫球的反向旋转的量变得降低。因此可防止由于反向旋转而导致将球击打在高空中，并且可以提高高尔夫球的飞行距离。同时，在杆头具有大的杆面倾角的情况下，球击打位置倾向于在杆头击球面朝向甜蜜点的上侧或下侧大幅度地改变。因此，被击打高尔夫球的反向旋转量被大幅度地改变，这会不利地引起不稳定的飞行距离。
发明内容
因此，本发明是为了解决这些问题，本发明的一个目的在于提供一套铁杆型高尔夫球杆和一套铁杆型高尔夫球杆头，其中，甚至在具有更大杆面倾角的杆头中，被击打高尔夫球的飞行距离也被稳定化并且得到提高。根据本发明，铁杆型高尔夫球杆套件包含三个以上铁杆型高尔夫球杆，它们的杆头具有不同的杆面倾角，如此使得杆面倾角从最低编号的具有最小杆面倾角的球杆到最高编号的具有最大杆面倾角的杆头逐渐地增大，其中，杆头的惯性系数(A)随着杆面倾角的增大而逐渐地增大，并且最高编号球杆的杆头的惯性系数(An)与最低编号球杆的杆头的惯性系数(Al)的差值(An-Al)是0.3以上，其中杆头的惯性系数(A)是杆头围绕横轴的惯性矩Ms (g.cm2)与杆头的质量M(g)的比率Ms/M，所述横轴沿着经过杆头重心的杆头趾跟方向延伸。根据本发明，铁杆型高尔夫球杆头套件包含三个以上具有不同杆面倾角的铁杆型高尔夫球杆头，其中，杆头的惯性系数(A)随着杆面倾角的增大而逐渐地增大，并且具有最大杆面倾角的杆头的惯性系数(An)与具有最小杆面倾角的杆头的惯性系数(Al)的差值(An-Al)是0.3以上，其中杆头的惯性系数(A)是杆头围绕横轴的惯性矩Ms (g.cm2)与杆头的质量M(g)的比率Ms/M，所述横轴沿着经过杆头重心的杆头趾跟方向延伸。因此，惯性系数提高的杆头具有小的垂直啮合效果。因此，即使球击打位置沿垂直方向大幅度改变，反向旋转量的改变被降低，并且被具有更大杆面倾角的球杆击打的高尔夫球的飞行距离稳定性可以得到提高。根据本发明，杆头可以具有下述特征:(I)每一个杆头都包含有头部主体，该主体在其前侧具有用于击打高尔夫球的杆头击球面，在杆头主体后侧设置有向后突出的顶侧凸出部，使得顶侧凸出部具有下述表面:与杆头击球面上缘相连接、并且限定杆头主体上表面的外周面；以及面向杆头重心的内周面，其中当厚度测量为在外周面的最大高度Ho与内周面的最大高度Hi之间的差值Ho-Hi时，每一个杆头的顶侧凸出部的厚度随着杆面倾角的增大而逐渐地增大；(2)在至少一个杆头中，上述顶侧凸出部的内周面上设置有与趾跟方向相平行地延伸、同时具有最大高度Hi的水平部；(3)杆头主体由第一金属材料和第二金属材料组成，所述第二金属材料的比重大于所述第一金属材料的比重、并且构成顶侧凸出部的至少一部分；(4)在杆头处于标准状态的后视图中，杆头的顶侧凸出部上设置有水平部，每个水平部都被限定得沿与杆头的趾跟方向平行的方向延伸、并且具有最大高度Hi，并且水平部的长度L随着杆面倾角β的增大而逐渐地增大。在包括说明书和权利要求书在内的本申请中，涉及杆头的尺寸、位置、方向等是指杆头处于标准状态时的尺寸、位置、方向等，除非另有说明。在此，杆头的标准状态是，如图1至3所示，使得杆头被设置在水平面HP上，杆身2的轴CL以杆底角α倾斜，同时保持轴CL在垂直面VP中，并且杆头击球面5形成其相对于水平面HP的杆面倾角β (面角是O)。顺便地，单独就杆头而言，可以使用杆身嵌入孔(h)的中心线来代替杆身的轴。“前后方向”是指与投射在水平面HP上的直线N平行的方向，其中，直线N通常被绘制成使杆头击球面穿过杆头的重心G。“甜蜜点”被定义为法线N和杆头击球面的交点SS。“趾跟方向”是与水平面HP平行、并且与前后方向垂直的方向TK。“垂直方向”是垂直于水平面HP的方向TL。
图1显示了构成本发明实施方式的三个高尔夫球杆头(3a、3b和3c)的后视图。图2是高尔夫球杆头(3b)的正视图。图3是图2沿着线X-X的截面图。图4显示了图1中三个高尔夫球杆头(3a、3b和3c)分别沿着线Yl-Yl、Y2-Y2和Y3-Y3的截面图。
具体实施例方式现在结合附图，对本发明的实施方式进行详细描述。根据本发明，铁杆型高尔夫球杆套件包括三个以上具有不同杆面倾角β的铁杆型高尔夫球杆I。基于实践，通常包括大约5至10个高尔夫球杆I。为了在宽范围内较好地控制飞行距离，在套件中最小杆面倾角β优选被设置在19度至27度的范围内。并且在两个具有相邻高尔夫球杆编号的高尔夫球杆之间，优选杆面倾角β的变化为大约3度至大约10度。在本实施方式中，随着杆面倾角β的增大，铁杆型高尔夫球杆I的杆身2的长度逐渐降低。在图1中所示的实施例中，用于具有最小杆面倾角β的最低编号球杆的杆头3a是五号铁。用于具有最大杆面倾角β的最高编号球杆的杆头3c是劈擎杆(pitchingwedge) 0用于具有中间杆面倾角β的中间编号球杆的杆头3b是八号铁。在根据本发明的高尔夫球杆套件中，最低编号高尔夫球杆头3a例如可以是三号铁或四号铁。最高编号的高尔夫球杆头3c例如可以是沙坑杆(sand wedge)或九号铁。假定高尔夫球杆头3的惯性系数(A)是杆头3的垂直惯性矩Ms (g *cm2)对杆头3的质量M(g)的比率Ms/M、则在具有最小杆面倾角的最低编号杆头的惯性系数(Al)与具有最大杆面倾角的最高编号杆头的惯性系数(An) (η是3以上的自然数)之间的差值(An-Al)被设定为不小于0.3。这样，使得最高编号杆头的惯性系数(A)大于最低编号杆头的惯性系数(A)，从而降低了最高编号杆头的垂直啮合效果。因此，即使当使用具有最大杆面倾角的杆头3，球击打位置沿垂直方向改变(其中球击打位置倾向于沿垂直方向在宽范围内改变)时，被击打高尔夫球的反向旋转量变化也会被降低，并且飞行距离的稳定性可以得到改善。如果惯性系数㈧的差值(An-Al)增大，则垂直啮合效果会过度地降低，这可以减小具有最大杆面倾角的杆头3的反向旋转量，使得高尔夫球不可能停止在作为目标点的草坪上。由于这个缘故，差值(An-Al)优选设置在不小于0.5、但不大于0.9、更优选不大于
0.8的范围内。从同一个观点看，具有最大杆面倾角的最高编号杆头的惯性系数(An)优选设置在不小于3.1、但优选不大于4.0、更优选不大于3.9的范围内。因此，根据本发明，对于每一个杆头3，限定的不仅是垂直惯性矩Ms的大小，而且有杆头的垂直惯性矩Ms与质量M的比率Ms/M。通过该限定，可以在不受杆头3质量大小的影响的情况下评估垂直惯性矩Ms的效果。此外，可以更准确地评估由于杆面倾角之间的差值引起的球杆之间的垂直啮合效果的大小。杆头3的惯性系数㈧需要随着杆面倾角的增大而逐渐地增大。借此，其中球击打位置更倾向于垂直地偏离甜蜜点的更高编号的杆头可以更多地减小由于这样的偏离中心发射而造成的后旋量的改变，因此被击打的高尔夫球的飞行距离的稳定性可以得到改善。为了有效地衍生该有益效果，在具有相邻高尔夫球杆编号的杆头之间的惯性系数差值优选设置在不小于0.05、更优选不小于0.10、但是不大于0.30、更优选不大于0.20的范围内。接下来，将具体地描述构成根据本发明的杆头套件的杆头3。如果杆头3的质量下降，则垂直惯性矩Ms和围绕竖轴SL、穿过重心G的横向惯性矩Mg被降低，这可以降低被击打高尔夫球的方向稳定性和飞行距离的稳定性。另一方面，如果质量增大，则会变得难以通过高尔夫球摆动，这可以降低高尔夫球的方向稳定性和飞行距离。从这些观点看,杆头3的重量优选设置在不小于180g、更优选不小于200g、但是不大于340g、更优选不大于320g的范围内。在本实施方式中，杆头3各自包含:在其前侧具有用于击打高尔夫球的杆头击球面5的头部主体3A ；以及从杆头主体3A的跟侧连续地形成的铁头插座部3B。铁头插座部3B上设有杆身嵌入孔(h)，并且具有基本呈圆柱状的形状。杆头主体3A具有上述杆头击球面5、与杆头击球面5相对的后表面9、延续至杆头击球面5上缘5a并形成杆头上表面的的上表面6、沿续至杆头击球面5下边缘5b并形成杆头底面的下表面7、以及在杆头主体3A趾侧延伸以便连接下表面7和上表面6的趾侧表面
8。表面5至9中的每一个都可形成杆头的外表面。在本实施方式中的杆头3各自都由面板部件10和面板支撑部件11组成，所述面板部件10限定了杆头击球面5的至少一个主要部分，所述面板支撑部件11保持面板构件10、并且整体上包括铁头插座部3B。面板部件10和面板支撑部件11优选由金属材料组成。可以使用各种金属材料，例如钛、钛合金、铝合金、不锈钢、软铁等。首先，面板部件10优选是由具有高比强度和出色回弹性的钛合金制成。面板支撑部件11优选是由作为铸件具有高于面板部件10的比重的不锈钢或软铁制成。借此，杆头3可以是设置得其中许多重量朝向面板部件10边缘部移动，从而具有更大的垂直惯性矩Ms、更大的横向惯性矩Mg和更宽的甜密点面积。面板部件10和/或面板支撑部件11可以不仅由上述单一的金属材料形成，而且可以由两种或者三种金属材料形成。然而，如果需要，杆头3可以由一种金属材料构成。面板部件10和面板支撑部件11通过接合方式比如焊接、焊锡、铆接、胶粘、和/或螺钉而被互相整合在一起。面板部件10的厚度T的范围没有特别限定。然而，当厚度T太大时，杆头的回弹性倾向于减小。当厚度T太小时，面板部件10的强度变得不足，趋向于降低耐久性。因此，厚度T优选是不小于1.5mm、更优选不小于2.0mm,但不大于4.5mm、更优选不大于3.0mm。厚度T并非必须是恒定值。面板部件10可以具有可变的厚度T。顺便说一下，必要时，杆头击球面5上可以设有所谓的面投影线FL或者细凹槽用于增强杆头击球面5和高尔夫球之间的摩擦力。在本实施方式中，如图2和图3所示，面板部件10基本上是平板，具有用于形成杆头击球面5的前表面10a、与前表面IOa相对的后表面10c、以及在它们之间延伸的外周面10b。在本实施方式中，面板支撑部件11上设有沿前后方向穿过面板支撑部件11、从而暴露面板部件10后表面IOc的通孔。面板支撑部件11包括与铁头插座部3B整合一起的承接框架11a。该承接框架Ila围绕通孔呈环状地延伸，以便支撑整个外周面IOb和后表面IOc边缘部。因此，在本实施方式中，外周面IOb未被暴露。但是，根据本发明，面板部件10不局限于这样的布置。有可能会暴露外周面的一部分。
其结果是，杆头主体3A上设有向后的凸出部12，凸出部12从后表面IOc向后突出并包围通孔。这样，杆头3在后表面9 一侧上设置有后腔C，后腔C朝向后部开放，并且因此朝向杆头击球面5—侧凹陷。这样的具有向后凸出部12的空腔向后结构有助于将许多重量从杆头击球面5向后转移，从而增大惯性矩Ms和Mg，以便稳定化高尔夫球的飞行距离和方向稳定性。向后凸出部12包括顶侧凸出部12a和底侧凸出部12b，它们连续地延伸以便包围甜蜜点SS。顶侧凸出部12a被限定为位于甜蜜点SS上方，并且沿着上表面6和一部分趾侧表面8延伸。底侧凸出部12b被限定为从顶侧凸出部12a沿着杆头主体3A的下表面7延伸。在本实施方式中，如图3和图4所示，顶侧凸出部12a具有:从杆头击球面5的上缘5a向后延伸的外周面13 ；从后表面9(在上缘5a的重心侧上)向后延伸的内周面14从而面向重心G ；在杆头后侧在内周面14和外周面13之间延伸的后侧表面15 ;以及与后表面IOc相连的连接表面16。优选地，如图4所示，向后凸出部12的厚度Ho-Hi随着杆面倾角β的增大而逐渐地增大。在此，厚度Ho-Hi是外周面13的最大高度Ho与内周面14的最大高度Hi之间的差值，最大高度Ho和Hi是在杆头标准状态的后视图中从水平面HP开始测量的。因此，在杆头的与前后方向平行的垂直剖面中，如果内周面14如图4所示被倾斜，则存在下述可能性:最大高度Hi出现在垂直剖面中表面14的最低边缘处。当凸出部厚度Ho-Hi增大时，杆头3位于外周面13—侧的质量会增大，并且垂直惯性矩Ms会增大。这会增大惯性系数(A)，并且降低垂直啮合效果。因此，被击打高尔夫球的飞行距离的稳定性可以得到改善。然而，当凸出部厚度Ho-Hi过度增大时，内周面的最大高度Hi会被降低，这可能反而降低垂直惯性矩Ms。由于这个缘故，优选凸出部厚度Ho-Hi被设置在不小于外周面13最大高度Ho的5%、更优选不小于10%、但不大于70%、更优选不大于60%的范围内。至少一个或者两个以上杆头3各自在顶侧凸出部12a中设置有水平部19。水平部19被限定为在杆头标准状态的后视图中与趾跟方向平行地延伸，并且具有上述最大高度Hi。在本实施方式中，如图1所示，水平部19的长度L随着杆面倾角β的增大而逐渐地增大。在具有最小杆面倾角的球杆的杆头中,水平部19的最小长度L通常被设定为5mm以上，但是也可以设定为几乎为零。具有这样的水平部19的顶侧凸出部12a可以抑制杆头3质量的过度增大，并且有效地增大垂直惯性矩Ms。因此，顶侧凸出部12a可用于增强惯性系数(A)。在本实施方式中，每个杆头的底侧凸出部12b上都设有上升部，该上升部具有相对更大厚度、并且从底部上升、同时保持离开面板部件10后表面IOc的距离。因此，重心G较低并且变深。为了增大惯性系数(A)，并且借此减小反向旋转量的变化，优选杆头主体3A包括第一金属材料和第二金属材料，其中第二金属材料的比重大于第一金属材料的比重、并且构成顶侧凸出部12a的至少一部分。优选第一金属材料构成面板支撑部件11的主要部分。在该实施例中，第一金属材料被用于形成低于内周面14最大高度Hi的面板支撑部件11的一部分。第二金属材料被用于形成高于内周面14最大高度Hi的面板支撑部件11的一部分。第二金属材料的位置不限于该实施例。例如，有可能、或者优选第二金属材料被用于形成底侧凸出部12b的一部分，尤其在底部附近位置。借此，垂直惯性矩Ms进一步增大。优选第一金属材料是，如上所述，构成面板支撑部件11主要部分的不锈钢或者软铁铸件。优选第二金属材料是钨或钨合金。顺便说一下，优选铁头插座部3B由第一金属材料的一种制成。如上所述，已经对本发明进行了详细描述。然而，必要时可以对本发明进行各种修改，不限于上述特定的实施方式。比较试验为了确认本发明的效果，用实验方法生产和测试基于图1至图4的铁杆型高尔夫球杆的被击打高尔夫球的飞行距离的稳定性，以及是否容易将球击得较高。除表I中显示的参数外，所有的杆头具有相同的规格。普通的规格如下所述:杆身的质量和长度:所有的高尔夫球杆通常具有相同的高尔夫球杆编号面板部件:钛合金(比重:4.4)面板支撑部件:不锈钢(比重-J.8)<飞行距离稳定性试验>十个具有5至25个差点(handicap)的用右手的高尔夫球手中的每一个都使用每一人球杆击打10个高尔夫球。并且通过高尔夫球手的感觉，将将被击打高尔夫球从预定位置开始的飞行距离的差别(距离)评估成10个等级。十个高尔夫球手的平均评估作为测试结果如表I所示，其中，越高等级的编号，其稳定性越好。〈高发射试验〉关于是否容易将球击高，上述十个高尔夫球手将高尔夫球杆评估成10个等级。十个高尔夫球手的平均评估作为测试结果如表I所示。等级编号越高，高尔夫球手越容易将球击高入空中。从测试结果看，可以证实，与作为对照例设置的铁杆型高尔夫球杆相比，根据本发明设置的铁杆型高尔夫球杆的飞行距离稳定性能够得到改善。
权利要求
1.一种铁杆型高尔夫球杆套件，其包含三个以上铁杆型高尔夫球杆，它们的杆头具有不同的杆面倾角，如此使得杆面倾角从最低编号的具有最小杆面倾角的高尔夫球杆到最高编号的具有最大杆面倾角的高尔夫球杆逐渐增大，其中， 杆头的惯性系数(A)随着杆面倾角的增大而逐渐增大，并且 最高编号球杆的杆头的惯性系数(An)与最低编号球杆的杆头的惯性系数(Al)的差值(An-Al)是 0.3 以上， 其中杆头的惯性系数(A)是杆头围绕横轴的惯性矩Ms (g.cm2)与杆头的质量M (g)的比率Ms/M，所述横轴沿着经过杆头重心的杆头趾跟方向延伸。
2.如权利要求1所述的铁杆型高尔夫球杆套件，其特征在于， 每个杆头都包含有头部主体，该主体在其前侧具有用于击打高尔夫球的杆头击球面， 在杆头主体后侧设置有向后突出的顶侧凸出部，使得顶侧凸出部具有下述表面: 与杆头击球面上缘相连接、并且限定出杆头主体上表面的外周面；以及 面向杆头重心的内周面，其中 当杆头处于标准状态下，测量其后视图中的外周面的最大高度Ho与内周面的最大高度Hi之间的差值Ho-Hi作为每个杆头顶侧凸出部的厚度时，所述厚度随着杆面倾角的增大而逐渐增大。
3.如权利要求2所述的铁杆型高尔夫球杆套件，其特征在于， 在至少一个杆头中，顶侧 凸出部的内周面上设置有与趾跟方向相平行地延伸、同时具有最大高度Hi的水平部。
4.如权利要求2或3所述的铁杆型高尔夫球杆套件，其特征在于， 杆头主体由第一金属材料和第二金属材料组成，所述第二金属材料的比重大于所述第一金属材料的比重、并且构成顶侧凸出部的至少一部分。
5.如权利要求2所述的铁杆型高尔夫球杆套件，其特征在于， 在杆头处于标准状态的后视图中，杆头的顶侧凸出部上设置有水平部，每个水平部都被限定为沿平行于杆头趾跟方向延伸、并且具有最大高度Hi，并且 水平部的长度L随着杆面倾角β的增大而逐渐增大。
6.铁杆型高尔夫球杆头套件，其包含三个以上具有不同杆面倾角的铁杆型高尔夫球杆头，其中， 杆头的惯性系数(A)随着杆面倾角的增大而逐渐增大，并且 具有最大杆面倾角的杆头的惯性系数(An)与具有最小杆面倾角的杆头的惯性系数(Al)的差值(An-Al)是0.3以上， 其中杆头的惯性系数(A)是杆头围绕横轴的惯性矩Ms (g ^cm2)与杆头的质量M (g)的比率Ms/M，所述横轴沿着经过杆头重心的杆头趾跟方向延伸。
全文摘要
本发明公开了一套铁杆型高尔夫球杆和一套铁杆型高尔夫球杆头。在套件中，杆头的杆面倾角从最低编号高尔夫球杆到最高编号高尔夫球杆逐渐地增大。假定杆头的惯性系数是杆头围绕横轴的惯性矩Ms(g·cm2)与杆头的质量M(g)的比率Ms/M，所述横轴沿着经过杆头重心的杆头趾跟方向延伸，则该惯性系数随着杆面倾角的增大而逐渐地增大，并且最高编号球杆的惯性系数与最低编号球杆的杆头的惯性系数之间的差值是0.3以上。
文档编号A63B53/04GK103182168SQ201210575310
公开日2013年7月3日 申请日期2012年12月26日 优先权日2011年12月29日
发明者水谷成宏 申请人:邓禄普体育用品株式会社