具有扰流装置的高尔夫球杆头及其制造方法与流程

本申请要求于2011年10月31日提交的第61/553,428号美国临时专利申请以及于2012年5月24日提交的第61/651,392号美国临时专利申请的权益，上述申请的全部公开通过引用并入本文。
技术领域：
本申请大体涉及高尔夫球杆，更具体地涉及具有扰流装置的高尔夫球杆头以及制造具有扰流装置的高尔夫球杆头的方法。
背景技术：
：当空气在高尔夫球杆头上方流动时，球杆头表面附近的粘滞力形成从表面到自由气流区域的速度梯度。因此，表面附近的气流速度可能相对较低并且向自由气流速度逐渐增大，这是空气速度不受球杆头影响的气流区域。该速度梯度区域被称为边界层。当边界层在高尔夫球杆头上相对于反向压力梯度移动足够远，以使得边界层中的气流速度相对于球杆头的表面几乎下降至零时，发生气流分离。气流从球杆头的表面脱离并呈漩涡和涡流的形式。气流分离可导致增大的阻力，这可能起因于球杆头的前表面与后表面之间的压力差。增大的阻力可减小球杆头的速度，而球杆头的速度接着可降低由球杆头击打的高尔夫球的速度。附图说明图1是示出了球杆头上的气流流线的球杆头的俯视立体图；图2是示出了球杆头冠部的前部区域和尾部区域的球杆头的俯视立体图；图3是根据一个实施方式的扰流装置的示意性剖视图；图4是根据一个实施方式的具有扰流装置的球杆头的立体图；图5是图4的扰流装置的示意图；图6-8示出了根据图4的实施方式的不同扰流装置的示例；图9和图10是根据一个实施方式的具有扰流装置的球杆头的立体图；图11是图9和图10的扰流装置的一部分的示意图；图12-图14示出了根据图9和图10的实施方式的扰流装置的剖视图；图15和图16是根据一个实施方式的具有扰流装置的球杆头的立体图；图17是图15和图16的扰流装置的一部分的示意图；图18-20示出了根据图15和图16的实施方式的扰流装置的不同剖视图；图21和图22是根据一个实施方式的具有扰流装置的球杆头的立体图；图23是图21和图22的扰流装置的一部分的示意图；图24-图26示出了根据图21和图22的实施方式的扰流装置的不同剖视图；图27是示出了根据一个实施方式的制造具有扰流装置的球杆头的方法的流程图；图28是示出了根据另一实施方式的制造具有扰流装置的球杆头的方法的流程图；图29示出了基于没有扰流装置的球杆头上方的气流的真实气流可视化实验的示意图；图30示出了基于具有扰流装置的图29的球杆头上方的气流的真实气流可视化实验的示意图；图31是示出了阻力vs.定向角度的测量值的图表；图32是示出了升力vs.定向角度的测量值的图表；图33是示出了球速的测量值的图表；图34是示出了高尔夫球杆速度的测量值的图表；图35-图38是根据一个实施方式的具有底部扰流装置的球杆头的不同立体图。具体实施方式参照图1，示出了高尔夫球杆头100，其包括面102，该面102水平地从后跟端104延伸至趾部端106并竖直地从底部108延伸至冠部110。面102与冠部110之间的过渡区域限定前缘112。冠部110上的最高点限定顶点111。球杆头100还包括用于接纳杆体(未示出)的插鞘114。球杆头100为木杆型球杆头。然而，本公开并不限于木杆型球杆头，还适用于任何类型的高尔夫球杆头(例如开球杆型球杆头、球道木杆型球杆头、混合型球杆头、铁杆型球杆头、挖起杆型球杆头、或推杆型球杆头)。本文中描述的装置、方法、和制品并不限于此。图1以流线116示出了球杆头100上的示例性气流模式。在箭头117方向上流动的空气在冠部110上方从前缘112朝向冠部110的后部流动。从前缘112到分离区域120，气流可仍然附着于冠部110，其中分离区域120与前缘112相距某一分离距离121。分离可发生在冠部110上的窄带中，因此分离区域120在本文中还可被称为分离线120。如图1所示，取决于球杆头100的物理特性，分离距离121从后跟端104至趾部端106可有所不同。在分离区域120处，气流从冠部110脱离并形成尾流区域122，尾流区域122由变得紊乱或在自由流区域中形成漩涡和涡流的气流限定。冠部110上的附着气流区域与尾流区域122之间的压力差在球杆头100上形成压力阻力。压力阻力使球杆头100的速度减小，因此影响利用球杆头100击球的速度。为了将附着在冠部110上的气流维持更长距离121，在分离区域120之前边界层中的气流可被激励，以延迟气流脱离或使分离区域120在冠部110上进一步向后移动。为了激励边界层(在分离区域120上游可以为层状)，在分离区域120的上游，边界层可变得紊乱(或者如果气流是紊乱的则边界层更紊乱)。如上所述，为了延迟气流分离或脱离，高尔夫球杆头100包括设置在冠部110上的扰流装置(下文将详细描述)。参照图2，扰流装置可设置在冠部110的前部区域124中且在分离区域120之前，以延迟气流分离或使分离区域120朝向冠部110的后部区域126移动。图3中以剖视图的形式示出了示例性扰流装置200的示意图。扰流装置200从冠部110向上突起高度201，以使得其位于边界层203之内。扰流装置200阻挡在冠部110上方流动的空气(如由流线216所示)，以在边界层203内部形成扰动205。扰动激励边界层203，以延迟冠部110上气流的分离和使分离区域120朝向冠部110的尾部区域126移动。换句话说，根据本公开的扰流装置增大了图1所示的距离121。图4示出了扰流装置300的示例。扰流装置300通过在边界层中生成扰动来激励位于冠部110上的边界层。扰流装置300在冠部110上位于前缘112下游的恒定距离或可变距离301处，并可从插鞘114或后跟端104延伸至趾部端106。扰流装置300在冠部110的表面上以一定高度提供了成离散形式或连续形式的多个突起表面(图4-图8中未示出，但在图3中大体利用附图标记201示出)。当在冠部110上方流动的空气遇到扰流装置300的突起表面时，空气被阻挡并在边界层内部变得紊乱，以激励边界层。图4的示例所示的扰流装置300由具有锯齿形图案的条状装置形成。参照图5，锯齿形图案提供峰302和后掠表面304。峰302和后掠表面304在扰流装置300的宽度303上提供连续的气流阻挡。峰302间隔开距离305，并且扰流装置300具有厚度307、高度(图4-图8中未示出)、以及可影响气流的表面特性。峰302由峰角度309限定，并且两个相邻峰302之间的角度由谷角度311限定。参照图6-图8，对于不同的应用，宽度303、距离305、厚度307、高度和/或角度309和角度311可以不同，以在冠部110上方提供特定的流动图案。扰流装置300的表面特性也可变化，以在冠部110上方提供某种流动图案。扰流装置300的表面特性可以指扰流装置300的上表面的粗糙度或光滑度。在图6-图8的示例中，图7所示的扰流装置300可比图6的扰流装置300在边界层中提供更大的扰动。因此，取决于球杆头100的物理特性，图7的扰流装置300在某一应用中可能是合适的。然而，图6的扰流装置300可适于另一类型的球杆头100。因此，图6-图8中的每个示例性扰流装置300可适于不同的球杆头100。例如，扰流装置300可具有不超过0.5英寸(1.27cm)的高度。在一个实施方式中，扰流装置300可具有大于0.02英寸(0.05cm)但小于0.2英寸(0.51cm)的高度。在一个实施方式中，扰流装置的宽度303可小于0.75英寸(1.91cm)。扰流装置300可具有有助于延迟气流分离的峰到峰距离305。取决于球杆头100的物理特性和冠部110上的流动图案，扰流装置300的位置可以变化。如图4所示，扰流装置300位于冠部110上并相对于球杆面102成斜角，或与球杆面102平行并与其相距0.25英寸(0.64cm)至4.5英寸(11.43cm)。基于具体球杆头100的分离区域120，扰流装置300可以曲线方式设置在冠部110上。在一个实施方式中，扰流装置300位于球杆面102与冠部110的顶点111之间。因此，扰流装置300可位于冠部110的顶点111与前缘112之间。扰流装置300可位于冠部110上，以使得后掠表面304相对于球杆头100的中心线127(图2所示)形成20度至70度的角。参照图4，例如，扰流装置300可以是从后跟端104延伸至趾部端106的条状装置。另外，距离301从后跟端104至趾部端106增大。距离301的这种增大使扰流装置设置成约跟随图1所示的分离区域120的形状。可替代地，扰流装置300可以是大体跟随分离区域120形状的弯曲条状装置(未示出)。如图6-图8所示，宽度303、距离305、厚度307、高度和/或角度309和角度311沿扰流装置的长度可以是恒定的。然而，所提到的所有参数或任一参数沿扰流装置300从后跟端104至趾部端106可以变化，以提供特定的气流效果。此外，扰流装置300的表面特性沿扰流装置300从后跟端104至趾部端106可以是恒定的或可以变化。扰流装置300可具有与上文描述的锯齿形图案相似的任何图案或可提供能够激励上文描述功能的边界层的其他图案。这种图案可包括各种几何形状如正方形、矩形、三角形、曲线形、环形、多边形或成离散或连续结构的其他形状。本文中描述的装置、方法、和制品并不限于此。在图4中，扰流装置300示为连续的条状装置。然而，扰流装置300可由多个扰流装置段形成，其中该多个扰流装置段相对于彼此以不同的配置(如对准、偏移和/或纵排)设置在冠部110上。例如，扰流装置300可包括三个离散锯齿形条状装置，该三个离散锯齿形条状装置在冠部110上设置在不同距离301处。每个离散条状装置可具有相似的或不同的特性，如相似的或不同的高度、宽度303、距离305、厚度307、角度309和/或角度311。扰流装置300可由任何类型的材料(如不锈钢、铝、钛、其他各种金属或金属合金、复合材料、天然材料(如木材或石料)、或人造材料(如塑料))构成。如果扰流装置300由金属构成，其可形成在球杆头100或通过冲压(即，使用压力机或冲压机冲孔、冲裁、压花、弯曲、翻边、或压印、铸造)、注模、锻造、机加工、或它们的组合、或用于制造金属零件的其他处理与球杆头100同时形成。在金属材料或塑料材料的注模情况下，可构造单件式模具或多件式模具，其可具有与扰流装置300和/或球杆头100的上述部分相对应的互连腔。熔融金属或塑料材料被注射到模具中，然后被冷却。球杆头100和/或扰流装置300然后从模具移除并可被加工，以使其表面上的不规则部分光滑化或移除残余部分。如果扰流装置300独立于球杆头100被制造，扰流装置300可通过紧固件、粘合剂、焊接、焊锡、或其他紧固方法和/或设备固定地或可移除地附接至冠部110。在一个示例中，扰流装置300可由具有粘性背部的材料条形成。因此，扰流装置300可利用粘性背部在冠部上的任何位置处附接至球杆头100。参照图9和图10，示出了另一示例性扰流装置400。扰流装置400包括多个脊状突起401-408，它们被设置在前缘112的下游并至少部分地位于分离区域120之前。每个脊状突起401-408可与另一脊状突起以相同距离409或不同距离409与前缘112间隔开。虽然图9和图10可能示出了具体数目的脊状突起，但是本文中描述的装置、方法、以及制品可包括更多或更少数目的脊状突起。参照图11-图14，其中仅示出了脊状突起404的示例，每个脊状突起401-408具有长度411、基底宽度413、高度415(在图12中被示出)以及相对于球杆头100的前缘112的角度417。每个脊状突起401-408可以距离419(图9和图10所示)与相邻脊状突起间隔开，其中如果脊状突起不平行，则距离419从脊状突起401-408的前缘410开始计算。图11示出了用于脊状突起404的示例性形状并且不以任何方式限制脊状突起401-408的形状。脊状突起401-408可具有任何横截面形状。在图12-图14中，示出了脊状突起401-408的三个示例性横截面形状。长度411大体可大于基底宽度413。脊状突起401-408起涡流发生器的作用，以激励形成在冠部110上的边界层，因此使分离区域120进一步朝向冠部110的尾部移动。因此，每个脊状突起401-408起扰流装置的作用。每个脊状突起401-408的高度415可使得每个脊状突起402的顶部412(图12中示出)仍然在边界层内部。然而，脊状突起中的任一个或多个可超过边界层延伸。每个脊状突起的角度417可配置成使得每个脊状突起401-408定向成基本相对于前缘112或相对于彼此垂直、平行或倾斜。在一个实施方式中，角度417可以为20°至70°。在图9和图10的示例中，扰流装置400包括位于球杆头100的趾部端侧上的四个脊状突起401-404，其基本以约60°-70°的角度417定向并且彼此平行。扰流装置400还包括四个脊状突起405-408，其相对于脊状突起401-404以角度417关于球杆头100的中心线127对称。每个脊状突起401-408被示为线性的。然而，每个脊状突起401-408可以是弯曲的、沿长度411具有可变的基底宽度413、具有可变的横截面形状、沿长度411和/或基底宽度413具有可变的高度415、具有尖的或钝的前缘410或后缘414、具有尖的或钝的顶部412、具有不同的表面结构、和/或沿长度411、基底宽度413和/或高度415具有其他物理变化。对于每个脊状突起401-408，距离409从后跟端104至趾部端106可增大，以大致与分离线120在冠部110上的位置相符。然而，如图9和图10所示，每个脊状突起401-408在冠部110上可位于距前缘112约相同的距离409处。此外，每个脊状突起401-408放置在冠部110上的任何地方，以提供本文中描述的边界层效应。取决于球杆头100的物理特性和冠部110上的气流图案，脊状突起的位置可以改变。每个脊状突起401-408可沿直线或曲线位于冠部110上并距球杆面110有0.25英寸(0.64cm)至4.5英寸(11.43cm)。每个脊状突起401-408可具有不超过0.5英寸(1.27cm)的高度415。在一个实施方式中，至少一个脊状突起401-408可具有大于0.02英寸(0.05cm)但小于0.2英寸(0.51cm)的高度415。脊状突起401-408可具有有助于延迟气流分离的距离419。基于特定球杆头100的分离区域120的位置，脊状突起401-408可以曲线方式设置在冠部110上。在一个实施方式中，脊状突起401-408位于冠部110的顶点111与面102之间。因此，脊状突起402可位于冠部110的顶点111与前缘112之间。参照图10，每个脊状突起401-408阻挡在脊状突起上流动的空气，以沿长度411形成小的漩涡或涡流，该小的漩涡或涡流用于激励脊状突起401-408下游的、区域421(仅在脊状突起404上示出)中的边界层。因此，分离区域120在冠部110上移动更靠近尾部。每个脊状突起401-408之间的距离419、长度411、基底宽度413、高度415和/或角度417可配置成使得区域421略微重叠或极大地重叠、或不重叠。如图10的示例所示，每个脊状突起401-408的距离419、长度411以及角度417配置成使得每个脊状突起401-408的前缘410基本沿气流方向与相邻脊状突起401-408的后缘414对准。因此，如图9和图10所示，脊状突起401-408在冠部110上的布置提供了具有边界层扰动的重叠区域421。然而，脊状突起401-408可配置成具有任何物理特性和以任何距离419间隔开。例如，如果脊状突起具有比图9和图10所示的脊状突起401-408的长度411更短的长度，则距离419可减小，以保证脊状突起401-408下游的区域421的重叠。在另一示例中，如果脊状突起401-408相对于球杆面100的角度417不同于图9和图10所示的角度417，则脊状突起401-408的长度411或距离419可相应地被修改，以保证区域421在脊状突起401-408下游重叠。在又一示例中，多排脊状突起可相对于彼此偏移地或纵排地设置在冠部110上。因此，任何数目的脊状突起可设置在冠部110上，其中每个脊状突起具有任何的物理特性和相对于邻近的脊状突起具有任何距离409。例如，在某些应用中，区域421的重叠可能是不合适的。因此，脊状突起401-408可配置成减小、最小化或防止区域421的重叠。参照图10，脊状突起401-404设置成指向中心线127，而脊状突起405-408也设置成指向中心线127。因此，脊状突起401-408可起对准辅助装置的作用，以让选手对准球杆面102与球。站立在地址位置的个人借助于脊状突起401-408能够可见地确定球(未示出)相对于中心线127的位置。参照图15和图16，示出了另一示例性扰流装置500。扰流装置500包括多个脊状突起501-507，设置在前缘112的下游并至少部分地位于分离区域120之前。每个脊状突起501-507可与另一脊状突起以相同距离509或不同距离509与前缘112间隔开。虽然图15和图16可能示出了特定数目的脊状突起，但是本文中描述的装置、方法、以及制品可包括更多或更少数目的脊状突起。参照图17-图20，其中仅示出了脊状突起504的示例，每个脊状突起501-507具有长度511、基底宽度513、高度515(在图18中被示出)以及相对于球杆头100的前缘112的角度517。每个脊状突起501-507以距离519(在图15和图16示出)与邻近的脊状突起间隔开，其中如果脊状突起不平行，则距离519从脊状突起501-507的前缘504处开始计算。图17示出了用于脊状突起504的示例性形状并且不以任何方式限制脊状突起501-507的形状。脊状突起501-507可具有任何横截面形状。在图18-图20中，示出了脊状突起501-507的三个示例性横截面形状。长度511大体可大于基底宽度513。脊状突起501-507起涡流发生器的作用，以激励形成在冠部110上的边界层，因此使分离区域120进一步朝向冠部110的尾部移动。因此，每个脊状突起501-507起扰流装置的作用。每个脊状突起501-507的高度515可使得每个脊状突起501-507的顶部512(在图18中示出)仍然在边界层内部。然而，脊状突起中的任一个或多个可超过边界层延伸。每个脊状突起的角度517可配置成使得每个脊状突起501-507定向成相对于前缘112或相对于彼此基本垂直、平行或倾斜。在一个实施方式中，角度517可以为20°至70°。在图15和图16的示例中，扰流装置500包括七个脊状突起501-507，该七个脊状突起501-507基本以约60°-70°的角度517定向并且彼此平行。每个脊状突起501-507被示为线性的。然而，每个脊状突起501-507可以是弯曲的、沿长度511具有可变的基底宽度513、具有可变的横截面形状、沿长度511和/或基底宽度513具有可变的高度515、具有尖的或钝的前缘510或后缘514、具有尖的或钝的顶部512、具有不同的表面结构、和/或沿长度511、基底宽度513和/或高度515具有其他物理变化。对于每个脊状突起501-507，距离509从后跟端104至趾部端106可增大，以大体对应分离线120在冠部110上的位置。然而，如图15和图16所示，每个脊状突起501-507可位于距前缘112大体相同的距离509处。此外，每个脊状突起501-507可放置在冠部110的任何位置，以提供本文中描述的边界层效应。取决于球杆头100的物理特性和冠部110上的气流图案，脊状突起的位置可以改变。每个脊状突起501-507可沿直线或曲线位于冠部110上并距球杆面110为0.25英寸(0.64cm)至4.5英寸(11.43cm)。每个脊状突起501-507可具有不超过0.5英寸(1.27cm)的高度515。在一个实施方式中，至少一个脊状突起501-507可具有大于0.02英寸(0.05cm)但小于0.2英寸(0.51cm)的高度515。脊状突起501-507可具有有助于延迟气流分离的距离519。基于具体球杆头100的分离区域120的位置，脊状突起501-507可以曲线方式设置在冠部110上。在一个实施方式中，脊状突起501-507位于冠部110的顶点111之前。因此，脊状突起501-507可位于冠部110的顶点111与前缘112之间。参照图16，每个脊状突起501-507阻挡在脊状突起上流动的空气，以沿长度511形成小的漩涡或涡流，该小的漩涡或涡流用于激励脊状突起501-507下游的、区域521(仅在脊状突起504上示出)中的边界层。因此，分离区域120进一步朝向冠部110的尾部移动。每个脊状突起501-507之间的距离519、长度511、基底宽度513、高度515和/或角度517可配置成使得区域521略微重叠或极大地重叠、或不重叠。如图16的示例所示，每个脊状突起501-507的距离519、长度511以及角度517配置成使得每个脊状突起501-507的前缘510基本沿气流方向与相邻脊状突起501-507的后缘514对准。因此，如图15和图16所示，脊状突起501-507在冠部116上的布置提供了具有边界层扰动的重叠区域521。然而，脊状突起501-507可配置成具有任何物理特性和以任何距离519间隔开。例如，如果脊状突起具有比图15和图16所示的脊状突起501-507的长度511更短的长度，则距离519可减小，以保证脊状突起501-507下游的区域521的重叠。在另一示例中，如果脊状突起501-507相对于球杆面160的角度517不同于图15和图16所示的角度517，则脊状突起501-507的长度511或距离519因此可被修改，以保证区域521在脊状突起501-507下游重叠。在又一个示例中，多排脊状突起可纵排地或相对于彼此偏移地设置在冠部110上。因此，任何数目的脊状突起可设置在冠部110上，其中每个脊状突起具有任何物理特性和相对于相邻脊状突起具有任何距离509。例如，在某些应用中，区域521的重叠可能是不合适的。因此，脊状突起501-507可配置成减小、最小化或防止区域521的重叠。参照图21和图22，示出了另一示例性扰流装置600。扰流装置600包括多个脊状突起601-608，它们设置在前缘112的下游并至少部分地位于分离区域120之前。每个脊状突起601-608可与另一脊状突起以相同距离609或不同距离609与前缘112间隔开。虽然图21和图22可能示出了具体数目的脊状突起，但是本文中描述的装置、方法以及制品可包括更多或更少数目的脊状突起。参照图22-图26，其中仅示出了脊状突起604的示例，每个脊状突起601-608具有长度611、基底宽度613、高度615(在图24中被示出)以及相对于球杆头100的前缘112的角度617。每个脊状突起601-608以第一峰到峰距离623或者第二峰到峰距离625(在图21和图22中示出)与相邻脊状突起间隔开，其中第一峰到峰距离623和第二峰到峰距离625从相邻脊状突起601-608的前缘604处计算。图23示出了用于脊状突起604的示例性形状但是不以任何方式限制脊状突起601-608的形状。脊状突起601-608可具有任何横截面形状。在图24-图26中，示出了脊状突起601-608的三个示例性横截面形状。长度611可大体大于基底宽度613。脊状突起601-608起涡流发生器的作用，以激励形成在冠部110上的边界层，因此使分离区域120进一步朝向冠部110的尾部移动。因此，每个脊状突起601-608起扰流装置的作用。每个脊状突起601-608的高度615可使得每个脊状突起601-608的顶部612(在图24中示出)保留在边界层内部。每个脊状突起的角度617可配置成使得每个脊状突起601-608定向成相对于前缘112或相对于彼此基本垂直、平行或倾斜。在一个实施方式中，角度617的绝对值可以为20°至70°。在图21和图22的示例中，扰流装置600包括八个脊状突起601-608。脊状突起601、603、605和607基本以约-60°到-70°的角度617定向(参照图17的脊状突起的正角度)并且彼此平行。扰流装置600还包括以约60°至70°的角度617定向的四个脊状突起602、604、606以及608。因此，每对相邻脊状突起601和602；603和604；605和606；以及606和608配置成与V形、三角形或类似形状相似。脊状突起604和605对称地跨在中心线127上并基本指向中心线127。因此，脊状突起604和605可起对准设备的作用，以帮助选手大体对准球与中心线127。每个脊状突起601-608被示为线性的。然而，每个脊状突起601-608可以是弯曲的、沿长度611具有可变的基底宽度613、具有可变的横截面形状、沿长度611和/或基底宽度613具有可变的高度615、具有尖的或钝的前缘610或后缘614、具有尖的或钝的顶部612、具有不同的表面结构、和/或沿长度611、基底宽度613和/或高度615具有其他物理变化。对于每个脊状突起601-608，距离609从后跟端104至趾部端106可增大，以大致对应分离线120在冠部110上的位置。然而，如图21和图22所示，每个脊状突起601-608可位于距前缘112大体相同距离609处。此外，每个脊状突起601-608可放置在冠部110上的任何地方，以提供本文中描述的边界层效应。取决于球杆头100的物理特性和冠部110上的气流图案，脊状突起的位置可以改变。每个脊状突起601-608可沿直线或曲线位于冠部110上并距球杆面110为0.25英寸(0.64cm)至4.5英寸(11.43cm)。每个脊状突起601-608可具有不超过0.5英寸(1.27cm)的高度615。在一个实施方式中，至少一个脊状突起601-608可具有大于0.02英寸(0.05cm)但小于0.2英寸(0.51cm)的高度615。脊状突起601-608可具有有助于延迟气流分离的距离623或625。基于具体球杆头100的分离区域120的位置，脊状突起601-608可以曲线方式设置在冠部110上。在一个实施方式中，脊状突起601-608位于冠部110的顶点111(冠部上的最高点)之前。因此，脊状突起601-608可位于冠部110的顶点111与前缘112之间。参照图22，每个脊状突起601-608阻挡在脊状突起上流动的空气，以沿长度611形成小的漩涡或涡流，该小的漩涡或涡流用于激励脊状突起601-608下游的、区域621(仅在脊状突起604上示出)中的边界层。因此，分离区域120进一步朝向冠部110的尾部移动。每个脊状突起601-608之间的距离623或625、长度611、基底宽度613、高度615和/或角度617可配置成使得区域621略微地或极大地重叠、或者不重叠。因此，如图21和图22所示，脊状突起601-608在冠部110上的布置提供了具有边界层扰动的重叠区域621。然而，脊状突起601-608可配置成具有任何物理特性和以任何距离623或625间隔开。例如，如果脊状突起具有比图21和图22所示的脊状突起601-608的长度611更短的长度，则距离623或625可减小，以保证脊状突起601-608下游的区域621的重叠。在另一示例中，如果脊状突起601-608相对于球杆面100的角度617不同于图21和图22所示的角度617，则脊状突起601-608的长度611或距离623或距离625可被相应地修改，以保证区域621在脊状突起601-608下游重叠。在又一个示例中，多排脊状突起可纵排地或相对于彼此偏移地设置在冠部110上。因此，任何数目的脊状突起可设置在冠部110上，其中每个脊状突起具有任何的物理特性和相对于相邻脊状突起具有任何距离609。例如，在某应用中，区域621的重叠可能是不合适的。因此，脊状突起601-608可配置成减小、最小化或防止区域621的重叠。扰流装置400、扰流装置500或扰流装置600可由任何类型的材料构成，如不锈钢、铝、钛、其他各种金属或金属合金、复合材料、天然材料(如木材或石料)或人造材料(如塑料)。如果扰流装置400、扰流装置500或扰流装置600由金属构成，其可形成在球杆头100上、或通过冲压(即，使用压力机或冲压机冲孔、冲裁、压花、弯曲、翻边、或压印、铸造)、注模、锻造、机加工或它们的组合、或用于制造金属部件的其他处理与球杆头100同时形成。在金属材料或塑料材料的注模的情况下，可构造单件式模具或多件式模具，其可具有与上述扰流装置400、500或600、和/或球杆头100的部件相对应的互连腔。熔融金属或塑料材料被注射到模具中，然后被冷却。球杆头100和/或扰流装置400、500或600然后从模具移除，并可被机加工以使其表面上的不规则部分光滑化或移除残余部分。如果扰流装置400、扰流装置500或扰流装置600与球杆头100分离地制造，扰流装置400、扰流装置500或扰流装置600可通过紧固件、粘合剂、焊接、焊锡、其他紧固方法和/或设备固定地或可移除地附接至冠部110。在一个示例中，扰流装置400、扰流装置500或扰流装置600可由金属材料形成。然后扰流装置400、扰流装置500或扰流装置600可利用粘合剂附接至冠部110。在另一示例中，扰流装置400可包括长型突起，其能够滑动至冠部110上对应尺寸的槽中，以可移除地将扰流装置400、扰流装置500或扰流装置600附接至冠部110。因此，扰流装置400、扰流装置500或扰流装置600可包括可移除的连接机构，以使得每个扰流装置400、500或600可选择性地连接至球杆头100或从球杆头100移除。位于冠部110上的扰流装置在上文描述中由脊状突起限定。然而，任一个或多个扰流装置可由形成在冠部110中的沟限定。扰流装置可通过各种方法(如机加工、激光切割等)在冠部110中切割沟而形成。根据图27所示的一个示例，制造根据各个实施方式的具有扰流装置的高尔夫球杆头的方法700包括：在步骤702中，提供具有球杆头的高尔夫球杆；以及在步骤704中，将一个或多个扰流装置附接在球杆头的冠部上。根据图28所示的另一示例，制造根据各个实施方式的具有扰流装置的高尔夫球杆头的方法800包括：在步骤802中，提供具有与高尔夫球杆头和一个或多个扰流装置相对应的腔的模具；以及在步骤804中，利用模具形成球杆头和扰流装置。图29示出了基于没有扰流装置的球杆头100上方气流的实际气流可视化实验的示意图，以及图30示出了基于具有扰流装置400的相同球杆头上方实际气流可视化实验的示意图。在图29中，表示气流的流线接近球杆头100并在球杆面上方朝向前缘转移。流线在前缘112上方通过并在冠部110上方流动。然而，气流在分离区域120处变得与冠部110脱离，并在冠部110的主体部分上形成紊流尾流122。紊流尾流122增大阻力，从而降低球杆头100的速度。参照图30，脊状突起401-408设置在前缘112的下游并设置在图29的分离区域120的上游。因此，气流仍附着在冠部110的主体部分上，如图30中流线所示。因此，分离区域120进一步朝向冠部110的尾部移动。如上所述，扰流装置400、扰流装置500或扰流装置600的任何物理特性；它们在冠部上的位置；和/或它们相对于冠部的任何部分的定向；中心线127和/或前缘112可配置成提供特定的边界层效应。根据一个实施方式，扰流装置可根据以下关系设置在距前缘112的距离Q处：Q>0.05DA其中DA为从前缘112到冠部顶点111(即冠部上的最高点)的距离。根据另一实施方式，角度γ(即每个脊状突起相对于前缘112的角度)可遵循以下关系：γ>Loft其中Loft为球杆头100的杆面倾角。根据另一实施方式，距离P，(即每个脊状突起之间的距离)可遵循以下关系：2Lcos(γ)>P>0.8Lcos(γ)其中L为脊状突起的长度。表1和表2示出了没有任何扰流装置的高尔夫球杆头、具有扰流装置300的高尔夫球杆头、以及具有扰流装置400的高尔夫球杆头100的实验结果。表1示出了对于球杆头100的不同定向角度用lbs表示的空气动力阻力的测量值。球杆头100的速度直接地受定向角度的影响。定向角度的增加导致球杆头100速度的增加。角度(度)没有扰流装置扰流装置300扰流装置400902.014962561.5073441.495429601.303442251.3000621.293326300.887545710.9053060.89811200.223235280.2275070.235375表1:阻力(lbs)vs.定向角度(度)角度(度)没有扰流装置扰流装置300扰流装置40090-0.38846990.0611480.092846600.277639040.3432830.189739300.60068950.6085580.56067400.207723460.2059250.225259表2:升力(lbs)vs.定向角度(度)如表1所示，当球杆头100具有大于60°的定向角度时，对于具有扰流装置300或扰流装置400的球杆头100，球杆头100上的空气动力阻力减小。对于90°的定向角度，阻力的减小会更大。参照图31(表1中的数据的图示)，所提到的对于大于60°的定向角度的阻力减小被可视地示出。此外，扰流装置400(包括一个或多个脊状突起401-408)被示出为相比于扰流装置300，减小球杆头100上的阻力更多。表2示出了对于球杆头的不同定向角度用lbs表示的升力测量值。当球杆头100具有大于60°的定向角度时，较之没有任何扰流装置的球杆头100，对于具有扰流装置300或400的球杆头100而言，由球杆头100生成的升力不会急剧地下降。参照图32(表2中数据的图示)，所提到的对于没有任何扰流装置的球杆头100的升力的下降被可视地示出。较之具有扰流装置300或400的球杆头100，对于没有任何扰流装置的球杆头100而言，所提到的升力下降起因于由冠部上较早的边界层分离导致的较高压力差。因此，表1和2以及图31和32示出对于没有任何扰流装置的高尔夫球杆头而言冠部上早期边界层分离的副作用以及延迟边界层分离在作用于高尔夫球杆头上的阻力的效果。图33和图34图形化地示出了对于没有任何扰流装置的高尔夫球杆头和具有扰流装置400的高尔夫球杆头所测量的球速和球杆头速度。图33示出了当高尔夫球杆头包括扰流装置400时球速更高。球速的这种增加起因于如图34所示的更高的球杆头速度，而该更高的球杆头速度起因于延迟冠部上边界层分离的扰流装置400，从而减小了球杆头上的阻力。参照图35-图38，示出了另一示例性高尔夫球杆头1000，其包括面1002，该面1002水平地从后跟端1004延伸趾部端1006并竖直地从底部1008延伸至冠部1010。后跟端1004和趾部端1006从面1002延伸至球杆头1000的后部1009。面1002与冠部1010之间的过渡区域限定了上前缘1012，而面1002与底部之间的过渡区域限定了下前缘1013。球杆头1000还包括用于接纳杆体(未示出)的插鞘1014。球杆头1000示为木杆型球杆头。然而，本公开并不限于木杆型球杆头，而还适用于任何类型的高尔夫球杆头(例如开球杆型球杆头、球道木杆型球杆头、混合型球杆头、铁杆型球杆头、挖起杆型球杆头、或推杆型球杆头)。球杆头1000包括位于底部1008上的多个扰流装置1201-1204和1301-1304，该多个扰流装置1201-1204和1301-1304在本文中分别被总称为扰流装置1200和1300。在向下挥杆过程中、在撞击位置、以及在高尔夫挥杆的跟随动作阶段，扰流装置1200和1300激励底部1008上的边界层。在向下挥杆的初始部分过程中，处于球杆头1000上游的空气基本在后跟1004上方流动，并流动到底部1008和冠部1010上。在向下挥杆的中间部分过程中，空气基本在后跟1004与面1002之间的过渡区域上方流动，并流动到底部1008和冠部1010上。就在撞击位置之前的向下挥杆的最后部分过程中，空气基本在面1002上方流动，并流动到底部1008和冠部1010上。图36和图38的箭头1210表示在高尔夫挥杆的向下挥杆部分过程中气流的一个示例性方向。在底部1008上方流动的空气在底部上形成边界层。扰流装置1200激励边界层，以延迟扰流装置1200下游的气流的脱离。因此，球杆头1000上的阻力被减小，从而在向下挥杆过程中增大了球杆速度。在面1002在撞击位置击打球之后，球杆头1000在跟随动作过程中旋转。在跟随动作的初始部分过程中，处于球杆头1000上游的空气基本在面1002上方流动，并流动到底部1008和冠部1010上。在跟随动作的中间部分过程中，空气基本在趾部1006与面1002之间的过渡区域上方流动，并流动到底部1008和冠部1010上。在跟随动作的最后部分过程中，空气可能基本在趾部1006上方流动，并流动到底部1008和冠部1010上。如图36和图38所示，箭头1310表示在高尔夫挥杆的跟随动作部分过程中气流的一个示例性方向。图37示出了用于描述尺寸、在底部1008上的位置、以及相对于扰流装置1200和1300的面1002的定向的x和y坐标轴线。x和y坐标轴线具有原点1240(即，x＝0，y＝0)，该原点可限定面1002的中心点。因此，y轴线可限定球杆头1000的中心线。如下文中详细描述的，每个扰流装置1200和1300在底部1009上的位置可由x位置和y位置表示。此外，扰流装置1200和扰流装置1300的定向可由相对于X轴线的角度1242表示。扰流装置1201-1204可由沟限定，其中沟基本从后跟端1004附近在朝向趾部端1006的方向上延伸。每个扰流装置1201-1204分别具有第一端1211-1214和第二端1215-1218。第一端1211-1214位于后跟端1004附近并且基本可跟随后跟端1004的轮廓。因此，扰流装置1201-1204的第一端1211-1214可大致具有距后跟端1004的相同距离。然而，第一端1211-1214可位于底部1008上的任何地方，以延迟底部1008上的气流分离。扰流装置1201-1204可具有相同尺寸并彼此平行地延伸、或可具有不同的尺寸并彼此非平行地延伸。取决于在向下挥杆过程中气流分离区域的位置(在图38中由线1250示例地示出)，扰流装置1200的配置可改变，以激励处于分离区域1250上游的气流。例如，扰流装置1201-1204在从面1002到后部1009的方向上长度逐渐地增大。因此，第二端1215-1218逐渐地更靠近y轴线。因此，扰流装置1201-1204的长度逐渐增大可跟随分离区域1250的轮廓，以在扰流装置1201-1204下游在底部1008上提供脱离的气流。相似地，每个扰流装置1201-1204的深度、宽度和/或角度1242可改变，以提供特定的流动图案。如图37所示，角度1242在从面1002到后部1009的方向上逐渐地增大。每个扰流装置1201-1204的角度1242可符合在向下挥杆过程中球杆头1000的具体旋转位置。因此，通过在从面1002到后部1009的方向上改变角度1242，在向下挥杆过程中对于球杆头1000基本所有的旋转角度，扰流装置1201-1204可激励处于分离区域S1上游的气流。角度1242可在扰流装置上的任何参考线与x或y轴线之间被测量。在本公开中，角度1242被测量为x轴线与连接扰流装置端部的线之间的角度。限定扰流装置1201-1204的沟分别在第一端1211-1214可以更宽，而在第二端1215-1218可以更窄。沟的深度还可分别从第一端1211-1214到第二端1215-1218逐渐减小。沟可以任何形状形成在底部1008上。例如，沟在第一端1211-1214和第二端1215-1218可以较窄，然后朝向沟1201-1204的中央逐渐变宽或突然变宽。相反地，沟在第一端1211-1214和第二端1215-1218可以较宽，然后朝向沟1201-1204的中央逐渐变宽或突然变窄。沟的深度还可以任何方式改变，如根据沟宽度的改变。限定扰流装置1200的沟的形状、角度1242、位置(即，x位置和y位置)、深度、长度以及宽度可从面1002到后部1009改变，以提供在向下挥杆过程中用于球杆头1000基本所有旋转角度的具体流动图案。此外，扰流装置1200的数目还可改变，以在底部1008上提供具体的流动图案。例如，五个、六个或更多扰流装置1200可设置在底部1008上。扰流装置1200在底部1008上可设置成在从面1002到后部1009的方向上彼此邻近、和/或可以是纵排的。下面的表3示出了扰流装置1201-1204的示例性配置。x位置和y位置指的是第二端1215-1218的x位置和y位置。表3中所有的尺寸用英寸表示。此外，限定扰流装置1201-1204的沟的深度和宽度分别在扰流装置1201-1204的第一端1211-1214处测量。表3仅示出了扰流装置1201-1204的示例，并且绝非限制扰流装置1200的特征。扰流装置深度长度宽度位置—X位置—Y角度1242°12010.0631.140.11-1.311.282.9512020.0651.280.11-1.011.677.9712030.0661.410.11-0.682.0516.9812040.0671.520.11-0.352.3930表3扰流装置1301-1304可由沟限定，其中沟基本从面的位于趾部端1006附近的部分朝向后部1009延伸。沟还可基本从面1002与趾部端1006之间的过渡区域附近朝向后部1009延伸。另外，沟可从趾部端1006附近朝向后部1009延伸。每个扰流装置1301-1304分别具有第一端1311-1314和第二端1315-1318。第一端1311-1314位于趾部端1006或面1002附近，并可在从面1002朝向后部1009的方向上延伸或基本跟随趾部端1006的轮廓。然而，第一端1311-1314可位于底部1008上的任何地方，以延迟底部1008上的气流分离。扰流装置1301-1304可具有相同尺寸并彼此平行地延伸、或可具有不同尺寸并彼此非平行地延伸。取决于气流分离区域的位置(在图38中由线1350示例地示出)，扰流装置1300的尺寸特性可改变，以激励处于分离区域1350上游的气流。例如，扰流装置1301-1304在从面1002朝向趾部端1006的方向和从趾部端1006朝向后部1009的方向上长度逐渐增大。因此，第二端1315-1318逐渐远离x轴线和y轴线。扰流装置1301-1304的长度逐渐增大可跟随分离区域1350的轮廓，以在扰流装置1301-1304的下游提供附着的气流。相似地，每个扰流装置1301-1304的深度、宽度和/或角度1242可改变，以提供特定的流动图案。如图37所示，角度1242在从面1002朝向趾部端1006的方向和从趾部端朝向后部1009的方向上逐渐减小。每个扰流装置1301-1304的角度1242可符合在跟随动作过程中球杆头1000的具体旋转位置。因此，通过在从面1002朝向趾部端1006的方向上和从趾部端1006朝向后部1009的方向上改变角度1242，对于在跟随动作过程中球杆头100基本所有的旋转角度，扰流装置1301-1304可激励处于分离区域1350上游的气流。此外，每个扰流装置1301-1304可具有基本与趾部端1006的曲率相对应的曲率，并可表示在撞击位置和跟随动作过程中底部1008上方气流的总体方向。角度1242可在扰流装置上的任何参考线与x或y轴线之间被测量。在本公开中，角度1242被测量为x轴线与连接扰流装置端部的线之间的角度。限定扰流装置1301-1304的沟分别在第一端1311-1314可以更宽，而在第二端1315-1318可以更窄。沟的深度还可分别从第一端1311-1314到第二端1315-1318逐渐减小。沟可以任何形状形成在底部1008上。例如，沟在第一端1311-1314和第二端1315-1318可以较窄，然后朝向沟1301-1304的中央逐渐变宽或突然变宽。相反地，沟在第一端1311-1314和第二端1315-1318可以较宽，然后朝向沟1301-1304的中央逐渐变窄或突然变窄。沟的深度还可以任何方式改变，如根据沟宽度的改变。限定扰流装置1300的沟的形状、角度1242、位置(即，x位置和y位置)、深度、长度、以及宽度可从面1002朝向趾部端1006以及从趾部端1006朝向到后部1009改变，以提供在跟随动作过程中用于球杆头1000基本所有旋转角度的特定流动图案。此外，扰流装置1300的数目还可改变，以在底部1008上提供特定的流动图案。例如，五个、六个或更多扰流装置1300可设置在底部1008上。扰流装置1300在底部1008上可设置成彼此邻近和/或纵排。下面的表4示出了扰流装置1301-1304的示例性配置。x位置和y位置是指第二端1315-1318的x位置和y位置。表4中所有尺寸用英寸表示。此外，限定扰流装置1301-1304的沟的深度和宽度分别在扰流装置1301-1304的第一端1311-1314处测量。表3仅示出了沟槽1301-1304的示例性配置，并且绝非限制扰流装置1300的特征。扰流装置深度长度宽度位置—X位置—Y角度1242°13010.050.800.121.601.6090.0913020.060.970.121.941.9386.5613030.071.090.122.242.2783.0313040.082.290.121.913.5469.02表4扰流装置1200和扰流装置1300在上文中描述为由底部1008中的沟限定。因此，扰流装置1200和扰流装置1300可通过以各种方法(如机加工、激光切割等)在高尔夫球杆1000的底部1008中切割沟而形成在高尔夫球杆1000上。可替代地，扰流装置1200和/或扰流装置1300中任一个或多个可由底部1008上的突起或脊状突起限定。这种沟或脊状突起可通过冲压(即，使用压力机或冲压机冲孔、冲裁、压花、弯曲、翻边、或压印、铸造)、注模、锻造、机加工或它们的组合、或用于制造金属部件的其他处理与球杆头1000同时形成。在金属材料或塑料材料的注模的情况下，可构造单件式模具或多件式模具，其可具有与上述扰流装置1200和1300和/或球杆头1000的部分相对应的互连腔。熔融金属或塑料材料被注射到模具中，然后被冷却。球杆头1000和/或扰流装置1200和1300然后从模具移除，并可被加工以使其表面上的不规则部分光滑化或移除残余部分。如果扰流装置1200和1300成脊状突起的形式并独立于球杆头1000制造，则扰流装置300可通过紧固件、粘合剂、焊接、焊锡或其他紧固方法和/或设备固定地或可移除地附接至底部1008。在一个示例中，扰流装置1200或扰流装置1300可由具有粘性背部的材料条形成。因此，扰流装置1200和1300可利用粘性背部在底部1008上的任何位置处附接至球杆头1000。球杆头可包括扰流装置300、扰流装置400、扰流装置500、扰流装置600、扰流装置1200和/或扰流装置1300中的一个或它们的组合。例如，球杆头可包括位于冠部上的扰流装置400和位于底部上的扰流装置1200。在另一示例中，球杆头可包括位于冠部上的扰流装置500和位在底部上的扰流装置1200和1300。因此，根据本公开的扰流装置的任何组合可设置在冠部和/或底部上，以在球杆头上提供特定的流动图案。虽然上文中描述了制造扰流装置或具有扰流装置的球杆头的动作的具体次序，但是这些动作还可以其他时间顺序执行。例如，可顺序、并行或同时执行上文中描述的两个或更多动作。可替代地，可以相反次序执行两个或更多动作。此外，也可不执行上文中描述的一个或多个动作。本文中描述的装置、方法、和制品在这一点上不被限制。虽然已描述了本发明的各个方面，但应当理解本发明还能够进行其他修改。本申请旨在覆盖本发明的任何变化、使用或改进，它们遵循本发明的原理并包括落入本发明的
技术领域：
内公知实践和惯常实践中的本发明变化。当前第1页1 2 3