多材料高尔夫球杆头的制作方法

多材料高尔夫球杆头
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2020年10月27日提交的美国临时申请序列号63/106,248、于2020年11月11日提交的美国临时申请序列号63/112,551、以及于2020年11月30日提交的的美国临时申请序列号63/119,121的权益，其公开内容全部通过引用整体并入本文。
技术领域
3.本发明总体上涉及一种具有改进性能的多材料高尔夫球杆头。更具体地说，本发明涉及一种多材料高尔夫球杆头，其具有金属前部和轻质后部，并添加有内部带支撑构件。内部带支撑构件有助于显著地改善轻质后部的结构刚度，并改善高尔夫球杆头本身的声学性能。本发明还可进一步包括配重机构，其可通过轻质后部内的开口接近，但直接连接到金属前部，以缓和与在高尔夫球杆头的轻质部分中安装配重相关的任何结构完整性问题。


背景技术：

4.利用配重元件来提高高尔夫球杆头的性能在业界已经是众所周知的。1971年提交的glover的美国专利号3,692,306显示了最早的带有配重机构的高尔夫球杆之一。使用具有固有不同密度和配重性质的不同材料允许提高高尔夫球杆头的性能。
5.现代高尔夫球杆头、特别是金属木型高尔夫球杆头，不断地改进利用配重以提高高尔夫球杆头性能的能力。morales等人的美国专利8,951,143说明了教导配重附接机构的更现代的构思之一，其中配重构件与支架连接。
6.当使用轻质复合材料形成高尔夫球杆头的一部分时，向高尔夫球杆头添加配重的问题变得更加复杂。轻质复合材料，尽管在垂直于其纤维的取向上非常强，但当在交替取向上受到力时，通常可能是弱的。因此，向轻质复合高尔夫球杆头增加配重通常是困难的。demille等人的美国专利8,979,671说明了通过加强围绕配重的材料和增加附加的支撑构件来解决这个问题的解决方案之一。
7.因此，可以看出，在工业中需要制造一种高尔夫球杆，其利用能够具有足够的结构刚度、良好的声音和良好性能的轻质复合后主体。
8.另外，增加材料的厚度以加强围绕配重的材料和添加支撑构件会产生在不希望的位置处增加重量的不希望的效果。因此，基于上述内容，需要帮助改进高尔夫球杆头的配重附接机构，该高尔夫球杆头具有轻质的第二材料以形成高尔夫球杆头本身的一部分，而没有与传统方法相关联的任何负面副作用。


技术实现要素：

9.本发明的一个方面是一种高尔夫球杆头，其包括具有一个或多个螺纹容座的前击球面部分和附接到前击球面部分的后部的后主体。后主体部分还包括具有一个或多个配重开口的轻质壳体，以及内部带支撑构件，其围绕轻质壳体的裙部连接至轻质壳体的内表面，其中，内部带支撑构件还包括分隔壁，其将高尔夫球杆头的内部总容积分成前容积室和后
容积室，其中，高尔夫球杆头具有约12.6至约19.1之间的容积比。容积比定义为：
[0010][0011]
本发明的另一个方面是一种高尔夫球杆头，其包括具有一个或多个螺纹容座的前击球面部分和附接到前击球面部分的后部的后主体。后主体部分还包括具有一个或多个配重开口的轻质壳体，以及内部带支撑构件，其围绕轻质壳体的裙部连接至轻质壳体的内表面，其中，内部带支撑构件还包括分隔壁，其将高尔夫球杆头的内部总容积分成前容积室和后容积室，其中高尔夫球杆头具有前容积室，其包括高尔夫球杆头的内部总容积的约82％至约91％。
[0012]
本发明的另一个方面是一种高尔夫球杆头，其包括具有一个或多个螺纹容座的前击球面部分和附接到前击球面部分的后部的后主体。后主体部分还包括具有一个或多个配重开口的轻质壳体，以及内部带支撑构件，其围绕轻质壳体的裙部连接至轻质壳体的内表面，其中，内部带支撑构件还包括分隔壁，其将高尔夫球杆头的内部总容积分成前容积室和后容积室，其中高尔夫球杆头具有前容积室，其包括高尔夫球杆头的内部总容积的约82％至约91％，并且其中高尔夫球杆头总质量的大于约15％位于分隔壁的背面和后面。
[0013]
本发明的另一个方面是一种高尔夫球杆头，其包括具有一个或多个螺纹容座的前击球面部分和附接到前击球面部分的后部的后主体。后主体部分还包括具有一个或多个配重开口的轻质壳体，以及内部带支撑构件，其围绕轻质壳体的裙部连接至轻质壳体的内表面，其中，内部带支撑构件还包括多个切口，并且其中内部带支撑构件具有小于约5.0克的质量。
[0014]
在本发明的另一方面，内部带支撑构件还包括内部部件和外部部件。
[0015]
在本发明的另一方面，内部部件和外部部件组合以形成菱形的内部带支撑构件。
[0016]
本发明的另一方面是一种高尔夫球杆头，其产生的声音具有大于约0.01秒且小于约0.02秒的临界时间t
临界
；所述临界时间t
临界
被定义为所述声音从峰值振幅a
max
振荡到所述峰值振幅a
max
的10％的点所花费的时间量。
[0017]
本发明的另一个方面是一种高尔夫球杆头，其包括具有一个或多个螺纹容座的前击球面部分和附接到前击球面部分的后部的后主体。后主体部分还包括具有一个或多个配重开口的轻质壳体，以及围绕轻质壳体的裙部附接到轻质壳体的内表面的内部带支撑构件，以及插入穿过一个或多个配重开口以接合一个或多个螺纹容座的一个或多个螺钉配重，其中轻质壳体和内部带支撑构件都由纤维增强聚合物制成。
[0018]
本发明的另一个方面是一种高尔夫球杆头，其包括具有两个或多个螺纹容座的前击球面部分和附接到前击球面部分的后部的后主体部分。后主体部分还包括具有两个或多个配重开口的轻质壳体，以及围绕轻质壳体的裙部附接到轻质壳体的内表面的内部带支撑构件，以及插入穿过两个或多个配重开口以接合两个或多个螺纹容座的两个或多个螺钉配重，其中两个或多个螺钉配重分隔开约80mm至约120mm之间的距离。
[0019]
参考以下附图、说明和权利要求，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解。
附图说明
[0020]
从附图所示的本发明的下面的描述中，本发明的前述的和其它特征和优点将变得明显的。附图，其在此引入并形成说明书的一部分，进一步用于解释本发明的原理和使得本领域技术人员能够制造和使用本发明。
[0021]
附图中的图1示出了根据本发明的高尔夫球杆头的立体图；
[0022]
附图中的图2示出了根据本发明的一个实施例的高尔夫球杆头的主视图；
[0023]
附图中的图3示出了根据本发明的一个实施例的高尔夫球杆头的俯视底部视图；
[0024]
附图中的图4示出了根据本发明的一个实施例的高尔夫球杆头的分解立体图；
[0025]
附图中的图5示出了表示根据本发明的一个实施例的高尔夫球杆头的声音幅度的时序图；
[0026]
附图中的图6示出了沿图2中所示的剖面线a-a'截取的根据本发明的一个实施例的高尔夫球杆头的横截面图。
[0027]
附图中的图7示出了沿图2中所示的剖面线c-c'截取的根据本发明的一个实施例的高尔夫球杆头的放大横截面图。
[0028]
附图中的图8示出了沿图2中所示的剖面线b-b'截取的根据本发明的示例性实施例的高尔夫球杆头的横截面图。
[0029]
附图中的图9示出了沿图2中所示的剖面线c-c'截取的根据本发明的示例性实施例的高尔夫球杆头的放大横截面图。
[0030]
附图中的图10示出了根据本发明的一个实施例的高尔夫球杆头的俯视底部视图；
[0031]
附图中的图11示出了根据本发明的一个实施例的高尔夫球杆头的分解立体图；
[0032]
附图中的图12示出了沿图2和11所示的截面线a-a'截取的根据本发明的一个实施例的高尔夫球杆头的横截面图；
[0033]
附图中的图13示出了根据本发明的一个实施例的高尔夫球杆头的俯视底部视图；
[0034]
附图中的图14示出了根据本发明的另一可替代实施例的高尔夫球杆头的趾部侧视图；
[0035]
附图中的图15示出了根据本发明的另一可替代实施例的高尔夫球杆头的分解趾部侧视图；
[0036]
附图中的图16示出了沿图2和11所示的截面线a-a'截取的根据本发明的另一可替代实施例的高尔夫球杆头的横截面图；
[0037]
附图中的图17示出了根据本发明的又一可替代实施例的高尔夫球杆头的分解趾部侧视图；
[0038]
附图中的图18示出了沿图2和11所示的剖面线a-a'截取的根据本发明的又一可替代实施例的高尔夫球杆头的横截面图；
[0039]
附图中的图19示出了根据本发明的又一可替代实施例的高尔夫球杆头的分解立体图；
[0040]
附图中的图20示出了根据图19所示的本发明的可替代实施例的内部带支撑构件的放大图；
[0041]
附图中的图21示出了根据本发明的又一可替代实施例的高尔夫球杆头的分解立体图；
[0042]
附图中的图22示出了根据图21所示的本发明的可替代实施例的内部带支撑构件的放大图；
[0043]
附图中的图23示出了根据本发明的又一可替代实施例的高尔夫球杆头的分解立体图；以及
[0044]
附图中的图24示出了根据图23所示的本发明的可替代实施例的内部带支撑构件的放大图。
具体实施方式
[0045]
下面的具体实施方式描述了执行本发明的目前最佳构思模式。以下描述不能用限制性意义来理解，而是仅仅用于显示本发明的通用原理的目的，这是因为本发明的范围是通过附加的权利要求最佳限定的。
[0046]
下面描述不同的创造性特征，并且每个特征可以彼此独立地使用或者与其它特征组合使用。但是，任何单个的创造性特征可以不解决上述的任何或者全部问题或者可以仅仅解决上述问题之一。此外，上述的一个或多个问题可以不通过下述任一特征完全解决。
[0047]
附图中的图1示出了根据本发明实施方式的高尔夫球杆头100的立体图。尽管在该视图中可能不是立即显而易见的，本发明的该立体图示出了被分成两个主要子部件的高尔夫球杆头，即具有实际击球面插入件101的前击球面部分102，和后主体部分104。这些部件被特别地标识，因为它们通常由不同的材料制成。前击球面102通常可由金属材料如钛制成，而后主体部分104通常可由轻质材料如纤维增强聚合物制成。关于适用于该后主体部分104的纤维增强聚合物材料的更多细节可在larsen等人的共同拥有的美国专利公开号2020/0023247和sugimae等人的美国专利公开号2020/0188746中找到，这两个专利的公开内容通过引用整体结合于此。
[0048]
附图中的图2示出了高尔夫球杆头200的主视图，其示出了具有杆面中心203的杆面插入件201，其为前击球面部分202的一部分。附图中的图2示出了本发明用来帮助识别轴线的坐标系205。x轴在跟部至趾部取向(heel to toe orientation)中定向，其中正x方向指向高尔夫球杆头200的跟部。y轴沿在顶部至底部方向(crown to sole direction)中定向，其中正y轴指向高尔夫球杆头200的顶部。最后，z轴在前至后取向中定向，其中正z方向指向高尔夫球杆头200的前部。该主视图提供了一些参考点，随后的附图可以对其进行截面。截面线a-a'提供了在杆面中心203处沿顶部至底部方向对高尔夫球杆头200进行截面的基础。截面线b-b'提供了在杆面中心203处沿跟部至趾部方向对高尔夫球杆头200进行截面的基础。最后，截面线c-c'提供了沿着本发明特有的配重系统之一来截面高尔夫球杆头200的基础。
[0049]
为了提供关于图2所示的截面线c-c'的位置的更多内容，图3示出了根据本发明的示例性实施例的高尔夫球杆头300的底部视图。图3示出了根据本发明的示例性实施例的高尔夫球杆头300的底部视图，允许更详细地示出配重开口310以及穿过配重开口310的中部的截面线c-c'。更具体地，在本发明的该实施例中，高尔夫球杆头300具有趾部侧配重开口310a和根部侧配重开口310b，以允许多个配重系统安装在高尔夫球杆头300中。在本发明的该示例性实施例中，分别与趾部侧配重438a和根部侧配重438b的位置相对应的趾部侧配重开口310a和根部侧配重开口310b的位置(在图4中示出)可以分割开约80mm至约120mm之间
的距离d1，更优选地在约90mm至约110mm之间，最优选地为约100mm。可替代地，可以说趾部侧螺钉配重438a的位置和根部侧螺钉配重438b的位置分割开的距离d1在约80mm至约120mm之间，更优选地在约90mm至约110mm之间，并且最优选地也为约100mm。除了上述内容，高尔夫球杆头300的这个底部视图还允许更清楚地看到前击球面部分302和后主体部分304之间的分离。最后，附图的图3示出了覆盖前击球面部分302和后主体部分304之间的接头的接头盖320、和在接头盖320的正后方附接到底部的底板322，这两者的细节将在随后的图中更清楚地示出。
[0050]
附图中的图4示出了根据本发明的高尔夫球杆头400的分解图。该分解图不仅允许示出外部部件，而且还允许示出内部部件及其与外部部件的关系。在专注于具体部件的细节之前，在此可以看到，高尔夫球杆头400仍然被分成前击球面部分402和后主体部分404。前击球面部分还可以包括多个螺纹容座439，其可以进一步被标识为趾部螺纹容座439a和跟部螺纹容座439b。后主体部分404还可包括内部配重盖430、配重构件432、内部带支撑构件434、具有至少一个配重开口410(图4中仅示出根部侧配重开口410b)的轻质壳体436、以及可进一步标识为趾部螺钉配重438a和跟部螺钉配重438b的两个螺钉配重438。
[0051]
这里应当注意，尽管本发明的螺钉配重438通过插入到后主体部404的轻质壳体436上的配重开口410中而在空间上出现在高尔夫球杆头400的后端，但是其实际上与位于前击球面部分402上的螺纹容座439接合。这里的附接方法对于本发明的正常运行是关键的，因为它解决了传统的配重附接机构的一些主要缺点。传统上，由于利用轻质材料来形成轻质壳体436，难以将高密度配重机构直接附接到那些材料上，因为那些材料的强度不足以承受高密度配重在撞击高尔夫球时的振动。可替代地，可以将配重直接附接到通常为金属的前击球面部分402上，但是可能不总是希望配重定位成如此靠近击球面的前部。本发明通过在轻质壳体436中形成配重开口410来解决这两个问题，螺钉配重438可直接附接到金属前击球面部分402中的螺纹容座439。
[0052]
除了上述之外，图4所示的高尔夫球杆头400的分解图还示出了接头盖420以及底板422，其在空间上定向在高尔夫球杆头400的前击球面部分402和后主体部分404之间，以便不仅改进两个部件之间的结合，而且有助于保护在高尔夫挥杆期间撞击地面时倾向于更易于损坏的后主体部分404。
[0053]
最后，内部配重盖430、配重构件432和内部带支撑构件434对于本发明的与配重机构无关的其它适当功能也是关键的。尽管从外部看不到，但是内部带支撑构件434是实现根据本发明的高尔夫球杆头400的改进性能的关键且最重要的部件之一。内部带支撑构件434围绕轻质壳体436的裙部附接到所述轻质壳体436的内表面。高尔夫球杆头400的裙部(skirt)或带(ribbon)是行业中的术语，其指的是高尔夫球杆头400的顶部和高尔夫球杆头400的底部之间的接合部。如本发明的当前实施例所示，内部带支撑构件434通常也可以由纤维增强聚合物制成，其可以胶合或扩散结合到轻质壳体436。然而，应当注意，内部带支撑构件434可以由轻质或非轻质的替代材料制成，而不脱离本发明的范围和内容，只要其能够增加后主体部分404的结构刚度。内部带支撑构件具有至少四个可识别的益处，因为它1)允许配重构件432固定到轻质壳体436的后部，2)改善前击球面部分402和后主体部分404之间的结合，3)增加后主体部分的结构刚度，以防止在使用纤维增强聚合物形成轻质壳体436时的失效，以及4)增强高尔夫球杆头400在接触高尔夫球时的声音特性。
[0054]
首先，内部带支撑构件434允许配重构件432被适当地固定到高尔夫球杆头400的后主体部分404的轻质壳体436。在该实施例中，配重构件432位于高尔夫球杆头400的最后部分处，以帮助改善高尔夫球杆头400的转动惯量。通常由诸如钨的高密度金属材料制成的该配重构件432可通常需要经由胶水结合到轻质壳体436，尤其是如果轻质壳体436由纤维增强聚合物制成，如这些类型的高尔夫球杆头400通常所用的那样。为了解决当重的配重构件432附接到纤维增强聚合物时通常发生的结合问题，内部配重盖430可用于帮助将配重构件432固定到轻质壳体436。最后，由于轻质壳体436的厚度极薄以减轻重量的事实，结合在高尔夫球杆头400的后部处的轻质壳体436会聚成小边缘的几何形状，在高尔夫球杆头400的后部处的轻质壳体436的结构刚度通常可能不足以支撑高密度配重构件432在高尔夫球杆头400撞击高尔夫球时所经历的振动和运动。为了解决这个问题，本发明包括通常被制成稍微较厚的内部带支撑构件434，以进一步帮助高尔夫球杆头400在配重构件432的部分的周围的结构刚度。本发明通过围绕轻质壳体436的内部带部分安装内部带支撑构件434来实现这一点，从而提供高密度配重构件432和配重盖430附接于其上的更坚固的区域。
[0055]
其次，除了如上所述的向轻质壳体436提供与重量保持相关的附加结构刚度之外，内部带支撑构件434还通过向整个后主体部分404提供支撑而在帮助整个高尔夫球杆头400保持在一起方面提供更多益处。增加整个后主体部分404的结构刚度即使不是更重要的、也与内部带支撑构件434的重量保持特征一样重要。如前所述，轻质壳体436通常由纤维增强聚合物制成。首先，纤维增强聚合物材料不能在不需要粘合剂的情况下直接结合到金属材料上。当结合材料中的任一种振动和移动太大时，粘附地结合的材料通常会损失，当受到高冲击力时，纤维增强聚合物往往会损失。材料的这种运动通常使得难以将实心金属结构例如钛前击球面部分402结合到纤维增强聚合物后主体部分404，从而产生显著的设计挑战。为了解决这个问题，内部带支撑构件434提供实心表面，轻质壳体436可围绕该实心表面结合，从而减少部件的振动，因此增加了前击球面部分402和后主体部分404之间的结合，这通常经由胶水实现。
[0056]
还需注意的是，前面提到的接头盖420还通过增加结合区域的结构刚度而有助于前击球面部分402和后主体部分404之间的结合。尽管在该实施例中接头盖420由相同的纤维增强聚合物制成，但是其可以由能够胶合到结合区域的外表面以提高结构刚度的任何替代材料制成，所有这些都不脱离本发明的范围和内容。
[0057]
第三，作为后主体部分404的结构刚度结合到金属前击球面部分402的能力的推论；阻止前击球面部分402和后主体部分404之间的适当结合的相同类型的不期望运动可导致轻质壳体436在受到高冲击力时失效。本发明的内部带支撑构件434的使用还帮助解决由薄纤维增强聚合物材料制成的轻质壳体436承受高尔夫球杆头400与高尔夫球的冲击力的能力的问题。内部带支撑构件434通过加强轻质壳体436的薄弱区域来实现这一点，该薄弱区域在与高尔夫球撞击时经常比正常区域振动得更多，从而防止由纤维增强聚合物制成的轻质壳体436断裂或脱层。
[0058]
第四，并且最后，内部带支撑构件434的添加改善了高尔夫球杆头400的声学性能，因为具有完全由薄纤维增强聚合物制成的显著部分的高尔夫球杆可能导致不期望的声音。对于高尔夫球杆头中的声音的更详细的讨论，包括声音检测方法，请参考murphy等人的共同拥有的美国专利10,653,927，其公开内容通过引用整体并入。总之，可以说内部带支撑构
件434允许本发明的高尔夫球杆头400实现与所述的美国专利10,653,927中的高尔夫球杆类似的期望声音特性。参考附图中的图5，可以说，当前的高尔夫球杆头显示出声音振幅从峰值振幅a
max
振荡到峰值振幅a
max
的10％的振幅所用的时间被定义为临界时间t
临界
，并且通常大于约0.01秒且小于约0.02秒，更优选大于约0.015秒且小于约0.02秒，最优选大于约0.0175秒且小于约0.02秒。除了上述内容，主要由于增加了内部带支撑构件434，本发明的高尔夫球杆头400其自身通常具有大于3300khz的共振频率，更优选地大于3400khz，最优选地大于3500khz，所有这些都不脱离本发明的范围和内容。
[0059]
这里还应注意，内部带支撑构件434还可进一步包括两个凹槽433，它们接合两个或更多个配重开口410到所述凹槽以产生允许螺钉配重438接合螺纹容座439的空间。
[0060]
最后，在所示的当前实施例中，内部带支撑构件434可大致具有介于约3.7克和约4.1克之间的总质量，更优选地介于约3.8克和约4.0克之间，并且最优选地约3.9克。然而，应当注意，内部带支撑构件434的质量对于本高尔夫球杆头400的适当功能性也是关键的，因为太坚固和太重的内部带支撑构件434可能将重量放置在高尔夫球杆头400的不期望的位置处，而使相同的内部带支撑构件434太脆弱和太轻的错误可能不能向高尔夫球杆头400自身提供足够的结构支撑以实现期望的结果。
[0061]
附图中的图6示出了沿图2中所示的剖面线a-a'截取的根据本发明的一个实施例的高尔夫球杆头600的横截面图。高尔夫球杆头600的该横截面图允许更清楚地示出组装状态下各个部件之间的关系，这更清楚地阐释了本发明的高尔夫球杆头600的内部工作情况。与前面的讨论类似，图6主要包括前击球面部分602和后主体部分604。前击球面部分602具有螺纹容座639，更具体地，由于横截面仅示出高尔夫球杆头600的根部侧，因此仅示出跟部螺纹容座639b。附接到前击球面部分602的后部的是后主体部分604，其主要由通常不适合直接配重附接的轻质材料制成。
[0062]
关于配重机构，附图的图6示出了具有跟部配重开口610b的后主体部分604，该跟部配重开口允许跟部螺钉配重638b将后主体部分604机械地固定到前击球面部分602。跟部螺钉配重638b和未示出的趾部螺钉配重638a的位置可以位于杆面中心603后方约25mm至约35mm之间的距离d2处，更优选地位于杆面中心603后方约27mm至约33mm之间，最优选地位于杆面中心603后方约28mm至约32mm之间。这里所示的高尔夫球杆头600的该横截面图还示出了配重构件632被夹在内部配重罩630和内部带支撑构件634之间以帮助保持配重构件。配重构件632的位置可以位于杆面中心603的后方大于约100mm的距离d3处，更优选地位于杆面中心603的后方大于约105mm处，且最优选地位于杆面中心的后方约110mm处。
[0063]
螺钉配重638配重构件632的位置和存在允许本发明的高尔夫球杆头600具有改进的重心和转动惯量特性。更具体地说，高尔夫球杆头600在如图2所示的z方向上可以具有大于约32mm的cg深度，更优选地大于约33mm，最优选地大于约34mm。另外，本发明的高尔夫球杆头600可以具有如图2所示的围绕y轴的转动惯量，其大于约5,200g-cm2，更优选大于约5,300g-cm2，最优选大于约5,400g-cm2。
[0064]
最后，高尔夫球杆头600的该横截面图示出了接头盖620如何环绕前击球面部分602和后主体部分604之间的整个接合部，以消除两个部件之间的过渡部中的任何台阶，并且接头盖620还包括底板622，以保护高尔夫球杆头600的下侧，因为当挥动高尔夫球杆头600时，高尔夫球杆头600的该部分更容易被磨损。
[0065]
附图中的图7示出了沿图3中所示的剖面线c-c'截取的高尔夫球杆头700的放大横截面图。高尔夫球杆头700的该放大横截面图允许更清楚地示出配重开口710、螺钉配重738和螺纹容座739之间的关系。尽管高尔夫球杆头700的这个横截面图是沿着趾部配重开口710a截取的，但是对于根部侧配重构件(图7中未示出)，各个部件之间的关系是相同的。虽然之前已经预示了趾部螺钉配重738a可有助于将后主体部分704机械地连接到前击球面部分702上，但是在该图7之前没有具体示出该具体关系。在图7中，趾部配重开口710a在其凹槽的末端内具有开口，趾部螺钉配重738a的阳螺纹部分从该开口突出以接合带螺纹的趾部螺纹容座739a的阴部分。可替代地，可以说，趾部配重开口710a的末端开口的直径小于趾部螺钉配重738a的头部直径，从而产生机械保持。这里应当注意，尽管可以使用趾部螺钉配重738a来帮助进一步将后主体部分704的附接固定到前击球面部分702上，但螺钉不需要提供这种机械接合，如将在随后的附图中示出的那样。
[0066]
附图中的图8示出了沿图2所示的剖面线b-b'截取的高尔夫球杆头800的横截面图。高尔夫球杆头的该横截面图使得两组螺钉配重838a和838b都可以被更清楚地示出。螺钉配重838a和838b、螺纹容座839a和839b以及配重开口810a和810b的基本部件都已在前面讨论过，并与图8所示的当前实施例保持相同。应当注意，尽管本发明的当前实施例示出了两组配重构件，但在不脱离本发明的范围和内容的情况下，可以使用三个或更多配重构件，或者甚至可以使用一组配重构件。另外，如高尔夫球杆头800的横截面图所示，趾部侧配重构件810a、838a和839a的高度沿y轴(如前面在图2中所讨论的)比根部侧配重构件810b、839b和839b高。这种类型的布置不仅允许通过安装具有质量特性的螺钉配重838来在跟部至趾部取向中调整高尔夫球杆头800的重心，而且高度上的这种变化也允许重心在顶部至底部方向上的调整。在本发明的这个特定实施例中，趾部侧螺钉配重838a定位成比根部侧螺钉配重838b高出约8mm，更优选地比根部侧螺钉配重838b高出约9mm，最优选地比根部侧螺钉配重838b高出约10mm。然而，应该指出的是，在本发明的可替代实施例中，趾部配重构件810a、838a和839a可以低于跟部配重构件810b、883b和839b，或者甚至是相同的高度，所有这些都不脱离本发明的范围和内容。
[0067]
附图中的图9示出了根据本发明的可选的实施例的高尔夫球杆头900的放大横截面图。在本发明的该可替代实施例中，使用了不同的螺钉配重机构，并且该螺钉配重机构不提供前击球面部分902和后主体部904之间的任何机械锁定。高尔夫球杆头900的放大横截面图示出了当螺钉配重938a被拧入螺纹容座939a时，在螺钉配重938a的头部和配重开口910a的内壁之间没有重叠。可替代地，可以说，配重开口910a的末端开口可以具有大于螺钉配重938a的头部直径的直径。没有重叠意味着螺钉配重938a仅连接到高尔夫球杆头900的前击球面部分902，以将配重连接到高尔夫球杆头900，并且前击球面部分902和后主体部分904之间的结合完全通过在由接头盖920覆盖的区域中围绕外周边接头的接头实现。
[0068]
图10、11和12示出了根据本发明的可替代实施例的高尔夫球杆头1000，更具体地，图10示出了高尔夫球杆头1000的底部视图，图11示出了高尔夫球杆头1000的分解立体图，图12示出了高尔夫球杆头1000的横截面图。将所有三个附图一起讨论，我们可以看到，在本发明的该实施例中，配重开口1010的位置位于适于容纳前述配重系统的高尔夫球杆头1000的后主体部分1004的后中心部分附近。当不需要跟部至趾部的配重调整，并且更强调在高尔夫球杆头1000中向后移动重心时，本发明的该实施例可以是优选的。图11所示的高尔夫
球杆头1000的分解图再次进一步示出了位于高尔夫球杆头1000的后主体部分1004中的内部带支撑构件1034，其已经在前面的讨论中示出了为本发明提供了显著的益处。除了上述内容之外，图11还示出了接合螺纹容座1039的螺钉配重1038的内部部件，然而，在该实施例中，如图11所示，配重构件1032可经由螺钉配重1038保持，而不是如前述实施例所示通过内部带支撑构件1034保持在其位置中。
[0069]
图12示出了沿图2和10所示的截面线a-a'的高尔夫球杆头1000的横截面图，其允许更清楚地解释新引入的配重机构。在图12中，我们可以看到，螺钉配重1038有助于将配重构件1032保持在高尔夫球杆头1000的后部附近，而实际上没有附接到后主体部分1004。超长螺钉配重1038将配重构件1032保持在配重开口1010的后部附近，并且与位于金属前击球面部分1002处的螺纹容座1039螺纹接合。最后，值得注意的是，在本发明的该实施例中，由于螺钉配重1038的头部朝向高尔夫球杆头1000的后部定位，所以螺钉配重1038不会有助于将后主体部分1004机械地固定到前击球面部分1002，如一些先前实施例所示。
[0070]
这里应当注意，尽管图10、11和12示出了具有一个配重系统的高尔夫球杆头，其中一个配重开口1010位于高尔夫球杆头1000的后部，但是在不脱离如附图的图13所示的本发明的范围和内容的情况下，可以在高尔夫球杆头的后部设置两个或更多个配重系统。附图中的图13示出了高尔夫球杆头1300的底部视图，其具有跟部配重开口1310a和趾部配重开口1310b，能够结合两个配重系统，因为这些配重配置在某些情况下可能是期望的。
[0071]
图14至16示出了根据本发明的另一可替代实施例的高尔夫球杆头1400，其采用不直接连接到前击球面部分的不同配重机构。
[0072]
附图中的图14示出了根据本发明的该可选的实施例的高尔夫球杆头1400的跟部侧视图。与前述实施例类似，高尔夫球杆头1400都具有前击球面部分1402和后主体部分1406。在该实施例中，后主体部分1406可与之前的实施例非常略微不同在于，其使用多个部件来形成轻质壳体1436，并且其具有略微不同的配重系统1440。稍后将讨论配重系统的细节。
[0073]
在该实施例中，轻质壳体1436可由两个不同的部件形成，即轻质顶部子壳体1436a和轻质底部子壳体1436b，这两个子壳体组合以形成轻质壳体1436。这些子部件通常可以彼此独立地形成，并且在它们形成之后作为分离的和单独的片被接合。应注意，由于轻质壳体的整体通常由纤维增强聚合物制成，所以轻质顶部子壳体1436a和轻质底部子壳体1436b通常也可由相同的纤维增强聚合物形成。然而，在本发明的可替代实施例中，轻质顶部子壳体1436a和轻质底部壳体1436b可各自由不同的纤维增强聚合物制成，仅其部件中的一个由纤维增强聚合物制成，或甚至两者都由不是纤维增强聚合物的可替代性轻质材料制成，所有这些都不脱离本发明的范围和内容。组合轻质顶部子壳体1436a和轻质底部子壳体1436b以形成轻质壳体1436本身可为优选的，因为这些基本上平坦的子部件更易于制造。然而，当将多个子部件的片接合在一起以形成轻质壳体1436时，后主体部分1406的结构完整性可能受损，因此使得内部带支撑构件(图14中未示出)对于本发明而言更加关键。为了示出根据本发明的该另一可替代实施例的各种部件之间的关系，下面提供图15。
[0074]
附图中的图15示出了根据本发明的另一可替代实施例的高尔夫球杆头1400的分解趾部侧视图。如前所述，在本发明的该另一可替代实施例中，轻质壳体1436分成两个子部件，即轻质顶部子壳体1436a和轻质底部子壳体1436b，它们彼此连接以形成后部后主体部
分1406。配重系统1440通过接合轻质底部子壳体1436b中的开口而附接到后部后主体部分1406的后部。最后，本发明中的关键部件是图15中的高尔夫球杆头1400的分解图中示出的内部带支撑构件1434。
[0075]
图15中所示的内部带支撑构件1434与先前图4中所示的带支撑构件434略微不同在于，它不支撑整个轻质壳体1436上的整个裙部，因为存在位于后主体部分1406后部的配重系统1440。该内部带支承构件1434通过形成将轻质顶部子壳体1436a与轻质底部子壳体1436b以y形结构连接的分隔壁1442来弥补在后主体部分1406的后部处缺少的连接，如图15所示。尽管分隔壁1442不接触轻质壳体1436的后裙部，但通过经由轻质顶部子壳体1436a与轻质底部子壳体1436b之间的连接向轻质壳体1436提供结构刚度来弥补这一点。如本发明的该实施例中所示，分隔壁1442的厚度通常可在约0.5mm至约1.0mm之间，更优选地在约0.6mm至约0.9mm之间，最优选地在约0.7mm至约0.8mm之间。尽管在图16中提供了高尔夫球杆头1400的横截面图之前分隔壁是不可见的，但是分隔壁在高尔夫球杆头1400内形成两个单独的容积室。
[0076]
最后，配重系统1440通常可以是具有由金属材料制成的高密度配重构件的配重系统，该高密度配重构件附接到由轻质材料制成的底盘。轻质材料的利用通常可以是与轻质壳体1436相同类型的材料，然而，可替代材料可以用于配重系统的底盘，只要其能够结合到后部后主体1406的其余部分，所有这些都不脱离本发明的范围和内容。
[0077]
这里应当注意，在该实施例中，配重系统的相当大的部分放置在分隔壁1442的后面，并且其构成高尔夫球杆头1400的总质量的相当大的部分。在当前的示例性实施例中，分隔壁1442后方和背面的质量通常可大于约30克，更优选地大于约35克，且最优选地大于约40克。或者说，假设整个高尔夫球杆头1400的质量约为200克，可以说，高尔夫球杆头1400总质量的大于约15％位于分隔壁1442的后方和背面，更优选高尔夫球杆头1400总质量的大于约17.5％位于分隔壁1442的后方和背面，最优选地高尔夫球杆头1400总质量的大于约20％位于分隔壁1442的后方和背面。
[0078]
为了更好地看到由分隔壁1442和配重系统1440的内部工作部分形成的两个分开的容积室，图16中提供了根据该另一可替代实施例的高尔夫球杆头1400的横截面图。附图中的图16示出了沿图2中所示的剖面线a-a'截取的高尔夫球杆头1400的横截面图。在图16所示的高尔夫球杆头1400的横截面图中，可以看出，分隔壁1442将高尔夫球杆头1400分隔成两个单独的容积室，即前容积室1446和后容积室1444。因为分隔壁1442位于高尔夫球杆头1400的后部附近，所以前容积室的容积通常可在约380cc和约420cc之间，更优选地在约390cc和约410cc之间，最优选地为约400cc。假定一号木杆型高尔夫球杆头的总体尺寸具有约460cc的内部总容积，也可以说，前容积室包括内部总容积的约82％至约91％之间，更优选地包括内部总容积的约84％至约89％之间，最优选地包括内部总容积的约87％。相反地，后容积室1444形成在分隔壁1442的另一侧上。在所示的该实施例中，由于基于轨道的配重系统1440的存在，后容积室具有在约22cc至约30cc之间的容积，更优选地在约24cc至约28cc之间，并且最优选地约26cc。在该实施例中，后容积室包括内部总容积的大约4.7％至大约6.5％之间，更优选地包括内部总容积的大约5.2％至大约6.0％之间，并且最优选地包括内部总容积的大约5.6％。然而，应注意的是，在本发明的可替代实施例中，后容积室1444可具有简单的螺钉配重系统，或根本没有配重系统，所有这些都不脱离本发明的范围和内
容。在这些可替代实施例中，后容积室1444可以具有约40cc至约80cc、更优选地在约50cc至约70cc之间、并且最优选地约60cc的补充容积，分别导致内部总容积的约9％至约18％之间、更优选地在约11％至约16％之间、并且最优选地约13％的百分比，所有都不偏离本发明的范围和内容。
[0079]
基于以上概述的数字和百分比，可以说高尔夫球杆头1400可具有约12.6至约19.1之间、更优选地约13.9至约17.1之间、最优选地约15.4的容积比，所有这些都不偏离本发明的范围和内容，其中容积比由以下等式(1)限定：
[0080][0081]
作为上述容积测量的推论，分隔壁1442的位置也可被定义为从高尔夫球杆头1400的最后点开始的测量。在本发明的当前示例性实施例中，分隔壁从水平地平面测量时以约8
°
至约12
°
之间，更优选约9
°
至约11
°
之间，最优选约10
°
的角度α倾斜。因此，分隔壁1442的上端位于距高尔夫球杆头1400的最后部约20mm至约26mm之间的距离d3处，更优选地，距高尔夫球杆头1400的最后部约21mm至约25mm之间，最优选地，距高尔夫球杆头1400的最后部约23mm。分隔壁1442的下端位于距高尔夫球杆头1400的最后部约28mm至约34mm之间的距离d4处，更优选地，距高尔夫球杆头1400的最后部约29mm至约33mm之间，最优选地，距高尔夫球杆头1400的最后部约31mm。由于正角度α，分隔壁1442的上端总是定位成更靠近高尔夫球杆头1400的最后点。应当注意，在可替代实施例中，角度α可以是负数，其中分隔壁1442的下端也定位成更靠近高尔夫球杆头1400的最后点，这也没有脱离本发明的范围和内容。因此，无论角度α是正的还是负的，都可以说没有分隔壁1442的部分位于距高尔夫球杆头1400的最后部26mm以内，更优选地没有分隔壁1442的部分位于距高尔夫球杆头1400的最后部25mm以内，最优选地没有分隔壁1442的部分位于距高尔夫球杆头1400的最后部23mm以内。
[0082]
最后，图16所示的高尔夫球杆头1400的横截面图示出了轨道型配重系统1440。关于这种类型的轨道型配重系统1440的更多细节可以在yi等人的共同拥有的美国专利号10,695,628中找到，其公开内容通过引用整体并入本文。
[0083]
附图中的图17和18示出了根据本发明的另一可替代实施例的高尔夫球杆头1700的分解图和横截面图。在本发明的该另一可替代实施例中，所有元件类似于所示的先前实施例，但内部带支撑构件1734的分隔壁1643可具有开口1743，以允许调节高尔夫球杆头1700的声学特性。开口1743可通过允许振动能量在前容积室1746与后容积室1744之间传播来帮助控制高尔夫球杆头1700的声学特性，以减轻导致不良声音的任何不期望的振动。
[0084]
除了内部带支撑构件1734的分隔壁1643中的开口1743之外，高尔夫球杆头1700的其余部件基本相同。高尔夫球杆头1700仍然包括前击球面部分1702和后主体部分1706。在该实施例中，轻质壳体1736可以进一步分成轻质顶部子壳体1736a和轻质底部子壳体1736b，并且配重系统1740仍然附接到后主体部分1702的后部。
[0085]
附图中的图19示出了根据本发明的另一可替代实施例的高尔夫球杆头1900的分解立体图，其中内部带支撑构件1934具有附加特征以帮助改善高尔夫球杆头1900本身的性能。更具体地，仅外表面1950而不是内部带支撑构件1934的内部部件1952包括多个切口1954的附加特征以产生网格结构。在本发明的当前示例性实施例中，网格结构还可增加内
部带支撑构件1934的结构刚度，从而进一步允许轻质壳体1936被制造得更薄和更轻。在本发明的这个可替代实施例中，内部带支撑构件的质量可小于约7.0克，小于约6.0克，最优选小于约5.0克。除了内部带支撑构件1934不同之外，高尔夫球杆头1900的所有其它部件，例如前击球面部分1902、后主体部分1904、轻质壳体1936和配重系统1940基本保持相同。
[0086]
为了更详细地示出关于内部带支撑构件1934的外部部件1950上的多个切口1954，图20示出了内部带支撑构件1934的放大立体图。在图20所示的内部带支撑构件1934的放大透视图中，从不同的立体图看，允许更清楚地示出外部部件1950和内部部件1952之间的差异。在图20中，可以看出多个切口1954仅在外部部件1950上，并且呈大致三角形形状。多个切口的图案沿内部带支撑构件1934在纵向方向上交替，并且在半球形中点的上方和下方彼此成镜像，以产生先前提到的网格结构。应当注意，在本发明的可选实施例中，可以使用不同的切口形状来形成多个切口1954，例如正方形、矩形、椭圆形、圆形或任何其它形状，所有这些都不脱离本发明的范围和内容。
[0087]
除了示出沿着内部带支撑构件1934的外部部件1954的多个切口1954之外，附图中的图20还示出了外部部件1950和内部带支撑构件1934的内部部件1952如何组合在一起以形成菱形支撑构件。这些类型的形状在工程设计中通常是优选的，因为它倾向于进一步增加内部带支撑构件1934的结构刚度，从而最大化内部带支撑构件1934的强度重量比。
[0088]
附图的图21和22分别显示了高尔夫球杆头2100的分解图和内部带支撑构件2134的放大立体图，以说明本发明的不同的可替代实施例。在本发明的该可替代实施例中，高尔夫球杆头2100仍将具有击球面部分2102和后主体部分2104。后主体部分2104将进一步包括轻质壳体2136、内部带支撑构件2134、配重系统2140。然而，对内部带支撑构件2134的内部部件2152的仔细检查将突出该实施方式的独特特征，其中，内部带支撑构件2134的内部部件2152还具有多个切口2154，以帮助进一步减小内部带支撑构件的质量。可替代地，可以说内部带支撑构件2134的内部部件2152和外部部件2150两者都进一步包括多个切口2154。在附加质量从内部带支撑构件2134的内部部件2152去除的情况下，根据本发明的该实施例的内部带支撑构件2134可具有小于约4.0克，更优选小于约3.9克，并且最优选小于约3.8克的总质量。
[0089]
附图中的图23和24分别示出了高尔夫球杆头2300的分解图和内部带支撑构件2334的立体图，以示出本发明的不同的可替代实施例。在本发明的该可替代实施例中，高尔夫球杆头2300仍将具有击球面部分2302和后主体部分2304。后主体部分2304将进一步包括轻质壳体2336、内部带支撑构件2334、配重系统2340。然而，在该实施例中，内部带支撑构件2334仅具有外部部件2350，完全移除了先前实施例中所示的内部部件。当需要显著的重量减小时，该实施例可能是期望的，然而，其以减小的结构刚度支撑为代价。在本发明的该实施例中，内部带支撑构件2334可具有小于大约2.8克的总质量，更优选地小于大约2.7克，且最优选地小于大约2.6克。
[0090]
除了操作示例，或者除非另有明确规定，否则全部的数字范围、量、值和百分比例如用于材料的量、转动惯量、重心位置、杆面斜角、拔模斜度、不同的性能比以及说明书前述部分中的其它的那些可以理解为是用措词“大约”开头，即使术语“大约”没有明确出现在所述值、量或者范围中。因此，除非有相反指示，否则上面的说明书和所附的权利要求中阐明的数字参数是近似值，其可以根据本发明所寻求获得的期望的特性而变化。最起码，和并非
打算使用等价原则来限制权利要求的范围，每个数字参数应当至少按照所报告的有效数字的数值和通过使用通常的四舍五入技术来解释。
[0091]
虽然阐明本发明宽的范围的数字范围和参数是近似值，但是在具体示例中所述的数值是尽可能精确来报告的。但是任何数值本质上包括了由它们各自的测试测量中存在的标准偏差所必然形成的某些误差。此外，当此处阐述不同范围的数字范围时，可以理解可以使用这些值的任意组合，包括所述的值。
[0092]
当然应当理解前述涉及本发明的示例性实施例，并且可以进行改变，而不脱离权利要求所阐明的本发明的主旨和范围。