专利名称：连接高尔夫球杆杆头与手柄部分的连接件的制作方法
本申请是1992年11月9日提交的序号为07/973944申请的部分继续申请，后者又是现已获得专利并公布于1992年11月24日的专利号为US5165688其序号为07/743432的继续申请。
一般来讲，本发明涉及高尔夫球杆，更具体地说，本发明涉及具有某些优点的连接高尔夫球杆头与手柄部分的连接件。
为了在挥动球杆时获得较高的能量转换利用率，人们在具体确定从高尔夫球的插座区到球杆头部的金属制品的重量方面已作了很多尝试。使得在击球时，将这种较大的能量或动量传递到高尔夫球上。这就要求例如减少球杆插座区的金属使用量。
上述尝试还包括对手柄部分穿过用柿树木制成的头部的构型的改进。通常所采用的结构是大约在1957年产出的威尔逊的杆型″Dynopower Fluid Feel″木杆；约在20年代生产出的威尔逊的″Helen Hicks″木杆；以及在稍晚些时候的30年代生产的某些MacGregor木杆。还可参见题为铁头高尔夫球杆的US4995609号专利，该专利已转让给Callaway高尔夫公司，其中披露了一种减少质量或重量为特征的插座。
就我们所知，目前还没有将手柄部分与高尔夫球杆铁头相连以及将手柄插入铁头底部附近的连接方式，也没有减小铁头底部或底部附近的直径以使其不影响基面的一边或多边的方式，更没有将手柄部分与铁头插座中的非恒定锥形腔相连以便沿轴向组装时能沿手柄和腔延伸部位紧紧压配而使击球者能很好地触觉到从铁头到球紧配的反向力，并在腔锥附近的手柄与腔之间提供可用于粘结的环形缝隙的连接方式。
此外，通过使缩小端局部膨胀而将手柄的缩小端紧固在腔中的方式也是没有的。
本发明的主要目的是提供一种改进的、符合上述要求的连接高尔夫球杆头部分手柄的连接件，通常上述头部为铁头，但也可以是楔形头、凿式头、轻击头、木制头或其它类型的头部。
本发明基本上包括或具有a)一个与杆头相结合的套管，该套管具有沿轴线方向延伸的内壁部分，以及沿轴线方向在轴向顺次相邻的区段较为倾斜的环形壁部分，至少其中一个壁部分具有局部偏心表面；b)上述具有一个下端部分，可用力将下端部分的末端插入上述套管中，使下端部分至少局部地沿轴线方向缩拢，因此能用力将杆下端部分插入套管中，并紧贴偏心表面；c)上述壁部分与手柄下端部分形成沿轴向偏离偏心表面的缝隙，以便容纳粘结剂，使其与手柄下端部分接触，手柄下端部分与壁件固化并粘结在一起。
可以看出，套管与杆头底部相交，手柄下端部分具有如指状之类的悬臂部分，悬臂部分下端在上述相交处或在相交处附近彼此合拢，从而限制或阻止悬臂部分缩小，形成一种摩擦式的、挤在一起的连接方式，再利用粘结剂提高上述连接的牢固程度。借助于在手柄和腔之间偏离腔的偏心表面设置容纳粘结剂的缝隙，可促进上述粘结。在这种情况下，通常悬臂部分下端在靠近上述相交处彼此横向接触。当然，手柄的最下端也可以不交于杆头的底部。
本发明的另一目的是保证手柄最下端固定(例如打橛)，先使上述最下端缩小，然后再将其局部胀大。
显然，本发明的又一目的是保证石墨手柄锥形端与杆头插座连接。
通过下面对附图的描述和说明可以对本发明的上述目的、其它目的和优点以及图示实施例的细节理解更深刻，其中
图1为本发明的高尔夫球杆的正视图；图2为图1所地杆头的前面和底面的透视图；图3为插座的中上部的透视图；图4为图1-3中杆头和插座部分的后端透视图；图5为插座上端的顶视平面图；图6为将手柄下端装入插座和锥形套管之前的手柄下端的透视图；图6a与图6类似，但它示出的是下端合拢在一起的手柄悬臂部分；图7为沿插座下端中的锥形套管剖开的纵向剖面图；图8为锥形石墨手柄的透视图；图9示出了沿图8的手柄剖开的末端横断面图；图10为将图8中的手柄装入球杆头的视图；图11为与图10类似的视图，它示出的是一种改型；图12是与图11类似的视图，它示出了将手柄塞紧在插座中的情况；
图13示出了下端扁舌部分；图14为与图10类似的视图，但它示出了本发明的另一种改型，此例中所采用的是木制杆头。
在上述附图中，高尔夫球杆10(例如铁头高尔夫球杆)包括一个杆头11和金属箍12。图中示出的插座13通常加工成或浇铸成杆头的一部分，它由金属或其它材料制成。套管14与杆头结合，它包括内壁，套管下部延伸部分为末端朝下的锥形，通常在踵形处朝向杆头的底端15。就此而论，上述套管最好在靠近踵形处11b的16处与头部底端15相交，由于底部15与套管轴线成一角度，上述交界面通常为椭圆形。
图5和图7示出了套管锥形部分起始于由线或平面18表示的区域，该区位于插座中的纵向、直的、横截面为环形的腔19的下方，此腔从插座的上端21延伸到水平18上。腔19可以为锥状。如图5和图7所示，套管内壁22的锥角最好是变化的，当然在确定了锥形时，上述锥角可变化而趋于零。例如，如图所示可具有不同锥角，壁22的前缘22a与垂直线之间具有较大的锥角α，而壁22的后缘22b与垂直线之间的夹角β较小(通常为零)，壁的两侧边22c和22d的锥角处于α和β之间。因此，锥形腔80相对于平面18上方的插座上部的圆柱形外表面13a及上述表面上方的插座腔13b是偏心的。此外，当平面18a和18b平行于18而18垂直于插座轴线91时，套管腔的各横截面为环形或近似于环形。此时，图4，5和7中箭头25所示方向为前击方向，也就是说，此方向朝向杆头前面11a(球击方向)。就圆柱形手柄而论，β角可以减小到零，或者可以等于标准锥角(在一侧每英寸长度的偏斜宽度为0.00375英寸)。α角为约1°-约8°之间。
此外，平面18上方的插座壁厚也可以改变，如所指出的那样，例如壁可以为圆形、锥形或椭圆形。插座前侧处的壁厚t1可以大致等于或大于插座后侧处的厚度t2。这种关系可以通过将腔19加工成分插座的圆柱外表面偏心，或者使插座的外表面为非圆柱形或椭圆而得以实现。上述腔/手柄的主轴线与插座外形的主轴线可以大致对准或略有偏斜。这些关系影响到插座与将重量的实际分布从前缘连接处50和51转移到杆头本身(即尖部，顶部和底部区域之间)的杆头表面之间的特殊关系，以便在挥动球杆时使动量更大或更加集中。
本发明的另一特点是保证手柄的下端部分能被用力装于套管中，手柄下端部分有切口，借此可使下端部分缩拢(至少使切口部分缩拢)，随后用力装于套管中。最后，如图6所示，手柄31的下端部分30可以方便地形成圆形空间，朝端部延伸的悬臂部分32具有下部自由端或终端33。在金属部分或扁舌32之间加工出一些朝端部延伸的切口34，以便将上述部分用力朝下塞入锥形套管时可使这些部分合拢在一起(参见图6a)。这种切口可以加工出3-8条。请注意，在图6a中，顺次相邻的扁舌的边缘32a在它们最下部位32a′可以彼此挨着。亦可参见图1和图2。上述边缘在相交部位16或邻近此部位处彼此接触或彼此几乎接触，然后金属塞36塞入由闭合部分形成的中心孔道37中。在某些情况下虽然理论上始终存在相交处，但仍可以不用人工将手柄插入杆头底部。可以采用合适的塑料或粉末金属塞。也可以将手柄的下端部分30用合适的粘结剂例如环氧树脂粘结到插座和套管内壁，这样就可以将它们完全塞紧在一起并粘结起来。手柄31通常由钢制成。
装配时，若悬臂部分的最下端伸出相交处16之下，则可以通过例如磨平的方法将其修平。
因此，手柄与杆头的连接具有高强度且牢固，并有利于将最大实际重量分布区或部位或重量转移到或落在杆头本身上，从而具有最大的触感，且保持插座前缘48的连续性，并对着杆头表面前缘49，致使应在16处相交时不至于在连接处50，51妨碍出孔16相交。
通常将杆头浇铸而成，以使在腔处形成的表面不规则，防止手柄下端部分变形和防止连接部位相对于腔而言变弯。
在图8和图9中，石墨手柄60为管状，它构成具有轴线62的圆柱形腔61。手柄的下部60a处于与轴线62垂直的平面63的下方，下部60a朝向手柄的最下端60b逐渐变细。在上述腔的一侧(见壁部分64)的手柄壁比腔的另一侧(平面63以下的壁厚65)的手柄壁厚。如图9所示，壁部分65具有朝其端部60b逐渐缩小的外表面65a，而壁部分64的外表面64a平行于轴线62。65a和64a之间的手柄表面的锥度相对于轴线62而言从65a到64a递减。
图10示出了将石墨手柄装入铁头球杆67的插座套管66中的情况。该插座套管有一个圆柱形上腔68，以容纳平面63以上的圆柱形手柄延伸部分。该套管还有一个锥形下腔70，用以与手柄的锥形下部60a相配。而且，插座套管下部也确定出一根与轴线62相应的轴线，套管下部的一侧内壁70a朝末端方向相对于其轴线逐渐缩小，以便容纳和安装手柄锥形表面65a。套管的另一侧壁73侧向与手柄壁表面64a相配，因此，手柄表面65a的连接处紧靠着插座锥形壁70a。可以采用如环氧树脂之类的粘结剂将手柄和插座壁粘结在一起。手柄的锥形壁65朝前，也就是说与杆头击球面82方向相同，即挥动杆头的方向。
装配时，通常将石墨手柄突出的最下端60b磨平，以便形成如图10中所示的手柄的平整端60f，然后可将填充件80塞入手柄的下端，以便封闭并密封住该腔，同时使杆头的下表面光滑平整。杆头本身可以由金属例如钢制成。
图11示出了一种经改型的杆头110，其中管状手柄111已装于头部构件110a的套管112中。该杆头包括一个踵形部位113，一个尖头部位(未示出)，一个顶部位114和一个底部位115，底部位在115a处朝上弯曲，以便与踵形部位吻合。
套管具有沿由套管腔117形成或确定的轴线116的方向延伸的内壁，上述轴线通常可与手柄的轴线重合。套管腔117向上终止于锥形口117a处。套管具有环形壁部分，此部分在顺次相邻的部位相对于轴线116的方向有一角度。例如，朝下延伸到平面121和122之间的环形壁部位或部位118向下有较小的锥角△1；朝下延伸到平面122和123之间的环形壁部位或部分119向下具有一个较大的锥角△2；而环形壁部位或部分120朝下延伸到平面123和杆头弯曲底表面115之间。
如图所示，角度△1略有锥度(例如适于与细长手柄的锥度相配)；△2锥度较尖，例如相对于轴线116为5°-9°之间；而△3很小的负锥度，例如相对于轴线116为-1°和-3°之间。因此，例如壁部分118朝下略缩小；壁部分119朝下较陡地缩小；而壁部分120朝下略扩大。壁部分119和120整个轴线的长度大致相同，每条轴线大体上都比壁部分118的轴线长度短。
不难看出，壁部分119提供了一个局部偏心表面，以便与手柄下端部分111a相配，使其如图11所示，至少部分地朝轴线方向缩拢或变形，从而可将手柄下端部分用力插入套管中，并紧贴上述偏心表面。值得注意的是，靠着锥形壁部分119的手柄下端部分的130处是相对滑配的区域。参见图13，手柄下端部分111a通常由悬臂部分或扁舌111b-111d构成，它们由轴向延伸的切口131-133以固有的弧度隔开。这样有利于使扁舌随所施加的偏心作用力彼此收缩或收拢。对此，请参见上面在图6中对扁舌和切口的描述。如图11所示，将手柄朝下插入套管时，可将手柄的突出端111e加工成与平面115齐平，然后再胀大，对此，下面还将描述。
通常，用胀大的方式将手柄最下端部分与壁部分120配合使手柄最下端部分111g固定在腔的壁部分120的合适位置。这样，塞入腔的偏心壁部分119中的手柄下端部分在111f处很符合要求，也就是说，朝下扩大，同时，手柄下端部分111g与腔壁部分120配合并朝下扩大。手柄部分111f和111g成一角度可使手柄末端固定在套管中。参见图12，如所看到的那样，通常可以将一段锥形竖管140在最下端剩余段111g和111f嵌入局部收拢的管状手柄内。然后，可以与手柄突出端111e一道将竖管切掉，磨至与平面155齐平。在将竖管嵌入图12所示的位置之前，可将如环氧树脂之类的液态粘结剂145灌入管状手柄内，以便就地固化而将竖管粘结在手柄的内部。
另一附加特点是有一条缝沿轴间偏离偏心表面119，以便容纳液态粘结剂(例如环氧树脂)，使其与手柄下端部分的外表面和杆头的腔接触，手柄的下端部分与腔的一壁或多壁固化并粘结在一起。如在150处有一道环形细缝，该缝从平面121朝下延伸到平面122，在邻近偏心腔壁部分119的最上部缝隙150a减窄。在组装和粘结剂固化过程中，缝隙中的液态粘结剂还可起润滑剂的作用，以便于偏心地挤压手柄，使手柄的下端部分收拢，部分粘结剂顺着表面119朝下流到到120上，对收拢的手柄起到了附加粘结作用，手柄部分固定到腔壁119和120上。
上述技术方案解决了手柄相对于杆头松动的问题。
通常，上述杆头包括一个金属(钢)铸件和一根手柄，金属铸件带有一个确定轴线并有腔壁部分的插座套管，手柄的下端部分塞入上述大管的末端，手柄下端部分至少部分地朝轴线方向缩拢，通过末端配合使其紧贴一壁，使下端部分的最下端胀大且延伸并紧贴另一壁上。
与此类似，形成手柄—杆头连接的方法包括a)铸造杆头，使杆头具有一个朝下呈锥状并具有变化的锥度的腔；b)用力将手柄下端部分朝下插入上述有锥度变化的腔中，使手柄下端部分局部缩拢而紧贴锥形腔；c)局部胀大已缩拢的下端部分，使手柄下端部分与腔固定。
图14示出了将本发明的上述原理应用于木制高尔夫球杆杆头210的情况。图中用相同的编号代表与图11-13中所描述的相同或相应的部件，但将它们的第一个数字由″1″改为″2″。值得注意的是杆头中的插座270处于顶壁271和底壁272之间。插座后壁270a处于杆头的踵形处。
权利要求
1. 在一种包括杆头和确定轴线的手柄的高尔夫球杆中，上述杆头包括一个踵形部，一个尖部，一个顶部和一个底部，将手柄与杆头相连的改进了的连接组合件包括a)一个与杆头相结合的套管，该套管具有沿上述轴线方向延伸的内壁部分，以及沿轴线方向在轴向顺次相邻的区段互成角度的环形壁部分，至少其中一个壁部分具有局部偏心表面；b)上述手柄具有一个下端部分，可用力将下端部分的末端插入上述套管中，使下端部分至少局部地沿轴线方向缩拢，从而能用力将手柄下端部分插入套管中，并紧贴上述偏心表面；c)上述壁部分与手柄下端部分形成沿轴向偏离偏心表面的缝隙，以便容纳粘结剂，使其与手柄下端部分接触，手柄下端部分与壁件固化并粘结在一起。
2. 如权利要求1所述的组合件，其中上述壁部分包括一个限定上这偏心表面的第一朝下呈锥状的壁部分和与上述第一壁部分以某一角度相交的第二壁部分。
3. 如权利要求2所述的组合件，其中上述角度在上述第一和第二壁部分相交的轴向辐射平面上是一个钝角。
4. 如权利要求1所述的组合件，其中上述第一壁部分限定了一个具有较大端和较小端的截锥表面，该表面朝下缩小。
5. 如权利要求5所述的组合件，其中上述第二壁部分限定了一个与上述截锥表面的较大端相交的大体上是圆柱形的表面。
6. 如权利要求5所述的组合件，其中上述壁部分包括一个与上述截锥表面的较小端相交的第三壁部分。
7. 如权利要求6所述的组合件，其中上述第三壁部分限定了一个朝下扩大的表面。
8. 如权利要求7所述的组合件，其中上述套管有一个下端部分在上述下端部分中包含一根竖管，其作用是胀大处于相邻的上述大体为圆柱形的第二表面中的手柄的已缩拢的下端部分的最下延长部分。
9. 如权利要求8所述的组合件，还包括一个处于上述套管下端部分邻近上述竖管的填充件。
10. 如权利要求7所述的组合件，其中上述第二表面延伸到上述杆头底部。
11. 如权利要求8所述的组合件，其中上述第二表面延伸到杆头底部，上述手柄已收拢的下端部分的最下延长部分包括通常沿轴线方向延伸的扁舌。
12. 如权利要求1所述的组合件，其中上述手柄下端部分包括沿轴向延伸的扁舌和在上述轴线周围被分开的扁舌。
13. 一种包括一个杆头和一根直杆的高尔夫球杆，杆头限定了一个确定轴线的插座套管，手柄有一个被安装在套管末端且至少部分地朝轴线缩拢的下端部分，借助于末端的配合，使其紧靠上述一个壁部分，上述下端部分具有胀大后紧贴另一壁部分的最低延长部分。
14. 如权利要求13所述的高尔夫球杆，其中上述手柄下端部分处于杆头内。
15. 如权利要求1所述的高尔夫球杆，该杆头由铁制成。
16. 如权利要求1所述的高尔夫球杆，该杆头由木制成。
17. 形成手柄—杆头连接的方法，包括a)铸造杆头，使杆头具有一个朝下呈锥状并具有变化的锥度的腔；b)用力将手柄下端部分朝下插入锥度变化的腔中，使手柄下端部分局部地缩拢而紧贴上述锥形腔；c)局部胀大已缩拢的下端部分，使手柄下端部分与腔固定。
全文摘要
本发明公开了一种具有杆头和手柄的高尔夫球杆，它包括与杆头结合的套管，套管具有沿轴线方向延伸的内壁部分，以及沿轴线方向在轴向顺次相邻的区段互成角度的环形壁部分，至少其中一个壁部分具有局部偏心表面。手柄下端部分至少可局部地沿轴线方向缩拢，因此能用力将手柄下端部分插入套管中，并紧贴偏心表面。上述壁部分与手柄下端部分形成沿轴向偏离偏心表面的缝隙，以便容纳粘接剂，而使手柄下端部分与壁件固化在一起。
文档编号A63B53/02GK1114910SQ94115998
公开日1996年1月17日 申请日期1994年7月15日 优先权日1994年7月15日
发明者格·H·施密德, 理查德·C·海尔穆斯泰特 申请人:卡拉韦·高尔夫公司