一种高尔夫球棒头的制作方法

专利名称：一种高尔夫球棒头的制作方法
本申请是1994年1月6日第08/173 389号申请的部分继续申请，而08/173 389号的申请是1993年3月11日第08/029 553号申请的部分继续申请，第08/029 553号申请是1992年1月15日递交现为1993年8月31日颁发的美国第5240252号专利的继续，美国专利5240252号则是1991年11月14日递交的第07/791322号申请，现为1993年1月19日颁发的美国5180166号专利的部分继续申请，美国专利5180166号则又是1990年10月16日递交的第07/595 963号申请，现为1991年11月26日颁发的美国5067715号专利的继续申请。
本发明，概括地说，涉及将金属、中空的高尔夫球棒头的尺寸增大而不增加其重量，以提高击球的准确度。它还涉及设计加大的球棒头的形状，以抵抗前壁的挠曲，并吸收顶壁、底壁以及后壁处的冲击波。
很大、壁很薄的金属高尔夫球棒头在撞击球时，有金属壁破裂和弯曲以及前壁过分挠曲的问题。有需要提供一种改进的金属头结构和/或形状，以引导、中止、分散或者另外更改从撞击而发出的冲击波，而同时保持头壁的厚度较薄。
此外，还有需要将这种高尔夫球棒头的减薄的壁和/或底板加强并减小击球时在这种底壁处的拖滞力。
提供一种没有上述问题和缺点的结构是本发明的主要目的。本发明的改进的球棒头，基本上，其特征在于具有击球的前壁、底壁以及隔开较远的趾壁和跟壁，底壁的特征是具有两个浅的凹窝，一个凹窝靠近跟部，另一凹窝靠近趾部，两个凹窝从前壁向后布置，一个凹窝具有总的来说向跟部突出的弓形周界边，而另一个凹窝具有向趾部突出的弓形周界边。
这种凹窝，典型地，具有朝向下方的表面，这表面的形状是向上凹的浅盘形。这朝向下方的表面在由前向后的方向凹陷；同时朝向下方的表面也在跟部和趾部之间的方向凹陷。
另外的一个目的是提供一种球棒头，当朝其底壁看时，此头有一周界轮廓，在头的趾部和后部，轮廓线与另一盘形浅凹窝隔开的距离较大。下面将讲到，在趾部处的周界轮廓线与另一盘形凹窝的间距；，典型的至少为5/8英寸；在头的后面处的周界轮廓线与另一盘形凹窝的间距至少为1英寸。这些由球棒头壁部分弓形斜面所确定的较大的间距，使头壁得以加强，头可以加大。
还有一个目的是提供一种球棒头，它具有所提到的包围一个面积A的周界轮廓，而盘形凹窝、脊带和斜面，当朝头的底壁看时，确定一个面积B，这里A＞1.6B。典型的情况是，A和B的关系由式1.7＜A/B＜2.0表明。
另一个目的是提供一种局限于底壁的结构，这种结构有助于将处在恶劣位置的高尔夫球从草皮里“控出”。
另一个目的是提供这样一种球棒头，其底壁有一斜面，这斜面以一个朝后向上的坡角伸延，在中央脊带后面的范围之外，处于两个局部凹窝后面部分之间。这斜面可以与盘形凹窝的周界相汇合，在后文可以看到。朝球棒头的底壁看，这斜面离开球棒头的后周界至少3/4英寸。
还有一个目的是使底壁有一部分是一块底板，这底板有一周界边，与底壁的一个开口的边缘刚性连接，此开口位于前壁的后面，靠底板将开口闭合，中央脊带和两个凹窝有一部分也在底板中。在这方面，底板典型地包括了两个浅凹窝的大部分。球棒头壳也可以具有一块使底壁刚度增大的角板部分，这角板部分与支承球棒杆的管子结构连成一体，底板也与角板部分相连接，角板部分还构成距球棒头跟部移近的一个浅凹窝的一部分。
还有另一个目的是提供第一组窄的、金属的冲击波分布树枝体，这树枝体总体地从前壁向后伸延，与壳的顶壁下侧相邻并与其结为一体，树枝体向两个浅凹窝突出，而包括这两个凹窝的底壁是朝上向树枝体凹陷的。
第二组树枝体也可以制成与顶壁一体，这些树枝体是隔开布置的，总体向后延伸，向后朝下与壳的后壁相汇合，当树枝体对前壁与一高尔夫球的撞击作出响应，将向后的载荷从顶壁取来时，它们便将向后的载荷传递给后壁，第二组树枝体也向两个浅凹窝突出。
树枝体将撞击所产生的冲击传递、分散、阻尼和分布，以减轻冲击波的集中，否则冲击波便会集中加在前壁和顶壁之间的连接处。冲击波系由球棒头和高尔夫球的高速撞击所产生，对于头以每小时100英里的速度行进的球棒来说，高尔夫球在撞击后的1/2毫秒离开球棒头。底板的盘形凹入的壁也加强结构，以传递冲击载荷。
还有另一个目的是提供一种球棒杆插孔结构，以孔向下伸延，进入球棒头的内部，形成装球棒杆的开口。这加强前壁与呈盘形凹入的底板及跟部的连接，并减轻球棒杆插孔部分的重量，以使减下来的重量可以用来形成前面提到的树枝体。在这点上，本发明使得球棒头，与同样重量而无所提到的树枝体结构的头相比，总的容积增大。如所可以见到的，采用这种结构，使得中空的球棒头顶壁、趾壁、后壁和跟壁可以减薄。
另一个目的是提供一种球棒头的底壁，它控制碰到草皮时的相对运动(在挥棒打击高尔夫球的期间)，以产生向上的力或产生一个作用在球棒头上的力，使得头摆动时拖滞力减小。
另一个目的是提供一套高尔夫球棒头，每一个头由一壳体构成，壳体具有趾部和跟部，以及作为击球面的前壁和顶壁及底壁，头的各击球面具有相对于垂线的不同的角度，每一个头的底壁有一中央脊带，并形成两个相似的盘形浅凹窝，一个凹窝在脊带和跟部之间，而另一凹窝在脊带和趾部之间，这两个凹窝位于前壁的后方，一个凹窝有一弓形周界边部分，总的来说，向跟部突出，另一凹窝也具有一弓形周界边部分，总的来说，向趾部突出。每一球棒头的每一凹窝有一朝向下方的表面，这表面则有这样的特征，即对于每一个球棒头i)有一垂直平面，在从趾到跟的方向平分凹窝，此垂直平面沿一向下的凹线与凹窝表面相交，和ii)有一垂直平面，在对球棒头来说从前到后的方向平分凹窝，此垂直平面沿一向下的凹线与凹窝表面相交。
还有，每一球棒头的两个凹窝，典型地，对在球棒头从前到后的方向平分脊带的一垂直平面来说，具有相似的形状。再者，每一球棒头的每一凹窝可以有一朝向下方的表面，这表面的特征则在于，对每一球棒头i)相对于在球棒头向前摆动的路径中头的底壁与草皮接触时的位置，朝向下方的表面最后方部分是朝前向上倾斜的；ii)在球棒头沿上述路径向前摆动中，当该表面的最后部分与草皮接触时，借此便会产生一个升力，此升力将球棒头的底壁以及球棒头朝向上的方向推。
也还有另一目的，是为每一球棒头提供一种底壁，此底壁具有一朝后扩开的表面(这表面可能局部变得扁平)，这表面沿一向后朝上的倾角伸延，在脊带后部之外，处于两个凹窝后方部分之间，这是为了在球棒头沿一弧向前摆动靠着草皮时减小拖滞。在这方面，由于这个表面具有一种形状，头与草皮的有引导的接触以及力的向上推动作用得到了增进，这种形状就是，表面是向后扩开的并且从球棒头后面来看两个凹窝具有朝上突起的边缘。对于每一球棒头，也可以制有基本上连续的、中空的金属管，伸入跟部的壳中，并从贴近壳顶处伸延到贴近底壁处，此管具有一孔以供球棒杆插入，此孔与一个浅凹窝对齐。
还有一个目的是提供所谈到过的一套球棒头，它包括下述球棒头中至少两个或者两个以上a)一金属棒头，它具有与垂直线倾斜大约9°的前面；b)一金属棒头，它具有与垂直线倾斜大约11°的前面；c)一金属2号棒头；d)一金属4号棒头；e)一金属5号棒头。
本发明也还有另一个目的，是提供一套球棒头，其特征在于下述之一(a)至少有一个头，其重心位于头高度大约42％至50％处，从头的前面看，这高度是从头的最低的表面向上量到头的最高的表面；(b)球棒头中至少两个，每个头的重心位于头高度的大约42％到50％处，从头的前面看，此高度是从头的最低的表面向上量到头的最高的表面。
还有另一个目的，是提供一种改进的高尔夫球棒头以及头的形成方法，这方法将读到过的部件结合在结构中，并采用读到过的作业方式和结果，如果它们被使用的话。
从以下的说明和图纸，可以更清楚地了解本发明的这些以及其他一些目的和优点，以及一个示范的实施例的细节，在这些图纸中

图1是使用本发明的一种高尔夫球棒头的前正视图；图2是图1所示球棒头底的平面图；图3是图1所示球棒头趾端的正视图；图4是图1所示球棒头跟端的正视图；图5是图1所示球棒头的后正视图；图6是沿图26-6线切取的垂直剖面图；图7是沿图27-7线切取的垂直剖面图；图8是沿图68-8线切取的垂直剖面图；图9是沿图69-9线切取的垂直剖面图；图10是一平面图，示图1所示球棒头在装底板前的底；图11是与图10中所示底上开口相配的底板的平面图；图12是局部剖面图，示树枝体结构；图13是局部剖面图，示从球棒头前臂向后伸延的树枝体结构；图14是局部剖面图，示贴靠球棒头顶壁和后壁向后朝下伸延的树枝体结构；
图15是图1所示球棒头的透视图；图16是图1所示球棒头的俯视图。
现请参阅图纸，图中示出根据本发明一个优先实施例的高尔夫球棒10。球棒10包括一杆12(只示出其下部)，它和头14装在一起。头14的形状和一木制高尔夫球棒头相同，虽然它是用金属制的。如图6～9中所示，头系由一中空的金属壳体16构成。壳体中填入一种塑料泡沫填料18，最好是用聚氨基甲酸(乙)酯。
壳体16最好用钛或钛合金制成，它可以用此行业中众所周知的“失蜡”铸造法制作。壳体16制成两部分一主体部分20和一底板22，底板的周边与主体部分20焊接，这将在后文中谈到。请看图6中焊接部位22a和22b。
壳的主体部分20有一顶24、后面26和一击球面或正面28，击球面28在后面26相反的一面。正面28与垂线成一个角度，此特定的倾斜度由球棒的类型以及所需的打高球的程度而定。头14的端部，靠近杆12处，通常称为“跟”30；而在跟30相反一端的端部称为“趾”32。
如图2中所示，正面28，典型地，是从跟30向趾32弯曲。壳的主体部分20具有一壳底拐角部分34(见图10)，它与前壁28a和跟壁30a一体铸成，并与底板22齐平，当壳的两部分焊在一起时，它与底板22结合起来，形成底面或称为底。
请参阅图6，壳体16的跟壁30a制有一基本连续的中空管36，它从顶面24中的上开口38，通过壳的主体部分20的底部拐角部分34，伸延到底面或底中的下方椭圆形开口40。管36的内径基本上是一样大小的，其侧壁被一由孔42所截，此孔和壳体的内腔相通。孔42为在制造过程中将泡沫材料18填入壳体的内部空腔中提供一个入口。
管36的尺寸定得，使杆口的下部装入后形成密配合。如图6所示，上开口38制有一有圆角的唇部43，以最大限度地减小因与开口边缘撞击而杆发生应力断裂的可能性。从上开口38向下伸延的管36的内壁的一部分可以制有细沟，最好是制成内螺纹或者是一系列同心台阶44，以起到“粘着锁止”的作用，使杆在管中结合较牢。
在本发明的优先实施例中，唇43系位于头的跟部一个不高的突起部分的末端上，突起部分的高度略微比球棒头顶面24的最高一点所确定的水平面200的高度低一点或者大约在同一高度。
杆12是一根中空的管子，可以用任何合适的材料制成。钢是最常用的材料，但也可以用钛和石墨-硼。如果杆是钢制的，杆的外部可以镀铬以将腐蚀减至最小程度。杆的下部可以装一塞子46以防止潮气进入杆的内部。塞子46可以用任何合适的弹性材料制成，诸如尼龙、环氧树脂、聚氨基甲酸(乙)酯或迭尔林(聚甲醛树脂)。塞子46可由杆壁中一环形皱纹卡住在杆上。此环形皱纹也起“粘着锁止”的作用。有一定位环50粘在杆上，此环的位置在杆的底端52的上方一段距离，这距离约等于管36的长度，环最好用玻璃纤维加强的尼龙制成。
杆12可以用一种合适的环氧树脂胶粘剂装在头14上，如上所述，管36中的台阶或螺纹44以及杆上的皱纹提供“粘着锁止”，以使粘着得较牢固。(如果杆的下部分有任何镀覆层，应先磨去。)装合时，将杆的下部插入到管36中，直至定位环50和管的上开口38处有圆角的唇43靠住。杆12的底端52这时略微伸出在管的下口40之外。于是将这底端52切割并磨削，以使其与球棒的底齐平，如图6中所示。
由于采用上述的结构，杆和头相连接用不着颈部或套管。结果是，基本上球棒头的全部质量是将能量从打球人传到球上的有效质量，而没有将球棒头所能达到的速度减低的“死重”，或者这种“死重”很小。把球棒头的有效质量增大而不降低可以达到的速度，能量从打球人到球的传递就可以更为有效，使得打球人所施加的力气不增大而球的射程增长。
而且，没有了外套管，杆的下部可以一直穿过球棒头，杆的底端与球棒头的底齐平。这样，取消了外套管，杆可以在头的顶面和底面之间的区域中进入头中，也可以出来，上述这个区域有时称为“球的控制区”。将杆的下端插入控制区中，并将杆深深地伸入头壳中，例如通到球棒头的底，球棒头面位置的触觉感，或称为“头感”，被最大限度地增强，从而加强了对射球的控制，技巧好的打球人有更大的能力来“摆弄”球，并且不管前面是什么地方打在球上，都有更为实在的撞击感。球棒头有效质量的增大，以及由杆的下端装入其中的内管36所提供的杆下端的刚性支承，进一步使“头感”改善。
此外，取消了套管，在制造过程中可以得到许多有利之处。例如，本来由套管所占的质量可以重新分配给球棒头的某一部分，在该处头的有效质量得以增大，而不增大头的总质量。最理想的是，这质量可以用增大球棒头总尺寸的方法来加上。
取消套管还有另一优点，即在铸模中球棒头的冷却可以更为均匀。如果有向上的套管，相比之下，套管和球棒头壳的其他部分冷却的速度便可能不相等，这样会产生轻微的翘曲，而导致球棒头和球棒头之间高击角、位角和面角大小不一。
根据本发明一个优先实施例的一种高尔夫球棒具有图纸中所示的底部结构形状。如图中所示，底壁的特征在于，形成一条中央脊带60，并形成两个浅的凹窝，一个凹窝在脊带和跟部之间，另一凹窝在脊带和趾部之间。两处的凹窝都从前壁向后布置，一个凹窝具有总体向跟部突出的弓形周界边，而另一个凹窝具有总体向趾部突出的弓形周界边。在脊带60与趾32之间的162和脊带与跟30之间的164是这种向上呈盘状凹入的浅凹窝的例子。
凹窝162的曲线形周边沿标有162a、162b、162c和162d的环形边的路径伸延。凹窝164的曲线形周边沿标有164a、164b、164c和164d的环形周边路径伸延，两条路径均位于底壁上，如图所示。每个凹窝在包含其周界环形边缘路径的平面之下最大深度小于1/4英寸，而最好是在1/16英寸和3/16英寸之间，见图8和9中深度d1和d2。在球棒击球时，这种深度一般足以避免凹窝凹入最里面的表面162’和164’与地面直拉摩擦接触，如果有任何与地面的接触，仅限于中央脊带60和凹窝周界或后壁范围的最低程度的接触，这将可以看到。
还有，对于击球时传至前壁28和从它传出的冲击载荷的传递，形成凹窝162’和164’底壁部分的向上双向凹面增大了底壁的强度和刚性。从而底壁厚度可减得最薄，并且将金属重新分布而可以制成尺寸较大的球棒头。
还应注意，底壁系制成向后扩开的表面或斜面，此斜面以向后朝上的坡角伸延，在脊带后部范围的后面，处于两个凹窝的后部范围之间。
特别的是，在球棒头底上有一位于后方的斜面56，它是从一弯曲的边56a向上伸延、倾斜、向上弯、有点扁平的部分，并处在边56a和底部中心以及后边缘58之间，后边缘位于球棒头后面26和底板22的连接处。表面56的最低的弯曲部分56a与脊带60的后端接邻，脊带60向前朝60a和60b伸延，并在该两处扩开，横向与球棒头前面28的底部U形下边缘28a汇合，当球棒头摆动时，边缘28a朝向草皮。
后部表面或斜面26与水平面的交角α最好为18°到25°，见图8。角α可以上下变动约5°，取决于球棒头的型式和打球人的爱好。后部表面56可在球被打得“实”(“fat”)时，使球棒头的闭拢减到最小程度，同时减小球棒头总的空气动力阻力，以使摆动时达到的速度提得最高。
此外，在所述底壁轮廓的综合方面，脊带在前面的后方，朝下弯曲，并处在两个盘形凹窝162和164之间，这使得球棒头的底可以穿过草皮，抵抗草皮并将其朝盘形凹入区域162和164推出，以限制穿透度，这个作用与球棒头底作为一个单元的特独形状成比例，或根据形状而定，从图1和2中可以看清楚，球棒头的前面，在凹窝和脊带之前，具有朝下的U形，这是独特的。请注意脊带向U形的前面扩开。
从而，对于一个位置不好的高尔夫球，可以有把握地来打它，靠球棒一击将球“挖”出来，这一击的特征在于，把草皮看作一种液体，球棒头的底在草皮上滑过。对于一个所处位置较为一般的高尔夫球，不需要“挖出”，球棒头在草皮上留下一个改善的朝下的底形“足印”。
请参阅图6、10和11，球棒杆的套管向下伸入球棒头跟部的中空的内部之中，它制成和杆12适配。这样，套管的重量更直接集中在前壁28后侧之后或附近，靠近跟部，以增大前壁的击球质量。此外，套管的圆筒壁加强了前壁、底壁和跟壁的连接。还请看将套管刚度增大的加强板或镶角板34，它形成底壁22的角板部分。角板部分还形成底壁凹窝164的盘形部分的一部分。当底板装到壳体上去时，沿边缘99和99a，100和100a可以形成焊缝，参阅图10和11。
根据本发明的另一个重要的方面，球棒头上制有第一组(或套)窄的金属树枝体，它从前壁靠着顶和上壁24a的下侧24b，总体朝后伸延，并与其形成一体。在所举的例子中，看到树枝体118～123，在横向隔开布置，由箭头120’指出，树枝体具有向前的端头118a～123a，在其与顶壁的连接处并入前壁。注意当树枝体并入前壁28之前，它们可能加宽。这种加宽的作用是为了将撞击产生的冲击或应力波从前壁向顶壁分布，尤其是当球被击在前壁或正面的高处时。这又进而防止薄的金属顶壁24破裂和弯曲。注意树枝是隔开的，即其叉相隔1/2到3/4英寸的距离，并且树枝体后面的端头是横向隔开的。
树枝体的垂直尺寸d3在0.050到0.070英寸的范围内，并且树枝体都在125处沿它们的长度向球棒头的内部突出，并在相对侧126和127是凹入的(见图12)。在这方面，如前所述，前壁的厚度，典型的是比其他壁的厚度要大得多，以将其加强而防止在大撞击负荷下破裂。
典型的壁厚约为前壁0.120英寸(最大)，底板0.050英寸(最大)，由前壁与底板汇合处向外突出可能有的局部加厚除外，顶壁为0.030英寸。这些尺寸比标准的厚度小，这使得对于给定的总重来说球棒头可以大些，惯性矩可以大此，这又进而“允许”球可以打偏得多一些。钛或钛合金比钢轻，用它来铸制球棒头，虽然头的尺寸加大很多，仍可以维持减薄的厚度。
此外，树枝体118～123(见图13)的形状沿它们的长度与球棒头内壁的形状相一致，这有助于冲击波在整个上壁24上分布。注意壁24可能朝上呈冠状，即浅浅地向上突起。因此，顶壁的厚度可以减薄。
另外还制有第二组(或套)窄的金属树枝体，它们总体地靠着顶壁的下侧向后伸延，并和顶壁下侧制成一体，第二组树枝体还有一横向伸延的树枝体，与第二组总体向后伸延的树枝体相汇合。第二组树枝体和第一组树枝体相比，离开球棒头的前壁远一些，这向后伸延的第二组树枝体在横向隔开或分叉，第二组树枝体的垂直尺寸也在0.050到0.100英寸之间。作为例子，见138～142五个树枝体，呈扇形分布，沿单一的横向树枝体137的不同点向后辐射，树枝体137从树枝体118～123向后隔开布置。
树枝体138～142总体向后伸延，与球棒头的总体是弯曲的后壁26a相并，当树枝体从顶壁24a接受负荷时，将这种向后的负荷引向或传递给后壁，见图14。
树枝体137～142的形状和尺寸与树枝体118～123大致相同。从而，它们具有同样的冲击或应力波传递—分布功能，使减薄的顶壁在其与后壁连接处146的破裂和弯曲可能性减到最小的程度。还应注意，树枝体137～142的形状沿它们的长度，与后壁的形状一致，见图14。此外，树枝体137～142的后方端头朝下向前弯转，紧靠后壁26a的内侧，例子见图14 139a处。这样，加强了后壁，使得后壁的厚度可以减小。
树枝体总体地朝着向上盘形凹入的壁162’和164’突起，使得顶壁和底壁的刚度都增大，以向后传递冲击负荷，不论球是击在前壁28较为朝上的部位，或是较为下面的部位。
本发明的另一重要方面是关于提供一种高尔夫球棒头，它具有金属的壳体，壳上有顶壁、底壁、前壁、后壁、趾壁和跟壁，其特征在于a)底壁具有向上盘形凹入的部分。
b)向上盘形凹入的壁的那部分，具有朝向下方的表面设施，当底壁的草皮贴合时，这表面相对于球棒头的摆动路径来说是向前朝上倾斜的，以致草皮相对地是朝后移动，和倾斜的表面设施接触，而产生升力，起到将底壁和球棒头向上推的作用，借此减小拖滞力，并有较多的动能可以传递给球。
而且，如所描述的，底壁还有一朝下的中间脊带60，它总体向前伸延，而盘形凹入的壁的那部分最好包括两个盘形凹入部分162和164，分别位于脊带相对的两侧，两个盘形凹入部分中的每一个限定倾斜的表面设施的一部分(在盘形凹入部分162和164的后部)，借此在脊带相对的两侧产生向上的升力，以使加到球棒头上的向上升力在扭转上是平衡的。
最后，如果有需要话，也就是说，底壁不必分开形成，然后焊在分开铸成的球棒头所具有的边缘上，而控制真皮的球棒头底壁可以和头的其他部分整体形成或铸成。这种成形可以采用铸造或模塑法，使用金属或非金属材料。
此外，如图所示，每一球棒头的两个凹窝，对于垂直平面400来说，具有相似的形状，平面400将脊带60在对球棒头来说从前后的方向平分，见图2和7。
还可以看到，每一凹窝具有一朝下的表面，并且其特征还在于i)其最后面的部分162d’和164d’，相对于球棒头的底壁与草皮相贴时头向前摆动的路径来说是向前和朝上倾斜的(见图3和4)，ii)借此，当球棒头沿其路径向前摆动时，随着这两个表面的最后面部分与草皮接触，产生平衡的升力，这种升力将球棒头的底壁和头朝上方推动。底壁和/或球棒头的其他部分可以用金属以外的材料制成，然而对于很大的头来说，最好是用诸如钛的金属。
这里所用的词“草皮”应理解为草地、野草、砂、土以及其他可以和底壁接合并被其移置的物质。
请参阅图5，凹窝162和164具有边162e和164e，它们从球棒头的后面看来是向上突出的。在图5中扁平的斜面56的后面边缘56aa也是朝上突的，并大约位于边162e和164e的中间。在图5中可以看到，这些向上突的边伸延成弓形的一排，成V状。如前文所提到，在190和191处出现向上的升力向量，它们是由盘形凹窝的倾斜的后部与草皮接触所引起来的。请注意，向量是斜的朝上，相互对着。
再请参阅图5，球棒头的特征还在于下面所述i)盘形凹窝162和164位于对一向前伸延平分脊带60的平面400来说基本上相对称的位置；ii)盘形凹窝最后面的部分162d’聚敛的后端与有一角度的表面或斜面56所具有的尖顶210相交；盘形凹窝最后面部分164d’聚敛的后端也是与斜面56具有的尖顶211相交。这些尖顶还由斜面与球棒头外突的圆形或弓形底表面213相交所形成，以及斜面与脊带最后面的两个扩开部分相交所形成，如图上所示，尖顶210和211离开球棒头的前面28基本上是等距离的，借此，斜面56位于凹窝最后面部分162d和164d的中间；iii)平面400还平分斜面，以改尖顶210和211基本上位于离该平面等距离处；平面400还与球棒头的最后面部分213a相交。
上述特点也有助于产生上文所说平衡的升力。
请参阅图2，可以看到，所示的很大的金属球棒头，当朝其底壁看时，具有一周界轮廓，此轮廓在头的趾部和后部，离开盘形凹窝有较大的间距。看球棒头趾部的周界轮廓300，它离凹窝162的间距为S1，而在球棒头的后面离凹窝162的间距为S2。在图2中所示看底壁的平面中，典型的是，S1至少为5/8英寸左右，而最好可以是3/4到7/8英寸左右；S2至少为1英寸左右，而最好可以是1到13/8英寸左右。
一个大的金属棒头的这些间距较大，有助于增大壁非常薄的结构所需的强度，这是因为球棒头的一些相关联的壁具有伸延的突出斜坡或弓形部分，即“内倾”。请看在301处与S1相关联的壁以及在302处与S2相关联的壁。
另外，如在图2中所见，对于所示很大的球棒头，总的周界轮廓200与后斜面56之间的距离S3至少为3/4英寸左右；而与S3相关联的球棒头表面213C，从斜面56朝轮廓300朝上向外倾斜。
另外，对于所示很大的球棒头，如在图2中所见，周界轮廓包围一个面积A；而盘形在凹162和164、脊带60、斜面56确定一个轮廓，包围一个面积B，这里A＞1.6B，因而确立很大的球棒头的一个重要特点，即162，164，60和56等单元相对于总的周界尺寸来说，是比较有限的。最好A和B的关系如后1.7＜A/B＜2.0。把所提到的301、302、213a处，还有图上所示305和306处，内倾的面积做得比较大，可以加强薄壁的球棒头。
如在图10中所见，典型的球棒头尺寸为TH(趾到跟)＝约43/8英寸FR(前到后)＝约33/4英寸球棒头的顶壁和后壁的厚度约为0.055英寸；前壁在其中间处的厚度约为0.130英寸，向靠近跟和趾的末端部分逐渐变薄为约0.110英寸。底的厚度约为0.070英寸。
制作1至7号之间，即前壁角度不同的金属高尔夫球棒头，可以使用本发明；并且可以制作这样一套高尔夫球棒头，并将本发明扩大用于这样的一套棒头。每一个头的重心位于大约头的高度42％到50％处，从头的前面来看，此高度系从最低的头表面向上量到最高的头表面。
凡本申请为其继续或部分继续申请的所有原专利申请的内容均引入本申请，作为参考。
权利要求
1.一种高尔夫球棒头，包括一壳体，该壳体具有趾部和跟部、后壁、作为击球面的前壁、顶壁和底壁，上述底壁的特征在于，它具有一中央脊带，并形成两个盘形浅凹窝，一个凹窝位于脊带和跟部之间，另一凹窝位于脊带和趾部之间，上述两个凹窝从上述前壁向后间隔配置，一个凹窝具有一弓形的周界边，总体地向上述跟部突出，而另一凹窝具有一弓形的周界边，总体地向趾部突出，上述两个凹窝相对于一向前伸延、平分上述脊带的垂直平面而言处于基本上对称的位置，朝上述底壁看，该棒头具有一周界轮廓，该轮廓在棒头的趾部和后部与上述另一个(向趾部突出的)盘形浅凹窝隔开相当的间距。
2.根据权利要求1的一种球棒头，其特征在于，上述周界轮廓上趾部与上述另一盘形凹窝之间的上述间距至少为约5/8英寸。
3.根据权利要求1的一种球棒头，其特征在于，在头的后部，上述轮廓与上述另一盘形凹窝之间的上述间距至少为约1英寸。
4.根据权利要求1的一种球棒头，其特征在于，上述中央脊带朝上述前壁，在上述两凹窝前方部分之间，宽度逐渐增大。
5.根据权利要求1的一种球棒头，其特征在于，上述底壁具有一斜面，它以一向后朝上的坡角伸延，在上述脊带的后部范围之外，处于上述两个凹窝的后部范围之间。
6.根据权利要求5的一种球棒头，其特征在于，朝棒头的底壁看，头后部的轮廓与上述斜面之间的间距至少为约3/4英寸。
7.根据权利要求1的一种球棒头，其特征在于，头具有朝下的表面，朝头的底壁看，这些表面从上述另一个盘形凹窝向上朝外，向上述周界轮廓倾斜。
8.根据权利要求5的一种球棒头，其特征在于，朝头的底壁看，上述周界轮廓包围一个面积A，上述两个盘形凹窝、脊带和斜面确定一个面积B，其中A＞1.6B
9.根据权利要求8的一种球棒头，在这种头中，1.7＜A/B＜2.0
10.根据权利要求1的一种球棒头，其特征在于，上述凹窝具有朝向下方的表面，表面具有向上呈盘形浅浅凹入的形状。
11.根据权利要求1的一种球棒头，其特征在于，上述底壁的一部分是一块底板，此底板具有一周界边，与上述底壁上的开口所形成的边界的边缘刚性连接，借此，底板将上述开口闭合，上述脊带和凹窝的一部分位于底板上。
12.根据权利要求1的一种球棒头，其特征在于，上述两个凹窝具有和上述脊带两相对侧以弓形相合并的表面。
13.根据权利要求1的一种球棒头，其特征在于，上述前壁在上述脊带和凹窝的前方，具有最低的U字形状。
14.根据权利要求1的一种球棒头，其特征在于，它具有一基本上连续的、中空金属管，在跟部的壳体中伸延，从壳的顶壁近旁通到壳的底壁近旁，上述管子有一孔，以便纳入球棒，该孔与上述一个跟部凹窝对在一条线上。
15.根据权利要求10的一种球棒头，其特征在于，上述面朝下的表面在从前到后的方向凹入。
16.根据权利要求15的一种球棒头，其特征在于，上述面朝下的表面也在跟与趾之间的方向凹入。
17.根据权利要求5的一种球棒头，其特征在于，上述底壁包括一底板，这底板的周界边与底部开口上壳的边缘相连接，上述浅凹窝的大部分处在上述底板中。
18.根据权利要求5的一种球棒头，其特征在于，上述底壁包括一底板，这底板的周界边与底部开口上壳的边缘相连接，上述浅凹窝的大部分处在上述底板中，而且上述脊带和斜面也处在上述底板中。
19.根据权利要求14的一种球棒头，其特征在于，上述底壁包括一底板，这底板的周界边与底壁开口上壳的边缘相连接，上述凹窝的大部分处在上述底板中，上述壳上有一与上述管子是一体的底壁角板部分，上述底板也与上述角板部分相连接，上述角板部分形成位于上述脊带与跟部之间的一个浅凹窝的一部分。
20.根据权利要求1的一种球棒头，其特征在于，它包括第一组窄的、金属的冲击波分布树枝体，这树枝体总体地从上述前壁向后伸延，紧靠壳体顶壁的下侧并与其成一体，上述树枝体向上述两个浅凹窝突出。
21.根据权利要求20的一种球棒头，它包括第二组树枝体，它与上述顶壁成为一体，树枝体是隔开配置的，总体向后伸延，向后朝下并入壳体上的后壁，以响应前壁与高尔夫球的撞击，从上述顶壁传递向后的负荷，上述第二组树枝体也朝上述两个浅凹窝突出。
22.根据权利要求21的一种球棒头，其特征在于，每一组树枝体是在从趾到跟的方向隔开配置的。
23.一种高尔夫球棒头，它由一金属壳构成，此壳体具有顶壁、底壁、前壁、后壁、趾壁和跟壁，并包括a)与上述顶壁和后壁的内侧成一体的树枝体，和b)具有两个朝上盘形凹入部分的底壁，这两个部分朝与顶壁成一体的树枝体突出，而树体则隔开配置在跟与趾之间，底壁的一个盘形凹入部分构成比较靠近趾的一个凹窝，而底壁的另一盘形凹入部分构成比较靠近跟的另一凹窝，c)朝上述底壁看，球棒头具有一周界轮廓，它在头的趾和后部与上述另一盘形浅凹窝有相当的间距。
24.根据权利要求1的一种球棒头，其特征在于，脊带是在上述前壁的后面，朝下突出，击球时它与上述凹窝相互配合，将草皮朝两个凹窝引导，使其进入凹窝内，两个凹窝具有向前朝上倾斜的表面，这两个表面与相对朝后移动的草皮接触，以在脊带相对的两侧产生升力，将底壁和头朝上方推。
25.根据权利要求5的一种球棒头，其特征在于，头的重心位于其高度约42％到50％处，头的高度从其前面看，是从最低的头表面向上量到头的最高表面。
26.根据权利要求1的一种球棒头，其特征在于，它是金属的，并包括钛。
27.根据权利要求8的一种球棒头，其特征在于，它是金属的，并主要由钛制成。
28.根据权利要求26的一种球棒头，其特征在于，至少上述头壁之一的最小厚度薄于约0.060英寸。
29.根据权利要求1的一种球棒头，其特征在于，上述顶壁的厚度为约0.055英寸，并且上述前壁的最小厚度小于约0.130到0.110英寸。
30.一种高尔夫球棒头，包括一金属壳体，壳体具有趾部和跟部、后壁、作为击球面的前壁、顶壁及底壁，底壁的特征在于，它具有局部的起伏和有弯角的表面，这些表面被圈在一第一轮廓线里面，用于和草皮接触和当与草皮接触时将头朝上推，朝上述底壁看去，球棒头有一第二总的周界轮廓，至少朝上述趾部和朝球棒头的后面，此第二周界轮廓离开上述第一周界轮廓有相当的间距，球棒头壳在上述第一和第二轮廓之间呈弓形向上朝外倾斜。
31.根据权利要求30的一种球棒头，其特征在于，上述第一周边轮廓包围一个面积B，上述第二周界轮廓包括一个面积A，其中A＞1.6B
32.根据权利要求31的一种球棒头，其特征在于，1.7＜A/B＜2.0
33.根据权利要求1的一种球棒头，其特征在于，它的重心位于头的高度约42％到50％处，这高度，从头的前面看，系从头的最低表面向上量到头的最高表面。
34.一套高尔夫球棒头，其中每一个头具有权利要求1中所确定的形状结构。
35.根据权利要求34的一套球棒头，其特征在于，每一个头的重心位于头高的约42％到50％处，头的高度，从其前面看，系从头的最低表面向上量到头的最高表面。
全文摘要
一种高尔夫球棒头包括一壳体，壳体具有趾部、跟部、后壁、作为击球面的前壁、以及顶壁和底壁，底壁的特征在于，它有一中央脊带，并形成两个盘形浅凹窝，一个凹窝在脊带和跟部之间，另一个凹窝在脊带和趾部之间。两个凹窝从前壁向后隔开，一个凹窝有一弓形周界边，向跟部突出，另一凹窝有一弓形周界边，向趾部突出，两个凹窝相对于向前伸延、平分脊带的垂直平面基本对称，朝底壁看，球棒头有一周界轮廓线，在头的趾部和后面与另一盘形浅凹窝隔开较大的间距。
文档编号A63B53/04GK1121841SQ9510142
公开日1996年5月8日 申请日期1995年1月16日 优先权日1994年6月29日
发明者格伦·H·施米特, 理查德·C·赫尔姆斯特尔 申请人:卡拉韦·高尔夫公司