具有桿面到桿體過渡的可變厚度的高爾夫球桿頭的制作方法
【專利摘要】這里公開了一種具有可變的桿面到桿體過渡的高爾夫球桿。更具體的，本發(fā)明涉及一種具有凹痕漸變區(qū)的高爾夫球桿頭，該漸變區(qū)有助于促進從擊打面到后桿尾的厚度變化的漸變。該凹痕漸變區(qū)可以位于冠狀部、側緣或者桿底上，并且通過實現(xiàn)增加的厚度減少斜率而實現(xiàn)了改進的性能。
【專利說明】具有桿面到桿體過渡的可變厚度的高爾夫球桿頭 發(fā)明領域
[0001] 本發(fā)明通常涉及一種具有桿面到桿體過渡的可變厚度的高爾夫球桿頭。更具體 的，本發(fā)明涉及一種高爾夫球桿頭，其在該球桿頭的后部周圍具有若干的凹痕，其從擊打面 朝著桿體部分漸變，產生了改進的性能。
[0002] 發(fā)明背景
[0003] 為了改進高爾夫球桿的性能，高爾夫球桿設計者經常面臨著嘗試使得高爾夫球桿 的自選重量最大化，且使得該自選重量移位和置于高爾夫球桿頭內更多戰(zhàn)略位置上的兩難 局面。
[0004] 為了充分理解以上非?；A的設計方針所帶來的挑戰(zhàn)，首先需要研究"自選重量" 的含義和重要性。只要闡明了自選重量的概念，則該議題于是可以轉為如何且在高爾夫球 桿頭內的何處戰(zhàn)略性地布置該自選重量，以改進高爾夫球桿的性能。
[0005] 自選重量，作為高爾夫工業(yè)中公知的，指的是任意的附加重量，其沒有在高爾夫球 桿的基本元件例如桿面、冠狀部、桿底、側緣、插口和或任何附件的產生和形成中完全實現(xiàn)。 因為高爾夫球桿中存在若干部件，并且那些具體部件中的每個都具有所需的最小量的重 量，因此存在著形成高爾夫球桿所需的"理論最小量的重量"。但是，隨著材料科學和構造方 法的進步，這種"理論最小量的重量"經常會是隨時間而降低的浮點數(shù)，這導致了高爾夫球 桿頭中能夠實現(xiàn)的自選重量的量的增加。
[0006] 自選重量對于高爾夫球桿設計者是重要的，因為它允許改變高爾夫球桿的重心， 來實現(xiàn)重心目標以滿足不同的設計目的。由于高爾夫球桿和高爾夫球之間的沖擊受物理定 律支配，該沖擊結果所形成的高爾夫球的軌道明顯受到高爾夫球桿重心的影響。具有低的 和深的重心的高爾夫球桿通常將促進高發(fā)射和低旋轉的高爾夫球，而具有高的和向前的重 心將促進低發(fā)射和高旋轉的高爾夫球。最終，確定重心的精確位置會即是一種藝術形式也 是精確的科學，但是具有最大量的自選重量允許高爾夫球桿設計者靈活的實現(xiàn)最大量的重 心移動。
[0007] 因此，基于上面的，可以看到高爾夫球桿設計者主要關切點之一是通過消除來自 于高爾夫球桿頭的位置的重量（現(xiàn)在其不必由特定的材料、設計或工藝而改進），來使得高 爾夫球桿自選重量的量最大化。通過知曉能夠節(jié)約重量的位置增加自選重量，這最終會導 致高爾夫球桿性能的改進。Wood的美國專利No. 5997415闡明了高爾夫球桿頭中自選重量 的概念和一種通過使用環(huán)和框架來增加自選重量的早期的嘗試。
[0008] Schmidt的美國專利No. 5318300顯示了另外一種控制高爾夫球桿頭擊打面的厚 度來改進性能的早期的嘗試。雖然Schmidt專利的目的是改進沿著擊打面的球速，但是該 擊打面的具體部分的變薄也節(jié)約了重量并且能夠促進增加自選重量。
[0009] Poynor的美國專利No. 7144331顯示了另外一種嘗試，其通過具有焊接到前桿面 上的包圍的桿面嵌件產生無支持的桿面區(qū)域，來增加高爾夫球桿的自選重量。這種構思從 高爾夫球桿頭的某些部分中除去了不必需的材料，來增加高爾夫球桿頭內的自選重量。 [0010] 時至今日，大部分高爾夫球桿頭壁厚的控制總是集中在高爾夫球桿頭最厚的部 分，即擊打面。但是，球桿頭的這個部分雖然具有最高的厚度，但是也僅能薄化到該程度，因 為這個部分必須經受高爾夫球沖擊的應力。因此，為了得到更多的自選重量，還必須考慮高 爾夫球桿頭的其他部分。
[0011] Rae等人的美國專利No. 7789773嘗試了通過調整高爾夫球桿頭的冠狀部來增加 自選重量。Rae等人的美國專利No. 7789773試圖通過采用朝向地平面的凹進來改變冠狀 部的幾何結構，包括多個的下降角和復原角來產生冠狀部的部分，其不同于常規(guī)的形狀和 幾何結構。雖然，這種嘗試可能有助于產生更大的自選重量，但是影響了高爾夫球桿頭的美 學吸引力。此外，在操作高爾夫球桿頭的冠狀部時，它經常導致高爾夫球桿的聲音品質被破 壞，進而降低了它的理想程度。
[0012] 由此可見，存在進一步開發(fā)和增加高爾夫球桿頭的自選重量而不劣化高爾夫球桿 頭本身的美學吸引力的方法的需求。更具體的，在所述領域中需要方法來通過關注高爾夫 球桿的擊打面和后部之間的漸變部分來增加自選重量，其如下來實現(xiàn)性能的增加：合理化 處于高爾夫球桿頭的冠狀部的部分的應力并且保持高爾夫球桿頭的美學吸引力和聲音反 饋。


【發(fā)明內容】

[0013] 在本發(fā)明的一方面是一種高爾夫球桿頭，其包含：位于所述的高爾夫球桿頭的前 沿部分的擊打面部分，連接到所述的擊打面部分的后部的桿體部分，其中所述的桿體部分 進一步包含：連接到所述的擊打面部分后的上部的冠狀部部分，連接到所述的擊打面后的 底部的桿底部分，和將所述的冠狀部部分周邊連接到所述的底部上的側緣部分。此外，至少 冠狀部部分、桿底部分和側緣部分之一包含凹痕漸變區(qū)，其中該凹痕漸變區(qū)的凹痕漸變區(qū) 厚度減少斜率大于約〇. 06,該凹痕漸變區(qū)厚度減少斜率定義為凹痕漸變區(qū)的厚度的變化除 以凹痕漸變區(qū)的長度。
[0014] 在本發(fā)明的另一方面是一種高爾夫球桿頭，其包含：位于所述的高爾夫球桿頭的 前沿部分的擊打面部分，連接到所述的擊打面部分的后部的桿體部分，其中所述的桿體部 分進一步包含：連接到所述的擊打面部分后的上部的冠狀部部分，連接到所述的擊打面后 的底部的桿底部分，和將所述的冠狀部部分周邊連接到所述的底部上的側緣部分。該冠狀 部部分進一步包含中心漸變區(qū)和兩個或兩個以上多數(shù)的凹痕漸變區(qū)，其中兩個或兩個以上 多數(shù)的凹痕漸變區(qū)遠離中心漸變區(qū)在跟部和趾部方向上布置。
[0015] 在本發(fā)明的另一方面是一種高爾夫球桿頭，其包含：位于所述的高爾夫球桿頭的 前沿部分的擊打面部分，連接到所述的擊打面部分的后部的桿體部分，其中所述的桿體部 分進一步包含：連接到所述的擊打面部分后的上部的冠狀部部分，連接到所述的擊打面后 的底部的桿底部分，和將所述的冠狀部部分周邊連接到所述的底部上的側緣部分。此外，至 少所述的冠狀部部分、桿底部分和側緣部分的其中之一包含凹痕漸變區(qū)，其中該凹痕漸變 區(qū)置于高爾夫球桿頭的腔室內。
[0016] 本發(fā)明的這些和其他特征、方面和優(yōu)點將通過參考下面的附圖、說明書和權利要 求而變得更好理解。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 本發(fā)明前述的和其他特征和優(yōu)點將由本發(fā)明以下的如附圖所示的說明而變得顯 而易見。該附圖，其在此被引入并形成了說明書的一部分，進一步用于解釋了本發(fā)明的原理 和使得本領域技術人員能夠制造和使用本發(fā)明。
[0018] 附圖的圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的一種示例性實施方案的高爾夫球桿頭的透視圖；
[0019] 附圖的圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的一種示例性實施方案的高爾夫球桿頭的俯視圖， 其顯示了橫截面線A-A'和B-B' ；
[0020] 附圖的圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明的一種示例性實施方案的高爾夫球桿頭沿著圖2所 示的橫截面線A-A'的橫截面圖；
[0021] 附圖的圖4顯示了圖3所示的圓形區(qū)域X的放大的橫截面圖；
[0022] 附圖的圖5顯示了根據(jù)本發(fā)明的一種示例性實施方案的高爾夫球桿頭沿著圖2所 示的橫截面線B-B'的橫截面圖；
[0023] 附圖的圖6顯示了圖5所示的圓形區(qū)域y的放大的橫截面圖；
[0024] 附圖的圖7顯示了根據(jù)本發(fā)明的一種可選擇的實施方案的高爾夫球桿頭的透視 圖；
[0025] 附圖的圖8顯示了根據(jù)本發(fā)明的一種可選擇的實施方案的高爾夫球桿頭沿著圖2 所示的橫截面線B-B'的橫截面圖；
[0026] 附圖的圖9顯示了圖8所示的圓形區(qū)域z的放大的橫截面圖；
[0027] 附圖的圖10顯示了根據(jù)本發(fā)明的另一可選擇的實施方案的高爾夫球桿頭的透視 圖；
[0028] 附圖的圖11顯示了根據(jù)本發(fā)明另一可選擇的實施方案的高爾夫球桿的趾部側視 圖，其顯示了橫截面線C-C' ；
[0029] 附圖的圖12顯示了圖11所示的高爾夫球桿頭沿著橫截面線C-C'的橫截面圖；和
[0030] 附圖的圖13顯示了圖12所示的圓形區(qū)w的放大橫截面圖。

【具體實施方式】
[0031] 下面的【具體實施方式】是實施本發(fā)明的目前所預期的最佳模式。本說明書不具有限 制性含義，而僅僅是用于說明本發(fā)明的一般原理的目的，因為本發(fā)明的范圍是通過附加的 權利要求來最佳定義的。
[0032] 本發(fā)明的各種不同的特征在以下進行描述，并且每個特征可以彼此獨立的使用或 者與其他特征組合使用。但是，本發(fā)明的任何單個的特征不能解決上述的任意或全部的問 題或者僅僅能解決上述的問題之一。此外，上述的一個或多個問題可能不能通過下述任意 的一個特征來完全解決。
[0033] 附圖的圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明一種示例性實施方案的高爾夫球桿頭100的透視 圖，其具有擊打面部分102和連接到1?爾夫球桿頭100后部部分上的桿體部分。該1?爾夫 球桿頭的桿體部分通常會具有連接到擊打面部分102的上部后的冠狀部部分104,連接到 擊打面部分102的底部后的桿底部分106,和將冠狀部部分104與桿底部分106周邊連接的 側緣部分108。另外，本實施方案的冠狀部部分104可以包含中心漸變區(qū)110和兩個或兩 個以上多數(shù)的凹痕漸變區(qū)112,從而調整冠狀部部分102的厚度。該多個的凹痕漸變區(qū)112 可以看起來類似扇形、槽、凹陷，或者包含任何其他凹痕的幾何結構，這全部都不脫離本發(fā) 明的范圍和內容。在這種示例性實施方案中，將兩個或兩個以上多數(shù)的凹痕漸變區(qū)112置 于冠狀部104的前沿部附近，遠離中心漸變區(qū)110在跟部趾部方向置于擊打面部分102附 近。但是，在其他可選擇的實施方案中，凹痕漸變區(qū)112可以置于高爾夫球桿頭100的可替 代的部分，而不脫離本發(fā)明的范圍和內容。
[0034] 雖然兩個或兩個以上多數(shù)的凹痕漸變區(qū)112可能看起來完全像冠狀部104上的裝 飾特征，但是它們實際上在改進高爾夫球桿頭100性能中起到了幾點非常重要的作用。第 一和最重要的益處是，兩個或兩個以上多數(shù)的凹痕漸變區(qū)112是戰(zhàn)略上置于所示位置的， 其可以用于降低承受了較少應力的冠狀部104的部分的重量；因此增加了高爾夫球桿頭 100的自選重量。第二個益處與第一個密切相關，其幫助重新分配冠狀部104的前部上的高 應力水平，使其遠離冠狀部104在高爾夫球沖擊過程中承受了最高應力的部分。本發(fā)明的 高爾夫球桿100這樣來使其實現(xiàn)：在具有擊打面102的前沿漸變附近，使冠狀部104的跟部 和趾部部分變薄，來幫助緩解通常發(fā)生在中心漸變區(qū)110處的高應力區(qū)域。最終，目前的圖 1中所示的兩個或兩個以上多數(shù)的凹痕區(qū)112也可以戰(zhàn)略布置來改進高爾夫球桿頭100在 它沖擊高爾夫球時的聲學聲音。
[0035] 附圖的圖2顯示了高爾夫球桿頭200的俯視圖，其能夠顯示橫截面線A-A'和 B-B'。橫截面線A-A'在前和后方向上二等分該高爾夫球桿頭，其穿過擊打面部分202的中 心。這種橫截面會使得在圖3中更清楚的顯示中心漸變區(qū)210的幾何結構。除了上述之外， 圖2還能夠確定橫截面線B-B'，其中該高爾夫球桿頭沿著這個線的橫截面圖將產生關于圖 5中的若干的一種或多種凹痕區(qū)212的形狀和幾何結構的更多細節(jié)。
[0036] 除了提供用于高爾夫球桿頭200的橫截面圖所需的信息之外，圖2還提供了幾個 尺寸，這些尺寸能夠幫助描述和區(qū)分中心漸變區(qū)210和兩個或兩個以上多數(shù)的凹痕區(qū)212。 更具體的，圖2顯示了表示了冠狀部204的開始部分的冠狀部前沿漸變線220、表示了在凹 痕區(qū)212從桿面到冠狀部的漸變的端部的凹痕區(qū)漸變線222和表示了在中心區(qū)210從桿面 到冠狀部的漸變的端部的中心區(qū)漸變線224 ;并且距離dl表示了冠狀部前沿漸變線220與 中心區(qū)漸變線224之間的距離，距離d2表示了冠狀部前沿漸變線220與凹痕區(qū)漸變線222 之間的距離。為了更清楚的顯示全部的距離的定義及其之間的關系，提供了圖3-5,其顯示 了橫截面線A-A'和B-B'的橫截面圖。
[0037] 附圖的圖3顯示了沿著圖2所示的橫截面線A-A'的高爾夫球桿頭300的橫截面 圖，其顯示了中心漸變區(qū)310的幾何結構?；谠摳郀柗蚯驐U頭300的橫截面圖，可以看到 中心漸變區(qū)310從冠狀部前沿漸變線320附近的第一厚度tl變成中心區(qū)漸變線324附近 的第二厚度t2,并且中心漸變區(qū)310具有長度dl。為了進一步檢查冠狀部部分從第一厚度 到第二厚度的漸變，圖4提供有圓形區(qū)X的放大圖。
[0038] 附圖的圖4顯示了圖3所示的圓形區(qū)X的放大圖，其顯示了擊打面部分302到冠 狀部304之間的冠狀部漸變。這個圓形區(qū)X的放大圖顯示了由距離dl分隔的冠狀部前沿 漸變線420和中心區(qū)漸變線424。如本示例性實施方案所示，冠狀部前沿漸變線420通常 意味著中心漸變區(qū)410從冠狀部的增厚部分開始朝向冠狀部變薄的部分。如本發(fā)明中所定 義的，這個冠狀部前沿漸變線420被定義為這樣的線，在它從擊打面部分402漸變到冠狀部 時，其開始于高爾夫球桿頭400的曲率內徑的終止部分。冠狀部前沿漸變線420處的厚度 tl通常會厚于冠狀部的后部，因為它需要促使厚度從高爾夫球桿頭400最厚的部分到冠狀 部的具有較低應力的部分處冠狀部的較薄部分的漸變。
[0039] 如本示例性實施方案所示，中心區(qū)漸變線424通常可以表示中心漸變區(qū)410的終 端。如本發(fā)明中所定義，這個中心區(qū)漸變線424位于冠狀部的這樣的位置，即厚度降低到等 于或小于〇. 50mm的點。
[0040] 在本示例性實施方案中厚度tl通?？梢源笥?. 00_。因為冠狀部的后部沒有受 到如前沿部那樣多的應力，因此中心區(qū)漸變線424后的冠狀部的厚度t2通常會等于或者小 于0. 50mm。最終，距離dl (其表示了在中心漸變區(qū)從厚度tl到厚度t2的漸變所需的長度 或距離）通?？梢源笥诩s10. 〇〇_，更優(yōu)選大于約10. 50mm和最優(yōu)選大于約11. 00_。換言 之，距離dl指的是，從前到后的方向上測量的高爾夫球桿頭400的冠狀部的厚度等于或大 于0. 50mm的部分。換句話來說，距離dl指的是從前到后的方向上測量的高爾夫球桿頭400 的冠狀部的厚度從大于I. OOmm的厚度到等于或小于0. 50mm的厚度的部分。
[0041] 基于上述的厚度tl和t2,結合從厚度tl到厚度t2漸變所需的長度dl，可以確定 中心漸變區(qū)厚度減少斜率。該中心漸變區(qū)厚度減少斜率通?？赡苁侵冈谥行臐u變區(qū)410處 冠狀部厚度的變化率，其通?？梢孕∮诩s〇. 06,更優(yōu)選小于約0. 055和最優(yōu)選小于約0. 05。 該中心漸變區(qū)厚度減少斜率可以基于下面的等式（1)來計算：
[0042]

【權利要求】
1. 一種高爾夫球桿頭，其包含： 位于所述的高爾夫球桿頭的前沿部處的擊打面部分； 連接到所述的擊打面部分的后部的桿體部分， 其中所述的桿體部分進一步包含： 連接到所述的擊打面部分后的上部的冠狀部部分； 連接到所述的擊打面部分后的底部的桿底部分；和 將所述的冠狀部部分周邊連接到所述的底部上的側緣部分； 其中所述的冠狀部部分、所述的桿底部分和所述的側緣部分至少之一包含凹痕漸變 區(qū)； 所述的凹痕漸變區(qū)具有大于約0. 06的凹痕漸變區(qū)厚度減少斜率； 所述的凹痕漸變區(qū)厚度減少斜率定義為所述的凹痕漸變區(qū)的厚度的變化除以所述的 凹痕漸變區(qū)的長度。
2. 權利要求1的高爾夫球桿頭，其中所述的凹痕漸變區(qū)厚度減少斜率大于約0. 07。
3. 權利要求2的高爾夫球桿頭，其中所述的凹痕漸變區(qū)厚度減少斜率大于約0. 08。
4. 權利要求1的高爾夫球桿頭，其中所述的凹痕漸變區(qū)位于所述的高爾夫球桿頭的冠 狀部部分上。
5. 權利要求4的高爾夫球桿頭，其中所述的凹痕漸變區(qū)位于遠離所述的冠狀部的中心 漸變區(qū)。
6. 權利要求5的高爾夫球桿頭，其中所述的中心漸變區(qū)的中心漸變區(qū)厚度減少斜率小 于約0. 06 ; 所述的中心漸變區(qū)厚度減少斜率定義為所述的中心漸變區(qū)的厚度變化除以所述的中 心漸變區(qū)的長度。
7. 權利要求6的高爾夫球桿頭，其中所述的中心漸變區(qū)厚度減少斜率小于約0. 055。
8. 權利要求7的高爾夫球桿頭，其中所述的中心漸變區(qū)厚度減少斜率小于約0. 05。
9. 權利要求1的高爾夫球桿頭，其中所述的凹痕漸變區(qū)位于所述的高爾夫球桿頭的側 緣部分上。
10. 權利要求1的高爾夫球桿頭，其中所述的凹痕漸變區(qū)位于所述的高爾夫球桿頭的 腔室內。
11. 一種高爾夫球桿頭，其包含： 位于所述的高爾夫球桿頭的前沿部處的擊打面部分； 連接到所述的擊打面部分的后部的桿體部分， 其中所述的桿體部分進一步包含： 連接到所述的擊打面部分后的上部的冠狀部部分； 連接到所述的擊打面部分后的底部的桿底部分；和 將所述的冠狀部部分周邊連接到所述的底部上的側緣部分； 其中所述的冠狀部部分進一步包含； 中心漸變區(qū)；和 兩個或兩個以上多數(shù)的凹痕漸變區(qū)； 其中所述的兩個或兩個以上多數(shù)的凹痕漸變區(qū)位于在跟部和趾部方向上遠離所述的 中心漸變區(qū)。
12. 權利要求11的高爾夫球桿頭，其中所述的兩個或兩個以上多數(shù)的凹痕漸變區(qū)的凹 痕漸變區(qū)厚度減少斜率大于約〇. 06 ; 所述的凹痕漸變區(qū)厚度減少斜率定義為所述的凹痕漸變區(qū)的厚度的變化除以所述的 凹痕漸變區(qū)的長度。
13. 權利要求12的高爾夫球桿頭，這里所述的兩個或兩個以上多數(shù)的凹痕漸變區(qū)每個 全部具有相同的凹痕漸變區(qū)厚度減少斜率。
14. 權利要求12的高爾夫球桿頭，其中至少一個所述的兩個或兩個以上多數(shù)的凹痕漸 變區(qū)全部具有與另外一個所述的兩個或兩個以上多數(shù)的凹痕漸變區(qū)不同的凹痕漸變區(qū)厚 度減少斜率。
15. 權利要求12的高爾夫球桿頭，其中所述的中心漸變區(qū)的中心漸變區(qū)厚度減少斜率 小于約0. 06 ; 所述的中心漸變區(qū)厚度減少斜率定義為所述的中心漸變區(qū)的厚度的變化除以所述的 中心漸變區(qū)的長度。
16. 權利要求12的高爾夫球桿頭，其中所述的兩個或兩個以上多數(shù)的凹痕漸變區(qū)的長 度距離小于約7. 0mm。
17. 權利要求16的高爾夫球桿頭，其中所述的長度距離小于約6. 5mm。
18. 權利要求17的高爾夫球桿頭，其中所述的長度距離小于約6. 0mm。
19. 權利要求11的高爾夫球桿頭，其中所述的凹痕漸變區(qū)置于所述的高爾夫球桿頭的 腔室內。
20. -種高爾夫球桿頭，其包含： 位于所述的高爾夫球桿頭的前沿部處的擊打面部分； 連接到所述的擊打面部分的后部的桿體部分， 其中所述的桿體部分進一步包含： 連接到所述的擊打面部分后的上部的冠狀部部分； 連接到所述的擊打面部分后的底部的桿底部分；和 將所述的冠狀部部分周邊連接到所述的底部上的側緣部分； 其中所述的冠狀部部分、所述的桿底部分和所述的側緣部分至少之一包含了凹痕漸變 區(qū)； 其中所述的凹痕漸變區(qū)置于所述的高爾夫球桿頭的腔室內。
【文檔編號】A63B102/32GK104436579SQ201410465386
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年9月12日 優(yōu)先權日:2013年9月12日
【發(fā)明者】查爾斯·E·高登, 約翰·W·莫林, 達瑞爾·C·加爾文, 理查德·L·克萊格霍恩, 斯蒂芬·S·墨菲 申請人:阿庫施耐特公司