專利名稱：帶有擊球面貼片的多種材料的高爾夫球桿桿頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一帶有一由金屬材料制成的擊球面部件和一由輕型材料制成的桿頭后體的高爾夫球桿桿頭。更特別地，本發(fā)明涉及一帶有一具有擊球面貼片的擊球面部件和一由輕型材料制成的桿頭后體的高爾夫球桿桿頭。
背景技術(shù)：
當(dāng)高爾夫球桿桿頭擊打高爾夫球時，產(chǎn)生的巨大撞擊把載荷加在球桿桿頭的擊球面和高爾夫球上了。大部分能量從桿頭傳輸給了高爾夫球，然而，有一些能量則因碰撞而損失掉了。典型地，高爾夫球是用聚合物覆蓋材料(例如含離子鍵的聚合物)包覆在像橡膠那樣的核心外層制成的。這些較軟的聚合物材料的阻尼(衰減)特性，它們是指應(yīng)變和應(yīng)變率，比球桿的金屬擊球面的阻尼特性，根據(jù)不同情況，大10倍到100倍的數(shù)量級。因此，與球桿的金屬擊球面的小變形(0.025英寸到0.050英寸)相反，在擊求瞬間，大部分能量都因高爾夫球的高應(yīng)力和大變形(0.001英寸到0.20英寸)損失掉了。更有效地把能量從球桿桿頭傳輸給高爾夫球可以增加高爾夫球的飛行距離。
一般采用的方法是增加球桿桿頭擊球面的剛性，以減少金屬或球桿桿頭的變形。然而，這會引起高爾夫球的更大變形，因而又增大了能量傳輸問題。
有些人已經(jīng)意識到這個問題，并且披露了一些可能的解決方案。例子之一是Campau的美國專利4,398,965《一種制造帶有柔性擊球面的鐵質(zhì)高爾夫球桿的方法》披露了一種球桿，它有一層帶一槽的既有柔性又有彈性的擊球面貼片，這種擊球面貼片可以彎曲。Campau的擊球面貼片是用鋼鐵材料，例如不銹鋼，制成的，其厚度在0.1英寸到0.125英寸范圍內(nèi)。
另一個例子是Eggiman的美國專利5,863,261《一種帶有彈性變形擊球面和后貼片的高爾夫球桿桿頭》，此專利披露，使用了多層貼片，在擊球瞬間，它們在一起的作用對高爾夫球產(chǎn)生了一種彈簧似的效果。在至少兩層貼片之間灌注了一種流體，起粘性充填劑的作用。
還有一個例子是Jepson等人的美國專利3,937,474《一種帶有聚氨基甲酸脂貼片的高爾夫球桿》。Jepson披露，這種聚氨基甲酸貼片的回跳(肖氏)硬度在40到75D之間。
還有一個例子是Inamori的美國專利3,975,023《一種帶有陶瓷擊球面貼片的高爾夫球桿桿頭》，此專利披露，雖然陶瓷是常用的較硬的材料，但是用陶瓷材料制成的擊球面貼片還具有高的能量傳輸系數(shù)。Chen等人的美國專利5,743,813《一種高爾夫球桿桿頭》披露，在擊球面上使用了多層貼片，以吸收高爾夫球的沖擊。采用的材料之一是一種非金屬材料。
Lu的美國專利5,499,814《一種帶有偏斜貼片擊球面的中空高爾夫球桿桿頭》披露，一種用塑料或鋁合金制成的增強(qiáng)元件，容許擊球面有少量的偏斜，用包括不銹鋼、鈦、KEVLAR和其他類似材料在內(nèi)的各種材料制成的這種貼片的厚度在0.01英寸到0.30英寸范圍內(nèi)。Campau的另一個發(fā)明，美國專利3,989,248《一種帶有可以彈性彎曲貼片的高爾夫球桿》，披露了一種帶有一金屬貼片的木制高爾夫球桿。
Anderson的美國專利5,344,140《一種高爾夫球桿桿頭及其成形方法》披露了用于擊球面貼片的熱鍛造材料，雖然并不試圖使這種貼片彎曲。Anderson的擊球面貼片可以用包括鋼、銅和鈦在內(nèi)的幾種鍛造材料制成。這些鍛造貼片的厚度是均勻的，厚度在0.090英寸到0.130英寸之間。
目標(biāo)直指用于球桿桿頭的鍛造材料的另一個發(fā)明是Su等人的美國專利5,776,011《一種高爾夫球桿桿頭》。Su披露了一種高爾夫球桿桿頭由每片用一種鍛造材料制成的三片片材制成。Su的主要目的是要制造出一種具有較高精度的擊球面傾斜角的球桿桿頭，并減少結(jié)構(gòu)上的弱點(diǎn)。Aizawa的美國專利5,346,216《一種高爾夫球桿桿頭》披露了一種具有一曲線擊球表面的擊球面貼片。
Vincent等人的美國專利6,146,571披露了一種制造高爾夫球桿桿頭的方法，其特點(diǎn)是，桿頭的壁面是把一種諸如塑料之類的材料噴注在一粘附在一可熔化的核心上的貼片上得到的。此核心的熔點(diǎn)低于可噴注塑料的熔點(diǎn)，因此只要去掉核心，保持這一內(nèi)部容積，就形成了內(nèi)部空腔。這種貼片可以包含一種強(qiáng)度較高的部件以便在去掉核心后增強(qiáng)殼體前壁的內(nèi)部，這種增強(qiáng)部件是用鋁制成的，還帶有一用鋼制成的側(cè)向延伸部分。
Peters等人的美國專利6,149,534披露了一種高爾夫球桿桿頭，這種桿頭有沿一平面分界面形成的上、下金屬接合表面，其中，下表面金屬比上表面金屬重，而且密度更高。
Rigal等人的美國專利5,570,886和5,547,427披露了一種模壓熱塑性塑料的高爾夫球桿桿頭，它的擊球面由一種耐撞擊的金屬焊接件界定，此焊接件界定了球桿桿頭擊球面的前壁，并且向上和沿?fù)羟蛎娴膫?cè)邊延伸，形成了一用于把球桿固定到球桿桿頭的頸部。這種焊接件的厚度最好在2.5毫米到5毫米之間。
Vincent等人的美國專利5,425,538披露了一種中空高爾夫球桿桿頭，它有一個鋼殼和一個由多層編織纖維網(wǎng)制成的復(fù)合擊球表面。
Viollaz等人的美國專利5,377,986披露了一種高爾夫球桿桿頭，它有一由一組金屬片組成的桿頭體和一由塑料或復(fù)合材料制成的擊球面貼片，其特點(diǎn)是，擊球面貼片具有向前凸出的形狀。此外，Viollaz等人的美國專利5,310,185還披露了一種中空高爾夫球桿桿頭，它有一由一組金屬片組成的桿頭體，有一金屬支撐片位于塑料或復(fù)合材料制成的擊球面貼片固定其上的前擊球表面上。此金屬支撐片有一向前凸出的前片，并與擊球面貼片的向前凸出的后片相連，從而形成一向前凸出的擊球表面。
Desboilles等人的美國專利5,106,094披露了一種具有一金屬擊球面貼片的高爾夫球桿桿頭，其特點(diǎn)是，擊球面貼片是一固定在高爾夫球桿桿頭上的分離單元，在球桿桿頭內(nèi)還注入了一定量的充填物。
Kurahashi的美國專利4,568,088披露了一種用木材-塑料復(fù)合材料的混合物增強(qiáng)的木質(zhì)高爾夫球桿桿頭本體。這種木材-塑料復(fù)合材料的分布是不均勻的，使得在5毫米到15毫米范圍內(nèi)密度較高的部位位于鄰近球桿桿頭的前擊球面，并在基本上與球桿桿頭的前擊球面平行的方向延伸。
Mader的美國專利4,021,047披露了一種高爾夫球桿，其中，它的桿頭底部、擊球面貼片、跟部、前緣尖頭和與桿柄連接彎頭這幾部分形成了一整體金屬鑄件，其中，木質(zhì)或復(fù)合材料的冠狀頂部固定在此整體件上，從而在球桿桿頭中形成了一中空腔室。
Lo等人的美國專利5,624,331披露了一種中空金屬高爾夫球桿桿頭，此桿頭的金屬殼體包括至少兩個開口。此桿頭內(nèi)也包含一種復(fù)合材料，這部分復(fù)合材料位于高爾夫球桿桿頭殼體的開口中。
Daniel的美國專利1,167,387披露了一種中空金屬高爾夫球桿桿頭，其中，它的殼體是由鋁合金之類的金屬制成的，而擊球面貼片是由櫸木、柿樹木或者類似硬木制成的。擊球面貼片安置得使木紋順著擊球面貼片的兩端。
Glover的美國專利3,692,306披露了一種高爾夫球桿桿頭，其上有一支座把底部和幾塊擊球面貼片形成一個整體。其中，至少有一塊擊球面貼片有一嵌入的細(xì)長管，用以固定一可拆卸的并可調(diào)整的重量調(diào)整件。
Lo的美國專利5,410,798披露了一種用其中塞有一層狀件的金屬殼體制造復(fù)合高爾夫球桿桿頭的方法，隨后把一層復(fù)合材料鋪設(shè)在層狀件的開口和金屬殼體上方，把在兩者頂部的開口蓋住。然后，把一個可膨脹的、其中裝有亞硝酸鈉、氯化銨和水的小袋置入中空層狀件中。當(dāng)把桿頭置入模具并對它加熱時，此層狀件便整體附著在金屬殼體上了。
Thompson的美國專利4,877,249披露了一種木質(zhì)高爾夫球桿桿頭，此桿頭有一層狀上表面，還有一帶骨架的金屬底部表面。為了加強(qiáng)此層狀物，并使桿頭本體在與極硬的物體撞擊時不致剝落，在把桿頭本體連接到骨架上的底板，并與層狀物壓緊的位置處，穿過球桿桿頭的冠狀頂部插入一根銷釘。
Belmont的美國專利3,897,066披露了一種木質(zhì)高爾夫球桿桿頭，它有一可拆卸的重量調(diào)整件置入其中。此重量調(diào)整件與從球桿桿頭的擊球面部分至后面部分走向的中心垂直軸線平行，與桿頭的前緣尖頭到冠狀頂部的軸線垂直。此重量調(diào)整件可以用灌有聚氨基甲酸脂的小容器固定在適當(dāng)?shù)奈恢?。此重量調(diào)整件還可以用于構(gòu)成擊球面貼片。此小容器在球桿桿頭的后表面上有一帶蓋的開口，提供一個調(diào)整重量調(diào)整件的通道。
Clark的美國專利2,750,194披露了一種帶有重量調(diào)整裝置的木質(zhì)高爾夫球桿桿頭。這種高爾夫球桿桿頭有一帶有側(cè)邊和底部的盤狀零件，用以固定最好是鑄件的、或者與跟部板形成一體的重量調(diào)整件。帶有固定其上的重量調(diào)整件的跟部板可以經(jīng)由一開口插入高爾夫球桿桿頭。
Okumoto等人的美國專利5,193,811披露了一種主要用合成樹脂和金屬底板制成的木質(zhì)球桿桿頭。為了把金屬底板與桿頭本體粘在一起，金屬底板表面上有整體成形件，它包括一位于跟部側(cè)面的桿柄連接彎頭、位于桿頭前緣尖頭和后側(cè)面的重量調(diào)整件和一連接重量調(diào)整件和桿柄連接彎頭的小桿。此外，Okumoto等人的美國專利5,516,107披露了一種高爾夫球桿桿頭，它有一最好用合成樹脂制成的外殼和一個和位于球桿桿頭內(nèi)部的金屬重量調(diào)整件。把一種發(fā)泡材料注入中空的球桿桿頭內(nèi)部形成一個核心。在注入發(fā)泡材料并把底板蓋上之后，便對球桿桿頭加熱，使發(fā)泡材料膨脹，把重量調(diào)整件推進(jìn)外殼內(nèi)表面，從而把重量調(diào)整件固定在位于前緣尖頭、跟部和/或后側(cè)面區(qū)適當(dāng)位置的凹槽中。
Sun的美國專利4,872,685披露了一種木制高爾夫球桿桿頭，其中，一桿頭的陰件與一桿頭的陽件拼合在一起，形成一整體高爾夫球桿桿頭。桿頭的陰件構(gòu)成了高爾夫球桿桿頭的上部，它最好用塑料、合金或木材制成。桿頭的陽件包括一底板構(gòu)件，一擊球面貼片組件包括擊球面貼片和重量調(diào)整件。桿頭的陽件有一最好是用輕金屬合金制成的、更重一些的重量調(diào)整件。這兩部分可以用粘結(jié)的方法或機(jī)械方法拼合或固定在一起。
Katayama的美國專利5,398,935披露了一種有一擊球面的木制高爾夫球桿桿頭，其中，在高爾夫球桿桿頭前緣尖頭處擊球面的高度幾乎等于，或大于球桿桿頭中部擊球面的高度。
Mattern的美國專利1,780,625披露了一種帶有用諸如鎂這樣的輕金屬制成的后部的球桿桿頭。Butchart的美國專利1,638,916披露了一種高爾夫球桿，它帶有一用柿樹木或類似木材制成的平衡件，還有一用鋁制成的殼體樣的桿頭本體固定到平衡件上。
Anderson的美國專利5,024,437、5,094,383、5,255,918、5,261,663和5,261,664披露了一種高爾夫球桿桿頭，它有一由鑄金屬材料制成的整體桿頭本體和一由熱鍛金屬材料制成的擊球面貼片。
Viste的美國專利5,282,624披露了一種具有鑄金屬桿頭本體和鍛鋼擊球面貼片的高爾夫球桿桿頭，擊球面貼片的外表面和內(nèi)表面都帶凹槽，厚度為3毫米。
Roger的美國專利3,970,236披露了一種鐵制球桿桿頭，一成形金屬擊球面貼片熔融粘結(jié)到鑄鐵桿頭本體上。
由美國高爾夫協(xié)會(USGA)和圣安德魯斯皇家和古典高爾夫俱樂部創(chuàng)建并解釋的《高爾夫規(guī)則》，制訂了對高爾夫球桿桿頭的若干要求。在此規(guī)則的附錄II的第4條中，可以找到對高爾夫球桿桿頭的要求。在USGA的網(wǎng)頁www.usga.org上，可以查到《高爾夫規(guī)則》的完整文本。雖然《高爾夫規(guī)則》沒有明確說明對高爾夫球桿桿頭的專用參數(shù)，但是此規(guī)則的第4-1e條規(guī)定禁止擊球面在擊球時用彈簧對高爾夫球施加作用。在1998年，USGA按照第4-1e條正式通過了一項(xiàng)用以測定球桿擊球面的回復(fù)系數(shù)(COR)的測試方法。這項(xiàng)USGA測試方法，還有類似的測試方法可以用來測定球桿擊球面的回復(fù)系數(shù)(COR)。
雖然現(xiàn)有的技術(shù)已經(jīng)披露了許多各種各樣的、使用多種材料的高爾夫球桿桿頭，但是，現(xiàn)有技術(shù)一直不能為那些具有代表性的高爾夫球手提供具有高回復(fù)系數(shù)和更寬廣適應(yīng)性的、多種材料的球桿桿頭。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個方面是一由一具有一擊球面貼片的金屬擊球面部件和一輕型桿頭后體的高爾夫球桿桿頭。這種桿頭的回復(fù)系數(shù)在諸如由USGA制訂的試驗(yàn)條件下優(yōu)選地至少為0.81。測定回復(fù)系數(shù)(COR)的標(biāo)準(zhǔn)USGA條件，在準(zhǔn)照1998年4月4日修訂版I和1998年7月6日修訂版0的附錄II的第4-1e條制定的、測定高爾夫球桿桿頭的速度比的USGA程序中有規(guī)定。此程序可以從USGA獲取。
本發(fā)明的另一個方面是一包括由一金屬材料制成的擊球面部件和一非金屬材料制成的桿頭后體的高爾夫球桿桿頭。擊球面部件有一具有一開口的轉(zhuǎn)折部分，和一蓋住開口的擊球面貼片。擊球面貼片最好有一均勻的、范圍在0.010英寸到0.250英寸的厚度。轉(zhuǎn)折部分的厚度在0.010英寸到0.200英寸范圍內(nèi)。桿頭后體有一冠狀頂部、一底部和一帶狀部分。本體后部固定到擊球面部件的轉(zhuǎn)折部分上。高爾夫球桿桿頭的回復(fù)系數(shù)優(yōu)選地在0.81到0.94范圍內(nèi)。
本發(fā)明還有一個方面是一包括一由金屬材料制成的擊球面部件和一由多層共凝聚脂膠片制成的桿頭后體的高爾夫球桿桿頭。擊球面部件有一具有一開口的轉(zhuǎn)折部分，和一蓋住開口的擊球面貼片。轉(zhuǎn)折部分是用一種鑄金屬材料制成的，擊球面貼片是用一種鍛造材料或成形材料制成的。桿頭后體有一冠狀頂部、一底部和一帶狀部分。桿頭后體則固定到擊球面部件的轉(zhuǎn)折部分上。對通過重心的Izz軸線的高爾夫球桿桿頭的轉(zhuǎn)動慣量大于3000克-平方厘米，而對通過重心的Iyy軸線的轉(zhuǎn)動慣量大于1800克-平方厘米。
本發(fā)明的另一方面是一具有一由一種鈦合金或不銹鋼材料制成的擊球面部件和一由多層共凝聚脂膠片制成的桿頭后體的高爾夫球桿桿頭。擊球面部件有一具有一開口的轉(zhuǎn)折部分，和一蓋住開口的擊球面貼片。轉(zhuǎn)折部分是用一種鑄金屬材料制成的，擊球面貼片是用一種鍛造材料或成形材料制成的。擊球面貼片有厚度變化的同心區(qū)，厚度最厚的區(qū)域位于擊球面貼片的中心周圍。擊球面貼片從高爾夫球桿桿頭的跟部延伸到高爾夫球桿桿頭的前緣尖頭，并且有一不大于1.7的縱橫比。轉(zhuǎn)折部分從擊球面貼片的周邊線側(cè)向向后延伸至少0.250英寸。轉(zhuǎn)折部分沿?fù)羟蛎尜N片的周界線的360°側(cè)向向后延伸。高爾夫球桿桿頭還有一用于插入桿柄的內(nèi)管。此內(nèi)管與轉(zhuǎn)折部分的一上段和轉(zhuǎn)折部分的一下段接合。桿頭后體的厚度在0.010英寸到0.100英寸范圍內(nèi)。桿頭后體包括一冠狀頂部、一帶狀部分和一底部。冠狀頂部固定到轉(zhuǎn)折部分的上段上。底部固定到轉(zhuǎn)折部分的下段上。帶狀部分的跟部端頭固定到轉(zhuǎn)折部分的跟部上。帶狀部分的前緣尖頭固定到轉(zhuǎn)折部分的前緣尖頭上。高爾夫球桿桿頭有一中空內(nèi)腔，一在250立方厘米到600立方厘米范圍內(nèi)的體積，一在175克到225克范圍內(nèi)的質(zhì)量，和一在0.81到0.94范圍內(nèi)的回復(fù)系數(shù)。
至此，已經(jīng)簡要介紹了本發(fā)明，從下文結(jié)合附圖對本發(fā)明的詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會認(rèn)識到本發(fā)明的上述的和進(jìn)一步的目的、特性和優(yōu)點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明高爾夫球桿的正視圖；圖1A為示出測定縱橫(尺寸)比的、本發(fā)明高爾夫球桿的正視圖；圖2為圖1高爾夫球桿桿頭的后視圖；
圖3為圖1高爾夫球桿桿頭的前緣尖頭側(cè)視圖；圖4為圖1高爾夫球桿桿頭的跟部側(cè)視平面圖；圖5為圖1高爾夫球桿桿頭的頂視平面圖；圖6為圖1高爾夫球桿桿頭的底視圖；圖7為本發(fā)明高爾夫球桿桿頭的分解圖；圖8為圖1高爾夫球桿桿頭的頂視平面圖；圖8A為沿圖8的A-A線的剖面圖；圖8B為圖8的圓B的剖面圖；圖9為擊球面部件與桿頭后體搭接部分的剖面圖；圖10為說明Z軸線和X軸線的、本發(fā)明高爾夫球桿的跟部側(cè)視平面圖；圖10A為說明Z軸線和Y軸線的、本發(fā)明高爾夫球桿的正視平面圖；圖11為示出測試系統(tǒng)的坐標(biāo)XT和YT及經(jīng)變換的球桿桿頭系統(tǒng)坐標(biāo)YH和ZH的高爾夫球桿的正視平面圖；圖11A為示出測試系統(tǒng)的坐標(biāo)ZT及經(jīng)變換的球桿桿頭系統(tǒng)坐標(biāo)XH和ZH的高爾夫球桿的前緣尖頭視圖；圖12為說明擊球面貼片厚度的變化、僅示出本發(fā)明高爾夫球桿桿頭擊球面部件的另一實(shí)施例的內(nèi)部的視圖；圖12A為說明擊球面貼片厚度的變化、本發(fā)明高爾夫球桿桿頭擊球面部件的另一實(shí)施例的視圖；圖13為本發(fā)明高爾夫球桿桿頭擊球面部件的頂部透視圖；圖13A為圖13的擊球面部件的內(nèi)部視圖；圖13B為圖13的擊球面部件的內(nèi)部視圖；圖13C為圖13的擊球面部件的分解圖；圖13D為圖13的擊球面部件的頂視平面圖；圖13E為圖13的擊球面部件的前緣尖頭側(cè)視圖；圖13F為圖13的擊球面部件的跟部側(cè)視圖；圖14為本發(fā)明高爾夫球桿桿頭后體的頂視平面圖；圖14A為圖14的桿頭后體的內(nèi)部視圖；圖14B為圖14的桿頭后體的跟部側(cè)視圖；圖14C為圖14的桿頭后體的前緣尖頭側(cè)視圖；
圖14D為圖14的桿頭后體的底視平面圖；圖14E為圖14的桿頭后體的后視圖；圖14F為圖14的桿頭后體的內(nèi)部視圖；以及圖14G為圖14的桿頭后體的內(nèi)部視圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1-8所示，高爾夫球桿一般用標(biāo)號40表示。高爾夫球桿40有一帶有中空內(nèi)腔(未示出)的高爾夫球桿桿頭42。與高爾夫球桿桿頭42接合的是在端頭處有一夾緊器(未示出)，并在其頂端被插入桿柄連接彎頭54的桿柄48。
球桿桿頭42通常包括兩個部件，一擊球面部件60和一桿頭后體61。擊球面部件60有一位于轉(zhuǎn)折部分74的一開口45內(nèi)的擊球面貼片72。桿頭后體61有一冠狀頂部62和一底部64。球桿桿頭42還可以分成一最靠近桿柄48的跟部66、一與跟部66相對的前緣尖頭部分68和一與擊球面部件60相對的后部70。
擊球面部件60一般由兩個金屬件，轉(zhuǎn)折部分74和擊球面貼片72，組成。開口45被構(gòu)形成能在其中放置擊球面貼片72。最好，轉(zhuǎn)折部分74用鑄造金屬材料制成，而擊球面貼片72用鍛造或成形金屬材料制成。優(yōu)選地，擊球面貼片72用鍛造鈦或不銹鋼材料制成。這些鈦金屬材料包括純鈦和鈦合金，例如6-4鈦合金、SP-700鈦合金(可從日本東京日本鋼廠購買)、DAT55G鈦合金(可從日本東京Diado鋼廠購買)、Ti10-2-3Beta-C鈦合金(可從美國俄亥俄州的RTI國際金屬制品廠購買)，以及類似的材料?？捎糜趽羟蛎尜N片72的其他材料還包括其他高強(qiáng)度鋼的合金金屬和非結(jié)晶金屬。這些鋼材包括17-4PH，Custom450、455、465和465+不銹鋼，AERMET100和AERMET310合金鋼(所有以上這些鋼材都可以從美國賓夕法尼亞州Carpenter特種合金廠購買)，和C35馬氏體時效鋼(可從美國北卡羅來納州Alivac廠購買)。這些非結(jié)晶金屬包括美國專利5,288,344披露的鈹基合金，本文引用有關(guān)內(nèi)容作為參考，美國專利5,735,975披露的五元金屬玻璃合金，本文引用有關(guān)內(nèi)容作為參考，和Takeuchi和inoue著《三元合金系統(tǒng)非結(jié)晶金屬生成組分范圍的計(jì)算和非結(jié)晶金屬相位及非結(jié)晶金屬生成能力的穩(wěn)定性分析》，材料學(xué)報(bào)，第42卷，第7期，第1435-1444頁(2001年)披露的三元合金，本文引用有關(guān)內(nèi)容作為參考。一種由非結(jié)晶金屬制成的擊球面貼片72通過電子束焊接、釬焊或壓配合固定到轉(zhuǎn)折部分74上。
可以用上述任何材料制造轉(zhuǎn)折部分74，然而，最好還是用鑄造不銹鋼或諸如6-4鈦合金之類的鑄造鈦合金來制造。此外，轉(zhuǎn)折部分74還可以通過鍛造、成形加工、機(jī)械加工、鑄造、粉末金屬成形加工、金屬噴注模壓成形加工、電化學(xué)銑削，以及其他加工方法來制造。
圖13、13A、13B、13C、13D、13E和13F都示出了擊球面部件60。擊球面部件60有一從擊球面貼片72的周界線側(cè)向向后延伸的轉(zhuǎn)折部分74。如圖1所示，擊球面貼片72典型地包括若干條刻痕75。
如圖13C所示，擊球片貼片72被焊接到擊球面部件60的轉(zhuǎn)折部分74上。將幾個小凸片47，最好是三個，與擊球面貼片72對準(zhǔn)，以便于隨后的焊接加工。換一種方法，可以把擊球面貼片72用壓配合壓進(jìn)開口45中，或用熔合加工把擊球面貼片72固定到轉(zhuǎn)折部分74上。
在一優(yōu)選實(shí)施例中，轉(zhuǎn)折部分74一般包括一上側(cè)向部分76、一下側(cè)向部分78、一跟部側(cè)向部分80和一前緣尖頭側(cè)向部分82。因此，轉(zhuǎn)折部分74最好圍繞擊球面貼片72整個360°。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會看到，轉(zhuǎn)折部分74可能只圍繞擊球面貼片72的局部部段，例如270°或180°，并且也可能是不連續(xù)的。
上側(cè)向部分76朝向桿頭后體61向內(nèi)延伸一段預(yù)先確定的距離d，以便與冠狀頂部62接合。在一優(yōu)選實(shí)施例中，從擊球面貼片72的周界線73到上側(cè)向部分76的后緣的測量來看，此預(yù)先確定的距離在0.2英寸到1.0英寸范圍內(nèi)，在0.40英寸到0.75英寸之間更好，以0.68英寸為最好。在一優(yōu)選實(shí)施例中，上側(cè)向部分76從跟部66到前緣尖頭部分68有一總的曲率。上側(cè)向部分76離開擊球面貼片72的周界線73有一段距離，這一距離在靠近擊球面貼片72的中部最好達(dá)到最小，并且向前緣尖頭部分68和跟部66逐漸增加。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會看到，此最小距離可以在跟部66或前緣尖頭68處。
本發(fā)明的擊球面部件60沿一基本上是水平的平面與冠狀頂部62接合。冠狀頂部62有一位于轉(zhuǎn)折部分74下方的冠狀頂部下陷部分62a。這種接合方式增加了擊球面貼片72的柔性，可以允許更大的回復(fù)系數(shù)。下文將會進(jìn)一步解釋，冠狀頂部62和上側(cè)向部分76相互連接在一起。
跟部側(cè)向部分80基本上與擊球面貼片72垂直，在把桿頭后體61的底部64的可供選用的帶狀部分90與底面部分91接合之前，跟部側(cè)向部分80是蓋住桿柄連接彎頭54的。下文還將更詳細(xì)地說明，跟部側(cè)向部分80被連接到底部64的帶狀部分90和底面部分91上。跟部側(cè)向部分80從周界線73向內(nèi)延伸一段0.250英寸到1.50英寸的距離d，此距離在0.50英寸到1.0英寸之間更好，最佳值是0.950英寸。跟部側(cè)向部分80最好在它的前緣有一彎曲部分。
在擊球面部件60的另一端是前緣尖頭側(cè)向部分82。下文還將更詳細(xì)地說明，前緣尖頭側(cè)向部分82被連接到底部64的帶狀部分90和底面部分91上。前緣尖頭側(cè)向部分82從周界線73向內(nèi)延伸一段0.250英寸到1.50英寸的距離d″，此距離在0.75英寸到1.30英寸之間更好，最佳是1.20英寸。前緣尖頭側(cè)向部分82最好在它的前緣有一總的曲率。
下側(cè)向部分78朝桿頭后體61，向內(nèi)延伸一段預(yù)先確定的距離d′，以便與底部64接合。在一優(yōu)選實(shí)施例中，從擊球面貼片72的周界線73到下側(cè)向部分78的后緣的測量來看，此預(yù)先確定的距離在0.2英寸到1.25英寸范圍內(nèi)，在0.50英寸到1.10英寸之間更好，以0.9英寸為最好。在一優(yōu)選實(shí)施例中，下側(cè)向部分78從跟部66到前緣尖頭部分68有總的曲率。下側(cè)向部分78離開擊球面貼片72的周界線73有一段距離，這一距離在靠近擊球面貼片72的中部最好達(dá)到最小，向前緣尖頭部分68和跟部66逐漸增加。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會看到，此最小距離可以在跟部66或前緣尖頭68處。
底部64有一位于轉(zhuǎn)折部分74下方的底部下陷部分64a。下文還將更詳細(xì)地說明，底部64與下側(cè)向部分78、跟部側(cè)向部分80和前緣尖頭部分82相互連接在一起。
桿頭后體61最好用非金屬材料制造，優(yōu)選采用諸如連續(xù)纖維聚脂膠片那樣的材料(包括熱固性材料或樹脂熱塑性材料)制造。用于桿頭后體61的其他材料包括諸如注塑塑料之類的其他熱固性材料或熱塑性材料。桿頭后體61最好用膽模成形、樹脂送進(jìn)模壓成形、樹脂灌注成形、注塑成形、加壓成形，或其他類似的加工方法來制造。
在一連接方法中，在轉(zhuǎn)折部分74的內(nèi)表面上涂了一種粘結(jié)劑，把擊球面部件60置入一模具中，對桿頭后體61用膽模成形進(jìn)行初步加工。將轉(zhuǎn)折部分74套到下陷部分62a和64a上。也可以在下陷部分62a和64a上涂上粘結(jié)劑。此類粘結(jié)劑包括液態(tài)或膜狀介質(zhì)熱固性粘結(jié)劑。一種優(yōu)選的粘結(jié)劑是由美國明尼蘇達(dá)州明尼阿波利斯市3M公司出售的、商標(biāo)為DP420NS和Dp460NS的一種雙組元的液態(tài)環(huán)氧樹脂。另一些可以替換的粘結(jié)劑包括諸如DP810NS之類改良的聚丙烯液態(tài)粘結(jié)劑，它們也是由3M公司出售的。另外，像Hysol Synspan之類的泡沫膠帶也可以用于本發(fā)明。在這一連接方法中，把一膽模放入經(jīng)初步加工的擊球面部件60的中空內(nèi)腔，并且在模具中加壓，這還需要加熱。經(jīng)過這種復(fù)合的模壓成形加工，把桿頭后體61固定到擊球面部件60上。在另一連接方法中，還可以先對桿頭后體61用膽模成形，然后用一種粘結(jié)劑把它粘結(jié)到擊球面部件60上，或者用機(jī)械方式把它固定到轉(zhuǎn)折部分74上。
如圖9所示，轉(zhuǎn)折部分74與下陷部分62a和64a搭接一段距離Lo，此距離最好在0.25英寸到1.00英寸范圍內(nèi)，在0.40英寸到0.70英寸之間更好。最佳距離為0.40英寸。在冠狀頂部62和底部64的凸緣190與轉(zhuǎn)折部分74的邊緣195之間形成了一環(huán)形縫隙170。環(huán)形縫隙170的寬度為Lg，它最好在0.020英寸到0.100英寸范圍內(nèi)，在0.050英寸到0.070英寸之間更好，最佳寬度為0.060英寸。從下陷部分62a和64a的上表面形成的突起部分175在轉(zhuǎn)折部分74的內(nèi)表面與下陷部分62a和64a的上表面之間形成了一最小粘結(jié)厚度。此粘結(jié)厚度最好在0.002英寸到0.100英寸范圍內(nèi)，在0.005英寸到0.040英寸之間更好，最佳值為0.015英寸。最好用一種液態(tài)粘結(jié)劑把桿頭后體61固定到擊球面部件60上?？梢园严孪莶糠?2a和64a的前緣180密封住，以阻止液態(tài)粘結(jié)劑進(jìn)入中空內(nèi)腔46。
圖14、14A、14B、14C、14D、14E、14F和14G示出了桿頭后體61的一優(yōu)選實(shí)施例。桿頭后體61的冠狀頂部62一般是朝向底部64凸出的，并在與擊球面部件60結(jié)合處的外側(cè)與底部64的帶狀部分90接合。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會看到，底部64可以沒有帶狀部分90。冠狀頂部62的厚度最好在0.010英寸到0.100英寸范圍內(nèi)，在0.025英寸到0.070英寸范圍內(nèi)更好，在0.028英寸到0.040英寸范圍內(nèi)還要好一些，最佳厚度為0.033英寸。底部64，包括底面部分91和大致上與底面部分91垂直的、可供選用的帶狀部分90，的厚度最好在0.010英寸到0.100英寸范圍內(nèi)，在0.025英寸到0.070英寸之間更好，在0.028英寸到0.040英寸范圍內(nèi)還要好一些，最佳厚度為0.033英寸。
美國專利6,248,025《復(fù)合高爾夫球桿桿頭及其制造方法》披露，在一優(yōu)選實(shí)施例中，桿頭后體是用多層，典型地是六層或七層(優(yōu)選地可以在三層到二十層范圍內(nèi)變化)，聚脂膠片制成的，在此引用以作參考。底面部分91一般是向冠狀頂部62凸出的。桿頭后體61的底部64可選擇開一條槽93，用于固定底板95。底板最好用3M公司出售的像聚乙烯泡沫聚丙烯粘結(jié)劑之類的壓合粘結(jié)劑來固定。底板95最好用鋁、鈦或鈦合金之類的輕金屬制造?？蛇x地，底板95還可以選用耐用彈性材料來制造。在底板95上還可以標(biāo)以球桿商標(biāo)和擊球面傾斜角的圖示。可選地，底板95也可以焊接到轉(zhuǎn)折部分74的下側(cè)向部分78上。
圖8A示出了通過圖8的高爾夫球桿桿頭42的一橫截面的本發(fā)明球桿桿頭42的中空內(nèi)腔46。如圖8A和圖8B所示，最好用圖示的焊料49用焊接方法把擊球面貼片72固定到轉(zhuǎn)折部分74上。擊球面貼片72最好固定到轉(zhuǎn)折部分74上離開高爾夫球桿桿頭42的前緣一段大于0.25英寸的距離。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會看到也可以用壓配合把擊球面貼片72壓進(jìn)開口45，從而固定到轉(zhuǎn)折部分74上，還可以用熔合，或其他已知的方法固定擊球面貼片72。
如圖7所示，重量調(diào)整件122最好放置在球桿桿頭42的中空內(nèi)腔46中。在一優(yōu)選實(shí)施例中，為了增加轉(zhuǎn)動慣量，并控制高爾夫球桿桿頭42的重心，重量調(diào)整件122放置在底部64的帶狀部分90的內(nèi)表面上。然而，相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會看到，為了影響高爾夫球桿桿頭42的重心、轉(zhuǎn)動慣量或其他固有特性，重量調(diào)整件122和外加的重量調(diào)整件122可以放置在高爾夫球桿桿頭42的其他位置。重量調(diào)整件最好是充填鎢的薄片、摻有鎢的聚合物，或在1999年12月29日提交的、審理中的美國專利申請09/474,6881《一種帶有整體加重條的復(fù)合高爾夫球桿桿頭》介紹的那些類似的重量調(diào)整機(jī)構(gòu)，本文在此引用作為參考。相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會看到，只要不偏離本發(fā)明的范圍和原則，還可以采用其他高密度材料作為可供選用的重量調(diào)整件材料。
在一優(yōu)選實(shí)施例中，重量調(diào)整件122由三個重量調(diào)整部件122a、122b和122c組成，它們被鑲嵌在桿頭后體61的底部64的帶狀部分90的多層聚脂膠片內(nèi)。一跟部重量調(diào)整部件122a、一中部重量調(diào)整部件122b和一前部重量調(diào)整部件122c都被放置在構(gòu)成帶狀部分90的多層聚脂膠片內(nèi)。重量調(diào)整部件122a-c中各件的質(zhì)量，在10克到30克范圍內(nèi)，最好在14克到25克范圍內(nèi)，在15克到20克范圍內(nèi)更好。重量調(diào)整部件122a-c中各件的密度，在5克/立方厘米到20克/立方厘米范圍內(nèi)，在7克/立方厘米到12克/立方厘米范圍內(nèi)更好，最佳值為8.0克/立方厘米。
重量調(diào)整部件122a-c中的每一件最好用與一種金屬材料構(gòu)成一體的聚合物材料制成。金屬材料最好從銅、鎢、鋼、鋁、錫、銀、金、鉑或其他類似材料中選用。一種優(yōu)選的金屬是鎢，因?yàn)樗拿芏却?。聚合物材料則為熱塑性或熱固性聚合物材料。優(yōu)選的聚合物有聚氨甲酸脂、環(huán)氧樹脂、尼龍、聚脂或其他類似材料。最優(yōu)選的聚合物材料是熱塑性聚氨基甲酸脂。優(yōu)選的重量調(diào)整部件122a、122b或122c是一種與鎢制成一體的注塑成形熱塑性聚氨基甲酸脂，它的密度為8.0克/立方厘米。在一優(yōu)選實(shí)施例中，重量調(diào)整部件122a-c中的各件，聚氨基甲酸脂的容積百分比為50％到95％，鎢的容積百分比為50％到5％。此外，在一優(yōu)選實(shí)施例中，重量調(diào)整部件122a-c中的各件，聚氨基甲酸脂的重量百分比為10％到25％，鎢的重量百分比為90％到75％。
最好，重量調(diào)整部件122a-c大致從擊球面貼片72的跟部66經(jīng)由后部70延伸到擊球面貼片72的前緣尖頭部分68。然而，重量調(diào)整部件122a-c只可以沿帶狀部分90的后部70、帶狀部分90的跟部66、帶狀部分90的前緣部分68或它們的任何組合延伸。此外，重量調(diào)整部件122a-c的位置可以安置得相互平行，而不是串聯(lián)。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會看到，只要不偏離本發(fā)明的范圍和原則，還可以為重量調(diào)整部件122a-c選用其他重量調(diào)整件材料。安排好重量調(diào)整件122a-c的布局可以使高爾夫球桿桿頭42的轉(zhuǎn)動慣量達(dá)到最佳。
在圖7中也示出，桿柄連接彎頭54就設(shè)置在中空內(nèi)腔46中，成為擊球面部件60的一部分。桿柄連接彎頭54可以用與擊球面部件60的材料類似的材料制成，最好用焊接或其他類似的方法把它固定到擊球面部件60上。桿柄連接彎頭54也可以用擊球面部件60的成形方法來成形。此外，桿柄連接彎頭54還可以用輕重量的不同的材料來形成，并可以采用粘結(jié)或其他機(jī)械固定技術(shù)來固定。桿頭連接彎頭壁120形成了一帶有錐度的管，經(jīng)由孔59到達(dá)底部64，連接彎頭壁120限定了桿柄連接彎頭54的中空內(nèi)腔118。在一優(yōu)選實(shí)施例中，桿柄連接彎頭壁120和跟部側(cè)向部分80沒有結(jié)合，而在桿柄連接彎頭壁120和跟部側(cè)向部分80之間留了一個空隙115。把桿柄48插在桿柄連接彎頭的襯片121內(nèi)，此襯片121又襯在桿柄連接彎頭54內(nèi)。在2000年8月31日提交的、審理中的美國專利申請09/652,491《帶有桿柄連接彎頭襯片的高爾夫球桿》中，介紹了這種桿柄連接彎頭襯片121和桿柄連接彎頭54，本文在此引用有關(guān)部分作為參考。再者，最好把桿柄連接彎頭54從擊球面貼片72后移，以便在擊打高爾夫球的瞬間能適應(yīng)擊球面貼片72。在另一個實(shí)施例中，桿柄連接彎頭54從擊球面貼片72后移了0.125英寸。
圖12示出了本發(fā)明高爾夫球桿桿頭42的擊球面部件60的一可替換的實(shí)施例。圖12還示出，擊球面部件60具有厚度變化的擊球面貼片72。在一優(yōu)選實(shí)施例中，擊球面貼片72的厚度是均勻的，厚度在0.040英寸到0.200英寸范圍內(nèi)，對于鈦合金擊球面貼片72，最好為0.111英寸，對于不銹鋼擊球面貼片72，最好為0.085英寸。在圖12這一可替換的實(shí)施例中，把擊球面貼片72分隔成若干橢圓區(qū)，每一區(qū)有不同的厚度。在此實(shí)施例中，中心橢圓區(qū)102最好有最大的厚度，它的厚度在0.120英寸到0.090英寸范圍內(nèi)，最好在0.115英寸到0.100英寸范圍內(nèi)，最佳厚度為0.105英寸。中心橢圓區(qū)102的厚度最好是均勻的。第一同心區(qū)104的厚度次之，它的厚度在0.110英寸到0.076英寸范圍內(nèi)，最好在0.100英寸到0.086英寸范圍內(nèi)，最佳厚度為0.088英寸。第一同心區(qū)的厚度最好從第一同心區(qū)102的厚度過渡到周邊區(qū)110的厚度。周邊區(qū)110的厚度再次之，它的厚度在0.082英寸到0.062英寸范圍內(nèi)，最佳厚度為0.072英寸。擊球面貼片72的厚度變化使最大厚度位于擊球面貼片72的中心111，因此能保持擊球面貼片72的柔性，這相應(yīng)于對高爾夫球較小的能量損失和較大的回復(fù)系數(shù)，卻不減少擊球面貼片72的使用期限。
圖12A示出了擊球面部件60的另一個可替換的實(shí)施例。在此實(shí)施例中，擊球面貼片72有一中心橢圓區(qū)102，此區(qū)最好有最大的厚度，它的厚度在0.120英寸到0.090英寸范圍內(nèi)，在0.115英寸到0.100英寸之間更好，最佳厚度為0.105英寸。中心橢圓區(qū)102的厚度最好是均勻的。第一同心區(qū)104的厚度次之，它的厚度在0.110英寸到0.090英寸范圍內(nèi)，在0.104英寸到0.094英寸之間更好，最佳厚度為0.098英寸。第二同心區(qū)106的厚度再次之，它的厚度在0.100英寸到0.080英寸范圍內(nèi)，在0.095英寸到0.085英寸之間更好，最佳厚度為0.088英寸。第三同心區(qū)108的厚度再次之，它的厚度在0.090英寸到0.070英寸范圍內(nèi)，在0.083英寸到0.073英寸之間更好，最佳厚度為0.080英寸。各同心區(qū)的每一個區(qū)的厚度最好從一個相鄰區(qū)過渡到另一個區(qū)。周邊區(qū)110的厚度再次之，它的厚度范圍在0.072英寸到0.061英寸之間。周邊區(qū)包括前緣尖頭周邊區(qū)110a和跟部周邊區(qū)110b。
擊球面部件60的轉(zhuǎn)折部分74最好是用廣為人知的失蠟鑄造法由熔融金屬制成的鑄件。用于鑄造的金屬最好是鈦或鈦合金，例如，用于鍛造的有6-4鈦合金、alpha-beta鈦合金或beta鈦合金，而用于鑄造的有6-4鈦。此外，轉(zhuǎn)折部分74還可以用17-4合金鋼制成。另一些制造擊球面部件60的轉(zhuǎn)折部分74的方法包括用金屬平片模壓成形加工轉(zhuǎn)折部分74，用金屬平片超彈性模壓成形加工轉(zhuǎn)折部分74，用金屬實(shí)心塊料機(jī)械加工轉(zhuǎn)折部分74，用經(jīng)初步加工的鍛件電化學(xué)銑削轉(zhuǎn)折部分74，和其他可用的制造方法。
本發(fā)明的目的在于提供一種具有高回復(fù)系數(shù)的高爾夫球桿桿頭，使用本發(fā)明的高爾夫球桿桿頭能夠把高爾夫球擊出更遠(yuǎn)的距離?；貜?fù)系數(shù)(下文也稱為COR)是由下列方程式確定的e＝(v2-v1)/(U1-U2)，式中U1為擊球前球桿桿頭的速度；U2為擊球前高爾夫球的速度，此速度為零；v1為就在高爾夫球與球桿桿頭的擊球面分離瞬間球桿桿頭的速度；v1為就在高爾夫球與球桿桿頭的擊球面分離瞬間高爾夫球的速度；e為高爾夫球與球桿桿頭之間的回復(fù)系數(shù)。
在對系統(tǒng)沒有加入能量的情況下，e的數(shù)值限于0到1之間。對于像軟黏土或油灰之類材料的回復(fù)系數(shù)e幾乎為零，而對于完全彈性的材料，由于沒有變形因而沒有能量損失，e的數(shù)值為1.0。在常規(guī)的測試條件下，本發(fā)明提供的球桿桿頭的回復(fù)系數(shù)最好在0.81到0.94范圍內(nèi)。
在USGA標(biāo)準(zhǔn)測試條件下，并使用一給定的高爾夫球，本發(fā)明球桿桿頭42的回復(fù)系數(shù)在約0.81到0.94范圍內(nèi)，更多出現(xiàn)在0.82到0.883的范圍內(nèi)，期望值為0.83。
本發(fā)明球桿桿頭42的體積在250立方厘米到600立方厘米范圍內(nèi)，在300立方厘米到510立方厘米范圍內(nèi)更好，在345立方厘米到395立方厘米范圍內(nèi)還要好，最好為350立方厘米。高爾夫球桿桿頭42的體積還在具有較小桿頭體積的球道用木桿(最好從3#木桿到11#木桿)和具有比球道用木桿桿頭體積大的長打桿之間變化。
本發(fā)明球桿桿頭42的質(zhì)量最好在165克到300克范圍內(nèi)，在175克到205克范圍內(nèi)更好，在190克到200克范圍內(nèi)最好。擊球面部件60的質(zhì)量最好在50克到110克范圍內(nèi)，在65克到95克范圍內(nèi)更好，在70克到90克范圍內(nèi)還要好，最佳為78克。桿頭后體61(不帶重量調(diào)整件)的質(zhì)量在10克到60克范圍內(nèi)，在15克到50克范圍內(nèi)更好，在35克到40克范圍內(nèi)最好。重量調(diào)整件122(最好包括三塊分離的重量調(diào)整件122a、122b和122c)的質(zhì)量最好在30克到120克范圍內(nèi)，在50克到80克范圍內(nèi)更好，60克最好。內(nèi)桿柄連接彎頭54的質(zhì)量最好在3克到20克的范圍內(nèi)，在5克到15克的范圍內(nèi)更好，最佳為12克。底板95的質(zhì)量最好在3克到20克的范圍內(nèi)，在5克到15克范圍內(nèi)更好，最佳為8克。此外，可以把0.5克到5克范圍內(nèi)的環(huán)氧樹脂或其他類似的可流動的材料注入高爾夫球桿桿頭42的中空內(nèi)腔46中作為選用的增加重量的手段。
球桿桿頭42的從擊球面貼片72到冠狀頂部62的后段的厚度最好在3.0英寸到4.5英寸范圍內(nèi)，最佳厚度為3.75英寸。球桿桿頭42的高度H，在擊球位置處測得數(shù)值，最好在2.0英寸到3.5英寸范圍內(nèi)，最佳高度為2.50英寸，或2.90英寸。球桿桿頭42的從桿頭前緣尖頭部分68到跟部66的寬度W，最好在4.0英寸到5.0英寸范圍內(nèi)，4.7英寸更好。
圖10和10A示出了通過高爾夫球桿桿頭重心的慣性軸線。慣性軸線用X、Y和Z表示。X軸線從擊球面貼片72，經(jīng)由重心CG，延伸到高爾夫球桿桿頭42的后部。Y軸線從高爾夫球桿桿頭42的前緣尖頭68，經(jīng)由重心CG，延伸到高爾夫球桿桿頭42的跟部66。Z軸線從冠狀頂部62，經(jīng)由重心CG，延伸到底部64。
正如Ralph Maltby著《高爾夫球桿的設(shè)計(jì)、裝配、更改和修理》一書第4版定義的，高爾夫球桿桿頭的重心或質(zhì)(量中)心是把球桿桿頭懸掛時它處于平衡位置的兩個或多個點(diǎn)的垂線相交點(diǎn)所確定的球桿桿頭內(nèi)的一個點(diǎn)。《高爾夫球桿的設(shè)計(jì)、裝配、更改和修理》一書給出了關(guān)于重心的這一定義的更詳細(xì)的解釋。
如圖11和11A所示，高爾夫球桿桿頭42的重心和轉(zhuǎn)動慣量最好用一個測試系統(tǒng)(XT，YT，ZT，)來測量，然后再把它轉(zhuǎn)換到球桿桿頭的系統(tǒng)(XH，YH，ZH，)。2001年2月27日提交的、審理中的美國專利申請09/796,951《高轉(zhuǎn)動慣量的復(fù)合高爾夫球桿》披露，使用具有兩個秤盤的重心測定平臺，可以得到高爾夫球桿桿頭的重心，本文在此引用作為參考。如果球桿桿頭上裝有桿柄，則把它卸掉，換裝一個有與高爾夫球桿桿頭的軸線垂直的多個平面的桿柄連接彎頭立方體。給定高爾夫球桿桿頭的重量，把高爾夫球桿桿頭同時放在兩個秤盤上，并在每一個特定方向，即X、Y或Z方向，秤重，則此秤可以使人們確定高爾夫球桿桿頭的重量分布。表一

表二

表一列出了高爾夫球桿桿頭42的體積、不帶重量調(diào)整件時桿頭的重量和重量調(diào)整件122的質(zhì)量、采用USGA標(biāo)準(zhǔn)測試的0到1的分度法的回復(fù)系數(shù)(COR)、轉(zhuǎn)折部分74的材料和擊球面貼片72的材料。例一是一體積為350立方厘米的高爾夫球桿桿頭42。轉(zhuǎn)折部分74是用鑄造17-4合金鋼材料制成的，而擊球面貼片72是用465合金鋼材料制成的。桿頭后體61是用許多共凝聚脂膠片制成的。
表二列出了表一的典型的高爾夫球桿桿頭42的轉(zhuǎn)動慣量。轉(zhuǎn)動慣量的單位用克-平方厘米(g-cm2)表示。就例一而言，其重心位于X軸線的0.458英寸處、Y軸線的0.672英寸處和Z軸線的1.191英寸處。
一般，本發(fā)明高爾夫球桿桿頭42對Z軸線的轉(zhuǎn)動慣量Izz在2800克-平方厘米到5000克-平方厘米的范圍內(nèi)，優(yōu)選范圍在3000克-平方厘米到4500克-平方厘米之間，最優(yōu)選范圍在3200克-平方厘米到4000克-平方厘米之間。本發(fā)明高爾夫球桿桿頭42對Y軸線的轉(zhuǎn)動慣量Iyy在1500克-平方厘米到2750克-平方厘米的范圍內(nèi)，優(yōu)選范圍在2000克-平方厘米到2400克-平方厘米之間，最優(yōu)選范圍在2100克-平方厘米到2300克-平方厘米之間。
由以上介紹，可以相信，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會認(rèn)識到本發(fā)明卓有成效的進(jìn)展，并且將欣然理解到，即使結(jié)合文中的優(yōu)選實(shí)施例和附圖所示的其他實(shí)施例已經(jīng)說明了本發(fā)明，但是在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的條件下，仍可以進(jìn)行繁多的變更、修正和等效物的替換，除了在所附的權(quán)利要求中示出的以外，以上介紹不是試圖用來限制本發(fā)明的精神和范圍的。因此，請求保護(hù)獨(dú)創(chuàng)性和專有權(quán)的本發(fā)明實(shí)施例將在以下所附的權(quán)利要求予以限定。
權(quán)利要求
1.一種高爾夫球桿桿頭，其包括一具有一帶有一開口的轉(zhuǎn)折部分和一位于所述的開口內(nèi)的擊球面貼片的擊球面部件，所述的擊球面貼片有一均勻的、范圍從0.010英寸到0.250英寸的厚度，并且所述的轉(zhuǎn)折部分有一范圍從0.010英寸到0.250英寸的厚度，所述的轉(zhuǎn)折部分從一所述的擊球面貼片的周邊線延伸一段范圍從0.25英寸到1.5英寸的距離；和一由復(fù)合材料制成的桿頭后體，所述的桿頭后體有一冠狀頂部、一底部和一帶狀部分，所述的桿頭后體固定到所述的擊球面部件的所述的轉(zhuǎn)折部分上；其特征在于，所述的高爾夫球桿桿頭具有一0.80到0.94的回復(fù)系數(shù)。
2.按照權(quán)利要求1的高爾夫球桿桿頭，其特征在于，所述的擊球面貼片是用一種成形金屬材料制成的。
3.按照權(quán)利要求1的高爾夫球桿桿頭，其特征在于，所述的擊球面貼片是用一種鍛造金屬材料制成的。
4.按照權(quán)利要求1的高爾夫球桿桿頭，其特征在于，所述的桿頭后體是用多層聚脂膠片材料制成的。
5.按照權(quán)利要求1的高爾夫球桿桿頭，其特征在于，所述的擊球面貼片有一不大于1.7的縱橫比。
6.按照權(quán)利要求1的高爾夫球桿桿頭，其特征在于，所述的轉(zhuǎn)折部分是用一種鑄造材料制成的。
7.按照權(quán)利要求1的高爾夫球桿桿頭，其特征在于，所述的擊球面貼片包括一具有一基本厚度的中心橢圓區(qū)，一具有一第一厚度的第一同心區(qū)，其中，所述的基本厚度大于所述的第一厚度，一具有一第二厚度的第二同心區(qū)，其中，所述的第一厚度大于所述的第二厚度，一具有一第三厚度的第三同心區(qū)，其中，所述的第二厚度大于所述的第三厚度，和一具有一第四厚度的周邊區(qū)，其中，所述的第四厚度小于所述的第三厚度。
8.按照權(quán)利要求2的高爾夫球桿桿頭，其特征在于，所述的轉(zhuǎn)折部分是用一種鑄造不銹鋼材料制成的。
9.按照權(quán)利要求1的高爾夫球桿桿頭，其特征在于，所述的高爾夫球桿桿頭有一范圍從290立方厘米到600立方厘米的體積。
10.按照權(quán)利要求1的高爾夫球桿桿頭，其特征在于，對所述的高爾夫球桿桿頭的Izz軸線的轉(zhuǎn)動慣量大于3000克-平方厘米。
11.一種高爾夫球桿桿頭，其包括一具有一帶有一開口的轉(zhuǎn)折部分和一位于所述的開口內(nèi)的擊球面貼片的擊球面部件，所述的擊球面貼片是用一種成形或鍛造金屬材料制成的，并且有一均勻的、范圍在0.010英寸到0.250英寸的厚度，所述的轉(zhuǎn)折部分是用一種鑄造金屬材料制成的，有一范圍從0.010英寸到0.250英寸的厚度，所述的轉(zhuǎn)折部分從一所述的擊球面貼片的周邊線延伸一段范圍從0.25英寸到1.5英寸的距離；和一由多層聚脂膠片制成的桿頭后體，所述的桿頭后體有一冠狀頂部、一底部和一帶狀部分，所述的桿頭后體固定到所述的擊球面部件的所述的轉(zhuǎn)折部分上，所述的桿頭后體有一范圍從0.015英寸到0.100英寸的厚度；一放置在所述的桿頭后體的所述的帶狀部分內(nèi)的重量調(diào)整件，所述的重量調(diào)整件有一范圍從10克到100克的質(zhì)量；其特征在于，對通過重心的Izz軸線的轉(zhuǎn)動慣量大于3000克-平方厘米，并且對通過重心的Iyy軸線的轉(zhuǎn)動慣量大于1900克-平方厘米。
12.一種高爾夫球桿桿頭，其包括一具有一帶有一開口的轉(zhuǎn)折部分和一位于所述的開口內(nèi)的擊球面貼片的擊球面部件，所述的擊球面貼片有一外表面和一內(nèi)表面，所述的擊球面貼片從一所述的高爾夫球桿桿頭的跟部延伸到一所述的高爾夫球桿桿頭的前緣尖頭部分，所述的轉(zhuǎn)折部分從一所述的擊球面貼片的周界線側(cè)向向后延伸，和一用于容納桿柄的內(nèi)管，所述的內(nèi)管與一所述的轉(zhuǎn)折部分的上段和一所述的轉(zhuǎn)折部分的的下段接合；和一用多層聚脂膠片制成的桿頭后體，所述的桿頭后體包括一冠狀頂部、一帶狀部分和一底部，所述的冠狀頂部粘結(jié)到所述的轉(zhuǎn)折部分的所述的上段上，并且所述的轉(zhuǎn)折部分的所述的上段與所述的冠狀頂部搭接一段至少0.25英寸的距離，所述的底部粘結(jié)到所述的轉(zhuǎn)折部分的所述的下段上，并且所述的轉(zhuǎn)折部分的所述的下段與所述的底部搭接一段至少0.25英寸的距離。
13.一種高爾夫球桿桿頭，其包括一具有一帶有一開口的轉(zhuǎn)折部分和一位于所述的開口內(nèi)的擊球面貼片的擊球面部件，所述的擊球面貼片是用一種成形或鍛造不銹鋼材料制成的，并且有一均勻的、范圍從0.010英寸到0.250英寸的厚度，所述的轉(zhuǎn)折部分是用一種鑄造不銹鋼材料制成的，有一范圍從0.010英寸到0.250英寸的厚度，所述的轉(zhuǎn)折部分從所述的擊球面貼片的周邊線延伸一段范圍從0.25英寸到1.5英寸的距離；和一用多層聚脂膠片制成的桿頭后體，所述的桿頭后體有一冠狀頂部和一底部，所述的桿頭后體固定到所述的擊球面部件的所述的轉(zhuǎn)折部分上；和一放置在所述的桿頭后體的所述的帶狀部分內(nèi)的重量調(diào)整件，所述的重量調(diào)整件有一范圍從30克到100克的質(zhì)量；其特征在于，對通過所述的高爾夫球桿桿頭的重心的Izz軸線的轉(zhuǎn)動慣量大于3000克-平方厘米，并且對通過所述的高爾夫球桿桿頭的重心的Iyy軸線的轉(zhuǎn)動慣量大于1900克-平方厘米。
14.一種高爾夫球桿桿頭，其包括一具有一帶有一開口的轉(zhuǎn)折部分和一位于所述的開口內(nèi)的擊球面貼片的擊球面部件，所述的擊球面貼片是用一種成形或鍛造鈦合金材料制成的，并且有一均勻的、范圍從0.010英寸到0.250英寸的厚度，所述的轉(zhuǎn)折部分是用一種鑄造鈦合金材料制成的，有一范圍從0.010英寸到0.250英寸的厚度，所述的轉(zhuǎn)折部分從所述的擊球面貼片的周邊線延伸一段范圍從0.25英寸到1.5英寸的距離；和一用多層聚脂膠片制成的桿頭后體，所述的桿頭后體有一冠狀頂部和一底部，所述的桿頭后體固定到所述的擊球面部件的所述的轉(zhuǎn)折部分上；其特征在于，所述的高爾夫球桿桿頭有一范圍從250立方厘米到525立方厘米的體積和一范圍從175克到225克的質(zhì)量。
全文摘要
本文披露了一種高爾夫球桿(40)，它有一帶有一擊球面部件(60)和一桿頭后體(61)的高爾夫球桿桿頭(42)。擊球面部件(60)有一在轉(zhuǎn)折部分(74)的一開口(45)內(nèi)的擊球面貼片(72)。桿頭后體(61)包括一冠狀頂部(62)、一底部(64)和一可選用的帶狀部分(90)。轉(zhuǎn)折部分(74)最好用一種鑄造金屬材料制成，擊球面貼片(72)最好用一種成形或鍛造金屬材料制成，而桿頭后體(61)則最好用一種諸如復(fù)合材料或熱塑性材料之類的非金屬材料制成。高爾夫球桿桿頭(42)的體積最好在250立方厘米到600立方厘米范圍內(nèi)，重量最好在165克到300克的范圍內(nèi)。
文檔編號A63B53/02GK1439438SQ0212486
公開日2003年9月3日 申請日期2002年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月28日
發(fā)明者R·C·赫爾姆斯特特, M·T·卡克特, H·雷耶斯, J·M·墨菲, P·L·索拉科, J·A·加洛維 申請人:卡拉韋高爾夫公司