高爾夫球棒頭的製作方法

2023-06-29 23:37:11 2

專利名稱：高爾夫球棒頭的製作方法
高爾夫球棒頭
本申請是2007年3月13日提交的申請No. 11/717， 107的部分繼 續，該申請要求2006年12月22日提交的美國臨時申請No. 60/876， 537 的優先權。在先申請的披露通過參考在此完全引入。
背景技術：
木製高爾夫球棒頭一般地具有的質量範圍在大約150至250 g內。 此質量的部分維持了棒頭的結構完整性。剩餘質量稱為"自由"質量， 可以策略地分配以改進棒頭的質量特性和/或慣性特徵。
增加可用自由質量的已知方法，例如降低棒頭壁厚度，產生了最小 的益處。因此，現代木製棒頭的給出改進的性能的能力部分地以通過常 規方法可獲得的自由質量的量限制。
一般地，高爾夫球手的自然趨向是在棒頭的棒面中心周圍擊打高爾 夫球。在大多數木製棒中，棒面中心是當擊球時在棒面上發生最大面回 彈的點，且也已知為恢復係數(COR)"熱點"。雖然在COR "熱點"的 擊球產生最大棒面回彈，但也可能產生不精確的擊出，因為在常規的棒 頭中，"甜點"("甜點"是棒頭重心(CG)在棒頭的擊打表面上的正 交投影，且是棒面上不發生棒頭旋轉或嚙合效果的點) 一般地位於COR "熱點"上方。因此，對於常規的木製球棒，僅單一的性能變量，即與 在COR "熱點"周圍擊球相關的最大棒面回彈或與在"甜點"周圍擊球 相關的擊出精確性，可以對任一次高爾夫擊出增加。
一般地，在常規的木製球棒的棒面中心周圍的擊球使得棒頭旋轉和 棒頭的嚙合效果擴大，從而導致飛行距離(carry distance)和精度的 損失。
擊出精度和距離也受到CG相對於棒面的深度的影響。在常規高爾 夫球桿(driver)中，CG典型地定位在棒面附近。淺的CG位置降低了 杆向與CG對齊的動態彎曲，因此降低了棒頭的有益的傾斜(loft)和 在與球撞擊時棒面的封閉。另外，淺的CG降低了棒面在偏心擊球時的 旋轉半徑，因此降低了擊出精度。

發明內容
存在對具有附加的自由質量、改進的重心位置、在擊球時增加的動
態傾斜屬性和降低的左曲球(hook) /右曲球傾(slice)向的高爾夫球 棒頭的需求。
在一個例子中，根據本發明的一個或多個方面的高爾夫球棒頭可以 包括大約150 g和大約250 g之間的總質量和至少一個包括總質量的至 少大約8%的非金屬部分。棒頭可以進一步包括在距地面大約5 mm和大 約10 mm之間的垂直距離處測量的大約96 mm和大約140 mm之間的折 斷長度。
在另 一個例子中，根據本發明的一個或多個方面的高爾夫球棒頭可 以包括至少為大約3500 g . cm'的跟部-趾部(heel-toe)主慣性矩和大 約150 g和大約250 g之間的總質量。高爾夫球棒頭可以進一步包括棒 頭部件，棒頭部件包括在跟部-趾部主慣性矩的大約85%和大約99%之間 的跟部-趾部次慣性矩。包括總質量的至少大約8%之間的輕量部件可以 聯接到棒頭部件且可以包括連接構件。
在另 一個例子中，根據本發明的一個或多個方面的高爾夫球棒頭可 以包括至少為大約2500 g .2的高部-低部(high-low)主慣性矩和大 約150 g和大約250 g之間的總質量。高爾夫球棒頭可以進一步包括棒 頭部件，棒頭部件包括在高部-低部主慣性矩的大約85%和大約99%之間 的高部-低部次慣性矩。包括總質量的至少大約8%之間的輕量部件可以 聯接到棒頭部件且可以包括連接構件。
在另 一個例子中，根據本發明的一個或多個方面的高爾夫球棒頭可 以包括大約150 g和大約250 g之間的總質量和至少一個包括總質量的 至少大約8%的非金屬部分。棒頭可以進一步包括多個參考路徑，多個參 考^各徑的至少一個包括大約20 mm和大約45 mm之間的平均高度。
在另 一個例子中，根據本發明的一個或多個方面的高爾夫球棒頭可 以包括大約150 g和大約25Q g之間的總質量和至少一個包括總質量的 至少大約8%的非金屬部分。棒頭可以進一步包括多個參考路徑，多個參 考路徑的至少一個包括至少兩個關節點。
在另 一 個例子中，根據本發明的一個或多個方面的高爾夫球棒頭可 以包括糹奉面部分、主體部分和在棒面部分和主體部分之間的外周接附 區。外周接附區可以包括周邊(perimetric)長度和至少兩個包括周邊長度的大約1°/。和大約40%之間的離散的焊接部。
根據本發明的多種方面且由多種例子的一個或多個展示的高爾夫 球棒頭的這些和其他特徵、方面和優點將在考慮如下描述、附圖和附帶的權利要求書後變得顯見。以下描述的附圖僅為例示性目的且不意圖於 限制本發明的範圍。


典型的實施將在以下參考附圖描述，其中
圖1是根據本發明的一個或多個方面的典型的高爾夫球棒的頂平面 視圖。
圖1A是圖1的高爾夫球棒頭的前正視圖。 圖1B是圖1的高爾夫球棒頭的前透視圖。
圖2A是圖1的高爾夫球棒頭的前正視圖，棒頭定位在用於跟部-趾 部MOI測量目的的慣性矩測量4義器上。
圖2B是圖1的高爾夫球棒頭的前正視圖，棒頭定位在用於高部-低 部MOI測量目的的慣性矩測量儀器上。
圖2C是夾具板的透視圖。
圖3是圖1的高爾夫球棒頭的前正視圖。
圖3A是圖1的高爾夫球棒頭的頂平面視圖。
圖3B是圖1的高爾夫球棒頭的跟部側正視圖。
圖4是圖1的高爾夫球棒頭的跟部側正視圖。
圖4A是圖1的高爾夫球棒頭的跟部側正視圖。
圖5是圖1的高爾夫球棒頭的前正視圖。
圖6是圖1的高爾夫球棒頭的前正視圖。
圖7是圖1的高爾夫球棒頭的前正視圖。
圖8是圖1的高爾夫球棒的頂平面視圖。
圖9是圖1的高爾夫球棒的前正視圖。
圖IO是圖1的高爾夫球棒頭的截面視圖。
圖IOA是疊加在常規棒頭上的根據本發明的一個或多個方面的高爾 夫球棒的截面視圖。
圖IIA是圖1的高爾夫球棒頭的頂平面圖。
圖11B是根據本發明的一個或多個方面的高爾夫球棒頭的截面視圖。
圖IIC是圖lib的高爾夫球棒頭的後透視圖。
圖12A至圖12F圖示了多個根據本發明的一個或多個方面的非弓形 接點。
圖13A是圖11B的高爾夫球棒頭的截面視圖。
圖13B是根據本發明的一個或多個方面的高爾夫球棒頭的截面視圖。
圖13C圖示了非弓形4妄點的例子。
圖13D是圖13B的高爾夫球棒頭的截面視圖。
圖14是根據本發明的一個或多個方面的高爾夫球棒頭的分解視圖。
圖15是圖14的棒面部分的分解視圖。
圖16A是圖14的高爾夫球棒頭的趾部側正-見圖。
圖16B是圖14的高爾夫球棒頭的跟部側正;f見圖。
圖17是圖14的高爾夫球棒頭的分解視圖。
圖18A是圖14的高爾夫球棒頭的部分分解視圖。
圖18B是圖14的高爾夫球棒頭的部分分解視圖。
圖19A是根據本發明的一個或多個方面的高爾夫球棒頭的分解視圖。
圖19B是圖19A的高爾夫球棒頭的頂平面^L圖。 圖19C是圖19A的高爾夫球棒頭的底平面視圖。 圖19D是根據本發明的一個或多個實施例的高爾夫球棒頭的頂平面 視圖。
圖19E是圖19D的高爾夫球棒頭的底平面視圖。
圖2 0是根據本發明的一個或多個方面的輕量部件的圖示。
圖21是根據本發明的一個或多個方面的棒頭部件的透視圖。
圖22A是圖21的棒頭部件的頂平面視圖。
圖22B是圖21的才奉頭部件的跟部側正^L圖。
在這些附圖中，相同的元件標以相同的參考數字。
具體實施例方式
將使用 一個或多個在以下提出的定義來描述根據本發明的一個或多個方面的高爾夫球棒頭的例子。
參考圖1和圖1A,棒頭101可以包括趾部103、跟部105、具有中 心軸線(中心線)102的插鞘100、基部109和才奉面部分106。棒面部分 106包括擊打表面111、頂邊緣107和棒面中心112。
如在此所使用，"棒面中心"，例如才奉面中心112，可以^f吏用在如 由Uni ted States Golf Assoc iat ion ( USGA )和R&A Rules Limited (R&A) 管理的 "Procedure for Measuring the Flexibility of Coif Club Head" , Revision 2. 0, Section 6. 1 ( 2005年3月25日)中描述的一 詢殳6々方-法定^f立。在jt匕才是供參考；j誇Procedure for Measuring the Flexibility of Coif Club Head的步驟6. 1至步驟6. 1. 4完全合併。
再次參考圖1和圖1A，如在此所使用，"參考位置，，指示棒頭101 的位置，其中棒面"側立(squared)"且插鞘中心線102相對於地面 108成大體上60度的杆底角(lie angle) oc定向。當包括插鞘中心線 102的虛擬垂直平面104大體上平行於虛擬垂直平面110時，棒面"側 立"，該虛擬垂直平面110大體上平行於擊打表面111且通過棒面中心 112。
參考圖IB,為確定根據本發明的一個或多個方面的高爾夫球棒頭的 慣性矩的目的，具有軸x、 y和z的三維坐標系的原點在才奉頭101的重 心CG處，其中棒頭101處於參考位置。z軸線一般地平行於擊打表面 111在相對於地面108的垂直方向延伸通過重心CG。 y軸線大體上平4亍 於擊打表面111且垂直於z軸線延伸通過重心CG。 x軸線延伸通過重心 CG且垂直於z軸線和y軸線。
棒頭101的繞z軸線的慣性矩Lz和繞y軸線的慣性矩Iyy(即跟部-趾部主慣性矩和高部-低部主慣性矩)可以-使用在United States Golf Association ( USGA )和R&A Rules Limi ted ( R&A )管理的Procedure for Measuring the Moment of Inertia of Golf Club Heads, Revision 1. 0
(2006年4月12日)中描述的一般方法確定，其中用於測量Iyy的過程
修改在下文中論述。USGA Procedure for Measuring the Moment of Inertia of Golf Club Heads和相關的"USGA MOI Calculation.xls" 程序在此通過對其整體的參考合併。
如在USGA Procedure for Measuring the Moment of Inertia of Golf Club Heads中描述，測量4義器117 (見圖2A和圖2B )設計為用於確定 其質量特性和總尺寸類似於高爾夫球棒頭的檢測零件的慣性矩，測量儀 器117可以用於獲得高爾夫球棒頭101繞Z軸線的慣性矩Lz (跟部-趾
部主慣性矩)和繞y軸線的慣性矩Iyy (高部-低部主慣性矩)。再次參
考圖2A和圖2B,在USGA Procedure for Measuring the Moment of Inertia of Golf Club Heads中描述的水平夾具4反120接附到測量4義器 117，使得夾具板和測量儀器等高。
如在圖2C中示出，夾具板120具有第一側121和第二側123。第一 側121包括安裝銷125且第二側123包括安裝銷127。銷125和127包 括相對於夾具板縱向地布置的行和相對於夾具板橫向布置的列。
為測量棒頭101繞z軸線的跟部-趾部主慣性矩的目的，適配器118a (圖2A)用於將棒頭相對於夾具板120定向，使得棒頭的基部109面向 上且將棒頭101布置為使得插鞘中心線102和虛擬水平平面113之間的 角度e大體上為60度。此外，棒頭的棒面部分106大體上平行於安裝銷 125和127的行。為測量糹奉頭101的跟部-趾部主慣性矩的目的，在夾具 板12Q的第一側121上的銷125用於右手才奉頭且夾具板12Q的第二側123 上的銷127用於左手棒頭。
為測量棒頭1Q1繞y軸線的高部-低部主慣性矩的目的，適配器118 b (圖2B)用於將棒頭相對於夾具板12Q定向，使得棒頭的基部109大體 上垂直。換言之，棒頭101相對於夾具板120布置為使得插鞘中心線120 和一般平行於基部109的虛擬垂直平面114之間的角(3大體上為60度。
jl匕夕卜,3口在USGA Procedure for Measuring the Moment of Inertia of Golf Club Heads中提供，棒頭的棒面部分106大體上平行於安裝銷 125和127的行。為測量棒頭101的高部-底部主慣性矩的目的，在夾具 板120的第一側121上的銷125用於左手才奉頭，且在夾具板120的第二 側123上的銷127用於右手棒頭。
參考圖3,如在此所使用，例如插鞘中心122的"插鞘中心"指插 鞘中心線102與虛擬平表面129之間的交叉點，虛擬平表面129特徵為 插鞘100的終點。
處於參考位置的糹奉頭101的重心CG的位置可以描述為如下 (l)參考圖3A,重心CG布置為距虛擬垂直平面126的第一水平距 離124處。平面126大體上平行於擊打表面111定向且包括插鞘中心 122。距離124是從平面126至重心CG的最短的水平距離。
(2) 參考圖3A,重心CG位於距虛擬垂直平面130的第二水平距離 128處。平面130大體上垂直於擊打平面111定向且包括插鞘中心122。 距離128是從平面130到重心CG的最短水平距離。
(3) 參考圖3B,重心CG位於距地面108的垂直距離132處。距離 132是從地面108到重心CG的垂直距離。
參考圖4,如在此所使用，例如甜點134的"甜點"指擊打表面111 與虛擬線136的交叉點，虛擬線136大體上垂直於擊打表面111且通過 -f奉頭101的重心CG。
參考圖5,如在此所使用，例如棒面高度154的"棒面高度"指通 過擊打表面111的最高點160的第一水平平面156和地面108之間的垂 直距離，其中棒頭處於參考位置101。
參考圖6，如在此所使用，例如棒面長度164的"棒面長度，，指在 點166和168之間的最短水平距離，其中^f奉頭處於參考位置101。點166 和168特徵為通過糹奉面中心112的虛擬水平平面170與擊打表面111的 外周邊緣的分別鄰近糹奉頭101的跟部105和處部103的交叉。
參考圖7，如在此所^_用，例如中心頂點138的"中心頂點"指虛 擬垂直平面140和擊打表面111的頂部之間的交叉點，其中#~頭101處 於參考位置。平面140大體上垂直於擊打表面111定向且通過棒面中心 112。
參考圖8，如在此所使用，例如總長度182的"總長度"指第一虛 擬垂直平面185與第二虛擬垂直平面186之間的最短水平距離，其中第 一虛擬垂直平面185大體上平4亍於擊打表面111且通過中心頂點138, 第二虛擬垂直平面平行於平面185且通過處於參考位置的棒頭101的與 擊打表面111相對的向後突出的最遠點151。
參考圖9，如在此所使用，例如總寬度190的"總寬度，，指第一虛 擬垂直平面192和第二虛擬垂直平面194之間的最短水平距離，其中第 一虛擬垂直平面192大體上垂直於擊打表面111且通過趾部184的側向 突出的最遠點196,第二虛擬垂直平面194大體上垂直於擊打表面111 且在3/4"的高度處通過跟部176的側向突出的最遠點198，其中^f奉頭101 處於參考位置。
參考圖10，如在此所使用，例如折斷長度(break length) 142的 "折斷長度"指在相對於地面108的垂直距離144處在大體上垂直於擊打表面111的方向的水平距離，該水平距離為虛擬垂直線146和才奉頭101 的後部分148的外表面之間的距離，其中棒頭處於參考位置。虛擬垂直 線146從中心頂點138延伸到地面108。
參考圖19B,如在此所使用，例如頂部分2050的術語"頂部分"指 當棒頭2000處於參考位置時在頂平面視圖中可見的除去擊打表面111 外的棒頭部分。
參考圖19C,如在此所使用，例如底部分2060的術語"底部分"指 當棒頭2000處於參考位置時在底平面視圖中可見的棒頭部分。
參考圖1U至圖11C,如在此所使用，"平均高度"指在多個參考 路徑P!...Pn (圖11C)的一個或多個和地面108之間的多個垂直距離 Fk . . Fn的平均，其中才奉頭101處於參考位置。例如，如在圖11B中示出， 參考i 各徑P,特徵為虛擬垂直平面140和典型糹奉頭101的頂部分2050的 交叉。虛擬垂直平面140定向為大體上垂直於擊打表面111且通過棒面 中心112。參考圖1U，參考路徑Pi以中心頂點138以及垂直平面140 與外周邊緣145的交叉為邊界。外周邊緣145包括頂平面視圖內棒頭的 周邊邊界。
如在圖11C中示出，其他參考路徑，例如路徑P2、P3、 P4和P5可以
側向地與參考路徑P!分開，例如以一釐米為增量。這樣的參考路徑特徵 為平行於參考路徑Pi的虛擬垂直平面(未示出)與棒頭IOI的頂部分2050 的交叉，且以頂邊緣107和外周邊緣145為邊界。垂直距離F,...R沿多 個參考路徑P!. ..Pn的任一個測量，以均勻分開的水平增量，例如以一 釐米的水平增量，從頂邊緣107開始且終止於沿路徑最靠近外周邊緣 145的位置處。
如在此所使用，術語"非弓形接點"指其中弓形線與直線交叉(圖 12A和圖12B)、弓形線與另一個弓形線交叉(圖12C、圖12D和圖12E) 或直線與另一個直線交叉(圖12F)的兩個線的接點。
參考圖13A，如在此所使用，例如關節(articulation)點172的 "關節點，，指沿以上參考圖11C所描述的多個參考路徑P!. . . Pn的一個或 多個的至少一個點，其中曲率從凹入改變為凸出或反之。當確定多個參 考路徑PL..Pn的一個是否改變曲率時，假定沿每個參考路徑的所有非 弓形接點是弓形的。例如，在圖13B中圖示的棒頭153的每個非弓形接 點178以具有無限小半徑的虛擬接點180替代，如在圖13C和圖13D中示出。
如在此所使用，術語"自由質量"指棒頭的目標質量和形成棒頭所 要求的最小結構質量之間的差異。
如在此所4吏用，術語"體積"指^f吏用在United States Golf Association (USGA)和R&A Rules Limited ( R&A)所管理的Procedure for Measuring the Club Head Size of Wood Clubs, Revision 1.0, Section 5 ( 2003年11月21日)中描述的方法確定的體積。
參考圖14和圖15，根據本發明的一個或多個方面的木製棒頭可以 具有棒面部分106和主體部分1000。主體部分1000可以合併三個分開 的元件，分開的元件可以包括上蓋1030、中間部分1020和下蓋1040。 上蓋1030和/或下蓋1040可以包括非金屬材料，例如熱固性材津牛、熱 塑性材料或複合材料。為增加可利用的自由質量，棒頭的非金屬部分優 選地包括棒頭總材料體積的至少大約30%，更優選地包括棒頭總質量的 至少大約20%,且最優選地包括棒頭總質量的至少大約8%。 一般地，根 據本發明的一個或多個方面的木製棒頭的總質量在大約150 g和大約 250 g之間。增加的自由質量可以在棒頭內再分配以改進棒頭的慣性特 性和/或重心位置。
中間部分102 0可以包括金屬材料以改進棒頭的結構完整性和/或慣 性特性。如在圖16A和圖16B中示出，中間部分1020可以將上蓋1030 乂人下蓋1040分開。主體部分1000的部件可以通過任何合適的方式結 合，例如通過粘性結合材料。
根據本發明的一個或多個方面的棒頭利用了如在以上所定義的確 定的有利的平均高度。更特定地，降低相對於常規高爾夫球桿的平均高 度可能要求更少的材料來形成例如上蓋部分1030，因此增加了可利用的 自由質量。在多個參考路徑Pl . . P。(圖11C)的至少一個和地面108之 間的平均高度可以例如在大約20 mm至大約45 mm之間，在大約35 mm 至大約45 mm之間，在大約36 mm至大約41 mm之間，在大約37 mm至 大約40 mm之間，在大約15 mm至大約30 mm之間，或在大約15 mm至 大約40 mm之間。如上所述由利用典型平均高度所造成的增加的自由質 量可以在才艮據本發明的 一個或多個方面的^奉頭內再分配以改進才奉頭的 質量特性。
此外，可利用自由質量的增加可以通過沿多個在棒頭的頂部分2050
(圖11C)上的參考路徑Pi...Pn的一個或多個提供至少一個關節點172 (圖13A)來實現。通過利用關節點172的有利的個數，可以實現有益 於有利的重量分配的冠形形狀。例如，如在圖13A中圖示，凹面1015 可以通過才是供例如兩個關節點172而形成在一奉頭101的頂部分2050內。 這樣的棒頭構造允許質量從棒頭的頂部分再分配到棒頭內的更有利的 位置。因此，質量可以被再分配，例如來改進棒頭的慣性特性和/或重 心CG的位置。這可以允許更容錯的棒頭且導致改進的擊出精度和距離。 根據本發明的 一個或多個方面，當例如通過利用局部非金屬部件、 有利的平均高度和/或一個或多個關節點而獲得的附加自由質量在典型 的棒頭101中的位置儘可能低且深時，；f奉頭的重心可以更有利地定位。 如以上披露所獲得的附加的自由質量可以具有一個或多個重量元件或 襯墊的形式，它們可以具有在例如大約5 g至大約80 g之間的組合重 量。
如在圖IOA中示出，例如棒頭143的常規棒頭在底座內攜帶低且深 的自由質量方面潛能有限，部分地是因為它們的基部，例如基部141一 般地相對於地面108升高。再次參考圖10A,根據本發明的一個或多個 方面，高爾夫球棒頭101包括構造有斷裂長度142的基部139,與具有 類似的體積的常規棒頭143的相應的斷裂長度142a相比，此斷裂長度 142被延長。與例如棒頭143的常規棒頭相比，基部139的新穎的構造 在其多個範例中允許了自由質量在本發明的棒頭101內的更低和更深的 放置，如通過增加斷裂長度142顯見。
因此，棒頭101可以在距地面108大約1 mm和大約15 mm之間的 垂直距離144處具有大約50 mm和大約110 mm之間的斷裂長度142。優 選地，在距地面108大約5 mm和大約10 mm之間的垂直距離144處斷 裂長度142可以在大約90mm和大約150 mm之間，更優選地在大約96腿 和大約140 mm之間，再更^f尤選;t也在大約100 mm和大約140 mm之間， 再更優選地在大約110 mm和大約140 mm之間，且最優選地在大約12 0 mm 和大約140 mm之間。4艮據本發明的一個或多個方面，斷裂長度142允 許將自由質量在棒頭143內的低處和深處放置，從而提供了重心位置的 改進。
也在圖4A中示出，與根據本發明的一個或多個方面構造基部139 相關的增加的斷裂長度可以允許將自由質量定位在棒頭101內充分低處，以大體上將3甘點134與COR "熱點"即糹奉面中心112對齊。通過降 j氐重心CG和將《甘點134與C0R "熱點"112對齊，兩個性能變量的益處， 即與C0R "熱點"112相關的增加的擊出距離和與"甜點，，134相關的增 加的精度可以同時實現。
與根據本發明的一個或多個方面構造基部1 3 9相關的增加的斷裂長 度也可以允許將重心在棒頭內定位得更深。參考圖3A，重心的深度是重 心CG和包括插鞘中心122的垂直平面126之間的最短的水平距離，例 如距離124。增加重心CG的深度提高了杆向與重心對齊的動態彎曲，以 在與球撞擊時傾斜棒頭且將棒面優選地"側立，，封閉。因此，發球條件 和擊出精度可以改進。
如在圖3A和圖3B中示出，才奉頭101的重心CG的位置可以進一步 參考第二水平距離128和第一垂直距離132描述，如以上所述。在本發 明的一個或多個方面中，第一水平距離124可以優選地在大約12 mm和 大約38 mm之間，更優選地在大約15 mm和大約36 mm之間，且最優選 地在大約25 mm和大約35 mm之間。第二水平距離128可以優選地在大 約40 mm禾口大約78 mm之間，更4尤選;也在大約50 mm禾口大約70 mm之間， 且最優選地在大約55 mm和大約66 mm之間。第一垂直距離132可以優 選地在大約10 mm和大約30 mm之間，更優選地在大約10 mm和大約25 mm之間，更優選地在大約10 mm和大約20 mm之間，且最優選地在大約 10 mm和大約15 mm之間。
除改進重心位置外，自由質量遍及一奉頭的有利力文置可以增加跟部-趾部主慣性矩和高部-低部主慣性矩，且可以最終通過降低左曲球/右曲 球傾向而改進偏心擊的性能。根據本發明的一個或多個方面，高部-低 部主慣性矩可以優選地為至少大約2500 g . ，2且更優選地為至少大約 3000 g . cm2。跟部-i止部主慣性矩可以優選地為至少大約3500 g . cm2, 更優選地為至少大約4000 g . cm2,且最優選地為至少大約4500 g . cm2。
參考圖5和圖6，在棒面部分106內也可以使用一定量的可利用自 由質量，以使得擊打表面111更高和更寬。大的擊打表面為高爾夫球手 提供了增加的信心，從而導致提高的棒頭速度和增加的球飛行距離。根 據本發明的一個或多個方面，棒面高度154可以優選地在大約35 mm和 大約70 mm之間，更優選地在大約45 mm和大約58 mm之間，且最優選 地在大約48 mm和大約56 mm之間。棒面長度164可以優選地在大約94
mm和大約115 mm之間，更優選地在大約96 mm和大約112 mm之間，且 最優選地在大約98 mm和大約110 mm之間。
如在圖14和圖15中圖示，棒面部分106可以包括接附到主體部分 1000上的杯部分105Q或擊打^反1060和環形部分1075，糹妄附例如通過 焊接、粘合劑結合、釺焊或其他合適的方式。典型地，棒面部分106和 中間部分1020具有相同的材料；然而可用使用不同的材料。例如，中 間部分10 2 0可以包括第 一 金屬材料，擊打板10 6 0可以包括第二金屬材 料且環形部分1075可以包括第三金屬材料。在一些例子中，第三金屬 材料的密度可以大於第二金屬材料的密度，且第二金屬材料的密度可以 大於第 一金屬材料的密度。材料的多種組合可以導致棒頭具有改進的性 能、成本和/或美學外觀。
如在圖16A和圖16B中示出，根據本發明的一個或多個方面的棒面 部分106可以通過兩個離散的焊接部-即位於大約糹奉頭101的趾部103 的第一焊接部1080和位於大約跟部105的第二焊接部-聯接到中間部分 1020。如在圖17中圖示，每個焊接部可以位於外周接附區1 025，特徵 為才奉面部分106和主體部分1 000之間的4姿點。 -接附區1025可以大體上 是平的或非平的，即大體上是二維或三維的。焊接部1 080和1 090在外 周接附區1025內的長度可以最小化，以降低與例如焊接的高溫結合操 作相關的負面影響，例如扭曲。優選地，焊接部1080和1090包括外周 接附區1 025的周邊長度的大約1%和大約40%之間。更優選地，焊接部 1080和1090包:^舌外周"t妄附區1025的周邊長度的大約1°/。和大約30%之 間。再更優選地，焊接部1080和1090包括外周接附區1025的周邊長 度的大約1%和大約20%之間。最優選地，焊接部1080和1090包括外周 接附區1025的周邊長度的大約1%和大約10%之間。
在外周接附區1025內的每個焊接部可以包括多個各種焊接接頭構 造之一，其中包括例如對接接頭、搭接接頭或角接接頭。在焊接每個接 頭前，點焊或夾緊固定件可以用於將待結合的零件保持處於正確的對 齊。
參考圖18A和圖18B，主體部分的剩餘部件，即上蓋103Q和下蓋 1040可以通過粘性結合材料結合到包括中間部分102Q和^奉面部分106 的組件。支岸義壁架1045a和1045b可以^是供在中間部分1020和^奉面部 分106內，以將上蓋1030和下蓋1040 4妄附到中間部分1020和才奉面部分106。凹進的支承壁架1045a和1045b允許上蓋1030和/或下蓋1040 大體上與棒頭的剩餘部分齊平地布置。完成的棒頭可以具有大於大約75
國的總長度182 (圖8)和總寬度190 (圖9)。根據本發明的一個或多 個方面的糹奉頭的體積可以小於大約480 cm3，優選地小於大約400 cm3, 更優選地小於大約39Q cm3,且最優選地小於大約380 cm3。
參考圖19A至圖19E，根據本發明的一個或多個方面的高爾夫球棒 頭2000可以包招"f奉面部分106和主體部分1000a。為增加4奉頭的自由質 量，主體部分1000a可以包括輕量部件2100,輕量部件2100具有上元 件2030、下元件2040和選4奪地至少一個連4妄構件，例如在上元件2030 和下元件2040之間延伸的連4妻構件2070。在另一個例子中，輕量部件 2100可以卩義包4舌上元件和至少一個連4妄構件，例如在上元件2030和才奉 頭的底部分2060 (圖19E)之間延伸的連接構件2070。在再另一個例子 中，輕量部件2100可以-f又包^舌下元件204Q和至少一個連4姿構件，例如 在下元件2040和才奉頭的頂部分2050 (圖19D)之間延伸的連4妻構件 2070。輕量部件2100'可以包括金屬材料，例如鈦、鎂、鋁和/或不鏽鋼， 和/或非金屬材料，例如熱塑性材料、熱固性材料和/或複合材料。
參考圖19A,主體部分1000a也包括支承殼2010,支承殼2010可 以通過任何合適的方式，例如粘性結合、焊接或釺焊聯接到輕量部件 2100上。如在圖19B和圖19C中示出，輕量部件2100可以至少部分地 以支承殼2010為邊界。為改進棒頭2000的慣性特性，典型的支承殼2010 可以由密度大於輕量部件2100的密度的材料構建。這樣的構造可以改 進偏心撞擊時的擊出精度和飛行距離。支承殼2 010可以包括金屬和/或 非金屬材料。
參考圖20,輕量部件2100可以包括至少一個連4妻構件，例如連4妻 構件2070,以改進棒頭2000的結構完整性和/或聲學特性。在一個例子 中，連接構件2070可以從下元件2040延伸到上元件2030。連4妻構件 2070可以大體上相互平4亍或傾斜。輕量部件2100的這衝羊的構造可以在 與球碰撞時通過激發有利的振動頻率而改進棒頭的聲學特性。
由高爾夫球棒頭在與球撞擊時產生的聲音對於球手的信心和表現 具有顯著的心理影響。通過將連接構件2070合併在棒頭內，可以實現 有利的振動的主諧振頻率。振動的主諧振頻率限定為產生最大聲能的諧 振頻率。為測量給定諧振頻率的聲能，可以生成時間-幅值圖，使得幅 值沿y軸線而時間沿x軸線。具有曲線下的最大面積的諧振頻率是振動
的主諧振頻率。 一般地，振動的第一諧振頻率是主諧振頻率。優選地，
振動的第一諧振頻率在大約2000 Hz和大約7500 Hz之間，更優選地在 大約2500 Hz和大約6000 Hz之間，且最優選地在大約3000 Hz和大約 5000 Hz之間。在一些情形中，主諧振頻率可能是振動的第二、第三、 第四或第五諧振頻率。
才奉頭2000的總質量可以在大約150 g和大約25Q g之間。優選地， 輕量部件2100包括棒頭2000的總質量的至少大約20%,更優選地包括 棒頭2000的總質量的至少大約30%,且最優選地包括棒頭2000的總質 量的至少大約40°/。。
參考圖21,根據本發明的一個或多個方面的高爾夫球棒頭可以包括 具有糹奉面部分106和支7 義殼2010a的糹奉頭部件2200。支岸義殼2010a可以 包括頂部開口 2210和底部開口 2220的至少一個。在一個例子中，輕量 部件(圖20)以其多種構造可以聯接到支承殼2010a。
為確定棒頭部件2200繞z軸線的慣性矩Lz和繞y軸線的慣性矩1 (即分別為跟部-趾部的次慣性矩和高部-底部的次慣性矩)的目的，可 以使用以上所披露的一般的方法。優選地，棒頭部件2200的跟部-趾部 次慣性矩和高部-低部次慣性矩在整個棒頭的相應的主慣性矩的大約 85%和大約99°/。之間，更優選地在整個棒頭的相應的主慣性矩的大約88% 和大約97%之間，且最優選地在整個^f奉頭的相應的主慣性矩的大約90% 和大約95%之間。
如在圖22A和圖22B中示出，才奉頭部件2200的重心CG'的^立置可以
(1 )參考圖22A，重心CG'布置在距虛擬垂直平面126'的第一水平 距離124'處。平面126'大體上平行於擊打表面111定向且包括插鞘中 心122。 3巨離124'是/人平面126'到重心CG'的最短的水平距離。
(2) 參考圖22A,重心CGM立於距虛擬垂直平面13(T的第二水平距 離平面130'大體上垂直於擊打表面111定向且包括插鞘中心 122。距離128'是從平面130'到重心CG'的最短水平距離。
(3) 參考圖22B,重心CGM立於距地面108的垂直距離132'處。距 離132'是從地面108到重心CG'的最短垂直距離。
再次參考圖22A和圖22B,第一水平距離124'、第二水平距離128'
和第一垂直距離132'可以分別在第一水平距離124 (圖3A)、第二水平 距離128 (圖3A)和第三垂直距離132 (圖3B)的大約85%和大約99% 之間。更優選地，第一水平距離124\第二水平距離128'和第一垂直 距離132'可以分別在第一水平距離124 (圖3A)、第二水平距離128 (圖 3A)和第三垂直距離132 (圖3B)的大約88%和大約97°/。之間。最優選 地，第一水平距離124'、第二水平距離128'和第一垂直距離132'可以 分別在第一水平距離l24 (圖3A)、第二水平距離128 (圖3A)和第三 垂直距離132 (圖3B)的大約90%和大約95%之間。
在前述的說明書中，已參考本發明的特定的典型實施例描述了本發 明。然而，見顯見的是可以進行多種修改和改變而不偏離本發明的在附 帶的權利要求書中闡明的更廣泛的精神和範圍。因此，說明書和附圖被 考慮為例示性的而非限制性的。
權利要求
1. 一種高爾夫球棒頭，其包括；棒面部分；主體部分；和在棒面部分和主體部分之間的外周接附區，該外周接附區包括周邊長度和至少兩個包括周邊長度的大約1％和大約40％之間的離散的焊接部。
2. 根據權利要求1所述的高爾夫球棒頭，其中該至少兩個離散的焊接部包括周邊長度的大約1%和大約30%之間。
3. 根據權利要求1所述的高爾夫球棒頭，其中該至少兩個離散的焊接部包括周邊長度的大約1%和大約20%之間。
4. 根據權利要求1所述的高爾夫球棒頭，進一步包括在距地面大 約5 mm和大約10 mm之間的垂直距離處測量的大約96 mm和大約140 mm 之間的折斷長度。
5. 根據權利要求4所述的高爾夫球棒頭，其中折斷長度在大約IOO mm和大約130 mm之間。
6. 根據權利要求1所述的高爾夫球棒頭，進一步包括多個參考路 徑，該多個參考路徑的至少一個包括至少兩個關節點。
7. 根據權利要求1所述的高爾夫球棒頭，進一步包括多個參考路 徑，該多個參考路徑的至少一個包括大約35 mm和大約45 mm之間的平 均高度。
8. 根據權利要求5所述的高爾夫球棒頭，其中平均高度在大約36 mm禾口大約41 mm之間。
9. 根據權利要求5所述的高爾夫球棒頭，其中平均高度在大約37 mm和大約40 ram之間。
10. 根據權利要求1所述的高爾夫球棒頭，進一步包括 大約150 g和大約250 g之間的總質量；和 至少一個包括總質量的至少大約8%的非金屬部分。
11. 根據權利要求1所述的高爾夫球棒頭，進一步包括至少大約 2500 g cm2的高部-低部主慣性矩。
12. 根據權利要求1所述的高爾夫球棒頭，進一步包括至少大約 3500 g . cm2的跟部-趾部主慣性矩。
13. 根據權利要求12所述的高爾夫球棒頭，其中跟部-趾部主慣性 矩包括至少大約4000 g . cm2。
14. 根據權利要求1所述的高爾夫球棒頭，進一步包括大約2000 Hz 和大約7500 Hz之間的振動的第一諧振頻率。
15. 根據權利要求1所述的高爾夫球棒頭，進一步包括大約2600 Hz 和大約6000 Hz之間的振動的第一諧振頻率。
16. 根據權利要求1所述的高爾夫球棒頭，進一步包括大約3200 Hz 和大約5000 Hz之間的振動的第一諧振頻率。
17. 根據權利要求1所述的高爾夫球棒頭，進一步包括擊打表面， 該擊打表面包括甜點和棒面中心，甜點大體上與棒面中心一致。
18. 根據權利要求1所述的高爾夫球棒頭，進一步包括大於75腿 的總長度。
19. 根據權利要求1所述的高爾夫球棒頭，進一步包括大於75 mm 的總寬度。
20.根據權利要求1所述的高爾夫球棒頭，進一步包括在大約45腿 和大約58 mm之間的才奉面高度。
全文摘要
可以通過利用輕量材料、有利的平均冠高和/或關節點實現具有附加的自由質量的典型的高爾夫球棒頭。通過使用優選的斷裂長度，附加自由質量可以在棒頭內放置得低且深以改進重心位置以及慣性特性。在一個例子中，重心可以定位為大體上使棒頭的甜點與棒面中心對齊。
文檔編號A63B53/04GK101204619SQ200710140860
公開日2008年6月25日 申請日期2007年8月10日 優先權日2006年12月22日
發明者J·D·布倫斯基, J·J·雷, K·謝菲爾, N·J·拉德克利夫, R·J·霍拉塞克, S·G·萊西 申請人:羅傑克利夫蘭高爾夫球公司