有可更換的頭－杆連接的高爾夫球棍的製作方法
2023-07-14 05:26:06 1
專利名稱：有可更換的頭－杆連接的高爾夫球棍的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種高爾夫球棍，它有改進的用於更換杆與高爾夫球棍頭的連接。
背景技術：
為了改進他們的比賽，打高爾夫球的人常常定製他們的裝備以便適合他們特殊的擊球擺動。通過增加提供給打球人的各種各樣的球棍，高爾夫球設備製造商已經響應了這種要求。例如，可以供應特定型號的驅動型高爾夫球棍有幾種不同的高球角和平躺角以便適合特殊打球人的需要。另外，打球人可以選擇各種杆，是金屬的或是石墨的，和調節該杆的長度以便適應他們的擊球擺動。允許杆和棍頭部件很容易更換的高爾夫球棍有利於這種定製過程。
一個例子是Wheeler的美國專利3,524,646號的高爾夫球棍裝配體。Wheeler專利公開了有把手和頭部的一種輕擊棒，把手和頭部都可從杆上卸下。裝設在杆上下端的緊固件有內螺紋，它與裝設在把手下端和輕擊棒頭部柄的上端的外螺紋嚙合以便將這些部件固定到杆上。該杆的下部還包括突緣，當輕擊棒頭部與杆連接時該突緣接觸輕擊棒頭部柄的上端。
另一個例子是Walker的美國專利5,433,442號的有快速分離頭的高爾夫球棍。Walker專利公開了一種高爾夫球棍，其中通過連杆和快速分離釘將棍頭固定在球桿上。連杆的上端有外螺紋與球桿下部的內螺紋嚙合。插入到棍頭上孔中的連杆的下端有直徑方向的洞，它與棍頭上孔的沿直徑方向的洞對齊以便接納快速分離釘。
還有一個例子是Roark的美國專利6,547,673號的可更換的高爾夫球棍頭和可調節的把手系統。Roark專利公開了一種高爾夫球棍，它有快速分離器用於從杆上卸下棍頭。該快速分離器是兩件式連接器，包括固定在棍頭孔中的下連接器和固定在杆下部的上連接器。上連接器有從它的下端徑向朝外突出的釘和球掣。下連接器的上端有在其中形成的槽用於接納上連接器的釘，還有分離的孔用於接納球掣。當杆與棍頭連接時，下連接器的孔夾持球掣以便將杆固定在棍頭。
還有兩個例子是Burrows的美國出版號2004/0018886和2004/0018887的公開申請，兩個都是用於高爾夫球棍杆部件的臨時連接器。Burrows的申請公開了包括連接器的插頭、插座件、和機械緊固件的臨時連接器。安裝在杆上的連接器插頭包括插入的突緣。安裝在另一個高爾夫球棍部件(如棍頭)上的插座件包括用於接納插入突緣入座的插入座。機械緊固件(如壓緊螺母或鎖緊螺栓)可拆卸地互相連接連接器插頭和插座件。
先有技術的臨時頭-杆連接有幾個缺點。第1，它們要求高爾夫球棍頭有常規的孔用於連接。第2，這些連接給棍頭加上額外的重量，從而使可以分布在棍頭上以便使質量特性最優化的選擇質量的總量減至最小。第3，先有技術的連接給予很小的接觸面用於彎距的定中心和反作用。
發明內容
本發明提供一種改進的棍頭-杆連接用於高爾夫球棍的成本有效的定製，同時給打球人提供有最優性能的各種高爾夫球棍。不需要棍頭有常規孔的連接能快速和可靠地將杆裝配和拆卸到棍頭。此外，本高爾夫球棍的頭-杆連接在各部件之間提供更大的接觸面而無需增加額外的重量。本連接減小的重量能使分配到棍頭中有利位置以便提高它性能的選擇質量更大。
本發明的一個方面是包括棍頭、管、杆、套筒和機械緊固件的一種高爾夫球棍。安裝在棍頭中的管有變細部、防止轉動部和上端內直徑大於下端的內直徑。管的防止轉動部限定非圓構形的鍵槽。將套筒安裝在杆的尖端，然後將其插入到管中。套筒的下段包括截頭圓錐部和有鍵部。當將杆安裝在棍頭時，套筒的截頭圓錐部和有鍵部被分別接納在管的變細部和鍵槽部。套筒的截頭圓錐部至少伸展在管下段的1/4長度以便提供增加的表面積用於與管的變細部接觸。
已經簡述了本發明，從下面與附圖一起本發明的詳細描述中對本發明所屬相關技術領域的普通技術人員來說，將能認識到本發明上述和其他的目的，各種特性和優點。
圖1是按照本發明一個實施例的高爾夫球棍的前視圖。
圖2是圖1的高爾夫球棍的部分分解透視圖，說明包括套筒、管、和機械緊固件的頭-杆連接的各個部件。
圖3是沿圖1中3-3線取的放大的剖面圖。
圖4是圖2中表示的管的放大的剖面圖。
圖5是圖2中表示的套筒的放大的剖面圖。
圖6是按照本發明另一個實施例的高爾夫球棍的部分分解透視圖。
圖7是與圖3類似的放大的剖面圖，但是是圖6的高爾夫球棍。
圖8是在圖6中表示的管的放大的剖面圖。
圖9是在圖6中表示的套筒的放大的剖面圖。
具體實施例方式
如在圖1和2中所示，高爾夫球棍通常標記為20。該高爾夫球棍20有棍頭22和與棍頭22連接的杆40。棍頭22是木型高爾夫球棍頭有本體23，它有頂24、底26、加固條板28和打擊板30。打擊板30一般沿著棍頭22的前面從跟端32伸展到趾端34。棍頭本體23優選地有中空的內部並帶有內部孔31(圖3)用於接納杆40的尖端。
優選地本體23由金屬材料組成，如鈦、鈦合金、不鏽鋼、或類似材料。另一種是，本體23可由多種材料組成，如鈦面杯連接到碳複合材料本體。本體23有大的體積，優選地大於300立方釐米，和重量不大於215克，更優選地是在180和215克之間。雖然說明的棍頭22是木型棍頭，但棍頭也可是鐵型或輕擊棒型棍頭。
杆40優選地是由石墨材料組成，但是它可由金屬材料組成，如不鏽鋼或鈦。另一種是，杆40可由石墨和金屬的化合物組成。杆40優選地有40和80克之間的重量，更優選地是在50克和75克之間的重量，而最優選地是65克重。
使用連接42將杆40連接在棍頭22，連接42提供容易的裝配、拆卸和再裝配，從而有利於高爾夫球棍的定製。在圖2和3說明的本發明優選的實施例中，連接42包括管44、套筒46和機械緊固件48。將套筒46安裝在杆40的尖端50。然後將安裝套筒46的杆40插入到安裝在棍頭22上的管44中。機械緊固件48將套筒46固定在管44以便保持杆40與棍頭22的連接。
管44優選地是由金屬材料組成，如鋁或鈦，但也可以由合適的非金屬材料組成。優選地管44用陽極化或tiodizing工藝進行處理以便提高管44的表面硬度和耐磨性能。可以用粘合劑，如環氧樹脂將管44固定在棍頭22的內孔(hosel)31中。另一種是，管44可與棍頭22的本體23整體鑄造或製成。管44有基本與棍頭22的頂24的外表面齊平的上端52和向棍頭22底26但不是一直向下伸展的下端54。孔56從上端52穿過管44到下端54並與底26中的孔58對齊。
如在圖4中清楚可見，管44包括變細部60和防止轉動部62。如下面將要詳細描述的那樣，變細部60位於管44上端52附近和提供用於接納套筒46的接觸表面。因而，管44的上端52的內直徑D1大於下端54的內直徑D2。優選地位於變細部60下面的防止轉動部62限定用於接納一部分套筒46的鍵槽。鍵槽有非圓形的橫截面以便防止套筒46相對管44轉動。如在圖3和4中所示，鍵槽可以有許多花鍵64，或矩形或六邊形的橫截面。
管44還包括從管44側壁徑向朝內突出的突緣66。在該優選的實施例中，突緣66位於防止轉動部62下面。突緣66提供固定緊固件48一部分的表面。突緣66伸入到孔56內足夠的距離，以便防止整個緊固件48穿過，但同時允許一部分緊固件48伸入到防止轉動部62內。
如在圖5中清楚表示那樣，套筒46在其上端69形成孔68用於接納杆40的尖端50。使用粘合劑，如環氧樹脂，將套筒46牢固地固定在杆40。套筒46有下段70，它包括截頭圓錐部72和有鍵部74。下段70有長度L1，優選地在0.6和1.0英寸之間，更優選地在0.75和0.9英寸之間。當將杆40連接到棍頭22時套筒46的截頭圓錐部72被接納在管44的變細部60中。截頭圓錐部72的長度L2優選地是下段76長度L1的至少1/4，更優選地是長度L1的至少1/3。在本發明的一個實施例中，下段70的長度L1約為0.8英寸和截頭圓錐部72的長度L2約為0.3英寸。截頭圓錐部72的長度L2越長，提供的與管44變細部60的接觸面積就越大。這個區域是杆40和棍頭22之間的壓緊負荷路徑。由於在截頭圓錐部72和變細部60之間有更大的接觸面積，局部應力就較小，從而使連接42比先有技術的連接能更好地對彎矩起作用。此外，變細部60和截頭圓錐部72其中一個或兩個的表面可以塗上彈性材料或其他軟的薄材料以便提高負荷的平均分布。
套筒46的有鍵部74的構形是與管44的防止轉動部62的鍵槽是互補的。所以在圖5中，有鍵部74有花鍵的構形。另一種是，有鍵部74可以有矩形或六邊形的構形，與對應鍵槽的形狀相同。
套筒46在它的下端77形成第2個孔76。形成的孔76有內螺紋78用於與機械緊固件48上的外螺紋嚙合。套筒46優選地是由金屬材料組成，如鋁或鈦。套筒46優選地用陽極化或tiodizing工藝進行處理以便提高套筒46的表面硬度和耐磨性能。在孔76中可以裝設有內螺紋的鋼襯裡(未表示)以提高耐磨性。這樣的鋼襯裡可以包括EmhartTeknologies公司的HELI-COIL螺紋插頭或Alcoa Fastening Systems公司的KEENSERTS插頭。
高爾夫球棍20的裝配包括將管44永久固定在輥頭22，和將套筒46永久固定在杆40的尖端50。然後將有套筒46安裝在其上面的杆40的尖端50插入到管44的孔56中，從而使套筒46的有鍵部74與管的防止轉動部62的鍵槽嚙合，和使截頭圓錐部72與變細部60接觸。接著使機械緊固件48連接在套筒46。機械緊固件48優選地由鋼、鈦或鋁組成。如在圖2和3中所示，機械緊固件48是螺釘，如凹頭螺釘80有凹頭82和外螺紋84。將凹頭螺釘80通過棍頭22的底26中的孔58插入到管44的下端54中。凹頭螺釘80的外螺紋84與套筒46下端77的孔76中的內螺紋78嚙合，同時凹頭82緊靠在管44的突緣66上。在凹頭82和突緣66之間可以裝設抗震動的止動墊圈(未表示)以便防止凹頭螺釘80的鬆動或顫動。
因為管44和套筒46是由輕質材料組成，所以連接42沒有給高爾夫球棍20加上不必要的重量。還有，在各個部件之間存在的空穴也進一步減輕棍頭22這個區域的重量。第1空穴90位於套筒44的下端77和管44的突緣66之間。第2空穴92位於機械緊固件48和管44的下端54之間。空穴90和92減小連接42的重量，從而提供更多的可以分配到沿著棍頭22的各有利位置上的選擇質量。
高爾夫球棍20還可以包括密封墊93，如O型圈，以便防止水、灰塵或其他汙染物侵入到連接42內。這是很重要的，因為可將棍頭22浸入到水中進行清洗。沒有密封墊，水就可能進入到螺紋連接處從而造成螺紋的腐蝕或鏽死。
頭-杆連接42允許從棍頭22上卸下杆40和用不同的杆進行更換。為了拆卸高爾夫球棍20，將凹頭螺釘80從套筒46擰下並從棍頭22的底26中孔58內取出。然後可將杆40和套筒46從管44的上端52提出和與棍頭22分離。接著可將第2根杆和套筒的裝配體連接到棍頭22。
當完成合適的棍頭和杆的組合時，通過用粘合劑小粒94加在凹頭螺釘80的頭82周圍可使連接42變成永久性的。這種粘合劑小粒94將能防止普通打球人拆開高爾夫球棍20和更換部件，因而使高爾夫球棍20符合高爾夫球的USGA和RA規則。但是，熟練的高爾夫球修理技術人員用局部加熱連接處仍能拆開高爾夫球棍。對本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，很清楚也可使用粘合劑小粒94的代替品。一個例子是加在螺釘頭82和突緣66之間的粘合劑墊圈。另一個例子是加在螺釘頭82表面周圍的粘合劑套筒，從而將凹頭螺釘粘連在管44的內表面。還有一個例子是在凹頭螺釘80之後將一個塞子插入到孔56中。應用粘合劑使與螺釘座嚙合的塞子粘連到管44的內表面。
圖6-9說明用於接合杆40和棍頭22的另一種連接142。連接142包括管144、套筒146和機械緊固件148。機械緊固件148是有外螺紋98的壓緊螺母96。將壓緊螺母90和套筒146放在杆40上，將套筒146安裝在尖端50上和用粘合劑，如環氧樹脂將其固定在那裡。然後將杆40與套筒146和在其上面的壓緊螺母96一起插入到管144中，管144安裝在棍頭22中。接著擰緊壓緊螺母96使其與管144嚙合，從而將套筒146固定在中間和將杆40連接在棍頭22。
管144優選地是由金屬材料，例如鋁或鈦組成，但也可以由合適的非金屬材料組成。使用粘合劑如環氧樹脂將管144固定在棍頭22的內孔31中。管144其上端152伸出到棍頭22的頂表面24之上。另一種是，管144的上端152可與頂表面24齊平。孔156從上端152朝下端154沿著管144的大部分長度伸展。但是，管144的下端154是封閉的。管144上端152的內直徑D1大於下端154的內直徑D2。
如在圖8中所示，管144包括連接部159、變細部160和防止轉動部162。連接部159位於管144上端152附近和有內螺紋161用於與壓緊螺母96的外螺紋98嚙合。因為管144的螺紋161是內部的，可以保護螺紋161免受高爾夫球棍20在儲藏、製造、或定製時可能發生的傷害。
為接納套筒146提供接觸表面的變細部160位於連接部159下面。防止轉動部162位於管144的下端154附近和限定用於接納套筒146一部分的鍵槽。與前面的實施例一樣，鍵槽有非圓形的橫截面以便防止套筒146相對管144的轉動。在圖7和8中說明防止轉動部162的鍵槽裝有花鍵164。
在圖9中說明套筒146。套筒有在其上端169形成的孔168用於接納杆40的尖端50。使用粘合劑，如環氧樹脂將套筒牢固地連接在杆40。套筒146有包括截頭圓錐部172和有鍵部174的下段170。截頭圓錐部172的長度L2至少是下段170長度L1的1/4，更優選地至少是長度L1的1/3，和可以大於長度L1的1/2。截頭圓錐部172的長度越長，提供的與管144的變細部160的接觸面積就越大。套筒146的有鍵部174的構形是與管的防止轉動部162的鍵槽是互補的。因此，說明的有鍵部174有花鍵的構形。
在圖6和7中說明的高爾夫球棍通過將管144永久固定在棍頭22進行裝配。接著將壓緊螺母96放在杆40的尖端50上。然後將套筒146永久固定在杆40的尖端50。下一步將帶有套筒146和壓緊螺母96的杆40的尖端50插入到管144中的孔156內，從而使套筒146的有鍵部174與管的防止轉動部162的鍵槽嚙合，和使截頭圓錐部172與變細部160接觸。接著使壓緊螺母96的外螺紋98與管144的連接部159的內螺紋161嚙合以便將杆40固定在棍頭22。
與前面的實施例一樣，管144和套筒146都由輕質材料組成，不會給棍頭加上不必要的重量。此外，在連接142中裝設的空穴進一步減小棍頭22這個區域的重量。第1空穴186位於杆40的尖端50和套筒146中孔188的底表面168之間。第2空穴190位於套筒146的下端177和管144中孔156的底表面163之間。第3空穴192位於管144的下端154和棍頭22的底26之間。
高爾夫球棍還可以包括位於壓緊螺母96與管144上端152之間的密封墊圈93以便防止水和其他汙染物進入連接142。還可在壓緊螺母96的上面和套筒146上端169之間裝設用於美觀的第二墊圈193。
當完成合適的頭和杆的組合時，可將連接142做成永久性的，通過在壓緊螺母96的暴露部分上加上蓋163。蓋163優選地是橡膠或彈性材料的薄鞘，它包住壓緊螺母96上的凹槽，從而使普通打球人不能接觸到壓緊螺母。蓋163可以與墊圈93和193成一整體或者是分離的。通過使壓緊螺母96頭的下邊緣伸展在密封墊圈93上以便與管144上端152的外壁重疊，並在重疊處加上粘合劑小粒，也可將連接142做成永久性的。熟練的高爾夫球修理技術人員對這個連接局部加熱將能使壓緊螺母96與管144分離和然後在該棍頭上可以組合不同的杆。
從上述中可以相信，對本發明所屬技術領域的普通技術人員來說將會認識到這個發明有相當好的改進並且將很容易理解，儘管本發明用它的優選實施例，和在附圖中說明的其他實施例進行了描述，但是可以進行各種改變、修改和等價結構的替換都不會背離這個發明的宗旨和範疇，除了在下面附屬的權利要求書中可能出現的，本發明打算對上述的情況不加限制。因此在下面的附屬權利要求書中定義本發明的各實施例，其中要求唯一的特性或特權。
權利要求
1.一種高爾夫球棍，包括棍頭；安裝在棍頭中的管，該管有上端其內直徑大於該管下端的內直徑，該管包括變細部和防止轉動部，防止轉動部限定有非圓構形的鍵槽；杆，它有尖端可拆卸地安裝在棍頭中的管內；安裝在杆尖端上的套筒，它設置在杆和管之間，套筒的下段包括截頭圓錐部和有鍵部，截頭圓錐部伸展在下段長度的至少1/4上，截頭圓錐部被接納在該管的變細部中，有鍵部被接納在該管的防止轉動部中，有鍵部的外部構形與鍵槽的構形互補以便防止杆相對棍頭的轉動；和可拆卸地將套筒固定在管的機械緊固件。
2.按照權利要求1所述的高爾夫球棍，其特徵在於管的上端基本上與棍頭外部頂表面齊平。
3.按照權利要求1所述的高爾夫球棍，其特徵在於管的上端伸出到棍頭外部頂表面之上。
4.按照權利要求1所述的高爾夫球棍，還包括位於管的上端和機械緊固件和套筒其中之一之間的密封墊圈。
5.按照權利要求1所述的高爾夫球棍，其特徵在於每個管和套筒都是由金屬材料組成。
6.按照權利要求1所述的高爾夫球棍，其特徵在於管的變細部和套筒的截頭圓錐部中至少一個是塗有彈性材料。
7.按照權利要求1所述的高爾夫球棍，其特徵在於套筒的下端與管下端有空間隔開。
8.按照權利要求1所述的高爾夫球棍，其特徵在於將杆的尖端插入到套筒中形成的孔內，杆的尖端與該孔的底表面有空間隔開。
9.按照權利要求1所述的高爾夫球棍，還包括在機械緊固件和管之間的粘合劑，該粘合劑防止取下該機械緊固件。
10.按照權利要求1所述的高爾夫球棍，其特徵在於該管是與棍頭整體形成的。
11.按照權利要求1所述的高爾夫球棍，其特徵在於棍頭包括內孔，管被安裝在該孔中。
12.按照權利要求1所述的高爾夫球棍，其特徵在於機械緊固件是有外螺紋的螺母，該管的上部有內螺紋用於與螺母的外螺紋嚙合。
13.按照權利要求12所述的高爾夫球棍，還包括設置在螺母上的蓋，當螺母與管嚙合時該蓋包住螺母的暴露表面。
14.按照權利要求1所述的高爾夫球棍，其特徵在於管的下端是開口的並與棍頭底部中的孔對齊。
15.按照權利要求14所述的高爾夫球棍，其特徵在於機械緊固件是有外螺紋的凹頭螺釘，和套筒的下部有內螺紋與該凹頭螺釘的外螺紋嚙合，凹頭螺釘被插入到棍頭底部中的孔內。
16.按照權利要求15所述的高爾夫球棍，還包括在凹頭螺釘的頭和管之間的粘合劑，該粘合劑防止卸下該凹頭螺釘。
17.按照權利要求15所述的高爾夫球棍，其特徵在於管的下部包括突緣，當將凹頭螺釘固定在套筒時凹頭螺釘的頭緊靠著該突緣。
18.按照權利要求16所述的高爾夫球棍，其特徵在於套筒的下端與突緣有空間隔開。
19.一種高爾夫球棍，包括棍頭；安裝在棍頭中的管，該管由金屬材料組成和有上端其內直徑大於該管下端的內直徑，該管包括變細部和防止轉動部，防止轉動部位於變細部下面和限定有非圓構形的鍵槽；杆，它有尖端可拆卸地安裝在棍頭中的管內；安裝在杆尖端上的套筒，它設置在杆和管之間，該套筒由金屬材料組成，套筒的下段包括截頭圓錐部和有鍵部，截頭圓錐部伸展在下段長度的至少1/4上，截頭圓錐部被接納在該管的變細部中，有鍵部被接納在該管的防止轉動部中，有鍵部的外部構形與鍵槽的構形互補以便防止杆相對棍頭的轉動；和可拆卸地將套筒固定在管的機械緊固件。
20.按照權利要求19所述的高爾夫球棍，其特徵在於管的變細部和套筒的截頭圓錐部中至少一個塗有彈性材料。
21.按照權利要求19所述的高爾夫球棍，其特徵在於套筒的下端與管的下端有空間隔開。
22.按照權利要求19所述的高爾夫球棍，其特徵在於將杆的尖端插入到套筒中形成的孔內，杆的尖端與該孔的底表面有空間隔開。
23.按照權利要求19所述的高爾夫球棍，還包括位於管的上端和機械緊固件和套筒其中之一之間的密封墊圈。
24.按照權利要求19所述的高爾夫球棍，還包括在機械緊固件和管之間的粘合劑，該粘合劑防止取下該機械緊固件。
25.按照權利要求19所述的高爾夫球棍，其特徵在於機械緊固件是有外螺紋的螺母，該管的上部有內螺紋用於與螺母的外螺紋嚙合。
26.按照權利要求19所述的高爾夫球棍，其特徵在於管的下端是開口的並與棍頭底部中的孔對齊，機械緊固件是有外螺紋的凹頭螺釘，和套筒的下部有內螺紋與該凹頭螺釘的外螺紋嚙合，凹頭螺釘被插入到棍頭底部中的孔內。
27.按照權利要求26所述的高爾夫球棍，其特徵在於管的下部包括突緣，當將凹頭螺釘固定在套筒時凹頭螺釘的頭緊靠著該突緣，和其中套筒的下端與突緣有空間隔開。
全文摘要
公開了一種高爾夫球棍(20)，它的棍頭(22)有可更換的杆(40)。高爾夫球棍(20)包括安裝在棍頭(22)中的管(44、144)，和安裝在杆(40)尖端(50)上的套筒(46、146)。該管(44、144)包括變細部(60、160)和防止轉動部(62、162)。套筒(46、146)的截頭圓錐部(72、172)和有鍵部(74、174)被分別接納在管(44、144)的變細部(60、160)和防止轉動部(62、162)中。高爾夫球棍(20)還包括機械緊固件(48、148)用於可拆卸地將杆(40)固定在棍頭(22)。
文檔編號A63B53/02GK101060891SQ200580039407
公開日2007年10月24日 申請日期2005年11月12日 優先權日2004年11月17日
發明者M·T·卡克特, A·霍克內爾, S·S·奧格, K·倫霍夫, J·V·布蘭克, J·B·埃裡克森 申請人:卡拉韋高爾夫公司