表層具有堅硬區帶的高爾夫球的製作方法

2023-04-23 22:52:26 1

專利名稱：表層具有堅硬區帶的高爾夫球的製作方法
技術領域：
本實用新型總體涉及一種高爾夫球，以及一種製造高爾夫球的方法。具體說，本實用新型涉及高爾夫球上的表層，包括硬度較高的區域和硬度較低的區域。
背景技術：
高爾夫球運動是一項在業餘級別和專業級別都越來越流行的體育運動。本領域技術人員已知涉及高爾夫球的製造和設計的很多種技術。這些技術使高爾夫球具有多種擊打性能。例如，製造不同的高爾夫球並售給具有不同的高爾夫運動技能，例如不同的揮桿速度，的高爾夫球手。類似地，高爾夫球手可以根據其喜好來使用不同的具有不同擊打性能的高爾夫球。例如，不同的凹坑式樣可以影響高爾夫球在飛行過程中的空氣動力學特性，或表層硬度的差異會影響迴旋率。具體地，對於硬度，高爾夫球手會選擇使用具有較硬或較軟的表層和 /或球芯的高爾夫球。具有較硬表層的高爾夫球通常能降低長擊杆旋轉(driver spin)和更遠的擊打距離。然而，較硬的表層通常會導致較低的旋轉率，這使得該高爾夫球更適於長擊杆，但會使短距離擊打變的很難控制。另一方面，具有較軟表層的高爾夫球通常有較高的旋轉率，因此，在綠地上，其易於控制和停止，但開球距離不足。通常把軟的表層表述為具有良好的「球感」。本領域公知有很多種具有不同硬度特性的高爾夫球。通常，高爾夫球的硬度由組成高爾夫球的各個層的化學組分和物理排列確定。因此，多種不同的高爾夫球材料混合併以各種組合和排列匹配，以製成具有不同硬度值和不同硬度特性的高爾夫球。然而，設計高爾夫球以獲得期望的硬度特性至少存在一些困難。通常，已知的高爾夫球的構造需要諸如層排列、每層使用的材料和層的厚度等很多的設計變量相互之間達到平衡。改變任一變量可以因此提高期望的厚度，但要以犧牲其它運動性能為代價。例如，通過用兩種或多種聚合物材料的混合物形成表層可以控制表層的硬度。然而，如果表層是由一種以上的聚合物材料製成，則聚合物是常規性地混合或摻和在一起。這樣的混合是必要的，這樣材料就可以用於壓模成型或注射成型工藝以形成表層。也就是說， 為了注射用於表層的由兩種離聚物樹脂(例如一種邵氏D硬度為60的樹脂和另一種邵氏D 硬度為40的樹脂)製成的材料，已知的工藝需要首先將兩種離聚物樹脂混合，然後將兩種離聚物樹脂熔化用於注射。在熔化過程中，兩種離聚物樹脂很好地混合，使得可以將表層的製成品視為一種單一的材料。因此，表層的擊打性能會因單一的表層結構而受到限制。此外，與已知的高爾夫球構造相關的材料成本和設計成本將會過度地增加終端消費者購買高爾夫球的費用。最重要的也許是，已知的高爾夫球在實現與低表層硬度(更好的球感)有關的有利的運動性能時，通常不能同時實現與高表層硬度(更遠距離)有關的有利的運動性能。因此，本領域中需要一種解決上述的公知技術缺點的系統和方法。
實用新型內容一方面，本實用新型提供一種高爾夫球，包含球芯和實質上圍繞球芯的表層；表層包括多個位於其上的凹坑，至少一個將凹坑分隔開的平臺區域、總表面積、第一部分(表層的第一部分具有第一硬度)、第二部分(表層的第二部分具有第二硬度)，第二硬度與第一硬度不同；其中第一部分由多個不鄰接的區帶(zone)組成，每一個區帶被第二部分圍繞；其中第一部分包含表層的總表面積的至少20% ；並且第一部分包含表層的總表面積的至多60%。另一方面，本實用新型提供了上述的高爾夫球，其中多個區帶中的每一個都與多個凹坑中的一個關聯。此外，本實用新型提供了上述的高爾夫球，其中第一硬度與第二硬度至少相差約5 個邵氏D硬度單位。最後，本實用新型還提供了一種製造高爾夫球的方法，該方法包含以下步驟(1) 接收具有球芯和實質上圍繞球芯的前表層(pre-cover layer)，前表層由第一材料製成，並具有多個不鄰接的凹陷，不鄰接的凹陷以與期望的區帶式樣一致的式樣排列；( 將第二材料在前表層上成形，使得第二材料實質上圍繞前表層並填充凹陷；C3)磨削第二材料，使得第二材料只在凹陷處與前表層重疊，從而形成具有多個第二材料區帶的表層；其中第一材料具有第一硬度，第二材料具有第二硬度，第二硬度與第一硬度不同；其中多個第二材料的區帶包含表層的總表面積的至少20% ；並且多個第二材料的區帶包含表層的總表面積的至多60%。通過查閱下述附圖和詳細說明，對於本領域技術人員來說，本實用新型的其他系統、方法、特徵和優點將會或將變得顯而易見。所有這些其他系統、方法、特徵和優點都應包括在該說明書和實用新型內容中，包括在本實用新型的保護範圍內，並受到權利要求的保護。

參照下述附圖和說明可以更好地理解本實用新型。附圖中的內容並非用於限定、 強調本實用新型，而是著重說明本實用新型的原理。而且，在附圖中，相似的附圖標記在不同視圖中表示相對應的部件。圖1表示具有若干不同硬度的圓形區帶的示例性高爾夫球；圖2表示高爾夫球的剖面圖，其中每一個區帶具有三角形的橫截面；圖3表示高爾夫球的剖面圖，其中每一個區帶具有半球形的橫截面；圖4表示高爾夫球的剖面圖，其中每一個區帶具有矩形的橫截面；圖5表示高爾夫球的剖面圖，其中每一個區帶具有遞增的臺階狀三角形的橫截面；圖6表示示例性的高爾夫球，其具有若干圖示形狀的不同硬度的區帶；圖7表示示例性的高爾夫球，其中若干不同硬度的區帶與多個凹坑中特定的凹坑關聯；圖8表示示例性的高爾夫球，其中多個凹坑中的每一個與不同硬度的區帶關聯；圖9表示可用於在表層上製造區帶的加熱裝置；[0024]圖10表示圖8所示的高爾夫球的一部分在加熱過程中的放大剖面圖；圖11表示由兩種不同材料製造硬度區帶的過程；圖12表示高爾夫球手使用長擊杆擊打高爾夫球，以及受長擊杆擊打的高爾夫球的局部放大圖。
具體實施方式
總體上，本實用新型涉及一種高爾夫球，其具有位於表層上的具有某一硬度值 (例如，相對較硬)的第一區域，和位於表層上的具有另一硬度值(例如，相對較軟)的第二區域。第一區域為不鄰接的區帶，每一個區帶被第二區域圍繞，並且共包含表層的總表面積的20%到60%。相對較硬的區域可以對應表層上的至少一些凹坑，而相對較軟的區域可以對應凹坑之間的至少一個平臺的至少一部分。這樣排列的結果是，高爾夫球表層確保高爾夫球既獲得了較長的飛行距離，又獲得了良好的球感。本實用新型還涉及製造這種高爾夫球的方法。圖1表示本實用新型的一種示例性的高爾夫球100。高爾夫球100包括由第一部分102和第二部分104構成的表層。第一部分102由多個不鄰接的區帶組成，例如典型的區帶120和典型的區帶122。組成第一部分102的每一個區帶，例如區帶120或區帶122，被第二部分104圍繞。表層還包括多個位於其上的凹坑，和至少一個將凹坑分隔開的平臺區域。具體地，第一部分102包括位於其上的凹坑106，和將凹坑106分隔開的平臺區域108。 類似地，第二區域104包括位於其上的凹坑110，和將凹坑110分隔開的平臺區域112。高爾夫球100總體上可以是任意類型的具有球芯和實質上圍繞球芯的表層的高爾夫球。例如，高爾夫球100可以是兩件式(two-piece)結構，只具有一個球芯和一個表層，或者高爾夫球100可以具有位於球芯和表層之間的一個或多個中間層。在所有幾幅附圖中，高爾夫球100都表示為三件式(three-piece)結構。不管怎樣，本實用新型保護範圍內的高爾夫球還可以是兩件式結構，或者具有位於球芯和表層之間的額外的中間層。多個凹坑總體上可以按高爾夫球領域公知的任意式樣排列在表層上。各種公知的凹坑包裝式樣(packing patterns)在本領域中都是已知的。凹坑106和凹坑110總體上可以是任意形狀，例如圓形、三角形或多邊形。凹坑106和凹坑110可以是相同的形狀和大小，或者凹坑式樣可以由兩種或更多不同類型的、例如具有不同大小或不同形狀的凹坑組成。總體上，將分隔開至少兩個凹坑的、並非凹陷也並非凹坑的一部分的平臺區域定義為表層的一部分。例如，平臺區域108是相鄰的凹坑106之間的「脊(ridge)」或「網狀物(fret)」。平臺區域108和平臺區域112可以是一個貫穿表層的全部表面的連續的平臺區域的部分，如圖1所示。作為一種選擇，將兩個或更多凹坑分隔開的每一個平臺區域可以是一個獨立的平臺區域。例如，組成第一部分102的每一個區帶內的平臺區域108可以由若干分離的平臺區域組成，每一個都分隔兩個或更多的凹坑106。圖2表示實質上為球形的高爾夫球100的四分之一的剖面圖。在所示的實施例中，高爾夫球100總體上由表層200、中間層202和球芯204組成。然而，在其他實施例中， 可以沒有中間層204，或者可以增加額外的中間層。圖2用具體的細節圖表示了典型的區帶 120和典型的區帶122。區帶120和區帶122是第一部分102的部分，同時圖示部分104圍繞著區帶120和區帶122。如針對圖1所述，第一部分102包括位於其中的凹坑106和平臺區域108，截面部分104包括位於其上的凹坑110和平臺區域112。圖2中，區帶120上的凹坑式樣106與區帶122上的凹坑式樣106相同，然而，在其他實施例中，不同的區帶可以有位於其上的不同的凹坑式樣。組成第一部分102的區帶中的每一個都可以具有任意不同的形狀。圖2表示了一個實施例，其中區帶120具有直徑212，區帶122具有直徑214。在該實施例中，直徑214小於直徑212。為了便於討論，在該實施例中將圖2中所示的剖面「切片」("slice")視為橫穿了每一個區帶的中心。然而，在其他實施例中，組成第一部分102的每一個區帶可以具有相同直徑，或者區帶的直徑相互之間可以具有任意關係。組成第一部分102的區帶中的每一個還具有橫截面形狀206。橫截面形狀是垂直剖面，從高爾夫球100的中心垂直向外朝向表層200。在圖2所示的實施例中，橫截面形狀 206為三角形。三角形的橫截面形狀206界定了第一部分的區域208和第二部分的區域210 之間的邊界。組成第一部分102的多個區帶全都可以具有相同的橫截面形狀，如所示的區帶120和區帶122都具有三角形的橫截面形狀206。作為選擇，組成第一部分102的多個區帶中的每一個可以獨立地具有不同的形狀，或者多個區帶的任意集合可以具有任意橫截面的組合。圖3表示橫截面形狀306的可選擇的實施例。在該實施例中，高爾夫球100由表層300和中間層202以及球芯204組成。在該實施例中，橫截面形狀306總體上為半球形。 橫截面形狀306還可以以曲線、垂曲線或拋物線為特徵。半球形橫截面形狀306界定了第一部分的區域308和第二部分的區域310之間的邊界。如圖3所示，區域310的形狀當然也是曲線，以適合半球形橫截面形狀306。圖4和圖5所示為橫截面形狀的進一步的實施例。具體地，圖4表示具有矩形橫截面形狀406的實施例。當區帶的直徑大約等於表層400的厚度時，矩形橫截面406還可以以方形橫截面形狀為特徵。在各種其他實施例(如圖2、3和5所示)中，與第一部分102 相關聯的區域的部分可以和與第二部分104相關聯的區域的部分重疊。例如，區域208與區域210重疊，區域308與區域310重疊。然而，在具有矩形橫截面形狀406的實施例中， 區域408沒有與區域410重疊的部分。在橫截面形狀的最後一個示例性實施例中，圖5表示遞增的臺階狀三角形形式的橫截面形狀506。橫截面形狀506還可以稱為倒金字塔形。總體上，橫截面形狀506包括垂直上升部分550和水平上升部分552，二者共同形成一系列的「臺階」。遞增的臺階狀三角形橫截面形狀506將第一部分102的區域508和第二部分104的區域510在表層500中分隔開。該實施例在區域508和區域510之間形成增加的表面積，如果第一部分是由與第二部分分開的材料形成，那麼這在高爾夫球100的製造過程中是有利的(如下所述)。除了橫截面形狀以外，組成第一部分102的每一個區帶還可以具有邊緣形狀 (perimeter shape)。圖1表示了每一個區帶都具有總體上為圓形的邊緣形狀。具體地，區帶120包括圓形的邊緣130，區帶122包括圓形的邊緣132。也就是說，如對圖2的討論，區帶120具有由邊緣130定義的直徑212，區帶122具有由邊緣132定義的直徑214。儘管圖 1-5表示區帶120和區帶122具有不同的直徑，但組成第一部分102的多個區帶中的每一個可以具有總體上相同的直徑，或組成第一部分102的區帶的任意集合可以具有不同直徑的
7任意組合。圖6表示了邊緣形狀的第二實施例。在圖6中，高爾夫球600包括第一部分602 和第二部分604，其中第一部分602由多個不鄰接的區帶組成。具體地，第一部分602可以包括示例性的區帶620和示例性的區帶622。如圖6中所示，第一部分602包括在其中的凹坑606和平臺區域608，同時第二部分604包括位於其上的凹坑610和平臺區域612。總體上，邊緣形狀可以是任意的幾何形狀，例如圓形、三角形、矩形或具有五個或更多邊的多邊形。而且，邊緣形狀可以是圖形的形式。圖形總體上理解成表示一種概念或事物的繪畫。在圖6所示的實施例中，邊緣形狀是一個心形。具體地，區帶620包括心形的邊緣形狀630，區帶622包括心形的邊緣形狀632。例如，這樣的邊緣形狀可以是裝飾性或識別性的。例如，邊緣形狀可以是商標標識的形式，或者是定製化的圖形如高爾夫球手(姓名)的首字母。儘管圖6中將組成高爾夫球600的第一部分602的全部的區帶表示為心形，但是在其他實施例中，多個區帶中的每一個都可以具有不同的邊緣形狀。例如，高爾夫球可以包括表層，其中多個區帶中的一些具有圓形邊緣形狀，而其他的具有新穎的圖形的邊緣形狀， 還有其他標識(logo)形式的邊緣形狀，或者是這些形狀的組合。在這些實施例中，第一部分602可以與第二部分604不同地著色，以確保上述討論的各種邊緣形狀能夠看得見。在一些實施例中，可以通過使用不同的材料為第一部分602 和第二部分604實現著色，如以下的討論。作為選擇，可以根據邊緣形狀對第一部分602或第二部分604進行有選擇的噴漆或染色來實現不同的著色。圖7表示的實施例，其中第一部分702與高爾夫球700的表層上的多個凹坑中的至少一些相關聯。具體地，組成第一部分702的每一個區帶與多個凹坑中的一個相關聯。 換句話說，每一個區帶與一個單獨的凹坑的邊界具有相同範圍。因此，如圖7所示，第一部分702僅包括位於其上的凹坑，而第二部分704包括位於其上的其他的凹坑710和平臺區域712。除了以下討論之外，第一部分702總體上可以包括多個凹坑中的任意數量的凹坑。在具體的實施例中，第一部分可以包括位於其上的全部凹坑。圖8表示了這樣的實施例的一個實例。高爾夫球800包括在其表層上具有多個凹坑的凹坑式樣。第一部分 802完全與凹坑相關聯，而第二部分804完全與將凹坑分隔開的平臺區域關聯。在圖1、6、7和8所示的任意實施例中，第一部分和第二部分可以在表層上以任意不同的式樣排列。總體上，區帶可以是任意尺寸並且位於表層上的任意位置。在某些實施例中，區帶可以隨機的式樣設置在表層上。在其他實施例中，根據USGA的規定，區帶的大小和在表層的位置可以是使表層形成球形對稱的式樣。重要地，在上述討論的每一個實施例中，第一部分具有第一硬度，第二部分具有第二硬度。第一硬度和第二硬度不同。第一部分和第二部分之間的硬度差別的程度總體上可以是在硬度方面任意的顯著差別。如本文所討論的，所有的硬度值均以邵氏D數值給出，並且(除另有說明外)均是在高爾夫球上測量的。第一硬度和第二硬度之間的硬度差別創建具有產生有利的擊打性能的硬度區帶。在某些實施例中，第一硬度和第二硬度之間的差別至少是3個邵氏D硬度單位。在其他實施例中，第一硬度和第二硬度之間的差別至少是5個邵氏D硬度單位。還有一些實施例中，第一硬度和第二硬度之間的差別至少是10個邵氏D硬度單位。第一硬度可以比第二硬度更堅硬，或者作為選擇，第二硬度可以比第一硬度更堅硬。第一硬度和第二硬度各自獨立地處於最少30到最多75邵氏D數值之間的範圍內。在某些實施例中，第一硬度和第二硬度各自獨立地處於最少40到最多75邵氏D數值之間的範圍內。堅硬的表層通常與較遠的飛行距離相關，這樣堅硬的表層可以使高爾夫球離開球座後更好地實現長打(long shots)。相反，較軟的表層通常與更好的「球感」相關，即，由於球增加的旋轉而在飛行和落地過程中對球的更好的控制。本實用新型通過將較軟和較硬的部分整合在表層中，在這些本來相互排斥的擊打性能之間達到了平衡。例如，在一實施例中，其中第一部分較硬，第二部分較軟，高爾夫球桿面會同時擊打第一部分的較硬區帶和較軟的連續的第二部分。因此，球會表現出與堅硬表層和柔軟表層都相關的擊打性能。同樣重要地，在每一個上述討論的實施例中，高爾夫球具有表層的總表面積。第一部分和第二部分佔據了高爾夫球表層總面積的特定的量。表層總面積等於第一部分表面積和第二部分表面積的總和。在某些實施例中，第一部分可以包含表層總表面積的至少20%。 在某些實施例中，第一部分還可以包含表層總表面積的至多60%。換句話說，第一部分可以佔據表層總表面積的20%到60% (含)，而第二表面積則可以佔據表層總表面積的80%到 40%。在其他實施例中，第一部分可以包含表層總表面積的至少30%。最後，在其他的實施例中，第一部分可以包含表層的總表面積的至多50%。換句話說，第一部分可以佔據總表面積的30%到50% (含)，而第二表面積則可以佔據總表面積的70%到50%。不想受任何作用理論或特定影響的限制，相信總表面積的20%到60%的範圍允許高爾夫球在較遠的飛行距離和良好的球感之間達到平衡。也就是說，當第一部分和第二部分佔據以上討論的表面積比例，並在表層上排列成使得高爾夫球桿面撞擊高爾夫球時會同時擊打到第一部分和第二部分時，高爾夫球表現出好像同時具有較軟表層和較硬表層。 如果具有第一硬度的第一部分佔據小於20%的總表面積，具有第二硬度的第二部分佔據大於80%的總表面積，則高爾夫球僅僅表現出與第二硬度相關的擊打性能，而不能表現出與第一硬度相關的任何擊打性能。相似地，如果具有第一硬度的第一部分佔據大於60%的總表面積，則高爾夫球會僅僅表現出與第一硬度相關的擊打性能，同樣不會表現出於第二硬度相關的擊打性能。值得相信的是，這種排列允許球桿面向高爾夫球的內層和球芯擠壓較軟部分，使得產生增加的旋轉，同時通過較硬部分向球芯傳遞動能，使得球離開球座飛行更遠的距離。高爾夫球100還可以具有進一步的可以產生期望的擊打性能的物理性能。例如， 高爾夫球100可以在球速為40米每秒(m/s)時具有高於0. 770的回彈係數(COR)。組成第一部分和第二部分的材料(除本文另有說明外)可以是由用於製造高爾夫球的已知的各種任意材料製成。總體上講，本實用新型的高爾夫球的任意部分，或任意部分的細分部分，都可以由用於製造高爾夫球的已知的各種任意材料製成，另有說明的除外。例如，高爾夫球100的每一個部分(或它們的任意部分)可以由熱固性材料、熱塑性材料或它們的組合製成。在一些實施例中，用於高爾夫球100的材料可以由熱固性材料製成，例如類橡膠組分。基橡膠包括1，4_順式聚丁二烯、聚異戊二烯、苯乙烯-丁二烯共聚物、天然橡膠，以及它們的混合物。如果需要更大的彈性，則可以特別地使1，4_順式聚丁二烯。此外，1，4_順式聚丁二烯可以用作基底材料，並與其他材料混合。以橡膠組分為100份重量份數為基礎，則1，4_順式聚丁二烯的量可以是至少50份的重量份數。此外，基橡膠材料還可以包括添加劑，例如交聯劑和充填劑，以增加比重。例如，交聯劑包括二丙烯酸鋅，丙烯酸鎂，甲基丙烯酸鋅和甲基丙烯酸鎂，其中二丙烯酸鋅可以特別地用於獲得更大的彈性。此外，為了獲得更大的比重，橡膠組分可以包括充填劑，例如氧化鋅、硫酸鋇、碳酸鈣和碳酸鎂，其中優選氧化鋅。還可以包括大比重的金屬粉末，例如鎢，來達到期望的比重。 也可以包括高分子化學和高爾夫球製造領域中已知的其他添加劑。一些材料或高爾夫球的每一部分還可以用熱塑性材料製造。例如，材料可以包含離聚物樹脂、聚醯胺樹脂、聚酯樹脂、聚亞氨酯樹脂和它們的任意組合。在某些實施例中，第一部分和第二部分可以由相同的材料製成。例如，如以上各種描述，通過改變聚合物的晶體結構(當使用某些熱塑性聚合物材料時)，單一的聚合物材料可以製成具有不同的硬度值。在某些實施例中，參照圖8中的高爾夫球800，表層可以包含相變材料，如公開號為2008/0081710的美國專利申請(以下稱「 『710公布」)中所述，該發明的全部內容引用於此。具體地，『710公布中描述的相變材料為酸共聚物，其包含至少一種含二到六個碳原子的α烯烴的共聚殘基，和至少一種含3到8個碳原子的α，β _烯化不飽和羧酸的共聚殘基。如『710公布中所述，該相變材料隨著加熱改變硬度。具體地，熱能通過破壞材料的第二晶體結構降低硬度。如高分子材料領域通常公知的，半結晶聚合物材料的硬度可以正比於聚合物材料的結晶度。結晶度是處於晶相的材料相比處於非晶相的材料的量。由於聚合物分子中緊密的晶體結構，晶相通常比非晶相硬。因此，高爾夫球800可以選擇性地在圖9所示的加熱裝置900中加熱，以獲得期望
的硬度上的差別。加熱裝置900在專利號_，當前的美國專利申請號為12/604,830，
名稱為「高爾夫球加熱裝置(Device for Heating a Golf Ball) 」，並於2009年10月23 日申請的專利申請(下稱「加熱專利」)中已有充分描述，該發明的全部內容引用於此。使用者用手902握持加熱裝置900並移動，如圖所示，這樣帶動上加熱表面908和下加熱表面 910接觸高爾夫球800。具體地，如圖10所示，加熱元件908可以用於加熱與凹坑相關的表層850的部分 802。加熱元件908總體上可以是能夠選擇性地加熱表層的期望部分的任意加熱機制。在特定的實施例中，如上所述和圖9所示，加熱元件可以是「加熱專利」中充分描述的加熱裝置的部件。在這樣的實施例中，加熱元件908可以是如「加熱專利」中描述的內部加熱表面。 類似地，如圖9和10所示，加熱元件背襯904可以是如「加熱專利」中描述的外殼。「加熱專利」中描述的裝置允許用戶在內加熱表面上使用特定的式樣製造出本實用新型的期望的硬度上的差別。儘管圖10僅僅展示了應用於表層850的特定截面的選擇性加熱工藝，該選擇性加熱工藝業可以應用於高爾夫球800的全部表面，如此能夠加熱全部的凹坑區域802。作為選擇，根據圖7所示的實施例，如果需要，選擇性加熱工藝可以用於某些位於高爾夫球700上的不同位置的凹坑區域702，但是不用於其他的凹坑區域。在實施例中，其中表層850包含如『710公布中所述的相變材料，加熱使得相變材料的硬度降低。因此，與第一部分802相
關的第一硬度會比與第二部分804相關的第二硬度更軟。在另外的實施例中，其中第一部分和第二部分由相同的材料製成，表層850總體上可以包含半晶質熱塑性材料。改變半晶質熱塑性材料硬度的方法已充分記載在美國專利號，當前申請號為12/690，493，名稱為「定製高爾夫球的方法和系統(Methods and Systems for Customizing a Golf Ball) 」，2010年1月20日申請的美國專利申請中，該發明的內容全部引用於此。根據12/690，493號申請記載的方法，可以加熱區段(sections) 802以增加半晶質熱塑性材料中的聚合物分子的運動，並隨之慢慢冷卻以提升這些區段802中的結晶度。因此，區段802共同組成表層850的第一部分802，如上所述，並具有與共同組成第二部分的未加熱區段804不同的硬度。再次，在這樣的實施例中，表層850的第一部分802的結晶度與第二部分804的結晶度不同。換句話說，第一部分具有第一結晶度，第二部分具有第二結晶度，其中第一結晶度高於第二結晶度。因此，在這些實施例中，與第一部分802相關的第一硬度比與第二部分804相關的第二硬度更堅硬。在與上述討論的各種實施例不同的實施例中，第一部分和第二部分之間的硬度差別可以通過使用兩種不同的材料獲得。具體地，第一部分可以由具有第一硬度的第一聚合物材料製成，第二部分可以由具有第二硬度的第二聚合物材料製成。例如，本領域中已知的各種聚合物具有不同的硬度值。聚合物材料的硬度總體上可以由例如交聯度、結晶度和鏈長來控制。總體上，如上所述，聚合物塗層材料可以是高爾夫球領域中使用的任意熱塑性材料、熱固性材料、離聚物、共聚物，或其他聚合物材料。兩種不同的材料可以是完全不同類型的材料，例如，聚亞氨酯和乙烯基聚合物。作為選擇，兩種不同的材料可以是總體上類型相同、但是具有不同的聚合物結構(例如交聯度、或組成聚合物的單體的類型和比例)的化學材料。例如，第一部分可以包含熱塑性聚亞氨酯(TPU)，其具有邵氏D數值大約為55的硬度，第二部分可以包含熱塑性聚亞氨酯，其具有邵氏D數值大約為65的硬度。所以，組成第一部分的第一材料和組成第二部分的第二材料可以都是TPU。圖11表示一種利用兩種不同的表層材料製造高爾夫球100的方法。製造高爾夫球的方法總體上包括第一步驟1000 接收具有球芯204和實質上圍繞球芯204的前表層210 的高爾夫球。前表層210可以由具有第一硬度的第一材料製成，並可以具有多個不鄰接的凹陷1002，其以對應於期望的區帶式樣的式樣排列。凹陷1002可以通過鑽孔或使用模具形成。該步驟中使用的模具可以是例如常規的熱壓模具或注塑模具。然後，在步驟1002中，使第二材料1004在前表層210上模塑成形，使得第二材料 1004實質上圍繞前表層210並填充凹陷1002。第二材料1004具有與第一硬度不同的第二硬度。再次，模塑成形可以通過模壓成型獲注射成型完成。該步驟中使用的模具總體上可以採用任意形狀，只要使材料1004填充凹陷1002即可。最後，可以通過例如任意公知的物理或化學移除工藝，部分地移除第二材料1004。 例如，可以通過磨削部分地移除第二材料1004。該磨削應當移除足夠量的第二材料1004， 使得第二材料1004僅在凹陷1004中與前表層210重疊，從而形成具有多個第二材料區帶的表層。[0074]在磨削工藝後，清潔高爾夫球100表面，然後利用模壓成型在高爾夫球的表面上製成凹坑。製得凹坑後，高爾夫球可以進行常規的修整加工步驟，例如塗布底漆、印花和表面塗布。因而，得到的高爾夫球100獲得了被(由第一材料製成的)第二部分圍繞的多個不鄰接的區帶形狀的(由第二材料製成的)第一部分。如上所述，第二材料的多個區帶可以包含表層總表面積的至少大約20% ；並且第二材料的多個區帶可以包含表層總表面積的至多大約60%。圖12表示了使用中的高爾夫球100。高爾夫球手1100朝向高爾夫球100揮動高爾夫球桿1102。高爾夫球桿1102為長擊杆，具有大球桿頭1104、寬球桿面1106，球桿面1106 具有較低的杆面傾角(loft angle)。如圖12的放大區域所示，高爾夫球100包括第一部分 102和第二部分104(與圖1所示相同)。如圖12的放大部分所示，與長擊杆相對應地，球桿面1106大力擊打高爾夫球100。 因而高爾夫球100發生變形。具體地，高爾夫球100變形使得高爾夫球表層的第一區域1108 相對球桿面1106變為扁平。在第一區域1108中，球桿面1106至少擊打到了第一部分102 和第二部分104二者的一部分，並將其朝向球芯204(和中間層20 擠壓。在第一區域1108 中，至少第一部分102和第二部分104 二者的一部分相對球桿面變為扁平，表層「看上去好像」同時具有既柔軟又堅硬的硬度。此處的「看上去好像」意思是球桿面1106是如何在該區域內與表層相互作用的。因此，由於第一部分和第二部分之間的硬度的不同，本實用新型的高爾夫球既表現出與較硬表層相關的擊打性能(例如增加的飛行距離)，又表現出與較軟表層相關的擊打性能(例如更好的球感和控制)。雖然已經描述了本實用新型的各種不同的實施例，但是該說明旨在作為示例性的，而非限制性的說明，對於本領域技術人員來說顯而易見的是，在本實用新型範圍內更多的實施例和實施方式是可能的。因此，本實用新型只受權利要求書和其等同範圍的限制。而且，各種修改和改變都應屬於權利要求書的保護範圍內。
權利要求1.一種高爾夫球，其特徵在於，包含 球芯；禾口實質上圍繞球芯的表層； 該表層包括多個位於其上的凹坑，和至少一個將凹坑分隔開的平臺區域； 總表面積；第一部分，表層的第一部分具有第一硬度；第二部分，表層的第二部分具有第二硬度，第二硬度與第一硬度不同； 其中，第一部分由多個不鄰接的區帶組成，每一個區帶被第二部分圍繞；以及其中，第一部分包含表層的總表面積的至少20% ；並且第一部分包含表層的總表面積的至多60%。
2.根據權利要求1所述的高爾夫球，其特徵在於，組成第一部分的每一個區帶具有邊緣形狀，邊緣形狀從由圓形、三角形、矩形、具有五個邊或更多邊的多邊形、圖形和標識組成的群組中選擇。
3.根據權利要求1所述的高爾夫球，其特徵在於，組成第一部分的每一個區帶具有橫截面形狀，橫截面形狀從由三角形、半球形、矩形和遞增的階梯狀三角形組成的群組中選擇。
4.根據權利要求1所述的高爾夫球，其特徵在於，多個區帶中的每一個與多個凹坑中的一個關聯。
5.根據權利要求4所述的高爾夫球，其特徵在於，表層的第一部分包括位於其上的全部的凹坑，表層的第二部分包括位於其上全部的平臺區域。
6.根據權利要求1所述的高爾夫球，其特徵在於，第一部分包含表層的總表面積的至少 30%。
7.根據權利要求1所述的高爾夫球，其特徵在於，第一部分包含表層的總表面積的至多 50%。
8.根據權利要求1所述的高爾夫球，其特徵在於，第一硬度大於第二硬度。
9.根據權利要求1所述的高爾夫球，其特徵在於，第一硬度與第二硬度至少相差5個邵氏D硬度單位。
10.根據權利要求1所述的高爾夫球，其特徵在於，第一硬度和第二硬度各自分別為從 30到75邵氏D數值。
11.根據權利要求1所述的高爾夫球，其特徵在於，區帶的大小和在表層上的排列使得高爾夫球為球形對稱。
12.根據權利要求1所述的高爾夫球，其特徵在於，第一部分與第二部分的材料構成不同。
13.—種高爾夫球，其特徵在於，包含 球芯；以及實質上圍繞球芯的表層； 該表層包括多個位於其上的凹坑，和至少一個將凹坑分隔開的平臺區域；總表面積；第一部分，表層的第一部分具有第一硬度；第二部分，表層的第二部分具有第二硬度，第二硬度與第一硬度相差至少5個邵氏D硬度單位；其中，第一部分由多個不鄰接的區帶組成，每一個區帶被第二部分圍繞，並且多個區帶中的每一個與多個凹坑中的一個關聯；以及其中，第一部分包含表層的總表面積的至少30% ；並且第一部分包含表層的總表面積的至多50%。
14.根據權利要求13所述的高爾夫球，其特徵在於，第一部分的硬度大於第二部分的硬度。
15.根據權利要求13所述的高爾夫球，其特徵在於，第二部分的硬度大於第一部分的硬度。
16.根據權利要求13所述的高爾夫球，其特徵在於，表層的第一部分包括位於其上的全部的凹坑，表層的第二部分包括位於其上全部的平臺區域。
17.根據權利要求13所述的高爾夫球，其特徵在於，區帶的大小和在表層上的排列使得高爾夫球為球形對稱。
18.根據權利要求13所述的高爾夫球，其特徵在於，第一部分與第二部分的材料構成不同。
專利摘要本實用新型總體上涉及一種具有球芯和表層的高爾夫球。表層包括堅硬區域和柔軟區域。堅硬區域組成表層的總表面積的20％到60％，優選30％到50％。堅硬區域可以對應於凹坑，而柔軟區域可以對應於凹坑之間的平臺。堅硬區域比柔軟區域硬至少3個邵氏D硬度單位，優選至少5個單位。堅硬區域可以製成不同的幾何形狀，或者圖形或標識，並進行看得見的著色。堅硬區域和柔軟區域的排列的結果是，高爾夫球同時獲得良好的飛行距離和良好的球感。
文檔編號A63B37/12GK202237092SQ20112023792
公開日2012年5月30日 申請日期2011年7月7日 優先權日2010年7月7日
發明者劉振泰, 周建新, 八州史 市川, 鄭嘉琪 申請人:耐克國際有限公司