一種高爾夫球和一種擊打高爾夫球的系統的製作方法

2023-10-31 13:12:27

專利名稱：一種高爾夫球和一種擊打高爾夫球的系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種含有壓電材料的高爾夫球，尤其涉及一種改變含有壓電材料的高爾夫球的性能的系統和方法。
背景技術：
高爾夫球經過多年已經經歷了顯著的變化。例如，由於質量的一致性和諸如減少長擊杆擊球旋轉而行進更長距離的優異性能，橡膠球芯逐漸取代了纏繞式球芯。高爾夫球的表層和凹坑式樣也已經出現了其他顯著的變化。高爾夫球的設計和工藝已經發展到這樣的程度美國高爾夫球協會(USGA)已經制定了一條規則，禁止在USGA認可的比賽中使用任何在被速度為130ft/s的長擊杆擊打時能獲得250ft/s初速度的高爾夫球(以下稱為「USGA測試」)(聖安德魯斯皇家古老高爾夫球會(Royal and Ancient Club St. Andrews，簡稱R&A)也已經為R&A認可的比賽制定了相似的規則)。製造商們極力強調生產始終如一地獲得USGA測試中的最高可能速度而不超出限度的高爾夫球。即使這樣，高爾夫球也可以具有不同的特性和特徵的範圍，如速度、旋轉和壓縮性。因此，可以利用多種不同的球滿足寬範圍的高爾夫球手的要求和期望。很多球手往往追求能打出最遠距離的高爾夫球而不管其構造如何。這種特性的球顯然需要在擊打時有高的初速度。因此，高爾夫球製造商們不斷地尋找新的方法來對所有技術水平的高爾夫球手提供具有最佳性能的高爾夫球，並且試圖發現允許更低壓縮性的球的組合物，以提供總體上與高壓縮性球相關的性能。高爾夫球手可能根據該高爾夫球手的喜好使用具有不同運行性能的高爾夫球。例如，不同的凹坑式樣可能影響高爾夫球在飛行中的空氣動力學特性，或者硬度的不同可能影響迴旋率。具體說，對於硬度，高爾夫球手可能選擇使用具有更硬或更軟表層和/或球芯的高爾夫球。具有硬表層的高爾夫球通常會獲得更遠的距離但是更少的旋轉，因此有利於長擊杆但是對更短擊球較難控制。另一方面，具有更軟表層的高爾夫球通常會有更多的旋轉並因之較易控制，但會距離不足。本領域已知具有多種硬度性能的許多高爾夫球。通常，高爾夫球的硬度由構成高爾夫球的多層的化學組成和物理排列決定。因此，大量不同的高爾夫球材料以多種組合和排列被混合及配合，以創造具有不同硬度值和不同硬度分布的高爾夫球。然而，設計高爾夫球以獲得期望的硬度性能遭遇到了至少以下幾個困難。通常， 已知高爾夫球的結構要求許多設計變量，例如層排列、每層使用的材料和層厚度，彼此間均衡。因此，任何這些變量的改變可能只有在犧牲其他運行性能的情況下才會改善所期望的硬度。或許，最為重要的是，公知的高爾夫球通常不能在獲得與高硬度相關的有利的運行性能(更遠的距離)的同時也獲得與低硬度相關的有利的運行性能(更多的旋轉)。因此，本領域需要一種系統和方法來提供能夠具有不同運行性能的高爾夫球
實用新型內容
[0010]一方面，本實用新型提供一種擊打高爾夫球的系統，該系統包含包括壓電材料層的高爾夫球；包括電源的高爾夫球座；其中該高爾夫球座使該壓電材料層承受電流。另一方面，本實用新型提供一種包括表層的高爾夫球，該表層包含壓電材料；其中，該壓電材料包含多個以幾何式樣排列的面；其中，多個間隙空間布置於該多個面之間。另一方面，本實用新型提供一種改變與包括壓電材料層的高爾夫球相關的飛行路徑性能的方法，該方法包含提供具有壓電材料層的高爾夫球；在高爾夫球被高爾夫球桿擊打前向該壓電材料層施加第一電流；在高爾夫球被高爾夫球桿擊打後向該壓電材料層施加一段預先確定的時間段的第二電流；以及在該預先確定的時間段之後消除該第二電流。通過檢視附圖及詳細的說明，對於本領域技術人員來說，本實用新型的其它系統、 方法、特徵和優點將會是或者會變得顯而易見。應該理解，所有這樣的其它系統、方法、特徵和優點都包括在本說明書的實用新型內容和具體實施方式
內，處於本實用新型的範圍內， 並且受權利要求的保護。

參考下列附圖和說明，可以更好地理解本實用新型。附圖中的組成部分不一定按比例繪製，重點在於說明本實用新型的原理。而且，在不同視圖中，類似的附圖標記在不同的視圖中標示相應的部分。圖1是高爾夫球手和高爾夫球、高爾夫球座及高爾夫球桿在一起的等距視圖；圖2是具有壓電材料表層的高爾夫球的示例性實施例的橫截面圖；圖3是具有壓電材料球芯的高爾夫球的示例性實施例的橫截面圖；圖4是具有壓電材料表層的高爾夫球的示例性實施例的橫截面圖；圖5是具有壓電材料表層的高爾夫球的示例性實施例的橫截面圖；圖6是具有壓電材料表層的高爾夫球的示例性實施例的橫截面圖；圖7是具有壓電材料表層和壓電材料球芯的高爾夫球的示例性實施例的橫截面圖；圖8是具有壓電材料表層和內部能量存儲裝置的高爾夫球的示例性實施例的放大橫截面圖；圖9是具有以幾何式樣排列的壓電材料表層的高爾夫球的示例性實施例的等距視圖；圖10是具有以幾何式樣排列的壓電材料表層的高爾夫球的示例性實施例的等距視圖；圖11是高爾夫球座的示例性實施列的示意圖，該高爾夫球座使高爾夫球承受電流；圖12是高爾夫球座可選擇的示例性實施例的示意圖，該高爾夫球座使高爾夫球承受電流；圖13是置於高爾夫球座上即將被高爾夫球桿擊打的具有壓電材料的高爾夫球的示例性實施例的代表性視圖；圖14是承受高爾夫球座的電流作用的具有壓電材料的高爾夫球的示例性實施例的代表性視圖；[0029]圖15是置於高爾夫球座上即將被高爾夫球桿擊打的壓縮狀態下的具有壓電材料的高爾夫球的示例性實施例的代表性視圖；圖16是正在被高爾夫球桿擊打的壓縮狀態下的具有壓電材料的高爾夫球的示例性實施例的代表性視圖；圖17是被高爾夫球桿擊打後處於飛行中的壓縮狀態下的具有壓電材料的高爾夫球的示例性實施例的代表性視圖；圖18是與傳統球和傳統飛行路徑性能相比的飛行路徑性能改變的具有壓電材料的高爾夫球的示例性實施例的代表性視圖；圖19是與傳統球相比的具有壓電材料的高爾夫球示例性實施例的飛行路徑的代表性視圖；圖20是具有外覆蓋層和內覆蓋層的高爾夫球示例性實施例的橫截面圖，該外覆蓋層包含第一壓電材料，該內覆蓋層包含第二壓電材料；以及圖21是具有外覆蓋層和內覆蓋層的高爾夫球示例性實施例的橫截面圖，該外覆蓋層包含第一壓電材料，該內覆蓋層包含經受內應力的第二壓電材料。
具體實施方式
用於擊打高爾夫球的系統100的示例性實施例示於圖1中。系統100可用來使高爾夫球手102用高爾夫杆108來擊打置於高爾夫球座106上的高爾夫球104。如下進一步的詳述，在一示例性實施例中，系統100可以改變高爾夫球104的特性和性能。在某些實施例中，當高爾夫球104置於高爾夫球座106上時，系統100可以改變高爾夫球104的特性和性能。在另外的實施例中，系統100可以在高爾夫球104被高爾夫球桿108擊打之前、之中和/或之後改變高爾夫球104的特性和性能。在某些情況下，系統100可用來改變高爾夫球桿108的球桿面110與高爾夫球104的撞擊效果。在其他情況下，系統100可用來在高爾夫球104被高爾夫球手102擊打之後改變高爾夫球104的飛行路徑性能。在某些實施例中，高爾夫球104可含有壓電材料。在某些實施例中，高爾夫球座106可使高爾夫球104承受電流。為了說明，附圖中所示的高爾夫球可能被表示成具有光滑的表層。附圖中所示和此處各種實施例中所描述的實施例可能包括凹坑，凹坑包括本領域公知的凹坑類型、構造和/或排列。圖2至圖7表示置於高爾夫球內的壓電材料的多種不同示例性實施例。壓電材料是當施加機械力時產生電勢差的一組材料。對於響應於所施加的力的響應，在壓電材料中產生與所施加的力成比例的壓電材料中產生電壓。同樣，相反的效果是可能的，即施加的電壓會在壓電材料上產生壓縮力。一種廣為人知的壓電材料是石英，其典型地用在表中。許多其它天然和合成材料都使是壓電的，包括各種晶體、陶瓷和聚合物。 在一實施例中，壓電材料是壓電聚合物。在某些情況下，壓電聚合物可以包含但不限於聚氟乙烯(PVF)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氯乙烯(PVC)、聚四氟乙烯-聚偏氟乙烯 (PTFE-PVF2)和其他聚合物、共聚物以及陶瓷聚合物混合物。總體上，可以將高爾夫球製成各種構造並且高爾夫球可以由多種材料組成。高爾夫球構造可以包括但不限於兩件式(two piece)、三件式或者四件式構造。每種構造都包括表層。在某些情況下，表層材料可以包括但不限於聚氨酯、巴拉塔樹膠(balata)、合成巴拉塔樹膠、沙林 (Surlyn )、彈性體(elastomer)和其它材料。高爾夫球的內部組成可以包括球芯、覆蓋層以及附加的球芯或覆蓋層，這取決於高爾夫球是否是兩件式、三件式還是四件式構造。高爾夫球的內部組成可以包括多種材料，這些材料包括但不限於天然橡膠、巴拉塔樹膠、合成橡膠、塑料、熱塑性塑料、聚合物、彈性體、樹脂和其它材料以及這些材料的組合。在一示例性實施例中，壓電材料可注入到高爾夫球中。在某些實施例中，壓電材料可以是高爾夫球的一層。在另外的實施例中，壓電材料可以是薄膜。同樣在另外的實施例中，壓電材料可以是包含在高爾夫球中的固體材料。現在參照圖2，在第一示例性實施例中，高爾夫球200可包含兩件式構造，該構造包括表層202和球芯204。在此實施例中，表層202包含壓電材料。在不同的實施例中，球芯204可包含常規用於高爾夫球組分的多種天然和合成材料。參照圖3，在第二示例性實施例中，高爾夫球300可包含三件式構造，該構造包括表層302、覆蓋層304和球芯306。在此實施例中，球芯306可包含壓電材料。在不同實施例中，表層302和/或覆蓋層304可包含常規用於高爾夫球組分的多種天然和合成材料。現在參照圖4，在第三示例性實施例中，高爾夫球400可包含兩件式構造，該構造包括表層402和球芯404。在此實施例中，表層402包含壓電材料。在不同的實施例中，球芯404可包含常規用於高爾夫球組分的多種天然和合成材料。在某些實施例中，高爾夫球400可包括內部電路406和連接導線408。在某些實施例中，內部電路406可包括處理器或其他電路以向表層402中的壓電材料施加電流。在某些實施例中，內部電路406可通過連接導線408向表層402中的壓電材料施加電流。在另外的實施例中，內部電路406可不包括連接導線而向表層402中的壓電材料施加電流。在某些情況下，高爾夫球的球芯、覆蓋層和附加的球芯或覆蓋層中的一個或多個可包括傳導性材料。在其他情況下，高爾夫球400的表層402可包括傳導性材料。圖5表示高爾夫球500的第四示例性實施例。在某些實施例中，高爾夫球500可包含三件式構造，該構造包括表層502、覆蓋層504和球芯506。在此實施例中，表層502可包含壓電材料。在不同實施例中，覆蓋層504和/或球芯506可包含常規用於高爾夫球組分的多種天然和合成材料。在一示例性實施例中，高爾夫球500可包括內部電路508和連接導線510。在另外的實施例中，連接導線510可以是可選的。內部電路508和連接導線510 與上述的內部電路406和連接導線408可實質上相同。在此實施例中，內部電路508設置在沿高爾夫球500的一個截面很接近表層502中的壓電材料的位置。在另外的實施例中， 內部電路508可以與壓電材料不同位置關係的方式設置在高爾夫球500中。在某些實施例中，壓電材料可包括在高爾夫球500的一個或多個分離的部分中。 在某些實施例中，內部電路508可向包括在高爾夫球500的一個或多個分離的部分中的壓電材料部分選擇性地施加電流。以這種方式，高爾夫球500多個部分中的壓電材料可在不同的時間經歷內部電路508施加的電流所引起的壓縮，以影響高爾夫球500不同的特性和性能。在某些實施例中，在高爾夫球500被高爾夫球桿擊打之前、之中和/或之後可由內部電路508選擇性地向高爾夫球500中的壓電材料施加電流，以影響高爾夫球500的球桿面撞擊和/或飛行路徑性能。在某些情況下，高爾夫球500的表層502上的標記(圖中未示出)可指示高爾夫球500含有壓電材料的部分的位置。圖6表示高爾夫球600的第五示例性實施例。在某些實施例中，高爾夫球600可包含兩件式構造，該構造包括表層602和球芯604。在此示例性實施例中，表層602可包含壓電材料。在不同實 施例中，球芯604可包含常規用於高爾夫球組分的多種天然和合成材料。在此實施例中，高爾夫球600可包含內部電路606。內部電路606與上述的內部電路 406可實質上相同。在此實施例中，內部電路與表層602中的壓電材料相接觸。以這種方式，內部電路606可向壓電材料施加電流。圖7表示高爾夫球700的第六示例性實施例。在某些實施例中，高爾夫球700可包含三件式構造，該構造包括表層702、覆蓋層704和球芯706。在本示例性實施例中，表層 702和球芯706可包含壓電材料。在不同實施例中，覆蓋層704可包含常規用於高爾夫球組分的多種天然和合成材料。在一示例性實施例中，高爾夫球700可包括內部電路708、表層連接導線710和球芯連接導線712。內部電路708與上述的內部電路406可實質上相同。 相類似地，表層連接導線710和/或球芯連接導線712與上述的連接導線408可實質上相同。在另外的實施例中，表層連接導線710和球芯連接導線712的其中之一或兩個都是可選的。在某些實施例中，壓電材料可包括在高爾夫球700的一個或多個部分中。在圖7 所示的示例性實施例中，壓電材料可包含高爾夫球700的表層702和/或球芯706。在某些實施例中，內部電路708可選擇性地向包括在高爾夫球700的一個或多個部分中的壓電材料施加電流，包括表層702和/或球芯706。以這種方式，高爾夫球700的各個部分中的壓電材料可在不同的時間經歷內部電路708施加的電流引起的壓縮，以影響高爾夫球700的不同特性和性能。某些實施例中，在高爾夫球700被高爾夫球桿擊打之前、之中和/或之後可由內部電路708選擇性地向高爾夫球700的壓電材料施加電流，以影響高爾夫球700的球桿面撞擊和/或飛行路徑性能。在一示例性實施例中，在高爾夫球700被高爾夫球桿擊打之前，內部電路708可通過表層連接導線710向表層702中的壓電材料施加電流。在另一示例性實施例中，在高爾夫球700被高爾夫球桿擊打經過一段預先確定的時間段之後，內部電路708 可以選擇性地消除表層702中壓電材料上的電流。在不同實施例中，在高爾夫球700被高爾夫球桿擊打之前、之中和/或之後，內部電路708可向表層702中的壓電材料施加和/或消除電流，以影響高爾夫球700的球桿面撞擊和/或飛行路徑性能。在另一示例性實施例中，內部電路708可通過球芯連接導線712向球芯706中的壓電材料施加電流。在某些實施例中，內部電路708可通過球芯連接導線712向球芯706中的該壓電材料施加該電流。在一示例性實施例中，內部電路708可向球芯706中的壓電材料施加和/或消除電流，以影響高爾夫球桿的球桿面與高爾夫球700的撞擊的特性和性能。在不同實施例中，在高爾夫球 700被高爾夫球桿擊打之前、之中和/或之後，內部電路708可向球芯706中的壓電材料施加和/或消除電流，以影響高爾夫球700的球桿面撞擊和/或飛行路徑性能。在另外的實施例中，可通過外部設備將電流施加於高爾夫球700的一個或多個部分。在下述的一示例性實施例中，可通過包括電源的高爾夫球座將電流施加於含有壓電材料的高爾夫球。在上面描述的實施例中，壓電材料包含高爾夫球的表層和/或球芯。在不同實施例中，壓電材料可包含高爾夫球的任何層，包括球芯、覆蓋層和附加的球芯或覆蓋層中的一個或多個。在一示例性實施例中，高爾夫球可包含三件式構造，該構造包括含壓電材料的覆蓋層、球芯和表層，該球芯和該表層含常規用於高爾夫球組分的多種天然和合成材料。在此實施例中，可使用上述的外部電路和/或下述的外部設備向包括於高爾夫球覆蓋層中的壓電材料施加電流。以這種方式，高爾夫球覆蓋層中的壓電材料可經歷由施加的電流引起的壓縮，以影響高爾夫球不同的特性和性能。在一實施例中，施加於高爾夫球覆蓋層中壓電材料上的電流可增大高爾夫球的表觀硬度和/或增加高爾夫球內的內應力。另外的實施例中，壓電材料可置於高爾夫球一層或多層中。在某些情況下，壓電材料可置於球芯、覆蓋層和附加的球芯或覆蓋層的任意組合之間。在另外的實施例中，壓電材料可置於表層的外部。圖8表示高爾夫球400內的內部電路的示例性實施例。如圖8所示，高爾夫球400 可包括內部電路406。在某些實施例中，內部電路406包含能量存儲裝置。在某些情況下， 能量存儲裝置可包括電池。在其他情況下，能量存儲裝置可包括電容器。在其他情況下，能量存儲裝置可包括產生電流的任何設備。在一示例性實施例中，內部電路406可包括電池 802和/或電容器804。內部電路可使用電池802和/或電容器804存儲的能量通過連接導線408向表層402中的壓電材料施加電流。在某些實施例中，內部電路406可包括處理器800以產生電流。處理器800可包括本領域任何公知的產生電流的處理器或其他電路。 在另外的實施例中，處理器800可包括時限電路，用於根據開始事件或使用任何其他的標準選擇性地施加和/或消除電流一段預先確定的時間段。在另外的實施例中，處理器800 可如本領域公知的被編程用於執行各種指示和程序。在另外的實施例中，內部電路406也可包括內部傳感器，用於通過連接導線408檢測表層402中壓電材料被高爾夫球桿擊打時的輸出。在某些實施例中，內部電路406也可包括數據存儲裝置。數據存儲裝置可存儲來自內部傳感器在高爾夫球400被高爾夫球桿擊打時產生的數據。在一實施例中，數據存儲裝置可用來記錄與高爾夫球手多次擊打高爾夫球400有關的數據。在另外的實施例中，數據存儲裝置可用來記錄與高爾夫球手在比賽中擊打高爾夫球、比如高爾夫球400有關的數據。圖9和10表示具有壓電材料表層的高爾夫球的示例性實施例的視圖，該壓電材料表層以幾何式樣排列。參照圖9，在此實施例中，高爾夫球900可包括含壓電材料的表層。 在某些實施例中，壓電材料表層可以幾何式樣排列於高爾夫球900的外表面上。在一示例性實施例中，幾何式樣可由多個面902形成，面902包含壓電材料。在某些實施例中，多個間隙空間904可布置於面902之間。在一示例性實施例中，間隙空間904可用於允許包含壓電材料表層的面902在受到電流作用時壓縮。在此實施例中，間隙空間904可具有第一寬度W1，其與無施加的電流時面902之間的距離有關。在某些情況下，第一寬度Wl可與高爾夫球900的第一直徑Dl有關。在不同實施例中，間隙空間904可按照一定尺寸形成以對應各種寬度用於面902的壓縮和擴展，該面902包含高爾夫球900的壓電材料表層。在一示例性實施例中，布置在高爾夫球900的外表面之上以形成壓電材料表層的面902可以幾何式樣排列，該幾何式樣包含六邊形和五邊形的組合。在另外的實施例中，面 902可以各種式樣排列，包括但不限於六邊形、五邊形、三角形、圓形、卵形、橢圓形和其他
9幾何的、規則的和/或不規則的式樣，或它們的組合。現在參照圖10，此實施例中，所示高爾夫球1000為具有包含壓電材料的表層，並存在施加的電場。在某些實施例中，壓電材料表層可如上述參照圖9以幾何式樣排列於高爾夫球1000的外表面上。在一示例性實施例中，幾何式樣可由多個面1002形成，該面1002 包含壓縮狀態的壓電材料。在此實施例中，面1002由於施加的電場的存在而被壓縮。在某些實施例中，間隙空間1004可布置於壓縮的面1002之間。在一示例性實施例中，間隙空間1004可用於允許包含壓電材料表層的壓縮的面1002在承受電流時形成實質上連續的表層。在不同的實施例中，間隙空間1004可按照一定尺寸形成以對應各種寬度，用於面1002的壓縮和擴展，該面包含高爾夫球1000的壓電材料表層。在圖10的實施例中，間隙空間1004可具有第二寬度W2，該第二寬度與存在施加的電流時面1004之間的邊距有關。在某些情況下，第二寬度W2可與高爾夫球1000的第二直徑D2有關。在一示例性實施例中，第二寬度W2可在實質上小於第一寬度Wl。在一實施例中，無施加的電流時的高爾夫球900的第一直徑Dl可大於存在施加的電流時的高爾夫球1000的第二直徑D2。在某些實施例中，第一直徑Dl和/或第二直徑D2可對應於約1. 68英寸的直徑。在另外的實施例中，第一直徑Dl和/或第二直徑D2可大於或小於1. 68英寸。在另外的實施例中，第一直徑Dl和/或第二直徑D2可按照一定尺寸形成以符合一個或多個可適於用於職業和/或業餘高爾夫的高爾夫球的規則。圖11和12表示外部設備的不同的實施例，該外部設備用於向包括壓電材料的高爾夫球施加電場。參照圖11，高爾夫球座1100可適於使含有壓電材料的高爾夫球承受電流。在此實施例中，高爾夫球座1100可包括保持高爾夫球在合適的位置的上表面1102。在某些實施例中，高爾夫球座1100可包括置於上表面1102上的第一接觸件1104和第二接觸件1106。在一實施例中，當高爾夫球置於高爾夫球座1100的上表面1102上與第一接觸件 1104和第二接觸件1106連通時，第一接觸件1104和第二接觸件1106可用於向該高爾夫球施加電流。在某些實施例中，高爾夫球座1100可包括電源1112。在某些情況下，電源1112可以是電池和/或電容器。在其他情況下，電源1112可通過外部供電提供。在一實施例中，第一接觸件1104可對應於通過正極導線1110連接電源1112的正極端。相類似地，第二接觸件1106可對應於通過負極導線1108連接電源1112的負極端。在某些實施例中，當高爾夫球置於高爾夫球座1100的上表面1102上與第一接觸件1104和/或第二接觸件1106連通時，高爾夫球座1100可利用電源1112向該高爾夫球的壓電材料施加電流。在此實施例中， 施加於與第一接觸件1104和第二接觸件1106連通的高爾夫球的電流可由電源1112通過負極導線1108和正極導線1110產生。現在參照圖12，在此實施例中，高爾夫球座1200可適合於使含有壓電材料的高爾夫球承受電流。在某些實施例中，高爾夫球座1200可利用連接至電源1206的感應線圈1204來產生施加的電流。在某些情況下，電源1206可以是電池和/或電容器。在其他情況下，電源1206可通過外部供電來提供。在此實施例中，高爾夫球座1200可包括用於使高爾夫球保持在合適的位置的上表面1202以。在一示例性實施例中，高爾夫球座1200可通過連線1208連接至傳感器1210以檢測高爾夫球桿的擺動。在一實施例中，傳感器1210可包括光檢測器來檢測接近高爾夫球座1200的高爾夫球桿的擺動。 在另外的實施例中，傳感器1210可包括一或多個可檢測高爾夫球桿存在的其他傳感器，包括但不限於用於檢測高爾夫球桿運動的光、聲、磁和其他公知的傳感器。在某些實施例中，高爾夫球座1200和/或傳感器1210可與處理器相連通。該處理器可適合於控制電源1206響應於接收到來自檢測高爾夫球桿擺動的傳感器1210的信號， 使高爾夫球中的壓電材料承受電流。在另外的實施例中，高爾夫球座1200可包括壓敏接觸件(未示出)，以在高爾夫球置於高爾夫球座1200上表面1202上與接觸件相連通時向該高爾夫球施加電流。在某些實施例中，高爾夫球座1100和/或高爾夫球座1200可向包括於高爾夫球的一個或多個部分中的壓電材料施加電流，該高爾夫球包括但不限於上述具有壓電材料的高爾夫球的示例性實施例。以這種方式，高爾夫球多個部分中的壓電材料可在不同的時間經歷源於施加的電流的壓縮，以影響高爾夫球不同的特性和性能，該施加的電流來自高爾夫球座1100和/或高爾夫球座1200。在某些實施例中，高爾夫球座1100和/或高爾夫球座1200可在高爾夫球桿擊打高爾夫球之前、之中和/或之後選擇性地向高爾夫球中的壓電材料施加電流，以影響高爾夫球的球桿面撞擊和/或飛行路徑性能。在一示例性實施例中，高爾夫球座1100和/或高爾夫球座1200可在高爾夫球被高爾夫球桿擊打之前向高爾夫球表層中的壓電材料施加電流。圖13-17表示被高爾夫球桿108擊打的具有壓電材料的高爾夫球的示例性實施例的一系列視圖。圖13-17所示的步驟的順序是示例性的，而不是必需的。通過如上述向含在高爾夫球中的壓電材料選擇性地施加和/或消除電流，高爾夫球的特性和性能可被該改變， 該特性和性能包含但不限於變形量、球速、迴旋、側旋、總旋轉和其他與高爾夫球有關的參數。以這種方式，高爾夫球的球桿面撞擊性能和/或飛行路徑性能可被更改。通過向包括於高爾夫球表層中的壓電材料施加電流，該電流可引起該壓電材料壓縮，由此使高爾夫球表層變硬。以這種方式，通過在高爾夫球桿的球桿面撞擊高爾夫球之前向含於高爾夫球中的壓電材料選擇性地施加電流，該高爾夫球的球桿面撞擊性能和/或飛行路徑性能可被改變。在一示例性實施例中，通過在撞擊高爾夫球之前向高爾夫球中的壓電材料施加電流，可影響球速和轉速。球速是在用高爾夫球桿的球桿頭撞擊高爾夫球之後高爾夫球的速度的度量。由於球速與球桿頭對高爾夫球的撞擊力成比例，可通過壓縮壓電材料使高爾夫球的表層在撞擊之前變得更硬來增大球速。旋轉包括與飛行方向相反的轉動，S卩，迴旋，以及在旋轉方向的側向的轉動，S卩，側旋。總旋轉是迴旋和側旋的矢量和。高爾夫球的旋轉率是高爾夫球在飛行過程中沿其軸轉動的速度。典型地，旋轉率以每分鐘轉數(rpm)來測量。高爾夫球的旋轉與高爾夫球的變形的量相關。高爾夫球的變形量可基於高爾夫球的硬度改變，由此更硬的高爾夫球相比更軟的高爾夫球通常會變形較少。更硬的高爾夫球通常可獲得更遠的距離但是有更少的旋轉。 另一方面，更軟的高爾夫球通常可有更多的旋轉，但是距離不足。基於向含於高爾夫球中的壓電材料選擇性施加的電流，硬度可改變，由此影響該高爾夫球的變形量並改變轉速。相類似地，在壓電材料包括在高爾夫球球芯中的實施例中，向球芯中壓電材料中選擇性施加電流可影響高爾夫球被高爾夫球桿撞擊之後的反彈反應。在某些實施例中，向高爾夫球中的壓電材料施加電流可改變與高爾夫球有關的材料特性。在某些情況下，施加在壓電材料上的電流可引起壓電材料壓縮。由壓縮的壓電材料引起的高爾夫球內的內應力的效果與增大高爾夫球硬度的效果類似。因此，高爾夫球中壓電材料的壓縮可使高爾夫球具有由壓縮的壓電材料引起的更大的表觀硬度。現在參照圖13，可在高爾夫球座1100上提供包括表層402的高爾夫球400，該表層包含壓電材料，該高爾夫球座適合於提供電流。在此實施例中，無源於高爾夫球座1100 的施加的電流時，表層402中的壓電材料處於非壓縮的狀態。參照圖14，在高爾夫球桿108 的球桿面110撞擊高爾夫球400之前，高爾夫球座1100可如上述利用來自電源的電1400 產生電流1402。在此實施例中，當高爾夫球400置於高爾夫球座1100的上表面上與第一接觸件1104和/或第二接觸件1106連通時，高爾夫球座1 100向高爾夫球400的壓電材料施加電流1402。現在參照圖15，施加在含於高爾夫球400表層402中的壓電材料上的電流1402弓丨起該壓電材料壓縮。因此，高爾夫球400的表層402可在球桿面110與高爾夫球400撞擊之前變得更硬。另外，通過壓縮表層402，高爾夫球400的直徑可如上所述變得更小。如圖 16所示，高爾夫球桿108的球桿面110與高爾夫球400相接觸。由於球桿面110與高爾夫球400相接觸，動能從球桿面110轉移到高爾夫球400。如上所述，表層402中壓電材料的壓縮可引起高爾夫球400變得更硬，導致向高爾夫球400更多的動能轉移和基於此的更高的球速。現在參照圖17，在用高爾夫球桿108的球桿面110撞擊高爾夫球400之後，高爾夫球400可在初始飛行路徑上繼續。該初始飛行路徑可與高爾夫球400被高爾夫球桿108擊打時的球桿面撞擊性能和/或飛行路徑性能有關，該性能包括但不限於那些受撞擊前有無施加的電流影響的性能。在某些實施例中，內部電路406可在撞擊之後和/或高爾夫球400 在初始飛行路徑上飛行中，如上述向高爾夫球400中的壓電材料施加電流。在一示例性實施例中，內部電路406可向高爾夫球400表層402中的壓電材料選擇性地施加和/或消除電流以影響高爾夫球400的飛行路徑性能。在一示例性實施例中，內部電路406可向高爾夫球400表層402中的壓電材料選擇性地施加和/或消除電流以改變距離和/或初始飛行路徑的上升。圖18表示傳統高爾夫球1800與包括壓電材料的高爾夫球1802的示例性實施例的球桿面撞擊性能和/或飛行性能的比較，該壓電材料受電流的作用。圖18中所示的步驟的順序是示例性的，並不是必需的。參照圖18，傳統高爾夫球1800可與第一直徑Dl有關。 當在步驟1810被置於傳統的高爾夫球座上時和在步驟1820被高爾夫球桿擊打時，傳統高爾夫球1800將保持第一直徑Dl。取決於傳統高爾夫球1800的構造和組分，該高爾夫球將呈現典型的飛行路徑1830，該飛行路徑可根據初始發球條件，如球桿頭速度和發球角度而改變，但是一旦傳統高爾夫球1800處於飛行中，一般不會改變。另一方面，包括壓電材料的高爾夫球1802可與無施加的電流時的第一直徑Dl有關，如步驟1812所示，並且可與存在施加的電流時的第二直徑D2有關，如步驟1822所示。 以這種方式，包括壓電材料1802的高爾夫球的特性和性能可在被高爾夫球桿撞擊之前通過施加電流而改變，如步驟1814所示。在不同的實施例中，該電流可如上述實施例中所述由高爾夫球座和/或高爾夫球1802內的內部電路提供。在此實施例中，施加到壓電材料上的電流可引起高爾夫球1802的表層在被高爾夫球桿的球桿面撞擊之前壓縮，由此引起高爾夫球1802具有小於第一直徑Dl的第二直徑 D2，第一直徑Dl與無電流時的高爾夫球1802有關。以這種方式，高爾夫球1802的直徑可通過向表層壓電材料選擇性施加電流而改變。在一示例性實施例中，當高爾夫球1802處於飛行中時，內部電路可在步驟1834消除施加的電流以引起高爾夫球1802的直徑從第二直徑D2增大到第一直徑Dl。在步驟1832，第一直徑Dl的較大相對直徑可增大高爾夫球1802 的空氣阻力，由此增大高爾夫球1802沿其飛行路徑的上升。圖19表示傳統高爾夫球1800與包括壓電材料的高爾夫球1802的飛行路徑的比較，該壓電材料根據在此描述的方法受電流的作用。如圖19所示，傳統的高爾夫球1800可具有傳統的在終點1910終止的飛行路徑。高爾夫球1800的傳統飛行路徑可與至終點1910 的第一距離Ll有關，也可與對應第一高度Hl的上升有關。相比之下，包括壓電材料的高爾夫球1802可具有在終點1912終止的示例性飛行路徑，該壓電材料根據此處描述的方法而受電流作用改變飛行路徑性能。在此實施例中，高爾夫球1802的示例性飛行路徑可與至終點1912的第二距離L2有關，也可與對應第二高度H2的上升有關。 在某些實施例中，通過應用在此描述的系統和方法來向高爾夫球中的壓電材料施加和/或消除電流，與高爾夫球飛行路徑相關的參數可改變或變化。在一示例性實施例中， 如在此描述的，通過向含於高爾夫球1802中的壓電材料施加電流，第二距離L2可大於與傳統高爾夫球1800有關的第一距離Ll。相類似地，在另一示例性實施例中，如在此描述的，通過向含於高爾夫球1802中的壓電材料選擇性地施加和/或消除電流，與高爾夫球1802上升有關的第二高度H2可大於與傳統高爾夫球1800上升有關的第一高度HI。在另外的實施例中，通過應用在此描述的系統和方法來向高爾夫球中的壓電材料施加和/或消除電流，與高爾夫球飛行路徑有關的參數可改變或變化以賦予高爾夫球更多的旋轉。在一實施例中，向包括壓電材料的高爾夫球1802施加更多的旋轉可引起第二距離 L2小於第一距離Li。在另外的實施例中，可在飛行中向包括壓電材料的高爾夫球1802施加電流以引起第二高度H2小於第一高度HI。在不同的實施例中，可應用各種組合的電流選擇性施加和/或消除，以引起含於高爾夫球中的壓電材料沿該高爾夫球的飛行路徑在多個點縮小和/或擴張，以獲得更大或更小的上升高度和/或距離。在上述實施例中，描述了存在施加的電場時會壓縮的壓電材料。其他類型的壓電材料可能在存在施加的電場時具有不同的特性。在一實施例中，壓電材料可在存在施加的電場時擴張。在一示例性實施例中，壓電材料可包括鋯鈦酸鉛(PZT)。在不同的實施例中， 擴張的壓電材料可應用於上述包括壓電材料的高爾夫球的任何實施例中。在某些實施例中，外覆蓋層2004和內覆蓋層2006可包含實質上類似的壓電材料。 在另外的實施例中，外覆蓋層2004和內覆蓋層2006可包含不同的壓電材料。在此實施例中，外覆蓋層2004可包含第一壓電材料，內覆蓋層2006可包含第二壓電材料。在某些實施例中，第一壓電材料和該第二壓電材料可具有不同的特性。在一示例性實施例中，第一壓電材料在存在施加的電流時收縮，第二壓電材料在存在施加的電流時擴張。在圖20所示的實施例中，外覆蓋層2004可具有第一厚度Tl，該厚度與無施加的電流時的第一壓電材料有關。相類似地，內覆蓋層2006可具有第二厚度T2，該厚度與無施加的電流時第二壓電材料有關。在此實施例中，分界線2010標明了在高爾夫球2000內部內覆蓋層2006結束以及外覆蓋層2004開始的位置。在本實施例中，內覆蓋層2006的外邊緣與外覆蓋層2004的內邊緣在分界線2010相接觸。圖21表示存在施加的電流時，高爾夫球2100的示例性實施例。可應用在此描述的任何方法向壓電 材料施加電流，包括使用上述的內部電路和/或外部設備。在此實施例中，高爾夫球2100的構成實質上與無施加的電流時的高爾夫球2000類似，包括表層2002 和球芯2008。然而，在此實施例中，施加的電流的存在已影響了外覆蓋層2004中第一壓電材料和內覆蓋層2006中第二壓電材料的材料特性。在一示例性實施例中，施加的電流可引起外覆蓋層2104中的第一壓電材料壓縮和內覆蓋層2106中的第二壓電材料擴張。如圖21所示，外覆蓋層2104可擴張而具有第三厚度T3，該厚度與存在施加的電流時的第一壓電材料有關。在此實施例中，第三厚度T3小於第一厚度Tl。相類似地，內覆蓋層2106可收縮而具有第四厚度T4，該厚度與存在施加的電流時的第二壓電材料有關。在本實施例中，第四厚度T4大於第二厚度T2。在某些實施例中，在無施加的電流時，可分別選擇外覆蓋層2004和內覆蓋層2006 的第一厚度Tl和第二厚度T2為高爾夫球2000提供期望的直徑。相類似地，可選擇外覆蓋層2104的第一壓電材料和內覆蓋層2106的第二壓電材料，以便當存在施加的電流時，高爾夫球2100的直徑與高爾夫2000實質上類似。在一示例性實施例中，無施加的電流時的第一厚度Tl和第二厚度T2的總和實質上等同於存在施加的電流時的第三厚度T3和第四厚度T4的總和。以這種方式，無施加的電流時的高爾夫球2000可實質上保持與存在施加的電流時的高爾夫球2100相同的直徑。在某些實施例中，施加到高爾夫球2100的電流可引起內應力。內應力可由分界線 2010處的相對作用力引起。在此實施例中，內覆蓋層2106的擴張和外覆蓋層2104的收縮可引起分界線2010處的相對作用力。以這種方式，由壓電材料引起的高爾夫球2100內的內應力的效果可賦予高爾夫球2100較大的表觀硬度。該較大的表觀硬度可如上述影響高爾夫球2100的飛行性能。除了上述的實施例，具有壓電材料的高爾夫球可應用於利用壓電材料特性的其他系統。例如，一種系統和方法可以測量與擊打含壓電材料的高爾夫球有關的參數以檢測該壓電材料中的電信號。根據本方法和系統從具有壓電材料的高爾夫球得到的擊打高爾夫球數據可被用做高爾夫球適配系統的組成部分，該適配系統被公開於同時待審和共同擁有的申請號為12/498，364，名稱為「用於高爾夫球適配分析的方法和系統(Method and System for Golf Ball Fitting Analysis) 」，申請日為2009年7月7日的美國專利申請，該專利申請通過參考引用的方式結合至此。儘管已經描述了本實用新型的各種不同的實施例，但是說明書旨在作為範例，而不是限制，而且對於本領域普通的技術人員來說，顯而易見的是本實用新型範圍內還可以有更多的實施例和實施方式。因此，本實用新型僅受權利要求的限制。另外，在權利要求範圍內可以作出各種更改和變換。
權利要求1.一種擊打高爾夫球的系統，其特徵在於，包含 包括壓電材料層的高爾夫球；包括電源的高爾夫球座；並且其中該高爾夫球座使該壓電材料層承受電流。
2.如權利要求1所述的系統，其特徵在於，該壓電材料層包含聚偏氟乙烯材料。
3.如權利要求1所述的系統，其特徵在於，該壓電材料層包含高爾夫球的表層。
4.如權利要求1所述的系統，其特徵在於，該高爾夫球進一步包含 處理器；能量存儲裝置；並且其中，該處理器使該壓電材料層承受一段預先確定的時間段的電流。
5.如權利要求4所述的系統，其特徵在於，該能量存儲裝置包含電池和電容器中的至少一個。
6.如權利要求1所述的系統，其特徵在於，該高爾夫球座進一步包含 使高爾夫球保持在合適位置的上表面；置於該上表面上的接觸件；並且其中，該高爾夫球座在該高爾夫球置於該高爾夫球座上表面上與接觸件連通時，使得該壓電材料層承受電流。
7.如權利要求1所述的系統，其特徵在於，進一步包含 用以檢測高爾夫球桿的擺動的傳感器；與該傳感器以及該高爾夫球座相連通的處理器；並且其中，該處理器響應於從傳感器接收到檢測到高爾夫球桿擺動的信號，控制該電源使該壓電材料層承受電流。
8.一種包括表層的高爾夫球，其特徵在於，該表層包含 壓電材料；其中，該壓電材料包含多個以幾何式樣排列的面；並且其中，多個間隙空間布置於多個面之間。
9.如權利要求8所述的高爾夫球，其特徵在於，該壓電材料包含聚偏氟乙烯材料。
10.如權利要求8所述的高爾夫球，其特徵在於，多個間隙空間進一步包含 無施加的電流時多個面之間的第一寬度；存在施加的電流時多個面之間的第二寬度；並且其中，第二寬度實質上小於第一寬度。
11.如權利要求8所述的高爾夫球，其特徵在於，該高爾夫球進一步包含 無施加的電流時的第一直徑；存在施加的電流時的第二直徑；並且其中，第二直徑小於第一直徑。
12.如權利要求8所述的高爾夫球，其特徵在於，當存在施加的電流時，多個面壓縮以從第一直徑減小該高爾夫球的尺寸至第二直徑，其中，第一直徑大於第二直徑。
13.如權利要求12所述的高爾夫球，其特徵在於，多個間隙空間進一步包含 無施加的電流時多個面之間的第一寬度，該第一寬度與第一直徑有關；存在施加的電流時多個面之間的第二寬度，該第二寬度與第二直徑有關；並且其中，第二寬度實質上小於第一寬度。
14.如權利要求8所述的高爾夫球，其特徵在於，該高爾夫球進一步包含 處理器；能量存儲裝置；並且其中，該處理器使該壓電材料承受一段預先確定的時間段的電流。
專利摘要一種高爾夫球和一種擊打高爾夫球的系統，其允許通過應用電流改變高爾夫球的性能。利用具有電源的高爾夫球座，可在用高爾夫球桿撞擊高爾夫球之前向該壓電材料施加電流。可以在用高爾夫球桿撞擊高爾夫球之後和高爾夫球飛行中向該壓電材料施加電流。通過在用高爾夫球桿撞擊之前、之中或之後選擇性地施加或消除電流，可改變高爾夫球的性能並且更改高爾夫球的飛行路徑性能。
文檔編號A63B37/12GK202105384SQ201120066978
公開日2012年1月11日 申請日期2011年3月11日 優先權日2010年3月12日
發明者阿瑟·莫利納裡 申請人:耐克國際有限公司