具有由球桿桿頭的一定形狀構成的空氣動力學特徵的高爾夫球桿和高爾夫球桿組件的製作方法

2023-04-25 18:51:21 2

專利名稱：具有由球桿桿頭的一定形狀構成的空氣動力學特徵的高爾夫球桿和高爾夫球桿組件的製作方法
具有由球桿桿頭的一定形狀構成的空氣動力學特徵的高爾夫球桿和高爾夫球桿組件相關申請本申請要求2010年11月12日提交的、題名為「GolfClub Assembly and GolfClub With Aerodynamic Features (具有空氣動力學特徵的高爾夫球桿組件和高爾夫球桿)」且發明人名字為John Thomas Stites等人的美國專利申請第12/945，152號的優先權，該申請是2010年5月13日提交的美國專利申請第12/779,669號的部分繼續申請，該申請還要求2010年I月27日提交的美國臨時申請第61/298，742號的優先權權益。每個這些申請以其全文通過引用的方式併入本文。領域本發明的方面大體涉及高爾夫球桿和高爾夫球桿桿頭，且特別地涉及具 有空氣動力學特徵的聞爾夫球桿和聞爾夫球桿桿頭。背景當通過聞爾夫球桿撞擊時，聞爾夫球運行的距尚大部分由與聞爾夫球撞擊時球桿桿頭的速度決定。球桿桿頭的速度接著可受整個揮桿期間風阻力或球桿桿頭提供的阻力影響，特別是假定球棒的大的球桿桿頭尺寸。特別地，球棒或球道用木桿的球桿桿頭在其擺動路徑期間產生很大的空氣動力學阻力。由球桿桿頭產生的阻力導致球桿桿頭速度減小，並從而導致在高爾夫球被擊打後其運行距離的減小。空氣以相對於高爾夫球桿桿頭軌跡的方向流過大體平行於氣流方向的高爾夫球桿桿頭的那些表面。影響阻力的重要因素是氣流邊界層的性能。「邊界層」是在其運動期間非常接近於球桿桿頭表面的空氣薄層。當氣流運動經過表面時，遭遇增加的壓強。此壓強的增加稱為「反向壓力梯度」，因為其導致氣流放慢並損失動量。隨著壓強繼續增加，氣流繼續放慢直到其達到零速度，此時其從表面分離。氣流將緊靠球桿桿頭的表面直到氣流邊界層中動量的損失導致其從表面分離。氣流從表面的分離在球桿桿頭的後面產生低壓分離區域(即在相對於空氣流過球桿桿頭的方向定義的尾部邊緣處)。此低壓分離區域產生了壓差阻力(pressure drag)。分離區域越大,壓差阻力越大。減小或最小化低壓分離區域大小的一種途徑是通過提供允許層流保持地儘可能長的流線型形式，從而延遲或消除層狀氣流從球桿表面的分離。不僅在撞擊時而且在撞擊之前整個向下揮桿的過程期間，減小球桿桿頭的阻力將導致球桿桿頭速度的提高和高爾夫球運行距離的增加。當分析高爾夫球手的揮桿時，已經注意到球桿桿頭的跟部/插鞘區域在向下揮桿的重要部分期間引導揮桿，且擊球面只在與高爾夫球撞擊時(或者即刻之前)引導揮桿。術語「引導揮桿(leading the swing) 」旨在描述球桿桿頭的面對揮桿軌跡方向的部分。為討論的目的，當擊球面引導揮桿時，即在撞擊時，高爾夫球桿和高爾夫球桿桿頭認為是處於0°的定向。已經注意到在向下揮桿期間，在與高爾夫球撞擊之前向下揮桿的90°期間，高爾夫球桿可圍繞其桿身的縱向軸線旋轉90°左右或者更多。在此向下揮桿的最後90°部分期間，球桿桿頭可加速到大約65英裡每小時(mph)至超過IOOmph,且在一些專業高爾夫球手的情形下,加速到高達140mph。另外，隨著球桿桿頭速度的增加，典型地作用在球桿桿頭上的阻力也增加。從而，在此向下揮桿的最後90°部分期間，隨著球桿桿頭以IOOmph以上的速度運行，作用在球桿桿頭上的阻力可顯著地阻止球桿桿頭的任何進一步的加速。已經設計為在撞擊時或者從球桿面引導揮桿時來看減小桿頭阻力的球桿桿頭可能不會很好地作用以在揮桿周期的其他階段期間，比如當球桿桿頭的跟部/插鞘區域引導向下揮桿時來減小阻力。將預期提供減小或克服現有已知設備中固有的一些或全部困難的高爾夫球桿桿頭。對於本領域技術人員，即在此技術領域有豐富知識或豐富經驗的人來說，鑑於本發明的以下公開內容和一些實施方式的詳細描述，特別的優勢將是明顯的。概述

本申請公開具有改進的空氣動力學性能的高爾夫球桿桿頭。根據一些方面，高爾夫球桿桿頭可包括主體部件，主體部件具有擊球面、頂部、趾部(toe)、跟部、底部、背部(back)和插鞘區域，插鞘區域位於擊球面、跟部、頂部和底部的相交處。可在主體部件上配置減阻結構，以在從向後揮桿結束直到與高爾夫球的撞擊時刻，且可選擇地，貫穿向下揮桿的至少最後90°直到並與高爾夫球撞擊即刻之前的至少一部分高爾夫向下揮桿期間，減小對於球桿桿頭的阻力。還提供包括高爾夫球桿桿頭的高爾夫球桿。根據一些方面，用於球棒(driver)的高爾夫球桿桿頭可具有主體部件，主體部件具有擊球面、頂部、趾部、跟部、底部、背部和用於接收桿身的插鞘區域。所述背部可包括坎背特徵，所述坎背特徵具有從所述背部的跟側延伸到趾側的凹腔(concavity)。所述凹腔的跟側邊緣可被成形為類似於翼面的引導邊緣。所述跟部可包括翼面狀表面，所述翼面狀表面被成形為類似於翼面的引導邊緣。所述翼面狀表面可在所述跟部的大部分上延伸。所述高爾夫球桿桿頭可具有400cc或更大的體積以及.90或更大的球桿寬度-面長度比。根據一些方面，所述跟部的所述翼面狀表面可在整個跟部上延伸。所述跟部的所述翼面狀表面可設置有準拋物線橫截面形狀，所述準拋物線橫截面形狀大體垂直於球桿桿頭的中心線而定向。所述跟部可包括設置有準拋物線橫截面形狀的翼面狀表面。進一步，所述翼面狀表面可在切向與所述頂部合併，使得所述翼面狀表面和所述頂部形成光滑的連續的表面。進一步，根據其他方面，凹腔可被構造使得其底切所述頂部、所述底部、所述跟部和/或所述趾部。甚至進一步，所述坎背特徵的凹腔可由所述頂部的最後邊緣、所述跟部的最後邊緣以及所述底部的最後邊緣界定。根據甚至其他方面，用於球棒的高爾夫球桿桿頭可包括具有頂部、底部和跟部的主體部件。所述底部可包括擴散器，所述擴散器以與撞擊時刻軌跡方向成近似10°至近似80°的角延伸。所述跟部可包括在所述跟部的大部分上延伸的翼面狀表面。所述擴散器的橫截面積可隨著所述擴散器遠離所述插鞘區域延伸而增加。進一步，所述擴散器可一直延伸到頂部。根據一些方面，所述高爾夫球桿桿頭可包括所述頂部上的插鞘減阻裝置(hoselfairing)，所述插鞘減阻裝置從所述插鞘區域朝向所述趾部延伸。所述插鞘減阻裝置可具有從插鞘區域朝向趾部延伸的大體向後面向的表面。
其中公開的這些和其他的特徵和優點將從以下對一些實施方式的詳細公開內容中得到進一步理解。附圖簡述圖IA是根據闡示性方面的具有形成在其球桿桿頭內的凹槽的高爾夫球桿的透視圖。圖IB是設有定向軸線的圖IA球桿桿頭的詳圖。圖2是圖IA高爾夫球桿的球桿桿頭的側透視圖。圖3是圖IA高爾夫球桿的球桿桿頭的後視圖。圖4是從球桿桿頭的跟部側看，圖IA高爾夫球桿的球桿桿頭的側視圖。
圖5是圖IA高爾夫球桿的球桿桿頭的底部的平面圖。圖6是圖IA高爾夫球桿的球桿桿頭的底透視圖。圖7是從球桿桿頭的趾部側看，圖IA高爾夫球桿的球桿桿頭的可選擇實施方式的側視圖。圖8是圖7球桿桿頭的後視圖。圖9是從球桿桿頭的跟部側看，圖7球桿桿頭的側視圖。

圖10是圖7球桿桿頭的底透視圖。圖11是典型的高爾夫球手向下揮桿的示意的、隨時間推移的正視圖。圖12A是闡示偏航的球桿桿頭的頂視圖；圖12B是闡示傾斜的球桿桿頭的跟部側正視圖；且圖12C是闡示滾動的球桿桿頭的前視圖。圖13是典型的向下揮桿期間作為球桿桿頭位置的函數的典型偏航角(yawangle)、傾斜角(pitch angle)和滾動角的圖表。圖14A-14C分別示意地闡示球桿桿頭14 (頂視圖和正視圖兩者)和在圖11的A、B、C點流過球桿桿頭的空氣流的典型定向。圖15是根據一些闡示性方面的球桿桿頭的頂視圖。圖16是圖15球桿桿頭的前視圖。圖17是圖15球桿桿頭的趾部側正視圖。圖18是圖15球桿桿頭的後部側正視圖。圖19是圖15球桿桿頭的跟部側正視圖。圖20A是圖15球桿桿頭的底透視圖。圖20B是類似於圖15球桿桿頭的球桿桿頭可選擇實施方式的底透視圖，但沒有擴散器。圖21是根據其他闡示性方面的球桿桿頭的頂視圖。圖22是圖21球桿桿頭的前視圖。圖23是圖21球桿桿頭的趾部側正視圖。圖24是圖21球桿桿頭的後部側正視圖。圖25是圖21球桿桿頭的跟部側正視圖。圖26A是圖21球桿桿頭的底透視圖。圖26B是類似於圖21球桿桿頭的球桿桿頭可選擇實施方式的底透視圖，但沒有擴散器。
圖27是處於60度杆底角位置的沒有擴散器的圖1-6球桿桿頭的頂視圖，顯示通過點112進行的橫截面切斷。圖28是處於60度杆底角位置的圖27球桿桿頭的正視圖。圖29A和29B是通過圖27的線XXIX-XXIX進行的橫截面切斷。圖30A和30B是通過圖27的線XXX-XXX進行的橫截面切斷。圖31A和31B是通過圖27的線XXXI-XXXI進行的橫截面切斷。圖32A和32B是闡示一些其他物理參數的球桿桿頭的示意圖。(頂視圖和正視圖)。圖33是根據另一示例性方面的具有被包括在球桿桿頭的表面上的至少一個減阻結構的高爾夫球桿的透視圖。 圖34是根據另一示例性方面的圖33的球桿桿頭的透視圖，大體示出了球桿桿頭的後部、趾部和頂部部分，具有被包括在後部部分上的減阻結構和示出在球桿桿頭的趾部部分上的另一減阻結構。圖35是根據其他示例性方面的圖33的球桿桿頭的透視圖，大體示出了球桿桿頭的跟部、後部和頂部部分，具有被包括在跟部部分上的減阻結構和示出在球桿桿頭的後部部分上的另一減阻結構。圖36是根據另一示例性方面的圖33的球桿桿頭的頂視圖，其具有被包括在球桿桿頭的頂部表面上的減阻結構。圖37是根據進一步示例性方面的圖33的球桿桿頭的底透視圖，其具有被包括在球桿桿頭的底部表面上的減阻結構。以上提到的附圖無須按比例繪製，應該理解為提供本發明特定實施方式的說明，且本質上只是概念性的和所含原理的闡示。附圖中所示的高爾夫球桿桿頭的一些特徵相對於其他的已經放大或者扭曲以有助於解釋和理解。附圖中使用的相同標記數字用於各種可選擇實施方式中所示的類似或相同的構件和特徵。其中公開的高爾夫球桿桿頭將具有部分由預期的應用和其使用的環境所決定的構造和構件。詳述圖IA中顯示高爾夫球桿10的闡示性實施方式，且包括桿身12和附接到桿身12的高爾夫球桿桿頭14。如圖IA所示，高爾夫球桿桿頭14可以是球棒。高爾夫球桿10的桿身12可由各種材料製成，例如鋼、鋁、鈦、石墨或複合材料，以及合金和/或其組合，包括本領域傳統已知和使用的材料。另外，桿身12可以任何需要的方式附接到球桿桿頭14，包括以本領域已知的和使用的常規方式(例如，通過在插鞘元件處的粘合劑或粘結劑、通過熔融技術(例如，焊接、釺焊、軟焊等)、通過螺紋或其他機械連接件(包括可釋放的和可調節的機構)、通過摩擦配合、通過保持元件結構等)。把手或其他手柄元件12a可定位在桿身12上，以向高爾夫球手提供抓緊高爾夫球桿桿身12所利用的防滑表面。把手元件12a可以任何想要的方式附接到桿身12，包括本領域已知的和使用的常規方式(例如，通過粘合劑或粘結劑、通過螺紋或其他機械連接件(包括可釋放的連接件)、通過熔融技術、通過摩擦配合、通過保持元件結構等)。在圖IA的示例結構中，球桿桿頭14包括主體部件15，桿身12以已知的形式在用於容納桿身12的插鞘或插口 16處附接到主體部件15。主體部件15包括如其中定義的多個部分、區域或表面。此示例的主體部件15包括擊球面17、頂部18、趾部20、背部22、跟部24、插鞘區域26和底部28。背部22相對擊球面17定位，並在頂部18和底部28之間延伸，且還在趾部20和跟部24之間延伸。此具體示例的主體部件15還包括邊緣(skirt)或坎背特徵23和形成在底部28內的凹進部分或擴散器36。參照圖1B，擊球面區域17可以是實質上平坦或具有輕微彎曲或弓形(還已知為「凸起」)的區域或表面。雖然高爾夫球可在面上的任意點接觸擊球面17，但擊球面17與高爾夫球的期望接觸點17a典型地大約在擊球面17內居中。為本公開的目的，在期望的接觸點17a處與打擊面17的表面相切而畫的線Lt定義了平行於擊球面17的方向。在期望的接觸點17a處與打擊面17的表面相切而畫的線族定義了打擊面平面17b。線Lp定義了垂直於打擊面平面17b的方向。另外，擊球面17可通常設有杆面傾角a，以便在撞擊點處(且還可以在瞄球位置(address position)，即在開始向後揮桿之前，當球桿桿頭緊鄰高爾夫球定位在地面上時)擊球平面17b不垂直於地面。通常，杆面傾角a旨在撞擊時影響高爾夫球的初始向上軌跡。旋轉垂直於擊球平面17b所畫的線Lp通過負的杆面傾角a定義了在撞擊時沿著期望的球桿桿頭軌跡定向的線Tc^通常，此撞擊時的球桿桿頭軌跡方向Ttl垂直於球桿桿身12的縱向軸線。 仍然參照圖1B，現可對球桿桿頭14使用一組參照軸(X。，Y。，Ztl)，參照軸(XcpYcpZq)與定位在60度的杆底角位置且杆面角度為零度的球桿桿頭相關(參見，例如高爾夫的USGA規則，附錄II且還可以參見圖28)。Y0軸從期望的接觸點17a沿著撞擊時的球桿桿頭軌跡線以與Ttl方向相對的方向延伸。Xtl軸從期望的接觸點17a大體向趾部20延伸，並垂直於Ytl軸且平行於具有處於60度杆底角位置的球桿的水平面。從而當平行於地面所畫時，線Lt與Xci軸重合。Ztl軸從期望的接觸點17a大體豎直向上並垂直於Xtl軸和Ytl軸兩者延伸。為此公開的目的，球桿桿頭14的「中心線」認為與Ytl軸重合(也與Ttl線重合)。其中使用的術語「向後」通常指與撞擊時的球桿桿頭軌跡方向Ttl相對的方向，即在Y0軸的正方向。現參照圖1-6，位於球桿桿頭14上側上的頂部18從擊球面17向後朝著高爾夫球桿桿頭14的背部22延伸。當從下方觀察球桿桿頭14時，即沿著Ztl軸的正方向，不能看到頂部18。與頂部18相對位於球桿桿頭14的下側或底側的底部28從擊球面17向後延伸到背部22。與頂部18 —樣，底部28從跟部24到趾部20延伸穿過球桿桿頭14的寬度。當從上方觀察球桿桿頭14時，即沿著Ztl軸的負方向，不能看到底部28。參照圖3和4，背部22相對於擊球面17定位，背部22位於頂部18和底部28之間並從跟部24向趾部20延伸。當從前方觀察球桿桿頭14時，即沿著Y。軸的正方向，不能看到背部22。在一些高爾夫球桿桿頭的構造中，背部22可設有邊緣或坎背特徵23。跟部24從擊球面17延伸到背部22。當從趾部側觀察球桿桿頭14時，即沿著Xtl軸的正方向，不能看到跟部24。在一些高爾夫球桿桿頭的構造中，跟部24可設有邊緣或坎背特徵23或邊緣的一部分或坎背特徵23的一部分。所示趾部20為在與跟部24相對的球桿桿頭14的側面上從擊球面17延伸到背部22。當從跟部側觀察球桿桿頭14時，即沿著Xtl軸的負方向，不能看到趾部20。在一些高爾夫球桿桿頭的構造中，趾部20可設有邊緣或坎背特徵23或邊緣的一部分或坎背特徵23的一部分。
用於容納桿身的插口 16定位在插鞘區域26內。所示插鞘區域26定位在擊球面17、跟部24、頂部18和底部28的相交處，其可以包括跟部24、頂部18和底部28的鄰近插鞘16放置的那些部分。通常，插鞘區域26包括提供從插口 16過渡到擊球面17、跟部24、頂部18和/或底部28的表面。因此應理解術語擊球面17、頂部18、趾部20、背部22、跟部24、插鞘區域26和底部28指主體部件15的大體區域或部分。在一些情形下，區域或部分可彼此重疊。另外，要理解，本公開內容中這些術語的使用可區別於其他文件中這些或類似術語的使用。要理解，通常術語趾部、跟部、擊球面和背部旨在指代高爾夫球桿的四側，當高爾夫球桿位於瞄球位置而直接從上方觀察時，高爾夫球桿的四側組成主體部件的周圍輪廓。在圖1-6所示的實施方式中，主體部件15可通常描述為「方頭」。雖然在幾何術語上不是真正的方形，但與傳統的圓形球桿桿頭相比，方頭主體部件15的頂部18和底部28為大體方形。球桿桿頭14的另一實施方式顯不為圖7-10中的球桿桿頭54。球桿桿頭54具有 更加傳統的圓頭形。要清楚術語「圓頭」不是指完全圓形的頭部，相反是指具有大體或基本圓形的輪廓的頭部。圖11是至少一部分的高爾夫球手向下揮桿的運動捕捉分析的示意性正視圖。如圖11所不,在與聞爾夫球的撞擊點處(I)，擊球面17可認為是大體垂直於球桿桿頭14的運行方向。(實際上，擊球面17通常提供有從大約2°到4°的傾斜，以便擊球面17從垂直位置偏離那些量。)在高爾夫球手向後揮桿期間，由於高爾夫球手臀部、軀幹、手臂、手腕和/或手的旋轉，起始於瞄球位置的擊球面17遠離高爾夫球手向外旋轉(即對於右手高爾夫球手從上方觀察時的順時針方向)。在向下揮桿期間，擊球面17轉回到撞擊點位置。事實上，參照圖11和12A-12C，在向下揮桿期間，球桿桿頭14經歷偏航角(Rot-Z)上的改變(見圖12A)(此中定義為球桿桿頭14圍繞豎直Z。軸的旋轉)、傾斜角(Rot-X)上的改變(見圖12B)(此中定義為球桿桿頭14圍繞X。軸的旋轉)和滾動角(Rot-Y)上的改變(見圖12C)(此中定義為球桿桿頭14圍繞Y。軸的旋轉)。偏航角、傾斜角和滾動角可用於提供球桿桿頭14關於氣流方向(其被認為是與球桿桿頭的瞬時軌跡相對的方向)的定向。撞擊時，以及在貓球位置處，偏航角、傾斜角和滾動角可認為是0°。例如，參照圖12A，處於45°的測量偏航角，如沿著Z。軸觀察，球桿桿頭14的中心線L。與氣流方向成45°定向。作為另一示例，參照圖12B，處於20°的傾斜角，如沿著X。軸觀察，球桿桿頭14的中心線L。與氣流方向成20°定向。且參照圖12C，具有20°的滾動角，如沿著Y。軸觀察，球桿桿頭14的X。軸與氣流方向成20°定向。圖13是在典型的向下揮桿期間作為球桿桿頭14位置的函數的代表性偏航角(Rra-Z)、傾斜角(Rot-X)和滾動角(Rot-Y)的圖表。通過參照圖11和圖13可以看出，在大部分的向下揮桿期間，高爾夫球桿桿頭14的擊球面17不引導揮桿。在高爾夫球手向下揮桿的開始，由於大約90°的偏航旋轉，跟部24可實質上引導揮桿。更進一步，在高爾夫球手向下揮桿的開始，由於大約10°的滾動旋轉，跟部24的下部部分實質上引導揮桿。在向下揮桿期間，高爾夫球桿和球桿桿頭14的定向從在向下揮桿開始時大約90°的偏航變化到撞擊時大約0°的偏航。另外，參照圖13，典型地，在向下揮桿過程中偏航角(Rot-Z)上的改變是不恆定的。在向下揮桿的第一部分期間，當球桿桿頭14從高爾夫球手的後面移動到大約位於肩高位置時，偏航角上的改變典型地為大約20°。從而，當球桿桿頭14為大約肩高時，偏航為大約70°。當球桿桿頭14為大約腰部高度時，偏航角為大約60°。在向下揮桿的最後90°部分期間(從腰高度到撞擊時)，高爾夫球桿通常運行通過大約60°的偏航角到撞擊時處0°的偏航角。然而，此部分向下揮桿期間偏航角上的改變通常是不恆定的，且實際上，高爾夫球桿桿頭14僅在向下揮桿最後10°的度數內，從大約20°的偏航結束於撞擊時0°的偏航。在向下揮桿的此後面的90°部分的過程期間，45°到60°的偏航角可認為是典型的。類似地，仍然參照圖13，典型地，在向下揮桿過程中滾動角(Rqt-Y)上的改變也是不恆定的。在向下揮桿的第一部分期間，當球桿桿頭14從高爾夫球手的後面移動到大約位於腰部高度的位置時，滾動角是完全不變的，例如，為大約7°到13°。然而，從大約腰高到撞擊時的向下揮桿部分期間滾動角上的改變通常是不恆定的，且實際上，當球桿桿頭14從大約腰高揮桿到大約膝蓋高時，高爾夫球桿桿頭14典型地在滾動角上具有從大約10°到大約20°的增加，且然後滾動角減小，至撞擊時的0°。在向下揮桿的腰到膝蓋部分的過程期間，15°的滾動角可認為是典型的。
高爾夫球桿桿頭的速度也在向下揮桿的期間變化，從向下揮桿開始時的Omph到撞擊時的65到IOOmph (對於一流的高爾夫球手,或者更多)。在低速時，即向下揮桿的初始部分期間，由於空氣抵抗而產生的阻力可能不是非常明顯。然而，在當球桿桿頭14與高爾夫球手的腰齊平並然後揮桿直到撞擊點的部分向下揮桿期間，球桿桿頭14以相當大的速率運行(例如對於專業的高爾夫球手，從60mph到130mph)。在向下揮桿的此部分期間，由於空氣抵抗而產生的阻力導致高爾夫球桿桿頭14以比沒有空氣抵抗時的可能速度低的速度撞擊高爾夫球。返回參照圖11，已經標記沿著高爾夫球手典型的向下揮桿的多個點(A、B和C)。在A點，球桿桿頭14處於大約120°的向下揮桿角度，即距離與高爾夫球的撞擊點大約120°。在此點，球桿桿頭可能已經以其最大速度的大約70%運行。圖14A示意性地闡示球桿桿頭14和氣流在A點越過球桿桿頭14的典型定向。球桿桿頭14的偏航角可以是大約70°，意味著跟部24不再大體垂直於流過球桿桿頭14的空氣，而是跟部24與流過球桿桿頭14的空氣的垂直線成大約20°定向。還要注意，在向下揮桿的此點處，球桿桿頭14可具有大約7°到10°的滾動角，即球桿桿頭14的跟部24相對於氣流方向向上滾動7°到10°。從而，跟部24 (輕微地傾斜以暴露跟部24的下部(底側)部分)與插鞘區域26的跟部側表面聯合引導揮桿。在圖11所示的B點，球桿桿頭14處於大約100°的向下揮桿角，即距離與高爾夫球的撞擊點大約100°。在此點，球桿桿頭14現可能以其最大速度的大約80%運行。圖14B示意性地闡示球桿桿頭14和在B點流過球桿桿頭14的空氣流的典型定向。球桿桿頭14的偏航角可以是大約60°，意味著跟部24與流過球桿桿頭14的空氣的垂直線成大約30°定向。另外，在向下揮桿的此點處，球桿桿頭14可具有大約5°到10°的滾動角。從而，跟部24再次輕微地傾斜以暴露跟部24的下部(底側)部分。跟部24的此部分與插鞘區域26的跟部側表面聯合，且現在還少許牽連著插鞘區域26的擊打面側的表面而引導揮桿。實際上，在此偏航角和滾動角的定向中，跟部側表面與插鞘區域26的擊打面側的表面的相交處提供最向前的表面(在軌跡方向上)。如可見，跟部24和插鞘區域26與前緣關聯，且趾部20、背部22鄰近趾部20的一部分和/或其相交處與尾部邊緣(如通過氣流方向所定義的)相關聯。在圖11所示的C點，球桿桿頭14處於大約70°的向下揮桿位置，即距離與高爾夫球的撞擊點大約70°。在此點，球桿桿頭14現可能以其最大速度的大約90%或更多運行。圖14C示意性地闡示球桿桿頭14和在C點流過球桿桿頭14的空氣流的典型定向。球桿桿頭14的偏航角是大約45°，意味著跟部24不再大體垂直於流過球桿桿頭14的空氣，而是與空氣流的垂直線成大約45°定向。另外，在向下揮桿的此點處，球桿桿頭14可具有大約20°的滾動角。從而，跟部24(跟部24傾斜大約20°以暴露跟部24的下部(底側)部分)與插鞘區域26的跟部側表面聯合，且甚至更多地牽連著插鞘區域26的擊打面側的表面而引導揮桿。在此偏航角和滾動角的定向中，跟部側表面與插鞘區域26的擊打面側的表面的相交處提供最向前的表面(在軌跡方向上)。如可見，跟部24和插鞘區域26再次與前緣關聯，且臨近背部22的趾部20部分、鄰近趾部20的背部22部分和/或其相交處與尾部邊緣(如通過氣流方向所定義的)相關聯。返回參照圖11和13，應理解整個向下揮桿期間阻力的集合或總和提供由球桿杆 頭14經受的全部阻力功。計算貫穿揮桿期間阻力功上百分比的減小比只計算撞擊時阻力上百分比的減小可產生非常不同的結果。以下所述減阻結構提供各種方式以減小總阻力，而不只減小衝擊點(I)處的阻力。球桿桿頭14的又一實施方式在圖15-20A中顯不為球桿桿頭64。球桿桿頭64通常是「方頭」形球桿。球桿桿頭64包括擊球表面17、頂部18、底部28、跟部24、趾部20、背部22和插鞘區域26。位於頂部18和底部28之間的坎背特徵23從趾部20的向前部分(即比背部22，更接近於擊球面17的區域)連續延伸到背部22，穿過背部22到跟部24並進入跟部24的向後部分。從而，最好如圖17中所示，坎背特徵23沿著趾部20的多數長度延伸。最好如圖19中所示，坎背特徵23沿著跟部24的少數長度延伸。在此特定實施方式中，坎背特徵23是具有可包含在從大約IOmm到大約20mm範圍內的最大高度(H)和可包含在從大約5mm到大約15mm範圍內的最大深度(D)的凹進凹槽。如圖20A中所示，一個或多個擴散器36可形成在底部28內。在圖20B中顯示為球桿桿頭74的球桿桿頭14的可替換實施方式中，底部28可形成為沒有擴散器。返回參照圖16、18和19，在跟部24中，從坎背特徵23的錐形端到插鞘區域26，可提供流線型區域100，流線型區域100具有大體成形為翼面引導表面的表面25。如以下更詳細地公開，可配置此流線型區域100和翼面狀表面25，以在高爾夫球桿10向下揮桿的行程期間隨著空氣流過球桿桿頭14，而實現空氣動力學的優勢。特別地，跟部24的翼面狀表面25可平滑且逐漸地過渡到頂部18。另外，跟部24的翼面狀表面25可平滑且逐漸地過渡到底部28。甚至進一步，跟部24的翼面狀表面25可平滑且逐漸地過渡到插鞘區域26。球桿桿頭14的又一實施方式在圖21-26A中顯示為球桿桿頭84。球桿桿頭84通常是「圓頭」形球桿。球桿桿頭84包括擊球表面17、頂部18、底部28、跟部24、趾部20、背部22和插鞘區域26。參照圖23-26，位於頂部18最外緣下方的凹槽29從趾部20的向前部分連續延伸到背部22，穿過背部22到跟部24並進入跟部24的向後部分。從而，最好如圖23中所示，凹槽29沿著趾部20的多數長度延伸。最好如圖25中所示，凹槽29還沿著跟部24的多數長度延伸。在此特定實施方式中，凹槽29是具有可包含在從大約IOmm到大約20mm範圍內的最大高度01)和可包含在從大約5mm到大約IOmm範圍內的最大深度(D)的凹進凹槽。另夕卜，最好如圖26A中所示，底部28包括大體平行於凹槽29的淺臺階21。臺階21平滑地併入插鞘區域26的表面內。如圖20A和26A中所示，擴散器36可形成在底部28內。在這些特定實施方式中，擴散器36從緊鄰插鞘區域26的底部28區域延伸，朝向趾部20、背部22和趾部20與背部22的相交處。如圖26B中顯示為球桿桿頭94的球桿桿頭14的可替換實施方式中，底部28可形成為沒有擴散器。以下更詳細描述的減阻結構的一些示例可提供各種方法，以當擊球面17大體引導揮桿時，即當空氣從擊球面17向背部22流過球桿桿頭14時，保持越過球桿桿頭14的一個或多個表面的層狀氣流。另外，以下更詳細描述的一些示例的減阻結構可提供各種方法，以當跟部24大體引導揮桿時，即當空氣從跟部24向趾部20流過球桿桿頭14時，保持越過球桿桿頭14的一個或多個表面的層狀氣流。此外，以下更詳細描述的一些示例的減阻結構 可提供各種方法，以當插鞘區域26大體引導揮桿時，即當空氣從插鞘區域26向趾部20和/或背部22流過球桿桿頭14時，保持越過球桿桿頭14的一個或多個表面的層狀氣流。其中公開的示例的減阻結構可單獨或組合併入在球桿桿頭14內，並可用於球桿桿頭14的任何和所有實施方式。根據一些方面，並參照例如圖3-6、8-10、15_31，減阻結構可提供為在插鞘區域26附近(或鄰近且可能包括插鞘區域26的一部分)定位在跟部24上的流線型區域100。此流線型區域100可被配置，以在向下揮桿的行程期間當空氣流過球桿桿頭14時，實現空氣動力學的優勢。如以上關於圖11-14所述，在向下揮桿的後半部分，其中球桿桿頭14的速度是顯著的，球桿桿頭14可旋轉通過從大約70°到0°的偏航角。另外，由於偏航角旋轉的非線性性質，當球桿桿頭14在大約70°到大約45°的偏航角之間定向時，設計為減小因氣流產生的阻力的跟部24的構造可實現最大的優勢。因此，由於向下揮桿期間偏航角的旋轉，在跟部24內提供流線型區域100可能是有利的。例如，提供具有平滑的、空氣動力學形狀引導表面的流線型區域100可允許空氣具有最小的混亂流過球桿桿頭。此流線型區域100可成形以當空氣從跟部24流向趾部20、流向背部22、和/或流向背部22與趾部20相交處時，最小化對氣流的阻力。流線型區域100可有利地鄰近插鞘區域26，且甚至可能與插鞘區域26重疊地定位在跟部24上。此跟部24的流線型區域100可在向下揮桿的重要部分期間形成球桿桿頭14引導表面的一部分。流線型區域100可沿著整個跟部24延伸。可選擇地，流線型區域100可具有更受限制的長度。參照圖27和28，根據一些方面，當球桿處於具有零度杆面角度的60度杆底角位置時，如從桿身12的縱向軸線測量或者從桿身12的縱向軸線與地面相交的位置即「地面零」點處開始測量，在Y方向上從大約15mm到大約70mm至少沿著跟部24的長度可提供例如如圖3-6、8-10和15-31中所提到的流線型區域100。在這些實施方式中，流線型區域100還可超過列舉的範圍任意地延伸。對於一些其他的實施方式，如從地面零點處開始測量，流線型區域100還可設置成沿著跟部24的長度在Y方向上至少從大約15mm到大約50mm。對於其他的實施方式，如從地面零點處開始測量，流線型區域100還可設置成沿著跟部24的長度在Y方向上至少從大約15mm到大約30mm,或者甚至至少從大約20mm到大約25mm。圖27顯示有橫斷面切斷。線XXIX-XXIX處的橫斷面顯示在圖29A和29B中。線XXX-XXX處的橫斷面顯示在圖30A和30B中。線XXXI-XXXI處的橫斷面顯示在圖31A和31B中。圖29-31中顯示的橫斷面用於闡示圖1-6的球桿桿頭14的特定特徵，且還用於示意性地闡示圖7-10、圖15-20和圖21-26中所示球桿桿頭實施方式的特徵。根據一些方面並參照圖29A和29B，流線型區域100可由橫斷面110定義在跟部24中。圖29A和29B闡示取自通過圖27的線XXIX-XXIX的球桿桿頭14的橫斷面110。部分橫斷面110穿過底部28、頂部18和跟部24。另外，至少一部分橫斷面110位於流線型區域100內，並從而如上所討論，橫斷面110的引導部分可類似翼面。橫斷面110是在豎直平面內平行於X。軸(即與Y。軸成大約90° (即在±5°的範圍內))取得的，從地面零點測量此豎直平面位於Y方向上的大約20mm處。換句話說，橫斷面110垂直於Y。軸定向。此橫斷面110因而定向用於空氣在從跟部24到趾部20的方向上流過球桿桿頭14。參照圖27、29A和29B，前緣111位於跟部24上。前緣111大體從插鞘區域26向 背部22延伸，並位於頂部18和底部28之間。如果空氣要平行於X。軸從跟部24向趾部20流過球桿桿頭14，前緣111將是要經受氣流的跟部24的第一部分。通常，在前緣111處，橫斷面110表面的邊坡垂直於X。軸，即當球桿桿頭14處於60度杆底角位置時，邊坡是豎直的。位於跟部24的前緣111上的頂點112可定義在Y = 20mm處(見圖27)。另外，與橫斷面110和頂點112相關的局部坐標系可定義為從頂點112延伸的X軸和z軸以分別和與球桿桿頭14相關聯的X。軸和Z。軸成15°角定向在橫斷面110的平面內。此成15°的軸線定向相應於15°的滾動角，其在向下揮桿的腰到膝蓋部分的期間內(即當球桿桿頭14接近其最大速度時)認為是典型的。因而，根據一些方面，流線型區域100的翼面狀表面25可描述為「準拋物線」。如其中使用的，術語「準拋物線」指具有頂點112和兩個臂的任何凹進曲線，其中兩個臂遠離頂點112並在頂點的相同側上彼此遠離地平滑且逐漸地彎曲。翼面狀表面25的第一臂可指作頂部側曲線或上部曲線113。翼面狀表面25的另一臂可指作底部側曲線或下部曲線114。例如，雙曲線的分支可認為是準拋物線。另外，如其中使用的，準拋物線橫斷面無需對稱。例如，準拋物線橫斷面的一個臂可由拋物曲線最接近地表示，而另一臂可由雙曲曲線最接近地表示。作為另一示例，頂點112無需在兩個臂之間居中。在此情形下，術語「頂點」指準拋物曲線的前點，即兩條曲線113、114從其開始彼此遠離地彎曲的點。換句話說，以臂在相同方向上水平延伸來定向的「準拋物線」曲線在頂點112具有最大的斜率，並且隨著距離頂點112水平距離的增加，曲線113、114斜率的絕對值逐漸並連續地減小。圖30A和30B闡示取自通過圖27的線XXX-XXX的球桿桿頭14的橫斷面120。根據一些方面並參照圖30A和30B，流線型區域100可通過其橫斷面120定義在跟部24內。如圖27所示，橫斷面120取自圍繞頂點112旋轉，相對Y。軸成大約70度角(即在±5°的範圍內)的位置。此橫斷面120還因而定向用於空氣在從跟部24到趾部20的方向上流過球桿桿頭14，但此時與橫斷面110 (參照圖14A)相比，氣流方向朝趾部20與背部22的相交處成更大角度。類似於橫斷面110，橫斷面120包括從頂點112延伸的頂部側曲線或上部曲線123和也從頂點延伸的底部側曲線或下部曲線124。所示頂點112與跟部24的前緣112在Y = 20mm處相關聯。與橫斷面120相關聯的X軸和z軸分別以與球桿桿頭14相關聯的X。軸和Z。軸成15°的角度定向在橫斷面120的平面內。再次，此橫斷面軸以15°的定向相應於15°的滾動角，其在向下揮桿的腰到膝蓋部分的過程期間(即當球桿桿頭14接近其最大速度時)認為是典型的。圖31A和31B闡示取自通過圖27的線XXXI-XXXI的球桿桿頭1 4的橫斷面130。根據一些方面並參照圖31A和31B，流線型區域100可通過其橫斷面130定義在跟部24內。如以上討論，流線型區域100的橫斷面130可類似於翼面的前緣。如圖27所示，橫斷面130取自圍繞頂點112旋轉，相對Y軸成大約45度角(即在±5°的範圍內)的位置。此橫斷面130還因而定向用於以大體從跟部24到背部22的方向流過球桿桿頭14的空氣(參照圖14C)。類似於橫斷面110和120，橫斷面130還包括從頂點112延伸的頂部側曲線或上部曲線133和也從頂點延伸的底部側曲線或下部曲線134。如從地面零點開始測量，所示頂點112與跟部24的前緣111在Y = 20mm處相關聯。與橫斷面130相關聯的X軸和z軸分別以與球桿桿頭14相關聯的X。軸和Z。軸成15°的角度定向在橫斷面130的平面內。再次，此橫斷面軸以15°的定向相應於15°的滾動角，其在向下揮桿的腰到膝蓋部分的過程期間(即當球桿桿頭14接近其最大速度時)認為是典型的。參照圖29A、30A和31A，本領域技術人員將意識到特性化曲線形狀的一種方法是通過提供樣點表。為了這些樣點表的目的，頂點112定義在(0,0),且樣點的所有坐標都相對於頂點112定義。圖29A、30A和31A包括X軸坐標線，可在X軸坐標線的12mm、24mm、36mm、48mm處定義樣點。雖然樣點可定義在例如3mm、6mm和18mm的其他x軸坐標處,但為清楚的目的，這些坐標線不包括在圖29A、30A和31A內。如圖29A、30A和31A所示，知坐標與上部曲線113、123、133相關聯；&坐標與下部曲線114、124、134相關聯。上部曲線通常不同於下部曲線。換句話說，橫斷面110、120、130可能是不對稱的。如從觀察圖29A、30A和31A可見，當橫斷面朝球桿桿頭的背部擺動時，此不對稱，即上部曲線和下部曲線之間的不同可變得更明顯。特別地，以相對中心線成大約90度角選取的橫斷面上部曲線和下部曲線(例如見圖29A)可能比以相對中心線成大約45度角選取的橫斷面上部曲線和下部曲線(例如見圖31A)更加對稱。另外，再參照圖29A、30A和31A，對於一些示例實施方式，當橫斷面朝球桿桿頭的背部擺動時，下部曲線可保持相對恆定，但是上部曲線可能變平。參照圖29B、30B和31B，本領域技術人員將意識到特性化曲線的另一種方法是通過使曲線匹配於一個或多個函數。例如，因為如上所討論的上部曲線和下部曲線的不對稱，橫斷面110、120、130的上部曲線和下部曲線可以是使用多項式函數獨立擬合的曲線。從而，根據一些方面，二階或三階多項式，即二次或三次函數可足夠特性化曲線。例如，二次函數可確定有二次函數的頂點，該二次函數的頂點限制到頂點112，即(0，0)點。換句話說，曲線擬合可能需要二次函數延伸通過頂點112。另外，曲線擬合可能需要二次函數在頂點112垂直於X軸。可用於曲線擬合的另一數學技術包括使用B6zier曲線，其是可用於平滑曲線建模的參數曲線。例如，B6zier曲線通常在計算機數字控制(CNC)機器中用於控制複雜平滑曲線的加工。使用B6zier曲線，以下歸納的參數曲線可用於分別得到橫斷面上部曲線的X坐標和z坐標Xu= (l~t) 3Pxu0+3 (l~t) 2tPxu!+3 (l~t) t2Pxu2+t3Pxu3 式(la)Zu = (l~t) 3Pzu0+3 (l~t) 2tPzu!+3 (l~t) t2Pzu2+t3Pzu3 式(lb)在0彡t彡I的範圍內。Pxuq7Pxu17Pxu2和Pxu3是用於與上部曲線相關聯的X坐標的B6zier曲線控制點，且Pzutl, Pzu1, Pzu2和Pzu3是用於與上部曲線相關聯的z坐標的B6zier曲線控制點。類似地，以下歸納的參數B6zier曲線可用於分別得到橫斷面下部曲線的x坐標和 z坐標I1 = (1-tf Pxia 3 (1-ir I PlLi ^ 3 (I-I) t2 Pxl I* Pxlj 式(2a)Z1 =(1 -tf Fzi +J I PZf i十 3 (M)r Pzi2十奪s Pzi!式(2b)在0彡t彡I的範圍內。PxiPxi,. Pw2和pXu是用於與下部曲線相關聯的X坐標的B6zier曲線控制
點，且PaO* Pzi.和Pzi 是用於與下部曲線相關聯的Z坐標的B6zier曲線控制點。由於曲線擬合通常用於擬合數據，獲得數據的一種方法可以是提供約束數據的曲線。因而，例如，參照圖29B、30B和31B，橫斷面110、120、130的上部曲線和下部曲線中的每一個可特性化為位於由曲線對(115a，115b)、(116a，116b)、(125a，125b)、(126a，126b)、(135a, 135b), (136a, 136b)定義的區域內，其中的曲線對可以例如表示分別在曲線113、114、123、124、133和134的z坐標上多達± 10%的變化，或者甚至多達20%的變化。另外，應注意圖29-31中顯示的橫斷面110、120和130是用於在底部28上沒有設置擴散器36的球桿桿頭14。根據一些方面，擴散器36可設置在底部28上，且從而橫斷面110,120和/或130的下部曲線將不同於圖29-31中顯示的形狀。更進一步，根據一些方面，每個橫斷面110、120和130可在其尾部邊緣包括坎背特徵23。返回參照圖27和28，應注意在Y = 20mm處與跟部24的前緣111相關聯的(見圖27)頂點112用於協助橫斷面110、120和130的描述(見圖29-31)。然而，頂點112無需精確定位在Y = 20mm處。在更一般的情形下，根據一些方面，如從「地面零」點測量，頂點112可在Y方向上定位在從大約IOmm到大約30mm。對於一些實施方式，如從「地面零」點測量，頂點112可在Y方向上定位在從大約15mm到大約25mm。在定點位置增加或減少毫米的變化可認為是可接受的。根據一些實施方式，頂點112可在球桿桿頭14的前半部內定位在跟部24的前緣111上。根據一些方面且最好如圖20B中所示，底部28可延伸穿過球桿桿頭14的從跟部24到趾部20的寬度，具有大體凸狀、漸變的、寬度方向的彎曲部(curvature)。另外，跟部24的平滑且不中斷的翼面狀表面25可延續進入，且甚至超過底部28的中心區域。底部的大體凸狀、寬度方向的彎曲部可一直延伸穿過底部28到趾部20。換句話說，底部28可設有穿過其從跟部24到趾部20的整個寬度的凸狀彎曲部。
另外，底部28可延伸穿過球桿桿頭14的從擊球面17到背部22的長度，具有大體凸狀、平滑的彎曲部。此大體凸狀彎曲部可從緊鄰擊球表面17延伸到背部22，而不是從正曲率過渡到負曲率。換句話說，底部28可設有沿其從擊球面17到背部22的整個長度的凸狀彎曲部。可選擇地，根據一些方面，例如如圖5、20A和26A中所示，凹進部分或擴散器36可形成在底部28內。在圖5的所示實施方式中，凹進部分或擴散器36為具有其形狀的頂點38的大體V型，頂點38接近於擊球面17和跟部24定位。S卩，頂點38接近於擊球面17和跟部24且遠離邊緣或坎背特徵23以及趾部20定位。凹進部分或擴散器36包括一對腿40，一對腿40延伸到接近趾部20並遠離擊球面17的點，並朝邊緣或坎背特徵23且遠離擊球面17彎曲。仍參照圖5，多個第二凹進部分42可形成於凹進部分或擴散器36的底部表面43內。在所示實施方式中，每個第二凹進部分42為規則的梯形，具有 其更接近跟部24的較小基部44和其更接近趾部20的較大基部46以及使較小基部44連接到較大基部46的斜側45。在所示實施方式中，每個第二凹進部分42的深度從其在較小基部44的最大值變化到與凹進部分或擴散器36底部表面43齊平的較大基部46。從而，根據一些方面且最好如圖5、20A和26A中所示，擴散器36可從緊鄰插鞘區域26朝趾部20、朝趾部20與背部22的相交處和/或朝背部22延伸。當擴散器36遠離插鞘區域26延伸時，擴散器36的橫斷面面積可逐漸增加。期望在從插鞘區域26朝趾部20和/或朝背部22流動的氣流中建立的任何反向壓力梯度將通過擴散器36橫斷面面積上的增加而減小。從而，期望流過底部28的空氣從層流態到紊流態的任何過渡將被遲滯或者甚至完全消除。在一些構造中，底部28可包括多個擴散器。尤其是當球桿桿頭14繞著偏航軸旋轉時，一個或多個擴散器36可定向為在至少一部分向下揮桿行程期間減小阻力。擴散器36的側面可以是直的或彎曲的。在一些構造中，擴散器36可以以與Y。軸成某一角度定向，以當插鞘區域26和/或跟部24引導揮桿時擴散氣流(即減小反向壓力梯度)。擴散器36可以以與Y。軸成大約10°到大約80°範圍的角度定向。任意地，擴散器36可以以在與Y。軸成大約20°到大約70°，或者從大約30°到大約70°，或者從大約40°到大約70°，或者甚至從大約45°到大約65°範圍的角度定向。從而，在一些構造中，擴散器36可從插鞘區域26朝趾部20和/或朝背部22延伸。在其他構造中，擴散器36可從跟部24朝趾部20和/或背部22延伸。任意地，如圖5、20A和26所示，擴散器36可包括一個或多個葉片32。葉片32可在擴散器36的側面之間大約居中定位。在一些構造中(未示出)，擴散器36可包括多個葉片。在其他構造中，擴散器36無需包括任何葉片。更進一步，葉片32可大體沿著擴散器36的整個長度或只部分沿著擴散器36的長度延伸。如圖1-4和6所示，根據一種實施方式，球桿桿頭14可包括「坎背」特徵23。坎背特徵23可從頂部18延伸到底部28。如圖3和6所示，坎背特徵23從跟部24向趾部20延伸穿過背部22。另外，如圖2和4所示，坎背特徵23可延伸進入趾部22和/或跟部24。通常，坎背特徵設計為考慮到，可以用空氣動力學形狀主體的非常長的、逐漸錐形的、下遊(或者尾部)端來維持的層流不能用較短的、錐形的、下遊端維持。當下遊的錐形端太短而不能維持層流時，在球桿桿頭下遊端的橫斷面面積減小到球桿桿頭最大橫斷面的大約50%之後，由於紊流產生的阻力可能開始變得重要。此阻力可通過切斷或者去除球桿桿頭的太短的錐形下遊端而不是維持太短的錐形端而被減小。正是這個錐形端相當突然的切斷被稱為坎背特徵23。如上所討論，在高爾夫球手向下揮桿的相當大部分期間，跟部24和/或插鞘區域26引導揮桿。在向下揮桿的這些部分期間，趾部20、部分趾部20、趾部20與背部22的相交處、和/或背部22的部分形成球桿桿頭14的下遊端或尾部端(例如，參見圖27和29-31)。從而，在向下揮桿的這些部分期間，當沿著趾部、在趾部20與背部22的相交處、和/或沿著球桿桿頭14的背部22定位時，可預期坎背特徵23減小紊流，並因而減小由於紊流的阻力。另外，與高爾夫球撞擊之前，在高爾夫球手向下揮桿的最後大約20°的期間，隨著擊球面17開始引導揮桿，球桿桿頭14的背部22開始與氣流的下遊方向對齊。從而，當沿著球桿桿頭14的背部22定位時，期望坎背特徵23減小紊流，並從而減小由於紊流的阻力，
這在高爾夫球手向下揮桿的最後大約20°的期間最明顯。根據一些方面，坎背特徵23可包括圍繞球桿桿頭14周圍的一部分形成的連續凹槽29。如圖2-4中所示，凹槽29從趾部20的前部30a完全延伸到趾部20的後緣30b，並繼續延伸到背部22。於是凹槽29延伸穿過背部22的整個長度。如圖4中可見，凹槽29逐漸變細到跟部24後部34內的端部。在一些實施方式中(見圖2)，在趾部20的前部30a的凹槽29可轉向並沿著底部28的一部分延續。在圖2-4所示的實施方式中，凹槽29為大體U型。在一些實施方式中，凹槽29具有大約15mm的最大深度(D)。然而，應明白凹槽29沿其長度可具有任意深度，且進一步凹槽29的深度可沿其長度變化。更進一步，要清楚雖然凹槽29可具有任意的高度(H)，但是從球桿桿頭14的最大底部到頂部聞度的1/4到1/2的聞度可能是最有利的。如圖2_4所示，凹槽29的高度可在其長度上變化，或者可選擇地，凹槽29的高度在其長度的一部分或者全部上是相同的。當空氣流過球桿桿頭14主體部件15的頂部18和底部28時，其易於分離，這導致阻力的增加。凹槽29可用於減小空氣分離的趨勢，從而減小阻力並增加球桿桿頭14的空氣動力學性質，這轉而增加球桿桿頭的速度和擊打後球將運行的距離。使凹槽29沿著趾部20延伸可能是特別有利的，因為如上所述，對於高爾夫球桿桿頭14的大部分揮桿路徑，球桿桿頭14的引導部分是具有球桿桿頭14的後緣即趾部20的跟部24。從而，在大部分揮桿路徑期間，實現由凹槽29沿著趾部20提供的空氣動力學優勢。凹槽29沿著背部22延伸的部分可在球桿桿頭14與球的撞擊時提供空氣動力學的優勢。下表提供了由凹槽29提供的揮桿期間阻力減小的示例性示例。此表基於對如圖1-6所示球桿桿頭14實施方式的計算機流體動力學(CFD)模型。表中，對於方頭設計和結合有凹槽29減阻結構的方頭設計兩者，顯示了對於貫穿高爾夫揮桿期間不同偏航度數的阻力值。阻力
權利要求
1.一種用於球棒的高爾夫球桿桿頭，所述高爾夫球桿桿頭具有400CC或更大的體積以及.90或更大的球桿寬度-面長度比，所述高爾夫球桿桿頭包括 主體部件，所述主體部件具有擊球面、頂部、趾部、跟部、底部、背部和用於接收桿身的插鞘區域； 所述背部包括坎背特徵，所述坎背特徵具有從所述背部的跟側延伸到趾側的凹腔，所述凹腔的跟側邊緣被成形為類似於翼面的引導邊緣；並且 所述跟部包括翼面狀表面，所述翼面狀表面被成形為類似於翼面的引導邊緣，所述翼面狀表面在所述跟部的大部分上延伸。
2.根據權利要求I所述的高爾夫球桿桿頭，其中所述跟部的所述翼面狀表面在整個跟部上延伸。
3.根據權利要求I所述的高爾夫球桿桿頭，其中所述跟部的所述翼面狀表面設置有準 拋物線橫截面形狀，所述準拋物線橫截面形狀大體垂直於所述球桿桿頭的中心線而定向。
4.根據權利要求I所述的高爾夫球桿桿頭，其中所述跟部的所述翼面狀表面與所述頂部切向地合併，且其中所述翼面狀表面和所述頂部形成平滑連續的表面。
5.根據權利要求I所述的高爾夫球桿桿頭，其中所述跟部從鄰近所述插鞘區域的最大高度向下逐漸減小到在所述背部處的最小高度。
6.根據權利要求I所述的高爾夫球桿桿頭，其中所述坎背特徵的所述凹腔的趾側邊緣被成形為類似於翼面的錐形尾部邊緣。
7.根據權利要求I所述的高爾夫球桿桿頭，其中所述坎背特徵的所述凹腔的趾側邊緣是卵狀形狀的。
8.根據權利要求I所述的高爾夫球桿桿頭，其中所述坎背特徵的所述凹腔底切所述頂部和所述底部。
9.根據權利要求I所述的高爾夫球桿桿頭，其中所述坎背特徵的所述凹腔底切所述跟部。
10.根據權利要求I所述的高爾夫球桿桿頭，其中所述坎背特徵的所述凹腔由所述頂部的最後邊緣、所述跟部的最後邊緣以及所述底部的最後邊緣界定。
11.根據權利要求I所述的高爾夫球桿桿頭，還包括從所述插鞘區域朝向所述趾部延伸的插鞘減阻裝置。
12.—種用於球棒的高爾夫球桿桿頭，所述高爾夫球桿桿頭具有400cc或更大的體積以及.90或更大的球桿寬度-面長度比，所述高爾夫球桿桿頭包括 主體部件，所述主體部件具有擊球面、頂部、趾部、跟部、底部、背部和位於所述擊球面、所述跟部、所述頂部和所述底部的相交處的插鞘區域； 所述底部包括擴散器，所述擴散器以與撞擊時刻軌跡方向成近似10°至近似80°的角延伸；並且 所述跟部包括在所述跟部的大部分上延伸的翼面狀表面。
13.根據權利要求12所述的高爾夫球桿桿頭，其中所述擴散器延伸到所述頂部。
14.根據權利要求12所述的高爾夫球桿桿頭，其中所述擴散器從鄰近所述插鞘區域以與所述撞擊時刻軌跡方向成近似15°至近似75°的角延伸。
15.根據權利要求12所述的高爾夫球桿桿頭，其中所述擴散器以與所述撞擊時刻軌跡方向成近似40°至近似70°的角延伸。
16.根據權利要求12所述的高爾夫球桿桿頭，其中所述擴散器的橫截面積隨著所述擴散器遠離所述插鞘區域延伸而增加。
17.根據權利要求12所述的高爾夫球桿桿頭，其中所述背部包括凹形坎背特徵。
18.根據權利要求12所述的高爾夫球桿桿頭，其中所述跟部的所述翼面狀表面在整個跟部上延伸。
19.根據權利要求12所述的高爾夫球桿桿頭，其中所述跟部的所述翼面狀表面設置有準拋物線橫截面形狀。
20.根據權利要求12所述的高爾夫球桿桿頭，還包括所述頂部上的插鞘減阻裝置，所述插鞘減阻裝置從所述插鞘區域朝向所述趾部延伸。
21.—種高爾夫球桿，包括 桿身；以及 根據權利要求I所述的高爾夫球桿桿頭，其中所述高爾夫球桿桿頭固定到所述桿身的笛一雜兎顧。
22.—種高爾夫球桿，包括 桿身；以及 根據權利要求12所述的高爾夫球桿桿頭，其中所述高爾夫球桿桿頭固定到所述桿身的第一端。
全文摘要
一種高爾夫球桿桿頭(14)包括主體部件，主體部件具有擊球面(17)、頂部(18)、趾部(20)、跟部(24)、底部(28)、後部(22)和插鞘區域(16)。跟部包括翼面狀表面(25)，所述翼面狀表面(25)被成形為類似於翼面的引導邊緣，所述翼面狀表面在跟部的大部分長度上延伸。所述背部可包括坎背特徵(23)，所述坎背特徵具有從背部的跟側延伸到趾側的凹腔。所述凹腔的跟側邊緣可被成形為類似於翼面的引導邊緣。進一步，所述底部可包括擴散器(36)，所述擴散器以與撞擊時刻軌跡方向成近似10°至近似80°的角延伸。從插鞘區域朝向趾部延伸的插鞘減阻裝置(26a)也可設置在頂部上。還公開了包括該高爾夫球桿桿頭的高爾夫球桿。
文檔編號A63B53/04GK102821820SQ201180009510
公開日2012年12月12日 申請日期2011年1月25日 優先權日2010年1月27日
發明者約翰·T·斯泰特斯, 羅伯特·波伊, 加裡·G·泰瓦瑞斯 申請人:耐克國際有限公司