多段共固化的高尔夫球杆杆身的制作方法

专利名称：多段共固化的高尔夫球杆杆身的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及高尔夫球杆的杆身。具体而言，本发明涉及包括由不同材料形 成的梢部分和粗端部分的高尔夫球杆杆身。
背景技术：
高尔夫球杆的杆身是众所周知的。高尔夫球杆杆身典型地按照韧性如硬挠度对普 通挠度进行标明，并且典型地由两种不同材料类别中的之一形成钢或石墨。由钢制成的高 尔夫球杆杆身通常具有比石墨杆身更高的扭转稳定性，并且在使用期间可更直接地将振动 能量从杆头传递至用户的手上。钢质杆身的更高的扭转稳定性和刚度为高尔夫球员提供了 更大的控制和精确性，并且向高尔夫球员提供了在他或她挥杆期间的对杆头位置的更好的 感觉。另外，对于希望使他们感觉球杆与球接触的能力最大化的一些高尔夫球员而言，希望 振动能量从杆头传递至用户的手上。由于这些原因，大部分高尔夫球员偏好钢质杆身。近 十年来，超过三分之二的成套铁杆型高尔夫球杆已包括由钢制成的杆身。然而，钢质高尔夫 球杆杆身也具有一些缺点。钢比石墨重。此附加的重量对一些高尔夫球员的挥杆速度具有 不希望有的影响。其他高尔夫球员会觉得钢质杆身太重，特别是当在一整回合运动期间使 用时。钢质高尔夫球杆杆身对一些高尔夫球员而言还会太僵硬。而其他高尔夫球员会由于 在使用过程中太多振动能量从杆头传递至高尔夫球员的手而觉得钢质杆身很不舒适。由石墨制成的高尔夫球杆杆身向许多高尔夫球员提供更大韧性、更低重量和更佳 感觉的潜在好处。一般而言，石墨杆身存在更大的设计构造范围，从而为高尔夫球员提供宽 范围的选择机会，包括杆身韧性的变化。石墨杆身更低的重量使得许多高尔夫球员能够加 快他们的挥杆速度并且减少高尔夫球员的疲劳。石墨高尔夫球杆杆身还缓冲了由于与高尔 夫球接触而产生的更大量的振动能量，从而为大多数高尔夫球员提供更舒适的感觉。然而， 与钢质杆身一样，石墨高尔夫球杆杆身也存在缺点。石墨高尔夫球杆杆身相比钢质杆身而 言通常更不稳定，并且提供更小的扭转稳定性。因此，典型的石墨杆身相比钢质杆身而言提 供更小的控制和精确性。一些高尔夫球员觉得石墨杆身太轻或太柔韧。石墨杆身会较不耐 用，并且在一些情形中会提供不一致的性能。因此，存在对这样一种高尔夫球杆杆身的持续需求，该杆身提供钢质杆身结构和 石墨杆身结构的好处，而没有与这些材料相关的缺点。需要这样一种高尔夫球杆杆身，其重 量更轻并且提供与钢质杆身相当的扭转稳定性和精确性。希望提供一种高尔夫球杆杆身， 其具有提高的精确性、稳定性和控制，而且还向高尔夫球员提供改善的感觉。此外，一直以 来还存在生产具有改善的美感的高尔夫球杆杆身的要求。

发明内容
本发明提供一种高尔夫球杆的杆身。该杆身具有纵向轴线并且能够在扭转稳定性 测试装置中进行测试。该测试装置具有第一支承件和扭转载荷作用器。该杆身包括由第一 材料形成的第一管状部分，其中该第一管状部分具有粗端和远端。第二管状部分由不同于第一材料的第二材料形成。第二管状部分具有近端和梢端。梢端具有小于0.400英寸的外 径。第一管状部分的远端联接至第二管状部分的近端。当在扭转稳定性测试装置中沿着杆 身的露出长度在与第一支承件相距20英寸的点处测量时，杆身具有小于2. 5度的对绕杆身 的纵向轴线的扭转的抵抗。第一支承件在第一管状部分的梢端处固定地安装在杆身的大约 2. 25英寸处，而扭转载荷作用器向杆身的第二管状部分的粗端施加Ift-Ib的扭矩。根据本发明的优选形式的主要方面，高尔夫球杆的杆身具有总长度，并且包括由 第一复合材料形成的第一中空管状部分和由第二金属材料形成的第二中空管状部分。第一 管状部分具有粗端区域和渐缩的远端区域。第一复合材料包括作为渐缩的远端区域的至少 一部分的最内层而定位的电化腐蚀抑制剂层。第一管状部分延伸超过杆身总长度的至少百 分之四十。第二管状部分具有渐缩的近端区域和梢端区域。渐缩的近端区域的外表面的至 少一部分是毛面的。第一管状部分的第一复合材料共固化在第二管状部分的渐缩的近端区 域的外表面上。第二管状部分延伸超过杆身总长度的至少百分之四十。第一管状部分与第 二管状部分交叠而形成交叠区域。该交叠区域的长度是至少一英寸并且小于四英寸。根据本发明的另一优选方面，高尔夫球杆包括杆身、杆头和握把。杆身包括由第一 材料形成的第一管状部分和由第二材料形成的第二管状部分。第一管状部分具有粗端和远 端。第二管状部分具有近端和梢端。第一管状部分的远端联接至第二管状部分的近端。第 一管状部分具有在1. 1至1. 75克/英寸的范围内的重量，而第二管状部分具有在2. 0至 2. 8克/英寸的范围内的重量。当在平衡点测试装置中从杆身的梢端测量时，杆身具有小于 46%的平衡点。杆头联接在第二管状部分的梢端上。握把附接在第一管状部分上。根据以下结合下文描述的附图的详细描述，将更充分地理解本发明，并且附图中 相似参考标号表示相似部件。


图1是按照本发明的一个优选实施例的铁质高尔夫球杆的侧向透视图。图2是图1的高尔夫球杆的杆身的第一和第二管状部分侧向分解透视图，示出连 接第一和第二管状部分的一个优选方法。图3是沿图1的线3-3截取的高尔夫球杆的杆身的中央区域的纵向截面图。图4是图1的高尔夫球杆的杆身的第一管状部分的侧视图。图5是图1的高尔夫球杆的杆身的第二管状部分的侧视图。图6是按照本发明的一个备选的优选实施例的高尔夫球杆的杆身的第一管状部 分的侧视图。图7是图2的杆身的第一和第二管状部分的分解图，示出按照本发明的一个优选 实施例的第一管状部分的形成及其通过共固化与第二管状部分的接合。图8是按照本发明一个备选的优选实施例的高尔夫球杆杆身的中央区域的纵向 截面图。图9是扭转稳定性测试装置的侧视图。图10是示出三个不同的高尔夫球杆杆身的三个扭矩或扭转曲线的曲线图。图11是杆身挠曲测试装置的侧视图。图12是示出三个不同的高尔夫球杆杆身的挠曲轮廓的曲线图。
具体实施例方式参照图1，高尔夫球杆总体上以10表示。图1的高尔夫球杆10构造成一套中的6 号铁杆型球杆。本发明也可形成为并且可直接应用于成套的高尔夫球杆中的2号至9号铁 杆型球杆、球道木杆(fairway wood)、发球杆(driver)、铁木杆(hybrid)、挖起杆(wedge) 及它们的结合。高尔夫球杆10是构造成用于击打高尔夫球的细长器具并且包括高尔夫球 杆杆身12，该杆身12具有粗端14和梢端16、联接在粗端14上的握把18、以及联接在梢端 16上的杆头20。握把18是大致中空构造的常规手柄结构。握把18具有构造成用于可滑动地容纳 杆身12的粗端14的开口端。握把18由一般柔软的弹性材料形成，比方说，例如橡胶、聚亚 氨酯、皮革、热塑性塑料、弹性体或它们的组合。备选地，握把18可由两层或多层材料形成。 在又一个备选实施例中，握把18可通过将一条或多条带缠绕在杆身12的粗端14周围而形 成。杆头20是联接在杆身12上的大致平坦体。优选地，使用环氧粘合剂将杆头20固 定在杆身12上。套圈(ferrule) 22可用来大致覆盖杆头20与杆身12的连接处的一部分并 且改善杆头20与杆身12的连接处的轮廓和总体外观。杆头20典型地由高抗拉强度、耐用 材料形成，优选不锈钢。备选地，杆头20可由其它材料形成，比方说，例如其它金属、合金、 陶瓷、复合材料或它们的组合。参照图2-5，更详细地显示了杆身12。杆身12是沿着纵向轴线24延伸的细长中空 管，其由第一管状部分26和第二管状部分28形成。第一管状部分26包括粗端14和远端 30。第一管状部分26由轻质并且结实的第一材料形成，优选复合材料。在备选实施例中， 第一管状部分可由其它材料形成，诸如，陶瓷、木材、钢、热固性聚合物、热塑性聚合物、钛合 金以及其它合金。本发明的杆身是多段的高尔夫球杆杆身。如文中所用，用语“多段”高尔 夫球杆杆身是指由两个或多个部分或段形成的高尔夫球杆杆身。在一个优选实施例中，杆 身由第一管状部分26和第二管状部分28形成。在其它优选实施例中，一个或多个中央或 中间部分可用来将第一和第二管状部分联接在一起。如文中所用，用语“复合材料”是指使用树脂浸渍(或完全渗透)的多条纤维。 纤维可同轴地在片或层中对齐、编或编织在片或层中、和/或割断并随机分散在一层或 多层中。复合材料可由包括用树脂浸渍的纤维的基体的单层或多层形成。在特别优选 的实施例中，层数范围可以是从3至8。在多层结构中，纤维可相对于纵向轴线24在不 同方向上对齐，和/或在层间的编织物或编结物中对齐。各层可通过一块或多块棉麻织 物(scrim)或薄纱(veil)至少部分分隔。在使用时，棉麻织物或薄纱将大致分隔相邻的 两层并且抑制树脂在固化期间在各层之间流动。棉麻织物或薄纱还可用来降低在复合材 料层之间的切应力。棉麻织物或薄纱可由玻璃、尼龙或热塑性材料形成。在一个特别的 实施例中，棉麻织物或薄纱可用来实现复合材料层之间的滑动或独立运动。纤维由高抗 拉强度材(例如石墨)形成。备选地，纤维可由其它材料形成，比方说，例如玻璃、碳、硼、 玄武岩、胡萝卜、Kevlar 、Spectra 、聚对苯撑苯并二恶唑(poly-para-phenylene-2， 6-benzobisoxazole) (PBO)、大麻以及它们的组合。在一组优选实施例中，树脂优选为热固 性树脂，例如环氧树脂或聚酯树脂。在其它组的优选实施例中，树脂可以是热塑性树脂。复
8合材料典型地缠绕在心轴和/或相当的结构周围，并且在热和/或压力下固化。在固化时， 树脂构造成流动并且完全分散和浸渍纤维的基体。在一个优选实施例中，在远端30或接近远端30处的第一管状部分26的第一材料 的最内层32是电化腐蚀抑制剂层。在一个特别优选的实施例中，电化腐蚀抑制剂层32由 玻璃纤维形成。在备选的优选实施例中，可使用其它类型的纤维。参照图8，在另一个备选 的优选实施例中，可向第一管状部分26的内表面在远端30或接近远端30处涂布或邻近该 内表面定位涂层或保护层60，以抑制电化腐蚀。参照图2-4，第一管状部分26具有长度Li，并且优选地具有从粗端14或接近粗 端14处延伸至远端30的大致截头圆锥形。粗端14具有外径D1，而远端具有外径D2和内 径D2’。在一个实施例中，第一管状部分26的外径沿着纵向轴线24从粗端14(D1)向远端 30 (D2)连续缩小。参照图6，在一个备选实施例中，处在或接近第一管状部分26的粗端14 的区域34可沿着纵向轴线24具有一段预定距离的相同或大致一致的外径。在一个特别优 选的实施例中，区域34的预定距离可以是大约10英寸。在备选实施例中，该预定距离可以 是其它距离。参照图4，在一个特别优选的实施例中，外径Dl在0. 580至0. 635英寸的范围内， 而内径D2，在0. 470至0. 530英寸的范围内。第一管状部分26的内径从在远端30处的D2， 朝向粗端14锥形扩张。第一管状部分26的内径的锥形扩张量以在每英寸0. 001至0. 100 英寸的范围内的比率朝向粗端14向外延伸。在一个特别优选的实施例中，第一管状部分26 的内径从远端30朝向粗端14锥形扩张或增大的比率在每英寸0. 0100至0. 0150英寸的范 围内。取决于杆身12的预期应用，第一管状部分26的长度Ll优选在14英寸至28英寸的 范围内。在特别优选的实施例中，长度Ll为18英寸、19英寸和22. 25英寸。优选地，第一 管状部分26的长度代表杆身12总长度的至少百分之四十。在其它备选的优选实施例中， 可采用其它长度。在备选的优选实施例中，第一管状部分可具有阶段状轮廓或具有相同直 径的区域，使得与具有截头圆锥形状的第一管状部分的全部长度相对比，该第一管状部分 的一个或多个段渐缩或具有截头圆锥形状。参照图5，第二管状部分28具有长度L2，并且包括具有外径D3的近端36和具有 外径D4的梢端16。第二管状部分28由结实并且提供高级别的扭转稳定性的第二材料形 成，优选钢。在备选实施例中，第二管状部分可由其它材料形成，例如，铝、钛、钪、其它合金 及它们的结合。在其它备选实施例中，第二管状部件可由陶瓷、木材、塑料、复合材料及它们 的组合形成。第二管状部分28的第二材料优选不同于第一管状部分26的第一材料。参照图2、图3和图5，第二管状部分28优选具有沿着纵向轴线24从在近端36或 接近近端36处向梢端16延伸的大致截头圆锥形。在一个特别优选的实施例中，外径D3为 至少0. 490英寸，并且最优选在0. 490至0. 550英寸的范围内。第二管状部分28的外径从 在近端36的D3朝梢端16向内渐缩。第二管状部分28的外径的向内渐缩量以在每英寸 0. 001至0. 100英寸的范围内的比率从近端36朝向梢端16延伸。在一个特别优选的实施 例中，第二管状部分28的外径从近端36朝向梢端16渐缩或缩小的比率在每英寸0. 010至 0.015英寸的范围内。外径D4优选小于0.400英寸。在另一个特别优选的实施例中，外径 D4小于0. 400英寸并且大于0. 325英寸。在另一个优选实施例中，外径D4可在0. 325至 0. 505英寸的范围内。取决于杆身12的预期应用，第二管状部分的长度L2优选在18英寸
9至30英寸的范围内。在特别优选的实施例中，长度L2为25英寸、21英寸和22英寸。优选 地，第二管状部分28的长度代表杆身12总长度的至少百分之四十。在其它备选的优选实 施例中，可采用其它长度。在备选的优选实施例中，第二管状部分可具有阶段状轮廓或相同 直径区域，使得与具有截头圆锥形的第二管状部分的全部长度相比，该第二管状部分的一 个或多个段渐缩或具有截头圆锥形。在与从粗端14至远端30朝向纵向轴线收敛的第一管状部分26的内表面互补的 构造中，第二管状部分28具有从梢端16朝近端36从纵向轴线24向外发散的外表面。外 径D3优选大于内径D2’，从而如果第二管状部分28首先是梢端16插入第一管状部分26的 粗端14中，则防止第二管状部分28整个地延伸穿过第一管状部分26。第一管状部分26和 第二管状部分28的尺寸和渐缩或截头圆锥形使第二管状部分28能够被插入第一管状部分 26的粗端14中，使得第二管状部分28的梢端16和长度L2的大部分延伸穿过第一管状部 分26的远端30，但第二管状部分28不能整个地穿过第一管状部分26。第二管状部分28 的区域机械接合第一管状部分26在远端30或接近远端30处的内表面，从而形成机械锁止 和交叠区域38。交叠区域38具有足以提供第一管状部分26与第二管状部分28之间的牢 固可靠连接的长度。在优选实施例中，交叠区域38具有在0.5至10英寸之间的长度。在 一个更优选的实施例中，交叠区域38具有在1. 0至4. 0英寸之间的长度，而在特别优选的 实施例中，交叠区域具有在2. 0至2. 5英寸的范围内的长度。在图2中，示出了组装本发明的一种方法，其中第一管状部分26是预先形成的，并 且第二管状部分28滑入杆身12的粗端14的开口中，使得第二管状部分28的梢端16和大 部分完全地延伸穿过第一管状部分26并从第一管状部分26的远端30伸出。第一管状部 分26的内表面和第二管状部分28的外表面的相应的截头圆锥形彼此接合并且形成机械锁止。第二管状部分28在近端36或接近近端36处的外表面优选是毛面的或蚀刻的(形 成毛面区40)，以有利于在交叠区域38处连接第一和第二管状部分。在一个优选实施例中， 第二管状部分28由镀铬钢形成并且镀铬层被蚀刻、刮擦或以其它方式移除从而形成毛面 区40。参照图7，在一个优选实施例中，第一管状部分26共固化在第二管状部分28上。 关于本发明，用语“共固化”应当表示将一层或多层复合材料的至少一部分缠绕并固化在产 品的成品构件上。具体而言，共固化是指将一层或多层复合材料缠绕并固化在第二管状部 分28的近端36上。共固化提供了复合材料与第二管状部分28的近端36之间的特别连接。 共固化提供比其它连接类型更均勻和稳定的粘合层(bond line)。由共固化提供的两个构 件的改进连接提高了连接的完整性和耐久性。在此优选实施例中，心轴42构造成在近端36处装配进第二管状部分28中，并且 成形为限定第一管状部分26除交叠区域36以外的内表面。心轴40可由在固化处理期间 中保持其形状和完整性的任何材料形成。一旦心轴42正确地定位，就执行包括复合材料的 层的“叠布(laying up)”过程。通过将一层或多层复合材料直接缠绕在第二管状部分28 的毛面区40上而形成第一管状部分26在远端30或接近远端30处的内表面。具体而言， 复合材料的最内层32，优选为电化腐蚀抑制层，可缠绕在第二管状部分28在毛面区40处的 外表面周围和心轴42的至少一部分外表面上。然后可将另外的复合材料层如层44缠绕在最内层32上以形成第一管状部分26。例如层32和44的层的形状和整体尺寸可互相不同。 加热并固化包括第二管状部分28、心轴40以及缠绕的复合层32和44的叠合物(lay-up) 以形成第一管状部分26。在固化后，通过常规手段(比方说，例如抽出或加热)，从杆身12 的内表面取下心轴42。因此，第一管状部分26优选在毛面区40处缠绕并形成在第二管状部分28上，并 且共固化在第二管状部分28上以形成杆身12。上述将材料层叠合并固化在第二管状部分 28的毛面区40上的过程是连接第一管状部分26和第二管状部分28的优选方法。将第一 管状部分26的复合材料的一部分固化在第二管状部分28的毛面区40上，使得在第一管状 部分26与第二管状部分28之间形成共固化接合处。在此过程中，第一管状部分26和第二 管状部分28的共固化连接在不使用单独的粘合剂的情况下形成。在备选的优选实施例中， 可使用一种或多种单独的粘合剂帮助连接第一管状部分26和第二管状部分28。当由杆头对球的撞击产生的不希望有的冲击和/或振动能量向上延伸并沿着杆 身12延伸至用户的手时，第一管状部分26和第二管状部分28的连接有助于缓冲该冲击和 /或振动能量。来自在交叠区域38处的不同的第一和第二材料的过渡用来缓冲或减轻冲击 和/或振动能量的严重程度。参照图8，在一个备选的优选实施例中，缓冲材料的额外的层60可定位或涂布在 第一管状部分26与第二管状部分28之间，从而在振动和冲击能量在杆头与高尔夫球撞击 后沿着杆身12行进时进一步缓冲、减少和/或减轻振动和冲击能量。该额外的层60优选在 整个交叠区域38周围延伸，使得层60将第一管状部分26与第二管状部分28分隔。额外 的层60可为泡沫层、套筒、带(tape)或任何形式的缓冲器。额外的层60优选由弹性材料 形成，比方说，例如弹性体材料。备选地，可使用其它材料，比方说，例如橡胶、热固性材料、 塑料、聚合材料及它们的组合。参照图3，杆身12优选另外包括保护套圈46，其覆盖第一管状部分26的远端与第 二管状部分28之间的过渡处的至少一部分。套圈46可由任何耐用材料形成，例如塑料。备 选地，套圈也可由复合材料、铝、弹性体材料、金属、陶瓷、木材及它们的组合制成。套圈46 向杆身12的过渡区提供美学上更加令人愉悦的外观。组装好的杆身12根据具体应用可构造成各种不同的长度。也可改变杆身12的重 量以针对具体应用或高尔夫球员的偏好而调节。第一管状部分26优选具有在1. 1至1. 75 克/英寸的范围内的重量。第二管状部分28优选具有在2. 0至2. 8克/英寸的范围内的 重量。在备选的优选实施例中，第一和/或第二管状部分的每英寸重量可落在这些范围之 外。杆身的整体重量优选在45至95克的范围内。在一个特别优选的实施例中，杆身可具 有在65至85克的范围内的重量。本发明的杆身12大致提供接近全石墨杆身或与其相同 的总杆身重量。与全石墨杆身不同的是，本发明的杆身12提供全钢质杆身的许多好处而没 有通常与钢相关的负面特性。杆身12提供以下独特优点当使用常规高尔夫球杆杆身平衡板(“平衡点测试装 置”)从杆身12的梢端16测量时，杆身12具有小于百分之五十(50% )的平衡点测量结 果。在一个特别优选的实施例中，杆身12的平衡点小于百分之四十六(46% )。用来测量 平衡点的平衡板(或平衡点测试装置)具有主要尺寸和在横向于主要尺寸的方向上在板周 围延伸的可调支点。当测量平衡点时，将杆身12放置在板上，使得杆身的纵向轴线24大致平行于主要尺寸并且在可调支点之上。平衡板优选包括标尺(ruler)或其它指示距离(例 如英寸)的标记。重新定位可调支点直到杆身12只在可调支点上平衡而不是在平衡板的 表面上平衡为止。测量从梢端16至杆身12的平衡点(邻近杆身的可调支点的位置)的平 衡点距离。然后将平衡点距离除以杆身12的总长度以获得根据百分比的平衡点。如上所述，本发明的杆身12的平衡点小于50%并且优选小于46%。在两个特别 优选的实施例中，按照本发明制造的两个杆身分别具有90克和82克的杆身重量。两个杆 身的每一个均具有40英寸的预切长度和分别从梢端的17. 83英寸和17. 30英寸处测量到 的44. 6%和43. 3%的平衡点百分比的平衡点。相反，现有的石墨杆身和钢质杆身的平衡点 大于50%。本发明的杆身12的独特定位的平衡点使杆身12能够与相应的杆头和握把匹 配，以提供与钢质杆身高尔夫球杆相当的挥重，而球杆重量更轻。结果，本杆身12可使高尔 夫球员能够保持较高挥重球杆的相同稳定感，同时还由于与具有钢质杆身的高尔夫球杆的 重量相比的减轻的杆身重量而达到更高的杆头速度。减轻的重量还减少了高尔夫球员在一 个回合过程中变得疲劳的可能性。挥重是挥动高尔夫球杆时感觉其重量如何的衡量。具体而言，挥重是关于在距球 杆的握把端的特定距离处建立的支点的高尔夫球杆的重量的衡量。一般希望使用具有相当 的挥重的一套高尔夫球杆。挥重并不等于或等同于高尔夫球杆的实际重量。然而，现有球 杆的实际重量典型地随着球杆的挥重增加而增加(且反之亦然)。按照字母和数字(例如， “D5”)表达挥重。所使用的字母为A、B、C、D、E、F和G，而数字为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9和 10。各个字母/数字组合称为“挥重点”，并且存在77个可能的挥重衡量。AO为最轻的衡 量，一直上升至最重的G10。对于男性的球杆标准或标称挥重可为DO至D2或C8至D4，而 对于女性的球杆为C5至C7或C3至C9。另一个通常采用的挥重范围可在C8至D4的范围 内。低差点(handicap)高尔夫球员一般偏好具有更高挥重的球杆，因为此类球杆典型地提 供对球杆运动的更多控制并且可提供对杆头的更敏锐的感知。这些较高挥重球杆典型地也 具有较高的实际重量，诸如钢质杆身高尔夫球杆。本发明的杆身12提供了使得高尔夫球员能够用已由于减轻了杆身12的重量而具 有减轻的实际重量的球杆获得他或她的期望挥重的独特好处。在实际(或整体)重量减轻 的情况下，高尔夫球员可继续使用具有他或她的期望挥重的球杆，但由于球杆的实际重量 减轻，如果希望，则现在具有更快地挥杆的能力。因此，高尔夫球员可获得增加的杆头速度 和相应的性能好处(例如，增加的球速和增加的距离)。高尔夫球员获得更大的杆头速度的能力典型地引起更大的离杆球速。以下的表1 论证了此结果。将具有相同杆头重量的两个Wilson Ci7 六号铁杆头附接在两个单独的 杆身(重量为105克的钢质杆身和按照本发明制造的重量为82克的杆身)上。然后在试 验场由16个高尔夫球员使用这两个球杆并进行对比。高尔夫球员是具有一致的击球技术 的低至中范围差点的球员。使用本行业中普遍使用的Trackman 挥杆和球飞行分析仪监视 并记录高尔夫球员的杆头速度和球速。Trackman 分析仪由丹麦Vedbaek的ISG A/S生产 和销售。获取了关于该组高尔夫球员在击球时测得的平均杆头速度和紧随击球后的平均球 速，并且在表1中列出。 在一个优选实施例中，高尔夫球杆10可具有在C8至D4的范围内的挥重等级以及 在335至430克的范围内的相应实际重量。在一个特别优选的实施例中，铁杆型高尔夫球 杆(例如，Wilson Ci7 3号铁杆型高尔夫球杆)具有在340至370克的范围内的实际 重量、在38. 5至40.0英寸的范围内的长度、16至24度的杆面倾角(loft angle)、在C8至 D4的范围内的挥重等级以及在218至248克的范围内的杆头重量。在另一个特别优选的 实施例中，铁杆型高尔夫球杆(例如，Wilson Ci7 6号铁杆型高尔夫球杆)具有在355 至385克的范围内的实际重量、在37至38. 5英寸的范围内的长度、26至34度的杆面倾角、 在C8至D4的范围内的挥重等级以及在234. 5至264. 5克的范围内的杆头重量。在又一个 特别优选的实施例中，铁杆型高尔夫球杆(例如，Wilson Ci7 9号铁杆型高尔夫球杆) 具有在385至415克的范围内的实际重量、在35. 5至37. 0英寸的范围内的长度、38至46 度的杆面倾角、在C8至D4的范围内的挥重等级以及在263至293克的范围内的杆头重量。 在又一个特别优选的实施例中，铁木杆型高尔夫球杆(例如，1Wilson D-Fy 铁木杆型高 尔夫球杆)具有在335至365克的范围内的实际重量、在38. 5至41. 5英寸的范围内的长 度、18至27度的杆面倾角、在C8至D4的范围内的挥重等级以及在215至245克的范围内 的杆头重量。在又另一个特别优选的实施例中，沙坑挖起杆(sandwedge)(例如，Wilson Tw9 沙坑挖起杆)具有在400至430克的范围内的实际重量、在35. 0至36. 5英寸的范围 内的长度、52至60度的杆面倾角、在C8至D4的范围内的挥重等级以及在279至309克的 范围内的杆头重量。在其它备选的优选实施例中，不同长度、重量和杆面倾角的高尔夫球杆可与其它 挥重范围一起使用，比方说，例如用于女性的C3至C9或C5至C7。在另一个备选的优选实 施例中，一套铁杆高尔夫球杆可具有带有按照本发明建造的高尔夫球杆杆身的1个、2个或 多个铁杆型高尔夫球杆，而其余球杆可具有钢或石墨型杆身。当在扭转稳定性测试装置48下测试杆身12时，本发明的杆身12还提供特殊的扭 转抵抗特性。参照图9，扭转稳定性测试装置48包括构造成将杆身支承在大体水平位置上 的粗端支承件50和梢端支承件52。分别将粗端支承件50和梢端支承件52夹在杆身12 的粗端14和梢端16上。粗端支承件50和梢端支承件52构造成分别在杆身的粗端和梢端 处夹住杆身的大约2. 25英寸。粗端支承件50联接在可旋转的扭矩作用器54上，该扭矩作 用器54构造成旋转粗端支承件50从而向杆身12施加扭矩。梢端支承件52可操作地连接 到传感器56上。在通过旋转粗端支承件50而将扭矩施加在杆身上时，梢端支承件52将杆身12的梢端16保持在固定位置。在一个优选实施例中，杆身12的梢端16的大约2. 25英 寸被梢端支承件52夹住。在一个优选实施例中，粗端支承件50接合杆身12的粗端14的 大约2. 25英寸。传感器56测量作用于梢端16的扭矩。可通过从梢端支承件52朝粗端支 承件50以四英寸的增量在杆身12上设置九个标记(备选地也可使用以六英寸的增量的6 个标记或其它标记形式)而获得例如图10所示的杆身扭矩曲线。将这九个标记涂在杆身 12在粗端支承件50与梢端支承件52之间露出的露出长度上。在九个标记中的第一个处 将数字倾角计(inclinometer) 58可操作地联接在杆身12上。将倾角计58调零并在粗端 支承件50处通过可旋转的扭矩作用器54向杆身的粗端14施加扭矩，在施加1.0英尺-磅 (ft-lbs)的扭矩之后以及在每增加Ift-Ibs的扭矩(例如，2. Oft-Ibs和3. Oft-lbs)后从 倾角计读取扭转角度读数。对于沿杆身的所有九个标记均重复该过程。结果是关于各递增 扭矩读数在从梢端支承件52沿着杆身12的露出长度的九个标记中每一个处的扭转角度读 数的表格。根据该数据获得指示杆身抵抗绕杆身12的纵向轴线24扭转的能力的杆身扭矩 曲线(或扭转曲线)。图10示出在三个不同的杆身构造上并且基于1. Oft-Ibs的平均扭矩(或扭矩载 荷)获得的三个不同的扭转曲线的结果。该三个杆身的每一个均具有相当的长度、梢端直 径和粗端直径。第一、第二和第三杆身的梢端直径均小于0.400英寸(例如，第一、第二和 第三杆身中每一个的梢端直径均为0. 370英寸)。第一杆身是科罗拉多州玻尔得的FST (远 东机械有限公司(Far East Machinery Company, Ltd.))生产的钢质杆身并且具有115克 的重量。第二杆身是按照本发明制造的重量为90克的杆身。第三杆身是商标为V2 的石 墨杆身并且由德克萨斯州沃思堡的UST Mamiya生产。第三杆身重量是65克。扭转曲线表 明，按照本发明制造的第二杆身提供与全钢质杆身(第一杆身)基本上相同的扭转曲线和 扭转抵抗。第一和第二杆身呈现特别的扭转抵抗，其为高尔夫球员提供了更佳的控制和更 佳的精确性，特别是偏心撞击。第一和第二杆身使得高尔夫球员击球能够一贯地更直。当在上述扭转稳定性测试中大致在杆身总长度(以及露出长度)的中点处测量 时，本发明的杆身具有小于2. 5度并且优选小于2.0度的对绕杆身的纵向轴线扭转的抵抗。 例如，在沿杆身(图10的χ轴线)的20英寸标记处(点A)，即四十英寸杆身的大致中点处 (其为杆身从梢端支承件52的露出长度的约56% )，第一和第二杆身具有小于2. 00度的扭 转角度读数(图10的y轴线)，而第三杆身具有约3. 00度的扭转角度。另外，在沿杆身的 露出长度的28英寸标记处，即从杆身的梢端测得的四十英寸杆身的约百分之七十(74% ) 的点(点B)处(其为杆身从梢端支承件52的露出长度的约79% )，第一和第二杆身具有 小于2. 00度的扭转角度读数，而第三杆身具有约3. 50度的扭转角度。实际上，对于小于沿 杆身从梢端支承件52的露出长度的28英寸或距杆身的梢端的杆身长度的约74%的沿杆 身长度的任何点(例如，24英寸或63. 5%，16英寸或约42%等)，第二杆身具有小于2. 00 度的扭转角度读数。四十英寸是中等范围铁杆杆身的标称长度，并且典型地代表在将杆身 切割至期望长度之前的杆身长度。也可使用其它杆身长度。另外，在位于与第二杆身的梢 端支承件52相距36英寸的点或位于与梢端支承件52相距小于36英寸的任何点(更具体 地，从位于与梢端支承件52相距36英寸的点至位于与梢端支承件52相距大于20英寸的 点)处，第二杆身具有小于3. 00度的扭转角度读数。当在杆身挠曲测试装置62下测试杆身12时，本发明的杆身12还提供与石墨或钢质杆身相当的韧性特征。参照图11，杆身挠曲测试装置48包括构造成将杆身支承在大体水 平位置的粗端支承件64。该粗端支承件64夹到杆身12的粗端14的第三预定长度L3处。 优选地，预定长度L3是由粗端支承件64不动地固定的杆身12的粗端14上的约5. 5英寸。 杆身12的梢端16是自由的并且未被支承。在从粗端支承件64朝向杆身12的梢端14测 得的第四预定距离或长度L4处向杆身施加载荷66，优选6. 5磅的载荷66。在一个优选实 施例中，第四预定长度L4为离粗端支承件64约29. 625英寸。七磅载荷66使杆身12从水 平方向相对地挠曲。可通过从梢端支承件52朝向粗端支承件50以四英寸的增量在杆身12 上设置九个标记(备选地也可使用以六英寸增量的6个标记或其它标记形式)而获得例如 图12所示的杆身挠曲曲线。从粗端支承件64以4英寸增量测量距水平方向的挠曲量。然 后画出这些点以图示杆身12的挠曲曲线。图12示出在与上述相同的三个不同杆身构造上获得的三个单独的挠曲曲线的结 果。图12的杆身曲线示出这三个不同类型的杆身的挠曲极为相似。具体而言，该未决发明 的第一钢质杆身和第二杆身的挠曲曲线几乎相同，而第三石墨杆身呈现出稍微大于第一和 第二杆身的挠曲。因此，本发明的杆身12模仿或提供了与钢质高尔夫球杆杆身相同的弯曲 或挠曲特性，但不存在钢质杆身的缺点。本发明的杆身12相比现有高尔夫球杆杆身提供了许多优点。杆身12提供特别的 控制和精确性，并且使高尔夫球员能够更快地挥动他或她的高尔夫球杆从而产生更大的杆 头速度和球速。杆身12提供这些优点，同时明显比常规钢质高尔夫球杆杆身轻。通过满足 2008年1月1日生效的由美国高尔夫球协会和苏格兰圣安德鲁斯(St. Andrews)的皇家古 典高尔夫俱乐部(Royal and Ancient Golf Club)批准的高尔夫规则(“高尔夫规则”)， 杆身12构造成用于包括锦标赛的竞技游戏。因此，用语“杆身构造成用于有组织的竞技游 戏”是指杆身完全满足高尔夫球杆杆身规则和/或高尔夫规则的要求。因此，本发明提供高尔夫球杆杆身12，其提供钢质杆身的控制和精确性以及与在 挥杆期间感知杆头在何处相关的相应自信感，但没有钢质杆身的缺点。本发明还提供高尔 夫球杆杆身12，其具有与石墨杆身相当的减轻的重量以及等同或更好的振动感，但没有石 墨杆身的缺点。第一管状部分26和第二管状部分28的独特、共固化的连接是安全、可靠和 耐用的。第一部分26和第二部分28不同的材料连同共固化连接提供了对不希望的震动和 振动能量的增强缓冲，从而获得对用户而言具有最佳手感的高尔夫球杆杆身。材料、长度、 尺寸和它们的连接的独特组合提供了使得能够实现更高的球杆挥重而不增加实际球杆重 量的独特平衡点。不增加相应实际重量的更高的球杆挥重提供了额外的球杆构造韧性。本 发明的杆身12提供了石墨型杆身的韧性、重量和手感优点以及钢质杆身的控制、精确性和 性能。本发明的独特构造提供这些优点，并且还使高尔夫球员能够增加他或她的挥杆速度 和相应的球速，提高了高尔夫球员的成绩。虽然已参考示例性实施例描述了本公开内容，但本领域技术人员应该认识到，可 对形式和细节做出许多改变而不脱离要求保护的主题的精神和范围。例如，虽然不同的示 例性实施例可能已被描述为包括提供一个或多个好处的一个或多个特征，但可设想的是， 在所述的示例性实施例中或其它备选实施例中，所述的特征可彼此互换或备选地互相组 合。由于本公开内容的技术比较复杂，所以并非所有技术变化都是可预知的。因此，本发明 并不局限于前面的描述，而仅由所附权利要求的范围和精神限制。
权利要求
一种用于铁杆或木杆型高尔夫球杆的杆身，所述杆身具有纵向轴线并且能够在扭转稳定性测试装置下进行测试，所述测试装置具有第一支承件和扭转载荷作用器，所述杆身包括由第一材料形成的第一管状部分，所述第一管状部分具有粗端和远端；以及由不同于所述第一材料的第二材料形成的第二管状部分，所述第二管状部分具有近端和梢端，所述梢端具有小于0.400英寸的外径，所述第一管状部分的所述远端联接至所述第二管状部分的所述近端；当在所述扭转稳定性测试装置中在沿所述杆身的露出长度与所述第一支承件相距20英寸的点处测量时，所述杆身具有小于2.5度的对绕所述杆身的所述纵向轴线的扭转的抵抗，其中，将所述第一支承件不动地固定在所述第一管状部分的梢端处所述杆身的大约2.25英寸处，并且其中所述扭转载荷作用器向所述杆身的所述第二管状部分的粗端施加1ft 1b的扭矩。
2.根据权利要求1所述的杆身，其特征在于，当在沿所述杆身的所述露出长度与所述 第一支承件相距20英寸的点处测量时，所述杆身在所述扭转稳定性测试中具有小于2. 0度 的对绕所述杆身的所述纵向轴线的扭转的抵抗。
3.根据权利要求1所述的杆身，其特征在于，当在平衡点测试装置中从所述杆身的所 述梢端测量时，所述杆身具有小于50%的平衡点。
4.根据权利要求1所述的杆身，其特征在于，当在平衡点测试装置中从所述杆身的所 述梢端测量时，所述杆身具有小于46%的平衡点。
5.根据权利要求1所述的杆身，其特征在于，所述第一材料是包括多个纤维层的复合 材料，其中每个纤维层均包括多条单向或编织纤维，并且所述纤维选自由碳、玻璃、玄武岩、 硼、胡萝卜、大麻、Kevlar 、Spectra 及它们的组合所组成的组。
6.根据权利要求5所述的杆身，其特征在于，所述第一管状部分在所述远端或邻近所 述远端处的最内层是玻璃纤维层。
7.根据权利要求1所述的杆身，其特征在于，所述第二材料选自由钢、铝、钛、钪及它们 的组合所组成的组。
8.根据权利要求1所述的杆身，其特征在于，在所述远端附近的所述第一管状部分和 在所述近端附近的所述第二管状部分均具有相应的渐缩构造，并且其中，所述第一管状部 分共固化在所述第二管状部分的至少一部分上。
9.根据权利要求1所述的杆身，其特征在于，所述杆身具有在45至95克的范围内的重量。
10.根据权利要求1所述的杆身，其特征在于，当在沿所述杆身的所述露出长度与所述 第一支承件相距28英寸的点处测量时，所述杆身在所述扭转稳定性测试中具有小于2. 0度 的对绕所述杆身的所述纵向轴线的扭转的抵抗。
11.一种用于高尔夫球杆的杆身，所述杆身具有总长度并且包括由第一复合材料形成的第一中空管状部分，所述第一管状部分具有粗端区域和渐缩 的远端区域，所述第一复合材料包括作为所述渐缩的远端区域的至少一部分的定位成最内 层的电化腐蚀抑制剂层，所述第一管状部分延伸超过所述杆身的所述总长度的至少百分之 四十；以及由第二金属材料形成的第二中空管状部分，所述第二管状部分具有渐缩的近端区域和 梢端区域，所述渐缩的近端区域的所述外表面的至少一部分是毛面的，所述第一管状部分 的所述第一复合材料共固化在所述第二管状部分的所述渐缩的近端区域的所述外表面上， 所述第二管状部分延伸超过所述杆身的所述总长度的至少百分之四十，所述第一管状部分 交叠所述第二管状部分以形成交叠区域，所述交叠区域的长度为至少一英寸并且小于四英 寸。
12.根据权利要求11所述的杆身，其特征在于，所述交叠区域具有在2.0至2. 5英寸的 范围内的长度。
13.根据权利要求11所述的杆身，其特征在于，当在平衡点测试装置中从所述杆身的 所述梢端测量时，所述杆身具有小于50%的平衡点。
14.根据权利要求11所述的杆身，其特征在于，当在平衡点测试装置中从所述杆身的 所述梢端测量时，所述杆身具有小于46%的平衡点。
15.根据权利要求11所述的杆身，其特征在于，所述第一复合材料包括多个纤维层， 其中，每个纤维层均包括多条单向或编织纤维，并且其中所述纤维选自由碳、玻璃、玄武岩、 硼、胡萝卜、大麻、Kevlar 、Spectra 及它们的组合所组成的组。
16.根据权利要求15所述的杆身，其特征在于，所述电化腐蚀抑制剂层是所述第一管 状部分在所述远端或接近所述远端处的最内层，并且其中所述最内层为玻璃纤维层。
17.根据权利要求11所述的杆身，其特征在于，所述第二金属材料选自由钢、铝、钛、钪 及它们的组合所组成的组。
18.根据权利要求11所述的杆身，其特征在于，所述第一管状部分的所述第一复合材 料在不使用单独的粘合剂的情况下共固化在所述第二管状部分的所述渐缩的近端区域的 所述外表面上。
19.根据权利要求11所述的杆身，其特征在于，所述杆身具有在45至95克的范围内的重量。
20.根据权利要求11所述的杆身，其特征在于，所述第二管状部分在所述梢端处的直 径在0. 325至0. 400英寸的范围内。
21.根据权利要求11所述的杆身，其特征在于，所述杆身另外包括保护套圈，所述套圈 定位在所述第一管状部分的所述远端附近和所述第二管状部分周围。
22.根据权利要求11所述的杆身，其特征在于，所述杆身构造成用于有组织的竞技游戏。
23.根据权利要求11所述的杆身，其特征在于，所述杆身能够在具有第一支承件和扭 转载荷作用器的扭转稳定性测试装置下进行测试，其中，所述梢端区域具有小于0. 400英 寸的外径，当在所述扭转稳定性测试装置中在沿所述杆身的露出长度与所述第一支承件相 距20英寸的点处测量时，所述杆身具有小于2. 5度的对绕所述杆身的所述纵向轴线的扭转 的抵抗，将所述第一支承件不动地固定在所述第一管状部分的所述梢端区域处的所述杆身 的约2. 25英寸处，并且其中所述扭转载荷作用器向所述杆身的所述第二管状部分的所述 粗端施加Ift-Ib的扭矩。
24.根据权利要求23所述的杆身，其特征在于，当在沿所述杆身的所述露出长度与所 述第一支承件相距20英寸的点处测量时，所述杆身在所述扭转稳定性测试中具有小于2. 0度的对绕所述杆身的所述纵向轴线的扭转的抵抗。
25.根据权利要求23所述的杆身，其特征在于，当在沿所述杆身的所述露出长度与所 述第一支承件相距28英寸的点处测量时，所述杆身在所述扭转稳定性测试中具有小于2. 0 度的对绕所述杆身的所述纵向轴线的扭转的抵抗。
26.根据权利要求11所述的杆身，其特征在于，所述第二管状部分的所述渐缩的近端 区域具有在所述交叠区域中在从所述近端区域的近端朝所述梢端区域的方向上的在0. 010 至0. 015英寸的范围内渐缩的外径。
27.—种高尔夫球杆，包括杆身，其包括由第一材料形成的第一管状部分和由第二材料形成的第二管状部分，所 述第一管状部分具有粗端和远端，所述第二管状部分具有近端和梢端，所述第一管状部分 的所述远端联接在所述第二管状部分的所述近端上，所述第一管状部分具有在1. 1克/英 寸至1. 75克/英寸的范围内的重量，所述第二管状部分具有在2. 0克/英寸至2. 8克/英 寸的范围内的重量，当在平衡点测试装置中从所述梢端测量时所述杆身具有小于46%的平 衡点；杆头，其联接在所述第二管状部分的所述梢端上；以及握把，其附接在所述第一管状部分上。
28.根据权利要求27所述的高尔夫球杆，其特征在于，所述高尔夫球杆具有在37.0至 38. 5英寸的范围内的长度，其中，所述杆头具有26至34度的杆面倾角，其中所述高尔夫球 杆具有在C8至D4的范围内的挥重等级、在355至385克的范围内的总重量以及在234. 5 至264. 5克的范围内的杆头重量。
29.根据权利要求27所述的高尔夫球杆，其特征在于，所述高尔夫球杆具有在38.5至 40.0英寸的范围内的长度，其中，所述杆头具有16至24度的杆面倾角，其中所述高尔夫球 杆具有在C8至D4的范围内的挥重等级、在340至370克的范围内的总重量以及在218. 0 至248. 0克的范围内的杆头重量。
30.根据权利要求27所述的高尔夫球杆，其特征在于，所述高尔夫球杆具有在35.5至 37. 0英寸的范围内的长度，其中，所述杆头具有38至46度的杆面倾角，其中所述高尔夫球 杆具有在C8至D4的范围内的挥重等级、在385至415克的范围内的总重量以及在263. 0 至293. 0克的范围内的杆头重量。
31.根据权利要求27所述的高尔夫球杆，其特征在于，所述高尔夫球杆具有在38.5至 41. 5英寸的范围内的长度，其中，所述杆头具有18至27度的杆面倾角，其中所述高尔夫球 杆具有在C8至D4的范围内的挥重等级、在335至365克的范围内的总重量以及在215. 0 至245. 0克的范围内的杆头重量。
32.根据权利要求27所述的高尔夫球杆，其特征在于，所述第一管状部分交叠所述第 二管状部分以形成交叠区域，并且其中所述交叠区域具有在2. 0至2. 5英寸的范围内的长 度。
33.根据权利要求27所述的高尔夫球杆，其特征在于，所述第一复合材料包括多个纤 维层，其中每个纤维层均包括多条单向或编织纤维，并且所述纤维选自由碳、玻璃、玄武岩、 硼、胡萝卜、Kevlar 、Spectm 及它们的组合所组成的组。
34.根据权利要求27所述的高尔夫球杆，其特征在于，所述第一管状部分在所述远端或邻近所述远端处的最内层为玻璃纤维层。
35.根据权利要求27所述的高尔夫球杆，其特征在于，所述第二金属材料选自由钢、 铝、钛、钪及它们的组合所组成的组。
36.根据权利要求27所述的高尔夫球杆，其特征在于，所述第一管状部分的所述第一 复合材料被应用在所述第二管状部分的所述渐缩的近端区域的所述外表面周围并且共固 化在所述外表面上。
37.根据权利要求27所述的高尔夫球杆，其特征在于，所述高尔夫球杆另外包括保护 套圈，所述套圈定位在所述第一管状部分的所述远端附近和所述第二管状部分周围。
38.根据权利要求27所述的高尔夫球杆，其特征在于，所述杆身构造成用于有组织的 竞技游戏。
全文摘要
本发明涉及多段共固化的高尔夫球杆杆身，具体而言，本发明提供了一种具有总长度和总重量的高尔夫球杆杆身。杆身包括第一和第二管状部分。第一和第二管状部分分别由第一和第二材料形成。第二管状部分具有近端和梢端。梢端具有小于0.400英寸的外径。第一管状部分的远端共固化在第二管状部分的近端上。当在扭转稳定性测试下测试并在杆身的总长度的大致中点处测量时，杆身在扭转稳定性测试中具有小于2.0度的对绕杆身的纵向轴线的扭转的抵抗。当在平衡点测试装置中从杆身的梢端测量时，杆身具有小于46％的平衡点。
文档编号A63B53/00GK101920094SQ20101021358
公开日2010年12月22日 申请日期2010年6月13日 优先权日2009年6月15日
发明者J·C·佩尔根德, R·P·赫洛克, R·T·苏尔曼 申请人:威尔逊运动货品公司