高尔夫球杆杆头的制作方法

1.本发明涉及一般高尔夫球杆的领域。更具体而言，本发明涉及至少在球杆杆头的插鞘部具备插入件的高尔夫球杆杆头。


背景技术：

2.[关联申请]
[0003]
本技术要求美国临时专利申请第63/032224号的优先权。该申请的全部内容通过参照而并入本说明书。
[0004]
高尔夫球杆杆头的设计的目标是使球杆杆头的重心与在挥杆中与高尔夫球接触的可能性最高的击打杆面的位置对齐。这提高击球的精度，在撞击时将尽可能多的能量从高尔夫球手的挥杆传递给高尔夫球，由此得到优选的高尔夫击球。


技术实现要素：

[0005]
[发明要解决的技术问题]
[0006]
但是，该目标往往在所给与的质量的预算的制约内难以实现。这特别适用于下述高尔夫球杆杆头：由于跟部和插鞘部的形状和重量，球杆杆头的重心从杆面的中心自然偏向跟侧的“选手(player)”铁杆型高尔夫球杆杆头。使用这些球杆杆头的高尔夫球手也往往享受更传统的外观，因此，这些高尔夫球手有可能反对下述设计变更：变成不仅有益地变更球杆杆头的重量分布而且使球杆杆头脱离该现有的外观这样的设计变更。
[0007]
例如，在铁杆(iron)或者挖起杆(wedge)型的高尔夫球杆杆头的周边部增加重量，可以加大惯性力矩，由此能够对偏离中心的击打增加“宽容性(forgiveness)”。但是，对于喜好刀背型(blade type)的铁杆和沙坑挖起杆(sand wedge)的外观的选手来说，这样的凹背(cavity back)球杆杆头的外观有可能导致不舒服。
[0008]
因此，存在如下的设计的必要性，提供偏心击打的宽容性，并且使重量从球杆杆头的一部分向其他部分离散地移动，以使重心接近高尔夫球可能被打的部位，很可能为球杆杆头的杆面中心。
[0009]
[用于解决技术问题的技术手段]
[0010]
本发明的一个或者多个方式的高尔夫球杆杆头在朝向基准位置时，包含：击打杆面，该击打杆面具有杆面中心，并且定义杆面平面；垂直中心面，该垂直中心面与所述杆面平面垂直，并且通过所述杆面中心而延伸；底部；顶部；跟部；与所述跟部相反一侧的趾部；插鞘部，该插鞘部从所述跟部开始延伸，并且具备插鞘孔，该插鞘孔具备用于收纳杆身的开放端和底面，所述插鞘孔规定中心插鞘轴；重心，该重心与所述垂直中心面的间隔小于5mm。另外，所述高尔夫球杆杆头能够包含由具有第一熔点和第一密度的第一材料形成的第一构成要素、以及具有比所述第一熔点高的第二熔点和比所述第一密度低的第二密度的第二构成要素；所述第二构成要素：(i)被所述第一构成要素至少部分地封装，(ii)在所述插鞘孔之下延伸到所述插鞘部中，以及(iii)质量小于约5g。
[0011]
另外，本发明的一个或者多个方式的制造高尔夫球杆杆头的方法包含如下的步骤：(a)利用辅助材料形成辅助构成要素的步骤；(b)通过熔模铸造工序，将所述辅助构成要素封装在包含一次材料的高尔夫球杆杆头主体内的步骤；以及(c)除去所述辅助构成要素的一部分，形成具备开放端和底面的插鞘孔，使得所述辅助构成要素的最上部位于底面之下的步骤。所述一次材料能够具有第一熔点和第一密度，所述辅助材料能够具有比所述第一熔点大的第二熔点和比所述第一密度小的第二密度。另外，所述高尔夫球杆杆头能够包含：击打杆面，该击打杆面具有杆面中心，并定义杆面平面；垂直中心面，该垂直中心面与所述杆面平面实质上垂直，并且通过所述杆面中心；以及重心，该重心位于与所述垂直中心面相距小于5mm的位置。
[0012]
另外，本发明的一个或者多个方式的其他的高尔夫球杆杆头能够包含高尔夫球杆杆头主体和辅助构成要素。所述高尔夫球杆杆头主体能够包含：击打杆面，该击打杆面具有杆面中心，并且定义杆面平面；垂直中心面，该垂直中心面与所述杆面平面垂直，并且通过所述杆面中心而延伸；底部；顶部；跟部；与所述跟部相反一侧的趾部；插鞘部，该插鞘部从所述跟部开始延伸，并且具备插鞘孔，该插鞘孔具备开放端和底面，所述插鞘孔规定中心插鞘轴；以及第一材料，该第一材料具有第一熔点和第一密度。所述辅助构成要素能够包含：跟部，该跟部包含具有比所述第一熔点高的第二熔点和比所述第一密度低的第二密度的第二材料；上部，该上部位于所述插鞘孔的所述底面之下；以及趾部，该趾部与所述跟部连接，并且包含具有比所述第一密度高的密度的第三材料。而且，该高尔夫球杆杆头的重心可位于与所述垂直中心面相距小于5mm的位置。
附图说明
[0013]
图1表示本发明的一个或者多个方式的例示性高尔夫球杆杆头的正视图。
[0014]
图2表示图1的例示的高尔夫球杆杆头的后面示意图。
[0015]
图3表示本发明的一个或者多个方式的例示性高尔夫球杆杆头的跟侧立面图。
[0016]
图4表示沿着iv
‑
iv线的图3的高尔夫球杆杆头的截面。
[0017]
图5表示卸下插鞘的图3的高尔夫球杆杆头的正面立体图。
[0018]
图6表示沿着vi
‑
vi线的图5的高尔夫球杆杆头的截面图。
[0019]
图7表示制造图3的高尔夫球杆杆头的例示性方法。
[0020]
图8表示图3的高尔夫球杆杆头内的插入件的放大图。
[0021]
图9表示作为设计图8的插入件的方法的一部分的重合的球杆杆头。
[0022]
图10表示由图7的方法的第二步骤产生的高尔夫球杆杆头。
[0023]
图11表示由图7的方法的第三步骤产生的高尔夫球杆杆头。
[0024]
图12表示由图7的方法的第四步骤产生的高尔夫球杆杆头。
[0025]
图13表示本发明的一个或者多个方式的制造高尔夫球杆杆头的例示性方法。
[0026]
图14表示由图13的方法的第四步骤产生的高尔夫球杆杆头。
[0027]
图15表示本发明的一个或者多个方式的高尔夫球杆杆头的后面截面图。
[0028]
图16表示图15的高尔夫球杆杆头的跟侧截面图。
[0029]
图17表示图15的高尔夫球杆杆头的后面示意图。
[0030]
图18表示沿着xviii
‑
xviii线的图17的高尔夫球杆杆头的截面。
[0031]
图19表示沿着xix
‑
xix线的图17的高尔夫球杆杆头的截面。
[0032]
[符号说明]
[0033]
100、400 高尔夫球杆杆头
[0034]
110 趾部
[0035]
120 跟部
[0036]
130 顶部
[0037]
140 底部
[0038]
150 插鞘部
[0039]
152 中心插鞘轴
[0040]
154 插鞘孔
[0041]
160 击打杆面
[0042]
162 刻线
[0043]
164 杆面中心
[0044]
166 垂直中心面
[0045]
170 重心
[0046]
192 圆筒形部分
具体实施方式
[0047]
通过研究以下的说明、附图以及专利权利要求书，本发明的各种方式的高尔夫球杆杆头及其制造方法的这些以及其他特征和优点将变得更清楚。以下记载的说明和附图仅以例示为目的，并不意图以任何方法来限定本发明的范围。
[0048]
图1和图2所示的是本发明的一个或者多个方式的高尔夫球杆杆头100。该高尔夫球杆杆头的主体可通过趾部110、与趾部相反一侧的跟部120、顶部130和与顶部相反一侧的底部140划定边界。用于将球杆杆头固定于关联的杆身(未图示)的插鞘部150能够从跟部开始延伸，插鞘部能够规定虚拟的中心插鞘轴152。
[0049]
球杆杆头能够在其前部进一步包含击打杆面160。击打杆面是实质上与虚拟的杆面平面一致的前部的实质上为平面的外表面部分，该击打杆面被配置为以在杆面平面与中心插鞘轴之间得到的工厂指定的杆面倾角与高尔夫球接触。击打杆面可以如下的表面特征形成：增加击打杆面与被打的高尔夫球之间的牵引力，确保与球的良好的接触(例如，在润湿的状态下)，并且例如为了飞行中的稳定性、或者为了更好地控制通过回旋(backspin)返回到地面后的被打的高尔夫球的静止位置，而对球赋予某一程度的旋转。
[0050]
在这些表面特征中，可包含多个实质上平行的水平沟槽或者刻线162以及形成纹理图案的其他的表面特征(未图示)。击打杆面能够包含杆面中心164。在本说明书中使用的杆面中心是指球杆杆头的击打杆面上的点，该点为刻线162的最接近跟的部分与最接近趾的部分的中间，并且是刻线的最接近顶的部分与最接近底的部分的中间。在刻线延伸到击打杆面的趾侧的边缘的高尔夫球杆杆头中，上述刻线的最接近趾的部分由通过高尔夫球杆杆头的顶部的顶点而延伸的虚拟垂直面定义。
[0051]
与杆面平面垂直的虚拟的垂直中心面166可在球杆杆头的前后方向上通过杆面中心而突出，高尔夫球杆杆头的重心170可与该虚拟的垂直中心面间隔开。在图1中，例如，重
心可与虚拟的垂直中心面在跟方向上间隔开。重心能够与虚拟的垂直中心面间隔仅小于5mm的距离172，在更优选的实施方式中，其可与虚拟的垂直中心面间隔小于2mm。
[0052]
如图1所示，高尔夫球杆杆头处于“基准位置”。在本说明书中使用的情况下，“基准位置”表示高尔夫球杆杆头的位置，例如，表示如下的图1的球杆杆头的位置：球杆杆头的底部与虚拟接地面10接触，插鞘部的虚拟的中心插鞘轴152处于虚拟的垂直插鞘平面，刻线162相对于上述接地面朝向水平。只要没有特别指定，这里记载的全部的球杆杆头的尺寸能够在球杆杆头处于基准位置的状态下得到。
[0053]
图1和图2的高尔夫球杆杆头优选包含挖起杆型球杆杆头等铁杆型球杆杆头，能够优选具有40
°
以上的杆面倾角。更优选地，高尔夫球杆杆头可为传统的刀背型球杆杆头，如果不是传统的刀背型球杆杆头的话，可为被特定的高尔夫球手称为“选手(player)”型球杆杆头的球杆杆头。
[0054]
作为这样的结构，如图2所示，球杆杆头的后部180能够包含上部刀部(upper blade portion)182和下部肌部(lower muscle portion)184。上部刀片部可优选包含实质上为平面的表面，因此，它可优选缺少周边附重功能。上述肌部可从上部刀片部向后方突出。高尔夫球杆杆头的质量可一般集中在肌部，因此重心170可位于杆面中心的底侧。而且，如图2所示，具体而言，高尔夫球杆杆头的惯性力矩(“moi”)izz 186能够在通过重心的虚拟垂直轴187的周围进行测定，高尔夫球杆杆头的moi ixx 188能够在同样通过重心的、与地面平行的虚拟水平轴189的周围进行测定。像本领域技术人员公知的那样，moi一般与增加相对于偏离中心的高尔夫球的击打时的特定的轴的周围的旋转的球杆杆头的自然阻力相关。
[0055]
本发明的一个或者多个方式的高尔夫球杆杆头优选具有下述内部构造：与其他的“选手”型高尔夫球杆杆头相比，该内部构造各自使重量从跟部或者下部插鞘部移动到底部/肌部或者插鞘部的上部，由此，使重心接近杆面的中心、即经验丰富的高尔夫球手在击打杆面上击打高尔夫球的可能性较高的部位，与此相应地，垂直(izz)与水平(ixx)双方的moi增加。以下说明具有这样的内部构造的例示性高尔夫球杆杆头。这些例示性球杆杆头各自能够包含与图1和图2相关联地在上述说明的上述主体的构造。
[0056]
图4表示沿着图3的iv
‑
iv线的本发明的一个方式的高尔夫球杆杆头的截面。如图所示，该球杆杆头的插鞘部150可以包含从插鞘部的开放的最上端156向插鞘部以深度155延伸的插鞘孔154。该孔能够具有上部内径157和下部内径158，它们可以相同，另外，也可以不同。
[0057]
而且，插鞘孔其底部在朝着虚拟的中心插鞘轴向内侧突出的金属棚架159处终端。插鞘部的侧壁(和高尔夫球杆杆头主体的剩余的部分)能够构成优选由钢、和/或具有8g/cm3以上的密度、和/或小于1600℃的熔点的材料这样的一次材料形成的第一构成要素。另外，在插鞘孔的底部测定的插鞘部的侧壁的最小厚度151优选为，可以充分地确保插鞘部的构造的完整性，而不会给高尔夫击球的振动反馈(feedback)带来不良影响即可。例如，该最小厚度可以为0.5mm以上，更优选为0.75mm以上。
[0058]
在插鞘孔的底部的底侧，可存在作为第二构成要素、或者辅助的构成要素发挥功能的插入件190。插入件能够包含具有与虚拟的中心插鞘轴同轴的中心轴的实质上为圆筒形的部分192(图8)。插入件还可包含成形为与高尔夫球杆杆头的跟轮廓大致一致的跟部。
[0059]
该插入件能够由陶瓷等辅助材料形成，优选能够具有比第一构成要素的熔点高的熔点和比第一构成要素的密度低的密度。作为这样的插入件，插入件能够在高尔夫球杆杆头内具有小于约5g的质量，另外，相对于高尔夫球杆杆头的整体质量，插入件的质量可小于约1.5％。该插入件可由至少60％的氧化铝(al2o3)构成。更具体而言，该陶瓷插入件可由20％的sio2、10％的zro2和70％的al2o3构成，但这些百分比各自可存在变化最大约10％的情况。
[0060]
通过调整陶瓷的组成，能够调整插入件的材料特性，实现重量分配目标、例如惯性力矩的增加、更低和/或更靠中心的重心位置、或者击打时的特定的振动频率。插入件也可具备下面的特性：(i)15mpa的结合强度、(ii)40％以下、优选为30％的气孔率、(iii)30％的吸附性、(iv)超过2500℃的熔点、以及(v)3g/cm3以下、优选为2g/cm3以下的密度。但是，与插入件的组成同样，插入件的结合强度、多孔性、吸附性和密度可为了实现特定的重量分配目标而变化。
[0061]
如表示沿着图5的vi
‑
vi线的截面的图6所示，插入件190能够从插鞘部延伸到高尔夫球杆杆头的跟部。另外，该插入件有可能对高尔夫球杆杆头的各种moi值带来影响。例如，垂直方向的moi izz有时会超过3000g
·
cm2，水平方向的moi ixx有时会超过1000g
·
cm2。
[0062]
图7～12表示形成图3～6的高尔夫球杆杆头的例示性方法200。在第一步骤210中，插入件例如能够通过注射成型而形成。图8表示该第一成形步骤后的插入件190的一实施方式。该插入件优选通过如下的方式来设计：在计算机辅助设计(“cad”)程序中覆盖各种球杆杆面倾角，一边考虑用于插鞘部和/或跟部的完整性的最小的钢壁的厚度等必要的制约，一边选择这些球杆杆头的重复区域。例如，图9表示在具有46
°
、54
°
和64
°
的杆面倾角的球杆杆头的重合的区域中形成的插入件。在该设计工序中，不需要按照高尔夫球杆的杆头杆面倾角和底的形状来设计新的插入件，因此可缓和制造上的担心，带来各种成本优点。在一个或者多个实施方式中，最小的钢壁的厚度为0.5mm以上，更优选为0.75mm以上。
[0063]
接下来，在图7所示的第二步骤220中，高尔夫球杆杆头主体可以例如通过熔模铸造而形成在插入件190的周围，从而将插入件封装在其中。该步骤的结果示于图10中，插入件不仅在插鞘孔的底部的金属棚架159之下延伸，而且通过插鞘孔，越过插鞘部150的最上端156的开口部而延伸。
[0064]
接下来，插入件的上部194、即超过插鞘部最上部的开口部而延伸的部分和延伸到插鞘孔内的部分可通过例如机械加工而在图7所示的第三步骤230中被除去。如表示该第三步骤的结果的图11所示，插鞘孔154和插鞘部的最上端156可在现在开口，以能够收纳高尔夫球杆杆身。插入件190能够沿划分插鞘孔的底部的金属棚架159的底侧延伸。也如图11所示，插入件未延伸超过形成于击打杆面的刻线的最接近跟的部分163。优选地，插入件可延伸到这些刻线的大致最接近跟的部分。由此，能够保证插入件未延伸到击打杆面的击打区域，可将与高尔夫球的碰撞时的高尔夫球杆杆头的以往的触感和声音的变化抑制在最小限度。
[0065]
而且，在其结果示于图12中的图7的最终步骤240中，插入件盖帽196可被导入插鞘孔中，以使得载置于金属棚架159上。该插入件盖帽可由al或者abs塑料形成，能够在杆身的尖端与插入件的最上端之间提供保护屏障。在其他的实施方式中，在将杆身的尖端固定于插鞘孔的情况下，插入件的最上端被环氧层覆盖，因此有时会出现不需要插入件盖帽的情
况。通过像这样地在插入件的周围形成高尔夫球杆杆头主体，否则要被更高密度的金属材料充满的空间取而代之地被例如陶瓷材料占据。因此，从插鞘部和跟部选择性地除去质量，由此实现使重心接近杆面中心这样的目标。
[0066]
其他的例示性球杆杆头被视为处于本发明的精神和范围内。例如，与图7的方法同样地，如图13所示，插入件390最初可通过例如注射成型而在第一步骤310中形成。接下来，高尔夫球杆杆头的主体可通过例如熔模铸造而在第二步骤320中形成在插入件的周围。但是，在第三步骤330中，取代仅除去插入件的上部以形成插鞘部的插鞘孔，可以除去更多的插入件，以在插鞘孔之下形成内部空洞。更具体而言，如图14所示，一部分392、例如至少50％的体积或者全部的插入件可通过例如机械搅拌、化学蚀刻、或者电解蚀刻除去，以使得形成内部空洞。在几个方式中，插入件可由在水或者水溶液中具有较高的溶解度的材料构成。在这样的方式中，插入件能够从高尔夫球杆杆头中容易地溶解出而形成空洞。接下来，该空洞可通过将之后固化的聚合物发泡体等材料注射到其中，而在图13的第四步骤340中被充满。
[0067]
因此，该第四步骤可将振动衰减材料导入球杆杆头内，或者可通过例如使聚合物材料的密度变化，而使得重心位置的调整变可能。而且，像图7的方法那样，接下来，可在第五步骤350中，将插入件盖帽导入插鞘孔，以使得载置于划分插鞘孔的底部的金属棚架上。
[0068]
进一步其他的例示性球杆杆头被视为处于本发明的精神和范围内。例如，虽然图10～12和14显示插入件仅延伸到刻线的最接近跟的部分，但不必是这种情况。甚至，如图15
‑
19的例示性高尔夫球杆杆头400所示，插入件490能够进一步延伸到高尔夫球杆杆头的底部或者趾部。
[0069]
该插入件实际上可在从跟到趾为止的整个距离内扩展。这样的结构可在“游戏提高”型高尔夫球杆杆头中进一步实现，其一般具有更大的底容积，以收纳这样的插入件。另外，使用“游戏提高”球杆杆头的高尔夫球手可能不会对由插入件延伸到击打杆面中所引起的声音和/或触感的变化感到那么不舒服。实际上，插入件的存在可提供振动衰减效果，改善对于偏离中心的击打的触感。
[0070]
另外，如表示沿着图17的高尔夫球杆杆头的xix
‑
xix线的截面的图19所示，高密度部分492可与趾部的插入件同时成形、或者配置在插入件内。该高密度部分可为金属材料例如钨合金，能够具有超过10g/cm3的密度。若插入件中包含这样的高密度部分，则因为可以在高尔夫球杆杆头的趾部追加质量而增加moi，因此可存在有益的情况，能够改善击打高尔夫球时的高尔夫球杆的杆头的触感，最终削减制造成本。
[0071]
在上述的讨论中，参照该特定的例示的性方式对本发明进行说明。但是，显而易见的是，在不脱离本发明的更广泛的精神和范围的情况下，能够对这些例示性方式进行各种修改和变更。因此，上述的讨论和附带的附图并没有以任何方法来限定其范围，应视为仅仅是本发明的例示。