专利名称：具有两个交叉槽的高尔夫球棒铁头的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及高尔夫球棒，更具体地说涉及高尔夫球棒铁头，这些铁头具有改进的结构以获得例如在与高尔夫球碰撞时的抗扭转性和在击球过程中向高尔夫球的延迟动量传递的优点。在这方面，过去的铁头从平背结构演变成中空背部结构，本发明对背部结构进一步改进以获得有效的棒头加大效果。
为设计出当球被棒头冲击时能获得较高的传递给高尔夫球的能量有效性的铁头已进行了许多努力。然而，就我们所知在现有技术中还没有一种根据本发明的新颖和不寻常的方式以在球与棒头表面保持接触的非常短的时间内获得向球的延迟动量传递，也没有任何如上所述的将这种延迟动量传递与棒头抗扭转性相结合的方法。
本发明的一个主要目的是提供一种改进的铁头结构，以满足在球棒击球过程中向球延迟传递动量的需要，并增加球棒头部的抗扭转性。基本地，本发明的棒头金属体在棒头前壁朝后限定两个交叉的凹槽，并由在靠近限定前壁的头部表面的周边区域向后伸的棒头金属延伸物所界定。例如，棒头可包括a)限定一位于前壁之后的向前延伸的主槽的头体，
b)该头体还限定出一直接位于前壁之后并从主槽朝向至少如下之中两个位置向外延伸的沉割槽ⅰ)顶壁ⅱ)底壁ⅲ)前端ⅳ)后端如下所述，沉割槽可从其与主槽的相交处朝向所有的顶壁、底壁、前端和后端向外延伸，从而由沉割槽划定主槽。这种结构使得沉割槽之后的头体金属通过头体的周边向前壁和前表面的向前的动量传递略微延迟。典型地，由于开有沉割槽，直接位于前壁周边之后的头体金属具有较薄的厚度。这也使得某些金属重新分配以从环形槽向后伸出，从而提高头部边缘的重量而产生抗扭转效果。
本发明的另一个目的是使沉割槽向上和向下延伸进靠近头部前表面的最上缘和最下缘的位置，以及重新分配棒头金属以向沉割槽之后延伸，从而可获得有效的“甜点”(sweetspot)加大的效果。在前后端的沉割槽还可提供横向的甜点加大。
本发明的另一个目的是提供一个如上所述的沉割槽，该槽延伸形成一通常平行于铁头的倾斜前表面的环。环的倾斜度随前表面的倾斜度的不同的铁头号数而变化，例如1至9号铁头和楔块。
本发明的再一个目的是提供带一向后凸出部的棒头，该凸出部在底壁和主槽之间向上变厚，并位于朝向底壁延伸的沉割槽之后。棒头还可具有一向后凸出部，该凸出部在顶壁和主槽之间向下加厚，并位于朝向顶壁延伸的沉割槽之后。
本发明的再一个目的是提供一组铁头，各铁头具有两个如上所述的相交的凹槽，并且向后的凸出部不管各铁头的前表面的角度大小，均通常相互平行地延伸。
从下面的描述和附图中将获得对本发明的这些和其它目的和优点以及实施例的细节的更完全的理解。附图中
图1为体现本发明的高尔夫球棒组件的＃1号铁头的后视图;
图2为沿图1中2-2线的截面图;
图3为沿图1中3-3线的截面图;
图4为图1中铁头的后透视图;
图5为与图1相似的视图，但示出体现本发明的＃6号铁头;
图6为沿图5中6-6线的垂直截面图;
图7为沿图5中7-7线的截面图;
图8为图5中铁头的后视图;
图9为与图1相似的视图，但示出体现本发明的＃8号铁头;
图10为沿图9中10-10线的垂直截面图;
图11为沿图9中11-11线的截面图;
图12为图9中铁头的后透视图;
图13为与图1相似的视图，示出体现本发明的斜楔块的后侧;
图14为沿图13中14-14线的垂直截面图;
图15为沿图13中15-15线的截面图;
图16为图13中铁头的后透视图;
图17为与图1相似的视图，示出角槽。
首先参见图1，图中所示的高尔夫球棒头10(一组球棒中的＃1铁头)具有头体11，该头体限定一后端12、前端13、顶壁14和底壁15。头体在相连的前壁17的前侧上还有一向上和向后倾斜的前面16。一套箍18通过颈部20与头体成为一体。从底孔开口19b看，轴19从孔19a中穿过并以适当的方式固定于其中。开口19b可被适当地堵住。棒头和套箍可由一整块的金属、铸钢构成，也可用其它的金属和合金。
根据本发明，头体限定出两个与向后加长的头体凸出物有关的相交的凹槽，如下所述，不管头体前面角度如何，这些槽通常都向后延伸。这两个槽包括一个前后延伸的主槽21和一沉割槽22，槽22直接位于前壁之后并从主槽21的最前端至少朝向下述部件中的两个横向向外延伸ⅰ)顶壁14ⅱ)底壁15ⅲ)前端区13ⅳ)后端区12典型地，与壁14和15相连的沉割槽部14a和15a沿前端和后端之间的方向在棒头的主要长度上伸长，从而获得本发明的大部分利益。这些利益包括金属朝向棒头的上周边和下周边的重新分配并在24和25处向后伸出，由此提高棒头在击球和撞球过程中的抗扭转性。这种金属的向后重新分配，即在沉割槽14a和15a之后的24和25处朝向后方向的加长可实现动量从金属部分24和25向前壁和前表面16的延迟传递，从而在击球过程中保持前表面与球的较长的接触时间，以更好地控制球。如图2中所示，下伸出部25的尺寸和质量大大地超过上伸出部24的尺寸和质量，从而提高了延迟效果。
值得注意的是，这种想象的正向波形式的动量传递需要绕过并通过向后伸出部24和25的厚度较小的前部14b和15b，这样便提高了这种延迟。界定沉割槽14a和15a最外缘的在14c和15c处的向外凹的弯曲部分或其它类似的厚度变窄的形状都有利于这种波延迟经过窄区域(或筋板或桥)14b和15b。经过人和机器人的反复实际使用已证明这种铁头提高了性能和对球的控制，即无需沿垂直方向加大铁头就可获得甜点加大效果(垂直地)。应注意沉割槽14a和15a靠近面16的最上沿和最下沿，沉割槽的倾斜高度D1为面16的倾斜高度D2的90%至95%。因而，0.90＜D1/D2＜0.95。
与前端和后端有关的沉割槽部分12a和13a以及相关的金属从这些沉割槽向后和功能地向外的(加大效果)重新分配与如上所述的沉割槽部分14a和15a产生相同的效果，即甜点朝向后端和前端加大。沉割槽分别在前、后端和朝向上壁的12a、14a和15a处向外伸，也即从边缘34a、35a和32a延伸一长度W1(该长度如图所示可变化)。然而，沉割槽的前后方向的厚度t1大约为0.5t1＜w1＜1.5t1注意，在15a处的沉割槽从边沿33a向下延伸的距离为w1的1.5至2.5倍。
＃1至＃7号铁头在14c和15c处的圆弧弯曲半径典型地为0.150至0.160英寸，＃8号和9号铁头的弯曲半径为0.210至0.230英寸，斜楔块的弯曲半径为0.300至0.320英寸，然而，这些尺寸可以改变。
注意在这种情况下，图3中的向后伸出部26和27从沉割槽12a和13a向后延伸，向后伸出部24和25也同样。这种向后伸出部24、25、26和27朝沉割槽12a、13a、14a和15a的后方相应于其厚度直接加长，示出金属已重新分配到这些伸出部以提高如上所述的效果而不增加棒头的总的垂直尺寸。
由伸出部24和25限定的内侧或边缘32和33在前后方向上几乎是平的，然而，它们与伸出部26和27的相应的内部弯曲侧34和35一起限定出一个环，该环对着前表面的包括一加大的"甜点"的主要空间范围。相应地，最好所有的沉割槽部分12a、13a、14a和15a也限定一环。沉割槽凹角出现在50、51、52和53处。32和33之间的距离D3在所有平行于图2所示的截面的截面上均大大小于D1。沉割槽具有一条限定出面积A1的周边，在该周边中具有前表面16的最大面积A2，其中，0.90＜A1/A2＜0.95业已发现沉割槽结构大大加大了在表面16上的有效甜点。侧边32从水平面向上和向后倾斜1°至3°;侧边33从水平面向下和向后倾斜1°至3°。低壁15从水平面向上和向后倾斜一α＝5°至8°的角。在甜点位置之下在横断底壁15和后表面81相交处设有一个局部释放小面80(向上和向后倾斜)。
如图17所示，可在靠近由向后伸出部分24-27限定的环的拐角处开槽40-43，以消除或减少在环角处连接向后伸出部分24-27而产生的绷紧效果。这使得从各个这种部分的动量传递以延迟的方式独立地向前进行，且这种传递不受其它相关的部分动量传递的影响或不会由于其它部分的影响而衰减。
图5-8示出＃6铁头的相应的结构，如图所示，它具有一更加倾斜的前表面。其各部件的相应的标号与图1-4中的相同，但其前面加有一个"1"，也就是说其标号为一百系列的数字。
图9-12相应于图1-4，但示出＃8号铁头，其具有如上所述的在相关结构中的两个交叉的凹槽。相应的部件标号之前加有一数字"2"，从而其部件的标号为二百系列的数字。
图13-16相应于图1-4，但示出如上所述的在相应的结构中具有两个凹槽的斜楔块。各相应的部件的标号前加有数字"3"，从而其部件标号为三百系列的数字。
应该理解中间铁头具有相同的结构，但在一系列这种铁头中前表面的倾斜度是变化的。因而，各铁头均体现了本发明。
权利要求
1.一种高尔夫球棒头，具有一限定出一前端、后端、顶壁、底壁和一前壁的头体，该前壁限定一向上和向后倾斜的前表面和后表面，棒头包括a)所述头体在所述前壁之后限定一向前延伸的主槽，b)所述头体还限定一直接位于所述前壁后表面之后并从所述主槽朝所述顶壁和所述底壁延伸的沉割槽，沉割槽紧靠所述后表面，所述后表面的在一垂直平面内的所述沉割槽的最上缘和最下缘之间的倾斜高度为D1，所述前表面在所述平面内的最上缘和最下缘之间的倾斜高度为D2，其中0.90＜D1/D2＜0.95。
2.如权利要求1所述的高尔夫球棒头，其特征在于，所述沉割槽从所述前壁后表面和所述主槽向外朝向所述前端延伸。
3.如权利要求2所述的高尔夫球棒头，其特征在于，所述沉割槽从所述主槽和邻近所述前壁后表面处朝向所述后端向外延伸，所述沉割槽具有一周边，该周边中限定一面积A1，并且所述前表面具有一最大面积A2，其中，0.90＜A1/A2＜0.95。
4.如权利要求1所述的高尔夫球棒头，其特征在于，所述顶壁和底壁具有朝向所述沉割槽外的大大减小的厚度。
5.如权利要求4所述的高尔夫球棒头，其特征在于，所述延伸成一通常平行于倾斜前表面的环形。
6.如权利要求1所述的高尔夫球棒头，其特征在于，所述棒头具有向后凸出部，该凸出部在所述底壁和所述主槽之间向上变厚，并位于朝向所述底壁延伸的所述沉割槽之后，所述朝向所述底壁延伸的沉割槽具有相互平行延伸的前侧和后侧。
7.如权利要求1所述的高尔夫球棒头，其特征在于，所述棒头具有向后凸出部，该凸出部在所述顶壁和所述主槽之间向下变厚，并位于朝向所述顶壁延伸的所述沉割槽之后，所述朝向所述顶壁延伸的沉割槽具有相互平行延伸的前侧和后侧。
8.如权利要求6所述的高尔夫球棒头，其特征在于，所述棒头具有向后凸出部，该凸出部在所述顶壁和所述主槽之间向下变厚，并位于朝向所述顶壁延伸的所述沉割槽之后，所述朝向所述顶壁延伸的沉割槽具有相互平行延伸的前侧和后侧。
9.如权利要求1所述的高尔夫球棒头，其特征在于，所述头体为金属的。
10.如权利要求1所述的高尔夫球棒头，其特征在于，所述头体由金属铸件构成。
11.如权利要求9所述的高尔夫球棒头，其特征在于，所述头体为一整体铸件，并限定一高尔夫球棒铁头。
12.如权利要求1所述的高尔夫球棒头，其特征在于，所述沉割槽向外伸出一范围W1，且其从前至后的厚度为t1，其中0.5t1＜w1＜1.5t1。
13.如权利要求6所述的高尔夫球棒头，其特征在于，所述从沉割槽向后的凸出部具有大大地大于垂直厚度尺寸的总的向后尺寸。
14.如权利要求7所述的高尔夫球棒头，其特征在于，所述从沉割槽向后的凸出部具有大大地大于垂直厚度尺寸的总的向后的尺寸。
15.如权利要求1所述的高尔夫球棒头，其特征在于，所述头体具有至少一个从所述沉割槽向后延伸和从所述主槽向外延伸的槽。
16.如权利要求1所述的高尔夫球棒头，其特征在于，所述头体具有四个从所述沉割槽向后延伸和从主槽的下述位置向外延伸的槽，这些槽位于a.靠近后端和顶壁的连接处b.靠近后端和底壁的连接处c.靠近前端和顶壁的连接处d.靠近前端和底壁的连接处。
17.如权利要求4所述的高尔夫球棒头，其特征在于，所述沉割槽朝向所述顶壁和所述底壁向外延伸，沉割槽朝向所述顶壁的深度小于所述沉割槽的朝向所述底壁的深度。
18.如权利要求17所述的高尔夫球棒头，其特征在于，朝向所述顶壁延伸的沉割槽靠近所述顶壁处的横截面基本上为半圆形，而所述朝向所述底壁的沉割槽靠近所述底壁处的横截面基本上为半圆形。
19.如权利要求17所述的高尔夫球棒头，其特征在于，所述靠近所述后端和所述前端的沉割槽在向上的方向上深度逐渐减小。
20.一种高尔夫球棒头，具有一限定出一前端、后端、顶壁、底壁和一前壁的头体，该前壁限定一向上和向后倾斜的前表面和后表面，棒头包括a)所述头体在所述前壁之后限定一向前延伸的主槽，b)所述头体还限定一直接位于所述前壁后表面之后并从所述主槽朝下述位置向外延伸的沉割槽ⅰ)所述顶壁ⅱ)所述底壁，所述靠近所述顶壁的沉割槽的深度小于所述靠近所述底壁的沉割槽，c)所述沉割槽具有限定一分开距离D1的最上边和最下边，前表面的最上边和最下边之间限定一分开距离D2，其中0.90＜D1/D2＜0.95。
21.如权利要求20所述的高尔夫球棒头，其特征在于，所述顶壁在靠近所述朝向顶壁延伸的沉割槽处具有最小厚度，所述底壁在靠近所述朝向底壁延伸的沉割槽处具有最小厚度，并且上述两个最小厚度大致相等。
22.如权利要求20所述的高尔夫球棒头，其特征在于，所述最小厚度在0.075至0.085英寸之间。
23.一组多个高尔夫球棒头，各棒头具有一限定出一前端、后端、顶壁、底壁和一前壁的头体，该前壁限定一向上和向后倾斜的前表面，棒头包括a)所述头体在所述前壁之后限定一向前延伸的主槽，b)所述头体还限定一直接位于所述前壁后表面之后并从所述主槽朝下述位置中的至少三个向外延伸的沉割槽ⅰ)所述顶壁ⅱ)所述底壁ⅲ)所述前端ⅳ)所述后端，c)这一组棒头的所述头体中的沉割槽向后角度的增加相应于倾斜前表面的向后的角度的增加，d)各头体中的沉割槽具有平行的前后壁。
24.如权利要求23所述的发明，其特征在于，在各所述头体中，沉割槽伸向顶壁和底壁，伸向顶壁的沉割槽的深度小于伸向底壁的沉割槽。
25.如权利要求1所述的高尔夫球棒头，包括形成于由所述头体限定的角部的槽，这些槽与所述沉割槽相交。
26.如权利要求25所述的高尔夫球棒头，其特征在于，有四个所述的槽，其中两个靠近头体前端，两个靠近套箍和棒头的连接处。
27.一种高尔夫球棒头，具有一限定出一前端、后端、顶壁、底壁和一前壁的头体，该前壁限定一向上和向后倾斜的前表面，棒头包括a)所述头体在所述前壁之后限定一向前延伸的主槽，b)所述头体还限定一直接位于所述前壁后表面之后并从所述主槽至少朝向所述顶壁和所述底壁延伸的沉割槽，c)各所述顶壁和底壁在所述沉割槽之后和邻近沉割槽处具有最大垂直厚度区域，所述顶壁向后成锥形并在所述沉割槽之后向后加长以位于所述主槽之上，所述底壁向后成锥形并在所述沉割槽之后向后加长以位于所述主槽之下，所述顶壁在靠近所述沉割槽及其之上处限定一较小厚度的筋板，所述筋板位于所述前表面的最高处之后，并且离所述筋板最近的所述沉割槽向上延伸至靠近所述前表面的所述最高处的高度，d)所述后表面的在一垂直平面内的所述沉割槽的最上缘和最下缘之间的倾斜高度为D1，所述前壁在所述平面内的最上缘和最下缘之间的倾斜高度为D2，其中0.90＜D1/D2＜0.95。
28.权利要求1所述的高尔夫球棒头，其特征在于，靠近所述沉割槽的所述主槽在所述垂直平面内具有一倾斜高度尺寸D3，其中D3＜D1＜D2。
29.如权利要求28所述的高尔夫球棒头，其特征在于，靠近所述沉割槽的所述主槽在所述垂直平面内具有一倾斜高度尺寸D3，其中D3＜D1＜D2，并且所述带向上加厚部分的向后凸出部限定一顶部壁架，所述带向下加厚部分的向后凸出部限定一底部壁架，所述壁架具有朝向其与所述沉割槽的交接处的相对向前的锥度。
全文摘要
一种高尔夫球棒头，具有一限定出一前端、后端、顶壁、底壁和一前壁的头体，棒头包括所述头体在所述前壁之后限定一向前延伸的主槽，所述头体还限定一直接位于所述前壁后表面之后并从所述主槽朝所述顶壁和所述底壁延伸的沉割槽，沉割槽紧靠所述后表面，所述后表面的在一垂直平面内的所述沉割槽的最上缘和最下缘之间的倾斜高度为D
文档编号A63B59/00GK1096463SQ94105400
公开日1994年12月21日 申请日期1994年4月28日 优先权日1993年4月30日
发明者格兰·H·施密德, 理查德·C·海尔姆斯泰特 申请人:卡拉韦·高尔夫公司