專利名稱：具有不同硬度的平面嵌塊的高爾夫球棒的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于高爾夫球棒頭的平面嵌塊，特別涉及一種具有不同硬度的平面嵌塊。
高爾夫球棒頭通常分成兩類--木型球棒頭和鐵型球棒頭。在過去，木型球棒頭通常由木材制成，但是，最近幾年來，木型球棒主要由金屬制成。這里所說的“木型”(Wood-type)球棒頭包含木制和金屬球棒頭。
當高爾夫球被高爾夫球棒頭擊打時，若球棒頭的平面垂直于高爾夫球的希望的飛行路線并且球棒頭的重心與球對中時，高爾夫球通常是直線飛行。當球被偏心擊打時，即朝向球棒頭的趾部或跟部，球勢必要偏離希望的飛行路線飛行。
當用鐵型球棒頭以其趾部擊打球時，球勢必要向希望飛行路線的右邊被拋射出去。而當球被球棒頭的跟部擊打時，球勢必要向希望飛行路線的左邊被拋射出去。球被球棒頭中心的上部擊打勢必要偏離而向上飛行，而球被球棒頭中心的下部擊打勢必要偏離而向下飛行。
相反地，當球被木型球棒頭的趾部擊打時，由于木型球棒頭的轉向效應(gear effect)，球勢必要向左彎曲。當球被木型球棒頭的跟部擊打時，由于轉向效應，球勢必要向右彎曲。當球被球棒頭中心的上部擊打時，球勢必要向下飛行，而當球被球棒頭中心的下部擊打時，球勢必要向下飛行。請看美國專利No.4,420,156和No.4,471,961討論了轉向效應。為了抵消或補償轉向效應，木型球棒頭的平面被設置成具有凸起或隆起的曲率，就象上述美國專利中所描述的。
平面嵌塊被用在木制球棒頭已經有多年了。按照美國高爾夫球協會的高爾夫球的規則，平面嵌塊也被允許用在金屬球棒頭上。然而，平面嵌塊通常是由同一材料制成，還未能設計成可以補償偏心的擊打。
因此，本發明的目的在于，提出一種用于高爾夫球棒頭的平面嵌塊和具有這種平面嵌塊的高爾夫球棒，使之能克服上述現有球棒的缺點。
為達到上述目的，本發明提出了一種用于高爾夫球棒頭的平面嵌塊，該平面嵌塊從其中心部到外邊具有不同的有效硬度。嵌塊的有效硬度涉及球棒頭和嵌塊的總硬度，該“有效硬度”影響高爾夫球而不只是根據嵌塊材料的硬度。平面嵌塊的有效硬度能夠通過由不同硬度的材料的環所形成平面嵌塊而變化，也可以通過材料本身的厚度而變化。用于鐵型球棒頭的平面嵌塊，其外邊的有效硬度大于其中心部的有效硬度，從而補償偏心的擊打。而用于木型球棒頭的平面嵌塊，其中心部的有效硬度大于其外邊的有效硬度，從而補償偏心的擊打。
也就是說，本發明提出了一種高爾夫球棒頭，其特征在于，該球棒頭包含球棒頭本體和固定到本體上的平面嵌塊，該平面嵌塊被用來擊打高爾夫球，本體以及平面嵌塊都具有趾部、跟部、底部和頂部，平面嵌塊還具有中心部，該平面嵌塊的有效硬度在其中心部、趾部和跟部是不同的，該平面嵌塊包含多個具有不同有效硬度的平行條片，所述平行條片大致垂直于球棒頭本體的底部延伸。
一種高爾夫球棒頭，其特征在于，該球棒頭包含球棒頭本體和固定到本體上的平面嵌塊，該平面嵌塊被用來擊打高爾夫球，所述本體具有趾部、跟部、底部和頂部，所述平面嵌塊具有一中心部，一位于中心部和球棒頭趾部之間的第一趾部，一位于第一趾部和球棒頭的趾部之間的第二趾部，一位于中心部和球棒頭跟部之間的第一跟部以及一位于第一跟部和球棒頭的跟部之間的第二根部，平面嵌塊的材料比球棒頭本體的材料具有較低的硬度，中心部的有效硬度比第一趾部和第一跟部的有效硬度低，第一趾部和第一跟部的有效硬度比第二趾部和第二跟部的有效硬度低。
其中，所述第一趾部和第一跟部被設置成第一環，該環圈繞著中心部延伸，第二趾部和第二跟部被設置成第二環，該環圈繞著第一環延伸。
其中，所述環是大致同心的并且是圓形。
其中，所述環是大致呈橢圓形。
其中，所述平面嵌塊的各部分被設置成多個平行的條片，該條片大致垂直于球棒頭本體的底部延伸。
其中，所述平面嵌塊包含一位于第二趾部和球棒頭本體的趾部之間的第三趾部，一位于第二跟部和球棒頭本體的跟部之間的第三跟部，第二趾部和第二跟部的有效硬度低于第三趾部和第三跟部的有效硬度。
其中，所述的球棒頭是鐵型球棒頭。
其中，所述第一趾部和第一跟部比平面嵌塊的中心部厚，第二趾部和第二跟部比第一趾部和第一跟部厚。
一種高爾夫球棒頭，其特征在于，該球棒頭包含球棒頭本體和固定到本體上的平面嵌塊，該平面嵌塊被用來擊打高爾夫球，所述本體具有趾部、跟部、底部和頂部，所述平面嵌塊具有一中心部，一位于中心部和球棒頭趾部之間的第一趾部，一位于第一趾部和球棒頭的趾部之間的第二趾部，一位于中心部和球棒頭跟部之間的第一跟部以及一位于第一跟部和球棒頭的跟部之間的第二根部，平面嵌塊的材料比球棒頭本體的材料具有較低的硬度，中心部的有效硬度比第一趾部和第一跟部的有效硬度高，第一趾部和第一跟部的有效硬度比第二趾部和第二跟部的有效硬度高。
其中，所述第一趾部和第一跟部被設置成第一環，該環圈繞著中心部延伸，第二趾部和第二跟部被設置成第二環，該環圈繞著第一環延伸。
其中，所述環是大致同心的并且是圓形。
其中，所述環是大致呈橢圓形。
其中，所述平面嵌塊的各部分被設置成多個平行的條片，該條片大致垂直于球棒頭本體的底部延伸。
其中，所述平面嵌塊包含一位于第二趾部和球棒頭本體的趾部之間的第三趾部，一位于第二跟部和球棒頭本體的跟部之間的第三跟部，第二趾部和第二跟部的有效硬度高于第三趾部和第三跟部的有效硬度。
其中，所述的球棒頭是木型球棒頭。
其中，所述第一趾部和第一跟部比平面嵌塊的中心部薄，第二趾部和第二跟部比第一趾部和第一跟部薄。
本發明提出的用于高爾夫球棒頭的平面嵌塊，該平面嵌塊的有效硬度從其中心部到外邊是不同的，因而，可以補償對高爾夫球偏心的擊打。
以下參照附圖連同所示的實施例對本發明進行詳細說明，這些附圖是

圖1為高爾夫球被傳統的鐵型球棒頭擊打時的飛行示意圖；圖2為高爾夫球被傳統的木型球棒頭擊打時的飛行示意圖；圖3為具有不同硬度的平面嵌塊的鐵型球棒頭的正視圖；圖4為沿圖3中4-4線的剖面圖。
圖5為與圖3類似的具有不同硬度的改型的平面嵌塊的球棒頭的正視圖；圖6為沿圖5中6-6線的剖面圖；圖7為與圖3類似的具有另一種平面嵌塊實施例的球棒頭的正視圖；圖8為沿圖7中8-8線的剖面圖；圖9為與圖3類似的具有再一種平面嵌塊實施例的球棒頭的正式圖；圖10為沿圖9中10-10線的剖面圖；圖11為具有不同硬度的平面嵌塊的木型球棒頭的正視圖；圖12為沿圖11中12-12線的剖面圖；圖13為與圖11類似的具有另一種平面嵌塊的實施例的球棒頭的正視圖；圖14為圖13中14-14線的剖面圖；圖15為與圖11類似的具有再一種平面嵌塊的實施例的球棒頭的正視圖；圖16為沿圖15中16-16線的剖面圖；圖17為與圖11類似的具有又一種平面嵌塊的實施例的球棒頭的正視圖；圖18為沿圖17中18-18線的剖面圖。
圖1示出了傳統的鐵型球棒頭20和高爾夫球21。該球棒頭20包含平面22，趾部23，跟部24和管25，該管25與手柄(末示出)相連。當球棒頭沿箭頭A所示方向運動時，球棒頭的重心CG與球對中地擊打球，如圖中實線所表示的球21，球21將沿箭頭B所示方向飛行。當球棒頭以其趾部23與假想線所表示的球21’接觸時，球21’將沿箭頭C所示方向飛行。當球棒頭以其跟部與球21”接觸時，球21”將沿箭頭D所示方向飛行。
圖2示出了傳統木型球棒頭27，該球棒頭27包含平面28，趾部29，跟部30和管31。該平面28是略呈弧形的以補償轉向效應。當球棒頭27沿箭頭E方向運動時，球棒頭的重心CG與球對中地擊球21時，球21將沿箭頭F的方向飛行。當球棒頭27以其趾部29與球21接觸時，球21將首先向右飛行，由于轉向效應，將往回彎曲朝著中心飛行，如圖3中箭頭G所示。而當球棒頭27以其跟部30與球21接觸時，球21將開始向左運動然后彎曲朝著中心飛行，如圖中箭頭H所示。
圖3和圖4示出了本發明提出的鐵型球棒頭35，該球棒頭35包含不同硬度的平面嵌塊36。該球棒頭35還包含金屬本體37，該金屬本體37可以通過傳統的鍛造或鑄造技術用傳統的球棒頭材料制成，這些材料例如可以是低碳鋼、不銹鋼、鈹銅合金。
所述本體37包含趾部38，跟部39，底部40，頂邊41，管42，背部43以及前表面或平面44，該表面44包圍著嵌塊36。該嵌塊36固定在本體37的凹缺46內，本體37還具有底壁47。
在圖3和圖4所示的實施例中，嵌塊36的周邊大致是橢圓形的，并且由通常的橢圓形中心部48和多個通常的橢圓環49、50、51構成。中心部48和每一個橢圓環49-51是由具有不同硬度的材料制成的。中心部48具有最低的硬度，第一環49具有次低的硬度，等等，直到最外層的環51。例如，中心部可以具有肖氏硬度為40的硬度，而外環51可以具有肖氏度為80的硬度，中間的環可具有中間的硬度。中心部48和環49-51可以由適當的嵌塊材料制成，例如，Cycolac塑料、Surlyn、環氧樹脂合成物等。嵌塊的硬度通常要顯著地小于金屬球棒頭材料的硬度。
當高爾夫球被平面嵌塊的趾部或跟部擊打時，平面嵌塊的外部的相對較硬的材料與平面嵌塊的靠近中心的較軟的材料相比，球將被拋射出去而朝著希望的飛行路線飛行，即如圖1中箭頭B所指方向。類似地，當平面嵌塊頂部或底部擊球時，球將朝著中心一擊的飛行路線被拋射出去。
圖3中所示的橢圓形平面嵌塊36具有與平面大致成水平的長軸，該地平面就是當球棒頭以適當的放置角放到地面上時，與底部40和地面之間接觸的點相切的平面。橢圓的短軸便豎直地延伸。然而，按照美國專利4,471,961和5,120,062中所討論的原則，橢圓形嵌塊的短軸能夠相對于豎直方向成一定角度地延伸，例如以趨近于管42位置角的角度或相對于豎直方向成35°到55°角延伸。
圖5、6示出了具有平面嵌塊55的球棒頭54。該平面嵌塊類似于圖3中的平面嵌塊36，除了該嵌塊55是圓形的以外。嵌塊55包含圓形的中心部56和第一、第二圓環形57和58，它們是由不同硬度的材料制成的，例如，中心部56的硬度為肖氏硬度40到外環58的硬度為肖氏硬度80。
圖7和8示出了具有大致梯形形狀的平面嵌塊61的球棒頭60。該嵌塊61包含大致平行的趾邊62、跟邊63、頂邊64和底邊65。嵌塊61的后表面66大概是一錐形凹面，這樣，嵌塊61的中心部67比嵌塊61的邊緣部薄。球棒頭上的凹缺的底壁68是互補的錐形凸面狀，其與嵌塊的凹形表面毗連。
盡管嵌塊61的材料是一致的，但是，以球棒頭的金屬壁作支持的較薄的中心部67比嵌塊的較厚的邊緣部具有更低的有效硬度。這里所用的“有效硬度”(Ellective hardness)意指當高爾夫球被組合的嵌塊與球棒頭本體擊打時，高爾夫球所“感覺”的硬度。在圖7中，中心部67的有效硬度為肖氏硬度40，嵌塊的邊緣部的有效硬度為肖氏硬度65，嵌塊的中間部位的有效硬度在肖氏硬度40和65之間變化，例如，標號69所表示的區域硬度為50。
圖9和10示出了具有平面嵌塊72的鐵型球棒頭71的另一實施例。該平面嵌塊72包含多個不同硬度的條片73，所述條片被設置成與球棒頭的底部大致垂直。中心的條片74具有最低的硬度，而向著趾部條片75和跟部條片76，各條片的硬度逐漸增加。
圖11和12示出了具有橢圓形平面嵌塊79的木型球棒頭78。該平面嵌塊79與圖3中所示的橢圓形平面嵌塊36相類似，包含中心部80和多個橢圓環81、82、83和84。然而，與鐵型球棒頭的嵌塊相比，木型球棒頭的嵌塊其中心部是最硬的而最外邊則最軟。在圖11中，中心部80的硬度為肖氏硬度80，而外環84的硬度為肖氏硬度40，中間環81、82、83的硬度為肖氏硬度80和40之間，例如其分別為70、60、50。
木型球棒頭79包含本體85，該本體85既可是木制也可是金屬，該本體包含平面86，底部87，頂壁88有側壁89。所述嵌塊79位于球棒的平面上的凹缺90內，該凹缺90具有側壁91和底壁92。
當高爾夫球被球棒頭78的趾部或跟部接觸時，同相對較硬的中心部相比，嵌塊的外環的較低的硬度勢必將球拋射出而偏離圖2中的箭頭F所示的希望的飛行路線。然而，木型球棒頭的轉向效應將使球向箭頭F所表示的飛行路線彎曲。類似地，例如球被平面嵌塊的頂部或底部擊打時，球勢必將以中心一擊的發射角高或低的發射角而被拋射出去，轉向效應將使球朝著希望的發射角彎曲。
由其本體的平面86構成的木型球棒頭78的平面和嵌塊78可以被設置成具有凸起或隆起的曲率。然而，由于不同硬度的平面嵌塊勢必能修正偏離中心的擊打，因于凸起或隆起的曲率可以減小或消除。
圖13和14示出了具有圓形平面嵌塊94的木型球棒頭93。該平面嵌塊94具有圓形中心部95和圓形環96、97、98。中心部95的硬度可以為肖氏硬度80，外環98的硬度可以為肖氏硬度40，內環96、97的硬度可以具有中間的硬度。
圖15和16示出了具有平面嵌塊101的木型球棒頭100。該嵌塊具有趾邊102、跟邊103、頂邊104和底邊105，并具有呈大致錐形凸面的后表面106。球棒頭具有凹缺107，該凹缺大致呈梯形狀并具有錐形凹面的底壁108。嵌塊的中心部109比邊緣部厚，中心部比邊緣部具有較大的有效硬度。在圖15和圖16所示的實施例中，中心部的有效硬度為肖氏硬度65，邊緣部的有效硬度為肖氏硬度40，中間點110的有效硬度為肖氏硬度50。
圖17和18示出了用于球棒頭113的平面嵌塊112的另一實施例。該嵌塊112包含多個具有不同硬度的豎直條片114。中心條片115具有最高的硬度，端部條片116和117具有較低的硬度。
盡管在前面的說明書中，為了舉例說明的目的，詳細說明了本發明的特定實施例，但本領域技術人員可以理解的是，這里給出的很多細節可以作明顯變化而沒有脫離本發明的精神和范圍。
權利要求
1.一種高爾夫球棒頭，其特征在于，該球棒頭包含球棒頭本體和固定到本體上的平面嵌塊，該平面嵌塊被用來擊打高爾夫球，本體以及平面嵌塊都具有趾部、跟部、底部和頂部，平面嵌塊還具有中心部，該平面嵌塊的有效硬度在其中心部、趾部和跟部是不同的，該平面嵌塊包含多個具有不同有效硬度的平行條片，所述平行條片大致垂直于球棒頭本體的底部延伸。
2.一種高爾夫球棒頭，其特征在于，該球棒頭包含球棒頭本體和固定到本體上的平面嵌塊，該平面嵌塊被用來擊打高爾夫球，所述本體具有趾部、跟部、底部和頂部，所述平面嵌塊具有一中心部，一位于中心部和球棒頭趾部之間的第一趾部，一位于第一趾部和球棒頭的趾部之間的第二趾部，一位于中心部和球棒頭跟部之間的第一跟部以及一位于第一跟部和球棒頭的跟部之間的第二根部，平面嵌塊的材料比球棒頭本體的材料具有較低的硬度，中心部的有效硬度比第一趾部和第一跟部的有效硬度低，第一趾部和第一跟部的有效硬度比第二趾部和第二跟部的有效硬度低。
3.如權利要求2所述的高爾夫球棒頭，其中，所述第一趾部和第一跟部被設置成第一環，該環圈繞著中心部延伸，第二趾部和第二跟部被設置成第二環，該環圈繞著第一環延伸。
4.如權利要求3所述的高爾夫球棒頭，其中，所述環是大致同心的并且是圓形。
5.如權利要求3所述的高爾夫球棒頭，其中，所述環是大致呈橢圓形。
6.如權利要求2所述的高爾夫球棒頭，其中，所述平面嵌塊的各部分被設置成多個平行的條片，該條片大致垂直于球棒頭本體的底部延伸。
7.如權利要求2所述的高爾夫球棒頭，其中，所述平面嵌塊包含一位于第二趾部和球棒頭本體的趾部之間的第三趾部，一位于第二跟部和球棒頭本體的跟部之間的第三跟部，第二趾部和第二跟部的有效硬度低于第三趾部和第三跟部的有效硬度。
8.如權利要求2所述的高爾夫球棒頭，其中，所述的球棒頭是鐵型球棒頭。
9.如權利要求2所述的高爾夫球棒頭，其中，所述第一趾部和第一跟部比平面嵌塊的中心部厚，第二趾部和第二跟部比第一趾部和第一跟部厚。
10.一種高爾夫球棒頭，其特征在于，該球棒頭包含球棒頭本體和固定到本體上的平面嵌塊，該平面嵌塊被用來擊打高爾夫球，所述本體具有趾部、跟部、底部和頂部，所述平面嵌塊具有一中心部，一位于中心部和球棒頭趾部之間的第一趾部，一位于第一趾部和球棒頭的趾部之間的第二趾部，一位于中心部和球棒頭跟部之間的第一跟部以及一位于第一跟部和球棒頭的跟部之間的第二根部，平面嵌塊的材料比球棒頭本體的材料具有較低的硬度，中心部的有效硬度比第一趾部和第一跟部的有效硬度高，第一趾部和第一跟部的有效硬度比第二趾部和第二跟部的有效硬度高。
11.如權利要求10所述的高爾夫球棒頭，其中，所述第一趾部和第一跟部被設置成第一環，該環圈繞著中心部延伸，第二趾部和第二跟部被設置成第二環，該環圈繞著第一環延伸。
12.如權利要求11所述的高爾夫球棒頭，其中，所述環是大致同心的并且是圓形。
13.如權利要求11所述的高爾夫球棒頭，其中，所述環是大致呈橢圓形。
14.如權利要求10所述的高爾夫球棒頭，其中，所述平面嵌塊的各部分被設置成多個平行的條片，該條片大致垂直于球棒頭本體的底部延伸。
15.如權利要求10所述的高爾夫球棒頭，其中，所述平面嵌塊包含一位于第二趾部和球棒頭本體的趾部之間的第三趾部，一位于第二跟部和球棒頭本體的跟部之間的第三跟部，第二趾部和第二跟部的有效硬度高于第三趾部和第三跟部的有效硬度。
16.如權利要求10所述的高爾夫球棒頭，其中，所述的球棒頭是木型球棒頭。
17.如權利要求10所述的高爾夫球棒頭，其中，所述第一趾部和第一跟部比平面嵌塊的中心部薄，第二趾部和第二跟部比第一趾部和第一跟部薄。
全文摘要
一種高爾夫球棒頭，其包含球棒頭本體和平面嵌塊，該平面嵌塊的硬度從其中心部到外邊是不同的，從而補償偏離中心的擊打。該平面嵌塊硬度的變化可以通過由多個環構成平面嵌塊而實現，也可以通過嵌塊的厚度變化而實現。
文檔編號A63B53/04GK1122725SQ94118400
公開日1996年5月22日 申請日期1994年11月10日 優先權日1994年11月10日
發明者托馬斯·F·哈德曼 申請人:威爾遜體育用品公司