專利名稱：高爾夫球棍頭的重量結構的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種高爾夫球棍，尤其是擊球頭的重心降低和后移的鐵頭高爾夫球棍。
人們一直期望高爾夫球棍頭部性能的改進，改進的方法之一是關于降低和后移這種頭部的重心。但是，現有的鐵頭高爾夫球棍的頭部的設計中還沒有公開或建議過一種獲得高爾夫球棍頭部的方法，能象本發明這樣給出重量比，體積比和重心的位置。
本發明的一個目的是提供一種高爾夫球棍頭，它具有極好的重量分布和重心位置。
這種高爾夫球棍頭主要包括a)一個頭體，包括一個前擊球面，一個背邊，一個頂，一個底，一個趾部和一個跟部，b)一個形成于頭體中的緊靠背邊和底部的凹口，c)一個放在凹口中的插塊，頭體重量為W1插塊的重量為W2，其中比率W2/(W1+W2)大致介于0.25至0.90之間。
另一個目的是在頭體背部伸出的最低部的凸緣上布置插塊，因此將插塊布置在前凸緣的背面，被確定在底部和前表面匯合的區域。
另一個目的是進一步隔離前邊緣和插塊，這通過把插塊布置在一個至少離開頭部前壁的一個背部邊緣來實現，如通過一個凸緣和前壁面之間的溝槽。象下面將看到的一樣，接收插塊的凸緣上的凹口可以與溝槽相交叉，允許接受插塊的一個可打磨的表面。該插塊通過一個或幾個扣件或一個或幾個膠粘點可移動地附著在凸緣上，從而打磨插塊的打磨表面來調節插塊的重量。在優選實施例中，扣件和膠粘點都被采用。此外，頭體可以具有一個在頭體背部開口的主凹口或空腔，它具有一個下部切有凹口的溝槽，構成向前伸展的插塊接收凹口的一部分。
還有一個目的是提供一個頭體，它由材料M1構成，插塊由材料M2構成，這里M2的密度遠遠超過M1的密度。關于這一點，材料M1可以包括鈦或者鋁，或者鈦或鋁的合金；而材料M2可以包括鎢。在一個優選實施例中，材料M1優先采用的密度小于5g/ml(克每毫升)，而材料M2的密度大于19g/ml。
另一個目的是提供一個具有預定形狀的可隱藏部分的插塊，使可隱藏部分的結構能有選擇地被打磨以便調節插塊的超出的重量。可隱藏部分最好是突伸到頭體的內部，并且當插塊從凹口移開時可以暴露出來。這種打磨不影響凹口中插塊的位置或布置。
本發明的這些和其他的目的和優點，以及圖示的實施例的細節，根據下面的描述及附圖將會得到充分的理解。
圖1是本發明的高爾夫球棍鐵頭的背視圖；圖2是圖1頭部的底平面；圖3是沿圖1中3-3剖面線的垂直剖面；圖4是沿圖2中4-4剖面線的放大的局部斷面；圖5是在前面看到的圖1和圖2中的頭部的底部凸緣中形成的凹口的放大的局部斷面；圖6是一個類似圖3的視圖，但表示的是本發明應用到一個較高發射角度的高爾夫球棍的鐵頭；圖7是一個可以裝在圖5所示凹口中的插塊的前部的放大正視圖；圖8是沿圖7的8-8作的端部正視圖；圖9是沿圖7的9-9作的底平面圖；圖10是表示為調節插塊重量而打磨插塊的從內部凸伸出的部分的示意圖。
圖1-3表示了具有頭體41的鐵頭高爾夫球棍10，頭體確定一個根部11，趾部12，頂壁13，底壁或基部14，和一個高爾夫球擊球前表面15。頭體的背邊16可以確定一個主凹口或空腔17，它形成于向后突起的上部凸緣18和向后突起的下部凸緣19之間。頭部插球棍用的插孔表示為20。在一個最佳實施例中，頭體由鈦或鈦合金組成。
根據本發明，頭部在其大約背邊和底部的位置形成有一個接收插塊的凹口21，而插塊22放置在該凹口中。插塊的特征在于，與頭體的密度相比，具有相對高的密度；而插塊的大小是這樣的插塊的重量W2構成高爾夫球棍頭部全部重量W2+W1的主要部分，其中W1是頭體41的重量。關于這一點，頭體被認為是包括球棍插孔20，但不包括插塊22。
在一個優選實施例中，比率W2/(W2+W1)大約介于0.25至0.90之間。此外，頭體41的體積為V1而插塊22的體積為V2，其中V2/(V2+V1)大約介于0.12至0.17之間。
在一個優選實施例中，如圖5所示，接收插塊的凹口21形成在各后突起的凸緣19的這樣一個位置上，如圖7所示，當插塊22被接收在凹口21中時，重心明顯降低。
如圖4和圖5所示，凹口21是在趾部和根部之間延伸的一個方向123上延長的，并且它具有在123方向延展的一個最內部的前壁23，和相對的端壁24和25。如圖3所示，凹口21與腔室17相交于在方向123上的延伸處125，如圖5所示，它也與頭體的基部在26處相交。
再次參見圖1，在一個優選實施例中，當插塊22被接收到凹口21中時，插塊22的上部表面27與向后突起的凸緣19的上表面19a相鄰；插塊的下表面28在頭體基部14處與凸緣19的底表面鄰接。注意凹口21的略向下的弓形結構和插塊形成的曲線，如圖1和圖7所示。如圖1和圖4所示，插塊還具有一個后表面或突肩30，一個與凹口的內壁或突肩54相鄰成嚙合的前表面31，和鄰近于凹口端壁24和25的相對的端壁32和33。插塊的下表面28在28a處向后和向上延伸，形成一個光滑連續的底壁14。
螺紋扣件34在圖示位置上使插塊可移動地附著在頭體上。注意螺扣的頭部35被接納在插塊上形成的孔36中，并與內壁37嚙合；也要注意，螺扣件的螺紋段38延伸到插塊上形成的開口39中，并且延伸到在頭體41的底部延展的凸緣19上形成的開口40中。最好是如圖4所示，當螺扣頭部35完全擰入時，螺扣35的頭部伸出突肩30外，使螺扣頭部35可以被打磨光滑，最終在螺扣頭部35和插塊22之間形成一個磨光的表面。因此，插塊應先通過螺扣和/或膠粘固定到插塊上，再打磨或調整插塊的重量，因為插塊一旦通過螺扣被固定到凹口里并且螺扣頭部被打磨得與插塊齊平，打磨螺扣頭部就使得移去插塊變得更加困難(但不是不可能)。
根據本發明的一個重要方面，象已經指出的那樣，頭體41重量為W1而插塊重量為W2。比率W2/(W1+W2)為0.25至0.90之間，最好介于0.30至0.90之間。在一個優選實施例中，該比率介于0.35至0.45之間。這個比率和插塊的位置提供給球棍頭部一個很低的重心位置。關于這一點，該頭體或本體，由材料M1組成，而插塊由材料M2組成，其中M2的密度遠大于M1的密度。在一個優選實施例中，M2為鎢，而頭體由一種很低密度的材料組成，如鈦或鈦合金。密度比
介于0.70至0.90之間，最好是介于0.75至0.85之間。更具體地講，當M2為鎢，密度為19.3g/ml，M1為鈦，密度為4.5g/ml時，比率約為0.81。應當理解其他材料如陶瓷材料(cermet)，金屬矩陣組合物(MMC)，和碳纖維組合物也可用作M1的材料，而其他材料如貧化鈾也可用M2的材料。象這些可供選擇材料的使用都被認為在本發明的范圍之內。
根據本發明的一個更重要的方面，插塊具有一個預定形狀的可隱藏的部分，該隱藏部分的結構是為調整插塊的超重部分而可選擇地打磨(包括研磨，用機器打磨，或任何其他可供選擇地去除多余材料的方法)。關于這一點，見圖7-10所示的在方向123上伸展的與插塊一體的一個由尺寸縮小而向前的突起物45確定的隱藏部分。在插塊從凹口中移開時，隱藏的突起物45暴露出來然后可以被打磨，如圖10所示，采用一個研磨輪46進行打磨。這種可控制的磨損就使插塊的重量可選擇地進行調整，而不變化它與頭體的吻合。因此，生產者可以相對于頭體的重量W1“細調”插塊重量W2，以便最好地與期望的完成的高爾夫球棍頭部設計的目標重量參數和重量比相匹配。這種“細調”最好提前完成以便將插塊永久地粘附在凹口中。
關于這一點，如果要求一個較重的插塊，而該插塊在很大程度上由向前延展的突起45來定性，則它就可以替代圖示的插塊。此外，該可隱藏的突起可以用來幫助插塊最初在凹口中的定位，并且當制成的高爾夫球棍頭在使用時，該突起45也可以用來減少螺扣上的切削應力。
如圖3，5，6所示，插塊凹口21具有一個尺寸縮小的向前的凸塊121，它凸伸進入內壁49與頭部下切凹口50的低部50a相交。該下切凹口也可以如圖1和3的50b，50c，50d所示的那樣環繞頭體。凹口凸塊121與下切凹口50a的相交線如圖3中虛線45’所示，使得突起45可以伸入到下切凹口中，由此一個大尺寸的可打磨的突起45就可以被采用。從而允許重量調整有一個較寬較大的范圍。此外，通過把插塊22放置在一個相對于球棍頭10的擊球面15的一個更靠后的位置，重心就相應地位于更低更靠后的位置。
注意圖7中突起45的相對的弧形端45a和45b及它的延伸頂邊和底邊45c和45b。這些邊和端與凹口的向前凸塊121的相應邊和端相匹配，以便更好地配合。可以理解，凹口的向前凸塊121可比突起45的尺寸大。
圖6與圖3相似，表示了一個具有較高發射角度的本發明的鐵頭的實施例。圖6中那些相應于圖3的元件采用相同的附圖標記。
從以上的描述和附圖中，這將被更進一步的理解，總之，球棍插孔20通常可以為管狀，與頭體41一樣由鈦組成；并且球棍插孔20在棍部11或鄰近根部11處與頭體連成一個整體。頭體可以具有一個從根部延伸到趾部的直的頂13；擊球面上可以有刻線61，來防止擊球面15或球潮濕時打滑。擊球面位于從根部到趾部彎曲的基部14的上方。擊球面還位于頂13下方，趾部與根部之間。
頭的背邊與擊球面15相對，頭背邊有一個空腔17，來分配高爾夫球棍頭外圍的重量。空腔的內部形成一個基本平坦的背面15a，它在擊球面的背面。空腔17具有一個大體垂直于背面15a的壁17a。溝槽或下切凹口50沿背面15d的周圍延伸，連接背表面與空腔壁。空腔延伸到突伸離開擊球面的下凸緣19的上面。
形成在凸緣19上的凹口21鄰近頭體背邊和基部，凹口與擊球面間隔開。插塊22可以被安全地固定在頭體的凹口里，這樣插塊的底表面與基底形成一個連續的曲面，插塊與頭體背邊成為同一表面。結果是球棍頭具有一個較低的重心，它位于擊球面背部很后的位置。
如上所述，插塊具有一個預定形狀的可隱藏部分，用于在插塊粘附到頭體之前可選擇地打磨來調整插塊的重量。這種粘附可以采用描述過的螺扣方法實現，和/或通過膠粘方法，如一個粘點或一個環形粘點。所以插塊重量的調整也改變比率W2/(W1+W2)。此外，可以在背面15a上牢固地粘附一個如圖1和3中所示的標牌64，一方面用以裝飾，另外也用以其他功能，例如如吸收振動或增加重量。
本領域的普通人員應當明白，本發明的教導是關于一種金屬木頭型高爾夫球棍頭，詞語“金屬木頭”不限于金屬或木頭材料，相反，它是一個區別于鐵頭高爾夫球棍頭而普遍用來描述高爾夫球棍頭的術語，本領域的技術人員也應該明白，本發明的降低后移重心可以通過相對于頭體改變插塊的位置或改變插塊自身的對稱性來移到一個不同的位置。例如，為了把重心移向趾部，插塊和相應的凹口可以設計成更靠近趾部的區域。另外，也可以通過多打磨掉一些插塊的根部的材料和/或比向趾部一邊多凸伸一些都可以使重心向趾部移動。在頂到底的方向上移動重心來靠近高爾失球棍頭的頂或底也可以進行類似的變化。
權利要求
1.一種高爾夫球棍頭，包括；a)一個頭體，包括一個前擊球面，一個背邊，一個頂，一個底，一個趾部和一個根部，所述背邊形成一個空腔；b)一個在頭體內形成的凹口，它鄰近頭體背邊和底，并位于空腔下面；c)一個基本上由鎢組成的可放入所述凹口的插塊，所述頭體的重量為W1，所述插塊的重量為W2，比率W2/(W1+W2)介于0.25至0.90之間；d)所述頭體的體積為V1，所述插塊的體積為V2，其中V1大于V2；e)所述頭體基本上由鈦組成；f)所述頭體的密度為M1，所述插塊的密度為M2，其中比率M2/(M1+M2)介于0.70至0.90之間。
2.如權利要求1所述的高爾夫球棍頭，其中所述頭體具有一個向后突起的頂凸緣，一個向后突起的底凸緣，底凸緣具有一個底表面，所述凹口與所述底凸緣的底表面相交，并且延伸至所述底部凸緣的最后部。
3.如權利要求2所述的高爾夫球棍頭，其中所述插塊固定在所述底部凸緣上，所述插塊具有一個與所述底部凸緣的底表面基本上齊平的底表面，和一個最向后的表面，它在所述底部凸緣的最向后延伸的表面基本上齊平。
4.如權利要求3所述的高爾夫球棍頭，它包括把所述插塊固定到所述頭體上的扣件裝置，所述扣件裝置定位后高于所述插塊底平面。
5.如權利要求4所述的高爾夫球棍頭，其中所述扣件裝置具有鄰近所述最向后表面的最向后的部位。
6.如權利要求1所述的高爾夫球棍頭，其中所述插塊具有一個塊狀結構，它具有一個小于頭體從根部到趾部長度的長度。
7.如權利要求4所述的高爾夫球棍頭，其中所述插塊具有一個預定形狀的可隱藏部分，它用于在將插塊固定到所述頭體底部凸緣上之前，通過打磨來調整插塊的超額重量。
8.如權利要求7所述的高爾夫球棍頭，其中插塊具有接收把插塊固定到所述頭體中的扣件的孔，所述孔與所述插塊的預定形狀的用于打磨的可隱藏部分間隔開。
9.如權利要求1所述的高爾夫球棍頭，其中比率W2/(W1+W2)介于0.30至0.90之間。
10.如權利要求1所述的高爾夫球棍頭，其中比率W2/(W1+W2)介于0.35至0.45之間。
11.如權利要求1所述的高爾夫球棍頭，其中比率W2/(W1+W2)約為0.45。
12.如權利要求1所述的高爾夫球棍頭，其中比率V2/(V1+V2)介于0.10至0.20之間。
13.如權利要求1所述的高爾夫球棍頭，其中比率V2/(V1+V2)介于0.12至0.17之間。
14.如權利要求1所述的高爾夫球棍頭，其中比率V2/(V1+V2)約為0.15。
15.如權利要求1所述的高爾夫球棍頭，其中所述比率M2/(M1+M2)介于0.75至0.85之間。
16.如權利要求1所述的高爾夫球棍頭，其中所述比率M2/(M1+M2)約為0.80。
17.如權利要求1所述的高爾夫球棍頭，其中比率W2/(W1+W2)約介于0.45至0.90之間，比率V2/(V1+V2)約為0.15；比率M2/(M1+M2)約為0.85。
18.如權利要求12所述的高爾夫球棍頭，其中比率W2/(W1+W2)介于0.45至0.90之間。
19.如權利要求12所述的高爾夫球棍頭，其中比率W2/(W1+W2)介于0.55至0.90之間。
20.如權利要求12所述的高爾夫球棍頭，其中比率W2/(W1+W2)介于0.65至0.90之間。
21.如權利要求1所述的高爾夫球棍頭，其中a)所述插塊具有一個預定形狀的可隱藏部分，當插塊從頭體中分離出來時，它用于被打磨來調整插塊的重量，b)所述可隱藏部分的突起與所述的底和所述的背邊間隔開。
22.如權利要求21所述的高爾夫球棍頭，其中所述可隱藏部分向所述頭體的內部突伸，所述插塊和所述頭體具有內部嚙合的突肩，它使插塊放入所述頭體中，所述可隱藏的打磨部分偏離所述的內部嚙合的突肩。
23.如權利要求21所述的高爾夫球棍頭，包括把插塊可移動地粘附于所述頭體上的扣件裝置。
24.如權利要求21所述的高爾夫球棍頭，其中所述凹口是一個第一凹口，它沿大體介于所述趾部和根部之間的延展方向上延長。
25.如權利要求24所述的高爾夫球棍頭，其中頭體確定一個可以接收插塊的所述可隱藏部分的相對較小的第二凹口。
26.如權利要求21所述的高爾夫球棍頭，其中所述的可隱藏部分向所述頭體的內部突伸，所述插塊和頭體具有一個內部嚙合的突肩，它使插塊放入所述頭體中，所述可隱藏的打磨部分偏離所述的內部嚙合的突肩，并且包括把插塊可移動地粘附于所述頭體的扣件裝置，它與所述可隱藏部分間隔開，所述扣件裝置向所述前壁突伸。
27.如權利要求1所述的高爾夫球棍頭，其中所述空腔由一個位于所述前表面背側的基本平坦的背表面、一個大體上與所述背表面垂直的基本上連續的空腔壁、和一個沿所述背表面外圍的下切口限定，該下切口將所述背表面連接于所述空腔壁。
28.如權利要求27所述的高爾夫球棍頭，其中所述空腔高于從所述前表面突出的凸緣，所述凹口形成于所述凸緣上鄰近所述背邊和所述底部的地方，所述凹口與所述前表面間隔開。
29.如權利要求27所述的高爾夫球棍頭，其中插塊具有一個最低表面，它與所述底部齊平，并且與所述背邊基本上同平面，所述插塊具有一個預定形狀的可隱藏部分，被用來在把所述插塊固定到所述頭體上之前，可選擇地打磨來調整所述插塊的重量。
30.如權利要求27所述的高爾夫球棍頭，包括用于把所述插塊固定到所述頭體的所述凹口中的扣件裝置。
31.如權利要求27所述的高爾夫球棍頭，包括一個安全地固定到所述背邊的標牌。
32.一種高爾夫球棍頭，包括a)一個頭體，包括一個前擊球面，一個背邊，一個頂，一個底，一個趾部和一個根部，頭體由鈦組成，b)一個形成于頭體中的凹口，它與頭體背邊和底部相交，c)一個由鎢組成的插塊并且可放在所述的凹口中。
33.一種高爾夫球棍頭，包括a)一個頭體，包括一個前擊球面，一個背邊，一個頂，一個底，一個趾部和一個根部，頭體由鈦組成，b)一個形成于頭體中的凹口，它與頭體背邊和底部相交，c)一個由鎢組成的插塊并且可放在所述的凹口中，d)所述插塊定位于鄰近所述底和所述背邊，e)所述頭體具有一個體積V1，所述插塊具有一個體積V2，其中比率V2/(V1+V2)介于0.10至0.20之間。
全文摘要
一種鐵頭高爾夫球棍,其包括一個頭體,該頭體具有一個擊球前表面、一個背邊、一個頂部、一個底部、一個趾部和一個跟部;一個形成于頭體中的緊靠背邊和底部的凹口;一個方在凹口中的插塊;該頭體重量為W
文檔編號A63B53/06GK1198955SQ9810595
公開日1998年11月18日 申請日期1998年1月21日 優先權日1997年1月22日
發明者R·C·赫爾斯特特爾, T·R·希爾頓, V·S·丹尼斯, D·A·比斯利納 申請人:卡拉韋高爾夫公司