具有挠曲部的高尔夫球杆头制造技术

高尔夫球杆头包括冠部、杆底、插鞘、球杆面和挠曲部。挠曲部在高尔夫球杆头与高尔夫球之间碰撞过程中提供柔性，并调整以便恰好在撞击后以预定频率振动。

【技术实现步骤摘要】
具有挠曲部的高尔夫球杆头相关申请的交叉引用本申请是2012年9月14日提交的、现仍未决的美国专利申请No.13/618,963的部分继续申请，其公开的内容通过引用其整体的方式结合于此。
本专利技术涉及改进的高尔夫球杆头。更特别地，本专利技术涉及具有柔性部分（compliantportion）的高尔夫球杆头。
技术介绍
高尔夫球杆设计的复杂性是众所周知的。球杆各部件（即球杆头、杆身、握把及其子部件）的规格直接影响球杆的性能。由此，通过改变设计规格，可以调整高尔夫球杆以具有特定的性能特性。早已研究了球杆头的设计。其中球杆头设计中更为突出的考虑是杆面倾角、杆底角、杆面角、杆面水平膨凸弧度、杆面垂直膨凸弧度、重心、惯性、材料选择和整体球杆头重量。虽然这组基本标准通常是高尔夫球杆工程设计的焦点，一些其它设计方面也必须引起注意。球杆头的内部设计可以调整以实现特定性能，如包含插鞘或杆身连接装置、球杆头上的周缘重量和在中空球杆头中的填料。高尔夫球杆头必须牢固以承受高尔夫球杆与高尔夫球之间碰撞过程中发生的反复冲击。在这瞬时事件过程中产生的载荷可以生成超过2,000lbs的峰值力。由此，主要挑战是设计球杆面和球杆体以抵抗材料屈服或断裂导致的永久形变破坏。由钛制成的常规中空金属一号木通常具有超过2.5毫米的面厚度以确保球杆头的结构完整性。运动员通常寻找能够提供最大距离和落地准确度的金属一号木与高尔夫球的组合。撞击后球行进的距离由球的平动速度的大小与方向和球的旋转速度或自旋决定。环境条件，包括大气压力、湿度、温度和风速进一步影响球的飞行。但是，这些环境效应超出了高尔夫设备制造商的控制。高尔夫球落地准确度还取决于多个因素。这些因素中的一部分归结于球杆头设计，如重心和杆面挠性。美国高尔夫球协会（USGA）——美国的高尔夫规则监管机构——有高尔夫球性能的规格。这些性能规格规定了合格高尔夫球的尺寸与重量。一条USGA规则将高尔夫球在规定的撞击后的初速限制为250英尺/秒+2%（或255英尺/秒最大初速）。为了获得更大的高尔夫球行进距离，必须在遵守规则的同时使撞击后的球速和球杆撞击的恢复系数最大化。通常，高尔夫球行进距离是用球杆头撞击过程中赋予球的总动能的函数，忽略环境的影响。在撞击过程中，动能由球杆转移并以弹性应变能形式储存在球杆头中和以粘弹性应变能力形式储存在球中。在撞击后，球和球杆中储存的能量以球以及球杆的平动和旋转速度形式重新转化为动能。由于撞击并非是完全弹性的，一部分能量被消耗在球杆头振动和球的粘弹松弛中。粘弹松弛是所有制造的高尔夫球中使用的聚合材料的材料性质。球的粘弹松弛是额外的能量源，其取决于形变速率。为了最小化此类效果，必须降低形变速率。这可以通过在撞击过程中允许更多的球杆面形变来实现。由于金属形变可以是纯粹弹性的，储存在球杆面中的应变能在撞击后返回到球，由此提高了撞击后球的出球速度。可以使用多种技术以改变球杆面的形变，尤其包括均匀杆面减薄、具有加劲肋和变化厚度的减薄杆面。这些设计应具有足够的结构完整性以抵抗反复撞击，而不会使球杆面永久形变。通常，常规球杆头还表现出在撞击后初始球速方面的很大差异，取决于球杆面上的撞击位置。因此，在本领域仍然需要具有更大“甜蜜区”或基本均匀的高初始球速的区域的球杆头。近年来的技术突破为中等水平高尔夫选手提供了更长的距离，如通过浇铸越来越薄的壳厚度并转向更轻的材料如钛，由此制造更大的球杆头同时保持重量不变或甚至更轻。同样，球杆面不断地变得极薄。更薄的面使恢复系数（COR）最大化。杆面在撞击时回弹越大，赋予球的能量越大，由此提高了距离。为了使杆面更薄，制造商已经转向通常比浇铸杆面更坚固的锻造、冲压或机械加工的杆面。常见的做法是通过将锻造或冲压的金属杆面焊接到杆体或杆底以粘接这些杆面。更薄的杆面更容易损伤。本专利技术提供了提供具有所需的柔韧性和冲击回弹的球杆面，由此最大化COR的新方法。
技术实现思路
本专利技术涉及包括与已知高尔夫球杆头相比改变了柔度特性的挠曲部的高尔夫球杆头。在一个实施方案中，高尔夫球杆头包括冠部（crown）、杆底（sole）、侧壁（sidewall）、插鞘（hosel）、杆面（face）和挠曲部（flexure）。冠部限定了高尔夫球杆头的上表面，杆底限定了高尔夫球杆头的下表面，侧壁在冠部与杆底之间延伸。插鞘由冠部延伸并包括杆身孔（shaftbore）。杆面限定了击球面并在杆头前缘处与下表面相交。挠曲部，其从击球面向后定位（isspacedaftwardof），在通常由跟部到趾部的方向上并平行于所述高尔夫球杆头的前缘延伸，其中所述杆底由具有第一杨氏模量的第一材料构造，所述挠曲部由具有第二杨氏模量的第二材料构造，第二杨氏模量低于第一杨氏模量，其中调整该挠曲部以使杆面到后部方向上横穿挠曲部的宽度在撞击后立即以大约2900Hz至大约4000Hz的频率正弦变化，以及其中至少所述挠曲部的一部分由β‐Ti合金构造。在另一实施方案中，高尔夫球杆头包括冠部、杆底、侧壁、插鞘、杆面和挠曲部。冠部限定了高尔夫球杆头的上表面，杆底限定了高尔夫球杆头的下表面，侧壁在冠部与杆底之间延伸。插鞘由冠部延伸并包括杆身孔。杆面限定了击球面并在杆头前缘处与下表面相交，并且杆面的周边接合到冠部和杆底上。挠曲部，其从击球面向后定位，在通常由跟部到趾部的方向上并平行于所述高尔夫球杆头的前缘延伸，其中所述杆底由具有第一杨氏模量的第一材料构造，所述挠曲部由具有第二杨氏模量的第二材料构造，第二杨氏模量低于第一杨氏模量，其中调整该挠曲部以使杆面到后部方向上横穿挠曲部的宽度在撞击后立即以大约2900Hz至大约4000Hz的频率正弦变化，其中至少所述挠曲部的一部分由β‐Ti合金构造，以及其中所述挠曲部在通常由跟部到趾部方向上横穿杆体在距离高尔夫球杆头前缘大约5.0mm至大约20.0mm内延伸，并与所述高尔夫球杆头的侧壁的至少一部分相交。附图说明在附图中公开了本专利技术的优选特征，其中在多幅附图中，类似的附图标记表示类似的构件，并且其中：图1是本专利技术的球杆头的实施方案的侧视图；图2是图1的球杆头的实施方案的底平面图；图3是相应于图2的线3‐3的横断面图；图4是在图3中作为细节A显示的图1的高尔夫球杆头部分的横断面图；图5是本专利技术的球杆头的另一实施方案的一部分的透视图；图6是相应于图5的线6‐6的横断面图；图7是本专利技术的高尔夫球杆头的另一实施方案的侧视图；图8是图7的高尔夫球杆头的另一侧视图；图9是本专利技术的高尔夫球杆头的另一实施方案的侧视图；图10是图9的高尔夫球杆头的另一侧视图；图11是本专利技术的高尔夫球杆头的另一实施方案的侧视图；图12是图11的高尔夫球杆头的底平面图；图13是相应于图12的线13‐13的横断面图；图14是本专利技术的高尔夫球杆头的另一实施方案的侧视图；图15是图14的高尔夫球杆头的底平面图；图16是本专利技术的球杆头的另一实施方案的透视图；图17是图16的高尔夫球杆的分解图；图18是图16的高尔夫球杆的横断面图；图19是图16的高尔夫球杆头的可选构造的横断面图；图20是本专利技术的高尔夫球杆头的另一实施方案的透视图；图21是图20的高尔夫球杆的分解图；图22是本专利技术的高尔夫球杆头的实施方案的横断面图；图23是本专利技术的高尔夫球杆头的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高尔夫球杆头，其包括：限定所述高尔夫球杆头的上表面的冠部；限定所述高尔夫球杆头的下表面的杆底；在所述冠部与杆底之间延伸的侧壁；由所述冠部延伸并包括杆身孔的插鞘；限定击球面并在前缘处与所述下表面相交的球杆面；和挠曲部，其从所述击球面向后定位，在通常由跟部到趾部的方向上并平行于所述高尔夫球杆头的前缘延伸，其中所述杆底由具有第一杨氏模量的第一材料构造，所述挠曲部由具有第二杨氏模量的第二材料构造，第二杨氏模量低于第一杨氏模量，其中调整该挠曲部以使杆面到后部方向上横穿挠曲部的宽度在撞击后立即以大约2900Hz至大约4000Hz的频率正弦变化，以及其中至少所述挠曲部的一部分由β‐Ti合金构造。

【技术特征摘要】
2012.12.19 US 13/720,8851.一种高尔夫球杆头，其包括：限定所述高尔夫球杆头的上表面的冠部；限定所述高尔夫球杆头的下表面的杆底；在所述冠部与杆底之间延伸的侧壁；由所述冠部延伸并包括杆身孔的插鞘；限定击球面并在前缘处与所述下表面相交的球杆面；和挠曲部，其从所述击球面向后定位，在通常由跟部到趾部的方向上并平行于所述高尔夫球杆头的前缘延伸，其中所述杆底由具有第一杨氏模量的第一材料构造，所述挠曲部由具有第二杨氏模量的第二材料构造，第二杨氏模量低于第一杨氏模量，其中调整该挠曲部以使杆面到后部方向上横穿挠曲部的宽度在撞击后立即以2900Hz至4000Hz的频率正弦变化，以及其中至少所述挠曲部的一部分由β‐Ti合金构造。2.根据权利要求1所述的高尔夫球杆头，其中所述挠曲部是环形的并且具有矩形的横截面形状。3.根据权利要求1所述的高尔夫球杆头，其中所述挠曲部从所述高尔夫球杆头的上表面和下表面中的至少一个中凹进。4.根据权利要求1所述的高尔夫球杆头，其中所述挠曲部在所述球杆面和所述冠部和杆底中的至少一个之间形成过渡。5.根据权利要求1所述的高尔夫球杆头，其中所述挠曲部包括多个组件。6.根据权利要求5所述的高尔夫球杆头，其中所述挠曲部包括前构件、中间构件和后构件，并且其中所述中间构件是由第一材料构造的，所述前构件和后构件中的至少一个是由不同于所述第一材料的第二材料构造的。7.根据权利要求6所述的高尔夫球杆头，其中所述前构件和所述后构件是金属的。8.根据权利要求1所述的高尔夫球杆头，其中所述挠曲部包括连接至所述高尔夫球杆头的前法兰和后法兰的挠曲部组件。9.根据权利要求8所述的高尔夫球杆头，其中所述前法兰和所述后法兰从所述杆底朝所述高尔夫球杆头的内部延伸。10.根据权利要求8所述的高尔夫球杆头，其中所述挠曲部组件从所述前法兰和后法兰朝所述高尔夫球杆头的内部延伸。11.一种高尔夫球杆头，其包括：限定所述高...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯蒂芬妮·贝济拉，乌代·V·德神穆科，查尔斯·E·戈尔登，马克·C·梅尔赫姆，诺厄·德拉克鲁兹，约翰·莫林，达瑞尔·C·加尔文，
申请(专利权)人：阿库施耐特公司，
类型：发明
国别省市：美国;US