具有移置的冠面部分的高尔夫球杆头制造技术

本申请揭示了一种具有在最小结构质量下增加重量预算和改进质量特性的 中空木杆型高尔夫球杆头。该球杆头具有击打面部分(202)、底面部分(204) 裙面部分(206)以及具有总表面面积的冠面部分(211)。插鞘部分(212) 连结球杆头以将杆身连接到球杆头上。冠面部分具有主要冠面部分(208)和 次要冠面部分(210)，主要冠面部分的表面面积大于次要冠面部分，主要冠 面部分具有大体凹形的弯曲形状，而次要冠面部分具有大体凸形的弯曲形状， 使得主要冠面部分相对于次要冠面部分实际上是倒转的。主要冠面部分从杆头 的跟部向杆头的球杆尖向上倾斜，其中杆头呈抛物线形的俯视侧面轮廓。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求美国临时申请第60/617,659号和第60/665,653号的权益，其全部内容以参见的方式纳入本文。
技术介绍
本专利技术总的涉及改进的金属木杆型高尔夫球杆头，且更具体地涉及包含高比强度材料的具有改进的冠部构造的高尔夫球杆头。高尔夫球杆头设计的最近趋势是增加这些头的大小以产生改进的性能并形成更“容错的”高尔夫球杆。尽管一般对高尔夫球杆来说是正确的，但人们发现在过去几年中尤其是木杆型杆头的大小显著增加。这向现代“金属木杆”高尔夫球杆的设计师提出了很多挑战。常规木杆型球杆头通常包括形成具有主要呈凸形的外表面的实体的四个主要表面。这四个主要表面是指击打面(前表面)、冠面(crown)(顶表面)、裙面(skirt)(侧表面)、以及底面(sole)(底表面)。在现代金属木杆的情况下，这些表面形成结合的或一体形成的薄金属壁的外部以形成薄壁实体结构。插鞘通常附连到主要表面中的至少一个，并用作用于将杆身附连到球杆头的联接件。这种金属木杆的名义质量特性包括目标质量、重心、从参考位置(通常是重心，或者沿着插鞘轴线的点)引出的绕一组轴线的惯性力矩。目标质量是指完成的球杆头的理想总质量，且必须与球杆头的最小结构质量区分开。每个球杆头必定具有装到装有把手的杆身上时产生最小要求摆动重量值的最终质量。目标质量将取决于可组装到杆头上的杆身的预期最大长度，并考虑可装到其上的把手的选择。然后较佳地通过增加少量压载物来在该杆身长度的值的整个所要求的范围内增加摆动重量值。对于长度较短的杆身，可通过增加更多的压载物来实现最小摆动重量和随之实现较大的摆动重量。因此杆头的目标质量由球杆类型、杆身材料和最大长度以及对可装到其上的把手的选择来决定。球杆头的最小结构质量是指形成具有要求外形和可承受正常使用中经受负荷的几何形状的球杆头所需要的所有结构部件的最小质量。如果对于给定设计实现的最小结构质量小于目标质量，该差值被称为自由支配质量。自由支配质量的量可策略地设置在整个球杆头以良好调整其工作特性。诸如重心位置、主轴和关于它们的惯性力矩的大小之类的参数可通过自由支配质量的策略设置来控制。因此，非常需要一种球杆头来实现绝对最小结构质量来最大化设计师可用的自由支配质量的量。设计师可用的自由支配质量的量也被称作为重量预算。已知低而深的重心通常在高尔夫球杆头与球之间撞击的时刻提供有利的发射状态。具体地说，高发射角和低球旋转速度的组合增加了飞行距离并因此提供更大的总距离。将重心移置(displace)在杆头较下部(靠近底面)在撞击时对球产生较高的发射角，伴随有增加的向后旋转。重心在球杆头中的较深定位(从击打面更向后)会降低在撞击时赋予球的向后旋转量。因此为了优化金属木杆的发射状态，人们希望又低又深的球杆头重心。金属木杆设计的近期趋势是增加杆头大小，以努力最大化惯性力矩，由此最小化除了在击打面的甜蜜点之外处击球时的距离损失。但是，增加的杆头尺寸产生了具有相应更大且更高的击打面，这又增加了冠面和底面壁之间的垂直距离。裙面壁相应地变高以桥接冠面和底面之间的较大距离。因此，在最小结构质量下，增加了现代球杆头中的重心高度。此外，因为在正常使用下与球杆头的其余部分相比，击打面必须承受最大负荷，其通常是金属木杆杆头的最厚壁，并因此也最重。因此在现代金属木杆杆头的最小结构质量下，击打面尺寸的增加也将重心位置在现代金属木杆内更向前地移置。此外还有，现代金属木杆球杆头总体尺寸的增加伴随有形成杆头所需要材料体积的增加，因此增加了最小结构质量，而目标质量保持不变。因此增加杆头体积同时保持常规杆头形状减少了重量预算，且改进现代金属木杆球杆头质量特性能力的也相应降低。对减少增加的结构质量的近期尝试已经包括了对诸如冠面、底面或裙面之类金属木杆杆头部分的薄壁浇铸技术的改进，这些部分的厚度先前比由于在使用时施加于它们上的结构负荷而需要的厚度要大。这使这些部分实现最薄可能浇铸厚度，从而使重量预算显著地增加，并因此更好地限定金属木杆杆头的质量特性的能力也显著地提高。但是，业已证明仍有在这些成果上进一步改进的空间，且能够生产出性能更加好的金属木杆杆头。因而，球杆头制造商通过用具有比诸如钢或钛之类常规杆头材料的比强度(极限抗拉强度除以比重)大的比强度的材料制作选择的杆头部分，同时用常规金属木杆技术和材料制造杆头的其余部分而改进了球杆性能。这些类型的球杆头通常制造成本很高。杆头部分通常用例如粘合的各种技术附连。它们的耐用性可能会降低，并在撞击时产生与先进薄壁构造的中空金属木杆相比的较不令人满意的声音。任何高尔夫球杆在撞击时产生的声音对打高尔夫的人对球杆整体的质量和性能的感觉有很大的影响，且打高尔夫的人特别要求撞击时由金属木杆球杆产生的良好声音。对常规金属木杆杆头实现最小结构质量并因此增加重量预算的另一尝试包括使用例如碳纤维加强环氧或碳纤维加强聚合物之类的复合材料来替代诸如铝、钢和钛之类的常规材料形成杆头。使用复合材料构造杆头的主要优点是它们与常规材料相比具有改进的强度对重量比，使得杆头的最小结构质量降低，由此增加策略布置可用的重量预算。但是，这种杆头存在与复合材料相关的耐用性、性能和制造方面的问题。这些问题包括制造中较高的劳动力成本、不合要求的声音特性、用于形成球杆头击打面的复合层板的剪切和分离、以及相比较低的复原系数。在这种由复合材料制成的杆头中，受到最大磨损的区域，例如击打面和底面，在一个或两个区域设有金属板以尝试加强这些区域。也尝试了一体式金属击打面和插鞘而其余部分用复合材料制成的构造，这种构造在几种情况中还包括金属裙面部分。这些混合构造补救了许多与全部由复合材料制成的杆头相关的耐用性问题，同时保留了用复合材料替代金属部件而提供的一部分的重量预算增加。此外，当金属用于击打面时，复原系数通常类似于具有全金属构造的木杆型杆头的复原系数。但是，这种混合结构仍然受到常规金属木杆杆头形状所固有的缺点的限制，包括在杆头内冠面和裙面部分的大部分质量高度密集。改进球杆性能的又另一尝试包括了作为整体消除球杆头的某些部分，最显著的是冠面，以试图从整个杆头重量消除该部件的质量的作用，并由此降低重心。这种球杆头需要在杆头的其它区域进行大量的加固以补偿由于开口部分而产生的结构整体性的减弱，这实质上消除了实现增大的重量预算的可能性。此外，这种杆头还在撞击时产生不令人愉悦的声音。此外，还已制造了组合上述方案的球杆头。这种组合包括了诸如冠面的一部分被去除且例如击打面的某些部件用较高比强度的材料制成的球杆头。这些变化产生了与上述设计一致的缺点。因此，在高尔夫球杆设计领域需要在最小结构质量下改进重心位置并增加重量预算的改进的金属木杆杆头构造。此外还需要更多的改进，包括使用混合材料结构，并由此将金属木杆型球杆头的性能标准提高到工业中先前没有达到过的水平。
技术实现思路
本专利技术包括具有在最小结构质量下增加重量预算和改进质量特性的新型中空金属木杆型高尔夫球杆头。在本专利技术的一个实施例中，球杆头包括击打面部分、底面部分、裙面部分和具有总表面面积的冠面部分。插鞘部分连结球杆头以将杆身连接到球杆头上。冠面部分具有主要冠面部分和次要冠面部分，主要冠面部分的表面面积大于次要冠面部分，且主要部分相对次要部分在垂直方向上移置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·J·雷，N·J·拉德克利夫，D·J·斯通，T·E·加纳，B·S·胡利，R·J·浩拉赛克，M·J·瓦兰斯，
申请(专利权)人：罗吉克里夫兰高尔夫股份有限公司，
类型：发明
国别省市：