專利名稱：鐵型高爾夫球棒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明 一般涉及高爾夫球棒，更具體地說涉及具有擊球面后的封閉的低 空腔的鐵型高爾夫球棒。
背景技術(shù)：
典型的鐵棒頭是帶有平擊球面和通常用的肌背部或空腔背棒的實體。傳 統(tǒng)的鐵頭球棒全是肌背部的，該背部的背面平滑并帶有小的偏移量、細頂線 以及薄底部。凹腔背部鐵頭球棒具有中空的外背部并且棒頭質(zhì)量被重新分配 到底部和棒頭的周邊，這使重心降到地面并向后移動使得鐵頭球棒發(fā)球較高 而且增加轉(zhuǎn)動慣量，從而降低誤擊時的旋轉(zhuǎn)趨勢并增大越過部位。
一些肌背鐵頭球棒具有內(nèi)部空心截面，因此球棒相似于外部的肌背部，
但是內(nèi)部空心截面改變球棒的質(zhì)量特征。 一個范例是授予Teramoto等人的 專利號為4,645,207的美國專利。Teramoto的專利披露了 一組鐵高爾夫球棒， 其中鐵球棒通過失蠟法鑄造，并且背部構(gòu)件焊接在面構(gòu)件后以形成背部和面 構(gòu)件之間的空心截面。當(dāng)球棒從長鐵頭變到短鐵頭時，空心截面逐漸減少到 零并且底部寬度逐漸減小。沒有為擊球面提供支撐。
另一個范例是授予Kobayashi的專利號為4,754,969的美國專利。 Kobayashi的專利披露一組高爾夫球棒，其中各單件棒頭包括打擊面后面的 空心截面。每一棒頭通過例如失蠟鑄造工序由不銹鋼制成。然后棒頭的每一 面部分的材料退火以增加它的彈性。對于長鐵頭來說擊打面較薄，但是沒有 給擊打面提供支撐。
另一個范例是授予Nagai等人的專利號為7,126,339的美國專利，該專 利披露了實用的高爾夫球棒，其通常包括空心內(nèi)部。
本領(lǐng)域中仍然需要一種改進的鐵型高爾夫球棒。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及鐵型高爾夫球棒(Iron-type golf club)。本發(fā)明的鐵型高爾夫球
棒提供一棒頭，當(dāng)改進棒頭重心配置、增加轉(zhuǎn)動慣量和越過部位大小時其提 供美觀的肌背部鐵頭球棒。


在附圖中，附圖構(gòu)成了本說明書的一部分并與附圖結(jié)合理解本發(fā)明，其 中相同的附圖標(biāo)記用于表明各個視圖的相同部件
圖1是根據(jù)本發(fā)明的空心鐵型高爾夫球棒的后視圖； 圖1A是沒有肌背部殼體的棒頭主體的透視后視圖； 圖2是沒有肌背部殼體的圖1的棒頭主體的透視仰視圖； 圖3是圖1的肌背部殼體的透視后視圖； 圖4是沿圖1的線4-4的剖一見圖5是另一個發(fā)明的棒頭的分解后視圖，任選擇的趾部緩沖器、肌背部 殼體、以及任選擇的裝飾性貼花紙(decal); 圖6是沿圖5中線A-A的分解剖一見圖； 圖7是圖6的圓圈部分的放大圖； 圖8是采用較薄區(qū)域的趾部緩沖器的透視圖； 圖8A是采用槽的處部緩沖器的透視圖9是空心鐵型高爾夫球棒的另 一個具體實施例的分解剖視圖； 圖10是空心鐵型高爾夫球棒的另 一個具體實施例的放大剖視圖； 圖11是空心鐵型高爾夫球棒的另一個具體實施例的放大剖視圖； 圖IIA是棒頭主體的透視后視圖12是空心鐵型高爾夫球棒的另 一個具體實施例的放大剖視圖13是空心鐵質(zhì)高爾夫球棒的另一個具體實施例的截面分解圖；以及
圖13A是棒頭主體的透視后視圖。
具體實施例方式
本發(fā)明涉及空心鐵型高爾夫球棒，其還可以和實用的高爾夫球棒一起使 用。當(dāng)向下并進一步向后移動重心、增加轉(zhuǎn)動慣量、以及擴大類似于凹腔背 部球棒的越過部位時，本發(fā)明的鐵型高爾夫球棒提供了美觀的肌背部鐵頭球 棒。本發(fā)明的球棒可通過在球棒的肌部分結(jié)合空心內(nèi)部空腔、用支承構(gòu)件支 撐薄擊球面以》j口上高密度的后底部來實現(xiàn)這個目的。另外，來自上趾部的
重量可被再分布到棒頭的其他部分以改善質(zhì)量特征，并且可有利地由振動和 聲音緩沖器替換。本發(fā)明的最終結(jié)果是球棒，其類似于低障礙物選手使用的 肌背鐵頭球棒，但是該球棒打球時如同高障礙物選手更喜歡的寬大的空腔背 部鐵頭球棒一樣。本發(fā)明的幾個具體實施例如下所述。
參考圖1、 2、 3和4,中空鐵型高爾夫球頭10包括包含支撐14的棒頭 主體12和肌背部殼體16。棒頭主體12的支撐14和部分底部18的大小和尺 寸與肌背部殼體16齊平。
棒頭主體12優(yōu)選由比肌背部殼體16密度小的材料制成，以向下和進一 步向后移動棒頭重心來增加轉(zhuǎn)動慣量和越過部位的大小以提高高爾夫球手 的有效擊球幾率。優(yōu)選地，主體12的密度在大約4克/厘米3到大約8克/厘 米3的范圍內(nèi)，并且肌背部殼體16的密度在大約9克/厘米3到大約19克/ 厘米3的范圍內(nèi)。棒頭主體12的適宜材料包括但是不局限于鋁、不銹鋼或鈦 和其合金。優(yōu)選地，棒頭主體12由鈦合金制成。肌背部殼體16的適宜材料 包括但不局限于鉛、鴒、金、或銀。優(yōu)選地，肌背部殼體16由鵠或鴒鎳合 金制成。這些材料替換物可應(yīng)用到本文描述的所有具體實施例中。優(yōu)選地， 高密度材料例如不銹鋼和鎢定位在低于并遠離重心或幾何中心，以提高質(zhì)量 特性例如較大的轉(zhuǎn)動慣量和較低的重心。
如上所述，人們希望具有一相對薄的擊球面以便可再分布附加質(zhì)量。然 而，高爾夫球棒和高爾夫球碰撞可引起高達2，000磅的力。反復(fù)碰撞可以反 過來影響擊球面20的結(jié)構(gòu)完整性。根據(jù)本發(fā)明的一方面，支撐14設(shè)于擊球 面20后面以提高它的機械完整性。雖然可采用多個支撐并且支撐可被布置 在任何方向，但優(yōu)選是使用單個支撐14并且設(shè)置在趾部到跟部的方向上。 此外，如圖4中最好的示出，支撐14具有I字梁輪廓，雖然重量比較輕但 是我們知道其具有高度的結(jié)構(gòu)完整性和抗彎能力?？蛇x擇地，支撐14可具 有任何輪廓，其中包括但不限于正方形、三角形、長方形的、"X形"、"Y形 "、圓形、半圓形、橢圓形等。
為組裝棒頭10,肌背部殼體16在連接線22處連接到棒頭主體12的支 撐14和部分底部18。優(yōu)選地，連接棒頭主體12和肌背部殼體16的附件22 通過焊接或配備有或者沒有膠粘劑的力來固定?？蛇x擇地，殼體16可經(jīng)由 緊固件112,例如螺釘和鉚釘以及如圖1A所示的孔98進行連接。設(shè)置遠離 擊球面20的附件22的優(yōu)點是高爾夫球棒和高爾夫球碰撞的猛烈的力很少會
引起附件22的機械損壞。這個優(yōu)點可應(yīng)用到此處描述的所有實施例。優(yōu)選
地，用等離子焊接來把跟部連接到主體12以及用激光焊接來把支撐14連接 到主體12的擊球面20。
參考圖1A, —可選擇實施例包括內(nèi)螺紋孔104,其位于棒頭主體92的 插座(hose1)106下面的跟部內(nèi)；內(nèi)螺紋孔108,其位于4奉頭主體92的趾部110 內(nèi)，或包括兩個孔。孑L 104和108的內(nèi)螺紋與緊固件112例如螺釘112緊固 的配合。本實施例提供了與此處描述的另 一實施例相適應(yīng)的裝飾美觀性。
參考圖5到8A，高爾夫球頭10的另一個實施例包括包含支撐34和可 任選的趾部緩沖器(toe dampener)46、以及肌背部殼體36的棒頭主體32。棒 頭主體32的支撐34和部分底部38的大小和尺寸符合肌背部殼體36。趾部 緩沖器46由粘彈性材料例如氨基曱酸乙酯或其它聚合物制成，并且當(dāng)高爾 夫球棒擊球時提供除振動和聲音注意力之外的重量重新分配。
棒頭主體32包括上背部空腔48、具有第一互鎖結(jié)構(gòu)60的支撐34、凹 入的凸緣50、具有第二互鎖結(jié)構(gòu)62的部分底部38、以及可任選的趾部緩沖 器46和裝飾性標(biāo)記(badge)76。另外，棒頭主體32在支撐34內(nèi)可具有凹槽 52,其提供了具有I字梁輪廓的支撐34，以重新分配重量來向下和進一步向 后部移動棒頭重心。支撐34可與擊球面20鑄成一體、或可被分別用不同材 料或相同材料，例如不銹鋼或碳纖維增強塑料制造，并且后者經(jīng)由焊接或通 過具有張力的干涉配合連接到擊球面20。
肌背部殼體36包括具有第三互鎖結(jié)構(gòu)64的背部凸緣54和具有第四互 鎖結(jié)構(gòu)66的底部56。另夕卜，肌背部殼體36在背部凸緣54內(nèi)可具有凹槽58, 其用于重新分配重量以向下或進一步向后移動棒頭重心。
棒頭主體32的支撐34的第一互鎖結(jié)構(gòu)60和部分底部38的第二互鎖結(jié) 構(gòu)62的大小和尺寸分別配合肌背部殼體36的背部凸緣54的第三互鎖結(jié)構(gòu) 64和底部56的第四互鎖結(jié)構(gòu)66。雖然可采用多個互鎖結(jié)構(gòu)并且互鎖結(jié)構(gòu)可 被設(shè)置在任何方向上，但優(yōu)選是在支撐34和部分底部38上設(shè)置單個缺口并 且將其定位在趾部到跟部方向上，以配合相應(yīng)的互鎖結(jié)構(gòu)64和66,如圖5 和7所示。可選擇地，互鎖結(jié)構(gòu)60、 62、 64以及66可具有任何輪廓，其包 括但不限于正方形、三角形、矩形、弧形、正弦波、鋸齒形等。根據(jù)其形狀 并且特別是互鎖結(jié)構(gòu)的橫截面的輪廓，當(dāng)裝配在一起時棒頭主體32和肌背 部36之間的接觸表面積和機械耦合力兩者都能得到增加。這個實施例的優(yōu)
點是互鎖結(jié)構(gòu)60、 62、 64、和66的形狀可與其它的球棒裝飾美觀物相匹酉己， 例J;"翁座。
參考圖8-9，通過從棒頭主體32的趾部68去除質(zhì)量，以如上所述的鈦 合金或其他的適當(dāng)?shù)牟牧系男问?，以及用密度小的材料來替代作為趾部緩沖 器46的材料，棒頭重心向下并進一步向后移動，而當(dāng)高爾夫球誤打在高爾 夫球棒的趾部68上時其還提供了振動和聲音的衰減。優(yōu)選地，趾部緩沖器 46由軟的粘彈性材料制成，比如熱塑性彈性材料、橡膠，或聚氨基曱酸酉旨， 其密度在大約0.8克/厘米3至大約1.5克/厘米3之間，并且硬度在肖式 A40-A90之間。優(yōu)選地，趾部緩沖器46通過減薄在棒頭主體32的趾部68 內(nèi)的部位70制成，如圖8所示?？蛇x#^也，減薄部位70處于上背部空腔48。 在任一情況下，減薄部位70被替換為粘彈性的趾部緩沖器46。另一可選沖奪 實施例包括由粘彈性材料構(gòu)成的輕質(zhì)構(gòu)件72,其插入棒頭主體32的趾部68 內(nèi)的槽74中，如圖8A所示。槽74還可以形成在棒頭的頂線的中間?？蛇x 擇地，減薄部位和槽的組合可用來把粘彈性材料附加到棒頭主體12上。
趾部緩沖器46的粘彈性材料使得振動衰減，其減少距離和離線處罰以 及當(dāng)球誤打在棒頭主體32的趾部68上時從軸向上傳播到高爾夫球手的胳膊 和手里的使人不愉快的感覺。此外，高爾夫球誤打在高趾部68產(chǎn)生低頻的 ("低音頻")、高振幅("高聲的")的噪音。當(dāng)高爾夫球棒擊球時，趾部緩沖器46 內(nèi)的粘彈性材料使得噪音衰減，這產(chǎn)生令感官愉快的聲音。另外，從統(tǒng)計學(xué) 上來說，誤打高趾部的次數(shù)少所以在那個位置需要的金屬較少而且金屬能被 替換為密度小的聚合物。
最后，可選擇的裝飾性標(biāo)記76粘在棒頭主體32的上背部空腔48上。 如果趾部緩沖器46由減薄如圖8所示的部位70制造，那么裝飾性標(biāo)記76 將趾部緩沖器46固定在靠近棒頭主體32后面。除這個實施例之外，趾部緩 沖器46以及裝飾性標(biāo)記76可應(yīng)用于上述的全部實施例。
為組裝棒頭10,將肌背部殼體36連接到棒頭主體32的支撐34和部分 底部38上。優(yōu)選地，連接棒頭主體32和肌背部36的附件42通過如上所述 的焊接、緊固件或配備有或者沒有粘合劑的力來固定。
參考圖9，棒頭10的另一個實施例包括單獨的面板84，其焊在棒頭主 體82上而不是整體制造。這個實施例的優(yōu)點是在不改變棒頭10的其余部分 的情況下能改變面板84的風(fēng)格和/或密度。
參考圖10,高爾夫球頭10的另一個實施例包括棒頭主體92的支撐94 的頂面IOO上的孔或開口 98。由棒頭主體92以及肌背部殼體96形成的內(nèi)腔 102可以填充材料，其包括但不限于泡沫或非泡沫聚氨基曱酸酯、或其它物 質(zhì)，以防止水、或其它材料以另外的方式進入空腔102。該材料可以是透明 的或半透明的、清潔的或彩色的，并且也許有多種顏色通過開口 98露出。 空腔102穿過開口 98能被填滿。雖然能采用任何數(shù)目的孔并且這些孔能布 置在任何方向，優(yōu)選是使用三個孔98并且將其設(shè)置在趾部到跟部的方向上。 可選擇的，孔能有許多構(gòu)形，其包括但不限于菱形、橢圓形，等等。利用填 充材料的優(yōu)點是增加減震效應(yīng)并且給棒頭提供附加的美觀性，以允許用戶觀 察肌背部。可以不完全填滿空腔102。而是在制造期間將材料添加到空腔102 里以使棒頭達到任何要求的重量。例如，能添加高達6克的質(zhì)量以使棒頭的 重量達到規(guī)定重量。適宜的附加物質(zhì)包括但不局限于通常在本技術(shù)領(lǐng)域中作 為捕鼠膠的粘合劑。
頂面IOO可以是凹陷表面，如圖10所示。凹槽可充i真三維的插入物， 其可能是填充物或可作為包含市場標(biāo)識的標(biāo)記或桿架。該插入物可具有任何 形狀并且可具有L形。插入物還可以是功能性的，例如，用以抑制與高爾夫 球碰撞的振動。適宜的阻尼材料包括但不局限于軟的聚合物，其具有硬度值 從肖式A30到肖式A90，優(yōu)選地從肖式A35到肖式A60。該功能性的插入 物可帶有傳感器和/或電子設(shè)備以測定擊球面上的碰撞位置。在一個實施例 中，傳感器位于或接近擊球面，并且該電子設(shè)備包括存貯器，比如EEPROM 及其他存儲裝置，其位于接近球棒的把手處以將對靈敏電子設(shè)備的振動減到 最小。
參考圖ll-llA，棒頭10的另一個實施例包括從棒頭主體122的背部136 伸出的桿130。桿130包括擴大頭132，其為設(shè)置在桿130頂上的肌背部實 體126以及從主體122的背部136伸出的支撐124提供安裝附件或錨件。桿 130的適宜材料包括但不局限于鉛、鴒、金、或銀。優(yōu)選地，桿130由鎢鎳 合金制成。如果需要桿130是定制銑削的，為了重量分布而向下并進一步向 后移動重心。優(yōu)選地，擴大頭132為盤狀如圖11-13A所示，或是任何其它 適宜的形狀，比如立方體、八面體、鐮刀形、舢板錨形等。而適合于制造肌 背部實體126的半透明支架的適宜材料可包括但不局限于聚氨基曱酸酯，或 類似的物質(zhì)，其可被制成任何顏色、設(shè)計、商標(biāo)等。
為組裝棒頭10,將桿130在連接線134處連接到棒頭主體122的背部 136上。優(yōu)選地，將桿130連接到棒頭主體122的附件134通過焊接、緊固 件或粘合劑固定。然后，制造肌背部實體126的模具帶有形成模具的一部分 的棒頭主體122。主體122與制造肌背部126的半模具連起來。雖然能釆用 多個桿并且這些桿能布置在任何方向，但優(yōu)選是采用三個桿130并且將其定 位在趾部到跟部的方向上，以將重心降低到地面?？蛇x4奪地，桿可具有任何 結(jié)構(gòu)，其包括但不限于正方形、三角形、矩形、弧形、菱形、橢圓形等。一 可選擇實施例可不包括支撐，如圖12所示。
參考圖13-13A,另一個可選"^實施例包括連接到棒頭主體152的支撐 154和背部的具有多個互連錨件160和擴大頭162的蜂窩狀裝備158。肌背 部實體156是設(shè)置在蜂窩狀裝備158頂上的半透明支架。在制造棒頭10時， 棒頭主體152的蜂窩狀裝備158是如上所述的模具的一部分。
上述高爾夫球頭10的主體的所有實施例，可以由鑄造或鍛造不銹鋼431 制成。
雖然很明顯這里披露的本發(fā)明的示例性實施例達到了上述目的，但應(yīng)認 識到本領(lǐng)域技術(shù)人員能作出許多修改及其他實施例。因此，應(yīng)當(dāng)理解附加的 權(quán)利要求書意旨涵蓋所有落在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的這種修改和實施例。
權(quán)利要求
1、一種高爾夫球棒頭，包括棒頭主體和肌背部殼體，其中棒頭主體包括第一材料并且肌背部殼體包括第二材料，其中棒頭主體和肌背部結(jié)合以提高棒頭的質(zhì)量特性，其中棒頭主體包括支撐擊球面的支承構(gòu)件，以維持擊球面的機械完整性。
2、 如權(quán)利要求1所述的高爾夫球棒頭，其中，所述第一材料比第二材料的密度小。
3、 如權(quán)利要求2所述的高爾夫球棒頭，其中，所述第一材料的密度在 大約4克/厘米3和大約8克/厘米3之間，第二材料的密度在大約9克/厘米3 和大約19克/厘米3之間。
4、 如權(quán)利要求1所述的高爾夫球棒頭，還包括比第一材料的密度小的 第三材料，其中第三材料設(shè)置在肌背部殼體和主體之間。
5、 如權(quán)利要求4所述的高爾夫球棒頭，其中，所述第三材料是半透明 的聚合材料，并且棒頭包括至少一個開口，以便該半透明材料能夠從外面看 到。
6、 如權(quán)利要求1所述的高爾夫球棒頭，其中，所述^f奉頭主體包括上趾 部緩沖器。
7、 如權(quán)利要求6所述的高爾夫球棒頭，其中，所述趾部緩沖器比棒頭 主體的密度小。
8、 如權(quán)利要求6所述的高爾夫球棒頭，其中，所述趾部緩沖器包括粘 彈性材料。
9、 如權(quán)利要求8所述的高爾夫球棒頭，其中，所述粘彈性材料是熱塑 性彈性材料，其密度大約在0.8克/厘米3至大約1.5克/厘米3范圍內(nèi)并且硬 度等級大約在肖式A40到肖式A90之間。
10、 如權(quán)利要求6所述的高爾夫球棒頭，其中，所述趾部緩沖器通過裝 飾性標(biāo)記保持住。
11、 如權(quán)利要求1O所述的高爾夫球棒頭，其中，所述趾部緩沖器被插 入棒頭主體的槽中。
12、 如權(quán)利要求1所述的高爾夫球棒頭，其中，所述棒頭主體的背部包 括裝飾性標(biāo)記。
13、 如權(quán)利要求1所述的高爾夫球棒頭，其中，所述棒頭主體和擊球面 相互整體制造。
14、 如權(quán)利要求1所述的高爾夫球棒頭，其中，所述棒頭主體包括單獨 的擊J求面。
15、 如權(quán)利要求1所述的高爾夫球棒頭，其中，所述支承構(gòu)件與擊球面 整體形成。
16、 如權(quán)利要求15所述的高爾夫球棒頭，其中，所述肌背部殼體連接 到支承構(gòu)件上。
17、 一種高爾夫球棒頭，包括棒頭主體和肌背部殼體，其中棒頭主體包 括第 一材料并且肌背部殼體包括第二材料，其中第二材料比第 一材料的密度 小，并且棒頭包括由比第一材料密度大的第三材料制成的底部配重，其中底 部配重緊鄰棒頭底部定位。
18、 如權(quán)利要求17所述的高爾夫球棒頭，其中，所述棒頭主體包括支 撐擊球面以維持擊球面的機械完整性的支承構(gòu)件。
19、 如權(quán)利要求18所述的高爾夫球棒頭，其中趾部配重包括多個桿。
20、 如權(quán)利要求19所述的高爾夫球棒頭，其中，所述第二材料包括過 模熱塑性塑料。
21、 如權(quán)利要求20所述的高爾夫球棒頭，其中，所述底部配重包括擴 大的頭以錨定過模熱塑性塑料。
全文摘要
公開了一種鐵型高爾夫球棒，其包括具有肌背部殼體或輕質(zhì)肌背部的棒頭。
文檔編號A63B53/04GK101385896SQ20081017144
公開日2009年3月18日 申請日期2008年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月13日
發(fā)明者彼得·J·吉爾伯特, 查爾斯·E·戈爾登, 邁克爾·S·伯內(nèi)特 申請人:阿庫施耐特公司