CN102151392A

CN102151392A - 具有声音调节的高尔夫球杆头

Info

Publication number: CN102151392A
Application number: CN2011100324115A
Authority: CN
Inventors: J·G·布里尔; O·冈萨雷斯; D·E·罗伯茨
Original assignee: Cobra Golf Inc
Current assignee: Cobra Golf Inc
Priority date: 2010-01-27
Filing date: 2011-01-27
Publication date: 2011-08-17
Also published as: JP2011152418A; EP2353667A2; US20110183776A1

Abstract

本发明涉及一种具有声音调节的高尔夫球杆头。高尔夫球杆头包括限定内部空腔的主体和在中空主体内的声音调节部件。选择该调节部件的尺寸和位置从而该改变高尔夫球杆头的振动行为。

Description

具有声音调节的高尔夫球杆头

技术领域

本发明一般地涉及高尔夫球杆头，且更具体地涉及包括声音调节部件的中空高尔夫球杆头。

背景技术

随着中空高尔夫球杆头的尺寸的增加，重量分布已经成为主要的设计考量。具体地，在将高尔夫球杆头设计成期望的体积同时提供可自由布置的质量(mass)的要求下，减小对改进的质量特性不直接做出贡献的部分的壁厚度是符合期望的。由于高尔夫球杆头的薄壁和大体积，杆头的大部分作为隔膜且相对于彼此振动。在一些例子中，振动以相对低的频率发生，这导致在高尔夫球杆头与高尔夫球撞击的过程中产生令人不愉悦的声音和感觉。

先前调节高尔夫球杆头的声音的尝试一般地包括添加材料以增加高尔夫球杆头由于与高尔夫球撞击而展现出最大振动位移的部分的刚性。例如，通常将肋并入到高尔夫球杆头的冠部和/或底部内，以增加那些部分的刚性。不幸的是，在底部和冠部内增加肋经常减小杆头的可自由布置的质量，并且使附加的质量被布置在控制杆头的重心和转动惯量的较不理想的位置。

声音调节部件已经被包含在主体中空的高尔夫球杆头内。属于的Yabu的名称为“Golf Club Head and Method of Making the Same”的美国专利No.6,852,038中描述了一个示例。在该示例中，主体中空的高尔夫球杆头包括形成底部和冠部的内表面的肋状壁。由于与高尔夫球接触而被发射到中空腔内的声音被肋导向后方且侧向分离。一些实施例中包括位于球杆面后的小距离处的声音杆，并且其在冠部和底部之间延伸。包括声音杆以进一步分离声音振动。

属于Lin的名称为“Golf Club Head that Makes a Sound when Striking the Ball”的美国专利No.5,718,641描述了另一示例。在该示例中，高尔夫球杆头包括悬挂在杆头的中空主体内的声音板，其在球杆头与高尔夫球之间的撞击过程中产生声音并使该声音产生回声。声音板的一个边缘固定至中空杆头壁且其余边缘并不附连，以使得声音板相对于杆头的其余部分能够振动。

期望提供具有声音调节部件的高尔夫球杆，以便改变撞击球过程中高尔夫球杆头所产生的声音。

发明内容

本发明涉及具有声音调节的高尔夫球杆头，以使得可以改变高尔夫球杆头的振动特性从而产生期望的声音。

在一个实施例中，高尔夫球杆头包括主体，该主体包括冠部部分和底部部分并限定内部空腔。冠部部分包括具有第一冠部厚度的第一冠部厚度区域、具有大于第一冠部厚度的第二冠部厚度的第二冠部厚度区域以及冠部过渡，该冠部过渡限定第一冠部厚度区域与第二冠部厚度区域之间的交界处，且位于冠部部分的一个位置上，以展现出具有小于约3600Hz的频率的振动模式的最大位移的至少75％。底部部分包括具有第一底部厚度的第一底部厚度区域、具有大于第一底部厚度的第二底部厚度的第二底部厚度区域以及底部过渡，该底部过渡限定第一底部厚度区域与第二底部厚度区域之间的交界处，且位于底部部分的一位置上，以展现出具有小于约4100Hz的频率的振动模式的最大位移的至少75％。

在另一实施例中，高尔夫球杆头包括主体和构架系统。主体包括冠部部分和底部部分并限定内部空腔。构架系统包括被设置在底部部分上的第一肋。底部部分包括具有第一底部厚度的第一底部厚度区域、具有大于第一底部厚度的第二底部厚度的第二底部厚度区域以及底部过渡，该底部过渡限定第一底部厚度区域与第二底部厚度区域之间的交界处，且位于底部部分的一个位置上，以展现出具有小于约4100Hz的频率的振动模式的最大位移的至少75％。第一肋与第一底部厚度区域以及第二底部厚度区域相交。

在又一实施例中，高尔夫球杆头包括主体，该主体包括冠部部分和底部部分并限定内部空腔。冠部部分包括具有第一冠部厚度的第一冠部厚度区域、具有大于第一冠部厚度的第二冠部厚度的第二冠部厚度区域以及冠部过渡，该冠部过渡限定第一冠部厚度区域与第二冠部厚度区域之间的交界处，且位于冠部部分的一位置上，该位置距具有小于约3600Hz的频率的振动模式的最大位移区域约15mm内。冠部过渡具有小于约2.00mm的厚度，并且是圆弧形的，以使得半径与第一冠部厚度区域相切。

附图说明

附图形成说明书的一部分且将联系说明书而被阅读，并且其中各图中同样的附图标记用于表示同样的部件，在附图中：

图1为根据本发明包括声音调节部件的高尔夫球杆头的透视图；

图2为没有声音调节部件的高尔夫球杆头的仰视示意图，其示出振动模式的图像(topography)；

图3为包括声音调节部件的图2的高尔夫球杆头的另一仰视示意图，其示出振动模式的改变图像；

图4为没有声音调节部件的高尔夫球杆头的俯视示意图，其示出振动模式的图像；

图5为包括声音调节部件的图4的高尔夫球杆头的另一俯视示意图，其示出振动模式的改变图像；

图6为图1的高尔夫球杆头的横截面图；

图7为对应于图6细节Ⅰ的高尔夫球杆头的冠部部分的细节图；

图8为对应于图6细节Ⅱ的高尔夫球杆头的冠部部分的另一细节图；以及

图9为对应于图6细节Ⅲ的高尔夫球杆头的底部部分的细节图；

具体实施方式

本发明涉及包括声音调节部件的高尔夫球杆头。包括声音调节部件以将高尔夫球杆头产生的声音修整为任意期望的频率、幅度和/或持续时间。

除操作示例外，或除非另有明确说明，例如材料量、转动惯量、重心位置、倾角和斜角以及本说明书以下部分中其它各项的所有数字范围、量、值和百分比，均可解读为由词汇“约”引出，即使值、量或范围并未明确使用词汇“约”。因此，除非有相反说明，前述说明及所附权利要求中提出的数字参数均为近似值，可根据需要通过本发明获得的所需属性变化。最低限度且为不限制权利要求范围等同原则的应用，各数字参数应至少根据所述有效数字位数且使用常用的舍入技术来分析。

尽管本发明广义范围内提出的数字范围和参数为近似值，但是所述具体示例中的数值尽可能精确。然而任何数值固有地包含各测试测量中标准偏差必然导致的一定误差。另外，本文提出可变范围的数值范围时，预期可使用值的任一组合，包括所述值。

当被用于击打高尔夫球时，每个高尔夫球杆都产生明显不同的声音和感觉。该声音和感觉由高尔夫球杆头的振动行为产生，这是由高尔夫球杆头的设计所产生的结果。分析、取样且测试高尔夫球杆头的设计以作为一次尝试中的特定设计的振动特性的特征，从而确定高尔夫球杆头产生的声音和感觉对一般的高尔夫球手是否将会是可接受的。具体地，确定了球杆头的多种振动模式的频率值和位移形状(displacement profile)。应大体理解，较低频率模式(具体为频率低于约3500Hz的模式)具有不利地影响特定高尔夫球杆头的声音和感觉的趋向。

将参照图1描述包括独特声音修正部件的高尔夫球杆头。高尔夫球杆头10总体包括冠部12、跟部14、趾部16、后部18、前部20、插鞘22和底部24，这些部分组合从而形成具有内部空腔的大体中空的主体。前部20包括用于击打高尔夫球的击打面21。冠部12从前部20向后延伸且形成杆头10的顶表而。跟部14和趾部16形成杆头10的侧壁且从冠部12的边缘大体向下延伸且从前部20的侧边缘向后延伸。后部18在跟部14与趾部16之间延伸以完善杆头10的侧壁。底部24在前部20、跟部14、趾部16以及后部18的下边缘之间延伸，且大体形成杆头10的底表面。

高尔夫球杆头10包括通过控制振动模式的频率和位移形状而调节高尔夫球杆头的声音的结构部件。一般说来，频率低于约3500Hz的振动模式是不期望的，因此期望包括这些结构部件，以使得第一振动模式的频率大于约3500Hz。具体地，高尔夫球杆头包括既控制杆头的振动模式又有利地控制杆头质量的声音调节部件。例如，且如下文将更详细地讨论的，采用从杆头的自由布置区域添加和去除质量的部件从而改变高尔夫球杆头的振动行为。质量在位于或邻近振动模式中的一个或更多个热点(hot spot)的区域处得到控制。如本文所使用的，热点是在振动模式的频率下展现出增加的位移的结构的局部化区域。对于每一振动模式，一般都有针对该振动模式而在该结构上展现出最大位移的主要热点。一些振动模式还展现出第二和/或第三热点，第二和/或第三热点展现出局部最大位移，但是位移幅度小于主要热点的位移幅度。

使用有限元分析(FEA)和如图2所示而确定的最低频率振动模式(即，第一模式)分析一般具有厚度一致的冠部和底部的高尔夫球杆。在该例子中，模制的高尔夫球杆头展现出频率为约2946Hz的第一模式。该振动模式的最大位移位置(即，主要热点)被确定在杆头的底部上，大体在位置A处。第二热点也被确定在底部上，朝向趾部16，大体在位置B。由于在底部上包括最大位移的振动模式且由于一般期望降低高尔夫球杆头的中心，添加质量的声音调节部件被添加到高尔夫球杆头10的底部24。

具体地，添加构架系统25到底部24。构架系统25包括第一肋26和第二肋28。第一肋26沿着跟部到趾部的方向大体穿过杆头10延伸。第二肋28大体位于邻近杆头10的趾部16处，且从第一肋26大体朝向趾部16和前部20的交界处延伸。

第一和第二肋26、28被取向，以使得它们通过底部24上邻近图2的解析振动模式的主要和第二热点的位置。具体地，第一肋26延伸通过底部24上的位置，该位置的位移幅度为主要热点的最大位移的至少75％。更优选地，第一肋26延伸通过主要热点附近的位置，该位置的位移幅度为该热点的最大位移的至少85％。第二肋28同样延伸通过底部24的位置，该位置展现出该部位的大的相对位移。具体地，第二肋28延伸通过位移幅度为第二热点的最大位移的至少75％(更优选85％)的位置。

添加构架系统25将解析模式的第一模式频率增加为约3310Hz，但只是逐渐地改变振动模式的位移形状，如图3所示。因为，即使增加了构架系统25，杆头的第一模式频率仍然低于约3500Hz，底部24的厚度普遍增加了0.05mm。但是，该厚度上的改变只是逐渐地增加了该振动模式的频率。

除了添加局部地添加质量的额外声音调节部件(例如肋)之外，如传统上所做的，为了进一步增加频率，减小底部24的区域厚度，提供了显著增加振动模式频率这一预料不到的结果。厚度减小的区域30被设定尺寸且被定位，以使得区域30的边缘邻近主要和第二热点，如图3所示。具体地，区域30的厚度比底部24的周围区域薄大约0.05mm。优选地，区域30的边缘延伸通过邻近底部热点的位置，该位置具有第二热点的最大位移的至少75％(更优选85％)。应当理解，可以包含被取向的多个厚度减小的区域，以使得边缘邻近单个或多个热点。

添加区域30到底部24导致该模式的频率增加至约4013Hz，导致其不再是高尔夫球杆头的最低频率模式。替代地，在具有厚度大体一致的冠部的模型中，如图4所示，在添加声音调整装置到底部24内后，以约3380Hz的频率将该解析的最低频率模式确定为在冠部上的位置C处。

厚度减小的区域32被包含到冠部12内，如图5所示。设定区域32的尺寸并定位区域32，以使得区域32邻近解析振动模式的主要热点。优选地，区域32的边缘延伸通过邻近冠部热点的位置，该位置具有热点的最大位移的至少75％(更优选85％)。由于该改变，振动模式的频率增加到约3422Hz且逐渐的改变振动模式的位移形状。最终，区域32和周边区域34的冠部厚度都增加约0.01mm。结果，振动模式的频率增加至约3500Hz。

至少声音调节部件的部分邻近解析振动模式的热点，以使得它们对局部振动行为有显著影响。如上所述，声音调节部件优选基于没有该部件的杆头的解析模型的振动位移值而定位。但是应当理解，可替换地，可定位声音调节部件以使得它们距展现出最大位移的位置的一定距离内，而不考虑位移的相对幅度。例如，声音调节部件延伸通过一位置，该位置距最近热点至少在15mm内，或更优选在10mm内。此外，冠部12和底部24的厚度减小的区域可具有任意形状。

现在参考图6-9，将更具体地描述杆头10的声音调节部件。声音调节部件包括质量增加部件，例如构架系统25，以及质量减小部件，例如厚度减小的区域30和32。

在示出的实施例中，构架系统25包括互连肋26、28。第一肋26一般沿着跟部到趾部的方向延伸横跨杆头10，且向后就位并且当杆头处于瞄准位置时低于高尔夫球杆头的重心。第一肋26的长度一般介于约90mm与约120mm之间，厚度介于约0.125mm与约1.50mm之间，且沿底部到冠部的方向的最大高度介于约0.25mm与约15mm之间。第二肋28一般邻近趾部16且一般从第一肋26向趾部且向前延伸。第二肋28的长度一般介于约30mm与约60mm之间，厚度介于约0.125mm与约1.50mm之间，且沿底部到冠部的方向的最大高度介于约0.25mm与约15mm之间。应当理解，构架系统可包括任意数量的互连的肋或垫或可自由布置的组件，并且该部件可被构造为整体浇注或锻造部件，或被单独构造且连接至杆头。还应理解，形成构架系统的部件的厚度大于冠部和底部的厚且厚度减小的部分。

区域30和区域32的边缘被配置为提供厚度上的短距离剧烈变化。该构造在厚度相邻区域之间提供阶梯状交界处，该交界处一般延伸通过热点。具体地，区域30相比于底部24的相邻区域具有减小的厚度。一般地，底部24具有约0.60mm到约1.00mm的厚度，且厚度减小的区域30的厚度为底部24的其余部分的厚度的约85％到约95％。优选地，区域32具有约0.50mm到约0.95mm的厚度。

图9中所示的过渡区域31在底部24的较厚区域与区域30之间提供交界处。过渡区域31的长度Xs优选小于约2.00mm，且更优选小于约1.20mm。过渡区域31可具有任意期望的形状。例如，过渡区域31可具有任意横截面形状，例如弯曲或线性的，即，过渡区域可如图所示大体为圆弧形，或大体为锥形。优选地，过渡区域31是圆弧形且半径Rs为约2.00mm至约4.00mm。此外，优选配置半径Rs以使其切于厚度减小的区域30。还应理解，过渡区域可以是阶梯状的，而不是区域30与底部24剩余部分之间的平滑过渡。

同样，区域32相比于相邻周边区域34具有减小的厚度。一般地，周边区域34具有约0.60mm到约1.00mm的厚度，且厚度减小的区域32的厚度为周边区域34的厚度的约85％到约95％，且更优选区域32的厚度为周边区域34的厚度的约70％到约75％。优选地，区域32具有约0.40mm到约0.80mm的厚度。

过渡区域33在较厚周边区域34与区域32之间提供交界处。过渡区域33的长度Xc优选小于约2.00mm，且更优选小于约1.20mm。过渡区域33可具有任意期望的形状。例如，过渡区域33可具有任意横截面形状，例如弯曲或线性的，即，过渡区域可如图所示大体为圆弧形，或大体为锥形。优选地，过渡区域33是圆弧形且半径Rs为约2.00mm至约4.00mm。此外，优选配置半径Rs以使其切于厚度减小的区域32。还应理解，过渡区域可以是阶梯状的，而不是区域32与周边部分34之间的平滑过渡。

虽然很明显在此公开的本发明的说明性实施例实现了上述目的，但应当理解本领域技术人员可设计出无数修改和其他实施例。来自一个实施例的元件可以被包含到另一实施例内。因此，将会理解，所附权利要求意图覆盖在本发明的精神和范围内的所有这些修改和实施例。

Claims

1.一种高尔夫球杆头，包含：

包括冠部部分和底部部分并限定内部空腔的主体，

其中所述冠部部分包括具有第一冠部厚度的第一冠部厚度区域、具有大于所述第一冠部厚度的第二冠部厚度的第二冠部厚度区域、以及限定所述第一冠部厚度区域与所述第二冠部厚度区域之间的交界处的冠部过渡，

其中所述冠部过渡位于所述冠部部分的一位置上，以展现出具有小于约3600Hz的频率的振动模式的最大位移的至少75％，

其中所述底部部分包括具有第一底部厚度的第一底部厚度区域、具有大于所述第一底部厚度的第二底部厚度的第二底部厚度区域、以及限定所述第一厚度区域与所述第二底部厚度区域之间的交界处的底部过渡，

其中所述底部过渡位于所述底部部分的一位置上，以展现出具有小于约4100Hz的频率的振动模式的最大位移的至少75％。

2.根据权利要求1所述的高尔夫球杆头，进一步包含构架系统，其中所述构架系统包含与所述第一底部厚度区域以及所述第二底部厚度区域相交的第一肋。

3.根据权利要求2所述的高尔夫球杆头，其中所述构架系统包含从所述第一肋延伸的第二肋。

4.根据权利要求3所述的高尔夫球杆头，其中所述第二肋与所述第一底部厚度区域以及所述第二底部厚度区域相交。

5.根据权利要求1所述的高尔夫球杆头，其中所述冠部过渡具有小于约2.00mm的厚度。

6.根据权利要求1所述的高尔夫球杆头，其中所述冠部过渡是圆弧形的，以使得半径与所述第一冠部厚度区域相切。

7.根据权利要求1所述的高尔夫球杆头，其中所述底部过渡具有小于约2.00mm的长度。

8.根据权利要求1所述的高尔夫球杆头，其中所述底部过渡是圆弧形的，以使得半径与所述第一底部厚度区域相切。

9.一种高尔夫球杆头，包含：

包括冠部部分和底部部分并限定内部空腔的主体，

包含被设置在所述底部部分上的第一肋的构架系统，

其中所述底部部分包括具有第一底部厚度的第一底部厚度区域、具有大于所述第一底部厚度的第二底部厚度的第二底部厚度区域、以及限定所述第一底部厚度区域与所述第二底部厚度区域之间的交界处的底部过渡，

其中所述底部过渡位于所述底部部分的一位置上，以展现出具有小于约4100Hz的频率的振动模式的最大位移的至少75％，

其中所述第一肋与所述第一底部厚度区域以及所述第二底部厚度区域相交。

10.根据权利要求9所述的高尔夫球杆头，其中所述构架系统包含从所述第一肋延伸的第二肋。

11.根据权利要求10所述的高尔夫球杆头，其中所述第二肋与所述第一底部厚度区域以及所述第二底部厚度区域相交。

12.根据权利要求9所述的高尔夫球杆头，其中所述底部过渡具有小于约2.00mm的长度。

13.根据权利要求9所述的高尔夫球杆头，其中所述底部过渡是圆弧形的，以使得半径与所述第一底部厚度区域相切。

14.一种高尔夫球杆头，包含：

包括冠部部分和底部部分并限定内部空腔的主体，

其中所述冠部过渡位于所述冠部部分的一位置上，该位置距具有小于约3600Hz的频率的振动模式的最大位移区域约15mm内，

其中所述冠部过渡具有小于约2.00mm的厚度，并且

其中所述冠部过渡是圆弧形的，以使得半径与所述第一冠部厚度区域相切。

15.根据权利要求14所述的高尔夫球杆头，其中所述底部部分包括具有第一底部厚度的第一底部厚度区域、具有大于所述第一底部厚度的第二底部厚度的第二底部厚度区域、以及限定所述第一底部厚度区域与所述第二底部厚度区域之间的交界处的底部过渡。

16.根据权利要求15所述的高尔夫球杆头，其中所述底部过渡位于所述冠部部分的一位置上，该位置距具有小于约4100Hz的频率的振动模式的最大位移区域约15mm内

17.根据权利要求15所述的高尔夫球杆头，其中所述底部过渡具有小于约2.00mm的长度。

18.根据权利要求15所述的高尔夫球杆头，其中所述底部过渡是圆弧形的，以使得半径与所述第一底部厚度区域相切。