CN107115642B - 具有应力减小特征的高尔夫球杆头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有应力减小特征的高尔夫球杆头，公开了一种包括主体和多个加强构件的高尔夫球杆头。主体包括面部部段、底部部段和冠部部段，并且限定中空内部。所述多个加强构件中的每一个从所述冠部部段延伸到所述底部部段，以减小在与高尔夫球撞击期间施加在所述面部部段上的应力。加强构件全部定位在沿与面部的中心垂直的平面测量的面部部段的后表面的0.500英寸内，并且在面部部段的中心的沿平行于面部部段的水平轴线的1英寸内。

Description

具有应力减小特征的高尔夫球杆头

相关申请的交叉引用

本申请是于2016年1月15日提交的美国专利申请号14/997,199的部分连续案，该专利申请是于2015年6月30日提交的美国专利申请号14/788,326的部分连续案，并且也是2015年7月8日提交的美国专利申请号14/794,578的部分连续案，其中的每个的公开内容均通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明涉及高尔夫球杆头。更具体地，本发明涉及一种带有应力减小特征的高尔夫球杆头，所述应力减小特征将冠部部分与底部部分连接，并且布置成靠近击打面部段。

背景技术

现有技术公开了具有内部结构的各种高尔夫球杆头。例如，Yabu的标题为Golf Club Head And Method of Making The Same（高尔夫球杆头及其制造方法）的美国专利号6852038公开了一种带有牢固的棒（sound bar）的高尔夫球杆头；Galloway的标题为Multiple Material Golf Club Head（多材料高尔夫球杆头）的美国专利号7118493公开了一种带有复合尾部的高尔夫球杆头，所述尾部具有从金属面部部件的底部部段向上延伸的内部牢固部件（sound component）；Seluga等人的标题为 Golf Club Head With Center Of Gravity Adjustability（具有重心可调整性的高尔夫球杆头）的美国专利号8834294公开了一种带有具有用于调整高尔夫球杆头的CG的质量的管的高尔夫球杆头；以及Dawson等人的标题为Weighted Golf Club Head（配重的高尔夫球杆头）的美国专利号8900070公开了一种高尔夫球杆头，其带有从底部朝向面部延伸的内部配重唇部（weight lip）。然而，现有技术没有公开通过在撞击时减小击打面部段中的应力来增加球速的内部结构，并且高尔夫球杆头的质量增加最小。

发明内容

高尔夫球杆头包括将冠部部段连接到底部部段以在与高尔夫球的撞击期间减小击打面部段中的应力的内部结构。在一些实施例中，该内部结构是由钛合金构成的中空管或实心杆。

本发明的一个方面是一种高尔夫球杆头，其包括带有面部、冠部、底部和中空内部的主体。多个加强构件将冠部连接到底部，并且布置成距面部的后表面不超过0.500英寸的距离（沿垂直于面部的中心的平面测得）。该多个加强构件中的每一个均可以是具有任何横截面形状的中空管或实心杆。中央加强构件位于面部的中心的0.250英寸内，并且每个邻近的加强构件均位于面部的中心的1英寸内。

本发明的另一方面是一种高尔夫球杆头，其包括：主体，其包括击打面部段、底部部段和冠部部段，所述主体限定中空内部；以及至少一个加强构件，其从所述冠部部段延伸到所述底部部段，其中所述击打面部段包括面部中心和面向所述中空内部的后面部表面，其中所述冠部部段包括至少一个冠部孔，其中所述至少一个冠部孔对应于所述至少一个加强构件，并且其中所述至少一个加强构件定位成沿垂直于所述击打面部段延伸穿过所述面部中心的竖直平面距所述后表面小于0.500英寸。在一些实施例中，至少一个加强构件可以包括至少第一加强构件、第二加强构件和第三加强构件，每个加强构件均可以包括选自由实心圆柱形杆和中空管组成的集合的结构。在另外的实施例中，实心圆柱形杆可以由金属材料构成，并且中空管可以由选自由复合材料和钛合金组成的集合的材料构成。在另一个进一步的实施例中，第一加强构件可以定位成沿平行于击打面部段延伸的水平轴线距离面部中心不超过0.250英寸，并且第二加强构件和第三加强构件中的每一个均可以定位成沿水平轴线距离面部的中心不超过1英寸。

在其它实施例中，至少一个加强构件可以是细长的筒，其包括上部、下部和平行于击打面部段延伸的中部。在这些实施例中的一些中，底部可以包括底部孔，其可以对应于细长筒的下部，并且冠部孔可以对应于细长筒的上部。在这些实施例中的另一个中，中部可以是中空矩形结构，并且细长筒可以由选自由复合材料和钛合金组成的集合的材料构成。在又一个实施例中，中部可以包括在上部和下部之间延伸的至少两个竖直杆，并且在另一个实施例中，中部还可以包括在所述至少两个竖直杆之间延伸的至少两个斜杆。在又一个实施例中，中部可以包括至少两个活塞组件。

本发明的又一方面是一种高尔夫球杆头，其包括：主体，其包括击打面部段、棒底部段和顶部部段，所述主体限定中空内部；以及多个加强构件，所述多个加强构件中的每个均从所述顶部部段延伸到所述棒底部段，其中所述击打面部段包括面部中心和面向所述中空内部的后面部表面，其中所述顶部部段包括多个孔，其中所述多个孔中的每一个均对应于所述多个加强构件中的加强构件，其中所述多个加强构件包括第一加强构件、第二加强构件和第三加强构件，并且其中所述第一加强构件定位成距所述面部中心沿平行于所述击打面部段延伸的水平轴线不超过0.250英寸。在一些实施例中，第二加强构件和第三加强构件中的每一个均可以定位成沿水平轴线距面部的中心不超过1英寸。在另一个实施例中，多个加强构件中的至少一个可以选自由实心圆柱形杆和中空管组成的集合。在另一个实施例中，多个加强构件中的每一个均可以是由金属材料构成的实心圆柱形杆，并且多个加强构件中的每一个均可以定位成沿垂直于所述击打面部段延伸穿过所述面部中心的竖直平面距后面部表面小于0.500英寸。

在一些实施例中，棒底部段可包括延伸到中空内部内的多个凸起，并且所述多个凸起中的每一个均可对应于多个加强构件中的加强构件。在其它实施例中，多个加强构件中的每一个均可以具有在从1英寸到2.5英寸的范围内的长度，并且主体可以具有在从200立方厘米到475立方厘米的范围内的体积。

在已经简要地描述了本发明之后，当结合附图时，相关领域的技术人员将从本发明的以下详细描述中认识到其上述和其它目的、特征和优点。

附图说明

在已经简要地描述了本发明之后，当结合附图时，相关领域的技术人员将从本发明的以下详细描述中认识到其上述和其它目的、特征和优点。

图1是本发明的高尔夫球杆头的第一实施例的俯视平面图。

图2是图1中所示的高尔夫球杆头的底部透视图。

图3是图1中所示的高尔夫球杆头的俯视透视图，并且冠部部段被去除以图示内部。

图4是沿线4-4的图3中所示的高尔夫球杆头的横截面视图。

图5是没有管的沿线5-5的图3中所示的高尔夫球杆头的横截面视图。

图6是图5中所示的实施例的另一视图。

图7是本发明的高尔夫球杆头的第二实施例的俯视透视图，并且其击打面部段被去除。

图8是本发明的高尔夫球杆头的第三实施例的俯视透视图，并且其击打面部段被去除。

图9是本发明的高尔夫球杆头的第四实施例的俯视透视图，并且其击打面部段被去除。

图10是本发明的高尔夫球杆头的第五实施例的俯视透视图，并且其击打面部段被去除。

具体实施方式

如图1-6所示，总体上指定了本发明的高尔夫球杆头10的优选实施例。高尔夫球杆头10包括主体20，其具有底部部段22、击打面部段30，远离击打面部段30的上边缘延伸的转延部段（return section）32、用于接合轴的杆颈（hosel）24、跟部端部23、趾部端部25、上开口26、中空内部27和尾端部28。冠部部段40包括转延部段32和冠部插入件42，冠部插入件42放置在上开口26上方以封闭中空内部27。在中空内部27内，多个加强构件50（优选地两个至八个）从底部部段22向上延伸到转延部段32。在替代性实施例中，加强构件50可替代地延伸到冠部插入件42，重要的是加强构件50将冠部区段40连接到底部部段22。

如图3中所示，优选实施例具有三个加强构件50a、50b、50c。在优选实施例中，每个加强构件50a、50b、50c均是由轻质、坚固的金属材料（诸如钛合金或钢）构成的实心圆柱形杆，不过在替代性实施例中，加强构件50a、50b、50c中的每一个也可以是由坚固的轻质金属或复合材料制成的中空管。在另一个实施例中，高尔夫球杆头10可以包括一个或多个实心杆型和中空管型的加强构件50两者。在优选实施例中，每个加强构件50优选地具有在从0.050英寸至0.200英寸的范围内的直径和在1至2.5英寸的范围内的长度。如果任何加强构件50是中空管，则其优选地具有在0.5克至3克的范围内，更优选地1克至2克，并且最优选地1.5克的质量。

转延部段32（或者在替代性实施例中，冠部插入件42）优选地包括多个上部孔44。多个上部孔44中的每一个均优选地对应于加强构件50中的一个。底部部段22还包括多个下部孔46，每个下部孔46均通向从底部部段22向上延伸到中空内部内的凸起48。多个凸起48中的每一个均优选地对应于加强构件50，加强构件50优选地焊接到凸起48，但是在替代性实施例中，其可以被胶合在其中。多个加强构件50中的每一个均可以经由上部孔44或下部孔46被插入主体20内。

在图7-10中所示的替代性实施例中，高尔夫球杆头10具有优选实施例的每个元件，除了转延部段32包括单个上部孔80，并且底部部段22包括定位成与上部孔80直接相对的单个下部孔85。孔80、85的尺寸适合于分别接收具有加强中部95的细长筒90的上部92和下部94，其示例在这些图中示出。细长筒90优选地是可移除的，并且可以具有将上部92和下部94可逆地附连到主体20的锁定特征，但是在其它实施例中，其可以经由焊接或粘接永久地附连到高尔夫球杆头10。

在图7中所示的实施例中，细长筒90的中间部分95包括三个活塞组件100，每个活塞组件100均带有杆102和管104部分，以当高尔夫球杆头10撞击高尔夫球时容许细长筒90的的压缩。当细长筒90被置于压缩状态中时，杆102能够滑动到管104内。在图8中所示的实施例中，细长筒90的中部95包括在上部92和下部94之间延伸的一对竖直杆110、112以及在竖直杆110、112之间延伸并形成“X”形的一对斜杆114、116。该X形结构为竖直杆110、112以及因此击打面部段30提供额外的支撑。在图9中所示的实施例中，细长筒90的中部95是中空矩形盒120，其由一个或多个轻质、坚固的材料（诸如碳复合材料、钢、铝合金或钛合金）构成。

中部95不必是一体式零件-其能够由两个或更多个部分形成。例如，在图10中所示的实施例中，细长筒90的中部95包括四个近似矩形的撑柱（strut）130、132、134、136。撑柱130、132、134、136中的每一个均由两个零件形成；从细长筒90的上部92向下延伸的四个上撑柱部分130a，132a、134a、136a，以及从细长筒90的下部94向上延伸的四个下撑柱部分130b、132b、134b、136b。上撑柱部分和下撑柱部分130a、130b、132a、132b、134a、134b、136a、136b中的每一个均包括配合结构138a、138b，使得当细长筒90完全组装时，这些部分能够牢固地彼此夹紧。例如，在图10中，上配合结构138a是槽，且下配合结构138b是尺寸适合于锁定在槽上的钩。上撑柱部分130a、132a、134a、136a优选地与上部92一体地形成，且下撑柱部分130b、132b、134b、136b优选地与下部94一体地形成。

细长筒90可以由一种或多种轻质、坚固的材料形成，但是优选地，上部92和下部94由与高尔夫球杆头10的主体20的材料相同的材料形成，该材料可以是钢或钛合金。在图7-10中所示的任何实施例中，构成中部95的各种特征均可以由碳复合材料、钢、钛合金、塑料或其它这样的材料构成。

如图4中所示，在本文所公开的每个实施例中，每个加强构件50或细长筒90的加强中部95的特征均定位成距击打面部段30的后表面36小于0.500英寸（沿垂直于击打面部段30延伸通过面部中心34的竖直平面60测得）。任何加强构件50或中部95的任何部分均不应被布置在该0.500英寸范围之外。如图5所示，中间加强构件50b或中部95的最中心结构优选地布置成处于面部中心34沿平行于击打面部段30延伸的水平Y轴线70的0.250英寸（向趾部或向跟部）的范围内。其它两个加强构件50a、50c或细长筒90的中部95的外边缘优选地各自布置成处于沿Y轴线70的面部中心34的1英寸内（向趾部或向跟部）。

将加强构件50或细长筒90的中部95定位在上文以及图4和图5中所限定的高尔夫球杆头10的区域内对高尔夫球杆头10具有最大的应力减小效果。如果任何加强构件50被放置成距离击打面部段30的后表面36大于0.500英寸或者在0.250/1英寸的范围之外时，当高尔夫球杆头10在使用中时，它们将对施加在击打面部段30上的应力不具有显著影响，并且用尽任意质量却不产生显著的性能益处。

在本文所公开的每一个实施例中，高尔夫球杆头10优选地具有接近但不超过由USGA设定的257微秒（“ μS”）的限制的面部的特征时间（CT）。

在本文所公开的任何实施例中，当高尔夫球杆头10被设计为开球木时，其优选地具有从200立方厘米至600立方厘米，更优选从300立方厘米至500立方厘米，并且最优选地从420立方厘米至470立方厘米的体积，并且最优选的体积为460立方厘米。在优选实施例中，高尔夫球杆头10具有近似450 cc至460 cc的体积。

高尔夫球杆头10的体积也将在带有比开球木更小的体积的球道木（优选地在从3号木到十一号木的范围内）之间变化。当被设计为开球木时，高尔夫球杆头10优选地具有不超过215克的质量，并且最优选地具有180至215克的质量；当被设计为球道木时，高尔夫球杆头10优选地具有135克至200克，优选地从140克至165克的质量。

在本文所公开的每个实施例中，击打面部段30优选地具有变化的厚度，诸如在标题为Golf Club Head With Variable Face Thickness（带有可变面部厚度的高尔夫球杆头）的美国专利号7448960中所描述的那样，其相关部分通过引用并入本文。击打面部段30的厚度的其它替代性实施例公开于标题为Golf Club Striking Plate With Variable Thickness（带有可变厚度的高尔夫球杆击打板）的美国专利号6398666、标题为Contoured Golf Club Face（成型的高尔夫球杆面部）的美国专利号6471603，和标题为Golf Club Striking Plate Having Elliptical Regions Of Thickness（具有椭圆形厚度区域的高尔夫球杆击打板）的美国专利号6368234，所有这些专利都由Callaway高尔夫公司所拥有，并且其相关部分特此通过引用并入本文。替代性地，击打面部段30可以具有均匀的厚度。

在本文所公开的每个实施例中，主体20优选地以诸如公知的失蜡铸造方法的方法由熔融金属铸造。用于铸造的金属优选地为钛或钛合金，诸如6-4钛合金、用于锻造的α-β钛合金或β钛合金，以及用于铸造的6-4钛。替代性地，主体20由17-4钢合金构成。用于制造主体20的附加方法包括由平坦的金属片形成主体20，由平坦的金属片超塑形成主体，从金属固体块机加工主体20，从锻制预成型件电化学研磨主体20，使用离心铸造铸造主体，使用悬浮铸造铸造主体20，以及类似的制造方法。

在其它实施例中，高尔夫球杆头10可以具有多材料成分，诸如在美国专利号6244976、6332847、6386990、6406378、6440008、6471604、6491592、6527650、6565452、6575845、6478692、6582323、6508978、6592466、6602149、6607452、6612398、6663504、6669578、6739982、6758763、6860824、6994637、7025692等等，7070517、7112148、7118493、7121957、7128343、7121957、7125344、7128661、7163470、7226366、7252600、7258631、7314418、7320646、7387577、7396296、7402112、7407448、7413520、7431667、7438647、7455598、7476161、7491134、7497787、7549935、7578751、7717807,7749096和7749097中所公开的那些中的任何一种，其中的每一个专利的公开内容的全部特此并入本文。

根据前述内容，相信相关领域的技术人员将认识到本发明的有利进步，并且将容易理解，虽然已经结合本发明的优选实施例和附图中所图示的其它实施例描述了本发明，但是在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以在其中作出许多改变、修改和等价物的替换，预期本发明的精神和范围不由前述内容限制，除非在所附权利要求中出现。因此，在以下所附权利要求中限定其中要求保护排他性质或特权的本发明的实施例。

Claims (8)

1.一种高尔夫球杆头，包括：

主体，其包括击打面部段、底部部段和冠部部段，所述主体限定中空内部；和

从所述冠部部段延伸到所述底部部段的至少一个加强构件，

其中，所述击打面部部段包括面部中心和面向所述中空内部的后面部表面，

其中，所述冠部部段包括至少一个冠部孔，

其中，所述至少一个冠部孔对应于所述至少一个加强构件，

其中，所述至少一个加强构件定位成沿垂直于所述击打面部段延伸穿过所述面部中心的竖直平面距所述后面部表面小于0.500英寸，并且

其中，所述至少一个加强构件是细长中空筒，所述细长筒包括上部、下部和平行于所述击打面部段延伸的中部，所述中部呈中空矩形盒形式。

2.根据权利要求1所述的高尔夫球杆头，其中，所述底部包括底部孔，其中所述底部孔对应于所述细长筒的下部，并且其中至少一个冠部孔对应于所述细长筒的上部。

3.根据权利要求1所述的高尔夫球杆头，其中，所述中部是中空矩形结构，并且其中，所述细长筒由选自由复合材料和钛合金组成的集合的材料构成。

4.根据权利要求1所述的高尔夫球杆头，其中，所述中部包括在所述上部和所述下部之间延伸的至少两个竖直杆。

5.根据权利要求4所述的高尔夫球杆头，其中，所述中部包括在所述至少两个竖直杆之间延伸的至少两个斜杆。

6.根据权利要求1所述的高尔夫球杆头，其中，所述中部包括至少两个活塞组件。

7.根据权利要求1所述的高尔夫球杆头，其中，所述加强构件具有在从1英寸到2.5英寸的范围内的长度。

8.根据权利要求1所述的高尔夫球杆头，其中，所述主体具有在从200立方厘米至475立方厘米的范围内的体积。