CN108472534B - 可调节的可互换部件高尔夫球杆头 - Google Patents

Abstract

一种可调节的可互换高尔夫球杆，其具有基于击球面板的平台，以接收用于增强和控制对高尔夫球的飞行和旋转特性的各个方面进行控制的部件。公开了用于调节杆面倾角和反弹角的部件、以及可互换的击球面板和后凸缘样式。公开了用于增强旋转控制的新颖的铣削表面粗糙度以及用于实现最佳表面粗糙度的新颖的铣削方法。轻质杆颈和因此引起的球杆头中的质量的重新分配大大增加了高尔夫球杆的惯性。居中的杆颈位置有助于偏心击球时的球杆头稳定性。这产生了将球击得更高、更直、更远并具有增加的球旋转特性的高尔夫球杆。

Description

可调节的可互换部件高尔夫球杆头

技术领域

本发明涉及高尔夫球杆，具体地，涉及具有可调节且可互换的部件特征的高尔夫球杆。

背景技术

已经做出了传统的高尔夫球杆设计，以增强高尔夫比赛的运动员的表现。近来，对高尔夫球杆头进行了许多创新，包括可调节杆颈(hosel)、对球杆头的击球面的表面处理、以及对杆面倾角和杆头倾角的其他尝试改进、用于控制球在被发射之后的旋转的表面纹理，还有其他的尝试改进。

然而，这些尝试改进中的每一个都在一定程度上不太符合所希望和/或期望的结果。个别地，已经尝试了这些改进，但迄今为止，还没有完全相互作用的可调节高尔夫球杆。例如，从球杆的杆颈开始，某些先前的发明关注于可调节杆颈，而未考虑该可调节特征对高尔夫球杆的其余部分的影响。虽然在不补偿其他方面的情况下调节杆颈可能会改进某些性能特性，但其他角度可能发生非期望的改变。在另一方面，已经尝试调节球杆的反弹角(bounce angle)，但仅有限数量的位置是可能的。现有技术的改变重心的尝试在击球时影响球的发射角度的情况下不符合最佳成功。其他的尝试改进涉及对击球面纹理的表面处理，以帮助控制球上的旋转。

如果上述优点在行为上是相互协作的而不是单独影响高尔夫球杆的各个方面，则对高尔夫球员而言将是真正的优点。此外，使可互换部件彼此协作以形成更完美的高尔夫球杆的可调节性的所有方面将是相当成功的。通过仔细回顾现有技术的发明，需要分析高尔夫球杆的某些方面以便阐明本发明的优点。

首先，我们将看看高尔夫球杆的击球面的所认可的表面处理和纹理化。多年来，高尔夫球杆的某些特征已被修改，以改进比赛的各个方面，使得美国高尔夫协会(USGA)已对高尔夫球杆构造进行了规定。在这方面，已良好地建立了对于球杆头本身的标准，例如规定高尔夫球杆击球面凹槽的深度和间距(separation)的那些规则。先前的尝试已包括以特定构造铣削击球面，尽管没有实现最佳的旋转控制。

一旦在击球后被发射，球杆头的击球面的增大的表面粗糙度可以对高尔夫球的旋转提供一些控制。这样，USGA的规则规定了某些不可被超过的参数，以免脱离规则。众所周知，表面粗糙度通常用Ra表示如下：

其中n是表面上的数据点的数量，并且y被定义为该数据点处的与中线(meanline)的偏差。总体上，R_a表示二维表面样本上的与中线的偏差的平均值。在二维样本中测量最大峰谷距离。USGA规则限制了高尔夫球杆的击球面的可接受的表面粗糙度。USGA标准允许具有R_a值不大于0.0046mm(180μin.)且R_t值不大于0.025mm(1000μin.)的表面。因此，将理想地使表面纹理化的球杆击球面与球之间的牵引力最大化，以尽可能接近USGA规则。

2014年5月15日公开的、卡拉威高尔夫公司的Aguinaldo等人的美国专利申请公报No.US 2014/0135143公开了一种用于调节高尔夫球杆击球面的角度、其杆面倾角及其杆头倾角的可调节杆身和杆颈组件。在该公开中，描述了具有杆身套筒轴线和杆身接收孔的杆身套筒，其中，杆身接收孔具有与杆身套筒轴线同轴的孔轴线。此外，该杆颈具有从杆底延伸到冠部的杆颈孔，其中，杆颈孔的至少一部分的直径被设定成接收杆身套筒的至少一部分。本发明提供了一种大大改进的可调节杆身和杆颈系统，其中，对于任何人来说，可以通过容易的方式完美地调节不同的杆面角度和杆头角度。

2015年3月17日授予邓禄普体育公司的Aguayo等人的美国专利No.8,979,670公开了一种具有击球面的高尔夫球杆，该击球面包括多个刻痕线，每个刻痕线的平均深度不小于约0.10mm，其中，多个微凹槽中的每个微凹槽的平均深度不大于约0.010mm，并且多个纹理化表面处理区域与这些微凹槽交叉。这种击球面增大了击球面与所击打的高尔夫球之间的牵引力以赋予该球一定程度的旋转，以便可能用于飞行中的稳定性。与此直接相反，本发明提供了一种表面纹理，以用于在球被击打之后使球稳定而去除旋转。

2010年3月16日授予普利司通体育有限公司的Ban的美国专利No.7,677,990公开了一种包括击球面的高尔夫球杆头，该击球面具有通过铣削而在该表面上形成的多个铣削切口。其中产生了一定的表面粗糙度，以获得所击打的球的较大旋转量。节距“P”在所述多个铣削切口的优选方向上，使得高尔夫球杆头能够获得较大的旋转量。本发明包括控制球的旋转而不是使其加速的、特定的表面粗糙度。

发明内容

本发明公开了一种具有各种可互换部件的、可完全调节的高尔夫球杆头，使得该高尔夫球杆头在许多方面可调节，其包括用于调节杆面倾角和杆头倾角的可调节杆颈、以及用于调节球杆的反弹角的可互换的后凸缘。公开了一种可互换的飞行配重条(flightweight bar)，以用于影响重心，从而也影响击球时的球的发射角度。提供了一种可互换的后凸缘，其通过使用偏移垫圈也在至少一个方向上调节球杆以改变布置。所述调节不仅可以向上或向下并且并排地定向，而且还可以对角地定向，以引起趾部(toe)向下或跟部(heel)向上，或反过来。

此外，本发明的可调节构造还设想到更换整个击球面板(face plate)的可能性，该击球面板还将具有用于上文所述的后凸缘、飞行配重条和杆颈定位和位置的可互换性的调节设定。

还公开了通过新颖的方法制造的击球面板中的、新颖的铣削表面粗糙度图案。这种高尔夫球杆头的新型设计提供了一种摩擦铣削的击球面图案，其具有多方向图案，以产生用于25°或更小的推杆、挖起杆、铁杆和球杆(由USGA对铁木杆、平坦球道杆和金属木杆的分类)的非常精细的间隔。

附图说明

当结合附图考虑以下详细描述时，对本发明的各个方面和本质的更彻底和完整的理解将变得显而易见，其中：

图1是根据本发明制造的高尔夫球杆头的立体图；

图2示出了高尔夫球杆头的铣削表面粗糙度的前视图；

图3以三维设计图格式再次示出了高尔夫球杆头的铣削表面粗糙度的前视图；

图4是高尔夫球杆头的各个部件的分解图；

图5A是根据本发明制造的可调节杆颈的侧视图；

图5B是可调节杆颈的内部部分的剖视图；

图5C是底部平面图。

图5D是示出了角度标记的侧视图。

图5E是示出了角度标记的侧视图。

图6A是用于覆盖可调节杆颈的颈部装饰件(neck trim piece)的侧立体图；

图6B是侧视底部立体图；

图6C是底部平面图；

图6D是示出了杆颈接收部(hosel receiver)的侧剖视图；

图7是击球面板的后部的侧视图；

图8A是飞行配重条的顶部平面图；

图8B是飞行配重条的侧视图；

图9A是根据本发明制造的高尔夫球杆头的后视图，其中，可互换的后凸缘处于向下位置；

图9B是高尔夫球杆头的侧视图，其中，可互换的后凸缘处于向下位置；

图10A是高尔夫球杆头的后视图，其中，可互换的后凸缘处于向上位置；

图10B是高尔夫球杆头的侧视图，其中，可互换的后凸缘处于向上位置；

图11A是可互换的后凸缘的前视图；

图11B是可互换的后凸缘的顶部立体图；

图11C是可互换的后凸缘的前视立体图；

图11D是可互换的后凸缘的后视图；

图11E是图11D的可调节接收部130的详细图；

图12是带有球杆头的可互换的后凸缘的另一方面；

图13是可互换的后凸缘的又一方面；

图14A是可互换击球面板的从前表面示出的示意图；

图14B是可互换击球面板的从后表面示出的示意图；

图14C是可互换击球面板的侧视图，示出了击球面板的底部的前边缘；

图15是通过浮凸加工(embossing)形成的铣削切口的侧视图；

图16A是具有杆颈的高尔夫球杆头的分解立体图；

图16B是该分解立体图的另一视图；

图17A是间隔板的前视图；

图17B是间隔板的顶部立体图；

图17C是间隔板的侧视图，其示出了宽度差异；

图17D是用于偏移位置的垫圈的前视图；

图17E是垫圈的侧视图，其示出了宽度的差异；

图18A是具有可互换的一件式杆颈适配器的高尔夫球杆头的击球面视图；

图18B是具有处于适当位置的杆颈的、组装的趾部视图；

图18C是未组装的击球面视图；

图18D是未组装的趾部视图；

图19A是用于4、5或6号铁杆的击球面板的前视图；

图19B是用于7、8或9号铁杆的击球面板的前视图；

图19C是用于挖起杆或推杆的击球面板的前视图；

图20A是铁木高尔夫球杆头的前立体图；

图20B是铁木高尔夫球杆头的侧视图；

图20C是铁木高尔夫球杆头的俯视立体图；

图20D是铁木高尔夫球杆头的分解立体图；

图20E是从另一角度观察的铁木高尔夫球杆头的分解立体图；

图21A是铁木高尔夫球杆头的侧视图，示出了纹理化表面的位置；

图21B是铁木高尔夫球杆头的侧视图，示出了纹理化表面的位置；

图21C是铁木高尔夫球杆头的侧视图，示出了纹理化表面的位置；

图21D是铁木高尔夫球杆头的侧视图，示出了纹理化表面的位置；并且

图21E是铁木高尔夫球杆头的侧视图，示出了纹理化表面的位置。

具体实施方式

因此，根据本发明，公开了一种新型的且新颖的可调节高尔夫球杆头，其能够实现旋转定向、反弹角、杆面倾角和杆头倾角、重心位置以及在进行高尔夫比赛时应考虑的其他方面。

现在参考附图，图1示出了总体上由附图标记10表示的高尔夫球杆，其包括高尔夫杆身12，该杆身12终止于被固定在高尔夫球杆头16内的可调节杆颈14中。在高尔夫球杆头16的上端部处的飞行配重条18凹入到高尔夫球杆头16的后表面中。为了提供该高尔夫球杆头的可调节性，可互换的后凸缘20通过固定装置22(尤其是六角型螺钉)固定到高尔夫球杆头16的后部。杆颈14是可调节的，并且将在下文中对其更充分地讨论。

图2示出了总体上由附图标记30表示的击球面板上的新颖的铣削表面粗糙度，该击球面板包括符合USGA规则的凹槽32，所述凹槽具有交叉铣削切口34，其具有180或更小微英寸的表面粗糙度。尽管根据本发明可以形成任何表面粗糙度，但本发明设想的是为所有高尔夫球员而不仅是PGA巡回赛球员制造球杆。对于本发明的所有方面，所述交叉铣削切口在击球面板的整个表面上形成主要几何图案，但也可以仅覆盖击球面板的至少一个部分，而在该击球面板的其他部分上具有不同的表面粗糙度。优选地，所述图案可以是菱形图案，但任何其他图案也是合适的。例如，菱形图案包括在交点处形成微间隔的切口的交叉区域，从而在整个表面上形成最有利的适当粗糙度。可以通过铣削操作期间切割的速度、进给量、路径以及深度和角度来控制这种表面粗糙度。

对于本文公开的挖起杆、铁杆以及新型铁木高尔夫球杆设计，对击球面板进行机械铣削的一种优选方法是在1600rpm的速度(其具有每分钟70”至80”的进给率，优选每分钟75”)下的CNC铣削机中利用具有3°刀尖半径和5°脱模角的单个0.020”三角形刀片来运行在支架上以5°角度排布的3/16^th的钻杆。每个切口的宽度在相对的30°角上应为约0.020”，从而形成菱形图案，每个菱形内具有约15至30个阴影浮凸锯齿。切口的深度的范围为0.0005”至0.001英寸，优选到0.0008英寸的深度。对于其中USGA规则改变的推杆，切口的深度可高达0.040英寸。

优选地，如果所述切口的大小为0.005英寸到约0.040英寸，则切口的大小将是最适合的，而峰值的频率为每0.030英寸20到50个。这是使用用于进行确定的表面粗糙度比较仪或轮廓仪测得的。

表面粗糙度、表面纹理和表面形貌都是用于描述通常由几个特性限定的表面的性质的术语，即，第一特性被称为“粗糙度”，它是通过表面平面上方的区域的各个峰值高度来计算的，其次是材料的各个峰值高度的“频率”或间隔。一般来说，它包括一个表面与完美平坦的、理想的、真实的置放平面的小局部偏差。

表面纹理是控制滑动期间的摩擦的重要因素之一。当高尔夫球在撞击期间骑上高尔夫球杆击球面的表面时发生滑动。通过使用本发明指定的表面粗糙度来引起摩擦，以便产生控制球飞行所期望的高尔夫球的反旋转。已经做出了相当大的努力来研究在击球期间的高尔夫球的滑动状况期间、表面纹理对摩擦和磨损的影响。有时，在滑动期间可根据表面纹理观察到摩擦现象。

每种制造工艺(例如许多种加工)均产生表面纹理。通常对工艺进行优化以确保所产生的纹理是可用的。如果必要，可以增加额外的工艺来改变初始纹理。该工艺可以包括铣削、磨削、研磨切割、抛光、研磨、珩磨、放电加工(EDM)、光刻、光微光刻、工业蚀刻/化学铣削、激光纹理化、或任何其他合适的工艺，无论是单独或相互组合。

对图2所示的击球面板设计进行研磨的方法包括根据USGA规则使用可以执行上述铣削至180微英寸或更小微英寸深度的尺寸的切线刀具，或者，铣削可以达到任何商业上期望的尺寸。尽管存在用于确定如上所述的且通常被称为R_a的表面粗糙度值的标准方程，但这些值可以表示表面的浮凸(embossing)以及凹陷(debossing)。在本发明的此方面，具有被包含在几何形状内的粗糙区域的几何图案是最优选的。

击球面板由金属材料制成，包括但不限于不锈钢、涂层不锈钢、碳钢、贝氏体钢、马氏体钢、蚀刻钢等。表面粗糙度可以通过铣削或者通过铣削和蚀刻与化学成分的组合来形成，以提供期望的表面粗糙度。为了增加表面的韧性，化妆品涂层、耐磨和耐久性材料的等离子气相沉积涂层(包括但不限于钛、二氧化钛、碳化钛、碳化硅、氮化硅、碳化硼或任何其他渗碳或碳氮共渗表面处理或其组合)可适用于本发明。

在铣削高尔夫球杆击球面的工艺中，优选利用CNC铣削操作来赋予上文所述的纹理图案。优选的表面粗糙度形成有多向对角路径，从而为内部几何图案产生其中具有规定的粗糙图案的、小的重复菱形轮廓。该图案应该在进给线与铣削标志(mill marks)之间非常精细地间隔开，这些术语是在传统意义上使用的。当与高尔夫球的凹窝表面接触时，这种精细的间隔允许适当的竖直摩擦，而没有任何偏离(offshooting)。

在优选的铣削操作中，附加的表面粗糙度是通过浮凸加工而不是压凹过程而产生的。由于铣削操作稍微向上推动一些材料，所以浮凸加工会产生略微凸起的表面。当它在该表面下进行雕刻时，压凹加工去除材料并产生凹进的轮廓。尽管浮凸加工效果很小，但足以使表面粗糙度增加到期望的水平。浮凸加工技术将涉及表面上的局部应用，从而产生期望量的摩擦和表面粗糙度。可以想象，表面粗糙度和纹理图案可以应用于球包中的所有十四(14)个球杆击球面。多种可能的纹理图案可以通常在具有25°或更小角度的那些球杆击球面上被切割到球杆击球面的趾部、中心和跟部区段。对于这种球杆来说，单独的图案以及单独的间隔、纹理的尺寸和深度将实现不同的结果以用于增强球飞行发射和旋转特性。击球面铣削纹理可以不同地应用于不同的球杆，无论球杆是否具有25°或更小的杆面角，无论是铁杆或推杆。由于精细铣削间隔和所产生的图案，击球面面铣削纹理为上升或下降的挥杆弧(swing arc)产生了优化结果。

各个研磨切口和铣削图案可产生具有1至约5000的纵横比的、各个粗糙度峰和谷。这些粗糙度峰和谷36必须符合USGA关于粗糙度的规定。这种粗糙度被认为会产生表面摩擦，使得在击球时产生反旋转，从而在球已经发射之后对距离和方向提供更多控制。

图3是图2的高尔夫球杆头的三维设计图，其更接近地揭示了击球面板上的机器切割图案，包括从任一方向进入的几何图案，优选包括主要从20°到约45°的菱形切口34，以及优选相对于90°竖直基线y轴为30°角度的切口。交叉的铣削切口32和表面粗糙度为本发明提供了优选的粗糙度图案。这种交叉的网格图案为球旋转特性提供了优异的摩擦。这些切口是通过相对的对角而铣削的。实际上，首先在一个方向上进行对角切割，随后在第二方向上进行第二切割，从而形成交叉的对角切割。通过切割形成的峰在表面上产生更多接触点，并且这产生更多的表面粗糙度，这意味着与高尔夫球罩的更好的附着。在击打高尔夫球时，会遇到球在球杆击球面上的较少滑动。通过减少球杆在球杆击球面上的滑动，增大了旋转速率。通过调节铣削工艺的各种参数的比率，包括进给速率、旋转速率、刀具样式、切割深度和切割角度，可以增加或减少高尔夫球的旋转速率。

仍参见图3，杆颈球窝38被示出为光滑的，以便于调节，并且其包括一对定位销(未示出)，用于将可调节的杆颈钻孔定位在由高尔夫球杆拥有者预先确定的对应的复合角及其期望的调节程度上。

图4是本发明的可调节高尔夫球杆头的分解立体图，其中大部分部件被示出为处于它们组装之前的相对位置。在此方面，总体上由附图标记40表示的可调节高尔夫球杆头包括高尔夫球杆头42以及待收容在球杆头42的后表面中的凹部内的飞行配重条44。可互换的后凸缘46包括在任一端处的凹进开口48，以通过固定装置62经由偏移垫圈60固定到高尔夫球杆头42。杆颈球窝54的前开口被设定尺寸，以在杆颈轴50的远端处接收杆颈球52并通过固定装置58固定到杆颈球52。固定装置58优选是具有螺钉头的凸形背面的左旋螺纹螺钉。因此，由于螺钉头背面的凸形形状，固定装置58可稍微在杆颈球窝54的后侧的凹面内行进。利用左旋螺纹螺钉的特征允许在挥动高尔夫球杆并击球时持续收紧。固定装置58应由足够强且刚性的材料制成，使得它将承受负载，同时通过定位销来稳定。凹孔82包括严格加工的公差，以最小化和限制整个高尔夫球杆的更确定的游戏感。

虽然任何合适的材料均可用于上述高尔夫球杆部件中的任一个，但用于击球面板的优选材料是303不锈钢，而7075航空航天铝优选用于杆颈。而且，7075航空航天铝良好地适用于杆颈装饰件(未示出)，其中，铜钨混合金属材料对于飞行配重条是优选的。不锈钢对于后凸缘、杆颈定位螺钉、凸缘定位螺钉、偏移垫圈和杆面定位销是优选的。杆颈上的聚氨酯O形环有助于为颈部零件(neck piece)的压缩配合提供缓冲，并且提供密封以阻隔元件。

图5A示出了总体上由附图标记70表示的整个可调节杆颈，其包括滚花的指套72，以用于使杆颈轴74旋转而使杆颈球76进入适当位置，抵靠定位销(此处未示出)而以复合角进入定位销凹孔78中。尽管在该图中难以看到，但定位销凹孔78的复合角在所述轴的抓持端处被放大，随着弧角距离变大，其越远离杆颈球。例如，取决于所述轴的长度，杆颈球内的定位销凹孔78的复合角的一度(1°)变化可以导致在所述轴的端部处平移数英寸。杆颈的强度由定位销和杆颈螺钉二者共同产生。在下文公开的本发明的进一步的方面中，将更详细地描述单件加工的杆颈和颈环装饰件。

在杆颈球调节轴74的另一方面中，它可以由具有相配合的凹口(即，在其中切割出的阳凹口73和阴凹口75)的、两个分开的相配合的杆颈轴零件组成。这两个杆颈轴零件在组装时将使杆颈球轴74对准成不同的角度以提供不同的杆头倾角。从图5A中可见，凹口73和75可以以小角度被切割而成，使得当轴74被分成两个(2)相配合部分、旋转并然后重新组装成单一轴时，确定了该高尔夫球杆的新的杆头倾角。优选地，所述阳凹口和阴凹口可以以两(2)度的增量形成凹口，以稍微改变杆颈处的杆头倾角，进而在高尔夫球杆抓持端处平移成明显的弧形角度偏差。在此方面，可以设想到图5A所示的两度增量可通过将杆颈轴74的部件移位2°而从通常被认为是64°的中性位置移动到翘头位置(upright position)，或者通过将杆颈轴74的部件在另一方向上移位2°而移动到低头位置(flat position)。当然，这些调节仅是说明性的，并且应该知道，可以使用除了2°之外的任何合适的凹口定向来实现所期望的任何杆头倾角。

另外，传统的一件式沙坑挖起杆在球杆头的杆颈部分中具有约70克的重量，而本发明消除了约60克的重量，因为本发明的杆颈构造的重量非常低，即，约12克重量。由于重量不在杆颈部分上而是在球杆头上，这允许整个球杆头上更好的重量分布，使得重心更真实地处于球杆击球面上的中心位置。这可以提供更好的球杆头重量分布。

图5B是杆颈球76的内部的剖视图，其中示出了定位销凹孔78。定位销凹孔78相对于由凹孔82限定的纵向轴线以对应的复合角被钻入到杆颈球76中。定位销凹孔78优选在相同方向上成角度，使得它们可以容易地装配在定位销(这里未示出)上，以实现所期望的球杆击球面的杆面角设定。杆颈轴74终止于杆颈球76中，并且具有延伸穿过杆颈轴74的凹孔82，以接收杆颈球固定件。

图5C是杆颈球76的底部平面图，示出了定位销凹孔78和杆颈球固定件凹孔82的相对布置，以用于确定对球杆击球面杆面倾角和杆头倾角的调节。在本示例中，定位销凹孔78彼此间隔开60°，这是因为存在所示出的三个(3)调节。然而，根据本发明，可以通过定位销凹孔78的对应复合角的变化来调节任何球杆击球面杆面倾角，以实现所期望的球杆击球面杆面倾角。这种变化可以以一度的增量从0°变化到62°。此外，也可以通过也以一度的增量改变定位销凹孔78的对应复合角来调节杆头倾角。基于对应的定位销凹孔的复合角，杆颈球76在其球窝内的旋转可以有效地同时改变杆面倾角和杆头倾角。如人们可以注意到的那样，使杆颈球76旋转将定向所述球杆击球面杆面倾角以及杆头倾角。此外，在其他方面，当前的构造可适于允许根据为定位销凹孔钻出的复合角来独立地调节杆面倾角和杆头倾角。定位销的数量和定位决定这些角度。因此，可以通过使用单个杆颈球和杆颈球窝特征来实现所期望的、对杆面倾角和杆头倾角的调节。本发明的这种新颖的单个球和球窝特征可以基于对应的复合角凹孔的数量和定向以及它们的互补的定位销的数量和位置来确定对杆面倾角和杆头倾角的、独立的以及非独立的调节。

结合参考图5D和5E，示出了具有滚花指套72的可调节杆颈70，其中，杆颈轴74终止于杆颈球76中，在终止端部处具有定位销凹孔78。在本发明的另一方面中，滚花指套可包括带凹槽的指套表面，其中，凹槽的外径与颈部装饰件的内径相同，使得指套将允许容易地从中滑过。角度标记80由各种首字母表示，“S”为54°，并且“L”为60°。这表示分别对应于“S”沙坑挖起杆和“L”高吊挖起杆的相对的球杆击球面杆面倾角。通过以一度的增量改变定向来确定其他角度，以确定不同的球杆击球面杆面倾角。如上文参考图5C所述的，杆头倾角也是可调节的。

结合参考图6A、图6B、图6C和图6D，示出了颈部装饰件90，该颈部装饰件具有用于围绕杆颈70(如图1至图5E所示)的颈环92。颈环92限定有开口94，杆颈通过该开口插入。颈环92用于装饰可调节的杆颈，以用于美观的目的并且保持元件不露出。颈部装饰件90可以以任何方式固定，不管是粘合地固定或用压配合方式形成的，还是用于紧固的任何其他合适的手段。在一个方面，颈部装饰件90可以由一些定位装置96(例如被收容在凹孔98内的定位销)固定，该凹孔98也可用于收容任何类型的固定装置，例如螺钉等。

图7示出了总体上由附图标记100表示的高尔夫球杆头，其包括用于收容如下文参照图8A和图8B描述的可互换飞行配重条(未示出)的凹进区域102。本发明的另一方面包括可互换的后凸缘104，其具有由偏移垫圈固定件108固定的偏移定位垫圈106。在该图中，示出了后凸缘104，其中，偏移垫圈处于向下位置，如下文参照图9A至图10B更完全描述的。

接下来看图8A和图8B，示出了处于前视图构造中的可互换飞行配重条110，并且图8B示出了从前面观察的这种可互换飞行配重条110。通过利用飞行配重条的各种厚度和材料密度来用飞行配重条110更换飞行条(flight bar)，可以通过为现有的飞行配重条去除重量或增加额外重量来调节总的球杆头重量。例如，为了调节重量，高尔夫球员可以移除配重条，可以使用由低重量材料(例如铝)制成的配重条，或者可以通过使用不锈钢配重条来增加球杆的重量。通过利用该飞行配重条中的不同厚度或材料重量，还可以改变重心。通过在该位置增加或减去重量来升高或降低重心的能力会影响球的飞行。

图9A示出了高尔夫球杆头100，其中，飞行配重条110在被成形为收容飞行配重条110的凹部内就位。可互换的后凸缘104被示出为具有处于向下位置的可调节偏移垫圈106，使得后凸缘104的下边缘向下抵靠高尔夫球杆头100的杆底。图9B是高尔夫球杆头100的前视图，其中可互换的后凸缘104被固定在向下位置，其中，该后凸缘的后侧的前边缘与击球面板的底部的后边缘齐平。固定装置108将后凸缘104紧紧地保持抵靠高尔夫球杆头100。

关于所述可互换的后凸缘，该创新提供了在挥动球杆时改变球杆头的反弹角的能力。该特征对于本发明的目的是重要的。这种可互换的后凸缘可实现反弹调节。通过使可互换的后凸缘在球杆头的后侧上移动到各个位置，将实现反弹角。通过将后凸缘定位在球杆头的后侧上的稍低位置，后凸缘将增大反弹角。相反，通过将后凸缘定位在球杆头的后侧上的稍高位置，反弹角将变小。

在本发明的另一方面，图10A示出了高尔夫球杆头100，同样，飞行配重条110被容纳在其互补的凹部内，而可互换的后凸缘104现在处于向上位置，这是因为偏移定位偏移垫圈106已从图9A和图9B中所示的初始定向被反转。如图10B中可见，固定装置108将后凸缘104保持在从高尔夫球杆头100的底部向上的位置。高尔夫球杆头100具有通过固定装置108与其固定的可互换的后凸缘104，并且该可互换的后凸缘104处于向上位置。请注意可互换的后凸缘104与高尔夫球杆头100的底部之间的高度差“A”。在该位置上，反弹角已被有效地降低。

本发明还设想可选地使用薄的弹性体膜，以放置在可互换的后凸缘与球杆击球面板之间，以便提供更多的减振。对于减少振动和改善整个球杆的感觉而言，减振是所希望的。

结合参考图11A至图11C，总体上由附图标记120表示的可互换的后凸缘包括具有偏移垫圈凹部124的后凸缘122。如尤其可以在图11C很好地看到的，偏移垫圈凹部124可以将可调节偏移垫圈保持在至少两个不同的位置。本发明人设想的是该可调节偏移垫圈能够定向在许多不同的方向上，而不仅是图11A至图11C所示的向上和向下位置。本发明还将包括在三向偏移垫圈、四向偏移垫圈、甚至可能是无限可变调节偏移垫圈(这里未示出)的范围内的又一方面。这些不同的方面可以在没有过度实验的情况下进行复制，这是因为它们是可商购的。

图11D示出了具有面向后方的平坦表面128的可互换的后凸缘120的后视图。可调节偏移垫圈130被示出在可互换的后凸缘120内在如下位置就位：该位置促使后凸缘120的下边缘相对于先前的图中示出的高尔夫球杆头的底部向下。图11E更详细地示出了偏移垫圈130。必须注意的是，由于偏移垫圈130是可移除的，所以其可以翻转，使得偏移垫圈孔132可以处于向上位置或向下位置。取决于该偏移垫圈是处于向上位置还是处于向下位置，指示了可互换的后凸缘120的相对位置。如上所述，该高尔夫球杆头的反弹角根据后凸缘的位置而改变。

图12示出了本发明的又一方面，其中，可互换的后凸缘可以具有包括尺寸、形状、宽度和/或重量在内的不同特性，以适应不同的路线条件和/或球员的个人挥杆原则和偏好。在此图12中，总体上以附图标记140示出的示例包括具有沟道凹槽142的更宽的底部。图13中示出了本发明的又一方面，其中，可互换的后凸缘144包括底表面148，该底表面示出了具有增加的跟部和趾部释放区域(heel and toe relief areas)148的较薄底部轮廓。通过增加跟部和趾部释放区域并使底部轮廓变薄，这些特征更适于通用条件和更严格的杆头条件。图中所示的三个后凸缘构造不受限制，而是对本发明的各个方面的说明，并且本发明的范围不限于此。

图14A至图14C共同示出了本发明的又一方面，即，用于接收所有可更换部件的可互换或可更换的击球面板，所述可更换部件包括飞行配重条、可互换的后凸缘、或者由所有者做出的任何其他调节。可更换的击球面板可以用作本发明的可互换特征中的一些或全部特征可适用的平台。换句话说，该可更换的击球面板适于接收每个可互换部件。在击球面板变得损坏或击球面板上的粗糙部最终磨损掉的情况下，可以简单地更换该击球面板。由于所述可互换部件在该粗糙部最终变得平滑之前不太可能磨损掉，因此可以更换击球面板，然后仅将所述可互换部件重新组装在新的击球面板上。在图14A至图14C中，击球面板总体上由附图标记150表示，并且包括纹理化击球面表面152和具有杆颈球窝固定开口156的杆颈球窝154。图14B示出了高尔夫球杆头150的反面或后侧158，其中，更清楚地看到杆颈固定开口156。最后参见图14C，可互换的击球面板150的底部立视图包括杆颈球窝154和贯通的后凸缘固定接收部160。尽管仅示出了可更换的击球面板152的单个轮廓方面，但本发明人设想到的是可以使用任何形状的击球面板，无论是较大、较小、较轻还是较重。

在本发明的范围内，并且由于所述可互换部件，任何击球面板可以包括不同的高度、长度、以及趾部/跟部/杆底轮廓。而且，个人对于重量、重量分布的偏好和其他个人偏好是可以实现的，包括球杆头重心。此外，可以根据个人偏好来购买在击球面板上具有不同杆颈球窝位置的可更换的击球面板。在上面的图中，杆颈球窝位置被示出为在球杆击球面上相对较高，尽管杆颈球窝可以位于球杆击球面上的较低位置，靠近前边缘。本发明的另一效果包括如下事实：由于缺少传统的一体式颈部零件，允许仅更换击球面板。现有技术的球杆具有杆颈作为击球面板的一体部分。传统的球杆击球面板通常不能被更换并同时维持本发明的可调节特征。由于缺少一体式杆颈，击球面板的制造提供了平面的表面，基本不具有传统的“压凹”铣削效果，这在铣削期间提供了真正的优势。这种优势的出现是因为机械师现在具有完全可接近的平面表面(accessible planar surface)，这意味着他们可以在整个表面上提供表面粗糙度，而无需考虑使杆颈侧移(sidestepping)。

图15是按照USGA规则通过浮凸加工产生小于180微英寸的总切割深度(其中总切割深度为“d”)而制造的铣削切口的侧视图，其包括高于击球面板的表面平面202的浮凸部分200。当在切割/铣削操作期间将快速切割进给速率与较慢的主轴速度相结合以将一些表面板材料向上推到高于所述表面平面时，出现浮凸200。现有技术教导了在高主轴速度的情况下的较慢进给速率，其中，表面板材料被带走，使得它们的整个切割深度(“d”)低于所述表面平面。在本发明中，在上文参考图2描述的高切割速度下，浮凸确实出现，以提供额外的粗糙度来帮助控制更多的表面粗糙度。在这方面，从浮凸200的上尖端向下到谷底204的总切割深度维持USGA规则的“小于180微英寸”，同时增加了额外的粗糙度。换句话说，该切割深度的一部分高于所述表面平面，而较短的深度低于所述表面平面。现有技术的铣削操作不提供在击球面板的表面平面上方增加任何额外高度的浮凸。

图16A是根据本发明制造的挖起杆的优选模式的完整构造的分解立体图。铁杆高尔夫球杆头总体上由附图标记220表示，其包括杆颈222，该杆颈222具有穿过装饰件225插入到击球面板232中的球窝224。O形环226使装饰件228牢固地保持抵靠球窝224。球窝224延伸穿过击球面板232并通过杆颈螺钉236固定在击球面板232中。后凸缘242被抵靠击球面板236固定并由偏移定位垫圈244定位。安装脊240位于击球面板232的背面上并且与图16B所示的互补的安装脊接收部匹配。图16B是从另一角度观察的另一分解立体图，示出了定位销230如何将杆颈222保持就位。反弹定位狭槽238被示出为具有多个狭槽位置，以便能抵靠图16A的安装脊240进行调节。这允许调节安装脊240并为球的发射提供支持。

接下来共同参见图17A至图17E，总体上由250表示的间隔板包括用于接收图17B所示的安装脊252的反弹定位狭槽254。该间隔板250可以插入在图16A的后凸缘242与击球面板232之间，以用作杆底宽度适配器。由于它将用作后凸缘242与击球面板232之间的中间件，所以它还将包括反弹定位狭槽254，以接收安装脊240。图17C是间隔板250的侧视图并且示出了尖端258与杆底宽度适配器基部256之间的材料的宽度的差异。间隔板250将有助于在发射球时调节反弹角。另外，图17D和图17E最有利地与总体上由260表示的成角度的杆底宽度适配器垫圈一起使用。垫圈260是能够适应所安装的安装脊242的可调节高度的偏移垫圈。垫圈260的侧视图包括具有较宽部分262和较窄部分264的宽度差，以便在其被安装时容纳间隔板250。

在本发明的另一方面，在图18A、图18B、图18C和图18D中示出了用于在铁杆上使用的一件式杆面倾角和杆头倾角适配器。可以设想到，这种一件式杆面倾角和杆头倾角适配器能够以1°或更大的增量产生不同的杆面倾角和杆头倾角设定，使得几乎可以使用他们想要的任何击球面板轮廓，然后调节杆面倾角和杆头倾角以产生期望的杆面倾角和杆头倾角，杆面倾角和对应的杆头倾角可以为18°至62°。因此，高尔夫球员可以挑选并选择他们偏好的设定。这样，高尔夫球员可以挑选他偏好的击球面板轮廓，然后挑选一种不同的成角度的单件式杆颈构造来获得他或她的完美的高尔夫球杆。

仍然参见图18A、图18B、图18C和图18D，示出为270的具有可互换一件式杆颈适配器272的、组装的铁杆230被示出为附接到铁杆击球面板274。可互换一件式插杆颈适配器272可以将各种击球面板变成多组铁杆。例如，击球面板274能够接收被预制成不同角度的各种杆颈适配器。一个铁杆击球面板可以适应各种杆颈适配器，从而，通过将具有规定角度的一件式杆颈适配器与具有不同的规定角度的另一杆颈适配器互换，可以将铁杆改变为不同的杆面倾角和/或杆头倾角设定。图18B是附接有可互换一件式杆颈适配器272的挖起杆击球面板274的组装的趾部视图的侧视图。图18D是图18B的未组装的趾部视图。对于另一视图，图18C示出了图18A的可互换一件式杆颈适配器的未组装的击球面视图。因此，可以通过互换该一件式杆颈适配器来适应铁杆的杆面倾角。

由于现有技术的铁杆高尔夫球杆头中的典型杆颈与本发明的重量轻得多的铝杆颈相比较重，所以重量的相对位置向下移位到杆头的击球面板。典型的现有技术的杆颈重约70克，而本发明的轻质杆颈约为10克。这意味着从杆颈区域去除了将近60克的重量，使得相对重量重新被定位到杆头中。通过将相对重量移位到击球面板，产生了将重量重新对准到球杆击球面中心的优点。另外，由于杆颈在击球面板上的较高位置，所以本发明的杆颈的中心线更接近球杆击球面的中心交叉。在现有技术的杆颈定位中，那些杆颈的中心线离开击球面板本身的击打表面。由于这些优点，所以球杆在偏心接触时呈现出高得多的惯性矩和杆头稳定性。

图19A至图19C有助于说明可被挑选和选择以产生高尔夫球员想要的个人风格的任何高尔夫球杆的各种部件的自助风格。总体上，图19A示出了通常可用于四号、五号或六号铁杆的铁杆击球面板280，而图19B可以认为是典型的七号、八号或九号铁杆击球面板。为了完成这些球杆，图19C示出了可以从46°用到62°的击球面板。通过利用如下所述的各种杆面倾角适配器杆颈，通过使用所述规定角度的可互换一件式杆颈中的一个，4号铁杆可适应于六号铁杆。定位销284适于接收上述的两件式杆颈。替代地，如果存在平坦的表面构造而不是具有球窝282和定位销284，则可以使用图18C所示的一件式杆颈。

接下来参见图20A至图20E，本发明的又一方面被示出为总体上由300表示的铁杆高尔夫球杆头，其包括击球面板302和主体304。杆颈306从球杆主体304向上延伸，其具有上文关于铁杆所描述的所有相同的可调节特征。这种金属高尔夫球杆将适应上文公开的所有可互换特征。如上所述，在该高尔夫球杆上可以使用相同的球和球窝接收部，并且将接收如上所示的相同类型的杆颈306。

图20D和图20E是图20A所示的高尔夫球杆头的分解立体图。该高尔夫球杆可构造成与主体紧固件310固定在一起的两个零件，或者可以是由主体紧固件310固定在一起的三个零件。实质上，球杆主体304可以是单件式或多件式的，而球杆主体304可以通过偏移定位垫圈312来调节高度。偏移定位垫圈312可以与图17D中所示的相同，使得：在第一方向上，偏移定位垫圈将球杆主体304相对于击球面板302保持在较低构造中。如果通过杆颈调节进行杆面倾角调节，使得杆面倾角增大，则偏移定位垫圈可以反转，以实质升高球杆主体304的位置，从而抵消在杆面倾角增大之后的球杆主体的下降。

最后参见图21A至图21E，示出了各种纹理化铣削表面构造，这将增强对高尔夫球杆击球面的跟部和趾部接触的齿轮效应(gear effect)。该纹理化图案能够以梯度方式在各种位置上以一定的表面纹理程度被施加，其中，粗糙度可以随着其朝向趾部向外行进并朝向跟部区域向内行进而增加。高尔夫球杆头总体上由320表示并且包括具有30°角相对的菱形图案纹理322的全部纹理化表面，从而在击球面板322的整个表面上产生纹理。图21A中的杆颈324被示出为附接到高尔夫球杆头320。图21B示出了另一方面，其中，图21A的菱形图案仅被施加到趾部区域326和跟部区域330，留下中央区域328未被纹理化。随着该纹理化图案向外行进至趾部区域和跟部区域，纹理化图案可以以粗糙度的梯度从无纹理的中心表面328施加，以具有增加的粗糙度。可以预计到，该纹理化铣削表面将增强具有垂直弧形面和水平弧形面(roll and bulge)击球面轮廓的球杆上的齿轮效应。无纹理的中心区328可以处于如图21A至图21E所示的许多构造。从图21B和图21C中可以看出，无纹理部分328可以在底部处较宽或在顶部处较宽，或者替代地，可以是矩形部分。现在参见图21D和图21E，可以在趾部区域340和跟部区域344处施加单道铣削纹理化表面，同样留有中心的无纹理表面342。对于具有垂直弧形面和水平弧形面的击球面轮廓，在趾部区域340和跟部区域344二者上施加单道纹理将是有利的。在每一种情况下，杆颈324都被接收在高尔夫球杆头320内。

已经出于说明和描述的目的提供了本发明的优选方面的前文描述。这并非旨在穷举或将本发明限制于所公开的确切形式。根据关于具体方面的上述教导，明显的修改或变化是可以的。选择并描述该方面是为了最好地说明本发明的原理及其实际应用，以便使本领域普通技术人员能够在各个方面并且以适合于所预期的特定用途的各种修改来最佳地利用本发明。

工业适用性

本发明适用于高尔夫球杆制造商行业，尤其是想要可调节高尔夫球杆的高尔夫球杆行业。

Claims (8)

1.一种可调节的可互换高尔夫球杆头，包括：

可更换的基于击球面板的平台，所述基于击球面板的平台能够在所述基于击球面板的平台的表面上接收各种增强性能的可互换的调节部件，所述基于击球面板的平台具有背面和纹理化击球面表面，所述基于击球面板的平台具有表面平面和杆颈球窝固定开口，所述杆颈球窝固定开口被限定在所述表面平面中；

可互换的独立的一件式杆颈适配器，所述一件式杆颈适配器能够由所述基于击球面板的平台所接收，所述杆颈适配器的至少一部分插入穿过所述表面平面且进入所述杆颈球窝固定开口中，由此能够通过互换所述一件式杆颈适配器来适应球杆的杆面倾角，杆颈是轻质的，使得重量的相对位置向下移位到所述击球面板，从而将所述重量重新对准到所述球杆的中心；以及

反弹角调节凸缘，所述反弹角调节凸缘能够可移除附接到所述基于击球面板的平台的所述背面，所述反弹角调节凸缘包括可互换的后凸缘，从而根据所述后凸缘的位置提供在挥动所述球杆时改变所述球杆的反弹角的能力。

2.根据权利要求1所述的高尔夫球杆头，其还包括安装脊，所述安装脊位于所述基于击球面板的平台的所述背面上且对应于具有多个狭槽位置的反弹定位狭槽，以便能抵靠所述安装脊进行调节，从而允许调节所述安装脊并为球的发射提供支持。

3.根据权利要求1所述的高尔夫球杆头，其还包括：

间隔板，其用于插入在所述反弹角调节凸缘与所述基于击球面板的平台之间，以用作杆底宽度适配器，所述杆底宽度适配器包括反弹定位狭槽以接收安装脊，所述杆底宽度适配器能够与偏移垫圈一起使用，使得在安装之后能够适应所述安装脊的可调节高度。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的高尔夫球杆头，其包括在所述可互换的后凸缘的任一端处的凹进开口，以通过固定装置经由偏移垫圈固定到所述高尔夫球杆头。

5.根据权利要求4所述的高尔夫球杆头，其中，所述固定装置能够在杆颈球窝的后侧的凹面内稍微行进，通过所述反弹角调节凸缘在所述高尔夫球杆头后侧上的高度位置的重新调节提供反弹角调节，使得优化反弹角。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的高尔夫球杆头，其中，所述基于击球面板的平台具有平面表面，其基本不具有传统的“压凹”铣削效果。

7.根据权利要求6所述的高尔夫球杆头，其中，所述基于击球面板的平台包括在击球面板的所述平面表面上的铣削切口，所述铣削切口是通过浮凸加工产生小于180微英寸的总切割深度且增加额外的粗糙度同时维持按照USGA规则而制造的。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的高尔夫球杆头，其中，所述基于击球面板的平台包括具有相对于90°竖直基线y轴为30°角相对的菱形图案纹理的纹理化表面，从而在所述基于击球面板的平台的击球面表面上产生纹理。

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