CN110812810A

CN110812810A - 高尔夫球杆头

Info

Publication number: CN110812810A
Application number: CN201910665026.0A
Authority: CN
Inventors: 斯蒂芬·S·墨菲; 尼克·弗雷姆; 理查德·L·克莱格霍恩; 皮特·索拉科; 查尔斯·E·戈尔登; 希罗石·卡瓦古驰
Original assignee: Acushnet Co
Current assignee: Acushnet Co
Priority date: 2018-07-23
Filing date: 2019-07-23
Publication date: 2020-02-21
Anticipated expiration: 2039-07-23
Also published as: US10940371B2; US10653927B2; US20200023248A1; CN110812810B; JP6792031B2; US20200023246A1; JP2020014843A; US20210154539A1

Abstract

本文公开了一种高尔夫球杆头，其能够在使用轻量复合材料的同时，保留全金属高尔夫球杆头的金属声学特征。更具体地，根据本发明的高尔夫球杆头产生了经由面板构件屏障与后减重室协同作用的前声室。

Description

高尔夫球杆头

技术领域

本发明总体上涉及一种新的和改进的高尔夫球杆头，其具有经由面板构件在击打面部分后面的二级屏障。面板构件允许高尔夫球杆头在高尔夫球杆头后尾部处引入外来材料，而不牺牲性能。更具体地，该二级屏障保留了金属高尔夫球杆头的声学特征，同时允许高尔夫球杆头的后尾部由通常会劣化高尔夫球杆头的声学特征的外来材料制成。

背景技术

将轻量材料用于高尔夫球杆头中是公知的。将轻量材料用于高尔夫球杆头中除去了高尔夫球杆头的特定部分的质量，并且允许它重新分布到更优化的区域中。Murphy等人的美国专利US6,612,938说明了将外来材料(例如预浸料坯材料层)用于高尔夫球杆头的早期尝试之一。

但是，虽然使用这样的轻量材料获得了自由支配质量的潜在益处，但是使用这样的材料通常伴随着一些缺点。更具体地，使用这样的轻量材料通常会伴随着不期望的声学特征，这使得高尔夫球杆不受高尔夫球手的欢迎，而不管性能如何。

Eddy的1991年的美国专利US5,064,197提供了通过在头部提供朝向球杆头面开口的第一前室，来调节高尔夫球杆的声学特征的早期尝试之一，其中所述前室以给定的主频率振动。

Soracco的美国专利US8,651,975提供了尝试解决与使用外来材料的高尔夫球杆相关的声学特征的另一例子。更具体地，Soracco提供了一种高尔夫球杆头，其具有形成高尔夫球杆头的至少一部分表面的调声复合材料构件。

最后，Hayase等人的美国专利US8,849,635超越了高尔夫球杆头的声学特征的起码的基本设计，和甚至尝试预测复合材料高尔夫球杆头的模态阻尼比。

虽然有上面的尝试，但是没有参考文献通过提供全部使用先进材料改进高尔夫球杆头的性能的方式，并同时提供解决高尔夫球杆头的声学特征劣化的彻底方式，来提供改进高尔夫球杆头的性能的方法。因此，从以上内容可以看到期望这样的高尔夫球杆头设计，其能够实现引入外来轻量材料来增加自由支配的质量以及实现令人期望的声学特征，同时使得高尔夫球杆头不期望的声音和感觉最小化的目标二者。

发明内容

本发明的一方面是一种高尔夫球杆头，其包括：位于高尔夫球杆头的前侧处的前声室，其由第一金属材料制成并具有第一体积，以及位于所述前声室的后面的后减重室，其至少部分地由第二材料制成并具有第二体积，所述第二材料为轻量材料并具有0.5g/cc至3.0g/cc的密度，其中所述前声室和所述后减重室是通过面板构件隔开的，所述面板构件通过连接到冠部和底部而将所述高尔夫球杆头分叉，其中所述第二材料的密度低于所述第一材料的密度，和其中所述高尔夫球杆头的前后体积比小于大约0.35，前后体积比定义为所述前声室的所述第一体积除以所述后减重室的所述第二体积。

在本发明另一方面是一种高尔夫球杆头，其包括：位于所述高尔夫球杆头的前侧处的前声室，其由第一金属材料制成并具有第一体积，以及位于所述前声室的后面的后减重室，其至少部分地由第二材料制成并具有第二体积，所述第二材料为轻量材料并具有0.5g/cc至3.0g/cc的密度，其中所述前声室和所述后减重室是通过面板构件隔开的，所述面板构件通过连接到冠部和底部而将高尔夫球杆头分叉，其中所述第二材料的密度低于所述第一材料的密度，和其中所述面板构件进一步包括上部子面板构件，中间子面板构件和下部子面板构件，和全部三个子面板构件全部相对于击打面以不同的角度放置。

本发明另一方面是一种高尔夫球杆头，其包括：位于高尔夫球杆头的前侧处的前声室，其由第一金属材料制成并具有第一体积，以及位于所述前声室的后面的后减重室，其至少部分地由第二材料制成并具有第二体积，所述第二材料为轻量材料并具有0.5g/cc至3.0g/cc的密度，其中所述前声室和所述后减重室是通过面板构件隔开的，所述面板构件通过连接到冠部和底部而将所述高尔夫球杆头分叉，和其中所述第二材料的密度低于所述第一材料的密度，其中所述面板构件弯曲远离所述高尔夫球杆头的所述前侧，以使得所述面板构件的中心相比于所述面板构件的冠部和底部处更远离击打面放置。

本发明的这些特征和其它特征、方面和优点将参考下面的附图、描述和权利要求而变得更好理解。

附图说明

从附图所示的本发明的下面的描述中，本发明的前述的和其它特征和优点将变得显而易见。附图，其在此引入并形成说明书的一部分，进一步用于解释本发明的原理和使得本领域技术人员能够制造和使用本发明。

图1显示了根据本发明的高尔夫球杆头的前透视图；

图2显示了根据本发明的高尔夫球杆头的后透视图；

图3显示了根据本发明的高尔夫球杆头的部分后透视图，其中除去了冠部来显示内部部件；

图4显示了根据本发明的高尔夫球杆头的分解透视图；

图5显示了根据本发明的高尔夫球杆头的剖视图；

图6显示了根据本发明的一种可选的实施方式的高尔夫球杆头的部分后透视图；

图7显示了根据本发明的一种可选的实施方式的高尔夫球杆头的部分后透视图；

图8显示了根据本发明的甚至另一可选的实施方式的高尔夫球杆头的部分后透视图；

图9显示了根据本发明的另一可选的实施方式的高尔夫球杆头的剖视图；

图10显示了根据本发明的一种可选的实施方式的高尔夫球杆头的部分后透视图；

图11显示了根据本发明的一种可选的实施方式的高尔夫球杆头的剖视图；

图12显示了根据本发明的另一可选的实施方式的高尔夫球杆头的部分后透视图；

图13显示了根据本发明的另一可选的实施方式的高尔夫球杆头的剖视图；

图14显示了根据本发明的另一可选的实施方式的高尔夫球杆头的部分后透视图；

图15显示了根据本发明的另一可选的实施方式的高尔夫球杆头的剖视图；

图16显示了根据本发明的甚至另一可选的实施方式的高尔夫球杆头的分解透视图；

图17显示了根据本发明的甚至另一可选的实施方式的高尔夫球杆头的剖视图；

图18显示了时间序列图，其代表了根据本发明的一种实施方式的高尔夫球杆头的声音振幅；

图19显示了时间序列图，其代表了一种示例性的现有技术的高尔夫球杆头的声音振幅；

图20显示了根据本发明的一种实施方式的高尔夫球杆头的声音的频率和功率的谱图；以及

图21显示了根据现有技术的高尔夫球杆头的声音的频率和功率的谱图。

具体实施方式

下面的具体实施方式描述了进行本发明的目前最佳预期模式。以下描述不能用限制性意义来理解，而是仅仅用于显示本发明的通用原理的目的，这是因为本发明的范围是通过附加的权利要求最佳限定的。

下面描述不同的创造性特征，并且每个特征可以彼此独立地使用或者与其它特征组合使用。但是，任何单个的创造性特征可以不解决上述的任何或者全部问题或者可以仅仅解决上述问题之一。此外，上述的一个或多个问题可以不通过下述任一特征完全解决。

附图的图1显示了根据本发明的一种示例性实施方式的高尔夫球杆头100的透视图。图1所示的高尔夫球杆头100仅仅提供了高尔夫球杆头100的外部部件的草图，没有显示高尔夫球杆头100的内部工件。更具体地，高尔夫球杆头100通常具有置于高尔夫球杆头100的框架101的前部处的击打面102，位于框架101的尾部的底部的底部106，和位于框架101的尾部的顶部处的冠部104。击打面102与框架101(其包括前部和裙部)可以通常由密度是大约4.0g/cc至大约4.7g/cc，更优选大约4.1g/cc至大约4.6g/cc和最优选大约4.4g/cc的第一材料制成。第一材料在大部分情况中通常可以是钛金属材料例如钛8-1-1，ATI 425钛，SP700钛，KS 120钛，KS 100钛，Ti 6-4或者具有上述密度的任何其它类型的钛材料，而不脱离本发明的范围和内容。但是，在本发明的可选的实施方式中，第一材料可以是球道式结构的钢、铝、铜、钨、钢、锡、银、金、铂等其它任何合适的金属材料，而不脱离本发明的范围和内容。根据本发明的这种实施方式的冠部104和底部106可以由第二轻量材料制成，其密度低于高尔夫球杆头的其余部分来实现期望的减重，而不脱离本发明的范围和内容。所述第二轻量材料具有0.5g/cc至3.0g/cc的密度。第二轻量材料可以由密度是大约2.5g/cc至大约2.9g/cc的铝类型材料，密度是大约1.738g/cc的镁材料，密度可以低到0.6g/cc的木制材料来制成，但是可以使用最常用的密度是大约1.2g/cc至大约1.8g/cc的纤维增强的塑性复合材料类型的材料。关于高尔夫球杆头中具有低纤维面积质量的复合材料更多的信息可以在Deshmukh的美国专利公开2015/0360094中找到，其公开内容在此通过引用并入本文。虽然图1中不可见，但是根据本发明这种实施方式的高尔夫球杆头100可以在内部分为前声室和后减重构件，这产生了双室的高尔夫球杆头100，其能够通过增加高尔夫球杆头全部的自由支配重量，同时保留高尔夫球杆头100的声学特征，而实现改进的性能特性。

附图的图2显示了根据本发明的一种可选的实施方式的高尔夫球杆头200的后透视图。高尔夫球杆头200通常可以包括与图1所示的非常类似的部件，包括金属框架201，击打面202，冠部204和底部206。但是在图2所示的这个角度，如果出于显示目的除去冠部204盖，则可以更清楚地显示高尔夫球杆头200的内部部件。

附图的图3显示了根据本发明的一种可选的实施方式的高尔夫球杆头300的透视图，其中除去了冠部盖。除去冠部盖允许更清楚地显示高尔夫球杆头300的内部部件。更具体地，附图的图3显示了高尔夫球杆头300的后减重室部件。此处所示的后减重室是通过面板构件310将前声室与后减重室隔开而产生的。根据本发明这种实施方式的面板构件310通常可以是多面的。更具体地，图3所示的面板构件310包括至少一个面或者弯曲部，其将面板构件310分成不同的子部件来进一步改进高尔夫球杆头300的声学特征。图3所示的面板构件310的面可以产生三个不同的子面板构件310a，310b和310c。上部子面板构件310a通常可以连接到高尔夫球杆头300的冠部；中间子面板构件310b通常可以连接到上部子面板构件310a的底部；以及底部子面板构件310c通常可以连接到中间子面板构件310b的底部以及连接到高尔夫球杆头300的底部。

除了显示面板构件310之外，附图的图3提供了高尔夫球杆头300的剖视图，其还显示了位于面板构件310的中间子面板构件310b中的多个圆形压力释放孔312a和312b。每当高尔夫球杆头300的设计使得必需使用它们时，多个(两个或者更多个)压力释放孔312a和312b允许在与高尔夫球撞击过程中在前声室中积聚的压力朝着后减重室行进以最小化不期望的声学效果。在本发明的这种示例性实施方式中，多个压力释放孔312a和312b可以具有大约15mm至大约25mm，更优选大约17mm至大约23mm，和最优选大约20mm的开口区域。在此应当注意的是，虽然本实施方式显示了两个压力释放孔312a和312b，但是本发明可以引入仅仅一个压力释放孔312，或者大于两个压力释放孔312，而不脱离本发明的范围和内容。此外，虽然本发明的本实施方式显示压力释放孔312a和312b位于中间子面板构件310b中，但是它们也可以位于面板构件310的其它部分来实现类似目标，而不脱离本发明的范围和内容。实际上，在本发明的可选的实施方式中，高尔夫球杆头300可以构造为没有任何压力释放孔312a和312b，而不脱离本发明的范围和内容(参见图7)。

最后，附图的图3还显示了多个肋条314a和314b，其连接到底部子面板构件310c和所述底部来为面板构件310提供结构刚度，来进一步调节高尔夫球杆头300的声学特征，而不脱离本发明的范围和内容。应当注意的是，虽然图3显示了两个肋条314a和314b，但是本发明仅当高尔夫球杆头300的声学特征需要进一步调节时引入肋条314a和314b。实际上，在可选的实施方式中，可以根据需要使用1个肋条，3个肋条或者任何多个肋条，而不脱离本发明的范围和内容。实际上，在极端情况中，目前的设计可以根本不引入任何肋条(参见图6)。

附图的图4显示了根据本发明的一种实施方式高尔夫球杆头400的分解图。图4此处所示的高尔夫球杆头400的分解图允许更清楚地显示不同部件之间的关系。更具体地，图4引入了高尔夫球杆头的底部406可以从高尔夫球杆头400的框架401分离的能力。底部406与冠部404协同工作来产生前述的后减重室，其再次经由面板构件410与前声室隔开。这个除去了击打面402的分解前视图允许更清楚地显示前声室，并且还显示了面板构件410的前视图。类似于上述的讨论，面板构件410可以进一步分成上部子面板构件(图4未示出)，中间子面板构件410b和下部子面板构件410c，全部同时引入相同的压力释放孔412a和412b(图4未示出)。

为了更清楚地显示前声室和后减重室之间的关系，高尔夫球杆头400的剖视图会有更大帮助。附图的图5通过提供根据本发明的一种示例性实施方式的高尔夫球杆头500的剖视图而完全地做到了这一点。虽然前述讨论已经暗示了在高尔夫球杆头500内部存在前声室520和后减重室522，但是高尔夫球杆头500的剖视图确定了此处为前声室520和后减重室522，其是经由面板构件510隔开的且使得高尔夫球杆头分叉。此处所示的前声室520包括高尔夫球杆头500框架的前部以及击打面502嵌件。后减重室522通常可以包括至少一个复合材料面板，其有助于实现高尔夫球杆头500的减重目标。作为本申请所用的，措词“复合材料”可以指通用术语的任何材料，其具有两种或者更多种组合在一起的不同的材料，但是在本发明的一种优选的实施方式中，纤维增强的塑料是所述的通用材料。在图5所示的这种具体实施方式中，高尔夫球杆头500通过引入轻量复合材料冠部504和轻量复合材料底部506而引入了两个复合材料面板，来使得减重最大化；但是在可选的实施方式中，任一所述部件可以在没有其它部件得情况下单独使用，而不脱离本发明的范围和内容。

除了显示前声室520和后减重室522之间的关系外，图5所示的高尔夫球杆头500的剖视图还提供了相对于彼此的体积的透视，来产生非常关键的体积比。首先和最重要的，这个剖视图是沿着从前到后穿过高尔夫球杆头的平面来截取的，沿着中心向下穿过所述面的中心来截取的。高尔夫球杆头500通常的前后体积比可以小于大约0.50，更优选小于大约0.40，最优选小于大约0.35；其中前后体积比是通过下面的方程式(1)来定义的：

前后体积比＝前声室520的体积/后减重室522的体积方程式(1)

更具体地，前声室520的体积通常可以小于大约230cc，更优选小于大约150cc，最优选小于大约100cc；而后减重室522的体积可以大于大约230cc，更优选大于大约310cc，最优选大于大约360cc。

本发明实施方式所示的面板构件510通常厚度d1可以是大约0.1mm至大约2.0mm，更优选大约0.25mm至大约1.0mm，最优选大约0.5mm。面板构件510的厚度对于高尔夫球杆头500正常发挥作用来说是重要和关键的，因为它在前声室520和后减重室522之间产生了必需的屏障。如果面板构件510的厚度d1过厚，则前声室520和后减重室522的振动之间的关系可能会不再同步，这就消除了前声室520的效率。可选地，如果厚度d1过薄，则两个室之间的关联度可能会过高，这使得后减重室522所用的复合材料来过阻尼所述声学特征。在此要注意的是，虽然厚度d1在此显示为在整个面板构件510中是恒定的，但是厚度可以是变化的，其取决于高尔夫球杆头500的需要，而不脱离本发明的范围和内容。

附图的图5还显示了面板构件510相对于高尔夫球杆头500的前部击打表面的布置。在本发明的这种示例性实施方式中，面板构件510的顶部通常可以置于大约8mm至大约36mm，更优选大约9mm至大约24mm，最优选大约10mm的距离d2处。面板构件510的底部可以置于大约13mm至大约51mm，更优选大约14mm至大约45mm，最优选大约15mm的距离d3处。在此应当注意的是，距离d3在此有意大于距离d2，以在前声室520中产生期望的声学特征。为了实现该声学特征，顶部的距离d2和底部的距离d3之间的具体比例保持在大约0.45至0.70，更优选大约0.50至大约0.60，最优选大约0.55；其称作面板偏移比。面板偏移比是通过下面的方程式(2)来定义的：

面板偏移比＝冠部从前平面偏移的距离d2/底部从前平面偏移的距离d3

方程式(2)附图的图5还显示了用于产生面板构件510的具体几何形状，其中三面的面板构件510产生了独特的几何形状，其中面板构件510的中心进一步远离击打面502来增加前声室520的体积。换言之，可以声称面板构件具有独特几何形状，其中面板构件510的中心与面板构件510在冠部504和底部506部分处相比进一步远离击打面502。

附图的图5还显示了关于在产生上部子面板构件、中间子面板构件和下部子面板构件中面板构件510所产生的不同的面更多的细节。更具体地，仔细观察图5的面板构件510可以看出上部子面板构件可以与中间子面板构件形成大约10度至大约15度，更优选大约12度至大约14度，以及最优选大约13度的角度θ。下部子面板构件和中间子面板构件形成大约16度至大约20度，更优选大约17度至大约19度，以及最优选大约18度的角度β。在此应当注意的是，类似于距离d2和d3之间有意的差值，上部子面板构件和下部子面板构件的角度差异在实现高尔夫球杆头500期望的声学特征中是有意和关键的，因为它改变了面板的角度。

最后，图5显示了冠部504复合材料面板和底部506复合材料面板不同的连接方法，因为它涉及高尔夫球杆头500的框架。在本发明的这种实施方式中，冠部504复合材料面板通常可以经由球杆头500中产生的凹进外部连接到高尔夫球杆头500，其中底部506复合材料面板是经由在冠部504区产生的开口内部连接到高尔夫球杆头500上的。不同的连接机构的这种组合对本发明是有益的，因为它允许不同的独特构造，其以前是难以实现的。在一个例子中，底部506复合材料件的内部连接将允许加入内部肋条，其中如果所述连接是外部的，则这样的内部肋条将是物理上不可能的。虽然本发明显示了冠部504复合材料件是外部的以及底部506复合材料片是内部的，但是两种连接方法可以调换为，冠部件504是内部安装的，而不脱离本发明的范围和内容。

附图的图6显示了根据本发明的一种可选的实施方式的高尔夫球杆头600，其中面板构件610不需要任何肋条。这种可选的实施方式仍然引入了多面的面板构件610，其将面板构件610分成三个单独的子部件，并且仍然使用压力释放孔612a和612b来实现期望的声学性能。应当注意的是，肋条和压力释放孔612a和612b的必需性和放置通常会取决于高尔夫球杆头600的形状、轮廓、材料的选择以及它产生的声学特征，并且这些部件的任一个可以彼此独立存在，而不脱离本发明的范围和内容。在图6所示的这个目前的实施方式中，高尔夫球杆头600可以在面板构件610中在底部表现出足够的结构刚度，但是在前声室内的声学衰减聚集了过大的压力和需要经由压力释放孔612a和612b释放。

实际上，附图的图7显示了本发明的可选的实施方式的仅仅一个，其中高尔夫球杆头700引入了多个肋条714a和714b，而无需压力释放孔。这种实施方式在高尔夫球杆头的声学特征由于面板构件710底部缺乏刚度而不期望时是优选的。

附图的图8显示了根据本发明的一种可选的实施方式的高尔夫球杆头800，其中将前声室和后减重室隔开的面板构件810可以包括一个超大压力释放孔812来帮助实现不同的声学频率，其会是高尔夫球杆头800需要的。在本发明的这种实施方式中，超大压力释放孔812的面积通常大于大约2,000mm²，更优选大于大约2,200mm²，最优选大于大约2,400mm²。超大压力释放孔812在其中高尔夫球杆头800的声学性能需要这样的设计的情形中会是期望的。

为了说明本发明的这种可选的实施方式中前声室和后减重室之间的关系，图9在此提供来显示根据本发明的一种可选的实施方式的高尔夫球杆头800的剖视图。在这个剖视图中，可以看到超大压力释放孔812提供了前声室820和后减重室822之间大的连接，其不仅用于前述的声学性能，而且还可以提供还来自于面板构件810的另外的减重。

图10和图11提供了根据本发明的一种可选的实施方式的高尔夫球杆头1000的后部打开视图和剖视图，其中在面板构件1010上所产生的超大压力释放孔1012可以用轻量面板1016覆盖来恢复一些声学特征并在前声室1020和后减重室1022之间提供更大的分离。轻量面板1016可以使用不同的连接方式来连接，例如胶合，螺纹连接，型锻，此处仅仅提及了几个。要认识到的一件事是因为轻量面板1016的放置是远离前部接触区的，因此冲击应力较小，这允许使用更简单的连接方式。

图12和图13提供了根据本发明的一种可选的实施方式的高尔夫球杆头1200的后部打开视图和剖视图，其中面板构件1210可以采用与前述实施方式稍微不同的形状。更具体地，图12和图13显示了高尔夫球杆头1200，其中面板构件1210弯曲远离高尔夫球杆头1200的前部，而不是前面的实施方式所示的多面化成三个不同的区域。可选地，可以声称面板构件1210的形状是连续弯曲的，并且面板构件1210的中心与面板构件1210的冠部1204和底部1206部分相比进一步远离击打面1202放置。具有包括连续曲率的面板构件1210在某些实施方式中是有益的，其中前声室1220的声学特征需要更多振动，其中以前的设计的会聚点将破坏这种振动。另外，后减重室1222也可以通过使得所述室内的体积最小化而受益。应当注意的是，虽然图12和图13所示的本发明的这种实施方式没有引入任何的肋条或者压力释放孔，但是它们可以引入这种设计中，这取决于高尔夫球杆头1200的声学需要，而不脱离本发明的范围和内容。

图14和图15提供了根据本发明的甚至另一可选的实施方式的高尔夫球杆头1400的后部打开视图和剖视图，其中面板构件1410是完全垂直壁。具有完全垂直壁形状的面板构件通常在前声室1420中产生适当的声学特征方面来说是不太期望的，因为完全垂直的面板构件1410会阻碍高尔夫球杆头1400产生实现期望的声音所需的振动的能力。相反，因此调节后减重室1422。但是，在其中高尔夫球杆头1400的轮廓需要这样的设计的极端情况中，本发明的这种可选的实施方式将提供可以实现所需的声学特征的高尔夫球杆头1400。

图16和图17提供了根据本发明的甚至另一可选的实施方式的高尔夫球杆头1600的分解透视图和剖视图。在本发明的这种可选的实施方式中，将高尔夫球杆头1600分成两个单独的部件：前部金属部分1630和尾部复合材料部分1632。应当注意的是，前部金属部分1630和尾部复合材料部分1632指的是构成高尔夫球杆头1600的外部物理部件，而前声室1620和后减重室1622指的是高尔夫球杆头1600内的内部部件。在本发明的这种实施方式中，高尔夫球杆头1600的外部物理部件是击打面1602，前部金属部分1630(其具有前部开口并形成面板构件1610)和尾部复合材料部分1632。图16所示的高尔夫球杆头1600的分解图特别是当与高尔夫球杆头400的分解图(图4所示)比较时显示了本发明的两种实施方式之间的差异。更具体地，在此可以看到图16所示的实施方式从高尔夫球杆头1600的后部完全除去了任何金属部件，在高尔夫球杆头1600的后半部完全使用了复合材料来进一步实现减重。

为了显示外部物理部件和内部部件之间的关系，图17提供了高尔夫球杆头1600的剖视图。在高尔夫球杆头1600的这个剖视图中，可以看到类似于全部前述的实施方式，前声室1620是完全通过前部金属部分1630形成的。但是，这个剖视图中所示的尾部复合材料部分1632显示了高尔夫球杆头1600的整个背部是由复合材料制成的，这使得前声室1620在产生适当的声学特征中甚至更重要。在本发明的这种实施方式中，尾部复合材料部分1632经由搭接头来结合到前部金属部分1630，其中尾部复合材料部分1632处于前部金属部分1630的下面。将复合材料置于金属材料下面的这种类型的独特构造会有益于高尔夫球杆头1600的性能，因为它特别有助于使用内部肋条来为倾向于需要这样的支撑的复合材料提供结构刚度。但是，在此应当注意的是，虽然本发明这种实施方式所示的高尔夫球杆头显示了搭接头，但是可以使用众多的其它类型的接头，只要它能够将前部金属部分1630和尾部复合材料部分1632连接即可，而不脱离本发明的范围和内容。

许多前述的讨论涉及使用前声室来产生期望的声学特征，以用于使用不同的设计和实施方式的高尔夫球杆头。因此，如果不提供关于它实现了何种声学特征的更多的信息，则本发明将是疏忽的。

附图的图18显示了通过根据本发明的一种实施方式的本发明高尔夫球杆头所产生的声音振幅的时间序列图。如前述的讨论显示的，根据本发明高尔夫球杆头的高尔夫球杆头的声音是决定高尔夫球杆头性能的关键因素之一。在讨论进入实际数据之前，阐述本发明的测量参数是值得的，其将产生图18所示的结果。时间序列图是使用录音机例如

DH-P2便携式高清晰立体声录音机与A-计权麦克风一起收集音频曲线来产生的。所述记录是在距离高尔夫球杆头和高尔夫球之间的撞击39英寸的距离处记录的，其被确定为这样的距离，最接近模拟高尔夫球手耳朵的距离，就像他或她自己打高尔夫球一样。数据是以44.1Hz取样的，来解析适当的频率。

转到图18所示的实际数据，我们可以看到在x轴上，声音记录的时间是以0.01秒的增量显示的；而另一方面，在y轴上显示了声音的振幅(毫伏)。在图18所示的目前的声音记录中，可以看到声音记录在即将与高尔夫球撞击之前的时间1844开始的，并且形成正弦波，其在时间点1840达到了峰值振幅A_max。一旦声音在时间点1840达到峰值振幅A_max，则振幅开始共振和开始下降，直到它完全消散。但是在它消散之前，值得注意的是这样的点，在该点振幅下降到峰值振幅A_max的10％以下，它是特别值得注意，因为它定义了时间点1842，在该点声音振幅变成裸耳可忽略的边界线。归因于图18所示的声音的固有振荡倾向，对于实际目视来说确定声音振荡实际达到低于峰值振幅A_max的10％的时间会是困难的。因此，为了帮助容易确定和为了帮助查明这些声音图的固有的振动变化，所述振幅处的时间是使用5个最近的数据点的运行平均值来确定的。为了标记峰值振幅A_max的10％的这个位置，它据称是在图18所示的时间点1842发生的。在本发明目前的示例性实施方式中，峰值振幅A_max通常是大约0.50毫伏，其在大约0.007秒的时间点1840发生；而减少后的10％峰值振幅A_max是在大约0.025秒的时间点1842发生。在这些时间点1840和1842之间发生的时间被识别是关键的，因为它帮助定义了临界时间T_临界。临界时间T_临界提供了一种量化高尔夫球杆头在撞击高尔夫球时的声音的品质和理想性的方式。在本发明的目前的实施方式中，临界时间T_临界可以是大约0.018秒。

根据本发明的高尔夫球杆头通常的临界时间T_临界可以大于大约0.01秒且小于大约0.02秒，更优选大于大约0.015秒且小于大约0.02秒，最优选大于大约0.0175且小于大约0.02秒，而不脱离本发明的范围和内容。换言之，可以声称声音振幅从峰值振幅A_max行进到峰值振幅A_max的10％的振幅所花费的时间定义为临界时间T_临界，并且通常大于大约0.01秒且小于大约0.02秒，更优选大于大约0.015秒且小于大约0.02秒，最优选大于大约0.0175秒且小于大约0.02秒。

附图的图19提供了现有技术的高尔夫球杆头的时间序列图的图示，高尔夫球杆头引入了未能识别高尔夫球杆头的声音部件的重要性的复合材料冠部技术。从图19中可见，不仅峰值振幅A_max(接近于大约0.25毫伏)明显低于目前本发明的高尔夫球杆头，而且振幅很快损失，产生了小于大约0.01秒的临界时间T_临界。在这种示例性的现有技术的高尔夫球杆头中，峰值振幅A_max是在大约0.008秒的时间发生的，而减少后的10％的峰值振幅A_max是在大约0.015秒的时间发生的，这产生了大约0.007秒的临界时间T_临界，其明显小于本发明的高尔夫球杆头大约0.01秒至0.02秒的T_临界范围。图19所示的这种现有技术的时间序列通常产生了不期望的声音，本发明通过调节不同材料和它们各自层的厚度范围来避免这种情况。

图20提供了关于根据本发明的高尔夫球杆头的产生了令人期望的声音的高尔夫球杆头的声学特征的更多的信息。虽然声音的振幅和持续时间是重要的因素，但是其没有描绘关于捕捉高尔夫球杆头声音的整个画面。更具体地，在准确捕捉高尔夫球杆头声音中的第三分量是高尔夫球杆头在与高尔夫球撞击过程中所发出的声音的频率。图20通过显示谱图而准确提供了这种信息，其提供了声音频率在它经时变化时的谱图的直观表示。虽然图20提供的谱图包括许多信息，但是要聚焦的关键特征是发生在高于3500kHz频率的主声频2046。该主频率是通过在图20所示的谱图本身的右边上在功率/频率表2048中确定的阴影来确定的。

类似于上面关于目前本发明的高尔夫球杆头的振幅的讨论，为了真正理解目前的高尔夫球杆头的声学特征的谱图，在此在图21中给出了现有技术的高尔夫球杆头，其包括不期望的声学特征。附图的图21提供了现有技术的高尔夫球杆头的谱图，其具有产生了不期望的声学特征的复合材料。即使对图21所示谱图的粗略检查也显示出与图20所示的目前本发明的高尔夫球杆头谱图的明显区别。更具体地，对图21的仔细检查可见主声频2146发生在大约2100kHz的频率，这个频率明显小于3500kHz。这种现有技术高尔夫球杆头和目前本发明的高尔夫球杆头之间的这种大约1400kHz频率的差距，并且与高尔夫球杆头振幅的快速过阻尼相结合，解释了前述的令人期望的声学特征和不期望的声学特征之间的差别。

最后，在此值得注意的是这里面板构件通常具有它本身的大于3300kHz的共振频率，其当与高尔夫球杆头的其它结构组合时，会产生上述高尔夫球杆头共振频率。

除了操作实施例，或者除非另有明确规定，否则全部的数字范围，量，值和百分比例如用于材料的量，惯性矩，重心位置，杆面斜角，拔模斜度，不同的性能比以及说明书前述部分中的其它的那些可以理解为是用措词“大约”开头，即使术语“大约”没有明确出现在所述值，量或者范围中。因此，除非有相反指示，否则上面的说明书和所附的权利要求中阐明的数字参数是近似值，其可以根据本发明所寻求获得的期望的性能而变化。最起码，和并非打算使用等价原则来限制权利要求的范围，每个数字参数应当至少按照所报告的有效数字的数值和通过使用通常的四舍五入技术来解释。

虽然阐明本发明宽的范围的数字范围和参数是近似值，但是在具体实施例中所述的数值是尽可能精确来报告的。但是任何数值本质上包括了由它们各自的测试测量中存在的标准偏差所必然形成的某些误差。此外，当此处阐述不同范围的数字范围时，可以理解可以使用这些值的任意组合，包括所述的值。

当然应当理解前述涉及本发明的示例性实施方式，并且可以进行改变，而不脱离权利要求所阐明的本发明的主旨和范围。

Claims

1.一种高尔夫球杆头，其包括：

前声室，其位于所述高尔夫球杆头的前侧处，所述前声室由第一金属材料制成并具有第一体积，以及

后减重室，其位于所述前声室的后面，所述后减重室至少部分地由第二材料制成并具有第二体积，所述第二材料为轻量材料并具有0.5g/cc至3.0g/cc的密度，

其中，所述前声室和所述后减重室是通过面板构件隔开的，所述面板构件通过连接到冠部和底部而将所述高尔夫球杆头分叉，

其中，所述第二材料的密度低于所述第一材料的密度，以及

其中，所述高尔夫球杆头的前后体积比小于0.50，所述前后体积比定义为所述前声室的所述第一体积除以所述后减重室的所述第二体积。

2.如权利要求1所述的高尔夫球杆头，其中，所述前后体积比小于0.40。

3.如权利要求2所述的高尔夫球杆头，其中，所述前后体积比小于0.35。

4.如权利要求1所述的高尔夫球杆头，其中，所述前声室的体积小于230cc，并且所述后减重室的体积大于230cc。

5.如权利要求4所述的高尔夫球杆头，其中，所述前声室的体积小于150cc，并且所述的后减重室的体积大于310cc。

6.如权利要求5所述的高尔夫球杆头，其中，所述前声室的体积小于100cc，并且所述后减重室的体积大于360cc。

7.如权利要求1所述的高尔夫球杆头，其中，所述面板构件的厚度是0.3mm至0.7mm。

8.如权利要求7所述的高尔夫球杆头，其中，所述面板构件的厚度是0.4mm至0.6mm。

9.如权利要求8所述的高尔夫球杆头，其中，所述面板构件的厚度是0.5mm。

10.如权利要求1所述的高尔夫球杆头，其中，所述高尔夫球杆头产生了具有临界时间T_临界大于0.01秒且小于0.02秒的声音；所述临界时间T_临界定义为所述声音从峰值振幅A_max振荡到所述峰值振幅A_max的10％的点所花费的时间量。

11.如权利要求10所述的高尔夫球杆头，其中，所述临界时间T_临界大于0.015秒且小于0.02秒。

12.如权利要求11所述的高尔夫球杆头，其中，所述临界时间T_临界大于0.0175秒且小于0.02秒。

13.一种高尔夫球杆头，其包括：

其中，所述第二材料的密度低于所述第一材料的密度，

其中，所述前声室和所述后减重室是通过面板构件隔开的，所述面板构件通过连接到冠部和底部而将所述高尔夫球杆头分叉，以及

其中，所述面板构件是多面的。

14.如权利要求13所述的高尔夫球杆头，其中所述面板构件进一步包括：

上部子面板构件，

中间子面板构件，以及

下部子面板构件，

其中，所有的子面板构件是以相对于击打面不同的角度放置的。

15.如权利要求14所述的高尔夫球杆头，其中，所述面板构件进一步包括两个或更多压力释放孔。

16.如权利要求15所述的高尔夫球杆头，其中，所述两个或更多压力释放孔位于所述面板构件的中间子面板构件部分内。

17.如权利要求14所述的高尔夫球杆头，其中，所述上部子面板构件和所述中间子面板构件形成10度至15度的角度θ，且所述下部子面板构件和所述中间子面板构件形成16度至20度的角度β。

18.如权利要求17所述的高尔夫球杆头，其中，所述上部子面板构件和所述中间子面板构件形成12度至14度的角度θ，且所述下部子面板构件和所述中间子面板构件形成17度至19度的角度β。

19.如权利要求18所述的高尔夫球杆头，其中，所述上部子面板构件和所述中间子面板构件形成13度的角度θ，且所述下部子面板构件和所述中间子面板构件形成18度的角度β。

20.一种高尔夫球杆头，其包括：

其中，所述第二材料的密度低于所述第一材料的密度，

其中，所述面板构件弯曲远离所述高尔夫球杆头的所述前侧，以使得所述面板构件的中心相比于所述面板构件的冠部和底部处更远离击打面放置。