CN1275667C - 多种材料的高尔夫球杆杆头 - Google Patents

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Abstract

本申请公开一种高尔夫球杆杆头，其包括：一用一种金属材料制成的杆头主体和一用非金属材料制成的杆头后体，所述的杆头主体有一击球面贴片部分、一转折部分、一底部、一带状部分和一凸出部分，所述的击球面贴片部分有一范围从0.010英寸到0.250英寸的厚度，并且所述的转折部分有一范围从0.020英寸到0.250英寸的厚度，所述的转折部分从所述的击球面贴片部分的周边线延伸一段范围从0.25英寸到1.5英寸的距离；所述的杆头后体有一冠状顶部和一带状部分，所述的杆头后体固定到所述的杆头主体的所述的凸出部分上。

Description

多种材料的高尔夫球杆杆头
技术领域
本发明涉及一带有一用金属材料制成的杆头主体和一用轻型材料制成的杆头后体的高尔夫球杆杆头。更特别地，本发明涉及一带有一用以在击球瞬间能更有效地把能量传输给高尔夫球的、用金属材料制成的杆头主体和一用于控制质量分布的非金属杆头后体的高尔夫球杆杆头。
背景技术
当高尔夫球杆杆头击打高尔夫球时，产生的巨大撞击把载荷加在球杆杆头的击球面和高尔夫球上了。大部分能量从杆头传输给了高尔夫球，然而，有一些能量则因碰撞而损失掉了。典型地，高尔夫球是用聚合物覆盖材料(例如含离子键的聚合物)包覆在像橡胶那样的核心外层制成的。这些较软的聚合物材料的阻尼(衰减)特性，它们是应变和应变率，比球杆的金属击球面的阻尼特性，根据不同情况，大10倍到100倍的数量级。因此，与球杆的金属击球面的小变形(0.025英寸到0.050英寸)相反，在击求瞬间，大部分能量都因高尔夫球的高应力和大变形(0.001英寸到0.20英寸)损失掉了。更有效地把能量从球杆杆头传输给高尔夫球可以增加高尔夫球的飞行距离。
一般采用的方法是增加球杆杆头击球面的刚性，以减少金属或球杆杆头的变形。然而，这会引起高尔夫球的更大变形，因而又增大了能量传输问题。
有些人已经意识到这个问题，并且披露了一些可能的解决方案。例子之一是Campau的美国专利4,398,965《一种制造带有柔性击球面的铁质高尔夫球杆的方法》披露了一种球杆，它有一层带一槽的既有柔性又有弹性的击球面贴片，这种击球面贴片可以弯曲。Campau的击球面贴片是用钢铁材料，例如不锈钢，制成的，其厚度在0.1英寸到0.125英寸范围内。另一个例子是Eggiman的美国专利5,863,261《一种带有弹性变形击球面和后贴片的高尔夫球杆杆头》，此专利披露，使用了多层贴片，在击球瞬间，它们在一起的作用对高尔夫球产生了一种弹簧似的效果。在至少两层贴片之间灌注了一种流体，起粘性充填剂的作用。
还有一个例子是Jepson等人的美国专利3,937,474《一种带有聚氨基甲酸脂贴片的高尔夫球杆》。Jepson披露，这种聚氨基甲酸贴片的肖氏D级硬度在40到75之间。
还有一个例子是Inamori的美国专利3,975,023《一种带有陶瓷击球面贴片的高尔夫球杆杆头》，此专利披露，虽然陶瓷是常用的较硬的材料，但是用陶瓷材料制成的击球面贴片还具有高的能量传输系数。Chen等人的美国专利5,743,813《一种高尔夫球杆杆头》披露，在击球面上使用了多层贴片，以吸收高尔夫球的冲击。采用的材料之一是一种非金属材料。
Lu的美国专利5,499,814《一种带有偏斜贴片击球面的中空高尔夫球杆杆头》披露，一种用塑料或铝合金制成的增强元件，容许击球面有少量的偏斜，用包括不锈钢、钛、KEVLAR和其他类似材料在内的各种材料制成的这种贴片的厚度在0.01英寸到0.30英寸范围内。Campau的另一个发明，美国专利3,989,248《一种带有可以弹性弯曲贴片的高尔夫球杆》，披露了一种带有一金属贴片的木制高尔夫球杆。
Viste的美国专利5,282,624披露了一种具有一用厚度为3毫米的锻造不锈钢材料制成的击球面贴片的高尔夫球杆杆头，虽然并不试图使这种贴片弯曲。Anderson的美国专利5,344,140《一种高尔夫球杆杆头及其成形方法》也披露了用于击球面贴片的热锻材料。Anderson的击球面贴片可以用包括钢、铜和钛在内的几种锻造材料制成。这些锻造贴片的厚度是均匀的，厚度在0.090英寸到0.130英寸之间。
目标直指用于球杆杆头的锻造材料的另一个发明是Su等人的美国专利5,776,011《一种高尔夫球杆杆头》。Su披露了一种高尔夫球杆杆头由每片用一种锻造材料制成的三片片材制成。Su的主要目的是要制造出一种具有较高精度的击球面倾斜角的球杆杆头，并减少结构上的弱点。Aizawa的美国专利5,346,216《一种高尔夫球杆杆头》披露了一种具有一曲线击球表面的击球面贴片。
Vincent等人的美国专利6,146,571披露了一种制造高尔夫球杆杆头的方法，其中，杆头的壁面是把一种诸如塑料之类的材料喷注在一粘附在一可熔化的核心上的贴片上得到的。此核心的熔点低于可喷注塑料的熔点，因此只要去掉核心，保持这一内部容积，就形成了内部空腔。这种贴片可以包含一种强度较高的部件以便在去掉核心后增强壳体前壁的内部，这种增强部件是用铝制成的，还带有一用钢制成的侧向延伸部分。
Peters等人的美国专利6,149,534披露了一种高尔夫球杆杆头，这种杆头有沿一单个平面界面形成的上、下金属接合表面，其中，下表面金属比上表面金属重，而且密度更高。
Rigal等人的美国专利5,570,886和5,547,427披露了一种模压热塑性塑料的高尔夫球杆杆头，它的击球面由一种耐撞击的金属焊接密封件界定，此焊接密封件界定了球杆杆头击球面的前壁，并且向上和沿击球面的侧边延伸，形成了一用于把球杆固定到球杆杆头的颈部。这种焊接密封件的厚度最好在2.5毫米到5毫米之间。
Vincent等人的美国专利5,425,538披露了一种中空高尔夫球杆杆头，它有一个钢壳和一个由多层编织纤维网制成的复合击球表面。
Viollaz等人的美国专利5,377,986披露了一种高尔夫球杆杆头，它有一由一组金属片组成的杆头体和一由塑料或复合材料制成的击球面贴片，其中，击球面贴片具有向前凸出的形状。此外，Viollaz等人的美国专利5,310,185还披露了一种中空高尔夫球杆杆头，它有一由一组金属片组成的杆头体，有一金属支撑片位于塑料或复合材料制成的击球面贴片固定其上的前击球表面上。此金属支撑片有一向前凸出的前片，并与击球面贴片的向前凸出的后片相连，从而形成一向前凸出的击球表面。
Desboilles等人的美国专利5,106,094披露了一种具有一金属击球面贴片的高尔夫球杆杆头，其中，击球面贴片是一固定在高尔夫球杆杆头上的分离单元，在球杆杆头内还注入了一定量的充填物。
Kurahashi的美国专利4,568,088披露了一种用木材-塑料复合材料的混合物增强的木质高尔夫球杆杆头本体。这种木材-塑料复合材料的分布是不均匀的，使得在5毫米到15毫米范围内密度较高的部位位于邻近球杆杆头的前击球面，并在基本上与球杆杆头的前击球面平行的方向延伸。
Mader的美国专利4,021,047披露了一种高尔夫球杆，其特征在于，它的杆头底部、击球面贴片、跟部、前缘尖头和与杆柄连接弯头这几部分形成了一整体金属铸件，其特征还在于，木质或复合材料的冠状顶部固定在此整体件上，从而在球杆杆头中形成了一中空小腔。
Lo等人的美国专利5,624,331披露了一种中空金属高尔夫球杆杆头，此杆头的金属壳体至少有两个开口。此杆头内也包含一种复合材料，这部分复合材料位于高尔夫球杆杆头壳体的开口中。
Daniel的美国专利1,167,387披露了一种中空高尔夫球杆杆头，其特征在于，它的壳体是由铝合金之类的金属制成的，而击球面贴片是由榉木、柿树木或者类似硬木制成的。击球面贴片安置得使木纹顺着击球面贴片的两端。
Glover的美国专利3,692,306披露了一种高尔夫球杆杆头，其上有一支座把底部和几块击球面贴片形成一个整体。其中，至少有一块击球面贴片有一嵌入的细长管，用以固定一可拆卸的并可调整的重量调整装置。
Lo的美国专利5,410,798披露了一种用其中塞有一层状件的金属壳体制造复合高尔夫球杆杆头的方法，随后把一层复合材料铺设在层状件的开口和金属壳体上方，把在两者的开口闭合。然后，把一个可膨胀的、其中装有亚硝酸钠、氯化铵和水的小袋置入中空层状件中。当把杆头置入模具并对它加热时，此层状件便整体附着在壳体上了。
Thompson的美国专利4,877,249披露了一种木质高尔夫球杆杆头，此杆头有一层状上表面，还有一带骨架的金属底部表面。为了加强此层状物，并使杆头本体在与极硬的物体撞击时不致剥落，在把杆头本体连接到骨架上的底板，并与层状物压紧的位置处，穿过球杆杆头的顶部插入一根销钉。
Belmont的美国专利3,897,066披露了一种木质高尔夫球杆杆头，它有一可拆卸的、重量调整件置入其中。此重量调整件与从球杆杆头的击球面部分至后面部分走向的中心垂直轴线平行，与杆头的前缘尖头到顶部的轴线垂直。此重量调整件可以用灌有聚氨基甲酸脂的小容器固定在适当的位置。此重量调整件还可以用于构成击球面贴片。此小容器在球杆杆头的后表面上有一带盖的开口，提供一个调整重量调整装置的通道。
Clark的美国专利2,750,194披露了一种带有重量调整装置的木质高尔夫球杆杆头。这种高尔夫球杆杆头有一带有侧面和底部的盘状零件，用以固定重量可调整的，最好是铸件，或者与跟部板形成一体。带有固定其上的重量调整件的跟部板可以经由一开口插入高尔夫球杆杆头。
Okumoto等人的美国专利5,193,811披露了一种主要用合成树脂和金属底板制成的木质球杆杆头本体。为了把金属底板与杆头本体粘在一起，金属底板表面上有若干整体成形件，它包括一位于跟部侧面的杆柄连接弯头、位于杆头前缘尖头和后侧面的重量调整件和一连接重量调整件和杆柄连接弯头的小杆。此外，Okumoto等人的美国专利5,516,107披露了一种高尔夫球杆杆头，它有一最好用合成树脂制成的外壳和一个或几个位于球杆杆头内部的金属重量调整件。把一种发泡材料注入中空的球杆杆头内部形成一个核心。在注入发泡材料并把底板盖上之后，便对球杆杆头加热，使发泡材料膨胀，把重量调整件推进外壳内表面，从而把重量调整件固定在位于前缘尖头、跟部和/或后侧面区适当位置的凹槽中。
Sun的美国专利4,872,685披露了一种木制高尔夫球杆杆头，其特征在于，一杆头的阴件与一杆头的阳件配合在一起，形成一整体高尔夫球杆杆头。杆头的阴件构成了高尔夫球杆杆头的上部，它最好用塑料、合金或木材制成。杆头的阳件包括一底板构件，一击球面贴片组件包括击球面贴片和重量调整件。杆头的阳件有一最好是用轻金属合金制成的、更重一些的重量调整件。这两部分可以用粘结的方法或机械方法连接或固定在一起。
Katayama的美国专利5,398,935披露了一种有一击球面的木制高尔夫球杆杆头，其特征在于，在高尔夫球杆杆头的前缘尖头处击球面的高度几乎等于，或大于球杆杆头中心处击球面的高度。
Mattern的美国专利1,780,625披露了一种带有用诸如镁这样的轻金属制成的后部的球杆杆头。Butchart的美国专利1,638,916披露了一种高尔夫球杆，它带有一用柿树木或类似木材制成的平衡件，还有一用铝制成的壳体样的杆头本体固定到平衡件上。
由美国高尔夫协会(USGA)和圣安德鲁斯皇家和古典高尔夫俱乐部创建并解释的《高尔夫规则》，制订了对高尔夫球杆杆头的若干要求。在此规则的附录II的第4条中，可以找到对高尔夫球杆杆头的要求。在USGA的网页www.usga.org上，可以查到《高尔夫规则》的完整文本。虽然《高尔夫规则》没有明确说明对高尔夫球杆杆头的专用参数，但是此规则的第4-1e条规定禁止击球面在击球时用弹簧对高尔夫球施加作用。在1998年，USGA按照第4-1e条正式通过了一项用以测定球杆击球面的回复系数(COR)的测试程序。这项USGA测试方法，还有类似的测试方法可以用来测定球杆击球面的回复系数(COR)。
虽然现有的技术已经披露了许多各种各样的、使用多种材料的高尔夫球杆杆头，但是，现有技术一直不能为那些具有代表性的高尔夫球手提供具有高回复系数和更宽广适应性的、多种材料的球杆杆头。
发明内容
为了提供一种具有高转动惯量和更宽广适应性的高尔夫球杆杆头，本发明提出一种具有一金属杆头主体和一轻重量的杆头后体的高尔夫球杆杆头。这类高尔夫球杆最好是球道用木杆，它的击球面倾斜角大于13°，对于11#木杆，此角高达约25°。
本发明的一个方面是一包括一用一种金属材料制成的杆头主体和一用一种非金属材料制成的杆头后体的高尔夫球杆杆头。杆头主体有一击球面贴片部分、一转折部分、一底部、一带状部分和一凸出部分。击球面贴片部分有一范围在0.010英寸到0.250英寸的厚度。转折部分有一范围在0.010英寸到0.200英寸的厚度。杆头后体有一冠状顶部和一带状部分。杆头后体固定到杆头主体的凸出部分上。
本发明还有一个方面是一包括一高尔夫球杆杆头和一杆柄的高尔夫球杆。此高尔夫球杆杆头有一用金属材料制成的杆头主体和一用形成固体复合外壳的多层共凝聚脂胶片制成的杆头后体。杆头主体有一击球面贴片部分、一转折部分、一底部、一带状部分和一凸出部分。杆头后体有一冠状顶部和一带状部分。杆头后体则固定到杆头主体的凸出部分上。此高尔夫球杆有一大于13°的击球面倾斜角。对通过重心的Izz轴线的高尔夫球杆杆头的转动惯量大于1900克·平方厘米，而对通过重心的Iyy轴线的转动惯量大于1000克·平方厘米。
至此，已经简要介绍了本发明，从下文结合附图对本发明的详细说明，本领域的普通技术人员将会认识到本发明的上述的和进一步的目的、特性和优点。
附图说明
图1为本发明高尔夫球杆的正视图；
图2为图1高尔夫球杆杆头的底视图；
图3为图1高尔夫球杆杆头的后侧视图；
图4为图1高尔夫球杆杆头的前缘尖头侧视平面图；
图5为图1高尔夫球杆杆头的顶视平面图；
图6为图1高尔夫球杆杆头的跟部侧视图；
图7为本发明高尔夫球杆头的顶视平面图；
图8为沿图7的8-8线的剖面图；
图8A为图8的圆A的视图；
图8B为图8的圆B的视图；
图9为本发明高尔夫球杆杆头的分解图；
图10为说明Z轴线和X轴线的、本发明高尔夫球杆的跟部侧视平面图；
图10A为说明Z轴线和Y轴线的、本发明高尔夫球杆的正视平面图；
图11为示出测试系统的坐标XT和YT及经变换的球杆杆头系统坐标YH和ZH的本发明高尔夫球杆的正视平面图；
图11A为示出测试系统的坐标ZT及经变换的球杆杆头系统坐标XH和ZH的本发明高尔夫球杆的前缘尖头视图；以及
图12为说明一实施例的击球面贴片厚度的变化的本发明高尔夫球杆杆头的正视平面图。
具体实施方式
如图1-9所示，高尔夫球杆一般用标号30表示。高尔夫球杆30有一带有中空内腔(未示出)的高尔夫球杆杆头40。与高尔夫球杆杆头40接合的是在端头处有一夹紧器(未示出)的并在其顶端被插入杆柄连接弯头54的杆柄48。
球杆杆头40通常由两个部件组成，一杆头主体50和一杆头后体60。杆头后体60有一冠状顶部62和一带状部分64。球杆杆头40还可以分成一最靠近杆柄48的跟部66、一与跟部66相对的前缘尖头部分68和一后部70。
杆头主体50一般用一片金属制成，最好用一种铸造金属材料制成。铸造金属材料最好用不锈钢材料或诸如纯钛和钛合金材料之类的钛金属材料，例如6-4钛合金、SP-700钛合金(可从日本东京日本钢厂购买)、DAT 55G钛合金(可从日本东京Diado钢厂购买)、Ti 10-2-3Beta-C钛合金(可从美国俄亥俄州的RTI国际金属制品厂购买)，以及类似的材料。此外，杆头主体50还可以通过锻造、焊接、成形加工、机械加工、粉末金属成形加工、金属喷注模压成形加工、电化学铣削，以及其他加工方法来制造。
杆头主体50通常包括一击球面贴片部分(也称击球面贴片)72、一从击球面贴片部分72的上周界线侧向向后延伸的转折部分74、一从击球面贴片部分72侧向向后延伸的底部76、一从底部76向上延伸的带状部分78，和一用于固定杆头后体60的阶梯式向内的凸出部分80。击球面贴片部分72典型地包括许多条刻痕75。
转折部分74朝向杆头后体60向内延伸，并且有一从跟部端66到前缘尖头68的总的曲率。转折部分74离开击球面贴片部分72的周界线73有一段距离，这一距离在靠近击球面贴片部分72的中心处最好达到最小，并且向前缘尖头部分68和跟部66逐渐增加。距离d为在击球面贴片部分72的中部、转折部分74离周界线73的长度，距离d′为在击球面贴片部分72的跟部端66处、转折部分74离周界线73的长度，距离d为在击球面贴片部分72的前缘尖头68处、转折部分74离周界线73的长度。在一优选实施例中，从击球面贴片部分72的周界线73到转折部分74的后缘测量来看，距离d的范围在0.2英寸到1.0英寸之间，在0.30英寸到0.75英寸之间更好，对于一3#木杆高尔夫球杆杆头40，最佳为0.60英寸，对于一11#木杆高尔夫球杆杆头40，最佳为0.35英寸。在一优选实施例中，从击球面贴片部分72的周界线73到转折部分74的后缘测量来看，距离d′的范围在0.4英寸到1.25英寸之间，在0.50英寸到1.00英寸之间更好，最佳为0.8英寸。在一优选实施例中，从击球面贴片部分72的周界线73到转折部分74的后缘测量来看，距离d的范围在0.4英寸到1.25英寸之间，在0.50英寸到1.00英寸之间更好，最佳为0.9英寸。击球面贴片部分72的周界线73定义为杆头主体50从一大体上平行于击球面贴片部分72的平面过渡到一大体上垂直于击球面贴片部分72的平面处的转捩点。换一种方式，确定转捩点的一种方法是取一平行于击球面贴片部分72的平面和一垂直于击球面贴片部分72的平面，然后再取一与平行平面和垂直平面都成45°角的平面。那个45°的平面与杆头主体50的接触处就是过渡点，这些点便构成了击球面贴片部分72的周界线73。
杆头后体60最好用非金属材料制造，最好采用诸如连续纤维聚脂胶片那样的材料(包括热固性树脂或热塑性树脂)制造。用于杆头后体60的其他材料包括诸如注塑成形塑料之类的其他热固性材料或热塑性材料。杆头后体60最好用胆模成形、树脂送进模压成形、树脂灌注成形、注塑成形、加压成形，或其他类似的加工方法来制造。在一优选加工过程中，在凸出部分80的外表面上涂了一种粘结剂，并把杆头主体50与杆头后体60压配合。此类粘结剂包括液态或膜状介质热固性粘结剂。一种优选的粘结剂是由美国明尼苏达州明尼阿波利斯市3M公司出售的、商标为DP420NS和Dp460NS的一种双组元的液态环氧树脂。另一些可以替换的粘结剂包括诸如DP810NS之类改良的聚丙烯液态粘结剂，它们也是由3M公司出售的。另外，像HysolSynspan之类的泡沫胶带也可以用于本发明。
如图8A和8B特别示出的那样，杆头后体60与凸出部分80搭接一段距离Lo，此距离最好在0.10英寸到1.00英寸范围内，在0.40英寸到0.70英寸之间更好，最佳距离为0.50英寸。凸出部分80最好从杆头主体50的外表面朝中空内腔46向内延伸一段0.005英寸到0.050英寸的距离Li，此距离在0.020英寸到0.040英寸之间更好，最佳为0.035英寸。杆头主体50的边缘195确定了凸出部分80的这段向内的距离Li。在杆头后体60的边缘190与杆头主体50的边缘195之间形成了一环形缝隙170。环形缝隙170的宽度为Lg，它最好在0.020英寸到0.100英寸范围内，在0.050英寸到0.070英寸之间更好，最佳宽度为0.060英寸。从凸出部分80的外表面形成的、可选的突起部分在凸出部分80的内表面与杆头主体60搭接部分之间形成了一最小粘结厚度。此粘结厚度最好在0.002英寸到0.100英寸范围内，在0.005英寸到0.040英寸之间更好，最佳值为0.0150英寸。最好用一种液态粘结剂把杆头后体60固定到杆头主体50的凸出部分80上。
杆头后体60的冠状顶部62一般是朝向底部76凸出的，并转入带状部分64。冠状顶部62的厚度最好在0.010英寸到0.100英寸范围内，在0.025英寸到0.070英寸范围内更好，在0.028英寸到0.040英寸范围内还要好一些，最佳厚度为0.033英寸。带状部分64的厚度最好在0.010英寸到0.100英寸范围内，在0.025英寸到0.070英寸之间更好，在0.028英寸到0.040英寸范围内还要好一些，最佳厚度为0.033英寸。
美国专利6,248,025《复合高尔夫球杆杆头及其制造方法》披露，在一优选实施例中，杆头后体60是用多层，典型的是六层或七层，聚脂胶片制成的，在此引用以作参考。
杆头主体50的底部76通常向冠状顶部62凸出。底部76还有一条槽，用以固定底板。底板最好用3M公司出售的像聚乙烯泡沫聚丙烯粘结剂之类的压合粘结剂来固定。底板95最好用铝、钛或钛合金之类的轻金属制造。底板95还可以选用耐用弹性材料来制造。在底板95上还可以标以球杆商标和击球面倾斜角的图示。
图9示出了本发明球杆杆头40的中空内腔46。杆柄连接弯头54则放置在中空内腔46内，并且最好与杆头主体50形成一体。杆柄连接弯头54最好与杆头主体50铸成一体。此外，杆柄连接弯头54还可以用轻重量的不同的材料来制造，并可以采用粘结或其他机械方法来固定。杆头连接弯头壁120限形成了一带有锥度的管，经由孔59到达底部78，杆柄连接弯头壁120限定了杆柄连接弯头54的中空内腔。把杆柄48放置在杆柄连接弯头的衬片121内，此衬片121又衬在杆柄连接弯头54内。在2000年8月31日提交的、审理中的美国专利申请09/652,491《带有杆柄连接弯头衬片的高尔夫球杆》中，介绍了这种杆柄连接弯头衬片121和杆柄连接弯头54，本文在此引用有关部分作为参考。
如图9所示，后重量调整件122最好定位在球杆杆头40的中空内腔46中。在一优选实施例中，为了增加转动惯量，并控制高尔夫球杆杆头40的重心，后重量调整件122放置在带状部分78的内表面上。一跟部重量调整件123放置在底部76的内表面上靠近杆柄连接弯头54处。然而，相关领域的普通技术人员将会看到，为了影响高尔夫球杆杆头40的重心、转动惯量或其他固有特性，外加的重量调整件可以放置在高尔夫球杆杆头40的其他位置。重量调整件122和123最好是在杆头主体50加厚区的重量调整片或焊接到杆头立体50内表面的重量调整片。相关领域的普通技术人员将会看到，只要不偏离本发明的范围和原则，还可以采用其他高密度材料作为可供选用的重量调整件材料。
图12还示出了击球面贴片部分72厚度的变化。最好把击球面贴片部分72分隔成椭圆区，每一区有不同的厚度。在一击球面贴片部分72的优选实施例中，击球面贴片部分72有一中心椭圆区102，此区最好有范围在0.120英寸到0.100英寸内的最大的厚度，厚度在0.115英寸到0.105英寸范围内更好，最佳厚度为0.111英寸。中心椭圆区102的厚度最好是均匀的。第一同心区104的厚度次之，它的厚度在0.110英寸到0.090英寸范围内，最好在0.104英寸到0.094英寸范围内。第一同心区104的厚度最好从0.110英寸过渡到0.100英寸。第二同心区106的厚度再次之，它的厚度在0.100英寸到0.080英寸范围内，最好在0.095英寸到0.085英寸范围内。第二同心区106的厚度最好从0.100英寸过渡到0.090英寸。第三同心区108的厚度再次之，它的厚度在0.090英寸到0.070英寸范围内，最好在0.083英寸到0.073英寸范围内。第三同心区104的厚度最好从0.090英寸过渡到0.080英寸。第一周边区110的厚度再次之，它的厚度在0.085英寸到0.061英寸范围内。第一周边区110的厚度最好从0.080英寸过渡到0.070英寸。第二周边区112的厚度最好是均匀的，它的厚度在0.050英寸到0.080英寸范围内，最佳厚度为0.070英寸。
在另一实施例中，一中心椭圆区102最好有最大的厚度，它的厚度在0.120英寸到0.100英寸范围内，最好在0.115英寸到0.105英寸范围内，最佳厚度为0.111英寸。中心椭圆区102的厚度最好是均匀的。第一同心区104的厚度次之，它的厚度在0.110英寸到0.090英寸范围内，在0.104英寸到0.094英寸范围内更好，最佳厚度为0.099英寸。周边区110的厚度再次之，它的厚度在0.069英寸到0.061英寸范围内。击球面贴片部分72的厚度变化使最大厚度分布在击球面贴片部分72的中心111，因此能增加击球面贴片部分72的柔性，这相应于对高尔夫球较小的能量损失和较大的回复系数，却不减少击球面贴片部分72的使用期限。
最好，杆头主体50是用广为人知的失蜡铸造法由熔融金属制成的铸件。用于铸造的金属最好是17-4不锈钢。另一些制造杆头主体50的方法包括：用金属平片模压成形加工杆头主体50，用金属平片超弹性模压成形加工杆头主体50，用金属实心块料机械加工杆头主体50，用经初步加工的锻件电化学铣削杆头主体50，和其他可用的制造方法。还有一些方法包括，把扩散粘结钛金属片或钢片制成厚度变化的击球面，然后再用超弹性模压成形加工。
本发明的目的在于提供一种具有高回复系数的高尔夫球杆杆头，使用本发明的高尔夫球杆杆头能够把高尔夫球击出更远的距离。回复系数(COR)是由下列方程式确定的：e＝(v2-v1)/(U1-U2)，式中U1为击球前球杆杆头的速度；U2为击球前高尔夫球的速度，此速度为零；v1为就在高尔夫球与球杆杆头的击球面分离后球杆杆头的速度；v2为就在高尔夫球与球杆杆头的击球面分离后高尔夫球的速度；e为高尔夫球与球杆杆头之间的回复系数。
在对系统没有加入能量的情况下，e的数值限于0到1之间。对象软黏土或油灰之类材料的回复系数e几乎为零，而对于完全弹性的材料，由于没有变形因而没有能量损失，e的数值为1.0。在常规的测试条件下，本发明提供的球杆杆头的回复系数在0.81到0.94范围内。
本发明球杆杆头40的质量最好在165克到250克范围内，在175克到230克范围内更好，在200克到221克范围内最好，对于3#木杆高尔夫球杆杆头40，最佳质量为203克，对于11#木杆高尔夫球杆杆头40，最佳质量为221克。杆头主体50的质量最好在140克到200克范围内，在150克到180克范围内更好，在155克到166克范围内还要好，最佳为161克。杆头后体60的质量最好在4克到20克范围内，在5克到15克范围内更好，最佳为7克。后重量调整件122的质量最好在10克到50克范围内，在30克到40克范围内更好，最佳为31克。跟部重量调整件123的质量最好在2克到15克范围内，在3克到10克范围内，最佳为5克。此外，可以把0.5克到5克范围内的环氧树脂或其他类似的可流动的材料注入高尔夫球杆杆头40的中空内腔46中作为选用的增加重量的手段。
图10和10A示出了通过高尔夫球杆杆头的重心的惯性轴线。惯性轴线用X、Y和Z表示。X轴线从击球面贴片部分72，经由重心CG，延伸到高尔夫球杆杆头40的后部。Y轴线从高尔夫球杆杆头40的前缘尖头68，经由重心CG，延伸到高尔夫球杆杆头40的跟部66。Z轴线从冠状顶部62，经由重心CG，延伸到底部76。
正如Ralph Maltby著《高尔夫球杆的设计、装配、更改和修理》一书第4版定义的，高尔夫球杆杆头的重心或质(量中)心是把球杆杆头悬挂时它处于平衡位置的两个或多个点的垂线相交点所确定的球杆杆头内的一个点。《高尔夫球杆的设计、装配、更改和修理》一书给出了关于重心的这一定义的更详细的解释。
如图11和11A所示，高尔夫球杆杆头40的重心和转动惯量最好用一个试测系统(XT，YT，ZT，)来测量，然后再把它转换到球杆杆头的系统(XH，YH，ZH)。2001年2月27日提交的、审理中的美国专利申请09/796,951《高转动惯量的复合高尔夫球杆》披露，使用具有两个秤盘的重心测定平台，可以得到高尔夫球杆杆头的重心，本文在此引用作为参考。
一般，本发明高尔夫球杆杆头40对Z轴线的转动惯量Izz在1900克·平方厘米到3000克·平方厘米的范围内，优选范围在1990克·平方厘米到2500克·平方厘米之间，最优选范围在1990克·平方厘米到2400克·平方厘米之间。本发明高尔夫球杆杆头40对Y轴线的转动惯量Iyy在900克·平方厘米到1700克·平方厘米的范围内，优选范围在950克·平方厘米到1500克·平方厘米之间，最优选范围在965克·平方厘米到1200克·平方厘米之间。表一列出了3#木杆高尔夫球杆杆头40、7#木杆高尔夫球杆杆头40、9#木杆高尔夫球杆杆头40和11#木杆高尔夫球杆杆头40的转动惯量。
表一
  球杆   Ixx   Iyy   Izz
  3#木杆   1937   1110   2392
  7#木杆   1561   965   1995
  9#木杆   1577   991   2034
  11#木杆   1579   1001   2049
由以上介绍，可以相信，本领域的普通技术人员将会认识到本发明卓有成效的进展，并且将欣然理解到，即使结合文中的优选实施例和附图所示的其他实施例已经说明了本发明，但是在不偏离本发明的精神和范围的条件下，仍可以进行繁多的变更、修正和等效物的替换，除了在所附的权利要求中示出的以外，以上介绍不是试图用来限制本发明的精神和范围的。因此，请求保护独创性和专有权的本发明实施例将在以下所附的权利要求予以限定。

Claims (12)

1.一种高尔夫球杆杆头，其包括：一用一种金属材料制成的杆头主体和一用非金属材料制成的杆头后体，所述的杆头主体有一击球面贴片部分、一转折部分、一底部、一带状部分和一凸出部分，所述的击球面贴片部分有一范围从0.010英寸到0.250英寸的厚度，并且所述的转折部分有一范围从0.020英寸到0.250英寸的厚度，所述的转折部分从所述的击球面贴片部分的周边线延伸一段范围从0.25英寸到1.5英寸的距离；所述的杆头后体有一冠状顶部和一带状部分，所述的杆头后体固定到所述的杆头主体的所述的凸出部分上。
2.按照权利要求1的高尔夫球杆杆头，其特征在于，所述的击球面贴片部分有一范围从0.055英寸到0.125英寸的厚度。
3.按照权利要求1的高尔夫球杆杆头，其特征在于，所述的击球面贴片部分有一范围从0.060英寸到0.111英寸的厚度。
4.按照权利要求1的高尔夫球杆杆头，其特征在于，所述的杆头后体是由多层聚脂胶片材料制成的。
5.按照权利要求1的高尔夫球杆杆头，其特征在于，所述的凸出部分是从一所述的杆头主体的外表面向内的一段范围从0.005英寸到0.020英寸的距离。
6.按照权利要求1的高尔夫球杆杆头，其特征在于，所述的击球面贴片部分有厚度变化的同心区，厚度最厚区位于中心周围。
7.按照权利要求1的高尔夫球杆杆头，其特征在于，所述的击球面贴片部分包括一具有一基本厚度的中心椭圆区，一具有一第一厚度的第一同心区，其中，所述的基本厚度大于所述的第一厚度，一具有一第二厚度的第二同心区，其中，所述的第一厚度大于所述的第二厚度，一具有一第三厚度的第三同心区，其中，所述的第二厚度大于所述的第三厚度，和一具有一第四厚度的周边线区，其中，所述的第四厚度小于所述的第三厚度。
8.按照权利要求1的高尔夫球杆杆头，其特征在于，所述的转折部分有一范围从0.050英寸到0.150英寸的厚度。
9.按照权利要求1的高尔夫球杆杆头，其特征在于，所述的高尔夫球杆杆头有一范围从200立方厘米到300立方厘米的体积。
10.按照权利要求1的高尔夫球杆杆头，其特征在于，所述的高尔夫球杆杆头具有范围从1900克·平方厘米到2400克·平方厘米的Izz轴线的转动惯量。
11.一种高尔夫球杆，其包括一高尔夫球杆杆头，该杆头包括一用一种金属材料制成的杆头主体和一用一种非金属材料制成的杆头后体，所述的杆头主体有一击球面贴片部分、一转折部分、一底部、一带状部分和一凸出部分，所述的击球面贴片部分有一范围在从0.010英寸到0.250英寸的厚度，并且所述的转折部分有一范围从0.020英寸到0.250英寸的厚度，所述的转折部分从一所述的击球面贴片部分的周边线延伸一段范围从0.25英寸到1.5英寸的距离；所述的杆头后体有一冠状顶部和一带状部分，所述的杆头后体固定到所述的杆头主体的所述的凸出部分上；一连接到高尔夫球杆杆头的杆柄；其特征在于，所述的高尔夫球杆有一大于13°的击球面倾斜角；其特征还在于，对通过重心的I zz轴线的转动惯量的范围从1900克·平方厘米到2400克·平方厘米，并且对通过重心的Iyy轴线的转动惯量的范围从900克·平方厘米到1400克·平方厘米。
12.一种高尔夫球杆杆头，其包括：一用一种铸造不锈钢材料制成的杆头主体和一用多层聚脂胶片材料制成的杆头后体，所述的杆头主体有一击球面贴片部分、一转折部分、一底部、一带状部分和一凸出部分，所述的击球面贴片部分有一范围在从0.010英寸到0.250英寸的厚度，并且所述的转折部分有一范围从0.020英寸到0.250英寸的厚度，所述的转折部分从所述的击球面贴片部分的周边线延伸一段范围从0.25英寸到1.5英寸的距离，所述的凸出部分是从一所述的杆头主体的外表面向内的一段范围从0.005英寸到0.020英寸的距离；所述的杆头后体有一冠状顶部和一带状部分，用一种液态粘结剂把所述的杆头后体固定在所述的杆头主体的所述的凸出部分上，所述的杆头后体有一范围从0.010英寸到0.070英寸的厚度；其特征在于，对通过重心的Izz轴线的转动惯量的范围从1900克·平方厘米到2400克·平方厘米，并且对通过重心的Iyy轴线的转动惯量的范围从900克·平方厘米到1400克·平方厘米。
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