CN1463195A

CN1463195A - 高转动惯量复合高尔夫球杆头

Info

Publication number: CN1463195A
Application number: CN02801885A
Authority: CN
Inventors: 理查德·C·黑尔姆施泰特; 赫伯特·雷耶斯; 詹姆斯·M·墨菲; 马修·T·恰卡特; 弗兰克·法恩
Original assignee: Callaway Golf Co
Current assignee: Topgolf Callaway Brands Corp
Priority date: 2001-02-27
Filing date: 2002-02-13
Publication date: 2003-12-24
Anticipated expiration: 2022-02-13
Also published as: US20030013547A1; GB0301367D0; WO2002070077A3; GB2380141A8; GB2380141A; CN1230231C; US20020006836A1; WO2002070077A2; GB2380141B; US6607452B2; JP2004519284A; JP4088528B2

Abstract

在这里披露了一种高转动惯量高尔夫球杆头(20)，它由复合材料构成并且在带状部(30)部分中具有配重带(40)。所述配重带(40)可以由铜、钨或类似金属构成。该高尔夫球杆头(20)绕着穿过重心的垂直轴线Z的转动惯量Izz为2800g－cm²至5000g－cm²，并且该高尔夫球杆头(20)绕着穿过重心的水平轴线Y的转动惯量Iyy为1900g－cm²至2500g－cm²。该高尔夫球杆头(20)优选由预浸材料片层片构成。该复合高尔夫球杆头(20)的体积为300cm³－600cm³。

Description

高转动惯量复合高尔夫球杆头

技术领域

本发明涉及一种高尔夫球杆头。更具体地说，本发明涉及一种由复合材料构成的高尔夫球杆头。

背景技术

近年来，大多数注意力都朝着具有所要求的重量特性的高尔夫球杆头的研制，尤其是朝着具有所要求的重心位置的高尔夫球杆头的研制。例如，设计者可能想将高尔夫球杆头重心设置在相对于高尔夫球杆头的表面或“甜蜜点”的预定或优选位置中以实现更远的击球距离。

因为普通高尔夫球杆头通常由金属合金或其它密度基本上均匀的材料构成，所以这些高尔夫球杆头的重量特性通常由它们的整体形状所限定。因此，为了改变高尔夫球杆头重心位置，往往需要重新设计高尔夫球杆头的形状或结构。但是，这会对高尔夫球杆头的其它所要求的特性产生负面影响。

在使用复合材料(通常为碳素增强塑料)制造高尔夫球杆头的情况中，高尔夫球杆头设计工艺会更复杂。因为复合材料其密度通常小于金属和其它普通材料，所以复合高尔夫球杆头通常需要另外加重以便使成品高尔夫球杆头实现所要求的挥杆重量。

由美国高尔夫协会(USGA)和The Royal and Golf Club of SaintAndrews制定和解释的高尔夫规则对高尔夫球头提出了特定的要求。在规则4和附件II中可以找到针对高尔夫球杆头的这些要求。在位于www.usga.org的USGA网页上可以得到高尔夫规则的全部说明。虽然高尔夫规则没有明确地规定高尔夫球杆的具体参数，但是规则4-1d规定，高尔夫球杆头在形状上应该大体上为平的，并且所有部件应该使刚性的、实质上是结构的并且起特定作用的。

已经提出许多解决方案来调节和/或增加复合高尔夫球杆头的重量。例如，在制造之后常常将配重试剂或材料引入到高尔夫球杆头内的空腔中。在木杆型高尔夫球杆头的情况中，该空腔可以由球杆面、侧面、高尔夫球杆头的底部和顶部所包围。但是，这些空腔常常也可以例如形成在铁杆或推杆型高尔夫球杆头的底部、后跟或尖部区域中。但是，由于通向这些空腔的通道有限，所以这些配重材料不能如所要求一样精确地设置，并且不能非常精确地调节这些高尔夫球杆头的重量或这些高尔夫球杆头的重心位置。另外，这些材料在使用其间可能干燥并且与高尔夫球杆头的壁分离，从而对这些高尔夫球杆头的重量造成负面影响并且在挥动这些高尔夫球杆时可能产生干扰声。

或者，复合高尔夫球杆头可以设有实心或泡沫芯。但是，使用实心或泡沫芯材料在总体上已经显示出不能有效地调节高尔夫球杆头的重心位置以及转动惯量。其原因在于，实心或泡沫芯材料通常具有均匀的密度，从而使得它难以在改变高尔夫球杆头的形状或结构的同时调节该高尔夫球杆头的重心位置或转动惯量。另外，这些材料可能导致在高尔夫球杆头内出现空隙。

对于包含复合材料的高尔夫球杆头而言，可以在高尔夫球杆头的壁中设置高密度复合纤维层来增加其重量。但是，在复合材料的各层中这些变化会影响该高尔夫球杆头的结构特性。

发明概述

本发明提供一种高转动惯量复合高尔夫球杆头，其性能高于传统的复合高尔夫球杆头。本发明的高尔夫球杆头能够通过在高尔夫球杆头的底部和带状部中设置多个配重件来实现这个目的。

本发明的一个方面在于一种包括带有配重带的主体的高尔夫球杆头。该主体具有中空内部并且由复合材料构成。该主体具有球杆面、底部、顶部、连接底部和顶部的带状部、后跟端和尖部端。配重带由密度大于所述复合材料的材料构成，并且设置在带状部中。该主体的体积大于300cm³，并且绕着穿过该高尔夫球杆头重心的垂直轴线Z的转动惯量Izz大于3000g-cm²。

该主体可以优选多层预浸复合材料层片(plies)构成。配重带可以连接在多层预浸复合材料层片的各层之间。

本发明的另一个方面在于一种高尔夫球杆头，它包括主体和多个配重带。该主体具有中空内部并且由复合材料构成。该主体具有球杆面、底部、顶部、连接底部和顶部的带状部、后跟端和尖部端。这多个配重带中的每一个由密度大于所述复合材料的材料构成，并且每个配重带设置在带状部或底部中。该主体的体积大于300cm³，并且其绕着穿过该高尔夫球杆头重心的垂直轴线Z的转动惯量Izz为2800g-cm²到5000g-cm²，其绕着穿过该高尔夫球杆头重心的垂直轴线Y的转动惯量Iyy为1800g-cm²到2500g-cm²。

附图的简要说明

图1为本发明的高尔夫球杆头的顶部平面图；

图2为图1的高尔夫球杆头的后视图；

图3为图1的高尔夫球杆头的尖部端视图；

图4为图1的高尔夫球杆头的后跟端视图；

图5为图1的高尔夫球杆头沿着直线5-5的剖视图；

图6为图1的高尔夫球杆头沿着直线6-6的剖视图；

图7为图1的高尔夫球杆头沿着直线7-7的剖视图；

图8为图1的高尔夫球杆头沿着直线8-8的剖视图；

图8A为其底板具有附属插鞘的可选实施方案的高尔夫球杆头的剖视图；

图9为本发明的高尔夫球杆头的分解视图；

图9A为本发明的高尔夫球杆头的另一个可选实施方案的分解视图；

图9B为本发明的高尔夫球杆头的再一个可选实施方案的分解视图；

图9C为本发明的高尔夫球杆头的可选实施方案的分解视图；

图10为本发明的高尔夫球杆的顶部平面图，显示出Y轴线和X轴线；

图10A为本发明的高尔夫球杆的后跟侧平面图，显示出Z轴线和X轴线；

图10B为本发明的高尔夫球杆的前平面图，显示出Z轴线和Y轴线；

图11为本发明的高尔夫球杆的前平面图，显示出测试架坐标X^T和Y^T以及变换后的杆头架坐标Y^H和Z^H；

图11A为本发明的高尔夫球杆的尖部端视图，显示出测试架坐标Z^T和变换后的杆头架坐标X^H和Z^H；

图12为使用用于本发明的高尔夫球杆头的重心工作台来沿着X轴线测量重心的视图；

图12A为使用用于本发明的高尔夫球杆头的重心工作台来沿着Y轴线测量重心的视图；

图12B为使用用于本发明的高尔夫球杆头的重心工作台来沿着Z轴线测量重心的视图；

图12C为用于本发明的高尔夫球杆头的惯性动态转动惯量机，并且显示出沿着X^T方向从杆头到旋转轴线的距离；

图12D为用于本发明的高尔夫球杆头的惯性动态转动惯量机，并且显示出沿着Y^T方向从杆头到旋转轴线的距离；

图12E为用于本发明的高尔夫球杆头的惯性动态转动惯量机，并且显示出沿着Z^T方向从杆头到旋转轴线的距离；

图13为由高尔夫球对在本发明的高尔夫球杆的击球板的低-中心击打而产生的下降(de-lofting)力的视图；

图14为由高尔夫球对在本发明的高尔夫球杆的击球板的低-中心击打而产生的绕着穿过重心的Y轴线的下降力矩的视图；

图15由高尔夫球对在本发明的高尔夫球杆的击球板的低-中心击打而产生的绕着穿过重心的Y轴线的下降转动以及在高尔夫球上产生的下旋的视图；

图16为由高尔夫球对在本发明的高尔夫球杆的击球板的高-中心击打而产生的上升(lofting)力的视图；

图17为由高尔夫球对在本发明的高尔夫球杆的击球板的高-中心击打而产生的绕着穿过重心的Y轴线的上升力矩的视图；

图18由高尔夫球对在本发明的高尔夫球杆的击球板的高-中心击打而产生的绕着穿过重心的Y轴线的上升转动以及在高尔夫球上产生的上升转动的视图；

图19为由高尔夫球对在本发明的高尔夫球杆的击球板的中心-尖部击打而产生的打开(opening)力的视图；

图20为由高尔夫球对在本发明的高尔夫球杆的击球板的中心-尖部击打而产生的绕着穿过重心的Z轴线的打开力矩的视图；

图21为高尔夫球对在本发明的高尔夫球杆的击球板的低-中心击打而产生的绕着穿过重心的Z轴线的打开转动以及在高尔夫球上产生的左旋的视图；

图22为由高尔夫球对本发明高尔夫球杆的击球板的中心-后跟击打而产生出的闭合力的视图；

图23由高尔夫球对本发明高尔夫球杆的击球板的中心-后跟击打而产生的绕着穿过重心的Z轴线的闭合力矩的视图；

图24为由高尔夫球对本发明高尔夫球杆的击球板的中心-后跟击打而产生的绕着穿过重心的Z轴线的闭合转动以及在高尔夫球上产生的右旋的视图；

图25为由本发明的高尔夫球杆击打的高尔夫球的一些可能偏移(dispersion)的视图；

图26为击球距离对增加的转动惯量Izz的曲线图；

图27为高尔夫球杆头的球杆面的示意图，并且具有在转动惯量Izz每增加100g-cm²的情况下在九个不同击打位置处的击球距离变化；

图28为侧面顶点(lateral apex)对增加的转动惯量Izz的曲线图；

图29为高尔夫球杆头的球杆面的示意图，并且具有在转动惯量Izz每增加100g-cm²的情况下在九个不同击打位置处的侧面顶点变化：

图30为击球距离对增加的转动惯量Iyy的曲线图；

图31为高尔夫球杆头的球杆面的示意图，并且具有在转动惯量Iyy每增加100g-cm²的情况下在九个不同击打位置处的击球距离变化；

图32为对于具有变化的转动惯量Izz的各种球杆头而言的偏移变化对凸起半径变化的曲线图。

优选实施方案的详细说明

如图1-4中所示一样，本发明的高尔夫球杆头大体上由20表示。该球杆头20可以是球道木杆或发球杆。该球杆头20具有通常由复合材料例如碳预浸(预浸透)片层片或者类似的非金属材料例如可注射热塑材料构成。该主体22具有顶部24、球杆面26、底部28和连接底部28和顶部24的带状部30。带状部30通常从尖部端32延伸到后跟端34。带状部30通常在球杆面26的一个端部处开始并且在球杆面26的相对端部处结束。主体22的后部36与球杆面26相对并且由带状部30、顶部24和底部28的部分限定。带状部30增加了球杆头20的体积并且还有助于形成一种如在下面更详细地所述一样具有更高转动惯量的球杆头20。还有，在球杆头20的后跟端34处是具有用来在其中插入杆身的杆身孔39的插鞘38。

如在图5-8中所示一样，球杆头20具有设置在球杆头20的带状部30中的配重带40。如在下面更详细地所述一样，该配重带40优选嵌入在预浸材料层片41a-b的各层中。底板42安装在主体22的底部28上。

如在图8中所示一样，底板42安装在底部28的外表面上，并且插鞘38设置在球杆头20的中空内部44中。底板优选由金属例如铝、钛或不锈钢构成，并且在加工期间通过使用粘合剂、连接件连接或者采用一些其它常规方式固定。底板42的重量约为5克-25克。插鞘38优选由金属例如不锈钢构成。插鞘38的重量优选为5-20克，并且在加工期间通过使用粘合剂、连接件连接或者采用一些其它常规方式固定在中空内部44中。优选的是，中空内部44是未填充的，但是复合主体22的轻重量允许进行许多操作以将配重、泡沫、合理增强装置等安装在中空内部44中。

如在图8A中所示一样，底板42可以与插鞘38成一整体，从而形成结合在球杆头20中的底板插鞘整体件43。插鞘38位于球杆头20的中空内部44中。底板插鞘整体件43插入到成形为与底板42相一致的底部空腔中。插鞘38插入穿过插鞘孔50与用于从中安装杆身的杆身孔39连接。底板孔52允许通过底部28通向中空内部44，该底部用来构成如上所述的球杆头20。在一个实施方案中，底板插鞘整体件43由不锈钢材料构成。在于1999年12月29日申请的题目为“用于高尔夫球杆头的整体式底板和插鞘”的共同未决美国专利申请09/474927中进一步披露这种底板插鞘整体件43，该文献其全文在这里被引用作为参考。

配重带40优选由承载有高密度金属(例如钨)的薄膜或者金属材料例如铜、钨、钢、铝、锡、银、金、铂等构成。配重带40可以是一种填充有金属到适当密度的热塑材料，并且金属填充剂可以为钨、青铜、铜、钢、锡等。另外，该配重带40可以为金属例如钨、青铜、铜、钢、锡等的整体件。该配重带40的密度大于主体22的复合材料。每个配重带40分别重约3克-35克，并且更优选为10克-30克。所有配重带40的总组合重量大约为50克-70克，并且最优选为60克。

优选的是，该配重带40从大约球杆面36的后跟端34延伸到球杆面26的尖部端32。但是，该配重带40可以只是沿着带状部30的后部36、带状部30的后跟端34、带状部30的尖部端32或其任意组合延伸。优选的是，配重带40占据了带状部30的大部分面积。但是，该配重带40可以只占据带状部30的一小部分面积。

在优选的实施方案中，如在图9中所示一样，该配重带40为共同固化在带状部30上的单体件。但是，配重带30可以为共同固化在该带状部上并且沿着一部分带状部30延伸的两个、三个、四个或多个部件。多件式配重带40可以被水平地或垂直地分隔。

在如在图9A中所示一样的可选实施方案中，三个单独的配重带40a-c相互平行并且沿着该带状部30的基本上整个长度延伸。在如在图9B中所示一样的再一个可选实施方案中，多个配重带40a-j沿着该带状部30的整个长度均匀地分布。那些本领域技术人员将认识到，在不脱离本发明的范围和精神的情况下对于配重带40可以有许多变型。如在图9C中所示一样，在带状部30的尖部端32、带状部30的后部36和带状部30的后跟端32中设有三个单独的配重带40a-c。图9C的实施方案采用了底板插鞘整体件43。

如上所述，优选的复合材料是碳预浸材料片层片。预浸复合材料片层片是通过以平行的动作拉伸纤维束优选为碳素或玻璃纤维穿过树脂薄膜并且使得树脂部分固化或“分级(stage)”。当树脂部分分级时，树脂将纤维保持在一起，从而这些纤维形成一种韧性片，并且其所有纤维相对于该片的边缘处于特定取向中。示例性碳聚酯胶片纤维片可以从Newport Composites of Santa Ana，California、Cytec Inc.Of Anaheim，Cal ifornia或Hexcel Inc. OfPleasonton，California中得到。或者，复合主体22的各层41a-c可以包括多层没有任何树脂的复合纤维层片，每个层片通常包括有连续的纤维编织物或毡，如在于1997年10月23日申请的美国专利6010411中所披露的一样它们用来制作干燥的加强预制件，该文献其全文在这里被引用作为参考。

复合主体22可以包括一层或多层预浸材料层片，它们在结构上限定了高尔夫球杆头20的各个壁。根据高尔夫球杆头20的所要求的结构特性当然可以利用所述的不同的预浸材料层片并包括在高尔夫球杆头20的各个壁中。如本技术领域的技术人员所理解的，在附图中所示的简化结构只是设计者的所选择的一种结构的示意性的显示，也可以根据高尔夫球杆头20的所要求的结构特性使用其它许多结构。在于1999年12月29日申请的题目为“复合高尔夫球杆头和制造方法”的共同未决美国专利No.6248025中披露了一种这样的结构，该文献其全文在这里被引用作为参考。

图10、10A和10B显示出穿过高尔夫球杆头重心的惯性轴。这些惯性轴由X、Y和Z表示。X轴线从击球板26延伸穿过重心CG并且通向高尔夫球杆头20的后部。Y轴线从高尔夫球杆头20的后跟端32延伸穿过重心CG，并且通向高尔夫球杆头20的尖部端34。轴线Z从底部24延伸穿过重心CG并且通向顶部28。

如在由Ralph Maltby所编的Golf Club Design，Fitting，Aleteration&Repair，4^thEdition中所限定的一样，高尔夫球杆头重心或质心是在由当悬挂时球杆头平衡情况下两个活多个位置的垂直相交所确定的高尔夫球杆头内的点。在Golf Club Design，Fitting，Alteration&Repair中给出了该重心的这种定义的更全面的说明。

如图11和11A中所示一样，高尔夫球杆头20的重心和转动惯量优选使用测试架(X^T、Y^T、Z^T)来测量，然后转变成杆头架(X^H、Y^H、Z^H)。如在图12、12A和12B中所示一样，可以使用在其上具有两个重量刻度的重心台55的中心来获得高尔夫球杆头重心。如果存在杆身的话，则将它除去并且用具有多个与高尔夫球杆头20的轴垂直的杆面的插鞘球杆57来代替。给出高尔夫球杆头20的重量，在同时将高尔夫球杆头放置在两个秤上并且沿着特定方向X、Y或Z方向进行称重时，这些秤使得人们能够确定出该高尔夫球杆头的重量分布。这些重量秤与地球重力平行，从而使得可以计算出沿着每个方向的重量分布以确定出重心的位置，其中：

W_AO W_BO：没有头部(紧固件)的重量，并且

W_AH、W_BH：具有头部的重量

采用以下等式来确定X轴线位置：

∑M_A＝0＝(W_BH-W_BO)l-rW

r = \frac{(W_{BH} - W_{BO})}{W} l

约束条件：

\frac{l}{2} + d_{1} = r + X_{cg}^{T} + s + \frac{d}{2}

- {X^{T}}_{cg} = \frac{(W_{BH} - W_{BO})}{W} l + S + \frac{d}{2} - \frac{l}{2} - d_{1}

采用以下等式来确定Y轴线位置：

∑M_A＝0＝(W_BH-W_BO)l-rW

r = \frac{(W_{BH} - W_{BO})}{W} l

约束条件：

\frac{l}{2} + d_{1} = r + Y_{cg}^{T}

{Y^{T}}_{cg} = - \frac{(W_{BH} - W_{BO})}{W} l + \frac{l}{2} + d_{1}

采用以下等式来确定Z轴线位置：

∑M_A＝0＝(W_BH-W_BO)l-rW

r = \frac{(W_{BH} - W_{BO})}{W} l

约束条件：

\frac{l}{2} + d_{1} = r + Z_{cg}^{T}

- {Z^{T}}_{cg} = - \frac{(W_{BH} - W_{BO})}{W} l - \frac{1}{2} - d_{1}

一旦确定了测试架坐标，采用以下等式将它们变换成头部架坐标：

X^H _cg＝-Z^T _cg

Y^H _cg＝-X_cgcos(∝_lie)+Y_cg sin(∝_lie)-d_z/tan(∝_lie)

Z^H _cg＝-X_cgsin(∝_lie)+Y_cg cos(∝_lie)+d_z

或者：

采用一种如在图12C、12D和12E中所示一样的惯性动态转动惯量机59来测量转动惯量。该机器59具有一块矩形板，该板上带有彼此间隔0.5英寸的插座孔。该矩形板安装在机器59上以使其进行振动。将高尔夫球杆头20安放在该矩形板上，并且通过该机器测量出一个振动周期的时间。振动周期时间与高尔夫球杆头绕着该机器的转动轴线的转动惯量直接相关，这实际上是带有通过由扭转弹簧所产生的回复力的单自由度。

通过改变高尔夫球杆头安装在该板上的取向，从而可以测量出所要求的对于某根轴线的转动惯量。需要九个不同的取向来产生惯性张量，并且由于所测量出的转动惯量包括板和插座，所以需要九次另外的测量来测量出初始设置的基准转动惯量。高尔夫球杆头的转动惯量是通过高尔夫球杆头、插座和板以及该机器的内部自身转动质量所取得的测量结果和只是通过插座和板和该机器的内部转动质量所获得的测量结构之间差值。对于用高尔夫球杆头完成的九次测量而言，杆头之间的取向是相同的，在矩形板的位置取决于具体高尔夫球杆头重心。在没有高尔夫球杆头的情况下进行的九次测量在插座的方位和位置方面是相同的。该机器具有一种重心和转动惯量程序，用来计算出矩形板上的插座孔，这些插座孔将重心设置在离转动轴线最近的地方，从而减小了误差。该程序采用了平行轴线定理来确保转动轴线没有包含高尔夫球杆头重心。这将产生出绕着重心的惯性张量，这反过来使得能够计算出该高尔夫球杆头绕着任何轴线的转动惯量。

表1

		CG(英寸)			惯性(gm-cm²)
		CG(英寸)			惯性(gm-cm²)	球杆	质量	X	Y	X	Ixx	Iyy	Izz	Ixy	Ixz	Iyz
Crane Japan 1复合发球杆	199.9	0.433	0.944	0.933	1700.13 1044.17 2150.47 162.12 3.21 -47.49	球杆	质量	X	Y	X	Ixx	Iyy	Izz	Ixy	Ixz	Iyz
Crane Japan 1复合发球杆	199.9	0.433	0.944	0.933	1700.13 1044.17 2150.47 162.12 3.21 -47.49	Diawal，G-3复合发球杆	186.5	0.707	0.746	0.87	1248.07 1298.21 1951.54 89.81 -94.18 -1.18
Pro Spirit 11°复合发球杆	198.7	0.433	0.944	0.933	1480.37 1073.10 1985.16 143.86 -81.3 55.2	Diawal，G-3复合发球杆	186.5	0.707	0.746	0.87	1248.07 1298.21 1951.54 89.81 -94.18 -1.18
Pro Spirit 11°复合发球杆	198.7	0.433	0.944	0.933	1480.37 1073.10 1985.16 143.86 -81.3 55.2	Zett 10°复合发球杆	208.8	0.322	0.547	1.227	1989.14 1166.16 2155.67 197.83 -62.25 -151.52
EDO 10°复合发球杆	204.4	0.656	1.208	0.825	2011.04 1139.42 2166.16 280.19 -90.01 -282.14	Zett 10°复合发球杆	208.8	0.322	0.547	1.227	1989.14 1166.16 2155.67 197.83 -62.25 -151.52
EDO 10°复合发球杆	204.4	0.656	1.208	0.825	2011.04 1139.42 2166.16 280.19 -90.01 -282.14	Yonex ADX 100i复合发球杆	200	0.602	1.037	0.844	1631.59 1161.33 2052.75 104.75 -42.22 33.45
Yonex1Aerona300复合发球杆	202.9	0.494	0.624	0.919	1876.79 1155.33 2435.72 205.06 205.64 21.86	Yonex ADX 100i复合发球杆	200	0.602	1.037	0.844	1631.59 1161.33 2052.75 104.75 -42.22 33.45

表1列出了现有技术的竞赛(competitor)高尔夫球杆头的重心位置和绕着该重心的转动惯量。这些现有技术复合杆头中的任意一种其绕着Z轴线的转动惯量Izz小于2436.00g-cm²。Yonex 1 AERONA300复合发球杆其绕着Z轴线的最大转动惯量Izz为2435.72g-cm²。这些现有技术复合杆头中的任意一种其绕着Y轴线的最大转动惯量Iyy小于1300.00g-cm²。Daiwa l，G3复合发球杆其绕着Y轴线的最大转动惯量为1298.21g-cm²。所有这些现有技术复合杆头的质量为186克-208.8克。

表2

杆头	配重	Ixx	Iyy	Izz	Ixy	Ixz	Iyz
杆头	配重	Ixx	Iyy	Izz	Ixy	Ixz	Iyz	预备实施例1	只有外壳	1242	888	1461	79	77	140
实施例1	配重后	2797	2183	3824	256	273	493	预备实施例1	只有外壳	1242	888	1461	79	77	140
实施例1	配重后	2797	2183	3824	256	273	493	预备实施例2	只有外壳	1442	978	1635	60	78	153
实施例2	配重后	2904	2076	3857	194	242	437	预备实施例2	只有外壳	1442	978	1635	60	78	153
实施例2	配重后	2904	2076	3857	194	242	437	预备实施例3	只有外壳	1403	943	1602	63	72	165
实施例3	配重后	2716	2708	3760	262	173	394	预备实施例3	只有外壳	1403	943	1602	63	72	165

表2列出了本发明的高尔夫球杆头20的转动惯量。外壳是没有配重40情况下的高尔夫球杆头。“未配重”的高尔夫球杆头20重为90克至120克，从而使得可以安放60克-105克的配重来实现本发明的高尔夫球杆头20的高转动惯量。本发明高尔夫球杆头20其绕着Z轴线的转动惯量Izz为2800g-cm²到5000g-cm²，优选为3000g-cm²到4500g-cm²，并且最优选为3500g-cm²到4000g-cm²。本发明高尔夫球杆头20绕着Y轴线的转动惯量Iyy为1500g-cm²到2500g-cm²，优选为1800g-cm²到2100g-cm²，并且最优选为1900g-cm²到2500g-cm²。

图13-18显示出对于高中心击打和低中心击打而言增加绕着Y轴线的转动惯量Iyy的作用。高中心击打被定义为其打击区位于高尔夫球杆头20的重心上方的击打，而低中心击打被定义为其打击区位于高尔夫球杆头20的重心下方的击打。对于低中心击打而言，如在图13-15中所示一样，增加转动惯量Iyy使得高尔夫球杆头20以下降的方式转动更少，这增加了发射角并且减小了高尔夫球63的后旋。对于高中心击打而言，如在图16-18中所示一样，增加转动惯量Iyy使得高尔夫球杆头20以上升的方式转动更少，这增加了发射角并且减小了高尔夫球63的后旋。因此，对于100MPH的挥杆速度而言的整体平均击球距离将随着高尔夫球杆头的转动惯量Izz的增加而增加。

图19-24显示出对于朝着尖部或朝着后跟击打而言增加绕着Z轴线的转动惯量Izz的作用。朝着尖部击打被定义为朝着尖部偏离重心的击打。朝着后跟击打被定义为朝着后跟偏离重心的击打。对于朝着尖部击打而言，如在图19-21中所示一样，增加转动惯量Izz使得高尔夫球杆头20以打开的方式转动更少，这降低了向右的侧角并且减小了高尔夫球63的左旋。对于朝着后跟击打而言，如在图22-24中所示一样，增加转动惯量Izz使得高尔夫球杆头20以闭合的方式转动更少，这减小了向左的侧角并且减小了高尔夫球63的右旋。对于100MPH的挥杆速度而言的整体平均击球距离将随着高尔夫球杆头的转动惯量Izz的增加而增加。

如在图25中所示一样，增加绕着Z轴线的转动惯量Izz将导致更佳的球飞行。增加绕着Z轴线的转动惯量Izz未必会改善在高尔夫球杆头20的击球板上的各个位置处的多个击打的相对分散图案“RD”。但是，朝着尖部和朝着后跟击打具有减少的多次击打的侧面顶点。多次击打的整体偏移是几个参数例如重心、凸出半径和高尔夫球杆头对于给定杆头速度的回弹系数的函数。只要适当地调节凸出半径，则偏移未必会随着Izz变化而改善或变差。

图26的曲线图显示出对于100MPH挥杆速度而言的整体平均击球距离(九个击打位置)将随着高尔夫球杆头的转动惯量Izz的增加而增加。

图27显示出在高尔夫球杆头的转动惯量Izz每增加100g-cm²的情况下在球杆面的九个击打位置中的每一个处的击球距离的增加。

图28的曲线图显示出对于100MPH挥杆速度而言的平均侧面顶点(九个击打位置)将随着高尔夫球杆头的转动惯量Izz的增加而减小。该侧面顶点是在飞行中从击打位置到最终飞行位置(不是最终滚动位置)的发射弯曲。

图29显示出在高尔夫球杆头的转动惯量Izz每增加100g-cm²的情况下在球杆面的九个击打位置中的每一个处的侧面顶点的减小。

图30的曲线图显示出对于100MPH挥杆速度而言的整体平均击球距离(九个击打位置)将随着高尔夫球杆头的转动惯量Iyy的增加而增加；

图31显示出在高尔夫球杆头的转动惯量Iyy每增加100g-cm²的情况下在球杆面的九个击打位置中的每一个处的击球距离的增加。

图32为对于具有变化的转动惯量Izz的高尔夫球杆头而言偏移变化与球杆面的凸出半径变化的曲线图。如在图32中所示一样，偏移的变化随着高尔夫球杆头的转动惯量Izz的增加而降低。

Claims

1.一种高尔夫球杆头(20)，包括：

主体(22)，它具有中空内部并且由复合材料构成；

至少一个由密度比所述复合材料大的材料构成的配重带(40)，该配重带设置在所述主体(22)上；

其中所述主体(22)的体积大于300cm³，并且其绕着穿过该高尔夫球杆头(20)重心的垂直轴线Z的转动惯量Izz大于3000g-cm²。

2.如权利要求1所述的高尔夫球杆头(20)，其特征在于，所述主体(20)包括底部(28)、顶部(24)、球杆面(26)和带状部(30)，并且所述至少一个配重带(40)嵌入在所述带状部中。

3.如权利要求1所述的高尔夫球杆头(20)，其特征在于，所述主体(20)由多层预浸材料层片构成。

4.如权利要求3所述的高尔夫球杆头(20)，其特征在于，所述配重带(40)连接在多层预浸材料层片之间。

5.如权利要求2所述的高尔夫球杆头(20)，其特征在于，还包括至少一个设置在底部(28)上的辅助配重(40)。

6.如权利要求1所述的高尔夫球杆头(20)，其特征在于，所述配重带(40)由选自压实薄膜、铜、钨和铋的材料构成。

7.如权利要求1所述的高尔夫球杆头(20)，其中该高尔夫球杆头(20)绕着穿过重心的垂直轴线Z的转动惯量Izz为3500g-cm²至5000g-cm²。

8.如权利要求2所述的高尔夫球杆头(20)，其中所述配重带(40)从带状部(30)的尖部端(32)延伸到带状部的后跟端(34)。

9.如权利要求2所述的高尔夫球杆头(20)，其中所述配重带(40)沿着所述带状部(30)的至少50％长度延伸。

10.如权利要求1所述的高尔夫球杆头(20)，其中所述高尔夫球杆头(20)绕着穿过重心的水平轴线Y的转动惯量Iyy至少为1900g-cm²。

11.如权利要求1所述的高尔夫球杆头(20)，其中所述高尔夫球杆头(20)的体积为300cm³至600cm³。

12.如权利要求1所述的高尔夫球杆头(20)，其中所述高尔夫球杆头(20)重为150克至250克。

13.如权利要求10所述的高尔夫球杆头(20)，其中该高尔夫球杆头(20)绕着穿过重心的水平轴线Y的转动惯量Iyy为1900g-cm²至2500g-cm²。

14.如权利要求10所述的高尔夫球杆头(20)，其中该高尔夫球杆头(20)绕着穿过重心的水平轴线Z的转动惯量Izz为3700g-cm²至5000g-cm²。

15.一种高尔夫球杆头(20)，包括：

主体(22)，它具有中空内部(44)并且由复合材料构成，所述主体(22)具有球杆面(26)、底部(28)、顶部(24)、与底部(28)和顶部(24)连接的带状部(30)、后跟端(34)以及尖部端(32)；以及

多个配重带(40)，每个配重带(40)由密度比所述复合材料大的材料构成，每个配重带(40)设置在带状部(30)和/或底部(28)上；

其中所述主体(22)的体积大于300cm³，其绕着穿过该高尔夫球杆头(20)重心的垂直轴线Z的转动惯量Izz为3000g-cm²至5000g-cm²，并且其绕着穿过该高尔夫球杆头(20)重心的垂直轴线Y的转动惯量Iyy为1900g-cm²至2500g-cm²。

16.如权利要求15所述的高尔夫球杆头(20)，其中所述多个配重带(40)中的每一个由铜材料构成。

17.如权利要求15所述的高尔夫球杆头(20)，其中所述多个配重带(40)中的每一个在带状部(30)上相互平行。

18.如权利要求15所述的高尔夫球杆头(20)，其中所述多个配重带(40)包括设置在所述带状部(30)的后跟端(34)中的第一配重带(40)、设置在所述带状部(30)的后部中的第二配重带(40)以及设置在所述带状部(30)的尖部端(32)中的第三配重带(40)。

19.如权利要求15所述的高尔夫球杆头(20)，其中所述主体(22)由多层预浸材料层片构成。

20.如权利要求15所述的高尔夫球杆头(20)，其中所述高尔夫球杆头(20)重为170克至250克。