TWI396573B - 高爾夫球桿頭 - Google Patents

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Trent E Garner
Brad S Hooley
Robert J Horacek
Sam G Lacey
Jeff D Brunski
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Scott A Carlyle
Stephen C Chien
Craig R Schnell
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Dan S Nivanh
Michael J Wallans
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Description

高爾夫球桿頭
本申請案主張於西元2006年12月22日申請之美國暫時專利申請案號60/876,537之優先權，而在此係將該全部揭示併入以作為參考。
本發明一般係關於高爾夫球桿頭，更特別地是關於一種具有任意質量(discretionary mass)之增加數量的高爾夫球桿頭。
隨著科技的進步，木質的球桿頭已經從相當小的柿木製頭部逐漸發展成目前最新開球木桿(driver)中一般出現的「超大型」金屬球桿頭。儘管多年來在尺寸與材質上的諸多改變，但是，從歷史的角度看來，目前的開球木桿仍無法克服與傳統木質球桿有關的一些缺點。
對於打高爾夫球的人來說，欲從一根高爾夫球桿獲得最好的成績，一般球桿頭的質量會被設置在180g至250g範圍內。其中此球桿頭質量的某一部分被保留予提供結構支撐性的零件，剩餘的質量被稱之為「任意質量」，則可以被策略性地分佈於球桿頭內，以增進頭部的慣性特性且將重心CG定向於一個想要的位置上。
在習知的開球木桿中，重心CG的有利定位以及慣性力矩(MOI)的增強係受到可獲得任意質量之數量所限制。用於增加任意質量之習知方法(例如，使球桿頭的壁體變薄 且運用輕量材質)僅能夠在可獲得的任意質量上產生出相當小的增加。由於可獲得的任意質量之總量受到限制，所以，一般習知的開球木桿仍無法實現出能夠產生增進性能所需的重心CG位置及慣性力矩。
一般來說，打高爾夫球的人很自然地傾向以球桿頭的桿面中心來打擊高爾夫球。在大部分的開球木桿中，桿面中心是在球撞擊時發生最大能量轉移的球桿面上之一點，而且，亦被認為是回復係數(COR)「熱點」。雖然在COR「熱點」的球撞擊會以增加距離的形式產生增添的性能優點，但是，假如COR「熱點」並未對齊球桿面上不發生頭部旋轉或齒輪效應的的衝擊點的話(此衝擊點亦被稱之為「甜蜜點」(sweet spot)，係為球桿頭的重心CG在頭部的打擊表面上之垂直投影)，則不一定能夠產生最正確的球體飛行。在目前所能夠獲得的球桿頭中，由於球桿頭的重心之位置很高，所以，「甜蜜點」一般係位於COR「熱點」的上方。如此不利的重心CG定向會產生出一種球桿頭，就是在在單次打擊高爾夫球的期間，與COR「熱點」有關的距離或者與「甜蜜點」有關的精確性之性能變數中，只有一個變數能達到最大。
而且，在桿面上「甜蜜點」的位置過高會產生一種就統計上來說很不利的球體接觸模式，而引起方向性射程一致性的降低。平均來說，打高爾夫球的人很自然地會以桿面中心打擊高爾夫球，如此會產生出比起球體撞擊位置與「甜蜜點」之間的想要距離更大之距離。此增加的距離會 擴大球桿頭的頭部旋轉與齒輪效應，因而損失飛行距離與精確性。
打擊精確度與距離亦受到重心CG相對球桿面的深度所影響。在現有的開球木桿中，重心CG一般係位於桿面附近。所以，較淺的重心CG定位會阻止球桿頭朝向將重心CG對齊至擊球高度並在撞擊球體時接近球桿面進行之軸之動態撓曲。此外，很淺的重心CG會降低在偏離中心打擊時桿面之旋轉半徑，因而降低打擊精確度。
因此，對於高爾夫球桿頭來說，的確需要增加任意質量、降低球桿頭中的重心CG，增加球桿頭中的重心CG深度，對齊重心CG與桿面中心，且增加球桿頭的MOI。
可以藉由依據本發明的具體實施例中利用降落角(drop angle)、回復角(recovery angle)、平均高度，及轉折長度而獲得上述優點。
參考圖1及圖1A，在此所使用之「參考位置」係表示該球桿頭101之位置，在此位置上該桿頸中心線102係位在一虛擬垂直平面104上且被定位成相對地面108呈實質上60度之桿頭底角(lie angle)α。該虛擬垂直平面104實質上定位成平行該桿面106之頂部邊緣107。此參考位置係依據美國高球協會及R&A規則有限公司之「測量木質球桿的 球桿頭尺寸之程序」修訂版第一版第六章第一款、第六章第六至七節(2003年11月21日)一書中所描述之方法而決定。除非另外指明，否則均以處於參考位置之球桿頭101明確說明所有的參數。
參考圖1及1a與1c，以下所使用之例如桿面中心112之桿面中心可以使用美國高球協會之「測量高爾夫球桿頭的撓性之程序」修訂版第二版第六章第一節(2005年3月25日)一書中所描述之USGA方法而定位。如在該測量高爾夫球桿頭撓性之程序中所述，可使用一模板113而設置該桿面中心112，而該桿面中心具有一跟部-尖部軸正交於桿底-冠部軸之座標系統。一孔洞119可設置在該座標系統之原點，且各個軸可被分割成均勻隔開之增加量。該模板113可由一撓性材料，像是透明聚合物所組成。可如下述般使用該模板：
1)藉由實質上平行於該主要邊緣107之跟部-尖部軸，該模板113係放置在該打擊表面106上。接著，該模板係沿著打擊表面106而在跟部-尖部方向中進行往復移動，直到在打擊表面106之該相對邊緣處之跟部與尖部測量結果相等為止。
2)該模板113係沿著該打擊表面106在桿底-冠部方向中進行往復移動，直到在該打擊表面106之相對邊緣處之該桿底與冠部測量結果相等為止。
3)如上述步驟1及2所述，該模板113相對該打擊表面106進行往復移動，直到沿著該對應軸之 該跟部及尖部以及該桿底與冠部測量結果相等為止。接著，在該桿面上透過該孔洞119標示一圓圈以指示該桿面中心112。
參考圖1B，為了決定出依據本發明不同具體具體實施例的高爾夫球桿頭101之慣性力矩(MOI)，所以，設置一個具有x、y與z等軸的三維座標系統，其原點係位於球桿頭101處於參考位置時球桿頭101之重心CG上。z軸延伸通過重心CG，一般係相對地面108而在垂直方向上平行於打擊表面106。y軸延伸通過重心CG，一般係平行於打擊表面106且垂直於z軸。x軸延伸通過重心CG，且垂直於z軸與y軸。相關的一些MOI可以被決定如下：
(1)可以使用如美國高球協會及R&A規則有限公司之「測量高爾夫球桿頭的慣性力矩之程序」修訂版第一版(2006年4月12日)一書中所描述之方法，而決定繞著z軸的MOI(Izz)。如美國高球協會之測量高爾夫球桿頭之慣性力矩之程序所述，可使用設計用於測量該測試部件慣性力矩之測量設備(未顯示)以獲得繞著z軸之慣性力矩(Izz)；其中該測試部件具有類似於高爾夫球桿頭之質量性質及整體尺寸。參考圖2A及2b，如美國高球協會之測量高爾夫球桿頭的慣性力矩之程序中所述，一水平夾具平板120係連接至該測量設備(未顯示)，如此該夾具平板及該設備係位在同高度。
如圖2A所示，該夾具平板120具有第一側邊 121與第二側邊123。該第一側邊121包含安裝銷125而第二側邊123包含有安裝銷127。該等安裝銷125與127包含有相對於夾具平板以縱向方式進行配置之列，以及相對該夾具平板而以橫向方式進行配置之行。
為了測量繞著z軸之球桿頭101之MOI，可使用一接合器118a(圖2B)以相對該夾具平板120而定向該球桿頭，如此使得該球桿頭之桿底部位109係面對且球桿頭101可配置成使得介於桿頸中心線102與一虛擬水平面113間之角度θ實質上為60度。此外，該球桿頭之桿面部位106實質上平行於安裝銷125與127之列。為了測量該球桿頭101繞著z軸之MOI，可使用在該夾具平板120之第一側邊121上之該等銷125(圖2A)以用於右手球桿頭，而可使用在該夾具平板120之第二側邊123上之該等銷127以用於左手球桿頭。
(2)可以使用康乃狄克州Collinsville法人組織所提出之「慣性動力學」一書所作之測量儀器(型號為MOI-005-104)，而決定繞著y軸的MOI(Iyy)，此測量儀器係被設計成用來測量測試部件的慣性力矩，這些測試部件具有類似於高爾夫球桿頭的質量特性與整體尺寸。參考圖2C，一個範例性測量儀器係設置有一個能夠容納桿頸固定件118的水平夾具平板120。藉由將定向於參考位置上的球桿頭101旋轉90度，使得趾部朝上指向垂直方向且球桿頭 101的重心CG實質上對齊測量儀器位於垂直方向上的旋轉中心軸114，如此一來，可以完成將球桿頭101正確定向於桿頸固定件118上。這些測量儀器係運用熟知此項技術者所已知的方法而製成的。
參考圖3，以下所使用的桿頸中心112係表示一個桿面表面123與桿頸中心線102之間的交叉點。此桿面表面123其特徵在於為桿頸100的尾端。
參考圖3與圖3A，為了定位依據本發明不同具體實施例的高爾夫球桿頭101之重心CG，所以，設置一個具有Xhosel、Yhosel與Zhosel等軸的第二立體座標系統，其原點係位於桿頸中心122，且使球桿頭101位於此參考位置上。Zhosel軸延伸通過桿頸中心122，一般係相對地面108而在垂直方向上平行於打擊表面106。Yhosel軸延伸通過桿頸中心122，一般係平行於打擊表面106且垂直於Zhosel軸。Xhosel軸延伸通過桿頸中心122，且垂直於Zhosel軸與Yhosel軸。球桿頭的重心CG可以被定位如下：
(1)參考圖3B，重心CG係被放置在與一虛擬垂直平面126相隔第一水平距離124處。此平面126被定向成實質平行於桿面106且通過軸頸中心122。此距離124是從平面126到重心CG的最短水平距離。
(2)參考圖3B，重心CG係被放置在與一虛擬垂直平面130相隔第二水平距離128處。此平面130被定向成實質上垂直於桿面106且通過軸頸中心122。此距離128是從平面130到重心CG的最短水平距離。
(3)參考圖3C，重心CG係被放置在與地面108相隔第一垂直距離132處，此距離132是從地面108到重心CG的最短垂直距離。
參考圖4，以下所使用的甜蜜點134係表示球桿面106的外表面與一虛擬直線136之間的交叉點，此虛擬直線係實質上垂直於桿面106且通過球桿頭101的重心CG。
參考圖5，以下所使用的中心頂點138係表示一個虛擬垂直平面140與打擊表面106頂部之間的交叉點。此平面140係被定向成實質上垂直於桿面106且通過桿面中心112。
參考圖6，以下所使用的轉折長度142係表示在實質上垂直於桿面106的方向上而相對地面108的一高度144處上之水平距離，此水平距離係介於一條虛擬垂直線146與球桿頭101的後部148的外表面之間。此虛擬垂直線146係從中心頂點138延伸至地面108。
參考圖7，以下所使用的「平均高度」一詞係表示在含有中心頂點138與球桿頭101的最後面一點149之垂直平面上，介於一條路徑174與地面108之間的複數條垂直距離例如：F1、F2…Fn的平均值。這些垂直距離F1、F2…Fn可以在頂點138與該點149之間的任何位置上以例如5mm增加量的任意前進之水平增加量而互相隔開。
參考圖8，以下所使用的桿面高度154係表示球桿頭101處於參考位置時介於第一平面156與第二平面158之間的一段垂直距離，其中，第一平面係平行於地面108且通 過打擊面106的最高點110，而第二平面則是平行於地面108且通過打擊面106的最低點162。
參考圖9，以下所使用的桿面長度164係表示沿著一個通過桿面中心112的水平平面170而介於跟部端166與趾部端168之間的水平距離。
以下所使用之「非拱形接合點」一詞係指著兩條線的一個接合點，其中包括：一條拱形線的端點與一條直線的端點相交(圖10A與圖10A’)，一條拱形線的端點與另一條拱形線的端點相交(圖10B與圖10B’)，或者一條直線的端點與另一條直線的端點相交(圖10C)。
參考圖11A與圖11B，以下所使用的鉸接點172係表示沿著此路徑174的至少一點，其中，此路徑174的曲率是從凹面改變成凸面(或者反之亦然)。此路徑174之特徵在於一虛擬垂直平面140與球桿頭143的頂部之間的交叉點。如圖11B所示，此虛擬垂直平面140係被定向成實質上垂直於桿面106且通過桿面中心112。參考圖11A，路徑174係藉由中心頂點138及最後面的一點149而作為側向邊界。當決定是否路徑174要改變曲率時，則假設沿著此路徑174的所有非拱形接合點均為拱形。例如，圖11C所示的球桿頭143之每個非拱形接合點178係被一個如圖11D與圖11E所示具有極小半徑的虛擬接合點180所取代。
參考圖12，以下所使用的整體長度182係表示第一虛擬垂直平面185與第二虛擬垂直平面186之間的最短水平距離，其中，第一虛擬垂直平面實質上平行於打擊表面106 且通過中心頂點138，而第二虛擬垂直表面係平行於此平面185且通過球桿頭101之最後面一點149且正對著打擊表面106。
參考圖13，以下所使用的整體寬度190係表示第一虛擬垂直平面192與第二虛擬垂直平面194之間的最短水平距離，其中，第一虛擬垂直平面實質上垂直於打擊表面106且通過趾部184的最遠側向突出點196，而第二虛擬垂直表面實質上係垂直於打擊表面106且通過與該點196同高度的跟部176之最遠側向突出點198。
參考圖14，以下所使用的降落角β係表示一條虛擬垂直線200以及一條正切於直線200與路徑174的交叉點之直線202所形成的夾角。此虛擬垂直線200從路徑174延伸到地面108，且與中心頂點138相隔一段指定的水平距離，而並未超過頂點138與該點149之間的水平距離。此路徑174其特徵乃為該虛擬垂直平面140與球桿頭143的頂部之間的交叉點。如圖14所示，此虛擬垂直平面140係被定向成實質上垂直於桿面106且通過桿面中心112。當從跟部側視圖看球桿頭143時，總是能夠對垂直線200的右邊測量到一個降落角β。
參考圖14，以下所使用的回復角Φ係表示一條虛擬垂直線200以及一條正切於直線200與路徑174的交叉點之直線202所形成的夾角。此虛擬垂直線200係從此路徑174延伸到地面108，且與中心頂點138相隔一段指定的水平距離，而並未超過頂點138與該點149之間的水平距離。當 從跟部側視圖看球桿頭時，總是能夠對垂直線200的左邊測量到一個回復角Φ。
以下所使用的「體積」一詞可以使用美國高球協會及R&A規則有限公司之「測量木質球桿的球桿頭尺寸之程序」修訂版第一版第五章(2003年11月21日)一書中所描述之方法而決定。如測量木質球桿之球桿頭尺寸之程序所述，該「體積」係使用下述方法而測定：
1)在該球桿頭不接觸該容器之情況下，在一足夠大到完全浸入一球桿頭之容器中放置水。
2)該充滿之容器係放置在數位電子秤上，接著進行秤重。
3)該球桿頭係緩慢地降入該容器中，直到該球桿頭之頂部剛好在該水面下方。該球桿頭之桿頸不應浸入。
4)如上述步驟3所述之具有浸入球桿頭之該電子秤上的讀數係相等於以立方公分為單位之球桿頭之實際體積。
參考圖1至圖16及以下的表格，將顯示並說明依據本發明不同具體實施例的範例性球桿頭。
在本發明的一態樣中，可以藉由改變冠部的幾何形狀(例如使冠部凹陷以增加可獲得的任意質量)，而達到改善的重心CG位置。此增加的任意質量可以被有利地分佈於球桿頭內以降低重心CG。由於改變冠部的幾何形狀所獲得之任意質量的總額可能與冠部的降落角(圖14)、回復角(圖14)、 平均高度(圖7)，及/或鉸接點的數量(圖11A)有關。所以，藉由依據本發明的不同具體實施例而適當地改變這些變數，可以達成對任意質量的增加。
例如，如圖14所示，顯示出一個冠部朝地面108凹陷的範例性球桿頭143。冠部包括複數降落角β與回復角Φ，亦即，由直線200以及沿著中心頂點138與一點149之間的路徑174之切線202所形成的夾角。相對習知的開球木桿，由於形成冠部所需要的質量較少之緣故，所以，改進過的冠部定向可以增加球桿頭143的任意質量。可根據球桿頭的降落角β與回復角Φ，而改變所產生的任意質量之總額。與依據本發明幾個具體實施例有關之參數係列出於以下的表1與表2中。
依據本發明的一態樣，球桿頭143可以具有一降落角β，當從中心頂點138以相隔大約2cm與大約11Cm之間的水平距離測量時，此降落角較佳地是介於大約35度與大約87度之間，更好的是介於大約40度與大約85度之間，且最好是介於大約50度與大約75度之間。在另一態樣中，當從中心頂點138以相隔大約2cm與大約4cm之間的水平距離測量時，降落角β可以介於大約40度與大約60度之間，更好的是介於大約50度與大約60度之間，且最好是介於大約41.4度與大約47.8度之間。而且，當從中心頂點138以相隔大約2cm與大約11Cm之間的水平距離測量時，球桿頭143也可以具有一回復角Φ，較佳地是介於大約92度與大約145度之間，更好的是介於大約97度與大約140度之間。在另一態樣中，當從中心頂點138以相隔大約2cm與大約4cm之間的水平距離測量時，此回復角Φ可以介於 大約90度與大約110度之間。藉由利用在上述範圍內的降落角β與回復角Φ，可以獲得在任意質量中的增加。此增加的任意質量可以在球桿頭143內被重新定位得又低又深，以改善重心CG的位置，因而導致改善的打擊精確性與飛行距離。
在另一具體實施例中，如圖7A所示，球桿頭101可以運用一平均高度，亦即，介於路徑174與地面108之間的複數垂直距離F1、F2…Fn之平均值，而該平均高度係適用於增加可獲得的任意質量。例如，藉由使至少一部分的冠部朝向地面108凹陷且藉此降低相對習知開球木桿的平均高度，則形成冠部所需要的質量會變小，因而增加任意質量。而且，如表3所示，這些垂直距離F1、F2…Fn可以在頂點138與該點149之間的任何位置上以例如5mm增加量的任意前進之增加量而互相隔開。與依據本發明的幾個具體實施例有關的參數係列出於表3中。
依據本發明的另一態樣，球桿頭143可以具有一平均高度，較佳地是介於大約35mm與大約45mm之間，更好地是介於大約36mm與大約41mm之間，最好地是介於大約37.7mm與大約40.4mm之間。藉由利用上述平均高度所產 生的增加任意質量可以被重新分佈於球桿頭143內，以改善其質量特性。
在本發明的另一具體實施例中，如圖11A所示，沿著一條路徑174而包括至少一鉸接點172的球桿頭143係具有增加的任意質量。藉由利用指定數量的鉸接點172，則可以達成有助於適當重量分佈的冠部形狀。例如，如圖11A所示，可以藉由合併兩個鉸接點172而產生凹陷的冠部150。藉由減少形成此冠部所需要的質量，冠部的此種凹陷形狀可加以適當改變，以便增加可獲得的任意質量。這樣的重量可以被重新分佈於球桿頭143內，以便增加MOI或者使重心CG被放置在更為有利的位置上。如此，可提供更能夠容許誤差的球桿頭，且產生增進的打擊精確度與距離。
一般來說，可藉由將增加的任意質量在範例性球桿頭143中盡可能放置得越低越深，而達到重心CG的改進定位；此任意質量係藉由依據本發明的具體實施例利用降落角、回復角、平均高度及鉸接點所獲得的質量。如圖6所示，習知的球桿頭(例如：球桿頭101)由於桿底141的幾何形狀之緣故，所以，將任意質量放置得又低又深之能力很有限。習知球桿頭的桿底(例如：桿底141)一般係相對地面108升起，如此能防止任意質量被放置得盡可能接近地面108。因此，在本發明另一態樣中，如圖6A所示，具有接近地面108的轉折長度142之桿底139，可以利用來將增加的任意質量在範例性球桿頭143中放置得盡可能又低又深。與依據本發明的一個範例性具體實施例有關的參數係 列出於表4中。
在本發明的一些具體實施例中，在相對地面108之介於大約1mm與大約15mm之間的垂直高度144處，球桿頭143可以具有介於大約50mm與大約110mm之間的轉折長 度142。在相對地面108之介於大約5mm與大約10mm之間的垂直高度144處，此轉折長度142較佳地可以介於大約90mm與大約110mm之間，更好地是可以介於大約96.5mm與大約140mm之間，較佳地可以介於大約100mm與大約130mm之間。依據本發明具體實施例之轉折長度142能允許任意質量在球桿頭143中被放置得又低又深，因而產生改進的重心CG位置。
參考圖4與圖15，在本發明的另一態樣中，藉由例如利用轉折長度142，致使，甜蜜點134能夠實質上對齊COR「熱點」(亦即，桿面中心112)，如此便可以將增加的任意質量在球桿頭143中放置得很低。藉由降低重心CG且使甜蜜點134與COR「熱點」112對齊，可以同時實現這些性能變數的優點，亦即，與COR「熱點」112有關的增加打擊距離以及與「甜蜜點」134有關的增加精確性。因此，可以達到一種能夠增進射擊精確度與距離之球桿頭143。
再次參考圖15，本發明的另一態樣係例如藉由轉折長度142而將任意質量在球桿頭143內放置得很深，以便增加重心CG的深度(亦即，從重心CG到打擊表面106之間的水平距離)。具有增加深度的重心CG之範例性球桿頭143可動態地撓曲此軸，使其對齊重心CG，以便在球體撞擊時打擊頭部143且接近桿面106。此外，球桿頭143的深重心CG可以增加偏離中心打擊時桿面106的旋轉半徑，因此能增加打擊精確度。
與依據本發明的幾個範例性具體實施例有關的重心CG 位置座標係列出於表5中。
參考圖3B與圖3C以及表5，在本發明的一些具體實施例中，第一水平距離124較佳地可以介於大約12mm與大約38mm之間，更好的是介於大約15mm與大約36mm之間，且最好是介於大約25mm與大約35mm之間。第二水平距離128較佳地可以介於大約55mm與大約78mm之間，更好的是介於大約58mm與大約74mm之間，且最好是介於大約58mm與大約66mm之間。第一垂直距離132較佳地可以介於大約20mm與大約33mm之間，更好的是介於大約20mm與大約28mm之間，更好的是介於大約22mm與大約30mm之間，且最好是介於大約25mm與大約30mm之間。
除了改善重心CG的位置之外，一些任意重量可以被重新定位於桿面內，以便使桿面變得更高更寬。例如，可以 安裝一個很大的桿面，以增加高爾夫球員之自信。如此增加的自信能增加球桿頭的速度，藉此可增加整體的球體飛行距離。而且，一些任意質量也可以被策略性地放置在殼體後部周圍，如此能增加繞著垂直軸的MOI(Izz)以及繞著水平軸的MOI(Iyy)，而且，藉由減少斜擊球/左曲球的可能性而最後改進了偏離中心打擊時的表現。
表6列出依據本發明幾個範例性具體實施例之慣性力矩、桿面高度以及桿面長度測量。
參考圖1B與表6，在本發明的一些具體實施例中，Iyy較佳地可以為至少大約2300 g.cm2，更好地可以為大約2300 g.cm2與大約3300 g.cm2之間，且最好地可以為大約2700 g.cm2與大約3300 g.cm2之間。Izz較佳地可以為至少大約3700 g.cm2，更好地可以為大約3700 g.cm2與大約4700 g.cm2之間，且最好地可以為大約3800 g.cm2與大約4600 g.cm2之間。
參考圖8與圖9以及表6，在本發明的一些具體實施例中，桿面高度154較佳地可以介於大約43mm與大約61mm之間，更好的是介於大約45mm與大約58mm之間，且最好是介於大約48mm與大約58mm之間。桿面長度164較佳地可以介於大約94mm與大約115mm之間，更好的是介於大約96mm與大約112mm之間，且最好是介於大約98mm與大約110mm之間。
參考圖16，顯示出具有木質球桿頭143之範例性高爾夫球桿208可以包括一軸206，此軸係藉由桿頸100而連接到一頭部143。頭部143可以包括一個由打擊面106與一本體部位204所形成的中空殼體。此中空殼體可以具有跟部176、趾部184、冠部150以及桿底141。
而且，頭部143可以由相當廣泛的材質形成，包括：金屬、聚合物、陶瓷、複合材質與木頭。例如，本發明的球桿頭可以由不鏽鋼、鈦或石墨纖維強化環氧樹脂以及柿木或薄片楓木所製成。在一範例性具體實施例中，球桿頭143至少局部是由纖維強化或玻璃纖維強化塑膠(FRP)、熟知的強化熱固性塑膠(RTP)、強化熱固性樹脂(RTR)以及玻璃強化塑膠(GRP)所形成的。
在一較佳的範例性具體實施例中，本體部位204可以設有由SP700 β鈦所形成的桿面106，其具有4.5-3-2-2鈦的α/β等級的合金(Ti-4.5%、Al-3%、V-2%、Mo-2%、Fe)。 在替代的具體實施例中，頭部143的一些部位可以由其他鈦合金所形成，包括高強度鈦合金的鍛造件，例如10-2-3(Ti-10%、V-2%、Fe-3%、Al)或15-3-3-3(Ti-15%、V-3%、Cr-3%、Sn-3%、Al)、6-4合金的鑄件(Ti-6%、Al-4%、V)，或者其他鈦合金，例如3-2.5鈦(Ti-3%、Al-2.5%、V)或15-5-3鈦(Ti-15%、Mo-5%、Zr-3%、Al)。在其他具體實施例中，可以使用包括不鏽鋼和鋁等其他鍛造件與鑄造件合金。
在一些具體實施例中，球桿頭的體積可以至少為大約200cm3，更好的是介於大約300cm3與大約500cm3之間，且最好的是介於大約310Cm3與大約400cm3之間。
可藉由本發明的各種具體實施例而構思出不同的球桿軸，包括例如由鍍鉻鋼、不鏽鋼、鋁、碳或石墨纖維強化環氧樹脂、硼纖維強化環氧樹脂或鈦等材質所製成之軸206。此軸206可以設有一握把，此握把例如可以由模製合成橡膠或捲繞皮革所形成的。
此外，本發明可以關於一種高爾夫球桿以及一組具有本發明高爾夫球桿頭的高爾夫球桿。例如，此組高爾夫球桿可以是具有金屬高爾夫球桿頭的一組木質高爾夫球桿。
雖然已經說明了本發明的不同態樣，但是，要知道的是本發明的不同特點可以單獨或組合使用。因此，本發明並未侷限於文中所顯示的特定較佳具體實施例而已。而且，要知道的是，對於熟知此項技術者來說，仍可以在本發明的精神與範圍內構思出許多變化與修改。因此，熟知 此項技術者根據上述說明所輕易獲得的所有修改均仍落在本發明的精神與範圍內，且應該被包括於本發明的額外具體實施例中。因此，本發明的範圍應由所提出之附加申請專利範圍界定。
100‧‧‧桿頸
101‧‧‧球桿頭
102‧‧‧桿頸中心線
104‧‧‧虛擬垂直平面
106‧‧‧打擊面
107‧‧‧頂部邊緣
108‧‧‧地面
109‧‧‧桿底部位
112‧‧‧桿面中心
113‧‧‧模板
114‧‧‧旋轉中心軸
118‧‧‧桿頸固定件
118a‧‧‧接合器
120‧‧‧夾具平板
121‧‧‧第一側邊
122‧‧‧桿頸中心
123‧‧‧桿面表面
124‧‧‧第一水平距離
126‧‧‧虛擬垂直平面
125‧‧‧安裝銷
127‧‧‧安裝銷
128‧‧‧第二水平距離
130‧‧‧虛擬垂直平面
132‧‧‧第一垂直距離
134‧‧‧甜蜜點
136‧‧‧虛擬直線
138‧‧‧中心頂點
139‧‧‧桿底
140‧‧‧虛擬垂直平面
141‧‧‧桿底
142‧‧‧轉折長度
143‧‧‧球桿頭
144‧‧‧高度
146‧‧‧虛擬垂直線
148‧‧‧後部
149‧‧‧點
150‧‧‧冠部
154‧‧‧桿面高度
156‧‧‧第一平面
158‧‧‧第二平面
160‧‧‧最高點
162‧‧‧最低點
164‧‧‧桿面長度
166‧‧‧跟部端
168‧‧‧趾部端
170‧‧‧水平平面
172‧‧‧鉸接點
174‧‧‧路徑
176‧‧‧跟部
178‧‧‧非拱形接合點
180‧‧‧虛擬接合點
182‧‧‧整體長度
184‧‧‧趾部
185‧‧‧第一虛擬垂直平面
186‧‧‧第二虛擬垂直平面
190‧‧‧整體寬度
192‧‧‧第一虛擬垂直平面
194‧‧‧第二虛擬垂直平面
196‧‧‧突出點
198‧‧‧突出點
200‧‧‧虛擬垂直線
202‧‧‧直線
204‧‧‧本體部位
206‧‧‧軸
208‧‧‧高爾夫球桿
CG‧‧‧重心
F1、F2、F3…Fn‧‧‧垂直距離
α‧‧‧桿頭底角
β‧‧‧降落角
Φ‧‧‧回復角
θ‧‧‧角度
以下，將參考附圖僅以範例方式說明本發明的不同實施方式。
圖1是依據本發明一態樣的範例性高爾夫球桿頭之俯視圖。
圖1A是圖1的高爾夫球桿頭之前視圖。
圖1B是圖1的高爾夫球桿頭之前立體圖。
圖1C顯示用於設置高爾夫球桿頭之桿面中心之模板。
圖2A顯示一水平夾具模板。
圖2B顯示安裝在該水平夾具模板上之圖1之高爾夫球桿頭。
圖2C是圖1的高爾夫球桿頭之前視圖。
圖3是圖1的高爾夫球桿頭之前視圖。
圖3A是圖1的高爾夫球桿頭之前立體圖。
圖3B是圖1的高爾夫球桿頭之俯視圖。
圖3C是圖1的高爾夫球桿頭之跟部側視圖。
圖4是圖1的高爾夫球桿頭之跟部側視圖。
圖5是圖1的高爾夫球桿頭之前視圖。
圖6是圖1的高爾夫球桿頭之跟部剖視圖。
圖6A是圖1的高爾夫球桿頭以及依據本發明另一形態的第二範例性高爾夫球桿頭之跟部剖視圖。
圖7是圖1的高爾夫球桿頭之跟部剖視圖。
圖7A是圖1的高爾夫球桿頭以及依據本發明另一形態的第二範例性高爾夫球桿頭之跟部剖視圖。
圖8是圖1的高爾夫球桿頭之前視圖。
圖9是圖1的高爾夫球桿頭之前視圖。
圖10是顯示依據本發明另一態樣的非拱形接合點。
圖11A是依據本發明另一態樣的範例性高爾夫球桿頭之跟部剖視圖。
圖11B是圖11A的高爾夫球桿頭之前視圖。
圖11C是依據本發明另一態樣的範例性高爾夫球桿頭之跟部剖視圖。
圖11D是顯示圖10的非拱形接合點。
圖11E是圖11C的高爾夫球桿頭之跟部剖視圖。
圖12是圖1的高爾夫球桿頭之俯視圖。
圖13是圖1的高爾夫球桿頭之前視圖。
圖14是圖11A的高爾夫球桿頭之跟部剖視圖。
圖15是圖11A的高爾夫球桿頭之跟部剖視圖。
圖16是圖11A的高爾夫球桿頭之跟部側視圖。
100‧‧‧桿頸
101‧‧‧球桿頭
104‧‧‧虛擬垂直平面
106‧‧‧打擊面
107‧‧‧頂部邊緣
112‧‧‧桿面中心

Claims (63)

  1. 一種具有一參考位置的高爾夫球桿頭，該高爾夫球桿頭包含有：一包含有一中心頂點的打擊面；一本體部位，其係與該打擊面相結合且包含有至少一降落角；該至少一降落角係相對一第一虛擬垂直線而測量，該第一虛擬垂直線係從該本體部位上的一路徑延伸至地面，該第一虛擬垂直線係位在距該中心頂點一介於2cm與4cm之間的水平距離之該路徑上；且藉由位在該參考位置之該球桿頭，該至少一降落角係介於40度與60度之間。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之高爾夫球桿頭，其中，該降落角係介於50度與60度之間。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之高爾夫球桿頭，其中，該降落角係介於41.4度與47.8度之間。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之高爾夫球桿頭，其中，該本體部位包含有至少一介於90度與110度之間的回復角，該回復角係相對該虛擬垂直線而測量。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之高爾夫球桿頭，其中，該路徑包含有至少兩個鉸接點。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之高爾夫球桿頭，更包含有：一軸頸，其係與該本體部位相結合且具有一軸頸中 心；以及一重心，其係位在與一虛擬垂直平面相隔一介於25mm與35mm之間的第一水平距離，該虛擬垂直平面係被定向成實質上平行於該打擊面且通過該桿頸中心。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之高爾夫球桿頭，其中，該打擊面具有一介於45mm與58mm之間的桿面高度，以及一介於94mm與115mm之間的桿面寬度。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之高爾夫球桿頭，更包含有：一虛擬座標系統，其具有一被定位於該高爾夫球桿頭的一重心之原點，該座標系統具有一x軸、一y軸以及一z軸；其中，該頭部具有一繞著該z軸之介於3700至4700g.cm2的MOI。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之高爾夫球桿頭，更包含有：一虛擬座標系統，其具有一被定位於該高爾夫球桿頭的一重心之原點，該座標系統具有一x軸、一y軸以及一z軸；其中，該頭部具有一繞著該y軸之介於2300至3300g.cm2的MOI。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之高爾夫球桿頭，其中，該頭部具有介於200至400cm3的體積。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之高爾夫球桿頭，其 中，該打擊面更包含有一桿面中心以及一實質上與該桿面中心一致的甜蜜點。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之高爾夫球桿頭，更包含有：一第二虛擬垂直線，其係從該中心頂點延伸至地面，其中，該本體部位具有一介於90mm與110mm之間的轉折長度(break length)，藉由在該參考位置之該球桿頭，而在距地面一介於5mm與10mm之間的垂直高度處相對該第二虛擬垂直線測量該轉折長度(break length)。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之高爾夫球桿頭，更包含有：在該本體部位上的一頂部位及一最後面一點；一虛擬垂直平面，其係實質上垂直於該打擊面且含有該中心頂點與該最後面一點；以及一路徑，其係介於該中心頂點與該最後面一點之間，該路徑之特徵在於介於該虛擬垂直平面與該本體部位的該頂部位之間的一交叉點；其中，該路徑具有一介於35mm與45mm之間的平均高度。
  14. 一種具有一參考位置的高爾夫球桿頭，該高爾夫球桿頭包含有：一包含有一中心頂點的打擊面；一本體部位，其係與該打擊面相結合且包含有一頂部位與一最後面一點； 一虛擬垂直平面，其係實質上垂直於該打擊面且包含有該中心頂點與該最後面一點；以及一路徑，其係介於該中心頂點與該最後面一點之間，該路徑之特徵在於介於該虛擬垂直平面與該本體部位的該頂部位之間的一交叉點；其中，藉由在該參考位置之該球桿頭，該路徑包含有一介於35mm與45mm之間的平均高度。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之高爾夫球桿頭，更包含有：至少一降落角，其係介於40度與60度之間且相對一第一虛擬垂直線而測量，該第一虛擬垂直線係從該本體部位上的該路徑延伸至地面，該第一虛擬垂直線係位在距該中心頂點一介於2cm與4cm之間的水平距離之該路徑上。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之高爾夫球桿頭，其中，該降落角係介於41.4度與47.8度之間。
  17. 如申請專利範圍第15項所述之高爾夫球桿頭，更包含有：至少一介於90度與110度之間的回復角，該回復角係相對該第一虛擬垂直線而測量。
  18. 如申請專利範圍第14項所述之高爾夫球桿頭，其中，該路徑包含有至少兩個鉸接點。
  19. 如申請專利範圍第14項所述之高爾夫球桿頭，更包含有：一軸頸，其係與該本體部位相結合且具有一軸頸中 心；以及一重心，其係位在與一虛擬垂直平面相距介於25mm與35mm之間的一第一水平距離，該虛擬垂直平面係被定向成實質上平行於該打擊面且通過該桿頸中心。
  20. 如申請專利範圍第14項所述之高爾夫球桿頭，其中，該打擊面具有一介於45mm與58mm之間的桿面高度，以及一介於94mm與115mm之間的桿面寬度。
  21. 如申請專利範圍第14項所述之高爾夫球桿頭，更包含有：一虛擬座標系統，其具有一係被定位於該高爾夫球桿頭的一重心之原點，該座標系統具有一x軸、一y軸以及一z軸；其中，該頭部具有一繞著該z軸之介於3700至4700g.cm2的MOI。
  22. 如申請專利範圍第14項所述之高爾夫球桿頭，更包含有：一虛擬座標系統，其具有一係被定位於該高爾夫球桿頭的一重心之原點，該座標系統具有一x軸、一y軸以及一z軸；其中，該頭部具有一繞著該y軸之介於2300至3300g.cm2的MOI。
  23. 如申請專利範圍第14項所述之高爾夫球桿頭，其中，該頭部具有介於200至400cm3的體積。
  24. 如申請專利範圍第14項所述之高爾夫球桿頭，其 中，該打擊面更包含有一桿面中心以及一實質上與該桿面中心一致的甜蜜點。
  25. 如申請專利範圍第14項所述之高爾夫球桿頭，更包含有：一虛擬垂直線，其係從該中心頂點延伸至地面，其中，該本體部位具有一介於90mm與110mm之間的轉折長度(break length)，該轉折長度(break length)係距地面一介於5mm與10mm之間的垂直高度處相對該虛擬垂直線而測量。
  26. 一種具有一參考位置的高爾夫球桿頭，該高爾夫球桿頭包含有：一含有一中心頂點的打擊面；一第一虛擬垂直線，其係從該中心頂點延伸至地面；以及一本體部位，其係與該打擊面相結合，該本體部位具有一介於96.5mm與140mm之間的轉折長度(break length)，藉由位在該參考位置之該球桿頭，而在距地面一介於5mm與10mm之間的垂直高度相對該第一虛擬垂直線測量該轉折長度(break length)。
  27. 如申請專利範圍第26項所述之高爾夫球桿頭，更包含有：至少一降落角，其係介於40度與60度之間，該至少一降落角係相對一第二虛擬垂直線而測量，該第二虛擬垂直線係從該本體部位上的一路徑延伸至地面，該第二虛擬垂直線係位在距該中心頂點之一介於2cm與4cm之間的水 平距離之該路徑上。
  28. 如申請專利範圍第27項所述之高爾夫球桿頭，其中，該降落角係介於41.4度與47.8度之間。
  29. 如申請專利範圍第27項所述之高爾夫球桿頭，其中，該本體部位包含有至少一介於90度與110度之間的回復角，該回復角係相對該第二虛擬垂直線而測量。
  30. 如申請專利範圍第26項所述之高爾夫球桿頭，更包含有：一軸頸，其係與該本體部位相結合且具有一軸頸中心；以及一重心，其係與一虛擬垂直平面相隔一段介於25mm與35mm之間的一第一水平距離，該虛擬垂直平面係被定向成實質上平行於該打擊面且通過該桿頸中心。
  31. 如申請專利範圍第26項所述之高爾夫球桿頭，其中，該打擊面具有一介於45mm與58mm之間的桿面高度，以及一介於94mm與115mm之間的桿面寬度。
  32. 如申請專利範圍第26項所述之高爾夫球桿頭，更包含有：一虛擬座標系統，其具有一係被定位於該高爾夫球桿頭的一重心之原點，該座標系統具有一x軸、一y軸以及一z軸；其中，該頭部具有一繞著該z軸之介於3700至4700g.cm2的MOI。
  33. 如申請專利範圍第26項所述之高爾夫球桿頭，更包 含有：一虛擬座標系統，其具有一係被定位於該高爾夫球桿頭的一重心之原點，該座標系統具有一x軸、一y軸以及一z軸；其中，該頭部具有一繞著該y軸之介於2300至3300g.cm2的MOI。
  34. 如申請專利範圍第26項所述之高爾夫球桿頭，其中，該頭部具有介於200至400cm3的一體積。
  35. 如申請專利範圍第26項所述之高爾夫球桿頭，其中，該打擊面更包含有一桿面中心以及一實質上與該桿面中心一致的甜蜜點。
  36. 如申請專利範圍第26項所述之高爾夫球桿頭，其中，在距地面一介於5mm與10mm之間的垂直高度處，該轉折長度(break length)係介於90mm與110mm之間。
  37. 一種具有一參考位置的高爾夫球桿頭，該高爾夫球桿頭包含有：一打擊面；一本體部位，其係與該打擊面相結合；一軸頸，其係與該本體部位相結合且具有一軸頸中心；以及一重心，其係與一虛擬垂直平面相隔一段介於25mm與35mm之間的一第一水平距離，藉由位於該參考位置之該球桿頭，該虛擬垂直平面係被定向成實質上平行於該打擊面且通過該桿頸中心；而且 其中，藉由位於該參考位置之該球桿頭，該重心係位在與地面相隔一介於20mm與28mm之間的第一垂直距離處。
  38. 如申請專利範圍第37項所述之高爾夫球桿頭，其中，該打擊面具有一介於45mm與58mm之間的桿面高度，以及一介於94mm與115mm之間的桿面寬度。
  39. 如申請專利範圍第37項所述之高爾夫球桿頭，更包含有：一虛擬座標系統，其具有一係被定位於該高爾夫球桿頭的一重心之原點，該座標系統具有一x軸、一y軸以及一z軸；其中，該頭部具有一繞著該z軸之介於3700至4700g.cm2的MOI。
  40. 如申請專利範圍第37項所述之高爾夫球桿頭，更包含有：一虛擬座標系統，其一係被定位於該高爾夫球桿頭的一重心之原點，該座標系統具有一x軸、一y軸以及一z軸；其中，該頭部具有一繞著該y軸之介於2300至3300g.cm2的MOI。
  41. 如申請專利範圍第37項所述之高爾夫球桿頭，其中，該頭部具有介於200至400cm3的一體積。
  42. 如申請專利範圍第37項所述之高爾夫球桿頭，其中，該打擊面更包含有一桿面中心以及一實質上與該桿面 中心一致的甜蜜點。
  43. 一種高爾夫球桿頭，包含有：一打擊面，其具有一桿面中心以及一實質上與該桿面中心一致的甜蜜點；一本體部位，其係與該打擊面相結合；以及一虛擬座標系統，其具有一被定位於該高爾夫球桿頭的一重心之原點，該座標系統具有一x軸、一y軸以及一z軸；其中，該頭部具有一繞著該z軸之介於3700至4700g.cm2的MOI。
  44. 如申請專利範圍第43項所述之高爾夫球桿頭，更包含有：至少一降落角，其係介於40度與60度之間，該至少一降落角係相對一虛擬垂直線而測量，該虛擬垂直線係從該本體部位上的一路徑延伸至地面，該虛擬垂直線位在距一中心頂點一介於2cm與4cm之間的水平距離之該路徑上。
  45. 如申請專利範圍第44項所述之高爾夫球桿頭，其中，該降落角係介於41.4度與47.8度之間。
  46. 如申請專利範圍第44項所述之高爾夫球桿頭，其中，該本體部位包含有至少一介於90度與110度之間的回復角，該回復角係相對該虛擬垂直線而測量。
  47. 如申請專利範圍第44項所述之高爾夫球桿頭，其中，該路徑包含有至少兩個鉸接點。
  48. 如申請專利範圍第43項所述之高爾夫球桿頭，更包 含有：一軸頸，其係與該本體部位相結合且具有一軸頸中心；以及一重心，其係與一虛擬垂直平面相隔一介於25mm與35mm之間的第一水平距離，該虛擬垂直平面係被定向成實質上平行於該打擊面且通過該桿頸中心。
  49. 如申請專利範圍第43項所述之高爾夫球桿頭，其中，該打擊面具有一介於45mm與58mm之間的桿面高度，以及一介於94mm與115mm之間的桿面寬度。
  50. 如申請專利範圍第43項所述之高爾夫球桿頭，更包含有：一虛擬座標系統，其具有一被定位於該高爾夫球桿頭的一重心之原點，該座標系統具有一x軸、一y軸以及一z軸；其中，該頭部具有一繞著該y軸之介於2300至3300g.cm2的MOI。
  51. 如申請專利範圍第43項所述之高爾夫球桿頭，其中，該頭部具有介於200至400cm3的體積。
  52. 如申請專利範圍第43項所述之高爾夫球桿頭，更包含有：一虛擬垂直線，其係從一中心頂點延伸至地面，其中，該本體部位具有一介於90mm與110mm之間的轉折長度(break length)，藉由在該參考位置之該球桿頭，而在距地面一介於5mm與10mm之間的垂直高度處相對該虛擬垂直線 測量該轉折長度(break length)。
  53. 如申請專利範圍第43項所述之高爾夫球桿頭，更包含有：在該本體部位上的一頂部位及一最後面一點；一虛擬垂直平面，其係實質上垂直於該打擊面且含有該中心頂點與該最後面一點；以及一路徑，其係介於該中心頂點與該最後面一點之間，該路徑之特徵在於介於該虛擬垂直平面與該本體部位的該頂部位之間的一交叉點；其中，該路徑具有一介於35mm與45mm之間的平均高度。
  54. 一種高爾夫球桿頭，包含有：一打擊面，其係包含有一桿面中心以及一實質上與該桿面中心一致的甜蜜點；一本體部位，其係與該打擊面相結合；以及一虛擬座標系統，其具有一被定位於該高爾夫球桿頭的一重心之原點，該座標系統具有一x軸、一y軸以及一z軸；其中，該頭部具有一繞著該y軸之介於2300至3300g.cm2的MOI。
  55. 如申請專利範圍第54項所述之高爾夫球桿頭，更包含有：至少一降落角，其係介於40度與60度之間，該至少一降落角係相對第一虛擬垂直線而測量，該第一虛擬垂直 線係從該本體部位上的一路徑延伸至地面，該第一虛擬垂直線位在距一中心頂點之一介於2cm與4cm之間的水平距離之該路徑上。
  56. 如申請專利範圍第55項所述之高爾夫球桿頭，其中，該降落角係介於41.4度與47.8度之間。
  57. 如申請專利範圍第55項所述之高爾夫球桿頭，其中，該本體部位包含有至少一介於90度與110度之間的回復角，該回復角係相對該虛擬垂直線而測量。
  58. 如申請專利範圍第55項所述之高爾夫球桿頭，其中，該路徑包含有至少兩個鉸接點。
  59. 如申請專利範圍第54項所述之高爾夫球桿頭，更包含有：一軸頸，其係與該本體部位相結合且具有一軸頸中心；以及一重心，其係與一虛擬垂直平面相隔一介於25mm與35mm之間的第一水平距離，該虛擬垂直平面係被定向成實質上平行於打擊面且通過該桿頸中心。
  60. 如申請專利範圍第54項所述之高爾夫球桿頭，其中，該打擊面具有一介於45mm與58mm之間的桿面高度，以及一介於94mm與115mm之間的桿面寬度。
  61. 如申請專利範圍第54項所述之高爾夫球桿頭，更包含有：一虛擬座標系統，其具有一係被定位於該高爾夫球桿頭的一重心之原點，該座標系統具有一x軸、一y軸以及 一z軸；其中，該頭部具有一繞著該z軸之介於3700至4700g.cm2的MOI。
  62. 如申請專利範圍第54項所述之高爾夫球桿頭，其中，該頭部具有介於200至400cm3的體積。
  63. 如申請專利範圍第54項所述之高爾夫球桿頭，更包含有：一虛擬垂直線，其係從一中心頂點延伸至地面，其中，該本體部位具有一介於90mm與110mm之間的轉折長度(break length)，藉由在該參考位置中之該球桿頭，而在距地面一介於5mm與10mm之間的垂直高度處相對該虛擬垂直線測量該轉折長度(break length)。
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