具有不同硬度的平面嵌块的高尔夫球棒 本发明涉及一种用于高尔夫球棒头的平面嵌块，特别涉及一种具有不同硬度的平面嵌块。
高尔夫球棒头通常分成两类--木型球棒头和铁型球棒头。在过去，木型球棒头通常由木材制成，但是，最近几年来，木型球棒主要由金属制成。这里所说的“木型”(Wood-type)球棒头包含木制和金属球棒头。
当高尔夫球被高尔夫球棒头击打时，若球棒头的平面垂直于高尔夫球的希望的飞行路线并且球棒头的重心与球对中时，高尔夫球通常是直线飞行。当球被偏心击打时，即朝向球棒头的趾部或跟部，球势必要偏离希望的飞行路线飞行。
当用铁型球棒头以其趾部击打球时，球势必要向希望飞行路线的右边被抛射出去。而当球被球棒头的跟部击打时，球势必要向希望飞行路线的左边被抛射出去。球被球棒头中心的上部击打势必要偏离而向上飞行，而球被球棒头中心的下部击打势必要偏离而向下飞行。
相反地，当球被木型球棒头的趾部击打时，由于木型球棒头的转向效应(gear effect)，球势必要向左弯曲。当球被木型球棒头的跟部击打时，由于转向效应，球势必要向右弯曲。当球被球棒头中心的上部击打时，球势必要向下飞行，而当球被球棒头中心地下部击打时，球势必要向下飞行。请看美国专利No.4,420,156和No.4,471,961讨论了转向效应。为了抵消或补偿转向效应，木型球棒头的平面被设置成具有凸起或隆起的曲率，就象上述美国专利中所描述的。
平面嵌块被用在木制球棒头已经有多年了。按照美国高尔夫球协会的高尔夫球的规则，平面嵌块也被允许用在金属球棒头上。然而，平面嵌块通常是由同一材料制成，还未能设计成可以补偿偏心的击打。
因此，本发明的目的在于，提出一种用于高尔夫球棒头的平面嵌块和具有这种平面嵌块的高尔夫球棒，使之能克服上述现有球棒的缺点。
为达到上述目的，本发明提出了一种用于高尔夫球棒头的平面嵌块，该平面嵌块从其中心部到外边具有不同的有效硬度。嵌块的有效硬度涉及球棒头和嵌块的总硬度，该“有效硬度”影响高尔夫球而不只是根据嵌块材料的硬度。平面嵌块的有效硬度能够通过由不同硬度的材料的环所形成平面嵌块而变化，也可以通过材料本身的厚度而变化。用于铁型球棒头的平面嵌块，其外边的有效硬度大于其中心部的有效硬度，从而补偿偏心的击打。而用于木型球棒头的平面嵌块，其中心部的有效硬度大于其外边的有效硬度，从而补偿偏心的击打。
也就是说，本发明提出了：
一种高尔夫球棒头，其特征在于，该球棒头包含球棒头本体和固定到本体上的平面嵌块，该平面嵌块被用来击打高尔夫球，本体以及平面嵌块都具有趾部、跟部、底部和顶部，平面嵌块还具有中心部，该平面嵌块的有效硬度在其中心部、趾部和跟部是不同的，该平面嵌块包含多个具有不同有效硬度的平行条片，所述平行条片大致垂直于球棒头本体的底部延伸。
一种高尔夫球棒头，其特征在于，该球棒头包含球棒头本体和固定到本体上的平面嵌块，该平面嵌块被用来击打高尔夫球，所述本体具有趾部、跟部、底部和顶部，所述平面嵌块具有一中心部，一位于中心部和球棒头趾部之间的第一趾部，一位于第一趾部和球棒头的趾部之间的第二趾部，一位于中心部和球棒头跟部之间的第一跟部以及一位于第一跟部和球棒头的跟部之间的第二根部，平面嵌块的材料比球棒头本体的材料具有较低的硬度，中心部的有效硬度比第一趾部和第一跟部的有效硬度低，第一趾部和第一跟部的有效硬度比第二趾部和第二跟部的有效硬度低。
其中，所述第一趾部和第一跟部被设置成第一环，该环圈绕着中心部延伸，第二趾部和第二跟部被设置成第二环，该环圈绕着第一环延伸。
其中，所述环是大致同心的并且是圆形。
其中，所述环是大致呈椭圆形。
其中，所述平面嵌块的各部分被设置成多个平行的条片，该条片大致垂直于球棒头本体的底部延伸。
其中，所述平面嵌块包含一位于第二趾部和球棒头本体的趾部之间的第三趾部，一位于第二跟部和球棒头本体的跟部之间的第三跟部，第二趾部和第二跟部的有效硬度低于第三趾部和第三跟部的有效硬度。
其中，所述的球棒头是铁型球棒头。
其中，所述第一趾部和第一跟部比平面嵌块的中心部厚，第二趾部和第二跟部比第一趾部和第一跟部厚。
一种高尔夫球棒头，其特征在于，该球棒头包含球棒头本体和固定到本体上的平面嵌块，该平面嵌块被用来击打高尔夫球，所述本体具有趾部、跟部、底部和顶部，所述平面嵌块具有一中心部，一位于中心部和球棒头趾部之间的第一趾部，一位于第一趾部和球棒头的趾部之间的第二趾部，一位于中心部和球棒头跟部之间的第一跟部以及一位于第一跟部和球棒头的跟部之间的第二根部，平面嵌块的材料比球棒头本体的材料具有较低的硬度，中心部的有效硬度比第一趾部和第一跟部的有效硬度高，第一趾部和第一跟部的有效硬度比第二趾部和第二跟部的有效硬度高。
其中，所述第一趾部和第一跟部被设置成第一环，该环圈绕着中心部延伸，第二趾部和第二跟部被设置成第二环，该环圈绕着第一环延伸。
其中，所述环是大致同心的并且是圆形。
其中，所述环是大致呈椭圆形。
其中，所述平面嵌块的各部分被设置成多个平行的条片，该条片大致垂直于球棒头本体的底部延伸。
其中，所述平面嵌块包含一位于第二趾部和球棒头本体的趾部之间的第三趾部，一位于第二跟部和球棒头本体的跟部之间的第三跟部，第二趾部和第二跟部的有效硬度高于第三趾部和第三跟部的有效硬度。
其中，所述的球棒头是木型球棒头。
其中，所述第一趾部和第一跟部比平面嵌块的中心部薄，第二趾部和第二跟部比第一趾部和第一跟部薄。
本发明提出的用于高尔夫球棒头的平面嵌块，该平面嵌块的有效硬度从其中心部到外边是不同的，因而，可以补偿对高尔夫球偏心的击打。
以下参照附图连同所示的实施例对本发明进行详细说明，这些附图是：
图1为高尔夫球被传统的铁型球棒头击打时的飞行示意图；
图2为高尔夫球被传统的木型球棒头击打时的飞行示意图；
图3为具有不同硬度的平面嵌块的铁型球棒头的正视图；
图4为沿图3中4-4线的剖面图。
图5为与图3类似的具有不同硬度的改型的平面嵌块的球棒头的正视图；
图6为沿图5中6-6线的剖面图；
图7为与图3类似的具有另一种平面嵌块实施例的球棒头的正视图；
图8为沿图7中8-8线的剖面图；
图9为与图3类似的具有再一种平面嵌块实施例的球棒头的正式图；
图10为沿图9中10-10线的剖面图；
图11为具有不同硬度的平面嵌块的木型球棒头的正视图；
图12为沿图11中12-12线的剖面图；
图13为与图11类似的具有另一种平面嵌块的实施例的球棒头的正视图；
图14为图13中14-14线的剖面图；
图15为与图11类似的具有再一种平面嵌块的实施例的球棒头的正视图；
图16为沿图15中16-16线的剖面图；
图17为与图11类似的具有又一种平面嵌块的实施例的球棒头的正视图；
图18为沿图17中18-18线的剖面图。
图1示出了传统的铁型球棒头20和高尔夫球21。该球棒头20包含：平面22，趾部23，跟部24和管25，该管25与手柄(末示出)相连。当球棒头沿箭头A所示方向运动时，球棒头的重心CG与球对中地击打球，如图中实线所表示的球21，球21将沿箭头B所示方向飞行。当球棒头以其趾部23与假想线所表示的球21’接触时，球21’将沿箭头C所示方向飞行。当球棒头以其跟部与球21”接触时，球21”将沿箭头D所示方向飞行。
图2示出了传统木型球棒头27，该球棒头27包含：平面28，趾部29，跟部30和管31。该平面28是略呈弧形的以补偿转向效应。当球棒头27沿箭头E方向运动时，球棒头的重心CG与球对中地击球21时，球21将沿箭头F的方向飞行。当球棒头27以其趾部29与球21接触时，球21将首先向右飞行，由于转向效应，将往回弯曲朝着中心飞行，如图3中箭头G所示。而当球棒头27以其跟部30与球21接触时，球21将开始向左运动然后弯曲朝着中心飞行，如图中箭头H所示。
图3和图4示出了本发明提出的铁型球棒头35，该球棒头35包含不同硬度的平面嵌块36。该球棒头35还包含金属本体37，该金属本体37可以通过传统的锻造或铸造技术用传统的球棒头材料制成，这些材料例如可以是低碳钢、不锈钢、铍铜合金。
所述本体37包含：趾部38，跟部39，底部40，顶边41，管42，背部43以及前表面或平面44，该表面44包围着嵌块36。该嵌块36固定在本体37的凹缺46内，本体37还具有底壁47。
在图3和图4所示的实施例中，嵌块36的周边大致是椭圆形的，并且由通常的椭圆形中心部48和多个通常的椭圆环49、50、51构成。中心部48和每一个椭圆环49-51是由具有不同硬度的材料制成的。中心部48具有最低的硬度，第一环49具有次低的硬度，等等，直到最外层的环51。例如，中心部可以具有肖氏硬度为40的硬度，而外环51可以具有肖氏度为80的硬度，中间的环可具有中间的硬度。中心部48和环49-51可以由适当的嵌块材料制成，例如，Cycolac塑料、Surlyn、环氧树脂合成物等。嵌块的硬度通常要显著地小于金属球棒头材料的硬度。
当高尔夫球被平面嵌块的趾部或跟部击打时，平面嵌块的外部的相对较硬的材料与平面嵌块的靠近中心的较软的材料相比，球将被抛射出去而朝着希望的飞行路线飞行，即如图1中箭头B所指方向。类似地，当平面嵌块顶部或底部击球时，球将朝着中心一击的飞行路线被抛射出去。
图3中所示的椭圆形平面嵌块36具有与平面大致成水平的长轴，该地平面就是当球棒头以适当的放置角放到地面上时，与底部40和地面之间接触的点相切的平面。椭圆的短轴便竖直地延伸。然而，按照美国专利4,471,961和5,120,062中所讨论的原则，椭圆形嵌块的短轴能够相对于竖直方向成一定角度地延伸，例如以趋近于管42位置角的角度或相对于竖直方向成35°到55°角延伸。
图5、6示出了具有平面嵌块55的球棒头54。该平面嵌块类似于图3中的平面嵌块36，除了该嵌块55是圆形的以外。嵌块55包含圆形的中心部56和第一、第二圆环形57和58，它们是由不同硬度的材料制成的，例如，中心部56的硬度为肖氏硬度40到外环58的硬度为肖氏硬度80。
图7和8示出了具有大致梯形形状的平面嵌块61的球棒头60。该嵌块61包含大致平行的趾边62、跟边63、顶边64和底边65。嵌块61的后表面66大概是一锥形凹面，这样，嵌块61的中心部67比嵌块61的边缘部薄。球棒头上的凹缺的底壁68是互补的锥形凸面状，其与嵌块的凹形表面毗连。
尽管嵌块61的材料是一致的，但是，以球棒头的金属壁作支持的较薄的中心部67比嵌块的较厚的边缘部具有更低的有效硬度。这里所用的“有效硬度”(Ellective hardness)意指当高尔夫球被组合的嵌块与球棒头本体击打时，高尔夫球所“感觉”的硬度。在图7中，中心部67的有效硬度为肖氏硬度40，嵌块的边缘部的有效硬度为肖氏硬度65，嵌块的中间部位的有效硬度在肖氏硬度40和65之间变化，例如，标号69所表示的区域硬度为50。
图9和10示出了具有平面嵌块72的铁型球棒头71的另一实施例。该平面嵌块72包含多个不同硬度的条片73，所述条片被设置成与球棒头的底部大致垂直。中心的条片74具有最低的硬度，而向着趾部条片75和跟部条片76，各条片的硬度逐渐增加。
图11和12示出了具有椭圆形平面嵌块79的木型球棒头78。该平面嵌块79与图3中所示的椭圆形平面嵌块36相类似，包含中心部80和多个椭圆环81、82、83和84。然而，与铁型球棒头的嵌块相比，木型球棒头的嵌块其中心部是最硬的而最外边则最软。在图11中，中心部80的硬度为肖氏硬度80，而外环84的硬度为肖氏硬度40，中间环81、82、83的硬度为肖氏硬度80和40之间，例如其分别为70、60、50。
木型球棒头79包含本体85，该本体85既可是木制也可是金属，该本体包含：平面86，底部87，顶壁88有侧壁89。所述嵌块79位于球棒的平面上的凹缺90内，该凹缺90具有侧壁91和底壁92。
当高尔夫球被球棒头78的趾部或跟部接触时，同相对较硬的中心部相比，嵌块的外环的较低的硬度势必将球抛射出而偏离图2中的箭头F所示的希望的飞行路线。然而，木型球棒头的转向效应将使球向箭头F所表示的飞行路线弯曲。类似地，例如球被平面嵌块的顶部或底部击打时，球势必将以中心一击的发射角高或低的发射角而被抛射出去，转向效应将使球朝着希望的发射角弯曲。
由其本体的平面86构成的木型球棒头78的平面和嵌块78可以被设置成具有凸起或隆起的曲率。然而，由于不同硬度的平面嵌块势必能修正偏离中心的击打，因于凸起或隆起的曲率可以减小或消除。
图13和14示出了具有圆形平面嵌块94的木型球棒头93。该平面嵌块94具有圆形中心部95和圆形环96、97、98。中心部95的硬度可以为肖氏硬度80，外环98的硬度可以为肖氏硬度40，内环96、97的硬度可以具有中间的硬度。
图15和16示出了具有平面嵌块101的木型球棒头100。该嵌块具有趾边102、跟边103、顶边104和底边105，并具有呈大致锥形凸面的后表面106。球棒头具有凹缺107，该凹缺大致呈梯形状并具有锥形凹面的底壁108。嵌块的中心部109比边缘部厚，中心部比边缘部具有较大的有效硬度。在图15和图16所示的实施例中，中心部的有效硬度为肖氏硬度65，边缘部的有效硬度为肖氏硬度40，中间点110的有效硬度为肖氏硬度50。
图17和18示出了用于球棒头113的平面嵌块112的另一实施例。该嵌块112包含多个具有不同硬度的竖直条片114。中心条片115具有最高的硬度，端部条片116和117具有较低的硬度。
尽管在前面的说明书中，为了举例说明的目的，详细说明了本发明的特定实施例，但本领域技术人员可以理解的是，这里给出的很多细节可以作明显变化而没有脱离本发明的精神和范围。