铁类高尔夫球杆头 本发明涉及铁类高尔夫球杆。
通过重新分布杆头相对于杆面中心的质量来改善高尔夫铁类球杆的性能，过去已有人提出多种建议。这类杆的一种称之为背部空腔铁类球杆，其中，击球杆的背面形成空腔，使大部分杆头质量沿击球板周边分布，也就是沿顶、底边，前端部和跟部分布。
在我已前的美国专利5326106中，曾提出一种高尔夫铁杆，其中击球板、插座和连接部(后者通常是将插座与击球板连接起来的弯曲件)是独立的部件，它不同于插座、连接部和击球板是一体的常规杆头。这样可使插座和连接部用比击球板更轻的材料制成，可将重量转移到更能提高效用的击球板。
美国专利5222734公开了另一种方法，其中，通过使用具有短插座的铁杆而使插座的重量减轻并将重量转移到杆头。
本发明是一个背腔式高尔失铁类杆头，其中连接部重量显著减小，这种减小并不需要杆头由两个独立的部件构成或使用短插座。然而根据本发明重新分配的方法是将杆头重心向前端部移动。
研究表明，一般高尔夫球手都不在杆面的几何中心处击球，其平均的击球位置更朝向前端部。因此本发明使重心重新定位靠近平均击球处的位置，这样使大多数球手更容易击出好球。
具体地说，本发明的杆头包括插座、击球板和将插座与击球板连接起来的连接部。在击球板的后表面形成空腔，在连接部的后表面也形成空腔，该空腔最好与击球板空腔是共同延伸的。
最好将一渐变的重量垫布置在击球板空腔中。重量垫沿前端部方向增加厚度，质量也随之增加，使重心移向前端部，渐变地重量垫也使用击球点朝对杆面的前端部转移。重量垫在任一给定竖直位置上的厚度也可变化，以将重心位置相对于杆头的底边上下移动。
在另一个优选实施例中，连接部空腔包括一凹的重量缺口，它从空腔底延伸进连接部体内，这样进一步减轻了连接部重量。
为了更好地理解本发明，请参阅下面将结合附图对本发明的优选实施例所作的详细描述。
图1-4分别是本发明高尔夫球杆头的正视图、后视图、跟部端视图和顶视图。
图5是取自图2 5-5线的杆头断面图。
图6-8分别是另外的实施例的正视图、后视图和跟部端视图。
图9是取自图7 9-9线的杆头断面图。
图10-11是两个另外实施例的后视图。
图12是图1-5的杆头底视图。
图13是图1-5的后视图，图上标出了相应的测量系统。
参考图1-5，高尔夫杆头10包括击球板12，插座14和连接部16。如图1、2、4所示，连接部16是虚线J1-J2之间的部分，通常是杆头10的弯曲部分，它是具有一般为平坦杆面18的击球板向插座14之间的过渡部分。连接部/击球板的边界线J1与沟槽20垂直并位于球杆面从平面开始转变处。通常击球板与连接部之间的边界与球杆面沟槽20的尾端沿对应，但在有些杆头中，沟槽20可不一直延伸至连接部。
插座14一般是圆柱或圆锥形，其纵轴与球杆棒(未示出)同轴。插座14和连接部16之间的交界线J2与轴垂直，它位于断面刚开始向手柄转变处。除去以下描述的方面外，杆头10通常可以是任何常规外形，因此，此处无需详细赘述。在这个例子中，杆头10是由铸、锻或任何其它合适方法制成的一体构件并具有一般常规的增大尺寸的外形。当击球板以正确的放置角度安放于地面上时，沟槽20与地平面平行。当以此位置放置时，击球板的最低点称为接触点23。
参考图2和4，击球板的背面包括击球板空腔22，它由延顶边、前端部和底边向后延伸的连续的击球板同壁24所限定。但是，与常规背部空腔杆头不同的是，周壁24在击球板12的跟部端没有封闭包围击球板空腔22，而是与连接部周壁26相连，连接部周壁限定了与击球板空腔22相连续的连接部空腔28。如图2所示，连接部空腔28最初与击球板空腔在同一方向上延伸，但是它包括了28a部分，该部分随向上弯曲的连接部向上弯曲。
空腔底32和连接部空腔底29至少大致在一个平面上，最好位于同一平面上。
图1显示击球板的中心线“CL”，该线通过底部触点23竖直延伸，与沟槽20垂直。图1也显示了击球板12的重心“CG”位置。重心“CG”最好朝击球板12的前端部侧偏离中心线CL至少0.1英寸。
参考图2，击球板12的底部后沿50最好有一对分别位于击球板触点23跟部侧和前端部侧的一对平台52.54，以下将描述。
参考图12，杆头10底部的底表面60延其长度(即跟部侧至前端部侧方向)弯曲，插座14的偏斜的角度使得当球杆位于正确的放置角度时，杆头以触点23接触地面。当杆头放在地面上时，底部的圆形后沿50一般面向远离底部前沿62的方向。在中心线CL的两侧，后沿50包括平台部分52，54，其表面位于后沿50最后表面的前面(即：朝向前沿62的方向)。
设置底部后沿60上的平台52、54是为了更容易击打，有了这些平台，底部边沿就不会夹带，而且杆头在停留位置可调整放置。
参考图2和5，杆头10还包括渐变的重量垫30，该垫延空腔底32延伸。重量垫30在垂直于击球板12的正面18的方向上具有高度“h”，该值从靠近击球板12跟部端(图2中标号30a)的最小值增加至击球板12掌尖端(标号30b)的最大值。如图5所示，在跟部和前端部之间中点的高度h比前端部30b处的高度小。而且，重量垫30的高度“h”在任一给定的坚直断面上可不必从上到下保持均匀，但可以如图5所示的那样变化。在图1-5的举例中，高度“h”从跟部至前端部非均匀地增加，并且从杆头的顶部至底部也增加。重量垫可与击球板整体成形，也可以是固定在空腔底32上的一个分离部件。
连接部空腔28用于减轻杆头10的总体重量。从一个区域(即连接部)中取走重量将不会对球杆的强度有不利的影响，由于通常需要保持一常规的杆头重量，这一重量可被重新分布至击球板12上。通过利用一渐变的重量垫30(其高度“h”在跟部至前端部方向上变化)也可选择从杆头的顶部至底部变化。因此不仅可在跟部至方向上移动重心“CG”，也可相对于地面上下移动移动重心。如上所述，由于高尔失选手们习惯在靠近前端部的地方触球而不是在杆面的几何中心处触球。因此本发明使重心移至与平均触球点相重合处，这样与常规球杆中心点相比更靠近这一位置，同时减小了击球时杆头10对腕的冲击趋向，可更好地控制球和球飞的距离。
杆头和空腔32、28的较好尺寸范围在图13中给出。图13是与图2相似的后视图，但为清楚起见。省略了重量垫30。击球板空腔32的长度“LC”代表从J1线至空腔底32内最远的点P2之间的距离，它是沿空腔底32在垂直于J1的方向上测得的(即，当球杆在正常放置位置的平行于地面)。击球板长度43是J1至击球板前端部离J1最远的点P4之间的距离，该距离是沿空腔底32垂直于J1线的方向上测得的。
同样，连接部空腔28的长度“LJC”代表空腔28内从J1至最远的点P3之间的距离，它是沿空腔底32垂直于J1线测得。连接部16的长度“LJ”是J1至连接部外表面上最远离J1的点P5之间的距离，它是在沿空腔底32垂直于J1线的方向上测得的。
此处表示出的长度“LC”，“LB”，“LJC”，和“LJ”都是当球杆在其正常放置位置时，沿空腔底在与地面平行的方向上测得。长度“LC”和“LB”分别表示连接部/击球板边界线J与击球板空腔内和击球板前端部上最远的点之间的距离。长度“LJC”和“LJ”分别表示连接部/击球板边界线J1与连接部空腔内和连接部外表面上最远的点之间的距离。
如图示，点P5不在连接部16的最左端，这是由于连接部16的表面朝远离连接部空腔底28的平面方向弯曲，而长度LJ是在连接部空腔底28的平面上测得的。
击球板空腔32的长度“LC”最好为至少2.75英寸，连接部空腔的长度“LJC”最好为至少0.1英寸，这样，击球板空腔和连接部空腔的总长度LJC+LC至少为2.85英寸。击球板12的长度“LB”最好为至少3.0英寸，连接部16的长度“LJ”最好至少0.6英寸，这样杆头的总长度LJ+LB至少为3.6英寸。
在举例的实施例中，击球板空腔32的长度“LC”是2.85英寸，连接部空腔28的长度是0.53英寸，LC+LJC的全计长度是3.38英寸。击球板12的长度“LB”是3.1英寸，连接部16的长度“LJ”是0.61英寸，合计杆头长度LB+LJ是3.71英寸。
连接部空腔的长度“LJC”较好是连接部长度“LJ”的至少17％，最好是至少为50％。在上述举例的实施例中，连接部空腔长度“CJC”是连接部长度“LJ”的87％，也就是占据了连接部长度的大多部分。
合计空腔长度LJC+LC较好是杆头总长度LJ+LB的至少88％，最好是至少90％。在上述的举例的实施例中，总的空腔长度LJC+LC是杆头总长度LJ+LB的91％。
将本发明与其它后背空腔球杆相比较，(其中本发明空腔延伸进连接部较大距离)对各种5#铁类球杆模型进行了测量，结果列于表1。
表1 球杆 空腔长度 LJC+LC (英寸) 杆头长度 LJ+LB (英寸)空腔百分比 Zing2 2.60 3.60 72 Langert 2.80 3.75 75 Tps 2.85 3.65 78 Maxfli VHL 2.70 3.40 79 Lynx Black Cat 2.80 3.50 80 Burner Bubble 2.85 3.55 80 Wilson Staff 3.05 3.65 83 Cobra 2.85 3.40 84 Mizuno TC29 2.95 3.50 84 Hogan H40 3.00 3.55 84 Cleveland VAS 3.22 3.85 84 Titleist DCI 3.00 3.50 85 Tommy A 855 3.00 3.50 85 McGregor Doctor 3.20 3.75 85 Bertha 3.20 3.75 85本发明 3.38 3.71 91
如上表所示，与常规铁类球杆相比本发明空腔占据了击球板和连接部合计起来的较大部分。
图6-9表示具有“内插座”14a的铁类杆头10a的可替换实施例。这是另一个已知的杆头形状，无需进一步详述。如图6-9所示，在偏斜插座结构中，由虚线J1-J2之间区域构成的连接部16a包括向前伸出部分17，该部分使插座14a向击球板正面18的前方突击，即向击球板正面偏斜。
在图6-9的实施例中，击球板12与图1-5的实施例中的击球板具有相同形状，它包括由击球板周壁24限定的后背空腔22，击球板空腔22与连接部16a中的、由连接部周壁26a限定的连接部空腔28b连成一起。对于连接部空腔28，连接部空腔底29a最好与空腔底32共面。
除了连接部空腔28b外，在图6-9的实施例中，连接部中形成一凹的重量缺口40，从图7和图9中可以看出，它在连接部空腔底29a的下面延伸。在图9中虚线P-P代表击球板面18所在平面的位置。
缺口40最好表示重垫30外型的延续，然而不同的是在击球板12中的重量垫30a-30b部分从空腔底32向下延伸，凹的重量缺口40在连接部空腔底29a的下方延伸进连接部体内。
图9中，凹的重量缺口40的最佳深度被夸大了；然而如图示，缺口40能在击球板面P-P的前方延伸。图1-5的实施例中也可包括同样的缺口，例如，向上弯进区域28a内。
图10-11分别与图2和7对应，代表另一实施例。不同的是，向跟部方向延伸的连接部空腔28c、28d完全延伸至连接部28c、28d的后沿42、44。换句话说，在图10-11中，点P3和P5重合，连接部空腔长度P3-P1是连接部长度P1-P5的100％。连接部空腔底29c、29d最好与空腔的32共面。
上面是本发明的优选实施例。对于本领域技术人员来讲，在不偏离此处公开的本发明概念的前提下，能做出各种修改和变形。例如，击球板和连接部空腔的大小和形状可按要求修改。限定空腔的各周壁的壁厚也可修改。重量垫的断面形状也可按要求变化。另外，尽管在所举实施例中，包括重量垫的杆头是一体铸造的，然而也可将本发明用于多块构成的杆头，或者是击球板、连接部和插座为一整体、重量垫是另外成形的杆头。后者允许重量垫由与杆头不同的材料，即较重，较致密的材料，例如铜、钨等制成。另外，尽管重量垫被表示成光滑的舌状垫，出于美学和功能性考虑，垫子还可为其它形状，在以下权利要求所限定的范围内，本领域的技术人员可进行各种修改和变换。