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1、(10)申请公布号 CN 103657018 A (43)申请公布日 2014.03.26 CN 103657018 A (21)申请号 201310421508.4 (22)申请日 2013.09.16 13/618,963 2012.09.14 US A63B 53/04(2006.01) (71)申请人 阿库施耐特公司 地址 美国马萨诸塞州 (72)发明人 诺厄德拉克鲁兹 查尔斯E戈尔登 斯蒂芬妮贝济拉 达瑞尔C加尔文 马克C梅尔赫姆 盖瑞M兹梅尔曼 乌代V德神穆科 (74)专利代理机构 北京万慧达知识产权代理有 限公司 11111 代理人 段家荣 段晓玲 (54) 发明名称 具有挠曲部。
2、的高尔夫球杆头 (57) 摘要 高尔夫球杆头包括冠部、 杆底、 插鞘、 球杆面 和挠曲部。挠曲部在高尔夫球杆头与高尔夫球之 间碰撞过程中提供柔性， 并调整以便恰好在撞击 后以预定频率振动。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 12 页 附图 8 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书12页 附图8页 (10)申请公布号 CN 103657018 A CN 103657018 A 1/2 页 2 1. 高尔夫球杆头， 所述球杆头包含 ： 限定所述高尔夫球杆头的上表面的冠部 ； 限定所述高尔夫球杆头的下表面的杆底 。
3、； 在所述冠部与杆底之间延伸的侧壁 ； 由所述冠部延伸并包括杆身孔的插鞘 ； 限定击球面并在前缘处与所述下表面相交的球杆面 ； 和 凹进杆底的长形挠曲部， 在通常由脚跟到脚趾的方向上并平行于所述高尔夫球杆头的 前缘延伸， 并与所述高尔夫球杆头的侧壁相交， 其中该挠曲部由在顶点处接合的第一部分和第二部分限定以形成通常为鲨鱼牙齿的 横截面形状， 其中所述挠曲部的高度为大约 5.0mm 至 15.0mm， 其中横穿下表面处的凹部的 挠曲部宽度为大约 5.0mm 至大约 12.0mm， 其中调整该挠曲部以使面部到尾部方向上横穿挠曲部的宽度在撞击后立即以大约 2900Hz 至大约 4000Hz 的频率正。
4、弦变化。 2. 权利要求 1 的高尔夫球杆头， 其中所述挠曲部包括第一部分和第二部分， 其中所述 第一部分是弯曲的并由所述高尔夫球杆头的下表面向内延伸， 第二部分在所述第一部分的 尾端与所述杆底之间通常垂直于所述杆底延伸。 3. 权利要求 2 的高尔夫球杆头， 其中所述第一部分具有大约 0.9mm 至大约 2.0mm 的壁 厚。 4. 权利要求 1 的高尔夫球杆头， 其中所述挠曲部具有大约 7.0mm 至大约 11.0mm 的宽 度。 5. 权利要求 1 的高尔夫球杆头， 其中所述挠曲部具有大约 6.0mm 至大约 11.0mm 的高 度。 6. 权利要求 1 的高尔夫球杆头， 其中所述第一构。
5、件是弯曲的， 具有大约 20mm 至大约 45mm 的曲率半径。 7. 权利要求 1 的高尔夫球杆头， 其中所述挠曲部的至少一部分由 -Ti 合金构成。 8. 高尔夫球杆头， 所述球杆头包含 ： 限定所述高尔夫球杆头的上表面的冠部 ； 限定所述高尔夫球杆头的下表面的杆底 ； 在所述冠部与杆底之间延伸的侧壁 ； 由所述冠部延伸并包括杆身孔的插鞘 ； 限定击球面并在前缘处与所述下表面相交的球杆面， 其中所述球杆面的周缘接合到所 述冠部和所述杆底上 ； 和 长形挠曲部凹进杆底并由第一部分和第二部分限定， 其中所述第一部分的长度不同于 所述第二部分的长度， 使得该挠曲部具有通常鲨鱼牙齿的横截面形状， 。
6、其中所述第一部分 由杆底向高尔夫球杆头内部延伸， 第二部分由杆底向高尔夫球杆头内部延伸， 其中所述第 一部分在顶点处与所述第二部分接界， 并且 其中所述挠曲部在通常由脚跟到脚趾方向上横穿杆体在距离高尔夫球杆头前缘大约 5.0mm 至大约 20.0mm 内延伸， 并与所述高尔夫球杆头的侧壁的至少一部分相交。 9. 权利要求 8 的高尔夫球杆头， 其中所述第一部分具有大约 0.9mm 至大约 2.0mm 的壁 权 利 要 求 书 CN 103657018 A 2 2/2 页 3 厚。 10. 权利要求 8 的高尔夫球杆头， 其中所述挠曲部具有大约 7.0mm 至大约 11.0mm 的宽 度。 11。
7、. 权利要求 8 的高尔夫球杆头， 其中所述挠曲部具有大约 6.0mm 至大约 11.0mm 的高 度。 12. 权利要求 8 的高尔夫球杆头， 其中所述挠曲部用工具机械加工， 所述工具具有通常 平行于所述杆底并垂直于所述前缘的旋转轴。 13. 权利要求 8 的高尔夫球杆头， 其中所述挠曲部的至少一部分由 -Ti 合金构成。 14. 高尔夫球杆头， 所述球杆头包含 ： 限定所述高尔夫球杆头的上表面的冠部 ； 限定所述高尔夫球杆头的下表面的杆底 ； 在所述冠部与杆底之间延伸的侧壁 ； 由所述冠部延伸并包括杆身孔的插鞘 ； 限定击球面并在杆头前缘处与所述下表面相交的球杆面， 其中所述球杆面的周缘接。
8、合 到所述冠部和所述杆底上 ； 长形挠曲部凹进杆底并由第一部分和第二部分限定， 其中所述第一部分的长度不同于 所述第二部分的长度， 使得该挠曲部具有通常鲨鱼牙齿的横截面形状， 其中所述第一部分 由杆底向高尔夫球杆头内部延伸， 第二部分由杆底向高尔夫球杆头内部延伸， 其中所述第 一部分在顶点处与所述第二部分接界， 和 横穿穿过所述凹部的长形挠曲部的宽度延伸的覆盖物， 其中所述挠曲部在通常由脚跟到脚趾方向上由所述高尔夫球杆头的杆头前缘大约 5.0 至大约 20.0mm 内延伸横穿该主体， 并与所述高尔夫球杆头的侧壁的至少一部分相交。 15. 权利要求 14 的高尔夫球杆头， 其中所述第一部分具有大。
9、约 0.9mm 至大约 2.0mm 的 壁厚。 16.权利要求14的高尔夫球杆头， 其中所述挠曲部具有大约7.0mm至大约11.0mm的宽 度。 17.权利要求14的高尔夫球杆头， 其中所述挠曲部具有大约6.0mm至大约11.0mm的高 度。 18. 权利要求 14 的高尔夫球杆头， 其中所述第一构件是弯曲的， 具有大约 20mm 至大约 45mm 的曲率半径。 19. 权利要求 14 的高尔夫球杆头， 其中所述杆底由具有第一杨氏模量的材料构成， 所 述挠曲部由具有第二杨氏模量的材料构成， 所述第二杨氏模量低于所述第一杨氏模量。 20. 权利要求 19 的高尔夫球杆头， 其中所述挠曲部的至少一。
10、部分由 -Ti 合金构成。 权 利 要 求 书 CN 103657018 A 3 1/12 页 4 具有挠曲部的高尔夫球杆头 技术领域 0001 本发明涉及改进的高尔夫球杆头。更特别地， 本发明涉及具有与其面相邻的柔性 部分 （compliant portion） 的高尔夫球杆头。 背景技术 0002 高尔夫球杆设计的复杂性是众所周知的。球杆各部件 （即球杆头、 杆身、 握把及其 子部件） 的规格直接影响球杆的性能。由此， 通过改变设计规格， 可以调整高尔夫球杆以具 有特定的性能特性。 0003 早已研究了球杆头的设计。其中球杆头设计中更为突出的考虑是杆面倾角、 杆底 角、 杆面角、 杆面水平。
11、膨凸弧度、 杆面垂直膨凸弧度、 重心、 惯性、 材料选择和整体球杆头重 量。虽然这组基本标准通常是高尔夫球杆工程设计的焦点， 一些其它设计方面也必须引起 注意。 球杆头的内部设计可以调整以实现特定性能， 如包含插鞘或杆身连接装置、 球杆头上 的周缘重量和在中空球杆头中的填料。 0004 高尔夫球杆头必须牢固以承受高尔夫球杆与高尔夫球之间碰撞过程中发生的反 复冲击。在这瞬时事件过程中产生的载荷可以生成超过 2,000lbs 的峰值力。由此， 主要挑 战是设计球杆面和球杆体以抵抗材料屈服或断裂导致的永久形变破坏。 由钛制成的常规中 空金属一号木通常具有超过 2.5 毫米的面厚度以确保球杆头的结构完。
12、整性。 0005 运动员通常寻找能够提供最大距离和落地准确度的金属一号木与高尔夫球的组 合。撞击后球行进的距离由球的平动速度的大小与方向和球的旋转速度或自旋决定。环境 条件， 包括大气压力、 湿度、 温度和风速进一步影响球的飞行。 但是， 这些环境效应超出了高 尔夫设备制造商的控制。高尔夫球落地准确度还取决于多个因素。这些因素中的一部分归 结于球杆头设计， 如重心和杆面挠性。 0006 美国高尔夫球协会 （USGA）美国的高尔夫规则监管机构有高尔夫球性能 的规格。这些性能规格规定了合格高尔夫球的尺寸与重量。一条 USGA 规则将高尔夫球在 规定的撞击后的初速限制为 250 英尺 / 秒 +2%。
13、 （或 255 英尺 / 秒最大初速） 。为了获得更大 的高尔夫球行进距离， 必须在遵守规则的同时使撞击后的球速和球杆撞击的恢复系数最大 化。 0007 通常， 高尔夫球行进距离是用球杆头撞击过程中赋予球的总动能的函数， 忽略环 境的影响。在撞击过程中， 动能由球杆转移并以弹性应变能形式储存在球杆头中和以粘弹 性应变能力形式储存在球中。在撞击后， 球和球杆中储存的能量以球以及球杆的平动和旋 转速度形式重新转化为动能。由于撞击并非是完全弹性的， 一部分能量被消耗在球杆头振 动和球的粘弹松弛中。粘弹松弛是所有制造的高尔夫球中使用的聚合材料的材料性质。 0008 球的粘弹松弛是额外的能量源， 其取决。
14、于形变速率。 为了最小化此类效果， 必须降 低形变速率。这可以通过在撞击过程中允许更多的球杆面形变来实现。由于金属形变可以 是纯粹弹性的， 储存在球杆面中的应变能在撞击后返回到球， 由此提高了撞击后球的出球 速度。 说 明 书 CN 103657018 A 4 2/12 页 5 0009 可以使用多种技术以改变球杆面的形变， 尤其包括均匀杆面减薄、 具有加劲肋和 变化厚度的减薄杆面。这些设计应具有足够的结构完整性以抵抗反复撞击， 而不会使球杆 面永久形变。 通常， 常规球杆头还表现出在撞击后初始球速方面的很大差异， 取决于球杆面 上的撞击位置。因此， 在本领域仍然需要具有更大 “甜蜜区” 或基。
15、本均匀的高初始球速的区 域的球杆头。 0010 近年来的技术突破为中等水平高尔夫选手提供了更长的距离， 如通过浇铸越来越 薄的壳厚度并转向更轻的材料如钛， 由此制造更大的球杆头同时保持重量不变或甚至更 轻。同样， 球杆面不断地变得极薄。更薄的面使恢复系数 （COR） 最大化。杆面在撞击时回 弹越大， 赋予球的能量越大， 由此提高了距离。为了使杆面更薄， 制造商已经转向通常比浇 铸杆面更坚固的锻造、 冲压或机械加工的杆面。常见的做法是通过将锻造或冲压的金属杆 面焊接到杆体或杆底以粘接这些杆面。更薄的杆面更容易损伤。本发明提供了提供具有所 需的柔韧性和冲击回弹的球杆面， 由此最大化 COR 的新方。
16、法。 发明内容 0011 发明概述 0012 本发明涉及包括与已知高尔夫球杆头相比改变了柔度特性的挠曲部的高尔夫球 杆头。 0013 在一个实施方案中， 高尔夫球杆头包括冠部 （crown） 、 杆底 （sole） 、 侧壁 （side wall） 、 插鞘 （hosel） 、 杆面 （face） 和挠曲部 （flexure） 。冠部限定了高尔夫球杆头的上表 面， 杆底限定了高尔夫球杆头的下表面， 侧壁在冠部与杆底之间延伸。 插鞘由冠部延伸并包 括杆身孔 （shaft bore） 。杆面限定了击球面并在杆头前缘处与下表面相交。挠曲部是长形 的并凹进杆底， 且在通常由脚跟到脚趾的方向上并平行于高。
17、尔夫球杆头前缘延伸， 并与高 尔夫球杆头的侧壁相交。 该挠曲部由在顶点处接合的第一部分和第二部分限定以形成通常 为鲨鱼牙齿的横截面形状。挠曲部的高度为大约 5.0mm 至 15.0mm， 横过下表面处的凹部的 挠曲部宽度为大约 5.0mm 至大约 12.0mm， 并调整该挠曲部以使面部到尾部方向上横穿挠曲 部的宽度在撞击后立即以大约 2900Hz 至大约 4000Hz 的频率正弦变化。 0014 在另一实施方案中， 高尔夫球杆头包括冠部、 杆底、 侧壁、 插鞘、 杆面和挠曲部。冠 部限定了高尔夫球杆头的上表面， 杆底限定了高尔夫球杆头的下表面， 侧壁在冠部与杆底 之间延伸。插鞘由冠部延伸并包括。
18、杆身孔。杆面限定了击球面并在杆头前缘处与下表面相 交， 并且杆面的周边接合到冠部和杆底上。 挠曲部是长形的并凹进杆底， 并由第一部分和第 二部分限定。第一部分的长度不同于第二部分的长度， 使得该挠曲部具有通常鲨鱼牙齿的 横截面形状。第一部分由杆底向高尔夫球杆头内部延伸， 第二部分由杆底向高尔夫球杆头 内部延伸， 并且第一部分在顶点处与第二部分接界 （interfaces） 。挠曲部横穿 （across） 杆 体在通常由脚跟到脚趾方向上在距离高尔夫球杆头前缘大约5.0mm至大约20.0mm内延伸， 并与高尔夫球杆头的侧壁的至少一部分相交。 0015 在又一实施方案中， 高尔夫球杆头包括冠部、 杆。
19、底、 侧壁、 插鞘、 杆面和挠曲部。冠 部限定了高尔夫球杆头的上表面， 杆底限定了高尔夫球杆头的下表面， 侧壁在冠部与杆底 之间延伸。插鞘由冠部延伸并包括杆身孔。杆面限定了击球面并在杆头前缘处与下表面相 交， 其中杆面的周边耦合到冠部和杆底。挠曲部是长形的并凹进杆底， 并由第一部分和第 说 明 书 CN 103657018 A 5 3/12 页 6 二部分限定。第一部分的长度不同于第二部分的长度， 使得该挠曲部具有通常鲨鱼牙齿的 横截面形状。第一部分由杆底向高尔夫球杆头内部延伸， 第二部分由杆底向高尔夫球杆头 内部延伸， 并且第一部分在顶点处与第二部分接界。横穿长形挠曲部宽度延伸的覆盖物横 穿。
20、该凹部。该挠曲部横穿杆体在通常由脚跟到脚趾方向上在距离高尔夫球杆头前缘大约 5.0mm 至大约 20.0mm 内延伸， 并与高尔夫球杆头的侧壁的至少一部分相交。 附图说明 0016 在附图中公开了本发明的优选特征， 其中在多幅附图中， 类似的附图标记表示类 似的构件， 并且其中 ： 0017 图 1 是本发明的球杆头的实施方案的侧视图 ； 0018 图 2 是图 1 的球杆头的实施方案的底平面图 ； 0019 图 3 是相应于图 2 的线 3-3 的横断面图 ； 0020 图 4 是在图 3 中作为细节 A 显示的图 1 的高尔夫球杆头部分的横断面图 ； 0021 图 5 是本发明的球杆头的另。
21、一实施方案的一部分的透视图 ； 0022 图 6 是相应于图 5 的线 6-6 的横断面图 ； 0023 图 7 是本发明的高尔夫球杆头的另一实施方案的侧视图 ； 0024 图 8 是图 7 的高尔夫球杆头的另一侧视图 ； 0025 图 9 是本发明的高尔夫球杆头的另一实施方案的侧视图 ； 0026 图 10 是图 9 的高尔夫球杆头的另一侧视图 ； 0027 图 11 是本发明的高尔夫球杆头的另一实施方案的侧视图 ； 0028 图 12 是图 11 的高尔夫球杆头的底平面图 ； 0029 图 13 是相应于图 12 的线 13-13 的横断面图 ； 0030 图 14 是本发明的高尔夫球杆头。
22、的另一实施方案的侧视图 ； 和 0031 图 15 是图 14 的高尔夫球杆头的底平面图。 具体实施方式 0032 优选实施方案详述 0033 除了在操作实例中， 或除非另有明文规定， 所有数值范围、 量、 值和百分比， 如材料 量、 惯性矩、 重心位置、 杆面倾角与脱模角、 以及说明书下文部分中的其它参数的那些， 可以 解读为如同前面有词语 “大约” 那样， 即使术语 “大约” 并未与该值、 量或范围一起明确出现。 因此， 除非有相反的说明， 下面的说明书与所附权利要求书中列举的数值参数是近似的， 其 可以根据通过本发明寻求获得的所需性质而改变。最起码， 而非试图限制等同原则应用于 权利要求。
23、的范围， 各数值参数应至少根据报道的有效数字并应用普通的舍入技术来解释。 0034 尽管陈述本发明的宽范围的数值范围与参数是近似的， 具体实例中所述的数值应 尽可能精确地报道。但是， 任何数值固有地包含必然由其各自的试验测量中发现的标准偏 差所导致的一定误差。此外， 当在本文中陈述变化范围的数值范围时， 可以预期的是， 也可 以使用包含书面陈述值的这些值的任何组合。 0035 恢复系数 （coefficient of restitution） 或 “COR” 是碰撞效率的量度。COR 是分 离速度对接近速度的比。 作为实例， 例如对于击出高尔夫球球座的高尔夫球而言， 可以使用 说 明 书 CN。
24、 103657018 A 6 4/12 页 7 下式确定 COR ： 0036 (Mball(Vball-post-Vball-pre)+Mclub(Vball-post-Vclub-pre)/Mclub(Vclub-pre-Vball-pre) 0037 其中， Vclub-post代表撞击后球杆的速度 ； 0038 Vball-post代表撞击后球的速度 ； 0039 Vclub-pre代表撞击前球杆的速度 （对 USGA COR 条件而言值为 0） ； 和 0040 Vball-pre代表撞击前球的速度。 0041 由于在碰撞过程中球的初始速度为 0.0（因为其固定在高尔夫球球座上） ，。
25、 该式简 化如下 ： 0042 (MballVball-post+Mclub(Vball-postVclub-pre)/Mclub(Vclub-pre) 0043 COR 通常取决于碰撞体 （colliding bodies） 的形状和材料性质。完全弹性碰撞的 COR 为一 （1.0） ， 表明没有能量损失， 而完全非弹性碰撞或完全塑性碰撞的 COR 为零 （0.0） ， 表明碰撞体在撞击后没有分离， 导致了最大能量损失。因此， 高 COR 值表现出更大的球速和 距离。 0044 参照图1-4， 显示了本发明的高尔夫球杆头10的一个实施方案。 球杆头10包括当 被高尔夫球撞击时， 特别是当杆面。
26、的下部被撞击时改善球杆特性的构造。球杆头 10 是中空 体， 其包括冠部 12、 杆底 14、 在冠部 12 与杆底 14 之间延伸的裙边 （skirt） 16 或侧壁、 提供 击球面 20 的球杆面 18， 以及插鞘 22。要理解的是， 该裙边 16 可以包含朝向彼此弯曲的冠 部 12 和杆底 14 的周边部分以便在高尔夫球杆头的上表面与下表面之间形成过渡。该中空 体限定了可以保持中空或可以部分填充的内腔 24。如果将其填充的话， 优选用泡沫材料或 另一低比重材料填充内腔 24。 0045 当球杆头 10 位于击球准备位置时， 冠部 12 提供高尔夫球杆头的上表面， 杆底 14 提供高尔夫球。
27、杆头的下表面。裙边 16 在冠部 12 与杆底 14 之间延伸并构成球杆头的周缘。 球杆面 18 提供最前击球面 20 并包括接合到冠部 12、 杆底 14 和裙边 16 上的周缘以封闭腔 室 24。球杆面 18 包括趾部 26 和在球杆面 18 的几何中心相对一侧上的跟部 28。插鞘 22 由冠部 12 向外延伸， 裙边 16 与球杆面 18 的跟部 28 相邻的冠部 12 和裙边 16 向外延伸， 并 提供与高尔夫球杆杆身 （未显示） 的连接结构。 0046 插鞘 22 可以具有通孔或盲件 （blind） 插鞘构造。特别地， 插鞘 22 通常是管状构 件， 并可以由冠部 12 延伸穿过腔室。
28、 24 至杆底 14 处的球杆头 10 的底部， 或者其可以终止于 冠部 12 与杆底 14 之间的位置。此外插鞘 22 的近端可以终止于与冠部 12 平齐而不是如图 1 和 2 所示那样由球杆头向外延伸远离冠部 12。 0047 内腔 24 可以具有任意体积， 但是优选大于 100 立方厘米， 并且高尔夫球杆头可以 具有混合杆 (hybrid)、 球道杆 (fairway) 或一号木型构造 （driver type constructions） 。 本发明的球杆头 10 的质量优选大于大约 150 克， 但是小于大约 220 克， 尽管该球杆头可以 对给定长度具有任何适当的重量以提供所需总重。
29、量和挥杆重量。该主体可以由焊接、 钎焊 和 / 或粘接在一起的冲压、 锻造、 浇铸和 / 或模制的组件构成。高尔夫球杆头 10 可以由钛 合金、 任何其它合适的材料或不同材料的组合构成。此外， 由高密度物质， 如钨构成的配重 构件可以接合到该高尔夫球杆头的任何部分， 如杆底。 0048 球杆面 18 可以包括接合到球杆面周缘 32 的杆面嵌入件 30， 如平面法兰 （face flange） 。该杆面周缘 32 限定了接收该杆面嵌入件 30 的开口。杆面嵌入件 30 优选通过焊 说 明 书 CN 103657018 A 7 5/12 页 8 接连接到该周缘 32 上。例如， 可以提供多个孔屑或。
30、调整片 （未显示） 以形成用于定位该杆面 嵌入件 30 的支承件， 或杆面嵌入件可以定位焊接到适当位置， 随后通过激光或等离子体焊 接以整体连接杆面嵌入件30和周缘32。 杆面嵌入件30可以通过铣削、 浇铸、 锻造或冲压制 得， 并由任何合适的材料构成， 如钛、 钛合金、 碳钢、 不锈钢、 铍青铜和碳纤维复合材料及其 组合。此外， 冠部 12 或杆底 14 可以单独成型并接合到该主体的其余部分上。 0049 杆面嵌入件 30 的厚度优选为大约 0.5mm 至大约 4.0mm。此外， 嵌入件 30 可以具有 均匀厚度或可变厚度。例如， 杆面嵌入件 30 可以具有较厚的中心部分和较薄的外部部分。 。
31、在另一实施方案中， 杆面嵌入件 30 可以具有两种或多种不同的厚度， 并且在厚度之间的过 渡可以是圆角或阶梯状的。或者， 杆面嵌入件 30 的厚度可以向趾部 26、 跟部 28、 冠部 12 和 /或杆底14提高或降低。 要理解的是， 击球面之一或二者或球杆面18的背面可以具有至少 一个为弯曲的、 阶梯状的或平坦的部分以改变杆面嵌入件 30 的厚度。 0050 如上所述， 球杆头 10 包括当其撞击高尔夫球时， 特别是当杆面的下部撞击高尔夫 球时改善球杆特性的构造。挠曲部 36 在冠部、 杆底和 / 或裙边的前部形成。挠曲部 36 是 通常在由脚跟到脚趾的方向上延伸并在杆底 14 的前部形成的。
32、长形波纹。 0051 挠曲部 36 通常在向前 / 向后方向上是挠性的， 并远离球杆面 18 在球杆头 10 中提 供挠性部分， 使得当球杆面 18 撞击高尔夫球时， 除了局部弯曲外， 球杆面 18 的至少一部分 能够作为一个单元平移或旋转。该高尔夫球杆头设计为具有在大约 3000Hz 至大约 6000Hz 之间的两种不同的球杆面振动模式， 并且该挠曲部通常构造成增加该面的不同的第二振动 模式。第一球杆面振动模式主要包括在中心面与高尔夫球撞击过程中该球杆面的局部挠 曲。第二球杆面振动模式的挠曲形状通常包括类似手风琴的整个球杆面的挠曲， 并对球杆 面与高尔夫球之间的偏心撞击提供改善的性能。 00。
33、52 挠曲部 36 还配置为通常在冠部 / 杆底方向上保持杆底 14 的刚度， 使得不会显著 影响高尔夫球杆头的声音。在冠部 / 杆底方向上较低的杆底刚度通常会降低球杆头产生的 音调， 并且较低的音调通常是不合意的。 0053 挠曲部 36 使得球杆的前部 （包括球杆面 18） 能够与本来可能的情况不同地弯曲而 不改变球杆面 18 的尺寸和 / 或形状。特别地， 与该球杆面相邻的高尔夫球杆头主体的一部 分设计为在撞击过程中弹性弯曲。这种挠性减少了在位于理想撞击位置下方击球时本来 会发生的球速降低与回旋。理想撞击位置是与垂直于击球面并穿过高尔夫球杆头重心延 伸的轴线相交的击球面上的位置， 并且因。
34、此该理想撞击位置通常位于几何面重心上方大约 0.5mm 至 5.0mm 距离处。通过在杆底 14 中靠近球杆面 18 提供挠曲部 36， 当球杆面 18 在低 于理想撞击位置处撞击高尔夫球时， 该球杆头提供较小的球速降低和较低的回旋。 由此， 对 于相同的挥杆特点， 在本发明的球杆头上的理想撞击位置和较低位置处的击球会比常规球 杆头上的相同冲击位置走得更远。将挠曲部 36 定位在杆底 14 中是尤其有益的， 因为理想 撞击位置在金属木杆型高尔夫球杆中通常高于几何面中心。因此， 该球杆面区域的大部分 通常位于理想撞击位置下方。此外， 高尔夫球选手的普遍倾向是在球杆面较低位置处击打 高尔夫球。但是。
35、， 对由几何面重心向挠曲部定位的撞击， 对具有在球杆头 10 的其它部分上 提供的挠曲部的球杆头 10 而言， 可以发现类似的结果。例如， 对于在冠部与几何面重心之 间的球撞击， 具有安置在冠部的挠曲部的球杆可以改善性能。 0054 在一个实施方案中， 提供挠曲部36， 使得其基本平行于球杆头10的杆头前缘38的 说 明 书 CN 103657018 A 8 6/12 页 9 至少一部分， 使得其通常与杆头前缘一起弯曲， 并在距击球面 20 的所选距离 D 内提供。优 选在击球面 20 的 30mm 内、 更优选击球面 20 的 20mm 且更优选在大约 5.0mm 至 20.0mm 之间 的。
36、距离 D 处提供挠曲部 36。对于较小的高尔夫球杆头， 如球道木或混合木构造的那些球杆 头， 优选在击球面 20 的 10mm 内提供该挠曲部 36。 0055 挠曲部36由第一构件40和第二构件42构成。 第一构件40接合到杆底14的向前 传送部分 46（forward transmittal portion） 的后部边缘上， 并由杆底 14 向内腔 24 中弯 曲。第二构件 42 接合到杆底 14 后部的向前边缘上， 并也由杆底 14 向内腔 24 中弯曲。远 离杆底 14 间隔的第一构件 40 与第二构件 42 的末端在顶点 44 处彼此接合。优选地， 该挠 曲部是长形的， 并通常在由脚。
37、根到脚趾方向上延伸。 0056 选择挠曲部36的尺寸以便在球撞击过程中提供所需挠性。 如图4所示， 挠曲部36 具有高度 H、 宽度 W 和卷曲长度 C。高度 H 在顶点 44 与杆底 14 外表面之间的 Y 轴方向上延 伸。 宽度W是由挠曲部36产生并在挠曲部36与杆底14交会处之间的Z轴方向上延伸的杆 底中的开口的宽度。卷曲长度 C 在 Z 轴方向上延伸并在挠曲部 36 与杆底 14 的向前交会处 和顶点 44 之间延伸。优选地， 挠曲部 36 具有大于 4.0mm、 优选大约 5.0mm 至大约 15.0mm、 更优选大约 6.0mm 至大约 11.0mm 的高度。此外， 挠曲部 36 。
38、优选具有大于 4.0mm、 优选大约 5.0mm 至大约 12.0mm、 更优选大约 7.0 至大约 11.0mm 的宽度。该挠曲部还具有大约 0.8mm 至大约 2.0mm 的壁厚， 并且这些尺寸优选延伸超过沿 X 轴的球杆头总长度的至少 25% 的长 度。此外， 第一构件 40 由杆底向内弯曲至内腔中， 并优选具有大约 20.0mm 至大约 45.0mm 的曲率半径。下表 1 例示了对低于高尔夫球杆头理想撞击位置的球撞击提供更有效的能量 转移并因此提供更高 COR 的本发明实施例的尺寸。 0057 表 1 ： 挠曲部尺寸 0058 0059 使用有限元分析法分析上述本发明的实施例以确定对 。
39、COR 和高尔夫球杆头的振 动响应的作用。特别是将缺少挠曲部的球杆头 （即基线） 与本发明的实施例相比。表 2 概述 了该比较。 0060 表 2 ： 比较 说 明 书 CN 103657018 A 9 7/12 页 10 0061 0062 在上表中，“额外模式 (extra mode)” 指的是除非存在挠曲部否则将不存在的振型 或天然振动模态。 额外模式通常在球杆面部分相对于高尔夫球杆杆体其余部分旋转和弯曲 时出现。 特别地， 本发明的实施例包括延伸横穿杆底部分的挠曲部， 额外模式包括在球杆面 与冠部之间的界面附近转动的面以使得该挠曲部弯曲。 调整该挠曲部以使得在已经分析为 在击球后提高球。
40、速方面最为有效的大约 2900Hz 至大约 4000Hz 的频率范围内、 更优选在大 约 3600Hz 处发生额外模式。实际上来说， 该调整导致挠曲部的宽度 W 在撞击后立即以大约 2900Hz 至大约 4000Hz 的频率正弦变化。如果在高于或低于该范围的频率下发生该额外模 式， 球速实际上与不包括挠曲部的基线实例相比将更低。采用本发明的实施例 1 的 FEA 分 析已经确定， 调整该挠曲部以提供频率低于 2900Hz、 特别是大约 2157Hz 的额外模式， 球速 降至不包括挠曲部的基线高尔夫球杆头以下。此外， 如本发明实施例 5 所示， 包括过于刚性 的挠曲部提供了不包括该额外模式的高尔。
41、夫球杆头， 并仅提供最小的击球后球速增加。 0063 杆底 14 的传送部分 （transmittal portion） 46 在挠曲部 36 与杆头前缘 38 之间 延伸。 优选构造传送部分46， 使得将高尔夫球撞击的力传送至挠曲部18而不使该传送部分 46 明显弯曲。例如， 将传送部分取向， 使得其不容易弯曲。特别地， 与传送部分 46（在向前 / 向后和脚跟 / 脚趾方向上） 的中心相切的传送平面相对于地面成一角度 。角度 优选 小于或等于击球准备时高尔夫球杆头的杆面倾角， 使得传送平面与击球面之间的角度通常 等于或小于 90， 以至于传送部分 46 不容易在击球过程中弯曲。 0064 。
42、挠曲部 36 可以通过任何合适的方式成型。例如， 挠曲部 36 可以作为杆底 14 的主 要部分浇铸。或者， 挠曲部 36 可以冲压或锻造成杆底部件。此外， 该挠曲部可以通过包括 增厚区域并在增厚区域中机械加工凹部以形成挠曲部来成型。例如， 旋转铣削法可用于提 供所需凹部， 该旋转铣削法通常描述在应用于表面凹部的 2012 年 8 月 14 日提交的美国专 利号 US8,240,021 中， 但是可以通过提高旋转切削工具的尺寸并改变刀头的形状以使用该 方法加工具有所需形状的挠曲部。 通常， 该方法使用一种工具， 所述工具具有平行于该杆底 并垂直于该高尔夫球杆头的杆头前缘的旋转轴和形状适于产生所。
43、需挠曲部形状的切削端。 该工具随后沿着通常平行于杆头前缘的切削路径移动。 作为下文中更详细描述的进一步替 说 明 书 CN 103657018 A 10 8/12 页 11 代方案， 如图5和6中所示， 可以将单独的挠曲部组件添加到杆底上的挠曲部以进一步调整 杆底的挠曲部。 0065 如图1的实施方案中所示， 高尔夫球杆头的球杆面可以包括单独冲压、 锻制和/或 机械加工并接合到高尔夫球杆头的主体上的杆面嵌入件。或者， 如图 5 和 6 中所示， 整个球 杆面可以冲压、 锻制或浇铸成均匀壳体的一部分， 从而省去将单独的杆面嵌入件粘接或以 其它方式永久固定到该主体上。作为另一替代方案， 如 12 。
44、中所示， 该球杆面可以是冲压或 锻制的杆面组件， 如杆面杯 （face cup） 的一部分， 该杆面组件包括杆底、 冠部和 / 或裙边部 分。在此类实施方案中， 杆面组件接合到球杆头主体的剩余部分上， 距离该杆面平面大约 0.2英寸至大约1.5英寸。 优选地， 该杆面组件包括延伸至挠曲部的杆底的传送部分或该杆 面组件包括传送部分与挠曲部。 0066 在图 5 和 6 中例示的另一实施方案中， 高尔夫球杆头 60 是包括冠部 62、 杆底 64、 在冠部 62 与杆底 64 之间延伸的裙边 66、 提供击球面 70 的球杆面 68 和插鞘 69 的中空主 体。该中空主体限定了内腔 74， 内腔 。
45、74 可以保持中空或可以完全或部分填充。 0067 挠曲部76在杆底前部形成， 但是其或可以在冠部和/或裙边中形成。 挠曲部76优 选是在通常由脚跟到脚趾方向上延伸并在高尔夫球杆头60的主体的杆底64的前部形成的 长形波纹。挠曲部 76 在球杆面 68 后方在球杆头 60 中提供挠性部分， 使得在球杆面 68 撞 击高尔夫球时至少一部分球杆面 68 除了局部弯曲外能够作为一个单元平移或旋转。 0068 挠曲部 76 使得球杆的前部 （包括球杆面 68） 能够与本来可能的情况不同地弯曲而 不改变球杆面 68 的尺寸和 / 或形状。这种挠性减少了在击球失误 （即在远离理想撞击位置 处击球） 时本来。
46、会发生的球速降低和在低于理想撞击位置处击球的回旋。例如， 通过在靠近 球杆面 68 处在杆底 64 中提供挠曲部 76， 当击球位于低于理想撞击位置处时球杆头可以减 少球速降低。由此， 在使用过程中， 对于一般挥杆特点， 在本发明的球杆头的球杆面上较低 位置处发生的击球在与常规球杆头上的相同冲击位置相比时会走得更远。 0069 在一个实施方案中， 提供挠曲部76， 使得其基本平行于球杆头60的杆头前缘78的 至少一部分， 并在距离击球面 70 的特定距离 D 以内提供。优选在击球面 70 的 30mm 内、 更 优选在击球面 70 的 20mm 内、 最优选在 10mm 内的距离 D 处提供挠。
47、曲部 76。 0070 在本实施方案中， 挠曲部 76 由第一构件 80、 第二构件 62 和第三构件 83 构成， 并 通常以接合到杆底 64 上的单独部件形式构造。第一构件 80 接合到杆底 64 的向前传送部 分 65 的向后边缘上并由传送部分 65 向内腔 74 中弯曲。第二构件 82 接合到杆底 64 的后 部的向前边缘上并由杆底 64 向内腔 74 中弯曲。远离杆底 64 间隔的第一构件 80 与第二构 件 82 的末端在顶点 84 处彼此接合。优选地， 该挠曲部是长形的， 并通常在由脚跟到脚趾方 向上延伸。 0071 类似于前面的实施方案， 选择挠曲部 76 的尺寸以响应击球提供。
48、所需弹性弯曲。挠 曲部 76 具有高度 H、 宽度 W 和卷曲长度 C。挠曲部 76 优选具有大于 4mm、 优选大约 5mm 至 大约 15mm 的高度， 和大于 4mm、 优选大约 5mm 至大约 10mm 的宽度， 以及大约 0.8mm 至大约 2.0mm 的壁厚， 并且这些尺寸优选延伸超过沿 X 轴的球杆头总长度的至少 25% 的长度。 0072 挠曲部 76 包括可用于调整挠曲部 76 挠性的第三构件 83。第三构件 83 可以接合 到挠曲部 76 的内表面 （如所示） 或外表面上， 并局部提高挠曲部 76 的刚性。第三构件 83 优 选由具有比第一构件 80 和第二构件 82 之一。
49、的材料更低比重的材料构成。第三构件 83 可 说 明 书 CN 103657018 A 11 9/12 页 12 以粘接 （如通过使用粘合剂） 或机械接合 （如通过紧固件、 焊接或钎焊） 到第一构件 80 和第二 构件 82 上。第三构件可以由任何金属 （如铝） 或非金属材料 （如碳纤维复合材料或聚氨酯） 构成。 0073 可以选择高尔夫球杆头中挠曲部的位置、 尺寸和数量以提供所需特性。 例如， 如图 7 和 8 的高尔夫球杆头 90 所示， 可以包括多个挠曲部。高尔夫球杆头 90 具有通常由杆底 92、 冠部 94、 裙边 96、 球杆面 98 和插鞘 100 限定的中空主体构造。冠部挠曲部 102 安置在 冠部 94 的前部， 杆底挠曲部 104 安置在杆底 92 的前部。挠曲部 102、 104 各自的形状与尺 寸优选如前文所述挠曲部那样。 0074 在其它实施方案中， 可以包括围绕高尔夫球杆头主体一部分或完全围绕高尔夫球 杆头主体的。