具有多材料面的高爾夫球桿頭的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種具有多材料面的高爾夫球桿。更具體的，本實用新型的高爾夫球桿頭具有擊打面，其形成了囊，其中該囊填充有低密度的次級材料，來改進該高爾夫球桿頭的性能。本實用新型公開的多材料面通常的層間剪切強度可以大于大約60MPa，最優(yōu)選大于大約60MPa和小于大約145MPa。
【專利說明】具有多材料面的局爾夫球桿頭
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請是2011年12月15日提交的美國專利申請13/326，967的部分繼續(xù)申請(CIP)，而此美國專利申請是2010年7月8日提交的美國專利申請12/832,461(在2012年7月17日以美國專利號8，221，261公布)的CIP，通過引用上述二申請的公開內(nèi)容全部合并于此。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本實用新型通常涉及具有多材料面的高爾夫球桿頭。更具體的，本實用新型涉及具有擊打面的高爾夫球桿頭，在該擊打面的前沿部分具有囊。該擊打面前沿部分的囊可以填充有這樣的材料——其密度不同于用于形成該擊打面的其余部分的材料。本實用新型的多材料擊打面可以使用具有第二密度的更輕的第二材料來填充由擊打面所產(chǎn)生的囊，同時擊打面的其余部分使用具有第一密度的更重的第一材料。由這種多材料擊打面所產(chǎn)生的高爾夫球桿頭的特性時間(CT)斜率可以大于大約5和小于大約50，其是根據(jù)美國高爾夫協(xié)會(USGA)的特性時間(CT)測試來測量的。

【背景技術(shù)】
[0004]為了改善高爾夫球桿的性能，高爾夫球桿設(shè)計者一直在努力尋求不同的方式，來將高爾夫球擊打得更遠和更直。設(shè)計將高爾夫球擊打得更遠的高爾夫球桿通常會需要改善高爾夫球桿頭的能力，來有效地將高爾夫球手所產(chǎn)生的能量經(jīng)由高爾夫球桿轉(zhuǎn)移到高爾夫球上。另一方面，將高爾夫球擊打得更直通常將需要改善高爾夫球桿將高爾夫球保持在相對直的軌跡上的能力，即使該高爾夫球被偏心擊打；因為高爾夫球在高爾夫球桿頭的中心處被擊打通常將保持相對直的飛行軌跡。
[0005]有效地將高爾夫球手所產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)移到高爾夫球上來擊打高爾夫球進一步會主要涉及到高爾夫球桿和高爾夫球之間的恢復(fù)系數(shù)(COR)。高爾夫球桿和高爾夫球之間的COR通常會涉及到這樣的分數(shù)值，其代表了物體在它們彼此沖擊之前和之后的速度之比。DeShiell等人的美國專利7，281，994提供了一個好的例子，其通過討論使用更薄的擊打面的高爾夫球桿頭在沖擊高爾夫球時如何偏斜的更大來產(chǎn)生更高的C0R，而解釋了這個COR概念；其導(dǎo)致了更大的行程。
[0006]能夠相對直的擊打高爾夫球(甚至當(dāng)球桿在偏離擊打面中心的位置上擊打高爾夫球時也是如此)通常會包括高爾夫球桿耐旋轉(zhuǎn)扭曲(一種現(xiàn)象，其在偏心擊打過程中自然發(fā)生)的能力。Lgarashi的美國專利5，058，895通過討論產(chǎn)生具有更高的轉(zhuǎn)動慣量(MOI)高爾夫球桿而更詳細的涉及這個概念，其是一種當(dāng)在偏離高爾夫球桿頭幾何中心的位置上擊打高爾夫球時，量化高爾夫球桿耐旋轉(zhuǎn)扭曲能力的方式。更具體的，Igarashi的美國專利5，058，895在高爾夫球桿頭的后趾部、后中心和后跟部使用重量，作為增加高爾夫球桿頭的MOI的一種方式，其于是允許高爾夫球桿更直地擊打高爾夫球。應(yīng)當(dāng)注意的是雖然在高爾夫球桿頭后周處周圍另外的重量能夠增加高爾夫球桿的Μ0Ι，但是這些重量不能無限制的加入，而不考慮高爾夫球桿頭的整體重量。因為增加高爾夫球桿頭的整體重量是不令人期望的，增加高爾夫球桿頭后部的重量通常將需要從該高爾夫球桿頭的其他區(qū)域中消去同樣份額的重量。
[0007]基于上面兩個例子，可以看到從高爾夫球桿頭的擊打面上除去重量不僅使得高爾夫球桿頭具有更薄的面和更高的C0R，而且所除去的重量可以置于更佳的位置上，來增加高爾夫球桿頭的Μ0Ι。早期的嘗試之一是從高爾夫球桿擊打面除去不必需的重量，這可以在Schmidt等人的美國專利5，163，682中看到。其中高爾夫球桿頭的擊打面通過將不進行直接沖擊的擊打面部分制造得更薄而具有可變的厚度。
[0008]Vincent等人的美國專利5，425，538顯示了一種可選擇的方式,通過使用纖維基復(fù)合材料來從高爾夫球桿擊打面上除去不必需的重量。因為纖維基復(fù)合材料通常的密度會小于傳統(tǒng)的金屬(例如鋼或鈦)的密度，這種纖維基復(fù)合材料單獨的簡單替代將產(chǎn)生大量的自由選擇重量，其可以用于改進高爾夫球桿的Μ0Ι。纖維基復(fù)合材料由于它們相對輕的重量特性而傾向于令人期望的從高爾夫球桿頭的不同部分除去重量。但是，因為這樣的輕量的纖維基復(fù)合材料的耐久性劣于金屬類型的材料，因此用輕量纖維基復(fù)合材料完全代替高爾夫球桿的擊打面將犧牲高爾夫球桿頭的耐久性。
[0009]Chao等人的美國專利7，628，712公開了一種方式，使用金屬帽來包裹用于構(gòu)造高爾夫球桿頭擊打板的纖維基復(fù)合材料，來改進由纖維基復(fù)合材料制成的擊打面的耐久性。該金屬帽幫助阻止擊打面的磨損(該磨損是由于高爾夫球的反復(fù)沖擊引起的)，而該金屬環(huán)側(cè)邊周圍的緣邊進一步保護了該復(fù)合材料防止剝離和分層。使用金屬帽雖然有助于改進高爾夫球桿頭擊打面的耐久性，但是不會是一種可行的解決方案，因為嚴重的沖擊將會把纖維基復(fù)合材料從所述帽中逐出。
[0010]除了關(guān)注纖維樹脂基質(zhì)本身的耐久性之外，利用復(fù)合材料來形成高爾夫球桿的擊打面提供了另外的挑戰(zhàn)。更具體的，當(dāng)設(shè)計者試圖將纖維基復(fù)合材料結(jié)合到金屬材料上時，特別是在這樣的位置結(jié)合時，即，該位置將經(jīng)歷在高爾夫球桿擊打高爾夫球時通常所產(chǎn)生的高應(yīng)力水平，出現(xiàn)了主要的設(shè)計障礙之一。最后，使用復(fù)合材料類型的材料來形成高爾夫球桿頭的擊打面部分也會是不令人期望的，因為它改變了高爾夫球桿的聲音和感覺，其不同于高爾夫球手所習(xí)慣的那樣，這阻止了高爾夫球手接受這樣的產(chǎn)品。
[0011]最后，雖然存在著通過用可選擇的面材料進行試驗來改進高爾夫球桿頭性能的全部嘗試，但是現(xiàn)有技術(shù)缺乏一種方式來產(chǎn)生擊打面，其節(jié)約了重量，改進C0R，并且是足夠耐久的，而不犧牲高爾夫球桿頭的聲音和感覺。因此，如上可見，本領(lǐng)域需要具有纖維基復(fù)合材料擊打面的高爾夫球桿頭，其可以節(jié)約重量，改進高爾夫球桿頭的C0R，并且可以耐受高爾夫球沖擊所產(chǎn)生的高應(yīng)力水平，全部都不犧牲該高爾夫球桿頭的聲音和感覺。
實用新型內(nèi)容
[0012]本實用新型的一方面是一種高爾夫球桿頭，其包含擊打面和本體部分。該擊打面位于接近聞爾夫球桿頭前部處，同時該本體部分連接到擊打面的尾部。該擊打面進一步包含擊打面邊界周圍的由具有第一密度的第一材料制成的周邊部分和接近于擊打面中心，被該周邊部分包圍的中心部分；其中該中心部分定義了擊打面中心的囊。該本體部分進一步包含冠部、底面和裙部。在擊打面中心部分處形成的囊填充有面嵌件，其由具有第二密度的第二材料制成；其中該第二密度小于第一密度。最后，上面公開的擊打面的特性時間斜率大于大約5和小于大約50。
[0013]在本實用新型的另一方面，提供了一種高爾夫球桿頭，其包含由具有第一密度的第一材料制成的本體，其具有限定了其中的囊的前部，和位于所述的囊內(nèi)的、由具有第二密度的第二材料制成的面嵌件；其中該第二密度小于第一密度。該擊打面的特性時間斜率大于大約5和小于大約50，并且該高爾夫球桿頭的第一峰值頻率與體積之比大于大約7.0Hz/cc，該第一峰值頻率與體積之比定義為高爾夫球桿頭在它沖擊高爾夫球時的聲音的信號功率圖的第一峰值頻率除以該高爾夫球桿頭的體積。
[0014]在本實用新型的另一方面，提供了一種高爾夫球桿頭，其包含由具有第一密度的第一材料制成的擊打面，位于高爾夫球桿頭的前部處附近，所述擊打面限定了擊打面中心處的囊，和位于所述囊中的由具有第二密度的第二材料制成的面嵌件；其中該第二密度小于該第一密度。這里公開的擊打面還包含囊周邊周圍的底切。
[0015]本實用新型的這些和其他的特征、方面和優(yōu)點將通過參考附圖、說明書和權(quán)利要求而變得更好理解。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]從本實用新型下面的如附圖所示的說明中將了解本實用新型前述的和其他特征和優(yōu)點。附圖，其在此引入和形成說明書的一部分，進一步用于解釋本實用新型的原理和使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠制造和使用本實用新型。
[0017]圖1顯示了根據(jù)本實用新型一種示例性實施例的高爾夫球桿頭的透視圖；
[0018]圖2顯示了根據(jù)本實用新型一種示例性實施例的高爾夫球桿頭的放大透視圖，具有與該聞爾夫球桿頭內(nèi)它的囊分尚的面嵌件；
[0019]圖3顯示了根據(jù)本實用新型一種示例性實施例的高爾夫球桿頭的前沿圖；
[0020]圖4顯示了根據(jù)本實用新型一種示例性實施例的高爾夫球桿頭的剖面圖，其是沿著圖3所示的剖面線A-A’來剖開的；
[0021]圖5顯示了根據(jù)本實用新型一種示例性實施例的高爾夫球桿頭的放大的剖面圖，聚焦于該高爾夫球桿頭的擊打面部分上；
[0022]圖6顯示了根據(jù)本實用新型另一種示例性實施例的高爾夫球桿頭的放大的剖面圖，聚焦于該聞爾夫球桿頭的擊打面部分上；
[0023]圖6A顯示了根據(jù)本實用新型另一種示例性實施例的高爾夫球桿頭的另一放大的剖面圖，聚焦于囊的周邊；
[0024]圖6B顯示了根據(jù)本實用新型另一種示例性實施例的高爾夫球桿頭的另一放大的剖面圖，聚焦于囊的周邊；
[0025]圖6C顯示了根據(jù)本實用新型另一種示例性實施例的高爾夫球桿頭的另一放大的剖面圖，聚焦于囊的周邊；
[0026]圖6D顯示了根據(jù)本實用新型另一種示例性實施例的高爾夫球桿頭的另一放大的剖面圖，聚焦于囊的周邊；
[0027]圖7顯示了現(xiàn)有技術(shù)高爾夫球桿頭的一種信號功率圖，其量化了現(xiàn)有技術(shù)高爾夫球桿頭的聲音；
[0028]圖8顯示了不同的現(xiàn)有技術(shù)高爾夫球桿頭的一種信號功率圖，其量化該不同的現(xiàn)有技術(shù)高爾夫球桿頭的聲音；
[0029]圖9顯示了本實用新型的一種示例性實施例的信號功率圖，其量化了本實用新型的該不例性高爾夫球桿頭的聲音；
[0030]圖10顯示了不同的數(shù)據(jù)的特性時間繪圖，該數(shù)據(jù)收集自根據(jù)USGA CT測試的示例性本實用新型的高爾夫球桿頭；
[0031]圖11顯示了根據(jù)本實用新型另一種可選擇的示例性實施例的高爾夫球桿頭的另一放大的剖面圖，聚焦于該高爾夫球桿頭的擊打面部分；
[0032]圖12顯示了根據(jù)本實用新型另一種可選擇的示例性實施例的高爾夫球桿頭的另一放大的剖面圖，聚焦于該高爾夫球桿頭的擊打面部分；
[0033]圖13顯示了根據(jù)本實用新型另一種可選擇的示例性實施例的高爾夫球桿頭的另一放大的剖面圖，聚焦于該高爾夫球桿頭的擊打面部分；
[0034]圖14顯示了根據(jù)本實用新型另一種可選擇的示例性實施例的高爾夫球桿頭的另一放大的剖面圖，聚焦于該高爾夫球桿頭的擊打面部分；
[0035]圖15顯示了根據(jù)本實用新型另一種可選擇的示例性實施例的高爾夫球桿頭的另一放大的剖面圖，聚焦于該高爾夫球桿頭的擊打面部分；
[0036]圖16顯示了根據(jù)本實用新型另一種可選擇的示例性實施例的高爾夫球桿頭的放大的剖面圖，聚焦于該高爾夫球桿頭的擊打面部分；
[0037]圖17顯示了根據(jù)本實用新型另一種可選擇的示例性實施例的高爾夫球桿頭的放大的剖面圖，聚焦于該高爾夫球桿頭的擊打面部分；
[0038]圖18顯示了根據(jù)本實用新型另一種可選擇的示例性實施例的高爾夫球桿頭的放大的剖面圖，聚焦于該高爾夫球桿頭的擊打面部分；
[0039]圖19顯示了根據(jù)本實用新型另一種可選擇的示例性實施例的高爾夫球桿頭的放大的剖面圖，聚焦于該高爾夫球桿頭的擊打面部分；
[0040]圖20顯示了根據(jù)本實用新型一種示例性實施例的用于制造面嵌件的復(fù)合材料內(nèi)的纖維的應(yīng)力和應(yīng)變圖；
[0041]圖21顯示了根據(jù)本實用新型一種示例性實施例的用于構(gòu)造面嵌件的具體類型的纖維定向的放大的透視圖；
[0042]圖22顯示了根據(jù)本實用新型一種不同的示例性實施例的用于構(gòu)造面嵌件的不同類型的纖維定向的放大的透視圖；
[0043]圖23顯示了根據(jù)本實用新型一種不同的示例性實施例的用于構(gòu)造面嵌件的不同類型的纖維定向的放大的透視圖；
[0044]圖24顯示了根據(jù)本實用新型另一可選擇的實施例的高爾夫球桿頭的放大的剖面圖；
[0045]圖25顯示了根據(jù)本實用新型另一可選擇的實施例的高爾夫球桿頭的放大的剖面圖；
[0046]圖26顯示了根據(jù)本實用新型另一可選擇的實施例的高爾夫球桿頭的放大的剖面圖；
[0047]圖27顯示了根據(jù)本實用新型另一種可選擇的示例性實施例的高爾夫球桿頭的放大的剖面圖，聚焦于該高爾夫球桿頭的擊打面部分；
[0048]圖28顯示了根據(jù)本實用新型另一種可選擇的示例性實施例的高爾夫球桿頭的放大的剖面圖，聚焦于該高爾夫球桿頭的擊打面部分；
[0049]圖29顯示了根據(jù)本實用新型另一種可選擇的示例性實施例的高爾夫球桿頭的放大的剖面圖，聚焦于該高爾夫球桿頭的擊打面部分；
[0050]圖30顯示了根據(jù)本實用新型另一種可選擇的示例性實施例的高爾夫球桿頭的放大的剖面圖，聚焦于該高爾夫球桿頭的擊打面部分；
[0051]圖31顯示了根據(jù)本實用新型另一可選擇的實施例的高爾夫球桿頭的剖面圖；
[0052]圖32顯示了根據(jù)本實用新型另一可選擇的實施例的高爾夫球桿頭的剖面圖；和
[0053]圖33顯示了根據(jù)本實用新型另一可選擇的實施例的高爾夫球桿頭的剖面圖。

【具體實施方式】
[0054]下面的詳細說明描述了實施本實用新型的當(dāng)前所預(yù)期的最佳模式。本說明書不采用限制性含義，而僅僅是用于說明本實用新型的一般原理的目的，因為本實用新型的范圍是通過所附的權(quán)利要求來最佳限定的。
[0055]本實用新型的不同的特征在下面描述，并且每個可以彼此獨立的使用或者與其他特征組合使用。但是，本實用新型的任何單個的特征不能解決上述的任何或全部的問題或者僅僅會解決上述問題之一。此外，上述的一個或多個問題不能通過下述任何一個特征來完全解決。
[0056]附圖的圖1顯示了根據(jù)本實用新型一種示例性實施例的高爾夫球桿頭100的透視圖。更具體的，圖1顯示了高爾夫球桿頭100，其具有位于高爾夫球桿頭100的前部處的擊打面102和連接到擊打面102后部上的本體部分。該高爾夫球桿頭100的后部在這個當(dāng)前的示例性實施例中通?？梢园陧?04、底面106和裙部108。本實用新型的這個當(dāng)前的示例性實施例中所述的擊打面102通?？梢跃哂性趽舸蛎?02外邊界周圍的周邊部分110和在擊打面102的中性區(qū)域處的中心部分112。擊打面102的周邊部分110和中心部分112之間的這種分別在本實用新型的這個當(dāng)前示例性實施例中是重要的，因為與用于高爾夫球桿頭100的其余部分(包括周邊部分110)不同的材料可以用于構(gòu)造擊打面102的中心部分112。盡管有上面所述的，但是周邊部分110也可以由與高爾夫球桿頭100以及擊打面102其余部分不同的材料來構(gòu)造，來進一步改進高爾夫球桿頭100的性能，而不脫離本實用新型的范圍和內(nèi)容。
[0057]在本實用新型的一種示例性實施例中，擊打面102的周邊部分110通?？梢杂傻谝徊牧蠘?gòu)成，其通?？梢允蔷哂邢鄬Ω叩牡谝幻芏鹊慕饘?；例如鈦或鋼。雖然典型的足夠強來經(jīng)受高爾夫球桿頭100和高爾夫球之間的沖擊力，但是這些材料仍然傾向于處于重側(cè)上。更具體的，鋼是上述兩種材料中較重的，其通常的密度可以是大約5.0g/cm3-8.0Og/cm3o另一方面,鈦通常密度會低于鋼,其密度是大約4.00g/cm3-大約5.00g/cm3。
[0058]在處于這樣的額外的高爾夫球桿內(nèi)自由選擇的重量時，任何份額的重量(其可以從高爾夫球桿頭100的任何部分中節(jié)約)會有助于改進該高爾夫球桿頭100的重心(CG)位置和轉(zhuǎn)動慣量(MOI)。因此，在嘗試從高爾夫球桿頭100的擊打面102節(jié)約重量時，圖1所示的本實用新型當(dāng)前的示例性實施例可以利用具有相對低的第二密度的第二材料來構(gòu)造擊打面102的中心部分112。更具體的，擊打面102的中心部分112可以使用下面的材料來構(gòu)造:密度是大約2.7g/cm3的鋁材，密度是大約1.738g/cm3的鎂材，密度是大約1.70g/cm3的復(fù)合材料類型材料或者具有比第一材料密度更低的密度的任何其他材料，全部都不脫離本實用新型。歸因于用于構(gòu)造中心部分112的第二材料較輕的第二密度，整個擊打面112的總重量可以顯著降低，和處于大約15-大約25g的范圍；特別是當(dāng)與完全由密度更大的材料例如鈦構(gòu)造的擊打面102相比時更是如此。這種重量節(jié)約通常可以基于大約60mm-80mm寬，大約25mm-50mm高和大約2.0mm-3.5mm厚的擊打面112來計算。需要指出的是，使用具有較低的第二密度的第二材料來構(gòu)造擊打面102的中心部分112會遇到某些設(shè)計挑戰(zhàn)，因為具有較低密度的材料不夠強來經(jīng)受高爾夫球桿頭100和高爾夫球之間的沖擊力。
[0059]本實用新型為了解決上面的耐久性問題，可以使用雙層的中心部分112，其包含兩種不同的材料，其能夠提供第二材料的輕量益處與第一材料的強度和耐久性益處二者的組合。附圖的圖2顯示了一種放大的透視圖的高爾夫球桿頭200，其產(chǎn)生了根據(jù)本實用新型一種示例性實施例的雙層的中心部分212更好的示意。更具體的，該高爾夫球桿頭200放大圖能夠顯示面嵌件220和囊222。因為在本實用新型該當(dāng)前示例性實施例中所示的囊222沒有設(shè)計成完全穿透了擊打面210的中心部的整個厚度，因此它留下了一層金屬第一材料來充當(dāng)用于面嵌件220的輕量的第二材料的襯背。面嵌件220如上所述是由輕量的第二材料制成的，其通?？梢元毩⒂诟郀柗蚯驐U頭200的其余部分來構(gòu)造，并且在高爾夫球桿頭完成后插入到它在囊222內(nèi)的放置位置上。最后，需要指出的是面嵌件220的幾何形狀通?？梢阅M囊222的幾何形狀，這使得兩個部件能夠彼此無縫組裝。
[0060]面嵌件220雖然如上所述能夠包含許多類型的輕密度材料，但是在本實用新型的一種示例性實施例中其通?？梢园瑥?fù)合材料類型材料。復(fù)合材料類型材料，如這種當(dāng)前本實用新型所示，通常應(yīng)用于由兩種或更多種組成材料所制成的工程化材料，其具有明顯不同的物理或化學(xué)性能，其在宏觀水平上保持分別和不同。更具體的，復(fù)合材料類型材料可以指的是碳纖維的織造網(wǎng)，其用熱塑性或者可熱硬化的樹脂材料進行了浸潰；更通常的被稱作樹脂浸潰的碳纖維。
[0061]附圖的圖3顯示了根據(jù)本實用新型一種示例性實施例的高爾夫球桿頭300的前沿圖。該高爾夫球桿頭300的前沿圖顯示了與周邊部分310以及擊打面302相比，中心部分312的相對尺寸、距離和百分比。更具體的，在本實用新型的這種示例性實施例中，擊打面302通常具有大于大約3600mm2和小于大約4000mm2，更優(yōu)選大于大約3300mm2和小于大約3900mm2，和最優(yōu)選大約3800mm2的前沿表面積。另一方面，中心部分312通?？梢跃哂写笥诖蠹s2500mm2和小于大約2900mm2，更優(yōu)選大于大約2600mm2和小于大約2800mm2，和最優(yōu)選大約2700_2的前沿表面積。最后，周邊部分310的前沿表面積通常可以通過用擊打面302減去中心部分312的面積來推出，這產(chǎn)生了大于大約900mm2和小于大約1300mm2，更優(yōu)選大于大約1000mm2和小于大約1200mm2，和最優(yōu)選大約1100mm2的范圍。應(yīng)當(dāng)注意的是該當(dāng)前示例性實施例中所示的中心部分312可以模擬擊打面302的外部幾何形狀，來改進中心區(qū)域的覆蓋，而不脫離本實用新型的范圍和內(nèi)容。
[0062]為了在中心部分312 (其包含輕量第二材料)處具有足夠大的囊，該中心部分312必須構(gòu)造擊打面302的主要部分。換言之，中心部分與擊打面之比需要大于大約0.65，更優(yōu)選大于大約0.70和最優(yōu)選大于大約0.75。中心部分與擊打面之比定義為中心部分312的前沿表面積除以擊打面302的前沿表面積，如下面的等式(I)所示:
[0063]中心部分與擊打面之比=中心部分的前沿表面積/擊打面的前沿表面積
[0064]最后，擊打面302可以分為中心部分312和周邊部分313，其中中心部分312定義為囊，其可以填充有上述的第二材料。
[0065]圖3所示的高爾夫球桿頭300的前沿圖還顯示了中心部分312與擊打面302周邊的偏離量處于偏距dl，其定義為擊打面302周邊和中心部分312周邊之間的距離。偏距dl，如這個當(dāng)前示例性實施例所示，通?？梢詭椭x中心部分312內(nèi)的囊的尺寸，其決定了可以用于填充所述囊來改變高爾夫球桿頭300的性能的第二材料的量。在本實用新型的一種示例性實施例中，偏距dl通?？梢孕∮诖蠹s0.5英寸,更優(yōu)選小于大約0.33英寸,和最優(yōu)選大于大約0.25英寸，全部都不脫離本實用新型的范圍和內(nèi)容。雖然圖3所示的高爾夫球桿頭300顯示了沿著擊打面302的整個周邊恒定的偏距dl，但是偏距dl可以變化來獲得重量除去和耐久性之間正確的平衡，而不脫離本實用新型的范圍和內(nèi)容。
[0066]附圖的圖4顯示了根據(jù)本實用新型一種示例性實施例的沿著圖3所示的剖面線A-A’的高爾夫球桿頭400的剖面圖。該高爾夫球桿頭400的剖面圖允許更清楚的觀察高爾夫球桿頭400的中心部分412的囊422以及襯背部分423。因為通過囊422內(nèi)的輕量第二材料能夠?qū)崿F(xiàn)的重量節(jié)約需要與襯背部分423內(nèi)的金屬材料的強度和耐久性取得平衡，因此囊422和襯背部分423的相對厚度對當(dāng)前的本實用新型來說重要的。在本實用新型的一種示例性實施例中，囊的深度d2可以恒定保持在大于大約0.2mm和小于大約2.0mm，更優(yōu)選大于大約0.5mm和小于大約1.5mm,和最優(yōu)選大約1.0mm。為了平衡在囊422內(nèi)使用更輕的第二材料所犧牲的耐久性，襯背部分423通常會需要保持厚度d3，其允許高爾夫球桿頭400經(jīng)受與高爾夫球的沖擊力。因此，襯背部分423的厚度d3通?？梢跃哂泻愣ǖ暮穸?，其大于大約1.5mm和小于大約3.0mm，更優(yōu)選大于大約1.75mm和小于大約2.75mm，最優(yōu)選大約
2.25mm0
[0067]盡管有上面分級的厚度，但是應(yīng)當(dāng)注意的是在這里更重要的數(shù)字是d2和d3之間相對厚度之比；其量化了囊422的深度d2以及襯背部分423的厚度d3的相對厚度。這個比率，在本申請的上下文中稱作“擊打厚度比”，間接量化了高爾夫球桿頭400降低擊打面402的不必需的重量，同時保持擊打面402的耐久性的能力。擊打厚度比，如這個當(dāng)前申請中所述，可以更具體的定義為囊422的深度d2除以襯背部分423的厚度d3，如下面的等式
(2)所示:
[0068]擊打厚度比=囊的深度(d2)/襯背部分的厚度(d3)等式(2)
[0069]如上面的這個示例性實施例中所述，擊打厚度比通常會小于大約1.0，更優(yōu)選小于大約0.8和最優(yōu)選小于大約0.7 ο
[0070]附圖的圖5顯示了圖4所示的圓形區(qū)域B的放大的剖面圖。更具體的，圖5所示的高爾夫球桿頭400的擊打面402的放大圖允許更清楚的分別觀察襯背部分423和囊422的相對厚度d3和深度d2。除了上面的之外，圖5還顯示了面嵌件520，其由具有第二密度的第二材料構(gòu)造，其從囊522內(nèi)它的放置位置除去。關(guān)于圖5的認識的首要的事情之一是面嵌件520的相對尺寸和形狀要相當(dāng)?shù)念愃朴谀?22的尺寸和形狀。換言之，面嵌件520通?？梢栽O(shè)計為這樣的尺寸和形狀，其使得它適配于囊522內(nèi)，而不脫離本實用新型的范圍和內(nèi)容。更具體的，如圖5中可見，面嵌件的厚度d2通?？梢曰旧项愃朴谀?22的深度d2，表現(xiàn)出類似性。
[0071]雖然從圖5中最小程度的可見，但是通常已知的是現(xiàn)代高爾夫球桿頭的擊打面502部分通?？梢跃哂形⑿〉那剩瑏韼椭Ｕ捎谄膿舸蛩纬傻牟焕?yīng)?，F(xiàn)代高爾夫球桿頭的擊打面502部分的這種微小的曲率會更普遍的被稱作高爾夫球桿頭的凸出和滾動，其取決于參考點是從水平方向還是從垂直方向來選取。需要指出的是擊打面502和/或囊522的厚度d2通?？梢杂蓳舸蛎?02的前沿表面來決定，這意味著囊522將具有與擊打面520的前面相同的凸起和滾動。保持囊522內(nèi)的該凸起和滾動曲率半徑對于高爾夫球桿頭的擊打面502的耐久性是有利的，因為凸起形狀的表面將能夠比平坦或者甚至凹入形囊522更好的吸收沖擊力。但是，應(yīng)當(dāng)注意的是在處于本實用新型范圍和內(nèi)容中的全部實施例中，囊522不必須具有凸起表面，囊522的內(nèi)部表面可以是平坦的或者甚至凹入的形狀，特別是在這樣的情形中，這里擊打面502已經(jīng)足夠耐久來吸收沖擊力。
[0072]面嵌件520和囊522相對類似的尺寸和形狀通常將幫助增強面嵌件520在囊522內(nèi)的結(jié)合。但是，除了這種預(yù)先存在的利用了部件的幾何形狀的機械結(jié)合之外，面嵌件520和囊522之間的結(jié)合通?？梢允褂谜辰Y(jié)劑類型物質(zhì)來增強。粘結(jié)劑類型物質(zhì)，如本申請中所述，通?？梢允呛铣深愋驼辰Y(jié)劑；但是，粘結(jié)劑類型物質(zhì)也可以是天然粘結(jié)劑，接觸粘結(jié)齊U，牢固型(trying)粘結(jié)劑，熱熔粘結(jié)劑，UV光固化粘結(jié)劑，壓敏粘結(jié)劑或者能夠產(chǎn)生化學(xué)鍵合(其將面嵌件520保持在囊522內(nèi))的任何類型的粘結(jié)劑，全部都不脫離本實用新型的范圍和內(nèi)容。
[0073]附圖的圖6，6A，6B，6C和6D顯示了本實用新型另一可選擇的實施例，其中囊622可以包含在囊622內(nèi)的面嵌件620之間的周邊結(jié)合部分C周圍的底切628，其進一步增強了兩個上述部件之間的結(jié)合。更具體的，圖6A，6B，6C和6D顯示了不同的不同類型底切628的放大圖，其能夠用于增強面嵌件620在囊622內(nèi)的結(jié)合，全部都不脫離本實用新型的范圍和內(nèi)容。在更詳細的討論不同的囊622的幾何形狀之前，簡要的討論將面嵌件620插入具有這樣的底切628的囊622中的方法將有助于解釋本實用新型的獨創(chuàng)性。觀察圖6，6A，6B，6C和6D，可以看到將具有超過底切628的較大直徑的面嵌件620置于囊622中在物理上是困難的。因此，為了將面嵌件620置于具有底切628的囊622中，用于形成面嵌件620的復(fù)合材料會需要在固化之前置于囊622中。樹脂浸潰的材料，不同于具有硬質(zhì)體的金屬材料，通?？梢跃哂腥彳浀慕Y(jié)構(gòu)，直到樹脂固化為止。因此，從上面可見如果將復(fù)合材料類型材料用于構(gòu)造面嵌件620，則該復(fù)合材料在固化之前的柔軟性將允許面嵌件適配到囊622中。
[0074]除了用于構(gòu)造面嵌件620的樹脂浸潰的復(fù)合材料類型材料的柔軟性之外，用于形成樹脂浸潰的復(fù)合材料的多層纖維材料還將允許將囊622在底切628周圍用樹脂浸潰的復(fù)合材料填充。更具體的，因為樹脂浸潰的復(fù)合材料是通過將薄層的樹脂纖維層化彼此疊置來構(gòu)建，因此不同的纖維層可以填充到囊622中來處于底切628周圍，而不脫離本實用新型的范圍和內(nèi)容。
[0075]圖6A，6B，6C和6D全部都顯示了周邊結(jié)合部分C不同的放大圖，其允許更清楚的觀察根據(jù)本實用新型不同的實施例的不同的底切628的幾何形狀。更具體的，圖6A顯示了V形底切628，其有助于將面嵌件620固定在囊622中。圖6B顯示了 V形底切628，其具有接近底切628的外尖端的平坦的部分，來消除銳角轉(zhuǎn)角，這將產(chǎn)生高的沖擊應(yīng)力。圖6C顯示了本實用新型的另一可選擇的實施例，其中U形底切628可以用于幫助將面嵌件620固定在囊622中。最后，圖6D顯示了本實用新型的另一可選擇的實施例，其中U形底切628具有平坦的尖端，來完全消除銳角轉(zhuǎn)角，其將在沖擊過程中產(chǎn)生裂紋或者破裂。
[0076]在這個點上，值得認可的是在高爾夫球桿頭的擊打面602部分處具有囊622可以提供相比于立即所認可的益處的另外的性能益處。更具體的，除了明顯的性能益處(其可以通過由上面所示的這種類型的幾何形狀來產(chǎn)生更多的自由選擇重量而實現(xiàn)的)之外，使用這種類型的囊622將使得高爾夫球桿頭能夠保持令人期望的聲學(xué)聲音。高爾夫球桿頭的聲學(xué)聲音雖然難以量化，但是其是這樣的一些事情，其更大的影響了高爾夫球桿頭的感覺性能。因為復(fù)合材料類型材料通常會提供與金屬類型材料非常不同的聲學(xué)聲音，因此對本實用新型來說重要的是調(diào)整高爾夫球桿頭的聲學(xué)聲音，來相對的類似于具有完全的金屬擊打面的高爾夫球桿頭。
[0077]附圖的圖7顯示了現(xiàn)有技術(shù)的具有完全的金屬擊打面的高爾夫球桿頭的信號功率圖，其顯示了產(chǎn)生令人期望的聲音的高爾夫球桿頭的聲學(xué)特性。更具體的，圖7捕集了現(xiàn)有技術(shù)的高爾夫球桿頭在它沖擊高爾夫球時所產(chǎn)生的作為頻率754的函數(shù)的聲音的功率752。這個功率752和頻率754可以量化高爾夫球桿頭不同的部件例如冠頂、底面、面或者高爾夫球桿頭任何的其他輔件在它沖擊高爾夫球時的變化。如我們從圖7中可見，這種具有完全的金屬擊打面的現(xiàn)有技術(shù)的高爾夫球桿頭可以產(chǎn)生聲音功率752在大約4000赫茲的第一峰756。如這個當(dāng)前現(xiàn)有技術(shù)的高爾夫球桿頭(其具有完全的金屬擊打面)所示，峰756聲音功率752通?？梢跃哂写蠹s0.2瓦的總聲音功率輸出。因此，基于上面的，可以觀察到具有完全的金屬擊打面的高爾夫球桿頭所渴望的聲音可以是頻率大于大約3500赫茲，更優(yōu)選大于大約3750赫茲和最優(yōu)選大于大約4000赫茲的功率的第一峰。
[0078]附圖的圖8顯示了具有完全的復(fù)合材料擊打面的現(xiàn)有技術(shù)的高爾夫球桿頭的信號功率圖，其顯示了這樣的類型的高爾夫球桿頭的聲學(xué)聲音特性的顯著變化。從圖8中立即可見由具有完全的復(fù)合材料擊打面的現(xiàn)有技術(shù)的高爾夫球桿頭所產(chǎn)生的聲音的功率明顯小于具有金屬擊打面的傳統(tǒng)的現(xiàn)有技術(shù)的高爾夫球桿頭。雖然當(dāng)繪制如圖7的相同尺寸的圖時很少注意，但是這種完全的復(fù)合材料的現(xiàn)有技術(shù)高爾夫球桿頭通常具有聲音功率852在大約3000赫茲的第一峰856。如這個具有完全的復(fù)合材料擊打面的當(dāng)前的現(xiàn)有技術(shù)高爾夫球桿頭中所示，峰856聲音功率852通?？梢跃哂行∮诖蠹s0.002瓦的總聲音功率852輸出。因此，當(dāng)與圖7所示的具有完全的金屬擊打面的現(xiàn)有技術(shù)高爾夫球桿頭的信號功率圖相比，可以看到完全代替具有復(fù)合材料的高爾夫球桿頭的擊打面明顯犧牲了高爾夫球桿頭令人期望的聲音。
[0079]現(xiàn)在轉(zhuǎn)到附圖的圖9，我們可以看到根據(jù)本實用新型的高爾夫球桿頭的信號功率圖。甚至在第一眼時，立即可以注意到本實用新型的信號功率圖更類似于圖7所示的具有完全的金屬擊打面的現(xiàn)有技術(shù)高爾夫球桿頭的信號功率圖。更具體的，本實用新型的本實用新型高爾夫球桿頭的信號功率圖可以具有聲音功率952發(fā)生在大于大約3500赫茲和小于大約4500赫茲，更優(yōu)選大于大約3750赫茲和小于大約4250赫茲和最優(yōu)選大約4000赫茲的第一峰956。當(dāng)前的本實用新型高爾夫球桿頭(具有在擊打面處的囊)的峰956聲音功率952可以產(chǎn)生大于大約0.1瓦，更優(yōu)選大于大約0.125瓦，最優(yōu)選大約0.15瓦的總聲音功率952輸出。因為當(dāng)前的本實用新型高爾夫球桿頭的信號功率圖顯示了與具有完全的金屬面的現(xiàn)有技術(shù)高爾夫球桿頭非常類似的信號功率圖，因此當(dāng)前本實用新型的高爾夫球桿頭的聲學(xué)聲音是令人期望的，盡管具有復(fù)合材料類型面嵌件。
[0080]因為來自于不同的高爾夫球桿頭的聲學(xué)聲音的理想性取決于信號功率圖內(nèi)上述的值，因此可以作為彼此的關(guān)系來更容易的量化這些值，來便于比較。下面的等式(3)產(chǎn)生了峰功率與頻率之比，其以易于量化的方式捕集了高爾夫球桿頭的令人期望的聲音。
[0081]峰功率與頻率之比=峰功率/峰功率發(fā)生時的頻率等式(3)
[0082]根據(jù)本實用新型一種示例性實施例的高爾夫球桿頭的峰功率與頻率之比通?？梢源笥诖蠹s2.5*10-5瓦/赫茲和小于大約5*10-5瓦/赫茲，更優(yōu)選大于大約3.0*10-5瓦/赫茲和小于大約4.5*10-5瓦/赫茲,和最優(yōu)選大約4.0*10-5瓦/赫茲。
[0083]雖然上述的峰功率與頻率之比量化了聞爾夫球桿在它沖擊聞爾夫球時的聲學(xué)聲音，但是它沒有考慮高爾夫球桿頭的尺寸。因為高爾夫球桿頭的聲學(xué)聲音通常會由于高爾夫球桿頭在它沖擊高爾夫球時的振動產(chǎn)生，因此高爾夫球桿頭的尺寸是一個重要的因素，用于決定當(dāng)高爾夫球桿頭用于沖擊高爾夫球時可用于這樣的振動的表面積的量。因此，在量化高爾夫球桿頭的聲音中另外一種要認可的重要比率可以是高爾夫球桿頭的第一峰值頻率與體積之比。類似于上面描述令人期望的聲音是什么的討論，根據(jù)當(dāng)前本實用新型的高爾夫球桿頭通?？梢跃哂蓄l率發(fā)生在大于大約3500赫茲和小于大約4500赫茲，更優(yōu)選大于大約3750赫茲和小于大約4250赫茲和最優(yōu)選大約4000赫茲的第一峰；如上所述。當(dāng)前本實用新型的高爾夫球桿頭通常可以具有大于大約400立方厘米(cc)和小于大約500cc,更優(yōu)選大于大約420cc和小于480cc和最優(yōu)選大約460cc的總體積。觀察上面的數(shù)字，第一峰值頻率與體積比關(guān)系通常會大于大約7.0Hz/cc和小于大約15.0Hz/cc，更優(yōu)選大于大約9.0Hz/cc和小于大約13.0Hz/cc,最優(yōu)選大約8.0Hz/cc。第一峰值頻率與體積之比如下面的等式(4)所定義。
[0084]第一峰值頻率與體積之比=第一峰值頻率/體積等式(4)
[0085]除了上述的高爾夫球桿頭擊打面的重量節(jié)約和改進的聲學(xué)性能，使用囊(其填充有具有第二密度的第二材料)在產(chǎn)生這樣的高爾夫球桿中產(chǎn)生了另外的優(yōu)點，該高爾夫球桿可以通過增加高爾夫球桿頭的特性時間(CT)來將高爾夫球擊打得更遠。CT，作為高爾夫工業(yè)中當(dāng)前已知的，通常會涉及到在從不同高度下落后(其模擬了不同的速度)，擺錘接觸高爾夫球桿頭擊打面的時間量。連接到該擺錘上的加速計所捕集的速度和時間值然后通常相對于速度的函數(shù)來作圖。具有特定頻率的線性趨勢線可以通過不同的數(shù)據(jù)點來形成，并且最終的1-截取可以產(chǎn)生該高爾夫球桿頭的CT值。關(guān)于用于獲得高爾夫球桿頭的CT值的精確設(shè)備和程序更多的細節(jié)可以在Pringle等人的美國專利N0.6837094( ‘094專利)中找到，其公開內(nèi)容在此以其全部引入作為參考。
[0086]附圖的圖10顯示了根據(jù)‘094專利所述的步驟，使用用于測量高爾夫球桿頭的擊打面撓性的便攜式設(shè)備所獲得的不同接觸時間結(jié)果的圖示。更具體的，圖10顯示了根據(jù)當(dāng)前本實用新型的一種示例性高爾夫球桿頭的擊打面在y軸上相對于在X軸上繪圖的分別的數(shù)據(jù)點1062的每個的擺錘的速度繪圖的特性時間結(jié)果。應(yīng)當(dāng)注意的是通過連接到該擺錘上的加速計所獲得的擺錘速度是取-0.329的指數(shù)值的，目的是使得截取值上所預(yù)期的誤差最小化，來產(chǎn)生用下面的等式(5)量化的線性關(guān)系。
[0087]T = A+BV-k 等式(5)
[0088]其中T等于擺錘速度從所記錄的最大速度的5%升高到95%的時間,B是通過不同的數(shù)據(jù)點1062所形成的趨勢線1064的斜率，V是在不同的數(shù)據(jù)點1062測試的擺錘速度，和k是指數(shù)調(diào)節(jié)因子，用于使得高爾夫球桿頭的截取值中的誤差最小。趨勢線1064和y軸之間的截取，在這里標識為A，可以由上面的T、B和V值來確定，并且通?？梢允荱SGA所用的最終CT值，其校正了高爾夫球桿頭在用高爾夫球沖擊過程中的撓曲能力。
[0089]需要在此指出的是，因為這里該CT值是基于截取A來確定的，因此由擺錘測試的每個單個的數(shù)據(jù)點1062的不同的CT結(jié)果所形成的趨勢線1064的斜率B是對CT值產(chǎn)生重要影響的一個重要因素。因為當(dāng)前本實用新型使用了特定量的復(fù)合材料(其在該高爾夫球桿的擊打面部分處的囊內(nèi)具有較低的第二密度)，因此由不同的數(shù)據(jù)點所產(chǎn)生的趨勢線1064的斜率B通常會比傳統(tǒng)的現(xiàn)有技術(shù)的高爾夫球桿頭的斜率更陡峭。更具體的，由不同數(shù)據(jù)點1062的趨勢線1064所形成的斜率可以在此被稱作“特性時間斜率”。該“特性時間斜率”，如上面的當(dāng)前本實用新型中所定義的，通?？梢源笥诖蠹s5和小于大約50，更優(yōu)選大于大約10和小于大約45，甚至更優(yōu)選大于大約12.5和小于大約30，和最優(yōu)選大于大約15和小于大約20，如圖10所示。雖然特性時間斜率趨勢線1064的斜率單位在上面沒有明確討論，但是它通常可以用時間單位微秒除以到-0.33功率的速度值來推出。用于趨勢線1064的單位的最終結(jié)果通常可以是(微秒/(秒/米))或者是所述等式的任何其他簡化形式，全部不脫離本實用新型的范圍和內(nèi)容。作為美國高爾夫協(xié)會(USGA)所定義和使用的，關(guān)于CT測試更多的信息，可以在Technical Descript1n of the Pendulum Test,RevisedVers1n, Discuss1n of Points Raised During Notice&Comment Per1d (2003 年 11 月)中找到，其公開內(nèi)容在此以其全部引入作為參考。
[0090]返回我們前面的關(guān)于不同的幾何形狀(其可以用于在高爾夫球桿頭的擊打面部分中產(chǎn)生囊)的討論，我們現(xiàn)在返回到圖U。附圖的圖11顯示了具有囊1122的高爾夫球桿頭的剖面圖，其可以具有凹入的幾何形狀。雖然該凹入的幾何形狀可以降低襯背部分1123的厚度，但是更薄的背部1123可以為整個擊打面1102提供另外的偏斜，其會導(dǎo)致高爾夫球桿頭性能的增加。囊1122的厚度通常在圖11中顯示為d3，其可以從大約0.2mm-大約
3.5mm變化，全部都不脫離本實用新型的范圍和內(nèi)容。
[0091]附圖的圖12顯示了根據(jù)本實用新型另一可選擇的實施例的具有囊1222的高爾夫球桿頭剖面圖。更具體的，這個囊1222的襯背部分1223可以具有可變的厚度，來促進更大的甜蜜點，而不影響囊1222內(nèi)的嵌件1220的幾何形狀。關(guān)于具有可變厚度的擊打面的高爾夫球桿頭的益處的更詳細討論可以在Bissonnette等人的美國專利6，605, 007中找到，其公開內(nèi)容在此以其全部引入作為參考。根據(jù)本實用新型的這種示例性實施例的襯背部分1223可以具有兩個不同的厚度d5和d6，并且更厚的部分d6位于接近擊打面1202的中心之處。盡管有上面的，但是具有更多不同區(qū)域的這個厚度輪廓的許多其他變化也可以使用，全部都不脫離本實用新型的范圍和內(nèi)容，只要該襯背部分具有可變的厚度就行。最后，需要指出的是囊1222的厚度和面嵌件1220的厚度可以全部在恒定的厚度d2基本上不變化，這也不脫離本實用新型的范圍和內(nèi)容。
[0092]附圖的圖13顯示了根據(jù)本實用新型另一可選擇的實施例，高爾夫球桿頭的剖面圖，其具有用于囊1322和面嵌件1320的另一可選擇的幾何形狀。更具體的，在本實用新型的這種示例性實施例中，面嵌件1320可以具有可變的厚度來改進高爾夫球桿頭的擊打面1320的性能。為了適應(yīng)面嵌件1320的這種可變的厚度，襯背部分1323可以保持恒定的厚度來容納面嵌件1320可變的厚度。為了保持襯背部分1323恒定的厚度，本實用新型的這種可選擇的實施例通常會產(chǎn)生這樣的襯背部分1323，其在接近襯背部分1323中心部分處具有彎曲，來匹配增厚部分的面嵌件1320。
[0093]附圖的圖14顯示了根據(jù)本實用新型另一可選擇的實施例的高爾夫球桿頭的剖面圖，其具有用于囊1422以及面嵌件1420的另一可選擇的幾何形狀。更具體的，在本實用新型的這種示例性實施例中，面嵌件1420可以具有可變的厚度，來改進高爾夫球桿頭的擊打面1420的性能。襯背部分1423，提供了一種可選擇的方式來為面嵌件1420提供支持，用于提供可變的厚度，其在擊打面1402的中心部分處變得更薄。這個實施例可以優(yōu)選來提供更大彎曲剛度的中心部分，因為較薄的中心部分可以提供更大的偏斜。
[0094]附圖的圖15顯示了根據(jù)本實用新型另一可選擇的實施例的高爾夫球桿頭的剖面圖，其具有用于囊1522以及面嵌件1520的另一可選擇的幾何形狀。更具體的，本實用新型的這種實施例將具有襯背部分1523，其在擊打面1502的中心部分處具有增加的厚度，來增加該高爾夫球桿頭的耐久性。因此，為了容納擊打面1502的中心部分處襯背部分1523增加的厚度，面嵌件1520厚度通常會在中心部分處較薄。這個實施例在這樣的情形中會是優(yōu)選的，在其中需要改進該高爾夫球桿頭的耐久性。
[0095]附圖的圖16顯示了根據(jù)本實用新型另一可選擇的實施例的高爾夫球桿頭的剖面圖，其利用不同的幾何形狀來形成擊打面1602。更具體的，襯背部分1623形成了更薄但是仍然完全的擊打面1620，僅僅使它覆蓋有面嵌件1620。這個面嵌件1620雖然尺寸上不是常規(guī)的，但是起到了從高爾夫球桿頭的擊打面1602部分上除去不必需的重量的相同目的。本實用新型的這種實施例提供了優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)高爾夫球桿頭的優(yōu)點在于它從高爾夫球桿頭的擊打面1602部分上除去不必需的重量，同時仍然保持了襯背部分1623的結(jié)構(gòu)完整性，而不脫離本實用新型的范圍和內(nèi)容。
[0096]附圖的圖17顯示了根據(jù)本實用新型另一可選擇的實施例的高爾夫球桿頭的剖面圖，其利用了稍微不同的幾何形狀來形成擊打面1702。更具體的，本實用新型的這個實施例將在擊打面1702的對端處利用兩個分別的襯背部分1723，留下面嵌件1720無支持的處于中心區(qū)域。本實用新型的這種可選擇的實施例會有助于完全消除與全襯背部分1723有關(guān)的重量,進一步降低與該聞爾夫球桿頭的擊打面1702有關(guān)的不必需的重量。
[0097]附圖的圖18顯示了根據(jù)本實用新型另一可選擇的實施例的高爾夫球桿頭的剖面圖，其利用了不同的幾何形狀來形成擊打面1802。圖18所示的本實用新型的這種實施例，目的是移位遠離擊打面1802的沖擊部分的結(jié)合點，已經(jīng)朝著高爾夫球桿頭的冠頂和底面部分移位了面嵌件1820的周邊。遠離擊打面1802的結(jié)合點的這種移位有益于高爾夫球桿頭之處在于它將結(jié)合點遠離最高應(yīng)力處移動，降低了所需的結(jié)合強度。從圖18中可見，襯背部分1823已經(jīng)朝著該高爾夫球桿頭的冠頂和底面部分移位，來實現(xiàn)這個目標，而不脫離本實用新型的范圍和內(nèi)容。
[0098]附圖的圖19顯示了根據(jù)本實用新型另一可選擇的實施例的高爾夫球桿頭的剖面圖，其利用了不同的幾何形狀來形成擊打面1902。更具體的，如圖19中可見，面嵌件1920可以卷繞在高爾夫球桿頭的整個擊打面1902周圍，來將結(jié)合點遠離高爾夫球桿頭的擊打表面移位。但是，圖19所示的高爾夫球桿頭提供了另外的性能優(yōu)勢，其在于金屬襯背部分1923也卷繞在周圍來提供用于面嵌件1920的部分襯背支持。除了上述特征之外，本實用新型的這個當(dāng)前示例性實施例所示的面嵌件1920可以利用增厚的中心部分來改進甜蜜點的尺寸，而不脫離本實用新型的范圍和內(nèi)容。
[0099]需要在此指出的是圖17-19所示的高爾夫球桿頭與早前討論的本實用新型不同的實施例的稍有不同之處在于由圖17-19所示的高爾夫球桿所產(chǎn)生的囊不具有襯背部分。在其中該囊是由金屬襯背部分支持的情形中，在復(fù)合材料類型材料的不同層內(nèi)導(dǎo)致失效的主要原因可以歸因于復(fù)合材料纖維的單個層的分層。但是在其中囊不是由襯背部分支持的情形中，主要的關(guān)注變成了該復(fù)合材料本身的耐久性，這使得復(fù)合材料類型材料的強度和耐久性成為主要關(guān)注點。雖然有這樣的事實，即，幾乎任何種類的樹脂浸潰的碳纖維都可以提供明顯的重量節(jié)約益處，但是并非全部類型的樹脂浸潰的碳纖維都能夠滿足用于高爾夫球桿頭中所必需的耐久性需求。為了了解不同的類型樹脂浸潰的碳纖維，可以借助于轉(zhuǎn)到附圖的圖20，其顯示了在碳纖維浸潰的纖維內(nèi)纖維的應(yīng)力和應(yīng)變圖2000，其有助于說明這樣的樹脂浸潰的碳纖維材料的應(yīng)力和應(yīng)變值之間的關(guān)系，其可以適于用作本實用新型的第二材料。
[0100]首先和首要的，觀察應(yīng)力和應(yīng)變圖2000，我們可以看到這種復(fù)合材料類型材料的纖維的應(yīng)力和應(yīng)變關(guān)系2030會具有線性的彈性失效特性。復(fù)合材料的纖維的線性彈性失效特性通常優(yōu)于非線性彈性失效之處在于它允許純的彈性變形，其不改變復(fù)合材料的物理尺寸。復(fù)合材料的纖維中的這種類型的純線性彈性失效特性更優(yōu)于非彈性的彈性失效，因為脆的纖維(其具有線性彈性失效)通常會產(chǎn)生比脆的纖維(其表現(xiàn)出非線性彈性失效特性)所能夠?qū)崿F(xiàn)的屈服應(yīng)力更高的最終拉伸強度。該復(fù)合材料的纖維除了顯示出線性彈性失效特性之外，圖20的應(yīng)力和應(yīng)變關(guān)系2030還顯示了本實用新型所用的復(fù)合材料的理想的纖維的強度和模量。更具體的，圖20顯示了所用的復(fù)合材料的纖維通常的拉伸強度會大于大約4.0GPa和小于大約6.0GPa,更優(yōu)選大于大約4.5GPa和小于大約5.5GPa和最優(yōu)選大約4.9GPa。與上面分級的拉伸強度配對，該復(fù)合材料通常的彈性拉伸模量(其是通過應(yīng)力和應(yīng)變關(guān)系2030的斜率來確定的)大于大約200GPa和小于大約300GPa，更優(yōu)選大于大約225GPa和小于大約275GPa，和最優(yōu)選大約241GPa。在此需要指出的是雖然拉伸強度和拉伸模量都是復(fù)合材料的纖維的重要特性，但是決定纖維適于本實用新型的關(guān)鍵因素將依據(jù)失效應(yīng)變百分比。失效應(yīng)變百分比，如當(dāng)前示例性實施例中所提交的，通常可以定義為纖維的拉伸強度除以纖維的彈性拉伸模量，如下面的等式￠)中更具體的表達的。
[0101]拉伸強度/彈性拉伸模量=失效應(yīng)變百分比等式(6)
[0102]該失效應(yīng)變百分比，如圖20的當(dāng)前示例性實施例中所示和基于上面的拉伸強度和彈性拉伸模量數(shù)，通?？梢源笥诖蠹s1.0%和小于大約10.0%，更優(yōu)選大于大約2.0%和小于大約8.0%，和最優(yōu)選大約2.5%。
[0103]繼續(xù)關(guān)于利用復(fù)合材料來形成面嵌件的討論，附圖的圖21顯示了根據(jù)本實用新型一種示例性實施例的復(fù)合面嵌件2120的放大圖。更具體的，該面嵌件2120的放大圖允許更好的觀察復(fù)合面嵌件2120內(nèi)纖維不同的定向如何可以改變，來影響高爾夫球桿頭的性能特性。圖21所示的面嵌件2120通?？梢跃哂械谝粚?141，第二層2142，第三層2143，第四層2144，第五層2145，第六層2146，第七層2147，第八層2148或者被認為是構(gòu)造面嵌件2120所需的任何數(shù)目的層，全部都不脫離本實用新型的范圍和內(nèi)容。在圖21所示的這個當(dāng)前示例性實施例中，面嵌件2100可以具有8個不同的層2141，2142，2143，2144，2145，2146,2147和2148，每個具有與它緊鄰的層不同方向上定向的纖維。更具體的，第一層2141可以具有在水平方向上定向的纖維，為了易于引用而標記為O度。第二層2142可以依照第一層2141，并且纖維在對角線方向上定向，更容易的標識為+45度。第三層2143可以依照第二層2142，并且纖維在垂直方向上定向，更容易的標識為90度。第四層2144可以依照第三層2143，并且另一層的纖維在與第二層2142不同的對角線方向上定向，更容易的標識為-45度。雖然圖21顯示了 8個不同的層，但是在這個示例性實施例中隨后的層2145，2146,2147和2148可以依照與第一個四層相同的定向。實際上，除了圖21所示之外，任何另外數(shù)目的層也可以加入來達到所需的厚度，而不脫離本實用新型的范圍和內(nèi)容，只要它符合上面的圖21所述的結(jié)構(gòu)就行。具有這種類型的定向可以產(chǎn)生這樣的復(fù)合面嵌件2120，其類各向同性性能，這導(dǎo)致面嵌件2120足夠強來經(jīng)受在許多不同方向上定向的負荷，而不失效。
[0104]附圖的圖22顯示了本實用新型的另一種可選擇的實施例，其中面嵌件2220表現(xiàn)出各向異性性能。作為這個當(dāng)前示例性實施例中所用的，各向異性指的是復(fù)合面嵌件2220的依賴于方向的強度，其是由復(fù)合面嵌件2220中纖維的均勻定向形成的。更具體的，如圖22中可見，第一層2241，第二層2242，第三層2243，第四層2244，第五層2245，第六層2246，第七層2247和第八層2248可以都具有這樣的纖維，其在基本垂直的方向上延伸，其更容易的標識為90度方向。具有各向異性復(fù)合面嵌件2220可以通過將面嵌件2220的強度沿著經(jīng)歷了最大應(yīng)力的方向上集中，同時在沿著傾向于不產(chǎn)生大的應(yīng)力的其他方向上犧牲一些強度，而進一步改進了高爾夫球桿頭的性能。在高爾夫球桿頭的設(shè)計空間中，大部分應(yīng)力是在冠頂-底面方向上產(chǎn)生的；因此，通過將線性沿著相反方向進行定向，擊打面將在具有最短的距離來吸收這個應(yīng)力的方向上具有增加的模量。圖22僅僅顯示了復(fù)合面嵌件2220中八層纖維來進行說明，但是，應(yīng)當(dāng)注意的是另外的層可以加入到面嵌件2220中，來實現(xiàn)面嵌件2220期望的厚度，而不脫離本實用新型的范圍和內(nèi)容，只要它符合上面的圖22所述的結(jié)構(gòu)就行。
[0105]除了沿著期望的方向增加模量之外，圖22所示的面嵌件2220也可以如下來提供另外的性能益處:降低在在較小的應(yīng)力方向(其從冠頂跨到底面)所需的復(fù)合材料的層數(shù)，從高爾夫球桿頭的擊打面進一步除去不必需的重量。在此應(yīng)當(dāng)注意的是雖然當(dāng)前的討論更具體的涉及到將復(fù)合材料基材料用于面嵌件2220，但是相同理念的各向異性也可以應(yīng)用于金屬材料例如鋁、鎂或者甚至鈦，全部都不脫離本實用新型的范圍和內(nèi)容。關(guān)于金屬各向異性材料的產(chǎn)生和使用更詳細的討論可以在Zeller等人的美國專利6，623，543中找到，其公開內(nèi)容在此以其全部引入作為參考。
[0106]附圖的圖23顯示了本實用新型的另一可選擇的實施例，其中纖維定向不同的組合產(chǎn)生了面嵌件2320，其是準各向異性的。作為這個當(dāng)前示例性實施例中所用的，準各向異性指的是復(fù)合面嵌件2320的方向依賴性強度，其是由復(fù)合材料纖維的定向形成的，其使得一個定向優(yōu)于另一個定向。更具體的，面嵌件2320可以具有第一層2341，其具有在基本垂直方向上定向的纖維，其更容易標識為90度方向。位于第一層2341之后的是第二層2342,其具有在基本上對角線方向上定向的纖維，更容易的標識為+45度。位于第二層2342之后的第三層2343可以具有它的纖維是類似于第一層2341的基本垂直的纖維定向來定向的，這沿著冠頂-底面方向增強了面嵌件2300的強度。在第三層2343之后是第四層2344，它的纖維在與第二層2342基本相反的對角線方向上定向。第四層2344可以具有在-45度方向上的纖維，這意味著它的纖維方向垂直于第二層2342。置于第四層2344之后的第五層2345它的纖維可以彎折到基本垂直的方向，來進一步增加面嵌件2320在冠頂?shù)酌娣较蛏系膹姸?。如?dāng)前示例性實施例所示，第六層2346通常的纖維在水平方向上定向，其可以更容易的標識為O度。最后，復(fù)合面嵌件2320的第七層2347可以使得它的纖維彎折到基本垂直的方向，來進一步增強沿著后跟趾方向上的強度。
[0107]圖23所示的面嵌件2320通?？梢詫D21所示的面嵌件420的準各向同性益處與圖22所示的面嵌件520的各向異性益處相結(jié)合。更具體的，因為圖23所示的面嵌件2320具有沿著幾個不同方向的纖維，它可以幫助保存面嵌件2320沿著不同方向的彎曲剛度。但是，具有增加數(shù)目的層(其具有在垂直方向上延伸的纖維)允許圖23所示的面嵌件2320具有沿著最重的應(yīng)力方向具有增加的面嵌件2320的彎曲剛度。再次的，應(yīng)當(dāng)注意雖然圖23僅僅顯示了 7層的復(fù)合材料纖維，但是可以使用許多的其他數(shù)目的層，只要它符合上面的圖23所述的結(jié)構(gòu)就行。
[0108]除了纖維方向之外，用于面嵌件2320的復(fù)合材料的另一種重要特性是該復(fù)合材料的層間剪切強度(ILSS)。纖維增強的復(fù)合材料通常可以包含纖維和樹脂，并且這二者的組合賦予了它高強度和低重量。但是，歸因于具有多個層的復(fù)合材料的固有組成，不同層之間的結(jié)合經(jīng)常是所關(guān)注的領(lǐng)域。復(fù)合層合體的層間剪切強度(ILSS)有助于量化這種結(jié)合，并且通?？梢苑从吃谟酶邲_擊進行沖擊時，材料耐非常具體的類型的失效的能力。雖然整塊材料例如金屬的失效通?？梢远x為斷裂應(yīng)力，但是這樣的沖擊在復(fù)合材料上的效應(yīng)除了斷裂應(yīng)力之外，通常會是所述材料彼此的分層。
[0109]本實用新型的復(fù)合材料通常會具有大于大約60MPa，更優(yōu)選大于大約70MPa和最優(yōu)選大于大約75MPa的層間剪切強度(ILSS)。重要的是在此要認識到材料的層間剪切強度(ILSS)對于高爾夫球桿的性能是關(guān)鍵的，因為所述層的分層將導(dǎo)致材料失效。因為高爾夫球桿的擊打面通過與高爾夫球接觸而經(jīng)歷了這樣的高應(yīng)力水平，因此該材料耐這樣的失效的能力是極度重要的。高爾夫應(yīng)用對于高的層間剪切強度(ILSS)的需求通常不同于其他應(yīng)用，因為大多數(shù)的該其他應(yīng)用它們的復(fù)合材料沒有在這樣短的時間內(nèi)經(jīng)歷這樣的高應(yīng)力環(huán)境。
[0110]實現(xiàn)具有下面的更高的層間剪切強度(ILSS)數(shù)目的層合體的方法是昂貴的，并且可以全部調(diào)整眾多的變量例如材料性能、層厚度和方向、和層合方法來實現(xiàn)高的層間剪切強度(ILSS)數(shù)以上，全部都不脫離本實用新型的范圍和內(nèi)容。
[0111]在本實用新型的一種可選擇的實施例中，過高的層間剪切強度(ILSS)可能并非必需的，這取決于復(fù)合材料的構(gòu)造和它所經(jīng)歷的應(yīng)力。實際上，過高的層間剪切應(yīng)力會在形成方法中增加另外的成本以及增加復(fù)合材料另外的重量，這使得它不適于高爾夫球桿頭。因此，在本實用新型的可選擇的實施例中，該復(fù)合材料的層間剪切強度(ILSS)可以是大約60MPa-大約145MPa，更優(yōu)選大約70MPa_大約125MPa，和最優(yōu)選大約75MPa_大約120MPa。
[0112]為了測定層間剪切強度(ILSS)，本實用新型如下來估計了不同的層合的層中的結(jié)合:將它進行被稱作3點彎曲測試的彎曲應(yīng)力測試，AKA Short-Beam強度測試，如ASTMD-2344M-00標準所規(guī)定的。在3點彎曲測試中，樣品負載在端部上，并且在中間推動，以使得該復(fù)合材料的中間經(jīng)歷最大的剪切應(yīng)力。因此，該層合體所經(jīng)歷的剪切應(yīng)力可以使用數(shù)學(xué)表達式來計算，其取決于所施加的力、層合體厚度和跨距。
[0113]應(yīng)當(dāng)注意的是雖然圖5、和11-19全部顯示了面嵌件不同的特征和幾何形狀以及它們的各自的襯背部分(具有它們自己的不同特征和幾何形狀)的組合，但是不同部件的不同特征和幾何形狀可以互換來產(chǎn)生不同的設(shè)計和實現(xiàn)不同的目標，全部都不脫離本實用新型的范圍和內(nèi)容。
[0114]附圖的圖24顯示了根據(jù)本實用新型一種可選擇的實施例，沿著圖3的剖面線A-A’的高爾夫球桿頭2400的放大的剖面圖，其中將面嵌件2420置于較薄的擊打面2402的內(nèi)表面后，來形成面襯背層2420。更具體的，圖24顯示了由中空的整體殼2401形成的高爾夫球桿頭2400，其具有在高爾夫球桿頭2400的冠頂部分處的開口 2450。這種具體類型的幾何形狀(在高爾夫球桿頭2400的冠頂部分附近具有開口 2450)通常在高爾夫工業(yè)中被稱作“冠拔出”構(gòu)造，因為流延方法將包括從該高爾夫球桿頭2400的冠頂部分拔出的嵌件，來產(chǎn)生開口 2450。但是，開口 2450可以機加工，而不脫離本實用新型的范圍和內(nèi)容，只要在高爾夫球桿頭2400的冠頂部分附近存在開口 2450就行。
[0115]圖24所示的高爾夫球桿頭2400也顯示了具有面板2452，其配置來覆蓋開口 2450來完成高爾夫球桿頭2400。在一種示例性實施例中，面板2452可以由與中空的整體殼2401相同的材料形成，來保存高爾夫球桿頭2400的聲學(xué)特性；但是也可以使用許多的其他材料，而不脫離本實用新型的范圍和內(nèi)容，只要面板2452能夠覆蓋開口 2450就行。
[0116]在本實用新型的這個當(dāng)前示例性實施例中所示的面襯背層2420通常可以連接到高爾夫球桿頭2400較薄的擊打面2402部分的后表面上，通過使得擊打面2402變薄來提供一些結(jié)構(gòu)剛性損失。類似于前面的討論，用面襯背層2420的輕量材料來替換擊打面2402將降低擊打面部分2402的整體重量，這產(chǎn)生了更大的自由選擇重量?；谏厦娴幕驹?，用于形成面襯背層2420的第二材料通常會具有第二密度，其低于用于產(chǎn)生中空的整體殼2401的第一材料的第一密度；產(chǎn)生上述的重量節(jié)約。實際上，如果使用鋁，則該第二材料的密度可以小于大約2.7g/cm2,如果使用鎂,則小于大約1.738g/cm2,和如果使用復(fù)合材料類型的材料，則小于大約1.70g/cm2。在本實用新型的一種優(yōu)選的實施例中，用于面襯背層2420的材料可以是碳纖維基復(fù)合材料類型材料，這歸因于它的高強度和低質(zhì)量性能。
[0117]因為薄化的擊打面2402會失去大量的結(jié)構(gòu)剛度，為了使得高爾夫球桿頭2400能經(jīng)受住高爾夫球的沖擊，面襯背層2420需要替換所失去的結(jié)構(gòu)剛度量。除了替換結(jié)構(gòu)剛度之外，面襯背層2420的加入也可以用于將沖擊負荷遠離局部的沖擊位置來布置。因此，因為上面的面襯背層2420所提供的特征，該薄化的擊打面2402通?？梢跃哂写蠹s
0.25mm-大約3.0Omm,更優(yōu)選大約0.25mm-大約1.0Omm,最優(yōu)選大約0.25mm-大約0.45mm的厚度，其全部明顯薄于以前的耐久性標準的需要。在次要的方面，面襯背層2420通?？梢跃哂写蠹s0.5mm-大約4mm的厚度，來提供支持該新的薄化的擊打面2402所需的結(jié)構(gòu)剛度。
[0118]雖然圖24中沒有明確示出，但是通常理想的是用面襯背層2420覆蓋擊打面2402大量的內(nèi)部后表面，因為較高的覆蓋百分比將等同于更高的結(jié)構(gòu)支持，其可以通過面襯背層2420來提供。在一種示例性實施例中，面襯背層2420覆蓋了擊打面2402大于大約90%的內(nèi)部后表面，更優(yōu)選大于大約95%，和最優(yōu)選面襯背層2420覆蓋了擊打面2402的100%的內(nèi)部后表面。
[0119]最后，在此需要指出的是面襯背層2420通常會延伸到高爾夫球桿頭2400的冠頂部分和底面部分二者中，來提供更好的結(jié)構(gòu)剛度和接觸表面，增加面襯背層2420增強薄化的擊打面2402的能力，而無需加入過多的不必需的重量。雖然延伸部分精確的距離不是關(guān)鍵的，但是延伸部分2454的長度通常可以大于大約3.0Omm,更優(yōu)選大于大約5.0Omm和最優(yōu)選大于大約7.0Omm,全部都不脫離本實用新型的范圍和內(nèi)容。延伸部分2454的長度通?？梢杂擅嬉r背層2420的平面部分來測量，其已經(jīng)完全過渡到冠頂部分或底面部分上來精確的測量延伸部分2454的長度。換言之，延伸部分2454的長度從面襯背層2420形成平坦表面之處的地點開始，其基本垂直于擊打面平面。
[0120]基于上面公開的構(gòu)造，面襯背層2420的連接通?？梢允褂脷饽夷Ｖ品椒▉硗瓿伞饽夷Ｖ品椒ㄊ且环N用于將復(fù)合材料連接到高爾夫球桿頭內(nèi)壁上的常規(guī)方法，其使用可膨脹的氣囊來產(chǎn)生獨特的幾何形狀。更具體的，該氣囊模制方法通常會包括步驟:經(jīng)由開口將可膨脹的氣囊插入高爾夫球桿頭中，對該氣囊充氣，直到至少一部分的氣囊推到面襯背層上。換言之，該氣囊施加了足夠的壓力到復(fù)合面襯背層上，以使得它將它自己靠著高爾夫球桿頭的內(nèi)部后表面并置。最后，一旦復(fù)合面襯背層經(jīng)由常規(guī)的結(jié)合方法充分連接到擊打面的內(nèi)表面上，則該氣囊放氣來使得它經(jīng)由開口從高爾夫球桿頭中抽出。關(guān)于氣囊模制方法更多的信息可以在Gilbert等人的共同擁有的美國專利N0.7281991中找到，其公開內(nèi)容在此以其全部引入作為參考。
[0121]附圖的圖25顯示了根據(jù)本實用新型另一可選擇的實施例的沿著圖3的剖面線A-A’截取的高爾夫球桿頭2500放大的剖面圖，其將開口 2550并入到高爾夫球桿頭2500的底面部分附近。類似于上面的討論，開口 2550是中空的整體殼2501的一部分，并且圖25所示的這種類型的構(gòu)造通?？梢苑Q作“底面拔出”；因為流延方法將包括從該高爾夫球桿頭2500的底面部分拔出的嵌件，來產(chǎn)生開口 2550。但是，開口 2550可以機加工，而不脫離本實用新型的范圍和內(nèi)容，只要在高爾夫球桿頭2500的底面部分附近存在開口 2550就行。類似于上面，面襯背層2520連接到高爾夫球桿頭的擊打面2502的內(nèi)部后表面上，來為薄化的擊打面2502提供結(jié)構(gòu)支持。
[0122]附圖的圖26顯示了高爾夫球桿頭2600沿著圖3的剖面線A_A’截取的放大的剖面圖，其在該聞爾夫球桿頭2600的冠頂和底面部分二者處并入了開口 2650。聞爾夫球桿頭2600仍然使用中空的整體殼2601來產(chǎn)生，并且面板2652覆蓋了冠頂和底面開口 2650 二者。在這個當(dāng)前示例性實施例中，用于氣囊模制方法的氣囊可以穿過嵌入冠頂開口 2650或底面開口 2650中來提供內(nèi)部結(jié)構(gòu)來設(shè)置面襯背層2620，而不脫離本實用新型的范圍和內(nèi)容。
[0123]在本實用新型的另一可選擇的實施例中，高爾夫球桿頭2600可以以桿面類型幾何形狀在高爾夫球桿頭2600的擊打面2602部分處形成，這消除了對于氣囊模具的需要。但是，產(chǎn)生和連接桿面幾何形狀的面襯背層2620仍然需要壓力施加到面襯背層2620上，來允許復(fù)合材料固著和形成，而不脫離本實用新型的范圍和內(nèi)容。
[0124]最后，圖27-30全部顯示了圖26的圓B所示的高爾夫球桿頭的擊打面部分的放大的剖面圖；這允許產(chǎn)生可變的面幾何形狀來增加甜蜜點的尺寸。不再重復(fù)上面關(guān)于可變的面幾何形狀的益處的討論，在此需要指出的是該可變的面幾何形狀可以通過在實際的薄化的擊打面以及面襯背層二者中不同的厚度來實現(xiàn)。
[0125]圖27顯示了本實用新型的一種實施例，其中薄化的擊打面2702和面襯背層2720保持在恒定的厚度。在這種具體的幾何形狀中，擊打面2702的彎曲剛度的變化可以如下來實現(xiàn):改變面襯背層2720的復(fù)合材料纖維的模量，來實現(xiàn)所述的變化，而無需實際調(diào)整厚度。
[0126]圖28顯示了本實用新型的另一種實施例，其中薄化的擊打面2802具有恒定的厚度，同時面襯背層2820具有可變的厚度。最后，具體的實施例在高爾夫球桿頭的不同部分上產(chǎn)生了不同的彎曲剛度，來改進高爾夫球桿頭的甜蜜點的尺寸，而不脫離本實用新型的范圍和內(nèi)容。
[0127]圖29顯示了本實用新型的另外一種實施例，其中薄化的擊打面2902具有可變的厚度和面襯背層2920具有恒定的厚度，這允許它改變形狀和薄化的擊打面2902的輪廓線。
[0128]圖30顯示了本實用新型的另外一種實施例，其中薄化的擊打面3002具有可變的厚度，而面襯背層3020也具有可變的厚度，這產(chǎn)生了面襯背層3020的內(nèi)部后表面處恒定厚度的表現(xiàn)。
[0129]附圖的圖31顯示了根據(jù)本實用新型另一可選擇的實施例的高爾夫球桿頭的剖面圖。更具體的，附圖的圖31顯示了由鈦金屬材料制成的擊打面3102，而復(fù)合面嵌件3120的襯背部分通?？梢杂蓮?fù)合層合體材料制成，來支持擊打高爾夫球的高爾夫球桿頭3100的高沖擊應(yīng)力。復(fù)合面嵌件3120因此可以連接到高爾夫球桿頭3100的后本體部分上，這產(chǎn)生了多材料聞爾夫球桿頭3100。擊打面3102部分的彎折部分的長度d9通?？梢源笥诖蠹s15mm,更優(yōu)選大于大約17mm和最優(yōu)選大于大約20mm,來確保沖擊應(yīng)力不會不利的轉(zhuǎn)移到不同部分之間的結(jié)合處。
[0130]附圖的圖32顯示了本實用新型的另一可選擇的實施例，其中擊打面3202進一步包含用于鈦材料覆層3203的開口。在這種實施例中，擊打面3202通常可以是澆鑄鈦，而鈦材料覆層3203可以是鍛造鈦。在接近于擊打面3202的沖擊區(qū)域具有鍛造鈦材料覆層3203會是令人期望的，因為鍛造的鈦材料可以提供不同于鑄造鈦的性能。這個實施例在這樣的情形中會是優(yōu)選的，其中需要沖擊應(yīng)力沿著擊打面均勻的分布。具有鈦覆層3203允許擊打面的沖擊應(yīng)力更均勻的分布，而不對復(fù)合材料產(chǎn)生不利的影響。
[0131]附圖的圖33顯示了本實用新型的另一可選擇的實施例，其中復(fù)合面嵌件3320襯背夾入到界面區(qū)域周圍的鈦擊打面3302中，來強化該界面，經(jīng)常是在界面的高應(yīng)力點處形成的。
[0132]除了操作實施例或者除非另有明確規(guī)定，否則全部的數(shù)字范圍、量、值和百分比例如用于材料的量、轉(zhuǎn)動慣量、重心位置、高擊斜面、設(shè)計角度、不同的性能比的那些，以及說明書前述部分中的其他可以解讀為如同是用措辭“大約”作為前綴的，即使術(shù)語“大約”沒有明確出現(xiàn)在所述的值、量或者范圍中。因此，除非有相反指示，否則在下面的說明書和附加的權(quán)利要求中所述的數(shù)字參數(shù)是近似的，其可以根據(jù)本實用新型所尋求獲得的期望的性能而變化。最起碼的，并且不打算使用等價的原則來限制權(quán)利要求的范圍，每個數(shù)字參數(shù)應(yīng)當(dāng)至少按照所報告的有效數(shù)字的數(shù)值和通過使用通常的四舍五入技術(shù)來解釋。
[0133]雖然闡明本實用新型寬的范圍的數(shù)字范圍和參數(shù)是近似的，但是在具體實施例中所述的數(shù)值是盡可能精確來報告的。但是任何數(shù)值本質(zhì)上包含了由在它們各自的測試測量中存在的標準偏差所必然形成的某些誤差。此外，當(dāng)在此闡述變化范圍的數(shù)字范圍時，可以預(yù)期可以使用包含所述值的這些值的任意組合。
[0134]當(dāng)然應(yīng)當(dāng)理解可以進行前述涉及本實用新型的示例性實施例和改變，而不脫離所附權(quán)利要求所闡述的本實用新型的主旨和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種高爾夫球桿頭，包括: 由具有第一密度的第一材料制成的中空的整體殼，所述整體殼在所述的高爾夫球桿頭的前沿部分附近形成了至少一個開口； 至少一個復(fù)合層，配置來覆蓋所述至少一個開口， 其特征在于，所述復(fù)合層的層間剪切強度大于大約60MPa。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爾夫球桿頭，其特征在于，所述復(fù)合層的層間剪切強度大于大約70MPa。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高爾夫球桿頭，其特征在于，所述復(fù)合層的層間剪切強度大于大約75MPa。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爾夫球桿頭，其特征在于，所述復(fù)合層的層間剪切強度介于大約60MPa至大約145MPa之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高爾夫球桿頭，其特征在于，所述復(fù)合層的層間剪切強度介于大約70MPa至大約125MPa之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高爾夫球桿頭，其特征在于，所述復(fù)合層的層間剪切強度介于大約75MPa至大約120MPa之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爾夫球桿頭，其特征在于，進一步包含擊打面層，所述擊打面層布置來包圍所述至少一個復(fù)合層的前沿外部。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高爾夫球桿頭，其特征在于，所述擊打面層形成了長度大于大約15mm的彎折部。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的高爾夫球桿頭，其特征在于，所述擊打面層形成了長度大于大約17mm的彎折部。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的高爾夫球桿頭，其特征在于，所述擊打面層形成了長度大于大約20mm的彎折部。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高爾夫球桿頭，其特征在于，所述復(fù)合層沿著所述擊打面層的內(nèi)部后表面具有可變的厚度。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爾夫球桿頭，其特征在于，所述復(fù)合層由失效應(yīng)變百分比大于大約1.5%和小于大約10.0%的材料制成。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的高爾夫球桿頭，其特征在于，所述復(fù)合層由失效應(yīng)變百分比大于大約2.0和小于大約8.0的材料制成。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的高爾夫球桿頭，其特征在于，所述復(fù)合層由失效應(yīng)變百分比是大約2.5%的材料制成。
15.—種高爾夫球桿頭,包括: 由具有第一密度的第一材料制成的中空的整體殼，所述整體殼在所述的高爾夫球桿頭的前沿冠頂部分和前沿底面部分附近形成了至少一個開口； 至少一個面板，配置來覆蓋所述至少一個開口 ；和 由具有第二密度的第二材料制成的復(fù)合面襯背層，所述復(fù)合面襯背層附著于所述的高爾夫球桿頭的擊打面的內(nèi)部后表面， 其特征在于，所述復(fù)合面襯背層的層間剪切強度介于大約60MPa至大約145MPa之間；并且 所述復(fù)合面襯背層是由失效應(yīng)變百分比大于大約1.5%和小于大約10.0%的材料制成。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的高爾夫球桿頭，其特征在于，所述高爾夫球桿頭的體積大于大約400cc和小于大約500cc。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的高爾夫球桿頭，其特征在于，所述第二密度小于大約1.70g/cm3。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的高爾夫球桿頭，其特征在于，所述復(fù)合面襯背層覆蓋了所述至少一個面板的內(nèi)部后表面的90%。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的高爾夫球桿頭，其特征在于，所述復(fù)合面襯背層的層間剪切強度介于大約70MPa至大約125MPa之間。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的高爾夫球桿頭，其特征在于，所述復(fù)合面襯背層的層間剪切強度介于大約75MPa至大約120MPa之間。
【文檔編號】A63B53/04GK203944089SQ201420250734
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月16日
【發(fā)明者】烏代·V·德神穆科, 查爾斯·E·戈爾登 申請人:阿庫施耐特公司