熔芯成型聚合物高爾夫球桿頭的制作方法
【專利說明】熔芯成型聚合物高爾夫球桿頭
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求于2013年8月5日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)61/862,341的權(quán)益，此處通過引用將其全部納入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明總體涉及通過熔芯成型形成高爾夫球桿頭中的腔體的制造技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0004]高爾夫球桿總體可以包括設(shè)置在縱長(zhǎng)桿的端部的桿頭。在比賽過程中，可以揮動(dòng)桿頭與放置在地面上的靜止的球接觸，以試圖以預(yù)定的方向和所需的豎直軌跡發(fā)射球。該沖擊可以在桿面上產(chǎn)生峰值在大約6520N到大約18000N(大約1520鎊力-大約4000鎊力)范圍的瞬時(shí)沖擊力。
[0005]當(dāng)形成高爾夫球桿頭時(shí)必須考慮許多設(shè)計(jì)參數(shù)。例如，設(shè)計(jì)必須提供足夠的結(jié)構(gòu)彈性以對(duì)抗在球桿和球之間，以及在球桿和地面之間的反復(fù)的沖擊力。桿頭必須遵守由不同的規(guī)則設(shè)置協(xié)會(huì)設(shè)置的最大尺寸要求，并且桿面不允許具有在預(yù)定最大值(根據(jù)適用的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量的)之上的恢復(fù)系數(shù)。假設(shè)滿足某些預(yù)定設(shè)計(jì)的約束條件，典型地，桿頭的設(shè)計(jì)被大小和重心的位置、以及桿頭圍繞重心和/或桿的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量來量化。
[0006]球桿的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量涉及球桿的抗旋轉(zhuǎn)性(尤其在不平衡的沖擊過程中)，以及通常被認(rèn)為是球桿的“容錯(cuò)性(forgiveness)”的測(cè)量。在典型的一號(hào)木桿的設(shè)計(jì)中，需要高的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量來降低球桿推球或使球右曲的傾向。實(shí)現(xiàn)高的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量通常包括將質(zhì)量盡量放置在接近球桿的周界(以使圍繞重心的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量最大化)，以及盡可能的接近桿尖(以使圍繞桿的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量最大化)。
[0007]盡管轉(zhuǎn)動(dòng)慣量影響桿頭的容錯(cuò)性，在球桿桿面后方(并且在底部之上)的重心位置通常影響給定的桿面角度的擊球的軌跡。典型地，盡可能靠后(遠(yuǎn)離桿面)和盡可能低(接近底部)地定位的重心比具有設(shè)置為更靠前和/或較高的重心的桿頭導(dǎo)致具有較高的軌跡的球的飛行。
[0008]盡管通過增加桿頭的周界的重量獲得高的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，桿頭的總質(zhì)量/揮動(dòng)重量(也就是重心的大小)的增加對(duì)桿頭的速度和擊球距離有強(qiáng)烈的負(fù)面影響。換句話說，為了使桿頭速度(和擊球距離)最大化，需要較低的總質(zhì)量;然而，較低的總質(zhì)量通常降低了桿頭的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(和容錯(cuò)性)。
[0009]在揮動(dòng)速度(質(zhì)量)和容錯(cuò)性(轉(zhuǎn)動(dòng)慣量)之間的張力中，可能需要將變化量的質(zhì)量放置在整個(gè)桿頭的特定位置中，以使球桿的性能適應(yīng)特定的高爾夫球手或能力水平。以該方式，總的桿頭質(zhì)量通?？梢苑诸悶閮深?結(jié)構(gòu)質(zhì)量和可支配質(zhì)量。
[0010]結(jié)構(gòu)質(zhì)量總體指的是給桿頭提供對(duì)抗反復(fù)的沖擊所需的結(jié)構(gòu)彈性所需要的材料的質(zhì)量。結(jié)構(gòu)質(zhì)量是高設(shè)計(jì)依賴性的，并且給設(shè)計(jì)者提供對(duì)具體的質(zhì)量分布的相對(duì)低的控制量。另一方面，可支配質(zhì)量是可以添加到桿頭設(shè)計(jì)以用于定制球桿的性能和/或容錯(cuò)性的唯一的目的的任何額外的質(zhì)量。在理想的球桿的設(shè)計(jì)中，將使結(jié)構(gòu)質(zhì)量的量最小化(不犧牲彈性)以給設(shè)計(jì)者提供定制球桿性能的更大能力，同時(shí)保持消費(fèi)者預(yù)期的揮動(dòng)重量。
[0011]為了使總的結(jié)構(gòu)質(zhì)量最小化的利益，例如大多數(shù)金屬木桿通常使用由高強(qiáng)度、低重量的金屬合金形成的薄的金屬桿面和中空的結(jié)構(gòu)外殼。盡管有效地降低結(jié)構(gòu)質(zhì)量，這樣的設(shè)計(jì)可能涉及復(fù)雜的、多階段的制造過程，并且由于更先進(jìn)的合金的成本高昂的特點(diǎn)可能限制進(jìn)一步的發(fā)展。
[0012]另一設(shè)計(jì)因素涉及為球桿選擇的桿面式樣的類型。在金屬木桿中，多數(shù)設(shè)計(jì)可以被分類為杯面狀的(cup-faced)、或邊緣焊接的(edge-welded)。邊緣焊接設(shè)計(jì)典型地涉及在球桿的向前的桿面部上熔接以形成擊球表面的大體上平坦的金屬板。該板典型地嵌入輕微的凹處，并且在或鄰近板的邊緣處焊接或熔接于本體。
[0013]杯面狀的設(shè)計(jì)包括類似的金屬板/擊球表面，然而，該板延伸超出僅向前的桿面部并且延伸至本體的底部/裙部/頂部。這樣的設(shè)計(jì)將焊接線向后延伸到擊球表面后方。以該方式，杯面狀的設(shè)計(jì)可以提供略微較大可能的擊球表面，并且降低焊接邊緣、或本體的一部分直接被球沖擊的可能性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]—種形成高爾夫球桿頭的方法包括從具有第一熔解溫度的材料形成高爾夫球桿頭的型芯并且將球桿桿面附接于型芯。球桿桿面包括第一擊球表面、與第一表面相對(duì)的第二表面、以及鎖止部件。然后圍繞型芯成型本體并且使其圍繞鎖止部件的至少一部分，本體由具有比第一熔解溫度大的第二熔解溫度的聚合物材料形成。最后，通過例如熔解或溶解從本體內(nèi)將型芯移除。
[0015]在一個(gè)配置中，用于將桿面固定到本體的鎖止部件包括凸緣。凸緣總體可以與第一擊球表面的一部分平行(例如在大約30度內(nèi))，并且可以與第二表面隔開一距離。成型本體以使其圍繞鎖止部件的至少一部分因而可以包括成型本體以使聚合物材料流向凸緣的相對(duì)側(cè)。這在本體和球桿桿面之間提供機(jī)械干涉，這阻止在球桿桿面和本體之間的所有相對(duì)位移。在一個(gè)配置中，可以通過注塑成型工藝，例如通過將型芯和球桿桿面定位在模具內(nèi)，以及在模具和型芯之間注塑成型聚合物材料來進(jìn)行注塑。
[0016]在一實(shí)施例中，高爾夫球桿頭組件可以包括型芯、球桿桿面和聚合物本體。型芯由第一材料形成并具有第一溶解溫度。球桿桿面可以附接于型芯并且可以包括第一擊球表面、與第一表面相對(duì)的第二表面、以及通過大于零的橫向距離與第二表面隔開的凸緣。
[0017]聚合物本體圍繞型芯設(shè)置并且在凸緣的相對(duì)側(cè)。聚合物本體具有比第一熔解溫度大的第二熔解溫度。型芯配置為通過將型芯加熱至在第一熔解溫度和第二熔解溫度之間的溫度或使用溶劑而從聚合物本體移除。
[0018]凸緣處在與第一表面的一部分平行位置的大約+/-30度內(nèi)，以及設(shè)置在在凸緣的相對(duì)側(cè)的聚合物本體在本體和球桿桿面之間提供機(jī)械干涉以阻止在球桿桿面和本體之間的所有相對(duì)的位移。在一個(gè)配置中，凸緣是單一的、連續(xù)的凸緣，該凸緣與第一表面和第二表面中的至少一個(gè)的圓周對(duì)齊。
【附圖說明】
[0019]圖1是高爾夫球桿頭的示意性透視圖；
[0020]圖2是高爾夫球桿頭的示意性主視圖；
[0021]圖3是沿圖1提供的高爾夫球桿頭的線3-3的示意性剖視圖；
[0022]圖4是沿圖1提供的高爾夫球桿頭的線4-4的示意性剖視圖；
[0023]圖5是高爾夫球桿頭的實(shí)施例的示意性剖視圖；
[0024]圖6是高爾夫球桿頭的實(shí)施例的示意性剖視圖；
[0025]圖7是高爾夫球桿頭的桿面部的后部的示意性透視圖；
[0026]圖8是使用熔芯成型技術(shù)制造高爾夫球桿頭的方法的示意性流程圖；
[0027]圖9是高爾夫球桿頭和可熔型芯的示意性分解透視圖；
[0028]圖10是附接于可熔型芯的高爾夫球桿頭的桿面部的示意性透視圖；
[0029]圖11是附接于可熔型芯的高爾夫球桿頭的桿面部的示意性側(cè)視圖；
[0030]圖12是附接于可熔型芯的高爾夫球桿頭的桿面部的示意性剖視圖；
[0031]圖13是具有桿面、可熔型芯、以及圍繞部分桿面和部分型芯設(shè)置的包覆成型聚合物的中型高爾夫球桿頭的桿面部的示意性剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]參照附圖，其中在不同的視圖中使用相同的附圖標(biāo)記識(shí)別相似或相同的部件，圖1示意性說明了總體包括桿面部12(也就是“桿面12”)和本體部14(也就是“本體14”)的木制類型的高爾夫球桿頭10(也就是“桿頭10”)的示意性透視圖?？傮w如圖2所示，