TW577761B - Multiple material golf club head - Google Patents
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Description
577761 五 、發明説明（ 利係一於1999年11月1日所提出共同中請之美國專 申^號碼胸挪之接續部份中請案，其係在此 納入參考。 發明背景 發明範圍 ^月關1同爾夫球桿頭具有由金屬材料所組成之表 且件’及由重量輕的材料所組成之後體部。更特別地，本 =月關於一高爾夫球桿頭具有由薄的锻造金屬材料所組成 面組件’用於撞擊時更有效的傳輸能量至高爾夫球，及 一非金屬後體部用於控制質量的分配。 相關技藝敘述 訂 當高爾夫球桿頭打擊高爾夫球時，大的撞擊產生使加載 於該球桿頭表面及該高爾夫球。大多數的能量由該頭傳輸 至向爾夫球’然而，-些能量由於碰撞結果而損失。高爾夫 球典型地由包圍橡膠型核心聚脂罩材料(諸如離聚物)所組成。 這些較軟的聚合體材料具有拉緊的衰減（損失)性質，及相依 拉緊率係KMOO倍大於金屬球桿表面之摔減性質。這樣，於 碰撞期間’大多數能量由高爾夫球之高應力及變形(〇〇〇1至 〇.2〇英寸）結果而損失，其相反於金屬球桿表面的小型變形 (0.025至0.050英寸）。一種由高爾夫球桿頭至高爾夫球之更有 效的说量轉移能導引高爾夫球較大的飛行距離。 大致上所接受的方式已增加球桿頭表面之硬度而減少金 屬或球桿頭的變形。然而，這導引高爾夫球頭較大的變形， 因此增加能量轉移的問題。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐） 5- 577761 A7
五、發明説明（2 ) 有些人已瞭解該問題及揭露可能的解答。其中一範例係 頒與Campau第4,398,965號美國專利，有關製造具可撓碰撞表 面鐵質高爾夫球桿頭的方法，其揭露具有一含切槽之可棱 及彈性表面板的球桿，用以容許表面板的彎曲。Campau的表 面板由諸如不銹鋼含鐵材料所組成，且具有0.丨英寸至0.125英 寸範圍的厚度。 另一範例係頒與Eggiman之第5,863,261號美國專利’有關具 有彈性變形表面及後板之高爾夫球桿頭，其揭露複數板於 碰撞期間有關動作產生高爾夫球上彈簧形式效應的用途° 一流體係配置於至少二板之間用以作用為一黏性聯接器。 又一範例係頒與Jepson等人之第3,937,474號美國專利，有關 具有聚氨基甲酸脂襯墊的高爾夫球桿。Jepson揭露聚氨基甲 酸脂襯墊具有40及75蕭氏硬度D間之硬度。 再一範例係頒與Inamori之第3,975,023號美國專利’有關具陶 質表面板之高爾夫球桿頭，其揭露儘管陶器係通常較硬的 材料，而利用由具有高轉移能量係數之陶質材料所組成之 表面板。頒與Chen等人有關高爾夫球桿頭之弟^心’81]號" 國專利，其揭露利用表面中之多重層以吸收咼爾夫球的衝 擊。材料之一係非金屬材料。 頒與Lu之美國專利5,499,814號案「具偏向插置表面板之二 心高爾夫球桿頭」，揭露一種由塑膠或鋁合金所組成之加強 元件，其容許具由0·01至0.30英寸範圍厚度之表面板的最小偏 向，及包括不銹鋼、鈦、KEVLAR®，與相同物件之各種材料 所組成。然而另一 Campau發明，其有關能彈性’弓曲且…有· 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）
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577761 A7 B7 五、發明説明（ 墊之高爾夫球桿之第3,989,248號美國專利，揭露一具金屬襯 墊之木材所組成的木質球桿。 雖然不預備用於表面板之彎曲，之第5,282,624號美國 專利揭路一種具有由鍛造不銹鋼材料所組成的表面板及 具有3 mm厚度之高爾夫球桿。Anders〇n之第5,344，14〇號美國專 利之高爾夫球桿頭及其形成之方法，同時揭露鍛造材料使 用糸表面板。Anderson表面板可由包括數種包括鋼鐵、銅及 鈦之鈑造材料所組成。鍛造板具有〇 〇9〇灰英寸間之固定 厚度。 另一發明導向球桿頭中之鍛造材料係％等人之有關高爾 夫球桿頭的第5,776,011號美國專利。Su揭露一由三工件所組 成的球桿頭，而各工件係由鍛造材料所組成。％的主要目的 係屋生具較大斜面角精確度的球桿頭及減少構造上的脆弱 三Aizawa之有關高爾夫球桿頭的第5,346,216號的美國專利，揭 路具有曲線球打擊表面的表面板。 頒與Vmcent等人之第6，146,571號美國專利，揭露一製造高爾 夫球桿頭的方法，其中該壁面係藉由射出諸如塑膠材料覆 盍於附著可焊接核心之襯墊而得。該核心具有一低於可射 出塑膠材料之焊接點，使得一旦該核心移除時，内容積可維 持而形成内空洞。襯墊可包含一阻力元件用於當核心移除 時加強殼體前壁的内部，其間加強元件由具有包含鋼的側 面延伸部之鋁所組成。 頒與Peter等人之第6，149,534號美國專利揭露一具有上及下 金屬接合表面的高爾夫球桿頭，其沿單平面介面形成，其中 10X297公釐）
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下表面金屬的金屬比上表面金屬重且密度大。 •見、A Rigal之第5,570,886號美國專利揭露一熱塑膠所壓模製 成的高爾夫球桿頭，其具有撞擊阻力金屬密封元件所界定 的打擊表=。密封元件界定打擊表面球桿頭之前壁，且延伸 向上及洛著裎擊表面側形成一頸部，用於連接軸至球桿頭。 密封元件較佳為2.5mm及5mm厚度間。 頒與Vincent之第5,425,538號美國專利揭露一具有鋼鐵殼體 之二〜同爾夫球桿頭，及一由許多組裝纖維密織網所組成 的組合打擊表面。 頒與Viollaz等人之第5,377,986號美國專利，揭露一系列金屬 板及一由塑膠或組合材料所組成的打擊板，其中打擊板分 出一向岫凸出外型。此外，頒與Vi〇llaz等人之第5,31〇,185號美 國專利，揭露一具有由一系列金屬板所組成的體部之空心 南爾夫球桿頭，一金屬支撐板係位於前打擊表面，且其係由 塑膠或組合物所組成的打擊板所連接。金屬支撐板具有一 向雨凸出向前板，其相連打擊板的向前凸出後板，藉此形成 一向前凸出打擊表面。 頒與Desboilles等人之第5，1〇6,〇94號美國專利，揭露一具有金 屬打擊表面板的高爾夫球桿頭，其中該打擊表面板係一連 接至高爾夫球桿頭之分離裝置，而其具有一些充填材料於 球桿頭的内部。 頒與Kurahashi之第4,568,088號美國專利，揭露一轉由木質塑 膠組合材料混合物所加強之木質高爾夫球桿頭體部。木質 塑膠組合材料係平均分佈，使得5及15 mm範圍之高密度位於 L_____ -8· 本紙張尺度適用中國a豕標準(CNS) A4規格(灿X挪公爱）
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577761 A7 B7 五、發明説明（5 ) 緊鄰且大致上平行於高爾夫球桿頭前表面延伸。 頒與Mader之第4,021，047號美國專利揭露一種高爾夫球桿， 其中該底板、表面板、桿彎頭、球桿尖及插口部份製作成單 一鑄造金屬件，及其中一木質或組合冠部係連接至此單件 上，藉此形成高爾夫球桿頭的空心室。 頒與Lo等人之第5,624,331號美國專利揭露一空心金屬高爾 夫球桿頭，其間頭部的金屬外殼係由至少二開口所組成。該 頭部也包含一配置於頭邵内之組合材料’其間一部份組合 材料位於高爾夫球桿外殼的開口中。 頒與Daniel之第1，167,387號美國專利，揭露一空心高爾夫球 桿頭，其中該殼體係由諸如鋁合金所組成，且表面板係由諸 如櫸木、柿樹或相同材料之堅硬木頭所製成。表面板係對齊 使得木質粗糙面呈現打擊板之末端朝前。 頒與Glover之第3,692,306號美國專利，揭露一具有托架之高 爾夫球桿頭，該托架包含底板及打擊板形成其上。至少該板 之一具有嵌入式加長管，用於固定可移動之可調整重量裝 置。 頒與Lo之第5,410,798號美國專利，揭露一種利用層疊夠件 插置其中之金屬外殼，製造組合式高爾夫球桿頭的方法。組 合材料薄片接著鋪設於層疊材料及金屬外殼的開口，用以 封閉二者頂端的開口。一可膨脹托架接著插入空心層疊構 件，其包含硝酸鈉、氯化氨及水，且當該頭配置進入鑄模及 加熱時，使該構件整合連接至金屬外殼。 頒與Thompson之第4,877,249號美國專利，揭露一種嵌入層疊 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 裝 訂
線 577761 五、發明説明（6 ) 上表面及含龍骨之金屬底部表面的木質高爾夫球_ 了加強該疊片及當其與相當堅硬之物體撞擊時保持體部以 防解離…螺栓插置通過球桿頭之冠部，其間其連接至龍丹 之底板，且鎖緊並壓縮至疊片。 θ月 頒與Bdmcmt之第3,897,〇66號美國專μ，揭露_丑有可 ^插置重量調整式構件的木質高爾夫球桿頭。該構件:平 行於中心垂直轴，其由表面段行進至高爾夫球之後段，且垂 直於冠部及球桿尖軸。重量調整構件可藉由使用被膜充填 聚氨基甲酸脂樹脂來維持於定位，該樹脂也能用以形成面 板。該被膜在包含罩部之球桿頭的後表面上具有開口，其用 以提供通路且調整重量裝置。 頒與dark之第2,750,194號美國㈣，揭露一具有重量調整 裝置的木質高爾夫球桿頭。高爾夫球桿包括—具有側面= 底部之盤形構件，用於握持重量調整裝置，其較佳整合鋒造 或製成於桿彎頭上。桿彎頭板與連接至重量構件係經開口 插置進入向爾夫球桿頭。 頒與〇kUmoto等人之第5，193,811號美國專利，揭露一種主要 包含合成樹脂及金屬底板之木質型式球桿頭體部。金屬底 板表面用於連接頭體部，其整合於包含桿彎頭側上高爾夫 球，口的構件，該底板重量集中在球桿尖及後側及連接該 重量及同爾夫球插口的樑。此外，頒與Okumoto等人之第 ，6’107號美國專利，揭露具有外殼之高爾夫球桿頭、較佳 包含合成樹脂，及位於球桿頭内部上之金屬重量構件。一泡 沐材料射入球桿空心内部用以形成該核心、。一旦泡沐材料 -10 本紙張尺度適财S S *標準(CNS) A4規格(⑽X 297公爱） 7 五、發明説明（ 已射出且連㈣板’球桿頭係加熱且使得泡沫 此經推擠重量構件進人外殼之内表面，且握持位精 桿彎頭及/或後側區域之凹槽位置之重量構件。 ' 干大' 頒與Sun之第4,872,685號美國專利，揭露—木質型式 1’其中：陰單元係搭接一陽單元用以形成單-高爾夫： 柃頭。陰單兀包含高爾夫球桿頭的上部且較佳由塑膠、人々 或木材來組成。陽單元包括底板之構造部份，—表面觀^ 較佳由重量元件所組成。陽單元具有_實質上較大於ς佳 由輕金屬合金所組成之重量.該單元較佳藉由接合及/或 械裝置搭接或握持在一起。 頒與Katayama之第5,398,935號之美國專利，揭露一具有打擊 表面之木質高爾夫球桿頭，其中在高爾夫球桿頭球桿尖之 打擊表面的高度幾乎等於或大於在球桿頭中心之打擊 的高度。 頒與Mattem之第1，780,625號之美國專利，揭露一由諸如鎂之 輕重量金屬所組成後部的球桿頭。頒與Butchart之第1 638,916 號之美國專利，揭露一高爾夫球桿具有由柿樹或類似木質 材料所組成的平衡構件，且一殼型體係由連接至平衡構件 紹所組成。 由美國高爾夫球協會（“USGA”）及聖安德魯皇家及古代高 爾夫球俱樂部所建立與說明之高爾夫球規則，陳述有關高 爾夫球桿頭之某些需求。高爾夫球桿頭之需求係發現於規 則4及附錄II。高爾夫球規則之完整敘述可利用於 之USGA網頁《雖然高爾夫球規則不明白說明高爾夫球桿表 -11 - 本纸張尺度適财S @家標準(CNS)A4規格(210X297公釐） 577761 A7 B7
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緣 9 五、發明説明（ 較小長寬比容許較大的匹配及較大的復原係數。 本^月的另_内谷係_高爾夫球桿頭，其包括由金屬材 料所組成之表面組件及非金屬材料所組成的後體部。表面 ㈣具有打擊部及回送部。打擊板部具有咖英寸至〇.25〇英 寸辈巳圍的厚1。回运部具有〇〇1〇英寸至〇獅英寸範圍的厚度 1to卩/、有过#、底邯及緞帶部。後體部連接至表面組 件的回送^。高爾夫球桿頭具有⑽至謂的復原係數。 在又貝她例中，打擊板部具有一較佳0.055英寸至〇125英 寸，圍的厚度，及一更佳地厚度係在〇〇6〇英寸至〇〇u〇英寸 勺範圍I面組件車父佳由爹太、欽n、鋼、鋼合金或非結晶 金屬所組成。打擊板部較佳具有不大於1.7之長寬比。打擊板 :較佳地具有可變厚度的同心區4，而其中心部份為最厚 區域。回送部份較佳地具有由〇〇2〇英寸至〇15〇英寸範圍的厚 度。高爾夫球桿頭較佳具有一 3〇〇立方公分至6〇〇立方公分範 圍的髌和。南爾夫球桿頭較佳地具有沿h軸大於3〇〇〇克_平方 公分之慣性矩。 本發明又一實施例係一高爾夫球桿頭，其包括由金屬材 料所組成的表面組件及由複數預浸膠層所組成的後體部。 表面組件具有打擊板部及回送部。該後體部具有一冠部、底 斗，及鍛帶部。後體部係連接至表面組件之回送部。高爾夫 球桿頭沿著Izz軸通過重力中心之慣性矩係大於3〇〇〇克_平方 公分，且沿著Iyy軸通過重力中心之慣性矩係大於18〇〇克_平 方公分。 本發明又一實施例係一高爾夫球桿頭，其包括由鍛造金 L____ ___ 13- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇χ 297公釐） 577761
屬材料所組成的表面組件及由複數預浸膠層所組成的後體 ^表面組件具有回送部及打擊板部。打擊板部具有外表面 及内表面。打擊板部由高爾夫球桿頭桿彎頭段延伸至高爾 夫球桿颃的球桿尖段。回送部份側面地由打擊板部周圍向 内L伸向爾夫球桿頭也具有一内管用於容納一軸件。該内 管接合回送部的上段及回送部的下段。後體部具有一冠部、 緞帶部及底部。該冠部以距離打擊板部周圍至少〇·5〇英寸處 連接至回送部的上段。底部以距離打擊板部周圍至少〇%英 寸處連接至回送部的下段。 裝 本發明又一實施例係一高爾夫球桿頭，其包括由金屬材 料所組成的表面組件及由複數預浸膠層所組成的後體部。 高爾夫球桿頭具有400立方公分至525立方公分範圍地體積及 175克至225克範圍的質量。 訂
本發明又一實施例係一高爾夫球桿頭，其包括由鍛造鈦 合金材料所組成的表面組件及由複數預浸膠層所組成的後 體部。表面組件具有回送部及打擊板部。打擊板部具有可變 厚度的同心區域，而其最厚區域係約打擊板部的中心。打擊 板部由高爾夫球桿桿彎頭段延伸至高爾夫球桿頭得球桿尖 段，且具有大於1.7的長寬比。回送部以距離打擊板部周圍至 少〇·50英寸處側面地向内延伸。回送部以打擊板部周圍36〇度 側面向内延伸。高爾夫球桿頭也具有容納軸的内管。内管接 合回送部上段及回送部的下段。後體部具有〇〇1〇英寸至〇1〇〇 英寸範圍的厚度。後體部包括一冠部、緞帶部及底部。冠部 連接至回送部的上段。底部連接至回送部的下段。锻帶部之 -14 · ^纸張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐)' ----------- 577761
桿彎頭端連接至回送部的桿彎頭段。緞帶部之球桿尖端連 接^回送部的球桿尖段。高爾夫球桿頭具有-空心内部、- 方a刀土 600乂方公分範圍的體積、一 175克至225克範圍 的質量及0.81至0.94範圍的復原係數。 &簡早敘述本發明，由本發明下列詳細敘述及當參考相 關附圖時’上述及進_步目的、特性及其優點將為習於此技 者所瞭解。 圖式之數種視圖的簡單敘述 圖1係本發明高爾夫球桿的前視圖。 圖1A係本發明表示量測長寬比之高爾夫球桿前視圖。 圖2係圖1之南爾夫球桿頭的後視圖。 圖3係圖1之高爾夫球桿頭的球桿尖側視圖。 圖4係圖1之南爾夫球桿頭的桿彎頭側視圖。 圖5係圖1之咼爾夫球桿頭的頂部平面圖。 圖6係圖1之咼爾夫球桿頭的底部視圖。 圖7係本發明之高爾夫球桿的解析圖。 圖8係沿圖5之線8-8之橫截面圖。 圖9係圖示本發明高爾夫球桿頭桿彎頭之圖5沿線之橫 截面圖。 圖10係本發明圖示Z軸及X軸之高爾夫球桿的桿彎頭側視 圖。 圖10A係本發明圖示z軸及γ軸之高爾夫球桿的前平面圖。 圖11本發明圖示測試之空間座標χτ及γτ及轉換之頭部空間 座標ΥΗ及ΖΗ之高爾夫球桿的前平面視圖。 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公愛)
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線 577761 12 五、發明説明（ 圖i i A係本發明圖示測試空間座標ζ τ及轉換之頭部空間座 標X及ΖΗ之高爾夫球的球桿尖端視圖。 .圖12係' 本發明圖示打擊板厚度變化之高爾夫球桿頭的前 視圖。 圖以係本發明圖示打擊板厚度變化之變換高爾夫球桿頭 的前視圖。 八亍尸 圖13係沿圖12線13.13表示表面厚度變化的橫截面視圖。 發明簡單敘述 本發明指示高爾夫球桿頭具有高復原係數，其致使高爾 夫球與本發明高爾夫球桿頭撞擊時有較大的距離。復原係 數(在此也稱之為“C0R”)係由下列方程式所決定： 其’係撞擊M爾夫球桿的速率；⑽撞擊為零前高爾夫 的速率；V/係正好在高爾夫料球桿頭表面分離後之球 杯>負的速率’ V2係正好在高爾夫球與球桿頭表面分離後之高 爾夫球速率；及成高爾夫球及球桿表面間的復原係數。 對於系統沒有能量增加時e值限制於零及1〇之間。復原係 數e對於諸如黏土及油灰之材料將接近於零，而料較佳彈 性材料’其間由於變形而沒有能量損失，e之值將為⑺。本 發明提供具有0.81至_範圍的復原係數，其係、在_ 件下量得。 如圖Μ所示…高爾夫球桿係大致標記為4q。該高爾夫球 具有—含空心内部之高爾夫球桿頭42,未表示。接合球 W系—軸48 ’其具有-握部50,未表示，於底端52及插入 -16 - 本紙張尺度_ ϋ料鮮(CNS) A:·· X撕公釐） 577761 A7 ____B7 五、發明説明（13 ) 插口 54於尖端56。 球桿頭42係大致由二組件，一表面組件6〇及一後體部61所 組成。該後體部61具有一冠部62及一底部64。球桿頭幻也可 區分成取接近軸48之桿曾頭段66、對立於桿彎段66之球桿尖 段68，及對立於表面組件60之後段7〇。 表面組件60大致地由單件金屬所組成，且較佳由鍛造金屬 材料所組成。更佳地，鍛造金屬材料係一鍛造鈦材料。然而 ，習於此技者將瞭解表面構件係由其它材料諸如鋼、非結晶 金屬、玻璃金屬、陶磁、組合物、碳、碳纖維、及其它纖維 材料所組成’而不偏離本發明之範圍及精神。再者，表面組 件60可透過鑄造、形成、加光、粉末金屬形成、金屬射出成 型及相同方式來製造。表面組件60大致上包括打擊板部（在 此也稱之為表面板）72及一由打擊板部72周圍側面向内延伸 之回送部74«打擊板部72具有複數計分線75於其上。 在較佳實施例中，回送部74大致上包括上側面段76、下側 面段78杯·.¾ >員^又80及球桿側面段82。因此，回送部74圍繞打 擊板部72整個360度。然而，習於此技者將瞭解回送部科僅包 含諸如270度或180度之打擊板部72少數數量。 上側面段76向内向後體部61 ,以一預定距離d接合該冠部62 。在一較佳實施例中，預定距離範圍由〇·2英寸至1〇英寸，更 佳為0.40英寸至〇.7〇英寸，及更佳為0.5英寸，其係由打擊板部 72之周圍73至上側面段76之向後端所量得。打擊板部％之周 圍73係為彎曲點所界定，其間表面組件6〇係由大致平行於打 擊板邵72之平面轉移至大致垂直打擊板部72之平面。本發明 _17_ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公爱) " ' - 577761 A7 B7 18- 五、發明説明（ 具有該表面組件60沿大致水平平面接合冠部62。冠部62具有 一过部下方部62a ’其配置在回送部74下方。此接合加強打擊 板部72的可撓性，其客許較大的復原係數。冠部62及上側面 段76彼此連接係進一步敘述如下。在接合選擇緞帶段9〇及後 體部61底部64的底段91前，桿彎頭側面段8〇係大致上垂直於 打擊板邵72，及桿側面段80覆蓋該插口 54。桿彎頭側面段8〇 連接至底部64、緞帶90及底部段91二者，其進一步詳細敘述 如下。桿彎頭側面段80由周圍73向内延伸一距離d”。 在表面組件60的另一端係球桿尖之側面段82。球桿尖側面 段82連接至底部64、緞帶90及底段91二者，其進一步詳細敘 述如下。球桿尖側面段82由周圍73向内延伸一距離d，，，。 下側面段78由以預定距離d，向内延伸朝向後體部61以接合 底部64。在一較佳實施例中，預定距離範圍係由〇·2英寸至1〇 英寸，更佳為0.40英寸至0·70英寸，及最佳為〇5英寸，其係由 打擊板部72至下側面段78之邊緣量得。此接合加強打擊板部 72的可撓性，其容許較大的復原係數。底部料具有一底部^ 槽64a用於配置回送部74的下方。底部料及下側面段乃係彼此 連接’其將進一步詳細敘述如下。 後體部61較佳由非金屬材料、組合材料或熱塑材料所組成 。然而，在變換實施例中，後體部61係由非常輕的金屬諸如 鋁、鎂或錫所組成。後體部61係透過被囊壓模、樹脂轉換^ 模、樹脂注入物、射出壓模、壓縮壓模，或相同程序所製= 。在較佳程序中，表面組件60具有一黏著薄膜於回送部 内表面，其配置於具有一後體部61之預形成物之壓模内以用 本紙張尺度適財® @家標準(CNS) A4規格(21G X 297公爱）
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577761 A7 ____ B7 五、發明説明（15 ) 於被囊壓模。回送部74配置及安裝於截槽部62a及64a内。另 外，黏著薄膜可配置於截槽部62a及64a上。一配置於預形成 物及表面組件60之空心内部之囊袋則壓縮於壓模内，其同時 受到加熱影響。共同壓模程序將後體部61固定至表面組件6〇 。變換地’後體部61利用黏著劑接合至表面組件6〇 ,或機械 式固定至回送部74。 後fe：部61之冠邵62大致上凸面朝向底部64 ’且接合底部64 之锻部90 ’而其外部與表面構件接合。冠部62較佳具有 0.010至0.100英寸範圍厚度、更佳為〇 025英寸至0.070英寸範圍 ，甚至為0.028英寸至0.040英寸範圍，最佳具有〇·〇3〇英寸厚度 。包栝底段91及大致上垂直底段91之選擇緞帶90之底部64， 較佳具有0.010至0.100英寸厚度，更佳為0.025英寸至0.070英寸 範圍，甚至為0.028英寸至0.040英寸範圍，最佳具有0.030英寸 厚度。在一較佳實施例中，後體部由複數預浸膠層所組成， 其典犁為六至七層，諸如第6,248,〇25號美國專利，標題為組 合高爾夫球桿頭及製造方法，其係在此完全納為參考。底段 91係大致地凸出朝向冠部62。後體部61底部64選擇性地具有 凹槽93 ’用於連接一底板95。底板95較佳由諸如鋁之輕重金 屬所組成。變換地’底板95係由耐久塑膠材料所組成。底板 95可具有圖案在上面用於指示球桿品牌及斜面度。 圖8-9本發明球桿頭42之空心内部46。高爾夫球插口 54配置 於空心内部46内，且定位作為表面組件60之一部份。該高爾 夫球揷口 54係由相同於表面組件6〇之材料所組成，且較佳地 透過知接及類似方式固定至表面組件。高爾夫球插口 54也可 • 19- _— ----_____— 本紙張尺度適國家榡準(CNS) Α4規格(210X297公釐） 577761 A7 B7 五、發明説明（16 ) 製成於表面組件60的形成部份。插口 54之空心内部118係由插 口壁面120所界定，該壁面形成錐形管由通孔59至底部64。在 一較佳實施例中，插口壁面120不接合桿彎頭側面段80，藉此 留下一空位115於插口壁面120及桿側面段80間。軸48係配置 於插口襯塾121内，而插口襯墊配置於該插口 54内。此一插口 襯墊121及插口 54係揭露於共同審理之美國申請案號碼 09/652,491之文件，提出於2000年8月31日，標題為具插口襯墊 之高爾夫球桿，其適切部份係在此納入參考。再者，插口 54 由打擊板部72向後定位，以便於高爾夫球撞擊期間容許打擊 板部72的柔順度。在一實施例中，插口 54係由打擊板部72向 後配置0.125英寸。 一選擇性重量構件122配置於球桿頭42之空心内部46。在一 較佳實施例中，重量構件122配置於底部64緞段90之内表面上 ，以便增加慣性矩及控制球桿頭40的重力中心。然而，習於 此技者將瞭解，重量構件122及附加重量構件122可配置於球 桿頭42之其它位置，以便改變重力中心、慣性矩，或其它高 爾夫球桿40原有性質。重量構件122較佳為鎢負荷薄膜、鎢攙 雜聚合體或相同重量機構，諸如共同審理之美國申請案號 碼09/474,688文件所敘述，其提出於1999年12月29日，標題為 具整合重量片之組合高爾夫球桿頭，且藉此完整地納為參 考。習於此技者將瞭解其它高密度材料可使用為選擇性重 量構件，而不會偏離本發明之範圍及精神。 圖12、12A及13圖示本發明實施例具有一打擊板部72厚度變 化。打擊板部72較佳地分成橢圓形區域，各具有不同的厚度 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐） 577761 A7 B7 五、發明説明（17 ) 。在一較佳實施例中，其中表面組件60由鈦或鈦合金材料所 組成，中心橢圓區域102較佳地具有0.110英寸至0.090英寸之厚 度，較佳由0.103英寸至0.093英寸，最佳為0.095英寸。一第一 同心區域104較佳地具有0.097英寸至0.082英寸之緊接最大厚 度，較佳由0.090英寸至0.082英寸，最佳為0.086英寸。一第二 同心區域106較佳地具有0.094英寸至0.070英寸之緊接最大厚 度，較佳由0.078英寸至0.070英寸，最佳為0.074英寸。一第三 同心區域108較佳地具有0.090英寸至0.07英寸之緊接最大厚度 。一周圍區域110較佳地具有0.069英寸至0.061英寸之.緊接最大 厚度。周圍區域包括球桿尖周圍區域ll〇a及桿彎頭周圍區域 110b。如果表面組件60由鋼或鋼合金材料所組成，中心橢圓 部102具有約0.060英寸之厚度，且同心區域較薄於用作鈦表 面組件60之薄型同心區域。打擊板部72之厚度變化容許最大 厚度分佈於打擊板部72之中心111，藉此加強打擊板部72之可 撓性，其對應較少的能量損失至高爾夫球及較大的復原係 數。 如先前所提及，表面組件60較佳由一條金屬材料所鍛造。 一較佳用製造表面組件之鍛造程序係陳述於共同審理之美 國申請案號碼09,548,531文件，於2000年4月13曰提出，標題為 用於製造高爾夫球桿頭之打擊板部得程序方法，且藉此完 整地納為參考。變換地，表面組件60由諸如習知熔蠟鑄造法 之方法中的熔化金屬所鑄製。用於鍛造或鑄造的金屬係較 佳為欽或鈥合金，諸如欽或用於鍛造之/5鈥及用於銬造 之6-4鈦。變換地，金屬係不銹鋼或其它習知諸如高強度鋼合 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐） 裝 訂
線 577761 A7 B7 五、發明説明（18 ) 金。非結晶金屬合金仍然是用於表面組件6〇之附加金屬材料 。然而再者，表面組件6〇由玻璃金屬，諸如鐵-硼、鎳-銅、鎳· 結、鎳-磷及相同材料所組成。習於此技者將瞭解其它金屬 可用於本發明的表面組件，而不偏離本發明之範圍與精神。 用於製造表面組件60之附加方法包括由扁平薄片金屬形 成表面組件60 ’超塑膠由扁平金屬形成表面組件6〇、由固體 金屬塊加工該表面組件60，及相同製造方法。 在一绘定球標準USGA測試條件下本發明之球桿頭42的復 原係數之範圍係由約〇·81至〇·94，較佳地由〇·83至0.883的範圍 ’且最佳為0.87。 此外，表面組件60之打擊板部72具有一小於先前技藝之表 面板的長寬比。長寬比在此使用係定義為表面寬度，，w，，為表 面咼度“h”所平分，如圖ία所示。在一實施例中，寬度78毫 米及咼度為48¾:米將給予1.625的長寬比。在一般高爾夫球桿 頭中’長寬比通常大於1。例如，原始〇证八丁 BIG BERTH^ 一號木桿具有1.9的長寬比。本發明打擊板部72具有不大於17 之長寬比。本發明長寬比較佳地範圍為1〇至17。一實施例具 有1.3的長寬比。本發明打擊板部72比先前技藝的表面更圓。 本發明打擊板部72的表面積範圍由4.00平方英寸至7.5〇平方英 寸’更佳地由4.95平方英寸至5.1平方英寸，及最佳地由4·99英 寸至5.06英寸。 本發明球桿頭42也具有比先前技藝球桿頭大的體積，而維 持大致上等於先前技藝的體積。本發明球桿頭42之體積範圍 由300立方公分至600公分，及更佳之範圍由35〇立方公分至51〇 -22- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
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三方公分。本發明球桿頭42之重量由165克至225克範圍，更 佳由175克至205克之範圍，最佺由19〇克至2〇〇克。由打擊板部 72至冠部62後段之球桿頭42深度較佳為3〇英寸至45英寸的範 圍。在打擊位置所量測之球桿頭42之高度“H”，較佳地由2 〇 英寸至3.5英寸的範圍，最佳為2.24英寸。由球桿尖段68至桿 彎頭段66之球桿頭42的寬度“W”較佳地為4 〇英寸至5 〇英寸的 範圍，更佳為4.6英寸。 圖10及10A圖示慣性軸通過高爾夫球桿頭的重心。慣性軸 註記為X、Y及Z。該X軸由打擊板部72延伸通過重心至高 爾夫球桿頭42的後方。γ軸由高爾夫球桿頭42的球桿尖段68 延伸通過重心CG至高爾夫球桿頭42的桿彎頭段66。z軸由冠 部62延伸通過重心CG至底部64。 如Ralph Maltby所著之第4版高爾夫球桿設計、配件，替換與 修理所定義’南爾夫球桿頭之重心或質量中心係由二或多 個點垂直X叉所決定之球桿頭内側點，其間該球桿頭當懸 於半空中時平衡。此重心定義之更完全說明係提供於高爾 夫球設計.、配件、替換與修理。 重心及高爾夫球桿頭42的慣性矩較佳地利用測試座標（χτ 、YT、Ζτ)所量測，接著轉換至一頭部座標（χΗ、γΗ、ζΗ)，如圖 11及11Α所示。高爾夫球桿頭之重心可利用具有二重量刻度 之重心表而得，其揭露於共同審理之美國申請案號碼 09/796,951文件，其提出於2001年2月27日，標題為組合高爾夫 球和' 之咼彳κ性矩，且藉此冗全納為參考。如果軸出現時，其 可以具有多面垂直於高爾夫球桿頭之軸的插口立方體來移 ___- 23- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公爱) 577^61 A7 B7
發明説明（ 20 )
除及更換。當高爾夫球桿頭同時配置於二刻度上，及沿，特 別方向，X、Y或Z方向加重時，給定高爾夫球桿頭的重景， 該刻度容許其決定高爾夫球桿頭的重量分佈。重量刻度平 行於地球重力，其容許重量分佈沿著各方向計算以決定重 心的位置，其間： wA0、WB0 :不具頭部的重量（固定物； 及 WAH、WBH:具頭部的重量 X軸位置係利用下列方程式來決定：
ΣΜα = 0 = (WBH - WB〇) /- Γ w r = (WRH -WB〇)/ W 限制： / + 山=r + XTcg + s + d 2 2 裝 訂 X V (WRH -Wfin) / + S + d - d丨 w 22
Y軸位置係利用下列方程式來決定： ZMa = 0 = (Wbh-Wb〇)/ -rW
線
r = (WRwWR〇)/ W 限制： / + di = r + YTcg YTCg= (Wbh^Wbo) 1 +/ + 山 w 2 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(2ι〇χ297公寶） 577761 A7 B7 五、發明説明（21 ) Z軸位置係利用下列方程式來決定：
ΣΜα = 〇 =(WBH-WB〇)/-rW r = (Wau-WB〇)/ γ) 限制： /.+ dt = r + ZTcg 2 Z^-CWb^Wbq)/-/-^ 一旦測試空間座標被決定，其係利用下列方程式轉變成 頭部空間座標： H X Hcg = ZTcg Y eg = Xcg cos (〇clie) + Ycg sin(ociic) - d2/tan (〇c,ic) Ζ% = Xcg sin (〇clie) + Ycg cos(〇clic) + dz r ο 0 1>| 「0 ^ YHcg y = C0S(0CHc) sin(〇c,ic) 0 z< l/tan(cclic)卜 、Sin(cciie) c〇s(cc,ie) 0 、Z eg > 、i j 慣性矩利用慣性之動態慣性矩機械來量測。該機械具有 一長方形板其彼此以〇·5英寸之接合孔相互間隔。該長方形 板係安裝在機械上而容許其振盪。高爾夫球桿頭2〇係配置於 長方开/板上且振盈周期由機械所量測。振盪時間直接相關 於高爾夫球桿頭沿著機械旋轉軸之慣性矩，其實際上係具 有由扭曲彈簧所產生恢復力的單一自由度。 經改變如何高爾夫球桿頭安裝在板上的方向，可量得一 軸的慣性矩。'九個不同方向需要產生慣性張量，且因為所量 -25-
577761 A7 B7 五、發明説明（22 ) 測的慣性矩包括板及接合器，九個附加量測值需要測量初 始設立之底線慣性矩。高爾夫球桿頭的慣性矩係高爾夫球 桿頭、接合器及板與機械内旋轉質量所得的量測值及正好 該接合器及板與機械内旋轉質量量測值間的差。對於高爾 夫球桿頭所完成的九個量測值，頭部至頭部的方向係相同 的，長方形板上的位置係依據特別高爾夫球桿頭的重心。沒 有高爾夫球桿頭的九個量測值相同於接合器的方向及位置 。該機械具有慣性矩程式的重心，其用以計算長方形板上接 合孔，其配置重心最接近於旋轉軸，藉此縮小誤差。程式使 用平形軸定理來計算不包含高爾夫球桿頭重心的.旋轉軸。 這將產生沿著重心慣性張量，其依序容許計算高爾夫球沿 任意軸的慣性矩。 表一 頭部 體積 質量 頭部質量 分離質量 COR 材料 製程 範例1 430cc 270g 197g 73g 0.85 Ti 6-4 铸造 範例2 範例3 510cc 285g 2〇〇g 85g 0.896 Ti 10-2-3 鍛造 510cc 285g 2〇lg 84g 0.884 Aermet 鋼 鍛造 表二 頭部 Ixx Iyy Izz Ixy Ixz Iyz 範例1 2800 2545 4283 197 7 - 128 範例2 範例3 3232 2631 4263 230 -116 246 3181 2663 -4243 68 -142 246
表一表列高爾夫球桿頭42的體積、整個重量、沒有重量構 件的頭部重量、重量構件122的質量、利用USGA標準測試在 由0至1刻度上之復原係數、表面組件材料，及製造表面組件 -26- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 577761 A7 B7 五、發明説明（23 ) 60的製程。範例1係一重量270克之430立方公分之高爾夫球桿 頭42。表面組件60係由鑄造鈦、TI 6-4材料所組成。後體部61 係由複數預浸層所組成。高爾夫球桿頭42具有一 11.度傾角.及 54度仰角。凸出半徑係11英寸及滾動半徑係10英寸。範例1之 球桿頭的垂直距離“h”係2.09英寸，且距離“w”係3.46英寸。範 例2—重量285克之510立方公分之高爾夫球桿頭42。表面組件 60係由鍛造鈦、Ti 10-2-3材料所組成。後體部61係由複數預浸 層所組成。凸出半徑係11英寸及滾動半徑係10英寸。範例3 — 重量285克之510立方公分之高爾夫球桿頭42。表面組件60係 由鍛造高強度鋼合金、aermet鋼材料所組成。後體部61係由複 數預浸層所組成。高爾夫球桿頭42具有九度的斜面角及54度 球的位置。凸出半徑係11英寸及滾動半徑係10英寸。範例3之 球桿頭的垂直距離“ h”係2.43英寸，且距離“ w”係3.56英寸。 表二表列表一之示範高爾夫球桿頭42的慣性矩。慣性矩的 單位係克-平方公分（“ g-cm2”）’如範例1，該重心係位於X方向 中的0.901英寸、Y方向中的0.696英寸，及Z方向中的1.043英寸 。如範例3，該重心係位於X方向中的0.654英寸、Y方向中的 0.645英寸，及Z方向中的1.307英寸。 大致上來講，沿著本發明高爾夫球桿頭42之Z軸的慣性矩 Izz將源由2800g-cm2至5000g-cm2的範圍，較佳由3000g-cm2至 4500g-cm2的範圍，及最佳由3500g-cm2至4000g-cm2的範圍。沿著 本發明高爾夫球桿頭42之Y軸的慣性矩Iyy將源由1500g-cm2至 2750g-cm2的範圍，較佳由1800g-cm2至2100g-cm2的範圍，及最佳 由 1900g-cm2至 2050g-cm2的範圍。 -27- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 577761
本舍月 < 呵爾夫球桿頭42使用厚度比、長寬比，及面積， 用以在測試條件，諸如依據齡1999年高爾夫球規則附錄π 《規則4娜指定US⑽試條件下，對於-定高爾夫球桿 ’達成較大的COR。因此，不像彈簧，本發明增加打擊板部 72的柔順度，用以降低高爾夫球撞擊時能量的損失不 加能量至系統。 1 g
由月）述才目4習於此技者將瞭解本發明令人稱羡的進 且將易於瞭解雖然本發明已敘述相關其較佳實施例 圖、許多變化、修正及同類替換中所示之其它實施例可因此 達成，而不會偏離本發明之精神與範圍，其預計將非 能限制，而並可出翊私πτ而丨山.土杰 ^ F/r 装 八T出現於下列申請專利範圍。因此，本發 施例所中請之特殊性質或特惠點係定義於下列中料利1 -28-
訂
Claims (1)
- 577761 年[χ月多/日修正/更正/補充 第091110653號申I青案 ^ 中文申請專利範圍替換本(92年12月知 D8 六、申請專利範圍 1. 一種高爾夫球桿頭，包含： 一表面組件，由一金屬材料所組成，該表面組件具有 打擊板部及一回送部，該打擊板部具有0.010英寸至0.250 英寸範圍之厚度；及 一後體部，由一組合材料所組成，該後體部具有一冠 部、底部、及緞帶部，該後體部連接至表面組件之回送 部； 其中該高爾夫球頭具有一 0.81至0.94的回送係數。 2. 如申請專利範圍第1項之高爾夫球桿頭，其中該打擊板部 具有一 0.055英寸至0.125英寸的厚度。 3. 如申請專利範圍第1項之高爾夫球桿頭，其中該打擊板部 具有一 0.060英寸至0.0110英寸範圍之厚度。 4. 如申請專利範圍第1項之高爾夫球桿頭，其中該表面組件 係由妖、鈇合金、鋼及鋼合金組成組合所選取之材料所 組成。 5·如申請專利範圍第1項之高爾夫球桿頭，其中該打擊板部 具有不大於1.7之長寬比。 6. 如申請專利範圍第1項之高爾夫球桿頭，其中該打擊板部 具有最厚區域在該中心之可變厚度的同心區域。 7. 如申請專利範圍第1項之高爾夫球桿頭，其中該打擊板部 包含一中心圓形區域具有一底部厚度，一第一同心圓區 域具有一第一厚度，其中該底部厚度大於該第一厚度、 一第二同心圓具有一第二厚度，其中該第一厚度大於該 第二厚度，一第三同心圓區域具有一第三厚度，其中該 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) A B c D 577761 六、申請專利範圍 第二厚度係大於第三厚度，及一周圍區域具有第四厚度 ，其中該第四厚度小於第三厚度。 8.如申請專利範圍第1項之高爾夫球桿頭，其中該回送部份 具有0·020英寸至0.150英寸範圍的回送部。 9·如申請專利範圍第1項之高爾夫球桿頭，其中該高爾夫球 桿頭具有一由300立方公分至600立方公分範圍的體積。 10·如申請專利範圍第1項之高爾夫球桿頭，其中沿著Ιζζ軸之 慣性矩係大於3000克-平方公分。 11. 一種高爾夫球桿頭，包含： 一表面組件，由一金屬材料所組成，該表面組件具有 打擊板部及一回送部，該打擊板部具有0.010英寸至0.250 英寸範圍之厚度；及 一後體部，由複數預浸膠層所組成，該後體部具有一 冠部、底部、及緞帶部，該後體部連接至表面組件之回 送部； 其中沿著Ιζζ軸通過重心之慣性矩係大於3000克-平方公 分，及沿著Iyy軸通過重心的慣性矩係大於1900克-平方公 分。 12. —種高爾夫球桿頭，包含： 一表面組件，由一鍛造金屬材料所組成，且包含一回 送部及打擊板部，該打擊板部具有一外部表面及一内部 表面，該打擊板部由該高爾夫球桿頭之桿彎頭段延伸至 高爾夫球桿頭之球桿尖段，一回送部由打擊板部周圍以 側面向内延伸，且一内管用於容納一軸件，該内管接合 -2- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐)p; A B c D 577761 六、申請專利範圍 回送的上段及回送部的下段；及 一後體部，由複數預浸膠層所組成，該後體部包含冠 部、緞帶部及底部，該冠部以距離打擊板部周圍至少0.50 英寸處連接至回送部的上段，該底部以距離打擊板部周 圍至少0.50英寸處固定至回送部的下段。 13. —種高爾夫球桿頭，包含： 一表面組件，由一金屬材料所組成，該表面組件具有 打擊板部及一回送部，該打擊板部具有0.010英寸至0.250 英寸範圍之厚度；及 一後體部，由複數預浸膠層所組成，該後體部具有一 冠部及一底部，該後體部連接至表面組件之回送部； 其中該高爾夫球頭具有一 0.5至1.7的長寬比。 14. 一種高爾夫球桿頭，包含： 一表面組件，由一金屬材料所組成，該表面組件具有 打擊板部及一回送部，該打擊板部具有0.010英寸至0.250 英寸範圍之厚度；及 一後體部，由複數預浸膠層所組成，該後體部具有一 冠部及一底部，該後體部連接至表面組件之回送部； 其中該高爾夫球頭具有一由400立方公分至525立方公 分範圍的體積及由175克至225克範圍的質量。 15. —種高爾夫球桿頭，包含： 一表面組件，由一鍛造鈥合金材料所組成，且包含一 回送部及打擊板部，該打擊板部具有最厚區域約在打擊 板部中心之可變厚度之同心圓區域，該打擊板部由該高 -3- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）577761 A B c D 六、申請專利範圍 爾夫球桿頭之桿彎頭段延伸至高爾夫球桿頭之球桿尖段 ，且具有不大於1.7的長寬比，該回送部由打擊板部周圍 以側面向内延伸至少0.50英寸，該回送部以打擊板部周 圍360度側面向内延伸，且一内管用於容納一軸件，該内 管接合回送的上段及回送部的下段；及 一後體部，由複數預浸膠層所組成，且具有由0.010英 寸至0.100英寸範圍之厚度，該後體部包含冠部、緞帶部 及底部，該冠部連接至回送部的上段，該底部連接至回 送部的下段，及緞帶部之球桿尖段連接至回送部的球桿 尖段； 其中該南爾夫球桿具有空心内部，一 400立方公分至 525立方公分範圍的體積、一 175克至225克範圍的質量， 及0.84至0.94範圍的復原係數。 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）
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