CN102527005A - 改进性能的高尔夫球杆头 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有改进的转动惯量(MOI)的高尔夫球杆头。更具体地，本发明涉及一种具有可松开插鞘机构的高尔夫球杆头，该插鞘机构是瘦身的和更轻质的，其允许从高尔夫球杆头的插鞘部节省大量的重量并用于改进高尔夫球杆头的重心(CG)位置；其有助于改进高尔夫球杆头的MOI。

Description

改进性能的高尔夫球杆头
技术领域
本发明一般涉及具有改进转动惯量(MOI)的高尔夫球杆头。更具体地，本发明涉及引入瘦身的(leaner)和更轻质的可松开杆身***的高尔夫球杆头，能够产生比其它同样引入可松开杆身机构的高尔夫球杆头实质上更高的MOI。因为在高尔夫球杆头MOI上的改进至少部分上由高尔夫球杆头的重心(CG)造成，所以根据本发明的高尔夫球杆头可通常具有比现有技术中具有这种可松开杆身机构的其它高尔夫球杆头更低和更靠后的CG位置。
背景技术
高尔夫球运动是具有不同技术水平的大范围运动者喜欢的游戏。实际上，高尔夫球游戏通关建立“障碍”得分***来鼓励不同技术水平的高尔夫球手来相互完成，该***对单独的球手技术等级进行划分，使得一个等级运动范围适合于相应的所有参与者。因此，为了满足这些不同组高尔夫球手的需求，高尔夫球杆设计者发展了具有多个零件的不同高尔夫球杆，所有零件用于满足各种不同高尔夫球手的不同需求。
由于不同技术等级的高尔夫球手经常能够对高尔夫球杆在性能上具有各种需求，寻找合适的高尔夫球杆来满足具体的高尔夫球手的需求经常是困难的，因为高尔夫球杆的设计要考虑大量的变量。变量比如杆面倾角、杆面扣角、杆底角、杆身重、杆身硬度、球杆长、球杆重，和/或球杆挥杆重量就是变量中的一些，可能就会为了定制或调整高尔夫球杆以满足特定球手的特性需求而改变。
传统地，为高尔夫球手描绘出他或她的高尔夫球杆的精确构造来满足他或她的需求，大量预制的高尔夫球杆，每个具有不同的构造，需要在一个位置被提供给高尔夫球手，以允许球手正确评估他的特殊需求。将过量高尔夫球杆制成不同规格的需求一般是由于这样的原因：传统的高尔夫球杆是在各种零件之间利用粘结剂制成一起，从而这些零件相互之间不能容易分开。
Rusing的美国专利2027452提供了一个较早的尝试来解决传统高尔夫球杆的非适应性和非相互交换的属性，其通过提供高尔夫球杆，其可在它的杆底角和杆面倾角作适应性修改。高尔夫球杆的这种适应性的是利用具有两个环圈的环形座来获得，这两个环圈为楔形的且具有相互倾斜表面。
Burrows的美国专利6890269提供了一个在该技术上更新的进步，其公开了组装所选具有高尔夫球杆头和/或握杆部的高尔夫球杆杆身的临时杆身零件连接，来方便传统球杆设计并满足具体球手的需求和性能。
Hocknell等的美国专利7476160示出了具有可变换杆身的更现代的进步，其中高尔夫球杆包括安装在球杆头的套和安装在杆身梢端的套筒。该套包锥形部和旋转阻止部，套筒具有锥台部和钥匙部，分别容纳套的锥形部和旋转阻止部。
Beach等的公开号为2009/0286619的美国专利示出了另一个不同的具有连接组件的现代高尔夫球杆，允许杆身容易地从球杆头分离。该连接组件包括可移除的插鞘套筒，允许杆身相对于球杆头支撑在所需的预先测定的方向。以这种方式，杆身倾角和/或球杆杆底角可以调整而不用诉诸于杆身的传统弯曲。
Thomas等的美国专利7722475示出另一个不同的与杆身可松开接合的现代高尔夫球杆头，因此球杆头和杆身可以容易地交换和/或杆身相对于球杆头的位置可以容易地改变。连接球杆头和杆身的该组件可包括：杆身接合元件，包括抑制旋转结构；球杆头接合元件，包括杆身容纳腔和接合抑制旋转结构的保持结构；以及固定***，用来相对于球杆头接合元件可松开地固定杆身接合元件。
Hsu的美国专利7438645提供了近来方案的另一个示例，提供可调整的和相互交换的高尔夫球杆，具有球杆头、保持圈、紧固圈、调整套筒、插鞘、固定套头、联接器和杆身，其中销螺纹连接至颈的横向螺纹孔和插鞘的横向螺纹孔并延伸至联接器的横向孔，这样，杆身绕销枢转，以允许调整杆身和球杆头之间的倾斜角。
以上可以看出，所有改进高尔夫球杆的可定制性、可调性和相互交换的尝试可通过为球手提供一个简单的方法来尝试具有不同表现变量的不同高尔夫球杆，而不是多种高尔夫球杆的需求，这些用于获得这种可调性的复杂的方案都需要在靠近高尔夫球杆头插鞘部的精细的零件。
首先，由于这些复杂的可调整的装置都围绕着高尔夫球杆头的插鞘，这些附加零件的名义尺寸使高尔夫球杆头的插鞘体积大、审美上无吸引力，从而使球手减少了对这类产品的兴趣。然而，审美引力上的缺乏仅是这类高尔夫球杆头所非期望的开始，因为多个元件需要给该可调整插鞘装置在高尔夫球杆头插鞘部周围增加明显的重量。在高尔夫球杆头周围的多余的重量可通常是非期望的，因为这些多余的重量使高尔夫球杆头的重心(CG)升得更高和更靠前。
工业上通常认为高尔夫球杆头具有较高和更靠前的CG位置是非期望的，因为它使CG变动偏离高尔夫球杆和高尔夫球之间的冲击轴。事实上，通常期望是CG位于上面记载的相反的方向，也就是CG位置在高尔夫球杆头的主体内更低和更靠后。该低的和更靠后的CG位置可通常更接近与冲击轴对齐，在高尔夫球杆和高尔夫球之间产生更有效的的能量传递，从高尔夫球杆头的击球面的更低的和更靠后的CG位置可增加高尔夫球杆头的转动惯量(MOI)，因为从高尔夫球杆头冲击面移除的更多的重量可在击打高尔夫球时帮助高尔夫球抵抗旋转。
由此可以看出，在本领域存在大量需求，高尔夫球引入与高尔夫球杆优选的技术优势来引入所有必要的零件给高尔夫球杆，该球杆是可松开的、可调整的和/或相互交换的，而不是不适当地增加插鞘的大小和重量。更具体地，该领域由一种需求，高尔夫球具有可调和相互交换的插鞘，其中与零件相关的重量被最小化，产生了更低和更靠后的CG位置来改进高尔夫球杆头的性能。
发明内容
本发明的一个方面是，一种高尔夫球杆头，包括击球面部，限定出击球面平面，位于高尔夫球杆头的前部；主体部，与击球面的尾部连接，位于高尔夫球杆头的后部；和插鞘，限定出插鞘孔轴，位于高尔夫球杆头的跟部，并且用来与杆身连接，其中第一平面与第二平面相交来定义插鞘子元件。第一平面与插鞘孔轴和击球面平面平行，并从插鞘孔轴开始在ZHBA方向朝高尔夫球杆头的后部偏离15mm。第二平面平行于插鞘孔轴并垂直于击球面平面，从插鞘孔轴开始在XHBA方向朝高尔夫球杆头的趾部偏离12mm。插鞘可松开地将杆身连接至高尔夫球杆头以及插鞘子元件具有小于约50g的总质量。
本发明的另一个方面，一种高尔夫球杆头，包括击球面部，限定出击球面平面，位于高尔夫球杆头的前部；主体部，与击球面的尾部连接，位于高尔夫球杆头的后部；和插鞘，限定出插鞘孔轴，位于高尔夫球杆头的跟部，并且用来与杆身连接，其中插鞘可松开地将杆身连接至高尔夫球杆头，和，从击球面部的面中心开始测量的沿Z轴的CG深度距离CGZ，和从地面开始测量的沿Y轴的CG高度距离CGY，一起满足CGY≤0.0935*CGZ+26。
本发明的进一步方面，一种高尔夫球杆头，包括击球面部，限定出击球面平面，位于高尔夫球杆头的前部；主体部，与击球面的尾部连接，位于高尔夫球杆头的后部；和插鞘，限定出插鞘孔轴，位于高尔夫球杆头的跟部，并且用来与杆身连接，其中插鞘可松开地将杆身连接至高尔夫球杆头，和，从击球面部的面中心开始测量的沿Z轴的CG深度距离CGZ，和从地面开始测量的沿Y轴的CG高度距离CGY，一起满足CGZ≥(CGY+48.5)/2.16。
本发明的一个更进一步的方面，一种高尔夫球杆头，包括击球面部，限定出击球面平面，位于高尔夫球杆头的前部；主体部，与击球面的尾部连接，位于高尔夫球杆头的后部；和插鞘，限定出插鞘孔轴，位于高尔夫球杆头的跟部，并且用来与杆身连接，其中从地面开始测量的沿Y轴的CG高度距离CGY小于约30mm。
本发明的一个更进一步的方面，一种高尔夫球杆头，包括击球面部，限定出击球面平面，位于高尔夫球杆头的前部；主体部，与击球面的尾部连接，位于高尔夫球杆头的后部；和插鞘，限定出插鞘孔轴，位于高尔夫球杆头的跟部，并且用来与杆身连接，其中高尔夫球杆头具有大于约460kg*m2的绕Y轴的转动惯量(MOI)。
本发明的这些和其它特征、方面和优点将会参考下面的附图、具体实施方式和权利要求后更好地理解。
附图说明
前述内容和其它特征以及发明的优点将会在后面的由附图解释的发明的描述中显现出来。引入的附图构成了说明书的一部分，进一步用于解释发明的原理，并能使本领域技术人员制作和使用本发明。
图1示出了根据本发明一个示例性示例的包含可松开插鞘机构的高尔夫球杆头的透示图。
图2示出了根据本发明一个示例性示例的高尔夫球杆头的前视***图，允许可松开插鞘机构的内部零件可视。
图3示出了根据本发明一个示例性示例的高尔夫球杆头的可松开插鞘机构的剖视图。
图4示出了根据本发明一个示例性示例的高尔夫球杆头的剖视图，图解了重心(CG)的位置。
图5示出了根据本发明一个示例性示例的分为两部分的高尔夫球杆头的***图。
图6示出了根据本发明一个示例性示例的高尔夫球杆头沿插鞘孔轴线方向的俯视图。
图7示出了根据本发明一个示例性示例的高尔夫球杆头的沿插鞘孔轴线方向的俯视图。
图8示出了根据本发明一个示例性示例的高尔夫球杆头的透示图，插鞘子元件从高尔夫球杆头分离出来。
图9示出了本发明高尔夫球杆头沿插鞘孔轴的俯视图。
图10示出了根据本发明一个示例性示例的高尔夫球杆头的顶视图。
具体实施方式
下面的详细说明是实施本发明的当前最理想的模型。本说明并不是用来限制的意思，而仅仅是为了阐述本发明的基本原理，并且本发明的范围由所附的权利要求的最好地定义。
下面介绍的各种发明特征可以相互独立使用或者与其它特征结合。然而，任何单个的发明特征可能不能解决上面讨论的任一或者全部问题或者仅能解决上面讨论的问题中的一个。另外，一个或多个上面讨论的问题可能不能由下面介绍的任一特征来全部解决。
图1示出了根据本发明一个示例性示例的高尔夫球杆头100的透示图。更具体地，图1示出了具有一个可松开插鞘机构106的高尔夫球杆头100。高尔夫球杆头100，如当前示例性示例所示，可通常由一主体部102和一击球面部104构成；其中击球面部104可通常用于击球。击球面部104，如在该当前申请中介绍的，可通常相对于高尔夫球杆头100在高尔夫球杆头的前部基本上是垂直的，并有弯曲半径划分界限，弯曲半径向顶部、杆底和边缘弯曲。在当前示例性示例中所示的该可松开插鞘机构106可通常用于与杆身(未示出)连接，这样，高尔夫球杆头100和杆身(未示出)可相互松开。除了提供了发明高尔夫球杆头100的整体视图外，图1还示出了在当前应用中定义了x、y和z轴的参考坐标系101。根据参考坐标系101，X轴横向穿过击高尔夫球杆头100的击球面部104，在跟部至趾部的方向，Y轴垂直穿过高尔夫球杆头100的击球面部104，在顶部至杆底部方向，以及Z轴在前后方向并在高尔夫球杆头100的击球面部104之外。
为了提供可松开插鞘机构106内部零件的清晰试图，创建了图2，示出了可松开插鞘机构206的各种内部零件的***图。更具体地，在本发明该示例性示例中的可松开插鞘机构206可通常由多种零件构成，包括但不限制于杆套210、楔环212、楔环挡圈214、紧固挡圈215、凹形垫片216和紧固件218。第一和首要的，应当注意到，尽管本发明披露了该具体示例所必要的零件，但并不限制于上面讨论的零件。实际上，根据本发明的可松开插鞘机构206可具有比图2所示的更多的零件，比图2所示的更少的零件，更或者与图2所示的完全不同的零件，所有这些都不脱离本发明的范围和内容，只要其引入可松开插鞘机构206即可。
在本发明该示例性示例中，杆套210可进一步包含多个柄脚220，其用于与楔环212上的多个槽口222接合。楔环212本身可进一步包含多个柄脚224，用来与高尔夫球杆头200自身的插鞘中的多个槽口226接合。为了确保楔环212不脱离杆套210，楔环挡圈214在楔环212组装后螺纹连接至杆套210的底部。楔环挡圈214通过在靠近杆套210的底部产生厚的外径来确保楔环212不会与杆套210分离。杆套210和楔环212一起通过紧固件218与高尔夫球杆头200连接，紧固件218通过高尔夫球杆头200的底部与杆套210接合。为了确保紧固件218完全工作，可松开插鞘机构206增加两个更多的其它零件。首先，紧固挡圈215用于将紧固件218固定在高尔夫球杆头200的插鞘部内，防止了紧固件218从其位于高尔夫球杆头200内的位置落下。除了紧固挡圈215，凹形垫片216放置在靠近紧固件218头的位置，来允许紧固件218与杆套210完全接合，而不考虑连接角度。
图3示出了该可松开插鞘机构206的剖视图，提供了各种零件间的关系的清晰理解。如图3所示的可松开插鞘机构206的剖视图可通常为沿可松开插鞘机构的中间如沿图2中所示的剖面线A-A’的剖视图。可松开插鞘机构306的装配图包含与前面提及的图2相同的零件；包括但不局限于杆套310、楔环312、楔环挡圈314、紧固挡圈315、凹形垫片316和紧固件318。图3所示的剖视图也示出了杆套310的内表面，其相对于高尔夫球杆头300的实际插鞘倾斜，并基于此，允许高尔夫球杆头300的杆面倾角、杆底角和杆面扣角变化。除了杆套310倾斜的内表面，楔环312也可具有相互倾斜的柄脚，从而在高尔夫球杆和球杆头300之间产生进一步的角度变化，这些都不脱离本发明的范围和内容。关于该可松开插鞘结构306详细操作的更多细节可以从美国专利12/560930中找到，其整体引入作为参考。
虽然与具有可松开插鞘机构306相关的所有性能优点，但是也应该从上面看到，可松开插鞘机构306需要许多零件从而给高尔夫球杆头300插鞘部分增加附加质量。如工业中所知，在高尔夫球杆头300插鞘部分的附加质量可通常是不需要的，由于它增加了高尔夫球杆头300一部分的重量，而这可能对高尔夫球杆头300产生不利表现。因此，设计一种减小其质量的简易可松开机构306具有显著优点。
在本发明该示例性示例中，可松开插鞘机构306，包括杆套310、楔环312、楔环挡圈314、紧固挡圈315、凹形垫片316和紧固件318，可具有明显轻与大多数插鞘机构的质量来改进高尔夫球杆头300的性能。更具体地，根据本发明一个示例性示例的可松开插鞘机构306可具有小于10g的质量，更优选小于大约9.5g，最优选小于大约9.0g。由于可松开机构306的相对质量对高尔夫球杆头300的性能非常重要，因此值得为各种零件进行合适的限定，可以包括限定可松开插鞘机构306。可松开插鞘机构306，如当前应用中所定义，可通常涉及杆身(未示出)与高尔夫球杆头300可松开所必要的附加的零件，而不论如何连接。
比如，在当前图3所示的示例性示例中，可松开插鞘机构306可包括所有零件，比如，杆套310、楔环312、楔环挡圈314、紧固挡圈315、凹形垫片316和紧固件318，它们中没有一个是传统胶粘的高尔夫球杆头300所必须的。值得重复的是，这里讨论的构成可松开机构306的组件并不是限制的意思，或者在发散性思维，任一或者所有将传统胶粘插鞘转换为可松开插鞘机构306所必须的零件都应当包括。最后，应当注意的是，尽管该示例性示例的可松开机构306所包含的各种零件可从高尔夫球杆头300的主体移除，但是，这些各种零件可固定结合至高尔夫球杆头300，杆身或者插鞘同样被认为是可松开插鞘机构306的部分，这也不脱离本发明的范围和内容。
通过利用多种不同技术，本发明可获得瘦身的和轻质的可松开插鞘机构306。第一和首要的，本发明通过减少增加***多余质量的非必要零件来创建瘦身的和轻质的可松开插鞘机构306，因此去除所有非必要的零件来节省重量。在本发明当前示例性示例中，杆套310、楔环312、楔环挡圈314、紧固挡圈315、凹形垫片316和紧固件318，所有这些零件对本发明示例中的坚固的可松开和可调整机构306的创建都非常重要，这样，减少了所有非必要的零件来节省重量。第二，本发明通过利用轻质材料来成型可松开插鞘机构306的各种零件来创建瘦身的和轻质的可松开插鞘机构306。例如，在当前示例中的杆套310可有密度为2.7g/cm3的铝创建来减少杆套310的质量，然而，多种其它材料，比如密度为大约0.9g/cm3的塑料，密度为大约1.15g/cm3的尼龙材料和密度为大约1.75g/cm3的碳纤维材料都可使用而不脱离本发明的范围和内容。
除了上述内容，本发明通过减少可松开插鞘机构306中的各种零件的物理大小和尺寸来进一步减少可松开插鞘机构306的质量。例如，当前示例性示例中的紧固件318可具有小于约17.00mm的减小的长度，更优选小于16.5mm，最优选小于16.35mm来创建紧凑的紧固件318来减少非必要的质量。在另一例子中，杆套310的壁厚可较小至最薄处小于1.00mm，更优选最薄处小于0.90mm，最优选最薄处小于0.80mm来创建更紧凑杆套310来进一步减少非必要质量。
本发明具有瘦身和轻质的可松开插鞘机构306，从而允许多余的质量从高尔夫球杆头的插鞘部移除。这些可根据需要确定的重量的数量，如普遍为工业上所知的，通常可战略性地(strategically)置于帮助移动高尔夫球杆头重心(CG)更低和更靠后的位置来改进插鞘高尔夫球杆头300的性能；由于较低的和更靠后的CG位置，在其它事情中，提升了高尔夫球杆头更大的转动惯量(MOI)。图4示出了根据本发明一个示例性示例的高尔夫球杆头400的剖视图，其引入了一个瘦身和轻质的可松开插鞘机构406。高尔夫球杆头400的剖视图可通常沿着图2所示的剖面线来方便描述，但是CG 420不一定要沿着该剖视平面；图4仅用来图解CG 420的位置时沿坐标系401所示的Y和Z轴。
当前发明的高尔夫球杆头400的较低的和更靠后的CG 420位置可以由二维空间中的两个距离d1和d2来更容易辨识，如图4所示。距离d1测量了CG 420从面中心422沿X轴的深度，并且可通常大于约35mm，更优选大于约36mm，以及最优选大于约37mm。为了正确的确定距离d1，首先正确定义高尔夫球杆头400的面中心422非常重要。面中心422，如在该申请中所披露，可通常设置成击打高尔夫球杆头400的球面部104(图1所示)的几何中心。另一方面，距离d2测量了CG 420从地面421参考平面开始沿Y轴方向的高度，并且可通常小于约30mm，更优选小于约29mm，以及最优选小于约28mm。距离d1和d2对高尔夫球杆头400的性能非常重要，因为深的和低的CG 420位置可通常帮助整个高尔夫球杆头400改进MOI，以及改进发球条件。
尽管深度距离d1和高度距离d2的绝对值对高尔夫球杆头400的相关CG 420位置的量化是足够的，但是对在非传统状高尔夫球杆头中获得本发明的本质是不够的。因此，为了提供可替换的方法来获得高尔夫球杆头的低的和深的CG 420位置，可以创建CG 420的相对位置作为其与高尔夫球杆头400全部大小的比率。关于图4，我们可以看到根据本发明一个示例性示例的高尔夫球杆头可通常具有总深度d11，其大于约105mm，更优选大于约107.5mm，最优选大于约110mm。另外，图4还示出了高尔夫球杆头400具有总高度d22，其大于约60mm，更优选大于61.5mm，最优选大于约63mm。基于上面高尔夫球杆头400的尺寸，一个CG深度比可以计算出，其大于约0.32，更优选大于约0.335，最优选大于约0.35；其中CG 420深度比是由深度距离d1除以总深度d11来定义的。基于相同的计算，CG高度比也可以算出，其大约0.43，更优选大于约0.465，最优选大于约0.50；其中CG高度比是由高度距离d2除以总高度d22来定义的。
由于深的和低的CG 420位置对改进高尔夫球杆头400的性能是所期望的特征，并且由于这书数值相互结合工作，特别是可建立高度距离d2和深度距离d1之间的关系来获得它们之间的关系，其量化了当前发明的高尔夫球杆头400的改进的性能。更具体的，下面的方程(1)示出了高度距离d1作为深度距离d2方程的关系，用于使CG 420更低。
CGY(d1)≤0.0935*CGZ(d2)+26        方程(1)
另一方方面，方程(2)示出了深度距离d2作为高度距离d1的方程的关系，用于使CG 420更深。
CGZ(d2)≥(CGY(d1)+48.5)/2.16        方程(2)
尽管所有关于高尔夫球杆头400CG 420位置的探讨对帮助根据本发明的高尔夫球杆头400可测的特性的确定有用，但最终目的还是创建在增加的MOI方面具有改进性能的高尔夫球杆头400。由于当前发明的高尔夫球杆头400利用瘦身的和更轻质的可松开插鞘机构406，从可松开插鞘机构406节省的质量可用于改进CG 420的位置，依次地，如果该节省的重量是战略上从高尔夫球杆头400CG上移走，则也改进了高尔夫球杆头400的MOI。根据本发明的该示例性示例的高尔夫球杆头400可通常能够获得沿Y轴方向的大于约460kg*mm2的MOI数值，更优选大于约475kg*mm2，最优选大于约485kg*mm2，这些都不脱离本发明的范围和内容。尽管高尔夫球杆头400沿Y轴的MOI是性能获得后最主要探寻的，但是高尔夫球杆头400沿X轴的MOI对高尔夫球杆头400的性能也是非常重要的。根据本发明该示例性示例的高尔夫球杆头400可通常能够获得沿X轴方向的大于约250kg*mm2的MOI数值，更优选大于约270kg*mm2，最优选大于约280kg*mm2。
在进入关于可松开插鞘机构406的进一步讨论之前，对图4中的击球面平面446的认识是值得的。击球面平面446，如当前发明所定义，可通常涉及一参考平面，其在方向上基本垂直并且与高尔夫球杆头404的击球面404前缘相切。或者说，击球面平面446也可定义为一平面，其在X-Y平面内与高尔夫球杆头404的击球面404前缘相切。
公认的，可松开插鞘机构406的瘦身的和轻质的特性可包括固定连接至高尔夫球杆头400的零件，可移除零件，比如杆套310、楔环312、楔环挡圈314、紧固挡圈315、凹形垫片316和紧固件318(图3所示)，它们的名义质量不能提供充分的方法学来量化可松开插鞘机构406瘦身和轻质的特性，本发明创建了一个新的方法来获得可松开插鞘机构406的质量。更具体地，本发明将高尔夫球杆头400分成两个独立的和不同的部件，可以单独测量而不考虑各种零件之间的连接。
图5示出了高尔夫球杆头500的***视图，其被分成插鞘子元件532和主体子元件534。应当注意的是，在该开过程中，插鞘子元件532通常包括创建可松开插鞘机构506所必要的所有零件，用来评价更整体地量化可松开插鞘机构506的瘦身和轻质特性。至此，由于根据本发明的可松开插鞘机构506是瘦身的和更轻质的，所以插鞘子元件532可具有小于约50g的质量，更优选小于约45g，最优选小于约44g。该较轻重的插鞘子元件532可通常允许将更多质量放置在主体子元件534中，从而使主体子元件具有大于约150g的质量，更优选大于约155g，最优选大于约156g。插鞘子元件532和主体子元件534的质量关系可用来生成插鞘子元件质量比，由下面的方程(3)定义。
插鞘子元件质量比＝插鞘子元件(532)质量/高尔夫球杆头(500)总质量方程(3)
由上面方程(3)定义的插鞘子元件质量比量化了可支配重量的总和，其可被创建作为整体高尔夫球杆头500的质量的方程。根据本发明一个示例性示例的高尔夫球杆头500可通常具有小于约0.25的插鞘子元件质量比，更优选小于约0.225，最优选小于约0.22。
基于上述内容，可以看出，瘦身和轻质的可松开插鞘机构506可导致较轻的插鞘子元件534，其进而产生了较低的插鞘子元件质量比。然而，插鞘子元件有关的质量不能精确测得，除非该划分的边界能够清晰定义。图6通过提供根据本发明一个示例性示例的高尔夫球杆头600的俯视图完成了该内容，其允许划分线630清晰识别。
至于球棒，认识到图6所示的高尔夫球杆头600的俯视图不是取自高尔夫球杆头600的自然静止位置时非常重要的。实际上，为了精确获得可松开插鞘机构606的瘦身和轻质特性，沿使插鞘孔轴631在完全垂直位置的方向画出划分线。高尔夫球杆头600的这种方向是优选的，因为其帮助聚焦划分线630绕可松开插鞘机构606的尺寸。为了能够正确获得该新的方向，其用于分离可松开插鞘机构606，需要创建一个与高尔夫球杆头插鞘孔轴631不同为基础的新的坐标系603。该新坐标系可通常具有与插鞘孔轴631一致走向的YHBA轴，与插鞘孔轴631垂直的从跟部至趾部的XHBA轴，以及与插鞘孔轴垂直的在从前至后方向的ZHBA轴。
为了定义划分线630的边界，图6在该新坐标系603中提供多种尺寸来提供容易区分的划分线630。如图6所示，划分线630可通常建立挖剪矩形(cutout rectangle)635，具有大约50mm的长度d33和大约40mm的宽度d44。该挖剪矩形635的放置可通常由插鞘孔轴631限制，将插鞘孔轴631作为可松开插鞘机构606的中心。为了将该挖剪矩形635置于图6提供的方向，提供两个尺寸距离d3和d4，d3为15mm精确距离，而d4为12mm精确距离。距离d3通常涉及挖剪矩形635在高尔夫球杆头600内沿ZHBA轴方向的位置，从插鞘孔轴631开始测量。另一方面，距离d4可通常涉及挖剪矩形635在高尔夫球杆头600内沿XHBA轴方向的位置，从插鞘孔轴631开始测量。
图7示出了高尔夫球杆头700的俯视图，其提供了一个帮助定义插鞘子元件532(图5所示)的可替换方法。更具体地，代替利用挖剪矩形635(图6所示)来获得插鞘子元件532(图5所示)，该替换的方法利用两个相交平面742和744，其都平行与插鞘孔轴731。第一平面742放置在沿ZHBA反向从插鞘孔轴631向后15mm的距离d3，ZHBA与击球面平面746平行。第二平面放置在沿XHAB方向从插鞘孔轴631朝趾部12mm的距离d4，XHBA与击球面平面746垂直。击球面平面746，由之前讨论事先定义为击球面平面446(图4所示)，可通常是垂直的平面并与高尔夫球杆头700的击球面704的前缘相切。
我们知道高尔夫球杆头600是三维物体，也就说该挖剪矩形635(图6所示)需要一些深度来完全定义插鞘子元件532(图5所示)的边界。图8示出了高尔夫球杆头800具有长方体836的透示图，其从挖剪矩形635(图6所示)通过增加深度的额外尺寸延伸。长方体836，如在本发明中定义，可通常具有矩形棱柱形状和具有足够的深度来包围高尔夫球杆头800的总高。如图8所示，长方体836具有约50mm的长度距离d33，约40mm的宽度距离d44和约200mm长的深度距离d55。尽管三维空间内长方体836的Y轴放置不重要，但是长方体836的深度包围高尔夫球杆头800的全部来允许插鞘子元件532(图5所示)与主体子元件534(图5所示)区分是非常重要的。因此，在本发明一个示例性示例中，长方体836的深度可以使其顶面836位于可松开插鞘机构806以上约25mm距离。
图8中标识的长方体836提供了另一方式量化插鞘子元件532(图5所示)的质量，其表示了可松开插鞘机构806的瘦身和轻质特性。更具体地，根据所提到的长方体836的尺寸，可以说由长方体836包围的高尔夫球杆头800的质量可通常为约50g，更优选小于约45g，最优选小于约44g。该替换的方法，尽管不会产生从上面讨论的利用平面742和746(图7所示)的不同结果，但是提供了三维边界来将可松开插鞘机构806所有相关的零件从高尔夫球杆头800的主体分离的方法。
图9示出了本发明高尔夫球杆头900沿插鞘孔轴931的俯视图，与之前图6所解释的，关注CG 920在该特殊参考结构中的位置关系。更具体地，图9示出了CG 920距离插鞘孔轴931的距离d5，其中距离d5可通常大于34mm，更优选大于35mm，最优选大于36mm。这些区分相对于插鞘孔轴931的CG 920位置的方法提供不同方法来量化CG 920位置的深度，其对CG 920位置随着高尔夫球杆头900杆面扣角变化而变动进行量化是非常必要。为了阐述高尔夫球杆头900杆面扣角变化时CG 920位置的变化，提供了图10。
图10示出了根据本发明一个示例性示例的高尔夫球杆头1000的顶视图，其中杆面扣角1046比中间杆面扣角946处轻微旋转打开。更具体地，高尔夫球杆头1000可具有杆面扣角1046，其和中间杆面扣角946之间形成了角度α，其中可以是任何正值或者负值，这都不脱离本发明的范围和内容。在该当前示例性示例中，α可通常具有1°打开，但是α可以是0.5°打开、1.5°打开、0.5°关闭、1°关闭、1.5°关闭，所有都不脱离本发明的范围和内容。图10所示轻微打开的杆面扣角1046的高尔夫球杆头1000也示出CG 1020位置相对于中间位置920的移动，该移动与高尔夫球杆头的杆面扣角1046相对于中间杆面扣角946的变动相应。在CG 1020位置的该变动，如当前示例性示例所示，可通常具有大于约0.59mm的弧形距离d55，更优选大于约0.61mm，最优选大于约0.63mm。或者说，根据本发明一个示例性示例的高尔夫球杆头1000为了高尔夫球杆头1000杆面扣角α中每度变化可通常具有大于约0.59mm的弧形距离d55运动，更优选大于约0.61mm，更优选大于约0.63mm。弧形距离d55通常定义为沿弧1050的距离，该弧沿着垂直于插鞘孔轴1031并以插鞘孔轴1031作为圆心以距离d5为半径的圆的圆周而形成。
基于较早讨论的当前发明高尔夫球杆头1000，具有低的和深的CG 1020位置，图10图解了该深的CG 1020位置如何随着高尔夫球杆头1000杆面扣角1046变化时产生更大的弧形距离d55运动。弧形距离d55和杆面扣角1046之间的关系有益于量化高尔夫球杆头1000性能的改进，其有时较难量化。
除了操作示例，或者除非明确说明，所有的数字范围、数量、数值和百分比这些用于材料总和、转动惯量、重心、杆面倾角、牵引角、各种性能比和说明书中前面提及部分的其它内容应该理解为前面冠以“大约”，即使术语“大约”可能没有明显地出现在数值、数量和范围内。相应地，除非明确相反，在下面说明书中和所附权利要求中的数值参数为近似值，其根据本发明意欲获得的所需特性而变化。一点也不是将等同原则的应用限制于权利要求的范围，每个数值参数应该至少根据报导的有效数字位数来建立，其应用常规的舍入技术。
尽管发明宽范围中建立的数值范围和数值参数是近似值，但是在具体示例中建立的数值被看作是尽可能精确。然和，任何数值本身具有固定误差，其必然导致形成在它们各自测量中发现的标准偏差。另外，这里提及的各种范围的数值范围，包括提及数值的这些数值的组合可被应用。
当然，应当理解为，前面涉及的本发明的示例性示例以及对其所作的变形都不脱离本发明的精神和范围，如下面权利要求所提出的。

Claims (47)

1.一种高尔夫球杆头，包括：
击球面部，限定出击球面平面，位于所述高尔夫球杆头的前部；
主体部，与所述击球面的尾部连接，位于所述高尔夫球杆头的后部；和
插鞘，限定出插鞘孔轴，位于所述高尔夫球杆头的跟部，并且用来与杆身连接，
其中第一平面与第二平面相交来定义插鞘子元件，所述第一平面与所述插鞘孔轴和所述击球面平面平行，并从所述插鞘孔轴开始在ZHBA方向朝所述高尔夫球杆头的所述后部偏离15mm，以及，所述第二平面平行于所述插鞘孔轴并垂直于所述击球面平面，从所述插鞘孔轴开始在XHBA方向朝所述高尔夫球杆头的趾部偏离12mm；
所述插鞘可松开地将所述杆身连接至所述高尔夫球杆头；和，
所述插鞘子元件具有小于约50g的总质量。
2.如权利要求1所述的高尔夫球杆头，其中，所述插鞘子元件的所述总质量具有小于约45g的质量。
3.如权利要求2所述的高尔夫球杆头，其中，所述插鞘子元件的所述总质量具有小于约44g的质量。
4.如权利要求1所述的高尔夫球杆头，其中，所述高尔夫球杆头具有小于约0.25的插鞘子元件质量比；
所述插鞘子元件质量比定义为插鞘子元件的质量除以所述高尔夫球杆头的总质量。
5.如权利要求4所述的高尔夫球杆头，其中，所述插鞘子元件质量比小于约0.225。
6.如权利要求5所述的高尔夫球杆头，其中，所述插鞘子元件质量比小于约0.22。
7.如权利要求1所述的高尔夫球杆头，其中，从所述击球面部的面中心开始测量的沿Z轴的CG深度距离CGZ，和从地面开始测量的沿Y轴的CG高度距离CGY，一起满足
CGY≤0.0935*CGZ+26。
8.如权利要求1所述的高尔夫球杆头，其中，从所述击球面部的面中心开始测量的沿Z轴的CG深度距离CGZ，和从地面开始测量的沿Y轴的CG高度距离CGY，一起满足
CGZ≥(CGY+48.5)/2.16。
9.如权利要求1所述的高尔夫球杆头，其中，从所述击球面部的面中心开始测量的沿Z轴的CG深度距离CGZ大于35mm。
10.如权利要求9所述的高尔夫球杆头，其中，从所述击球面部的面中心开始测量的沿Z轴的CG深度距离CGZ大于约36mm。
11.如权利要求10所述的高尔夫球杆头，其中，从所述击球面部的面中心开始测量的沿Z轴的CG深度距离CGZ大于约37mm。
12.如权利要求1所述的高尔夫球杆头，其中，从地面开始测量的沿Y轴的CG高度距离CGY小于约30mm。
13.如权利要求12所述的高尔夫球杆头，其中，从地面开始测量的沿Y由的CG高度距离CGY小于约29mm。
14.权利要求13所述的高尔夫球杆头，其中，沿Y轴的CG高度距离，CGY，从地面开始测量，小于约28mm。
15.如权利要求1所述的高尔夫球杆头，其中，所述高尔夫球杆头具有大于约460kg*m2的绕Y轴的转动惯量(MOI)。
16.如权利要求15所述的高尔夫球杆头，其中，所述高尔夫球杆头绕Y轴的所述转动惯量(MOI)大于约475kg*m2。
17.如权利要求16所述的高尔夫球杆头，其中，所述高尔夫球杆头绕Y轴的所述转动惯量(MOI)大于约475kg*m2。
18.一种高尔夫球杆头，包括：
击球面部，限定出击球面平面，位于所述高尔夫球杆头的前部；
主体部，与所述击球面的尾部连接，位于所述高尔夫球杆头的后部；和
插鞘，限定出插鞘孔轴，位于所述高尔夫球杆头的跟部，并且用来与杆身连接，
其中所述插鞘可松开地将所述杆身连接至所述高尔夫球杆头，和，
从所述击球面部的面中心开始测量的沿Z轴的CG深度距离CGZ，和从地面开始测量的沿Y轴的CG高度距离CGY，一起满足
CGY≤0.0935*CGZ+26。
19.如权利要求18所述的高尔夫球杆头，其中，从所述击球面部的面中心开始测量的沿Z轴的CG深度距离CGZ大于35mm。
20.如权利要求19所述的高尔夫球杆头，其中，从所述击球面部的面中心开始测量的沿Z轴的CG深度距离CGZ大于约36mm。
21.如权利要求20所述的高尔夫球杆头，其中，从所述击球面部的面中心开始测量的沿Z轴的CG深度距离CGZ大于约37mm。
22.如权利要求18所述的高尔夫球杆头，其中，所述高尔夫球杆头具有大于约460kg*m2的绕Y轴的转动惯量(MOI)。
23.如权利要求22所述的高尔夫球杆头，其中，所述高尔夫球杆头绕Y轴的所述转动惯量(MOI)大于约475kg*m2。
24.如权利要求23所述的高尔夫球杆头，其中，所述高尔夫球杆头绕Y轴的所述转动惯量(MOI)大于约475kg*m2。
25.一种高尔夫球杆头，包括：
击球面部，限定出击球面平面，位于所述高尔夫球杆头的前部；
主体部，与所述击球面的尾部连接，位于所述高尔夫球杆头的后部；和
插鞘，限定出插鞘孔轴，位于所述高尔夫球杆头的跟部，并且用来与杆身连接，
其中所述插鞘可松开地将所述杆身连接至所述高尔夫球杆头，和，
从所述击球面部的面中心开始测量的沿Z轴的CG深度距离CGZ，和从地面开始测量的沿Y轴的CG高度距离CGY，一起满足
CGZ≥(CGY+48.5)/2.16。
26.如权利要求25所述的高尔夫球杆头，其中，从地面开始测量的沿Y轴的CG高度距离CGY小于约30mm。
27.如权利要求26所述的高尔夫球杆头，其中，从地面开始测量的沿Y轴的CG高度距离CGY小于约29mm。
28.权利要求27所述的高尔夫球杆头，其中，从地面开始测量的沿Y轴的CG高度距离CGY小于约28mm。
29.如权利要求25所述的高尔夫球杆头，其中，所述高尔夫球杆头具有大于约460kg*m2的绕Y轴的转动惯量(MOI)。
30.如权利要求29所述的高尔夫球杆头，其中，所述高尔夫球杆头绕Y轴的所述转动惯量(MOI)大于约475kg*m2。
31.如权利要求30所述的高尔夫球杆头，其中，所述高尔夫球杆头绕Y轴的所述转动惯量(MOI)大于约475kg*m2。
32.一种高尔夫球杆头，包括：
击球面部，限定出击球面平面，位于所述高尔夫球杆头的前部；
主体部，与所述击球面的尾部连接，位于所述高尔夫球杆头的后部；和
插鞘，限定出插鞘孔轴，位于所述高尔夫球杆头的跟部，并且用来与杆身连接，
其中所述插鞘可松开地将所述杆身连接至所述高尔夫球杆头，和，
从地面开始测量的沿Y轴的CG高度距离CGY小于约30mm。
33.如权利要求32所述的高尔夫球杆头，其中，从所述击球面部的面中心开始测量的沿Z轴的CG深度距离CGZ大于35mm。
34.如权利要求33所述的高尔夫球杆头，其中，从所述击球面部的面中心开始测量的沿Z轴的CG深度距离CGZ大于约36mm，以及，从地面开始测量的沿Y轴的CG高度距离CGY小于约29mm。
35.如权利要求34所述的高尔夫球杆头，其中，从所述击球面部的面中心开始测量和沿Z轴的CG深度距离CGZ大于约37mm，以及，从地面开始测量的沿Y轴的CG高度距离CGY小于约28mm。
36.如权利要求35所述的高尔夫球杆头，其中，所述高尔夫球杆头具有大于约460kg*m2的绕Y轴的转动惯量(MOI)。
37.如权利要求36所述的高尔夫球杆头，其中，所述高尔夫球杆头绕Y轴的所述转动惯量(MOI)大于约475kg*m2。
38.如权利要求37所述的高尔夫球杆头，其中，所述高尔夫球杆头绕Y轴的所述转动惯量(MOI)大于约475kg*m2。
39.一种高尔夫球杆头，包括：
击球面部，限定出击球面平面，位于所述高尔夫球杆头的前部；
主体部，与所述击球面的尾部连接，位于所述高尔夫球杆头的后部；和
插鞘，限定出插鞘孔轴，位于所述高尔夫球杆头的跟部，并且用来与杆身连接，
其中所述插鞘可松开地将所述杆身连接至所述高尔夫球杆头，和
所述高尔夫球杆头具有大于约460kg*m2的绕Y轴的转动惯量(MOI)。
40.如权利要求39所述的高尔夫球杆头，其中，所述高尔夫球杆头绕Y轴的所述转动惯量(MOI)大于约475kg*m2。
41.如权利要求40所述的高尔夫球杆头，其中，所述高尔夫球杆头绕Y轴的所述转动惯量(MOI)大于约475kg*m2。
42.一种高尔夫球杆头，包括：
击球面部，限定出击球面平面，位于所述高尔夫球杆头的前部；
主体部，与所述击球面的尾部连接，位于所述高尔夫球杆头的后部；和
插鞘，限定出插鞘孔轴，位于所述高尔夫球杆头的跟部，并且用来与杆身连接，
其中所述插鞘可松开地将所述杆身连接至所述高尔夫球杆头，和
对于所述高尔夫球杆头的杆面扣角的每度移动，所述高尔夫球杆头的CG沿弧移动大于约0.59mm，所述弧定义为圆，所述插鞘孔轴为该圆的圆心，并且所述CG和所述插鞘孔轴之间的距离定义为该圆的半径；所有都沿着一垂直于所述插鞘孔轴的平面。
43.如权利要求42所述的高尔夫球杆头，其中，对于所述高尔夫球杆头的杆面扣角的每度移动，所述高尔夫球杆头的CG沿弧移动大于0.61mm。
44.如权利要求43所述的高尔夫球杆头，其中，对于所述高尔夫球杆头的杆面扣角的每度移动，所述高尔夫球杆头的CG沿弧移动大于0.63mm。
45.如权利要求42所述的高尔夫球杆头，其中，所述高尔夫球杆头具有大于约460kg*m2的绕Y轴的转动惯量(MOI)。
46.如权利要求42所述的高尔夫球杆头，其中，从所述击球面部的面中心开始测量的沿Z轴的CG深度距离CGZ，和从地面开始测量的沿Y轴的CG高度距离CGY，一起满足
CGY≤0.0935*CGZ+26。
47.如权利要求42所述的高尔夫球杆头，其中，从所述击球面部的面中心开始测量的沿Z轴的CG深度距离CGZ，和从地面开始测量的沿Y轴的CG高度距离CGY，一起满足
CGZ≥(CGY+48.5)/2.16。
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