[实用新型]具有优化的垂直轴线和杆颈轴线惯性矩的高尔夫球杆

说明书

技术领域

本实用新型涉及高尔夫球杆，更具体地涉及具有改善的质量特性的金属木杆和实用类型的高尔夫球杆。

背景技术

高尔夫球杆设计的复杂是已知的。针对球杆的每个部件(即，球杆头、杆身、握杆及其子部件)的规格直接影响球杆的性能。由此，通过改变设计规格，高尔夫球杆可以定制为具有特定性能特性。

已经长久地研究高尔夫球杆的设计。在高尔夫球杆中较为重要的考虑是杆面仰角(loft angle)、杆身倾角(lie angle)、杆面角(face angle)、杆面水平膨凸弧度(horizontal face bulge)、杆面垂直滚转弧度(vertical face roll)、重心位置、转动惯量、材料选择和总杆头重量。虽然这组基本的标准通常是高尔夫球杆设计者的关注点，还必须考虑多个其它设计方面。球杆头的内部设计可以被定制以获得特定的特性，诸如包含有杆颈(hosel)或杆身附加机构、球杆头上的周边重量以及中空球杆头内的填充物。

高尔夫球杆头还必须足够强固以抵抗在高尔夫球杆和高尔夫球之间的重复撞击期间产生的应力。在该瞬间事件期间产生的载荷可产生超过2，000lbs的峰值力。由此，主要的挑战是设计球杆杆面和球杆本体来抵抗永久变形或断裂。传统的中空金属木杆由钛制成，其通常具有超过2.5mm或0.1英寸的均匀杆面厚度，来确保球杆头的结构完整性。

球手通常追求金属木杆和高尔夫球组合，其传递最大的距离和落地准确性。球在撞击后行进的距离通过球的初始速度的大小和方向以及球的旋转速度或翻滚来指示。环境条件进一步影响球的飞行，诸如大气压力、湿度、温度和风速。但是，这些环境影响超过了高尔夫器材设计者的控制。高尔夫球落地准确性由多种因素影响。这些因素中的一些有利于球杆头设计，诸如重心和惯性矩。

高尔夫球杆制造的当前趋势是生产大体积球杆头，以便使球杆头的惯性 矩最大化。考虑到对高尔夫器材的改进可使比赛缺少挑战性，美国高尔夫球规则的主管团体United States Golf Association(USGA)对高尔夫器材性能制订了规格。这些规格规定了合格高尔夫球或高尔夫高尔夫球杆的尺寸和重量。USGA规则限制了木杆的多个参数。例如，木杆的体积已经被限制到460±10立方厘米。除了推杆以外，杆身的长度已经被封顶为48英寸。木杆球杆头必须小于5英寸平方，并且从杆底到杆顶的高度不能超过2.8英寸。USGA还进一步将木杆和高尔夫球之间的撞击的恢复系数限制为0.830。

USGA已经观察到，木杆的转动惯量或者球杆对偏心击打的扭转的阻力已经在1990年至2005年增至三倍，这与特大型木杆的引入一致。由于具有更高转动惯量的木杆更加容易容许偏心击打，USGA关注球杆头的惯性的进一步增加可降低比赛的挑战性，在2006年将木杆的惯性矩限制为5900g·cm²±100g·cm²(590kg·cm²±10k g·cm²)或者32.259oz·in²±0.547oz·in²。

USGA将木杆的惯性矩限制为相对于通过球杆头重心的垂直轴线的计算惯性矩。较大的绕垂直轴线MOI保存了偏心击打时的较大球速。但是，在下挥时，当高尔夫球杆头接近高尔夫时，高尔夫球杆头绕球杆的杆身或杆颈旋转。绕该“杆颈轴线”的惯性矩倾向于比绕通过重心的垂直轴线的惯性矩大得多。绕杆颈或杆身轴线的惯性矩是球杆的旋转质量或“占据空间”，其是球手必须在打击之前克服的，以便击打直射。在被制造为具有大的绕垂直轴线的惯性矩的大体积木杆中，惯性矩的不同甚至被夸大。球手发现难以控制绕杆颈轴线的惯性矩大的球杆头，因为在下挥期间，其需要做更大的功，以使杆面“变正”并击打直射。

尽管存在优化高尔夫球杆头的质量特性的方法，现有技术中仍存在对具有小体积或占据空间(footprint)，和/或优化的绕杆颈轴线的惯性矩或旋转占据空间的需求。此外，在现有技术中仍存在对以下高尔夫球杆头的需求，相对于绕大体积木杆的杆颈轴线的惯性矩，该高尔夫球杆头具有大的绕穿过重心的垂直轴线的惯性矩和小的绕大体积木杆的杆颈轴线的惯性矩。

实用新型内容

本实用新型涉及一种中空本体高尔夫球杆头，其具有远离球杆头重心或几何中心定位的离散聚集的重量或质量，以优化球杆头绕穿过球杆头重心或几何中心的垂直轴线(此后称为“y轴线”)和绕穿过高尔夫球杆的杆身中心 的轴线(此后称为“杆颈轴线”)的惯性矩(MOI)。