[发明专利]形成高尔夫球杆头的击球面的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高尔夫球杆头的击球面及其制造方法。更具体地说，本发明涉及从击球面的前部向击球面的后表面上冲压锻造可变的杆面几何结构的改进的方法，其中，改进的工艺允许得到更精密的成品部件，而无需太多复杂的机械加工。所得的高尔夫球杆头的击球面包括大致平坦的前表面和大致非平坦的后表面，其中，所述大致非平坦的后表面经由冲压锻造工艺生成，而大致平坦的前表面经由机械加工工艺生成。

背景技术

自从金属木型高尔夫球杆突然登场而代替传统的柿树木杆后，高尔夫球杆设计者一直在寻求找到方法来改善该突破性的设计。

Schmidt等人的美国专利No.5,474,296通过公开具有可变面板厚度的高尔夫球杆来示出了改善由中空金属木杆高尔夫球杆生成的设计机会的在先尝试之一。可变面板厚度改善金属木杆型球杆的性能的一种方法是通过降低击球面板的低应力区域处的重量来生成更随意的重量，其能够设置在高尔夫球杆头中的替代位置处，以改善高尔夫球杆头的性能。除以上好处外，可变面板厚度的并入还能够通过调节击球面的回弹系数来改善高尔夫球杆头的性能。

Evans等人的美国专利No.6,863,626通过公开具有变化厚度区域的击球板的高尔夫球杆来示出了调节高尔夫球杆的回弹系数的次要好处。更具体地说，美国专利No.6,863,626通过指出具有变化厚度区域的击球板能在与高尔夫球的撞击期间实现更多的顺从性，其进而能够生成更快的球速，来表明了该好处。

Gibbs等人的美国专利No.7,137,907示出了进一步改善具有可变杆面厚度的击球面的设计的能力，以达成不同于节省重量和改善回弹系数的目的。更具体地说，美国专利No.7,137,907示出了一种方法来扩大高尔夫球杆头的 “甜蜜点”，以符合于将帽(cap)放在高尔夫球杆所允许的最大回弹系数上的高尔夫的规则。美国专利No.7,137,907通过公开以下这种高尔夫球杆杆面或者杆面插件来如此做：杆面具有内表面，所述内表面具有第一厚度区段和第二厚度区域。第一厚度区段优选具有比第二厚度区域的厚度大至少0.025英寸的厚度。具有可变厚度的杆面或者杆面插件允许杆面或者杆面插件在高尔夫球杆头中具有较少的质量，其符合于美国高尔夫协会的规制。

在可变杆面厚度并入中空金属木杆型高尔夫球杆头中的情况下，已经开发出了各种制造方法来生成该复杂的几何结构。Galloway等人的美国专利No.6,354,962示出了一种方法来生成击球面，其中，杆面构件由单片金属构成，并且优选由锻造金属材料构成，更优选由锻造钛材构成。然而，由于对精确几何结构的需要，通过该常规锻造工艺生成的可变杆面几何结构可能经常呈现出波度，其通常需要被机械加工至确切的几何结构。Schweigert等人的美国专利No.7,338,388通过采用围绕一轴线旋转的球头立铣刀来论述该机械加工工艺，所述轴线在过渡区域与中心变厚区域的外缘之间的周向交叉部上的最初位置处大体正交于面板的内表面。通过使球头立铣刀沿径向方向向外旋转趋向并穿过过渡区域和外围区域来机加工面板的内表面，以机加工面板的内表面，在球头立铣刀横切过渡区域时生成具有宽度的工具通道，并由此改变刀具通路中的面板的厚度。

虽然上述机械加工工艺可能能够生成非常精确的几何结构，但是所得的击球面可能因一些固有的机械加工副作用而仍然有瑕疵。不希望的副作用，比如机械加工痕迹、圆形切割图案、机械加工线的不连续部、开始和停止痕迹和/或机械加工颤动的存在，都可负面地影响击球面。

Kusumoto的美国专利No.6,966,848通过公开一种操作方法来尝试努力生成改善了的高尔夫球杆头的击球面来解决该问题，在这种操作方法中，冲压出的杆面材料被设置在模具组件中，其中通过经由将上模与下模按压在一起使杆面材料塑性变形，来减薄杆面材料。虽然该特定类型的常规锻造方法消除了上述机械加工的不利副作用，但是它却遭受一组完全不同的不利副作用。更具体地说，杆面插件的常规锻造遭受材料一致性的缺乏，并且在材料熔化和塑性变形时产生的材料转变会导致晶粒生长和氧化，两者都能降低材料的材料强度。

除当前制造技术中以上缺陷外，当前技术的这些缺陷在设计者寻求通过实施不对称几何结构来进一步提升击球面的性能时变得更加清楚明了，所述不对称几何结构需要广泛的机械加工或者取决于所选的方案需要材料性质的极大牺牲。