CN102438709B - 具有憎水和亲水部分的高尔夫球杆 - Google Patents

Abstract

一种高尔夫球杆或者其部分，具有表面，其中所述表面的至少一个区域具有低于至少一个周围部分中的亲水性水平的亲水性水平，从而使得湿气更容易被吸引到周围部分。在一个方面，所述表面是击球面，所述周围部分是一个或多个形成在击球面中的凹槽。在另一方面，所述表面是握持部，所述周围部分是一个或多个形成在握持部中的通道。在一些例子中，在高尔夫球杆部件上的憎水或者超级憎水表面排斥水，并且在一些情形下还提供自清洁的功能。

Description

具有憎水和亲水部分的高尔夫球杆

背景技术

高尔夫球为大量的玩家所喜欢，包括不同性别和完全不同年龄和/或熟练水平的玩家。高尔夫球在体育界稍微独特之处在于，在高尔夫球事件中，如此不同的玩家可以聚集在一起运动，甚至彼此直接比赛(例如利用差点计分、不同的开球区箱、队形式等)，并且还可以在外围或者比赛中享受高尔夫球。这些因素，以及高尔夫球在电视节目上的广大的可实现性(例如，高尔夫球锦标赛、高尔夫球新闻、高尔夫球历史和/或其它的高尔夫球节目)以及熟知的高尔夫球超级明星的出现，至少部分地已经使得高尔夫球在最近几年中在美国乃至整个世界流行。

各个熟练水平的高尔夫球玩家寻求提高他们的成绩，降低他们的高尔夫球杆数，达到下一成绩“级别”。所有类型的高尔夫球设备的制造者已经对这些需求做出响应，并且在近年来，该行业已经见证了高尔夫球设备的剧烈变化和改进。例如，现在，各种各样的不同的高尔夫球模型出现，高尔夫球设计来补偿特定挥杆速度和/或具有其它的玩家特征或者偏好，例如，一些球设计来飞得更远和/或更直；一些设计来提供更高或者更平的轨迹；一些设计来提供更多的自旋、控制和/或感觉(特别是围绕果岭)；一些设计来具有更快或者更慢的挥杆速度；等。挥杆机和/或教具同样在市面上出现，其宣称帮助降低玩家的高尔夫球杆数。

作为在打球期间决定高尔夫球转动的唯一仪器，高尔夫球杆在近年来同样已经成为许多技术研究和改进的对象。例如，在近年来，市场已经见证了在击球入洞设计、高尔夫球杆球头设计、杆身、握持部的巨大变化和改进。此外，已经对其它的技术进步进行努力以更好地匹配高尔夫球杆的各要素和/或特征以及高尔夫球的特征到特定的用户挥杆特点或者特征(例如，球杆配合技术、球发射角测量技术、球自旋速度等)。再者，各球杆杆头模型可以包括多种变化，例如杆面斜角、停球角度、偏移特征、加重特征(例如，左曲球偏压球杆头、右偏球偏压球杆头、中性加重球杆头等)。球杆头可以与不同的杆身，例如来自不同厂商的、具有不同硬度、拐点、击球点或者其它弯曲特征等的杆身；由不同材料制成的杆身，配合。在杆身和球杆头中的可实现的变化之间，高尔夫球玩家有差不多上百种不同的球杆头/杆身组合可用。

在高尔夫球杆表面上的凹槽会对球体飞行产生显著影响。不同的凹槽几何结构会在球体与球杆表面击打后产生不同量的自旋、速度和轨迹。球杆表面上的污垢、草、沙和/或水的存在会影响球体和球杆表面之间的意在的击打。更深和/或更宽的凹槽会容纳更大量的异物，例如，水、草等。凹槽可以保持异物远离高尔夫球杆的表面并允许该表面更清洁地与球体在击打时相互作用。但是，控制高尔夫球杆设计的规则已经限制系统地改善凹槽设计的能力。

发明内容

以下介绍本发明的方面的泛泛的总结以为了提供对本发明及其各个特征的基本理解。该总结并不意在以任何方式限制本发明的范围，而是它仅仅提供对随后的更详细的描述的一般性概述和背景。

本发明的方面涉及高尔夫球杆或者其各个部分，例如高尔夫球杆杆头、握持部等。在一个方面，高尔夫球杆或其部分具有表面，其中所述表面的至少一个区域具有低于在至少一个周围部分中的亲水性水平的亲水性水平。在周围部分(一个或多个)中的高水平的亲水性使得湿气更容易被吸引到周围部分(一个或多个)，例如，远离所述表面。在一个方面，所述表面是击球面，周围部分包括在击球面中的一个或多个凹槽。在另一方面，所述表面是握持部，周围部分包括形成在握持部中或周围的一个或多个通道。在又一个方面，所述表面是击球面的一部分，周围部分包括具有不同水平的亲水性的多个周围区域。

附图说明

通过考虑附图参照下面的详细描述可以获得对本发明及其某些优点的更全面的理解，其中：

图1是高尔夫球杆的透视图；

图2是具有多个水平凹槽的高尔夫球杆杆面的前视图；

图3是高尔夫球杆握持部的前视图；和

图4是在表面和水之间的接触角的示意图，该接触角可以用于量化表面是亲水性的还是憎水性的。

阅读者应当注意到，附图未必是按比例绘制的。

具体实施方式

在下面对各个示例性结构的描述中，参照附图，该附图形成为该描述的一部分，并且在附图中通过示例示出各示例性的连接组件、高尔夫球杆杆头和高尔夫球杆结构。此外，应当理解，可以利用其它特定配置的部分和结构，并且可以进行结构和功能修改而不超出本发明的范围。再者，尽管术语“顶部”、“底部”、“前”、“后面”、“后部”、“侧面”、“底侧”、“上面”等可以在该描述中用于描述本发明的各个示例性特征和元件，但是这些术语在此是为了方便起见而进行使用的，例如，是基于附图中所示的示例性的方向和/或在典型使用中的方向。在该描述中，它们都不应当理解为需要特定的三维的或者空间取向的结构。

参照图1，高尔夫球杆10典型地包括杆身12和高尔夫球杆杆头14。图1的高尔夫球杆杆头14可以典型地为二号铁头高尔夫球杆杆头。这样的铁头高尔夫球杆杆头仅仅是为了示例的目的而示出，因为在此描述的特征可以用于与任何类型的高尔夫球杆结合，其非限定性的例子包括开球杆、球道木材、球道金属杆、混合球杆、铁杆、楔杆、推杆等。高尔夫球杆10的杆身12可以由许多材料制成，例如钢、钛、石墨或者复合材料。握持部16定位在杆身12上以提供给高尔夫球玩家握持高尔夫球杆10的防滑的表面。

如图2所示，高尔夫球杆杆头14包括主体15，该主体15包括跟部21和趾部23。跟部21附连到用于连接图1的杆身12到高尔夫球杆杆头14的杆颈22。主体15还包括顶部部分24和底部部分25。击球面26连接在顶部部分24和底部部分25之间，并且在趾部23和跟部21之间。击球面26提供用于在意在方向接合和推进高尔夫球的接触区域。击球面26可以具有在趾部和跟部之间延伸的多个凹槽27。高尔夫球杆杆头14的主体15可以由许多材料制成，例如钢、钛、铝、钨、石墨、聚合物或者复合材料。

握持构件16可以以任何期望的方式接合杆身12，包括本领域已知且使用的传统方式(例如，经由接合剂或者胶粘剂，经由机械连接等)。任何的期望材料可以用于握持构件16，包括本领域已知和使用的传统的材料，例如橡胶、聚合物材料、软木、具有嵌在里面的丝绳或者其它构造元件的橡胶或者聚合物材料、布或者织品、带子等。任选地，握持构件16可以利用可释放的连接可释放地连接到杆身12。

根据一个方面，高尔夫球杆10的一个或多个表面具有低于在一个或多个周围部分中的亲水性水平的亲水性水平。结果，湿气被吸引到周围部分，例如，远离更低亲水性的表面。一个或多个周围部分可以是散布在该表面中的凹槽、通道、凹陷部分等。例如，在如图2所示的高尔夫球杆杆头中，具有更低的亲水性水平的表面可以是击球面26，具有更高的亲水性水平的周围部分可以是横跨击球面26的水平凹槽27。应该连接，并不是所有的周围部分都需要具有相对更高的亲水性水平，例如一个或多个周围部分可以具有与所述表面相同的亲水性水平。

参照图4，与水形成小于90°的接触角(“θ”)的表面被认为是亲水性的。与水形成大于90°的接触角(“θ”)的表面被认为是憎水性的。与水形成大于150°的接触角(“θ”)的表面被认为是超级憎水性的。如在此使用的术语“憎水”包括被认为是超级憎水的表面。两个表面的相对亲水性可以通过比较表面和水之间的接触角进行确定。例如，与水形成60°的接触角的表面的亲水性低于与水形成30°的接触角的表面。如在此描述的表面和周围部分可以分别是憎水和亲水的。或者，表面和周围部分可以分别是稍微亲水和更强亲水的。所述表面与水的接触角(θ)和周围部分与水的接触角(θ)之间的差异通常为至少大约5°，并且通常从大约10°到大约150°的范围，更常见地为从大约25°到大约125°或者从大约40°到大约100°。

作为周围部分散布在表面中的另一例子，所述表面可以具有能够吸取湿气的小的孔。所述孔可以通过利用具有小的开口蜂窝式的多孔性的金属泡沫提供。孔的内表面可以涂有亲水成分以促进湿气远离表面的“毛细”作用。开口的蜂窝式的泡沫金属，其通常由铝制成，具有类似于开口的蜂窝式的聚氨酯泡沫的结构，并已经用于航空航天及其他行业。

代替散布在表面中，更强亲水性的部分还可以位于紧邻所述表面的位置。如在此描述的，更强亲水性的周围部分足够紧邻以使得存在于表面上的湿气能够被吸引(至少在一定程度上)到亲水部分。例如，更强亲水性的部分可围绕或者部分地围绕如图2所示的高尔夫球杆杆头中的击球面26的周边。尽管更强亲水性的部分在图中示出为在凹槽或者凹陷区域中，但是，应当理解，本发明并不限于此。更强亲水性的部分(一个或多个)可以与更低亲水性的表面共面或者还可共同延伸，或者在一些情形中可以从表面突出。作为另一例子，更强亲水性的部分(一个或多个)可以在杆头盖子的内表面上。这样，存在于其球杆杆头或者部分(一个或多个)上的湿气可以向着杆头盖子的内表面(一个或多个)上的更强亲水性的部分吸取以有利于球杆杆头的干燥。

尽管在上面已经结合高尔夫球杆10的击球面26描述了亲水性表面，但是，应当理解，相对更高亲水性的一个或多个部分可以设置在高尔夫球杆的一个或多个其它的区域中，在那里可以期望地优选地吸引湿气远离表面。例如，如在如图3所示的实施例中，握持构件16可以设置有多个细凹槽18，该凹槽具有比握持构件16的外表面更强的亲水性水平。这样，湿气被吸引到细凹槽18中并远离握持构件16的外表面，从而使得握持构件16在高尔夫玩家手里更不易滑动。代替设置凹槽18，亲水部分可以以围绕杆身12和/或握持构件16的一条或多条带子的形式提供。作为另一例子，高尔夫球杆面的下引导边缘可以具有憎水部分。这对球杆例如更可能用于在粗糙、潮湿的草地条件的楔杆头是特别有利的。在推杆的击球面上具有强的疏水性表面对于抽离湿气同样会是有利的，从而有助于改善击球入洞的精度。作为又另一例子，开球杆或者球道金属杆的上表面可具有疏水性表面，用于排斥湿气以便美观的目的。

各种技术可以用于在表面和周围部分(一个或多个)之间产生不同水平的亲水性，以使得湿气优选地被吸引到更高亲水性的周围部分(一个或多个)。在一个方面，具有不同水平的亲水性的材料可以用于构造表面和周围部分(一个或多个)。例如，击球面26可以由金属或者其它的传统的材料构成，凹槽27的内表面可以涂有具有比击球面26更高水平的亲水性的诸如金属或者聚合物的材料。替代地，或者额外地，击球面26可以由憎水材料构成或者涂有憎水材料，从而使得凹槽比击球面26更亲水。诸如聚丙烯和共聚酯的聚合物一般具有对水低的表面吸引力。憎水材料的其它的非限定性例子包括蜡、氟化聚合物例如聚四氟乙烯等。憎水和超级憎水涂层能够在市场上商购，其非限定性的例子包括DURALON(θ＝118°，可以从Cotec获得)和Fluorothane WX 2100(θ＞150°)和Fluorothane GE(θ＞115°，二者都可以从Cytonix获得)。

在又一个方面，用于取样生物流体的微流体芯片中使用的技术可以用于形成具有不同水平的亲水性的部分。微流体芯片一般具有形成在由石英、玻璃、硅、聚合物或类似物构成的基板中的微通道以产生高界面能和低界面能区域。微流体芯片结构的非限定性的例子描述在美国专利7,387,765和7,442,556中，其公开内容在此通过参考并入。

另一些其它的方面涉及化学或者物理表面改性以给予憎水性或者亲水性。共价地附着表面改性成分到有机或者无机基板所涉及的一些技术要求活化基板表面。或者，在其表面上具有内反应功能团的聚合物可以被使用以使得表面改性混合物共价地附着到聚合物表面而无需表面活化步骤。例如参见Huang等人的美国专利7,368,163，该专利公开的内容在此通过参考并入。Huang等人描述一种表面改性聚合物，该聚合物具有分散在本体聚合物基质中的反应功能团，并且聚合物表面共价地附着到表面改性化合物。表面改性化合物改变聚合物表面的物理和/或化学特性，并可以被选取来给予改性聚合物期望的属性，例如亲水性或者憎水性。通常，为了增大表面改性成分覆盖的表面积，使用具有期望功能团的巨分子。但是，具有适当的功能团的小分子也可以用于实现亲水性。

作为物理表面改性的例子，凹槽27的内表面可以利用适当的机加工技术物理改性以产生表面糙度。细的表面糙度可增加凹槽27通过毛细管作用毛细吸收湿气远离击球面26的相对光滑表面的能力。

作为物理表面改性的另一例子，憎水表面可以被改性以增大其相对憎水性。例如，超级憎水表面可以如Simpson的“Superhydrophobic andNano-structured Materials，”IAC Meeting，University of Tennessee(February2007)中描述地产生。通常，纳米通道(例如，直径≥17nm)形成在基板中。基板然后切为晶片，纳米通道被蚀刻以形成尖顶圆锥体(例如，＞1百万个圆锥体/厘米3)。利用这些技术，超级憎水表面可以被制备为具有与水的接触角(θ)接近180°。除了保持表面干燥并避免侵蚀等益处之外，超级憎水表面可以提供其它益处，例如自清洁(例如，存在于表面上的碎屑容易去除，因为水被从表面排斥)。这对于例如在高尔夫球杆的高度可见部分例如开球杆或者球道金属球杆杆头的上表面以及如在此描述的高尔夫球杆的其它部分会是特别合意的。

尽管已经根据包括当前优选的实施本发明的模式的特定例子详细地描述了本发明，但是，本领域技术人员将认识到对上述系统和方法的许多变化和改变。因此，本发明的精神和范围应当广泛地理解为在所述权利要求中提出的范围。

Claims (10)

1.一种高尔夫球杆杆头，包括击球面表面和至少一个周围部分，该至少一个周围部分包括形成在金属泡沫中的孔，其中，所述击球面表面的至少一个区域具有低于所述至少一个周围部分的亲水性水平的亲水性水平，其中该至少一个周围部分包括所述孔的内侧上的亲水聚合物涂层，由此湿气更容易被吸引到所述至少一个周围部分。

2.如权利要求1所述的高尔夫球杆杆头，包括所述击球面表面上的憎水材料。

3.如权利要求1所述的高尔夫球杆杆头，其中，所述击球面表面、所述至少一个周围部分或者二者具有物理改性表面。

4.如权利要求1所述的高尔夫球杆杆头，其中，所述击球面表面、所述至少一个周围部分或者二者具有化学改性表面。

5.如权利要求1所述的高尔夫球杆杆头，其中，所述至少一个周围部分包括横跨所述击球面表面的多个凹槽。

6.如权利要求1所述的高尔夫球杆杆头，其中，所述周围部分与所述击球面表面共面。

7.一种高尔夫球杆，其包括杆身和如权利要求1所述的高尔夫球杆杆头。

8.一种高尔夫球杆，具有长型杆身和定位在所述杆身的端部上的杆头，其中，所述杆头包括具有憎水性表面的击球面和多个横跨所述击球面的凹槽，其中所述凹槽是亲水性的以使得湿气更容易被吸引到所述凹槽。

9.如权利要求8所述的高尔夫球杆，其中，所述表面、所述凹槽或者二者具有物理改性表面。

10.如权利要求8所述的高尔夫球杆，其中，所述表面、所述凹槽或者二者具有化学改性表面。