CN101112651A - 高尔夫球杆头 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种使击球的回旋量足够增多的高尔夫球杆头。高尔夫球杆头的面部(3)上构成有多条的沟槽(4)和通过铣削加工的多条切削痕(5)。切削痕(5)呈S字形，即，从面部(3)的中央起向趾端侧呈向上凸出的曲率半径为40～80mm左右的圆弧形，向跟端侧呈向下凸出的曲率半径为40～80mm左右的圆弧形。如图所示，切削痕(5)从趾端侧到跟端侧连续。

Description

高尔夫球杆头
技术领域
本发明涉及铁杆型高尔夫球杆头，尤其是在面部上通过铣削加工形成切削痕的高尔夫球杆头。
背景技术
美国专利5437088中记载有通过在面部上进行铣削加工(milling)而形成切削痕的高尔夫球杆头。在该专利中记载有如下内容，即，在面部上形成沟槽(刻线)后，进行铣削加工，这样，沟槽的棱变得尖锐，该尖锐的棱和铣削加工切削痕使得击球时球的旋转量增加。在该专利的图1a中，显示沟槽的间距和切削痕的间距大致相同。另外，切削痕可形成为向下凸出的圆弧形切削痕和向上凸出的圆弧形切削痕两种。如采用该方法进行加工，沟槽的深度和宽度有可能会由于面部的倾斜而变得不均匀。
如上述美国专利5437088所述那样以与沟槽的间距(通常是2.8～3.6mm)相同的间距设置切削痕时，旋转量的增加并不是很大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以充分提高击球的回旋量的高尔夫球杆头。
本发明的高尔夫球杆头是具有平面形面部的金属制铁杆型高尔夫球杆头，在该面部上通过铣削加工形成有多条切削痕，其中，切削痕的条间距为0.1mm～1mm。
技术方案2的高尔夫球杆头是在技术方案1的特征的基础上，各切削痕互不相交，大致平行地延伸。
技术方案3的高尔夫球杆头是在技术方案2的特征的基础上，前述切削痕呈向下凸出的圆弧形。
技术方案4的高尔夫球杆头是在技术方案2的特征的基础上，前述切削痕呈向上凸出的圆弧形。
技术方案5的高尔夫球杆头是在技术方案2的特征的基础上，前述切削痕在面部的趾端侧是向上或向下的圆弧形，在面部的跟端侧是和趾端侧方向相反的圆弧形，该趾端侧的切削痕和跟端侧的切削痕连续而成为S字形的切削痕。
技术方案6的高尔夫球杆头是在技术方案1至5中任一项的特征的基础上，在面部上进行铣削加工而留下圆形切削痕后，再通过铣削加工在该面部上形成沟槽。
技术方案7的高尔夫球杆头是在技术方案1至6中任一项的特征的基础上，至少对面部实施氧化处理。
技术方案8的高尔夫球杆头是在技术方案1至6中任一项的特征的基础上，至少对面部实施渗碳处理、氮化处理、扩散渗氮处理中的一种。
技术方案9的高尔夫球杆头是在技术方案1至8中任一项的特征的基础上，该高尔夫球杆头包括：构成面部的面板，构成该面板以外的部分的杆头主体，该面板被固定在该杆头主体上。
本发明的高尔夫球杆头中，由于以小间距设置大量的切削痕，所以能提高切削痕本身增强面部和球之间的摩擦的作用，球的回旋量(以下亦称为旋转量)增加。
如技术方案2所述，当该切削痕互不相交而平行延伸时，在面部整体上产生的球和面部的摩擦特性一致。
如技术方案3、4所述，在切削痕是圆弧形的情况下，通过将圆弧的顶部设置在面部的中央附近，可以赋予球沿其直进方向的旋转。
如技术方案5所述，在设置S字形的切削痕的情况下，由于切削痕在面部的中央附近斜向延伸，因此，可以赋予球十分轻微的左曲球类或右曲球类的旋转。
若采用技术方案6的发明，则可使沟槽和面部间的棱呈尖角，可以增大旋转量。
若采用技术方案7发明，则可以防止高尔夫球杆头生锈。
若采用技术方案8发明，则可以提高面部的硬度，防止面部的磨损。
如技术方案9所示，通过分体制造面板与杆头主体，可以使面部的加工变得容易。另外，面部材质选择的自由度得以提高。
附图说明
图1是实施方式中的高尔夫球杆头的主视图。
图2是图1的一部分的放大图。
图3是实施方式中的高尔夫球杆头的主视图。
图4是实施方式中的高尔夫球杆头的主视图。
具体实施方式
以下，参照附图对实施方式进行说明。
图1、图3以及图4分别是实施方式中的铁杆型高尔夫球杆头1、1A、1B的主视图，图2是图1的高尔夫球杆头1的面部的部分放大图。另外，图1、3、4表示的是正对面部的状态，是在高尔夫球杆头底部置地的状态下从其斜前上方所视的主视图。
各高尔夫球杆头1、1A、1B均在跟端侧具有颈部2，球杆杆身插入该颈部2中并通过粘合剂固定，以此构成高尔夫球杆。
各高尔夫球杆头的面部3上具有：多条沟槽4，铣削加工出的多条切削痕5、5A、5B。沟槽4在趾端-跟端方向延伸，且互相平行。沟槽4之间的间隔(间距)a是2.8～3.6mm。沟槽4的深度方向的截面形状可以是U字形、半圆形、V字形、方形、多边形等任意一种。
切削痕5呈S字形，切削痕5A、5B皆为圆弧形的曲线。
图3中切削痕5A是向下凸出的圆弧形，圆弧的最下位部分位于面部的中央(趾端-跟端方向的中央)。各切削痕5A大致相互平行。即，切削痕5A、5A间的距离在切削痕5A的纵长方向上大致相同。所谓大致相同是指在±5％范围之内。
图4中切削痕5B是向上凸出的圆弧形，圆弧的最上位部分位于面部的中央(趾端-跟端方向的中央)。各切削痕5B大致相互平行(即，切削痕5B、5B间的距离在切削痕5B的纵长方向上大致相同)。
另外，对于图3、4的情况，切削痕5A、5B的曲率半径是70～150mm，尤其以80～120mm左右为佳。
在图1及图2的高尔夫球杆头1上，切削痕5呈S字形，即，从面部3的中央起向趾端侧呈向上凸出的曲率半径为40～80mm左右的圆弧形，向跟端侧呈向下凸出的曲率半径为40～80mm左右的圆弧形。如图所示，切削痕5从趾端侧到跟端侧连续形成。该凸部的最上位部以及凹部的最下位部均最好位于离面部中央20～30mm的范围内。图1、2中，相邻的切削痕5、5间的距离在切削痕5的纵长方向上也大致相同。
在图1中，切削痕5在趾端侧向上凸出，在跟端侧向下凸出，但是，也可以相反，即在趾端侧向下凸出，在跟端侧向上凸出。
本发明中，相邻的切削痕5之间、5A之间、5B之间的距离(间距)b最好是0.1～1mm，尤其以0.1～0.5mm为佳。
另外，在经过铣削加工的表面上，切削痕以尖顶棱状的凸条形式延伸，切削痕之间的部分以凹状弯曲的凹条形式延伸。该凹条的深度(凸条的顶点和凹条的最深部的高度差)以15～30μm左右为宜。
由于在这样构成的高尔夫球杆头1、1A、1B上密集地设有切削痕，所以旋转量增加。
尤其是，在图1、2的高尔夫球杆头1上，由于圆弧形组成S字形，所以，在面部的中央附近，切削痕5倾斜地延伸。因此，对于被面部中央附近击打的球的旋转，可以给予其少许与该切削痕5垂直方向成分的摩擦力。因此，图1、2中，可以给予十分轻微的左曲球类的旋转。
与图1相反，当设置在趾端侧向下凸出并在跟端侧向上凸出的S字形切削痕时，可以给予十分轻微的右曲球类的旋转。
该高尔夫球杆头1可以在面部3上形成沟槽4后再通过铣削加工形成圆弧形5、5A、5B，但最好首先对面部3进行铣削加工形成5、5A、5B，然后再通过切削加工形成沟槽4。
这样，制造高尔夫球杆头时，在铣削加工之后形成沟槽4的情形下，如后面所述，沟槽的角变得尖锐，可以增加旋转量。
本发明中，最好不在面部设置电镀层，而是形成氧化膜，另外，表面硬度最好为300～180Hv，尤其以250～180Hv为佳。这是因为，如果设置电镀层，沟槽的角变得圆滑，而且切削痕的凸凹也减少。通过表面处理，表面变硬，可以防止磨损。
该面部的母材采用含碳质量比为0.1～0.5％的碳素钢，氧化膜采用Fe3O4覆膜，膜的厚度最好为1～5μm。
通过设置上述覆膜可以防止光的反射，防止晃眼。另外，通过如上所述降低表面硬度，可以得到柔和的击球感，尤其是近距离击球(approach shot)时能获得良好的击球感。
作为形成该Fe3O4覆膜的方法，最好采用被称为发黑处理的方法，即，将杆头主体浸入溶有氢氧化钠、硝酸钠、亚硝酸钠等溶液中，该溶液温度在110～150℃，最好是120～140℃，观察杆头主体变色的程度，经过适宜的时间将其捞起。根据溶液的浓度，其浸泡时间大约5～30分钟即可，可极其容易地形成氧化膜。
另外，形成氧化膜后，最好涂上防锈油防止生锈，尤其是将已经过氧化处理的杆头放入盛有防锈油的锅等的容器中煮，可以提高防锈效果。
本发明中，既可以是高尔夫球杆头整体采用同样材料通过锻造或铸造等一体成形，也可以是面部由面板构成，面板以外的杆头主体部分由与面板不同的材料构成，并通过铆接、螺钉固定、烧嵌配合、冷压配合、焊接(例如激光焊接或电子束焊接)等方法将面板固定到该杆头主体上。
杆头主体最好采用钢材尤其是不锈钢，面部最好采用熟铁(碳素钢S15C～S35C)或不锈钢、纯钛、钛合金、铍铜等铜合金等。
接下来，针对适宜于本发明的高尔夫球杆头的制造条件进行详细的说明。
首先，将碳素钢S15C～S35C(含碳量在0.15～0.35％的钢材)圆棒切成所需大小并进行锻造。锻造时，在上下两个模具中放入加热到1000℃以上的钢材(碳素钢)而进行锻造。该锻造反复进行数次，直至做成高尔夫球杆头的形状。之后，去除毛刺，并用砂带抛光机等研磨机去掉氧化膜。进行粗加工研磨、中加工研磨，在该工序采用砂带抛光机将面部加工平整。
接下来，将铁杆型高尔夫球杆头固定在与其形状相吻合的下部模具上，然后用NC铣床(numerical controlled milling machine)进行铣削加工。这时，先用NC铣床平整地进行铣削加工，铣出表面。接下来，用NC铣床，采用切削量较少的刀具，留下圆形的切削花纹。刀的直径以大致60mm至180mm为宜。刀的直径过小时，为了在面部上留下切削花纹必须多次往返走刀，费时较长。
通过铣削加工可以形成精度高的面部，因此，以该面部作为基准，使用NC铣床或雕刻机加工沟槽。这时采用直径大致为大于等于0.7mm(0.0275英寸)而小于0.9mm(0.035英寸)的刀，对槽的深度和宽度进行高精度的加工。
采用这样的工艺制成高尔夫球杆头，在沟槽和面部的相交棱上，棱角不变圆，可获得易打出旋转球的高尔夫球杆头。另外，由于面部上留有铣削切削痕，这也可使旋转量增加。
另外，也可用铸造代替锻造。在铸造的情况下也用基本相同的工艺制造高尔夫球杆头。铸造时采用不锈钢。
铸造的不锈钢制高尔夫球杆头，也同样是将铁杆型高尔夫球杆头固定在与其形状相吻合的下部模具上，然后用NC铣床进行铣削加工。留下此时产生的圆形切削花纹，利用事先制作的沟槽(制作的稍窄且浅)，如上所述，用NC铣床进行铣削加工即可。由于不锈钢(17-4PH等)比一般用于铁杆型高尔夫球杆头的碳素钢(熟铁)硬度大，所以，为了加工方便，预先设置预备沟槽，可以增加铣刀的寿命。
接下来，为了充分保持本发明的效果，或者为了防止腐蚀，可以进行以下的处理。例如，如上所述，在铁的表面形成氧化膜。
在面部是钛或不锈钢等的情况下，也可以主动进行氧化覆膜处理。例如，采用钛时，通过在大气环境中进行大约600℃左右的热处理，可以形成TiO2覆膜。采用不锈钢等的情况下，可以采用在硝酸类氧化剂中浸渍处理的方法等。另外，由于施加高温热的处理会使面板产生形变，所以，最好采用将面部浸渍于氧化处理的溶液中的氧化处理方法。
在本发明中，也可以使面部的表面硬化，以防止面部的磨损并保持上述的效果。作为该硬化处理方法，最好采用渗碳处理、氮化处理、扩散渗氮(盐浴软氮化)处理等。其中的任何一种处理均与前述的氧化处理相同，是使表面自身硬化，所以，不会像电镀那样添加其他层。因此，切削痕和沟槽与面部间的角尖锐，旋转效果显著。一般的渗碳处理要在800～1000℃进行，所以最好采用以500℃左右的热进行处理的氮化处理方法。另外，扩散渗氮处理由于以600℃左右的热进行处理，所以也较好。作为氮化处理的离子氮化处理和软氮化处理由于时间比气体氮化处理的时间短，所以最好采用离子氮化处理和软氮化处理。尤其是离子氮化处理，在500℃以下也可以完成，所以更被推荐采用。
实施例1
锻造S20C的熟铁材料，制造出杆面倾角58°的高尔夫球杆头的坯料，通过对其铣削加工而形成间距0.2mm的S字形的切削痕。之后，用雕刻机形成沟槽。槽宽为0.85mm，深为0.45mm，间距为3.6mm。接下来，实施发黑处理，形成硬度为178Hv的Fe3O4覆膜。之后，涂上防锈油。面部没有形变，另外，切削痕也如图1所示，清晰地留了下来。评价结果示于表1。每例击打10次，测定回旋量进行评价。
将杆安装到该高尔夫球杆头形成高尔夫球杆(杆长为35英寸)。针对该高尔夫球杆，设想瞄准大约40码远的球洞进行实打评价。
比较例1中，对S20C进行锻造后，用砂带抛光机打磨，用辊压刻印上沟槽，实施镀镍以及镀铬，喷砂制成高尔夫球杆头，并对其进行同样的评价。
比较例2中，以该比较例1的杆头为基础，用雕刻机对沟槽重新雕刻而制作高尔夫杆头，对其进行同样的评价。结果如表1所示。
表1
评价表   比较例1   比较例2   实施例1
刻痕线     辊压     雕刻     雕刻
铣削     无     无     有
铣削痕的间距(mm)     --     --     0.2
第1次试打     6000     5990     6430
第2次试打     6250     6130     6550
第3次试打     6300     5800     6390
第4次试打     5860     5950     6410
第5次试打     5900     6030     6350
第6次试打     5780     6100     6390
第7次试打     5990     5970     6580
第8次试打     6010     5980     6570
第9次试打     5870     6010     6400
第10次试打     6010     6000     6440
平均     5997     5996     6451
标准偏差     166     89     84
如表1所示，比较例1的回旋量小，而且回旋量的离散大。另外，比较例2的回旋量少，但回旋量稳定，离散小。而实施例1的回旋量增加，回旋量的离散小，稳定。

Claims (9)

1.一种高尔夫球杆头，其为具有平面形面部的金属制铁杆型球杆的杆头，在该面部上通过铣削加工形成有多条切削痕，其特征在于：切削痕的条间距为0.1mm～1mm。
2.如权利要求1所述的高尔夫球杆头，其特征在于：各切削痕互不相交，大致平行地延伸。
3.如权利要求2所述的高尔夫球杆头，其特征在于：前述切削痕呈向下凸出的圆弧形。
4.如权利要求2所述的高尔夫球杆头，其特征在于：前述切削痕呈向上凸出的圆弧形。
5.如权利要求2所述的高尔夫球杆头，其特征在于：前述切削痕在面部的趾端侧是向上或向下的圆弧形，在面部的跟端侧是和趾端侧方向相反的圆弧形，该趾端侧的切削痕和跟端侧的切削痕连续而成为S字形的切削痕。
6.如权利要求1至5中任一项所述的高尔夫球杆头，其特征在于：在面部上进行铣削加工而留下圆形切削痕后，再通过铣削加工在该面部上形成沟槽。
7.如权利要求1至6中任一项所述的高尔夫球杆头，其特征在于：至少对面部实施氧化处理。
8.如权利要求1至6中任一项所述的高尔夫球杆头，其特征在于：至少对面部实施渗碳处理、氮化处理、扩散渗氮处理中的一种。
9.如权利要求1至8中任一项所述的高尔夫球杆头，其特征在于：该高尔夫球杆头包括：构成面部的面板，构成该面板以外的部分的杆头主体，该面板被固定在该杆头主体上。
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