CN101678227B - 高尔夫球杆杆身及高尔夫球杆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高尔夫球杆杆身，其能提高远端的抗弯刚度而不改变手端的抗弯刚度，并能抑制圆周方向上抗弯刚度的变化而无需使用在纵向方向上产生抗弯刚度的不连续点的远端加强层。所述高尔夫球杆杆身满足如下要求，即：包括三个或三个以上矩形预浸渍体作为全长层，所有矩形预浸渍体由长纤维方向为纵向方向的0°层组成，所有矩形预浸渍体的重叠量在手端的大直径部分为零，并在远端逐渐增大，且矩形预浸渍体的卷绕起始位置彼此不同。

Description

高尔夫球杆杆身及高尔夫球杆
技术领域
本发明涉及一种通过卷绕由热固性树脂制得的预浸渍体(片材)并加热固化所述预浸渍体而形成的高尔夫球杆杆身，本发明也涉及一种高尔夫球杆。
背景技术
预浸渍体被称为由用未固化的热固性树脂浸渍的碳纤维制得的片状材料。在高尔夫球杆杆身领域，将多个预浸渍体在锥形杆身形状的心轴上卷绕并进行热固化以形成锥形高尔夫球杆杆身。
常规地，通常存在两种类型的预浸渍体：全长层和远端加强层。全长层通常形成梯形形状，从而使得当将其卷绕在锥形心轴上时绕过全长的匝数(number of turns)相同。远端加强层为仅在远端部分卷绕的层，因为如果仅在远端部分卷绕梯形预浸渍体，则远端部分的强度(弯曲刚度，EI)变得不足。
图6显示了由这样的常规全长层和远端加强层组成的高尔夫球杆杆身的结构实施例。该常规实施例从较低层起依次使用如下层制得：两个梯形偏移层(45度层；长纤维方向相对于杆身轴向成45度角)11和12，每层卷绕两匝(即匝数总共为4)，三个0度梯形层(其长纤维方向平行于高尔夫球杆杆身的轴)13、14和15，每层卷绕一匝，和由0度层组成的远端加强层16。梯形偏移层11和12的偏移方向(长纤维)互相垂直。远端加强层16是用于加强远端部分的层，且仅在远端部分上卷绕。除了远端加强层16之外，由0度层组成的三角形预浸渍体17在远端部分(在远端加强层16上)上卷绕，该三角形预浸渍体17用于将高尔夫球杆杆身的远端部分制成对应于高尔夫球杆杆身的插口直径的平直部分。
加热卷绕在心轴10上的梯形层11至15、远端加强层16和三角形预浸渍体17以固化这些层的未固化的热固性树脂，由此形成高尔夫球杆杆身。可用作梯形层11至15、远端加强层16和三角形预浸渍体17的碳纤维的各种类型的碳纤维，以及可用作浸渍所述碳纤维的热固性树脂的各种类型的热固性树脂是本领域公知的。
专利文献1：日本未审查专利公布H09-131422
专利文献2：日本未审查专利公布2000-51413
发明内容
本发明所要解决的问题
图5中所示的线C为显示所述常规高尔夫球杆杆身在纵向(轴)方向上的抗弯刚度分布的测量结果的图。由于抗弯刚度在远端加强层16处逐步(不连续地)变化，包括总共五个全长梯形层11至15、远端加强层16和三角形预浸渍体17的所述高尔夫球杆杆身不会灵活且平滑地弯曲，且当挥击高尔夫球杆时头速度不会增加，这造成不可能给予使用者合意的使用感觉。
此外，已经提出制备包含矩形碳预浸渍体的高尔夫球杆杆身，但是，如果简单地使用矩形碳预浸渍体，则在圆周方向上不同位置处的抗弯刚度分散，使得装有球杆头的高尔夫球杆的性能不会变得稳定。
鉴于上述有关常规高尔夫球杆杆身的问题，本发明的目的在于获得一种高尔夫球杆杆身，其中远端部分的抗弯刚度能够得以改进而没有改变近端的抗弯刚度，同时圆周方向上的抗弯刚度值的分散得以降低而无需使用导致在抗弯刚度的纵向方向上的不连续点的远端加强层。
解决问题的方法
本发明的特征在于一种通过将由未固化的热固性树脂制得的预浸渍体卷绕成锥形并加热固化所述预浸渍体而形成的高尔夫球杆杆身，所述高尔夫球杆杆身包括至少三个矩形碳预浸渍体作为全长层，其中所有矩形碳预浸渍体由0度层组成，该0度层的长纤维方向与高尔夫球杆杆身的纵向方向一致，构造(configured)所有矩形碳预浸渍体使得每个矩形碳预浸渍体在高尔夫球杆杆身的大直径近端部分的重叠量为零，在逐渐朝向高尔夫球杆杆身的远端的位置处逐渐重叠，且矩形碳预浸渍体的卷绕起始位置彼此不同。
最合意的矩形碳预浸渍体的数目为四。
合意的是至少三个矩形碳预浸渍体的卷绕起始位置为共轴旋转定位。
通常的情况是构造本发明的高尔夫球杆杆身，使得三角形碳预浸渍体被加入至高尔夫球杆杆身的远端部分以将远端部分制成平直形状从而将远端部分装在球杆头上。
本发明的高尔夫球杆为具有上述高尔夫球杆杆身的高尔夫球杆，在所述高尔夫球杆杆身上装有高尔夫球杆头和握把。
本发明的效果
在本发明的高尔夫球杆杆身中，不会出现在抗弯刚度的纵向方向上的不连续点，能够改进远端部分的抗弯刚度，能够改进全长的抗弯刚度，而且能够降低圆周方向上的抗弯刚度值的分散。
附图说明
图1显示了本发明的高尔夫球杆杆身的第一具体实施方案的碳预浸渍体的平面图，其显示了碳预浸渍体的形状和构造；
图2显示了与图1中的那些类似的平面图，其显示高尔夫球杆杆身的第二具体实施方案；
图3显示了高尔夫球杆杆身的第一具体实施方案在不同圆周位置处的抗弯刚度的测量结果的图示；
图4显示了高尔夫球杆杆身的第二具体实施方案在不同圆周位置处的抗弯刚度的测量结果的图示；
图5为显示高尔夫球杆杆身的第一具体实施方案、高尔夫球杆杆身的第二具体实施方案和如图6所示的常规高尔夫球杆杆身的每一个在纵向方向上的抗弯刚度分布的测量结果的图示；
图6显示了与图1中的那些类似的平面图，其显示常规高尔夫球杆杆身的实施例；
图7显示了与图1中的那些类似的平面图，其显示高尔夫球杆杆身的第一比较实施例；
图8显示了如图7所示的高尔夫球杆杆身在不同圆周位置处的抗弯刚度的测量结果的图示；
图9显示了与图1中的那些类似的平面图，其显示高尔夫球杆杆身的第二比较实施例；以及
图10显示了如图9所示的高尔夫球杆杆身在不同圆周位置处的抗弯刚度的测量结果的图示。
附图标记说明：
10心轴
11、12梯形偏移层
16远端加强层
17三角形碳预浸渍体
21、22、23、24矩形碳预浸渍体(0度层)
具体实施方式
图1显示了本发明的高尔夫球杆杆身的第一具体实施方案，其说明了本发明的高尔夫球杆杆身的碳预浸渍体的结构，以与图6相对应。除了碳预浸渍体的形状之外，元件(碳纤维和热固性树脂)与常规实施例的那些相同，且梯形偏移层11和12与如图6所示的常规实施例的那些相同。在本具体实施方案中，构成全长层且每个由0度层(每层卷绕一匝)组成的三个矩形碳预浸渍体21、22和23用作卷绕在梯形碳预浸渍体11和12上的碳预浸渍体。尽管以与常规实施例类似的方式使用三角形碳预浸渍体17，但是没有使用(没必要)常规实施例中的远端加强层16。也就是说，除了三角形碳预浸渍体17(其用于将远端部分形成与高尔夫球杆头匹配的平直形状)之外的所有碳预浸渍体均为全长层。
将在近端(大直径部分侧)的矩形碳预浸渍体21至23的部分在心轴10的整个圆周之上卷绕一匝(每个矩形碳预浸渍体的另一端互相对接)，并将矩形碳预浸渍体21至23的剩余部分在心轴10上卷绕使得在逐渐朝向远端部分(小直径部分)的位置处的重叠量增加。尽管矩形碳预浸渍体21至23的每一个在远端的重叠量(重叠角度)随心轴10的长度和其锥形角而变化，但是在如图1所示的第一具体实施方案中在远端存在两层(匝)。此外，预先确定三个矩形碳预浸渍体21至23的卷绕起始位置使得它们被排列(共轴旋转定位)为尽可能接近等角间隔。
图5所示的线A是显示高尔夫球杆杆身在纵向方向上的抗弯刚度分布的测量结果的图，所述高尔夫球杆杆身通过将具有如图1所示结构的每个碳预浸渍体卷绕在心轴10上并加热固化所述碳预浸渍体而形成。由该图可以清楚理解的是，在高尔夫球杆杆身的该具体实施方案中，抗弯刚度从远端部分(除了三角形碳预浸渍体17的部分之外)向近端部分平滑改变。这在挥击高尔夫球杆时使高尔夫球杆杆身的弯曲平滑，且增加了头速度，从而有可能给予使用者理想的使用感觉。
图2显示了本发明的高尔夫球杆杆身的第二具体实施方案，其中将每个由0度层组成(每层卷绕一匝)的四个矩形碳预浸渍体21、22、23和24卷绕在梯形碳预浸渍体11和12上。剩余结构与图1所示的结构相同。图5中所示的线B显示了高尔夫球杆杆身的该具体实施方案在纵向方向上的抗弯刚度分布。与在相同图中所示的第一具体实施方案的线A类似，抗弯刚度从远端部分(除了三角形碳预浸渍体17的部分之外)向近端部分平滑改变；而且，由于每个均由0度层组成的矩形碳预浸渍体的数目增加了一，因此总的抗弯刚度较高。
图3和4为每个分别显示了高尔夫球杆杆身的第一和第二具体实施方案在圆周方向上的抗弯刚度值的分散的测量结果的图。在圆周方向上的抗弯刚度值的分散是指当通过改变制得的高尔夫球杆杆身的旋转相位(phase)测量抗弯刚度值时出现的分散。在这些具体实施方案中，在不同的圆周位置处(三个位置：0度、45度和90度)测量抗弯刚度。根据图3和4所示的图，在高尔夫球杆杆身的第一和第二具体实施方案中，可以证实在圆周方向上几乎不出现抗弯刚度的分散。就此而论，在图3、4、8和10所示的每个图中，由于三个线图之间的区别在直观上不清楚，因此在这些图中包括了数值。
如上述具体实施方案所示，必要的是在每个上述具体实施方案中使用的矩形碳预浸渍体的数目至少为三，且所有矩形碳预浸渍体为0度层并为全长层。通过满足这些条件，能够平滑增加远端部分的刚度而不改变近端部分的刚度。
接下来，将在下文参照比较实施例论述为防止在圆周方向上的抗弯刚度的分散而使用至少三个矩形碳预浸渍体的必要性。图7是与图1所示的具体实施方案进行比较的比较实施例，其中如图1所示的矩形碳预浸渍体21和22由梯形碳预浸渍体18和19取代。图8显示了说明该高尔夫球杆杆身在不同圆周位置处(三个位置：0度、45度和90度)的抗弯刚度的测量结果的图示。
此外，与图7类似，图9是与图1所示的具体实施方案进行比较的比较实施例，其中如图1所示的矩形碳预浸渍体21由梯形碳预浸渍体19取代。图10是显示该高尔夫球杆杆身在不同圆周位置处(三个位置：0度、45度和90度)的抗弯刚度的测量结果的图示。
由这些图示可以清楚理解的是，在矩形碳预浸渍体的数目为一或二的情况下，证实了在圆周方向上的抗弯刚度的分散。
在本发明的具体实施方案中，对于常规高尔夫球杆杆身为必要元件的远端加强层16是不必需的。因此，能够增加远端部分的抗弯刚度而无须使用远端加强层16，这对于制造过程中的部件管理也是有利的。
尽管在上述具体实施方案中，两个偏移层11和12(每层卷绕两匝)作为在矩形碳预浸渍体21至24下的全长梯形层进行示例，但是偏移层的匝数可以为任何数。此外，就偏移层而言，在远端侧的匝数和在近端的匝数没必要相同。另外，纤维方向及其材料也是任选的。

Claims (6)

1.一种通过将由未固化的热固性树脂制得的预浸渍体卷绕成锥形并加热固化所述预浸渍体而形成的高尔夫球杆杆身，所述高尔夫球杆杆身包括：
至少三个矩形碳预浸渍体作为全长层，
其中所有所述矩形碳预浸渍体均由0度层组成，所述0度层的长纤维方向与所述高尔夫球杆杆身的纵向方向一致，
其中构造所有所述矩形碳预浸渍体使得每个所述矩形碳预浸渍体在所述高尔夫球杆杆身的大直径近端部分的重叠量为零，并在逐渐朝向所述高尔夫球杆杆身的远端的位置处逐渐重叠，且
其中所述矩形碳预浸渍体的卷绕起始位置彼此不同。
2.根据权利要求1所述的高尔夫球杆杆身，其中所述矩形碳预浸渍体的数目为四。
3.根据权利要求1和2中任一项所述的高尔夫球杆杆身，其中所述至少三个矩形碳预浸渍体的所述卷绕起始位置为共轴旋转定位。
4.根据权利要求1和2中任一项所述的高尔夫球杆杆身，其中将三角形碳预浸渍体加入所述高尔夫球杆杆身的远端部分以将所述远端部分制成平直形状从而将所述远端部分装在球杆头上。
5.根据权利要求3所述的高尔夫球杆杆身，其中将三角形碳预浸渍体加入所述高尔夫球杆杆身的远端部分以将所述远端部分制成平直形状从而将所述远端部分装在球杆头上。
6.一种高尔夫球杆，其具有根据权利要求1至5中任一项所述的高尔夫球杆杆身，在所述高尔夫球杆杆身上装有高尔夫球杆头和握把。
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