CN104941156B - 高尔夫球杆头 - Google Patents

Abstract

一种高尔夫球杆头，具有空心结构，该高尔夫球杆头由杆头主体和杆面构件组成，该杆头主体包括杆面部，该杆面部设置有开口，该杆面构件适配在开口中并且被焊接到杆头主体。杆面构件和杆头主体之间的焊接部分包括：冠侧焊接部分，该冠侧焊接部分大致地位于上边缘或者可选择地朝向下边缘与上边缘分开一定距离(A)；和底侧焊接部分，该底侧焊接部分朝向上边缘与下边缘分开一定距离B，该距离B大于零并且大于距离(A)。杆面部在底侧焊接部分和下边缘之间设置有底侧薄区域，该底侧薄区域的厚度小于杆面构件的厚度。

Description

高尔夫球杆头

技术领域

本发明涉及一种能够发挥高回弹性能的高尔夫球杆头。

背景技术

在日本专利申请公报No.2008-253564中，公开了具有空心结构的高尔夫球杆头，其中包括面部和从面部向后延伸的折回部的杯形面构件被焊接到杆头主体，在杆头主体的前侧具有开口。这种杆头具有高生产成本的问题。

在日本专利申请公告No.2004-290274中，公开了具有空心结构的高尔夫球杆头，其包含：杆头主体，杆头主体包括设置有开口的面部；和板状的面构件，该板状的面构件适配在开口中并且被焊接到杆头主体。在这种杆头中，因为面构件是简单的板，能够减少生产成本。

发明内容

技术问题

顺便，作为典型的球道木的空心高尔夫球杆头具有更多的机会在球杆面的下部分击打高尔夫球。

因此，为了当球被这样的下部分击打时有效地提高高尔夫球杆头的回弹性能，已经寻找一种技术，通过该技术，面部的薄区域能够稳定地形成在板状面构件的底侧。

本发明考虑了上述问题，并且本发明的主要的目的是提供给一种高尔夫球杆头，尽管采用了板状的面构件该高尔夫球杆头能够发挥出极好的的回弹性能。

解决问题的方案

根据本发明，高尔夫球杆头具有空心结构，该空心结构包含：杆面部，该杆面部用于击球；冠部，该冠部在杆面部的上边缘与杆面部连接并且形成杆头的上表面；和底部，该底部在杆面部的下边缘与杆面部连接并且形成杆头的下表面；并且高尔夫球杆头由杆头主体和杆面构件组成，该杆头主体包括杆面部的设置有开口的一部分，该杆面构件适配在开口中并且被焊接到杆头主体，其中，

杆面构件和杆头主体之间的焊接部分包括：

冠侧焊接部分，该冠侧焊接部分实质上位于上边缘或者可选择地朝向下边缘与上边缘分开一定距离(A)；和

底侧焊接部分，该底侧焊接部分朝向上边缘与下边缘分开一定距离B，距离B大于零并且大于距离(A)；并且

杆面部在底侧焊接部分和下边缘之间设置有底侧薄区域，底侧薄区域的厚度小于杆面构件的厚度。

进一步，根据本发明的高尔夫球杆头可以具有以下特点(1)-(5)：

(1)杆面部在冠侧焊接部分和上边缘之间设置有冠侧薄区域，冠侧薄区域的厚度小于所述杆面构件的厚度，并且底侧薄区域的厚度小于冠侧薄区域的厚度。

(2)底侧薄区域的厚度为0.5至2.0mm；

(3)距离B不小于5mm，并且距离(A)不大于3mm；

(4)距离B不小于杆头的高度的15％，并且距离(A)不大于杆头的高度的5％；

(5)底侧薄区域的厚度是杆面构件的厚度的70％至95％。

因此，根据本发明的高尔夫球杆头，当球击打杆面部的下部分时底侧薄区域能够有效地弯曲。因此，高尔夫球杆头能够发挥极好的回弹性能。

由于冠侧焊接部分位于上边缘或者位于相对靠近上边缘2A的位置，杆面构件可以在杆头的上下方向上较大地延伸，这使杆面构件能够有效地发挥出其材料特性以提高回弹性能。

定义

在说明书中，有关杆头的尺寸、位置、方向等等参考在杆头的标准状态下的尺寸、位置、方向等等，除非另有说明。

这里，杆头的标准状态是杆头设置在水平面HP从而球杆杆身(图中未示)的轴线以规定的杆头倾角α倾斜同时保持轴线在竖直平面内，并且杆面形成相对于水平面HP规定的杆面倾角。

附带地，在只有杆头的情况下，杆身插入孔6a的中心线CL能够代替球杆杆身的轴线被使用。

“前后方向”是平行于投影在水平面HP上的直线N的方向，其中直线N被绘制成垂直于经过杆头的重心G的球杆杆面F。

“趾跟方向”是平行于水平面HP并且垂直于前后方向的方向。

“甜蜜点SS”是球杆杆面F和直线N之间的交叉点，直线N被绘制成垂直于球杆杆面F，球杆杆面F经过杆头的重心G。

杆面部2(或者球杆杆面F)的“边缘”：如果由于球杆杆面F的曲率的平滑变化边缘(2A、2B、2C、2D)是不明确，根据曲率变化限定的虚拟边缘线(P)如下被代替使用。如图4(a)和4(b)所示，在每一个切割平面E1、E2(包括在甜蜜点SS和重心G之间延伸的直线N)中，点P被确定，在点P处，杆面部的剖面线Lf的曲率半径(r)在中心SS到球杆杆面的外周的过程中首先变为200mm以下。然后，虚拟边缘线限定为点P的轨迹。

附图说明

图1是作为本发明的实施例的高尔夫球杆头的平面图。

图2是高尔夫球杆头的前视图。

图3是高尔夫球杆头的分解立体图。

图4(a)和图4(b)分别是用于解释杆面部的边缘的高尔夫球杆头的前视图和截面图。

图5(a)和图5(b)是用于说明将杆面构件焊接到杆头主体的过程的高尔夫球杆头的截面图。

图6是沿着图1中所示的线A-A的高尔夫球杆头的截面图。

图7是图6所示的底侧焊接部分的放大截面图。

图8是显示了作为本发明的另一个实施例的高尔夫球杆头的杆面构件和杆头主体的立体图。

具体实施方式

现在将参考附图详细地描述本发明的实施例。

对于所有的实施例，相同构件或者部分由相同的参考符号或者数字表示。

本发明适合应用于空心的杆头，特别地是应用到空心的木型杆头。进一步，本发明可以应用于通用类型的杆头。

这里，“木型”包括至少木杆(#1)和球道木杆(2号木)、三号木杆(3号木杆)、木制短高尔夫球棒(4号木杆)和铁头的高尔夫球棒(5号木杆)。进一步，尽管高尔夫球杆号或者名称是彼此不同的，与上述实例的形状(外观)类似的球杆球头也可以被包括。

在附图中，根据本发明的杆头1作为木型杆头的实施例，特别地用于球道木。

杆头1具有杆面部2、冠部3、底部4、侧部5和插口部6。

杆面部2具有用于击球的球杆杆面。冠部3从杆面部2的上边缘2A延伸，限定杆头1的上表面。底部4从杆面部2的下边缘2B延伸，限定杆头1的下表面。侧部5在冠部3和底部4之间延伸，限定杆头1的侧表面。侧部5的趾侧部分在杆面部2的趾侧边缘2C处与杆面部2相交。侧部5的跟侧在杆面部2的跟侧边缘2D处与杆面部2相交。球杆杆面F被限定为由边缘2A-2D包围。插口部6是形成在冠部3的跟侧端的管状部分，该管状部分被附接到插入到其杆身插入孔6a中的球杆杆身(图中未示)的一端。因此，杆头1设置有具有大致闭合的空心部i的空心结构。

如图3或者图8所示，杆头1由杆头主体9和杆面构件10组成，该杆头主体9包括：杆面部2的形成有开口O的一部分；该杆面构件10适配在开口O中从而使开口O闭合并且被固定到杆头主体9中。上述开口O形成为使得甜蜜点SS位于开口O中。

这个实例中的杆头主体9是由金属材料制成。在这种情况下，优选地杆头主体9由整体模铸造制造。但是，杆头主体9能够通过装配两个以上的单独的部件，然后例如利用焊接技术结合到一起形成一个整体而制成，每一个单独的部件通过适当的技术，例如，锻造、铸造、冲压、滚压等等形成。

对于杆头主体9的金属材料，例如，不锈钢合金、马氏体时效钢、钛、钛合金、镁合金、铝合金等等优选地可以单独或者结合使用。杆头主体9也可能部分地由纤维增强树脂制成。

在图1至图3所示的实施例中，上述开口O形成在杆面部2内从而杆面部2的边缘区域20围绕着开口O连续地形成。

这个实施例中的杆头主体9包括杆面部2的边缘区域20、冠部3、底部4、侧部5和插口部6。开口O优选地具有与由边缘2A-2D限定的球杆杆面F的轮廓形状类似的轮廓形状。

杆面构件10由金属材料制成并且形成为简单的板从而容易用低生产成本制造。杆面构件10可以具有可变的厚度t1。但是，在本实施例中，杆面构件10具有恒定的厚度t1。这种杆面构件10能够通过冲压加工例如具有恒定厚度的轧制薄板金属容易地制造，因此，能够减少杆头1的生产成本。

对于杆面构件10的金属材料，例如，可以优选地使用不锈钢、马氏体时效钢、钛、钛合金、镁合金、铝合金等等。

优选地，杆面构件10的金属材料具有高于杆头主体9的强度系数。更优选地，杆面构件10的金属材料具有高于杆头主体9的弹性模量。

杆面构件10的厚度t1优选地不小于1.5mm，更优选地不小于1.8mm从而杆面构件10能够承受球的大冲击力。但是，为了当击打球时允许杆面构件10适当地弯曲，优选地，杆面构件10的厚度t1至多3.0mm，更好地至多2.5mm。

杆面构件10通过焊接技术固定到杆头主体9，例如如下。

首先，如图5(a)所示，杆面构件10适配在杆头主体9的开口O中以临时地固定。

然后，如图5(b)所示，熔融金属(实心黑色部所示)填满杆面构件10和杆头主体9之间的间隙。

熔融金属冷却和硬化并且因此杆面构件10固定到杆头主体9之后，焊接部分由诸如研磨机的研磨机器研磨从而焊接部分变得与完成的杆头1的外表面水平，例如与如图6所示的杆面部2水平。

杆头主体9和杆面构件10之间的焊接部分包括冠侧焊接部分11和底侧焊接部分12。

冠侧焊接部分11沿着几乎与之平行的上边缘2A延伸。

底侧焊接部分12沿着几乎与之平行的下边缘2B延伸。

底侧焊接部分12与下边缘2B分开一定距离B，并且

在底侧焊接部分12和下边缘2B之间，形成底侧薄区域13，底侧薄区域13的厚度t2小于杆面构件10的厚度t1。

冠侧焊接部分11与上边缘2A分开一定距离(A)，该距离(A)小于距离B，如图2和图3中所示的实施例，或者如在图8中所示的实施例，冠侧焊接部分11大致位于上边缘2A或者靠近上边缘2A(距离(A)是非常小的值或者是零)。

在如上构造的杆头1中，因为相对大的距离B设置在杆面构件10的底侧，能够在下边缘2B和冠侧焊接部分11之间在趾跟方向上的整个宽度范围形成底侧薄区域，而不被底侧焊接部分12的厚度和焊接期间的热影响。因此，如果球撞击球杆杆面F的底侧部分，底侧薄区域13适当地弯曲，并且杆头1能够发挥极好的回弹性能。由于冠侧焊接部分11形成在相对靠近上边缘2A的位置，杆面构件10可以在杆头1的上下方向上具有大尺寸，因此，杆面构件10能够有效地发挥出其材料特性以提高杆头1的回弹性能。在焊接操作之后的研磨操作中，从实际观点考虑几乎不可能只修整从杆头1的外表面突出的焊缝。不可避免的是焊接部分的附近也或多或少地被磨掉。但是，因为底侧薄区域13由于相对大的距离B是宽的，底侧薄区域13由于研磨操作的厚度的变化整体上对于底侧薄区域13是小的。因此，底侧薄区域13能够稳定地形成在板状杆面构件的底侧。

为了有效地得出上述有利的效果，在本实施例中，也就是，在用于球道木的杆头的情况下，优选地距离(A)不大于3mm，并且距离B不小于5mm，但是距离B优选地不大于8mm以避免杆面构件10在尺寸上过度地减小。

在另一个实施例中甚至在本实施例(球道木杆)中，距离(A)和距离B可以确定涉及到从水平面HP到冠部3的最高点竖直测量的杆头的高度H。更具体地，距离(A)优选地不大于杆头高度H的5％，并且距离B优选地不小于杆头高度H的15％从而有效地得到上述有利的效果。但是，距离B优选地不大于杆头高度H的20％从而避免杆面构件10在尺寸上过度地减小。

在球杆杆面F中，底侧焊接部分12具有如图7所示的一定宽度。上述距离B由在球杆杆面F中出现的底侧焊接部分12的宽度中心12a和杆面部2的下边缘2B之间在上下方向上测量的距离限定。类似地，距离(A)由冠侧焊接部分11的宽度中心(如果在球杆杆面F中出现)和杆面部2的上边缘2A之间在上下方向上测量的距离限定。

优选地，底侧薄区域13具有0.5至2.0mm范围的宽度t2。如果小于0.5mm，杆面部2的耐用性可能变得不够。如果大于2.0mm，因为即使球撞击到球杆杆面F的底侧区域，杆面部2也不能有效地弯曲，所以难以提高回弹性能。基于相同理由，厚度t2优选地在杆面构件10的厚度t1的70％至95％的范围内。

在底侧焊接部分12中，如图7所示，熔融金属到达杆头1的空心部i。

通过在底侧薄区域13和杆面构件10之间填充的硬化的金属(熔融金属)，杆面部2在底侧焊接部分12的位置设置有厚度为t2a的部分，厚度t2a大于底侧薄区域13的厚度t2并且小于杆面构件10的厚度t1。这部分使在杆面部2的厚度变化是逐渐的，这有助于提高杆面部2的耐用性。

在趾跟方向上测量的底侧薄区域13的长度L1与在甜蜜点SS的位置处在趾跟方向上测量的球杆面F的长度La的比值L1/La优选地设置在不小于50％的范围内，更优选地不小于60％，但是不大于90％，更优选地不大于80％。

如上解释，通过在趾跟方向上形成宽阔的底侧薄区域13，即使球撞击位置在趾跟方向上变化，杆头也能够发挥极好的回弹性能。

如果上述距离(A)如图6所示不是零，杆面部2优选地在上边缘2A和冠侧焊接部分11之间设置有冠侧薄区域14，该冠侧薄区域14的厚度t3小于杆面构件10的厚度t1从而与底侧薄区域13配合进一步提高杆头1的回弹性能。

冠侧薄区域14能够在杆头1的上部分减小杆头1的质量，这有助于降低杆头的重心的位置。

为了有效地得出上述有利的效果，冠侧薄区域14的厚度t3优选地设置在0.6至1.8mm的范围内。

比较于底侧薄区域13，冠侧薄区域14具有更少的机会撞击高尔夫球。因此，冠侧薄区域14的厚度t3能够大于底侧薄区域13的厚度t2从而增加杆面部的耐用性。

在趾跟方向上测量的冠侧薄区域14的长度L2与球杆面F的上述长度La的比值L2/La优选地不小于80％，更优选地不小于90％。

为了使得底侧薄区域13和冠侧薄区域14之间的刚度改变变得逐渐地并且因此避免应力集中和进一步提高杆面部2的耐用性，边缘区域20优选地在底侧薄区域13和冠侧薄区域14之间设置有过渡部分15，该过渡部分15的厚度从底侧薄区域13至冠侧薄区域14逐渐地增加。厚度过渡部分15包括趾侧厚度过渡部分15a和跟侧厚度过渡部分15b。

在如图8所示的实施例中，开口O的上边缘位于杆面部2的上边缘2A。因此，冠侧焊接部分11形成在上边缘2A。也就是，上述距离(A)是零。在本实施例中，杆面构件10在上下方向上的尺寸能够进一步增加，因此，杆面构件能够有效地发挥它的材料特性以提高回弹性能。

当本发明的优选实施例已经被描述时，本发明可以进行修改成各种实施例而不局限于上述具体的实施例。

对比试验

根据图1-图3和图6所示的结构，用于球道木的空心杆头被实验性地制造并且测试回弹性能和耐用性。杆头的规格列在表1中。通用规格如下。

杆头倾角：58度

杆面倾角：15度

杆头质量：200g

杆头主体的材料：Ti-8Al-1Mo-1V

杆面构件的材料：α+β类型钛合金Ti-(5.0-5.5)-Al-1Fe(由新日铁住金株式会社制造的TIX 51AF)

杆面构件的厚度t1:2.0mm(恒定)

距离A：3mm

<回弹性能试验>

根据“美国高尔夫球协会修订版2(1999年2月8日)，附录II，规则4-1e规定的测量杆头的速度比的程序”，回弹系数“e”是在以下三个球撞击位置被测量的：甜蜜点SS，在甜蜜点SS的下方杆头高度H的15％和30％处。然后，获得三个位置的平均值。获得的平均值在表1中由基于比较例的杆头Ref.1的平均值是100的指数来表示，其中指数数字越大，回弹性能越好。

<耐用性试验>

每一个杆头附接于FRP杆身以形成43英寸球道木，并且高尔夫球杆安装在摆动机器人上。然后，杆头以50米/秒的杆头速度击打高尔夫球直至3000次，同时检查杆面部的裂纹。结果显示在表1中，其中

“1”意味着发现裂纹。

“2”意味着没有发现裂纹，但是在3000次击打试验后杆面部显示出裂纹的迹象。

“3”意味着在3000次击打试验之后没有发现裂纹。

表1

杆头	Ref.1	Ref.2	Ex.1	Ex.2	Ex.3
						距离B(mm)	3	5	5	8	10
底侧薄区域厚度t2(mm)	1.7	2.0	1.7	1.7	1.7
						回弹性能	100	90	110	110	110
耐用性	2	3	3	3	2

从试验结果，确认了根据本发明的杆头Ex.1-3相比较于比较例Ref.1和Ref.2提高了回弹性能。

参考标记列表

1 高尔夫球杆头

2 杆面部

2A 上边缘

2B 下边缘

9 杆头主体

10 杆面构件

11 冠侧焊接部分

12 底侧焊接部分

13 底侧薄区域

14 冠侧薄区域

F 球杆杆面

O 开口

Claims (7)

1.一种具有空心结构的高尔夫球杆头，所述高尔夫球杆头包含：杆面部，所述杆面部用于击球；冠部，所述冠部在所述杆面部的上边缘与所述杆面部连接并且形成所述杆头的上表面；和底部，所述底部在所述杆面部的下边缘与所述杆面部连接并且形成所述杆头的下表面；并且所述高尔夫球杆头由杆头主体和杆面构件组成，所述杆头主体包括所述杆面部的设置有开口的一部分，所述杆面构件适配在所述开口中并且被焊接到所述杆头主体的所述一部分；其特征在于，

所述杆面构件和所述杆头主体的所述一部分之间的焊接部分包括：

冠侧焊接部分，所述冠侧焊接部分朝向所述杆面部的所述下边缘与所述杆面部的所述上边缘分开一定距离A；和

底侧焊接部分，所述底侧焊接部分朝向所述杆面部的所述上边缘与所述杆面部的所述下边缘分开一定距离B，所述距离B大于零并且大于所述距离A；并且

所述杆面构件具有比所述杆头主体的所述一部分大的恒定厚度，从而所述杆面部在所述底侧焊接部分和所述杆面部的所述下边缘之间设置有底侧薄区域，所述底侧薄区域的厚度小于所述杆面构件的厚度；并且进一步

所述杆面部在所述冠侧焊接部分和所述杆面部的所述上边缘之间设置有冠侧薄区域，所述冠侧薄区域的厚度小于所述杆面构件的厚度，

其中

所述底侧薄区域的厚度小于所述冠侧薄区域的厚度，

其中

所述底侧薄区域的厚度在所述杆面构件的厚度的70％至95％的范围内，

在所述高尔夫球杆头的趾跟方向上测量的所述底侧薄区域的长度在不小于在所述高尔夫球杆头的甜蜜点的位置处在所述趾跟方向上测量的所述高尔夫球杆头的球杆面的长度的50％且不大于在所述高尔夫球杆头的甜蜜点的位置处在所述趾跟方向上测量的所述高尔夫球杆头的球杆面的长度的90％的范围内，

在所述趾跟方向上测量的所述冠侧薄区域的长度不小于所述球杆面的所述长度的80％。

2.如权利要求1所述的高尔夫球杆头，其特征在于，其中，所述底侧薄区域的厚度为0.5至2.0mm。

3.如权利要求2所述的高尔夫球杆头，其特征在于，其中，所述距离B不小于5mm，并且所述距离A不大于3mm。

4.如权利要求3所述的高尔夫球杆头，其特征在于，其中，所述距离B不小于所述杆头的高度的15％，并且所述距离A不大于所述杆头的高度的5％。

5.如权利要求1所述的高尔夫球杆头，其特征在于，其中，所述距离B不小于5mm，并且所述距离A不大于3mm。

6.如权利要求5所述的高尔夫球杆头，其特征在于，其中，所述距离B不小于所述杆头的高度的15％，并且所述距离A不大于所述杆头的高度的5％。

7.如权利要求1所述的高尔夫球杆头，其特征在于，其中，所述距离B不小于所述杆头的高度的15％，并且所述距离A不大于所述杆头的高度的5％。