CN1283335C - 高尔夫球杆头 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种反弹系数大的高尔夫球杆头。高尔夫球杆头(1)具有中空的壳体构造，面部(1)和与面部相连接的前缘部由非晶体金属材料的前面体(10)构成，在底部上配置有与前面体分体的、在前后方向延伸的金属制底板(30)，壳体的其它部分为纤维强化树脂，前面体和金属制底板在高尔夫球杆头的前后方向上相隔离，二者通过纤维强化树脂相结合，前面体和底板之间的纤维强化树脂相对于底板和前面体的底面向上方凹陷。

Description

高尔夫球杆头

技术领域

本发明涉及中空高尔夫球杆头，特别涉及木头型或与其近似形状的高尔夫球杆头(以下简称为球杆头)。

背景技术

作为发球杆和球道杆等的木头型高尔夫球杆头，广泛采用具有中空的壳体构造的金属制的球杆头。一般，中空木头型高尔夫球杆头具有用来击球的面部、构成高尔夫球杆头的上面部的冠部、构成高尔夫球杆头的底面部的底部、构成高尔夫球杆头的球杆头凸出部侧、后侧及跟侧的侧面部的侧部、以及杆连接部。将球杆插入该杆连接部中，然后用粘接剂等固定。再者，最近以来，被称为多用途球杆的高尔夫球杆已经上市，作为该多用途球杆的高尔夫球杆之一种，具有与上述木头型高尔夫球杆头类似(即：有面部、底部、侧部、冠部以及杆连接部)的球杆头的高尔夫球杆也在市场出售。

作为构成该中空高尔夫球杆头的金属，采用了铝合金、不锈钢或钛合金，而近年来，特别是钛合金得到了广泛的应用。

在特开2002-11122号公报和特开2002-224249号公报中，记述了用锆类等的非晶体合金制作面部、用金属制作其他部分的中空高尔夫球杆头。在这些公报中，还记述了采用非晶体合金构成面部可起到使高尔夫球空中飞行距离增大的作用。

一般，通过增大中空高尔夫球杆头的体积能使球杆头的击球面扩大。当体积增大时，随之而来的是高尔夫球杆头的重量的增加。在此，为了防止其重量的增加，作为高尔夫球杆头的构成材料，考虑采用比重更小于上述金属的纤维强化树脂。

在特开2002-3430499号公报中记载了，采用金属构成面部和底部，而用碳素纤维强化热固性树脂(CFRP)构成其他的冠部、和球杆凸出部侧及跟侧的侧部。当用CFRP构成冠部时，击球时会使冠部产生较大的变形，使球的击出角增大，并且能使反弹系数加大。然而，在该高尔夫球杆头中，由CFRP构成的冠部和侧部与面部的周缘的结合部构成对接状。在该冠部和侧部与面部的结合部处，击球时会产生明显的大应力，经反复使用会造成该结合部剥离。

在美国专利6,471,604号公报中记载这样一种高尔夫球杆头，由非晶体合金构成的后方伸出体(return portion)构成冠部前缘部、底部和两侧部前缘部，由非晶体合金制的面板构成面部的面，以与该后方伸出体相连接的方式结合有由树脂材料构成的后半体(after body)，在底部上配置有铝板。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种容易设计重心位置的高尔夫球杆头。

上述美国专利6,471,604号的高尔夫球杆头，由于底部的铝板直接连接至后方伸出体的底部，因此，击球时底部侧的变形较小。本发明的另一目的在于，提供一种击球时底部侧的变形大、且反弹系数大的高尔夫球杆头。

本发明技术方案1的高尔夫球杆头具有中空的壳体构造，面部和与面部相连接的前缘部由非晶体金属材料的前面体构成，在底部上配置有与上述前面体分体的、在前后方向延伸的金属制底板，上述壳体的其它部分为纤维强化树脂，上述前面体和上述金属制底板在高尔夫球杆头的前后方向上相隔离，二者通过纤维强化树脂相结合，其中，上述前面体和底板之间的纤维强化树脂相对于底板和前面体的底面向上方凹陷。

本发明技术方案2的高尔夫球杆头除具有技术方案1的特征外，其中，上述非晶体金属由氧化锆合金构成。

本发明技术方案3的高尔夫球杆头除具有技术方案2的特征外，其中，在面部中，上述非晶体金属材料的非结晶度为75～100％。

本发明技术方案4的高尔夫球杆头除具有技术方案1的特征外，其中，在面部中，上述非晶体金属材料的非结晶度为75～100％。

在本发明的高尔夫球杆头中，前面体的重量占20～70％。由于构成其他壳体部分的纤维强化树脂的比重明显比金属的小，因此，能将该前面体以外的其余重量分配在底板和配置在底板后部的配重材料上。因此，既可使降低高尔夫球杆头的重心位置的设计变得容易，又可使重心移至后侧等的所期望的设计变得容易。

在本发明的高尔夫球杆头中，由于击球时由非晶体金属制成的前面体与底板之间的纤维强化树脂部分发生变形，因此，反弹系数增大，从而增大了球在空中飞行的距离。

在上述非晶体金属制成与底板之间的纤维强化树脂部分最好相对于底板和前面体的底面向上方凹陷。这样，即使高尔夫球杆头的底面与地面强烈碰撞时，也不会损伤纤维强化树脂部分。

通过将纤维强化树脂重叠固定于前面体的前缘部的内表面，能强化前面体与纤维强化树脂之间的固定。

通过用纤维强化树脂对面部进行贴里，能达到对面部补强和抑制变形的作用。

在本发明中，最好在前面体的冠部和底部上，使底部侧和凸出部侧的沿高尔夫球杆头前后方向的宽度大于它们之间的中央部。这样，可使高尔夫球杆头的惯性矩增大。

本发明非常适合体积必须达到300cc～350cc左右，而重量必须限制在180～210g左右大型高尔夫球杆头。

附图说明

图1图是表示实施方式的高尔夫球杆头的透视图。

图2是从第1图的高尔夫球杆头的前面体和底板的前方观察的透视图。

图3是从第1图的高尔夫球杆头的前面体后方观察的透视图。

图4(a)图是高尔夫球杆头的俯视图、(b)图是高尔夫球杆头的仰视图。

图5(a)是图4(a)的V-V剖切线处的剖视图，(b)、(c)图是(a)图的B部分和C部分的放大图。

图6是表示本发明的高尔夫球杆头的制造方法的剖视图。

图7是本发明的采用高尔夫球杆头的FRP体制造中所用的预浸渍片的说明图。

图8是有关其他实施方式的高尔夫球杆头的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。第1图为实施方式的高尔夫球杆头的透视图，第2图是从该高尔夫球杆头的前面体和底板的前方看的透视图，第3图是从前面体的后方观察的透视图，第4图(a)是高尔夫球杆头的俯视图、其(b)图是高尔夫球杆头的仰视图，第5图(a)是第4图(a)的V-V剖切线处的剖视图，(b)、(c)图是第5图(a)的B部分和C部分的放大图，第6图是表示本发明的高尔夫球杆头的制造方法的剖视图，第7图是该高尔夫球杆头的FRP体制造中所采用的预浸渍片的说明图。

该高尔夫球杆头1为具有面部2、底部3、侧部4、冠部5、以及杆连接部6的中空壳体构造的木头型高尔夫球杆头。

面部2为击球面，设有图中未示的槽(score line刻痕线)。底部3构成高尔夫球杆头的底面部，侧部4构成球杆凸出部侧和跟侧以及后面侧的侧面部。冠部5构成高尔夫球杆头的上面部。球杆插入杆连接部6中，并且该球杆由粘接剂粘接固定。

该高尔夫球杆头1由非晶体金属制成的前面体10、纤维强化树脂体20(以下称之为FRP体)、金属制的底板30、以及配重材料40构成。该前面体10的重量最好为高尔夫球杆头的重量的20～70％，最佳为30～60％。

如第2、3图所示，前面体10具有面部2、金属底部13、金属侧部(凸出部)14、金属冠部15、金属侧部(跟)16以及杆连接部6。

金属底部13构成底部3的前缘部。金属侧部14、16构成侧部4的前缘部。金属冠部15构成冠部5的前缘部。金属冠部15与金属侧部14(凸出部)和金属侧部(跟)16相连接。金属侧部14(凸出部)和金属侧部(跟)16分别与金属底部13相连接。该金属侧部14、16以及金属底部13与面部2相连接。

对于该金属底部13和金属冠部15，在球杆凸出部侧和跟侧，其前后宽度(与面部2垂直方向上的宽度)较大，在这以外的中央部13a、15a的前后宽度较小。这样，可使高尔夫球杆头的惯性矩增大。再者，在从球杆凸出部侧和跟侧一直到该中央部13a、15a的范围上，其前后宽度逐渐变小。

对于前后宽度较小的该中央部13a、15a的凸出部-跟部方向上的长度，最好在冠部上为前面体10的最大宽度的50～85％左右，在后部上为前面体10的最大宽度的55～80％左右。

对于金属冠部15的该中央部15a的前后宽度，最好为前面体10的最大前后宽度的50～95％、最佳为55～70％左右；对于金属底部13的该中央部13a前后宽度，最好为前面体10的最大宽度的50～95％、最佳为55～65％左右。

如第5图所示，在底板30的前边31和金属底部13之间，间隔有平均为4～12mm、最好为7～9mm左右的间隔。二者之间具有FRP体20。在该金属底部13和底板30的前边31之间的FRP体20，从该金属底部13和底板30的底面向上方凹陷。该凹陷的平均深度最好为0.7～1.5mm左右。这样，由于FRP体20是凹陷的，因此，能防止在击球时该凹陷部的FRP体20与地面强烈碰撞而损伤。此外，如第5图所示，该凹陷部的FRP体20的底面在高尔夫球杆头的前后方向上弯曲成拱圆形。

底板30的后边34位于高尔夫球杆头1的最后部附近的位置上，也可位于相对于高尔夫球杆头1的最后端靠前一些的位置上。

底板30配置在底部13的凸出部-跟部方向的中央部附近一带。如第2图所示，该底板30为大致四边形，并具有与该底部13对峙的前边31、从该前边31的两端向后延伸的侧边32、33、以及后边34。前边3 1比后边34长，侧边32、33越向后方越彼此接近，因此，底板30在俯视图中的形状为近似梯形。底板30按高尔夫球杆头1的底面的形状弯曲。

底板30的前边31的长度，最好为金属底部13的上述中央部13a的凸出部-跟部方向长度的50～75％、最佳为60～75％左右；后边34的长度最好为该前边31长度的50～80％、最佳为55～75％左右。

对于底板30的前后方向的长度，最好为高尔夫球杆头1的前后方向的最大长度的65～90％、最佳为75～85％左右。

该底板30可用不锈钢、铝、铜合金、不锈钢和钛类金属等的金属材料制成。

在该底板30的后部上，朝向高尔夫球杆头1内直立设有圆筒部35，通过螺钉将配重材料40固定在该圆筒部35的内孔中。

在该配重材料40的下端处设有凸缘部41，在上述圆筒部35的下缘处设有收容该凸缘部41的阶梯部35a。

在圆筒部35的周围，底板30构成若干凹陷。

配重材料40可用比底板30的比重更大的金属、例如：钛或钛合金制成。配重材料40的比重在10以上、特别是在10～13为最佳。配重材料40的中心位置，应位于比高尔夫球杆头1的前后方向的中心更靠后部侧的位置上。

接着，就该高尔夫球杆头的制造方法予以说明。

在制造高尔夫球杆头1的过程中，采用金属制的前面体10和底板30、以及多片预浸渍片。最好对前面体10的FRP体20的结合面进行喷丸和喷镀处理等，以提高其与FRP的结合性。

第7图表示该实施方式中所采用的预浸渍片的俯视图。第7图(a)的预浸渍片51是将碳纤维织物浸渍在热固性合成树脂中制成的，第7图的(b)、(c)、(d)、(e)的预浸渍片52、53、54、60是将碳纤维单向拉伸后浸渍在热固性合成树脂中制成的。预浸渍片52～54构成FRP20体的下半侧，分别设有用来使连通底板30的圆筒部35穿过的圆形开口50。

预浸渍片51直接叠合在底板30上，为比底板30大一圈的近似梯形。

预浸渍片52、53、54按这样的顺序顺次叠合在预浸渍片51上。为了构成FRP20体的下半部分，这些预浸渍片52～54的大小应为展开后的FRP20体的下半部分的大小。在这些预浸渍片52～54的两侧及后缘上，按规定的间隔切出多个切口，预浸渍片52～54的两侧及后缘以易于沿成形用金属模的内表面弯曲的方式构成。

对于预浸渍片52，其碳纤维沿凸出部-跟部方向排列配置。预浸渍片53以其碳纤维沿相对于凸出部-跟部方向顺时针转60°的方向斜交的方式进行取向。预浸渍片54以其碳纤维沿相对于凸出部-跟部方向逆时针转60°的方向斜交的方式进行取向。

预浸渍片60用来构成FRP20体的上面侧，并设有与杆连接部6连接的近似半圆形的缺口部61。

在制造高尔夫球杆头1时，首先将底板30装在具有高尔夫球杆头1的底部和侧部形状的内腔的金属模中，再将预浸渍片按51～54按这样的顺序顺次叠合在一起。接着，经短时间加热，先使这些预浸渍片51～54半硬化，然后，如图6所示，再使FRP体20的底部22定形，同时，与底板30构成一体。

对于预浸渍片60，也是将其装在具有冠部形状的内腔的金属模中，然后，经短时间加热，先使其半硬化，然后，如图6所示，使FRP体20的冠部21定形。

接着，将这些预浸渍片60、装有底板的预浸渍片51～54、以及金属制的前面体10装入高尔夫球杆头1成形用的金属模(图示略)中。

此时，使由预浸渍片60构成的冠部21的前缘叠合于金属冠部51的下面(球杆头的内侧面)。并且，使由预浸渍片51～54构成的底部22的前缘与金属底部13的上面(球杆头的内侧面)叠合。此外，如图6所示，底部22的前缘从底板30的前边31向前伸出，延底部22的后缘从底板30的后边34向后伸出。使冠部21的后缘叠合于该底部22的后缘的外面。

接着，在加热成形模的同时，通过圆筒部35将空气等的压缩气体注入成形模内，将由半硬化的预浸渍片构成的冠部21和底部22压向成形模的内表面上，使预浸渍片充分硬化，并使冠部21和底面部22固定于前面体10，并且使冠部21与底部22结合。

在该成形时，预浸渍片中的合成树脂的一部分将进入金属底部13和底板30之间，如第5图(c)所示，形成FRP体20弯曲成圆拱形的凹陷部。

然后，进行脱模，将配重材料40螺纹连接于圆筒部35内，经过去毛刺、喷漆等处理就成为高尔夫球杆头1的成品。

由于在这种构成的高尔夫球杆头中，包括与底板30之间的部分的延伸至前面体10的部分完全由FRP构成，因此，击球时球杆头部容易变形，会产生强烈的反弹，与此同时，使重心下降。特别是，在该实施方式中，FRP体20的冠部容易变形，因此，使击出角增大，从而能增大球在空中飞行的距离。

而且，由于FRP体20重叠固定于前面体10的金属底部13、金属冠部15和金属侧部14的内表面上，因此，前面体10与FRP体20结合强度高。FRP体20的最前缘最好与面部2抵接。

在本发明中，作为非晶体金属材料，只要具有过冷却液体区域，形成非晶质相(非晶体相)即可，对其组成没有特别限定，可以采用各种材料，例如：最好由一般式为：MaXb(a、b在原子％中为65≤a≤100，0≤b≤35)中所表示的物质。

此处，上述M为从Zr、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ti、Mo、W、Ca、Li、Mg、Si、Al、Pd、Be等中选择的至少一种的金属元素，上述X为从Y、La、Ce、Sm、Md、Hf、Nb、Ta、Ag、Pt、Au、Pd等中选择的至少一种的金属元素。尤其是，最好为Zr类的非晶体合金(合金中Zr的原子％的比例最大的合金)。对于Zr类非晶体合金，即使减小冷却速度，也能比较容易获得非晶质组织。再者，对于非晶质合金来说，不一定非要求由纯粹的单相非晶质合金构成不可，只要含有由非晶质合金的制造条件或热处理等产生的微小结晶相、准结晶相等的相为数vol％～数十vol％即可。

再者，对于非晶体合金来说，随着其非结晶度的增高而超过其弹性限度时，容易发生龟裂。此处，为了达到抑制击球时产生的变形的目的，如第8图所示，最好在直至面部2的内表面为止配置纤维强化树脂层。除了碳素纤维以外，也能采用玻璃纤维或芳香族聚酰胺纤维的有机纤维等。

再者，第8图的其他构成与第5图(a)相同，用同一符号表示同一部分。

对于非晶体合金的非结晶度，至少在面部中为75～100％左右，最佳为80～98％左右。结晶化度低于75％时，面部的强度有可能不够。再者，由于非晶体金属中有一部分存在结晶相，使塑性变形成为可能，因此，有利于改善加工性能和强度。

在配备用氧化锆类非晶体金属试制的本发明的高尔夫球杆头的高尔夫球杆中，使用了2层的高尔夫球，以40m/s的球速对面部的中心进行500次的击打，对其强度进行了评价。

将面部的厚度为3mm。然后，根据研磨加工是否容易对非晶体金属的加工性能进行了评价。

其结果为，当非结晶度为75％以上、特别是为80％时，可以确认球杆头的非晶体金属的强度足够高。再者，可以确认，当非结晶度为60％以上时，加工性能已经十分优良，特别是在98％以下时其优越的加工性能非常显著。

Claims (24)

1.一种高尔夫球杆头，具有中空的壳体构造，

面部和与面部相连接的前缘部由非晶体金属材料的前面体构成，

在底部上配置有与上述前面体分体的、在前后方向延伸的金属制底板，

上述壳体的其它部分为纤维强化树脂，

上述前面体和上述金属制底板在高尔夫球杆头的前后方向上相隔离，二者通过纤维强化树脂相结合，

其特征在于，

上述前面体和底板之间的纤维强化树脂相对于底板和前面体的底面向上方凹陷。

2.如权利要求1所述的高尔夫球杆头，其特征在于，

上述非晶体金属由氧化锆合金构成。

3.如权利要求2所述的高尔夫球杆头，其特征在于，

在面部中，上述非晶体金属材料的非结晶度为75～100％。

4.如权利要求1所述的高尔夫球杆头，其特征在于，

在面部中，上述非晶体金属材料的非结晶度为75～100％。

5.如权利要求1～4中任意一项所述的高尔夫球杆头，其特征在于，上述底板由比上述非晶体金属材料比重更大的金属材料构成。

6.如权利要求1～4中任意一项所述的高尔夫球杆头，其特征在于，

上述底板由比上述非晶体金属材料比重更大的不锈钢材料构成。

7.如权利要求6所述的高尔夫球杆头，其特征在于，

在上述底板的后部，固定有比上述底板比重更大的配重材料。

8.如权利要求7所述的高尔夫球杆头，其特征在于，

该配重材料安装于呈贯通状设置于上述底板的圆筒部。

9.如权利要求1～4中任意一项所述的高尔夫球杆头，其特征在于，构成上述壳体的纤维强化树脂重叠固定于上述前缘部。

10.如权利要求9所述的高尔夫球杆头，其特征在于，

上述面部的内表面由纤维强化树脂进行贴里。

11.如权利要求10所述的高尔夫球杆头，其特征在于，

在上述前面体的冠部和底部，底部侧和凸出部侧的沿高尔夫球杆头前后方向的宽度大于它们之间的中央部。

12.如权利要求9所述的高尔夫球杆头，其特征在于，

上述底板由比上述非晶体金属材料比重更大的金属材料构成。

13.如权利要求9所述的高尔夫球杆头，其特征在于，

上述底板由比上述非晶体金属材料比重更大的不锈钢材料构成。

14.如权利要求13所述的高尔夫球杆头，其特征在于，

在上述底板的后部，固定有由比上述底板比重更大的材料构成的配重材料，该配重材料安装于呈贯通状设置于上述底板的圆筒部。

15.如权利要求10所述的高尔夫球杆头，其特征在于，

上述底板由比上述非晶体金属材料比重更大的金属材料构成。

16.如权利要求10所述的高尔夫球杆头，其特征在于，

上述底板由比上述非晶体金属材料比重更大的不锈钢材料构成。

17.如权利要求16所述的高尔夫球杆头，其特征在于，

在上述底板的后部，固定有由比上述底板比重更大的材料构成的配重材料，该配重材料安装于呈贯通状设置于上述底板的圆筒部。

18.如权利要求11所述的高尔夫球杆头，其特征在于，

上述底板由比上述非晶体金属材料比重更大的金属材料构成。

19.如权利要求11所述的高尔夫球杆头，其特征在于，

上述底板由比上述非晶体金属材料比重更大的不锈钢材料构成。

20.如权利要求19所述的高尔夫球杆头，其特征在于，

在上述底板的后部，固定有由比上述底板比重更大的材料构成的配重材料，该配重材料安装于呈贯通状设置于上述底板的圆筒部。

21.如权利要求1～4中任意一项所述的高尔夫球杆头，其特征在于，

上述高尔夫球杆头的体积为300～500cc，其重量为180～210g。

22.如权利要求14所述的高尔夫球杆头，其特征在于，

上述高尔夫球杆头的体积为300～500cc，其重量为180～210g。

23.如权利要求17所述的高尔夫球杆头，其特征在于，

上述高尔夫球杆头的体积为300～500cc，其重量为180～210g。

24.如权利要求20所述的高尔夫球杆头，其特征在于，

上述高尔夫球杆头的体积为300～500cc，其重量为180～210g。

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