CN1345253A - 高尔夫球棒及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高尔夫球棒,所述球棒包括:具有击球面的面部(1)和颈部(2),锻件纤维流线(3)从所述球棒颈部(2)连续至其面部(1),且在面部(1)上作单向延伸。本发明的高尔夫球棒的制造方法包括:对其一端进行深冲塑性加工制得棒状构件(5)后,对上述棒状构件作弯曲加工的工序;及对上述弯曲加工之后的棒状构件(5)进行锻造加工,一体成形球棒的面部(1)和颈部(2)的工序。

Description

高尔夫球棒及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种高尔夫球棒及其制造方法，更具体地说，本发明涉及一种将球棒面部和颈部作一体成型的高尔夫球棒头部的结构及其制造方法。
背景技术
高尔夫球棒的头部部分包括具有击球面的面部和连接该面部和柄部的颈部。以往，作为用锻造制造方法制造的高尔夫球棒头部，是将球棒面部和颈部作一体成型。但由于所述球棒存在在击球时颈部容易变形的问题，而不得不将颈部作得粗大，由此，很难减轻对颈部的质量分配。或者，藉由各个工序分别成形球棒面部和颈部后，再将它们接合而成高尔夫球棒。因此，以往的高尔夫球棒存在这样的问题：球棒面部和颈部的接合部位上的强度低下。
本申请的发明者就上述接合部强度低下的原因反复进行刻意的研究，得知：上述强度低下是因为上述接合部位上的锻件纤维流线不连续的结果。本发明者又就各种以往产品的锻件纤维流线进行调查，发现了如图20-图24所示的现象。在这些图中所示的高尔夫球棒头部上，由于在面部1和颈部2的接合部位上锻件纤维流线3作部分的连续，由此，可推测在该接合部位上的强度得以提高。
然而，在上述例子中，如图21所示，在面部1上的锻件纤维流线3呈各个方向，面部1上的锻件纤维流线3不均匀。为此，如图25所示，面部1的硬度不均匀，根据面部的不同部位，其强度有差异。从而，不得不在强度弱的部位将面部的厚度设计较厚，由此又产生球棒面部难以薄壁化的问题。
发明的公开
本发明系鉴于上述问题而作。本发明的目的在于：提供一种高尔夫球棒及其制造方法，上述高尔夫球棒系使锻件纤维流线从球棒颈部连续延伸至面部的同时，使锻件纤维流线也在面部上作单向延伸，由此，提高上述接合部位上的强度，且面部硬度均匀。同时，减薄球棒面部壁厚，减小球棒颈部的直径，使所述剩余质量分配使用于所述球棒头部周边，藉此，制成性能良好的高尔夫球棒。
本发明的高尔夫球棒包括：具有击球面的面部和连接该面部和柄部的颈部。锻件纤维流线从所述球棒颈部连续至其面部，且在面部上作单向延伸。
如此，藉由锻件纤维流线从颈部连续至面部，可以提高上述球棒颈部和面部的接合部位上的强度。又，藉由锻件纤维流线在面部上作单向延伸，可以均匀球棒面部的硬度。
另外，较好的是，上述锻件纤维流线在击球面上作单向延伸。较好的是，上述锻件纤维流线沿着与击球面平行的面延伸。更好的是，上述锻件纤维流线在从球棒颈部向着面部的头端方向延伸。
较好的是，上述面部的击球部上的维氏硬度((Hv)负荷2kg时)的最大值和最小值之差在30以下。又，较好的是，所述击球部上的维氏硬度在130以上、160以下。更好的是，所述击球部上的维氏硬度在140以上、160以下。这里，所谓击球部为从击球面至一定深度的球棒面部的表层部分，为可预计最初击球的部分的称谓。
本发明的高尔夫球棒包括一体成形的面部及颈部，所述面部及颈部系在藉由深冲塑性加工，加工制得其截面积减小的棒状构件，并对上述棒状构件作弯曲加工之后，对所述棒状构件进行锻造加工而一体成形。
本发明者得知：按上述方法制得的高尔夫球棒可以获得如上所述的优异效果。
本发明的高尔夫球棒的制造方法包括下述各个工序：由深冲塑性加工，加工成制得其截面积减小的棒状构件，并对上述构件作弯曲加工；对上述弯曲加工之后的棒状构件进行锻造加工，一体成形球棒的面部和颈部。
藉由进行如上所述的深冲塑性加工，例如可以提高棒状构件上作为颈部部位的锻件纤维流线密度。并藉由对上述棒状构件作弯曲加工，可使所述棒状构件生成锻件纤维流线的同时，弯曲棒状构件。藉由对上述弯曲加工之后的棒状构件进行锻造加工，可以最大限度地生成锻件纤维流线，一体成形球棒面部和颈部。
又，较好的是，藉由上述深冲塑性加工使所述棒状构件作塑性变形，以在提高棒状构件一端的锻件纤维流线密度的同时，使棒状构件一端的截面积小于另一端。又，所述深冲塑性加工也可藉由对棒状构件的一端进行滚轧加工进行。
较好的是，上述锻造加工工序包括：对棒状构件进行多次粗锻成形加工，以确保锻件纤维流线的形成，并使所制得的棒状构件形状接近最终形状的第1锻造加工工序；及，对粗锻成形加工后的成形制品进行精锻成形加工，以形成最终形状的第2锻造加工工序。由此，可以在生成锻件纤维流线的同时进行锻造加工。
在进行了深冲塑性加工的棒状构件的一端侧形成颈部，在棒状构件的另一端形成面部。
附图的简单说明
图1为本发明的高尔夫球棒头部上与其击球面垂直的方向上的剖视图。
图2为本发明的高尔夫球棒头部上与其击球面平行的方向上的剖视图。
图3所示为本发明的高尔夫球棒头部上与其击球面平行的方向上的剖视结构照片。
图4所示为本发明的高尔夫球棒头部上的颈部的剖视结构照片。
图5所示为本发明的高尔夫球棒头部上的面部的剖视结构照片。
图6A为本发明的高尔夫球棒头部上的面部的硬度测定位置图。
图6B为本发明的高尔夫球棒头部上的面部的硬度测定结果图。
图7A为本发明的高尔夫球棒头部上的颈部的硬度测定位置图。
图7B为本发明的高尔夫球棒头部上的颈部的硬度测定结果图。
图8-图13B为本发明的高尔夫球棒棒制造工序的第1-第6工序的示意图。
图14-图19为本发明的高尔夫球各制造工序中所使用材料的剖视图。
图20为以往的高尔夫球棒头部上与其击球面垂直的方向上的剖视图。
图21为以往的高尔夫球棒头部上与其击球面平行的方向上的剖视图。
图22所示为以往的高尔夫球棒头部上与其击球面平行方向的剖视结构照片。
图23所示为以往的高尔夫球棒头部上的颈部的剖视结构照片。
图24所示为以往的高尔夫球棒头部上的面部的剖视结构照片。
图25为以往的高尔夫球棒头部上的面部的硬度测定位置图。
图26为以往的高尔夫球棒头部上的颈部的硬度测定结果图。
实施发明的最佳形态
以下，参照图1-图19，就本发明的实施形态作一说明。
图1及图2为本发明的高尔夫球棒头部的截面图。图3-图5为所述头部截面结构的照片。
如图1-图5所示，本发明的高尔夫球棒包括具有击球面的面部1和，连接该面部1和柄部的颈部2。锻件纤维流线3从颈部2连续至面部1，该锻件纤维流线3在面部1上作单向延伸。具体地，锻件纤维流线3的大部分从颈部2向着面部1的头端4连续延伸。
如上所述，由于锻件纤维流线3自颈部2向着面部1连续，由此，可以提高面部1和颈部2的连接部上的强度。而且，锻件纤维流线3在面部1上作单向延伸，由此，可以使面部1上的硬度大致均匀化。
为确认上述效果，本发明者就本发明和以往的高尔夫球棒的面部1击球部的维氏硬度((Hv)负载2kg时)作了比较。更具体地，以与击球面大致平行的面切开面部1时，就所述剖切面上的维氏硬度作了比较。其结果示于图6B、表1、图25及表2。又，图6A显示了维氏硬度测定位置。
表1  本发明；面部维氏硬度：Hv
  A   B   C   D   E   F   G
 1  142  129  153  147  140  141  133
 2  144  140  145  146  141  143  144
 3  148  140  149  142  143  139  148
 4  147  140  147  151  147  151  144
 5  143  149  156  152  141  139  148
 6  151  148  149  148  142  149  158
 7  149  147  151  147  142  147  146
表2  以往例子；面部维氏硬度：Hv
  A   B   C   D   E   F   G
 1  138  142  164  157  171  176  177
 2  143  135  151  146  167  173  172
 3  157  143  133  155  150  160  170
 4  159  136  138  132  142  149  155
 5  143  139  136  135  138  149  141
 6  138  143  135  141  137  134  141
 7  135  132  135
如图6B及表1所示，在本发明中，维氏硬度在约130-约160(在面部1的中央部位侧为约140-约160)之间大致均匀。相比之下，如图25及表2所示，在以往例子中，维氏硬度的离散程度较本发明的大。
即，在以往例子中，面部1击球部上的硬度的均匀度较本发明的为差。可以推测：这是因为以往例子的球棒面部1上的锻件纤维流线3不均匀的缘故。
又，观察面部1的晶体结构。当各个结晶的大小均一，调查各个结晶的结晶方位，则可确认：各个结晶呈现不同的方向，面部1具有均匀的组成。
又，测定高尔夫球棒的颈部2上的维氏硬度，其结果如下。图7B及表3显示了本发明的高尔夫球棒颈部2上的维氏硬度测定结果。图26及表4显示了以往例子的高尔夫球棒颈部2上的维氏硬度测定结果。这些图及2表所示的测定结果为图7A所示位置上的结果。
表3  本发明；颈部维氏硬度：Hv
  A   B   C
 1  149  143  144
 2  151  129  164
 3  147  141  159
 4  128  131  159
 5  161  146  150
 6  160  146  154
表4  以往例子；颈部维氏硬度：Hv
  A   B   C
1 148 176 138
 2  152  165  138
 3  164  164  141
 4  165  160  142
 5  151  157  149
 6  157  155  150
如上述图7B、表3、图26及表4所示，本发明的高尔夫球棒的颈部2的硬度要比以往例子为低，而本发明的高尔夫球棒面部1的硬度则又较以往例子的要高些。其原因如下所述可推测为：对颈部2的部分在其材料阶段即作了部分轧压，提高了锻件纤维流线3的密度的原因。
此处，再参照图1，上述锻件纤维流线3在面部1的至少是击球面及其近旁连续，作单向(从颈部2向头端4的方向)延伸。即，锻件纤维流线3沿面部1的击球面作层状单向延伸。
如上所述，本发明者就本发明的高尔夫球棒中，如何最大限度地利用从颈部2延续至面部1的锻件纤维流线3作了研究。该锻件纤维流线3不仅在颈部2及面部1的内部连续，且也在其表面连续。由此，如前所述，可以在维持本发明的球棒的较高的颈部2和面部1的硬度的同时，使面部1的硬度均匀化。
其次，参照图8-图19，就本发明的高尔夫球棒的制造方法及各个工序中所使用的材料剖面结构作一说明。
首先，如图8所示，准备棒状构件5，该棒状构件由对其一端侧进行减小截面积的深冲塑性加工的碳钢等构成。所述深冲塑性加工可藉由例如使用轧辊对棒状构件5的一端作轧压加工而进行。此时，注意不要使如图14所示的棒状构件5的锻件纤维流线3出现不连续。
如此，藉由对棒状构件5的一端侧进行深冲塑性加工，如图15所示，可以提高棒状构件5一端侧的锻件纤维流线3的密度。在其一端侧形成颈部2，在另一端侧形成面部1。因此，颈部2的锻件纤维流线的密度大于面部1的锻件纤维流线3的密度。
又，如果可以采用使棒状构件5的一端作塑性变形，减小棒状构件5的截面积，也可采用上述轧压加工以外的处理方法。
其次，如图9及图16所示，对棒状构件5进行弯曲加工。其后，如图10A、图10B-图12A及图12B所示，进行3阶段的粗锻成形加工。该粗锻成形加工使用金属模和1吨的锻锤进行。
如此，藉由阶段性地使棒状构件5塑性变形，可以如图17-19所示，确保材料中大致完全的锻件纤维流线3。具体地说，使锻件纤维流线3自颈部2连续延伸至面部1，且该锻件纤维流线3在面部1上沿击球面作层状延伸。
又，藉由上述3阶段的粗锻成形加工，可以如图12A及图12B所示，使其变形至接近最终形状的形状。因此，可以仅进行如下所述的精锻成形加工，以成型最终的高尔夫球棒头部。为此，无必要在最终阶段追加进行机械加工，可以避免锻件纤维流线3被部分切断的情况发生。
其次，在修整之后，进行作为最终处理的精锻成形加工，如图13A及图13B所示，形成划线等的细部。经过上述工序，可以获得大致确保完全的锻件纤维流线3，同时一体成形的面部1和颈部2的高尔夫球棒头部。使用该高尔夫球棒头部来制造高尔夫球棒。
上述实施形态系就使用铁制球棒说明本发明，但本发明的构思也可适用于木制球棒面部。木制球棒面部可藉由适当调整直径和长度的材料进行锻造加工而制得。
以上说明了本发明的实施形态，但应该认为，本发明并不限于上述实施形态所例举的范围。本发明的范围由权利要求书所显示，包括所有与 的范围等同及在其范围内的所有的变更。
本发明可适用于高尔夫球棒。

Claims (13)

1.一种高尔夫球棒，其特征在于，所述球棒包括：
具有击球面的面部(1)，和
连接该面部(1)和柄部的颈部(2)，
锻件纤维流线(3)从所述球棒颈部(2)连续至其面部(1)，且在面部(1)上作单向延伸。
2.如权利要求1所述的高尔夫球棒，其特征在于，所述锻件纤维流线(3)在其击球面上作单向延伸。
3.如权利要求2所述的高尔夫球棒，其特征在于，所述锻件纤维流线(3)在其与击球面平行的面上延伸。
4.如权利要求1所述的高尔夫球棒，其特征在于，所述锻件纤维流线(3)在从球棒颈部(2)向着面部(1)的头端(4)方向延伸。
5.如权利要求1所述的高尔夫球棒，其特征在于，所述面部(1)的击球部上的维氏硬度(Hv)的最大值和最小值之差在30以下。
6.如权利要求5所述的高尔夫球棒，其特征在于，所述击球部上的维氏硬度在130以上、160以下。
7.如权利要求5所述的高尔夫球棒，其特征在于，所述击球部上的维氏硬度在140以上、160以下。
8.一种高尔夫球棒，其特征在于，所述高尔夫球棒包括：一体成形的面部(1)及颈部(2)，所述面部及颈部系在藉由深冲塑性加工，制得其截面积减小的棒状构件(5)，并对上述棒状构件作弯曲加工之后，对所述棒状构件进行锻造加工而一体成形。
9.一种高尔夫球棒的制造方法，其特征在于，所述方法包括下述各个工序：
由深冲塑性加工，加工成制得其截面积减小的棒状构件(5)，对上述棒状构件作弯曲加工的工序；
对上述弯曲加工之后的棒状构件(5)进行锻造加工，一体成形球棒的面部(1)和颈部(2)的工序。
10.如权利要求9所述的高尔夫球棒的制造方法，其特征在于，所述深冲塑性加工，可以提高棒状构件(5)一端上的锻件纤维流线(3)的密度的同时，可使所述棒状构件作塑性变形，使所述棒状构件的一端截面积小于另一端截面积。
11.如权利要求9所述的高尔夫球棒的制造方法，其特征在于，所述深冲塑性加工也可藉由对棒状构件(5)的一端进行滚轧加工进行。
12.如权利要求9所述的高尔夫球棒的制造方法，其特征在于，所述锻造加工工序包括：
对棒状构件(5)进行多次粗锻成形加工，以确保锻件纤维流线(3)的形成，并使所制得的棒状构件(5)的形状接近最终形状的第1锻造加工工序；及，
对粗锻成形加工后的成形制品进行精锻成形加工，以形成最终形状的第2锻造加工工序。
13.如权利要求9所述的高尔夫球棒的制造方法，其特征在于，
在进行了深冲塑性加工的棒状构件(5)的一端侧形成颈部(2)，在棒状构件(5)的另一端形成所述面部(1)。
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