CN1669605A - 高尔夫球棒头 - Google Patents

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Abstract

一种高尔夫球棒头，其包括：由至少一种金属材料制成的空心主体，其球棒头的顶部和底部中至少有一个具有开口；以及覆盖所述开口并由至少一种纤维增强树脂材料制成的FRP部件，其中所述纤维包括：沿着与球棒头前－后向基本平行方向取向的纵向纤维；和与球棒头前－后向基本垂直方向取向的横向纤维，且纵向纤维在单位面积上纤维的总重和/或单位面积上纤维的总拉伸弹性模量上小于横向纤维的。

Description

高尔夫球棒头
                            技术领域
本发明涉及一种复合型高尔夫球棒头，它由金属部件和FRP部件尤其是一种能够提高回弹能力的FRP部件构成。
                            背景技术
近来，木杆型高尔夫球棒头呈现头部容积变大的趋势。在一个大尺寸木杆型球棒头中，由于球棒头的重量受到了限制，随着容积增大，其厚度将不可避免的减小。尤其是顶部的厚度变得非常小。另一方面，对面部而言，为了增加受冲击时面部的挠曲性以提高回弹性能，通常采用的做法是降低厚度。
然而，即使面部的厚度降低到最佳状态，回弹性能却未必得到提高。
因此，本发明人经过对回弹性能和受冲击时面部挠曲性之间的关系进行研究后发现，通过在顶部和用以支撑面部上下边缘的底部上使用特别设计的FRP部件可以提高受冲击时面部的表观挠曲性，并进一步提高面部的表观回弹力。因此提高了回弹性能。
                            发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种高尔夫球棒头，其回弹性能因使用了一种为面部提供支承的FRP部件而得到提高，这种面部支承能够增大受冲击时的表观屈曲和面部的表观回弹力。
根据本发明的高尔夫球棒头包括：由至少一种金属材料制成的空心主体，球棒头的顶部和底部中至少有一个具有开口；以及覆盖所述开口并由至少一种纤维增强树脂材料制成的FRP部件，所述纤维包括，沿着与球棒头前-后向基本平行方向导向的纵向纤维，和与球棒头前-后向基本垂直方向导向的横向纤维，其中纵向纤维在下列至少一项上小于横向纤维：(1)单位面积上纤维的总重；(2)单位面积上纤维的总拉伸弹性模量；以及(3)单位面积上纤维的总重与纤维的平均拉伸弹性模量的乘积。
                            附图说明
图1是根据本发明的木杆型高尔夫球棒头的立体图；
图2是该高尔夫球棒头的俯视图；
图3是沿图2中直线A-A所切得的截面图；
图4是FRP顶板和空心主体的立体分解图；
图5(a)和5(b)是图1-4所示高尔夫球棒头一个改良型的俯视图和背视图；
图6是本发明高尔夫球棒头的仰视图；
图7是显示增强纤维层排列方式的立体图；
图8是显示增强纤维层另一种排列方式的立体图；
图9(a)、9(b)和9(c)是三种不同的由两种用于制造FRP部件的预浸纱制得的预浸纱的平面图；
图10(a)和10(b)是用于说明制造本发明的高尔夫球棒头的方法的截面图；
图11是图3所示高尔夫球棒头一个变体的截面图；
图12(a)、12(b)、12(c)和12(d)是主体的平面图和显示图11所示的高尔夫球棒头制造方法的截面放大图；
图13(a)、13(b)和13(c)显示了下述对照测试中所用高尔夫球棒头的增强纤维的排列方式。
                        具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式进行详细描述。
在这些附图中，根据本发明的高尔夫球棒头1包含有：面部3，其正面确定了用于击球的高尔夫球棒面2；顶部4，其与高尔夫球棒面2相交在后者的上边缘3c处，确定了球棒头的顶面；底部5，其与高尔夫球棒面2相交在后者的下边缘3d处，确定了球棒头的底面；侧部6，其在顶部4和底部5之间、从高尔夫球棒面2的尖侧3a经过高尔夫球棒头的背面一直延伸到高尔夫球棒面2的跟侧3b；以及颈部7，其在顶部跟侧端与高尔夫球杆(未标出)的底端相连。高尔夫球棒头1是具有封闭空腔(i)的相对大尺寸的木杆型球棒头(#1长打棒)。
球棒头的容积不低于200cc，但不超过500cc。容积的优选范围为大于300cc，进一步优选大于380cc。但是按照R&A或USGA规定其上限为470cc。球棒头在标准状态下绕垂直轴经过球棒头重心G的惯量的水平转矩优选为不低于2000，更优选大于3000，进一步优选大于3500(g·sq·cm)。此外，在标准状态下绕水平轴沿球棒头尖-跟方向延伸并经过重心G的惯量的垂直转矩优选为不低于1500，更优选不低于2000(g·sq·cm)。
这里，标准状态是指高尔夫球棒头被放置在水平面HP上以满足其停止角和高击斜面角(真高击斜面角)的状态。尖-跟方向是与球棒头的前-后方向相垂直的方向。前-后方向是从重心G沿法线N到高尔夫球棒面2的方向。尖-跟方向和前-后方向平行于水平面HP。
根据本发明，球棒头1由带有开口Op1、Op2的空心主体M和覆盖开口Op1、Op2(一般作“开口Op”)的FRP部件Fr1、Fr2(一般作“FRP部件Fr”)组成。
FRP部件Fr由至少一种埋有增强纤维的树脂材料制成。对于树脂材料，各种树脂，例如，热固性树脂如环氧树脂和酚醛树脂，热塑性树脂如尼龙树脂和聚碳酸酯树脂，以及其他类似物均可使用。至于增强纤维，各种纤维，例如，无机纤维如碳纤维和玻璃纤维，有机纤维如聚芳基酰胺纤维和聚对苯撑苯并双噁唑(PBO)纤维，金属纤维如非晶态金属纤维和钛纤维，以及其他类似物均可使用。，优选使用碳纤维因其拉伸强度特别大且比重较小，从优异的粘结性、成型时间、成本等因素考虑则优选使用热固性树脂。
增强纤维包括：在顶部或底部的纵向纤维，其取向基本与球棒头的前-后方向平行；以及在相同部位的横向纤维，其取向基本与球棒头前-后方向垂直。
设定Gl是拉伸模量E(Gpa)和纵向纤维的重量(克)的乘积(如果有两种或更多种模量不同的纤维用作纵向纤维，则取各种纤维各自乘积的总和)，Gt是拉伸模量E(Gpa)和横向纤维的重量(克)的乘积(如果有两种或更多种模量不同的纤维用作横向纤维，则取各种纤维各自乘积的总和)，为了提高回弹性能，积Gl需降到低于积Gt。比值Gl/Gt的优选范围为不超过0.9，更优选小于0.8，进一步优选小于0.6，但不小于0.1，更优选大于0.2，进一步优选大于0.3。如果比值Gl/Gt小于0.1，其耐用性肯定会下降。如果纵向纤维和横向纤维的模量几乎相同，纵向纤维的总重对横向纤维总重的比值可因同样的理由设置在与Gl/Gt相同的范围内。这从下述的高尔夫球棒头的制造方法中变得更为明显。
主体M由至少一种金属材料制成。例如，不锈钢，高镍合金钢，纯钛，钛合金，铝合金，镁合金，非晶态合金等。特别的，优选具有高的比拉伸强度的金属材料，如钛合金、铝合金和镁合金。
主体M可通过将两种或更多种分别用适当的方法制成的金属部件组装/焊接而成，例如铸造，锻造，压制，轧制等。但是，优选采用铸造法等将主体M一体化成型。
在下面的实施方式中，主体M由一种金属材料(钛合金Ti-6Al-4V)制成，并采用精密铸造法制成。为提高面部3受冲击下的挠屈性，面部3的最大厚度限定在1.8～3.0mm的范围内，优选2.1～2.9mm，进一步优选2.3～2.9mm。为在不降低耐用性和强度的条件下进一步提高受冲击下的挠屈性，面部3优选，以具有最小厚度的较薄的外围区域将呈现出上述最大厚度的较厚的中心区域包围。此较厚的中心区域包括球棒面的中点。最大和最小厚度之差优选在0.1～1.5mm的范围内。
在图1～4中，开口Op1位于顶部4的内部。但是，如图5(a)和5(b)所示，位于顶部4内部的开口Op1可延伸至背面。在图6中，开口Op2形成于底部5的内部，但是位于底部5内部的开口Op2可类似于如图5(b)所示的开口Op1延伸至背面。
在如图1～4所示的实施方式中，主体M包括上述面部3，底部5，侧部6和颈部7。对于顶部4，其只包括外围区域10或边缘区域，因为比顶部4稍小的开口Op1形成于顶部的内部。因此，当从如图2所示的上方俯视，球棒头的重心G几乎在开口Op1的中心处。在这种实施方式中，几乎整个顶部4由FRP部件Fr1形成。
在如图5(a)和5(b)所示的实施方式中，随着开口Op1向后延伸到侧部6中，主体M包括了面部3，底部5和颈部7。对于顶部4而言，仅包括其在尖侧、跟侧和球棒面侧的边缘区域10。还是在这个实施方式中，几乎整个顶部4由FRP部件Fr1形成。
在图6中，由于开口Op2形成于底部5的内部，因此只有底部5的外围区域10包含在主体M内。在这种情况下，开口Op1也可以如前述的实施方式一样在顶部内形成。但是在本实施方式中没有形成开口Op1。因此，主体M进一步包括面部3，顶部4，侧部6和颈部7。
如果开口Op的面积太小，或者更具体的说开口Op的面积在被FRP部件Fr所覆盖的顶部或底部中所占的比例太小，则由FRP部件Fr的弹性带来的回弹性能的提高以及球棒头重量的减少将难以达到。因此，如图2俯视时，开口Op1的面积S1与被球棒头1的轮廓线所包围的面积S的比值(S1/S)优选为不小于0.5，进一步优选大于0.6，但不大于0.9，进一步优选小于0.8。
同样的对于底部，当如图6仰视时，底部5中开口Op2的面积S2与被球棒头1的轮廓线所包围的面积S的比值(S2/S)优选为不小于0.5，进一步优选大于0.6，但不大于0.9，进一步优选小于0.8。
在任何情况下，开口Op的前边缘几乎与相邻的面部的上边缘3c或下边缘3d相平行，且前边缘与相邻的边缘3c、3d的之间的间距w3c、w3d小于20mm，优选小于15mm，进一步优选小于10mm。这种几乎平行的部分的长度优选超过面部边缘(上或下)的50％，当俯视或仰视时，其基本上位于球棒面的中心。
平头接合部
当FRP部件Fr的外围部围绕开口Op与环绕部10重叠接合时，沿开口Op的边缘形成了平头接合部10b。平头接合部10b具有阶梯式界面以接触并支承FRP部件Fr的外围部的内表面，而其外表面则与环绕部10的外表面10a齐平。如果只考虑这些界面间的粘结力，当垂直于开口Op的边缘测量时，平头接合部10b的宽度Wa设置在大于10mm但小于20mm的范围内，优选小于15mm。不管怎样，宽度Wa至少为5mm。即使平头接合部10b的厚度很薄，宽度Wa最多为30mm。
本实施例中的平头接合部10b连续形成于开口Op边缘的整个长度L上。但平头接合部10b也可以以一定间隔非连续的形成。在任何情况下，满足上述对宽度Wa下限的平头接合部10b的总长优选为不小于长度L的50％，更优选超过60％，进一步优选超过70％，以确保主体M和FRP部件Fr之间具有足够的结合区，并获得足够的粘结力。
因此，FRP部件Fr被成形为与包括平头接合部10b的开口形状相适应。
在FRP部件Fr中，上述增强纤维具有层状结构，其包括数个分别由单向取向的增强纤维(f)制成的层12A和12B，以及可任选的由编织或双向取向的增强纤维(f)制成的层12C。
在顶部和底部中，每个层12A中的纤维(f)基本沿球棒头的前-后方向延伸(即，纵向纤维)，每个层12B中的纤维(f)基本沿垂直于前后方向的尖-跟方向延伸(即，横向纤维)。双向层12C中的纤维(f)呈四方形编织，并与前-后方向基本上呈45度(下文称斜向纤维)。
对于层12A和12B，纤维的定向方向允许在最大10度角(优选5度角)范围内变化。换句话说，层12A中的纵向纤维(f)与前-后方向呈不超过10度角优选5度角的方向定向。层12B中的横向纤维(f)与尖-跟后方向呈不超过10度优选5度方向定向(即，与前-后方向呈80～100度，优选85～95度)
对于层12C，纤维的定向方向允许稍有更大的偏差，其中沿一个方向延伸的斜向纤维(f)(而其他的则与其垂直延伸)与前-后方向呈大于30度角定位，优选大于40度，但小于60度，优选小于50度。
通常将交错层12C放置在单向层12A和12B的外侧作为最外层。但也可以将其放置在单向层12A和12B的内侧作为最内层。此外，可以将层12C放置在两边分别作为最外层和最内层。
对于单向层12A和12B的排列方式，图7展示了一个实施例。在该例中，单向层12A的数量比单向层12B的数量少。这种配置适用于层12A和12B在纤维性质如埋入层内的纤维的模量和密度上差异很小的情况(密度是指下述预浸纱的纤维面积重量)。
图8是另一个实施例，与图7的实施例不同，其中单向层12Bw的纤维密度增加到层12B的2倍。因此，在层12A的外侧使用了一层12Bw，而图7中则是使用了两层12B。还是在该例中，单向层12A的数量仍比单向层12B(12Bw)的数量少。但是，如果纤维的性质和/或密度的差异足够大，可使用相同数量的层12A和层12B。对于图7和图8所示的任何一种情况，对耐用性而言优选采取将纵向纤维层12A夹在横向或斜向纤维层12B、12Bw、12C之间的形式。
如果增强纤维的弹性拉伸模量E太小，则难以给FRP部件Fr提供必要的刚度。因此，弹性难以提高且耐用性会下降。如果弹性拉伸模量E太大，弹性难以再提高，且相反FRP部件Fr的拉伸强度反而下降。
因此，增强纤维的弹性拉伸模量E，根据日本工业标准R7601中所描述的测试方法测试，优选设定在不小于50GPa，更优选大于100GPa，进一步优选大于150GPa，更进一步优选大于200GPa，但不超过450GPa，进一步优选小于350GPa的范围内。如果层(或下述预浸纱)中组合使用了k(复数)种不同模量的纤维fi(i＝1-k)，以纤维重量计的平均拉伸模量按照下面的公式计算。
∑(Ei×Vi)/∑Vi其中：Ei为纤维fi的弹性拉伸模量；Vi是纤维fi的总重。例如，在一个层中使用了两种纤维f1和f2，则平均拉伸模量为E1×V1/(V1+V2)+E2×V2/(V1+V2)。
对于上述层12A和12B之间的差异非常小或为零的情况下，则层12B和12A的数量差设定在1～4的范围内，优选2～4，进一步优选2～3。当层12A和12B中使用的纤维是模量在上述范围内的碳纤维时，则层12A和12B的总数优选在不小于4，进一步优选不小于5，但不大于8，进一步优选不大于7的范围内。例如，为了降低层12A和层12B之间数量上的差异，纵向纤维层12A的弹性模量可降到横向纤维层12B的弹性模量之下。也在这种情况下，下限为50GPa。上限约245GPa，优选为150GPa，进一步优选100GPa。
为降低相邻层12A和12B之间的剪切应力，层12A中纤维的拉伸模量与层12B中的拉伸模量之比值为至少0.50。该比值优选大于0.60，进一步优选大于0.70。但是，为取得降低模量的效果，该比值至多为0.95，优选至多0.90，进一步优选至多0.85。顺便提及，如果使用多个层12A，可降低其所有的模量。此外，可降低层12A中的一个或一些。
具有上述层结构的FRP部件Fr可使用预浸纱片11制备。如该领域所共知，预浸纱是用树脂浸渍的片状纤维。
图9(a)是用于形成上述纵向纤维层12A的预浸纱片11A，其纤维(f)沿前-后方向单取向。图9(b)是用于形成横向纤维层12B的预浸纱片11B，其纤维(f)沿尖-跟方向单取向。图9(c)是用于形成层12C的预浸纱片11C，其纤维呈四方形编织并与前-后方向呈45度角双向或正交取向。因此，将这些预浸纱片(11A，11B，11C)依照具体预定的次序配置来制备粗FRP部件P(Fr)。
在每个预浸纱片中，纤维的面积重量“FAW”(g/sq·m)设置在20～300的范围内。FAW优选为大于30，更优选大于40，进一步优选大于55，但优选小于200，更优选小于150，进一步优选小于125。如果FAW超过300，成型变得困难且缺陷百分比将变大。同样，如果FAW小于20则不利于产率和成本。
例如图7的实施例，通过将预浸纱片11B、11A、11B、11B和11C依次后一个叠在前一个之上，可制得如图4所示的FRP部件Fr1。在该实施例中，预浸纱片11A和11B由使用如切边模制得的同样的预浸纱片制成。因此，预浸纱片11A和11B具有相同的基底树脂、纤维的材料和模量、以及纤维面积重量。
在将预浸纱片(11A、11B、11C)叠成一片前，可将预浸纱片成形为与包括平头接合部的开口形状相适应的相同的形状。但是，也可以将(单向或可任选的编织)预浸纱一层叠于另一层之上以满足最终的FRP部件Fr中纤维取向的关系。先制备一个较宽的层压预浸纱片，然后使用如切边模从其上切下粗FRP部件P(Fr)。
如上所述，比值Gl/Gt设定在一特定范围内。为容易做到这一点，使用下面所述的预浸纱的纤维面积重量FAW(g/sq·m)。
当把“G”定义为每个预浸纱片的纤维面积重量FAW(g/sq·m)和纤维弹性拉伸模量E(GPa)之积(当用到多种不同模量的纤维时，取上述所得的平均模量)，所有预浸纱片11A的“G”的总和GL优选设置在不小于10,000，更优选大于15,000，进一步优选大于17,000，但不超过40,000，更优选小于35,000，进一步优选小于30,000的范围内。
另一方面，所有预浸纱片11B的“G”的总和GT优选设置在不小于20,000，更优选大于30,000，进一步优选大于34,000，但不超过150,000，更优选小于100,000，进一步优选小于90,000的范围内。
比值GL/GT设置在不大于0.9，优选小于0.8，更优选小于0.6，但不小于0.1，优选大于0.2，更优选大于0.3的范围内。
如果总和GL小于10,000和/或总和GT小于20,000，则难以提供必要的耐用性。如果总和GL大于40,000和/或总和GT大于150,000，则难以提高回弹性能。如果比值GL/GT小于0.1，耐用性肯定会下降。
这样的粗FRP部件P(Fr)在模20中在加热加压下熟化。
当FRP部件分别从主体M上熟化，使用粘结剂等将完成熟化的FRP部件Fr固定到平头接合部10b上。
但是，也可以将粗FRP部件P(Fr)连同主体M一道放入模20中同时进行熟化和固定。例如，模20是包含上块20a和下块20b的分瓣模。
为提高粗FRP部件P(Fr)和主体M间的粘结性，优选在平头接合部10b和/或粗FRP部件P(Fr)上应用热固性粘结剂或树脂底涂剂。在主体M上应用粗FRP部件P(Fr)以覆盖开口Op。在应用粗FRP部件P(Fr)时，可以先将主体M放入模20的下块20b中用作支承体。通过孔道22，将高压流体冲入到事先置入到主体M的空腔(i)中的内胆B中。同时对模20进行加热。从而，在加热过程中，随粗FRP部件的内部受到膨胀内胆B的推压，粗FRP部件P(Fr)的外部受压贴靠于模面C上。结果，熟化成形的FRP部件Fr的外围部分与主体M的平头接合部10b熔合。然后，将内胆减压缩小并通过孔道22将其从空腔中取出。
本实施例中的上述孔道22位于侧部6上。因此，可以用带有商品名、装饰图案等的片或板将其封闭。除了侧部6，孔道22还可以在其他部位，例如，甚至可以安置在挠性导管1的底部。
通过使用编织预浸纱片11C，可有效防止加压过程中因内胆膨胀导致单向预浸纱11A、11B中的纤维出现无序的状态。还可以防止操作过程中的无序状态。因此，可以将单层编织预浸纱片11C安置在单向预浸纱片11A和11B的外侧或内侧或两侧。此外，可以在单向预浸纱片11A和11B的至少一侧(如外侧)安置数个编织预浸纱片11C。
FRP部件Fr优选如图3所示的平行于前-后方向的截面中呈中间凸起的弯曲状，因为这种弯曲可有助于提高回弹性能的初始挠屈性。另一方面，在平行于尖-跟方向的截面中，它可以是几乎平直的，或是比平行于前-后方向的截面的半径RL更大的半径RT的中间凸起的弯曲状。同样道理，优选如图7所示，位于纵向纤维层12A外侧的横向纤维层12B的数量比位于纵向纤维层12A内侧的横向纤维层12B的数量大。因为如果要是反过来的话，内部的基底树脂增多，并在受冲击下抵制了压缩应力。因此，FRP部件Fr变硬且难以提高回弹性能。
在上述实施方式中，由于顶部的FRP部件Fr的弯曲很轻微，因此当移动视点时纤维的定向方向或角度基本不变。但是严格讲，该角度被定义为纤维向水平面HP投影所得。换句话说，该角度是从如图2所示的俯视或如图6所示的仰视得出的。
从提高回弹性能同时降低重心的角度考虑，希望在靠近面部3的顶部4处提供一个更大的开口Op1。但这需要减少平头接合部10b的宽度Wa，接合强度会相应变得不足。在这种情况下，如图11所示，为FRP部件Fr提供了一个额外的内部16b，其沿着平头接合处10b的内侧延伸，从而将平头接合部10b固定于双叉状部16中。因此，即使宽度Wa很小也可以极大提高结合强度。
这种额外的内部16b可形成如图12(a)，12(b)，12(c)和12(d)所示。
在如图10(a)所示在主体M上施加粗FRP部件P(Fr)之前，在平头接合部10b的内表面上如图12(a)所示施加预浸纱带15，以使得纵向边缘15b如图12(b)所示向开口Op1伸出。然后如图12(c)所示施加粗FRP部件P(Fr)。随后的工序同前述。结果，如图12(d)所示，预浸纱带15和粗FRP部件P(Fr)熔融并紧密的结合在一起形成上述双叉状部16。
由于可在任意必要的位置形成额外的内部16b，因此可部分施加预浸纱带15。但是，从结合强度考虑，希望能沿开口Op1边缘的整个长度上施加所述的预浸纱带。
要求预浸纱带15有柔韧性以在内胆B膨胀过程中其与平头接合处10b和粗FRP部件P(Fr)紧密接触。因此，其纤维(f)的弹性拉伸模量设定在相对小的值，其范围为不超过245GPa，优选小于200GPa，进一步优选小于150GPa，但不小于50GPa。此外，纤维(f)优选与前一后方向BL呈约30～60度范围内的角度双向(交叉方向)取向。
当在顶部内配置开口Op1但未配置Op2时，在顶部受冲击下沿前-后方向的挠屈性变得比底部的大。从而，面部在受冲击下倾向于向后倾斜，结果增大了动态高击斜面角。如果不需要这种效果，最好开口Op1和Op2都配置。当顶部具有开口Op1、底部具有开口Op2时，随着金属材料的重量朝侧部6偏移，则有可能提高上述球棒头的惯量的水平转矩。此外，由于FRP部件重量相比金属部件重量通常较轻，使用FRP部件还有利于减轻重量，从而使球棒头的设计自由度更大。
对比测试
制造了用作#1木杆球棒的容积为420cc高尔夫球棒头，对其回弹性能和耐用性进行了测试。
球棒头具有如图1～4所示的除FRP部件以外的相同的结构。
由碳纤维预浸纱片制成的FRP部件如图13(a)、13(b)和13(c)所示。其规格如表1所示。成品球棒头中FRP部件的厚度为0.8mm。
主体采用钛合金Ti-6Al-4V铸造成型，然后使用数控机床对开口Op1和平头结合部进行高精度加工。开口Op1的面积S1与被球棒头1的轮廓线所包围的面积S的比值(S1/S)为0.7。
实施例6的球棒头具有根据如图12(a)～12(d)中所述方法得到的如图11所示的双叉状部16，其中施加了20mm宽的无纺双向预浸纱带15，以使如图12(a)所示伸出约为10mm。
回弹性能测试：
根据“美国高尔夫球协会，符合规则4-1e条的测量高尔夫球棒头速率的方法，附录II，第二次修订(1999年2月8日)”，得到了每个高尔夫球棒头的回复系数。其数值越大，回弹性能越好。
耐用性测试：
将每个球棒头安装在碳球杆“MP-200，SRI体育有限公司制造”得到45英寸的木杆型高尔夫球棒。然后，将高尔夫球棒安装在挥杆机“Shotrobo-4，Miyamae公司制造”上以51m/s的球棒头速度用面中心一个一个的击打高尔夫球并计击打次数(最大值＝5000次)，直到观察到球棒头损坏。结果见表1。
测试结果证实，可以在提高回弹性能的同时不对耐用性造成破坏。
本发明适用于木杆型球棒头如驱动棒型和平草地木质棒型在面部的后部具有空腔的的球棒头，但也可以将本发明应用于各种高尔夫球棒头如铁杆棒型、多功能棒型和轻击棒型。
表1
    球棒头 对照例1 对照例2 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6     实施例7 对照例3
    层的配置(图)   13(a)   13(a)   13(a)   13(a)    13(a)     -   13(a)   13(a)   13(a)     13(a)
    单向层或预浸纱
    层总数     4     4     4     4     4     3     4     4   4     3
    取向角度(度)
    最内第一层     0     +45     90     90     90     90     90     90   90     90
    第二层     90     -45     0     0     0     0     0     0   0     0
    第三层     0     +45     90     90     90     90     90     90   90     0
    第四层     90     -45     90     90     90      -     90     90   90     -
    E(GPa)/FAW(g/sq.m)*1
    45度层     -     294/58     -     -     -      -     -     -   -      -
    0度层     294/58     294/58     294/58     294/58     235/125     294/58     294/58     235/125   294/58     294/58
    90度层     294/58     294/58     294/58     235/125     294/58     294/58     294/58     235/125   294/58     294/58
    积GL     34104     -     17052     1 7052     29375     17052     17052     29375   17052     34104
    积GT     34104     -     51156     88125     51156     34104     51156     88125   51156     17052
    GL/GT(＝Gl/Gt)     1.0     -     0.3     0.2     0.6     0.5     0.3     0.3   0.3     20
    四方形编织层或预浸纱
    层数量     1     1     1     1     1     1     0     1   1     1
    取向角度(度)     +45&-45     +45&-45     +45&-45     +45&-45     +45&-45    +45&-45     +45&-45   +45&-45     +45&-45
    双叉状部16     无     无     无     无     无     无     无     无   有     无
    回复系数     0.841     0.841     0.852     0.852     0.958     0.851     0.853     0.858   0.852     0.84
    耐用性能     3450     3410     3400     3420     3420     2800     3100     3420   5000(无损伤)     3400
1*)
294GPa：商品名“MR350C-050S”，Mitsubishi Rayon有限公司制造(纤维面积重量＝58克/平方米，树脂含量＝25％)
235GPa：商品名“TRC350C-125S”，Mitsubishi Rayon有限公司制造(纤维面积重量＝125克/平方米，树脂含量＝25％)

Claims (7)

1.一种高尔夫球棒头，具包含：
由至少一种金属材料制成的空心主体，其顶部和底部中至少有一个具有开口，以及
覆盖所述开口并由至少一种纤维增强树脂材料制成的FRP部件，其中，所述纤维包括
沿着与球棒头前—后向基本平行方向取向的纵向纤维，以及
沿着与球棒头前—后向基本垂直方向取向的横向纤维，而
纵向纤维在单位面积上纤维的总重比横向纤维的小。
2.一种高尔夫球棒头，其包含：
由至少一种金属材料制成的空心主体，其顶部和底部中至少有一个具有开口，以及
覆盖所述开口并由至少一种纤维增强树脂材料制成的FRP部件，其中，所述纤维包括
沿着与球棒头前—后向基本平行方向取向的纵向纤维，以及
沿着与球棒头前—后向基本垂直方向取向的横向纤维，而
纵向纤维在单位面积上纤维的总拉伸弹性模量比横向纤维的小。
3.一种高尔夫球棒头，其包含：
由至少一种金属材料制成的空心主体，其顶部和底部中至少有一个具有开口，以及
覆盖所述开口并由至少一种纤维增强树脂材料制成的FRP部件，其中，所述纤维包括
沿着与球棒头前—后向基本平行方向取向的纵向纤维，以及
沿着与球棒头前—后向基本垂直方向取向的横向纤维，而
纵向纤维在单位面积上纤维的总重和纤维的平均拉伸弹性模量的乘积比横向纤维的小。
4.如权利要求1、2或3中任一项所述的高尔夫球棒头，其特征在于，
所述纤维具有层状结构，其中，所述横向纤维形成有至少两层，所述纵向纤维形成有至少一层且少于所述横向纤维的层数，以及
所述纵向纤维层被夹在所述横向纤维层之间。
5.如权利要求4所述的高尔夫球棒头，其特征在于，
所述纤维进一步包括作为所述层状结构最外层的四方形编织纤维。
6.如权利要求5所述的高尔夫球棒头，其特征在于，
所述纤维进一步包括作为所述层状结构最内层的四方形编织纤维。
7.如权利要求1、2或3中任一项所述的高尔夫球棒头，其特征在于，
所述纤维进一步含有至少一层编织纤维。
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