CN1695761B - 高尔夫球杆杆身 - Google Patents

Abstract

一种高尔夫球杆杆身，它具有高精度，减小了热固树脂层间的位移，能够获得接近使用金属高尔夫球杆的手感，并且具有高稳定性。为了解决上述问题，本发明的高尔夫球杆杆身使用这样的高尔夫球杆杆身，该高尔夫球杆杆身包括抗扭刚度保持层和抗挠刚度保持层，其中抗扭刚度保持层由热固树脂制成，该热固树脂包括倾斜交叉于所述杆身纵向的加固纤维，而抗挠刚度保持层由热固树脂制成，而该树脂包括平行于所述杆身纵向排列的加固纤维，其特征在于，至少一部分所述的抗扭刚度保持层包括平纹组织织物层，而该平纹组织织物层通过像杆身形状缠绕和固化平纹组织预浸渍体而得到，其中平纹组织织物层使平纹组织织物中浸渍热固树脂的经纱和纬纱按照下述方式相互编织，即所述的经纱和纬纱在所述杆身的纵向上倾斜交叉。

Description

高尔夫球杆杆身

技术领域

本发明涉及一种高尔夫球杆杆身，特别是涉及一种手感与钢杆身手感相似而且在稳定性上更好的高尔夫球杆杆身。

背景技术

图8是传统的塑料高尔夫球杆杆身结构的透视图。如图8所示，高尔夫球杆杆身的结构包括：其中有加固纤维倾斜交叉的抗扭刚度保持层1、其中加固纤维平行于杆身纵向的方向排列的抗挠刚度保持层2，同时可选择地包括其中加固纤维垂直于杆身纵向的方向排列的抗压刚度保持层3。通常，高尔夫球杆杆身由4-6层抗扭刚度保持层1和4-6层抗挠刚度保持层2组成(例如：日本专利申请号311678/1995的说明书)。

在传统的塑料杆身中，具有垂直于杆身纵向排列的加固纤维的预浸渍体可选择地缠绕在锥形杆身形状的金属心轴上。其后，其中加固纤维倾斜交叉的预浸渍薄片4缠绕在上面提到的预浸渍体层上。如图9所示，预浸渍薄片4是这样制作的：重叠倾斜预浸渍体41在倾斜预浸渍体42上，在该倾斜预浸渍体41中，诸如碳纤维的加固纤维倾斜设置在预设方向上，而在该倾斜预浸渍体41上，加固纤维设置在与预设方向相反的方向上。然后加固纤维设置在平行于纵向的预浸渍薄片缠绕在预浸渍薄片4上，接着一条带子螺旋缠绕在预浸渍体上起固定作用，并且预浸渍薄片内的热固树脂被热固化。在下文中，内部加固纤维以单一方向排列的预浸渍体被称为UD预浸渍体。在本实施例中，UD预浸渍体的概念不仅包括内部加固纤维平行于和垂直于杆身纵向排列的预浸渍体，而且包括内部加固纤维以预设方向倾斜设置的倾斜预浸渍体41和内部加固纤维以与预设方向相反的方向设置的倾斜预浸渍体42。

在按照上述方法生产的高尔夫球杆杆身中，起固定作用的带子痕迹形成在杆身的表面上。所以，在做成产品之前，要对抗挠刚度保持层的上述最外层表面的表面进行抛光，除去带子的痕迹并修匀表面，在表面上涂抹油漆和印花，并且接着形成透明的表面层。

上述塑料杆身基本上是通过固化热固树脂来制造的，该树脂包含在其中加固纤维按照上述一个方向排列的UD预浸渍体层中。然而，尽管加固纤维(例如碳纤维)具有15％的延伸率，但是和加固纤维相比，大多数的热固树脂层的强度小，挠性强。所以，热固树脂层在其中有加固纤维排列的方向上具有充分影响。然而，存在的问题是，当向厚度方向或者横向方向施力时，热固树脂层之间将会出现变形或者位移。当使用按照上述方法制造的高尔夫杆身通过球杆击球时，将出现由于热固性纤维层之间的位移或变形不容易实现稳定击球的问题。所以，在方向和射程上将出现波动。而且热固树脂层之间的上述位移也会破坏击球的手感。也就是说，对于一位习惯了钢制杆身手感的高级球员来说，热固树脂之间的上述位移存在的问题是球员手感与使用钢制杆身的手感不同。

此外，抗扭刚度保持层1通过粘接UD预浸渍体41和42制成。所以存在的问题是，由于层压预浸渍体的位移导致杆身的准确性不能提高。而且，因为进行了层压，导致步骤数增加和实用性降低的问题。下文中，上述的抗扭刚度保持层被称为UD抗扭刚度保持层。

本发明的目的是提供一种这样的高尔夫球杆杆身，该杆身需要较少步骤数、很好的实用性以及可以很容易制造。本发明的另一个目的是提供一种这样的高尔夫球杆杆身，该杆身具有很高的准确性，热固树脂间的位移减小，能够获得接近钢杆身的手感和很好的稳定性。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的高尔夫球杆杆身使用这样一种高尔夫球杆杆身，该杆身包括抗扭刚度保持层和UD抗挠刚度保持层，其中抗扭刚度保持层由热固树脂制成，该热固树脂包括倾斜交叉于所述杆身纵向的加固纤维，而UD抗挠刚度保持层由热固树脂制成，而该树脂包括平行于所述杆身纵向排列的加固纤维，其特征在于，至少一部分所述的抗扭刚度保持层包括平纹组织织物层，而该平纹组织织物层通过像杆身形状缠绕和固化平纹组织预浸渍体而得到，其中平纹组织织物层使平纹组织织物中浸渍热固树脂的经纱和纬纱按照下述方式相互交织，即所述的经纱和纬纱在所述杆身的纵向上倾斜交叉。

而且，本发明的高尔夫球杆杆身使用这样一种高尔夫球杆杆身，该杆身包括抗扭刚度保持层和抗挠刚度保持层，其中抗扭刚度保持层由热固树脂制成，该热固树脂包括倾斜交叉于所述杆身纵向的加固纤维，而抗挠刚度保持层由热固树脂制成，而该树脂具有平行于所述杆身纵向排列的加固纤维，其特征在于，所述的抗扭刚度保持层具有平纹组织织物层和三轴向织物层，其中平纹组织织物层通过像杆身形状缠绕一个预浸渍体并对该预浸渍体固化而形成，其中的预浸渍体通过对具有相互交织的经纱和纬纱的平纹组织织物用热固树脂浸渍制成，其方式为所述经纱和纬纱在杆身的纵向倾斜交叉，而其中三轴向织物层通过像杆身形状缠绕一个预浸渍体并对该预浸渍体固化而形成，其中的预浸渍体通过对三轴向织物用热固树脂浸渍而得到，该三轴向织物具有与纬纱倾斜的第一经纱和与纬纱倾斜交叉的第二经纱，同时该三轴向织物有这样的结构：这些纬纱和第一、第二经纱交替地通过纱线的上侧和下侧织造，使所述的纬纱平行或垂直于杆身的纵向。

根据本发明中的第一项发明，抗扭刚度保持层包括热固化了浸渍一个平纹组织织物的热固树脂的平纹组织织物层。平纹组织织物由经纱和纬纱织成并且纱线的运动受到限制。所以，经纱施加阻力对抗纵向力和纬纱施加阻力对抗横向力。所以，可以有效地抑制热固树脂层间的变形或者位移。所以，既然在击球时可以抑制层间的位移，那么就可以在提高距离和方向的稳定性上获得优势。另外一个好处是与仅用三轴向织物层相比，手感较软，弯曲后的反弹变慢，击球变得更加容易。这些特性对于包括推杆的铁制球杆更合适。

而且，本发明中的第二项发明使用如下层：用热固树脂浸渍平纹组织织物并固化该热固树脂形成的平纹组织织物层以及使用三轴向织物作为抗扭刚度保持层的三轴向织物层。因为平纹组织织物和三轴向织物分别由经纱和纬纱织造而成，纱线的运动受到限制。所以，可以有效地抑制热固树脂层间的变形或者位移。而且，因为不需要粘接预浸渍体42到预浸渍体41上，则可能制造出一种需要较少的步骤数就可以具有较高的实用性和准确性的高尔夫球杆杆身。

附图说明

图1为本发明高尔夫球杆的一个实施例的剖视图；

图2为用于本发明高尔夫球杆杆身的平纹组织织物的俯视图和剖视图；

图3为本发明高尔夫球杆杆身的一个实施例的剖视图；

图4为本发明高尔夫球杆杆身的另一个实施例的剖视图；

图5为本发明高尔夫球杆杆身的又一个实施例的剖视图；

图6为本发明高尔夫球杆杆身的又一个实施例的剖视图；

图7a和7b为解释三轴向织物结构的示意图；

图8为塑料高尔夫球杆杆身的典型结构示意图；以及

图9为形成传统抗扭刚度保持层的UD预浸渍体的方框图。

具体实施方式

本发明的高尔夫球杆杆身的一个实施例具有这样的结构：UD抗挠刚度保持层2由具有平行于杆身纵向排列的加固纤维的热固树脂制成；为树脂层的UD抗压刚度保持层3具有可选择地以垂直于杆身纵向的方向排列的加固纤维，这两层形成于由热固树脂制成的抗扭刚度保持层1上面，而该热固树脂具有倾斜交叉于杆身纵向的加固纤维，这与图8中所示情况相同。高尔夫球杆由4-6层UD抗挠刚度保持层2组成。

在本发明的上述实施例中，平纹组织织物层11被用在抗扭刚度保持层1中的至少一部分上，其中该平纹组织织物层11通过对用热固树脂浸渍一种平纹组织织物得到的平纹组织预浸渍体进行固化而形成。图1示出了具有上述结构的优选实施例，其中平纹组织织物层11形成于UD抗扭刚度保持层1上面，而且，UD抗挠刚度保持层2形成于层11上。

图2a为用于本发明的平纹组织织物的俯视图，以及图2b为织物的剖视图。如图2a和2b所示，平纹组织织物具有如下的结构：其中的经纱51和纬纱52相互成直角织造。而且，平纹组织织物预浸渍体象杆一样缠绕在心轴上并被固化，以使经纱51和纬纱52相互交叉与杆身的纵向成接近45°的角θ。在这种情况下，即使一方面经纱51和纬纱52和纵向轴线的角度可能会因为缠绕而稍微偏离45°，经纱51和纬纱52依然会稳定，因为经纱51和纬纱52之间形成的角度为2θ，也就是90°。所以，加固纤维转矩的影响是恒定的，同时，即使经纱51和纬纱52并没有被精确地缠绕，平衡也很容易实现。因此，设计的灵活性增强，杆身的实用性得到改进。另外，当倾斜交叉的加固纤维与杆身纵向的角度为45°时，有可能显示最好的扭转效果。因此，如上所述，优选的是，这样缠绕预浸渍体以使加固纤维相对于杆身的纵向成45°角。

在本发明的一个优选实施例中，平纹组织织物的纱线用碳纤维。在本发明的另一个实施例中，经纱51和纬纱52可以使用氧化铝纤维、芳族聚酰胺纤维、tirano纤维、非晶态纤维或者玻璃纤维。也就是说，基本上不限制纱线的种类。

在本发明的一个实施例中，上述平纹组织织物优选的织物经纬密度是4支纱/cm或更多。当织物经纬密度低于4根纱线/厘米时，平纹组织织物的厚度增加，实用性降低。

而且，纱线优选的粗度为3K(1K代表1000根长丝)或更小。当粗度超过3K时，1股变得太粗而且也不太可能确保足够的纤维密度(织物经纬密度)，实用性也会因为纱线不容易缠绕在杆身上而降低。

在本发明中，基本上可以使用任何树脂作为预浸渍体树脂浸渍本发明的上述织品。例如，可以使用环氧树脂、非饱和聚酯树脂、酚醛树脂、乙烯酯树脂或者峰值树脂(peak resin)。

上述预浸渍体优选的厚度为0.3mm或者更薄。当厚度超过0.3mm时，1股变得太厚而且也不太可能确保足够的纤维密度(织物经纬密度)，或者实用性也会因为预浸渍体不容易缠绕在杆身上而降低。

而且，预浸渍体优选的重量为400g/m²或者更少。当重量超过400g/m²时，预浸渍体将变得太厚。优选的是，预浸渍体的树脂量在25-40wt％之间。当树脂量等于25wt％或更少时，不太可能制造出令人满意的杆身，因为树脂量太少了。然而，当树脂量超过40wt％时，在杆身重量不变的情况下转矩将变得过大。在本说明书中，转矩表示1英尺·磅被加载到杆身旋转方向时的扭转程度。

在本发明的一个实施例中，UD抗挠刚度保持层2形成于抗扭刚度保持层1(平纹组织织物层11)上，其中在该UD抗挠刚度保持层2中，加固纤维以杆身纵向排列，而抗扭刚度保持层1为加固纤维形成如图8所示的平纹组织织物的树脂层。用于抗压刚度保持层3的预浸渍体可以是使用传统UD预浸渍体的UD抗压刚度保持层。UD抗挠刚度保持层2构成杆身最外表面层。杆身这样形成一个产品：设置UD抗挠刚度保持层2、磨光作为最外表面层的UD抗挠刚度保持层2表面并且使该表面光滑，然后在层2上施加油漆和印花，最后在层2上形成透明的表面层。

而且，在本发明的另一个实施例中，可能形成一个树脂层的抗压刚度保持层3，其中加固纤维以垂直于杆身纵向的方向(杆身圆周的方向)排列在抗扭刚度保持层1(UD抗扭刚度保持层10和/或平纹组织织物层11)的内侧或者外侧。用于抗压刚度保持层3的预浸渍体也可以是使用传统UD预浸渍体的抗压刚度保持层。

此外，在另一个实施例中，为了调整杆身特性，例如杆身的硬度、击球点、重量和抗扭刚度，可以将由传统UD预浸渍体形成的UD抗扭刚度保持层10层叠在上述平纹组织织物层外侧。在另一个实施例中，可以使用这样的抗挠刚度和/或抗压刚度保持平纹组织织物层，该层通过对由浸渍热固树脂的平纹组织织物制成的平纹组织预浸渍体进行固化而形成。在这种情况下，通过缠绕预浸渍体以使经纱51或者纬纱52平行于杆身纵向和固化预浸渍体，这样形成抗挠刚度和/或抗压刚度保持平纹组织织物层。在这种情况下，纬纱52(经纱51)平行于杆身纵向排列有助于抗挠刚度的保持，垂直于经纱51的纬纱52(经纱51)缠绕在与杆身纵向(圆周方向)垂直的方向。所以，纬纱52有助于抗压刚度的保持。在这种情况下，在没有形成抗压刚度保持层3的情况下有可能获得一样的有益效果。

当使用上述平纹组织织物层时，UD抗挠刚度保持层2形成最外部表面层，该层为加固纤维排列在杆身纵向的树脂层或者是不包括加固纤维的树脂层。当没有形成UD抗挠刚度保持层2或者不包括加固纤维的树脂层、但织品层在最外层表面时，由于制造的杆身表面被抛光，织品层的纤维被切断，织品层的功能被破坏。

在本发明的情况中，有平纹组织织物层的抗扭刚度保持层和抗挠刚度保持层或者不包括形成在最外层表面的加固纤维的树脂层就足够了。在另外的一个结构中，可以用多种不同的方式把如上所述的标准抗扭刚度保持层和抗挠刚度保持层以及抗压刚度保持平纹组织织物层结合起来。

而且，在本发明中，允许和上述平纹组织织物层一起形成三轴向织物层。在本发明的一个杆身的典型结构中，包括可选择地排列在垂直于杆身纵向的方向上的加固纤维的树脂层的UD抗压刚度保持层3(可以称作90°层)形成于UD抗扭刚度保持层10之上{例如一层(1ply)}，其中UD抗扭刚度保持层10由固化多个UD预浸渍薄片(例如四层；在这种情况下，UD预浸渍薄片由2×4层形成)热固树脂层形成，而UD预浸渍薄片中的加固纤维通过如下方式制成，即把具有加固纤维以预设方向倾斜设置的倾斜预浸渍体41与具有加固纤维以图3所示预设方向相反的方向设置的倾斜预浸渍体42重叠，而使加固纤维倾斜交叉。通过平纹组织织物层11形成抗扭刚度保持层1形成于UD抗压刚度保持层3上。允许使用一层或者更多层的平纹组织织物层11(例如三层)。

此外，三轴向织物层12也可以通过或者不通过一层或更多层UD抗挠刚度保持层2(可以称为0°层)形成于叠置层之上，其中UD抗挠刚度保持层2由固化包括加固纤维平行于纵向排列的热固树脂层形成。而且，形成一层或者更多层的UD抗挠刚度保持层2或者0°层的层2。

如图7a和7b所示，三轴向织物层12具有与纬纱51倾斜的第一经纱52和与经纱52倾斜交叉的第二经纱53，而且这些纬纱51、经纱52和经纱53交替地通过纱线上侧和下侧而交织，并且缠绕成像一个杆身，以使纬纱51平行(0°方向)或者垂直于(90°方向)杆身的纵向。

图4所示为另一个优选的实施例。在这个实施例中，一层或两层UD抗扭刚度保持层2或者一层或两层UD抗压刚度保持层3(0°或90°层)被层叠在UD抗扭刚度保持层1(例如四层；在这种情况下，预浸渍薄片由2×4层形成)上，其中UD抗扭刚度保持层1这样形成：由内部加固纤维以预设方向倾斜设置的倾斜预浸渍体41和内部加固纤维以与预设方向相反方向设置的倾斜预浸渍体42相互叠置、并固化内部加固纤维倾斜交叉设置的UD预浸渍薄片4的许多热固树脂。可以替换UD抗扭刚度保持层10和UD抗挠刚度保持层2或者UD抗压刚度保持层3(0°或90°层)。也就是说，可以允许首先形成0°层或者90°层然后形成UD抗扭刚度保持层10。

由平纹组织织物层11分别形成的抗扭刚度保持层(例如两或三层)形成于上述层上，三轴向织物层12通过UD抗挠刚度保持层2或者UD抗压刚度保持层3(0°或90°层)形成于平纹组织织物层11之上，并且平纹组织织物层21(例如两或三层)通过或者不通过0°层2或90°层3(例如1-2层)形成。平纹组织织物层21是以经纱平行于杆身纵向的方式被缠绕和固化的(所以纬纱垂直于轴线的方向)层，也就是保持抗挠刚度和/或抗压刚度以便于实现抗挠刚度和抗压刚度保持功能的平纹组织织物层21。

一层或者更多层的UD抗挠刚度保持层1(0°层)也可以进一步形成在平纹组织织物层21上。

在图5所示的又一个实施例中，形成了保持抗扭刚度的一层或更多平纹组织织物层11(例如两或三层)。一层或更多UD抗扭刚度保持层10形成于平纹组织织物层11上，而且也形成三轴向织物层12，同时通过0°层2或90°层3形成抗挠刚度和/或抗压刚度保持平纹组织织物层21。 UD抗挠刚度保持层10形成于平纹组织织物层21上。

在高尔夫球杆杆身的情况中，上述平纹组织织物和平纹组织预浸渍体被有效地用于平纹组织织物层11和21中。

在图6所示的优选实施例中，平纹组织织物层11形成于UD抗扭刚度保持层10上，三轴向织物层12在与层11相邻的地方形成。UD抗挠刚度保持层2进一步形成于三轴向织物层12上。

三轴向织物5具有与纬纱51倾斜的第一经纱52、与经纱52倾斜交叉的第二经纱53。这些纬纱51、经纱52和53可交替地通过纱线上侧和下侧织造。

纬纱52和经纱53之间形成的角度θ优选的在25-75°之间形成。当角度偏离25-75°的范围时，三轴向织物的各向同性将丧失，形状保持特性将被破坏。角度的范围更好的是在50-70°之间。典型地，织品优选的是由经纱51、纬纱52和53相互形成大约60°而针织纱线制成。

尽管经纱51、纬纱52和53与平纹组织织物的情况相同，一般使用碳纤维，但也可以使用氧化铝纤维、芳族聚酰胺纤维、tirano纤维、非晶态纤维或者玻璃纤维。也就是说，基本上不限制纱线的种类。而且碳纤维包括节距型(pitch type)和盘型(pan type)，这两种都可以使用。可以允许这些纤维在物理特性上各不相同，而且在物理特性上的不同包括例如甚至在同一纤维中的抗张强度或伸长弹性模量。

上述三轴向织物优选的形成于32-64规格(gauge)之间。超出上述范围的三轴向织物将降低高尔夫球杆杆身的性能。在32规格的三轴向织物情况下，纬纱51之间的间隔dx是1.80mm，经纱52和53之间交叉点的间隔dy是2.04mm。在64规格的情况下，dx是0.90mm，dy是1.04mm。

上述预浸渍体的厚度优选的是0.4mm或者更少。当厚度超过0.4mm时，1股变得太厚，从而不能获得足够的纤维密度(纱线支数)或者预浸渍体的实用性也会因为预浸渍体不容易缠绕在杆身上而降低。

而且，预浸渍体的重量优选的是350g/m²或者更少。当重量超过350g/²时，树脂极端地被挤进组织图案中，预浸渍体会变得非常厚。预浸渍体的树脂量优选的在25-50wt％之间。当树脂量等于25wt％或更少时，不太可能制造出优选的杆身，因为树脂量太少了。然而，当树脂量超过50wt％时，杆身的外部直径将变得过大。

在本发明一个实施例中，UD抗挠刚度保持层2或者UD抗压刚度保持层3由0°层或者90°层构成，该层2或者层3设置在平纹组织织物层11和三轴向织物层12之间(也就是织品层之间)。或者，在它们之间设置UD抗扭刚度保持层10。上述结构被用来防止织品层11和12之间彼此直接接触。当织品层11和12之间彼此直接接触时，树脂量变得不充足，层间的剥离强度不够，从而层间可能出现位移。为了防止上述情况出现，设置0°层或者90°层。0°层保持抗挠刚度和90°层保持抗压刚度当然很重要。而且，在另一个实施例中，可能把平纹组织织物层11和三轴向织物层12设置成互相接触(也就是说，把织品层设置成互相接触)。

在本发明的又一个实施例中，如图3-6所示，UD抗挠刚度保持层2形成于织品层11和12或者织品层21上。UD抗挠刚度保持层2组成杆身的最外表面层。而且，在又一优选的实施例中，不包括加固纤维的透明树脂层形成于UD抗挠刚度保持层2或织品层11、12和21上。在设置UD抗挠刚度保持层2和/或透明树脂层后，通过对在最外层表面上的UD抗挠刚度保持层2的表面进行磨光和修匀、接着在表面涂抹油漆和印花、形成透明的表面层来制成产品。

在上述的实施例中，三轴向织物层12和平纹组织织物层11在杆身的全部长度上形成。然而，也可以在削球和/或击球侧形成层12和层11的一部分。而且，也可以在削球和/或击球侧形成层12和层11的一部分或者独立地在杆身的中心部形成。

例1和2

高尔夫球杆杆身使用图2所示的平纹组织织物制造。高尔夫球杆杆身通过如下形成：在心轴上缠绕3层本发明的平纹组织预浸渍体(树脂量＝40％；加固纤维的弹性模量＝24t)、1层垂直于杆身纵向排列的UD预浸渍体(这些预浸渍体中的每一层：树脂量＝40％；加固纤维的弹性模量＝24t)、以及2层具有平行于杆身纵向排列的加固纤维的抗挠刚度保持UD预浸渍体(树脂量＝24％，加固纤维的弹性模量＝30t)并且固化它们。平纹组织预浸渍体缠绕成像杆身，以使平纹组织织物的经纱51和纬纱52在杆身的纵向上以接近45°角度θ相互交叉(例1)。

而且，本发明中的平纹组织预浸渍体(树脂量＝40％；加固纤维的弹性模量＝24t)象杆身缠绕3层，以使平纹组织织物的经纱51和纬纱52以接近45°的角度θ在杆身纵向上相互交叉(参见图1中的箭头)。接着，缠绕1层平纹组织预浸渍体(树脂量＝40％；加固纤维的弹性模量＝24t)以使经纱51或者纬纱52平行于杆身的纵向(或纬纱或者经纱垂直于杆身的纵向)。此外，具有平行于杆身纵向排列的加固纤维的抗挠刚度保持CD预浸渍体(树脂量＝24％；加固纤维的弹性模量＝30t)在心轴上缠绕2层并且被固化以形成高尔夫球杆杆身(例2)。

而且，为了比较，通过采用如下层来制造高尔夫球杆杆身：代替平纹组织织物层的3层UD抗扭刚度保持层(UD预浸渍体41＝3层和UD预浸渍体42＝3层)(树脂量＝40％；加固纤维的弹性模量＝24t)、1层具有平行于杆身排列的加固纤维的UD预浸渍体，1层具有垂直于杆身纵向排列的加固纤维的UD预浸渍体(上述每层预浸渍体，树脂量＝40％；加固纤维的弹性模量＝24t)以及2层UD抗挠刚度保持层(树脂量＝24％；加固纤维的弹性模量＝30t)(对比例1)。

碳纤维纱线(3K)用作每一层的加固纤维。而且，平纹组织织物中的经纱和纬纱分别使用碳纤维。每一个经纱和纬纱的粗度为3K，而且每一经纱和纬纱的纱线支数为4.9yarns/cm。此外，当使用平纹组织预浸渍体时，厚度是0.22mm，重量是328g/m²。

上述高尔夫球杆杆身的特性如下所示。

表1

	例1	例2	对比例
				长度	46in	46in	46in
重量	67.2g	67.9g	67.8g
				扭矩	5.8°	5.65°	5.67°
频率	245cpm	244cpm	244cpm

高尔夫球杆杆身(每个杆身的长度是45英寸)分别通过设置51g相同的把手和194g相同的头部来制造以使机器人在相同的条件下击打高尔夫球。机器人是这样设置的：机器人在头部击球的位置对于所有的球杆来说都是相同的，头部的速度为40m/s。

作为使用本发明的例1中的杆身在高尔夫球杆的头部中心击打100个高尔夫球的结果，球的落点(射程)为接近198.7yd，在后面和前面方向(射程)的误差为±3.75yd，横向的误差为±5.5yd。而且，通过将头部击球位置向顶端侧移动10mm击打100个高尔夫球的结果为，球的落点(射程)为接近196.4yd，在后面和前面方向(射程)的误差为±3.9yd，横向的误差为±4.5yd并且射程的误差与在头部中心击球的误差相同。然而，当移动击球点10mm时，横向的误差更小。

但是，当使用本发明的例2所示的杆身在高尔夫球杆的头部击打100个高尔夫球时，球的落点(射程)接近197.9yd，在后面和前面方向(射程)的误差为±2.95yd，横向的误差为±4.1yd。而且，通过将头部击球位置向顶端侧移动10mm击打100个高尔夫球的结果为，球的落点(射程)接近193.1yd，在后面和前面方向(射程)的误差为±3.55yd，横向的误差为±3.6yd，尽管射程的误差与在头部中心击球的情况相同，然而，当向顶端侧移动击球点10mm时，横向的误差更小。

在通过传统杆身形成高尔夫球杆的情况中，当在杆身头部的中心击球时，球的落点(射程)接近193.7yd，在后面和前面方向(射程)的误差为±5.7yd，横向的误差为±5.85yd。而且，通过将头部击球位置向顶端侧移动10mm击打高尔夫球的结果为，球的落点接近193.7yd，在后面和前面方向(射程)的误差为±9.25yd，横向的误差为±4.5yd。

也就是说，在例1的情况下，和对比例1相比，在后面和前面方向的误差更小，例1中距离的稳定性更高。因为例1中高尔夫球杆杆身横向的误差比使用传统球杆的误差小，尽管例1中杆身的扭矩比传统杆身的转矩大，例1中的杆身可以用作稳定的高尔夫球杆杆身。然而，例2与对比例1相比的结果发现，例2杆身在后面和前面方向以及横向上的稳定性都非常的好。而且，本发明中的高尔夫杆身分别有相对慢的反应特性，而且容易与球相碰，所以控制能力提高。

通过上述的结果，可以认为由于平纹组织织物是编织的，因此经纱和纬纱的运动很小。为此，由于在平纹组织织物层之间以及在平纹组织织物层与抗挠刚度层之间的位移减小，因此在距离和方向上产生了稳定性，同时抗扭刚度因为经纱和纬纱的运动很小而增加。根据这些结果，已经发现，可以为需要距离和方向稳定性的铁杆制造特别有用的球杆。此外，因为平纹组织层有很大的各向同性，可以获得和铁一样的手感。

例3

高尔夫球杆杆身使用图2所示的平纹组织织物制造。高尔夫球杆杆身通过如下形成：在心轴上缠绕3层平纹组织预浸渍体(树脂量＝40％；加固纤维的弹性模量＝24t)、3层UD预浸渍体和4层传统抗挠刚度保持UD预浸渍体(树脂量＝24％；加固纤维(碳纤维)的弹性模量＝30t)并且固化它们而制成，其中的UD预浸渍体通过把其中加固纤维在预定的方向上倾斜设置的倾斜预浸渍体(树脂量＝40％；加固纤维的弹性模量＝24t)和其中加固纤维设置在与预设方向相反的方向上的倾斜预浸渍体(树脂量＝40％；加固纤维的弹性模量＝24t)(使用了3×2预浸渍体)叠加而获得，而其中传统抗挠刚度保持UD预浸渍体具有平行于杆身纵向排列的加固纤维。

而且，平纹组织预浸渍体被缠绕得形状像杆身，以使经纱51和纬纱52在杆身的纵向上以45°角的角度θ相互交叉(参见图2所示的箭头)。

每一层加固纤维都使用碳纤维。所有平纹组织织物的经纱和纬纱都使用碳纤维。每一个经纱和每一个纬纱的粗度为3K，而且经纱和纬纱的纱线支数为4.9yarns/cm。此外，当制成平纹组织预浸渍体时，厚度是0.22mm以及重量是328g/m²。

而且，为了比较，使用6层传统的UD抗扭刚度保持层(UD预浸渍体41＝6层和UD预浸渍体42＝6层)(树脂量＝40％；加固纤维的弹性模量＝24t)和4层UD抗挠刚度保持层(树脂量＝40％；加固纤维的弹性模量＝30t)来制造高尔夫球杆杆身(与例2相比)。加固纤维中的纱线使用碳纤维(3K)。

上述高尔夫球杆杆身的特性如下所示。

表2

	例3	对比例2
			长度	46in	46in
重量	98.4g	99.3g
			扭矩	3.2°	2.8°
频率	264cpm	264cpm

高尔夫球杆(每个杆身的长度是45英寸)通过设置51g相同的把手和194g相同的头部来制造以使机器人在相同的条件下击打高尔夫球。机器人是这样设置的：机器人在头部击球的位置对于所有的球杆来说都是相同的，头部的速度为40m/s。

作为使用本发明中的杆身在高尔夫球杆的头部中心击打100个高尔夫球的结果，球的落点(射程)接近189yd，在后面和前面方向(射程)的误差为±4yd，横向的误差为±4.7yd。而且，通过将头部击球位置向顶端侧移动10mm击打100个高尔夫球的结果为，球的落点(射程)为188.7yd，在后面和前面方向(射程)的误差为±4yd，横向的误差为±8yd，在这种情况下，射程的误差与在头部中心击球的误差相同。

然而，在使用传统杆身的高尔夫球杆的情况下，球的落点接近188yd，在后面和前面方向(射程)的误差为±6yd，横向的误差为±5yd。而且，通过将头部击球位置向顶端侧移动10mm击打100个高尔夫球的结果为，球的落点接近185yd，在后面和前面方向(射程)的误差为±6.6yd，横向的误差为±10yd。

也就是说，和传统的高尔夫球杆杆身相比，本发明中的高尔夫球杆杆身显示了非常好的距离稳定性。而且，我们发现本发明的高尔夫球杆杆身和对比例分别都有相对慢的反应特性，容易碰到球，所以控制能力增强。此外，因为例3中的高尔夫球杆杆身横向的误差较小，所以高尔夫球杆杆身可以用来作为稳定的高尔夫球杆杆身。

下面为本发明高尔夫球杆杆身和传统的高尔夫球杆杆身的测试特性结果

表3

	例3	传统杆身	增长率
				回旋球	2,600-2,700	接近3,000	减小10％
击球面角度波动			波动减少30％
				(中心)射程	189±4	185±6	波动减少40％(移动到顶端侧10mm)

通过上述的结果，可以认为因为平纹组织织物被平坦地编织，所以经纱和纬纱的运动很小，而且，因为经纱和纬纱的运动很小，在平纹组织织物层之间以及在平纹组织织物层与抗挠刚度层之间的位移很小，所以，距离和方向稳定，抗扭刚度增加。所以，可以为需要距离和方向稳定性的钢球杆制造特别有用的球杆。此外，因为平纹组织层有很大的各向同性，可以获得和铁一样的手感。

通过上述结果，可以发现本发明的例1和例3中的高尔夫球杆杆身在后面和前面方向(射程)的误差很小，与传统的杆身相比距离的稳定性提高了。而且，在例2的实施例中，发现不仅距离的稳定性得到了提高而且横向的误差也增加了，所以，例2为更好的高尔夫球杆杆身。通过这些结果，可以发现例2中的高尔夫球杆杆身对于需要在后面和前面或者横向有小的误差的铁杆身来说是最适合的杆身。

如上所述，根据本发明的高尔夫球杆杆身，通过把平纹组织织物用热固树脂浸渍并使该织品固化得到的平纹组织织物层用作抗扭刚度保持层。平纹组织织物由经纱和纬纱编织，因此纱线的运动受到限制。所以，因为经纱呈现出抵抗纵向力的阻力，纬纱呈现抵抗横向力的阻力，则可以有效地限制变形或热固树脂层之间的位移。所以，在射击的时候限制层间的位移是可能的，而且高尔夫球杆杆身可以做成具有稳定性并且与铁杆身的手感相同的高尔夫球杆杆身。

例4和例5

高尔夫球杆杆身通过使用图2和7所示的平纹组织织物和三轴向织物制造。高尔夫球杆杆身由倾斜预浸渍体41和倾斜预浸渍体42相互叠加并在心轴上连续地缠绕其中加固纤维倾斜交叉(指UD抗扭刚度保持层)(预浸渍体为2×2层)的两个预浸渍体薄片4、3层平纹组织预浸渍体薄片、1层三轴向织物预浸渍体以及3层0°层预浸渍体、对预浸渍体的热固树脂固化并且磨光杆身的表面(例4；参见图6)制成，其中在该倾斜预浸渍体41中，加固纤维以预设方向倾斜设置，而在该倾斜预浸渍体42中，加固纤维以与预设方向相反的方向设置，作为最内层的抗扭刚度保持层1。

平纹组织预浸渍体的树脂量为40％，0°层预浸渍体的树脂量为25％。平纹组织预浸渍体缠绕得像一个杆身，以使经纱和纬纱在杆身的纵向上以角度θ接近45°角相互交叉。碳纤维被用于UD抗扭刚度保持层、0°层和平纹组织层的加固纤维。平纹组织层的每一个经纱和每一个纬纱粗度分别为3K而且经纱和纬纱支数分别为4.9yarns/cm。此外，预浸渍体的厚度是0.22mm，重量是328g/m²。

而且，三轴向织物的经纱和纬纱的粗度分别被设置为1K，纬纱与经纱的角度被设置为60°。使用40％的树脂浸渍三轴向织物(32规格)来制得预浸渍体。而且，预浸渍体的厚度为0.175mm，总重量为122g/m²。预浸渍体通过使纬纱垂直于(90°方向)杆身的方式缠绕。

高尔夫球杆杆身(例5，参见图1)是这样制造的：使用两层上述的UD抗扭刚度保持层、三层平纹组织层和三层抗挠刚度保持层(0°层)。另外，为了比较，高尔夫球杆杆身(比较的例3)通过使用四层上述UD抗扭刚度保持层和三层抗挠刚度保持层(0°层)来制造。

通过在上述高尔夫杆身A(例4)、B(例5)和C(对比例3)设置头部和把手来制备45英寸的高尔夫球杆。

表4

	频率	球杆重量	头部重量	杆身重量	把手重量
						A	254	321.9g	194.9g	71.2g	50.7g
B	255	323.3g	194.6g	72.1g	50.5g
						C	255	325.7g	194.0g	74.7g	50.6g

在上述表4中，频率的单位是CPM。对于杆身的转矩，A是4.26°，B是3.98％以及C是4.07°。

高尔夫球由机器人使用上述三个高尔夫球杆在相同的条件下击打。机器人是这样设置的：机器人在头部击球的位置对于所有的球杆来说都是相同的，头部的速度为42m/s。

作为使用本发明的杆身在高尔夫球杆A的头部中心让机器人击打100个高尔夫球的结果，球的落点(射程)接近205yd，在后面和前面方向(射程)的误差为±3yd，横向的误差为±4.25yd。而且，通过将头部击球位置向顶端侧移动10mm让机器人击打100个高尔夫球的结果为，球的落点接近200.7yd，在后面和前面方向(射程)的误差为±3yd，横向的误差为±3.75yd。

在高尔夫球杆B的情况下，作为在头部中心击球的结果，球的落点接近206yd，在后面和前面方向(射程)的误差为±3.75yd，横向的误差±5.0yd。而且，通过击球位置向顶端侧移动10mm让机器人击打100个高尔夫球的结果为，球的落点接近200.6yd，在后面和前面方向的误差为±4.5yd，横向的误差为±2.75yd。

然而，在高尔夫球杆C的情况下，作为在头部中心击球的结果，球的落点接近206yd，在后面和前面方向(射程)的误差为±5.7yd，横向的误差为±6.5yd。而且，通过击球位置向顶端侧移动10mm击打100个高尔夫球的结果为，球的落点接近202.7yd，在后面和前面方向的误差为±5.25yd，横向的误差为±4.0yd。

也就是说，相对于高尔夫球杆B和C来说，本发明的高尔夫球杆A显示了较好的距离稳定性。特别是与传统的UD预浸渍体高尔夫球杆C相比，本发明的高尔夫球杆杆身具有提高的距离和跨度，同时可以获得稳定的高尔夫球杆杆身。

Claims (10)

1.一种高尔夫球杆杆身，包括抗扭刚度保持层和UD抗挠刚度保持层，其中抗扭刚度保持层由热固树脂制成，该热固树脂包括倾斜交叉于所述杆身纵向的加固纤维，而UD抗挠刚度保持层由热固树脂制成，而该树脂包括平行于所述杆身纵向排列的加固纤维，其特征在于，至少一部分所述的抗扭刚度保持层包括平纹组织织物层，而该平纹组织织物层通过像杆身形状缠绕和固化平纹组织预浸渍体而得到，其中平纹组织预浸渍体使平纹组织织物中浸渍热固树脂的经纱和纬纱按照下述方式相互交织，即所述的经纱和纬纱在所述杆身的纵向上倾斜交叉；所述杆身还包括保持抗挠刚度和抗压刚度的平纹组织织物层，其中该平纹组织织物层通过像杆身形状缠绕平纹组织预浸渍体并固化该预浸渍体而形成，其方式为纬纱或经纱平行于杆身的纵向。

2.如权利要求1所述的高尔夫球杆杆身，其特征在于，它包括UD抗压刚度保持层，该层在垂直于所述杆身纵向的方向上被加固纤维加固。

3.如权利要求1所述的高尔夫球杆杆身，其特征在于，所述平纹组织织物层、UD抗挠刚度保持层、及保持抗挠刚度和抗压刚度的平纹组织织物层被按顺序层叠。

4.如权利要求1所述的高尔夫球杆杆身，其特征在于，所述平纹组织织物层、保持抗挠刚度和抗压刚度的平纹组织织物层、及UD抗挠刚度保持层被按顺序层叠。

5.如权利要求1所述的高尔夫球杆杆身，其特征在于，所述抗扭刚度保持层的平纹组织织物的纱线支数是4根/厘米或者更大。

6.如权利要求1所述的高尔夫球杆杆身，其特征在于，所述抗扭刚度保持层的平纹组织织物的纱线粗度是3K或者更小。

7.如权利要求1所述的高尔夫球杆杆身，其特征在于，所述抗扭刚度保持层的平纹组织预浸渍体的重量是400g/m²或更小，厚度是0.3毫米或更小。

8.如权利要求1所述的高尔夫球杆杆身，其特征在于，所述抗扭刚度保持层的平纹组织预浸渍体的树脂量为25-40wt％之间。

9.如权利要求1所述的高尔夫球杆杆身，其特征在于，所述抗扭刚度保持层的平纹组织织物的经纱和纬纱的角度为90°。

10.如权利要求9所述的高尔夫球杆杆身，其特征在于，所述抗扭刚度保持层的平纹组织织物的经纱和纬纱是这样缠绕的，即与所述杆身纵向成接近45°角。

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