CN1919387A - 中空型高尔夫球杆头 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种中空型高尔夫球杆头，其击球时的击出角度较大，飞行距离增大。该中空型高尔夫球杆头的底部(12)的刚性与冠部(14)的刚性之比为1∶0.1～0.8。

Description

中空型高尔夫球杆头

技术领域

本发明涉及中空型高尔夫球杆头，这种球杆头击球时的击出角度较大，使球飞行距离增大。

背景技术

近年来，提出了如下中空型高尔夫球杆头的设计方案，即，通过在击球时不仅使面(face)部，也使冠(crown)部产生弹性变形，来使击球时的击出角度变大，从而实现增大飞行距离的目的。例如，专利文献1至4记载了这样的高尔夫球杆头。

专利文献1所述的高尔夫球杆头是金属制的中空型高尔夫球杆头，其具有面部、底(sole)部、侧部、冠部以及颈部(hosel)。该中空型高尔夫球杆头由前部件(front parts)与后部件(backparts)构成，其中，所述前部件是将冠部的至少主要部分与面部铸成一体而形成的，所述后部件是将除前部件以外的部分构成为一体，然后，再将所述前部件与后部件接合在一起。

专利文献2所述的高尔夫球杆头是金属制的中空型高尔夫球杆头，其至少具有面部、底部、侧部以及冠部。在该中空型高尔夫球杆头上，构成冠部的金属材料是纵向弹性模量最低的材料。

专利文献3所述的高尔夫球杆头是金属制的中空型高尔夫球杆头，其具有面部、底部、趾端(toe)侧的侧部、跟端(heel)侧的侧部、后(back)侧的侧部、冠部以及颈部。在该中空型高尔夫球杆头的冠部上从趾端侧的侧部朝向跟端侧的侧部设有多条槽。

专利文献4所述的高尔夫球杆头是中空结构的高尔夫球杆头，其包括：面部，其具有用于击球的击球面；以及杆头主体部，其与该面部的背面连接，并向杆头的后方延伸。杆头的主体部包含有冠部、底部以及侧部。该冠部、底部以及侧部分别形成了杆头上部、杆头底部以及杆头侧部。上述冠部包含有：冠前部，其形成了冠部的前方区域，该前方区域为从上述背面到距该背面为冠部纵深长度Lc的0.15倍的区域；以及冠后部，其形成了冠部的后方区域，该后方区域为从距上述背面为冠部的纵深长度Lc的0.30倍到1.0倍的区域，冠前部的刚性比冠后部小。

但是专利文献1～4的高尔夫球杆头在加大击出角度方面有进一步改善的余地。

[专利文献1]日本特开2003-52866号公报

[专利文献2]日本特开2003-79768号公报

[专利文献3]日本特开2003-88601号公报

[专利文献4]日本特开2005-137788号公报

发明内容

鉴于上述现有技术提出本发明。本发明的目的在于提供一种中空型高尔夫球杆头，其与专利文献1～4所述的现有中空型高尔夫球杆头相比，击球时的击出角度较大，球的飞行距离增大。

为了达到上述目的，本发明人进行了专心致志的探讨，结果发现：为了加大击球时的击出角度，底部刚性与冠部刚性的关系是重要的。具体地说，使冠部刚性比底部刚性低是重要的。

基于上述认识而提出本发明。本发明提供一种中空型高尔夫球杆头，其特征在于：底部的刚性与冠部的刚性之比是1∶0.1～0.8。

以下，对本发明更加详细地进行说明。在本发明中，所谓刚性是指根据下式(x)所求出的值。

刚性(单位：MPa·mm⁴)＝E×I   ---(x)

E：杨氏弹性模量(Young′s modulus)(单位：MPa)

I：截面惯性矩(second moment of area)(单位：mm⁴)

杨氏弹性模量E取决于高尔夫球杆头的构成部分的材料，截面惯性矩I取决于高尔夫球杆头的构成部分的厚度。如果构成部分的厚度相同，则其刚性之比由杨氏弹性模量E的大小之比决定。如果构成部分的材料相同，则其刚性之比由厚度之比的3次幂的值决定。

另外，在本发明中，所谓的高尔夫球杆头的底部是指从面部的下部向后方延伸并形成杆头的底部的部分。所谓高尔夫球杆头的冠部是指从面部的上部向后方延伸并形成杆头的上部的部分。所谓的高尔夫球杆头的侧部是指从面部的上部和下部之间向后方延伸形成杆头的侧部的部分。上述侧部包含有趾端侧的侧部、跟端侧的侧部以及后侧的侧部。

在本发明中，使底部刚性与冠部刚性之比为1∶0.1～0.8。在底部刚性与冠部刚性的关系脱离上述范围的情况下，在击球时，有时不能获得充分的击出角度。底部刚性与冠部刚性之比最好为1∶0.2～0.6。

在本发明中，为了在击球时得到更大的击出角度，优选使底部刚性与侧部刚性之比为1∶0.1～0.8。底部刚性与侧部刚性之比最好为1∶0.2～0.6。

在本发明中，优选使底部的平均厚度与冠部的平均厚度之比为1∶0.3～0.8。在底部平均厚度与冠部平均厚度的关系脱离上述范围的情况下，在击球时，有时不能获得充分的击出角度。底部平均厚度与冠部平均厚度之比的最好为1∶0.5～0.7。

在本发明中，具体而言，使底部的平均厚度为0.9～2.0mm，冠部的平均厚度为0.5～1.2mm是恰当的。

在本发明中，优选使底部材料的杨氏弹性模量与冠部材料的杨氏弹性模量之比为1∶0.3～0.9。在底部材料的杨氏弹性模量与冠部材料的杨氏弹性模量的关系脱离上述范围的情况下，在击球时，有时不能获得充分的击出角度。底部材料的杨氏弹性模量与冠部材料的杨氏弹性模量之比最好为1∶0.5～0.8。

在本发明中，具体而言，使底部材料的杨氏弹性模量(E)为105000～120000MPa，冠部材料的杨氏弹性模量为70000～95000MPa是恰当的。

在本发明中，优选在冠部的内表面上设置由弹性体构成的膜状振动吸收层。即，降低了刚性的冠部与通常的高尔夫球杆头的冠部相比，弹性变形变大，在击打球后，会留有振动。另一方面，如果改变冠部的材质，则由于材料的杨氏弹性模量(纵向弹性模量)各自不同，所以有时不能获得感觉良好的击球感。因此，如果在低刚性的冠部上设置由弹性体构成的膜状振动吸收层，则可以抑制冠部的振动，提高击球感。

对于形成振动吸收层的弹性体的种类不必加以限定。但是，优选在室温下具有橡胶弹性的树脂、人造橡胶、橡胶或者它们的发泡体，特别优选在这些弹性体中混入短纤维材料(纤维质)或体质颜料(碳酸钙、垂晶石等)。作为形成振动吸收层的材料特别优选同时具有粘性与弹性的粘弹性体。作为粘弹性体可以列举出IIR(丁基橡胶、Isobutene-Isoprene Rubber)、溴化丁基橡胶、CSM(氯磺化聚乙烯橡胶、Chloro-Sulfonated polyethylene Rubber：合成橡胶)、NBR(丙烯晴丁二烯橡胶、Acrylonitrile Butadiene Rubber)、NR(天然橡胶)、SR(硅橡胶)、苯乙烯类橡胶等，特别优选丁基橡胶、溴化丁基橡胶、CSM橡胶、NBR。另外，也可以使用将天然橡胶与丁基橡胶相混合的橡胶。

作为上述粘弹性体，损失系数(tanδ)在-40℃至-10℃的范围内为大于等于0.3，或者在-40℃至-10℃的范围内具有大于等于0.5的峰值是合适的。将剪切储藏弹性率(G′)与剪切损失弹性率(G″)之比(G′/G″)称作弹性正切(损失系数)，用tanδ表示，其表示在材料变形时吸收多少能量(变为热量)。可以利用动态粘弹性测定装置测定损失系数。tanδ的值越大，越能吸收能量，在冲击缓冲实验中弹性恢复率随之变小，在加振实验中共振放大率随之变低。

对于振动吸收层的形状和厚度并无限定。但其形状可以采用大致整体覆盖冠部内表面的板状，或者覆盖冠部外周部的环状等，当然也并不仅限于此。其厚度采用0.1～1mm，尤其优选采用0.3～0.8mm为好。

对于振动吸收层的形成方法并无限定。例如，可以通过粘接剂将板状的弹性体粘贴在冠部的内表面上，或者，通过在冠部内表面上涂抹弹性体材料，来形成振动吸收层。在涂抹的情况下，为了使振动吸收层达到一定厚度，可以在双液型的聚氨基甲酸乙酯树脂、聚脂树脂、乙烯/丙烯树脂或者橡胶类乳胶等中大量地混入短纤维材料(纤维质)或体质颜料。

对于本发明的高尔夫球杆头的制造方法并无限定。例如，可以通过以面部件堵塞杆头主体的面开口部的方式进行制造。这种情况下，对于杆头主体的材质和成形方法并无限定，其材质可以使用钛、钛合金、不锈钢、非结晶物等；其成形方法，可以通过铸造来一体成形。对于面部件的材质和成形方法也无限定，其材质可以使用钛、钛合金、不锈钢、非结晶物等；其成形方法可以采用铸造法、对板材进行冲压加工的冲压成型法或者模铸法。

另外，对于杆头主体与面部件的接合方法也无限定。但是，考虑到对接合部位进行漂亮的加工，以及提高高尔夫球杆头的重量精度等方面，通过等离子焊接、激光焊接或者电子束焊接来将两者进行接合为佳。这种情况下，作为等离子焊接，可以使用公知的等离子焊接技术，即，利用等离子电弧产生的高温能量将被焊接材料熔化，再使其凝固，来进行焊接。作为激光焊接可以使用公知的激光焊接技术，该激光焊接利用了CO激光器或CO₂激光器等的气体激光器，或者YAG激光器等固体激光器。作为电子束焊接可以使用公知的电子束焊接技术，该电子束焊接利用了适当功率的电子束。

在冠部的内表面上设置上述的振动吸收层的情况下，可以采用如下的方式来制造杆头。即，单独制造在内表面上形成有振动吸收层的冠部，再将该冠部与杆头主体，或者将该冠部与杆头主体以及面部件进行接合。在通过焊接将冠部与杆头主体，或者将冠部与杆头主体以及面部件接合起来时，焊接位置与振动吸收层的距离要大于等于10mm。这是因为由焊接产生的热可能会使弹性体熔化。在具有用于将冠部配置在侧部和面部上的伸出部的情况下，可以通过粘接剂将伸出部与冠部直接粘接在一起，也可以通过将振动吸收层以夹在伸出部与冠部之间的方式将伸出部与冠部粘接起来。这种情况下，要对冠部、杆头主体、面部件等的外表面先进行涂膜，然后再对它们进行粘接。这是因为虽然在通过焊接将冠部接合起来的情况下，在击打球时不会在涂膜上产生裂纹，但是，在使用粘接剂的情况下，击打球时容易在涂膜上产生裂纹。

本发明的高尔夫球杆头例如可以为具有中空部的木杆型高尔夫球杆头或者通用型高尔夫球杆头。更具体地说，本发明的高尔夫球杆头例如可以为具有下述的杆头体积和杆面倾角的中空型高尔夫球杆头。

(a)杆头体积为250～470cm³，杆面倾角(loft angle)为7～15°的中空型高尔夫球杆头。

(b)杆头体积为150～250cm³，杆面倾角为12～28°的中空型高尔夫球杆头。

(c)杆头体积为70～150cm³，杆面倾角为15～32°的中空型高尔夫球杆头。

本发明的中空高尔夫球杆头击球时的击出角度较大，飞行距离增大。

附图说明

图1是表示分别使高尔夫球杆头的主体刚性、冠部刚性、底部刚性发生变化后的球的击出角度以及回旋(backspin)量变化的图表。

图2是表示分别使高尔夫球杆头的主体刚性、冠部刚性、底部刚性发生变化后的击球初速度变化的图表。

图3是表示本发明的高尔夫球杆头的一个实施例的俯视图。

图4是表示图3所示实施例的高尔夫球杆头的图3中的A-A剖面图。

图5是表示图3所示实施例的高尔夫球杆头的图3中的B-B剖面图。

图6是表示本发明的高尔夫球杆头的另一实施例的俯视图。

图7是表示图6所示实施例的高尔夫球杆头的图6中的A-A剖面图。

图8是表示图6所示实施例的高尔夫球杆头的图6中的B-B剖面图。

图9是表示在内表面上设有振动吸收层的冠部的示意剖面图。

具体实施方式

此处表示证实本发明的效果的实施例。图1是表示分别使高尔夫球杆头整体的刚性(主体刚性)、冠部的刚性(冠部刚性)、底部的刚性(底部刚性)变化后的球的击出角度以及回旋量变化的图表。在图1中，试件序号1a是使其主体刚性为标准的10倍，1b是使其主体刚性为标准的刚性(1倍)，1c是使其主体刚性为标准的0.5倍，1d是使其主体刚性为标准的0.1倍；2a是使其冠部刚性为标准的10倍，2b是使其冠部刚性为标准的刚性(1倍)，2c是使其冠部刚性为标准的0.5倍，2d是使其冠部刚性为标准的0.1倍；3a是使其底部刚性为标准的10倍，3b是使其底部刚性为标准的刚性(1倍)，3c是使其底部刚性为标准的0.5倍，3d是使其底部刚性为标准的0.1倍；4是使其冠部刚性为标准的0.5倍，并使其底部刚性为标准的10倍；5是使其冠部刚性为标准的10倍，而使其底部刚性为标准的0.5倍。根据图1的结果可以看出：在使冠部刚性低，而使底部刚性高的情况下，击球时的击出角度变大。

图2是表示分别使高尔夫球杆头的主体刚性、冠部刚性、底部刚性发生变化后的击球初速度变化的图表，是用于与加大了击球时的击出角度的本发明相比较的图表。在图2中，试件序号1a～1d、2a～2d、3a～3d、4、5分别表示与上述图1相同的试件。根据图2的结果可以看出：在使冠部刚性与底部刚性双方都较低的情况下，球的初速度变大。

以下，参照附图对本发明的实施例进行说明。但是本发明并不限定于下述实施例。图3是表示本发明的高尔夫球杆头的一个实施例的俯视图，图4是表示该实施例的高尔夫球杆头的图3中的A-A剖面图，图5是表示该实施例的高尔夫球杆头的图3中的B-B剖面图。

本实施例的高尔夫球杆头10是通过等离子焊接将面部件22固定在杆头主体20的面开口部上。所述杆头主体20具有底部12、冠部14、侧部16以及颈部18。杆头主体20的材质是6-4Ti(钛合金、Ti-6Al-4V)，面部件22的材质是SP700(钛合金、Ti-4.5Al-3V-2Fe-2Mo)。另外，本实施例的高尔夫球杆头被设计成杆头体积为400cm³的1号木杆用的高尔夫球杆头。

在本实施例的高尔夫球杆头10上，底部12的刚性与冠部14的刚性之比是1∶0.4，底部12的刚性与侧部16的刚性之比也是1∶0.4。

另外，在本实施例的高尔夫球杆头10上，底部12、冠部14、侧部16、面部件22的厚度分别是均匀的。底部12的厚度是1.3mm，冠部14的厚度是0.6mm，侧部16的厚度是0.6mm，面部件22的厚度是3mm。因此，底部12的平均厚度与冠部14的平均厚度之比是1∶0.46。

图6是表示本发明的高尔夫球杆头的另一实施例的俯视图。图7是表示该实施例的高尔夫球杆头的沿图6中A-A线的剖面图，图8是表示该实施例的高尔夫球杆头的沿图6中的B-B线的剖面图。

本实施例的高尔夫球杆头30通过等离子焊接将面部件42固定在杆头主体40的面开口部上。所述杆头主体40具有底部32、冠部34、侧部36以及颈部38。杆头主体40的材质是6-4Ti，面部件42的材质是SP700。另外，本实施例的高尔夫球杆头被设计成杆头体积为400cm³的1号木杆用的高尔夫球杆头。

在本实施例的高尔夫球杆头30上，底部32的刚性与冠部34的刚性之比是1∶0.3，底部32的刚性与侧部36的刚性之比是1∶0.2。

另外，在本实施例的高尔夫球杆头30上，底部32在面部侧有厚度为2.5mm的底部厚壁区域32a，而在后侧有厚度为1.2mm的底部薄壁区域32b。冠部34在面部侧有厚度为0.6mm的冠部薄壁区域34a，而在后侧有厚度为1.5mm的冠部厚壁区域34b。底部32的平均厚度为1.7mm，冠部34的平均厚度为0.9mm。因此，底部32的平均厚度与冠部34的平均厚度之比是1∶0.53。另外，侧部36、面部件42的厚度分别是均匀的，侧部36的厚度为0.6mm，面部件42的厚度为3mm。

图9是表示在内表面上设有振动吸收层的冠部的模式剖面图。在图9中，50表示面部，52表示设于面部50的伸出部，54表示侧部，56表示设于侧部54的伸出部，58表示通过焊接连接在伸出部52、56上的冠部，60表示由粘弹性体构成的振动吸收层，其设在冠部58的内表面上。振动吸收层60为板状，其大致覆盖冠部58的整个表面。振动吸收层60与焊接部位62的距离是10mm。

以下，表示实施例，但本发明并不限定于下述实施例。按照表1所示的面部、冠部、侧部以及底部的平均厚度值，制作高尔夫球杆头。这种情况下，通过将杆头主体与面部件焊接起来制成各高尔夫球杆头。另外，杆头主体的材质采用6-4Ti，面部件的材质采用SP700，杆头体积制成为400cm³。

用各高尔夫球杆头制成高尔夫球杆，然后用这些高尔夫球杆进行试打，来检测初速度、击出角度、旋转量以及飞行距离。在此，用普利司通运动株式会社的测量系统“再现斯阿依”(商品名)，通过CCD照相机取得图像的数据来测定初速度、击出角度、旋转量以及飞行距离。其结果如表1所示。

表1

	基准品	实施例1	实施例2	实施例3
					面部平均厚度(mm)	3.0	3.0	3.0	3.0
冠部平均厚度(mm)	1.0	0.6	0.6	0.3
					侧部平均厚度(mm)	1.0	1.0	0.8	0.6
底部平均厚度(mm)	1.0	1.0	1.3	1.3
					初速度(s/m)	61	61.5	61.7	61.4
击出角度(度)	11	11.8	12.1	12.8
					旋转(rpm)	2500	2800	2750	3200
飞行距离(码)	230	233	240	230

另外，曾请多个优秀高尔夫选手对各高尔夫球杆的击打感觉进行了感官评价。结果如下：

基准品：感觉非常硬。

实施例1：一般，具有弹性感。

实施例2：相当柔软，稍留有振动。

实施例3：击打感觉过轻，声音较差(太响)。

进一步地，在各高尔夫球杆头的冠部的内表面上设置厚度为1mm的振动吸收层，所述振动吸收层由溴化丁基橡胶构成，利用这些高尔夫球杆头制作高尔夫球杆。再请多个优秀高尔夫选手对各高尔夫球杆的击打感觉进行了感官评价，结果如下：

标准品(有吸收振动层)：击打感没有变化，但声音变小。

实施例1(有吸收振动层)：具有弹性感，良好。

实施例2(有吸收振动层)：变得相当好，抑制了振动，留下了实在的击打感觉。

实施例3(有吸收振动层)：声音变好一些，但还留有振动，击打感不太好。

Claims (7)

1.一种中空型高尔夫球杆头，其特征在于，底部刚性与冠部刚性之比为1∶0.1～0.8。

2.根据权利要求1所述的中空型高尔夫球杆头，其特征在于，底部刚性与侧部刚性之比为1∶0.1～0.8。

3.根据权利要求1或2所述的中空型高尔夫球杆头，其特征在于，底部平均厚度与冠部平均厚度之比为1∶0.3～0.8。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的中空型高尔夫球杆头，其特征在于，底部材料的杨氏弹性模量与冠部材料的杨氏弹性模量之比为1∶0.3～0.9。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的中空型高尔夫球杆头，其特征在于，在冠部的内表面上设有由弹性体构成的膜状的振动吸收层。

6.根据权利要求5所述的中空型高尔夫球杆头，其特征在于，振动吸收层的厚度为0.1～1mm。

7.根据权利要求5或6所述的中空型高尔夫球杆头，其特征在于，弹性体是粘弹性体。

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