TW462897B - Golf club head and method of manufacturing the same - Google Patents

Description

46289 7 五、發明說明（1) 發明範疇 本發明關於 說，本發明關 一優異擊球手 係以在 ，該案 本案 為基礎 習知技 利用 南爾夫 然而 表面部 言略為 此外 製成之 經溶液 桿頭的 金屬内 在於表 擊球手 本發 一種高 且其更 藝說明 一已經 球桿頭 ，在此 分具有 不利。 ，具備 面材的 熱處理 表面部 部有著 面部分 感。 明係為 爾夫球 提供良 發明背景 _ 一種尚爾夫球桿頭及其製造方法，更明確地 於一種高爾夫球桿頭，其能提供高耐用度及 感（與球撞擊的感覺），以及其製造方法。 曰本國提出之專利申請案第2000-32602號案 之内容在此納入參考。 溶液熱處理之/3型鈦合金壓製之面材製造的 令已廣為人知° 等習知高爾夫球桿頭中，就材料特質來說， 彈性，但不具充分強度，此就耐用度觀點而 以一未經溶液熱處理之冷軋/3型鈦合金冷壓 高爾夫球桿頭亦為眾人所知。與上述具備已 之面材的高爾夫球桿頭相較，此等高爾夫球 分具備較高強度，但因未經溶液熱處理，在 大量殘留應力，且因其彈性亦較小，其缺點 易於破裂，擊球手感較硬，且無法得到好的 了克服上述缺點，且本發明之一目的為提出 桿頭，其具備提高的強度和提高的耐用度， 好擊球手感。 發明概述

46289 7 五、發明說明（2) 為了達成上述目標，本發明 面材使用以-未經溶液熱處理之方法’丨中至少對 預定形狀的元件。由於 7乾万型鈦合金熱壓成— 經溶液熱處理之冷壓刚合二有可能獲得與以一未 同級的強度，具備一不易於破衣成的南爾夫球桿頭大致 高，且具有舒適的擊球手感。^之表面，耐用度大幅提 依據本發明，面材之耐用度 製作成較薄。t面材做成較薄士因此有可能將面材 頭周圍或桿頭底部， 侍將剩餘重量分配到桿 層將重心定在較低及A;;計為使慣性矩加大，且 期飛行距離和方向穩·定性的提升二且因坆些效果得以預 圖式簡單說明 實施例之金屬斷面結構的簡圖。 圖2為一對比實例之金屬斷面 間園 圖3為一對比實例之金屬的^ 較佳實施例說明 、，。構的間圖。 在本發明之高_夫球桿頭中， 未經溶液熱處理之冷入表面部分至少局部為由一 的面材。依據本發明之面材 ；j 構成 此面材亦可用於-高爾夫球鐵桿。 爾夫球木杯，但 理。:令a部Λ具有溶液熱處理冶金紋理（顆粒狀冶金紋 ^ 7 L/σ金紋理之部分（厚度方向近似中央部分）

$ 5頁 依：方=構成之面材具有三明治型構造，其中盆厚 :之f:中央部分具有相當於-冷軋冶金紋理之冶金： 46289 / 五、發明說明（3) 的硬度比具有溶液熱處理冶金 他部分高。 王、.又理（顆粒狀冶金紋理）之差 此外’在本說明書中，面材之,， t h i r if η ^ 厚度方向（inthe ckness direct ion)1丨係用來表示 後表面側的方向。 衣不從面材之則表面側至 饭若上述本發明面材之厚度為 近似中央部分之厚度最好設計：：上，則上迷厚度方向 小於或等於0.7T公羞。此外’ ί =或大於〇. 〇5 丁公爱且 用於桿頭體積為2 5 0立方公分明之高爾夫球桿頭應 大。 乃么刀次更大之一號木桿收效甚 3明高爾夫球桿碩之製造可使用 —未經溶液熱處理之冷^型 其將 溫度為800 t至i 100 t 口金以熱壓方式（在最南 秒）造Μ忐ϋ ~ -加”，、條件下，加熱時間為4秒至1 4 局部。 兀件之後，该專兀件用於面材之至少 實例 以下與對比實例對昭兮明太膝Α日一 t ^ i ……兄月本發明南爾夫球桿頭之實例。 ,::2厭6Λ楚厚未經溶液熱處理之冷軋石型鈦合金板材 奸二:二：同之條件下經歷熱處s °也就是說’將-個未 =(ΓϋΊ、处Α理之冷軋材料以高頻加熱方式加熱至最高溫度 士秒釦。在此熱處理之後，以5 0 0 °c進行一熟化處理 5小時，以製作一片高爾夫球桿頭用材料。然後，從所得片 狀材料切出三個抗拉測試用樣本（JIS 13B，1/2尺寸），然

4 6289 7 五'發明說明（4) 後對這些抗拉測試樣本以1公釐/分鐘之固定速度進行抗拉 測試。此測試之結果示於表1 ^抗拉強度Ts為丨320牛頓/〜平 方公釐，降服強度Ys為丨232牛頓/平方公釐，且彈性係數 E1 為 5. 5 %。 此外，為了觀察冶金紋理，以上述片狀材料製造熱處理 樣品’且沿厚度方向切開。然後，在將樣品之斷面覆以以 預定樹脂並拋光之後，以一 3 %氫氟酸溶液蝕刻斷面表 面，並觀察冶金紋理。因此，如圖1所示，在厚度方向之 中央部分内，能夠看到一冷軋冶金紋理丨丨（直線狀冶金紋 理）擠壓在厚度.方向内。此外，在厚度方向之兩側能夠看 到一溶，熱處理冶金紋理丨2(顆粒狀冶金紋理）^也就是 說，本實例之片狀材料具有三明治型構造，立 = 近似中央部分與其他部分之冶金紋理有所不同中 =部分的硬度時會發現到上述中央部分之硬度高於其： 製造實例1 以實例1之相同冷軋召型鈦人 並利用此面材製造一·立；當面材， =:件：最高溫度9°°“加 光以獲得-高爾夫球桿頭。將==處;里，且進行抽 獲得之高爾夫球桿頭以製造一個‘ n上依此方g 之高爾夫球桿。本發明之發明 -唬木桿(長打桿: 測試裝置利用此高爾夫球桿、. ς^之一種連續撞聋 抨測试依據本製造實例1之高爾

4 6289 7

五，發明說明（5) 夫球桿的耐用度，且發現即使在1 0 0 0 0次撞擊之後，在面 材表面上沒有任何肉眼玎見裂痕。此外*以一群差分為g 至16桿之28位高爾夫球手進行此高爾夫球桿之擊球^感呼 估。評估方式為讓每位高爾夫球手從三種高爾夫球桿(：包 括下文所述依據對比製造實例1和2之高爾夫球桿）中選= 具最佳擊球手感之高爾夫球杯。結果是2 8位高爾夫球手中 有2 3位選擇依據製造實例1之球桿。此外，如圖1所示，在 此高_夫球桿頭之面材内，厚度方向近似中央部分之硬声 大於其他部分之硬度，此外’其冶金紋理成三明治形構X 造’其中厚度方向近似中央部分具有一冷軋冶金紋理1 1， 且其他部分具有一溶液熱處理冶金紋理1 2。 再者，利用與製造實例1之/5型鈦合金材料相同之熱壓 條件’但最高溫度為從8〇〇ec至110(TC，且加熱時間&4至 1 4秒’以與製造實例1相同之方式製造出面材。利用此等 面材製造高爾夫球桿，且經發現當加熱條件在上述範圍以 内時’獲得與製造實例1大致等同之成果^ ' 對比實fil ，使用與實例1相同之冷軋/3型鈦合金材料，在830 t：之溶 液熱處理5分鐘之後，且經歷最高溫度1〇〇〇之高頻加熱 12秒鐘之後，以與實例1相同之條件熟化，並製作成一高 爾夫球桿頭兩片狀材料。然後以與實例丨相同之方法測試 忒片、狀材料之抗拉強度並列於表}，抗拉強度了s為丨125牛 頓/平方公釐，降服強度Ys為1〇5〇牛頓/平方公釐，且彈性 係數E 1為6. 0 % °此外’以與實⑷相同之方式觀察冶金紋

第8頁 46289 五、發明說明（6) 理且示於圖2，觀察到整個樣本成一溶液熱處理冶金故理 1 2 (顆粒狀冶金紋理）。 ’ 對比製造實例1 以與對比實例1相同之冷軋/3型鈦合金材料經歷與對比 實例1相同的溶液熱處理之後經熱壓形成一面材，且以與 上述製造實例1相同之方式用其製造一高爾夫球桿頭a ^ 液熱處理之加熱條件為最高溫度8 3 0 t 5分鐘，且熱您 > 丄 熱條件為最高溫度1 0 0 0 °C ’加熱時間為1 2秒鐘。在經過，炫 接程序之後’以與上述製造實例1相同之程序獲得—高爾' 夫球桿。以與上述製造實例1相同之方法對所得高爾夫球 桿進行耐用度和擊球手感之評估。結果如表1所示，在 7523次撞擊之後在面材中央部分發生破裂。此外，名 製造實例1 '本對比製造實例1和下文對比製造實例2之言 爾夫球桿當中’那2 8位高爾夫球手僅有4位選擇依據對= 製造實例1之高爾夫球桿為具備最佳擊球手感的高爾夫^ 桿。 對比f例2 與實例1相同之冷軋万型鈦合金材料僅經歷與實例1相 條件之一熟化處理，且製作一片狀高爾夫球桿頭材料。二 後以與實例1相同之方法測試該片狀材料之抗拉強度並列 於表1，抗拉強度Ts為1 4 0 5牛頓/平方公釐，降服強"产γ| 1 380牛頓/平方公釐，且彈性係數E1為〇. 9 %。此外，以鱼 實例1相同之方式觀察冶金紋理且示於圖3，觀察到整個檨 本成一冷軋冶金紋理11 (直線狀冶金紋理）。

第9頁 4 6289 ? 五，發明說明（7) 對比製造f你丨？ 依循與上述對比實例2之片狀材料成形程序大致相同之 程序由一冷軋沒型鈦合金材料構成/面材，且利用此面材 製造一 250立方公分高爾夫球桿頭。也就是說’在上述冷 軋材料經冷壓之後，以上述實例丨相同之程序獲得一高爾 夫球桿頭。然後利用與上述實例1相同之方法對一個具備 此南爾夫球桿頭之高爾夫球桿進行对用度和擊球手感之評 估，且如表1所示，在2505次撞擊之後在面材中央部分發 生破裂。此外，那2 8位高爾夫球手中僅有1位覺得依據對 比製造實例2之高爾夫球桿具備良好擊球手感。 表1 實例1 對比實例1 對比實例2 溶液熱處理 否 是 否 處 理 是/否 是 是 否 溫度(V) 900 1000 抗拉強度 (牛頓/平方公釐） 1320 1125 1405 降服強度 (牛頓/平方公釐） 1232 1050 1380 i伸率E1 (%) 5.5 6.0 0.9 冶金橫斷面紋理 圖1 圖2 圖3 耐用度 (撞擊次數） 10000 7523 2505 擊球7手感 23 4 1

第10頁 4 6289 7

五、發明說明（8) 從表i所列結果可知依據製造實例i之高爾夫球桿 材之抗拉強度Ts和降服強度Ys接近於以冷壓方式製&的―面 材（對比製造實例2 )，但其彈性係數E丨接近於以熱壓化^·面 I造之面材（對比製造實例1 )。此外，如圖1所示，面 冶金紋理成三明治形構造，在面材之厚度方向近似中央7 分有一冷軋冶金紋理1 1，且在其他部分有一溶液熱處理= 金紋理（顆粒狀冶金紋理）。如表1所示，可理解到其效果 為使實例1之高爾夫球桿頭的耐用度和擊球手感比對比實 例1和2之高爾夫球桿頭好。 ' 儘管以上就本發明之較佳實施例和一些替代案詳細說明 本發明’應瞭解到本說明書僅為範例說明，不應解釋為具 限制意義。此外應瞭解到習於此技藝者能夠參照本說明^ 明瞭並施作本發明實施例之各種細部修改和本發明之額外 實施例。所有此等修改和額外實施例皆視為在申請專利範 圍所主張之發明精神和真實範圍以内。

第11頁

Claims (1)

1. 4 6289 7 六、申請專利範圍 1. 一種高爾夫球桿頭，其有一面材由一未經溶液熱處理 之冷軋/5型鈦合金材料熱壓成形。 2. 如申請專利範圍第1項之高爾夫球桿頭，其中該面材 之一厚度方向近似中央部分的硬度高於其他部分的硬度。 3. 如申請專利範圍第2項之高爾夫球桿頭，其中假設該 面材之厚度為T公釐，該厚度方向近似中央部分之厚度為 大於或等於0 . 05T公釐且小於或等於0. 7T公釐。 4. 如申請專利範圍第1項之高爾夫球桿頭，其中該面材 之厚度方向近似中央部分的冶金紋理為一冷軋冶金紋理， 且其他部分具有一溶液熱處理冶金紋理。 5. 如申請專利範圍第4項之高爾夫球桿頭，其中假設該 面材之厚度為T公釐，該厚度方向近似中央部分之厚度為 大於或等於0. 05T公釐且小於或等於0, 7T公釐。 6. —種高爾夫球桿頭之製造方法，其中使用一個未經溶 液熱處理之冷軋万型鈦合金材料至少形成一高爾夫球桿之 面材，其經過最高溫度為8 0 0 °C至11 00 °C加熱4至14秒鐘之 加熱條件下的熱壓處理後形成具一預定形狀之元件。

   第13頁