專利名稱：高爾夫桿頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬制中空高爾夫桿頭，特別涉及木頭型或與其近似形狀的高爾夫桿頭。
背景技術(shù)：
作為1號木桿和球道木桿等的木頭型高爾夫桿頭，中空的金屬制品被廣泛利用。一般如圖4所示，中空的木頭型高爾夫桿頭1具有用于擊球的面部2，構(gòu)成高爾夫桿頭的上面部的冠部3，構(gòu)成高爾夫桿頭的底面部的底部4，構(gòu)成高爾夫桿頭的突出側(cè)、后側(cè)和跟側(cè)的側(cè)面部的側(cè)部5，以及桿連接部6。桿7插入該高爾夫桿頭1的桿連接部6，并通過粘接劑等固定。另外，最近在市場上較多地出售一種稱為多功能桿的高爾夫桿頭。作為該多功能高爾夫桿頭的一種，與上述木頭型高爾夫桿頭類似的各種高爾夫桿頭也在市場上出售。
作為構(gòu)成該中空高爾夫桿頭的金屬，鋁合金、不銹鋼和鈦合金被采用，近年來鈦合金尤其被廣泛采用。
日本專利公報特開2002-119625號中記載的高爾夫桿頭的結(jié)構(gòu)為，面部比冠部壁厚，冠部向上方彎曲，面部和冠部由加壓加工一體成形。
為了使中空的金屬制高爾夫桿頭擊球后的球的飛行距離增大，著眼于利用面部的撓性，提高球的反彈，這樣來使球向遠處飛。但是，對于揮桿速度慢的打高爾夫球的人來說，這種高爾夫桿頭的面部的變形少，提高球初速度的效果小，另外，由于球不升高，所以飛行距離無法延伸。
根據(jù)日本專利公報特開2002-119625號的高爾夫桿頭，在擊球時冠部向上方撓性變形，提高對球的反彈。但是，對同號公報的高爾夫桿頭實行使壁厚不同的面部和冠部一體的加壓加工。這樣對壁厚不同的部件進行加壓加工，從加工技術(shù)的角度看作業(yè)難度大，造成高爾夫桿頭的制造效率低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種高爾夫桿頭，即使揮桿速度慢的打高爾夫球的人使用，也可使球被打出的角度變高，其結(jié)果可以增大球的飛行距離，而且制造也容易。
本發(fā)明的高爾夫桿頭，在至少具有面部、底部、側(cè)部和冠部的金屬制中空高爾夫桿頭中，其特征在于該冠部的兩側(cè)緣及后緣、該面部的兩側(cè)緣、該側(cè)部由一體的頭本體構(gòu)成，除去該冠部的兩側(cè)緣及后緣的冠部主體、以及該面部的上緣由一體的頂板構(gòu)成，除去該面部的兩側(cè)緣及上緣的面部主體由面板構(gòu)成，該頭本體、頂板及面板結(jié)合，構(gòu)成該頂板的金屬材料比頭本體及面板的金屬材料的縱彈性率低。
在關(guān)于本發(fā)明的高爾夫桿頭中，使冠部的縱彈性率比底部等的其他部件的縱彈性率低，這樣，可使擊球時的球的打出角度變高。其結(jié)果，即使揮桿速度慢的打高爾夫球的人使用，也可使球被打出的角度變高，延長飛行距離。
本發(fā)明中，面部的大部分由面板構(gòu)成，在面部的上部附近，面板和頂板通過焊接等結(jié)合。一般焊接使金屬材料的硬度增大，頂板和面板的焊縫比面部的最頂端(面部和冠部的各凸緣)靠下。
因此，頂板的面部最頂部緣附近不受焊接引起的硬化的影響，擊球時由薄壁的頂板構(gòu)成的冠部和面部最頂部緣附近容易撓性變形。因此，高爾夫桿頭具有高反彈性，飛行距離增大。
另外，在本發(fā)明的高爾夫桿頭中，從冠部主部開始到面部上緣由一體的頂板構(gòu)成，面部主部由一體的面板構(gòu)成，頂板和面板可分別制作。因此，即使面板比頂板壁厚，兩者均能容易制造。
本發(fā)明中，最好該頭本體是鑄造品，該頂板是鍛造或加壓成形品，該面板是鑄造、鍛造或加壓成形品。這樣，作為構(gòu)成各部的金屬材料，可以選擇具有分別適應(yīng)各部的彈性率的金屬材料，采用分別適應(yīng)各部的制造方法。
該頭本體可由突出側(cè)、后側(cè)、跟側(cè)成一體形成，進而也可分為2個或3個以上的部分分體形成。
本發(fā)明的高爾夫桿頭在通常的情況下進而具有桿連接部。該桿連接部最好與頭本體一體形成。
本發(fā)明中，為了使冠部容易撓性變形，最好使冠部的厚度在0.5～1.2mm。該情況下，最好本體的厚度比頂板的厚度大0.2～3.0mm，該面板的厚度比頂板的厚度大1.0～2.5mm。
本發(fā)明中，最好形成高爾夫桿頭的金屬是鈦或鈦合金，頂板的縱彈性率為小于等于10500kgf/mm2(102.9×109Pa)，頭本體的縱彈性率為大于等于11000kgf/mm2(107.8×109Pa)。另外，最好頂板的縱彈性率和頭本體的縱彈性率的差為1000～3000kgf/mm2(9.8×109～29.4×109Pa)。
本發(fā)明特別適用于具有超過250cc、300cc、350cc的體積的大型高爾夫桿頭。作為該高爾夫桿頭，1號木桿被舉例說明。本發(fā)明也可適用于與球道木桿、木頭型相類似的多用途高爾夫桿頭等。


圖1(a)圖是實施方式的高爾夫桿頭的立體圖，(b)圖是(a)圖的B-B線剖視圖。
圖2是實施方式的高爾夫桿頭的分解立體圖。
圖3(a)圖是其他實施方式的高爾夫桿頭的縱剖視圖，(b)圖是(a)圖的B附近的放大圖。
圖4是現(xiàn)有技術(shù)的高爾夫桿頭的立體圖。
具體實施例方式
以下，參照

實施方式。圖1(a)、(b)是實施方式的高爾夫桿頭的立體圖和剖視圖，圖2是該高爾夫桿頭的分解立體圖。
該高爾夫桿頭1A也具有面部2、冠部3、底部4、側(cè)部5和桿連接部6。該高爾夫桿頭1A是通過激光焊接或等離子焊接等焊接將頭本體10、頂板20和面板30整體化而構(gòu)成的。此外，等離子焊接和激光焊接的能量密度高，和TIG焊接相比，焊入深，精度高，可以非常好地焊接。
從圖2中可以清楚可見，頭本體10具有形成底部4的底面11、形成側(cè)部5的突出立面12、后立面13和跟立面14、從這些立面12-14的上緣向冠部3探出的冠凸緣15、在面部2中從突出立面12和跟立面14分別探出的凸緣16、跟凸緣17。從冠部3的中央到面部2的大部分形成為開口18。桿連接部6和該頭本體10整體設(shè)置。
頂板20具有構(gòu)成除去冠部3處的突出側(cè)和跟側(cè)的兩側(cè)緣和后緣的冠主要部分的冠板21、和構(gòu)成面部2的上緣(但是，除去凸緣16和跟凸緣17的部分)的頂凸緣22。冠板21向上方凸出地彎曲。頂凸緣從該冠板21的前緣下垂設(shè)置。
面板30構(gòu)成除去面部2中各凸緣16、17和22的區(qū)域(面主要部分)。
通過焊接將該頭本體10、頂板20和面板30整體化從而形成高爾夫桿頭。桿連接部6可以延伸至底部4，也可以不延伸至底部4。焊接后，根據(jù)需要實施各種研磨、涂付等的整修處理從而形成產(chǎn)品高爾夫桿頭。
頭本體10為鑄造品，和其他板20、30相比即使具有復雜的形狀也可以簡單制造。
頂板20從冠板21到頂凸緣22為同一厚度。該頂板20是通過鍛造或沖壓成型形成的。由于頂板20整體厚度均勻，另外其形狀為大致L字形的比較簡易的頂板，所以通過鍛造或沖壓成型可以較容易地形成。
可以通過鑄造、鍛造、沖壓成型的任一種方法形成面板30?？梢愿鶕?jù)需要在面板30上設(shè)置槽部(刻線)。
此外，頂凸緣15向冠部中心方向的延伸寬度為6-9毫米，特別指出最好為7-8毫米。
在面部的上部，最好凸緣16和跟凸緣17的左右寬度和上述頂凸緣15的延伸寬度相等。
凸緣16和跟凸緣17的左右寬度在面部的下部可以相等，但是最好為越向面部的下部越小的形狀。
頂板20的冠板21在冠部3占有的面積比例為60-90％，最好為65-85％左右。
頂凸緣22的上下寬度為6-9毫米，最好為7-8毫米左右。
在面部2中，面板30占有的面積比例為60-90％，最好為70-85％。
頂板20的厚度為0.5-1.2毫米，最好為0.7-1.0毫米。頭本體10的厚度為0.6-3.0毫米，最好為0.8-1.2毫米。面板30的厚度為1.5-3.7毫米，最好為2.2-3.0毫米。頭本體10比頂板20厚0.2-3.0毫米，最好厚0.5-2.5毫米，面板30比頂板20厚1.0-2.5毫米，最好厚1.3-2.0毫米。
在該實施方式中，頭本體10、頂板20和面板30都由鈦或鈦合金構(gòu)成。頂板20的縱彈性率比其它部分即頭本體10和面板30的任一縱彈性率都低。
由于這樣使占有冠部大部分的頂板20的縱彈性率較低，所以打擊時的球的擊出角度較大。因此，即使揮桿速度慢的打高爾夫球的人使用，也可以得到較大的飛行距離。
此外，如果冠部和底部的縱彈性率的差為1000kgf/mm2(9.8×109Pa)以上特別是1500kgf/mm2(14.7×109Pa)以上，則冠部變得更易彎曲，從而可以得到更大的飛行距離。此外，雖然如果冠部的縱彈性率和底部的縱彈性率的差過大則擊出角度大，但是打球時的球的反彈力降低，飛行距離減小，所以通常為3000kgf/mm2(29.4×109Pa)以下，最好為2600kgf/mm2(24.5×109Pa)以下。
在該實施方式中，面部2的大部分由面板30構(gòu)成，在其上緣部焊接面板30和頂凸緣22。一般通過焊接使金屬材料的硬度增大，但是頂凸緣22和面板30的焊接接縫位于面部2的最頂緣(面部2和冠部3的各凸緣)的下方。
因此，冠板20和面部最頂緣附近沒受到焊接硬化，所以在擊球時，較薄的冠板20和面部最頂緣附近易彎曲。因此，高爾夫桿頭具有高反彈特性，飛行距離增大。
下面說明構(gòu)成該高爾夫桿頭的金屬材料。
作為頂板20的鈦合金，最好為縱彈性率為10500kgf/mm2(102.9×109Pa)以下的β型鈦合金，例如Ti-15V-3Cr-3Sn-3AL、Ti-13V-11Cr-3AL、Ti-15Mo-5Zr、Ti-15Mo-5Zr-3AL、Ti-3AL-8V-6Cr-4Mo-4Zr、Ti-22V-4AL。
作為面板30，上述的β型鈦合金和后面將要說明的α-β型鈦合金都可以。
作為頭本體10，可以舉出以下例子縱彈性率為11000kgf/mm2(107.8×109Pa)以上的α-β型鈦合金的Ti-6AL-4V、Ti-6AL-6V-2Sn、接近α型鈦合金的Ti-8AL-1Mo-1V，但是也可以使用使縱彈性率在該范圍內(nèi)地熱處理的β型鈦合金的Ti-3AL-8V-6Cr-4Mo-4Zr、Ti-22V-4AL。
一般地，β型鈦合金的縱彈性率根據(jù)熱處理方式的不同而變化。下面的表1中表示了各種鈦合金和純鈦的處理方式和縱彈性率以及該鈦或鈦合金的縱彈性率。
表1


此外，在β型鈦合金的熱處理中，關(guān)于頂板中使用的材料關(guān)于頭本體10，可以在使用β型鈦合金進行了時效處理的狀態(tài)下使用。
下面說明高爾夫桿頭的各部分的最好的尺寸。
特別適用于本發(fā)明并具有效果的高爾夫桿頭為冠部易彎曲的大型高爾夫桿頭，具體來講頭體積為250cc以上，更好為300cc以上，最好為350cc以上。但是，一般地，高爾夫桿頭隨著體積的增大其重量也會增加。如果該重量變得過大，則難以順利地揮動高爾夫桿。因此，從該重量的制約這點來考慮，將頭的體積限制在600cc左右。最好將本發(fā)明用于傾斜角度為7°-15°的1號木桿頭。
該高爾夫桿頭的面部最好比較高，因為如果這樣的話，在球觸到面部表面的上方時，傾斜角變大。具體來講，面的最大高度為45毫米以上，50毫米以上更好，特別地，最好為53毫米以上。但是，如果面的高度達到100毫米以上，則搖擺時的面部表面對風和空氣的反作用力過大，所以不太好。
由于作為1號木桿頭使用時，球桿長度通常為43英寸-50英寸左右，所以如果考慮搖擺平衡，則球重量最好為165-205克左右。如果過重，則搖擺平衡變重，一般來講，打高爾夫球的人不能完全揮動，如果頭的重量過輕，則球的反作用力有可能劣化。
在本發(fā)明中，如圖3(a)、(b)所示，可以從面板30的上緣向上方直立設(shè)有直立片31，并使該直立片31沿著頂凸緣22的下緣的里面。在這樣構(gòu)成的情況下，在由面部2的上緣附近擊打球的瞬時擊打時，可以用直立片31支承頂凸緣。此外，可以用焊接等結(jié)合直立片31和頂凸緣22，單純地抵接結(jié)合也可以。另外，直立片和頂凸緣22之間可以存在一定(例如0.3毫米以下)間隙。
在本發(fā)明中，可以在頭本體10處從底部4直立構(gòu)成面部2的下緣的底凸緣(圖示略)，并在該底凸緣上焊接面板30。
如上所述，如果根據(jù)本發(fā)明的高爾夫桿頭，則即使揮桿速度慢的打高爾夫球的人使用，擊出角度也會變大，結(jié)果就可以增大飛行距離。該高爾夫桿頭也容易制造。
權(quán)利要求
1.一種高爾夫桿頭，在至少具有面部、底部、側(cè)部和冠部的金屬制中空高爾夫桿頭中，其特征在于該冠部的兩側(cè)緣及后緣、該面部的兩側(cè)緣、該側(cè)部由一體的頭本體構(gòu)成，除去該冠部的兩側(cè)緣及后緣的冠部主體、以及該面部的上緣由一體的頂板構(gòu)成，除去該面部的兩側(cè)緣及上緣的面部主體由面板構(gòu)成，該頭本體、頂板及面板結(jié)合，構(gòu)成該頂板的金屬材料比頭本體及面板的金屬材料的縱彈性率低。
2.如權(quán)利要求1的高爾夫桿頭，其特征在于該頭本體是鑄造品，該頂板是鍛造或加壓成形品，該面板是鑄造、鍛造或加壓成形品。
3.如權(quán)利要求1或2的高爾夫桿頭，其特征在于該頂板的厚度為0.5～1.2mm，該頭本體的厚度比頂板的厚度大0.2～3.0mm，該面板的厚度比頂板的厚度大1.0～2.5mm。
4.如權(quán)利要求1至3任意一項中的高爾夫桿頭，其特征在于該頭本體、頂板和面板通過焊接結(jié)合。
5.如權(quán)利要求1至4任意一項中的高爾夫桿頭，其特征在于由頂板構(gòu)成的面部上緣的上下寬度為6～9mm。
6.如權(quán)利要求1至5任意一項中的高爾夫桿頭，其特征在于在面部上該面板所占部分的面積比例為60～90％。
7.如權(quán)利要求1至6任意一項中的高爾夫桿頭，其特征在于在冠部上頂板所占部分的面積比例為30～80％。
8.如權(quán)利要求1至7任意一項中的高爾夫桿頭，其特征在于形成高爾夫桿頭的金屬是鈦或鈦合金，頂板的縱彈性率為小于等于10500kgf/mm2，頭本體的縱彈性率為大于等于11000kgf/mm2。
9.如權(quán)利要求8的高爾夫桿頭，其特征在于頂板的縱彈性率和頭本體的縱彈性率的差為1000～3000kgf/mm2。
10.如權(quán)利要求1至9任意一項中的高爾夫桿頭，其特征在于在該面板的上緣設(shè)置沿該頂板的前部下緣的背面的直立片。
全文摘要
提供一種高爾夫桿頭，即使揮桿速度慢的打高爾夫球的人使用，也可使球被打出的角度變高，增大球的飛行距離。高爾夫桿頭(1A)具有鈦或鈦合金制的面部(2)、冠部(3)、底部(4)、側(cè)部(5)、以及桿連接部(6)。高爾夫桿頭(1A)是通過激光焊接或等離子焊接等焊接將頭本體(10)、頂板(20)和面板(30)一體化而構(gòu)成的。頂板(20)具有構(gòu)成除去冠部(3)處的突出側(cè)和跟側(cè)的兩側(cè)緣和后緣的冠主要部分的冠板(21)、和構(gòu)成面部(2)的上緣的頂凸緣(22)。面板(30)構(gòu)成除去面部(2)中各凸緣(16)、(17)和(22)的區(qū)域。
文檔編號A63B53/04GK1539538SQ20041000276
公開日2004年10月27日 申請日期2004年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月20日
發(fā)明者今本泰范, 松永英夫, 夫 申請人:普利司通運動株式會社