專(zhuān)利名稱：高爾夫桿頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及中空高爾夫桿頭，特別涉及設(shè)置有配重材料的高爾夫桿頭。
背景技術(shù)：
為了調(diào)整鋼或鈦合金等的金屬制的中空高爾夫桿頭的重心高度或重心深度、或高爾夫桿頭的平衡等，有時(shí)在底部配置用鎢等高比重材料構(gòu)成的配重材料。
當(dāng)桿頭主體由鈦合金等的低比重的金屬構(gòu)成，配重材料用鎢或是鎢合金構(gòu)成的時(shí)候，把桿頭主體和配重材料一起焊接極其困難。在特開(kāi)平10-94623號(hào)公報(bào)中，描述了在用鎢構(gòu)成的質(zhì)量體的外周?chē)?，嵌附或卷附和桿頭主體的底材同一材質(zhì)的筒狀、帶狀或是線狀的材料，然后將其焊接在底部。
上述特開(kāi)平10-94623號(hào)公報(bào)中的高爾夫桿頭，在質(zhì)量體的外周上，由于嵌附或卷附和桿頭主體的底材同一材質(zhì)的材料后要進(jìn)行焊接，所以安裝質(zhì)量體很費(fèi)事。另外，在質(zhì)量體同嵌附或卷附在質(zhì)量體上的周?chē)牡慕缑骈g會(huì)浸入水分，也恐怕要降低高爾夫桿頭的耐久性。
本發(fā)明目的在于為解決上述現(xiàn)有問(wèn)題點(diǎn)，提供一種高爾夫桿頭，使其安裝的配重材料既堅(jiān)固，又具有優(yōu)越的耐久性，同時(shí)也容易制作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的高爾夫桿頭是具有中空桿頭主體的高爾夫桿頭，在該桿頭主體的向下表面部分，至少有一部分是金屬制，高爾夫桿頭的該金屬部分固定有配重材料的高爾夫桿頭中，其特征在于相對(duì)于該高爾夫桿頭主體，配重材料實(shí)際上僅是通過(guò)焊接被安裝，在高爾夫桿頭的主體上設(shè)置有開(kāi)口或從外面向內(nèi)凹陷的凹部，在該開(kāi)口或是凹部結(jié)合上述的配重材料，該配重材料的外緣部相對(duì)該開(kāi)口或是凹部的內(nèi)緣部進(jìn)行焊接。
再者，所謂的向下表面部分是指底部、側(cè)部、同其它實(shí)質(zhì)是與冠部相對(duì)的向下表面部。
本發(fā)明涉及的高爾夫桿頭，配重材料相對(duì)于桿頭主體實(shí)際上僅是通過(guò)焊接被安裝著，配重材料的安裝既堅(jiān)固，又具有優(yōu)越的耐久性，同時(shí)也容易制作。
本發(fā)明中最好是進(jìn)行焊接，把形成的焊道埋入在配重材料的外緣同開(kāi)口或凹部的內(nèi)緣部之間的縫隙處。最佳的焊接是能夠容易形成焊道的電弧焊或等離子焊。
本發(fā)明中的桿頭主體最好全部是金屬制，但也可以一部分是碳纖維強(qiáng)化合成樹(shù)脂等。
當(dāng)把高爾夫桿頭做成球道木桿或多功能桿的高爾夫桿頭時(shí)，該金屬的比重最好是6.5～8.5。以比重為6.5～7的不銹鋼為例說(shuō)明滿足該比重的特別合適的金屬材料。
配重材料的比重最好是10～13。利用使配重材料為鑄造品，能夠容易制造出尺寸精度準(zhǔn)確的配重材料。
本發(fā)明中的配重材料最適合是鎢合金。特別當(dāng)桿頭主體是不銹鋼制的時(shí)候，最好是容易同不銹鋼進(jìn)行焊接的鐵·鎢合金。
下面，就合適的組成范圍進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。


圖1是從底面看到的根據(jù)實(shí)施例的高爾夫桿頭的立體圖。
圖2是圖1的‖-‖線的剖視圖。
圖3是和焊接前的圖2具有同一部分的剖視圖。
圖4是說(shuō)明其它實(shí)施例的焊接前的剖視圖。
圖5是實(shí)施例1的高爾夫桿頭的底面照片。
圖6是實(shí)施例1的高爾夫桿頭的縱剖面照片。
具體實(shí)施例方式
以下根據(jù)附圖對(duì)具體實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。圖1是從底面看到的根據(jù)實(shí)施例的高爾夫桿頭的立體圖，圖2是圖1的‖-‖線的剖視圖，圖3是和焊接前的圖2具有同一部分的剖視圖，圖4是說(shuō)明其它實(shí)施例的焊接前的剖視圖。
該高爾夫桿頭1是中空金屬制的木頭型高爾夫桿頭，其具有擊打球用的面部2，從該面部2的上緣向后方延長(zhǎng)的冠部3，從該面部2的下緣向后方延長(zhǎng)的底部4，插入桿(省略圖示)后，并用粘劑等固定的桿連接部5等。
該高爾夫桿頭1由桿頭主體10以及配重材料20構(gòu)成。桿頭主體10的底面部的后部上帶有開(kāi)口11；配重材料20結(jié)合在開(kāi)口部，并通過(guò)焊接固定在桿頭主體10上。符號(hào)21表示焊接配重材料20的焊接金屬(焊道)。配重材料20僅通過(guò)焊接被安置在桿頭主體10上。
桿頭主體10構(gòu)成了除高爾夫桿頭1上的配重材料20以外的所有部分。在本實(shí)施例中，雖然桿頭主體10是根據(jù)熔模鑄造法鑄造成一體的，但是也可以其多個(gè)部分分別通過(guò)鑄造、鍛造或沖壓成型等進(jìn)行制造，利用焊接接合成中空形狀。
開(kāi)口11位于桿頭主體10的左右寬度方向，即突出側(cè)·跟方向的大致中央部，而且是靠近底部的最后部的位置上。
雖然在本實(shí)施例中的開(kāi)口10大致是橢圓形，但也可以大致是圓形、大致是方形或大致是多角形。當(dāng)開(kāi)口11是橢圓形時(shí)，最好長(zhǎng)徑為桿頭主體10的左右寬度方向，橢圓形開(kāi)口的長(zhǎng)徑最好是短徑的1.2～2.0倍。
在本發(fā)明中，整個(gè)開(kāi)口11可以設(shè)置在高爾夫桿頭1的向下的表面上，如同該實(shí)施形式這樣，也可以開(kāi)口11的一部分設(shè)置在高爾夫桿頭1的向后的表面上。向這樣使開(kāi)口延長(zhǎng)直至配重材料的后面，并使其后面的一部分用配重材料構(gòu)成，這樣能夠加大高爾夫桿頭1的重心深度。
如圖3中所示那樣，使配重材料20同開(kāi)口11結(jié)合，從外側(cè)進(jìn)行焊接，以便在開(kāi)口11的內(nèi)緣同配重材料20的外緣之間形成焊道。除TIG焊接和MIG焊接等電弧焊接以外，等離子焊接最合適。再者，在本實(shí)施例中，為了在容易進(jìn)行焊接的同時(shí)，還能夠提高配重材料20的焊接強(qiáng)度，如圖3所示，在配重材料20的外緣同開(kāi)口11的內(nèi)緣之間，設(shè)置有坡口。
從能夠制造出尺寸精確的好產(chǎn)品的角度出發(fā)，配重材料20最好利用熔模鑄造等鑄造法進(jìn)行制造。為了使配重材料20易于焊接，最好使其具有同周?chē)牡撞客瘸潭鹊幕蛟谄湟陨系暮穸?。配重材?0的厚度既可以整體均勻分布，也可以是中央部厚、周?chē)吘壊勘?，大致呈凸透鏡形狀。
另外，本實(shí)施例中的中空高爾夫桿頭，其面部2的壁厚要超過(guò)冠部3以及底部4的壁厚。如圖3所示，面部2同底部4以及冠部3之間的連接部加大壁厚，以便保持強(qiáng)度。
另外，并非特定在本發(fā)明之中，當(dāng)把桿頭主體10作成不銹鋼制的球道木桿的時(shí)候，因?yàn)槊娌?需要有打擊球時(shí)的強(qiáng)度，可以把厚度作成2～3.5mm。厚度超過(guò)3.5mm以上時(shí)，會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量過(guò)剩，結(jié)果不能夠再加大高爾夫桿頭1。同時(shí)，當(dāng)厚度未達(dá)到2mm，會(huì)導(dǎo)致?lián)羟驎r(shí)的強(qiáng)度不夠。
冠部3以及底部4的厚度是0.5～2.5mm，最好的厚度是0.7～2.2mm。當(dāng)未達(dá)到0.5mm時(shí)，在進(jìn)行重力鑄造，特別是利用熔模鑄造法進(jìn)行精密鑄造時(shí)，由于金屬液流動(dòng)性變差，出現(xiàn)無(wú)法確保精度的問(wèn)題。另一方面，當(dāng)厚度超過(guò)2.5mm時(shí)，會(huì)導(dǎo)致質(zhì)量過(guò)剩，結(jié)果無(wú)法加大高爾夫桿頭1。底部4的厚度超過(guò)冠部3，能夠?qū)崿F(xiàn)高爾夫桿頭1的低重心化。為達(dá)到此目的，可以加厚底部4的厚度，使其一部分或全體的厚度達(dá)到3mm。
本發(fā)明的高爾夫桿頭適用于球道木桿或是與其類(lèi)似的多功能桿。當(dāng)使用球道木桿或多功能桿時(shí)，擊球面傾斜角適合為13～25°，體積適合程度為150～220cc，質(zhì)量適合程度為200～250g。這種情況下的配重材料質(zhì)量，最好是20～50g，特別是在25～40g的程度(高爾夫桿頭1質(zhì)量的8～25％，特別是10～20％的程度)。
接下來(lái)，就桿頭主體10的構(gòu)成材料等進(jìn)行說(shuō)明。
構(gòu)成該桿頭主體10的金屬材料的比重最好是6.5～8.5，特別是6.5～8.0，6.5～7.0尤其好。通過(guò)使桿頭主體的比重在8.5以下，能夠?qū)崿F(xiàn)桿頭主體的輕量化，例如，設(shè)定桿頭主體的體積為150～220cc，對(duì)于打高爾夫的人來(lái)說(shuō)，很容易把球道木桿處理成便于使用的大小。
桿頭主體10的構(gòu)成材料最好是鋼，從具有優(yōu)越的強(qiáng)度以及耐腐蝕性的角度出發(fā)，特別是不銹鋼。作為不銹鋼的馬氏體系、鐵素體系、奧氏體系、析出硬化形等任何一者都可以。桿頭主體10是不銹鋼以外的鋼或非鐵系合金也可以。下表1中是一例表示在本發(fā)明中能夠使用的鋼及其它合金。


另外，當(dāng)桿頭主體是不銹鋼的情況，由于在焊接時(shí)不銹鋼中的Cr同C發(fā)生結(jié)合生成碳化鉻，有可能降低焊接的強(qiáng)度。因此，當(dāng)采用不銹鋼或其它的鉻鋼時(shí)，最好采用低碳素鋼。
下面，就配重材料20的構(gòu)成材料進(jìn)行說(shuō)明。該配重材料20的構(gòu)成材料的比重最好是10～13，特別是10～12。作為配重材料20具有高比重的同時(shí)，當(dāng)桿頭主體10是不銹鋼的情況，從和不銹鋼具有良好焊接性的角度出發(fā)，最適合采用鐵·鎢合金。
舉例說(shuō)明在配重材料20中作為鐵·鎢合金的合適組成的質(zhì)量百分比Fe43～54％W 25～35％Ni13～19％Cu1～3％該組成的鐵·鎢合金不僅具有對(duì)不銹鋼優(yōu)越的焊接性，同時(shí)還具有良好的加工性。
下面就該組成的限定理由進(jìn)行說(shuō)明。另外，以下的％表示質(zhì)量％。
為了同不銹鋼之間保持良好焊接性，要使含有的鐵(Fe)43％～54％。當(dāng)含鐵未達(dá)到43％時(shí)，就無(wú)法充分提高焊接性。另一方面，當(dāng)含鐵超過(guò)49％時(shí)，配重材料的比重隨之變小。
鐵最好含有45～52％，尤其是47～52％更佳。由此，隨著添加W，可以連續(xù)充分地維持比重增大的效果，并盡可能地提高焊接性。
鎢(W)是用來(lái)增大配重材料的比重的元素。當(dāng)W未達(dá)到25％時(shí)，會(huì)成為一種比重很低的配重材料。另一方面，因?yàn)楫?dāng)W超過(guò)35％時(shí)，配重材料的焊接性就會(huì)發(fā)生惡化，所以，含有的W應(yīng)為25～35％，最好是26～34％。
為了提高配重材料的耐腐蝕性，要添加13～19％的鎳(Ni)，特別是添加15～17％的鎳(Ni)。當(dāng)Ni未達(dá)到13％時(shí)，配重材料的耐腐蝕性不夠充分。另一方面，當(dāng)Ni超過(guò)19％時(shí)，配重材料的強(qiáng)度會(huì)降低，同時(shí)其比重也隨之變小。
為了提高配重材料的耐腐蝕性，要添加1～3％的銅(Cu)。當(dāng)Cu未達(dá)到1％時(shí)，配重材料的耐腐蝕性會(huì)不足。另一方面，當(dāng)Cu超過(guò)3％時(shí)，配重材料出現(xiàn)過(guò)度變軟，同時(shí)配重材料的比重會(huì)變低。
另外，最好Ni同Cu的總含量是14～21％，特別是15～20％。當(dāng)Ni同Cu的總含量超過(guò)21％時(shí)，配重材料的強(qiáng)度有可能降低，同時(shí)其比重也隨之變小。
上述中的Fe、W、Ni以及Cu雖說(shuō)是配重材料的必須成分，但在不損壞到配重材料特性的情況下，混入其它的元素也沒(méi)有關(guān)系。其它的元素如Zn、Al、Mn、Cr、Si、Pb、Mo、Ti等金屬元素，還有舉例說(shuō)明的C元素。當(dāng)這些元素同上述的合金(Fe、W、Ni、Cu)合計(jì)達(dá)到100％的時(shí)候，其含量最好在10％以下，尤其是在7％。另外，當(dāng)含有Cr的時(shí)候，因?yàn)镃r同C發(fā)生結(jié)合生成碳化鉻，從而降低焊接性，所以最好C的含量在0.08％以下。另外，利用添加的比Cr更易結(jié)合的Ti或Nb，可以使碳(C)安定化，能夠使碳化鉻難于生成。
如圖4(a)、(b)所示，也可以在桿頭主體10′的開(kāi)口11的邊緣部(桿頭主體10′的內(nèi)側(cè)邊緣部)上，設(shè)置階梯狀的擋塊部12，在進(jìn)行焊接的時(shí)候，使配重材料20卡定在擋塊部12，可以用來(lái)進(jìn)行定位。擋塊部12既可以設(shè)置在開(kāi)口11的全周，也可以設(shè)置在一部分。擋塊部12也可作成爪狀。另外，圖4(b)是圖4(a)中B部分的放大圖。擋塊部12還可以超出圖示的情況，伸出直至開(kāi)口11的中央部。
在圖示的實(shí)施例中，桿頭主體10、10′全都設(shè)置有開(kāi)口11，也可以設(shè)置代替開(kāi)口11的從底側(cè)凹陷的凹部，把配重材料嵌合在凹部處，進(jìn)行焊接。
下面，就實(shí)施例1～15以及比較例1～11進(jìn)行說(shuō)明。
在實(shí)施例以及比較例之中，使用SUS630不銹鋼，通過(guò)熔模鑄造法，制造圖2中所表示的3號(hào)木頭用桿頭主體10。該桿頭主體10的開(kāi)口11是橢圓形。
把利用熔模鑄造法制造的橢圓盤(pán)狀的質(zhì)量30g的配重材料嵌合在開(kāi)口11，進(jìn)行TIG焊接，作成高爾夫桿頭。配重材料20的中央部的厚度是3mm，周?chē)吘壊康暮穸仁?mm。高爾夫桿頭以及桿頭主體的其它各部分的尺寸等如下所示體積 170cc質(zhì)量 218g(包含配重材料30g)擊球面傾斜角 15°面部壁厚 2.7mm其它壁厚 2.0mm
配重材料的組成如下表2所示。


另外，在TIG焊接中通過(guò)手動(dòng)形成了1條焊道。當(dāng)焊接后，研磨并除去返到底側(cè)上的焊道，觀察焊接后的狀況。
圖5是在實(shí)施例1中，研磨前的高爾夫桿頭的底部照片；圖6是研磨后，沿前后方向縱斷后拍攝的照片。
在實(shí)施例1～15中，任何一例都未發(fā)生焊接不良，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)有裂紋等焊接缺陷。同時(shí)，在配重材料20、焊道21以及桿頭主體10之間，不存在明顯的邊界部。
對(duì)同實(shí)施例1具有同樣縱斷面的比較例1～11進(jìn)行觀察時(shí)，能夠看出配重材料部、焊道部以及桿頭主體的各個(gè)組織上的不同之處。
另外，能夠顯著地看出焊道部以及對(duì)其周?chē)Y(jié)晶粒界的碳化物的析出。另外，可以看出焊道部的組織同實(shí)施例1～11相比較，在均勻性上處于劣勢(shì)。
在高爾夫練習(xí)場(chǎng)，更進(jìn)一步地對(duì)各實(shí)施例以及比較例的高爾夫桿頭1進(jìn)行實(shí)打評(píng)價(jià)，確認(rèn)是否發(fā)生裂紋(裂縫)和在此后是否生銹。但是，沒(méi)有特別發(fā)生裂紋(裂縫)等現(xiàn)象。而且，即使是在實(shí)打評(píng)價(jià)后的一周內(nèi)，也沒(méi)有生銹。
把以上的實(shí)施例以及各比較例的高爾夫桿頭放置在溫度是35℃、濕度為90～95％的環(huán)境中，進(jìn)行耐腐蝕性實(shí)驗(yàn)。
在表2中一起表示以上的焊接部的觀察結(jié)果以及耐腐蝕實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
正如表2所示，在實(shí)施例1～15中任何的焊接部的觀察結(jié)果以及耐腐蝕性都是良好。
正如以上所述，通過(guò)本發(fā)明能夠提供一種高爾夫桿頭，其配重材料的安裝既容易又牢固，同時(shí)還具有良好的耐久性。
權(quán)利要求
1.一種高爾夫桿頭，具有中空桿頭主體，在該桿頭主體的向下表面部分，至少有一部分是金屬制，在該金屬部分固定有配重材料的高爾夫桿頭中，其特征在于相對(duì)于該高爾夫桿頭主體，配重材料實(shí)際上僅是通過(guò)焊接被安裝，在高爾夫桿頭的主體上設(shè)置有開(kāi)口或從外面向內(nèi)凹陷的凹部，在該開(kāi)口或凹部結(jié)合上述的配重材料，該配重材料的外緣部焊接于該開(kāi)口或是凹部的內(nèi)緣部。
2.如權(quán)利要求1的高爾夫桿頭，其特征在于，上述焊接是為了把焊道埋入在配重材料的外緣同開(kāi)口或凹部的內(nèi)緣部之間的縫隙處。
3.如權(quán)利要求2的高爾夫桿頭，其特征在于，使用的焊接是電弧焊或等離子焊。
4.如權(quán)利要求1至3中的任何一項(xiàng)的高爾夫桿頭，其特征在于，由金屬構(gòu)成該桿頭主體的全體。
5.如權(quán)利要求1至4中的任何一項(xiàng)的高爾夫桿頭，其特征在于，該桿頭主體的金屬比重是6.5×103kg/m3～8.5×103kg/m3。
6.如權(quán)利要求5的高爾夫桿頭，其特征在于，該桿頭主體的金屬是不銹鋼。
7.如權(quán)利要求1至6中的任何一項(xiàng)的高爾夫桿頭，其特征在于，該配重材料是由鑄造品構(gòu)成。
8.如權(quán)利要求1至7中的任何一項(xiàng)的高爾夫桿頭，其特征在于，該配重材料是由鐵·鎢合金構(gòu)成。
9.如權(quán)利要求8的高爾夫桿頭，其特征在于，該鐵·鎢合金的組成的質(zhì)量百分比為Fe 43～54％W 25～35％Ni 13～19％Cu 1～3％
全文摘要
提供一種高爾夫桿頭，使高爾夫桿頭上安裝的配重材料既堅(jiān)固，又具有良好的耐久性。高爾夫桿頭(1)由桿頭主體(10)以及配重材料(20)構(gòu)成。桿頭主體(10)的底面部的后部上帶有開(kāi)口(11)；配重材料(20)在開(kāi)口部被結(jié)合，通過(guò)焊接固定在桿頭主體(10)上。焊接金屬(焊道)(21)最好由TIG焊接等形成。桿頭主體(10)最好由不銹鋼構(gòu)成。配重材料是由質(zhì)量百分比Fe43～54％、W 25～35％、Ni 13～19％、Cu 1～3％的鐵·鎢合金構(gòu)成。
文檔編號(hào)A63B53/06GK1550242SQ200410003389
公開(kāi)日2004年12月1日 申請(qǐng)日期2004年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月12日
發(fā)明者島崎秀夫, 今本泰范, 范 申請(qǐng)人:普利司通運(yùn)動(dòng)株式會(huì)社