專利名稱：高爾夫球桿頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對金屬外殼構(gòu)造的高爾夫球桿頭實施適當(dāng)?shù)拿娌客鈿さ母倪M(jìn)，以使得在由面部外殼上的不同位置打擊高爾夫球的情況下，減少球的飛行距離的差異。
背景技術(shù)：
具有金屬外殼構(gòu)造的高爾夫球桿頭，由于可以實現(xiàn)輕量化且增加高爾夫球的飛行距離，所以被用于通稱之為高爾夫球桿的各種類型之中，并進(jìn)行了多種改進(jìn)。該金屬外殼構(gòu)造的高爾夫球桿頭，通過接合并組裝多種構(gòu)成要素，例如面部外殼、冠部外殼、底部外殼、桿連接部外殼，從而構(gòu)成球桿頭主體。
圖14表示這種金屬外殼構(gòu)造的高爾夫球桿頭11的結(jié)構(gòu)，通過焊接，接合并組裝面部外殼12、冠部外殼13、底部外殼14、桿連接部外殼15的各個相對的開放端部，再通過研磨該結(jié)合部分即可完成高爾夫球桿頭11。此外，桿連接部外殼15的延長部15a的端部焊接在底部外殼14的內(nèi)底上，另一方面，將桿的端部插入在桿連接部外殼15上形成的芯孔15b后固定，完成高爾夫球桿。
在這樣構(gòu)成的現(xiàn)有的金屬外殼構(gòu)造的高爾夫球桿頭11中，要加大飛行距離，一般通過減少面部外殼12的壁厚等降低剛性，使該面部外殼12易于彎曲。在降低了面部外殼12的剛性的情況下，具有其中央部位最易彎曲，隨著向外周部而越來越難以彎曲的特性，彎曲量越大回彈力也越大，通過用中央部擊打高爾夫球，可以增加飛行距離。
但是，如果減少面部外殼12的壁厚而降低其剛性，則雖然可以增加由中央部擊打而產(chǎn)生高爾夫球的飛行距離，但存在以下問題，即，由于彎曲量大，所以中央部的耐用性下降，該部分容易破損。作為解決該問題的方法，試圖通過在中央部形成環(huán)狀或圓形的厚壁部來解決該問題。這是一種通過加大夾在中央?yún)^(qū)域與外緣區(qū)域之間的環(huán)狀區(qū)域內(nèi)的壁厚，來防止變形、提高耐用性的方法(例如，專利文獻(xiàn)1)。
專利文獻(xiàn)1 特開2002-331051號公報發(fā)明內(nèi)容圖15是經(jīng)過上述改進(jìn)的高爾夫球桿頭11的表面外殼12的形成狀態(tài)。外緣部的虛線R1表示面部外殼12與冠部外殼13、底部外殼14、桿連接部外殼15之間的結(jié)合部分，面部外殼12的背面中央部上形成的厚壁部12a的內(nèi)環(huán)線R2和外環(huán)線R3用虛線表示。因此，這樣構(gòu)成的面部外殼12，其外周部及中央部的剛性大。
如果由以上述方式形成的的高爾夫球桿頭11擊打高爾夫球，則在其打擊點位于中心部的最佳擊球部位時，打擊應(yīng)力集中于中心而到最大的回彈力，增加了飛行距離，同時還可利用厚壁部12a抑制表面外殼12的變形，提高耐用性。
但是，如果如圖16(A)所示，高爾夫球的打擊點SP在趾部側(cè)，打擊力F施加于此處，則厚壁部12a的趾部側(cè)產(chǎn)生向向心方向彎曲的應(yīng)力Fa，跟部側(cè)產(chǎn)生向離心方向彎曲的應(yīng)力Fb。也就是說，在面部外殼12的中央，厚壁部12a出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)狀態(tài)而產(chǎn)生了力偶，在趾部側(cè)與跟部側(cè)，相反方向上產(chǎn)生彎曲變形，由于打擊應(yīng)力的集中被分散，因而回彈力下降。在如圖16(B)所示，打擊點SP在跟部側(cè)的情況下也與之相同，由于在厚壁部12a上產(chǎn)生的力偶，面部外殼12的回彈力下降。
厚壁部12a在面部外殼12上所占的面積大是其原因之一，但厚壁部12a的形狀也有很大影響。也就是說，如前所述，上述面部外殼12通過降低剛性增加彎曲力而得到高的回彈力，但在上述現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中，厚壁部12a成為妨礙彎曲的阻力體，加大了趾部側(cè)、跟部側(cè)的剛性。因此，在這樣構(gòu)成的現(xiàn)有的高爾夫球桿頭11中，由中心部的打擊產(chǎn)生的飛行距離，與由趾部側(cè)及跟部側(cè)產(chǎn)生的飛行距離之間有很大差異。
本發(fā)明是鑒于這些現(xiàn)有問題而提出來的，其目的在于，提高面部外殼的中央部的剛性，并且盡可能縮小由中央部的打擊所產(chǎn)生的飛行距離與由趾部側(cè)及跟部側(cè)的打擊所產(chǎn)生的飛行距離之間的差距，從而提高金屬外殼構(gòu)造的高爾夫球桿頭的打擊性能。
為此，本發(fā)明通過下述各個方法來解決上述課題。也就是說，本發(fā)明在具有由金屬外殼構(gòu)造成的內(nèi)部為空心的主體的高爾夫球桿頭之中，在作為打擊面的面部外殼的內(nèi)表面的大致中央部位的縱方向上形成厚壁部。
優(yōu)選在上述高爾夫球桿頭之中，在以從冠部外殼到底部外殼連續(xù)延伸的方式形成厚壁部。
優(yōu)選在上述高爾夫球桿頭之中，使厚壁部以外的面部外殼的壁厚小于或等于2.2mm。
優(yōu)選在上述高爾夫球桿頭之中，將桿面傾角設(shè)定為小于或等于15°。
優(yōu)選在上述高爾夫球桿頭之中，通過焊接與面部外殼的內(nèi)表面接合而形成厚壁部。
優(yōu)選在上述高爾夫球桿頭之中，通過鍛造或鑄造整體與面部外殼一體地形成厚壁部。
優(yōu)選在上述高爾夫球桿頭之中，厚壁部的材質(zhì)與面部外殼的材質(zhì)不同。
此外，由本發(fā)明，可提供一種高爾夫球桿頭，其金屬外殼構(gòu)造的內(nèi)部為空心的主體，包括作為打擊面的面部外殼，該面部外殼具有厚壁部，該厚壁部在所述面部外殼的內(nèi)表面的橫向大致中央部位沿縱方向形成，該厚壁部相對于該面部外殼的橫向中心線對稱，在該面部外殼橫向長度的50％以內(nèi)的范圍內(nèi)形成。
優(yōu)選在上述高爾夫球桿頭之中，前述面部外殼還具有隔著前述厚壁部而形成的趾部側(cè)薄壁部和跟部側(cè)薄壁部，并滿足下式0.2tB≤tA≤0.8tB……(1)0.2tB≤tC≤0.8tB……(2)在這里，tB是前述厚壁部的最大壁厚，tA是趾部側(cè)薄壁部的壁厚，tC是跟部側(cè)薄壁部的壁厚。
發(fā)明的效果由本發(fā)明，可以提高面部外殼的中央部的剛性，并且可以最大限度地縮小由中央部的打擊產(chǎn)生的飛行距離，與由趾部側(cè)及跟部側(cè)的打擊產(chǎn)生的飛行距離之間的差距，從而提高金屬外殼構(gòu)造的高爾夫球桿頭的打擊性能。


圖1是表示本發(fā)明的第1實施例的結(jié)構(gòu)的分解斜視圖。
圖2是表示本發(fā)明的第1實施例的面部外殼的形成狀態(tài)的圖。
圖3是說明本發(fā)明的第1實施例的打擊性能的圖。
圖4是比較回彈系數(shù)測定值的試驗結(jié)果的數(shù)值表。
圖5是表示比較飛行距離測定值的試驗結(jié)果的數(shù)值表。
圖6是比較不同的厚壁部的回彈系數(shù)測定值的試驗結(jié)果的數(shù)值表。
圖7是比較不同的厚壁部的飛行距離測定值的試驗結(jié)果的數(shù)值表。
圖8是表示本發(fā)明的第2實施例的面部外殼的形成狀態(tài)的圖。
圖9是表示本發(fā)明的第3實施例的面部外殼的形成狀態(tài)的圖。
圖10是表示本發(fā)明的第4實施例的面部外殼的形成狀態(tài)的圖。
圖11是表示本發(fā)明的第5實施例的面部外殼的形成狀態(tài)的圖。
圖12是說明本發(fā)明的形成厚壁部的區(qū)域的圖。
圖13是表示本發(fā)明的其他實施例的面部外殼的形成狀態(tài)的圖。
圖14是表示現(xiàn)有的高爾夫球桿頭的結(jié)構(gòu)的分解斜視圖。
圖15是表示現(xiàn)有的高爾夫球桿頭的面部外殼的形成狀態(tài)的圖。
圖16是說明現(xiàn)有的高爾夫球桿頭的打擊性能的圖。
圖中標(biāo)號說明1 高爾夫球桿頭2 面部外殼2a 厚壁部
3 冠部外殼4 底部外殼5 桿連接部外殼具體實施方式
下面根據(jù)附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實施方式。
圖1至圖3是表示本發(fā)明的第1實施方式的金屬外殼構(gòu)造的球桿頭主體的結(jié)構(gòu)的圖，通過焊接，接合并組裝面部外殼2、冠部外殼3、底部外殼4、桿連接部外殼5各自相對的開放端部，再通過研磨該接合部完成高爾夫球桿頭1。此外，桿連接部外殼5的延長部5a的端部焊接在底部外殼4的內(nèi)底上，另一方面，將桿的端部插入在桿連接部外殼5上形成的芯孔5b中而固定，完成高爾夫球桿。
并且，在上述面部外殼2的內(nèi)表面的大致中央的縱方向上，預(yù)先形成厚壁部2a，該厚壁部2a可以通過焊接實現(xiàn)一體化，也可以通過鍛造或鑄造一體地成型。此外，所形成的厚壁部2a可以使用與面部外殼2相同的材質(zhì)，也可以使用不同的材質(zhì)。
圖2是表示這樣構(gòu)成的本發(fā)明的高爾夫球桿頭1的面部外殼2的形成狀態(tài)的圖，外緣部的虛線L1表示面部外殼2與冠部外殼3、底部外殼4、桿連接部外殼5的接合部分，在面部外殼2的內(nèi)表面上形成的厚壁部2a的外形用虛線L2表示。這樣構(gòu)成的面部外殼2，由于形成厚壁部2a的部位的質(zhì)量大，因而中央部的剛性高。
圖3是示意地表示通過上述第1實施例的高爾夫球桿頭1打擊高爾夫球的瞬間狀態(tài)的圖，圖3(A)表示用趾部側(cè)的打擊點SP打擊高爾夫球，施加了打擊力F的情況。在該狀態(tài)下，因為面部外殼2的厚壁部2a橫方向的質(zhì)量不足，所以沒有產(chǎn)生力偶的余地，因而，雖然局部上有大小差異，但面部外殼2的整個表面朝向向心方向彎曲變形，可以防止回彈力出現(xiàn)大的衰減。圖3(B)所示的打擊點SP為跟部側(cè)的情況也與之相同，不受厚壁部2a的力偶的影響，可以防止回彈力出現(xiàn)大的衰減。
為了驗證這一結(jié)果，本申請人進(jìn)行過各種條件的多個試驗，在圖4～圖7的數(shù)值表中表示了其結(jié)果。圖4是回彈系數(shù)的測定結(jié)果，該試驗中使用的試制球桿頭A、比較球桿頭A、比較球桿頭B均是利用4pcs鍛造法制作而成的鈦球桿頭。試制球桿頭A為，將面部外殼2的厚壁部的壁厚設(shè)定為10mm，將其余部分設(shè)定為2mm，將桿面傾角設(shè)定為小于或等于15°。此外，厚壁部如后所述，可以采用多種方法形成于面部外殼上，但在本發(fā)明之中，所謂厚壁部的壁厚，即使在使用與面部外殼不同的材質(zhì)形成厚壁部的情況下，也是指包含面部外殼的厚度在內(nèi)的厚壁部的厚度。
比較球桿頭A為不形成厚壁部，采用使整個面部均為2.6mm的均勻的壁厚的普通結(jié)構(gòu)。比較球桿頭B為，在面部中心部上形成直徑為40mm的圓形的厚壁部，使其余部分為2mm的壁厚。此外，試制球桿頭A、比較球桿頭A、比較球桿頭B任一個的冠部外殼、底部外殼均為1mm的壁厚，桿連接部外殼由圓桿切削加工而成，通過焊接使各個外殼接合，經(jīng)過研磨、涂漆后完成。
試驗方法為，用各個高爾夫球桿頭的中心以及距中心20mm的趾部側(cè)和跟部側(cè)這3個位置打擊高爾夫球，由該高爾夫球的回彈時的速度，通過運算求出回彈系數(shù)。該試驗結(jié)果如圖4所示，試制球桿頭A的最大比較差最小，該最大比較差是相距20mm的位置上的回彈系數(shù)相對于中心的回彈系數(shù)的比較中最大的差，可以看出，中心部與趾部側(cè)、跟部側(cè)的回彈系數(shù)的差小。
然后，使用該試制球桿頭A、比較球桿頭A、比較球桿頭B，進(jìn)行試打高爾夫球，測定其飛行距離的試驗。這是將桿及把手安裝到各個球桿頭上，完成高爾夫球桿，利用自動飛行距離測定器，將其以每秒40米的揮桿速度進(jìn)行揮桿，測定5次此時的高爾夫球的飛行距離，將其平均值示于圖5中。從該圖所示的結(jié)果可以看出，本發(fā)明的試制球桿頭1的用中心試打時的飛行距離與用距中心20mm的位置試打時的飛行距離的最大比較差為最小，可以確認(rèn)中心部與趾部側(cè)及跟部側(cè)的飛行距離的差小。
圖6表示用于確認(rèn)面部外殼2的厚壁部2a的壁厚不同的情況下會出現(xiàn)什么結(jié)果的試驗結(jié)果，將試制球桿頭A～試制球桿頭D的厚壁部的壁厚設(shè)定為10mm～4mm。此外，作為比較球桿頭A，使用與上述試驗中的比較球桿頭A相同的球桿頭。圖6是用與上述回彈系數(shù)試驗相同的方法進(jìn)行的試驗結(jié)果，從該圖所示的結(jié)果可以看出，隨著厚壁部的壁厚變小，回彈系數(shù)的最大比較差稍有增加，但在與一般結(jié)構(gòu)的比較球桿頭A的結(jié)構(gòu)相比較的情況下，不認(rèn)為該差別有意義。
此外，使用試制球桿頭A～試制球桿頭D以及比較球桿頭A試打高爾夫球，進(jìn)行測定其飛行距離的試驗。這與上述試驗相同，利用自動飛行距離測定器，以每秒40米的揮桿速度進(jìn)行揮桿，測定5次此時的高爾夫球的飛行距離，將其平均值示于圖7中。從該圖所示的結(jié)果可以看出，作為用中心試打時的飛行距離與用距中心20mm的位置試打時的飛行距離的最大比較差，與試制球桿頭A～試制球桿頭D是7～9m相對，比較球桿頭A產(chǎn)生了14m這一大的差別。
如以上結(jié)果所示，利用本發(fā)明，因為可以通過改變面部外殼2的內(nèi)表面上形成的縱方向的厚壁部2a的形態(tài)、材質(zhì)材料，調(diào)整打擊面的各部分的彎曲量，所以可以構(gòu)成各種其他實施例。也就是說，圖8表示第2實施例，如該圖所示，使在面部外殼2的內(nèi)表面上形成的厚壁部2a，以在縱方向上分成2個的狀態(tài)形成，與第1實施例相比，降低中央部的剛性而容易彎曲。
圖9所示的第3實施例是厚壁部2a以從冠部外殼3到底部外殼4連續(xù)延伸的方式形成，與上述第2實施例相反，提高中央部的剛性而難以彎曲。圖10所示的第4實施例是第3實施例的變形，形成將中央部瘦身了的厚壁部2a，與第3實施例相比，可降低中央部的剛性。圖11所示的第5實施例是第3實施例的另一種變形，是從中間切斷厚壁部2a的連續(xù)，以降低中央部的剛性。
下面參照圖12，具體說明設(shè)置本發(fā)明的厚壁部的區(qū)域。
圖中的C1表示面部外殼2的中心線，C2表示面部外殼2的縱方向上的中心線。此外，L是面部外殼的橫向長度。
本發(fā)明中，優(yōu)選以面部外殼2的橫方向的中心線C1為對稱軸，在從中心線C1到面部外殼2的橫方向長度L的50％以內(nèi)的范圍內(nèi)形成厚壁部2a。也就是說，在將設(shè)置厚壁部2a的范圍設(shè)為LB時，滿足式LB≤0.5×L。
此外，在圖12中，作為厚壁部示出了第1實施例的厚壁部，但當(dāng)然也可以為上述第2～第5實施例中的厚壁部。
此外，只要在相對于中心線C 1對稱，面部外殼2的橫方向的長度的50％以內(nèi)的范圍形成，則也可以為圖13所示的在底部冠部方向上延伸的厚壁部，成為相對于中心線C1傾斜的厚壁部。
下面，對本發(fā)明的壁厚規(guī)定進(jìn)行具體說明。
在本發(fā)明中，在由厚壁部2a以及從橫方向的兩側(cè)夾著該厚壁部的趾部側(cè)的薄壁部及跟部側(cè)的薄壁部構(gòu)成面部外殼2的情況下，優(yōu)選這些部分的壁厚滿足下式。
0.2tB≤tA≤0.8tB……(1)0.2tB≤tC≤0.8tB……(2)在這里，tB是厚壁部2a的壁厚，即面部外殼2的最大壁厚，tA是跟部側(cè)薄壁部的壁厚，tC是趾部側(cè)薄壁部的壁厚。
此外，厚壁部2a也可以以相對于跟部側(cè)以及趾部側(cè)的薄壁部90°或與之相近的角度而隆起，但優(yōu)選與各個表面(上表面)平滑性地連接。此外，優(yōu)選厚壁部以外的跟部側(cè)及趾部側(cè)的薄壁部具有均勻的壁厚。
由以上說明的本發(fā)明，厚壁部2a形成的自由度高，能夠容易地設(shè)定該厚壁部2a的形態(tài)中中心部及趾部側(cè)、跟部側(cè)的剛性。而且，因為在面部外殼內(nèi)表面的大致中央的縱方向上形成該厚壁部2a，所以即使在偏離中心部，趾部側(cè)或跟部側(cè)成為打擊點的情況下，回彈率、飛行距離也不會產(chǎn)生很大差別，可以得到穩(wěn)定的打擊性能。
權(quán)利要求
1.一種高爾夫球桿頭，其具有由金屬外殼構(gòu)造成的內(nèi)部為空心的主體，其特征在于，具有厚壁部，該厚壁部形成于作為打擊面的面部外殼的內(nèi)表面上，該厚壁部位于所述內(nèi)表面的大致中央部位的縱方向上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爾夫球桿頭，其特征在于，厚壁部以從冠部外殼到底部外殼連續(xù)延伸的方式形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高爾夫球桿頭，其特征在于，使厚壁部以外的面部外殼的壁厚小于或等于2.5mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高爾夫球桿頭，其特征在于，桿面傾角小于或等于15°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高爾夫球桿頭，其特征在于，所述厚壁部利用焊接，與面部外殼的內(nèi)表面進(jìn)行接合而形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高爾夫球桿頭，其特征在于，所述厚壁部利用鍛造或鑄造，與面部外殼的內(nèi)表面一體地形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高爾夫球桿頭，其特征在于，厚壁部的材質(zhì)與面部外殼的材質(zhì)不同。
8.一種高爾夫球桿頭，其具有由金屬外殼構(gòu)造成的內(nèi)部為空心的主體，其特征在于，包括作為打擊面的面部外殼，該面部外殼具有厚壁部，該厚壁部在所述面部外殼的內(nèi)表面的橫向大致中央部位沿縱方向形成，該厚壁部在相對于該面部外殼的橫向中心線對稱，該面部外殼橫向長度的50％以內(nèi)的范圍內(nèi)形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的高爾夫球桿頭，其特征在于，前述面部外殼還具有隔著前述厚壁部而形成的趾部側(cè)薄壁部和跟部側(cè)薄壁部，并滿足下式0.2tB≤tA≤0.8tB……(1)0.2tB≤tC≤0.8tB……(2)在這里，tB是前述厚壁部的最大壁厚，tA是趾部側(cè)薄壁部的壁厚，tC是跟部側(cè)薄壁部的壁厚。
全文摘要
提供一種金屬外殼構(gòu)造的高爾夫球桿頭，其可以提高面部外殼的中央部的剛性，并且可以最大限度地縮小由中央部的打擊產(chǎn)生的飛行距離，與由趾部側(cè)及跟部側(cè)的打擊產(chǎn)生的飛行距離之間差別，從而提高打擊性能。在金屬外殼構(gòu)造的主體內(nèi)部為空心的高爾夫球桿頭中，在成為打擊面的面部外殼的大致中央的縱方向上形成厚壁部。
文檔編號A63B53/04GK1792398SQ20051013206
公開日2006年6月28日 申請日期2005年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月24日
發(fā)明者原田睦, 竹園拓也 申請人:雅馬哈株式會社