專利名稱：高爾夫球桿頭的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種高爾夫球桿頭，在該高爾夫球桿頭中，能夠以一種較好的平衡方式提高桿面的彈性效果和生產性。
背景技術：
近幾年，已經提出了一種具有面部部分的空心高爾夫球桿頭，該面部部分具有其上設置有凹槽的內表面，以便提高面部部分的彈性效果。由于這種高爾夫球桿頭具有小剛度和柔性的面部部分,所以當擊球時面部部分能夠產生較大的彎曲。
例如，如圖9所示，日本專利2002-253709A1提出了一種具有面部部分(b)的高爾夫球桿頭(a),該面部部分(b)具有設置有圓形凹槽cl的內表面(ba)。由于高爾夫球桿頭(a)的面部部分(b)具有柔性，所以其具有提高的彈性效果。但是，上述在面部部分(b)的內表面(ba)設置的每個圓形凹槽Cl包括多個具有不同曲率半徑的圓弧。因此，很難在面部部分的內表面上加工這些圓形凹槽。本發(fā)明的目的在于提供一種高爾夫球桿頭，在這種高爾夫球桿頭中，能夠以一種較好的平衡方式提高桿面的彈性效果和生產性。

發(fā)明內容
根據本發(fā)明，提供了一種高爾夫球桿頭，其包括面部部分，面部部分的前面限定了用于擊球的桿面；面部部分包括設置在面部部分的中間區(qū)域的中間較厚部和設置在中間較厚部周圍且厚度小于中間較厚部的厚度的外周較薄部；外周較薄部具有面對空心的內表面；外周較薄部的內表面包括第一區(qū)域和第二區(qū)域；第一區(qū)域設置有沿特定方向直線延伸的多個第一凹槽；和第二區(qū)域設置有沿不同于第一凹槽的方向的方向直線延伸的多個第二凹槽。


圖I是表示本發(fā)明的實施例的標準狀態(tài)下的高爾夫球桿頭的前視圖；圖2是圖I中桿頭的平面圖；圖3是沿圖2中A-A的截面圖；圖4是圖I中的桿頭的分解圖；圖5是桿頭的面部部分的后視圖；圖6是沿圖I中X-X的截面圖；圖7是外周較薄部的截面圖，其橫截面與第一凹槽的縱向相交；圖8是表示本發(fā)明的其他實施例的桿頭的分解圖；圖9是現有的桿頭的面部部分的后視圖。
具體實施方式
將參考附圖，進行描述本發(fā)明的實施例。圖I至3分別顯示在標準狀態(tài)下根據本發(fā)明的實施例的高爾夫球桿頭(后文中簡稱為“頭部”或“桿頭”)。此處，標準狀態(tài)是指桿頭I被放置在水平面HP，從而桿軸中心線CL在垂直面VP內傾斜桿頭傾角α，且桿面2A相對于垂直面VP傾斜桿面傾角β。除非另有說明，本文中桿頭I都處于標準狀態(tài)下。在標準狀態(tài)下，桿面2Α的桿面角度設置為0°。同樣，桿面傾角β設置為大于0°，并且定義為相對于垂直面VP經過桿面2Α的甜蜜點SS的切線的角度。甜蜜點SS是桿面2Α與直線N的交點，該直線N通常垂直于桿面2Α且經過桿頭I的重心G。桿頭I包括面部部分3,該面部部分3的前面限定用于擊打聞爾夫球的桿面2Α ;冠部分4，該冠部分4從桿面2Α的上邊緣2a延伸以形成桿頭I的上表面；底部部分5，該底部部分5從桿面2A的下邊緣2b延伸以形成桿頭I的下表面；側部分6，該側部分6在冠部分4和底部部分5之間從桿面2A的趾側邊緣2c經過桿頭I的后面BF延伸至桿面2A的跟側邊緣2d，和管狀連接部7，該管狀連接部7被設置在冠部分4的跟部側上且具有附接桿身(未顯示)的桿身插入孔7a。在沒有桿身附接到桿頭I的情況下，桿身插入孔7a的軸向中心線CL用于代替桿身的軸向中心線。桿頭I最好形成具有空心結構的木質型桿頭，該空心結構為空心部分“i”被形成在桿頭I內。術語“木質型高爾夫球桿頭”是指具有所謂的木質型桿頭形狀的高爾夫球桿頭，例如I號木桿(#1木頭桿)，2號木桿(#2木頭桿)，3號木桿(#3木頭桿)，4號木桿(#4木頭桿)和5號木桿(#5木頭桿)，雖然這些桿頭的編號和名字不同，但形狀大致相同。雖然沒有特別限定，但是桿頭I的體積較佳地至少為100cm3，更佳地至少為130cm3。如果桿頭I的體積太小,那么可能出現問題,例如繞著經過桿頭I的重心的垂直軸的轉動慣量減小，或桿頭I的重心的深度減小。這些可能導致擊球時方向的穩(wěn)定性降低。另一方面，如果桿頭I的體積太大，那么可能出現問題，例如桿頭重量增加，揮桿平衡性下降并違背高爾夫球規(guī)則。因此，較佳地，桿頭I的體積至多為470cm3，更佳地至多為460cm3。如圖4所示，本實施例中桿頭I具有雙層結構，即具有面部部分3的面部構件IA和桿頭主體1B。面部構件IA被附接在桿頭主體IB的前側。但是，對于桿頭I的結構，可以使用三層或者四層結構。桿頭主體IB和面部構件IA由一種或多種金屬材料形成。金屬材料的較佳實例是例如不銹鋼，鈦合金及這些金屬的組合。進一步，雖然在附圖中沒有顯示，但是例如纖維加強樹脂的具有較低比重的非金屬材料也可以應用在部分桿頭主體IB中。本實施例中的面部構件IA被形成為大致杯狀體，包括整個面部部分3和延伸部8。延伸部8包括冠側延伸部8a，底側延伸部Sb，趾側延伸部Sc和跟側延伸部8d，這四部分從桿面2A的邊緣2a, 2b, 2c和2d朝桿頭I的后部延伸以分別提供冠部分4,底部部分5和側部分6的前部分。例如在本實施例中，通過按壓鋼板生產一片面部構件1A，從而該面部構件IA可以發(fā)生彈性變形。在這種面部構件IA中，面部構件IA和桿頭主體IB之間的焊接可以在冠部分4，底部部分5和側部分6的平滑表面上進行。因此，高爾夫球桿頭的焊接的生產性根據本實施例可以得到提高。在圖3中，顯示了面部構件IA和保持在空心中的桿頭主體IB之間的焊道K。
本實施例中的桿頭主體IB整體包括后冠部4b，后底部5b和后側部6b，這些后冠部4b，后底部5b和后側部6b分別包括冠部分4，底部部分5和側部分6的主要部分。桿頭主體IB也整體包括連接部分7。也就是說，桿頭主體IB由桿頭I中不包括面部構件IA的其余部分組成。桿頭主體IB可以通過現有方法制造，例如鑄造。如圖I和5所示，面部部分3包括中間較厚部9，該中間較厚部9被設置在面部部分3的中心區(qū)域中；和外周較薄部10，該外周較薄部10被設置在中間較厚部9周圍且其厚度小于中間較厚部9的厚度。當擊球時會給面部部分3的中間區(qū)域大的沖擊力。因此，通過提供具有面部部分3的中間區(qū)域的中間較厚部9，可以提高面部部分3的耐用性。此處，面部部分3的中間區(qū)域為特定區(qū)域，該特定區(qū)域至少包括由面部部分3的內表面3H的輪廓邊緣3e包圍的形狀的形心(centroid)Z。同樣，中間區(qū)域沒有達到面部部分3的內表面3H的輪廓邊緣3e。面部部分3的內表面3H是指面對空心i的表面。如圖6所示，面部部分3的內表面3H的輪廓邊緣3e是指面部部分3的內表面3H和冠部分4，底部部分5和側部分6中每一個的內表 面之間的邊界。圖6中說明了冠部分4的內表面4i和底部部分5的內表面5i。當使用斜面部分(chamfer portion)連接兩個內表面以便減少重點集中而使得邊界不清楚時,輪廓邊緣3e應該被限定為桿頭I的每個橫截面中的斜面的圓弧R的長度的中點，如圖6所示。在本實施例中，中間較厚部9包括主要部分9a，該主要部分9a包括具有恒定厚度tc的形心Z，和過渡部分％，該過渡部分9b包圍主要部分9a，且其厚度逐漸減小以便形成朝向外周較薄部10的傾斜表面。主要部分9a具有面部部分3中的最大厚度tc。同樣，為了保持面部部分3的耐用性和彎曲部朝向外周較薄部10擴散的能力，主要部分9a具有橢圓形狀的輪廓，其的長直徑沿著桿頭I的趾-跟方向。為了將面部部分3的耐用性和桿頭I的合適重量保持在良好的平衡范圍內，主要部分9a的厚度tc被較佳地設置為不小于I. 8mm,更佳地不小于2. 2mm。同樣,主要部分9a的厚度tc被較佳地設置為不超過4. 5mm,更佳地不超過4. 0_。如上所述的這種觀點，中間較厚部9的內表面9H的面積SI較佳地設置為面部部分3的內表面3H的總面積S的至少10%，更佳地至少15%。同樣，中間較厚部9的內表面9H的面積SI較佳地設置成面部部分3的內表面3H的總面積S的至多40%，更佳地至多30%。此處，面積SI和S2應該分別定義為內表面9H或3H投影在垂直面VP上的面積。盡管沒有特別限定，但是面部部分3的內表面3H的總面積較佳地設置為至少15cm2,更加地至少17cm2,較佳地至多50cm2,更佳地至多48 cm2。如圖6所示，外周較薄部10的厚度tb小于中間較厚部9的厚度tc。外周較薄部10在擊球時通過增加面部部分的柔性而使面部部分3的彈性效果得到提高。因此，外周較薄部10的厚度tb (如圖6所示)較佳地設置為至少I. 4mm，更佳地至少I. 6mm,較佳地至多3. Omm,更佳地至多2. 8mm 如果厚度tb太小,則有可能面部部分3的耐用性減低。另一方面，如果厚度tb太大，彈性效果易于減小。此處，在整個凹槽和/或者諸如設置在面部部分3上的得分線的整個沖擊面積標記被填滿時的狀態(tài)下，測量中間較厚部9的厚度tc和外周較薄部10的厚度tb。如圖I和5所示，外周較薄部10的內表面IOH包括第一區(qū)域13和第二區(qū)域14。第一區(qū)域13設置有沿特定方向直線延伸的多個第一凹槽G1。第二區(qū)域14設置有沿與第一凹槽Gl的不同方向直線延伸的多個第二凹槽G2。這些直線延伸的第一凹槽Gl和第二凹槽G2比連續(xù)的圓形凹槽更易加工。而且，因為每個第一凹槽Gl和第二凹槽G2在外周較薄部10的內表面IOH沿不同方向延伸，所以比起在一個特定方向上延伸的直線凹槽，面部部分3被更大程度地彎曲。因此，根據本發(fā)明的桿頭I可以提高面部部分3的彈性效果和生產性。本實施例中，第一凹槽Gl相互平行延伸。第二凹槽G2也相互平行延伸。理想的是，第一凹槽Gl垂直于第二凹槽G2而延伸。這樣的話，因為外周較薄部10可以被更寬地彎曲，所以面部部分3的彈性效果被進一步提高。本實施例中，每個第一凹槽Gl相對于標準狀態(tài)下的桿頭I的前視圖中的水平面HP傾斜8(Γ100°的角度Θ1。另外，每個第二凹槽G2相對于標準狀態(tài)下的桿頭I的前視圖中的水平面HP傾斜(Γ10°的角度Θ2。這樣的話，因為擊球時面部部分3的彎曲會以一種較好的平衡從擊球點朝向面部部分3的內表面的輪廓邊緣3e蔓延，所以彈性效果被進一步提高。如果第一凹槽Gl相對于水平面HP的角度Θ I太小，則面部部分3的彎曲不足以朝向 面部部分3的趾部側和跟部側蔓延。由此點可以看出，角度Θ1最好設置在85、5°的范圍內。另外，如果第二凹槽G2相對于水平面HP的角度Θ 2太大，則面部部分3的彎曲不足以朝向面部部分3的冠部側和底部側蔓延。由此點可以看出，角度Θ 2最好是不超過5°。如圖5所示，第一凹槽Gl最好設置有外周較薄部10的內表面IOH的趾側區(qū)域(Te)和跟側區(qū)域(He)。第二凹槽G2最好設置有外周較薄部10的內表面IOH的冠側區(qū)域(Ce)和底側區(qū)域(Se)。也就是說，每個趾側區(qū)域(Te)和跟側區(qū)域(Te)作為第一區(qū)域13，每個冠側區(qū)域(Ce)和底側區(qū)域(Se)作為第二區(qū)域14。對于本實施例，當擊球時面部部分3的彎曲被進一步曼延和大幅度擴散時，彈性效果可以被進一步提聞。此處，趾側區(qū)域(Te)是比甜蜜點SS更朝向趾側且包括位于最趾側的第一凹槽Gl的區(qū)域。跟側區(qū)域(He)是比甜蜜點SS更朝向跟側且包括位于最跟側的第一凹槽Gl的區(qū)域。冠側區(qū)域(Ce)是比甜蜜點SS更朝向冠側且在趾側區(qū)域(Te)和跟側區(qū)域(He)之間的區(qū)域。底側區(qū)域(Se)是比甜蜜點更朝向底側且在趾側區(qū)域(Te)和跟側區(qū)域(He)之間的區(qū)域。圖7顯示其橫截面與第一凹槽Gl的縱向相交的外周較薄部10的截面圖。每個第一凹槽Gl的槽深Dl最好在O. 02至O. 80mm，和槽寬Wl在O. I至3. Omm的范圍。如果槽深Dl太大，則面部部分3的耐用性易于降低。另一方面，如果槽深Dl太小，則彈性效果易于不能被充分地提高。由此點可以看出，槽深Dl較佳地設置為不少于O. 05mm且不超過O. 50mm。如果槽寬Wl太大或太小，則第一凹槽Gl的生產性易于降低。由此點可以看出，槽寬Wl較佳地設置為不少于O. 3mm且不超過2. 0mm。第一凹槽Gl的這些合適的槽深Dl和寬度Wl可以分別用作第二凹槽的合適的深度和寬度。此外,每個第一凹槽Gl較佳地具有圓弧形狀,其橫截面相交于凹槽的縱向，如圖7所示。這樣，面部部分3的耐用性和生產性可以被提高。本實施例中，每個第二凹槽G2也具有與第一凹槽Gl —樣的橫截面，如圖7所示。在每個第一凹槽Gl和第二凹槽G2中，圓弧形狀較佳地具有I. O至5. Omm的曲率半徑R1。這樣，可以通過抑制第一凹槽Gl和第二凹槽G2的凹槽底部的壓力集中來提高面部部分3的耐用性。如果曲率半徑Rl太大，則由于槽深Dl可能變小，所以彈性效果易于不能充分地提高。另一方面，如果曲率半徑Rl太小，則因為加工這樣的凹槽很困難，所以第一凹槽Gl或第二凹槽G2的生產性易于降低。由此點可以看出，曲率半徑Rl較佳地設置為不少于I. 5mm且不超過4. Omm。相鄰的第一凹槽Gl之間的每個節(jié)距Pl較佳地設置為第一凹槽Gl的槽寬Dl的至少I. O倍，更佳地至少I. I倍。而且，節(jié)距Pl較佳地設置為槽寬Dl的至多I. 5倍，更佳地至多I. 4倍。這樣，面部部分3的彈性效果和第一凹槽Gl的生產性都可以得到提高。相對于相鄰的第二凹槽G2之間的每個節(jié)距P1，可以利用與第一凹槽Gl相同的條件?？梢允褂靡环N現有的方法，例如使用數控(NC)加工，利用沖模鍛造或壓制，或鑄造，設置第一凹槽Gl和第二凹槽G2。特別地，優(yōu)選地可以采用具有用于加工凹槽的銑刀的數控車床來加工第一凹槽Gl和第二凹槽G2。以上參考附圖描述了本發(fā)明的較佳實施例，顯然，本發(fā)明并不局限于這些實施例，還可以進行各種變化和修改。如圖8所示，例如，具有在桿面2A的邊緣2a到2d內的邊界的板狀形狀可以用于面部構件1A。面部構件可以通過焊接被附接在桿頭主體IB的開口上。 因為第一凹槽Gl和第二凹槽G2可以被容易地形成，所以這種板狀的面部構件IA有利于提高高爾夫球桿頭I的生產性。本發(fā)明通過以下實例和參照例進行更具體地描述和說明?？梢岳斫獾氖潜景l(fā)明并不局限于這些實例。比較試驗為了確定本發(fā)明的效果，木質高爾夫球桿頭(#3 3號木桿桿頭)根據圖I至5和表I所示的規(guī)格進行制造，并且進行面部部分的彈性效果、生產性和耐用性的試驗。高爾夫球桿頭的規(guī)格除了表I中列出的參數之外適用于所有的桿頭。高爾夫球桿頭的主要規(guī)格如下桿頭體積165cm3桿頭重量208g面部部分的桿面傾角15°面部部分的桿頭傾角58°面部部分鈦合金中間較厚部的厚度2. 3mm (常數)試驗以下列方式進行。彈性效果試驗每個桿頭的“特征時間”(CT)根據USGA在2003年2月24日發(fā)布“鐘擺試驗的技術說明書”中定義的鐘擺試驗協(xié)議進行測量。CT值是顯示沖擊效果的數值(單元s)，該數值越大，彈性效果越高。生產性試驗測量在每個桿頭的面部構件的內表面上形成凹槽的加工時間。測量的結果作為指數，該指數表示參照例I的加工時間的倒數為100。該數值越大，加工時間越短。耐用性試驗多個長度為43英寸的木質高爾夫球桿通過將相同的FRP桿身(SRI體育用品有限公司制造的Miyazaki Kusala FLEX S)附接到每個桿頭而制成，利用搖擺機器人在所有的桿上進行20000次擊球試驗。然后測量每個桿頭的擊球表面上的凹陷量。擊球等條件如下。桿頭速度49m/s面部部分的擊球點甜蜜點高爾夫球SRI體育用品有限公司制造 的“Z-STAR”。結果見表I。
權利要求
1.一種具有空心的高爾夫球桿頭，其特征在于，包括 面部部分，所述面部部分的前面限定了用于擊球的桿面； 所述面部部分包括設置在所述面部部分的中間區(qū)域的中間較厚部和設置在所述中間較厚部周圍且厚度小于所述中間較厚部的厚度的外周較薄部； 所述外周較薄部具有面對所述空心的內表面； 所述外周較薄部的內表面包括第一區(qū)域和第二區(qū)域； 所述第一區(qū)域設置有沿特定方向直線延伸的多個第一凹槽；和 所述第二區(qū)域設置有沿不同于所述第一凹槽的方向的方向直線延伸的多個第二凹槽。
2.如權利要求I所述的高爾夫球桿頭，其特征在于，其中，所述第一凹槽相互平行延伸。
3.如權利要求I或2所述的高爾夫球桿頭，其特征在于，其中，所述第二凹槽相互平行延伸。
4.如權利要求I或2所述的高爾夫球桿頭，其特征在于，其中，所述第一凹槽垂直于所述第二凹槽而延伸。
5.如權利要求I或2所述的高爾夫球桿頭，其特征在于，其中， 每個所述第一凹槽和每個所述第二凹槽的槽深在O. 02至O. 80mm的范圍內，槽寬在O. I至3. Omm的范圍內。
6.如權利要求I或2所述的高爾夫球桿頭，其特征在于，其中， 每個所述第一凹槽和所述第二凹槽具有弧形的截面形狀，所述截面與每個凹槽的縱向相交；和 所述弧形的曲率半徑為I. O至5. 0mm。
7.如權利要求I或2所述的高爾夫球桿頭，其特征在于，其中， 相鄰的所述第一凹槽之間的節(jié)距為所述第一凹槽的槽寬的I. O至I. 5倍；和 相鄰的所述第二凹槽之間的節(jié)距為所述第二凹槽的槽寬的I. O至I. 5倍。
8.如權利要求I或2所述的高爾夫球桿頭，其特征在于，其中， 所述桿頭被放置在水平面的標準狀態(tài)下的前視圖中，桿身中心線在豎直面內以桿頭傾角傾斜，并且所述桿面相對于所述豎直面以桿面傾角傾斜； 所述第一凹槽相對于所述水平面傾斜的角度為80至100度；和 所述第二凹槽相對于所述水平面傾斜的角度為O至10度。
9.如權利要求8所述的高爾夫球桿頭，其特征在于，其中， 所述第一凹槽設置有所述外周較薄部的所述內表面的趾側區(qū)域和跟側區(qū)域；和 所述第二凹槽設置有所述外周較薄部的所述內表面的冠側區(qū)域和底側區(qū)域。
全文摘要
根據本發(fā)明，提供了一種高爾夫球桿頭，其包括面部部分，面部部分的前面限定了用于擊球的桿面；面部部分包括設置在面部部分的中間區(qū)域的中間較厚部和設置在中間較厚部周圍且厚度小于中間較厚部的厚度的外周較薄部；外周較薄部具有面對空心的內表面；外周較薄部的內表面包括第一區(qū)域和第二區(qū)域；第一區(qū)域設置有沿特定方向直線延伸的多個第一凹槽；和第二區(qū)域設置有沿不同于第一凹槽的方向的方向直線延伸的多個第二凹槽。
文檔編號A63B53/04GK102895766SQ20121026496
公開日2013年1月30日 申請日期2012年7月27日 優(yōu)先權日2011年7月29日
發(fā)明者后藤雅人 申請人:鄧祿普體育用品株式會社