專利名稱：中空型高爾夫球桿頭的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及中空型高爾夫球桿頭，這種中空型高爾夫球桿頭擊球時的擊出角度較大，使球的飛行距離增大。
背景技術：
近年來，提出了如下的中空型高爾夫球桿頭的設計方案，即，通過在擊打球時不僅使面部，也使冠部產生彈性變形，從而使擊球時的擊出角度變大，以實現(xiàn)增大飛行距離的目的。例如，專利文獻1至4記載了這樣的高爾夫球桿頭。
專利文獻1所述的高爾夫球桿頭是金屬制的中空型高爾夫球桿頭，其具有面部、底部、側部、冠部以及頸部(hosel)。該中空型高爾夫球桿頭由前部件與后部件構成。所述前部件是將冠部的至少主要部分與面部鑄造成一體而形成的，所述后部件將除前部件以外的部分構成為一體，然后，再將所述前部件與后部件接合在一起。
專利文獻2所述的高爾夫球桿頭是金屬制的中空型高爾夫球桿頭，其至少具有面部、底部、側部以及冠部。在該中空型高爾夫球桿頭上，構成冠部的金屬材料是縱向彈性模量最低的材料。
專利文獻3所述的高爾夫球桿頭是金屬制的中空型高爾夫球桿頭，其具有面部、底部、趾端側的側部、跟端(heel)側的側部、后側的側部、冠部以及頸部。在該中空型高爾夫球桿頭的冠部上從趾端側的側部朝向跟端側的側部設有多條槽。
專利文獻4所述的高爾夫球桿頭是中空結構的高爾夫球桿頭，其包括面部，其具有用于擊球的擊球面；以及桿頭主體部，其與該面部的背面連接，并向桿頭的后方延伸，桿頭的主體部包含有冠部、底部以及側部，該冠部、底部以及側部分別形成了桿頭上部、桿頭底部以及桿頭側部，上述冠部包含有冠前部，其形成了冠部的前方區(qū)域，該前方區(qū)域為從上述背面到距該背面為冠部縱深長度Lc0.15倍的區(qū)域；以及冠后部，其形成了冠部的后方區(qū)域，該后方區(qū)域為從距上述背面為冠部的縱深長度Lc0.30倍到1.0倍的區(qū)域，冠前部的剛性比冠后部小。
但是專利文獻1～4的高爾夫球桿頭在加大擊出角度方面具有改善的余地。
日本特開2003-52866號公報[專利文獻2]日本特開2003-79768號公報[專利文獻3]日本特開2003-88601號公報[專利文獻4]日本特開2005-137788號公報發(fā)明內容鑒于上述現(xiàn)有技術提出了本發(fā)明。本發(fā)明的目的在于，提供一種中空型高爾夫球桿頭，其與專利文獻1～4所述的現(xiàn)有的中空型高爾夫球桿頭相比，擊球時的擊出角度較大，使球的飛行距離增大。
為了達到上述目的，本發(fā)明人進行了專心致志的探討，結果發(fā)現(xiàn)為了加大擊球時的擊出角度，采用以下方式較為有效，即，使冠部的平均厚度比底部的平均厚度薄，使冠部剛性比底部剛性低。尤其是，在冠部上形成厚度互不相同的區(qū)域，使這些區(qū)域中厚度最薄的區(qū)域的面積比厚度最厚的區(qū)域的面積大，由此使冠部的剛性比底部的剛性低。
本發(fā)明是基于上述認識而提出的。本發(fā)明提供一種中空型高爾夫球桿頭，其特征在于，底部平均厚度與冠部平均厚度之比為1∶0.3～0.8，且在冠部上至少形成有兩個厚度互不相同的區(qū)域，并且，在所述冠部上，其厚度最薄的區(qū)域的面積比厚度最厚的區(qū)域的面積大。
以下，對本發(fā)明更加詳細地進行說明。在本發(fā)明中，所謂的高爾夫球桿頭的底部是指從面部的下部向后方延伸并形成桿頭的底部的部分；所謂高爾夫球桿頭的冠部是指從面部的上部向后方延伸并形成桿頭的上部的部分；所謂的高爾夫球桿頭的側部是指從面部的上部和下部之間向后方延伸形成桿頭的側部的部分。上述側部包含有趾端側的側部、跟端側的側部以及后側的側部。
在本發(fā)明中，使底部的平均厚度與冠部的平均厚度之比為1∶0.3～0.8。在底部平均厚度與冠部平均厚度的關系偏離上述范圍的情況下，有時不能獲得充分的球的擊出角度。底部平均厚度與冠部平均厚度之比最好為1∶0.5～0.7。
在本發(fā)明中，在冠部上至少形成有兩個厚度互不相同的區(qū)域，在冠部的這些厚度互不相同的區(qū)域中，使厚度最薄區(qū)域(冠部最薄區(qū)域)的面積比厚度最厚區(qū)域(冠部最厚區(qū)域)的面積大。在冠部最薄區(qū)域的面積比冠部最厚區(qū)域的面積小的情況下，有時不能獲得充分的球的擊出角度。比較合適的是使冠部最薄區(qū)域的面積與冠部最厚區(qū)域的面積之比為1∶0.2～0.6。
在本發(fā)明中，在底部上至少形成有兩個厚度互不相同的區(qū)域。在底部的這些厚度互不相同的區(qū)域中，優(yōu)選使厚度最厚區(qū)域(底部最厚區(qū)域)的面積比厚度最薄區(qū)域(底部最薄區(qū)域)的面積大。在底部最厚區(qū)域的面積比底部最薄區(qū)域的面積小的情況下，有時不能獲得充分的球的擊出角度。比較合適的是使底部最厚區(qū)域的面積與底部最薄區(qū)域的面積之比為1∶0.2～0.6。
在本發(fā)明中，在冠部的面部側形成作為冠部最薄區(qū)域的冠部薄壁區(qū)域，并在冠部的后側形成作為冠部最厚區(qū)域的冠部厚壁區(qū)域，從而可以在冠部上形成兩個厚度互不相同的區(qū)域，同時使冠部厚壁區(qū)域的平均厚度與冠部薄壁區(qū)域的平均厚度之比為1∶0.5～0.9。在冠部厚壁區(qū)域的平均厚度與冠部薄壁區(qū)域的平均厚度的關系偏離上述范圍的情況下，有時不能獲得充分的球的擊出角度。冠部厚壁區(qū)域的平均厚度與冠部薄壁區(qū)域的平均厚度之比最好為1∶0.5～0.7。
在本發(fā)明中，在底部的面部側形成作為底部最厚區(qū)域的底部厚壁區(qū)域，并在底部的后側形成作為底部最薄區(qū)域的底部薄壁區(qū)域，從而可以在底部上形成兩個厚度互不相同的區(qū)域，同時使底部厚壁區(qū)域的平均厚度與底部薄壁區(qū)域的平均厚度之比為1∶0.3～0.8。在底部厚壁區(qū)域的平均厚度與底部薄壁區(qū)域的平均厚度的關系偏離上述范圍的情況下，有時不能獲得充分的球的擊出角度。底部厚壁區(qū)域的平均厚度與底部薄壁區(qū)域的平均厚度之比最好為1∶0.5～0.7。
在本發(fā)明中，為了得到更大的擊球時的擊出角度，使底部的平均厚度與側部的平均厚度之比為1∶0.3～0.8。底部的平均厚度與側部的平均厚度之比最好為1∶0.5～0.7。
在本發(fā)明中，具體而言，合適的尺寸為使底部的平均厚度為0.9～2.0mm，冠部的平均厚度為0.5～1.2mm，冠部最厚區(qū)域的平均厚度為1.0～2.0mm，冠部最薄區(qū)域的平均厚度為0.3～0.7mm，底部最厚區(qū)域的平均厚度為1.5～3.0mm，底部最薄區(qū)域的平均厚度為0.7～1.2mm，側部的平均厚度為0.5～1.2mm。
在本發(fā)明中，優(yōu)選使底部剛性與冠部剛性之比為1∶0.1～0.8。在底部剛性與冠部剛性的關系偏離上述范圍的情況下，有時不能獲得充分的球的擊出角度。底部剛性與冠部剛性之比更好的值為1∶0.2～0.6。
在本發(fā)明中，所謂剛性是指根據下式(x)所求出的值。
剛性(單位MPa·mm4)＝E×I …(x)E楊氏彈性模量(Young′s modulus)(單位MPa)I截面慣性矩(單位mm4)楊氏彈性模量E取決于高爾夫球桿頭的構成部分的材料，截面慣性矩I取決于高爾夫球桿頭的構成部分的厚度。如果構成部分的厚度相同，則其剛性之比由楊氏彈性模量E的大小之比決定，如果構成部分的材料相同，則其剛性之比由厚度之比的3次冪的值決定。
在本發(fā)明中，為了獲得更大的擊球時的擊出角度，優(yōu)選使底部剛性與側部剛性之比為1∶0.1～0.8。底部剛性與側部剛性之比最好為1∶0.2～0.6。
對于本發(fā)明的高爾夫球桿頭的制造方法并無限定。例如，可以通過以面部件堵塞桿頭主體的面開口部的方式進行制造。這種情況下，對于桿頭主體的材質和成形方法并無限定，其材質可以使用鈦、鈦合金、不銹鋼、非結晶物等；其成形方法，可以通過鑄造來一體成形。對于面部件的材質和成形方法也無特別限定，其材質可以使用鈦、鈦合金、不銹鋼、非結晶物等。其成形方法可以采用鑄造法、對板材進行沖壓加工的沖壓成型法或者模鑄法。
另外，對于桿頭主體與面部件的接合方法也無限定，但是，考慮到對接合部位進行漂亮的加工，以及提高高爾夫球桿頭的重量精度等方面，則通過等離子焊接、激光焊接或者電子束焊接來將兩者進行接合為佳。這種情況下，作為等離子焊接，可以使用公知的等離子焊接技術，即，利用等離子電弧產生的高溫能量將被焊接材料熔化，再使其凝固，來進行焊接。作為激光焊接可以使用公知的激光焊接技術，該激光焊接利用了CO激光器或CO2激光器等的氣體激光器，或者YAG激光器等固體激光器。作為電子束焊接也可以使用公知的電子束焊接技術，該電子束焊接利用了適當功率的電子束。
本發(fā)明的高爾夫球桿頭例如可以為具有中空部的木桿型高爾夫球桿頭或者通用型高爾夫球桿頭。更具體地說，本發(fā)明的高爾夫球桿頭例如可以為具有下述的桿頭體積和桿面傾角(loft angle)的中空型高爾夫球桿頭。
(a)桿頭體積為250～470cm3，桿面傾角為7～15°的中空型高爾夫球桿頭。
(b)桿頭體積為150～250cm3，桿面傾角為12～28°的中空型高爾夫球桿頭。
(c)桿頭體積為70～150cm3，桿面傾角為15～32°的中空型高爾夫球桿頭。
本發(fā)明的中空高爾夫球桿頭擊球時的擊出角度較大，使球的飛行距離增大。


圖1是表示分別使高爾夫球桿頭的主體剛性、冠部剛性、底部剛性發(fā)生變化后的球的擊出角度以及回旋(backspin)量變化的圖表。
圖2是表示分別使高爾夫球桿頭的主體剛性、冠部剛性、底部剛性發(fā)生變化后的擊球初速度變化的圖表。
圖3是表示使高爾夫球桿頭的冠部剛性整體或者局部發(fā)生變化時的擊球時的擊出角度的變化。
圖4是表示冠部的各個區(qū)域的視圖。
圖5是表示使高爾夫球桿頭的冠部剛性整體或者局部發(fā)生變化后的擊球初速度變化的圖表。
圖6是表示提高高爾夫球桿頭的冠部的后側區(qū)域的剛性后，球的擊出角度變化的圖表。
圖7是表示提高高爾夫球桿頭的冠部的后側區(qū)域的剛性后，擊球初速度變化的圖表。
圖8是表示使高爾夫球桿頭的冠部剛性局部發(fā)生變化，并使側部剛性減小后的球的擊出角度變化的圖表。
圖9是表示使高爾夫球桿頭的冠部剛性局部發(fā)生變化，并使側部剛性減小后的擊球初速度變化的圖表。
圖10是表示本發(fā)明的高爾夫球桿頭的第一實施方式的俯視圖。
圖11是該高爾夫球桿頭的沿圖10中A-A線的剖面圖。
圖12是該高爾夫球桿頭的沿圖10中B-B線的剖面圖。
具體實施例方式
以下為證實本發(fā)明效果的實驗例。圖1是表示分別使高爾夫球桿頭整體的剛性(主體剛性)、冠部的剛性(冠部剛性)、底部的剛性(底部剛性)變化后的球的擊出角度以及回旋量變化的圖表。在圖1中，試件序號1a是使其主體剛性為標準的10倍，1b是使其主體剛性為標準的剛性(1倍)，1c是使其主體剛性為標準的0.5倍，1d是使其主體剛性為標準的0.1倍；2a是使其冠部剛性為標準的10倍，2b是使其冠部剛性為標準的剛性(1倍)，2c是使其冠部剛性為標準的0.5倍，2d是使其冠部剛性為標準的0.1倍；3a是使其底部剛性為標準的10倍，3b是使其底部剛性為標準的剛性(1倍)，3c是使其底部剛性為標準的0.5倍，3d是使其底部剛性為標準的0.1倍；4是使其冠部剛性為標準的0.5倍，并使其底部剛性為標準的1 0倍；5是使其冠部剛性為標準的10倍，而使其底部剛性為標準的0.5倍。根據圖1的結果可以看出在使冠部剛性低，底部剛性高的情況下，擊球時的擊出角度變大。
圖2是表示分別使高爾夫球桿頭的主體剛性、冠部剛性、底部剛性發(fā)生變化后的擊球初速度變化的圖表，是用于與加大了擊球時的擊出角度的本發(fā)明相比較的圖表。在圖2中，試件序號1a～1d、2a～2d、3a～3d、4、5分別表示與上述圖1相同的試件。根據圖2的結果可以看出在冠部剛性與底部剛性都較低的情況下，球的初速度變大。
圖3是表示使高爾夫球桿頭的冠部剛性整體或者局部發(fā)生變化后的球的擊出角度變化的圖表。圖3中的試件序號表示記錄在表1中的試件。這些試件是將圖4所表示的冠部的各個區(qū)域(1)、(2)、(3)的剛性如表1那樣進行設定的。根據圖3的結果可以看出，在使其冠部的面?zhèn)炔糠值暮穸葴p薄的情況下，增大擊球時的擊出角度的效果較大，而只使冠部的后側部分或中央部分的厚度減薄時，增大擊球時的擊出角度的效果較小。
表1

圖5是表示使高爾夫球桿頭的冠部的剛性整體或者局部發(fā)生變化后的擊球初速度變化的圖表。圖5中的試件序號表示記錄在上述表1中的試件。根據圖5的結果可以看出，與上述擊出角度的情況相同，在使其冠部的面?zhèn)炔糠值暮穸葴p薄的情況下，增大擊球初速度的效果較大，而僅使冠部的后側部分或中央部分的厚度減薄時，增大擊球初速度的效果較小。
圖6是表示提高高爾夫球桿頭的冠部的后側區(qū)域的剛性后，球的擊出角度變化的圖表。圖6中的試件序號表示記錄在下述表2中的試件。根據圖6的結果可以看出，冠部的后側區(qū)域的剛性對擊球時的擊出角度幾乎沒有影響。但是，提高冠部后側區(qū)域的剛性對于擊打聲音和擊打感覺具有良好的影響。
表2

圖7是表示提高高爾夫球桿頭的冠部的后側區(qū)域的剛性后，擊球初速度變化的圖表。圖7中的試件序號表示記錄在上述表2中的試件。根據圖7的結果可以看出，冠部的后側區(qū)域的剛性對擊球初速度幾乎沒有影響。
圖8表示使高爾夫球桿頭的冠部剛性局部發(fā)生變化，并使側部剛性減小后的球的擊出角度變化的圖表。圖8中的試件序號表示記錄在下述表3中的試件。根據圖8的結果可以看出，在一定程度減小側部剛性的情況下，可獲得增大擊球時的擊出角度的效果，而過于減小側部剛性時，不能獲得增大擊球時的擊出角度的效果。
表3

圖9是表示使高爾夫球桿頭的冠部剛性局部發(fā)生變化，并使側部剛性減小后的擊球初速度變化的圖表。圖9中的試件序號表示記錄在上述表3中的試件。根據圖9的結果可以看出，與上述擊出角度同樣，在一定程度減小側部剛性的情況下，可獲得增大擊球初速度的效果，而過于減小側部剛性時，不能獲得增大擊球初速度的效果。
以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。但是本發(fā)明并不限定于下述實施例。圖10是表示本發(fā)明的高爾夫球桿頭的一個實施方式的俯視圖，圖11是表示該高爾夫球桿頭的沿圖10中A-A線的剖面圖，圖12是表示該高爾夫球桿頭的沿圖10中B-B線的剖面圖。
在本實施例的高爾夫球桿頭30上，通過等離子焊接將面部件42固定在桿頭主體40的面開口部上。所述桿頭主體40具有底部32、冠部34、側部36以及頸部38。桿頭主體40的材質是6-4Ti(鈦合金、Ti-6Al-4V)，面部件42的材質是SP700(Ti-4.5Al-3V-2Fe-2Mo)。本實施例的高爾夫球桿頭為桿頭體積是400cm3的1號木桿用高爾夫球桿頭。
在本實施例的高爾夫球桿頭30上，作為底部最厚區(qū)域，在底部32的面部側形成有厚度為2.5mm的底部厚壁區(qū)域32a；作為底部最薄區(qū)域，在底部32的后側形成有厚度為1.2mm的底部薄壁區(qū)域32b。作為冠部最薄區(qū)域，在冠部34的面部側形成有厚度為0.6mm的冠部薄壁區(qū)域34a；作為冠部最厚區(qū)域，在冠部后側形成有厚度為1.5mm的冠部厚壁區(qū)域34b。底部厚壁區(qū)域32a、底部薄壁區(qū)域32b、冠部薄壁區(qū)域34a以及冠部厚壁區(qū)域34b的厚度分別是均勻的。
在本實施例的高爾夫球桿頭30上，冠部薄壁區(qū)域34a的面積比冠部厚壁區(qū)域34b的面積大，底部厚壁區(qū)域32a的面積比底部薄壁區(qū)域32b大。具體而言，冠部薄壁區(qū)域34a的面積與冠部厚壁區(qū)域34b的面積之比為1∶0.35，底部厚壁區(qū)域32a的面積與底部薄壁區(qū)域32b的面積之比為1∶0.6。
在本實施例的高爾夫球桿頭30上，底部32的平均厚度為2.0mm，冠部34的平均厚度為0.9mm。因此在本實施例的高爾夫球桿30上，底部32的平均厚度與冠部34的平均厚度之比為1∶0.45，冠部厚壁區(qū)域34b的平均厚度與冠部薄壁區(qū)域34a的平均厚度之比為1∶0.4，底部厚壁區(qū)域32a的平均厚度與底部薄壁區(qū)域32b的平均厚度之比為1∶0.48。
側部36、面部件42的厚度分別是均勻的。側部36的厚度為0.6mm，面部件42的厚度為3mm。因此，底部32的平均厚度與側部36的平均厚度之比為1∶0.3。
在本實施例的高爾夫球桿頭30上，底部32的剛性與冠部34的剛性之比為1∶0.3，底部32的剛性與側部36的剛性之比為1∶0.2。
權利要求
1.一種中空型高爾夫球桿頭，其特征在于，底部平均厚度與冠部平均厚度之比為1∶0.3～0.8，在冠部上至少形成有兩個厚度互不相同的區(qū)域，并且，在所述冠部上，其厚度最薄的區(qū)域的面積比厚度最厚的區(qū)域的面積大。
2.根據權利要求1所述的中空型高爾夫球桿頭，其特征在于，在底部上至少形成有兩個厚度互不相同的區(qū)域，并且，在所述底部上，其厚度最厚的區(qū)域的面積比厚度最薄的區(qū)域的面積大。
3.根據權利要求1或2所述的中空型高爾夫球桿頭，其特征在于，球桿頭體積為250～470cm3，桿面傾角為7～15°。
4.根據權利要求1或2所述的中空型高爾夫球桿頭，其特征在于，球桿頭體積為150～250cm3，桿面傾角為12～28°。
5.根據權利要求1或2所述的中空型高爾夫球桿頭，其特征在于，球桿頭體積為70～150cm3，桿面傾角為15～32°。
全文摘要
本發(fā)明提供一種中空型高爾夫球桿頭，其擊球時的擊出角度較大，從而使飛行距離增大。該中空型高爾夫球桿頭的底部(32)平均厚度與冠部(34)平均厚度之比為1∶0.3～0.8，在冠部上至少形成有兩個厚度互不相同的區(qū)域(例如冠部薄壁區(qū)域(34a)以及冠部厚壁區(qū)域(34b))，并且，在所述冠部上使厚度最薄的區(qū)域的面積比厚度最厚的區(qū)域的面積大。
文檔編號A63B53/04GK1919386SQ20061008662
公開日2007年2月28日 申請日期2006年6月23日 優(yōu)先權日2005年8月23日
發(fā)明者松永英夫 申請人:普利司通運動株式會社