專利名稱：高爾夫球棒及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高爾夫球棒及其制造方法，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種將球棒面部和頸部作一體成型的高爾夫球棒頭部的結(jié)構(gòu)及其制造方法。
背景技術(shù)：
高爾夫球棒的頭部部分包括具有擊球面的面部和連接該面部和柄部的頸部。以往，作為用鍛造制造方法制造的高爾夫球棒頭部，是將球棒面部和頸部作一體成型。但由于所述球棒存在在擊球時(shí)頸部容易變形的問(wèn)題，而不得不將頸部作得粗大，由此，很難減輕對(duì)頸部的質(zhì)量分配?；蛘撸逵筛鱾€(gè)工序分別成形球棒面部和頸部后，再將它們接合而成高爾夫球棒。因此，以往的高爾夫球棒存在這樣的問(wèn)題球棒面部和頸部的接合部位上的強(qiáng)度低下。
本申請(qǐng)的發(fā)明者就上述接合部強(qiáng)度低下的原因反復(fù)進(jìn)行刻意的研究，得知上述強(qiáng)度低下是因?yàn)樯鲜鼋雍喜课簧系腻懠w維流線不連續(xù)的結(jié)果。本發(fā)明者又就各種以往產(chǎn)品的鍛件纖維流線進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)了如圖20-圖24所示的現(xiàn)象。在這些圖中所示的高爾夫球棒頭部上，由于在面部1和頸部2的接合部位上鍛件纖維流線3作部分的連續(xù)，由此，可推測(cè)在該接合部位上的強(qiáng)度得以提高。
然而，在上述例子中，如圖21所示，在面部1上的鍛件纖維流線3呈各個(gè)方向，面部1上的鍛件纖維流線3不均勻。為此，如圖25所示，面部1的硬度不均勻，根據(jù)面部的不同部位，其強(qiáng)度有差異。從而，不得不在強(qiáng)度弱的部位將面部的厚度設(shè)計(jì)較厚，由此又產(chǎn)生球棒面部難以薄壁化的問(wèn)題。
發(fā)明的公開(kāi)本發(fā)明系鑒于上述問(wèn)題而作。本發(fā)明的目的在于提供一種高爾夫球棒及其制造方法，上述高爾夫球棒系使鍛件纖維流線從球棒頸部連續(xù)延伸至面部的同時(shí)，使鍛件纖維流線也在面部上作單向延伸，由此，提高上述接合部位上的強(qiáng)度，且面部硬度均勻。同時(shí)，減薄球棒面部壁厚，減小球棒頸部的直徑，使所述剩余質(zhì)量分配使用于所述球棒頭部周邊，藉此，制成性能良好的高爾夫球棒。
本發(fā)明的高爾夫球棒包括具有擊球面的面部和連接該面部和柄部的頸部。鍛件纖維流線從所述球棒頸部連續(xù)至其面部，且在面部上作單向延伸。
如此，藉由鍛件纖維流線從頸部連續(xù)至面部，可以提高上述球棒頸部和面部的接合部位上的強(qiáng)度。又，藉由鍛件纖維流線在面部上作單向延伸，可以均勻球棒面部的硬度。
另外，較好的是，上述鍛件纖維流線在擊球面上作單向延伸。較好的是，上述鍛件纖維流線沿著與擊球面平行的面延伸。更好的是，上述鍛件纖維流線在從球棒頸部向著面部的頭端方向延伸。
較好的是，上述面部的擊球部上的維氏硬度((Hv)負(fù)荷2kg時(shí))的最大值和最小值之差在30以下。又，較好的是，所述擊球部上的維氏硬度在130以上、160以下。更好的是，所述擊球部上的維氏硬度在140以上、160以下。這里，所謂擊球部為從擊球面至一定深度的球棒面部的表層部分，為可預(yù)計(jì)最初擊球的部分的稱謂。
本發(fā)明的高爾夫球棒包括一體成形的面部及頸部，所述面部及頸部系在藉由深沖塑性加工，加工制得其截面積減小的棒狀構(gòu)件，并對(duì)上述棒狀構(gòu)件作彎曲加工之后，對(duì)所述棒狀構(gòu)件進(jìn)行鍛造加工而一體成形。
本發(fā)明者得知按上述方法制得的高爾夫球棒可以獲得如上所述的優(yōu)異效果。
本發(fā)明的高爾夫球棒的制造方法包括下述各個(gè)工序由深沖塑性加工，加工成制得其截面積減小的棒狀構(gòu)件，并對(duì)上述構(gòu)件作彎曲加工；對(duì)上述彎曲加工之后的棒狀構(gòu)件進(jìn)行鍛造加工，一體成形球棒的面部和頸部。
藉由進(jìn)行如上所述的深沖塑性加工，例如可以提高棒狀構(gòu)件上作為頸部部位的鍛件纖維流線密度。并藉由對(duì)上述棒狀構(gòu)件作彎曲加工，可使所述棒狀構(gòu)件生成鍛件纖維流線的同時(shí)，彎曲棒狀構(gòu)件。藉由對(duì)上述彎曲加工之后的棒狀構(gòu)件進(jìn)行鍛造加工，可以最大限度地生成鍛件纖維流線，一體成形球棒面部和頸部。
又，較好的是，藉由上述深沖塑性加工使所述棒狀構(gòu)件作塑性變形，以在提高棒狀構(gòu)件一端的鍛件纖維流線密度的同時(shí)，使棒狀構(gòu)件一端的截面積小于另一端。又，所述深沖塑性加工也可藉由對(duì)棒狀構(gòu)件的一端進(jìn)行滾軋加工進(jìn)行。
較好的是，上述鍛造加工工序包括對(duì)棒狀構(gòu)件進(jìn)行多次粗鍛成形加工，以確保鍛件纖維流線的形成，并使所制得的棒狀構(gòu)件形狀接近最終形狀的第1鍛造加工工序；及，對(duì)粗鍛成形加工后的成形制品進(jìn)行精鍛成形加工，以形成最終形狀的第2鍛造加工工序。由此，可以在生成鍛件纖維流線的同時(shí)進(jìn)行鍛造加工。
在進(jìn)行了深沖塑性加工的棒狀構(gòu)件的一端側(cè)形成頸部，在棒狀構(gòu)件的另一端形成面部。
附圖的簡(jiǎn)單說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的高爾夫球棒頭部上與其擊球面垂直的方向上的剖視圖。
圖2為本發(fā)明的高爾夫球棒頭部上與其擊球面平行的方向上的剖視圖。
圖3所示為本發(fā)明的高爾夫球棒頭部上與其擊球面平行的方向上的剖視結(jié)構(gòu)照片。
圖4所示為本發(fā)明的高爾夫球棒頭部上的頸部的剖視結(jié)構(gòu)照片。
圖5所示為本發(fā)明的高爾夫球棒頭部上的面部的剖視結(jié)構(gòu)照片。
圖6A為本發(fā)明的高爾夫球棒頭部上的面部的硬度測(cè)定位置圖。
圖6B為本發(fā)明的高爾夫球棒頭部上的面部的硬度測(cè)定結(jié)果圖。
圖7A為本發(fā)明的高爾夫球棒頭部上的頸部的硬度測(cè)定位置圖。
圖7B為本發(fā)明的高爾夫球棒頭部上的頸部的硬度測(cè)定結(jié)果圖。
圖8-圖13B為本發(fā)明的高爾夫球棒棒制造工序的第1-第6工序的示意圖。
圖14-圖19為本發(fā)明的高爾夫球各制造工序中所使用材料的剖視圖。
圖20為以往的高爾夫球棒頭部上與其擊球面垂直的方向上的剖視圖。
圖21為以往的高爾夫球棒頭部上與其擊球面平行的方向上的剖視圖。
圖22所示為以往的高爾夫球棒頭部上與其擊球面平行方向的剖視結(jié)構(gòu)照片。
圖23所示為以往的高爾夫球棒頭部上的頸部的剖視結(jié)構(gòu)照片。
圖24所示為以往的高爾夫球棒頭部上的面部的剖視結(jié)構(gòu)照片。
圖25為以往的高爾夫球棒頭部上的面部的硬度測(cè)定位置圖。
圖26為以往的高爾夫球棒頭部上的頸部的硬度測(cè)定結(jié)果圖。
實(shí)施發(fā)明的最佳形態(tài)以下，參照?qǐng)D1-圖19，就本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)作一說(shuō)明。
圖1及圖2為本發(fā)明的高爾夫球棒頭部的截面圖。圖3-圖5為所述頭部截面結(jié)構(gòu)的照片。
如圖1-圖5所示，本發(fā)明的高爾夫球棒包括具有擊球面的面部1和，連接該面部1和柄部的頸部2。鍛件纖維流線3從頸部2連續(xù)至面部1，該鍛件纖維流線3在面部1上作單向延伸。具體地，鍛件纖維流線3的大部分從頸部2向著面部1的頭端4連續(xù)延伸。
如上所述，由于鍛件纖維流線3自頸部2向著面部1連續(xù)，由此，可以提高面部1和頸部2的連接部上的強(qiáng)度。而且，鍛件纖維流線3在面部1上作單向延伸，由此，可以使面部1上的硬度大致均勻化。
為確認(rèn)上述效果，本發(fā)明者就本發(fā)明和以往的高爾夫球棒的面部1擊球部的維氏硬度((Hv)負(fù)載2kg時(shí))作了比較。更具體地，以與擊球面大致平行的面切開(kāi)面部1時(shí)，就所述剖切面上的維氏硬度作了比較。其結(jié)果示于圖6B、表1、圖25及表2。又，圖6A顯示了維氏硬度測(cè)定位置。
表1 本發(fā)明；面部維氏硬度Hv

表2 以往例子；面部維氏硬度Hv

如圖6B及表1所示，在本發(fā)明中，維氏硬度在約130-約160(在面部1的中央部位側(cè)為約140-約160)之間大致均勻。相比之下，如圖25及表2所示，在以往例子中，維氏硬度的離散程度較本發(fā)明的大。
即，在以往例子中，面部1擊球部上的硬度的均勻度較本發(fā)明的為差?？梢酝茰y(cè)這是因?yàn)橐酝拥那虬裘娌?上的鍛件纖維流線3不均勻的緣故。
又，觀察面部1的晶體結(jié)構(gòu)。當(dāng)各個(gè)結(jié)晶的大小均一，調(diào)查各個(gè)結(jié)晶的結(jié)晶方位，則可確認(rèn)各個(gè)結(jié)晶呈現(xiàn)不同的方向，面部1具有均勻的組成。
又，測(cè)定高爾夫球棒的頸部2上的維氏硬度，其結(jié)果如下。圖7B及表3顯示了本發(fā)明的高爾夫球棒頸部2上的維氏硬度測(cè)定結(jié)果。圖26及表4顯示了以往例子的高爾夫球棒頸部2上的維氏硬度測(cè)定結(jié)果。這些圖及2表所示的測(cè)定結(jié)果為圖7A所示位置上的結(jié)果。
表3 本發(fā)明；頸部維氏硬度Hv

表4 以往例子；頸部維氏硬度Hv

如上述圖7B、表3、圖26及表4所示，本發(fā)明的高爾夫球棒的頸部2的硬度要比以往例子為低，而本發(fā)明的高爾夫球棒面部1的硬度則又較以往例子的要高些。其原因如下所述可推測(cè)為對(duì)頸部2的部分在其材料階段即作了部分軋壓，提高了鍛件纖維流線3的密度的原因。
此處，再參照?qǐng)D1，上述鍛件纖維流線3在面部1的至少是擊球面及其近旁連續(xù)，作單向(從頸部2向頭端4的方向)延伸。即，鍛件纖維流線3沿面部1的擊球面作層狀單向延伸。
如上所述，本發(fā)明者就本發(fā)明的高爾夫球棒中，如何最大限度地利用從頸部2延續(xù)至面部1的鍛件纖維流線3作了研究。該鍛件纖維流線3不僅在頸部2及面部1的內(nèi)部連續(xù)，且也在其表面連續(xù)。由此，如前所述，可以在維持本發(fā)明的球棒的較高的頸部2和面部1的硬度的同時(shí)，使面部1的硬度均勻化。
其次，參照?qǐng)D8-圖19，就本發(fā)明的高爾夫球棒的制造方法及各個(gè)工序中所使用的材料剖面結(jié)構(gòu)作一說(shuō)明。
首先，如圖8所示，準(zhǔn)備棒狀構(gòu)件5，該棒狀構(gòu)件由對(duì)其一端側(cè)進(jìn)行減小截面積的深沖塑性加工的碳鋼等構(gòu)成。所述深沖塑性加工可藉由例如使用軋輥對(duì)棒狀構(gòu)件5的一端作軋壓加工而進(jìn)行。此時(shí)，注意不要使如圖14所示的棒狀構(gòu)件5的鍛件纖維流線3出現(xiàn)不連續(xù)。
如此，藉由對(duì)棒狀構(gòu)件5的一端側(cè)進(jìn)行深沖塑性加工，如圖15所示，可以提高棒狀構(gòu)件5一端側(cè)的鍛件纖維流線3的密度。在其一端側(cè)形成頸部2，在另一端側(cè)形成面部1。因此，頸部2的鍛件纖維流線的密度大于面部1的鍛件纖維流線3的密度。
又，如果可以采用使棒狀構(gòu)件5的一端作塑性變形，減小棒狀構(gòu)件5的截面積，也可采用上述軋壓加工以外的處理方法。
其次，如圖9及圖16所示，對(duì)棒狀構(gòu)件5進(jìn)行彎曲加工。其后，如圖10A、圖10B-圖12A及圖12B所示，進(jìn)行3階段的粗鍛成形加工。該粗鍛成形加工使用金屬模和1噸的鍛錘進(jìn)行。
如此，藉由階段性地使棒狀構(gòu)件5塑性變形，可以如圖17-19所示，確保材料中大致完全的鍛件纖維流線3。具體地說(shuō)，使鍛件纖維流線3自頸部2連續(xù)延伸至面部1，且該鍛件纖維流線3在面部1上沿?fù)羟蛎孀鲗訝钛由臁?br> 又，藉由上述3階段的粗鍛成形加工，可以如圖12A及圖12B所示，使其變形至接近最終形狀的形狀。因此，可以僅進(jìn)行如下所述的精鍛成形加工，以成型最終的高爾夫球棒頭部。為此，無(wú)必要在最終階段追加進(jìn)行機(jī)械加工，可以避免鍛件纖維流線3被部分切斷的情況發(fā)生。
其次，在修整之后，進(jìn)行作為最終處理的精鍛成形加工，如圖13A及圖13B所示，形成劃線等的細(xì)部。經(jīng)過(guò)上述工序，可以獲得大致確保完全的鍛件纖維流線3，同時(shí)一體成形的面部1和頸部2的高爾夫球棒頭部。使用該高爾夫球棒頭部來(lái)制造高爾夫球棒。
上述實(shí)施形態(tài)系就使用鐵制球棒說(shuō)明本發(fā)明，但本發(fā)明的構(gòu)思也可適用于木制球棒面部。木制球棒面部可藉由適當(dāng)調(diào)整直徑和長(zhǎng)度的材料進(jìn)行鍛造加工而制得。
以上說(shuō)明了本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)，但應(yīng)該認(rèn)為，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施形態(tài)所例舉的范圍。本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求書(shū)所顯示，包括所有與的范圍等同及在其范圍內(nèi)的所有的變更。
本發(fā)明可適用于高爾夫球棒。
權(quán)利要求
1.一種高爾夫球棒，其特征在于，所述球棒包括具有擊球面的面部(1)，和連接該面部(1)和柄部的頸部(2)，鍛件纖維流線(3)從所述球棒頸部(2)連續(xù)至其面部(1)，且在面部(1)上作單向延伸。
2.如權(quán)利要求1所述的高爾夫球棒，其特征在于，所述鍛件纖維流線(3)在其擊球面上作單向延伸。
3.如權(quán)利要求2所述的高爾夫球棒，其特征在于，所述鍛件纖維流線(3)在其與擊球面平行的面上延伸。
4.如權(quán)利要求1所述的高爾夫球棒，其特征在于，所述鍛件纖維流線(3)在從球棒頸部(2)向著面部(1)的頭端(4)方向延伸。
5.如權(quán)利要求1所述的高爾夫球棒，其特征在于，所述面部(1)的擊球部上的維氏硬度(Hv)的最大值和最小值之差在30以下。
6.如權(quán)利要求5所述的高爾夫球棒，其特征在于，所述擊球部上的維氏硬度在130以上、160以下。
7.如權(quán)利要求5所述的高爾夫球棒，其特征在于，所述擊球部上的維氏硬度在140以上、160以下。
8.一種高爾夫球棒，其特征在于，所述高爾夫球棒包括一體成形的面部(1)及頸部(2)，所述面部及頸部系在藉由深沖塑性加工，制得其截面積減小的棒狀構(gòu)件(5)，并對(duì)上述棒狀構(gòu)件作彎曲加工之后，對(duì)所述棒狀構(gòu)件進(jìn)行鍛造加工而一體成形。
9.一種高爾夫球棒的制造方法，其特征在于，所述方法包括下述各個(gè)工序由深沖塑性加工，加工成制得其截面積減小的棒狀構(gòu)件(5)，對(duì)上述棒狀構(gòu)件作彎曲加工的工序；對(duì)上述彎曲加工之后的棒狀構(gòu)件(5)進(jìn)行鍛造加工，一體成形球棒的面部(1)和頸部(2)的工序。
10.如權(quán)利要求9所述的高爾夫球棒的制造方法，其特征在于，所述深沖塑性加工，可以提高棒狀構(gòu)件(5)一端上的鍛件纖維流線(3)的密度的同時(shí)，可使所述棒狀構(gòu)件作塑性變形，使所述棒狀構(gòu)件的一端截面積小于另一端截面積。
11.如權(quán)利要求9所述的高爾夫球棒的制造方法，其特征在于，所述深沖塑性加工也可藉由對(duì)棒狀構(gòu)件(5)的一端進(jìn)行滾軋加工進(jìn)行。
12.如權(quán)利要求9所述的高爾夫球棒的制造方法，其特征在于，所述鍛造加工工序包括對(duì)棒狀構(gòu)件(5)進(jìn)行多次粗鍛成形加工，以確保鍛件纖維流線(3)的形成，并使所制得的棒狀構(gòu)件(5)的形狀接近最終形狀的第1鍛造加工工序；及，對(duì)粗鍛成形加工后的成形制品進(jìn)行精鍛成形加工，以形成最終形狀的第2鍛造加工工序。
13.如權(quán)利要求9所述的高爾夫球棒的制造方法，其特征在于，在進(jìn)行了深沖塑性加工的棒狀構(gòu)件(5)的一端側(cè)形成頸部(2)，在棒狀構(gòu)件(5)的另一端形成所述面部(1)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高爾夫球棒,所述球棒包括:具有擊球面的面部(1)和頸部(2),鍛件纖維流線(3)從所述球棒頸部(2)連續(xù)至其面部(1),且在面部(1)上作單向延伸。本發(fā)明的高爾夫球棒的制造方法包括:對(duì)其一端進(jìn)行深沖塑性加工制得棒狀構(gòu)件(5)后,對(duì)上述棒狀構(gòu)件作彎曲加工的工序;及對(duì)上述彎曲加工之后的棒狀構(gòu)件(5)進(jìn)行鍛造加工,一體成形球棒的面部(1)和頸部(2)的工序。
文檔編號(hào)B21J5/02GK1345253SQ00805472
公開(kāi)日2002年4月17日 申請(qǐng)日期2000年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月2日
發(fā)明者巖田元孝, 茶園清隆, 俊成勇, 金川憲二 申請(qǐng)人:美津濃株式會(huì)社, 中央工業(yè)株式會(huì)社