专利名称：高尔夫球杆头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种木杆式高尔夫球杆头，特别涉及将内部设为中空构造的高尔夫球杆头。
背景技术：
近年来，木杆式高尔夫球杆头中，将内部设为中空的构造成为主流。图5(a)是表示以往的中空构造的木杆式高尔夫球杆头的立体图，图5(b)是图5(a)所示的B-B线的剖面图。如图5(a)及(b)所示，以往的木杆式高尔夫球杆头100由击球的面部101、形成上面的冠部102、形成底面的底部103、安装杆身(未图示)的筒状的颈部104构成。
对于长打杆等木杆式高尔夫球杆头，要求提高飞行距离及方向稳定性。以往，为了改善飞行距离及方向稳定性，采用调节设于内部的锤来改变质量分配的方法，但是，由于对于高尔夫球杆头有质量限制，因此由于近年来的高尔夫球杆头的大型化，难以使用该方法。
所以，有通过用与其他部分相比密度更小的材料形成冠部102，来将重心设在比以往的高尔夫球杆头更靠底部103侧，从而实现飞行距离的增加的高尔夫球杆头(例如参照专利文献1)。专利文献1中所述的高尔夫球杆头利用纤维强化塑料等高强度、密度为0.5至2.0的材料形成冠部102，使球杆头上部的质量减少。
专利文献1特开2003-111874号公报(第3页)但是，上述以往的技术中有如下所示的问题。如专利文献1中所述的高尔夫球杆头那样，当将冠部102轻量化而使重心向底部103侧移动时，虽然飞行距离提高，但是有难以改善方向稳定性的问题。
实用新型内容本实用新型是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，提供一种方向稳定性优良的高尔夫球杆头。
本实用新型的高尔夫球杆头是在面部的后方形成有冠部、底部和颈部，在所述冠部和所述底部之间分别形成有侧部，为中空构造并且体积为380cm3以上的高尔夫球杆头，其特征是，在按照使所述底部与平面接触、趾部侧及跟部侧的所述底部的表面和所述平面之间的空隙相等的方式来决定球位的状态下，利用与包含所述颈部的中心轴且垂直于所述平面的面平行、并相互等间隔的4个面分割成3份时，各分割部分中，所述面部侧的分割部分最重，后部的分割部分次之，中央的分割部分最轻。
本实用新型人为了解决上述的问题，进行了深入的实验研究，结果发现，通过增大横向旋转的惯性2次力矩，最有效击球点会向趾部侧及跟部侧扩展，通过增大纵向旋转的惯性2次力矩，最有效击球点会向冠部侧及底部侧扩展。
所以，本实用新型中，为了增大横向旋转的惯性2次力矩及纵向旋转的惯性2次力矩，按照面部侧的分割部分最重，后部的分割部分次之，中央的分割部分最轻的方式进行质量分配。这样，由于最有效击球点整体上扩展，因此与以往的高尔夫球杆头相比，由击打点的偏移造成的球飞行方向的偏斜就会变少，方向稳定性提高。此外，本实用新型中，将所述平面和颈部的中心轴所成的角度称为球位。
另外，也可以所述冠部及所述侧部的相当于所述中央的分割部分的一部分或整体被去掉，在该部分接合密度为3g/cm3以下的构件。或者，所述冠部及所述侧部的相当于所述中央的分割部分的部分的厚度也可以为所述冠部及所述侧部的相当于所述面部侧的分割部分及所述后部的分割部分的厚度的各自80％以下。这样，就可以使所述中央的分割部分与其他的分割部分相比更轻。其结果是，与以往的高尔夫球杆头相比，由于横向旋转及纵向旋转的惯性2次力矩变大，因此最有效击球点整体地扩展，方向稳定性提高。
根据本实用新型，在按照使底部与平面接触、趾部侧及跟部侧的所述底部的表面和所述平面之间的空隙相等的方式决定球位的状态下，利用与包含所述颈部的中心轴且垂直于所述平面的面平行、并相互等间隔的4个面分成3部分时，通过按照使面部侧的分割部分最重，中央的分割部分最轻的方式进行质量分配，就可以增大横向旋转及纵向旋转的惯性2次力矩，使最有效击球点与以往的高尔夫球杆头相比，向趾部侧、跟部侧、冠部侧及底部侧扩展，因而可以使方向稳定性提高。
图1(a)是本实用新型的实施方式的高尔夫球杆头的从面部侧看到的侧视图，(b)是(a)中所示的A-A线的剖面图。
图2(a)是本实用新型的实施方式的高尔夫球杆头的从趾部侧看到的侧视图，(b)是其俯视图。
图3(a)是表示复合构件的立体图，(b)及(c)是表示球杆头主体的立体图。
图4(a)是表示纵向惯性2次力矩的剖面图，(b)是表示横向惯性2次力矩的剖面图。
图5(a)是表示以往的中空构造的木杆式高尔夫球杆头的立体图，(b)是(a)中所示的B-B线的剖面图。
图中1、101-面部，2、102-冠部，3、103-底部，4、104-颈部，5-侧部，6-杆身，7-跟部，8-趾部，9-平面，10、100-高尔夫球杆头，10a～10c-分割部分，11-球杆头主体，11a-阶梯，12-复合构件，13-锤，a～c-面间隔，G-重心，x、y-旋转轴，α-球位。
具体实施方式
下面将参照附图对本实用新型的实施方式的高尔夫球杆头进行具体说明。本实施方式的高尔夫球杆头是体积在380cm3以上的木杆式高尔夫球杆头。图1(a)是本实施方式的高尔夫球杆头的从面部侧看到的侧视图，图1(b)是图1(a)所示的A-A线的剖面图。另外，图2(a)是本实施方式的高尔夫球杆头的从趾部侧看的侧视图，图2(b)是其俯视图。如图1(a)、(b)以及图2(a)、(b)所示，本实施方式的高尔夫球杆头10上，在击球的面部1的后方，设有形成上面的冠部2、形成底面的底部3、在冠部2和底部3之间形成侧面的侧部5及安装杆身6的筒状的颈部4。
该高尔夫球杆头10的冠部2、以及趾部8侧和跟部7侧的侧部5比其他部分更轻。即，如图1(a)及图2(a)所示，按照使底部3与平面9接触，底部3的表面和平面9的空隙在趾部8侧及跟部7侧近似相等的方式决定球位α，在该状态下，当利用与包含颈部4的中心轴且垂直于平面9的面平行并且面间隔a至c相等的4个面分割为3部分时，各分割部分的质量为，面部1侧的分割部分10a最重，后部的分割部分10c次之，中央的分割部分10b最轻。另一方面，以往的中空构造的高尔夫球杆头100为，后部的分割部分最轻。而且，本实施方式的高尔夫球杆头10中，将平面9和颈部4的中心轴(杆身6的中心轴)所成的角度设为球位α，使趾部8侧及跟部7侧的底部3的表面和平面9的空隙近似相等的球位α例如为大约60°。
此时，后部的分割部分10c相对于高尔夫球杆头全部质量的比例最好在25质量％以上。这样，在击打点向趾部8侧、跟部7侧、底部3侧及冠部2侧偏移的全部情况下，偏斜会减小，从而可以使打球的方向性进一步提高。
具体来说，本实施方式的高尔夫球杆头10在由钛等密度大于3g/cm3的金属材料形成的球杆头主体上，接合有由密度为3g/cm3以下的材料形成的复合构件。图3(a)是表示复合构件的立体图，图3(b)及(c)是表示球杆头主体的立体图。如图3(a)所示，复合构件12是冠部2及侧部5的相当于中央的分割部分的部分由密度为3g/cm3以下的材料一体化形成的构件。另一方面，如图3(b)及(c)所示，球杆头主体11形成从高尔夫球杆头10中将冠部2及侧部5的相当于中央的分割部分的部分分别去掉的形状。即，在球杆头主体11上，未形成冠部2及侧部5的相当于中央的分割部分的部分，该部分形成开口部。此外，在该开口部的边缘部，形成有以复合构件12的厚度量向内侧凹入的阶梯11a，复合构件12被接合在该阶梯11a部分上。这样就可以防止在冠部2的表面产生凹凸。
作为形成此种复合构件12的材料，例如可以使用由碳布及树脂制成的FRP(Fiber-Reinforced Plastic纤维强化塑料)等强化塑料或铝、镁、钡及它们的合金等，但是本实用新型并不限于此，只要是密度为3g/cm3以下的材料就可以。
另外，如图3(a)所示，本实施方式的高尔夫球杆头10中，也可以在相当于球杆头主体11的内部的后部的分割部分10c的部分上，作为锤13而接合钨等金属材料。这样就可以容易地调节后部的分割部分10c的质量。
图4(a)是表示纵向旋转的惯性2次力矩的剖面图，(b)是表示横向旋转的惯性2次力矩的剖面图。以穿过图4(a)所示的重心G并与平面9平行的线x为中心轴旋转时的惯性2次力矩(以下称为纵向惯性2次力矩)因使面部、冠部、底部及后侧的侧部比其他部分更重而增加。另一方面，以穿过图4(b)所示的重心G并与平面9垂直的线y为中心轴旋转时的惯性2次力矩(以下称为横向惯性2次力矩)因使高尔夫球杆头的侧面部、即面部及侧部比其他部分更重而增加。所以，为了使纵向惯性2次力矩及横向惯性2次力矩双方增加，使面部及后侧的侧部比其他部分更重即可。
一般来说，当将高尔夫球杆头如前所述那样分割成3份时，最重的部分是面部1侧的分割部分。所以，在本实施方式的高尔夫球杆头10中，通过使后部的分割部分10c的重量仅次于面部1侧的分割部分10a，来增大横向惯性2次力矩及纵向惯性2次力矩。这样，由于面部1的最有效击球点向趾部8侧、跟部7侧、冠部2侧及底部3侧扩展，因此因击打点的偏移造成的球飞行方向的偏斜就会减少，方向稳定性提高。
另外，高尔夫球杆头的横向惯性2次力矩及纵向惯性2次力矩的数值根据球杆头形状而变化。所以，本实施方式的高尔夫球杆头10中，优选横向惯性2次力矩在3700以上，并且纵向惯性2次力矩在2400以上。这样，就可以获得打球的方向稳定性优良的高尔夫球杆头。
而且，所述的专利文献1中记述的高尔夫球杆头，由于使冠部比其他部分更轻，因此横向惯性2次力矩虽然增加，但是纵向惯性2次力矩没有变化。其结果是，最有效击球点虽然向趾部侧及跟部侧扩展，但是由于对于冠部侧及底部侧与以往的高尔夫球杆头同等，因此与本实施方式的高尔夫球杆头相比，方向稳定性较差。
下面对如上述构成的本实施方式的高尔夫球杆头的动作进行说明。本实施方式的高尔夫球杆头10安装有杆身6及握柄，是木杆式高尔夫球杆头。
而且，本实施方式中，虽然对冠部2及侧部5的相当于中央的分割部分10b的部分是由密度为3g/cm3以下的材料形成的情况进行叙述，但是本实用新型并不限定于此，例如，也可以通过使冠部2及侧部5的相当于中央的分割部分10b的部分的厚度，与相当于面部1侧的分割部分10a及后部的分割部分10c的部分相比更薄，而使球杆头的中央的分割部分10b的质量减少。此时，冠部2及侧部5的相当于中央的分割部分10b的部分的厚度最好为冠部2及侧部5的相当于面部1侧的分割部分10a及10c的部分的厚度的各自80％以下。这样，就可以使中央的分割部分10b与后部的分割部分10c相比更轻，从而可以使打球的方向稳定性提高。
下面，对于本实用新型的实施例，将与在本实用新型的范围之外的比较例比较而进行说明。
首先，利用铸造方法将钛制的高尔夫球杆头成形，制作了在冠部及侧部的相当于中央的分割部分的部分上设置了开口部的球杆头主体。具体来说，从钛制的高尔夫球杆头中，将冠部去掉表面积65cm2的量，将趾部侧侧部去掉表面积14cm2的量，将跟部侧侧部去掉表面积5cm2的量。另外，在该球杆头主体之外，利用使用碳布的FRP(密度1.6g/cm3)，将与所述的球杆头主体的开口部对应的形状的复合构件一体成形。此外，在球杆头主体的内部的相当于后部的分割部分的部分上接合了15g的钨后，在球杆头主体上接合复合构件，作为实施例1的高尔夫球杆头。
然后，利用铸造方法，将与所述的实施例1的高尔夫球杆头相同形状的钛制高尔夫球杆头成形后，将冠部的相当于中央的分割部分的部分去掉表面积65cm2的量，制作了仅在冠部上设置了开口部的球杆头主体。另外，用与所述的实施例1相同的材料及方法制作了与该球杆头主体的开口部对应的形状的复合构件。此外，在与实施例1的高尔夫球杆头相同的位置接合了8g的钨后，在球杆头主体上接合复合构件，作为比较例1的高尔夫球杆头。
然后，利用铸造方法，制作了与所述的实施例1及比较例1的高尔夫球杆头相同形状的钛制高尔夫球杆头，作为比较例2的高尔夫球杆头。
将如前所述制作的实施例1、比较例1及比较例2的高尔夫球杆头用图2(a)所示的方法分割成3份，测定了各分割部分的质量。将其结果表示在下述表1中。
如所述表1所示，实施例1的高尔夫球杆头的质量中，面部侧的分割部分最重，后部的分割部分次之，中央的分割部分最轻。而比较例1及比较例2的高尔夫球杆头中，面部侧的分割部分最重，中央的分割部分次之，后部的分割部分最轻。
然后，测定了实施例1、比较例1及比较例2的高尔夫球杆头的横向惯性2次力矩及纵向惯性2次力矩。将其结果表示在下述表2中。
如所述表2所示，用FRP形成冠部的相当于中央的分割部分的部分、并在后部的分割部分上接合了钨的比较例1的高尔夫球杆头，与和以往产品相同地全部用钛形成的比较例2的高尔夫球杆头相比，横向惯性2次力矩增加，但是纵向惯性2次力矩没有改善。另一方面，用FRP形成冠部及侧部的相当于中央的分割部分的部分、并在后部的分割部分上接合了钨的实施例1的高尔夫球杆头，横向惯性2次力矩在3700以上，纵向惯性2次力矩在2400以上，横向惯性2次力矩及纵向惯性2次力矩与比较例2的高尔夫球杆头相比都增加了。
然后，在实施例1、比较例1及比较例2的高尔夫球杆头上安装杆身，形成高尔夫球杆后，安装在高尔夫球杆打击机器人上进行实际击打实验。实验将击打点设在面部1的中心部、从中心部向底部3侧10mm的部分、向冠部2侧10mm的部分、向跟部7侧20mm的部分及向趾部8侧20mm的部分，分别各实际击打了10球。对于各高尔夫球杆头的飞行距离及球飞行方向的向左右的偏斜，将10次的平均值及表示偏差的3σ表示在下述表3中。而且，下述表3中，将向右向的偏斜表示为+，向左向的偏斜表示为一。
如所述表3所示，用FRP形成冠部的相当于中央的分割部分的部分、并利用钨使后部的分割部分加重的比较例1的高尔夫球杆头，与比较例2的高尔夫球杆头相比，虽然击打点向趾部侧及跟部侧偏移时的偏斜少，但是对于击打点向底部侧及冠部侧偏移的情况并未改善。而实施例1的高尔夫球杆头对于击打点向趾部侧、跟部侧、底部侧及冠部侧偏移时的所有情况，与比较例2的高尔夫球杆头相比，偏斜少，显示出了优良的方向性。
然后，利用铸造方法，制作了与所述的实施例1相同形状的钛制的高尔夫球杆头。此时，将冠部及侧部的相当于中央的分割部分的部分，即，所述的实施例1的高尔夫球杆头中利用复合构件形成的部分的厚度设为0.8mm，将面部的厚度设为2.6mm，将除此以外的部分的厚度设为1.0mm。此外，与实施例1的高尔夫球杆头相同，在相当于后部的分割部分的部分的内部接合了8g的钨后，将各部焊接、研磨，形成了实施例2的高尔夫球杆头。此外，该高尔夫球杆头的体积为380/cm3。
将如上所述制作的实施例2的高尔夫球杆头用图2(a)所示的方法分割成3份，测定了各分割部分的质量。将其结果表示在下述表4中。
如所述表4所示，使冠部及侧部的相当于中央的分割部分的部分的厚度与其他的部分相比更薄的实施例2的高尔夫球杆头中，面部侧的分割部分最重，后部的分割部分次之，中央的分割部分最轻。
然后，测定了实施例2的高尔夫球杆头的横向惯性2次力矩及纵向惯性2次力矩。将其结果表示在下述表5中。
如所述表5所示，实施例2的高尔夫球杆头的横向惯性2次力矩在3700以上，纵向惯性2次力矩在2400以上，横向惯性2次力矩及纵向惯性2次力矩都与所述的实施例1的高尔夫球杆头同等。
然后，在该实施例2的高尔夫球杆头上安装杆身，形成了高尔夫球杆后，用与所述实施例1相同的方法，进行了实际击打实验。将其结果表示在下述表6中。而且，下述表6中，将向右向的偏斜设为+，将向左向的偏斜设为一。
如所述表6所示，冠部及侧部的相当于中央的分割部分的部分的厚度分别为其他的部分的厚度的80％的实施例2的高尔夫球杆头，与所述的实施例1的高尔夫球杆头相比，虽然测定值的偏差大，但是显示出了优良的方向性。
权利要求1.一种高尔夫球杆头，在面部的后方形成有冠部、底部和颈部，在所述冠部和所述底部之间分别形成有侧部，为中空构造并且体积为380cm3以上，其特征是，在按照使所述底部与平面接触、趾部侧及跟部侧的所述底部的表面和所述平面之间的空隙相等的方式来决定球位的状态下，利用与包含所述颈部的中心轴且垂直于所述平面的面平行、并相互等间隔的4个面分割成3份时，各分割部分中，所述面部侧的分割部分最重，后部的分割部分次之，中央的分割部分最轻。
2.根据权利要求1所述的高尔夫球杆头，其特征是，所述冠部及所述侧部的相当于所述中央的分割部分的一部分或整体被去掉，并在该部分接合密度为3g/cm3以下的构件。
3.根据权利要求1所述的高尔夫球杆头，其特征是，所述冠部及所述侧部的相当于所述中央的分割部分的部分的厚度为所述冠部及所述侧部的相当于所述面部侧的分割部分及所述后部的分割部分的厚度的各自80％以下。
专利摘要本实用新型提供一种高尔夫球杆头，利用钛等密度大于3g/cm
文档编号A63B53/04GK2750833SQ20042011749
公开日2006年1月11日 申请日期2004年12月6日 优先权日2003年12月18日
发明者原田睦, 田嶋良平 申请人:雅马哈株式会社