专利名称：高尔夫杆头的制作方法
技术领域：
本发明涉及金属制中空高尔夫杆头，特别涉及木头型或与其近似形状的高尔夫杆头。
背景技术：
作为1号木杆和球道木杆等的木头型高尔夫杆头，中空的金属制品被广泛利用。一般如图4所示，中空的木头型高尔夫杆头1具有用于击球的面部2，构成高尔夫杆头的上面部的冠部3，构成高尔夫杆头的底面部的底部4，构成高尔夫杆头的突出侧、后侧和跟侧的侧面部的侧部5，以及杆连接部6。杆7插入该高尔夫杆头1的杆连接部6，并通过粘接剂等固定。另外，最近在市场上较多地出售一种称为多功能杆的高尔夫杆头。作为该多功能高尔夫杆头的一种，与上述木头型高尔夫杆头类似的各种高尔夫杆头也在市场上出售。
作为构成该中空高尔夫杆头的金属，铝合金、不锈钢和钛合金被采用，近年来钛合金尤其被广泛采用。
日本专利公报特开2002-119625号中记载的高尔夫杆头的结构为，面部比冠部壁厚，冠部向上方弯曲，面部和冠部由加压加工一体成形。
为了使中空的金属制高尔夫杆头击球后的球的飞行距离增大，着眼于利用面部的挠性，提高球的反弹，这样来使球向远处飞。但是，对于挥杆速度慢的打高尔夫球的人来说，这种高尔夫杆头的面部的变形少，提高球初速度的效果小，另外，由于球不升高，所以飞行距离无法延伸。
根据日本专利公报特开2002-119625号的高尔夫杆头，在击球时冠部向上方挠性变形，提高对球的反弹。但是，对同号公报的高尔夫杆头实行使壁厚不同的面部和冠部一体的加压加工。这样对壁厚不同的部件进行加压加工，从加工技术的角度看作业难度大，造成高尔夫杆头的制造效率低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高尔夫杆头，即使挥杆速度慢的打高尔夫球的人使用，也可使球被打出的角度变高，其结果可以增大球的飞行距离，而且制造也容易。
本发明的高尔夫杆头，在至少具有面部、底部、侧部和冠部的金属制中空高尔夫杆头中，其特征在于该冠部的两侧缘及后缘、该面部的两侧缘、该侧部由一体的头本体构成，除去该冠部的两侧缘及后缘的冠部主体、以及该面部的上缘由一体的顶板构成，除去该面部的两侧缘及上缘的面部主体由面板构成，该头本体、顶板及面板结合，构成该顶板的金属材料比头本体及面板的金属材料的纵弹性率低。
在关于本发明的高尔夫杆头中，使冠部的纵弹性率比底部等的其他部件的纵弹性率低，这样，可使击球时的球的打出角度变高。其结果，即使挥杆速度慢的打高尔夫球的人使用，也可使球被打出的角度变高，延长飞行距离。
本发明中，面部的大部分由面板构成，在面部的上部附近，面板和顶板通过焊接等结合。一般焊接使金属材料的硬度增大，顶板和面板的焊缝比面部的最顶端(面部和冠部的各凸缘)靠下。
因此，顶板的面部最顶部缘附近不受焊接引起的硬化的影响，击球时由薄壁的顶板构成的冠部和面部最顶部缘附近容易挠性变形。因此，高尔夫杆头具有高反弹性，飞行距离增大。
另外，在本发明的高尔夫杆头中，从冠部主部开始到面部上缘由一体的顶板构成，面部主部由一体的面板构成，顶板和面板可分别制作。因此，即使面板比顶板壁厚，两者均能容易制造。
本发明中，最好该头本体是铸造品，该顶板是锻造或加压成形品，该面板是铸造、锻造或加压成形品。这样，作为构成各部的金属材料，可以选择具有分别适应各部的弹性率的金属材料，采用分别适应各部的制造方法。
该头本体可由突出侧、后侧、跟侧成一体形成，进而也可分为2个或3个以上的部分分体形成。
本发明的高尔夫杆头在通常的情况下进而具有杆连接部。该杆连接部最好与头本体一体形成。
本发明中，为了使冠部容易挠性变形，最好使冠部的厚度在0.5～1.2mm。该情况下，最好本体的厚度比顶板的厚度大0.2～3.0mm，该面板的厚度比顶板的厚度大1.0～2.5mm。
本发明中，最好形成高尔夫杆头的金属是钛或钛合金，顶板的纵弹性率为小于等于10500kgf/mm2(102.9×109Pa)，头本体的纵弹性率为大于等于11000kgf/mm2(107.8×109Pa)。另外，最好顶板的纵弹性率和头本体的纵弹性率的差为1000～3000kgf/mm2(9.8×109～29.4×109Pa)。
本发明特别适用于具有超过250cc、300cc、350cc的体积的大型高尔夫杆头。作为该高尔夫杆头，1号木杆被举例说明。本发明也可适用于与球道木杆、木头型相类似的多用途高尔夫杆头等。
图1(a)图是实施方式的高尔夫杆头的立体图，(b)图是(a)图的B-B线剖视图。
图2是实施方式的高尔夫杆头的分解立体图。
图3(a)图是其他实施方式的高尔夫杆头的纵剖视图，(b)图是(a)图的B附近的放大图。
图4是现有技术的高尔夫杆头的立体图。
具体实施例方式
以下，参照
实施方式。图1(a)、(b)是实施方式的高尔夫杆头的立体图和剖视图，图2是该高尔夫杆头的分解立体图。
该高尔夫杆头1A也具有面部2、冠部3、底部4、侧部5和杆连接部6。该高尔夫杆头1A是通过激光焊接或等离子焊接等焊接将头本体10、顶板20和面板30整体化而构成的。此外，等离子焊接和激光焊接的能量密度高，和TIG焊接相比，焊入深，精度高，可以非常好地焊接。
从图2中可以清楚可见，头本体10具有形成底部4的底面11、形成侧部5的突出立面12、后立面13和跟立面14、从这些立面12-14的上缘向冠部3探出的冠凸缘15、在面部2中从突出立面12和跟立面14分别探出的凸缘16、跟凸缘17。从冠部3的中央到面部2的大部分形成为开口18。杆连接部6和该头本体10整体设置。
顶板20具有构成除去冠部3处的突出侧和跟侧的两侧缘和后缘的冠主要部分的冠板21、和构成面部2的上缘(但是，除去凸缘16和跟凸缘17的部分)的顶凸缘22。冠板21向上方凸出地弯曲。顶凸缘从该冠板21的前缘下垂设置。
面板30构成除去面部2中各凸缘16、17和22的区域(面主要部分)。
通过焊接将该头本体10、顶板20和面板30整体化从而形成高尔夫杆头。杆连接部6可以延伸至底部4，也可以不延伸至底部4。焊接后，根据需要实施各种研磨、涂付等的整修处理从而形成产品高尔夫杆头。
头本体10为铸造品，和其他板20、30相比即使具有复杂的形状也可以简单制造。
顶板20从冠板21到顶凸缘22为同一厚度。该顶板20是通过锻造或冲压成型形成的。由于顶板20整体厚度均匀，另外其形状为大致L字形的比较简易的顶板，所以通过锻造或冲压成型可以较容易地形成。
可以通过铸造、锻造、冲压成型的任一种方法形成面板30。可以根据需要在面板30上设置槽部(刻线)。
此外，顶凸缘15向冠部中心方向的延伸宽度为6-9毫米，特别指出最好为7-8毫米。
在面部的上部，最好凸缘16和跟凸缘17的左右宽度和上述顶凸缘15的延伸宽度相等。
凸缘16和跟凸缘17的左右宽度在面部的下部可以相等，但是最好为越向面部的下部越小的形状。
顶板20的冠板21在冠部3占有的面积比例为60-90％，最好为65-85％左右。
顶凸缘22的上下宽度为6-9毫米，最好为7-8毫米左右。
在面部2中，面板30占有的面积比例为60-90％，最好为70-85％。
顶板20的厚度为0.5-1.2毫米，最好为0.7-1.0毫米。头本体10的厚度为0.6-3.0毫米，最好为0.8-1.2毫米。面板30的厚度为1.5-3.7毫米，最好为2.2-3.0毫米。头本体10比顶板20厚0.2-3.0毫米，最好厚0.5-2.5毫米，面板30比顶板20厚1.0-2.5毫米，最好厚1.3-2.0毫米。
在该实施方式中，头本体10、顶板20和面板30都由钛或钛合金构成。顶板20的纵弹性率比其它部分即头本体10和面板30的任一纵弹性率都低。
由于这样使占有冠部大部分的顶板20的纵弹性率较低，所以打击时的球的击出角度较大。因此，即使挥杆速度慢的打高尔夫球的人使用，也可以得到较大的飞行距离。
此外，如果冠部和底部的纵弹性率的差为1000kgf/mm2(9.8×109Pa)以上特别是1500kgf/mm2(14.7×109Pa)以上，则冠部变得更易弯曲，从而可以得到更大的飞行距离。此外，虽然如果冠部的纵弹性率和底部的纵弹性率的差过大则击出角度大，但是打球时的球的反弹力降低，飞行距离减小，所以通常为3000kgf/mm2(29.4×109Pa)以下，最好为2600kgf/mm2(24.5×109Pa)以下。
在该实施方式中，面部2的大部分由面板30构成，在其上缘部焊接面板30和顶凸缘22。一般通过焊接使金属材料的硬度增大，但是顶凸缘22和面板30的焊接接缝位于面部2的最顶缘(面部2和冠部3的各凸缘)的下方。
因此，冠板20和面部最顶缘附近没受到焊接硬化，所以在击球时，较薄的冠板20和面部最顶缘附近易弯曲。因此，高尔夫杆头具有高反弹特性，飞行距离增大。
下面说明构成该高尔夫杆头的金属材料。
作为顶板20的钛合金，最好为纵弹性率为10500kgf/mm2(102.9×109Pa)以下的β型钛合金，例如Ti-15V-3Cr-3Sn-3AL、Ti-13V-11Cr-3AL、Ti-15Mo-5Zr、Ti-15Mo-5Zr-3AL、Ti-3AL-8V-6Cr-4Mo-4Zr、Ti-22V-4AL。
作为面板30，上述的β型钛合金和后面将要说明的α-β型钛合金都可以。
作为头本体10，可以举出以下例子纵弹性率为11000kgf/mm2(107.8×109Pa)以上的α-β型钛合金的Ti-6AL-4V、Ti-6AL-6V-2Sn、接近α型钛合金的Ti-8AL-1Mo-1V，但是也可以使用使纵弹性率在该范围内地热处理的β型钛合金的Ti-3AL-8V-6Cr-4Mo-4Zr、Ti-22V-4AL。
一般地，β型钛合金的纵弹性率根据热处理方式的不同而变化。下面的表1中表示了各种钛合金和纯钛的处理方式和纵弹性率以及该钛或钛合金的纵弹性率。
表1
此外，在β型钛合金的热处理中，关于顶板中使用的材料关于头本体10，可以在使用β型钛合金进行了时效处理的状态下使用。
下面说明高尔夫杆头的各部分的最好的尺寸。
特别适用于本发明并具有效果的高尔夫杆头为冠部易弯曲的大型高尔夫杆头，具体来讲头体积为250cc以上，更好为300cc以上，最好为350cc以上。但是，一般地，高尔夫杆头随着体积的增大其重量也会增加。如果该重量变得过大，则难以顺利地挥动高尔夫杆。因此，从该重量的制约这点来考虑，将头的体积限制在600cc左右。最好将本发明用于倾斜角度为7°-15°的1号木杆头。
该高尔夫杆头的面部最好比较高，因为如果这样的话，在球触到面部表面的上方时，倾斜角变大。具体来讲，面的最大高度为45毫米以上，50毫米以上更好，特别地，最好为53毫米以上。但是，如果面的高度达到100毫米以上，则摇摆时的面部表面对风和空气的反作用力过大，所以不太好。
由于作为1号木杆头使用时，球杆长度通常为43英寸-50英寸左右，所以如果考虑摇摆平衡，则球重量最好为165-205克左右。如果过重，则摇摆平衡变重，一般来讲，打高尔夫球的人不能完全挥动，如果头的重量过轻，则球的反作用力有可能劣化。
在本发明中，如图3(a)、(b)所示，可以从面板30的上缘向上方直立设有直立片31，并使该直立片31沿着顶凸缘22的下缘的里面。在这样构成的情况下，在由面部2的上缘附近击打球的瞬时击打时，可以用直立片31支承顶凸缘。此外，可以用焊接等结合直立片31和顶凸缘22，单纯地抵接结合也可以。另外，直立片和顶凸缘22之间可以存在一定(例如0.3毫米以下)间隙。
在本发明中，可以在头本体10处从底部4直立构成面部2的下缘的底凸缘(图示略)，并在该底凸缘上焊接面板30。
如上所述，如果根据本发明的高尔夫杆头，则即使挥杆速度慢的打高尔夫球的人使用，击出角度也会变大，结果就可以增大飞行距离。该高尔夫杆头也容易制造。
权利要求
1.一种高尔夫杆头，在至少具有面部、底部、侧部和冠部的金属制中空高尔夫杆头中，其特征在于该冠部的两侧缘及后缘、该面部的两侧缘、该侧部由一体的头本体构成，除去该冠部的两侧缘及后缘的冠部主体、以及该面部的上缘由一体的顶板构成，除去该面部的两侧缘及上缘的面部主体由面板构成，该头本体、顶板及面板结合，构成该顶板的金属材料比头本体及面板的金属材料的纵弹性率低。
2.如权利要求1的高尔夫杆头，其特征在于该头本体是铸造品，该顶板是锻造或加压成形品，该面板是铸造、锻造或加压成形品。
3.如权利要求1或2的高尔夫杆头，其特征在于该顶板的厚度为0.5～1.2mm，该头本体的厚度比顶板的厚度大0.2～3.0mm，该面板的厚度比顶板的厚度大1.0～2.5mm。
4.如权利要求1至3任意一项中的高尔夫杆头，其特征在于该头本体、顶板和面板通过焊接结合。
5.如权利要求1至4任意一项中的高尔夫杆头，其特征在于由顶板构成的面部上缘的上下宽度为6～9mm。
6.如权利要求1至5任意一项中的高尔夫杆头，其特征在于在面部上该面板所占部分的面积比例为60～90％。
7.如权利要求1至6任意一项中的高尔夫杆头，其特征在于在冠部上顶板所占部分的面积比例为30～80％。
8.如权利要求1至7任意一项中的高尔夫杆头，其特征在于形成高尔夫杆头的金属是钛或钛合金，顶板的纵弹性率为小于等于10500kgf/mm2，头本体的纵弹性率为大于等于11000kgf/mm2。
9.如权利要求8的高尔夫杆头，其特征在于顶板的纵弹性率和头本体的纵弹性率的差为1000～3000kgf/mm2。
10.如权利要求1至9任意一项中的高尔夫杆头，其特征在于在该面板的上缘设置沿该顶板的前部下缘的背面的直立片。
全文摘要
提供一种高尔夫杆头，即使挥杆速度慢的打高尔夫球的人使用，也可使球被打出的角度变高，增大球的飞行距离。高尔夫杆头(1A)具有钛或钛合金制的面部(2)、冠部(3)、底部(4)、侧部(5)、以及杆连接部(6)。高尔夫杆头(1A)是通过激光焊接或等离子焊接等焊接将头本体(10)、顶板(20)和面板(30)一体化而构成的。顶板(20)具有构成除去冠部(3)处的突出侧和跟侧的两侧缘和后缘的冠主要部分的冠板(21)、和构成面部(2)的上缘的顶凸缘(22)。面板(30)构成除去面部(2)中各凸缘(16)、(17)和(22)的区域。
文档编号A63B53/04GK1539538SQ20041000276
公开日2004年10月27日 申请日期2004年1月20日 优先权日2003年1月20日
发明者今本泰范, 松永英夫, 夫 申请人:普利司通运动株式会社