高尔夫球杆头的制作方法

专利名称：高尔夫球杆头的制作方法
技术领域：
本发明涉及有关铁头球杆型的高尔夫球杆头部，特别是至少面部由铁坯料做成、且至少面部表面被渗碳处理过的高尔夫球杆头。
背景技术：
作为铁头球杆型高尔夫球杆头使用材料有软铁、不锈钢、铍、铜合金等。另外，近年来，用不锈钢做为铁头球杆型的高尔夫球杆头的边缘部，用钛合金制的表面面板来粘合的复合型铁头球杆型高尔夫球杆头得到普及。下面将铁头球杆型高尔夫球杆头简称为铁头。
在日本专利特开昭63-229078号公报中记载了以纯度99.93-99.97％纯铁做成的铁球杆头。在该公报第3页左上栏第1行-第8行中记载着由于纯铁的伸长率和拉伸率较大、延展性良好，在击球时，该纯铁做成的铁头扩大了高尔夫球与铁头面部表面的接触面积，同时延长了接触时间，从而提高了击球的方向稳定性。
在日本专利特开平8-206260号公报中记载有对由软铁坯料做成的铁头进行渗碳或氮化处理，从而形成表面硬化层。
在日本专利特开平10-5376号公报的第0008-0017段中记载着了由结构合金钢、不锈钢、钛或钛合金钢做成的铁头进行等离子渗碳或气体渗碳处理，提高其表面硬度、增加其击球的飞行距离。
在日本专利特开平10-216275号公报中记载着有将表面进行渗碳或氮化处理，使表面硬度达到HV450-1000的钛或钛合金制高尔夫球杆头。
一般使用于高尔夫球杆头的结构合金钢、不锈钢或钛合金硬度较高，其硬度约在HV300-400左右。另，纯钛是接近于软铁的硬度，其硬度约在HV110-150左右。

发明内容
与不锈钢做成的铁头相比，纯铁做成的铁头之材料硬度较低，击球感柔和。但是，由于耐磨性低，其表面容易带伤痕，同时得分线(表面的横沟)的角缘过早变圆，因而，在击球时球不易旋转起来。另外，如果继续这种状态使用下去，由于击球时的冲击引起的微小变形的积累，铁头的倾斜角度等也会被改变。
在上述日本专利特开平8-206260号公报与特开平10-5376号公报中记载着将由软铁坯料或合金钢做成的铁头进行渗碳处理提高表面硬度，但没有记载对用纯铁坯料做成的铁头进行渗碳处理。
上述特开平10-216275号公报中的高尔夫球杆头是关于大头球杆的，在将该公报中的HV450至1000的表面硬度，应用到铁头时，其表面硬度过高，击球感差。
本发明的目的即在于提供击球感良好、而且耐磨性也良好的高尔夫球杆头。
本发明(技术方案1)的高尔夫球杆头是至少面部表面经渗碳处理的铁坯料做成的铁头球杆型高尔夫球杆头，其特征在于，从面部表面到球杆头0.2mm范围内，其硬度为HV300-600，从面部表面到球杆头内0.7mm以上范围内，其硬度为HV120以下。
技术方案2的高尔夫球杆头，其特征在于，技术方案1中的该铁坯料由纯铁形成。
技术方案3和4的高尔夫球杆头，其特征在于，在技术方案1的该铁坯料为纯度99.8％以上的纯铁，其中技术方案4的铁坯料为纯度99.995-99.9999％的高纯度纯铁。
技术方案5、7和9的高尔夫球杆头，其特征在于，分别是技术方案1、3和4的球杆头倾斜角度为25°以上70°以下的铁头球杆型高尔夫球杆头，并且，面部的重心位置厚度在3.5-15mm。
技术方案6、8和10的高尔夫球杆头，其特征在于，分别在技术方案5、7和9的基础上，与面部的重心位置相比，球杆趾部侧与跟部侧的厚度，分别比重心位置的厚度要减小。
技术方案11的高尔夫球杆头其特征在于，在技术方案1至10的任一项中，面部的表面硬度在HV300-600。
技术方案12的高尔夫球杆头，其特征在于，在技术方案1至10的任一项中，面部的表面硬度在HV370-500。
本发明的高尔夫球杆头，从面部表面到球杆头内0.2mm范围内其硬度为HV300-600，从上述表面至少到球杆头内0.7mm以上、2mm以下范围内，其硬度为HV100以下、HV50以上，所以，其击球感柔和，特别适合于接触柔和、球杆头的倾斜角度为25°以上70°以下的铁头、尤其是适合用于楔形头。
在本发明中，由于所用的铁坯料采用了纯铁，特别是纯度为99.8％-100％、尤其是纯度为99.995％以上的高纯度纯铁，其击球感极其柔和，同时也提高了不锈性，是最为合适的。
在本发明中，在该纯铁坯料的头部，由于从面部表面到球杆头内0.2mm深度范围内进行了充分的渗碳处理，所以，其耐磨性也良好。
本发明的铁头，由于采用纯铁坯料，从而有可能其表面强度不够。因此，最好将表面部击打高尔夫球的重心位置厚度增厚到3.5-15mm以对其进行加强。另外，在这种增大面部重心位置的厚度时，用面部重心位置击打高尔夫球时(所谓的‘咬芯’时)手感极为良好。
而且，为了控制铁头的重量增加，在增大面部的重心位置的厚度时，最好是使其他部分的厚度比其厚度要减小，具体而言，与面部的重心位置相比，球杆趾部侧与跟部侧的厚度最好要比重心位置的厚度小。
在本发明中，面部的表面硬度(表面部表面硬度)最好渗碳处理到HV300-600左右。


图1是从后方看的实施形态的铁头球杆型的高尔夫球杆头立体图。
图2是实施形态的铁头球杆型的高尔夫球杆头的侧视图。
图3是表示实施例与比较例的球杆头深度方向的硬度分布图。
具体实施例方式
(发明的最好实施形态)下面参照附图详细说明本发明。图1是从后方看的本发明的实施形态的高尔夫球杆头立体图，图2是其从跟部侧看的侧视图。
该铁头球杆型高尔夫球杆头1具有平面状表面2f的面部2、和连接该面部2跟部侧的把部3，在该把部3上设置插孔4。该插孔4中插进高尔夫球杆的前端，用粘接剂来固定。
如图所示，高尔夫球杆头1是球杆头倾斜角度约45°的楔形球杆头。在该高尔夫球杆头1的背面，并在球杆趾部-跟部方向的中央附近设置向后方突出的凸部5。除该凸部5以外的部分，在球杆趾部-跟部方向上，面部2的厚度大致一定。
而且，面部2的厚度在底部6一侧(底部侧)最大，越往上方厚度渐渐变小。
该凸部5位于面部2的重心位置后方(使头部1成底部状态的后方)。
将凸部5的范围设为头部1的球杆趾部-跟部方向全长的10-90％、特别是最好在20-80％左右。
凸部5的最下部最好是到达底部6。由于这样做，可以降低头部1的重心。另外，在该实施形态中、如图2所示，使凸部5的外面平滑地连接于底部6。由此，可使凸部5的下部用于头部1的反弹。
该高尔夫球杆头1的材料，最好是纯度为99.995％-100％、例如99.995-99.9999％的高纯度的纯铁。这种高纯度的纯铁具有良好的防锈性。
该球杆头1中，从表面到球杆头内约0.2-0.5mm、最好是在0.3-0.45mm的范围，为对碳进行扩散的渗碳处理。渗碳处理也可以仅在表面2f进行，也可以对整个头部进行渗碳处理。渗碳处理可以采用气体渗碳处理、等离子渗碳处理等的任何一种。该渗碳处理也可以用其他的方法进行。作为渗碳处理，气体渗碳处理最简便。气体渗碳处理基本上是这样进行的对高尔夫球杆头进行加热，使其与一氧化碳气体等的渗碳性气体接触。
由该渗碳处理，从面部表面到球杆头内0.2mm范围内的硬度达到HV300-600、最好是在HV350-550、更好一点是在HV370-500的范围内，在从面部表面到球杆头内至少0.7mm以上、实施例的2mm以下范围内，其硬度在HV100以下、实施例的HV50以上。面部的表面硬度最好是HV300-600、特别是HV350-550为好、最合适为HV370-500。在从面部表面到球杆头内0.1mm的深度位置，其硬度最好是HV250-400，特别是在HV300-400为好，从面部表面到球杆头内0.2mm的深度位置，其硬度最好是在HV200-280、特别是为HV220-270，在从表面到球杆头内0.5mm的深度位置，其硬度最合适为HV70-120左右。
这样做成的高尔夫球杆头1，仅是在面部的表面附近硬度较高些，其内部是低硬度，因此击球感柔和，并且，由于进行了渗碳处理，耐磨性也良好。另外，由于采用的是纯铁坯料，所以其防锈性良好。
在该高尔夫球杆头1中，由于设置了凸部5，提高了面部2的强度，同时咬芯状态击球时手感极其良好。另外由于重心深度深，安装范围较广。
该高尔夫球杆头1，由于凸部5到达了底部6，重心低、易于起球。
本发明的高尔夫球杆头，适用于球杆头的倾斜角度为25°以上70°以下的铁头球杆、特别是适合该角度为40°以上的楔形球杆头，但是也适用于由铁坯料做成、近似于铁头球杆形状的实用球杆头。
在本发明中，在底部也可以安装钨等的高比重材料。另外也可以在表面部的内部设置空洞，在其中装填橡胶、弹性体等的吸收振动材料。
本发明的高尔夫球杆头，可由锻造(例如模锻)、压力成形、铸造等的方法制造。
实施例下面说明实施例与比较例。
实施例1、2、3使用纯度99.997％的纯铁，由锻造制造出图1、2所示形状的楔型球杆头用的铁头球杆。由机械加工穿设把孔与表面的得分线。该加工之后，用气体渗碳炉对整个头部表面进行渗碳处理。作为渗碳性气体使用10％(容积)CO、20％(容积)H2、1％(容积)CO2、69％(容积)N2的混合气体，在480℃下进行处理。
借助处理时间不同，进行表面硬度的调整。表面的硬度在实施例1为HV350，在实施例2为HV460，在实施例3为HV540。这些铁头球杆表面深度方向的硬度分布测定结果表示在图3。
比较例1除了缩短渗碳处理时间之外，以其他参数与实施例1相同的方式来制造出铁头球杆，将硬度分布测定结果表示在图3。
比较例2除不进行渗碳处理之外，以其他参数与实施例1相同的方式来制造出铁头球杆，将硬度分布测定结果表示在图3。
比较例3除替代纯铁而使用含碳量0.2％的软钢、且不进行渗碳处理之外，以其他参数与实施例1相同的方式来制造出铁头球杆，将硬度分布测定结果表示在图3。
如图3所示、实施例1-3的球杆头，其硬度HV的分布为表面350(实施例1)，460(同2)，540(同3)；
深度0.1mm位置340(实施例1)，440(同2)，500(同3)；深度0.2mm位置260(实施例1)，320(同2)，340(同3)；深度0.5mm位置90(实施例1)，120(同2)，110(同3)；深度0.7mm位置90(实施例1)，90(同2)，90(同3)。
可以看到上述硬度值均在本发明的最合适范围。
另外，在上述实施例1-3与比较例1-3的铁头球杆上安装碳杆并进行试击打，调查结果如下实施例1、2、3柔软度良好；比较例1、2柔软度稍过；比较例3太过于柔软。
权利要求
1.一种高尔夫球杆头，它是铁坯料做成的铁头球杆型高尔夫球杆头，并且，至少其面部表面进行了渗碳处理，其特征在于，从面部表面到球杆头内0.2mm的范围内，其硬度为HV300-600，从面部表面至少到球杆头内0.7mm以上、2mm以下范围内，其硬度为HV100以下、HV50以上。
2.一种高尔夫球杆头，它是铁坯料做成的铁头球杆型高尔夫球杆头，并且，至少其面部表面进行了渗碳处理，其特征在于，从面部表面到球杆头内0.2mm的范围内，其硬度在HV300-600，从面部表面至少到球杆头内0.7mm以上、2mm以下范围内，其硬度为HV100以下、HV50以上；该铁坯料由纯铁制成。
3.一种高尔夫球杆头，它是铁坯料做成的铁头球杆型高尔夫球杆头，并且，至少其面部表面进行了渗碳处理，其特征在于，从面部表面到球杆头内0.2mm的范围内，其硬度在HV300-600，从面部表面至少到球杆头内0.7mm以上、2mm以下范围内，其硬度为HV100以下、HV50以上；该纯铁的纯度在99.8％以上100％以下。
4.一种高尔夫球杆头，它是铁坯料做成的铁头球杆型高尔夫球杆头，并且，至少其面部表面进行了渗碳处理，其特征在于，从面部表面到球杆头内0.2mm范围内，其硬度为HV300-600，从面部表面至少到球杆头内0.7mm以上、2mm以下范围，其硬度为HV100以下、50以上；该纯铁的纯度为99.995-99.9999％的高纯度。
5.一种高尔夫球杆头，它是铁坯料做成的铁头球杆型高尔夫球杆头，并且，至少其面部表面进行了渗碳处理，其特征在于，从面部表面到球杆头内0.2mm范围内，其硬度在HV300-600，从面部表面至少到球杆头内0.7mm以上、2mm以下范围，其硬度为HV100以下、HV50以上；球杆头的倾斜角为25°以上70°以下，面部的重心位置厚度为3.5-15mm。
6.一种高尔夫球杆头，它是铁坯料做成的铁头球杆型高尔夫球杆头，并且，至少其面部表面进行了渗碳处理，其特征在于，从面部表面到球杆头内0.2mm范围内，其硬度在HV300-600，从面部表面至少到球杆头内0.7mm以上、2mm以下范围，其硬度为HV100以下、50以上；球杆头的倾斜角为25°以上70°以下，面部重心位置的厚度在3.5-15mm；与面部重心位置相比，球杆趾部侧与跟部侧的厚度，分别比重心位置的厚度要减小。
7.一种高尔夫球杆头，它是铁坯料做成的铁头球杆型高尔夫球杆头，并且，至少其面部表面进行了渗碳处理，其特征在于，从面部表面到球杆头内0.2mm范围内，其硬度为HV300-600，从面部表面至少到球杆头内0.7mm以上、2mm以下范围内，其硬度为HV100以下、HV50以上；该纯铁的纯度为99.8％以上100％以下；球杆头的倾斜角为25°以上70°以下，面部重心位置的厚度在3.5-15mm。
8.一种高尔夫球杆头，它是铁坯料做成的铁头球杆型高尔夫球杆头，并且，至少其面部表面进行了渗碳处理，其特征在于，从面部表面到球杆头内0.2mm的范围内，其硬度为HV300-600，从面部表面至少到球杆头内0.7mm以上、2mm以下范围内，其硬度为HV100以下、HV50以上；该纯铁的纯度为99.8％-100％；球杆头的倾斜角为25°以上70°以下，面部重心位置的厚度在3.5-15mm；与面部重心位置相比，球杆趾部侧与跟部侧的厚度，分别比重心位置的厚度要减小。
9.一种高尔夫球杆头，它是铁坯料做成的铁头球杆型高尔夫球杆头，并且，至少其面部表面进行了渗碳处理，其特征在于，从面部表面到球杆头内0.2mm范围内，其硬度为HV300-600，从面部该表面至少到球杆头内0.7mm以上、2mm以下范围，其硬度为HV100以下、HV50以上；该纯铁的纯度在99.995-99.9999％的高纯度；球杆头的倾斜角为25°以上70°以下，面部重心位置的厚度在3.5-15mm。
10.一种高尔夫球杆头，它是铁坯料做成的铁头球杆型高尔夫球杆头，并且，至少其面部表面进行了渗碳处理，其特征在于，从面部表面到球杆头内0.2mm范围内，其硬度为HV300-600，从面部表面至少到球杆头内0.7mm以上、2mm以下范围内，其硬度为HV100以下、HV50以上；该纯铁的纯度为99.995-99.9999％的高纯度；球杆头的倾斜角为25°以上70°以下，面部重心位置的厚度在3.5-15mm；与表面部重心位置相比，球杆趾部侧与跟部侧的厚度，分别比重心位置的厚度要减小。
11.如权利要求1-10的任一项中的高尔夫球杆头，其特征在于，面部的表面硬度为HV300-600。
12.如权利要求1-10的任一项中的高尔夫球杆头，其特征在于，面部表面的硬度为HV370-500。
全文摘要
为了提供击球感良好而且耐磨性良好的高尔夫球杆头，本发明的铁头球杆型高尔夫球杆头1具有平面状表面(2f)的面部(2)、和连接该面部(2)跟部侧的把部(3)，在该把部(3)上设置插孔(4)。在球杆趾部－跟部方向的中央附近设置向后方突出的凸部(5)。该高尔夫球杆头(1)的坯料(原料)纯度为99.995％－100％、例如为99.995－99.9999％的高纯度的纯铁，从面部表面到球杆头内0.2－0.5mm左右的范围内，进行有碳扩散的渗碳处理。从面部表面到球杆头内0.2mm的范围内，其硬度达到HV300－600，从面部表面到球杆头内至少0.7mm以上的范围内，其硬度要在HV100以下。
文档编号A63B53/04GK1695760SQ200510069490
公开日2005年11月16日 申请日期2005年4月30日 优先权日2004年5月7日
发明者西谷将史, 山岸久, 久保田诚, 本吉兴毅 申请人:普利司通运动株式会社