专利名称：高尔夫球杆头的制作方法
技术领域：
本发明涉及空心的高尔夫球杆头，尤其涉及木杆或与之近似形状的高尔夫球杆头。
背景技术：
作为开球杆或球道木杆等木杆高尔夫球杆头，广泛采用的是空心的金属制品。空心的木杆高尔夫球杆头一般具有用于击打球的面部，构成高尔夫球杆头上表面部的冠部，构成高尔夫球杆头底面部的底部，构成高尔夫球杆头的突出侧、后侧及根(heel)侧的侧面部的侧部，颈部。将杆插入该颈部，并用粘接剂等固定住。最近，一种被称为多功能杆的高尔夫球杆也大量地在市面上销售着，作为该多功能高尔夫球杆的一种，有与上述木杆高尔夫球杆头类似的(即具有面部、底部、侧部、冠部及颈部)头部的高尔夫球杆也有多种在市面上销售。
构成该空心高尔夫球杆头的金属使用的是铝合金、不锈钢或钛合金，近年来尤其是钛合金被广泛使用。
通过增大该空心高尔夫球杆头的体积，能够扩大击球面中心点。为了防止高尔夫球杆头伴随着体积增大而重量增加，作为高尔夫球杆头的构成材料，考虑采用比重比上述金属更小的纤维强化树脂。此时，为了确保强度，击球的面部有必要用金属制品，而除面部以外的部分采用纤维强化树脂制。
在日本专利公报特开2004-16654号中记载有一种高尔夫球杆头，其中，冠部、突出侧及根侧的侧部由碳纤维强化热固性树脂(CFRP)制成，底部的主要部、面部、冠部及侧部的前边缘部由金属制成。在该高尔夫球杆头中，CFRP体接合在构成冠部及侧部的前边缘部的金属冠部及金属侧部的内表面。在制造该高尔夫球杆头的时候，将CFRP用的预浸渍片材重叠在金属冠部的内表面(下表面)并加热加压。
在将预浸渍片材重叠接合在金属冠部的内表面(下表面)的情况下，最好能将预浸渍片材暂时贴付在金属冠部上并保持不动。为了实现该暂时贴付，优选将具有粘着性的树脂设在预浸渍片材与金属冠部之间，但是，在加热加压的时候，粘着性树脂由于粘度降低而有可能溶化流淌。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高尔夫球杆头，该高尔夫球杆头解决了这些问题，并能够容易的将金属冠部与纤维强化树脂体接合一体化。
本发明(技术方案1)所述高尔夫球杆头为空心的高尔夫球杆头，具有面部、底部、侧部、冠部及颈部，该冠部的主要部由纤维强化树脂体制成，至少面部及与该面部相连的冠部的前边缘部由金属制成，其特征在于在构成该冠部的前边缘部的金属冠部的上表面设有凹部，该纤维强化树脂体的前边缘部重叠结合在该金属冠部的上表面上。
在技术方案1的基础上，技术方案2所述高尔夫球杆头的特征在于在该凹部内有连接用树脂。
在技术方案1或2的基础上，技术方案3所述高尔夫球杆头的特征在于上述侧部的前边缘部为金属制成且连接在上述面部上，在构成该侧部的前边缘部的金属侧部的外表面设有凹处，上述纤维强化树脂体的前边缘部重叠结合在该金属侧部的外表面上。
在技术方案3的基础上，技术方案4所述高尔夫球杆头的特征在于在该凹处有连接用树脂。
在技术方案1至4中任一项的基础上，技术方案5～8所述高尔夫球杆头的特征在于上述金属冠部的凹部为大致呈圆形的凹穴，且横跨该金属冠部的整体设有多个。
在技术方案1至4中任一项的基础上，技术方案5～8所述高尔夫球杆头的特征在于该凹穴的深度为0.1～1mm。
在技术方案1至8中任一项的基础上，技术方案9～16所述高尔夫球杆头的特征在于金属冠部的上表面为粗糙表面。
在技术方案1至5及9中任一项的基础上，技术方案17～22所述高尔夫球杆头的特征在于从金属冠部的突出侧到根侧的曲率半径为60～150mm。
本发明所述高尔夫球杆头，其中纤维强化树脂体重叠在金属冠部的上表面上，在该金属冠部上设有凹部。因此，处于金属冠部与纤维强化树脂体成形用预浸渍片材之间的粘着性树脂在加热加压的时候被凹部牵制而不会流出。即凹部对粘着性树脂起到了固定的作用。
因此，粘着性树脂介于金属冠部与预浸渍片材之间并可以可靠地将两者结合在一起。
另外，在本发明中，上述凹部作为固定部具有提高高尔夫球杆头制品的纤维强化树脂体与金属冠部间的结合力的作用，提高了高尔根球杆头的强度和耐久性。
该粘着性树脂也可残留在凹部内而作为连接用树脂来结合纤维强化树脂体与金属冠部(技术方案2)。
技术方案3、4所述高尔夫球杆头，其中金属侧部与纤维强化树脂体的结合力很大。
技术方案5～16所述高尔夫球杆头，其可以提高金属冠部的整体与纤维强化树脂体之间的结合力。
图1是实施方式中的高尔夫球杆头的立体图。
图2是从图1的高尔夫球杆头的金属体的前方观察的立体图。
图3是从图1的高尔夫球杆头的金属体的后方观察的立体图。
图4是从图1的高尔夫球杆头的金属体的根侧观察的侧视图。
图5是图1所示的高尔夫球杆头的金属体的俯视图。
图6中的(a)为从金属体的底侧观察的立体图，图(b)、图(c)是沿图6(a)中的B-B、C-C线切剖的剖视图。
图7是说明向金属体安装配重件的分解立体图。
图8中的图8(a)为从高尔夫球杆头的底侧观察的立体图，图8(b)、(c)为沿图8(a)的B-B线、C-C线切剖的剖面图，图8(d)为图(c)的D部的放大图。
图9是沿图1的IX-IX线切剖的剖面图。
图10是表示其它实施方式的剖面图。
图11是表示其它实施方式的剖面图。
图12是表示其它实施方式的剖面图。
具体实施例方式
以下参照
具体的实施方式。图1为实施方式中的高尔夫球杆头的立体图；图2为从该高尔夫球杆头的金属体的前方观察的立体图；图3为从金属体的后方观察的立体图；图4为从金属体的根侧观察的侧视图；图5为金属体的俯视图；图6(a)为从金属体的底侧观察的立体图，图6(b)、(c)为沿图6(a)的B-B线、C-C线切剖的剖面图；图7为说明向金属体安装配重件的分解立体图；图8(a)为从高尔夫球杆头的底侧观察的立体图，图8(b)、(c)为沿图8(a)的B-B线、C-C线切剖的剖面图，图8(d)为图(c)的D部的放大图；图9为沿图1的IX-IX线切剖的剖面图。
该高尔夫球杆头1为空心木杆高尔夫球杆头，包括面部2、底部3、侧部4、冠部5及颈部6。
面部2为击球的面，在其上设有未图示的槽(划线)。底部3构成了高尔夫球杆头的底面部，侧部4构成了突出侧、根侧及后面侧的侧面部。冠部5构成了高尔夫球杆头的上面部。高尔夫球杆插在颈部6中且其通过黏着剂固定。
该高尔夫球杆头1由金属体10及纤维强化树脂体(以下称作FRP体)30构成。
金属体10包括面部2；金属底部13；金属侧部(突出端)14；金属冠部15；金属侧部(根)16；凹处17，其分别设在金属底部13的前部突出侧及根侧上；环状部18，其设在金属底部13的后部；颈部6。
构成冠部5的前边缘部的金属冠部15与金属侧部(突出端)14及金属侧部(根)16相连。金属侧部(突出端)14及金属侧部(根)16分别与金属底部13相连。该金属冠部15、金属侧部14、16及金属底部13都与面部2相连。
金属冠部15横跨突出侧与根侧且呈向上方凸出的平滑弯曲状，其曲率半径最好设为60～150mm。
在该金属冠部15的大致整个上表面上设有多个凹形的浅凹穴15a。在该实施方式中，凹穴为圆形，其直径优选0.1～2.0mm，尤其以0.3～1.5mm为最好，深度优选0.1～1mm，0.1～0.8mm则比较好，0.1～0.5mm更好，最适合在0.1～0.3mm之间。凹穴15a的数目优选5～300个，尤其以10～200个为最好。
金属底部13的前部横跨在从高尔夫球杆头的突出侧到根侧的整个宽度上。该金属底部13的宽度从该前部向后方渐渐变窄。金属底部13的后部设置在高尔夫球杆头的根·突出端方向的中央部。
该金属底部13的前部的突出侧及根侧上分别设有比较浅的凹处17。各凹处17分别沿突出端·根方向延伸。在包含该凹处17的金属底部13的前部区域内设有沿突出端·根方向延伸的比较浅的槽部17a。该槽部17a前后方向上的宽度在突出侧和根侧比较大，在靠近突出端·根方向的中央附近的位置渐渐变小。槽部17a设计成包围住凹处17、17的四周。
第1配重件20分别收纳于各凹处17、17中，由树脂成形体制成的树脂板21以覆盖各第1配重件20的方式嵌合配置在槽部17a处。
由纤维布预浸渍材固化体制成的FRP层22覆盖在该树脂板21上。如后所述，该FRP层22与FRP体30连成一体。
金属底部13的后部向斜后方翘起。环状部18与该金属底部13的后部形成一体。在该环状部18的内周面设有内螺纹(图示略)，如图7、图8所示，螺纹状的第2配重件25旋入该内螺纹。
在金属底部13上设有包围环状部18的第1圆环形凹部18a及包围该圆环形凹部18a的第2圆环形凹部18b。铝制的圆板26被强制性的嵌合固定在该第1圆环形凹部18a上。
图略，面部2由通过锻造或冲压成型的面板制成。金属体10的其它部分通过铸造制成。该铸造品在面部所处的位置上形成开口，面板嵌合在该开口部中，并通过铆接、焊接等方法固定于其上。
面部2的中央部较厚，周边部位较薄，具有较高的反弹性。
FRP体30构成了该高尔夫球杆头1的外表面的其它部分。即FRP体30构成了冠部5的大致全体、侧部4的后半部、底部3的除金属底部13以外的部分。
如图8、图9放大图所示，FRP体30紧密贴合在金属冠部15、金属侧部14(突出端、根双方)及金属底部13的外表面。
在冠部，FRP体延伸到金属冠部15的上表面的最前边缘附近。在侧部的根侧及底侧，其金属体10上形成台阶部14a、16a，FRP体30能达到该台阶部14a、16a。另外，台阶部14a、16a在背后一侧为呈凹状的台阶部。
在将该FRP体成形且与金属体10一体化时，准备一个具有高尔夫球杆头外形形状的金属模具，沿该金属模具的内表面配设有第1预浸渍片材(未固化的树脂纤维复合片)，该第1预浸渍片材的纤维沿正交2个方向配置。该第1预浸渍片材配置在FRP体30全外表面，除此之外，还覆盖在上述槽部17a的位置上。
然后，在该第1预浸渍片材的上面重叠数片其纤维沿单方向配置的第2预浸渍片材。将数片第2预浸渍片材以纤维方向互相交叉的方式重叠。
接下来，将金属体10配置在金属模具中，该金属体10安装有第1配重件20及树脂板21，但没安装第2配重件25及圆形板26。
此时，在金属体10中金属冠部15等与预浸渍片材相重叠的部分上附着一些带有粘着性的树脂(例如将环氧树脂、乙烯酯树脂等溶解于有机溶液的粘稠液)。另外，该树脂最好为在120～150℃的温度下经过3～15分钟即可固化的热固化性树脂。
然后，在该金属体10的金属底部13(槽部17a的后部侧。另外，除环状部18以外)的内表面重叠第3预浸渍片材。之后，通过环状部18的开口向内部施加气压并在该状态下加热，使树脂固化。此时，也可以采用如下方式，即，在高尔夫球杆头内配置有尼龙等的树脂袋，向该袋内充压使其膨胀，压迫预浸渍片材与金属模具内表面紧密贴合。
因此，如图8所示，FRP体30成型的同时，FRP体30的周边缘部与金属体10紧密贴合。另外，树脂板21被由第1预浸渍片材的固化物形成的FRP层22覆盖。成型结束后，进行脱模，并根据需要在高尔夫球杆头的内表面形成振动吸收层或击球声音调整层。例如，将聚异丁烯等粘着剂形成层状可防止高尔夫球杆头的发出咔啦声。
然后，将第2配重件25旋入环状部18，随后，将用铝等金属制成的板26嵌在第1圆环形凹部18a。之后，根据需要在该高尔夫球杆头的外表面实施研磨或涂装，制成高尔夫球杆头制品。
在上述加热加压工序中，粘着性树脂附着在金属体10的金属冠部15等与预浸渍片材重叠的地方，而且由于在金属冠部15上设有很多凹穴15a，所以即使粘着性树脂遇热粘性降低也不会从预浸渍片材与金属冠部15之间流出来。因此，制成了其FRP体30与金属冠部15适当结合的高尔夫球杆头1。另外，在该高尔夫球杆头中，由于这些凹穴15a还起到了提高FRP体与金属冠部15结合力的固定部的作用，所以该高尔夫球杆头的强度和耐久性都比较好。此外，由粘着性树脂而来的树脂成分固化后可残留在凹穴15a内，被预浸渍片材吸收而由预浸渍片材而来的树脂成分也可以残留在凹穴15a内。
下面对该高尔夫球杆头1的合适的规格进行说明。
FRP体30的重量优选高尔夫球杆头1全体重量的5～30％，尤其以10～25％为好，最好为15～20％。
该高尔夫球杆头1的重量优选175～250g，在高尔夫球杆头的倾斜角度为13°以下时优选175～200g。作为配重件以外的金属体10的构成材料，优选钛合金、不锈钢、特高强度钢、铜合金、锆合金，其中以Ti-6Al-4V等钛合金为最好。
另外，在面板由锻造或冲压成型的情况下，其材料优选Ti-6Al-4V、Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al、Ti-22V-4Al等钛合金(尤其是β形制品)。β形的制品在经过塑性加工，热处理后可以提高其强度和硬度。
在进行铸造的情况下，优选熔模铸造。为了使熔融状态下的金属液体充分地填满薄壁部分，最好选择真空铸造或离心铸造。
配重件优选比重为10以上最好为12以上的钨或钨合金。
另外，在金属体为钛合金的情况下，作为配重件也可以使用上述以外的不锈钢、铜合金、铅等。
第1配重件20可以通过铆接、压入、连接剂或粘着剂固定在凹处17上。
第2配重件25可以通过钎焊或焊接等方式固定在环状部18上。
作为形成FRP体30等用的预浸渍树脂，使用纤维布预浸渍树脂、单方向纤维预浸渍树脂等任何一种均可。在使用SMC预浸渍树脂作为预浸渍树脂使用时，容易形成壁薄的FRP体30。
FRP体30优选3～8枚重叠堆积形成。
作为预浸渍树脂中的纤维，其弹性率优选20×103～30×103kg/mm2石墨纤维等，但并不限于此。
调整该纤维的配置方向可以使冠部前后方向的弹性率低于突出端·根方向上的弹性率。例如，将纤维布预浸渍树脂与单方向纤维预浸渍树脂交叉重叠，该单方向的预浸渍树脂的纤维配置方向为沿突出端·根方向。
作为FRP体30的树脂，可以使用环氧树脂等热固化树脂。另外，可在该热固化树脂中配合少量热可塑性树脂，这样可以改善振动吸收性。
FRP体的厚度优选1～3mm。尤其冠部以1～2mm为好，特别以1～1.5mm为最好，例如约为1.3mm。
本发明适用于300cm3以上的，尤其是350cm3以上的，例如350～400cm3的大型球杆头。球杆头的大小在原则上没有上限，在技术上可以制造出600cm3的超大型球杆头。
该高尔夫球杆头1设有第2配重件25，加深了重心深度，并且，由于设有第1配重件20、20，使突出端·根方向上的击球面积变大。另外，提高了配置重心的设计上的自由度。该第1配重件20由于被FRP固化层22覆盖，所以外型比较美观。第2配重件25被金属板26覆盖，外型也比较美观。另外，也可以用树脂代替金属板26。
在本发明中，为了提高FRP体30与金属体10的结合力，也可以采用图第10、11、12所示的结构。
在图10中，在FRP体30的内表面设有与金属体10(该情况下为金属侧部14)的端面相抵接的凸部31。
在图11中，在FRP体的内表面设有用于挟持金属体10(该情况下为金属侧部14)的边缘的覆盖部32。
在图12中，金属体10(该情况下为金属侧部14)上设有凹处14A，在该凹处14A中填充连接剂33，用于连接FRP体30与金属侧部14。
在上述实施方式中，虽然在金属冠部15上设有圆形的凹穴15a，但是椭圆形、多边形等形状也可以。另外，细长的槽也可以。在本发明中，金属冠部15的上表面也可以通过喷砂处理或砂纸等磨成粗糙面。
权利要求
1.一种空心高尔夫球杆头，其具有面部、底部、侧部、冠部及颈部，其中，该冠部的主要部分由纤维强化树脂制成，且至少面部、连接该面部的冠部的前边缘部由金属制成，其特征在于在构成该冠部前边缘部的金属冠部的上表面上设有凹部，该纤维强化树脂的前边缘部重叠结合在该金属冠部的上表面上。
2.如权利要求1所述的高尔夫球杆头，其特征在于在该凹部内有用于连接的树脂。
3.如权利要求1或2所述的高尔夫球杆头，其特征在于上述高尔夫球杆头的上述侧部前边缘部与上述面部相连接且为金属制品，在构成该侧部前边缘部的金属侧部的外表面上设有凹处，上述纤维强化树脂的前边缘部重叠结合在该金属侧部的外表面上。
4.如权利要求3所述的高尔夫球杆头，其特征在于在该凹处有连接用的树脂。
5.如权利要求1所述的高尔夫球杆头，其特征在于上述冠部的凹部为大致呈圆形的凹穴，深度在0.1～1mm之间，横跨该金属冠部整体设有多个。
6.如权利要求2所述的高尔夫球杆头，其特征在于上述冠部的凹部为大致呈圆形的凹穴，深度为0.1～1mm之间，横跨该金属冠部整体设有多个。
7.如权利要求3所述的高尔夫球杆头，其特征在于上述冠部的凹部为大致呈圆形的凹穴，深度为0.1～1mm之间，横跨该金属冠部整体设有多个。
8.如权利要求4所述的高尔夫球杆头，其特征在于上述冠部的凹部为大致呈圆形的凹穴，深度为0.1～1mm之间，横跨该金属冠部整体设有多个。
9.如权利要求1所述的高尔夫球杆头，其特征在于将金属冠部的上表面制成粗糙表面。
10.如权利要求2所述的高尔夫球杆头，其特征在于将金属冠部的上表面制成粗糙表面。
11.如权利要求3所述的高尔夫球杆头，其特征在于将金属冠部的上表面制成粗糙表面。
12.如权利要求4所述的高尔夫球杆头，其特征在于将金属冠部的上表面制成粗糙表面。
13.如权利要求5所述的高尔夫球杆头，其特征在于将金属冠部的上表面制成粗糙表面。
14.如权利要求6所述的高尔夫球杆头，其特征在于将金属冠部的上表面制成粗糙表面。
15.如权利要求7所述的高尔夫球杆头，其特征在于将金属冠部的上表面制成粗糙表面。
16.如权利要求8所述的高尔夫球杆头，其特征在于将金属冠部的上表面制成粗糙表面。
17.如权利要求1所述的高尔夫球杆头，其特征在于从金属冠部的突出侧到根侧的曲率半径在60～150mm之间。
18.如权利要求2所述的高尔夫球杆头，其特征在于从金属冠部的突出侧到根侧的曲率半径在60～150mm之间。
19.如权利要求3所述的高尔夫球杆头，其特征在于从金属冠部的突出侧到根侧的曲率半径在60～150mm之间。
20.如权利要求4所述的高尔夫球杆头，其特征在于从金属冠部的突出侧到根侧的曲率半径在60～150mm之间。
21.如权利要求5所述的高尔夫球杆头，其特征在于从金属冠部的突出侧到根侧的曲率半径在60～150mm之间。
22.如权利要求9所述的高尔夫球杆头，其特征在于从金属冠部的突出侧到根侧的曲率半径在60～150mm之间。
全文摘要
本发明提供一种高尔夫球杆头，其可以提高FRP体与金属冠部之间的结合力。具有面部(2)、底部(3)、侧部(4)、冠部(5)及颈部(6)的空心的高尔夫球杆头，该冠部的主要部由纤维强化树脂(FRP体)制成，至少面部(2)与该面部相连接的冠部的前边缘部由金属(金属体(10))制成。金属冠部(15)的上表面设有很多凹穴(15a)。在FRP体(30)成型的时候，在该金属冠部(15)的上表面涂有带有粘着性的树脂。
文档编号A63B53/04GK1762513SQ20051008733
公开日2006年4月26日 申请日期2005年7月28日 优先权日2004年10月20日
发明者今本泰范, 山岸久 申请人:普利司通运动株式会社