高尔夫球杆的制作方法

专利名称：高尔夫球杆的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高尔夫球杆。更具体地，本发明涉及一种由纤维增强树脂制成的 高尔夫球杆。
背景技术：
高尔夫球杆广泛地分为所谓的钢杆和碳杆。碳杆被广泛地用于轻巧、设计自由度
高等等方面。所谓的碳杆由纤维增强树脂制成。作为碳杆的制造方法，熟知的有薄片缠绕方法。 在该制造方法中，薄片状的预浸料坯(prepreg)绕着心轴(带芯棒)缠绕，在进一步缠绕包 带，然后预浸料坯被加热，以便硬化预浸料坯。包带被螺旋地缠绕。在硬化步骤之后，包带被除去。由包带形成的大量瑕疵保 留在硬化的管状体的表面上。为了使瑕疵平滑，应用了表面抛光，如日本专利申请平开 No2004-57731所描述的那样。头附着于杆的顶端部分。击球过程中的应力有集中于杆的顶端部分的倾向。在日 本专利申请平开No2002-233598公开的杆中，使用具有直角三角形形状的用于顶端部分加 固的预浸料坯。用于顶端部分加固的预浸料坯设置在最内层。

发明内容
当用于顶端加固三角形的预浸料坯被缠绕时，预浸料坯的边缘螺旋布置。预浸料 坯的边缘形成水平差。水平差由预浸料坯的厚度引起。水平差的高度等于预浸料坯的厚度。通过应用抛光步骤，减少水平差的高度。因为水平差螺旋散开，水平差在杆的轴向 方向上散开。因此，水平差对杆的强度的影响被认为是可以忽略地小。然而，本发明的发明 人发现螺旋水平差影响杆的强度。本发明的一个目的在于提供一种高尔夫球杆，该高尔夫球杆具有高强度的顶端部 分。本发明的高尔夫球杆通过硬化缠绕预浸料坯形成。高尔夫球杆包括主体层；和 设置在最外层的顶端加固层。用于顶端加固层的预浸料坯具有一部分，该部分朝向顶端侧 具有更大的周向宽度。用于顶端加固层的预浸料坯具有0.06mm以上且0. 12mm以下的厚度 Pt。顶端加固层的边缘螺旋延伸。高尔夫球杆被表面抛光，使得由顶端加固层的边缘形成 的水平差的高度hi满足下列条件(a)。(a)当距离顶端60mm的位置的高度hi被定义为hi 1，距离顶端120mm的位置的高 度hi被定义为hl2，距离顶端180mm的位置的高度hi被定义为hl3，距离顶端240mm的位置的高度hi被定义为hl4，并且距离顶端300mm的位置的高度hi被定义为hl5时，在五个 位置的高度hll至hl5的高度的平均值Ha小于等于0. 03mm。优选地，高尔夫球杆被表面抛光，以便满足条件(a)和下述条件(b)。(b)比值(Ha/Pt)小于等于 0. 5。本发明的另一个方面的高尔夫球杆通过硬化缠绕的预浸料坯形成。高尔夫球杆包 括主体层；和设置在最外层的顶端加固层。用于顶端加固层的预浸料坯具有一部分，该部 分朝向顶端侧具有更大的周向宽度。用于顶端加固层的预浸料坯具有0. 06mm以上且012mm 以下的厚度Pt。顶端加固层的边缘螺旋延伸。高尔夫球杆被表面抛光，使得由顶端加固层 的边缘形成的水平差的高度hi满足下列条件(b)。(b)当距离顶端60mm的位置的高度hi被定义为hll ；距离顶端120mm的位置的高 度hi被定义为hl2 ；距离顶端180mm的位置的高度hi被定义为hl3 ；距离顶端240mm的位 置的高度hi被定义为hl4 ；距离顶端300mm的位置的高度hi被定义为hl5，并且在所述五 个位置的高度hll至hl5的平均值定义为Ha时，比值(Ha/Pt)小于等于0. 5。优选地，所述主体层具有设置在所述杆的全长的全长层。优选地，当所述全长层中 位于最外侧的层被定义为全长最外层时，所述全长最外层具有暴露于所述杆的外表面的暴 露层。优选地，当在表面抛光之前的暴露层的厚度被定义为Qtl (mm)并且在表面抛光之后 的暴露层的平均厚度被定义为Qt2 (mm)时，比值(Qt2/Qtl)大于等于0.6。本发明可以提高使用用于顶端加固的预浸料坯的高尔夫球杆的顶端部分的强度。


图1是显示可被用于根据本发明的实施例的心轴和预浸料坯的视图；图2是显示用于端部加固层的预浸料坯的缠绕的步骤的视图；图3是沿着图2中III-III线的截面图；图4是用于解释位置Pl至P5的视图；图5是用于解释在不同于图4的实施例中的位置Pl至P5的视图；图6是显示杆的抛光方法的实例的立体图；图7是从上方看图6的实施例的俯视图；和图8是显示实例和比较例的预浸料坯构造的视图。
具体实施例方式下面将参考附图基于优选实施例详细描述本发明。图1是用于解释根据本发明的实施例的高尔夫球杆的制造方法的视图。在该制造 方法中，首先，制备心轴2和预浸料坯4。心轴2还被称为带芯棒。心轴2的典型的材料是 诸如钢的金属。心轴2的中心轴线近乎直线。心轴2的横截面形状是圆形的。心轴2具有 锥度。通过该锥度，心轴2朝向顶部变薄。心轴2可以局部平行。换句话说，心轴2可以局 部包括具有恒定的直径的部分。心轴2形成最终获得的杆的中空部分。杆的中空部分的形状通过心轴2的形状确 定。如下所述，心轴2在随后的步骤被拉出。为了容易地实现拉出，心轴2的表面最好涂有 润滑剂。
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在该制造方法中，首先，进行绕着心轴缠绕预浸料坯4的步骤。该步骤以下简称为 缠绕步骤。在缠绕步骤之前，制备预浸料坯4。预浸料坯4是薄片形状。预浸料坯4包含纤维 和基质树脂(matrix resin) 0纤维是碳纤维。预浸料坯4的碳纤维取向为一个方向。纤 维可以是除了碳纤维外的其它纤维。鉴于获得具有高强度和轻质的杆，优选碳纤维。预浸 料坯4的基质树脂不被完全地硬化。因此，预浸料坯4具有柔韧性。柔韧性允许预浸料坯 4绕着心轴2缠绕。基质树脂不受限制，但优选环氧树脂。在缠绕步骤之前，预浸料坯4被切割成合乎需要的形状。在图1所示的实施例中， 使用九个预浸料坯4。在图1的实施例中，薄片si至s9被显示为被切割的预浸料坯4的 实例。预浸料坯4包含用于角层(angle layers)的薄片s2和s3，用于直线层(straight layers)的薄片si、s4、s5、s7、s8和s9，和用于箍层(hoop layer)的薄片s6。预浸料坯4 包含设置在杆的全长上的全长薄片S2，s3，s4，s5和s8，和设置在杆的长度方向的部分中的 局部薄片sl，s6，s7和s9。预浸料坯4的规格不受限制。预浸料坯4的形状、厚度、纤维类 型、纤维含量等等不受限制。在缠绕步骤，薄片si至s9依序缠绕心轴2。在缠绕前，薄片s2层压在未显示的薄 片s3上。通过层压形成的层压体缠绕心轴2。在叠层中，薄片s3被翻过来(turned over) 0 通过翻转，薄片s2的纤维和薄片s3的纤维被定向为彼此相反的方向。在图1中，在薄片si 至s9中描述的角表示由杆的轴向和纤维的取向形成的角。例如，薄片Sl至s9被手工缠绕。可以使用缠绕机(也称为滚压机)。通过缠绕步 骤获得中间形式的本体6。中间形成体6由缠绕的预浸料坯4构成。中间形成体6的部分 由螺旋状层形成。该层由多个预浸料坯4形成。接下来，执行带缠绕步骤。在带缠绕步骤，包带缠绕中间形成体6的外周表面。由 树脂制成的带用作包带。包带被螺旋缠绕，这没有显示出来。包带没有空隙地缠绕中间形 成体6。包带被施加张力地缠绕。通过张力，中间形成体6被包带固定。在缠绕步骤之后，进行硬化步骤。在硬化步骤，包带所缠绕的中间形成体6被加 热。基质树脂通过加热被硬化。在硬化步骤之后，心轴2被拉出并且包带被移除以便获得硬化的管状体。在下文 中，硬化的管状体还称为管坯(tube stock)。接下来，管坯的两端被切割。更具体地说，管坯的顶端和根端被切割。在下文中， 切割还称为两端切割。两端切割使得顶端和根端的端面平整。在图1中，在两端切割之后 的杆的顶端用Tpl表示。两端切割之后的杆的根端用Btl表示。两端可以不被切割。当两端不被切割时，管坯的顶端Tp与杆的顶端Tpl—致。当 两端不被切割时，管坯的根端Bt与杆的根端Btl —致。接下来，进行表面抛光步骤(仅仅称为抛光步骤)。包带的痕迹保留在管坯的表 面。痕迹是大量瑕疵。瑕疵在表面抛光处理中变光滑。表面抛光步骤将在下文详细描述。通常，在表面抛光步骤之后进行涂层。要成为最终产品的杆通过涂层完成。杆的顶端Tpl的外径小于根端Btl的外径，杆的外径从顶端Tpl向根端Btl增加。 杆可以具有外径从顶端Tpl侧向根端Btl侧增加的部分和具有恒定的外径的部分。
在该实施例中获得的杆具有设置在最外层上的顶端加固层。顶端加固层通过硬化 预浸料坯薄片s9形成。最外层的薄片s9是用于顶端加固层的预浸料坯。用于顶端加固 层的预浸料坯的顶端侧端放置在管坯的顶端Tp。顶端加固层的顶端侧端放置在杆的顶端 Tpl。图2是显示用于最外层的顶端加固层的预浸料坯s9在缠绕步骤被缠绕的状态的 视图。薄片s9是最终缠绕的薄片。主缠绕体7通过绕着心轴2缠绕薄片si至s8形成(见 图2)。在本申请中，通过缠绕除了用于顶端加固层的预浸料坯s9之外的预浸料坯获得的缠 绕体称为主缠绕体7。杆的主体层通过硬化主缠绕体7获得。所述主体层具有全长层。全长层是设置在杆的全长上的层。换句话说，全长层是 从杆的顶端延伸到根端的层。全长层通过如上所述的全长薄片s2、s3、s4、s5和s8构成。 更具体地说，通过硬化全长薄片s2、s3、s4、s5和s8获得的层是全长层。在本实施例中，使 用多个全长层。可以使用单个全长层。位于在全长层中的最外侧的层称为全长最外层。在木实施例中，通过全长薄片s8 构造的层是全长最外层。当最外侧的全长薄片s8通过多个层(多个片层)构造的时候，多 个层的最外层是全长最外层。全长最外层具有暴露于杆的外表面的暴露层。暴露层由主缠绕体7的最外层7a 形成。硬化的最外层7a是暴露层。在最外层7a被硬化后，最外层7a在表面抛光步骤被抛 光。被顶端加固层覆盖的全长最外层的部分不是暴露层。如图1和2所示，用于顶端加固层的预浸料坯s9的形状是三角形。用于顶端加固 层的预浸料坯s9具有朝着顶端侧变宽的周向宽度Ws (见图2)。周向是指杆的周向。主缠绕体7在顶端加固层(预浸料坯s9)的设定范围Al的至少一部分(见图2) 具有朝着顶端侧变薄的形状。主缠绕体7在顶端加固层的设定范围Al内具有向顶端侧变 薄的形状。主缠绕体7在顶端加固层的整个设定范围Al内具有向顶端侧变薄的形状。杆 的主体层通过硬化主缠绕体7获得。因此，杆的主体层的形状几乎与主缠绕体7的形状相 同，除了表面抛光的影响。根据本实施例的杆的主体层至少在顶端加固层的设定范围Al的 部分中具有朝向顶端侧变薄的形状。根据本实施例的杆的主体层在顶端加固层的设定范围 Al中具有朝向顶端侧变薄的形状。本实施例的杆的主体层在顶端加固层的整个设定范围 Al中朝向顶端侧变薄。主缠绕体7在设定范围Al中可以具有外径恒定的部分。杆的主体层在设定范围 Al中可以具有外径恒定的部分。用于顶端加固层的预浸料坯s9缠绕主缠绕体7。因为预浸料坯s9具有朝向顶端侧变大的周向宽度Ws，预浸料坯s9的缠绕量朝向 顶端侧变大。换句话说，缠绕的预浸料坯s9的总厚度朝向顶端Tp侧变厚。预浸料坯s9的 厚度分布朝向顶端Tp变厚。相反，主缠绕体7的外径朝向顶端Tp变小。由于预浸料坯s9 和主缠绕体7之间的关系，在预浸料坯s9被缠绕之后的中间形成体6的外径在预浸料坯s9 的设定范围Al内几乎恒定。换句话说，预浸料坯s9的尺寸和形状被确定为使得在预浸料 坯s9的设定范围Al内的中间形成体6的平均外径是不变的。在这种情况下，杆的顶端部 分能够被加固，并且杆的顶端部分可以形成为平行的形状。平行的形状意思是外径是不变 的。
本实施例的预浸料坯s9的形状被设为直角三角形的形状。预浸料坯s9具有互相 正交的第一侧dl和第二侧d2，以及倾斜侧d3。在预浸料坯s9的缠绕中，首先，第一侧dl 布置在主缠绕体7的轴向上(见图2的中间部分的图)。在这时候，第二侧d2布置在顶端 Tp侧。接下来，预浸料坯s9通过旋转心轴2而被缠绕。缠绕的预浸料坯s9的状态在图2 的下部示图被显示。如图2所示，倾斜侧d3被螺旋地缠绕。换句话说，预浸料坯s9的边缘 (倾斜侧d3)沿杆的轴向延伸同时在杆的周向循环。用于顶端加固层的预浸料坯s9的形状不受限为直角三角形。形状的另一个实例 包括等腰三角形和梯形。在缠绕的容易和设计的容易方面，直角三角形是优选的。当设定 为直角三角形的时候，预浸料坯s9的材料浪费最少。在该方面，自角三角形是也优选的。图3是沿着图2中III-III线的截面图。实际上，主缠绕体7通过大量的层构成。 然而，在图3中，为了简化，主缠绕体7被显示为单个层。在图3中，为了使图易懂，预浸料 坯s9的厚度比实际状态大。预浸料坯s9置于中间形成体6中的最外层。因此，倾斜侧d3在中间形成体6的 表面上形成水平差Ds (见图3)。更具体地说，预浸料坯s9的边缘形成水平差Ds。水平差 Ds的高度Hl等于用于顶端加固层的预浸料坯s9的厚度Pt。中间形成体6在硬化步骤之后变为管坯。水平差Ds即使在硬化的管坯中也得以保持。在表面抛光步骤，水平差Ds的高度Hl被减少为高度hi (说明省略)。因为水平差 Ds在杆的轴向上被分散，所以水平差Ds对杆的强度的影响不成问题。然而，发现杆的强度 通过减少水平差Ds而被提高。在本发明中定义五个位置P1、P2、P3、P4、和P5。这些位置如图4所示。位置Pl是 距离顶端Tpl为60mm的位置。位置P2是距离顶端Tpl为120mm的位置。位置P3是距离 顶端Tpl为180mm的位置。位置P4是距离顶端Tpl为240mm的位置。位置P5是距离顶端 Tpl为300mm的位置。这些距离沿着杆的轴向测量。在本申请中，在位置Pl的水平差Ds的高度hi被定义为hi 1。在位置P2的水平差 Ds的高度hi被定义为hl2。在位置P3的水平差Ds的高度hi被定义为hl3。在位置P4的 水平差Ds的高度hi被定义为hl4。在位置P5的水平差Ds的高度hi被定义为hl5。在提 高由用于顶端加固层的预浸料坯产生的加固效果方面，在五个位置处的高度hll至hl5的 平均值Ha小于等于0. 03mm较好，小于等于0. 02mm更好，并且小于等于0. Olmm更加好。平 均值Ha通过下列公式计算。Ha= (hll+hl2+hl3+hl4+hl5)/5当用于顶端加固层的预浸料坯的杆的轴向的长度Ls短时，在位置Pl至P5的水平 差Ds可以完全可以不存在。例如，如图5的实施例那样，水平差Ds可以不存在于位置P5， 并且水平差Ds可以存在于位置Pl至P4。在这种情况下，平均值Ha是四个位置的平均值。 更具体地说，在图5的实施例的情况下，平均值Ha通过下列公式计算。Ha= (hll+hl2+hl3+hl4)/4在提高由用于顶端加固层的预浸料坯产生的加固效果方面，高度hll小于等于 0. 03mm较好，小于等于0. 02mm更好，并且小于等于0. Olmm更加好。在提高由用于顶端加固层的预浸料坯产生的加固效果方面，高度hl2小于等于0. 03mm较好，小于等于0. 02mm更好，并且小于等于0. Olmm更加好。在提高由用于顶端加固层的预浸料坯产生的加固效果方面，高度hl3小于等于 0. 03mm较好，小于等于0. 02mm更好，并且小于等于0. Olmm更加好。在提高由用于顶端加固层的预浸料坯产生的加固效果方面，高度hl4小于等于 0. 03mm较好，小于等于0. 02mm更好，并且小于等于0. Olmm更加好。在提高由用于顶端加固层的预浸料坯产生的加固效果方面，高度hl5小于等于 0. 03mm较好，小于等于0. 02mm更好，并且小于等于0. Olmm更加好。在提高由用于顶端加固层的预浸料坯产生的加固效果方面，平均值Ha与厚度Pt 的比值(Ha/Pt)小于等于0.5较好，小于等于0.3更好，并且小于等于0.1更加好。在提高由用于顶端加固层的预浸料坯产生的加固效果方面，高度hll与厚度Pt的 比值(hll/Pt)小于等于0.5较好，小于等于0.3更好，并且小于等于0.1更加好。在提高通过用于顶端加固层的预浸料坯产生的加固效果方面，高度hl2与厚度Pt 的比值(hl2/Pt)小于等于0.5较好，小于等于0.3更好，并且小于等于0.1更加好。在提高通过用于顶端加固层的预浸料坯产生的加固效果方面，高度hl3与厚度Pt 的比值(hl3/Pt)小于等于0.5较好，小于等于0.3更好，并且小于等于0.1更加好。在提高通过用于顶端加固层的预浸料坯产生的加固效果方面，高度hl4与厚度Pt 的比值(hl4/Pt)小于等于0.5较好，小于等于0.3更好，并且小于等于0.1更加好。在提高通过用于顶端加固层的预浸料坯产生的加固效果方面，高度hl5与厚度Pt 的比值(hl5/Pt)小于等于0.5较好，小于等于0.3更好，并且小于等于0.1更加好。用于顶端加固层的预浸料坯的厚度Pt设定为0.06mm以上并且在0. 12mm以下。当 使用厚度Pt小于0. 06mm的预浸料坯时，为了确保强度，必须增加缠绕数量。当缠绕数量大 时，生产能力降低，导致生产成本增加。当厚度Pt大于012mm时，水平差Ds被过分增加。在表面抛光步骤，管坯的整个表面可以被抛光，或者管坯的表面可以破局部抛光。 通常，管坯的表面在抛光步骤大部分被抛光。然而，当高尔夫球杆完成的时候，管坯的表面 附接把手的部分被把手覆盖。因此，不必抛光附接把手的部分。考虑消除抛光步骤的浪费， 管坯附接把手的部分可以不抛光。如上所述，全长最外层具有暴露于杆的外表面的暴露层。当暴露层在被抛光之前 的厚度定义为Qtl(mm)并且暴露层在被抛光之后的平均厚度被定义为Qt2 (mm)时，优选考 虑比值(Qt2/Qtl)。厚度Qtl基本上等于组成全长最外层的预浸料坯的厚度。在本实施例 中，厚度Qtl基本上等于预浸料坯s8的厚度。暴露层在被抛光之后的平均厚度Qt2通过表 面抛光被设为小于厚度Qtl。因此比值(Qt2/Qtl)小于1.0。当比值(Qt2/Qtl)过小时，杆的强度被降低。当为了抑制杆的强度减少而增加全 长层的数量时，杆的制造成本增加。在这些方面，比值(Qt2/Qtl)大于等于0.6较好，并且 大于等于0.7更好。在该方面比值(Qt2/Qtl)还是设为接近1.0的值较好。然而，为了包 带的痕迹不显眼，比值(Qt2/Qtl)等于或小于0. 9较好。在杆的强度的方面，全长层的抛光量等于或小于3g较好，并且等于或小于2g更 好。抛光量几乎没有更好。然而，鉴于使得包带的痕迹不显眼，全长层的抛光量可以被设定 为大于等于lg。接下来，将描述本发明中使用的表面抛光步骤。
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图6是显示表面抛光步骤的实例的状态的立体图。图7是显示表面抛光步骤的状 态的俯视图。表面抛光步骤中使用的抛光装置10设置有辊12、压力辊14和抛光体16。在表面抛光步骤，两端被切割的管坯18被抛光。抛光体16是环形抛光带。抛光带具有基底材料和粘附于基底材料的表面的抛光 剂。纸和布是基底材料的示例。抛光体16可以与辊12成一体。例如，抛光剂可以设置在 辊12本身的表面上。辊12和压力辊14以预定的间隔被布置。辊12的旋转轴zl的方向几乎平行于压 力辊14的旋转轴z2的方向。抛光体16铺设在辊12和另一个未显示的辊之间。抛光体16 与旋转辊12的表面一起移动，以实现抛光。辊12和压力辊14以相同方向被布置。管坯18沿与辊12相反的方向旋转。管坯 18经过辊12和压力辊14之间。压力辊14向管坯18施加一组压力。压力(抛光压力)迫 使管坯18在抛光体16上，借此，管坯18通过抛光体16抛光。管坯18在杆的轴向zS(图 6的打开箭头方向)移动同时沿它的轴向旋转(在它的轴线上旋转)。杆的整个外表面通 过在它的轴线上的旋转和移动被抛光。如上所述，当抛光步骤利用使用抛光带的抛光装置进行时，优选地，抛光步骤包含 第一抛光步骤和第二抛光步骤，第二抛光步骤具有带的抛光剂的颗粒尺寸和/或不同于第 抛光步骤的带的馈送速度。更好地，第二抛光步骤的抛光剂的颗粒尺寸比第一抛光步骤的 抛光剂的颗粒尺寸细小更好。换句话说，在第二抛光步骤的抛光剂的号数(count)(稍后描 述的并且通过JIS(日本工业标准)R6001-1998规定的F后的号码)比在第一抛光步骤的号 数大较好。这种步骤可以提高生产能力，减少水平差Ds的高度并且防止过度抛光。第一抛 光步骤和第二抛光步骤都可以使用抛光装置。第一抛光步骤和第二抛光步骤中的至少一个 可以使用其他抛光装置。第一抛光步骤和第二抛光步骤中的至少一个可以手工实现抛光。被用作抛光体的抛光剂不受限制。天然抛光剂和人造抛光剂作为抛光剂的例子。石榴石(garnett)、燧石(flint)和金钢砂(emery)是天然抛光剂的示例。包含在 火山岩、河床的砂砾等等中的石榴石具有玻璃光泽，并且是坚硬且脆的矿物质。石榴石基于 成分被分为几类。典型的石榴石的化学结构式为Al203 *3Fe0*3Si02。石榴石被用作手工 抛光的日本砂纸和木材砂纸。燧石的化学结构式是Si02。金钢砂是主要包含刚玉(Al2O3) 和磁钢(Fe3O4)的混合体系的矿物质。金钢砂被用作抛光布和砂纸，优选被用作除锈和平面 的抛光。诸如熔融氧化铝的氧化铝(alumina)抛光剂、碳化硅等等作为人造抛光剂的例 子。熔融氧化铝的抛光剂通过在电弧炉中熔化和固化纯氧化铝(Al2O3)且通过研磨和调节 固化的氧化铝获得。熔融氧化铝的抛光剂包含杂质并且呈现褐色。具有高纯度的熔融氧化 铝抛光剂称为4A (WA)，并且3A和2A的纯度递减。碳化硅制成的抛光剂是目前广泛使用的 抛光剂中的一种。碳化硅的结块(坯料)通过将硅岩与浙青焦炭(pitch coke)在电炉中 以1800°C反应而制造。结块被研磨成粉并且冲洗。研磨成粉的物质的颗粒大小被均勻化用 作抛光剂。碳化硅抛光剂具有坚硬、形状尖锐和易碎的特性。虽然碳化硅抛光剂具有出色的 抛光能力，但是该抛光剂容易产生粗糙的磨光面，并且适用于抛光硬涂膜和板。另一方面， 在抛光软涂膜时易于产生阻塞(clogging)，并且在抛光木制基质时易于产生毛糙。
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虽然氧化铝抛光剂具有比碳化硅抛光剂稍弱的硬度，但是，氧化铝抛光剂的脆度 比碳化硅抛光剂小。氧化铝抛光剂的颗粒具有相对钝的角和浅的切削。当氧化铝抛光剂抛 光硬涂膜时，易于发生滑动。虽然氧化铝抛光剂具有小抛光能力，但氧化铝抛光剂易于产生 精细的磨光面以增加平滑程度。当氧化铝抛光剂抛光软涂膜时，氧化铝抛光剂产生较少的 阻塞并且具有出色的抛光阻力。抛光剂的颗粒大小不受到限制。为了提高生产能力、提高强度并且在抛光步骤出 现好的外观，优选第一抛光步骤的抛光剂的颗粒大小比第二抛光步骤的抛光剂的颗粒大小 更粗。稍后显示的抛光剂的颗粒大小是指JIS R6001-1998中规定的颗粒尺寸。为了提高生产能力、抑制水平差Ds并且抑制过度抛光，在表面抛光步骤的抛光剂 的颗粒大小优选大于等于F220，更优选大于等于F240，更优选并且大于等于F280。对于上 限，颗粒大小小于等于F800，优选等于或小于F700，并且特别优选小于等于F600。为了减少抛光引起的瑕疵以便提高杆的强度，在第一抛光步骤的抛光剂的颗粒 大小优选大于等于F220，更优选大于等于F240，并且更优选大于等于F280。鉴于抛光步 骤的生产能力，在第一抛光步骤的抛光剂的颗粒大小优选小于等于F600，更优选小于等于 F500,并且更优选小于等于F400。为了减少抛光引起的瑕疵以便提高杆的强度，在第二抛光步骤的抛光剂的颗粒大 小优选大于等于F320，更优选大于等于F360，并且更优选大于等于F400，并且特别优选等 于或大于F500。鉴于抛光步骤的生产能力，在第二抛光步骤的抛光剂的颗粒大小优选小于 等于F800，更优选小于等于F700，并且更优选小于等于F600。顶端加固层的轴向的长度通过图4和图5中的双向箭头表示。长度Ls沿着杆的 中心轴线zS测量。长度Ls不受限制。为了提高杆的顶端部分的强度，顶端加固层的轴向的长度Ls优选大于等于 150mm，并且更优选大于等于180mm。为了杆的轻质，长度Ls优选小于等于400mm，更优选小 于等于300mm。抛光中的杆的馈送速度不受限制。馈送速度是杆沿着杆的轴线zS的方向的移动 速度。为了抑制过度抛光量并且为了缩短抛光时间，第一抛光步骤的馈送速度Vl优选 大于等于20mm/s，更优选大于等于30mm/s，并且更优选大于等于50mm/s。类似地，第二抛 光步骤的馈送速度V2优选大于等于20mm/s，更优选大于等于30mm/s，并且更优选大于等于 50mm/s。为了抑制水平差Ds的高度的变化并且为了抑制抛光不足(underpolishing)，第一 抛光步骤的馈送速度Vl优选小于等于300mm/s，更优选小于等于200mm/s，并且更优选小于 等于150mm/s。类似地，第二抛光步骤的馈送速度V2优选小于等于300mm/s，更优选小于等 于200mm/s，并且更优选小于等于150mm/s。当杆的全长在表面抛光步骤被抛光时，馈送速度可以改变。当抛光顶端Tpl到位 置Px的抛光速度被定义为Vx，并且抛光位置Px到根端Btl的抛光速度被定义为Vy时，为 了提高生产能力同时抑制杆的顶端部分的水平差Ds的变化，Vy优选大于Vx，并且比值(Vy/ Vx)优选大于等于1. 5较好。并且更优选大于1. 5。特别地，如上所述，当抛光步骤包含第一抛光步骤和第二抛光步骤时，在第一抛光步骤，Vy优选大于Vx。比值(Vy/Vx)优选大于等于1. 5，并且更优选在第一抛光步骤大于 大于1. 5。顶端Tpl和位置Px之间的距离定义为Lc (mm)。鉴于抛光步骤的生产能力和抑制 水平差Ds，距离Lc和长度Ls (mm)之间的差值(Lc-Ls)的绝对值小较好。为了抑制顶端加 固层的根端侧的水平差Ds，差值(Lc-Ls)优选大于等于-200，更优选大于等于-150，并且更 优选大于等于-100。鉴于抛光步骤的生产能力，差值(Lc-Ls)优选小于等于200，更优选小 于等于150，更优选小于等于100更加好，并且特别优选小于等于50。为了抑制水平差Ds， 距离Lc优选大于等于100mm，并且更优选大于等于200mm。距离Lc沿着杆的中心轴线zS 测量。为了延长高尔夫球杆的长度以便提杆头速度，杆的全长优选大于等于1143mm，更 优选大于等于1155mm更好，并且更优选大于等于1168mm。对于杆的全长的上限，优选小于 等于1499mm，并且更优选小于等于1473mm。杆的重量不受到限制。轻质杆趋向于具有厚度薄的顶端部。因此，本发明对于轻 质杆有效。鉴于此，杆的重量优选小于等于60g，更优选小于等于55g，并且更优选小于等于 50g。预浸料坯中含有的纤维不受限制。纤维的实例包括无机纤维、有机纤维和金属纤 维。无机纤维的实例包括碳纤维、玻璃纤维、硼纤维、碳化硅纤维和氧化铝纤维。有机纤维的 实例包括聚乙烯纤维和聚酰胺纤维。如上所述，碳纤维是优选的。多个纤维可以结合。鉴 于刚度和小重量，纤维的弹性的拉伸模量优选大于等于5t/mm2，更优选大于等于10t/mm2， 并且更优选大于等于24t/mm2。鉴于纤维的可用性，纤维的弹性的拉伸模量优选小于等于 100t/mm2。弹性的拉伸模量根据JIS R7601 1986 “用于碳纤维的测试方法”测量。实例在下文中，虽然本发明的优点将从实例变得显而易见，本发明不应该被解释为受 到实例的描述的限制。首先，将描述评价方法。疲劳试验杆在根端侧的部分被固定在距离顶端Tpl870mm的位置处，距离顶端Tpll50mm的 地方以260mm的幅值往复移动。在往复运动5000次的每一次，杆的表面的水平差Ds的部 分被直观确认。当异常情况(破裂或者蜕皮)在水平差Ds的部分被发现时，往复运动的次 数显示在下表1中。当往复运动的次数达到100，000次时没有发现异常情况的杆在下表1 中被表示为“100000”。外观评估在抛光步骤之后的水平差Ds的部分的外观评估显示在下表1中。评估根据下列 标准以三个等级直观地进行。好是最好的评估。差是最差评估。好水平差Ds不明显。中水平差Ds轻微明显。差水平差Ds明显。实例1如图8所示，预浸料坯薄片si至s9被依序绕着心轴2缠绕。制造方法与本实施 例相同。滑润剂施加到心轴2上，然后九个预浸料坯绕着心轴缠绕，以便获得中间形成体。用于顶端加固层的预浸料坯是预浸料坯s9。图8所示的角度表示碳纤维相对于杆的轴向的 方位角。每一预浸料坯中，环氧树脂被用作基质树脂。“MR350C-125S” (商品名)用作薄片si。“HRX350C-075S” (商品名)用作薄片s2 和s3。“MR350C-100S”(商品名)用作薄片s4。“MR350C-125S”(商品名)用作薄片s5。 “805S-3(商品名)”用作薄片s6。“TR350C-175S”(商品名)用作薄片s7。“TR350C-150S”(商 品名)用作薄片s8。“TR350C-125S”(商品名)用作薄片s9。“805S_3”(商品名)由东丽 株式会社(Toray Industries, Inc.)制造，其他的由三菱丽阳株式会社(MITSUBISHI RAYON CO. LTD.)制造。“TR350C-125S”的厚度是0. 103mm。此厚度等于在本申请中的厚度Pt。每 一薄片的尺寸在图8中显示(单位mm)。接下来，实行绕着中间形成体的外周表面缠绕包带的带缠绕步骤。带缠绕步骤通 过利用由横手铁工所(Υ0Κ0ΤΕ TEKK0SH0)制造的绕带机进行。在带缠绕步骤之后，进行硬 化步骤(加热步骤)。接下来，心轴2被拉出。随后，包带被移除，以便获得管坯。管坯的两 端被切割。12mm的顶端部分被切割，并且5mm的末端部分被切割。两端都被切割，以便杆的 全长被设定为1168mm。顶端加固层的轴向的长度Ls为343mm。接下来，进行第一抛光步骤。环形抛光纸用作第一抛光步骤的抛光体。抛光剂的 颗粒大小被设为F400。抛光压力被设为lkgf/cm2。至于馈送速度VI，从顶端Tpl到位置 P5 (距离顶端Tpl300mm的位置)的馈送速度Vx被设定为150mm/s，并且从位置P5到根端 Btl的馈送速度Vy被设定为150mm/s。因此，在表面抛光步骤，距离Lc被设定为300mm。接下来，进行第二抛光步骤。环形抛光纸用作第二抛光步骤的抛光体。抛光剂的颗 粒大小被设为F600。抛光压力被设为lkgf/cm2。至于馈送速度V2，从顶端Tpl到位置P5的 馈送速度Vx被设定为150mm/s，并且从位置P5到根端Btl的馈送速度Vy被设定为150mm/ s。因此，在第二抛光步骤，距离Lc被设为300mm。通过上述步骤，获得实例1的杆。实例2至5除了表1中显示的内容外，实例2至5的杆以与实例1相同的方式获得。杆的描 述和评估结果显示在表1中。比较例1在比较例1中，不进行第二抛光步骤。除了表1中所示的事项，比较例1的杆以与 实例1相同的方式获得。杆的描述和评估结果显示在表1中。
上述描述只是说明性的，并且可以在不背离本发明的范围的情况下进行各种变 化。
1权利要求
一种高尔夫球杆，所述高尔夫球杆通过硬化缠绕的预浸料坯形成，其特征在于，所述高尔夫球杆包括主体层；和顶端加固层，所述顶端加固层设置在最外层，其中，用于所述顶端加固层的预浸料坯具有周向宽度朝向顶端侧变大的部分；用于所述顶端加固层的预浸料坯具有大于等于0.06mm且小于等于0.12mm的厚度Pt；所述顶端加固层的边缘螺旋延伸；并且所述高尔夫球杆被表面抛光，使得由所述顶端加固层的边缘形成的水平差的高度h1满足下列条件(a)(a)当在距离顶端60mm的位置处的高度h1被定义为h11，在距离顶端120mm的位置处的高度h1被定义为h12，在距离顶端180mm的位置处的高度h1被定义为h13，在距离顶端240mm的位置处的高度h1被定义为h14并且在距离顶端300mm的位置处的高度h1被定义为h15时，在所述五个位置处的高度h11至h15的平均值Ha小于等于0.03mm。
2.如权利要求1所述的高尔夫球杆，其特征在于，所述高尔夫球杆被表面抛光，以使得 高度hi满足下列条件(b)(b)比值(Ha/Pt)小于等于0.5。
3.如权利要求1所述的高尔夫球杆，其特征在于，所述主体层具有跨越所述杆的全长 设置的全长层；当所述全长层中位于最外侧的层被定义为全长最外层时，所述全长最外层具有暴露于 所述杆的外表面的暴露层；并且当所述暴露层在表面抛光之前的厚度被定义为Qtl(mm)并且所述暴露层在表面抛光 之后的平均厚度被定义为Qt2(mm)时，比值(Qt2/Qtl)大于等于0. 6。
4.一种高尔夫球杆，所述高尔夫球杆通过硬化缠绕的预浸料坯形成，其特征在于，包括主体层；和顶端加固层，所述顶端加固层设置在最外层，其中，用于所述顶端加固层的预浸料坯具有周向宽度朝向顶端侧变大的部分；用于所述顶端加固层的预浸料坯具有大于等于0. 06mm且小于等于0. 12mm的厚度Pt ；所述顶端加固层的边缘螺旋延伸；并且所述高尔夫球杆被表面抛光，使得由所述顶端加固层的边缘形成的水平差的高度hi 满足下列条件(b)当在距离顶端60mm的位置处的高度hi被定义为hll ；在距离顶端120mm的位置处的高 度hi被定义为hl2 ；在距离顶端180mm的位置处的高度hi被定义为hl3 ；在距离顶端240mm 的位置处的高度hi被定义为hl4 ；在距离顶端300mm的位置处的高度hi被定义为hl5并且 在所述五个位置的高度hll至hl5的平均值被定义为Ha时，比值(Ha/Pt)小于等于0. 5。
5.如权利要求3所述的高尔夫球杆，其特征在于，所述全长层的抛光量大于等于lg并 且小于等于3g。
6.如权利要求1所述的高尔夫球杆，其特征在于，被用于所述表面抛光的抛光剂的颗 粒尺寸大于等于F220并且小于等于F800。
7.如权利要求4所述的高尔夫球杆，其特征在于，被用于所述表面抛光的抛光剂的颗 粒尺寸大于等于F220并且小于等于F800。
8.如权利要求1所述的高尔夫球杆，其特征在于，所述抛光利用使用抛光带的抛光装 置进行，所述抛光包含第一抛光步骤和第二抛光步骤，所述第二抛光步骤的所述带的抛光剂的 颗粒尺寸和/或所述带的馈送速度不同于所述第一抛光步骤。
9.如权利要求8所述的高尔夫球杆，其特征在于，所述第一抛光步骤的抛光剂的颗粒 尺寸比所述第二抛光步骤的抛光剂的颗粒尺寸更粗。
10.如权利要求9所述的高尔夫球杆，其特征在于，在所述第二抛光步骤的抛光剂的颗 粒尺寸大于等于F220并且小于等于F800。
11.如权利要求1所述的高尔夫球杆，其特征在于，所述顶端加固层的轴向上的长度Ls 大于等于150mm并且小于等于400mm。
12.如权利要求8所述的高尔夫球杆，其特征在于，在所述第一抛光步骤或者所述第二 抛光步骤，所述馈送速度在所述杆的全长被抛光的同时被改变。
13.如权利要求8所述的高尔夫球杆，其特征在于，当抛光顶端到位置Px的抛光速度被 定义为Vx并且抛光位置Px到根端的抛光速度被定义为Vy时，Vy大于Vx。
14.如权利要求13所述的高尔夫球杆，其特征在于，在所述第一抛光步骤，Vy大于Vx。
15.如权利要求13所述的高尔夫球杆，其特征在于，所述顶端和所述位置Px之间的距 离定义为Lc (mm)并且所述顶端加固层的轴向上的长度定义为Ls (mm)，差值(Lc_Ls)大于等 于-200并且小于等于200。
16.如权利要求14所述的高尔夫球杆，其特征在于，所述顶端和所述位置Px之间的距 离定义为Lc (mm)并且所述顶端加固层的轴向上的长度定义为Ls (mm)，差值(Lc_Ls)大于等 于-200并且小于等于200。
17.如权利要求1所述的高尔夫球杆，其特征在于，所述杆的全长大于等于1143mm并且 小于等于1499mm。
全文摘要
本发明的杆具有顶端加固层。用于顶端加固层的预浸料坯s9具有朝向顶端侧变大的周向宽度Ws。用于顶端加固层的预浸料坯s9具有0.06mm以上且0.12mm以下的厚度Pt。预浸料坯s9的边缘Ds沿杆的轴向延伸同时在杆的周向循环。当距离顶端60mm的位置边缘Ds的高度h1被定义为h11，距离顶端120mm的位置的高度h1被定义为h12，距离顶端180mm的位置的高度h1被定义为h13，距离顶端240mm的位置的高度h1被定义为h14，并且距离顶端300mm的位置的高度h1被定义为h15时，在五个高度h11至h15的平均值Ha小于等于0。
文档编号A63B53/00GK101884834SQ201010184138
公开日2010年11月17日 申请日期2010年5月11日 优先权日2009年5月11日
发明者竹内宏幸 申请人:住胶体育用品株式会社