专利名称：高尔夫球杆头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高尔夫球杆头，在该高尔夫球杆头中，能够以一种较好的平衡方式提高杆面的弹性效果和生产性。
背景技术：
近几年，已经提出了一种具有面部部分的空心高尔夫球杆头，该面部部分具有其上设置有凹槽的内表面，以便提高面部部分的弹性效果。由于这种高尔夫球杆头具有小刚度和柔性的面部部分,所以当击球时面部部分能够产生较大的弯曲。
例如，如图9所示，日本专利2002-253709A1提出了一种具有面部部分(b)的高尔夫球杆头(a),该面部部分(b)具有设置有圆形凹槽cl的内表面(ba)。由于高尔夫球杆头(a)的面部部分(b)具有柔性，所以其具有提高的弹性效果。但是，上述在面部部分(b)的内表面(ba)设置的每个圆形凹槽Cl包括多个具有不同曲率半径的圆弧。因此，很难在面部部分的内表面上加工这些圆形凹槽。本发明的目的在于提供一种高尔夫球杆头，在这种高尔夫球杆头中，能够以一种较好的平衡方式提高杆面的弹性效果和生产性。
发明内容
根据本发明，提供了一种高尔夫球杆头，其包括面部部分，面部部分的前面限定了用于击球的杆面；面部部分包括设置在面部部分的中间区域的中间较厚部和设置在中间较厚部周围且厚度小于中间较厚部的厚度的外周较薄部；外周较薄部具有面对空心的内表面；外周较薄部的内表面包括第一区域和第二区域；第一区域设置有沿特定方向直线延伸的多个第一凹槽；和第二区域设置有沿不同于第一凹槽的方向的方向直线延伸的多个第二凹槽。
图I是表示本发明的实施例的标准状态下的高尔夫球杆头的前视图；图2是图I中杆头的平面图；图3是沿图2中A-A的截面图；图4是图I中的杆头的分解图；图5是杆头的面部部分的后视图；图6是沿图I中X-X的截面图；图7是外周较薄部的截面图，其横截面与第一凹槽的纵向相交；图8是表示本发明的其他实施例的杆头的分解图；图9是现有的杆头的面部部分的后视图。
具体实施方式
将参考附图，进行描述本发明的实施例。图I至3分别显示在标准状态下根据本发明的实施例的高尔夫球杆头(后文中简称为“头部”或“杆头”)。此处，标准状态是指杆头I被放置在水平面HP，从而杆轴中心线CL在垂直面VP内倾斜杆头倾角α，且杆面2A相对于垂直面VP倾斜杆面倾角β。除非另有说明，本文中杆头I都处于标准状态下。在标准状态下，杆面2Α的杆面角度设置为0°。同样，杆面倾角β设置为大于0°，并且定义为相对于垂直面VP经过杆面2Α的甜蜜点SS的切线的角度。甜蜜点SS是杆面2Α与直线N的交点，该直线N通常垂直于杆面2Α且经过杆头I的重心G。杆头I包括面部部分3,该面部部分3的前面限定用于击打闻尔夫球的杆面2Α ;冠部分4，该冠部分4从杆面2Α的上边缘2a延伸以形成杆头I的上表面；底部部分5，该底部部分5从杆面2A的下边缘2b延伸以形成杆头I的下表面；侧部分6，该侧部分6在冠部分4和底部部分5之间从杆面2A的趾侧边缘2c经过杆头I的后面BF延伸至杆面2A的跟侧边缘2d，和管状连接部7，该管状连接部7被设置在冠部分4的跟部侧上且具有附接杆身(未显示)的杆身插入孔7a。在没有杆身附接到杆头I的情况下，杆身插入孔7a的轴向中心线CL用于代替杆身的轴向中心线。杆头I最好形成具有空心结构的木质型杆头，该空心结构为空心部分“i”被形成在杆头I内。术语“木质型高尔夫球杆头”是指具有所谓的木质型杆头形状的高尔夫球杆头，例如I号木杆(#1木头杆)，2号木杆(#2木头杆)，3号木杆(#3木头杆)，4号木杆(#4木头杆)和5号木杆(#5木头杆)，虽然这些杆头的编号和名字不同，但形状大致相同。虽然没有特别限定，但是杆头I的体积较佳地至少为100cm3，更佳地至少为130cm3。如果杆头I的体积太小,那么可能出现问题,例如绕着经过杆头I的重心的垂直轴的转动惯量减小，或杆头I的重心的深度减小。这些可能导致击球时方向的稳定性降低。另一方面，如果杆头I的体积太大，那么可能出现问题，例如杆头重量增加，挥杆平衡性下降并违背高尔夫球规则。因此，较佳地，杆头I的体积至多为470cm3，更佳地至多为460cm3。如图4所示，本实施例中杆头I具有双层结构，即具有面部部分3的面部构件IA和杆头主体1B。面部构件IA被附接在杆头主体IB的前侧。但是，对于杆头I的结构，可以使用三层或者四层结构。杆头主体IB和面部构件IA由一种或多种金属材料形成。金属材料的较佳实例是例如不锈钢，钛合金及这些金属的组合。进一步，虽然在附图中没有显示，但是例如纤维加强树脂的具有较低比重的非金属材料也可以应用在部分杆头主体IB中。本实施例中的面部构件IA被形成为大致杯状体，包括整个面部部分3和延伸部8。延伸部8包括冠侧延伸部8a，底侧延伸部Sb，趾侧延伸部Sc和跟侧延伸部8d，这四部分从杆面2A的边缘2a, 2b, 2c和2d朝杆头I的后部延伸以分别提供冠部分4,底部部分5和侧部分6的前部分。例如在本实施例中，通过按压钢板生产一片面部构件1A，从而该面部构件IA可以发生弹性变形。在这种面部构件IA中，面部构件IA和杆头主体IB之间的焊接可以在冠部分4，底部部分5和侧部分6的平滑表面上进行。因此，高尔夫球杆头的焊接的生产性根据本实施例可以得到提高。在图3中，显示了面部构件IA和保持在空心中的杆头主体IB之间的焊道K。
本实施例中的杆头主体IB整体包括后冠部4b，后底部5b和后侧部6b，这些后冠部4b，后底部5b和后侧部6b分别包括冠部分4，底部部分5和侧部分6的主要部分。杆头主体IB也整体包括连接部分7。也就是说，杆头主体IB由杆头I中不包括面部构件IA的其余部分组成。杆头主体IB可以通过现有方法制造，例如铸造。如图I和5所示，面部部分3包括中间较厚部9，该中间较厚部9被设置在面部部分3的中心区域中；和外周较薄部10，该外周较薄部10被设置在中间较厚部9周围且其厚度小于中间较厚部9的厚度。当击球时会给面部部分3的中间区域大的冲击力。因此，通过提供具有面部部分3的中间区域的中间较厚部9，可以提高面部部分3的耐用性。此处，面部部分3的中间区域为特定区域，该特定区域至少包括由面部部分3的内表面3H的轮廓边缘3e包围的形状的形心(centroid)Z。同样，中间区域没有达到面部部分3的内表面3H的轮廓边缘3e。面部部分3的内表面3H是指面对空心i的表面。如图6所示，面部部分3的内表面3H的轮廓边缘3e是指面部部分3的内表面3H和冠部分4，底部部分5和侧部分6中每一个的内表 面之间的边界。图6中说明了冠部分4的内表面4i和底部部分5的内表面5i。当使用斜面部分(chamfer portion)连接两个内表面以便减少重点集中而使得边界不清楚时,轮廓边缘3e应该被限定为杆头I的每个横截面中的斜面的圆弧R的长度的中点，如图6所示。在本实施例中，中间较厚部9包括主要部分9a，该主要部分9a包括具有恒定厚度tc的形心Z，和过渡部分％，该过渡部分9b包围主要部分9a，且其厚度逐渐减小以便形成朝向外周较薄部10的倾斜表面。主要部分9a具有面部部分3中的最大厚度tc。同样，为了保持面部部分3的耐用性和弯曲部朝向外周较薄部10扩散的能力，主要部分9a具有椭圆形状的轮廓，其的长直径沿着杆头I的趾-跟方向。为了将面部部分3的耐用性和杆头I的合适重量保持在良好的平衡范围内，主要部分9a的厚度tc被较佳地设置为不小于I. 8mm,更佳地不小于2. 2mm。同样,主要部分9a的厚度tc被较佳地设置为不超过4. 5mm,更佳地不超过4. 0_。如上所述的这种观点，中间较厚部9的内表面9H的面积SI较佳地设置为面部部分3的内表面3H的总面积S的至少10%，更佳地至少15%。同样，中间较厚部9的内表面9H的面积SI较佳地设置成面部部分3的内表面3H的总面积S的至多40%，更佳地至多30%。此处，面积SI和S2应该分别定义为内表面9H或3H投影在垂直面VP上的面积。尽管没有特别限定，但是面部部分3的内表面3H的总面积较佳地设置为至少15cm2,更加地至少17cm2,较佳地至多50cm2,更佳地至多48 cm2。如图6所示，外周较薄部10的厚度tb小于中间较厚部9的厚度tc。外周较薄部10在击球时通过增加面部部分的柔性而使面部部分3的弹性效果得到提高。因此，外周较薄部10的厚度tb (如图6所示)较佳地设置为至少I. 4mm，更佳地至少I. 6mm,较佳地至多3. Omm,更佳地至多2. 8mm 如果厚度tb太小,则有可能面部部分3的耐用性减低。另一方面，如果厚度tb太大，弹性效果易于减小。此处，在整个凹槽和/或者诸如设置在面部部分3上的得分线的整个冲击面积标记被填满时的状态下，测量中间较厚部9的厚度tc和外周较薄部10的厚度tb。如图I和5所示，外周较薄部10的内表面IOH包括第一区域13和第二区域14。第一区域13设置有沿特定方向直线延伸的多个第一凹槽G1。第二区域14设置有沿与第一凹槽Gl的不同方向直线延伸的多个第二凹槽G2。这些直线延伸的第一凹槽Gl和第二凹槽G2比连续的圆形凹槽更易加工。而且，因为每个第一凹槽Gl和第二凹槽G2在外周较薄部10的内表面IOH沿不同方向延伸，所以比起在一个特定方向上延伸的直线凹槽，面部部分3被更大程度地弯曲。因此，根据本发明的杆头I可以提高面部部分3的弹性效果和生产性。本实施例中，第一凹槽Gl相互平行延伸。第二凹槽G2也相互平行延伸。理想的是，第一凹槽Gl垂直于第二凹槽G2而延伸。这样的话，因为外周较薄部10可以被更宽地弯曲，所以面部部分3的弹性效果被进一步提高。本实施例中，每个第一凹槽Gl相对于标准状态下的杆头I的前视图中的水平面HP倾斜8(Γ100°的角度Θ1。另外，每个第二凹槽G2相对于标准状态下的杆头I的前视图中的水平面HP倾斜(Γ10°的角度Θ2。这样的话，因为击球时面部部分3的弯曲会以一种较好的平衡从击球点朝向面部部分3的内表面的轮廓边缘3e蔓延，所以弹性效果被进一步提高。如果第一凹槽Gl相对于水平面HP的角度Θ I太小，则面部部分3的弯曲不足以朝向 面部部分3的趾部侧和跟部侧蔓延。由此点可以看出，角度Θ1最好设置在85、5°的范围内。另外，如果第二凹槽G2相对于水平面HP的角度Θ 2太大，则面部部分3的弯曲不足以朝向面部部分3的冠部侧和底部侧蔓延。由此点可以看出，角度Θ 2最好是不超过5°。如图5所示，第一凹槽Gl最好设置有外周较薄部10的内表面IOH的趾侧区域(Te)和跟侧区域(He)。第二凹槽G2最好设置有外周较薄部10的内表面IOH的冠侧区域(Ce)和底侧区域(Se)。也就是说，每个趾侧区域(Te)和跟侧区域(Te)作为第一区域13，每个冠侧区域(Ce)和底侧区域(Se)作为第二区域14。对于本实施例，当击球时面部部分3的弯曲被进一步曼延和大幅度扩散时，弹性效果可以被进一步提闻。此处，趾侧区域(Te)是比甜蜜点SS更朝向趾侧且包括位于最趾侧的第一凹槽Gl的区域。跟侧区域(He)是比甜蜜点SS更朝向跟侧且包括位于最跟侧的第一凹槽Gl的区域。冠侧区域(Ce)是比甜蜜点SS更朝向冠侧且在趾侧区域(Te)和跟侧区域(He)之间的区域。底侧区域(Se)是比甜蜜点更朝向底侧且在趾侧区域(Te)和跟侧区域(He)之间的区域。图7显示其横截面与第一凹槽Gl的纵向相交的外周较薄部10的截面图。每个第一凹槽Gl的槽深Dl最好在O. 02至O. 80mm，和槽宽Wl在O. I至3. Omm的范围。如果槽深Dl太大，则面部部分3的耐用性易于降低。另一方面，如果槽深Dl太小，则弹性效果易于不能被充分地提高。由此点可以看出，槽深Dl较佳地设置为不少于O. 05mm且不超过O. 50mm。如果槽宽Wl太大或太小，则第一凹槽Gl的生产性易于降低。由此点可以看出，槽宽Wl较佳地设置为不少于O. 3mm且不超过2. 0mm。第一凹槽Gl的这些合适的槽深Dl和宽度Wl可以分别用作第二凹槽的合适的深度和宽度。此外,每个第一凹槽Gl较佳地具有圆弧形状,其横截面相交于凹槽的纵向，如图7所示。这样，面部部分3的耐用性和生产性可以被提高。本实施例中，每个第二凹槽G2也具有与第一凹槽Gl —样的横截面，如图7所示。在每个第一凹槽Gl和第二凹槽G2中，圆弧形状较佳地具有I. O至5. Omm的曲率半径R1。这样，可以通过抑制第一凹槽Gl和第二凹槽G2的凹槽底部的压力集中来提高面部部分3的耐用性。如果曲率半径Rl太大，则由于槽深Dl可能变小，所以弹性效果易于不能充分地提高。另一方面，如果曲率半径Rl太小，则因为加工这样的凹槽很困难，所以第一凹槽Gl或第二凹槽G2的生产性易于降低。由此点可以看出，曲率半径Rl较佳地设置为不少于I. 5mm且不超过4. Omm。相邻的第一凹槽Gl之间的每个节距Pl较佳地设置为第一凹槽Gl的槽宽Dl的至少I. O倍，更佳地至少I. I倍。而且，节距Pl较佳地设置为槽宽Dl的至多I. 5倍，更佳地至多I. 4倍。这样，面部部分3的弹性效果和第一凹槽Gl的生产性都可以得到提高。相对于相邻的第二凹槽G2之间的每个节距P1，可以利用与第一凹槽Gl相同的条件。可以使用一种现有的方法，例如使用数控(NC)加工，利用冲模锻造或压制，或铸造，设置第一凹槽Gl和第二凹槽G2。特别地，优选地可以采用具有用于加工凹槽的铣刀的数控车床来加工第一凹槽Gl和第二凹槽G2。以上参考附图描述了本发明的较佳实施例，显然，本发明并不局限于这些实施例，还可以进行各种变化和修改。如图8所示，例如，具有在杆面2A的边缘2a到2d内的边界的板状形状可以用于面部构件1A。面部构件可以通过焊接被附接在杆头主体IB的开口上。 因为第一凹槽Gl和第二凹槽G2可以被容易地形成，所以这种板状的面部构件IA有利于提高高尔夫球杆头I的生产性。本发明通过以下实例和参照例进行更具体地描述和说明。可以理解的是本发明并不局限于这些实例。比较试验为了确定本发明的效果，木质高尔夫球杆头(#3 3号木杆杆头)根据图I至5和表I所示的规格进行制造，并且进行面部部分的弹性效果、生产性和耐用性的试验。高尔夫球杆头的规格除了表I中列出的参数之外适用于所有的杆头。高尔夫球杆头的主要规格如下杆头体积165cm3杆头重量208g面部部分的杆面倾角15°面部部分的杆头倾角58°面部部分钛合金中间较厚部的厚度2. 3mm (常数)试验以下列方式进行。弹性效果试验每个杆头的“特征时间”(CT)根据USGA在2003年2月24日发布“钟摆试验的技术说明书”中定义的钟摆试验协议进行测量。CT值是显示冲击效果的数值(单元s)，该数值越大，弹性效果越高。生产性试验测量在每个杆头的面部构件的内表面上形成凹槽的加工时间。测量的结果作为指数，该指数表示参照例I的加工时间的倒数为100。该数值越大，加工时间越短。耐用性试验多个长度为43英寸的木质高尔夫球杆通过将相同的FRP杆身(SRI体育用品有限公司制造的Miyazaki Kusala FLEX S)附接到每个杆头而制成，利用摇摆机器人在所有的杆上进行20000次击球试验。然后测量每个杆头的击球表面上的凹陷量。击球等条件如下。杆头速度49m/s面部部分的击球点甜蜜点高尔夫球SRI体育用品有限公司制造 的“Z-STAR”。结果见表I。
权利要求
1.一种具有空心的高尔夫球杆头，其特征在于，包括 面部部分，所述面部部分的前面限定了用于击球的杆面； 所述面部部分包括设置在所述面部部分的中间区域的中间较厚部和设置在所述中间较厚部周围且厚度小于所述中间较厚部的厚度的外周较薄部； 所述外周较薄部具有面对所述空心的内表面； 所述外周较薄部的内表面包括第一区域和第二区域； 所述第一区域设置有沿特定方向直线延伸的多个第一凹槽；和 所述第二区域设置有沿不同于所述第一凹槽的方向的方向直线延伸的多个第二凹槽。
2.如权利要求I所述的高尔夫球杆头，其特征在于，其中，所述第一凹槽相互平行延伸。
3.如权利要求I或2所述的高尔夫球杆头，其特征在于，其中，所述第二凹槽相互平行延伸。
4.如权利要求I或2所述的高尔夫球杆头，其特征在于，其中，所述第一凹槽垂直于所述第二凹槽而延伸。
5.如权利要求I或2所述的高尔夫球杆头，其特征在于，其中， 每个所述第一凹槽和每个所述第二凹槽的槽深在O. 02至O. 80mm的范围内，槽宽在O. I至3. Omm的范围内。
6.如权利要求I或2所述的高尔夫球杆头，其特征在于，其中， 每个所述第一凹槽和所述第二凹槽具有弧形的截面形状，所述截面与每个凹槽的纵向相交；和 所述弧形的曲率半径为I. O至5. 0mm。
7.如权利要求I或2所述的高尔夫球杆头，其特征在于，其中， 相邻的所述第一凹槽之间的节距为所述第一凹槽的槽宽的I. O至I. 5倍；和 相邻的所述第二凹槽之间的节距为所述第二凹槽的槽宽的I. O至I. 5倍。
8.如权利要求I或2所述的高尔夫球杆头，其特征在于，其中， 所述杆头被放置在水平面的标准状态下的前视图中，杆身中心线在竖直面内以杆头倾角倾斜，并且所述杆面相对于所述竖直面以杆面倾角倾斜； 所述第一凹槽相对于所述水平面倾斜的角度为80至100度；和 所述第二凹槽相对于所述水平面倾斜的角度为O至10度。
9.如权利要求8所述的高尔夫球杆头，其特征在于，其中， 所述第一凹槽设置有所述外周较薄部的所述内表面的趾侧区域和跟侧区域；和 所述第二凹槽设置有所述外周较薄部的所述内表面的冠侧区域和底侧区域。
全文摘要
根据本发明，提供了一种高尔夫球杆头，其包括面部部分，面部部分的前面限定了用于击球的杆面；面部部分包括设置在面部部分的中间区域的中间较厚部和设置在中间较厚部周围且厚度小于中间较厚部的厚度的外周较薄部；外周较薄部具有面对空心的内表面；外周较薄部的内表面包括第一区域和第二区域；第一区域设置有沿特定方向直线延伸的多个第一凹槽；和第二区域设置有沿不同于第一凹槽的方向的方向直线延伸的多个第二凹槽。
文档编号A63B53/04GK102895766SQ20121026496
公开日2013年1月30日 申请日期2012年7月27日 优先权日2011年7月29日
发明者后藤雅人 申请人:邓禄普体育用品株式会社