專利名稱：高爾夫球棒頭部的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高爾夫球棒頭部，更具體地說，涉及一種鐵質(zhì)類型的高爾夫球棒頭部，其由金屬頭部主體和加強(qiáng)纖維構(gòu)件構(gòu)成。
背景技術(shù)：
在公知的由金屬頭部主體和強(qiáng)化纖維構(gòu)件構(gòu)成的傳統(tǒng)鐵質(zhì)類型的高爾夫球棒頭部中，如日本專利公開號(hào)No.65708/1992和No.88153/1993及日本專利未審公開號(hào)No.173513/1997所示，金屬打擊面部分做成薄壁，厚壁的強(qiáng)化纖維塑性層附著于或填充打擊面部分的背面。
由于它們的低重心結(jié)構(gòu)，這樣的高爾夫球棒頭部被認(rèn)為能夠提供較大的發(fā)射角和較長的球射程。
在傳統(tǒng)的高爾夫球棒頭部中，較長的射程是通過薄壁的金屬打擊面部分和厚壁的強(qiáng)化纖維塑性層的排斥力來實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)高爾夫球棒頭部擊打高爾夫球時(shí)，所述金屬打擊面部分由于施加在其上的沖擊而變形，打擊面部分的變形直接傳遞給強(qiáng)化纖維塑性層。
然而，在打擊球時(shí)，金屬打擊面部分的變形非常小。這個(gè)小的變形可以在厚度方向上使得背面的強(qiáng)化纖維塑性層產(chǎn)生變形，該變形產(chǎn)生對(duì)球的排斥力。由該層的變形產(chǎn)生的排斥力較小，球的射程就不能大幅地增加。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述的問題提出了本發(fā)明，本發(fā)明的目的是提供一種高爾夫球棒頭部，其通過引起較大的排斥力作用于球，能夠提供比以往更長的球射程，所述排斥力利用高爾夫球棒頭部打擊球的時(shí)候的金屬打擊面部分的變形而產(chǎn)生。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的高爾夫球棒頭部，其包括金屬框架形狀的鐵質(zhì)頭部主體，所述頭部主體包括跟部、趾部、連接跟部和趾部的上端的上邊緣部、以及底部；和金屬的薄壁表面部，其具有高的回彈系數(shù)，并設(shè)置在頭部主體的前表面。頭部主體包括后壁部，所述后壁部與表面部間隔開，并從底部的后端向上延伸。強(qiáng)化纖維構(gòu)件設(shè)置在由表面部、底部和后壁部環(huán)繞的區(qū)域內(nèi)，并抵接在表面部的背面，以形成密閉的中空空隙部。強(qiáng)化纖維構(gòu)件的背面的一部分支撐在后壁部上。
當(dāng)高爾夫球棒頭部打擊高爾夫球時(shí)，表面部變形，向后凸出，并壓縮其后的強(qiáng)化纖維構(gòu)件的密閉空隙部。在壓縮力的作用下，密閉空隙部彈性變形。表面板和空隙部的彈性回復(fù)力共同作為排斥力作用在高爾夫球上，由此增加了高爾夫球的射程。
最好是，一部分強(qiáng)化纖維構(gòu)件形成板狀的形狀，并緊密地接觸表面部的背面。強(qiáng)化纖維構(gòu)件的板狀部分和強(qiáng)化纖維構(gòu)件的另一部分形成長圓形(ablong)的密封的密閉空隙部。
而且最好是，后壁部由山形延長部和帶狀延長部形成，所述山形延長部從底部的后端的邊緣向上突出，所述帶狀延長部傾斜地連接山形延長部的頂部和趾部的上端。
參考附圖，以下給出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的描述。


圖1是依照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的鐵質(zhì)高爾夫球棒頭部的前視圖。
圖2是圖1所示的鐵質(zhì)高爾夫球棒頭部的后視圖。
圖3是沿圖2中的III-III線的剖面圖。
圖4是本發(fā)明的第二實(shí)施例的后視圖。
圖5是沿圖3中的V-V線的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
參照附圖，以下給出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的描述。
圖1-3顯示了依照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的鐵質(zhì)高爾夫球棒頭部。在圖1的前視圖中，棒頭的頭部主體10形成框架形狀，其由插入有軸(未顯示)的鐵頭插座部(hosel section)1、在鐵頭插座部1的下方的跟部2、圓弧形狀的趾部3、連接跟部2和趾部3的上端的帶狀的上邊緣部4以及連接跟部2和趾部3的下端的底部5構(gòu)成。
如圖2和圖3所示，在頭部主體10的背側(cè)設(shè)有山形延長部6和帶狀延長部7。山形延長部6從底部5的后邊緣大體上成一直角地向上突出。帶狀延長部7連接山形延長部6的頂部和趾部3的上端。在后視圖中，在由框架形狀的頭部主體10的兩個(gè)延長部6和7、跟部2和上邊緣部4環(huán)繞的區(qū)域內(nèi)形成有紡錘狀的間隙部8，所述間隙部8朝跟部在直徑上增加。在由框架形狀的頭部主體10的兩個(gè)延長部6和7以及趾部3環(huán)繞的區(qū)域內(nèi)形成有大體上半圓形的間隙部9。
最好是，包括上述山形延長部6和帶狀延長部7的框架形狀的頭部主體10由不銹鋼模制而成。
表面板11的外周邊緣部分通過壓配合、焊接、粘接等一體地固定到框架形狀的頭部主體10的前開口上。最好是，表面板11由具有高回彈系數(shù)的鈦合金形成。表面板11在外周邊緣部分的厚度是3-4mm，在除了外周邊緣部分之外的打擊面部分的厚度是1.0-2.5mm。由碳等的強(qiáng)化纖維構(gòu)成的纖維強(qiáng)化樹脂板12一體地粘結(jié)到表面板11的打擊面部分的背面。最好是，纖維強(qiáng)化樹脂板12的厚度大于打擊面部分的厚度。表面板11包括公知的在打擊面部分的若干個(gè)具有預(yù)定寬度和深度的橫向凹槽。
在本發(fā)明中，如圖3所示，片狀的強(qiáng)化纖維塑性(FRP)構(gòu)件13覆蓋框架形狀的頭部主體10的底部5的內(nèi)表面，并大體上成一直角地豎立在底部5的后端上，整個(gè)地延伸橫穿框架形狀的頭部主體10的跟部2、趾部3和上邊緣部4。纖維強(qiáng)化塑性構(gòu)件13的外周邊緣部分緊緊連接于纖維強(qiáng)化樹脂板12的外周邊緣部分，所述纖維強(qiáng)化樹脂板12安裝于表面板11的背面。從而，密封的中空空隙部14形成在纖維強(qiáng)化塑性構(gòu)件13和粘結(jié)于表面板11的背面的纖維強(qiáng)化樹脂板12之間。當(dāng)沿頭部主體的中心在從前到后的方向上垂直切開的時(shí)候，空隙部14具有如圖3所示的大體上三角形的截面。存在有山形延長部6和帶狀延長部7的纖維強(qiáng)化塑性構(gòu)件13的外部背面的部分連接于延長部6和7的內(nèi)表面。
在山形延長部6的下背面形成有三角形的凹槽，由鎢板構(gòu)成的重力板15埋入該凹槽中。
由于本發(fā)明的鐵質(zhì)高爾夫球棒頭部具有如上所述的結(jié)構(gòu)，當(dāng)表面板11打擊高爾夫球時(shí)，它的沖擊使得表面板11在除了由框架形狀的頭部主體10支撐的外周邊緣部分之外的中心部分向后凸出。除了外周邊緣部分之外，表面板11的背面一體地粘結(jié)到纖維強(qiáng)化樹脂板12上，表面板11的變形相當(dāng)大。向后凸出的表面板11施加一個(gè)力，以便壓縮在表面板11和其后的纖維強(qiáng)化塑性構(gòu)件13之間形成的密閉的空隙部14。在該壓縮力的作用下，纖維強(qiáng)化塑性構(gòu)件13的沒有接觸頭部主體10的部分，特別是，沒有設(shè)置山形延長部6和帶狀延長部7的對(duì)應(yīng)于紡錘狀間隙部8和半圓形間隙部9的纖維強(qiáng)化塑性構(gòu)件13的背面部分，在顯微鏡下變形、向外膨脹。
由該變形引起的表面板11的彈性回復(fù)力和向外膨脹變形的纖維強(qiáng)化塑性構(gòu)件13的彈性回復(fù)力共同作為排斥力作用在高爾夫球上。由此提供的高爾夫球的射程可以大于傳統(tǒng)的高爾夫球棒頭部僅僅利用表面板的彈性變形提供的射程。
接下來，利用高爾夫球機(jī)器人(golf swing robot)，進(jìn)行依照上述實(shí)施例的本發(fā)明的高爾夫球棒頭部和對(duì)比例1與2的高爾夫球棒頭部的對(duì)比試驗(yàn)。高爾夫球棒頭部的對(duì)比例1，是通過在上述的表面板11與山形延長部6和帶狀延長部7之間充滿碳強(qiáng)化纖維樹脂構(gòu)件而堅(jiān)實(shí)地制成的。除移除了纖維強(qiáng)化塑性構(gòu)件13之外，對(duì)比例2的高爾夫球棒頭部與上述實(shí)施例的高爾夫球棒頭部相同。在本發(fā)明與對(duì)比例1和2的各高爾夫球棒頭部中，表面板的打擊面部分都是由1.5mm厚的鈦表面和粘結(jié)于鈦表面背面的2mm厚的碳纖維強(qiáng)化樹脂板構(gòu)成的。球棒的長度為38.0英寸，桿面角為25度。在表1中顯示了所測(cè)量的有關(guān)這些高爾夫球棒頭部的頭部重心特性和回彈系數(shù)。
表1

從表1很明顯看出，本發(fā)明的高爾夫球棒頭部具有比對(duì)比例1和2的高爾夫球棒頭部低的重心和高的回彈系數(shù)。
下面，在表2中顯示了利用機(jī)器人作出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
表2

從表2很明顯看出，依照本發(fā)明的高爾夫球棒頭部的發(fā)射角比對(duì)比例1和2的高爾夫球棒頭部的發(fā)射角大，依照本發(fā)明的高爾夫球棒頭部的射程比對(duì)比例1和2的高爾夫球棒頭部的射程大得多。
圖4和5顯示了依照本發(fā)明的第二實(shí)施例的鐵質(zhì)高爾夫球棒頭部。下面的描述只給出了該實(shí)施例的高爾夫球棒頭部與第一實(shí)施例的高爾夫球棒頭部的不同之處。
在該高爾夫球棒頭部中，底部5形成為，使得它的后部分比它的前部分厚大約兩倍。底部5的后中心部分16大體上為山形，并如圖4所示向外膨脹。第一金屬板材17安裝于底部5的上后端，以便向上延伸。三角形狀的第二金屬板材18安裝于連接跟部2和趾部3的上端的帶狀上邊緣部4的下表面，以便向下懸垂。因而在板17和18之間限定了一個(gè)大體上V形的間隙部。
在該實(shí)施例中，厚的片狀纖維強(qiáng)化樹脂層19a緊密地接觸表面板11的背面設(shè)置，另一個(gè)比纖維強(qiáng)化樹脂層19a薄的中等厚度的片狀纖維強(qiáng)化樹脂層19b緊密地接觸第一金屬板17和第二金屬板18的內(nèi)表面設(shè)置。薄的纖維強(qiáng)化樹脂層19c一體地連接到纖維強(qiáng)化樹脂層19a和19b的外周邊緣上，由此形成密閉的中空空隙部14a。
在該實(shí)施例中，限定中空空隙部14a的外周部分形成得薄。從而，當(dāng)表面板11打擊高爾夫球并向后凸出時(shí)，中空空隙部14a很容易地發(fā)生變形。所以，空隙部14a變形很大，由此產(chǎn)生較大的彈性回復(fù)力。
本發(fā)明不局限于上述實(shí)施例。例如，除碳纖維之外，強(qiáng)化纖維還可以是玻璃纖維、聚芳基酰胺纖維等等。
工業(yè)實(shí)用性如上所述，對(duì)于本發(fā)明的高爾夫球棒頭部，當(dāng)高爾夫球棒頭部打擊高爾夫球時(shí)，它的表面部變形，向后凸出，并壓縮其后的密閉空隙部。表面板和被壓縮的空隙部的彈性回復(fù)力共同作為排斥力作用在高爾夫球上，由此增加高爾夫球的射程。
權(quán)利要求
1.一種高爾夫球棒頭部，其包括金屬框架形狀的鐵質(zhì)頭部主體，所述頭部主體包括跟部、趾部、連接跟部和趾部的上端的上邊緣部、以及底部；和金屬的薄壁表面部，其具有高的回彈系數(shù)，并設(shè)置在頭部主體的前表面，其中，頭部主體包括后壁部，所述后壁部與表面部間隔開，并從底部的后端向上延伸，強(qiáng)化纖維構(gòu)件設(shè)置在由表面部、底部和后壁部環(huán)繞的區(qū)域內(nèi)，并抵接在表面部的背面，以形成密閉的中空空隙部，另外，強(qiáng)化纖維構(gòu)件的背面的一部分支撐在后壁部上。
2.如權(quán)利要求1所述的高爾夫球棒頭部，其特征在于，一部分強(qiáng)化纖維構(gòu)件形成板狀的形狀，并緊密地接觸表面部的背面，強(qiáng)化纖維構(gòu)件的板狀部分和強(qiáng)化纖維構(gòu)件的另一部分形成長圓形的密封的密閉空隙部。
3.如權(quán)利要求1或2所述的高爾夫球棒頭部，其特征在于，后壁部與底部的后端一體地形成。
4.如權(quán)利要求1或2所述的高爾夫球棒頭部，其特征在于，后壁部由安裝于底部的后端的金屬板形成。
5.如權(quán)利要求1或2所述的高爾夫球棒頭部，其特征在于，纖維強(qiáng)化樹脂板被設(shè)置為緊密地接觸表面部的背面，纖維強(qiáng)化樹脂板和強(qiáng)化纖維構(gòu)件形成密封的密閉空隙部，當(dāng)在從前到后的方向上垂直地切開的時(shí)候，所述密閉空隙部具有大體上三角形的截面。
6.如權(quán)利要求1或4所述的高爾夫球棒頭部，其特征在于，抵接表面板的背面的強(qiáng)化纖維構(gòu)件的部分，比位于其外周邊緣的強(qiáng)化纖維構(gòu)件的部分厚。
7.如權(quán)利要求3所述的高爾夫球棒頭部，其特征在于，后壁由山形延長部和帶狀延長部構(gòu)成，所述山形延長部從底部的后端的邊緣向上突出，所述帶狀延長部傾斜地連接山形延長部的頂部和趾部的上端。
8.如權(quán)利要求1到7中任一項(xiàng)所述的高爾夫球棒頭部，其特征在于，強(qiáng)化纖維構(gòu)件通過彎曲片狀的碳纖維預(yù)浸料坯而形成。
9.如權(quán)利要求7所述的高爾夫球棒頭部，其特征在于，板狀的配重構(gòu)件埋入山形延長部的背面。
全文摘要
一種金屬框架形狀的鐵質(zhì)頭部主體，其由跟部、趾部、連接跟部和趾部的上端的上邊緣部、以及底部構(gòu)成。在頭部主體的前表面，設(shè)置有具有高的回彈系數(shù)的金屬薄壁表面部。頭部主體包括后壁部，所述后壁部與表面部間隔開，并從底部的后端向上延伸。強(qiáng)化纖維構(gòu)件設(shè)置在由表面部、底部和后壁部環(huán)繞的區(qū)域內(nèi)。強(qiáng)化纖維構(gòu)件抵接在表面部的背面，形成密閉的中空空隙部，強(qiáng)化纖維構(gòu)件的背面的一部分支撐在后壁部上。
文檔編號(hào)A63B53/04GK1894006SQ20048003701
公開日2007年1月10日 申請(qǐng)日期2004年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月12日
發(fā)明者米山宏作 申請(qǐng)人:尤尼克斯株式會(huì)社