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，特别是涉及木杆式(woodtype)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制高尔夫球杆头，广泛采用的是空心的金属制品。空心的木杆式高尔夫球杆头一般具有用于击打球的正面部、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、高尔夫球杆头的尖端侧、构成后侧及根侧的侧面部的侧部、杆连接部。将杆插入该杆连接部，并用粘接剂等固定住。最近，一种被称为万能杆的高尔夫球杆也大量地在市面上销售着，作为该万能高尔夫球杆的一种，与上述木制高尔夫球杆头类似的(即具有正面部、底部、侧部、冠部及杆连接部)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，能够使球杆击中球面中心部分的机会增多。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，击球的正面有必要用金属制，而除正面部以外的部分采用纤维强化树脂制。
在日本特开2004-16654号公报中记载有一种高尔夫球杆头，其正面部、与该正面部相连的高尔夫球杆头前部、底部的宽度方向中央部为金属制，除此以外的其它部分为CFRP制。
在日本特开2004-16654号公报中没有关于作为金属使用非晶形金属的记载。
发明内容
本发明的目的是提供一种高尔夫球杆头，该高尔夫球头部其冠部由纤维强化树脂制成，能够提高金属制正面部的反弹特性，由此可增大球的飞行距离。
本发明(技术方案1)的高尔夫球杆头是空心的，它具有正面部、底部、侧部、冠部及杆连接部，其中，该冠部的主要部分由纤维强化树脂制成，至少正面部和与该正面部相连的冠部的前边缘部由金属制成，该冠部的纤维强化树脂制部分接合于该冠部的金属制的前边缘部的后端面及内面上。
本发明的技术方案2的高尔夫球杆头，其特征在于，在技术方案1的高尔夫球杆头中，所有的金属制部分由非晶形金属制成。
本发明的技术方案3的高尔夫球杆头，其特征在于，在技术方案1的高尔夫球杆头中，在该正面部中，周边缘部由结晶质金属制成，由非晶形金属构成的正面板相对于该周边缘部固定。
本发明的技术方案4的高尔夫球杆头，其特征在于，在技术方案1至3中任一项所述的高尔夫球杆头中，上述侧部的前边缘部与上述底部的前边缘部都与上述正面部相连、且由金属制成，该底部的尖端·根方向的中央部与该底部的金属制前边缘部相连、且由金属制成，该底部中央的金属制部分一直延伸到高尔夫球杆头的后部。
本发明的技术方案5的高尔夫球杆头，其特征在于，在技术方案1的高尔夫球杆头中，除上述冠部主要部分以外的其他所有部分都由金属制成，除正面部以外的部分为结晶质金属，该正面部的周边缘部为结晶质金属，由非晶形金属构成的正面板固定于该周边缘部上。
本发明的技术方案6的高尔夫球杆头，其特征在于，在技术方案3或5的高尔夫球杆头中，通过铆接正面部周边缘部侧而使由非晶形金属构成的该正面板固定于由结晶质金属构成的上述正面部周边缘部上。
本发明的高尔夫球杆头，其冠部的主要部分由纤维强化树脂制成，当击球时冠部易于挠曲，反弹特性良好。另外，还能够使高尔夫球杆头轻量化。
在本发明中，虽然正面部的至少中央部为非晶形金属，但由于该非晶形金属与结晶质金属相比强度高、弹性低，所以能够减薄正面部的壁厚、增大击球时正面部的挠曲而提高其反弹性，从而可增大球的飞行距离。
其中，非晶形金属与结晶质金属不同，很难进行锻造或冲压加工或焊接。因此，若将金属制的部分全部用非晶形金属一体铸成的话能够简单地进行制造。另外，也可以是用结晶质金属制成正面部的周边缘部、将正面部中的除该周边缘部以外的部分做成为用非晶形金属制成的正面板，用铆接等方法将该正面板相对于该周边缘部固定。
图1是实施方式的高尔夫球杆头的立体图。
图2是从前方看第1图的高尔夫球杆头金属体的立体图。
图3是从后方看第1图的高尔夫球杆头金属体的立体图。
图4是从根侧看第1图的高尔夫球杆头金属体的侧视图。
图5是第1图的高尔夫球杆头金属体的俯视图。
图6中，(a)是第1图的高尔夫球杆头前后方向的纵剖视图、(b)是(a)的局部放大图。
图7是本发明的其他实施方式的高尔夫球杆头的后部的纵剖视图，(a)图表示栓状体安装前的状态，(b)图表示栓状体安装后的状态。
图8是用于其他实施方式的金属体的分解立体图。
图9是表示图8金属体的前面板固定构造的剖视图。
图10是用于另外其他实施方式的金属体的分解立体图。
图11是具有图10的金属体的高尔夫球杆头的剖视图。
具体实施例方式
以下参照图对实施方式进行说明。图1是实施方式的高尔夫球杆头的立体图，图2是从前方看该高尔夫球杆头金属体的立体图。图3是从后方看金属体的立体图。图4是从根侧看金属体的侧视图。图5是金属体的俯视图。图6中，(a)是高尔夫球杆头前后方向的纵剖视图、(b)是图6的(a)的局部放大图。
该高尔夫球杆头1为空心木杆式高尔夫球杆头，它具有正面部2、底部3、侧部4、冠部5及杆连接部6，其中，该高尔夫球杆头1包括整体由非晶形金属制成的金属体10、和纤维强化树脂体(以下称为FRP体)20。
作为构成非晶形金属的合金组成，最好是用锆类非晶形合金，特别优选组成是由用一般式ZrMX表示的组成构成的锆类非晶形合金。其中，M是从V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ti、Mo、W、Ca、Li、Mg、Si、Al、Pd、Be中选出的一种或一种以上的金属元素。其中的X是从Y、La、Ce、Sm、Md、Hf、Nb、Ta中选出的一种或一种以上的金属元素，非晶形金属既可以是完全非晶形、也可以其中部分是结晶质的准完全非结晶。
金属体10具有正面部2、金属底部13、金属侧部(尖端)14、金属冠部15、金属侧部(根)16、金属背部17、设于该金属背部17上的环状部18、杆连接部6。
正面部2为击球面，在其上设有未图示的槽(scoreline)。底部3构成了高尔夫球杆头的底面部，侧部4构成了尖端侧及根侧、底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。在杆连接部6中插入杆、并用粘接剂将该杆固定住。
金属体10构成了正面部2、冠部5的前边缘部、侧部4的前边缘部、底部3的前边缘部及左右方向(根-尖端方向)的中央部、高尔夫球杆头的后面部。
构成冠部5的前边缘部的金属冠部15与金属侧部(尖端)14及金属侧部(根)16相连。金属侧部(尖端)14及金属侧部(根)16分别与金属底部13相连。该金属侧部14、16及金属底部13与正面部2相连。
金属底部13的前部为从高尔夫球杆头的尖端侧跨到根侧的全幅度状。该金属底部13从该前部向后方宽度逐渐变窄。金属底部13的后部配置于高尔夫球杆头的根·尖端方向的中央部。在该金属底部13的后端连接有金属背部17。该金属背部17从金属底部13向斜后方立起。在该金属背部17的内面上一体设有环状部18。贯通该环状部18及金属背部17设置有开口，在该开口的内周面上设置有内螺纹(省略图示)。
该非晶形金属体10可由以下方法制造将熔融状合金浇注到铸型中，以规定速度以上的冷却速度对其进行冷却。该冷却速度根据非晶形金属组成来选择。
FRP体20构成该高尔夫球杆头1的外表面的其它部分。即，FRP体20构成了冠部5的后半部、侧部4的后半部(但除了金属背部)、底部3的除金属底部13以外的部分。
如第6图放大表示的那样，FRP体20与金属冠部15、金属侧部14(尖端、根双方)及金属底部13的端面密合，而且与这些端边缘的内面重叠密合。特别是对于金属冠部15而言，如第6图(b)所示那样，FRP体20到达正面部2的里面。即，FRP体20与金属冠部15内面的整面重叠密合。
为了成形该FRP体20并使该FRP体20与金属体10一体化，根据需要将金属体10配置于具有高尔夫球杆头的外形形状的金属模具内，上述金属体10的内面上进行过底涂处理。接下来，沿该金属模具的内面及金属体10的端边缘内面设置预浸树脂片层压物(未硬化的树脂纤维复合材料片)。另外，也可以将该层压物预备成形，使得该积层物预先对金型内面仿形。其后，通过环状部18的开口以向内部施加气压的状态加热，使树脂硬化。此时，也可以预先在高尔夫球杆头内配置尼龙等树脂袋，向该袋内供给气体使该袋膨胀，压迫预浸树脂片使其与金属模具内面紧密贴合。
由此，如第6图所示那样，使FRP体20成形、并使FRP体20的周边缘部21与金属体10的端面及端缘部紧密贴合。成形结束后，进行脱模，根据需要在高尔夫球杆头的内面上形成振动吸收层或打球音调整层。例如，通过使由聚异丁烯等构成的粘合剂形成层状，来防止高尔夫球杆头的咔啦声(硬物相接触撞声)。
向金属背部17的开口旋入有栓状体(在第1图～第6图中省略图示)。该旋入用的内螺纹既可以预先设置于金属体10中，也可以在脱型后设置。然后，根据需要对该高尔夫球杆头的外表面进行研磨或喷涂，从而制成高尔夫球杆头产品。
作为该栓状体，为了加深高尔夫球杆头的重心深度，最好是采用钨等比重大的材料。
其中，如第7图(a)、(b)所示那样，也可以通过钎焊、粘接、过盈配合等将栓状体30固定于环状部18的开口40上。该栓状体30具有圆柱部31和设于该圆柱部31后端的凸缘部32。环状部30的开口40在其入口部具有台阶部41，凸缘部32与该台阶部41配合。
作为栓状体30可以使用比重约为10～12的钨·镍·铁(W-Ni-Fe)合金。作为该合金组成最好是如下那样。
W重量百分比28～32％Fe重量百分比45～49％Ni重量百分比15～17％Cu重量百分比1～2％该合金组成是可以铸造的组成。该合金组成中铁含量较多，与不锈钢的焊接性优良。因此，即使是用作为一般焊接方法的钨极惰性气体保护(电弧)焊(TIG焊接)也能够容易地进行焊接。
由于像这样构成的高尔夫球杆头，其金属体10包括正面部2都是由非晶形金属构成，所以可使正面部2壁薄、增大击球时正面部2的挠曲，从而提高反弹性、增大飞行距离。其中，正面部2的壁厚(除周边缘部)以1～4mm为宜，更好是1.5～3mm左右。正面部2的周边缘部可以比这厚。由于高尔夫球杆头的后半部分主要为FRP体，所以其重量轻，可以大型化。
另外，由于FRP体20也重叠紧密接合于金属体10的端边缘的内面上，所以金属体10与FRP体20的接合牢固、耐久性优良。其中，金属冠部15及金属侧部14的前后方向(正面部·背部方向)的宽度的平均值以2～20mm为宜，更好是5～18mm。
对于该实施方式的高尔夫球杆头而言，在正面部2的全周上存在有金属底部13、金属侧部14及金属冠部15，面部2的周边缘部的刚性高。因此，即使正面部2是薄壁也能使金属体10整体上具有必要的强度。
由于该高尔夫球杆头，其底部3的前边缘部由金属底部13构成，所以即使是挥杆时底部3的前边缘部击打到地面(所谓的发球失误)，也不会损伤到底部13的前边缘部。
在该高尔夫球杆头中，由于使底部3的中央沿前后方向延伸有金属底部13，所以能够降低高尔夫球杆头的重心，容易完成击球。另外，由于使金属底部13向后方延伸设置，所以加深了高尔夫球杆头的重心，从而增大了使球杆击中球面中心部分的范围。此外，由于将环状部18配置于与金属底部13的最后方相连的金属背部17上，而且在环状部18上固定有由比重大的材料构成的栓状体，所以重心深度更深。
在该实施方式中，如第3图所示，将杆连接部6的一部分配置于高尔夫球杆头内部。由此能够降低重心。
另外，通过像这样将杆连接部6的一部分配置于高尔夫球杆头内部，使击球时施加于杆上的扭矩变小、减小了击球的左右偏移。另外，通过减小了杆连接部6从高尔夫球杆头外表面突出的长度，使高尔夫球杆头的外观美观。
杆连接部6在高尔夫球杆头内部的配置长度以10～50mm为宜，更好是20～50mm，最好是35～45mm。
在上述实施方式中，金属体整体由非晶形金属制成，但也可以将表面部中的除周边缘部以外的部分由非晶形金属制，除正面部以外的部分及正面部周边缘部采用结晶质金属制的金属体。图8、9的金属体50及图10、11的金属体70为分别相关的结构。
图8、9中的金属体50与图1～7的金属体10同样，具有正面部52、金属底部53、金属侧部(尖端)54、金属冠部55、金属侧部(根)、金属背部57、环状部58、杆连接部56。
构成冠部的前边缘部的金属冠部55与金属侧部(尖端)54及金属侧部(根)相连。金属侧部(尖端)54及金属侧部(根)分别与金属底部53相连。该金属侧部54及金属底部53与正面部52相连。
金属底部53的前部为从高尔夫球杆头的尖端侧跨到根侧的全宽状。该金属底部53从该前部向后方宽度逐渐变窄。金属底部53的后部配置于高尔夫球杆头的根-尖端方向的中央部。在该金属底部53的后端连接有金属背部57。该金属背部57从金属底部53向斜后方立起。
在该金属底部53的内面上一体地设有环状部58。贯通该环状部58设置有开口，在该开口的内周面上设置有内螺纹(省略图示)。向该环状部58中旋入由大比重材料制成的栓状体30(在第8、9图中省略图示)。
金属体50的以上部分由结晶质金属构成。作为该结晶质金属，例示有轻质的钛、钛合金、铝合金等。
在该金属体50中，留下正面部52的周边缘部而设置了开口60，在该开口60中嵌合并固定有由非晶形金属制成的正面板52f。在该实施方式中，在开口60的内周边缘部设置台阶部61，在正面板52f安装前的金属体50的本体的前表面上沿开口60的边缘部环设凸条62。正面板52f的前面侧的周边缘部上环设有凹台阶部63。通过使正面板52f与该台阶部61相对接而嵌合于开口60中后，使凸条62进行铆接变形而压紧凹段部63，从而将正面板52f固定于正面部52的周边缘部。
由于该正面板52f呈大致平板状，所以即使是非晶形金属也能易于制造。由于除正面板52f以外的金属体由结晶质金属制成，所以能够使用铸造、锻造、冲压、切削、焊接等各种方法容易制造。
该图8、9的金属体50的结构是在图1～7的金属体10上，在正面部设有开口60、并在该开口60上安装有正面板52f。使用该金属体50的高尔夫球杆头除将金属体10替换为金属体50以外，其它的与图1～7的高尔夫球杆头相同。
图10是金属体70的立体图，其中，高尔夫球杆头的侧部及背部也是由金属制成，在正面部固定非晶形金属制的正面板72f。图11是使用该金属体70的高尔夫球杆头的前后方向纵剖视图。
金属体70具有正面部72、底部73、侧部(前端侧及根侧)74、金属冠部75、背部77、杆连接部76。
该金属冠部75只构成高尔夫球杆头的冠部的周边缘部。除冠部的除了周边缘部以外的部分成为开口79，在该开口79上安装有FRP体90。
该金属体70的正面部72，留下周边缘部而设置了开口80，在该开口80中固定有由非晶形金属制成的正面板72f。金属体70除正面板72以外的部分由结晶制金属制成。该结晶质金属采用钛、钛合金、铝合金较为适宜。开口80与上述金属体50的开口60为相同构造，通过使正面板72f与该段部81相对接，然后铆接开口80的边缘部，从而将该正面板72f固定而使其阻塞开口80。
FRP体90与图1～7的FRP体20同样固定于金属体70上。在该实施方式中，FRP体20与金属冠部75的上表面重叠而被固定。也可以设置由比该金属体70比重大的材料制成的栓状体，其图示省略。
由于在具有该图8、9及图10、11所示的金属体50、70的高尔夫球杆头中，在正面部设置有非晶形金属制的正面板52f、72f，所以可使正面部为壁薄，增大击球时的挠曲而提高其反弹性，从而可增大飞行距离。
在本发明中，也可以通过在FRP体的冠部中调整加强纤维的取向方向，使前后方向(正面-背面方向)的刚性小于尖端-根方向(左右方向)。如果这样的话，可以增大击球时冠部的挠曲量、提高球的击出角度。其结果，增大了被击球的飞行距离(carry)。
作为用于成形FRP体的预浸树脂片，可以是十字形纤维预浸树脂片、单向纤维预浸树脂片等中的任一种。作为该预浸树脂片使用SMC预浸树脂片时能够容易地形成薄壁的FRP体。
预浸树脂片最好是层压3～8张左右来使用。
作为预浸渍层中的纤维最好是20×103～30×103kg/mm2左右的碳纤维等，但并不限定于此。
如上述，最好是通过调整该纤维的取向来使冠部的前后方向的弹性率低于尖端-根方向的弹性率。例如，使十字形纤维预浸树脂片与单向纤维预浸树脂片交替层叠，使该单向纤维预浸树脂片的纤维取向方向为尖端-根方向。
作为FRP体的树脂可使用环氧树脂等热固化性树脂。其中，也可以向该热固化性树脂中配合少量热塑性树脂，由此能够改善振动吸收性。
FRP体的厚度最好是约1～3mm左右。特别是冠部优选约1～2mm，尤其是1～1.5为好，例如约1.3mm。
本发明适用于300cm3以上、特别适用于350cm3以上，例如350～400cm3的大型头部。头部的大小没有规定上限，在技术上也可以制造600cm3左右的超大型头部。高尔夫球杆头的重量较好是160～200g、最好是180～190g。
权利要求
1.一种高尔夫球杆头，它是空心的，具有正面部、底部、侧部、冠部及杆连接部，其特征在于，该冠部的主要部分由纤维强化树脂制成，至少正面部和与该正面部相连的冠部的前边缘部由金属制成，至少该冠部的中央部由非晶形金属制成。
2.如权利要求1所述的高尔夫球杆头，其特征在于，所有的金属制部分由非晶形金属制成。
3.如权利要求1所述的高尔夫球杆头，其特征在于，对于该正面部而言，其周边缘部为结晶质金属，由非晶形金属构成的正面板相对于该周边缘部固定。
4.如权利要求1至3中任一项所述的高尔夫球杆头，其特征在于，上述侧部的前边缘部与上述底部的前边缘部都与上述正面部相连、且由金属制成，该底部的尖端·根方向的中央部与该底部的金属制前边缘部相连、且由金属制成，该底部中央的金属制部分一直延伸到高尔夫球杆头的后部。
5.如权利要求1所述的高尔夫球杆头，其特征在于，除上述冠部主要部分以外的其他所有部分都由金属制成，除正面部以外的部分为结晶质金属，在该正面部中，周边缘部为结晶质金属，且由非晶形金属构成的正面板相对于该周边缘部固定。
6.如权利要求3或5中任一项所述的高尔夫球杆头，其特征在于，通过铆接正面部周边缘部侧，使得由非晶形金属制成的该正面板相对于由结晶质金属制成的上述正面部周边缘部固定。
全文摘要
一种轻量且大型的高尔夫球杆头，其一部分使用纤维强化树脂，其纤维强化树脂部分与金属部分的接合强度高，该球杆头的耐久性良好。该球杆头是空心的，具有正面部(2)、底部(3)、侧部(4)、冠部(5)及杆连接部(6)。该冠部的主要部分由纤维强化树脂(FRP体90)制成，其它部分为金属制(金属体70)。在正面部设置有开口(80)，在其中嵌合有由非晶形金属制成的正面板(72f)并由铆接固定。金属体(70)除正面板(72f)以外的部分由结晶制金属制成。
文档编号A63B53/04GK1676180SQ20051000534
公开日2005年10月5日 申请日期2005年2月2日 优先权日2004年3月31日
发明者江崎裕志, 今本泰范 申请人:普利司通运动株式会社