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，尤其涉及杆面的结构。
背景技术：
：通常，木杆型高尔夫球杆头具有一个包括凸出(从跟部到趾部的曲线)和垂直弧形面(从冠部到底部的曲线)的杆面。在本
技术领域：
中众所周知的是，该杆面垂直弧形面具有降低中心击球(在甜蜜点处)和垂直的偏心击球(在甜蜜点的上侧或下侧)之间的击球回旋差的作用。如果没有垂直弧形面，即杆面是平的，那么由于所谓的垂直齿轮效应，回旋在上部击球时降低，在下部击球时增加。于是，回旋根据击球位置而发生较大的变化。然而，通过设置杆面垂直弧形面，可降低齿轮效应，从而降低回旋的变化，尽管此时中心击球中的回旋因齿轮效应仍多于上部击球中的回旋而少于下部击球中的回旋。此外，在上部击球时，杆面垂直弧形面可提高击球的发射角，从而抵消因其回旋低于中心击球时的回旋所导致的弹道高度的降低。另一方面，在下部击球时，杆面垂直弧形面可减小球的发射角，从而抵消因其回旋高于中心击球时的回旋所导致的弹道高度的增加。因此，能减小中心击球与垂直的偏心击球之间的回旋差。另一方面，杆面上设置有被称为刻划线的图案的凹槽。如果没有该凹槽，杆面与球之间在击打时的摩擦力降低，从而减小回旋。于是，在潮湿条件中难以获得必需的回旋，被击球过早从空中落下，大大的损失飞行距离。通过设置凹槽，提高了杆面与球之间的摩擦力，防止在潮湿条件下回旋不足，从而减少球的飞行距离的损失。但在干燥条件中，由于杆面与球之间的摩擦力增加，上述垂直齿轮效应有增加的倾向，于是，虽然设置了杆面垂直弧形面，但中心击球与垂直的偏心击球之间的回旋差有增加的倾向。
发明内容因此，本发明的目的在于提供一种高尔夫球杆头，其能降低因击球位置的变化以及潮湿条件与干燥条件之间的差异而导致的回旋的改变，从而避免高尔夫球不合需要的较早下落或升高以减小球的飞行距离的损失。根据本发明，高尔夫球杆头包括杆面部，其正面形成具有半径R的杆面垂直弧形面的杆面，杆面具有多个平行凹槽，这些平行凹槽以相对于球杆头的趾跟方向不超过l(T的角度笔直延伸，从而在平行凹槽之间形成至少一个横向区域，其中上述至少一个横向区域具有半径(r)比杆面垂直弧形面的半径R小的凸曲线。该凸曲线可以设在甜蜜点处的横向区域上以及甜蜜点附近的横向区域上。此外，凸曲线可以设在靠近甜蜜点或包括甜蜜点在内的横向区域的一部分上。在本说明书中，除非另有说明，尺寸、位置和方向均是指球杆头在标准状态下的尺寸、位置和方向。球杆头的标准状态是指如下状态，即球杆头被设置在水平面HP上，使杆身(或凹槽的轴插入孔7a)的轴CL以杆底角a倾斜同时使轴保持在垂直面VP上，并且杆面2在甜蜜点SS处相对于水平面HP形成杆面角p。趾跟方向TH是指与垂直面VP平行的水平方向。冠底方向是指垂直于水平面HP的垂直方向。甜'蜜点SS是杆面2和经过球杆头重心G垂直于杆面所做的直线N的交点。前视图是指与垂直面VP垂直的视图。图1是根据本发明的木杆型高尔夫球杆头的透视图。图2是球杆头的前视图。图3是球杆头的俯视图。图4是沿图3中的线A-A的球杆头的横截面图。图5是横截面图，用于说明杆面垂直弧形面的半径。图6是横截面示意图，用于说明横向区域中的曲线的半径。图7和图8是横截面图，表示示例的甜蜜点与凹槽之间的位置关系。图9是横截面示意图，表示根据本发明的杆面与高尔夫球在击打处的界面。图IO是横截面示意图，表示传统的杆面与高尔夫球在击打处的界面。具体实施例方式下面结合附图对本发明的实施方式进行详细描述。在图中，根据本发明的高尔夫球杆头1是用于木杆型高尔夫球杆比如发球杆(#1)或球道木杆的中空球杆头。该球杆头l包括杆面部3，其正面定义为用于击球的杆面2;在杆面2的上边缘2a处与其相交的冠部4;在杆面2的下边缘2b处与其相交的底部5;在冠部4与底部5之间的侧部6，其从杆面2的趾侧边缘2c经球杆头的背面BF延伸至跟侧边缘2d;以及颈部7，其位于冠部的跟侧并与插入在杆身插入孔7a中的杆身(图中未显示)的末端相连。在本实施方式中，球杆头1具有带薄壁和在杆面部3后面的中空(i)的壳结构。为降低球杆头1的重量，可用纤维增强树脂来形成球杆头1的一部分。但在本实施方式中，球杆头1由一种或多种具有较大的比拉伸强度的金属材料制成。具体地说，优选使用不锈钢、马氏体钢、纯钛、钛合金、镁合金、铝合金。至于钛合金，优选使用Ti-6A1-4V、Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn、Ti-15Mo-5Zr-3Al、Ti陽13V陽llCr-3Al等。如果杆面2沿冠底方向的尺寸太小，那么回弹性降低从而降低球的飞行距离，变得难以击球。另一方面，如果该值过大，那么甜蜜点SS的位置可能变高。于是，降低了球的飞行距离。因此，如图5所示，当在包括重心G和甜蜜点SS的垂直截面中沿下边缘2b到上边缘2a的方向垂直测定时，杆面2的高度h设定为不低于30mm，优选为不低于35mm，进一步优选为不低于40mm，但不超过70mm，优选为不超过65mm，更进一步优选为不超过60mm。另一方面，至于杆面2的宽度FW，如图2所示，当沿经过甜蜜点SS的杆面2的趾侧边缘2c到跟侧边缘2d的方向水平测定时，为较易或确保击球以及获得合适的重量分布，宽度FW优选设定为不低于90mm,进一步优选为不低于95mm，更进一步优选为不低于100mm，但不超过130mm，进一步优选为不超过127mm，更进一步优选为不超过125mm。如果杆面2的边缘(2a、2b、2c、2d)因其曲率变化平滑而不清晰，那么用以下基于曲率变化定义的虚拟边缘来替代在包括甜蜜点SS和重心G的垂直截面中，确定一点，在该点处，杆面部3的剖面线的曲率半径在从杆面的外围面上的点到相邻部位比如冠部、底部和侧部的过程中首次变得小于20mm。此外，杆面2照例具有垂直弧形面FR。如果杆面垂直弧形面FR的半径R变得过小，那么在上部击球时，球的发射角过度增加从而增加飞行距离的损失。另一方面，在下部击球时，发射角过度减小从而降低飞行距离。如果半径R变得过大，那么垂直齿轮效应增加的过多，于是，在上部击球时，回旋变得不充足从而使被击球易于较早落下。在下部击球时，回旋变得过多从而使被击球易于不合需要的升高。于是，在两种情况中均降低了球的飞行距离。因此，如图4所示，当在包括重心G和甜蜜点SS的垂直面中测定时，杆面垂直弧形面FR的半径R优选设定为不低于120mm，进一步优选为不低于150mm，更进一步优选为不低于200mm，但不超过430mm，进一步优选为不超过380mm，更进一步优选为不超过330mm。此处，将杆面垂直弧形面FR的半径R定义为经过杆面2上三个点的圆的半径，这三个点为甜蜜点SS、从杆面2的上边缘2a向下10mm的上端点Pu和从杆面2的下边缘2b向上10mm的下端点Pd。如果某点(Pu、Pd、SS)被设定于下述凹槽9的宽度内或在沿垂直方向与凹槽边缘9e相距01mm的范围内，那么该点变为在与凹槽边缘9e相距1mm处的最近点。在本实施方式中，从上端点Pu到下端点Pd的剖面线是具有单一半径R的圆弧。杆面2具有多个被称为刻划线或条纹的平行凹槽，于是杆面2被分成多个在凹槽9之间的横向区域IO。凹槽9的宽度和深度以及其间的间距必须根据高尔夫规则确定。但优选其宽度设定为0.30.9mm，槽深设定为0.050.5mm。当在包括甜蜜点SS和重心G的垂直截面中垂直测定时，其间距不低于3mm，优选不低于5mm，但优选不超过10mm，进一步优选不超过8mm。在本实施方式中，其间距的值基本上是恒定的。如图2所示，在球杆头l的前视图中，凹槽9以相对于趾跟方向TH不超过1(T的角度"/笔直延伸。在角度7大于零的情况中，优选凹槽9从趾部向跟部向下倾斜。凹槽9的数目优选为不低于5个，进一步优选为不低于6个，更进一步优选为不低于7个。在本实施方式中，其数目为8个。所有的凹槽9可以具有相同的长度。但在本实施方式中，各个凹槽9从趾侧边缘2c的附近连续地延伸到跟侧边缘2d的附近，其几乎横穿杆面2的整个宽度。于是，凹槽9具有不同的长度。至于凹槽9的横截面形状，可以使用各种形状，比如长方形、梯形、三角形或V形、U形等。如图4所示，在包括甜蜜点SS和重心G的垂直截面中，显示了所有的凹槽9(即，本实施方式中的八个凹槽)，其中横向区域IO各自具有半径(r)小于杆面垂直弧形面FR的半径R的凸曲线。此处，将凸曲线的半径(r)定义为经过杆面上的三个点Pl、P2和P3的圆的半径。如图6所示，点Pl和P2距凹槽9的各个边缘9e向内1mm，点P3是点Pl与点P2之间的中点。可以使用R&A提供的30度测定法确定凹槽9的边缘9e。在本实施方式中，至少点P1与P2之间的部分是具有单一半径(r)的圆弧。半径(r)的确定与杆面垂直弧形面FR的半径R相关。如果过度减小比值(r/R)，那么回旋可能变得不充足。如果过度增加比值(r/R)，那么难以获得本发明的有益效果。因此，比值(r/R)优选设定为不低于0.30，进一步优选为不低于0.35，更进一步优选为不低于0.40，但不超过0.80，进一步优选为不超过0.70，更进一步优选为不超过0.60。通过如上述设置比值(r/R),杆面与球之间在击打时的接触压力在凹槽附近X中降低。于是，能降低球(b)受到的总摩擦力。于是，在干燥条件中，能够同时减小上述下部击球时回旋的增加以及上部击球时回旋的减少。另一方面，在潮湿条件中，存在于杆面2和球(b)之间的水分因凸曲线而有效的向凹槽9分散，从而确保球与杆面之间的接触如干燥条件中的一样良好，于是，能获得类似于干燥条件中的那些效果。因此，不管潮湿或干燥，均可以在杆面与球之间获得稳定的减少的接触，于是可以有效地降低中心击球与垂直的偏心击球之间的回旋差。为确保减小凹槽9附近X中的接触压力，半径(r)优选设定为不超过300mm，进一步优选为不超过250mm，更进一步优选为不超过230mm。然而，如果半径(r)变得过度减小，那么回旋变得不充足，因此，半径(r)优选为不低于50mm，进一步优选为不低于80mm,更进一步优选为不低于100mm。在本实施方式中，所有横向区域IO均具有半径为r的凸曲线，但这并非总是必需的。如图7所示，如果甜蜜点SS在一个横向区域IO上，那么至少需要该同一横向区域具有凸曲线，优选该同一横向区域与其两侧的另外两个横向区域一起具有凸曲线。如图8所示，如果甜蜜点SS位于一个凹槽9的宽度内，那么至少同一凹槽9的两侧的两个横向区域具有凸曲线。优选至少位于上述点Pu与Pd之间的横向区域具有凸曲线。此外，在本实施方式中，在各个横向区域10的整个长度上设置半径为r的凸曲线。但也可以在横向区域10的一部分上设置凸曲线，例如，在如图2所示的中心区Y内的一部分。中心区Y沿趾跟方向TH以甜蜜点SS为中心，其中中心区Y的宽度至少为20mm，优选为至少40mm，进一步优选为60mm。此外，在本实施方式中，所有的横向区域IO均具有相同的半径(r)。但横向区域10可以具有两个以上不同的半径(r)。例如，半径(r)可以随离甜蜜点SS的距离的增加而逐渐减小，于是在上部击球或下部击球时，杆面与球之间的摩擦变小，垂直齿轮效应进一步减弱。例如，可以通过使用数控机的机床、使用冲压压印模的压模、或铸造形成凹槽9，例如，通过铸造、锻造或机械加工形成横向区域10中的曲线。对比试验木杆型高尔夫球杆头被做并用于回旋测试和飞行距离测试。除了横向区域中的曲线的半径(r)之外，所有的球杆头均具有相同的结构。其规格如表1所示。各个球杆头包括前端开口的中空主体(用钛合金Ti-6A1-4V脱蜡精密铸造而成)和通过压模相同的钛合金的轧制片形成的面板。面板位于主体的前端以盖住开口，并通过等离子焊固定在主体上。因此，球杆头具有两片式结构。为设置不同的半径(r)，在压模轧制片的过程中使用不同的压模。所有球杆头共用的规格如下球杆头容积460cc球杆头重量198克杆面角9.5°杆面宽度FW:105mm杆面高度h:55mm凹槽9的数目8个槽宽0.70匪槽深0.20匪间距5.4mm甜蜜点的位置从冠部的第四个凹槽向下约lmm杆面部的厚度在甜蜜点处为3.3mm，在外围部分中为2.5mm试验方法如下所述回旋和飞行距离试验将球杆头连接到相同的FRP轴上以制造45英寸的木杆型高尔夫球杆。将各个球杆安装在挥杆机上并在如下三个位置中的各个处以45m/s的球杆头速度击打高尔夫球10次甜蜜点位置(中心击球)；在甜蜜点上方8mm的位置(上部击球)；和在甜蜜点下方8mm的位置(下部击球)。获得各个击打位置处的平均回旋和平均飞行距离。该击打试验在杆面与球均经干燥的干燥条件和杆面与球均被打湿的潮湿条件下进行。试验结果如表1所示。本发明适用于木杆型高尔夫球杆头，但也可以将本发明应用到各种其他的高尔夫球杆头中，比如铁杆型球杆头和实用型球杆头，只要杆面具有杆面垂直弧形面和凹槽即可。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>权利要求1.一种高尔夫球杆头，其包括杆面部，所述杆面部的正面形成具有半径R的杆面垂直弧形面的杆面，所述杆面具有多个平行凹槽，所述平行凹槽以相对于所述球杆头的趾跟方向不超过10°的角度笔直延伸，从而在所述平行凹槽之间形成至少一个横向区域，其中所述至少一个横向区域具有半径r比所述杆面垂直弧形面的半径R小的凸曲线。2.如权利要求1所述的高尔夫球杆头，其特征在于，所述至少一个横向区域包括一个所述球杆头的甜蜜点位于其上的横向区域。3.如权利要求1所述的高尔夫球杆头，其特征在于，所述球杆头的甜蜜点位于所述平行凹槽中的一个凹槽的宽度内，以及所述至少一个横向区域包括分别位于所述平行凹槽中的一个凹槽的两侧的两个横向区域。4.如权利要求1所述的高尔夫球杆头，其特征在于，所述半径r与半径R的比值r/R为0.300.80。5.如权利要求1所述的高尔夫球杆头，其特征在于，所述至少一个横向区域是在包括甜蜜点和球杆头重心的垂直截面上、位于所述杆面上边缘向下lOmm的位置与所述杆面下边缘向上lOmm的位置之间的多个横向区域。6.如权利要求1所述的高尔夫球杆头，其特征在于，所述凸曲线设在沿趾跟方向从甜蜜点向球杆头的趾部和跟部延伸至少10mm的区域内。全文摘要一种高尔夫球杆头，其包括杆面部，该杆面部的正面形成具有半径R的杆面垂直弧形面的杆面，该杆面具有多个平行凹槽，该平行凹槽以相对于球杆头的趾跟方向不超过10°的角度笔直延伸从而在平行凹槽之间形成至少一个横向区域，其中上述至少一个横向区域具有半径(r)小于杆面垂直弧形面的半径R的凸曲线。文档编号A63B53/04GK101284174SQ20081008196公开日2008年10月15日申请日期2008年2月29日优先权日2007年4月10日发明者横田政利申请人:住胶体育用品株式会社