高尔夫球杆杆头的制作方法

1.本发明涉及一种高尔夫球杆杆头。


背景技术：

2.高尔夫球手有想让打出的球的飞出距离延长的要求。为了延长打出的球的飞出距离，例如，提高高尔夫球杆杆头的反弹性能很重要。下述专利文献1提出了通过控制杆面部的壁厚分布而能够在击球时使杆面部大幅弯曲、进而提高反弹性能的高尔夫球杆杆头。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本专利5583827号公报
6.发明要解决的课题
7.为了增大打出的球的飞出距离，除了提高高尔夫球杆杆头的反弹性能之外，减少打出的球的回旋量也很重要。发明人等认识到，若一方面抑制击球时的杆面部的挠曲一方面促进主体部(冠部及/或底部)的挠曲，就能够减少回旋量，进而增大打出的球的飞出距离。


技术实现要素：

8.本发明是鉴于以上那样的情况而研究出的，主要目的是提供一种能够提高打出的球的飞出距离的高尔夫球杆杆头。
9.用于解决课题的技术手段
10.本技术的第一发明为一种高尔夫球杆杆头，在内部设有中空部，包括：
11.具有杆面的杆面部、冠部和底部，
12.所述杆面部具有面对所述中空部的杆面内表面，
13.所述冠部具有面对所述中空部的杆顶内表面，
14.所述杆面具有杆面中心，
15.在通过所述杆面中心的杆头纵剖面中，
16.(a)沿在所述杆面中心引出的切线方向测定的所述杆面的高度hf与沿所述切线方向测定的杆头最大高度h之比hf/h为0.65以下，
17.(b)作为所述杆面内表面与所述杆顶内表面的边界的第一边界点处的曲率半径为4.0～10.0mm，
18.(c)所述第一边界点处的壁厚为1.5mm以上。
19.在第一发明的其它形态中，也可以是，在从所述第一边界点到第一地点的第一区域中，所述冠部在所述第一地点具有最小的壁厚，所述第一地点是从所述第一边界点沿杆顶侧离开10mm的地点。
20.在第一发明的其它形态中，也可以是，所述冠部的壁厚从所述第一边界点到所述第一地点减少且不曾增加。
21.在第一发明的其它形态中，也可以是，在所述第一地点处，所述冠部的壁厚为1.0mm以下。
22.在第一发明的其它形态中，也可以是，所述底部具有面对所述中空部的杆底内表面，
23.(d)在所述杆头纵剖面中，作为所述杆面内表面与所述杆底内表面的边界的第二边界点处的曲率半径为3.0～10.0mm，
24.(e)所述第二边界点处的壁厚为1.5mm以上。
25.在第一发明的其它形态中，也可以是，在从所述第二边界点到第二地点的第二区域中，所述底部在所述第二地点具有最小的壁厚，所述第二地点是从所述第二边界点沿杆底侧离开15mm的地点。
26.在第一发明的其它形态中，也可以是，所述底部的壁厚从所述第二边界点到所述第二地点减少且不曾增加。
27.在第一发明的其它形态中，也可以是，在所述第二地点处，所述底部的壁厚为1.0mm以下。
28.本技术的第二发明为一种高尔夫球杆杆头，在内部设有中空部，包括：
29.具有杆面的杆面部、冠部和底部，
30.所述杆面部具有面对所述中空部的杆面内表面，
31.所述底部具有面对所述中空部的杆底内表面，
32.所述杆面具有杆面中心，
33.在通过所述杆面中心的杆头纵剖面中，
34.(a)沿在所述杆面中心引出的切线方向测定的所述杆面的高度hf与沿所述切线方向测定的杆头最大高度h之比hf/h为0.65以下，
35.(d)在所述杆头纵剖面中，作为所述杆面内表面与所述杆底内表面的边界的第二边界点处的曲率半径为3.0～10.0mm，
36.(e)所述第二边界点处的壁厚为1.5mm以上。
37.也可以是，在第一～第二发明的其它的形态中，所述比hf/h为0.50以上。
38.发明效果
39.本发明的高尔夫球杆杆头通过采用上述构成而能够提高打出的球的飞出距离。
附图说明
40.图1是实施方式的高尔夫球杆杆头的立体图。
41.图2是实施方式的高尔夫球杆杆头的主视图。
42.图3是实施方式的高尔夫球杆杆头的俯视图。
43.图4是图3的iv-iv线剖面图。
44.图5(a)是高尔夫球杆杆头的主视图，(b)是高尔夫球杆杆头的s1剖面图。
45.图6是图4的vi-vi部的放大图。
46.图7是表示实施例的高尔夫球杆杆头的杆面附近的变形状态的轮廓线图。
47.符号说明
48.1 杆头
49.2 杆面部
50.2a 杆面
51.2i 杆面内表面
52.3 冠部
53.3i 杆顶内表面
54.4 底部
55.4i杆 底内表面
56.i 中空部
57.fc 杆面中心
58.hf 杆面的高度
59.h 杆头最大高度
60.b1 第一边界点
61.p1 第一地点
62.a1 第一区域
63.b2 第二边界点
64.p2 第二地点
65.a2 第二区域
66.t 切线方向。
具体实施方式
67.以下，根据附图说明书本发明的一个实施方式。
68.在各实施方式中，对于相同或共通的要素赋予相同的符号，省略重复的说明。
69.图1～3分别是本实施方式的高尔夫球杆杆头(以下，简称为“杆头”)1的立体图、主视图和俯视图。在图1～3中，杆头1置于基准状态。并且，图4是图3的iv-iv线的剖面图。
70.[基准状态]
[0071]
在本说明书中，杆头1的“基准状态”是指杆头1以设于该杆头1的杆头倾角α(图2)和杆面倾角(图示省略)置于水平面hp的状态。如图3所示，在基准状态下，在杆头1的杆身轴中心线cl配置在与水平面hp呈直角的基准垂直面vp内的状态下，杆头1被保持在杆头倾角α和杆面倾角。在本说明书中，在未特别提及的情况下，杆头1为基准状态。
[0072]
此外，“杆身轴中心线cl”由形成于杆头1的杆颈部5的杆身插入孔5a的轴中心线划定。
[0073]
[杆头的方向]
[0074]
如图3所示，在杆头1的基准状态中，与基准垂直面vp正交的方向x为杆头前后方向。关于杆头前后方向，杆面2a那一侧为前侧，其相反侧为后侧。并且，与基准垂直面vp和水平面hp都平行的方向y为杆头趾部/杆头跟部方向。进而，与水平面hp正交的方向z定义为杆头上下方向。
[0075]
[杆头的基本构造]
[0076]
本实施方式的杆头1是在内部设有中空部i的高尔夫球杆杆头。作为此种杆头，例如，可列举木型、混合型及铁型。在本实施方式中，例示了以金属材料形成的木型的杆头1。
[0077]
如图1～4所示，杆头例如包括杆面部2、冠部3和底部4。
[0078]
杆面部2具备作为用来击打球的表面的杆面2a，和如图4所示面对中空部i的杆面内表面2i。杆面2a具有隆起部和弧形部，由此，由朝向外侧凸的三维曲面构成。
[0079]
虽然不做特别限定，但是，从维持高反弹性能的观点出发，例如，杆面部2的最大的壁厚为3.80mm以下，优选为3.70mm以下，进一步优选为3.60mm以下。同样，从维持耐久性的观点出发，例如，杆面部2的最大的壁厚为3.10mm以上，优选为3.20mm以上，进一步优选为3.30mm以上。
[0080]
进而，杆面2a具有甜蜜点ss和杆面中心fc。
[0081]
在本说明书中，如图1所示，“甜蜜点ss”是从杆头重心cg向杆面2a立起的法线n与杆面2a的交点。甜蜜点ss是能够期待高反弹的打击点。
[0082]
杆面2a由其周缘e划定。在本说明书中，杆面2a的周缘e按如下那样定义。首先，如图5(a)所示，确定包括将杆头重心g与甜蜜点ss连结的法线n的各剖面s1、s2、s3
…
。而且，如图5(b)所示，在所述各剖面s1、s2、s3
…
中，求出杆头外表面侧的轮廓线lf的曲率半径r从甜蜜点ss侧朝向杆面外侧最初成为200mm的位置pe，将这些位置pe连接的部分为杆面2a的周缘e。
[0083]
在本说明书中，“曲率半径”在成为对象的曲线进行测定。某曲线上的任意的点的曲率半径，作为通过该点、在该点的一方侧相隔1mm的点、在该点的另一方侧相隔1mm的点这3点的单个圆的半径来求出。这些“1mm”是沿该曲线的路径的距离。
[0084]
在本说明书中，“杆面中心”fc按如下这样决定。首先，在上下方向和杆头趾部/杆头跟部方向中，选择杆面2a的大致中央附近的任意的点p。接着，决定通过此点p、沿该点p处的杆面2a的法线方向延伸，并且与杆头趾部/杆头跟部方向平行的平面。引出此平面与杆面2a的交线，决定其中点px。接着，决定通过此中点px、沿该点px处的杆面2a的法线方向延伸，并且与上下方向平行的平面。引出此平面与杆面的交线，决定其中点py。接着，决定通过此中点py、沿该点py处的杆面2a的法线方向延伸，并且与杆头趾部/杆头跟部方向平行的平面。引出与此平面与杆面2a的交线，重新决定其中点px。接着，决定通过此新的中点px、沿该点px处的杆面2a的法线方向延伸，并且与上下方向平行的平面。引出此平面与杆面2a的交线，重新决定其中点py。此工序反复进行，顺次决定px和py。在此工序的反复进行中，新的中点py与临近其之前的中点py之间的距离最初成为0.5mm以下时的该新的位置py(最后的位置py)为杆面中心。
[0085]
虽然在杆面2a设有被称作杆面划线的沿杆头趾部/杆头跟部方向延伸的多根槽，但是从本实施方式的附图省略掉了。
[0086]
冠部3以形成杆头上表面的方式从杆面部2向杆头后方延伸。在冠部3的杆头跟部侧设有杆颈部5。在杆颈部5形成有用来固定球杆杆身(图示省略)的杆身插入孔5a。冠部3具有面对中空部i的杆顶内表面3i。
[0087]
底部4以形成杆头底面的方式从杆面部2向杆头后方延伸。底部4例如是在杆头仰视图中能够看到的部分。
[0088]
杆头1例如主要部分由金属材料构成。作为金属材料，虽不做特别限定，但是例如能够采用纯钛、钛合金、不锈钢、马氏体钢、铝合金、镁合金、钨镍合金等。杆头1的一部分(例如，冠部3)也可以由纤维强化树脂等非金属材料做成。本实施方式的杆头1例如由钛合金形
成。
[0089]
接着，作为第一实施方式，杆头1具备以下的特征(a)～(c)。并且，作为第二实施方式，杆头1具备以下的特征(a)、(d)和(e)。
[0090]
[特征(a)]
[0091]
图4是通过杆面中心fc的杆头纵剖面。如图2的iv-iv平面那样，此杆头纵剖面是与水平面hp垂直的剖面。特征(a)是，在所述杆头纵剖面中，沿着在杆面中心fc引出的切线方向t测定的杆面2a的高度hf与沿切线方向t测定的杆头最大高度h之比hf/h为0.65以下。在此，杆面2a的高度hf是在杆头纵剖面中的杆面2a的上下的周缘e、e间的切线方向t的距离。
[0092]
[特征(b)]
[0093]
图6表示图4的vi-vi部的放大图。如图6所示，特征(b)是，在所述杆头纵剖面中，作为杆面内表面2i与杆顶内表面3i的边界的第一边界点b1处的曲率半径r1为4.0～10.0mm。在此，第一边界点b1，是在杆面内表面2i与杆顶内表面3i的边界附近处，杆头内表面的轮廓线的曲率半径成为最小的地点。在所述曲率半径为最小的部分不是点而是曲线(圆弧)的情况下，其曲线的中点为第一边界点b1。
[0094]
[特征(c)]
[0095]
特征(c)是，第一边界点b1处的壁厚t1为1.5mm以上。
[0096]
[特征(d)]
[0097]
特征(d)是，在所述杆头纵剖面中，作为杆面内表面2i与杆底内表面4i的边界的第二边界点b2处的曲率半径r2为3.0～10.0mm。在此，第二边界点b2，是在杆面内表面2i与杆底内表面4i的边界附近处，杆头内表面的轮廓线的曲率半径成为最小的地点。在所述曲率半径为最小的部分不是点而是曲线(圆弧)的情况下，其曲线的中点为第二边界点b2。
[0098]
[特征(e)]
[0099]
特征(e)是，第二边界点b2处的壁厚t2为1.5mm以上。
[0100]
[本实施方式的作用]
[0101]
详细研究通过以往的高尔夫球杆杆头击球时的变形，于是判明，杆面部与主体部(即，冠部及/或底部)的边界部成为弯曲的起点，仅杆面部挠曲，主体部分几乎没有挠曲。这样的杆头的挠曲存在使打出的球的回旋量增加的倾向。发明人为了改善杆头的挠曲以减少打出的球的回旋量，分别在第一实施方式中采用了所述特征(a)～(c)，并且在第二实施方式中采用了所述特征(a)、(d)和(e)。
[0102]
即，在第一实施方式和第二实施方式中，通过特征(a)，杆头1的杆面2a相对于杆头最大高度h相对地减小。因此，这样的杆头1在击球时将杆面2a的挠曲抑制为较小。
[0103]
并且，在第一实施方式中，如特征(b)和(c)那样，通过将作为杆面内表面2i与杆顶内表面3i的边界部的第一边界点b1以特定尺寸的曲率半径r1和壁厚t1形成，从而击球时抑制第一边界点b1附近成为弯曲起点的情况。因此，杆面2a受到的冲击力能够向冠部3那一侧有效地传递，能增大冠部3处的挠曲。
[0104]
同样，在第二实施方式中，如特征(d)和(e)那样，通过将作为杆面内表面2i与杆底内表面4i的边界部的第二边界点b2以特定尺寸的曲率半径r2和壁厚t2形成，从而击球时抑制第二边界点b2附近成为弯曲起点的情况。因此，杆面2a受到的冲击力能够向底部4那一侧有效地传递，能增大底部4处的挠曲。
[0105]
如上所述，各实施方式的杆头1在击球时，杆面部2的挠曲得到抑制，另一方面，主体部侧的挠曲得到促进而较大地挠曲。这样的杆头1的挠曲特性，能够维持杆头1的高反弹性能，并且与以往相比能够增加杆面2a与球的接触面积。而且，当杆面2a与球的接触面积变大时，由于反弹效果，打出的球的回旋量减少，进而，打出的球的飞出距离增大。
[0106]
在更为优选的第三实施方式中，也可以为，杆头1具备全部特征(a)、(b)、(c)、(d)和(e)。由此，击球时，第一边界点b1附近和第二边界点b2附近不会都较大地弯曲，进而，杆面2a受到的冲击力能够向冠部3和底部4的双方有效地传递，能使该处的挠曲增大。因此，在第三实施方式中，能够进一步增大飞出距离。
[0107]
在本发明中，在通过杆面中心fc的杆头纵剖面中，满足上述特征即可，但是优选为，在遍及图2所示的以杆面中心fc为中心的杆头趾部/杆头跟部方向的范围s形成特征(a)～(e)中的至少一个，进一步优选为在遍及图2所示的以杆面中心fc为中心的杆头趾部/杆头跟部方向的范围s形成特征(a)～(e)中的两个以上，进一步优选为在遍及图2所示的以杆面中心fc为中心的杆头趾部/杆头跟部方向的范围s形成特征(a)～(e)中的全部的特征。由此，最好在杆面2a的杆头趾部/杆头跟部方向的更宽范围取得上述作用。作为所述范围s，例如，最好为10mm以上，优选为15mm以上，进一步优选为20mm以上。
[0108]
[比值hf/h的优选形态]
[0109]
对于特征(a)的比值hf/h，优选为0.63以下，也可以进一步优选为0.61以下。由此，击球时的杆面2a的挠曲能够进一步得到抑制这一点是所希望的。另一方面，如果考虑打出的球的方向性等，由于某种程度的杆面2a的高度hf是所希望的，因此比值hf/h例如也可以为0.50以上，进一步优选为0.51以上，进一步优选为0.53以上。
[0110]
[壁厚t1、t2的优选形态]
[0111]
并且，为了更有效地发挥上述作用，第一边界点b1处的壁厚t1和第二边界点b2处的壁厚t2也可以进一步优选为1.8mm以上，进一步优选为2.0mm以上。另一方面，为了抑制杆头1的反弹性能的降低，第一边界点b1处的壁厚t1和第二边界点b2处的壁厚t2例如也可以为4.0mm以下，优选为3.6mm以下，进一步优选为3.3mm以下。
[0112]
[冠部的优选形态]
[0113]
为了在击球时使冠部3那一侧更大幅弯曲，在从第一边界点b1到第一地点p1的第一区域a1中，冠部3在第一地点p1具有最小的壁厚，第一地点p1是从第一边界点b1沿杆顶侧(杆头后方侧)离开10mm的地点。由此，击球时，第一边界点b1处的弯曲得到进一步抑制，另一方面，能够使比其靠杆头后方的冠部3的挠曲增加。在此，所述“10mm”是沿杆头内表面的轮廓线的路径的距离。
[0114]
冠部3的壁厚从第一边界点b1到第一地点p1减少且不曾增加是所希望的。换言之，在第一区域a1中，冠部3的壁厚朝向第一地点p1连续地减少，或者虽然具有固定的壁厚部分也可以但是朝向第一地点p1壁厚不增加是所希望的。由此，击球时的第一边界点b1处的弯曲进一步得到抑制，并且，能够进一步提高使冠部3的挠曲增加的效果。
[0115]
在第一地点p1中，冠部3的壁厚t10例如为1.0mm以下是所希望的。通过这样使第一地点p1薄壁化，从而，能够使击球时的冠部3的挠曲比第一边界点b1向第一地点p1侧偏移，能够更加可靠地抑制第一边界点b1处的弯曲。此外，从维持冠部3的耐久性的观点出发，壁厚t10例如为0.4mm以上，优选为0.6mm以上。
[0116]
[底部的优选形态]
[0117]
为了在击球时使底部4那一侧更大幅弯曲，在从第二边界点b2到第二地点p2的第二区域a2中，底部4在第二地点p2具有最小的壁厚，第二地点p2是从第二边界点b2沿杆底侧(杆头后方侧)离开15mm的地点。由此，在击球时，第二边界点b2处的弯曲得到进一步抑制，另一方面，能够使比其更靠杆头后方的底部4的挠曲增加。在此，所述“15mm”是沿杆头内表面的轮廓线的路径的距离。
[0118]
底部4的壁厚从第二边界点b2到第二地点p2减少且不曾增加是所希望的。换言之，在第二区域a2中，底部4的壁厚朝向第二地点p2连续地减少，或者虽然也可以具有固定的壁厚部分但是朝向第二地点p2壁厚不增加是所希望的。由此，击球时的第二边界点b2处的弯曲进一步得到抑制，并且，能够进一步提高使底部4的挠曲增加的效果。
[0119]
在第二地点p2处，底部4的壁厚t20为1.0mm以下是所希望的。通过这样使第二地点p2薄壁化，从而，能够使击球时的底部4的挠曲比第二边界点b2向第二地点p2侧偏移，能够更加可靠地抑制第二边界点b2处的弯曲。此外，从维持底部4的耐久性的观点出发，壁厚t20例如为0.4mm以上，优选为0.6mm以上。
[0120]
以上，详细说明了本发明的实施方式，但是本发明不限于上述具体公开的内容，在专利请求保护的范围所记载的技术思想的范围内，能够实施各种变更。
[0121]
(实施例)
[0122]
具备图1～4所示的基本构造的高尔夫球杆杆头(实施例)，根据表1的规格进行试制，对其进行了打出的球的飞出距离、回旋量和耐久性的检验。并且，为了进行比较，对本发明之外的高尔夫球杆杆头(比较例)也同样进行了检验。
[0123]
实施例和比较例的高尔夫球杆杆头都是由失蜡精密铸造制造的钛合金制高尔夫球杆杆头，杆头体积为460cc、杆头重量为200g、杆面倾角为9.5度，表1所示的规格以外，实质上相同。检验方法如下。
[0124]
＜打出的球的速度、飞出距离、回旋量＞
[0125]
在各杆头安装杆身和握柄作为球杆，将其安装于挥杆机械手。打击点为杆面中心并以50m/s的杆头速度每回进行五次打击，分别计算此时打出的球的打出速度(初速度)、飞出距离(将落地滚动也包含在内的总的飞出距离)和回旋量的平均值。
[0126]
＜耐久性＞
[0127]
在各杆头安装杆身和握柄作为球杆，将其安装于挥杆机械手。打击点为杆面中心并以50m/s的杆头速度打击6000次，记录杆头断裂时的打击次数。在经过6000次打击而杆头没有断裂的情况下表示为“ok”，在经过不足5000次打击而杆头断裂的情况下，分别表示断裂时的打击次数。
[0128]
表1中表示检验的结果等。
[0129]
(表1)
[0130][0131]
检验的结果确认到，实施例的各杆头与比较例相比较，打出的球的回旋量降低，飞出距离增大。
[0132]
接着，用实施例1和比较例1的杆头通过模拟确认了杆头的变形状态。制作各杆头的fem模型，设定各部件的材料特性，进行了使球碰撞的模拟。球碰撞的位置为杆面中心、碰撞速度为48.87m/s。图7表示此模拟的结果。为了明确杆头的变形的差异，在图7中，将实施例1的剖面(实线)与比较例1的剖面(虚线)重叠，变形倍率为20倍。
[0133]
可知，如图7所表明的那样，与比较例1相比较，在实施例1中，挠曲的起点为主体侧，挠曲波及到冠部和底部，产生了朝向杆头的外方的大的挠曲。