高尔夫球杆头
技术领域
本发明涉及高尔夫球杆，具体而言，涉及具备面部、冠部、底部的由中空结构构成的金属制的高尔夫球杆头。
背景技术
以往，已知在具备面部、冠部、底部的由中空结构构成的金属制的高尔夫球杆头(以下，也简称为杆头)上，通过使面部容易挠曲，可在击球时抑制球被压扁，由此，可减少因球变形而导致的能量损失，实现飞行距离的提高。例如，已知在专利文献1中构成为，在冠部、底部、侧部的面部侧的周围形成有槽(向内部突出的弯曲部)，以便在击球时面部容易挠曲。即，由于当在冠部、底部、侧部的面部侧，在整周上(考虑到高尔夫球的规则时，也可为除侧部以外的冠部及底部)形成有槽时，则冠部、底部、侧部变得容易向前后方向(正面、背面方向)位移，因此在击球时面部的中央产生较大挠曲，因而可期待实现飞行距离的提高。
此外，最近还进行有下述情况，即，使面部的壁厚越靠近周围则越比中心更薄，以便扩大反弹系数高的范围。尤其，如专利文献1，通过在杆头的面部侧形成槽，由于面部整体变得容易挠曲，因此可增大该效果。
专利文献
专利文献1：日本国特开2002-52099号公报
发明内容
如上所述，通过在冠部、底部、侧部上形成槽，该部分变得容易在正面、背面方向上挠曲，因而可期待下述效果，即，在击球时通过其复原力来提高球的初速。然而，由于导致在比槽更靠后方侧的冠部、底部、侧部上产生有挠曲，因此导致产生有不少的能量损失，其结果，无法给球带来足够的初速。在实际用安装有在冠部、底部、侧部的面部侧上形成有槽的杆头的高尔夫球杆来击球时，虽然由于有槽，因此面部发生挠曲而可得到高反弹区域，但得到了下述这样的结果，即，无法得到足够的飞行距离的提高(球的初速不足)。
本发明是着眼于上述的问题而进行的，所要解决的技术问题是提供一种可在击球时使面部容易挠曲的同时，减少能量损失以便实现球的初速的提高的高尔夫球杆头。
为了达成上述的目的，本发明的第一发明所涉及的高尔夫球杆头为具备面部、冠部、底部、侧部的由中空结构构成的金属制的高尔夫球杆头，其特征在于，在所述冠部上，形成有沿着所述高尔夫球杆头的周向的第一槽，在所述底部和所述侧部上，形成有沿着所述高尔夫球杆头的周向的第二槽，所述第一槽及所述第二槽被配置在除连接所述冠部和所述侧部的趾侧及跟侧以外的规定范围内，在所述高尔夫球杆头的内面上，在所述第一槽及所述第二槽的与所述面部相反的背面侧，以沿着所述第一槽及所述第二槽的方式形成有朝向所述高尔夫球杆头的内部突出的加强筋。
此外，本发明的第二发明所涉及的高尔夫球杆头为具备面部、冠部、底部、侧部的由中空结构构成的金属制的高尔夫球杆头，其特征在于，在所述冠部和所述底部及所述侧部上，连续形成有沿着所述高尔夫球杆头周向整周的槽，在所述高尔夫球杆头的内面上，在所述槽的与所述面部相反的背面侧，以沿着所述槽的方式形成有朝向所述高尔夫球杆头的内部突出的加强筋。
此外，本发明的第三发明所涉及的高尔夫球杆头为具备面部、冠部、底部、侧部的由中空结构构成的金属制的高尔夫球杆头，其特征在于，在所述冠部上，形成有沿着所述高尔夫球杆头的周向的第一槽，在所述底部和所述侧部上，形成有沿着所述高尔夫球杆头的周向的第二槽，所述第一槽及所述第二槽被配置在除连接所述冠部和所述侧部的趾侧及跟侧以外的规定范围内，在所述第一槽及所述第二槽之间，以与后方壁相连的方式，所述后方壁为所述第一槽及所述第二槽的与所述面部相反的后方壁，形成有朝向所述高尔夫球杆头的内部突出的加强筋。
并且，本发明的第四发明所涉及的高尔夫球杆头为具备面部、冠部、底部、侧部的由中空结构构成的金属制的高尔夫球杆头，其特征在于，在所述高尔夫球杆头的内面上，在所述冠部和所述底部及所述侧部上，以沿着所述高尔夫球杆头的周向的方式形成有朝向所述高尔夫球杆头的内部突出的加强筋。
根据上述的第一发明、第二发明、第三发明所涉及的杆头结构，由于在冠部、底部、侧部上以沿着周向的方式形成有槽，因此可在击球时使面部容易挠曲。此时，由于从槽起在后方侧以沿着周向的方式形成有加强筋，因此槽的后方侧的刚性升高，变得不容易挠曲。即，通过形成所述加强筋，在击球时，槽的后方侧上的因挠曲(在冠部及底部上产生的挠曲)而导致的能量损失减少，由此，可阻止面部的变形，提高反弹性(提高球的初速，以便实现提高球的飞行距离)。
此外，根据第四发明所涉及的杆头结构，由于在杆头的内面上，以沿着周向的方式形成有向内部突出的加强筋，因此可通过由加强筋形成的高刚性部来承接面部的挠曲，因而即使是无槽的结构，也可提高对球的反弹性。尤其，通过形成在周向上连续的加强筋(环状的加强筋)，可提高面部的反弹性。
(定义)
本发明中特定的“背面侧”是指，在高尔夫球杆头的轴线方向上，与面部相反的后方侧。
此外，“周向”是指，用与高尔夫球杆头的轴线方向正交的面来进行切断时的外缘。
附图说明
图1是表示本发明所涉及的高尔夫球杆头的第1实施方式的图，为表示安装有高尔夫球杆头的高尔夫球杆的正视图。
图2是从冠部侧对图1所示的高尔夫球杆头进行观察的正视立体图。
图3是从底部侧对图1所示的高尔夫球杆头进行观察的正视立体图。
图4是图1的沿着IV―IV线的剖视图。
图5是图3的沿着V-V线的剖视图。
图6是图2的沿着VI-VI线的剖视图。
图7是表示在高尔夫球杆头上未形成有槽及加强筋时的面部上的CT值的分布状态的图。
图8是表示在高尔夫球杆头上未形成有加强筋但形成有槽时的面部上的CT值的分布状态的图。
图9是表示在高尔夫球杆头上形成有槽及加强筋时的面部上的CT值的分布状态的图。
图10是表示高尔夫球杆头的第2实施方式的图，为表示跟部侧的内部结构的剖视图。
图11是表示图10所示的高尔夫球杆头的趾部侧的内部结构的剖视图。
图12是表示图10所示的高尔夫球杆头的面部侧的内部结构的剖视图。
图13(a)及(b)是分别表示图10所示的高尔夫球杆头的槽与加强筋的接合状态的一个构成例的图。
图14是表示高尔夫球杆头的第3实施方式的图，为表示跟部侧的内部结构的剖视图。
图15是表示图14所示的高尔夫球杆头的趾部侧的内部结构的剖视图。
图16是表示图14所示的高尔夫球杆头的面部侧的内部结构的剖视图。
符号说明
1-高尔夫球杆；3-高尔夫球杆头；5-面部；6-冠部；7-底部；8-侧部；20-槽；20A-第一槽；20B-第二槽；22-加强筋；22A-第一加强筋；22B-第二加强筋；32-前后方向加强筋；C-面部中心。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明所涉及的高尔夫球杆头的实施方式进行说明。
图1至图6是表示高尔夫球杆头的第1实施方式的图，图1是表示安装有本实施方式所涉及的高尔夫球杆头的高尔夫球杆的正视图，图2是从冠部侧对图1所示的高尔夫球杆头进行观察的正视立体图，图3是从底部侧对图1所示的高尔夫球杆头进行观察的正视立体图，图4是图1的沿着IV―IV线的剖视图，图5是图3的沿着V-V线的剖视图，其后，图6是图2的沿着VI-VI线的剖视图。
本实施方式所涉及的高尔夫球杆1构成为，将杆身50固定在高尔夫球杆头3(以下称为杆头3)上的一号木杆(Driver type)型。
所述杆头3为中空结构，所述中空结构具备：面部5，具有击球面(正面)5a；冠部6，从面部5的上缘向后方延伸出；底部7，从面部5的下缘向后方延伸出；及侧部8，连接所述冠部6及底部7的缘部。所述侧部8具备与面部5对置的背面部8a、从面部5起途经背面部8a的趾部8b及跟部8c。另外，虽然在通过在侧部8和冠部6之间及侧部8和底部7之间形成的棱线进行划分时，可将所述侧部8定义为该棱线彼此之间的区域，但如图所示，在侧部8和底部7之间从底部起被形成为同一平面状，而不是被棱线划分时，可定义为从与地面接地的底部7起竖起的区域。
所述杆头3是通过在各种位置上利用焊接、粘结等将分割的多个金属制的外壳部件彼此接合而构成。对于各自的外壳部件，例如可通过铸造、冲压成形等对钛合金、铝类合金、镁合金等进行一体形成，并通过对各自的端缘区域进行焊接、粘结、钎焊、螺钉固定等来制作杆头3。此时，构成杆头3的各部件(外壳部件)也可以为下述构成，即，将侧部8或是与底部7一体化，或是与冠部6一体化等，用铸造等预先将多个部件、或各部件的局部的构成要素一体形成，再利用焊接、粘结等将它们接合。此外，对于侧部8，如图所示，既可以为在与底部7之间不形成棱线，而一体化成同一平面状的构成，也可以为在与冠部6之间不形成棱线，而一体化成同一平面状的构成。
对于所述面部5，例如可通过对钛、钛合金等进行冲压加工、CNC(数控机床)加工、或锻造等来形成，并通过焊接、激光焊接、等离子焊接、钎焊、粘结等，与形成于冠部、底部及侧部的前方侧的开口接合。此时，面部5既可以形成为板状并与其他外壳部件接合，也可以形成为杯状并与冠部、侧部、底部的前端缘接合，并构成它们的一部分。
此外，在杆头3内一体形成有固定杆身(未图示)的顶端的杆颈部10。该杆颈部10从冠部6向上方突出，并将前述杆身50的顶端部嵌合固定在其开口孔10a中。
所述面部5的击球面(正面)5a为击打高尔夫球的部分，且为被对上下进行规定的顶部边缘5A、底部边缘5B及对两侧进行规定的侧部边缘5C包围的区域。即，对于正面5a，在对杆头3进行正面观察时，可通过与冠部6、底部7及侧部8之间的棱线(所述顶部边缘5A、底部边缘5B及侧部边缘5C的边界线)来握住，以便可握住正面5a。另外，在棱线发生弯曲时，可通过弯曲顶部来规定所述边界线。此时，也可以通过颜色等将边界线部分以颜色区分，以便使所述正面5a明确。此外，也可以在正面5a上另外形成线沟。
在所述面部5上，在形成有沿着冠、底方向(上下方向)弯曲的垂直弧形面的同时，形成有沿着趾、跟方向(左右方向)弯曲的水平弧形面，面部5的中央位置(面部中心)C存在于两方的弯曲部的顶部区域中。该面部中心C为如上规定的正面5a的几何学的中心位置。即，在图1中，在相对于基准水平面P以规定的杆底角构成高尔夫球杆的状态下，在对正面5a进行正面观察时，在正面5a的最大宽度的中央相对于基准水平面P而划出垂直面时，该垂直面上的面部高度的中央位置为面部中心C。
该面部中心C容易成为面部5上挠曲量(正面、背面方向的挠曲量)最大的区域。
在所述杆头3的面部侧，以沿着周向的方式形成有槽20。本实施方式的槽20被形成为，在除冠部6的趾侧端部和侧部侧端部之外区域中，在趾、跟方向上延伸出(冠侧的槽20A)，且被形成为，在从底部7起竖起的侧部区域中，在除趾侧端部和侧部侧端部之外的区域中，在底部7的趾、跟方向上延伸出(底侧的槽20B)。即，本实施方式的槽20被形成为，在杆头3的面部侧，不连续形成为环状，而是分别在冠部6及底部7(侧部8)上，以趾侧端部及跟侧端部为终点。
如此，通过在杆头的面部侧形成槽20(第一槽20A、第二槽20B)，可提高面部5的挠曲性。另外，对于槽20的截面形状，不做特别限制，可像图4的形成在冠部6上的第一槽20A那样形成截面凹状，像形成在底部7上的第二槽20B那样形成截面U状，并且可形成截面V状等，只要为可提高面部5的挠曲性的构成即可。此外，对于槽而言，也可以不沿着周向而连续形成，只要可提高面部的挠曲性，在杆头的面部侧，形成为连续性的、或非连续性(间断性)的均可。
在所述杆头3上，在如上形成的槽20的后方侧，以沿着周向的方式突出形成有朝向杆头的内部突出的加强筋22。本实施方式的加强筋22为，在比槽20更靠后方侧，以在周向上形成环状的方式突出形成，其具备提高槽20的后方侧的刚性的功能。
另外，虽然优选将加强筋22在周向上形成为环状，以便使面部5有效地挠曲，但在像本实施方式那样槽20未形成为环状时，也可以形成在与第一槽20A、第二槽20B相对应的位置上。此外，加强筋22沿着周向形成为连续性的，或非连续性(间断性)的均可。
只要将所述加强筋22形成为下述程度即可，即，在击球时，在可实现面部的挠曲性的提高功能的槽20的后方侧，冠部及底部不会发生变形(挠曲)，不会产生能量损失的程度。具体而言，对于加强筋22的壁厚T，优选形成在1.0mm以上，对于突出高度H，优选形成在1.0mm以上(当然，也可以形成在其以下的数值)。但是，当使壁厚T过厚，或是使突出高度H过高时，则由于导致使杆头重量化，或是重心位置向前方侧移动，重心深度变浅，因此对于壁厚，优选形成在2.0mm以下，对于突出高度H，优选形成在3.0mm以下。
另外，可在通过铸造、冲压成形来形成构成杆头的外壳部件时，考虑各外壳部件的接合点，将上述构成的槽20及加强筋22与外壳部件一起一体形成。
根据上述的杆头结构，由于在杆头3的面部侧，以沿着周向的方式形成有槽20，因此可在击球时使面部5容易挠曲，同时由于从槽20起在后方侧形成有加强筋22，因此槽20的后方侧的刚性升高，变得不容易挠曲(不容易变形)。即，虽然从槽20起后方侧的冠部6、底部7及侧部8因面部5发生挠曲而欲发生变形，但由于形成有加强筋22，因此这种变形被抑制，因而在击球时，槽20的后方侧上的因挠曲而导致的能量损失减少，由此，可有效地阻止面部5的挠曲，提高反弹性(可提高球的初速，实现提高球的飞行距离)。
此外，由于在本实施方式中，在杆头内在周向上连续形成有加强筋22，因此在杆头3的面部侧，形成有环状的高刚性部，因而在面部5的周围整体上，向后方侧的能量损失消失，从而可更有效地使面部5的周围挠曲。由此，可提高击球时的球的初速，实现飞行距离的提高。
在此，对于通过在杆头3上形成如上的槽20及加强筋22，多大程度提高了正面的反弹性而言，图7至图9示出有基于一般公知的摆锤实验而测定的CT值的分布状态(面部的每个特定位置的CT值的值及等高线分布)。
在这些图中，表中所示的CT值为，以在面部中心C上测定的CT值为基准(为100％)，并在冠(U)、底(D)方向及趾(T)、跟(H)方向上，分别以5mm单位来表示各位置上的相对值的值。此外，等高线分布为，以面部中心C为中心，表示反弹区域为何种分布状态的等高线分布。
图7表示在杆头上未形成有槽及加强筋时的面部上的CT值的分布状态，图8表示在杆头上未形成有加强筋但形成有槽时的面部上的CT值的分布状态。此外，图9表示如上述的实施方式那样在杆头上形成有槽20及加强筋22时的面部上的CT值的分布状态。
与在杆头上未形成有槽及加强筋的构成(参照图7)相比，当在杆头的面部侧形成有槽时(参照图8)，则以面部中心C为中心，可在跟侧5mm的范围、冠侧5mm的范围区域内及趾侧10mm～20mm的范围、冠侧5mm～10mm的范围区域内得到高反弹区域。即，可知，当与在杆头上未形成有槽及加强筋的构成相比时，则通过在面部侧形成槽，可得到高反弹区域。
而且，当在杆头的面部侧形成有如上的槽20及加强筋22时(参照图9)，则以面部中心C为中心，可在跟侧5mm的范围、冠侧5mm的范围区域内及趾侧5mm～20mm的范围、冠侧10mm～底侧10mm的范围区域内得到高反弹区域。
即，当考虑到面部整面时，则通过在杆头上形成槽，可在面部上得到高反弹区域(参照图8)，并且，除槽以外，通过在槽的后方侧形成加强筋，可扩大该高反弹区域(参照图9)。可认为如此扩大的高反弹区域是因在槽的后方侧形成加强筋，并因抑制了击球时的能量损失而得到的，由此，可提高球的初速。
接下来，对本发明所涉及的高尔夫球杆头的其他实施方式进行说明。
另外，在以下说明的实施方式中，对与上述的实施方式相同的构成标注了相同的参照符号，并省略了详细地说明。
图10至图12是表示高尔夫球杆头的第2实施方式的图，图10是表示跟部侧的内部结构的图，图11是表示图10所示的高尔夫球杆头的趾部侧的内部结构的图，图12是表示图10所示的高尔夫球杆头的面部侧的内部结构的图。
虽然该实施方式的加强筋22在杆头的内部在周向上连续并形成为环状，但对于形成在冠部6侧的第一加强筋22A及形成在底部7及侧部8侧的第二加强筋22B，则被形成为与形成在冠部6侧的第一槽20A及形成在底部7及侧部8侧的第二槽20B的后方壁部一体化。
对于这样的第一槽20A、第二槽20B及第一加强筋22A、第二加强筋22B，例如如图13(a)所示，可通过下述方式来形成，即，通过将构成杆头的外壳部件(图中表示为冠部6)的面部5侧的端部朝向内方弯曲来一体形成第一加强筋22A，同时，针对第一槽20A，在形成为杯型的面部件的后端侧，形成向杆头内侧弯曲的台阶部20a，而后使台阶部20a的端缘20b与弯曲形成的第一加强筋22A抵接并进行固定(焊接)。
根据这样的构成，由于第一槽20A的后端缘抵接于弯曲形成的第一加强筋22A，因此即使在击球时面部发生挠曲，从第一加强筋22A起后方也变得不容易变形，因而可充分阻止击球时的面部5的变形，更加提高面部5的反弹性。另外，对于第一槽20A，如图13(b)所示，通过以朝向背面侧逐渐朝向内方倾斜的方式形成台阶部20a′，使其端缘20b′与弯曲形成的加强筋22A抵接并进行固定(焊接)，可更加提高面部的挠曲性。
图14至图16是表示高尔夫球杆头的第3实施方式的图，图14是表示跟部侧的内部结构的图，图15是表示图14所示的高尔夫球杆头的趾部侧的内部结构的图，图16是表示图14所示的高尔夫球杆头的面部侧的内部结构的图。
在本实施方式中，在杆头3上形成有与所述加强筋22连结并朝向背面侧延伸出的前后方向加强筋32。
如此，由于与形成为环状的加强筋22连结的前后方向加强筋32被形成为，沿着冠部6、底部7、侧部8延伸的方向，因此在面部5发生挠曲时，可发挥功能以便阻止其变形，因而可进一步提高通过加强筋22而得到的刚性。即，可更有效地抑制从加强筋22起后方侧的变形，降低能量损失，从而可更有效地使面部5挠曲。
另外，对于上述的前后方向加强筋32，对其长度不做特别限制。此外，对于这样的前后方向加强筋32，通过形成在冠部6的趾侧及跟侧的两侧以及底部7的趾侧及跟侧的两侧，可形成有效地支撑面部5的周围的状态，进而使面部5容易稳定地挠曲。
以上，虽然对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不局限于上述的实施方式，可以进行各种各样的变形。
对于上述的槽20，对于其槽宽、深度，也可以为沿着延伸存在方向而变化的构成。此外，虽然槽20沿着趾、跟方向而被形成为直线状，但也可以形成为弯曲状。即，关于槽20及加强筋22，作为沿着周向的形状，可为在整周上连续、一边在延伸出的方向上弯曲一边连续形成、不连续形成而呈非连续性间断性形成等，只要形成为使面部容易挠曲即可。此外，本发明只需在形成于面部侧的槽的后方形成提高刚性的加强筋即可，对于加强筋的形成位置、形状可适当进行变形。例如，可加厚形成有槽的局部的壁厚，减薄未形成有槽的局部的壁厚等来适当进行变形。此外，根据外壳部件的形状、接合位置等，也可对槽、加强筋的构成适当进行变形。
此外，本发明也可以为，仅在杆头的内面上沿着周向形成加强筋22，而在杆头3上不形成槽20。例如，虽然通过使面部的周围薄壁厚化，可使面部5容易挠曲，但如此，在利用槽以外的使面部容易挠曲的构成上，会导致在击球时冠部6、侧部7及底部8发生变形，产生能量损失。因此，通过像上述的实施方式那样，在杆头的面部侧以沿着周向的方式形成向内部突出的加强筋，能够利用因加强筋而形成的高刚性部来承接面部的挠曲，因而可提高对球的反弹性。尤其，通过形成在周向上连续的加强筋(环状的加强筋)，可提高面部的反弹性。
并且，虽然在上述的实施方式中，作为高尔夫球杆而例示了一号杆型，但也可适用于球道木杆(Fairway Wood)、多用途杆(Utility club)等安装有中空结构的高尔夫球杆头的各种高尔夫球杆。
