專利名稱：高爾夫球桿的桿柄及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以纖維增強(qiáng)塑料層增加金屬管的強(qiáng)度的桿柄，特別是能夠防止金屬管與纖維增強(qiáng)層之間發(fā)生層間剝離和纖維增強(qiáng)塑料層受損或開裂并且還能夠使制造成本降低的高爾夫球桿的桿柄及其制造方法。
背景技術(shù)：
高爾夫球桿的桿柄中主要使用的是用金屬管制造的金屬桿柄、以及用多層卷繞的預(yù)浸漬材料經(jīng)加熱彼此融合而成的纖維增強(qiáng)塑料管制造的非金屬桿柄等，而前者由于可以是鋼管等，故價(jià)格低廉。但是，從強(qiáng)度來說，必須使用具有一定壁厚的厚壁管，因而重量較重。與之相比，后者重量要輕，但由于要使用價(jià)格昂貴的預(yù)浸漬材料，故價(jià)格高。
為此，有人提出了只利用金屬桿柄和非金屬桿柄二者的長處的混合式桿柄。這種桿柄是通過減小金屬管的壁厚使重量減輕，隨著重量減輕而產(chǎn)生的金屬管強(qiáng)度的降低，通過在其外周面以粘接劑粘貼纖維增強(qiáng)塑料層進(jìn)行增強(qiáng)，使得預(yù)浸漬材料的使用量減少(實(shí)公昭50-8685號公報(bào)，實(shí)公平5-34672號公報(bào))。
但是，這種混合式桿柄與非金屬桿柄同樣，其精加工需要進(jìn)行研磨、涂裝等，故價(jià)格上只是材料費(fèi)降低而已，而且，在質(zhì)量方面，存在著纖維增強(qiáng)塑料層容易從金屬管表面剝離，并且纖維增強(qiáng)塑料層容易在預(yù)浸漬材料的纖維的長度方向上開裂等缺點(diǎn)。
本發(fā)明的目的是提供一種在以纖維增強(qiáng)了塑料層增加金屬管強(qiáng)度的桿柄中克服了上述缺點(diǎn)的高爾夫球桿的桿柄及其制造方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的高爾夫球桿的桿柄的特征是，在金屬管的內(nèi)部沿著內(nèi)周面設(shè)置纖維增強(qiáng)塑料層，并將其固定在金屬管的內(nèi)周面上。在這里，最好是，纖維增強(qiáng)塑料層的樹脂浸漬率為24重量％以上。此外，這種桿柄的制造方法的特征是，在金屬管的內(nèi)部配置卷繞成筒狀的預(yù)浸漬材料，并在靠氣體壓力將預(yù)浸漬材料壓在金屬管的內(nèi)周面上的狀態(tài)下加熱，從而使預(yù)浸漬材料的外周面融合在金屬管的內(nèi)周面上。
如上所述，作為本發(fā)明的混合式桿柄，由于將纖維增強(qiáng)塑料層沿金屬管的內(nèi)周面設(shè)置，并粘貼在其內(nèi)周面上而成，因此，金屬管外露，外觀與金屬桿柄相同。因此，作為金屬管，若使用以往的金屬桿柄所使用的壁較薄的金屬管，精加工時不必進(jìn)行研磨和涂裝等，故制造成本可相應(yīng)地降低。此外，纖維增強(qiáng)塑料層被金屬管所覆蓋，其變形受到金屬管的限制，因此，不易從金屬管的內(nèi)周面上剝離，不易在增強(qiáng)纖維的長度方向上開裂。特別是，若纖維增強(qiáng)塑料層的樹脂浸漬率為24重量％以上，可使得與金屬管之間的密合性良好。再有，制造時若采用將卷成筒狀的預(yù)浸漬材料配置在金屬管內(nèi)部，在靠氣體壓力將預(yù)浸漬材料壓在金屬管的內(nèi)周面上的狀態(tài)下進(jìn)行加熱而使預(yù)浸漬材料的外周面融合在金屬管內(nèi)周面上這樣一種方法，則將預(yù)浸漬材料推壓在金屬管內(nèi)周面上是靠氣體壓力進(jìn)行的，因此，預(yù)浸漬材料能夠被推壓在整個金屬管內(nèi)周面上。此外，預(yù)浸漬材料是通過在該狀態(tài)下進(jìn)行加熱而融合在金屬管內(nèi)周面上的，因此，所形成的纖維增強(qiáng)塑料層密合在整個金屬管內(nèi)周面上。


圖1示出本發(fā)明的高爾夫球桿桿柄的一個例子，(A)是桿柄的立體圖，(B)是(A)所示桿柄的縱向剖視圖。
圖2示出在本發(fā)明的高爾夫球桿桿柄的制造中所使用的芯棒，(A)是芯棒的立體圖，(B)是(A)所示芯棒的沿中心線剖開的縱向剖視圖。
圖3是在圖2所示芯棒上套上套管時的立體圖。
圖4是在套有套管的芯棒上卷繞預(yù)浸漬材料時的立體圖。
圖5是將預(yù)浸漬材料卷繞完了的芯棒插在金屬管中時的立體圖。
圖6示出對預(yù)浸漬材料卷繞完了的芯棒進(jìn)行加熱的方法，省略了中間部分。
圖7示出以實(shí)施例制造的高爾夫球桿桿柄，(A)是桿柄的立體圖，(B)是(A)所示桿柄的縱向剖視圖。
發(fā)明的實(shí)施形式圖1示出本發(fā)明的高爾夫球桿桿柄，在金屬管1的內(nèi)部，沿著內(nèi)周面設(shè)置并粘貼有纖維增強(qiáng)塑料層2。
在這里，作為金屬管1，可以是從根部向端部呈錐形變細(xì)的鋼管，但最好是，像金屬桿柄那樣在外周面上電鍍鎳或鉻之類的金屬，以提高耐腐蝕性和美觀性。纖維增強(qiáng)塑料層2在管的內(nèi)周面上的粘貼可以通過粘接劑層實(shí)現(xiàn)，但若以樹脂成分使之融合在內(nèi)周面上，可增加其粘接力。對于管的內(nèi)周面，為了提高與纖維增強(qiáng)塑料層2之間的粘接性，最好是預(yù)先將表面粗糙化，或者實(shí)施諸如磷酸鹽處理或鉻酸鹽處理等化學(xué)處理。
纖維增強(qiáng)塑料層2是在樹脂中混合纖維增而增加其強(qiáng)度的層；作為樹脂，可列舉出環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、不飽和聚酯樹脂等；作為纖維，可列舉出碳素纖維、玻璃纖維、硼纖維、芳族類聚酰胺纖維那樣的高強(qiáng)度纖維。該纖維增強(qiáng)塑料層2既可以是由纖維的種類及其取向、樹脂的種類及其浸漬率等在整體上相同的單層構(gòu)成，也可以是由上述要素不相同的材料層疊多層而成，但若融合在金屬管1之內(nèi)周面上的外層的樹脂浸漬率不足24重量％，則在通過纖維增強(qiáng)塑料層2的融合而粘貼在金屬管內(nèi)周面上的場合，加熱時所滲出的樹脂較少，導(dǎo)致與管的內(nèi)周面的粘接不夠充分。因此，最好是，纖維增強(qiáng)塑料層2的外層的樹脂浸漬率為24重量％以上。
對于本發(fā)明的桿柄，若采用將預(yù)浸漬材料插入金屬管1內(nèi)并將其壓貼后，經(jīng)加熱使預(yù)浸漬材料融合在金屬管內(nèi)周面上而作為纖維增強(qiáng)塑料層2這樣一種方法進(jìn)行制造，則與其它方法，例如預(yù)先成型制造出纖維增強(qiáng)塑料層2，將其插入金屬管1的內(nèi)部，以粘接劑或通過融合而粘貼在內(nèi)周面上的方法相比要容易。圖2至圖7具體地示出以該方法制造纖維增強(qiáng)塑料層2由兩層以上構(gòu)成的桿柄的制造方法。
芯棒3如圖2所示，與以往制造非金屬桿柄時所使用的芯棒同樣，其橫截面呈圓形，從根部向端部其外形呈錐形變細(xì)，根部設(shè)有用來連接壓縮空氣配管的螺紋部4。并且，從根端起沿長度方向設(shè)有一端封閉的中心孔5，從該中心孔5上分支出多個可到達(dá)外周面的多個分支孔6。中心孔5也可以一直延伸到將金屬管1的端部貫穿。
如圖3所示，在該芯棒上，首先，將一端封閉的套管7一直套到根部，其次，在該套管7的外部如圖4所示地順序卷繞內(nèi)層用預(yù)浸漬材料8和外層用預(yù)浸漬材料9，之后，如圖5所示，插入金屬管1中。在這里，最好是，套管7由硅橡膠之類耐熱彈性材料制成，表面也可以涂上脫模劑。此外，在內(nèi)層用預(yù)浸漬材料8和外層用預(yù)浸漬材料9中根據(jù)不同目的采用材質(zhì)和纖維方向等不相同的材料的。并且，外層用預(yù)浸漬材料9使用的是樹脂浸漬率在24重量％以上的材料。插入金屬管1內(nèi)之后，將套管7的入口用密封帶10扎緊在芯棒3的根部上，以不使壓縮空氣從套管7中泄漏，同時，將進(jìn)氣嘴11擰到螺紋部4上，并如圖6所示地豎立在臺架12上。豎立時使芯棒3的端部側(cè)朝下，根部以安裝在臺架12的支柱13上而能夠上下移動的臂14進(jìn)行保持。
豎立之后，將壓縮空氣配管15連接在進(jìn)氣嘴11上，向中心孔5送入壓縮空氣，之后，加熱金屬管1。壓縮空氣被送入中心孔5后，壓縮空氣從分支孔6進(jìn)入套管7，因此，套管7膨脹，使內(nèi)層用預(yù)浸漬材料8和外層用預(yù)浸漬材料9二者松動的同時將它們推壓在金屬管1的內(nèi)周面上。當(dāng)在該狀態(tài)下加熱金屬管1時，兩個預(yù)浸漬材料的樹脂熔融而融合成一體，同時，外層用預(yù)浸漬材料9將融合在金屬管1的內(nèi)周面上。對金屬管1的加熱也可以采用呈豎立在臺架12上的狀態(tài)放入烘箱內(nèi)加熱的方法。待兩個預(yù)浸漬材料融合并固化后，停止加熱、停止供給壓縮空氣，將進(jìn)氣嘴11從螺紋部4上拆下，放出中心孔5的壓縮空氣。之后，從臺架12上卸下芯棒3，從金屬管1中拔出芯棒3后，將如圖7所示，在金屬管1的內(nèi)周面上形成了纖維增強(qiáng)塑料層2。
實(shí)施例實(shí)施例1在從根部向端部直徑呈錐形變細(xì)的、根部直徑為15mm、端部直徑為9.0mm、壁厚為0.2mm的鋼管的外周面上鍍鉻之后，對內(nèi)周面用撓性喇叭狀磨具進(jìn)行研磨，將污垢清除。在該鋼管之外預(yù)先準(zhǔn)備好另外的圖2所示的芯棒3，在其外部如圖3所示地套上硅橡膠制造的一端封閉的套管7，在套管7的表面涂布硅油這一脫模劑。之后，在該套管7的外部，首先，作為內(nèi)層用預(yù)浸漬材料8，卷繞碳素纖維中浸漬有樹脂、其樹脂浸漬率為36重量％的預(yù)浸漬材料，卷繞時使碳素纖維與芯棒中心線成+45度的角度；其次，在其上面作為外層用預(yù)浸漬材料9，將相同的預(yù)浸漬材料以碳素纖維與芯棒中心線成-45度的角度進(jìn)行卷繞，并如圖5所示插入鋼管內(nèi)。
插入鋼管內(nèi)之后，將套管7的入口用密封帶10扎緊在芯棒3的根部并將進(jìn)氣嘴11擰在螺紋部4上，之后，如圖6所示，將其豎立在臺架12上，將3個氣壓的壓縮空氣配管15連接在進(jìn)氣嘴11上，然后，連同臺架12放入烘箱內(nèi)，以150℃的溫度加熱45分鐘。加熱后停止供給壓縮空氣，將進(jìn)氣嘴11從螺紋部4上卸下，將壓縮空氣放出后，從臺架12上將芯棒3與鋼管一起取下，再從鋼管中拔出芯棒。并且在冷卻之后，將兩端各切去15mm使其長度為990mm。
實(shí)施例2在實(shí)施例1中，作為內(nèi)側(cè)用、外層用預(yù)浸漬材料9，使用了碳素纖維中浸漬環(huán)氧樹脂、樹脂浸漬率為24重量％的預(yù)浸漬材料。
實(shí)施例3在實(shí)施例1中，作為內(nèi)側(cè)用、外層用預(yù)浸漬材料9，使用了碳素纖維中浸漬環(huán)氧樹脂、樹脂浸漬率為20重量％的預(yù)浸漬材料。
對如上獲得的實(shí)施例1～3的桿柄進(jìn)行了以下的調(diào)查。其結(jié)果示于表1。
(1)力矩將距端部840mm處固定，在端部施加1 1bf·ft(0.014kgf·m)的力矩，測量此時端部的折彎角度。
(2)撓曲在距端部25mm處設(shè)置從單側(cè)進(jìn)行支撐的支點(diǎn)、距該支點(diǎn)790mm處設(shè)置從相反側(cè)進(jìn)行支撐的支點(diǎn)，以該兩點(diǎn)對桿柄進(jìn)行支撐后，在距單側(cè)支點(diǎn)350mm處施加載荷，對該處發(fā)生30mm的位移時的載荷(kgf)進(jìn)行測量。
(3)平衡重心位置從端部計(jì)起在總長的百分之幾的位置上。
表1

此外，在實(shí)施例1～3的桿柄上裝上3號鐵頭而做成3號鐵頭球桿后，將其置于氣炮試驗(yàn)機(jī)中，進(jìn)行了擊打高爾夫球的擊打壽命試驗(yàn)。其結(jié)果示于表2。該試驗(yàn)的合格標(biāo)準(zhǔn)定為，高爾夫球的速度每秒55km時達(dá)到3000次。
表2

權(quán)利要求
1.一種高爾夫球桿的桿柄，其特征是，將纖維增強(qiáng)塑料層在金屬管內(nèi)部沿內(nèi)周面設(shè)置并固定在金屬管的內(nèi)周面上。
2.如權(quán)利要求1所說的高爾夫球桿的桿柄，其特征是，纖維增強(qiáng)塑料層的樹脂浸漬率在24重量％以上。
3.一種高爾夫球桿的桿柄的制造方法，其特征是，將卷繞成筒狀的預(yù)浸漬材料配置在金屬管的內(nèi)部，在將預(yù)浸漬材料以氣體壓力壓在金屬管的內(nèi)周面上的狀態(tài)下進(jìn)行加熱從而將預(yù)浸漬材料的外周面融合在金屬管的內(nèi)周面上。
全文摘要
提供一種以纖維增強(qiáng)塑料層加強(qiáng)金屬管強(qiáng)度而成的高爾夫球桿的桿柄及其制造方法,該桿柄價(jià)格低廉、纖維增強(qiáng)塑料層不易從金屬管上剝離的、不易在增強(qiáng)纖維的長度方向上開裂。將纖維增強(qiáng)塑料層在金屬管內(nèi)部沿內(nèi)周面設(shè)置,并固定在金屬管的內(nèi)周面上。在這里,最好是,纖維增強(qiáng)塑料層的樹脂浸漬率為24重量%以上。而該桿柄采用這樣的方法進(jìn)行制造,即,將卷繞成筒狀的預(yù)浸漬材料配置在金屬管的內(nèi)部,在將預(yù)浸漬材料用氣體壓力壓在金屬管的內(nèi)周面上的狀態(tài)下進(jìn)行加熱從而將預(yù)浸漬材料的外周面融合在金屬管的內(nèi)周面上。
文檔編號A63B53/10GK1350875SQ01125889
公開日2002年5月29日 申請日期2001年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月27日
發(fā)明者山田惠 申請人:高飛設(shè)計(jì)股份有限公司