一种高尔夫球杆的制作方法

本实用新型属于运动器材领域，特别地，涉及一种高尔夫球杆。

背景技术：

高尔夫球作为一种户外运动，现今已经受到了世界各国、不同性别、不同年龄及不同技术水平的玩家的喜爱，已在美国乃至全球流行开来。各层次技术水平的高尔夫球手都希望能够提高自己的成绩，降低自己的高尔夫球计分，并达到更好的成绩。为了响应高尔夫球手的这一需求，高尔夫球器材制造厂商积极地做出了响应，不断的对高尔夫球和高尔夫球杆进行改进，使得器材能够适应具有不同特性的高尔夫球手的需求，使高尔夫球手们能有更好的表现。高尔夫球杆一般包括相连的球头和杆身，目前制造厂商们针对高尔夫球杆都做了很多改进，但是主要是针对高尔夫球杆球头做的改进，却忽视了高尔夫球杆的杆身对击球表现的重要性。传统的杆身分为木杆、铁杆和介于两者之间的铁木杆。木杆遇雨天会淋湿膨胀，铁杆笨重易生锈，保养都很麻烦。

碳纤维是一种由碳元素组成的特种纤维，具有耐高温、抗摩擦、导电、导热及耐腐蚀等特性。碳纤维的外形呈纤维状、柔软、可加工成各种织物，由于其石墨微晶结构沿纤维轴择优取向，因此沿纤维轴方向有很高的强度和模量。碳纤维的密度小，因此比强度和比模量高。在现有技术中，碳纤维的主要用途是作为增强材料与泡沫、树脂、金属、陶瓷及炭等复合，制造先进复合材料。

聚甲基丙烯酰亚胺泡沫(polymethacrylimide,pmi)是一种交联的、孔径分布均匀的泡沫，具有卓越的结构稳定性和高机械强度。pmi具有比其他聚合物泡沫材料更高的比强度、比模量、耐热性和耐湿热性能，以及更好的抗高温蠕变性能和尺寸稳定性。pmi是目前世界上比强度(强度/密度)和比模量(模量/密度)最高的泡沫材料，并且具有优异的耐高温性能和尺寸稳定性能，是制造轻质高强复合材料管壁理想的芯材。此外，由于pmi的闭孔率高，孔径分布均匀，吸湿率低，使其作为芯材的夹芯复合材料具有远优于蜂窝复合材料的耐久性和耐环境性。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种高尔夫球杆，以获得一种具有高韧性、强抗损坏能力的高尔夫球杆。

根据本实用新型的一个方面，提供一种高尔夫球杆，包括杆身和球头，球头与杆身的端部连接：杆身为中空的管状结构，管状结构的管壁由复数层的层状结构组成，层状结构包括至少三层碳纤维层和至少两层pmi膜卷覆复合而形成，每层pmi膜的内侧和外侧均为碳纤维层，且管壁的基底层和蒙皮层均为碳纤维层。

在杆身的管壁中，pmi膜和碳纤维层复合形成多层三明治夹心结构，具有优异力学性能的pmi膜对碳纤维层起到承托、补强的作用，使杆身具有高强的抗拉伸性、耐压性、比刚度、比强度和耐腐蚀性能。具有上述杆身的高尔夫球杆能够抵御较大的击球冲击力，不易断裂，由此，不仅能够达到更长的使用寿命，还能降低由于击球过程中杆身断裂飞出导致发生危险的概率。另一方面，杆身呈中空的管状结构，能够节省杆身的生产用料，使高尔夫球杆保持轻巧，便于使用者灵活使用。

优选地，pmi膜由100％pmi制成。

优选地，pmi膜的厚度不超过1mm。

厚度不超过1mm的pmi膜在常温下具有一定的可卷曲性，应用这种pmi膜作为制备杆身的芯层材料，可以直接将pmi膜贴合基材的轮廓复合在基材外侧，便于批量制作高尔夫球杆的杆身。此外，相对于厚板间的复合，薄层间结合的复合具有较大的层间结合力，层间结合得更为紧密，不易脱层，提高了杆身的整合性以及力学性能。在杆身的管壁中，每层pmi膜的厚度占比较小，因此，可以采用多层pmi膜复合的形式使杆身具有更大的机械强度，同时，不会使杆身的外径明显增加，能够使杆身的外径适应人体手型的尺寸，达到更舒适的使用体验。

优选地，pmi膜直接包覆在其内侧碳纤维层的外围。

优选地，pmi膜呈螺旋状地缠绕在其内侧碳纤维层的外围。

优选地，碳纤维层的纹路呈螺旋状。

使构造层状结构的材料以螺旋缠绕的方式形成层状结构，可以适应于不同异型杆身的制作要求，例如直径大小逐渐变化、表面凹陷或凸起、具有弯折处的杆身造型，组成管壁的所有层状结构可以紧实地相互复合，不存在死角或间隙。

优选地，相邻的两层层状结构的纹路相互交叉。由此，相邻的层状结构共同组成交错的网状结构，网状结构受力均匀，能够提高竿体的抗压能力。

优选地，杆身包括相连接的本体段和握把段；本体段包括上端和下端，以本体段与握把段连接的一端为上端，球头与本体段的下端相连；杆身呈上端大下端小的锥筒状。由此可以提高击出的球的飞行轨迹，从而增加对球的飞行控制性能。

优选地，握把段与本体段一体成型；握把段的表面凹陷形成握型结构。使用者手握握把段的握型结构，可以将手对应地嵌入握型结构，使手掌与握把段充分接触，既便于使力，又能够起到防滑作用，还能够使用户体验更舒适的触感。

优选地，球头和本体段之间的连接方式为螺牙连接：球头包括彼此相连的击球部和连接部，连接部的内表面设有内螺牙，本体段的下端的外表面成型有外螺牙，内螺牙和外螺牙匹配安装。

附图说明

图1为杆身的管壁的层状结构图；

图2为高尔夫球杆的杆身的立体结构图；

图3为高尔夫球杆的球头的立体结构图；

图4为高尔夫球杆的立体结构图。

上图中各附图标记的对应关系如下：1.pmi膜层，2.碳纤维层，3.杆身，31.本体段，32.握把段，33.外螺牙，4.球头，41.连接部，42.击球部。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、横、纵……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

实施例1

本实施例的高尔夫球杆包括杆身3和球头4，其中，杆身3为pmi-碳纤维复合管状结构，按照如下方法制作杆身3：

s1.采用外径较小一端的外表面设有螺纹的锥台状模具和表面凹陷形成适应于人体手型的握型结构的杆状模具，将杆状模具的一端与锥台状模具的外径较大一端连接，以由此组装而成的组合模具作为管芯模具；

s2.在管芯模具表面涂覆脱模剂，贴合管芯模具的表面，利用碳纤维缠绕管芯模具，由此构建的第一层碳纤维层2作为管壁的基底层；

s3.夹层结构的扩建

s3.1在作为基底层的碳纤维层2表面涂覆树脂，利用碳纤维缠绕在基底层的外围，由此在基底层的外围构建2层碳纤维层2；

s3.2在上一步骤所制得的半成品的最外侧碳纤维层2表面涂覆树脂，利用pmi膜贴合并缠绕在碳纤维层2的外围，在半成品最外侧的碳纤维层2的外围构建1层pmi膜层1，由此形成的pmi膜层1具有螺旋状的纹路；

s3.3在上一步骤所制得的半成品的最外侧pmi膜层1表面涂覆树脂，利用碳纤维贴合并缠绕在pmi膜层1的外围，由此在半成品的外围再构建1层碳纤维层2；

s3.4重复s3.2–s3.3三次；

s4.在上一步骤所制得的半成品的最外侧碳纤维层2表面涂覆树脂，用碳纤维贴合并缠绕在半成品的外围，由此在半成品的外围再构建1层碳纤维层2以作为管壁的蒙皮层；

s5.紫外线照射，使粘接各层状结构的树脂交联固化，使管壁定型，在一些实施例中也可以采用加热的方式使树脂交联固化；

s6.脱去管芯模具，制得由pmi膜和碳纤维复合而成的杆身3。

上述方法中，相邻两层层状结构的纹路所成的角度为45°，所采用的pmi膜的厚度不超过1mm。由此制得杆身3为中空的管状结构，其管壁的层状结构如图1所示。如图2所示，杆身3由一体成型的本体段31和握把段32组成，握把段32的下端与本体段31的上端相连。本体段31为中空的锥台状结构，由本体段31的上端指向下端，半径呈下降趋势，在本体段31下端的外表面上形成有外螺牙33；握把段32为中空的异型管状结构，其表面形成有凹陷的握型结构。在实际应用中，可以在适当的范围内，根据需要而调整构成杆身3的管壁的层状结构的层数以及各层状结构的厚度。

如图3所示，本实施例的高尔夫球杆所采用的球头4包括连接部41和击球部42，连接部41的内表面设有内螺牙，内螺牙与本体段31下端的外螺牙33相匹配。组装本实施例的高尔夫球杆时，将本体段31的下端插入球头4的连接部41内，使外螺牙33和内螺牙相互啮合，然后旋紧外螺牙33和内螺牙，由此锁紧球头4和杆身3，如图4所示。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

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