專利名稱：高爾夫球具桿頭的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種高爾夫球具桿頭。
背景技術：
高爾夫球具桿頭可能受到表面處理。典型的表面處理是涂漆和電鍍(plating)。日本平開專利申請No. 2001-327636公開了一種高爾夫球具桿頭，該高爾夫球具桿頭上覆蓋有通過氣相涂敷(vaporphase coating)而形成的涂層。該申請公開了一種鐵桿頭，其打擊面板由鈦合金制成。氣相涂敷的實例包括PVD (物理氣相沉積方法(physicalvapor deposition method)), CVD(化學氣相沉積方法(chemical vapor depositionmethod))和擴散法。
發明內容
在本文描述的桿頭中，打擊面板和桿頭體之間存在邊界。據發現，當具有在構件之間的邊界的桿頭受到沉積(deposition)時，在邊界附近會產生缺陷。本發明的目的在于提供了一種高爾夫球具桿頭，該高爾夫球具桿頭能夠抑制在構件之間的邊界中的沉積缺陷。本發明的高爾夫球具桿頭包括第一構件和第二構件。第一構件和第二構件的邊界存在于桿頭的表面上。沉積層被形成在包括在桿頭的表面上的邊界的區域中。在沉積處理中的溫度Tp等于或小于150°C。較佳地，沉積層通過PVD形成。較佳地,第一構件和第二構件通過粘合劑粘合不動。較佳地,沉積層具有表面層和下層。較佳地，被暴露的沉積層為TiC層。較佳地，沉積層的總厚度Tt大于等于0. 5tm且小于等于3. O μ m。
圖I是本發明的第一個實施例的高爾夫球具桿頭的立體圖；圖2是圖I中的桿頭的前視圖；圖3是沿著圖2中的線F3-F3的截面圖；圖4是打擊面表面的放大截面圖；圖5是圖2的圈F5中的放大視圖；圖6是根據第二個實施例的桿頭的打擊面表面的放大截面圖；和
圖7是根據第三個實施例的桿頭的打擊面表面的放大截面圖。
具體實施例方式
在下文中，將參考附圖根據最 佳實施例描述本發明。如圖I至3所示，桿頭2為鐵制型高爾夫球具桿頭。桿頭2具有打擊面4，桿頸(hosel)6和底部8。桿頸6具有桿頸孔10。打擊面凹槽gv被形成在打擊面4的表面中。圖3中省略了打擊面凹槽gv的描述。打擊面4的中心部分受到噴射處理(blastprocessing)。所有的打擊面凹槽gv都位于受到噴射處理的區域Rs內。未受到噴射處理的區域Rn存在于打擊面4的趾側和跟側中的每一個中。標號bl表示區域Rs和區域Rn的邊界線。桿頭2具有作為第一構件的桿頭體hi和作為第二構件的打擊面板pi。桿頭體hi (第一構件)為金屬。桿頭體hi的材料為不銹鋼。打擊面板pi (第二構件)為金屬。打擊面板pl的材料為鈦合金。桿頭2為空穴基鐵(cavity back iron)。桿頭2的形狀不限。桿頭體hi具有打擊面開口。該打擊面開口的輪廓基本等于打擊面板Pl的輪廓。打擊面板pl被適配在打擊面開口(參見圖3)中。打擊面板pl構成打擊面4的大部分。所有的打擊面凹槽gv被形成在打擊面板Pl中。圖2中顯示打擊面板pl和桿頭體hi的邊界kl。在實際桿頭中幾乎注意不到邊界kl。因此，圖I中省略了邊界kl的描述。在打擊面4中，打擊面板pl和桿頭體hi構成同一平面PL1。平面PLl為打擊面表面。邊界kl位于平面PLl上。打擊面4受到表面處理。整個打擊面4受到表面處理。表面處理為沉積。在本實施例中，PVD用作為沉積處理。在本實施例中，在沉積處理之后執行噴射處理。也可以在噴射處理之后執行沉積處理。打擊面凹槽gv通過切削處理形成。具體地，打擊面凹槽gv通過刀具加工。該加工為NC加工。NC代表“數控(Numerical Control)”。在打擊面凹槽gv被形成之后執行沉積處理。因此，打擊面凹槽gv的表面(包括打擊面凹槽gv的底表面)也受到沉積處理。如圖2所示，打擊面板pl的跟側端被大致沿著邊界線bI布置。另一方面，打擊面板Pl的趾側端被大致沿著桿頭2的輪廓布置。打擊面板pl具有區域Rs和區域Rn。打擊面板pl的趾側部分為區域Rn。打擊面板pl具有邊界線bl。打擊面4的表面為平面。整個平面部分分受到沉積處理。受到沉積處理的區域包括邊界kl。沉積處理的實例包括PVD (物理氣相沉積方法)和CVD (化學氣相沉積方法)。PVD的實例包括真空沉積，濺射，離子電鍍，離子束沉積和離子注入沉積。CVD的實例包括等離子體CVD，激光激勵CVD和光激勵CVD。考慮到在其中執行化學反應的腔中的壓力，CVD的實例包括標準壓力CVD和低壓力CVD。可以在現有的設備中執行沉積。被沉積的物質的實例包括TiC，TiN, TiAlN, TiCN, CrN, Zr，ZrN, SiC, A1203, BN,Si02, Ti02, Zr02 和 MgF2。也可以用 DLC(類金剛石膜(diamond like carbon))。這些物質作為被沉積的物質。圖4是桿頭2的表面附近的截面圖。表面層Ls被形成在打擊面4的表面上。表面層Ls為沉積層。表面層Ls通過PVD形成。表面層Ls為被暴露的沉積層。在本實施例中使用了 TiC(碳化鈦)。即，表面層Ls為TiC層。TiC顯示為黑色。圖5是圖2中由F5表示的圈的放大視圖。外觀缺陷部分fa由圖5中的雙點劃線表示。外觀缺陷部分fa并未應用在本發明的桿頭中。外觀缺陷部分fa形成色差，當與圍繞部分相比時，能夠通過眼睛識別出該色差。可以通過眼睛識別外觀缺陷部分fa。外觀缺陷部分fa會降低產品價格。當產生外觀缺陷部分fa時，需要重新進行(修改)沉積處理。在本實施例中，幾乎不產生外觀缺陷部分fa。即使當產生外觀缺陷部分fa時，也可以修改(重新進行)沉積處理。為了除去外觀缺陷部分fa，進行了多次試驗。結果發現，沉積處理可以改變外觀缺陷部分fa的產生率。特別地，據發現在沉積處理中溫度Tp有助于抑制外觀缺陷部分fa。考慮抑制外觀缺陷部分fa，溫度Tp較佳地等于或小于150°C，更佳地等于或小于 140°C，還更佳地等于或小于130°C，并更佳地等于或小于120°C。當溫度Tp太低時，沉積處理可能變得困難或可能減小膠粘性。在這點上，溫度Tp較佳地等于或大于90°C，更佳地等于或大于100°C。當存在多個沉積層時，在所有沉積處理中的溫度Tp較佳地滿足這些較佳的溫度范圍。處理的溫度Tp通常為標準溫度，即，在桿頭的PVD處理中為300°C左右。包括打擊面和桿頭體的整體構造的桿頭不會在處理溫度上引起問題。然而，據發現當多個構件的邊界存在時，會引起外觀缺陷問題。因此，通過降低溫度Tp會減少外觀缺陷部分fa。外觀缺陷部分fa的具體產生原因并不清楚。然而，通過分析稍后描述的實例的結果可以推測產生原因。能夠推測出的一個原因是抑制邊界kl上存在的沉積的物質(以下，也被稱為抑制劑Pt)。抑制劑Pt的實例包括粘合劑，切削油和填縫料(putty)。粘合劑用于粘合打擊面板Pl和桿頭體hi。當通過切削處理形成打擊面凹槽gv時使用切削油。填縫料可以用于防止切削油進入邊界kl。據知，因為抑制劑Pt殘余而導致沉積失敗。特別地，粘合劑往往會在高溫條件下流動。因此，在高溫加工期間，粘合劑可能流出來。填縫料為襯墊材料，用于填補凹部，裂縫和孔等等。填縫料的實例包括環氧填縫料，聚酯填縫料，石膏填縫料和碳酸鈣填縫料。粘合劑不受限制。粘合劑的實例包括丙烯酸粘合劑，環氧粘合劑和氨基甲酸酯粘合劑。考慮接合強度，使用環氧粘合劑較佳。考慮耐熱性，使用氨基甲酸酯粘合劑較佳。當如下所述降低沉積處理中的溫度Tp時，會抑制由高溫導致的粘合劑的劣化。因此，當溫度Tp較低時，甚至可以使用耐熱性相對較低的粘合劑。在這點上，較佳地，可以使用具有低耐熱性和極好的粘附力的環氧粘合劑。當溫度Tp較低時,會提高選擇粘合劑的自由度。當溫度Tp較低時，幾乎不會使粘合劑劣化，從而保持粘合劑。因此，可以穩當地固定打擊面板pi。在桿頭2中，沉積層的數量為I。沉積層的數量可能為1，2或等于或大于3。在下文中，將描述沉積層的數量為2的實例。圖6是根據第二個實施例的桿頭20中的打擊面22的放大截面圖。除了沉積層的數量為2之外,桿頭20與第一個實施例的桿頭2相同。在桿頭20中，沉積層的數量為多個。在桿頭20中，沉積層的數量為2。表面層Ls和第二層Lg為沉積層。表面層Ls和第二層Lg通過PVD形成。表面層Ls為TiC層。第二層Lg為CrN(氮化鉻)層。第二層Lg為下層的實例。下層為在表面層Ls內部的一層。下層的數量可能為1，或等于或大于2。下層(第二層Lg)接觸材料(金屬材料)。材料為打擊面板Pl或桿頭體
hi ο如上所述，TiC層顯示為黑色。因此，桿頭20的打擊面22與桿頭2的打擊面一樣顯示為黑色。當TiC層經過磨損被脫除時，CrN層被暴露。CrN層顯示為有光澤的金屬顏色。據發現，CrN層對保持外觀起作用。當在桿頭2中脫除TiC層時，桿頭體hi或打擊面板Pi的金屬材料被暴露出來。據發現，當金屬材料被暴露時，往往會有損外觀。當在沙坑使用桿頭2而導致TiC層被脫除時，脫除痕跡看起來像許多裂紋。看起來像裂紋的軌跡損壞了外觀。痕跡給使用者造成了表面處理被脫除的負面影響。TiC層為黑色，黑色消失的部分很明顯。·據發現，當CrN層存在時，脫除痕跡不明顯。具體原因不清楚。可以推測出的原因是當與金屬材料被暴露的情況相比，存在CrN層時，會增加被暴露部分的表面的光滑度。據知，當光滑度較高時，可以改善表面的外觀，而脫除痕跡不明顯。當光滑度較高時，幾乎不會引起表面處理被脫除的負面影響。圖7是根據第三個實施例的桿頭30中的打擊面32的放大截面圖。除了沉積層的數量為2之外,桿頭30與第一個實施例的桿頭2相同。在桿頭30中，沉積層的數量為多個。在桿頭30中，沉積層的數量為2。表面層Ls和第二層Lg為沉積層。表面層Ls和第二層Lg通過PVD形成。表面層Ls為TiC層。第二層Lg為Zr (鋯)層。如上所述，TiC層顯示為黑色。因此，桿頭30的打擊面32與桿頭2的打擊面一桿顯示為黑色。當TiC層因為磨損而被脫除時，使Zr層被暴露。Zr層顯示為有光澤的金屬顏色。據發現，Zr層有效地起到保持外觀的作用。當在桿頭2中脫除TiC層時，桿頭體hi或打擊面板pl的金屬材料被暴露。據發現，當金屬材料被暴露時，往往會有損外觀。當在沙坑等等中使用桿頭2而使TiC層被脫除時，脫除痕跡看起來像許多裂紋。看起來像裂紋的痕跡有損于外觀。該痕跡對于使用者造成了表面處理被脫除負面影響。TiC層為黑色，黑色消失的部分很明顯。據發現，當Zr層存在時，脫除痕跡不明顯。具體原因不清楚。可以推測出的原因是，當與金屬材料被暴露的情況相比，存在Zr層時，會增加被暴露的部分的表面的光滑度。據知，當光滑度較高時，可以改善表面的外觀，并且脫除痕跡不明顯。如桿頭20和桿頭30中所示，據發現，當脫除表面層時，在表面層下的第二沉積層的存在改善了外觀。金屬材料(不銹鋼和鈦合金等等)的顏色類似于第二層的顏色。因此，當表面層被脫除，外觀的改變似乎不取決于第二層存在或不存在。然而，事實上，據發現在表面層的磨損期間，第二層的存在改善外觀。這是本領域的技術人員所不期望的。如下所述的實例中，修改桿頭2，桿頭20和桿頭30中的沉積處理。結果，在桿頭2和桿頭20中，發現沉積處理的修改的成功率Sr很低。另一方面，可以發現在桿頭30中的成功率Sr很高。
在沉積處理的修改中，首先進行脫除處理。脫除劑(remover)用于脫除處理中。脫除劑的較佳實例包括H2O2 (過氧化氫)。然后，進行再沉積處理。再沉積處理與最初的沉積處理相同。如下所述，可以估計出很難使用H2O2完全地脫除CrN。下面將描述在桿頭30中的成功率Sr很高的原因。當沉積層能夠被脫除劑脫除時，據知，成功率Sr很高。當沉積層幾乎不會被脫除劑脫除時，據知，成功率Sr很低。當沉積層在脫除處理中剩余時，可以推測剩余的沉積層引起再沉積的缺陷。考慮改善成功率Sr，表面層Ls下的沉積層的由脫除劑導致的可脫除性較佳地比表面層的可脫除性更高。脫除劑的實例包括過氧化氫和氫氧化鈉。脫除劑的較佳的實例包括過氧化氫。盡管也試驗過氫氧化鈉(NaOH)，但是這會引起打擊面材料的腐蝕。考慮耐用性，沉積層的總厚度Tt較佳地等于或大于O. 5 μ m，更佳地等于或大于 LOum0當厚度Tt太大時，往往會導致脫除。考慮抑制脫除和方便修改，沉積層的厚度Tt較佳地等于或小于3. O μ m，更佳地等于或小于2. 5 μ m。考慮耐用性，TiC層的厚度較佳地等于或大于O. 3 μ m，更佳地等于或大于O. 8 μ m。考慮抑制脫除和方便修改，TiC層的厚度較佳地等于或小于2. 6 μ m，更佳地等于或小于2. I μ m0考慮使表面層的脫除不明顯，下層的厚度T2較佳地等于或大于O. I μ m，更佳地等于或大于O. 2 μ m。考慮抑制脫除和方便修改，下層的厚度T2較佳地等于或小于O. 5 μ m，更佳地等于或小于O. 4μ m。下層指的是沉積層中除表面層之外的部分。沉積處理所需要的時間Tm可以被設置成使沉積層的厚度適當。(實例)在下文中將通過實例說明本發明的效果。然而，根據實例的描述，本發明不應該以限定的方式來理解。已執行試驗A，B和C。在試驗A中，只有TiC用作沉積層。在試驗B中，TiC(第一層)和CrN(第二層)用作沉積層。在試驗C中，TiC(第一層)和Zr (第二層)用作沉積層。試驗A的結果見下表I和2。試驗B的結果見下表3。試驗C的結果見下表4。(試驗A)(實例Ia)生產與桿頭2 —樣的桿頭。打擊面板Pl的打擊面凹槽gv通過切削處理(NC加工)形成。在NC加工期間使用切削油。打擊面板pi被按壓以適配入桿頭體hi的開口中。通過按壓適配的適配與粘合劑聯合用于固定打擊面板pl。打擊面板Pl通過粘合劑被連接到桿頭體hi。住友財團(Sumitomo) 3M有限公司生產的“EW2010”(商品名稱)被用作粘合齊IJ。在沉積處理之前沖洗打擊面表面。用有機溶劑進行沖洗。具體地，沖洗為擦拭處理。在擦拭處理中，打擊面表面通過包括有機溶劑的織物被擦拭。在沖洗之后執行沉積處理。這種類型的沉積為PVD。在例如真空狀態等的現有條件下執行PVD處理。沉積層為TiC。在沉積處理中，處理溫度Tp為150°C。沉積所需要的時間Tm為80分鐘。實例Ia的規格和評價結果見下表I。(實例2a 至 14a)除表I所示的規格之外，實例2a至14a的桿頭通過與實例Ia中相同的方法獲得。這些規格和評價結果見下表I。在實例8a中，在沖洗時使用水來代替溶劑。在實例9a中，不使用粘合劑。
(比較實例Ia至5a)除表2所示的規格之外，比較實例Ia至5a的桿頭通過與實例Ia相同的方法獲得。這些規格和評價結果見下表2。
權利要求
1.一種高爾夫球具桿頭，其特征在于，包括 第一構件；和 第二構件； 其中，所述第一構件和所述第二構件的邊界位于所述桿頭的表面上； 沉積層形成在包括所述桿頭的所述表面上的所述邊界的區域；并且 沉積處理中的溫度Tp等于或小于150°C。
2.如權利要求I所述的高爾夫球具桿頭，其特征在于，其中，所述沉積層通過PVD形成。
3.如權利要求I所述的高爾夫球具桿頭，其特征在于，其中，所述第一構件和所述第二構件通過粘合劑粘接。
4.如權利要求I所述的高爾夫球具桿頭，其特征在于，其中，所述沉積層具有表面層和下層。
5.如權利要求I所述的高爾夫球具桿頭，其特征在于，其中被暴露的所述沉積層為TiC層。
6.如權利要求I所述的高爾夫球具桿頭，其特征在于，其中所述沉積層的總厚度Tt大于等于O. 5 μ m且小于等于3. O μ m。
7.如權利要求5所述的高爾夫球具桿頭，其特征在于，其中，所述TiC層的厚度大于等于O. 3 μ m且小于等于2. 6 μ m。
8.如權利要求4所述的高爾夫球具桿頭，其特征在于，其中，所述下層的厚度大于等于O.I μ m且小于等于O. 5 μ m。
9.如權利要求I所述的高爾夫球具桿頭，其特征在于，其中，所述沉積層具有表面層和第二層； 所述表面層為TiC層；并且 所述第二層為CrN層。
10.如權利要求I所述的高爾夫球具桿頭，其特征在于，其中，所述沉積層具有表面層和第二層； 所述表面層為TiC層；并且 所述第二層為Zr層。
11.如權利要求I所述的高爾夫球具桿頭，其特征在于，其中，所述沉積層具有表面層和下層；并且 所述下層具有比所述表面層的可脫除性更高的可脫除性，所述可脫除性由過氧化氫帶來的。
全文摘要
一種高爾夫球具桿頭，該桿頭(2)包括作為第一構件的桿頭體(h1)和作為第二構件的打擊面板(p1)。第一構件和第二構件的邊界(k1)存在于桿頭的表面上。沉積層被形成在包括桿頭的表面上的邊界的區域中。沉積處理中的溫度(Tp)等于或小于150℃。較佳地，沉積層通過PVD形成。較佳地，第一構件和第二構件被粘合劑粘合。較佳地，沉積層具有表面層和下層。較佳地，被暴露的沉積層為TiC層。較佳地，沉積層的總厚度Tt大于等于0.5μm且小于等于3.0μm。
文檔編號A63B53/04GK102949824SQ20121030679
公開日2013年3月6日 申請日期2012年8月24日 優先權日2011年8月24日
發明者元川祐貴, 平野智哉 申請人:鄧祿普體育用品株式會社