本發(fā)明涉及高爾夫球桿頭。更具體地,涉及一種不同種材料組合而成的高爾夫球桿頭。
背景技術(shù):
反彈系數(shù)和桿頭體積根據(jù)規(guī)則規(guī)定。另外,就擺動(dòng)平衡的觀點(diǎn)而言,在桿頭重量上有限制。這些規(guī)定和限制使得高性能的頭設(shè)計(jì)變得困難。
為了克服上述規(guī)定和限制,已知一種不同種材料組合成的高爾夫球桿頭。不同種材料的組合可以提高頭的設(shè)計(jì)自由度。例如,比重不同的材料的組合可以提高重心位置的設(shè)計(jì)自由度。
日本專利第3885023號(hào)公報(bào)公開了一種桿頭,其在桿頭主體的冠部上設(shè)置孔部,使用與桿頭主體不同的材料的覆蓋材料將該孔部閉塞。該覆蓋材料的比重比桿頭主體的比重小。具體地,桿頭主體的比重被設(shè)定為覆蓋材料的比重的1.3倍以上。這種桿頭的話,在上述冠部的周邊形成凸緣,上述覆蓋材料的周邊部被分割為2層,上述凸緣被插入被分割為這2層的部分。
【現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)】
【專利文獻(xiàn)】
專利文獻(xiàn)1:日本專利第3885023號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
【發(fā)明要解決的課題】
在組合不同種材料的情況下,這些材料彼此之間的接合是必要的??紤]到桿頭的用途,在該接合上要求高耐久性。就耐久性的觀點(diǎn)而言,在上述以往的技術(shù)中,覆蓋材料的周邊部被分割為2層,桿頭主體的凸緣被插入這2層。
在這些以往技術(shù)的接合結(jié)構(gòu)中,2層的覆蓋材料與桿頭主體的凸緣重疊。在該結(jié)構(gòu)中,接合部分的重量大。接合部分中的大重量將削弱由低比重的覆蓋材料引起的重量降低效果。
本發(fā)明的目的在于提供一種高爾夫球桿頭,其由不同種材料組合而成,并且可以將接合部分設(shè)定為輕量。
【解決課題的方法】
本發(fā)明中優(yōu)選的高爾夫球桿頭具備冠部、底部和打擊面。冠部中的至少一部分和/或底部中的至少一部分由覆層材料形成。與上述覆層材料的周圍接觸的鄰接部與上述覆層材料接合。上述覆層材料具有第1層與第2層。上述第1層為最外層。上述第1層被焊接在上述鄰接部上。上述第2層對(duì)上述鄰接部不具有焊接親和性。
優(yōu)選地,上述桿頭進(jìn)一步具備中空部。優(yōu)選地,上述第2層面向上述中空部。
優(yōu)選地,上述第1層的厚度小于上述第2層的厚度。
優(yōu)選地,冠部中的至少一部分由覆層材料形成。優(yōu)選地,上述第2層的比重小于上述第1層的比重。
優(yōu)選地,上述第1層的厚度為0.1mm以上、0.45mm以下。優(yōu)選地,上述第2層的厚度為0.35mm以上、0.7mm以下。
優(yōu)選地,上述第1層的厚度為0.1mm以上、0.3mm以下。優(yōu)選地,上述第2層的厚度為0.4mm以上、0.6mm以下。
優(yōu)選地,上述覆層材料的厚度為0.7mm以下。
優(yōu)選地,上述覆層材料的比重為2以上、3.5以下。
優(yōu)選地,上述第1層的比重為3.5以上、5.0以下。優(yōu)選地,上述第2層的比重為1.6以上但小于3.5。
優(yōu)選地,上述第2層為鋁系合金或者鎂系合金。
優(yōu)選地,上述底部中的至少一部分由上述覆層材料形成。優(yōu)選地,上述第2層的比重大于上述第1層的比重。
優(yōu)選地,上述第1層為鈦系合金或者純鈦。優(yōu)選地,上述鄰接部為鈦系合金。
【發(fā)明效果】
可獲得一種高爾夫球桿頭,其由不同種材料組合而成,并且接合部分輕量。
附圖說明
[圖1]圖1是第1實(shí)施方式涉及的桿頭的斜視圖。
[圖2]圖2是圖1的桿頭的平面圖。
[圖3]圖3是圖1的桿頭的桿頭主體的平面圖。
[圖4]圖4是沿圖2中的f4-f4線的截面圖。
[圖5]圖5是第2實(shí)施方式涉及的桿頭的截面圖。
[圖6]圖6是第3實(shí)施方式涉及的桿頭的截面圖。
[圖7]圖7是第4實(shí)施方式涉及的桿頭的截面圖。
[圖8]圖8是第5實(shí)施方式涉及的桿頭的斜視圖。
[圖9]圖9是圖8的桿頭的分解斜視圖。
[圖10]圖10(a)是顯示2層結(jié)構(gòu)的覆層材料的一個(gè)例子的截面圖;圖10(b)是顯示2層結(jié)構(gòu)的覆層材料的其它例子的截面圖;圖10(c)是顯示3層結(jié)構(gòu)的覆層材料的一個(gè)例子的截面圖。
【符號(hào)說明】
2桿頭
4打擊面
6冠部
8底部
10插鞘
12桿身孔
14裙部
c1冠部構(gòu)件(覆層材料)
c3底部構(gòu)件(覆層材料)
c4背部構(gòu)件(覆層材料)
k1覆層材料與鄰接部的邊界(覆層材料與桿頭主體的邊界)
cp2支承部
具體實(shí)施方式
以下,參照適當(dāng)?shù)母綀D,同時(shí),基于優(yōu)選的實(shí)施方式,詳細(xì)地說明本發(fā)明。
圖1為本發(fā)明的第1實(shí)施方式所涉及的桿頭2的斜視圖。圖2是桿頭2的平面圖。桿頭2是木質(zhì)型桿頭。桿頭2具有打擊面4、冠部6、底部8和插鞘10。插鞘10具有桿身孔12。桿頭2的內(nèi)部為空洞。即,桿頭2具有中空部。進(jìn)一步地,桿頭2具有裙部14。
桿頭2是通過接合多個(gè)部件而形成的。本實(shí)施方式的桿頭2中,在桿頭主體h1上,冠部構(gòu)件c1被接合。
圖3是從冠部側(cè)看桿頭主體h1的平面圖。圖3是桿頭主體h1單獨(dú)的圖。桿頭主體h1包括打擊面4的全部。桿頭主體h1包括底部8的全部。桿頭主體h1包括裙部14的全部。桿頭主體h1包括冠部6的一部分。
關(guān)于桿頭主體h1,其全部也可以一體成形。桿頭主體h1也可以通過多個(gè)構(gòu)件的接合而形成。
桿頭主體h1具有冠部開口cp1。圖3中,由于去除了冠部構(gòu)件c1,所以可以看見底部8的內(nèi)部8m。桿頭2中,冠部開口cp1通過冠部構(gòu)件c1堵住。因此,桿頭2中,底部8的內(nèi)部8m無法目視辨認(rèn)。
如圖3所示,桿頭主體h1在冠部開口cp1的周圍具有支承部cp2。支承部cp2對(duì)接于冠部構(gòu)件c1的內(nèi)部。桿頭2中,支承部cp2無法目視辨認(rèn)。
圖4是沿圖2中的f4-f4線的截面圖。支承部cp2從內(nèi)側(cè)支撐冠部構(gòu)件c1的周邊部。支承部cp2與冠部構(gòu)件c1的周邊部重疊。支承部cp2的高低面的高度差等于冠部構(gòu)件c1的厚度。因此,在桿頭2的外表面上,冠部構(gòu)件c1與桿頭主體h1之間的邊界k1無高低面的差距。另外,如下所述,也可以無支承部cp2。
冠部構(gòu)件c1構(gòu)成冠部6的一部分。冠部構(gòu)件c1形成冠部6的大部分。冠部構(gòu)件c1占冠部6的面積的50%以上。冠部構(gòu)件c1也可以占冠部6的面積的60%以上。冠部構(gòu)件c1也可以占冠部6的面積的70%以上。冠部構(gòu)件c1也可以占冠部6的面積的80%以上。冠部構(gòu)件c1也可以構(gòu)成冠部6的全部。
冠部構(gòu)件c1與桿頭主體h1的接合方法是焊接。即,冠部構(gòu)件c1被焊接在桿頭主體h1上。冠部構(gòu)件c1的外層被焊接在桿頭主體h1上。在冠部構(gòu)件c1與桿頭主體h1的接合中,也可以不使用粘接劑。
在桿頭2中,冠部構(gòu)件c1為覆層材料。結(jié)果,在桿頭2中,冠部6的一部分通過覆層材料形成。覆層材料也可以形成冠部6的全部。覆層材料也可以形成底部8的至少一部分。覆層材料也可以形成底部8的全部。覆層材料也可以形成冠部6的一部分和底部8的一部分。在這種情況下,例如,覆層材料也可以具有從冠部6的后部、經(jīng)由裙部14的后部、而到底部8的后部的部分。
覆層材料是指,2種以上的金屬重疊接合而成的金屬板。接合中不使用粘接劑等,2種以上的金屬被直接接合。在該覆層材料中,2種以上的金屬使用輥軋、爆炸焊接(explosivewelding)等方法進(jìn)行接合。不同種金屬彼此之間的邊界面中,形成包覆狀態(tài),該包覆狀態(tài)提高了該邊界面的接合強(qiáng)度。
圖4的擴(kuò)大部是作為覆層材料的冠部構(gòu)件c1的擴(kuò)大截面圖。該覆層材料為2層結(jié)構(gòu)。第1層s1為外層。第1層s1為最外層。第1層s1構(gòu)成桿頭2(冠部6)的外表面。第2層s2為內(nèi)層。第2層s2為最內(nèi)層。第2層s2位于第1層s1的內(nèi)側(cè)。第2層s2與第1層s1接連。第2層s2構(gòu)成桿頭2(冠部6)的內(nèi)表面。第2層s2面向中空部。
關(guān)于覆層材料c1與桿頭主體h1的接合部分,在本申請(qǐng)中,使用鄰接部這樣的用語(yǔ)。該鄰接部意味著與覆層材料焊接的部分。換言之,鄰接部意味著在焊接時(shí)熔化了的部分。通過觀察截面,可以判斷是否為鄰接部。鄰接部是桿頭主體h1的一部分。本實(shí)施方式中,鄰接部的材質(zhì)與桿頭主體h1整體的材質(zhì)相同。
與覆層材料c1的周圍相鄰的鄰接部被接合在覆層材料c1上。該接合為焊接。但是,被焊接在鄰接部上的只是第1層s1。第2層s2未被焊接在鄰接部上。在該“未被焊接”時(shí),包括不充分的焊接(例如,生成脆弱的金屬間化合物的情況)。如下所述,由于第2層s2對(duì)鄰接部不具有焊接親和性,因而即使鄰接部與第2層s2被焊接,也仍為不充分的焊接。
第1層s1對(duì)鄰接部具有焊接親和性。因此,第1層s1被焊接在鄰接部上。另一方面,第2層s2對(duì)鄰接部不具有焊接親和性。
焊接親和性是本申請(qǐng)中自定義的用語(yǔ),為焊接性的標(biāo)志。在判斷焊接親和性時(shí),可以比較互相焊接的兩構(gòu)件的材質(zhì)。主成分共同的情況,定義為兩構(gòu)件互相具有焊接親和性。而,主成分意味著50質(zhì)量%以上的成分。另一方面,沒有共同的主成分的情況,定義為兩構(gòu)件互相不具有焊接親和性。當(dāng)然,該主成分為金屬。
由于第2層s2上不需要焊接親和性,所以第2層s2的材質(zhì)的選擇自由度高。因此,例如,可以選擇比重的低的材質(zhì)作為第2層s2。比重比第1層s1低的第2層s2有利于覆層材料的輕量化。
由于第2層s2的選擇自由度高,因而可以將各種各樣的特性引入覆層材料。例如,在選擇加工性優(yōu)異的材質(zhì)為第2層s2的情況下,可改善覆層材料的加工性。例如,在選擇高比重的材質(zhì)為第2層s2時(shí),可以提高覆層材料的比重。
如上所述,桿頭2具有中空部(參照?qǐng)D4)。第2層s2面向該中空部。焊接時(shí),第1層s1與鄰接部的邊界被加熱。通過該熱,完成第1層s1與鄰接部的焊接。另一方面,該熱可以傳達(dá)到第2層s2上。第2層s2由于不具有與鄰接部的焊接親和性,因?yàn)橐部梢圆贿M(jìn)行第2層s2的加熱。如上所述,這是由于第2層s2與鄰接部的焊接不充分。但是,對(duì)第2層s2的熱傳導(dǎo)是不可避免的。第1層s1與第2層s2的邊界面上也可以進(jìn)行熱傳導(dǎo)。
在覆層材料中,第1層s1與第2層s2冶煉接合,在邊界面上形成包覆狀態(tài)。通過該包覆狀態(tài),第1層s1與第2層s2被牢固地接合。如果第1層s1與第2層s2的邊界面被加熱,存在該包覆狀態(tài)將發(fā)生變化的情況。有該變化使得第1層s1與第2層s2的接合強(qiáng)度降低的情況。如果層間的接合強(qiáng)度降低,則覆層材料c1的強(qiáng)度可降低。
在桿頭2中,第2層s2面向中空部。第2層s2通過該中空部可以被空氣冷卻。由于該空氣冷卻,可以抑制第1層s1與第2層s2的邊界面的溫度上升。結(jié)果,包覆狀態(tài)的變化被抑制,可以原樣地維持覆層材料c1的高強(qiáng)度。像這樣地,面向中空部的第2層s2通過空氣冷卻效果,提高焊接的接合強(qiáng)度。
第2層s2面向中空部。第2層s2與鄰接部之間的不完全的焊接部分未露出外部,無法從外部看見。因此,可以改善桿頭2的外觀。
由于接合方法不是粘接而是焊接,因此支承部cp2的寬度變小。支承部cp2僅是為了焊接時(shí)的位置配準(zhǔn)而設(shè)計(jì)的。支承部cp2與覆層材料c1的重疊寬度,例如可以設(shè)置為4mm以下,進(jìn)一步為3mm以下,進(jìn)一步為2mm以下,進(jìn)一步為1mm以下。支承部cp2的寬度小的桿頭2中,接合部的重量可以被控制。另外,如下所述,也可以無支承部cp2。換言之,支承部cp2與覆層材料c1的重疊寬度也可以為0mm。
圖5為第2實(shí)施方式涉及的桿頭20的截面圖。不同于上述桿頭2,桿頭20的桿頭主體h2不具有支承部cp2。桿頭20與桿頭2的差異僅在于該支承部cp2的有無。覆層材料c1與鄰接部(桿頭主體h2)在對(duì)接狀態(tài)下接合。像這樣地,由于覆層材料的焊接是可能的,因此可以省略支承部cp2。
圖6為第3實(shí)施方式涉及的桿頭30的截面圖。桿頭30是木質(zhì)型桿頭。桿頭30具有打擊面32、冠部34、底部36以及插鞘。桿頭30的內(nèi)部為空洞。即,桿頭30具有中空部。進(jìn)一步地,桿頭30具有裙部38。
桿頭30是通過接合多個(gè)構(gòu)件而形成的。本實(shí)施方式的桿頭30中,在桿頭主體h3上,接合底部構(gòu)件c3。桿頭30的外表面上,底部構(gòu)件c3與桿頭主體h3的邊界k1上無高低面的差距。
桿頭主體h3包括打擊面32的全部。桿頭主體h3包括底部36的一部分。桿頭主體h3包括裙部38的全部。桿頭主體h3包括冠部34的全部。
桿頭主體h3具有底部開口cp3。該底部開口cp3用底部構(gòu)件c3堵住。
底部構(gòu)件c3構(gòu)成底部36的一部分。底部構(gòu)件c3形成底部36的大部分。底部構(gòu)件c3占底部36的面積的50%以上。底部構(gòu)件c3也可構(gòu)成底部36的全部。
桿頭30中,底部構(gòu)件c3為覆層材料。桿頭30中,底部36的一部分由覆層材料形成。
圖6的擴(kuò)大部是為覆層材料的冠部構(gòu)件c3的擴(kuò)大截面圖。該覆層材料為2層結(jié)構(gòu)。第1層s1為外層。第1層s1為最外層。第1層s1構(gòu)成桿頭30(底部36)的外表面。第2層s2位于第1層s1的內(nèi)側(cè)。第2層s2與第1層s1接連。第2層s2為內(nèi)層。第2層s2為最內(nèi)層。第2層s2構(gòu)成桿頭30(底部36)的內(nèi)表面。第2層s2面向中空部。
桿頭主體h3包括鄰接部。該鄰接部意味著與覆層材料c3焊接的部分。鄰接部是桿頭主體h3的一部分。本實(shí)施方式中,鄰接部的材質(zhì)與桿頭主體h3整體的材質(zhì)相同。
該鄰接部被接合在覆層材料c3上。該接合為焊接。而,被焊接在鄰接部上的只是第1層s1。第1層s1對(duì)鄰接部具有焊接親和性。因此,第1層s1被焊接在鄰接部上。另一方面,第2層s2對(duì)鄰接部不具有焊接親和性。
像這樣地,在桿頭30中,底部36中的至少一部分通過覆層材料c3形成。該覆層材料c3中,第2層s2的比重也可以比第1層s1的比重大。這種情況下,桿頭30的低重心化變得可能。該覆層材料c3中,例如,第1層s1的材質(zhì)被設(shè)定為鈦系合金,第2層s2的材質(zhì)被設(shè)定為不銹鋼。這種情況下,相比于相同重量的鈦系合金,厚度被控制,低重心化受到促進(jìn)。
即使是這種桿頭30中,第2層s2也面向中空部。由于該中空部的空氣冷卻效果,可以將覆層材料的強(qiáng)度維持得較高。
圖7為第4實(shí)施方式涉及的桿頭40的截面圖。桿頭40是木質(zhì)型桿頭。桿頭40具有打擊面42、冠部44、底部46以及插鞘。桿頭40的內(nèi)部為空洞。即,桿頭40具有中空部。進(jìn)一步地,桿頭40具有裙部48。
桿頭40通過接合多個(gè)構(gòu)件而形成。本實(shí)施方式的桿頭40中,在桿頭主體h4上,接合背部構(gòu)件c4。桿頭40的外表面上,背部構(gòu)件c4與桿頭主體h4的邊界k1上無高低面的差距。
桿頭主體h4包括打擊面42的全部。桿頭主體h4包括底部46的一部分。桿頭主體h4包括裙部48的一部分。桿頭主體h4包括冠部44的一部分。
桿頭主體h4在其背部側(cè)上具有開口。該開口從冠部44的背部側(cè)到達(dá)底部46的背部側(cè)。該開口用背部構(gòu)件c4堵住。
背部構(gòu)件c4構(gòu)成冠部44的一部分。背部構(gòu)件c4構(gòu)成底部46的一部分。背部構(gòu)件c4構(gòu)成裙部48的一部分。
桿頭40中,背部構(gòu)件c4為覆層材料。桿頭40中,冠部44的一部分、底部46的一部分、以及裙部48的一部分由覆層材料形成。覆層材料的比重小的情況下,背部構(gòu)件c4輕。輕的背部構(gòu)件c4有利于使得桿頭的重心位于前方(靠打擊面)。覆層材料的比重大的情況下,背部構(gòu)件c4重。重的背部構(gòu)件c4有利于使得桿頭的重心位于后方。
圖8為第5實(shí)施方式涉及的桿頭50的斜視圖。圖9為該桿頭50的分解斜視圖。
桿頭50為4塊結(jié)構(gòu)。桿頭50具有打擊面構(gòu)件52、冠部構(gòu)件54、底部構(gòu)件56以及插鞘構(gòu)件58。桿頭50中,這4個(gè)構(gòu)件52、54、56和58被接合。
這4個(gè)構(gòu)件中的至少1個(gè)可以被設(shè)定為覆層材料。例如,冠部構(gòu)件54可以是覆層材料。例如,底部構(gòu)件56可以是覆層材料。例如,冠部構(gòu)件54和底部構(gòu)件56可以是覆層材料。覆層材料具有多層結(jié)構(gòu)。該覆層材料的第1層的材質(zhì)是鈦合金,其第1層被設(shè)定為最外層。而且,非覆層材料的構(gòu)件的材質(zhì)可以被設(shè)定為鈦合金。這種情況下,由覆層材料形成的構(gòu)件與其它的構(gòu)件可以被焊接。桿頭50中,全部的構(gòu)件間的接合可以被設(shè)定為焊接。與其它的構(gòu)件的焊接是對(duì)接焊接。由于是對(duì)接焊接,因而可以控制接合部分的重量。由于不是粘接而是焊接,因而桿頭50的耐久性優(yōu)良。
圖10(a)是上述2層結(jié)構(gòu)的覆層材料的截面圖。圖10(b)顯示第2層s2的側(cè)面用邊緣層s11覆蓋的方式。邊緣層s11的材質(zhì)與第1層s1相同。邊緣層s11與第1層s1連接。邊緣層s11從第1層s1的端部伸長(zhǎng)至覆蓋第2層s2的側(cè)面。與第1層s1相同地,邊緣層s11對(duì)鄰接部具有焊接親和性。因此,邊緣層s11可以被焊接在鄰接部上。通過邊緣層s11,可以擴(kuò)大具有焊接親和性的部分的接觸面積。因此,可以改善焊接強(qiáng)度。邊緣層s11的形成方法無特別的限定,可列舉出焊接、蒸鍍、熱噴涂、熔覆等。
覆層材料的層數(shù)并無限定。例如,覆層材料可以為3層。
圖10(c)是顯示3層結(jié)構(gòu)的覆層材料的一個(gè)例子的截面圖。圖10(c)的覆層材料具有第1層s1、第2層s2和第3層s3。第2層s2位于第1層s1與第3層s3之間。第2層s2被第1層s1與第3層s3夾持。第3層s3的材質(zhì)可以設(shè)定為與第1層s1的材質(zhì)相同。第1層s1和第3層s3可以對(duì)鄰接部具有焊接親和性,第2層s2可以對(duì)鄰接部不具有焊接親和性。
[覆層材料中的第1層s1(外層)]
其第1層s1為外層(最外層)。其第1層s1構(gòu)成桿頭外表面。作為其第1層s1(外層)的材質(zhì),例如可列舉出:鐵系合金、鈦系合金、純鈦、鋁系合金、純鋁、鎂系合金、純鎂、銅系合金、純鎳、鎳系合金以及鋅系合金。
另外,鐵系合金意味著以鐵為主成分的合金,在這點(diǎn)上,其它的合金也一樣。主成分意味著50質(zhì)量%以上的成分。
作為鐵系合金,例如可列舉出鋼和鑄鐵。作為鋼,例如可列舉出:碳素鋼、高張力鋼、工具鋼、碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼、刃具鋼、鑄鋼、不銹鋼、電磁鋼、硅鋼、ks鋼、mk鋼、馬氏體時(shí)效鋼、克虜伯(krupp)鋼、鉻鋼、鎳鉻鋼、釩鋼、鉻鉬鋼、錳鋼、錳鉬鋼、以及安來鋼。作為碳素鋼,例如可列舉出s25c。作為不銹鋼,例如可列舉出sus304和sus430。
作為鈦系合金,可列舉出α鈦、αβ鈦以及β鈦。作為α鈦,例如可列舉出ti-5al-2.5sn、ti-8al-1v-1mo。作為αβ鈦,例如可列舉出:ti-6al-4v、ti-6al-2sn-4zr-6mo、ti-4.5al-3v-2fe-2mo、以及ti-6al-6v-2sn。作為β鈦,例如可列舉出:ti-15v-3cr-3sn-3al、ti-20v-4al-1sn、ti-22v-4al、ti-15mo-2.7nb-3al-0.2si、以及ti-16v-4sn-3al-3nb。
作為純鈦,可例舉工業(yè)用純鈦。作為該工業(yè)用純鈦,可例舉日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的第1種純鈦、第2種純鈦、第3種純鈦以及第4種純鈦。
作為鋁系合金,例如可列舉出國(guó)際鋁合金名稱中的以4位數(shù)的數(shù)字編號(hào)的2000系列、3000系列、4000系列、5000系列、6000系列、7000系列、以及8000系列。另外,1000系列是純鋁。其中,2000系列為al-cu系合金,包括杜拉鋁(duralumin)(2017)和超級(jí)杜拉鋁(extra-superduralumin)(2024)。3000系列是al-mn系合金。4000系列是al-si系合金。5000系列是al-mg系合金。6000系列是al-mg-si系合金。7000系列是al-zn-mg系合金和al-zn-mg-cu系合金,其強(qiáng)度優(yōu)良。7000系列包括超級(jí)杜拉鋁(7075)和7n01。
作為鎂系合金,例如可列舉出:az31、am60、az61、az80和az91。這些名稱由astm規(guī)定。
作為銅系合金,例如可列舉出:黃銅、青銅、白銅、紅銅、洋白銅、丹銅、鉻銅、鈹銅、鋁青銅以及磷青銅。
如果考慮桿頭的強(qiáng)度與輕量性,優(yōu)選桿頭主體的材質(zhì)為鈦系合金。因此,優(yōu)選作為桿頭主體的一部分的鄰接部的材質(zhì)為鈦合金。就提高與其鄰接部的焊接強(qiáng)度的觀點(diǎn)而言,優(yōu)選覆層材料的第1層為鈦系合金。
[覆層材料中的第2層s2(內(nèi)層)]
覆層材料的第2層s2位于第1層s1的內(nèi)側(cè)。作為第2層s2的材質(zhì),例如可列舉出:鐵系合金、鈦系合金、純鈦、鋁系合金、純鋁、鎂系合金、銅系合金、純鎳、鎳系合金以及鋅系合金。第1層s1中可以使用的材質(zhì)均也可以在第2層s2中使用。各合金的例子如上所述。
第2層s2的材質(zhì)不同于第1層s1的材質(zhì)。關(guān)于該“不同”,在本申請(qǐng)中,只要全部成分的比率不一樣,就可以看做材質(zhì)互相不同。只要全部成分的比率相同的情況,就可以視為材質(zhì)“相同”。
就覆層材料的輕量化的觀點(diǎn)而言,第2層s2優(yōu)選為鋁系合金或者鎂系合金,更優(yōu)選為鎂系合金。就輕量性與強(qiáng)度的平衡的觀點(diǎn)而言,更優(yōu)選鋁系合金。
其第2層s2位于上述第1層s1的內(nèi)側(cè)。其第2層s2與上述第1層s1接連。覆層材料為2層的情況下,優(yōu)選上述第2層s2面向桿頭的中空部。
如圖10(c)所示,覆層材料可以是3層。該覆層材料具有最外層、中間層和最內(nèi)層。最外層構(gòu)成桿頭表面。中間層位于最外層與最內(nèi)層之間。優(yōu)選地,最內(nèi)層面向桿頭的中空部。最外層是第1層s1,關(guān)于其材質(zhì),如上所述。中間層是第2層s2,關(guān)于其材質(zhì),如上所述。最內(nèi)層是第3層s3,其材質(zhì)例如可以設(shè)定為與第1層s1相同。
覆層材料可以為4層以上。其覆層材料的最外層是第1層,關(guān)于其材質(zhì),如上所述。其覆層材料的最內(nèi)層的材質(zhì)可以設(shè)定為與第1層相同。
在3層以上的覆層材料中,在互相鄰接的層彼此之間,材質(zhì)彼此不同。在3層以上的覆層材料中,互相不鄰接的層彼此之間,材質(zhì)即可以彼此相同,也可以彼此不同。
[第1層的厚度t1]
圖6中雙箭頭t1所表示的是第1層s1的厚度。就焊接強(qiáng)度的觀點(diǎn)而言,第1層s1的厚度t1優(yōu)選為0.1mm以上,更優(yōu)選0.12mm以上,更優(yōu)選0.15mm以上。就覆層材料的輕量化的觀點(diǎn)而言,厚度t1優(yōu)選為0.45mm以下,優(yōu)選0.4mm以下,更優(yōu)選0.38mm以下,更優(yōu)選0.35mm以下。特別是,覆層材料構(gòu)成冠部的情況下,優(yōu)選這些數(shù)值范圍。
[第2層的厚度t2]
圖6中雙箭頭t2所表示的是第2層s2的厚度。通過增加第2層s2的比例,基于第2層s2的特性的效果將進(jìn)一步提高。就這個(gè)觀點(diǎn)而言,第2層s2的厚度t2優(yōu)選為0.35mm以上,優(yōu)選0.4mm以上,更優(yōu)選0.42mm以上,更優(yōu)選0.45mm以上。就將覆層材料的厚度tc設(shè)定為優(yōu)選數(shù)值的觀點(diǎn)而言,厚度t2優(yōu)選為0.7mm以下,優(yōu)選0.6mm以下,更優(yōu)選0.58mm以下,更優(yōu)選0.55mm以下。特別是,覆層材料構(gòu)成冠部的情況下,優(yōu)選這些數(shù)值范圍。
就發(fā)揮第2層s2的特性的觀點(diǎn)而言,t1/t2優(yōu)選為1以下,更優(yōu)選小于1,更優(yōu)選1/2以下,更優(yōu)選1/3以下??紤]到焊接強(qiáng)度,則t1/t2優(yōu)選為1/4以上。
如上所述,第2層s2的材質(zhì)的自由度高。因此,基于第2層s2的特性的效果多種多樣。就提高其效果的觀點(diǎn)而言,優(yōu)選第2層s2的厚度t2比第1層s1的厚度t1大。換言之,優(yōu)選厚度t1比厚度t2小。
[覆層材料的厚度tc]
就輕量化的觀點(diǎn)而言,覆層材料的厚度tc優(yōu)選為0.80mm以下,更優(yōu)選0.78mm以下,更優(yōu)選0.75mm以下。就強(qiáng)度的觀點(diǎn)而言,厚度tc優(yōu)選為0.5mm以上,更優(yōu)選0.52mm以上,更優(yōu)選0.55mm以上。特別是,覆層材料構(gòu)成冠部的情況下,優(yōu)選這些數(shù)值范圍。
覆層材料的優(yōu)異的特性的一個(gè)例子是低比重。其低比重有利于覆層材料的輕量化。輕覆層材料將提高桿頭重心的設(shè)計(jì)自由度。就這個(gè)觀點(diǎn)而言,第2層s2的比重可以設(shè)定為比第1層s1的比重小。由于第2層s2的材質(zhì)的選擇自由度高,因而第2層s2的比重的自由度也高。通過低比重的第2層s2,覆層材料輕量化。此外,因?yàn)榈?層s1的存在,確保了焊接親和性。例如,如果冠部中的至少一部分通過輕覆層材料形成,可以將桿頭的重心變低。例如,如果圖7的實(shí)施方式的背部構(gòu)件c4變輕,則可以使得桿頭重心位于前方。
例如,在第1層s1為鈦系合金的情況下,考慮到覆層材料的輕量化,覆層材料的比重優(yōu)選為4.0以下,優(yōu)選3.5以下,更優(yōu)選3.3以下,更優(yōu)選3.1以下,更優(yōu)選3.0以下,更優(yōu)選小于3.0,更優(yōu)選2.9以下,更優(yōu)選2.8以下。考慮到第1層的材質(zhì),則覆層材料的比重可以為2.0以上。
考慮到焊接親和性,第1層s1的比重優(yōu)選為3.5以上,更優(yōu)選3.7以上,更優(yōu)選3.9以上。就輕量化的觀點(diǎn)而言,第1層s1的比重優(yōu)選為5.0以下。
就輕量化的觀點(diǎn)而言,第2層s2的比重優(yōu)選小于3.5,更優(yōu)選3.3以下,更優(yōu)選3.1以下,更優(yōu)選2.9以下,更優(yōu)選2.7以下,更優(yōu)選2.5以下,更優(yōu)選2.3以下,更優(yōu)選2.1以下,更優(yōu)選1.9以下。第2層s2的比重可以為1.6以上。
【實(shí)施例】
以下,通過實(shí)施例闡明本發(fā)明的效果,但不應(yīng)該基于該實(shí)施例的記載而局限性地理解本發(fā)明。
[實(shí)施例1]
使用鈦合金(ti-6al-4v),獲得具有冠部和打擊面的開口的鑄造構(gòu)件。另外,通過壓制鈦合金(ti-15v-3cr-3sn-3al)的輥軋材料,獲得打擊面板。通過焊接將上述鑄造構(gòu)件與上述打擊面板接合,獲得如圖3所示的桿頭主體。
另外,將純鋁(jisa1100)構(gòu)件與純鈦(jis第1種)構(gòu)件重疊、冷軋。由于是冷軋,因而可以抑制界面中的金屬間化合物的生成。另外,為了提高接合強(qiáng)度,輥軋之后進(jìn)行穩(wěn)定化處理。該穩(wěn)定化處理可在200℃下進(jìn)行3小時(shí)。據(jù)此,獲得兩種金屬被壓接的覆層材料。在該覆層材料中,鋁層的厚度為0.4mm,鈦合金層的厚度為0.2mm。
將該覆層材料切成規(guī)定的形狀,實(shí)施用于賦予冠部的三維形狀的加壓加工,獲得實(shí)施例1所涉及的冠部構(gòu)件。將該冠部構(gòu)件焊接在上述桿頭主體上。關(guān)于冠部構(gòu)件,第1層s1(外層)設(shè)定為純鈦層,第2層s2(內(nèi)表面)設(shè)定為鋁層。鋁層面向桿頭的中空部。
通過從桿頭外表面?zhèn)日丈浼す?,可將鈦合金的桿頭主體與冠部構(gòu)件的第1層s1(純鈦層)焊接。使用顯微鏡觀察焊接部分的截面后,可以確認(rèn)焊接狀態(tài)良好。另外,可以確認(rèn):第2層s2與桿頭主體的焊接不充分。雖然加熱可能給第1層s1與第2層s2的邊界帶來影響,但是該影響幾乎不能看到。這被認(rèn)為原因在于:第2層s2(鋁層)面向中空部,通過該中空部,產(chǎn)生空氣冷卻效果。
[實(shí)施例2]
使用實(shí)施例1中獲得的桿頭主體。另外,準(zhǔn)備純鈦(jis第1種)與經(jīng)輥軋?zhí)幚淼逆V合金(az61)。將重疊這些純鈦與鎂合金,加熱的同時(shí)進(jìn)行輥軋。輥軋溫度設(shè)定為300℃。另外,為了提高接合強(qiáng)度,輥軋之后進(jìn)行擴(kuò)散退火。該擴(kuò)散退火是在氬氣氣氛下、300℃下進(jìn)行600秒鐘。據(jù)此,獲得兩種金屬被壓接的覆層材料。
在該覆層材料中,鎂合金層的厚度為0.375mm,鈦層的厚度為0.125mm。
將該覆層材料切成規(guī)定的形狀,實(shí)施用于賦予冠部的三維形狀的加壓加工,獲得實(shí)施例2所涉及的冠部構(gòu)件。將該冠部構(gòu)件焊接在上述桿頭主體上。關(guān)于冠部構(gòu)件,第1層s1(外層)設(shè)定為純鈦層,第2層s2(內(nèi)表面)設(shè)定為鎂層。鎂層面向桿頭的中空部。
通過從桿頭外表面?zhèn)日丈浼す猓蓪⑩伜辖鸬臈U頭主體與冠部構(gòu)件的第1層s1(純鈦層)焊接。使用顯微鏡觀察焊接部分的截面后,可以確認(rèn)焊接狀態(tài)良好。另外,可以確認(rèn):第2層s2與桿頭主體的焊接是不充分。幾乎看不到對(duì)第1層s1與第2層s2的邊界的不良影響。
如上所示,本發(fā)明的優(yōu)越性明顯。
【產(chǎn)業(yè)上的可利用性】
以上說明的方法適用于所有高爾夫球桿頭。