JP2001212271A - Iron head for golf club, its manufacturing method and iron golf club using thereof - Google Patents

Iron head for golf club, its manufacturing method and iron golf club using thereof

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JP2001212271A
JP2001212271A JP2000026912A JP2000026912A JP2001212271A JP 2001212271 A JP2001212271 A JP 2001212271A JP 2000026912 A JP2000026912 A JP 2000026912A JP 2000026912 A JP2000026912 A JP 2000026912A JP 2001212271 A JP2001212271 A JP 2001212271A
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club head
iron
iron club
beryllium
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Shotaro Araki
昭太郎 荒木
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TORIMEX KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an iron golf club head which has a large moment of inertia, a low center of gravity and much freedom in designing. SOLUTION: In an iron golf club head, an impact face is composed of a particle enhanced composite material with an aluminum alloy containing at least one element selected from the group consisting of beryllium, magnesium, silica, nickel, copper, zinc and manganese and at least one element selected from the group consisting of beryllium, magnesium, silica, nickel, copper, zinc and manganese and one element selected from the group consisting of chromium, iron, titan and zirconium. Further, the body part is composed of at least one element selected from the group consisting of titanium alloys, soft iron, iron alloys, nickel alloys and copper alloys.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、打球面部、ボデイ
部およびシャフト嵌合部とを少なくとも備えアイアンク
ラブヘッド形状に形成されたゴルフのアイアンクラブ用
ヘッドおよびその製造方法ならびにこのヘッドを用いた
ゴルフのアイアンクラブに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an iron club head for a golf club having at least a striking surface portion, a body portion and a shaft fitting portion and formed into an iron club head shape, a method of manufacturing the same, and a golf using the head. About the Iron Club.

【0002】[0002]

【従来の技術】アイアン形状のゴルフクラブへッドとし
ては、以前は、軟鉄がもっぱら用いられてきたが、近年
に至って、これより強度の大なる,チタン合金やステン
レス鋼、マルエ−ジング鋼などを採用し、打球面部の肉
厚を減らし、その分の重量をボデイ部周辺に配分して、
スイ−トスポットの拡大を図り、または底部に配分して
低重心化を図っている。また、最近では、打球面部に比
重が小なるチタン合金を使用し、ボデイ部には比重の大
なるステンレス鋼を使用して、慣性モ−メントを大に
し、また、フェース部の材料を変えたことによる重量減
の分をボデイ部のソール部の重量増として、低重心とす
ることも行われている。
2. Description of the Related Art In the past, soft iron was mainly used as an iron-shaped golf club head. However, in recent years, titanium alloys, stainless steels, maraging steels, and the like having higher strength have been used. To reduce the wall thickness of the ball striking surface and distribute the weight around the body,
The sweet spot is enlarged or distributed to the bottom to reduce the center of gravity. Recently, a titanium alloy having a small specific gravity has been used for a ball striking surface portion, and a stainless steel having a large specific gravity has been used for a body portion, thereby increasing the moment of inertia and changing the material of the face portion. The weight loss due to this is also increased by increasing the weight of the sole portion of the body portion, thereby lowering the center of gravity.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記SUMMARY OF THE INVENTION

【0004】に記した最新のヘッドにおいては、打球面
部に使用されるチタン合金と、ボデイ部に使用されるス
テンレス鋼の比重は、それぞれ、4.43および7.8
7であり、この比重の差によって、ヘッド中央部の重量
をヘッド周辺に多く分配するようにして、ヘッドの慣性
モ−メントを大にしている。これにより、ある程度の効
果は得られているが、両金属の比重差が1.78であ
り,これでは十分な慣性モ−メントの増加および低重心
化が得られていない。
In the latest head described above, the specific gravity of the titanium alloy used for the ball striking face portion and the specific gravity of the stainless steel used for the body portion are 4.43 and 7.8, respectively.
7, the difference in specific gravity increases the inertia moment of the head by distributing a large amount of weight at the center of the head to the periphery of the head. As a result, although a certain degree of effect is obtained, the difference in specific gravity between the two metals is 1.78, which does not sufficiently increase the moment of inertia and lower the center of gravity.

【0005】したがって、アイアンクラブ用ヘッド自体
の慣性モ−メントがさらに大きく、低重心のアイアンク
ラブ用ヘッドの出現が強く望まれていた。
Therefore, there has been a strong demand for an iron club head having a lower center of gravity with a larger inertia moment of the iron club head itself.

【0006】本発明は、従来のアイアンクラブ用ヘッド
および先願のウッドクラブ用ヘッドの上述のような欠点
を改良することを目的として発明されたものである。
The present invention has been made to improve the above-mentioned drawbacks of the conventional iron club head and the prior-art wood club head.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、前記した従来
技術の欠点を解消するべく創意されたものである。本発
明者はアイアン形状のゴルフクラブへッドの慣性モ−メ
ントを改善して、さらに打球面のスイ−トスポットの大
で、かつ低重心なクラブへッドを得るべく、しゅしゅ研
究を行った。その結果、従来のチタン合金やステンレス
鋼、マルエ−ジング鋼などにかわり、比重のはるかに小
さいベリリウムを使用することを見出した。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art. The present inventor has conducted a study to improve the moment of inertia of the iron-shaped golf club head and to obtain a club head having a large hitting surface sweet spot and a low center of gravity. went. As a result, they have found that beryllium having a much lower specific gravity is used instead of conventional titanium alloy, stainless steel, maraging steel, and the like.

【0008】ベリリウムの比重は、1.85で非常に小
さい。従来ゴルフクラブヘッドに使用されてきたアルミ
ニウム(2.699)の1.48分の1、チタン(4.43)の2.
47分の1、鉄(7.87)の4.32分の1であり、きわめ
て軽い金属である。それにもかかわらず、弾性率、特に
比弾性率の高いことは驚異的で、アルミニウム、チタ
ン、鉄の約6.3倍もある。また、比強度も高く、チタ
ン(6Al-4Vが)を1とすると、アルミニウム合金(7075-T
6)が0.92、合金鋼(4340)が0.75であるのにたい
し、ベリリウムは1.23である。また、比疲労強度も
これらの材料に比して、著しく優れており、切欠のある
場合で時間強度10の4乗で比較すると、ベリリウムは
アルミニウムの2倍、チタンの1.45倍、合金鋼の
2.63倍もある。このような知見をべースにして本発
明は完成されたものであり、本発明により従来品より格
段に慣性モ−メントが大で、しかも重心設計の自由度の
優れた金属製ゴルフクラブヘッドを製作できる。
[0008] The specific gravity of beryllium is very low at 1.85. 1.48th of aluminum (2.699) and 2.14 of titanium (4.43) conventionally used for golf club heads.
It is a very light metal with a 1 / 47th ratio and 4.32 times smaller than iron (7.87). Nevertheless, the high modulus, especially the specific modulus, is surprising, about 6.3 times that of aluminum, titanium and iron. Also, the specific strength is high, and if titanium (6Al-4V) is 1, the aluminum alloy (7075-T
6) is 0.92 and alloy steel (4340) is 0.75, while beryllium is 1.23. Also, the specific fatigue strength is remarkably superior to these materials, and when notched, when compared with the time strength of 10 to the fourth power, beryllium is twice as much as aluminum, 1.45 times as much as titanium, and alloy steel. 2.63 times that of Based on such knowledge, the present invention has been completed. According to the present invention, a metal golf club head having a much larger inertial moment than conventional products and a superior degree of freedom in designing a center of gravity is provided. Can be manufactured.

【0009】さらに、本発明に用いられるベリリウム−
アルミニウム合金粒子強化型複合材料について述べる。
本発明に用いられるベリリウム−アルミニウム合金粒子
強化型複合材料は、ベリリウムの微細な粉末と、アルミ
ニウム合金の微細な粉末とを混合して、これを熱間等方
加圧加工また熱間押出加工して、製造する。これに対
し、通常、合金といわれるものは、原料を溶融して、こ
れを鋳造し、必要に応じて、熱間加工して製造するが、
本発明において主に使用される製造工程は、このように
まったく異なる。本発明において使用される製造方法を
採用することによって、合金の製造方法によって製造さ
れたものでは得ることの出来ない、機械的性質その他の
性能の著しく優れた材料を得ることができる。本発明に
用いられるベリリウム−アルミニウム合金粒子強化型複
合材料の顕微鏡組織は、アルミニウム合金のマトリック
ス中に、ベリリウムの微細な粒子が細かく分散されたも
のである。このような構造の複合材料であるので、外部
応力を受けても変形を生じにくく、すなわち強度が高
く、靱性も高く、弾性率も高いのである。さらにマトリ
ックスのアルミニウム合金は、組成によって、熱処理が
可能となる。これにより、例えば、亜鉛5.6%、マグ
ネシウム2.5%、銅1.6%、クロム0.25%、残
アルミニウムのアルミニウム合金を使用し、T6熱処理
を施すと、比重2.38、引張強さ54kgf/平方m
m、比強度22.7、弾性率12654kgf/平方m
m、比弾性率5317という、きわめて優れた機械的性
質を得ることができる。
Further, the beryllium used in the present invention
The aluminum alloy particle reinforced composite material will be described.
The beryllium-aluminum alloy particle reinforced composite material used in the present invention is obtained by mixing fine powder of beryllium and fine powder of an aluminum alloy and subjecting the mixture to hot isostatic pressing or hot extrusion. And manufacture. In contrast, what is usually called an alloy is produced by melting raw materials, casting this, and, if necessary, hot working.
The manufacturing process mainly used in the present invention is thus completely different. By adopting the manufacturing method used in the present invention, a material having extremely excellent mechanical properties and other performances, which cannot be obtained by an alloy manufactured by the manufacturing method, can be obtained. The microstructure of the beryllium-aluminum alloy particle reinforced composite material used in the present invention is one in which fine particles of beryllium are finely dispersed in a matrix of an aluminum alloy. Since it is a composite material having such a structure, it is unlikely to be deformed even when subjected to external stress, that is, it has high strength, high toughness, and high elastic modulus. Further, the aluminum alloy of the matrix can be heat-treated depending on the composition. Accordingly, for example, when an aluminum alloy of 5.6% of zinc, 2.5% of magnesium, 1.6% of copper, 0.25% of chromium, and remaining aluminum is used and subjected to T6 heat treatment, the specific gravity is 2.38 and the tensile strength is increased. Strength 54kgf / square m
m, specific strength 22.7, elastic modulus 12654 kgf / square m
Very excellent mechanical properties such as m and specific elastic modulus 5317 can be obtained.

【0010】さらに、本発明について説明すれば、ボデ
イ部が、チタン合金、軟鉄、ステンレス鋼、マルエ−ジ
ング鋼などの鉄系合金、ニッケル合金または銅合金で構
成されたボデイ部と、これらの材料に比して、はるかに
比重の小さいベリリウム−アルミニウム合金粒子強化型
複合材料で製作された打球面部を組み合わせた構造にす
る。すると、両者の材料の比重の差によって、クラブヘ
ッドの慣性モ−メントが増大する。そして、これによ
り、スイ−トスポットが拡大する。
Still referring to the present invention, the body portion is made of an iron-based alloy such as a titanium alloy, a soft iron, a stainless steel, a maraging steel, a nickel alloy or a copper alloy; A structure is obtained by combining a ball striking surface portion made of a beryllium-aluminum alloy particle reinforced composite material having a much lower specific gravity than that of. Then, the inertia moment of the club head increases due to the difference in specific gravity between the two materials. Thus, the sweet spot is enlarged.

【0011】また、前項に記したように、打球面部を、
比重の大なるチタン合金、軟鉄、ステンレス鋼、マルエ
−ジング鋼などの鉄系合金、ニッケル合金または銅合金
から、比重の小なるベリリウム−アルミニウム粒子強化
型複合材料に変えることにより、クラブヘッドの重量が
減少する。そこでこの分の重量を、クラブヘッドの任意
の位置に置く事ができる。例えば,タングステンやタン
グステン合金のような比重の非常に大なる材料を、ボデ
イ部の底部に装着すれば、低重心になる。その方法とし
ては、ボデイ部の底部に凹部を設けて、ここにタングス
テンやタングステン合金のような比重の非常に大なる材
料を装着する。また、ボデイ部の底部全体タングステン
やタングステン合金のような比重の非常に大なる材料で
作成することも可能である。このように、打球面部をベ
リリウムとすることによって、クラブヘッドの設計の自
由度が非常に向上する。
Further, as described in the preceding section,
The weight of the club head is changed by changing from an iron-based alloy such as titanium alloy, soft iron, stainless steel, maraging steel or the like, a nickel alloy or a copper alloy having a higher specific gravity to a beryllium-aluminum particle reinforced composite material having a lower specific gravity. Decrease. Thus, this weight can be placed at any position on the club head. For example, if a material having a very large specific gravity, such as tungsten or a tungsten alloy, is attached to the bottom of the body, the center of gravity becomes low. In this method, a concave portion is provided at the bottom of the body portion, and a material having a very large specific gravity, such as tungsten or a tungsten alloy, is mounted on the concave portion. It is also possible to make the entire bottom portion of the body portion from a material having a very large specific gravity, such as tungsten or a tungsten alloy. By using beryllium for the striking surface, the degree of freedom in designing the club head is greatly improved.

【0012】ベリリウムは上記のように、比弾性率が非
常に高い。このために、打球感が良く、さらに、軟鉄、
ステンレス鋼、マルエ−ジング鋼などの鉄系合金、ニッ
ケル合金、またはチタン合金などを打球面部とした場合
に比して、打球時の反発力が高く、飛距離が大となる効
果がある。
Beryllium has a very high specific modulus as described above. Because of this, the shot feeling is good, and soft iron,
As compared with the case where the ball striking portion is made of an iron-based alloy such as stainless steel or maraging steel, a nickel alloy, or a titanium alloy, there is an effect that the repulsive force at the time of striking is higher and the flight distance is longer.

【0013】ベリリウムは高価な材料である。そこで、
発明者は、製造コストを低減すべく、さらに製造方法に
ついてしゅしゅ研究を実施した。その結果、ベリリウム
とアルミニウム合金を粉末状態で混合し、冷間で圧縮成
形し、その後、焼結および/または熱間押出および/ま
たは熱間等方加圧(Hot Isostatic Pr
essing)によって製造することが可能であるが明
らかになった。これによって、本発明品を工業的に安価
に提供することが可能となった。
Beryllium is an expensive material. Therefore,
The inventor has further studied the manufacturing method in order to reduce the manufacturing cost. As a result, beryllium and an aluminum alloy are mixed in a powder state, compression-molded in a cold state, and then sintered and / or hot extruded and / or hot isostatically pressed (Hot Isostatic Pr).
essing), but it has been found possible. This has made it possible to provide the product of the present invention industrially at low cost.

【0014】また、打球面部をベリリウムとアルミニウ
ム合金との粒子強化型複合材料で製作する場合に、これ
をインベストメントキャスチイング法で製造することに
成功した。溶融状態の金属または合金からインベストメ
ントキャスチイング法で鋳造品を製造することは、一部
の金属について、すでに行われている。しかし、ベリリ
ウムおよびベリリウム合金は、溶融法で製造した場合に
は性能が劣る。しかし、発明者らは、溶融状態の流動性
を特に改善するニッケルを含有させることによって、溶
融状態のアルミニウム合金と、固相のベリリウムとの混
合状態を使用したインベストメントキャスチイング法に
よって、ベリリウムとアルミニウム合金との粒子強化型
複合材料の鋳造品を製造できることを見いだした。この
方法によれば、ゴルフクラブへッドの打球面部を、工業
的に安価に提供することが可能である。
In the case where the ball striking face is made of a particle-reinforced composite material of beryllium and an aluminum alloy, it has been successfully manufactured by the investment casting method. The production of castings from the molten metal or alloy by the investment casting method has already been performed for some metals. However, beryllium and beryllium alloys have poor performance when manufactured by a melting method. However, the inventors have found that by including nickel that particularly improves the flowability in the molten state, the investment casting method using the mixed state of the aluminum alloy in the molten state and beryllium in the solid phase allows the alloy to be beryllium. It has been found that a casting of a particle-reinforced composite material with an aluminum alloy can be manufactured. According to this method, the ball striking surface portion of the golf club head can be provided industrially at low cost.

【0015】また,打球面部をベリリウムと、アルミニ
ウム合金との粒子強化型複合材料で製作する場合、製造
コストを低減すべく、発明者らはさらにしゅしゅ研究を
実施した。その結果、マグネシウム、ケイ素、ニッケ
ル、銅、亜鉛、マンガンから成るグル−プから選ばれた
少なくとも一種を含有するとともに、クロム、鉄、チタ
ン、ジルコニウム、から成るグル−プから選ばれた少な
くとも1種を含有する半溶融状態のアルミニウム合金
と,固相のベリリウムを使用し、加圧状態下で、製品形
状もしくはこれに近い形状に凝固させて、粒子強化型複
合材料の鋳造品を製造できることを見いだした。この方
法によれば,ゴルフクラブへッドの打球面部を、精度の
高く、軽量のものを工業的に安価に提供することが可能
である。
In the case where the ball striking portion is made of a particle-reinforced composite material of beryllium and an aluminum alloy, the inventors have further studied to reduce the manufacturing cost. As a result, while containing at least one selected from the group consisting of magnesium, silicon, nickel, copper, zinc, and manganese, at least one selected from the group consisting of chromium, iron, titanium, and zirconium Using a semi-molten aluminum alloy containing helium and a solid phase beryllium and solidifying it under pressure to the product shape or a shape close to it, and found that a casting of particle-reinforced composite material can be manufactured. Was. According to this method, it is possible to industrially and inexpensively provide a highly accurate and lightweight ball striking surface portion of a golf club head.

【0016】本発明において使用する材料の組成につい
て述べる.ベリリウムは純金属である.不純物として,
3%以下のBeO, 0.3%以下のAl,0.5%以下の
C,0.2%以下のC,0.2%ppm以下のFe,
0.2%以下のMg,0.2%ppm以下のSi,を含
有することができる.アルミニウム合金は,アルミニウ
ムとマグネシウム,ケイ素、ニッケル、銅、亜鉛、マン
ガンから成るグル−プから選ばれた少なくとも一種を含
有するとともに、クロム、鉄、チタン、ジルコニウムか
ら選ばれた少なくとも一種を含有する。マグネシウム
は、1%以下では、強度の著しい向上は期待できず、ま
た10%以上では、延性が急激に低下するので、1%以
上10%以下とした。ケイ素は、0.3%以下では、強
度の著しい向上は期待できず、また10.0%以上で
は、延性が急激に低下するので、0.3%以上10.0
%以下とした。ニッケルは、0.1%以下では、溶融状
態の流動性の著しい向上は期待できず、また10.0%
以上では、その効果の改善度合いが低下するので、0.
1%以上10.0%以下とした。銅は、0.1%以下で
は、熱処理による機械的性質の著しい向上は期待でき
ず、また10.0%以上では、その効果の改善度合いが
低下するので、0.1%以上10.0%以下とした。亜
鉛は、0.01%以下では、熱処理による機械的性質の
著しい向上は期待できず、また10.0%以上では、応
力腐食割れが生じ易いので、0.01%以上10.0%
以下とした。マンガンは、0.1%以下では、強度の著
しい向上は期待できず、また2.0%以上では、延性が
急激に低下するので、0.1%以上2.0%以下とした
クロムおよびジルコニウムは、再結晶粒を微細化し、耐
応力腐食割れを防止するがクロム、ジルコニウムとも
に、0.01%以下では著しい向上は期待できず、また
5.0%以上では、その効果の改善度合いが低下するの
で、0.01%以上5.0%以下とした。鉄は、強度を
向上させるが、0.01%以下では著しい向上は期待で
きず、また5.0%以上では、その効果の改善度合いが
低下するので、0.01%以上5.0%以下とした。チ
タンは、耐食性を向上するが、0.01%以下では著し
い向上は期待できず、また5.0%以上では、その効果
の改善度合いが低下するので、0.01%以上5.0%
以下とした。
The composition of the material used in the present invention will be described. Beryllium is a pure metal. As impurities
Less than 3% BeO, less than 0.3% Al, less than 0.5% C, less than 0.2% C, less than 0.2% ppm Fe,
It can contain 0.2% or less of Mg and 0.2% or less of Si. The aluminum alloy contains at least one selected from the group consisting of aluminum and magnesium, silicon, nickel, copper, zinc, and manganese, and at least one selected from chromium, iron, titanium, and zirconium. If the content of magnesium is 1% or less, a remarkable improvement in strength cannot be expected, and if it is 10% or more, the ductility sharply decreases. Therefore, the content of magnesium is set to 1% or more and 10% or less. If the content of silicon is 0.3% or less, a remarkable improvement in strength cannot be expected, and if it is 10.0% or more, the ductility sharply decreases.
% Or less. If the content of nickel is 0.1% or less, remarkable improvement in fluidity in the molten state cannot be expected, and 10.0%
Above, the degree of improvement of the effect decreases,
1% or more and 10.0% or less. If the content of copper is 0.1% or less, remarkable improvement in mechanical properties by heat treatment cannot be expected, and if it is 10.0% or more, the degree of improvement in its effect is reduced. It was as follows. If the content of zinc is 0.01% or less, remarkable improvement in mechanical properties by heat treatment cannot be expected, and if it is 10.0% or more, stress corrosion cracking is likely to occur.
It was as follows. When manganese is 0.1% or less, remarkable improvement in strength cannot be expected, and when manganese is 2.0% or more, the ductility rapidly decreases. Therefore, chromium and zirconium are used in an amount of 0.1% or more and 2.0% or less. Means that recrystallized grains are refined and stress corrosion cracking resistance is prevented, but significant improvement cannot be expected in both chromium and zirconium at 0.01% or less, and the improvement of the effect decreases at 5.0% or more. Therefore, the content is set to 0.01% or more and 5.0% or less. Iron improves the strength, but if it is 0.01% or less, no remarkable improvement can be expected. If it is 5.0% or more, the degree of improvement in its effect is reduced. Therefore, iron is 0.01% or more and 5.0% or less. And Titanium improves the corrosion resistance, but if it is 0.01% or less, no remarkable improvement can be expected. If it is 5.0% or more, the degree of improvement in its effect is reduced, so that 0.01% or more and 5.0% or less.
It was as follows.

【0017】また、ベリリウムは高価な材料であるの
で、打球面部はできるだけ板厚を薄くしたほうがよい。
しかし板厚を薄くすれば、強度が低下する。そこで、打
球面部を多層構造にして強度を補うことができる。すな
わち、打球面部が、 a) ベリリウムと、マグネシウム、ケイ素、ニッケ
ル、銅、亜鉛、マンガンから成るグル−プから選ばれた
少なくとも1種を含有するとともに、クロム、鉄、チタ
ン、ジルコニウム、ボロンから成るグル−プから選ばれ
た少なくとも1種を含有するアルミニウ合金との粒子強
化型複合材料の表面に、他の材料を結合させる。その形
状は、板状に限定されず、ハニカム構造など三次元構造
のものであっても勿論よい。他の材料としては、 b) チタンおよびチタン合金、アルミニウムおよびア
ルミニウム合金、マグネシウムおよびマグネシウム合金
の少なくとも1種以上からから選ぶことができる。この
場合選ばれる材料は1種類とは限らず2種類以上であっ
てよい。また、打球面部を複数の材料で構成した場合、
打球を直接受けるクラブの表面部分は、上記(a)、
(b)のいずれであってもよい。
Further, since beryllium is an expensive material, it is better to reduce the thickness of the ball striking surface as much as possible.
However, the strength decreases when the plate thickness is reduced. Therefore, the striking surface can be made up of a multilayer structure to supplement the strength. That is, the ball striking face portion contains: a) beryllium and at least one selected from the group consisting of magnesium, silicon, nickel, copper, zinc, and manganese, and further comprises chromium, iron, titanium, zirconium, and boron. Another material is bonded to the surface of the particle-reinforced composite material with an aluminum alloy containing at least one selected from the group. The shape is not limited to a plate shape, but may be a three-dimensional structure such as a honeycomb structure. Other materials can be selected from at least one of: b) titanium and titanium alloys, aluminum and aluminum alloys, magnesium and magnesium alloys. In this case, the material selected is not limited to one type but may be two or more types. Also, when the ball striking surface is made of a plurality of materials,
The surface portion of the club that directly receives a hit ball is the above (a),
Any of (b) may be used.

【0018】打球面の表面部には、ミゾ加工を施す場合
が多いので、打球面部の切欠靱性を改善する方策も時に
は必要である。このためには、前記のように他材料との
多層構造とすることも良いが、鉄および鉄合金、ニッケ
ルおよびニッケル合金、クロムおよびクロム合金、銅お
よび銅合金から成るグル−プから選ばれた少なくとも1
種で、表面を被覆してもよい。被覆の方法はメッキ、蒸
着などの方法を使用して良い。
Since the surface of the ball striking surface is often subjected to groove processing, it is sometimes necessary to take measures to improve the notch toughness of the ball striking surface. For this purpose, a multi-layer structure with other materials may be used as described above, but it is selected from the group consisting of iron and iron alloys, nickel and nickel alloys, chromium and chromium alloys, and copper and copper alloys. At least one
The surface may be coated with a seed. As a method of coating, a method such as plating or vapor deposition may be used.

【0019】また、ゴルフクラブのヘッドの使用環境
は、湿気を帯びやすく、しかも繰り返し応力を受ける。
よって、打球面部には、電解腐食が発生しやすいので、
これを防止する対策が必要である。表面を被覆すること
もその一方法である。被覆の方法は蒸着処理、化成被膜
処理、セラミック分散メッキ被膜処理、CVDコ−テイ
ング処理、PVDコ−テイング処理、HCDイオンプレ
−テイング処理、DLC処理およびダイアモンドコ−テ
イング処理から選ぶことができる。
The environment in which the head of a golf club is used is apt to be humid, and is subjected to repeated stress.
Therefore, electrolytic corrosion is likely to occur on the ball striking surface,
Measures are needed to prevent this. Coating the surface is one of the methods. The coating method can be selected from a vapor deposition treatment, a chemical conversion treatment, a ceramic dispersion plating treatment, a CVD coating treatment, a PVD coating treatment, an HCD ion plating treatment, a DLC treatment and a diamond coating treatment.

【0020】本発明の基本は、以上に記したように、打
球面部を、ベリリウムとアルミニウム合金の粒子強化型
複合材料で構成したものであり、これにより、しゅしゅ
の優れた特性を得ることができるのであるが、これら
を、ある程度犠牲にして、コストを低減する必要が生じ
る場合もある。その場合には、粉末冶金法を基とした上
記の方法に変えて、通常の合金の製造法である溶融法も
採用することができる。すなわち、 a)ベリリウム b)アルミニウム c)マグネシウム、ケイ素、ニッケル、銅、亜鉛、マン
ガン、クロム、鉄、チタン、ジルコニウムから成るグル
−プから選ばれた少なくとも1種 のa,bおよびcの成分を含有したものを、溶融法で均
一に溶融させた後に、凝固させ、これを塑性加工して所
定の形状にして使用するものである。これにより、安価
にアイアンクラブ用ヘッドを供給できる。。
The basic feature of the present invention is that, as described above, the ball striking surface portion is made of a particle-reinforced composite material of beryllium and an aluminum alloy, whereby excellent properties can be obtained. In some cases, however, these may need to be sacrificed to some extent to reduce costs. In that case, instead of the above-described method based on the powder metallurgy method, it is possible to employ a melting method which is a method of manufacturing an ordinary alloy. A) beryllium b) aluminum c) at least one component of a, b and c selected from the group consisting of magnesium, silicon, nickel, copper, zinc, manganese, chromium, iron, titanium and zirconium. The material contained is uniformly melted by a melting method, then solidified, and plastically worked to form a predetermined shape for use. This makes it possible to supply an iron club head at low cost. .

【0021】以上、本発明に関する既述は、いわゆるバ
ックキャビテイ型アイアンにも中空型アイアンの場合に
も、共通のものである。
The above description of the present invention is common to so-called back cavity type irons and hollow type irons.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】つぎに本発明の実施例を図面を参
照して詳しく説明する。なお、本発明は、図示のものに
限定されないことはいうまでもないことである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It is needless to say that the present invention is not limited to the illustrated one.

【0023】まず、本発明の第1実施例による図1に示
すゴルフのアイアンクラブについて説明する。このアイ
アンクラブ1は、図1に示すように、アイアンクラブ用
ヘッド3と、このヘッド3のホ−ゼル部4dにその先端
部分5aが嵌合状態で固定されたシャフト5とから成っ
ている。また、ヘッド3は430ステンレス鋼製ののボ
デイ部4、ベリリウム−7075アルミニウム合金粒子
強化型複合材料製のフェース部7、銅−タングステン製
のソールウエイト部、ホ−ゼル部4dから成る4つの構
成部材を互いに結合されている。また、シャフトは従来
から使用されているものであってよい。ボデイ部には、
打球面部が嵌合されるように窓4が形成されており、こ
の窓4に打球面部1を圧入により固定されている。ボデ
イ部の打球面側の面と、打球面部は平面になるように構
成されている。
First, a golf iron club shown in FIG. 1 according to a first embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 1, the iron club 1 includes an iron club head 3 and a shaft 5 having a distal end portion 5a fixed to a hosel portion 4d of the head 3 in a fitted state. The head 3 is composed of a body part 4 made of 430 stainless steel, a face part 7 made of a beryllium-7075 aluminum alloy particle reinforced composite material, a sole weight part made of copper-tungsten, and a hosel part 4d. The members are connected to each other. Further, the shaft may be one conventionally used. In the body part,
A window 4 is formed so as to fit the ball striking surface, and the ball striking surface 1 is fixed to the window 4 by press fitting. The surface on the hitting surface side of the body portion and the hitting surface portion are configured to be flat.

【0024】本発明の第2実施例を図2に示す。打球面
部7の板厚を薄くしたい場合には、ボデイ部4の中央部
分の窓4dを他材質の薄い肉厚で塞ぐ構造にして,打球
時に打球面部7にかかる打撃力をこの部分で分担して、
打球面部7の板厚の減少による強度低下を補うことがで
きる。
FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention. When it is desired to reduce the plate thickness of the ball striking surface portion 7, a structure is adopted in which the window 4d at the center of the body portion 4 is closed with a thin wall of another material, and the striking force applied to the ball striking surface portion 7 at the time of ball striking is shared by this portion. hand,
A decrease in strength due to a decrease in the thickness of the ball striking face 7 can be compensated.

【0025】本発明の第3実施例を図3に示す。この場
合は、打球面部が多重構造となっている。すなわち、打
球面部の表面はベリリウム−7075アルミニウム合金
粒子強化型複合材料、裏面はチタン合金(Ti−6Al
−4V)で構成されている。こうすることにより、高価
なベリリウムの使用量を節約することができる。
FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention. In this case, the striking surface has a multiplex structure. That is, the surface of the ball striking surface portion is a beryllium-7075 aluminum alloy particle reinforced composite material, and the back surface is a titanium alloy (Ti-6Al).
-4V). By doing so, the amount of expensive beryllium used can be saved.

【0026】[0026]

【発明の効果】本発明は、アイアンゴルフクラプへッド
において、打球面部が、ベリリウムと、マグネシウム、
ケイ素、ニッケル、銅、亜鉛、マンガンから成るグル−
プから選ばれた少なくとも1種を含有するとともに、ク
ロム、鉄、チタン、ジルコニウム、ボロンから成るグル
−プから選ばれた少なくとも1種を含有するアルミニウ
合金との粒子強化型複合材料で構成されているものであ
る。この粒子強化型複合材料は、従来使用されている軟
鉄、ステンレス鋼、マルエ−ジング鋼などの鉄系合金ま
たは、チタン合金に比較して、比重が小さく、比弾性率
がきわめて高く、比強度も優れ、比疲労強度も高い優れ
た材料である。このため本発明によれば、従来のものと
比較して、軽く、低重心で、打球時の反発力が大きく、
慣性モーメントが大で、設計の自由度の大なるゴルフク
ラブへッドを得ることができる。
According to the present invention, in an iron golf clap head, a ball striking surface portion includes beryllium, magnesium,
Group consisting of silicon, nickel, copper, zinc and manganese
And at least one selected from the group consisting of chromium, iron, titanium, zirconium, and boron, and an aluminum alloy containing at least one selected from the group consisting of boron. Is what it is. This particle-reinforced composite material has a lower specific gravity, a higher specific elastic modulus, and a higher specific strength than conventionally used iron-based alloys such as soft iron, stainless steel, and maraging steel, or titanium alloys. Excellent material with high specific fatigue strength. For this reason, according to the present invention, compared with the conventional one, it is light, has a low center of gravity, and has a large repulsive force when hitting a ball,
A golf club head having a large moment of inertia and a large degree of freedom in design can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施例によるゴルフのアイアンク
ラブの、シャフトを先端部分のみ示した斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view of a golf iron club according to a first embodiment of the present invention, showing only a tip portion of a shaft.

【図2】本発明の第2実施例によるゴルフのアイアンク
ラブヘッドの、断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of a golf iron club head according to a second embodiment of the present invention;

【図3】本発明の第3実施例によるゴルフのアイアンク
ラブヘッドの、打球面部の断面図である。
FIG. 3 is a sectional view of a ball striking surface portion of a golf iron club head according to a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・・・ゴルフのアイアンクラブ 3・・・・・アイアンクラブ用ヘッド 4・・・・・ボデイ部 4a・・・・ボデイ部のホ−ゼル部 4b・・・・ボデイ部の窓部 4c・・・・ボデイ部の窓部のふさぎ板部 4d・・・・ボデイ部のソール部 5・・・・・シャフト 5a・・・・シャフトの嵌合部 7・・・・・打球面部 7a・・・・多層構造の打球面部の表面部 7b・・・・多層構造の打球面部の裏面部 1 Golf iron club 3 Iron club head 4 Body part 4 a Body part hosel part 4 b Body part window part Reference numeral 4c: Cover plate portion of the window portion of the body portion 4d: Sole portion of the body portion 5: Shaft 5a: Fitting portion of the shaft 7: Ball striking portion 7a ... Surface portion of the ball striking surface portion having a multilayer structure 7b.

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 前面に設けられた打球面部と、それを支
えるボデイ部と、シャフトを取付けるためのシャフト嵌
合部を少なくとも備え、かつアイアンクラブヘッド形状
に形成されたゴルフのアイアンクラブ用ヘッドにおい
て、打球面部がベリリウムと、マグネシウム、ケイ素、
ニッケル、銅、亜鉛、マンガンから成るグル−プから選
ばれた少なくとも1種を含有するとともに、クロム、
鉄、チタン、ジルコニウムから成るグル−プから選ばれ
た少なくとも1種を含有するアルミニウ合金との粒子強
化型複合材料で構成されていることを特徴とするゴルフ
のアイアンクラブ用ヘッド。
1. A golf iron club head having at least a ball striking surface portion provided on a front surface, a body portion supporting the same, and a shaft fitting portion for attaching a shaft, and formed in an iron club head shape. , The ball striking surface is beryllium, magnesium, silicon,
Contains at least one selected from the group consisting of nickel, copper, zinc, and manganese;
A golf iron club head comprising a particle-reinforced composite material with an aluminum alloy containing at least one selected from the group consisting of iron, titanium and zirconium.
【請求項2】 前面に設けられた打球面部と、それを支
えるボデイ部と、シャフトを取付けるためのシャフト嵌
合部を少なくとも備え、かつアイアンクラブヘッド形状
に形成されたゴルフのアイアンクラブ用ヘッドにおい
て、打球面部が、ベリリウムと、マグネシウム、ケイ
素、ニッケル、銅、亜鉛、マンガンから成るグル−プか
ら選ばれた少なくとも1種を含有するとともに、クロ
ム、鉄、チタン、ジルコニウムから成るグル−プから選
ばれた少なくとも1種を含有するアルミニウ合金との粒
子強化型複合材料と、チタンおよびチタン合金、アルミ
ニウムおよびアルミニウム合金、マグネシウムおよびマ
グネシウム合金の少なくとも1種以上から選ばれた材料
との多層構造の複合材料で構成されていることを特徴と
するゴルフのアイアンクラブ用ヘッド。
2. A golf iron club head having at least a ball striking surface portion provided on a front surface, a body portion supporting the same, and a shaft fitting portion for attaching a shaft, and having an iron club head shape. The ball striking portion contains beryllium and at least one selected from the group consisting of magnesium, silicon, nickel, copper, zinc and manganese, and is selected from the group consisting of chromium, iron, titanium and zirconium. Composite material having a multilayer structure of a particle-reinforced composite material with an aluminum alloy containing at least one selected from the group consisting of at least one selected from the group consisting of titanium and titanium alloys, aluminum and aluminum alloys, and magnesium and magnesium alloys A golf iron club, comprising: For the head.
【請求項3】 請求項1〜2において、打球面部を、鉄
および鉄合金、ニッケルおよびニッケル合金、クロムお
よびクロム合金、銅および銅合金から成るグル−プから
選ばれた少なくとも1種で、表面を被覆しことを特徴と
するゴルフのアイアンクラブ用ヘッド。
3. The surface according to claim 1, wherein the ball striking surface is made of at least one selected from the group consisting of iron and iron alloys, nickel and nickel alloys, chromium and chromium alloys, and copper and copper alloys. A golf iron club head comprising:
【請求項4】 請求項1〜2において、打球面部を、蒸
着処理、化成被膜処理、セラミック分散被膜処理、CV
Dコ−テイング処理、PVDコ−テイング処理、HCD
イオンプレ−テイング処理、DLC処理およびダイアモ
ンドコ−テイング処理から成るグル−プから選ばれた少
なくとも1種で、表面を被覆することを特徴とするゴル
フのアイアンクラブ用ヘッド。
4. The method according to claim 1, wherein the striking surface portion is formed by vapor deposition, chemical conversion coating, ceramic dispersion coating, and CV.
D coating processing, PVD coating processing, HCD
A golf iron club head having a surface coated with at least one selected from the group consisting of an ion plating treatment, a DLC treatment, and a diamond coating treatment.
【請求項5】 請求項1〜4において、タングステンお
よびタングステン合金から成るグル−プから選ばれた少
なくとも1種をボデイ部の下部に取り付けたことを特徴
とするゴルフのアイアンクラブ用ヘッド。
5. A golf iron club head according to claim 1, wherein at least one member selected from the group consisting of tungsten and a tungsten alloy is attached to a lower portion of the body portion.
【請求項6】 請求項1〜4において、上記ボデイ部の
下部を、タングステンおよびタングステン合金から成る
グル−プから選ばれた少なくとも1種で製作したことを
特徴とするゴルフのアイアンクラブ用ヘッド。
6. A golf iron club head according to claim 1, wherein said lower portion of said body is made of at least one selected from the group consisting of tungsten and a tungsten alloy.
【請求項7】 請求項1〜6において、打球面部を、混
合された粉末状態の原料を、冷間で圧縮成形し、その
後、焼結、および/または熱間押出、および/または熱
間等方加圧(Hot Isostatic Press
ing)して、製造することを特徴とするゴルフのアイ
アンクラブ用へッドの製造方法。
7. The method according to claim 1, wherein the striking surface portion is formed by cold-pressing the raw material in a mixed powder state, and thereafter sintering and / or hot extrusion and / or hot-pressing. Pressure (Hot Isostatic Press)
ing) to produce a golf iron club head.
【請求項8】 請求項1〜6において、打球面部を、ア
ルミニウム、またはマグネシウム、ケイ素、ニッケル、
銅、亜鉛、マンガンから成るグル−プから選ばれた少な
くとも1種を含有するとともに、クロム、鉄、チタン、
ジルコニウムから成るグル−プから選ばれた少なくとも
1種を含有する溶融状態のアルミニウム合金と、固相の
ベリリウムとの共存状態から、インベストメントキャス
チイング法で鋳造して、製造することを特徴とするゴル
フのアイアンクラブ用へッドの製造方法。
8. The method according to claim 1, wherein the hitting surface portion is made of aluminum, magnesium, silicon, nickel,
It contains at least one selected from the group consisting of copper, zinc, and manganese, and has chromium, iron, titanium,
It is produced by casting by an investment casting method from a coexistence state of a molten aluminum alloy containing at least one selected from a group consisting of zirconium and beryllium in a solid phase. A method of manufacturing a head for a golf iron club.
【請求項9】 請求項1〜6において、打球面部を、ア
ルミニウム、またはマグネシウム、ケイ素、ニッケル、
銅、亜鉛、マンガンから成るグル−プから選ばれた少な
くとも1種を含有するとともに、クロム、鉄、チタン、
ジルコニウムから成るグル−プから選ばれた少なくとも
1種を含有する溶融状態のアルミニウム合金と、固相の
ベリリウムとの共存状態から、加圧状態下で凝固させる
ことによって、製造することを特徴とするゴルフのアイ
アンクラブ用へッドの製造方法。
9. The method according to claim 1, wherein the hitting surface portion is made of aluminum, magnesium, silicon, nickel,
It contains at least one selected from the group consisting of copper, zinc, and manganese, and has chromium, iron, titanium,
It is characterized by being manufactured by solidifying under a pressurized state from a coexistence state of a molten aluminum alloy containing at least one selected from a group consisting of zirconium and beryllium in a solid phase. A method of manufacturing a head for a golf iron club.
【請求項10】前面に設けられた打球面部と、それを支
えるボデイ部と、シャフトを取付けるためのシャフト嵌
合部を少なくとも備え、かつアイアンクラブヘッド形状
に形成されたゴルフのアイアンクラブ用ヘッドにおい
て、打球面部が、a)ベリリウム、b)アルミニウム、
および、c)マグネシウム、ケイ素、ニッケル、銅、亜
鉛、マンガン、クロム、鉄、チタン、ジルコニウム、ボ
ロンから成るグル−プから選ばれた少なくとも1種、の
3種類を含有する合金で構成されていることを特徴とす
るゴルフのアイアンクラブ用ヘッド。
10. A golf iron club head having at least a ball striking surface portion provided on a front surface, a body portion for supporting the same, and a shaft fitting portion for attaching a shaft, and having an iron club head shape. The ball striking surface portion is a) beryllium, b) aluminum,
And c) an alloy containing at least one selected from the group consisting of magnesium, silicon, nickel, copper, zinc, manganese, chromium, iron, titanium, zirconium, and boron. A golf iron club head comprising:
【請求項11】 請求項1〜10のいずれかに記載のヘ
ッドに、その先端部分が固定されているシャフトを備え
たゴルフのアイアンクラブヘッド。
11. A golf iron club head comprising a shaft to which the head of any one of claims 1 to 10 is fixed.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7318781B2 (en) * 2005-03-18 2008-01-15 Callaway Golf Company Golf club head with a face insert
US20200121998A1 (en) * 2018-10-17 2020-04-23 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Golf club head

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