JP2003102880A - Golf club head - Google Patents

Golf club head

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JP2003102880A
JP2003102880A JP2001302294A JP2001302294A JP2003102880A JP 2003102880 A JP2003102880 A JP 2003102880A JP 2001302294 A JP2001302294 A JP 2001302294A JP 2001302294 A JP2001302294 A JP 2001302294A JP 2003102880 A JP2003102880 A JP 2003102880A
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Naoyuki Masuda
直幸 益田
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Mizuno Corp
美津濃株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a golf club head showing a high repulsion performance at a low price without damaging the durability. SOLUTION: In the golf club head 1, the rigidity of a weld 8 is made lower than the face member 9 and the head body portion 2 by joining a metal face member 9 of a metal formed by casting, forging or press molding with a head body portion 2 made of a material having a different principal component from the face member 9 by welding.

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明はゴルフクラブヘッドに関し、特に反発係数を上げるために異種金属の溶接ラインを利用したことを特徴とするものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION [0001] [Technical Field of the Invention The present invention relates to a golf club head, is characterized in that utilizing the welding line of dissimilar metals in order to particularly improve the coefficient of restitution. 【0002】 【従来の技術】従来、この種のゴルフクラブヘッドは、 [0002] Conventionally, golf club head of this kind,
例えば鉄、ステンレス鋼、アルミ合金、チタン合金等の単一金属金属からなるヘッド本体を、一体鋳造品として形成されていた。 Such as iron, stainless steel, aluminum alloy, the head main body consisting of a single metal a metal such as titanium alloy, has been formed as an integral casting. 【0003】しかし、慣性モーメントの拡大を目的として、フェース部とヘッド本体で機械的特性の異なる金属材料を適宜配置する設計がなされるようになった。 However, the purpose of expansion of inertia, became design is made to appropriately position different metallic materials mechanical properties face portion and the head body. 例えば特開平5−337221には例えばチタン材料をフェース部に用い、残余部分にはチタンよりも比重の大きなベリリウム銅を使用することで、慣性モーメントを大きくする例が開示されている。 For example using the example of titanium material in the face portion in JP-A 5-337221, the remainder to use a large copper beryllium specific gravity than titanium, examples of increasing the moment of inertia is disclosed. 【0004】一方で、反発係数の向上を目的として、打球面の剛性分布を変化させる設計が用いられている。 [0004] On the other hand, for the purpose of improving the coefficient of restitution, it is used designed for changing the rigidity distribution of the ball striking face. 例えば特開平10−137372には、ボールの衝撃荷重が作用したときに、フェースにほぼ均一な応力が生じるように肉厚を変化させたゴルフクラブフェースが開示されている。 For example, JP-A-10-137372, when the impact load of the balls is applied, the golf club face is disclosed with varying wall thickness such that substantially uniform stress occurring to the face. 【0005】 【発明が解決しようとする課題】ボール打撃時のフェース部の撓みを大きくし、ボールの変形によるエネルギーロスを軽減するので、反発性能が向上し、飛距離が伸びることは公知である。 [0005] increasing the deflection of the face portion at the time of ball striking [0005] Since reduces energy loss due to deformation of the ball, resilience performance is improved, it is known to stretch the distance . しかしながら、融点が著しく異なり、且つ主成分が異なる金属を溶接するのは、溶け込み量や熱収縮率の違いなどにより困難であり、前記特許を含むフェース部とヘッド本体部で主成分の異なる金属を用いるヘッドでは、両者の接合方法として、圧入やネジ止め等の機械的接合か、接着によるものに限られていた。 However, the melting point is significantly different, and the main component is to weld the different metals are difficult due to differences in penetration amount and the thermal shrinkage rate, the principal components of different metals face portion and the head body portion including the patent in the head used, as a bonding method of both, or mechanical joining of the press-fitting or screwing or the like, it has been limited to those with an adhesive. このため、図4に示すように圧入の受け皿又は接着代4、図5に示すようにネジ穴用支柱5をフェース部材9の裏側に設ける必要が生じ、フェース部材の支持距離が短くなるので、ボール打撃時のフェース部材のたわみは減少し、反発性能が落ちるという問題を有している。 Therefore, press-fitting of the pan or adhesion margins 4 as shown in FIG. 4, the struts 5 for screw holes need arises to provide the back side of the face member 9 as shown in FIG. 5, the support distance of the face member is shortened, deflection of the face member at the time of ball striking is reduced, there is a problem that rebound performance fall. 【0006】また、同系金属を溶接することは一般的に行われており、例えば機械的特性は異なるが、主成分が同一の金属をフェース部とヘッド本体部に使用する技術が、特開平5−212139に開示されており、フェース部とヘッド本体部の接合に溶接を用いるとの記述がある。 Further, welding the syngeneic metal are generally carried out, for example, the mechanical properties are different, a technology main component use the same metal in the face portion and the head body portion, JP-A-5 -212139 is disclosed in, there is a description that using the welding joint of the face portion and the head body portion. ゴルフ用のヘッドパーツの溶接方法としては、ガス溶接や、アーク溶接、ティグ溶接などが一般的に用いられる。 As a welding method of the head parts for golf, gas welding and arc welding, such as TIG welding it is generally used. 【0007】しかしこの場合でも、図6(a)に示すように、溶接金属に隣接する母材部は、溶接時の高温から急冷され、剛性が高く硬い熱影響部7が生じるので、ボール打撃時のフェース部のたわみは減少し、反発性能が落ちるという問題を有している。 However even in this case, as shown in FIG. 6 (a), the base metal portion adjacent to the weld metal is quenched from a high temperature during welding, the rigidity is high rigid heat-affected zone 7 occurs, the ball striking face deflection of portion decreases in time, there is a problem that rebound performance drops. 【0008】また、焼き戻し等の熱処理により熱影響部の剛性を低くすることは可能であるが、熱処理はゴルフクラブヘッドに対して行われるため、ゴルフクラブヘッド全体の強度が低下するという問題を有している。 Further, it is possible to lower the rigidity of the heat affected zone by heat treatment such as tempering, since heat treatment is performed on a golf club head, a problem that strength of the entire golf club head is lowered It has. さらに、フェース部の剛性を調整する方法としては、肉厚の変化を利用する手法が用いられており、強度確保と反発性能の両立のため0.1mm単位での肉厚設定が行われている。 Further, as a method for adjusting the rigidity of the face portion is used a technique that utilizes a change in thickness, the thickened wall in 0.1mm increments for both secure the strength and resilience performance is taking place . フェース肉厚は薄いほど反発性能が良いため、 Because face the wall thickness is thin enough resilience performance is good,
ステンレス系やチタン系の高強度材料では肉厚は1.5 The thick high-strength material of stainless steel or titanium-based 1.5
mm乃至2.7mmに設定されている。 It is set to mm to 2.7 mm. しかし、フェース材の加工は鍛造やプレスで行われるので、このような薄肉の材料を0.1mm単位で制御することは困難で、 However, since the processing of the face material is done by forging or pressing, it is difficult to control such a thin material in 0.1mm increments,
規格外の肉厚の製品では、ヘッドの破損や反発性能の低下が生じ、後工程での検査や調整が必要となり、コストが増大する。 The non-standard thick products, reduction of breakage and rebound characteristics of the head occurs, requires inspection or adjustment in a later step, the cost is increased. また、切削や研削で加工する場合は、時間がかかり量産性に問題を有している。 Also, when processing in the cutting and grinding have a problem in mass productivity takes time. 【0009】また、いかになめらかに肉厚変化をさせようと、形状による応力集中が発生するので、肉厚変化部で破損しやすいという問題を有している。 [0009] In addition, an attempt to matter how smoothly the thickness change, because the stress concentration due to the shape occurs, there is a problem that is easily damaged by the thickness changing section. 【0010】以上の問題点に鑑み、本発明は主成分の異なる金属を溶接で接合することにより、溶接部の剛性を低下させることで反発性能を向上させたゴルフ用クラブヘッドを、安価に提供することを目的とする。 [0010] In view of the above problems, by the present invention for joining different metals main component by welding, a golf club head having an improved rebound characteristics by reducing the rigidity of the weld, inexpensively provide an object of the present invention is to. 【0011】 【課題を解決するための手段】融点が著しく異なり、且つ主成分が異なる金属を溶接するには、熱集中率を高めて溶け込み深さを確保し、また、被溶接部が受ける熱サイクルを短時間で終了させ、熱影響部の範囲を狭くする必要がある。 [0011] significantly different melting points SUMMARY OF THE INVENTION The heat and to weld main component a metal different to ensure penetration depth by increasing the heat concentration ratio, also the welded portion is subjected to terminate the cycle in a short time, it is necessary to narrow the range of the heat affected zone. これを満たす手法として、近年プラズマ溶接やレーザー溶接、GTA溶接などを用いることで、ある程度の融点の差であれば溶接が可能になった。 As a method satisfying this, in recent years plasma welding or laser welding, the use of such GTA welding allowed the weld if the difference between the degree of melting. 【0012】このため、圧入の受け皿または接着代4、 [0012] For this reason, the press-fitting of the pan or adhesion margins 4,
ネジ穴用支柱5をフェース部材9の裏側に設ける必要がなくなり、フェース部材の支持距離を長くすることが出来るようになり、ボール打撃時のフェース部材の撓みを増加させ、反発性能を高めることができる。 It is not necessary to provide a support post 5 screw holes on the back of the face member 9, it will be able to increase the support distance of the face member, increases the deflection of the face member during ball striking, to increase the resilience performance it can. 【0013】さらに、組み合わせる材料を、ヘッド本体を構成する材料に対して、温度変化に関して安定となる成分を多く含む材料を選択し、両金属の合金系の溶接部材を用いれば、溶接部分が局所的な傾斜材料となるうえ、溶接金属の冷却速度は被溶接金属の冷却速度よりも遅いので、図1(a)に示すように、母材部よりも溶接部の硬度を下げることができる。 Furthermore, the materials to be combined, to the material constituting the head body, and selecting a material containing a large amount of a stable component with respect to temperature change, the use of the welding member alloy systems of both metals, the weld portion is locally terms of an inclination materials, the cooling rate of the weld metal is slower than the cooling rate of the weld metal, as shown in FIG. 1 (a), it is possible to lower the hardness of the weld than the base metal portion. 従って、溶接ラインをフェース部周辺に設けた場合、フェース部周辺の剛性が低下し、フェース部周辺の肉厚を薄くしたときと同じ効果が得られ、反発性能を高めることができる。 Therefore, the case of providing a welding line around the face portion, reduces the rigidity of the peripheral face portion, the same effect can be obtained as when the wall thickness of the peripheral face portion, it is possible to increase the resilience performance. 【0014】 【発明の実施の形態】本発明は、鋳造、鍛造、乃至プレス成形にて成形された金属からなるフェース部材と、前記フェース部材とは主成分の異なる材料で構成されたヘッド本体部を溶接で接合することにより、その溶接部の剛性を低下させたことを特徴とするゴルフクラブヘッドである。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention, casting, forging, or the face member composed of a formed metal by press molding, the face member and the head main body portion made of a different material main component by joining with welding, a golf club head, characterized in that it reduced the rigidity of the weld. 【0015】また、フェース部とヘッド本体部に用いる金属を適宜選択し、フェース部またはフェース部の周辺に溶接部の硬度を低下させ、反発性能を高めることができる。 Further, by appropriately selecting the metal used in the face portion and the head body portion, reduces the hardness of the weld around the face portion or face portion, it is possible to increase the resilience performance. 【0016】 【実施例】以下に材料の組み合わせと溶接ライン6の配置について、詳細に説明する。 [0016] EXAMPLES and combinations of materials in the following the arrangement of the welding line 6, will be described in detail. 【0017】溶接による硬度低下の度合いを考えると、 [0017] Given the degree of hardness reduction due to welding,
ヘッド本体2を構成する材料に対して、温度変化に対して安定となる成分を多く含む材料を選択することが望ましい。 To the material constituting the head body 2, it is desirable to select a material rich in a stable component to temperature changes. また、反発性能を向上させるためには、フェース部3の肉厚はなるべく薄いほうが良いので高強度であることが望ましい。 Further, in order to improve the resilience performance, it is desirable thickness of the face portion 3 is a high strength so as thin as possible is better. さらに、ヘッド本体2の材料は、十分な強度と成形のしやすさ、また安価であることが要求される。 Further, the material of the head body 2, sufficient strength and molding ease and to be inexpensive is required. これらの条件を満たす材料の組み合わせとしては、フェース部材9にニッケルベリリウム合金を、フェース部材9に接続されるヘッド本体部2にステンレス鋼、特にニッケルの含有率が上がると安定したオーステナイト組織を構成し、温度変化に対して鈍感となるオーステナイト系ステンレス、例えばSUS304を用いることが望ましい。 The combination of these conditions are satisfied materials, nickel beryllium alloy face member 9, stainless steel, in particular constitutes an austenitic structure that is stable when the content of nickel rises to the head main body portion 2 which is connected to the face member 9 , it is desirable to use austenitic stainless steel for example, SUS304 to be insensitive to temperature changes. 【0018】図2はフェース部材9をニッケルベリリウム合金で構成し、ヘッド本体部2をステンレス鋼で構成し、フェース部材9の溶接ライン6をフェース部3の周辺に配置したゴルフクラブヘッド1である。 [0018] Figure 2 constitutes a face member 9 of a nickel beryllium alloy, the head main body 2 is made of stainless steel, is a welding line 6 of the face member 9 in the golf club head 1 disposed in periphery of the face portion 3 . 強度を上げるために、ヘッド本体部2のステンレス鋼は、オーステナイト系ではなく析出硬化系のSUS630を使用している。 To increase the strength, stainless steel head body 2, using SUS630 of precipitation hardening rather than austenitic. 図2B−B'断面に示すように、フェース部材9 As shown in FIG. 2B-B 'cross section, face member 9
を構成するニッケルベリリウムやヘッド本体部2を構成するSUS630よりも、溶接ライン6の硬度は低下するので、フェース部3の剛性分布は、肉厚を変化させたときと同じ効果を発揮し、反発性能を改善できる。 Constituting the nickel beryllium or the head main body 2 constituting the than SUS630, since the hardness of the weld line 6 is reduced, the rigidity distribution of the face portion 3, and the same effect as when changing the thickness, resilience It can improve the performance. また、フェース部3の肉厚を変化させる必要がないので、 Moreover, there is no need to change the thickness of the face portion 3,
形状による応力集中を生じさせず、フェース強度を安定させることができる。 Without causing stress concentration due to the shape, the face strength can be stabilized. 【0019】なお、フェース部3の剛性分布はクラブにより様々な設定がなされており、それぞれの剛性分布に近づけるために、溶接ライン6は適宜配置される。 [0019] Incidentally, the stiffness distribution of the face portion 3 are made various settings by club, in order to approach the respective rigidity distribution, the welding lines 6 are arranged appropriately. 【0020】さらには、前記溶接に用いる溶接棒は、ニッケルベリリウム合金、ステンレス鋼、インコネル系高Ni合金のいずれかを使用したことを特徴とするゴルフクラブヘッド1である。 [0020] Further, welding rod used for the weld is a golf club head 1, characterized by using nickel beryllium alloy, stainless steel, one of the Inconel type high Ni alloy. 溶接強度を確保するためには、 In order to ensure welding strength,
接合する金属と同じ材料を溶接棒に使うと良い。 The same material as the metal to be joined may use the welding rod. 溶接棒にステンレス鋼を用いた場合にはフェース材料のニッケルベリリウム鋼のニッケル成分が、溶接棒にニッケルベリリウム鋼を用いた場合には溶接棒のニッケル成分が溶接部の硬化を防止する。 Nickel component of the nickel beryllium steel face material in the case of using the stainless steel welding rod, in the case of using the nickel beryllium steel welding rod nickel component of the welding rod to prevent curing of the weld. 【0021】また、融点の異なる金属は、一般的に熱処理の温度も離れている。 Further, the metal having different melting points are generally the temperature of the heat treatment away. このため、ニッケルベリリウム鋼を強化するための熱処理を行うと、ニッケルベリリウム鋼の硬度は高くなり強度が向上するが、ステンレス鋼には変化がない。 Therefore, when heat treatment is performed to enhance the nickel beryllium steel, is improved in hardness is high becomes strength nickel beryllium steel, there is no change in the stainless steel. このため、フェース部1の肉厚をさらに薄く設計することが可能になるうえ、ヘッド本体部2 Thus, after it becomes possible to design thinner the thickness of the face portion 1, the head main body 2
の剛性は変わらないので反発特性の改善効果が著しい。 Remarkable effect of improving the rebound properties since rigid unchanged. 【0022】図3は、ニッケルベリリウム鋼の強度を向上する熱処理を行った時の、ニッケルベリリウム鋼、溶接金属部、ステンレス鋼の硬度の変化を示す図である。 FIG. 3 is a diagram showing when subjected to heat treatment to improve the strength of nickel beryllium steel, nickel beryllium steel, weld metal, the change in the hardness of the stainless steel.
今回は、真空炉中で1030℃×1時間の加熱の後に急冷して溶体化処理を行った後に、510℃×3時間の後に空冷して時効処理を行った。 This time, after the solution treatment by rapid cooling after heating 1030 ° C. × 1 hour in a vacuum oven, was subjected to aging treatment by air cooling after the 510 ° C. × 3 hours. 熱処理前の各部のビッカース硬度は白丸で表され、ベリリウムニッケル部で23 Vickers hardness before heat treatment of each part is represented by a white circle, 23 beryllium nickel portion
0から310、溶接部、すなわち溶接金属部で180から220、SUS630部で400から500である。 0 310, weld, i.e. 400 a 500 180 from 220, SUS630 parts in the weld metal.
熱処理後のビッカース硬度は黒丸で表示され、ベリリウムニッケル部が600から700に上昇しているが、溶接金属部とSUS630部では変化がないことがわかる。 Vickers hardness after heat treatment are shown in black circles, although beryllium nickel portion is increased from 600 to 700, it can be seen that there is no change in the weld metal and SUS630 parts. 【0023】この例では、溶接部材としてニッケルベリリウム共金溶接棒を使用したが、被溶接金属の炭素含有量が高くなると、安定したオーステナイト組織が失われ、マルテンサイトが生じ溶接部が硬化しやすくなる。 [0023] In this example, using nickel beryllium Kyokin welding rod as a welding member, the carbon content of the weld metal becomes high, stable austenitic structure is lost, the weld is easily hardening martensitic occurs Become.
これを防ぐためには、炭素の拡散を防ぎ、オーステナイトの安定を促進するニッケルを多量に含む、インコネル系高ニッケル合金を溶接部材として使用することが望ましい。 To prevent this, prevents the diffusion of carbon, contains a large amount of nickel to promote stability of the austenite, it is desirable to use the Inconel-based high nickel alloy as the welding member. 【0024】さらには、ニッケルベリリウム合金からなるフェース部3の肉厚を、2.5mm以下に成形したゴルフクラブヘッド1である。 [0024] Further, the thickness of the face portion 3 made of nickel beryllium alloy, a golf club head 1 that is molded into 2.5mm or less. 反発性能を高くするには、 In order to increase the resilience performance,
肉厚は薄い方がよく、ニッケルベリリウム鋼の場合は1.2mm以上2.5mm以下であれば、必要な強度を確保でき、反発性能を劣化させることもない。 Wall thickness thinner well, if 1.2mm or 2.5mm or less in the case of nickel beryllium steel, can ensure a required strength, nor degrade the resilience performance. 【0025】 【発明の効果】以上のように本発明のゴルフクラブヘッドは、フェース部とヘッド本体部を主成分の異なる材料からなる金属で構成したことにより、その溶接部の剛性を低下させ、反発性能を向上できる。 The golf club head of the present invention as described above, according to the present invention is by constructing a metal comprising a face portion and the head body portion of materials having different principal components, reduces the rigidity of the weld, resilience performance can be improved. 【0026】特にフェース部にニッケルベリリウム鋼を、ヘッド本体部にステンレス鋼を用いることで、溶接部の硬度を母材よりも低く抑えることができるので、フェース部の肉厚を変化させたときと同様に、フェース部の中央部の剛性を高く、周辺部の剛性を低くするという、反発性能に最適の剛性分布を得ることができる。 [0026] The particular nickel beryllium steel face portion, by using a stainless steel head main body, since the hardness of the weld can be suppressed lower than the base material, and when changing the thickness of the face portion Similarly, the rigidity of the central portion of the face portion increases, that lowering the rigidity of the peripheral portion, it is possible to obtain an optimal stiffness distribution resilience performance. 【0027】 [0027]

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明のゴルフクラブヘッドの溶接部を示す模式図。 Schematic view showing a welding portion of the golf club head BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS [Figure 1] present invention. 【図2】本発明に係るゴルフクラブ用アイアンヘッドを示す説明図。 Explanatory view showing a iron head for a golf club according to the present invention; FIG. 【図3】本発明のゴルフクラブヘッドにおける熱処理によるフェース部の硬度変化を示す硬度分布図。 Hardness distribution diagram showing a change in hardness of the face portion due to heat treatment in the golf club head of the present invention; FIG. 【図4】従来から公知のゴルフクラブヘッドのフェース部と圧入用の受け皿と接着代を示す断面図。 FIG. 4 is a cross-sectional view showing the adhesion margins and saucer for the press from the conventional to the face portion of the well-known golf club head. 【図5】従来から公知のゴルフクラブヘッドのフェース部とネジ穴用支柱を示す説明図。 Figure 5 is an explanatory diagram showing a face portion and a threaded hole for posts of conventionally known golf club head. 【図6】一般的な溶接部の模式図。 Figure 6 is a schematic view of a typical weld. 【符号の説明】 1 ゴルフクラブヘッド2 ヘッド本体部3 フェース部4 圧入の受け皿または接着代5 ネジ穴用支柱6 溶接ライン7 熱影響部8 溶接部9 フェース部材50 母材部 [Reference Numerals] 1 golf club head 2 head body portion 3 face portion 4 press-fitting of the pan or adhesion margins 5 screw holes strut 6 welding line 7 heat affected zone 8 welded portion 9 face member 50 base metal

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 鋳造、鍛造、乃至プレス成形にて成形された金属からなるフェース部材(9)と、前記フェース部材(9)とは主成分の異なる材料で構成されたヘッド本体部(2)を溶接で接合することにより、その溶接部(8)の剛性を、前記フェース部材(9)と前記ヘッド本体部(2)よりも低下させたことを特徴とするゴルフクラブヘッド(1)。 Claims We claim: 1. A casting, forging, or the face member made of a formed metal by press molding (9), wherein the face member (9) is composed of different materials composed mainly by joining the head main body portion (2) by welding, a golf club that welds the rigidity of (8), characterized in that said face member (9) the head main body portion than (2) reduced head (1). 【請求項2】 前記フェース部材(9)をニッケルベリリウム合金で構成し、ヘッド本体部(2)をステンレス鋼で構成し、フェース部(3)の溶接ライン(6)をフェース周辺に配置した請求項1のゴルフクラブヘッド(1)。 2. A configuration wherein the face member (9) with nickel beryllium alloy, wherein the head main body (2) composed of stainless steel was placed face portion (3) welding line (6) to the peripheral face a first aspect of the golf club head (1). 【請求項3】 前記ニッケルベリリウム合金とステンレスの溶接部(8)に用いる溶接部材は、ニッケルベリリウム合金、ステンレス鋼、インコネル系高Ni合金のいずれかを使用したことを特徴とする請求項1または2記載のゴルフクラブヘッド(1)。 3. A welding member used in the welding portion of said nickel beryllium alloy and stainless steel (8), nickel beryllium alloy, stainless steel, according to claim 1 or characterized by using any of the Inconel type high Ni alloy 2, wherein the golf club head (1). 【請求項4】 前記フェース部材(9)のニッケルベリリウム合金の肉厚は、2.5mm以下に成形された請求項1、2、または3記載のゴルフクラブヘッド(1)。 Wherein said thickness of the nickel beryllium alloy of the face member (9) according to claim molded into 2.5mm or less, 2 or 3 golf club head (1) according.
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