JP2004136030A

JP2004136030A - ゴルフクラブ

Info

Publication number: JP2004136030A
Application number: JP2002305937A
Authority: JP
Inventors: Harunobu Kusumoto; 楠本　晴信
Original assignee: Daiwa Seiko Co Ltd
Current assignee: Globeride Inc
Priority date: 2002-10-21
Filing date: 2002-10-21
Publication date: 2004-05-13

Abstract

【課題】外側の被膜が傷付き、損傷するのを防止し、優れた外観を長期間にわたって維持することのできるゴルフクラブを提供すること
【解決手段】クラブヘッドの本体部を形成する金属材料製のヘッド本体４８と、このヘッド本体４８の表面に設けられて、金属材料よりも高硬質でかつ表面を微小な凹凸状態に形成された硬質層５０と、この硬質層５０を覆い、表面が凹凸状態に形成された極薄のセラミック被膜層５２とを備えるゴルフクラブ。
【選択図】　図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴルフクラブに関し、特にクラブヘッドが金属材料製のヘッド本体を有するゴルフクラブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ゴルフシャフト等のゴルフ用物品の外観を向上させるため、種々の装飾を施した物品が提案されている。
例えばゴルフクラブシャフト、釣竿、スキーポール等の管状体、リール、ルアー等の釣り道具、テニスラケット、自転車フレーム等の各種スポーツ用品を含むこれらの物品の金属装飾層の光輝性を抑制するため、このような物品に粗面化した下地層を形成し、この上に金属被膜層を物理蒸着するものがある（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
この金属被膜層が、下地層の凹凸が残る状態に形成されることにより、光を乱反射させ、光輝性が抑制され、下地層を粗面化してない部分との金属光沢の差による模様を形成する。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−２３７６２２　（第２，３頁、図１−３）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような装飾目的の外観を形成する金属被膜層の厚さは、通常、０．２μｍ程度以下と薄く、また、下地層の硬度も低い。このため、特にゴルフクラブのように、使用中に砂や小石が接触する機会の多いものについては、傷付き易く、しかも、このような金属被膜の傷は小さなものであっても目立ち易く、初期の外観を長期間にわたって維持することは困難である。一方、肉厚の金属被膜層を下地層に直接形成する場合には、耐久性の増大は可能であるとしても、外側の金属被膜が傷付き、損傷を受けることを防止することができず、更に、コストが上昇する。
【０００６】
本発明は、このような事情に基づいてなされたもので、外側の被膜が傷付き、損傷するのを防止し、優れた外観を長期間にわたって維持することのできるゴルフクラブを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明のゴルフクラブは、クラブヘッドの本体部を形成する金属材料製のヘッド本体と、このヘッド本体の表面に設けられて、前記金属材料よりも高硬質でかつ表面を微小な凹凸状態に形成された硬質層と、この硬質層を覆い、表面が凹凸状態に形成された極薄のセラミック被膜層とを備えることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１から図３は、本発明の好ましい実施形態によるゴルフクラブ１０を示す。
本実施形態のゴルフクラブ１０は、例えば繊維強化樹脂あるいは金属で中空構造に形成したシャフト１２の先端にクラブヘッド１４を取付け、天然ゴムあるいは合成ゴム等の柔軟性材料で形成したグリップ１６を基端に取付けたウッドクラブとして形成してある。
【０００９】
図２に示すように、本実施形態のクラブヘッド１４は、ボールを打球する高弾性かつ高強度のクラブフェースすなわちフェース１８から、バック２０（図３を参照）を大きく突出させたヘッド幅の大きな構造を有し、クラウン部２２のヒール２４側から突出するネック部２６に形成したシャフト装着孔２６ａを介してシャフト１２の先端に止着されている。なお、ネック部２６のクラウン部２２からの突出量は、適宜に設定することができ、シャフト装着孔２６ａの端部をクラウン部２２と同一面に配置した場合には、ネック部２６を持たないクラブヘッド１４に形成することができる。
【００１０】
また、フェース１８を除く周部、すなわちトウ側２８からバック２０を介してヒール２４側まで、クラウン部２２とソール部３０とを結ぶサイド３２が延設されている。このサイド３２は、フェース１８に近接したトウ２８側で最も幅広に形成され、バック２０およびヒール２４側に向けて次第に幅狭に形成されている。このようなサイド３２は説明のためのものであり、その部位を明確に特定することは必ずしも必要ではなく、例えばトップ２２からソール部３０に滑らかに移行するものであってもよい。
【００１１】
本実施形態のクラブヘッド１４は、例えばステンレス鋼、純チタン、チタン合金、アルミ合金、鉄鋼等の好適な金属材料によってヘッド本体４８（図４参照）を中空の外郭構造に形成したメタルウッドとして形成してある。このようなクラブヘッド１４のヘッド本体、あるいは、このクラブヘッドを形成する例えばフェース１８等の各部分は、複数の材料を組合せて形成することもできる。特に、フェース１８については、ヘッド本体の他の部分よりも硬度の高い材質や高剛性の材質を持つ材料を用いることが好ましい。また、このフェース１８は、スコアライン１８ａの他に、例えば石等の硬質の異物との衝突で僅かな凹み等が形成された場合であっても、このような凹みが目立たないように、微小な筋目状の溝あるいは突条を微小間隔で多数形成した粗面加工を施すのが好ましい。
【００１２】
図３に最もよく示すように、ソール部３０は、トウ２８側とヒール２４側との間の中間位置に配置されたソール中央部３４を有する。このソール中央部３４は、フェース・バック方向に延び、フェース１８側が、滑らかな曲面で形成されたリーディングエッジ３６を介してフェース１８の下縁部に移行する。一方、バック２０側では、このソール中央部３４はトウ・ヒール方向に緩やかに扇状に広がり、サイド３２に滑らかに移行する。このソール中央部３４のバック２０に近接する側のトウ・ヒール方向の中央部には、クラブヘッド１４の重心を下げるウェイト部材３５を取付けてある。このようなウェイト部材３５は、１つに限らず、ゴルフクラブ１０の全体の重さおよびバランスを考慮して、その個数および取付け位置を適宜に選択することが可能である。また、ソール部２６と一体的に形成してもよい。
【００１３】
更に、このソール部３０は、ソール中央部３４のトウ側縁部３４ａおよびヒール側縁部３４ｂに沿って、浅い溝部３８，４０がフェース１８側からバック２０側に延設してある。そして、これらの溝部３８，４０のトウ２８側およびヒール２４側に、表面を凹凸状態に形成したソール縁部４４，４６を配置してある。なお、溝部３８，４０は、ソール縁部４４，４６の表面よりも深く凹設することは必ずしも必要なく、ソール中央部３４からソール縁部４４，４６に滑らかに移行する遷移部を形成するものであってもよい。これらのソール縁部４４，４６は、ソール中央部３４よりも僅かに低く形成してあり、したがってソール部３０の全体では、ソール中央部３４が最も突出する。これにより、打球時に芝から受ける抵抗を減少する。
【００１４】
図４に示すように、これらのソール縁部４４，４６は、例えばクラブヘッド１４のヘッド本体を形成する部材本体４８の表面部を硬化すると共に微小な凹凸状態に形成した硬質層５０を有し、この硬質層の上にセラミック被膜膜５２が形成されている。
【００１５】
この硬質層５０は、ヘッド本体４８に適宜の方法で形成することが可能であるが、ヘッド本体４８の鋳造後の生地の表面を例えば４０番から研磨し、１８０番程度まで、好ましくは３２０〜４００番程度までの粗さのサンダーベルト、サンドペーパあるいは砥石を用いて研磨した後、ＷＰＣ処理（登録商標）と称されるショット工程で形成することができる。この場合には、硬質層５０は、ヘッド本体４８をの硬化された表面部すなわちヘッド本体４８を形成する材料の一部で形成される。
【００１６】
このようなショット工程では、例えばヘッド本体４８を形成する上述の材料以上に高硬度の微細な粒子（例えば径が１００μｍ程度）を、例えば毎秒１００ｍ程度以上の高速でソール縁部４４，４６に吹付けることが好ましい。高硬度の微粒子がヘッド本体４８の表面部に高速で衝突することにより、ヘッド本体４８が表面部付近が符号ａで示す深さあるいは厚さ５〜３０μｍにわたって、加熱により組織が変化し、熱処理された状態となる。これにより、硬質層５０の形成とこの表面を微小な凹凸状態とする粗面化とを同時に行うことができる。勿論、これ以外にも、適宜の方法を用いることが可能なことは明らかであり、例えば、硬質層５０を形成した後あるいはその前に、表面を微小な凹凸状態に粗面化することが可能なことは明らかである。硬質層５０の硬度は、ヘッド本体４８の材質にもよるが、例えば４５０〜７００Ｈｖ程度に形成することが好ましい。硬質層５０をこのように、部材本体４８の一部で形成することにより、硬質層５０の剥離が防止されると共に、ヘッド本体１４を軽量化することができる。
【００１７】
一方、図５に示すように、硬質層５０は部材本体４８と別部材で形成してもよい。この場合には、部材本体４８を形成する材料よりも硬質の例えばＮｉＣｒ等の材料を用いて部材本体４８を表面処理等することにより、部材本体４８に密に積層した硬質層５０を形成することができる。この場合の硬質層５０の厚さａは、耐久性、耐傷性を確保するために、５〜５０μｍ程度に形成することが好ましい。
【００１８】
このような硬質層５０の表面の凹凸状態は、それぞれソール縁部４４，４６の表面の拡大図である図６に示すような点状の微細な凹凸、図７に示すような筋目状の凹凸、あるいはその他の形状の凹凸で粗面化することにより形成することができる。
【００１９】
図６に示すような点状の微細な凹凸で粗面化する場合には、上述のようなショット工程を導入することにより、硬質層５０と同時に、あるいは、硬質層５０を形成した後あるいはその前に形成することができる。硬質層５０を形成する前あるいは後に粗面化する場合、特に図５に示すように部材本体４８と別部材で硬質層５０を形成した後に粗面化する場合は、硬質層５０の組織に影響を与えあるいは剥離を防止するために、硬質層５０を形成するショット工程よりも低速で粒子を衝突させることが好ましい。いずれの場合も、微細な凹凸を形成する突部は、図４および図５に示すように、高さｂが部材本体４８に近接する側の最大径の半分以下で、先端を含む外面が湾曲面状を形成するものが主体となることが好ましい。これは、後述するセラミック被膜層５２が、突部の頂部で局部的に磨耗するのを防止するためである。具体的には、突部の頂部が鋭角状に尖った先端を形成するのを防止するために、高さは５μｍ以下で、５．０〜０．５μｍまたは３．０〜０．３μｍ程度とすることが好ましい。
【００２０】
図７に示すような筋目状の凹凸を形成する場合は、粗面化してない硬質層５０の表面、あるいは、上述のような点状の凹凸で粗面化した硬質層５０の表面を筋目状に特定方向に研磨して研磨目を残した状態とすることにより、行うことができる。この研磨は、サンダーベルトやサンドペーパーにより行うことができ、特定方向に指向する多数の微細溝が微細な間隔で筋目状に形成される。この場合の目の粗さは、例えば５０番から２５０番程度のものを用いることができ、必要な場合には、これ以外の粗さのものも用いることができる。
【００２１】
更に、粗面化された硬質層５０の上に形成されるセラミック被膜層５２は、極薄の装飾被膜として形成してあり、厚さｃは、硬質層５０の表面の符号ｂで示す凹凸の深さあるいは高さよりも薄く、これにより、硬質層５０の表面の微小な凹凸状態に対応した凹凸状態がセラミック被膜層５２の表面に形成されることが好ましい。この硬質層５０の厚さａと、凹凸深さあるいは高さｂと、セラミック被膜層５２の厚さｃとの関係は、ａ＞ｂ＞ｃの関係となるのが好ましい。
【００２２】
このようなセラミック被膜層５２は、硬質層５０に存在するピンホール等を覆い、ヘッド本体４８の腐食を防止すると共に、硬質層５０の表面を更に硬質にして、砂や小石等の硬い物質に接触した場合にも、表面に傷等がつき難くする。セラミック被膜層５０を形成する材料としては、ＴｉＮ、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＡｌＮ、ＺｒＮ、Ｃｒ_２Ｎ等の窒化物セラミック、ＴｉＣ、ＳｉＣ、Ｃｒ_３Ｃ_２、ＷＣ等の炭化物セラミック、ＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３等の酸化物セラミックやＴｉＣＮを用いることができる。これらのセラミック材料により、ソール縁部４４，４６の表面硬度を向上させることができる。
【００２３】
また、これらのセラミック材料は、種々の色を示す。例えばＴｉＮ、ＺｒＮは金色、ＴｉＣＮは灰色または茶色（淡い金色）、ＴｉＯ_２はピンクまたは青色、Ｃｒ_２Ｎは銀色、ＴｉＣは銀色を示す。特にＴｉＮ、ＺｒＮは、金色で、光輝性が高く、色彩的な豪華さを表すことができる。更に、ＺｒＮは、密着性に優れ、耐食性に優れている。このため、用途に応じて適宜セラミック被膜５２の材料を選択して色を調整することができる。また、セラミック材料は、種々の特性を有しており、耐食性および耐磨耗性を向上させるためには、それぞれ硬度が３２００（３０００〜５０００）Ｈｖ、２１００（２０００〜３０００）ＨｖであるＴｉＣおよびＴｉＮを用いるのが好ましく、それぞれ硬度が２３００ＨｖであるＡｌ_２Ｏ_３およびセラミックではないが２０００ＨｖであるＷＣを用いることもできる。
【００２４】
これらのセラミック被膜層５２は、イオンプレーティング、真空蒸着、スパッタリング等の物理的気相成長法（ＰＶＤ法）や、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）や、溶射法や、電気めっき法等により、硬質層５０上に被着させることができる。ＰＶＤ法は、電気メッキ法やＣＶＤ法に比して、形成される膜が密着性に優れており、また、均一に膜形成することができるため、複雑な形状のヘッド本体４８に対しても有効である。
【００２５】
このようなセラミック被膜層５２の厚さは、ヘッド本体４８の凹凸状態にもよるが、強度および耐久性を向上するために、例えば５μｍ〜０．１μｍの範囲で、特に３〜０．３μｍの範囲に形成するのが好ましい。セラミック被膜層５２の厚さが０．３μｍ以下の場合は色むらを生じやすく、５μｍを超えるとコスト高となるからである。このような厚さのセラミック被膜層５２は、硬質層５０の外面の凹凸状態に沿って形成され、この硬質層５０の外面と同様な凹凸状態の表面を形成する。したがって、セラミック被膜層５２の表面には、図６に示すような点状の微細な凹凸が形成される。また、図７に示すような筋目状の微細溝を硬質層５０の表面に形成した場合には、これと同様な特定方向に指向する多数の微細溝により、微細な間隔の筋目状の凹凸がセラミック皮膜層５２の表面に形成される。このように、セラミック被膜層５２の表面が微細な凹凸状態に形成されることにより、入射した光は、乱反射される。
【００２６】
なお、このような硬質層５０およびセラミック皮膜層５２は、上述のソール縁部４４，４６に限らず、これに隣接する溝部３８，４０およびソール中央部３４にも形成してもよい。本実施形態では、溝部３８，４０にこのような硬質層５０とセラミック被膜層５２とを形成し、ソール中央部３４はショット工程の後、研磨、パフ仕上げ工程により平滑な鏡面状に形成してある。
【００２７】
上述のゴルフクラブ１０は、クラブヘッド１４のソール部３０が、本体部材４８の表面部の硬質層５０を覆うセラミック層５２は、極めて硬度が高く、更に表面が微小な凹凸状態に形成されているため、極薄構造であっても、クラブヘッド１４がソール部３０を土、砂あるいは小石に接触した際に傷つき難く、部材本体４８したがってクラブヘッド１４が損傷するのを防止することができる。特に、このセラミック被膜層５２は、硬質層５０凹凸状態に形成された表面すなわち外面を覆って形成されているため、硬質層５０の凹部で保持され、この硬質層５０から剥離するのが防止される。しかも、セラミック被膜層５２の表面が凹凸状態に形成されていることにより、凹部には大きな力が作用せず、したがって、セラミック皮膜層５２の全体に大きな力が作用しても、このセラミック被膜層５２が広範囲にわたって剥離あるいは離脱するのが防止され、長期間にわたって優れた外観を維持することができる。そして、セラミック被膜層５２は、極薄構造に形成することができるため、クラブヘッド１４の軽量化を図ることができる。
【００２８】
また、硬質層５０の表面を凹凸状態とする突部の大部分が、部材本体４８に近接する側の最大径の半分以下の高さで、先端を含む外面が湾曲面状を形成することにより、突部が緩やかな湾曲面を形成する。このため、セラミック被膜層５２に局部的に大きな応力を作用させる尖った部分が形成されず、セラミック被膜層５２の局部的な磨耗を防止することができる。更に、筋目状に微細な間隔で特定方向に多数の微細溝を形成した場合には、このセラミック被膜層５２が光を乱反射させるため、このセラミック被膜層５２が砂や小石等で傷付き、損傷しても、このような傷が目立たず、セラミック被膜層５２による優れた外観を長期間にわたって維持することができる。
【００２９】
なお、上述のような硬質層５０は、一部を図４に示すように部材本体４８の一部で形成し、一部を図５に示すように部材本体４８と別部材で形成してもよく、また、図７に示すような筋目状微細溝をセラミック被膜層５２の全体に形成することも可能である。更に、このような硬質層５０およびセラミック被膜層５２は、ヘッド本体１４に限らず、金属製シャフト１２等の他の部分に形成することも可能である。
【００３０】
【発明の効果】
以上明らかなように、本発明のゴルフクラブによると、外側の被膜が傷付き、損傷するのを防止し、優れた外観を長期間にわたって維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施形態によるゴルフクラブの概略図。
【図２】図１に示すゴルフクラブのクラブヘッドを示す拡大図。
【図３】図２のクラブヘッドのソール部を示す説明図。
【図４】図３のソール部の一部の拡大断面図。
【図５】図４の変形例による断面図。
【図６】図３に示すソール部の点状の凹凸で粗面化された表面の拡大図。
【図７】図３に示すソール部の筋目状の凹凸で粗面化された表面の拡大図。
【符号の説明】
１０…ゴルフクラブ、１４…クラブヘッド、４８…ヘッド本体、５０…硬質層、５２…セラミック被膜層。

Claims

クラブヘッドの本体部を形成する金属材料製のヘッド本体と、このヘッド本体の表面に設けられて、前記金属材料よりも高硬質でかつ表面を微小な凹凸状態に形成された硬質層と、この硬質層を覆い、表面が凹凸状態に形成された極薄のセラミック被膜層とを備えることを特徴とするゴルフクラブ。
前記セラミック被膜層の凹凸状態の表面は、多数の微細な突部を有し、これらの突部は、高さが最大径の半分以下の湾曲面状の外面を形成されることを特徴とする請求項１に記載のゴルフクラブ。
前記セラミック被膜層の凹凸状態の表面は、特定方向に指向する多数の微細溝を有し、これらの微細溝は、微細な間隔で筋目状に形成されることを特徴とする請求項１に記載のゴルフクラブ。
前記セラミック被膜層は、硬度Ｈｍｖが２０００以上で、膜厚が０．３〜５．０μｍの範囲であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載のゴルフクラブ。
前記硬質層は、ヘッド本体の一部で形成されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載のゴルフクラブ。