JP2014161691A - ゴルフクラブの合金 - Google Patents

Abstract

【課題】ゴルフクラブヘッド用合金を用いてゴルフクラブヘッドを製造することにより、ゴルフクラブヘッドの重心調整の自由度を高めることができるゴルフクラブの合金を提供する。
【解決手段】本発明のゴルフクラブの合金は、質量百分率で、３．０％から５．５％のシリコン、８．０％から１０．５％のマンガン、１４．５％から１７．０％のクロム、３．５％から６．０％のニッケル、残部鉄および不可避不純物からなるように構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ゴルフクラブの合金に関するもので、特にゴルフクラブヘッドに応用して比較的小さい比重を有するゴルフクラブの合金に係るものである。

ゴルフのスポーツにおいて、ゴルフボールの飛翔と落下点をより制御し易くするべく、一般的に、使用者の需要に応じてゴルフクラブヘッドに異なる重量の重りを設置することにより、ゴルフクラブヘッドの重心を低く抑えることができ、さらにゴルフクラブヘッドの表面におけるスイートスポットの範囲を拡大することができる。そのため、ゴルフボールを打球する打点がずれても、上記打点がスイートスポットの範囲内であれば、打球されるゴルフボールは予定された進路と大したずれが生じることなく、かつボルフボールの落下点は予定された目標の範囲に落下することができる。

しかしながら、各種のゴルフクラブヘッドは全て一定の範囲の重量制限（例えば、５番アイアンのヘッドの重量の上限は２５４グラムである。）を有するため、仮にゴルフクラブヘッドの製造に用いられる合金の比重が比較的重いと、その合金により製造されたゴルフクラブヘッドでは重量を調整する自由度を失ってしまう。そのため、上記ゴルフクラブヘッドにおいては追加の重りを設置することによってゴルフクラブヘッドの重心を変えることができず、ゴルフクラブヘッドの重心を使用者の要求に応じて調整することができない。例えば、中華民国公告第４３８６１０号において提示されるＳＵＳ１７−４ＰＨのステンレス合金の比重は７．８ g/cm³であり、このＳＵＳ１７−４ＰＨのステンレス合金で製造されるゴルフクラブヘッドは、ＳＵＳ１７−４ＰＨステンレス合金の比重値に制限されるため、上記ゴルフクラブヘッドの内部において追加のゴルフクラブヘッドの重心を調整できる重りを同様に設置することができない。

また、ゴルフクラブヘッドのライ角（ヘッドの底部が地面と平らに接する時にシャフトの軸線と地面の角度でライ角をいう）は使用者の打球の方向と正確さに影響を及ぼすため、職人は使用者の体形やグリップの握り方、習慣、姿勢、スイングのスピードなどの要素に基づいてゴルフクラブヘッドのライ角を微調整することにより、異なる使用者の需要に応じることができる。

表一を参照すると、上述したＳＵＳ１７−４ＰＨステンレス合金の熱処理値が掲示される。その中、Ａ組は固溶化熱処理して１０２０℃から１０６０℃の急速冷却を行なうものであり、Ｂ組はＡ組の処理を経た後、再び４７０℃から４９０℃の空気冷却を行なうものであり、Ｃ組はＡ組の処理を経た後、再び５４０℃から５６０℃の空気冷却を行なうものであり、Ｄ組はＡ組の処理を経た後、再び５７０℃から５９０℃の空気冷却を行なうものであり、そして、Ｅ組はＡ組の処理を経た後、再び６１０℃から６３０℃空気冷却を行なうものである。

中華民国公告第４３８６１０号

表一から知ることができるように、ＳＵＳ１７−４ＰＨのステンレス合金には比較的高い降伏強度の数値を有するため、ＳＵＳ１７−４ＰＨのステンレス合金によって製造されたゴルフクラブヘッドではライ角の調整を比較的行ない難い。そのため、オーダーメイドのゴルフクラブのライ角に誤差を生じた時、ゴルフクラブヘッドを規格に合致させるための微調整を行なうことは難しく、歩留りが悪くなるという問題点があった。

上述した原因に基づき、上述したゴルフクラブヘッドの合金を確実に改良しなければならない。

本発明はこのような問題点に鑑みて考案されたものであって、その第一の目的は、比較的小さい比重を有するゴルフクラブヘッド用合金を提供し、上記ゴルフクラブヘッド用合金によって製造されるゴルフクラブヘッドが比較的大きな重心調整の自由度を有することにより、使用者の需要に応じてオーダーメイドの過程において重心調整を行なうことができるゴルフクラブヘッド用合金を提供しようとすることにある。

本発明の第二の目的は、比較的低い降伏強度を有するゴルフクラブヘッド用合金を提供し、上記ゴルフクラブヘッド用合金によって製造されるゴルフクラブヘッドは比較的よい角度調整の利便性を有することにより、オーダーメイドの過程において生じたライ角の誤差を微調整して修正することができるため、歩留りを高めることができるゴルフクラブヘッド用合金を提供しようとすることにある。

上記目的を達成するために、本発明によるゴルフクラブの合金は、質量百分率で、３．０％から５．５％のシリコン、８．０％から１０．５％のマンガン、１４．５％から１７．０％のクロム、３．５％から６．０％のニッケル、残部鉄および不可避不純物からなる。

また、本発明によるゴルフクラブの合金は、ゴルフクラブの合金の中は、質量百分率で、３．８％から４．８％のシリコンを含むこともできる。また、ゴルフクラブの合金の中は、質量百分率で、８．５％から９．５％のマンガンを含むこともできる。また、ゴルフクラブの合金の中は、質量百分率で、１５．０％から１６．０％のクロムを含むこともできる。また、ゴルフクラブの合金の中は、質量百分率で、４．５％から５．５％のニッケルを含むこともできる。また、ゴルフクラブの合金の中でシリコン／マンガンの比率は０．２から０．９であることもできる。また、ゴルフクラブの合金の中でニッケル／クロムの比率は０．２から０．４であることもできる。また、ゴルフクラブの合金の材料の比重は７．４g/cm³から７．６g/cm³であることもできる。また、ゴルフクラブの合金の引張強度は７７．４kgf/mm²から９１．５kgf/mm²であることもできる。また、ゴルフクラブの合金の降伏強度は３５．２kgf/mm²から４９．３kgf/mm²であることもできる。

本発明によれば、比較的小さい比重を有するゴルフクラブヘッド用合金を提供し、上記ゴルフクラブヘッド用合金によって製造されるゴルフクラブヘッドは比較的大きい重心調整の自由度を有するため、使用者の需要に応じてオーダーメイドの過程において重心調整を行なうことができるという利点がある。

本発明によれば、比較的低い降伏強度を有するゴルフクラブヘッド用合金を提供し、上記ゴルフクラブヘッド用合金によって製造されるゴルフクラブヘッドは比較的よい角度調整の利便性を有することにより、オーダーメイドの過程において生じたライ角の誤差を微調整して修正することができるため、歩留りを高めることができるという利点がある。

図１は、本発明の実施例のゴルフクラブヘッドの斜視図である。

本発明の実施の形態について、以下、図面を参照して説明する。

本発明のゴルフクラブの合金はゴルフクラブの各部位の部材を製造するのに用いることができ、そして本発明の実施例では上記合金を用いてゴルフクラブヘッドを製造することを例として説明するが、これに限られるものではない。

図１を参照すると、本実施例のゴルフクラブヘッド１には一個のヘッド本体１１、一個のホーゼル１２および一個のフェース板１３が含まれる。ホーゼル１２はヘッド本体１１の一方に設けられ、シャフト（図示せず）と連接するのに用いられ、かつヘッド本体１１とホーゼル１２は一体となるように製造される。フェース板１３はヘッド本体１１の一個の表面に設けられ、打球するのに用いられる。

本発明のゴルフクラブヘッド用合金はヘッド本体１１とホーゼル１２を製造するのに用いることができる。本発明のゴルフクラブヘッド用合金は、下記の段階を経て製造することができる。

先ず、母合金、シリコン鉄、マンガン鉄、クロム鉄、そしてニッケルなどの材料を高温溶炉の中に順序に従って加え、上記材料を溶融して混合させる。さらに詳しく言えば、上述した上記シリコン、マンガン、クロム、ニッケルおよび鉄を主要な成分とする材料を高温溶炉（例えば、高周波炉）によって溶融した後、特定の組成比率を有する炭素、シリコン、マンガン、クロム、ニッケルおよび鉄などの元素の合金材質が混合して形成されるため、後続においてヘッド本体１１とホーゼル１２の基材（matrix）として提供することができる。

その中、本実施例において使用される母合金は鉄の他に、質量百分率で、３．０％から５．５％のシリコン、８．０％から１０．５％のマンガン、１４．５％から１７．０％のクロム、３．５％から６．０％のニッケルを含む。好ましくは、質量百分率で、３．８％から４．８％のシリコン、８．５％から９．５％のマンガン、１５．０％から１６．０％のクロム、４．５％から５．５％のニッケルを含む。また、当然として、需要に応じて異なる材料に変えることにより、同じ組成比率を有する鉄合金の材質を溶融して形成することもできる。

その他に、本発明において好ましくは特定の溶融の順序に従って母合金、シリコン鉄、マンガン鉄、クロム鉄、ニッケルなどの材料を高温溶炉の中に加えて合金融解の製造工程を行なうことにより、上記溶融合金中には他にシリコンとマンガンなどのその他の成分を含むようになり、さらには融解された合金は適当な特性を有するように形成することができる。また、特定の溶融の順序に従って上記材料を加えることにより、材料が溶融時において沈殿する現象が生じてしまうのを避けることができ、さらには後続において製造されるヘッド本体１１とホーゼル１２の完成品の歩留りが低下してしまうという問題点を防止することができる。

さらに、本実施例においては細粒状態の上記材料を使用することが好ましく、そして、できることなら少量多数回の方式で上記高温溶炉の中にゆっくりと添加することが好ましく、それによって上記材料を大量に添加することによって上記材料は完全に溶融することができないため、塊状に固まってしまうのを避けることができ、さらには高温溶炉の内部に空洞または気泡が生じることによって危険性が生じるのを避けることができる。

また、より好ましくは、上記材料を順序に従って高温溶炉に加えて溶融した合金が形成された後、それからサンプルを採取して溶融合金の重量組成比率を測量することにより、上記材料の、質量百分率で、３．５％から５．５％のシリコン、８．０％から１０．５％のマンガン、１４．５％から１７．０％のクロム、３．５％から６．０％のニッケルからなるように維持するのを確保する。さらに、好ましくは、質量百分率で、３．８％から４．８％のシリコン、８．５％から９．５％のマンガン、１５．０％から１６．０％のクロム、４．５％から５．５％のニッケル、残部鉄および不可避不純物からなるように維持することを確保する。上記溶融合金を特定の組成比率に維持することにより、上記溶融合金は冷却して固化した後に、低比重と低降伏強度を兼ね備えた合金材質に形成することができる。

それから、上述した合金を用いて精密鋳造を行なうことにより、予定された形状のヘッド本体１１とホーゼル１２を形成することができる。さらに詳しく言えば、上記溶融合金が上述した予定の比率に符合することを確認した後、炉から取り出す前にガス抜きと垢取りを行なった後、直ちにそれを精密鋳造用型内に直接注入することにより、予定された形状のヘッド本体１１とホーゼル１２（および／またはそのフェース板１３）を製造することができる。このように、鋳込みを完成したゴルフクラブヘッドは熱処理を経由することなく、直ちに振動脱殻、ゲート除去、切縁、研磨、角度調整、艶出しなどの段階を行なうことによってアイアンクラブまたはウッドクラブのヘッド（wedge）の完成品を製造することができ、かつ製造し得たヘッドの材質は低比重と低降伏強度などの特性を兼ねて有することができる。

総合すると、上述した製造工程によれば、本発明のゴルフクラブの合金を獲得することができ、そして上記合金は主に、質量百分率で、３．５％から５．５％のシリコン、８．０％から１０．５％のマンガン、１４．５％から１７．０％のクロム、３．５％から６．０％のニッケルからなるように構成され、好ましくは、質量百分率で、３．８％から４．８％のシリコン、８．５％から９．５％のマンガン、１５．０％から１６．０％のクロム、４．５％から５．５％のニッケル、残部鉄および不可避不純物からなるように構成される。上記ゴルフクラブヘッド用合金の比重は７．４g/cm³から７．６g/cm³であり、かつ上記ゴルフクラブヘッド用合金は低降伏強度の特性を兼ねて有するため、ゴルフクラブヘッドの角度の調整に役立つことができる。

その他に、本発明のゴルフクラブヘッド用合金は鍛造用の棒材を製造するのに用いることができ、それから上記製造された鍛造用の棒材を製品または製造工程の需要に応じて一定の数の鍛造金型を用いて数回にわたって鍛造加工の処理を行うことにより、上記鍛造用の棒材の外形の輪郭は段々と予定される形状（初期胚）まで成形することができ、それから数回の表面加工を経て、予定される形状のゴルフクラブヘッド１を製造し得ることができる。

表二を参照すると、表二は本発明のゴルフクラブヘッド用合金とＳＵＳ１７−４ＰＨのステンレス合金の組成比率の対照表である。表二のような配分の調整によって本発明のゴルフクラブヘッド用合金の比重は７．４g/cm³から７．６g/cm³になり、ＳＵＳ１７−４ＰＨのステンレス合金（比重は７．７１５g/cm³）と比較すると、比較的低い比重の数値を有するようになる。これにより、上記ゴルフクラブヘッド用合金によって製造されるゴルフクラブヘッドは、比較的大きい重心調整の自由度を有するとともに、使用者の需要に応じてオーダーメイドの重心調整を行なうことができることが確認された。

表三を参照すると、表三は本発明のゴルフクラブヘッドの合金とＳＵＳ１７−４ＰＨのステンレス合金の熱処理値（熱処理の条件は１０５０℃で１．５時間の固溶化処理を行なう）の対照表である。結果から明らかに知ることができるように、表二のような配分の調整によって、上記ゴルフクラブヘッド用合金はさらに比較的低い降伏強度（弾性変形と永久変形の臨界点）を有するように形成されることにより、上記ゴルフクラブヘッド用合金によって製造されるゴルフクラブヘッドには比較的永久変形が生じ易いため、角度の調整を行なう時に施さなければならない外力も比較的小さくなり、すなわち比較的よい角度調整の特性を有することができることが確認された。

本発明のゴルフクラブヘッド用合金によって製造されるゴルフクラブヘッドには比較的よい角度調整の特性を有することを証明するべく、順序に従って＋３°、−３°、そして＋３°の形態で上記ゴルフクラブヘッドのライ角θ（図１参照。ヘッド本体１が地面Ｇと平らに接する時にホーゼル１２の中軸線と地面Ｇの角度を指す。）を調整し、またトルク測定器で角度調整トルク値の測量を行ない、さらに上記ゴルフクラブヘッドの外表面において折り目の状況が発生するか否かを観察する。

表四を参照すると、表四は本発明のゴルフクラブヘッド用合金とＳＵＳ１７−４ＰＨのステンレス合金の角度調整の特性の対照表である。結果から知ることができるように、本発明のゴルフクラブヘッド用合金は明らかに比較的低い角度調整トルク値を有し、すなわち比較的よい角度調整の特性を有し、さらに肉眼で観察すると、上記ゴルフクラブヘッドの外表面において折り目は発生していない。

これにより、本発明のゴルフクラブヘッド用合金は配分の調整を経て確実に比較的よい角度調整の特性を有することが確認された。

綜合すると、本発明のゴルフクラブヘッド用合金は配分の調整を通じてその比重を低く抑えることにより、上記ゴルフクラブヘッド用合金によって製造されるゴルフクラブヘッドは比較的大きい重心調整の自由度を有するため、使用者の需要に応じてオーダーメイドで重心調整を行なうことができる。

また、本発明のゴルフクラブヘッド用合金は比較的低い降伏強度を有することにより、製造されるゴルフクラブヘッドは変形が生じ易いため、その角度調整の特性を高めることができ、さらにオーダーメイドの過程において生じたライ角の誤差を微調整して修正することができるため、歩留りを高めることができる。

本発明は、その精神および必須の特徴事項から逸脱することなく他のやり方で実施することができる。従って、本明細書に記載した好ましい実施形態は例示的なものであり、限定を意図するものではない。

１ ゴルフクラブヘッド
１１ ヘッド本体
１２ ホーゼル
１３ フェース板
θ ライ角
Ｇ 地面

Claims (10)

1. 質量百分率で、３．０％から５．５％のシリコン、８．０％から１０．５％のマンガン、１４．５％から１７．０％のクロム、３．５％から６．０％のニッケル、残部鉄および不可避不純物からなることを特徴とするゴルフクラブの合金。
2. ゴルフクラブの合金の中は、質量百分率で、３．８％から４．８％のシリコンを含むことを特徴とする請求項１に記載のゴルフクラブの合金。
3. ゴルフクラブの合金の中は、質量百分率で、８．５％から９．５％のマンガンを含むことを特徴とする請求項１に記載のゴルフクラブの合金。
4. ゴルフクラブの合金の中は、質量百分率で、１５．０％から１６．０％のクロムを含むことを特徴とする請求項１に記載のゴルフクラブの合金。
5. ゴルフクラブの合金の中は、質量百分率で、４．５％から５．５％のニッケルを含むことを特徴とする請求項１に記載のゴルフクラブの合金。
6. ゴルフクラブの合金の中でシリコン／マンガンの比率は０．２から０．９であることを特徴とする請求項１に記載のゴルフクラブの合金。
7. ゴルフクラブの合金の中でニッケル／クロムの比率は０．２から０．４であることを特徴とする請求項１に記載のゴルフクラブの合金。
8. ゴルフクラブの合金の材料の比重は７．４g/cm³から７．６g/cm³であることを特徴とする請求項１に記載のゴルフクラブの合金。
9. ゴルフクラブの合金の引張強度は７７．４kgf/mm²から９１．５kgf/mm²であることを特徴とする請求項１に記載のゴルフクラブの合金。
10. ゴルフクラブの合金の降伏強度は３５．２kgf/mm²から４９．３kgf/mm²であることを特徴とする請求項１に記載のゴルフクラブの合金。

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