JP2019166303A - ゴルフクラブヘッドの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】従来のシャフトに対するゴルフクラブヘッドの角度を調整し難い問題を解決するためのゴルフクラブヘッドの製造方法を提供することにある。【解決手段】ホーゼル部を有するヘッド本体を提供し、前記ヘッド本体を８００〜９００℃で６０〜１２０分加熱した後、焼入れ媒体により前記ヘッド本体に対して焼入れ処理を行い、前記ヘッド本体に対して２００〜３００℃で６０〜１２０分の焼戻し処理を行うことで、前記ヘッド本体の引張強度を２３０〜２６０ｋｓｉとし、降伏強度を１８０〜２２０ｋｓｉとし、硬度をＨＲＣ４５〜５５とし、及び、前記ヘッド本体のホーゼル部を６５０〜８５０℃で６０〜１２０秒間高周波加熱することで、前記ホーゼル部の硬度をＨＲＣ１７〜２５とする。【選択図】なし
Description
本発明は、ゴルフクラブヘッドの製造方法に関し、特に、シャフトに対して容易に角度調整できるゴルフクラブヘッドの製造方法に係るものである。
一般的に、ゴルフクラブヘッドは、繰り返す打球で変形し易くなるなどの問題で、ゴルフクラブヘッドのパフォーマンスに影響をもたらすことを避けるために、ある程度の強度が必要である。
例えば、従来のゴルフクラブヘッドは、０．３１〜０．３６重量％の炭素、０．７〜０．９５重量％のマンガン、０．６〜０．９５重量％のケイ素、０．５重量％未満のニッケル、０．９５〜１．４重量％のクロム、０．５重量％未満の銅、０．１５〜０．３重量％のモリブデン、残部となる鉄及び不可避的不純物を含む合金から製作されたものである。
例えば、従来のゴルフクラブヘッドは、０．３１〜０．３６重量％の炭素、０．７〜０．９５重量％のマンガン、０．６〜０．９５重量％のケイ素、０．５重量％未満のニッケル、０．９５〜１．４重量％のクロム、０．５重量％未満の銅、０．１５〜０．３重量％のモリブデン、残部となる鉄及び不可避的不純物を含む合金から製作されたものである。
しかしながら、上記従来の合金から製作されたゴルフクラブヘッドは、強度が高い故に、シャフトのねじり力に対するゴルフクラブヘッドの抵抗値（トルク値）が大きいため、ユーザーの需要に合わせるようにシャフトに対するゴルフクラブヘッドの角度を調整することが難しい。
よって、従来のゴルフクラブヘッドの製造方法には、改善の必要がある。
よって、従来のゴルフクラブヘッドの製造方法には、改善の必要がある。
本発明は、シャフトに対するゴルフクラブヘッドの角度が調整され易いゴルフクラブヘッドの製造方法を提供することを目的とする。
本発明のゴルフクラブヘッドの製造方法は、ホーゼル部を有するヘッド本体を提供し、前記ヘッド本体が、０．３１〜０．３６重量％の炭素、０．７〜０．９５重量％のマンガン、０．６〜０．９５重量％のケイ素、０．５〜０．８重量％のクロム、０．１５〜０．３重量％のモリブデン、０．３重量％未満のニッケル、０．３重量％未満の銅、残部となる鉄及び不可避的不純物を含む合金基材から製作され、前記ヘッド本体を８００〜９００℃で６０〜１２０分加熱した後、焼入れ媒体により前記ヘッド本体に対して焼入れ処理を行い、前記ヘッド本体に対して２００〜３００℃で６０〜１２０分の焼戻し処理を行うことで、前記ヘッド本体の引張強度を２３０〜２６０ｋｓｉとし、降伏強度を１８０〜２２０ｋｓｉとし、硬度をＨＲＣ４５〜５５とし、及び、前記ヘッド本体のホーゼル部を６５０〜８５０℃で６０〜１２０秒間高周波加熱することで、前記ホーゼル部の硬度をＨＲＣ１７〜２５とすることを特徴とする。
これにより、本発明に係るゴルフクラブヘッドの製造方法は、特定の組成を有する合金を基材としてヘッド本体を形成し、このヘッド本体に対して焼入れ処理工程、焼戻し処理工程及び高周波加熱工程を行うことで、ヘッド本体の塑性及び靭性を向上させ、角度が調整され易いものとするという効果を有する。
また、前記ヘッド本体は、フェース部を有し、前記フェース部の厚さが２．２〜２．４ｍｍであることを特徴とする。
これにより、打球の需要に合致するという効果を有する。
これにより、打球の需要に合致するという効果を有する。
また、前記ヘッド本体を８５０℃で９０分加熱した後、前記焼入れ媒体により前記ヘッド本体に対して前記焼入れ処理を行うことを特徴とする。
これにより、ヘッド本体の硬度を向上させる効果を有する。
これにより、ヘッド本体の硬度を向上させる効果を有する。
また、前記ヘッド本体に対して２５０℃で９０分の前記焼戻し処理を行うことを特徴とする。
これにより、ヘッド本体の塑性及び靭性を向上させる効果を有する。
これにより、ヘッド本体の塑性及び靭性を向上させる効果を有する。
また、前記ホーゼル部のトルク値が８０ｌｂより小さいことを特徴とする。
これにより、ゴルフクラブヘッドの角度を調整し易いものとするという効果を有する。
これにより、ゴルフクラブヘッドの角度を調整し易いものとするという効果を有する。
本発明の実施例について、以下、実施例を挙げて説明する。
本発明の一実施例に係るゴルフクラブヘッドの製造方法は、主に、ヘッド本体を提供し、このヘッド本体に対して焼入れ処理を行い、焼入れ処理したヘッド本体に対して焼戻し処理を行い、及び、ヘッド本体を高周波加熱することで、ゴルフクラブヘッドを得ることを含む。
本発明の一実施例に係るゴルフクラブヘッドの製造方法は、主に、ヘッド本体を提供し、このヘッド本体に対して焼入れ処理を行い、焼入れ処理したヘッド本体に対して焼戻し処理を行い、及び、ヘッド本体を高周波加熱することで、ゴルフクラブヘッドを得ることを含む。
上記ヘッド本体は、合金基材から製作される。
例えば、合金基材は、中炭素鋼であっても良く、これにより、全体の熱処理によってフェース面の強度を向上させることができる。
本実施例において、合金基材は、０．３１〜０．３６重量％の炭素、０．７〜０．９５重量％のマンガン、０．６〜０．９５重量％のケイ素、０．５〜０．８重量％のクロム、０．１５〜０．３重量％のモリブデン、０．３重量％未満のニッケル、０．３重量％未満の銅、残部となる鉄及び不可避的不純物を含むことができる。
なお、材料の焼入れ性に対するクロムの影響が大きいため、少量のクロムだけ使う場合は、焼入れ性を低下させ、このとき、局部で加熱するとオーステナイトが形成し難くなるので、硬度が低下する。
これにより、得られたヘッド本体は、そのトルク値が需要にさらに合致するものとなり、シャフトに対するヘッド本体の角度が、より調整され易いものとなる。
例えば、合金基材は、中炭素鋼であっても良く、これにより、全体の熱処理によってフェース面の強度を向上させることができる。
本実施例において、合金基材は、０．３１〜０．３６重量％の炭素、０．７〜０．９５重量％のマンガン、０．６〜０．９５重量％のケイ素、０．５〜０．８重量％のクロム、０．１５〜０．３重量％のモリブデン、０．３重量％未満のニッケル、０．３重量％未満の銅、残部となる鉄及び不可避的不純物を含むことができる。
なお、材料の焼入れ性に対するクロムの影響が大きいため、少量のクロムだけ使う場合は、焼入れ性を低下させ、このとき、局部で加熱するとオーステナイトが形成し難くなるので、硬度が低下する。
これにより、得られたヘッド本体は、そのトルク値が需要にさらに合致するものとなり、シャフトに対するヘッド本体の角度が、より調整され易いものとなる。
詳しく述べると、上記合金基材を鋳造することで、ゴルフクラブヘッドの外形を有するヘッド本体を形成することができる。
ヘッド本体は、相対するフェース部及びバック部、フェース部及びバック部を連接するホーゼル部を有し、ホーゼル部は、ユーザーが握って打球するためのシャフトを連接するものであり、当業者が理解できるため、ここでは、その説明を省略する。
ヘッド本体のフェース部は、厚さ２．２〜２．４ｍｍに形成されることが好ましい。
高い強度を有するため、フェース部の厚さを薄くすることができ、且つ、衝撃試験（５０ｍ／ｓで３０００回）を通過することができる。
ヘッド本体は、相対するフェース部及びバック部、フェース部及びバック部を連接するホーゼル部を有し、ホーゼル部は、ユーザーが握って打球するためのシャフトを連接するものであり、当業者が理解できるため、ここでは、その説明を省略する。
ヘッド本体のフェース部は、厚さ２．２〜２．４ｍｍに形成されることが好ましい。
高い強度を有するため、フェース部の厚さを薄くすることができ、且つ、衝撃試験（５０ｍ／ｓで３０００回）を通過することができる。
強い変形防止能力が必要な打球用途に用いられるように、焼入れ処理は、ヘッド本体を急速冷却することで、ヘッド本体の組織を変化させてマルテンサイトを形成させる。
焼入れ処理の工程として、ヘッド本体を臨界点温度まで加熱して所定時間に維持した後、焼入れ媒体の中で急速冷却させる。
焼入れ媒体は、例えば、水、オイル、無機塩類水溶液或いは有機塩類水溶液であっても良い。
また、需要により焼入れ媒体でヘッド本体全体に対して焼入れ処理工程を行っても良く、或いは、ヘッド本体の一部に対して焼入れ処理工程を行っても良い。
焼入れ処理の工程として、ヘッド本体を臨界点温度まで加熱して所定時間に維持した後、焼入れ媒体の中で急速冷却させる。
焼入れ媒体は、例えば、水、オイル、無機塩類水溶液或いは有機塩類水溶液であっても良い。
また、需要により焼入れ媒体でヘッド本体全体に対して焼入れ処理工程を行っても良く、或いは、ヘッド本体の一部に対して焼入れ処理工程を行っても良い。
詳しく述べると、ヘッド本体を８００〜９００℃で６０〜１２０分加熱した後、オイルを焼入れ媒体としてヘッド本体に対して焼入れ処理を行うことができる。
また、４０〜５０℃のオイルをヘッド本体に噴射して焼入れ処理を行い、或いは、ヘッド本体をオイルに浸して焼入れ処理を行うことができ、本発明は、これらに限定されるものではない。
本実施例では、ヘッド本体を８５０℃で９０分加熱した後、ヘッド本体に対して焼入れ処理を行う。
また、４０〜５０℃のオイルをヘッド本体に噴射して焼入れ処理を行い、或いは、ヘッド本体をオイルに浸して焼入れ処理を行うことができ、本発明は、これらに限定されるものではない。
本実施例では、ヘッド本体を８５０℃で９０分加熱した後、ヘッド本体に対して焼入れ処理を行う。
本実施例のヘッド本体が炭素鋼から製作され、焼入れ処理工程を経てマルテンサイト組織が形成され、ヘッド本体が硬くて脆くなるので、焼戻し処理によって硬度を適度に低下させる必要がある。
詳しく述べると、焼入れ処理されたヘッド本体を２００〜３００℃で６０〜１２０分維持することで、ヘッド本体の塑性及び靭性を向上させる。
本実施例では、ヘッド本体を２５０℃で９０分維持する。
詳しく述べると、焼入れ処理されたヘッド本体を２００〜３００℃で６０〜１２０分維持することで、ヘッド本体の塑性及び靭性を向上させる。
本実施例では、ヘッド本体を２５０℃で９０分維持する。
高周波加熱では、焼戻し処理されたヘッド本体のホーゼル部を加熱する。
このとき、ホーゼル部のマルテンサイト組織が、オーステナイトへ再度変化するので、ホーゼル部の硬度が、ＨＲＣ１７〜２５となる。
本実施例では、ヘッド本体のホーゼル部を６５０〜８５０℃で６０〜１２０秒間高周波加熱する。
このとき、ホーゼル部のマルテンサイト組織が、オーステナイトへ再度変化するので、ホーゼル部の硬度が、ＨＲＣ１７〜２５となる。
本実施例では、ヘッド本体のホーゼル部を６５０〜８５０℃で６０〜１２０秒間高周波加熱する。
本発明に係るゴルフクラブヘッドの製造方法は、ゴルフクラブヘッドとシャフトとの角度が調整され易いゴルフクラブヘッドを確実に製造して獲得できることを証明するために、本発明に係るゴルフクラブヘッドの製造方法において合金基材から焼入れ処理工程、焼戻し処理工程及び高周波加熱工程を経て形成したゴルフクラブヘッド（Ａ１組）、及び、従来の、０．３１〜０．３６重量％の炭素、０．７〜０．９５重量％のマンガン、０．６〜０．９５重量％のケイ素、０．５重量％未満のニッケル、０．９５〜１．４重量％のクロム、０．５重量％未満の銅、０．１５〜０．３重量％のモリブデン、残部となる鉄及び不可避的不純物を含む合金から形成したゴルフクラブヘッド（Ａ２組）について、シャフトに対するトルク値を比較した結果を表１に示す。
表１ 本試験における各ゴルフクラブヘッドのトルク性質
上記結果によると、Ａ１組のシャフトに対するトルク値は、６０〜８０であり、Ａ２に比べて低いものとなる。
よって、本発明に係るゴルフクラブヘッドの製造方法により製作されたゴルフクラブヘッドは、角度調整性に優れ、かつ、フェース部の肉厚を適度に減少させることができる。
また、本発明に係るゴルフクラブヘッドの製造方法により製作されたゴルフクラブヘッドの機械的特性を調べた結果、引張強度が２３０〜２６０ｋｓｉであり、降伏強度が１８０〜２２０ｋｓｉであり、硬度がＨＲＣ４５〜５５であり、このゴルフクラブヘッドが強度に優れることを示した。
よって、本発明に係るゴルフクラブヘッドの製造方法により製作されたゴルフクラブヘッドは、角度調整性に優れ、かつ、フェース部の肉厚を適度に減少させることができる。
また、本発明に係るゴルフクラブヘッドの製造方法により製作されたゴルフクラブヘッドの機械的特性を調べた結果、引張強度が２３０〜２６０ｋｓｉであり、降伏強度が１８０〜２２０ｋｓｉであり、硬度がＨＲＣ４５〜５５であり、このゴルフクラブヘッドが強度に優れることを示した。
以上により、本発明に係るゴルフクラブヘッドの製造方法は、特定の組成を有する合金を基材としてヘッド本体を形成し、このヘッド本体に対して焼入れ処理工程、焼戻し処理工程及び高周波加熱工程を行うことで、ヘッド本体の塑性及び靭性を向上させ、角度が調整され易いものとするという効果を有する。
本発明は、その精神と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もできる。
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、本発明の範囲を限定するものではない。
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、本発明の範囲を限定するものではない。
Claims (5)
- ホーゼル部を有するヘッド本体を提供し、
前記ヘッド本体が、０．３１〜０．３６重量％の炭素、０．７〜０．９５重量％のマンガン、０．６〜０．９５重量％のケイ素、０．５〜０．８重量％のクロム、０．１５〜０．３重量％のモリブデン、０．３重量％未満のニッケル、０．３重量％未満の銅、残部となる鉄及び不可避的不純物を含む合金基材から製作され、
前記ヘッド本体を８００〜９００℃で６０〜１２０分加熱した後、焼入れ媒体により前記ヘッド本体に対して焼入れ処理を行い、
前記ヘッド本体に対して２００〜３００℃で６０〜１２０分の焼戻し処理を行うことで、前記ヘッド本体の引張強度を２３０〜２６０ｋｓｉとし、降伏強度を１８０〜２２０ｋｓｉとし、硬度をＨＲＣ４５〜５５とし、及び
前記ヘッド本体のホーゼル部を６５０〜８５０℃で６０〜１２０秒間高周波加熱することで、前記ホーゼル部の硬度をＨＲＣ１７〜２５とすることを特徴とするゴルフクラブヘッドの製造方法。 - 前記ヘッド本体が、フェース部を有し、
前記フェース部の厚さが、２．２〜２．４ｍｍ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ヘッドの製造方法。 - 前記ヘッド本体を８５０℃で９０分加熱した後、前記焼入れ媒体により前記ヘッド本体に対して前記焼入れ処理を行うことを特徴とする請求項１に記載のゴルフクラブヘッドの製造方法。
- 前記ヘッド本体に対して２５０℃で９０分の前記焼戻し処理を行うことを特徴とする請求項１に記載のゴルフクラブヘッドの製造方法。
- 前記ホーゼル部のトルク値が、８０ｌｂより小さいことを特徴とする請求項１に記載のゴルフクラブヘッドの製造方法。
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