JP4005200B2

JP4005200B2 - ゴルフクラブの製造方法

Info

Publication number: JP4005200B2
Application number: JP01894598A
Authority: JP
Inventors: 彰市川; 大作吉田
Original assignee: 株式会社シントミゴルフ
Priority date: 1998-01-30
Filing date: 1998-01-30
Publication date: 2007-11-07
Anticipated expiration: 2018-01-30
Also published as: JPH11206930A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴルフのプレーに使用するアイアンやパターのヘッドを製造するゴルフクラブヘッドの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にゴルフクラブヘッドは、軟鋼やＳＵＳ３０４ステンレス鋼、ＳＵＳ６３０ステンレス鋼あるいは２相ステンレス鋼等のステンレス鋼がその材料として用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
軟鋼を材料とするアイアンヘッドにおいては、その軟鋼がもつ柔らかさによつてソフトな打撃感触が得られるとともに、工具を用いてヘッドのライ角やロフト角の角度調整（ネック部の曲げ調整）を容易に行なうことができる利点がある。しかしその反面、軟鋼の錆易さのために防錆処理（例えばめっき等の表面処理）を施さなければならないという面倒な点がある。
【０００４】
アイアンヘッドの材料としてＳＵＳ３０４ステンレス鋼を用いた場合には、耐蝕性には優れるがその反面、機械的強度が劣る。
ステンレス鋼の金属組織としては、マルテンサイト、オーステナイトおよびフェライトの三種類を挙げることができ、ＳＵＳ６３０ステンレス鋼はマルテンサイトを主な金属組織とするステンレス鋼である。このＳＵＳ６３０ステンレス鋼をヘッドの材料として用いると機械的強度に優れるがその反面、耐蝕性が充分でないという問題がある。
【０００５】
一方、特開昭４９−１１５０１４号公報においては、アイアンヘッドの材料としてマルテンサイトとオーステナイトとの混合組織からなるステンレス鋼を用いることが提案されている。マルテンサイトとオーステナイトとの混合組織からなるステンレス鋼は、ＳＵＳ６３０ステンレス鋼を改良したもので、ＳＵＳ６３０ステンレス鋼と同じマルテンサイト系のステンレス鋼に分類され、やはり強度は高いが耐蝕性の点で問題がある。
【０００６】
ところで、アイアンヘッドの構造上の一つのタイプとして、ウエイト配分をソール部（底部）に集中させてスイートスポットの位置を低く設定したいわゆる低重心タイプが知られている。この低重心タイプのアイアンヘッドは、図１に示すように、スイートスポットの位置を低く設定するためにソール部１を厚くし、フェイス部２を肉薄に形成してあり、打球時にボールが上がり易く、ビギナーでも打ち易いという特性をもっている。
【０００７】
特に、このようなソール部１を厚くしフェイス部２を肉薄とした低重心タイプのアイアンヘッドにおいては、そのフェイス部２が肉薄である分、高強度の材料を用いる必要がある。このため強度の劣るＳＵＳ３０４ステンレス鋼は不向で、ＳＵＳ６３０ステンレス鋼が使用されることが多い。
【０００８】
しかしながら、ＳＵＳ６３０ステンレス鋼を用いると、強度が高いためヘッドのネック部３の曲げ調整が難しくなる。また低重心タイプのアイアンヘッドでは、ソール部１を厚くしているため、ヘッドの背面の凹状のキャビティ部４の奥行きが深く、このためキャビティ部４の内面を研削して表面仕上げを施すことが難しく、この結果、キャビティ部４に錆が発生し、外観が悪くなるという問題がある。
【０００９】
そこで、オーステナイトとフェライトの２相の金属組織を主体とする２相ステンレス鋼が開発され、この２相ステンレス鋼がヘッドの材料として用いられるようになってきている。この２相ステンレス鋼は機械的強度および耐蝕性に優れているとともに、曲げ調整や研削が比較的容易であり、したがって機械的な性質の上ではクラブヘッドの材料として好適している。
【００１０】
一般にゴルフクラブヘッドは、その材料を用いて精密鋳造法によりヘッドを成形し、この成形後にヘッドを熱処理し、この後、最終的な研磨仕上げを施す工程を経て製造されるが、ヘッドの材料として前記ステンレス鋼が用いられる場合、その金属組織が２相であることから、製造上の管理、特に熱処理の管理が難しく、このため製造コストが高くなる難点がある。
【００１１】
本発明はこのような点に着目してなされたもので、その目的とするところは、充分な強度と錆難さを兼ね備え、耐久性および耐蝕性に優れ、かつ適度な柔らかさをもち、ネック部の曲げ調整を容易に行なうことができるとともに、製造上の管理が容易で製造コストを廉価とすることができるゴルフクラブヘッドの製造方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明はこのような目的を達成するために、オーステナイト系の金属組織を主体とするステンレス鋼を用いてゴルフクラブヘッドを形成するようにしたものである。
【００１３】
そのステンレス鋼としては、Ｃ（炭素）を０．１８〜０．２４重量％、Ｓｉ（珪素）を２．２〜２．７重量％、Ｍｎ（マンガン）を０．５〜１．０重量％、Ｃｒ（クロム）を１８．０〜２０．０重量％、Ｎｉ（ニッケル）を８．０〜９．５重量％、Ｃｕ（銅）を２．５〜３．０重量％を含み、Ｐ（燐）およびＳ（硫黄）が０．００３％以下に規制され、残部がＦｅ（鉄）および不可避的に混入する不純物からなる材料である。
【００１４】
そしてこの材料を用いてヘッドを成形し、この成形したヘッドを真空中で１０５０〜１０７０℃の温度に２時間保持して溶体化処理し、この処理後に窒素雰囲気中で冷却する。製造するヘッドの構造としては、例えばフェイス部が肉薄でソール部が厚い低重心タイプとする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明におけるゴルフクラブのヘッドは、オーステナイト系の金属組織を主体とするステンレス鋼を用いて形成する。
このステンレス鋼は、Ｃを０．１８〜０．２４重量％、Ｓｉを２．２〜２．７重量％、Ｍｎを０．５〜１．０重量％、Ｃｒを１８．０〜２０．０重量％、Ｎｉを８．０〜９．５重量％、Ｃｕを２．５〜３．０重量％を含み、ＰおよびＳが０．００３重量％以下に規制され、残部がＦｅおよび不可避的に混入する不純物からなる材料である。
【００１６】
そしてこの材料を用い、例えば精密鋳造法により低重心タイプのヘッドを成形する。このヘッドの成形後には、ヘッドを熱処理槽内に挿入し、真空中で１０５０〜１０７０℃の温度に２時間保持する条件でそのヘッドを溶体化処理する。この溶体化処理後には、熱処理槽内に窒素ガスを注入して２０分以下の時間内でヘッドをほぼ４５０℃にまで冷却し、この後、ヘッドを空冷により冷却して熱処理槽内から取り出す。ヘッドの熱処理が完了した後には、最終的な研磨仕上げを施してヘッドを完成させる。
【００１７】
本発明で用いる材料は、ＳＵＳ３０４ステンレス鋼を上回る強度を有するステンレス鋼であり、またＳＵＳ６３０ステンレス鋼や軟鋼よりも柔らかく、かつＳＵＳ６３０ステンレス鋼や軟鋼よりも耐蝕性に優れている。
【００１８】
したがって、この材料により製造したゴルフクラブヘッドにおいては、ネック部の曲げ調整を容易に行なえ、また防錆処埋を不要とすることができる。さらにこの材料は、ＳＵＳ３０４ステンレス鋼を上回る強度を有し、かつ耐蝕性に優れるから、ソール部が厚くフェイス部が肉薄である低重心タイプのアイアンヘッドの製造に特に適する。
【００１９】
このようなヘッドの材料は、ＳＵＳ６３０系やＳＵＳ３０４系のステンレスのスクラップを用いることが可能なオーステナイト系の金属組織を主体とするステンレス鋼である。そしてこのステンレス鋼はγ単相系の合金であるから、２相ステンレス鋼よりもその製造上の管理、特に熱処理の管理が容易であり、したがって製造コストが低減し、廉価なヘッドを得ることが可能となる。
【００２０】
【実施例】
次の表１には、ゴルフクラブヘッド用の材料の成分組成（重量％）を示してある。この表１には、本発明に係る材料としての実施例１および実施例２と、比較例１としてのＳＵＳ６３０ステンレス鋼、比較例２としてのＳＵＳ３０４ステンレス鋼、比較例３としての軟鋼（ＪＩＳ規格ＳＣＭ４１５）、比較例４としての２相ステンレス鋼の成分組成をそれぞれ示してある。
【００２１】
【表１】

【００２２】
この表１に示す実施例１および実施例２のステンレス鋼を材料として用い、精密鋳造法による鋳造成形、ならびにその成形後の熱処埋、研磨仕上げの工程を経て実施例１および実施例２のアイアンヘッドを製造した。
【００２３】
また、表１に示す比較例１（ＳＵＳ６３０）、比較例２（ＳＵＳ３０４）、比較例３（軟鋼）、比較例４（２相ステンレス鋼）の材料を用い、鋳造成形、熱処埋、研磨仕上げの工程を経て比較例１、比較例２、比較例３、比較例４としてのアイアンヘッドを製造した。なお、製造した各アイアンヘッドは同一形状で、フェイス部の肉厚が４．３ｍｍの低重心タイプのヘッドである。
【００２４】
そしてこれらアイアンヘッドの機械的性質、すなわち０．２％耐力（Ｋｇｆ／ｍｍ² ）、引張強さ（Ｋｇｆ／ｍｍ² ）、伸び（％）、硬度（Ｈｖ：ビッカース硬度）、およびヘッドの実打耐久性、耐蝕性、ネック部の角度調整の難易性について測定した。この測定の結果を次の表２に示してある。
【００２５】
【表２】

【００２６】
実打耐久性は、アイアンヘッドにシャフトおよびグリップを取り付けたゴルフクラブをスィングロボット装置にセットし、ボールを繰り返して実打したときのそのヘッドのライ角やロフト角の変化を評価したものである。この実打耐久性の評価は、「変化なし」を○、「やや変化」をΔ、「変化あり」を×とした。
【００２７】
耐蝕性は、アイアンヘッドを３０日間屋外に放置した後、外観を観察して評価した結果であり、その評価は、「よい」を○、「やや難あり」をΔ、「悪い」を×とした。
【００２８】
角度調整の難易性は、アイアンヘッドのネック部の曲げ調整の容易さを評価したもので、その評価は、「曲げ易い」を○、「曲げ難い」を×とした。
製造管理の難易性は、ヘッドを製造する時の管理の難易を評価したもので、「容易」をＡ、「難しい」をＢとした。
【００２９】
表２に示されているように、実施例１および実施例２のアイアンヘッドは、機械的性質が比較例１（ＳＵＳ６３０ステンレス鋼）と比較例２（ＳＵＳ３０４ステンレス鋼）とのほぼ中間の性質をもち、かつ比較例３（軟鋼）および比較例４（２相ステンレス鋼）とほぼ同等の柔らかさをもっていることが分かる。
【００３０】
引張り強さは、比較例２（ＳＵＳ３０４ステンレス鋼）が５２．４Ｋｇｆ／ｍｍ² であるのに対し、実施例１および実施例２がそれぞれ６５．０Ｋｇｆ／ｍｍ² 、６５．９Ｋｇｆ／ｍｍ² と高く、また繰り返しの実打テストによる耐久性では、比較例２（ＳＵＳ３０４ステンレス鋼）のヘッドのフェイス部の表面に凹みおよびロフト角に変化が生じたのに対し、実施例１および実施例２のヘッドの実打耐久性においては問題が生じていない。
【００３１】
硬度（Ｈｖ）は、比較例１（ＳＵＳ６３０ステンレス鋼）が３２５であるのに対し、実施例１および実施例２がそれぞれ２４４、２４５と低く、ネック部の角度調整に際して比較例１（ＳＵＳ６３０ステンレス鋼）のヘッドでは曲げ難いのに対して実施例１および実施例２のヘッドでは容易に曲げることができる。
【００３２】
耐蝕性の点では、比較例３のヘッドではフェイス部の背面側のキャビティ部に錆が発生して外観が非常に悪くなったのに対し、実施例１および実施例２のヘッドでは錆がほとんど発生していない。
【００３３】
製造管理の難易性の点では、実施例１および実施例２のヘッドの材料であるステンレス鋼がγ単相系の合金であるから、２相ステンレス鋼よりも特に熱処理の管理が容易となっている。
なお、本発明はアイアンヘッドを対象とする場合に限らず、パターのヘッドの製造においても同様に適用することができるものである。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ヘッドの材料がＳＵＳ３０４ステンレス鋼よりも強度が上回り、またＳＵＳ６３０ステンレス鋼よりも耐蝕性に優れており、したがって、特にフェイス部が肉薄でソール部が厚い低重心タイプのアイアンヘッドへの適用に有利であり、またＳＵＳ６３０ステンレス鋼を材料とするヘッドと比較して錆難く、めっき等の防錆処理が不要となり、低重心タイプのアイアンヘッドであっても、その背面のキャビティ部に錆が発生するようなことがなく、きれいな外観を維持することができる。
【００３５】
また、本発明に係るヘッドの材料は、ＳＵＳ６３０ステンレス鋼よりも柔らかい材料であり、したがってネック部の曲げ調整を容易に行なえ、ゴルフアーの要望に応じて簡単にライ角やロフト角を調整することができる。
【００３６】
さらに本発明に係るヘッドの材料は、ＳＵＳ６３０系やＳＵＳ３０４系のステンレスのスクラップを用いることが可能で、２相ステンレス鋼よりヘッド製造時の特に熱処理の管理が容易であり、したがって製造コストが低廉となる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】低重心タイプのアイアンヘッドを示す側面図。
【符号の説明】
１…ソール部
２…フェイス部
３…ネック部
４…キャビティ部

Claims

Ｃを０．１８〜０．２４重量％、Ｓｉを２．２〜２．７重量％、Ｍｎを０．５〜１．０重量％、Ｃｒを１８．０〜２０．０重量％、Ｎｉを８．０〜９．５重量％、Ｃｕを２．５〜３．０重量％を含み、ＰおよびＳが０．００３％以下に規制され、残部がＦｅおよび不可避的に混入する不純物からなる材料を用いてヘッドを成形し、この成形したヘッドを真空中で１０５０〜１０７０℃の温度に２時間保持して溶体化処理し、この処理後に窒素雰囲気中で冷却することを特徴とするゴルフクラブヘッドの製造方法。
ヘッドの構造が、フェイス部が肉薄でソール部が厚い低重心タイプ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。