JPH01503760A - 高摩擦打撃面を有するゴルフクラブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 高摩擦打撃面を有するゴルフクラブ 背景技術 ゴルフクラブはいわゆる「アイアン」を有しており、この「アイアン」はゴルフ ボールと当接する打撃面が連続的に傾斜する一連の複数のクラブからなっている 。このため、ゴルファ−は同一のスイングおよび同一の力によって、選択された クラブに応じてゴルフボールの移動距離を変化させることができる。この場合、 高い番号のクラブはボール打撃面に大きな傾斜が形成されている。

このようなりラブのボール打撃面は高い摩擦力を有することが望まれており、こ れによって打った後のボールに対してコントロールを付けたい場合、打った瞬間 ゴルフボールに対してバックスピンをかけることができる。このようにしてゴル フボールに所望の飛行軌跡を描かせたり、所望に応じてボールの停止距離、すな わち回転距離を最小にすることができる。

現在、このことはクラブヘッドボール打撃面についての切込溝（通常水平方向） 、および装飾的なグリッドブラスト、あるいは表面に硬質粒子ベアリングまたは プラスチック粘着剤をコーティングすることにより達成されており、これにより ボールと打撃面との間にインパクトの瞬間大きな摩擦力を生じさせボールにバッ クスピンをかけることができる。

このように製造されたゴルフクラブ打撃面の問題は、摩擦面が摩滅する以前に非 常に短い寿命しかもたず効果的な結果が得られないことである。

従来技術において、炭化物あるいは他の硬質粒子をゴルフアイアンの打撃面に粘 着させる提案が行なわれている。例えば、オーストラリア特許第２６８，１８１ 号プリンス等においては、金属ゴルフクラブヘッドが開示されており、ここでは 摩擦コーティングがゴルフクラブヘッドの打撃面に設けられている。このコーテ ィングにおいて、例えばエポキシ系樹脂中に粉体シリコン、炭化物、カーボラン ダム（商品名）等が分散されている。

日本国特許第５２２６９２９、ミャマは、プラズマまたはフレーム溶融処理を適 用することによって、高融点の金属の多孔金属コーティング層の形成について説 明している。使用される金属は、金属酸化物、金属炭化物、金属ケイ化物である 。この層の上にセラミック層が添加される。下層はセラミック層と結合するので 連続的に多孔質となる。その後、多孔セラミック層は高弾性粘着性液体プラスチ ック内に浸される。このプラスチックは例えば乾燥および硬化のための顔料と混 合されたエポキシ系樹脂またはポリウレタンである。

発明の開示 本発明は金属ゴルフクラブにおける高い摩擦面のボール打撃面を形成することを 含んでいる。すなわち表面の力成分を生じさせる摩擦を低下させることなく、長 期使用を行なうことができるボール打撃面の形成を含んでいる。特に、ゴルフク ラブのボール打撃面は突出する硬質で鋭利な粒子を有しており、この粒子はゴル フクラブの打撃面とボールとの間の摩擦を増加させ、これによってボールに所望 の最大バックスピンをかけることができる。

それゆえ、本発明の目的は、表面上から上方へ硬質粒子が突出する金属ゴルフボ ール打撃面を提供することである。

また本発明の目的は突出する硬質で鋭利な粒子が軟質金属材料の母材中に支持さ れ、使用により摩耗したとしても植込まれた粒子は硬質で鋭利な特徴を呈するゴ ルフクラブボール打撃面を提供することである。

本発明の他の目的は高摩擦面の長い寿命を提供することである。

本発明の他の目的は、プレーヤが繰返し正確で予期できるショットを行なうこと ができるクラブヘッドを提供することである。

本発明の他の目的は、低い技術レベルでも重要なショットを行なうことができる ことである。

本発明の他の目的は、ゴルフショットにおけるボールの正確な飛行を達成するこ とである。

本発明の他の目的は、ゴルフボールにスピンをかけるためクラブ部に必要とされ るインパクトを小さくすることである。

本発明の他の目的は、湿度が高い場合または低い場合、高温または低温の場合、 あるいは泥、はこり、砂または草のような状態でも、ゴルフボールとゴルフクラ ブ打撃面との間に高い摩擦を提供することである。

本発明の他の目的はバラタおよびサリリン力バーを含むすべてのゴルフボール表 面について、ゴルフボールとゴルフボール打撃面との間に高い摩擦を提供するこ とである。

本発明のこれらの目的および利点は、添付図面とともに以下の詳細な説明を読む ことにより当業者により直ちに理解される。

図面の簡単な説明 第１図はボール打撃面を示す金属ゴルフクラブの側面図、 第２図は第１図に示したゴルフクラブの断面図、第３図は第２図の拡大図であり 、本発明の変形例であってゴルフクラブヘッドの打撃面上に突出した本発明の硬 質粒子を示す図、 第４図は第３図に示した部分の拡大図であり、硬質粒子がレーザビームまたは他 の高エネルギ密度熱源にょって溶融された領域内に射出によって、ゴルフクラブ の打撃面に植込まれた状態を示す図、 第５図は第２図と同様の図であり、本発明の変形例であって硬質で鋭利な粒子が 軟質母材料中に分散された状態を示す図、 第６図は第３図と同様の拡大側面図であり、硬質で鋭利な粒子をクラブヘッドの 低融点母材料を用いてクラブヘッドの打撃面に取付ける方法を示す図、第７図は 第４図と同様の拡大断面図であり、硬質で鋭利な粒子をフレームスプレーまたは 詳細な説明中の同様の表面取付方法を用いてクラブヘッドの打撃面に取付けた状 態を示す図である。

発明を実施するための最良の形態 本発明に使用される硬く鋭い粒子は色々の材料から選択される。これらの材料と して、炭化タングステン、炭化チタン、炭化バナジウム、炭化シリコン、炭化ク ロム、炭化ボロン、炭化複合材、セラミック、ダイヤモンド、ベリリウム化合物 、ボロン化合物、アルミニウム化合物、部分的に安定したジルコニア、天然に生 成した鉱物、実験室で生成された単結晶材料、例えばサファイヤ、ルビー等、お よびイオン植込等が含まれる。ゴルフクラブヘッドは、それ自体母材として機能 するが、他の金属材料成分を用いてもよい。

いわゆる「アイアン」ゴルフクラブヘッドにおいて、典型的にはヘッドは鍛造鋼 または精巧な鋳造鋼、ステンレス鋼、高張力鋼、銅合金、コバルト合金等となっ ている。他の金属材料または合金、例えば銅、ニッケル、貴金属、真ちゅう材、 あるいは低融点金属成分および合金を含む他の軟材をゴルフクラブヘッドの打撃 面に用いてもよい。このことは後述する。このように改良された面は、ゴルフク ラブヘッドの打撃面の従来型の水平溝または少ない従来型の垂直溝の有無によら ず用いられている。

このような合成表面において、硬質粒子は「アイアン」ヘッドのボール打撃面か ら上方へわずかに突出し、クラブとゴルフボールとの間に摩擦を形成している。

鋭利な形状の維持が、インパクトレベルが低い場合でも摩擦力を最大にするよう 硬質粒子に要求される。使用期間経過後、母材は硬質粒子より急速に摩耗するが 、硬質粒子は引続いて摩擦形成機能を果たす。

合成表面の表面荒さは、公知の選択的なエツチングを使用することによって調整 できる。このエツチングは硬質粒子に影響を与えることなく母材を取除くもので ある。

もし所望するならば、これらのエツチングはすべて当業者の技術レベルである電 気化学的工程により行なわれる。

とりわけ、第１図および第２図を参照すると、最新式の「アイアン」ゴルフクラ ブヘッド９が示されている。

第１図の領域１０は水平溝１１−１１を有しており、溝の間の表面はグリッドブ ラストが行なわれ、ゴルフクラブヘッドの打撃面がボールと当接した場合摩擦生 成表面を提供するようになっている。

第３図はゴルフクラブヘッドの打撃面に適用された出願人の発明の拡大断面図で ある。これは第２図に示された部分の拡大断面図であり、ゴルフクラブヘッドの 打撃面に適用された出願人の発明を開示している。

溝１１−１１が設けられているが、硬質粒子１３−１３はゴルフクラブヘッドの 打撃面から上方へわずかに突出し、これによってインパクトの瞬間におＩｉるゴ ルフボールと堅固に摩擦係合することができ、このようにしてボールに適切なバ ックスピンをかけることができる。

第４図を参照すると、ゴルフクラブヘッドの打撃面として合成体を形成する出願 人の好適方法が示されている。

これは８願大の共同の米国特許出願第０６１．５２７号名称「母材中への鋭利な 硬質粒子の植込み」に説明されている。

レーザビームまたは他の高エネルギ源が、クラブの表面の非常に小さな選択的領 域を溶融するため使用される。

この技術を用いることによって、レーザビームまたは他の高エネルギ源による処 理の前に平行溝をゴルフクラブヘッドの打撃面に切込形成することができる。な ぜなら、レーザビームは、第４図に示すように溝の直近領域を溶融するよう制御 できるからである。

溶融パドル１４が固化する直前に、硬質で鋭利な特徴の粒子１３−１３の流れが 溶融バドル１４に向けられる。

この流れは適当なガス、例えば二酸化炭素、アルゴン、ヘリウム、窒素等によっ て運ばれる。このように射出された粒子は熱源の高温にさらされることはなく、 またこれらの粒子はある瞬間以上の時間溶融母材金属と接触することはない。こ のようにして、粒子は鋭利な角、点および他の所望摩擦形成特性を保持する。更 に粒子１３−１３の流れは処理の均一化を図るよう向けられる。領域は符号〕４ で示されるようにレーザビームによって溶融される。

第５図を参照すると、クラブヘッド９の打撃面１０のある領域は符号１５で示さ れるように取除かれ、そこには合成材１６が充てんされている。この合成材１６ は硬質で鋭利を特徴とする粒子１３−１３およびクラブヘッド９より低い融点の 母材中に粒子１Ｂ−１３を入れて構成されている。リン、シリコン、ボロンを含 む融剤、あるいは従来から用いられるろう付融剤を用いたり、あるいは適当に環 元不活性雰囲気または真空雰囲気中において、合成材は母材が溶融したり濡れた り、流動したりする温度まで加熱される。このようにして粒子を母材に結合させ 、さらに母材をクラブへラド９に金属的に結合させて領域１５を充てんすること ができる。

この方法に対する他の方法として、幾分加熱温度を下げ合成材を加圧して結合さ せる方法がある。この方法は圧縮および焼結方法として公知となっている。

いくつかの硬質粒子は、所望の工程温度ではある母材料によって濡れることにつ いて抵抗するかもしれない。

このような粒子については、予め粒子を融剤でメッキしたりコーティングするこ とによって処理しておき、このようにして濡れおよび結合を促進する。この目的 に用いられる共通材料として、銅、ニッケル、および金等がある。

凹部が、鍛造、鋳造、化学的、電気化学的、または機械的除去によりクラブヘッ ド９に加工処理され形成される。次に凹部１５が母材金属および硬質粒子の層に より１層または複合的にコーティングされる。硬質粒子は好ましくは６０から３ ２５メツシユ形状であり、また母材金属は粉状、くさび状または他の適当な形状 となっている。炉内ろう併結合材が処理および加熱する間、所望位置に粒子およ び母材金属を配置するため用いられる。

もし処理領域に溝か必要な場合、溝は加熱工程の前後に形成される。また炉内ろ う何役に、表面に追加硬質粒子を設ける必要が生じた場合は、エツチングが選択 され、母材料の所定量が硬質粒子に影響を与えることなく選択的に除去される。

第６図を参照すると、低融点母材金属１７を使用し、硬質粒子１３−１３をクラ ブヘッドの表面領域に結合させたものが示されている。

第７図を参照すると、プラズマ、火炎スプレー、あるいは同様の表面取付手段に よって取付けられた硬質粒子１３−１３を有する表面が示されているが、これら は前述のとおりである。

所望表面を形成する種々の方法としては、電子ビーム溶接、炉内ろう付、トーチ ろう付、プラズマスプレー、プラズマ溶接、金属スプレー、電磁ろう付、ガスタ ングステンアーク溶接（ＧＴＡＷ）　、ガス金属アーク溶接（ＧＭＡＷ）、溶融 コアアーク溶接（ＦＣＡＷ）、サブマージアーク溶接（ＳＡＷ）、シールド金属 アーク溶接（ＳＭＡＷ）、衝撃放電溶接、化学蒸着、イオン衝撃、溶接すなわち 金属挿入物の所定位置への結合、準備された挿入物の抵抗溶接、準備された挿入 物回りへのクラブヘッドの鋳造および他の適切な方法が用いられる。

アーク溶接の場合、鉄または銅ベースの管状材とここに含まれる炭化タングステ ンからなる従来から公知の加工管状溶接ロッドを用いると、アークの熱が部分的 に炭化粒子を溶融し、母材にタングステンと炭素を溶は込ませ母材をもろくする とともに炭化タングステン粒子の形状を小さくし、この粒子の外形をなだらかに かつ丸くする。また粒子は溶融物の底部に沈み、表面の摩擦力を低下させてしま う。

レーザビームまたは他の適切な熱源により形成された固化ブール内に炭化タング ステンを射出した場合、粒子が溶融母材の高熱にある瞬間しかさらされず、また レーザビームの直接熱をほとんど受けないので、放射および対流熱および溶融母 材料への短期間の露出では炭化物端を丸くすることはできない。このため粒子は その形状を維持し、高い摩擦形成の形状を維持する。母材料は汚染等を受けるこ とはなく、所望の特性を維持する。

更に、炭化物を同化ブール内に射出することによって単純な配置調整が可能とな り、これによって打撃面に植込まれ露出される硬質粒子の正確な割合を確保する ことができる。このように、高摩擦のゴルフクラブ打撃面を形成する種々の方法 について説明してきたが、これによってゴルフクラブ打撃面は硬質で鋭利な特徴 の粒子を有することになり、この粒子は表面上から突出し、このようにしてゴル フクラブヘッドの打撃面とゴルフボールとの間に高い摩擦を与えることができる 。

本発明は好適実施例について説明したけれども、本発明の範囲および精神から離 れない限り各種変形例が考えられる。

国際調査報告

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．平坦な金属製ゴルフボール打撃面を備え、前記ゴルフボール打撃面は硬質粒 子を含む金属母材を有し、前記硬質粒子は前記金属母材よりも硬質であるととも に、前記硬質粒子は前記金属母材表面上から突出していることを特徴とするゴル フクラブ。
2. ２．前記硬質粒子は前記金属母材表面上から突出するとともに鋭利な特徴を有し ていることを特徴とする請求項１記載のゴルフクラブ。
3. ３．前記金属母材は金属学的に前記ゴルフクラブに結合されていることを特徴と する請求項１記載のゴルフクラブ。
4. ４．前記ゴルフボール打撃面は前記軟質金属母材の合成材を備え、この母材は金 属学的に前記ゴルフクラブに結合されるとともに前記硬質粒子を有していること を特徴する請求項３記載のゴルフクラブ。
5. ５．前記軟質金属母材料はゴルフクラブボール打撃面に結合されるとともに、硬 質粒子は金属母材料に結合されていることを特徴とする請求項３記載のゴルフク ラブ。