JPH03267077A - Manufacture of golf club - Google Patents

Manufacture of golf club

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JPH03267077A
JPH03267077A JP2066610A JP6661090A JPH03267077A JP H03267077 A JPH03267077 A JP H03267077A JP 2066610 A JP2066610 A JP 2066610A JP 6661090 A JP6661090 A JP 6661090A JP H03267077 A JPH03267077 A JP H03267077A
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golf club
alloy
angle
club head
hosel
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高志 飯島
Toshiharu Hoshi
俊治 星
Katsuhiko Kosugi
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Abstract

PURPOSE:To provide a golf club excellent in a stable ball following property in driving the ball, strength and fatigue property by adjusting a hosel bending angle of the golf club made of an alloy having thermoelastic type martensite transformation within a specified temperature range, thereby correcting a lie angle and loft angle. CONSTITUTION:A golf club H made of 500mum or less of average grain diameter of an alloy generating thermoelastic type martensite transformation is manufactured by hot forging for example. A coupling section of a head body and hosel 1 is heated at 300-1200 deg.C and the hosel 1 is bent under the condition of lowered hardness to correct a lie angle and loft angle, Thus, the lie angle and loft angle of the golf club head can be corrected without generating crack and wrinkles.

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、熱弾性型マルテンサイト変態を生ずる合金
を用いてなるゴルフクラブヘッドの製法に関し、特定の
温度範囲で行う熱間鍛造加工を利用することにより、伸
びと耐破壊応力に優れ、疲労特性が良好であるとともに
、割れやしわを生じさせることなくライ角とロフト角の
修正ができるものに関する。
[Detailed Description of the Invention] "Industrial Application Field" The present invention relates to a method for manufacturing a golf club head using an alloy that undergoes thermoelastic martensitic transformation, and utilizes hot forging in a specific temperature range. By doing so, it has excellent elongation and fracture stress resistance, good fatigue properties, and allows for correction of lie angle and loft angle without causing cracks or wrinkles.

「従来の技術」 従来、伸びと耐破壊応力に優れた熱弾性型マルテンサイ
トを生ずる合金をゴルフクラブのヘッド用として用いる
技術が、特開昭59−222172号明細書において特
許出願されている。
``Prior Art'' Conventionally, a patent application has been filed in Japanese Patent Laid-Open No. 59-222172 for the use of an alloy that produces thermoelastic martensite with excellent elongation and fracture stress resistance for golf club heads.

この特許出願においては、Cu−Z n系、Cu−A 
I系、Cu−3b系、Cu−8i系、N i−Z n系
、NiT l %NiA1合金などの熱弾性型マルテン
サイト変態を生ずる合金を使用し、鋳造法によってゴル
フクラブヘッドを製造する技術の開示がなされている。
In this patent application, Cu-Z n-based, Cu-A
Technology for manufacturing golf club heads by casting using alloys that produce thermoelastic martensitic transformation, such as I-based, Cu-3b-based, Cu-8i-based, Ni-Zn-based, and NiTl%NiA1 alloys. has been disclosed.

そこで、前記の熱弾性型マルテンサイト変態を生ずる合
金を用いてアイアン型のゴルフクラブヘッドを製造しよ
うとする場合、製造可能な方法として以下に示す3通り
の方法が考えられる。
Therefore, when an iron-type golf club head is manufactured using an alloy that undergoes the thermoelastic martensitic transformation, the following three methods can be considered as possible manufacturing methods.

■機械加工法 熱弾性型マルテンサイトを生ずる合金からなるブロック
を作製し、このブロックに切削あるいは研削などの機械
加工を施し、ゴルフクラブヘッド状に加工して製造する
方法。 ■鋳造法熱弾性型マルテンサイト変態を生ずる
合金の溶湯を用意し、この溶湯をゴルフクラブヘッド状
の成形空所を有する鋳型に鋳込んで製造する方法。
■Machining method A method in which a block is made from an alloy that produces thermoelastic martensite, and this block is machined by cutting or grinding to form a golf club head shape. ■Casting method A method of manufacturing by preparing a molten metal of an alloy that undergoes thermoelastic martensitic transformation and casting this molten metal into a mold having a molding cavity shaped like a golf club head.

■粉末冶金法 熱弾性型マルテンサイト変態を生ずる合金の粉末を用意
し、この粉末を型に入れて加熱し加圧して焼結し、目的
の形状のゴルフクラブヘッドを製造する方法。
■Powder metallurgy method A method of preparing a powder of an alloy that undergoes thermoelastic martensitic transformation, placing the powder in a mold, heating it, pressurizing it, and sintering it to manufacture a golf club head in the desired shape.

「発明が解決しようとする課題」 ところが、■に記載した機械加工法では、加工コストが
かかり過ぎ、量産性も低くなる問題がある。しかも、熱
弾性型マルテンサイト変態を生ずる合金のブロックから
ゴルフクラブヘッドを削り出す場合、合金ブロックの結
晶組織がランダムな方向に配向し、得られた製品毎に結
晶組織の方向性に違いが生じているので、打球時のゴル
フクラブヘッドの変形状態が製品毎に異なることになり
、安定したボール追従性を得られない問題がある。
"Problem to be Solved by the Invention" However, the machining method described in (2) has problems in that the processing cost is too high and the mass productivity is low. Moreover, when cutting a golf club head from a block of an alloy that undergoes thermoelastic martensitic transformation, the crystal structure of the alloy block is oriented in random directions, resulting in differences in the orientation of the crystal structure for each product. Therefore, the deformation state of the golf club head when hitting a ball differs depending on the product, and there is a problem that stable ball tracking performance cannot be obtained.

また、■に記載した鋳造法では、鋳造時の偏析を生じ易
く、一部柱状晶が発生するので、結晶粒度分布が不均一
になり易く、強度と疲労特性に問題を生じるおそれがあ
る。
In addition, the casting method described in (2) tends to cause segregation during casting, and some columnar crystals are generated, so the crystal grain size distribution tends to be uneven, which may cause problems in strength and fatigue properties.

また、鋳造時の条件によって柱状組織が発達することが
あるが、この柱状組織の発達方向は鋳型の形状と溶湯の
冷却条件などによって左右され、通常はゴルフクラブの
フェース面に直角な方向になることが多い上に、その方
向性も不揃いであることが多いために、打球時のゴルフ
クラブヘッドの変形状態が製品毎に異なることになり、
鋳造法で得られたゴルフクラブヘッドでは十分に安定し
たボール追従性が得られない問題がある。
Also, depending on the conditions during casting, a columnar structure may develop, but the direction in which this columnar structure develops depends on the shape of the mold and the cooling conditions of the molten metal, and is usually perpendicular to the face of the golf club. In addition, the direction of the golf club head is often uneven, so the deformation state of the golf club head when hitting the ball differs depending on the product.
Golf club heads obtained by the casting method have a problem in that sufficiently stable ball tracking performance cannot be obtained.

更に、通常、ゴルフクラブにおいては、使用者の好みに
合わせて、あるいは、製造時の不適性の修正などのため
に、ホーゼルの角度を調整し、ライ角とロフト角を修正
することがなされている。
Furthermore, in golf clubs, the angle of the hosel is usually adjusted to adjust the lie angle and loft angle to suit the user's preference or to correct manufacturing defects. There is.

ところが、熱弾性型マルテンサイト変態を生ずる合金を
用いて鋳造法で得られたゴルフクラブヘッドの結晶粒の
サイズは、0.5〜5mmであって比較的大きいために
、ホーゼルの曲げ角度修正のための力を加えると、ホー
ゼルとヘッド本体の接合部分の結晶粒界に曲げ応力が集
中し、冷間加工であっても熱間加工であっても、前記接
合部分に亀裂やしわが入って欠陥品となる問題があった
However, the crystal grain size of golf club heads obtained by casting using alloys that undergo thermoelastic martensitic transformation is relatively large, ranging from 0.5 to 5 mm, making it difficult to correct the bending angle of the hosel. When force is applied, bending stress concentrates on the grain boundaries at the joint between the hosel and the head body, causing cracks and wrinkles to form in the joint, whether cold or hot working. There was a problem with the product being defective.

■に記載した粉末冶金法では、組成は均一になるものの
、ボア等の欠陥が導入され易く、強度と疲労特性がやは
り問題になるおそれがある。しかも、粉末冶金法で得ら
れたゴルフクラブヘッドにおいては、微細な粒子が結合
された粒状組織を示し、粒界には微細な空隙が多数、無
秩序に存在するので、製品毎に打球時の変形状態が変化
することになり、安定したボール追従性のゴルフクラブ
が得られない問題がある。
In the powder metallurgy method described in (2), although the composition becomes uniform, defects such as bores are likely to be introduced, and strength and fatigue properties may still be problematic. Moreover, golf club heads obtained by powder metallurgy have a granular structure in which fine particles are bonded together, and many fine voids exist in the grain boundaries in a disorderly manner. This causes a problem in that the state changes, making it impossible to obtain a golf club with stable ball tracking performance.

本願発明は前記課題を解決するためになされたもので、
打球時の安定したボール追従性を発揮できるとともに、
強度と疲労特性に優れたゴルフクラブを提供すること、
更にはライ角とロフト角の修正が容易にできるゴルフク
ラブの製法を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems,
In addition to being able to demonstrate stable ball tracking when hitting the ball,
To provide golf clubs with excellent strength and fatigue characteristics,
A further object of the present invention is to provide a method for manufacturing a golf club that allows the lie angle and loft angle to be easily corrected.

「課題を解決するための手段」 本願発明は前記課題を解決するために、ヘッド本体とホ
ーゼルを超弾性合金で一体形成してなり、熱弾性型マル
テンサイト変態を生ずる合金の平均結晶粒径を500μ
m以下にしてなるゴルフクラブの製法であって、300
〜1200℃の温度範囲でホーゼルを曲げ加工してホー
ゼルの曲げ角度を調節し、ライ角とロフト角を修正する
ものである。
"Means for Solving the Problems" In order to solve the problems described above, the present invention has a head main body and a hosel integrally formed of a superelastic alloy, and the average crystal grain size of the alloy that causes thermoelastic martensitic transformation is reduced. 500μ
A method for manufacturing a golf club made of less than 300 m
The hosel is bent in a temperature range of ~1200°C to adjust the bending angle of the hosel and correct the lie angle and loft angle.

1作用 」 熱弾性型マルテンサイト変態を生ずる合金を300〜1
200℃で鍛造加工してヘッド本体を製造するので、熱
弾性型マルテンサイト変態を生ずる合金の硬度を低くし
た加工容易な状態でヘッド本体が製造される。
1 action' 300 to 1 alloy that causes thermoelastic martensitic transformation
Since the head body is manufactured by forging at 200° C., the head body is manufactured in a state where the hardness of the alloy that causes thermoelastic martensitic transformation is low, making it easy to process.

更に、300〜1200℃で加熱してホーゼルを曲げ加
工することにより、熱弾性型マルテンサイト変態を生ず
る合金の硬度を低くした加工容易な状態で亀裂やしわを
生じさせることなくホーゼルの角度を調節することがで
き、ライ角とロフト角の修正が可能になる。
Furthermore, by heating the hosel at 300 to 1200°C and bending it, the angle of the hosel can be adjusted without causing cracks or wrinkles while the alloy that undergoes thermoelastic martensitic transformation has a lower hardness and is easier to work with. The lie angle and loft angle can be corrected.

ヘッド本体のうち、少なくともフェース部を熱弾性型マ
ルテンサイト変態を生ずる合金から形成しているので、
超弾性特性と疲労特性に優れる。
Since at least the face portion of the head body is made of an alloy that undergoes thermoelastic martensitic transformation,
Excellent superelastic properties and fatigue properties.

得られたヘッド本体において、熱弾性型マルテンサイト
変態を生ずる合金の繊維状組織がフェース面に略平行に
配向されているので、フェース部が打球点を中心として
均一に変形してボールを飛ばずのでボールに対する追従
性が優れ、打球コントロールか容易なゴルフクラブが得
られる。
In the resulting head body, the fibrous structure of the alloy that undergoes thermoelastic martensitic transformation is oriented approximately parallel to the face surface, so the face deforms uniformly around the hitting point, preventing the ball from flying. Therefore, it is possible to obtain a golf club that has excellent tracking ability to the ball and is easy to control when hitting the ball.

以下に本願発明を更に詳細に説明する。The present invention will be explained in more detail below.

第1図と第2図は本願発明を実施して製造されたアイア
ン型ゴルフクラブヘッドの一例を示すもので、この実施
例のゴルフクラブヘッドHでは、ヘッド全体が熱弾性型
マルテンサイト変態を生ずる合金から構成されている。
FIGS. 1 and 2 show an example of an iron-type golf club head manufactured by implementing the present invention. In the golf club head H of this example, the entire head undergoes thermoelastic martensitic transformation. Composed of alloy.

このゴルフクラブヘッドI4において、lはホーゼル、
2はヒール、3はフェース部のフェース面、4はトウ、
5はソールをそれぞれ示している。
In this golf club head I4, l is a hosel,
2 is the heel, 3 is the face surface, 4 is the toe,
5 each indicates a sole.

熱弾性型マルテンサイト変態を生ずる合金は、その(マ
ルテンサイト)逆変態温度以上の温度領域で応力を付加
した場合、歪の増加とともに母相中マルテンサイト相が
応力誘起される。その後応力を除荷すると、歪の減少と
ともに誘起されたマルテンサイト相が母相に逆変態する
ために形状が回復し、いわゆる超弾性効果を示す。
When stress is applied to an alloy that undergoes thermoelastic martensitic transformation in a temperature range equal to or higher than its (martensitic) reverse transformation temperature, stress is induced in the martensitic phase in the matrix as the strain increases. When the stress is then unloaded, the induced martensitic phase transforms back into the parent phase as the strain decreases, and the shape recovers, exhibiting a so-called superelastic effect.

つまり、超弾性効果とは熱弾性型マルテンサイト変態を
生ずる合金に、弾性限度以上の応力を加え、見損は上組
成変形させても、応力を除荷するど、塑性歪が解消し、
元の形状に戻る効果である。
In other words, the superelastic effect means that even if stress exceeding the elastic limit is applied to an alloy that undergoes thermoelastic martensitic transformation and the composition is deformed, as soon as the stress is unloaded, the plastic strain is resolved.
This is the effect of returning to the original shape.

熱弾性型マルテンサイト変態を生ずる合金の復元可能な
歪量が通常のバネ材料よりも極めて(I桁程度)大きい
ものである。
The amount of strain that can be restored by an alloy that undergoes thermoelastic martensitic transformation is extremely larger (about I order of magnitude) than that of ordinary spring materials.

熱弾性型マルテンサイト変態を生ずる合金について更に
補足説明すると、この合金に作用する応力と歪との間に
は、第3図に示すようなヒステリノスループを示す関係
があり、第3図のA点が超弾性伸びを示す。なお、これ
に対し、一般の金属材1s+の応力と歪の関係では、第
4図に示すように、へ゛点が弾性伸びを示し、B点は塑
性伸びを示し、それらの値は熱弾性型マルテンサイト変
態を生ずる合金の超弾性伸びよりも遥かに小さい。
To further explain about alloys that undergo thermoelastic martensitic transformation, there is a relationship between stress and strain acting on this alloy that shows a hysterinosloop as shown in Figure 3. Points indicate hyperelastic elongation. On the other hand, in the relationship between stress and strain for a general metal material 1s+, as shown in Figure 4, point E indicates elastic elongation, point B indicates plastic elongation, and these values are thermoelastic. This is much smaller than the superelastic elongation of alloys that undergo martensitic transformation.

即ち、超弾性伸びとは、熱弾性型マルテンサイト変態を
生ずる合金に応力を加えて一般の金属材料の伸び、例え
ば約0.5%以上にひずませた場合に回復可能な伸びを
示す。従って超弾性特性の優れた材料とは、超弾性伸び
の大きな材料となる。
That is, superelastic elongation refers to elongation that can be recovered when stress is applied to an alloy that undergoes thermoelastic martensitic transformation and the alloy is strained to the elongation of general metal materials, for example, about 0.5% or more. Therefore, a material with excellent superelastic properties is a material with large superelastic elongation.

今日、熱弾性型マルテンサイト変態を生ずる合金として
、Cu系、Ni系、Ag系などの各県のβ相の合金、あ
るいは化合物N iT i、およびNiAlなどが知ら
れている。ここで、使用できる熱弾性型マルテンサイト
変態を生ずる合金として具体的に、Cu−Z n系の4
.5%Z n−Cuあるいは4%A126%Zn−Cu
、Cu−Al系の12.5 A l−Cuまたは403
%Ni−13,4%A1−c u、 Cu−6b系の3
6%5b−Cu、 Cu−9i系の68%S + Cu
sN i−Z n系の66%Z n−N i、、N i
−T n系の55〜57%Ni−Ti、 63.51%
Ni−A1などを例示することができる。
Today, as alloys that cause thermoelastic martensitic transformation, β-phase alloys of various prefectures such as Cu-based, Ni-based, and Ag-based, or the compounds NiTi, NiAl, and the like are known. Here, specifically, Cu-Z n-based 4
.. 5% Z n-Cu or 4% A126% Zn-Cu
, Cu-Al based 12.5 Al-Cu or 403
%Ni-13, 4%A1-cu, Cu-6b type 3
6%5b-Cu, 68%S + Cu of Cu-9i system
66% of the sN i-Z n system Z n-N i,,N i
-T n-based 55-57% Ni-Ti, 63.51%
Examples include Ni-A1.

次にゴルフクラブヘッドI(の製造方法について説明す
る。
Next, a method for manufacturing the golf club head I will be described.

前記の熱弾性型マルテンサイト変態を生ずる合金を用い
てゴルフクラブヘッド11を製造するには、第5図に示
すような熱弾性型マルテンサイト変態を生ずる合金塊か
らなる丸棒7を用意する。なお、ここで用いる合金塊は
、角柱状、あるいは、ブロック状など、丸棒以外の形状
でも良い。また、この合金塊の製法は、鍛造法、鋳造法
、粉末冶金法などいずれの方法でも良い。また、その組
織、状態はどのような状態で6良い。
In order to manufacture the golf club head 11 using the alloy that causes thermoelastic martensitic transformation, a round bar 7 made of an alloy ingot that causes thermoelastic martensitic transformation as shown in FIG. 5 is prepared. Note that the alloy ingot used here may have a shape other than a round bar, such as a prismatic shape or a block shape. Further, this alloy ingot may be manufactured by any method such as a forging method, a casting method, or a powder metallurgy method. Also, what is its organization and condition?6.

次に、この丸棒7を300〜1200℃1より好ましく
は400〜1200℃で熱間鍛造して第6図に示すよう
にゴルフクラブヘッドHの形状に加工する。
Next, this round bar 7 is hot-forged at 300-1200[deg.]C, preferably 400-1200[deg.]C, and processed into the shape of a golf club head H as shown in FIG.

この熱間鍛造を行う場合、第5図に示す丸棒7の径方向
に鍛造装置のダイスを打ち付けて第6図に示すように変
形させてゴルフクラブヘッドを製造する。即ち、丸棒7
の一端部側でゴルフクラブヘッド11のトウ4側を形成
するように、丸棒7の他端側でゴルフクラブヘッドトI
のホーゼル1側を形成するように、丸棒7の中央部でフ
ェース部を形成するように鍛造加工する。
When this hot forging is performed, a die of a forging device is struck in the radial direction of the round bar 7 shown in FIG. 5 to deform it as shown in FIG. 6 to manufacture a golf club head. That is, round bar 7
The other end of the round bar 7 forms a golf club head toe I so that one end forms the toe 4 side of the golf club head 11.
Forging is performed to form a face portion at the center of the round bar 7 so as to form the hosel 1 side of the round bar 7.

以上のように鍛造加工することでフェース部のフェース
面3に対してほぼ平行に熱弾性型マルテンサイト変態を
生ずる合金の繊維状組織を配向させることができる。こ
の理由は、鍛造加工する際に、丸棒7の金属組織が第4
図の矢印に示す方向に変形するので、この変形に沿って
合金の金属組織が繊維状に揃うためである。
By performing the forging process as described above, the fibrous structure of the alloy that undergoes thermoelastic martensitic transformation can be oriented substantially parallel to the face surface 3 of the face portion. The reason for this is that when forging, the metal structure of the round bar 7 is
This is because the alloy is deformed in the direction shown by the arrow in the figure, and the metal structure of the alloy is aligned in a fibrous shape along this deformation.

更に、鍛造加工によりゴルフクラブヘッドI−1を製造
する場合、フェース面3を含む部分の肉厚が他の部分の
肉厚(例えば、トウ4側の肉厚とヒール2側の肉厚)に
比較してより薄くなるように加工することが好ましい。
Furthermore, when manufacturing the golf club head I-1 by forging, the thickness of the part including the face surface 3 may be the same as the thickness of other parts (for example, the thickness of the toe 4 side and the thickness of the heel 2 side). It is preferable to process it so that it becomes thinner in comparison.

このように鍛造加工することで、フェース面3を含むフ
ェース部の鍛造比を他の部分の鍛造比より大きくするこ
とができ、この結果、ゴルフポールの打球時に最も応力
のかかるフェース面3に対して略平行に熱弾性型マルテ
ンサイト変形を生ずる合金の繊維状組織を配向させるこ
とができる。
By forging in this way, the forging ratio of the face portion including the face surface 3 can be made larger than the forging ratio of other parts, and as a result, the forging ratio of the face portion including the face surface 3 can be made larger than the forging ratio of other parts. The fibrous structure of the alloy that causes thermoelastic martensitic deformation can be oriented substantially in parallel.

このように繊維状組織を配向させることで、打球時にフ
ェース面3が変形した場合、フェース面3が打球点を中
心としてその左右側で均一に変形するので、フェース面
3のボール追従性を向」ニさせることができる。
By orienting the fibrous structure in this way, when the face surface 3 deforms when hitting a ball, the face surface 3 deforms uniformly on the left and right sides around the ball hitting point, improving the ball tracking ability of the face surface 3. ”

なお、前記繊維状組織(繊維状結晶)において、その粒
径(繊維の直径)は500μm以下が好ましく、50μ
m以下がより好ましい。粒径の調節には、型鍛造による
鍛造比を調節すれば良い。型鍛造により鍛造比を大きく
して粒径の小さな結晶を作り、再結晶温度(約800℃
)以上に加熱する熱処理により結晶を成長させて粒径を
調節することもできる。
In addition, in the fibrous structure (fibrous crystal), the particle size (fiber diameter) is preferably 500 μm or less, and 50 μm or less.
m or less is more preferable. To adjust the grain size, the forging ratio by die forging may be adjusted. By increasing the forging ratio by die forging to create crystals with small grain size, the recrystallization temperature (approximately 800℃
) The grain size can also be adjusted by growing crystals by heat treatment at a temperature above.

また、繊維状組織のアスペクト比(繊維状結晶の長さ(
ρ)/直径(d))は3以上が好ましく、IO以」二が
より好ましい。
In addition, the aspect ratio of the fibrous structure (the length of the fibrous crystal (
ρ)/diameter (d)) is preferably 3 or more, more preferably IO or more.

更に、繊維状組織とフェース面3とのなす角度αは、0
≦α≦306の範囲が好ましく、繊維状組織の全長aの
約40%以」二が前記のαで示す範囲に入っていれば有
効である。従って繊維状組織がフェース面3に略平行と
は、繊維状組織の全体がフェース面3に対して完全に平
行になっている状態から、各繊維状組織の全長eの約4
0%以上が、フェース面3とのなす角度を30°以下に
している場合までを含むものとする。
Furthermore, the angle α between the fibrous structure and the face surface 3 is 0.
The range of ≦α≦306 is preferable, and it is effective if about 40% or more of the total length a of the fibrous tissue falls within the range indicated by α. Therefore, when we say that the fibrous structures are approximately parallel to the face surface 3, we mean that the entire fibrous structures are completely parallel to the face surface 3, and approximately 4 of the total length e of each fibrous structure.
0% or more includes cases where the angle with the face surface 3 is 30° or less.

「製造例」 NiTi合金の丸棒を用い、この丸棒を600℃におい
て第5図に示すように径方向外方からダイスで叩いて加
工する鍛造加工を行ってゴルフクラブヘッドを製造した
"Manufacturing Example" A golf club head was manufactured using a NiTi alloy round bar by forging the round bar at 600° C. by striking it with a die from the outside in the radial direction as shown in FIG.

第7図は、このゴルフクラブにおけるフェース面3のト
ウに近い側の断面にお(プる金属組織写真の模式図であ
る。第7図に示される筋状の多数の曲線aは微細な細長
い結晶粒が繊維状に連なった状態を示している。
FIG. 7 is a schematic diagram of a metal structure photograph taken in a cross section on the side near the toe of the face 3 of this golf club. This shows a state in which crystal grains are connected in a fibrous manner.

これに対し第8図は、ステンレス鋼(17−4PA)を
用い、鋳造法によって作製された従来のゴルフクラブヘ
ッドDにおいて、フェース面のトウに近い部分の断面に
おける金属組織写真の模式図である。このゴルフクラブ
ヘッドDの断面組織では、不定形の結晶粒が多数混在し
た状態を示している。このステンレス鋼からなる従来の
ゴルフクラブヘッドは、平均結晶粒径が約1mmと大き
く、粒度分布も不均一である。
In contrast, FIG. 8 is a schematic diagram of a photograph of the metallographic structure in a cross section of a portion of the face near the toe of a conventional golf club head D manufactured by a casting method using stainless steel (17-4PA). . The cross-sectional structure of this golf club head D shows a state in which a large number of irregularly shaped crystal grains are mixed together. Conventional golf club heads made of stainless steel have a large average crystal grain size of about 1 mm and a non-uniform grain size distribution.

これに対し、本願発明による第7図に示すゴルフクラブ
ヘッドHにあっては、フェース面3と略平行に平均結晶
粒径20μmの微細な繊維状組織が発達している。
On the other hand, in the golf club head H shown in FIG. 7 according to the present invention, a fine fibrous structure with an average crystal grain size of 20 μm is developed substantially parallel to the face surface 3.

以上のことから、第5図と第6図を基に説明したように
鍛造加工することで、フェース面3に対して略平行に熱
弾性型マルテンサイト変態を生ずる合金の金属の繊維状
組織を配向できることが明らかとなった。
From the above, by forging as explained based on FIGS. 5 and 6, the fibrous structure of the alloy metal that causes thermoelastic martensitic transformation approximately parallel to the face surface 3 can be created. It has become clear that orientation can be achieved.

第9図は、熱弾性型マルテンサイト変態を生ずる合金(
N iT i合金)の高温域における硬度変化を測定し
た結果を示す。第9図に示す結果から、前記合金は、4
00℃近傍から硬度が低下し始め、600℃以」二で1
/10程度の硬度まで低下することが判明した。従って
前記合金を鍛造加工する場合の温度は400℃以上が好
ましく、600℃以上がにり好ましいことが明らかとな
った。なお、熱間鍛造時の」二限の温度は、NiTi合
金の融点以下とすることが必要であるので、1200℃
以下に設定することが必要である。
Figure 9 shows an alloy (
The results of measuring hardness changes in a high temperature range of NiTi alloy) are shown below. From the results shown in FIG. 9, it can be seen that the alloy has 4
Hardness begins to decrease from around 00℃, and after 600℃
It was found that the hardness decreased to about /10. Therefore, it has become clear that the temperature when forging the above alloy is preferably 400°C or higher, and most preferably 600°C or higher. Note that the temperature limit during hot forging needs to be below the melting point of the NiTi alloy, so it is 1200°C.
The following settings are required.

第10図は熱弾性型マルテンサイト変態を生ずる合金(
N iT i合金)の高温域におυる伸びを測定した結
果を示す。第1O図に示す結果から、400℃以上に加
熱することで、熱弾性型マルテンサイト変態を生ずる合
金の伸びが増加し、加工性が向上することが判明した。
Figure 10 shows an alloy (
The results of measuring the elongation of NiTi alloy) in a high temperature range are shown below. From the results shown in FIG. 1O, it was found that heating to 400° C. or higher increases the elongation of the alloy that causes thermoelastic martensitic transformation and improves the workability.

第1I図は、NiTi合金製の前記ゴルフクラブヘット
にお1プる平均結晶粒径と超弾性伸びの関係を示したも
のである。第11図によれば、平均結晶粒径を500μ
ω以下にすることで超弾性伸びを2%以上にできること
が明らかであるとともに、平均結晶粒径を50μm以下
にすることで超弾性伸びが4%以上を示すことが明らか
になった。
FIG. 1I shows the relationship between the average grain size and superelastic elongation of the NiTi alloy golf club head. According to Figure 11, the average crystal grain size is 500 μm.
It is clear that the superelastic elongation can be increased to 2% or more by setting the average crystal grain size to 50 μm or less, and that the superelastic elongation is 4% or more by setting the average crystal grain size to 50 μm or less.

第12図は、NiTi合金製の前記ゴルフクラブヘッド
に2%の歪が加わるように繰り返し歪ませた場合の疲労
特性を示したものである。第12図から、平均結晶粒径
を500μm以下にすることで104回以上の耐久性を
有するゴルフクラブヘッドを製造できることが明らかに
なった。
FIG. 12 shows the fatigue characteristics when the golf club head made of NiTi alloy is repeatedly strained so that a strain of 2% is applied thereto. From FIG. 12, it is clear that by setting the average crystal grain size to 500 μm or less, it is possible to manufacture a golf club head that has durability of 104 times or more.

第13図は前記ゴルフクラブヘッドの引張り強さと繊賄
状組織のアスペクト比の関係を示したものである。第1
3図から、アスペクト比を3以上にすることで引張り強
さを向」二できることが明らかとなった。
FIG. 13 shows the relationship between the tensile strength of the golf club head and the aspect ratio of the fibrous structure. 1st
From Figure 3, it is clear that the tensile strength can be improved by increasing the aspect ratio to 3 or more.

第14図は前記ゴルフクラブヘッドの飛距離とアスペク
ト比の関係を試打結果から算出したものである。第14
図から、アスペクト比を3以」二とすることで飛距離が
向上することが明らかとなった。
FIG. 14 shows the relationship between the flight distance and aspect ratio of the golf club head calculated from the test shot results. 14th
From the figure, it is clear that flight distance is improved by setting the aspect ratio to 3 or more.

以」二の結果をまとめると、本願発明方法を実施するこ
とで以下の特性を有するゴルフクラブヘッドを製造でき
ることが判明した。
Summarizing the above two results, it has been found that by implementing the method of the present invention, a golf club head having the following characteristics can be manufactured.

引張り強さ        80 kg/ mm2以上
超弾性伸び       5%以上 疲労特性(歪0.5%時)  104回以上これに対し
、ステンレス鋼製の従来のゴルフクラブヘッドにおいて
は以下の特性が得られた。
Tensile strength: 80 kg/mm2 or more Superelastic elongation: 5% or more Fatigue properties (at strain 0.5%): 104 times or more In contrast, the following properties were obtained with a conventional golf club head made of stainless steel.

5 6 引張り強さ        50 kg/ mm2弾性
伸び        1.5%以上疲労特性(歪0.5
%時  102回以上以」二のことから本願発明方法の
実施によって、従来のゴルフクラブよりも飛距離が長く
、引張り強さが大きく、疲労強度も高いゴルフクラブを
製造できることが判明した。
5 6 Tensile strength 50 kg/mm2 Elastic elongation 1.5% or more Fatigue properties (strain 0.5
% time 102 times or more.'' From the above, it has been found that by implementing the method of the present invention, it is possible to manufacture a golf club that has a longer flying distance, greater tensile strength, and higher fatigue strength than conventional golf clubs.

続いて、前述のように製造されたゴルフクラブヘッドの
ホーゼルに曲げ加工を施し、ライ角(第1図に符号Qで
示す角度)とロフト角(第2図に符号Rで示す角度)の
修正を行う試験を行った。ここで一般に、ライ角とロフ
ト角の修正角度は、最大でもライ角lO°、ロフト角5
°であるので、この修正試験では、ライ角の修正角度を
15°に設定し、ロフト角の修正角度を10°に設定し
、割れやしわを生じることなく修正が可能であるかどう
かについて試験を行った。
Next, the hosel of the golf club head manufactured as described above is bent to correct the lie angle (the angle indicated by the symbol Q in FIG. 1) and the loft angle (the angle indicated by the symbol R in FIG. 2). A test was conducted to perform the following. Generally, the correction angle between the lie angle and the loft angle is at most 10° for the lie angle and 5° for the loft angle.
Therefore, in this correction test, the lie angle correction angle was set to 15°, and the loft angle correction angle was set to 10°, and the test was conducted to see if correction was possible without causing cracks or wrinkles. I did it.

修正試験にあたり第1の修正試験として、修正時(曲げ
加工時)の加熱温度を300℃に設定し、ゴルフクラブ
ヘッドの平均結晶粒径を第1表に示す如く20〜100
0μmの各位にそれぞれ変えたゴルフクラブヘッドにつ
いて試験を実施した。
As the first correction test, the heating temperature during correction (during bending) was set at 300°C, and the average crystal grain size of the golf club head was set at 20 to 100°C as shown in Table 1.
Tests were conducted on golf club heads with different positions of 0 μm.

粒径の調節には、型鍛造により鍛造比を大きくして粒径
の小さな結晶を作り、再結晶温度以上に加熱する熱処理
により結晶を成長させて粒径を調節する手段を用いた。
To adjust the grain size, we used die forging to increase the forging ratio to produce crystals with a small grain size, and then used heat treatment to grow the crystals to a temperature higher than the recrystallization temperature to adjust the grain size.

また、第2の修正試験として平均結晶粒径500μmの
ゴルフクラブヘッドについて、修正時(曲げ加工時)の
加熱温度を第2表に示す如く20〜1200℃の各位に
設定した場合について修正試験を実施した。
In addition, as a second modification test, a modification test was conducted on a golf club head with an average crystal grain size of 500 μm, in which the heating temperature during modification (during bending) was set at a range of 20 to 1200°C as shown in Table 2. carried out.

以上の結果を第1表と第2表に示す。The above results are shown in Tables 1 and 2.

第  1  表 第  2 表 第1表と第2表において、○印のものは、曲げ加工部分
に割れやしわなどを全く発生させることなく実用上問題
のない形状にホーゼルを曲げることができたものであり
、X印で示すものは曲げ加工部分に割れやしわを生じた
ものである。
Table 1 Table 2 In Tables 1 and 2, the hosel marked with ○ means that the hosel could be bent into a shape that poses no practical problems without causing any cracks or wrinkles in the bent portion. Those marked with an X mark have cracks or wrinkles in the bent portion.

第1表と第2表に示す結果から、曲げ加工時の加熱温度
を300〜1200℃以上に設定し、平均結晶粒径を5
00μm以下とすれば、割れやしわを生じることなくホ
ーゼルを曲げ加工することができ、ライ角とロフト角の
修正を容易にできることが判明した。
From the results shown in Tables 1 and 2, the heating temperature during bending was set at 300 to 1200°C or higher, and the average crystal grain size was
It has been found that when the thickness is 00 μm or less, the hosel can be bent without cracking or wrinkling, and the lie angle and loft angle can be easily corrected.

ところで、以」二の説明においては、アイアン型のゴル
フクラブヘッドに本願発明を適用した例について説明し
たが、本願発明をウッド型のゴルフクラブヘッドに適用
しても良いのは勿論である。
Incidentally, in the following description, an example in which the present invention is applied to an iron-type golf club head has been described, but it goes without saying that the present invention may also be applied to a wood-type golf club head.

ウッド型のゴルフクラブヘッドに本願発明を適用する場
合は、ヘッド本体の打球点となるべき部分、お、j;び
その周囲の部分、即ち、フゴース部に熱弾性型マルテン
サイト変態生ずる合金からなる金属板を取り付けるよう
にゴルフクラブヘッドを構成し、この金属板において、
前記合金の繊維状組織がフェース面に略平行になるよう
に鍛造してゴルフクラブヘッドを製造すれば良い。また
、アイアン型のゴルフクラブを製造する場合、ヘッド全
体を熱弾性型マルテンサイト変態を生ずる合金で製造し
なくとも、フェース部のみをこの合金で製造しても差し
支えない。
When applying the present invention to a wood-type golf club head, a metal made of an alloy that undergoes thermoelastic martensitic transformation is applied to the portion of the head body that is to become the ball hitting point, and the surrounding portion, that is, the fugoose portion. A golf club head is configured to attach a plate, and in this metal plate,
A golf club head may be manufactured by forging the alloy so that its fibrous structure is substantially parallel to the face surface. Furthermore, when manufacturing an iron-type golf club, the entire head need not be manufactured from an alloy that undergoes thermoelastic martensitic transformation, but only the face portion may be manufactured from this alloy.

「発明の効果−1 以上説明したように本願発明は、300〜1200℃の
温度範囲で熱弾性型マルテンサイト変態を生ずる合金塊
を熱間鍛造加工するので、この合金の硬度を低くして加
工し易い状態として鍛造することかでき、鍛造法により
ゴルフクラブヘッドを製造することができる。これによ
り、緻密な結晶粒を有し、引張り強さと超弾性伸びと疲
労特性に優れたゴルフクラブヘッドを得ることができる
“Effects of the Invention-1 As explained above, the present invention hot-forges an alloy ingot that undergoes thermoelastic martensitic transformation in the temperature range of 300 to 1200°C, so it is processed by reducing the hardness of this alloy. It is possible to manufacture golf club heads using the forging method.This makes it possible to manufacture golf club heads with dense crystal grains and excellent tensile strength, superelastic elongation, and fatigue properties. Obtainable.

従って、従来のゴルフクラブに比較して飛距離を伸ばす
ことができるとともに、耐久性を向上させたゴルフクラ
ブを提供することができる。
Therefore, it is possible to provide a golf club that can extend the flight distance and has improved durability compared to conventional golf clubs.

また、本願発明の方法によれば、ヘッド本体とホーゼル
の結合部分を300〜1200℃に加熱して硬度を下げ
た状態でホーゼルの曲げ加工を行うので、亀裂やしイつ
を生じさせることなくゴルフクラブヘッドのライ角とロ
フト角の修正ができるようになる。
Furthermore, according to the method of the present invention, the hosel is bent while the joint between the head body and the hosel is heated to 300 to 1200°C to reduce its hardness, so no cracks or cracks occur. You will be able to modify the lie angle and loft angle of the golf club head.

更に、平均結晶粒径500μm以下の緻密な結晶粒の超
弾性合金からなるヘッドに前記温度範囲で曲げ加工する
ので、曲げ加工部分の結晶粒界に応力を集中させること
が少なくなり、硬度を下げた状態で曲げ加工できるので
、亀やしわを生じさせることなくライ角とロフト角を修
正できる。
Furthermore, since the head made of a superelastic alloy with dense crystal grains with an average grain size of 500 μm or less is bent in the above temperature range, stress concentration at the grain boundaries of the bending part is reduced, reducing the hardness. Since the bending process can be performed in the same state, the lie angle and loft angle can be corrected without creating warps or wrinkles.

従って、使用者の好みに合わせたライ角とロフト角を有
し、熱弾性型マルテンサイト変態を生ずる合金製のゴル
フクラブを提供できるとともに、ライ角とロフト角を設
計値と異なって製造した場合であってもこれらを容易に
修正できる効果がある。
Therefore, it is possible to provide a golf club made of an alloy that has a lie angle and a loft angle that match the user's preference and that causes thermoelastic martensitic transformation, and also when manufactured with a lie angle and a loft angle that are different from the designed values. However, there is an effect that these can be easily corrected.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本願発明方法を実施して得られたゴルフクラブ
ヘッドの一例を示す正面図、 第2図は同ゴルフクラブヘッドの一例を示す側面図、 第3図は熱弾性型マルテンサイト変態を生ずる合金の歪
と応力の関係を示す線図、 第4図は一般金属材料の歪と応力の関係を示す線図、 第5図は本願発明のゴルフクラブヘッドの素材となる丸
棒を示ず斜視図、 第6図は本願発明のゴルフクラブへ・ソドの製造方法を
説明するための側面図、 第7図は同ゴルフクラブヘッドの一例の一部を断面とし
た場合の金属組織の模式図、 第8図は従来のステンレス鋼製のゴルフクラブヘッドの
一部を断面とした場合の金属組織の模式第9図は熱弾性
型マルテンサイト変態を生ずる合金の温度と硬さの関係
を示す線図、 第1O図は熱弾性型マルテンサイト変態を生ずる合金の
温度と伸びの関係を示す線図、第1+図は本願発明のゴ
ルフクラブヘッドの平均結晶粒径と超弾性伸びの関係を
示す線図、第12図は同ゴルフクラブヘッドの平均結晶
粒径と疲労特性の関係を示す線図、 第13図は同ゴルフクラブヘッドのアスペクト比と引張
り強さの関係を示す線図、 第14図は同ゴルフクラブヘッドのアスペクト比と飛距
離の関係を示す線図である。 ■1・・ゴルフクラブヘッド、l・・・ホーゼル、2・
・・ヒール、3・・・フェース面、4・・・トウ、5・
ソール、Q・・ライ角、R・・・ロフト角、7・・丸棒
、a・・・繊維状組織。
Fig. 1 is a front view showing an example of a golf club head obtained by carrying out the method of the present invention, Fig. 2 is a side view showing an example of the same golf club head, and Fig. 3 is a thermoelastic martensitic transformation. Figure 4 is a diagram showing the relationship between strain and stress in the resulting alloy; Figure 4 is a diagram showing the relationship between strain and stress in general metal materials; Figure 5 does not show the round bar that is the material of the golf club head of the present invention. A perspective view, FIG. 6 is a side view for explaining the manufacturing method of the golf club head of the present invention, and FIG. 7 is a schematic diagram of the metal structure when a part of an example of the golf club head is shown in cross section. , Figure 8 is a schematic diagram of the metal structure when a part of a conventional stainless steel golf club head is taken in cross section. Figure 9 is a line showing the relationship between temperature and hardness of an alloy that undergoes thermoelastic martensitic transformation. Figure 1O is a line diagram showing the relationship between temperature and elongation of an alloy that undergoes thermoelastic martensitic transformation, Figure 1+ is a line diagram showing the relationship between average grain size and superelastic elongation of the golf club head of the present invention. Figure 12 is a diagram showing the relationship between average grain size and fatigue properties of the same golf club head, Figure 13 is a diagram showing the relationship between aspect ratio and tensile strength of the same golf club head, and Figure 14 is a diagram showing the relationship between the aspect ratio and tensile strength of the same golf club head. is a diagram showing the relationship between the aspect ratio and flight distance of the same golf club head. ■1... Golf club head, l... hosel, 2...
・・Heel, 3・Face, 4・Toe, 5・
Sole, Q... lie angle, R... loft angle, 7... round bar, a... fibrous structure.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 ヘッド本体とホーゼルを熱弾性型マルテンサイト変態を
生ずる合金で一体形成してなり、前記合金の平均結晶粒
径を500μm以下に形成してなるゴルフクラブの製法
であって、 300〜1200℃の温度範囲でホーゼルを曲げ加工し
てホーゼルの曲げ角度を調節し、ライ角とロフト角を修
正することを特徴とするゴルフクラブの製法。
[Scope of Claims] A method for manufacturing a golf club in which a head body and a hosel are integrally formed of an alloy that undergoes thermoelastic martensitic transformation, and the average crystal grain size of the alloy is formed to be 500 μm or less, comprising: A method for manufacturing a golf club, which comprises bending the hosel in a temperature range of 300 to 1200°C to adjust the bending angle of the hosel and correct the lie angle and loft angle.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6666779B1 (en) 2000-02-02 2003-12-23 Mizuno Corporation Golf club and method of manufacturing the golf club

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS607873A (en) * 1983-06-27 1985-01-16 住友電気工業株式会社 Golf club

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