JPH1085370A - ゴルフクラブヘッド - Google Patents

ゴルフクラブヘッド

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JPH1085370A
JPH1085370A JP8249829A JP24982996A JPH1085370A JP H1085370 A JPH1085370 A JP H1085370A JP 8249829 A JP8249829 A JP 8249829A JP 24982996 A JP24982996 A JP 24982996A JP H1085370 A JPH1085370 A JP H1085370A
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JP
Japan
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golf club
club head
coating
metal
coat
Prior art date
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Pending
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JP8249829A
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English (en)
Inventor
Yasuro Taniguchi
泰朗 谷口
Toshiyuki Watanabe
敏行 渡辺
Taikou In
泰昊 尹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tungaloy Corp
Taisei Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Tungaloy Co Ltd
Taisei Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボールとの間の反発力が大きく、飛距離に優
れ、かつボールに余計な回転力を与えず、ボールの飛行
方向が安定するゴルフクラブヘッドを提供する。 【解決手段】 ゴルフクラブヘッドの、少なくとも金属
製クラブフェース面に、金属元素または半金属元素の炭
化物、窒化物、酸化物およびこれらの相互固溶体からな
る群より選ばれる、1種の単層もしくは2種以上の多重
層からなる被膜が被覆されたゴルフクラブヘッドであっ
て、該被膜は、該金属製クラブフェース面よりも硬質
で、かつ物理蒸着法および/またはプラズマ化学蒸着法
により被覆されたことを特徴とするゴルフクラブヘッ
ド。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、クラブフェース面
を改良したゴルフクラブヘッドに関し、具体的には、ゴ
ルフ競技におけるボールの飛距離を伸ばし、かつ飛行方
向を安定させることが容易な、飛距離に優れるゴルフク
ラブヘッドに関する。
【0002】
【従来の技術】一般にゴルフクラブは、グリップ部分、
シャフト部分およびクラブヘッド部分に大別される。こ
のゴルフクラブは、ボールの飛距離を伸ばし、飛行方向
を安定させるために、グリップ部分、シャフト部分、ク
ラブヘッド部分のぞれぞれについて、種々の改良が行わ
れてきている。これらのうち、ゴルフクラブヘッドは、
クラブフェース面および背面のほか;トー、ソール、ヒ
ールの各部分に分れており、特にクラブフェース面が、
ボールの飛距離と飛行方向の安定化に対して最も重要な
役割を担っている。このために、ゴルフクラブヘッドの
形状および材質については、各種の改良が加えられてき
ている。このうち、ゴルフクラブヘッドの材質について
提案されている代表的なものに、実開昭61−2156
9号公報、特開昭59−69084号公報および特開昭
60−13073号公報がある。
【0003】
【発明が解決しょうとする課題】ゴルフクラブヘッドの
改良に関する従来技術のうち、実開昭61−21569
号公報には、ウッドクラブヘッドの木部を硬質被膜で被
覆し、木部の保護とクラブヘッドの剛性の向上を図るこ
とが開示されている。しかしながら、同公報に開示され
たゴルフクラブヘッドは、クラブフェース面の改良では
ない。それゆえ、ボールとの間の反発力の向上、ひいて
は飛距離の増大は、あまり期待できない。
【0004】また、特開昭59−69084号公報に
は、アイアンクラブヘッドのクラブフェース面に、セラ
ミックスと金属とが混在した溶射層を設け、打球時のボ
ールとの間の摩擦係数の向上を図っている。同公報に開
示されたクラブフェース面は、摩擦係数を増大させる
が、その反面、反発力の低下を招くこと、また一部の競
技者にとっては、ボールに回転力を与えすぎるために、
飛行方向が安定しないという問題点がある。
【0005】さらに、特開昭60−13073号公報に
は、ゴルフクラブヘッドの芝または土砂と接触する金属
部分の表面に、CVD法によってTiNやTiCのよう
な窒化物または炭化物の被膜を施し、その後、高周波焼
入れすることが開示されている。同公報に開示されたゴ
ルフクラブヘッドは、芝または土砂との接触による摩擦
摩耗に対する配慮のために、CVD法による被膜を施し
たものであるが、ボールの衝撃が直接にかかるクラブフ
ェース面では、被膜の剥離が容易に生じるという問題が
ある。
【0006】本発明は、上述のような問題点を解決した
もので、具体的には、ボールとクラブヘッドとの間の反
発力をより大きくし、かつボールに余計な回転力を与え
ずに飛行方向を安定させることが容易な、飛距離に優れ
るゴルフクラブヘッドを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、ボールに
反発力を与え、かつ余計な回転力を与えないで飛行方向
を安定させるためのゴルフクラブヘッドの材質について
検討していたところ、ゴルフクラブヘッドの材質は、そ
れ自体を硬質で反発力を大きくし、かつ摩擦係数を適当
なものにすればよいが、硬質物質は一般に靭性に乏し
く、場合によっては競技中に破壊するおそれがあり、ま
た、材質によっては、重量が大きすぎるなどの問題も生
じるという知見を得た。そして、このような問題に対し
て、ボールに反発力を付与するクラブフェース面に、反
発力が大きく、しかも摩擦係数がそれほど大きくない硬
質層を、密着性を高めて被覆することにより、上記の問
題を解決できるという知見を得た。本発明は、このよう
な知見に基づいて完成するに至ったものである。
【0008】すなわち、本発明のゴルフクラブヘッド
は、該ゴルフクラブヘッドの少なくとも金属製クラブフ
ェース面に、金属元素または半金属元素の炭化物、窒化
物、酸化物およびこれらの相互固溶体からなる群より選
ばれる、1種の単層もしくは2種以上の多重層からなる
被膜が被覆されたゴルフクラブヘッドであって、該被膜
は、該金属製クラブフェース面よりも硬質で、かつ物理
蒸着法および/またはプラズマ化学蒸着法により被覆さ
れたことを特徴とするものである。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明のゴルフクラブヘッドにお
けるゴルフクラブヘッド自体の材質は、従来より用いら
れている材質であればよく、具体的には、たとえばステ
ンレス合金、チタン合金(代表例:Ti−Al−V合
金)、アルミニウム合金(代表例:ジュラルミン)、銅
合金(代表例:黄銅)、マグネシウム合金(代表例:マ
グノックス)などの金属製ゴルフクラブヘッド;または
カーボンファイバーが含まれたカーボン製ゴルフクラブ
ヘッドを挙げることができる。
【0010】本発明において、その表面に硬質被膜を形
成される基材として用いられるクラブフェースの材質
は、上述の金属製ゴルフクラブヘッドに代表される合金
をはじめ、その他の金属または合金であればよく、上記
カーボン製ゴルフクラブヘッドにおいては、クラブフェ
ース面に接合された金属または合金である。
【0011】クラブフェースにおいて、ボールに反発力
を付与するクラブフェース面に被覆される硬質被膜とし
ては、たとえば周期律表の4a、5a、6a族元素、A
l、BまたはSiの炭化物、窒化物、酸化物およびこれ
らの相互固溶体を挙げることができる。該被膜として、
さらに具体的には、TiC、TaC、WC、B4 C、S
iC、TiN、TaN、CrN、cBN、hBN、Si
34 、Al23 、TiCN、(Ti,Al)N、
(Ti,Al)CNおよび(Si,Al)Nとして表わ
せる化学量論組成または非化学量論組成の物質を例示す
ることができる。これらの被膜のうち、TiC、Ti
N、TiCN、(Ti,Al)Nおよび(Ti,Al)
CNに代表される、Tiを含む化合物からなる被膜は、
反発力が大きく、また摩擦係数がそれほど大きくない硬
質被膜であることと、軽量化およびコスト面を考慮し
て、特に好ましい。また、これらのTiを含む化合物の
被膜は、黄金色系〜紫色系の色調を呈するために、高級
感を高め、装飾性を向上できることからも好ましい。
【0012】この被膜の膜厚は、基材の材質、被膜の材
質および構成により異なるが、ボールへの優れた反発力
を付与すること、ならびに耐摩耗性および耐剥離性か
ら、0.5〜50μm であることが好ましい。この被膜
の厚さは、1μm 未満では本発明の最大の効果であるボ
ールへの反発力を有効に発揮させるのに不十分であり、
50μm を越えると基材から剥離しやすくなり、しかも
被膜形成のための処理に時間がかかることから、1〜5
0μm であることがより好ましい。特に好ましい被膜厚
さは、1〜20μm である。
【0013】本発明のゴルフクラブヘッドは、ボールと
直接接触する表面が上述のような硬質被膜であればよい
が、さらにこの硬質被膜と基材との間に、接着性を高め
るために、必要に応じて、金属および/または合金の軟
質な被膜、たとえばTi、Al、Cu、Niのような金
属;またはTi−Al、Ti−Ni、Ti−Cu、Ni
−Cu、Cn−Snのような合金の、軟質な被膜の中の
1種の単層または2種以上の多層からなる中間層を介在
させることが好ましい。この中間層は、基材と硬質な被
膜との接着性および密着性を高めることが可能な膜厚さ
であればよく、具体的には、たとえば厚さ0.1〜5μ
m である。
【0014】ゴルフクラブヘッドには、ウッドクラブヘ
ッド、アイアンクラブヘッドおよびパタークラブヘッド
があり、本発明はそのいずれにも適用できるが、ボール
への反発力および摩擦係数を有効に発揮させるには、ウ
ッドクラブヘッドに適用することが好ましい。
【0015】本発明のゴルフクラブヘッドを作製するに
は、上述の基材からなる金属製クラブフェースの表面
に、物理蒸着法および/またはプラズマ化学蒸着法に代
表される低温蒸着法によって被膜を被覆すればよく、基
材への熱の影響をできるだけ少なくし、かつ被膜の被覆
エリアを広げて被覆効率性を高めるのが容易であるこ
と、および装置自体の経済性から、物理蒸着法が望まし
い。該物理蒸着法としては、スパッター法、イオンプレ
ーティング法などを用いることができるが、基材への被
膜の密接性および処理の容易さから、イオンプレーティ
ング法が最適である。
【0016】
【作用】本発明のゴルフクラブヘッドは、物理蒸着法お
よび/またはプラズマ化学蒸着法による被膜を用いるこ
とにより、基材とその表面に被覆された被膜との間の熱
応力による歪を最大限に緩和する作用をし、さらに被膜
がボールとの反発力を高めるとともに、ボールとの摩擦
を抑制し、その結果、ボールの飛距離および方向安定性
を著しく改善することができる。
【0017】
【実施例】
実施例1、比較例1、2 Ti−6Al−4V合金からなるウッドクラブヘッドを
基材として、HCD型イオンプレーティング装置を用
い、蒸発源をチタン、反応ガスを窒素として、チタン窒
化物(TiN)を被覆することにより、実施例1のクラ
ブフェースを得た。この被覆工程中は、基材であるヘッ
ドを回転させ、ヘッドの全体にわたってTiNが被覆さ
れるようにした。被覆後、クラブフェースの断面観察に
より、被覆層が7μm の厚さであることを確認した。こ
のクラブフェースにシャフトを取り付け、ゴルフ試打用
試験機によりボールの試打を行った。その結果、ヘッド
スピード38m/s の条件で飛距離を測定したところ、上
記のように被覆を施した実施例1のゴルフクラブヘッド
は、5打の平均で225ヤードを示した。これに対し
て、上記の基材(Ti−6Al−4V合金)からなり、
被覆を行わない比較例1のゴルフクラブヘッドの飛距離
は、5打の平均で191ヤードであった。また、実施例
1のクラブフェースにおけるチタン窒化物(TiN)の
被膜を、化学蒸着法(処理条件1,000℃、TiCl
4 −H2 −N2)によって被覆処理した以外は、ほぼ同様
にして作製した比較例2のゴルフクラブヘッドは、5打
の試打後に、クラブフェース面に被膜の微小な剥離が生
じていた。なお、実施例1のクラブフェースは、比較例
1および2のクラブフェースに対比して、繰り返しの試
打において、左右への方向のばらつきが少なかった。
【0018】実施例2、比較例3 ステンレス合金からなるウッドクラブヘッドを基材とし
て、実施例1と同様の条件で、蒸発源をチタン、反応ガ
スとして窒素とアセチレンを用いて、下地層としてTi
N:1μm 、中間層としてTiCN:10μm 、最外層
としてTiN:2μm の膜厚に順次被覆して、実施例2
のクラブフェースを得た。このゴルフクラブヘッドにシ
ャフトを取り付けた後、実施例1と同様に、ただしヘッ
ドスピードを43m/s として試打したところ、上記のよ
うに被覆を施した実施例2のゴルフクラブヘッドの飛距
離は、平均253ヤードを示した。これに対し、上記の
基材(ステンレス合金)からなり、被覆を行わない比較
例3のゴルフクラブヘッドの飛距離は、平均231ヤー
ドであった。なお、実施例2のゴルフクラブヘッドは、
比較例3のゴルフクラブヘッドに対比して、繰り返しの
試打において、左右への方向のばらつきが少なかった。
【0019】実施例3 実施例1で用いたゴルフクラブヘッドを基材として、タ
ーゲットをTi−50原子%Al合金、反応ガスを窒素
としたアークイオンプレーティング法により、(Ti,
Al)N化合物を5μm の厚さに被覆した。このように
して被覆した実施例3のゴルフクラブヘッドにシャフト
を取り付けた後、実施例1と同様にして試打したとこ
ろ、飛距離は5打の平均で239ヤードであり、上述の
比較例1および2のゴルフクラブヘッドに比較して、球
筋が高く上がり、繰り返しの試打において、左右への方
向のばらつきが少なかった。
【0020】
【発明の効果】本発明のゴルフクラブヘッドは、基材と
その表面の被膜との歪が少なく、密着性に優れていると
いう効果がある。そして硬質な被膜によりボールの反発
力が高まり、かつボールに対する摩擦を抑制し、その結
果ボールの飛距離が伸び、飛行方向も安定するという効
果が発揮される。また、高い耐摩耗性および耐損傷性が
得られ、さらに基材とは異なった色調および色彩を有す
る被膜により、装飾性および高級感を高める効果があ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 敏行 神奈川県川崎市幸区堀川町580番地ソリッ ドスクエア 東芝タンガロイ株式会社内 (72)発明者 尹 泰昊 東京都目黒区大橋2丁目6番13号 有限会 社泰成内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ゴルフクラブヘッドの、少なくとも金属
    製クラブフェース面に、金属元素または半金属元素の炭
    化物、窒化物、酸化物およびこれらの相互固溶体からな
    る群より選ばれる、1種の単層もしくは2種以上の多重
    層からなる被膜が被覆されたゴルフクラブヘッドであっ
    て、該被膜は、該金属製クラブフェース面よりも硬質
    で、かつ物理蒸着法および/またはプラズマ化学蒸着法
    により被覆されたことを特徴とするゴルフクラブヘッ
    ド。
  2. 【請求項2】 上記ゴルフクラブヘッドが、ウッドクラ
    ブヘッドである、請求項1記載のゴルフクラブヘッド。
  3. 【請求項3】 上記被膜が、Tiを含む化合物からな
    る、請求項1または2記載のゴルフクラブヘッド。
  4. 【請求項4】 上記被膜が、膜厚が1〜20μm であ
    る、請求項1〜3のいずれか1項に記載のゴルフクラブ
    ヘッド。
  5. 【請求項5】 上記被膜が、イオンプレーティング法に
    より被覆された、請求項1〜4のいずれか1項に記載の
    ゴルフクラブヘッド。
JP8249829A 1996-09-20 1996-09-20 ゴルフクラブヘッド Pending JPH1085370A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013042964A (ja) * 2011-08-24 2013-03-04 Dunlop Sports Co Ltd ゴルフクラブヘッド
JP2014132994A (ja) * 2013-01-10 2014-07-24 ji-hong Su ゴルフクラブヘッドの表面処理方法
US9127343B2 (en) 2012-11-16 2015-09-08 Chi-Hung Su Surface treating method for a golf club head

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013042964A (ja) * 2011-08-24 2013-03-04 Dunlop Sports Co Ltd ゴルフクラブヘッド
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Effective date: 20000314