KR19990023476A

KR19990023476A - 골프클럽헤드 및 그 제조법

Info

Publication number: KR19990023476A
Application number: KR1019980032298A
Authority: KR
Inventors: 마사히데 오오누키; 데츠오 야마구치; 하루요시 미나미구치; 아키오 오오니시; 아키히사 이노우에
Original assignee: 아키히사 이노우에; 사이토 나오토; 스미토모 고무 고교 가부시키가이샤
Priority date: 1997-08-08
Filing date: 1998-08-08
Publication date: 1999-03-25
Also published as: TW393327B; EP0895795A2; EP0895795A3; DE69818374D1; KR100293876B1; US6089992A; EP0895795B1; DE69818374T2

Abstract

(과제) 강도 특성과 내구성이 우수한 페이스(face)체를 구비한 골프클럽헤드 및 이 골프클럽헤드를 쉽게 제작하는 제조법을 제공한다.

(해결수단) 페이스체(1)를 갖는 골프클럽헤드에 있어서, 그 페이스체(1)가 금속유리상(相)층(G')과 결정상층(K')의 혼성으로 구성된다. 또, 결정상층(K')을 페이스면(1a)의 이면(1b)측에 배치한다.

Description

골프클럽헤드 및 그 제조법

본 발명은 금속유리제 페이스를 갖는 골프클럽헤드 및 그 제조법에 관한 것이다.

종래, 금속유리를 제조하기 위하여 금속재료를 용융하고, 액체상태에서 급냉응고시켜서 급냉금속(합금)분말을 얻고, 얻은 급냉금속분말을 결정화 온도 이하에서 소정 형상으로 고화하여 실밀도화 하는 방법과, 용융금속이나 합금을 급냉응고시켜서 직접 소정형상의 금속유리를 얻는 방법 등이 여럿 제안되어 있다.

그러나, 이들 종래방법으로 얻는 금속유리는 작은 질량의 것이 대부분으로, 골프클럽헤드의 페이스에 사용할 수 있는 벌크재를 얻는 것은 곤란하였다. 그 때문에 급냉분(粉)의 고화에 의해 벌크상 금속유리를 얻는 방법도 시도되고 있으나 골프클럽 페이스에 요구되는 고강도나 고인성 등의 특성을 충분히 구비한 벌크재가 얻어지지 않았다.

그래서 본 발명은 상기 문제점을 해결하고, 강도특성이 우수하며 또 내구성이 우수한 페이스체를 갖는 골프클럽헤드 및 그 골프클럽헤드를 쉽게 만드는 제조법 제공을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 관한 골프클럽헤드는 페이스체를 갖는 골프클럽헤드에 있어서, 그 페이스체가 금속유리상(相)과 결정상의 혼성으로 구성되는 것이다. 또, 페이스체를 갖는 골프클럽헤드에 있어서, 그 페이스체가 금속유리상층과 결정상층의 혼성으로 구성되어 있다.

또, 페이스체 두께가 0.5㎜∼5.0㎜이고, 또한 금속유리상층 두께가 전면적을 평균화하면 페이스체 두께의 50% 이상이고 또 결정상층 두께가 0.01㎜∼3.0㎜이도록 설정한 것이다.

또, 결정상(K)의 면적이, 페이스체와 직교방향에서 보아 전체의 10% 이상을 차지하고 있다. 또, 결정상층을 페이스면과 반대인 이면측에 배치하였다.

또, 페이스체를 갖는 골프클럽헤드에 있어서, 그 페이스체가 상형과 하형으로 이루어진 프레스 금형의 그 하형상에 금속재료를 설치하고, 이 금속재료를 용해하여 얻은 융점 이상의 용융금속을 상기 상형·하형으로 가압하여 소정형상으로 변형하고, 변형과 동시 또는 변형후에 상기 용융금속 일부를 임계 냉각 속도 이상으로 냉각한 금속유리상과, 상기 용융금속과 하형 사이에 존재하는 하형에 접함으로써 상기 용융금속보다 온도가 낮은 용융금속의 다른부분을 냉각 및 변형한 결정상으로 혼성된 것이다.

또, 페이스체를 헤드본체의 페이스체 감합(嵌合)용 오목부에 감합하에 고착한 골프클럽헤드에 있어서, 상기 페이스체가 금속유리상과 결정상의 혼성으로 구성됨과 동시에, 상기 페이스체가 상기 오목부 내주면에 대응하는 상기 페이스체 외주끝가장자리에, 부분적 내지 전주(全周)에 걸쳐 상기 결정상을 설치한 것이다.

또, 페이스체를 헤드본체의 페이스체 감합용 오목부에 감합하여 고착한 골프클럽헤드에 있어서, 상기 페이스체가 금속유리상과 결정상의 혼성으로 구성됨과 동시에, 상기 페이스체가 상기 오목부 내주면에 대응하는 상기 페이스체 외주끝가장자리에 부분적 또는 전주에 걸쳐 상기 결정상을 설치하고, 또, 상기 페이스체 외주끝가장자리의 상기 결정상에 대응하는 위치에서 상기 페이스체 및/또는 헤드본체 및/또는 다른 코킹(calking)부재를 소성변형시켜서 상기 페이스체를 헤드본체에 고착한 것이다.

또, 본 발명에 관한 골프클럽헤드 제조법은 페이스체를 갖는 골프클럽헤드 제조법으로, 상형·하형으로 이루어진 프레스금형의 상기 하형상에 금속재료를 설치하고, 그 금속재료를 용융 가능한 고에너지 열원을 사용하여 그 금속재료를 용해하고, 얻은 융점 이상의 용융금속을 상기 상형·하형으로 가압하여 소정 형상으로 변형하고, 변형과 동시 또는 변형후에 상기 용융금속 일부를 임계 냉각속도 이상으로 냉각하여 되는 금속유리상을 형성하고, 또, 상기 용융금속과 하형 사이에 존재하는 하형에 접함으로써 상기 용융금속보다 온도가 낮은 용융금속의 다른부분을 냉각 및 변형하여 상기 금속유리상과 혼성하는 결정상을 형성하여 소정형상의 상기 페이스체를 제작한다.

또, 헤드본체의 페이스면측에 페이스체를 구비한 골프클럽헤드의 제조법으로, 상형·하형으로 되는 프레스 금형의 상기 하형상의 소정위치에 금속재료를 설치하고, 이 금속재료를 용융 가능한 고에너지 열원을 이용하여 그 금속재료의 대부분 내지 전체 부위를 용해하고, 얻은 융점 이상의 용융금속을 상기 상형·하형으로 가압하여 소정형상으로 변형하고, 변형과 동시 또는 변형후에 상기 용융금속 대부분 내지 전체 부위를 임계냉각 속도 이상으로 냉각하여, 상기 페이스체 주요부에 금속유리상을 형성함과 동시에 상기 페이스체의 외주 끝가장자리에 대응하는 범위로 부분적 내지 전주에 걸쳐 결정상을 형성하고, 그 후, 상기 금속유리상과 상기 결정상의 혼성으로 구성된 상기 페이스체를 헤드 본체의 페이스체 감합용 오목부에 감합하고, 페이스체의 외주 끝가장자리의 상기 결정상에 대응하는 위치에서 페이스체 및/또는 헤드본체 및/또는 다른 코킹부재를 소성변형시켜서 상기 페이스체를 헤드본체에 고착한다.

도 1은 본 발명의 골프클럽헤드에 사용되는 페이스체를 제작하는 제조장치의 구성 설명도,

도 2a는 제조장치에 의한 페이스체 제조공정을 나타내는 제1설명도,

도 2b는 제조장치에 의한 페이스체 제조공정을 나타내는 제2설명도,

도 3c는 제조장치에 의한 페이스체 제조공정을 나타내는 제3설명도,

도 3a는 성형된 마무리 가공전의 페이스체를 표시하는 단면도,

도 3b는 성형된 마무리 가공후의 페이스체를 표시하는 단면도,

도 4는 본 발명의 골프클럽헤드 제1실시형태를 표시하는 정면도,

도 5는 단면 측면도,

도 6은 골프클럽헤드의 제2실시형태를 표시하는 정면도,

도 7은 단면 측면도,

도 8은 프레스 금형의 형닫음 전의 상태를 표시하는 단면 정면도,

도 9는 형닫음 상태를 표시하는 단면 정면도,

도 10은 최종 형상의 페이스체를 표시하는 단면도,

도 11은 골프클럽헤드의 제3실시형태를 표시하는 정면도,

도 12는 단면 측면도,

도 13은 골프클럽헤드의 제4실시형태를 표시하는 정면도,

도 14는 단면 측면도,

도 15는 프레스금형의 형닫음 전의 상태를 표시하는 단면 정면도,

도 16은 형닫음 상태를 표시하는 단면 정면도,

도 17은 최종 형상의 페이스체를 표시하는 단면도,

도 18은 골프클럽헤드의 제5실시형태를 표시하는 정면도,

도 19는 단면 측면도,

도 20은 골프클럽헤드의 제6실시형태를 표시하는 정면도,

도 21은 단면 측면도,

도 22a는 제조장치에 의한 다른 페이스체 제조공정을 표시하는 제1설명도,

도 22b는 제조장치에 의한 다른 페이스체 제조공정을 표시하는 제2설명도,

도 22c는 제조장치에 의한 다른 페이스체 제조공정을 표시하는 제3설명도,

도 23a는 성형된 마무리 가공전의 페이스체를 표시하는 단면도,

도 23b는 성형된 마무리 가공후의 페이스체를 표시하는 단면도,

도 24는 우드형 골프클럽헤드용 페이스체 정면도,

도 25는 본 발명의 골프클럽헤드의 제7실시형태를 표시하는 정면도,

도 26a는 소성변형전의 주요부 확대 단면 설명도,

도 26b는 소성변형후의 주요부 확대 단면 설명도,

도 27a는 골프클럽헤드의 제8실시형태를 표시하는 소성변형전의 주요부 확대 단면 설명도,

도 27b는 골프클럽헤드의 제8실시형태를 표시하는 소성변형후의 주요부 확대 단면 설명도,

도 28은 골프클럽헤드의 제9실시형태를 표시하는 정면도,

도 29는 단면 측면도,

도 30a는 소성변형전의 주요부 확대 단면 설명도,

도 30b는 소성변형후의 주요부 확대 단면 설명도,

도 31은 골프클럽헤드의 제10실시형태를 표시하는 정면도,

도 32는 단면 측면도,

도 33a는 소성변형전의 주요부 확대 단면 설명도,

도 33b는 소성변형후의 주요부 확대 단면 설명도,

도 34는 아이언형 골프클럽헤드용 페이스체를 표시하는 정면도,

도 35는 아이언형 골프클럽헤드용 페이스체를 표시하는 정면도,

도 36은 단면 측면도,

도 37은 골프클럽헤드의 제12실시형태를 표시하는 단면 측면도,

도 38은 골프클럽헤드의 제13실시형태를 표시하는 정면도,

도 39는 단면 측면도,

도 40은 골프클럽헤드의 제14실시형태를 표시하는 정면도,

도 41은 단면 측면도,

도 42는 우드형 골프클럽헤드용의 다른 페이스체를 표시하는 정면도,

도 43은 골프클럽헤드의 제15실시형태를 표시하는 정면도,

도 44는 우드형 골프클럽헤드용의 다른 페이스체를 표시하는 정면도,

도 45는 골프클럽헤드의 제16실시형태를 표시하는 정면도.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

1: 페이스체 1a: 페이스면

1b: 이면 4: 상형

5: 하형 6: 프레스 금형

26: 금속재료 28: 용융금속

30: 헤드본체 31: 감합용 오목부

31a: 내주면 47: 코킹부재

G: 금속유리상(相) G': 금속유리상층

K: 결정상 K': 결정상층

이하, 실시형태를 표시하는 도면에 의거하여 본 발명을 상설한다.

도 1은 본 발명의 골프클럽헤드의 페이스체(1)를 제작하는 제조장치(F)를 나타내고, 이 제조장치(F)로 제작된 페이스체(1)는 금속유리상과 결정상의 혼성으로 구성된 것으로, 도 4 내지 도 7등의 표시와 같은 우드형 골프클럽헤드(2)나 아이언형 골프클럽헤드(3) 등에 사용된다. 그리고, 본 발명의 골프클럽헤드는 이하에 기술하는 페이스체(1) 제조방법으로 제작된 것을 특징으로 한다.

우선, 제조장치(F)에 대하여 설명하면, 도 1과 같이, 이 제조장치(F)는 상형(4)·하형(5)으로 되는 프레스 금형(6)과, 하형(5)의 캐버티부(7)에 설치한 금속재료를 아크용해하기 위한 아크전극(텅스텐전극; 8)과 프레스금형(6)의 상형(4)·하형(5) 및 아크전극(8)에 냉수를 순환공급하는 냉각수 공급장치(9)와 프레스금형(6) 및 아크전극(8) 등을 수납하는 진공 챔버(10)와 모터(13)로 구동됨과 동시에 하형(5)을 수평방향으로 이동시키는 하형이동기구(11)와 모터(14)로 구동됨과 동시에 상형(4)을 상하방향으로 이동시키는 상형 이동기구(12)를 구비하고 있다.

또, 하형 이동기구(11)는 특히 제한적이 아니고, 종래 공지의 병진기구나 왕복운동 기구 등을 사용할 수 있고, 가령, 볼나사를 사용한 드라이브 스크류와 트래블링(traveling)너트나 에어실린더 등의 공기압 기구나 유압실린더 등의 유압기구 등을 적합하게 사용할 수 있다. 또, 상형 이동기구(12)도 특히 제한은 없고, 종래 공지의 프레스금형 기구면 되고, 가령 유압기구, 공기압기구를 사용할 수 있다. 또, 냉각수 이외에 다른 냉각매체(가령 냉매가스)를 사용하여도 된다.

또, 아크전극(8)은 아크전원(15)에 접속됨과 동시에 하형(5)의 캐버티부(7) 깊이에 대하여 약간 경사지게 배치되고, 스테핑(stepping)모터(16)로 X축, Y축 및 Z축 방향으로 조정가능하게 구성되어 있다. 또, 하형(5)상의 금속재료와 아크전극(8) 사이의 간격(Z축 방향)을 일정하게 유지하기 위하여 금속재료의 위치를 반도체 레이저센서(17)로 측정하고, 스테핑모터(16)로 아크전극(8)의 이동이 자동제어되게 하여도 된다. 이것은 아크전극(8)과 금속재료 사이의 간격이 일정하지 않으면 아크가 불안정하게 되고, 용융온도에 편차가 생기기 때문이다. 또, 아크전극(8)의 아크발생부 근방에 냉각용 가스(가령 Ar가스) 분출구를 설치하고, 가스공급원(가스 봄베; 18)에서 냉각용 가스를 분출시켜 가열후의 금속냉각을 촉진하여도 된다.

진공챔버(10)는 SUS제 수냉(水冷)재킷 구조로 진공상태로 하기 위하여 진공배기구에 의해 유(油)확산 진공펌프(확산펌프; 19) 및 유회전진공펌프(로터리펌프; 20)가 연결되고, 진공화후, 불활성 가스에 의한 치환이 가능하게 아르곤가스 도입구에 의해 가스공급원(가스봄베; 21)과 연결된다. 또, 냉각수 공급장치(9)는 순환 복귀 냉각수를 냉각제로 냉각후 재차 냉각수로서 상형(4), 하형(5) 및 아크전극(8)에 공급한다.

또, 도 2a, 도 2b 및 도 2c와 같이 프레스금형(6)은 감합부를 갖지 않은 형상이다. 구체적으로 설명하면, 상형(4)은 평활한 오목곡면(23)을 가지며, 이 오목곡면(23) 일부를 분할면(22)으로 하고 있다.

하형(5)은 상형(4)의 분할면(22)에 서로 포개어지는 볼록곡면상의 분할면(24)을 가짐과 동시에, 평면상 캐버티부(7)를 가지고 있다. 또, 하형(5)의 분할면(24)에 따른 부위에는 홈상의 틈새부(25)가 설치됨과 동시에 형닫힘상태(도 2c 참조)에 있어서, 이 홈상 틈새부(25)가 캐버티부(7)에 연통하기 위한 틈새부(41)가 설치된다. 성형시 여분의 용융금속은 이 틈새부(41)를 지나 틈새부(25)로 흡수된다.

그리고, 이 제조장치(F)로 금속유리제 페이스를 제조하는 방법을 설명하면, 도 1과 도 2a와 같이, 우선 하형(5) 캐버티부(7)에 금속재료(26)를 설치한다. 또, 이 금속재료(26)는 Ln-Al-TM, Mg-Ln-TM, Zr-Al-TM 등의 3원계 합금, Zr-Al-Ni-Cu, Zr-Ti-Al-Ni-Cu, Zr-Nb-Al-Ni-Cu 등의 Zr계 합금을 비롯하여 4원계 이상의 다원계 합금을 포함하여 거의 모든 원소의 조합으로 되는 합금에 대하여 적용되고, 고에너지 열원(도면에는 아크전극(8) 및 아크전원(15))에 의한 급격한 용융이 더욱 용이하게, 합금을 분말상이나 펠릿 상으로 하여 사용하는 것이 좋으나 급격한 용융이 가능하면 선상이나 대상이나 봉상이나 괴상 등의 형상의 금속재료를 사용하여도 된다.

한편, 아크전극(8)은 레이저센서(17) 및 스테핑모터(16)에 의해 애텁터(8a)를 통하여 X축, Y축 및 Z축 방향의 위치조정이 행해지고, 금속재료(26)간의 간격(Z축 방향)이 소정치로 설정된다.

또, 유확산 진공펌프(19) 및 유회전 진공펌프(20)를 사용하여 챔버(10)내를 고진공, 가령 5×10^-4Pa (액체질소 트랩 사용)로 한 후, Ar가스 공급원(21)에서 Ar가스를 공급하여 챔버(10)내를 Ar가스로 치환한다. 또, 상형(4), 하형(5) 및 아크전극(8)은 냉각수 공급장치(9)에서 공급되는 냉각수에 의해 냉각된다.

이상의 준비가 끝난 후, 도 1과 도 2a 및 도 2b에 나타낸 바와 같이, 모터(13)로 하형이동기구(11)를 구동하여 하형(5)을 수평방향(화살표 A방향)으로 이동시켜 아크전극(8)의 하방위치에서 정지시킨다. 그리고, 아크전원(15)을 ON하여 아크전극(8)의 선단에서 금속재료(26) 사이에 플라즈마아크(27)를 발생시켜 금속재료(26)를 완전히 용해하여 용융금속(28)을 형성시킨다.

그 후, 도 1, 도 2b 및 도 2c에 나타낸 바와 같이, 아크전원(15)을 OFF하여 플라즈마아크(27)를 소멸시킨다. 그리고, 신속하게 하형(5)을 상형(4)의 하방위치(화살표 B방향)로 이동시킴과 동시에, 모터(14) 및 상형이동기구(12)로 상형(4)을 하강(화살표 C방향)시켜서 얻은 융점 이상의 용융금속(28)을 상형(4)·하형(5)으로 가압(프레스성형)하여 소정형상으로 변형하고, 냉각 고화시켜서 소정형상의 페이스체(1)를 제작한다.

이때, 캐버티부(7)에 접촉해 있는 금속재료(26) 저면측은 하형(5)에 열을 빼앗겨 완전히는 용해되지 않고, 캐버티부(7)에 접하고 있는 부위(상기 저면측)는 프레스성형(변형) 후에도 무결정상을 형성하지 않고, 결정상(K)으로서 남고, 또, 다른 완전히 용해한 캐버티부(7)상에 솟아오른 부분의 용융금속(28)은 프레스 성형에 의한 변형과 동시 또는 변형 후에 임계냉각속도 이상으로 냉각되어 금속유리상(G)이 된다. 이에 따라 금속유리상(G; 금속유리상층(G'))과 결정상(K; 결정상층(K'))이 혼성한 페이스체(1)가 형성된다.

도 3a는 프레스금형(6)에서 형을 빼낸 상태의 페이스체(1; 반제품)를 표시하고, 이것은 그 외주끝가장자리(43)에 여분의 용융금속이 냉각고화하여 되는 플래쉬부(29)를 가지고 있기 때문에 도 3b와 같이 이 플래쉬부(29)를 제거하는 절단·절삭가공 등을 행하여 제품으로 마무리한다.

제품화된 이 최종 형상의 페이스체(1)는 그 금속유리상층(G')측에 평활한 볼록곡면을 가지고, 이 볼록곡면이 페이스면(1a)이 되고, 페이스면(1a)과 반대측의 평면상 이면(1b)측에 결정상층(K')이 설치되어 있다. 또 결정상(K)의 면적은 페이스체(1)와 직교방향에서 보아 전체의 10% 이상을 차지하고 있다. 즉, 페이스체(1) 이면(1b) 전면내의 10% 이상이 결정상층(K')이고, 도 3b에 표시된 페이스체(1)의 경우, 이면(1b)의 100%를 결정상층(K')이 차지하고 있다. 또, 금속유리상층(G')의 두께(두께 치수 T₁)는 전면적을 평균화하면 페이스체(1) 두께(두께 치수 T)의 50% 이상이고, 또 결정상층(K') 두께(두께치수 T₂)가 0.01㎜∼3.0㎜로 설정되어 있다. 더 바람직하게는 0.05㎜∼3.0㎜로 한다. 페이스체(1)는 이들 조건을 구비함으로써 강도 특성과 내구성이 우수한 것이 되나, 상세한 것은 후술한다.

그리고, 도 4와 도 5는 제품화된 최종형상의 페이스체(1)를 사용하여 제작한 중공의 우드형(메탈헤드) 골프클럽헤드(2; 제1실시형태)를 표시하고 있다. 구체적으로 설명하면 이 클럽헤드(2)는 티탄이나 티탄합금이나 스텐레스강 등으로 되는 헤드본체(30; 30a)와, 헤드본체(30; 30a)의 페이스면(1a)측에 설치된 감합용 오목부(31)에 끼어부착된 상기 페이스체(1)로 되고, 32는 솔(sole), 33은 사이드부, 34는 크라운(crown)부, 35는 네크(neck)부이다. 또, 금속유리제 페이스체(1)는 헤드본체(30; 30a)의 감합용 오목부(31)에 감합되고, 접착제나 용접이나 코킹이나(감합시의) 압입 등으로 고착된다.

또, 도 6과 도 7은 제품화된 최종 형상의 페이스체(1)를 사용하여 제작한 금속제의 아이언형 골프클럽헤드(3; 제2실시형태)를 표시한다. 이 클럽헤드(3)는 티탄이나 티탄합금이나 스텐레스강 등으로 되는 헤드본체(30; 30b)와 헤드본체(30; 30b)의 페이스면(1a)측에 설치된 감합용 오목부(31)에 끼어부착된 페이스체(1)로 되고, 38은 솔, 39는 백페이스, 40은 네크부이다. 또 (상기와 같이), 페이스체(1)는 헤드본체(30; 30b)의 감합용 오목부(31)에 감합되고, 접착제나 용접이나 코킹이나(감합시의) 압입 등으로 고착되어 있다.

이같이 하여 얻은 페이스체(1; 도 3a 및 도 3b에서 설명한 설정조건을 갖춘 페이스체(1))에 의해 본 발명의 골프클럽헤드는 골프 볼과 페이스의 충돌에 있어서도 안정되게 재현성을 유지할 수 있고, 그 결과, 비(飛)거리, 방향성, 충격특성, 강도, 인성 등이 우수한 특성을 발휘할 수 있다. 또, 결정상(K)이 금속유리상(G)에 비해 탄성율이 높은 것을 이용하고, 또, 이 결정상(K)을 의도적으로 페이스체(1) 이면(1b)측에 배치함으로써 페이스체(1)의 강성을 증대시켜 변형량을 감소시키도록 되어 있다.

또, 페이스체(1)의 설정조건에 있어서, 결정상(K)의 면적이 이면(1b)의 전면적의 10% 미만이고 또는 결정상층(K') 두께가 0.05㎜ 미만이면, 페이스체(1)의 변형 방지 효과가 확인되지 않는다. 또, 결정상층(K) 두께가 3.0㎜를 넘으면 페이스체(1) 자체 두께가 너무 커져서 제작이 곤란 내지 불가능해진다. 또, 금속유리상층(G') 두께가 페이스체(1) 두께의 50% 미만이면 강도 특성에 문제를 낳는다.

다음에, 도 10과 도 11에 표시한 것은 금속유리상층(G')과 결정상층(K')이 혼성하는 페이스체(1)로, 페이스체(1)의 이면(1b)측 일부에 결정상층(K')을 배치한 것이다. 그리고, 이 페이스체(1)는 도 8과 같이 오목곡면(23)을 갖는 상형(4)과 캐버티부(7)를 구비하고 또 캐버티부(7)에 원형상의 오목부(7a)를 갖는 하형(5)으로 되는 프레스금형(6)으로 성형된 것이다. 또, 25는 하형(5)의 분할면(24)에 따라 설치된 틈새부이다.

그리고, 이 프레스금형(6)의 경우, 캐버티부(7)의 오목부(7a)에 (도 2a, 도 2b 및 도 2c에 설명한 대로) 금속재료를 설치하여 용해한다. 그러면 도 8과 같이, 얻은 융점 이상의 용융 금속(28)은 (표면장력에 의해 구상이 되려고하여) 오목부(7a)에 고인다. 그리고, 도 8과 도 9와 같이, 상형(4)을 하강시켜서 가압하면 용융금속(28)이 소정형상으로 변형하여 냉각고화하여 페이스체(1)가 성형된다. 이때, 캐버티부(7)의 오목부(7a)에서 솟아오른 부분의 (완전 용해된) 용융금속(28)은 임계 냉각속도 이상으로 급냉되어 금속유리상층(G'; 금속유리상(G))이 되고, 오목부(7a)에 접해 있던 (오목부(7a)내에 고여 있던) 용융금속(28)의 하부는 하형(5)에 열을 빼앗겨 완전히는 용해하지 않으므로 결정상층(K'; 결정상(K))이 된다. 또, 하형(5)에 의해 충분히 열을 빼앗기 위해서는 하형(5)을 50℃ 이하로 수냉장치 등으로 냉각하는 것이 좋다.

그리고, 성형후 형을 빼내, 플래쉬부(29)를 제거하면 도 10과 도 11과 같이 판상의 금속유리상층(G')과 금속유리상층(G')의 이면(1b)에서 돌출한 원형상의 결정상층(K')이 혼성한 최종형상의 페이스체(1)가 얻어진다. 즉, 타격의 임팩트로 변형이 가장 크게 되는 페이스면(1a)의 중앙부근을 보강하도록, 결정상층(K')을 배치한다. 또, 이 페이스체(1)의 경우도, 결정상(K; 결정상층(K'))의 면적은 페이스체(1)의 직교방향에서 보아 전체의 10% 이상을 차지하고 있다. 또, 금속유리상층(G')의 두께 치수(T₁)는 전면적을 평균화하여 페이스체(1) 두께치수(T)의 50% 이상이고 또 결정상층(K')의 두께치수(T₂)는 0.05㎜∼3.0㎜로 되어 있다.

그리고, 도 11과 도 12는 제품화된 최종 형상의 페이스체(1)를 사용하여 제작한 우드형 골프클럽헤드(2; 제3실시형태)를 표시한다. 이 클럽헤드(2)의 경우, 페이스체(1)는 헤드본체(30; 30a)의 구멍부를 갖는 감합용 오목부(31)에 감합되고, 접착제나 용접이나 코킹이나 (감합시의) 압입 등으로 고착되어 있다.

또, 도 13과 도 14는 제품화된 최종 형상의 페이스체(1)를 사용하여 제작한 아이언형 골프클럽헤드(3; 제4실시형태)를 표시한다. 이 클럽헤드(3)의 경우도 페이스체(1)는 구멍부를 갖는 감합용 오목부(31)에 감합되고, 접착제나 용접이나 코킹이나 (감합시의) 압입 등으로 고착되어 있다. 또, 백페이스는 생략되어 있다.

다음에, 도 17과 도 18에 표시한 것은 금속유리상층(G')과 결정상층(K')이 혼성하는 페이스체(1)로서, 페이스체(1) 이면(1b)측에 종대상(縱帶狀)으로 결정상층(K'...)을 배치하고, 이 복수개의 결정상층(K'...)을 리브로 하고 있다.

그리고, 도 15에 표시한 바와 같이, 이 페이스체(1)를 제작하는 하형(5)의 캐버티부(7)에는 같은 깊이 치수이고 또 같은 폭치수의 복수개의 오목홈(7b...)이 소정간격으로 설치되고, 이 캐버티부(7)의 각 오목홈(7b...)에 금속재료를 설치하여 용해하면 얻은 용융금속(28...)은 각 오목홈(7b...)에서 솟아오른 상태가 된다. 그리고, 도 15와 도 16과 같이, 상형(4)을 하강시켜서 가압하면 용융금속(28...)이 소정형상으로 변형하고 냉각고화하여 페이스체(1)가 성형된다. 이때, 캐버티부(7)의 각 오목홈(7b...)에서 솟아오른 부분의 용융금속(28...)은 임계 냉각속도 이상으로 급냉되어 금속유리상층(G')이 되고, 오목홈(7b...)에 접해 있던(각 오목홈(7b...)내에 고여 있던) 용융금속(28...)의 하부(저면측)는 하형(5)에 열을 빼앗겨 완전히는 용해하지 않으므로 성형후도 결정상층(K'...)이 된다.

그리고 성형후 형을 빼내, 플래쉬부(29)를 제거하면 도 17과 도 18과 같이 판상의 금속유리상층(G')과 금속유리상층(G')의 이면(1b)측에 돌출한 종대상의 복수개 결정상층(K'...)이 혼성한 최종 형상의 페이스체(1)가 얻어진다. 이 페이스체(1)의 경우, 결정상층(K'...)을 복수개의 리브구조로서 배치하여 페이스체(1)의 강성 향상을 도모하고 있다. 또, 이 페이스체(1)의 경우도, 각 결정상층(K'...)의 면적 합계는 페이스체(1)의 직교방향에서 보아 전체의 10% 이상을 차지하고 있다. 또 금속유리상층(G') 두께치수(T₁)는 전면적을 평균화하여 페이스체(1)의 두께치수(T)의 50% 이상이고, 또, 각 결정상층(K'...)의 두께치수(T₂)는 0.05㎜∼3.0㎜로 되어 있다.

그리고, 도 18과 도 19는 제품화된 최종형상의 페이스체(1)를 사용하여 제작한 우드형 골프클럽헤드(2; 제5실시형태)를 표시한다. 이 클럽헤드(2)의 경우, 페이스체(1)는 헤드본체(30; 30a)에 설치된 감합 구멍부(59)에 감합됨과 동시에 구멍부(59)의 외주가장자리에 설치된 부착편(60...)에 페이스체(1)의 이면(1b; 금속유리상층(G')의 이면(1b))이 접착제나 용접이나 코킹이나(감합시의) 압입 등으로 고착된다.

또, 도 20과 도 21은 제품화된 최종 형상의 페이스체(1)를 사용하여 제작한 아이언형 골프클럽헤드(3; 제6실시형태)를 표시한다. 이 클럽헤드(3)의 경우, 페이스체(1)는 헤드본체(30; 30b)의 구멍부를 갖는 감합용 오목부(31)에 감합되고, 접착제나 용접이나 코킹이나(감합시의) 압입 등으로 고착된다. 또, 감합용 오목부(31)의 결정상층(K')과 감합하는 부분에는 홈부를 가지고 있다.

다음에, 본 발명의 골프클럽헤드의 다른 제조방법에 대하여 설명한다. 도 1과 도 22a와 같이, 우선, 하형(5)의 캐버티부(7)의 소정위치에(캐버티부(7)의 측벽을 따라 환상으로) 금속재료(26)를 설치한다. 그리고, 도 1과 도 22b와 같이, 모터(13)로 하형이동기구(11)를 구동하여 하형(5)을 수평방향(화살표 A방향)으로 이동시켜, 아크전극(8...)의 하방위치에 정지시킨다. 또, 아크전극(8...)은 이 경우, 환상으로 설치된 금속재료(26)에 대응하는 위치에 복수개 설치되어 있고, 금속재료(26)를 전체적으로 신속하게 용해할 수 있게 하고 있다.

그리고, 아크전원(15)을 ON하여 각 아크전극(8...) 선단에서 금속재료(26)와의 사이에 플라즈마아크(27...)를 발생시켜, 금속재료(26)를 완전히 용해하여 용융금속(28)을 형성시킨다. 이때, 용융금속(28)은 캐버티부(7)의 측벽을 따라 환상으로 솟아오른 상태가 된다.

그후, 도 1과 도 22b 및 도 22c와 같이, 아크전원(15)을 OFF하여 플라즈마아크(27...)를 소멸시킨다. 그리고, 신속하게 하형(5)을 상형(4)의 하방위치(화살표 B방향)로 이동시킴과 동시에 모터(14) 및 상형 이동기구(12)로 상형(4)을 하강(화살표 C방향)시켜서, 얻은 융점 이상의 용융금속(28)을 상형(4)·하형(5)으로 가압(프레스성형)하여 소정형상으로 변형하고, 냉각고화시켜서 소정형상의 페이스체(1)를 제작한다.

이때, 캐버티부(7)에 접촉하고 있는 금속재료(26)의 저면측 및 측면측은 하형(5)에 열을 빼앗겨 완전히는 용해되지 않고, 캐버티부(7)에 접하고 있는 부위(상기 저면측 및 측면측)는 프레스성형(변형) 후도 무결정상을 형성하지 않고, 결정상(K)으로 남으며, 또, 다른 완전용해한 캐버티부(7)상에 솟아오른 부분의 용융금속(28)은 프레스성형에 따른 변형과 동시 또는 변형후에 임계 냉각속도 이상으로 냉각되어 금속유리상(G)이 된다.

환언하면, 하형(5)의 캐버티부(7)상의 금속재료(26) 대부분 내지 전체 부위를 용해하고, 얻은 융점 이상의 용융금속(28)을 프레스금형(6)으로 변형하고, 변형과 동시에 또는 변형후에 용융금속(28)의 대부분 내지 전체부위를 임계 냉각속도 이상으로 냉각하여 페이스체(1)의 주요부에 금속유리상(G)을 형성함과 동시에, 페이스체(1)의 외주 끝가장자리에 대응하는 범위로, 전주에 걸쳐 결정상(K)을 형성하고 있다. 이에 따라 금속유리상(G)과 결정상(K)이 혼성한 페이스체(1)가 형성된다. 또, 금속재료(26)를 용해할 때, 금속재료(26)의 일부에서 열을 충분히 빼앗기 위해 하형(5)을 50℃ 이하로 수냉장치 등으로 냉각하는 것이 바람직하다.

도 23a는 프레스금형(6)에서 형을 빼낸 상태의 페이스체(1; 반제품)를 나타내고, 이것은 외주끝가장자리(43)에 여분의 용융금속이 냉각고화하여 이루는 플래쉬부(29)를 가지고 있기 때문에 도 23b와 같이, 이 플래쉬부(29)를 제거하는 절단·절삭가공 등을 행하여 제품으로서의 페이스체(1)로 가공한다.

이와같이 형성되어 제품화된 최종형상의 페이스체(1)는 평활한 볼록곡면을 가지고, 이 볼록곡면이 페이스면(1a)으로 되어 있다. 그리고, 도 23b와 도 24에 나타낸 바와 같이, 이 (우드형 골프클럽헤드용) 페이스체(1)는 그 외주끝가장자리 전주에 걸쳐(외주끝가장자리(43)와 가상선 사이의 부위) 상기 결정상(K)이 설치되고, 결정상(K) 보다 내측 주요부에 금속유리상(G)이 설치된 것이 된다. 이때, 결정상(K) 체적은 페이스체(1) 체적의 50% 미만이고, 또, 결정상(K)의 폭치수(W; 외주끝가장자리(43)에서 가상선 까지의 치수)는 0.5㎜∼5㎜로 설정되어 있다. 페이스체(1)는 이들 조건을 구비함으로써 강도 특성이 우수함과 동시에 (후술하는) 골프클헙헤드의 헤드본체에의 코킹 감합이 쉬워진다.

그리고, 도 25와 도 26a 및 도 26b는 제품화된 최종 형상의 페이스체(1)를 사용하여 제작한 중공의 우드형(메탈헤드) 골프클럽헤드(2; 제7실시형태)를 표시한다. 구체적으로 설명하면, 이 클럽헤드(2)는 티탄이나 티탄합금이나 스텐레스강 등으로 됨과 동시에 페이스면(1a)측에 페이스체 감합용 오목부(31)를 갖는 헤드본체(30; 30a)와 그 감합용 오목부(31) 내주면(31a)에 대응하는 외주끝가장자리를 갖는 상기 페이스체(1)로 되고, 32는 솔, 33은 사이드부, 34는 크라운부, 35는 네크부이다.

여기서, 페이스체(1)를 헤드본체(30; 30a)에 끼어부착하는 방법을 설명한다. 이 방법은 도 25 및 도 26a와 같이, 우선, 페이스체(1)를 헤드본체(30)의 감합용 오목부(31)에 감합하고, 페이스체(1) 외주끝가장자리의 결정상(K)에 대응하는 위치에서 페이스체(1)를 소성 변형시켜서 헤드본체(30)에 고착한다.

즉, 결정상(K)이 소성변형 가능한 성질을 이용한 것으로, 이 경우, 가령 페이스체(1)의 페이스면(1a)측 외주끝가장자리(43)에 따라 결정상(K)으로 되는 돌출부(42)를 (프레스성형시에) 전주에 설치함과 동시에 소성변형한 결정상(K)을 흡수하기 위한 오목부(44)를 헤드본체(30) 오목부(31)의 모서리부에 따라 전주에 설치하고 있다. 또, 돌출부(42)를 외주끝가장자리(43)에 따라 부분적으로 설치함과 동시에 돌출부(42)에 대응하는 위치에 부분적으로 오목부(44)를 설치하여도 된다.

그리고, 페이스면(1a)이 평활하도록 프레스 성형기 등을 사용하여 돌출부(42)를 (화살표 방향으로) 가압함으로써 도 26b와 같이 결정상(K)이 소성변형하여 결정상(K)의 이면측이 오목부(44)에 들어간다. 따라서, 페이스체(1)를 손상없이 (금속유리상(G)을 손상없이) 헤드본체(30)에 고착할 수 있다. 또, 프레스 성형기 등의 가압시, 페이스체(1) 외주끝가장자리(43)가 오목부(31)의 내주면(31a)에 맞닿도록 위치가 결정되어 있기 때문에 페이스체(1)가 위치 엇갈림이 없다. 또, 페이스면(1a) 측에서 연삭 등의 마무리 가공을 행하여 여분의 돌출부분 등을 깎아내어 (도면처럼) 완성품 상태가 된다.

이같이하여 얻은 페이스체(1)에 의해 본 발명의 골프클럽헤드는 골프볼과 페이스와의 충돌에 있어서도 안정되게 재현성을 유지하고, 그 결과 비거리, 방향성, 충돌특성, 강도, 인성 등이 우수한 특성을 발휘할 수 있다. 또, 소성변형이 비교적 쉬운 결정상(K)을 페이스체(1)의 외주 끝가장자리에 의도적으로 설치함으로써 페이스체(1)를 소성변형시켜서 헤드본체(30)에 쉽게 코킹감합(접합)할 수 있다. 또, 도 23a 및 도 23b와 도 24에서 설명한 페이스체(1)에 있어서의 결정상(K) 설정조건 즉, 결정상(K)의 체적이 전체의 50% 미만이고 또 폭치수(W)가 0.5㎜∼5㎜인 것은 골프클럽헤드로서의 기능 및 제작 양쪽에 있어서 최적의 것이다.

다음에, 도 27a 및 도 27b는 헤드본체(30; 30a)를 소성변형시켜서 페이스체(1)를 고착할 경우(제8실시형태)를 표시한다. 구체적으로 설명하면, 도 27a와 같이 가령 페이스체(1)의 페이스면(1a)측 외주끝가장자리(43)에 따라 모따기부(45)를 전주(또는 부분적)에 설치함과 동시에, 헤드본체(30; 30a)의 오목부(31)의 페이스면(1a)측 개구 끝가장자리에 따라 돌출부(46)를 전주(또는 부분적)에 설치한다.

그리고, 결정상(K)에 대응하는 위치 즉, 헤드본체(30)의 돌출부(46)를 프레스성형기 등으로 (화살표 방향으로) 가압하여 소성변형시킨다. 그리하면 도 27b와 같이 오목부(31)의 내주면(31a)과 페이스체(1)의 모따기부(45) 사이의 틈새가 메워지고, 페이스체(1)가 헤드본체(30)에 고착된다. 이때, 소성변형한 헤드본체(30)의 개구 끝가장자리의 측압(側壓)으로 결정상(K)이 소성변형하는 (파고드는) 경우도 있으나 금속유리상(G)은 변형하지 않고, 페이스체(1)(페이스체(1)의 기능)는 손상되지 않는다.

다음에 도 28 내지 도 30b는 코킹부재(47)를 사용하여 페이스체(1)를 헤드본체(30; 30a)에 고착할 경우(제9실시형태)를 표시하고 있다. 구체적으로 설명하면, 헤드본체(30; 30a)의 오목부(31)에는 둘레에 따라 단차부(48)가 전주에 걸쳐 형성됨과 동시에 단차부(48) 보다 바깥쪽에 있는 경사진 틈새 형성면부(49)를 가지고 있다.

그리고, 도 30a와 같이 헤드본체(30)의 오목부(31)에 페이스체(1)를 끼우고, 오목부(31) 내주면(31a)과 페이스체(1)의 외주끝가장자리(43) 사이의 틈새(S)에 환상 또는 횡단면 직사각형상의 코킹부재(47)를 압입소성 변형하면 도 30b와 같이 코킹부재(47)와 페이스체(1)의 모따기부(45) 사이 및 코킹부재(47)와 헤드본체(30)의 틈새 형성면부(49) 사이가 메워지고, 헤드본체(30)와 페이스체(1)가 상호 연결고정한다. 이 경우도 소성변형한 코킹부재(47)가 결정상(K)에 파고들 경우도 있으나 결정상(K)의 소성변형에 의해 페이스체(1)의 금속유리상(G)은 손상되지 않는다.

또, 도 29는 골프클럽헤드(2)의 단면도를 나타내고, 50은 헤드본체(30; 30a)의 중공실부이고, 51은 중공실부(50)에 연통하는 창(窓)부이다. 그리고, 이 창부(51)의 내주면에 내칼라(collar)부(52)가 돌출설치되고, 이 내칼라부(52)를 저면으로 하여 얕은 상기 오목부(31)가 형성되어 있다. 또, 창부(51)를 생략하여 페이스벽부를 완전히 닫은 상태로 한 헤드본체(30)를 형성하고 오목부(31)를 얕은 접시 모양으로 하여도 된다.

또, 도 31∼도 33b는 코킹부재(47) 및 헤드본체(30; 30a)를 소성변형하여 페이스체(1)를 헤드본체(30; 30a)에 고착할 경우(제10실시형태)를 나타내고 있다. 구체적으로 설명하면 헤드본체(30)의 오목부(31)의 내주면(31a)에 따라 작은 두께치수(T)의 측벽(53)을 통하여 오목홈(54)이 형성됨과 동시에, 페이스체(1)와 반대측 오목홈(54) 측면에는 경사상 틈새형성면부(49)가 설치되어 있다. 그리고, 코킹부재(47)를 이 오목홈(54)에 압입 소성변형함과 동시에, 측벽(53)을 페이스체(1)의 (결정상(K)으로 되는) 외주끝가장자리(43) 모따기부(45)측으로 변형시켜서 헤드본체(30)와 페이스체(1)를 연결고정하고 있다.

페이스체(1)와 헤드본체(30)를 끼어부착하는 방법은 도 25∼도 33b로 설명한 것 이외에도 다수 생각할 수 있다. 또, 이들의 끼어부착하는 방법은 우드형 골프클럽헤드에 한정되지 않고, 후기하는 아이언형 골프클럽헤드에도 적용된다. 또, 아이언형 골프클럽헤드의 설명에 있어서, 동일부호는 우드형 골프클럽헤드의 경우와 같은 구성이므로 설명을 일부 생략한다.

도 34는 금속유리상(G)과 결정상(K)의 혼성으로 구성한 아이언형 골프클럽헤드용 페이스체(1)를 표시한다. 그리고, 결정상(K)은 (상기와 같이) 페이스체(1)의 외주끝가장자리 전주에 걸쳐 설치되어 있다.

도 35와 도 36은 이 페이스체(1)를 사용하여 제작한 아이언형 골크클럽헤드(3; 제11실시형태)를 표시한다. 이 클럽헤드(3)는 티탄이나 티탄합금이나 스텐레스강 등으로 되는 헤드본체(30; 30b)와 헤드본체(30; 30b)의 페이스면(1a)측에 설치된 페이스체 감합용 오목부(31)에 감합 고착됨과 동시에 오목부(31) 내주면(31a)에 대응하는 외주끝가장자리(43)를 갖는 상기 페이스체(1)로 되고, 38은 솔, 40은 네크부이다.

또, 헤드본체(30)에는 그 페이스면과 백(back)면에 연통(관통)하는 공간부(58)가 형성되어 있고, 이 공간부(58)의 내주면에 내칼라부(55)가 돌출설치되어 있고, 이 내칼라부(55)를 저면으로하여 페이스체(1)를 끼어부착하기 위한 상기 오목부(31)가 형성되어 있다. 또, 저면이 완전히 닫힌 얕은 접시 모양으로 오목부(31)를 형성하는 것도 자유다(도 17참조). 그리고, 이 경우의 헤드본체(30)와 페이스체(1)의 끼어부착하는 방법은 (도 26a 및 도 26b로 설명한) 페이스체(1)의 결정상(K)을 소성변형하여 오목부(31) 모서리부에 설치된 오목부(57)에 압입한 것이다.

또 도 37은 (도 27a 및 도 27b로 설명한 바와같이) 헤드본체(30; 30b)를 소성변형하여 오목부(31)에 감합한 페이스체(1)를 고착한 상태(제12실시형태)를 표시한다. 또, 이 헤드본체(30)는 그 오목부(31)가 완전히 닫은 저면(56)을 갖는 얕은 접시 모양이고, 백페이스(39)를 가지고 있다.

도 38과 도 39는 제13실시형태를 나타내고, 이 아이언형 골프클럽헤드(3)는 (도 30a 및 도 30b로 설명한 바와같이) 페이스체(1)를 헤드본체(30; 30b)의 오목부(31)에 감합하고, 오목부(31)에 설치한 단차부(48)에 의해 형성된 페이스체(1)와 헤드본체(30; 30b)의 틈새에 환상의 코킹부재(47)를 압입소성 변형한 것이다.

도 40과 도 41은 제14실시형태를 나타내고, 이것은 (도 33a 및 도 33b로 설명한 바와같이) 헤드본체(30; 30b)에 설치된 환상 오목홈(54)에 환상의 코킹부재(47)를 압입소성 변형하고, 또한 오목부(31)와 오목홈(54) 사이의 얇은 측벽(53)을 페이스체(1) 측으로 소성변형하여 페이스체(1)를 헤드본체(30; 30b)에 끼어부착해 있다.

그리고, 본 발명의 골프클럽헤드는 도 42와 같이 그 페이스체(1)를 구성하는 금속유리상(G)과 결정상(K) 내, 결정상(K)을 페이스체(1)의 외주끝가장자리에 부분적으로 설치하는 것도 좋다. 이 경우 페이스체(1)의 제작시에 있어서(도 22a, 도 22b 및 도 22c참조) 금속재료(26)를 하형(5)의 캐버티부(7)의 측벽에 따라 소정위치에 부분적으로 설치한다. 그리고, 금속재료(26)를 용해하고, 얻은 용융금속(28)을 프레스성형하여 페이스체(1)를 형성한다. 그리하면 도 42와 같이 외주끝가장자리의 소정위치에 결정상(K, K)이 설치된 페이스체(1)가 된다. 도면예의 경우는 우드형 골프클럽헤드용 페이스체(1)로서, 그 외주끝가장자리 상변부와 하변부에 결정상(K, K)이 설치되어 있다.

그리고, 이 페이스체(1)를 헤드본체(30; 30a)에 끼어부착하는 방법은 도 43(제15실시형태)과 같이, 가령 페이스체(1)의 결정상(K, K)에 대응하는 위치에 있어서 헤드본체(30; 30a)에 오목홈(54, 54)을 형성하고, 이 오목홈(54, 54)에 코킹부재(47, 47)를 압입 소성 변형시켜, 오목부(31)에 감합한 페이스체(1)를 헤드본체(30)에 고착한다.

또, 도 44와 도 45(제16실시형태)와 같이, 페이스체(1)의 외주끝가장자리에 간헐적(단속적)으로 결정상(K...)을 설치하여도 좋고, 이 경우, 각 결정상(K...)에 대응하는 위치에 있어서 헤드본체(30; 30a)에 오목홈(54...)을 형성하고, 각 오목홈(54...)에 코킹부재(47...)를 압입 소성변형시켜서 페이스체(1)를 헤드본체(30)에 고착하면 된다.

또, 도시하지 않으나, 아이언형 골프클럽헤드용 페이스체의 경우도 그 외주끝가장자리에 부분적으로 결정상을 설치하여도 되고, 그리고, 도 44 내지 도 45로 설명한 바와 같이 페이스체를 헤드본체에 끼어부착하면 된다.

또, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않고, 가령 도 23b등과 같이, 페이스체(1)의 외주끝가장자리에 결정상(K)을 설치하는 데 그치지 않고, 또한 페이스체(1)의 이면측에도 결정상(K)을 설치하여도 된다(또, 이때도 결정상(K) 체적을 전체의 50% 미만으로 한다).

또, 금속유리제 페이스체(1)가 1회에 제조되는 개수는 1개 이외에도 복수개라도 좋고, 또 본 발명에 있어서의 소정형상이란, 1개거나 복수개 이어져 있는 것도 좋다. 또, 금속재료를 용해하는 고에너지 열원은 특히 제한이 없고, 가령 대표적인 것으로서 고주파열원, 아크열원, 플라즈마 열원, 전자빔, 레이저빔 등을 들수 있다. 또, 이들 열원은 프레스금형(6)의 하형(5)에 대하여 1개거나 복수개라도 좋다.

본 발명은 상기와 같이 구성되어 있으므로 다음과 같은 효과를 가져온다.

(청구항 1 또는 6에 따르면) 결정상(K)은 금속유리상(G)에 비해 탄성율이 높고, 임팩트의 충격에 의한 변형은 금속유리상(G) 보다 작은 것을 이용하여 제작한 페이스체(1)를 사용함으로써 (본 발명의) 클럽헤드는 금속유리상(G)에 의해 고내충격성, 고인성 등이 우수한 강도특성을 가지고 또 결정상(K)에 의해 페이스체(1)의 강성(내구성)이 증가하여 페이스체(1)로서의 변형량을 최적치로 설정하기 쉽다.

(청구항 2에 따르면) 결정상층(K')은 금속유리상층(G')에 비해 탄성율이 높고, 임팩트의 충격에 의한 변형은 금속유리상층(G') 보다 작은 것을 이용하여 제작한 페이스체(1)를 사용함으로써 (본 발명의) 클럽헤드는 금속유리상층(G')에 의해 고내충격성, 고인성 등이 우수한 강도특성을 가지고 또 결정상층(K')에 의해 페이스체(1)의 강성(내구성)이 증가하여 페이스체(1)로서의 변형량을 최적치로 설정하기 쉽다.

(청구항 3에 따르면) 높은 강도특성을 유지하면서 큰 강성을 갖는 페이스체(1)가 된다. 즉, 비거리, 방향성, 충격내성, 강도, 인성 등이 우수한 특성을 장기간 사용후에도 유지할 수 있고, 클럽헤드로서의 수명을 연장한다.

(청구항 4에 따르면) 임팩트의 충격으로 변형이 가장 커지는 페이스면(1a)의 중앙부근에만 결정상(K)을 배치하여 국부적으로 강성을 향상(보강)시키거나, 페이스면(1a)의 이면(1b) 전면에 결정상(K)을 배치하여 전체적 강성향상(보강)을 행할 수 있다.

(청구항 5에 따르면) 페이스체(1) 이면(1b)측에 결정상층(K')을 배치함으로써 금속유리상층(G')과의 사이에 남은 경계선 등의 외관상 바람직하지 않는 부분이 가려져 좋은 상황이 된다.

(청구항 7에 따르면) 골프 볼이 충돌하는 페이스체(1)의 중앙부 및 그 주변인 주요부(외주끝가장자리를 제외한 부분)에 금속유리상(G)을 설치함으로써 골프클럽헤드로서 고내충격성, 고인성 등이 우수한 강도특성이 구비된다. 또, 페이스체(1)의 외주끝가장자리에 결정상(K)을 설치함으로써 외주끝가장자리를 소성변형시켜서 페이스체(1)를 헤드본체(30)에 고착(코킹감합)할 수 있다.

(청구항 8에 따르면) 골프 볼이 충돌하는 페이스체(1)의 중앙부 및 그 주변인 주요부(외주끝가장자리를 제외한 부분)에 금속유리상(G)을 설치함으로써 골프클럽헤드로서 고내충격성, 고인성 등이 우수한 강도특성이 구비된다.

또, 헤드본체(30)가 소성가공이 어려운 재료라도 금속유리상(G)을 변형하지 않고 페이스본체(1)의 외주끝가장자리를 소성변형함으로써 페이스체(1)를 헤드본체(30)에 용이하게 고착(코킹감합)할 수 있다. 또, 헤드본체(30)측을 소성변형시키고 코킹부재(47)를 사용하는 등, 모든 코킹감합에 대응할 수 있다.

(청구항 9에 따르면) 금속유리상(G)에 의해 고내충격성, 고인성 등이 우수한 강도특성을 가지고, 또, 결정상(K)에 의해 큰 강성(내구성)을 갖는 페이스체(1)를 얻을 수 있다. 또, 간단한 공정으로 재현성 좋게 단번에 페이스체(1)를 제작할 수 있다.

(청구항 10에 따르면) 페이스체(1)의 금속유리상(G)에 의해 고내충격성, 고인성 등이 우수한 강도특성을 갖는 골프클럽헤드를 얻을 수 있음과 동시에, 간단한 공정으로 재현성 좋게 단번에 페이스체(1)를 제작할 수 있다.

또, 페이스체(1)와 헤드본체(30)를 연결고정할 때, 헤드본체(30)가 티탄합금 등의 소성가공이 어려운 재료일 경우는 페이스체(1)의 결정상(K)을 소성변형하여 효율좋고 또 안정되게 페이스체(1)를 헤드본체(30)에 고착할 수 있다. 즉, 금속유리상(G)을 변형시키지 않고, 페이스체(1)로서의 기능을 손상하지 않고 클럽헤드를 제작할 수 있다. 또, 헤드본체(30)를 소성변형하여 페이스체(1)를 고착하거나 코킹부재(47)를 사용하여 페이스체(1)와 헤드본체(30)를 연결고정할 경우 등에 있어서, 헤드본체(30)나 코킹부재(47)의 측압에 의해 페이스체(1)가 접합될 때도 결정상(K)이 소성변형함으로써 그 측압을 흡수할 수 있기 때문에 금속유리상(G)은 변형하지 않고 페이스체(1)로서의 기능을 유지하면서 골프클럽헤드를 제작할 수 있다.

Claims

페이스체(1)를 갖는 골프클럽헤드에 있어서, 그 페이스체(1)가 금속유리상(G)과 결정상(K)의 혼성으로 구성되는 것을 특징으로 하는 골프클럽헤드.
페이스체(1)를 갖는 골프클럽헤드에 있어서, 그 페이스체(1)가 금속유리상층(G')과 결정상층(K')의 혼성으로 구성되는 것을 특징으로 하는 골프클럽헤드.
제 2 항에 있어서, 페이스체(1)의 두께가 0.5㎜∼5.0㎜이고, 또 금속유리상층(G')의 두께가 전면적을 평균화하면 페이스체(1) 두께의 50% 이상이고, 또 결정상층(K')의 두께가 0.01㎜∼3.0㎜로 설정된 것을 특징으로 하는 골프클럽헤드.
제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 결정상(K)의 면적이 페이스체(1)와 직교방향에서 보아 전체의 10% 이상을 차지하고 있는 것을 특징으로 하는 골프클럽헤드.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 결정상층(K')을 페이스면(1a)과 반대의 이면(1b)측에 배치한 것을 특징으로 하는 골프클럽헤드.
페이스체(1)를 갖는 골프클럽헤드에 있어서, 그 페이스체(1)가 상형(4)과 하형(5)으로 구성되는 프레스금형(6)의 그 하형(5)상에 금속재료(26)를 설치하고, 이 금속재료(26)를 용해하여, 얻은 융점 이상의 용융금속(28)을 상기 상형(4)·하형(5)으로 가압하여 소정형상으로 변형하고, 변형과 동시 또는 변형 후에 상기 용융금속(28)의 일부를 임계 냉각속도 이상으로 냉각한 금속유리상(G)과, 상기 용융금속(28)과 하형(5) 사이에 존재하는 하형(5)에 접함으로써 상기 용융금속(28)보다 온도가 낮은 용융금속(28)의 다른부분을 냉각 및 변형한 결정상(K)으로 혼성되어 있는 것을 특징으로 하는 골프클럽헤드.
페이스체(1)를 헤드본체(30)의 페이스체 감합용 오목부(31)에 감합하여 고착한 골프클럽헤드에 있어서, 상기 페이스체(1)가 금속유리상(G)과 결정상(K)의 혼성으로 구성됨과 동시에, 상기 페이스체(1)가 상기 오목부(31)의 내주면(31a)에 대응하는 상기 페이스체(1)의 외주끝가장자리에, 부분적 내지 전주에 걸쳐 상기 결정상(K)을 설치한 것을 특징으로 하는 골프클럽헤드.
페이스체(1)를 헤드본체(30)의 페이스체 감합용 오목부(31)에 감합하여 고착한 골프클럽헤드에 있어서, 상기 페이스체(1)가 금속유리상(G)과 결정상(K)의 혼성으로 구성됨과 동시에, 상기 페이스체(1)가 상기 오목부(31)의 내주면(31a)에 대응하는 상기 페이스체(1)의 외주끝가장자리에, 부분적 내지 전주에 걸쳐 상기 결정상(K)을 설치하고, 또한 상기 페이스체(1)의 외주끝가장자리의 상기 결정상(K)에 대응하는 위치에서 상기 페이스체(1) 및/또는 헤드본체(30) 및/또는 다른 코킹부재(47)를 소성변형시켜서 상기 페이스체(1)를 헤드본체(30)에 고착한 것을 특징으로 하는 골프클럽헤드.
페이스체(1)를 갖는 골프클럽헤드 제조법에 있어서, 상형(4)·하형(5)으로 되는 프레스금형(6)의 상기 하형(5)상에 금속재료(26)를 설치하고, 이 금속재료(26)를 용융가능한 고에너지 열원을 사용하여 그 금속재료(26)를 용해하고, 얻은 융점 이상의 용융금속(28)을 상기 상형(4)·하형(5)으로 가압하여 소정형상으로 변형하고, 변형과 동시 또는 변형 후에 상기 용융금속(28)의 일부를 임계 냉각속도 이상으로 냉각하여 이루는 금속유리상(G)을 형성하고, 또한 상기 용융금속(28)과 하형(5) 사이에 존재하는 하형(5)에 접함으로써 상기 용융금속(28)보다 온도가 낮은 용융금속(28)의 다른부분을 냉각 및 변형하여 상기 금속유리상(G)과 혼성하는 결정상(K)을 형성하여 소정형상의 상기 페이스체(1)를 제작하는 것을 특징으로 하는 골프클럽헤드 제조법.
헤드본체(30)의 페이스면측에 페이스체(1)를 구비한 골프클럽헤드 제조법에 있어서, 상형(4)·하형(5)으로 되는 프레스금형(6)의 상기 하형(5)상의 소정위치에, 금속재료(26)를 설치하고, 이 금속재료(26)를 용융가능한 고에너지 열원을 사용하여, 그 금속재료(26)의 대부분 내지 전체 부위를 용해하고, 얻은 융점 이상의 용융금속(28)을 상기 상형(4)·하형(5)으로 가압하여 소정형상으로 변형하고, 변형과 동시 또는 변형후에 상기 용융금속(28)의 대부분 내지 전체 부위를 임계 냉각속도 이상으로 냉각하고, 상기 페이스체(1)의 주요부에 금속유리상(G)을 형성함과 동시에, 상기 페이스체(1) 외주끝가장자리에 대응하는 범위에 부분적 내지 전주에 걸쳐 결정상(K)을 형성하고, 그 후, 상기 금속유리상(G)과 상기 결정상(K)의 혼성으로 구성된 상기 페이스체(1)를 헤드본체(30)의 페이스체 감합용 오목부(31)에 감합하고, 페이스체(1)의 외주끝가장자리의 상기 결정상(K)에 대응하는 위치에서 페이스체(1) 및/또는 헤드본체(30) 및/또는 다른 코킹부재(47)를 소성변형시켜서 상기 페이스체(1)를 헤드본체(30)에 고착하는 것을 특징으로 하는 골프클럽헤드 제조법.