KR200255464Y1 - 골프클럽헤드 - Google Patents

Abstract

(해결수단) 크라운부, 네크 호젤부, 페이스부 및 솔을 구비한 보디 본체의 4분할 모재에 의해 일체로 접합된 중공의 골프 클럽 헤드를 형성한다. 헤드 용적이 350cc 내지 500cc, 샤프트 길이가 48인치 이상으로 형성한다. 상기 크라운부의 두께는 0.8 내지 1.2mm의 베타 또는 6-4티타늄판, 페이스부의 두께는 1.8 내지 2.5mm의 베타 티타늄판, 솔부 및 솔을 구비한 보디 본체부의 두께는 0.8 내지 1.2mm의 베타 또는 6-4티타늄 판을 가열처리한다.

(효과) 강도상으로 우수하며, 반복하여 타구하여도 네크 호젤부(2)가 변형하는 일도 없다. 라이각도, 페이스 각도나 로프트각도에 차질을 발생하지 않는다. 치수 정밀도가 높고, 제조원가의 절감을 도모할 수 있다. 용접변형이나 용접잔류응력도 극도로 경감한다. 구성부재의 경도나 강도를 변화시키지 않고, 용접부의 핀홀의 발생도 없다.

Description

골프 클럽 헤드{GOLF CLUB HEAD}

본 고안은 골프 클럽 헤드, 특히 다수로 분할된 헤드 구성 모재를 단조 혹은 주조가공에 의해 동시에 일체 성형하며, 헤드 용적을 최대한 크게 설정하는 것을 가능하게 함과 동시에 이 초대형 용적의 클럽 헤드에 가장 적합하게 조화하는 샤프트를 개발함으로써, 현시점에 있어서의 드라이버로서 최대의 비거리를 얻을 수 있으며, 또한 가장 경량의 제품개발에 성공한 골프 클럽 헤드에 관한 것이다.

종래, 드라이버의 비거리의 증대를 도모하기 위해 라지 헤드(large head)의 개발이 경합되고 있다. 특히 초 라지 헤드의 기능적 특징으로서는, 예컨대 오프 센터 히트실험에 의하면, 클럽 헤드가 크게 되면, 다소의 스폿을 벗어나도 미스로 되는 비율이 작게 되는 것이 실험결과 나타나고 있다. 즉, 실예로서 300cc급 이상의 드라이버의 편이, 스위트 스폿으로부터 상하로 약 5mm 벗어난 경우, 200cc급의 스테인레스 헤드에 비하여 볼 초속의 하강폭이 적게되어 있다. 그만큼 오프 센터 히트시의 에너지 손실이 적게 되는 것이 실증되어 있다. 이것은 중심을 벗어나도 볼의 비거리에 지나치게 영향을 미치지 않는다. 따라서 300cc이상급 드라이버 이면, 다소의 미스 히트는 염려하지 않고 마음껏 타구하여도 문제는 없는 것으로 된다. 상기의 실예는 상하 방향의 오프 센터 히트의 실험결과이지만, 300cc이상급 드라이버의 헤드는, 토우·힐 방향의 미스 히트에도 특히 강할것이므로, 200cc의 스테인리스 헤드와의 차이나 타구시의 각도의 높이, 스핀량의 적어짐도 현저하게된다.

또한 라지 헤드의 형상이나 제조방법의 기술적인 문제로서 이 종류의 라지 헤드에 관하여 임팩트시의 충격에 견디는 강도나 내구성이 필요하게 되어, 임팩트시의 반발계수가 높은 것도 요구된다. 그리고 소재로서는 세라믹스, 스테인리스강, 티타늄이나 티타늄합금, 알루미늄합금, 기타의 소재를 사용하여 헤드본체를 단조나 로스트 왁스 주조에 의해 제조하고 있다. 그리고 이들 헤드본체의 표면처리로서, 금속 소재에 의해 표면연마를 하여 표면 노출인 상태로 사용하는 케이스나, 니켈크롬도금을 실시하거나 베이킹 도장을 실시하는 것이 일반적으로 행해지고 있었다. 또한 타구시에 골프 볼과의 마찰저항을 크게 하여, 골프 볼의 스핀 수를 증가시켜 비거리를 증가시키는 목적으로, 헤드본체의 표면에 세라믹 분말 및 금속 분말을 동시에 용사함으로써 50 내지 200㎛ 두께의 용사 피막을 실시한 헤드도 제공되고 공지되어 있다.

또, 최근에는 비중이 가벼운 티타늄이나 티타늄 합금제의 메탈헤드가 개발되어 시장에 유통되고 있으며, 이들의 헤드 본체에서는 내마모성 향상을 도모하기 위해 티타늄 합금제의 헤드 본체에, 질화티타늄(TiN)을 PVD 피복법의 일종인 이온도금법에 의해 질화티타늄(TiN) 피막층을 형성하여, 더우기, 당해 피막층 위에 알카리 규산염을 피복하여 일종의 글라스 피막층을 형성한 헤드도 공지되어 있다.

마찬가지로 내마모성을 보다 더 향상시키기 위해 강철제의 헤드 본체 상에 니켈 크롬 도금층을 형성하며, 이 니켈 크롬 도금층 위에 질화티타늄(TiN)을 이온도금법에 의해 질화티타늄(TiN) 피막층을 형성한 헤드도 공지되어 있다.

본 고안에 있어서는, 상기 라지 헤드의 오프 센터 히트 실험, 라지 헤드의 제조법이나 헤드용적의 증대, 공기 저항에 대한 감소형상등의 연구 결과, 헤드 용적을 최대한 크게 하며, 클럽 샤프트의 길이를 장척(48인치 이상)으로 하고, 더우기, 헤드형상을 최소의 공기저항 감소구조의 초 라지 헤드의 드라이버의 제공을 목적으로 하는 것이다.

상기 오프 센터 히트 실험결과 300cc급 이상의 드라이버의 헤드는, 토우·힐 방향의 미스 히트에도 대응할 수 있을 것이므로 200cc의 스테인리스 헤드와의 차이는 현저하게 되는 것이 실증되어 있다.

기타 본 고안에 있어서, 고안자는 이 고안의 상기 실험케이스 타구시 각도의 높이, 스핀량의 적어짐을 확인하였다. 또한 라지 헤드는 스핀량이 일반적으로 크게 되는 경향이 있다고 되어 있으나, 이 고안에 의한 실험의 결과 스테인리스 보통의 양이 확인되었다. 이 효과는 중량 배분에 의한 헤드 자체의 기능성과 동시에 드라이버는 낮은 중심쪽이 비거리가 크게 된다는 것이 재인식 되었다. 즉, 이 고안에 의하면 중심이 낮으면 중심보다 상부에 히트된다. 그리고 중심보다도 상부에서 히트하면 페이스 상하방향의 기어효과에 의해 백 스핀을 억지하는 힘이 작용하므로 타구시 각도가 높아서 포물선 형상의 비거리가 나오는 탄도로 되는 사실이 확인되었다.

도 1은 본 고안에 관한 골프 클럽 헤드의 한 실시형태의 실예의 사시도,

도 2는 본 고안에 관한 골프 클럽 헤드의 한 실시형태의 실예의 용접 조립전의 분해 사시도,

도 3은 본 고안에 관한 골프 클럽 헤드의 한 실시형태의 실예의 솔(sole)을 구비한 클럽 본체부의 저면도,

도 4는 본 고안에 관한 골프 클럽 헤드의 한 실시형태의 실예의 종단면도,

도 5는 본 고안에 관한 골프 클럽 헤드의 한 실시형태의 실예의 제조공정을 도시하는 설명도.

"도면의 주요부분에 대한 부호의 설명"

1: 크라운부 2: 네크 호젤(neck hosel)부 3: 페이스부

4: 솔 5: 보디 본체부 6: 목형

7: 동형 마스터 8: 크라운부의 단조금형

9: 크라운부의 단압(鍛壓) 티타늄 판 10: 페이스부의 단조금형

11: 페이스부의 단압 티타늄 판

12: 솔의 터프 슬라이더부 단압 티타늄 판

13: 솔부의 단조금형 14: 솔부의 단압 티타늄 판

본 고안은 상기 목적을 달성하기 위해 고안된 골프 클럽 헤드로서 크라운부,네크 호젤부, 페이스부 및 솔을 구비한 보디 본체부의 4분할 모재에 의해 일체로 접합된 중공의 클럽 헤드로서, 헤드 용적이 350cc 내지 500cc, 샤프트 길이가 48인치 이상으로 형성하고, 상기 크라운부의 두께는 0.8 내지 1.2mm의 베타 또는 6-4티타늄판, 페이스부의 두께는 1.8 내지 2.5mm의 베타 티타늄판, 솔부 및 솔을 구비한 보디 본체부의 두께는 0.8 내지 1.2mm의 베타 또는 6-4티타늄판을 가열처리한 것을 특징으로 하는 골프 클럽 헤드이다.

상기 크라운부, 네크 호젤부, 페이스부 및 솔을 구비한 보디 본체부의 4분할 모재에 의해 일체로 접합된 중공의 골프 클럽 헤드로서, 상기 크라운부의 두께는 0.8 내지 1.2mm의 베타 또는 6-4 티타늄판, 페이스부의 두께는 1.8 내지 2.5mm의 베타 티타늄판, 솔부를 구비한 보디 본체부의 두께는 0.8 내지 1.2mm의 베타 또는 6-4티타늄판의 가열처리에 있어서, 크라운부의 구성판의 가열온도는 약 550℃ 내지 850℃로 하고, 페이스부의 구성판의 가열온도는 약 850℃로 하며, 솔부를 구비한 보디 본체부의 구성판의 가열온도는 약 650℃ 내지 800℃로 가열처리한다.

또한 상기 크라운부, 네크 호젤부, 페이스부 및 솔부를 구비한 보디 본체부의 외형형상은, 페이스 후부측을 예리하게 형성하여 공기 저항을 적게하고, 타구 방향의 단면 형상은 박형의 얕은 후부 형상(shallow-backed shape)으로 하며, 또한 솔부에는 평면에서 페이스측으로부터 후부 페이스측까지 연결하여 서서히 폭을 넓혀서 형성한 터프 슬라이더부를 설치하여 공기저항을 극히 감하고 있다.

또한 크라운부, 네크 호젤부, 페이스부 및 솔부를 구비한 보디 본체부의 4분할 모재에 의해 일체로 접합된 중공의 골프 클럽 헤드로서, 상기 4분할 모재의 구성요소를, 티타늄 또는 티타늄 합금, 알루미늄 합금, 두랄루민 합금 및 마그네슘 합금 등 중에서 임의로 선택한 단소재 혹은 다수의 소재로 형성된다.

또한 상기 4분할 모재는, 진공상태의 용기실에서 용접하고, 용접완료후는, 클럽 헤드를 변형하지 않도록 헤드 중량을 조정하면서 소정의 총중량까지 연마하며, 그때마다 검품한 이후에 도장등의 표면처리를 실시하여 형성한다.

고안의 실시형태

이하, 본 고안의 바람직한 실시형태를 작용, 효과를 표시하여 하나의 실시예인 도면에 의거하여 설명한다.

청구항 1 내지 청구항 5의 어느 경우에도, 본 고안의 실시예에 도시하는 클럽 헤드는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 크라운부(1), 네크 호젤부(2), 페이스부(3), 및 솔(4)을 구비한 보디 본체부(5)의 4분할된 모재에 의해 일체로 접합되고, 중공의 헤드 용적이 350cc 내지 500cc의 초 라지 클럽 헤드이다. 그리고 상기 클럽 헤드에 삽입 부착하는 신개발의 경량 샤프트는 48인치 이상의 길이를 가진 장척, 초경량의 샤프트 소재인 카본, 경량 오리지널 보론 강화 흑연, 기타의 경량 소재를 적당히 선택하여 사용한다(도시 생략). 그러나 이 장척 샤프트의 제조는 사용자의 완력이나 스윙 리듬을 고려한 킥 포인트나 토크 등에 대응한, 샤프트 성능을 최대로 유도하도록 설정하고 있다.

상기 4분할된 각 구성모재의 단체에 관한 제조공정에 대해 설명한다. 우선 최초로 목형(6)을 제작하며, 목적으로 하는 헤드 용적, 실시예로서 500cc+10%로 설정하고 공기저항등을 고려하며 형상을 제작완료시킨다. 이 목형(6)의 (1/1)에 의하여 동형(銅型) 마스터(7)를 제작하고, 단조금형을 제작한다. 다음에 크라운부(1)의 단조금형을 제작하고, 두께 0.8 내지 1.2mm의 베타 또는 6-4 티타늄 판(9)을 단압(鍛壓)하여 크라운부(1)를 완성시킨다.

다음에 페이스부(3)도 크라운부(1)와 마찬가지로 단조금형(10)을 제작하며, 두께 1.8 내지 2.5mm의 베타 티타늄판(11) 단압으로서 극한 두께까지의 제작을 가능하게 하였다. 솔(4)을 구비한 보디 본체부(5)도, 저면에 페이스부(3) 측으로부터 후부 페이스측까지 연결하여 서서히 폭을 넓혀서 형성한 터프 슬라이더부(4a)를 설치한 저면 솔(4)부를 일체로 부착 설치하는 단조금형(12)을 제작하고, 두께 0.8 내지 1.2mm의 베타 또는 6-4티타늄 판(12)을 단압 가공한다. 또한 상기 네크 호젤부(2)는 단압된 6-4티타늄 환봉 모재를 삽입 샤프트의 구멍 직경으로 가공한 부재를 용착 접속한다. 그리고 이들의 상기 4분할 모재의 단압화 열온도설정은 크라운부(1)의 구성판의 가열온도를, 약 550℃ 내지 약 850℃로 하고, 페이스부(3)의 구성판의 가열온도를 약 850℃로 하며, 솔(4)부를 구비한 보디 본체부(5)의 구성판의 가열온도는 약 650℃ 내지 800℃에서 가열처리를 실시한다.

상기 크라운부(1), 네크 호젤부(2), 페이스부(3) 및 솔(4)부를 구비한 보디 본체부(5)의 4분할 모재로 구성되는 이 고안에 의한 클럽 헤드의 외형형상은, 페이스 후방측을 예리하게 형성하여 공기저항을 적게하고, 또한 타구방향의 단면형상은 박형의 얕은 후부형상으로 형성하며, 또한 솔(4)부에는 평면에서(솔(4)부를 표면에서 보아) 페이스부(3) 측으로부터 후부 페이스측까지 연결하여 서서히 폭을 넓혀서 형성한 터프 슬라이더부(4a)를 설치하여 공기 저항이 경감되며, 타구시 매끄러운접지에 의한 스윙이 가능하다. 또 상기 외형 형상, 4분할 모재의 고안된 판두께, 각 모재의 중량위치배분, 극한까지로 두께가 얇게 설정가능하게 한 페이스부(3)등에 의해, 임팩트시의 반발력이 비약적으로 향상하고, 볼 초속이 높아지므로써 최적의 스핀량과 최대의 비거리를 얻게 된다.

상기 크라운부(1), 네크 호젤부(2), 페이스부(3) 및 솔(4)을 구비한 보디 본체부(5)의 4분할 모재의 구성소재는, 이 고안의 실시예에 있어서는 베타 또는 6-4티타늄 합금의 단압판을 단조, 진공용접 가공으로 제조한 실예를 표시하고 있으나, 티타늄 또는 티타늄 합금을 사용한 것은 이 소재는 종래의 클럽 헤드로서 사용도가 높았던 스테인리스 강에 비하여 철과 알루미늄의 중간 값으로 비교적 가볍고, 융점, 내식성, 가공성, 비강도 등이 우수하며, 특히 열간단조에 진공 용접가공에 최적이다. 또 이 고안에서 알루미늄 합금이나, 알루미늄 합금의 대표적 합금인 두랄루민 합금을 다른 실시예의 소재로서 선택하는 것은, 가공성이 우수하며, 주조, 단조 어느쪽 제조방법에도 적합할 수 있음과 동시에 고강도이고 내마모성, 내식성, 내피로성, 내열성이 우수하며, 또 비중도 가볍다. 이 고안의 실시예로서는, 용접성, 단조성이 양호하고, 골프 클럽 헤드에 최적인 7075 합금과 동등한 강도 특성을 가진 알루미늄 합금 소재를 선택하였다. 그 결과, 강도, 용접성, 주조성이 우수하며, 단압된 각 4분할 모재를 용융 용접하여 클럽 헤드를 형성할 수 있다. 또한 상기 4분할 모재의 소재로서 마그네슘 합금을 선택하는 것은, 실용금속소재로서 가장 경량으로, 알루미늄의 2/3이고 비중비가 우수하며 절삭성이 우수함과 동시에 가공성도 양호하고, 가공비의 경감을 도모하게 되며, 주조, 단조가공에도 적합성을 가지며, 기계적 특성도 우수하고, 클럽 헤드의 구조재료로서 적합하다.

더우기 본 고안은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니라, 여러 변경 실시가 가능하다. 예컨대, 상기 실시예에서는 4분할 모재의 단압판의 단압가공, 단조법, 진공용기중에서의 열음극에서 열전자를 고전압으로 용접연결부에 고속으로 충돌시켜, 그 에너지를 금속의 용융열원으로 하고 있는 용접법등은 프레스 가공이나 로스트 왁스법에 의한 주조법에 대신하여도 실시가능하다.

본 고안에 있어서는, 클럽 헤드의 페이스부(3) 및 당해 페이스 후부를 예리하게 형성하며, 또한 페이스부(3) 상부로부터 헤드의 후방으로 향하여 뻗어 나가는 크라운부(1)가 일체로 단압판을 사용한 진공용접의 단조가공에 의해 형성되어 있으므로 종래의 공지의 것에 비하여 강도적으로도 우수하며, 반복하여 타구하여도 네크 호젤부(2)가 변형되는 일도 없으므로, 라이 각도, 페이스 각도나 로프트 각도에 차질이 발생하지 않는다. 추가로, 상기 각 구성부재는 일체식 단조 진공 용접이므로, 치수 정밀도가 높고, 금형수도 적어도 되므로 제조원가의 절감을 도모할 수 있고, 용접변형이나 용접잔류응력도 경감됨과 동시에 구성부재의 경도나 강도를 변화시키지 않고, 용접부의 핀홀의 발생도 없다. 또한 상기 설명에서는 각 구성부재를 단조가공의 실예를 실시예로 한 경우이나, 다른 가공방법, 예컨대 프레스 가공으로 실시할 수도 있다.

또, 본 고안에 있어서의 네크 호젤부(2)는 환봉 티타늄 모재를, 샤프트 구멍 직경으로 가공했으므로, 단조조직을 그대로 가질뿐만 아니라, 금속 섬유조직의 흐름, 즉 단조선이 발생하며, 이 선의 방향의 인장응력에 대한 인성이 높게 되고, 고인성의 네크 호젤부(2)를 제작할 수 있으며, 타구내구성을 일층 증대할 수 있다.

그리고, 상기 크라운부(1), 네크 호젤부(2), 페이스부(3) 및 솔(4)부를 구비한 보디 본체부(5)의 4분할 모재로 구성되는 본 고안에 의한 클럽 헤드의 외형 형상은 페이스 후부측을 예리하게 형성하여 공기저항을 적게하며, 또한 타구방향의 단면 형상은 박형의 얕은 후부형상으로 형성하고, 또한 솔(4)부에는 평면에서 (솔(4)부를 표면에서 보아) 페이스부(3)측으로부터 후부 페이스측까지 연결하여 서서히 폭을 넓혀 형성한 터프 슬라이더부(4a)를 설치하고 공기저항이 경감되며, 타구시 매끄러운 접지에 의한 스윙이 가능하다. 또, 상기 외형 형상, 4분할 모재의 고안된 판두께, 각 모재의 중량위치배분, 극한까지로 얇게 설정가능하게 한 페이스부(3)등에 의해, 임팩트시의 반발력이 비약적으로 향상하고, 볼의 초속이 크게 됨으로써 최적의 스핀량과 최대의 비거리를 얻게 된다.

또한, 본 고안의 클럽 헤드는 상기 실시예에서 표시한 바와 같이, 각 구성부재인 4분할 모재를, 각각의 소재의 강성이나 탄성율이나 두께를 설정하고, 일체의 결합체로 결합시킴으로써 제작되며 클럽 헤드의 기계적 임피던스의 조화를 도모함과 동시에 타구음의 위화감을 방지하며, 반발성의 향상이 가능하다.

이상의 설명에서 명백한 바와 같이, 본 고안은 종래의 300cc급에서는 한계로 되어 있던 헤드 용적의 초대형화, 헤드 중량의 경감, 48인치 이상의 장척 샤프트의 장착을 가능하게 하며, 관성 모멘트를 높이고, 스위트 에리어의 확대등에 의한 미트율을 높일 수 있음과 동시에 장척 샤프트인데 초대형 헤드로 인해, 길이에 민감할 것 없이 어드레스가 가능하고, 안심감을 가지고 위화감없이 스윙이 되어 큰 비거리의 높임과 스핀량의 감소에 의한 최적의 탄도, 헤드 스피드의 증가와 특유의 힐 및 페이스 후부 형상효과에 의한 중량배분, 큰 중심 각도, 깊이 설정된 중심의 깊이 등의 상승 효과에 의한 초 라지 헤드에 장척의 샤프트를 장착가능한 골프 드라이버를 얻을 수 있다.

Claims (4)

1. 크라운부, 네크 호젤부, 페이스부 및 솔을 구비한 보디 본체부의 4분할 모재에 의해 일체로 접합된 중공의 골프 클럽 헤드로서, 헤드용적이 350cc 내지 500cc, 샤프트 길이가 48인치 이상으로 형성되고, 상기 크라운부의 두께는 0.8 내지 1.2mm의 베타 또는 6-4 티타늄판, 페이스부의 두께는 1.8 내지 2.5mm의 베타 티타늄판, 솔부 및 솔을 구비한 보디 본체부의 두께는 0.8 내지 1.2mm 의 베타 또는 6-4 티타늄판을 가열처리하며, 상기 크라운부, 네크 호젤부, 페이스부 및 솔부를 구비한 보디 본체부의 외형 형상은 페이스 후부측을 예리하게 형성하여 공기저항을 적게하고, 타구방향의 단면형상은 박형의 얕은 후부형상으로 하며, 또한 솔부에는 평면에서 페이스측으로부터 후부 페이스 측까지 연결하여 서서히 폭넓게 형성한 터프 슬라이더부를 설치하여 공기저항을 극히 감소한 것을 특징으로 하는 골프 클럽 헤드.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 크라운부, 네크 호젤부, 페이스부 및 솔을 구비한 보디 본체부의 4분할 모재에 의해 일체로 접합된 중공의 골프 클럽 헤드로서, 상기 크라운부의 두께는 0.8 내지 1.2mm의 베타 또는 6-4 티타늄판, 페이스부의 두께는 1.8 내지 2.5mm의 베타 티타늄판, 솔부를 구비한 보디 본체부의 두께는 0.8 내지 1.2mm의 베타 또는 6-4 티타늄판의 가열처리에 있어서, 크라운부의 구성판의 가열온도는 약 550℃ 내지 850℃로 하며, 페이스부의 구성판의 가열온도는 약 850℃로 하고, 솔부를 구비한 보디 본체부의 구성판의 가열온도는 약 650℃ 내지 800 ℃로 가열처리한 것을 특징으로 하는 골프 클럽 헤드.
3. 제 1 항에 있어서, 크라운부, 네크 호젤부, 페이스부 및 솔부를 구비한 보디 본체부의 4분할 모재에 의해 일체로 접합된 중공의 골프 클럽 헤드로서, 상기 4분할 모재의 구성소재를 티타늄 또는 티타늄합금, 알루미늄합금, 두랄루민합금 및 마그네슘합금 등 중에서 임의로 선택한 단소재 혹은 다수 소재로 형성한 것을 특징으로 하는 골프 클럽 헤드.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 4분할 모재는 진공상태의 용기실에서 용접하고, 용접완료후는 클럽헤드를 변형하지 않도록 헤드 중량을 조정하면서 소정의 총중량까지 연마하며, 그때마다 검품한 이후에 도장등의 표면처리를 시행하여 형성한 것을 특징으로 하는 골프 클럽 헤드.