JP3205496B2 - ゴルフクラブヘッドの製造方法 - Google Patents
ゴルフクラブヘッドの製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超塑性金属特に高
強度の急冷凝固Ａｌ基合金を用いて中空金属製ゴルフク
ラブヘッドを製造する方法である。
強度の急冷凝固Ａｌ基合金を用いて中空金属製ゴルフク
ラブヘッドを製造する方法である。
【０００２】
【従来の技術】近年、メタルウッドと称される金属又は
合金製ヘッドを有するドライバーなどのゴルフクラブが
出現し、打球の飛距離を伸ばし、方向性も正確で、打ち
易くなってきた。さらに、金属又は合金の内でも反発力
および耐食性に優れ、かつ軽いチタン又はチタン合金製
ヘッドを有するメタルウッドが各種提案されている。特
開平４−３６７６７８号公報にチタンおよびチタン合金
をゴルフクラブヘッドとした開示がある。又、ジュラル
ミンを用いる提案もなされている。
合金製ヘッドを有するドライバーなどのゴルフクラブが
出現し、打球の飛距離を伸ばし、方向性も正確で、打ち
易くなってきた。さらに、金属又は合金の内でも反発力
および耐食性に優れ、かつ軽いチタン又はチタン合金製
ヘッドを有するメタルウッドが各種提案されている。特
開平４−３６７６７８号公報にチタンおよびチタン合金
をゴルフクラブヘッドとした開示がある。又、ジュラル
ミンを用いる提案もなされている。
【０００３】かかる金属製中空ヘッドの製造方法として
は、特開平２−１９１４７４号公報に開示されているよ
うに、複数の分割された部材から構成されたゴルフクラ
ブヘッドを小さな開口部を有し、かつ空洞部を有するフ
ェース部とネック部を含むヘッド前部を鋳造し、開口部
から空洞内にバランスウエートを固着した後、このヘッ
ド前部に対向するヘッド後部を鍛造あるいはプレスによ
って形成し、かつヘッド前部とヘッド後部を溶接によっ
て接合する方法が採られている。
は、特開平２−１９１４７４号公報に開示されているよ
うに、複数の分割された部材から構成されたゴルフクラ
ブヘッドを小さな開口部を有し、かつ空洞部を有するフ
ェース部とネック部を含むヘッド前部を鋳造し、開口部
から空洞内にバランスウエートを固着した後、このヘッ
ド前部に対向するヘッド後部を鍛造あるいはプレスによ
って形成し、かつヘッド前部とヘッド後部を溶接によっ
て接合する方法が採られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】小さな開口部を有し、
かつ空洞部を有するヘッドを成形する場合に用いられる
精密鋳造法は、工程が多くかつ複雑な上に、肉厚の薄い
ヘッド、表面仕上がりのよいヘッドの製造は困難であっ
た。又、板材から鍛造やプレスによる方法は多用されて
いる手法であるが、肉厚の薄いゴルフヘッドに対し、ほ
ぼ均一な肉厚のものは製造可能であるが、強度を加味
し、ヘッドの部位により肉厚を制御することは不可能で
あり、又、材料歩留りも悪い製造方法であった。
かつ空洞部を有するヘッドを成形する場合に用いられる
精密鋳造法は、工程が多くかつ複雑な上に、肉厚の薄い
ヘッド、表面仕上がりのよいヘッドの製造は困難であっ
た。又、板材から鍛造やプレスによる方法は多用されて
いる手法であるが、肉厚の薄いゴルフヘッドに対し、ほ
ぼ均一な肉厚のものは製造可能であるが、強度を加味
し、ヘッドの部位により肉厚を制御することは不可能で
あり、又、材料歩留りも悪い製造方法であった。
【０００５】本発明は肉厚が薄く、又、ヘッドの部位に
よる肉厚の制御も可能で高強度のヘッドを比較的容易な
方法により製造することができる方法を提供するもので
ある。
よる肉厚の制御も可能で高強度のヘッドを比較的容易な
方法により製造することができる方法を提供するもので
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上型と下型と
の対接面に設けられた、ゴルフクラブヘッド製造のため
の分割部材成形用の空間部に、該空間部上にあって、こ
れに連通した材料供給部より加熱した超塑性急冷凝固Ａ
１基合金を押出し方向とほぼ直角方向に超性流動させ、
合金に歪を加えながら押圧入することにより、分割部材
を成形し、ついで成形された分割部材を他の分割部材と
共に接合して一体化することを特徴とするゴルフクラブ
ヘッドの製造方法である。
の対接面に設けられた、ゴルフクラブヘッド製造のため
の分割部材成形用の空間部に、該空間部上にあって、こ
れに連通した材料供給部より加熱した超塑性急冷凝固Ａ
１基合金を押出し方向とほぼ直角方向に超性流動させ、
合金に歪を加えながら押圧入することにより、分割部材
を成形し、ついで成形された分割部材を他の分割部材と
共に接合して一体化することを特徴とするゴルフクラブ
ヘッドの製造方法である。
【０００７】上述のゴルフクラブヘッド製造のための分
割部材の代表例は図３に示すとおりで、図中１はフェー
ス部、２はクラウン部、３はソール部、４はホーゼル
部、５はバランスウエイトである。これは一例で、クラ
ウン部２とソール部３、さらにはフェース部１とホーゼ
ル部４を予め一体成形してもよい。
割部材の代表例は図３に示すとおりで、図中１はフェー
ス部、２はクラウン部、３はソール部、４はホーゼル
部、５はバランスウエイトである。これは一例で、クラ
ウン部２とソール部３、さらにはフェース部１とホーゼ
ル部４を予め一体成形してもよい。
【０００８】本発明に用いる超塑性急冷凝固Ａｌ基合金
は前記請求項３に示した一般式（Ｉ）〜（ＩＶ）で示さ
れる組成を有するものである。
は前記請求項３に示した一般式（Ｉ）〜（ＩＶ）で示さ
れる組成を有するものである。
【０００９】本出願人はかねてより上記一連の超塑性Ａ
ｌ基合金の開発に携わってきた。すなわち、上述の特定
の組成を有する合金材料を急冷することによって、非晶
質相、非晶質と微細結晶質の混合相又は微細結晶質相を
得て超塑性加工に適した材料を提案してきた。かかる合
金は、比較的高速で行われる高速鍛造、高速圧延に適す
ると共に高強度を有するもので、従来のＡｌ基合金とは
異質の合金材料として注目されている。この超塑性Ａｌ
基合金は、平均Ａｌ結晶粒径および金属間化合物の平均
粒子径が１μｍ以下のものであり、より好ましくは、平
均Ａｌ結晶粒径が０．００５〜１μｍ、金属間化合物の
平均粒子径が０．００１〜０．１μｍである。
ｌ基合金の開発に携わってきた。すなわち、上述の特定
の組成を有する合金材料を急冷することによって、非晶
質相、非晶質と微細結晶質の混合相又は微細結晶質相を
得て超塑性加工に適した材料を提案してきた。かかる合
金は、比較的高速で行われる高速鍛造、高速圧延に適す
ると共に高強度を有するもので、従来のＡｌ基合金とは
異質の合金材料として注目されている。この超塑性Ａｌ
基合金は、平均Ａｌ結晶粒径および金属間化合物の平均
粒子径が１μｍ以下のものであり、より好ましくは、平
均Ａｌ結晶粒径が０．００５〜１μｍ、金属間化合物の
平均粒子径が０．００１〜０．１μｍである。
【００１０】本発明者は、かかる合金材料がゴルフクラ
ブのヘッドの製造に適用することにより優れた効果を発
揮することを見出し、本発明に到達した。
ブのヘッドの製造に適用することにより優れた効果を発
揮することを見出し、本発明に到達した。
【００１１】超塑性急冷凝固Ａｌ基合金は、材料供給部
に粉末のまま供給してもよいし、予め固形状に成形して
供給してもよい。
に粉末のまま供給してもよいし、予め固形状に成形して
供給してもよい。
【００１２】押出し成形に当っては、かかる材料を結晶
化温度以上に加熱して、成形を３００秒以内で行い、成
形後５０℃／ｓ以上の冷却速度で冷却する。又、加熱速
度は３０℃／ｓ〜３００℃／ｓで行う。
化温度以上に加熱して、成形を３００秒以内で行い、成
形後５０℃／ｓ以上の冷却速度で冷却する。又、加熱速
度は３０℃／ｓ〜３００℃／ｓで行う。
【００１３】加熱を結晶化温度以上で行い、又、加熱速
度を３０℃／ｓ〜３００℃／ｓで行うのは、結晶の粗大
化を防ぎ、材料の優れた特性を保持するためである。
度を３０℃／ｓ〜３００℃／ｓで行うのは、結晶の粗大
化を防ぎ、材料の優れた特性を保持するためである。
【００１４】本発明の方法では、上型と下型とで形成し
た成形用の空間部に、これに連通した材料供給部より加
熱した超塑性急冷凝固Ａｌ基合金をほぼ直角方向の歪加
工を加えながら圧入するが、これは材料が材料供給部か
ら空間部に圧入されてすぐにその進行方向をほぼ直角方
向に変化させることによって歪を与え、材料内の微細な
結晶構造は円滑な粒界移動又はすべりを起こし、材料の
持つ異方性解消などの効果と共に、材料のもつ強度、伸
び等の機械的特性を一層大きくする。又、例えば２．０
ｍｍ以下の薄肉のものを作製することができる。
た成形用の空間部に、これに連通した材料供給部より加
熱した超塑性急冷凝固Ａｌ基合金をほぼ直角方向の歪加
工を加えながら圧入するが、これは材料が材料供給部か
ら空間部に圧入されてすぐにその進行方向をほぼ直角方
向に変化させることによって歪を与え、材料内の微細な
結晶構造は円滑な粒界移動又はすべりを起こし、材料の
持つ異方性解消などの効果と共に、材料のもつ強度、伸
び等の機械的特性を一層大きくする。又、例えば２．０
ｍｍ以下の薄肉のものを作製することができる。
【００１５】
【発明の実施の態様】本発明に適用する前記一般式
（Ｉ）〜（ＩＶ）に示される組成の急冷凝固Ａｌ基合金
を例示すると下記のものが挙げられる。もちろんこれら
は例示であって、この他にも前記一般式の範囲内で本発
明に適用できる材料はある。
（Ｉ）〜（ＩＶ）に示される組成の急冷凝固Ａｌ基合金
を例示すると下記のものが挙げられる。もちろんこれら
は例示であって、この他にも前記一般式の範囲内で本発
明に適用できる材料はある。
【００１６】 Ａｌ78Ｎｉ12Ｍｍ10 Ａｌ92Ｎｉ4Ｆｅ1Ｍｍ3 Ａｌ87Ｎｉ8Ｙ5 Ａｌ89.5Ｎｉ8Ｚｒ2.5 Ａｌ89.6Ｎｉ8Ｚｒ2Ｍｇ0.5 Ａｌ90Ｎｉ7Ｚｒ2Ｃｕ1 Ａｌ91.8Ｎｉ6Ｎｂ0.2Ｈｆ1Ｃｅ1 Ａｌ92.5Ｎｉ5Ｆｅ1Ｚｒ1Ｔａ0.5 Ａｌ93.5Ｎｉ2Ｖ1Ｙ1.5Ｔｉ2 Ａｌ87Ｃｏ8Ｓｉ1Ｃｕ2Ｎｂ1Ｚｒ1 Ａｌ91Ｍｎ2Ｍｇ2Ｚｎ1Ｙ4 Ａｌ87.5Ｎｉ7Ｃｏ1Ｃｒ0.5Ｃａ0.5Ｈｆ1Ｔｉ2.5 Ａｌ88.7Ｎｉ8Ｃｒ1Ｍｇ0.2Ｚｎ0.1Ｃｅ2 これらの材料をもって成形された分割部材は、他の分割
部材と共に結合して一体化し、金属中空体よりなるゴル
フクラブヘッドとする。この場合、すべての分割部材を
本発明の上記超塑性急冷凝固Ａｌ基合金によって成形し
てもよいが、フェース部のみを超塑性急冷凝固Ａｌ基合
金製とし、その他はＴｉ基合金あるいは他のＡｌ基合金
製とすることもできる。又、逆にフェース部をＴｉ基合
金製とし、その他を超塑性急冷凝固Ａｌ基合金製として
もよい。
部材と共に結合して一体化し、金属中空体よりなるゴル
フクラブヘッドとする。この場合、すべての分割部材を
本発明の上記超塑性急冷凝固Ａｌ基合金によって成形し
てもよいが、フェース部のみを超塑性急冷凝固Ａｌ基合
金製とし、その他はＴｉ基合金あるいは他のＡｌ基合金
製とすることもできる。又、逆にフェース部をＴｉ基合
金製とし、その他を超塑性急冷凝固Ａｌ基合金製として
もよい。
【００１７】又、上記急冷凝固Ａｌ基合金を予め成形し
て材料供給部に配するには、作製された合金粉末を金属
カプセルに充填後、脱ガスを行い、押出し用ビレットを
作製し、このビレット押出し機により押出し、次に必要
により表面を被覆している金属カプセルの成分および不
純物を除去してビレットとして配する。
て材料供給部に配するには、作製された合金粉末を金属
カプセルに充填後、脱ガスを行い、押出し用ビレットを
作製し、このビレット押出し機により押出し、次に必要
により表面を被覆している金属カプセルの成分および不
純物を除去してビレットとして配する。
【００１８】
【実施例】以下実施例を図１、図２に基づいて説明す
る。図中６は上型、７は下型でその対接面に分割部材成
形用の空間部８を形成してある。９はステム、１０は材
料供給部、１１は急冷凝固Ａｌ基合金よりなるビレッ
ト、１２はヒータ、１３は熱電対である。
る。図中６は上型、７は下型でその対接面に分割部材成
形用の空間部８を形成してある。９はステム、１０は材
料供給部、１１は急冷凝固Ａｌ基合金よりなるビレッ
ト、１２はヒータ、１３は熱電対である。
【００１９】Ａｌ93Ｎｉ6Ｍｍ0.9Ａｇ0.1（ａｔ％）の
急冷凝固Ａｌ基合金粉末を成形してなるビレット１１を
材料供給部１０に配し、ヒータ１２で上型６、下型７お
よびビレット１１の温度を５００℃に加熱する。この際
のビレットの昇温速度は７５℃／ｓにて行った。温度制
御は熱電対１３により行う。
急冷凝固Ａｌ基合金粉末を成形してなるビレット１１を
材料供給部１０に配し、ヒータ１２で上型６、下型７お
よびビレット１１の温度を５００℃に加熱する。この際
のビレットの昇温速度は７５℃／ｓにて行った。温度制
御は熱電対１３により行う。
【００２０】加熱したビレット１１をステム９をもって
１０ｍｍ／ｓの押出速度で空間部８内に押出する。ビレ
ット１１は材料供給部１０から空間部８内に入り、ほぼ
９０度進行方向を変え、歪加工を受けて空間部８内奥へ
と塑性流動して進入する。成形および成形物の取出しは
８秒で行った。又、成形後の成形物の冷却は冷却速度１
００℃／ｓで行った。仮に図２に示すように空間部８に
リブ形成部１４、バランスウエート形成部１５を連設し
てあるとすると、材料はここでもほぼ９０度の歪加工を
受けることとなる。このようにして、分割部材としてフ
ェース部、クラウン部、ソール部、ホーゼル部、バラン
スウエートなどを形成し、各部を組合わせてそれぞれ溶
接し、一体の中空金属ヘッドを形成する。溶接は溶接棒
としてＡ５１８３ＢＹを用い、シールドガスをＡｒとし
て１４０Ａの溶接電流で１５ｃｍ／ｍｉｎの溶接速度で
行う。
１０ｍｍ／ｓの押出速度で空間部８内に押出する。ビレ
ット１１は材料供給部１０から空間部８内に入り、ほぼ
９０度進行方向を変え、歪加工を受けて空間部８内奥へ
と塑性流動して進入する。成形および成形物の取出しは
８秒で行った。又、成形後の成形物の冷却は冷却速度１
００℃／ｓで行った。仮に図２に示すように空間部８に
リブ形成部１４、バランスウエート形成部１５を連設し
てあるとすると、材料はここでもほぼ９０度の歪加工を
受けることとなる。このようにして、分割部材としてフ
ェース部、クラウン部、ソール部、ホーゼル部、バラン
スウエートなどを形成し、各部を組合わせてそれぞれ溶
接し、一体の中空金属ヘッドを形成する。溶接は溶接棒
としてＡ５１８３ＢＹを用い、シールドガスをＡｒとし
て１４０Ａの溶接電流で１５ｃｍ／ｍｉｎの溶接速度で
行う。
【００２１】このようにして形成したヘッドの溶接部の
仕上げ、ヘッドの表面処理をしてヘッドを仕上げる。こ
のヘッドにシャフトを挿入して接着し、さらにグリップ
を取付けてゴルフクラブとして完成する。
仕上げ、ヘッドの表面処理をしてヘッドを仕上げる。こ
のヘッドにシャフトを挿入して接着し、さらにグリップ
を取付けてゴルフクラブとして完成する。
【００２２】
【発明の効果】本発明は超塑性を有する急冷凝固Ａｌ基
合金を素材として、ほぼ直角方向の歪加工を加えながら
押出成形した部材を組合わせてクラブとすることによ
り、高強度、高弾性の部材ができ、さらに作製された部
材は特性の異方性がなく均質なものとなり、それらを組
合わせてつくったヘッドは撓みが少なくなり、ボールの
初速度を落さずにボールを遠くへ飛ばすことができる。
合金を素材として、ほぼ直角方向の歪加工を加えながら
押出成形した部材を組合わせてクラブとすることによ
り、高強度、高弾性の部材ができ、さらに作製された部
材は特性の異方性がなく均質なものとなり、それらを組
合わせてつくったヘッドは撓みが少なくなり、ボールの
初速度を落さずにボールを遠くへ飛ばすことができる。
【００２３】又、ホーゼル部やバランスウエートもフェ
ース部やソール部と一体に成形することが可能となるの
で、高精度のゴルフヘッドの製造が可能である。
ース部やソール部と一体に成形することが可能となるの
で、高精度のゴルフヘッドの製造が可能である。
【００２４】さらに製造方法が簡単でゴルフクラブの製
造が容易となる。
造が容易となる。
【図１】本発明を実施する装置の説明図である。
【図２】本発明の成形時の説明図である。
【図３】本発明の対象となるゴルフクラブヘッドの分割
部材の説明図である。
部材の説明図である。
１ フェース部 ２ クラウン部 ３ ソール部 ４ ホーゼル部 ５ バランスウエイト ６ 上型 ７ 下型 ８ 空間部 ９ ステム １０ 材料供給部 １１ ビレット １２ ヒータ １３ 熱電対 １４ リブ形成部 １５ バランスウエート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−238336（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−354837（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−311359（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−81054（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−367678（ＪＰ，Ａ) 実公 昭61−33972（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A63B 53/00 - 53/16 B22D 18/00 B22D 25/00 C22C 1/00
Claims (6)
- 【請求項１】 上型と下型との対接面に設けられた、ゴ
ルフクラブヘッド製造のための分割部材成形用の空間部
に、該空間部上にあって、これに連通した材料供給部よ
り加熱した超塑性急冷凝固Ａ１基合金を押圧方向とほぼ
直角方向に塑性流動させ、合金に歪を加えながら押圧入
することにより、分割部材を成形し、ついで成形された
分割部材を他の分割部材と共に接合して一体化すること
を特徴とするゴルフクラブヘッドの製造方法。 - 【請求項２】 ゴルフクラブヘッド製造のための分割部
材は、フェース部、本体部あるいはクラウン部とソール
部、ホーゼル部、バランスウエイト部である請求項１記
載のゴルフクラブヘッドの製造方法。 - 【請求項３】 急冷凝固Ａｌ基合金は下記一般式（Ｉ）
〜（ＩＶ）で示される組成を有する超塑性合金である請
求項１記載のゴルフクラブヘッドの製造方法。（Ｉ）Ａ
ｌaＭ1bＸe （ＩＩ）ＡｌaＭ1(b-c)Ｍ2cＸe （ＩＩＩ）ＡｌaＭ1(b-d)Ｍ3dＸe （ＩＶ）ＡｌaＭ1(b-c-d)Ｍ2cＭ3dＸe （ただし、Ｍ1：Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｏから選
ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ2：Ｖ、Ｃｒ、Ｗから
選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ3：Ｌｉ、Ｃａ、Ｍ
ｇ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種の元
素、Ｘ：Ｎｂ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｙ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ａｇ、希
土類元素および希土類元素の集合体（Ｍｍ：ミッシュメ
タル）から選ばれる少なくとも１種の元素、ａ、ｂ、
ｃ、ｄ、ｅは原子パーセントで７５≦ａ≦９７、０．５
≦ｂ≦１５、０．１≦ｃ≦５、０．５≦ｄ≦５、０．５
≦ｅ≦１０） - 【請求項４】 急冷凝固Ａｌ基合金が粉末又は固形材で
ある請求項１記載のゴルフクラブヘッドの製造方法。 - 【請求項５】 材料を結晶化温度以上に加熱して押出し
成形を３００秒間以内で行い、成形後５０℃／ｓ以上の
冷却速度で冷却する請求項１記載のゴルフクラブヘッド
の製造方法。 - 【請求項６】 加熱速度を３０℃／ｓ〜３００℃／ｓで
行う請求項５記載のゴルフクラブヘッドの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30024695A JP3205496B2 (ja) | 1995-11-17 | 1995-11-17 | ゴルフクラブヘッドの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30024695A JP3205496B2 (ja) | 1995-11-17 | 1995-11-17 | ゴルフクラブヘッドの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09135930A JPH09135930A (ja) | 1997-05-27 |
| JP3205496B2 true JP3205496B2 (ja) | 2001-09-04 |
Family
ID=17882476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30024695A Expired - Fee Related JP3205496B2 (ja) | 1995-11-17 | 1995-11-17 | ゴルフクラブヘッドの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3205496B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008013826A (ja) * | 2006-07-07 | 2008-01-24 | Advanced Material Specialty Inc | ナノ複合相を有するアルミニウム合金 |
| US10118219B2 (en) | 2013-10-09 | 2018-11-06 | Tohoku University | Semisolid casting/forging apparatus and method as well as a cast and forged product |
-
1995
- 1995-11-17 JP JP30024695A patent/JP3205496B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09135930A (ja) | 1997-05-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |