(57)【要約】      （修正有）【課題】タングステン合金からなるパターゴルフクラブヘッド及びその製造方法を提供すること。【解決手段】  タングステン６０〜９０重量％、ニッケル１０〜４０重量％、及び不可避な不純物１重量％未満を混合する段階と、前記混合物を１００℃未満の温度で乾燥させる段階と、スクリーンで不純物を除去する段階と、２〜５ｔｏｎ／ｃｍ３で鍛造する段階と、前記鍛造品を大気または不活性ガス雰囲気の熱処理炉内で８００〜１０００℃で仮焼結する段階と、大気または不活性ガス雰囲気の熱処理炉内で１４００〜１５００℃で再焼結する段階と、前記焼結された合金の全面を平らにするため、フライス盤を用いて切削する段階と、前記全面が平らに切削された焼結品を電極を用いて所定の形状に放電加工する段階と、前記放電加工された焼結品をダイアモンドホイールで研削加工する段階と、前記研削加工された焼結品をダイアモンドパウダーを用いて研磨する。【選択図】  図２
2006026387.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タングステン６０〜９０重量％、ニッケル１０〜４０重量％、及び不可避な不純物１重量％未満を混合する段階と、
前記混合物を１００℃未満の温度で乾燥させる段階と、
スクリーンで不純物を除去する段階と、
２〜５ｔｏｎ／ｃｍ３で鍛造する段階と、
前記鍛造品を大気雰囲気の熱処理炉内で８００〜１０００℃で仮焼結する段階と、
大気雰囲気の熱処理炉内で１４００〜１５００℃で再焼結する段階と、
前記焼結された合金の全面を平らにするため、フライス盤を用いて切削する段階と、
前記全面が平らに切削された焼結品を電極を用いて所定の形状に放電加工する段階と、
前記放電加工された焼結品をダイアモンドホイールで研削加工する段階と、
前記研削加工された焼結品を艶出しのためにダイアモンドパウダーを用いて研磨する段階とを含む、タングステン合金からなるパターゴルフクラブヘッドの製造方法。
【請求項２】
金とダイアモンドを植え込む段階を含む、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記タングステン合金粉末の混合はボールミリングで６０〜９０時間行われる、請求項１に記載の製造方法。
【請求項４】
前記仮焼結と再焼結は不活性ガス雰囲気の熱処理炉で行われる、請求項１に記載の製造方法。
【請求項５】
前記タングステン合金からなるヘッドの密度は１０．０ｇ／ｃｍ３〜２０．０ｇ／ｃｍ３の範囲である、請求項１に記載の製造方法。
【請求項６】
前記タングステン合金粉末の大きさは０．８μｍ以下である、請求項１に記載の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかによって製造される、タングステン合金からなるパターゴルフクラブヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タングステン合金からなるパターゴルフクラブヘッド及びその製造方法に関し、詳しくは、ゴルフクラブの重心を保つために、主にウェイトインサート材としてゴルフクラブに挿入されるタングステン合金素材をパッティング用パターのヘッド全体に適用させることにより自然に低重心を制御し、パッティングの安定性と正確度を高めることが可能な、タングステン合金からなるパターゴルフクラブヘッド及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ゴルフ競技の際には、ウッドクラブ、アイアンクラブ及びパターが主に用いられる。
【０００３】
前記ウッドクラブは、ドライバーとフェアウェイウッドとに区分され、長距離ショットを行うときに用いられる。前記アイアンクラブは、長いアイアン、中間アイアン及び短いアイアンに区分されるが、中距離ショットを行うときに用いられ、正確度を高めるためのもので、それぞれ飛距離または打撃角度によっていろいろの種類がある。
【０００４】
前記パターは、主にフィールドのグリーン上でゴルフ球を強く打撃するよりは弱く打つか或いは転がして、比較的短い距離に位置するホールカップに入れるクラブであって、一般に、形状によってＴ字形、卵形、ピン形、Ｌ字形などに分けられるが、ゴルフ球をホールカップ内に入れる重要な最後の段階で使用するゴルフクラブである。よって、前記パターは、前記ウッドクラブ及びアイアンクラブとは異なり、その重要度が非常に高く、パッティングの際に、グリーンの傾斜度を読んでパッティングの強弱を調節する、相当な集中力を要する非常に精巧かつ老練なパッティングが要求される。
【０００５】
このため、前記パターのヘッド材料としてはステンレス鋼やチタニウムなどが主に用いられてきた。
【０００６】
しかし、このような材料を用いる場合、前記材料は、重量が十分重くないため、低重心を増加させて有効打球面を拡大形成させるには不足であり、それらを用いてヘッドを製造する場合、密度がヘッド全体に均一に分布されていないため有効打球面を拡大形成させることができないという限界があった。
【０００７】
また、かかる問題を解決するために、図１に示すように、本体１を低密度材質のチタニウムまたはアルミニウムとし、両側インサート３の材質をタングステンとするように、ヒール重量及びトウ重量をクラブヘッド本体に含ませて慣性モメントを増加させる。これにより、ゴルファーがゴルフボールの中心から外れた部分を打撃する場合、クラブヘッドの捩じれ程度を減少させる。
【０００８】
ところが、本体のチタニウムと両側インサートのタングステンのお互い異なる材質により、ヘッド全体部分に重量を均一に維持させかつ密度を均一に分布させるには不十分であって、ゴルファーがゴルフ球を打撃するとき、拡大した有効打球面と捩じれのない安定した打撃を実現するには依然として足りないという問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、本発明は、かかる問題を解決するもので、その目的は、ゴルフクラブの重心を保つために、主にウェイトインサート材としてゴルフクラブに挿入されるタングステン合金素材をパッティング用パターのヘッドに適用させることにより自然に低重心を制御してパッティングの安定性と正確度を高めることができ、力の弱い女性またはゴルフを習い始めたばかりの人々も負担なくスクエアインパクトと理想的なヘッドターンを実現しかつ重量を均等に配分することができるので、ストロークの際にヘッドが揺れないため、球の方向性を正確に維持することが可能な、タングステン合金からなるパターゴルフクラブヘッド及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、タングステン６０〜９０重量％、ニッケル１０〜４０重量％、及び不可避な不純物１重量％未満を混合する段階と、前記混合物を１００℃未満の温度で乾燥させる段階と、スクリーンで不純物を除去する段階と、２〜５ｔｏｎ／ｃｍ３で鍛造する段階と、前記鍛造品を大気または不活性ガス雰囲気の熱処理炉内で８００〜１０００℃で仮焼結する段階と、大気または不活性ガス雰囲気の熱処理炉内で１４００〜１５００℃で再焼結する段階と、前記焼結された合金の全面を平らにするため、フライス盤を用いて切削する段階と、前記全面が平らに切削された焼結品を電極を用いて所定の形状に放電加工する段階と、前記放電加工された焼結品をダイアモンドホイールで研削加工する段階と、前記研削加工された焼結品を、艶出しのためにダイアモンドパウダーを用いて研磨する段階とを含む、タングステン合金からなるパターゴルフクラブヘッド及びその製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るタングステン合金からなるパターゴルフクラブヘッド及びその製造方法によれば、パターゴルフクラブヘッドの重量を増加させて下部の中心を常時一定に維持し、有効打球面を拡大形成させることにより、力の弱い女性またはゴルフを習い始めたばかりの人々にも負担なくスクエアインパクトと理想的なヘッドターンを実現することができるとともに、ストロークの際にヘッドが揺れないため球の方向性を正確に維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本発明に係るタングステン合金からなるパターゴルフクラブヘッド及びその製造方法の好適な実施例を説明する。
【００１３】
この明細書において、関連した公知の機能または構成についての具体的な説明が、本発明の要旨を不明瞭にするおそれがあると判断される場合には、その詳細な説明を省略した。なお、後述の用語は本発明における機能を考慮して定義された用語であって、これは使用者と運営者の意図または慣例などによって異なる。よって、その定義は本明細書の全般にわたった内容に基づいて定められるべきである。
【００１４】
図２は本発明に係るパターゴルフクラブヘッドの一実施例を示す斜視図、図３は本発明に係るパターゴルフクラブヘッドの他の実施例を示す斜視図である。
【００１５】
本発明に係るパターゴルフクラブヘッドは、図２に示すように、ヘッド１０及びシャフト２０から構成されており、図３に示すように、前記ヘッド１０の所定の部位に埋め込み部３０がさらに構成されている。
【００１６】
ヘッド１０は、「Ｌ」字状を有し、ゴルフ球に接触する前面打撃部１２と、重量を調節し且つ重心を保つための後面ウェイト１４と、全体表面が平らな下面１６と、シャフト２０の挿入が可能なシャフト挿入口１９が一側に設けられた上面１８とから構成される。
【００１７】
パターヘッド１０のゴルフ球タッチポイント中心部とその他の所定の部位には、金または白金とダイアモンドを植え込むことが可能な植え込み部３０が備えられている。この植え込み部３０は、高級さを加えるうえ、前面打撃部によって球を打撃するときに打撃中心部を表わすのでその中心部を打つことにより、誰でも容易に球のずれなく打撃することができるようにする。
【００１８】
パターヘッド１０の材質はタングステン６０〜９０重量％、ニッケル１０〜４０重量％及び不純物１重量％未満からなる。
【００１９】
前記タングステンは、硬度が高く、光沢性に優れるうえ、スクラッチが全く発生しない。このため、タングステン含有製品は半永久的に使用することができる。
【００２０】
一般に、タングステンの溶融温度は３，４１０℃程度である。したがって、タングステンは、非常に高い温度で融けるため、融かすことが容易ではない。このため、タングステンを必ず融かさなければならない場合は、アークまたはプラズマ技術を用いている。
【００２１】
その結果、高融点のタングステンを用いる方法の一つとして、それを粉末状に作って融点以下でも拡散現象により緻密化（密度が高くなる）する点を応用して焼結する方法によって製造する。
【００２２】
ところが、前記タングステンは、高い硬度を持っているので、衝撃に弱い。
【００２３】
したがって、ゴルフ球に接触するパターヘッドフェイスは、衝撃に強くなければならないので、衝撃を減少させるためにニッケルを１０〜４０重量％添加した。
【００２４】
また、前記ニッケルは熱間及び冷間加工を容易にする成分である。
【００２５】
したがって、鍛造の方法によってタングステン合金を用いてパターヘッドを製造するとき、その高硬度による高脆性の性質を抑制して靭性を与えることにより、熱間及び冷間加工性を向上させるためにニッケルを添加した。
【００２６】
前記ニッケルを１０〜４０重量％の範囲に制限した理由は、その下限１０重量％未満ではパターヘッドの材料として用いられるタングステン合金の鍛造性が足りなくて割れ易い性質が発生するおそれがあり、その上限４０重量％超過ではパターヘッドの重量が減少して有効打球面を拡大形成させることができないうえ、重量及び密度が中心と縁部に均一に分配されないため、タッチポイント領域が狭くなるという問題点があるためである。
【００２７】
したがって、前記ニッケルの成分が制御された本発明のタングステン合金からなるパターヘッドを用いると、ヘッドの重量が１５％以上増加して、パッティングの際に球に伝達されるエネルギー量が多くなることにより、力の弱い女性またはゴルフを習い始めたばかりの人々にも負担なくスクエアインパクトと理想的なヘッドターンを実現し、重量を均等に配分することができるので、ストロークの際にヘッドが揺れないため、球の方向性を正確に維持することができる。
【００２８】
次に、前記タングステン合金からなるパターゴルフクラブヘッドの製造方法を説明する。
【００２９】
（１）合金粉末の製造
タングステン６０〜９０重量％、ニッケル１０〜４０重量％、及び不可避な不純物１重量％未満からなる粉末をボールミーリング(ball milling)で６０〜９０時間混合した。
【００３０】
（２）乾燥
このように混合されたタングステン合金粉末を乾燥オーブン内に入れて１００℃未満で乾燥させた。この際、乾燥したタングステン合金粉末内には水分が少しでも含まれてはならない。その理由は、よく混合され且つ均一な合金粉末サイズの分布を成すようにして１０．０ｇ／ｃｍ３〜２０．０ｇ／ｃｍ３範囲の密度が片寄らないようにするとともに、次の工程である不純物除去工程が円滑に行われるようにするためである。
【００３１】
（３）不純物の除去
各種の標準篩で粒子を大きさ別に分類するスクリーン(screen)法を用いて、完全乾燥した前記タングステン合金粉末内の不純物を除去した。すなわち、０．８μｍ以下のタングステン粉末と不純物を分離するためにスクリーン法を用いるが、２０〜４０メッシュの１０個のスクリーンをバイブレーションマーシンにかけて１分当たり４０サイクルで行う。
【００３２】
（４）鍛造
不純物の除去された前記タングステン合金粉末は、常温で２〜５ｔｏｎ／ｃｍ３の力で加圧されることにより鍛造処理される。
【００３３】
（５）仮焼結
前記鍛造品の粉末が溶融されながら互いに密着して固結するようにするため、大気または不活性ガス雰囲気の熱処理炉中で溶融温度以下の８００〜１０００℃の範囲内にて所定の形状に仮焼結される。
【００３４】
（６）再焼結
前記仮焼結された鍛造品を大気または不活性ガス雰囲気の熱処理炉中で１４００〜１５００℃にて再焼結される。この過程で図２及び図３に示すようなパターヘッドの形に仮焼結し、前記仮焼結した鍛造品が溶融されながら互いに密着する過程でねじれまたは凹み状況を確認し、その形の完全性を再確認した後再焼結することにより、焼結製品の完全性を確保した。
【００３５】
（７）切削加工
前記焼結されたタングステン合金の全面を平らにし且つ正確な外形寸法を確保するために、変形のフライス盤を用いて切削する。
【００３６】
（８）放電加工
銀含有電極と放電加工機(Electrical discharge machine)と０．００１ｍｍの電気スーパードリル(Electrical super drill)を用いて、前記全面が平らに切削された焼結品に対して、ホールの共鳴を確保する所定の形状に放電加工を行う。
【００３７】
（９）研削加工
前記放電加工された焼結品を３００ｒｐｍのグラインディングマシーン(grinding machine)とダイアモンドホイールで研削加工し、機械を用いて製作可能な外形形状にした。
【００３８】
（１０）最終研磨
前記研削加工された焼結品を、艶出しのためにダイアモンドパウダー、木板および羊毛を用いて研磨して最終形状にする。
【００３９】
（１１）前記完了した製品のタッチポイント中心部とその他必要な部分を放電し、金と天然ダイアモンドを植え込んで製品の高級性を加えるために植え込み口３０を形成し、シャフト２０を挿入するためのシャフト挿入口１９を形成した。
【００４０】
前記方法で製造された本発明に係るタングステン合金からなるパターゴフルクラブヘッドは、従来のパターゴルフクラブヘッドとして用いられているステンレス鋼やチタニウムなどと比較して比重及び重量が大きいため、同一体積の両金属を比較するとき、タングステン合金の少量でもパタークラブヘッド全体の重量を増加させることができ、前記重量及び密度を中心と縁部に均一に分布させることが可能であって、タッチポイント領域が一層広くなるようにした。
【００４１】
また、前記パターゴルフクラブヘッドの重量を増加させて下部中心を常時維持させて有効打球面を拡大形成さることにより、ややずれた打球であっても、ゴルファーが所望の方向にある程度方向性を維持することができるため、正確度が高くなるうえ、打ち易くて取り扱い易いパターゴルフクラブヘッドを製造することができる。
【００４２】
しかも、ゴルフ球に接触するパターヘッドフェイス上の中心範囲を拡大して慣性モメントを高めることにより、オフセンタヒートリングの際にも安定した比距離維持が可能になった。
【００４３】
以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発明は、これらの実施例に限定されず、特許請求の範囲で請求された本発明の要旨から逸脱することなく、当該技術分野で通常の知識を有する者であれば誰でも様々な変形実施が可能である。また、このような変形実施は本発明の範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】従来のパターゴルフクラブヘッドの斜視図である。
【図２】本発明に係るパターゴルフクラブヘッドの一実施例を示す斜視図である。
【図３】本発明に係るパターゴルフクラブヘッドの他の実施例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０    ヘッド
１２    前面打撃部
１４    後面ウェイト
１６    下面
１８    上面
１９    シャフト挿入口
２０    シャフト
３０    植込み部
【図１】
2006026387.tif 000003
【図２】
2006026387.tif 000004
【図３】
2006026387.tif 000005