JP2000334070A - ダイヤモンド類似カーボンコーテッドゴルフクラブヘッド - Google Patents
ダイヤモンド類似カーボンコーテッドゴルフクラブヘッドInfo
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- JP2000334070A JP2000334070A JP11146230A JP14623099A JP2000334070A JP 2000334070 A JP2000334070 A JP 2000334070A JP 11146230 A JP11146230 A JP 11146230A JP 14623099 A JP14623099 A JP 14623099A JP 2000334070 A JP2000334070 A JP 2000334070A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ゴルフクラブヘッドの打撃フェース部とゴルフ
ボールとの間の摩擦を低減させることができるダイヤモ
ンド類似カーボン(DLC)で塗布されるゴルフクラブ
ヘッドを提供する。 【解決手段】本体の打撃フェース部がダイヤモンド類似
カーボン(DLC)の薄層で被覆され、前記薄層の厚み
が0.1μm〜10μmであり、前記ダイヤモンド類似
カーボン(DLC)は200℃以下の温度で前記打撃フ
ェースに被覆されることを特徴とするゴルフクラブヘッ
ド。
ボールとの間の摩擦を低減させることができるダイヤモ
ンド類似カーボン(DLC)で塗布されるゴルフクラブ
ヘッドを提供する。 【解決手段】本体の打撃フェース部がダイヤモンド類似
カーボン(DLC)の薄層で被覆され、前記薄層の厚み
が0.1μm〜10μmであり、前記ダイヤモンド類似
カーボン(DLC)は200℃以下の温度で前記打撃フ
ェースに被覆されることを特徴とするゴルフクラブヘッ
ド。
Description
【0001】
【発明に属する技術分野】本発明は、ゴルフクラブの性
能を向上させるものであり、特にゴルフボール(以下、
ボールと称す)の飛距離を更に伸ばすことができるゴル
フクラブの性能を向上させることに関する。さらに詳し
くは、ゴルフクラブヘッド(以下、クラブヘッドと称
す)のフェース部又は打撃フェース部をダイヤモンド類
似カーボンによって被覆することにより該クラブヘッド
のフェースの摩擦係数をかなり低減させることができる
ので、打撃されたボールの飛距離及び安定性を向上させ
ることができる。
能を向上させるものであり、特にゴルフボール(以下、
ボールと称す)の飛距離を更に伸ばすことができるゴル
フクラブの性能を向上させることに関する。さらに詳し
くは、ゴルフクラブヘッド(以下、クラブヘッドと称
す)のフェース部又は打撃フェース部をダイヤモンド類
似カーボンによって被覆することにより該クラブヘッド
のフェースの摩擦係数をかなり低減させることができる
ので、打撃されたボールの飛距離及び安定性を向上させ
ることができる。
【0002】
【従来の技術とその課題】ゴルフは年齢を問わず誰でも
行うことができる運動とも言える。そのようなゴルフプ
レイヤーを更に満足させるために、ゴルフ用具産業は絶
えずゴルフ用具、特にゴルフクラブの性能の向上を追求
している。近年、ゴルフクラブの性能を向上させること
に関する改良が多く提出され、現在も提出され続けてい
る。
行うことができる運動とも言える。そのようなゴルフプ
レイヤーを更に満足させるために、ゴルフ用具産業は絶
えずゴルフ用具、特にゴルフクラブの性能の向上を追求
している。近年、ゴルフクラブの性能を向上させること
に関する改良が多く提出され、現在も提出され続けてい
る。
【0003】ゴルフは基本的に長距離と短距離とに分け
られている。長距離の場合は、ティーの上に置いたボー
ルを遠く打つこと、及びフェアウェイからボールを遠く
打つことなどであり、短距離の場合は、ピッチショット
でボールをグリーンの近くからグリーンにのせること、
及びグリーンにのせたボールをパターでカップに入れる
ことなどである。ところが、長距離と短距離に用いる技
術は異なるので、ゴルフクラブの設計もそれに応じて異
なり、即ち、パターの設計とドライバーの設計は相違し
ている。
られている。長距離の場合は、ティーの上に置いたボー
ルを遠く打つこと、及びフェアウェイからボールを遠く
打つことなどであり、短距離の場合は、ピッチショット
でボールをグリーンの近くからグリーンにのせること、
及びグリーンにのせたボールをパターでカップに入れる
ことなどである。ところが、長距離と短距離に用いる技
術は異なるので、ゴルフクラブの設計もそれに応じて異
なり、即ち、パターの設計とドライバーの設計は相違し
ている。
【0004】ゴルフクラブの性能を向上させるために、
二つの要素を考えなければならない。一つはゴルフクラ
ブのシャフトである。例えば、従来のシャフトは金属材
からなるが、最近の傾向では黒鉛材を用いるシャフトが
流行っている。又、シャフトの長さ及び/又はシャフト
とクラブヘッドとの間の角度を調整することによってゴ
ルフクラブの性能を改良させることもできる。前記二つ
の変化は注文に従ってゴルフクラブを作る際によく考え
ることである。
二つの要素を考えなければならない。一つはゴルフクラ
ブのシャフトである。例えば、従来のシャフトは金属材
からなるが、最近の傾向では黒鉛材を用いるシャフトが
流行っている。又、シャフトの長さ及び/又はシャフト
とクラブヘッドとの間の角度を調整することによってゴ
ルフクラブの性能を改良させることもできる。前記二つ
の変化は注文に従ってゴルフクラブを作る際によく考え
ることである。
【0005】もう一つの要素は、本発明と関係のあるゴ
ルフクラブのヘッドである。特にドライバーと他の長距
離用のクラブの場合には、ボールの最長不倒距離及び方
向はかなり重要である。そこで、ゴルフクラブの性能、
即ち飛距離及び安定性を向上させるために、クラブヘッ
ドに対して幾何形状又は材質の変更に係る改良がたくさ
ん試みられた。
ルフクラブのヘッドである。特にドライバーと他の長距
離用のクラブの場合には、ボールの最長不倒距離及び方
向はかなり重要である。そこで、ゴルフクラブの性能、
即ち飛距離及び安定性を向上させるために、クラブヘッ
ドに対して幾何形状又は材質の変更に係る改良がたくさ
ん試みられた。
【0006】幾何形状に関する改良は、今まで色々な幾
何形状が採用された。例えば、最近ではドライバーのヘ
ッドの体積を大きくする傾向がある。更に、アイアンク
ラブも中実タイプのヘッドから中空タイプのヘッドへ発
展していった。従来の中実タイプのヘッドを使用したも
のに比べて、中空タイプのヘッドを用いたクラブはボー
ルの飛距離を伸ばすことができると共に、打球の方向性
を安定させることができる。
何形状が採用された。例えば、最近ではドライバーのヘ
ッドの体積を大きくする傾向がある。更に、アイアンク
ラブも中実タイプのヘッドから中空タイプのヘッドへ発
展していった。従来の中実タイプのヘッドを使用したも
のに比べて、中空タイプのヘッドを用いたクラブはボー
ルの飛距離を伸ばすことができると共に、打球の方向性
を安定させることができる。
【0007】クラブヘッドに用いられる材料として、例
えば硬木(パーシモンなど)、金属(スチール、鋳鉄、
アルミニウム、銅、チタンなど)、黒鉛(スポルディン
グ社製のThunder Head woodなど)、プラスッチク(G.
Rennieが提出したU.S. Patent No. 5,342,812に記載さ
れたOdysseyなど)、他の材質(P. Niskanen et. al.が
提出したU.S. Patent No. 8,342,812に記載された金属
マトリックス複合物など)などが挙げられる。最近のド
ライバーは主にチタン又は鉄からなる。
えば硬木(パーシモンなど)、金属(スチール、鋳鉄、
アルミニウム、銅、チタンなど)、黒鉛(スポルディン
グ社製のThunder Head woodなど)、プラスッチク(G.
Rennieが提出したU.S. Patent No. 5,342,812に記載さ
れたOdysseyなど)、他の材質(P. Niskanen et. al.が
提出したU.S. Patent No. 8,342,812に記載された金属
マトリックス複合物など)などが挙げられる。最近のド
ライバーは主にチタン又は鉄からなる。
【0008】ゴルフクラブにとって、一番重要なポイン
トはクラブヘッドのフェース部である。該クラブヘッド
のフェース部は打撃点又は打撃フェースを示すと共に、
スイングの際にボールに面する個所である。ボールを打
撃した際に、該フェース部が弾性的に変形し、その後直
ぐに反発する。前記変形現象を防止することはできない
が、スイングの際のエネルギーを効率的にボールに与え
るためにその現象を小さくすることが望ましい。従っ
て、クラブヘッドに用いる材料の剛性を大きくする試み
が多く行われ、特にクラブヘッドのフェース部に対して
そのような要求が高い。
トはクラブヘッドのフェース部である。該クラブヘッド
のフェース部は打撃点又は打撃フェースを示すと共に、
スイングの際にボールに面する個所である。ボールを打
撃した際に、該フェース部が弾性的に変形し、その後直
ぐに反発する。前記変形現象を防止することはできない
が、スイングの際のエネルギーを効率的にボールに与え
るためにその現象を小さくすることが望ましい。従っ
て、クラブヘッドに用いる材料の剛性を大きくする試み
が多く行われ、特にクラブヘッドのフェース部に対して
そのような要求が高い。
【0009】高い剛性を有する材料といえば、先ず第1
に思いつくのがダイヤモンドである。D. Kimが提出した
U.S. Patent Nos. 4,951,953及び5,029,865には、ゴル
フクラブヘッドの打撃フェース部を粒子系10〜100
(mのダイヤモンド粒子で被覆することが掲示されてい
る。前記粒子は“無電解複合ダイヤモンド被覆”技術に
よって前記打撃フェース部に埋め込まれる。前記米国特
許公報には、ダイヤモンド成分及び金属又は金属合金
(例えばニッケルマトリックス)を含む複合物が記載さ
れている。前記複合物の被覆部の厚みは1〜2ミルであ
る。又、H. Sam Cho, et al.,が提出したU.S. Patent N
o. 5,620,382には、多結晶ダイヤモンド又は立方構造の
窒素ホウ素のインサートを用いることが掲示される。前
記インサートは表面層(結合されているダイヤモンド−
ダイヤモンド又はCBN−CBN結晶)及び硬い/強固
な支持層を含む。前記インサートは、例えば金属又はセ
ラミックマトリックスに結合されることによって、クラ
ブヘッドの穴に挿し込まれる。
に思いつくのがダイヤモンドである。D. Kimが提出した
U.S. Patent Nos. 4,951,953及び5,029,865には、ゴル
フクラブヘッドの打撃フェース部を粒子系10〜100
(mのダイヤモンド粒子で被覆することが掲示されてい
る。前記粒子は“無電解複合ダイヤモンド被覆”技術に
よって前記打撃フェース部に埋め込まれる。前記米国特
許公報には、ダイヤモンド成分及び金属又は金属合金
(例えばニッケルマトリックス)を含む複合物が記載さ
れている。前記複合物の被覆部の厚みは1〜2ミルであ
る。又、H. Sam Cho, et al.,が提出したU.S. Patent N
o. 5,620,382には、多結晶ダイヤモンド又は立方構造の
窒素ホウ素のインサートを用いることが掲示される。前
記インサートは表面層(結合されているダイヤモンド−
ダイヤモンド又はCBN−CBN結晶)及び硬い/強固
な支持層を含む。前記インサートは、例えば金属又はセ
ラミックマトリックスに結合されることによって、クラ
ブヘッドの穴に挿し込まれる。
【0010】ダイヤモンドの剛性率は一番高いが、ダイ
ヤモンド又はダイヤモンド粉を適用するには次のような
問題点がある。先ず、適用された打撃フェース部の硬度
が高すぎると共に、クラブヘッド自身の変形が小さすぎ
るので、生じる衝撃力は大きい。その結果、ボールはク
ラブヘッドよりはるかにやわらかいので、一般に生じる
変形よりもっと大幅な変形が生じた。そこで、クラブヘ
ッドの打撃フェース部とボールとの接触面積が瞬間的に
拡大し、その接触面積が拡大したことによって、クラブ
ヘッドの打撃フェースとボールとの間の摩擦力が増え
た。つまり、前記打撃フェースとボールとの接触が多く
なることによって、両方の間の摩擦も増えるので、ダイ
ヤモンド−金属の複合物を適用する際に、次のような問
題点が発生する。ダイヤモンド−金属の複合物を研磨す
る際に、ダイヤモンド粒子は金属よりはるかに硬く、且
つダイヤモンド粒子の磨耗率は金属の磨耗率より低いの
で、研磨後ダイヤモンド粒子が金属より突出したような
結果が出た。このようなバラツキが前記クラブヘッドの
打撃フェースとボールとの摩擦力を更に増加させてしま
う。
ヤモンド又はダイヤモンド粉を適用するには次のような
問題点がある。先ず、適用された打撃フェース部の硬度
が高すぎると共に、クラブヘッド自身の変形が小さすぎ
るので、生じる衝撃力は大きい。その結果、ボールはク
ラブヘッドよりはるかにやわらかいので、一般に生じる
変形よりもっと大幅な変形が生じた。そこで、クラブヘ
ッドの打撃フェース部とボールとの接触面積が瞬間的に
拡大し、その接触面積が拡大したことによって、クラブ
ヘッドの打撃フェースとボールとの間の摩擦力が増え
た。つまり、前記打撃フェースとボールとの接触が多く
なることによって、両方の間の摩擦も増えるので、ダイ
ヤモンド−金属の複合物を適用する際に、次のような問
題点が発生する。ダイヤモンド−金属の複合物を研磨す
る際に、ダイヤモンド粒子は金属よりはるかに硬く、且
つダイヤモンド粒子の磨耗率は金属の磨耗率より低いの
で、研磨後ダイヤモンド粒子が金属より突出したような
結果が出た。このようなバラツキが前記クラブヘッドの
打撃フェースとボールとの摩擦力を更に増加させてしま
う。
【0011】ボールが正確に打撃される場合以外は、ク
ラブヘッドの打撃フェースとボールとの摩擦力は望まし
くないものであり、それが“フックボール”又は“スラ
イスボール”につながる可能性がある。“フックボー
ル” 又は“スライスボール”はゴルフ用語で、一般に
は故意に行われ、打球が右打ちの場合左に、左打ちの場
合右に曲りながら飛ぶことを表す。しかし、上述したよ
うに摩擦力によって生じるフックボール、スライスボー
ルには望ましくない理由が二点ある。第1に、エネルギ
ーが角運動量、即ち回転及び摩擦力の増加分によって発
生する熱に消耗されるので、ボールの飛距離が減少す
る。前記両方のエネルギーの消耗は共に望ましい前進の
運動量を減少させる。第二に、希望する方向に打つこと
ができないので、次の打球が更に難しくなる。さらに、
ある打球にはバックスピンが望ましいが、そのバックス
ピンもボールの飛距離を減少させてしまう。
ラブヘッドの打撃フェースとボールとの摩擦力は望まし
くないものであり、それが“フックボール”又は“スラ
イスボール”につながる可能性がある。“フックボー
ル” 又は“スライスボール”はゴルフ用語で、一般に
は故意に行われ、打球が右打ちの場合左に、左打ちの場
合右に曲りながら飛ぶことを表す。しかし、上述したよ
うに摩擦力によって生じるフックボール、スライスボー
ルには望ましくない理由が二点ある。第1に、エネルギ
ーが角運動量、即ち回転及び摩擦力の増加分によって発
生する熱に消耗されるので、ボールの飛距離が減少す
る。前記両方のエネルギーの消耗は共に望ましい前進の
運動量を減少させる。第二に、希望する方向に打つこと
ができないので、次の打球が更に難しくなる。さらに、
ある打球にはバックスピンが望ましいが、そのバックス
ピンもボールの飛距離を減少させてしまう。
【0012】ダイヤモンド製の打撃フェースを採用する
クラブヘッドは、コストの面も考える必要がある。又、
ダイヤモンド−金属の複合物を製造する(PCD)には
ある程度難しい製造且つ高度な技術を施す必要があり、
先ず、前記複合物をクラブヘッドに挿し込むために、ク
ラブヘッドの打撃フェースに前もって挿し込み用の穴又
は凹部を形成させる必要がある。さらに、該複合物は価
格が高いばかりでなく、製造するためのプロセスも複雑
である。その上、該ダイヤモンド−金属の複合物を用い
るクラブヘッドのフェース部には頻繁にポリシングをす
る必要があり、その作業は時間が掛かるばかりでなく、
ダイヤモンドが存在しているため完成させるのは難い。
クラブヘッドは、コストの面も考える必要がある。又、
ダイヤモンド−金属の複合物を製造する(PCD)には
ある程度難しい製造且つ高度な技術を施す必要があり、
先ず、前記複合物をクラブヘッドに挿し込むために、ク
ラブヘッドの打撃フェースに前もって挿し込み用の穴又
は凹部を形成させる必要がある。さらに、該複合物は価
格が高いばかりでなく、製造するためのプロセスも複雑
である。その上、該ダイヤモンド−金属の複合物を用い
るクラブヘッドのフェース部には頻繁にポリシングをす
る必要があり、その作業は時間が掛かるばかりでなく、
ダイヤモンドが存在しているため完成させるのは難い。
【0013】又、クラブヘッドの摩擦力を低減させるた
めに、前記フェース部の剛性を向上させるテスト以外
に、他のテストも行った。例えば、1999年3月23
日にSharpeが提出したU.S. Patent No. 5,885,171には
クラブヘッドのフェースとボールとの間の摩擦係数を変
更させる手段が記載されている。該公報には、潤滑油の
ような液体コーティングをクラブヘッドのフェース又は
打撃フェース部に付けることによって摩擦係数を低減さ
せる。前記手段を行うことにより摩擦係数を低減させる
効果を向上させることができるが、次のような問題点が
発生する。第1に、液体潤滑油を付けることによって汚
れやすくなると共に、ゴルフプレイヤーに対しての危険
性を高める可能性があり、例えばスイングの際に手が滑
りやすいという問題も発生する。第2に、一部の潤滑油
がクラブヘッドからボールに付く可能性があるので、ボ
ールの飛び具合が不安定になる。第3に、打撃する際、
ゴルフクラブが地面に接触することがとくあるので、潤
滑油の効果がなくなってしまう。更に、毎回打撃する前
にゴルフクラブヘッドに液体潤滑油を付けることは不便
であると共に、プレイが終了した後毎回ゴルフクラブか
ら潤滑油を取り除く必要がある。
めに、前記フェース部の剛性を向上させるテスト以外
に、他のテストも行った。例えば、1999年3月23
日にSharpeが提出したU.S. Patent No. 5,885,171には
クラブヘッドのフェースとボールとの間の摩擦係数を変
更させる手段が記載されている。該公報には、潤滑油の
ような液体コーティングをクラブヘッドのフェース又は
打撃フェース部に付けることによって摩擦係数を低減さ
せる。前記手段を行うことにより摩擦係数を低減させる
効果を向上させることができるが、次のような問題点が
発生する。第1に、液体潤滑油を付けることによって汚
れやすくなると共に、ゴルフプレイヤーに対しての危険
性を高める可能性があり、例えばスイングの際に手が滑
りやすいという問題も発生する。第2に、一部の潤滑油
がクラブヘッドからボールに付く可能性があるので、ボ
ールの飛び具合が不安定になる。第3に、打撃する際、
ゴルフクラブが地面に接触することがとくあるので、潤
滑油の効果がなくなってしまう。更に、毎回打撃する前
にゴルフクラブヘッドに液体潤滑油を付けることは不便
であると共に、プレイが終了した後毎回ゴルフクラブか
ら潤滑油を取り除く必要がある。
【0014】又、1996年7月2日にBuettnerが提出
したU.S. Patent No. 5,531,444にもクラブヘッドの摩
擦を低減する手段が記載されている。それは、クラブヘ
ッドに窒化チタンコーティングを塗布することであり、
その公報の内容によると、窒化チタンコーティングは強
硬且つ強靭な低摩擦係数コーティングである。しかし、
その窒化チタンコーティングを塗布するためには高温度
が必要である。又、塗布の際の加熱によってクラブヘッ
ドにおけるシャフトとの接合部の長穴部が歪みやすいの
で、目的は前記結合部の歪みを防止する手段を提供する
ことである。その公報の技術手段によれば前記効果は達
成できるが、クラブヘッドの変形及び/又は劣化するこ
とを防止するためには、摩擦係数がより低い且つ塗布の
際に高温度を必要としないコーティングを提供すること
が望ましい。
したU.S. Patent No. 5,531,444にもクラブヘッドの摩
擦を低減する手段が記載されている。それは、クラブヘ
ッドに窒化チタンコーティングを塗布することであり、
その公報の内容によると、窒化チタンコーティングは強
硬且つ強靭な低摩擦係数コーティングである。しかし、
その窒化チタンコーティングを塗布するためには高温度
が必要である。又、塗布の際の加熱によってクラブヘッ
ドにおけるシャフトとの接合部の長穴部が歪みやすいの
で、目的は前記結合部の歪みを防止する手段を提供する
ことである。その公報の技術手段によれば前記効果は達
成できるが、クラブヘッドの変形及び/又は劣化するこ
とを防止するためには、摩擦係数がより低い且つ塗布の
際に高温度を必要としないコーティングを提供すること
が望ましい。
【0015】本発明は、上記の現状に鑑み、製造コスト
が安く、打撃フェース部の硬さが適度であり、コーティ
ングを塗布する際に変形しなく、打撃フェース部とボー
ルとの間の摩擦力が大幅に低減できるゴルフクラブヘッ
ドを提供することを目的とするものである。
が安く、打撃フェース部の硬さが適度であり、コーティ
ングを塗布する際に変形しなく、打撃フェース部とボー
ルとの間の摩擦力が大幅に低減できるゴルフクラブヘッ
ドを提供することを目的とするものである。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明の第一の目的は、
従来のクラブヘッドに比べてより摩擦係数が低い打撃フ
ェース部を有するクラブヘッドを提供する。本発明の第
二の目的は、地面と接触する底面部の摩擦係数が低いク
ラブヘッドを提供する。本発明の第三の目的は、強硬な
打撃部を有するクラブヘッドを提供する。本発明の第四
の目的は、摩擦係数の低いクラブヘッドを簡単且つ安く
製造する方法を提供する。本発明の第五の目的は、クラ
ブヘッドに変形又は歪みが発生しない温度で塗布できる
コーティングを提供する。本発明の第六の目的は、ボー
ルの回転、即ち“フックボール”、“スライスボール”
などの出現を抑えることができるゴルフクラブを提供す
る。これによって、前進の運動量が増加する。
従来のクラブヘッドに比べてより摩擦係数が低い打撃フ
ェース部を有するクラブヘッドを提供する。本発明の第
二の目的は、地面と接触する底面部の摩擦係数が低いク
ラブヘッドを提供する。本発明の第三の目的は、強硬な
打撃部を有するクラブヘッドを提供する。本発明の第四
の目的は、摩擦係数の低いクラブヘッドを簡単且つ安く
製造する方法を提供する。本発明の第五の目的は、クラ
ブヘッドに変形又は歪みが発生しない温度で塗布できる
コーティングを提供する。本発明の第六の目的は、ボー
ルの回転、即ち“フックボール”、“スライスボール”
などの出現を抑えることができるゴルフクラブを提供す
る。これによって、前進の運動量が増加する。
【0017】本発明に係るゴルフクラブヘッドは、本体
の打撃フェース部がダイヤモンド類似カーボン(DL
C)の薄層で被覆されるものである。該ダイヤモンド類
似カーボン(DLC)の薄層はクラブヘッド、特に打撃
フェース部(底面部も含まれる)に被覆することに用
い、該薄層の厚みは0.1μm〜10μmである。本発
明は鉄又はチタン製のクラブヘッドに適用できるが、他
の材質製のクラブヘッドにも適用できることは言うまで
もない。
の打撃フェース部がダイヤモンド類似カーボン(DL
C)の薄層で被覆されるものである。該ダイヤモンド類
似カーボン(DLC)の薄層はクラブヘッド、特に打撃
フェース部(底面部も含まれる)に被覆することに用
い、該薄層の厚みは0.1μm〜10μmである。本発
明は鉄又はチタン製のクラブヘッドに適用できるが、他
の材質製のクラブヘッドにも適用できることは言うまで
もない。
【0018】本発明に用いるダイヤモンド類似カーボン
(DLC)は主に2種類に分けられている。一種類は原
子%で10%未満の水素を含むダイヤモンド類似カーボ
ン(DLC)である(以下で“脱水素DLC”と称
す)。この場合、ダイヤモンド類似カーボン(DLC)
におけるダイヤモンドの割合は原子%で50%乃至95
%の範囲であり、80%乃至95%の範囲が最も好まし
い。もう一種類は原子%で10%以上の水素を含むダイ
ヤモンド類似カーボン(DLC)である(以下で“水素
化DLC”と称す)。この場合、ダイヤモンド類似カー
ボン(DLC)におけるダイヤモンドの割合は原子%で
20%乃至60%の範囲であり、30%乃至60%の範
囲が最も好ましい。
(DLC)は主に2種類に分けられている。一種類は原
子%で10%未満の水素を含むダイヤモンド類似カーボ
ン(DLC)である(以下で“脱水素DLC”と称
す)。この場合、ダイヤモンド類似カーボン(DLC)
におけるダイヤモンドの割合は原子%で50%乃至95
%の範囲であり、80%乃至95%の範囲が最も好まし
い。もう一種類は原子%で10%以上の水素を含むダイ
ヤモンド類似カーボン(DLC)である(以下で“水素
化DLC”と称す)。この場合、ダイヤモンド類似カー
ボン(DLC)におけるダイヤモンドの割合は原子%で
20%乃至60%の範囲であり、30%乃至60%の範
囲が最も好ましい。
【0019】
【発明の好適な実施の形態】本発明は金属クラブヘッド
を被覆ものであり、特に鉄又はチタン製の金属クラブヘ
ッドを被覆することに用いる。クラブヘッド全体にダイ
ヤモンド類似カーボン(DLC)を被覆してもよいが、
本発明の効果を発揮させるため、少なくともボールと接
触する打撃フェースにDLCを被覆する必要がある。勿
論、スイングの際に、クラブヘッドと草、土又は他の生
地との摩擦を低減するために、クラブヘッドの底面部も
DLCで被覆することが好ましい。
を被覆ものであり、特に鉄又はチタン製の金属クラブヘ
ッドを被覆することに用いる。クラブヘッド全体にダイ
ヤモンド類似カーボン(DLC)を被覆してもよいが、
本発明の効果を発揮させるため、少なくともボールと接
触する打撃フェースにDLCを被覆する必要がある。勿
論、スイングの際に、クラブヘッドと草、土又は他の生
地との摩擦を低減するために、クラブヘッドの底面部も
DLCで被覆することが好ましい。
【0020】DLCは本質的にダイヤモンド、黒鉛、非
ダイヤモンドカーボン及びポリマーの複合物であり、D
LCは用途によって主に2種類に分けられている。一種
類は原子%で10%未満の水素を含むDLC(脱水素D
LC)であり、もう一種類は原子%で10%以上の水素
を含むDLC(水素化DLC)であり、“非晶形ダイヤ
モンド”又は“ナノサイズダイヤモンド”とも称する。
前記水素化DLCは原子%で20%乃至60%のダイヤ
モンドを含むが、前記脱水素DLCは原子%で50%乃
至95%のダイヤモンドを含む。
ダイヤモンドカーボン及びポリマーの複合物であり、D
LCは用途によって主に2種類に分けられている。一種
類は原子%で10%未満の水素を含むDLC(脱水素D
LC)であり、もう一種類は原子%で10%以上の水素
を含むDLC(水素化DLC)であり、“非晶形ダイヤ
モンド”又は“ナノサイズダイヤモンド”とも称する。
前記水素化DLCは原子%で20%乃至60%のダイヤ
モンドを含むが、前記脱水素DLCは原子%で50%乃
至95%のダイヤモンドを含む。
【0021】カーボンはsp2ボンドとsp3ボンドの
形がある。sp2ボンドは黒鉛の形式であるが、sp3
ボンドはダイヤモンドの形式である。又、ラマン分光光
度計でsp2ボンドとsp3ボンドとの割合を測定する
ことができ、DLCのダイヤモンドと類似する程度はs
p3ボンドの割合によって決まる。それによると、脱水
素DLCは水素化DLCより強硬であるが、全てのDL
Cはかなり低い摩擦係数を有する。しかし、水素化DL
Cの摩擦係数は水又は水分が存在することによって増加
する。一方、水分は脱水素DLCに影響を与えないの
で、雨又は湿気の多い状況でも脱水素DLCで被覆され
たクラブヘッドには影響を与えることはない。その結
果、本発明には脱水素DLCが好ましいが、水素化DL
Cを使用することもできる。
形がある。sp2ボンドは黒鉛の形式であるが、sp3
ボンドはダイヤモンドの形式である。又、ラマン分光光
度計でsp2ボンドとsp3ボンドとの割合を測定する
ことができ、DLCのダイヤモンドと類似する程度はs
p3ボンドの割合によって決まる。それによると、脱水
素DLCは水素化DLCより強硬であるが、全てのDL
Cはかなり低い摩擦係数を有する。しかし、水素化DL
Cの摩擦係数は水又は水分が存在することによって増加
する。一方、水分は脱水素DLCに影響を与えないの
で、雨又は湿気の多い状況でも脱水素DLCで被覆され
たクラブヘッドには影響を与えることはない。その結
果、本発明には脱水素DLCが好ましいが、水素化DL
Cを使用することもできる。
【0022】本発明を利用する際に、少なくともクラブ
ヘッドの打撃フェース部をDLCで被覆する必要があ
る。要求に応じて、他の面部を被覆してもよい。例え
ば、スイングの際に、クラブヘッドと草、土又は他の生
地との摩擦を低減するために、クラブヘッドの底面部も
DLCで被覆することが好ましいが、クラブヘッドの上
面部まで被覆する必要はない。更に、DLCをクラブヘ
ッドにつける際に、直接に希望する面部、例えば打撃フ
ェース部及び/又は底面部に付着するさせるができる。
よって、従来技術のように穴を形成させる又はクラブヘ
ッドの形状或いは構成を変更する必要はなくなる。
ヘッドの打撃フェース部をDLCで被覆する必要があ
る。要求に応じて、他の面部を被覆してもよい。例え
ば、スイングの際に、クラブヘッドと草、土又は他の生
地との摩擦を低減するために、クラブヘッドの底面部も
DLCで被覆することが好ましいが、クラブヘッドの上
面部まで被覆する必要はない。更に、DLCをクラブヘ
ッドにつける際に、直接に希望する面部、例えば打撃フ
ェース部及び/又は底面部に付着するさせるができる。
よって、従来技術のように穴を形成させる又はクラブヘ
ッドの形状或いは構成を変更する必要はなくなる。
【0023】産業界でDLCを多種の材料に付けるため
に用いる手段は主に物理蒸着方法(PVD)である。そ
の方法は物理的な手段を用いて低い温度でカーボン原子
を活発にさせる。一方、化学蒸着方法(CVD)は高い
温度、例えば600℃以上の温度でカーボン原子を活発
にさせる。CVDは高い温度が必要なので、本発明には
PVD方法を採用した。PVD方法にはスパッタリング
方法、イオンビーム蒸着方法及びカソードアーク方法が
含まれ、その中のカソードアーク方法が最も好ましい。
勿論、DLCをクラブヘッドに付けることができる方法
であれば、どのような方法でも採用できる。
に用いる手段は主に物理蒸着方法(PVD)である。そ
の方法は物理的な手段を用いて低い温度でカーボン原子
を活発にさせる。一方、化学蒸着方法(CVD)は高い
温度、例えば600℃以上の温度でカーボン原子を活発
にさせる。CVDは高い温度が必要なので、本発明には
PVD方法を採用した。PVD方法にはスパッタリング
方法、イオンビーム蒸着方法及びカソードアーク方法が
含まれ、その中のカソードアーク方法が最も好ましい。
勿論、DLCをクラブヘッドに付けることができる方法
であれば、どのような方法でも採用できる。
【0024】クラブヘッド、特に長距離向けのクラブヘ
ッドにDLCを用いる理由は、DLCの摩擦係数がかな
り低い、即ち0.1又はそれ以下であることを考慮した
結果である。このような低い摩擦係数はテフロンや多数
の潤滑油の摩擦係数に匹敵し、クラブヘッドの打撃フェ
ース部とボールとの間の摩擦を低くすることによって、
打撃されたボールに生じる熱、回転、角運動量を低減さ
せることができる。従って、更に多くの前進又は指向の
運動量がクラブヘッドからボールに移転される。つま
り、ゴルフクラブのスイングの際の力は角運動量又は熱
の発生によって浪費することはない。
ッドにDLCを用いる理由は、DLCの摩擦係数がかな
り低い、即ち0.1又はそれ以下であることを考慮した
結果である。このような低い摩擦係数はテフロンや多数
の潤滑油の摩擦係数に匹敵し、クラブヘッドの打撃フェ
ース部とボールとの間の摩擦を低くすることによって、
打撃されたボールに生じる熱、回転、角運動量を低減さ
せることができる。従って、更に多くの前進又は指向の
運動量がクラブヘッドからボールに移転される。つま
り、ゴルフクラブのスイングの際の力は角運動量又は熱
の発生によって浪費することはない。
【0025】本発明は摩擦係数が低い(0.1又はそれ以
下)ので、前記U.S. Patent No. 5,885,171のような液
体潤滑油を使用する必要がなく、前記公報のようなゴル
フ試合の際に不必要な潤滑油が収納される容器を携帯す
る必要もないと共に、潤滑油が使用者の手を汚す又は潤
滑油がゴルフボールに付着する虞はない。
下)ので、前記U.S. Patent No. 5,885,171のような液
体潤滑油を使用する必要がなく、前記公報のようなゴル
フ試合の際に不必要な潤滑油が収納される容器を携帯す
る必要もないと共に、潤滑油が使用者の手を汚す又は潤
滑油がゴルフボールに付着する虞はない。
【0026】本発明に係るDLCをクラブヘッドに付け
る温度は200℃以下であり非常に低い、これは重要な
ポイントであり、その温度ではクラブヘッドを構成する
ベース金属は過熱しないので、クラブヘッドの寸法又は
特性が変化する可能性はない。従って、DLCを鉄又は
チタン製のクラブヘッドに付けることはクラブヘッドの
形状、相対強度、相対硬度に対して影響を与えない。更
に、本発明に用いるDLCを被覆する温度は前記U.S. P
atent No. 5,531,444に用いる窒化チタンを塗布する温
度よりはるかに低いので、前記公報で用いた手段を採用
しなくてもクラブヘッドにおけるシャフトの接合部の長
穴部を歪めることはない。
る温度は200℃以下であり非常に低い、これは重要な
ポイントであり、その温度ではクラブヘッドを構成する
ベース金属は過熱しないので、クラブヘッドの寸法又は
特性が変化する可能性はない。従って、DLCを鉄又は
チタン製のクラブヘッドに付けることはクラブヘッドの
形状、相対強度、相対硬度に対して影響を与えない。更
に、本発明に用いるDLCを被覆する温度は前記U.S. P
atent No. 5,531,444に用いる窒化チタンを塗布する温
度よりはるかに低いので、前記公報で用いた手段を採用
しなくてもクラブヘッドにおけるシャフトの接合部の長
穴部を歪めることはない。
【0027】又、DLCは非常に平滑な材質であるの
で、それによって被覆されるクラブヘッドをポリシング
する必要は殆どない。
で、それによって被覆されるクラブヘッドをポリシング
する必要は殆どない。
【0028】
【実施例】カソードアーク方法を用いてクラブヘッドに
脱水素DLCが蒸着した50本のチタンドライバーを製
造し、蒸着した非晶形ダイヤモンド(脱水素DLC)の
厚みは3mmである。前記50本のドライバーを多数の
ゴルフプレーヤーにテストさせた結果、殆どのプレーヤ
ーはボールの飛距離に対し、驚きを感じた。
脱水素DLCが蒸着した50本のチタンドライバーを製
造し、蒸着した非晶形ダイヤモンド(脱水素DLC)の
厚みは3mmである。前記50本のドライバーを多数の
ゴルフプレーヤーにテストさせた結果、殆どのプレーヤ
ーはボールの飛距離に対し、驚きを感じた。
【0029】
【発明の効果】本発明は、ゴルフクラブヘッドの打撃フ
ェース部をダイヤモンド類似カーボン(DLC)によっ
て被覆することにより該クラブヘッドのフェースの摩擦
係数をかなり低減させ、それによって、打撃されるボー
ルの飛距離及び安定性を向上させる。
ェース部をダイヤモンド類似カーボン(DLC)によっ
て被覆することにより該クラブヘッドのフェースの摩擦
係数をかなり低減させ、それによって、打撃されるボー
ルの飛距離及び安定性を向上させる。
Claims (24)
- 【請求項1】 本体の打撃フェース部がダイヤモンド類
似カーボン(DLC)の薄層で被覆されることを特徴と
するゴルフクラブヘッド。 - 【請求項2】 前記薄層の厚みが0.1μm〜10μm
であることを特徴とする請求項1に記載のゴルフクラブ
ヘッド。 - 【請求項3】 ゴルフクラブヘッドは実質的に鉄、チタ
ンから選択される材料からなることを特徴とする請求項
2に記載のゴルフクラブヘッド。 - 【請求項4】 前記ダイヤモンド類似カーボン(DL
C)の薄層における水素の含量は原子%で10%未満で
あることを特徴とする請求項2に記載のゴルフクラブヘ
ッド。 - 【請求項5】 前記ダイヤモンド類似カーボン(DL
C)の薄層におけるダイヤモンドの含量は原子%で50
%乃至95%であることを特徴とする請求項4に記載の
ゴルフクラブヘッド。 - 【請求項6】 前記ダイヤモンド類似カーボン(DL
C)の薄層における実質的な純カーボンの含量は原子%
で80%乃至95%であることを特徴とする請求項5に
記載のゴルフクラブヘッド。 - 【請求項7】 前記ダイヤモンド類似カーボン(DL
C)の薄層における水素の含量は原子%で10%以上で
あることを特徴とする請求項2に記載のゴルフクラブヘ
ッド。 - 【請求項8】 前記ダイヤモンド類似カーボン(DL
C)の薄層におけるダイヤモンドの含量は原子%で20
%乃至60%であることを特徴とする請求項7に記載の
ゴルフクラブヘッド。 - 【請求項9】 前記ダイヤモンド類似カーボン(DL
C)の薄層におけるダイヤモンドの含量は原子%で30
%乃至60%であることを特徴とする請求項8に記載の
ゴルフクラブヘッド。 - 【請求項10】 前記ダイヤモンド類似カーボン(DL
C)は物理蒸着方法(PVD)によって前記打撃フェー
スに被覆されることを特徴とする請求項2に記載のゴル
フクラブヘッド。 - 【請求項11】 前記物理蒸着方法(PVD)はカソー
ドアーク方法であることを特徴とする請求項10に記載
のゴルフクラブヘッド。 - 【請求項12】 前記ダイヤモンド類似カーボン(DL
C)は200℃以下の温度で前記打撃フェースに被覆さ
れることを特徴とする請求項11に記載のゴルフクラブ
ヘッド。 - 【請求項13】 本体は上面部、底面部及び打撃フェー
ス部を有するゴルフクラブヘッドであって、前記底面部
及び打撃フェース部はダイヤモンド類似カーボン(DL
C)の薄層によって被覆されることを特徴とするゴルフ
クラブヘッド。 - 【請求項14】 前記薄層の厚みは0.1μm〜10μ
mであることを特徴とする請求項13に記載のゴルフク
ラブヘッド。 - 【請求項15】 ゴルフクラブヘッドは実質的に鉄、チ
タンから選択される材料からなることを特徴とする請求
項14に記載のゴルフクラブヘッド。 - 【請求項16】 前記ダイヤモンド類似カーボン(DL
C)の薄層における水素の含量は原子%で10%未満で
あることを特徴とする請求項14に記載のゴルフクラブ
ヘッド。 - 【請求項17】 前記ダイヤモンド類似カーボン(DL
C)の薄層におけるダイヤモンドの含量は原子%で50
%乃至95%であることを特徴とする請求項16に記載
のゴルフクラブヘッド。 - 【請求項18】 前記ダイヤモンド類似カーボン(DL
C)の薄層における実質的な純カーボンの含量は原子%
で80%乃至95%であることを特徴とする請求項17
に記載のゴルフクラブヘッド。 - 【請求項19】 前記ダイヤモンド類似カーボン(DL
C)の薄層における水素の含量は原子%で10%以上で
あることを特徴とする請求項14に記載のゴルフクラブ
ヘッド。 - 【請求項20】 前記ダイヤモンド類似カーボン(DL
C)の薄層におけるダイヤモンドの含量は原子%で20
%乃至60%であることを特徴とする請求項19に記載
のゴルフクラブヘッド。 - 【請求項21】 前記ダイヤモンド類似カーボン(DL
C)の薄層におけるダイヤモンドの含量は原子%で30
%乃至60%であることを特徴とする請求項20に記載
のゴルフクラブヘッド。 - 【請求項22】 前記ダイヤモンド類似カーボン(DL
C)は物理蒸着方法(PVD)によって前記打撃フェー
スに被覆されることを特徴とする請求項14に記載のゴ
ルフクラブヘッド。 - 【請求項23】 前記物理蒸着方法(PVD)はカソー
ドアーク方法であることを特徴とする請求項22に記載
のゴルフクラブヘッド。 - 【請求項24】 前記ダイヤモンド類似カーボン(DL
C)は200℃以下の温度で前記打撃フェースに被覆さ
れることを特徴とする請求項23に記載のゴルフクラブ
ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11146230A JP2000334070A (ja) | 1999-05-26 | 1999-05-26 | ダイヤモンド類似カーボンコーテッドゴルフクラブヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11146230A JP2000334070A (ja) | 1999-05-26 | 1999-05-26 | ダイヤモンド類似カーボンコーテッドゴルフクラブヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000334070A true JP2000334070A (ja) | 2000-12-05 |
Family
ID=15403062
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11146230A Pending JP2000334070A (ja) | 1999-05-26 | 1999-05-26 | ダイヤモンド類似カーボンコーテッドゴルフクラブヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000334070A (ja) |
Cited By (2)
| 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 |
| CN115976488A (zh) * | 2022-12-16 | 2023-04-18 | 广州今泰科技股份有限公司 | 一种具有耐磨耐蚀类金刚石涂层的高尔夫球头及制备方法 |
-
1999
- 1999-05-26 JP JP11146230A patent/JP2000334070A/ja active Pending
Cited By (4)
| 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 |
| CN102949824A (zh) * | 2011-08-24 | 2013-03-06 | 邓禄普体育用品株式会社 | 高尔夫球具杆头 |
| KR101413814B1 (ko) * | 2011-08-24 | 2014-06-30 | 던롭 스포츠 가부시키가이샤 | 골프 클럽 헤드 |
| CN115976488A (zh) * | 2022-12-16 | 2023-04-18 | 广州今泰科技股份有限公司 | 一种具有耐磨耐蚀类金刚石涂层的高尔夫球头及制备方法 |
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