JPH11137736A - ゴルフクラブヘッド - Google Patents
ゴルフクラブヘッドInfo
- Publication number
- JPH11137736A JPH11137736A JP9327123A JP32712397A JPH11137736A JP H11137736 A JPH11137736 A JP H11137736A JP 9327123 A JP9327123 A JP 9327123A JP 32712397 A JP32712397 A JP 32712397A JP H11137736 A JPH11137736 A JP H11137736A
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- metal
- compound
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- coating layer
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- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
金属下地層の表面に形成される硬質皮膜層の密着を向上
させるとともに、前記金属下地層と前記硬質皮膜層の厚
みを均一化させることにより、前記硬質皮膜層が有する
反発性能や耐久性を常に安定して発揮させ、傷つきや摩
耗等に対する耐久性に優れた、飛距離の大きいゴルフク
ラブヘッドを提供する。 【解決手段】 軟鉄製のヘッド母材1aの全体または一
部の表面に、イオンプレーティング法により0.3μ程
度の厚さのTiよりなる金属下地層2と、該金属下地層
2の表面にイオンプレーティング法により微小硬度18
00程度のTiNよりなる硬質皮膜層3を形成したゴル
フクラブヘッドとした。
Description
ドに関するものであり、更に詳細には物理蒸着法または
化学蒸着法により硬質皮膜層を形成してなるゴルフクラ
ブヘッドに関するものである。
耗等に対する耐久性の向上を目的として、ヘッド表面に
物理蒸着法または化学蒸着法により硬質皮膜層を施した
ゴルフクラブヘッドが知られている。例えば実開平3−
761号には、金属材料からなるゴルフクラブヘッドの
周面に周期律表第6族または第5族に属する元素の合金
または化合物イオンプレーティングによる被覆層を形成
してなることを特徴とするゴルフクラブが開示されてい
る。
は、金属素材から形成されたゴルフクラブヘッドの表面
に、湿式めっきによって皮膜層を形成し、該皮膜層の上
に金属化合物皮膜層を蒸着、イオンプレーティング等の
物理蒸着法により形成することを特徴とするゴルフクラ
ブヘッドが開示されている。
号に記載されたゴルフクラブのヘッドは、イオンプレー
ティングにより、ヘッド母材にTi化合物、Ta化合
物、Cr化合物等の硬質皮膜を直接被覆するために、2
種類以上の原子イオンを直接、同時にヘッド母材に打ち
込むことになるので、原子イオンが打ち込みにくく、打
ち込みのための時間が非常に長くなることにより、被覆
自体が不十分なまま終了し易く、繰り返し行われる打球
時のヘッドの衝撃や撓み、あるいは、芝、草等との摩擦
により硬質皮膜が剥離し、目的とする飛距離や耐久性が
得られないという問題があった。
うことは、前記硬質皮膜が形成されても、その厚みが不
均一になり易く、前記硬質皮膜が部分的に剥離し易いと
いう問題と、前記硬質皮膜の表面の色相にむらが生じ易
いという問題があった。
記載されたゴルフクラブヘッドにおいては、ヘッド母材
と物理蒸着法により形成された金属化合物皮膜層との間
に、湿式めっきによってめっき下地層を形成している
が、めっきによって形成される下地層は電気的な吸引に
より該ヘッド母材表面に付着しているに過ぎないため密
着性が悪く、繰り返し打球することによる衝撃や摩擦で
前記めっき下地層が硬質皮膜層を伴ったままヘッド母材
表面から容易に剥離してしまい、やはり目的とする飛距
離の増大や傷や摩擦等に対する耐久性が充分得られない
といった問題があった。
は、耐衝撃性は向上し、めっき層が剥離し易いという問
題は若干改善されるものの、根本的な問題の解決には至
らず、更にめっき下地層の膜厚が増加した分重量が増加
するため、重いゴルフクラブヘッドになってしまい、ゴ
ルフクラブに組み立てた際に、総重量の重い、バランス
の悪いゴルフクラブになってしまうという問題があっ
た。
属下地層の密着力及び硬度を改善し、前記金属下地層の
表面に形成される硬質皮膜層の密着を向上させるととも
に、前記金属下地層と前記硬質皮膜層の厚みを均一化さ
せることにより、前記硬質皮膜層が有する反発性能や耐
久性を常に安定して発揮させ、傷つきや摩耗等に対する
耐久性に優れた、飛距離の大きいゴルフクラブヘッドを
提供する。
に、請求項1の発明は、ゴルフクラブヘッドの全体又は
一部の上面に、物理蒸着法または化学蒸着法により0.
5μ以下の厚さの金属単体からなる金属下地層と、該金
属下地層の上面に物理蒸着法または化学蒸着法により微
小硬度1500以上の金属化合物からなる硬質皮膜層を
形成してなり、前記金属下地層を形成する金属は、前記
硬質皮膜層を構成する金属と同一金属のであるゴルフク
ラブヘッドである。
クラブヘッドにおいて、前記硬質皮膜層は、Ti化合
物、Ta化合物、Cr化合物、Zr化合物、Nb化合
物、Hf化合物、W化合物、Si化合物、Mo化合物、
V化合物、B化合物のうちの1種類の単層、または同一
金属をベースとする異なる化合物層からからなる2層以
上の多重層から形成したゴルフクラブヘッドである。
ゴルフクラブヘッドにおいて、前記硬質皮膜層は、2〜
30μの厚さであるゴルフクラブヘッドである。
に基づき説明する。ゴルフクラブへッド1は、ウッド型
ゴルフクラブヘッドを示している。そして、図2に示す
ように、ヘッド母材1aの表面に物理蒸着法または化学
蒸着法により0.5μ以下の金属単体からなる金属下地
層2と、前記金属下地層2の表面に物理蒸着法または化
学蒸着法により微小硬度1500以上の金属化合物から
なる硬質皮膜層3を形成している。
成し、前記軟鉄製ヘッド母材1aの表面に、純Tiを選
択して、イオンプレーティングにより0.3μ程度のT
i単体の金属下地層2を形成した。また、前記金属下地
層2の表面に形成された硬質皮膜層3としては、微小硬
度1800程度の金属化合物であるTiNを選択して同
じくイオンプレーティングにより20μ程度の硬質皮膜
層3を形成した。
る工程において、イオンプレーティングによるTiの金
属下地層2の形成初期においては、真空中でTi原子イ
オンがヘッド母材1aである軟鉄の表面に衝突し、衝突
したTi原子イオンの一部が前記軟鉄の内部に打ち込ま
れていく。この時、Ti原子が打ち込まれた部分では、
Ti原子が軟鉄を構成するFe原子、C原子をはじめと
する各種元素原子と反応して、Fe−Ti、TiCなど
の化合物または強制固溶体となる一方、軟鉄を構成する
Fe、C等の原子の一部は逆にイオン化して軟鉄の外部
に流出し、外部においてTi原子イオンと反応し、内部
と同様の化合物又は強制固溶体となる。即ち、ヘッド母
材1aの内部と外部においてTi原子イオンとヘッド母
材1aを構成するFe、C等の原子イオンとが反応し、
Fe、C等の原子イオンの流出が終了するまで上記化合
物または強制固溶体から構成される固体層1bの形成を
続けることになる。
と、Ti原子は、ヘッド母材1aの軟鉄と一体化して形
成された前記固体層1bの表面に堆積し、Tiの金属下
地層2として形成されてくる。即ち、Tiの金属下地層
2とヘッド母材1aとは、単なる表面の付着ではなく、
固体層1bを共有して一体化する。従って、固体層1b
は、ヘッド母材1a内部では軟鉄を構成する元素濃度の
高い固体層であり、外部ではTi濃度の高い固体層であ
るが、完全に分離した層ではなく、連続一体化した層と
してみなすことができる。
なったところで、Ti原子の衝突を継続させながら窒素
ガスを導入してTi原子と反応させ、Tiの金属下地層
2の表面にTiNからなる硬質皮膜層を生成し、該硬質
皮膜層3が所定の厚さになったところで被覆の終了とす
る。この時の前記硬質皮膜層3の硬さは、微小硬度19
00程度であった。
ド母材1aの表面にイオンプレーティング法によりTi
単体の金属下地層2を形成するのであるから、Tiイオ
ンが単体であるために軟鉄中に打ち込み易く、前記固体
層1bを容易に形成でき、前記金属下地層も短時間に、
膜厚の均一な層として形成させることができる。また、
金属下地層2を形成するTiと硬質皮膜層3を形成する
TiNとが、同一金属をベースとしているから、前記金
属下地層2と前記硬質皮膜層3との界面において、Ti
の金属下地層2の形成を終了し、N原子の分圧を上昇さ
せてTiとNの反応が開始され、最終的にTiNの硬質
皮膜層が形成されてゆく過程においてTiに対するN原
子数の比率が0から1の範囲で連続的に上昇させること
ができるので、実際には、Tiの金属下地層2とTiN
の硬質皮膜層3とは、単純なる2種類の層の表面での付
着ではなく、常にNの原子数が非常に近似したTiとN
との化合物がその表面で、連続的に密着し、一体化して
いるので、異なった金属をベースにする金属下地層と硬
質皮膜層という2種類の層の密着力よりも大きな密着力
が得られる。更に、同一設備内でTiの金属下地層2と
引き続きTiNの硬質皮膜層3の形成が行われるので、
TiNの硬質皮膜層3の被覆のための操業条件の設定も
容易である。
層3の組み合せとして効果がある実施例としては、表1
の通りである。前記したように、金属下地層2と硬質皮
膜層3とは、同一の金属をベースとすることが、物理蒸
着法、化学蒸着法の操業性からも、コストの面からも有
利である。また、硬質皮膜層を多重層として被覆する場
合も、金属下地層も含め同一金属をベースにすることが
効果的である。
下、好ましくは0.1〜0.2μ程度に形成することが
望ましい。厚さが0.1μ以下ではヘッド母材1aの金
属及び硬質皮膜層を構成する金属化合物との一体化に対
して不充分であり、厚さが0.5μを超えると、単体金
属としての脆さが現れ、金属下地層としての強度が低下
する。
μとすることが望ましい。厚さが2μ以下では、前記硬
質皮膜層3が有する反発性能や耐久性が充分に発揮され
ない。また、厚さが30μ以上では、膜厚が厚くなった
分重量が増加するため、重たいゴルフクラブヘッドにな
ってしまい、ゴルフクラブに組み立てた際に、総重量の
重い、バランスの悪いゴルフクラブになってしまう。
としては、前記したTiN化合物の他、種々の化合物、
例えば、TiC、TiCN、TiB等のTi化合物、T
aN、TaC、TaB等のTa化合物、CrN、Cr
C、CrB等のCr化合物、ZrN、ZrC、ZrB等
のZr化合物、NbN、NbC、NbB等のNb化合
物、HfN、HfC、HfB等のHf化合物、WN、W
C、WB等のW化合物、SiN、SiC等のSi化合
物、MoB等のMo化合物、VN、VC、VB等のV化
合物、BN、BC、MnB、CoB等のB化合物等を用
いることができ、前記硬質皮膜層3は、これら化合物の
うちの1種類の単層、または同一金属をベースとする異
なる化合物層からなる2層以上の多重層から形成するこ
とができる。これらの化合物は、それぞれ独特の色相を
持ち、ゴルフクラブヘッドの装飾、美観の面から自由に
選択することができる。
化合物層よりなる2層以上の多重層にすることは、硬質
皮膜の強度をさらに補強することができるので、非常に
効果がある。例えば、金属下地層2を形成する金属にT
i、硬質皮膜を2層で形成し、内側層にTiN、外側に
TiCまたはTiCN等を用いて形成すれば、TiN単
層による硬質皮膜層よりも更に剥離しにくい硬質皮膜層
が得られる。
クラブヘッドは、金属材料よりなるヘッド母材の全体ま
たは一部の上面に、物理蒸着法または化学蒸着法による
0.5μ以下の厚さの金属単体からなる金属下地層と、
該金属下地層の表面に物理蒸着法または化学蒸着法によ
り微小硬度1500以上の金属化合物から成る硬質皮膜
層を形成したことによって、前記金属下地層及び前記硬
質皮膜層の厚みを均一化させながら一体化して形成する
ことができるため、前記硬質皮膜層の色相にむらが生じ
にくく、かつ、芝や砂との摩擦などで前記硬質皮膜層の
膜厚の不均一による皮膜の部分的剥離を生ずることがな
く、前記硬質皮膜層が有する反発性能や耐久性が常に安
定して発揮されるので、傷つきや摩耗等に対する耐久性
に優れた、飛距離の大きいゴルフクラブヘッドとなる。
記硬質皮膜層を構成する金属化合物とが同一金属をべー
スとしているので、従来のめっき等によって形成される
皮膜と比べて、前記金属下地層と前記硬質皮膜層は非常
に強い密着力を有しており、繰り返し打球することによ
る衝撃で該金属下地層から剥離してしまうことがない。
層は、TiC、TiCN、TiB等のTi化合物、Ta
N、TaC、TaB等のTa化合物、CrN、CrC、
CrB等のCr化合物、ZrN、ZrC、ZrB等のZ
r化合物、NbN、NbC、NbB等のNb化合物、H
fN、HfC、HfB等のHf化合物、WN、WC、W
B等のW化合物、SiN、SiC等のSi化合物、Mo
B等のMo化合物、VN、VC、VB等のV化合物、B
N、BC、MnB、CoB等のB化合物のうちの1種類
の単層、または同一金属をベースとする異なる化合物層
からなる2層以上の多重層から形成することによって、
飛距離の大きい、傷つきや摩耗等に対する耐久性に優れ
た、多種多様の色相、輝度のゴルフクラブヘッドとな
る。
である。
明図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 金属材料よりなるヘッド母材の全体また
は一部の表面に、物理蒸着法または化学蒸着法により
0.5μ以下の厚さの金属からなる金属下地層と、該金
属下地層の表面に物理蒸着法または化学蒸着法により微
小硬度1500以上の金属化合物からなる硬質皮膜層を
形成してなり、前記金属下地層を形成する金属は、前記
硬質皮膜層を構成する金属と同一金属であることを特徴
とするゴルフクラブヘッド。 - 【請求項2】 前記硬質皮膜層は、Ti化合物、Ta化
合物、Cr化合物、Zr化合物、Nb化合物、Hf化合
物、W化合物、Si化合物、Mo化合物、V化合物、B
化合物のうちの1種類の単層、または同一金属をベース
とする異なる化合物層からなる2層以上の多重層から形
成したことを特徴とする請求項1記載のゴルフクラブヘ
ッド。 - 【請求項3】 前記硬質皮膜層は、2〜30μの厚さで
あることを特徴とする請求項1または2記載のゴルフク
ラブヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9327123A JPH11137736A (ja) | 1997-11-11 | 1997-11-11 | ゴルフクラブヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9327123A JPH11137736A (ja) | 1997-11-11 | 1997-11-11 | ゴルフクラブヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11137736A true JPH11137736A (ja) | 1999-05-25 |
Family
ID=18195573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9327123A Pending JPH11137736A (ja) | 1997-11-11 | 1997-11-11 | ゴルフクラブヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11137736A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102719777A (zh) * | 2012-02-21 | 2012-10-10 | 山东科技大学 | 带有Fe基陶瓷过渡涂层的TiC+TiB2梯度涂层及其制备方法 |
-
1997
- 1997-11-11 JP JP9327123A patent/JPH11137736A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102719777A (zh) * | 2012-02-21 | 2012-10-10 | 山东科技大学 | 带有Fe基陶瓷过渡涂层的TiC+TiB2梯度涂层及其制备方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041108 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20050329 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20050330 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070208 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070607 |