(57)【要約】【課題】炭素鋼を用いて鍛造により製造され、後部に凹部を設けたアイアン型のゴルフクラブヘッドであって、ボールの打撃を繰り返してもトップ部が変形することのないゴルフクラブヘッドを提供する。【解決手段】複数のスコアライン４の中央を結ぶ線Ａを含み打球面５に対して垂直な面Ｂと、トップ部６の上端とが交わる点Ｃを基準点とし、基準点Ｃを含み、打球面５に対して平行な方向におけるトップ部６の上端の接線Ｄと直交する面Ｅを基準面とし、基準面Ｅに対して垂直な方向の両側１０ｍｍ以内の範囲Ｆを基準範囲としたときに、基準範囲Ｆにおいて、トップ部６の基準面Ｅに対して平行な方向の断面Ｓの平均断面積が２４ｍｍ２以下であって、断面Ｓのトップ部６の後面13から１ｍｍ以内の範囲Ｋにおける任意の５点平均のビッカース硬度が２４０以上である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のスコアラインを有し打球面を構成する板状のフェース部と、このフェース部の後方に位置し上部に前記フェース部の上端部と連なるトップ部を有するヘッド本体部とからなり、後部に前記フェース部を底面とする凹部を有し、少なくともヘッド本体部は炭素含有量が０．５質量％以下の鋼材からなるアイアン型のゴルフクラブヘッドであって、複数の前記スコアラインの中央を結ぶ線を含み前記打球面に対して垂直な面と、前記トップ部の上端とが交わる点を基準点とし、この基準点を含み、前記打球面に対して平行な方向における前記トップ部の上端の接線と直交する面を基準面とし、この基準面に対して垂直な方向の両側１０ｍｍ以内の範囲を基準範囲としたときに、この基準範囲において、前記トップ部の前記基準面に対して平行な方向の断面の平均断面積が２４ｍｍ２以下であって、前記断面の前記トップ部の後面から１ｍｍ以内の範囲における任意の５点平均のビッカース硬度が２４０以上であることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
【請求項２】
シャフトを挿入するための略円柱形状のホーゼル孔を備え、シャフトの先端が位置することになる前記ホーゼル孔の底面を基準として、前記ホーゼル孔の中心軸と平行な方向の両側５ｍｍ以内の範囲において、ビッカース硬度が２００以下であることを特徴とする請求項１記載の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、鍛造によって製造されるアイアン型のゴルフクラブヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
重心が低いゴルフクラブヘッドは、そうでないゴルフクラブヘッドよりも打球が上がりやすいという効果を有している。このため、重心が低いゴルフクラブヘッドは、平均的なゴルファーに好まれて使用されている。
【０００３】
ゴルフクラブヘッドの重心を低くするためには、ゴルフクラブヘッドの総重量は基本的には変えずに、ゴルフクラブヘッドの上部のトップ部側の重量を減らして下部のソール部側の重量を増やす必要がある。このため、ゴルフクラブヘッドの重心を低くした場合、ゴルフクラブヘッドのトップ部側が薄くなる。なお、近年は、ゴルフクラブヘッドの低重心化が進み、それに伴い、ヘッドのトップ部側の薄肉化が進んでいる。
【０００４】
ところで、ゴルフクラブヘッドには、ゴルフクラブヘッドの後部のバック面に凹部を設けたキャビティバックタイプのゴルフクラブヘッドであって、さらにこの凹部からソールに向かってアンダーカット形状に凹部を拡げて形成したアンダーカットタイプのゴルフクラブヘッドが知られている。このアンダーカットタイプのゴルフクラブヘッドは、バック面の凹部やアンダーカット形状の凹部の形成により削減されたゴルフクラブヘッドの重量をソール部側に配分することが可能である。このため、アンダーカットタイプにすることにより、重心が低いゴルフクラブヘッドを設計しやすくなる。
【０００５】
そして、このアンダーカットタイプのゴルフクラブヘッドを鍛造により製造する場合は、ゴルフクラブヘッドの前部の打球面を構成するフェース部と、このフェース部を除く部分を構成するヘッド本体部とを予め別個に製作し、これらを溶接により接合する方法が一般的である（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００６】
しかし、フェース部とヘッド本体部とを接合する方法で製造されたゴルフクラブヘッドは、フェース部の板厚分だけヘッド本体部のトップ部が薄くなっているため、ボールの打撃を繰り返すうちにヘッド本体部のトップ部が歪んで変形してしまうという問題があった。
【０００７】
また、フェース部とヘッド本体部を別個に製作することなく、初めからフェース部とヘッド本体部とを一体に鍛造して製造されたキャビティバックタイプのゴルフクラブヘッドにおいても、ヘッドの重心を低くするためにトップ部を薄く形成した場合に、ボールの打撃の繰り返しによりトップ部が変形してしまう虞があった。
【０００８】
なお、この問題は、一般的なＳ２０Ｃなどの低炭素鋼を用いずに、ＳＵＳ６３０などの高強度材料を用いてゴルフクラブヘッドを製造すれば解消可能である。しかし、高強度材料は高価格であり、高硬度材料を用いてゴルフクラブヘッドを製造すると、角度調整ができない、という新たな問題が生じてしまう。このため、高強度材料の使用は好ましくない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−２２３６８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、本発明は、炭素鋼を用いて鍛造により製造され、後部に凹部を設けたアイアン型のゴルフクラブヘッドであって、ボールの打撃を繰り返してもトップ部が変形することのないゴルフクラブヘッドを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の請求項１記載のゴルフクラブヘッドは、複数のスコアラインを有し打球面を構成する板状のフェース部と、このフェース部の後方に位置し上部に前記フェース部の上端部と連なるトップ部を有するヘッド本体部とからなり、後部に前記フェース部を底面とする凹部を有し、少なくともヘッド本体部は炭素含有量が０．５質量％以下の鋼材からなるアイアン型のゴルフクラブヘッドであって、複数の前記スコアラインの中央を結ぶ線を含み前記打球面に対して垂直な面と、前記トップ部の上端とが交わる点を基準点とし、この基準点を含み、前記打球面に対して平行な方向における前記トップ部の上端の接線と直交する面を基準面とし、この基準面に対して垂直な方向の両側１０ｍｍ以内の範囲を基準範囲としたときに、この基準範囲において、前記トップ部の前記基準面に対して平行な方向の断面の平均断面積が２４ｍｍ２以下であって、前記断面の前記トップ部の後面から１ｍｍ以内の範囲における任意の５点平均のビッカース硬度が２４０以上であることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項２記載のゴルフクラブヘッドは、請求項１において、シャフトを挿入するための略円柱形状のホーゼル孔を備え、シャフトの先端が位置することになる前記ホーゼル孔の底面を基準として、前記ホーゼル孔の中心軸と平行な方向の両側５ｍｍ以内の範囲において、ビッカース硬度が２００以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の請求項１記載のゴルフクラブヘッドによれば、トップ部が薄くても硬度が高いため、ボールの打撃を繰り返してもトップ部が変形することがない。
【００１４】
また、本発明の請求項２記載のゴルフクラブヘッドによれば、ホーゼル孔近傍の硬度は高くないので、角度調整を問題なく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例１のゴルフクラブヘッドのフェース面と垂直な方向からバック部を見たときの平面図である。
【図２】同上フェース面と垂直な方向からフェース部を見たときの平面図である。
【図３】同上図１の基準面Ｅにおける一部拡大断面図である。
【図４】同上ホーゼル部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明のゴルフクラブヘッドの実施例について、添付した図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１７】
本実施例のゴルフクラブヘッドを示す図１〜図４において、１はアイアン型のゴルフクラブヘッド（以下、「ヘッド」という。）であり、板状のフェース部２と、フェース部２の後方に位置するヘッド本体部３からなる。フェース部２とヘッド本体部３は、それぞれ別個に鍛造により形成され、溶接により接合されている。また、フェース部２とヘッド本体部３は、Ｓ２０Ｃ、Ｓ２５Ｃ等の炭素含有量が０．３質量％以下の鋼材、又はＳ４５Ｃ等の炭素含有量が０．５質量％以下の鋼材からなる。
【００１８】
なお、フェース部２を形成する材料は上記に限らず、高強度材料を用いることができる。この高強度材料としては、例えば、炭素含有量が０．５質量％程度の特殊鋼が挙げられる。
【００１９】
フェース部２は、複数のスコアライン４を有し、ボールを打撃するための打球面５を構成している。
【００２０】
ヘッド本体部３は、上部にフェース部２の上端と連なるトップ部６、底部にソール部７、後部にバック部８を有している。また、ヘッド１は、一側部にシャフトに接続されるホーゼル部９を有している。そして、ヘッド本体部３には、開口部10が形成されており、開口部10がフェース部２により塞がれることで、ヘッド１のバック部８にフェース部２を底面11ａとする凹部11が形成されている。なお、凹部11は、キャビティ状の形状になっていることから、キャビティとも呼ばれている。また、ホーゼル部９には、シャフトが挿入される略円柱形状のホーゼル孔12が形成されている。
【００２１】
なお、ヘッド１は、フェース部２とヘッド本体部３を別個に形成することなく、初めからフェース部２とヘッド本体部３とを一体に鍛造して形成されたものであってもよい。この場合、フェース部２とヘッド本体部３の境界は、フェース部２の裏面に相当する凹部11の底面11aの延長面とする。すなわち、フェース部２とヘッド本体部３が別個に形成された場合と同様に、フェース部２とヘッド本体部３が一体に形成された場合においても、図３に示すように、ヘッド本体部３の上部は、フェース２の上端とは区分けされたトップ部６を有している。
【００２２】
そして、ヘッド本体部３のトップ部６の所定の範囲において、断面積及び硬度はつぎのとおりに設定されている。
【００２３】
複数のスコアライン４の中央を結ぶ線Ａを含み、打球面５に対して垂直な面Ｂと、トップ部６の上端とが交わる点Ｃを基準点とする。基準点Ｃを含み、打球面５に対して平行な方向におけるトップ部６の上端の接線Ｄと直交する面Ｅを基準面とする。そして、基準面Ｅに対して垂直な方向の両側１０ｍｍ以内の範囲Ｆを基準範囲とする。このとき、基準範囲Ｆにおいて、トップ部６の基準面Ｅに対して平行な方向の断面Ｓの平均断面積が２４ｍｍ２以下であって、断面Ｓのトップ部６の後面13から１ｍｍ以内の範囲Ｋにおける任意の５点平均のビッカース硬度が２４０以上になっている。さらに好ましくは、断面Ｓの範囲Ｋに限定しない任意の５点平均のビッカース硬度が３００以上になっている。これにより、トップ部６の基準範囲Ｆにおける平均断面積が２４ｍｍ２以下と小さい場合に、ボールの打撃を繰り返してもトップ部が変形することがない。
【００２４】
また、ヘッド本体部３のホーゼル部の所定の範囲において、硬度はつぎのとおりに設定されている。
【００２５】
シャフトの先端が位置することになるホーゼル孔12の底面Ｇを基準として、ホーゼル孔12の中心軸Ｈと平行な方向の両側５ｍｍ以内の範囲Ｊにおいて、ビッカース硬度が２００以下になっている。これにより、ホーゼル部９の範囲Ｊを曲げて行う角度調整を問題なく行うことができる。なお、材料にＳ２０Ｃを用いた場合、鍛造により作成されたヘッド本体部３のビッカース硬度は１５０〜１８０である。また、材料にＳ３０Ｃを用いた場合、鍛造により作成されたヘッド本体部３のビッカース硬度は１６０〜１９０、材料にＳ４５Ｃを用いた場合、鍛造により作成されたヘッド本体部３のビッカース硬度は２００程度である。
【００２６】
以下、本実施例のゴルフクラブヘッドの製造方法について説明する。
【００２７】
はじめに、材料にＳ２０Ｃ、Ｓ２５Ｃ等の炭素含有量が０．３質量％以下の鋼材、又はＳ４５Ｃ等の炭素含有量が０．５質量％以下の鋼材を用いて、ヘッド本体部３の原型を鍛造により形成する。そして、高周波加熱機を用いて、部分的にトップ部６のみを加熱して焼き入れを行う。最適な焼き入れ条件は、材料によっても異なるが、Ｓ２０Ｃを用いた場合は、例えば、加熱温度を９５０〜１０５０℃、加熱時間を１０〜３０秒とすればよい。なお、焼き入れ条件は、上述したように、ヘッド本体部３のトップ部６の所定の範囲において所定の硬度になるように設定する。
【００２８】
その後、別に形成したフェース部２を溶接等によりヘッド本体部３に接合し、このほか、研削、磨き、仕上げ等の所定の工程を経ることで、ヘッド１が得られる。
【００２９】
以下、実際にヘッド１を作成して評価を行った結果について説明する。
【００３０】
材料にＳ２０Ｃを用いて、ヘッド本体部３の原型を鍛造により形成した。
【００３１】
そして、出力１５ｋＷ高周波加熱機を用いて、部分的にトップ部６のみを加熱して焼き入れを行った。焼き入れ条件は、加熱温度を９８２〜１０３８℃、加熱時間を１５秒とし、加熱終了後、エアージェットクーラーを用いて２０秒かけて２５〜３２℃まで冷却した。そして、別に形成したフェース部２を溶接等によりヘッド本体部３に接合し、研削、磨き、仕上げ等の所定の工程を経て、ヘッド１を得た。
【００３２】
なお、ヘッド１の完成品は、基準範囲Ｆにおいて、トップ部６の基準面Ｅに対して平行な方向の断面Ｓの平均断面積は２４ｍｍ２以下であった。また、基準範囲Ｆにおいて、断面Ｓの任意の５点のビッカース硬度は２０２〜３１５であり、５点平均のビッカース硬度は３００以上であった。また、断面Ｓのトップ部６の後面13から１ｍｍ以内の範囲Ｋにおける任意の５点平均のビッカース硬度は２４０以上であった。
【００３３】
つぎに、作成したヘッド１を用いて、耐久性試験を行った。スピード４２ｍ／秒のボールを打球面５の中央に２０００発、ホーゼル部９寄りのヒール側に５００発、ホーゼル部９から遠いトウ側に５００発を繰り返し当てた。その結果、トップ部６に変形は見られなかった。
【００３４】
比較例１として、トップ部６に焼き入れを行わないほかは上記と同じ条件でヘッド１を作成し、上記と同じ条件で耐久性試験を行ったところ、トップ部６が変形した。
【００３５】
比較例２として、トップ部６に焼き入れを行わず、さらに、ヘッド１の完成品の基準範囲Ｆにおいて、トップ部６の基準面Ｅに対して平行な方向の断面Ｓの平均断面積を２４．９ｍｍ２としたほかは上記と同じ条件でヘッド１を作成し、スピード４２ｍ／秒のボールを打球面５の中央に２０００発、ヒール側に５００発、トウ側に５００発を繰り返し当てた。その結果、トップ部６に変形は見られなかった。
【００３６】
これらの結果より、基準範囲Ｆにおいて、トップ部６の基準面Ｅに対して平行な方向の断面Ｓの平均断面積が２４ｍｍ２以下である場合、基準範囲Ｆにおいて、断面Ｓのトップ部６の後面13から１ｍｍ以内の範囲Ｋにおける任意の５点平均のビッカース硬度が２４０以上であることにより、ボールの打撃を繰り返してもトップ部６が変形することがないことが確認された。
【００３７】
以上のように、本実施例のゴルフクラブヘッド１は、複数のスコアライン４を有し打球面５を構成する板状のフェース部２と、このフェース部２の後方に位置し上部に前記フェース部２の上端部と連なるトップ部６を有するヘッド本体部３とからなり、後部に前記フェース部２を底面11ａとする凹部11を有し、少なくともヘッド本体部３は炭素含有量が０．５質量％以下の鋼材からなるアイアン型のゴルフクラブヘッド１であって、複数の前記スコアライン４の中央を結ぶ線Ａを含み前記打球面５に対して垂直な面Ｂと、前記トップ部６の上端とが交わる点Ｃを基準点とし、この基準点Ｃを含み、前記打球面５に対して平行な方向における前記トップ部６の上端の接線Ｄと直交する面Ｅを基準面とし、この基準面Ｅに対して垂直な方向の両側１０ｍｍ以内の範囲Ｆを基準範囲としたときに、この基準範囲Ｆにおいて、前記トップ部６の前記基準面Ｅに対して平行な方向の断面Ｓの平均断面積が２４ｍｍ２以下であって、前記断面Ｓの前記トップ部６の後面13から１ｍｍ以内の範囲Ｋにおける任意の５点平均のビッカース硬度が２４０以上であり、トップ部６が薄くても硬度が高いため、ボールの打撃を繰り返してもトップ部６が変形することがない。
【００３８】
また、シャフトを挿入するための略円柱形状のホーゼル孔12を備え、シャフトの先端が位置することになる前記ホーゼル孔12の底面Ｇを基準として、前記ホーゼル孔12の中心軸Ｈと平行な方向の両側５ｍｍ以内の範囲Ｊにおいて、ビッカース硬度が２００以下であるため、ホーゼル孔12近傍の硬度は高くないので、角度調整を問題なく行うことができる。
【００３９】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１  ゴルフクラブヘッド
２  フェース部
３  ヘッド本体部
４  スコアライン
５  打球面
６  トップ部
11  凹部
12  ホーゼル孔
13  後面
Ａ  線
Ｂ  面
Ｃ  基準点
Ｄ  接線
Ｅ  基準面
Ｆ  基準範囲
Ｇ  底面
Ｈ  中心軸
Ｊ  範囲
Ｋ  範囲
【図２】
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【図４】
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【図１】
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【図３】
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