(57)【要約】  【解決手段】  フェロ−マンガン−アルミ合金で鋳造により製成される。ヘッドのいかなる二個の隣接する部位は参考点に相対して第一肉厚と第二肉厚を有し、上記第一肉厚と第二肉厚の肉厚の比率は0.56から１の間に介在し、上記肉厚の比率によりフェロ−マンガン−アルミ合金の鋳造時のモールドフローの性質を高めることができることにより、上記ヘッドの鋳造完成品に収縮孔が生じる確率を減らすことができるように構成されている。  【効果】  ヘッドとその鋳型のキャビティの肉厚の変化を適当に制御することにより、フェロ−マンガン−アルミ合金の溶湯のモールドフローの性質を有効に高めることができるため、鋳造過程において収縮孔が生じるのを有効に避けることができる。【選択図】    図２
2006006664.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フェロ−マンガン−アルミ合金で鋳造により製成されるゴルフクラブヘッドの構造であって、上記ヘッドのいかなる二個の隣接する部位は参考点に相対して第一肉厚と第二肉厚を有し、上記第一肉厚と第二肉厚の肉厚の比率は0.56から１の間に介在し、上記肉厚の比率によりフェロ−マンガン−アルミ合金の鋳造時のモールドフローの性質を高めることができることにより、上記ヘッドの鋳造完成品に収縮孔が生じる確率を減らすことができることを特徴とするゴルフクラブヘッドの構造。
【請求項２】
上記ヘッドはアイアン型ヘッド（１０）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の構造。
【請求項３】
ヘッド（１０）の肉厚は２mmから６mmに介在することを特徴とする請求項２記載のゴルフクラブヘッドの構造。
【請求項４】
ヘッド（１０）には他に重り（１５）が溶接して結合されることを特徴とする請求項２記載のゴルフクラブヘッドの構造。
【請求項５】
上記ヘッドはウェッジ型ヘッド（１０）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の構造。
【請求項６】
ヘッド（１０）の肉厚は２mmから１７mmに介在することを特徴とする請求項５記載のゴルフクラブヘッドの構造。
【請求項７】
上記ヘッドはウッド型ヘッド（３０）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の構造。
【請求項８】
ヘッド（３０）の肉厚は１mmから３mmに介在することを特徴とする請求項７記載のゴルフクラブヘッドの構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はゴルフクラブヘッドの構造に関するもので、特にヘッドのいかなる二個の隣接する部位の肉厚の変化を適当に制御することにより、ヘッドの鋳造の品質を高めることができるゴルフクラブヘッドの構造に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のゴルフクラブヘッドの構造としては、ゴルフクラブヘッドを鋳造する時、例えばフェロ−マンガン−アルミ合金を使用すると、上記フェロ−マンガン−アルミ合金の低密度、良好な振動吸収性と適当な強度などの特性によりヘッドの重心の位置を低くし、打球の面積を増やし、さらにヘッドの体積の増加に役立ちすることができるようにとしたものがある。
【０００３】
また、従来の鋳造法によるゴルフクラブヘッドの構造としては、重量％で、Ｍｎ20〜35％、Ａｌ5〜12％、Ｃ0.2％〜1.5％、Ｓｉ0.2％〜2.0％、Ｍｏ1.0％以下、Ｃｒ0.5％未満、Ｐ0.1％未満、Ｓ0.1％未満、残Ｆｅの化学組成から成り、且つ鋳造法により成形されるようにとしたものがある。（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】日本国公開特許公報特開平２−２９１８７８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような従来のゴルフクラブヘッドの構造においては、フェロ−マンガン−アルミ合金の低密度、良好な振動吸収性と適当な強度などの特性によりヘッドの重心の位置を低くし、打球の面積を増やし、さらにヘッドの体積の増加に役立ちすることができる。しかし、実際に使用すると、フェロ−マンガン−アルミ合金を利用してゴルフクラブヘッドを製造する時、ゴルフクラブヘッドの鋳造完成品には冷接、屑孔、収縮孔などの鋳造による欠陥を有する。通常として上記冷接と屑孔などの欠陥は鋳造の技術を高めることにより、さらに鋳造の注入流路の系統を適当に制御することによって克服することができ、そして上記収縮孔による欠陥は加工の自由度を予め残しておくことにより、または研磨や補修の方式により克服することができる。しかし、上記収縮孔による欠陥がヘッドの複雑な造形を有した位置および断面の肉厚が不均一な位置（例えばキャビティまたは逆さ勾角）に形成された時、上記収縮孔による欠陥の補修が難しくなり、その結果、収縮孔による欠陥からヘッドの鋳造の歩留りを下げてしまい、さらにフェロ−マンガン−アルミ合金の応用価値を制限してしまうため、フェロ−マンガン−アルミ合金によりゴルフクラブヘッドの鋳造における最大なポイントになる。そのために、上記のような従来のゴルフクラブヘッドの構造をフェロ−マンガン−アルミ合金の鋳造の製造工程に適用することができるようにさらに改良しなければならない。
【０００５】
また、上記のような従来のゴルフクラブヘッドの構造においては、鋳造によりフェロ、マンガン、アルミなどの化学組成から形成されたヘッドは重心の位置を低くし、打球の面積を増やし、さらにヘッドの体積の増加に役立ちすることができる。しかし、実際に使用すると、フェロ、マンガン、アルミなどの化学組成を利用してゴルフクラブヘッドを製造した時、ゴルフクラブヘッドの鋳造完成品には冷接、屑孔、収縮孔などの鋳造による欠陥を有するため、ヘッドの鋳造の歩留りを下げてしまうという問題点があった。そのため、上記のような従来のゴルフクラブヘッドの構造をさらに改良しなければならない。
【０００６】
本発明はこのような問題点に鑑みて発明したものであって、その目的とするところは、ヘッドとその鋳型のキャビティのいかなる二個の隣接する部位の肉厚の変化を適当に制御することにより、鋳造時においてフェロ−マンガン−アルミ合金の溶湯は鋳型のキャビティの肉厚の変化ゾーンをスムースに通過することができるため、キャビティをみっしりと充填することができると共に、収縮孔が生じるのを避けることができるため、フェロ−マンガン−アルミ合金により鋳造されたヘッドの鋳造品質を確実に高めることができるゴルフクラブヘッドの構造を提供しようとするものである。
【０００７】
本発明の第一の目的は、ヘッドとその鋳型のキャビティの肉厚の変化を適当に制御することにより、フェロ−マンガン−アルミ合金の溶湯のモールドフローの性質を有効に高めることができるため、鋳造過程において収縮孔が生じるのを有効に避けることができるゴルフクラブヘッドの構造を提供しようとするものである。
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明によるゴルフクラブヘッドの構造は、下記のようになるものである。すなわち、
フェロ−マンガン−アルミ合金で鋳造により製成されるゴルフクラブヘッドの構造である。上記ヘッドのいかなる二個の隣接する部位は参考点に相対して第一肉厚と第二肉厚を有し、上記第一肉厚と第二肉厚の肉厚の比率は0.56から１の間に介在し、上記肉厚の比率によりフェロ−マンガン−アルミ合金の鋳造時のモールドフローの性質を高めることができることにより、上記ヘッドの鋳造完成品に収縮孔が生じる確率を減らすことができる。
【０００９】
本発明によるゴルフクラブヘッドの構造は、上記ヘッドはアイアン型ヘッドであることもできる。また、ヘッドの肉厚は２mmから６mmに介在することもできる。また、ヘッドには他に重りが溶接して結合されることもできる。また、上記ヘッドはウェッジ型ヘッドであることもできる。また、ヘッドの肉厚は２mmから１７mmに介在することもできる。また、上記ヘッドはウッド型ヘッドであることもできる。また、ヘッドの肉厚は１mmから３mmに介在することもできる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のゴルフクラブヘッドの構造によれば、ヘッドとその鋳型のキャビティの肉厚の変化を適当に制御することにより、フェロ−マンガン−アルミ合金の溶湯のモールドフローの性質を有効に高めることができるため、鋳造過程において収縮孔が生じるのを有効に避けることができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施の形態について、以下、図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は本発明の実施例１のゴルフクラブヘッドの構造を示す断面図で、図２は図１の局部の拡大図で、図３は本発明の実施例１のゴルフクラブヘッドの構造を示す鋳型の断面図で、図４は図３の局部の拡大図で、図５は本発明の実施例２のゴルフクラブヘッドの構造を示す断面図で、図６は図５の局部の拡大図で、図７は本発明の実施例３のゴルフクラブヘッドの構造を示す断面図で、図８は図７の局部の拡大図である。
【００１３】
図１、３を参照すると、本発明の実施例１のゴルフクラブヘッドの構造はフェロ−マンガン−アルミ合金で鋳造によりヘッド１０が製成され、ヘッド１０はアイアン型のゴルフクラブヘッドで、ヘッド１０には環状フランジ１１、平板部１２、重り１３と収容室１４が含まれる。収容室１４に重り１５を収容することができる。ヘッド１０のいかなる二個の隣接する部位の間には（漸増的な）複数個の肉厚の変化ゾーンが存在され、例えば平板部１２と環状フランジ１１との境界、および平板部１２と重り１３との境界である。図３に示すように、一般の型抜き方法により鋳型２０が製成され、鋳型２０にはキャビティ２１が形成され、キャビティ２１はヘッド１０の予定された形状を有する。フェロ−マンガン−アルミ合金の溶湯を鋳型２０のキャビティ２１に注ぎ込むことにより、ヘッド１０を製成することができる。
【００１４】
図２、４を参照すると、本発明の実施例１においてはフェロ−マンガン−アルミ合金の鋳造過程において収縮孔が生じるのを避けるべく、ヘッド１０と鋳型２０のキャビティ２１のいかなる二個の隣接する部位の肉厚の変化を適当に制御するもので、すなわち参考点ａに相対して肉厚の変化を行い、上記肉厚の比率は好ましくは0.56から１の間に維持するように形成される。図２に示すように、ヘッド１０において、平板部１２と環状フランジ１１の境界は肉厚の変化ゾーンを有し、平板部１２には第一肉厚ｔ１を有し、さらに環状フランジ１１には第二肉厚ｔ２を有する。図４に示すように、鋳型２０のキャビティ２１はヘッド１０に相補するように形成されるため、キャビティ２１にも対応するように第一肉厚ｔ１（比較的薄い肉厚）と第二肉厚ｔ２（比較的厚い肉厚）が形成される。キャビティ２１の第一肉厚ｔ１と第二肉厚ｔ２の比率（ｔ１／ｔ２）が0.56から１の間に介在する時、フェロ−マンガン−アルミ合金の溶湯は鋳型２０のキャビティ２１のいかなる肉厚の変化ゾーンをスムースに通過することができる。すなわち、肉厚の変化を適当に制御することにより、フェロ−マンガン−アルミ合金の溶湯のモールドフローの性質を高めることができるため、鋳造時において収縮孔が生じる確率を低く抑えることができると共に、ヘッド１０の鋳造品質と完成品の歩留りを高めることができる。
【００１５】
また、図１から４を参照すると、本発明の実施例１のヘッド１０の全ての部位は環状フランジ１１、平板部１２、重り１３と収容室１４（ネックを含まず）を含み、その肉厚の範囲は好ましくは２mmから６mmに介在し、特に２mmから４mmに介在する。これにより、本発明においては上記肉厚の変化ゾーンにおいて収縮孔が生じるのを避けることができるだけではなく、さらに進んで屑孔が生じる確率を相対的に減らすことができる。
【００１６】
他に、図１を参照すると、同じ体積を有した従来のステンレス（密度が7.8g／cm3）製のヘッドと比較し、ヘッド１０がフェロ−マンガン−アルミ合金（密度が6.8g／cm3）を使用することにより、約１５％の重量の配置空間（すなわち、収容室１４）を増やすことができるため、重り１５（密度が10.0g／cm3）を設置することができる。しかし、本発明のヘッド１０の肉厚（２mmから６mm）は相対的に比較薄いため、ヘッド１０が圧合による嵌設の方式で重り１５と結合するのは不適である。すなわち、本発明のヘッド１０は好ましくは溶接の方式で重り１５と結合することにより、圧合による嵌設でヘッド１０の変形または亀裂が生じるのを避けることができる。溶接時において、本発明においては好ましくは高ニッケルの溶接棒および１００Ａから１５０Ａの溶接電流により溶接を行うことにより、さらに進んで異種金属溶接の結合強度、品質と歩留りを高めることができる。
【実施例２】
【００１７】
図５、６を参照すると、本発明の実施例２のゴルフクラブヘッドの構造が掲示される。実施例１と比較し、実施例２のヘッド１０はウェッジ型ヘッド（wedge）である。ヘッド１０も同様にフェロ−マンガン−アルミ合金により製成され、ヘッド１０には平板部１２と重り１４が含まれ、その肉厚は好ましくは２mmから１７mmに介在する（ネックを含まず）。図６に示すように、平板部１２と重り１４の境界には転換性を有した肉厚の変化ゾーンが形成される。平板部１２は参考点ａに相対して第一肉厚ｔ１（比較的薄い肉厚）を有し、さらに重り１４には第二肉厚ｔ２（比較的厚い肉厚）を有する。上記第一肉厚ｔ１と第二肉厚ｔ２の比率（ｔ１／ｔ２）は0.56から１の間に介在すると同時に、ヘッド１０の鋳型（図示せず）のキャビティにも同じ肉厚の比率を有する。鋳型のキャビティの肉厚の変化を適当に制御することにより、同様にフェロ−マンガン−アルミ合金の溶湯のモールドフローの性質を高めることができるため、鋳造時において収縮孔が生じる確率を低く抑えることができると共に、ヘッド１０の鋳造品質と完成品の歩留りを高めることができる。さらに、平板部１２そのものと重り１４そのものの漸増性の肉厚の変化も好ましくは上記いかなる二個の隣接する部位の肉厚の比率が0.56から１の間に介在するという基本原則と符合するように形成される。
【実施例３】
【００１８】
図７、８を参照すると、本発明の実施例３のゴルフクラブヘッドの構造が掲示される。実施例１、２と比較し、実施例３のヘッド３０はウッド型ヘッド（metal wood）である。ヘッド３０も同様にフェロ−マンガン−アルミ合金により製成され、ヘッド３０には本体３１、開口部３２と階段状部３３が含まれ、その肉厚は好ましくは１mmから３mmに介在する（ネックを含まず）。図８に示すように、本体３１と階段状部３３の境界には転換性を有した肉厚の変化ゾーンが形成される。上記肉厚の変化ゾーンは参考点ａに相対して第一第一肉厚ｔ１（比較的薄い肉厚）および第二肉厚ｔ２（比較的厚い肉厚）を有する。上記第一肉厚ｔ１と第二肉厚ｔ２の比率（ｔ１／ｔ２）は0.56から１の間に介在すると同時に、ヘッド３０の鋳型（図示せず）のキャビティにも同じ肉厚の比率を有する。鋳型のキャビティの肉厚の変化を適当に制御することにより、同様にフェロ−マンガン−アルミ合金の溶湯のモールドフローの性質を高めることができるため、鋳造時において収縮孔が生じる確率を低く抑えることができると共に、ヘッド３０の鋳造品質と完成品の歩留りを高めることができる。また、ヘッド３０の肉厚は相対的に比較的薄くなるため、ヘッド３０は好ましくは溶接の方式を利用してフェース板（図示せず）と結合する。さらに、ヘッド３０が組立時において変形または亀裂が生じるのを防止するべく、圧合嵌設の方式によりフェース板と結合するのは避けるべきである。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
上述の如く、従来のゴルフクラブヘッドの構造によれば、フェロ−マンガン−アルミ合金を利用して鋳造時において収縮孔が生じ易いなどの問題点があったが、本発明のゴルフクラブヘッドの構造によれば、ヘッド１０、３０の肉厚の変化を適当に制御することにより、収縮孔が生じるのを確実に防止することができるため、鋳造の品質と歩留りを高めることができる。
【００２０】
本発明は、その精神及び必須の特徴事項から逸脱することなく他のやり方で実施することができる。従って、本明細書に記載した好ましい実施例は例示的なものであり、限定的なものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施例１のゴルフクラブヘッドの構造を示す断面図である。
【図２】図１の局部の拡大図である。
【図３】本発明の実施例１のゴルフクラブヘッドの構造による鋳型の断面図である。
【図４】図３の局部の拡大図である。
【図５】本発明の実施例２のゴルフクラブヘッドの構造を示す断面図である。
【図６】図５の局部の拡大図である。
【図７】本発明の実施例３のゴルフクラブヘッドの構造を示す断面図である。
【図８】図７の局部の拡大図である。
【符号の説明】
【００２２】
１０    ヘッド                          １１    環状フランジ
１２    平板部                          １３    重り部
１４    収容部                          １５    重り
２０    鋳型                            ２１    キャビティ
３０    ヘッド                          ３１    本体
３２    開口部                          ３３    階段状部
ａ    参考点                          ｔ１    第一肉厚
ｔ２    第二肉厚
【図１】
2006006664.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006006664.tif 000008
【図７】
2006006664.tif 000009
【図８】
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