(57)【要約】【課題】フェース部の耐久性を向上する。【解決手段】ボールを打球するフェースを有するゴルフクラブヘッド１である。規定のライ角β及びロフト角として水平面ＨＰに置かれた基準状態において、フェース２のスイートスポットＳＳよりも上側かつトウ側の領域であるフェースのトウ側領域Ａｔの少なくとも一部が、α相を有するチタン合金が一方向にのみ圧延された一方向圧延材Ｍから形成される。前記一方向圧延材Ｍの圧延方向ＲＤは、フェース２のスイートスポットＳＳと該スイートスポットＳＳからトウ側に最も距離を隔てるトウ側端点ＴＰとを結ぶ基準線Ｋに対して１５度以下の角度θをなす。【選択図】図２
2008017862.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボールを打球するフェースを有するゴルフクラブヘッドであって、
規定のライ角及びロフト角として水平面に置かれた基準状態において、前記フェースのスイートスポットよりも上側かつトウ側の領域であるフェースのトウ側領域の少なくとも一部が、α相を有するチタン合金が一方向にのみ圧延された一方向圧延材から形成されるとともに、
前記一方向圧延材の圧延方向は、前記フェースのスイートスポットと該スイートスポットからトウ側に最も距離を隔てるトウ側端点とを結ぶ基準線に対して１５度以下の角度をなすことを特徴とするゴルフクラブヘッド。
【請求項２】
前記一方向圧延材は、前記圧延方向の引張強度σL と、前記圧延方向と直角な圧延法線方向の引張強度σT との比（σT ／σL ）が１．２０〜１．６０である請求項１記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項３】
前記一方向圧延材は、前記圧延方向の引張弾性率ＥL と、前記圧延方向と直角な圧延法線方向の引張弾性率ＥT との比（ＥT ／ＥL ）が１．１０〜１．６０である請求項１又は２記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項４】
前記基準線は、スイートスポットからトウ側端点に向かって上向きかつ水平線に対して５〜３５度の角度で傾斜する請求項１乃至３のいずれかに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、フェース部の耐久性を向上しうるゴルフクラブヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
スイング時におけるクラブヘッドの速度（以下、単に「ヘッド速度」という。）は、シャフト自体のスイング速度と、このシャフトに対して回転しようとするクラブヘッドの回転速度とが合算されたものになる。このため、各々の回転中心からの距離に起因して、クラブヘッドのフェースに関して見ると、その中央部よりもシャフトから遠い位置にある先トウ側部の周速度が大きくなる。
【０００３】
また、発明者らの種々の実験の結果、アベレージゴルファのミスショット時の打球位置を調べてみると、図１２に黒丸で示されるように、フェースのスイートスポットＳＳよりも上側かつトウ側の領域であるフェースのトウ側領域Ａｔに多く、とりわけ、前記スイートスポットＳＳと、該スイートスポットＳＳからトウ側に最も距離を隔てるトウ側端点ＴＰとを結ぶ基準線Ｋを中心とする領域Ｙに集中していることを知見した（なお、前記ミスショットは、スイートスポットＳＳを中心とする半径５mmの円Ｘの外側のショットとした。）。
【０００４】
上で述べた通り、フェースのトウ側領域Ａｔは、大きなヘッド速度を有する。従って、クラブヘッドの耐久性を向上させるためには、大きな打球エネルギーが作用するフェースのトウ側領域Ａｔを効果的に補強することが重要になる。
【０００５】
前記トウ側領域Ａｔを補強するために、この部分のフェース厚さを大きくすることも考えられる。しかしながら、このような方法では、重量増加を伴う他、ヘッドの反発性能を悪化させるという欠点がある。
【０００６】
発明者らは、鋭意研究を重ねたところ、α相（稠密六方格子）を有するチタン合金の圧延材に着目した。即ち、該チタン合金を一方向にのみ圧延した場合、その圧延方向の引張強度σL と、圧延方向と直角な圧延法線方向の引張強度σT とは、次の関係を示すことを知見した。
σL ＜σT 
さらに、前記圧延材において、圧延の方向の引張弾性率ＥL と、圧延法線方向の引張弾性率ＥT とは、次の関係をも示すことも知見した。
ＥL ＜ＥT 
【０００７】
このような異方性は、α相の結晶構造、すなわち稠密六方格子に起因している。即ち、図  に模式的に示されるように、稠密六方格子は、変形し易い軸線ａと、それと実質的に直交する変形し難い軸線ｂとを有する。そして、このような稠密六方格子を有する合金が一方向に圧延されると、前記変形しやすい軸線ａが圧延方向に沿って配向されるとともに、変形し難い軸線ｂが圧延法線方向に沿うため、前記異方性が強く発現すると考えられる。
【０００８】
一方、前記フェースのトウ側領域Ａｔでは、打撃位置が集中している前記基準線Ｋと直交する直角方向Ｊのスパンが比較的小さい。このため、前記トウ側領域Ａｔに着目すると、打球時の撓みに対してスパンの小さくなる前記直角方向Ｊの強度余力が小さくなる。従って、フェースのトウ側領域Ａｔを効果的に補強するためには、前記基準線Ｋの方向に比して、その直角方向Ｊの強度を向上させる必要があることを知見し、本発明を完成させるに至った。
【０００９】
なお、フェースに圧延材を用いた先行技術としては、例えば下記特許文献１が知られている。
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−１６５９０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、フェースの少なくとも一部を、α相を有するチタン合金の一方向圧延材から形成するとともに、該一方向圧延材の圧延方向を、フェースのスイートスポットとトウ側端点とを結ぶ基準線に実質的に沿わせることを基本として、フェースのトトウ側領域Ａｔの強度を効果的に高めて耐久性を向上しうるゴルフクラブヘッドを提供することを主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のうち請求項１記載の発明は、ボールを打球するフェースを有するゴルフクラブヘッドであって、規定のライ角及びロフト角として水平面に置かれた基準状態において、前記フェースのスイートスポットよりも上側かつトウ側の領域であるフェースのトウ側領域の少なくとも一部が、α相を有するチタン合金が一方向にのみ圧延された一方向圧延材から形成されるとともに、前記一方向圧延材の圧延方向は、前記フェースのスイートスポットと該スイートスポットからトウ側に最も距離を隔てるトウ側端点とを結ぶ基準線に対して１５度以下の角度をなすことを特徴とする。
【００１３】
また請求項２記載の発明は、前記一方向圧延材は、前記圧延方向の引張強度σL と、前記圧延方向と直角な圧延法線方向の引張強度σT との比（σT ／σL ）が１．２０〜１．６０である請求項１記載のゴルフクラブヘッドである。
【００１４】
また請求項３記載の発明は、前記一方向圧延材は、前記圧延方向の引張弾性率ＥL と、前記圧延方向と直角な圧延法線方向の引張弾性率ＥT との比（ＥT ／ＥL ）が１．１０〜１．６０である請求項１又は２記載のゴルフクラブヘッドである。
【００１５】
また請求項４記載の発明は、前記基準線は、スイートスポットからトウ側端点に向かって上向きかつ水平線に対して５〜３５度の角度で傾斜する請求項１乃至３のいずれかに記載のゴルフクラブヘッドである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のゴルフクラブヘッドは、ボールを打球するフェース部の少なくとも一部が、α相を有するチタン合金からなる一方向圧延材から形成され、しかもその圧延方向が、フェースのスイートスポットと該スイートスポットからトウ側に最も距離を隔てるトウ側端点とを結ぶ基準線に対して１５度以下に設定される。このようなクラブヘッドは、一方向圧延材において引張強度等が大きくなる圧延法線方向が、強度余力の小さい基準線と直角方向に沿う。従って、フェースの耐久性が向上される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。
図１は基準状態に置かれた本実施形態のゴルフクラブヘッド（以下、単に「ヘッド」又は「クラブヘッド」ということがある。）１の斜視図、図２はその正面図、図３はその一部を破断した平面図、図４は図３のＡ−Ａ端面図である。
【００１８】
前記クラブヘッド１は、ボールを打球する面であるフェース２を有するフェース部３と、前記フェース２の上縁２ａに連なりヘッド上面をなすクラウン部４と、前記フェース２の下縁２ｂに連なりヘッド底面をなすソール部５と、前記クラウン部４とソール部５との間を前記フェース２のトウ側縁２ｃからバックフェース（フェース２と反対側を向く面）ＢＦを通りヒール側縁２ｄに至ってのびるサイド部６と、クラウン部４のヒール側に設けられかつシャフト（図示せず）が差し込まれるシャフト差込孔７ａを有するホーゼル部７と、スイートスポットＳＳとをを具える。また、本実施形態のクラブヘッド１は、図４に示されるように、内部に中空部ｉが設けられた中空構造をなし、好ましくはドライバー（＃１）又はフェアウェイウッドといったウッド型として形成される。
【００１９】
前記基準状態とは、図２ないし４に示されるように、前記シャフト差込孔７ａの軸中心線ＣＬを任意の垂直面ＶＰ内に配しかつ水平面ＨＰに対してそのライ角βで傾けるとともに、フェース２を前記垂直面ＶＰ（又はこれと平行な面）に対してそのロフト角（「リアルロフト角」であって、以下同じ。）αで傾けてヘッド１を水平面ＨＰに置いた状態とする。そして、本明細書中で特に断りがない場合、ヘッド１は、この基準状態にあるものとして説明される。また、前記スイートスポットＳＳは、図３に示されるように、ヘッド重心Ｇからフェース２に引いた法線Ｎとフェース２との交点である。
【００２０】
前記クラブヘッド１は、好ましくは４００cm3 以上、より好ましくは４１０cm3 以上、さらに好ましくは４２５cm3 の体積を有するものが望ましい。このような大きい体積は、ヘッド１の慣性モーメントの増大化やヘッド重心Ｇをより深くするのに役立つ。他方、クラブヘッド１の体積が大きすぎても、ヘッド重量の増加、スイングバランスの悪化及びゴルフ規則違反等の問題があるため、好ましくは４６０cm3 以下が望ましい。
【００２１】
また、クラブヘッド１の全重量は、好ましくは１８０ｇ以上かつ２１０ｇ以下が望ましい。クラブヘッド１の全重量が小さすぎると、スイング中にヘッドの重みが感じられ難くなるので、タイミングが取りづらく、また反発性能が低下する傾向がある。逆にクラブヘッドの全重量が大きくなりすぎると、クラブが振り切れなくなり、打球の飛距離や方向性が悪化する傾向がある。
【００２２】
また、図２に示されるように、クラブヘッド１のフェース２は、そのスイートスポットＳＳを通るトウ・ヒール方向の長さＦＷと、スイートスポットＳＳを通るクラウン・ソール方向の長さＦＨとの比（ＦＷ／ＦＨ）は１．０よりも大、即ちトウ・ヒール方向に長い横長状に形成される。なお各長さＦＷ及びＦＨは、いずれもフェース２に沿って測定される。なおフェース２（又はフェース部３）のトウ・ヒール方向とは、前記水平面ＨＰと前記垂直面ＶＰとの交線と平行な方向とし、クラウン・ソール方向とは、上下の方向とする。
【００２３】
また、フェース２は、その境界が明瞭な稜線（エッジ）など目視にて特定できる場合には、該稜線で囲まれる領域として定められる。しかしながら、フェース２の境界が明瞭でないときは、図５（Ａ）に示されるように、前記法線Ｎを含む多数の平面Ｅ１、Ｅ２…でヘッド１を切断し、同図（Ｂ）に示されるように、各断面において、フェース外面輪郭線Ｌｆの曲率半径ｒがスイートスポットＳＳ側からフェースの外方に向かって初めて２００mmとなる位置Ｐｅが前記境界として定義される。そして、この位置Ｐｅが囲む領域をフェース２とする。なお前記フェース外面輪郭線Ｌｆは、フェースライン、パンチマークなどがあるときこれを埋めて定められる。
【００２４】
好ましい態様として、前記比（ＦＷ／ＦＨ）は、１．６５以上、より好ましくは１．７０以上、さらに好ましくは１．８０以上が望ましい。前記比（ＦＷ／ＦＨ）が１．６５を下回ると、ヘッド重心Ｇが高くなって打球の打出角やバックスピン量の低下を招きやすく、ひいては飛距離が低下しやすい。他方、前記比（ＦＷ／ＦＨ）が大きすぎると、著しく反発性能が低下して飛距離を損ねる傾向がある。このような観点より、前記比（ＦＷ／ＦＨ）は、好ましくは２．１０以下、より好ましくは２．０５以下、さらに好ましくは２．００以下が望ましい。
【００２５】
なお、前記フェース２のトウ・ヒール方向の長さＦＷは、好ましくは９０．０mm以上、より好ましくは９２．０mm以上、さらに好ましくは９５．０mm以上が望ましく、また、上限に関しては、好ましくは１１０．０mm以下、より好ましくは１０７．０mm以下、さらに好ましくは１０５．０mm以下が望ましい。同様に、フェース２のクラウン・ソール方向長さＦＨは、好ましくは４８．０mm以上、より好ましくは５０．０mm以上、さらに好ましくは５２．０mm以上が望ましく、また、上限に関しては、好ましくは６０．０mm以下、より好ましくは５８．０mm以下、さらに好ましくは５６．０mm以下が望ましい。
【００２６】
本実施形態のクラブヘッド１は、図４に示されるように、前記フェース部３の少なくとも一部をなしかつα相を有するチタン合金からなる板状のフェース部材１Ａと、このフェース部材１Ａが配される開口部Ｏをフェース部３側に有するヘッド本体１Ｂとを固着することにより形成される。
【００２７】
前記ヘッド本体１Ｂは、クラウン部４、ソール部５、サイド部６及びホーゼル部７を含むとともに、フェース部３の中で前記開口部Ｏの周りを構成するフェース周縁部３ａを含んだ殻状で構成されている。このようなヘッド本体１Ｂは、例えば鋳造によって一つの部材から作られても良いし、鍛造、鋳造又はプレス等などで準備された２以上の部材を溶接等することによって形成されても良い。
【００２８】
また、ヘッド本体１Ｂは、例えばステンレス鋼、マレージング鋼、チタン、チタン合金、アルミ合金、マグネシウム合金又はアモルファス合金等の１種又は２種以上の金属材料で形成されるのが望ましい。生産性の観点では、フェース部材１Ａと溶接が可能な金属材料が望ましい。図示はされていないが、ヘッド本体１Ｂの一部には、比重の小さい繊維強化樹脂のような非金属材料や、これとは逆に比重が大きい錘部材などが固着されても良い。これらによって、ヘッド重心が最適に調整される。
【００２９】
前記フェース部材１Ａは、前記α相を有するチタン合金でかつ一方向にのみ圧延された一方向圧延材Ｍから形成される。本実施形態のフェース部材１Ａは、フェース２の輪郭よりも僅かに小さくかつそれとほぼ相似形状の輪郭を有する。これにより、フェース部材１Ａは、スイートスポットＳＳよりも上側かつトウ側の領域であるフェースのトウ側領域Ａｔの主要部を構成する。
【００３０】
また、フェース部材１Ａは、その圧延方向ＲＤが、フェース２のスイートスポットＳＳと該スイートスポットＳＳからトウ側に最も距離を隔てるトウ側端点ＴＰとを結ぶ基準線Ｋに対して１５度以下の角度になるようにヘッド本体１Ｂに固着される。
【００３１】
一方向圧延材Ｍは、図６に示されるように、回転する一対のロールＲ、Ｒ間に前記チタン合金材料を摩擦によって噛み込ませ、厚さないし断面積を減じる圧延加工により製造されるが、このときの圧延方向ＲＤを変えずに同じ方向（一方向）で繰り返し圧延が行われる。これによって、材料中の稠密六方格子の変形しやすい前記軸線ａ（図１３に示す）が圧延方向ＲＤと実質的に平行に配向されるとともに、稠密六方格子の変形し難い前記軸線ｂ（図１３に示す）が圧延方向ＲＤと直交する方向である圧延法線方向ＮＤと実質的に平行に配向され、顕著な強度異方性を生じさせ得る。
【００３２】
このような一方向にのみ圧延されたα相を有するチタン合金は、βチタン合金などに比べると、より大きな強度異方性を発現しうる。本発明では、この強度異方性を利用して、一方向圧延材Ｍの圧延方向ＲＤを前記基準線Ｋに沿って配している。これにより、引張強度及び引張弾性率が相対的に大きい一方向圧延材Ｍの圧延法線方向ＮＤが、強度余力の小さい前記基準線Ｋと直角方向Ｊに沿うため、頻繁にボールと接触する前記トウ側領域の耐久性を向上しうる。
【００３３】
また、このようなクラブヘッド１は、前記トウ側領域Ａｔの強度余力が高められるため、フェース部３を薄く形成することが可能になる。これにより、反発性能を向上させるとともに、フェース部３を軽量化し、例えば重量マージンを増加させ得る。これは、重量配分設計の自由度を高め、例えば低重心化による打球の打出角の増大化や、重心深度を大きくすることによる打球の方向性向上等を可能とする。
【００３４】
なお、前記圧延方向ＲＤと基準線Ｋとのなす角度θが１５度を超える場合、前記直角方向Ｊに沿った引張強度を十分に高めることができず、ひいてはクラブヘッド１の耐久性を向上させることができない。このような観点より、前記角度θは、より好ましくは１０度以下、さらに好ましく５度以下が望ましい。なお、前記角度θは、フェース２がロール及び／又はバルジによって曲面をなす場合、前記垂直面ＶＰにトウ側端点ＴＰ、スイートスポットＳＳ及び圧延方向ＲＤをそれぞれ投影して求められる。
【００３５】
また、前記基準線Ｋは、スイートスポットＳＳからトウ側端点ＴＰに向かって上向きかつ水平線に対して５〜３５度の角度δで傾斜するものが望ましい。即ち、前記基準線Ｋがトウ側端点ＴＰに向かって下向きに傾斜していると、フェース形状がいびつ化して市場で受け入れられなくなったり、ミスショットが生じやすくなる。また、前記角度δが５度未満の場合、又は３５度を超える場合も同様である。前記角度δは、好ましくは１０度以上、さらに好ましくは１５度以上が望ましく、また上限については、好ましくは３０度以下、さらに好ましくは２５度以下が望ましい。
【００３６】
また、前記一方向圧延材Ｍからなるフェース部材１Ａは、前記トウ側領域Ａｔの少なくとも一部を形成していれば良いが、その異方性を有効に機能させてフェース部３の耐久性を向上させるために、好ましくはトウ側領域Ａｔの５０％以上、より好ましくは６０％以上、さらに好ましくは７０％の面積を形成することが望ましい。
【００３７】
前記α相を有するチタン合金としては、α合金又はα−β合金が挙げられる。特に、α−β合金は、α合金よりも強度が高いので、クラブヘッド１のフェース部３の耐久性向上、フェース部材１Ａの薄肉化による軽量化及び該薄肉化による重心設計自由度の向上などを図り得る点でαチタン合金よりも望ましい。
【００３８】
前記α合金としては、例えばＴｉ−５Ａｌ−２．５Ｓｎが挙げられる。また、前記α−β合金としては、例えばＴｉ−４．５Ａｌ−３Ｖ−２Ｆｅ−２Ｍｏ、Ｔｉ−４．５Ａｌ−２Ｍｏ−１．６Ｖ−０．５Ｆｅ−０．３Ｓｉ−０．０３Ｃ、Ｔｉ−８Ａｌ−１Ｍｏ、Ｔｉ−１Ｆｅ−０．３５Ｏ−０．０１Ｎ、Ｔｉ−５．５Ａｌ−１Ｆｅ、Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ、Ｔｉ−６Ａｌ−６Ｖ−２Ｓｎ、Ｔｉ−６Ａｌ−２Ｓｎ−４Ｚｒ−６Ｍｏ、Ｔｉ−６Ａｌ−２Ｓｎ−４Ｚｒ−２Ｍｏ又はＴｉ−８Ａｌ−１Ｍｏ−１Ｖなどが挙げられる。とりわけ、比強度が大きくかつ加工性に優れたＴｉ−４．５Ａｌ−３Ｖ−２Ｆｅ−２Ｍｏ、Ｔｉ−４．５Ａｌ−２Ｍｏ−１．６Ｖ−０．５Ｆｅ−０．３Ｓｉ−０．０３Ｃ又はＴｉ−１Ｆｅ−０．３５Ｏ−０．０１Ｎ等が望ましい。
【００３９】
前記圧延工程においては、材料を２００℃よりも高い温度に加熱して圧延を行う熱間圧延及び材料を２００℃以下の温度として圧延を行う冷間圧延の何れでもよい。好ましくは、初期の粗圧延では、材料を７００〜１０００℃に加熱して熱間圧延を２〜７回繰り返すのが望ましい。さらに、仕上げ圧延では、材料を常温〜２００℃に保った冷間圧延を５〜７回繰り返して行うのが望ましい。このような圧延工程では、例えば鋳造により生じた材料内部の析出物や不均一であった結晶粒が破壊され、かつ、結晶組織が緻密化され、材料の高強度化及び高靭性化を図ることができる。
【００４０】
また、前記圧延の繰り返し総合計回数（上記の例では、粗圧延と仕上げ圧延の合計回数）としては、好ましくは７回以上、より好ましくは９回以上が望ましい。前記回数が７回未満の場合、材料中の結晶組織を十分に均一化できず上記の強度異方性が十分に発現しないおそれがある他、必要な板厚を得るために圧延工程一回当たりの圧下率が大きくなり、材料物性の均質性が得られないおそれがある。他方、前記総合計回数が多すぎても、非常に活性なチタン合金の特徴により、材料表面へ厚い酸化膜が形成されるおそれがあり好ましくない。このような観点より、前記総合計回数は、１５回以下、より好ましくは１２回以下が望ましい。
【００４１】
また、前記一方向圧延材Ｍの圧下率は、好ましくは２０％以上、より好ましくは２５％以上、さらに好ましくは３０％以上が望ましく、また上限に関しては、好ましくは５０％以下、より好ましくは４５％以下、さらに好ましくは４０％以下が望ましい。ここで、圧下率は、圧延加工前の厚さｈ１、最終圧延加工後の厚さｈ２とすると、下式によって求められる。
圧下率［％］＝｛（ｈ１−ｈ２）／ｈ１｝×１００
【００４２】
前記圧下率が２０％未満の場合、材料内部の析出物や不均一組織である結晶粒が十分に破壊されず、かつ、稠密六方格子の圧延方向への配向が不十分となり上記強度異方性を十分に発現させるのが困難な傾向がある。逆に前記圧下率が５０％を超える場合、多くの圧延回数が必要になるので製造コストが上昇しやすく、また材料に亀裂等が発生するおそれがある。なお、一方向圧延材Ｍは、複数回の圧延を経て製造されるが、このとき各々の工程での圧下率は同一でも良いし、また異ならせても良い。
【００４３】
なお、一方向圧延材Ｍは、上述の圧延工程に提供する材料を作るために、圧延に先立ち、鋳造、鍛造、熱処理及び／又は機械加工等が行われていても良い。また圧延工程の後工程では、前記一方向圧延によって得られた材料の強度異方性が損なわれない範囲で、プレス、打ち抜き、機械加工及び／又は熱処理等が行われても良い。
【００４４】
また、一方向圧延材Ｍの強度異方性の度合いを示すパラメータとして、圧延方向ＲＤの引張強度σL と圧延法線方向ＮＤの引張強度σT との比（σT ／σL ）や、圧延方向ＲＤの引張弾性率ＥL と圧延法線方向の引張弾性率ＥT との比（ＥT ／ＥL ）などを挙げることができる。これらの比が小さすぎると、上述の強度異方性が十分に発現できないため、フェース部３の耐久性の向上を図ることができず、逆に大きすぎると、一方向圧延材Ｍのトウ・ヒール方向の強度が不足し、やはり耐久性が悪化するおそれがある。
【００４５】
このような観点より、前記引張強度の比（σT ／σL ）は、好ましくは１．２０以上、より好ましくは１．２５以上、さらに好ましくは１．３０以上が望ましく、また上限に関して、好ましくは１．６０以下、より好ましくは１．５０以下、さらに好ましくは１．４５以下が望ましい。同様に、前記引張弾性率の比（ＥT ／ＥL ）は、好ましくは１．１０以上、より好ましくは１．１４以上、さらに好ましくは１．１８以上が望ましく、また上限に関しては、好ましくは１．６０以下、より好ましくは１．５５以下、さらに好ましくは１．５０以下が望ましい。
【００４６】
前記一方向圧延材Ｍの引張強度σL 及びσT の各値は、小さすぎるとフェース部３の絶対的な強度が不足しやすく、ひいては早期に疲労割れ等が生じるおそれがある。また、α相を有するチタン合金では、引張強度と引張弾性率との間には強い相関がある。従って、前記引張強度σL 及びσT が小さすぎると、その引張弾性率も小さくなってクラブヘッドの反発性能が過度に高められ、ひいてはゴルフ規則に不適合となるおそれもある。他方、一方向圧延材Ｍの引張強度σL 及びσT が大きすぎると、その引張弾性率も大きくなる傾向があるため、反発性能が著しく悪化して打球の飛距離を損ねるおそれがあったり、材料コストが過度に上昇するおそれがある。
【００４７】
以上のような観点より、前記一方向圧延材Ｍの圧延法線方向ＮＤの引張強度σT は、好ましくは１０００ＭＰａ以上、より好ましくは１１００ＭＰａ以上、さらに好ましくは１１５０ＭＰａ以上が望ましく、また上限に関しては、好ましくは１５００ＭＰａ以下、より好ましくは１４５０ＭＰａ以下、さらに好ましくは１４００ＭＰａ以下が望ましい。また、一方向圧延材Ｍの圧延方向ＲＤの引張強度σL は、好ましくは８００ＭＰａ以上、より好ましくは８５０ＭＰａ以上、さらに好ましくは９００ＭＰａ以上が望ましく、また上限に関しては、好ましくは１２００ＭＰａ以下、より好ましくは１１００ＭＰａ以下、さらに好ましくは１０５０ＭＰａ以下が望ましい。
【００４８】
同様の観点より、一方向圧延材Ｍの圧延法線方向ＮＤの引張弾性率ＥT は、好ましくは１１５ＧＰａ以上、より好ましくは１２０ＧＰａ以上、さらに好ましくは１２５ＧＰａ以上が望ましく、また上限に関しては、好ましくは１７０ＧＰａ以下、より好ましくは１６５ＧＰａ以下、さらに好ましくは１６０ＧＰａ以下が望ましい。また、一方向圧延材Ｍの圧延方向ＲＤの引張弾性率ＥL は、好ましくは９０ＧＰａ以上、より好ましくは９５ＧＰａ以上、さらに好ましくは１００ＧＰａ以上が望ましく、また上限に関しては、好ましくは１２５ＧＰａ以下、より好ましくは１２０ＧＰａ以下、さらに好ましくは１１８ＧＰａ以下が望ましい。
【００４９】
図７には、フェース部材１Ａを裏面側から見た斜視図が示される。本実施形態のフェース部材１Ａは、フェース部３の中央部分を形成する中央厚肉部１０と、該中央厚肉部１０を囲んで環状にのびしかも中央厚肉部１０よりも厚さが小さい周辺薄肉部１１と、該周辺薄肉部１１と中央厚肉部１０との間を継ぎかつ厚さが滑らかに変化する環状の厚さ移行部１２とから構成される。
【００５０】
前記中央厚肉部１０は、少なくともスイートスポットＳＳを含み、本実施形態では実質的に一定の厚さｔ１で形成されている。また、中央厚肉部１０は、フェース部材１Ａと同様、トウ・ヒール方向に長い横長形状で形成される。該中央厚肉部１０は、打球時に頻繁にボールと衝突する部分であるため、その厚さｔ１が小さすぎると耐久性が低下しやすい。このような観点より、中央厚肉部１０の厚さｔ１は、好ましくは２．８０mm以上、より好ましくは２．９０mm以上、さらに好ましくは２．９５mm以上が望ましい。他方、中央厚肉部１０の厚さｔ１が大きすぎると、フェース部３の著しい重量増加や反発性能の悪化を招くおそれがある。このような観点より、前記厚さｔ１は、好ましくは３．５０mm以下、より好ましくは３．３０mm以下、さらに好ましくは３．１５mm以下が望ましい。
【００５１】
また、周辺薄肉部１１は、本実施形態では実質的に一定の厚さｔ２で形成される。また、周辺薄肉部１１は、その厚さを小さくすることによって、フェース部３の重量を軽減しうる。また、フェース部３の周辺部分の剛性を低下させ、打球時にフェース部３を適度に撓ませることにより、ゴルフ規則の範囲内で反発性能を向上させることができる。このような観点より、該周辺薄肉部１１の厚さｔ２は、好ましくは２．７０mm以下、より好ましくは２．５５mm以下、さらに好ましくは２．４５mm以下が望ましい。また、トウ側領域Ａｔの耐久性を損ねることがないように、周辺薄肉部１１の厚さｔ２は、好ましくは２．１０mm以上、より好ましくは２．２０mm以上、さらに好ましくは２．２５mm以上が望ましい。
【００５２】
なお、厚さ移行部１２は、中央厚肉部１０の厚さｔ１から周辺薄肉部１１の厚さｔ２まで、外側に向かって厚さが漸減するように形成されている。このような厚さ移行部１２は、中央厚肉部１０と周辺薄肉部１１との間の剛性段差を緩和し、応力集中を防いでフェース部３の耐久性を向上させるのに役立つ。
【００５３】
以上のように形成されたフェース部材１Ａの平均厚さｔａは、好ましくは２．３５mm以上、より好ましくは２．４０mm以上、さらに好ましくは２．４５mm以上が望ましく、また、上限に関しては、好ましくは２．７５mm以下、より好ましくは２．７０mm以下、さらに好ましくは２．６５mm以下が望ましい。前記平均厚さｔａが、２．３５mm未満になると、フェース部材１Ａの基本的な強度が不足して耐久性の悪化や反発係数の過度の上昇を招くおそれがある。逆に、平均厚さｔａが２．７５mmを超えると、フェース部３の重量が大きくなって、慣性モーメントが小さくなったり、反発係数が過度に小さくなるおそれがある。なお、フェース部材１Ａの平均厚さｔａは、各部１０ないし１２の厚さが有する面積を考慮して、該面積で重み付けして得るものとする。すなわち、下式で計算される。
ｔａ＝Σ（ｔｉ・Ｓｉ）／ΣＳｉ  （ｉ＝１，２…）
ここで、ｔｉはフェース部材の任意の微小領域ｉの実厚さ、Ｓｉは、前記実厚さｔｉが占める領域ｉの面積とする。
【００５４】
一定の厚さを有する一方向圧延材Ｍから、上述のように厚さが異なるフェース部材１Ａを製造する方法として、例えば切削加工を挙げることができる。例えば、図８に示されるように、一方向圧延材Ｍ（これは、一定の厚さで形成された平板として示される。）から、その圧延方向ＲＤが前記基準線に対して１５度以下の角度θとなるように、フェース部材の一次品１４が先ず切り出しされる。この切り出し工程は、プレス等による打ち抜き又はレーザカットなど種々の方法が用いられる。次に、この一次品１４に、周辺薄肉部１１と厚さ移行部１２などをＮＣ旋盤等を用いて精密に切削加工が行われる。これにより、フェース部材１Ａを容易に形成することができる。
【００５５】
なお、フェース部材１Ａにバルジ及び／又はロールを加工する必要がある場合には、前記切削加工の前又は後の工程で、該フェース部材１Ａを例えば上型及び下型からなるプレス機で押圧し湾曲させる曲げ工程を行なうことにより、所定の曲率を与えることができる。生産性の観点より、このような曲げ工程は、切削工程の前段階で行われるのが望ましい。
【００５６】
また、他の方法として、例えばプレス機を用いて前記一次品１４を圧縮塑性変形させる塑性変形加工を挙げることができる。このような塑性変形加工は、例えば、図９（ａ）に示されるように、下型Ｄ１と、該下型Ｄ１と接離可能な上型Ｄ２とからなる一対の上下型を用いて行われる。
【００５７】
前記下型Ｄ１には、例えば、前記フェース部材の一次品１４を移動不能に支持しうる第１の成型面１８が設けられる。該第１の成型面１８は、フェース２側を形成する底面１８ａを有する。本実施形態の底面１８ａは、実質的に水平でかつ例えば一定の深さでのびている。
【００５８】
前記上型Ｄ２には、フェース部材１Ａの前記中央厚肉部１０を成型する中央成型面２０と、前記周辺薄肉部１１を成型する周辺成型面２１と、前記厚さ移行部１２を成型する移行部成型面２２とを有する第２の成型面１９が、下型Ｄ１の第１の成型面１８と対向して設けられている。そして、下型Ｄ１と上型Ｄ２とを閉じることにより、前記第１の成型面１８と第２の成型面１９との間に、フェース部材１Ａを成型しうるキャビティが形成される。
【００５９】
従って、下型Ｄ１の第１の成型面１８に一定厚さＴを有するフェース部材の一次品１４がセットされた後、例えば前記下型Ｄ１と上型Ｄ２とを閉じることにより、一次品１４が該上型Ｄ２と下型Ｄ１との間で圧縮される。特に、周辺成型面２１及び移行部成型面２２は、一次品１４をその厚さ方向により大きく圧縮させ、これらの部分の厚さを減じうる。これにより、フェース部材１Ａが製造される。なお、このような圧縮により、一次品１４の一部の余剰材料は、第１の成型面１８から外部へとはみ出すバリ２４となる。
【００６０】
また、この方法で作られたフェース部材１Ａは、周辺薄肉部１１や厚さ移行部１２が、中央厚肉部１０よりも大きな圧縮塑性変形をなすため、圧下率がさらに相対的に大きくなる。このような変形は、周辺薄肉部１１により大きな異方性を発現させる。これは、トウ側領域Ａｔの一部をなす厚さが小さい周辺薄肉部１１の強度をさらに高めるのに役立ち、ひいてはフェース部３の強度がより一層向上する点で好ましい。
【００６１】
なお、この製造方法の場合において、フェース部材１Ａにバルジ及び／又はロールを付与する場合、圧縮塑性加工の前工程又は後工程で行うことができるが、好ましくは圧縮塑性加工と同時に行うことが生産性の観点より望ましい。
【００６２】
そして、以上のように形成されたフェース部材１Ａとヘッド本体１Ｂとを固着することによって、本実施形態のクラブヘッド１が得られる。両部材の固着方法には、例えば溶接（Ｔｉｇ溶接、プラズマ溶接又はレーザー溶接など）、ロウ付け又は圧入など、種々の方法が採用できる。好ましくは、周囲への熱影響が最も小さく、かつ、接合強度が高いレーザー溶接が好ましい。
【００６３】
また、前記実施形態では、板状のフェース部材１Ａを例示したが、例えば図１０に示されるように、一方向圧延材Ｍをプレスにて深絞り加工等することにより、フェース２の周縁からヘッド後方にのび、少なくともクラウン部４又はソール部５の前側部分を形成するクラウン側の延長部３０ａ又はソール側の延長部３０ｂを含む後方延長部３０を有するカップ状で形成されても良い。
【００６４】
上記実施形態では、ウッド型のクラブヘッドを例に挙げて説明したが、アイアン型のゴルフクラブヘッドでも良いのは言うまでもない。
【実施例】
【００６５】
図４の基本構造及び表１の仕様に基づいて、ウッド型のクラブヘッド（リアルロフト角１１度、ライ角５７．５度、ヘッド体積４５０cm3 ）が試作され、その耐久性能がテストされた。
【００６６】
ヘッド本体は、Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖのチタン合金をロストワックス精密鋳造法により一体成型した鋳造品が用いられた。いずれも同じ仕様である。また、フェース部材は、Ｔｉ−４．５Ａｌ−２Ｍｏ−１．６Ｖ−０．５Ｆｅ−０．３Ｓｉ−０．０３Ｃのα−βチタン合金から一方向圧延材を得て、そこからフェース部材の一次品を打ち抜き型により切り出した。従って、フェース部材は一定の厚さ（２．５mm）で形成された。この際、基準線に対する圧延方向の角度を変化させて切り出しを行い、それらの性能差を比較した。圧延工程及び圧延材の仕様は以下の通りである。
粗圧延時の材料温度：８４０℃
粗圧延の圧延回数：５回
仕上げ圧延時の材料温度：１５０℃
仕上げ圧延の圧延回数：６回
圧延材の最終板厚：２．５mm
圧下率：５０％
圧延法線方向の引張強度σT ：１３３０ＭＰａ
圧延方向の引張強度σL ：１０００ＭＰａ
比（σT ／σL ）：１．３３
圧延法線方向の引張弾性率ＥT ：１５５ＧＰａ
圧延方向の引張弾性率ＥL ：１０５ＧＰａ
比（ＥT ／ＥL ）：１．４８
【００６７】
また、フェース部材とヘッド本体とは、プラズマ溶接により接合され、フェースの前記基準線は、スイートスポットからトウ側端点に向かって上向きかつ水平線に対して２０度の角度δで傾くものとした。
【００６８】
また、比較のために、図１１（ａ）に示されるように、フェース部材の圧延方向ＲＤがトゥ・ヒール方向に沿ったもの（θ＝−２０度）、同図（ｂ）に示されるように、クラウン・ソール方向に沿ったもの（θ＝７０度）、さらに同図（ｃ）に示されるように、前記角度θが＋２０度のものがそれぞれ比較例１ないし３として用いられた。なお前記角度θは、基準線Ｋから時計回りを正として表示した。
【００６９】
また、耐久性能は、各供試ヘッドにＦＲＰ製の同一のシャフト（ＳＲＩスポーツ社製Ｖ−２５：フレックスＸ）を装着し４５インチのウッド型ゴルフクラブを試作するとともに、該クラブをスイングロボット（（株）ミヤマエ製）に取り付け、ヘッドスピードが５４ｍ／ｓとなるように調節して上記ゴルフボールを各クラブで最大１００００発打撃する耐久テストにより行われた。１００球打撃毎にテストを中断し、肉眼にてフェースの損傷の有無を確認し、損傷が発見されたものについてはその打球数を、損傷が発見されなかったものについては「損傷なし」とそれぞれ表示した。また、打球位置は、図１１（ｂ）に示されるように、前記基準線Ｋの中点Ｋｃに設定した。
テストの結果などを表１に示す。
【００７０】
【表１】
2008017862.tif 000003
【００７１】
テストの結果、実施例のクラブヘッドは、フェース部の耐久性を有意に向上していることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の一実施形態を示すゴルフクラブヘッドの斜視図である。
【図２】その正面図である。
【図３】その平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線端面図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）はフェースの領域を説明する正面図及び部分断面図である。
【図６】一方向圧延材を説明する概略斜視図である。
【図７】フェース部材を裏面から見た斜視図である。
【図８】一方向圧延材とフェース部材の一次品との関係を示す平面図である。
【図９】（ａ）、（ｂ）はフェース部材の製造方法を説明する断面図である。
【図１０】本発明の他の実施形態を示す断面図である。
【図１１】（ａ）〜（ｃ）はフェース部材の正面図である。
【図１２】フェースの打撃位置を示す正面図である。
【図１３】稠密六方格子を説明する模式図である。
【符号の説明】
【００７３】
１  ゴルフクラブヘッド
２  フェース
３  フェース部
４  クラウン部
５  ソール部
６  サイド部
７  ホーゼル部
Ｍ  一方向圧延材
ＲＤ  圧延方向
ＮＤ  圧延法線方向
Ｋ  基準線
ＳＳ  スイートスポット
ＴＰ  トウ側端点
θ  基準線と圧延方向とのなす角度
【図１】
2008017862.tif 000004
【図２】
2008017862.tif 000005
【図３】
2008017862.tif 000006
【図４】
2008017862.tif 000007
【図５】
2008017862.tif 000008
【図６】
2008017862.tif 000009
【図７】
2008017862.tif 000010
【図８】
2008017862.tif 000011
【図９】
2008017862.tif 000012
【図１０】
2008017862.tif 000013
【図１１】
2008017862.tif 000014
【図１２】
2008017862.tif 000015
【図１３】
2008017862.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成18年7月27日(2006.7.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
このような異方性は、α相の結晶構造、すなわち稠密六方格子に起因している。即ち、図１３に模式的に示されるように、稠密六方格子は、変形し易い軸線ａと、それと実質的に直交する変形し難い軸線ｂとを有する。そして、このような稠密六方格子を有する合金が一方向に圧延されると、前記変形しやすい軸線ａが圧延方向に沿って配向されるとともに、変形し難い軸線ｂが圧延法線方向に沿うため、前記異方性が強く発現すると考えられる。