(57)【要約】【課題】溶接作業によって歪が生じてもその修正の容易なゴルフクラブヘッドの溶接方法とゴルフクラブヘッドを提供する。【解決手段】少なくともフェース領域の一部を構成する複数のフェース要素を互いに溶接してゴルフクラブヘッドを形成する方法であって、前記各フェース要素の各縁部を互いに溶接して各フェース要素ＦＢ１，ＦＢ２で構成されるフェース部品を形成した後、該フェース部品の周縁部ＦＦをヘッド本体１８のフェース部品用開口周縁部１８Ｋに溶接する。【選択図】図７
2008245885.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともフェース領域の一部を構成する複数のフェース要素を互いに溶接してゴルフクラブヘッドを形成する方法であって、
前記各フェース要素の各縁部を互いに溶接して各フェース要素で構成されるフェース部品を形成した後、
該フェース部品の周縁部をヘッド本体のフェース部品用開口周縁部に溶接する
ことを特徴とするゴルフクラブヘッドの溶接方法。
【請求項２】
前記複数のフェース要素は、溶接されて隣接するフェース要素同士は互いに材料が異なるか、板厚が異なるか、或いはリブ又は溝の大きさや有無が相違する請求項１記載のゴルフクラブヘッドの溶接方法。
【請求項３】
ヘッド本体に溶接接合させて少なくともフェース領域の一部を形成しているフェース部品が、複数のフェース要素の各縁部を互いに溶接接合して構成されていることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
【請求項４】
前記フェース部品が上側のフェース上部と下側のフェース下部との２つで構成し、フェース上部とフェース下部とヘッド本体をチタン材の同質材料で形成すると共に、フェース上部とフェース下部とは、反発係数がフェース上部の方が大きい請求項３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、ゴルフクラブヘッドとその溶接方法に関し、特に中空タイプのゴルフクラブヘッドとその溶接方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、フェース部の反発性を所定以下に規制するルールが策定されてきている。そうしたルールの下では、全体が高反発性に形成された金属製フェース板をヘッド本体に接合させる形態は必ずしも功を奏しない。そのために、例えば、下記特許文献１ではフェース領域の所定部位毎に撓み剛性の異なる工夫をしたゴルフクラブヘッドが開示されている。
【特許文献１】特開２００４−３５８２２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
然しながら、上記文献１ではゴルフクラブヘッドの製法については言及されていない。隣接した領域の板厚が大きく異なったフェース部品を鍛造や研削によって一体に形成することが考えられる。また、異なる厚さの複数の板部材をヘッド本体に対して溶接することが考えられる。また、異なる材料の部材を接合させるには、溶接等の手法が考えられる。しかし、これらの部材を溶接によって接合させる場合は、被溶接部材同士の撓み剛性が大きく異なるため、溶接時の熱等によって溶接部位近くに歪みを生じる可能性が高い。
依って解決しようとする課題は、溶接作業によって歪が生じてもその修正の容易なゴルフクラブヘッドの溶接方法とゴルフクラブヘッドを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
第１の発明では、少なくともフェース領域の一部を構成する複数のフェース要素を互いに溶接してゴルフクラブヘッドを形成する方法であって、前記各フェース要素の各縁部を互いに溶接して各フェース要素で構成されるフェース部品を形成した後、該フェース部品の周縁部をヘッド本体のフェース部品用開口周縁部に溶接することを特徴とするゴルフクラブヘッドの溶接方法を提供する。
本件の特許請求の範囲に述べる溶接は、完全な本溶接でもよく、また仮止め溶接でもよい。
【０００５】
第２の発明では、第１の発明の前記複数のフェース要素は、溶接されて隣接するフェース要素同士は互いに材料が異なるか、板厚が異なるか、或いはリブ又は溝の大きさや有無が相違するよう構成する。
【０００６】
第３の発明では、ヘッド本体に溶接接合させて少なくともフェース領域の一部を形成しているフェース部品が、複数のフェース要素の各縁部を互いに溶接接合して構成されていることを特徴とするゴルフクラブヘッドを提供する。
第４の発明では、前記フェース部品が上側のフェース上部と下側のフェース下部との２つで構成し、フェース上部とフェース下部とヘッド本体をチタン材の同質材料で形成すると共に、フェース上部とフェース下部とは、反発係数がフェース上部の方が大きい請求項３記載のゴルフクラブヘッドを提供する。
【発明の効果】
【０００７】
第１の発明では、フェース部品が複数のフェース要素を溶接して形成されるため、各フェース要素領域毎に反発性能を異ならせることができる。また、各フェース要素を溶接して一つのフェース部品を形成した後に、このフェース部品をヘッド本体に溶接する手法であるため、各フェース要素を仮又は本溶接したフェース部品に歪みが生じた場合、未だ該部品は単独品であるため、表側からでも裏側からでも周縁にでもアプローチでき、プレス又は鍛造による形状矯正加工、研削加工等による補修修正作業が自由に容易に行える。必要な場合にこの補修修正を行った後、このフェース部品をヘッド本体に溶接することで精度の高いゴルフクラブヘッドができる。
【０００８】
第２の発明では、各フェース要素の反発性（撓み剛性）を大きく変える要件として列記したものがあり、これらの相違を有する場合、フェース要素の溶接によってフェース部品に歪が生じ易く、第１発明の溶接方法の意義が高くなる。
【０００９】
第３の発明では、フェース部品が複数のフェース要素を溶接して形成されているため、各フェース要素毎に所定の反発性能を有するゴルフクラブヘッドとなる他、フェース部品が溶接によって接合されているため、フェース要素毎の反発性能選択の自由度が大きい。
第４の発明では、フェース上部の反発係数が大きいため、この部位でヒットした時のボールの初速を上げることができ、飛距離の向上が図れる。また、チタン材の同質材料で形成するため、溶接強度や耐久性に優れたゴルフクラブヘッドにできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は本発明に係るゴルフクラブヘッド２０を有するゴルフクラブの正面図であり、図２は図１のヘッド部の拡大斜視図、図３は図２のヘッドに仕上げる前の溶接終了状態のヘッド正面図、図４は図３の矢視線Ｄ−Ｄによる横断面図である。図１は中空タイプのゴルフクラブヘッド２０にシャフト１０が装着されており、参照記号Ｇはグリップである。ゴルフクラブヘッド２０は、クラウン領域ＣＲ、トウ領域ＴＵ、ヒール領域ＨＬ、ソール領域ＳＬ、バック領域ＢＫ、フェース領域ＦＲを有している。参照記号ＨＢはホーゼル部である。
【００１１】
フェース領域ＦＲはヘッド本体に対して溶接接合されたフェース部品ＦＢ’に対応するフェース部品部ＦＢと、その周辺領域のフェース周辺部ＦＳとを有している。この例では、フェース部品の溶接接合されたフェース部品部ＦＢは上下２つのフェース要素ＦＢ１，ＦＢ２が溶接されて形成されている。上側のフェース要素ＦＢ１は下側のフェース要素ＦＢ２と同じ板厚ではあるが、上側要素の方が下側要素よりも弾性率の小さい材料で形成されており、反発性が高くなるように形成されている。また、この弾性率の上下の関係が逆になる構成も考えられる。
【００１２】
図５〜図７を参照して図３に示すゴルフクラブヘッドの製法を説明する。図５（ａ）は、２種類の材料からなる２種類の平板材から、夫々、所定輪郭形状の上側フェース要素素材ＦＢ１’と下側フェース要素素材ＦＢ２’とを準備する。（ｂ）では、プレス等によって各要素素材に所定の曲げ加工を施してゴルフクラブヘッドのフェース領域ＦＲに沿う形状の上側フェース要素ＦＢ１と下側フェース要素ＦＢ２とに加工する。
【００１３】
図６では、各要素同士が対向する縁Ｆ１’と縁Ｆ２’を隙間無しか、或いは所定の隙間（０．５ｍｍ以下）を設けた状態に冶具等で保持しつつ仮止め溶接を行う。これを仮止め溶接に留めずに、例えばプラズマ溶接等によって本溶接まで行ってもよい。何れにしても、ここでの溶接によって両フェース要素が一体化してフェース部品ＦＢ’となるが、このフェース部品の輪郭や部品曲面に狂いが生じた場合は、未だヘッド本体１８には接合されていないため、自由に修正可能である。必要な場合、その修正作業を施す。
【００１４】
次に、鋳造によって成形され、クラウン領域ＣＲ、トウ領域ＴＵ、ヒール領域ＨＬ、ソール領域ＳＬ、バック領域ＢＫ、フェース領域ＦＲの内のフェース周辺部ＦＳ、ホーゼル部ＨＢを一体に形成して有するヘッド本体１８のフェース部品用開口に上記フェース部品を配置するが、その輪郭周縁部ＦＦとフェース部品用開口周縁部１８Ｋとの間には所定の隙間（０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ）を設けている。ヘッド本体は他の形態例も同様に一体形成されているが、本発明では、これに限定されるものではない。このヘッド本体とフェース部品ＦＢ’との溶接に際して、従来から周知の手法で仮止め溶接を行う。この仮止め溶接を済ませた状態を図７（ａ）に図示している。その後、この輪郭周縁部ＦＦとフェース部品用開口周縁部１８Ｋとの間の隙間に沿ってプラズマ溶接等で本溶接する。また、前述の要素ＦＢ１，ＦＢ２の縁Ｆ１’と縁Ｆ２’との隙間も本溶接がなされていなければ本溶接する。こうして溶接作業が終了した状態を（ｂ）に示す。
【００１５】
上側のフェース要素ＦＢ１の部分をフェース上部（以下、上部）、下側のフェース要素ＦＢ２の部分をフェース下部（以下、下部）、ヘッド本体１８の部分を本体と称することにし、以下、実施形態例の変化につき説明する。
ア）材料につき、上部、下部、本体を同質材料（チタン材の同質材料等）で形成すると、フェースを複数分割しても溶接しやすく、安定した精度の優れたヘッドにできる。この条件下で、上部はβ系やαβ系の高強度チタンを用いると、反発性能を上げることができて好ましい。この条件下で、下部を鋳造又は鍛造で形成するとよい。特に、リブを設けたり、肉厚変化を設ける場合は鋳造又は鍛造で形成するとよい。
イ）材料の縦弾性率につき、上部を大きく、下部を小さくし、本体は下部と同等以下にすることが好ましい。
ウ）材料の硬度につき、上部が下部よりも高いことが好ましい。
エ）板厚につき、上部が薄く、下部が厚いことが好ましい。又は下部の方の板厚を薄くするか同じであっても、下部にリブを設けることで、曲げ剛性の観点で板厚を厚くする代わりとすることができる。また、下部は板厚を厚くすると共に、リブを設けることもできる。
オ）曲げ剛性につき、上部は下部よりも曲げ剛性の小さいことが好ましい。
カ）反発性（反発係数）につき、上部は下部よりも反発性の大きいことが好ましい。
【００１６】
イ、ウ、エは、夫々上記とは異なる関係にすることもできるが、その場合でも、オ、カは、夫々上記の通りが好ましい。しかし、上記のア〜カにつき、上記と異なる関係にすることもできる。
フェースに関する上記ア〜カの関係は、フェースを複数分割構成にするため、任意に調整、設定できるのである。
【００１７】
フェース部品部ＦＢを上部と下部とに分割構成する場合は、以下のようにするとよい。
即ち、所謂、ウッドタイプのゴルフクラブヘッドでは、フェース領域のトウ・ヒール方向の曲面状態（曲がり状態）であるバルジ、及び、フェース領域の上下方向の曲面状態（曲がり状態）であるロールの夫々は非常に小さな曲率であり、これに対し、トウ領域、ヒール領域、クラウン領域、ソール領域への遷移移行部（境界部）は曲率が極端に大きくなっている。この境界部を除いた、前記バルジとロールの支配する領域がフェース領域である。
一方、アイアンヘッドでは、フェース領域は平面領域であり、フェース領域は定まる。
【００１８】
ゴルフクラブをライ角通りに載置した状態で、上記定義のフェース領域の輪郭に対し、最もトウ側で接するトウ側垂直線（面）と、最もヒール側で接するヒール側垂直線（面）との前後方向の丁度中間位置を通る中央垂直線（面）を考える。この中央垂直線が前記フェース領域の輪郭と交差する上側点と下側点の丁度中間位置をフェース中央点と称する。
【００１９】
既述のフェース部品部ＦＢを上部と下部とに分割構成する場合、下部の上下方向幅は、前記上側点と下側点との距離をＬとするとＬ／２以下とし、Ｌ／４以上にする。上記ア、イ、ウ、エの適宜な組み合わせで、オ又はカの構成とした上、下部の上下方向幅をＬ／２以下とすることにより反発係数が最大となる位置を、前記フェース中央点の高さ位置よりも高くし、かつ、フェース中央点と前記上側点との丁度中間位置よりも低い位置に設定できる。従って、フェース中央点での反発係数が小さくても、フェース中央点より上部でヒットした時の球の初速を相対的に上げることができ、飛距離の向上が図れる。また、反発係数が最大となる位置は、トウ・ヒール方向では、必ずしも前記中央垂直線上に無くともよく、トウ側やヒール側に偏移していてもよい。これはトウ・ヒール方向の重量調節で可能となる。これにより、球の打点のばらつきに癖のあるプレーヤーに適したゴルフクラブヘッドにすることができる。
【００２０】
図８は本発明に係る第２実施形態例のゴルフクラブヘッドの図であって、図３に対応する図であり、図９は図８の矢視線Ｉ−Ｉによる横断面図である。第１実施形態例と異なるのは、下側のフェース要素ＦＢ２は、その裏面側であって、その上側縁に近い位置にトウ・ヒール方向に沿って延伸したリブＲＢが形成されており、このリブＲＢの左右端は、ヘッド本体側のリブＲＢＨ１，ＲＢＨ２と溶接されて連続していることである。また、要素ＦＢ２の材質は上側フェース要素ＦＢ１と異なっていてもよいが、同じものでもよい。リブを設けた理由は、フェース領域におけるこのリブの存在する領域付近の下側フェース要素ＦＢ２の撓み剛性を高くして変形性を小さくさせることである。その他の事項は第１実施形態例と同様である。
【００２１】
図１０は本発明に係る第３実施形態例のゴルフクラブヘッドの図であって、図３に対応する図であり、図１１は図１０の矢視線Ｋ−Ｋによる水平断面図である。第１実施形態例と異なるのは、フェース部品部ＦＢが、トウ・ヒール方向に並んだ３つのフェース要素ＦＢ３，ＦＢ４，ＦＢ５を溶接接合して形成されていることである。
ア）この例では、フェース領域の中心部であるスィートエリアを含む中央領域を最も板厚の厚い中央フェース要素ＦＢ４で形成し、そのトウ側とヒール側とを、中央フェース要素ＦＢ４と同じ材質であって、相対的に板厚の薄いトウ側フェース要素ＦＢ３とヒール側フェース要素ＦＢ５とで夫々形成している。従って、中央フェース要素ＦＢ４の領域では反発性が低く、他の２領域では反発性が高い。
【００２２】
上記例の変形例として、イ）中央フェース要素ＦＢ４の硬度を高くし、他の要素ＦＢ３，ＦＢ５の硬度を低くする。また、ウ）ア、イの組み合わせ構成とする。以上、ア、イ、ウでは、中央フェース要素ＦＢ４の領域が最も反発性が低くなり、その他の２領域が反発性が高くなる。更に、他の変形例として、ア、イ、ウの夫々の逆の構成にすることもでき、種々の組み合わせとすることもできる。
【００２３】
図１２は本発明に係る第４実施形態例のゴルフクラブヘッドの図であって、図３に対応する図であり、図１３は図１２の矢視線Ｍ−Ｍによる横断面図である。第１実施形態例と異なるのは、ア）フェース部品部ＦＢが、スィートエリアを含む中央領域を最も板厚の厚い中央フェース要素ＦＢ６で形成し、その残り領域を、中央フェース要素ＦＢ６と同じ材質であって、相対的に板厚の薄い環状フェース要素ＦＢ７で形成している。従って、中央フェース要素ＦＢ６の領域では反発性が低く、他方の領域では反発性が高い。
【００２４】
上記例の変形例として、イ）中央フェース要素ＦＢ６の硬度を高くし、他の要素ＦＢ７の硬度を低くする。また、ウ）ア、イの組み合わせ構成とする。以上、ア、イ、ウでは、中央フェース要素ＦＢ６の領域が反発性が低くなり、環状領域が反発性が高くなる。更に、他の変形例として、ア、イ、ウの夫々の逆の構成にすることもでき、種々の組み合わせとすることもできる。
【００２５】
図１４は本発明に係る第５実施形態例のゴルフクラブヘッドの図であって、図３に対応する図であり、図１５は図１４の矢視線Ｏ−Ｏによる横断面図である。第１実施形態例と異なるのは、下側のフェース要素ＦＢ２の裏面側中央領域にコ字状に曲がったリブＲＢ’が形成されており、このリブＲＢの左右下端は、ヘッド本体側のリブＲＢＨ１’，ＲＢＨ２’と溶接部ＹＢにおいて溶接されて連続していることである。また、要素ＦＢ２の材質は上側フェース要素ＦＢ１と異なっていてもよいが、同じものでもよい。リブを設けた理由は、フェース領域におけるこのリブの存在する領域付近の下側フェース要素ＦＢ２の撓み剛性を高くして変形性を小さくさせることである。その他の事項は第１実施形態例と同様である。
その他の実施形態例として、裏面に溝を設けたフェース要素を使用することも可能である。
【００２６】
また、前記夫々の実施形態例は、クラウン領域、トウ領域、ヒール領域、ソール領域、バック領域、フェース領域内のフェース周辺部、及びホーゼル部からなるヘッド本体を鋳造により一体に成形しているが、このヘッド本体を複数に分割形成して溶接等で一体形成することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、ゴルフクラブヘッド、特に中空タイプのゴルフクラブヘッドに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は本発明に係るゴルフクラブヘッドを有するゴルフクラブの正面図である。
【図２】図２は図１のヘッド部の拡大斜視図である。
【図３】図３は図２のヘッドに仕上げる前の溶接終了状態のヘッド正面図である。
【図４】図４は図３の矢視線Ｄ−Ｄによる横断面図である。
【図５】図５は図３のゴルフクラブヘッド形成工程の初期工程の図である。
【図６】図６は図５に続く製造工程の図である。
【図７】図７は図６に続く製造工程の図である。
【図８】図８は本発明に係る第２実施形態例のゴルフクラブヘッドの図であって、図３に対応する図である。
【図９】図９は図８の矢視線Ｉ−Ｉによる横断面図である。
【図１０】図１０は本発明に係る第３実施形態例のゴルフクラブヘッドの図であって、図３に対応する図である。
【図１１】図１１は図１０の矢視線Ｋ−Ｋによる水平断面図である。
【図１２】図１２は本発明に係る第４実施形態例のゴルフクラブヘッドの図であって、図３に対応する図である。
【図１３】図１３は図１２の矢視線Ｍ−Ｍによる横断面図である。
【図１４】図１４は本発明に係る第５実施形態例のゴルフクラブヘッドの図であって、図３に対応する図である。
【図１５】図１５は図１４の矢視線Ｏ−Ｏによる横断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１８                    ヘッド本体
２０                    ゴルフクラブヘッド
ＦＢ                    フェース部品部
ＦＢ’                  フェース部品
ＦＢ１                  上側フェース要素
ＦＢ２                  下側フェース要素
ＦＲ                    フェース領域
ＦＳ                    フェース周辺部
【図１】
2008245885.tif 000003
【図２】
2008245885.tif 000004
【図３】
2008245885.tif 000005
【図４】
2008245885.tif 000006
【図５】
2008245885.tif 000007
【図６】
2008245885.tif 000008
【図７】
2008245885.tif 000009
【図８】
2008245885.tif 000010
【図９】
2008245885.tif 000011
【図１０】
2008245885.tif 000012
【図１１】
2008245885.tif 000013
【図１２】
2008245885.tif 000014
【図１３】
2008245885.tif 000015
【図１４】
2008245885.tif 000016
【図１５】
2008245885.tif 000017