(57)【要約】  【解決手段】  ヘッドおよびフェース板により構成される。上記ヘッドはフェロ−マンガン−アルミ合金により製成され、上記フェース板はチタン合金により製成される。フェース板を圧合または硬ろう付けの方式によりヘッドに結合させることができるように構成されている。  【効果】  ヘッドのフェロ−マンガン−アルミ合金の材質により打球の応力をフェース板に導き戻すと共に、振動が生じるのを避けることができることにより、フェース板が高弾性の変形能力を維持するのを確保することができるため、打球の性能を高めると同時に、打球の安定性と握り心地を増やすことができる。【選択図】    図５
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ヘッド（１０）およびフェース板（２０）により構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（１０）はフェロ−マンガン−アルミ合金により製成され、上記フェース板（２０）はチタン合金により製成され、打球時においてヘッド（１０）のフェロ−マンガン−アルミ合金の材質により打球の応力をフェース板（２０）に導き戻すと共に、振動が生じるのを避けることができることにより、フェース板（２０）が高弾性の変形能力を維持するのを確保することができるため、打球の性能を高める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（１０）とフェース板（２０）はプレスの圧合方式により一体になるように結合され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】
上記ヘッド（１０）とフェース板（２０）は硬ろう付けの方式により一体になるように結合され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４】
上記ヘッド（１０）の底部には重り（３０）と結合するための収容室（１４）が形成され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５】
上記重り（３０）は比重が１０ｇ／ｃｍ3 より大きい材料により製成され、例えばタングステン合金、タングステン−フェロ−ニッケル合金であることを特徴とする請求項４記載のゴルフクラブヘッドの構造。
【請求項６】
上記重り（３０）は溶接の方式によりヘッド（１０）の収容室（１４）に結合されることを特徴とする請求項４記載のゴルフクラブヘッドの構造。
【請求項７】
上記溶接の方式はタングステンイナートガスアーク溶接、レーザービーム溶接、プラズマアーク溶接、イオンビーム溶接、硬ろう付けから選ぶことができることを特徴とする請求項６記載のゴルフクラブヘッドの構造。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案はゴルフクラブヘッドの構造に関するもので、特にフェロ−マンガン−アルミ合金のヘッドを利用してチタン合金のフェース板と結合することにより、高吸震性と高弾性の変形能力を有した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、ヘッドおよびフェース板が含まれる。製造時においてコスト、打球の性能と全体の構造の強度による多重の考慮に基づき、ヘッドは通常としてステンレス、炭素鋼または合金鋼などの材料により製成され、そしてフェース板はチタン合金などの材料により製成される。ヘッドの材質に相対してフェース板の材質は比較的低いヤング率（Young’s modulus）を有する。ヤング率Ｅは応力／応変の商の数値（すなわち、負荷ｋｇｆ／変位量ｍｍ2 にイコールする）にイコールするため、ヤング率Ｅの数値が低ければ低い程、材料そのものには益々高い弾性係数（coefficient of restitution COR）を有するように形成される。そのため、材料そのものの弾性限界（elastic limit）を超えないという前提の下、フェース板に比較的低いヤング率の材料を使用すると、フェース板は打球時において比較的大きい弾性の変形具合を有するように形成されると共に、ゴルフボール（図示せず）がフェース板にぶつかった時に生じた球体の圧縮変形を相対的に減らすことができることにより、フェース板で打球の応力が抵抗によって吸収される程度を相対的に降下することができるため、打球応力のエネルギーの損失を避けることができ、さらに打球の飛距離を高め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たようにとしたものがある（例えば、実用新案登録文献１を参照）。
【特許文献１】特開平２−２９１８７８号公報
【考案の開示】
【考案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、図１を参照すると、全体の構造の強度と製造コストを考慮すると、業界においては通常としてヤング率の高い材料だけを使用してヘッドを製成し、例えばヤング率20765 kgf/mm2の17-4のステンレスである。その結果、ヘッドの材料そのものには低弾性の変形能力と高抵抗係数を有することにより、ヘッドが打球の応力を吸収し易くなるため、フェース板の弾性の変形能力と打球の性能に大幅に影響を及ぼしてしまう。また、ヘッドにより吸収された打球の応力も震動に転換され、そしてクラブとグリップまで伝導されるため、打球の安定性、ゴルフクラブの握り心地とゴルフクラブの各結合部位の構造の完備性に影響を及ぼしてしまう。さらに、ヘッドのステンレス、炭素鋼または合金鋼の材質は通常として低劣な異種溶接の性質しか有しないため、ヘッドを重りと結合しようとする時、しまりばめによる嵌設、硬ろう付けまたはプレスによる圧合などの方式しか重りと結合することができないため、重りの結合の製造工程を速めることができないという問題点があった。
【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つことができる。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】
本考案はこのような問題点に鑑みて考案したものであって、その目的とするところは、フェロ−マンガン−アルミ合金を利用してヘッドを製成し、そしてヘッドとチタン合金により製成されたフェース板と結合させる。従来のステンレス、炭素鋼またはその他の合金鋼などの材質と相対して、フェロ−マンガン−アルミ合金のヤング率が比較的小さいため、極めてよい吸震性と異種溶接性を有し、そのために本考案のヘッドにより打球の応力をフェース板に導き戻すことができると共に、振動が生じるのを避けることができることにより、フェース板が高弾性の変形能力を維持するのを確保することができるため、打球の性能を高めると同時に、打球の安定性と握り心地を増やし、さらに重りの結合強度を増やす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】
本考案の第一の目的は、フェロ−マンガン−アルミ合金を利用してヘッドを製成し、ヘッドにより打球の応力をフェース板に導き戻すと共に、打球の応力を吸収する確率を相対的に減らすことができるため、ゴルフクラブの打球の性能と打球の飛距離を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。
【０００８】
本考案の第二の目的は、フェロ−マンガン−アルミ合金を利用してヘッドを製成し、ヘッドとチタン合金のフェース板が結合した後、ヘッドにより振動が生じるのを相対的に避けることができるため、ゴルフクラブの打球の安定性と握り心地を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。
【０００９】
本考案の第三の目的は、フェロ−マンガン−アルミ合金を利用してヘッドを製成し、ヘッドのフェロ−マンガン−アルミ合金は比較的よい異種溶接性を有することにより、溶接により重りと結合するのに有利であるため、重りの結合強度を高め、さらに結合の製造工程を速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。
【００１０】
上記目的を達成するために、本考案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、
ヘッドおよびフェース板により構成される。上記ヘッドはフェロ−マンガン−アルミ合金により製成される。上記フェース板はチタン合金により製成される。打球時においてヘッドのフェロ−マンガン−アルミ合金の材質により打球の応力をフェース板に導き戻すと共に、振動が生じるのを避けることができることにより、フェース板が高弾性の変形能力を維持するのを確保することができるため、打球の性能を高めることができる。
【００１１】
本考案によるゴルフクラブヘッドの構造は、上記ヘッドとフェース板はプレスの圧合方式により一体になるように結合されることもできる。また、上記ヘッドとフェース板は硬ろう付けの方式により一体になるように結合されることもできる。また、上記ヘッドの底部には重りと結合するための収容室が形成されることもできる。また、上記重りは比重が１０ｇ／ｃｍ3 より大きい材料により製成され、例えばタングステン合金、タングステン−フェロ−ニッケル合金であることもできる。また、上記重りは溶接の方式によりヘッドの収容室に結合されることもできる。また、上記溶接の方式はタングステンイナートガスアーク溶接、レーザービーム溶接、プラズマアーク溶接、イオンビーム溶接、硬ろう付けから選ぶこともできる。
【考案の効果】
【００１２】
本考案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ヘッドを製成し、ヘッドにより打球の応力をフェース板に導き戻すと共に、打球の応力を吸収する確率を相対的に減らすことができるため、ゴルフクラブの打球の性能と打球の飛距離を高めることができるという利点がある。
【００１３】
本考案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ヘッドを製成し、ヘッドとチタン合金のフェース板が結合した後、ヘッドにより振動が生じるのを相対的に避けることができるため、ゴルフクラブの打球の安定性と握り心地を高めることができるという利点がある。
【００１４】
本考案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ヘッドを製成し、ヘッドのフェロ−マンガン−アルミ合金は比較的よい異種溶接性を有することにより、溶接により重りと結合するのに有利であるため、重りの結合強度を高め、さらに結合の製造工程を速めることができるという利点がある。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１５】
本考案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】
【００１６】
図１は本考案の実施例１のゴルフクラブヘッドの構造による分解された状態を示す断面図で、図２は本考案の実施例１のゴルフクラブヘッドの構造による組み立てられた状態を示す断面図で、図３は本考案の実施例１のゴルフクラブヘッドの構造によるフェロ−マンガン−アルミ合金から製成されたヘッドのヤング率の曲線図で、図４は本考案の実施例２のゴルフクラブヘッドの構造を示す分解斜視図で、図５は本考案の実施例２のゴルフクラブヘッドの構造によるフェース板および重りと結合した状態を示す断面図で、図６は本考案の実施例３のゴルフクラブヘッドの構造による分解された状態を示す断面図である。
【００１７】
図１、２、３を参照すると、本考案の実施例１のゴルフクラブヘッドの構造にはヘッド１０およびフェース板２０が含まれる。ヘッド１０はヤング率（Young’s modulus）が１４４２５ｋｇｆ／ｍｍ2 のフェロ−マンガン−アルミ合金により製成される。フェース板２０はチタン合金などの低ヤング率の材料により製成される。ヘッド１０の正面には開口部１１が設けられ、開口部１１の内周縁には肩部１２が形成され、さらに開口部１１の外周縁には充填材フランジ１３が環設される。また、フェース板２０はヘッド１０の開口部１１の内部に嵌設されることができ、そしてその正面の周縁には階段状部２１が形成される。上述した構造により、フェース板２０をプレスによる圧合の方式によりヘッド１０に結合することができる。結合を行う時、先ずフェース板２０を開口部１１に嵌入させる。それから、充填材フランジ１３をプレスすることにより、塑性変形により充填材１３’が形成されるため、フェース板２０の階段状部２１を係止することができる。このように、ヘッド１０とフェース板２０は圧合によりゴルフクラブヘッドの完成品が結合される。
【００１８】
図１、２、３、７を参照すると、従来の１７‐４ステンレスにより製成されたヘッドと比較すると、本考案のヘッド１０のフェロ−マンガン−アルミ合金の材質は充分な構造の強度を有するだけではなく、さらに進んで比較的低いヤング率（１４４２５ｋｇｆ／ｍｍ2 ）を有する。すなわち、フェロ−マンガン−アルミ合金の弾性限界（elastic limit）を超えないという前提の下、本考案においてフェロ−マンガン−アルミ合金により製成されたヘッド１０には比較的大きい弾性係数（coefficient of restitution COR）を有し、さらに比較的広い幅の弾性の変形具合（比較的大きい変位量）を有するように形成される。そのため、打球時において一部分の打球の応力がフェース板２０からヘッド１０まで伝導されても、ヘッド１０はやはりそのもののフェロ−マンガン−アルミ合金の材質の比較的高い弾性の変形能力により、打球の応力を再びチタン合金のフェース板２０に導き戻すことができる。その結果、フェース板２０とヘッド１０は全て比較的よい弾性の変形能力を有する状態で、ゴルフクラブヘッドの完成品は極めてよい打球の性能を有するように形成されるため、打球の飛距離を高めることができる。また、ヘッド１０のフェロ−マンガン−アルミ合金の材質により大部分の打球の応力をフェース板２０に導き戻すことができることにより、ヘッド１０においても震動が生じるのを有効に避け、使用者がゴルフクラブを握持する手の握り心地を高めることができるため、打球の安定性を増やすことができ、さらに震動によるクラブの各結合部位において亀裂が生じる確率を相対的に減らすことができるため、クラブの全体構造の完備性を確保することができる。
【実施例２】
【００１９】
図４、５を参照すると、本考案の実施例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においてはさらに進んでフェロ−マンガン−アルミ合金により製成されたヘッド１０の底部には収容室１４が形成され、収容室１４に重り３０と溶接し結合することができる。従来のステンレス、炭素鋼またはその他の合金鋼などの材質と相対して、ヘッド１０のフェロ−マンガン−アルミ合金の材質は比較的低いヤング率と高吸震性を有するだけではなく、さらに極めてよい異種金属の結合性を有する。そのため、本考案のヘッド１０は重り３０と結合しようとする時、従来のしまりばめによる嵌設、硬ろう付けまたはプレスによる圧合などの結合の方式に適用する他に、さらに例えば溶接の方式を使用して重り３０と結合することができるため、結合の強度、品質を増やすと共に、結合の製造工程を速めることができる。溶接を行う時、溶接の方式はタングステンイナートガスアーク溶接、レーザービーム溶接、プラズマアーク溶接またはイオンビーム溶接から選ぶことができる。また、フェロ−マンガン−アルミ合金の比重６．８ｇ／ｃｍ3 と比較し、重り３０は好ましくは比重が１０ｇ／ｃｍ3 より大きい材料により製成され、例えばタングステン合金またはタングステン−フェロ−ニッケル合金である。そのため、重り３０によりヘッド１０の全体の重心位置を大幅に低くすることができる。
【実施例３】
【００２０】
図６を参照すると、本考案の実施例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においてはさらに進んで硬ろう付けの方式でフェロ−マンガン−アルミ合金により製成されたヘッド１０とチタン合金により製成されたフェース板２０を結合することができる。ヘッド１０には開口部１１と肩部１２が設けられる。フェース板２０は開口部１１に嵌設されることができ、さらにヘッド１０の肩部１２とフェース板２０の間には溶接リング４０が設けられる。硬ろう付けを行う時、先ず初めにフェース板２０と溶接リング４０をヘッド１０の開口部１１の内部に圧合し結合することにより、溶接リング４０を初歩的に変形させる。それから、ヘッド１０を加熱することにより溶接リング４０を溶解させる。これにより、ヘッド１０とフェース板２が結合されてからも同様にフェロ−マンガン−アルミ合金の高吸震性とチタン合金の高弾性の変形能力により、ゴルフクラブの打球の性能（打球の飛距離）を高めると共に、打球の安定性と握り心地を高めることができる。また、図４、５を参照すると、実施例３のヘッド１０も同様に例えばヘッド１０の底部において収容室１４を形成させることにより、重り３０と溶接し結合することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
上述の如く、従来のゴルフクラブヘッドの構造によれば、打球の応力がフェース板からヘッドまで伝導し易いため、エネルギーの損失または震動が生じるなどの問題点があったが、図２に示す本考案のゴルフクラブヘッドの構造によれば、フェロ−マンガン−アルミ合金で製成されたヘッド１０によりヘッド１０の弾性の変形能力、吸震性と異種溶接の性質を改善することができるため、打球の性能、打球の安定性、握り心地と重りの結合強度を高めることができる。
【００２２】
本考案は、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】
【００２３】
【図１】本考案の実施例１のゴルフクラブヘッドの構造による分解された状態を示す断面図である。
【図２】本考案の実施例１のゴルフクラブヘッドの構造による組み立てられた状態を示す断面図である。
【図３】本考案の実施例１のゴルフクラブヘッドの構造によるフェロ−マンガン−アルミ合金から製成されたヘッドのヤング率の曲線図である。
【図４】本考案の実施例２のゴルフクラブヘッドの構造を示す分解斜視図である。
【図５】本考案の実施例２のゴルフクラブヘッドの構造によるフェース板および重りと結合した状態を示す断面図である。
【図６】本考案の実施例３のゴルフクラブヘッドの構造による分解された状態を示す断面図である。
【図７】従来のゴルフクラブヘッドの構造による１７−４ステンレスから製成されたヘッドのヤング率の曲線図である。
【符号の説明】
【００２４】
１０    ヘッド                          １１    開口部
１２    肩部                            １３    充填材フランジ
１３’    充填材                        １４    収容室
２０    フェース板                      ２１    階段状部
３０    重り                            ４０    溶接リング
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図３】
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【図７】
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