(57)【要約】【課題】複数の部材を溶接にて接合されたゴルフクラブヘッドの接合強度を十分に確保しがら、熱影響の軽減を行い、更に打球時に生じる接合部の部材同士の隙間の干渉からの振動を防止し、耐久性と共に良好な打球音、打感が得られるゴルフクラブヘッドおよびその製造方法を提供する。【解決手段】フェース部材と背面部材の接合部に開先部１０を形成すると共に、前記接合部の少なくとも一部に、前記開先部１０よりも深さと最大幅を大とした大開先部１１を形成し、前記開先部１０と大開先部１１には、溶接材を溶け込ませることにより両者が一体化されている。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フェース部を備えたフェース部材と背面部材とを溶接にて接合することによって形成されたゴルフクラブヘッドにおいて、前記フェース部材と背面部材の接合部に開先部を形成すると共に、前記接合部の少なくとも一部に、前記開先部よりも深さと最大幅を大とした大開先部を形成し、前記開先部と大開先部には、溶接材を溶け込ませることにより両者を一体化させたことを特徴とするゴルフクラブヘッド。
【請求項２】
前記大開先部の最大幅は、５ｍｍ〜９ｍｍであり、かつ、深さは、接合部の接合幅に対して４０％〜７０％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。
【請求項３】
前記大開先部を形成する領域は、前記接合部の全溶接長の２０％〜６０％の領域に亘り形成されることを特徴とする請求項１または２記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項４】
前記大開先部は、前記フェース部材と背面部材の少なくとも何れか一方に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１つに記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項５】
フェース部を備えたフェース部材と背面部材とを溶接して接合一体化するゴルフクラブヘッドの製造方法において、前記フェース部材と背面部材の接合部の、少なくともどちらか一方の接合部の外側周縁端部に沿って開先部と該開先部よりも深さと最大幅を大とした大開先部を形成する工程と、前記フェース部材と背面部材の接合部を当接させて、前記開先部と大開先部に溶接材を溶け込ませて両者を一体化する工程を有することを特徴とするゴルフクラブヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の部材を溶接接合して形成されたゴルフクラブヘッド及びその製造方法に関するもので、さらに詳細には、前記複数の部材の接合性に工夫を施すことにより、成形性を高めるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、金属製のゴルフクラブヘッドは、その肉厚を薄肉化することでヘッド自体を大型化し、スウィートエリアの拡大、慣性モーメントや反発性の向上が図られている。その具体的手段として、鋳造、鍛造等の方法によりゴルフクラブヘッドの部位に応じた厚みで複数の部材を予め形成しておき、その後、それら各部材を溶接等で接合一体化してゴルフクラブヘッドを形成することが行われている。
【０００３】
通常、前記各部材を溶接により接合一体化する方法においては、接合しようとする各部材の接合面を付き合わせ、そのつき合わさった接合部の外側周縁端部に、断面がＩ形、Ｖ形、レ形、Ｊ形、Ｕ形などの開先を設け、その接合面を互いに当接した状態で、前記開先部の数ヶ所に溶接材を入れて仮止めした後、その開先内全体に溶接材を溶け込ませながら溶着させつつ、溶接ビードを形成することで各部材を接合している。
この時、溶接材は、部材を接合させるために必要とされる溶融量よりも、多めに溶け込ませることによって、接合面の内側にも前記溶接材を膨出させて裏ビードを形成することで、前記接合部の接合強度を確保している。
【０００４】
また、近年、アイアン型のゴルフクラブヘッドにおいて、主にスウィートエリアの拡大を意図して、ヘッドの背面部に凹部を設けた構造いわゆるキャビティバック構造のものが多くなっている。
前記キャビティバック構造のアイアン型のゴルフクラブヘッドは、一体的に成形するのは困難であるため、例えば、フェース部材とキャビティバックを形成するための部材などのように複数の部材を形成しておき、これら部材を溶接により接合形成することが行われている。
しかし、このような溶接による接合一体化方法は、溶接材が接合面の狭い隙間の奥までは流れ込みにくく、そのため接合される部材の間に隙間を生じやすく、隙間が生じるとボールの打球時に隙間部分で部材同士が干渉して、ヘッドが振動し打球音や打感が良くないという問題が生じていた。
そこで、接合部に大きな開先を設ける等して部材の間の隙間を大きくして溶接を十分に流れ込ませると、部材の間に隙間は生じないものの、研磨の困難なキャビティー内に溶接ビードを生じてしまい、外観を大きく低下させてしまう。また、内部に中空部を有する構造のゴルフクラブヘッドでは、溶接材が開先の内部に入り過ぎ、溶接ビードがゴルフクラブヘッドの内部に落ち込むとその部分のビードの盛りが窪んでしまい、このために再びビードが繰り返し盛られることとなるために、溶接線およびその近辺が高温となり、いわゆる熱影響による変形が起きやすくなる。
【０００５】
これら従来の課題に伴い、複数の部材を接合する手段も多数提案がなされている。
例えば、特開２００２−１８６６９５号公報には、複数の部材を接合して構成されるゴルフクラブヘッドであって、少なくとも一部の接合部は、ろう付と溶接の両方が施され、ろう付と溶接の両方を行う接合部には、開先をヘッドの外側のみに設け、且つ該開先の深さを接合部の深さより小さくしたことを特徴とするゴルフクラブヘッドが開示されている。
【０００６】
また、特開２００２−３５１７９号公報には、フェースの少なくともインパクトエリアを１枚の板状シェルから構成し、板状シェルを外殻シェルの開口部に溶接して中空構造のヘッド本体を形成し、その溶接部がフェース面の輪郭の一部に沿って存在する金属製中空ウッドタイプのゴルフクラブヘッドにおいて、前記板状シェルと前記外殻シェルとの溶接部が、ヘッド表面側ほど間隔が広くなるように板状シェル及び外殻シェルの縁部に開先加工を施し、該開先加工の最大幅を３．０ｍｍ未満とし、最小幅を１．０ｍｍ未満にしたゴルフクラブヘッドが開示されている。前記ゴルフクラブヘッドは、溶接部のうちフェース面の輪郭に沿って存在する部分の溶接ビードがヘッド内部にまで溶け込まないようにしている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−１８６６９５号公報
【０００８】
【特許文献２】
特開２００２−３５１７９号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開２００２−１８６６９５号公報に開示されているゴルフクラブヘッドにおいては、先にろう付を行い、次に、外側から溶接を行う方法の場合、ろう材の作業が容易であるが、溶接の方がろう付より温度が高いため、ろう材を劣化させたり、溶接で流れ出したりするおそれがある。
【００１０】
また、特開２００２−３５１７９号公報に開示されているゴルフクラブヘッドにおいては、板状シェルと外殻シェルとの溶接部の開先加工の最大幅を３．０ｍｍ未満とし、最小幅を１．０ｍｍ未満に形成していることで、溶接ビードがヘッド内部にまで溶け込むことを回避するようにしているが、開先加工としては小さく、従って、溶接部においては、長期に使用した場合の耐衝撃特性が充分とは言えず、フェース面の周辺や、板状シェルと外殻シェルとの境界に、応力が集中し、破損するといった問題が発生する可能性がある。
【００１１】
そこで、本発明は、複数の部材を溶接にて接合されたゴルフクラブヘッドの接合強度を十分に確保しがら、熱影響の軽減を行い、更に打球時に生じる接合部の部材同士の隙間の干渉からの振動を防止し、耐久性と共に良好な打球音、打感が得られるゴルフクラブヘッドおよびその製造方法を提供しようとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する為に、本発明の請求項１に係るゴルフクラブヘッドは、フェース部を備えたフェース部材と背面部材とを溶接にて接合することによって形成されたゴルフクラブヘッドにおいて、前記フェース部材と背面部材の接合部に開先部を形成すると共に、前記接合部の少なくとも一部に、前記開先部よりも深さと最大幅を大とした大開先部を形成し、前記開先部と大開先部には、溶接材を溶け込ませることにより両者を一体化させたことを特徴とするゴルフクラブヘッドである。
【００１３】
本発明の請求項２に係るゴルフクラブヘッドは、請求項１に係るゴルフクラブヘッドであって、前記大開先部の最大幅は、５ｍｍ〜９ｍｍであり、かつ、深さは、接合部の接合幅に対して４０％〜７０％であることを特徴とするゴルフクラブヘッドである。
【００１４】
本発明の請求項３に係るゴルフクラブヘッドは、請求項１または２に係るゴルフクラブヘッドであって、前記大開先部を形成する領域は、前記接合部の全溶接長の２０％〜６０％の領域に亘り形成されることを特徴とするゴルフクラブヘッドである。
【００１５】
本発明の請求項４に係るゴルフクラブヘッドは、請求項１から請求項３のいずれか１つに係るゴルフクラブヘッドであって、前記大開先部は、前記フェース部材と背面部材の少なくとも何れか一方に形成されていることを特徴とするゴルフクラブヘッドである。
【００１６】
本発明の請求項５に係るゴルフクラブヘッドの製造方法は、フェース部を備えたフェース部材と背面部材とを溶接して接合一体化するゴルフクラブヘッドの製造方法において、前記フェース部材と背面部材の接合部の、少なくともどちらか一方の接合部の外側周縁端部に沿って開先部と該開先部よりも深さと最大幅を大とした大開先部を形成する工程と、前記フェース部材と背面部材の接合部を当接させて、前記開先部と大開先部に溶接材を溶け込ませて両者を一体化する工程を有することを特徴とするゴルフクラブヘッドの製造方法である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明をアイアン型のゴルフクラブヘッドに実施した形態を示す全体斜視図であり、図２は、ゴルフクラブヘッド１の分割構造を示す説明図、図３は、図１に示すゴルフクラブヘッド１の大開先部１１の部分を切断した横断面図、図４は、開先部１０と大開先部１１を示す説明図、図５は、中空型のアイアンヘッドに実施した場合の大開先部１１の部分を切断した横断面図、図６は、大開先部の深さと最大幅を示す説明図である。また、図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、図８（ａ）、（ｂ）は、大開先部を形成する位置を示す説明図、図９（ａ）、（ｂ）は、他の実施例を示す説明図である。
【００１８】
図１に示すように、本発明のゴルフクラブヘッド１は、前面にフェース部２を有し、一側にはシャフトを連結するホーゼル部３が形成され、前期フェース部２のフェース面に対応するバック背面側にソール部６を有し、凹部４を形成してなるバックキャビティ５が形成されている。
また、フェース部２に向かって左右方向一側がトウ８、他側がヒール７と称され、前記フェース部２には、複数の凹溝状のスコアラインが形成されている。
【００１９】
前記ゴルフクラブヘッド１は、図２に示すように、ホーゼル部３が一体に形成されたフェース部材２０と背面部材３０によって接合一体化されたものである。例えば、フェース部材２０は軟鉄、チタン、ステンレス等の金属材料から形成されており、背面部材３０は、このフェース部材２０と同種または異種の金属材料からなり前記フェース部２の裏面側の下部から後方に延びるソール部６、バックキャビティ部５を形成している。これら両部材は予め別成形し、該背面部材３０の接合部１４ｂと該接合部１４ｂに当接されるフェース部材２０の接合部１４ａが溶接にて互いに接合してなる構成を有する。
【００２０】
前記フェース部材２０の接合部１４ａ及び背面部材３０の接合部１４ｂの外側周縁端部１２ａ、１２ｂには、該外側周縁端部１２ａ、１２ｂに沿って厚み方向に面取り加工を施した開先部１０ａ、１０ｂが形成され、かつ、接合部１４ａ，１４ｂの少なくとも一部に、前記開先部１０ａ、１０ｂよりも深さと最大幅を大きくした大開先部１１ａ、１１ｂが形成されている。
【００２１】
図３は、図１に示すゴルフクラブヘッド１の大開先部１１の部分を切断した横断面図であり、図４は、開先部１０と大開先部１１を示す説明図である。
図３、図４に示すように、フェース部材２０および背面部材３０の接合部１４ａ、１４ｂの当接により、ゴルフクラブヘッド１の外表面１７上に表出される両部材の境界部分に、その横断面がゴルフクラブヘッド１の外表面１７に向かって広がる開先部１０と大開先部１１を形成し、前記開先部１０と大開先部１１に、両部材と同種の材料からなる溶接材を溶融して溶接ビード１６が埋め込ませると同時に周辺部も溶融させて両者が一体化させるものである。また、溶接ビード１６は図中の破線部まで研磨により削除される。
【００２２】
また、前記ゴルフクラブヘッド１において、キャビティー型のアイアンヘッドを基に説明したが、図５に示すように、中空型のアイアンヘッドに実施しても良い。
【００２３】
従って、前記接合部に開先部１０を設け、かつ、前記接合部の少なくとも一部に、開先部１０よりも深さと最大幅を大きくした大開先部１１が形成されているので、熱影響による変形を軽減し、大開先部１１に溶接材がより多く溶け込まれていることにより強固に溶接されているので、打球時に生じる部材同士の隙間の干渉からの振動を防止することができる。
【００２４】
前記大開先部１１の横断面形状は、略Ｖ型、Ｕ型、Ｉ型、Ｊ型、レ型などの形状が上げられるが、好ましくは、大開先部１１の底からゴルフクラブヘッド１の外表面１７に向かって広がるように形成されていることが好ましい。
【００２５】
また、前記大開先部１１の最大幅や深さは構成される部材の特性や肉厚によって適宜選択されるが、具体的には、図６に示すように、最大幅Ｗは、５ｍｍ〜９ｍｍ、また、深さＴ２は、接合部の接合幅Ｔ１に対して４０％〜７０％であることが好ましい。
前記最大幅Ｗが、５ｍｍ、深さＴ２が接合幅Ｔ１に対して４０％未満であると、部材同士の打球時に生じる隙間の干渉からの振動が生じる可能性があり、また、前記幅Ｗが、９ｍｍ、深さＴ２が接合幅Ｔ１に対して７０％以上に大きいと溶接ビードが繰り返し盛られることとなるために、溶接部およびその近辺が高温となり、いわゆる熱影響による変形が起きやすくなる。
【００２６】
更に、前記大開先部１１を形成する領域は、ゴルフクラブヘッドの形状などにより接合部の接合強度で懸念される部分に、かつ、前記接合部の全溶接長の２０％〜６０％の領域に亘り形成されることが望ましい。
前記大開先部１１が形成された領域が、接合部の全溶接長の２０％未満であると、接合部の部材同士の打球時に生じる隙間の干渉からの振動が生じる可能性があり、また、耐久性の向上に寄与しない。一方、６０％を超えると、溶接熱による熱変形がおこる可能性があるため好ましくない。
【００２７】
前記大開先部１１を形成する位置については、ゴルフクラブヘッドの設計や構成により、適宜設定することができる。例えば、キャビティー型アイアンヘッドの場合、図７（ａ）に示すように、ソール部６のセンター部、図７（ｂ）示すように、ソール部６のセンター部、とトウ８側、ヒール７側に形成することや、図７（ｃ）に示すように、ソール部６のセンター部とトウ８側に形成することができる。また、中空型のアイアンヘッドの場合、図８（ａ）に示すように、ソール部６のセンター部とトップ部９のセンター部、図８（ｂ）示すように、ソール部６のセンター部とトップ部９のセンター部、とトウ８側、ヒール７側に形成することができる。
【００２８】
また、本実施の形態において、接合する部材のフェース部材２０と背面部材３０の両部材の接合部に大開先部１１が形成されているが、構成されるゴルフクラブヘッドの各部材の特性や肉厚により、接合する部材の少なくとも一方に、大開先部１１が形成される構成としても良い。例えば、図９（ａ）に示すように、背面部材３０側に大開先部１１を形成する構成や、図９（ｂ）に示すように、フェース部材２０側に大開先部１１を形成する構成としても良い。
【００２９】
次に、一例として、上述した実施形態のゴルフクラブヘッドをもとに、本発明の製造方法の一実施形態を、図２及び、図３に基づき説明する。
【００３０】
まず、図２に示すように、所望の金属材料を用意し、工作機械による削り出し、鍛造法、鋳造法などから適宜選択される成形加工方法によって、ホーゼル部３とフェース部２とが一体に形成されたフェース部材２０とソール部６、バックキャビティ−部５を有する背面部材３０を得る。
この時、図２に示すように、フェース部材２０および背面部材３０には、接合部の１４ａ、１４ｂの外側周縁端部１２ａ、１２ｂに沿って、開先部１０ａ、１０ｂと該開先部よりも深さと最大幅を大とした大開先部１１ａ、１１ｂを形成する。
なお、開先部および大開先部の形成方法として、鍛造等の塑性加工や鋳造によって前記部材を形成する際に同時に形成することや、鍛造、鋳造後の切削加工などにより形成することが可能である。
【００３１】
次に、フェース部材２０と背面部材３０の溶接においては、図３に示すように、まず背面部材３０の接合部をフェース部材２０の後面に突き当てて当接させ、背面部材３０にフェース部材２０を所定のロフト角となるように仮止する。
次いで、前記当接により形成された大開先部１１に、その大開先部１１に亘って、開先深さに適応したビード層数にて溶接ビード１６が埋め込まれるように溶接する。
そして、大開先部１１の溶接完了後、接合部の外側周縁端部に形成されている開先部１０に溶接を行う。
この溶接方法としては、例えばＴＩＧ溶接、プラズマ溶接、ガス溶接等いずれかの方法が採用される。
その後、外表面１７の外側に形成された溶接ビード１６の内、余剰分を研磨しつつ、ヘッド表面全体を研磨することによって、所望のヘッド形状に仕上げ、ゴルフクラブヘッド１を得る。
【００３２】
このように、先に、接合部に形成された大開先部の隙間に、溶接を行った後、開先部の溶接を行うことにより、接合強度を十分に確保しがら、熱影響の軽減を行い、更に接合部の部材同士の隙間の発生を最小限に防止することで、打球時に生じる接合部の隙間の干渉からの振動を防止し、耐久性と共に良好な打球音、打感が得られるゴルフクラブヘッドができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように、本発明のゴルフクラブヘッドは、接合部の少なくとも一部に、開先部よりも深さと最大幅を大きくした大開先部が形成されているので、熱影響による変形を軽減し、大開先部に溶接材がより多く溶け込まれていることにより強固に溶接されて、打球時に生じる接合部の隙間の干渉からの振動を防止し、耐久性と共に良好な打球音、打感が得られるゴルフクラブヘッドができる。
【００３４】
本発明のゴルフクラブヘッドの製造方法においては、フェース部材と背面部材の接合部の、少なくともどちらか一方の接合部の外側周縁端部に沿って開先部と該開先部よりも深さと最大幅を大とした大開先部を形成する工程と、前記フェース部材と背面部材の接合部を当接させて、前記開先部と大開先部に溶接時に形成された溶接ビードが埋め込まれて両者が一体化する工程を経ることによって、熱影響による変形を軽減し、大開先部に溶接材がより多く溶け込まれていることにより強固に溶接されて、打球時に生じる接合部の隙間の干渉からの振動を防止し、耐久性と共に良好な打球音、打感が得られるゴルフクラブヘッドができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明をアイアン型のゴルフクラブヘッドに実施した形態を示す全体斜視図。
【図２】ゴルフクラブヘッドの分割構造を示す説明図。
【図３】図１に示すゴルフクラブヘッドの大開先部の部分を切断した横断面図。
【図４】開先部と大開先部を示す説明図。
【図５】中空型のアイアンヘッドに実施した場合の大開先部の部分を切断した横断面図。
【図６】大開先部の深さと最大幅を示す説明図。
【図７】大開先部を形成する位置を示す説明図。
【図８】大開先部を形成する位置を示す説明図。
【図９】他の実施例を示す説明図。
【符号の説明】
１  ゴルフクラブヘッド
２  フェース部
３  ホーゼル部
４  凹部
５  バックキャビティー部
６  ソール部
７  ヒール
８  トウ
９  トップ部
１０  開先部
１０ａ  開先部
１０ｂ  開先部
１１  大開先部
１１ａ  大開先部
１１ｂ  大開先部
１２ａ  外側周縁端部
１２ｂ  外側周縁端部
１４ａ  接合部
１４ｂ  接合部
１６  溶接ビード
１７  外表面
２０  フェース部材
３０  背面部材
【図１】
2004202044.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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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