(57)【要約】【課題】この発明は、簡易な構成で、強固な接合を実現したうえで、簡便にして容易な製作を実現し得るようにすることにある。【解決手段】ヘッド本体１０の開口１０１に対してフェース部材１１を、該開口１０１に沿った内面の溶着部１４が略面一に形成された状態で接合させるように構成した。【選択図】    図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口を有し、金属材料で略中空状に形成したヘッド本体に対して、前記開口に金属材料で形成した壁部材の全周を溶接により接合して閉塞し、前記ヘッド本体が中空状に形成されるゴルフクラブヘッドにおいて、
前記壁部材は、前記ヘッド本体の開口に溶接により、該ヘッド本体の前記開口に沿った内面にヘッド本体材料と壁部材材料が溶融して形成された溶着部が略面一又は突出状にて接合されることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
【請求項２】
前記壁部材は、前記ヘッド本体と異なる金属材料で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。
【請求項３】
前記壁部材は、フェース部材であることを特徴とする請求項１又は２記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項４】
開口を有し、略中空状に金属材料で形成したヘッド本体に対して、前記開口に金属材料で形成した壁部材の全周を開始位置から終了位置に向けて溶接により接合して閉塞し、前記ヘッド本体が中空状に形成されるゴルフクラブヘッドの製造方法において、
前記ヘッド本体の開口の前記溶接の開始位置と終了位置との間の第１の位置から前記終了位置までの間の断面積を大きく形成した溶融凸部を、前記ヘッド本体の開口に沿って外方向に突出させて形成する工程と、
前記壁部材を前記ヘッド本体の開口を閉塞するように配して該ヘッド本体の前記開始位置より前記壁部材の周囲を順に、前記開始位置を越えた終了位置まで溶接して接合する工程と、
を具備したことを特徴とするゴルフクラブヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記溶融凸部は、前記終了位置から全長の１／３以下で、少なくとも前記開始位置から該開始位置を越えて前記終了位置までの断面積を、他の部位よりも大きく設定した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製造方法。
【請求項６】
前記溶融凸部は、前記開口の周囲にリング状に形成されることを特徴とする請求項４又は５記載のゴルフクラブヘッドの製造方法。
【請求項７】
前記壁部材は、前記ヘッド本体と異なる金属材料で形成されることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか記載のゴルフクラブヘッドの製造方法。
【請求項８】
前記壁部材は、フェース部材であることを特徴とする請求項４乃至７のいずれか記載の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】
この発明は、例えば溶接技術を用いて製造されるゴルフクラブヘッド及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、この種のゴルフクラブヘッドは、ヘッド本体を金属材料を用いて鋳造等の手法で開口を有した略中空状に形成して、このヘッド本体の開口の周囲に溶融凸部を形成する。そして、このヘッド本体には、その開口を閉塞するように異種の金属材料で成形したフェース部材が配されて、このフェース部材との間をレーザー溶接により接合して製造する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このようなフェース部材のレーザー溶接は、ＴＩＧ溶接等の溶加材（溶接棒）を使用せずヘッド本体及びフェース部材を溶融し溶接する。そして、溶接した中央部を盛り上げながら、その両側に発生する、いわゆるヒケを溶融された溶融凸部により埋めるようにして接合される。これにより、フェース面側にヒケによる窪み発生の防止が図られている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平２０００―２４６０３０号公報（図４）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来のゴルフクラブヘッドでは、フェース部材に沿って順に溶接してヘッド本体に接合して行くと、急加熱、急冷却が局部的に繰り返されるために、熱変形して、相互間に位置ずれが発生し、隙間が大きくなり、溶接の終了位置近傍の凸部の溶融量が不足し、溶落ち等が生じ凹部ができる。また、内部側の溶着部にいわゆるアンダーカットと称する窪みが生じ、強度の低下を招くという問題を有する。
【０００６】
また、上記フェース部材をヘッド本体の開口に溶接するのに、リング状に溶接することとなるために、その溶接の開始位置と終了位置との間に溶融部の存在しない隙間が発生することを防止するため、溶接の開始位置と終了位置とをオーバーラップさせる方法が採られているが、オーバーラップ部は、再加熱され、それにより凹部が生じる。
【０００７】
これら凹部を埋めるため、補充溶接を行うが、局所的に再度に亘って急加熱を行うこととなるために、その熱負荷により、材質の物性が変化してしまい、強度の低下を招くという問題を有する。
【０００８】
この発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、簡易な構成で、強固な接合を実現し得、且つ、簡便にして容易な製作を実現し得るようにしたゴルフクラブヘッド及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は、開口を有し、金属材料で略中空状に形成したヘッド本体に対して、開口に金属材料で形成した壁部材の全周を溶接により接合して閉塞し、前記ヘッド本体が中空状に形成されるゴルフクラブヘッドにおいて、前記壁部材を、前記ヘッド本体の開口に溶接により、該ヘッド本体の前記開口に沿った内面にヘッド本体材料と壁部材材料が溶融して形成された溶着部が略面一又は突出状にて接合されるように構成した。
【００１０】
上記構成によれば、ヘッド本体と壁部材とは、その内面に対して略面一又は略均一状に突出された溶着部を介して所望の溶接強度で接合されている。
【００１１】
従って、従来のような補充溶接や再溶接等の２度溶接を施こすことなく、高精度な接合が実現されることにより、その熱負荷による壁部材の材料特性あるいは物性に影響を与えることがなくなるため、簡便にして容易に堅牢なヘッド構造が実現される。
【００１２】
また、この発明は、開口を有し、金属材料で略中空状に形成したヘッド本体に対して、開口に金属材料で形成した壁部材の全周を溶接により接合して閉塞し、前記ヘッド本体が中空状に形成されるゴルフクラブヘッドの製造方法において、前記ヘッド本体の開口の前記溶接の開始位置と終了位置との間の第１の位置から前記終了位置までの間の断面積を大きく形成した溶融凸部を、前記ヘッド本体の開口に沿って外方向に突出させて形成する工程と、前記壁部材を前記ヘッド本体の開口を閉塞するように配して該ヘッド本体の前記開始位置より前記壁部材の周囲を順に、前記開始位置を越えた終了位置まで溶接して接合する工程とを備えて構成した。
【００１３】
上記構成によれば、先ず、ヘッド本体の開口に沿って溶接の開始位置と終了位置との間の第１の位置から前記終了位置までの間の断面積を大きくした溶融凸部を形成し、次に、ヘッド本体と壁部材とを、その溶接の開始位置より溶融凸部を溶融しながら終了位置まで溶接する。これにより、溶融金属量が開始位置より第１の位置までの間に比して第１の位置より終了位置までの間が多くなることにより、溶接熱の影響による組成変形に基づく位置ずれ時の溶融金属の補充や、終了位置近傍における窪みの防止が図れて、高精度な溶接特性が実現される。
【００１４】
従って、従来のような補充溶接や再溶接等の２度溶接を施こすことがなくなり、壁部材の材料特性あるいは物性に影響を与えることがなくなるため、簡便にして容易に堅牢なヘッド製作が可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態に係るゴルフクラブヘッド及びその製造方法について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
図１及び図２は、この発明の一実施の形態に係るゴルフクラブヘッドを示すもので、図１は、フェイス部Ａ側より見た状態を示し、図２は、トウ部Ｂ側より見た状態を示す。
【００１７】
即ち、ヘッド本体１０は、例えばステンレス鋼、チタン合金等の金属材料を、鋳造あるいは鍛造等の手法により開口を有した略中空状に形成される。そして、このヘッド本体１０には、ボールを打球するフェース部Ａを形成する板状の壁部材であるフェース部材１１がレーザー溶接、プラズマ溶接等の溶加材を使用しない溶接により接合される。
【００１８】
上記ヘッド本体１０は、例えばバック部Ｃ（図２参照）を後方に突出させた中空の外殻構造を持つ金属製中空ウッドヘッドとして形成され、その外形形状がヒール部Ｄ側のクラウン部Ｅからシャフト固定部１２を突出させた形状を有する。このシャフト固定部１２は、ヒール部Ｄ方向にわずかに傾斜した略筒状に形成され、例えば図３に示すステンレス等の金属あるいは繊維強化樹脂で形成したシャフト１３の先端が挿入されて接着されて固定される。
【００１９】
なお、このシャフト固定部１２は、クラウン部Ｅからの突出長さを、適宜に調整することができ、図示のようにクラウン部Ｅから僅かに突出させた構造に限らず、これと同一面に形成し、あるいは、凹状に設けることも可能である。
【００２０】
また、上記ヘッド本体１０には、そのヒール部Ｄ側およびトウ部Ｂ側の中間部で、フェース部Ａの略中央部に上記開口１０１が設けられ（図４、図５参照）、この開口１０１は、クラウン部Ｅおよびソール部Ｆに近接する部位まで形成される。この開口１０１には、例えば４つの受け用爪部１０２が所定の間隔に設けられ、この爪部１０２により、後述する溶接の際に、上記フェース部材１１の裏面を支えて溶接を可能とする。
【００２１】
このフェース部材１１は、例えばチタン合金や鋼材等の金属材料を圧延や鍛造等の手法により、開口１０１と略同形状あるいはこれよりも僅かに小さい形状を有する。即ち、フェース部材１１は、ヘッド本体１０のフェース部Ａよりも厚肉でその全体がほぼ同じ厚さ寸法を有し、上記ヘッド本体１０の開口１０１に対応してトウ・ソール方向に湾曲し、クラウン・ソール方向にも僅かに湾曲した断面形状を有した高強度な板状に形成される。このフェース部材１１は、開口１０１に嵌め込み、爪部１０２で支えたときに、周部に沿って形成される端面が、例えば開口１０１の内周部に沿って形成される端面との間にわずか間隙を有するように形成され（図６参照）、その外周部と、ヘッド本体１０の開口１０１を囲む周部とが、互いに溶接される接合部を形成する。
【００２２】
また、上記ヘッド本体１０には、その開口１０１の周囲に例えばリング状の溶融凸部１０３が外方向に突出して形成される。この溶融凸部１０３は、その全長のうち溶接の開始位置Ｐ１と、該開始位置Ｐ１を越え溶接の終了位置Ｐ２との中間位置Ｐ３から例えば終了位置Ｐ２との間の長さ寸法Ｘ１が、上記開始位置Ｐ１から中間位置Ｐ３との長さ寸法Ｘ２に比して断面積が大きく形成される（図５、図７参照）。この溶融凸部１０３の断面積は、例えば、図６に示すように高さ寸法ｈ、厚さ寸法ｔの一方を大きくしたり、小さくすることにより、所望の値に設定することができる。
【００２３】
この溶融凸部１０３は、その断面積の大きな長さ寸法Ｘ１を、全長（溶接周長）の１／３以上に設定すると（長すぎる）、前半域における熱収縮（レーザー熱による高温―低温変化）によるフェース部材１１のズレが大きくなってしまう。また、断面積の大きな溶融凸部１０３を溶融させるための熱量が多くなり、その熱影響によるフェース強度の低下が起こる。また、オーバーラップするように、少なくとも開始位置Ｐ１と終了位置Ｐ２が重なる溶接幅以下とし、溶接強度の維持を図る。そこで、長さ寸法Ｘ１は、例えば１／３以下で、溶接幅以上に設定される。
【００２４】
また、溶融凸部１０３は、その開始位置Ｐ１を越えた終了位置Ｐ２から中間位置Ｐ３までの間、中間位置Ｐ３から終了位置Ｐ２までの間の各断面積が、ヘッド本体１０の材質や形状、あるいはフェース部材１１の材質や形状、溶接特性等によって、適宜に設定される。そして、この溶融凸部１０３の長さ寸法Ｘ１に関しても適宜に設定される。
【００２５】
さらに、溶融凸部１０３は、レーザー溶接の溶接特性を考慮して、その断面積が全長に亘って徐々に大きくなるように設けて構成することも可能である。
【００２６】
上記構成により、ヘッド本体１０の開口１０１には、その爪部１０２上にフェース部材１１が載置されて閉塞するように配され、この状態で、溶接の開始位置Ｐ１より終了位置Ｐ２に至る間を、例えば出力：０．４〜５ｋｗで、速度：２０〜５０ｍｍ／ｓでレーザー溶接が施される。ここで、ヘッド本体１０の内面において、その開口１０１の周囲とフェース部材１１とは、図８に示すように略均一状に僅かに突出された溶着部１４を介して接合される。溶着部１４は、ヘッド本体材料とフェース部材材料の溶融した部分を形成する。
【００２７】
即ち、フェース部材１１は、開始位置Ｐ１より、レーザー溶接が行われると、開口１０１の周囲及び溶融凸部１０３が溶融されて溶接され、中間位置Ｐ３を越えた当たりから開口１０１との間にずれが生じ始めて、そのずれ量が大きくなる。ここら当たりから、ヘッド本体１０の溶融凸部１０３は、その断面積が大きくなり、溶融金属量が増加される。これにより、ヘッド本体１０及びフェース部材１１は、溶接の開始位置Ｐ１から終了位置Ｐ２に至る全周が略均一状に各部材の厚さ以下に突出された溶着部１４により高精度な溶接特性を有して接合される（図８参照）。これにより、簡便にして容易に堅牢なヘッド構造の製作が実現される。突出量は、０．５ｍｍ以下が好ましい。
【００２８】
上記ゴルフクラブヘッドは、ヘッド本体１０の開口１０１に対してフェース部材１１を、該開口１０１に沿った内面の溶着部１４が略面一形成された状態で接合せるように構成した。
【００２９】
これによれば、ヘッド本体１０とフェース部材１１とは、従来のような補充溶接や再溶接等の２度溶接を施こしたりすることなく、高精度な接合が実現されることにより、その接合工程において、溶接熱の影響によるフェース部材１１の組成変形や、フェース部材１１の材料特性あるいは物性に影響を与えることがなくなるため、簡便にして容易に堅牢なヘッド構造が実現される。
【００３０】
これに対して、例えば図９（ａ）に示すように従来と同様に溶融凸部１をヘッド本体１０の開口１０１に沿って略同一の断面積を有して形成した場合には、溶接熱によるフェース部材１１の熱歪み等の変形によるずれ等により、ヘッド本体１０とフェース部材１１とを接合する溶着部１ａの内面にへこみが発生する（同図（ｂ）参照）。この場合、溶接強度が低下され、へこみが、例えば溶接の終了位置近傍の表面側に発生すると、補充溶接や再溶接等の２度溶接を施こして補修しなければならないために、その際の溶接熱の影響によるフェース部材１１の組成変形や、フェース部材１１の材料特性あるいは物性に影響を与え、この点からも強度の低下を招くこととなる。
【００３１】
なお、上記実施の形態では、ヘッド本体１０とフェース部材１１とを内面の溶着部１４が、開口１０１に沿って略均一状に僅かに突出させて配するように構成した場合で説明したが、これに限ることなく、その他、例えば図１０に示すように溶着部１４１を、ヘッド本体１０及びフェース部材１１の内面に略面一に形成するように構成しても、略同様に有効な効果を期待することができる。
【００３２】
また、上記実施の形態では、ヘッド本体１０の開口１０１に沿って形成する溶融凸部をリング状に形成したが、これに限ることなく、ヘッド本体１０の開口１０１に沿って溶融凸部１０３を所定の間隔毎に設けるように構成することも可能である。
【００３３】
よって、この発明は、上記実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。
【００３４】
例えば実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【００３５】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明によれば、簡易な構成で、強固な接合を実現し得、且つ、簡便にして容易な製作を実現し得るようにしたゴルフクラブヘッド及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態に係るクラブヘッドヘッドを示した平面図である。
【図２】図１の略中央部を紙面方向に断面して示した断面図である。
【図３】図１のヘッド本体にシャフトを取付けた状体を示した斜視図である。
【図４】図１のヘッド本体からフェース部材を分離して示した分解斜視図である。
【図５】図２からフェース部材を分離して示した断面図である。
【図６】図１のフェース部材をヘッド本体の開口に嵌め込んだ状態を示した一部断面図である。
【図７】図１を紙面に沿って断面して内面から見た状態を示した断面図である。
【図８】図１のヘッド本体とフェース部材との溶着部を示す一部断面図で有る。
【図９】図１の効果を説明するために示した一部断面図である。
【図１０】この発明の他の実施の形態を示した一部断面図である。
【符号の説明】
１０…ヘッド本体、１０１…開口、１０２…爪部、１０３…溶融凸部、１１…フェース部材、１２…ヘッド固定部、１３…シャフト、１４、１４１…溶着部。
【図１】
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【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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【図１０】
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