(57)【要約】【課題】軽量化と高反発化を図るために中空クラブヘッドのフェースを薄肉化しても、割れ難いゴルフクラブを提供する。【解決手段】シャフト６の先端部に中空クラブヘッドが装着されたゴルフクラブにおいて、クラブヘッド１のフェース裏面２Ｂを板厚中央部分より硬化させたゴルフクラブである。特に、硬化部分は裏面２Ｂから深さ１００μｍまでの範囲であることが好ましい。また、裏面２Ｂ側が板厚中央部分よりビッカース硬度で３０以上硬いゴルフクラブであることが好ましい。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空クラブヘッドがシャフト先端部に装着されたゴルフクラブにおいて、クラブヘッドのフェース裏面が内部より硬化されたことを特徴とするゴルフクラブ。
【請求項２】
フェース裏面の硬化部分が裏面から１００μｍの範囲であることを特徴とする請求項１記載のゴルフクラブ。
【請求項３】
フェース裏面の硬化部分が内部よりビッカース硬度で３０以上硬い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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中空クラブヘッドを有するゴルフクラブに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種のゴルフクラブは、クラブヘッドの質量がその外殻部分に集中するため、総質量が同じであれば中実タイプのクラブヘッドより質量中心回りの慣性モーメントは大きくなり、その結果としてスイートエリアは拡大する。
【０００３】
また、クラブヘッドを大型化しても質量の増加が抑えられるので、軽くて振り抜き易いクラブとすることができる、大型化することでボールに当たらないと云う不安感から開放される、などの点も好感されて、近年急速に普及してきた（一般にはメタルウッドクラブと称されている。）。
【０００４】
そして、中空のクラブヘッドを備えたゴルフクラブにおいては、例えばチタン製のクラブヘッド１の表面１Ａの側を硬化させて、▲１▼ボールを打ったときの反発特性を改善する、▲２▼表面１Ａが傷付き難くする、技術が提案されている（特許文献１）。なお、図中２はフェース、３はクラウン、４はソール、５はホーゼル、６はシャフトである。
【０００５】
飛距離、方向性などを向上させるために、クラブヘッド１はさらに大型化する傾向にある。そして、クラブヘッド１を大型化してもヘッド質量が増加しないように、また、高反発化を図るためにも、ヘッド外殻体は薄肉化する傾向にある。
【０００６】
しかし、打球面、すなわちクラブヘッド１のフェース２には打球応力が直接作用するため、金属疲労によるフェース割れが発生し易く、フェース２の薄肉化には限界があり、軽量化と高反発化を図る上で障害となっていた。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−９６２０８（段落番号０００５、０００６他）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、クラブヘッドのフェースを薄肉化しても金属疲労が起こり難くして、広いスイートエリアと高反発性能を有する大型のクラブヘッドの軽量化が実現できるようにする必要があり、それが解決すべき課題となっていた。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記従来技術の課題を解決するため、中空クラブヘッドがシャフト先端部に装着されたゴルフクラブにおいて、クラブヘッドのフェース裏面を内部より硬化するようにした第１の構成のゴルフクラブと、
【００１０】
前記第１の構成のゴルフクラブにおいて、フェース裏面の硬化部分が裏面から１００μｍの範囲であるようにした第２の構成のゴルフクラブと、
【００１１】
前記第１または第２の構成のゴルフクラブにおいて、フェース裏面の硬化部分を内部よりビッカース硬度で３０以上硬くするようにした第３の構成のゴルフクラブと、
を提供するものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
クラブヘッド１を４分割鋳造法（フェース２、クラウン３、ソール４、ホーゼル５に分けて鋳造）により作製した。フェース２は肉厚２．６ｍｍのβチタン合金（Ｔｉ−１５Ｖ−３Ｃｒ−３Ｓｎ−３Ａｌ）を４５０℃で所定の形状に成型し、その裏面２Ｂ全体に０．３ｍｍ径の鉄球を、０．５ＭＰａの空気圧により打ち付けるブラスト処理を１分間行い、裏面２Ｂ側１μｍの深さまでを硬化させた。
【００１３】
なお、フェース２は同一条件で２体作製し、１体はクラブヘッド１の作製に供し、１体は硬度計測に供した。マイクロビッカース硬度計による計測の結果、フェース２の裏面２Ｂは板厚中央部よりＨｖ：５１だけ高くなっていた。
【００１４】
クラウン３とソール４は純チタンにより成型した。ホーゼル５は純チタンの丸棒から削り出した。上記４部品をＴＩＧ溶接により接合した後、研磨と塗装を行ってクラブヘッド１とした。このクラブヘッド１をＦＲＰ製の長さ４４インチ（約１１２ｃｍ）のシャフト６の先端部に装着したゴルフクラブ１００を、以下発明クラブＡと云う。なお、クラブヘッド１の体積は３６０ｃｍ３とした。
【００１５】
比較クラブとして、クラブヘッド１のフェース２にブラスト処理を施していないクラブ１体（比較クラブＡと云う）と、フェース２の表面２Ａに前記ブラスト処理を施して表面２Ａ側の硬度を板厚中央部分よりＨｖ：５１だけ高めたクラブ１体（比較クラブＢと云う）も、発明クラブＡと同様の前記手法により作製した。
【００１６】
そして、試打ロボットによる耐久性試験を行った。クラブヘッド１の設定スピードは４０ｍ／秒とした。試験結果を示す表１から明らかなように、発明クラブＡはゴルフボールを９０００回打ってもフェース２に割れなどの異常は確認されなかったが、フェース２にブラスト処理がなされず、したがって裏面２Ｂ側が硬化処理されていない比較クラブＡと、フェース２の表面２Ａにブラスト処理を施して表面２Ａ側が硬化処理された比較クラブＢは、共に５０００回打球した時点で行った検査においてフェース２に割れが確認され、何れも耐久性に問題があることが判明した。
【００１７】
【表１】
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【００１８】
飛距離試験を行うために、前記と同様の手法によりクラブヘッド１を２体追加作製した。フェース２は肉厚２．２ｍｍのβチタンにより作製した。１体のフェース２の裏面２Ｂにはブラストによる硬化処理を施し（このフェース２を有するクラブヘッド１が装着されたクラブを発明クラブＢと云い、裏面２Ｂ側の表面硬度は板厚中央部よりＨｖ：５２だけ高くなっていた。）、１体のフェース２にはブラストによる硬化処理を施さなかった（このフェース２を有するクラブヘッド１が装着されたクラブを比較クラブＣと云う）。また、前記の耐久性試験で破損した比較クラブＡ、Ｂは作製し直し、発明クラブＡと合せて飛距離試験を行った。
【００１９】
試打ロボットにより各クラブとも１０回の試打を行い、ランを含む総飛距離を測定した。クラブヘッド１の設定スピードはこの場合も４０ｍ／秒とした。試験結果を示す表１から明らかなように、発明クラブＡはクラブヘッド１のフェース２にブラストによる硬化処理が施されていない比較クラブＡより飛距離が出ることが確認された。なお、肉厚の薄いフェース２にブラストによる硬化処理が施されていない比較クラブＣでは、ゴルフボールを３回打った時点でフェース２に割れが発生し、その後の飛距離試験はできなかった。
【００２０】
発明クラブＢについては、前記と同様に試打ロボットによる耐久性試験を行ったが、９０００回ボールを打ってもフェース２に割れなどの異常は発生しなかった。したがって、高反発化させるためにクラブヘッド１のフェース２を２．２ｍｍと薄肉化しても、その裏面２Ｂが硬化されていれば、フェース２の耐久性は十分あることが確認された。
【００２１】
前記と同様の手法によりクラブヘッド１を７体作製した。フェース２は肉厚２．４ｍｍのβチタンにより作製した。１体のフェース２にはブラストによる硬化処理を施さず（このヘッドが装着されたクラブを比較クラブＤと云う）、１体のフェース裏面２Ｂにはブラストによる硬化処理を施して裏面２Ｂ側０．５μｍの範囲を硬化し（このヘッドが装着されたクラブを発明クラブＣと云い、裏面２Ｂ側の表面硬度は板厚中央部よりＨｖ：３０だけ高くなっていた。）、１体のフェース裏面２Ｂにはブラストによる硬化処理を施して裏面２Ｂ側１μｍの範囲を硬化し（このヘッドが装着されたクラブを発明クラブＤと云い、裏面２Ｂ側の表面硬度は板厚中央部よりＨｖ：５５だけ高くなっていた。）、１体のフェース裏面２Ｂにはブラストによる硬化処理を施して裏面２Ｂ側１０μｍの範囲を硬化し（このヘッドが装着されたクラブを発明クラブＥと云い、裏面２Ｂ側の表面硬度は板厚中央部よりＨｖ：７３だけ高くなっていた。）、１体のフェース裏面２Ｂにはブラストによる硬化処理を施して裏面２Ｂ側５０μｍの範囲を硬化し（このヘッドが装着されたクラブを発明クラブＦと云い、裏面２Ｂ側の表面硬度は板厚中央部よりＨｖ：８０だけ高くなっていた。）、１体のフェース裏面２Ｂにはブラストによる硬化処理を施して裏面２Ｂ側１００μｍの範囲を硬化し（このヘッドが装着されたクラブを発明クラブＧと云い、裏面２Ｂ側の表面硬度は板厚中央部よりＨｖ：１０８だけ高くなっていた。）、１体のフェース裏面２Ｂにはブラストによる硬化処理を施して裏面２Ｂ側１５０μｍの範囲を硬化した（このヘッドが装着されたクラブを発明クラブＨと云い、裏面２Ｂ側の表面硬度は板厚中央部よりＨｖ：１３０だけ高くなっていた。）。
【００２２】
ゴルファーによる発明クラブＣ〜Ｈと比較クラブＤの実打飛距離試験を行った。この場合も、各クラブで１０回の試打を行い、ランを含む総飛距離を測定した。試験結果を示す表２から分かるように、硬化した部分が１５０μｍと厚い場合は、フェース２の剛性が大きくなり過ぎて飛距離落ちる。これは、フェース２の剛性が大きくなり過ぎると、打球時のフェース２の撓みが小さくなるので、その撓みが復元する際の反発力も減少し、飛距離が落ちたものと思われる。
【００２３】
【表２】
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【００２４】
発明クラブＣ〜Ｈと比較クラブＤの耐久性試験を、前記と同様に試打ロボットを用いて行ったところ、発明クラブＤ〜Ｈは、９０００回ゴルフボールを打ってもクラブヘッド１のフェース２に割れなどの異常は発生しなかったが、比較クラブＤについては５０００回打球した時点で行った検査でフェース２の割れが確認された。また、発明クラブＣでは、６０００回打球した時点で行った検査ではフェース２に割れなどの異常は確認されなかったが、７０００回打球した後の検査ではフェース２に割れが確認された。
【００２５】
すなわち、クラブヘッド１のフェース裏面２Ｂに硬化部分を形成することで耐久性は改善される。しかし、硬化部分の厚さが、０．５μｍでは耐久性を改善する作用効果は甚大ではなく、硬化部分の厚さが１μｍ以上あれば十分な耐久性が得られることが判明した。
【００２６】
裏面２Ｂ全体に０．３ｍｍ径の鉄球を０．５ＭＰａの空気圧ではなく、０．２ＭＰａの空気圧によって打ち付けるブラスト処理を１分間行って、裏面２Ｂ側の表面硬度をＨｖ：４１５、板厚中央部分の硬度をＨｖ：３９０に、すなわち裏面２Ｂと板厚中央部分との硬度差をＨｖ：２５に調整したフェース２（素材は肉厚２．６ｍｍのβチタン）を有するクラブヘッド１を装着したクラブ１体（比較クラブＩと云う）を発明クラブＡのときと同様の手法で追加作製し、前記と同じ条件で耐久性試験を行ったところ、表３に示したように６０００回の打球後に行った検査では異常はなかったが、７０００回の打球後に行った検査でフェース２に割れが発生していた。したがって、フェース２の耐久性を改善するためには、裏面２Ｂ側の硬化部分と板厚中央部分の非硬化部との硬度差は、Ｈｖ：２５では十分でなく、好ましくはその硬度差はＨｖ：３０以上であることが確認できた。
【００２７】
【表３】
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【００２８】
裏面２Ｂをブラスト処理するのではなく、バレル処理を施して、表層部のサンドブラスト処理で硬化部を除去し、裏面２Ｂ側の表面硬度をＨｖ：４５０、板厚中央部分の硬度をＨｖ：３６０に、すなわち裏面２Ｂと板厚中央部分との硬度差をＨｖ：９０に調整したフェース２を有するクラブヘッド１を装着したクラブ（発明クラブＪと云う）を発明クラブＡと同様の手法で追加作製し、前記と同じ条件で耐久性試験を行ったところ、表３に示したように９０００回の打球を行ってもフェース２に割れなどの異常は生じなかった。
【００２９】
さらに、クラブヘッド１のフェース２がβチタンではなく、ＳＵＳ６３０のステンレス鋼を用いて作製されたクラブ１体（発明クラブＫと云う）も、発明クラブＡと同様の前記手法により作製し、前記と同じ条件で耐久性試験を行ったところ、表３に示したように発明クラブＫでは９０００回の打球を行ってもフェース２に割れなどの異常は生じなかった。
【００３０】
同表に表示してある比較クラブＥは、発明クラブＫで行ったブラストによるフェース２の裏面２Ｂの硬化処理を行っていないクラブであり、前記と同じ条件で耐久性試験を行ったところ、５０００回打球した後の検査でフェース２に割れ確認された。したがって、フェース２がチタン合金ではない金属、例えばＳＵＳ６３０のステンレス鋼で作製されても、フェース２の裏面２Ｂの硬化処理が耐久性の改善に有効であることが確認された。
【００３１】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではないので、特許請求の範囲に記載の趣旨から逸脱しない範囲で各種の変形実施が可能である。
【００３２】
例えば、クラブヘッド１のフェース２の裏面２Ｂは、ブラスト処理、バレル処理によって硬化する他、ガス酸化、イオン注入、イオン窒化、ガス窒化、ガス浸炭、ガス軟窒化などの化学的処理によって硬化されても良い。
【００３３】
また、クラブヘッド１のフェース２はチタン合金、ステンレス鋼以外の金属、例えばＮｉマルエージ鋼、高強度鋼などによって作製されても良い。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のゴルフクラブにおいてはクラブヘッドのフェース裏面が硬化され、それによりフェース部分の耐久性が改善されたので、クラブヘッドを大型化してスイートエリアを広げるときにも、薄肉化によるクラブヘッドの軽量化と高反発化の両方が同時に達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ゴルフクラブの説明図である。
【符号の説明】
１  クラブヘッド
２  フェース
２Ａ  （フェース）表面
２Ｂ  （フェース）裏面
３  クラウン
４  ソール
５  ホーゼル
６  シャフト
１００  ゴルフクラブ
【図１】
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