(57)【要約】  【解決手段】  フェース板に第二摩擦溶接斜面を設置し、ヘッド本体の開口部の内部に第一摩擦溶接斜面を設置する段階と、第二摩擦溶接斜面と第一摩擦溶接斜面を結合する段階と、フェース板に圧力を施すことによりヘッド本体の開口部の内部に緊密に嵌設させる段階と、回動棒を用いてフェース板とヘッド本体の接合位置に沿って摩擦溶接を行う段階と、フェース板とヘッド本体の接合位置に表面加工処理を行う段階とを含む。  【効果】  フェース板の摩擦溶接斜面とヘッド本体の摩擦溶接斜面を結合し、摩擦溶接し、緊密して嵌合することにより、界面の隙間を減らし、当接の圧力を増やし、摩擦溶接の温度を高め、さらに界面の酸化層を除去することができると共に、金属間化合物層の発生を避けることができ、またフェース板とヘッド本体は相対的に回動する必要がないため、製造工程を簡単にし、各種の非正円形のフェース板の結合に適用することができる。【選択図】    図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）フェース板（２０）において第二摩擦溶接斜面（２１）を設置し、さらにヘッド本体（１０）の開口部（１１）の内部において対応するように第一摩擦溶接斜面（１２）を設置する段階と、
ｂ）第二摩擦溶接斜面（２１）と第一摩擦溶接斜面（１２）を対応するように結合する段階と、
ｃ）フェース板（２０）に圧力（Ｐ）を施すことにより、フェース板（２０）をヘッド本体（１０）の開口部（１１）の内部に緊密に嵌設させる段階と、
ｄ）回動棒（３０）を利用してフェース板（２０）とヘッド本体（１０）の接合位置に沿って摩擦溶接を行う段階と、
ｅ）フェース板（２０）とヘッド本体（１０）の接合位置において表面加工処理を行うことにより、ゴルフクラブヘッドの完成品を仕上げる段階と、
を含む、ゴルフクラブヘッドのフェース板の溶接方法。
【請求項２】
上記ヘッド本体（１０）の第一摩擦溶接斜面（１２）は開口部（１１）から内へ向かって縮小するように形成され、さらにフェース板（２０）の第二摩擦溶接斜面（２１）はフェース板（２０）の正面から背面へ向かって縮小するように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フェース板の溶接方法。
【請求項３】
上記第一摩擦溶接斜面（１２）と第二摩擦溶接斜面（２１）は平斜面、円弧面になるように選択することができ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フェース板の溶接方法。
【請求項４】
上記ヘッド本体（１０）の第一摩擦溶接斜面（１２）の高さはフェース板（２０）の肉厚より大きくなるように形成されることにより、組み立てた後に上記開口部（１１）には他に組立上の自由度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フェース板の溶接方法。
【請求項５】
上記第一摩擦溶接斜面（１２）と第二摩擦溶接斜面（２１）には例えばそれぞれ環状凹欠溝（１４、２３）と環状フランジ（１５、２２）が形成されることにより、位置を正確に合わせることができ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フェース板の溶接方法。
【請求項６】
上記ヘッド本体（１０）の開口部（１１）には他に肩部（１３）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フェース板の溶接方法。
【請求項７】
他に媒質層（４０）が形成され、媒質層（４０）は上記第一摩擦溶接斜面（１２）と第二摩擦溶接斜面（２１）の間に挟まれるように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フェース板の溶接方法。
【請求項８】
上記媒質層（４０）の材質はニオブ、クロム、アルミ、銅、鉄、ジルコニウム、チタン、バナジウム、タンタル、銀、ニッケル、タングステンの金属およびその合金から選択することができることを特徴とする請求項７記載のゴルフクラブヘッドのフェース板の溶接方法。
【請求項９】
上記媒質層（４０）はめっき、塗布の方式により上記第一摩擦溶接斜面（１２）に形成されることを特徴とする請求項７記載のゴルフクラブヘッドのフェース板の溶接方法。
【請求項１０】
上記媒質層（４０）はめっき、塗布の方式により上記第二摩擦溶接斜面（２１）に形成されることを特徴とする請求項７記載のゴルフクラブヘッドのフェース板の溶接方法。
【請求項１１】
ヘッド本体（１０）、第一摩擦溶接斜面（１２）、フェース板（２０）、第二摩擦溶接斜面（２１）および溶接路により構成されるゴルフクラブヘッドのフェース板の溶接構造であって、上記ヘッド本体（１０）の正面には開口部（１１）が形成され、上記第一摩擦溶接斜面（１２）は開口部（１１）の内周縁に形成され、上記フェース板（２０）はその正面でゴルフボールを打球することができ、上記第二摩擦溶接斜面（２１）はフェース板（２０）の外周縁に形成され、上記溶接路は第一摩擦溶接斜面（１２）と第二摩擦溶接斜面（２１）を摩擦溶接により結合するのに用いられることを特徴するゴルフクラブヘッドのフェース板の溶接構造。
【請求項１２】
上記第一摩擦溶接斜面（１２）と第二摩擦溶接斜面（２１）には例えばそれぞれ環状凹欠溝（１４、２３）と環状フランジ（１５、２２）が形成されることにより、位置を正確に合わせることができることを特徴とする請求項１１記載のゴルフクラブヘッドのフェース板の溶接構造。
【請求項１３】
上記ヘッド本体（１０）の第一摩擦溶接斜面（１２）は開口部（１１）から内へ向かって縮小するように形成され、さらにフェース板（２０）の第二摩擦溶接斜面（２１）はフェース板（２０）の正面から背面へ向かって縮小するように形成されることを特徴とする請求項１１記載のゴルフクラブヘッドのフェース板の溶接構造。
【請求項１４】
上記第一摩擦溶接斜面（１２）と第二摩擦溶接斜面（２１）は平斜面、円弧面になるように選択することができることを特徴とする請求項１１記載のゴルフクラブヘッドのフェース板の溶接構造。
【請求項１５】
上記ヘッド本体（１０）の第一摩擦溶接斜面（１２）の高さはフェース板（２０）の肉厚より大きくなるように形成されることにより、組み立てた後に上記開口部（１１）には他に組立上の自由度が形成されることを特徴とする請求項１１記載のゴルフクラブヘッドのフェース板の溶接構造。
【請求項１６】
上記ヘッド本体（１０）の開口部（１１）には他に肩部（１３）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フェース板の溶接構造。
【請求項１７】
他に媒質層（４０）が形成され、媒質層（４０）は上記第一摩擦溶接斜面（１２）と第二摩擦溶接斜面（２１）の間に挟まれるように形成されることを特徴とする請求項１１記載のゴルフクラブヘッドのフェース板の溶接構造。
【請求項１８】
上記媒質層（４０）の材質はニオブ、クロム、アルミ、銅、鉄、ジルコニウム、チタン、バナジウム、タンタル、銀、ニッケル、タングステンの金属およびその合金から選択することができることを特徴とする請求項１７記載のゴルフクラブヘッドのフェース板の溶接構造。
【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のフェース板の溶接構造およびその方法に関するもので、特にフェース板に摩擦溶接斜面を設置し、さらにヘッド本体にも対応するように他方の摩擦溶接斜面を設置することにより、摩擦溶接の信頼性を増やすことができる構造およびその方法に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
近年ゴルフクラブヘッドの設計において複合材質がよく採用されており、特にヘッド本体とフェース板は通常として異なる金属材料により製成され、例えば１７−４ＰＨのステンレス製のヘッド本体とＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ製のフェース板により製成されるため、ゴルフクラブヘッドは構造の強度が高いヘッド本体と高弾性の変形能力を有したフェース板を同時に備えることができるようにとしたものがある。
【０００３】
また、従来のゴルフクラブヘッドのフェース板の摩擦溶接方法としては、図１０の(Ａ)〜(Ｃ)を参照すると、ゴルフクラブヘッドにはヘッド本体１０とフェース板２０が含まれる。ヘッド本体１０は第一金属材質（例えばステンレス）により製成される。フェース板２０は第二金属材質（例えばチタン合金）により製成され、フェース板２０の外周縁は正円形に形成される。組立時においては摩擦溶接（friction welding）の方式を利用してヘッド本体１０とフェース板２０を結合する。先ず、圧力Ｐをフェース板２０に施すことにより、フェース板２０をヘッド本体１０の正面のスイートスポット（sweet spot）に当接させ、さらにフェース板２０をヘッド本体１０に対して3,000rpmから20,000rpmの高速回転を行わせる。それから、フェース板２０とヘッド本体１０は摩擦により高温が生じ、そして固体の結合が生じる。これにより、フェース板２０を迅速にヘッド本体１０に結合させることができる。最後に、フェース板２０から突出した余分な材料とばりを削り除き、そして適当な表面加工を経て、ゴルフクラブヘッドの完成品を製成することができるようにようにとしたものがある（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】中華民国公告番号第４５２５２０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記複合材質の設計によれば、ゴルフクラブヘッドの打球の性能を高めることができるが、異種材質の間において良好な接合の具合を獲得するのは相対的に困難になる。一般の業界において、よく使用されているフェース板の接合の方式として機械的嵌入、接着、溶接、硬ろう付け（brazed）および伝統的な溶接（welding、例えばタングステンイナートガスアーク溶接）等が含まれる。機械的嵌入の方式について言えば、フェース板とヘッド本体との間には結合後において境界による隙間が存在され、上記隙間は打球時における打球応力の伝達の邪魔に形成されるため、フェース板の弾性の変形能力は制限されてしまい、さらにフェース板とヘッド本体の間にも互いの衝撃により異音が生じてしまうという問題点があった。また、接着の方式について言えば、接着の方式では比較的低い接合の強度しか形成することができないため、ヘッドの種類の適用範囲を広げることができないという問題点があった。硬ろう付けの方式について言えば、硬ろう付けの方式では全体のゴルフクラブヘッドに対して加熱を行わなければならないため、金属材質の金相の構造に影響を及ぼしてしまい、さらに材質の元来の構造の強度を低下させてしまうため、完成品の使用寿命を減らしてしまうという問題点があった。タングステンイナートガスアーク溶接の方式について言えば、異種材質の溶接の相互融合性は通常として低いため、溶接後においては凝固による亀裂が生じ易く、さらに溶接路が破裂し、溶接後の機械性質が低下してしまうという問題点があったため、溶接の歩留りを有効に高めることができない。上述した問題点を改善するべく、業界においては固体溶接（solid-state welding）の方式を利用して結合の品質の改善に取り組んでおり、その内によく使用されている方法が摩擦撹拌接合（friction stir welding）である。
【０００５】
また、従来のゴルフクラブヘッドのフェース板の摩擦溶接方法においては、摩擦溶接の方式を使用することによってその他の結合の方式と比較してみると、製造工程を簡単にし、さらに結合の品質を高めることができるが、摩擦溶接の方式によればやはり以下の問題点を有している。フェース板２０がヘッド本体１０に相対して回動しなければならないため、フェース板２０は正円形の外形にしか形成することができないため、非正円形のフェース板２０には適用することができない。その他に、フェース板２０には比較的小さい打球ゾーンしか形成することができず、すなわちスイートスポット（sweet spot）の範囲が相対的に縮小される。また、もしフェース板２０とヘッド本体１０の摩擦による当接の接触面積が大き過ぎたり、またはその表面に酸化層が生じたりする時、摩擦の温度を有効に高めることができないため、摩擦溶接の結合時において両者の間には金属間化合物層（intermetallic layerまたは硬化層と称する）が生じてしまう。特に、フェース板２０とヘッド本体１０との金属材質の溶接の相互融合性が不足した時、上記金属間化合物層の特性では結合の強度のアップには不利だけではなく、構造の亀裂が生じ易く、さらに弾性の変形能力が低くなり易い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フェース板の摩擦溶接方法をさらに改良しなければならない。
【０００６】
本発明はこのような問題点に鑑みて発明したものであって、その目的とするところは、フェース板において摩擦溶接斜面を設置し、さらにヘッド本体において対応するように他方の摩擦溶接斜面を設置し、二個の摩擦溶接斜面を結合し、そして回動棒を利用して接合の位置に沿って摩擦溶接を行う。これにより、摩擦溶接斜面を予め緊密した嵌合の配合に形成させることにより、界面の隙間を減らし、当接の圧力を増やし、摩擦溶接の温度を高め、さらに界面の酸化層を除去することができると共に、金属間化合物層の発生を避けることができ、またフェース板とヘッド本体は相対的に回動する必要がないため、製造工程を簡単にすることができ、そして各種の非正円形のフェース板の結合に適用することができるゴルフクラブヘッドのフェース板の溶接構造およびその方法を提供しようとするものである。
【０００７】
本発明の第一の目的は、フェース板において摩擦溶接斜面を設置し、さらにヘッド本体において対応するように他方の摩擦溶接斜面を設置し、二個の摩擦溶接斜面を結合し、そして回動棒を利用して接合の位置に沿って摩擦溶接を行うことにより、摩擦溶接の結合強度と結合の信頼性を高め、製造工程を簡単にし、さらに適用の範囲を増やすことができるゴルフクラブヘッドのフェース板の溶接構造およびその方法を提供しようとするものである。
【０００８】
本発明の第二の目的は、フェース板において摩擦溶接斜面を設置し、さらにヘッド本体において対応するように他方の摩擦溶接斜面を設置し、二個の摩擦溶接斜面を結合し、二個の摩擦溶接斜面の間には他に媒質層が挟まれるように設けられ、そして回動棒を利用して接合の位置に沿って摩擦溶接を行うことにより、摩擦溶接の結合強度と結合の信頼性を高めることができるゴルフクラブヘッドのフェース板の溶接構造およびその方法を提供しようとするものである。
【０００９】
本発明の第三の目的は、フェース板において摩擦溶接斜面を設置し、さらにヘッド本体において対応するように他方の摩擦溶接斜面を設置し、摩擦溶接斜面には他に対応するように環状フランジと環状凹欠溝が形成され、そして回動棒を利用して接合の位置に沿って摩擦溶接を行うことにより、結合の正確度を高めることができるゴルフクラブヘッドのフェース板の溶接構造およびその方法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、本発明によるゴルフクラブヘッドのフェース板の溶接方法は、下記のようになるものである。すなわち、
フェース板において第二摩擦溶接斜面を設置し、さらにヘッド本体の開口部の内部において対応するように第一摩擦溶接斜面を設置する段階と、第二摩擦溶接斜面と第一摩擦溶接斜面を対応するように結合する段階と、フェース板に圧力を施すことにより、フェース板をヘッド本体の開口部の内部に緊密に嵌設させる段階と、回動棒を利用してフェース板とヘッド本体の接合位置に沿って摩擦溶接を行う段階と、フェース板とヘッド本体の接合位置において表面加工処理を行うことにより、ゴルフクラブヘッドの完成品を仕上げる段階とを含む。
【００１１】
本発明によるゴルフクラブヘッドのフェース板の溶接方法は、上記ヘッド本体の第一摩擦溶接斜面は開口部から内へ向かって縮小するように形成され、さらにフェース板の第二摩擦溶接斜面はフェース板の正面から背面へ向かって縮小するように形成されることもできる。また、上記第一摩擦溶接斜面と第二摩擦溶接斜面は平斜面、円弧面になるように選択することもできる。また、上記ヘッド本体の第一摩擦溶接斜面の高さはフェース板の肉厚より大きくなるように形成されることにより、組み立てた後に上記開口部には他に組立上の自由度が形成されることもできる。また、上記第一摩擦溶接斜面と第二摩擦溶接斜面には例えばそれぞれ環状凹欠溝と環状フランジが形成されることにより、位置を正確に合わせることもできる。また、上記ヘッド本体の開口部には他に肩部が形成されることもできる。また、他に媒質層が形成され、媒質層は上記第一摩擦溶接斜面と第二摩擦溶接斜面の間に挟まれるように形成されることもできる。また、上記媒質層の材質はニオブ、クロム、アルミ、銅、鉄、ジルコニウム、チタン、バナジウム、タンタル、銀、ニッケル、タングステンの金属およびその合金から選択することもできる。また、上記媒質層はめっき、塗布の方式により上記第一摩擦溶接斜面に形成されることもできる。また、上記媒質層はめっき、塗布の方式により上記第二摩擦溶接斜面に形成されることもできる。
【００１２】
また、本発明によるゴルフクラブヘッドのフェース板の溶接構造は、ヘッド本体、第一摩擦溶接斜面、フェース板、第二摩擦溶接斜面および溶接路により構成される。上記ヘッド本体の正面には開口部が形成される。上記第一摩擦溶接斜面は開口部の内周縁に形成される。上記フェース板はその正面でゴルフボールを打球することができる。上記第二摩擦溶接斜面はフェース板の外周縁に形成される。上記溶接路は第一摩擦溶接斜面と第二摩擦溶接斜面を摩擦溶接により結合するのに用いられる。
【００１３】
さらに、本発明によるゴルフクラブヘッドのフェース板の溶接構造は、上記第一摩擦溶接斜面と第二摩擦溶接斜面には例えばそれぞれ環状凹欠溝と環状フランジが形成されることにより、位置を正確に合わせることもできる。また、上記ヘッド本体の第一摩擦溶接斜面は開口部から内へ向かって縮小するように形成され、さらにフェース板の第二摩擦溶接斜面はフェース板の正面から背面へ向かって縮小するように形成されることもできる。また、上記第一摩擦溶接斜面と第二摩擦溶接斜面は平斜面、円弧面になるように選択することもできる。また、上記ヘッド本体の第一摩擦溶接斜面の高さはフェース板の肉厚より大きくなるように形成されることにより、組み立てた後に上記開口部には他に組立上の自由度が形成されることもできる。また、上記ヘッド本体の開口部には他に肩部が形成されることもできる。また、他に媒質層が形成され、媒質層は上記第一摩擦溶接斜面と第二摩擦溶接斜面の間に挟まれるように形成されることもできる。また、上記媒質層の材質はニオブ、クロム、アルミ、銅、鉄、ジルコニウム、チタン、バナジウム、タンタル、銀、ニッケル、タングステンの金属およびその合金から選択することもできる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のゴルフクラブヘッドのフェース板の溶接構造およびその方法によれば、フェース板において摩擦溶接斜面を設置し、さらにヘッド本体において対応するように他方の摩擦溶接斜面を設置し、二個の摩擦溶接斜面を結合し、そして回動棒を利用して接合の位置に沿って摩擦溶接を行うことにより、摩擦溶接の結合強度と結合の信頼性を高め、製造工程を簡単にし、さらに適用の範囲を増やすことができるという利点がある。
【００１５】
本発明のゴルフクラブヘッドのフェース板の溶接構造およびその方法によれば、フェース板において摩擦溶接斜面を設置し、さらにヘッド本体において対応するように他方の摩擦溶接斜面を設置し、二個の摩擦溶接斜面を結合し、二個の摩擦溶接斜面の間には他に媒質層が挟まれるように設けられ、そして回動棒を利用して接合の位置に沿って摩擦溶接を行うことにより、摩擦溶接の結合強度と結合の信頼性を高めることができるという利点がある。
【００１６】
本発明のゴルフクラブヘッドのフェース板の溶接構造およびその方法によれば、フェース板において摩擦溶接斜面を設置し、さらにヘッド本体において対応するように他方の摩擦溶接斜面を設置し、摩擦溶接斜面には他に対応するように環状フランジと環状凹欠溝が形成され、そして回動棒を利用して接合の位置に沿って摩擦溶接を行うことにより、結合の正確度を高めることができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の実施の形態について、以下、図面を参照して説明する。
【００１８】
本発明のゴルフクラブヘッドのフェース板の溶接構造およびその方法の一部分の部材は図１０に示す従来のゴルフクラブヘッドのフェース板の摩擦溶接方法とは同じで、両者の同じ部分の部材は同じ符号を採用して標示されているため、その構造および功能については再び詳細に説明しない。
【実施例１】
【００１９】
図１、２を参照すると、本発明の実施例１のゴルフクラブヘッドのフェース板の溶接構造およびその方法の第一段階は、フェース板２０において第二摩擦溶接斜面２１を設置し、さらにヘッド本体１０の開口部１１の内部において対応するように第一摩擦溶接斜面１２を設置する。本発明のゴルフクラブヘッドはアイアン型のヘッドで、構造上においては少なくともヘッド本体１０、第一摩擦溶接斜面１２、フェース板２０と第二摩擦溶接斜面２１が含まれる。ヘッド本体１０は第一金属材質により製成され、上記第一金属材質はステンレス、チタン合金、炭素鋼、低合金鋼、鋳鉄、ニッケル基合金、構造用鋼、フェロ−マンガン−アルミ合金または超合金鋼から選ぶことができる。ヘッド本体１０の正面には開口部１１が形成され、開口部１１にフェース板２０を嵌設することができる。第一摩擦溶接斜面１２は開口部１１の内周縁に形成され、そして好ましくは開口部１１から内へ向かって縮小するように形成され、さらに使用上の需要性に応じて平斜面または円弧面になるように選択することができる。フェース板２０は第二金属材質により製成され、上記第一金属材質と第二金属材質が互いに異なる材質からなるという前提で上記第二金属材質もステンレス、チタン合金、炭素鋼、低合金鋼、鋳鉄、ニッケル基合金、構造用鋼、フェロ−マンガン−アルミ合金または超合金鋼から選ぶことができる。フェース板２０は製品の需要性に応じて各種の外形または適当な肉厚を有するように選択することができる。第二摩擦溶接斜面２１はフェース板２０の外周縁に形成され、そして好ましくはフェース板２０の正面から背面へ向かって縮小するように形成され、さらに使用上の需要性に応じて平斜面または円弧面になるように選択することができる。
【００２０】
図１、２、３を参照すると、本発明の実施例１のゴルフクラブヘッドのフェース板の溶接構造およびその方法の第二段階は、第二摩擦溶接斜面２１と第一摩擦溶接斜面１２を対応するように結合する。適当な取り付け具を利用してフェース板２０の第二摩擦溶接斜面２１をヘッド本体１０の第一摩擦溶接斜面１２に対応するように結合する。
【００２１】
図１、３、４を参照すると、本発明の実施例１のゴルフクラブヘッドのフェース板の溶接構造およびその方法の第三段階は、フェース板２０に圧力Ｐを施すことにより、フェース板２０をヘッド本体１０の開口部１１の内部に緊密に嵌設させる。フェース板２０が開口部１１に嵌入された後、直ちにフェース板２０の正面から下方へ適当な圧力Ｐを与え続けることにより、フェース板２０を開口部１１の内部に緊密に嵌設させる。開口部１１の第一摩擦溶接斜面１２の高さは好ましくはフェース板２０の肉厚より大きくなるように形成されることにより、組立後において開口部１１には他に組立の自由度ｄが形成されるため、フェース板２０が予め嵌入された初期において水平の調整を行うことができ、または異なる肉厚の規格を有したフェース板２０に適用することができる。
【００２２】
図１、４、５を参照すると、本発明の実施例１のゴルフクラブヘッドのフェース板の溶接構造およびその方法の第四段階は、回動棒３０を利用してフェース板２０とヘッド本体１０の接合位置に沿って摩擦溶接を行う。回動棒３０は回転軸で、その一端には当接点３１が設けられ、回動棒３０と当接点３１はステンレス、炭素鋼、タングステン、モリブデンとその合金により製成することができる。フェース板２０が圧力Ｐの作用を受けて開口部１１に緊密に嵌設された後、先ず回動棒３０を例えばフェース板２０とヘッド本体１０の接合位置（継ぎ目）またはフェース板２０に少し偏った側またはヘッド本体１０に少し偏った側に緊密に当接させる。それから、回動棒３０を高速に回転させることにより、フェース板２０とヘッド本体１０は摩擦により高温が生じ、そして固体の結合方式により一体になるように結合され、さらに溶接路（図示せず）が形成される。通常として、回動棒３０が生じた摩擦の温度は第一と第二金属材質の溶接点より高くならないように適当に制御することができることにより、回動棒３０の回転によりフェース板２０とヘッド本体１０が溶解してしまうのを避けることができるため、回動棒３０は接合位置に沿って摩擦溶接の作動をスムースに完成することができる。
【００２３】
図４、５を参照すると、本発明の第一摩擦溶接斜面１２と第二摩擦溶接斜面２１により緊密した嵌合による配合を形成することができるため、界面の隙間を減らすことができ、そして相対的に当接の圧力を増やし、摩擦溶接の温度を高め、高温により界面の酸化層を除去し、構造の強度に悪影響を与える金属間化合物層が生じるのを避け、さらに溶接の結合面積を広げ、摩擦溶接の結合の信頼性と強度を強化することができる。また、回動棒３０は極めて小さい接触の面積で接合位置に当接するため、回動の作用力を集中し、摩擦溶接の温度を高めることができ、さらに回転速度と圧力の需要性を相対的に低く抑えることができる。また、本発明のフェース板２０とヘッド本体１０は相対的に回動する必要性がなく、大型の取り付け具と回転台の需要性を減らすことができるため、製造工程を簡単にすることができる。さらに、本発明においてヘッド本体１０は各種の非正円形のフェース板２０との結合に適用することができるため、製造工程の適用範囲を拡大することができる。
【００２４】
図１、５を参照すると、本発明の実施例１のゴルフクラブヘッドのフェース板の溶接構造およびその方法の第五段階は、フェース板２０とヘッド本体１０の接合位置において表面加工処理を行うことにより、ゴルフクラブヘッドの完成品を仕上げる。フェース板２０とヘッド本体１０が一体になるように固体で結合された後、精密機械加工の製造工程を利用して接合位置（溶接路）の表面に対して研磨とバフ研磨を行い、そして表面から突出した余りの材料とばりを除去し、さらに塗装、保護ペンキの上塗りと包装を行うことにより、ゴルフクラブヘッドの完成品には比較的よい外観と一致した規格を有するように形成される。
【実施例２】
【００２５】
図６、７を参照すると、本発明の実施例２のゴルフクラブヘッドのフェース板の溶接構造が掲示される。実施例１と比較すると、実施例２のヘッド本体１０の開口部１１には他に肩部１３が形成されることにより、第一摩擦溶接斜面１２には他に媒質層４０が設けられる。媒質層４０は例えばめっき、塗布の方式により第一摩擦溶接斜面１２または第二摩擦溶接斜面２１に形成することができる。媒質層４０は第三金属材質により製成され、第三金属材質はニオブ、クロム、アルミ、銅、鉄、ジルコニウム、チタン、バナジウム、タンタル、銀、ニッケル、タングステンの金属およびその合金から選択することができ、さらに第三金属材質とヘッド本体１０の第一金属材質またはフェース板２０の第二金属材質との冶金の相互融合性は第一金属材質と第二金属材質との冶金の相互融合性より高くなるように選択しなければならず、それによって第一金属材質、第二金属材質と第三金属材質の間においてそれぞれ金属間化合物層は生じることがない。
【００２６】
図６を参照すると、摩擦溶接を行う前に媒質層４０は第一摩擦溶接斜面１２と第二摩擦溶接斜面２１の間に挟まれるように設けられ、そして肩部１３により媒質層４０とフェース板２０を安定に固定する。図７を参照すると、摩擦溶接を行う時、回動棒３０は摩擦により高熱が生じ、そして第一摩擦溶接斜面１２と第二摩擦溶接斜面２１との配合の下でヘッド本体１０、媒質層４０とフェース板２０を比較的よい冶金の相互融合性と固体の結合方式により一体になるように緊密に結合することができるため、摩擦溶接の結合の強度と信頼性をさらに高めることができる。
【実施例３】
【００２７】
図８を参照すると、本発明の実施例３のゴルフクラブヘッドのフェース板の溶接構造が掲示される。実施例１と比較すると、実施例３においてはヘッド本体１０の第一摩擦溶接斜面１２には環状凹欠溝１４が形成されると同時に、フェース板２０の第二摩擦溶接斜面２１にも対応するように環状フランジ２２が形成される。予め嵌設を行う時、環状凹欠溝１４と環状フランジ２２によりフェース板２０を開口部１１に正確に位置決めして嵌設することができ、さらにフェース板２０の水平を確保することができる。
【実施例４】
【００２８】
図９を参照すると、本発明の実施例４のゴルフクラブヘッドのフェース板の溶接構造が掲示される。実施例１と比較すると、実施例４においてはヘッド本体１０の第一摩擦溶接斜面１２には環状フランジ１５が形成されると同時に、フェース板２０の第二摩擦溶接斜面２１にも対応するように環状凹欠溝２３が形成される。予め嵌設を行う時、環状フランジ１５と環状凹欠溝２３によりフェース板２０を開口部１１に正確に位置決めして嵌設することができ、さらにフェース板２０の水平を確保することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
上述の如く、図１０に示す従来のゴルフクラブヘッドのフェース板の溶接方法によれば、非正円形のフェース板２０の結合に適用することができず、さらに摩擦溶接の位置において金属間化合物層が生じ易いため、結合の強度に影響を及ぼしてしまうなどの問題点があったが、図４に示す本発明のゴルフクラブヘッドのフェース板の溶接構造およびその方法によれば、フェース板２０の外周縁とヘッド本体１０の開口部１１の内周縁において第一摩擦溶接斜面１２と第二摩擦溶接斜面２１を形成することにより、ヘッド本体１０とフェース板２０の結合の強度、結合の信頼性を確実に高め、さらに製造工程を簡単にし、適用の範囲を増やすことができる。
【００３０】
本発明は、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】
【００３１】
【図１】本発明の実施例のゴルフクラブヘッドのフェース板の溶接方法のブロック図である。
【図２】本発明の実施例１のゴルフクラブヘッドのフェース板の溶接構造の分解斜視図である。
【図３】本発明の実施例１のゴルフクラブヘッドのフェース板の溶接構造による摩擦溶接を行う時に組み立てられた状態の斜視図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図５】図４の局部の拡大断面図である。
【図６】本発明の実施例２のゴルフクラブヘッドのフェース板の溶接構造による局部の拡大断面図である。
【図７】本発明の実施例２のゴルフクラブヘッドのフェース板の溶接構造による摩擦溶接を行う時の局部の拡大断面図である。
【図８】本発明の実施例３のゴルフクラブヘッドのフェース板の溶接構造による局部の拡大断面図である。
【図９】本発明の実施例４のゴルフクラブヘッドのフェース板の溶接構造による局部の拡大断面図である。
【図１０】従来のゴルフクラブヘッドのフェース板の溶接方法を説明するための模式的な断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０    ヘッド本体                      １１    開口部
１２    第一摩擦溶接斜面                １３    肩部
１４    環状凹欠溝                      １５    環状フランジ
２０    フェース板                      ２１    第二摩擦溶接斜面
２２    環状フランジ                    ２３    環状凹欠溝
３０    回動棒                          ３１    当接点
４０    媒質層                            Ｐ    圧力
【図１】
2005245506.tif 000003
【図２】
2005245506.tif 000004
【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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