(57)【要約】    【課題】  金属材料と繊維強化樹脂とを接着して構成されたゴルフクラブヘッドにおいて接合部の強度を高め耐久性を向上させる。    【解決手段】  金属材料からなる第１のヘッド部材Ｍ１と、繊維強化樹脂からなる第２のヘッド部材Ｍ２とを固着して形成された中空構造のゴルフクラブヘッドである。第１のヘッド部材Ｍ１に設けられた第１の接合部Ｆ１と、第２のヘッド部材Ｍ２に設けられた第２の接合部Ｆ２とがヘッド内外で重ねられて固着される。第２のヘッド部材Ｍ２は、第２の接合部Ｆ２の樹脂含有率が、該第２の接合部Ｆ２を除いた他の部分の樹脂含有率よりも大であることを特徴とする。【選択図】  図６
2005124820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属材料からなる第１のヘッド部材と、繊維強化樹脂からなる第２のヘッド部材とを固着して形成されたゴルフクラブヘッドであって、
前記第１のヘッド部材に設けられた第１の接合部と、第２のヘッド部材に設けられた第２の接合部とがヘッド内外で重ねられて固着されるとともに、
前記第２のヘッド部材は、前記第２の接合部の樹脂含有率が、該第２の接合部を除いた他の部分の樹脂含有率よりも大であることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
【請求項２】
前記第２のヘッド部材は、前記第２の接合部の樹脂含有率が３０％以上かつ６０％以下であり、
かつ前記他の部分の樹脂含有率が１０％以上かつ３０％未満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】
前記第１のヘッド部材は、ボールを打球するフェース面の少なくとも一部を形成するフェース壁部を含むとともに、
前記第２のヘッド部材は、クラウン部の少なくとも一部を形成するクラウン壁部を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項４】
前記第１の接合部又は第２の接合部の一方に凸部が、第１の接合部又は第２の接合部の他方に前記凸部が嵌入する凹部が形成されたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項５】
重心高さが２５〜３５mmかつ重心深度が３５〜４３mmしかもヘッド体積が３７０〜５５０cm3 である請求項１乃至４のいずれかに記載のゴルフクラブヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属材料と繊維強化樹脂とを固着して形成されたゴルフクラブヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、金属材料と繊維強化樹脂とを用いて形成されたゴルフクラブヘッドが提案されている。このヘッドは、金属材料による高い強度や心地良い打球音などの利点と、繊維強化樹脂の低比重といった利点とを取り入れることができる。このようなヘッドを教える文献として、次のものが知られている。
【０００３】
【特許文献１】実開平５−５１３７４
【特許文献２】特開２００３−６２１３０
【０００４】
特許文献１は、ヘッドのクラウン部に切り欠かれた窓部を設けることを教える。ヘッドは、金属又は繊維強化樹脂からなり、窓部は切り欠かれたままの態様の他、低比重材料からなる蓋部によって閉塞される態様が含まれている。また特許文献２は、ボールを打球するフェース部とその縁から後方にのびる返り部とを有する金属製のフェース部材と、プリプレグパイルからなるアフトボディとを固着したヘッドを教えている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図１６に略示するように、金属材料からなる例えばフェース部材ａと、繊維強化樹脂からなる例えばクラウン部材ｂとを固着する場合、フェース部材ａに設けた接合部ａ１と、クラウン部材ｂに設けた接合部ｂ１とは、ヘッド内外で重ねられて固着される。しかしながら、固着部の界面には、繰り返し行われる打球時の衝撃力により大きなせん断力が作用するため、前記界面において、接着層の剥離や強度の低い繊維強化樹脂の破損などが生じやすいことが判明した。
【０００６】
本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、金属材料からなる第１のヘッド部材に設けられた第１の接合部と、繊維強化樹脂からなる第２のヘッド部材に設けられた第２の接合部とが重ねられて固着されるとともに、第２の接合部の樹脂含有量を該第２の接合部を除いた他の部分の樹脂含有量よりも大とすることを基本として、接合部における接着強度を高め、ひいては耐久性を向上しうるゴルフクラブヘッドを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のうち請求項１記載の発明は、金属材料からなる第１のヘッド部材と、繊維強化樹脂からなる第２のヘッド部材とを固着して形成されたゴルフクラブヘッドであって、前記第１のヘッド部材に設けられた第１の接合部と、第２のヘッド部材に設けられた第２の接合部とがヘッド内外で重ねられて固着されるとともに、前記第２のヘッド部材は、前記第２の接合部の樹脂含有率が、該第２の接合部を除いた他の部分の樹脂含有率よりも大であることを特徴としている。
【０００８】
なお本明細書において、繊維強化樹脂における任意の領域の樹脂含有率は、該領域の全重量に対する熱硬化樹脂の重量の比率として定める。具体的には、樹脂のみを化学的に分解、除去して繊維の含有量だけを求めて計算することができる。具体的な方法は、ＡＳＴＭ  Ｄ３１７１−７６（Reapproved  1982）“Standard test method for fiber content of resin-matrix composites by matrix digestion ”に従う。
【０００９】
また請求項２記載の発明は、前記第２のヘッド部材は、前記第２の接合部の樹脂含有率が３０％以上かつ６０％以下であり、かつ前記他の部分の樹脂含有率が１０％以上かつ３０％未満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である。
【００１０】
また請求項３記載の発明は、前記第１のヘッド部材は、ボールを打球するフェース面の少なくとも一部を形成するフェース壁部を含むとともに、前記第２のヘッド部材は、クラウン部の少なくとも一部を形成するクラウン壁部を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のゴルフクラブヘッドである。
【００１１】
また請求項４記載の発明は、前記第１の接合部又は第２の接合部の一方に凸部が、第１の接合部又は第２の接合部の他方に前記凸部が嵌入する凹部が形成されたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のゴルフクラブヘッドである。
【００１２】
また請求項５記載の発明は、重心高さが２５〜３５mmかつ重心深度が３５〜４３mmしかもヘッド体積が３７０〜５５０cm3 である請求項１乃至４のいずれかに記載のゴルフクラブヘッドである。
【００１３】
なお前記重心深度は、図１５に示すように、ヘッド１を規定のライ角、ロフト角で水平面に載置した基準状態において、ヘッド重心ＧとリーディングエッジＬＥとの間の水平距離ＧＬである。また前記重心高さは、ヘッド重心Ｇからフェース面２に下ろした垂線が該フェース面２と交わるスイートスポット点ＳＳの水平面ＨＰからの高さＧＨである。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、請求項１記載の発明では、金属材料からなる第１のヘッド部材に設けられた第１の接合部と、繊維強化樹脂からなる第２のヘッド部材に設けられた第２の接合部とがヘッド内外で重ねられて固着されるとともに、第２のヘッド部材は、第２の接合部の樹脂含有率が、該第２の接合部を除いた他の部分の樹脂含有率よりも大に設定されるため、損傷の起点となり易い接着界面における微細クラックの発生が長期に亘って抑制でき、固着強度が十分に確保される。このように、本発明のゴルフクラブヘッドは、従来ウィークポイントとされていた金属材料と繊維強化樹脂との接合部の接合強度を高めてヘッドの耐久性、信頼性を向上しうる。また、第２のヘッド部材の第２の接合部を除く他の部分は、樹脂含有率が相対的に小となるため、第２のヘッド部材の重量増加をも抑制しうる。
【００１５】
また請求項２記載の発明のように、第２の接合部の樹脂含有率を３０％以上かつ６０％以下、かつ他の部分の樹脂含有率を１０％以上かつ３０％未満とすることにより、接着強度の向上と重量増加の抑制をバランス良くかつ確実に実現しうる。
【００１６】
また請求項３記載の発明のように、第１のヘッド部材は、ボールを打球するフェース面の少なくとも一部を形成するフェース壁部を含むときには、ヘッドの耐久性を高めるとともに、金属材料に特有の甲高い打球音を得ることができ、また残響音を長く響かせることが可能となる。従って、プレーヤーにボールが良く飛んだような印象を与えるなど、打球フィーリングを向上しうる。また第２のヘッド部材が、クラウン部の少なくとも一部を形成するクラウン壁部を含むときには、ヘッド高所に位置するクラウン部の重量を削減でき、ひいてはヘッド重心を小さく設定するのに役立つ。
【００１７】
また請求項４記載の発明のように、第１の接合部又は第２の接合部の一方に凸部が、第１の接合部又は第２の接合部の他方に前記凸部が嵌入する凹部が形成されたときには、接合部において接着剤による接着強度に加え、凸部と凹部との機械的な嵌合によるアンカー効果が得られるため、接合強度を大幅に向上し、打球時のせん断力に対して、接着面での接合剥離や繊維強化樹脂の破損などをより効果的に防止しうる。
【００１８】
また請求項５記載の発明のように、重心高さが２５〜３５mmかつ重心深度が３５〜４３mmしかもヘッド体積が３７０〜５５０cm3 である大型かつ低重心のヘッドを容易に製造しうるとともに、このようなヘッドは、打球のバックスピン量を減じ打球の飛距離を向上しうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。
図１は本実施形態のゴルフクラブヘッド（以下、単に「ヘッド」ということがある。）１を規定のライ角、フック角として水平面に載置した基準状態の斜視図、図２はその平面図、図３は同底面図、図４、図５は図２のＡ−Ａ、Ｂ−Ｂ拡大断面図、図６はヘッドの分解斜視図をそれぞれ示す。なお本実施形態では、ヘッド１として、ドライバー（＃１）又はフェアウェイウッドといったウッド型のものが例示されている。
【００２０】
該ヘッド１は、ボールを打球する面であるフェース面２を外表面とするフェース部３と、前記フェース面２の上縁２ａに連なりヘッド上面をなすクラウン部４と、前記フェース面２の下縁２ｂに連なりヘッド底面をなすソール部５と、前記クラウン部４とソール部５との間を継ぎ前記フェース面２のトウ側縁２ｔからバックフェースを通り前記フェース面２のヒール側縁２ｅに至ってのびるサイド部６と、フェース部３とクラウン部４とサイド部６とがヒール側で交わる交わり部の近傍に配されかつ図示しないシャフトの一端が装着されるネック部７とを具える。また、ヘッド１は、内部に中空部ｉを有する中空構造としている。これにより、中実のヘッドに比べて打球時の残響音を長引かせるのに役立つ。
【００２１】
またヘッド１は、金属材料からなる第１のヘッド部材Ｍ１と、繊維強化樹脂からなる第２のヘッド部材Ｍ２とを用いて構成されている。第１のヘッド部材Ｍ１は、図６〜図８に示す如く、フェース面２を形成するフェース壁部９と、ヘッド底面をなすソール壁部１０と、ヘッド側面をなすサイド壁部１１とを含むとともに、ネック部７が一体に形成されている。また第１のヘッド部材Ｍ１は、ヘッド上面に開口部Ｏ１を有するものが例示される。
【００２２】
本実施形態のフェース壁部９は、フェース面２の全域を形成するものが示されるが、このような態様に制限されるものではなく、例えばフェース面２の一部分、より好ましくは主要部（例えばフェース面２の６０％以上）を形成するものでも良い。前記フェース壁部９は、フェース面２からフェース裏面２Ｂまでを形成している。このように、ボールと直接当接するフェース壁部９が、金属材料からなるため、本実施形態のヘッド１は、金属材料の高い強度による耐久性の向上と、甲高い打球音とを両立させることができる。
【００２３】
フェース壁部９の厚さは、使用する金属材料との兼ね合いにより種々定めることができる。例えば一定の厚さでも良く、また各部で異ならせても良い。本実施形態のフェース壁部９は、図４に示すように、中央部９ａに比して周辺部９ｂの厚さを小としたものが例示される。中央部９ａの厚さＴｃは、例えば２．５〜３．０mm、より好ましくは２．７〜２．９mmとするのが望ましく、また周辺部９ｂの厚さＴｐは、例えば２．０〜２．５mm、より好ましくは２．３〜２．５mmとするのが望ましい。また周辺部９ｂの巾などは適宜定めることができ、好ましくは周辺部９ｂの面積が中央部９ａの面積の２０〜５０％程度となるよう定めるのが望ましい。
【００２４】
このような周辺薄肉構造のフェース壁部９は、ボールと直接接触する機会の多い中央部９ａの厚さを大とするため耐久性を高め得るとともに、厚さを小とした周辺部９ｂによって耐久性を損ねることなくフェース部３を大きく撓ませることが可能となる。従って、本実施形態のヘッド１は、ボールにヘッドの運動エネルギーを効率良く伝え、ひいては打球の初速を増し、飛距離を増大させるのに役立つ。
【００２５】
前記ソール壁部１０は、フェース壁部９の下側の縁からヘッド後方にのびる板状で構成されたものが例示される。本実施形態のソール壁部１０は、前記ソール部５の全部を構成したものを示す。ただし、例えばソール部５の一部分（例えばソール部５の面積の６０％以上、より好ましくは８０％以上）の面積を持つものとしても構成しうる。ソール部５は、スイング時に地面と接し易いため、ソール壁部１０を金属材料で構成することにより、ヘッドの耐外傷性、耐久性をより一層向上できる。またソール壁部１０は、金属材料から構成される結果、大きな重量をヘッド下方に配することでヘッド重心をより低く位置させることができる。なおソール壁部１０の厚さＴｓは、特に限定はないが、好ましくは０．９〜３．０mm、より好ましくは１．２〜２．０mmとすることが望ましい。
【００２６】
前記サイド壁部１１は、本実施形態では、ソール壁部１０の周囲から立ち上がるとともに、フェース壁部９のトウ側の縁からバックフェースを通りヒール側の縁まで連続してのびるものが例示される。サイド壁部１１は、図４に示されるように、本例ではクラウン部４とサイド部６との境界Ｅ（稜線がある場合は該稜線とし、稜線がない場合には、境界に設けられた円弧面の中間とする）よりも僅かに小高さで終端するものが例示されている。サイド壁部１１の厚さＴｂは、特に限定はないが、好ましくは０．８〜６．０mm、より好ましくは１．０〜５．０mmとすることが望ましい。このようなサイド壁部１１は、重量をヘッドの周囲に配分するのに役立つ。
【００２７】
また本実施形態の第１のヘッド部材Ｍ１は、前記開口部Ｏ１の周囲に、第１の接合部Ｆ１が設けられる。第１の接合部Ｆ１は、後述の第２のヘッド部材Ｍ２とヘッド内、外で重なる部分を形成する。本実施形態の第１の接合部Ｆ１は、図６に示すように、フェース側の接合縁２０と、サイド側の接合縁２１とを含み、前記開口部Ｏ１の周囲に連続して形成されたものが例示される。
【００２８】
フェース側の接合縁２０は、フェース壁部９の裏面２Ｂからヘッド後方に小長さで突設されかつトウ、ヒール方向にのびている。またフェース側の接合縁２０の外面は、クラウン部４の表面から後述の第２のヘッド部材Ｍ２の厚さ分だけヘッド内方に控えて位置するものが示される。これにより、該フェース側の接合縁２０の上に第２のヘッド部材Ｍ２を載置して接着した際に、クラウン部４をフェース面２の上縁２ａと連続した滑らかな曲面で形成するのに役立つ。
【００２９】
フェース側の接合縁２０の前後方向の長さ、即ち、第１の接合部Ｆ１と第２の接合部Ｆ２との重なり幅Ｌ１は、小さすぎると第２のヘッド部材Ｍ２との接合面積や支持面積が減少するため、接合強度が低下する傾向がある。従って、前記重なり幅Ｌ１の下限は８．０mm以上、好ましくは１２．０mm以上とするのが望ましい。逆に、重なり幅Ｌ１が大きすぎてもヘッド重量の増加を招き易く好ましくない。このような観点より、前記重なり幅Ｌ１の上限は、例えば２５．０mm以下、好ましくは２０．０mm以下が望ましい。なおこの重なり幅Ｌ１は、開口部Ｏ１の周囲で一定の長さでも良く又変化させても良い。
【００３０】
また本実施形態のサイド側の接合縁２１は、フェース側の接合縁２０のトウ側端から開口部Ｏ１の周囲に沿ってバックフェース側にのびかつフェース側の接合縁２０のヒール側に連なるものが例示される。具体的には、トウ側部分をなす第１のサイド側の接合縁部２１ａと、ヒール側部分をなす第３のサイド側の接合縁部２１ｃと、これらの間の部分をなす第２のサイド側の接合縁部２１ｂとから構成されている。
【００３１】
第１のサイド側の接合縁部２１ａは、本実施形態では、サイド壁部１１の上縁部分に形成された側接合縁部２１ａ１と、この側接合縁部２１ａ１に連なりかつクラウン部４に沿った面を形成する上接合縁部２１ａ２とを含んで構成されている。また第３のサイド側の接合縁部２１ｃも、サイド壁部１１の上縁部分に形成された側接合縁部２１ｃ１と、この側接合縁部２１ｃ１に連なりかつクラウン部に沿った面を形成する上接合縁部２１ｃ２とを含んで構成されている。
【００３２】
このように、前記上接合縁部２１ａ２、２１ｃ２は、繊維強化樹脂からなる第２のヘッド部材Ｍ２との重なり幅Ｌ１を大とし強度を補うことによって、クラウン部４を打球時の衝撃力から保護するのに役立つ。他方、第２のサイド側の接合部２１ｂは、サイド壁部１１の上縁部分に形成された下接合縁部２１ｂ１のみで形成されており、上側接合部が設けられていないものが例示される。バックフェース付近では、打球時の衝撃力も小さいため、この部分では上接合縁部を排除し、その重量を軽減させるのが好ましい。
【００３３】
上接合縁部２１ａ２、２１ｃ２の外面は、いずれもクラウン部４の表面から第２のヘッド部材Ｍ２の厚さ分だけヘッド内方に控えて設けられたものが示される。また側接合縁部２１ａ１、２１ｂ１、２１ｃ１の外面は、いずれもサイド部６の表面からそこに取り付けられる第２のヘッド部材Ｍ２の厚さ分だけヘッド内方に控えて設けられたものが例示される。これにより、フェース側の接合部２０と同様、第２のヘッド部材Ｍ２を重ねて接着した際に、第２のヘッド部材Ｍ２とサイド部６とを連続した滑らかな曲面で形成しうる。
【００３４】
また本実施形態の第１の接合部Ｆ１には、凹部８ａが形成されている。本実施形態の凹部８ａは、フェース側の接合縁２０及び上接合縁部２１ａ２、２１ｃ２についてはクラウン部４の外面と直交する向きの深さを有するものとし、また側接合縁部２１ａ１、２１ｂ、２１ｃ１については、サイド部６の外面と直交する向きの深さを有した円形の貫通孔で形成される。すなわち、凹部８ａは、接着される面と直交する向きの深さを有している。また凹部８ａは、複数個が設けられ、第１の接合部Ｆ１に沿って隔設されたものが例示される。
【００３５】
第１のヘッド部材Ｍ１は、例えば鋳造により一体成形することが好ましい。これにより、ヘッドのロフト角、ライ角などを決定付けるネック部７とフェース壁部９とソール壁部１０とを後から溶接する必要が無いため、前記ライ角、ロフト角などを精度良く仕上げるのに役立つ。凹部８ａについては、鋳造により形成しても良く、また鋳造後に各種の機械加工（例えばＮＣ加工）で形成することもできる。ただし、本発明は、第１のヘッド部材Ｍ１を、鍛造、プレス、圧延、切削などによって個々に形成された２以上の部品を溶接等により一体化して形成されるものを排除するものではない。
【００３６】
第１のヘッド部材Ｍ１に使用する金属材料としては、特に制限はないが、好ましくは比強度の大きいチタン合金が好適である。チタン合金としては、α＋β系やβ系のチタン合金が好適である。より具体的には、Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ、Ｔｉ−４．５Ａｌ−３Ｖ−２Ｆｅ−２Ｍｏ、Ｔｉ−２Ｍｏ−１．６Ｖ−０．５Ｆｅ−４．５Ａｌ−０．３Ｓｉ−０．０３Ｃ、Ｔｉ−１５Ｖ−３Ｃｒ−３Ａｌ−３Ｓｎ、Ｔｉ−１５Ｍｏ−５Ｚｒ−３Ａｌ、Ｔｉ−１５Ｍｏ−５Ｚｒ−４Ａｌ−４Ｖ、Ｔｉ−１５Ｖ−６Ｃｒ−４Ａｌ、Ｔｉ−２０Ｖ−４Ａｌ−１Ｓｎなどが好ましい。
【００３７】
また第１のヘッド部材Ｍ１には、チタン合金以外にも、例えばアルミニウム合金、純チタン、ステンレス、その他各種の金属材料をも使用しうる。本実施形態の第１のヘッド部材Ｍ１は、鋳造に適したＴｉ−６Ａｌ−４Ｖが採用され、ロストワックス精密鋳造法によって前記各部を一体成形した好ましい態様を示す。また必要に応じて、第１のヘッド部材Ｍ１は、比重が大きな異種金属をソール壁部１０などに複合させても良い。この場合、第１のヘッド部材Ｍ１は、組成及び比重が異なる２種以上の金属材料を用いて形成される。  
【００３８】
第２のヘッド部材Ｍ２は、第１のヘッド部材Ｍ１の前記開口部Ｏ１を覆うように配されクラウン部４の一部を形成するクラウン壁部１２を含むものが例示される。本実施形態のクラウン壁部１２は、ヘッド１のクラウン部４を形成する部分をなす基部１２ａと、該基部１２ａの縁で折れ曲がり小長さでヘッド下方に垂下した垂下片１２ｂとからなるものが例示される。
【００３９】
基部１２ａは、実質的にクラウン部４の全域を形成しており、かつそのヒール側の縁は第１のヘッド部材Ｍ１に形成されたネック部７に沿って切り欠かれている。また垂下片１２ｂは、サイド部６に沿って設けられ、第１のヘッド部材Ｍ１と固着されることにより、サイド部６の一部を構成する。なお本実施形態の垂下片１２ｂは、基部１２ａのトウ側縁からバックフェースを通りヒール側まで連続して形成されたものが例示される。
【００４０】
前記基部１２ａの厚さＴｆ（図４に示す）は、特に限定はされないが、小さすぎると強度が得られない傾向があり、大きすぎても無駄な重量をヘッド上部に配することとなり好ましくない。このような観点より、前記厚さＴｆは、例えば０．２〜３．０mm、より好ましくは０．５〜２．５mm、特に好ましくは０．８〜２．０mmに設定するのが望ましい。また垂下片１２ｂの厚さＴｅも、特に限定はされないが、小さすぎると接合部での強度が得られない傾向があり、大きすぎても無駄な重量をヘッド上部に配することとなり好ましくない。このような観点より、前記厚さＴｅは、例えば０．２〜２．０mm、より好ましくは０．５〜１．５mm、特に好ましくは０．７〜１．２mmに設定するのが望ましい。
【００４１】
このような第２のヘッド部材Ｍ２は、繊維強化樹脂によって形成されるため軽量化が可能であり、ひいては、ヘッド体積の大型化などを容易に実現できる。また第２のヘッド部材Ｍ２をクラウン部４に主に用いることによって、ヘッド上部の重量を削減でき、ヘッド重心高さが大となるのを効果的に防止しうる。
【００４２】
またクラウン壁部１２の周囲には、前記第１の接合部Ｆ１と重なる第２の接合部Ｆ２が設けられる。本実施形態の第２の接合部Ｆ２は、基部１２ａの前縁部１２ａ１と、前記垂下片１２ｂとを含んで構成される（図６に仮想線で示す）。本発明では、第２の接合部Ｆ２の樹脂含有率が、この第２の接合部Ｆ２を除いた第２のヘッド部材Ｍ２の他の部分Ｆ３の樹脂含有率よりも大に設定されることを特徴事項の一つとしている。
【００４３】
発明者らの種々の実験の結果、繊維強化樹脂と金属材料との固着強度は、繊維強化樹脂の樹脂含有率の増大とともに向上することが判明した。これは、繊維の量が減少することにより、繊維強化樹脂は接着界面における耐クラック性が向上することに由来している。従って、打球時における繰り返しのせん断力に対して、損傷の起点となり得る接着界面における微細クラックの発生が長期に亘って抑制でき、固着強度が十分に確保される。このように、繊維強化樹脂と金属材料との固着強度を十分に確保するためには、繊維強化樹脂の樹脂含有率を高めることが好ましい。
【００４４】
一方、繊維強化樹脂の樹脂含有率を増していくと、繊維に比して比重が大きい樹脂量が増えるため、材料の全体重量増加を招き、ヘッドの軽量化を阻害することとなる。本発明では、上述の通り、第２のヘッド部材Ｍ２において、金属材料からなる第１のヘッド部材Ｍ１と固着される部分である第２の接合部Ｆ２の樹脂含有率を他の部分Ｆ３の樹脂含有率よりも大とすることによって、接着強度を高めつつ第２のヘッド部材Ｍ２の重量増加を防止することができる。また金属材料からなる第１のヘッド部材Ｍ１と繊維強化樹脂からなる第２のヘッド部材Ｍ２とを例えば金型等を用いて一体成型した場合、繊維強化樹脂の樹脂含有率を大とすることにより、成型時に凹部８ａの中に樹脂が流れ込み易くなり、接着強度を高めることもできる。
【００４５】
ここで、第２の接合部Ｆ２の樹脂含有率は、好ましくは３０％以上かつ６０％以下、より好ましくは３０％以上かつ５０％以下、さらに好ましくは３０％以上かつ４０％以下とすることが望ましい。前記樹脂含有率が、３０％未満であると、金属材料との接着強度の向上効果が十分に得られない傾向があり、打撃時のせん断力等によって接着界面の剥離や破損などを生じるおそれがあり、逆に６０％を超えると、第２の接合部Ｆ２のみかけの比重が大となり、ひいては第２のヘッド部材Ｍ２の全体重量を増加させるため好ましくない。また、第２のヘッド部材Ｍ２において第２の接合部Ｆ２を除いた他の部分Ｆ３の樹脂含有率は、好ましくは１０％以上かつ３０％未満、より好ましくは１０〜２０％程度とするのが、軽量化を図る上で好ましい。なお１０％未満になると、強度の低下が生じやすく、逆に３０％以上になると重量増加を招きやすい。
【００４６】
また本実施形態では、第２の接合部Ｆ２には、第１の接合部Ｆ１に設けられた凹部８ａと嵌合しうる凸部８ｂが形成されている。凸部８ｂは、第１のヘッド部材Ｍ１に向かって突出する小高さの円柱状の突起により形成されたものが例示される。各凸部８ｂは、凹部８ａそれぞれに対応した位置に設けられている。また凸部８ｂの突出高さは実質的に凹部８ａの深さに等しいか、わずかに小さく設定される。
【００４７】
第２のヘッド部材Ｍ２は、種々の方法で成形することができる。例えば２以上の部品に分けてそれぞれ形成し、これらを接着剤等にて一体化する方法や、一体成形法などを用いることができる。一体成形法では、例えば図１４（Ａ）に示すように、内部に空気を封入した膨張可能なブラダＢの外周面に繊維強化樹脂シートであるプリプレグＰ１、Ｐ２…を貼り付けするとともに、図１４（Ｂ）に示すように、これを金型Ｍｄ内に装着し、ブラダＢをさらに膨張させて加熱した金型Ｍｄ内で加熱加圧しプリプレグＰ１、Ｐ２…を所望の全体ないし主要部形状に成形することができる。第２の接合部Ｆ２を形成する部分には、他の部分Ｆ３に比して樹脂含有率の高いプリプレグシートを使用することによって、成形後においても第２の接合部Ｆ２の樹脂含有率を高く維持することが可能となる。なお、第２の接合部Ｆ２に設けられた凸部８ｂは、例えば熱溶着等により後付にて固着することができるし、また上述の如く金型等を用いて一体成形する際に凹部８ａにに流れ込んで固化形成される態様でも良い。
【００４８】
繊維強化樹脂に用いられる補強繊維としては、炭素繊維が好ましく、例えば引張弾性率が２００ＧＰａ以上、より好ましくは２４０ＧＰａ以上、さらに好ましくは２９０ＧＰａ以上、特に好ましくは２９０〜５００ＧＰａのものが望ましい。具体的には、表１に示す繊維が好適である。
【００４９】
【表１】
2005124820.tif 000003
【００５０】
これらの繊維は、ランダムに分散されたり、或いは織物状としたり、さらには一方向に配向され、例えばエポキシ系の熱硬化性樹脂に含浸されシート状のプリプレグを構成する。そしてこのプリプレグを所定形状に裁断しかつ必要な枚数だけ積層して所定形状に熱硬化させることにより第２のヘッド部材Ｍ２を成形しうる。またプリプレグを積層する際には、各層で繊維が互いに交差するように積層し、強度を高めるのが好ましい。なお炭素繊維の引張弾性率は、ＪＩＳ  Ｒ７６０１：１９８６「炭素繊維試験方法」に準拠して測定された値とする。
【００５１】
第１のヘッド部材Ｍ１と第２ヘッド部材Ｍ２とは、第１の接合部Ｆ１と第２の接合部Ｆ２との間に本例では接着剤を介して重ねられるとともに、凸部８ｂを凹部８ａにそれぞれ嵌入して固着される。このようにして形成されたヘッド１は、第２の接合部Ｆ２の樹脂含有率が大に設定されているため、金属材料である第１の接合部Ｆ１との接着強度を高めることができる。また本実施形態では、向上された接着強度に加え、凸部８ｂと凹部８ａとの嵌合による機械的な結合（いわゆるアンカー効果）が得られるため、接合部の強度をさらに大幅に向上させることができる。なお凹部８ａを貫通孔とした場合、厳密に言えばこの部分では第１のヘッド部材Ｍ１と第２のヘッド部材Ｍ２とは重ならない。しかし、便宜上、本実施形態のような態様も、凹部８ａが第１の接合部Ｆ１に設けられたものとする。なお前記固着に際しては、必ずしも接着剤を用いる必要はなく、例えば一体成形時の樹脂による固着力を利用したものでも良い。
【００５２】
凹部８ａに関しては、例えば図９に部分的に拡大して示すように、凹部８ａの最大径Ｄが小さすぎると、これに嵌入される凸部８ｂも小径となり、そのせん断強度が低下する傾向がある。逆に凹部８ａが大きすぎても、接合部の強度を低下させやすく好ましくない。特に制限はされないが、好ましくは凹部８ａの最大径Ｄは、２．０〜８．０mm、より好ましくは３．０〜５．０mmとすることが望ましい。特に好ましくは、凹部８ａの１個当たりの容積を１．５〜１０２．０mm3 、より好ましくは５．６〜３０．０mm3 とするのが望ましい。なお凹部８ａは、円形以外にも楕円形、長円状、スリット状又は多角形など種々の形状で形成することができ、凸部８ｂの形状もこれに応じて変形することができる。特に好ましくはスリット状形である。また仮想線で示すように、凸部８ｂの先端に抜け止め用の拡径部８ｃを設けることもできる。
【００５３】
また本実施形態では、凹部８ａは、貫通孔からなるものを示したが、図１０に示すように、有底孔とすることも勿論可能である。有底孔とする場合、その孔深さは、好ましくは０．５〜２．０mm、より好ましくは０．８〜１．５mmとするのが望ましい。前記孔深さが０．５mm未満では、十分なアンカー効果を得ることができず、逆に２．０mmを超える場合には、接合縁の厚さが大となりやすく好ましくない。なお凹部８ａを有底孔とする場合、図１１に示すように、開口部Ｏ１に沿って連続又は間欠的にのびる溝状のものでも良い。勿論、このような溝状の凹部８ａを複数本形成することも可能である。また図１２に示すように、凹部８ａを第２の接合部Ｆ２に、凸部８ｂを第１の接合部Ｆ１に設けることも勿論可能であり、また、以上の各実施形態を適宜組み合わせたり、凸部８ｂと凹部８ａを第１、第２の接合部Ｆ１、Ｆ２双方に設けることも可能である。
【００５４】
特に好ましくは、個々の凹部８ａの面積（凹んでいる部分の表面積）の総和である凹部全面積Ｓ１を、第１又は第２の接合部Ｆ１、Ｆ２の接合全面積Ｓ（凹部がないとしたときの全接着面積）の２０〜７０％、より好ましくは３０〜６０％とすることが望ましい。これによって、接着剤による接着強度と凸部８ｂと凹部８ａとの嵌合による機械的結合強度とをバランス良く維持でき、接合強度をより一層向上しうる点で好ましいものとなる。
【００５５】
図１３には、さらに他の実施形態を示している。この実施形態では、第２の接合部Ｆ２は、第１の接合部Ｆ１とヘッド内側で重なる内側片Ｆ２ｉと、第１の接合部Ｆ１とヘッド外側で重なる外側片Ｆ２ｏとを有する断面二股状部分３０を含むものが例示される。各内側片Ｆ２ｉと外側片Ｆ２ｏとは、いずれも樹脂含有率が３０〜６０％であり、第１の接合部Ｆ１の両側に強固に接着しうるため、より高い接着強度を得ることができる。
【００５６】
またこの実施形態では、内側片Ｆ２ｉには上方に向かって突出した内の凸部８ｂｉが設けられるとともに、外側片Ｆ２ｏには下方に向かって突出した外の凸部８ｂｏが設けられたものを例示している。接着前では、これらの各凸部は互いに離間できる。このような二股状部分３０は、内側片Ｆ２ｉと外側片Ｆ２ｏとの間を弾性変形によって広げて第１の接合部Ｆ１に装着されるとともに、内、外の凸部８ｂｉ、８ｂｏを凹部８ａに嵌め込むことができる。この際、内、外の凸部８ｂｉ、８ｂｏを接着剤にて一体化して凸部８ｂを形成することが望ましい。このような凸部８ｂは、内側片Ｆ２ｉと外側片Ｆ２ｏとを連結することによって、より一層、接合強度を高め、ヘッドの耐久性を向上させることができる。  
【００５７】
なお本実施形態のヘッド１のヘッド体積は特に限定はされないが、好ましくは３００cm3 以上、さらに好ましくは３５０cm3 以上、特に好ましくは３５０〜６００cm3 、さらに好ましくは３７０〜５５０cm3 とするのが好ましい。このような大型ヘッドは、その体積の大型化と中空構造とによって打球音の響きをさらに向上でき、打球音の高音化、残響音の長期化にさらに役立つ。
【００５８】
以上のように構成された本実施形態のヘッド１は、ボールを直接打球するフェース面２が金属材料からなるフェース壁部９で構成されるため、打球時のインパクト音を高音化でき、かつ打球後の残響音を長期に亘って持続させることが可能になる。これは、プレーヤーにボールが良く飛んだような印象を与える。また残響音の長期化により、プレーヤに心地良い打球フィーリングを与える。
【００５９】
また本実施形態のヘッド１では、第２のヘッド部材Ｍ２の小さな比重を生かしてヘッド重量の軽減を図ることができる。そして、これまでの重量から軽減し得た重量を他の位置、例えばソール部に自由に配分することができる。従って、重量配分設計などの自由度を大幅に高め得る。これは、ヘッド体積を大型に維持したまま顕著な低重心化が可能となり、中空構造と相まって反発性能も向上できる。例えば、ヘッド体積を３００cm3 以上としつつも、重心深度ＧＬを３５〜４３mm、より好ましくは３７〜４３mm、さらに好ましくは３８〜４３mmとするのが望ましい。また重心高さＧＨを２５〜３５mm、より好ましくは２５〜３２mm、さらに好ましくは２５〜３０mmに設定することができる。なお実用上の耐久性を具えつつもこのようなスペックでヘッドを構成することは、金属材料からなるヘッドではきわめて難しいが、本発明ではこのようなヘッドを容易に製造することができる。
【００６０】
重心深度ＧＬを３５mm以上とすることにより、ヘッドのスイートエリアが著しく増大する。このため、スイートスポット点ＳＳ（図１５に示す）を外した位置で打球したときでも、ヘッドのブレを最小限に減じ、打球の方向性を安定させ得る。また重心高さＧＨが低いため、スイートスポット点ＳＳよりも上側のフェース領域を増やしこの領域でボールを打球し易くなる。この場合、縦のギア効果によって打球のバックスピン量が低減されるとともに打球の打ち出し角度が高められる。これは、良く飛ぶ弾道として理想的なものとなる。なお本発明は、ウッド型のみならず、アイアン型やパター型のヘッドにも適用しうるのは言うまでもない。また上記実施形態では、第１の接合部Ｆ１と第２の接合部Ｆ２とは、凹部８ａと凸部８ｂとで嵌合しうるものを示したが、このような凹部と凸部とを省略しても実用上十分な接着強度を得ることができるのは言うまでもない。
【実施例】
【００６１】
図１に示した基本形態を有するヘッド体積が４００cm3 のゴルフクラブヘッドを表２の仕様に基づき試作するとともに、耐久性、打球の飛距離、打球音について評価を行った。比較例１、２、実施例においては、第１のヘッド部材は、図６に示した基本形状とし、Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖをロストワックス精密鋳造法により一体に成形した。また実施例４については、ソール部に繊維強化樹脂を使用し、他の部分を金属材料により構成した。また凹部を有するものについては、直径が３．０mmの円形とし、貫通孔、有底孔それぞれ試作した。また凹部の個数を変化させることにより、凹部全面積Ｓ１と第１、第２の接合部Ｆ１、Ｆ２の接合全面積Ｓとの比（Ｓ１／Ｓ）とを変化させた。なお比較例のヘッドは、第１、第２の接合部から凹部、凸部を取り除いたものである。また第１のヘッド部材の統一仕様として、各部の厚さは次の通りとした。
【００６２】
フェース壁部の中央部の厚さＴｃ：２．８mm
フェース壁部の周辺部の厚さＴｐ：２．０mm
面積比（周辺部／中央部）：２０％
ソール壁部の厚さＴｓ：１．３mm
サイド壁部の厚さＴｂ：１．０mm
【００６３】
また第２のヘッド部材については、その主要部をブラダの外周面にプリプレグを貼り付け金型内で加熱加圧成形することにより製造した。炭素繊維には東レ社製「Ｔ７００Ｓ」、「Ｔ８００Ｈ」、「Ｍ４０Ｊ」を使用（併用）した。各部の厚さは次の通りである
クラウン壁部の基部の厚さＴｆ：０．８mm
クラウン壁部の垂下部の厚さ：０．８mm
第１、第２のヘッド部材をエポキシ系の接着剤により固着した。またテストは、次の要領で行った。
【００６４】
＜耐久性＞
各供試ヘッドにＦＲＰ製の同一のシャフトを装着し４５インチのウッド型ゴルフクラブを試作するとともに、該クラブをスイングロボットに取り付け、ヘッドスピードが５４ｍ／ｓとなるように調節してゴルフボール（住友ゴム工業（株）製「ＭＡＸＦＲＩ  ＨＩ−ＢＲＩＤ」）を各クラブ毎に３０００球づつ打撃し、フェース面の損傷具合を目視により観察した。
【００６５】
＜打球の飛距離＞
上記の各供試クラブをスイングロボットに取り付け、ヘッドスピードが４５ｍ／ｓとなるように調節して上記ゴルフボールを各クラブ毎に５球づつ打撃し、打ち出しされたボールの平均飛距離（キャリー＋ラン）を測定した。結果は、比較例１を１００とする指数で表示した。数値が大きいほど良好である。
【００６６】
＜フィーリング＞
テストゴルファ５０名により実打を行い、打感の良し悪しについてアンケート調査を行った。打感が良いと答えたゴルファが２５名以上のものを○、それ以外を×とした。テストの結果を表２に示す。
【００６７】
【表２】
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【００６８】
テストの結果、実施例のヘッドは、優れた耐久性を実現しており、また打球も良く飛んでいることが確認できる。打球フィーリングにおいても良好な結果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明のヘッドの一実施形態を示す全体斜視図である。
【図２】その平面図である。
【図３】ヘッドの底面図である。
【図４】図２のＡ−Ａ拡大断面図である。
【図５】図２のＢ−Ｂ拡大断面図である。
【図６】ヘッドの分解斜視図である。
【図７】第１のヘッド部材の平面図である。
【図８】第１のヘッド部材の背面図である。
【図９】第１のヘッド部材と第２のヘッド部材との接合部を拡大して示す断面図である。
【図１０】第１のヘッド部材と第２のヘッド部材との他の実施形態の接合部を拡大して示す断面図である。
【図１１】第１のヘッド部材と第２のヘッド部材との他の実施形態の接合部を拡大して示す断面図である。
【図１２】第１のヘッド部材と第２のヘッド部材との他の実施形態の接合部を拡大して示す断面図である。
【図１３】（Ａ）、（Ｂ）は第２のヘッド部材の製造方法の一例を示す斜視図である。
【図１４】第１のヘッド部材の打球時の変形状態を略示する側面図である。
【図１５】重心深度、スイートスポット高さを説明するヘッド断面図である。
【図１６】従来のゴルフクラブヘッドにおいて、金属部材と繊維強化樹脂部材との接合部を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
【００７０】
１  ゴルフクラブヘッド
２  フェース面
３  フェース部
４  クラウン部
５  ソール部
６  サイド部
７  ホーゼル部
８ａ  凹部
８ｂ  凸部
９  フェース壁部
１０  ソール壁部
１１  サイド壁部
１２  クラウン壁部
１２ａ  基部
１２ｂ  垂下片
２０  フェース側の接合縁
２１  サイド側の接合縁
２１ａ  第１のサイド側の接合縁
２１ｂ  第２のサイド側の接合縁
２１ｃ  第３のサイド側の接合縁
Ｆ１  第１の接合部
Ｆ２  第２の接合部
Ｍ１  第１のヘッド部材
Ｍ２  第２のヘッド部材
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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