(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製の中空ゴルフクラブヘッドをフェース部、クラウン部、ソール部を一体的に接合して構成し、ソール部内にバランスウエイト部を埋設したゴルフクラブヘッドにおいて、
前記ソール部を急冷凝固合金から形成し、
前記ソール部を形成する２つのソール部鍛造用素材のうち一方のソール部鍛造用素材にバランスウエイト部を収容する収容部を形成し、
他方のソール部鍛造用素材に前記収容部に嵌合する突出部を形成し、
この突出部で収容部内に収容されたバランスウエイト部を当接した状態で鍛造成形してソール部を形成したことを特徴とするゴルフクラブヘッド。
【請求項２】
前記バランスウエイト部が、タングステン及びその合金、モリブデン及びその合金、銅及びその合金あるいは超硬合金のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項３】
前記バランスウエイト部を２つのソール部鍛造用素材の底面側に埋設した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】
前記急冷凝固合金としては、アルミニウム基合金系の材料を使用したことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項５】
前記ソール部成形時の鍛造圧下率を５０％以上としたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のゴルフクラブヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴルフクラブヘッドに関するものであり、より詳細には金属製の中空形態のゴルフクラブヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般にゴルフクラブヘッドのバランスウエイトは、ソールに対し溶接、ロー付けあるいは加締め等により後付けとして取付けている。しかしながら、このような従来の固定方式では、繰り返し受ける振動、衝撃などにより、結合、接合が緩んでソールよりバランスウエイトが外れてしまう問題や取付けの際の加工が煩雑であるという問題があった。
【０００３】
また、金属製の中空ゴルフクラブヘッドにおいては、ヘッド内にバランスウエイトを配するため、ヘッドを低重心とするにも限界がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、ソールに対しバランスウエイトが強固に取付けられ、繰り返し受ける振動、衝撃などにより外れることのないゴルフクラブヘッドを提供することを目的とし、さらには、金属製の中空ゴルフクラブヘッドにおいても、より低重心化が行え、より優れた性能を備えたゴルフクラブヘッドを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明は、金属製の中空ゴルフクラブヘッドをフェース部、クラウン部、ソール部を一体的に接合して構成し、ソール部内にバランスウエイト部を埋設したゴルフクラブヘッドにおいて、前記ソール部を急冷凝固合金から形成し、前記ソール部を形成する２つのソール部鍛造用素材のうち一方のソール部鍛造用素材にバランスウエイト部を収容する収容部を形成し、他方のソール部鍛造用素材に前記収容部に嵌合する突出部を形成し、この突出部で収容部内に収容されたバランスウエイト部を当接した状態で鍛造成形してソール部を形成したものである。
【０００６】
また、本発明は、前記バランスウエイト部が、タングステン及びその合金、モリブデン及びその合金、銅及びその合金あるいは超硬合金のいずれかであるものである。
【０００７】
さらに、本発明は、前記バランスウエイト部を２つのソール部鍛造用素材の底面側に埋設したものである。
【０００８】
さらにまた、本発明は、前記急冷凝固合金としては、アルミニウム基合金系の材料を使用したものである。
【０００９】
本発明は、前記ソール部成形時の鍛造圧下率を５０％以上としたものである。
【００１０】
本体部あるいはソール部が、チタン合金、アルミニウム合金あるいはステンレスであり、バランスウエイト部が、タングステン及びその合金、モリブデン及びその合金、銅及びその合金あるいは超硬合金のいずれかとすることができる。
【００１１】
本体部あるいはソール部の肉厚において、バランスウエイト部がその外表面側に配されていることで低重心となる。
【００１２】
本発明のように、一方のソール部の素材に形成された収容部内にバランスウエイト部を収容し、他方のソール部の素材に形成された突出部を収容部に嵌合させて両素材を鍛造成形することでソール部を形成することにより、鍛造の際、バランスウエイト部の位置ずれを防止できると共にソール部の想定された位置にバランスウエイト部を適切に配することができる。特に、収納部と突出部を設け、これらを嵌合させる形態にした場合、製造における位置ずれなどをも防止することができる。
【００１３】
さらに、より低重心化を狙う場合、前記収納部はソール部鍛造用素材の２部材のうちソール部外方側となる部材に設けることが好ましい。このようにすることにより、ゴルフクラブヘッドのソール部底面側にバランスウエイト部が、埋設されることになる。鍛造用素材から成形体（ソール部）への鍛造圧下率を５０％以上とすることが好ましい。鍛造圧下率を５０％未満とした場合、ソール部及びバランスウエイト部鍛造用素材同士の一体化及び２部材からなるソール部鍛造用素材同士の一体化が充分に行えなくなるためである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
ゴルフクラブヘッド１、特には金属製の中空ゴルフクラブヘッド１は、図１に示すようにフェース部２、クラウン部３及びソール部４とからなり、これらを一体的に接合することにより形成されなる。図１においては、ホーゼル部５は、フェース部２と一体に成形されているが、これらを別の部品としても構わない。また、クラウン部３とソール部４については、これらを一体的にし本体部とすることもある。バランスウエイト部１１（図４参照）は図示されていないが、図１においては、ソール部４内に埋設されて配されている。なお、ゴルフクラブは、前記ゴルフクラブヘッド１のホーゼル部５にシャフトを装着することにより形成される。
【００１６】
本発明のソール部に用いる材料としては、チタン合金、アルミニウム合金あるいはステンレスなどが適用できると共にチタン、アルミニウムなどの非平衡相合金なども使用することが可能である。非平衡相合金とは、非晶質相、微細結晶質相、準結晶相あるいはこれらの混相からなる合金を示し、これらの合金は液体急冷法など急冷凝固させることにより得ることができる。特に有用な急冷凝固合金としては、以下の一般式で示される系のアルミニウム基合金がある。
【００１７】
一般式（Ｉ）ＡｌａＭｂ
（II）ＡｌａＭｂＸｃ
また、一般式（II）において、特に好ましい例として、以下の一般式で示されるのアルミニウム基合金系がある。
（III）ＡｌａＭ１ｄＸｃ
（IV）ＡｌａＭ１(ｄ−ｅ)Ｍ２ｅＸｃ
（Ｖ）ＡｌａＭ１(ｄ−ｆ)Ｍ３ｆＸｃ
（VI）ＡｌａＭ１(ｄ−ｅ−ｆ)Ｍ２ｅＭ３ｆＸｃ
【００１８】
（ただし、Ｍ：Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｍｏ，Ｖ，Ｃｒ，Ｗ，Ｌｉ，Ｃａ，Ｍｇ，Ｓｉ，Ｃｕ，Ｚｎから選ばれる少なくとも１種の元素、Ｘ：Ｎｂ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｙ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ａｇ，希土類元素および希土類元素の集合体（Ｍｍ：ミッシュメタル）から選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ１：Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｍｏから選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ２：Ｖ，Ｃｒ，Ｗから選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ３：Ｌｉ，Ｃａ，Ｍｇ，Ｓｉ，Ｃｕ，Ｚｎから選ばれる少なくとも１種の元素、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆは原子パーセント（ａｔ％）で、ａは残部、０．５≦ｂ≦２５、０．５≦ｃ≦１０、０．５≦ｄ≦１５、０．１≦ｅ≦５、０．５≦ｆ≦５）
【００１９】
また、ソール部以外のフェース部及びクラウン部においてもソール部と同様に上記材料が適用できる。なお、フェース部については、強度的なものを考慮した場合、非平衡相合金を用いることが好ましく、軽量化を更に考慮した場合、上記一般式に示したアルミニウム基急冷凝固合金を用いることが特に好ましい。
【００２０】
さらに、ゴルフクラブヘッドとして特性及び経済性を総合的に考えた場合、フェース部は上記のようにアルミニウム基急冷凝固合金を用い、クラウン部及びソール部または本体部は、既存のチタン合金、アルミニウム合金あるいはステンレスなどを用いることが特に好ましい。既存の合金についてアルミニウム合金を例に説明する。既存のアルミニウム合金としては、ＪＩＳ  ５０５２、ＪＩＳ  ６０６１、ＪＩＳ  ５０８３、ＪＩＳ  ７０７５、ＪＩＳ  ２０１７、ＪＩＳ  ２０２４アルミニウム合金などが好適に用いられ、既存のチタン合金としては、Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ（残部は、Ｔｉであるとともに数値は重量パーセントｗｔ％である。）チタン合金などが好適に用いられる。
【００２１】
一方、本発明のバランスウエイト部に用いる材料としては、タングステン及びその合金、モリブデン及びその合金、銅及びその合金あるいは超硬合金などが適用できる。これらの合金は、比重が高くゴルフクラブヘッドのバランスウエイトとして用いられており、後述する本発明の製造方法を適用するに際しても特に問題はない。特に本発明の製造方法による製造面を考慮した場合、銅合金が特に有用であり、具体的には純銅１１００、Ｃｕ−Ｚｎ合金（真鍮）などが有効である。
【００２２】
本発明のゴルフクラブヘッドは、上記のように各構成部品の材料を選定し、性能の向上及び軽量化を行うことによりヘッドのサイズを大型化でき、さらにはバランスウエイト部をソール部の肉厚内に埋設することにより低重心化が行える。この低重心化に際しては、ソール部の肉圧内において、より外表面側となるように配することが、より重要である。
【００２３】
以下、本発明のゴルフクラブヘッドの製造方法について具体的に説明する。
本発明の製造方法は、ゴルフクラブヘッドの構成部材であるフェース部、クラウン部及びソール部は、それぞれの鍛造用素材を最終的形状に鍛造することにより作製される。これらの各部の製造方法は、使用する材料によって異なる。既存の材料を用いた場合、鍛造用素材は鋳造、押出しあるいは粉末鍛造などにより、さらにはこれらの材料に必要に応じて加工を施すことにより、作製することができる。急冷凝固合金からなる材料を用いた場合、例えばアトマイズ法などにより粉末として作製し、これを缶内に充填し押出しを施し、得られた押出し材を所定の大きさに切断することにより、鍛造用素材を作製することができる。
【００２４】
本発明の特徴であるソール部４の製造方法については、例えば図２に示すようにソール部鍛造用素材６を２部材にて作製し、この２部材間にバランスウエイト部鍛造用素材７を配し、この状態で最終的なソール部４形状とするため鍛造を行うことにより作製することができる。また、上記以外の鍛造用素材９の製造方法としては、バランスウエイト部１１が内部に配されるように鋳造あるいは押出しにより作製し、これを最終的なソール部４形状とするため鍛造を行うことにより作製することもできる。ソール部４内におけるバランスウエイト部１１の位置関係は、最終的なゴルフクラブヘッド１とした場合重要な意味をなすため、前記ソール部鍛造用素材６の２部材のうち少なくとも一方に位置決め用の収納部８を形成することが好ましく、特には、図３に示すように一方側に収納部８を形成し、他方側に突出部１０を形成し、これらの間に（収納部８内に）バランスウエイト部１１を配し、前記収納部８と突出部１０とを嵌合するようにすることが好ましい。このようにすることにより、鍛造の際、バランスウエイト部１１の位置ずれを防止できると共にソール部４の想定された位置にバランスウエイト部１１を適切に配することができる。特に、収納部８と突出部１０を設け、これらを嵌合させる形態にした場合、製造における位置ずれなどをも防止することができる。さらに、より低重心化を狙う場合、前記収納部８はソール部鍛造用素材６の２部材のうちソール部４外方側となる部材に設けることが好ましい。このようにすることにより、ゴルフクラブヘッド１のソール部４底面側にバランスウエイト部１１が、埋設されることになる。なお、バランスウエイト部鍛造用素材７の製造方法については、上記フェース部２、クラウン部３及びソール部４を、既存の材料を用いて作製する場合と同様である。
【００２５】
さらに、ソール部及びバランスウエイト部鍛造用素材の鍛造において、鍛造用素材から成形体（ソール部）への鍛造圧下率を５０％以上とすることが好ましい。鍛造圧下率を５０％未満とした場合、ソール部及びバランスウエイト部鍛造用素材同士の一体化及び２部材からなるソール部鍛造用素材同士の一体化が充分に行えなくなるためである。また、材料によっては、鍛造による成形後あるいはゴルフクラブヘッドへの一体成形後、熱処理を施す場合がある。このような場合、ソール部及びバランスウエイト部鍛造用素材作製の段階で、バランスウエイト部鍛造用素材の厚みを鍛造用素材全体の厚みの２０％以下となるようにした方が良い。これは、熱処理を施すことにより異なる材料で熱膨張差が生じ、ソール部とバランスウエイト部との間に隙間が生じ易くなり、それに基づき外観不良、さらには素材の剥離を招く可能性があるためである。
【００２６】
なお、上記本発明について、中空ゴルフクラブヘッド、特に、ウッド型のゴルフクラブヘッドを中心に説明したが、本発明はアイアン型のゴルフクラブヘッドにも適用でき、アイアン型のゴルフクラブヘッドの場合、一般的にフェース部と本体部とから構成され、前記本体部の底面部近傍にバランスウエイト部を埋設することにより、中空ゴルフクラブヘッドと同様の効果が期待できると共にその製造方法も上記中空ゴルフクラブヘッドの作製と同様に行うことが可能である。
【００２７】
【実施例】
以下、実施例に基づき本発明を具体的に説明するが、本発明が下記実施例に限定されるものでないことはもとよりである。
【００２８】
１．フェース部作製
ガスアトマイズによりＡｌbal.Ｃｕ0.7Ｍｇ4.0Ｚｎ4.7（ａｔ％）微細結晶質からなる急冷凝固アルミニウム合金粉末を作製し、これを押出し用缶内に充填し押出しすることにより、押出し材を作製した。得られた押出し材を所定の寸法に切断し、必要により各種加工を施し、フェース部鍛造用素材を作製した。得られたフェース部鍛造用素材をフェース部成形用鍛造型内に配し、鍛造を施すことによりフェース部を成形した。
【００２９】
２．クラウン部作製
既存のＪＩＳ  ６０６１アルミニウム合金からなる押出し材を所定の寸法に切断し、必要により各種加工を施し、クラウン部鍛造用素材を作製した。得られたクラウン部鍛造用素材をクラウン部成形用鍛造型内に配し、鍛造を施すことによりクラウン部を成形した。
【００３０】
３．ソール部作製
既存のＪＩＳ  ６０６１アルミニウム合金からなる押出し材を所定の寸法に切断し、必要により各種加工を施し、一対の部材を準備し、一方の部材の一方側に穴あけ加工により収納部を形成した。このようにして、ソール部鍛造用素材を作製した。なお、ソール部鍛造用素材各々の部材の厚さは６ｍｍであり、収納部の大きさは、後述するバランスウエイト部の大きさに合わせて加工されている。
【００３１】
また、純銅（Ｃｕ）からなる厚さ２mmの圧延板を打ち抜き加工により、さらに必要により各種加工を施し、所定の大きさのバランスウエイト部鍛造用素材を作製した。
【００３２】
次に、図２及び図３に示すように、上記バランスウエイト部鍛造用素材７を上記ソール部鍛造用素材６の収納部８内に納め、バランスウエイト部鍛造用素材７を一対のソール部鍛造用素材６で挟むようにし、鍛造用素材９とした。なお、鍛造用素材９全体の厚さは、１２ｍｍである。
【００３３】
このように作製した鍛造用素材９をソール部４成形用鍛造型内に配し、鍛造を施すことにより、図４に示すようなソール部４を成形した。なお、成形されたソール部４の最大厚さは３ｍｍであり、また、鍛造に際しそれぞれの部材間の接合を考慮し、鍛造圧下率が５０％以上となるように考慮した。
【００３４】
４．ゴルフクラブヘッド作製
このようにして得られたフェース部、クラウン部及びソール部をそれぞれ溶接することによりゴルフクラブヘッドとした。作製されたゴルフクラブヘッドは、軽量化され、ヘッドサイズの大きな、さらには低重心化されたものであった。
【００３５】
【発明の効果】
本発明は、ソール部を含む本体部内にバランスウエイト部を埋設することにより、バランスウエイト部を本体部に対し強固に取付けることができると共に実際の使用において繰り返し受ける振動、衝撃などにより本体部よりバランスウエイト部が外れることのない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。
また、ソール部を含む本体部内にバランスウエイト部を存在させることにより、従来に比べ低重心化が可能であり、低重心化に伴いスピンコントロールによる飛距離が増大すると共に急激に打球が失速し、オジギするような軌跡が生じるといったことになりにくくなり、スイートエリアの拡大にもつながるといった、より優れた性能を備え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】本発明のゴルフクラブヘッドの斜視図である。
【図２】本発明を適用したゴルフクラブヘッドのソール部各素材を示す分解斜視図である。
【図３】図２に示す各素材を組み込んだ状態を示す断面図である。
【図４】本発明のゴルフクラブヘッドのソール部を示す断面図である。
【符号の説明】
１  ゴルフクラブヘッド
２  フェース部
３  クラウン部
４  ソール部
５  ホーゼル部
６  ソール部鍛造用素材
７  バランスウエイト部鍛造用素材
８  収納部
９  鍛造用素材
１０  突出部
１１  バランスウエイト部
【図１】
0004485022.tif 000002
【図２】
0004485022.tif 000003
【図３】
0004485022.tif 000004
【図４】
0004485022.tif 000005