(57)【要約】【課題】耐久性や打球の方向性等を損ねることなく反発係数をゴルフ規則内に容易に調節しうるゴルフクラブヘッド及びその製造方法に関する。【解決手段】ボールを打撃するフェース面Ｆを有するフェース部材１Ａと、該フェース部材１Ａを前部に配するヘッド本体１Ｂとを含んで構成されたゴルフクラブヘッド１であって、前記フェース部材１Ａは、第１のチタン合金から形成されるとともに、前記ヘッド本体１Ｂは、前記第１のチタン合金よりも比重が大きい第２のチタン合金から形成されることを特徴とする。【選択図】図１
2007029710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボールを打撃するフェース面を有するフェース部材と、該フェース部材を前部に配するヘッド本体とを含んで構成されたゴルフクラブヘッドであって、
前記フェース部材は、第１のチタン合金から形成されるとともに、前記ヘッド本体は、前記第１のチタン合金よりも比重が大きい第２のチタン合金から形成されることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
【請求項２】
前記ヘッドは、ヘッド上面をなすクラウン部の少なくとも一部を形成するクラウン部材をさらに含み、
該クラウン部材は、厚さが０．３〜０．７mmかつクラウン部の全面積の５０〜８０％の面積を有する請求項１記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項３】
前記第１のチタン合金は、ヤング率が１２０〜１５０ＧＰａかつ引張強度が９５０〜２２００ＭＰａである請求項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のチタン合金は、Ａｌ：４．５〜５．５重量％及びＦｅ：０．５〜１．５重量％を有し、かつ残部がＴｉ及び不可避不純物からなる請求項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】
ヘッド体積が４００cm3 以上、ヘッド重量が１７０〜２００ｇ及びヘッドの反発係数が０．８００以上かつ０．８３０未満である請求項１乃至４のいずれかに記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項６】
請求項４に記載のゴルフクラブヘッドを製造するゴルフクラブヘッドの製造方法であって、
前記第１のチタン合金を熱間鍛造することにより前記フェース部材を成形する熱間鍛造工程を含み、かつ  前記熱間鍛造工程は、前記チタン合金を９３０〜９５０℃で３〜３０分保持する加熱工程を含んで行われることを特徴とするゴルフクラブヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、打球の方向性等を損ねることなくゴルフ規則に適合しうるゴルフクラブヘッド及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、製造技術等の向上に伴い、慣性モーメントや反発係数の大きなゴルフクラブヘッドが種々提案されている（例えば下記特許文献１参照。）。これによって、近年のゴルファの飛距離の向上には、目を見張るものがある。しかし、Ｕ．Ｓ．Ｇ．Ａ．やＲ＆Ａ等は、このような飛距離の増加傾向を懸念して、ゴルフクラブヘッドの反発係数（Ｕ．Ｓ．Ｇ．Ａ．の Procedure for Measureing the Velocity Ratio of a Club Head for Conformance to Rule 4-1e, Revision 2 (February 8, 1999) 参照）を０．８３０未満に抑えるゴルフ規則を定めた。
【０００３】
既に国内で市販されているヘッドの多くは、０．８３０以上の反発係数を持っている。しかし、今後、公式競技でも使用可能なクラブを提供するためは、上述の反発係数の規制値をクリアするように、これまでよりも小さな反発係数を有したヘッドを装着する必要がある。
【０００４】
ヘッドの反発係数を低下させる方法の一つとして、フェース部の剛性を大きくすることが挙げられる。また、フェース部の剛性を大きくするためには、フェース部の厚さを増すことが有効である。
【０００５】
しかしながら、フェース部の厚さを増すと、フェース部の重量が相対的に増加し、その結果、ヘッドの重心がフェース部側へと移行し、ひいては重心深度が小さくなる。重心深度が小さいヘッドは、ミスショット時のヘッドのブレ量が大きくなり、ひいては打球の方向性が悪化する。ここで、ヘッドの重心深度は、図３に示されるように、ヘッド重心ＧとスイートスポットＳＳとを結ぶ直線Ｎの長さ（直線Ｎに沿った長さ）である。また、ヘッドの重量増加は、重心設計の自由度をも悪化させる。
【０００６】
具体的な例を挙げると、ヘッド体積が４００cm3 かつフェース面の表面積が４０cm2 のチタン合金製の中空タイプのドライバーヘッドでは、フェース部の厚さが０．５mm増えるだけで、フェース部の重量は５ｇ以上増加する。
【０００７】
【特許文献１】特開平８−２８０８５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、以上のような実情に鑑み案出なされたもので、ボールを打撃するフェース面を有するフェース部材を第１のチタン合金から形成するとともに、該フェース部材を前部に配するヘッド本体を、前記第１のチタン合金よりも比重が大きい第２のチタン合金から形成することを基本として、フェース部を厚肉化しても重心深度が小さくなるのを最小限に抑えつつ低反発化を実現しうるゴルフクラブヘッドを提供することを主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のうち請求項１記載の発明は、ボールを打撃するフェース面を有するフェース部材と、該フェース部材を前部に配するヘッド本体とを含んで構成されたゴルフクラブヘッドであって、前記フェース部材は、第１のチタン合金から形成されるとともに、前記ヘッド本体は、前記第１のチタン合金よりも比重が大きい第２のチタン合金から形成されることを特徴とするゴルフクラブヘッドである。
【００１０】
また請求項２記載の発明は、前記ヘッドは、ヘッド上面をなすクラウン部の少なくとも一部を形成するクラウン部材をさらに含み、該クラウン部材は、厚さが０．３〜０．７mmかつクラウン部の全面積の５０〜８０％の面積を有する請求項１記載のゴルフクラブヘッドである。
【００１１】
また請求項３記載の発明は、前記第１のチタン合金は、ヤング率が１２０〜１５０ＧＰａかつ引張強度が９５０〜２２００ＭＰａである請求項１又は２に記載のゴルフクラブヘッドである。
【００１２】
また請求項４記載の発明は、前記第１のチタン合金は、Ａｌ：４．５〜５．５重量％及びＦｅ：０．５〜１．５重量％を有し、かつ残部がＴｉ及び不可避不純物からなる請求項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。
【００１３】
また請求項５記載の発明は、ヘッド体積が４００cm3 以上、ヘッド重量が１７０〜２００ｇ及びヘッドの反発係数が０．８００以上かつ０．８３０未満である請求項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。
【００１４】
また請求項６記載の発明は、請求項４に記載のゴルフクラブヘッドを製造するゴルフクラブヘッドの製造方法であって、前記第１のチタン合金を熱間鍛造することにより前記フェース部材を成形する熱間鍛造工程を含み、かつ前記熱間鍛造工程は、前記チタン合金を９３０〜９５０℃で３〜３０分保持する加熱工程を含んで行われることを特徴とするゴルフクラブヘッドの製造方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のゴルフクラブヘッドは、ボールを打撃するフェース面を有するフェース部材が、第１のチタン合金から形成される。該第１のチタン合金は、ヘッド本体を構成する第２のチタン合金よりも小さい比重を有する、従って、フェース面の厚さを大きくしても重量が前方に集中するのを抑制しうる。従って、ヘッドの重心深度が小さくなるのを防ぎつつ低反発化を実現しうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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１の斜視図、図２はその基準状態の平面図、図３は図２のＡ−Ａ断面図、図４はヘッドの分解斜視図をそれぞれ示す。ここで、前記基準状態とは、ゴルフクラブヘッド１を、当該ヘッドに定められたライ角及びロフト角（リアルロフト角）に保持してそのソール面を水平面ＨＰに接地させた状態とする。
【００１７】
図において、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は、ボールを打撃するフェース部２と、該フェース部２の表面をなすフェース面Ｆの上縁Ｅａに連なりかつヘッド上面をなすクラウン部３と、前記フェース面Ｆの下縁Ｅｂに連なりヘッド底面をなすソール部４と、前記クラウン部３とソール部４との間をフェース面Ｆのトウ側縁Ｅｃからバックフェースを通ってヒール側縁Ｅｄまでのびるサイド部５と、図示しないシャフトが装着されるシャフト差込部６とを具え、本実施形態では内部に中空部ｉが設けられたウッド型のものが例示される。
【００１８】
前記ヘッド１は、好ましくは３００cm3 以上、より好ましくは３５０cm3 以上、さらに好ましくは４００cm3 以上、特に好ましくは４１０cm3 以上の体積を有することが望ましい。これにより、ヘッド１の慣性モーメントを大きくし、ミスショット時のヘッドのブレを最小限に抑えて打球の方向性が向上する。他方、ヘッド１の体積が大きすぎても、クラブ重量が増大して、例えばスイングバランスの悪化やヘッドスピードの低下を招いたり、ヘッド各部の薄肉化に伴う耐久性の低下を招くおそれがある。このような観点より、ヘッド１の体積の上限は、好ましくは５００cm3 以下、より好ましくは４５０cm3 以下が望ましい。
【００１９】
上記と同様の観点より、ヘッド１の重量は、好ましくは１７０ｇ以上、より好ましくは１７５ｇ以上、さらに好ましくは１８０ｇ以上が望ましく、かつ、上限については、好ましくは２００ｇ以下、より好ましくは１９５ｇ以下、さらに好ましくは１９０ｇ以下が望ましい。
【００２０】
本実施形態のヘッド１は、図４に示されるように、前記フェース面Ｆの主要部（この例では全部）を含むフェース部材１Ａと、このフェース部材１Ａを前部に配するヘッド本体１Ｂとを含んで構成される。また、前記フェース部材１Ａは第１のチタン合金で形成されるとともに、ヘッド本体１Ｂは前記第１のチタン合金よりも比重が大きい第２のチタン合金から形成される。
【００２１】
チタン合金は、容易に入手でき、かつ、他の金属に比べて比強度に優れるという利点を有する。このため、本発明では、フェース部材１Ａ及びヘッド本体１Ｂの双方にチタン合金が用いられる。
【００２２】
また、本発明のヘッド１は、第１のチタン合金の比重が第２のチタン合金のそれよりも小さい。従って、反発係数を前述のゴルフ規則の上限内に抑えるために、フェース部２の厚さを大きくした場合でも、ヘッド重心Ｇのフェース部側の移動を最小限に抑え得る。従って、重心深度が小さくなるのを防止でき、ひいては打球の方向性の悪化を抑制しうる。他方、ヘッド本体１Ｂは、フェース部材１Ａよりも比重が大きい第２のチタン合金から形成されるため、ヘッド後方側の重量を大きく確保し、ひいては重心深度を大きくするのに役立つ。
【００２３】
さらに、本発明のヘッド１は、フェース部材１Ａとヘッド本体１Ｂとがともにチタン合金から形成されることによって、両者を溶接によって容易に接合しうる。このため、生産性に優れる。とりわけ本実施形態のヘッド１は、実質的に前記２つの部材１Ａ、１Ｂで製造される２ピース構造が示される。このようなヘッド１は、接合（溶接）箇所を少なくし、生産性をより一層向上しうる点で好ましい。
【００２４】
前記ヘッド本体１Ｂは、クラウン部３の主要部をなすクラウン基体部１４と、ソール部４の主要部をなすソール基体部１５と、前記クラウン基体部１４とソール基体部１５との間を継ぎかつヘッド側面部をなすサイド基体部１６と、前記シャフト差込部６とを一体に具え、その前側にはフェース部材１Ａが接合される開口部Ｏが形成される。該開口部Ｏには、例えば前記フェース部材１Ａを隙間を介して仮固定可能な爪状片１７などが設けられるのが良い。この爪状片１７は、両部材を溶接する際の位置合わせを容易化し作業性を向上させる。またシャフト差込部６は、ヘッド内部にのびかつ内部に円形のシャフト差込孔６ａが形成された円筒状部を含む。このシャフト差込孔６ａの軸中心線ＣＬは、ヘッド１を規定のライ角に傾ける際にシャフト軸として代用できる。
【００２５】
ここで、図３に示されるように、前記クラウン基体部１４の厚さｔ３、前記ソール基体部１４の厚さｔ４及びサイド基体部１６の厚さｔ５は、特に限定されるものではないが、小さすぎるとヘッド本体１Ｂの耐久性が低下する傾向があり、逆に大きすぎてもヘッド重量が増大し、重量配分設計の自由度を損ねる傾向がある。このような観点より、前記各厚さｔ３、ｔ４及びｔ５は、好ましくは０．６５mm以上、より好ましくは０．７０mm以上が望ましく、また上限は、好ましくは１．２mm以下、より好ましくは１．１mm以下が望ましい。
【００２６】
前記フェース部材１Ａは、本例では、前記フェース面Ｆを表面とする基部７と、前記フェース面Ｆの周縁Ｅ（前記上縁Ｅａ、下縁Ｅｂ、トウ側縁Ｅｃ及びヒール側縁Ｅｄを含めて周縁Ｅと称する。）の少なくとも一部からヘッド後方にのびる延長部９とを一体に具えて構成される。
【００２７】
本実施形態において、前記基部７は、フェース部２の実質的な全域を形成する態様が示される。ただし、フェース部２の一部を構成するものでも良い。また、前記延長部９は、クラウン部３の前側部を形成するクラウン部側の延長部９ａと、ソール部４の前側部を形成するソール部側の延長部９ｂと、サイド部５におけるトウ側の前側部を形成するトウ側の延長部９ｃと、前記サイド部５におけるヒール側の前側部を形成するヒール側の延長部９ｄとを含み、この例ではほぼ環状で形成される。基部７と延長部９とは、溶接により接合されたものではなく、プレス等による曲げ加工、鋳造又は鍛造等によって予め一体に形成されている部材を塑性変形させることによって形成される。これにより、フェース部材１Ａは、略カップ状をなす。なおフェース部材１Ａのヒール側は、シャフト差込部６に合わせて凹状に切り欠かれることが望ましい。
【００２８】
このようなヘッド１は、図３に示されるように、フェース面Ｆの周縁Ｅからヘッド後方に遠ざかる位置にフェース部材１Ａとヘッド本体１Ｂとの溶接継手部Ｊが形成される。フェース部材１Ａとヘッド本体１Ｂとの溶接が、コーナ部であるフェース面Ｆの周縁Ｅで行われると、作業性が悪いばかりか、中空部ｉ側に残存する溶接ビードがフェース部２側の重量を増加させる。これは、ヘッド１の重心深度を小さくするため好ましくない。
【００２９】
これに対して、本実施形態のように、フェース部材１Ａが前記延長部９を含む場合、該フェース部材１Ａとヘッド本体１Ｂとの溶接を、例えばクラウン部３の表面のように滑らかな面で行うことができる。従って、溶接時の作業性をも向上させ得る。さらに、中空部ｉ側に残存する溶接継手部Ｊは、ヘッドの後方側に形成されるため、ヘッドの重心深度を大きくするのにも役立つ。
【００３０】
以上の観点より、前記延長部９のヘッド前後方向の水平長さＤは、好ましくは７mm以上、より好ましくは１０mm以上、さらに好ましくは１５mm以上が望ましい。他方、延長部９の長さＤが大きすぎても、例えば鍛造、プレス等の塑性加工によってフェース部材１Ａを成形するのが困難となり、生産性を低下させるおそれがある。かかる観点より、延長部９の前記長さＤは、好ましくは３０mm以下、特に好ましくは２８mm以下、さらに好ましくは２５mm以下が望ましい。
【００３１】
なお各延長部９の端縁の厚さは、それぞれが接合される各基体部１４ないし１６の各厚さｔ３、ｔ４及びｔ５と実質的に一致させるのが好ましい。
【００３２】
前記第１ないし第２のチタン合金は、相対的な比重差を有するものとして互いに関連づけられて定められるが、例えば第１のチタン合金の比重は、好ましくは４．５０以下、より好ましくは４．４２以下、さらに好ましくは４．３８以下が望ましい。前記比重が４．５０よりも大きくなると、厚肉化によってフェース部２側の重量が大きくなる傾向があり、ひいては重心深度及び慣性モーメントが小さくなりやすい。また第１のチタン合金の比重は小さいほど好ましいので、その下限値は特に定めないが、現在のチタン合金の技術水準等を考慮すると４．３０以上が実用的である。
【００３３】
このような第１のチタン合金としては、例えばＡｌ（アルミニウム）を４．５〜５．５重量％及びＦｅ（鉄）を０．５〜１．５重量％を有し、かつ残部がＴｉ（チタン）及び不可避不純物で構成されたＴｉ−Ａｌ−Ｆｅ系のチタン合金が好適である。このような合金は、比重を４．４０以下、より好適には４．３８以下に抑え得るとともに、好ましい条件で熱間鍛造を行うことによって、高いヤング率及び引張強度を有するものとして加工できる。これについては後で述べる。
【００３４】
前記第１のチタン合金において、Ａｌの含有量が４．５重量％未満の場合、脆弱なω相が出現し易く、ひいては引張強度が低下するため好ましくない。またＡｌの含有量が５．５重量％を超える場合、塑性変形性が低下して加工性を悪化させる傾向がある。また、前記Ｆｅは、Ｔｉとの金属間化合物を形成し難くしてβ相を安定化させ、しかも変形応力を低下させるため塑性変形性を高め加工性を向上させ得る。従って、Ｆｅの含有量が０．５重量％未満の場合、このような効果が十分に期待できない。逆にＦｅは５００℃程度で長時間保持すると脆弱化及び硬化を起こしやすく、製造上の取り扱いが難しくなる。このため、Ｆｅの含有量の上限は１．５重量％が好ましい。なお前記不可避不純物としては、Ｏ、Ｎ、Ｃ及び／又はＨ等が含まれる場合がある。
【００３５】
また、前記第１のチタン合金は、１２０〜１５０ＧＰａのヤング率及び９５０〜２２００ＭＰａの引張強度を有するものが特に望ましい。
【００３６】
このような高いヤング率及び引張強度を具えた第１のチタン合金は、フェース部２に用いられた場合、例えば厚さの増加を最小限に抑えつつ反発係数を低下させることができ、しかも、フェース部２の強度を損ねることがない。言い換えると、フェース部側の重量増加を抑制しつつヘッド１の低反発化を実現しうる。従って、耐久性及び重心深度の低下を招くこと無く、ゴルフ規則で定められた範囲内に反発係数がコントロールされたヘッド１を容易に提供しうる。また、このような第１のチタン合金は、従来に比して高い引張強度を併せ持つ。従って、厚さを過度に増すことなく十分な強度及び耐久性を確保しうる。つまり、本実施形態のヘッド１は、重心深度が小さくなるのを防止しつつ反発係数をゴルフ規則の範囲内に抑え得る。
【００３７】
第１のチタン合金のヤング率が１２０ＧＰａ未満の場合、その材料特性によってフェース部の剛性が低下しやすいので、ヘッド１の反発係数をゴルフ規制内に抑えるためにはフェース部２の厚さをより大きくする必要がある。その結果、フェース部材１Ａの重量が増し、重心深度が小さくなって打球の方向性が低下する傾向がある。特に好ましくは、前記ヤング率は、１２５ＧＰａ以上、さらに好ましくは１３０ＧＰａ以上が望ましい。他方、第１のチタン合金のヤング率が１５０ＧＰａを超える場合、強度及び耐久性を満足するフェース部２の厚さとした場合、反発係数が著しく小さくなって打球の飛距離が低下する傾向がある。このような観点より、前記ヤング率は、好ましくは１４５ＧＰａ以下、より好ましくは１４０ＧＰａ以下、さらに好ましくは１３５ＧＰａ以下が望ましい。
【００３８】
また、第１のチタン合金の引張強度が９５０ＭＰａ未満の場合、繰り返しの打球に耐え得る耐久性と強度を確保するためには、フェース部２の厚さを相当大きくする必要がある。この場合、ヘッドの反発性能が著しく低下したり、またフェース部２の重量が大きくなって重心深度が小さくなる傾向がある。このような観点より、前記引張強度は、より好ましくは１０００ＭＰａ以上、さらに好ましくは１１００ＭＰａ以上、特に好ましくは１２００ＭＰａ以上が望ましい。他方、前記引張強度が２２００ＭＰａを超える場合、チタン合金の一般的な特性として靭性が低下し脆くなってヘッドとしての耐久性が低下する。このような観点より、前記引張強度は、より好ましくは１８００ＭＰａ以下、さらに好ましくは１６００ＭＰａ以下が望ましい。
【００３９】
また、図３に示されるように、前記フェース部２（基部７）は、例えば、相対的なものとして、大きい厚さｔ１（この例では最大厚さ）を有する中央部２Ａと、この中央部２Ａを囲むようにその回りを環状にのびかつ前記中央部２Ａよりも小さい厚さｔ２（この例では最小厚さ）を有する薄肉部２Ｂとを含むものが望ましい。
【００４０】
前記中央部２Ａは、少なくともスイートスポットＳＳを含む領域である。該スイートスポットＳＳとは、ヘッド重心Ｇからフェース面Ｆに立てた法線Ｎが該フェース面Ｆと交わる点とする。このようなフェース部２は、頻繁にボールと接触する中央部２Ａの強度及び耐久性が十分に維持されるとともに、厚さが小さい薄肉部２Ｂがボールの打球時に撓みやすいため、ヘッド１の反発係数をゴルフ規則の範囲内で最大限に高め得る。また、薄肉部２Ｂは、フェース部２の重量を削減し、重心深度を小さくするのに役立つ。
【００４１】
前記中央部２Ａの前記厚さｔ１は、好ましくは２．９０mm以上、より好ましくは２．９５mm以上、さらに好ましくは３．０mm以上が望ましく、上限については、好ましくは３．５mm以下、より好ましくは３．４mm以下、さらに好ましくは３．３mm以下が望ましい。前記厚さｔ１が２．９０mm未満の場合、ヘッド１の反発係数がゴルフ規則で定められた上限値を超えてしまう傾向があり、逆に３．５mmを超える場合、フェース部２の重量が増加して重心深度が小さくなる傾向がある。
【００４２】
また、前記薄肉部２Ｂの前記厚さｔ２は、好ましくは２．３５mm以上、より好ましくは２．４０mm以上、さらに好ましくは２．５０mm以上が望ましく、上限については、好ましくは２．７０mm以下、より好ましくは２．６０mm以下が望ましい。前記厚さｔ２が２．３５mm未満の場合、フェース部２の耐久性が低下しやすく、逆に２．７mmを超える場合、ヘッド１の反発性能が過度に低下するため好ましくない。
【００４３】
なお、本実施形態のフェース部２は、中央部２Ａと薄肉部２Ｂとの間に、厚さが滑らかに変化して両部分２Ａ及び２Ｂを繋ぐ厚さ移行部２Ｃが設けられる。これにより、中央部２Ａと薄肉部２Ｂとの境界部等での応力集中を緩和し、フェース部２の耐久性をより一層向上するのに役立つ。
【００４４】
また、ヘッド本体１Ｂを形成する第２のチタン合金には、前記第１のチタン合金よりも比重が大きい各種のチタン合金が採用できる。しかし、比重が大きすぎるとヘッド重量の著しい増加が生じやすいため、好ましくは４．５１以下の比重を有するものが望ましい。本実施形態では、第２のチタン合金として、Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖが採用される。
【００４５】
また、第１のチタン合金の比重ｓｇ１と、第２のチタン合金の比重ｓｇ２との比（ｓｇ１／ｓｇ２）は、１．０未満であるが、その下限値は好ましくは０．９５程度が望ましい。本実施形態では、該第２のチタン合金は、比重が約４．４２である。従って、第１のチタン合金との比重差は約０．０４であり、また前記比（ｓｇ１／ｓｇ２）は、０．９９になる。
【００４６】
また、第２のチタン合金においても、第１のチタン合金と同様、ヘッド１として十分な強度及びヤング率を有することが望ましい。具体的には、第２のチタン合金のヤング率は、好ましくは１００ＧＰａ以上、より好ましくは１０５ＧＰａ以上が望ましく、また上限に関しては、好ましくは１２０ＧＰａ以下、より好ましくは１１５ＧＰａ以下が望ましい。また、第２のチタン合金の引張強度は、好ましくは９００ＭＰａ以上、より好ましくは１０００ＭＰａ以上が望ましく、また上限に関しては、好ましくは１２００ＭＰａ以下が望ましい。
【００４７】
とりわけ、第２のチタン合金のヤング率Ｙ２と第１のチタン合金のヤング率Ｙ１との比（Ｙ１／Ｙ２）は、好ましくは１．０以上、より好ましくは１．０５以上、さらに好ましくは１．１０以上が望ましく、また上限に関しては、好ましくは１．５０以下、より好ましくは１．３５以下、さらに好ましくは１．３０以下が望ましい。また、第２のチタン合金の引張強度Ｓ２と第１のチタン合金の引張強度Ｓ１との比（Ｓ１／Ｓ２）は、好ましくは１．０５以上が望ましく、また上限に関しては、好ましくは１．３５以下、より好ましくは１．３０以下が望ましい。このように、第２のチタン合金のヤング率及び引張強度を、第１のチタン合金のそれらと関連付けて規定することによって、接合部の界面での応力集中などを緩和でき、耐久性を向上させることができる。
【００４８】
以上のように構成されたヘッド１は、十分に大きな重心深度を持つことができ、好ましくは４００cm3 以上のヘッド体積において、３５．５mm以上、より好ましくは３６．０mm以上、さらに好ましくは３７．５mm以上が望ましく、上限については、好ましくは４３．０mm以下、より好ましくは４１．５mm以下、さらに好ましくは４０．０mm以下の重心深度を有することが望ましい。
【００４９】
前記重心深度が３５．５mm未満の場合、ミスショット時のヘッドのブレ量が大きくなり、ボールに余分なサイドスピンが作用して打球の方向性が悪化し易い。また、ヘッド１の慣性モーメントも小さくなる傾向がある。逆に、前記重心深度が大きすぎると、スイートスポットＳＳがフェース面Ｆの幾何学的中心よりもクラウン部３側に位置しやすい。このようなヘッドは、スイートスポットＳＳよりもソール側でボールを打撃しやすく、縦方向のギア効果によって打球の打ち出し角が低くなり、飛距離が低下する傾向がある。
【００５０】
また本実施形態の前記ヘッド１は、十分に大きな慣性モーメントを持つことができ、好ましくは４００cm3 以上のヘッド体積において、４１００ｇ・cm2 以上、より好ましくは４２００ｇ・cm2 以上、さらに好ましくは４４００ｇ・cm2 以上が望ましく、上限については、好ましくは５７００ｇ・cm2 以下、より好ましくは５５００ｇ・cm2 以下、さらに好ましくは４７００ｇ・cm2 以下、特に好ましくは４５００ｇ・cm2 以下の慣性モーメントを有することが望ましい。
【００５１】
本明細書で言う慣性モーメントとは、前記基準状態におけるヘッド重心Ｇを通る垂直軸周りのヘッド単体の慣性モーメントとする。この慣性モーメントが４１００ｇ・cm2 未満の場合、ミスショット時のヘッド１のブレが大きくなり打球の方向性が悪くなる傾向があり、逆に、５７００ｇ・cm2 を超える場合、ヘッド重量が著しく大となり、適正なバランスのクラブを製造することが難しくなったり、ヘッド形状が特異なものとなって市場で受け入れられなくなるおそれがある。
【００５２】
また、先に述べたように、ゴルフクラブをＵＳＧＡ等の公式競技で使用するためには、ヘッド１の反発係数を０．８３０未満に抑える必要がある。他方、反発係数が過度に小さくなると、打球の飛距離が十分に得られない傾向がある。従って、ヘッド１の反発係数は、好ましくは０．８００以上、より好ましくは０．８１０以上、さらに好ましくは０．８２０以上、特に好ましくは０．８２５以上が望ましい。
【００５３】
以上のようなヘッド１は、前記第１のチタン合金を熱間鍛造して前記フェース部材１Ａを成形する熱間鍛造工程を含んで製造されることが望ましい。前記第１のチタン合金を熱間鍛造することにより、合金内部に存在する空隙を圧縮でき、結晶組織の緻密化、内部欠陥の減少、偏析の均一化を図り得る。これは、フェース部材１Ａの耐久性をさらに向上させるのに役立つ。また、熱間鍛造では、第１のチタン合金の引張強さ、硬さなどの機械的性質のばらつきが抑制され、しかも製品形状に沿った鍛流線が得られ、靱性の向上と耐疲労特性の向上にも役立つ。さらに、熱間鍛造では、複雑な形状の成形が可能となるため、例えば丸棒等から前述のカップ状のフェース部材１Ａを容易に成形しうる他、フェース部材１Ａの厚さの分布を各部で容易に異ならせ得る。
【００５４】
本実施形態において、熱間鍛造は、例えば丸棒状の素材（ビレット）を加熱して打撃または加圧し所定の形状に成形することにより行われる。また鍛造に先立ち、材料の強度の向上及び成型性を高めるために、丸棒の素材は、例えば電気炉にて９３０〜９５０℃まで加熱されかつ３〜３０分保持される加熱工程が行われるのが望ましい。前記温度が９３０℃未満の場合、加工性が低下するため、所望の形状への成型性が低下し歩留りが悪化する傾向があり、逆に、前記温度が９５０℃を超える場合、結晶組織の変性が生じ脆弱になるため強度が低下してフェース部２の耐久性を低下させる傾向がある。また、前記保持時間が３分未満の場合、材料各部で温度ムラが生じ加工性が低下し易く、逆に、３０分を超える場合、前記結晶組織の変性が生じ易いという不具合がある。
【００５５】
また加熱された素材は、例えば型鍛造（開放型、密閉型、或いは半密閉型を含む）などにより、圧縮塑性変形させられる。好ましくは、鍛造によって得られた素形材の表面に酸化膜（スケール）が生じにくい密閉型型鍛造法などを用いるのが望ましい。また、熱間鍛造工程では、荒打ち、仕上げ打ちなど加工具を替えて複数段の鍛造を行うことができ、しかる後、形成されたフェース部材は、バリ取りなどが行われる。また熱間鍛造後のフェース部材の表面に酸化膜が形成されているときには、表面研磨によってこれを除去する。その後、ヘッド本体１Ｂに溶接される。
【００５６】
図５〜７には、本発明の他の実施形態が示される。図５はヘッド１の基準状態の平面図、図６はそのＢ−Ｂ断面図、図７はヘッドの分解斜視図がそれぞれ示される。本実施形態において、ヘッド１は、フェース部材１Ａと、ヘッド本体１Ｂと、クラウン部材１Ｃとからなる３ピース構造のものが示される。
【００５７】
前記フェース部材１Ａは、本実施形態では延長部９を有していない平板状で形成され、例えばフェース面Ｆの周縁Ｅよりも小さい輪郭形状を有する。この実施形態において、前記輪郭形状は実質的に前記周縁Ｅとほぼ平行に沿ってのびているが、種々の輪郭形状で形成されるのは言うまでもない。好ましくは、フェース部材１Ａが、フェース面Ｆの全面積の６０％以上、より好ましくは７０％以上、さらに好ましくは８０％以上を占める態様が好ましい。このフェース部材１Ａは、前記第１のチタン合金を前記熱間鍛造することによって形成されている。
【００５８】
また、ヘッド本体１Ｂは、図６及び図７に示されるように、ヘッド上面に設けられたクラウン側の開口部Ｏ２の回りを形成するクラウン周縁部１０と、前記ソール部４と、前記サイド部５と、前記シャフト差込部６とを有するとともに、前記フェース部材１Ａが配されるフェース側の開口部Ｏ１の回りに形成されたフェース周縁部９とを有する。本実施形態のヘッド本体１Ｂも、ロストワックス精密鋳造で予め各部が一体に形成されている。
【００５９】
本実施形態において、フェース部材１Ａとヘッド本体１Ｂとの接合（溶接）は、フェース面Ｆの周縁Ｅからフェース中央側に距離ｈを隔てたフェース面Ｆ上で行うことができる。従って、生産性の低下が防止される。
【００６０】
また、前記クラウン部材１Ｃは、本実施形態では、前記第１及び第２のチタン合金とは異なる第３のチタン合金により形成される。該第３のチタン合金は、高強度かつ低ヤング率とするのが望ましい。これによって、クラウン部材１Ｃは、耐久性を維持しつつより薄く形成することができ、ひいてはクラウン部３において、大きな重量削減を図りうる。この重量削減によって、大きな重量マージンが得られ、ひいてはヘッドの重量配分設計の自由度が高められる。また、クラウン部材１Ｃもチタン合金からなることにより、ヘッド本体１Ｂとの溶接接合が可能となり、生産性の低下が防止される。
【００６１】
前記第３のチタン合金としては、引張強度が１０００ＭＰａ以上、より好ましくは１１００ＭＰａ以上のものが望ましい。前記引張強度が１０００ＭＰａ未満の場合、上述のようにクラウン部材１Ｃを薄肉化した場合、ヘッド１の耐久性が維持できない傾向がある。このように、第３のチタン合金の引張強度は大きいほど望ましいため、その上限は特に限定されるものではないが、靱性などの強度バランスを考慮して１４００ＭＰａ以下、より好ましくは１２５０ＭＰａ以下が望ましい。
【００６２】
また、クラウン部３は、打球時の衝撃力が比較的大きく作用する。従って、クラウン部材１Ｃのヤング率が過度に大きくなると、衝撃力の緩和能力が低下して割れや亀裂等の損傷が生じやすくなる。他方、ヤング率が小さすぎると、ヘッド１の反発係数を高めてしまうおそれがある。このような観点より、第３のチタン合金のヤング率は、好ましくは８５ＧＰａ以上、より好ましくは９０ＧＰａ以上が望ましく、また上限に関しては、好ましくは１１０ＧＰａ以下、より好ましくは１０５ＧＰａ以下が望ましい。とりわけ、第２のチタン合金のヤング率よりも小さいことが望ましい。
【００６３】
また、クラウン部材１Ｃは、薄肉化によってクラウン部の重量を削減するため、その比重が大きいと薄肉化の効果を得ることができない。このため、第３のチタン合金の比重は、好ましくは４．６０〜４．８０程度が好適である。
【００６４】
また、前記クラウン部材１Ｃは、好ましくは０．７０mm以下、より好ましくは０．６０mm以下、さらに好ましくは０．５５mm以下の厚さｔ６で形成されるのが望ましい。前記厚さｔ６が０．７０mmよりも大きい場合、クラウン部３において十分な重量マージンを得ることが困難となる。他方、クラウン部材１Ｃの前記厚さｔ６が著しく小さくなると、打球時の衝撃によって破損等が生じやすくなる。このような観点より、前記厚さｔ６は、好ましくは０．３０mm以上、より好ましくは０．４０mm以上、さらに好ましくは０．４５mm以上が望ましい。
【００６５】
なお、クラウン部３の耐久性を向上するため、前記クラウン周縁部１０の厚さｔ７は、クラウン部材１Ｃ厚さｔ６よりも大とすることが望ましい。具体的には、前記厚さｔ７は、好ましくは０．７mm以上かつ０．９mm以下が望ましい。
【００６６】
また、クラウン部材１Ｃは、クラウン部３においてある程度の大きさを有することが必要である。即ち、クラウン部４に占めるクラウン部材１Ｃの割合が小さいと上述の重量マージンを獲得することができず、逆に大きすぎると、打球時の変形や割れ等の損傷が生じやすくなる。このような観点より、クラウン部材１Ｃは、クラウン部４の全面積の５０％以上、より好ましくは５５％以上が望ましく、また上限に関しては、好ましくは８０％以下、より好ましくは７５％以下、さらに好ましくは７０％以下が望ましい。
【００６７】
ここで、クラウン部４の全面積は、図５に示されるように、基準状態の平面視において、便宜上、フェース面Ｆの上縁Ｅａ及びクラウン部の輪郭線Ｅｘ（シャフト差込部６を含む）で囲まれるグレーで示される領域の水平面に投影された面積とする。また、クラウン部材１Ｃの面積は、前記平面視において、塗装等を除いて、クラウン部４の表面に現れる部分の水平面に投影された面積とする。
【００６８】
このような第３のチタン合金としては、特に限定されるわけではないが、例えばＴｉ−１５Ｖ−３Ｃｒ−３Ａｌ−３Ｓｎ、Ｔｉ−１５Ｖ−６Ｃｒ−４Ａｌ、Ｔｉ−２２Ｖ−４Ａｌ、Ｔｉ−１３Ｖ−１１Ｃｒ−３Ａｌ、Ｔｉ−４．５Ａｌ−３Ｖ−２Ｍｏ−２Ｆｅ等が望ましい。
【００６９】
以上説明したように、本発明では、反発係数が０．８３０未満でかつその値に近く、しかも重心深度の大きいゴルフクラブヘッドを容易に提供できる。また本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の態様に変形して実施できる。例えば、図８に示されるように、ヘッド１は、前記カップ状のフェース部材１Ａと、それに接合されるとともにクラウン側の開口部Ｏ２を有するヘッド本体１Ｂと、前記クラウン側の開口部Ｏ２に溶接されるクラウン部材１Ｃとで形成することもできる。
【００７０】
また、本実施形態では、クラウン部材１Ｃが第３のチタン合金からなる態様を示したが、それに限定されるものではなく、例えばアルミニウム合金、チタン合金又はステンレス等の金属材料の他、さらには炭素繊維強化樹脂等を含む樹脂部材を複合させても良い。
【実施例】
【００７１】
本発明の効果を確認するために表１の仕様に基づきウッド型ゴルフクラブヘッドを試作し、各種のテストを行った。各ヘッドの共通仕様は次の通りである。
ヘッド体積：４５０cm3 
ロフト角：１０゜
ヘッド本体：Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ（ロストワックス精密鋳造品）
クラウン部材：Ｔｉ−１５Ｖ−３Ｃｒ−３Ａｌ−３Ｓｎ
【００７２】
実施例のフェース部材は、上記Ｔｉ−５Ａｌ−１Ｆｅ（Ａｌ：５重量％、Ｆｅ：１重量％、残部はＴｉ及び不可避不純物）を９４０℃で１０分加熱する条件で熱間鍛造された鍛造品である。また、比較例のフェース部材は、Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ（Ａｌ：６重量％、Ｖ：４重量％、残部はＴｉ及び不可避不純物）を９９０℃で１０分加熱する条件で熱間鍛造された鍛造品とした。いずれのフェース部材もヘッド本体とＴＩＧ溶接により溶接されている。また、クラウン部材を有するものは、該部材をヘッド本体とＴＩＧ溶接により接合した。テストの方法は、次の通りである。
【００７３】
＜反発係数＞
Ｕ．Ｓ．Ｇ．Ａ．の Procedure for Measureing the Velocity Ratio of a Club Head for Conformance to Rule 4-1e, Revision 2 (February 8, 1999) に準拠して反発係数を算出した。測定は各ヘッドについて１０回行い、その平均値を示した。数値が大きいほど良好である（ＵＳＧＡ等のゴルフ規則を満たすためには０．８３０未満でなければならない。）。
【００７４】
＜打球の飛距離及び方向性＞
各供試ヘッドにＦＲＰ製の同一のシャフトを装着し全長４６インチのウッド型ゴルフクラブを試作するとともに、１０人の右打ちアマチュアゴルファ（ハンディキャップ１０〜２０）が、各供試クラブにてゴルフボールを１０球づつ打撃し、打球の飛距離と、目標方向に対する打球の停止位置の左右のずれ量（右又は左のいずれにずれた場合でも正の値。）をそれぞれ測定した。そして、飛距離及びずれ量とも、各クラブ毎に、全１００球の結果の平均値として示す。飛距離は、数値が大きいほど良好であり、方向性は数値が小さいほど良好である。
【００７５】
＜耐久性＞
前記ウッド型ゴルフクラブをスイングロボットに取り付け、打点位置（スイートスポット）でのヘッドスピードが５５ｍ／ｓとなるように調節してゴルフボールを繰り返し打球し、ヘッドに損傷が生じるまでの打球数を１０球毎に調べた。評価は実施例１の打球数を１００とする指数で表示した。数値が大きいほど良好である。
テストの結果などを表１に示す。
【００７６】
【表１】
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テストの結果、実施例のヘッドは、反発係数の上昇を抑えつつ重心深度を大きく確保し、その結果、打球の方向性にも優れることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の実施形態を示すゴルフクラブヘッドの斜視図である。
【図２】その基準状態の平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】ヘッドの分解図である。
【図５】本発明の他の実施形態を示すゴルフクラブヘッドの基準状態の平面図である。
【図６】そのＢ−Ｂ断面図である。
【図７】そのヘッドの分解図である。
【図８】本発明の他の実施形態を示すヘッドの分解図である。
【符号の説明】
【００７８】
１  ゴルフクラブヘッド
１Ａ  フェース部材
１Ｂ  ヘッド本体
１Ｃ  クラウン部材
２  フェース部
３  クラウン部
４  ソール部
５  サイド部
６  シャフト差込部
７  基部
９  延長部
Ｅ  周縁
Ｆ  フェース面
【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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