(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用時にゴルフボールが当たるフェイス部の主要部又は全部に物理的性質が徐々に異なる傾斜機能材料を用いたゴルフクラブのヘッドであって、前記フェイス部の傾斜機能材料の中央部を硬質金属材料によって構成し、その周囲を中央部から周囲方向に向けて徐々に硬度が小さい金属材料によって構成したことを特徴とするゴルフクラブのヘッド。
【請求項２】
使用時にゴルフボールが当たるフェイス部の主要部又は全部に物理的性質が徐々に異なる傾斜機能材料を用いたゴルフクラブのヘッドであって、前記フェイス部の傾斜機能材料の中央部を軟質金属材料によって構成し、その周囲を中央部から周囲方向に向けて徐々に硬度の大きい金属材料によって構成したことを特徴とするゴルフクラブのヘッド。
【請求項３】
使用時にゴルフボールが当たるフェイス部の主要部又は全部に物理的性質が徐々に異なる傾斜機能材料を用いたゴルフクラブのヘッドであって、前記フェイス部の傾斜機能材料の中央部を比重の大きい金属材料によって構成し、その周囲を中央部から周囲方向に向けて徐々に比重の小さい金属材料によって構成したことを特徴とするゴルフクラブのヘッド。
【請求項４】
使用時にゴルフボールが当たるフェイス部の主要部又は全部に物理的性質が徐々に異なる傾斜機能材料を用いたゴルフクラブのヘッドであって、前記フェイス部の傾斜機能材料の中央部を比重の小さい金属材料によって構成し、その周囲を中央部から周囲方向に徐々に比重の大きい金属材料によって構成したことを特徴とするゴルフクラブのヘッド。
【請求項５】
使用時にゴルフボールが当たるフェイス部の主要部又は全部に物理的性質が徐々に異なる傾斜機能材料を用いたゴルフクラブのヘッドであって、前記フェイス部の傾斜機能材料の中央部をヤング率の大きい金属材料によって構成し、その周囲を中央部から周囲方向に向けて徐々にヤング率の小さい金属材料によって構成したことを特徴とするゴルフクラブのヘッド。
【請求項６】
使用時にゴルフボールが当たるフェイス部の主要部又は全部に物理的性質が徐々に異なる傾斜機能材料を用いたゴルフクラブのヘッドであって、前記フェイス部の傾斜機能材料の中央部をヤング率の小さい金属材料によって構成し、その周囲を中央部から周囲方向に徐々にヤング率の大きい金属材料によって構成したことを特徴とするゴルフクラブのヘッド。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のゴルフクラブのヘッドにおいて、前記傾斜機能材料の物理的性質が上下方向には同じであるが、中央部からその両側方向に向けて変化することを特徴とするゴルフクラブのヘッド。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のゴルフクラブのヘッドにおいて、前記傾斜機能材料の物理的性質が水平方向には同じであるが、中央部からその上下方向に向けて変化することを特徴とするゴルフクラブのヘッド。
【請求項９】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のゴルフクラブのヘッドにおいて、前記傾斜機能材料の物理的性質が中心部を基準にして半径方向外側に向けて変わることを特徴とするゴルフクラブのヘッド。
【請求項１０】
請求項９記載のゴルフクラブのヘッドにおいて、前記傾斜機能材料が半径方向に物理的性質の異なる円柱材をその軸心とは交差する方向にスライスした部材からなることを特徴とするゴルフクラブのヘッド。
【請求項１１】
請求項７及び８のいずれか１項に記載のゴルフクラブのヘッドにおいて、前記傾斜機能材料が半径方向に物理的性質の異なる円柱材をその軸心方向に平行にスライスした部材からなることを特徴とするゴルフクラブのヘッド。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載のゴルフクラブのヘッドにおいて、前記フェイス部の厚みは中央部で薄くその周辺部が徐々に厚くなっていることを特徴とするゴルフクラブのヘッド。
【請求項１３】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載のゴルフクラブのヘッドにおいて、前記フェイス部の厚みは中央部で厚くその周辺部が徐々に薄くなっていることを特徴とするゴルフクラブのヘッド。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１に記載のゴルフクラブのヘッドにおいて、配合比を複数段階に分けた粉体から前記傾斜機能材料が形成されていることを特徴とするゴルフクラブのヘッド。
【請求項１５】
請求項１４記載のゴルフクラブのヘッドにおいて、前記複数段階に分けられた粉体は、それぞれカプセルに収納され真空脱気されて第１回目のＨＩＰ処理によって焼結体が形成され、該焼結体の機械加工を行って順にカプセルに入れ更に脱気を行い、第２回目のＨＩＰ処理によって、前記傾斜機能材料が製造されたものであることを特徴とするゴルフクラブのヘッド。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれか１項に記載のゴルフクラブのヘッドを用いたゴルフクラブであって、ウッド、アイアン及びパターのいずれか１のクラブからなることを特徴とするゴルフクラブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、傾斜機能を有する複合材料を使用してゴルフクラブに従来のゴルフクラブとは異なる特性を与えたゴルフクラブのヘッド（以下、単に「ゴルフクラブヘッド」という場合もある）及びこれを用いたゴルフクラブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ゴルフクラブの歴史をふり返ると、ゴルフクラブのヘッドは当初柿の木から製造されていた。この場合、ゴルフクラブは中実で全体の弾性解析、反撥によってボールの打撃の解析が行われていた。
その後、ゴルフクラブのヘッドに金属材料が適用されるようになり、中空の構造が可能となり、ステンレス鋼や、より軽量化を図るためにチタン等が適用されてきている。そして、この場合は、ゴルフクラブ（ウッド、アイアン、パター）の打撃面（フェイス部）の弾性解析、反撥によってボールの打撃の解析が行われていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のゴルフクラブのヘッドにおいては、ゴルフクラブのヘッドのフェイス部は、均一な一様金属材料で製造されていたので、フェイス部における諸物性（弾性係数、密度、弾性波の伝播速度）を変えることは不可能であった。一方、ゴルフクラブのヘッドは、競技時には打ったボールの飛距離を向上させ、フックやスライスを発生させないのが好ましいが、練習時に使用するゴルフクラブの場合には、飛距離がでないゴルフクラブ、フックやスライスが生じやすいゴルフクラブ等の要求があり、従来のフェイス部に単一の金属材料を使用したゴルフクラブにおいては、実施困難な場合があった。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、用途に応じてその特性の異なる新しいタイプのゴルフクラブのヘッド及びこれを用いたゴルフクラブを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記目的に沿う第１の発明に係るゴルフクラブのヘッドは、使用時にゴルフボールが当たるフェイス部の主要部又は全部に傾斜機能材料を用いている。
これによって、従来の単一の材料からなるゴルフクラブに比較して更に用途に応じたゴルフクラブ、例えば、飛距離の出る競技用のゴルフクラブ、飛距離の出ない練習用のゴルフクラブ、ゴルフボールの当たる位置が適切でないとスライスやフックを生じやすいゴルフクラブを提供できる。
即ち、ゴルフクラブのヘッドで叩かれたゴルフボールの持つ運動エネルギーは、ゴルフクラブヘッドの重量及び材質によって変化する。即ち、ボールの飛距離を大きくしようとする場合には、大きなインパクトを一定時間与えるのが好ましい。大きなインパクトになる要素として、ａ）そのボールが当接した部分の材質が硬いこと、ｂ）質量が大であること、長時間ボールとフェイス部が接しているためには、ｃ）ボールが接している部分の弾性変形量が大きいことが必要である。従って、ゴルフクラブヘッドのフェイス部を単一の材料で構成したのでは、ａ）及びｂ）の条件を満足させることは可能であるが、ｃ）の条件も併せて満足させることは難しい。ところが、フェイス部に傾斜機能材料を用いることによって、例えば、ボールが直接当接する部分は、イ）硬くて、ロ）比重の大きい金属材料にし、ボールが直接当接する部分の外側は、ハ）徐々に弾性変形量の大きな金属材料にすることができ、これによって打ったボールの飛距離を伸ばすことができる。
【０００５】
また、練習用のゴルフクラブにおいては、飛距離を抑える場合がある。この場合には、フェイス部のうちボールが直接当たる部分には、衝撃力の小さい、即ちｄ）軟質の金属材料で、ｅ）比重の小さい金属材料を使用し、更にその周囲をｆ）硬くて弾性変形量の小さい金属材料にすることになる。この場合も、傾斜機能材料をフェイス部に使用することによって、このような目的のゴルフクラブを提供することが可能である。
更には、練習用又は競技用であっても初心者用のゴルフクラブにおいては、例えば、スライスやフックが生じにくいゴルフクラブを必要とする場合もある。この場合は、ボールが当たる部分を中心にして両側にその重心位置があると比較的フックやスライスが生じにくい。この場合も傾斜機能材料を使用することによって要求を満たすことができる。
更には、ボールが当接する位置にフェイス部の重心位置を配置すると、その部分を中心にしていずれか一方にボールが当たった場合には、スライスやフックが生じ易く、上級者が練習するのに最適のゴルフクラブとなる。
【０００６】
一般に、ゴルフボールがゴルフクラブに当たった場合の衝撃力は、以下の式（１）に示すように、弾性波の伝播速度に密接な関係があり、剪断弾性係数Ｇと縦弾性係数Ｅとの関係は以下の式（２）に記載する関係がある。
Ｃ＝｛（κ＋４／３Ｇ）／ρ｝1/2          ・・・・・（１）
Ｇ＝Ｅ／２（１＋ν）                      ・・・・・（２）
ここで、Ｃ：自由固体中の縦波（弾性波）の伝播速度、κ：体積弾性率、ρ：密度、Ｇ：剪断弾性係数、Ｅ：縦弾性係数、ν：ポアソン比
これらは金属材料特有の定数であり、従来のゴルフクラブのヘッドにおいては、これらの性状は均一であったが、傾斜機能材料をフェイス部に用いることによって、これらの定数をフェイス部の場所によって変えることができる。従って、ゴルフボールが直接当たる場所の材料に、縦弾性係数（Ｅ）の大きい材料を使用し、その周囲に縦弾性係数（Ｅ）の小さい材料を使用し、縦弾性係数が連続的に変わるように傾斜配置すると、ゴルフクラブからゴルフボールに伝わる運動エネルギーが増加して飛距離がでる。
【０００７】
飛距離とフェイス部との関係は、縦弾性係数（Ｅ）のみではなく、ゴルフクラブが当たった場合のフェイス部の慣性力にも密接に関係する。慣性力はフェイス部材料の比重×容積に関係し、これらが大きいとより大きなインパクトをゴルフボールに与えることができる。
また、ゴルフボールの飛距離はフェイス部の弾性変形速度にも密接に関係し、弾性変形速度は、前記した自由固体中の縦波の伝播速度（Ｃ）に密接に関係する。この縦波の伝播速度（Ｃ）が小さい場合には、ゴルフボールのフェイス部に衝突してから、フェイス部の弾性変形が遅れるので、フェイス部にゴルフボールを押し返す十分なエネルギーの蓄積が少なくなるので、結局は飛距離がでないことになる。
従来はゴルフクラブヘッドのフェイス部は単一の材料しか使われておらず、これらを制御することは材料の選定、フェイス部の形状を制御することによって行われていたが、本発明ではフェイス部に傾斜機能材料の用いて、部分的にその物理的特性を変え、従来では不可能であった種々のゴルフクラブの特性を発揮させることにした。そして、ゴルフクラブのヘッドに求められるのは単に飛距離だけではなく、飛距離の出ないゴルフクラブや、スライスやフックを積極的に起こすゴルフクラブ、飛距離をより正確に制御可能なゴルフクラブ等の要求があり、フェイス部に傾斜機能材料を用いることはこれらの期待に応えるものである。更には、傾斜機能材料を用いたフェイス部の厚みを変えることもでき、これによって、更に全体的な質量の変化をフェイス部に与えることができる。
【０００８】
第２の発明に係るゴルフクラブのヘッドは、第１の発明に係るゴルフクラブのヘッドにおいて、前記フェイス部の傾斜機能材料の中央部を硬質金属材料によって構成し、その周囲を中央部から周囲方向に向けて徐々に硬度が小さい金属材料によって構成している。
第３の発明に係るゴルフクラブのヘッドは、第１の発明に係るゴルフクラブのヘッドにおいて、前記フェイス部の傾斜機能材料の中央部を軟質金属材料によって構成し、その周囲を中央部から周囲方向に向けて徐々に硬度の大きい金属材料によって構成している。
第４の発明に係るゴルフクラブのヘッドは、第１の発明に係るゴルフクラブのヘッドにおいて、前記フェイス部の傾斜機能材料の中央部を比重の大きい金属材料によって構成し、その周囲を中央部から周囲方向に向けて徐々に比重の小さい金属材料によって構成している。
第５の発明に係るゴルフクラブのヘッドは、第１の発明に係るゴルフクラブのヘッドにおいて、前記フェイス部の傾斜機能材料の中央部を比重の小さい金属材料によって構成し、その周囲を中央部から周囲方向に徐々に比重の大きい金属材料によって構成している。
【０００９】
第６の発明に係るゴルフクラブのヘッドは、第１の発明に係るゴルフクラブのヘッドにおいて、前記フェイス部の傾斜機能材料の中央部をヤング率の大きい金属材料によって構成し、その周囲を中央部から周囲方向に向けて徐々にヤング率の小さい金属材料によって構成している。
第７の発明に係るゴルフクラブのヘッドは、第１の発明に係るゴルフクラブのヘッドにおいて、前記フェイス部の傾斜機能材料の中央部をヤング率の小さい金属材料によって構成し、その周囲を中央部から周囲方向に徐々にヤング率の大きい金属材料によって構成している。
第８の発明に係るゴルフクラブのヘッドは、第２〜第７の発明に係るゴルフクラブのヘッドにおいて、前記傾斜機能材料の物理的性質が上下方向には同じであるが、中央部からその両側方向に向けて変化している。
第９の発明に係るゴルフクラブのヘッドは、第２〜第７の発明に係るゴルフクラブのヘッドにおいて、前記傾斜機能材料の物理的性質が水平方向には同じであるが、中央部からその上下方向に向けて変化している。
【００１０】
第１０の発明に係るゴルフクラブのヘッドは、第２〜第７の発明に係るゴルフクラブのヘッドにおいて、前記傾斜機能材料の物理的性質が中心部を基準にして半径方向外側に向けて変わっている。
第１１の発明に係るゴルフクラブのヘッドは、第１０の発明に係るゴルフクラブのヘッドにおいて、前記傾斜機能材料が半径方向に物理的性質の異なる円柱材をその軸心とは交差する方向にスライスした部材からなる。
第１２の発明に係るゴルフクラブのヘッドは、第８、第９の発明に係るゴルフクラブのヘッドにおいて、前記傾斜機能材料が半径方向に物理的性質の異なる円柱材をその軸心方向に平行にスライスした部材からなる。
【００１１】
第１３の発明に係るゴルフクラブのヘッドは、第１〜第１２の発明に係るゴルフクラブのヘッドにおいて、前記フェイス部の厚みは中央部で薄くその周辺部が徐々に厚くなっている。
第１４の発明に係るゴルフクラブのヘッドは、第１〜第１２の発明に係るゴルフクラブのヘッドにおいて、前記フェイス部の厚みは中央部で厚くその周辺部が徐々に薄くなっている。
第１３、第１４の発明に係るゴルフクラブのヘッドにおいては、フェイス部の厚みを変えることによって、弾性変形量、蓄積される弾性エネルギー、弾性変形速度も制御され、更に多様な用途を有するゴルフクラブのヘッドとなる。
そして、第１５の発明に係るゴルフクラブは、第１〜第１４の発明に係るゴルフクラブのヘッドを用いたゴルフクラブであって、ウッド、アイアン及びパターのいずれか１のクラブからなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここに、図１は本発明の第１の実施の形態に係るゴルフクラブヘッドの斜視図、図２は本発明の第２の実施の形態に係るゴルフクラブヘッドの説明図、図３（Ａ）は本発明の第３の実施の形態に係るゴルフクラブヘッドの説明図、（Ｂ）は同フェイス部の縦断面図、図４は本発明の第４の実施の形態に係るゴルフクラブヘッドのフェイス部の断面図、図５（Ａ）は本発明の第５の実施の形態に係るゴルフクラブヘッドの説明図、（Ｂ）は同フェイス部の横断面図、図６は本発明の第６の実施の形態に係るゴルフクラブヘッドの説明図、図７は本発明の第７の実施の形態に係るゴルフクラブヘッドの説明図、図８は本発明の第８の実施の形態に係るゴルフクラブヘッドの説明図、図９（Ａ）は本発明の第９の実施の形態に係るゴルフクラブヘッドの斜視図、（Ｂ）は同説明図、図１０（Ａ）、（Ｂ）は円柱状の傾斜機能材料からゴルフクラブヘッドのフェイス部を製造する説明図、図１１（Ａ）、（Ｂ）は本発明の第１０、第１１の実施の形態に係るゴルフクラブヘッドの断面図、図１２はゴルフクラブヘッドのフェイス部の製造過程を示す工程図である。
【００１３】
図１に示すように、本発明の第１の実施の形態に係るゴルフクラブヘッド１０は全体が金属からなるアイアンクラブに使用され、ヘッド本体１１と、その正面側のフェイス部１２と、ヘッド本体１１の一方側に設けられたロッドの取付け部１３とを有し、フェイス部１２に傾斜機能材料が用いられている。この傾斜機能材料は各層を形成する材料が、フェイス部１２の外形に合わせて正面視して楕円形になるように構成されている。なお、ロッドの取付け部１３に、周知のグリップ部が設けられた金属パイプからなる柄を取付けるとゴルフクラブになる（以下の、実施の形態も同様）。
中央部の材質Ａは、硬く（即ち、ヤング率が大）て比重の大きい例えば、タングステンを使用し、中央部から周囲方向に向けて徐々に硬度（ヤング率）、比重を小さくし、周囲の材質Ｂは柔らかく（即ち、ヤング率が小さく）て比重の小さい材質（例えば、チタン）を使用する。このような材質の製造方法について、図１２を参照しながら説明する。
【００１４】
まず、材質Ａと材質Ｂの選定を行う（ステップＳ１）。この実施の形態では材質Ａにタングステン、材質Ｂにチタンを使用したが、製造しようとするゴルフクラブの用途を考慮して決める。その組み合わせの他の例としては、（１）銅とステンレス、（２）タングステンとマグネシウム（又はその合金）、（３）タングステンとアルミニウム（又はその合金）、（４）モリブデンとマグネシウム（又はその合金）、（５）モリブデンとアルミニウム（又はその合金）、（６）モリブデンと銅等がある。こらの金属は、その比重γ（即ち密度ρ）、縦弾性係数（Ｅ）及び硬度のいずれか２以上が異なる。
従って、これらの材料を組み合わせた傾斜機能材料を用い、更には以上に説明した第１の実施の形態に係るゴルフクラブのヘッド及び以下に説明する第２〜第１１の実施の形態に係るゴルフクラブのヘッドのようにその配置を変えることによって用途に応じたゴルフクラブを提供できる。
【００１５】
次に、このゴルフクラブのヘッドに使用する傾斜機能材料の製造方法について説明する。材料Ａと材料Ｂは粉体に加工されており、その配合比を複数段階（例えば、１１段階）に分けた混合粉体を用意する。従って、第１の粉体は材料Ａが１００％、第２の粉体は材料Ａが９０％で材料Ｂが１０％、第３の粉体は材料Ａが８０％で材料Ｂが２０％、第４の粉体は材料Ａが７０％で材料Ｂが３０％、第５の粉体は材料Ａが６０％で材料Ｂが４０％、第６の粉体は材料Ａが５０％で材料Ｂが５０％、第７の粉体は材料Ａが４０％で材料Ｂが６０％、第８の粉体は材料Ａが３０％で材料Ｂが７０％、第９の粉体は材料Ａが２０％で材料Ｂが８０％、第１０の粉体は材料Ａが１０％で材料Ｂが９０％、第１１の粉体は材料Ａが１００である。これらの第１〜第１１の粉体は材料Ａと材料Ｂを所定の量だけ用意して、Ｖ型混合機を用いて混合して製造する（ステップＳ２）。
【００１６】
次に、第１〜第１１の材料を入れるカプセル（容器）の設計を行い（ステップＳ３）、これに合わせて例えば炭素鋼等でカプセルを製作し（ステップＳ４）、これに適合する加圧板を準備する。この加圧板は塑性変形を考慮し、端面処理を行っておく（ステップＳ５）。このそれぞれのカプセルに第１〜第１１の材料を入れて（ステップＳ６）、真空脱気を行う（ステップＳ７）。真空脱気は６００℃で約３時間程度行う。
この後、カプセルを圧接又は溶接等の手段で封入し（ステップＳ８）、１回目のＨＩＰ処理を行う（約１０００℃で４時間）。なお、このＨＩＰ処理の温度は材料Ａ、Ｂの双方の融点以下の温度を用いる。これによって、第１〜第１１の材料の焼結体ができあがる（ステップＳ９）ので、各焼結体を鋸切断、旋盤加工、ワイヤカットの手法を用いて機械加工を行う（ステップＳ１０）。この場合の形状は、板状に積層する場合には、平面状の板材に、同心状に積層する場合には円筒状になる。各焼結体の接合面を研磨する（ステップＳ１１）。
そして、第１〜第１１の材料の焼結体を順にカプセル内に入れて（ステップＳ１２）、６００℃で３時間程度の真空脱気処理を行い（ステップＳ１３）、脱気管の圧接又は溶接によりカプセルの封入を行い（ステップＳ１４）、２回目のＨＩＰ処理を行う（ステップＳ１５）。この後、鋸切断、旋盤加工、ワイヤカット等の機械加工を行って（ステップＳ１６）、二次製品であるフェイス部１２が製造される（ステップＳ１７）。
【００１７】
この実施の形態では、フェイス部１２は楕円形であって、中央は材料Ａ（例えば、タングステン）のみとなって、周端部は材料Ｂ（例えば、チタン）となっている。フェイス部１２は楕円状となっているが、これは図１０（Ａ）に示す傾斜機能材料３８を一点鎖線ａ４に示すように、同心円状の傾斜機能材料を製造し、これを斜めに切断することによって行うのが好ましいが、円筒状の傾斜機能材料を一方向に潰して楕円柱体を造り、これを輪切りにしてもよい。この実施の形態では、中央が硬く周囲ほど柔らかくなるが弾性力を有し、ゴルフボールの硬い面を弾性的に当接させるので、より飛距離のでるクラブとすることができる。
ここで、フェイス部１２の材料Ａと材料Ｂとを入れ換えて、中央の材料Ａを例えばチタンに、周端部の材料Ｂを例えばタングステンにした傾斜機能材料にすると、中央部分が非硬質で周囲が硬質であるので、ゴルフボールに対するインパクトが弱くなり大きな飛距離のでないクラブとなる。ここで、中央部分の材料Ａをアルミニウムにすると更に飛距離は出なくなる。なお、説明を容易にするため、図１におけるフェイス部１２を構成する傾斜機能材料は７層状態で示されているが、本発明は傾斜機能材料の各成分の層数によっては限定されず、前記した説明のように１１層であってもよいし、その他の層数であってもよい（以下の実施の形態においても同様）。
【００１８】
図２は本発明の第２の実施の形態に係るゴルフクラブのヘッド１４を示すが、フェイス部１５に傾斜機能材料が使用されている。この傾斜機能材料は、その物理的性質が上下方向には同じであるが、中央部からその両側方向に向けて変化している。そして、製造にあっては、粉体材料を板状に積層して構成した同一種類の傾斜機能材料１６、１７を材料Ａの部分を向かい合わせて固相接合し、両側が材料Ｂとなるようにしている。なお、この実施の形態では材料Ｂの両側には更に別の金属（例えば、鉄やステンレス、銅、真鍮）を設けているが、フェイス部１５の全体を傾斜機能材料によって構成することもできる。なお、１８はヘッド本体を、１９は取付け部を示す（以下の第５〜第８の実施の形態においても同じ）。
【００１９】
図３（Ａ）、（Ｂ）は本発明の第３の発明に係るゴルフクラブのヘッド２０を示すが、フェイス部２１に、物理的性質が水平方向には同じであるが、中央部からその上下方向に向けて変化する傾斜機能材料を使用している。具体的には上下方向に異なる材料Ａ、Ｂの粉体が積層された傾斜機能材料２２、２３を図３（Ｂ）に示すように対向状態で接合して構成されている。なお、符号２４はヘッド本体、２５は取付け部を示している。
図４は第３の実施の形態に係るゴルフクラブのヘッド２０を更に変形させた本発明の第４の実施の形態に係るゴルフクラブのヘッドに使用するフェイス部２６を示すが、図に示すようにフェイス部２６を構成する傾斜機能材料が、同心円状に積層されて半径方向に物理的性質の異なる円柱材をその軸心方向に平行にスライスした部材によって構成されている。なお、その他の構造はゴルフクラブのヘッド２０と同じである。
【００２０】
図５（Ａ）、（Ｂ）は本発明の第５の実施の形態に係るゴルフクラブのヘッド２７を示すが、フェイス部２８は図に示すように上下方向は同一の材料からなっているが左右方向に徐々に物理的性質の異なる傾斜機能材料を用いている。そして、この傾斜機能材料は、図５（Ｂ）に示すように、同心円状に積層されて半径方向に物理的性質の異なる円柱材をその軸心方向に平行にスライスした部材によって構成されている。即ち、図１０（Ｂ）に示す傾斜機能材料３８を一点鎖線ａ１又はａ２に示すように切断した部材によって構成されている。
図６は本発明の第６の実施の形態に係るゴルフクラブのヘッド２９を示すが、フェイス部３０に、材料Ａを中心にして同心状にその物理的性質が変化する円柱材からなる傾斜機能材料を用いている。この傾斜機能材料は、図１０（Ａ）に示す傾斜機能材料３８を一点鎖線ａ３で示すように、同心円状に積層された傾斜機能材料をその軸心と直交する方向に切断したものを使用している。
【００２１】
以上の第１〜第６の実施の形態においては、いずれもフェイス部の中心位置から上下、左右及び周囲に向けて物理的性質が変化する傾斜機能材料を用いているので、例えば、中央に密度（ρ）が大きく縦弾性係数（Ｅ）の大きい硬い材料を使用し、外方向に向けて密度を小さくすると共に、縦弾性係数を小さくすると、飛距離を稼ぐことができるゴルフクラブを提供できる。なお、中央部のみ密度を高くすると、ゴルフクラブ全体の重心が中央に集中して打撃力を中央に集中できるゴルフクラブとなるが、初心者がゴルフクラブの中心にゴルフボールを当てるのは困難であるので、上級者向きのゴルフクラブとなる。
一方、周囲に密度の大きい材料を使用すると、重心が両側に形成されるので、スライスやフックが生じにくい初心者向きのゴルフクラブとなる。
逆に、中心部に縦弾性係数が小さくて密度の小さい材料を使用すると、飛距離がでなく練習用のゴルフクラブとなる。
【００２２】
次に、図７、図８に示す本発明の第７、第８の実施の形態に係るゴルフクラブのヘッド３２、３３を示すが、フェイス部３４、３４ａの傾斜機能材料は左右方向、上下方向に材料の物理的性質が変わっている。左右方向にその物理的特性が変わる場合には特殊の用途（例えば、スライスやフックを発生しやすい）のゴルフクラブとなり、上下方向にその物理的性質が変わる場合には、サンドエッジやパター等のゴルフクラブのヘッドに最適に使用できる。
図９は本発明の第９の実施の形態に係るゴルフクラブ（ウッド）のヘッド３５を示すが、フェイス部３６に楕円の半径方向にその物理的性質が変わる傾斜機能材料を用いている。そして、一方側の材料Ａはフェイス部３６の下側位置に偏って配置させている。材料Ａに密度（ρ）が大きく、縦弾性係数（Ｅ）の大きい材料を使用し、材料Ｂに縦弾性係数の小さく、密度も小さい材料を使用することによってその飛距離を伸ばすことができる。なお、材料の入手にあっては、図１０（Ａ）に示すように、円柱状に形成された傾斜機能材料３８を一点鎖線ａ４に示すように斜めに切断し、その一部を加工する。図９において、３９はヘッド本体、４０は取付け部である。
【００２３】
図１１（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本発明の第１０、第１１の実施の形態に係るゴルフクラブのヘッド４２、４３を示すが、図１１（Ａ）のゴルフクラブのヘッド４２においては、フェイス部４４に傾斜機能材料を使用し、その厚みを中央部分が薄く、その周囲を同心状に厚くしている。勿論、使用する傾斜機能材料の種類にもよるが、例えば、中央部の材料Ａにアルミニウムやマグネシウム等の比重の小さい材料を使用し、周囲にモリブデン等の比重の大きい材料を使用すると、中央部が全体的に重量密度が減少すると共に、反撥力が低下し、飛距離のでないゴルフクラブを提供できる。
図１１（Ｂ）に示すように、ゴルフクラブのヘッド４３のフェイス部４５の厚みを中央部分を水平方向に厚くし、上下方向に徐々に薄くすることもできる。この場合、中央部分の材料Ａに比較的比重が大きく、縦弾性係数の大きいモリブデンを使用し、周辺に進むに従って、チタンの量を増やした傾斜機能材料をフェイス部４５に使用すると、インパクトの大きい飛距離の出るゴルフクラブを提供できる。なお、図１１において、４６はヘッド本体を、４７はロッドの取付け部を示す。
【００２４】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で変形例にも本発明は適用される。特に、前記第１〜第１１の実施の形態の構成要素の一部を部分的に入れ換えてゴルフクラブのヘッドを構成するすることもできる。
そして、前記実施の形態はアイアンとウッドのゴルフクラブに適用した例を示したが、いずれの実施の形態もアイアン、ウッド、パターのいずれであっても適用できる。
更には、前記実施の形態においては、各ヘッドのフェイス部にゴルフボールとの接触性を向上するために、物理的な凹凸や溝を設けることは周知であるのでその説明は省略している。
前記実施の形態においては、傾斜機能材料の厚みや距離に直線的に比例してその物理的性質が異なるように構成していたが、厚みや距離に応じて成分比が対数的、放物線状、あるいはその他の曲線状に変化する場合であってもよい。特に、２枚の傾斜機能材料を接合してフェイス部を構成する場合には、例えば、中央部が材料Ａとなって周辺が材料Ｂとなるように傾斜機能材料を構成してもよい。
なお、材料Ａ、材料Ｂにその他の物理的性質が異なる金属又はその合金を使用した傾斜機能材料を用いてゴルフクラブヘッドを構成する場合も当然本発明は適用される。
【００２５】
【発明の効果】
本発明に係るゴルフクラブのヘッドは、フェイス部に物理的性質が徐々に異なる傾斜機能材料を用いているので、従来の単一材料のフェイス部とは異なる特性をゴルフクラブに与えることができる。
これによって、飛距離の有無、スライスやフックを起こしにくいようにするか、あるいは積極的にスライスやフックを起こすようにするか、重心位置を底に持たせて飛距離を出すようにするか等の用途に応じたゴルフクラブのヘッドを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るゴルフクラブヘッドの斜視図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係るゴルフクラブヘッドの説明図である。
【図３】（Ａ）は本発明の第３の実施の形態に係るゴルフクラブヘッドの説明図、（Ｂ）は同フェイス部の縦断面図である。
【図４】本発明の第４の実施の形態に係るゴルフクラブヘッドのフェイス部の断面図である。
【図５】（Ａ）は本発明の第５の実施の形態に係るゴルフクラブヘッドの説明図、（Ｂ）は同フェイス部の横断面図である。
【図６】本発明の第６の実施の形態に係るゴルフクラブヘッドの説明図である。
【図７】本発明の第７の実施の形態に係るゴルフクラブヘッドの説明図である。
【図８】本発明の第８の実施の形態に係るゴルフクラブヘッドの説明図である。
【図９】（Ａ）は本発明の第９の実施の形態に係るゴルフクラブヘッドの斜視図、（Ｂ）は同説明図である。
【図１０】（Ａ）、（Ｂ）は円柱状の傾斜機能材料からゴルフクラブヘッドのフェイス部を製造する説明図である。
【図１１】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本発明の第１０、第１１の実施の形態に係るゴルフクラブヘッドの説明図である。
【図１２】ゴルフクラブヘッドのフェイス部の製造過程を示す工程図である。
【符号の説明】
１０：ゴルフクラブのヘッド、１１：ヘッド本体、１２：フェイス部、１３：取付け部、１４：ゴルフクラブのヘッド、１５：フェイス部、１６、１７：傾斜機能材料、１８：ヘッド本体、１９：取付け部、２０：ゴルフクラブのヘッド、２１：フェイス部、２２、２３：傾斜機能材料、２４：ヘッド本体、２５：取付け部、２６：フェイス部、２７：ゴルフクラブのヘッド、２８：フェイス部、２９：ゴルフクラブのヘッド、３０：フェイス部、３２、３３：ゴルフクラブのヘッド、３４、３４ａ：フェイス部、３５：ゴルフクラブのヘッド、３６：フェイス部、３８：傾斜機能材料、３９：ヘッド本体、４０：取付け部、４２、４３：ゴルフクラブのヘッド、４４、４５：フェイス部、４６：ヘッド本体、４７：取付け部
【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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