(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の分割殻を組み合わせて作製した金属製ゴルフクラブヘッドにシャフトを取り付けてなるゴルフクラブにおいて、前記分割殻のうちのフェース部は、冷間圧延加工又は温間圧延加工により肉厚の異なる部分を形成したβ型チタニウム合金の金属板からなり、かつ前記金属板の片面において、互いに隣接する薄肉部と厚肉部との間に傾斜部を有することを特徴とするゴルフクラブ。
【請求項２】
前記薄肉部及び前記厚肉部の表面はそれぞれ平面状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。
【請求項３】
前記金属板の最厚肉部の厚みは１．０〜５．０ｍｍの範囲であり、最薄肉部と最厚肉部との肉厚差は０．３〜１．０ｍｍである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。
【請求項４】
冷間圧延加工又は温間圧延加工により肉厚の異なる部分を形成した金属板は、２回以上の冷間圧延加工又は温間圧延加工により肉厚の異なる部分を形成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のゴルフクラブ。
【請求項５】
冷間圧延加工又は温間圧延加工により肉厚の異なる部分を形成した金属板は、温間圧延加工又は冷間圧延加工により金属板全体の厚みを薄くした後、部分的に温間圧延加工又は冷間圧延加工を施して肉厚の異なる部分を形成したことを特徴とする請求項４に記載のゴルフクラブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数個の分割殻を組み合わせて作製した金属製ゴルフクラブヘッドにシャフトを取り付けてなるゴルフクラブに関し、さらに詳述すると、前記分割殻のうちのフェース部を、肉厚の異なる部分を有する金属板により形成したゴルフクラブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数個の分割殻、例えばフェース部、ソール部、クラウン部、サイド部、ホゼル部などを組み合わせて作製した金属製ゴルフクラブヘッドにおいて、分割殻の少なくとも一つを、肉厚の異なる部分を有する金属板により形成したものがある。従来、このような肉厚の異なる部分を有する金属板は鋳造によって作製されている。しかし、肉厚の異なる部分を有する金属板を鋳造によって作製する場合、薄肉部が薄すぎると溶融金属が薄肉部にうまく流れ込まず、その結果金属板の強度が低下することがあった。また、鋳造法では金属が高温になるため、再結晶によって金属の結晶粒が大きくなり、その結果金属板の強度が低下することがあった。
【０００３】
一方、チタニウム合金からなる分割殻を組み合わせたゴルフクラブヘッドを作製する場合、肉厚の異なる部分を有する金属板を鋳造によって作製することは難しく、そのため肉厚の異なる部分を有する分割殻は、均等な厚みを有する板材に他の板材を溶接により固定する方法が採られてきた。例えば、ソール部を形成する板材の裏面に、錘となる金属を溶接により固定することなどが行われてきた。そのため、肉厚の異なる部分を有する金属板の作製が煩雑であった。
【０００４】
さらに、本発明者らは、金属製のフェース部を薄くするために、ステンレス製の微少球体をフェース面に高速で衝突させ、フェース面を押しつぶす方法（いわゆるショットピーニング法）を試みた。しかし、ショットピーニングを繰り返すと前記微少球体に割れが生じ、この微少球体がフェース面を傷つけるようになった。そのため、ショットピーニングによって、フェース面を硬くする効果、及び、フェース部表面層に残留応力を残して疲労強度を上げる効果を得ようとしたが、フェース面に傷が付くことにより、かえってフェース部の強度を低下させてしまうものであった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたもので、複数個の分割殻を組み合わせて作製され、かつ、分割殻のうちのフェース部は肉厚の異なる部分を有する金属板からなる金属製ゴルフクラブヘッドにシャフトを取り付けてなるゴルフクラブであって、前記肉厚の異なる部分を有する金属板は、薄肉部を薄くすることによる強度低下や、再結晶によって金属の結晶粒が大きくなることによる強度低下が生じないとともに、１枚の板材で形成され、そのため溶接によることなく簡単に作製することができるゴルフクラブを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するため、複数個の分割殻を組み合わせて作製した金属製ゴルフクラブヘッドにシャフトを取り付けてなるゴルフクラブにおいて、前記分割殻のうちのフェース部は、冷間圧延加工又は温間圧延加工により肉厚の異なる部分を形成したβ型チタニウム合金の金属板からなり、かつ前記金属板の片面において、互いに隣接する薄肉部と厚肉部との間に傾斜部を有することを特徴とするゴルフクラブを提供する。
【０００７】
本発明では、冷間圧延加工又は温間圧延加工によって肉厚の異なる部分を有する金属板を作製するので、薄肉部を塑性加工によって形成することができるともに、金属組織が再結晶を起こさない温度範囲で前記金属板を作ることができる。したがって、薄肉部を薄くすることによる金属板の強度低下や、再結晶によって金属の結晶粒が大きくなることによる金属板の強度低下が生じない。また、溶接によることなく、一つの金属板や金属塊から肉厚の異なる部分を有する金属板を容易に作製することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明につきさらに詳しく説明する。本発明のゴルフクラブは、複数個の分割殻を組み合わせて作製したヘッドを用いたものである。この場合、前記分割殻としては、例えば、フェース部、ソール部、クラウン部、サイド部、ホゼル部などを挙げることができる。
【０００９】
本発明では、前記分割殻のうちのフェース部は肉厚の異なる部分を有する金属板からなり、かつ、この金属板は冷間圧延加工又は温間圧延加工によって形成されている。この場合、冷間圧延加工又は温間圧延加工においては、例えば、図２の（ａ）図に示すような凸部２を有する圧延ローラ４を用いて、図２の（ｂ）図に示すような凹部６を有する金属板８を作製することができる。
【００１０】
本発明においては、肉厚の異なる部分を有する金属板をフェース部に用いることにより、フェース部の強度低下を防ぎつつ、フェース部の反発性を向上させることが可能となる。
【００１１】
冷間圧延加工又は温間圧延加工により肉厚の異なる部分を設ける金属板の材質としては、β層を有するチタニウム合金（β型チタニウム合金）を用いる。β型チタニウム合金としては、例えば、Ｔｉ−１５Ｖ−３Ｃｒ−３Ｓｎ−３Ａｌ、Ｔｉ−１５Ｍｏ−５Ｚｒ−３Ａｌ、Ｔｉ−１５Ｍｏ−５Ｚｒ、Ｔｉ−２２Ｖ−４Ａｌ、Ｔｉ−１３Ｖ−１１Ｃｒ−３Ａｌ、Ｔｉ−１１Ｖ−２Ａｌ−２Ｓｎ、Ｔｉ−１１．５Ｍｏ−６Ｚｒ−４．５Ｓｎ等が挙げられるが、その他のβ型チタニウム合金でもよい。β型チタニウム合金は、圧延加工を行うことが容易であり、また、熱処理後に引張強度が１０００Ｍｐａ以上となる材料が多く、十分な強度を得やすいため好ましい。
【００１２】
また、前記金属板は、２回以上の冷間圧延加工又は温間圧延加工により肉厚の異なる部分を形成してもよい。例えば、温間圧延加工又は冷間圧延加工により金属板全体の厚みを薄くした後、さらに、薄肉にしたい部分に温間圧延加工又は冷間圧延加工を施してもよい。また、β型チタニウム合金は、高温を加えると金属が硬化するため、低温において厚み調整を行うことが好ましい。
【００１３】
本発明では、金属板に部分的に冷間圧延加工又は温間圧延加工を施すことにより、該圧延加工によって薄肉部を形成することができる。この場合、金属板の片面のみを圧延用のローラに当てて薄肉化することにより、片面のみに凹凸部を設け、この凹凸部を内面側にする。
【００１４】
肉厚の異なる部分を有する金属板の最厚肉部の厚みは１．０〜５．０ｍｍの範囲が好ましく、また、最薄肉部と最厚肉部との肉厚差は０．１ｍｍ以上、特に０．３〜１．０ｍｍであることが好ましい。すなわち、冷間圧延加工又は温間圧延加工を施すことにより、金属板の加工部の肉厚を０．１ｍｍ以上薄くすることが好ましく、また、加工を複数回繰り返すことにより加工部をさらに薄くして、加工部の肉厚を０．３〜１．０ｍｍ薄くすることが最も好ましい。
【００１５】
冷間圧延加工又は温間圧延加工によって薄肉部を形成する場合、金属板の厚みや材料により薄肉化する量（金属板の変形量）は異なるが、一度の冷間圧延加工又は温間圧延加工で０．１〜０．５ｍｍ程度肉厚を薄くすることが適当である。一度の加工における金属板の変形量をあまり大きくすると、冷間圧延加工又は温間圧延加工が施されて薄肉化された薄肉部分と、冷間圧延加工又は温間圧延加工が施されていない厚肉部分との肉厚差が大きくなり、薄肉部分と厚肉部分との間に亀裂が生じやすくなってしまうためである。
【００１６】
本発明では、上述の亀裂を起こしにくくするため、図１に示すように、互いに隣接する薄肉部１０と厚肉部１２との間に傾斜部１４を設ける。すなわち、薄肉部と厚肉部との間に傾斜部を設け、薄肉部から厚肉部にかけて徐々に厚くすることにより、金属板の厚みが急激に変化しないようにし、ボールインパクト時に発生する応力が厚みの変化する部分に集中しないようにする。この傾斜部の角度θは４０°〜７５°の範囲が好ましい。７５°より大きいと金属板の厚みの変化が大きくなって薄肉部と厚肉部との間に前記応力が集中しやすくなり、角度θが４０°未満であると薄肉部の面積が小さくなる。
【００１７】
【実施例】
次に実施例を示す。本実施例のゴルフクラブヘッドは、β型チタニウム合金であるＴｉ−１５Ｍｏ−５Ｚｒ−３Ａｌの圧延材をフェース部材に用いるとともに、ヘッド本体をα−β型チタニウム合金であるＴｉ−６Ａｌ−４Ｖにより鋳造で成形したもので、ヘッド本体にフェース部材を嵌合固定したものである。
【００１８】
前記フェース部材に使用するβ型チタニウム合金からなる金属板は、次のようにして作製した。まず、厚み４．０ｍｍの板材を冷間圧延加工により厚み２．８ｍｍに均一に加工した。その後、コルゲーションを形成するフェース部の表側ではなく反対側になる面に、幅５０ｍｍで高さ０．３ｍｍの凸部を有するローラを下側のローラとして取り付け、一方フェース部の表側になる面に、上側の単なる円筒状のローラを取り付けて、前記板材を上下ローラの間に通し、部分的に薄くなるように冷間圧延加工を施した。このとき、前述した薄肉部と厚肉部との間の傾斜部の角度θは６０°であった。この傾斜部を形成することにより、薄肉部と厚肉部との間にひび割れが生じることなく、金属板が綺麗に仕上がった。また、図１に示した厚肉部の厚みａ、薄肉部の厚みｂ及び厚み差ａ−ｂの値は下記表１に示すとおりであった。なお、実施例１〜３は、同様の加工を３回行ったものである。
【００１９】
【表１】
0003779531.tif 000002
【００２０】
ローラの凸部の高さ０．３ｍｍに対し、冷間圧延では０．１ｍｍの段差ができた。また、中間部（薄肉部）が圧下し、中間部面が引き延ばされた影響から、およそ０．１ｍｍほど左右の厚肉部の厚みも薄くなったものである。また、このときの、一度目の冷間圧延を行った部分の引張強度と、さらに冷間圧延を加えた部分の引張強度を表に示す。
【００２１】
【表２】
0003779531.tif 000003
【００２２】
上記のようにして作製した板材を、その後のブランギング工程でフェース部の形に打ち抜き、さらにその後のプレス工程で、スコアーライン、バルジ及びローラが付くように油圧プレスにて加工を施し、フェース部材を完成させた。ヘッド本体のフェース開口部に完成したフェース部材を溶接により固着した後、熱処理によって硬化させた。さらに、研磨工程により重量調整を行うとともに、溶接によるビード部を削り落とし、塗装工程を経てゴルフクラブヘッドを完成させた。
【００２３】
得られたゴルフクラブヘッドにゴルフシャフト及びグリップを取り付け、ゴルフクラブを完成させた。そして、そのクラブを試打して評価を行った。評価は下記のように行った。ここで、ヘッドスピード及びボール初速は、ブリヂストンスポーツ株式会社製の計測システム「サイエンスアイ」を用い、ＣＣＤカメラにより画像データを取り込んで測定を行った。
（ヘッドスピード）
１番ウッド（Ｗ１）によりボールをインパクトする直前のヘッドスピードを測定した。
（ボール初速）
１番ウッド（Ｗ１）によりボールをインパクトした直後のボール初速を測定した。
（ミート率）
前記ボール初速を前記ヘッドスピードで割った値をミート率とした。
（飛距離）
１番ウッド（Ｗ１）によりボールをインパクトした後、ボールが最初に地面に接するまでの直線距離を測定した。
【００２４】
また、比較例１としてフェース部材全体を圧延して厚み２．７ｍｍにしたもの、比較例２としてフェース部材を圧延加工しないもの（厚み２．８ｍｍ）を用いた。結果を下記表３に示す。
【００２５】
【表３】
0003779531.tif 000004
【００２６】
その結果、フェース部に部分的に圧延加工を施して薄肉部を形成することにより、ボールの反発を高める効果を得ることができることがわかった。また、金属板をローラ間に通すだけで薄肉部と厚肉部を作ることができ、肉厚の異なる部分を有する金属板を簡単に作製できることがわかった。さらに、圧延により薄肉した部分と元々の厚みの部分との間に急激な段差が生じず、またこの部分に亀裂も生じず、圧延加工によって強度上問題のない金属板が得られることが確認された。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように、本発明のゴルフクラブは、複数個の分割殻を組み合わせて作製され、かつ、分割殻のうちのフェース部は肉厚の異なる部分を有する金属板からなる金属製ゴルフクラブヘッドにシャフトを取り付けてなるゴルフクラブであって、前記肉厚の異なる部分を有する金属板の強度が高く、またこの金属板を圧延加工によって簡単に作製できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】   肉厚の異なる部分を有する金属板の一例を示す断面図である。
【図２】   （ａ）は圧延ローラの一例を示す正面図、（ｂ）はこの圧延ローラを用いて圧延加工を行った金属板の断面図である。
【符号の説明】
２  凸部
４  圧延ローラ
６  凹部
８  金属板
１０  薄肉部
１２  厚肉部
１４  傾斜部
【図１】
0003779531.tif 000005
【図２】
0003779531.tif 000006