JP2004065853A

JP2004065853A - ゴルフクラブヘッド、及びその製造方法

Info

Publication number: JP2004065853A
Application number: JP2002233121A
Authority: JP
Inventors: Harunobu Kusumoto; 楠本　晴信
Original assignee: Daiwa Seiko Co Ltd
Current assignee: Globeride Inc
Priority date: 2002-08-09
Filing date: 2002-08-09
Publication date: 2004-03-04

Abstract

【課題】複数の構成部材の少なくとも一部をレーザ溶接で接合した中空な金属製のゴルフクラブヘッドにおいて、充分な溶接強度が得られ、破損等が生じ難い構成のゴルフクラブヘッド、
【解決手段】本発明は、ヘッド本体１を構成する複数の構成部材がレーザ溶接によって接合されたゴルフクラブヘッドにおいて、一方の構成部材であるフェース２には、接合部全体に亘って、接合される他方のフェースプレート３を受ける受け部２ｂが形成されており、レーザ溶接による溶接部を、接合部全体に亘って、受け部２ｂまで達するように行なわれていることを特徴とする。
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中空な金属製のゴルフクラブヘッド、及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、中空な金属製のゴルフクラブヘッドは、ヘッドを構成するそれぞれの部分に適した材料を配したり、或いは適した形状にするため、複数の構成部材を溶接等で接合することにより作成されている。例えば、特開２００１−３４６９１８号には、種類及び厚みの異なる複数の金属材料をレーザ溶接で接合することでフェース部を形成したゴルフクラブヘッドが紹介されている。
【０００３】
そして、このようなゴルフクラブヘッドによれば、種類及び厚みの異なる複数の金属材料をレーザ溶接で接合したため、溶接部にひけや歪みが無く、実打テストを行なった結果、溶接部が割れない効果が得られたことが記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記したようなレーザ溶接で構成部材を接合した場合、良好な外観が得られ、しかも、溶接棒を使用しないことから、重量増加が無いという利点が得られるものの、溶接した部分は、本来その部分が持つ強度に対して、強度低下が生じている。すなわち、異なる金属材料を位置合わせし、接合端面同士をレーザ溶接する接合方法では、接合部全体に亘って、均等で充分な溶接強度が得られないことから、その部分が将来的に破損する可能性が大きく、充分に満足行くだけの期間、製品が問題なく使用できるとは限らない。
【０００５】
また、位置合わせが行ない易いように、開口部分に、装着される構成部材を当て付けて位置決めを行なうと共に脱落を防止する保持リブを形成する構成も開示されているが、レーザ溶接を行なうに当たって、充分な溶接強度を得るべく、保持リブに至るまでレーザ溶接を行なうと、保持リブが位置していない部分ではレーザ光が透過してしまい、結果として、溶接部分全体として均等で安定した溶接強度が得られなくなってしまう。
【０００６】
この発明は、上記した問題点に基づいて成されたものであり、複数の構成部材の少なくとも一部をレーザ溶接で接合した中空な金属製のゴルフクラブヘッドにおいて、充分な溶接強度が得られ、破損等が生じ難い構成のゴルフクラブヘッド及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明に係るゴルフクラブヘッドは、ヘッド本体を構成する複数の構成部材の少なくとも一部がレーザ溶接によって接合された構成において、前記構成部材の一方には、接合部全体に亘って、接合される他方の構成部材を受ける受け部が形成されており、前記レーザ溶接による溶接部は、接合部全体に亘って受け部まで達していることを特徴とする。
【０００８】
従来のように、接合される構成部材の夫々の端面同士を突き合わせ、この突き合わせた状態でレーザ溶接を行なうだけでは、接合部全体に亘って均等なレーザ溶接を行なうことが困難であり、また、接合部において、レーザ光が透過しないようにするためには、レーザ溶接を所定の深さまでしか行なうことができず、その結果、接合部の溶接強度が低下してしまう。
【０００９】
上記した構成のゴルフクラブヘッドによれば、構成部材の一方に、接合部全体に亘って、接合される他方の構成部材を受ける受け部を形成し、かつレーザ溶接による溶接部を、接合部全体に亘って受け部まで達するように行なっていることから、接合部全体に亘って均等で充分なレーザ溶接が容易に行なえ、その溶接強度の向上が図れるようになる。
【００１０】
また、本発明に係るゴルフクラブヘッドは、ヘッド本体を構成する複数の構成部材の少なくとも一部がレーザ溶接によって接合された構成において、各構成部材の接合が行なわれる端部には、それぞれ接合部全体に亘って、接合部全体に亘って突出部が形成されており、前記レーザ溶接による溶接部は、突出部まで達していることを特徴とする。
【００１１】
このような構成のゴルフクラブヘッドにおいても、レーザ溶接による溶接部を、接合部全体に亘って突出部まで達するように行なっていることから、接合部全体に亘って均等で充分なレーザ溶接が容易に行なえ、その溶接強度の向上が図れるようになる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１乃至図５は、本発明に係るゴルフクラブヘッドの一実施形態を示す図であり、図１はゴルフクラブヘッドのフェースプレートを外した状態を示す図、図２はフェースプレートを装着したゴルフクラブヘッドを示す図、図３はゴルフクラブヘッドの縦断面図、図４はゴルフクラブヘッドの平面断面図、そして、図５は図３の部分拡大図である。
【００１３】
この実施形態に係るゴルフクラブヘッドは、金属製で中空状に形成されており、複数の構成部材を溶接することでヘッド本体１が形成されている。この場合、複数の構成部材は、その全てがレーザ溶接によって接合されていても良いし、一部の接合部分にレーザ溶接を用い、それ以外の部分にはＴＩＧ溶接等、その他の方法による溶接法を用いても良い。また、各構成部材については、全体形状、及び具体的な接合個所は任意であり、適宜変形することが可能である。
【００１４】
具体的に本実施形態では、ヘッド本体１におけるフェース２に矩形の開口２ａを形成し、ここにフェースプレート３をレーザ溶接によって接合するように構成されている。なお、ヘッド本体１を形成するそれ以外の構成部材、例えば、トップ５、ソール６、トウ７、ヒール８、バック９等は、互いに、レーザ溶接、或いはＴＩＧ溶接等によって接合されており、フェース２もそれら互いに接合された構成部材に対してレーザ溶接、或いはＴＩＧ溶接等によって接合される（フェースは他の構成部材と一体成形されていても良い）。
【００１５】
上記した構成においては、各構成部材については様々な材料を使用することが可能である。例えば、フェースプレート３については、Ｔｉ−１５Ｍｏ−５Ｚｒ−３Ａｌ、Ｔｉ−１５Ｖ−３Ｃｒ−３Ａｌ−３Ｓｎ（β型チタン合金）や、Ｔｉ−４．５Ａｌ−３Ｖ−２Ｍｏ−２Ｆｅ（α−β型チタン合金）等の圧延材（引張り強度１１０〜１５０Ｋｇｆ／ｍｍ^２）を用いることが可能である。また、フェース２や、それ以外の構成部材については、例えば、Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ（α−β型チタン合金、引張り強度１００Ｋｇｆ／ｍｍ^２）等の金属材料を、鋳造等によって成形したものを用いることが可能である。
【００１６】
前記フェース２の矩形の開口２ａには、その内周に沿って、開口中心に向けて突出する受け部２ｂが一体的に形成されており、フェースプレート３の外端部が全周に亘って、その受け部に載置されるようになっている。この場合、開口２ａの深さは（受け部２ｂに至るまでの深さ）は、フェースプレート３の厚さと一致しており、フェースプレート３を開口２ａ内に設置した状態で、フェース２とフェースプレート３の表面が面一になるように構成されている。
【００１７】
そして、フェースプレート３が開口２ａ内に収められた状態で、その境界に沿ってヘッド本体１の外側から矢印Ｄ方向にレーザ光を照射することでフェースプレート３をフェース２に止着する（レーザ溶接する）。このレーザ溶接は、ヘッド本体１の外側から受け部２ｂに達するまで行われ（溶接部は点で示してある）、これは、フェースプレート３の全周に亘って行なわれる。この結果、フェースプレート３はその端面の深さ方向の全てが、全周に亘ってフェース２の端面に溶着されるため、充分な溶接強度が得られ、境界部分において、破損等が生じ難いゴルフクラブヘッドが得られる。また、このような構成では、フェース２とフェースプレート３の端面同士のみならず、受け部２ｂもフェースプレート３の下面の一部と溶着されるため、溶接強度がより向上する。
【００１８】
なお、レーザ溶接は、ＹＡＧレーザ溶接又はＣＯ_２レーザ溶接を用いる。特にＹＡＧレーザをすると、図５の溶接部のように、溶接部が表面側から奥側に向かって溶け込み部分が先細り状にならずに奥側まで同様の大きさで溶け込み部分が形成されるため、上記フェース２とフェースプレート３の端面同士、及び受け部２ｂとフェースプレート３の下面との溶接強度がより一層向上する。
【００１９】
また、上記したような構成では、レーザ溶接が行なわれる接合部における肉厚Ｔは、図５に示すように、接合される２つの構成部材の内、少なくとも強度の小さい方の部材（フェース２）の肉厚ｔよりも厚く形成しておくことが好ましい。このような構成によれば、接合部は、フェースプレート３より強度が小さいフェース２よりも肉厚に形成されることから、レーザ溶接で同肉厚のものを溶接した場合に比較して、接合部の強度が大きくなり、破損を効果的に防止することができる。また、部分的に肉厚を厚くするだけで、接合部における強度を大きくして、全体として効果的に薄肉厚化を図ることが可能となる。
【００２０】
上記したような方法でレーザ溶接したゴルフクラブヘッドと、フェースプレートを従来の方法でレーザ溶接したゴルフクラブヘッドについて、耐久性に関する試験を行なったところ、以下のような結果が得られた。
【００２１】
耐久試験を行なったゴルフクラブヘッドは、受け部を形成することなく、単にフェースプレート３をフェース２の開口に装着し、端面同士を当て付けてレーザ溶接したもの（図６（ａ）参照）、フェース２の開口に４箇所受け部２ｃを形成しておき、ここにフェースプレート３を載置して、端面同士を当て付けてレーザ溶接したもの（図６（ｂ）参照）、そして、上記した構成と同様、フェース２の開口の内周に、全周に亘って開口中心に向けて突出する受け部２ｂを形成し、ここにフェースプレート３を載置して、端面同士を当て付けてレーザ溶接したもの（図６（ｃ）参照）である。
【００２２】
なお、フェースプレート３は、いずれもＴｉ−１５Ｍｏ−５Ｚｒ−３Ａｌで、引張り強度が１４５Ｋｇｆ／ｍｍ^２、肉厚が２．５ｍｍのものを用い、それ以外のヘッド本体については、Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖで、引張り強度が１００Ｋｇｆ／ｍｍ^２、肉厚が２．５ｍｍで同様な容積のものを用いた。また、試験は、ヘッドスピード４８ｍ／ｓで、順に、センターで５００球、トウ側で５００球、ヒール側で５００球、再びセンターで５００球…と打球を行ない、フェースプレート３が、何球まで破損せずに打球できるかを計測した。
【００２３】
そして、結果的には、図６（ａ）及び（ｂ）のゴルフクラブヘッドでは、ともに６５０球で破損したが、図６（ｃ）の構成では、３０００球でも破損することは無かった。
【００２４】
以上のように、上述した実施形態の構成によれば、従来のレーザ溶接による構成部材同士の溶接方法と比較して、充分な溶接強度が得られ、破損等が生じ難い構成のゴルフクラブヘッドが得られるようになる。
【００２５】
図７及び図８は、本発明の第２の実施形態を示す図であり、図７はゴルフクラブヘッドの縦断面図、図８は部分拡大図である。
この実施形態では、各構成部材であるフェース２とフェースプレート３の接合が行なわれる端部には、それぞれ接合部全体に亘って、互いに同一高さで面接するように突出部２ｄ、３ｄが形成されており、レーザ溶接による溶接部は、その突出部に至るまで行なうようにしたものである。
【００２６】
このような構成のゴルフクラブヘッドにおいても、レーザ溶接による溶接は、接合部全体に亘って突出部２ｄ、３ｄに達するまで行なわれており、接合部全体に亘って、均等で充分な厚さ分溶接が成された状態にあることから、その溶接強度の向上が図れるようになる。
【００２７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、レーザ溶接が行なわれる接合部分に、接合部全体に亘って、受け部や突出部を形成し、この受け部や突出部に達する位置までレーザ溶接することに特徴があり、その他の構成については、適宜変形することが可能である。また、上記したようなレーザ溶接を行なう部分は、その他の構成部材同士を接合する接合部に適用しても良い。
【００２８】
なお、上述した受け部や突出部については、レーザ溶接が行なわれる部分全体に亘って連続的に形成されているのが好ましいが、部分的にそのような受け部や突出部が形成されていない領域があっても良い。また、上述した実施形態では、ウッド型のゴルフクラブヘッドを例にして説明したが、中空状のアイアンタイプのゴルフクラブヘッドにおいても適用することが可能である。
【００２９】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、複数の構成部材の少なくとも一部をレーザ溶接で接合した中空な金属製のゴルフクラブヘッドにおいて、充分な溶接強度が得られ、破損等が生じ難い構成が得られる。また、本発明によれば、そのような効果が得られるゴルフクラブヘッドが容易に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るゴルフクラブヘッドの一実施形態を示す図であり、フェースプレートを外した状態を示す図。
【図２】図１に示す構成において、フェースプレートを装着した状態を示す図。
【図３】ゴルフクラブヘッドの縦断面図。
【図４】ゴルフクラブヘッドの平面断面図。
【図５】図３の部分拡大図。
【図６】（ａ）〜（ｃ）を含み、それぞれ耐久試験を行なったゴルフクラブヘッドの構造を示す図。
【図７】本発明の第２の実施形態を示す図であり、ゴルフクラブヘッドの縦断面図。
【図８】図７の部分拡大図。
【符号の説明】
１　ヘッド本体
２　フェース
２ａ　開口
２ｂ　受け部
２ｄ　突出部
３　フェースプレート
３ｄ　突出部

Claims

ヘッド本体を構成する複数の構成部材の少なくとも一部がレーザ溶接によって接合されたゴルフクラブヘッドにおいて、
前記構成部材の一方には、接合部全体に亘って、接合される他方の構成部材を受ける受け部が形成されており、前記レーザ溶接による溶接部は、接合部全体に亘って受け部まで達していることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
前記レーザ溶接による接合部は、少なくとも前記構成部材の強度の小さい方の部材よりも肉厚に形成されてい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。
ヘッド本体を構成する複数の構成部材の少なくとも一部がレーザ溶接によって接合されたゴルフクラブヘッドにおいて、
各構成部材の接合が行なわれる端部には、それぞれ接合部全体に亘って、突出部が形成されており、前記レーザ溶接による溶接部は、突出部まで達していることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
複数の構成部材の少なくとも一部をレーザ溶接によって接合することでヘッド本体を製造するゴルフクラブヘッドの製造方法において、
前記構成部材の一方に、接合部全体に亘って、接合される他方の構成部材を受ける受け部を形成し、前記レーザ溶接を、接合部全体に亘って受け部まで達するように行なうことを特徴とするゴルフクラブヘッドの製造方法。
複数の構成部材の少なくとも一部をレーザ溶接によって接合することでヘッド本体を製造するゴルフクラブヘッドの製造方法において、
各構成部材の接合が行なわれる端部に、それぞれ接合部全体に亘って、突出部を形成し、前記レーザ溶接を、突出部まで達するように行なうことを特徴とするゴルフクラブヘッドの製造方法。