JP2004267286A - ゴルフクラブヘッド - Google Patents
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Abstract
【課題】鋼材からなるフェース部材と、チタンまたはチタン合金からなるヘッド本体とが堅牢に接合したゴルフクラブヘッドを得る。
【解決手段】ゴルフクラブヘッド10は、前面に開口部を有するヘッド本体12と、前記開口部の近傍に設けられた段部18に当接するフェース部材14とを有する。ヘッド本体12はチタンまたはチタン合金からなり、かつ段部18の側面および開口部周縁には、ニッケル、銅または銅合金からなる金属層20が形成されている。この金属層20が形成された段部18とフェース部材14とは、Sn基はんだ22を介して接合されている。
【選択図】図3
【解決手段】ゴルフクラブヘッド10は、前面に開口部を有するヘッド本体12と、前記開口部の近傍に設けられた段部18に当接するフェース部材14とを有する。ヘッド本体12はチタンまたはチタン合金からなり、かつ段部18の側面および開口部周縁には、ニッケル、銅または銅合金からなる金属層20が形成されている。この金属層20が形成された段部18とフェース部材14とは、Sn基はんだ22を介して接合されている。
【選択図】図3
Description
【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し、一層詳細には、互いに異種の金属材からなるヘッド本体とフェース部材との接合部の強度が優れたゴルフクラブヘッドに関する。
【0002】
【従来の技術】
ゴルフクラブヘッドに対しては、打球したボールが意図した方向に飛行する方向安定性が希求される。このような観点から、ゴルフクラブヘッドの体積を大きくして打球最適領域(スイートエリア)を大きくすることにより、方向安定性を向上させることが広汎に行われている。
【0003】
しかしながら、体積を大きくすることに伴い、ゴルフクラブヘッドの重量も大きくなる。このため、ゴルフクラブのスイング速度が遅くなり、その結果、ゴルフボールに付与される反発力が小さくなるので、ゴルフボールの飛距離が短くなるという不具合を招く。
【0004】
そこで、高強度が必要であるフェース部材のみを鋼材で構成するとともに、ヘッド本体はチタンまたはチタン合金等の比重が小さい金属材から構成することが行われている。
【0005】
ところで、一般的に、鋼材とチタンまたはチタン合金とを溶接によって接合することは困難である。そこで、例えば、特許文献1に提案されているように、ヘッド本体(チタンまたはチタン合金)とフェース部材(鋼材)とを、銀ろうでろう付けすることによって接合することが想起される。
【0006】
しかしながら、この場合、チタンまたはチタン合金に対する銀ろうの濡れ性が必ずしも良好であるとは言い難い。このため、ヘッド本体とフェース部材との接合部の強度が必ずしも充分ではない場合がある。
【0007】
このような不具合を回避するべく、特許文献2において、ヘッド本体の表面に金属層を設けることによって、ろう材の濡れ性を向上させることが提案されている。
【0008】
ところで、特許文献2においては、ヘッド本体の材質として、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼、チタン、チタン合金、ニッケル合金、またはアモルファス合金を選定し、かつフェース部材をヘッド本体に比して比重が小さい素材を使用することが好ましいことが記載されている。
【0009】
そして、ろう材としては、インジウム合金、スズ−亜鉛合金、スズ−鉛合金、鉛−インジウム−銀合金、鉛−インジウム合金、インジウム−カドミニウム−スズ合金のいずれかが好ましいとされ、さらに、金属層としては、銅、真鍮や青銅等の銅合金、ニッケル、ニッケル合金のいずれかが好ましいとされている。
【0010】
しかしながら、このようなろう材および金属層が、チタンまたはチタン合金からなるヘッド本体と、鋼材からなるフェース部材との接合に必ずしも適したものであるとは限らない。
【0011】
【特許文献1】
特開2002−239043号公報(段落[0024]〜[0026])
【特許文献2】
特開平11−244431号公報(段落[0003]、[0026]、[0027])
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記した技術に関連してなされたもので、チタンまたはチタン合金からなるヘッド本体と、鋼材からなるフェース部材とが確実に接合され、このためにヘッド本体とフェース部材との接合部の強度が確保されたゴルフクラブヘッドを提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、チタンまたはチタン合金からなるヘッド本体と、鋼材からなるフェース部材とが互いに接合されることによって構成されるゴルフクラブヘッドにおいて、
前記ヘッド本体には、少なくとも前記フェース部材を接合する接合部に金属層が形成され、
前記ヘッド本体と前記フェース部材とは、前記金属層とはんだとを介して互いに接合され、
前記はんだは、Agの含有量が5重量%以下であるSn基はんだであることを特徴とする。
【0014】
すなわち、本発明においては、フェース部材が、Sn基はんだに対する濡れ性が良好な鋼材からなる一方、Sn基はんだに対する濡れ性が良好な金属層がヘッド本体に設けられる。このため、一旦溶解されたSn基はんだは、フェース部材の周縁部、およびヘッド本体における接合部の広範囲に亘って拡がった後に固化する。
【0015】
このようにして広範囲に亘って拡散した後に固化したSn基はんだを介してフェース部材とヘッド本体とが堅牢に接合され、その結果、フェース部材とヘッド本体との接合強度が著しく優れるようになる。
【0016】
フェース部材の構成素材である鋼材としては、マルエージング鋼、または、マルテンサイト組織を有する合金鋼を例示することができる。このような鋼材からなるフェース部材は、ステンレス鋼等からなるフェース部材に比して優れた強度を有するので、フェース部材の厚みを小さくすることができる。これにより、ゴルフクラブヘッドの軽量化を図ることができる。
【0017】
前記合金鋼としては、0.02〜0.2重量%のC、0.05〜1.0重量%のSi、0.05〜1.0重量%のMn、3.0〜8.0重量%のNi、10.0〜25.0重量%のCr、3.0〜8.0重量%のMo、10.0〜20.0重量%のCoを含有し、残部がFeおよび不可避的不純物であるものが特に好ましい。このような合金鋼は、一層優れた強度を有するので、フェース部材の厚みを小さくすることが容易となる。
【0018】
なお、前記金属層の構成素材としては、Sn基はんだに対する濡れ性が良好であるものが選定される。このような金属材の好適な例としては、ニッケル、銅、銅合金のいずれかを挙げることができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るゴルフクラブヘッドにつき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【0020】
本実施の形態に係るゴルフクラブヘッドの分解斜視図を図1に示すとともに、接合した状態の縦断面図を図2に示す。このゴルフクラブヘッド10は、前面(打球面側)に開口部が設けられたヘッド本体12と、前記開口部を閉塞するように接合されたフェース部材14とを有するウッド型ゴルフクラブヘッドである。尚、図1および図2中、参照符号16は、図示しないシャフトを嵌合するためのホーゼル部を示す。
【0021】
この場合、ヘッド本体12は、鋳造加工、鍛造加工またはプレス成形加工等によって作製されたチタンまたはチタン合金製の中空体である(図2参照)。チタン合金の好適な例としては、Ti−6%Al−4%V合金(数字は重量%。以下同じ)やTi−15%V−3%Cr−3%Sn−3%Al合金、Ti−15%Mo−3%Al−2.7%Nb−0.25%Si合金、Ti−15%Mo−5%Zr−3%Al合金、Ti−13%V−11%Cr−3%Al合金、Ti−3%Al−8%V−6%Cr−4%Mo−4%Zr合金等を挙げることができる。
【0022】
ヘッド本体12の中空内部において、開口部周縁には、フェース部材14の周縁部が当接する段部18が突出形成されている。そして、本実施の形態においては、図3に拡大して示すように、この段部18の側面および開口部周縁に金属層20が形成されている。
【0023】
この場合、金属層20は、ニッケル、銅、銅合金のいずれかからなる。このような金属材からなる金属層20は、後述するSn基はんだ22に対する濡れ性が良好である。このため、該Sn基はんだ22を介してフェース部材14に堅牢に接合されるので好適である。
【0024】
金属層20は、例えば、電気メッキ、無電解メッキまたは気相メッキ等の各種メッキ法によって形成することができる。なお、金属層20の厚みは、5〜50μmとすればよい。
【0025】
フェース部材14は、ゴルフボールを打球する部分に配設される部材であり、上記したように、ヘッド本体12の前記開口部を閉塞している。この場合、フェース部材14は、特開平7−136300号公報に開示されている合金鋼からなる。すなわち、該フェース部材14は、0.02〜0.2重量%のC、0.05〜1.0重量%のSi、0.05〜1.0重量%のMn、3.0〜8.0重量%のNi、10.0〜25.0重量%のCr、3.0〜8.0重量%のMo、10.0〜20.0重量%のCoを含み、残部がFeおよび不可避的に混入する不純物であり、かつその金属組織の主体がマルテンサイトである合金鋼からなる。
【0026】
ここで、合金鋼のCの含有量は、耐蝕性を低下させることなく強度を高めるため、0.02〜0.2重量%に設定される。SiおよびMnの含有量は、夫々脱酸剤としての適当量である0.05〜1.0重量%である。NiおよびCrの含有量は、マルテンサイト主体の金属組織を形成するのに適当な3.0〜8.0重量%および10.0〜25.0重量%とする。Moが3.0重量%未満であると強度が低下し、8.0重量%より多いと靱性が低下する。また、Coが10.0重量%より少ないとフェライト組織が多くなり、20.0重量%より多いとオーステナイト組織が多くなる。いずれの場合も硬度が小さくなる。
【0027】
このような合金鋼は、一般的なステンレス鋼に比して引張り強度が著しく大きい。このため、必要な強度を維持しながらフェース部材14を薄肉化することができる。換言すれば、肉厚が小さいながらも破損が生じ難いフェース部材14を構成することができる。
【0028】
具体的には、本実施の形態において、フェース部材14の厚みは1.0〜2.2mmの範囲内であり、一般的なフェース部材の厚みが2.5mmを超えるのに対して著しく小さく設定される。厚みが小さいフェース部材14は、必然的に重量も小さいため、ゴルフクラブヘッド10の重量を小さくすることもできる。
【0029】
この合金鋼の比重は、ステンレス鋼と略同等である。したがって、ステンレス鋼からなるフェース部材と同一面積であれば、肉厚を小さくした分、フェース部材14に比して重量が小さくなる。すなわち、軽量なゴルフクラブヘッド10を構成することができる。または、フェース部材14を軽量化した分、例えば、ヘッド本体12のソール部の重量を大きくする等、ゴルフクラブヘッド10の慣性モーメントを大きくするための重量配分を行うようにしてもよい。
【0030】
一方、フェース部材14をステンレス鋼からなるフェース部材と同一重量とする場合、フェース部材14の面積、ひいてはゴルフクラブヘッド10の体積を大きくすることができる。これにより、ゴルフボールを打球することが容易なゴルフクラブヘッドを構成することができる。
【0031】
しかも、この合金鋼は、その金属組織の主体がマルテンサイトであるので、フェース部材14の硬度が高くなる。このため、摩耗や傷の発生を回避することができる。なお、金属組織におけるマルテンサイトの割合は、95%以上であることが好ましい。
【0032】
ヘッド本体12の段部18とフェース部材14とは、これらヘッド本体12とフェース部材14との間に介在されたSn基はんだ22によって互いに接合される。
【0033】
ここで、Sn基はんだ22としては、Agの含有量が5重量%以下であるものが使用される。このようなはんだの具体例としては、1999年にJIS Z3282として規定されたSn−3%Agはんだ、Sn−3.5%Agはんだ、Sn−4%Agはんだを挙げることができる。
【0034】
このようなSn基はんだ22は、溶解された際、段部18に形成された金属層20を良好に濡らす一方で、合金鋼(鋼材)からなるフェース部材14も良好に濡らす。すなわち、段部18、およびフェース部材14の周縁部の広範囲に亘って拡がる。このため、溶解されたSn基はんだ22が固化した際、段部18とフェース部材14とが広範囲に亘ってSn基はんだ22を介して堅牢に接合される。その結果、段部18とフェース部材14との接合強度が著しく高くなる。
【0035】
このように、本実施の形態においては、合金鋼(フェース部材14)を良好に濡らすSn基はんだ22を使用する一方で、該Sn基はんだ22に対する濡れ性が良好な金属層20をヘッド本体12の段部18に設けるようにしている。このため、段部18とフェース部材14との接合部の強度が優れたものとなる。
【0036】
換言すれば、Sn基はんだ22を採用することによって、上記のように優れた強度を有する合金鋼からなるフェース部材14をヘッド本体12に確実に接合することができる。このため、フェース部材14、ひいてはゴルフクラブヘッド10の軽量化を図ることができるとともに、ゴルフクラブヘッド10の慣性モーメントを向上させるために重量配分することが容易となる。
【0037】
しかも、Sn基はんだ22は、低温で容易に溶解するという性質を有する。このため、Sn基はんだ22を一旦溶融して固化する接合の際、ヘッド本体12の構成材料である合金鋼や、フェース部材14の構成材料であるチタンまたはチタン合金の各金属組織の構造が変化することもない。したがって、ヘッド本体12またはフェース部材14における強度等の諸特性が低下することを回避することができるという利点もある。
【0038】
なお、上記した実施の形態においては、ヘッド本体12の開口部に段部18を設けるようにしているが、図4に示すように、その形状が開口部に比して大きなフェース部材30を作製し、該フェース部材30で開口部を閉塞するようにしてもよい。この場合、図5に拡大して示すように、開口部の前端面に金属層20を設けるようにすればよい。
【0039】
いずれの場合においても、金属層20をヘッド本体12の全体に亘って形成するようにしてもよい。
【0040】
また、金属層20の材質は、ニッケル、銅、銅合金のいずれかに限定されるものではなく、Sn基はんだ22に対する濡れ性が良好である金属であればよい。
【0041】
さらに、金属層20の形成方法としては、例えば、化学的気相成長(CVD)法や物理的気相成長(PVD)法等、各種メッキ法以外の成膜方法を採用することもできる。
【0042】
さらにまた、フェース部材14、30は鋼材からなるものであればよく、上記の合金鋼の他、一般的なフェース部材の素材として広汎に使用されている18Ni系マルエージング鋼であってもよい。
【0043】
そして、本発明に係るゴルフクラブヘッドは、アイアン型のゴルフクラブヘッド等、ウッド型以外のものであってもよい。
【0044】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、フェース部材の材質を鋼材とする一方で、Sn基はんだに対して濡れ性の良好な金属層をヘッド本体における接合部に設けるようにしている。このため、Sn基はんだがフェース部材の周縁部、およびヘッド本体の接合部の広範囲に亘って拡がった後に固化するので、固化したSn基はんだを介してフェース部材とヘッド本体とが堅牢に接合される。これにより、フェース部材とヘッド本体との接合強度が著しく優れるようになるという効果が達成される。
【0045】
したがって、強度に優れた鋼材をフェース部材とすることができるので、耐久性に優れるとともに軽量なゴルフクラブヘッドを構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態に係るゴルフクラブヘッドの分解斜視図である。
【図2】図1に示すゴルフクラブヘッドの縦断面図である。
【図3】図2の要部拡大図である。
【図4】別の実施の形態に係るゴルフクラブヘッドの縦断面図である。
【図5】図4の要部拡大図である。
【符号の説明】
10…ゴルフクラブヘッド 12…ヘッド本体
14、30…フェース部材 16…ホーゼル部
18…段部 20…金属層
22…Sn基はんだ
【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し、一層詳細には、互いに異種の金属材からなるヘッド本体とフェース部材との接合部の強度が優れたゴルフクラブヘッドに関する。
【0002】
【従来の技術】
ゴルフクラブヘッドに対しては、打球したボールが意図した方向に飛行する方向安定性が希求される。このような観点から、ゴルフクラブヘッドの体積を大きくして打球最適領域(スイートエリア)を大きくすることにより、方向安定性を向上させることが広汎に行われている。
【0003】
しかしながら、体積を大きくすることに伴い、ゴルフクラブヘッドの重量も大きくなる。このため、ゴルフクラブのスイング速度が遅くなり、その結果、ゴルフボールに付与される反発力が小さくなるので、ゴルフボールの飛距離が短くなるという不具合を招く。
【0004】
そこで、高強度が必要であるフェース部材のみを鋼材で構成するとともに、ヘッド本体はチタンまたはチタン合金等の比重が小さい金属材から構成することが行われている。
【0005】
ところで、一般的に、鋼材とチタンまたはチタン合金とを溶接によって接合することは困難である。そこで、例えば、特許文献1に提案されているように、ヘッド本体(チタンまたはチタン合金)とフェース部材(鋼材)とを、銀ろうでろう付けすることによって接合することが想起される。
【0006】
しかしながら、この場合、チタンまたはチタン合金に対する銀ろうの濡れ性が必ずしも良好であるとは言い難い。このため、ヘッド本体とフェース部材との接合部の強度が必ずしも充分ではない場合がある。
【0007】
このような不具合を回避するべく、特許文献2において、ヘッド本体の表面に金属層を設けることによって、ろう材の濡れ性を向上させることが提案されている。
【0008】
ところで、特許文献2においては、ヘッド本体の材質として、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼、チタン、チタン合金、ニッケル合金、またはアモルファス合金を選定し、かつフェース部材をヘッド本体に比して比重が小さい素材を使用することが好ましいことが記載されている。
【0009】
そして、ろう材としては、インジウム合金、スズ−亜鉛合金、スズ−鉛合金、鉛−インジウム−銀合金、鉛−インジウム合金、インジウム−カドミニウム−スズ合金のいずれかが好ましいとされ、さらに、金属層としては、銅、真鍮や青銅等の銅合金、ニッケル、ニッケル合金のいずれかが好ましいとされている。
【0010】
しかしながら、このようなろう材および金属層が、チタンまたはチタン合金からなるヘッド本体と、鋼材からなるフェース部材との接合に必ずしも適したものであるとは限らない。
【0011】
【特許文献1】
特開2002−239043号公報(段落[0024]〜[0026])
【特許文献2】
特開平11−244431号公報(段落[0003]、[0026]、[0027])
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記した技術に関連してなされたもので、チタンまたはチタン合金からなるヘッド本体と、鋼材からなるフェース部材とが確実に接合され、このためにヘッド本体とフェース部材との接合部の強度が確保されたゴルフクラブヘッドを提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、チタンまたはチタン合金からなるヘッド本体と、鋼材からなるフェース部材とが互いに接合されることによって構成されるゴルフクラブヘッドにおいて、
前記ヘッド本体には、少なくとも前記フェース部材を接合する接合部に金属層が形成され、
前記ヘッド本体と前記フェース部材とは、前記金属層とはんだとを介して互いに接合され、
前記はんだは、Agの含有量が5重量%以下であるSn基はんだであることを特徴とする。
【0014】
すなわち、本発明においては、フェース部材が、Sn基はんだに対する濡れ性が良好な鋼材からなる一方、Sn基はんだに対する濡れ性が良好な金属層がヘッド本体に設けられる。このため、一旦溶解されたSn基はんだは、フェース部材の周縁部、およびヘッド本体における接合部の広範囲に亘って拡がった後に固化する。
【0015】
このようにして広範囲に亘って拡散した後に固化したSn基はんだを介してフェース部材とヘッド本体とが堅牢に接合され、その結果、フェース部材とヘッド本体との接合強度が著しく優れるようになる。
【0016】
フェース部材の構成素材である鋼材としては、マルエージング鋼、または、マルテンサイト組織を有する合金鋼を例示することができる。このような鋼材からなるフェース部材は、ステンレス鋼等からなるフェース部材に比して優れた強度を有するので、フェース部材の厚みを小さくすることができる。これにより、ゴルフクラブヘッドの軽量化を図ることができる。
【0017】
前記合金鋼としては、0.02〜0.2重量%のC、0.05〜1.0重量%のSi、0.05〜1.0重量%のMn、3.0〜8.0重量%のNi、10.0〜25.0重量%のCr、3.0〜8.0重量%のMo、10.0〜20.0重量%のCoを含有し、残部がFeおよび不可避的不純物であるものが特に好ましい。このような合金鋼は、一層優れた強度を有するので、フェース部材の厚みを小さくすることが容易となる。
【0018】
なお、前記金属層の構成素材としては、Sn基はんだに対する濡れ性が良好であるものが選定される。このような金属材の好適な例としては、ニッケル、銅、銅合金のいずれかを挙げることができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るゴルフクラブヘッドにつき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【0020】
本実施の形態に係るゴルフクラブヘッドの分解斜視図を図1に示すとともに、接合した状態の縦断面図を図2に示す。このゴルフクラブヘッド10は、前面(打球面側)に開口部が設けられたヘッド本体12と、前記開口部を閉塞するように接合されたフェース部材14とを有するウッド型ゴルフクラブヘッドである。尚、図1および図2中、参照符号16は、図示しないシャフトを嵌合するためのホーゼル部を示す。
【0021】
この場合、ヘッド本体12は、鋳造加工、鍛造加工またはプレス成形加工等によって作製されたチタンまたはチタン合金製の中空体である(図2参照)。チタン合金の好適な例としては、Ti−6%Al−4%V合金(数字は重量%。以下同じ)やTi−15%V−3%Cr−3%Sn−3%Al合金、Ti−15%Mo−3%Al−2.7%Nb−0.25%Si合金、Ti−15%Mo−5%Zr−3%Al合金、Ti−13%V−11%Cr−3%Al合金、Ti−3%Al−8%V−6%Cr−4%Mo−4%Zr合金等を挙げることができる。
【0022】
ヘッド本体12の中空内部において、開口部周縁には、フェース部材14の周縁部が当接する段部18が突出形成されている。そして、本実施の形態においては、図3に拡大して示すように、この段部18の側面および開口部周縁に金属層20が形成されている。
【0023】
この場合、金属層20は、ニッケル、銅、銅合金のいずれかからなる。このような金属材からなる金属層20は、後述するSn基はんだ22に対する濡れ性が良好である。このため、該Sn基はんだ22を介してフェース部材14に堅牢に接合されるので好適である。
【0024】
金属層20は、例えば、電気メッキ、無電解メッキまたは気相メッキ等の各種メッキ法によって形成することができる。なお、金属層20の厚みは、5〜50μmとすればよい。
【0025】
フェース部材14は、ゴルフボールを打球する部分に配設される部材であり、上記したように、ヘッド本体12の前記開口部を閉塞している。この場合、フェース部材14は、特開平7−136300号公報に開示されている合金鋼からなる。すなわち、該フェース部材14は、0.02〜0.2重量%のC、0.05〜1.0重量%のSi、0.05〜1.0重量%のMn、3.0〜8.0重量%のNi、10.0〜25.0重量%のCr、3.0〜8.0重量%のMo、10.0〜20.0重量%のCoを含み、残部がFeおよび不可避的に混入する不純物であり、かつその金属組織の主体がマルテンサイトである合金鋼からなる。
【0026】
ここで、合金鋼のCの含有量は、耐蝕性を低下させることなく強度を高めるため、0.02〜0.2重量%に設定される。SiおよびMnの含有量は、夫々脱酸剤としての適当量である0.05〜1.0重量%である。NiおよびCrの含有量は、マルテンサイト主体の金属組織を形成するのに適当な3.0〜8.0重量%および10.0〜25.0重量%とする。Moが3.0重量%未満であると強度が低下し、8.0重量%より多いと靱性が低下する。また、Coが10.0重量%より少ないとフェライト組織が多くなり、20.0重量%より多いとオーステナイト組織が多くなる。いずれの場合も硬度が小さくなる。
【0027】
このような合金鋼は、一般的なステンレス鋼に比して引張り強度が著しく大きい。このため、必要な強度を維持しながらフェース部材14を薄肉化することができる。換言すれば、肉厚が小さいながらも破損が生じ難いフェース部材14を構成することができる。
【0028】
具体的には、本実施の形態において、フェース部材14の厚みは1.0〜2.2mmの範囲内であり、一般的なフェース部材の厚みが2.5mmを超えるのに対して著しく小さく設定される。厚みが小さいフェース部材14は、必然的に重量も小さいため、ゴルフクラブヘッド10の重量を小さくすることもできる。
【0029】
この合金鋼の比重は、ステンレス鋼と略同等である。したがって、ステンレス鋼からなるフェース部材と同一面積であれば、肉厚を小さくした分、フェース部材14に比して重量が小さくなる。すなわち、軽量なゴルフクラブヘッド10を構成することができる。または、フェース部材14を軽量化した分、例えば、ヘッド本体12のソール部の重量を大きくする等、ゴルフクラブヘッド10の慣性モーメントを大きくするための重量配分を行うようにしてもよい。
【0030】
一方、フェース部材14をステンレス鋼からなるフェース部材と同一重量とする場合、フェース部材14の面積、ひいてはゴルフクラブヘッド10の体積を大きくすることができる。これにより、ゴルフボールを打球することが容易なゴルフクラブヘッドを構成することができる。
【0031】
しかも、この合金鋼は、その金属組織の主体がマルテンサイトであるので、フェース部材14の硬度が高くなる。このため、摩耗や傷の発生を回避することができる。なお、金属組織におけるマルテンサイトの割合は、95%以上であることが好ましい。
【0032】
ヘッド本体12の段部18とフェース部材14とは、これらヘッド本体12とフェース部材14との間に介在されたSn基はんだ22によって互いに接合される。
【0033】
ここで、Sn基はんだ22としては、Agの含有量が5重量%以下であるものが使用される。このようなはんだの具体例としては、1999年にJIS Z3282として規定されたSn−3%Agはんだ、Sn−3.5%Agはんだ、Sn−4%Agはんだを挙げることができる。
【0034】
このようなSn基はんだ22は、溶解された際、段部18に形成された金属層20を良好に濡らす一方で、合金鋼(鋼材)からなるフェース部材14も良好に濡らす。すなわち、段部18、およびフェース部材14の周縁部の広範囲に亘って拡がる。このため、溶解されたSn基はんだ22が固化した際、段部18とフェース部材14とが広範囲に亘ってSn基はんだ22を介して堅牢に接合される。その結果、段部18とフェース部材14との接合強度が著しく高くなる。
【0035】
このように、本実施の形態においては、合金鋼(フェース部材14)を良好に濡らすSn基はんだ22を使用する一方で、該Sn基はんだ22に対する濡れ性が良好な金属層20をヘッド本体12の段部18に設けるようにしている。このため、段部18とフェース部材14との接合部の強度が優れたものとなる。
【0036】
換言すれば、Sn基はんだ22を採用することによって、上記のように優れた強度を有する合金鋼からなるフェース部材14をヘッド本体12に確実に接合することができる。このため、フェース部材14、ひいてはゴルフクラブヘッド10の軽量化を図ることができるとともに、ゴルフクラブヘッド10の慣性モーメントを向上させるために重量配分することが容易となる。
【0037】
しかも、Sn基はんだ22は、低温で容易に溶解するという性質を有する。このため、Sn基はんだ22を一旦溶融して固化する接合の際、ヘッド本体12の構成材料である合金鋼や、フェース部材14の構成材料であるチタンまたはチタン合金の各金属組織の構造が変化することもない。したがって、ヘッド本体12またはフェース部材14における強度等の諸特性が低下することを回避することができるという利点もある。
【0038】
なお、上記した実施の形態においては、ヘッド本体12の開口部に段部18を設けるようにしているが、図4に示すように、その形状が開口部に比して大きなフェース部材30を作製し、該フェース部材30で開口部を閉塞するようにしてもよい。この場合、図5に拡大して示すように、開口部の前端面に金属層20を設けるようにすればよい。
【0039】
いずれの場合においても、金属層20をヘッド本体12の全体に亘って形成するようにしてもよい。
【0040】
また、金属層20の材質は、ニッケル、銅、銅合金のいずれかに限定されるものではなく、Sn基はんだ22に対する濡れ性が良好である金属であればよい。
【0041】
さらに、金属層20の形成方法としては、例えば、化学的気相成長(CVD)法や物理的気相成長(PVD)法等、各種メッキ法以外の成膜方法を採用することもできる。
【0042】
さらにまた、フェース部材14、30は鋼材からなるものであればよく、上記の合金鋼の他、一般的なフェース部材の素材として広汎に使用されている18Ni系マルエージング鋼であってもよい。
【0043】
そして、本発明に係るゴルフクラブヘッドは、アイアン型のゴルフクラブヘッド等、ウッド型以外のものであってもよい。
【0044】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、フェース部材の材質を鋼材とする一方で、Sn基はんだに対して濡れ性の良好な金属層をヘッド本体における接合部に設けるようにしている。このため、Sn基はんだがフェース部材の周縁部、およびヘッド本体の接合部の広範囲に亘って拡がった後に固化するので、固化したSn基はんだを介してフェース部材とヘッド本体とが堅牢に接合される。これにより、フェース部材とヘッド本体との接合強度が著しく優れるようになるという効果が達成される。
【0045】
したがって、強度に優れた鋼材をフェース部材とすることができるので、耐久性に優れるとともに軽量なゴルフクラブヘッドを構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態に係るゴルフクラブヘッドの分解斜視図である。
【図2】図1に示すゴルフクラブヘッドの縦断面図である。
【図3】図2の要部拡大図である。
【図4】別の実施の形態に係るゴルフクラブヘッドの縦断面図である。
【図5】図4の要部拡大図である。
【符号の説明】
10…ゴルフクラブヘッド 12…ヘッド本体
14、30…フェース部材 16…ホーゼル部
18…段部 20…金属層
22…Sn基はんだ
Claims (4)
- チタンまたはチタン合金からなるヘッド本体と、鋼材からなるフェース部材とが互いに接合されることによって構成されるゴルフクラブヘッドにおいて、
前記ヘッド本体には、少なくとも前記フェース部材を接合する接合部に金属層が形成され、
前記ヘッド本体と前記フェース部材とは、前記金属層とはんだとを介して互いに接合され、
前記はんだは、Agの含有量が5重量%以下であるSn基はんだであることを特徴とするゴルフクラブヘッド。 - 請求項1記載のゴルフクラブヘッドにおいて、前記フェース部材の構成素材である鋼材は、マルエージング鋼、または、マルテンサイト組織を有する合金鋼であることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
- 請求項2記載のゴルフクラブヘッドにおいて、前記合金鋼は、0.02〜0.2重量%のC、0.05〜1.0重量%のSi、0.05〜1.0重量%のMn、3.0〜8.0重量%のNi、10.0〜25.0重量%のCr、3.0〜8.0重量%のMo、10.0〜20.0重量%のCoを含有し、残部がFeおよび不可避的不純物である合金鋼であることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載のゴルフクラブヘッドにおいて、前記金属層は、ニッケル、銅、銅合金のいずれかからなることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
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