JP2006212092A - ゴルフクラブヘッド及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【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を提供する。
【解決手段】 ボールを打撃するフェース部２を有するゴルフクラブヘッド１であって、前記フェース部２の少なくとも一部は、ヤング率が１２０〜１６０ＧＰａかつ引張強度が９５０〜２２００ＧＰａの高強度・低反発合金から形成される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、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。

近年、ゴルフクラブヘッドは、慣性モーメントを増大させるために、ヘッド体積の大型化が進んでいる。このようなゴルフクラブヘッドは、金属材料としてチタン合金が主として用いられる。また、従来のチタン合金は、高い強度及び低いヤング率を有した高強度・高反発合金（例えばＴｉ−１５Ｍｏ−５Ｚｒ−３Ａｌ等）又は低い強度及び高いヤング率を具えた低強度・低反発合金（例えばＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ等）が主流である（下記特許文献１参照。）。

ところで、Ｕ．Ｓ．Ｇ．Ａ．やＲ＆Ａ等は、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。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。従って、今後製造されるクラブは、反発係数の規制値をクリアすること、言い換えると、これまでより反発係数を小さくする必要がある。

インピーダンスマッチング理論等により、ヘッドの反発係数は、フェース部の剛性を小さくするほど大きくなる。具体的には、フェース部２の厚さが小さいほど又はフェース部を構成する材料のヤング率が小さいほどヘッドの反発係数は大きくなる。従って、これまでの材料を前提とすると、ヘッドの反発係数を低下させるためには、フェース部の厚さを大きくする必要がある。

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、ヘッド重心がフェース部側へと変化し、ひいては重心深度が小さくなる。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増えると、フェース部の重量は概ね５ｇ以上増加する。

このようなヘッドは、重心深度が小さくなるため、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。このように、反発係数を規制値内にコントロールするために、従来用いられていたフェース材料を用いてフェース部の厚さを増加させると、他の性能の悪化、とりわけ重心深度が小さくなって打球の方向性が悪化するという欠点が顕在化する。

特開平８−２８０８５３号公報

本発明のうち請求項１ないし４記載の発明は、以上のような実情に鑑み案出なされたもので、フェース部の少なくとも一部を、高い引張強度及び高いヤング率を有する高強度・低反発合金で構成することを基本として、耐久性を損ねることなくフェース部を薄肉化でき、ひいては重心深度が小さくなるのを防止しうるとともに、高いヤング率ゆえ薄肉のフェース部としても反発係数の上昇を抑え得るゴルフクラブヘッドを提供することを目的としている。

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部を有するゴルフクラブヘッドであって、前記フェース部の少なくとも一部は、ヤング率が１２０〜１６０ＧＰａかつ引張強度が９５０〜２２００ＭＰａの高強度・低反発合金から形成されることを特徴とする。

また請求項２記載の発明は、前記高強度・低反発合金は、Ａｌ：３．５〜６．５重量％及びＦｅ：０．１〜２．０重量％を有し、かつ残部がＴｉ及び不可避不純物であるチタン合金からなる請求項１記載のゴルフクラブヘッドである。

また請求項３記載の発明は、前記フェース部は、前記チタン合金を鍛造することにより形成されたフェース部材からなる請求項２記載のゴルフクラブヘッドである。

また請求項４記載の発明は、ヘッド体積が４００cm³ 以上、ヘッド重量が１７０〜２００ｇ、ヘッドの反発係数が０．８００以上かつ０．８３０未満及び前記フェース部のスイートスポットでの厚さが２．９〜３．２mmである請求項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。

ここで、ヘッドの反発係数は、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) に準拠して測定された値とする。

また、前記スイートスポットとは、ヘッド重心からフェース面に立てた法線が該フェース面と交わる点とする。

また請求項５記載の発明は、請求項３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。

本発明のゴルフクラブヘッドにおいて、フェース部の少なくとも一部は、ヤング率が１２０〜１６０ＧＰａかつ引張強度が９５０〜２２００ＭＰａの高強度・低反発合金から形成される。このような合金は薄肉化しても十分な強度及び耐久性を確保できる。また上述の合金は、耐久性等を損ねることなくフェース部を薄肉化しうる結果、フェース部の重量の増加を抑制し、ひいては重心深度が小さくなるのを防止できる。従って、打球の方向性を低下させるおそれもない。また、上述の高強度・低反発合金は、高いヤング率を有する低反発性を具えるため、薄肉化してフェース部に用いられた場合でもヘッドの反発係数の上昇を抑えることができる。従って、ゴルフ規則を満たしうるヘッドを容易に提供しうる。

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。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。

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からヒール側縁Ｅｄまでのびヘッド側面を形成するサイド部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を有したウッド型のものが例示される。

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にでき、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、さらに好ましくは４２０cm³ 以下が望ましい。

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。

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と本実施形態では溶接により固着されて該ヘッド１を形成するヘッド本体１Ｂとで構成される。このように、２つのパーツを接合して得られる２ピース構造のヘッドは、３ピース以上の構造のものに比して、接合（溶接）箇所を減じ生産性を向上しうる他、製造時のバラツキが低減される。

本実施形態のヘッド本体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、その前面にはフェース部材１Ａが接合される開口部Ｏが形成される。該開口部Ｏの縁部には、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片１７などが設けられるのが良い。この爪片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。なおシャフト差込部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。なお、ヘッド１を規定のライ角に傾ける際、このシャフト差込孔６ａの軸中心線ＣＬが基準となる。

また、前記ヘッド本体１Ｂは、種々の材料で構成でき、例えばアルミニウム合金、チタン、チタン合金又はステンレスなど金属材料により形成できる。またヘッド本体１Ｂは、２種以上の材料を複合させても良い。例えば、所望の重心位置などを得るために、タングステン合金等の高比重部材を例えばねじ、圧入等により複合することや、アルミニウム又はマグネシウム等の軽比重金属や、炭素繊維強化樹脂からなる樹脂部材を複合させたものでも良い。本実施形態のヘッド本体１Ｂは、α＋β型チタン合金であるＴｉ−６Ａｌ−４Ｖがロストワックス精密鋳造法により一体成形された鋳造品からなる。このため、ソール基体部１５に対してシャフト差込部６を精度良く成形でき、ライ角などのバラツキを減じ得る。

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。

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好ましい態様が示される。また、前記延長部９は、クラウン部３の一部を形成するクラウン部側の延長部９ａと、ソール部４の一部を形成するソール部側の延長部９ｂと、サイド部５のトウ側部分の一部を形成するトウ側の延長部９ｃと、前記サイド部５のヒール側部分の一部を形成するヒール側の延長部９ｄとを含むほぼ環状で形成される。基部７と延長部９とは、溶接等により接合されているのではなく、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。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のヒール側には、シャフト差込部６に合わせて凹状に切り欠かれている。

本実施形態において、ヘッド１は、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（図３を示す）を持つことになる。前記溶接がフェース面Ｆの周縁Ｅで行われると、作業性が悪いばかりか、その中空部ｉ側に研磨し得ない溶接ビードが残存し、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。本実施形態では、フェース部材１Ａが前記延長部９を含むことにより、溶接作業性が向上するばかりか、重心深度が小さくなるのが防止される。

以上の観点より、前記延長部９のヘッド前後方向の長さ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。

またヘッド１は、フェース部２の少なくとも一部が、１２０〜１６０ＧＰａのヤング率及び９５０〜２２００ＭＰａの引張強度を有する高強度・低反発合金から形成される。本実施形態では、フェース部材１Ａがこのような高強度・低反発合金から形成されることにより、フェース部２の全域が前記高強度・低反発合金により形成される。また、フェース部材１Ａが、各延長部９を有することにより、クラウン部３のフェース部側、ソール部４のフェース部側、サイド部５のトウ側及びサイド部５のヒール側も前記高強度・低反発合金により形成される。

図５には、各種合金のヤング率と引張強度との関係を示す。従来、ゴルフクラブヘッドに用いられていた合金（従来例）は、いずれもヤング率が１２０ＧＰａよりも小さく、大きいものでもせいぜい１１５ＧＰａである。特に引張強度が大きいものは、総じてヤング率も小さくなる傾向がある。

これに対して、本発明で用いられる高強度・低反発合金では、従来に比して高いヤング率を有する。従って、例えば小さい厚さでフェース部２に用いられた場合でも、ヘッド１の反発係数の大幅な上昇が抑えられ、ひいては容易にゴルフ規則で定められた範囲内にヘッド１の反発係数をコントロールできる。また前記高強度・低反発合金は、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。従って、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。

ここで、高強度・低反発合金のヤング率が１２０ＧＰａ未満の場合、ヘッド１の反発係数をゴルフ規制内に抑えるためにフェース部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。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、高強度・低反発合金のヤング率が１６０ＧＰａを超える場合、強度及び耐久性を満足するフェース部の厚さとした場合、反発係数が０．８３０を大きく下回り、打球の飛距離が著しく低下する傾向があり好ましくない。好ましくは、前記ヤング率は、１５５ＧＰａ以下、より好ましくは１５０ＧＰａ以下、さらに好ましくは１４５ＧＰａ以下が望ましい。

また、前記高強度・低反発合金の引張強度が９５０ＭＰａ未満の場合、繰り返しの打球に耐えう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という欠点がある。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するため脆くなり、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。

このような高強度・低反発性合金としては、例えばＡｌ（アルミニウム）を３．５〜６．５重量％及びＦｅ（鉄）を０．１〜２．０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チタン合金が好適である。このようなチタン合金は、比重を４．３８以下に抑えることもでき、この値は一般的なチタン合金Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖよりも小さい。従って、この点でも本実施形態のヘッド１は、重心深度の増大に有利となる。

ここで、Ａｌの含有量が３．５重量％未満の場合、脆弱なω相が出現し易くなり、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６．５重量％を超える場合、塑性変形性が低下するため加工性が低下する。このような観点より、Ａｌの含有量は、より好ましくは４．０重量％以上、特に好ましくは４．５重量％以上が望ましく、上限については好ましくは６．０重量％以下、より好ましくは５．５重量％以下が望ましい。

また、前記Ｆｅは、Ｔｉとの金属間化合物を形成し難く、β相を安定化させる効果があり、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る。もし、Ｆｅの含有量が０．１重量％未満の場合、このような効果を得ることができない。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２．０重量％とする。Ｆｅの含有量は、特に好ましくは、０．５重量％以上、さらに好ましくは０．７重量％以上であり、かつ上限についてはさらに好ましくは１．５重量％以下、より好ましくは１．３重量％以下が望ましい。

また前記不可避不純物としては、Ｏ、Ｎ、Ｃ及び／又はＨ等が挙げられる。

先に述べたように、ゴルフクラブを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。

また、図３には、前記高強度・低反発合金を用いて作られた好ましい態様のフェース部２の厚さの分布が示される。

前記フェース部２は、例えば、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。前記中央部２Ａは、少なくともスイートスポットＳＳを含む領域とする。このようなフェース部２は、中央部２Ａによりフェース部２の強度及び耐久性を維持するとともに、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、このようなフェース部２の構造は、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も役立つ。

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３．２mm以下、より好ましくは３．１mm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３．２mm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。

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。

なお、本実施形態のフェース部２は、中央部２Ａと前記薄肉部２Ｂとの間に、厚さが滑らかに変化して両部２Ａ及び２Ｂを繋ぐ厚さ移行部２Ｃが設けられる。これにより、フェース部２の中央部２Ａと薄肉部２Ｂとの境界部など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。

また、ヘッド１の重心深度は、好ましくは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以下が望ましい。ヘッド１の重心深度は、図３に示されるように、ヘッド重心Ｇと前記スイートスポットＳＳとを結ぶ直線Ｎの長さ（直線Ｎに沿った長さ）とする。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、その結果、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ばかりか、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、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ち出し角が低くなり、飛距離が低下しやすい。

またヘッド１の慣性モーメントは、好ましくは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 以下が望ましい。本明細書で言う慣性モーメントは、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。該慣性モーメントが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、６０００ｇ・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い傾向がある。

以上のようなヘッド１は、前記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することが望ましい。前記チタン合金を熱間鍛造することにより、チタン合金の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。さらに、熱間鍛造では、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る。しかも、熱間鍛造では、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。また熱間鍛造では、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記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異ならせ得る。

本実施形態において、熱間鍛造は、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、丸棒の素材には、例えば電気炉にて好ましくは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ヘッド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、材料温度に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。

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。

以上説明したように、本発明では、高強度・低反発合金をフェース部の少なくとも一部を用いることにより、反発係数が０．８３０未満でかつその値に近く、しかもフェース部の重量が小さくかつ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。

本発明の効果を確認するために図１、図２の基本構造を有しかつ表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：４２０cm³
ロフト角：１０゜
ヘッド本体：Ｔｉ−６Ａｌー４Ｖのロストワックス精密鋳造品
フェース部の中央部の面積：１０cm²
フェース部の薄肉部の面積：３３cm²

実施例のフェース部材は、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溶接により溶接した。
テストの方法は、次の通りである。

＜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。数値が大きいほど良好であるが、ＵＳＧＡ等のゴルフ規則を満たすためには０．８３０未満である必要がある。

＜打球の方向性＞
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、目標方向と打球の停止位置との左右のずれ量（右又は左のいずれにずれた場合でも正の値。）を測定し、該ずれ量の平均値を以下の基準で５点法により評価した。そして、１０名の評価をさらに平均して示した。数値が大きいほど良好である。
５点：ズレ量が７．５ヤード以下
４点：ズレ量が１０．０ヤード以下
３点：ズレ量が１２．５ヤード以下
２点：ズレ量が１５．０ヤード以下
１点：ズレ量が１７．５ヤード以下

＜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。

＜フェース部の合金の疲労強度＞
両端を支持された水平な試料の中間部に荷重１２００ＭＰａの垂直荷重を周期２Hzで作用させる３点曲げ疲労試験を行い、試料が破損するまでの荷重負荷回数をそれぞれ測定した。試料は、スパン長３０mm、巾２０mm、厚さを２．５mmとした。評価は、実施例１の回数を１００とする指数で表示した。数値が大きいほど良好である。

＜フェース部の合金の衝撃強度＞
シャルピー衝撃試験機を使用し、幅１０mm、厚さ２mmの試料を使用し、３０Ｊのエネルギーでの衝撃強度を測定し、実施例１の結果を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。

比較例１及び３では、フェース部の厚さが小さいめ、反発係数が０．８３０を超えており、また耐久性が低い。比較例２及び４では、フェース部の厚さが大きいため、フェース部材の重量が大きく、その結果、重心深度や慣性モーメントも小さくなっている。このため、打球の方向性が低下している。これに対して、実施例のヘッドでは、反発係数を０．８３０未満としつつ重心深度及び慣性モーメントが大きいことが確認できる。その結果、打球の方向性に優れる。

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。 その基準状態の平面図である。 そのＡ−Ａ断面図である。 ヘッドの分解図である。 金属材料のヤング率と引張強度と関係を示すグラフである。

符号の説明

１ ゴルフクラブヘッド
１Ａ フェース部材
１Ｂ ヘッド本体
２ フェース部

Claims (5)

1. ボールを打撃するフェース部を有するゴルフクラブヘッドであって、
   前記フェース部の少なくとも一部は、ヤング率が１２０〜１６０ＧＰａかつ引張強度が９５０〜２２００ＭＰａの高強度・低反発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。
2. 前記高強度・低反発合金は、Ａｌ：３．５〜６．５重量％及びＦｅ：０．１〜２．０重量％を有し、かつ残部がＴｉ及び不可避不純物であるチタン合金からなる請求項１記載のゴルフクラブヘッド。
3. 前記フェース部は、前記チタン合金を鍛造することにより形成されたフェース部材からなる請求項２記載のゴルフクラブヘッド。
4. ヘッド体積が４００cm³ 以上、ヘッド重量が１７０〜２００ｇ、ヘッドの反発係数が０．８００以上かつ０．８３０未満及び前記フェース部のスイートスポットでの厚さが２．９〜３．２mmである請求項１乃至３のいずれかに記載のゴルフクラブヘッド。
5. 請求項３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。

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