JP3229532B2 - ゴルフクラブヘッドおよびその部材の製造方法 - Google Patents

ゴルフクラブヘッドおよびその部材の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属製ゴルフクラ
ブヘッド並びにその部材の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、メタルウッドと称される金属又は
合金製ヘッドを有するドライバーなどのゴルフクラブが
出現し、打球の飛距離を伸ばし、方向性も正確で、打ち
易くなってきた。さらに金属又は合金の内でも反発力お
よび耐食性に優れ、かつ軽いチタン又はチタン合金製ヘ
ッドを有するメタルウッドが各種提案されている。特開
平4−367678号公報にはチタンおよびチタン合金
をゴルフクラブヘッドとした開示がある。又ジェラルミ
ンを用いる提案もされている。かかる金属中空ヘッドの
製造方法としては、特開平2−191474号公報に開
示されているように、複数の分割された部材から構成さ
れたゴルフクラブヘッドを、小さな開口部を有し、かつ
空洞部を有するフェース部とネック部を含むヘッド前部
を鋳造し、開口部から空洞内にバランスウェートを固着
した後、このヘッド前部に対向するヘッド後部を鍛造あ
るいはプレスによって形成し、かつヘッド前部とヘッド
後部を溶接によって接合する方法が採られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】小さな開口部を有し、
かつ空洞部を有するヘッドを成形する場合に用いられる
精密鋳造法は、工程が多くかつ複雑な上に、肉厚の薄い
ヘッド、表面仕上がりのよいヘッドの製造は困難であっ
た。又、板材から鍛造やプレスによる方法は多用されて
いる手法であるが、肉厚の薄いゴルフクラブヘッドに対
し、ほぼ均一な肉厚のものは製造可能であるが、強度を
加味し、ヘッドの部位により肉厚を制御することは不可
能であり、又、材料歩留りも悪い製造方法であった。そ
こで、本発明ではゴルフクラブヘッドの構成単位によっ
て、その成形性や機能を考慮して材質を異ならせ、特に
本出願人が開発して注目を浴びている急冷凝固Al合金
を用いることによって、強度を加味して肉厚を制御し、
かつ材料歩留りよく、製造が容易なゴルフクラブヘッド
を提供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、フェース部と
本体部とを一体に接合してなるゴルフクラブヘッドにお
いて、フェース部と本体部の少なくともいずれかが2種
の異なる合金にて一体的に成形されてなることを特徴と
するものである。具体的には、本体部が異なる合金の本
体とバランスウェートが一体に成形されている場合や、
フェース部又は本体部は急冷凝固Al合金よりなり、そ
の内周面側は異種の展伸性Al合金よりなっている場合
や、急冷凝固Al合金の端部周縁異種の易溶接性Al
合金よりなっている場合などがある。本発明はゴルフク
ラブヘッドを構成する各部材の各部位に適切な材料を適
用することによって、全体として優れた特性を発揮する
ゴルフクラブヘッドとなる。例えば内周面側に展伸性A
l合金を配することによって表面材料の特性を補った
り、周縁に易溶接性Al合金を配することによって、各
部材の溶接を容易にする。
【0005】本発明は又、上型と下型とから構成され、
上型と下型との接合部にはゴルフクラブヘッドのフェー
ス部又は本体成形用の成形部が設けられ、成形部直上
に、これに連通し材料が配される供給部および供給部へ
配された材料を成形部へ押出する押圧手段が設けられて
おり、成形部内には上記供給部に配される材料と異な
り、あらかじめ成形された部材を配し、供給部に配され
た材料を成形部へ押出すことにより、あらかじめ成形さ
れた部材と成形部へ押出した材料を一体的に成形するこ
とを特徴とするゴルフクラブヘッドの製造方法である。
上記のおいて、供給部へ配されて押出される材料は急冷
凝固Al合金が適当である。この押出される材料とあら
かじめ成形されて成形部内に配された材料との接触面に
は、両者を一体的に係合する係合部が形成されていると
よい。これによって異種の合金の結合が強固となる。
【0006】あらかじめ成形された部材は、バランスウ
ェート部や補強部である。さらに本発明は、前述の供給
部へ配される材料として、成形部側に急冷凝固Al合金
を配し、その上方にこれとは異なる異種合金を配し、こ
れを押圧手段により成形部へ押出すか、あるいは成形部
側に急冷凝固Al合金とは異なる合金を配し、その上方
に急冷凝固Al合金を配して、これを押圧手段により成
形部へ押出す方法である。かかる方法により、前者の場
合は、成形体の表層部に急冷凝固Al合金があり、内部
側に異種の展伸性Al合金が配されるものが得られ、硬
度と強度を兼ね備えた部材が得られる。又、後者の場合
は成形体の端縁部に急冷凝固Al合金とは異なる合金が
配されることとなり、これを易溶接性合金とすることに
よって、他の部材と溶接してゴルフクラブヘッドを作製
する際に溶接が容易となる。さらに前者および後者を組
み合せることも可能である。本発明に用いられる急冷凝
固Al合金は下記一般式のものが挙げられ、超塑性を示
す材料である。
【0007】(I)Ala1be (II)Ala1(b-c)2ce (III)Ala1(b-d)3de (IV)Ala1(b-c-d)2c3de (ただし、M1:Mn,Fe,Co,Ni,Moから選
ばれる少なくとも1種の元素、M2:V,Cr,Wから
選ばれる少なくとも1種の元素、M3:Li,Ca,M
g,Si,Cu,Znから選ばれる少なくとも1種の元
素、X:Nb,Hf,Ta,Y,Zr,Ti,Ag、希
土類元素及び希土類元素の集合体(Mm:ミッシュメタ
ル)から選ばれる少なくとも1種の元素、a,b,c,
d,eは原子パーセントで75≦a≦97、0.5≦b
≦15、0.1≦c≦5、0.5≦d≦5、0.5≦e
≦10) 具体的には下記の合金が例示できる。
【0008】Al78Ni12Mm10 Al92Ni4Fe1Mm3 Al87Ni85 Al89.5Ni8Zr2.5 Al89.6Ni8Zr2Mg0.4 Al90Ni7Zr2Cu1 Al91.8Ni6Nb0.2Hf1Ce1 Al92.5Ni5Fe1Zr1Ta0.5 Al93.5Ni211.5Ti2 Al87Co8Si1Cu2Nb1Zr1 Al91Mn2Mg2Zn14 Al87.5Ni7Co1Cr0.5Ca0.5Hf1Ti2.5 Al88.7Ni8Cr1Mg0.2Zn0.1Ce2 かかる材料は平均Al結晶粒径および金属間化合物の平
均粒子径が1μm以下であることが好ましく、より好ま
しくは、平均Al結晶粒径が0.005〜1μm、金属
間化合物の平均粒子径が0.001〜0.1μmであ
る。又、展伸性Al合金としては、6063,606
1,3004,7N01,ジュラルミン、超々ジュラル
ミンなどの合金が例示され、易溶接性Al合金として
は、5052,6N01,7N01などの合金が例示さ
れる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて発明の実施
の形態を説明する。図1は、本発明の対象となるゴルフ
クラブヘッドの各部材を分割して示した斜視図で、図中
1はフェース部、2はフェース部に続くホーゼル部、3
はクラウン部で、4はソール部である。クラウン部3と
ソール部4とは一体となって本体部を形成する。フェー
ス部1とホーゼル部2とは一体に成形され、クラウン部
3とソール部4とはそれぞれ別個に成形されて、最終的
に3つの部材が溶接等により接合されて中空のゴルフク
ラブヘッドとなる。図2は一体に接合して、クラブシャ
フト5を連結したものの斜視図で、フェース部1面には
溝6などが形成してある。
【0010】図3(イ)はフェース部1の斜視図で、同
(ロ)はA−A断面図であるが、内面に異種合金よりな
るリブ7が取付けてある。図4は図3とは異なる例を示
し図4(イ)はフェース部1の一部斜視図で、同(ロ)
はB−B断面であるが内面に異種合金よりなるリブ8が
取付けてある。ボールを打った時の打球感および打球音
を改善するため、又、好みに合せるため形状の異なるリ
ブが必要となる。図5(イ)はソール部4の斜視図で、
同(ロ)はC−C断面図であるが、内面に異種合金のバ
ランスウェイト9が取付けてある。バランスウェイト9
と表面形成材料との接合部には係合部10が形成されて
いる。
【0011】図6はフェース部1の断面図であるが、内
面の中央付近に主材料とは異なる展伸性Al合金の層が
設けてある。図7は図6の変形例で、展伸性Al合金の
層が盛り上って設けてある。図8はフェース部1の周縁
端部に易溶接性Al合金層12を形成したものである。
これによって、クラウン部あるいはソール部よりなる本
体部との接合を容易にする。図9は本発明の製造方法に
適した装置の説明図で、上型13と下型14よりなり、
両者の間に成形部15が設けてある。上型13の中心部
の成形部直上には材料16が配される供給部17が設け
られ、これに貫入するステム18によって材料16を供
給部17から成形部15に押圧入する。上型13には適
宜位置に補強体保持孔19を設け、そこに予じめ補強体
7を保持しておく。なお、図中20はヒーターである。
又、24はヒーターによる加熱温度を調節するための熱
電対である。
【0012】ついで、図10に示すようにヒーター20
にて上型、下型を加熱しながらステム18を押下して材
料16を成形部15内に圧入する。材料16は塑性流動
して成形部15内に行きわたり、かつ、補強体7の下端
部の周囲を取り巻き、これをしっかりと結合する。図1
1は請求項6に相当する例で、供給部17内にまず急冷
凝固Al合金材料21を配し、ついでその上に異種合金
材料22を配して、これをステム18により成形部15
内に押圧入する。急冷凝固Al合金材料21がまず成形
部15内に浸入し、最終的に異種合金材料22が製品の
内側相当部分に浸入し、前記図6および図7に示す態様
の製品が得られる。異種合金材料22として伸性Al
合金を用いれば、急冷凝固Al合金材料21のもつ靭性
の不足を補い、全体として耐衝撃性の増した成形体とな
る。
【0013】図12は請求項に相当する例で、供給部
17内にまず異種合金材料23を配し、その上に急冷凝
固Al合金材料21を配して、これをステム18により
成形部15内に押圧入する。異種合金材料23がまず成
形部15内に浸入し、それが後から成形部内に浸入する
急冷凝固Al合金材料21により押されて、成形部15
の末端に配され、前記図8に示す態様の製品が得られ
る。
【0014】
【発明の効果】本発明のゴルフクラブヘッドは、合金製
のフェース部と本体部とを一体に接合してなるものであ
るが、各部材の構成部位に応じて適宜合金の種類を変
え、それぞれの部位にふさわしい特性をもたせることに
より、全体としてバランスのとれたグラフヘッドとする
ものである。例えば、バランスウェート部にはそれなり
に重量のある合金を用い、各部材の端縁の溶接を要する
箇所には易溶接性Al合金を配し、又、フェース部のよ
うに硬度と強度とを要求される部位にはそれぞれの特性
をもった合金を複合して、その効果を発揮させる。又、
本発明の製造法は、異種合金材の複合体であるゴルフク
ラブヘッドの各構成部材を一回の材料の押圧入により製
造するもので、複雑な工程を要することなく容易に製造
することを可能としたものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の対象であるゴルフクラブヘッドの構成
部材を分割して示した斜視図である。
【図2】本発明のゴルフクラブヘッドの斜視図である。
【図3】(イ)は本発明の実施例のフェース部の斜視
図、(ロ)はA−A断面図である。
【図4】(イ)は図3とは異なる本発明の実施例のフェ
ース部の斜視図、(ロ)はB−B断面図である。
【図5】(イ)は本発明の実施例のソール部の斜視図、
(ロ)はC−C断面図である。
【図6】フェース部の内面側に展伸Al合金層を設けた
例の断面図である。
【図7】図6の展伸Al合金層を盛り上らせた例に相当
する断面図である。
【図8】フェース部の端縁に易溶接性Al合金層を形成
した例の断面図である。
【図9】本発明の製造法の一例の加工前の状態の説明図
である。
【図10】同じく加工後の状態の説明図である。
【図11】図6および図7に相当するフェース部の製造
例の説明図である。
【図12】図8に相当するフェース部の製造例の説明図
である。
【符号の説明】
1 フェース部 2 ホーゼル部 3 クラウン部 4 ソール部 5 クラブシャフト 6 溝 7 リブ 8 リブ 9 バランスウェイト 10 係合部 11 展伸性Al合金 12 易溶接性Al合金 13 上型 14 下型 15 成形部 16 材料 17 供給部 18 ステム 19 補強体保持孔 20 ヒーター 21 急冷凝固Al合金材料 22 異種合金材料 23 異種合金材料 24 熱電対
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A63B 53/00 - 53/16 B22D 18/00 B22D 25/00 C22C 1/00

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フェース部と本体部とを一体に接合して
    なるゴルフクラブヘッドにおいて、フェース部又は本体
    は急冷凝固Al合金よりなり、その内周面側異種の
    屈伸性Al合金よりなることを特徴とするゴルフクラブ
    ヘッド。
  2. 【請求項2】 フェース部と本体部とを一体に接合して
    なるゴルフクラブヘッドにおいて、フェース部又は本体
    は急冷凝固Al合金よりなり、その端部周縁異種の
    易溶接性Al合金よりなることを特徴とするゴルフクラ
    ブヘッド。
  3. 【請求項3】 上型と下型とから構成され、上型と下型
    との接合部にはゴルフクラブヘッドのフェース部又は本
    体成形用の成形部が設けられ、成形部直上に、これに連
    通し材料が配される供給部および供給部へ配された急冷
    凝固Al合金材料を成形部へ押出す押圧手段が設けられ
    ており、成形部内には上記供給部に配される材料と異な
    り、あらかじめ成形されたバランス部又は/および補強
    部の部材を配する設置部が設けられており、該設置部に
    前記あらかじめ成形された部材を配し、供給部に配され
    た材料を成形部へ押出すことにより、あらかじめ成形さ
    れた部材と成形部へ押出した材料を一体的に成形するこ
    とを特徴とするゴルフクラブヘッド部材の製造方法。
  4. 【請求項4】 あらかじめ成形された部材と、供給部へ
    配されて押出される材料との接触面には、両者を一体的
    に係合する係合部が形成されている請求項3記載のゴル
    フクフラブヘッド部材の製造方法。
  5. 【請求項5】 上型と下型とから構成され、上型と下型
    との接合部にはゴルフクラブヘッドのフェース部又は本
    体部成形用の成形部が設けられ、成形部直上に、これに
    連通し、材料が配される供給部および供給部へ配された
    材料を成形部へ押出す押圧手段が設けられており、供給
    部へ配される材料としては成形部側に急冷凝固Al合金
    を配し、その上方にこれとは異なる異種合金を配し、前
    記押圧手段により成形部へ押出し、フェース部又は本体
    部の成形を行うことを特徴とするゴルフクラブヘッド部
    材の製造方法。
  6. 【請求項6】 上型と下型とから構成され、上型と下型
    との接合部にはゴルフクラブヘッドのフェース部又は本
    体部成形用の成形部が設けられ、成形部直上に、これに
    連通し、材料が配される供給部及び供給部へ配された材
    料を成形部へ押出す押圧手段が設けられており、供給部
    へ配される材料としては、成形部側に急冷凝固Al合金
    と異なる合金を配し、その上方に急冷凝固Al合金を配
    し、前記押圧手段により成形部へ押出し、フェース部又
    は本体部の成形を行うことを特徴とするゴルフクラブヘ
    ッド部材の製造方法。
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