JP3612435B2 - 金属製ゴルフクラブヘッド及びその製造方法 - Google Patents
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Description
【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及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、中空部を有する金属製ゴルフクラブヘッドは多数見られる。
このような、中空部を有する金属製ゴルフクラブヘッドによってボールを打撃すると、金属特有の高い打球音が響きわたり、プレーヤーに不快感を与えるおそれがあった。
そこで、中空部に、発泡性ポリウレタン等の充填材を充填し、ボール打撃時に発生する金属特有の高い打球音を抑えた金属製ゴルフクラブヘッドが公知である。
【０００３】
また、そのほかにも、金属特有の打球音を抑制する手段として、例えば、実用新案登録公報第２５２６９２３号には、中空室部を有する金属製のゴルフクラブヘッドであって、制振特性のあるシート体又は塗料を、上記中空室部を形成する包囲壁の肉厚の薄い部位の内面に、部分的に付着したことを特徴とするゴルフクラブヘッドが開示されている。
【０００４】
一方、ゴルフクラブヘッドは、例えば、「球が上がらない」ゴルファーには、打球を上がり易くするために、ソール部の内面に質量を付加して重心位置を低く設定したり、「球が吹き上がる」ゴルファーには、打球が吹き上がるのを抑制するために、クラウン部の内面に質量を付加して重心位置を高く設定する等、ゴルファーの癖に応じた適切な質量配分設定が重要である。
従来、前記したように質量配分設定をするためには、ヘッド本体内に、前記ヘッド本体と同じ材質からなる金属片を所望位置に配置し、前記金属片の周縁部全周をヘッド本体内面にＴＩＧ溶接されてなるゴルフクラブヘッドが公知である。
【０００５】
また、比重が小さく強度に優れた純チタン又はチタン合金からなるゴルフクラブヘッドにおいては、ヘッド体積の大型化がなされてきているため、比重の大きい、本体とは異なる金属を質量調整体として使用することで、小さな体積で大きな質量が得られるため、より効果的な質量配分設定が可能となることが知られているが、純チタン又はチタン合金と、比重の大きい異種金属とは、従来のＴＩＧ溶接では溶接性が悪く、充分な接合強度が得られないことも知られている。
純チタン又はチタン合金からなるゴルフクラブヘッドに、異種金属からなる質量調整体を固定する方法としては、例えば、特開平６−３３５５４０号に開示されているような、ねじ止めする方法や、特開平１０−９４６２３号に開示されているような、圧入する方法等の機械的締結手段によって固定する方法が一般的である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ボール打撃時に発生する金属特有の高い打球音を抑制することと、ゴルファーの癖に応じた適切な質量配分設定を行うことを同時に可能とした金属製ゴルフクラブヘッド、及び前記金属製ゴルフクラブヘッドを容易に製造する方法は、従来には見られない。
【０００７】
例えば、前記したボール打撃時に発生する金属特有の高い打球音を抑えるために、中空部に発泡性ポリウレタン等の充填材を充填した金属製ゴルフクラブヘッドは、充填材が中空部全体に充填されているため、ヘッドの質量配分が周辺側から中心側へと移動することになり、そのため、慣性モーメントが小さくなり、スイートエリアが狭いゴルフクラブヘッドになってしまうといった問題点があった。
【０００８】
同様に、前記実用新案登録公報第２５２６９２３号に開示された制振特性のあるシート体は、熱硬化性樹脂又はゴムに金属箔を積層したものであるため、質量が小さく、質量配分設定の効果が得られないといった問題点があった。
更に、前記シート体を付着したヘッドの製造方法においても、前記シート体を前記包囲壁の内面に固定する方法として、貼着剤や接着剤による貼着又は接着を用いているが、貼着剤や接着剤は、高熱がかかると劣化してしまい、充分な接合強度を保つことができないといった欠点がある。
従って、前記シート体を前記包囲壁の内面に貼着又は接着した後、前記包囲壁を形成する部材同士をＴＩＧ溶接して接合したり、前記包囲壁の表面、即ち、ゴルフクラブヘッドの表面を研磨加工したりする製造方法は、高熱が発生するため、用いることができないといった問題点があった。
【０００９】
制振特性のある塗料を、中空室部を形成する包囲壁の肉厚の薄い部位の内面に付着している場合も同様に、前記塗料の質量が小さいため、質量配分設定の効果が得られないうえ、溶接や研磨加工を伴う製造方法は、高熱で前記塗料が劣化するために用いることができないといった問題点があった。
【００１０】
一方、適切な質量配分設定をするために、ヘッド本体内に、前記ヘッド本体と同じ材質からなる金属片を所望位置に配置し、前記金属片の周縁部全周をＴＩＧ溶接されてなる金属製ゴルフクラブヘッドは、前記金属片自体に制振特性等の音を吸収する機能がないうえ、前記金属片は、周縁部全周が前記ヘッド本体とＴＩＧ溶接されて一体化しているため、構造上からも音を吸収することはできないといった問題点があった。
また、製造方法においても、従来は、前記金属片が角柱形状をしているため、角柱形状をした金属片の一面を、あらかじめヘッド本体の内面形状と略同一の湾曲面に加工し、前記ヘッド本体の内面に隙間なく当接させてから前記金属片の周縁部全周をＴＩＧ溶接しなければならず、高精度な加工技術が必要となり、短時間加工が困難であるといった問題点があった。
【００１１】
そして、特開平６−３３５５４０号や特開平１０−９４６２３号に開示された、比重の小さい純チタン又はチタン合金からなるゴルフクラブヘッドに、比重の大きい金属からなる質量調整体を、ねじ止めや圧入等の機械的締結手段によって固定されてなるゴルフクラブヘッドは、前述した場合と同様に、比重の大きい金属からなる質量調整体自体に音を吸収する機能がないうえ、ねじ止めや圧入等の機械的締結手段によってヘッド本体の内面に質量調整体をしっかりと固定するために、前記質量調整体の接合しようとする面を、前記ヘッド本体の内面に隙間なく当接させているため、構造上からも音を吸収することはできないといった問題点があった。
また、製造方法においても、ねじ止めの場合には、質量調整体にねじ加工を施したり、圧入の場合には、ヘッド内面に、質量調整体との嵌め合わせ精度の高い圧入嵌合部を加工したりしなければならず、手間がかかり、短時間加工が困難で、加工コストが高くなるといった問題点があった。
【００１２】
このような従来の金属製ゴルフクラブヘッド及びその製造方法の欠点に鑑み、ボール打撃時に発生する金属特有の高い打球音を抑制することができると共に、ゴルファーの癖に応じた適切な質量配分設定をも同時に行った金属製ゴルフクラブヘッド、及び、前記金属製ゴルフクラブヘッドを容易に短時間で製造する方法を提供しようとするものである。
【００１３】
【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になされたものであり、請求項１の発明は、純チタン又はチタン合金からなる中空部を有する金属製ゴルフクラブヘッドを構成する外殻の内面に、厚みが０．１ｍｍ〜０．５ｍｍで比重が１７〜１９のタングステン合金からなる金属板をスポット溶接により接合するに際し、前記金属板の周縁部より内側の部分をスポット溶接するようにしたことを特徴とする金属製ゴルフクラブヘッドである。
【００１４】
請求項２の発明は、純チタン又はチタン合金かなる中空部を有する金属製ゴルフクラブヘッドを構成する複数の外殻部材のうち、少なくとも一つの外殻部材の内面に、厚みが０．１ｍｍ〜０．５ｍｍで比重が１７〜１９のタングステン合金からなる金属板をスポット溶接により接合するに際し、該スポット溶接１個所当たりの面積を、前記金属板の面積の０．２〜１．０％とし、且つ、前記スポット溶接の総面積を、前記金属板の面積の３〜１２％として、前記金属板の周縁部より内側の部分でスポット溶接した後、各々の外殻部材を相互に接合一体化するとともに、スポット溶接によって外殻部材表面に生じた窪みが無くなるまで前記外殻部材の表面を研磨加工することを特徴とする金属製ゴルフクラブヘッドの製造方法である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の実施例の金属製ゴルフクラブヘッド１を示した斜視図、図２は、図１のＡ−Ａ線切断断面図、図３は、図２の要部拡大説明図である。
図１に示した金属製ゴルフクラブヘッド１は、中空部を有する金属製ゴルフクラブヘッドであり、図２に示すように、前記金属製ゴルフクラブヘッド１を構成する外殻２のうち、ソール部外殻２ａの内面３には、ソール面稜線１３ａに沿って所定形状の金属板４をスポット溶接により接合するに際し、前記金属板４の周縁部５より内側の部分で、略等間隔に万遍なくスポット溶接して固着すると同時に、前記金属板４の表面のスポット溶接が施された個所には、スポット溶接の跡である窪み６が形成される。
そして、図３に示すように、金属板４とソール部外殻２ａの内面３との間には、スポット溶接することにより生じる、前記金属板４と前記ソール部外殻２ａとが溶融一体化した部分であるナゲット８が形成されると共に、前記ナゲット８が生成する時に前記金属板４が浮き上がって生じる０．０２〜０．２０ｍｍの隙間９が形成される。
【００１６】
従って、本発明の金属製ゴルフクラブヘッド１は、ソール部外殻２ａの内面３に金属板４をスポット溶接して重心位置を低く設定し、打球を上がり易くすると共に、ボールを打撃した際に中空部７内に発生する反響音が、前記金属板４と前記ソール部外殻２ａの間の隙間９に進入して、前記金属板４及び前記ソール部外殻２ａ及び前記ナゲット８に衝突して乱反射を繰り返すうちに、前記反響音の一部は前記ナゲット８から前記ソール部外殻２ａの表面に透過されて金属音として発音されるものの、前記反響音のほとんどが熱エネルギーに変換され、消音されるのである。
【００１７】
尚、前記金属板４は、厚みを０．１ｍｍ〜１．０ｍｍ、好ましくは０．２〜０．５ｍｍとすることにより、質量配分設定が可能な質量を有し、且つ、可撓性が付与され容易に腑形ができるので、前記ソール部外殻２ａの内面３に沿わせやすくなる。
厚みが０．１ｍｍ以下では、質量が小さくなってしまい、質量配分設定の効果が得られないし、厚みが１．０ｍｍ以上では、撓みにくい剛直な板となってしまい、前記ソール部外殻２ａの内面３に沿わせにくくなってしまう。
【００１８】
また、本発明の金属製ゴルフクラブヘッド１は、前記金属板４をスポット溶接により接合するに際し、前記金属板の周縁部５より内側の部分においてスポット溶接することによって、前記反響音の、前記金属板４と前記ソール部外殻２ａとの間の隙間９への進入を容易にすることができる。
【００１９】
また、スポット溶接１個所当たりの面積を、前記金属板４の面積の０．２〜１．０％とし、前記金属板４の表面を略等間隔に万遍なくスポット溶接することによりスポット溶接の総面積を、前記金属板４の面積の３〜１２％とすることで、前記金属板４と前記ソール部外殻２ａとが強固に接合されると共に、スポット溶接することにより形成される前記ナゲット８の数が多くなり、反響音が前記ナゲット８に衝突、乱反射する回数が増えるので望ましい。
【００２０】
また、スポット溶接することにより、前記ナゲット８が生成する時に前記金属板４が浮き上がって生じる隙間９の間隔は、０．０２〜０．２０ｍｍ、好ましくは０．０５〜０．１０ｍｍとすることにより、前記金属板４と前記ソール部外殻２ａとの間隔を狭くできるので、前記反響音の衝突、乱反射する回数を増やすことができるで望ましい。
【００２１】
本発明の金属製ゴルフクラブヘッド１の素材としては、純チタン、チタン合金、ステンレス、軟鉄等を用いることができ、また、前記金属板４の素材としては、純チタン、チタン合金、ステンレス、軟鉄、タングステン合金、タンタル合金等の中から、前記金属製ゴルフクラブヘッド１の素材との質量配分設定の条件及びスポット溶接性の良し悪しにより選定できるが、前記金属製ゴルフクラブヘッド１の素材を純チタン又はチタン合金とし、且つ、前記金属板４の素材を比重が１７〜１９のタングステン合金とすれば、より効果的な質量配分設定が可能となるため好ましい。
前記構成のヘッドとした場合には、前記タングステン合金の比重が１７以下では、質量配分設定の効果が薄くなってしまい、１９以上では、タングステン成分が多くなるために純チタン又はチタン合金とのスポット溶接性が悪くなってしまう。
【００２２】
更にまた、前記金属製ゴルフクラブヘッド１の素材を純チタン又はチタン合金とし、且つ、前記金属板４の素材を比重が１７〜１９のタングステン合金のうち、厚みが０．１〜０．５ｍｍで伸びが１０％以上のもの、例えば、質量比でＦｅ：１．０〜３．０％、Ｎｉ：３．０〜５．０％、Ｗ：残部および不可避的不純物、なる組成を有する、厚みが０．１〜０．５ｍｍのタングステン合金を用いることで、より効果的な質量配分設定が可能な質量を有し、且つ、可撓性が付与され容易に腑形ができるうえ、鋏等の簡便な道具を用いて切断でき、質量の微調整ができるため、好ましい。
厚みが０．１ｍｍ以下では、質量が小さくなってしまい、質量配分設定の効果が得られないし、厚みが０．５ｍｍ以上では、鋏等の簡便な道具を用いての切断ができなくなるため、好ましくない。
また、伸びが１０％未満では、曲率の小さい内面形状に沿わすことが困難になるため、好ましくない。
【００２３】
次に、本発明の金属製ゴルフクラブヘッド１の製造方法について説明する。
本発明の金属製ゴルフクラブヘッド１は、図４に示すように、ソール面１３とヘッドの周辺部が一体に成形されているソール部外殻２ａの内面３に、ソール面稜線１３ａに沿って所定形状の金属板４を、前記金属板４の周縁部５より内側の部分で略等間隔に万遍なくスポット溶接した後、前記ソール部外殻２ａと、シャフトを連結するネック部１０とフェイス面１１が一体に成形されているフェイス部外殻２ｂと、クラウン面１２とその周辺部が一体に成形されているクラウン部外殻２ｃとを、相互にＴＩＧ溶接して組み立てられると共に、図５に示すように、 スポット溶接することにより前記ソール部外殻２ａのソール面１３の表面には、深さが０．１〜０．３ｍｍの窪み２２が生じるが、前記窪み２２が無くなるまで前記ソール部外殻２ａの表面を均一に研磨加工することにより、更には、ＴＩＧ溶接により生じた溶接ビード２３が無くなるまで金属製ゴルフクラブヘッド１の表面を研磨加工することにより、仕上げられる。
【００２４】
前記金属板４は、図６（ａ）〜（ｄ）に示すように、金型１４、１５の注入口１６から、厚みが０．１〜１．０ｍｍ、好ましくは０．２〜０．５ｍｍのキャビティ１７内に粉末状の金属を充填して加熱加圧する粉末焼結法により、もしくは、所望する金属板４より面積の広い、厚みが０．１〜１．０ｍｍ、好ましくは０．２〜０．５ｍｍの金属平板１８を打ち抜き加工することにより、平面状の金属板中間体１９を作製し、前記金属板中間体１９を、前記ソール部外殻２ａの内面３の、金属板４を配置する部位の湾曲面形状に曲げ加工することにより作製される。
【００２５】
尚、前記金属板４は、厚みを０．１ｍｍ〜１．０ｍｍ、好ましくは０．２〜０．５ｍｍとすることにより、質量配分設定が可能な質量を有し、且つ、可撓性が付与され容易に腑形ができるので、前記金属板４が、前記ソール部外殻２ａの内面３の金属板４を配置する予定の部位から多少ずれても、又は、前記ソール部外殻２ａの内面３の金属板４を配置する予定の部位の湾曲面形状が量産誤差で多少狂っていても、指圧等で簡単に沿わすことができる。
従って、高精度な加工技術が不要となり、短時間加工が可能となる。
厚みが０．１ｍｍ以下では、質量が小さくなってしまい、質量配分設定の効果が得られないし、厚みが１．０ｍｍ以上では、撓みにくい剛直な板となってしまい、前記ソール部外殻２ａの内面３に沿わせにくくなってしまう。
【００２６】
前記金属板４と、前記ソール部外殻２ａとのスポット溶接は、図７及び図８に示すように、前記金属板４と前記ソール部外殻２ａとを重ねて固定し、接合したい箇所を一対の電極２０、２１で加圧し、加圧力が安定してから溶接電流を通電し、抵抗熱を発生させる。
すると、前記金属板４と前記ソール部外殻２ａとが溶融一体化してナゲット８が形成されると共に、前記ナゲット８が生成する時に前記金属板４が浮き上がって生じる０．０２〜０．２０ｍｍの隙間９が形成される。その後、前記電極２０、２１での加圧を開放して１箇所のスポット溶接が完了する。
スポット溶接後の前記金属板４と前記ソール部外殻２ａには、電極２０、２１が押し込まれた箇所に、深さが０．１〜０．３ｍｍの、窪み６、２２が形成される。
【００２７】
前述した作業を繰り返し、前記金属板４表面の周縁部より内側の部分に、略等間隔に万遍なくスポット溶接することにより、前記金属板４の有する質量をソール部外殻２ａの内面３に付加して重心位置を低く設定すると共に、前記金属板４と前記ソール部外殻２ａとの間に多数のナゲット８と隙間９を有する構造、即ち、ボールを打撃した際に発生する反響音が、前記金属板４と前記ソール部外殻２ａの間の隙間９に進入して、前記金属板４及び前記ソール部外殻２ａ及び前記ナゲット８に衝突して乱反射を繰り返すうちに、前記反響音のほとんどを熱エネルギーに変換、消音できるという、音を吸収する機能を有した構造とすることができる。
【００２８】
尚、前記金属板４の周縁部５より内側の部分においてスポット溶接することにより、前記反響音の、前記金属板４と前記ソール部外殻２ａの間の隙間９への進入を容易にすることができる。
【００２９】
また、スポット溶接１個所当たりの面積を、前記金属板４の面積の０．２〜１．０％とし、前記金属板４の表面を略等間隔に万遍なくスポット溶接することによりスポット溶接の総面積を、前記金属板４の面積の３〜１２％とすることで、前記金属板４と前記ソール部外殻２ａとを強固に接合すると共に、スポット溶接することにより形成される前記ナゲット８の数が多くなり、反響音が前記ナゲット８に衝突、乱反射する回数が増えるので望ましい。
スポット溶接１個所当たりの面積が、前記金属板４の面積の０．２％以下では、充分な接合強度を保つことができないし、１．０％以上では、スポット溶接することにより形成される前記ナゲット８が大きくなる分、前記ナゲット８の数が少なくなるため、反響音が前記ナゲット８に衝突、乱反射する回数が減ってしまう。
スポット溶接総面積が、前記金属板４の面積の３％以下では、充分な接合強度を保つことができないうえ、前記ナゲット８の数が少なくなるため、反響音が衝突、乱反射する回数が減ってしまうし、１２％以上では、スポット溶接する回数が増えるため、作業に時間がかかってしまう。
【００３０】
尚、スポット溶接時の加圧力、溶接電流の大きさ、通電時間を調整することで、前記隙間９の間隔及び前記窪み６、２２の深さを、ある程度調整することができる。
前記隙間９の間隔は、０．０２〜０．２０ｍｍ、好ましくは０．０５〜０．１０ｍｍとすることにより、前記金属板４と前記ソール部外殻２ａとの間隔を狭くできるので、前記反響音の衝突、乱反射する回数を増やすことができるで望ましい。
前記隙間９の間隔が０．０２ｍｍ以下では、狭すぎて前記反響音の進入量が少なくなってしまうし、０．２０ｍｍ以上では、広すぎて前記反響音が衝突、乱反射する回数が減ってしまう。
【００３１】
前記窪み６、２２において、前記金属板４の表面に形成される前記窪み６の深さは、前記金属板４の厚みの範囲内であれば特に制約はないが、前記ソール部外殻２ａの表面に形成される前記窪み２２の深さは、０．１〜０．３ｍｍとすることにより、前記ソール部外殻２ａの表面を均一に研磨加工する際の目印となるため、好ましい。
前記窪み２２の深さが０．１ｍｍ以下では、前記ソール部外殻２ａの表面に存在する傷や凹凸の方が深いため、前記窪み２２が無くなるまで前記ソール部外殻２ａの表面を均一に研磨加工しても、前記傷や前記凹凸が残ってしまう。
また、前記窪み２２の深さが０．３ｍｍ以上では、前記窪み２２を目印に前記ソール部外殻２ａの表面を均一に研磨加工すると、研磨量が多くなり過ぎて質量の軽い金属製ゴルフクラブヘッド１になってしまう。
【００３２】
また、スポット溶接は、前述したように、圧力を加えながら加熱して被接合金属同士を接合するため、接合面間に金属原子の拡散が生じるので、前記被接合金属同士が異種金属であっても接合することができる。
従って、本発明の金属製ゴルフクラブヘッド１の素材としては、純チタン、チタン合金、ステンレス、軟鉄等を用いることができ、また、前記金属板４の素材としては、純チタン、チタン合金、ステンレス、軟鉄、タングステン合金、タンタル合金等の中から、前記金属製ゴルフクラブヘッド１の素材との質量配分設定の条件及びスポット溶接性の良し悪しにより選定できるが、前記金属製ゴルフクラブヘッド１の素材を純チタン又はチタン合金とし、且つ、前記金属板４の素材を比重が１７〜１９のタングステン合金とすれば、より効果的な質量配分設定が可能となるうえ、従来のねじ止めや圧入といった機械的締結手段に比べて、手間がかからず、短時間に安く加工することができる。
尚、前記構成のヘッドとした場合には、前記タングステン合金の比重が１７以下では、質量配分設定の効果が薄くなってしまい、１９以上では、タングステン成分が多くなるために純チタン又はチタン合金とのスポット溶接性が悪くなってしまう。
【００３３】
更にまた、前記金属製ゴルフクラブヘッド１の素材を純チタン又はチタン合金とし、且つ、前記金属板４の素材を比重が１７〜１９のタングステン合金のうち、厚みが０．１〜０．５ｍｍで伸びが１０％以上のもの、例えば、質量質量比でＦｅ：１．０〜３．０％、Ｎｉ：３．０〜５．０％、Ｗ：残部および不可避的不純物、なる組成を有する、厚みが０．１〜０．５ｍｍのタングステン合金を用いることで、より効果的な質量配分設定が可能な質量を有し、且つ、可撓性が付与され容易に腑形ができるうえ、鋏等の簡便な道具を用いて切断でき、質量の微調整ができるため、好ましい。
厚みが０．１ｍｍ以下では、質量が小さくなってしまい、質量配分設定の効果が得られないし、厚みが０．５ｍｍ以上では、鋏等の簡便な道具を用いての切断ができなくなるため、好ましくない。
また、伸びが１０％未満では、曲率の小さい内面形状に沿わすことが困難になるため、好ましくない。
【００３４】
尚、本実施例においては、中空部を有する金属製ゴルフクラブヘッド１を構成する外殻２のうち、ソール部外殻２ａの内面３に、ソール面稜線１３ａに沿って所定形状の金属板４をスポット溶接して重心位置を低く設定し、打球を上がり易くした金属製ゴルフクラブヘッド１としているが、前記金属板４は、厚みが０．１ｍｍ〜１．０ｍｍであれば、形状や使用する枚数は、金属製ゴルフクラブヘッド１全体の質量とスポット溶接作業の効率を鑑みて、自由に設計することができる。
また、前記金属板４の配置位置は、必ずしもソール部外殻２ａの内面３でなくても良く、例えば、図示はしないが、前記金属板４をクラウン部外殻２ｃの内面に配置してスポット溶接すれば、重心位置を高く設定でき、打球が吹き上がるのを抑制することができる。
【００３５】
また、前記金属製ゴルフクラブヘッド１の外殻２の構成要素としては、必ずしも図４に示すような、ソール部外殻２ａと、フェイス部外殻２ｂと、クラウン部外殻２ｃの３つの外殻部材に限定されるものではなく、例えば、図示はしないが、前記フェイス部外殻２ｂと、前記ソール部外殻２ａとクラウン部外殻２ｃが一体に成形されている外殻部材との、２つの部材から構成されていても良いし、シャフトを連結するネック部とフェイス面とクラウン面とその周辺部が一体に成形されている外殻部材と、ソール面を有する外殻部材との、２つの部材から構成されていても良い。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る金属製ゴルフクラブヘッドは、純チタン又はチタン合金からなる中空部を有する金属製ゴルフクラブヘッドを構成する外殻の内面に、厚みが０．１ｍｍ〜０．５ｍｍで比重が１７〜１９のタングステン合金からなる金属板をスポット溶接により接合するに際し、前記金属板の周縁部より内側の部分においてスポット溶接したことを特徴とする金属製ゴルフクラブヘッドであるから、ボール打撃時に発生する金属特有の高い打球音を抑制することができると共に、ゴルファーの癖に応じた適切な質量配分設定をも同時に行うことができる。
【００３７】
また、前記金属製ゴルフクラブヘッドは、純チタン又はチタン合金からなり、且つ、前記金属板は、比重が１７〜１９のタングステン合金からなることとしたから、前記金属板は、前記金属製ゴルフクラブヘッドと同じ材質の純チタン又はチタン合金からなる場合よりも、小さな体積で大きな質量が得られるため、より効果的な質量配分設定が可能となる。
【００３８】
そして、本発明に係る金属製ゴルフクラブヘッドの製造方法は、純チタン又はチタン合金からなる中空部を有する金属製ゴルフクラブヘッドを構成する複数の外殻部材のうち、少なくとも一つの外殻部材の内面に、厚みが０．１ｍｍ〜０．５ｍｍで比重が１７〜１９のタングステン合金からなる金属板をスポット溶接により接合するに際し、該スポット溶接１個所当たりの面積を、前記金属板の面積の０．２〜１．０％とし、且つ、前記スポット溶接の総面積を、前記金属板の面積の３〜１２％として、前記金属板の周縁部より内側の部分でスポット溶接した後、各々の外殻部材を相互に接合一体化するとともに、スポット溶接することにより外殻部材表面に生じた窪みが無くなるまで前記外殻部材の表面を研磨加工することを特徴とする金属製ゴルフクラブヘッドの製造方法であるから、ボール打撃時に発生する金属特有の高い打球音を抑制することができると共に、ゴルファーの癖に応じた適切な質量配分設定をも同時に行うことができる金属製ゴルフクラブヘッドを、容易に短時間で製造することができる。
【００３９】
尚、一連のスポット溶接作業は、１箇所のスポット溶接に１〜２秒、全箇所で１５〜３０秒で完了することができ、短時間で加工できるうえ、スポット溶接部分は熱で劣化することがないので、金属製ゴルフクラブヘッドを構成する外殻部材同士をＴＩＧ溶接して接合したり、前記ソール部外殻の表面、更には、前記金属製ゴルフクラブヘッドの表面を研磨加工したりすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例の金属製ゴルフクラブヘッドを示す斜視図。
【図２】図１のＡ−Ａ線切断断面図。
【図３】図２の要部拡大説明図。
【図４】本実施例の金属製ゴルフクラブヘッドの組み立て前の状態を示す斜視図。
【図５】本実施例の金属製ゴルフクラブヘッドの組み立て後の状態を示す底面図。
【図６】本実施例の金属板の製造工程を示す説明図。
【図７】本実施例のスポット溶接の製造工程を示す説明図。
【図８】本実施例のスポット溶接の製造工程を示す説明図。
【符号の説明】
１ 金属製ゴルフクラブヘッド
２ 外殻
２ａ ソール部外殻
２ｂ フェイス部外殻
２ｃ クラウン部外殻
３ 内面
４ 金属板
５ 周縁部
６ 窪み
７ 中空部
８ ナゲット
９ 隙間
１０ ネック部
１１ フェイス面
１２ クラウン面
１３ ソール面
１３ａ ソール面稜線
１４ 金型
１５ 金型
１６ 注入口
１７ キャビティ
１８ 金属平板
１９ 金属板中間体
２０ 電極
２１ 電極
２２ 窪み
２３ 溶接ビード
【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及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、中空部を有する金属製ゴルフクラブヘッドは多数見られる。
このような、中空部を有する金属製ゴルフクラブヘッドによってボールを打撃すると、金属特有の高い打球音が響きわたり、プレーヤーに不快感を与えるおそれがあった。
そこで、中空部に、発泡性ポリウレタン等の充填材を充填し、ボール打撃時に発生する金属特有の高い打球音を抑えた金属製ゴルフクラブヘッドが公知である。
【０００３】
また、そのほかにも、金属特有の打球音を抑制する手段として、例えば、実用新案登録公報第２５２６９２３号には、中空室部を有する金属製のゴルフクラブヘッドであって、制振特性のあるシート体又は塗料を、上記中空室部を形成する包囲壁の肉厚の薄い部位の内面に、部分的に付着したことを特徴とするゴルフクラブヘッドが開示されている。
【０００４】
一方、ゴルフクラブヘッドは、例えば、「球が上がらない」ゴルファーには、打球を上がり易くするために、ソール部の内面に質量を付加して重心位置を低く設定したり、「球が吹き上がる」ゴルファーには、打球が吹き上がるのを抑制するために、クラウン部の内面に質量を付加して重心位置を高く設定する等、ゴルファーの癖に応じた適切な質量配分設定が重要である。
従来、前記したように質量配分設定をするためには、ヘッド本体内に、前記ヘッド本体と同じ材質からなる金属片を所望位置に配置し、前記金属片の周縁部全周をヘッド本体内面にＴＩＧ溶接されてなるゴルフクラブヘッドが公知である。
【０００５】
また、比重が小さく強度に優れた純チタン又はチタン合金からなるゴルフクラブヘッドにおいては、ヘッド体積の大型化がなされてきているため、比重の大きい、本体とは異なる金属を質量調整体として使用することで、小さな体積で大きな質量が得られるため、より効果的な質量配分設定が可能となることが知られているが、純チタン又はチタン合金と、比重の大きい異種金属とは、従来のＴＩＧ溶接では溶接性が悪く、充分な接合強度が得られないことも知られている。
純チタン又はチタン合金からなるゴルフクラブヘッドに、異種金属からなる質量調整体を固定する方法としては、例えば、特開平６−３３５５４０号に開示されているような、ねじ止めする方法や、特開平１０−９４６２３号に開示されているような、圧入する方法等の機械的締結手段によって固定する方法が一般的である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ボール打撃時に発生する金属特有の高い打球音を抑制することと、ゴルファーの癖に応じた適切な質量配分設定を行うことを同時に可能とした金属製ゴルフクラブヘッド、及び前記金属製ゴルフクラブヘッドを容易に製造する方法は、従来には見られない。
【０００７】
例えば、前記したボール打撃時に発生する金属特有の高い打球音を抑えるために、中空部に発泡性ポリウレタン等の充填材を充填した金属製ゴルフクラブヘッドは、充填材が中空部全体に充填されているため、ヘッドの質量配分が周辺側から中心側へと移動することになり、そのため、慣性モーメントが小さくなり、スイートエリアが狭いゴルフクラブヘッドになってしまうといった問題点があった。
【０００８】
同様に、前記実用新案登録公報第２５２６９２３号に開示された制振特性のあるシート体は、熱硬化性樹脂又はゴムに金属箔を積層したものであるため、質量が小さく、質量配分設定の効果が得られないといった問題点があった。
更に、前記シート体を付着したヘッドの製造方法においても、前記シート体を前記包囲壁の内面に固定する方法として、貼着剤や接着剤による貼着又は接着を用いているが、貼着剤や接着剤は、高熱がかかると劣化してしまい、充分な接合強度を保つことができないといった欠点がある。
従って、前記シート体を前記包囲壁の内面に貼着又は接着した後、前記包囲壁を形成する部材同士をＴＩＧ溶接して接合したり、前記包囲壁の表面、即ち、ゴルフクラブヘッドの表面を研磨加工したりする製造方法は、高熱が発生するため、用いることができないといった問題点があった。
【０００９】
制振特性のある塗料を、中空室部を形成する包囲壁の肉厚の薄い部位の内面に付着している場合も同様に、前記塗料の質量が小さいため、質量配分設定の効果が得られないうえ、溶接や研磨加工を伴う製造方法は、高熱で前記塗料が劣化するために用いることができないといった問題点があった。
【００１０】
一方、適切な質量配分設定をするために、ヘッド本体内に、前記ヘッド本体と同じ材質からなる金属片を所望位置に配置し、前記金属片の周縁部全周をＴＩＧ溶接されてなる金属製ゴルフクラブヘッドは、前記金属片自体に制振特性等の音を吸収する機能がないうえ、前記金属片は、周縁部全周が前記ヘッド本体とＴＩＧ溶接されて一体化しているため、構造上からも音を吸収することはできないといった問題点があった。
また、製造方法においても、従来は、前記金属片が角柱形状をしているため、角柱形状をした金属片の一面を、あらかじめヘッド本体の内面形状と略同一の湾曲面に加工し、前記ヘッド本体の内面に隙間なく当接させてから前記金属片の周縁部全周をＴＩＧ溶接しなければならず、高精度な加工技術が必要となり、短時間加工が困難であるといった問題点があった。
【００１１】
そして、特開平６−３３５５４０号や特開平１０−９４６２３号に開示された、比重の小さい純チタン又はチタン合金からなるゴルフクラブヘッドに、比重の大きい金属からなる質量調整体を、ねじ止めや圧入等の機械的締結手段によって固定されてなるゴルフクラブヘッドは、前述した場合と同様に、比重の大きい金属からなる質量調整体自体に音を吸収する機能がないうえ、ねじ止めや圧入等の機械的締結手段によってヘッド本体の内面に質量調整体をしっかりと固定するために、前記質量調整体の接合しようとする面を、前記ヘッド本体の内面に隙間なく当接させているため、構造上からも音を吸収することはできないといった問題点があった。
また、製造方法においても、ねじ止めの場合には、質量調整体にねじ加工を施したり、圧入の場合には、ヘッド内面に、質量調整体との嵌め合わせ精度の高い圧入嵌合部を加工したりしなければならず、手間がかかり、短時間加工が困難で、加工コストが高くなるといった問題点があった。
【００１２】
このような従来の金属製ゴルフクラブヘッド及びその製造方法の欠点に鑑み、ボール打撃時に発生する金属特有の高い打球音を抑制することができると共に、ゴルファーの癖に応じた適切な質量配分設定をも同時に行った金属製ゴルフクラブヘッド、及び、前記金属製ゴルフクラブヘッドを容易に短時間で製造する方法を提供しようとするものである。
【００１３】
【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になされたものであり、請求項１の発明は、純チタン又はチタン合金からなる中空部を有する金属製ゴルフクラブヘッドを構成する外殻の内面に、厚みが０．１ｍｍ〜０．５ｍｍで比重が１７〜１９のタングステン合金からなる金属板をスポット溶接により接合するに際し、前記金属板の周縁部より内側の部分をスポット溶接するようにしたことを特徴とする金属製ゴルフクラブヘッドである。
【００１４】
請求項２の発明は、純チタン又はチタン合金かなる中空部を有する金属製ゴルフクラブヘッドを構成する複数の外殻部材のうち、少なくとも一つの外殻部材の内面に、厚みが０．１ｍｍ〜０．５ｍｍで比重が１７〜１９のタングステン合金からなる金属板をスポット溶接により接合するに際し、該スポット溶接１個所当たりの面積を、前記金属板の面積の０．２〜１．０％とし、且つ、前記スポット溶接の総面積を、前記金属板の面積の３〜１２％として、前記金属板の周縁部より内側の部分でスポット溶接した後、各々の外殻部材を相互に接合一体化するとともに、スポット溶接によって外殻部材表面に生じた窪みが無くなるまで前記外殻部材の表面を研磨加工することを特徴とする金属製ゴルフクラブヘッドの製造方法である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の実施例の金属製ゴルフクラブヘッド１を示した斜視図、図２は、図１のＡ−Ａ線切断断面図、図３は、図２の要部拡大説明図である。
図１に示した金属製ゴルフクラブヘッド１は、中空部を有する金属製ゴルフクラブヘッドであり、図２に示すように、前記金属製ゴルフクラブヘッド１を構成する外殻２のうち、ソール部外殻２ａの内面３には、ソール面稜線１３ａに沿って所定形状の金属板４をスポット溶接により接合するに際し、前記金属板４の周縁部５より内側の部分で、略等間隔に万遍なくスポット溶接して固着すると同時に、前記金属板４の表面のスポット溶接が施された個所には、スポット溶接の跡である窪み６が形成される。
そして、図３に示すように、金属板４とソール部外殻２ａの内面３との間には、スポット溶接することにより生じる、前記金属板４と前記ソール部外殻２ａとが溶融一体化した部分であるナゲット８が形成されると共に、前記ナゲット８が生成する時に前記金属板４が浮き上がって生じる０．０２〜０．２０ｍｍの隙間９が形成される。
【００１６】
従って、本発明の金属製ゴルフクラブヘッド１は、ソール部外殻２ａの内面３に金属板４をスポット溶接して重心位置を低く設定し、打球を上がり易くすると共に、ボールを打撃した際に中空部７内に発生する反響音が、前記金属板４と前記ソール部外殻２ａの間の隙間９に進入して、前記金属板４及び前記ソール部外殻２ａ及び前記ナゲット８に衝突して乱反射を繰り返すうちに、前記反響音の一部は前記ナゲット８から前記ソール部外殻２ａの表面に透過されて金属音として発音されるものの、前記反響音のほとんどが熱エネルギーに変換され、消音されるのである。
【００１７】
尚、前記金属板４は、厚みを０．１ｍｍ〜１．０ｍｍ、好ましくは０．２〜０．５ｍｍとすることにより、質量配分設定が可能な質量を有し、且つ、可撓性が付与され容易に腑形ができるので、前記ソール部外殻２ａの内面３に沿わせやすくなる。
厚みが０．１ｍｍ以下では、質量が小さくなってしまい、質量配分設定の効果が得られないし、厚みが１．０ｍｍ以上では、撓みにくい剛直な板となってしまい、前記ソール部外殻２ａの内面３に沿わせにくくなってしまう。
【００１８】
また、本発明の金属製ゴルフクラブヘッド１は、前記金属板４をスポット溶接により接合するに際し、前記金属板の周縁部５より内側の部分においてスポット溶接することによって、前記反響音の、前記金属板４と前記ソール部外殻２ａとの間の隙間９への進入を容易にすることができる。
【００１９】
また、スポット溶接１個所当たりの面積を、前記金属板４の面積の０．２〜１．０％とし、前記金属板４の表面を略等間隔に万遍なくスポット溶接することによりスポット溶接の総面積を、前記金属板４の面積の３〜１２％とすることで、前記金属板４と前記ソール部外殻２ａとが強固に接合されると共に、スポット溶接することにより形成される前記ナゲット８の数が多くなり、反響音が前記ナゲット８に衝突、乱反射する回数が増えるので望ましい。
【００２０】
また、スポット溶接することにより、前記ナゲット８が生成する時に前記金属板４が浮き上がって生じる隙間９の間隔は、０．０２〜０．２０ｍｍ、好ましくは０．０５〜０．１０ｍｍとすることにより、前記金属板４と前記ソール部外殻２ａとの間隔を狭くできるので、前記反響音の衝突、乱反射する回数を増やすことができるで望ましい。
【００２１】
本発明の金属製ゴルフクラブヘッド１の素材としては、純チタン、チタン合金、ステンレス、軟鉄等を用いることができ、また、前記金属板４の素材としては、純チタン、チタン合金、ステンレス、軟鉄、タングステン合金、タンタル合金等の中から、前記金属製ゴルフクラブヘッド１の素材との質量配分設定の条件及びスポット溶接性の良し悪しにより選定できるが、前記金属製ゴルフクラブヘッド１の素材を純チタン又はチタン合金とし、且つ、前記金属板４の素材を比重が１７〜１９のタングステン合金とすれば、より効果的な質量配分設定が可能となるため好ましい。
前記構成のヘッドとした場合には、前記タングステン合金の比重が１７以下では、質量配分設定の効果が薄くなってしまい、１９以上では、タングステン成分が多くなるために純チタン又はチタン合金とのスポット溶接性が悪くなってしまう。
【００２２】
更にまた、前記金属製ゴルフクラブヘッド１の素材を純チタン又はチタン合金とし、且つ、前記金属板４の素材を比重が１７〜１９のタングステン合金のうち、厚みが０．１〜０．５ｍｍで伸びが１０％以上のもの、例えば、質量比でＦｅ：１．０〜３．０％、Ｎｉ：３．０〜５．０％、Ｗ：残部および不可避的不純物、なる組成を有する、厚みが０．１〜０．５ｍｍのタングステン合金を用いることで、より効果的な質量配分設定が可能な質量を有し、且つ、可撓性が付与され容易に腑形ができるうえ、鋏等の簡便な道具を用いて切断でき、質量の微調整ができるため、好ましい。
厚みが０．１ｍｍ以下では、質量が小さくなってしまい、質量配分設定の効果が得られないし、厚みが０．５ｍｍ以上では、鋏等の簡便な道具を用いての切断ができなくなるため、好ましくない。
また、伸びが１０％未満では、曲率の小さい内面形状に沿わすことが困難になるため、好ましくない。
【００２３】
次に、本発明の金属製ゴルフクラブヘッド１の製造方法について説明する。
本発明の金属製ゴルフクラブヘッド１は、図４に示すように、ソール面１３とヘッドの周辺部が一体に成形されているソール部外殻２ａの内面３に、ソール面稜線１３ａに沿って所定形状の金属板４を、前記金属板４の周縁部５より内側の部分で略等間隔に万遍なくスポット溶接した後、前記ソール部外殻２ａと、シャフトを連結するネック部１０とフェイス面１１が一体に成形されているフェイス部外殻２ｂと、クラウン面１２とその周辺部が一体に成形されているクラウン部外殻２ｃとを、相互にＴＩＧ溶接して組み立てられると共に、図５に示すように、 スポット溶接することにより前記ソール部外殻２ａのソール面１３の表面には、深さが０．１〜０．３ｍｍの窪み２２が生じるが、前記窪み２２が無くなるまで前記ソール部外殻２ａの表面を均一に研磨加工することにより、更には、ＴＩＧ溶接により生じた溶接ビード２３が無くなるまで金属製ゴルフクラブヘッド１の表面を研磨加工することにより、仕上げられる。
【００２４】
前記金属板４は、図６（ａ）〜（ｄ）に示すように、金型１４、１５の注入口１６から、厚みが０．１〜１．０ｍｍ、好ましくは０．２〜０．５ｍｍのキャビティ１７内に粉末状の金属を充填して加熱加圧する粉末焼結法により、もしくは、所望する金属板４より面積の広い、厚みが０．１〜１．０ｍｍ、好ましくは０．２〜０．５ｍｍの金属平板１８を打ち抜き加工することにより、平面状の金属板中間体１９を作製し、前記金属板中間体１９を、前記ソール部外殻２ａの内面３の、金属板４を配置する部位の湾曲面形状に曲げ加工することにより作製される。
【００２５】
尚、前記金属板４は、厚みを０．１ｍｍ〜１．０ｍｍ、好ましくは０．２〜０．５ｍｍとすることにより、質量配分設定が可能な質量を有し、且つ、可撓性が付与され容易に腑形ができるので、前記金属板４が、前記ソール部外殻２ａの内面３の金属板４を配置する予定の部位から多少ずれても、又は、前記ソール部外殻２ａの内面３の金属板４を配置する予定の部位の湾曲面形状が量産誤差で多少狂っていても、指圧等で簡単に沿わすことができる。
従って、高精度な加工技術が不要となり、短時間加工が可能となる。
厚みが０．１ｍｍ以下では、質量が小さくなってしまい、質量配分設定の効果が得られないし、厚みが１．０ｍｍ以上では、撓みにくい剛直な板となってしまい、前記ソール部外殻２ａの内面３に沿わせにくくなってしまう。
【００２６】
前記金属板４と、前記ソール部外殻２ａとのスポット溶接は、図７及び図８に示すように、前記金属板４と前記ソール部外殻２ａとを重ねて固定し、接合したい箇所を一対の電極２０、２１で加圧し、加圧力が安定してから溶接電流を通電し、抵抗熱を発生させる。
すると、前記金属板４と前記ソール部外殻２ａとが溶融一体化してナゲット８が形成されると共に、前記ナゲット８が生成する時に前記金属板４が浮き上がって生じる０．０２〜０．２０ｍｍの隙間９が形成される。その後、前記電極２０、２１での加圧を開放して１箇所のスポット溶接が完了する。
スポット溶接後の前記金属板４と前記ソール部外殻２ａには、電極２０、２１が押し込まれた箇所に、深さが０．１〜０．３ｍｍの、窪み６、２２が形成される。
【００２７】
前述した作業を繰り返し、前記金属板４表面の周縁部より内側の部分に、略等間隔に万遍なくスポット溶接することにより、前記金属板４の有する質量をソール部外殻２ａの内面３に付加して重心位置を低く設定すると共に、前記金属板４と前記ソール部外殻２ａとの間に多数のナゲット８と隙間９を有する構造、即ち、ボールを打撃した際に発生する反響音が、前記金属板４と前記ソール部外殻２ａの間の隙間９に進入して、前記金属板４及び前記ソール部外殻２ａ及び前記ナゲット８に衝突して乱反射を繰り返すうちに、前記反響音のほとんどを熱エネルギーに変換、消音できるという、音を吸収する機能を有した構造とすることができる。
【００２８】
尚、前記金属板４の周縁部５より内側の部分においてスポット溶接することにより、前記反響音の、前記金属板４と前記ソール部外殻２ａの間の隙間９への進入を容易にすることができる。
【００２９】
また、スポット溶接１個所当たりの面積を、前記金属板４の面積の０．２〜１．０％とし、前記金属板４の表面を略等間隔に万遍なくスポット溶接することによりスポット溶接の総面積を、前記金属板４の面積の３〜１２％とすることで、前記金属板４と前記ソール部外殻２ａとを強固に接合すると共に、スポット溶接することにより形成される前記ナゲット８の数が多くなり、反響音が前記ナゲット８に衝突、乱反射する回数が増えるので望ましい。
スポット溶接１個所当たりの面積が、前記金属板４の面積の０．２％以下では、充分な接合強度を保つことができないし、１．０％以上では、スポット溶接することにより形成される前記ナゲット８が大きくなる分、前記ナゲット８の数が少なくなるため、反響音が前記ナゲット８に衝突、乱反射する回数が減ってしまう。
スポット溶接総面積が、前記金属板４の面積の３％以下では、充分な接合強度を保つことができないうえ、前記ナゲット８の数が少なくなるため、反響音が衝突、乱反射する回数が減ってしまうし、１２％以上では、スポット溶接する回数が増えるため、作業に時間がかかってしまう。
【００３０】
尚、スポット溶接時の加圧力、溶接電流の大きさ、通電時間を調整することで、前記隙間９の間隔及び前記窪み６、２２の深さを、ある程度調整することができる。
前記隙間９の間隔は、０．０２〜０．２０ｍｍ、好ましくは０．０５〜０．１０ｍｍとすることにより、前記金属板４と前記ソール部外殻２ａとの間隔を狭くできるので、前記反響音の衝突、乱反射する回数を増やすことができるで望ましい。
前記隙間９の間隔が０．０２ｍｍ以下では、狭すぎて前記反響音の進入量が少なくなってしまうし、０．２０ｍｍ以上では、広すぎて前記反響音が衝突、乱反射する回数が減ってしまう。
【００３１】
前記窪み６、２２において、前記金属板４の表面に形成される前記窪み６の深さは、前記金属板４の厚みの範囲内であれば特に制約はないが、前記ソール部外殻２ａの表面に形成される前記窪み２２の深さは、０．１〜０．３ｍｍとすることにより、前記ソール部外殻２ａの表面を均一に研磨加工する際の目印となるため、好ましい。
前記窪み２２の深さが０．１ｍｍ以下では、前記ソール部外殻２ａの表面に存在する傷や凹凸の方が深いため、前記窪み２２が無くなるまで前記ソール部外殻２ａの表面を均一に研磨加工しても、前記傷や前記凹凸が残ってしまう。
また、前記窪み２２の深さが０．３ｍｍ以上では、前記窪み２２を目印に前記ソール部外殻２ａの表面を均一に研磨加工すると、研磨量が多くなり過ぎて質量の軽い金属製ゴルフクラブヘッド１になってしまう。
【００３２】
また、スポット溶接は、前述したように、圧力を加えながら加熱して被接合金属同士を接合するため、接合面間に金属原子の拡散が生じるので、前記被接合金属同士が異種金属であっても接合することができる。
従って、本発明の金属製ゴルフクラブヘッド１の素材としては、純チタン、チタン合金、ステンレス、軟鉄等を用いることができ、また、前記金属板４の素材としては、純チタン、チタン合金、ステンレス、軟鉄、タングステン合金、タンタル合金等の中から、前記金属製ゴルフクラブヘッド１の素材との質量配分設定の条件及びスポット溶接性の良し悪しにより選定できるが、前記金属製ゴルフクラブヘッド１の素材を純チタン又はチタン合金とし、且つ、前記金属板４の素材を比重が１７〜１９のタングステン合金とすれば、より効果的な質量配分設定が可能となるうえ、従来のねじ止めや圧入といった機械的締結手段に比べて、手間がかからず、短時間に安く加工することができる。
尚、前記構成のヘッドとした場合には、前記タングステン合金の比重が１７以下では、質量配分設定の効果が薄くなってしまい、１９以上では、タングステン成分が多くなるために純チタン又はチタン合金とのスポット溶接性が悪くなってしまう。
【００３３】
更にまた、前記金属製ゴルフクラブヘッド１の素材を純チタン又はチタン合金とし、且つ、前記金属板４の素材を比重が１７〜１９のタングステン合金のうち、厚みが０．１〜０．５ｍｍで伸びが１０％以上のもの、例えば、質量質量比でＦｅ：１．０〜３．０％、Ｎｉ：３．０〜５．０％、Ｗ：残部および不可避的不純物、なる組成を有する、厚みが０．１〜０．５ｍｍのタングステン合金を用いることで、より効果的な質量配分設定が可能な質量を有し、且つ、可撓性が付与され容易に腑形ができるうえ、鋏等の簡便な道具を用いて切断でき、質量の微調整ができるため、好ましい。
厚みが０．１ｍｍ以下では、質量が小さくなってしまい、質量配分設定の効果が得られないし、厚みが０．５ｍｍ以上では、鋏等の簡便な道具を用いての切断ができなくなるため、好ましくない。
また、伸びが１０％未満では、曲率の小さい内面形状に沿わすことが困難になるため、好ましくない。
【００３４】
尚、本実施例においては、中空部を有する金属製ゴルフクラブヘッド１を構成する外殻２のうち、ソール部外殻２ａの内面３に、ソール面稜線１３ａに沿って所定形状の金属板４をスポット溶接して重心位置を低く設定し、打球を上がり易くした金属製ゴルフクラブヘッド１としているが、前記金属板４は、厚みが０．１ｍｍ〜１．０ｍｍであれば、形状や使用する枚数は、金属製ゴルフクラブヘッド１全体の質量とスポット溶接作業の効率を鑑みて、自由に設計することができる。
また、前記金属板４の配置位置は、必ずしもソール部外殻２ａの内面３でなくても良く、例えば、図示はしないが、前記金属板４をクラウン部外殻２ｃの内面に配置してスポット溶接すれば、重心位置を高く設定でき、打球が吹き上がるのを抑制することができる。
【００３５】
また、前記金属製ゴルフクラブヘッド１の外殻２の構成要素としては、必ずしも図４に示すような、ソール部外殻２ａと、フェイス部外殻２ｂと、クラウン部外殻２ｃの３つの外殻部材に限定されるものではなく、例えば、図示はしないが、前記フェイス部外殻２ｂと、前記ソール部外殻２ａとクラウン部外殻２ｃが一体に成形されている外殻部材との、２つの部材から構成されていても良いし、シャフトを連結するネック部とフェイス面とクラウン面とその周辺部が一体に成形されている外殻部材と、ソール面を有する外殻部材との、２つの部材から構成されていても良い。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る金属製ゴルフクラブヘッドは、純チタン又はチタン合金からなる中空部を有する金属製ゴルフクラブヘッドを構成する外殻の内面に、厚みが０．１ｍｍ〜０．５ｍｍで比重が１７〜１９のタングステン合金からなる金属板をスポット溶接により接合するに際し、前記金属板の周縁部より内側の部分においてスポット溶接したことを特徴とする金属製ゴルフクラブヘッドであるから、ボール打撃時に発生する金属特有の高い打球音を抑制することができると共に、ゴルファーの癖に応じた適切な質量配分設定をも同時に行うことができる。
【００３７】
また、前記金属製ゴルフクラブヘッドは、純チタン又はチタン合金からなり、且つ、前記金属板は、比重が１７〜１９のタングステン合金からなることとしたから、前記金属板は、前記金属製ゴルフクラブヘッドと同じ材質の純チタン又はチタン合金からなる場合よりも、小さな体積で大きな質量が得られるため、より効果的な質量配分設定が可能となる。
【００３８】
そして、本発明に係る金属製ゴルフクラブヘッドの製造方法は、純チタン又はチタン合金からなる中空部を有する金属製ゴルフクラブヘッドを構成する複数の外殻部材のうち、少なくとも一つの外殻部材の内面に、厚みが０．１ｍｍ〜０．５ｍｍで比重が１７〜１９のタングステン合金からなる金属板をスポット溶接により接合するに際し、該スポット溶接１個所当たりの面積を、前記金属板の面積の０．２〜１．０％とし、且つ、前記スポット溶接の総面積を、前記金属板の面積の３〜１２％として、前記金属板の周縁部より内側の部分でスポット溶接した後、各々の外殻部材を相互に接合一体化するとともに、スポット溶接することにより外殻部材表面に生じた窪みが無くなるまで前記外殻部材の表面を研磨加工することを特徴とする金属製ゴルフクラブヘッドの製造方法であるから、ボール打撃時に発生する金属特有の高い打球音を抑制することができると共に、ゴルファーの癖に応じた適切な質量配分設定をも同時に行うことができる金属製ゴルフクラブヘッドを、容易に短時間で製造することができる。
【００３９】
尚、一連のスポット溶接作業は、１箇所のスポット溶接に１〜２秒、全箇所で１５〜３０秒で完了することができ、短時間で加工できるうえ、スポット溶接部分は熱で劣化することがないので、金属製ゴルフクラブヘッドを構成する外殻部材同士をＴＩＧ溶接して接合したり、前記ソール部外殻の表面、更には、前記金属製ゴルフクラブヘッドの表面を研磨加工したりすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例の金属製ゴルフクラブヘッドを示す斜視図。
【図２】図１のＡ−Ａ線切断断面図。
【図３】図２の要部拡大説明図。
【図４】本実施例の金属製ゴルフクラブヘッドの組み立て前の状態を示す斜視図。
【図５】本実施例の金属製ゴルフクラブヘッドの組み立て後の状態を示す底面図。
【図６】本実施例の金属板の製造工程を示す説明図。
【図７】本実施例のスポット溶接の製造工程を示す説明図。
【図８】本実施例のスポット溶接の製造工程を示す説明図。
【符号の説明】
１ 金属製ゴルフクラブヘッド
２ 外殻
２ａ ソール部外殻
２ｂ フェイス部外殻
２ｃ クラウン部外殻
３ 内面
４ 金属板
５ 周縁部
６ 窪み
７ 中空部
８ ナゲット
９ 隙間
１０ ネック部
１１ フェイス面
１２ クラウン面
１３ ソール面
１３ａ ソール面稜線
１４ 金型
１５ 金型
１６ 注入口
１７ キャビティ
１８ 金属平板
１９ 金属板中間体
２０ 電極
２１ 電極
２２ 窪み
２３ 溶接ビード
Claims (2)
- 純チタン又はチタン合金からなる中空部を有する金属製ゴルフクラブヘッドを構成する外殻の内面に、厚みが０．１ｍｍ〜０．５ｍｍで比重が１７〜１９のタングステン合金からなる金属板をスポット溶接により接合するに際し、前記金属板の周縁部より内側の部分をスポット溶接するようにしたことを特徴とする金属製ゴルフクラブヘッド。
- 純チタン又はチタン合金かなる中空部を有する金属製ゴルフクラブヘッドを構成する複数の外殻部材のうち、少なくとも一つの外殻部材の内面に、厚みが０．１ｍｍ〜０．５ｍｍで比重が１７〜１９のタングステン合金からなる金属板をスポット溶接により接合するに際し、該スポット溶接１個所当たりの面積を、前記金属板の面積の０．２〜１．０％とし、且つ、前記スポット溶接の総面積を、前記金属板の面積の３〜１２％として、前記金属板の周縁部より内側の部分でスポット溶接した後、各々の外殻部材を相互に接合一体化するとともに、スポット溶接によって外殻部材表面に生じた窪みが無くなるまで前記外殻部材の表面を研磨加工することを特徴とする金属製ゴルフクラブヘッドの製造方法。
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