JP3924269B2 - ゴルフクラブヘッドの重り - Google Patents

Description

本発明は、ゴルフクラブヘッドの重りに関するもので、特に重りの材料の融点がそれぞれヘッド本体と熔接材の材料の融点より高く、重りが熔接によりヘッド本体の収容室に収容されるゴルフクラブヘッドの重りに係るものである。

従来のゴルフクラブヘッドの重りとしては、よりよい打球の効果を獲得するべく、通常としては比較的よい弾性の回復係数（ＣＯＲ）の材料を選択してゴルフクラブのヘッド本体として使用することにより、同様な打球力でボールをさらに遠くへ飛ばそうとしている。その他に、振動を大量に吸収できる材料は打球後において大部分の振動を吸収することができるため、もし使用者が打球時おいてフェース板のスイートゾーンを的中できなければ、使用者の手まで伝達する振動を減らすことができる。そのため、好ましくはチタンまたはチタン合金を主成分としたヘッド本体の材料を選択する。しかし、チタンの比重は約４．５１で、もしチタンまたはチタンを主成分とした材料（例えば６−４チタン）だけをゴルフクラブヘッドとすれば、ゴルフクラブヘッドがシャフトとゴルフクラブとして結合した後、上記ゴルフクラブの重心の位置がよくないため、通常としてゴルフクラブヘッドには他に重りを嵌入しなければならない。

また、従来のゴルフクラブヘッドの重りとしては、図１０に示すように、重り２がヘッド本体１に結合され、重り２はしまりばめの方式によりヘッド本体１の収容室１１に嵌入され、それからヘッド本体１と重り２の表面に対して表面処理を行うことにより、ヘッド本体１の完成品を仕上げるようにとしたものがある。

また、従来のゴルフクラブヘッドの重りとしては、図１１に示すように、重り４は先にヘッド本体３の収容室３１に収容され、それから熔接方式により重り４をヘッド本体３の収容室３１に熔接して固定するようにとしたものがある。

さらに、従来のゴルフクラブヘッドの重りとしては、ゴルフクラブヘッドの本体に収容孔が開設され、収容孔の底端部には小凹欠溝が形成され、二種の異種な金属からなる二層の異なる硬度を有した重りを上記収容孔に圧入することにより、上記重りの下層（軟層）部分は収容孔の小凹欠溝に係合されて堅固に接合することができるようにとしたものがある（例えば、特許文献１を参照）。
中華民国公告番号第４１０６５６号

上記のような従来のゴルフクラブヘッドの重りにおいては、重り２は比重の高い材質から選択され、そのような材質には硬度が比較的高く、破裂し易いとの特性を有しているため、さらに重り２の製造過程においてはヘッド本体１の収容室１１の輪郭に合わせて精確に鋳造成形がし難いため、重り２がヘッド本体１に圧入して嵌合された時、重り２が破裂し易いという問題点があった。その他に、表面処理を経た後、ヘッド本体１の収容室１１と重り２の輪郭の間には隙間が生じ、そして上記隙間を充填しなければならないため、ヘッド本体１と重り２の間の結合表面の緊密配合の状況に影響を及ぼしてしまうという問題点があった。さらに、収容室１１と重り２の隙間に充填された材料は高分子化合物であるため、長期の打球に渡って重り２がヘッド本体１から離脱し易くなるという問題点があった。

また、上記のような従来のゴルフクラブヘッドの重りにおいては、ヘッド本体３と重り４は熔接方式を利用して熔接して固定することにより両者の間の結合強度を高めることができるが、高温な熔接によりヘッド本体３の重り４には熔融が生じてしまうため、また熔接時の熔池の動揺、熔接速度、電流、入熱量などの変化により熔接路の深さが不均一になるため、ヘッド本体３と重り４の間の表面は表面処理を経た後、不規則な熔接路３２が残されるため、ゴルフクラブヘッドの品質管理が難しくなると共に、ゴルフクラブヘッドの美観に影響を及ぼしてしまうという問題点があった。また、もしヘッド本体３はチタンまたはチタン合金により製成された時、チタンと異種金属との間の熔接性がよくないため、熔接の熱による割れ目が生じて易くなるという問題点があった。さらに、全華科技図書株式会社出版の「チタンの熔接技術」第３‐４ページにおいて、チタンとその他の金属に関する熔接、接合について下記とおり記載されており、「チタンと異種金属は一般としてＴＩＧ熔接ができず、この点についてすでに叙述した。例えば、チタンと異種金属の外観は似ているが、熔接ができない。チタンと銅、チタンとアルミ、チタンと鉄などについても、ＴＩＧ熔接などの溶融熔接を行なうと、金属間の化合物が生じてしまうため、溶接部が脆くなってしまう。チタンと異種金属との溶融熔接は元素周期表において同属であるジルコニウム（zirconium）、ニオビウム（niobium）、タンタル（tantalum）、ハフニウム（hafnium）の他に、熔接することができないという問題点があった。

さらに、上記のような従来のゴルフクラブヘッドの重りにおいては、二種の異種な金属からなる二層の異なる硬度を有した重りを上記収容孔に圧入することにより接合することができるが、両者はしまりばめの方式により接合されるため、長期の使用に渡って重りが収容孔から離脱してしまうという問題点があった。

本発明はこのような問題点に鑑みて発明したものであって、その目的とするところは、重りの材料の融点がヘッド本体と熔接材の融点より高いのを利用し、重りがヘッド本体の収容室に熔接し固定された時、ヘッド本体と熔接材を熔融するだけで重りを収容室に結合させることができるため、重りが熔接の製造工程において熔融されるのを避けることができるゴルフクラブヘッドの重りを提供しようとするものである。

本発明の第一の目的は、重りの材料の融点がそれぞれヘッド本体と熔接材の融点より高いのを利用し、重りがヘッド本体の収容室に熔接し固定された時、ヘッド本体と熔接材を熔融するだけで重りを収容室に結合させることができ、重りが熔接の製造工程において熔融されるのを避けることができるため、ゴルフクラブヘッドの美観性を高めることができると共に、製造工程における品質の管理を高めることができるゴルフクラブヘッドの重りを提供しようとするものである。

本発明の第二の目的は、重りの突出部とヘッド本体の収容室の間には溝路が形成され、そして熔接材は溶融時において収容室を充填してしまうことにより、重りがヘッド本体から離脱するのを避けることができるため、ゴルフクラブヘッドの品質を高めることができるゴルフクラブヘッドの重りを提供しようとするものである。

上記目的を達成するために、本発明によるゴルフクラブヘッドの重りは、ゴルフクラブのヘッド本体の収容室に収容されて組み付けられる重りであって、重りはヘッド本体の材料の融点より高い材料から形成され、それにより熔接工程において重りの熔融を回避し、突出部が重りの頂部に設けられ、突出部は階段状部または傾斜面に取り囲まれて形成され、重りを熔接材によってヘッド本体に熔接する際にヘッド本体の一部分だけが熔接材と熔融し、冷却後にヘッド本体の一部が熔接材と結合して係止部を形成し、係止部はヘッド本体と重りの突出部との間に位置し、これにより重りをヘッド本体の収容室内に固定される構成である。

本発明によるゴルフクラブヘッドの重りは、タングステン、タンタル、モリブデン、ニオビウムのうちの一種から製造されることもできる。また、重りはタングステン、タンタル、モリブデン、ニオビウムのうちの一種と、それに小量の他の金属材料を添加し、粉末冶金により製造されることもできる。また、ヘッド本体はチタン、チタンを主成分とした合金のうちの一種から製造されることもできる。また、ヘッド本体は低炭素鋼、低合金鋼のうちの一種から製造されることもできる。また、ヘッド本体はステンレス鋼から製造されることもできる。また、ヘッド本体の収容室の入口周囲にフランジが突出するように設けられ、フランジは熔接材として作用することもできる。また、熔接材の材料はヘッド本体の材料と同じにすることもできる。また、重りには突出部が設けられ、重りがヘッド本体の収容室に収容されたとき、突出部と収容室の間に溝路が形成され、そして熔接時、熔接材が熔融して溝路を充填するように形成されることもできる。

本発明のゴルフクラブヘッドの重りによれば、重りの材料の融点がそれぞれヘッド本体と熔接材の融点より高いのを利用し、重りがヘッド本体の収容室に熔接し固定された時、ヘッド本体と熔接材を熔融するだけで重りを収容室に結合させることができ、重りが熔接の製造工程において熔融されるのを避けることができるため、ゴルフクラブヘッドの美観性を高めることができると共に、製造工程における品質の管理を高めることができる。

本発明のゴルフクラブヘッドの重りによれば、重りの突出部とヘッド本体の収容室の間には溝路が形成され、そして熔接材は溶融時において収容室を充填してしまうことにより、重りがヘッド本体から離脱するのを避けることができるため、ゴルフクラブヘッドの品質を高めることができる。

本発明の実施の形態について、以下、図面を参照して説明する。

本発明のゴルフクラブヘッドの重りはアイアン、パターまたはその他のヘッドに適用されることができ、ここではアイアンヘッドを実施例に挙げて説明するが、その他のヘッドの実施方式については一々詳しく説明しない。

図１は本発明の実施例１のゴルフクラブヘッドのヘッド本体と重りによる分解斜視図で、図２は本発明の実施例１のゴルフクラブヘッドの重りがヘッド本体の収容室に置き入れた状態の断面図で、図３は本発明の実施例１のゴルフクラブヘッドの重りが熔接の製造工程を完成した状態の局部断面図で、図４は本発明の実施例１のゴルフクラブヘッドの重りによる図３の局部拡大図で、図５は本発明の実施例１のゴルフクラブヘッドの重りが表面処理の製造工程を完成した状態の局部断面図で、図６は本発明の実施例１のゴルフクラブヘッドの重りが表面処理の製造工程を完成した状態の平面図で、図７は本発明の実施例２のゴルフクラブヘッドの重りが表面処理の製造工程を完成した状態の局部断面図で、図８は本発明の実施例３のゴルフクラブヘッドの重りがヘッド本体の収容室に置き入れた状態の断面図で、図９は本発明の実施例のゴルフクラブヘッドの重りとステンレスの熔接界面を示す図である。

図１を参照すると、本発明の実施例１のゴルフクラブヘッドにはヘッド本体５および重り６が含まれる。ヘッド本体５には収容室５１が設けられ、収容室５１は重り６を収容するのに用いられる。重り６には突出部６１が設けられ、突出部６１は階段状部６１１が囲むように形成される。ヘッド本体５はＳ２０Ｃ、８６２０またはＳＵＳ３０４を材質として採用することができる。重り６は高融点の材質により製成され、例えばタングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）またはニオビウム（Ｎｂ）などで（表１を参照）、或いはその他の高融点の材質を採用し、そして少量なその他の金属を合金として選択することができる。また、高融点の金属融点が高過ぎることにより、一般の高周波溶解炉を利用して溶解を行うことができないため、重り６は好ましくは粉末冶金（powder metallurgy）の製造工程により製成することができる。

図２を参照すると、重り６の突出部６１がヘッド本体５の収容室５１に収容された時、収容室５１と重り６の突出部６１の間には溝路ａが形成される。

図３、４を参照すると、ヘッド本体５の収容室５１と重り６の突出部６１の間に形成された溝路ａに熔接材（充填材）７を充填し、熔接材７はヘッド本体５と同じ材料を選択することができ、またはヘッド本体５の主成分を有した材質を選択することができ、例えば１７−４ＡＳＴＭ標準配合比例が重量百分率０．０７％の炭素、１．０％のシリコン、０．７％のマンガン、０．０３５％のリン、０．０３％のイオン、２．５％〜３．２％の銅、３．６％〜４．６％のニッケル、１５．５％〜１７．７％のクロムおよびその他の鉄をヘッド本体５の材質とした時、シリコンＳｉ、マンガンＭｎ、銅Ｃｕ、ニッケルＮｉ、クロムＣｒ、鉄Ｆｅの材質を熔接材として選択することができる。それから、熔接の製造工程を行うことにより、熔接材７を溝路ａに熔融させる。熔接材７はタングステンイナートガスアーク熔接（ＴＩＧ）を採用して熔接を行うことができ、またはその他の熔接の製造工程を採用することができる。重り６は高融点の材質または高融点の合金により製成されるため、また熔接材７はヘッド本体５の組成成分と同じ材料を採用するため、ヘッド本体５と熔接材７が熔融された時、重り６はやはり未熔融の状態を維持することができ、そしてヘッド本体５は局部的に熔融するように形成される（図４の点線に示すように）。

図５、６を参照すると、熔融されたヘッド本体５の一部分と熔接材７が冷却し凝固された時、ヘッド本体５と重り６の間の溝路ａにおいて熔接材７とヘッド本体５が一体になるように結合されると共に、係止部ｂが形成される。この時、ヘッド本体５と熔接材７が同じ材料を採用しているため、ヘッド本体５と熔接材７の間は熔接時の希釈比例の影響を受けておらず、すなわち両者の間は一体になるように互いに熔融して結合するように形成され、係止部ｂは重り６がヘッド本体５の収容室５１に固定するのに用いられる。熔接が完成した後、熔接材７はヘッド本体５と重り６の表面において突出体（点線に示すように）として形成される。最後に、再び表面処理の製造工程を利用して突出体を平らに研磨することにより、ヘッド本体５は平坦な表面に形成される。熔接材７が熔融した時、重り６とその突出部６１がまだ溶融していないため、表面処理の製造工程においてヘッド本体５を処理した後、ヘッド本体５と重り６の間には互いの熔融が生じなくなり、そして重り６は相変わらずヘッド本体５の表面上において図６に示すような明白な輪郭線として形成されている。その他に、係止部ｂはヘッド本体５と重り６の間に緊密に接触し、そして隙間がないような結合面になるように形成されるため、重り６はヘッド本体５の収容室５１に緊密に結合されることができると共に、ヘッド本体５と重り６との間の係止強度を増やすことができる。

図７、８を参照すると、本発明の実施例２と実施例３のゴルフクラブヘッドの重りは実施例１のゴルフクラブヘッドの重りに対応するように設置され、本発明の全ての実施例の間の差異を分かり易くするため、両者の同じ部分の部材は同じ符号を用いて標示する。実施例２と実施例３の一部分の技術内容は実施例１の説明内容に掲示されているため、ここでは参考にして再び詳細に説明しない。

再び図７を参照すると、本発明の実施例２のゴルフクラブヘッドの重りにはヘッド本体５および重り６が含まれる。ヘッド本体５には収容室５１が設けられる。実施例１と比較して、実施例２の重り６には突出部６１と傾斜面６１２が設けられる。突出部６１は傾斜面６１２により囲むように形成される。重り６が収容室５１に収容された時、収容室５１と傾斜面６１２の間には溝路ａが形成される。熔接が完成された後、熔接材７は溝路ａに熔融され、そしてヘッド本体５の表面上には突出体が形成される。最後に、表面処理の製造工程を利用して突出体を平らに研磨する。

図８、９を参照すると、本発明の実施例３のゴルフクラブヘッドの重りにはヘッド本体５および重り６が含まれる。実施例１および実施例２と比較して、実施例３のヘッド本体５には収容室５１とフランジ５２が設けられる。収容室５１は重り６を収容するのに用いられ、フランジ５２は一体になるように収容室５１の周縁に成形され、フランジ５２はヘッド本体５と同じ材質を有するように形成されるため、熔接の製造工程において直接熔接材としてヘッド本体５と重り６を熔接して結合することができる。重り６には突出部６１が形成され、突出部６１とヘッド本体５の収容室５１の内周壁の間には溝路ａが形成される。その他に、本発明のヘッド本体５は好ましくはチタンまたはチタンを主成分とした合金（例えば６−４チタン）を採用して製成することができ、或いは低炭素鋼または低合金鋼材料を選択してヘッド本体５を製成することもでき、或いはステンレスを採用して製成することもできる。このように、ヘッド本体５の一部分と熔接材７が熔融した時、重り６は相変わらず未熔融の状態を維持しているため、金属間化合物に形成されることなく、そして熔接の熱による割れ目が生じるのを確実に避けることができる。

図７、３、４を参照すると、熔接を行う時、フランジ５２は熔融して熔接材７に形成されて溝路ａを充填するように形成され、さらにフランジ５２は熔融して熔接材７に形成され、そして溝路ａにおいて冷却して係止部ｂに形成され、係止部ｂにより重り６をヘッド本体５の収容室５１に係止することができる。最後に、ヘッド本体５と重り６の表面上において表面処理の製造工程を行う。

上述の如く、本発明のゴルフクラブヘッドの重りによれば、重りの材料の融点がヘッド本体と熔接材の融点より高いのを利用し、重りがヘッド本体の収容室に熔接し固定された時、ヘッド本体と熔接材を熔融するだけで重りを収容室に結合させることができるため、重りが熔接の製造工程において熔融されるのを避けることができるため、ゴルフクラブヘッドの美観性を高めることができると共に、製造工程における品質の管理を高めることができる。

本発明は、その精神及び必須の特徴事項から逸脱することなく他のやり方で実施することができる。従って、本明細書に記載した好ましい実施例は例示的なものであり、限定的なものではない。

本発明の実施例１のゴルフクラブヘッドのヘッド本体と重りによる分解斜視図である。 本発明の実施例１のゴルフクラブヘッドの重りがヘッド本体の収容室に置き入れた状態の断面図である。 本発明の実施例１のゴルフクラブヘッドの重りが熔接の製造工程を完成した状態の局部断面図である。 本発明の実施例１のゴルフクラブヘッドの重りによる図３の局部拡大図である。 本発明の実施例１のゴルフクラブヘッドの重りが表面処理の製造工程を完成した状態の局部断面図である。 本発明の実施例１のゴルフクラブヘッドの重りが表面処理の製造工程を完成した状態の平面図である。 本発明の実施例２のゴルフクラブヘッドの重りが表面処理の製造工程を完成した状態の局部断面図である。 本発明の実施例３のゴルフクラブヘッドの重りがヘッド本体の収容室に置き入れた状態の断面図である。 本発明の実施例のゴルフクラブヘッドの重りとステンレスの熔接界面を示す図である。 従来のゴルフクラブヘッドの重りとヘッド本体による分解斜視図である。 従来のもう一つのゴルフクラブヘッドの重りが表面処理の製造工程を完成した状態の平面図である。

符号の説明

１ ヘッド本体 １１ 収容室
２ 重り ３ ヘッド本体
３１ 収容室 ３２ 熔接路
４ 重り ５ ヘッド本体
５１ 収容室 ５２ フランジ
６ 重り ６１ 突出部
６１１ 階段状部 ６１２ 傾斜面
７ 熔接材 ａ 溝路
ｂ 係止部

Claims (8)

1. ゴルフクラブのヘッド本体（５）の収容室（５１）に収容されて組み付けられる重り（６）であって、重り（６）はヘッド本体（５）の材料の融点より高い材料から製造され、それにより熔接工程において重り（６）の熔融を回避し、突出部（６１）が重り（６）の頂部に設けられ、突出部（６１）は階段状部（６１１）または傾斜面（６１２）に取り囲まれて形成され、重り（６）を熔接材（７）によってヘッド本体（５）に熔接する際にヘッド本体（５）の一部分だけが熔接材（７）と共に熔融し、冷却後にヘッド本体（５）の一部が熔接材（７）と結合して係止部（ｂ）を形成し、係止部（ｂ）はヘッド本体（５）と重り（６）の突出部（６１）との間に位置し、これにより重り（６）をヘッド本体（５）の収容室（５１）内に固定した、ゴルフクラブヘッドの重り。
2. 重り（６）は、タングステン、タンタル、モリブデン、ニオビウムのうちの一種から製造されたことを特徴とする請求項１記載のゴルフクラブヘッドの重り。
3. 重り（６）は、タングステン、タンタル、モリブデン、ニオビウムのうちの一種と、それに小量の他の金属材料を添加し、粉末冶金により製造されたことを特徴とする請求項１記載のゴルフクラブヘッドの重り。
4. ヘッド本体（５）は、チタン、チタンを主成分とした合金のうちの一種から製造されたことを特徴とする請求項１記載のゴルフクラブヘッドの重り。
5. ヘッド本体（５）は、低炭素鋼、低合金鋼のうちの一種から製造されたことを特徴とする請求項１記載のゴルフクラブヘッドの重り。
6. ヘッド本体（５）は、ステンレス鋼から製造されたことを特徴とする請求項１記載のゴルフクラブヘッドの重り。
7. ヘッド本体（５）の収容室（５１）の入口周囲にフランジ（５２）が突出するように設けられ、フランジ（５２）が熔接材（７）として作用することを特徴とする請求項１記載のゴルフクラブヘッドの重り。
8. 熔接材（７）の材料は、ヘッド本体（５）の材料と同じであることを特徴とする請求項１記載のゴルフクラブヘッドの重り。