JP4112969B2

JP4112969B2 - ゴルフクラブヘッド

Info

Publication number: JP4112969B2
Application number: JP2002378594A
Authority: JP
Inventors: 利道山口
Original assignee: ダイワ精工株式会社
Priority date: 2002-12-26
Filing date: 2002-12-26
Publication date: 2008-07-02
Anticipated expiration: 2022-12-26
Also published as: JP2004208728A

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、特に、複数の部材を、互いに対向する接合部を溶接することにより、接合して形成したゴルフクラブヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、互いに対向する接合部を溶接してゴルフクラブヘッドに形成する部材の多くは、それぞれの厚さおよび材質等が互いに異なる場合が多く、溶接の際の熱による不具合が生じ易い。
このような不具合の一つに、溶接の際の熱で溶接部がへこむことがある。この溶接部のへこみは溶接ビードで埋めることが可能であるとしても、その近傍まで変形が伝わる。
他の不具合として、溶接ビードの縁部に沿って「ひけ」が生じることである。このひけは、その上に溶接ビードを重ねることで、修復することが可能であるとしても、繰り返し熱負荷を与えることにより、部材の物性が変化する。
【０００３】
このような不具合を解消するために、溶接する部位すなわち互いに隣接する周縁部に沿って、その周縁部を肉厚に形成し、この肉厚の周縁部同士を溶接することで、溶接のひけによる割れを防止するものがある（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
また、溶接する部材の周縁部に凸部を形成し、レーザ溶接時にこの凸部を溶融させ、溶接個所に生じるひけを凸部の溶融金属で埋めるものがある（例えば特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−３１２０３４
【０００６】
【特許文献２】
特開２００１−２４６０３０（第５頁、図１０）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、溶接する部材の周縁部を肉厚に形成する場合には、この周縁部の熱容量が大きくなり、溶接しようとする部材と溶接ビードとの結合が不十分となる虞がある。一方、過度に加熱すると、部材の物性が変化し、所望の特性が得られなくなったり、溶接位置の近傍にひけや割れが生じる虞がある。
【０００８】
また、部材の周縁部に形成した凸部を溶融することで、溶接個所に生じるひけを埋めるものにあっては、ヘッド本体の肉厚の厚いフェース取付部に、薄いフェース部材を溶接する場合、厚肉のヘッド本体側に突出部を形成するため、ヘッド本体にひけ等が形成されるのは防止できるものの、薄肉のフェース部材には、溶融熱の影響が大きく作用するため、フェース部材に所要の物性を確保することができなくなる。
【０００９】
本発明は、このような事情に基づいてなされたもので、溶接するときに、溶接位置近傍に溶接熱が与える影響を可能な限り抑制し、所要の物性あるいは形状を確実に得ることができるゴルフクラブヘッドを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明のゴルフクラブヘッドは、複数の部材を、互いに対向する接合部を溶接することにより、接合して形成されるゴルフクラブヘッドであって、互いに接合される前記部材のうち肉厚の薄い一方の部材に、この一方の部材の接合部に隣接した位置でこの一方の部材のベース部の外面よりも盛上げられ、互いに対向する接合部に形成される溶接ビードの縁部の移動を防止する厚肉部を形成し、互いに対向配置された各部材の接合部に形成される溶接ビードと前記厚肉部とを、各部材のベース部の外面に揃えて研削して形成したことを特徴とする。
【００１１】
前記厚肉部は、接合部から離間する方向にしたがって肉厚が減少するものであってもよく、ベース部の外面に対して接合部側が急斜面に形成され、反対側が緩傾斜面に形成されてもよい。
また、前記一方の部材が接合される相手方の部材は、フェース部を形成するフェース部材であることが好ましい。
【００１２】
図１から図５は、本発明の好ましい実施形態によるクラブヘッド１０を示す。本実施形態のクラブヘッド１０は、鋼材あるいはチタン材等の金属材から鋳造あるいは鍛造により中空構造に形成されたヘッド本体１２と、ボールを打球するフェース部１４を形成する板状のフェース部材１４Ａとを備える。このクラブヘッド１０は、バック部１６を後方に突出させた中空の外殻構造を持つ金属製中空ウッドヘッドとして形成されている。これに代え、クラブヘッド１０は中実構造に形成してもよい。
【００１３】
このヘッド本体１２は、ヒール１８側のクラウン部２０からシャフト止着部２２を突出させた構造を備えている。このシャフト止着部２２は、ヒール１８方向にわずかに傾斜した筒状部で形成されており、このシャフト止着部２２に、図１に示すステンレス等の金属あるいは繊維強化樹脂で形成したシャフト８の先端を挿入して接着することにより、シャフト８をクラブヘッド１０に止着することができる。このシャフト止着部２２のクラウン部２０からの突出長さは、適宜に調整することができ、図示のようにクラウン部２０から僅かに突出させた構造に限らず、これと同一面に形成し、あるいは、凹設させることも可能である。
【００１４】
本実施形態のヘッド本体１２は、そのヒール部１８側およびトウ部２４側の中間部で、フェース部１４の略中央部に開口２６を形成してあり、この開口２６は、クラウン部２０およびソール部２８に近接する部位まで延在する。この開口２６には、例えば４つの爪部３０がヘッド本体１２から突出しており、後述する溶接の際に、打球面を形成するフェース部材１４Ａの裏面を支える。本実施形態のフェース部材１４Ａは、このクラブヘッド１０を形成する他の部材すなわち本実施形態ではヘッド本体１２を形成するベース部１２Ａよりも厚肉でその全体がほぼ同じ厚さに形成され、開口２６に対応してトウ・ヒール方向に湾曲し、クラウン・ソール方向にも僅かに湾曲した断面形状を有する。
【００１５】
このフェース部材１４Ａは、開口２６とほぼ同形状あるいはこれよりも僅かに小さい形状に形成してある。このフェース部材１４Ａを開口２６に嵌め込み、爪部３０で支えたときに、周部に沿って形成される端面を、開口２６の内周部に沿って形成される端面との間に略Ｖ字状の開先を形成してもよい（図６）。また、フェース部１４を形成する外面部は、周部に沿ってヘッド本体１２のフェース部１４よりもその厚さ分だけ突出し、したがってフェース部材１４Ａとヘッド本体１２との間に極僅かな段部が形成される。このフェース部材１４Ａの外周部と、ヘッド本体１２の開口２６を囲む周部とが、互いに溶接される接合部を形成する。このフェース部材１４Ａは、例えばチタン等の高反発性の材料を鍛造することで形成することが好ましい。
【００１６】
なお、開口２６は、クラウン部２０およびソール部２８まで延設し、フェース部材１４Ａもこれに合わせてクラウン部２０側およびソール部２８側でバック部１６側に折曲げた状態に形成することも可能である。この場合には、フェース部材１４Ａはクラウン・ソール方向の断面で見たときに、コ字状の断面形状を形成する。
【００１７】
図３から図５に示すように、本実施形態では、ヘッド本体１２の開口２６の周部に臨みかつこの開口２６の周部端面から僅かに離隔した近傍位置に、このヘッド本体１２のベース部１２Ａの外面から盛上った厚肉部３２が延設されている。このベース部１２Ａとは、厚肉部３２を除き、開口２６の周部に沿ってヘッド本体１２を形成する部分をいう。したがって、このベース部１２Ａには、開口２６の周部に沿う接合部も含まれ、この接合部は、開口２６を区画する端面と厚肉部３２との間の部分で形成されており、換言すると、厚肉部３２は接合部に隣接した位置すなわち近傍位置に形成される。
【００１８】
このベース部１２Ａの外面から盛上った厚肉部３２は、ベース部１２Ａの熱容量を増大する。したがって、接合部である開口２６の周部とフェース部材１４Ａの周部とを溶接に十分に必要な温度まで加熱した際に、肉厚の薄いヘッド本体１２側では、この厚肉部３２が広範囲にわたる熱の伝達を阻止する。更に、溶接ビードの縁部に沿うひけが形成される場合には、このひけが厚肉部３２に形成され、ベース部１２Ａにまで変形が及ぶのを阻止する。
【００１９】
本実施形態では、この厚肉部３２は、クラウン部２０側およびソール部２８側で開口２６の端面から比較的短い距離に配置され、ヒール部１８側およびトウ部２４側で、比較的長い距離に配置されている。換言すると、ヘッド本体１２の接合部の幅は、フェース部１４のクラウン部２０側およびソール部２８側で狭く、ヒール部１８側およびトウ部２４側で広く形成してある。適宜の幅に選択形成してもよい。
【００２０】
図６の（Ａ）にヘッド本体１２のトウ部２４側を拡大して示すように、フェース部材１４Ａが略１．５〜３．５ｍｍの厚さｔ１を有するのに対し、ヘッド本体１２のベース部１２Ａは、これよりも薄い０．８〜２ｍｍの厚さｔ２を有し、クラブヘッド１０の軽量化とフェース部１４の強度向上との双方の要件を満足する構造に形成してある。そして、厚肉部３２は、開口２６を形成する端面から略１〜１０ｍｍの距離ｗ１だけ離隔させてこの開口２６の周部に延設してある。したがって、接合部もこの距離ｗ１と同じ幅で開口２６の周部に配置される。このｗ１を１〜１０ｍｍとしたのは、小さすぎると溶接部端面の熱容量が大きくなり、過度の加熱を要し、物性に影響する。逆に、大きすぎるとビード幅より離れ、ひけを生じるためである。このため、ｗ１の大きさは１〜４ｍｍが好ましい。
【００２１】
この厚肉部３２は、ベース部１２Ａの外面から１〜３ｍｍの高さｈを有し、接合部に隣接して２〜５ｍｍの幅ｗ２を形成する。この高さｈを１〜３ｍｍの範囲に形成するのは、低すぎると溶接ビードが厚肉部を越えてしまう恐れがあり、高すぎると研磨量が多くなるためであり、幅ｗ２を２〜５ｍｍの範囲に形成するのは溶接ビードが厚肉部を越えても、薄肉部に達するのを防ぐためである。そして、この厚肉部３２は、開口２６側をベース部１２Ａの外面に対して急傾斜面に形成し、反対側はこれよりも滑らかな緩傾斜面に形成してある。このように開口２６側すなわち接合部側を急傾斜面に形成するのは、溶接ビードがなじみやすく、溶接部に厚肉部を近づけるためである。また、反対側を緩傾斜面に形成することにより、厚肉部３２の外側に位置するベース部１２Ａの外面と、ベース部材１４Ａの外面とを結ぶ研磨ライン３４に沿って溶接ビードＢおよび厚肉部３２を切削したときに、この厚肉部３２とベース部１２Ａの外面との間に段部が形成されるのを防止し、これにより、フェース部１４の外面を滑らかな曲面状に形成することができる。図６の（Ｂ）は、このように研磨した後の溶接ビードｂと厚肉部３２とを示す。
【００２２】
このように厚肉部３２を形成したヘッド本体１２にフェース部材１４Ａをマグ溶接あるいはティグ溶接により溶接する場合は、図６の（Ａ）に示す矢印３６の方向に沿って図示しない溶接トーチを配置し、シールドガスおよび溶接熱を厚肉部３２の急傾斜面に当て、フェース部材１４Ａにはなるべく当らないようにする。そして、図示しない溶加材を溶かしつつフェース部材１４Ａの外周部とヘッド本体１２の厚肉部３２の内周部とにそれぞれ形成される接合部に沿って溶接し、溶接ビードＢを形成する。この溶接ビードＢは、フェース部材１４Ａの外周部に形成される接合部と、開口部２６の周縁部に形成される接合部と、厚肉部３２の急傾斜面とにわたって形成される。また、溶加材を使用するプラズマ溶接で溶接しても良い。
【００２３】
このとき、厚肉部３２はこれに隣接する接合部の熱容量を増大すると共に、溶接ビードＢの縁部がこの厚肉部３２を超えて移動するのを防止する。これにより、厚肉部３２の外側のベース部１２Ａが溶接時の熱により変形し、あるいは物性を変化させるのが防止される。また、溶接ビードＢの縁部に沿うひけが形成される場合には、この厚肉部３２に形成されるため、ベース部１２Ａにひけが形成されることもない。
【００２４】
このように接合部の全体を溶接した後、この溶接ビードＢおよび厚肉部３２を、研磨ライン３４に沿って研磨し、図６の（Ｂ）に示すように、滑らかな曲面状に形成する。この厚肉部３２にひけが形成される場合には、厚肉部３２と共に削り落とされ、ベース部１２Ａまで損傷することはない。また、厚肉部３２の外側が緩傾斜面として形成されているため、厚肉部３２の一部が残っていても、フェース部１４に段部が形成されることもない。更に、フェース部材１４Ａが、爪部３０により、支持ヘッド本体１２のベース部１２Ａよりも突出した状態で保持されるため、研磨する際に、フェース部材１４Ａをほとんど研磨する必要がなく、このフェース部材１４Ａの特性あるいは物性に影響を与えることも少なくてすむ。
【００２５】
したがって、上述の実施形態によるクラブヘッド１０は、ヘッド本体１２とフェース部材１４Ａとを溶接により接合する接合部の近傍で、溶接熱が与える影響が可能な限り抑制され、ヘッド本体１２のベース部１２Ａおよびフェース部材１４Ａが必要とする所要の物性あるいは形状を確実に得ることができる。
【００２６】
なお、図７は、特許請求の範囲に記載の発明に含まれない開示例であり、厚肉部３２をベース部１２Ａの内面側に形成してある。
図６に示す厚肉部３２は、薄肉構造のヘッド本体１２だけでなく、厚肉構造のフェース部材１４Ａにも形成してもよい。この場合には、フェース面側の変形をさらに防止し、研磨量の低減、形状を安定させることができるといった利点がある。
【００２７】
図８から図１０に示すクラブヘッド１０Ａは特許請求の範囲に含まれない開示例であり、上述の実施形態におけるクラブヘッド１０と同様な部位には同様な符号を付してある。
【００２８】
このクラブヘッド１０Ａはレーザビーム溶接に適した構造を備える。このレーザビーム溶接は溶加材を用いることなく、互いに接合する部材を直接溶融して結合するため、溶加材で制限されることなく、様々の異種材料間の溶接が可能なものである。又、溶加材を使用しないプラズマ溶接でも可能である。
【００２９】
このクラブヘッド１０Ａのヘッド本体１２には、フェース部材１４Ａを支える爪部が設けておらず、ヘッド本体１２のソール部２８に形成した図示しない開口部から支持部材３８を内部に挿入し、レーザ溶接する際に、この支持部材３８でフェース部材１４Ａを支えるようになっている。これに代え、上述と同様な爪部を形成して支えても良い。
【００３０】
この支持部材３８で支えられるフェース部材１４Ａは、ヘッド本体１２の開口２６とほぼ同形状に形成してある。このフェース部材１４Ａを開口２６に嵌め込み、支持部材３８で支えたときに、周部に沿って形成される端面を、開口２６の内周部に沿って形成される端面との密な間隔で対向させて配置される。
【００３１】
また、ヘッド本体１２は、開口２６の内周面に沿って略断面矩形状に形成した突出部３６をベース部１２Ａの外面から突出させてある。この突出部３６は、開口２６の内周面の延長部で形成される内側面を有し、この内側面から１〜３ｍｍの幅Ｗ３を有し、ベース部１２Ａの外面から１〜３ｍｍの突出高さｈを形成する。この幅ｗ３および高さｈを１〜３ｍｍの範囲に形成するのは、少ないと、ひけを埋めることができず、多いと、溶融金属過多となり、ビード状の盛上りが生じるためである。更に、この突出部３６は、フェース部材１４Ａの外面よりも更に突出することが好ましい。このフェース部材１４Ａの外面からの突出量は０．５〜３ｍｍ程度が好ましい。これはフェース面の研磨量の管理とフェース面の湾曲形状の安定のためである。
【００３２】
このフェース部材１４Ａをヘッド本体１２の開口２６に嵌め込んで溶接する場合は、図１０の（Ｂ）に矢印４０で示すように、フェース部材１４Ａと開口２６の内周面との間の境界面あるいは接合面の真上側から、好ましくはこの境界面よりも僅かに突出部３６側に偏倚した位置からレーザビームを照射することが好ましい。これにより、フェース部材１４Ａに作用する熱を極力少なくすることができる。
【００３３】
図１０の（Ｂ）は、このようにフェース部材１４Ａとヘッド本体１２とにレーザビームを照射することで溶接した状態を示す。突出部３６が溶融し、ベース部１２Ａとフェース部材１４Ａとの肉厚差による段差を解消する。これにより、フェース部１４が全体として滑らかな曲面を形成する。溶接が完了した後、支持部材３８をヘッド本体１２から取外し、ヘッド本体１２を完成することができる。
【００３４】
図１１は、変形例による突出部３６Ａを示す。
この突出部３６Ａは、上述の突出部３６とほぼ同様であるが。開口２６と反対側に滑らかな傾斜面を形成してある。この傾斜面は、開口２６の内周面から１〜１０ｍｍ程度まで形成することが好ましい。このような形状を有する突出部３６Ａは、研磨ライン３４まで研磨する際、フェース部１４の形状調整が容易となる。これは、段部が形成されるのを防止し、外面を滑らかに形成し易くするためである。
【００３５】
なお、上述の実施形態では、フェース部材１４Ａをヘッド本体１２に溶接する実施形態について説明したが、これに限らず、クラウン部２０あるいはソール部２８に適用することも可能なことは明らかである。また、上述のような中空構造のクラブヘッド１０に限らず、アイアンクラブのヘッドにも適用可能なことは明らかである。
【００３６】
【発明の効果】
以上明らかなように、本発明によると、肉厚の薄い一方の部材の接合部に隣接した位置でこの一方の部材のベース部の外面よりも盛上げられて形成された厚肉部が、熱容量を増大すると共に接合部に形成される溶接ビードの縁部の移動を防止し、接合部を溶接するときに、この接合部に隣接して位置する厚肉部が広範囲にわたる熱の伝達を阻止して溶接位置近傍に溶接熱が与える影響を可能な限り抑制し、更に、溶接ビードの縁部に沿うひけがベース部にまで及ぶのを阻止し、溶接ビード及び厚肉部を研磨した後のベース部に所要の物性あるいは形状を確実に得ることができるゴルフクラブヘッドを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施形態によるクラブヘッドを有するゴルフクラブの全体を示す図。
【図２】図１のクラブヘッドの断面図。
【図３】図１のクラブヘッドをヘッド本体とフェース部材とに分解した状態の説明図。
【図４】図１のクラブヘッドからフェース部材を取外した状態の説明図。
【図５】図３のＶ−Ｖ線に沿う断面図。
【図６】ヘッド本体とフェース部材との溶接部を示し、（Ａ）は研磨前の状体の拡大図、（Ｂ）は研磨後の拡大図。
【図７】開示例によるヘッド本体とフェース部材との溶接部を示す図。
【図８】他の開示例によるヘッド本体の説明図。
【図９】図８のヘッド本体とフェース部材とを示す図５と同様な説明図。
【図１０】図８のヘッド本体とフェース部材との溶接部を示す図６と同様な拡大図。
【図１１】変形例によるヘッド本体とフェース部材との溶接部を示す拡大断面図。
【符号の説明】
１０…クラブヘッド、１２…ヘッド本体、１２Ａ…ベース部、１４Ａ…フェース部材、３２…厚肉部。

Claims

複数の部材を、互いに対向する接合部を溶接することにより、接合して形成されるゴルフクラブヘッドであって、互いに接合される前記部材のうち肉厚の薄い一方の部材に、この一方の部材の接合部に隣接した位置でこの一方の部材のベース部の外面よりも盛上げられ、互いに対向する接合部に形成される溶接ビードの縁部の移動を防止する厚肉部を形成し、互いに対向配置された各部材の接合部に形成される溶接ビードと前記厚肉部とを、各部材のベース部の外面に揃えて研削して形成したことを特徴とするゴルフクラブヘッド。
前記厚肉部は、接合部から離間する方向にしたがって肉厚が減少することを特徴とする請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
前記厚肉部は、ベース部の外面に対して接合部側が急斜面に形成され、反対側が緩傾斜面に形成される請求項１又は２に記載のゴルフクラブヘッド。
前記一方の部材が接合される相手方の部材は、フェース部を形成するフェース部材であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載のゴルフクラブヘッド。