JP7131251B2 - ゴルフクラブヘッド及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ゴルフクラブヘッド及びその製造方法に関する。

下記特許文献１には、内部が中空とされたゴルフクラブヘッドが記載されている。このゴルフクラブヘッドは、フェース部材と、フェース側が開口したヘッド本体とを含み、これらが溶接固着されて構成されている。

特許第５５７６９７２号公報

近年、さらに打球の飛距離を増大させるために、ゴルフクラブヘッドにおいて、低重心化の要請がある。低重心化は、フェースのスイートスポットをフェースセンター（実打点付近）に近づけるので、打球の打出し角度を大きくし、かつ、スピン量を小さくする。したがって、低重心化されたゴルフクラブヘッドも、打球の飛距離の増大をもたらす。

ゴルフクラブヘッドを低重心化するために、ヘッド本体の内部のソール部分に重量物を溶接固着することが考えられる。この場合、重量物とヘッド本体との溶接は、ヘッド本体の開口から溶接トーチを挿入して行える。

しかしながら、一般に、ヘッド本体の内部という限られたスペースでの溶接作業は、難しい。特に、重量物のバック側（ヘッド後方側）の縁は、ヘッド本体のより奥まった位置にあるので、溶接作業者の手元から遠く、かつ、その位置では溶接トーチの可動域も制限される。なぜなら、ヘッド本体は、典型的に、平面視及び側面視において、いずれもバック側ほど小さく形成されているからである。

したがって、溶接トーチの先端部を重量物のバック側の縁に沿って正確に移動させるには、熟練した技術を要し、生産性が悪化するという課題があった。また、重量物の溶接が不十分であると、ボール打撃時の衝撃により、重量物の脱落や異音の発生というおそれがあった。

本発明は、以上のような実情に鑑み案出なされたもので、生産性を損ねることなく、低重心化を実現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ことを主たる課題としている。

第１の発明は、内部に中空部を有するゴルフクラブヘッドであって、フェース部材と、フェース側が開口したヘッド本体とが接続されており、前記ヘッド本体は、ソール部分を含み、前記ソール部分の内面側に、前記ヘッド本体よりも比重が大きい重量物が固着されており、前記重量物の周縁には前記重量物を固定するための溶接部が配置されており、前記重量物のトウ・ヒール方向の幅に関し、バック側の幅がフェース側の幅よりも小さく形成されている、ゴルフクラブヘッドである。

第２の発明は、内部に中空部を有するゴルフクラブヘッドの製造方法であって、フェース部材と、フェース側が開口しかつソール部分を含むヘッド本体とを準備する工程と、前記ヘッド本体よりも比重が大きく、かつ、前記ゴルフクラブヘッドのトウ・ヒール方向に関して、バック側の幅が、フェース側の幅よりも小さく構成されている重量物を準備する工程と、前記ヘッド本体の前記ソール部分の内面側に前記重量物を配置する工程と、前記ヘッド本体の前記開口から溶接トーチをヘッド本体の内部に挿入し、前記重量物の周縁に溶融金属を配置して前記重量物を前記ヘッド本体に固定する溶接工程と、前記溶接工程の後、前記フェース部材と前記ヘッド本体とを接合する工程とを含む。

第１の発明及び第２の発明（以下、これらをまとめて「本発明」ということがある。）の他の態様では、前記ソール部分の前記内面側には、凹部が形成されても良く、前記重量物は、前記凹部に配置されても良い。

本発明の他の態様では、前記凹部は、壁部によって画定され、前記溶接部は、前記壁部と前記重量物とに跨って配置されても良い。

本発明の他の態様では、前記重量物の重量は、前記フェース部材と前記ヘッド本体との合計重量の１０％以上とされても良い。

本発明の他の態様では、前記重量物は、厚さが１０mm以下のプレート状とされても良い。

本発明の他の態様では、前記重量物の平面視において、前記重量物の重心は、前記重量物のヘッド前後方向の中心位置よりもフェース側に位置しても良い。

本発明の他の態様では、前記重量物は、その平面視において、フェース側の前記幅が大きい台形状とされても良い。

本発明の他の態様では、前記重量物は、その平面視において、複数の直線の辺からなる多角形状とされても良い。

本発明のゴルフクラブヘッドは、フェース部材と、フェース側が開口したヘッド本体とが接続される。また、前記ゴルフクラブヘッドは、前記ヘッド本体の前記ソール部分の内面側に、前記ヘッド本体よりも比重が大きい重量物が固着される。このため、低重心化を図ることができる。

さらに、前記ゴルフクラブヘッドには、前記重量物の周縁に、前記重量物を固定するための溶接部が配置される。この溶接部は、前記ヘッド本体のフェース側の開口から溶接トーチをヘッド本体の内部に挿入し、前記重量物の周縁に溶融金属を配置することで得ることができる。

ここで、前記重量物のバック側の縁は、前記ヘッド本体の前記開口から離れているため一般的に溶接作業性が悪い箇所ではある。しかしながら、本発明のゴルフクラブヘッド及びその製造方法では、前記重量物のトウ・ヒール方向の幅に関し、バック側がフェース側よりも小さく構成されているので、作業性の低い溶接箇所が少なくなり、生産性の悪化を抑制することができる。

したがって、本発明によれば、生産性を損ねることなく、低重心化を実現しうるゴルフクラブヘッドを提供することができる。

本実施形態のゴルフクラブヘッドの斜視図である。 図１の平面図である。 図２のIII－III線の断面図である。 本実施形態のゴルフクラブヘッドの分解斜視図である。 本実施形態のゴルフクラブヘッドの組立前の分解斜視図である。 ヘッド本体の平面図である。 溶接工程を説明する斜視図である。 （Ａ）～（Ｃ）は、重量物の形状を説明するための平面図である。 図６のIX－IX線の断面図である。 本実施形態のゴルフクラブヘッドの変形例を示す分解斜視図である。

以下、第１の発明（ゴルフクラブヘッド）の実施の一形態が、第２の発明（ゴルフクラブヘッドの製造方法）とともに、図面に基づき説明される。以下に詳述される実施形態及び図面に表された具体的な構成は、本発明の内容を理解するためのものであって、本発明は、それらの具体的な構成に限定されるものではない。また、以後の説明では、同一又は共通する要素については同一の符号が付されており、重複する説明が省略される。

図１～５は、本実施形態の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の斜視図、平面図、図２のIII-III線の断面図、分解斜視図及び別の分解斜視図をそれぞれ示している。また、図１～３は、基準状態とされたヘッド１が描かれている。

［ヘッドの基準状態］
ヘッド１の基準状態とは、ヘッド１が、水平面ＨＰに対して、そのロフト角α（図３）及びライ角（図示省略）に保たれた状態である。基準状態では、図２に示されるように、ヘッド１のシャフト軸中心線ＣＬが、任意の垂直面ＶＰ内に配される。垂直面ＶＰに沿った水平な方向ｙが、ヘッド１のトウ・ヒール方向であり、垂直面ＶＰと直交する水平な方向ｘがヘッド前後方向とされる。なお、ヘッド１の前側を「フェース側」と、ヘッド１の「後側」をバック側として、それぞれ慣例的に説明される場合がある。また、上記ｘ及びｙにともに直交する方向ｚが、ヘッド上下方向とされる。

［ヘッドの基本構成］
図１～５において、本実施形態のヘッド１は、内部に中空部ｉ（図３に示す）を有し、例えば、典型的なウッド型として構成される。ウッド型のヘッドは、ドライバー（＃１）の他、少なくともブラッシー（＃２）、スプーン（＃３）、バフィ（＃４）及びクリーク（＃５）を含む。また、本実施形態のヘッド１は、先に列挙されたものと番手又は名称が異なっていても、略類似した形状を持つヘッドを含む。本発明の他の実施形態では、ヘッド１は、例えば、ユーティリティー型として構成されても良い。

本実施形態のヘッド１は、例えば、フェース部２、クラウン部３、ソール部４及びサイド部５を含んでおり、さらに、内部に重量物４０を含んでいる。

フェース部２の前面は、ボールを打撃するための打撃面であるフェース２ａとして機能する。クラウン部３は、フェース部２に連なってヘッド上面を構成している。ソール部４は、フェース部２に連なってヘッド底面を構成している。サイド部５は、クラウン部３とソール部４との間を接続し、ヘッド側面を構成している。サイド部５のトウ側及びヒール側は、それぞれ、フェース部２のトウ側及びヒール側に接続されている。フェース部２、クラウン部３、ソール部４及びサイド部５により、中空部ｉが画定される。

図１及び図２に示されるように、クラウン部３のヒール側には、例えば、ネック部６が設けられても良い。ネック部６は、シャフト（図示省略）が固定可能なように、シャフト差込孔６ａを有する筒状に構成されている。シャフト差込孔６ａの軸中心線は、上記シャフト軸中心線ＣＬに対応している。

本実施形態のヘッド１は、フェース部材２０とヘッド本体３０とを含み、これらが互いに接続されている。

［フェース部材］
フェース部材２０は、図１～図５に示されるように、例えば、バック側が開口したカップ状として構成されている。本実施形態のフェース部材２０は、フェース部２と、フェース２ａの周縁からヘッド後方に延びる返し部７とを含んでいる。このようなフェース部材２０は、例えば、鋳造、板材のプレス又は鍛造等によって準備することができる。フェース部材２０は、金属材料で構成されており、例えば、チタン、チタン合金、ステンレス鋼又はアルミニウム合金など種々のものが採用される。本実施形態では、Ｔｉ－８Ａｌ－１Ｍｏ－１Ｖ（比重約４．２）が採用されている。

本実施形態において、返し部７は、例えば、クラウン部３のフェース側を構成するクラウン側返し部７ａ、ソール部４のフェース側を構成するソール側返し部７ｂ、トウ側返し部７ｃ及びヒール側返し部７ｄを含む。

［ヘッド本体］
ヘッド本体３０は、図３～図５に示されるように、フェース側が開口しており、フェース部材２０よりもヘッド後方に位置する。この実施形態では、ヘッド本体３０は、例えば、カップ状に構成されているが、このような態様に限定されるものではない。また、ヘッド本体３０は、その内部空間に、重量物４０を配置して溶接を行うために利用できる開口として、フェース側の開口のみを具える。ヘッド本体３０は、例えば、金属材料の鋳造品として、各部が一体成形される。また、ヘッド本体３０の金属材料としては、例えば、チタン、チタン合金、ステンレス鋼又はアルミニウム合金など種々のものが採用可能である。好ましい態様では、ヘッド本体３０は、フェース部材２０と溶接が可能な金属材料とされる。本実施形態のヘッド本体３０は、フェース部材２０と同一の金属材料で構成されている。

本実施形態において、ヘッド本体３０は、クラウン部３、ソール部４及びサイド部５それぞれのバック側の主要部を構成するクラウン部分３ａ、ソール部分４ａ及びサイド部分５ａを含み、さらに、ネック部６を一体に含んでいる。このように、本実施形態のヘッド本体３０は、ヘッド１からフェース部材２０を除いたバック側の主要部分を構成する。

［フェース部材とヘッド本体との接合］
本実施形態では、フェース部材２０とヘッド本体３０とは、互いの開口部Ｏ１及びＯ２を向き合わせて、その部分で一体に溶接固着されている。これにより、本実施形態のヘッド１は、クラウン部３、ソール部４及びサイド部５等をトウ・ヒール方向に横切って延びる溶接部３２（図１～３に示す）が形成される。一般に、溶接部３２は、他の部分に比べて厚く構成され、その部分の剛性を高めやすい。一方、本実施形態によれば、溶接部３２がフェース２ａの周縁からバック側に離れて配置されるため、フェース部２の剛性が過度に高められることが抑制され、ひいては、高い反発性能を実現できる利点がある。なお、この溶接は、予め、重量物４０をヘッド本体３０に固着した後で行われる。

特に限定されるものではないが、より高い反発性能を得るために、図３に示されるように、返し部７のヘッド前後方向の長さＬ１は、例えば、５mm以上とされ、好ましくは７mm以上とされる。また、特に限定されるものではないが、より高い反発性能を得るために、フェース部材２０の返し部７に関しては、クラウン側返し部７ａ、ソール側返し部７ｂ、トウ側返し部７ｃ及びヒール側返し部７ｄがネック部６の位置を除いて、環状にほぼ連続していることが好ましい。

［重量物］
図３～図５に示されるように、ヘッド本体３０のソール部分４ａの内面側には、重量物４０が固着されている。重量物４０は、ヘッド本体３０よりも大きな比重を有する材料で構成される。したがって、本実施形態のヘッド１は、低重心化を図ることができる。

好ましい態様では、重量物４０の重量は、フェース部材２０とヘッド本体３０との合計重量の１０％以上とされる。これにより、ソール部４に大きな重量が配分され、ヘッド１のさらなる低重心化が図られる。

重量物４０としては、例えば、高比重の金属材料が望ましい。具体的には、重量物４０は、Ｗを含む合金が望ましく、とりわけ、Ｗ、Ｎｉ及びＦｅを含むタングステン・ニッケル・鉄合金で構成されるのが望ましい。このような合金は、その化学成分中のＷの割合を高めるによって、より高い比重を持つように調整され得る。より好ましい態様では、重量物４０の比重は、７以上、より好ましくは８以上、さらに好ましくは１０～１５の範囲とされる。

図６には、ヘッド本体３０の平面図（クラウン部分３ａは一部破断されている）が示されている。図６に示されるように、重量物４０は、そのトウ・ヒール方向の幅に関し、バック側の幅Ｗ２がフェース側の幅Ｗ１よりも小さく構成されている。

［溶接部］
重量物４０の周縁４２には重量物４０をヘッド本体３０に固定するための溶接部５０が配置されている。すなわち、重量物４０は、ヘッド本体３０に溶接部５０を用いて固着されている。溶接部５０は、ヘッド本体３０がフェース部材２０に固着される前に、溶接工程により提供される。

図７には、上記溶接工程の一例が示されている。図７に示されるように、溶接工程では、まず、作業者が、ヘッド本体３０の開口から溶接トーチＴをヘッド本体３０の内部に挿入する。次に、溶接トーチＴのアークを重量物４０の周縁４２に当てて溶融池を作りながら、そこに溶接棒Ｂを供給することにより、重量物４０の周縁４２に連続して溶融金属５２が配置される。配置された溶融金属５２は、固化して溶接部５０（溶接ビード）となる。好適な溶接工程の一例は、作業者によるＴＩＧ溶接である。

カップ状のヘッド本体３０の内部という限られたスペースの中では溶接作業性が悪いが、本実施形態のように、重量物４０の幅が規制されることにより、溶接作業性を改善することができる。すなわち、重量物４０の幅に関し、溶接が比較的容易に行えるフェース側の幅Ｗ１を大きくする一方、溶接作業性の悪いバック側の幅Ｗ２を小さくすることで、重量物４０の体積を十分に確保しつつ、溶接作業性を向上させることができる。したがって、本実施形態のヘッド１及びその製造方法によれば、生産性を損ねることなく、高い反発性と低重心化を実現しうるヘッド１を提供することができる。

本実施形態の重量物４０は、その平面視において、フェース側の幅Ｗ１が大きい台形状とされる。したがって、この実施形態では、重量物４０のトウ・ヒール方向の幅は、フェース側からバック側に向かって連続的に減少する。一方、重量物４０は、バック側の幅Ｗ２がフェース側の幅Ｗ１よりも小さく構成されていれば、図８（Ａ）～（Ｃ）に示されるように、様々な平面形状が採用されても良い。特に、図８（Ｃ）のように、バック側の幅Ｗ２は、ゼロでも良い。

本実施形態では、重量物４０の前記幅に関し、バック側の幅Ｗ２がフェース側の幅Ｗ１よりも小さく構成されていれば良いが、好ましくは、Ｗ２／Ｗ１が小さいことが望ましく、とりわけ０．９以下、より好ましくは０．８以下が望ましい。

好ましい態様では、重量物４０は、その平面視において、本質的に、複数の直線の辺からなる多角形状であるのが望ましい。これにより、溶接工程において、溶接トーチＴの動きが直線的になり、手作業でも安定した操作が可能になるため、作業性がさらに向上する。なお、複数の直線の辺からなる多角形状の態様には、溶接作業性を悪化させない程度の小さい円弧状の面取り（例えば曲率半径が５mm程度）が、重量物４０の平面視における各コーナ部に設けられているものが含まれる。なお、多角形状の重量物４０とする場合、辺の数が過度に多くなると、溶接工程が煩雑化する傾向があるので、好ましくは五ないし四角形状が望ましい。

また、本実施形態の重量物４０は、バック側の幅Ｗ２がフェース側の幅Ｗ１よりも小さく構成されているため、図８に示されるように、重量物４０の重心Ｇは、重量物４０のヘッド前後方向の中心位置よりもフェース側に位置する。これは、例えば、ヘッド１の重心深度を浅くし、フェース２ａのスイートスポットが高くなるのを効果的に防ぐのにも役立つ。

また、ヘッド１のさらなる低重心化を図るためには、重量物４０の厚さｔ（図５に示す）は、極力小さくすることが好ましい。好ましい態様では、重量物４０において、厚さｔは、１０mm以下、より好ましくは５mm以下の薄いプレート状とされる。このような態様によれば、ヘッド１のさらなる低重心化を図ることができる。

なお、重量物４０に十分な重量を与えるためには、ある程度の体積を維持する必要もある。重量物４０の薄肉化と十分な体積の確保という２つの要請を満足させるためには、重量物４０は、平面視において、より大きな面積を持つ必要があり、ひいては、そのバック側の縁４２ｂは、ヘッド本体３０の開口部Ｏ２からよりバック側へと遠ざかる傾向がある。しかしながら、本実施形態の製造方法によれば、このような態様においても、ヘッド１の生産性の悪化を十分に抑制することができる。

図９には、図６のIX－IX線の断面図が示されている。図９に示されるように、本実施形態の溶接部５０は、ヘッド本体３０側と一体に溶融し、重量物４０とは互いに溶融していない。重量物４０の比重を高めた場合、Ｗ等の成分の増加により、他の金属材料との溶接性が低下するからである。本実施形態の溶接部５０は、重量物４０の表面に密に接触することで、そのヘッド前後方向ｘ、トウ・ヒール方向ｙ又は上下方向ｚなどの移動を拘束するように機能している。

好ましい態様では、図５及び図９に示されるように、ヘッド本体３０のソール部分４ａの内面側には、凹部３４が形成され、重量物４０は、この凹部３４に配置されている。凹部３４は、重量物４０を位置決めするために、重量物４０よりもわずかに大きい輪郭形状を有する壁部３５によって画定される。

好ましい態様では、溶接部５０は、壁部３５と重量物４０とに跨って配置されている。これにより、溶接部５０は、重量物４０を上側から拘束するので、重量物４０の上下移動を抑止することができる。また、溶接部５０は、流動性を有する溶融金属の状態では、壁部３５と重量物４０との間の微小隙間に浸透し、両者の間の隙間をなくすように機能する。これは、重量物４０とヘッド本体３０との間のヘッド前後方向及びトウ・ヒール方向のガタツキを減じ、打撃時の異音の発生などを効果的に抑制するのに役立つ。なお、溶接部５０による重量物４０の拘束効果を高めるために、壁部３５の上面は、重量物４０の上面よりも高く構成されているのが望ましい。

さらに好ましい態様では、凹部３４に重量物４０を配置する前に、凹部３４の表面に、予め、ろう材などを配置する工程を含むことができる。ろう材は、溶接工程での熱によって溶融し、流動して凹部３４と重量物４０との間の隙間に進入して固化するため、両者の間の隙間をさらに小さくするのに役立つ。

溶接部５０は、ヘッド本体３０及び重量物４０の金属材料の組合せによっては、ヘッド本体３０及び重量物４０にともに溶融しかつ固化するものでもよい。

［変形例］
図１０には、ヘッド１の変形例の分解斜視図が示される。図１０の変形例では、ヘッド１は、板状のフェース部材２０と、フェース側が開口したヘッド本体３０とが接続されて構成されるものである。フェース部材２０は、フェース部２の主要部を構成するもので、例えば、フェース部２の輪郭と同じか、それよりもわずかに小さい輪郭形状を有しており、図４の実施形態のような返し部７を有していない態様が示される。一方、ヘッド本体３０は、この板状のフェース部材２０を除いて、本質的に、ヘッド１の残余の部分を構成している。ヘッド本体３０は、その内部に重量物４０を配置しかつ溶接固着するために利用可能な開口としては、フェース側の開口部Ｏ２のみを有している。このような変形例では、ヘッド本体３０のフェース側の開口部Ｏ２が、先の実施形態よりも小さくなる場合もあるが、本発明を適用することで、生産性の悪化が防止できる。このように、本発明の技術思想は、フェース側に開口を有するヘッド本体３０を用いて作られる様々なヘッド１に適用することができる。

以上、本発明の実施形態が詳細に説明されたが、本発明は、上記の具体的な実施形態に限定されるものではなく、種々の態様で実施しうるのは言うまでもない。また、本明細書において、ある実施形態で説明された要素及びそれらの変形例は、明示がなくても、他の実施形態で示された対応する要素に適用することが意図されていると理解されなければならない。

１ ゴルフクラブヘッド
２０ フェース部材
３０ ヘッド本体
３４ 凹部
３５ 壁部
４０ 重量物
５０ 溶接部

Claims (7)

1. 内部に中空部を有するゴルフクラブヘッドであって、
   フェース部材と、フェース側が開口したヘッド本体とが接続されており、
   前記ヘッド本体は、ソール部分を含み、
   前記ソール部分の内面側に、前記ヘッド本体よりも比重が大きい重量物が固着されており、
   前記重量物の周縁には前記重量物を固定するための溶接部が配置されており、
   前記重量物のトウ・ヒール方向の幅に関し、バック側の幅がフェース側の幅よりも小さく形成されており、
   前記重量物は、該重量物の平面視において、実質的に直線状の辺からなる多角形状を有し、該辺の数が５個以下であり、
   前記ソール部分の前記内面側には、凹部が形成され、かつ、前記重量物は、前記凹部に配置されており、
   前記凹部は、前記重量物を収容するための空間を規定する底部と壁部とを有し、
   前記壁部は、前記重量物を位置決めするために前記重量物よりもわずかに大きい輪郭形状を有する、
   ゴルフクラブヘッド。
2. 前記溶接部は、前記壁部と前記重量物とに跨って配置されている、請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
3. 前記重量物の重量は、前記フェース部材と前記ヘッド本体との合計重量の１０％以上である、請求項１又は２に記載のゴルフクラブヘッド。
4. 前記重量物は、厚さが１０mm以下のプレート状である、請求項１ないし３のいずれかに記載のゴルフクラブヘッド。
5. 前記重量物の平面視において、前記重量物の重心は、前記重量物のヘッド前後方向の中心位置よりもフェース側に位置する、請求項１ないし４のいずれかに記載のゴルフクラブヘッド。
6. 前記重量物は、その平面視において、前記フェース側の幅が大きい台形状である、請求項１ないし５のいずれかに記載のゴルフクラブヘッド。
7. 内部に中空部を有するゴルフクラブヘッドであって、
   フェース部材と、フェース側が開口したヘッド本体とが接続されており、
   前記ヘッド本体は、ソール部分を含み、
   前記ソール部分の内面側に、前記ヘッド本体よりも比重が大きい重量物が固着されており、
   前記重量物の周縁には前記重量物を固定するための溶接部が配置されており、
   前記重量物のトウ・ヒール方向の幅に関し、バック側の幅がフェース側の幅よりも小さく形成されており、
   前記ソール部分の前記内面側には、凹部が形成され、かつ、前記重量物は、前記凹部に配置されており、
   前記凹部は、前記重量物を収容するための空間を規定する底部と壁部とを有し、
   前記溶接部が、前記重量物の周縁に配置されており、かつ、前記壁部と前記重量物とに跨って配置されており、
   前記溶接部が形成された前記壁部の上面は、前記重量物の上面よりも高く構成されている、
   ゴルフクラブヘッド。

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