JPH08308965A

JPH08308965A - ゴルフクラブヘッド

Info

Publication number: JPH08308965A
Application number: JP7125391A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Munekura; 雅章宗倉; Masashi Koike; 正志小池; Koji Kobayashi; 孝司小林
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1995-05-24
Filing date: 1995-05-24
Publication date: 1996-11-26

Abstract

(57)【要約】【目的】強度を確保しつつ、大型化、軽量化を図る。
ヘッドの各部の重量配分を自在に設定できるようにす
る。【構成】ヘッド１を一体構造の焼結鍛造部品からなる
ものとする。製造にあたって、粉末成形で複合成形する
ことにより、ヘッド１のフェース２側の前部1aと後下部
1bとを異材質とする。前部1aの材質よりも後下部1bの材
質の密度を高くする。【効果】焼結鍛造部品は、密度を自在に調整でき、強
度を確保しながら、ヘッド１の軽量化、大型化ができ
る。ヘッド１中に気孔が存在することにより、衝撃を吸
収できる。前部1aと後下部1bとを異材質としたことによ
り、スイートエリアを拡大できるが、焼結鍛造によるた
め、別部品を結合した場合のような強度上の問題を生じ
ない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アイアンクラブあるい
はパターのゴルフクラブヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、アイアンクラブあるいはパターの
一体構造からなるゴルフクラブヘッドは、溶製材を素材
とした熱間鍛造やロストワックス法により製造されてい
た。

【０００３】溶製材を素材として熱間鍛造によりゴルフ
クラブヘッドを製造する場合、一般に鍛造前ワークの形
状は最終製品形状とはかなり異なるものを使用するた
め、密閉鍛造は難しく、数回に分けた型鍛造により行
う。このため、ワークにおける金型間に相当する位置に
フラッシュが生じるが、このフラッシュを除去しなけれ
ばならず、生産性を低下させている。

【０００４】溶製材を素材とした鍛造や鋳造により製造
されるゴルフクラブヘッドは、材料の密度がほぼ真密度
となるため、材質が同じであれば、密度も一様である。
こうした溶製材を鍛造あるいは鋳造することにより製造
されたゴルフクラブヘッドは、密度比が高く、したがっ
て、大きさが同じであれば、全体の重量が増し、一方、
全体の重量を抑えれば、小型になる。重いゴルフクラブ
ヘッドは振りにくく、また、小さいゴルフクラブヘッド
はスイートエリアが広くとれず、ボールコントロールが
難しいため、こうしたゴルフクラブヘッドは扱いにく
い。適切な重量で、ヘッドの大きさはできる限り大きい
方が、重量配分が容易となり、スイートエリアを広くと
ることができる。

【０００５】これとともに、溶製材を鍛造あるいは鋳造
することにより製造されたゴルフクラブヘッドは、ほぼ
真密度となるために剛性が高くなり、これに伴って、ボ
ールの打撃時の衝撃が大きくなり、これがプレーヤーに
不快感を与える。

【０００６】ところで、ゴルフクラブヘッドの使用上の
特性を向上するには、ゴルフクラブヘッドの各部の重量
配分を適切に設定することが重要な要素となる。例え
ば、スイートエリアすなわちフェースにおいて打撃され
たボールが正確によく飛ぶ領域を広くするには、ヘッド
の重量配分をフェースに対して周辺部に分散させたり、
あるいは、ヘッド全体の重心をフェースから後方へより
離したりすればよいことが知られている。また、ボール
の打ち出しを高くするには、ヘッドを低重心化すればよ
い。

【０００７】全体が同一材質からなるゴルフクラブヘッ
ドでは、各部の重量配分の設定は形状の設定によるしか
ないが、形状の設定のみによるのでは、重量配分の設定
には限界がある。そこで、例えば、ヘッド本体の外周部
またはバック側に、このヘッド本体よりも密度の高い材
質からなるバランスウェイトを固定するようなことも従
来より行われている。しかし、別部品を結合してなるゴ
ルフクラブヘッドでは、強度上の問題があり、使用に伴
い各部品が分離してしまうようなおそれもある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、溶製材
を素材とした熱間鍛造やロストワックス法により製造さ
れている従来のアイアンクラブあるいはパターのゴルフ
クラブヘッドは、全体の重量が増し、あるいは、小型に
なる問題があった。これとともに、ボールの打撃時の衝
撃が大きく、これがプレーヤーに不快感を与える問題が
あった。また、全体が同一材質からなるゴルフクラブヘ
ッドでは、重量配分の設定に限界があり、一方、重量配
分の設定のために別部品を結合してなるゴルフクラブヘ
ッドでは、強度上問題があった。さらに、特に溶製材で
の熱間鍛造による製造では、フラッシュが生じ、その除
去のために生産性が低下する問題があった。

【０００９】本発明は、このような問題点を解決しよう
とするもので、強度を確保しつつ、大型化、軽量化が可
能であるとともに、ボールの打撃時の衝撃吸収性に優
れ、また、強度上の問題を招くことなく、各部の重量配
分を自在に設定できるゴルフクラブヘッドを提供するこ
とを第１の目的とする。さらに、特にスイートエリアの
拡大を図ることを第２の目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明のゴルフ
クラブヘッドは、前記第１の目的を達成するために、材
質の異なる部分が一体化された焼結鍛造部品からなり、
材質の異なる部分が前面のフェースと交差する方向に重
なっているものである。

【００１１】請求項２の発明は、請求項１の発明のゴル
フクラブヘッドにおいて、前記第２の目的を達成するた
めに、前面のフェース側が密度の低い材質からなり、後
側が密度の高い材質からなるものである。

【００１２】

【作用】請求項１の発明のゴルフクラブヘッドは、その
製造に際し、原料粉末を圧縮して圧粉体を成形し、この
圧粉体を加熱して焼結することにより焼結体とし、この
焼結体を熱間鍛造する。このような焼結鍛造は、鍛造前
の焼結体をニアネットシェイプとできることから、密閉
鍛造が可能となり、密閉鍛造とすることにより大きなフ
ラッシュが生じない。そして、少なくとも焼結体中には
気孔が存在するが、圧粉体の成形時あるいは鍛造時の圧
縮比を調整することにより、最終的な密度は適宜設定で
きる。密度を上げれば強度が向上し、密度を下げれば、
ゴルフクラブヘッド全体の重量を増やすことなく、ゴル
フクラブヘッド全体を大型化することが可能になる。ま
た、気孔が存在することにより、ゴルフクラブの使用時
に、ボールの打撃時の衝撃が吸収される。さらに、ゴル
フクラブヘッドの製造にあたって、粉末成形時に複合成
形を行うことにより、材質の異なる部分が一体化された
ゴルフクラブヘッドとでき、その際、密度の異なる材質
を所定の位置に配することにより、ゴルフクラブヘッド
各部の重量配分を自在に設定できる。材質の異なる部分
は前面のフェースと交差する方向に重なっており、材質
の異なる部分の配置により、ヘッドの特に前後方向の重
量配分を自在に設定できることになる。

【００１３】例えば、請求項２の発明のゴルフクラブヘ
ッドでは、前面のフェース側を密度の低い材質とし、後
側を密度の高い材質とすることにより、全体の重心をフ
ェースから後方へより離し、スイートエリアの拡大を図
っている。

【００１４】

【実施例】以下、本発明のゴルフクラブヘッドの第１実
施例について、図面を参照しながら説明する。なお、本
実施例のゴルフクラブヘッドはアイアンクラブのもので
ある。ヘッド１を示す図１および図２において、２は前
面の打撃面であるフェース、３は後側のバック、４は下
側のソール、５は上側のトップ、６は左右方向一側のト
ウ、７は左右方向他側のヒールであり、このヒール７側
にネック８を介してホーゼル９が設けられている。この
ホーゼル９は、シャフト10が接続されるものである。

【００１５】そして、ヘッド１は、一体構造の鉄系焼結
鍛造部品からなっている。ヘッド１は、フェース２側の
前部とバック３側かつソール４側の後下部とで材質が異
なっているが、両者は一体化されている。前部は低密度
の材質からなる低密度部1aをなし、後下部はより高密度
の材質からなる高密度部1bをなしている。低密度部1aの
材質と高密度部1bの材質との組合わせは、低密度部1a 高密度部1b 鉄系材料(Fe-2Cu-0.6C) タングステンを含む鉄系材料（密度 7.2〜 7.5g/cm³）（密度 7.4〜 9.1g/cm³）軽量・硬質粒を含む鉄系材料鉄系材料(Fe-2Cu-0.6C) （密度 6.6〜 7.0g/cm³）（密度 7.4〜 7.8g/cm³）軽量・硬質粒を含む鉄系材料タングステンを含む鉄系材料（密度 6.6〜 7.0g/cm³）（密度 7.4〜 9.1g/cm³）などが可能である。、におけるタングステンＷを含
む鉄系材料は、例えば、Ｆｅ−２Ｃｕ− 0.6Ｃの組成を
有する鉄系材料に 80wt.％ＷのＦｅＷ（密度15.0g/c
m³）を加え、このＦｅＷを５〜30％含有したものであ
る。また、、における軽量・硬質粒としては、炭化
物、窒化物、珪化物、酸化物、硼化物あるいは金属間化
合物などが用いられる。この軽量・硬質粒の形状は、粒
子状でも繊維状でも適用可能である。例えば、Ｆｅ−２
Ｃｕ− 0.6Ｃの組成を有する鉄系材料にＴｉＣ粒子（密
度4.94g/cm³）を加え、このＴｉＣを５〜 20wt.％含有
した鉄系材料とする。

【００１６】なお、ヘッド１の材質は、鉄系の他にも、
ステンレス系、チタン系あるいは銅系などの各種のもの
が採用できる。ただし、低密度部1aの材質と高密度部1a
の材質とは、焼結温度が同程度のものでなければならな
い。

【００１７】前記ヘッド１は、粉末冶金の焼結鍛造法に
より製造される。この焼結鍛造においては、まず、原料
粉末を粉末成形プレスにより圧縮して圧粉体を成形する
（粉末成形工程）。つぎに、圧粉体を焼結炉で加熱して
焼結する（焼結工程）。つぎに、この焼結工程後引き続
き熱間鍛造に適した温度まで焼結体を冷却、あるいは、
再加熱装置により再加熱し（再加熱工程）、焼結体を鍛
造プレスにより圧縮して鍛造する（鍛造工程）。この鍛
造は、金型を用いた密閉鍛造である。この密閉鍛造を可
能とするためにも、鍛造前の焼結体の形状はニアネット
シェイプとしてある。さらに、必要ならば、熱処理や仕
上げ加工が施された後、焼結体の表面に防錆などのため
のメッキが施される。前記鍛造により焼結体の表面部の
気孔が潰れれば、そのままメッキができるが、焼結体の
表面に気孔が残存している場合は、樹脂含浸等の封孔処
理後メッキを行う。

【００１８】前述のように、焼結鍛造では、粉末成形工
程および焼結工程により製造される鍛造前ワークである
焼結体の形状をニアネットシェイプとできることから、
製造上無駄がないとともに、密閉鍛造が可能であるが、
密閉鍛造とすれば、大きなフラッシュが生じることはな
い。したがって、フラッシュを除去する必要がなく、生
産性が向上する。

【００１９】ここで、前記粉末成形工程で用いる粉末成
形プレスの粉末成形用金型の構成を図３および図４に基
づいて説明する。同図において、21はダイ、22は下第１
パンチ、23は下第２パンチ、24は上パンチである。ダイ
21は、ヘッド１の周囲の面（ソール４、トウ６、トップ
５およびヒール７）を形成するものである。下第１パン
チ22は、ダイ21内の一側に下から上下動自在に嵌合され
ており、ヘッド１のバック３側のソール４側を形成する
ものである。下第２パンチ23は、ダイ21内の他側に下か
ら上下動自在に嵌合されており、ヘッド１のバック３側
のトップ５側を形成するものである。上パンチ24は、ダ
イ21内に上から上下動自在にかつ挿脱自在に嵌合される
ものであり、ヘッド１のフェース２側を形成するもので
ある。なお、図４（ｂ）に示すように、ヘッド１のホー
ゼル９は、ダイ21、下第１パンチ22および上パンチ24に
より形成される。このように、粉末成形用金型は上下方
向を軸方向としているが、粉末成形に際し、ヘッド１の
フェース２が上向きの水平面に設定される。また、図３
において、26はフィーダーである。このフィーダー26
は、内部が第１の原料粉末室27と第２の原料粉末室28と
に仕切られており、第１の原料粉末室27から第１の原料
粉末29を供給し、第２の原料粉末室28から第２の原料粉
末30を供給するものである。なお、フィーダーは、第１
の原料粉末29と第２の原料粉末30とで別のものを用いて
もよい。

【００２０】そして、粉末成形時には、図３（ａ）に示
すように、ダイ21から上パンチ24が上に抜け、かつ、下
第２パンチ23がダイ21に対し相対的に上昇して、このダ
イ21の上面と下第２パンチ23の上端とがほぼ同じ高さに
位置する一方、ダイ21に対して下第１パンチ22が相対的
に下降した状態で、フィーダー26の第１の原料粉末室27
から、ダイ21内の一側すなわち下第１パンチ22の上方位
置に第１の原料粉末29が充填される。つぎに、図３
（ｂ）に示すように、ダイ21に対して下第１パンチ22が
さらに下降するとともに下第２パンチ23も下降した状態
で、フィーダー26の第２の原料粉末室28から、ダイ21内
に第２の原料粉末30が充填される。この第２の原料粉末
30は、下第２パンチ23の上方位置のみならず、先に充填
された第１の原料粉末29の上方位置にも充填される。

【００２１】つぎに、図４に示すように、下降する上パ
ンチ24がダイ21内に嵌合するとともに、ダイ21に対して
下第１パンチ22および下第２パンチ23がそれぞれ所定の
ストロークで相対的に上昇することにより、原料粉末2
9，30が加圧されて圧縮され、ヘッド１の最終製品のニ
アネットシェイプに近い形状の圧粉体が成形される。そ
の後、上パンチ24が上昇してダイ21から抜けるととも
に、ダイ21に対して下第１パンチ22および下第２パンチ
23がさらに相対的に上昇して、成形された圧粉体が抜き
出される。

【００２２】こうして、粉末成形時の複合成形により、
異材質からなる前部の低密度部1aと後下部の高密度部1b
とが一体化された焼結鍛造部品からなるヘッド１を得ら
れる。そして、ヘッド１の低密度部1aと高密度部1bと
は、粉末成形、焼結、鍛造の工程を通じて完全に一体の
ものとなり、低密度部1aと高密度部1bとの境界部1cは明
確な接合面をなさない。

【００２３】前記製造工程において、少なくとも焼結工
程後の焼結体中には気孔が存在するが、粉末成形工程あ
るいは鍛造工程時に圧縮比を調整して気孔率を調整する
ことにより、最終的な密度は適宜設定できる。密度を上
げれば、強度が向上し、密度を下げれば、ヘッド１全体
の重量を増やすことなく、ヘッド１全体を大型化するこ
と、あるいは、ヘッド１全体を小さくすることなく、ヘ
ッド１全体を軽量化することができる。軽量で大きなヘ
ッド１は、プレーヤーにとって使い勝手のよいものであ
る。

【００２４】また、ヘッド１中に気孔を残存させ、剛性
を下げることにより、ゴルフクラブの使用時に、ボール
の打撃に伴う衝撃が効果的に吸収される。これにより、
ボールの打撃時にプレーヤーに与えられる打球感も快適
なものとなる。そして、フェース２へのボールのくい付
きがよくなることとあいまって、打撃するボールをコン
トロールしやすくなる。すなわち、ボールとフェース２
との接触時間を長くでき、接触面積も大きくできること
から、ボールコントロール性（方向、回転）が上がる。
例えば、ボールに所望の方向性を与えたり、ボールに適
当なスピンを与えてボールを所望の軌跡に曲げるなどの
意識的なコントロールがしやすくなる。

【００２５】さらに、ボールの打撃面であるフェース２
を形成するヘッド１の前部の低密度部1aに、炭化物、窒
化物、珪化物、酸化物あるいは硼化物などの硬質粒を含
む材料を用いた場合、その硬質粒がボールの打撃に対す
る耐性を十分に確保し、フェース２が全体として変形す
るのを確実に防ぐ。

【００２６】また、ヘッド１の前部が低密度部1aで、後
下部が高密度部1bとなっているので、ヘッド１全体の重
心がフェース２から後方へより離れるとともに、より低
くなる。これにより、スイートエリアを拡大できるとと
もに、ボールの打ち出しを高くできる。

【００２７】しかも、ヘッド１の前部の低密度部1aと後
下部の高密度部1bとが異材質ではあるが、ヘッド１は、
全体が一体構造の焼結鍛造部品となっているので、別部
材を結合した場合のような強度上の問題は生じない。

【００２８】なお、前記実施例では、ヘッド１の前部1a
と後下部1bとを異材質としたが、材質の異なる部分の分
布は、前記実施例のもの以外にも様々に設定できる。例
えば、図５に示す第２実施例のように、ヘッド１のバッ
ク３側において、トウ６側およびヒール７側の両側の部
分を前部の低密度部1aよりも高密度の高密度部1d，1eと
してもよく、これにより、やはりスイートエリアを拡大
できる。また、図６および図７に示す第３実施例のよう
に、ヘッド１のバック３側において、その周辺部を全周
に渡って前部の低密度部1aの材質よりも密度が高い材質
からなる高密度部1fとしてもよく、これにより、やはり
スイートエリアを拡大できる。さらに、図８に示す第４
実施例のように、ヘッド１のバック３側全体を前部の低
密度部1aの材質よりも密度が高い材質からなる高密度部
1gとしてもよく、これにより、やはりスイートエリアを
拡大できる。

【００２９】さらに、前記実施例では、ヘッド１を２種
の材質からなるものとしたが、３種以上の材質からなる
ものとすることも可能である。

【００３０】このように、材質の異なる部分の分布は、
粉末成形用金型の設計や充填方法などにより自在に設定
でき、ヘッド１において密度の異なる部分を所定の位置
に配することにより、ヘッド１の各部の重量配分を自在
に設定できる。これにより、ゴルフクラブヘッドのスイ
ートエリアの広さや重心位置などの特性を様々に設定で
きることになる。また、重量配分のみならず、硬度など
の他の特性についても、ヘッド１の各部毎の設定が可能
になる。

【００３１】ヘッド１を粉末成形する場合、そのフェー
ス２と直交する方向に粉末成形用金型の上下の軸方向を
設定する。これに対して、前述のようにヘッド１におけ
る材質の異なる部分がフェース２と直交する方向に重な
っていると、仕切パンチを用いるようなことなく、簡単
な構造の粉末成形用金型で、単に２段階に原料粉末29，
30を充填するのみで容易に複合成形ができる。そして、
材質の異なる部分はフェース２と直交する方向に重なっ
て分布することになる。したがって、材質の異なる部分
の配置により、ヘッド１の特に前後方向の重量配分を自
在に設定できることになる。これとともに、前記各実施
例のように、材質の異なる部分は、フェース２に沿う方
向においても自在に配することができるから、このフェ
ース２に沿う方向においても、ヘッド１の各部の重量配
分を自在に設定できる。

【００３２】なお、前記第４実施例のように、フェース
２と直交する方向においてヘッド１全体を２層とすれ
ば、すなわち、ヘッド１の前部全体がある１つの材質か
らなり後部全体が別の１つの材質からなるものとすれ
ば、例えばダイに段付きのものを用いることにより、下
パンチは１つのみでも粉末成形が可能である。

【００３３】さらに、異材質で複合成形することに加え
て、例えば粉末成形において、ヘッド１の各部を形成す
るパンチ毎にそのストロークを変えて、ヘッド１の各部
毎にその圧縮比を調整することによっても、ヘッド１の
密度分布を調整できる。

【００３４】本発明は、他にも種々の変形実施が可能で
ある。例えば、前記実施例では、アイアンクラブのヘッ
ドを例に採って説明したが、本発明は、パターのヘッド
にも適用可能である。

【００３５】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、ゴルフクラブ
ヘッドが一体構造の焼結鍛造部品からなるので、強度を
確保しつつ、気孔を残した場合には、ゴルフクラブヘッ
ド全体の重量を増やすことなく、ゴルフクラブヘッド全
体を大型化できる。また、残存した気孔により、ボール
の打撃時の衝撃を吸収でき、かつ、ボールコントロール
性が上がる。さらに、焼結鍛造は、密閉鍛造とできるの
で、鍛造に際しての大きなフラッシュの発生をなくすこ
とができ、これにより生産性を向上できる。また、焼結
鍛造では材質の異なる部分を一体化できるが、これによ
り、ゴルフクラブヘッド各部の重量配分を自在に設定で
き、しかも、全体を一体構造とできるから、別部品を結
合した場合のような強度上の問題を生じず、重心位置な
どの設定を自在にできる。さらに、材質の異なる部分が
前面のフェースと交差する方向に重なっているので、粉
末成形時の複合成形を容易にできる。

【００３６】請求項２の発明によれば、前面のフェース
側を密度の低い材質とし、後側を密度の高い材質とした
ので、スイートエリアを拡大できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のゴルフクラブヘッドの第１実施例を示
す断面図である。

【図２】同上正面図である。

【図３】同上ヘッドの製造に用いる粉末成形用金型の断
面図であり、充填時の状態を示している。

【図４】同上粉末成形用金型の断面図であり、加圧時の
状態を示している。

【図５】本発明のゴルフクラブヘッドの第２実施例を示
す背面図である。

【図６】本発明のゴルフクラブヘッドの第３実施例を示
す背面図である。

【図７】同上断面図である。

【図８】本発明のゴルフクラブヘッドの第４実施例を示
す断面図である。

【符号の説明】

１ヘッド 1a 低密度部（フェース側） 1b 高密度部（後側） 1d 高密度部（後側） 1e 高密度部（後側） 1f 高密度部（後側） 1g 高密度部（後側）２フェース

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】材質の異なる部分が一体化された焼結鍛
造部品からなり、材質の異なる部分が前面のフェースと
交差する方向に重なっていることを特徴とするゴルフク
ラブヘッド。
【請求項２】前面のフェース側が密度の低い材質から
なり、後側が密度の高い材質からな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。