JPH0838658A - アイアンヘッド及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小ぶりで重量の大きい錘部を備えることによ
り、飛距離が大きく、しかもボールが打ちやすいゴルフ
クラブのアイアンヘッドを提供する。 【構成】 ヘッド１は、ホーゼル部２とフェース部３を
構成するチタン系金属部７と、ソール部４及びバック部
６を構成するタンタル系金属部８とを有し、両金属部
７、８が焼嵌め、圧入等により接合されたものである。
また、フェース部３の背面側にはキャビティ部５が形成
されている。ヘッド１は適度な重量を有し、その重心が
比重の大きいタンタル系金属部８側、すなわちヘッド１
の下部に位置するので、飛距離が大きくスイートエリア
が広い。また、錘部としてのソール部４及びバック部６
が、タンタル系金属部８によりコンパクトに構成され、
ボールが打ちやすい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は金属で構成されるゴルフ
クラブのアイアンヘッド（以下、単にアイアンヘッドと
もいう）とその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ゴルフクラブのアイアンヘッドは、従来
ステンレス鋼などの鉄系材料製のものが広く普及してい
るが、近年では鉄系材料に代わりチタン合金を用いたヘ
ッドも使用されている。チタン又はチタン合金は強度に
優れてしかも軽量であり、同じ重量でもヘッドのフェー
ス部を大きくできるので、ボールが打ちやすいヘッドを
得ることができる。しかもチタン合金は、ヘッドの各部
位の厚さを加工によって調整しやすく、例えばヘッド重
心位置の最適化による飛距離の向上や、スイートエリア
の拡大が行いやすいなどの多くの利点を有している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】アイアンヘッドの重要
な性能の一つであるボールの飛距離は、クラブを振り降
ろしたときのヘッドスピードと、ボールと交換するヘッ
ドの運動量によって決まる。この場合、ヘッド重量が増
大するとボールと交換する運動量が増加する一方、ヘッ
ドスピードは減少するため、ボールの飛距離は、ヘッド
がある最適重量を有する場合に最大となる。ここで、ヘ
ッドの全体をチタン合金で構成した場合、上記最適ヘッ
ド重量を達成するためにはヘッド部が大きくなりすぎ、
逆にヘッドの大きさを無理のないものに留めようとする
と、重量が不足して飛距離が小さくなる問題がある。

【０００４】そこで、特開昭６３−１５３０７６号公
報、特開昭６１−２０９６７６号公報等に開示されてい
るように、チタン合金製のヘッド本体の後部や下部に、
鉄系ないし銅系合金で構成された錘部を設け、ヘッド重
量を上記最適値に近づけるとともに、ヘッドの重心を下
げてクラブ振り下ろし時のヘッド速度を上げ、飛距離を
伸ばす試みがなされている。ところが、鉄系又は銅系合
金で構成した錘部はチタン合金よりは比重は大きいもの
の、最適重量を得るための体積が依然大きく、例えばヘ
ッド下部に取付けた場合、クラブ振り降ろし時に錘部が
地面に当たり易くなったりして、ボールが打ちにくくな
る難点がある。

【０００５】本発明の課題は、小ぶりで重量の大きい錘
部を備えることにより、飛距離が大きく、しかもボール
が打ちやすいアイアンヘッドを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のゴルフクラブの
アイアンヘッドは金属で構成されるものであって、上述
の課題を解決するために、ヘッド本体が、チタンもしく
はチタン合金により構成されるチタン系金属部と、タン
タルもしくはタンタル合金により構成されるタンタル系
金属部とを有し、タンタル系金属部がヘッド本体の下部
に形成され、ヘッド本体の残る部分がチタン系金属部と
されたことを特徴とする。

【０００７】上記構成のさらに具体的な態様として、ヘ
ッド本体のソール部及びバック部の少なくとも一方をタ
ンタル系金属部とすることができる。一方、チタン系金
属部は、ヘッド本体のフェース部の少なくとも一部と、
ホーゼル部とを含むものとすることができる。さらに、
ヘッド本体のフェース部と反対側に有底のキャビティを
形成することができる。

【０００８】上記アイアンヘッドは、チタン系金属部と
タンタル系金属部が、圧入、焼嵌め、ロー付け、ビス止
め及び溶接のうちの少なくとも一種の方法により接合さ
れたものとして構成することが可能である。

【０００９】次に、上記アイアンヘッドの製造方法にお
いて、チタン系金属部は精密鋳造法で形成することがで
きる。その精密鋳造法としては、例えば減圧吸引鋳造法
を用いることができる。また、チタン系金属部は鍛造で
形成することもできる。一方、タンタル系金属部は鍛
造、切削及び鋳造の少なくとも一種の方法により成形さ
れる。こららチタン系金属部とタンタル系金属部は、圧
入、焼嵌め、ロー付け、ビス止め及び溶接の少なくとも
一種の方法により接合することができる。

【００１０】

【発明の作用及び効果】本発明のアイアンヘッドは、ヘ
ッド本体がチタン系金属部とタンタル系金属部とを有す
るように構成され、タンタル系金属部が錘部となってヘ
ッド重量が適度に増大するのでボールの飛距離が向上す
る。また、タンタルあるいはタンタル合金は、例えば銅
または鉄系合金に比べて２倍近い比重を有するため（前
者は７〜９、後者は１６〜１７）錘部のサイズが小さく
なり、ボールが打ちやすくなる。そして、タンタル系金
属部をヘッド下部（特にソール部あるいはバック部）に
形成することにより、ヘッドの重心が下方へ移動してヘ
ッド速度が増大するので飛距離が向上し、また、フェー
ス部において飛距離の伸びる領域（スイートエリア）も
拡大する。

【００１１】また、タンタル又はタンタル合金は、比重
の大きい金属としては例えば白金やイリジウムほどには
高価ではなく、優れた性能のアイアンヘッドを比較的安
価に製造できる。また、鉛等と異なり適度な強度を有
し、耐食性にも優れているので、錘部の耐久性がよくな
る。

【００１２】次に、ホーゼル部をチタン系金属として構
成することにより、ヘッド重心をシャフト軸から遠ざけ
ることができるので、飛距離が向上しスイートエリアが
拡大する。

【００１３】本発明のアイアンヘッドの製造方法におい
ては、チタン系金属部を精密鋳造法（例えば減圧吸引鋳
造法）により形成することにより、寸法精度の高いヘッ
ドを効率よく得ることができる。また、チタン系金属部
とタンタル系金属部とを圧入、焼嵌め、ロー付け、ビス
止め及び溶接の少なくとも一種の方法により接合するこ
とにより、チタン系金属部とタンタル系金属部の接合構
造を有する所望の形状のアイアンヘッドを効率よく得る
ことができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は、本発明に係るアイアンヘッドの一例を
示す断面図である。ヘッド１は、ホーゼル部２とフェー
ス部３を構成するチタン系金属部７と、ソール部４及び
バック部６を構成するタンタル系金属部８とを有し、両
金属部７、８がそれらの一方に形成された凸部１０を他
方に形成された凹部９に焼嵌めすることにより接合され
たものである。また、フェース部３の背面側において、
バック部６の上方には有底のキャビティ５が形成されて
いる。

【００１５】チタン系合金部７は、例えば代表的なチタ
ン合金であるＴｉ−６重量％Ａｌ−４重量％Ｖ合金等を
使用した場合、その比重が約４．５程度と小さいので、
ヘッド本体が軽量化してフェース面が拡大され、ボール
が打ちやすくなることに寄与している。一方、タンタル
系金属部８にタンタル単体金属を使用した場合、その比
重が１６．６と非常に大きく、錘部としてのソール部４
及びバック部６が小型化されるので、ヘッドが適度に重
くて飛距離が伸び、錘部がコンパクトでボールが打ちや
すいクラブヘッドを得ることができる。このような錘部
の小型化は、ボールのコントロール性能が要求されるシ
ョートアイアンヘッドに特に好都合である。また、ヘッ
ド１の重心は、比重の大きいタンタル系金属部８側、す
なわちヘッド１の下部に位置しており、ヘッド速度が増
大して飛距離が向上するほか、フェース部３におけるス
イートエリアも拡大する。さらに、バック部６の上方に
キャビティ５を形成することにより、フェース部３周辺
の重量配分が調整されてスイートエリアを拡大すること
ができる。

【００１６】チタン系金属部７をチタン合金により構成
する場合には、合金中のチタン含有量は少なくとも５０
重量％以上とされる。チタン含有量が５０重量％未満で
あると、合金の比重が増大し、ヘッド軽量化の効果が充
分に得られなくなる。チタン含有量は、望ましくは６０
重量％以上、さらに望ましくは７０重量％以上とされ、
合金元素としてはバナジウム、アルミニウム、クロム等
を使用することができる。

【００１７】一方、タンタル系金属部８としてタンタル
合金を使用する場合には、タンタルを少なくとも５０重
量％以上含有するものが使用される。タンタルの含有量
が５０重量％未満であると合金の比重が減少し、錘部
（例えばソール部４及びバック部６）のコンパクト化を
充分に行えなくなる。タンタル含有量は、望ましくは５
５重量％以上、さらに望ましくは７０重量％以上とさ
れ、合金成分としてはタンタルと全率固溶体を形成する
チタンの他、バナジウム、モリブデン等を使用すること
ができる。

【００１８】チタン系金属部７とタンタル系金属部８の
接合方法については、焼嵌めの他、圧入により接合した
り、図２に示すように、ロー付け法によりロー材層１１
を介して接合することができる。この場合、ロー材とし
ては例えば銀ローを使用することができる。また、溶接
により接合したり、図３に示すように、ねじ部材１２を
用いてねじ止めにより接合することもできる。

【００１９】次に、ヘッド１におけるチタン系金属部７
及びタンタル系金属部８の形成部位であるが、図４に示
すように、ソール部４及びバック部６をフェース部３の
下部とともに一体に、タンタル系金属部８として構成す
ることができる。また、図５に示すように、タンタル系
金属部８の下側に回り込む形で、ソール部４の前方側と
フェース部３とを一体に、チタン系金属部７として構成
してもよい。さらに、図６は、フェース部３の中間より
下側とソール部４及びバック部６とをすべてタンタル系
金属部８として構成した例を示している。また、図７
は、キャビティ５を省略した例を示している。なお、以
上の例において、ホーゼル部２はチタン系金属部７とし
てフェース部３等と一体に形成されているが、これをチ
タン又はチタン合金で、あるいは他の材質（例えばステ
ンレス鋼等）の金属部として別体に形成し、ヘッド本体
に対して焼嵌め、ロー付け、ねじ止め等により適宜接合
する構成も可能である。

【００２０】以下、本発明のアイアンヘッドの製造方法
について説明する。まず、チタン系金属部７を例えば精
密鋳造法により製造する。この場合、精密鋳造法として
は、減圧吸引鋳造法、特に特開平４−２２５６２号及び
特開平４−９４８５９号の各公報において開示されてい
る鋳造法を使用すれば、寸法精度の高いチタン系金属部
７を効率よく製造することができる。以下、その鋳造法
の概略について説明する。

【００２１】図８は、上記減圧吸引鋳造法に使用される
装置の一例を模式的に示したものである。鋳造装置１３
は、その下部に円筒状の水冷銅製セグメントアセンブリ
１４が配置され、その外側に誘導加熱コイル１５が配置
されている。セグメントアセンブリ１４は、図９にその
断面を示すように、相互に絶縁状態で円環状に配置され
た複数の銅製セグメント１７によって構成され、それぞ
れ水冷パイプ１６によって水冷されるとともに、図８に
示すように、その上部には磁気シールド部１７ａが設け
られている。一方、セグメントアセンブリ１４の内側に
はチタン又はチタン合金の母材１８が下方から供給され
るようになっている。

【００２２】次に、セグメントアセンブリ１４の上側に
は鋳型チャンバ１９が設けられ、この鋳型チャンバ１９
の底面とセグメントアセンブリ１４の内面によって囲ま
れる部分が溶解空間２０とされ、その内部はアルゴン等
の不活性ガス雰囲気とされる。一方、鋳型チャンバ１９
内にはセラミックシェル鋳型等の通気性鋳型２１が配置
されている。通気性鋳型２１の内部には、所定の形状の
チタン系金属部を鋳造するための鋳造空間２１ａが形成
され、吸引通路部２２を介して溶解空間２０と連通して
いる。また、鋳型チャンバ１４の内側空間は吸引口２４
から図示しないポンプにより減圧吸引されるようになっ
ている。なお、２５は鋳型チャンバ１９とセグメントア
センブリ１４との間の気密性を保持するためのシール部
材である。

【００２３】例えば出力６０ｋｗ、周波数３０ｋＨｚ程
度の高周波電流を、図示しない高周波電源より誘導加熱
コイル１５に供給すると、銅製セグメントアセンブリ１
４の内側に渦電流が形成され、この交番電流である渦電
流によって母材１８は表皮渦電流が誘起されて溶解す
る。このとき、その溶解した融体２６の表面およびセグ
メントアセンブリ１４の内面にはそれぞれ逆位相で渦電
流が生じ、その渦電流の反発力によって、融体２６がセ
グメントアセンブリ１４の内面から少し離れてギャップ
Ｇが形成される。この状態で、鋳型チャンバ１４の内側
空間を吸引口２４から減圧吸引すると、通気性鋳型２１
の壁部を介して鋳造空間２１ａ内も減圧吸引され、吸引
通路部２２を通って融体２６が鋳造空間２１ａ内へ吸い
上げられて、チタン系金属部の鋳造が行われる。なお、
図８中に一点鎖線で示すように、鋳型チャンバ１４の外
部に設けられたモータ２７により、鋳型２１をシャフト
２８を介して回転させ、鋳型２１に遠心力を加えながら
鋳造を行うこともできる。

【００２４】上記ギャップＧの形成により、融体２６は
セグメントアセンブリ１４の内面に接触せず熱移動も抑
制されるので、融体２６がアセンブリ１４内面に凝固・
付着しにくく、母材１６は歩留まりよく溶解される。ま
た、酸化物系のセラミック坩堝等を使用しないので融体
２６の汚染もほとんどなく、高品質のチタン系金属部を
製造することができる。

【００２５】チタン系金属部は、精密鋳造のほかに冷間
もしくは熱間鍛造によっても成形することができる。こ
の場合、粉末冶金法によってプリフォームを形成してお
き、その後一回の鍛造で最終形状のチタン系金属部を得
る焼結鍛造法を用いることもできる。また、鋳造後に切
削や鍛造等の加工を施すこともできる。

【００２６】次に、タンタル系金属部は、鍛造、切削、
鋳造のいずれかの方法、またはそれらを適宜組み合わせ
た方法（例えば鋳造後の切削・研磨等）により成形され
る。タンタルないしタンタル合金は比較的加工が容易で
あるため、タンタル系金属部は、冷間鍛造による成形が
でき、切削、研磨等による精密な寸法調整等も容易であ
る。また、耐食性に優れるため、加工後の表面処理等も
不要である。

【００２７】以上のように形成されたチタン系金属部及
びタンタル系金属部は、前述の通り焼嵌め、圧入、ロー
付け、ねじ止め等ににより接合され、最終的なアイアン
ヘッドとされる。ここで、上記方法により接合を行う代
わりに、図１０（ａ）に示すように、分割可能な鋳型３
０内にヘッド形状に対応する鋳造空間３０ａを形成し、
その鋳造空間３０ａ内の所定の位置に予め作製しておい
たタンタル系金属部８を配置して、そこへチタンないし
チタン合金の溶湯を鋳込むことにより、（ｂ）に示すよ
うなチタン系金属部７とタンタル系金属部８の一体鋳造
品を製造することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のアイアンヘッドの一例を示す断面図。

【図２】チタン系金属部とタンタル系金属部の接合部の
第一の変形例を示す図。

【図３】同じく、第二の変形例を示す図。

【図４】タンタル系金属部の第一の変形例を示す図。

【図５】同じく、第二の変形例を示す図。

【図６】同じく、第三の変形例を示す図。

【図７】キャビティ部を省略したアイアンヘッドの例を
示す図。

【図８】減圧吸引鋳造法を実施するための装置の例を示
す模式図。

【図９】図８のＡ−Ａ断面図。

【図１０】チタン系金属部とタンタル系金属部とを一体
鋳造する方法の説明図。

【符号の説明】 １ アイアンヘッド ２ ホーゼル部 ３ フェース部 ４ ソール部 ５ キャビティ部 ６ バック部 ７ チタン系金属部 ８ タンタル系金属部 ９ 凸部 １０ 凹部 １１ ロー付け層 １２ ねじ部材 １３ 鋳造装置

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属で構成されるゴルフクラブのアイア
   ンヘッドであって、ヘッド本体がチタンもしくはチタン
   合金により構成されるチタン系金属部と、タンタルもし
   くはタンタル合金により構成されるタンタル系金属部と
   を有してなり、前記タンタル系金属部が前記ヘッド本体
   の下部に形成され、そのヘッド本体の残る部分が前記チ
   タン系金属部とされたことを特徴とするアイアンヘッ
   ド。
2. 【請求項２】 前記ヘッド本体のソール部及びバック部
   の少なくとも一方が、前記タンタル系金属部とされた請
   求項１記載のアイアンヘッド。
3. 【請求項３】 前記チタン系金属部は、前記ヘッド本体
   のフェース部の少なくとも一部と、ホーゼル部とを含む
   ものである請求項１又は２に記載のアイアンヘッド。
4. 【請求項４】 前記ヘッド本体のフェース部と反対側に
   有底のキャビティが形成される請求項１ないし３のいず
   れかに記載のアイアンヘッド。
5. 【請求項５】 前記チタン系金属部と前記タンタル系金
   属部とが圧入、焼嵌め、ロー付け、ビス止め及び溶接の
   うちの少なくとも一種の方法により接合されたものであ
   る請求項１ないし４のいずれかに記載のアイアンヘッ
   ド。
6. 【請求項６】 ヘッド本体がチタンもしくはチタン合金
   により構成されるチタン系金属部と、タンタルもしくは
   タンタル合金により構成されるタンタル系金属部とを有
   するアイアンヘッドの製造方法であって、そのチタン系
   金属部を精密鋳造法又は鍛造で形成する工程を含むこと
   を特徴とするアイアンヘッドの製造方法。
7. 【請求項７】 前記タンタル系金属部が鋳造、鍛造及び
   切削の少なくとも一種の方法により成形される工程を含
   む請求項６記載のアイアンヘッドの製造方法。
8. 【請求項８】 前記チタン系金属部と前記タンタル系金
   属部とを、圧入、焼嵌め、ロー付け、ビス止め及び溶接
   の少なくとも一種の方法により接合する工程を含む請求
   項６又は７に記載のアイアンヘッドの製造方法。