JPH1071219A - ゴルフクラブヘッドおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ゴルフクラブヘッドにおいて、フェイス部、
ネック部、溶接部分の剛性および打球の方向性の向上を
図るとともに、シャフトの取付精度を高くすることを課
題とする。 【解決手段】 シャフトＳを取り付けるネック部１１ａ
が端部に形成され内部が中空部１２ｅとされる金属製ゴ
ルフクラブヘッドにおいて、ネック部と一体に鍛造成形
されるフェイス部材１１と、フェイス部材の周縁部に溶
接され中空部を形成する中空部材１２とから構成され、
フェイス部材は、表面がフェイス面Ｆとされるフェイス
部１１ｂと、フェイス部の周縁からフェイス面の臨む方
向と反対方向に延出するよう立ち上がって環状に形成さ
れる立ち上げ部１１ｃとを具備し、立ち上げ部の後端周
縁部１１ｆと中空部材の前端周縁部１２ｄとが突き合わ
せ状態に溶接され、少なくともフェイス部がβ型チタン
合金により形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シャフトを取り付
けるネック部が端部に形成され内部が中空部とされる金
属製ゴルフクラブヘッドおよびその製造方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】近年、メタルウッドと称される金属また
は合金製ヘッドを有するドライバー等のゴルフクラブ
（以下、メタルウッドという）が出現し、このメタルウ
ッドは打球の飛距離を伸ばし、方向性も正確に打ち易い
という特徴を有することから、一般に普及している。

【０００３】特に最近では、金属または合金のうちでも
反発力および耐食性にすぐれ、かつ、軽いチタンまたは
チタン合金製ヘッドを有するメタルウッドが提案されて
いる。図１０は、この種のメタルウッドの一例（特開昭
６３−１５４１８６号で提供されたもの）を示す図であ
る。このチタンまたはチタン合金製ヘッドは、フェイス
面殻片１、上面殻片２およびソール面殻片３をそれぞれ
チタンまたはチタン合金をプレスすることにより作製
し、上記ソール面殻片３の内面にバランスウェイト４を
取付けた後、上記複数の殻片１，２，３を溶接により一
体化し、チタンまたはチタン合金製ヘッドを作製してい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の従来
のゴルフクラブヘッドにおいては、以下のような解決す
べき課題が残されている。フェイス面殻片１のフェイス
周縁部１ａと、該フェイス周縁部１ａに溶接される上面
殻片２およびソール面殻片３の上面周縁部２ａおよびソ
ール周縁部３ａとは、図１１に示すように、かど継手の
状態で溶接され、溶接部分Ａが屈曲状態に接合される。
このため、インパクト時に溶接部分にかかる荷重に対し
て高い剛性が得られず、特にインパクト時に生じるフェ
イス面殻片１のたわみによって、当該溶接部分に強い曲
げ応力が加わって変形する等の不都合がある。この解決
手段として、フェイス面殻片１の裏面に部分的に厚肉と
されたリブ部等を形成してフェイス面殻片１の剛性を高
める手段があるが、この場合、前記リブ部等によってフ
ェイス面殻片１がたわみ難くなるとともに、たわみが不
均一となり打球の方向性が悪くなるという問題があっ
た。

【０００５】また、シャフトを挿入して取り付けるネッ
ク部５は、上面殻片２およびソール面殻片３の半割筒状
の取付部２ｂ，３ｂを接合することにより形成されるた
め、溶接および組立に要する手間がかかるとともに、溶
接部分が多く剛性が低いという問題がある。さらに、シ
ャフトの取付において高い精度が得にくく、ロフト角も
ばらつきが大きくなってしまう。さらに、ゴルフヘッド
の重心位置を微調整するために、別個の部材としてバラ
ンスウエイト４をソール面殻片３内面の適宜位置に設置
しなければならず、部材点数および組立工程の増加を招
いてしまう。

【０００６】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
ので、フェイス部、ネック部および溶接部分の剛性が高
く、かつ打球の方向性に優れているとともに、シャフト
の取付精度が高いゴルフクラブヘッドを提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために以下の構成を採用した。すなわち、請求項
１記載のゴルフクラブヘッドでは、シャフトを取り付け
るネック部が端部に形成され内部が中空部とされる金属
製ゴルフクラブヘッドにおいて、前記ネック部と一体に
鍛造成形されるフェイス部材と、該フェイス部材の周縁
部に溶接され前記中空部を形成する中空部材とから構成
され、前記フェイス部材は、表面がフェイス面とされる
フェイス部と、該フェイス部の周縁からフェイス面の臨
む方向と反対方向に延出するよう立ち上がって環状に形
成される立ち上げ部とを具備し、前記立ち上げ部の後端
周縁部と中空部材の前端周縁部とが突き合わせ状態に溶
接され、少なくともフェイス部がβ型チタン合金により
形成される技術が採用される。

【０００８】このゴルフクラブヘッドでは、立ち上げ部
の後端周縁部と中空部材の前端周縁部とを突き合わせ状
態に溶接することにより、インパクト時にフェイス部に
加わった荷重は、立ち上げ部の後端周縁部から中空部材
の前端周縁部へ伝達されて、当該荷重がフェイス部材と
中空部材との全体で受け止めることとなって、溶接部分
に応力集中が生じないとともに、フェイス部材が鍛造成
形されているので、溶接部分において高剛性が得られ該
溶接部分に加わる曲げ応力が抑制される。また、フェイ
ス部も鍛造成形されているので剛性が高く、薄肉化およ
び軽量化が可能となる。さらに、フェイス部の裏面を平
坦状とするのが好ましい。そうすれば、インパクト時に
おけるフェイス部のたわみが均等に生じて、打球の方向
性およびコントロール性が向上する。また、軽量化によ
って重量の増大を招くことなく、容量の大きいゴルフク
ラブヘッドが得られる。さらに、フェイス部材を、ネッ
ク部と一体に成形することにより、ネック部は溶接によ
って形成される場合に比べ剛性が高くなるとともに、ロ
フト角の製造ばらつきが低減される。そして、フェイス
部がβ型チタン合金により形成されるので、合金の組織
が微細であるとともに鍛造成形されていることから、よ
り高い剛性が得られ、さらに加工熱処理によって高強度
化が可能なのでフェイス部の薄肉化等が可能となる。

【０００９】請求項２記載のゴルフクラブヘッドの製造
方法では、シャフトを取り付けるネック部が端部に形成
され内部が中空部とされる金属製ゴルフクラブヘッドの
製造方法において、チタン合金で形成された素材棒を熱
間加工域まで加熱するとともに型鍛造加工を施して前記
ネック部と一体にフェイス部材を成形する鍛造加工工程
と、該鍛造加工工程後に、溶体化工程をせずに時効処理
を行う時効処理工程とを備えている技術が採用される。

【００１０】このゴルフクラブヘッドの製造方法では、
ネック部と一体にフェイス部材を熱間型鍛造して成形し
た後に、溶体化工程を省略して時効処理しているので、
製造工程が簡略化されるとともに、加工硬化および時効
硬化による相乗効果で強度が向上する。また、鍛造工程
により成形しているので、板金加工等と比べて、加工後
も内部の金属繊維が連続状態であるので、高い強度を維
持することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施形態を図
１〜図５を参照しながら説明する。図１は、この発明を
適用したクラブヘッドＡ（メタルヘッド）であって、該
クラブヘッドＡは、フェイス部材１１と中空部材１２と
から構成されている。

【００１２】フェイス部材１１は、後で述べる熱間型鍛
造加工によりβ型チタン合金で形成されたものであっ
て、シャフトＳを取り付けるネック部１１ａと一体に成
形されている。図２に示すように、前面をフェイス面Ｆ
とするフェイス部１１ｂと、該フェイス部１１ｂの周縁
からフェイス面Ｆの臨む方向と反対方向に延出するよう
立ち上がって環状に形成される立ち上げ部１１ｃとから
構成されている。また、該立ち上げ部１１ｃは、ネック
部１１ａの径より大きなほぼ一定の幅をもって形成さ
れ、フェイス部１１ｂは、その裏面Ｒが平坦状に形成さ
れている。

【００１３】前記ネック部１１ａは、上部および下部が
それぞれ断面円形状および断面矩形状に形成され、前記
下部をフェイス部１１ｂの端部に配して設けられてい
る。また、ネック部１１ａには、機械加工によりシャフ
ト挿入穴Ｈが穿設され、該シャフト挿入孔Ｈは、ネック
部１１ａの上端から内部を貫通して下部の下端まで形成
され、適宜手段によりシャフトＳが挿入、固定される。

【００１４】前記中空部材１２は、精密鋳造法（ロスト
ワックス法）により、例えば６Ａｌ（アルミニウム）−
４Ｖ（バナジウム）合金で形成されたものであり、図３
および図４に示すように、上部を形成するクラウン部１
２ａと、側部を形成するサイド部１２ｂと、底部を形成
するソール部１２ｃとが一体に形成されている。また、
中空部材１２は、フェース部材１１の周縁部、すなわち
前記立ち上げ部１１ｃの後縁周端部１１ｆと、中空部材
１２の前端周端部１２ｄとを突き合わせ状態に溶接する
ことにより中空部１２ｅが形成されている。

【００１５】また、中空部材１２は、上部を形成するク
ラウン部１２ａと、側部を形成するサイド部１２ｂと、
底部を形成するソール部１２ｃとから構成され、前記ク
ラウン部１２ａの肉厚をｔ1、サイド部１２ｂの肉厚を
ｔ2、ソール部１２ｃの肉厚をｔ3とすると、ｔ1≦ｔ2≦
ｔ3、かつｔ1＜ｔ3の関係に設定されている。さらに、
中空部材１２の前端周端部１２ｄにおける肉厚は、前記
立ち上げ部１１ｃの肉厚と同じ厚さに設定されている。

【００１６】本実施形態では、フェイス部１１ｂの肉厚
が、１．６〜２．８ｍｍの範囲に設定され、中空部材１
２の上記各部の肉厚ｔ1、ｔ2、ｔ3は、上記条件を満た
す０．４〜８．０ｍｍの範囲に設定されている。また、
中空部材１２の重量は、フェイス部材１１の重量Ｗに対
して、１．６×Ｗ〜３．０×Ｗの範囲に設定されてい
る。

【００１７】前記フェイス部材１１は、以下の製造工程
により成形されている。フェイス部材１１の素材として
は、図５に示すように、β型Ｔｉ合金で形成され一端側
が小径部２０ａとされた円柱状の段付丸棒（素材棒）２
０を用いる。まず、段付丸棒２０を、熱間加工域まで加
熱するとともに、型鍛造加工を施し、フェイス部材１１
の形状を得る。さらに、この後、溶体化工程を行わずに
直接、時効処理を行う。

【００１８】上記製造工程では、熱間型鍛造後に溶体化
工程を省略しているので、製造工程が簡略化されるとと
もに、加工硬化および時効硬化による相乗効果で強度が
向上する。この工程により、従来の溶体化工程を採用し
た場合に比べて、強度を１０〜１５％向上させることが
できる。また、鍛造加工により成形しているので、板金
加工等と比べて、加工後も内部の金属繊維が連続状態で
あるので、高い強度を維持することができる。

【００１９】上記の構成のクラブヘッドＡにおいては、
立ち上げ部１１ｃの後端周縁部１１ｆと中空部材１２の
前端周縁部１２ｄとを突き合わせ状態に溶接することに
より、インパクト時にフェイス部１１ｂに加わった荷重
は、立ち上げ部１１ｃの後端周縁部１１ｆから中空部材
１２の前端周縁部１２ｄへ伝達されて、当該荷重がフェ
イス部材１１と中空部材１２との全体で受け止めること
となって、溶接部分に応力集中が生じないとともに、フ
ェイス部材１１が鍛造成形されているので、溶接部分に
おいて高剛性が得られ該溶接部分に加わる曲げ応力が抑
制される。

【００２０】さらに、立ち上げ部１１ｃがほぼ一定の幅
をもって直線的に形成されているので、後端周縁部１１
ｆと前端周縁部１２ｄとの突き合わせ部分に凹凸部分が
なく、溶接がしやすいとともに、成形用の型が作製しや
すい。そして、ネック部３１ｂ近傍において立ち上げ部
１１ｃがネック部１１ａの径より大きな幅を有するの
で、インパクト時に生じるネック部１１ａを中心とした
ひねりに対して強い剛性を有する。

【００２１】また、フェイス部１１ｂも鍛造成形されて
いるので剛性が高く、薄肉化および軽量化が可能とな
る。また、フェイス部１１ｂの裏面が平坦状とされてい
るので、インパクト時におけるフェイス部１１のたわみ
が均等に生じて、打球の方向性が向上し、打球のコント
ロールがしやすくなる。また、軽量化によって重量の増
大を招くことなく、容量の大きいゴルフクラブヘッドが
得られる。さらに、フェイス部材１１を、ネック部１１
ａと一体に成形することにより、ネック部１１ａは溶接
によって形成される場合に比べ剛性が高くなるととも
に、ロフト角の製造ばらつきが低減される。

【００２２】また、精密鋳造により中空部材１２が形成
されているので、製造における形状の自由度が高いとと
もに、各部分の肉厚の設定が自在となる。したがって、
中空部材１２とは別にバランスウェイトを設けなくて
も、各部分の肉厚をゴルフクラブヘッドの種類（モデ
ル）別に設定して中空部材１２およびゴルフクラブヘッ
ドのウエイトバランスを調整できる。

【００２３】そして、フェイス部材１１をチタン合金に
より形成しているので、該合金の組織が微細であるとと
もに鍛造成形されていることからより高い剛性が得ら
れ、さらに加工熱処理によって高強度化が可能なので、
フェイス部１１ｂの薄肉化等が可能となる。

【００２４】また、立ち上げ部１１ｃの肉厚がフェイス
部１１ｂより厚いので、立ち上げ部１１ｃが高い剛性を
有し、インパクト時におけるフェイス部１１ｂのたわみ
が立ち上げ部１１ｃで緩和されるとともに、溶接部分に
加わる曲げ応力がさらに低減される。

【００２５】中空部材１２においてソール部１２ｃ側ほ
ど厚肉とされているので、低重心化されるとともに、地
面と接触する場合が多いソール部１２ｃの剛性が最も高
く変形し難い。

【００２６】次に、本発明の第２実施形態を図６から図
８を参照しながら説明する。図６は、この発明を適用し
たクラブヘッドＢ（メタルヘッド）であって、該クラブ
ヘッドＢは、フェイス部材３１と中空部材３２とから構
成されている。

【００２７】第２実施形態と第１実施形態との異なる点
は、第１実施形態のクラブヘッドＡにおける立ち上げ部
１１ｃが、フェイス部１１ｂの周縁からほぼ同じ幅をも
って形成されているのに対し、第２実施形態のクラブヘ
ッドＢにおける立ち上げ部３１ａは、その幅がネック部
３１ｂ側からトウ側に向けて漸次狭められて形成され、
この立ち上げ部３１ａの後端周縁部３１ｃに対応して中
空部材３２の前端周端部３２ａが形成されている点であ
る。

【００２８】すなわち、フェイス部材３１を作製する際
に、前記丸棒素材２０の小径部２０ａを塑性変形させて
トウ側を成形するが、立ち上げ部３１ａがトウ側で幅狭
とされているので、変形量が少なくて済み素材量が少な
い小径部２０ａにおいても鍛造加工がし易いという利点
がある。

【００２９】次に、本発明の第３実施形態を図９を参照
しながら説明する。図９は、この発明を適用したクラブ
ヘッドＣ（メタルヘッド）であって、該クラブヘッドＣ
は、フェイス部材４１と中空部材４２とから構成されて
いる。

【００３０】第３実施形態と第２実施形態との異なる点
は、第２実施形態のクラブヘッドＢにおける立ち上げ部
３１ｃが、その幅がネック部３１ｂ側からトウ側に向け
て漸次狭められて形成されているのに対し、第３実施形
態のクラブヘッドＣにおける立ち上げ部４１ａは、ネッ
ク部４１ｂ側からトウ側に形成された後端周縁部４１ｃ
が途中で屈曲したＶ字状に成形され、この後端周縁部４
１ｃに対応して中空部材４２の前端周端部４２ａが形成
されている点である。

【００３１】すなわち、フェイス部材４１と中空部材４
２とをつき合わせて接合する際に、Ｖ字状の後端周縁部
４１ｃと前端周縁部４２ａとによって、位置決めがし易
いという利点を有している。また、後端周縁部４１ｃを
Ｖ字状に形成することにより、ネック部４１ｂから溶接
部分が離間して、インパクト時に強い応力が加わるネッ
ク部４１ｂ近傍の剛性を維持することができる。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、以下の効果を奏する。 （１）請求項１記載のゴルフクラブヘッドによれば、立
ち上げ部の後端周縁部と中空部材の前端周縁部とを突き
合わせ状態に溶接することにより、インパクト時におけ
る溶接部分の応力集中が低減され、クラブヘッドの耐久
性を向上させることができる。また、フェイス部も鍛造
成形されているので剛性が高く、薄肉化および軽量化が
可能となる。そして、軽量化によって、大容量のゴルフ
クラブヘッドを得ることができ、大きなスイートエリア
を確保することができる。さらに、フェイス部材とネッ
ク部とが一体であるので、ロフト角の製造ばらつきが低
減されるとともに、フェースからネックの連続したグレ
ンフローを有する強靱な金属組織が得られる。また設定
通りのロフト角を容易に得ることができる。上記の相乗
効果により、ゴルフクラブヘッド全体の剛性および打球
の方向性が向上することにより、インパクト時のブレが
減少して正確かつ安定した打球を得ることができる。ま
た、フェイス部材をβ型チタン合金により形成している
ので、より高い剛性が得られ、さらに加工熱処理より高
強度化できる結果、フェイス部の薄肉化等が可能となる
とともに、軽量化を図ることができる。

【００３３】（２）請求項２記載のゴルフクラブヘッド
の製造方法によれば、ネック部と一体にフェイス部材を
熱間型鍛造して成形した後に、溶体化工程を省略して時
効処理しているので、製造工程が簡略化されるととも
に、加工硬化および時効硬化による相乗効果で強度が向
上する。また、鍛造工程により成形しているので、板金
加工等に比べて、加工後も内部の金属繊維が連続状態で
あるので、高い強度を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るゴルフクラブヘッドの第１実施
形態を示す斜視図である。

【図２】 本発明に係るゴルフクラブヘッドの第１実施
形態におけるフェイス部材を示す斜視図である。

【図３】 本発明に係るゴルフクラブヘッドの第１実施
形態における中空部材を示す斜視図である。

【図４】 本発明に係るゴルフクラブヘッドの第１実施
形態を示す縦断面図である。

【図５】 本発明に係るゴルフクラブヘッドの第１実施
形態におけるフェイス部材の素材である段付丸棒を示す
斜視図である。

【図６】 本発明に係るゴルフクラブヘッドの第２実施
形態を示す斜視図である。

【図７】 本発明に係るゴルフクラブヘッドの第２実施
形態におけるフェイス部材を示す斜視図である。

【図８】 本発明に係るゴルフクラブヘッドの第２実施
形態における中空部材を示す斜視図である。

【図９】 本発明に係るゴルフクラブヘッドの第３実施
形態を示す分解斜視図である。

【図１０】 本発明に係るゴルフクラブヘッドの従来例
を示す分解斜視図である。

【図１１】 本発明に係るゴルフクラブヘッドの従来例
の溶接部分を示す要部断面図である。

【符号の説明】

１１，３１，４１ フェイス部材 １１ａ，３１ｂ，４１ｂ ネック部 １１ｂ フェイス部 １１ｃ，３１ａ，４１ａ 立ち上げ部 １１ｆ，３１ｃ，４１ｃ 後端周縁部 １２，３２，４２ 中空部材 １２ａ クラウン部 １２ｂ サイド部 １２ｃ ソール部 １２ｄ，３２ａ，４２ａ 前端周縁部 １２ｅ 中空部 ２０ 段付き丸棒 Ａ，Ｂ，Ｃ ゴルフクラブヘッド Ｆ フェイス面 Ｒ 裏面 Ｈ シャフト挿入穴 ｔ1 クラウン部の厚さ ｔ2 サイド部の厚さ ｔ3 ソール部の厚さ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シャフトを取り付けるネック部が端部に
   形成され内部が中空部とされる金属製ゴルフクラブヘッ
   ドにおいて、 前記ネック部と一体に鍛造成形されるフェイス部材と、
   該フェイス部材の周縁部に溶接され前記中空部を形成す
   る中空部材とから構成され、 前記フェイス部材は、表面がフェイス面とされるフェイ
   ス部と、該フェイス部の周縁からフェイス面の臨む方向
   と反対方向に延出するよう立ち上がって環状に形成され
   る立ち上げ部とを具備し、 前記立ち上げ部の後端周縁部と中空部材の前端周縁部と
   が突き合わせ状態に溶接され、 少なくともフェイス部がβ型チタン合金により形成され
   ることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
2. 【請求項２】 シャフトを取り付けるネック部が端部に
   形成され内部が中空部とされる金属製ゴルフクラブヘッ
   ドの製造方法において、 チタン合金で形成された素材棒を熱間加工域まで加熱す
   るとともに型鍛造加工を施して前記ネック部と一体にフ
   ェイス部材を成形する鍛造加工工程と、 該鍛造加工工程後に、溶体化工程をせずに時効処理を行
   う時効処理工程とを備えていることを特徴とするゴルフ
   クラブヘッドの製造方法。