JPWO2004078278A1 - Manufacturing method of golf club head - Google Patents

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Abstract

ゴルフクラブヘッドの製造過程で行われる溶接によって、ヘッドが変色したり、溶接前に行ったピーニング処理、熱処理などの効果が消失することのないゴルフクラブヘッドの製造方法を提供する。 変色を回避したい部分、事前に行ったピーニング処理等の効果を消失したくない部位を冷却しながら、部材を溶接してゴルフクラブヘッドを製造する。冷却は、アルゴンガスなどの不活性ガスに圧力を加えてボルテックスチューブを通して冷却した後、冷却部位に吹き付ける。溶接方法は、レーザー溶接、電子ビーム溶接あるいはプラズマアーク溶接を採用する。Provided is a golf club head manufacturing method in which the head is not discolored by welding performed in the manufacturing process of the golf club head, and effects such as peening treatment and heat treatment performed before welding are not lost. The member is welded to manufacture a golf club head while cooling a portion where it is desired to avoid discoloration and a portion where an effect such as a peening treatment performed in advance is not lost. Cooling is performed by applying pressure to an inert gas such as argon gas and cooling through a vortex tube, and then spraying it on the cooling site. Laser welding, electron beam welding or plasma arc welding is adopted as the welding method.

Description

[0001] 本発明は、2以上の部材を溶接して構成される金属製のゴルフクラブヘッドの製造方法に関する。[0001] The present invention relates to a method for manufacturing a metal golf club head constituted by welding two or more members.

[0002] 従来から、ウッドヘッドや一部のアイアンヘッドに見られる中空構造を有する金属製ゴルフクラブヘッドは、2以上の部材を溶接して製造されてきた。また、いわゆるボックス型あるいはポケット型と言われるアンダー構造を有する金属製ゴルフクラブヘッドも2以上の部材を溶接して製造される場合が多い。溶接は、接合強度に優れ、なおかつ加工コストも比較的安く、ゴルフクラブヘッドに最も適した接合方法であるからである。
[0003] しかし、一方で溶接の問題を指摘することも出来る。それは、溶接時の熱で金属の特性が変化してしまうことである。金属は熱を加えることで組織が変化し、特性が変化することが知られている。溶接は金属を溶融して接合する方法であるから、被接合部材にかなりの熱が加わる。この熱が部材の各部に伝導し、各部の金属特性を変化させてしまうのである。また加熱は酸化等を促進したり、変色を生じる可能性もある。これら問題は、熱処理や各種の表面改質処理(以下「改質処理等」と言い、これを施した部位を「改質処理部」と言う。)を行う場合に、特に大きいものとなる。即ち、改質処理等を行った部材を溶接すると、改質処理部が高温化し、改質処理等の効果が失われてしまうのである。
[0004] 金属製ゴルフクラブヘッドは、その強度や美観の向上などを目的として様々な熱処理や表面改質処理等が提案されている。例えば内面にピーニング処理を施して圧縮応力を残留させること(例えば下記特許文献1など。)、深冷処理を施すこと(例えば下記特許文献2など。)などが知られている。
[0005] しかし、前述のように、これらの改質処理等の効果は溶接で失われてしまうのである。例えば、本発明者らのテストによると、ピーニング処理の効果は該処理部の温度が金属の再結晶化温度を超えると失われることが判明した。これはピーニング処理によって圧縮されていた金属組織が、高温化することで配列しなおしてしまい、残留応力が失われたものと考えられる。窒化などの処理も、金属組織内に他の原子、分子を強制的に侵入させる処理であるので、同様であると考えられる。特許文献2のように、改質処理等を溶接の後に行えば効果消失の問題を回避できるが、同時に改質処理等を行える数は少なくなってコストが増大したり、中空構造のため内部の処理は出来ないなど、新たな問題も生じる。
特許文献1:特開2003−10366号公報
特許文献2:特開平6−261960号公報
[0002] Conventionally, metal golf club heads having a hollow structure found in wood heads and some iron heads have been manufactured by welding two or more members. Further, a metal golf club head having an under structure called a so-called box type or pocket type is often manufactured by welding two or more members. This is because welding is excellent in joining strength and relatively low in processing cost, and is the most suitable joining method for a golf club head.
[0003] However, the problem of welding can also be pointed out. That is, the properties of the metal change due to heat during welding. It is known that the structure of metal changes when heat is applied, and its properties change. Since welding is a method of melting and joining metals, considerable heat is applied to the members to be joined. This heat is conducted to each part of the member and changes the metal characteristics of each part. In addition, heating may promote oxidation or the like and cause discoloration. These problems are particularly serious when heat treatment and various surface modification treatments (hereinafter referred to as “modification treatment, etc., and a portion subjected to such treatment” is referred to as a “modification treatment section”). That is, when a member subjected to the reforming process or the like is welded, the reforming process part becomes high temperature and the effect of the reforming process or the like is lost.
[0004] Various heat treatments, surface modification treatments, and the like have been proposed for metal golf club heads for the purpose of improving strength and aesthetics. For example, it is known that the inner surface is subjected to peening treatment to leave compressive stress (for example, Patent Document 1 below), deep cooling treatment (for example, Patent Document 2 below), and the like.
[0005] However, as described above, the effects of these reforming treatments and the like are lost by welding. For example, according to tests by the present inventors, it has been found that the effect of the peening treatment is lost when the temperature of the treated portion exceeds the recrystallization temperature of the metal. This is considered that the metal structure compressed by the peening process was rearranged by increasing the temperature and the residual stress was lost. The process such as nitriding is also considered to be the same because it is a process for forcibly invading other atoms and molecules into the metal structure. As in Patent Document 2, the problem of loss of effect can be avoided if the modification treatment or the like is performed after welding, but at the same time, the number of the modification treatment or the like can be reduced to increase the cost, or because of the hollow structure New problems arise, such as the inability to process.
Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-10366 Patent Document 2: Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-261960

[0006] 本発明は、改質処理等を先に、溶接を後に行いながらも、改質処理等の効果を維持できるゴルフクラブヘッドの製造方法を提供するものである。[0006] The present invention provides a method of manufacturing a golf club head that can maintain the effect of the modification treatment or the like while performing the modification treatment or the like first and after welding.

[0007] その手段は、非溶接部を冷却しながら溶接を行うというものである。
[0008] 冷却部位は大きく二つ考えられる。まず一つは、改質処理等部を直接冷却する方法である。溶接部から伝導してきた熱を放熱することで、改質処理部の高温化を阻止するものである。改質処理等部のうち、その一部のみに効果が残存すれば良い場合は、その残存させたい部位のみを冷却しても良い。もう一つは、改質処理部と溶接部の間を冷却する方法である。溶接部に加えられた熱が改質処理部まで伝導しないようにするものである。
[0009] 冷却方法も大きく二つ考えられる。まずは一つは、気体を冷却部に吹き付ける方法である。気体は、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスが望ましい。吹き付けた気体が溶接部に回り込む可能性があるので、その場合でも酸化等の悪影響が出ないようにするためである。但し、気体の流れを制御し、溶接部に周り込まないようにすれば、大気、その他の気体を使用することも可能である。なお、気体の冷却にはボルテックスチューブを用いるのが簡便である。もう一つの方法は、冷却部にヒートシンク等の放熱装置を接触させる方法である。溶接時に用いる部材の位置決め・保持用冶具を工夫して、これらが放熱効果を有するようにすることも可能である。放熱装置内に冷却した液体等を流したり、放熱部材に気体を吹き付けたりして、冷却効果を高めることも可能である。また、ゴルフクラブヘッドと放熱装置の間にペルチェ素子を挟み、放熱装置への熱伝導を増大させることも考えられる。この方法は、放熱装置が溶接作業の障害になる可能性がある点で、前述の気体を用いる方法よりは不利である。
[0010] 当然のことながら、本発明の実施にあたって採用される溶接方法は、加熱量が少なくて済む方法が望ましい。放熱量が少なく済むため、冷却が容易だからである。加熱量が多すぎる場合は、放熱が間に合わず、改質処理部が高熱になってしまうおそれもある。本発明者らの知る限り、レーザー溶接が最適であり、電子ビーム溶接やプラズマアーク溶接も好ましい。但し、溶接方法には、真空で行う必要のあるもの、雰囲気を選ぶものがある。そのため、気体による冷却と組み合わせることが困難な溶接方法もあるので、適便選択することが必要である。
[0007] The means is to perform welding while cooling the non-welded part.
[0008] There are two major cooling sites. The first is a method of directly cooling the reforming process part. By dissipating the heat conducted from the welded part, the reforming part is prevented from becoming hot. In the case where the effect should remain in only a part of the reforming process portion or the like, only the portion that is desired to remain may be cooled. The other is a method of cooling between the modified portion and the welded portion. This prevents heat applied to the welded portion from being conducted to the modified portion.
[0009] There are two major cooling methods. The first is a method of blowing gas to the cooling section. The gas is preferably an inert gas such as helium or argon. This is because the blown gas may wrap around the welded portion, and even in that case, there is no adverse effect such as oxidation. However, if the flow of gas is controlled so as not to enter the welded portion, it is possible to use air or other gases. It is convenient to use a vortex tube for cooling the gas. Another method is a method in which a heat radiating device such as a heat sink is brought into contact with the cooling unit. It is also possible to devise jigs for positioning / holding the members used at the time of welding so that they have a heat dissipation effect. It is also possible to enhance the cooling effect by flowing a cooled liquid or the like into the heat radiating device or blowing gas to the heat radiating member. It is also conceivable to increase the heat conduction to the heat dissipation device by sandwiching a Peltier element between the golf club head and the heat dissipation device. This method is disadvantageous than the above-described method using the gas in that the heat dissipation device may become an obstacle to the welding operation.
[0010] As a matter of course, the welding method employed in the implementation of the present invention is preferably a method that requires less heating. This is because the amount of heat radiation is small and cooling is easy. If the amount of heating is too large, the heat release may not be in time, and the reforming unit may become hot. As far as the present inventors know, laser welding is optimal, and electron beam welding and plasma arc welding are also preferable. However, there are welding methods that need to be performed in a vacuum and those that select an atmosphere. For this reason, there is a welding method that is difficult to combine with cooling by gas, so it is necessary to select an appropriate stool.

[0011] 本発明によれば、溶接によって加えられた熱が伝動して非溶接部が高熱になるのを回避することができる。これによって、金属特性の変化、金属の酸化・変色が防止され、設計意図にあったゴルフクラブの製造が容易になる。特に事前に熱処理や各種の表面改質処理などを施した場合でもその効果の維持が容易になる。[0011] According to the present invention, it can be avoided that heat applied by welding is transmitted and the non-welded portion becomes hot. As a result, changes in metal characteristics and oxidation / discoloration of the metal are prevented, and manufacture of a golf club suitable for the design is facilitated. In particular, even when heat treatment or various surface modification treatments are performed in advance, the effect can be easily maintained.

[0012] 本発明をウッドヘッドの製造に適用する場合について説明する。図1に示すとおり、ウッドヘッドはフェース部1、トップ部2、ソール部3、サイド部4及びネック部5からなり、中空構造を有している。ネック部5が外部に突出していないヘッドもあるが、その場合もヘッド内部にシャフトを取り付けるためのネック部は存在している。本発明は、図1に示す一般的な形状を有するウッドヘッドに適用可能である。なお、図2〜図4は本発明の実施例を示すものであるが、図中の符号は全ての図において共通であり、ヘッドの基本的な構成は図1に示すものと同様である。[0012] A case where the present invention is applied to manufacture of a wood head will be described. As shown in FIG. 1, the wood head includes a face portion 1, a top portion 2, a sole portion 3, a side portion 4, and a neck portion 5, and has a hollow structure. There is a head in which the neck portion 5 does not protrude to the outside, but in this case, there is a neck portion for attaching the shaft inside the head. The present invention is applicable to a wood head having a general shape shown in FIG. 2 to 4 show the embodiments of the present invention, the reference numerals in the drawings are common to all the drawings, and the basic configuration of the head is the same as that shown in FIG.

[0013] 図2に第1実施例を示す。図2は、気体による冷却の状態を示したもので、ヘッドを前後に延びる鉛直面で切断して内部を表している。
[0014] この例はフェース1を構成するフェース部材と、その他の部分を構成する本体部材を接合して形成するウッドヘッドである。本体部材は鋳造により、フェース部材は鍛造により一体的に形成した。本体部材の後方部位であるサイド部4には、開口部Aを設けてある。該開口部よりパイプ又はチューブ11を挿入して、気体を吹き付け、冷却するためである。フェース部材と本体部材は、ばりや鋳造時の湯口痕などを取り除くため粗研磨も行う。なお本例は、フェース部材、本体部材ともチタン合金としたが、ステンレス鋼、マルエージング鋼などの鉄系合金、あるいはアルミ合金も好適である。
[0015] その後、フェース部材のフェース部1の背面側(ヘッドの内部になる面)にショットピーニング処理を施した。ショットピーニング等のピーニング処理は、処理面に圧縮応力を残留させるもので、引張応力が繰り返し加わる部位に施すと、疲労強度を向上させることができる。ゴルフクラブでは、打撃時にフェース部1が凹む方向に弾性変形するので、フェース部1の背面に引っ張り応力が繰り返し加わることとなる。フェース部1の表面側は圧縮応力が繰り返し加わるので、表面側にピーニング処理を施しても疲労強度の向上は得られず、むしろ疲労強度を低下させるおそれもある。
[0016] 本発明者らの研究によれば、ゴルフクラブヘッドのフェース部材に施すショットピーニングの程度は、アークハイトA値0.3〜0.8mmA、より好ましくは0.4〜0.8mmAの範囲が好ましく、本実施例では0.66mmAとした。アークハイト値とフェース部が破壊するまでに要する打数の関係を図5に示す。これは本発明者らが、高強度なフェース材料として一般的な3つのチタン合金について、アークハイト値を変えたショットピーニングを行い、フェース部1が破壊するまで打撃を繰り返す実験を行った結果である。図5より、アークハイト値0.2mmAを超え、0.3mmA以上になると急激に破壊までの打数が増加している。0.4mmA程度になると破壊打数の増加は小さくなる。これより、疲労強度の向上にはアークハイト値0.3mmA以上とすることが必要であり、0.4mmAになるとほぼ最大の効果が得られると判断した。一方、ショットピーニングは非処理部材に変形をもたらす。本例の場合で言うと、強い処理をするほどフェース背面側が凸になるように反ってくる。このため、余り強い処理を行うと、フェース部材として使用できなくなる。本発明者らの試験によると、アークハイト値が0.8mmAを超えるとそりが大きくなりすぎることが判明している。また、ショットピーニングを2回行うのも効果的である。1回目は上記アークハイト値の範囲で行い、2回目は1回目よりやや小さくアークハイト値になる処理を行うものである。
[0017] 以上の加工、処理の後、本願発明である冷却しながらの溶接を行う。まず、フェース部材とヘッド本体を所定の位置に合わせた。図示していないが、これ等部材の位置がずれないような冶具、固定装置を用いている。そして、サイド部4に設けた開口部Aよりパイプ11を挿し込み、これよりフェース部1の背面に冷却したアルゴンガスを吹き付けて同部を冷却した。気体は図2の矢印のようにフェース部1の背面に吹き付けた。アルゴンガスはボルテックスチューブを用いて冷却し、−4〜−2℃としている。ちなみに、本発明者が試験に用いたボルテックスチューブでは、アルゴンガスを0.5Mpaでボルテックスチューブに送り込むことで、アルゴンガスは上記温度となった。これはボルテックスチューブによって異なる可能性が有るので、実際に使用する際に確かめるべきである。上記冷却を開始した後、溶接部Bにレーザー溶接を施し、フェース部材と本体部材を接合した。本発明者らの試験によれば、改質処理部の温度を150℃以下に保てば、ピーニングによる応力残留の効果が維持された。また、気体に大気を用いた場合、本例では気体が溶接部まで回り込むため、溶接部が酸化し、全く接合強度を得られなかったことに留意すべきである。
[0018] この後は、通常のゴルフクラブヘッドの製造と同様、研磨や塗装等を施し、ゴルフクラブヘッドを完成させる。開口部Aは、何らかの蓋をするのが好ましい。蓋の接合はねじ・ピン止め、接着又は嵌合などのヘッドへの加熱を必要としない方法とするのが最適だが、本例の場合、開口部Aが比較的小さく、且つ高温化を避けたいフェース部1の背面から遠いので、溶接を選択することも可能である。但し、これによってフェース部1が高温化しないことを確かめた上で行うのが望ましい。
[0019] また、開口部Aに比重の大きい金属を装着し、重量やゴルフクラブヘッドの重心位置の調節を行うことも可能である。
以上の方法で製造したゴルフクラブヘッドとフェース部1背面の冷却を省略して製造したゴルフクラブヘッドで繰り返し打撃を行い、耐久性を比較したところ、冷却を行わないものは1859回で破壊したが、本実施例は2525回までもち、疲労強度の向上が確認された。
[0020] 以下、他の実施例について説明する。以降の実施例について特に説明しない部分は、実施例1と同じ方法で実施できるのはもちろん、他の方法を選択することも可能である。
[0013] FIG. 2 shows a first embodiment. FIG. 2 shows a state of cooling by gas, and shows the inside by cutting the head along a vertical plane extending forward and backward.
[0014] This example is a wood head formed by joining a face member constituting the face 1 and a main body member constituting the other part. The body member was integrally formed by casting and the face member was integrally formed by forging. An opening A is provided in the side part 4 which is a rear part of the main body member. This is because the pipe or tube 11 is inserted from the opening, and the gas is blown and cooled. The face member and the body member are also subjected to rough polishing in order to remove flashes and traces of pouring gates during casting. In this example, both the face member and the main body member are made of a titanium alloy, but iron alloys such as stainless steel and maraging steel, or aluminum alloys are also suitable.
[0015] Thereafter, a shot peening process was performed on the back side of the face portion 1 of the face member (the surface that becomes the inside of the head). Peening treatment such as shot peening leaves compressive stress on the treated surface, and fatigue strength can be improved by applying it to a portion where tensile stress is repeatedly applied. In the golf club, since the face portion 1 is elastically deformed in the direction of depression when hit, tensile stress is repeatedly applied to the back surface of the face portion 1. Since compressive stress is repeatedly applied to the surface side of the face portion 1, even if peening is applied to the surface side, the fatigue strength cannot be improved, but the fatigue strength may be lowered.
[0016] According to the study by the present inventors, the degree of shot peening applied to the face member of a golf club head has an arc height A value of 0.3 to 0.8 mmA, more preferably 0.4 to 0.8 mmA. The range is preferable, and in this example, it was 0.66 mmA. FIG. 5 shows the relationship between the arc height value and the number of shots required until the face portion breaks. This is a result of experiments in which the present inventors conducted shot peening with different arc height values and repeated striking until the face portion 1 was broken with respect to three general titanium alloys as high-strength face materials. is there. From FIG. 5, when the arc height value exceeds 0.2 mmA and becomes 0.3 mmA or more, the number of hits until breakage increases rapidly. When it is about 0.4 mmA, the increase in the number of fractures is small. From this, it was determined that an arc height value of 0.3 mmA or more was required to improve fatigue strength, and it was determined that the maximum effect could be obtained when the thickness became 0.4 mmA. On the other hand, shot peening causes deformation of the non-treated member. In the case of this example, the stronger the processing, the more the face rear side warps. For this reason, if a too strong process is performed, it cannot be used as a face member. According to the tests of the present inventors, it has been found that when the arc height value exceeds 0.8 mmA, the warpage becomes too large. It is also effective to perform shot peening twice. The first time is performed in the range of the arc height value, and the second time is a process for making the arc height value slightly smaller than the first time.
[0017] After the above processing and processing, welding while cooling according to the present invention is performed. First, the face member and the head body were aligned at a predetermined position. Although not shown, a jig and a fixing device are used so that the positions of these members do not shift. And the pipe 11 was inserted from the opening part A provided in the side part 4, and the argon gas cooled from this on the back surface of the face part 1 was sprayed, and the part was cooled. The gas was blown onto the back surface of the face portion 1 as indicated by the arrow in FIG. Argon gas is cooled using a vortex tube and is -4 to -2 ° C. Incidentally, in the vortex tube used by the present inventors for the test, the argon gas was brought to the above temperature by feeding the argon gas into the vortex tube at 0.5 Mpa. This may vary depending on the vortex tube and should be verified in actual use. After the cooling was started, laser welding was performed on the welded portion B to join the face member and the main body member. According to the tests by the present inventors, the effect of residual stress due to peening was maintained if the temperature of the reforming portion was kept at 150 ° C. or lower. In addition, when the atmosphere is used as the gas, it should be noted that in this example, since the gas wraps around the welded portion, the welded portion is oxidized, and the joining strength cannot be obtained at all.
[0018] Thereafter, as in the production of a normal golf club head, polishing or painting is applied to complete the golf club head. The opening A preferably has some kind of lid. The lid is best joined by a method that does not require heating to the head, such as screwing / pinning, adhesion, or fitting. In this example, the opening A is relatively small and it is desirable to avoid high temperatures. Since it is far from the back surface of the face portion 1, it is possible to select welding. However, it is desirable to confirm that the temperature of the face portion 1 does not increase.
[0019] It is also possible to attach a metal having a large specific gravity to the opening A and adjust the weight and the position of the center of gravity of the golf club head.
The golf club head manufactured by the above method and the golf club head manufactured by omitting the cooling of the back of the face portion 1 were repeatedly hit and compared for durability. This example has been up to 2525 times, and an improvement in fatigue strength was confirmed.
[0020] Other embodiments will be described below. Portions not specifically described in the following embodiments can be implemented by the same method as in the first embodiment, and other methods can be selected.

[0021] 図3は、本発明の第2実施例であって、フェース部1の表面側から気体を用いて冷却した例である。この例の場合、第1実施例のように開口部Aを設ける必要が無く、溶接後にこの開口部Aを塞ぐ必要もない。但し、フェース部1の背面にピーニング処理を施した実施例1のように、ゴルフクラブヘッドの内部に改質処理等を施した場合には、該処理部を直接冷却できないので、冷却効率は悪くなる。FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention, which is an example of cooling using a gas from the surface side of the face portion 1. In the case of this example, it is not necessary to provide the opening A as in the first embodiment, and it is not necessary to close the opening A after welding. However, when the reforming process or the like is performed on the inside of the golf club head as in Example 1 in which the back surface of the face part 1 is subjected to the peening process, the processing part cannot be directly cooled, so that the cooling efficiency is poor. Become.

[0022] 図4は、本発明の第3実施例であって、トップ部2に開口Aを設け、該開口Aからパイプを挿し込み、該パイプから気体を吹き付けて冷却した例である。この実施例は開口Aを大きく取れるので、大きなパイプや複数のパイプを差し込むことが可能である。このため、改質処理を広い範囲に実施した場合にも適用可能である。例えば、フェース部1の背面にはピーニング処理、本体部材のソール部3には窒化処理を施したような場合である。また本実施例は大きな冷却効果を得やすいので、改質処理部を非常に低い温度に保つ必要がある場合に有効である。
[0023] 上記のとおり冷却を行いながらフェース部材と本体部材の溶接を行った後、開口部Aに樹脂製の蓋部材を接着した。蓋部材には、カーボン繊維にて強化された樹脂を用いたので、ゴルフクラブヘッドの軽量化、及びゴルフクラブヘッドの低重心化を図ることが出来た。繊維強化樹脂以外にも、低比重金属を用いれば同様の効果を得ることが出来る。高比重材を使用して、高重心化を図ることも可能である。蓋部材の接合には、接着以外にも嵌合又はねじ・ピン止めなどから適便選択可能である。溶接、ろう付けも可能ではあるが、その際の熱伝導が再び問題となる点で不利である。
[0022] FIG. 4 shows a third embodiment of the present invention, in which an opening A is provided in the top portion 2, a pipe is inserted from the opening A, and gas is blown from the pipe to cool it. Since the opening A can be made large in this embodiment, it is possible to insert a large pipe or a plurality of pipes. For this reason, the present invention can also be applied when the reforming process is performed over a wide range. For example, the back surface of the face portion 1 is subjected to peening treatment, and the sole portion 3 of the main body member is subjected to nitriding treatment. In addition, since this embodiment easily obtains a large cooling effect, it is effective when it is necessary to keep the reforming unit at a very low temperature.
[0023] After the face member and the main body member were welded while cooling as described above, a resin lid member was bonded to the opening A. Since a resin reinforced with carbon fiber was used for the lid member, it was possible to reduce the weight of the golf club head and reduce the center of gravity of the golf club head. In addition to the fiber reinforced resin, the same effect can be obtained by using a low specific gravity metal. It is also possible to increase the center of gravity by using a high specific gravity material. For the joining of the lid member, it is possible to select an appropriate stool from fitting, screwing, pinning or the like in addition to adhesion. Welding and brazing are possible, but it is disadvantageous in that heat conduction again becomes a problem.

[0024] 以下、更に好適に本発明を適用できるゴルフクラブヘッドを説明する。
[0025] 図7は、フェース部材をフェース部1の上下から後方に伸びる延長部を含む形状としたゴルフクラブヘッドである。ゴルフクラブヘッドのトウ側にも延長部があり、全ての延長部が連続している場合もある。この構造の場合、フェース部材と本体部材の溶接部がフェース部1から離れているので、フェース部1の中央付近まで熱伝導しにくく、また伝導した熱を冷却しやすい。従って、フェース部1に改質処理を施した場合に極めて有利な構造である。
[0024] Hereinafter, a golf club head to which the present invention can be applied more preferably will be described.
FIG. 7 shows a golf club head in which the face member has a shape including an extension that extends rearward from the top and bottom of the face portion 1. There are also extensions on the toe side of the golf club head, and all extensions may be continuous. In the case of this structure, since the welded portion of the face member and the main body member is separated from the face portion 1, it is difficult to conduct heat to the vicinity of the center of the face portion 1, and it is easy to cool the conducted heat. Therefore, the structure is extremely advantageous when the face portion 1 is subjected to a modification treatment.

[0026] 図6は、図7のゴルフクラブヘッドと同様の延長部を有するアイアンヘッドである。これも図7の場合同様である。
[0027] 尚、本発明のゴルフクラブヘッドの製造方法は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
[0026] FIG. 6 is an iron head having an extension similar to the golf club head of FIG. This is the same as in the case of FIG.
[0027] It should be noted that the golf club head manufacturing method of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various changes can be made without departing from the scope of the present invention.

[0028] 以上のように、本発明はより設計意図に沿ったゴルフクラブの製造を容易にするものである。[0028] As described above, the present invention facilitates the manufacture of a golf club more in line with the design intention.

[0029][図1]一般的なウッドヘッド(完成品)の斜視図
[図2]本発明の第1実施例の切断図
[図3]本発明の第2実施例の切断図
[図4]本発明の第3実施例の切断図
[図5]ピーニングの程度と疲労強度の関係を示すグラフ
[図6]本発明を好適に適用できるアイアンヘッドの構造図
[図7]本発明を好適に適用できるウッドヘッドの構造図
[0029] [FIG. 1] Perspective view of a general wood head (finished product) [FIG. 2] Cutaway view of the first embodiment of the present invention [FIG. 3] Cutaway view of the second embodiment of the present invention [FIG. ] Cutaway view of the third embodiment of the present invention [FIG. 5] Graph showing the relationship between the degree of peening and fatigue strength [FIG. 6] Structural diagram of an iron head to which the present invention can be preferably applied [FIG. 7] Applicable woodhead structure

符号の説明Explanation of symbols

[0030]1:フェース部
2:トップ部
3:ソール部
4:サイド部
5:ネック部
A:開口部
B:溶接部
11:パイプ又はチューブ
[0030] 1: Face portion 2: Top portion 3: Sole portion 4: Side portion 5: Neck portion A: Opening portion B: Welded portion 11: Pipe or tube

本発明は、2以上の部材を溶接して構成される金属製のゴルフクラブヘッドの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a metal golf club head constituted by welding two or more members.

従来から、ウッドヘッドや一部のアイアンヘッドに見られる中空構造を有する金属製ゴルフクラブヘッドは、2以上の部材を溶接して製造されてきた。また、いわゆるボックス型あるいはポケット型と言われるアンダー構造を有する金属製ゴルフクラブヘッドも2以上の部材を溶接して製造される場合が多い。溶接は、接合強度に優れ、なおかつ加工コストも比較的安く、ゴルフクラブヘッドに最も適した接合方法であるからである。   Conventionally, metal golf club heads having a hollow structure found in wood heads and some iron heads have been manufactured by welding two or more members. Further, a metal golf club head having an under structure called a so-called box type or pocket type is often manufactured by welding two or more members. This is because welding is excellent in joining strength and relatively low in processing cost, and is the most suitable joining method for a golf club head.

しかし、一方で溶接の問題を指摘することも出来る。それは、溶接時の熱で金属の特性が変化してしまうことである。金属は熱を加えることで組織が変化し、特性が変化することが知られている。溶接は金属を溶融して接合する方法であるから、被接合部材にかなりの熱が加わる。この熱が部材の各部に伝導し、各部の金属特性を変化させてしまうのである。また加熱は酸化等を促進したり、変色を生じる可能性もある。これら問題は、熱処理や各種の表面改質処理(以下「改質処理等」と言い、これを施した部位を「改質処理部」と言う。)を行う場合に、特に大きいものとなる。即ち、改質処理等を行った部材を溶接すると、改質処理部が高温化し、改質処理等の効果が失われてしまうのである。   However, on the other hand, it is possible to point out the problem of welding. That is, the properties of the metal change due to heat during welding. It is known that the structure of metal changes when heat is applied, and its properties change. Since welding is a method of melting and joining metals, considerable heat is applied to the members to be joined. This heat is conducted to each part of the member and changes the metal characteristics of each part. In addition, heating may promote oxidation or the like and cause discoloration. These problems are particularly serious when heat treatment and various surface modification treatments (hereinafter referred to as “modification treatment, etc., and a portion subjected to such treatment” is referred to as a “modification treatment section”). That is, when a member subjected to the reforming process or the like is welded, the reforming process part becomes high temperature and the effect of the reforming process or the like is lost.

金属製ゴルフクラブヘッドは、その強度や美観の向上などを目的として様々な熱処理や表面改質処理等が提案されている。例えば内面にピーニング処理を施して圧縮応力を残留させること(例えば下記特許文献1など。)、深冷処理を施すこと(例えば下記特許文献2など。)などが知られている。   Various heat treatments, surface modification treatments, and the like have been proposed for metal golf club heads for the purpose of improving their strength and aesthetics. For example, it is known that the inner surface is subjected to peening treatment to leave compressive stress (for example, Patent Document 1 below), deep cooling treatment (for example, Patent Document 2 below), and the like.

しかし、前述のように、これらの改質処理等の効果は溶接で失われてしまうのである。例えば、本発明者らのテストによると、ピーニング処理の効果は該処理部の温度が金属の再結晶化温度を超えると失われることが判明した。これはピーニング処理によって圧縮されていた金属組織が、高温化することで配列しなおしてしまい、残留応力が失われたものと考えられる。窒化などの処理も、金属組織内に他の原子、分子を強制的に侵入させる処理であるので、同様であると考えられる。特許文献2のように、改質処理等を溶接の後に行えば効果消失の問題を回避できるが、同時に改質処理等を行える数は少なくなってコストが増大したり、中空構造のため内部の処理は出来ないなど、新たな問題も生じる。
特開2003-10366号公報 特開平6-261960号公報
However, as described above, the effects of these reforming treatments and the like are lost by welding. For example, according to tests by the present inventors, it has been found that the effect of the peening treatment is lost when the temperature of the treated portion exceeds the recrystallization temperature of the metal. This is considered that the metal structure compressed by the peening process was rearranged by increasing the temperature and the residual stress was lost. The process such as nitriding is also considered to be the same because it is a process for forcibly invading other atoms and molecules into the metal structure. As in Patent Document 2, the problem of loss of effect can be avoided if the modification treatment or the like is performed after welding, but at the same time, the number of the modification treatment or the like can be reduced to increase the cost, or because of the hollow structure New problems arise, such as the inability to process.
JP2003-10366 JP-A-6-261960

本発明は、改質処理等を先に、溶接を後に行いながらも、改質処理等の効果を維持できるゴルフクラブヘッドの製造方法を提供するものである。   The present invention provides a method of manufacturing a golf club head that can maintain the effects of the modification treatment and the like while performing the modification treatment first and the welding later.

その手段は、非溶接部を冷却しながら溶接を行うというものである。   The means is to perform welding while cooling the non-welded part.

冷却部位は大きく二つ考えられる。まず一つは、改質処理等部を直接冷却する方法である。溶接部から伝導してきた熱を放熱することで、改質処理部の高温化を阻止するものである。改質処理等部のうち、その一部のみに効果が残存すれば良い場合は、その残存させたい部位のみを冷却しても良い。もう一つは、改質処理部と溶接部の間を冷却する方法である。溶接部に加えられた熱が改質処理部まで伝導しないようにするものである。   There are two major cooling sites. The first is a method of directly cooling the reforming process part. By dissipating the heat conducted from the welded part, the reforming part is prevented from becoming hot. In the case where the effect should remain in only a part of the reforming process portion or the like, only the portion that is desired to remain may be cooled. The other is a method of cooling between the modified portion and the welded portion. This prevents heat applied to the welded portion from being conducted to the modified portion.

冷却方法も大きく二つ考えられる。まずは一つは、気体を冷却部に吹き付ける方法である。気体は、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスが望ましい。吹き付けた気体が溶接部に回り込む可能性があるので、その場合でも酸化等の悪影響が出ないようにするためである。但し、気体の流れを制御し、溶接部に周り込まないようにすれば、大気、その他の気体を使用することも可能である。なお、気体の冷却にはボルテックスチューブを用いるのが簡便である。もう一つの方法は、冷却部にヒートシンク等の放熱装置を接触させる方法である。溶接時に用いる部材の位置決め・保持用冶具を工夫して、これらが放熱効果を有するようにすることも可能である。放熱装置内に冷却した液体等を流したり、放熱部材に気体を吹き付けたりして、冷却効果を高めることも可能である。また、ゴルフクラブヘッドと放熱装置の間にペルチェ素子を挟み、放熱装置への熱伝導を増大させることも考えられる。この方法は、放熱装置が溶接作業の障害になる可能性がある点で、前述の気体を用いる方法よりは不利である。   There are two major cooling methods. The first is a method of blowing gas to the cooling section. The gas is preferably an inert gas such as helium or argon. This is because the blown gas may wrap around the welded portion, and even in that case, there is no adverse effect such as oxidation. However, if the flow of gas is controlled so as not to enter the welded portion, it is possible to use air or other gases. It is convenient to use a vortex tube for cooling the gas. Another method is a method in which a heat radiating device such as a heat sink is brought into contact with the cooling unit. It is also possible to devise jigs for positioning / holding the members used at the time of welding so that they have a heat dissipation effect. It is also possible to enhance the cooling effect by flowing a cooled liquid or the like into the heat radiating device or blowing gas to the heat radiating member. It is also conceivable to increase the heat conduction to the heat dissipation device by sandwiching a Peltier element between the golf club head and the heat dissipation device. This method is disadvantageous than the above-described method using the gas in that the heat dissipation device may become an obstacle to the welding operation.

当然のことながら、本発明の実施にあたって採用される溶接方法は、加熱量が少なくて済む方法が望ましい。放熱量が少なく済むため、冷却が容易だからである。加熱量が多すぎる場合は、放熱が間に合わず、改質処理部が高熱になってしまうおそれもある。本発明者らの知る限り、レーザー溶接が最適であり、電子ビーム溶接やプラズマアーク溶接も好ましい。但し、溶接方法には、真空で行う必要のあるもの、雰囲気を選ぶものがある。そのため、気体による冷却と組み合わせることが困難な溶接方法もあるので、適便選択することが必要である。   As a matter of course, the welding method employed in the implementation of the present invention is preferably a method that requires less heating. This is because the amount of heat radiation is small and cooling is easy. If the amount of heating is too large, the heat release may not be in time, and the reforming unit may become hot. As far as the present inventors know, laser welding is optimal, and electron beam welding and plasma arc welding are also preferable. However, there are welding methods that need to be performed in a vacuum and those that select an atmosphere. For this reason, there is a welding method that is difficult to combine with cooling by gas, so it is necessary to select an appropriate stool.

本発明によれば、溶接によって加えられた熱が伝動して非溶接部が高熱になるのを回避することができる。これによって、金属特性の変化、金属の酸化・変色が防止され、設計意図にあったゴルフクラブの製造が容易になる。特に事前に熱処理や各種の表面改質処理などを施した場合でもその効果の維持が容易になる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can avoid that the heat added by welding is transmitted and a non-welded part becomes high heat | fever. As a result, changes in metal characteristics and oxidation / discoloration of the metal are prevented, and manufacture of a golf club suitable for the design is facilitated. In particular, even when heat treatment or various surface modification treatments are performed in advance, the effect can be easily maintained.

本発明をウッドヘッドの製造に適用する場合について説明する。図1に示すとおり、ウッドヘッドはフェース部1、トップ部2、ソール部3、サイド部4及びネック部5からなり、中空構造を有している。ネック部5が外部に突出していないヘッドもあるが、その場合もヘッド内部にシャフトを取り付けるためのネック部は存在している。本発明は、図1に示す一般的な形状を有するウッドヘッドに適用可能である。なお、図2〜図4は本発明の実施例を示すものであるが、図中の符号は全ての図において共通であり、ヘッドの基本的な構成は図1に示すものと同様である。   A case where the present invention is applied to manufacture of a wood head will be described. As shown in FIG. 1, the wood head includes a face portion 1, a top portion 2, a sole portion 3, a side portion 4, and a neck portion 5, and has a hollow structure. There is a head in which the neck portion 5 does not protrude to the outside, but in this case, there is a neck portion for attaching the shaft inside the head. The present invention is applicable to a wood head having a general shape shown in FIG. 2 to 4 show the embodiments of the present invention, the reference numerals in the drawings are common to all the drawings, and the basic configuration of the head is the same as that shown in FIG.

図2に第1実施例を示す。図2は、気体による冷却の状態を示したもので、ヘッドを前後に延びる鉛直面で切断して内部を表している。   FIG. 2 shows a first embodiment. FIG. 2 shows a state of cooling by gas, and shows the inside by cutting the head along a vertical plane extending forward and backward.

この例はフェース1を構成するフェース部材と、その他の部分を構成する本体部材を接合して形成するウッドヘッドである。本体部材は鋳造により、フェース部材は鍛造により一体的に形成した。本体部材の後方部位であるサイド部4には、開口部Aを設けてある。該開口部よりパイプ又はチューブ11を挿入して、気体を吹き付け、冷却するためである。フェース部材と本体部材は、ばりや鋳造時の湯口痕などを取り除くため粗研磨も行う。なお本例は、フェース部材、本体部材ともチタン合金としたが、ステンレス鋼、マルエージング鋼などの鉄系合金、あるいはアルミ合金も好適である。   This example is a wood head formed by joining a face member constituting the face 1 and a main body member constituting the other part. The body member was integrally formed by casting and the face member was integrally formed by forging. An opening A is provided in the side part 4 which is a rear part of the main body member. This is because the pipe or tube 11 is inserted from the opening, and the gas is blown and cooled. The face member and the body member are also subjected to rough polishing in order to remove flashes and traces of pouring gates during casting. In this example, both the face member and the main body member are made of a titanium alloy, but iron alloys such as stainless steel and maraging steel, or aluminum alloys are also suitable.

その後、フェース部材のフェース部1の背面側(ヘッドの内部になる面)にショットピーニング処理を施した。ショットピーニング等のピーニング処理は、処理面に圧縮応力を残留させるもので、引張応力が繰り返し加わる部位に施すと、疲労強度を向上させることができる。ゴルフクラブでは、打撃時にフェース部1が凹む方向に弾性変形するので、フェース部1の背面に引っ張り応力が繰り返し加わることとなる。フェース部1の表面側は圧縮応力が繰り返し加わるので、表面側にピーニング処理を施しても疲労強度の向上は得られず、むしろ疲労強度を低下させるおそれもある。   Thereafter, a shot peening process was performed on the back side of the face portion 1 of the face member (the surface inside the head). Peening treatment such as shot peening leaves compressive stress on the treated surface, and fatigue strength can be improved by applying it to a portion where tensile stress is repeatedly applied. In the golf club, since the face portion 1 is elastically deformed in the direction of depression when hit, tensile stress is repeatedly applied to the back surface of the face portion 1. Since compressive stress is repeatedly applied to the surface side of the face portion 1, even if peening is applied to the surface side, the fatigue strength cannot be improved, but the fatigue strength may be lowered.

本発明者らの研究によれば、ゴルフクラブヘッドのフェース部材に施すショットピーニングの程度は、アークハイトA値0.3〜0.8mmA、より好ましくは0.4〜0.8mmAの範囲が好ましく、本実施例では0.66mmAとした。アークハイト値とフェース部が破壊するまでに要する打数の関係を図5に示す。これは本発明者らが、高強度なフェース材料として一般的な3つのチタン合金について、アークハイト値を変えたショットピーニングを行い、フェース部1が破壊するまで打撃を繰り返す実験を行った結果である。図5より、アークハイト値0.2mmA を超え、0.3mmA以上になると急激に破壊までの打数が増加している。0.4mmA程度になると破壊打数の増加は小さくなる。これより、疲労強度の向上にはアークハイト値0.3mmA以上とすることが必要であり、0.4mmAになるとほぼ最大の効果が得られると判断した。一方、ショットピーニングは非処理部材に変形をもたらす。本例の場合で言うと、強い処理をするほどフェース背面側が凸になるように反ってくる。このため、余り強い処理を行うと、フェース部材として使用できなくなる。本発明者らの試験によると、アークハイト値が0.8mmAを超えるとそりが大きくなりすぎることが判明している。また、ショットピーニングを2回行うのも効果的である。1回目は上記アークハイト値の範囲で行い、2回目は1回目よりやや小さくアークハイト値になる処理を行うものである。   According to the study by the present inventors, the degree of shot peening applied to the face member of the golf club head is preferably in the range of arc height A value of 0.3 to 0.8 mmA, more preferably 0.4 to 0.8 mmA. In the present example, it was 0.66 mmA. FIG. 5 shows the relationship between the arc height value and the number of shots required until the face portion breaks. This is a result of experiments in which the present inventors conducted shot peening with different arc height values and repeated striking until the face portion 1 was broken with respect to three general titanium alloys as high-strength face materials. is there. From FIG. 5, when the arc height value exceeds 0.2 mmA and becomes 0.3 mmA or more, the number of hits until the breakage increases rapidly. When it reaches about 0.4 mmA, the increase in the number of hits is small. From this, it was determined that an arc height value of 0.3 mmA or more was necessary to improve the fatigue strength, and that the maximum effect could be obtained at 0.4 mmA. On the other hand, shot peening causes deformation of the non-treated member. In the case of this example, the stronger the processing, the more the face rear side warps. For this reason, if a too strong process is performed, it cannot be used as a face member. According to the tests by the present inventors, it has been found that when the arc height value exceeds 0.8 mmA, the warpage becomes too large. It is also effective to perform shot peening twice. The first time is performed in the range of the arc height value, and the second time is a process for making the arc height value slightly smaller than the first time.

以上の加工、処理の後、本願発明である冷却しながらの溶接を行う。まず、フェース部材とヘッド本体を所定の位置に合わせた。図示していないが、これ等部材の位置がずれないような冶具、固定装置を用いている。そして、サイド部4に設けた開口部Aよりパイプ11を挿し込み、これよりフェース部1の背面に冷却したアルゴンガスを吹き付けて同部を冷却した。気体は図2の矢印のようにフェース部1の背面に吹き付けた。アルゴンガスはボルテックスチューブを用いて冷却し、−4〜−2℃としている。ちなみに、本発明者が試験に用いたボルテックスチューブでは、アルゴンガスを0.5Mpaでボルテックスチューブに送り込むことで、アルゴンガスは上記温度となった。これはボルテックスチューブによって異なる可能性が有るので、実際に使用する際に確かめるべきである。上記冷却を開始した後、溶接部Bにレーザー溶接を施し、フェース部材と本体部材を接合した。本発明者らの試験によれば、改質処理部の温度を150℃以下に保てば、ピーニングによる応力残留の効果が維持された。また、気体に大気を用いた場合、本例では気体が溶接部まで回り込むため、溶接部が酸化し、全く接合強度を得られなかったことに留意すべきである。   After the above processing and processing, welding while cooling, which is the present invention, is performed. First, the face member and the head body were aligned at a predetermined position. Although not shown, a jig and a fixing device are used so that the positions of these members do not shift. And the pipe 11 was inserted from the opening part A provided in the side part 4, and the argon gas cooled from this on the back surface of the face part 1 was sprayed, and the part was cooled. The gas was blown onto the back surface of the face portion 1 as indicated by the arrow in FIG. Argon gas is cooled using a vortex tube and is -4 to -2 ° C. By the way, in the vortex tube used by the present inventors for the test, the argon gas was brought to the above temperature by feeding argon gas into the vortex tube at 0.5 MPa. This may vary depending on the vortex tube and should be verified in actual use. After the cooling was started, laser welding was performed on the welded portion B to join the face member and the main body member. According to the tests by the present inventors, the effect of residual stress due to peening was maintained if the temperature of the reforming portion was kept at 150 ° C. or lower. In addition, when the atmosphere is used as the gas, it should be noted that in this example, since the gas wraps around the welded portion, the welded portion is oxidized, and the joining strength cannot be obtained at all.

この後は、通常のゴルフクラブヘッドの製造と同様、研磨や塗装等を施し、ゴルフクラブヘッドを完成させる。開口部Aは、何らかの蓋をするのが好ましい。蓋の接合はねじ・ピン止め、接着又は嵌合などのヘッドへの加熱を必要としない方法とするのが最適だが、本例の場合、開口部Aが比較的小さく、且つ高温化を避けたいフェース部1の背面から遠いので、溶接を選択することも可能である。但し、これによってフェース部1が高温化しないことを確かめた上で行うのが望ましい。   Thereafter, as in the production of a normal golf club head, polishing or painting is performed to complete the golf club head. The opening A preferably has some kind of lid. The lid is best joined by a method that does not require heating to the head, such as screwing / pinning, adhesion, or fitting. In this example, the opening A is relatively small and it is desirable to avoid high temperatures. Since it is far from the back surface of the face portion 1, it is possible to select welding. However, it is desirable to confirm that the temperature of the face portion 1 does not increase.

また、開口部Aに比重の大きい金属を装着し、重量やゴルフクラブヘッドの重心位置の調節を行うことも可能である。
以上の方法で製造したゴルフクラブヘッドとフェース部1背面の冷却を省略して製造したゴルフクラブヘッドで繰り返し打撃を行い、耐久性を比較したところ、冷却を行わないものは1859回で破壊したが、本実施例は2525回までもち、疲労強度の向上が確認された。
It is also possible to adjust the weight and the position of the center of gravity of the golf club head by attaching a metal having a large specific gravity to the opening A.
The golf club head manufactured by the above method and the golf club head manufactured by omitting the cooling of the back of the face portion 1 were repeatedly hit and compared for durability. In addition, this example had 2525 times, and it was confirmed that the fatigue strength was improved.

以下、他の実施例について説明する。以降の実施例について特に説明しない部分は、実施例1と同じ方法で実施できるのはもちろん、他の方法を選択することも可能である。   Other embodiments will be described below. Portions not specifically described in the following embodiments can be implemented by the same method as in the first embodiment, and other methods can be selected.

図3は、本発明の第2実施例であって、フェース部1の表面側から気体を用いて冷却した例である。この例の場合、第1実施例のように開口部Aを設ける必要が無く、溶接後にこの開口部Aを塞ぐ必要もない。但し、フェース部1の背面にピーニング処理を施した実施例1のように、ゴルフクラブヘッドの内部に改質処理等を施した場合には、該処理部を直接冷却できないので、冷却効率は悪くなる。   FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention, in which cooling is performed using a gas from the surface side of the face portion 1. In the case of this example, it is not necessary to provide the opening A as in the first embodiment, and it is not necessary to close the opening A after welding. However, when the reforming process or the like is performed on the inside of the golf club head as in Example 1 in which the back surface of the face part 1 is subjected to the peening process, the processing part cannot be directly cooled, so that the cooling efficiency is poor. Become.

図4は、本発明の第3実施例であって、トップ部2に開口Aを設け、該開口Aからパイプを挿し込み、該パイプから気体を吹き付けて冷却した例である。この実施例は開口Aを大きく取れるので、大きなパイプや複数のパイプを差し込むことが可能である。このため、改質処理を広い範囲に実施した場合にも適用可能である。例えば、フェース部1の背面にはピーニング処理、本体部材のソール部3には窒化処理を施したような場合である。また本実施例は大きな冷却効果を得やすいので、改質処理部を非常に低い温度に保つ必要がある場合に有効である。   FIG. 4 shows a third embodiment of the present invention, in which an opening A is provided in the top portion 2, a pipe is inserted through the opening A, and gas is blown from the pipe to cool it. Since the opening A can be made large in this embodiment, it is possible to insert a large pipe or a plurality of pipes. For this reason, the present invention can also be applied when the reforming process is performed over a wide range. For example, the back surface of the face portion 1 is subjected to peening treatment, and the sole portion 3 of the main body member is subjected to nitriding treatment. In addition, since this embodiment easily obtains a large cooling effect, it is effective when it is necessary to keep the reforming unit at a very low temperature.

上記のとおり冷却を行いながらフェース部材と本体部材の溶接を行った後、開口部Aに樹脂製の蓋部材を接着した。蓋部材には、カーボン繊維にて強化された樹脂を用いたので、ゴルフクラブヘッドの軽量化、及びゴルフクラブヘッドの低重心化を図ることが出来た。繊維強化樹脂以外にも、低比重金属を用いれば同様の効果を得ることが出来る。高比重材を使用して、高重心化を図ることも可能である。蓋部材の接合には、接着以外にも嵌合又はねじ・ピン止めなどから適便選択可能である。溶接、ろう付けも可能ではあるが、その際の熱伝導が再び問題となる点で不利である。   After the face member and the main body member were welded while cooling as described above, a resin lid member was bonded to the opening A. Since a resin reinforced with carbon fiber was used for the lid member, it was possible to reduce the weight of the golf club head and reduce the center of gravity of the golf club head. In addition to the fiber reinforced resin, the same effect can be obtained by using a low specific gravity metal. It is also possible to increase the center of gravity by using a high specific gravity material. For the joining of the lid member, it is possible to select an appropriate stool from fitting, screwing, pinning or the like in addition to adhesion. Welding and brazing are possible, but it is disadvantageous in that heat conduction again becomes a problem.

以下、更に好適に本発明を適用できるゴルフクラブヘッドを説明する。   Hereinafter, a golf club head to which the present invention can be more suitably applied will be described.

図7は、フェース部材をフェース部1の上下から後方に伸びる延長部を含む形状としたゴルフクラブヘッドである。ゴルフクラブヘッドのトウ側にも延長部があり、全ての延長部が連続している場合もある。この構造の場合、フェース部材と本体部材の溶接部がフェース部1から離れているので、フェース部1の中央付近まで熱伝導しにくく、また伝導した熱を冷却しやすい。従って、フェース部1に改質処理を施した場合に極めて有利な構造である。   FIG. 7 shows a golf club head in which the face member has a shape including an extension extending rearward from the top and bottom of the face portion 1. There are also extensions on the toe side of the golf club head, and all extensions may be continuous. In the case of this structure, since the welded portion of the face member and the main body member is separated from the face portion 1, it is difficult to conduct heat to the vicinity of the center of the face portion 1, and it is easy to cool the conducted heat. Therefore, the structure is extremely advantageous when the face portion 1 is subjected to a modification treatment.

図6は、図7のゴルフクラブヘッドと同様の延長部を有するアイアンヘッドである。これも図7の場合同様である。   FIG. 6 is an iron head having an extension similar to the golf club head of FIG. This is the same as in the case of FIG.

尚、本発明のゴルフクラブヘッドの製造方法は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。   The method for manufacturing a golf club head according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various changes can be made without departing from the gist of the present invention.

以上のように、本発明はより設計意図に沿ったゴルフクラブの製造を容易にするものである。   As described above, the present invention makes it easier to manufacture a golf club according to the design intention.

一般的なウッドヘッド(完成品)の斜視図Perspective view of a typical wood head (finished product) 本発明の第1実施例の切断図Cutaway view of the first embodiment of the present invention 本発明の第2実施例の切断図Sectional view of the second embodiment of the present invention 本発明の第3実施例の切断図Cutaway view of the third embodiment of the present invention ピーニングの程度と疲労強度の関係を示すグラフGraph showing the relationship between peening degree and fatigue strength 本発明を好適に適用できるアイアンヘッドの構造図Structural diagram of an iron head to which the present invention can be suitably applied 本発明を好適に適用できるウッドヘッドの構造図Structure of a wood head to which the present invention can be suitably applied

符号の説明Explanation of symbols

1:フェース部
2:トップ部
3:ソール部
4:サイド部
5:ネック部
11:パイプ又はチューブ
A:開口部
B:溶接部
1: Face portion 2: Top portion 3: Sole portion 4: Side portion 5: Neck portion 11: Pipe or tube A: Opening portion B: Welded portion

Claims (9)

非溶接部を冷却しながら溶接を行うことを特徴とするゴルフクラブヘッドの製造方法。A method for manufacturing a golf club head, comprising performing welding while cooling a non-welded portion. 冷却方法が冷却気体の吹き付けであることを特徴とする上記1に記載のゴルフクラブヘッドの製造方法。2. The method of manufacturing a golf club head according to 1 above, wherein the cooling method is spraying of a cooling gas. トップ部、サイド部又はソール部に開口部を設け、該開口部と通じて差し込まれたパイプ又はチューブを通じて冷却気体を吹き付けることを特徴とする上記2に記載のゴルフクラブヘッドの製造方法。3. The golf club head manufacturing method according to 2 above, wherein an opening is provided in the top portion, the side portion, or the sole portion, and cooling gas is blown through a pipe or a tube inserted through the opening. 溶接後、開口部を繊維強化樹脂にて塞ぐことを特徴とする上記3に記載のゴルフクラブヘッドの製造方法。4. The method for manufacturing a golf club head according to 3 above, wherein the opening is closed with fiber reinforced resin after welding. 気体の冷却にボルテックスチューブを用いることを特徴とする上記2又は3に記載のゴルフクラブヘッドの製造方法。4. The method for producing a golf club head according to 2 or 3, wherein a vortex tube is used for cooling the gas. 溶接方法がレーザー溶接又は電子ビーム溶接であることを特徴とする上記1に記載のゴルフクラブヘッドの製造方法。2. The method for manufacturing a golf club head according to 1 above, wherein the welding method is laser welding or electron beam welding. 冷却気体が不活性ガスであることを特徴とする上記2に記載のゴルフクラブヘッドの製造方法。3. The method for manufacturing a golf club head according to 2 above, wherein the cooling gas is an inert gas. 不活性ガスの冷却にボルテックスチューブを用いることを特徴とする上記7に記載のゴルフクラブヘッドの製造方法。8. The method for manufacturing a golf club head according to 7 above, wherein a vortex tube is used for cooling the inert gas. フェース部材の背面にピーニング処理を施した後、該ピーニング処理部を冷却した不活性ガスで冷却しながら、フェース部材と本体部材をレーザー溶接することを特徴とするゴルフクラブヘッドの製造方法。A method of manufacturing a golf club head, comprising: performing a peening process on a back surface of a face member; and laser welding the face member and a main body member while cooling the peening process portion with a cooled inert gas.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4785111B2 (en) 2004-12-13 2011-10-05 ブリヂストンスポーツ株式会社 Golf club head
JP2006167279A (en) * 2004-12-17 2006-06-29 Bridgestone Sports Co Ltd Golf club head and manufacturing method thereof
JP2007054167A (en) 2005-08-23 2007-03-08 Bridgestone Sports Co Ltd Golf putter head
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US9452488B2 (en) * 2014-02-18 2016-09-27 Karsten Manufacturing Corporation Method of forming golf club head assembly

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10135315A (en) * 1996-10-29 1998-05-22 Tokyo Electron Ltd Sample holder temp. controller and testing apparatus
JP2002239039A (en) * 2001-02-15 2002-08-27 Bridgestone Sports Co Ltd Golf club head
JP2003052867A (en) * 2001-08-10 2003-02-25 Maruman Golf Corp Golf club head

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