JP4455243B2 - ゴルフクラブヘッドとその製造方法 - Google Patents

Description

本発明はゴルフクラブヘッドとその製造方法に関する。

ボールに対する反発力を利用して打球の飛距離を確保するため、特許文献１，２に開示されるように、従来、ヘッド本体のフェース部に、ヘッド本体より比重が小さく高反発特性を有する薄肉なフェース部材（フェースプレート）を止着したアイアンのゴルフクラブヘッド（以下、「ヘッド」という）が知られている。
図７及び図８は特許文献１に開示されたヘッドを示し、このヘッド１は、ステンレスからなるヘッド本体３の周辺部４を残して、フェース部５からバック部７（背面側）に亘って透孔９を設けると共に、透孔９のフェース側開口部に設けた段部１１に、ニッケルベリリウム合金からなる薄肉な平板状のフェース部材１３を填め込み、その周縁部をヘッド本体３の透孔９の周壁にレーザー溶接してフェース部５と面一に止着することで、ヘッド１のバック側にキャビティ１５を設けたものである。

また、図９及び図１０は特許文献２に開示されたカップフェースタイプのヘッドを示し、このヘッド１７は、図１０に示すように裏面側周縁部に顎部１９を突設した薄肉なカップ状のフェース部材２１を、ヘッド本体２３に設けた透孔２５のフェース側周辺部２７に突き当ててこれらの接合部をレーザー溶接したもので、ヘッド１７のバック側にキャビティ２９が設けられている。

而して、これらのヘッドによれば、打球時のフェース部材の反発力によってボールの飛距離が伸び、また、バック側にキャビティを設けて重量をヘッドの周辺部に分散させたことで、打球時に於けるヘッドの重心回りの慣性モーメントが増大して打球の方向性が安定することとなった。
また、従来、この種のフェース部材の取付けにアーク溶接が広く使用されていたが、一般にアーク溶接による場合、接合する部材間に溶接ビード用の隙間を確保する必要があるため、接合する部材間に亘って１０ミリ程度の溶接幅を必要としていたが、レーザー溶接では、接合する部材間に溶接ビード用の隙間を確保する必要がなく４ミリ程の溶接幅ですみ、而も、レーザー溶接は接合する部材への熱影響が少なく、接合強度に優れた溶接方法である。
特開２００１−２９３１１５号公報 特開２００３−３２５７１０号公報

しかし、斯様にレーザー溶接の溶接幅がアーク溶接の溶接幅に比し小さいとはいえ、ヘッド本体へのフェース部材の取付けに当たり、依然として４ミリ程の溶接幅を必要としている。
従って、図７のヘッド１では、フェース部材１３の取付けに当たり、図１１に示すようにフェース部材１３の周縁部１３ａと段部１１（透孔３）の周壁１１ａとの接合部Ｐを境に、フェース部材１３側とヘッド本体３の周辺部４側に、夫々、２ミリ宛の溶接幅Ａ，Ｂ（Ａ＋Ｂ＝４ミリの溶接幅）が必要になると共に、後処理の加工上、周辺部４側には更に外方へ１ミリ程の寸法Ｃを確保する必要があった。

このため、ヘッド本体の周辺部４は、前記接合部Ｐからトップ方向やソール方向，トゥ方向へ３ミリ以上の肉厚Ｍ（Ｍ＝溶接幅Ｂ＋寸法Ｃ＋段部１１の幅寸法）を確保する必要があるが、周辺部４の更なる薄肉化が可能であれば、
[1]フェース回りの軽量化によって、更にヘッドの低重心化が図れると共に、
[2]重心深度を深くしてスイートスポットを更に広げることが可能となり、また、
[3]フェース回りの軽量化によって、ウエイトの再配分によるヘッド全体の幅広いウエイトバランスの調整が可能となり、更にまた、
[4]より広いフェース部材を用いることが可能となり、その大きな反発力によって打球時の飛距離を更に伸ばすことができることとなる。

同様に、図９のヘッド１７にあっては、フェース部材２１の取付けに当たり、図１１に示すように顎部１９の先端部１９ａとフェース側周辺部２７との接合部Ｐを境に、フェース部材２１側とヘッド本体２３側に、夫々、２ミリ宛の溶接幅Ｄ，Ｅ（Ｄ＋Ｅ＝４ミリの溶接幅）が必要になると共に、後処理の加工上、ヘッド本体２３のバック側に更に１ミリ程の寸法Ｆを確保する必要があった。

このため、ヘッド本体３のトップ側の打球方向幅を５ミリ以上確保する必要があるが、このトップ側の打球方向幅の薄肉化が可能であれば、既述した[1]〜[3]の効果に加え、
[5]トップ側の打球方向幅が小さくなって、アドレス時に構え易くなる。
本発明は斯かる実情に鑑み案出されたもので、前記[1]〜[5]の効果の実現を図ったヘッドとその製造方法を提供することを目的とする。

斯かる目的を達成するため、請求項１に係る発明は、ヘッド本体の周辺部を残して、そのフェース部からバック部に亘って設けた透孔のフェース側開口部の周壁にフェース部材の周縁部を溶接したゴルフクラブヘッドに於て、前記ヘッド本体の周辺部のフェース側外周に、当該フェース側外周より外方へ突出する凸部をフェース部と面一に設けて、透孔のフェース側開口部周壁とフェース部材周縁部とのヘッド本体側の溶接幅を確保し、前記透孔のフェース側開口部周壁へのフェース部材周縁部の溶接後、前記凸部を研削，除去してなることを特徴とする。

そして、請求項２に係る発明は、ヘッド本体の周辺部を残して、そのフェース部からバック部に亘って設けた透孔のフェース側周辺部に、カップ状フェース部材の裏面側周縁部に突設した顎部を突き当ててこれらの接合部を溶接したゴルフクラブヘッドに於て、前記透孔のバック側周辺部に、ヘッド本体の後方へ突出する凸部を設けて、ヘッド本体の前記フェース側周辺部とカップ状フェース部材の顎部とのヘッド本体側の溶接幅を確保し、前記フェース側周辺部への前記顎部の溶接後、前記凸部を研削，除去してなることを特徴とする。

また、請求項３に係る発明は、ヘッド本体の周辺部を残して、そのフェース部からバック部に亘って透孔を設け、当該透孔のフェース側開口部の周壁にフェース部材の周縁部を溶接するゴルフクラブヘッドの製造方法であって、前記ヘッド本体の周辺部のフェース側外周に、当該フェース側外周より外方へ突出する凸部をフェース部と面一に設けて、透孔のフェース側開口部周壁とフェース部材周縁部とのヘッド本体側の溶接幅を確保し、前記透孔のフェース側開口部周壁へのフェース部材周縁部の溶接後、前記凸部を研削，除去することを特徴とする。

そして、請求項４に係る発明は、ヘッド本体の周辺部を残して、そのフェース部からバック部に亘って透孔を設け、当該透孔のフェース側周辺部に、カップ状フェース部材の裏面側周縁部に突設した顎部を突き当ててこれらの接合部を溶接するゴルフクラブヘッドの製造方法であって、前記透孔のバック側周辺部に、ヘッド本体の後方へ突出する凸部を設けて、ヘッド本体の前記フェース側周辺部とカップ状フェース部材の顎部とのヘッド本体側の溶接幅を確保し、前記フェース側周辺部への前記顎部の溶接後、前記凸部を研削，除去することを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、従来に比し周辺部の薄肉化が可能となる。
このため、フェース回りの軽量化によって、更にヘッドの低重心化が図れると共に、重心深度を深くしてスイートスポットを更に広げることが可能となり、また、フェース回りの軽量化によって、ウエイトの再配分によるヘッド全体の幅広いウエイトバランスの調整が可能となり、更にまた、従来のフェース部材に比し更に広いフェース部材を用いることが可能になるため、その大きな反発力によって打球時の飛距離を更に伸ばすことができる利点を有する。

そして、請求項３に係るヘッドの製造方法によれば、上述した作用効果を奏するヘッドを容易に製造することが可能である。
また、請求項２に係る発明によれば、従来に比しトップ側の打球方向幅が小さくなるため、アドレス時に構え易くなると共に、フェース回りの軽量化によって、更にヘッドの低重心化が図れ、また、重心深度を深くしてスイートスポットを更に広げることが可能となり、更にまた、フェース回りの軽量化によって、ウエイトの再配分によるヘッド全体の幅広いウエイトバランスの調整が可能となる等の利点を有する。

そして、請求項４に係るヘッドの製造方法によれば、上述した作用効果を奏するヘッドを容易に製造することが可能である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１乃至図４は請求項１に係るヘッドの一実施形態を示し、図１に於て、３１はホーゼル部３３やソール部３５，フェース部３７等がチタン系金属で一体に鋳造されたアイアンのヘッド本体で、打球時の慣性モーメントを大きくするため、図２に示すようにヘッド本体３１のバック部３９側には、ヘッド本体３１の周辺部４１を残してキャビティ４３が設けられており、斯かる構成によりヘッド本体３１の重量が周辺部４１に分散されて、打球の方向性が安定するようになっている。

而して、キャビティ４３は、図２に示すようにヘッド本体３１の周辺部４１を残して、そのフェース部３７からバック部３９に亘って透孔４５を設けると共に、当該透孔４５のフェース側開口部に設けた受け部４７に、チタン系金属を鍛造した薄肉な平板状のフェース部材４９を填め込んで、図３及び図４の如くその周縁部５１と受け部４７（透孔４５）の周壁５３との接合部Ｐをレーザー溶接して形成されており、フェース部材４９はフェース部３７と面一となって、フェース部３７と共にヘッド５５のフェース面（打球面）を構成する。

尚、フェース部材４９は、周縁部が２ミリの均一な肉厚で形成されている。
また、図３に示すように本実施形態は、溶融部Ｑの断面形状が溶融最深部へと先細りになるＣＯ₂レーザー溶接を用いたが、溶融部の最深部断面形状が平面となり易いＹＡＧレーザー溶接を用いてもよいし、更にこれらのレーザー溶接に代えてプラズマ溶接を用いてもよい。

そして、図３及び図４に示すようにヘッド５５は、後述する凸部５７によって、その製造時に前記接合部Ｐを境にフェース部材４９側と周辺部４１側に、夫々、２ミリ宛の溶接幅Ｇ，Ｈが確保されている。そして、受け部４７は、透孔４５のフェース側開口部の全周に亘って０．８ミリの突出幅Ｉで突設されており、斯様に凸部５７によってヘッド本体３１の周辺部４１側に２ミリの溶接幅Ｈを確保したことで、本実施形態は、周辺部４１をトップ側からトゥ側，ソール側に亘って２．８ミリの肉厚Ｋに設定することが可能となり、図７のヘッド１に比し周辺部４１の薄肉化が図られている。

尚、受け部４７は省略してもよく、受け部４７を省略することで周辺部４１を更に２ミリに薄肉化できる。
そして、後述する凸部５７の研削工程後、図３に示すように４ミリ弱の溶接幅Ｊで溶融部Ｑが、ヘッド本体３１の外形形状に沿ってそのフェース面側から周辺部４１のフェース側外周に亘って露出するようになっている。そして、図３に示すようにヘッド５５のトップ側の打球方向幅Ｌは５ミリとされている。

本実施形態に係るヘッド５５はこのように構成されており、当該ヘッド５５は、請求項３に係る発明方法の一実施形態によって以下の如く製造される。
図４及び図５に示すように、透孔４５や受け部４７を有するヘッド本体３１を製造するに当たり、周辺部４１の外側縁４１-1のフェース側外周に、フェース部材４９と同一の肉厚を有する凸部５７を、トップ部３７からトゥ側，ソール部３５に沿ってフェース部３７と面一にフェース側外周の外方へ突設する。

凸部５７は１ミリの高さを以ってフェース側外周の外方へ突設されており、図４に示すようにこの凸部５７によって、周辺部４１の肉厚Ｋ、即ち、周辺部４１の内壁５６から前記外側縁４１-1までの肉厚Ｋを２．８ミリに設定し乍ら、前記溶接幅Ｈをヘッド本体３１側に確保することができる。
そして、図４に示すように受け部４７にフェース部材４９を填め込んだ後、フェース部材４９の周縁部５１と受け部４７の周壁５３との接合部Ｐをレーザー溶接すれば、周縁部５１と周壁５３が、夫々、２ミリの溶接幅Ｇ，Ｈで溶融，硬化して接合される。

この後、周辺部４１の外側縁４１-1に沿って、図４の二点鎖線で示す如くヘッド本体３１の外形形状に凸部５７を研削すればよく、図３に示すように凸部５７の研削により、ヘッド５５の外形形状に沿ってフェース側から周辺部４１の外側縁に亘り４ミリ弱の溶接幅Ｊを持った溶融部Ｑが、ヘッド本体３１のフェース面側から周辺部４１のフェース側外周に露出する。そして、この後、フェース部材４９が止着されたヘッド本体３１全体を研磨して、塗装等の最終処理を行うことで商品としてのヘッド５５が完成する。

このように本実施形態は、受け部４７にフェース部材４９をレーザー溶接するに当たり、図４の如く周辺部４１の外側縁４１-1のフェース側外周に、凸部５７をフェース側外周の外方へ突設して２ミリの溶接幅Ｈをヘッド本体３１側に確保したので、図１１の如く肉厚Ｍ（Ｍ＝溶接幅Ｂ＋寸法Ｃ＋段部１１の幅寸法）を確保する必要のあった従来例に比し、周辺部４１の肉厚Ｋを、受け部４７の突出幅Ｉと溶接幅Ｈを加えた厚み以下に形成することが可能となる。

従って、本実施形態によれば、図７の従来例に比し、
[1]フェース回りの軽量化によって、更にヘッド５５の低重心化が図れると共に、
[2]重心深度を深くしてスイートスポットを更に広げることが可能となり、また、
[3]フェース回りの軽量化によって、ウエイトの再配分によるヘッド全体５５の幅広いウエイトバランスの調整が可能となり、更にまた、
[4]従来のフェース部材１３に比し更に広いフェース部材４９を用いることが可能になるため、その大きな反発力によって打球時の飛距離を更に伸ばすことができる利点を有する。

また、図３に示すように本実施形態では、周壁５３から外側縁４１-1までの周辺部４１の肉厚（Ｋ−Ｉ）を溶接幅Ｈと同一の２ミリとして周辺部４１の薄肉化を図ったが、本発明の如く周辺部４１のフェース側外周に凸部５７を外方へ突設して溶接幅Ｈをヘッド本体３１側に確保することで、図４の破線で示すように溶融部Ｑを外方へ更にずらして、更に周辺部の薄肉化を図り乍ら透孔（フェース側開口部）を広げてより広いフェース部材を使用することが可能であり、また、本発明によれば、図３に示す周壁５３から外側縁４１-1までの周辺部４１の肉厚（Ｋ−Ｉ）は溶接幅Ｈ以下に形成されるため、従来に比し透孔（フェース側開口部）を広げることが可能となる。

而も、本実施形態は、周辺部４１のフェース側外周に突設した凸部５７を外側縁４１-1に沿って研削するため、ヘッド５５の外形形状を精度よく出すことができ、この結果、バランスのよいヘッド５５となる。
そして、請求項３に係るヘッドの製造方法によれば、上述した作用効果を奏するヘッド５５を容易に製造することが可能であり、また、本実施形態は、周辺部４１のフェース側外周に突設した凸部５７を周辺部４１の外側縁４１-1に沿って研削するため、ヘッド５５の外形形状を精度よく出すことができ、この結果、バランスのよいヘッド５５を製造することができる。

フェース部材とヘッド本体をレーザー溶接し、両部材が溶融してその接合部Ｐが明確でない場合、ＣＯ₂レーザー溶接を用いた本実施形態の製造方法で製造されたヘッドは、図３の実施形態の如く溶融部が先細りの断面形状に形成されるので、その最深部からフェース部材側溶融部の最外側までの幅を溶接幅Ｇとして把握することができ、その溶接幅Ｇをヘッド本体側の溶接幅Ｈとすることができる。

また、溶融部の最深部断面形状が平面となり易いＹＡＧレーザー溶接を用いた場合、溶融部の最深部の中間からフェース部材側溶融部の最外側までの幅を溶接幅Ｇとして把握することができ、本発明の製造方法によって製造されると、周壁５３から外側縁４１-1までの周辺部４１の肉厚（Ｋ−Ｉ）が溶接幅Ｇ以下のヘッドとすることができる。
図６はカップフェースタイプのヘッドに係る請求項２の一実施形態を示し、図中、５９は裏面側周縁部に顎部６１が突設された薄肉なカップ状のフェース部材で、図９のヘッド１７と同様、本実施形態に係るヘッド６３も、ヘッド本体６５に設けた透孔６７のフェース側周辺部６９に顎部６１の先端７１を突き当てて、これらの接合部をレーザー溶接したもので、ヘッド６３のバック側にキャビティ７３が設けられている。

尚、ヘッド本体６５とフェース部材５９は、夫々、前記ヘッド本体３１やフェース部材４９と同一材料で形成されている。
そして、本実施形態は、既述した[1]〜[3]，[5]の効果の実現を図るため、前記透孔６７のバック側周辺部７５にヘッド本体６５の後方へ突出する凸部７７を設けて、前記顎部６１とのヘッド本体６５側の溶接幅Ｎを確保し、フェース部材５９の溶接後、前記凸部７７をヘッド本体６５本来の外形形状に沿って研削，除去するものである。

而して、前記ヘッド６３は、請求項４に係る発明方法の一実施形態によって以下の如く製造される。
図６に示すように、透孔６７を有するヘッド本体６５を製造するに当たり、透孔６７のバック側周辺部７５に、ヘッド本体６５の後方へ突出する凸部７７をトップ側からトゥ，ソール側に亘って一体に設ける。

凸部７７は２ミリ以上の肉厚を以って後方へ突設され、この凸部７７によって前記溶接幅Ｎをヘッド本体６５側に確保することができる。
そして、図示するようにヘッド本体６５のフェース側周辺部６９に顎部６１の先端７１を突き当てて、これらの接合部Ｐをレーザー溶接すれば、ヘッド本体６５（凸部７７）とフェース部材５９（顎部６１）が、夫々、２ミリの溶接幅Ｎ，Ｏで溶融，硬化して接合される。

この後、図６の二点鎖線で示すヘッド本体６５のバック側周辺部７５の外形形状に沿って凸部７７を研削すればよく、凸部７７の研削により、ヘッド６３の外形形状に沿って、そのバック側周辺部７５からフェース部材５９に亘り４ミリ以下の溶接幅を持った溶融部Ｑが露出する。そして、この後、フェース部材５９が止着されたヘッド本体６５全体を研磨して、塗装等の最終処理を行うことで商品としてのヘッド６３が完成する。

このように本実施形態は、カップ状のフェース部材５９をヘッド本体６５のフェース側周辺部６９にレーザー溶接するに当たり、ヘッド本体６５の透孔６７のバック側周辺部７５に、後方へ突出する凸部７７を設けてフェース部材５９との溶接幅Ｎを確保したので、既述した[1]〜[3]の効果に加え、図９の従来例に比し
[5]トップ側の打球方向幅が小さくなって、アドレス時に構え易くなる利点を有する。

尚、上述した各実施形態では、チタン系の金属でヘッド本体やフェース部材を鋳造，鍛造したが、これらの材料に限定されないことは勿論である。

請求項１の一実施形態に係るヘッドの正面図である。 図１のII−II線断面図である。 ヘッド本体とフェース部材の溶接後の要部拡大断面図である。 ヘッド本体とフェース部材の溶接前の要部拡大断面図である。 ヘッド本体の正面図である。 請求項２の一実施形態に係るヘッドのヘッド本体とフェース部材の溶接前の要部拡大断面図である。 従来のヘッドの断面図である。 図７に示すヘッドの分解斜視図である。 従来の他のヘッドの分解斜視図である。 図９に示すヘッドの断面図である。 図７に示すヘッドのヘッド本体とフェース部材の溶接部分の拡大断面図である。 図９に示すヘッドのヘッド本体とフェース部材の溶接部分の拡大断面図である。

符号の説明

３１，６５ ヘッド本体
３５ ソール部
３７ フェース部
３９ バック部
４１ 周辺部
４３，７３ キャビティ
４５，６７ 透孔
４７ 受け部
４９，５９ フェース部材
５１ 周縁部
５３ 周壁
５５，６３ ヘッド
５７，７７ 凸部
６１ 顎部
６９ フェース側周辺部
７１ 凸部の先端
７５ バック側周辺部
Ｐ 接合部
Ｑ 溶融部

Claims (4)

1. ヘッド本体の周辺部を残して、そのフェース部からバック部に亘って設けた透孔のフェース側開口部の周壁にフェース部材の周縁部を溶接したゴルフクラブヘッドに於て、
   前記ヘッド本体の周辺部のフェース側外周に、当該フェース側外周より外方へ突出する凸部をフェース部と面一に設けて、透孔のフェース側開口部周壁とフェース部材周縁部とのヘッド本体側の溶接幅を確保し、
   前記透孔のフェース側開口部周壁へのフェース部材周縁部の溶接後、前記凸部を研削，除去してなることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
2. ヘッド本体の周辺部を残して、そのフェース部からバック部に亘って設けた透孔のフェース側周辺部に、カップ状フェース部材の裏面側周縁部に突設した顎部を突き当ててこれらの接合部を溶接したゴルフクラブヘッドに於て、
   前記透孔のバック側周辺部に、ヘッド本体の後方へ突出する凸部を設けて、ヘッド本体の前記フェース側周辺部とカップ状フェース部材の顎部とのヘッド本体側の溶接幅を確保し、
   前記フェース側周辺部への前記顎部の溶接後、前記凸部を研削，除去してなることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
3. ヘッド本体の周辺部を残して、そのフェース部からバック部に亘って透孔を設け、当該透孔のフェース側開口部の周壁にフェース部材の周縁部を溶接するゴルフクラブヘッドの製造方法であって、
   前記ヘッド本体の周辺部のフェース側外周に、当該フェース側外周より外方へ突出する凸部をフェース部と面一に設けて、透孔のフェース側開口部周壁とフェース部材周縁部とのヘッド本体側の溶接幅を確保し、
   前記透孔のフェース側開口部周壁へのフェース部材周縁部の溶接後、前記凸部を研削，除去することを特徴とするゴルフクラブヘッドの製造方法。
4. ヘッド本体の周辺部を残して、そのフェース部からバック部に亘って透孔を設け、当該透孔のフェース側周辺部に、カップ状フェース部材の裏面側周縁部に突設した顎部を突き当ててこれらの接合部を溶接するゴルフクラブヘッドの製造方法であって、
   前記透孔のバック側周辺部に、ヘッド本体の後方へ突出する凸部を設けて、ヘッド本体の前記フェース側周辺部とカップ状フェース部材の顎部とのヘッド本体側の溶接幅を確保し、
   前記フェース側周辺部への前記顎部の溶接後、前記凸部を研削，除去することを特徴とするゴルフクラブヘッドの製造方法。

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