JP2004216131A - ゴルフクラブヘッドおよびゴルフクラブ - Google Patents

Abstract

【課題】 フェース部をバック部側（後方）に大きく変位させて反発特性を向上することが可能なゴルフクラブヘッドおよび該ヘッドを備えたゴルフクラブを提供する。
【解決手段】 ゴルフクラブは、ゴルフクラブヘッド１、シャフトおよびグリップを備える。ゴルフクラブヘッド１は、外殻構造のヘッドであって、フェース部２、クラウン部３およびソール部４と、接合部５とを備える。接合部５は、フェース部２と、クラウン３部およびソール部４との間に設けられ、フェース部２と、クラウン部３およびソール部４とを接合し、フェース部２よりも弾性率の低い材料で構成される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ゴルフクラブヘッドおよびゴルフクラブに関し、特に、ヘッドの内部が空洞もしくはヘッドの内部に発泡体が充填され、外殻がチタン、チタン合金、ステンレス等の金属材料あるいは繊維強化樹脂等の樹脂やエラストマーからなる外殻構造のヘッドおよび該ヘッドを備えたゴルフクラブに関する。

ゴルフクラブヘッドがゴルフボールと衝突した際に、ヘッドの反発係数が高ければ高いほどボールの初速が大きくなり、飛距離が増大することは知られている。そこで、従来からフェース端部やクラウン部に変形助長部を設けたり、フェースエッジ部に屈曲部を設けたり、フェース周辺部の材料の表面硬度を中央部よりも低下させるなどして、ボールの打撃時にフェース部が変形することを利用して反発特性を向上させることが提案されている。

たとえば特開平１０−２６３１１８号公報には、打撃時のフェース部の撓みまたはフェース部のゴルフクラブヘッドに対する相対変位が大きくなるように変形助長部を設けたゴルフクラブヘッドが記載されている。

また、特開２００２−５２０９９号公報には、ヘッドの少なくともトップに、フェースエッジよりもヘッド内側に達する屈曲部をフェース周辺に沿って設けるとともに、屈曲部の肉厚をトップの肉厚よりも厚くしたことを特徴とするゴルフクラブヘッドが記載されている。

また、特開２００２−２３３５９５号公報には、フェース面の周辺部の硬度が中央部の硬度より低いことを特徴とする金属製ゴルフクラブヘッドが記載されている。
特開平１０−２６３１１８号公報 特開２００２−５２０９９号公報 特開２００２−２３３５９５号公報

上述のように特開平１０−２６３１１８号公報に記載のゴルフクラブヘッドでは、変形助長部を設けて打撃時のフェース部の撓みまたはフェース部のゴルフクラブヘッドに対する相対変位を大きくすることが記載されているが、フェース部自体を撓み易くしたりフェース部の一部を変位させているだけであり、フェース部全体をバック部側（後方）に変位させる思想は記載されていない。よって、フェース部をバック部側に大きく変位させることができず、反発特性の向上にも限界がある。

また、変形助長部を設けるためにヘッドに貫通孔や薄肉部を形成しているので、局部的にヘッドの強度が低下して破損し易いという問題もある。さらに、貫通孔を設ける工程や低弾性体を嵌め込む工程等の新たな工程が必要となりコストが増加するのみならず、低弾性体が外れる可能性もある。

特開２００２−５２０９９号公報に記載のゴルフクラブヘッドでは、屈曲部をフェース周辺に沿って設け、該屈曲部を撓ませてフェース部の反発特性を向上させようとしているが、屈曲部の肉厚を厚くしているため屈曲部の剛性が高くなり、フェース部のバック部側への変位量が極めて少なくなる。そのため、実際にはフェース部の反発特性の向上をあまり期待することができない。また、屈曲部を形成する作業が困難であり、工程数も増え、製造コストが増大するという問題もある。

また、特開２００２−２３３５９５号公報に記載のゴルフクラブヘッドでは、フェース面の中央部の硬度を低くしてフェース部自体を撓み易くしているだけであり、フェース部全体をバック部側に変位させる思想は記載されていない。

そこで、本発明は、フェース部をバック部側（後方）に大きく変位させて反発特性を向上することが可能なゴルフクラブヘッドおよび該ヘッドを備えたゴルフクラブを提供することを目的とする。

本発明に係るゴルフクラブヘッドは、外殻構造のゴルフクラブヘッドであって、１つの局面では、フェース部、クラウン部およびソール部と、接合部とを備える。接合部は、フェース部と、クラウン部およびソール部との間に設けられ、該フェース部と、クラウン部およびソール部とを接合し、フェース部よりも弾性率の低い材料で構成される。

上記のようにフェース部と、クラウン部およびソール部とを接合する接合部をフェース部よりも弾性率の低い材料で構成することにより、フェース部でゴルフボールを打撃した際に接合部を優先的に弾性変形させて収縮させることができ、フェース部自体の撓みに加えてフェース部をバック部側（後方）に大きく変位させることができる。

上記クラウン部およびソール部と、接合部とを、同一材料で構成してもよい。また、フェース部を、０．１μｍ以上１００μｍ以下程度の厚みの異種金属を積層一体化した異種金属積層部を含む金属積層材を用いて作製してもよい。

上記フェース部は、好ましくは、クラウン部とソール部の少なくとも一方側に延出する延出部を有し、金属積層材は、好ましくは、周縁部に同種金属を積層一体化して形成された同種金属積層部を有する。この場合、上記延出部を同種金属積層部で構成し、該同種金属積層部と接合部とを接合する。

本発明に係るゴルフクラブヘッドは、他の局面では、フェース部を含むフェースパーツと、接合部を介して該フェースパーツと接合されるバックパーツとを備え、接合部を、フェースパーツよりも弾性率の低い材料で構成する。

上記のバックパーツと接合部とを、同一材料で構成してもよい。また、フェースパーツを、０．１μｍ以上１００μｍ以下の厚みの異種金属を積層一体化した異種金属積層部を含む金属積層材を用いて作製してもよい。

フェースパーツは、好ましくは、バックパーツ側に延出する延出部を有し、金属積層材は、周縁部に同種金属を積層一体化して形成された同種金属積層部を有する。この場合、延出部を同種金属積層部で構成し、該同種金属積層部とバックパーツとを接合する。

上記接合部は、好ましくは、樹脂で構成される。該樹脂の融点は、好ましくは３００℃以上５００℃以下程度である。樹脂の融点をこの範囲とすることで、現状のゴルフクラブヘッドに主として使用されている金属材料を軟化させた状態で樹脂を溶融させることができ、かつ金属材料と樹脂材料との充分な結合強度をも確保することができる。

上記接合部の材料とフェース部の材料とを相互に拡散させることにより、接合部とフェース部とを接合することが好ましい。それにより、接合部とフェース部とを強固に接合することができる。また、接合部の材料とフェースパーツの材料とを相互に拡散させることにより、接合部とフェースパーツとを接合してもよい。この場合にも、接合部とフェースパーツとを強固に接合することができる。

本発明に係るゴルフクラブは、上述のヘッドを備える。したがって、フェース部自体の撓みに加えてフェース部をバック部側（後方）に大きく変位させることが可能な反発特性に優れたヘッドを備えたゴルフクラブが得られる。

本発明によれば、フェース部自体の撓みに加えてフェース部をバック部（バックパーツ）側（後方）に大きく変位させることができるので、ゴルフボールの変形量を小さくすることができ、結果的にゴルフクラブヘッドの反発特性を向上することができる。

以下、本発明の実施の形態におけるゴルフクラブヘッドおよびゴルフクラブについて説明する。本発明は、ウッド型ゴルフクラブヘッドおよびウッド型ゴルフクラブに有用であるが、アイアン型ゴルフクラブヘッドおよびアイアン型ゴルフクラブにも適用可能である。

本実施の形態におけるゴルフクラブは、後述するゴルフクラブヘッド、シャフトおよびグリップを備える。ゴルフクラブヘッドは、典型的には外殻構造のゴルフクラブヘッドであり、ウッド型ゴルフクラブヘッドの場合、フェース部、クラウン部およびソール部を備える。シャフトおよびグリップとしては周知のものを採用する。

本実施の形態におけるゴルフクラブヘッドは、フェース部と、クラウン部およびソール部との間に、フェース部と、クラウン部およびソール部とを接合する接合部を備えることを重要な特徴とする。

フェース部は、チタン合金等の高強度金属材料や、０．１μｍ以上１００μｍ以下程度の厚みの異種金属を積層一体化した異種金属積層部を含む金属積層材を用いて作製することができる。該フェース部は、好ましくは、クラウン部とソール部の少なくとも一方側に延出する延出部（フランジ部）を有し、カップ状の形状を有する。

上記の金属積層材は、周縁部に同種金属を積層一体化して形成された同種金属積層部を有することが好ましい。このような金属積層材をフェース部として使用する場合、上記延出部を同種金属積層部で構成し、該同種金属積層部と接合部とを接合すればよい。それにより、容易かつ強固にフェース部を接合部と接合することができる。

金属積層材を構成する各層の厚みは、好ましくは、１０μｍ以上５０μｍ以下程度である。積層される金属層の層数は、たとえば１０層以上１０００層以下程度である。該金属層の層数は、好ましくは、２０層以上２００層以下程度である。

このように薄い異種金属層を積層し、各層の表面のほぼ全面で接合一体化した異種金属積層部は、単に金属素材を接合した一般的なクラッド材とは異なり、あたかも１つの合金であるかのような性質を有する。たとえば、異種金属層同士が拡散接合により強固に接合され、異種金属同士の化合物が傾斜的に配置されたような状態となっている。

上記のような金属積層材を製造するには、たとえば１ｍｍ以下程度の厚みの異なる材質の金属層を交互に多数積層し、この積層された金属層を一体化して圧延し、その後必要に応じて熱処理を施せばよい。

なお、各異種金属層は必ずしも１枚ずつ交互に積層する必要はなく、任意の枚数で構成される異種金属層の組同士を交互に積層してもよい。また、同種金属積層部を含む金属積層材を製造するには、異なる材質からなり大きさが異なる金属層を準備し、これらを多数積層し、同種の材質の金属層のみが積層された部分を、中心部との厚みの差を小さくするように積極的に確保しておけばよい。そして、この積層された金属層を一体化して圧延し、必要に応じて熱処理を施せばよい。

ところで、フェース部に要求される特性として高反発特性および優れた耐久性がある。反発特性を向上させるには、フェース部の剛性を低下させることが考えられる。それにより、打撃時におけるボールの変形によるエネルギーロスを減じることができる。他方、フェース部の耐久性を向上させるには、ある程度の強度を確保する必要がある。

そこで、低弾性材料であるアルミニウム合金やマグネシウム合金等と、高強度材料であるチタン合金やステンレス合金等とを組合せた金属積層材を用いることで、高反発特性のみならず優れた耐久性をも有するフェース部が得られる。

たとえばアルミニウム合金とβ型チタン合金とで金属積層材を作製した場合、各合金の厚みや積層数を適切に調節することで、金属積層材の引張強度をβ型チタン合金と同程度としながら、β型チタン合金よりも低弾性の金属材料を得ることができる。より具体的には、縦弾性係数が４０ＧＰａ以上８０ＧＰａ以下程度のフェース部を作製することができる。下記の表１にフェース部を作製可能な材料の組合せ例を示す。

表１に示す各材料の層数は同じであってもよいが、要求特性に応じて異ならせてもよい。また、表１では２種類の材料を組合せる場合を例示したが、３種類以上の材料を組合せることも可能である。ただし、工程の簡略化およびコスト低減を考慮した場合、２〜３種類の材料を組合せることが好ましい。

ゴルフクラブヘッドのクラウン部およびソール部は、たとえばチタン、チタン合金、ステンレス鋼等の金属材料あるいは繊維強化樹脂等の樹脂やエラストマーを用いて作製可能である。

上記接合部は、フェース部よりも弾性率の低い材料で構成する。このように接合部をフェース部よりも弾性率の低い材料で構成することにより、フェース部でゴルフボールを打撃した際に接合部を優先的に弾性変形させて収縮させることができ、フェース部自体の撓みに加えてフェース部をバック部側（後方）に大きく変位させることができる。それにより、打撃時のゴルフボールの変形量を小さくすることができ、エネルギーロスを減じることができる。その結果、ゴルフクラブヘッドの反発特性を向上することができる。

接合部は、典型的にはフェース部、クラウン部およびソール部とは異なる材質で形成され、該接合部に当接されるフェース部の周縁部（端部）、接合部に当接されるクラウン部やソール部におけるフェース側端部と同等あるいはそれ以上の厚みを有し、単独でヘッド部の外殻の一部を構成可能である。フェース部から後方に向かう方向における接合部の長さは、たとえば数ｍｍ〜数十ｍｍ程度以上である。

接合部は、たとえば樹脂で構成することができる。樹脂の剛性は金属で構成されるフェース部よりも格段に低いので、接合部を樹脂で構成することにより、ゴルフボールの打撃時に接合部を容易に弾性変形させることができる。

該樹脂の融点は、好ましくは３００℃以上５００℃以下程度である。このように樹脂の融点の好ましい範囲を規定したのは、次のような理由による。

現状のゴルフクラブヘッドに主として使用されている金属材料の融点（たとえばアルミニウム：６６０℃、マグネシウム：６５１℃）は６００℃〜７００℃程度であり、該金属材料を軟化させることができる程度の融点を考慮すると、樹脂の融点は４００℃前後であることが好ましい。他方、樹脂の融点が低すぎると、金属材料の融点近傍まで加熱して樹脂が溶融した後、樹脂が硬化する際に金属材料との収縮率の差が大きくなるため充分な結合強度が得られなくなるおそれがある。そこで、樹脂の融点を上記の範囲とすることで、樹脂を溶融させた際に金属材料を軟化させることができ、かつ金属材料と樹脂との充分な結合強度も確保できる。

本実施の形態において使用可能な樹脂としては、融点が４００℃程度である、ポリイミド、ポリエーテルケトン、ポリアリルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、融点が３００℃程度である、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエステル、ポリカーボネイト、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド等を挙げることができる。

上記樹脂の中でも、ポリアミドは、機械特性が良好で、ガラス繊維などによる強化が容易である。また、ポリイミドは、粉末状にして焼結等の手法で成形が可能である。さらに、ポリアミドイミドは、エンジニアリングプラスチックの中でも超耐熱性を有し、かつ射出成形も可能であり、高水準の機械特性を示す。

上記以外にも、接合部の材質として、シアン酸エステル樹脂、ビスマレイドトリジアン樹脂、カルボジイミド樹脂、ポリベンゾイミダゾール樹脂、さらには、上記各樹脂にガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維等を加えた繊維強化プラスチックも使用可能である。

接合部を上記の樹脂で構成する場合、接合部とフェース部との接合には、いわゆる拡散接合法を使用可能である。上述のようにアルミニウム等のゴルフクラブヘッドに使用されている金属材料の融点は６００℃〜７００℃程度と比較的低融点であるが、このような低融点金属材料と上記の樹脂との接合に、拡散接合法を使用することにより、非常に強固にこれらを接合することができる。また、フェース部と、クラウン部およびソール部とを接合する工程は、従来から存在しており、該工程の代わりに接合部を介してフェース部と、クラウン部およびソール部とを接合すればよいので、工程数は実質的に増加せず、コストアップには繋がらない。

上記の拡散接合法は、接合面における分子移動により異種材料を強固に接合するものである。このような拡散接合法を用いて接合部とフェース部とを接合することにより、接合部の材料とフェース部の材料とを原子レベルで相互に拡散させることができ、接合部とフェース部とを強固に接合することができる。

また、樹脂パーツを先に成形した後、熱を加えながらプレス加工を施すことにより、接合部を介してフェース部と、クラウン部およびソール部とを接合することも可能である。

接合部を形成するための部材としては、たとえばリング状部材やプレート状部材を採用することができる。この場合、フェース部と、クラウン部およびソール部との間にリング状部材やプレート状部材を挿入し、該リング状部材やプレート状部材を介してフェース部と、クラウン部およびソール部とを接合すればよい。

たとえば、フェースパーツと、クラウン部およびソール部を含むヘッド本体部とを作製し、該フェースパーツとヘッド本体部との双方に、共通のリング状部材やプレート状部材を接合する手法や、フェースパーツとヘッド本体部との双方にリング状部材やプレート状部材を接合し、リング状部材やプレート状部材同士を接合することでフェースパーツとヘッド本体部とを接合する手法が考えられる。

また、クラウン部およびソール部と、接合部とを、同一材料で構成することも考えられる。たとえばクラウン部とソール部とを含むヘッド本体部と接合部とを一体化し、ヘッド本体部の端部を接合部として機能させることが考えられる。より具体的には、たとえばフェース部以外のヘッド本体部を樹脂で構成し、該ヘッド本体部にフェース部が接合される開口端を設け、該ヘッド本体部の開口端およびその近傍をフェース部と接合することで接合部として機能させることが考えられる。

さらに、拡散接合法を採用する場合には、接合部に凹部を設け、該凹部内に延出部を含むフェース部の端部を挿入した状態で接合部とフェース部の端部とを接合してもよい。この場合には、接合部とフェース部との接触面積を増大させることができるので、より強固に接合部とフェース部とを接合することができる。

本発明の他の実施の形態に係るゴルフクラブヘッドは、フェース部を含むフェースパーツと、接合部を介して該フェースパーツと接合されるバックパーツとを備える。このタイプのゴルフクラブヘッドは、ウッド型ゴルフクラブのヘッドのみならず、アイアン型ゴルフクラブのヘッドとしても使用可能である。

フェースパーツは、フェース部の少なくとも一部を含むパーツであり、フェース部の中央部（たとえば打球部）を形成する板状部材で構成される場合、フェース部全体を形成する板状部材で構成される場合、フェース部の中央部を形成する板状部材からバックパーツ側に延出する単数または複数の延出部を有する場合、フェース部全体を形成する板状部材からバックパーツ側に延出する単数または複数の延出部を有する場合などが考えられる。

上記のフェースパーツは、０．１μｍ以上１００μｍ以下の厚みの異種金属を積層一体化した異種金属積層部を含む上述の金属積層材を用いて作製されることが好ましい。しかし、フェースパーツがバックパーツ側に延出する延出部を有する場合には、周縁部に同種金属を積層一体化して形成された同種金属積層部を有する金属積層材を使用してフェースパーツを作製し、該同種金属積層部とバックパーツとを接合することが好ましい。

バックパーツは、典型的には、アルミニウム合金等の低融点金属（６００℃〜７００℃程度の融点の金属）で構成され、フェースパーツ以外のヘッドの全部または大部分を形成するパーツである。

該バックパーツは、たとえばアイアンゴルフクラブヘッドの場合には、ソール部とトップエッジ部とを主に形成しフェースパーツを受け入れる開口部を有する略環状形状の金属部材、ソール部とバック部とを主に形成する略Ｌ字型等の屈曲断面形状（ソール部からトップエッジ部に向かう上下方向の断面形状）を有する金属部材、ソール部とバック部とトップエッジ部の少なくとも一部とを形成する略Ｌ字型等の屈曲断面形状（ソール部からトップエッジ部に向かう上下方向の断面形状）を有する金属部材などで構成される。このような屈曲形状のバックパーツを採用する場合、フェースパーツとバックパーツとの間に空間部を設けることが好ましい。この場合、空間部をトップエッジ部の内部やソール部の内部にまで延在させることにより、打球時にフェース部が撓み得る長さを長くすることができ、ヘッドの反発特性を向上することができる。

ウッドゴルフクラブヘッドの場合には、バックパーツは、典型的には、略ドーム状の形状を有し、板状またはカップ状のフェースパーツによって閉じられる開口部と、クラウン部、サイド部およびソール部となる部分（ヘッド本体部）とを含む。

本実施の形態の場合には、接合部を、フェースパーツよりも弾性率の低い材料で構成する。該接合部は、典型的にはフェースパーツとは異なる材質で形成され、該接合部に当接されるフェースパーツの周縁部（端部）や、接合部に当接されるバックパーツの周縁部（端部）と同等あるいはそれ以上の厚みを有し、単独でヘッドの外殻の一部を構成可能である。なお、接合部の材質、構成、接合方法などについては、基本的に上述の場合と同様である。

また、バックパーツの少なくとも一部と、接合部とを同一材料で構成してもよい。たとえば、バックパーツ全体と接合部とを上述の樹脂で構成したり、バックパーツにおけるソール部のみを金属材料で構成しトップエッジ部およびバック部となる部分を上述の樹脂で構成することが考えられる。このようにバックパーツにおけるソール部を、トップエッジ部やバック部となる部分よりも高比重の材料で構成することにより、ヘッドの低重心化を図ることができる。

以下、本発明の実施例について図１〜図２２を用いて説明する。

図１に、本発明の実施例１におけるウッド型ゴルフクラブを示し、図２に本実施例１におけるウッド型ゴルフクラブヘッド１の断面形状例を示す。

図１に示すように、本実施例１におけるウッド型ゴルフクラブは、ゴルフクラブヘッド１と、シャフトおよびグリップとを備える。シャフトおよびグリップとしては周知のものを採用できるので、その説明は省略する。

図２に示すように、本実施例１におけるゴルフクラブヘッド１は、フェース部２、クラウン部３およびソール部４を含むヘッド本体部と、接合部５を備える。本実施例１では、ヘッド本体部をチタン合金で形成し、フェース部２を金属積層材で形成する。また、接合部５をポリアミドで形成する。

図２の例では、フェース部２は、いわゆるカップ状の形状を有し、ソール部４およびクラウン部３側に延出する延出部を有する。該延出部と、ヘッド本体部の開口端とを接合部５を介して接合する。

次に、フェース部２を形成するために使用可能な金属積層材１１の製造方法について図３を用いて説明する。本実施例１で使用する金属積層材１１は、異種金属積層部のみで構成される。

図３に示すように、鉄製の枠９内に同じサイズの第１使用材料６と第２使用材料７とを交互に積層する。これらの上に鉄製の蓋８を載置して溶接によりその周囲を固定する。その後、真空ポンプ等を用いて枠９の内部の空気を吸引して密封する。なお、第１使用材料６としては厚み０．３ｍｍのβ型チタン合金のシート材を５３枚使用し、第２使用材料７としては厚み０．３ｍｍのアルミニウム合金のシート材を５２枚使用する。

その後、蓋８を含めた厚さが４２ｍｍである積層材を、蓋８とともに３．５ｍｍの厚さになるまで熱間で圧延し、機械研削を施して蓋８を除去し、最終的に厚さ２．５ｍｍの板材に仕上げる。それにより、図４および図５に示す金属積層材１１を形成することができる。さらに必要に応じて熱処理を行い、β型チタン合金とアルミニウム合金とを拡散接合させる。

その結果、図５に示すようにβ型チタン合金層とアルミニウム合金層の厚みが約２０μｍ程度と非常に薄くなり、また各層が拡散接合によって強固に固着することとなる。このため、金属積層材１１は、金属層の多層材とはいうものの１つの合金に近い性質を有し、従来から知られているクラッド材と比較して接合強度が非常に高いものとなる。

上記のような金属積層材１１に鍛造処理等を施してフェース部２を作製し、該フェース部２と、ヘッド本体部におけるソール部４およびクラウン部３とを、接合部５を介してパルス通電加圧焼結法により接合する。それにより、図２に示すゴルフクラブヘッド１が得られる。このゴルフクラブヘッド１とシャフトおよびグリップを接続することで、図１に示すゴルフクラブが得られる。

本実施例１のゴルフクラブヘッド１では、フェース部２を高強度かつ低弾性とすることができ、さらに接合部５を設けることで打球時にフェース部２をバック部側（後方）へ大きく変位させることができる。その結果、ゴルフクラブヘッドの反発特性を向上することができる。

次に、本発明の実施例２について図６〜図１３を用いて説明する。上述の実施例１ではフェース部２全体を金属積層材１１の異種金属積層部で構成したが、本実施例２では、フェース部２の作製用の材料として異種金属積層部と同種金属積層部との双方を有する金属積層材１１を使用する。

たとえば金属積層材１１の中央部に異種金属積層部を設け、端部（周縁部）に同種金属積層部を設けるには、上述の第１と第２使用材料６，７のサイズを異ならせればよい。

本実施例２では、金属積層材１１の端部（周縁部）にアルミニウム合金の積層部を設ける。このような金属積層材１１を作製するには、まずアルミニウム合金のシート材のサイズをβ型チタン合金のシート材のサイズよりも大きくしてアルミニウム合金のシート材の中央部の上下にβ型チタン合金のシート材を配置するようにし、アルミニウム合金のシート材の周縁部ではアルミニウム合金のシート材のみが積層された状態とする。なお、周辺部の肉厚が薄くなりすぎないよう、積極的に補う工夫を施す。そして、実施例１と同様に該積層材の熱間圧延および機械研削を行い、また必要に応じて熱処理を行えばよい。

本実施例２において使用可能な金属積層材１１を図７，８に示す。図８に示すように、金属積層材１１の端部（周縁部）１３に、アルミニウム合金を積層一体化した単一素材部が形成されている。

このように金属積層材１１の端部１３を単一の素材で構成することにより、異種金属積層部を他の部材と接合する場合と比較して、容易に接合を行え、かつ良好な接合面も得られる。

図９に、本実施例２において使用可能なフェースパーツ１４の形状例を示す。図９に示すように、フェースパーツ１４は、カップ状の形状を有し、フェース部２の中央部を形成する異種金属積層部１５と、延在部の少なくとも先端部を形成する同種金属積層部１６とを含む。該フェースパーツ１４は、図７および図８に示す金属積層材１１に鍛造等の処理を施すことで成形可能である。

図１０に、本実施例２において使用可能なヘッド本体部１７の形状例を示す。図１０に示すように、本実施例２では、ヘッド本体部１７をポリアミド等の樹脂で構成する。この場合、ヘッド本体部１７の開口端およびその近傍が接合部として機能する。図１０のようなヘッド本体部１７は、たとえば射出成形により成形可能である。

上記のフェースパーツ１４とヘッド本体部１７とをパルス通電加圧焼結法により接合する。それにより、図１１に示すゴルフクラブヘッド１が得られる。本実施例２の場合も、ヘッド本体部１７とフェースパーツ１４との接合部がフェースパーツ１４よりも低弾性材料である樹脂で構成されるので、打球時に該接合部が優先的に変形し、フェース部２をバック部側（後方）へ大きく変位させることができる。

なお、図１２に示すように、ヘッド本体部１７ａの開口端に、フェースパーツ１４の端部を受ける受け部１８を設けてもよい。図１２の例では、ヘッド本体部１７ａの開口端の厚みを増大し、その厚み方向における中央部に凹部１９を設けている。

上記の凹部１９内に、図１３に示すように、フェースパーツ１４の端部を構成する同種金属積層部１６を受け入れ、パルス通電加圧焼結法により同種金属積層部１６とヘッド本体部１７ａとを接合する。本例によれば、同種金属積層部１６とヘッド本体部１７ａとの接触面積を増大することができ、フェースパーツ１４とヘッド本体部１７ａとをより強固に接合することができる。

次に、図１４〜図１６を用いて、本発明の実施例３について説明する。本実施例３では、図１５に示すように、上述の金属積層材１１や通常の金属材料を用いてヘッド本体部１７ｂを作製し、該ヘッド本体部１７ｂとフェース部２とを図１４に示すリング状樹脂２０を介して接合する。

リング状樹脂２０は、たとえばポリアミドで構成する。リング状樹脂２０の厚みはクラウン部３やソール部４の厚みと同等とする。他方、リング状樹脂２０の幅（軸方向の長さ）は、２ｍｍ以上１０ｍｍ以下程度とする。それは、リング状樹脂２０の幅が２ｍｍ未満であると樹脂成形が困難となり、また機械的強度も低くなり打球時の衝撃に耐え難くなるものと考えられ、リング状樹脂２０の幅が１０ｍｍよりも大きくなると、リング状樹脂２０に加わる径方向の力による曲げモーメントのためにリング状樹脂２０が破損し易くなると考えられるからである。

上述のリング状樹脂２０とヘッド本体部１７ｂとの接合、フェース部２とリング状樹脂２０との接合には、パルス通電加圧焼結法を使用可能である。

なお、金属積層材１１によりヘッド本体部１７ｂを作製する場合、実施例２におけるフェースパーツ１４の場合と同様に、ヘッド本体部１７ｂの開口端とその近傍を同種金属積層部で構成することが好ましい。

また、図１６に示すように、リング状樹脂２０の代わりに樹脂プレート２１を使用することも可能である。この樹脂プレート２１の厚みも、２ｍｍ以上１０ｍｍ以下程度とすることが好ましい。それにより、質量をあまり増加させることなく、接合部の機械的強度を確保することができる。また、樹脂プレート２１を採用することにより、樹脂プレート２１とヘッド本体部１７ｂとの接触面積を容易に確保することもできる。

次に、図１７および図１８を用いて、本発明の実施例４について説明する。本実施例４では、図１７に示すように、ヘッド本体部１７ｂとフェースパーツとの双方に樹脂プレート２１，２２をそれぞれ接合している。

フェースパーツは、実施例２の場合と同様に、カップ状の形状を有し、フェース部２の打球部およびその周囲の部分を形成する異種金属積層部１５と、延在部の少なくとも先端部を形成する同種金属積層部１６とを有する。そして、上記の樹脂プレート２１，２２間を拡散接合や接着等の手法で接合する。それにより、図１８に示す形態のゴルフクラブヘッド１が得られる。

なお、樹脂プレート２１，２２の代わりに樹脂リングを採用することも可能である。また、樹脂プレートとリング状樹脂とを組合せて使用することもできる。

次に、図１９および図２０を用いて、本発明の実施例５について説明する。本実施例５では、図１９（ａ），（ｂ）に示すリング状金属２３や金属プレート２４を用いて、フェースパーツと、クラウン部３およびソール部４を含むヘッド本体部とを接合する。

リング状金属２３や金属プレート２４の材料としては、６００℃から７００℃程度の融点の低融点金属材料を使用する。このリング状金属２３の幅や金属プレート２４の厚みも、２ｍｍ以上１０ｍｍ以下程度とすることが好ましい。

本実施例５では、フェースパーツの材料として、単一の低融点金属材料あるいは図９の場合と同様の金属積層材を使用する。他方、ヘッド本体部の材料としては、ポリアミド等の樹脂を採用する。該ヘッド本体部は、射出成形により成形可能である。

上記のリング状金属２３や金属プレート２４を、パルス通電加圧焼結法によりヘッド本体部と接合する。その後、溶接や接着等の手法で、リング状金属２３や金属プレート２４と、フェースパーツとを接合する。それにより、図２０（ａ），（ｂ）に示すゴルフクラブヘッドが得られる。なお、図２０（ａ），（ｂ）では、フェースパーツの材料として金属積層材を使用した場合を図示している。

次に、図２１を用いて、本発明の実施例６について説明する。本実施例６では、アイアン型ゴルフクラブヘッドに本発明の思想を適用している。

図２１に示すように、ゴルフクラブヘッド１は、フェース部２を含むフェースパーツ１４と、バックパーツ２５と、接合部５とを有する。フェースパーツ１４は、板状の形状を有し、上述の金属積層材１１で構成される。バックパーツ２５は、アルミニウム合金で構成され、トップエッジ部２７の一部と、バック部２６と、ソール部４とを形成し、略Ｌ字形の断面形状を有する。接合部５は、ポリアミドで形成される。該接合部５を用いて、フェースパーツ１４とバックパーツ２５とを接合する。

図２１の例では、フェースパーツ１４とバックパーツ２５との間に空間部２８を設けている。より詳しくは、バックパーツ２５の表面に凹部を形成し、該凹部をフェースパーツ１４側に向けた状態でフェースパーツ１４とバックパーツ２５とを接合することにより空間部２８を設けている。

なお、フェースパーツ１４とバックパーツ２５の少なくとも一方をカップ状の形状として、これらの間に空間部２８を設けるようにしてもよい。また、図２１の例では、空間部２８をトップエッジ部２７近傍とソール部４内に延在させ、かつトップエッジ部２７側でのみ後方側に延在させているが、空間部２８をトップエッジ部２７近傍とソール部４内に延在させるとともにトップエッジ部２７側とソール部４側との双方で前方あるいは後方に延在させてもよく、空間部２８をトップエッジ部２７近傍とソール部４内に延在させるとともにフェース部２に沿って真っ直ぐ延在させてもよい。

さらに、図２１に示すゴルフクラブヘッド１は中空部（空間部２８）とキャビティ部との双方を有するアイアン型ゴルフクラブのヘッドであるが、キャビティ部を有しない中空アイアンにも本実施例６の思想を適用可能である。

次に、図２２を用いて、本発明の実施例７について説明する。本実施例７では、フェースパーツ１４を、上述の金属積層材１１で形成されたフェースプレートで構成し、バックパーツ２５を、開口部を有する略環状の形状を有するアルミニウム合金で構成している。

図２２に示すように、本実施例７におけるゴルフクラブヘッド１では、バックパーツ２５の開口部の周囲にフェースパーツ１４を受ける受け部３０を設け、該受け部３０に接合部５を介してフェースパーツ１４を接合している。

なお、図２２の例では、接合部５は、リング状部材で形成されているが、プレート状部材を使用することも可能である。また、図２２の例では、接合部５による接合のみでフェースパーツ１４とバックパーツ２５とを接合しているが、接合部５による接合に加えて、フェースパーツ１４を、圧入や溶接により、その周縁部においてバックパーツ２５と接合するようにしてもよい。

さらに、図２２に示すゴルフクラブヘッド１はキャビティ部２９を有する、いわゆるキャビティアイアンのヘッドであるが、キャビティ部を有しない中空アイアンにも本実施例７の思想を適用可能である。

以上のように本発明の実施の形態および実施例について説明を行なったが、上述の各実施例の特徴的構成を適宜組合せることも可能である。また、今回開示した実施の形態および実施例は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれる。

本発明は、ゴルフクラブヘッドおよびゴルフクラブに有効に適用され得る。

本発明の実施例１におけるゴルフクラブの側面図である。 本発明の実施例１におけるゴルフクラブヘッドの断面図である。 本発明の実施例１におけるゴルフクラブヘッドに使用可能な金属積層材の製造プロセスの一例を示す図である。 本発明の実施例１において使用可能な金属積層材の断面図である。 図４における領域１０内の部分拡大図である。 本発明の実施例２におけるゴルフクラブヘッドに使用可能な金属積層材の製造プロセスの一例を示す図である。 本発明の実施例２において使用可能な金属積層材の断面図である。 図７における領域１２内の部分拡大図である。 本発明の実施例２におけるゴルフクラブヘッドに使用可能なフェースパーツの断面図である。 本発明の実施例２におけるゴルフクラブヘッドに使用可能なヘッド本体部の断面図である。 本発明の実施例２におけるゴルフクラブヘッドの断面図である。 本発明の実施例２におけるゴルフクラブヘッドのヘッド本体部の変形例の断面図である。 本発明の実施例２におけるゴルフクラブヘッドの変形例の断面図である。 本発明の実施例３におけるゴルフクラブヘッドに使用可能なリング状樹脂の斜視図である。 本発明の実施例３におけるゴルフクラブヘッドのヘッド本体部にリング状樹脂を接合した状態を示す断面図である。 リング状樹脂の代わりに樹脂プレートを使用した場合を示す図である。 本発明の実施例４におけるゴルフクラブヘッドに使用可能なヘッド本体部とフェースパーツを示す図である。 本発明の実施例４におけるゴルフクラブヘッドの断面図である。 （ａ），（ｂ）は、本発明の実施例５におけるゴルフクラブヘッドに使用可能なリング状金属および金属プレートを示す斜視図である。 （ａ），（ｂ）は、本発明の実施例５におけるゴルフクラブヘッドの断面図である。 本発明の実施例６におけるゴルフクラブヘッドの断面図である。 本発明の実施例７におけるゴルフクラブヘッドの断面図である。

符号の説明

１ ゴルフクラブヘッド、２ フェース部、３ クラウン部、４ ソール部、５ 接合部、６ 第１使用材料、７ 第２使用材料、８ 蓋、９ 枠、１０，１２ 領域、１１ 金属積層材、１３ 端部、１４ フェースパーツ、１５ 異種金属積層部、１６ 同種金属積層部、１７，１７ａ，１７ｂ ヘッド本体部、１８，３０ 受け部、１９ 凹部、２０ リング状樹脂、２１，２２ 樹脂プレート、２３ リング状金属、２４ 金属プレート、２５ バックパーツ、２６ バック部、２７ トップエッジ部、２８ 空間部、２９ キャビティ部。

Claims (13)

1. 外殻構造のゴルフクラブヘッドであって、
   フェース部（２）、クラウン部（３）およびソール部（４）と、
   前記フェース部（２）と、前記クラウン部（３）および前記ソール部（４）との間に、前記フェース部（２）と、前記クラウン部（３）および前記ソール部（４）とを接合する接合部（５）とを備え、
   前記接合部（５）を、前記フェース部（２）よりも弾性率の低い材料で構成したことを特徴とする、ゴルフクラブヘッド。
2. 前記クラウン部（３）および前記ソール部（４）と、前記接合部（５）とを、同一材料で構成した、請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
3. 前記フェース部（２）を、０．１μｍ以上１００μｍ以下の厚みの異種金属を積層一体化した異種金属積層部（１５）を含む金属積層材（１１）を用いて作製した、請求項１または請求項２に記載のゴルフクラブヘッド。
4. 前記フェース部（２）は、前記クラウン部（３）と前記ソール部（４）の少なくとも一方側に延出する延出部を有し、
   前記金属積層材（１１）は、周縁部に同種金属を積層一体化して形成された同種金属積層部（１６）を有し、
   前記延出部を前記同種金属積層部（１６）で構成し、該同種金属積層部（１６）と前記接合部（５）とを接合した、請求項３に記載のゴルフクラブヘッド。
5. フェース部（２）を含むフェースパーツ（１４）と、
   接合部（５）を介して前記フェースパーツ（１４）と接合されるバックパーツ（２５）とを備え、
   前記接合部（５）を、前記フェースパーツ（１４）よりも弾性率の低い材料で構成したことを特徴とする、ゴルフクラブヘッド。
6. バックパーツ（２５）と前記接合部（５）とを、同一材料で構成した、請求項５に記載のゴルフクラブヘッド。
7. 前記フェースパーツ（１４）を、０．１μｍ以上１００μｍ以下の厚みの異種金属を積層一体化した異種金属積層部（１５）を含む金属積層材（１１）を用いて作製した、請求項５または請求項６に記載のゴルフクラブヘッド。
8. 前記フェースパーツ（１４）は、前記バックパーツ（２５）側に延出する延出部を有し、
   前記金属積層材（１１）は、周縁部に同種金属を積層一体化して形成された同種金属積層部（１６）を有し、
   前記延出部を前記同種金属積層部（１６）で構成し、該同種金属積層部（１６）と前記バックパーツ（２５）とを接合した、請求項７に記載のゴルフクラブヘッド。
9. 前記接合部（５）を樹脂で構成した、請求項１から請求項８のいずれかに記載のゴルフクラブヘッド。
10. 前記樹脂の融点は、３００℃以上５００℃以下である、請求項９に記載のゴルフクラブヘッド。
11. 前記接合部（５）の材料と前記フェース部（２）の材料とを相互に拡散させることにより、前記接合部（５）と前記フェース部（２）とを接合した、請求項１から請求項４、請求項９および請求項１０のいずれかに記載のゴルフクラブヘッド。
12. 前記接合部（５）の材料と、前記フェースパーツ（１４）の材料とを相互に拡散させることにより、前記接合部（５）と前記フェースパーツ（１４）とを接合した、請求項６から請求項１０のいずれかに記載のゴルフクラブヘッド。
13. 請求項１から請求項１２のいずれかに記載のゴルフクラブヘッドを備えたゴルフクラブ。

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