JP2003038690A

JP2003038690A - ゴルフクラブヘッド及びその製造方法

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Publication number: JP2003038690A
Application number: JP2001229753A
Authority: JP
Inventors: Harunobu Kusumoto; 晴信楠本
Original assignee: Daiwa Seiko Co Ltd
Current assignee: Globeride Inc
Priority date: 2001-07-30
Filing date: 2001-07-30
Publication date: 2003-02-12
Anticipated expiration: 2021-07-30
Also published as: JP4285929B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、肉厚が変化した十分な強度の金属フ
ェースを有するゴルフクラブヘッドを提供することを目
的とする。【解決手段】本発明のゴルフクラブヘッドは、圧延加工
した金属板を鍛造して厚肉部１０ａと薄肉部１０ｂを形
成したフェース１０を備えたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ゴルフクラブヘッ
ド及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、金属製のゴルフクラブヘッドにお
いて、慣性モーメントを大きくすることで打球の方向性
を向上させたり、フェースを薄肉化することで高反発な
打球で飛距離を向上させることが知られている。また、
そのようなフェースに関し、強度を部分的に高めたり、
反発を部分的に高めたり、衝撃に対するフェースの応力
を均一にするために、部分的に厚肉部と薄肉部を設けた
ゴルフクラブヘッドを装着したゴルフクラブが実際に販
売され、また、特開平９‐１６８６１３号、特開平１０
−１３７３７２号、特開平９‐１９２２７３号等で紹介
されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のゴル
フクラブヘッドにおける肉厚を変化させた金属フェース
は、鋳造、或いは金属塊（丸棒）から鍛造によって作ら
れている。この場合、肉厚を変化させた金属フェースを
鋳造で作成すると、金属組織が粗くなって、ボイドが発
生しやすく、強度にムラが生じやすい。また、金属塊か
ら鍛造で製造すると、大きく塑性変形されるため、金属
組織は密になるものの、その密度が安定せず、組織の密
度にムラが生じてしまう。しかも、通常、熱間鍛造で製
造するため、材料の特性が変化してしまい、耐久強度も
低下してしまう。

【０００４】このように、鋳造、或いは鍛造によって製
造された肉厚を変化させた従来の金属製フェースは、強
度にムラがあり、破損等生じやすいという問題がある。

【０００５】この発明は、上記問題点に基づいて成され
たものであり、肉厚が変化した十分な強度の金属フェー
スを有するゴルフクラブヘッド、及びそのような金属フ
ェースを有するゴルフクラブヘッドの製造方法を提供す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明のゴルフクラブヘッドは、圧延加工した金属
板を鍛造して厚肉部と薄肉部を形成したフェースを備え
たことを特徴とする。また、前記課題を解決するため
に、本発明のゴルフクラブヘッドの製造方法は、厚肉部
と薄肉部が形成された金属製のフェースを備えたゴルフ
クラブヘッドを製造するにあたり、圧延加工した金属板
を鍛造して厚肉部と薄肉部を有するフェースを形成した
ことを特徴とする。

【０００７】上記したように、本発明に係るゴルフクラ
ブヘッドにおいては、そのフェースは、予め圧延加工さ
れた金属板を用い、これを鍛造することによって、フェ
ース部分に厚肉部と薄肉部が形成される。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１乃至図３は、本発明に係るゴ
ルフクラブヘッドの第１の実施形態を示す図であり、図
１は正面図、図２は平面断面図、そして、図３は側面断
面図である。

【０００９】この実施形態に係るゴルフクラブヘッド
（以下、ヘッドと称する）１は、ヘッド本体５の開口部
に、フェース１０を例えば溶接等により止着して中空状
に形成されている（溶接部を符号Ａで示す）。本実施形
態では、ヘッド本体５は、チタン合金（Ｔｉ−６Ａｌ−
４Ｖ）で形成されており、その開口部に、後述するよう
にして形成されたフェース１０が止着される。

【００１０】前記ヘッド本体５は、トップ５ａ、ソール
５ｂ、トウ５ｃ、ヒール５ｄ、バック５ｅの外殻部材で
構成されており、これらは、鋳造によって一体に形成さ
れている（鍛造やプレスであっても良い）。この場合、
各外殻部材は、それぞれ個別に形成されても、また、任
意部材同士（例えば、トウ、ヒール、バック）が一体化
して形成されていても良く、これら別個の外殻部材を溶
接等により一体化することでヘッド本体５が形成されて
いる。

【００１１】また、前記トップ５ａには、ホーゼル７が
形成されており、そのシャフト孔７ａに、図示しないシ
ャフトが挿入されて止着されるようになっている。

【００１２】本実施形態においては、前記フェース１０
は、中央のスイートスポットＳの周辺領域（図１の点線
で囲む領域）１０ａが厚肉状に形成されており（厚肉部
１０ａ）、その周辺からエッジに至る領域が薄肉状に形
成されている（薄肉部１０ｂ）。この場合、フェース１
０は、後述する製造方法により、β系チタン合金（例え
ば、Ｔｉ−１５Ｍｏ−５Ｚｒ−３Ａｌや、Ｔｉ−１５Ｍ
ｏ−５Ｚｒ−４Ｖ−４Ａｌ）の圧延板を、鍛造により、
上記した形状となるように塑性変形させて形成されてい
る。

【００１３】なお、厚肉部と薄肉部が形成される位置は
任意であるが、上記のように、フェース１０の肉厚を、
打球が集中する中央側を厚くすることで打球時の衝撃に
対し破損し難い構成となり、かつ、その周辺側を薄くす
ることで打球感がソフトになると共に、反発が良好とな
って飛距離の向上が図れる構成となる。

【００１４】ところで、上記したような材料を圧延加工
した圧延板は、その材料の結晶粒が細密化されて、全体
として圧延方向に指向した状態となる。図１の矢印方向
は、そのような圧延方向（金属組織の結晶粒が長くなっ
た指向方向）を示している。すなわち、フェースがトッ
プ・ソール方向に圧延された状態になっていると、結晶
粒の長い方向がトップ・ソール方向に向く。

【００１５】一方、打球時の衝撃でフェースが撓むと、
フェースはトップ・ソール方向よりトウ・ヒール方向の
幅が大きく形成されていることから、トウ・ヒール方向
に比べてトップ・ソール方向に撓みの湾曲がきつくな
る。したがって、通常のフェースは、打点が集中するス
イートスポット付近で、トウ・ヒール方向に沿ってひび
割れして破損し易くなるが、上記のように、トップ・ソ
ール方向に結晶粒の長い方向が指向されると、トップ・
ソール方向での強度が大きくなって、きつい撓みの湾曲
に対して割れを防止することができる。そして、更に
は、上記したような位置に厚肉部と薄肉部を形成して
も、圧延によって金属組織が密でムラが少ない状態にな
っているため、上記した作用効果に加えて十分な強度が
得られるようになる。

【００１６】なお、フェースの厚肉部と薄肉部に関し、
両者の間に急激な厚み変化があると応力が集中しやすく
なる。このため、図２及び図３に示すように、厚肉部１
０ａと薄肉部１０ｂとは、なだらかに連続するような形
状にすることが好ましい。

【００１７】上記したフェース構造によれば、鋳造で形
成した従来のものよりも強度の向上が図れることから、
厚肉部１０ａの肉厚は、２．０〜３．０ｍｍの範囲で、
薄肉部１０ｂの肉厚は、１．３〜２．５ｍｍの範囲で形
成することが可能となり、特に、本実施形態のようにβ
系チタン合金で形成する場合、厚肉部１０ａの肉厚は、
２．０〜２．７ｍｍ程度、薄肉部１０ｂの肉厚は、１．
３〜２．２ｍｍ程度で形成することが可能となる。な
お、この場合、打球面側に形成されるスコアライン溝
と、フェース内側のリブ（例えば高さ０．３ｍｍ以下）
については、薄肉部や厚肉部の肉厚とはならない。

【００１８】実際に、フェース材となる鍛造前の圧延板
は、４．５ｍｍ以下、好ましくは３．０ｍｍ以下（１．
０ｍｍ以上）のものを用いることで、一般的なフェース
の肉厚が３．０ｍｍ以下であることから、鍛造時の塑性
変形を小さくすることが可能となる。

【００１９】図４は、本発明に係るゴルフクラブヘッド
の第２の実施形態を示す正面図である。この実施形態の
ヘッドは、そのフェース２０の圧延方向を、トップ・ソ
ール方向としているが、フェースの中央側の厚肉部２０
ａの周辺を鍛造して薄肉化する際に外方へ広げるように
塑性変形させたものである。このため、あまり塑性変形
しない中央側は、そのまま厚肉部として残ることから、
結晶粒の長い方向が圧延時と同じトップ・ソール方向と
なっているが、その周辺側は、薄肉部を形成する際、結
晶粒の長い方向も周辺方向（放射方向）に変えられてい
る。

【００２０】このようなフェース構造によれば、フェー
ス周囲のエッジの方向と交わる方向に結晶粒の長い方向
が向くため、エッジ（トップエッジＥ１、リーディング
エッジＥ２、トウ側エッジＥ３、ヒール側エッジＥ４）
に沿った割れを効果的に防止することができる。

【００２１】なお、図示しないが、フェース周辺の鍛造
の仕方によっては、結晶粒の方向がランダムとなること
が考えられるが、本発明はこのような構成をも含んでい
る。この場合、あまり鍛造の押圧力がかからない厚肉部
の少なくとも中央側は、圧延したときのように、結晶粒
の長い方向が一定方向（トップ・ソール方向）に指向し
ているのが好ましい。

【００２２】次に、上記したゴルフクラブヘッドを製造
するにあたり、ヘッド本体に止着されるフェース部分の
製造工程を、図５〜図９を参照して説明する。なお、ヘ
ッド本体は、上述したように各外殻部材を溶接等するこ
とで作成されており、このヘッド本体に対して止着され
るフェースが以下のようにして製造される。

【００２３】図５に示すように、上述したフェース１０
は、最初に、β系チタン合金の圧延金属板３０を二点鎖
線で打ち抜くことにより形成される。この場合、矢印で
示す方向は、圧延金属板３０を作成する際の圧延方向を
示しており、厚さが４．５ｍｍ以下、好ましくは３．０
ｍｍ以下となる程度に圧延されている。従って、ここか
ら打ち抜かれたフェース材Ｆについては、その圧延方向
に沿って、結晶粒の長い方向が指向された状態にあり、
この方向が、そのままトップ・ソール方向に対応する。

【００２４】なお、上記した圧延方向とは、複数回圧延
したときは最終の圧延方向とする。また、圧延方向は、
トップ・ソール方向とした場合、指定した方向に対して
０°のものが好ましいが、上記した作用効果が十分に発
揮される所定角度以内（±３０°以内）であっても良
い。

【００２５】次に、打ち抜かれたフェース材Ｆは、図６
に示す金型（上型３３，下片３５）間に配置される。こ
の場合、上型３３は、中央側が最も深くなる凹状に形成
されたフェース押圧部３３ａを有しており、その中央部
分によって厚肉部を形成するようになっている。また、
下型３５は、塑性変形のスペースとなるフェース材Ｆよ
りも若干広いディメンションで、全体的に深さが略等し
い凹所３５ａを有しており、そして、この凹所３５ａに
フェース材Ｆを載置して、上記した上型３３との間で押
圧がなされる。

【００２６】図７は、前記上型３３を下型３５に押し付
けてフェース材Ｆを鍛造により塑性変形させてフェース
材周辺を薄肉化している状態を示している。このとき、
上型３３は、フェース材の中央側も押圧するが、その部
分での押圧量は僅かであることから厚肉部が形成され、
フェース周辺の押圧量が大きくなることから薄肉部が形
成される。このため、少なくともフェース材Ｆの中央側
は、上記した圧延による結晶粒の方向が維持される。

【００２７】図８は、図５〜図７の工程によって作成さ
れたフェース１０を裏面側から見た斜視図である。図に
おいては、その厚みの変化が分かるように、トウ・ヒー
ル方向の厚み変化を示す稜線をＸで、トップ・ソール方
向の厚み変化を示す稜線をＹで示してあり、矢印は、そ
の圧延方向（結晶粒の長い方向）を示している。

【００２８】上記した製造工程によれば、最初に圧延加
工されたフェース材料は、密でムラが少ない金属組織と
なっており、これを打ち抜いた後、金型によって押圧し
て鍛造するため、大きな塑性変形が生じることはない。
従って、厚肉部と薄肉部が形成された十分な強度を有す
るフェース（そのようなフェースを止着したゴルフクラ
ブヘッド）を容易に製造することができる。

【００２９】しかも、上記した製造工程によれば、多く
打球する中央側の塑性変形が少ないことから、トップ・
ソール方向の圧延加工によって金属組織が維持されてお
り、これによりトップ・ソール方向の撓りに対して割れ
難く、周辺が薄くなって反発が良好となるフェース（そ
のようなフェースを止着したゴルフクラブヘッド）を容
易に製造することができる。

【００３０】なお、図７に示す鍛造工程は、熱間鍛造で
行なっても良いし、冷間鍛造で行なっても良い。この場
合、冷間鍛造することにより、薄肉部（と厚肉部）を形
成するにあたり、材料の特性をあまり変化させず、耐久
強度の高いフェースが製造できるためより好ましい。

【００３１】また、ヘッドがウッド型の場合、上記した
フェースには、バルジ、ロール付けがなされる。図９
は、図８のようにして形成されたフェース１０に対し、
さらにプレス工程を施すことで、トウ・ヒール方向、及
びトップ・ソール方向に湾曲させたフェースを示した断
面図である。

【００３２】鍛造工程によって、その肉厚部１０ａの中
心位置Ｐ１での肉厚は約２．３ｍｍ、薄肉部１０ｂの中
央寄りの位置Ｐ２での肉厚は約２．１ｍｍ、薄肉部１０
ｂの周辺寄りの位置Ｐ３での肉厚は約１．５〜１．８ｍ
ｍとなるように加工される（ウッド型のヘッドでは、薄
肉部と厚肉部との間で、０．３〜０．８ｍｍ程度の肉厚
差があることが好ましい）。なお、フェースにバルジ、
ロール付けを行なうプレス工程は、図６及び図７に示す
鍛造工程の際に同時に行な得るように、金型を設計して
おいても良い。また、この場合、厚肉部１０ａと同じ
２．３ｍｍの厚さの圧延材を用いると、薄肉部の塑性変
形量を少なくできて、製造も容易となる。

【００３３】図１０は、上記した製造工程によって得ら
れるフェースの変形例を示す図であり、上記した鍛造工
程において、フェース中央側を全く押圧しないようにし
て、厚肉部を形成した例を示している。この構成では、
厚肉部１０ａは、全く押圧されないことから平面状に形
成されており、この部分の圧延方向（結晶粒の長い方
向）は、鍛造工程による影響を受けることはなく、トッ
プ・ソール方向に指向した状態となっている。

【００３４】以上のようにして作成されたフェースは、
図２、図３に示すように、ヘッド本体５の開口部に溶接
等によって止着される。この場合、フェースの周縁部を
プレス等によりバック側に折り曲げて鍔部を突出させ、
この鍔部をヘッド本体に溶接等で止着しても良い。

【００３５】以上、本発明の実施形態をウッド型のゴル
フクラブヘッドを例にして説明したが、本発明は、アイ
アンタイプのヘッドにも適用することが可能である。も
ちろん、この場合にも、圧延加工した金属板を鍛造して
厚肉部と薄肉部を形成したフェースを備えた構成とされ
る。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
肉厚が変化した十分な強度の金属フェースを有するゴル
フクラブヘッドが得られると共に、そのようなゴルフク
ラブヘッドの製造方法が得られる。

【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の実施
形態を示す正面図。

【図２】図１に示すゴルフクラブヘッドの平面断面図。

【図３】図１に示すゴルフクラブヘッドの側面断面図。

【図４】本発明に係るゴルフクラブヘッドの第２の実施
形態を示す正面図。

【図５】本発明に係るゴルフクラブヘッドの製造方法を
示す図であり、フェースを作成する第１の工程を示す
図。

【図６】フェースを作成する第２の工程（鍛造工程）を
示す断面図。

【図７】図６の続きの工程を示す断面図。

【図８】図５〜図７の工程によって作成されたフェース
の斜視図。

【図９】図８に示すフェースを、更に加工した状態を示
す断面図。

【図１０】フェースの変形例を示す図。

【符号の説明】

１ゴルフクラブヘッド５ヘッド本体１０，２０フェース１０ａ，２０ａ厚肉部１０ｂ，２０ｂ薄肉部３０圧延金属板Ｆフェース材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧延加工した金属板を鍛造して厚肉部と
薄肉部を形成したフェースを備えたことを特徴とするゴ
ルフクラブヘッド。
【請求項２】前記フェースは、トップ・ソール方向に
圧延加工され、中央側が厚肉に形成されていることを特
徴とする請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項３】前記薄肉部は、結晶粒の方向が、厚肉部
と同じ方向に指向していることを特徴とする請求項１ま
たは２に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項４】前記薄肉部は、結晶粒の方向が、フェー
スの周辺方向に指向していることを特徴とする請求項１
または２に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項５】厚肉部と薄肉部が形成された金属製のフ
ェースを備えたゴルフクラブヘッドを製造するにあた
り、圧延加工した金属板を鍛造して厚肉部と薄肉部を有する
フェースを形成したことを特徴とするゴルフクラブヘッ
ドの製造方法。
【請求項６】前記フェースを構成する金属板は、トッ
プ・ソール方向に圧延加工した後、中央側より周辺側の
鍛造による押圧量を多くしたことを特徴とする請求項５
に記載のゴルフクラブヘッドの製造方法。
【請求項７】前記鍛造は冷間鍛造であることを特徴と
する請求項５又は６に記載のゴルフクラブヘッドの製造
方法。