JP2007125243A - ゴルフクラブヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】耐久性と反発性能とを両立しうるゴルフクラブヘッドを提供する。
【解決手段】ボールを打球するフェース２を有した中空構造のゴルフクラブヘッド１であって、ヘッド上面をなすクラウン部４又はヘッド底面をなすソール部５の少なくとも一部に、金属材料からなる圧延材Ｍが用いられ、かつ前記圧延材Ｍは、その圧延方向Ｋがヘッド前後方向Ｙに対して２０度以下の角度θで配されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、耐久性及び反発性能等を向上しうるゴルフクラブヘッドに関する。

下記特許文献１ないし２には、フェース部材に圧延材が用いられた中空構造のゴルフクラブヘッドが記載されている。また、前記フェース部材には、厚さが小さい周辺部と厚さが大きい中央部とが設けられている。これにより、前記特許文献１ないし２のゴルフクラブヘッドでは、フェース部の強度及び反発性の向上という作用効果が期待される。しかし、これらの文献はクラウン部又はソール部についての改良を何ら教えていない。

本発明者らは、種々の実験を行ったところ、中空構造のゴルフクラブヘッドにおいて、クラウン部又はソール部の少なくとも一部に、圧延方向がヘッド前後方向に沿うよう圧延材を用いることにより、ヘッドの耐久性、反発性及び打球感が向上されることを見出した。

特開２００２−１６５９０３号公報 特開２００３−３８６９０号公報

以上のように、本発明は、耐久性、反発性及び打球感の向上を図りうるゴルフクラブヘッドを提供することを主たる目的としている。

本発明のうち請求項１記載の発明は、ボールを打球するフェースを有した中空構造のゴルフクラブヘッドであって、前記フェースの上縁に連なりヘッド上面をなすクラウン部又は前記フェースの下縁に連なりヘッド底面をなすソール部の少なくとも一部に、金属材料からなる圧延材が用いられ、かつ前記圧延材は、その圧延方向がヘッド前後方向に対して２０度以下の角度で配されていることを特徴とする。

また請求項２記載の発明は、前記圧延材の厚さが０．３〜０．９mmである請求項１記載のゴルフクラブヘッドである。

また請求項３記載の発明は、前記ゴルフクラブヘッドは、前記クラウン部に開口部が設けられた金属製かつ鋳造品からなるヘッド本体と、前記圧延材からなりかつ前記ヘッド本体に固着されることにより前記開口部を閉じるクラウン部材とを含む請求項２記載のゴルフクラブヘッドである。

また請求項４記載の発明は、前記クラウン部材は、周縁部と、該周縁部よりも厚さが小さい中央部とを含む請求項３記載のゴルフクラブヘッドである。

また請求項５記載の発明は、前記ヘッド本体は、前記クラウン部かつ前記開口部の周りに、前記クラウン部材の前記周縁部と実質的に同じ厚さの主部を有する請求項３又は４記載のゴルフクラブヘッドである。

本発明のゴルフクラブヘッドは、クラウン部又はソール部の少なくとも一部に金属材料からなる圧延材が用いられる。圧延材は、圧延方向に長手方向が配向された結晶粒を有し、それにより圧延方向に沿ったヤング率が大きくなる（異方性）。一方、クラウン部又はソール部では、打球時にヘッド前後方向に大きな応力が生じる。そこで、前記圧延材を、その圧延方向がヘッド前後方向とほぼ平行になるよう配置することにより、打球時のクラウン部及び／又はソール部のひずみが抑えられる。これにより耐久性が向上する。また、クラウン部は直接ボールと接触する部分ではないので、上述のように打球時のひずみを低減しエネルギーロスを小さくすることにより、ヘッドの反発性の向上に寄与する。また、ヘッド前後方向と直交するトウ−ヒール方向では、前記圧延材のヤング率は相対的に小さくなる。このため、本発明のヘッドは、前記圧延材がその面内かつトウ−ヒール方向で打球時の衝撃を緩和して良好な打球感を提供する。

以下、本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。
図１〜３は、それぞれ本実施形態のゴルフクラブヘッド（以下、単に「ヘッド」ということがある。）１を規定のライ角及びロフト角に保持して水平面ＨＰに接地させた基準状態の斜視図、平面図及び図２のＸ−Ｘ拡大断面図である。

前記ヘッド１は、図３に示されるように、内部に中空部ｉが設けられた中空構造を有し、好ましくは、ドライバー（＃１）又はフェアウェイウッドといったウッド型として作られている。

ウッド型のものとして、前記ヘッド１は、好ましくは４００cm³ 以上、より好ましくは４２０cm³以上、さらに好ましくは４３０cm³ 以上の体積を有するものが望ましい。これにより、ヘッド１の慣性モーメントが大きくなり、ミスショット時のヘッドのブレが最小限に抑えられ、打球の方向性が改善される。他方、ヘッド１の体積が大きすぎても、クラブ重量が増加し、例えばスイングバランスの悪化や耐久性の低下を招くおそれがある他、公式競技におけるゴルフ規則に違反する。このような観点より、ヘッド１の体積は、好ましくは４７０cm³以下が望ましい。なお、上記ヘッドの体積は好ましい範囲に過ぎず、本発明を何ら制限するものではない。

同様にウッド型のものとして、前記ヘッド１の重量は、スイングバランス及びスイングし易さなどを考慮し、好ましくは１８０ｇ以上かつ２１０ｇ以下が望ましい。

前記ヘッド１は、ボールを打球する面であるフェース２を前面に有するフェース部３と、前記フェース２の上縁２ａに連なりヘッド上面をなすクラウン部４と、前記フェース２の下縁２ｂに連なりヘッド底面をなすソール部５と、前記クラウン部４とソール部５との間を継ぎかつ前記フェース２のトウ側縁２ｃからバックフェースＢＦを通りヒール側縁２ｄに至るサイド部６と、クラウン部４のヒール側に設けられかつ図示しないシャフトが装着されるホーゼル部７とを含む。

図４には、前記ヘッド１の組立前の分解図が示される。本実施形態において、前記ヘッド１は、ヘッド本体１Ａと、クラウン部材１Ｂと、フェース部材１Ｃとを含む３つの部品から作られており、いずれも金属材料によって形成される。従って、本実施形態のヘッドは、全てが金属材料によって形成されるので、ＣＦＲＰをクラウン部等に用いた複合ヘッドに比べて、金属的な甲高い良好な打球音が得られる。従って、打球フィーリングが良い。

前記ヘッド本体１Ａは、クラウン部４に第１の開口部Ｏ１が、またフェース部側には第２の開口部Ｏ２がそれぞれ設けられる。各開口部Ｏ１及びＯ２は、該ヘッド本体１Ａに固着されたクラウン部材１Ｂ及びフェース部材１Ｃによってそれぞれ閉じられる。

さらに、前記ヘッド本体１Ａは、前記ソール部５の主要部をなすソール主部５Ａと、前記サイド部６の主要部をなすサイド主部６Ａと、前記ホーゼル部７と、前記クラウン部４において第１の開口部Ｏ１の周りに設けられたクラウン縁部１０とを有し、各部が予め一体に形成された一つの鋳造品（より詳しくはロストワックス精密鋳造品）から形成されている。鋳造品は、複雑な形状が容易に一体で成形できるので、生産性が向上する。

前記ヘッド本体１Ａを形成する金属材料は、特に限定されないが、好ましくはステンレス鋼、マルエージング鋼、純チタン又はチタン合金（例えばＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ）等のような鋳造に適した金属材料が望ましい。ただし、前記ヘッド本体１Ａは、鍛造により又は圧延材を曲げ加工等することにより作られても良いし、また２以上の部材を接合して作ることもできる。

前記第１の開口部Ｏ１は、本実施形態では、クラウン部４からはみ出すことなくその領域の中に収められている。これにより、クラウン縁部１０は、第１の開口部Ｏ１の周りを環状に連続してのびる。ただし、第１の開口部Ｏ１は、その一部がクラウン部４からサイド部６にはみ出して設けられても良い。また、第１の開口部Ｏ１の形状は特に限定されないが、本実施形態のように、クラウン部４の輪郭にほぼ沿うような滑らかな輪郭形状を有するものが望ましい。

前記第１の開口部Ｏ１は、本実施形態では厚さが小さいクラウン部材１Ｂで閉じられる。このため、その面積に依存してクラウン部４の重量を削減させ、ヘッド１の低重心化に寄与する。十分な低重心化を図るためには、第１の開口部Ｏ１の面積は、好ましくは４０cm²以上、より好ましくは５０cm²以上が望ましい。他方、第１の開口部Ｏ１の面積が大きくなると、クラウン部４の耐久性が悪化するおそれがあるので、好ましくは７５cm²以下、より好ましくは６５cm²以下が望ましい。ここで、第１の開口部Ｏ１の面積は、図２に示されるように、基準状態のヘッド１の平面視において、該開口部Ｏ１を水平面ＨＰに投影した平面の面積で計算されるものとする。

図５には、図４のＩ−Ｉ断面図が示される。本実施形態において、クラウン縁部１０は、クラウン部４の実質的な仕上がり面４ｏを有するクラウン主部１０ａと、前記仕上がり面４ｏからステップ状に凹んで設けられるとともに前記クラウン部材１Ｂの内面１Ｂｉかつ周縁部と重ねられてこれを支える受け部１０ｂとを含む。また、本実施形態では、前記主部１０ａと受け部１０ｂとの間に、前記受け部１０ｂに支えられたクラウン部材１Ｂの外周縁１Ｂｅに沿って小高さで立ち上がる凸部１０ｔが設けられている。

前記主部１０ａ、受け部１０ｂ及び凸部１０ｔは、いずれも第１の開口部Ｏ１の周りを環状に連続してのびるものとして設けられる。また、前記クラウン部４の仕上がり面４ｏとは、塗膜等を除いて、完成したヘッドの実質的な外表面であり、多少の研磨代などが見込まれた外表面とほぼ平行な面であっても良い。また、クラウン部材１Ｂの内面１Ｂｉは、該クラウン部材１Ｂの中空部ｉ側を向く面である。

また、前記クラウン縁部１０は、前記クラウン部材１Ｂの外周縁１Ｂｅに向き合う内周縁１０ａｅを有する。この内周縁１０ａｅは、クラウン部材１Ｂの輪郭形状とほぼ近似するが、それよりも僅かに大きな輪郭形状を持っている。従って、上方からクラウン部材１Ｂを受け部１０ｂに向けて嵌め込みできるとともに、受け部１０ｂで支持されたクラウン部材１Ｂの外周縁１Ｂｅと、前記内周縁１０ａｅとの間には、微小な間隙が形成される。この間隙は、後に接合される。

前記クラウン部４の耐久性及び鋳造性を確保するために、前記主部１０ａの厚さｔ１は、好ましくは０．４mm以上、より好ましくは０．６mm以上が好ましい。他方、該主部１０ａの厚さｔ１が大きくなると、クラウン部４の重量が大きくなる傾向があるので、前記厚さｔ１は、好ましくは０．９mm以下、より好ましくは０．８mm以下が望ましい。

前記受け部１０ｂは、前記主部１０ａの外面からのステップ量（凹み量）が最適化されることにより、その上で支持されるクラウン部材１Ｂと前記主部１０ａとの各外面を面一に仕上げるのに役立つ。これにより、後の研磨等による表面仕上げ工程を簡略化し、生産性を高めるのに役立つ。

クラウン部材１Ｂと重なり合う受け部１０ｂの幅ＲＷを小さくすることは、ヘッド１の低重心化を図る上で好ましい。他方、受け部１０ｂの幅ＲＷが小さすぎると、該受け部１０ｂにクラウン部材１Ｂを嵌め込んで固定する際、その支えが安定しない。従って、両部材１Ａ、１Ｂの位置決め精度が悪化し接合不良が生じやすくなる。このような観点より、特に限定はされないが、前記受け部１０ｂは、好ましくは１．０mm未満、より好ましくは０．３〜０．８mmの程度の小さい幅ＲＷで形成されるのが望ましい。

前記幅ＲＷは、第１の開口部Ｏ１の縁と直交する向きで測定される。この受け部１０ｂの幅ＲＷは、一定でも良いしまた変化するものでも良い。前記幅ＲＷが変化する場合、開口部Ｏ１に沿った長さで重み付けした平均幅が０．３〜０．８mmであることが望ましく、とりわけ前記幅の最大値が前記数値範囲を満たすことが望ましい。

また、図６に示されるように、受け部１０ｂは、前記第１の開口部Ｏ１の周りに間欠的に設けられても良い。この場合、接合強度の低下を防止するために、受け部１０ｂの第１の開口部Ｏ１に沿った合計長さが、該第１の開口部Ｏ１の全周長さの少なくとも３０％以上、より好ましくは５０％以上、さらに好ましくは７０％以上であるのが望ましい。

また、前記受け部１０ｂの厚さｔ２（図５に示す）は特に限定されないが、小さすぎるとクラウン部材１Ｂを嵌め込んで仮固定した際に破損や変形が生じるおそれがある。他方、受け部１０ｂの厚さｔ２が大きすぎると、クラウン部４の重量削減効果が低下する。このような観点より、前記厚さｔ２は、好ましくは０．５mm以上、より好ましくは０．６mm以上が望ましく、また上限に関しては、好ましくは０．８mm以下、より好ましくは０．７mm以下が望ましい。

前記凸部１０ｔは、クラウン部材１Ｂを受け部１０ｂに載せる際にガイド部材として役に立つ。また、凸部１０ｔは、仕上がり面４ｏから高さＴＨを有することにより、クラウン部材１Ｂを受け部１０ｂに載せた後も、該クラウン部材１Ｂの位置をより安定して保持できるので、精度良く両部材の位置決めが行われる。

特に限定はされないが、凸部１０ｔに上述の機能を実現させるためには、該凸部１０ｔの高さＴＨは、好ましくは０．８mm以上、より好ましくは１．０mm以上が望ましい。他方、該凸部１０ｔの高さＴＨが大きすぎると、後にこれを研磨等によって除去するのに多くの手間を要するので、前記高さＴＨは、好ましくは１．８mm以下、より好ましくは１．５mm以下が望ましい。また、同様の観点より、凸部１０ｔの幅ＴＷは、好ましくは０．６mm以上、より好ましくは０．７mm以上が望ましく、また上限に関しては、好ましくは１．２mm以下、より好ましくは１．０mm以下が望ましい。なお凸部１０ｔは、第１の開口部Ｏ１の周りに間欠的に設けられても良いのは言うまでもない（図示省略）。

また、本実施形態のヘッド本体１Ａは、図７及びそのクラウン部分のＡ−Ａ断面図である図８に示されるように、先ず、前記第１の開口部Ｏ１が設けられていないヘッド本体の一次成形品１Ａｍとして鋳造成型される。前記一次成形品１Ａｍが設けられていない点でヘッド本体１Ａと異なっているが、その他の構造については実質的に同一である。また、第１の開口部Ｏ１が設けられていないとは、前記第１の開口部Ｏ１が全く設けられていない態様の他、第１の開口部Ｏ１よりも小さい仮の開口部Ｏｍが設けられている態様を含む。

しかる後、レーザー加工により前記ヘッド本体の一次成形品１Ａｍに前記第１の開口部Ｏ１を形成することにより、ヘッド本体１Ａが準備（製造）される。レーザー加工では、図８に示されるように、例えばヘッドの外方から前記凸部１０ｔの内周から所定の距離を隔てた位置に沿ってレーザービームＬＢが順次照射される。これにより、図９に示されるように、幅ＲＷの受け部１０ｂを残して第１の開口部Ｏ１がくり抜かれる。幅ＲＷが非常に小さい受け部１０ｂを鋳造だけで成形しようとすると、湯流れの問題で正確な形状が得られない傾向があるが、本実施形態のように鋳造成形の後にエネルギー密度の高いレーザービームを用いたレーザー加工を施すことにより、第１の開口部Ｏ１とともに幅ＲＷの小さい受け部１０ｂを精度良く形成できる。

また、ヘッド本体１Ａの前記第２の開口部Ｏ２は、前記ソール主部５Ａの前縁５Ａｅと、クラウン縁部１０の前縁１０ｅと、これらの間をトウ側及びヒール側で継ぐ前記サイド主部６Ａの前縁６Ａｅと区画される。これらは、実質的に鋳造によって形成される。

本実施形態において、前記フェース部材１Ｃは、図３及び図４に示されるように、フェース２を形成する基部１２と、前記フェース２の縁２ａないし２ｄの少なくとも一部から長さＦＬでバックフェースＢＦ側にのびる延長部１３とを一体に有する。このような基部１２と延長部１３とは、溶接ではなく、プレス等による曲げ加工、鋳造又は鍛造等によって一体に構成されている。

フェース部材１Ｃを形成する材料としては、特に限定されるわけではないが、好ましくは、チタン合金、とりわけＴｉ−１５Ｖ−３Ｃｒ−３Ａｌ−３Ｓｎ、Ｔｉ−２２Ｖ−４Ａｌ（ＤＡＴ５１）、Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ、Ｔｉ−１３Ｖ−１１Ｃｒ−３Ａｌ又はＴｉ−４．５Ａｌ−２Ｍｏ−１．６Ｖ−０．５Ｆｅなどが好適である。

前記基部１２は、本例では前記フェース２の実質的な全域を含んで構成される。基部１２の厚さ、即ちフェース部３の厚さｔ４は、特に限定されないが、好ましくは３．００mm以上、より好ましくは３．０５mm以上、さらに好ましくは３．１０mm以上が望ましい。他方、フェース部３の厚さｔ４が大きくなると重心距離ＧＬが小さくなり、また慣性モーメントも小さくなる傾向がある。このような観点より、前記厚さｔ４は、好ましくは３．４０mm以下、より好ましくは３．３５mm以下、さらに好ましくは３．３０mm以下が望ましい。本実施形態では、フェース部３の厚さｔ４は実質的に一定のものが示されるが、各部で厚さが変化する態様を含む。

また前記延長部１３は、本実施形態では、クラウン部３の前側（フェース部３側）を形成するクラウン延長部１３ａと、ソール部４の前側を形成するソール延長部１３ｂと、サイド部５のトウ側部分において前側を形成するトウ延長部１３ｃと、前記サイド部５のヒール側部分においてその前側を形成するヒール延長部１３ｄとを含み、かつ、ホーゼル部７に面する部分は、凹状に切り欠かれている。これにより、フェース部材１Ｃは、全体視がほぼお椀状で形成されている。

また、本実施形態において、フェース部材１Ｃは、前記ヘッド本体１Ａの第２の開口部Ｏ２に溶接によって接合される。具体的には、各延長部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ及び１３ｄは、それぞれヘッド本体１Ａのクラウン縁部１０、ソール主部５Ａ、トウ側のサイド主部６Ａ及びヒール側のサイド主部６Ａと突き合わされて溶接固着される。この際、ヘッド本体１Ａの前記第２の開口部Ｏ２には、図４に示されるように、フェース部材１Ｃを差し込みにより仮保持可能な突起１７等を設けておくことが望ましい。これによって、溶接時の両部材１Ａ及び１Ｃの位置決めが簡単かつ安定して行え、作業性が向上する。

前記溶接は、種々の方法が採用できるが、本実施形態では溶接部の周囲への熱影響が非常に少ないレーザー溶接が用いられる。なおレーザー溶接については、後に詳しく述べる。

本実施形態のフェース部材１Ｃは、延長部１３が設けられることによって、ヘッド本体１Ａとの溶接が、フェース２の縁からヘッド後方へ遠ざけられた位置で行われるので、良好な溶接作業性が得られる。また、中空部ｉ側で残存する溶接ビード１５（図３に示す）は、フェース２からバックフェースＢＦ側に離れた位置に残る。もし、フェース２の縁２ａないし２ｅの付近に溶接ビードが残存すると、フェース部３の剛性が高められていまいヘッド反発性が低下する不具合がある。

以上のような観点より、延長部１３のヘッド前後方向の長さＦＬは、好ましくは３mm以上、さらに好ましくは５mm以上とするのが望ましい。他方、前記延長部１３の長さＦＬが大きすぎると、生産性を低下させるおそれがある。かかる観点より、延長部１３の前記長さＦＬは好ましくは３０mm以下、特に好ましくは２０mm以下、さらに好ましくは１５mm以下が望ましい。なお、延長部１３は、本実施形態のように環状に連続する必要はなく、フェース２の縁の一部に設けられていれば前記効果を奏し得る。

本実施形態において、前記クラウン部材１Ｂは、圧延材Ｍから形成され、かつ、図２に示されるように、その圧延方向Ｋがヘッド前後方向Ｙに対して２０度以下になるように配されている。

本明細書において、圧延材とは、図１０に示されるように、回転する一対のロールＲ、Ｒ間に金属素材を摩擦によって噛み込ませる工程を少なくとも１回、好ましくは複数回繰り返すことにより、厚さないし断面積を減じる圧延加工を経て製造された材料Ｍとする。従って、圧延加工の前に、例えば金属材料の鋳造、鍛造、研削工程等が行われていても良いし、また圧延工程の後にプレス曲げ、打ち抜き又は切削工程、さらには必要により熱処理工程等が行われても良い。

また、前記圧延方向Ｋとは、図１０に示されるように、圧延材Ｍが圧延加工される方向（圧延材の面に沿いかつロールＲの軸方向と直角な方向）とする。圧延材Ｍの結晶粒は圧延方向Ｋに沿って成長するので、該結晶粒は圧延方向Ｋに沿って長くなる。従って、圧延方向Ｋは、クラウン部材１Ｂの結晶組織を光学又は電子顕微鏡で観察し、結晶粒の長手方向を調べることにより特定できる。また、本明細書では、前記圧延方向は、前記基準状態において、クラウン部材１Ｂを水平面ＨＰに投影し、その投影輪郭を得、該投影輪郭の面積重心の位置において特定される。

また、ヘッド前後方向Ｙとは、図２に示されるように、基準状態におけるヘッド１の平面視において、ヘッドの重心Ｇからフェース２に下ろした垂線Ｎを水平面ＨＰに投影した方向とする。

また、ヘッド前後方向Ｙに対する前記圧延材の圧延方向Ｋの角度θは、図２に示されるように、前記圧延方向Ｋを前記水平面ＨＰに投影し、その投影された圧延方向Ｋと前記ヘッド前後方向Ｙとのなす角度θとして測定される。

前記圧延材Ｍは、圧延方向Ｋに沿ったヤング率が、圧延材の面内かつそれと直交する方向（以下、「圧延直角方向」ということがある。）に沿ったヤング率に比べて大きくなる。即ち、直交異方性を持つ。一方で、フェース部３に連なるクラウン部４においては、打球時にヘッド前後方向Ｙに大きな応力が発生する。そこで、前記圧延材Ｍからなるクラウン部材１Ｂをその圧延方向Ｋがヘッド前後方向Ｙに対してほぼ平行、即ち２０度以下の角度θで配置することにより、打球時のクラウン部４のひずみが抑えられる。これによって、クラウン部材１Ｂの耐久性が向上する他、ヘッド１の反発性が向上しうる。

また、実質的にトウ−ヒール方向に沿う圧延直角方向では、クラウン部材１Ｂのヤング率は相対的に小さくなる。このため、本発明のヘッド１は、前記圧延材Ｍのトウ−ヒール方向の柔軟な変形により打球時の衝撃を緩和して、良好な打球感を提供する。

さらに、クラウン部材１Ｂに従来に比してより厚さが小さい材料を用いることができる。これは、ヘッド１の低重心化等が容易に図られ、ひいては打球の打ち出し角を大きくして飛距離の増大が期待される。

このような作用は、ソール部５においても同様に得られるので、クラウン部４とともに、又はソール部５だけに前記圧延材Ｍが用いられても良い。

また、前記角度θは、２０度以下に定められるが、より好ましくは１０度以下、さらに好ましくは５度以下が良い。これによって、前記効果がさらに高められる。

前記圧延材Ｍは、所定の圧下率で圧延される。前記圧下率とは、圧延加工前の材料厚さをｈ１、圧延加工後の材料厚さをｈ２とするとき、下式（１）によって与えられる圧延の度合いを示すパラメータである。
圧下率［％］＝｛（ｈ１−ｈ２）／ｈ１｝×１００ …（１）

圧下率が小さすぎると、圧延材に転位密度を増すことができず加工硬化による引張強度の向上やヤング率の異方性などが十分に得られない傾向がある。このため、好ましくは圧延加工の圧下率を２０％以上、より好ましくは２５％以上、さらに好ましくは ３０％以上とするのが望ましい。他方、圧下率が大きすぎると、材料の強度向上という観点では特に問題はないが、大きな加工設備が必要となるため、生産性やコストが悪化しやすい。このため、圧下率は、好ましくは５０％以下、より好ましくは４５％以下、さらに好ましくは４０％以下が望ましい。

とりわけ、前記圧延方向のヤング率Ｅ１と圧延直角方向のヤング率Ｅ２との比（Ｅ１／Ｅ２）が１．０よりも大、好ましくは１．１０以上、さらに好ましくは１．１５ 以上となるように、圧下率を調節するのが望ましい。

また、圧延加工において、その圧延回数（ロールＲを通過した回数）は、圧下率との関係において定められる。即ち、圧延回数が少ない場合、１回の圧延加工における圧下率が大きくならざるを得ず、材料に割れ等の欠陥が導入されやすくなる。逆に圧延回数が多すぎると、生産性が悪化しやすい。このような観点より、前記圧延回数は、好ましくは３回以上、より好ましくは４回以上が望ましく、また、上限に関しては好ましくは ８回以下、より好ましくは７回以下が望ましい。

また、前記圧延材は、特に加熱されていない材料を圧延加工した冷間圧延加工品又は加熱した材料を圧延加工した熱間圧延加工品のいずれでも良いが、生産性の観点より、冷間圧延加工品が望ましい。

また、前記圧延材Ｍとしては、例えばチタン合金、とりわけＴｉ−１５Ｖ−３Ｃｒ−３Ａｌ−３ＳｎやＴｉ−４．５Ａｌ−３Ｖ−２Ｍｏ−２Ｆｅ（ＳＰ７００）のような比強度が大きくかつ冷間での圧延加工性に優れたβチタン合金が好適である。

圧延材Ｍからクラウン部材１Ｂを作るための具体的な工程としては、図１１（Ａ）に示されるように、例えば圧延材Ｍから、プレス等にて所定形状のクラウン用部品１ＢＰが打ち抜き加工される。この際、クラウン用部品１ＢＰは、そのヘッド前後方向と前記圧延方向Ｋとの相対関係が考慮されて打ち抜かれる。しかる後、図１１（Ｂ）に示されるように、クラウン用部品１ＢＰは、例えば一対の雄型Ｄ１及び雌型Ｄ２でプレスされ、必要により端部が切削等されて輪郭形状が整えられる。これにより、図４に示されるように、ヘッド前後方向及びトウ−ヒール方向にそれぞれ曲率半径ＲＬ、ＲＨで外方に向かって滑らかに凸となる三次元に湾曲したクラウン部材１Ｂが形成される。

また、図１２に示されるように、前記クラウン部材１Ｂは、相対的なものとして、厚さｔ３ｏが大きい周縁部１Ｂｏと、該周縁部１Ｂｏよりも小さい厚さｔ３ｉを有する中央部１Ｂｉとを含む。本実施形態では、クラウン部材１Ｂの外面を実質的に滑らかな平滑面で形成し、内面１Ｂｉの中央部を凹ませることによって、前記中央部１Ｂｉが設けられている。このようなクラウン部材１Ｂは、例えば圧延後にプレス又は切削加工を施すことで製造される。

前記周縁部１Ｂｏは、本実施形態ではクラウン部材１Ｂの外周縁１Ｂｅを含んでほぼ一定の幅ＺＲで環状に形成されている。前記幅ＺＲは、例えば３〜１０mm程度が望ましい。また、前記周縁部１Ｂｏの厚さｔ３ｏは、特に限定されないが、大きすぎるとクラウン部４の重量が大きくなってヘッドの重心Ｇが高くなる傾向がある。他方、この部分は、ヘッド本体１Ａと接合されるので、小さすぎると接合部の耐久性を低下させる傾向がある。このような観点より、前記厚さｔ３ｏは、好ましくは０．４０mm以上、さらに好ましくは０．６０mm以上が望ましく、上限に関しては、好ましくは０．９０mm以下、より好ましくは０．８０mm以下が望ましい。

また、この周縁部１Ｂｏの厚さｔ３ｏと、前記クラウン主部１０ａの厚さｔ１との比（ｔ１／ｔ３ｏ）は、好ましくは０．７以上、より好ましくは０．８以上、さらに好ましくは０．９以上が望ましく、また上限に関しては、好ましくは１．３以下、より好ましくは１．２以下、さらに好ましくは１．１以下が望ましい。このように、クラウン部材１Ｂの周縁部１Ｂｏの厚さｔ３ｏは、前記クラウン主部１０ａの厚さｔ１と近似させるのが望ましい。両部材を接合する際、各厚さｔ１、ｔ３ｏが異なると、その熱容量などの差に基づき、溶接時に一方に過度の溶け込み等が生じるおそれがあり、ひいては接合不良等が生じやすくなる。また、接合後に段差等が生じやすくなり、後の研磨工程等に多くの手間を必要とするので好ましくない。

また、前記中央部１Ｂｉの厚さｔ３ｉは、特に限定されないが、周縁部１Ｂｏの厚さｔ３ｏと同様の観点より、好ましくは、０．３mm以上、より好ましくは０．３５mm以上が望ましく、また上限に関しては、好ましくは０．６mm以下、より好ましくは０．５０mm以下が望ましい。本実施形態の中央部１Ｂｉは、その厚さが周縁部１Ｂｏ側から中央部に側に向かって滑らかに減少している。このため、応力集中などが生じにくく、耐久性が向上する。

また、この中央部１Ｂｉの厚さｔ３ｉと前記主部１０ａの厚さｔ１との比（ｔ１／ｔ３ｉ）は、１．２〜２．０が望ましい。

さらに、この中央部１Ｂｉの厚さｔ３ｉと周縁部１Ｂｏの厚さｔ３ｏとの比（ｔ３ｏ／ｔ３ｉ）は、１．２〜２．０程度が望ましい。

また、クラウン部材１Ｂの全体の平均厚さｔａは、好ましくは０．３５mm以上、より好ましくは０．４０mm以上が望ましく、上限に関しては、好ましくは０．８５mm以下、より好ましくは０．８０mm以下、さらに好ましくは０．７０mm以下が望ましい。なお前記平均厚さｔａは、各部の厚さが有する面積を考慮して、該面積で重み付けして平均したもので、下式（２）で与えられる。
ｔａ＝Σ（ｔ３ａ・Ｓａ）／ΣＳａ （ａ＝１，２…） …（２）
ここで、ｔ３ａはクラウン部材の任意の領域ａの実厚さ、Ｓａは、前記領域ａが占める面積とする。

該平均厚さｔａと前記主部１０ａの厚さｔ１との比（ｔ１／ｔａ）は、耐久性とヘッド上部の軽量化という観点より、好ましくは１．１以上、より好ましくは１．２以上、さらに好ましくは１．３以上が望ましく、また上限に関しては、好ましくは１．８以下、より好ましくは１．６以下、さらに好ましくは１．５以下が望ましい。

次に、前記クラウン部材１Ｂとヘッド本体１Ａとの接合方法について述べる。
図１３（Ａ）に示されるように、ヘッド本体１Ａの凸部１０ｔで囲まれた領域の中に、前記クラウン部材１Ｂが嵌め込まれる。これにより、クラウン部材１Ｂの内面１Ｂｉかつ周縁部１Ｂｏが、前記受け部１０ｂの上に載せられかつ保持される。両部材１Ａ及び１Ｂの位置決め（例えば両部材の外面が実質的に整一すること）が正しく行われるように、受け部１０ｂの外面及びクラウン部材１Ｂの内面１Ｂｉは予め正確に加工されている。

次に、図１３（Ｂ）に示されるように、ヘッド１の外面側から、クラウン部材１Ｂの外周縁１Ｂｅと、前記ヘッド本体の主部１０ａの内周面１０ａｅ（ヘッド本体１Ａの凸部１０ｔの内周面を含む）との間をレーザー溶接によって接合する工程が行われる。本実施形態ではクラウン部４の重量を削減するために、上述のように非常に幅ＲＷの小さい受け部１０ｂが用いられる。また、クラウン部材１Ｂにも、厚さが非常に小さい圧延材が用いられている。このように、幅や厚さが非常に小さな部材同士を接合する場合、プラズマ溶接等を行うと、その熱の影響が溶接部の周囲に広範囲に及んでしまい、クラウン部材１Ｂに孔が開いたり又は変形したりする等の問題がある。また、溶接時間が大きくなると、接合部周辺に金属組織の変成等が生じやすい。

そこで、本実施形態では、ヘッド本体１Ａとクラウン部材１Ｂとの接合にはレーザー溶接が用いられる。該レーザー溶接は、非常に小さい範囲にピンポイントで、密度の高い熱エネルギーを照射できるので、短時間で溶接可能である。これは、周囲組織の変成や変形等のような熱影響を最小限に抑え、ひいては上述のような容積の小さい部材１Ａ、１Ｂ同士であっても確実に接合できる。

また、レーザー溶接では、図１３（Ｂ）に示されるように、ヘッド本体１Ａとクラウン部材１Ｂとの隙間にレーザービームＬＢを精度良く照射できる。レーザービームＬＢが照射されることにより、前記各部材１Ａ、１Ｂは互いに溶け込み合い、これらが固化することで接合される。特にレーザー溶接では、局部的に非常に深い溶け込みが得られるので、図１３（Ｃ）に示されるように、受け部１０ｂに達する深い接合ビード１９が得られる。これにより、周囲の熱損傷を最小限に抑えつつより高い接合強度を得ることができる。

また、図１３（Ｃ）に示されるように、溶融した金属は、抵抗の少ないヘッド本体１Ａの受け部１０ｂとクラウン部材１Ｂの内面１Ｂｉとの界面にも流れ込む、この際、ヘッド本体１Ａの受け部１０ｂの巾ＲＷを小さくしているので、界面の実質的全域に溶接ビード１９が形成される。これにより、強固な結合作用が得られ、非常に高い接合強度が得られる。もし、前記受け部１０ｂの幅ＲＷが０．８mmよりも大になると、図１４に示されるように、溶融金属が固化した溶接ビード１９が、受け部１０ｂとクラウン部材１Ｂとの間を全て満たすことができず、ボールの繰り返し打球により、界面２０からクラック等が成長し、接合部の破損等を招きやすくなる。

また、レーザー溶接は、周囲への熱影響を最小限に抑え得るが、その一部はヘッド本体１Ａの主部１０ａ側にも伝達される。この際、前記凸部１０ｔは、その熱量の一部を吸い上げてヘッド外部に放出させる。従って、凸部１０ｔは、主部１０ａへの熱影響を最小限に抑える放熱用の部材としても機能する。

前記レーザー溶接には、例えば炭酸ガスを用いた炭酸ガスレーザーや、ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）レーザーが好適である。とりわけ、容易に高出力かつ密エネルギー密度が高いレーザーが得られる点でＹＡＧレーザーが好適である。

また、前記レーザー溶接は、例えば大気中、不活性ガス雰囲気中又は真空中など種々の環境で行うことができるので、電子ビーム溶接のように真空チャンバーを必須としない点でも好ましい。

なおヘッド本体１Ａに設けられた前記凸部１０ｔは、クラウン部材１Ｂの溶接後、そのままヘッド１に残存させることもできる。しかし、クラウン部４の重量増加を招くおそれがあるので、前記レーザー溶接後、凸部１０ｔを取り除く工程をさらに行うことが望ましい。この工程は、例えば前記凸部１０ｔを機械加工で切除することで容易に行える。これにより、クラウン部４を凸凹のない滑らかな凸曲面で形成でき、その美感を向上させ得る。

図１５には、本発明の他の実施形態が示される。
（Ａ）のものは、クラウン部材１Ｂが、バックフェースＢＦ側に向かって凸となるほぼ横Ｖ字状のものが示される。これにより、クラウン部材１Ｂは、相対的なものとして、フェース２の上縁２ａまでのヘッド前後方向の距離が大きい中央部１Ｂｃと、その両側に設けられたフェース２の上縁２ａまでのヘッド前後方向の距離が小さいトウ側部１Ｂｔ及びヒール側部１Ｂｈとを含む。このようなクラウン部材１Ｂは、打球時の衝撃応力が最も大きい中央部１Ｂｃがフェース２から最も離れているため、優れた耐久性を発揮できる。

同図（Ｂ）の態様では、（Ａ）の態様とは逆に、相対的なものとして、フェース２の上縁２ａまでのヘッド前後方向の距離が最も小さい中央部１Ｂｃと、その両側に設けられたフェース２の上縁２ａまでのヘッド前後方向の距離が大きいトウ側部１Ｂｔ及びヒール側部１Ｂｈとを含む。このようなヘッド１は、クラウン部４のトウ側及びヒール側の重量が相対的に大きくなるため、ヘッドの重心Ｇを通る垂直軸周りの慣性モーメントを増大することができる。よって、打球の方向性に優れる。

さらに同図（Ｃ）の態様では、複数個のクラウン部材１Ｂが設けられたヘッド１が示されている。この例では２個であるが、３個以上でも良い。

以上、本発明の実施形態について、ウッド型のゴルフクラブヘッドを例に挙げ説明したが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、アイアン型、ユーティリティ型又はパター型など種々のゴルフクラブヘッドに適用される。また、圧延材は、クラウン部のみならず、ソール部５の一部に配されても良い。

本発明の効果を確認するために、表１の仕様に基づき、ウッド型のゴルフクラブヘッドを製造した。共通仕様などは以下の通りである。
ロフト角：１１．０度
ライ角：５７．５度
ヘッド本体の材料：Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ
クラウン部材の材料：Ｔｉ−１５Ｖ−３Ｃｒ−３Ａｌ−３Ｓｎ
フェース部材の材料：Ｔｉ−５．５Ａｌ−１Ｆｅ
フェース部の厚さ：３．２mm

また、各例のヘッド本体は、先ず上記チタン合金のインゴットを溶解し、ロストワックス精密鋳造法によって図７に示したようなヘッド本体の一次成形品を作り、その後、そのクラウン部にレーザー加工にて第１の開口部を形成することにより準備された。

また、クラウン部材は、上記チタン合金の圧延材をプレスし、ヘッド外方に凸となる湾曲を有するものとして準備され、ヘッド本体の第１の開口部にレーザー溶接にて固着させた。

また、フェース部材は、上記チタン合金を熱間鍛造して図４に示されるようなほぼお椀状に形成され、炭酸ガスレーザー溶接によりヘッド本体に固着された。
テストの方法は次の通りである。

＜反発性能＞
Ｕ．Ｓ．Ｇ．Ａ．の Procedure for Measuring the Velocity Ratio of a Club Head for Conformance to Rule 4-1e, Revision 2 (February 8, 1999)に準拠して反発係数を求めた。そして、実施例１の反発係数を１００とする指数で表示した。数値が大きいほど良好である。

＜耐久性＞
各供試ヘッドにＦＲＰ製の同一のシャフト（ＳＲＩスポーツ株式会社製のＶ−２５、フレックスＸ）を装着し４５インチのウッド型ゴルフクラブを試作した。そして、上記各クラブをミヤマエ社製のスイングロボットに取り付け、フェースの中心かつヘッドスピード５４ｍ／ｓでゴルフボールを繰り返し打撃した。そして、ヘッドに損傷が生じるまでの打球数を調べた。

＜打球感＞
１０名のゴルファー（ハンデイキャップ１０〜１５）が、前記各ウッド型ゴルフクラブヘッドで、市販の３ピースゴルフボール（ＳＲＩスポーツ（株）製の「Ｈｉ−ＢＲＩＤ ｅｖｅｒｉｏ」）をそれぞれ５球ずつ打撃し、それぞれの打球感を下記基準の５点法で官能評価した。
５点：打球感が非常に柔らかい
４点：打球感がやや柔らかい
３点：普通
２点：打球感がやや硬い
１点：打球感が非常に硬い
そして、１０名の平均値で評価が行われた。数値が大きいほど良好である。
表１にテストの結果等を示す。

テストの結果、実施例のヘッドは、優れた反発性能、耐久性及び打球感を有していることが確認できた。

本実施形態のゴルフクラブヘッドの斜視図である。 その平面図である。 図２のＸ−Ｘ拡大断面図である。 組立前のヘッドの分解斜視図である。 図４のＩ−Ｉ断面図である。 ヘッド本体の他の実施形態を示す平面図である。 ヘッド本体の一次成形品を示す斜視図である。 そのＡ−Ａ断面図である。 開口部を形成した図７のＡ−Ａ断面図である。 圧延材を説明する略図である。 （Ａ）は圧延材からクラウン部材を部品取りする例を示す平面図、（Ｂ）はそれを曲げ加工する断面図である。 クラウン部材の拡大斜視図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、ヘッド本体とクラウン部材との溶接工程を説明する部分断面図である。 ヘッド本体とクラウン部材との他の接合状態を示す断面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、ヘッド本体とクラウン部材との他の実施形態を示す平面図である。

符号の説明

１ ゴルフクラブヘッド
１Ａ ヘッド本体
１Ｂ クラウン部材
１Ｂｏ クラウン部材の周縁部
１Ｂｉ クラウン部材の中央部
１Ｃ フェース部材
２ フェース
３ フェース部
４ クラウン部
５ ソール部
６ サイド部
Ｏ１ 第１の開口部
Ｏ２ 第２の開口部
Ｍ 圧延材
Ｋ 圧延方向
Ｙ ヘッド前後方向

Claims (5)

1. ボールを打球するフェースを有した中空構造のゴルフクラブヘッドであって、
   前記フェースの上縁に連なりヘッド上面をなすクラウン部又は前記フェースの下縁に連なりヘッド底面をなすソール部の少なくとも一部に、金属材料からなる圧延材が用いられ、かつ
   前記圧延材は、その圧延方向がヘッド前後方向に対して２０度以下の角度で配されていることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
2. 前記圧延材の厚さが０．３〜０．９mmである請求項１記載のゴルフクラブヘッド。
3. 前記ゴルフクラブヘッドは、前記クラウン部に開口部が設けられた金属製かつ鋳造品からなるヘッド本体と、
   前記圧延材からなりかつ前記ヘッド本体に固着されることにより前記開口部を閉じるクラウン部材とを含む請求項２記載のゴルフクラブヘッド。
4. 前記クラウン部材は、周縁部と、該周縁部よりも厚さが小さい中央部とを含む請求項３記載のゴルフクラブヘッド。
5. 前記ヘッド本体は、前記クラウン部かつ前記開口部の周りに、前記クラウン部材の前記周縁部と実質的に同じ厚さの主部を有する請求項３又は４記載のゴルフクラブヘッド。

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