WO2004078277A1

WO2004078277A1 - ゴルフクラブヘッド

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Publication number: WO2004078277A1
Application number: PCT/JP2004/005507
Authority: WO
Inventors: Takeo Soda; Tetsuo Shimizu; Toshiyuki Kobayashi; Haruo Kawase; Yasushi Sasaki
Original assignee: Maruman & Co Ltd
Current assignee: Maruman & Co Ltd
Priority date: 2003-06-18
Filing date: 2004-04-16
Publication date: 2004-09-16
Anticipated expiration: 2005-12-18
Also published as: JPWO2004078277A1; TW200507912A; CN1826156A; JP4020927B2

Abstract

フェース部材の背面に、アークハイト値0.30～0.80mmAというハードなピーニング処理を施し、フェース部材の背面に大きな圧縮応力を残留させる。これにより、ボールの打撃時にフェース背面に発生する最大応力が低下し、フェース部の疲労、破壊、変形を防止する効果が得られる。ピーニングに用いるショット材は直径1～3mmの球形のものが好適である。本発明により、ゴルフクラブヘッドのフェース部は薄肉にすることが可能となり、これを利用して、ゴルフクラブヘッドの反発性の向上、慣性モーメントの増大更に重心位置の最適化を図ることができる。その結果、飛距離、方向性とも優れるゴルフクラブを提供することが可能となる。

Description

明細ゴルフクラブへッド技術分野

本発明は金属製のゴルフクラブへッドに関する。背景技術

従来、ゴルフクラブヘッドの内面に、ピ一ニング処理を施すことで、スケール除去と応力残留による疲労強度の向上を図ることが出来ると考えられてきた。例えば、日本国特開 2003-10366号公報等に記載されている。

しかし、本発明者らの研究によれば、単にピーニング処理を施しても効果が得られない場合が多く、条件によっては逆に疲労破壊の原因になることが判明した。具体的には、アークハイ卜値 0. 3mmA未満の一般的なショヅ卜ピ一ニング処理を行った場合は、疲労強度の向上が見られなかった。また、ピーニングにより表面に傷がつく場合が判明し、これが疲労破壊の発端になるおそれが予測された。

また、ピーニングによって部材に好ましくない変形を生じたり、ピ一ニングによる微細な傷が疲労破壊を起こすおそれも判明した。アークハイ卜値 0. 8mmAを超えるハ —ドなショッ卜ピーニングを行った場合は、ピ一ニングによって部材が大きく変形してしまい、ゴルフクラブへッドの機能や美観を損ねるなど、事実上ゴルフクラブの製造が困難であった。

本発明は、斯かる実情に鑑み、ピーニング処理によるフェース部の疲労、破壊、変形を防止効果を実効あるものとし、より薄肉で反発性が高く、慣性モ一メン卜が大きく、飛距離、方向性とも優れるゴルフクラブへッドを提供することを課題とする。発明の開示

本発明は、フヱ一スの背面にアークハイ卜値 0. 3mmA以上 0. 8mmA未満のハードピ一二ング処理されたことを特とするゴルフクラブへッドにかかるものである。固体のショッ卜材を用いたショッ卜ピーニングの場合は、ショッ卜材は角の無い形状のものを用いるべきであり、直径 1〜3mmの球体が理想的である。ショットピーニング法以外では、レーザーピーニング法も好適である。ピーニング処理は、最低限フヱース背面の中央部にピー二ング処理を施すベきである。

上記手.段によれば、以下のような作用が得られる。

1 、フェース背面にアークハイ卜値 0. 3mmA以上のハ一ドなピ一ニング処理を行うため、フ Iース背面部に大きな圧縮応力が残留する。

2、ショッ卜ピーニングの場合は、角の無い形状を有するショッ卜材を用いるため、ピーニング処理によつて表面に傷がつくことを防止できる。

3、材料表面には圧延その他の加工時に生じた筋状の微細傷があるが、ピーニング処理により、この筋状の微細傷が消える。但し、ショットピ一ニングの場合はショッ卜材が直径〜 3mmの場合である。

4、アークハイト値 0. 8mmA未満としたため、ピーニングによって生じる部材の変形を抑えられる。ピーニング処理をフェース中央部のみに限定することで, 更に部材の変形を最小に抑えられる。

ゴルフクラブのフェース部は、打撃時にその背面に大きな引張応力が働くところ, 上記 1の通り本発明のゴルフクラブへッドはフェース背面に圧縮応力が残留しているため、引張応力が圧縮応力に相殺されて打撃時に生じる応力が小さくなる。更に、上記 3の通り材料がそもそも有している表面の微細傷を消し、疲労破壊の発端となりうる要素を消している。これらにより、本発明のゴルフクラブへッドは極めて疲労強度が高く、加えて打撃による永久変形を生じにくいものとなる。しかし、ピ一ニングにより新たな微細傷を作っては逆効果となりかねない。そこで、上記 2の通り、微細傷を作るおそれのあるショッ卜ピーニングの場合は、角の無いのショット材、理想的には球体のショット材を用いて、これを防止している。

本発明を利用すれば、ゴルフクラプへッドを一層薄肉にすることができ、これを利用して反発性の向上、慣性モーメン卜の増大更に重心位置の適切化を図ることが可能となる。図面の簡単な説明

図 1、図 2は、いずれも本発明を適用するに好適なゥッドへッドの一例の斜視図であり、符号 1はフ; c—ス、符号 2はへッド本体を示す。なお、以下全ての図においてこれらの符号は共通である。

図 3は、本発明を適用するに好適なアイアンへッドの一例の斜視図である。図 4は、本発明を適用するに好適なゥッドへッドの更に他の例であって、フエ一スの上下から後方に延びる延出部を有する例の斜視図である。

図 5は、本発明を適用するに好適なアイアンへッドの更に他の例であって、フエ一スの上下から後方に延びる延出部を有するの例の余斗視図である。

図 6は、本発明の効果を検証するために用いた試験用へッド本体 2 - Tと試験用フェース 1—Tの正面図である。

図 7は、ボール打撃試験におけるアークハイ卜値とフ: L—ス破壊に至る打数の関係を示すグラフである。

図 8は、ボール打撃試験におけるアークハイ卜値と 1000打後のフェースの凹み変形量の関係を示すグラフである。

図 9は、ショットピ一ニングの一般的説明図であって、ショット材 3とワーク 4 の衝突状態を示す図である。本発明においてショッ卜ピーニングを実施する場合、ヮーク 4はフェース 1に該当する。発明を実施するための最良の形態

まず、ピーニング処理の一般的効果について、ショットピーニングの場合で説明する。ショッ卜ピーニングは、図 9に示す通りショット材 3の衝突によってワーク 4 の表面付近を局部的に変形する。ショット材 3と衝突を多数繰り返すことで、ワーク 4の衝突面付近にはワーク 4の肉厚方向及び衝突面方向に圧縮応力が残留することとなる。この結果、ワーク 4の衝突面方向に生じる応力は、おおよそ衝突面の表面側が大きく、内側ほど小さいという分布になる。詳細に見ると残留応力が最大となるのは表面ではなく、表面より僅かに内側になるが、これについては後に詳述する。他のピ —ニング方法も、ほぼ同様な応力を残留させる。

本発明のゴルフクラブを製造する場合の概要にっ、て説明する。本発明はあらゆる形状、構造のゴルフクラブへッドに適用可能であるが、図〜 5に示すような一又は二以上の部 'からなるへッド本体 2にフ: Lース 1 を接合する構造のゴルフクラブへッドが好適である。ピーニング処理を施すフェース背面を有するフェース 1がへッド本体 2とは別部 'になるため、ピーニング処理が容易だからである。更に、フエ一ス 1に高強度な材料を ί采用し、本発明の効果とあわせ、より一層の高強度化を図ることも可能である。

フ I—ス 1 とへッド本体 2を接合する工程は、ピーニング処理を行った後にするのが好適である。前述のとおりフヱース単体の状態でピーニング処理することが出来るために処理がしゃすいからである。また、不要な部分にピーニング処理がなされ、不要な変形してしまうことも防止できる。もっとも、フェース 1 とヘッド本体 2を接合する工程をピーニング処理の前に行うことも可能である。例えば、へッド本体 2の —部に開口部を設け、該開口部を通じて処理を行う方法がある。但し、へッド本体 2 の構造が複維になりがちである。一方、ゴルフクラブへッドで最も一般的な接合である溶接の熱によつて本発明の効果が失われる可能性を排除できる効果もあり、他の要素との兼ね合いを考慮して選択すべきである。

熱による本発明の効果の消失のおそれについて、及びフェース 1 とへッド本体 2 の接合について説明する。金属材料は温度によって組織が変化することが知られており、熱処理はこれを利用したものである。組織が変化してしまえば、残留した応力は消失してしまう。残留応力が失われる温度としては、金属材料の再結晶化温度が目安と考えられる。従って、ピーニング処理の効果を必要とする部分が再結晶化温度以上にならないようにしなければならない。再結晶化温度は金属の種類によつて異なるが、ゴルフクラブへッドに使用されるステンレス鋼、マルエージング鋼、チタン合金の場合は、およそ 3 0 0 °Cと比較的低い温度である。

よって、本発明のゴルフクラブへッドを製造するにあたっては •接合を要しないゴルフクラブの形状とするか、

•加熱を要しない接合を選択するか、

* ピ一ニング処理前に接合する

ことができれば理想的と考えることもできる。

接合を要しない形状とする場合、接合強度を考慮する必要がなくなり、極めて製造が容易である。しかし、ゴルフクラブの形状が著しく制限され、極めて少ない種類のゴルフクラブにしか適用できない。一般にゥッドクラブや中空アイアンと言われる中空型のゴルフクラブヘッドの製造は不可能である。また、いわゆるポケット型アイアンと言われる背面の凹部がァンダー構造となっているゴルフクラブヘッドの製造も困難である。

加熱を要しない接合の例として、かしめ、ピン 'ねじ止めといった機械的接合方法あるいは接着が考えられる。加熱を要しない点で非常に好ましいが、接合強度の点で問題がある。隙間、がたつき等を生じやすいことも難点である。

ピーニング処理前に接合する方法は、前述の通りである。

以上を考慮し、本発明者らは、前記 3つの方法よりも、ピーニング処理後に各種溶接法で接合を行う方法が現実的と判断した。ピーニング処理前に接合する方法が次善の策と考える。もっとも、あくまで発明時点の接合技術を前提にした判断であるので、本発明の範囲をこれらに限るものではない。

以下、ピ一ニング処理後に行う接合を行う場合に好適な溶接手段を説明する。レ一ザ一溶接や電子ビーム溶接といつた極めて小さい範囲のみを加熱する接合方法が最適である。これらの接合方法は効率よく接合部のみに加熱するため、ピーニング処理部に到達する熱量が少ないため、ピーニング処理部の温度の上昇は最小限ですむ。ただし、それでもピーニング処理部の温度上昇はあるので、これを防止する策を併用するのが、より好ましい。例えば、ピーニング処理部に冷却気体を吹き付けながら溶接を行う方法、ピーニング処理部に放熱部 'を接触させながら溶接を行う方法等である, これら冷却《放熱の能力を高めることが出来れば、一般的なティグ溶接等の選択も可能になってくる。なお、冷却気体は、接合部及びその周辺の酸化等を防止する観点から、不活性ガスを用いるのが好適である。

レーザー溶接や電子ビーム溶接は、接合される部材間の隙間が小さくなければならないので、双方の接合部分に機械加工を加えるのが理想的である。

ゴルフクラブへッドの部材形状でも、ピーニング処理部への熱伝 Wを防止することが可能である。一例として、図 4、 5に示すような上下から後方へ伸びる延出部を有するフェース 1 をあげることができる。接合部がピーニング処理の効果が最も必要なフエース中央から離れるため、接合時の熱が伝導する量が少なくなり、当該部分の温度上昇を小さくすることができる。

なお、上記のピーニング効果減少、消失は、接合時に限るものではなく、ピーニング処理後の全ての処理に関係するものであるから、特にフェース 1の中央付近については、 300°C以上の温度となる熱処理等も行うことが出来ない。従って、熱処理を必要とする場合はピーニング処理の前に行うべきである。当然のことながら、 300°Cを超えない低温処理は、ピ一ニング処理後でも可能である。

以上より、本発明者らが考える本発明の最良の実施形態は以下の通りである。

•ヘッド構造として、図 4、 5に示すような上下から後方へ伸びる延出部を有するフェース 1 を採用する。

'フェース 1 には予め熱処理を行う。

•その後、フェース 1の背面にアークハイ卜値 0. 3mmA以上 0, 8mmA未満のピーニング処理を行う。

• ピーニングの方法は、直径 1〜3mmの球体のショッ卜材を用いたショッ卜ピーニング、あるいはレーザーピーニングとする。

• ピーニング処理の前又は後に、フェース 1 とへッド本体 2の接合部分に機械加ェを加え、接合部の隙間が小さくなるようにする。

.更にその後、レーザー溶接あるいは電子ビーム溶接にて接合する。

•上記溶接は、ピーニング処理部には冷却した不活性ガスを吹き付けながら行う < 以下、本発明者らが本発明を実施、試験した結果を示す。ピーニングの効果を確認するため、図 6に示す試験用へッド本体 2 -Tに試験用フェース 1 -Tをねじ止めしたゴルフクラブへッドにて、ゴルフボールを繰り返し打撃し、 1000打後の変形量及び破壊に至った打攀数を記 i ^した。なお、打撃はへッドスピ

― ド 4.0m/secで丁つた。

試験用へッド本体 2 - Tは、外側 90圆 X70min、内側 70画 X40隱の枠であり、側部にシャフト取り付け用のネックが、ロフト角 1 5 ° になるように設けられている。また、四隅には試験用フェース 1 - Tを固定するためのねじ穴が設けられている。試験用フェース 1 - Tは、試験用へッド本体 2 - Tの外形と同じ 90mniX70議の板ネオとし、肉厚は約 2. 2讓である。また、試験用へッド本体 2 -Tに接しない中央部 70mmX40mmの部分の背面側にほぼ均等に超音波ショッ卜ピーニング装置でショッ卜ピ一ニング処理を施し、四隅に設けられた穴にねじを通して試験用へッド本体 2 - Tに固定される。

試験用フェース 1 - Tの第一の試験材料は 13V - 11Cr-3AIの組成を有するチタン合金の圧延材である。第二の試験材料は 15V-6Cr - 3AIの組成を有するチタン合金の圧延材、第三の試験材料は 15V-3Sn-3Cr-3AIの組成を有するチタン合金の時効処理材である。これらにアークハイト値の異なるショットピーニング処理を施した。

実験結果を表 1 〜 3及び図 7、 8に示す。表〗〜 3中、破壊打数は試験用フエ一ス 1一 Tが破壊した時の打数である。 1000打後の変形量は、最初は平面であった試験用フ Iース 1一 Tの打撃面の中央部が、 1000回の打撃後に凹んだ量を示している。また、比較例 1 -1、 2-1、 3のアークハイ卜値は O. OOmmAとなっているが、これはピーニング処理を施していないことを意味している。実測肉厚は、ショットピーニング後に実測した肉厚であり、試験用フ: n—ス 1 - Tの肉厚を数箇所計測した平均値である。ァ —クハイト値は、その試験用フェース 1 - Tに施したピーニング処理の値である。使用ショット材径はショッ卜ピーニングに使用したショッ卜材の直径である。図 7 、 8は, ぞれぞれ破壊打数、 1000打後の変形量を材料毎にアークハイ卜値でプロッ卜したものである。表 1

表 1 は、上記第一の試験材料の実験結果である。比較例 1-2はアークハイ卜値 0. 20画 Αであり、ゴルフクラブへッドへのピ一ニング処理として従来知られている方法では、これでもかなり強いピ一ニング処理である。しかし、ピーニング処理をしていない比較例 1 - 1 とほぼ同じ打数で破壊に至っており、疲労強度の改善は見られなかつた。一方、アークハイ卜値 0.40、 0. 66画 Aという非常に強いピ一ニング処理を施した実施例 1 - 1〜3では、破壊打数で比較例 1 -1 -2の倍以上となっており、疲労強度が明らかに改善された。これは図 7により一層明らかである 1000打後の変形量を比べても、実施例は比較例より改善されている。

以上より、本試験においては、疲労強度の向上、永久変形の防止の両面において. アークハイ卜値は大きいほど効果があり、特に疲労強度の向上においてはアークハイト値 0. 20mmAと 0. 40mmAの境界があって、これ以上のアークハイ卜値を取らないと効果が得られないことが判明した。表 2

表 2は、上記第二の試験材料の実験結果である。 1000打後の変形量を見ると、ァークハイ卜値 0. 20mmAではピーニング処理をしていない場合と同じであるが、アークハイ卜値 0. 40mmA以上では明確に変形量が小さくなつており、この間に境界がある。図 8からは一層これが明確である。図 7から、破壊打数においてはアークハイ卜値の臨界的境界は見いだせないが、アークハイ卜値が大きくなるほど破壊打数が増え、疲労強度が向上していることが分かる。

以上より、本試験においては、疲労強度の向上、永久変形の防止の両面において, アークハイト値は大きいほど効果があり、特に永久変形の防止においてはアークハイ卜値 0. 20mmAと 0. 40mmAの境界があって、これ以上のアークハイ卜値を取らないと効果が得られないことが判明した。

表 3

表 3は、上記第三の試験材料の実験結果である。本例は、ピーニング処理を施した場合とアークハイ卜値 0. 60mmAのピーニング処理を施した場合の比較であるが、ピ一二ング処理を施した場合に破壊打数、 1000打後の変形量とも向上しており、疲労強度の向上と永久変形の防止という本発明の効果が確認された。

以上のとおり、疲労強度の向上と永久変形の防止という両方の効果を、ゴルフクラブへッドで一般的な材料で確実に得られる境界はアークハイ卜値で 0. 20mmAと 0. 40mmAの間、即ちアークハイ卜値 0. 30mmAにあることが明らかとなった。

一方、このような部分的に残留した応力は、ピーニング処理面と平行な方向のモ

—メン卜を発生せしめ、ピーニング処理面側が凸となる変形、そりを発生させてしまう。このそりによって、衝突面側近傍の圧縮応力は低下し、反対の面近傍には引っ張り応力を発生するため、前記モーメントがゼロとなり、安定するからである。即ち、 —方の面近傍に面方向の圧縮応力を残留させる限り、そりは不可避である。なお、ピ —ニング処理部とはピーニング処理により応力の残留した部分全てを意味し、ピーニング処理面とはピーニング処理部のうちの処理を施した側の表面を意眛する。

本発明者らは、表 1〜3に記載した材料、条件で、アークハイ卜値 0. 80mmAのショッ卜ピーニングもテストしたが、ショッ卜ピーニングにより試験用フェース 1 - Tは大きなそりが発生し、打撃試験を行うことが出来なかった。ゴルフクラブへッドのフエースは、ウッドヘッドの場合は外に凸、アイアンヘッドの場合は平面でなければならないが、フェース 1の背面にピ一ニング処理を施した場合、そりはフヱ一スを凹ます方向に発生するため、そりが大きいとゴルフクラブへッドとして機能しない。即ち. ピーニング処理で残留させる応力が大きいほど、打撃時に発生する応力を小さく抑えることが出来る一方、フェース面のそりも大きくなつてしまい、ゴルフクラブの製造が困難になる問題を有するのである。前述の通りアークハイ卜値 0. 66mmAの試験用フエース 1 -Tは十分に平面性を保っており、試験用へッド本体 2 - Tに取り付けて打撃することが可能であった。以上より、アークハイ卜値が 0. 80mmA以上では実際のへッドでの使用は困難であり、アークハイ卜値は 0. 80mmA未満とすべきと考えられた。

但し、予め試験を行い、ピーニングによる変形量を測定し、その変形を見込んだ形状にフ I—ス 1 を成形してピーニング処理を行い、所望の形状のフ Iース 1 を得る方法もある。アークハイ卜値 0. 80mmA以上の、よりハードなピーニング処理を必要とする場合、又はこれ未満のアークハイ卜値でも、より高精度なフ； L—ス 1 を必要とする場合に適用できるであろう。アークハイ卜値 0. 80mmA未満とした場合は、そのような予備試験や成形が不要ということである。

以下、ピーニング処理の詳細について説明する。まず、上述の通り、ピーニング処理は圧縮応力を残留させるので、打撃時に引っ張り応力の発生する部位に施せば最大応力を小さくすることができる。逆に圧縮応力の発生する部位に施すと、ピーニング処理による圧縮応力と打撃による圧縮応力が加えられ、最大応力が大きくなつてしまい、疲労を促進し、破壊を招くおそれがある。ゴルフクラブへッドのフェース 1の表面側にピーニングを施したゴルフクラブヘッドが知られているが、まさにこの逆効果の場合に該当するので留意すべきである。フェース 1の表面側にピーニング処理を施すとしたら、せいぜいスケール除去等を目的とし、残留応力の極めて小さい処理にとどめるべきである。

また、ピーニング処理は変形を発生させることから、処理範囲は必要最小限に留めるのが好ましく、打撃時に大きな引っ張り応力が発生するフェース背面の中央近傍のみに施すのが最適である。ゴルフクラブへッドゃフェース 1の形状で大きな引っ張り応力の発生する範囲が変わるので、 F E Mによるシミュレーションなどを行って個別に処理範囲を決定するのが望ましいが。おおよその目安としてはフェース中央を中心とする横 3cm、縦 2cm の楕円の範囲程度にピーニング処理をするのが好適であろう, 前述の通りピーニング処理の方法は、ショットピ一ニングのほかにレーザーピーニングも好適である。レーザ一ピーニングは、材料表面にレーザーを照射し、 '料がアブレーシヨンすることにより発生する高圧のプラズマによつて生み出される高いィンパルス（力積）を利用して応力を残留させるものである。一般にレーザーピーニングは、ショッ卜ピーニングよりも深い層まで応力を残留させることが出来るとされており、疲労強度をより高めることが出来る。また、ショッ卜材を使用しないので、ショッ卜材による凹みが悪影響をもたらすおそれも無い。

ショッ卜ピ一ニングの場合は、超音波ショッ卜ピ一ニングが有利である。ショッ卜材の粒数が少なく、かつ交換も容易で、滑らかな面が得やすいからである。エア式ショットピーニングでは、大量に高価な粒を使用し、長期間の使用で粒新円度がくずれ、安定して滑らかな表面が得にくい点で不利である。また、ショット材と同時に液体を噴射する方法も考えられる。ウエットピーニング、ウォータ一ピーニング又はゥオータージエツ卜ピーニングと呼ばれるものである。

ショッ卜ピーニングの場合、使用するショット材 3はフェース 1の材料より硬度の大きい材料を使用する必要がある。本発明者らが行った前述の試験では、高炭素クロム軸受鋼 SUJ2を用いた。これは硬度 Hv790程度であり、試験用フヱース 1 -Tに用いた各種チタン合金の硬度（大体 Hv350程度）より大きい。ショッ卜材の硬度が小さいと、フェース 1 と衝突しても +分な局部的変形を生じさせることができず、圧縮応力を残留させることが出来ないからである。

また、ショット材 3はある程度以上の大きさのものを使用すべきである。前述のとおり、本発明はピ一ニング処理面の微細傷を消す効果もある。この微細傷は金属材料の圧延等に従つて生じる筋状のものである。ショッ卜材 3が小さいと、十分にこの微細傷を消せないからである。またショッ卜ピ一ニングはショッ卜 · 3による凹みをつくるから、ショットお 3が小さいと凹みも小さくなり、その凹み自体が疲労破壊の発端になりかねないからである。本発明者らの試験では、ショッ卜材 3を直径 1隱以上の球とすれば前記微細傷を十分に消せ、かつショッ卜材 3の作る凹みが疲労破壊の発端にもならなかった。以上より、ショッ卜材 3は角の無い形状で且つある程度大きいものを使うべきと考えられ、直径 1 mm以上の球体が理想的である。

但し、ゴルフクラブへッドの処理に用いることが出来る現状のピーニング装置を考慮すると、ショット材径は上限を 3mniとすべきである。これ以上大きいと、ショッ卜材が重くなり、ピーニング装置がショット材を+分に加速できず、必要なアークハィト値を得られなくなるからである。

ピーニングに関する更に好適な例について説明する。まず、ピーニング処理を 2 回行う方法がある。最初に行ったピーニング処理より穏やかな、即ちアークハイ卜値の小さいピ一ニング処理を 2回目に施すのである。ピーニング処理によって硬度が最も大きくなり、応力が最も残留するのは表面ではなく、多少内側になる。しかし、打撃時に最も大きな引張応力が発生するのは表面なので、できれば表面の硬度、残留応力を高めたい。そこで、ややソフトなピーニングを加えてこれを実現するものである, 前述のショッ卜材による凹みが疲労破壊の発端になることの防止策として、ピ一ニング処理面に樹脂をコーティングする方法がある。樹脂としてはエポキシ系が好適であり、これに金属粉を混合することも好適である。小さな傷状になっている前記凹部に樹脂が入り込むことで、ノッチ効果が防止されるからである。

本発明に窒化処理を併用するのも好適である。前述のようにショッ卜ピーニングによる残留応力は比較的浅い層に限られるので、打撃により発生する応力が大きレ、場合は不十分である場合もありえる。窒化は金属組織内に窒素原子又は分子を強制的に侵入させるので、残留応力を生じる。しかも、ショッ卜ピ一ニングの効果が及ぶ層よりも深い層まで窒素が入り込むので、残留応力も深い層まで生じさせることができる _c 但し、侵入させる窒素原子等の量に限界があるので、発生させられる残留応力にも限界がある。一方、打撃によりフ Iース 1に発生する引張応力は背面が最も大きく、内側になるほど小さくなり、肉厚の中央付近でゼロとなる。残留応力はこれをキャンセルするように発生させておけばよいので、窒化で深い層まで応力を残留させ、ピーニング処理で背面付近の残留応力を更に高めてやるのである。前述のとおり、残留応力は再結晶化温度を超えると消失するので、先に窒化を行い、後でピ一ニング処理をするのが好ましい。但し、最近行われつつある低温での窒化方法ならば、ピーニング処理後に行うことも可能である。このような低温窒化をゴルフクラブに適用することについては、本出願人が行った日本国特許出願 2003 - 121259号の明細書及ぴ図面を参照されたい。

また、ショット材 3に C60や C70などのフラーレン類、カーボンナノチューブ又はナノダイヤモンドなどのナノスケール物質を混ぜてショッ卜ピーニングを行うことも好適である。ショットピーニング時にナノスケール物質が金属材料内に侵入し、これによる強度の向上も得られるからである。なお、ナノスケール物質を混入した金属材料でゴルフクラブヘッドを製造することについては、本出願人が行った日本国特許出願 2000-190192号（日本国特開 2002-000778号公報）の明細書及び図面を参照されたい。ナノダイヤモンドには、直径 5nm程度の単結晶ダイヤモンド又は直径 15nm程度の多結晶構造からなる若しくはクラスタ一化したダイヤモンドがある。

尚、本発明のゴルフクラブへッドは、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。産業上の利用可能性

以上のように、本発明にかかるゴルフクラブヘッドは、フェースを薄肉化し、反発性の向上、慣性モーメントの増大および重心位置の最適化が可能であって、打球の飛距離及び方向性、ゴルファーにとっての操作性に優れたゴルフクラブの提供を可能とするものである。

Claims

請求の範囲

1 . フェースの背面にアークハイ卜値 0. 3mmA以上のハードピーニング処理されたことを特徴とするゴルフクラブへッド。

2. 粒径 1〜3mitiのショッ卜材を使用してピーニング処理したことを特徴とする上記 1 に記載のゴルフクラブへッド。

3. フエースの背面の中央部分のみにハードビーニング処理されたことを特徴とする上記 1に記載のゴルフクラブへッド。

4. アークハイ卜値を 0. 8mmA未満としたことを特徴とする上記 1に記載のゴルフクラプへッド。