JP2004089434A - ゴルフクラブヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】打感が良好でボールの打ち出し角度も高いゴルフクラブヘッドを提供する。
【解決手段】ゴルフクラブヘッド１は、ヘッド本体１０と、該ヘッド本体１０の前面に固着されたフェースプレート４０と、該ヘッド本体１０ａのソール部の前面に固着されたウェイト５０と、ゴルフクラブヘッド１の第１凹部１３内に装填された弾性体３０とを備えている。弾性体３０は圧縮されており、フェースプレート４０の後面に密着している。第１、第２凹部１３，１５を有したヘッド本体下部はヘッド本体の後方へ膨出した膨出部１７となっている。弾性体３０のＪＩＳ　Ｃ硬度は、好ましくは１５〜８０特に１８〜７０とりわけ２０〜６０である。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はゴルフクラブヘッドに係り、特に中空部を有すると共に該中空部に弾性体が装填されたゴルフクラブヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平９−２４１２５号には、フェース面とゴルフクラブヘッド背面との間に形成された中空部にゴム、ゴム状弾性体又はバネを設けたゴルフクラブヘッドが記載されている。同号には、このゴムをやや圧縮した状態にて装填することも記載されている。また、同号には、ゴルフクラブヘッドをヘッド本体と、該ヘッド本体の前面に装着されたフェースプレートとで構成することが記載されている。
【０００３】
特開平９−２１５７９５号には、中空部内に繊維状の衝撃吸収材を配置することが記載されている。
【０００４】
特開昭５３−６５１２８号には、中空部を構成する空洞にエポキシ樹脂液を導入して硬化させることが記載されている。
【０００５】
特開平５−２９３２０１号には、フェース面に設けられた凹部内に粘着性を有する合成樹脂を塗着し、次いで該凹部にフェースプレートを配置した後、合成樹脂を熱硬化させることが記載されている。
【０００６】
米国特許５，７６６，０９２には、中空部内に発泡性樹脂液を注ぎ込み、該空所内で発泡させて空所を発泡プラスチックで満すようにしたゴルフクラブヘッドが記載されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のゴルフクラブヘッドは、いずれも重心が高い。本発明は、中空部内に弾性体が配置されたゴルフクラブヘッドにおいて、その重心を低下させることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のゴルフクラブヘッドは、フェース面とゴルフクラブヘッド背面との間に形成された中空部に弾性体を装填したゴルフクラブヘッドにおいて、該中空部はゴルフクラブヘッドの下部にのみ設けられていることを特徴とするものである。
【０００９】
かかるゴルフクラブヘッドは、中空部をゴルフクラブヘッドの下部にのみ設けているので、重心が低い。特に、ゴルフクラブヘッドをヘッド本体と、該ヘッド本体の前面に装着されたフェースプレートとで構成し、このヘッド本体の上部に前後方向に貫通した開口部を設けることにより、ゴルフクラブヘッドの重心を十分に低くすることができる。この場合、ヘッド本体の周縁部をカシメ加工してフェースプレートをヘッド本体に固定することが好ましい。
【００１０】
本発明は、アイアン型又はユーティリティ型ゴルフクラブヘッドに適用するのに好適である。ユーティリティ型とは、既存のアイアン型ゴルフクラブヘッドに比べると前後方向の寸法が大きいが、ウッド型ゴルフクラブヘッドほどには前後方向長さが大きくはないゴルフクラブヘッドである。
【００１１】
この中空部内に弾性体を圧縮状態で装填し、弾性体を中空部内の前面壁部（例えばフェースプレートの後面）に密着させることにより、ゴルフクラブヘッドの打感が向上する。
【００１２】
特に、中空部内の最後部を弾性体の存在しない空所とすることにより、ボールヒット時に弾性体を該空所内に入り込ませるように弾性変形させることができ、フェース面も弾性変形させることができる。これにより、ボールの反発特性の向上も可能となる。
【００１３】
本発明では少なくとも通常のボールヒット領域に弾性体が配材されることが好ましい。
【００１４】
弾性体としてＪＩＳ　Ｃ硬度が１５〜８０のものを用いることにより、ボールヒット時の打球感が良好なものとなる。
【００１５】
弾性体としては熱可塑性エラストマーが好適である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。
【００１７】
第１図（ａ），（ｂ）は実施の形態に係るゴルフクラブヘッドのフェース幅方向中央の分解断面図と縦断面図、第２図はヘッド本体の背後方向の若干下側からの斜視図、第３図はヘッド本体の前方の若干上側からの斜視図である。
【００１８】
この実施の形態に係るゴルフクラブヘッド１は、ヘッド本体１０と、該ヘッド本体１０の前面に固着されたフェースプレート４０と、該ヘッド本体１０のソール部の底面に固着されたウェイト５０と、ゴルフクラブヘッド１内の中空部に装填された弾性体３０とを備えている。
【００１９】
ヘッド本体１０の上部は、フェース前後方向に貫通する開口部１１となっている。ヘッド本体１０の前面の周縁部は、フェースプレート４０が嵌合する段部１２となっている。このフェースプレート４０は、ヘッド本体１０のフェース面よりも若干小さく、且つこのフェース面と略相似形状のものである。段部１２の凸角縁からヘッド本体外周縁（ただし、上縁、下縁及びトウ縁）までの距離は２．５〜４ｍｍ程度が好ましい。
【００２０】
このヘッド本体の下部は、前方に向って開放する第１凹部１３となっており、この第１凹部１３の底面部からは第２凹部１５が凹設されている。第２凹部１５は、第１凹部１３の底面よりも小さく、従って第１凹部１３の底面は段部１４を構成している。
【００２１】
この第１、第２凹部１３，１５を有したヘッド本体下部はヘッド本体の後方へ膨出した膨出部１７となっている。この膨出部１７は、トウ側とヒール側までのヘッド本体１０の幅方向のほぼ全体に設けられている。
【００２２】
第１凹部１３は、フェースプレート３０のトウ・ヒール方向の幅の３０〜９０％程度のトウ・ヒール方向の幅を有することが好ましい。第２凹部１５は、第１凹部１３と同じか第１凹部より小さければ、どの様な寸法でも良い。なお、トウ・ヒール方向の幅は、トウ・ヒール方向における最大幅をいう。
【００２３】
第１凹部１３の上下方向幅（フェース面と平行方向の最大幅をいうものとする。）は、３〜２５ｍｍであることが好ましく、第２凹部の上下方向幅は第１凹部より小さければどの様な寸法でも良いが、２〜２４ｍｍであることが好ましい。これらの凹部１３，１５の最大幅部分はフェース中心（即ち、フェース面に設けられたコルゲーションの長さ方向の中央。）付近に位置することが望ましい。
【００２４】
第２凹部１５の開口面積は第１凹部１３の開口面積の３０〜９５％程度が好ましい。第２凹部１５の上側及び下側における段部１４の幅は０．５〜８ｍｍ特に１〜５ｍｍであることが好ましい。第２凹部１５のトウ側及びヒール側では、段部１４の幅は１〜１０ｍｍ特に１〜５ｍｍ程度が好ましい。
【００２５】
フェース面におけるコルゲーション（溝）の長さ方向の中央にあっては、正規ショット時（ダフリ、トップ、シャンクなどのミスショット以外の時）にボールヒット領域に弾性体３０が存在することが好ましい。従って、ゴルフボールの直径は４２．６７ｍｍであるところから、ゴルフクラブヘッドの幅方向中央における下記式で定義される打点高さＨＴには前記弾性体３０が存在することが好ましい。
【００２６】
ＨＴ（ｍｍ）＝（４２．６７／２）ｃｏｓθ
ただし、θはゴルフクラブヘッドのロフト角である。
【００２７】
この実施の形態では、第１凹部１３をフェース幅方向の中央で上方に凸曲する三角形を呈するように構成しており、これにより、上記打点高さＨＴでの弾性体の存在を担保している。第１凹部１３の上縁は、この中央部の両側では該中央部から離れるほど低位となっており、これによりゴルフクラブヘッド１の重心を低下させている。
【００２８】
第１凹部１３の深さは３．５ｍｍ以上、特に４ｍｍ以上、とりわけ４．５ｍｍ以上が好ましく、２０ｍｍ以下、特に１０ｍｍ以下が好ましい。第２凹部１５の深さは１〜１０ｍｍ特に３．５〜１０ｍｍが好ましい。第１凹部１３の容積は第２凹部１５の容積の３〜３０倍特に３．５〜２０倍が好ましい。
【００２９】
段部１２の縁部を周回してリブ１８が設けられている。このリブ１８は、フェースプレート４０を固定する際にカシメにより変形される。フェースプレート４０の周縁部には凹状の段部４１が周設されている。この段部４１に、カシメられたリブ１８が係合する。このフェースプレート４０の厚さは１〜４ｍｍ特に１．５〜３．５ｍｍが好ましい。この範囲であると、打感が良好であると共に、フェースプレートの変形を利用して反発特性も向上する。
【００３０】
なお、ヘッド本体１０のヒール側にはホゼル部２０が設けられている。ヘッド本体１０の底面（ソール面）には凹部１６が設けられ、タングステン合金等の高比重金属よりなるウェイト５０が嵌着あるいは溶接などにより固着される。
【００３１】
このゴルフクラブヘッド１を組み立てるに際しては、第１凹部１３よりも若干サイズが大きい弾性体３０を該第１凹部１３内に嵌合させる。この嵌合により、弾性体３０の後面は段部１４に当接し、弾性体３０の前面は段部１２よりも若干（好ましくは弾性体３０の厚さの２〜５０％、好ましくは５〜１５％）突出する。次に、フェースプレート４０を段部１２に係合させ、リブ１８をカシメ加工してフェースプレート４０をヘッド本体１０に固着する。弾性体３０は、このフェースプレート４０に押されて圧縮状態にて凹部１３内に装填される。そして、弾性体３０の前面全体がフェースプレート４０の後面に密着する。
【００３２】
弾性体３０の材料は、弾性を有するエラストマーが好ましく、例えば、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ウレタン系エラストマー、エステル系エラストマー、アミド系エラストマー、１，２−ポリプタジエン、アイオノマー樹脂、トランスポリイソプレン等がある。特に、ウレタン系エラストマー、アミド系エラストマー、１，２−ポリプタジエンが好適である。
【００３３】
エラストマーが熱可塑性エラストマーである場合、その軟化温度は８０℃以上であることが好ましい。これは、夏場の日中に、自動車のトランクに収納されたゴルフクラブのエラストマーを塑性変形させないためである。
【００３４】
弾性体３０のＪＩＳ　Ｃ硬度が１５〜８０特に１８〜７０とりわけ２０〜６０であると、ゴルフクラブヘッド１の打球感が良好なものとなる。
【００３５】
第１凹部１３へ装着される前の弾性体３０は、そのフェース面への投影形状が第１凹部１３と同一か又はそれよりも若干小さ目であることが好ましい。
【００３６】
フェースプレートの材料は、ステンレス鋼、マルエージング鋼、真鍮、ベリリウム銅、青銅などの銅合金、チタン、チタン合金、ジュラルミンや高強度のアルミ合金、アモルファス金属、ＦＲＭなどが例示される。
【００３７】
ヘッド本体がステンレス鋼や軟鉄（比重７．８）製であり、フェース部材がチタン合金（比重４．２〜５．０）やジュラルミン（比重２．８）製であるゴルフクラブヘッドは、深い重心深度を有する。銅合金製のフェースプレートは、ゴルフクラブヘッド１によってショットされた打球のバックスピン量を増加させる。Ｚｒ系アモルファス合金製のフェースプレートは、ヤング率が約８５〜１００ＧＰａと低いので、、このフェースプレートを備えたゴルフクラブヘッドの反発係数を増加させ、ボールの初速を増加させる。
【００３８】
ヤング率の低いフェースプレートを有するゴルフクラブヘッドは、ショット時にフェースプレートが大きく撓みがちであるが、フェースプレートの背後に配置された弾性体３０は、フェースプレートの大きな撓みを阻止し、フェースプレートの振動を抑制する。
【００３９】
ヘッド本体の材料はフェースプレートと同一であってもよく、異なっていてもよい。
【００４０】
このように構成されたゴルフクラブヘッド１は、中空部（第１凹部１３及第２凹部１５）を有した膨出部１７がゴルフクラブヘッド１の背面の下側にのみ配置されているので、ゴルフクラブヘッド１の重心が低い。特に、ヘッド本体１０の上部に開口部１１を設けているので、ヘッド本体１０の上側の重量が小さく、ゴルフクラブヘッド１の重心が低い。
【００４１】
また、このゴルフクラブヘッド１にあっては、弾性体３０が圧縮状態で第１凹部１３内に装填され、該弾性体３０の前面全体がフェースプレート４０の後面に密着しているので、ボールヒット時の振動が弾性体３０で吸収され、打感が向上する。
【００４２】
この実施の形態にあっては、第２凹部１５内は弾性体３０が存在しない空所となっているので、ボールヒット時に弾性体３０はその後部が第２凹部１５内に入り込むように弾性変形する。これにより、ゴルフクラブヘッド１のボールの反発特性が向上する。
【００４３】
【実施例】
以下、図示のゴルフクラブヘッドの製作例とその特性について説明する。
【００４４】
［実験例１］
第１図〜第３図に示すヘッド本体をＳＵＳ６３０ステンレス鋼の鋳造により製作した。第１凹部の深さは８ｍｍ、第１凹部の開口面積は２２００ｍｍ^２、第１凹部の体積Ｖ_１は１７６００ｍｍ^３、第２凹部の平均深さは３．５ｍｍ、第２凹部の開口面積は１３００ｍｍ^２、第２凹部の体積Ｖ_２は４５５０ｍｍ^３、Ｖ_１／Ｖ_２＝３．９である。
【００４５】
ヘッド本体のロフト角は２５°（５番アイアン相当）であり、ＨＴ＝（４２．６７／２）・ＣＯＳθ＝１９．３４ｍｍである。フェース面の幅方向中央部における弾性体の最高位部のソール面からの高さは２０ｍｍとした。これは、当然ながら、上記１９．３４ｍｍよりも大きい。
【００４６】
弾性体の材料はポリエステル系ＴＰＥ（熱可塑性ポリエステル）であり、弾性体の体積Ｖ_３は１９０００ｍｍ^３、弾性体の厚さは８．６ｍｍである。弾性体のＪＩＳ　Ｃ硬度は２３である。弾性体のフェース面への投影形状は第１凹部と合致する。
【００４７】
フェースプレートは厚さ２ｍｍのＴｉ−６Ａｌ−４Ｖのチタン合金であり、リブ１８のカシメによりヘッド本体１０に固定された。フェースプレートを装着することにより弾性体は圧縮される。弾性体が第１凹部内にのみ存在すると仮定した場合の弾性体の圧縮率Ｃは、Ｃ＝Ｖ_３／Ｖ_１＝１９０００／１７６００＝１．０８である。
【００４８】
ソールには重量１８ｇのタングステンを装着した。このゴルフクラブヘッドにカーボンシャフトを装着し、長さ３７インチの５番アイアンを製作した。この５番アイアンのプロゴルファーによる試打結果を表１に示す。
【００４９】
［実験例２〜６］
ヘッド本体の各部分の寸法、弾性体の材質、厚さを表１の通りとしたほかは実験例１と同様にして同一ロフト角の５番アイアンを製作した。（ただし、実験例５では弾性体を採用しない。）同様の試打を行った結果を表１に併せて示す。
【００５０】
なお、表１における「ボールの上げ易さ」は、目的とするボールの打ち出し角度の得やすさのことである。
【００５１】
【表１】

【００５２】
上記の表１の通り、実験例１〜３のゴルフクラブヘッドは打感も良好であり、ボールも上げ易い。これに対し、実験例４では弾性体のＪＩＳ硬度が高すぎるので、ボールは上げ易いものの、打感はやや不良であった。
実験例５は、弾性体が無く、打感が悪い。
実験例６は、フェースプレートの背面全体即ち、フェース面のほぼ全体に弾性体を配置しているため、ゴルフクラブヘッドの重心が高くなり、高い打ち出し角を得にくい。
【００５３】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によると、打感が良好でボールの打ち出し角も高いゴルフクラブヘッドが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係るゴルフクラブヘッドのフェース幅方向中央の分解断面図と縦断面図である。
【図２】ヘッド本体の背後方向の若干下側からの斜視図である。
【図３】ヘッド本体の前方の若干上側からの斜視図である。
【符号の説明】
１　ゴルフクラブヘッド
１０　ヘッド本体
１３　第１凹部
１５　第２凹部
２０　ホゼル部
３０　弾性体
４０　フェースプレート

Claims (9)

1. フェース面とゴルフクラブヘッド背面との間に形成された中空部に弾性体を装填した金属製のゴルフクラブヘッドにおいて、
   該中空部はゴルフクラブヘッドの下部にのみ設けられていることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
2. 請求項１において、アイアン型又はユーティリティ型ゴルフクラブヘッドであることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
3. 請求項１又は２において、該弾性体が該中空部内に圧縮状態で装填され、中空部内の前面壁部に密着していることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項において、該中空部内の最後部は、該弾性体が存在しない空所となっていることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項において、該ゴルフクラブヘッドは、ホゼル部を有するヘッド本体と、該ヘッド本体の前面に装着されたフェースプレートとを備えており、
   該ヘッド本体の上部は、前後方向に貫通した開口部となっており、
   該ヘッド本体の下部は、前面に向って開放した凹所が設けられ、該凹所内が前記中空部となっていることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
6. 請求項５において、該ヘッド本体の前面に該フェースプレートが嵌合した凹段部が設けられ、該フェースプレートの周縁部をカシメ加工することにより該凹段部に嵌合されたフェースプレートの周縁部が係止されていることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項において、該弾性体が熱可塑性エラストマーよりなることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
8. 請求項１ないし７のいずれか１項において、該弾性体のＪＩＳ　Ｃ硬度が１５〜８０であることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
9. 請求項１ないし８のいずれか１項において、ゴルフクラブヘッドの幅方向中央における下記式で定義される打点高さＨＴには前記弾性体が存在することを特徴とするゴルフクラブヘッド。
   ＨＴ（ｍｍ）＝（４２．６７／２）ｃｏｓθ
   ただし、θはゴルフクラブヘッドのロフト角である。

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