JP5583827B1 - ゴルフクラブヘッド - Google Patents

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Abstract

【課題】フェース部のトゥ側及びヒール側の反発性能を高めつつ、機械的強度の低下を抑制することができるゴルフクラブヘッドを提供する。
【解決手段】本発明に係るゴルフクラブヘッドは、フェース部、ソール部、及びクラウン部を備えたゴルフクラブヘッドであって、前記フェース部は、中央領域、トゥ−ヒール方向において前記中央領域よりトゥ側に配置されるトゥ領域、及びトゥ−ヒール方向において前記中央領域よりヒール側に配置されるヒール領域、を有しており、前記中央領域は、前記トゥ領域及びヒール領域よりも肉厚が厚く形成され、前記トゥ領域及びヒール領域は、前記トゥ−ヒール方向に間隔をおいて配置され、前記ソール部側から前記クラウン部側へ延びる複数の薄肉部を有している。
【選択図】図4

Description

本発明は、ゴルフクラブヘッドに関する。
ウッド型のゴルフクラブのヘッドは、従来から、多くの改良がなされており、特に、ボールを打撃するフェース部については種々の提案がなされている。一般的に、フェース部の中央領域は、ボールを最も打撃することから、肉厚を大きくし、機械的強度を向上している。一方、中央領域からトゥ側あるいはヒール側の領域は、中央領域よりも肉厚が小さくなっている。このようなゴルフクラブとして、例えば、特許文献1に開示されたゴルフクラブヘッドでは、フェース部の中央に、X字状の厚肉部を形成し、その他の領域は肉厚を薄くしている。これにより、フェース部の中央からトゥ側またはヒール側に打点がずれたとしても、この領域は肉厚が薄いことによって撓み易いため、反発性能が高い。したがって、飛距離の低下を抑制することができる。
特開2008−36050号公報
上記のように、反発性能を向上するには肉厚を薄くすればよいのであるが、単に肉厚を薄くすると機械的強度が低下するという問題がある。したがって、肉厚を薄くするにも限度があり、極端に薄くすることはできなかった。そのため、フェース部の設計においては、機械的強度を優先し、反発性能を犠牲にすることが多かった。本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、フェース部のトゥ側及びヒール側の反発性能を高めつつ、機械的強度の低下を抑制することができるゴルフクラブヘッド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、フェース部、ソール部、及びクラウン部を備えたゴルフクラブヘッドであって、前記フェース部は、中央領域、トゥ−ヒール方向において前記中央領域よりトゥ側に配置されるトゥ領域、及びトゥ−ヒール方向において前記中央領域よりヒール側に配置されるヒール領域、を有しており、前記中央領域は、前記トゥ領域及びヒール領域よりも肉厚が厚く形成され、前記トゥ領域及びヒール領域は、前記トゥ−ヒール方向に間隔をおいて配置され、前記ソール部側から前記クラウン部側へ延びる複数の薄肉部を有している。
上記ゴルフクラブヘッドにおいて、前記複数の薄肉部は、帯状に形成することができる。
上記ゴルフクラブヘッドにおいて、前記トゥ−ヒール方向における前記薄肉部の幅は、例えば、1.0〜10.0mmとすることができる。
上記ゴルフクラブヘッドにおいて、前記薄肉部と、前記トゥ領域及びヒール領域における前記薄肉部以外の領域との肉厚の差は、例えば、0.1〜0.5mmとすることができる。
上記ゴルフクラブヘッドにおいて、前記中央領域と前記トゥ領域の間、及び前記中央領域と前記ヒール領域との間には、前記中央領域から離間するにしたがって漸進的に肉厚が小さくなる移行領域を形成することができる。
上記ゴルフクラブヘッドにおいては、前記クラウン部、前記ソール部、及び前記サイド部を有するとともに、前記クラウン部、前記ソール部、及び前記サイド部で囲まれた開口を有する、ゴルフクラブヘッド本体を備え、前記フェース部は、ボールを打球する打撃部と、前記打撃部の周縁から延びる周縁部とを有するカップ状に形成され、前記ゴルフクラブヘッド本体の開口を塞ぐように配置されるように構成することができる。
上記ゴルフクラブヘッドでは、前記フェース部の前記打撃部の周縁部において、前記トゥ領域と隣接する領域は、当該トゥ領域よりも肉厚が小さくすることができ、前記フェース部の内周縁において、前記ヒール領域と隣接する領域は、当該ヒール領域よりも肉厚が小さくすることができる。
本発明によれば、フェース部のトゥ領域及びヒール領域に、トゥ−ヒール方向に間隔をおいてソール部側からクラウン部側へ延びる複数の薄肉部を形成している。そのため、トゥ領域及びヒール領域の肉厚が平均的に薄くなるため、反発性能を向上することができる。また、薄肉部を形成することにより、フェース部の軽量化を図ることができるという利点もある。
ところで、ゴルフボールが打撃されると、フェース部はボールが打撃された点を中心に凹状に変形するが、このとき、上下方向に延びる面が大きく撓むように変形することが知られている。この点、本発明においては、隣接する薄肉部の間の肉厚が厚い領域は、ソール部側から前記クラウン部側へ延びるように形成されている。すなわち、肉厚が厚い領域が、変形の生じる方向と対応するように延びているため、変形に対しての補強効果が大きくなる。したがって、トゥ領域及びヒール領域においては、薄肉部を形成しても、機械的強度を大きく低下することなく、反発性能を向上することができる。
本実施形態に係るゴルフクラブヘッドの基準状態の斜視図である。 図1の平面図である。 フェース部の境界を説明する図である。 図1に示すゴルフクラブヘッドのフェース部の背面図である。 図2のA−A線断面図である。 実施例に係るフェース部の背面図である。 比較例に係るフェース部の背面図である。
以下、本発明に係るゴルフクラブヘッドの一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図1は本実施形態に係るゴルフクラブヘッドの基準状態の斜視図、図2は図1の平面図である。なお、ゴルフクラブヘッドの基準状態については、後述する。
<1.ゴルフクラブヘッドの概要>
図1に示すように、本実施形態に係るゴルフクラブヘッド(以下、単に「ヘッド」ということがある)は、中空構造であり、フェース部1、クラウン部2、ソール部3、サイド部4、及びホーゼル部5によって壁面が形成されている。
フェース部1は、ボールを打球する面であるフェース面を有しており、クラウン部2はフェース部1と隣接し、ヘッドの上面を構成する。ソール部3は、ヘッドの底面を構成し、フェース部1及びサイド部4と隣接する。また、サイド部4は、クラウン部2とソール部3との間の部位であり、フェース部1のトウ側からヘッドのバック側を通りフェース部1のヒール側へと延びる部位である。さらに、ホーゼル部5は、クラウン部2のヒール側に隣接して設けられる部位であり、ゴルフクラブのシャフト(図示省略)が挿入される挿入孔51を有している。そして、この挿入孔51の中心軸線Zは、シャフトの軸線に一致している。ここで説明するヘッドは、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であるが、そのタイプは限定されず、いわゆるユーティリティ型及びハイブリッド型等であってもよい。
ここで、上述した基準状態について説明する。まず、図1及び図2に示すように、上記中心軸線Zが水平面H(図5参照)に対して垂直な平面P1に含まれ、且つ所定のライ角及びリアルロフト角で水平面H上にヘッドが載置された状態を基準状態と規定する。そして、上記平面P1を基準垂直面P1と称する。また、図2に示すように、上記基準垂直面P1と上記水平面Hとの交線の方向をトウ−ヒール方向と称し、このトウ−ヒール方向に対して垂直であり且つ上記水平面Hに対して平行な方向をフェース−バック方向と称することとする。
本実施形態において、クラウン部2とサイド部4との境界は次のように定義することができる。すなわち、クラウン部2とサイド部4との間に稜線が形成されている場合には、これが境界となる。これに対して、明確な稜線が形成されていない場合には、ヘッドを基準状態に設置し、これをヘッドの重心の真上から見たときの輪郭が境界となる。また、クラウン部2とフェース部1との境界についても、同様であり、稜線が形成されている場合には、これが境界となる。一方、明確な稜線が形成されていない場合には、図3(a)に示されるように、ヘッド重心GとスイートスポットSSとを結ぶ直線Nを含む各断面E1、E2、E3…において、図3(b)に示されるように、フェース外面輪郭線Lfの曲率半径rがスイートスポット側からフェース外側に向かって初めて200mmとなる位置Peがフェース部1の周縁(境界)として定義される。なお、スイートスポットSSとは、ヘッド重心Gを通るフェース面の法線(直線N)とこのフェース面との交点である。
このゴルフクラブヘッドの体積は、例えば、300cm3以上であることが好ましく、400cm3以上であることがさらに好ましく、420cm3以上であることが特に好ましい。このような体積を有するヘッドは、構えた際の安心感が増し、かつ、スイートエリア及び慣性モーメントを増大させるのに役立つ。なお、ヘッド体積の上限は特に定めないが、実用上、例えば500cm3以下が望ましく、またR&AやUSGAのルール規制に従う場合には470cm3以下が望ましい。
また、ヘッドは、例えば、比重がほぼ4.4〜4.5程度のチタン合金(Ti−6Al−4V)で形成することができる。また、チタン合金以外にも、例えばステンレス鋼、マレージング鋼、アルミ合金、マグネシウム合金、またはアモルファス合金などの中から1種または2種以上を用いて形成することもできる。
ところで、本実施形態に係るヘッドは、クラウン部2、ソール部3、及びサイド部4を有するヘッド本体と、フェース部1とを組み立てることで構成される。ヘッド本体は、クラウン部2、ソール部3、及びサイド部4で囲まれた開口を有し、この開口を塞ぐようにフェース部1が取り付けられる。
<2.フェース部の構造>
図4及び図5も参照しつつ、フェース部1について説明する。図4はフェース部を背面側から見た背面図、図5は図2のA−A線断面図である。図4及び図5に示すように、フェース部1は、ボールを打球する打撃部11と、この打撃部11の周縁から延びる周縁部12とを有するカップ状に形成されており、これがヘッド本体の開口を塞ぐように取付けられる。このとき、周縁部12は、開口の外周縁に配置される。
次に、フェース部1の打撃部11の構造について説明する。図5に示すように、打撃部11において外部を向く面は平坦状に形成されているが、内部を向く面には凹凸が形成されている。これにより、打撃部11は、肉厚の異なる複数の領域で構成されている。図4に示すように、打撃部11には、上下方向及び左右方向(トゥ−ヒール方向)の中央付近に楕円状の中央領域111が設けられている。そして、この中央領域111を囲むように、肉厚が変化する移行領域112が形成されている。また、移行領域112を挟んでトゥ側及びヒール側にはそれぞれトゥ領域113及びヒール領域114が形成されている。さらに、トゥ領域113の周縁部分において移行領域112と接する部分以外は、トゥ側周縁領域115が形成され、ヒール領域114の周縁部分において移行領域112と接する部分以外は、ヒール側周縁領域116が形成されている。
次に、各領域の特徴について説明する。中央領域111は最も肉厚の大きい領域であり、その肉厚は、例えば、3.0〜4.2mmであることが好ましく、3.4〜3.8mmであることがさらに好ましい。また、中央領域111の面積は、例えば、3〜20cm2とすることができる。移行領域112は、中央領域111から離れるにしたがって肉厚が漸進的に小さくなるように形成されている。そして、移行領域112において肉厚が最も小さくなる周縁においてトゥ領域113、あるいはヒール領域114に接している。このような移行領域114を設けることで、肉厚に急激な変化が生ずるのを防ぎ、強度が低下するのを防止している。
トゥ領域113は三角形状に形成されており、その内部には上下方向に延びる帯状の薄肉部1131が複数形成されている。上下方向とは、ソール部3からクラウン部2へ向かう方向であり、本実施形態では、ヘッドが上述した基準位置にあるときの、水平面Hと垂直な方向を意味するが、ここでは説明の便宜のため、単に上下方向と称することとする。複数の薄肉部1131は、トゥ−ヒール方向に所定間隔をあけて配置されている。すなわち、薄肉部1131の間の領域は肉厚が厚い領域(以下、厚肉部1132という)となっており、トゥ領域113では、トゥ−ヒール方向に肉厚の厚い部分と、薄い部分とが交互に配置されている。また、各薄肉部1131は、上端部及び下端部がトゥ側周縁領域115と近接する位置まで延びているため、上下方向の長さはトゥ−ヒール方向の形成される位置によって相違している。
薄肉部1131及び厚肉部1132の寸法は、後述する機械的強度の維持と反発性能向上の観点から以下のようにすることが好ましい。薄肉部1131の肉厚は、1.6〜2.6mmであることが好ましく、1.8〜2.4mmであることがさらに好ましい。また、厚肉部1132は、1.8〜2.8mmであることが好ましく、2.0〜2.6mmであることがさらに好ましい。薄肉部1131と厚肉部1132との肉厚の差は、例えば、0.1〜0.5mmであることが好ましい。薄肉部1131のトゥ−ヒール方向の幅は、1.0〜10.0mmであることが好ましく、2.0〜7.0mmであることがさらに好ましい。また、厚肉部1132のトゥ−ヒール方向の幅は、0.5〜7.0mmであることが好ましく、1.0〜5.0mmであることがさらに好ましい。
次に、ヒール領域114について説明する。ヒール領域114もトゥ領域113と同様に形成されている。すなわち、ヒール領域114は三角形状に形成されており、上下方向に延びる帯状の薄肉部1141が複数形成されている。これら複数の薄肉部1141は、トゥ−ヒール方向に肉厚部1142を介して所定間隔をあけて配置されている。また、トゥ領域113と同様に、各薄肉部1141は、上端部及び下端部がヒール側周縁領域116と近接する位置まで延びているため、上下方向の長さはトゥ−ヒール方向の形成される位置によって相違している。なお、肉厚、幅については、トゥ領域と同じであるため、説明を省略する。
次に、周縁領域について説明する。トゥ側周縁領域115は、V字状に形成され、その肉厚は、1.0〜1.8mmであり、トゥ領域113よりも小さくなっている。一方、ヒール側周縁領域116も同様にV字状に形成されており、その肉厚は、1.2〜2.0mmとなっている。この肉厚は、ヒール領域114よりも小さいが、トゥ側周縁領域115よりは大きくなっている。また、移行領域112の上下方向の端部、つまりフェース部1の周縁部12と接する箇所は、トゥ側周縁領域115、及びヒール側周縁領域116よりも肉厚が厚くなっている。このような周縁領域115,116を設けることで、フェース部1の撓みを励起し、反発性能を向上させることができる。また、カップフェース構造を形成する際に、周縁領域115,116の曲げ加工が容易になる。
なお、上記のように構成されたゴルフクラブヘッドは、種々の方法で作製することができるが、例えば、公知のロストワックス精密鋳造法などの鋳造によって製造することができる。
<3.特徴>
以上の実施形態に係るゴルフクラブヘッドは、次の特徴を有している。
(1) 本実施形態では、フェース部1のトゥ領域113及びヒール領域114に、トゥ−ヒール方向に間隔をおいて上下方向に延びる複数の薄肉部1131,1141を形成している。そのため、トゥ領域113及びヒール領域114の肉厚が平均的に薄くなるため、この領域での反発性能を向上することができる。
(2) トゥ領域113及びヒール領域114に、薄肉部1131,1141を形成することにより、フェース部1の軽量化を図ることができる。そして、軽量化のために小さくした肉厚に係る重量は、ヘッドの他の部分に配分することができる。これにより、ヘッドの設計の自由度を向上することができる。例えば、クラブヘッドのソール部3に上述した重量を配分すると、低重心化を図ることができ、その結果、打ち出し角度を高くすることができる。あるいは、サイド部4に重量を分配すると、ヘッドの重心を通る鉛直軸周りの慣性モーメントを大きくすることができるため、これによって、打球の方向性を向上することができる。
(3) ゴルフボールが打撃されると、フェース部1はボールが打撃された点を中心に凹状に変形するが、このとき、特に、上下方向に延びる面が大きく撓むように変形することが知られている。この点、本実施形態においては、隣接する薄肉部1131,1141の間の厚肉部1132,1142は、上下方向へ延びるように形成されている。すなわち、厚肉部1132,1142が、変形の生じる方向と対応するように延びているため、変形に対して補強効果が大きくなっている。したがって、トゥ領域113及びヒール領域114においては、薄肉部1131,1141を形成しても、機械的強度が大きく低下することなく、反発性能を向上することができる。
<4.変形例>
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。例えば、以下の変更が可能である。
上記実施形態では、フェース部1を、いわゆるカップフェース構造としているが、周縁部12を設けず打撃部11のみで構成することもできる。
上記実施形態では、トゥ領域113及びヒール領域114の薄肉部1131,1141を上下方向に延びるように形成しているが、厳密な上下方向でなくてもよい。すなわち、上述した変形の挙動に対応するように、ヒール部3からクラウン部2に向かって延びるような形態であればよい。したがって、上述した上下方向から若干の傾斜は認められる。
また、薄肉部1131、1141は、帯状ではなくてもよく、ヒール部3からクラウン部4に向かって延びるような形態であれば、線状であったり、湾曲してもよい。また、薄肉部1131、1141の数、幅は特には限定されない。
上記実施形態では、移行領域112や周縁部115,116を設けているが、これらを設けなくてもよい。すなわち、本発明においては、少なくとも中央領域111、トゥ領域113、及びヒール領域114の3つの領域があればよい。また、その形状も特には限定されず、例えば、中央領域111は必ずしも楕円状でなくてもよく、円形、矩形状など種々の形状にすることができる。また、トゥ領域113及びヒール領域114は、中央領域111の両側から周縁に渡る領域に存在していればよく、薄肉部1131、1141が形成されている限りは、形状は特には限定されない。
上記実施形態に係るヘッドは、ヘッド本体と、フェース部1とを組み合わせることで構成されていたが、例えば、クラウン部2や、その他の部位を別体で形成するヘッドに対しても適用することができる。
以下、本発明の実施例について説明する。但し、本発明は以下の実施例に限定されない。
(1)実施例及び比較例の準備
ここでは、フェース部の構成の異なる実施例と比較例に係るゴルフクラブヘッド(ドライバー(1#))を作製し、後述する反発性能試験及び耐久試験を行った。実施例のフェース部は図6に示す形態であり、比較例のフェース部は図7に示す形態とした。フェース部の背面の構造以外は、実施例及び比較例ともに同一とした。具体的には、各ヘッドは、Ti−6Al−4Vのロストワックス精密鋳造品からなるヘッド本体と、Ti−6Al−4Vの熱間鍛造品からなるカップ状のフェース部とをTig溶接することにより形成された2ピース構造である。また、ヘッド体積は460cm3、フェース背面の全面積は42.0cm2であり、ヘッド質量は194gである。また、実施例及び比較例におけるフェース部のトゥ−ヒール方向の幅X1は108mm、上下方向の高さY1は50mmである(周縁部を除いた領域)。
フェース部の各領域の肉厚は、実施例について表1に、比較例について表2に記載している。
また、トゥ領域及びヒール領域の薄肉部の幅は3.0mmであり、薄肉部間の間隔は2.0mmである。
なお、移行領域の肉厚は上記各表には記載していないが、移行領域を挟む領域の間で漸進的に変化している。例えば、実施例の移行領域は、A領域とE領域の間に形成されているため、肉厚は、A領域からE領域に向かって、3.65mmから2.15mmとなるように変化している。
(2)反発性能試験
U.S.G.A.の Procedure for Measureing the Velocity Ratio of a Club Head for Conformance to Rule 4-1e, Revision 2 (February 8, 1999) に従って、反発係数を求めた。計測位置は、図6及び図7において付したトゥ−ヒール方向に延びる直線L1,L2上の表3に示す点で行った。この結果からすると、実施例と比較例とでは、中央領域の肉厚は同じであることから,この領域での反発係数はほぼ同じである。しかしながら、トゥ領域及びヒール領域では、実施例において反発係数が高くなっている。これは、薄肉部を形成したことによる肉厚の薄化によると考えられる。
(3)耐久性試験
実施例及び比較例に係るヘッドを、ダンロップスポーツ社製のカーボンシャフト(SV−3003J、フレックスX)に装着して45インチのウッド型クラブを試作し、これをミヤマエ社製のスイングロボットに取り付けてヘッドスピード54m/s、フェース部のスイートスポットでゴルフボールを打撃し、ヘッドが破損するまでの打撃数を計測した。破損の有無は、10球毎に打撃を中止し、肉眼でヘッドを観察することにより行った。その結果、実施例では、12000打、比較例は11000打でフェース部が破損した。したがって、実施例は、トゥ領域及びヒール領域に薄肉部を形成しているにもかかわらず、薄肉部を設けていない比較例と比べ、耐久性はほとんど変わらなかった。
1 フェース部
11 打撃部
111 中央領域
112 移行領域
113 トゥ領域
1131 薄肉部
114 ヒール領域
1141 薄肉部
12 周縁部
2 クラウン部
3 ソール部
4 サイド部

Claims (6)

  1. フェース部、ソール部、及びクラウン部を備えたゴルフクラブヘッドであって、
    前記フェース部は、中央領域、トゥ−ヒール方向において前記中央領域よりトゥ側に配置されるトゥ領域、及び前記トゥ−ヒール方向において前記中央領域よりヒール側に配置されるヒール領域、を有しており、
    前記中央領域は、前記トゥ領域及びヒール領域よりも肉厚が厚く形成され、
    前記中央領域の周囲には当該中央領域から離れるにしたがって肉厚が漸進的に小さくなる移行領域が形成され、
    前記中央領域は、トゥ−ヒール方向においては、前記移行領域を介して前記トゥ領域及びヒール領域と連結されるとともに、前記クラウン部側及びソール部側においては、主として前記移行領域を介して前記フェース部の周縁部分と連結され、
    前記トゥ領域及びヒール領域は、前記トゥ−ヒール方向に間隔をおいて配置され、前記ソール部側から前記クラウン部側へ延びる複数の薄肉部を有している、ゴルフクラブヘッド。
  2. 前記複数の薄肉部は、帯状に形成されている、請求項1に記載のゴルフクラブヘッド。
  3. 前記トゥ−ヒール方向における前記薄肉部の幅は、1.0〜10.0mmである、請求項2に記載のゴルフクラブヘッド。
  4. 前記薄肉部と、前記トゥ領域及びヒール領域における前記薄肉部以外の領域との肉厚の差が、0.1〜0.5mmである、請求項1から3のいずれかに記載のゴルフクラブヘッド。
  5. 前記クラウン部、前記ソール部、及び前記サイド部を有するとともに、前記クラウン部、前記ソール部、及び前記サイド部で囲まれた開口を有する、ゴルフクラブヘッド本体を備え、
    前記フェース部は、ボールを打球する打撃部と、前記打撃部の周縁から延びる周縁部とを有するカップ状に形成され、前記ゴルフクラブヘッド本体の開口を塞ぐように配置される請求項1からのいずれかに記載のゴルフクラブヘッド。
  6. 前記フェース部において、前記トゥ領域の周縁部分における前記移行領域と接する部分以外のトゥ側周縁領域は、当該トゥ領域よりも肉厚が小さく、
    前記フェース部において、前記ヒール領域の周縁部分における前記移行領域と接する部分以外のヒール側周縁領域は、当該ヒール領域よりも肉厚が小さい、請求項1からのいずれかに記載のゴルフクラブヘッド。
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