JP6295461B2 - ゴルフクラブヘッド - Google Patents

Description

本発明は、高い反発性能を発揮しうるゴルフクラブヘッドに関する。

下記特許文献１は、前側が開口とされたヘッド本体と、フェース部から後方に返し部が設けられたカップ状のフェース部材とが溶接で固着された中空構造のゴルフクラブヘッドを提案している。しかしながら、このようなヘッドは、製造コストが高いという問題があった。

下記特許文献２は、フェース部に開口部が設けられたヘッド本体と、前記開口部に溶接で固着された板状のフェース部材とを含む中空構造のゴルフクラブヘッドを提案している。このようなヘッドは、フェース部材が単純な板状で構成されるため、製造コストを低減することができる。

一方、フェアウェイウッド等で代表されるような中空のゴルフクラブヘッドは、フェースの下側でボールを打撃する機会も多い。このため、このような打撃位置でも、効果的に反発性能を高めるために、フェース部材のソール部側に、安定的に薄肉部を設ける技術が望まれていた。

特開２００８−２５３５６４号公報 特開２００４−２９０２７４号公報

本発明は、以上のような問題点に鑑み、案出なされたもので、板状のフェース部材を用いながら、優れた反発性能を発揮し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。

本発明は、ヘッド上面を形成するクラウン部と、ヘッド底面を形成するソール部と、前記クラウン部と上側エッジを介して連なりかつ前記ソール部と下側エッジを介して連なるボール打撃用のフェース部とを有する中空構造のゴルフクラブヘッドであって、前記フェース部に開口部が設けられたヘッド本体と、前記開口部に溶接にて固着されたフェース部材とを含んで構成され、規定のライ角及びロフト角で前記ヘッドが水平面に置かれた基準状態において、前記フェース部材と前記ヘッド本体との前記クラウン部側の溶接部は、前記上側エッジに一致するか前記上側エッジから下方に距離Ａで離れており、前記フェース部材と前記ヘッド本体との前記ソール部側の溶接部は、前記下側エッジから上方に前記距離Ａよりも大きい距離Ｂで離れており、前記下側エッジと前記ソール部側の溶接部との間に、前記フェース部材の厚さよりも小さい厚さのソール部側薄肉部が設けられていることを特徴とする。

本発明に係るゴルフクラブヘッドにおいて、前記上側エッジと前記クラウン部側の溶接部との間に、前記フェース部材の厚さよりも小さい厚さのクラウン部側薄肉部が設けられ、前記ソール部側薄肉部の厚さは、前記クラウン部側薄肉部の厚さよりも小さく構成されても良い。

本発明に係るゴルフクラブヘッドにおいて、前記距離Ｂは５mm以上であり、前記距離Ａは３mm以下であっても良い。

本発明に係るゴルフクラブヘッドにおいて、前記距離Ｂは、前記水平面から前記クラウン部の上面までの垂直高さであるヘッド高さの１５％以上であり、前記距離Ａは前記ヘッド高さの５％以下であっても良い。

本発明に係るゴルフクラブヘッドにおいて、前記ソール部側薄肉部の厚さは、０．５〜２．０mm であっても良い。

本発明に係るゴルフクラブヘッドにおいて、前記ソール部側薄肉部は、前記フェース部材の厚さの７０％〜９５％であっても良い。

本発明では、フェース部材とヘッド本体とのクラウン部側の溶接部は、上側エッジに一致するか上側エッジから下方に距離Ａで離れており、フェース部材とヘッド本体とのソール部側の溶接部は、下側エッジから上方に前記距離Ａよりも大きい距離Ｂで離れている。

従って、フェース部材のソール部側には、相対的に大きな距離Ｂが確保されるため、下側エッジとソール部側の溶接部との間に、小さい厚さのソール部側薄肉部を大きく設けることができる。従って、フェース部の下側でボールを打撃したときに、ソール部側薄肉部が十分に撓み、ひいては優れた反発性能を発揮することができる。

また、クラウン部側の溶接部は、相対的に、上側エッジに近い位置に設けられるため、フェース部材は、上下方向に十分な長さを持つことができ、その材料特性等を効果的に発揮させることも可能である。

本発明の一実施形態のゴルフクラブヘッドの平面図である。 図１の正面図である。 本実施形態のゴルフクラブヘッドの分解斜視図である。 （ａ）はゴルフクラブヘッドの正面図、（ｂ）は（ａ）のＥ１断面図である。 （ａ）、（ｂ）は、ヘッド本体とフェース部材とを溶接するときの工程を説明するヘッドの断面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図６のソール部側の溶接部の拡大図である。 本発明の他の実施形態のゴルフクラブヘッドの斜視図である。

以下、本発明の実施の形態が図面に基づき説明される。全ての実施の形態を通して、同一又は共通する要素については、同一の符号が付されている。

図１は、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の基準状態の平面図を示している。図２は、図１のヘッド１の正面図を示している。図３は、図１のヘッド１の組立前の分解斜視図を示している。

本明細書において、ヘッド１の基準状態とは、ヘッド１が規定のライ角α及びロフト角β（図示省略）で水平面ＨＰに置かれた状態である。「規定のライ角」及び「規定のロフト角」とは、当該ヘッド１に定められたライ角及びロフト角を意味している。本明細書において、特に言及されていない場合、ヘッド１は、基準状態にあるものとされる。

図１乃至３において、ヘッド１は、内部に中空部ｉが設けられた中空構造である。ヘッド１は、好ましくはウッド型として構成されている。ウッド型のヘッドは、少なくともドライバー（＃１）及びフェアウェイウッド（ブラッシー、スプーン、バフィ及びクリーク）を含んでいる。ウッド型のヘッド１は、さらに、上記例示されたものと番手又は名称が異なっていても、ほぼ類似した形状を持つものを包含する。本発明の他の実施形態において、ヘッド１は、例えば、ユーティリティー型として構成され得る。本実施形態では、ヘッド１として、フェアウェイウッドが示されている。

ヘッド１は、フェース部２、クラウン部３、ソール部４、サイド部５を含んでいる。

フェース部２は、ボールの打撃面であるフェースＦを有している。クラウン部３は、フェース部２と上側エッジ２Ａを介して連なりヘッド上面を形成している。ソール部４は、フェース部２と下側エッジ２Ｂを介して連なりヘッド底面を形成している。サイド部５は、クラウン部３とソール部４との間をのびヘッド側面を形成している。サイド部５のトウ側は、フェース部２とトウ側エッジ２Ｃを介して連なっている。サイド部５のヒール側は、フェース部２とヒール側エッジ２Ｄを介して連なっている。上記各エッジ２Ａ乃至２Ｄにより、フェースＦが区画される。

上側エッジ２Ａ及び下側エッジ２Ｂは、外観上、明瞭な稜線がある場合にはこの稜線として定められる。明瞭な稜線が識別できない場合、図４（ａ）に示されるように、ヘッド重心Ｇからフェース外面に立てた垂線Ｎを含む各断面Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３…の輪郭形状が取得される。なお、ヘッド重心ＧからフェースＦに立てた垂線Ｎの足は、スイートスポットＳＳと呼ばれる（図１に示す）。次に、図４（ｂ）に示されるように、前記各断面において、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ＳＳ側からフェース上側及び下側でそれぞれ、初めて２００mmとなる位置Ｐが、上側エッジ２Ａ及び下側エッジ２Ｂとして定められる。

図１乃至図３に示されるように、クラウン部３のヒール側には、ホーゼル部６が設けられている。ホーゼル部６は、シャフト（図示省略）が固定可能なように、シャフト差込孔６ａを有した筒状である。基準状態のヘッド１を得る場合、シャフト差込孔６ａの軸中心線ＣＬは、シャフトの軸中心線として用いられても良い。

図３に示されるように、本実施形態のヘッド１は、フェース部２に開口部Ｏが設けられたヘッド本体９と、開口部Ｏに固着されるフェース部材１０とを含んで構成されている。

ヘッド本体９は、例えば、金属材料で構成されており、好ましくは鋳造で一体成形される。他の実施形態では、ヘッド本体９は、鍛造、鋳造、プレス又は圧延等の加工法により２つ以上に分けて形成されたパーツを、溶接等により一体に接合して形成することもできる。

ヘッド本体９のための金属材料としては、例えば、ステンレス合金、マレージング鋼、チタン、チタン合金、マグネシウム合金又はアルミニウム合金等が望ましい。ヘッド本体９は、１種又は２種以上の金属材料を含むことができる。ヘッド本体９の一部に、繊維強化樹脂が用いられても良い。

ヘッド本体９は、例えば、クラウン部３、ソール部４、サイド部５、ホーゼル部６を含んでいる。本実施形態では、開口部ＯがスイートスポットＳＳを囲むように設けられている。好ましい態様では、開口部Ｏは、フェースＦの前記各エッジ２Ａ乃至２Ｄに沿った輪郭形状を有している。さらに、本実施形態の開口部Ｏは、フェース部２に収まる大きさで設けられている。これにより、開口部Ｏの周囲には、フェース部２の残余の部分であるフェース縁部２０が設けられている。

本実施形態のフェース部材１０は、金属材料からなり、板状で形成されている。このようなフェース部材１０は、構造が単純であるため、容易にかつ安いコストで製造され得る。本実施形態のフェース部材１０は、一定の厚さｔ１で形成されている。このようなフェース部材１０は、例えば、一定厚さの圧延材等をプレスすること等により、さらに簡単に作ることができる。従って、少ないコストでヘッド１を提供することができる。

フェース部材１０のための金属材料としては、例えば、ステンレス合金、マレージング鋼、チタン、チタン合金、マグネシウム合金又はアルミニウム合金等が望ましい。さらに好ましい態様では、フェース部材１０には、ヘッド本体９の金属材料よりも、比強度が大きいもの、さらに好ましくは、弾性率が小さいものが採用され得る。

ボール打撃時の衝撃にも十分に耐えうるように、フェース部材１０の厚さｔ１は、好ましくは１．５mm以上、より好ましくは１．８mm以上で形成される。ボール打撃時にフェース部２を適度に撓ませるために、フェース部材１０の厚さｔ１は、好ましくは、３．０mm以下、より好ましくは、２．５mm以下で形成される。

ヘッド本体９とフェース部材１０とは、溶接にて固着される。図５（ａ）に示されるように、溶接に先立ち、先ず、フェース部材１０は、ヘッド本体９の開口部Ｏに挿入され、仮固定される。次に、図５（ｂ）に示されるように、フェース部材１０とヘッド本体９と隙間に、黒塗りで示されるように、溶融金属が満たれ、両部材が固定される。溶接部が完全に硬化した後、溶接部がグラインダー等の研磨機で研磨され、フェース部２の表面が平滑に均される。

図６には、溶接後、不要な溶接金属等を研磨した後のヘッド１の部分断面図が示されている。この断面は、図１のＡ−Ａ線に対応している。図２及び図５に示されるように、ヘッド本体９とフェース部材１０とは、クラウン部側の溶接部１１と、ソール部側の溶接部１２とを含んで固着されている。クラウン部側の溶接部１１は、例えば、上側エッジ２Ａに沿って滑らかにのびている。ソール部側の溶接部１２は、例えば、下側エッジ２Ｂに沿って滑らかにのびている。

本実施形態のヘッド１では、クラウン部側の溶接部１１は、上側エッジ２Ａに一致するか、又は、上側エッジ２Ａから下方に距離Ａで離れている。この実施形態では、後者の構成が採用されている。一方、ソール部側の溶接部１２は、下側エッジ２Ｂから上方に前記距離Ａよりも大きい距離Ｂで離れている。また、下側エッジ２Ｂとソール部側の溶接部１２との間には、フェース部材１０の厚さｔ１よりも小さい厚さｔ２のソール部側薄肉部１３が設けられている。

このようなヘッド１は、フェース部材１０のソール部４側に、相対的に、大きな距離Ｂが確保されるため、ソール部側の溶接部１２の影響（厚さ及び熱影響）を受けることなく、下側エッジ２Ｂとクラウン部側の溶接部１１との間に、小さい厚さｔ２のソール部側薄肉部１３を広い範囲で設けることができる。従って、本実施形態のヘッド１は、フェースＦのソール部側でボールを打撃したときでも、ソール部側薄肉部１３を十分に撓ませて、優れた反発性能を発揮させることができる。

また、クラウン部側の溶接部１１は、相対的に、上側エッジ２Ａに近い位置に設けられるため、フェース部材１０は、ヘッド１の上下方向に十分な長さを持つことができる。従って、本実施形態のヘッド１は、フェース部材１０の材料特性等を効果的に発揮させることも可能である。

さらに、溶接後の研磨作業では、ヘッド１の表面に盛られた溶接部（溶接ビード）だけを削り取ることは現実には不可能である。このため、研磨作業では、溶接部を含んだその周辺領域も削られる。本実施形態のヘッド１は、上述の通り、距離Ｂが大きいため、研磨された後も、ソール部側薄肉部１３の厚さの変化を小さく抑え、安定した厚さのソール部側薄肉部１３を安定的に提供することができる。

上述の作用を効果的に発揮させるために、本実施形態のフェアウェイウッド等のヘッド１において、距離Ｂは、好ましくは、５mm以上であり、距離Ａは、好ましくは、３mm以下である。一方、距離Ｂが大きくなると、フェース部材１０が小型化するおそれがある。このため、距離Ｂは、例えば、８mm以下とされるのが望ましい。

他の実施形態では、距離Ａ及びＢは、水平面ＨＰからクラウン部３の上面までの垂直高さであるヘッド高さＨに応じて定めることもできる。この場合、上述の作用を効果的に発揮させるために、距離Ｂは、ヘッド高さの１５％以上であり、距離Ａはヘッド高さの５％以下であるのが望ましい。一方、距離Ｂが大きくなると、フェース部材１０が小型化するおそれがあるので、距離Ｂは、例えば、ヘッド高さＨの２０％以下とされるのが望ましい。

図７には、図６のソール部側の溶接部１２の拡大図が示されている。図７に示されるように、ソール部側の溶接部１２は、フェース部２に沿った幅を持っているので、前記距離Ｂは、下側エッジ２ＢからフェースＦ上に表れるソール部側の溶接部１２の幅中心位置１２ａまでの上下方向の距離として得られる。距離Ａについても、同様に定義されるものとする。

ソール部側薄肉部１３の厚さｔ２は、好ましくは、０．５〜２．０mmである。ソール部側薄肉部１３の厚さｔ２が０．５mm未満の場合、フェース部２の耐久性能が悪化するおそれがある。また、ソール部側薄肉部１３の厚さｔ２が２．０mmを超える場合、フェースＦのソール部側で打撃した場合でも、フェース部２を十分に撓ませることができず、反発性能が悪化するおそれがある。同様の観点より、ソール部側薄肉部１３の厚さｔ２は、好ましくは、フェース部材１０の厚さｔ１の７０％〜９５％である。

さらに、図７に示されるように、ソール部側の溶接部１２は、ヘッド１の中空部ｉ側にまで溶融金属が満たされる。本実施形態のソール部側薄肉部１３は、ソール部側の溶接部１２の位置において、溶融金属によって厚さｔ２ａの部分が形成されている。この厚さｔ２ａは、ソール部側薄肉部１３の非溶接部の厚さｔ２よりも大きくかつフェース部材１０の厚さｔ１よりも小さく形成される。このようなソール部側溶接部１２は、フェース部２の厚さの変化を滑らかにし、フェース部２の耐久性を向上させるのに役立つ。

図２には、ソール部側薄肉部１３のトウ・ヒール方向の長さが符号Ｌ１で示されている。この長さＬ１は、例えば、フェースＦのスイートスポットＳＳの位置でのトウ・ヒール方向の長さＬａの５０％以上、好ましくは６０％以上であり、好ましくは、９０％以下、より好ましくは８０％以下である。このように、トウ・ヒール方向に大きく形成されたソール部側薄肉部１３は、ボール打撃位置がトウ・ヒール方向にばらついた場合でも、優れた反発性能を発揮することができる。本明細書において、ヘッド１のトウ・ヒール方向とは、前記垂直面ＶＰに沿った水平な方向である。

図６に示されるように、さらに好ましい態様では、上側エッジ２Ａとクラウン部側の溶接部１１との間に、フェース部材１０の厚さｔ１よりも小さい厚さｔ３のクラウン部側薄肉部１４が設けられている。このようなクラウン部側薄肉部１４は、ソール部側薄肉部１３との相乗作用により、さらに、ヘッド１の反発性能を高めることができる。また、クラウン部側薄肉部１４は、ヘッド１の上部側質量を減らし、低いヘッド重心を提供するのに役立つ。

上述の作用を十分に発揮させるために、クラウン部側薄肉部１４の厚さｔ３は、好ましくは、０．６〜１．８mmの範囲である。ボール打撃時、クラウン部側薄肉部１４には、ソール部側薄肉部１３に比べて、作用する衝撃力が小さい傾向がある。このため、本実施形態では、フェース部の耐久性を高めるために、クラウン部側薄肉部１４の厚さｔ３は、ソール部側薄肉部１３の厚さｔ２よりも大きく設定されている。

図２には、クラウン部側薄肉部１４のトウ・ヒール方向の長さが、符号Ｌ２で示されている。この長さＬ２は、例えば、前記フェースＦの長さＬａの８０％以上、より好ましくは９０％以上の範囲が望ましい。

フェース縁部２０には、ソール部側薄肉部１３とクラウン部側薄肉部１４との間に、ソール部側薄肉部１３からクラウン部側薄肉部１４に向かって厚さが漸増する厚さ移行部１５が設けられている。このような厚さ移行部１５は、ソール部側薄肉部１３とクラウン部側薄肉部１４との間の剛性差を小さくし、そこへの応力集中を緩和する。これにより、フェース部２の耐久性能がさらに向上する。

本実施形態の厚さ移行部１５は、トウ側の厚さ移行部１５ａと、ヒール側の厚さ移行部１５ｂとを含んでいる。これにより、開口部Ｏのトウ側及びヒール側の両方で、ソール部側薄肉部１３とクラウン部側薄肉部１４との剛性差を効果的に解消することができる。

図８には、本発明の他の実施形態のヘッド１の組立前の斜視図が示される。図８に示されるように、この実施形態のヘッド１は、開口部Ｏの上部が、クラウン部３側へ寄せられているため、クラウン部側の溶接部１１が、実質的に上側エッジ２Ａに一致する高さに設けられる。このようなヘッドは、フェース部材１０に上下方向に大きな長さを持たせることができるため、その材料特性等をさらに効果的に発揮させることができる。

以上、本発明のいくつかの実施形態が詳細に説明されたが、本発明は、上記の具体的な実施形態に限定されるものでなく、種々の態様に変更して実施される。

図１乃至図３及び図６に示される基本形状を有するフェアウェイウッド型のヘッドが、表１の仕様に基づき試作され、反発性能及び耐久性能がテストされた。各ヘッドの主な共通仕様やテスト方法は、以下の通りである。
ライ角：５８°
ロフト角：１５°
ヘッド質量：２００ｇ
ヘッド本体の材料：Ｔｉ−８Ａｌ−１Ｍｏ−１Ｖ
距離Ａ：３mm
フェース部材の材料：ＴＩＸ−５１ＡＦ（新日鐵住金株式会社製）
フェース部材の厚さｔ１：２．０mm（一定）

＜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が計算された。ボールの衝突位置は、フェースのスイートスポット、スイートスポットからソール側にヘッド高さの１５％及び３０％を隔てた位置の合計３カ所とした。結果は、３カ所の平均値であり、比較例１の数値を１００とする指数で表示している。数値が大きいほど良好である。

＜耐久性能＞
各供試ヘッドが、ＦＲＰ製シャフトに装着され４３インチのウッド型ゴルフクラブが試作された。このクラブがスイングロボットに取り付けられ、下記の条件でゴルフボールを打撃し、フェースでのクラックの発生状態が確認された。結果は、クラックの発生状態について、下記の評価方法により点数化した。数値が大きいほど良好である。
ヘッドスピード：５０m/s
打撃数：３０００球
＜クラックの発生状態の評価方法＞
１：クラック発生。
２：クラックの兆候あり。
３：クラックの兆候なし。
テストの結果は、表１に示されている。

テストの結果、実施例のヘッドは、比較例のヘッドに比して反発性能が大きく向上していることが確認できた。

１ ゴルフクラブヘッド
２ フェース部
２Ａ 上側エッジ
２Ｂ 下側エッジ
９ ヘッド本体
１０ フェース部材
１１ クラウン部側の溶接部
１２ ソール部側の溶接部
１３ ソール部側薄肉部
１４ クラウン部側薄肉部
Ｆ フェース
Ｏ 開口部

Claims (5)

1. ヘッド上面を形成するクラウン部と、ヘッド底面を形成するソール部と、前記クラウン部と上側エッジを介して連なりかつ前記ソール部と下側エッジを介して連なるボール打撃用のフェース部とを有する中空構造のゴルフクラブヘッドであって、
   前記フェース部に開口部が設けられたヘッド本体と、前記開口部に溶接にて固着されたフェース部材とを含んで構成され、
   規定のライ角及びロフト角で前記ヘッドが水平面に置かれた基準状態において、
   前記フェース部材と前記ヘッド本体との前記クラウン部側の溶接部は、前記上側エッジから下方に距離Ａで離れており、
   前記フェース部材と前記ヘッド本体との前記ソール部側の溶接部は、前記下側エッジから上方に前記距離Ａよりも大きい距離Ｂで離れており、
   前記下側エッジと前記ソール部側の溶接部との間に、前記フェース部材の厚さよりも小さい厚さのソール部側薄肉部が設けられ、
   前記上側エッジと前記クラウン部側の溶接部との間に、前記フェース部材の厚さよりも小さい厚さのクラウン部側薄肉部が設けられ、
   前記ソール部側薄肉部の厚さは、前記クラウン部側薄肉部の厚さよりも小さいことを特徴とするゴルフクラブヘッド。
2. 前記距離Ｂは５mm以上であり、前記距離Ａは３mm以下である請求項１記載のゴルフクラブヘッド。
3. 前記距離Ｂは、前記水平面から前記クラウン部の上面までの垂直高さであるヘッド高さの１５％以上であり、
   前記距離Ａは前記ヘッド高さの５％以下である請求項１記載のゴルフクラブヘッド。
4. 前記ソール部側薄肉部の厚さは、０．５〜２．０mmである請求項１乃至３のいずれかに記載のゴルフクラブヘッド。
5. 前記ソール部側薄肉部は、前記フェース部材の厚さの７０％〜９５％である請求項１乃至４のいずれかに記載のゴルフクラブヘッド。

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