JP2004016654A - ゴルフクラブヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】一部に繊維強化樹脂を用いた、軽量で大型のゴルフクラブヘッドであって、繊維強化樹脂部分と金属部分との接合強度が高く、耐久性も良好であるゴルフクラブヘッドを提供する。
【解決手段】フェース部２、ソール部３、サイド部４、クラウン部５及びホゼル部６を有する中空のゴルフクラブヘッドにおいて、該クラウン部の主要部が繊維強化樹脂製（ＦＲＰ体２０）であり、少なくともフェース部と、該フェース部に連なるクラウン部の前縁部とが金属製（金属体１０）であり、該クラウン部の繊維強化樹脂製周縁部２１が該クラウン部の金属製の前縁部（金属クラウン部１５）の後端面及び内面に接合されている。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中空ゴルフクラブヘッドに係り、特にウッド型又はそれに近似した形状のゴルフクラブヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ドライバーやフェアウェーウッドなどのウッド型ゴルフクラブヘッドとして、中空の金属製のものが広く用いられている。一般に、中空のウッド型のゴルフクラブヘッドは、ボールをヒットするためのフェース部と、ゴルフクラブヘッドの上面部を構成するクラウン部と、ゴルフクラブヘッドの底面部を構成するソール部と、ゴルフクラブヘッドのトウ側、リヤ側及びヒール側の側面部を構成するサイド部と、ホゼル部とを有している。このホゼル部にシャフトが挿入され、接着剤等によって固定される。なお、最近では、ユーティリティクラブと称されるゴルフクラブも多く市販されており、このユーティリティゴルフクラブの１種として、上記ウッド型ゴルフクラブヘッドに類似した（即ち、フェース部、ソール部、サイド部及びクラウン部並びにホゼル部を有した）ヘッドを有するゴルフクラブも各種市販されている。
【０００３】
この中空ゴルフクラブヘッドを構成する金属としては、アルミニウム合金、ステンレスやチタン合金が用いられているが、近年は特にチタン合金が広く用いられている。
【０００４】
中空ゴルフクラブヘッドの体積を大きくすることにより、スイートスポットを拡大することが可能となる。体積を大きくすることに伴うゴルフクラブヘッドの重量増加を防ぐために、ゴルフクラブヘッドの構成材として、上記金属よりもさらに比重が小さい繊維強化樹脂を採用することが考えられている。この場合、ボールをヒットするフェース面は、強度を確保するために金属製とする必要があるので、フェース部以外の部分を繊維強化樹脂製とすることになる。
【０００５】
特開２００１−３４０４９９号には、クラウン部と、トウ側及びヒール側のサイド部を炭素繊維強化熱硬化性樹脂（ＣＦＲＰ）製としたゴルフクラブヘッドが記載されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記特開２００１−３４０４９９号のクラウン部と、トウ側及びヒール側のサイド部を炭素繊維強化熱硬化性樹脂（ＣＦＲＰ）製としたゴルフクラブヘッドにあっては、ＣＦＲＰよりなるクラウン部及びサイド部とフェース部の周縁とが単に突き合わせ状となっている。このクラウン部及びサイド部とフェース部との継目部分には、ボールヒット時に著しく大きな応力が生じ、特にフェース部とクラウン部との継目部分には著しく大きな応力が生じる。上記特開２００１−３４０４９９号のように、ＣＦＲＰ製のクラウン部及びサイド部をフェース部の周縁に単に突き合わせ状に接合したゴルフクラブヘッドにあっては、繰り返し使用しているとこの接合部が剥れるおそれがある。
【０００７】
本発明は、繊維強化樹脂製のクラウン部と金属製のフェース部との接合が強固であり、耐久性に優れたゴルフクラブヘッドを提供す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、フェース部、ソール部、サイド部、クラウン部及びホゼル部を有する中空のゴルフクラブヘッドにおいて、該クラウン部の主要部が繊維強化樹脂製であり、少なくともフェース部と、該フェース部に連なるクラウン部の前縁部とが金属製であり、該クラウン部の繊維強化樹脂製部分が該クラウン部の金属製の前縁部の後端面及び内面に接合さ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にあっては、クラウン部の前縁部とフェース部とが金属製であり、繊維強化樹脂製のクラウン部がクラウン部の金属製前縁部の後端面及び内面に接合されており、両者の接合面積が大きく、接合が強固である。
【００１０】
本発明では、サイド部の前縁部と前記ソール部の前縁部とが前記フェース部に連なる金属製であり、該ソール部のトウ・ヒール方向の中央部は、該ソール部の金属製前縁部に連なる金属製であり、このソール部中央の金属製部分はゴルフクラブヘッドの後面部にまで延在していることが好ましい。さらにクラウン部の繊維強化樹脂製部分に連なる繊維強化樹脂製部分によってサイド部の後部とソール部の後部のトウ側及びヒール側の両側辺部とが構成されており、繊維強化樹脂製部分と金属製部分との継目部分にあっては、繊維強化樹脂製部分が金属製部分の端面及び内面に接合されていることが好ましい。また、本発明では、繊維強化樹脂製のクラウン部は、トウ・ヒール方向の剛性に比べ前後方向の剛性が低いことが好ましい。
【００１１】
【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。第１図は実施の形態に係るゴルフクラブヘッドの斜視図、第２図はこのゴルフクラブヘッドの金属体の前方からの斜視図、第３図は金属体の後方からの斜視図、第４図は金属体のヒール側からの側面図、第５図は金属体の平面図、第６図（ａ）はゴルフクラブヘッドの前後方向の縦断面図、第６図（ｂ）は第６図（ａ）の一部の拡大図である。
【００１２】
このゴルフクラブヘッド１は、フェース部２、ソール部３、サイド部４、クラウン部５及びホゼル部６を有した中空ウッド型ゴルフクラブヘッドである。このゴルフクラブヘッド１は金属体１０と繊維強化樹脂体（以下、ＦＲＰ体という。）２０とからなる。
【００１３】
金属体１０は、フェース部２と、金属ソール部１３と、金属サイド部（トウ）１４と、金属クラウン部１５と、金属サイド部（ヒール）１６と、金属バック部１７と、該金属バック部１７に設けられた環状部１８と、ホゼル部６とを有する。
【００１４】
フェース部２はボールをヒットする面であり、図示はしないが溝（スコアライン）が設けられている。ソール部３はゴルフクラブヘッドの底面部を構成し、サイド部４はトウ側及びヒール側並びに後面側の側面部を構成している。クラウン部５はゴルフクラブヘッドの上面部を構成している。ホゼル部６には、シャフトが差し込まれ、接着剤により該シャフトが固着される。
【００１５】
金属体１０は、フェース部２と、クラウン部５の前縁部と、サイド部４の前縁部と、ソール部３の前縁部及び左右方向（ヒール・トウ方向）の中央部と、ゴルフクラブヘッドの後面部とを構成している。
【００１６】
クラウン部５の前縁部を構成する金属クラウン部１５は、金属サイド部（トウ）１４及び金属サイド部（ヒール）１６とに連なっている。金属サイド部（トウ）１４及び金属サイド部（ヒール）１６はそれぞれ金属ソール部１３に連なっている。該金属サイド部１４，１６及び金属ソール部１３はフェース部２に連なっている。
【００１７】
金属ソール部１３の前部は、ゴルフクラブヘッドのトウ側からヒール側にまで跨る全幅状となっている。この金属ソール部１３は、該前部から後方に向って徐々に細幅となっている。金属ソール部１３の後部は、ゴルフクラブヘッドのヒール・トウ方向の中央部に配置されている。この金属ソール部１３の後端に金属バック部１７が連なっている。この金属バック部１７は、金属ソール部１３から斜め後方に立ち上がっている。この金属バック部１７の内面に環状部１８が一体化されている。この環状部１８及び金属バック部１７を貫通して開口が設けられ、この開口の内周面に雌ネジ（図示略）が設けられている。
【００１８】
この金属体１０は鋳造により一体に成形されたものが好ましい。なお、金属体は複数部分の接合体等によっても構成できる。
【００１９】
ＦＲＰ体２０は、このゴルフクラブヘッド１の外面のその他の部分を構成している。即ち、ＦＲＰ体２０は、クラウン部５の後半部と、サイド部４の後半部（ただし、金属バック部を除く。）と、ソール部３の金属ソール部１３以外の部分を構成している。
【００２０】
第６図に拡大して示されるように、ＦＲＰ体２０は、金属クラウン部１５、金属サイド部１４（トウ、ヒール双方）及び金属ソール部１３の端面に密着すると共に、これらの端縁の内面にも重なって密着している。特に、金属クラウン部１５にあっては、第６図（ｂ）の通りＦＲＰ体２０はフェース部２の裏面に達している。即ち、金属クラウン部１５の内面の全体に対しＦＲＰ体２０が重なって密着している。
【００２１】
このＦＲＰ体２０を成形し且つ金属体１０と一体化するには、必要に応じ金属体１０の内面にプライマー処理を施した金属体１０をゴルフクラブヘッドの外形形状を有した金型内に配置する。次いで、この金型の内面及び金属体１０の端縁内面に沿ってプリプレグシートの積層物（未硬化の樹脂繊維複合材料シート）を配材する。なお、この積層物は予め金型内面に倣うように予備成形されてもよい。その後、環状部１８の開口を通して内部にガス圧を加えた状態で加熱し、樹脂を硬化させる。この際、ゴルフクラブヘッド内にナイロン等の樹脂袋を配置しておき、この袋内にガスを供給して膨らませ、プリプレグシートを圧迫して金型内面に密着させてもよい。
【００２２】
これにより、第６図のようにＦＲＰ体２０が成形されると共に、ＦＲＰ体２０の周縁部２１が金属体１０の端面及び端縁部に密着する。成形終了後、脱型し、必要に応じゴルフクラブヘッドの内面に振動吸収層や打球音調整層を形成する。例えば、ポリイソブチレン等よりなる粘着剤を層状に形成することにより、ゴルフクラブヘッドのカラ鳴りが防止される。
【００２３】
金属バック部１７の開口には、栓状体（第１図〜第６図では図示略）を捩じ込む。この捩じ込み用の雌ネジは、金属体１０に予め設けておいてもよく、脱型後に設けてもよい。その後、このゴルフクラブヘッドの外面に必要に応じ研磨や塗装を施し、ゴルフクラブヘッド製品とする。
【００２４】
この栓状体としては、ゴルフクラブヘッドの重心深度を深くするために、タングステンなど高比重材よりなるものが好ましい。
【００２５】
このように構成されたゴルフクラブヘッドは、後半部を主としてＦＲＰ体としているので、軽量であり、大型化可能である。
【００２６】
また、ＦＲＰ体２０が金属体１０の端縁との内面にも重なって密着接合されているので、金属体１０とＦＲＰ体２０との接合が強固であり、耐久性に優れる。なお、金属クラウン部１５及び金属サイド部１４の前後方向（フェース・バック方向）の幅の平均値は２〜２０ｍｍ特に５〜１８ｍｍ程度が好ましい。
【００２７】
この実施の形態に係るゴルフクラブヘッドにあっては、フェース部２の全周にわたり金属ソール部１３、金属サイド部１４及び金属クラウン部１５が存在しており、フェース部２の周縁部の剛性が高い。従って、フェース部２を薄肉とすることによりボールヒット時の反発性を高め、飛距離を大きくすることが可能である。
【００２８】
このゴルフクラブヘッドは、ソール部３の前縁部が金属ソール部１３よりなるため、スイング時にソール部３の前縁部が地面を叩く（所謂ダフる）ことがあっても、ソール部１３の前縁部が損傷することがない。
【００２９】
このゴルフクラブヘッドでは、ソール部３の中央を前後方向に金属ソール部１３が延在しているので、ゴルフクラブヘッドの重心を低くし、打球を上げ易くすることができる。また、金属ソール部１３を後方に延在させているので、ゴルフクラブヘッドの重心が深く、スイートエリアが広くなる。加えて、環状部１８を金属ソール部１３の最後方に連なる金属バック部１７に配置し、また環状部１８に高比重材よりなる栓状体を螺着しているので、重心深度がさらに深いものとなる。
【００３０】
この実施の形態では、第３図に図示の通り、ホゼル部６の一部をゴルフクラブヘッド内部に配置している。これにより、重心を低くすることができる。
【００３１】
また、このようにホゼル部６の一部をゴルフクラブヘッド内部に配置することにより、ボールヒット時にシャフトに加えられる捻りモーメントが小さくなり、打球の左右のブレが小さくなる。なお、ゴルフクラブヘッド外面からのホゼル部６の突出長さを小さくすることにより、ゴルフクラブヘッドの外観上の美観も良好になる。
【００３２】
ホゼル部６のゴルフクラブヘッド内部の配置長さは１０〜５０ｍｍ特に２０〜５０ｍｍ特に３５〜４５ｍｍであることが望ましい。
【００３３】
金属体１０を構成する金属としては、軽量なチタン、チタン合金、Ａ２０１などのアルミ合金等が例示されるが、６Ａｌ−４Ｖ−Ｔｉ合金などのチタン合金が好適である。フェース部２の肉厚は２〜５ｍｍ程度が好ましく、チタン合金の場合は２〜３ｍｍ程度が好適である。なお、金属体はステンレス鋼でもよい。
【００３４】
本発明では、ＦＲＰ体２０のクラウン部において補強繊維の配向方向を調整することにより、トウ・ヒール方向（左右方向）よりも前後方向（フェース・バック方向）の剛性を小さくしてもよい。このようにすれば、ボールヒット時のクラウン部の撓み量が大きくなり、ボールの打出し角度が高くなる。そして、この結果、打球のキャリー（飛翔距離）が大きくなる。
【００３５】
本発明では、第７図（ａ），（ｂ）のように栓状体３０を環状部１８の開口４０にろう付や溶接（例えばレーザー溶接やＴＩＧ溶接）等によって固着してもよい。この栓状体３０は、円柱部３１とその後端に設けられたフランジ部３２とを有する。環状部３０の開口４０は、その入口部に段部４１を備えており、フランジ部３２は該段部４１に係合される。
【００３６】
金属体１０がステンレス鋼である場合、栓状体３０としては比重が１０〜１２程度と大きいタングステン・ニッケル・鉄（Ｗ−Ｎｉ−Ｆｅ）合金を用いることができる。この合金組成としては次のものが好適である。
【００３７】
Ｗ：２８〜３２重量％
Ｆｅ：４５〜４９重量％
Ｎｉ：１５〜１７重量％
Ｃｕ：１〜２重量％
この合金組成は鋳造可能なものである。この合金組成はＦｅが多く、ステンレスとの溶接性に優れる。その為、一般的な溶接方法であるＴＩＧ溶接でも、容易に溶接することができる。
【００３８】
ＦＲＰ体２０を成形するためのプリプレグとしては、クロス繊維プリプレグ、一方向繊維プリプレグ等のいずれでもよい。このプリプレグとしてＳＭＣプリプレグを使用した場合には、肉薄のＦＲＰ体２０を容易に形成することができる。
【００３９】
プリプレグは３〜８枚程度積層して用いることが好ましい。
【００４０】
プリプレグ中の繊維としては弾性率が２０×１０^３〜３０×１０^３ｋｇ／ｍｍ^２程度のカーボン繊維等が好適であるが、これに限定されない。
【００４１】
前記の通り、この繊維の配向を調整することによりクラウン部における前後方向の弾性率をトウ・ヒール方向よりも低くすることが好ましい。例えば、クロス繊維プリプレグと一方向繊維プリプレグとを交互に積層し、この一方向繊維プリプレグの繊維配向方向をトウ・ヒール方向とする。
【００４２】
ＦＲＰ体２０の樹脂としてはエポキシなどの熱硬化性樹脂を用いることができる。なお、この熱硬化性樹脂に少量の熱可塑性樹脂を配合してもよく、これにより振動吸収性を改善することができる。
【００４３】
ＦＲＰ体の厚さは１〜３ｍｍ程度が好ましい。特に、クラウン部は１〜２ｍｍ程度とりわけ１〜１．５ｍｍ例えば約１．３ｍｍ程度が好ましい。
【００４４】
本発明は、３００ｃｍ^３以上、特に３５０ｃｍ^３以上、例えば３５０〜４００ｃｍ^３の大型ヘッドに適用するのに好適である。ヘッドの大きさにルール上上限はなく、技術的には６００ｃｍ^３程度の超大型ヘッドも製造可能である。ゴルフクラブヘッドの重量は１６０〜２００ｇ特に１８０〜１９０ｇ程度が好適である。
【００４５】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によると、一部に繊維強化樹脂を用いた、軽量で大型のゴルフクラブヘッドが提供される。このゴルフクラブヘッドは、繊維強化樹脂部分と金属部分との接合強度が高く、耐久性も良好である。
【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斜視図である。
【図２】第１図のゴルフクラブヘッドの金属体の前方からの斜視図である。
【図３】第１図のゴルフクラブヘッドの金属体の後方からの斜視図である。
【図４】第１図のゴルフクラブヘッドの金属体のヒール側からの側面図である。
【図５】第１図のゴルフクラブヘッドの金属体の平面図である。
【図６】（ａ）は第１図のゴルフクラブヘッドの前後方向の縦断面図、（ｂ）は（ａ）の一部の拡大図である。
【図７】本発明の別の実施の形態に係るゴルフクラブヘッドの後部の縦断面図であり、（ａ）図は栓状体装着前の状態を示し、（ｂ）図は栓状体装着後を示す。
【符号の説明】
１　ゴルフクラブヘッド
２　フェース部
３　ソール部
４　サイド部
５　クラウン部
６　ホゼル部
１０　金属体
１３　金属ソール部
１４　金属サイド部
１５　金属クラウン周部
１７　金属バック部
１８　環状体
２０　ＦＲＰ体
２１　ＦＲＰ体の周縁部
３０　栓状体
４０　開口

Claims (4)

1. フェース部、ソール部、サイド部、クラウン部及びホゼル部を有する中空のゴルフクラブヘッドにおいて、
   該クラウン部の主要部が繊維強化樹脂製であり、
   少なくともフェース部と、該フェース部に連なるクラウン部の前縁部とが金属製であり、
   該クラウン部の繊維強化樹脂製部分が該クラウン部の金属製の前縁部の後端面及び内面に接合さ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、前記サイド部の前縁部と前記ソール部の前縁部とが前記フェース部に連なる金属製であり、
   該ソール部のトウ・ヒール方向の中央部は、該ソール部の金属製前縁部に連なる金属製であり、
   このソール部中央の金属製部分はゴルフクラブヘッドの後面部にまで延在していることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
3. 請求項２において、該クラウン部の繊維強化樹脂製部分に連なる繊維強化樹脂製部分によってサイド部の後部とソール部の後部のトウ側及びヒール側の両側辺部とが構成されており、
   繊維強化樹脂製部分と金属製部分との継目部分にあっては、繊維強化樹脂製部分が金属製部分の端面及び内面に接合され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、前記繊維強化樹脂製のクラウン部は、トウ・ヒール方向の剛性に比べ前後方向の剛性が低いことを特徴とするゴルフクラブヘッド。

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