JP2007229002A - ゴルフクラブヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】重心設計の自由度を向上する。
【解決手段】内部に中空部ｉが設けられたゴルフクラブヘッド１であって、互いに独立して開口するフェース側の開口部Ｏｆ、クラウン側の開口部Ｏｃ並びにソール側の開口部Ｏｓが設けられたヘッド本体１Ａ、フェース側の開口部Ｏｆに配されるフェース部材１Ｂ、クラウン側の開口部Ｏｃに配されるクラウン部材１Ｃ及びソール側の開口部Ｏｓに配されるソール部材１Ｄから構成され、フェース部材１Ｂ、クラウン部材１Ｃ及びソール部材１Ｄは、いずれもヘッド本体１Ａよりも小さい比重を有する材料から構成される。
【選択図】図４

Description

本発明は、ゴルフクラブヘッドに関し、詳しくは重心設計の自由度を向上しうるゴルフクラブヘッドに関する。

近年、ヘッドの重心設計の自由度を高めるために、比重が異なる２以上の部材を用いて作られたゴルフクラブヘッドが、例えば下記特許文献１及び２で提案されている。

前記特許文献１は、金属材料からなるフェース要素と、その後部に取り付けられる非金属材料からなるアフトボディとで構成されたウッド型のゴルフクラブヘッドが開示されている。

また、前記特許文献２は、クラウン部に開口部が設けられた金属材料からなる外殻部材と、前記開口部に取り付けられる繊維強化プラスチックで構成されたクラウン部材とで構成されたウッド型のゴルフクラブヘッドが開示されている。
特開２００３−６２１３０号公報 特開２００３−２０５０５５号公報

しかしながら、上記前記特許文献１ないし２で代表されるようなヘッドは、いずれも重量配分設計の自由度に関しては、さらなる改善の余地がある。即ち、前記特許文献１では、ヘッドの上下方向の重心調整が容易ではない。また、前記特許文献２では、ヘッドの前後方向及び下方への重心調整が容易ではない。

本発明は、以上のような実情に鑑み案出なされたもので、フェース側の開口部、クラウン側の開口部及びソール側の開口部を有するヘッド本体の前記各開口部に、該ヘッド本体よりも比重が小さいフェース部材、クラウン部材及びソール部材をそれぞれ配することを基本として、重心設計の自由度等を向上しうるゴルフクラブヘッドを提供することを目的としている。

本発明のうち請求項１記載の発明は、ボールを打球するフェースを前面に有するフェース部と、前記フェースの上縁に連なりヘッド上面をなすクラウン部と、前記フェースの下縁に連なりヘッド底面をなすソール部と、前記クラウン部と前記ソール部との間を前記フェースのトウ側縁からバックフェースを通ってフェースのヒール側縁にのびるサイド部とを含み、かつ、内部に中空部が設けられたゴルフクラブヘッドであって、前記フェース部側、前記クラウン部側並びに前記ソール部側でそれぞれ互いに独立して開口するフェース側の開口部、クラウン側の開口部並びにソール側の開口部が設けられたヘッド本体、前記フェース側の開口部に配されるフェース部材、前記クラウン側の開口部に配されるクラウン部材及び前記ソール側の開口部に配されるソール部材から構成され、しかも前記フェース部材、前記クラウン部材及び前記ソール部材は、いずれも前記ヘッド本体よりも小さい比重を有する材料で形成されることを特徴とする。

また請求項２記載の発明は、前記ヘッド本体は、金属材料からなり、かつ前記フェース側の開口部と前記クラウン側の開口部との間をトウ・ヒール方向にのびる上部フレーム部と、前記フェース側の開口部と前記ソール側の開口部との間をトウ・ヒール方向にのびる下部フレーム部と、前記クラウン側の開口部と前記ソール側の開口部との間をトウ側からバックフェースを通りヒール側にのびしかも前記上部フレーム部と前記下部フレーム部との間をトウ側及びヒール側の各側で連結するサイドフレーム部とを少なくとも有する請求項１記載のゴルフクラブヘッドである。

また請求項３記載の発明は、前記クラウン部材の比重ρｃは、前記フェース部材の比重ρｆ及び前記ソール部材の比重ρｓよりも小さい請求項１又は２記載のゴルフクラブヘッドである。

また請求項４記載の発明は、前記ヘッド本体の比重ρｍ、前記フェース部材の比重ρｆ、前記クラウン部材の比重ρｃ及び前記ソール部材の比重ρｓが、次の関係を満足する請求項１乃至３のいずれかに記載のゴルフクラブヘッドである。ρｍ＞ρｆ＞ρｓ＞ρｃ

また請求項５記載の発明は、前記ヘッド本体、前記フェース部材及び前記ソール部材は、いずれも金属材料からなるとともに、前記クラウン部材は、繊維強化樹脂からなる請求項１乃至４のいずれかに記載のゴルフクラブヘッドである。

また請求項６記載の発明は、前記ヘッド本体、前記フェース部材、前記ソール部材及び前記クラウン部材が、いずれも金属材料からなる請求項１乃至４のいずれかに記載のゴルフクラブヘッドである。

本発明のゴルフクラブヘッドは、フェース側の開口部、クラウン側の開口部及びソール側の開口部を有するヘッド本体の前記各開口部に、該ヘッド本体よりも比重が小さいフェース部材、クラウン部材及びソール部材がそれぞれ配される。これにより、フェース部側、クラウン部側及びソール部側のそれぞれの領域から重量マージンを捻出できる。従って、大きな重量マージンが得られ、重心設計の自由度が向上する。

また、例えば、フェース部材の比重を変えることでヘッドの前後方向の重心位置の調整が可能になるとともに、クラウン部材及びソール部材の比重を変えることにより、ヘッドの上下方向の重心位置の調整が容易に行える。さらに、２以上の部材の比重を調節することにより、例えば三次元的に重心位置を調整できる。

さらに、本発明のヘッド本体は、上記の各開口部が互いに独立して設けられることにより、各開口部の間をのびるフレーム部が形成される。これは、ヘッド強度をバランス良く高めかつ慣性モーメントを大きくするのに役立つ。

以下、本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。
図１〜４は、本実施形態のゴルフクラブヘッド（以下、単に「ヘッド」又は「クラブヘッド」ということがある。）１の基準状態の斜視図、平面図、底面図及び図２のＸ−Ｘ拡大断面図がそれぞれ示される。また、図５には、クラブヘッド１の組立前の分解斜視図が示される。

ここで、クラブヘッド１の基準状態とは、シャフトの軸中心線（図示省略）を任意の垂直面内に配しかつ水平面に対してそのライ角で傾けるとともに、フェース２を前記垂直面に対してそのロフト角（リアルロフト角であって、以下同じである。）で傾けてヘッド１を水平面ＨＰに接地させた状態とする。そして、本明細書中で特に断りがない場合、ヘッド１は、基準状態に置かれているものとして説明される。また、クラブヘッド１に関して上下ないし高さ方向とは、前記基準状態のヘッド１に関しての上下ないし高さ方向を意味する。またヘッド１に関して前後方向とは、相対的なものとして基準状態のクラブヘッド１に関してフェース２側を前側、バックフェース３側を後側とする。さらに、クラブヘッド１のトウ・ヒール方向とは、前記基準状態おけるクラブヘッド１に関して、前記垂直面及び水平面にともに平行な方向とする。

前記クラブヘッド１は、ボールを打球する面であるフェース２を前面に有するフェース部３と、前記フェース２の上縁２ａに連なりヘッド上面をなすクラウン部４と、前記フェース２の下縁２ｂに連なりヘッド底面をなすソール部５と、前記クラウン部４とソール部５との間を継ぎかつ前記フェース２のトウ側縁２ｃからバックフェースＢＦを通りヒール側縁２ｄに至ってのびるサイド部６と、クラウン部４のヒール側に設けられかつ図示しないシャフトが装着されるシャフト差込孔７ａを有するホーゼル部７とを含む。なおシャフト差込孔７ａの軸中心線は、シャフトの軸中心線と実質的に一致する。

前記クラブヘッド１は、図４に示されるように、内部に中空部ｉが設けられた中空構造を有し、好ましくはドライバー（＃１）やフェアウェイウッドとして知られているウッド型クラブヘッドとして作られている。

前記クラブヘッド１は、好ましくは３６０cm³ 以上、より好ましくは３８０cm³ 以上の体積を有するものが望ましい。このような大きな体積は、ヘッド１の慣性モーメントや重心深度を大きくするのに役立つ。他方、クラブヘッド１の体積が大きすぎても、ヘッド重量の増加、スイングバランスの悪化、耐久性の低下及びゴルフ規則違反等の問題があるため、好ましくは４７０cm³ 以下、より好ましくは４６０cm³ 以下が望ましい。なお、前記慣性モーメントは、特に断りがない場合、ヘッド重心を通る垂直軸回りのヘッド単体の慣性モーメントを意味する。

また、クラブヘッド１の全重量は、スイングバランスなどを考慮し、好ましくは１７０ｇ以上、より好ましくは１８０ｇ以上が望ましく、他方、上限については、好ましくは２５０ｇ以下、より好ましくは２４０ｇ以下に調整されるのが望ましい。とりわけ、ドライバーヘッドの場合には、２００ｇ以下が望ましい。クラブヘッド１の全重量が小さすぎると、スイング中にヘッドの重みが感じられ難く、タイミングが取り難くなるなるとともに、反発性が低下し飛距離が小さくなる傾向がある。逆にヘッドの全重量が大きくなりすぎると、クラブが振り切れなくなり、飛距離や方向安定性が低下しやすい。

本実施形態のクラブヘッド１は、図５に最も良く表されるように、ヘッド本体１Ａと、フェース部材１Ｂと、クラウン部材１Ｃと、ソール部材１Ｄとを接合することによって構成される（４ピース構造）。そして、フェース部材１Ｂ、クラウン部材１Ｃ及びソール部材１Ｄには、いずれもヘッド本体１Ａよりも小さい比重を有する材料により形成されている。

前記ヘッド本体１Ａには、フェース部３側で開口するフェース側の開口部Ｏｆと、クラウン部４側で開口するクラウン側の開口部Ｏｃと、前記ソール部５側で開口するソール側の開口部Ｏｓとが互いに独立して設けられる。つまり、前記各開口部Ｏｆ、Ｏｃ及びＯｓは、それぞれ互いに繋がることなく別々にヘッド本体１Ａに設けられる。

また、ヘッド本体１Ａは、クラウン部４においてフェース側の開口部Ｏｆとクラウン側の開口部Ｏｃとの間をトウ・ヒール方向にのびる上部フレーム部１０と、ソール部５においてフェース側の開口部Ｏｆとソール側の開口部Ｏｓとの間をトウ・ヒール方向にのびる下部フレーム部１１と、クラウン側の開口部Ｏｃとソール側の開口部Ｏｓとの間をトウ側からバックフェースを通りヒール側にのびしかも上部フレーム部１０と下部フレーム部１１との間をトウ側及びヒール側の各側で連結するサイドフレーム部１２とを含む。なお、ヘッド本体１Ａには、前記ホーゼル部７が一体に設けられている。なお本実施形態のサイドフレーム部１２は、サイド部６の一部とソール部６の一部によって形成されている。

前記フェース側の開口部Ｏｆは、前記上部フレーム部１０、下部フレーム部１１、サイドフレーム部１２のトウ側端部１２Ｔ及びサイドフレーム部１２のヒール側端部１２Ｈの各前縁によって実質的に区画される。そして、このフェース側の開口部Ｏｆは、フェース部材１Ｂが配されることによって実質的に閉じられる。

フェース部３において、十分な重量マージンと強度とを確保するために、フェース側の開口部Ｏｆの面積（開口部をクラブヘッド１の表面に投影して求められる開口投影面積であり、以下同様である。）は、クラブヘッド１の表面積（ホーゼル部７のシャフト差込孔７ａを埋めて測定され、以下同様である。）の好ましくは１２％以上、より好ましくは１５％以上が望ましく、上限に関しては、好ましくは３５％以下、より好ましくは３０％以下が望ましい。

前記クラウン側の開口部Ｏｃは、クラウン部４のバックフェースＢＦ側に設けられるとともにサイド部６の一部（上縁部分）に跨って設けられている。従って、比較的広い開口面積が得られる。本実施形態のクラウン側の開口部Ｏｃは、開口部の中で最も大きな面積を持っている。これにより、ヘッド上部側で十分に大きい重量マージンを確保することができる。他方において、クラウン側の開口部Ｏｃの面積が大きすぎると、クラブヘッド１の強度が低下するおそれがある。このような観点より、クラウン側の開口部Ｏｃの面積は、クラブヘッド１の表面積の好ましくは１５％以上、より好ましくは２０％以上が望ましく、上限に関しては、好ましくは４５％以下、より好ましくは４０％以下が望ましい。

前記ソール側の開口部Ｏｓは、本実施形態では、ソール部５からはみ出すことなく設けられる。また、ソール側の開口部Ｏｓは、ほぼソール部５の輪郭形状に沿って滑らかにのびる円形状をなす。ただし、ソール側の開口部Ｏｓは、サイド部６に跨って設けられても良いし、その輪郭形状等も例示の形状に限定されるものではない。さらに、ソール側の開口部Ｏｓの周りには、ヘッド１の仕上がり面から中空部ｉ側にステップ状で凹むとともに該開口部Ｏｓに沿って連続してのびている巾の小さい受け部１６が設けられる。

また、ソール部５側において、十分な重量マージンとソール部の耐久性とを確保するために、前記ソール側の開口部Ｏｓの面積は、好ましくはクラブヘッド１の表面積の好ましくは５％以上、より好ましくは１０％以上が望ましく、上限に関しては、好ましくは３５％以下、より好ましくは３０％以下が望ましい。なお、本実施形態では、ソール側の開口部Ｏｓの面積は、開口部の中で最も小さく形成されている。

本実施形態のヘッド本体１Ａは、比重ρｍの金属材料から構成され、各部が予め一体に形成された一つの鋳造品（より詳しくはロストワックス精密鋳造品）からなる。ただし、ヘッド本体１Ａは、鍛造により又は圧延材を曲げ加工等することにより作られても良いし、さらには２以上の部材を接合して作ることができる。

前記フェース部材１Ｂは、前記フェース部３と、前記フェース２の周縁（前記上縁２ａ、下縁２ｂ、トウ側縁２ｃ及びヒール側縁２ｄを含めてこのように総称する。）の少なくとも一部からバックフェースＢＦ側にのびクラウン部４、ソール部５及び／又はサイド部６の前側部分を構成する返し部１３とを一体に有する略カップ状で構成される。

前記返し部１３は、ヘッド本体１Ａのホーゼル部７に面する部分を除き、フェース２の周縁の周りをほぼ環状に連続して設けられている。この返し部１３は、プレス又は鍛造にて予めフェース部３を一体に形成されている。このような返し部１３は、フェース部材１Ｂとヘッド本体１Ａとの接合（例えば溶接）をクラウン部４、ソール部５及びサイド部６で行うことができるので、打球時にフェース部３の全域が撓みやすくなり、ひいてはヘッド１の反発性をより一層向上させる。

前記フェース部材１Ｂは、少なくともヘッド本体１Ａよりも小さい比重ρｆを有する材料で形成されるが、ボールと頻繁に接触する部分でもあるため、好ましくは金属材料で構成されるのが望ましい。このような比重の小さい材料からなるフェース部材１Ｂは、フェース側を軽量化し、重心深度を大きくするのに役立つ。

また、フェース部３の厚さｔ１は、特に限定されないが、十分な耐久性を確保するために、スイートスポットＳＳにおいて少なくとも２．５mm以上の厚さを有することが望ましい。なお、スイートスポットＳＳは、ヘッド重心Ｇからフェース２に垂直に引いた法線Ｎが該フェース２と交わる点とする。

また、フェース部材１Ｂは、フェース側の開口部Ｏｆに例えば溶接、かしめ又は接着材等の接合手段を用いて固着される。本実施形態では、溶接にて接合される。この際、フェース側の開口部Ｏｆには、該開口部Ｏｆに対して小隙間を残してフェース部材１Ｂを仮保持しうる複数の保持片１５等が予め設けられるのが望ましい。これによって、両部材の溶接時、それらの位置決めないし固定作業等が能率化され、生産性が向上する。

前記クラウン部材１Ｃは、クラウン部４を構成する主部４ｍと、該主部４ｍから折れ曲がって下方に垂下しかつサイド部６の上縁部分を構成する補助部４ｓとを一体に含んでいる。クラウン部材１Ｃの厚さｔ２は、特に限定されないが、好ましくは０．５mm以上が望ましい。

クラウン部材１Ｃの取り付けをより安定させるために、前記クラウン側の開口部Ｏｃの周りには、ヘッド１の仕上がり面から中空部ｉ側にステップ状で凹むとともに該開口部Ｏｃに沿って連続してのびている巾の小さい受け部１４が設けられる。そして、クラウン部材１Ｃの裏面かつ周縁部は、クラウン側の開口部Ｏｃの受け部１４に重ねられて固着される。これにより、クラウン側の開口部Ｏｃは、クラウン部材１Ｃによって実質的に閉じられる。また、受け部１４の凹み量をクラウン部材１Ｃの厚さに従って最適化することにより、クラウン部材１Ｃの外面をヘッドの仕上がり面と実質的に整一させ得る。これは、仕上げ工程を簡略化するのに役立つ。受け部１４の巾は、特に限定されないが、ヘッド１の上側の重量を軽減するために、例えば３〜８mm程度が望ましい。

また、クラウン部材１Ｃは、ヘッド本体１Ａの比重ρｍよりも小さい比重ρｃを有する材料からなり、本実施形態では繊維強化樹脂で形成される。繊維強化樹脂は、非常に小さい比重を有するので、クラウン部４において重量が大幅に削減される。好ましくは、より低い位置にヘッド重心を有するクラブヘッド１が提供される。また、重心の低いヘッドは、高い打出し角及び低バックスピンという飛距離増大に最適な弾道をもたらす点で好ましい。

前記繊維強化樹脂は、任意に強化繊維とマトリックス樹脂とを組み合わせることができるが、好ましくはエポキシ樹脂と炭素繊維とを複合させた炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）が好適である。また、クラウン部材１Ｃは、例えば、予め所定形状に硬化成形された後、接着剤等を用いてクラウン側の開口部Ｏｃに接合される。また、他の実施形態として、クラウン側の開口部Ｏｃを覆うように未硬化ないし半硬化状態のプリプレグ（図示省略）を貼り付け、しかる後、該プリプレグに熱と圧力とを作用させて所定形状への成形と受け部１４への接着とを同時に行ってクラウン部材１Ｃを形成することもできる。

前記ソール部材１Ｄは、ソール側の開口部Ｏｓよりも僅かに小さい輪郭形状を有し、本実施形態では、前記ヘッド本体１Ａよりも小さい比重ρｓを有する金属材料で形成される。これによって、地面等と接触しやすいソール部５の耐外傷性及び耐久性が維持されるとともに、ヘッドの軽量化を図ることができる。このような観点より、ソール部材１Ｄの厚さｔ３は、好ましくは０．５mm以上が望ましい。

また、ソール部材１Ｄの裏面かつ周縁部は、ソール側の開口部Ｏｓの受け部１６に重ねられて例えば接着剤又は溶接等によって固着される。これにより、ソール側の開口部Ｏｓは、ソール部材１Ｄによって実質的に閉じられる。

以上のようなクラブヘッド１は、ヘッド本体の各開口部Ｏｆ、Ｏｃ及びＯｓが、ヘッド本体１Ａよりも小さい比重を有するフェース部材１Ｂ、クラウン部材１Ｃ及びソール部材１Ｄでそれぞれ閉じられるので、少なくともフェース部３、クラウン部４及びソール部５の各領域からそれぞれ重量配分設計に用いるための重量マージンをバランス良く確保できる。従って、その重量マージンを例えばヘッドを大きくするために用いたり、又は重心位置を調整するための錘部材に用いたり、さらには各部の肉厚を調節して強度を高めることができ、クラブヘッド１の重量配分設計の自由度が大幅に向上する。

また上記クラブヘッド１は、ヘッド本体１Ａ、フェース部材１Ｂ及びソール部材１Ｄがいずれも金属材料で構成されるので、高音で伸びのある爽快な打球音が得られるので、心地よい打球フィーリングをゴルファーに与える。

さらに、ヘッド本体１Ａは、各開口部の間をのびるフレーム部１０、１１及び１２が形成されるため、ヘッド全体の強度がバランス良く高められるとともに、大きな重量がトウ、ヒール及びバックフェースＢＦに満遍なく配分されるので、慣性モーメントを増大させるのに役立つ。このような観点より、前記上部フレーム部１０及び下部フレーム部１１のヘッド前後方向の最短の長さＬ２及びＬ３は、好ましくは５mm以上、より好ましくは８mm以上が望ましい。他方、前記長さＬ２及びＬ３が大きすぎると、各開口部の面積が減少するおそれがあるので、好ましくは３０mm以下、より好ましくは２５mm以下が望ましい。

また、例えば、フェース部材１Ｂの比重ρｆを変えることでヘッドの前後方向の重心位置の調整が可能になる。即ち、比重ρｆを大きくすることでヘッド重心をフェース側に近づけ得る一方、比重ρｆを小さくすることでヘッド重心をバックフェースＢＦ側に寄せ、大きな重心距離を得ることができる。

さらに、前記クラブヘッド１は、クラウン部材１Ｂ及びソール部材１Ｃの比重バランスを変えることにより、ヘッドの上下方向の重心位置の調整が容易に行える。即ち、クラウン部材１Ｂの比重ρｃをソール部材１Ｄの比重ρｓよりも小さくすること（ρｃ＜ρｓ）により、ヘッド重心をソール側に寄せ、重心の低いクラブヘッドを提供できるとともに、それら比重ρｃ及びρｓのバランスを変えることで重心高さを調整できる。

さらに、これらの各部材１Ｂ、１Ｃ及び１Ｄの各比重ρｆ、ρｃ及びρｓのバランスや、各部材の重心を変えることで、三次元的にヘッド重心を変化させ得る。従って、クラブヘッド１の重心設計の自由度が向上し、ゴルファーのニーズに応じたクラブヘッド１を容易に提供できる。特に好ましい実施形態としては、先に述べたように、高い打出し角及び低バックスピンという飛距離増大に最適な弾道をもたらす低いヘッド重心を有するクラブヘッド１が望ましい。

前記ヘッド本体１Ａの比重ρｍは、好ましくは３．０以上、より好ましくは４．０以上が望ましく、また上限に関しては、好ましくは８．０以下、より好ましくは７．０以下、さらに好ましくは５．０以下が望ましい。前記比重ρｍが３．０未満の場合、クラブヘッド１の骨格部分を形成するヘッド本体１Ａの耐久性、強度及び耐外傷性等が悪化するおそれがある。逆に、前記比重ρｍが８．０を超える場合、慣例に従ってヘッド重量を維持する場合には、ヘッド体積が著しく小さくなるおそれがある。

このようなヘッド本体１Ａには、例えば、チタン、チタン合金、アルミニウム合金、マルエージング鋼又はステンレス鋼等の金属材料が好適である。

また、ヘッド本体１Ａの重量Ｗｍは、好ましくは１００ｇ以下、より好ましくは９５ｇ以下、さらに好ましくは８５ｇ以下が望ましい。該重量Ｗｍが１００ｇを超える場合、重量配分設計に用いうる重量マージンが小さくなるおそれがある。他方、ヘッド本体１Ａの重量Ｗｍが小さくなりすぎると、上部フレーム部１０、下部フレーム部１１及びサイドフレーム部１２等に割り当てられる各重量が小さくなり、ヘッド本体１Ａの強度や、ヘッド１の慣性モーメントの低下による打球の方向性悪化が生じやすくなる。このような観点より、ヘッド本体１Ａの重量Ｗｍは、好ましくは３０ｇ以上、より好ましくは３５ｇ以上、さらに好ましくは４０ｇ以上が望ましい。

前記フェース部材１Ｂの比重ρｆは、ヘッド本体１Ａのそれよりも小さければ特に限定されないが、好ましくは３．０以上、より好ましくは４．０以上が望ましい。前記比重ρｆが３．０未満の場合、ボールを頻繁に打撃するフェース部３の耐久性、強度及び耐外傷性等が得られないおそれがある。また、フェース部材１Ｂの比重ρｆが大きすぎると、フェース部３から重量配分設計に必要な十分な重量マージンが得られない傾向がある。このような観点より、フェース部材１Ｂの比重ρｆは、好ましくは８．０以下、より好ましくは７．０以下、さらに好ましくは５．０以下が望ましい。

このようなフェース部材１Ｂには、例えば、チタン、チタン合金、アルミニウム合金、マルエージング鋼又はステンレス鋼等の金属材料が好適である。

また、ヘッド本体１Ａの比重ρｍとフェース部材１Ｂの比重ρｆとの差（ρｍ−ρｆ）も特に限定はされないが、前記差が小さすぎると、フェース部３から十分な重量マージンが確保できないおそれがあるし、逆に大きすぎると、フェース部材１Ｂの曲げ強度、耐衝撃性及び耐外傷性等が低下するおそれがある。このような観点より、前記比重の差（ρｍ−ρｆ）は、好ましくは０．０２以上、さらに好ましくは０．０４以上、特に好ましくは０．０６以上が望ましく、また、上限については好ましくは５．０以下、さらに好ましくは３．０以下、特に好ましくは１．０以下が望ましい。

また、フェース部材１Ｂの重量Ｗｆは、好ましくは８０ｇ以下、より好ましくは７５ｇ以下、さらに好ましくは７０ｇ以下が望ましい。前記重量Ｗｆが８０ｇを超える場合、重心深度が小さくなってスウィートエリアが小さくなり、ひいては打球の方向性が悪化するおそれがある。他方、フェース部材１Ｂ重量Ｗｆが小さすぎると、フェース部材１Ｂが小型化したり、強度が低下するおそれがあるので、好ましくは４０ｇ以上、より好ましくは４５ｇ以上、さらに好ましくは５０ｇ以上が望ましい。

とりわけ、フェース部材１Ｂの重量Ｗｆは、ヘッド本体１Ａの重量Ｗｍの好ましくは５０％以上、より好ましくは６０％以上が望ましく、また、上限に関しては、好ましくは１６０％以下、より好ましくは１２５％以下が望ましい。

前記ソール部材１Ｄの比重ρｓは、ヘッド本体１Ａのそれよりも小さければ特に限定されないが、好ましくは１．０以上、より好ましくは１．５以上が望ましく、また上限に関しては、好ましくは７．０以下、より好ましくは５．０以下、さらに好ましくは３．０以下が望ましい。前記比重ρｓが１．０未満の場合、地面と頻繁に接触するソール部５の強度が低下する傾向がある。逆に前記比重ρｓが７．０を超える場合、ソール部５から重量配分設計に必要な十分な重量マージンが得られない傾向がある。このような金属材料としては、例えば、チタン、チタン合金、アルミニウム合金、マルエージング鋼又はステンレス鋼等が好適である。

また、ヘッド本体１Ａの比重ρｍとソール部材１Ｄの比重ρｓとの差（ρｍ−ρｓ）は、特に限定されないが、小さすぎる場合、ソール部５から十分な重量マージンを確保できないおそれがあり、逆に大きすぎるとソール部材１Ｄの強度や耐久性が低下するおそれがある。このような観点より、前記比重の差（ρｍ−ρｓ）は、好ましくは０．０２以上、より０．０４以上、さらに好ましくは０．０６以上が望ましく、また上限については、好ましくは５．５以下、より好ましくは４．０以下、さらに好ましくは３．５以下が望ましい。

また、前記ソール部材１Ｄの重量Ｗｓは、好ましくは７０ｇ以下、より好ましくは６５ｇ以下、さらに好ましくは６０ｇ以下が望ましい。ソール部材１Ｄの重量Ｗｓが７０ｇを超えると、例えばサイド部６などに十分な重量を配分することができなくなり、ひいてはヘッドの慣性モーメントが小さくなる傾向がある。他方、ソール部材１Ｄの重量が小さくなりすぎると、ソール部材１Ｄの大きさ及び強度を両立させるのが困難になる。このような観点より、前記重量Ｗｓは、好ましくは５ｇ以上、より好ましくは７ｇ以上、さらに好ましくは１０ｇ以上が望ましい。

とりわけ、ソール部材１Ｄの重量Ｗｓは、ヘッド本体１Ａの重量Ｗｍの好ましくは５％以上、より好ましくは１０％以上が望ましく、また、上限に関しては、好ましくは１４０％以下、より好ましくは１００％以下が望ましい。

また、クラウン部材１Ｃの比重ρｃもヘッド本体１Ａのそれよりも小さければ特に限定されないが、好ましくは５．０以下、より好ましくは４．０以下、さらに好ましくは３．０以下が望ましい。前記比重ρｃが５．０を超える場合、ヘッド上部側の重量が大きくなってヘッドの低重心化が困難になる。逆に前記比重ρｃが小さすぎると、クラウン部４の強度を低下させる傾向がある。このような観点より、前記比重ρｃは、好ましくは０．５以上、より好ましくは１．０以上が望ましい。

また、ヘッド本体１Ａの比重ρｍとクラウン部材１Ｃの比重ρｃとの差（ρｍ−ρｃ）は、特に限定はされないが、小さすぎると、ヘッド上部から十分な重量マージンを確保できない傾向があり、逆に大きすぎるとクラウン部材１Ｃの強度や耐久性が低下するおそれがある。このような観点より、前記比重の差（ρｍ−ρｃ）は、好ましくは１．５以上、より好ましくは２．０以上、さらに好ましくは２．５以上が望ましく、また上限については、好ましくは６．０以下、より好ましくは５．０以下、さらに好ましくは４．０以下が望ましい。

このようなクラウン部材１Ｃには、前記繊維強化樹脂のみならず、例えばチタン合金、アルミニウム合金又はマグネシウム合金といった金属材料も採用できる。この場合、ヘッド１は、全てが金属材料によって形成される。

また、クラウン部材１Ｃの重量Ｗｃは特に限定されないが、好ましくは３０．０ｇ以下、より好ましくは２５ｇ以下、さらに好ましくは２０ｇ以下が望ましい。クラウン部材１Ｃの重量Ｗｃが３０ｇを超える場合、ヘッドの低重心化が妨げられ、飛距離を十分に増大させることができない。逆に、クラウン部材１Ｃの重量が小さすぎると、クラウン部材１Ｃの強度低下を招くおそれがある。このような観点より、前記重量Ｗｃは、好ましくは３ｇ以上、より好ましくは４ｇ以上、さらに好ましくは５ｇ以上が望ましい。

とりわけ、クラウン部材１Ｃの重量Ｗｃは、ヘッド本体１Ａの重量Ｗｍの好ましくは３％以上、より好ましくは５％以上が望ましく、また、上限に関しては、好ましくは６０％以下、より好ましくは４５％以下が望ましい。

また、クラウン部材１Ｃの比重ρｃは、フェース部材１Ｂの比重ρｆ及びソール部材１Ｄの比重ρｓよりも小さいことが望ましい。即ち、次の関係を満たすことが望ましい。
ρｃ＜ρｆ かつ ρｃ＜ρｓ
このようなクラブヘッド１は、ヘッド重心をより低い位置に設けることができるので、打ち出し角が高くかつバックスピン量の少ない放物線状の弾道が得られ、大きな飛距離が期待できる。

フェース部材１Ｂの比重ρｆとソール部材１Ｄの比重ρｓとの差（ρｆ−ρｓ）は、特に限定されないが、好ましくは−１．０以上、さらに好ましくは−０．５以上、特に好ましくは０以上、最も好ましくは０よりも大であるのが望ましい。そして、次の関係を満たすことが望ましい。
ρｍ＞ρｆ＞ρｓ＞ρｃ
このようなヘッド１は、フェース部３に適度な重量を配分することができるため、ヘッドの慣性モーメントが大きくなり、打球の方向性をさらに安定させることができる。

他方、前記比重の差（ρｆ−ρｓ）が大きすぎても、ソール部材１Ｄの強度等が低下しやすいので、好ましくは７．０以下が望ましい。

また、得られた重量マージンは、好ましくは、重心距離が大きくかつ重心高さが小さくなるように、ヘッド１の適切な位置に配分されることが望ましい。本実施形態では、図４に示されるように、重量マージンに見合った重量を有する錘部材９が、ヘッド本体１Ａの適所、例えばサイドフレーム部１２に一体に固着される。

本実施形態の錘部材９は、図４及び図６（Ａ）に示されるように、サイドフレーム部１２のバックフェースＢＦ側に設けられた凹部１６に固着される。前記凹部１６は、例えば円形のくぼみであり、その開口縁には先鋭かつ剛性の小さい凸部１７が設けられる。また、錘部材９は、この凹部１６に嵌り合う例えば円柱状をなすとともに、その上縁にはテーパ状で円周方向ににのびる面取部２０が設けられている。そして、図６（Ｂ）に示されるように、錘部材９を凹部１６に嵌め込んだ後、ポンチＰ等で前記凸部１７を錘部材９側へと押し潰し、その面取部２０を覆う被覆部１８へと塑性変形させる、これにより、サイドフレーム部１２に錘部材９が強固に取り付けられる。なお、錘部材９の取付は、この具体的な方法に限定されるものではない。

錘部材９の比重は、ヘッド本体１Ａよりも大きければ特に限定されないが、好ましくは４．０以上、より好ましくは７．０以上が望ましい。比重が４．０未満の場合、大きな重量を確保するために体積が大きくなって取り付け性が悪化するおそれがある。錘部材の比重の上限は特に定めないが、材料調達性の観点より、好ましくは２０．０以下、より好ましくは１８．０以下が望ましい。錘部材９の具体的材料としては、例えば、銅合金、ニッケル合金、真鍮、鉛、ステンレス、タングステン又はタングステン合金等が望ましく、これらの１種又は２種以上を組み合わせて用いることが可能である。

以上のように重量配分設計の自由度が向上したクラブヘッド１は、ヘッド重心Ｇを適切に位置させることで好ましい重心高さＨ１、重心距離Ｌ１及び慣性モーメントを持つことができる。例えば、飛距離をより一層増大させるために、重心高さＨ１に関しては、好ましくは３４mm以下、より好ましくは３２mm以下、さらに好ましくは３０mm以下であるのが望ましい。なお、下限は、特に限定されないが、実用上、２５mm以上が望ましい。

また、打球の方向性をより確実に安定させるために、重心距離Ｌ１に関しては、好ましくは３３mm以上、より好ましくは３５mm以上が望ましい。重心距離の上限は特に定めないが、実用上、４５mm以下が望ましい。さらに、慣性モーメントに関しては、好ましくは４０００g ・ cm² 以上、より好ましくは４２００g ・ cm² 以上、さらに好ましくは４３００g ・ cm² 以上であるのが望ましい。慣性モーメントの上限は特に定めないが、実用上、５０００g ・ cm² 以下が望ましい。

以下、本発明の好ましい実施形態について説明する。
表１の仕様に基づいて、４６０cm³ の体積と１９５ｇの重量を有するウッド型のクラブヘッドが作られた。各ヘッドの仕様は、次の通りである。

（実施例１）
ヘッド本体は、比重４．７６のＴｉ−１５Ｖ−３Ｃｒ−３Ａｌ−３Ｓｎの鋳造品とした。また、フェース部材は、比重４．３８のＴｉ−５Ａｌ−１Ｆｅ（新日本製鐵社製 Super Ti-X 51AF ）を鍛造し、図４に示したように略カップ状の鍛造品が用いられた。フェース部材の返し部の長さは１０mmとした。また、クラウン部材は、比重１．８０のマグネシウム合金ＡＭ６０Ｂの鋳造品が用いられた。さらに、ソール部材には、比重２．８５のアルミニウム合金（７０７５）のプレス成形品が用いられた。

そして、フェース部材とヘッド本体とがプラズマ溶接にて接合され、その後、クラウン部材及びソール部材がヘッド本体にぞれぞれ接着剤にて固着された。また、錘部材として、焼結製法にて作られた比重１２．０のＷ−Ｎｉ合金が、ヘッド本体のサイドフレーム部にカシメ及び接着剤にて固着された。

（実施例２）
実施例１のクラウン部材が、比重１．６のＣＦＲＰの成形品の変更された。このクラウン部材は、プリプレグシートを積層した積層体を、プレスにより加熱及び加圧して所定形状に予め成形されたものである。このクラウン部材は、実施例１のそれよりも１ｇの重量マージンを捻出し得たので、錘部材を１ｇ重くして重量の調整が行われた。

（実施例３）
実施例１のフェース部材が、比重４．４２のＴｉ−６Ａｌ−４Ｖの鍛造品に変更された。また、実施例１のソール部材が、比重４．３８のＴｉ−５Ａｌ−１Ｆｅ（新日本製鐵社製 Super Ti-X 51AF ）の鍛造品に変更された。このソール部材は、ヘッド本体に溶接により固着された。この実施例では、錘部材を設ける余裕が無かったので、ソール部の肉厚を一部調整することでヘッド重量が１９５ｇに合わされた。

（実施例４）
実施例１のクラウン部材が、比重２．８５のアルミニウム合金（７０７５）のプレス成形品に、またソール部材が、比重１．８０のマグネシウム合金（ＡＭ６０Ｂ）にそれぞれ変更された。クラウン部材の重量が６ｇ増加し、ソール部材の重量が１１ｇ減少したため、重量体を５ｇ重くして重量調整が行われた。

（実施例５）
実施例１のクラウン部材及びソール部材が、比重１．６のＣＦＲＰの成形品の変更された。クラウン部材の重量が１．５ｇ、ソール部材の重量が１３ｇそれぞれ減少したため、重量体で全重量が調整された。

（比較例１）
実施例１のヘッド本体が、比重４．４２のＴｉ−６Ａｌ−４Ｖの鍛造品に変更された。また、実施例１のフェース部材が、比重５．０１のＴｉ−１５Ｍｏ−５Ｚｒ−３Ａｌの鍛造品に変更された。そして、全重量が１９５ｇとなるように、錘部材で重量調整が行われた。

（比較例２）
図７に示されるような基本構造を有し、フェース部材ａが比重４．３８のＴｉ−５Ａｌ−１Ｆｅ（新日本製鐵社製 Super Ti-X 51AF ）の鍛造品、クラウン部材ｂが比重１．８０のマグネシウム合金（ＡＭ６０Ｂ）のプレス成形品、サイド及びソール部材ｃが比重２．８５のアルミニウム合金（７０７５）のプレス成形品、及びネック部材ｄは、比重４．５１の純チタンがそれぞれ用いられた。

そして、各テストヘッドについて、重心高さ、重心距離、慣性モーメント、打球音、打球の飛距離及び方向性がそれぞれテストされた。テスト方法は次の通りである。

＜重心高さ＞
図４に示されるように、基準状態において、スイートスポットＳＳの水平面ＨＰからの高さＨ１として測定された。

＜重心距離＞
図４に示されるように、基準状態において、ヘッド重心Ｇとフェース２の下縁２ｂ（リーディングエッジ）との間の前後方向の距離Ｌ１として測定された。

＜慣性モーメント＞
基準状態において、ヘッド重心を通る垂直軸回りのヘッド単体の慣性モーメントが、INERTIA DYNAMICS Inc社製のMOMENT OF INERTIA MEASURING INSTRUMENTの MODEL NO.005-002を用いて測定された。

＜打球音＞
各テストヘッドにシャフト及びグリップを装着して４５インチのウッド型ゴルフクラブを製造し、５名のゴルファーによる実打テストが行われ、打球音が官能によって評価された。結果は、各クラブについて、以下の基準に従って５名のゴルファーの結果を集計し、それぞれ最も多かった評価が採用された。
◎：非常に良い
○：良い
△：普通
×：悪い

＜打球の飛距離及び方向性＞
打球の飛距離は、５名のゴルファーが上記各テストクラブでゴルフボールを１０球ずつ打球し、それらの平均飛距離が計算された。数値が大きいほど良好である。また、打球の方向性は、前記各打球の目標位置に対する左右方向のズレ量（右及び左のいずれにそれた場合にも正とした。）の平均値として示されている。数値が小さいほど良好である。
テストの結果等を表１に示す。

テストの結果について見ると、比較例１のクラブヘッドは、ヘッド本体の比重が小さく、かつ、フェースの比重が大きいので、ヘッドの慣性モーメントの値が小さく、しかも重心高さが大きくなっている。その結果、飛距離及び方向性が悪化していることが分かる。また、比較例２のクラブヘッドは、サイド及びソール部材の比重が小さいため、慣性モーメントが小さく、打球の方向性が悪い。これに対して、実施例のヘッドは、重量配分設計が適切である結果、ヘッド重心が低くかつ大きな慣性モーメントを持っており、打球の飛距離及び方向性に関して有意な結果が得られた。

本発明の実施形態を示すクラブヘッドの基準状態の斜視図である。 図１のクラブヘッドの平面図である。 図１のクラブヘッドの底面図である。 図２のＸ−Ｘ断面図である。 図１のクラブヘッドの組立前の分解斜視図である。 （Ａ）、（Ｂ）は錘部材の固着を説明する断面図である。 比較例２のクラブヘッドの分解斜視図である。

符号の説明

１ ゴルフクラブヘッド
１Ａ ヘッド本体
１Ｂ フェース部材
１Ｃ クラウン部材
１Ｄ ソール部材
Ｏｆ フェース側の開口部
Ｏｃ クラウン側の開口部
Ｏｓ ソール側の開口部
２ フェース
２ａ フェースの上縁
２ｂ フェースの下縁
２ｃ フェースのトウ側縁
２ｄ フェースのヒール側縁
３ フェース部
４ クラウン部
５ ソール部
６ サイド部
９ 錘部材
１０ 上側フレーム部
１１ 下側フレーム部
１２ サイドフレーム部

Claims (6)

1. ボールを打球するフェースを前面に有するフェース部と、前記フェースの上縁に連なりヘッド上面をなすクラウン部と、前記フェースの下縁に連なりヘッド底面をなすソール部と、前記クラウン部と前記ソール部との間を前記フェースのトウ側縁からバックフェースを通ってフェースのヒール側縁にのびるサイド部とを含み、かつ、内部に中空部が設けられたゴルフクラブヘッドであって、
   前記フェース部側、前記クラウン部側並びに前記ソール部側でそれぞれ互いに独立して開口するフェース側の開口部、クラウン側の開口部並びにソール側の開口部が設けられたヘッド本体、
   前記フェース側の開口部に配されるフェース部材、
   前記クラウン側の開口部に配されるクラウン部材及び
   前記ソール側の開口部に配されるソール部材から構成され、しかも
   前記フェース部材、前記クラウン部材及び前記ソール部材は、いずれも前記ヘッド本体よりも小さい比重を有する材料で形成されることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
2. 前記ヘッド本体は、金属材料からなり、かつ
   前記フェース側の開口部と前記クラウン側の開口部との間をトウ・ヒール方向にのびる上部フレーム部と、
   前記フェース側の開口部と前記ソール側の開口部との間をトウ・ヒール方向にのびる下部フレーム部と、 前記クラウン側の開口部と前記ソール側の開口部との間をトウ側からバックフェースを通りヒール側にのびしかも前記上部フレーム部と前記下部フレーム部との間をトウ側及びヒール側の各側で連結するサイドフレーム部とを少なくとも有する請求項１記載のゴルフクラブヘッド。
3. 前記クラウン部材の比重ρｃは、前記フェース部材の比重ρｆ及び前記ソール部材の比重ρｓよりも小さい請求項１又は２記載のゴルフクラブヘッド。
4. 前記ヘッド本体の比重ρｍ、前記フェース部材の比重ρｆ、前記クラウン部材の比重ρｃ及び前記ソール部材の比重ρｓが、次の関係を満足する請求項１乃至３のいずれかに記載のゴルフクラブヘッド。
   ρｍ＞ρｆ＞ρｓ＞ρｃ
5. 前記ヘッド本体、前記フェース部材及び前記ソール部材は、いずれも金属材料からなるとともに、
   前記クラウン部材は、繊維強化樹脂からなる請求項１乃至４のいずれかに記載のゴルフクラブヘッド。
6. 前記ヘッド本体、前記フェース部材、前記ソール部材及び前記クラウン部材が、いずれも金属材料からなる請求項１乃至４のいずれかに記載のゴルフクラブヘッド。

Images