JP2008148762A - ゴルフクラブヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】耐久性を損ねることなくクラウン部を軽量化でき、ひいては低重心化が可能なゴルフクラブヘッドを提供する。
【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、ボールを打撃するフェース２と、このフェース２の上縁２ａに連なりかつヘッド上面をなす金属材料で形成されたクラウン部４とを有する。前記クラウン部４は、厚肉部８と、該厚肉部８よりも厚さが小さい薄肉部９とを含み、かつ前記薄肉部９は、円形状の輪郭を有しかつ互いに離間して配置された複数個の円形状薄肉部１０を含むことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、耐久性を損ねることなくクラウン部を軽量化でき、ひいては低重心化が可能なゴルフクラブヘッドに関する。

従来、低重心化を図るために、クラウン部の一部が繊維強化樹脂で形成された中空のゴルフクラブヘッドが提案されている。しかしながら、クラウン部に繊維強化樹脂を用いると、その高い振動減衰効果により打球音が悪化するという問題がある。具体的には、打球音が低くなり、かつ、残響音も短いという傾向がある。多くのゴルファは、この種の打球音を好まないので、クラウン部の繊維強化樹脂を用いることは好ましくない。

また、クラウン部が金属材料で形成されたクラブヘッドにおいて、低重心化を図るために、該クラウン部の厚さを一律に薄く形成することも考えられる。しかし、そのようなクラブヘッドは、十分な強度が得られず、ひいては打球時にヘッドが破損するおそれがある。そこで、図１２に示されるように、クラウン部ａを薄く形成するとともに、その内側に格子状の補強リブｂを設けたクラブヘッドｃが提案されている（下記特許文献１参照）。

特開２００１−９５９５７号公報

しかしながら、上記クラブヘッドでは、補強リブｂ、ｂが交差する箇所において、鋭な角部ｘを持った薄肉部が区画されてしまい、その部分に打球時の応力が集中する傾向がある。従って、ゴルフクラブヘッドの耐久性の向上には、さらなる改善の余地があった。

本発明は、以上のような実情に鑑み案出なされたもので、金属材料で形成されたクラウン部に、厚肉部と、該厚肉部よりも厚さが小さい薄肉部とを設け、かつ、前記薄肉部に、円形状の輪郭を有しかつ互いに離間して配置された複数個の円形状薄肉部を含ませることを基本として、耐久性を損ねることなくクラウン部を軽量化でき、ひいては低重心化が可能な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。

本発明のうち請求項１記載の発明は、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、ボールを打撃するフェースと、このフェースの上縁に連なりかつヘッド上面をなす金属材料で形成されたクラウン部とを有し、前記クラウン部は、厚肉部と、該厚肉部よりも厚さが小さい薄肉部とを含み、かつ前記薄肉部は、円形状の輪郭を有しかつ互いに離間して配置された複数個の円形状薄肉部を含むことを特徴とする。

また請求項２記載の発明は、前記円形状薄肉部は、円形、楕円形又は長円形の輪郭を有する請求項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、前記円形状薄肉部は、１個当たりの面積が０．３〜４．０cm²である請求項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、前記円形状薄肉部の合計面積は、クラウン部の全面積の２０〜５０％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である。

また請求項５記載の発明は、前記円形状薄肉部は、前記フェースの上縁からヘッド後方に少なくとも１０mm以上の距離を隔てた位置に設けられる請求項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、前記厚肉部の厚さｔａが０．３０〜２．０mm、かつ、前記円形状薄肉部の厚さｔｕが０．１０〜１．５mmであり、それらの厚さの比（ｔｕ／ｔａ）が０．１５〜０．８０である請求項１乃至５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のクラウン部は、厚肉部と、該厚肉部よりも厚さが小さい薄肉部とを含むとともに、薄肉部は、円形状の輪郭を有しかつ互いに離間して配置された複数個の円形状薄肉部を含む。このようなクラウン部は、厚肉部によって強度が維持されるとともに、薄肉部によって重量が削減されるので、クラブヘッドの低重心化を図ることができる。また、円形状薄肉部は、角部分が存在しない滑らかな円形状の輪郭で形成される。従って、円形状薄肉部には、特定箇所に応力が集中し難く、その全体で歪を吸収することができるので、耐久性にも優れる。

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は基準状態にある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の斜視図、図２はその平面図、図３は図２のＡ−Ａ拡大断面図をそれぞれ示す。なおヘッドの１の基準状態とは、規定のライ角及びロフト角（リアルロフト角）でクラブヘッド１を水平面ＨＰに接地させた状態とする。特に断りがない場合、クラブヘッド１は基準状態に置かれているものとして説明される。

本実施形態のクラブヘッド１は、全体が金属材料で構成されかつ内部に中空部ｉが設けられた中空構造のドライバー（＃１）又はフェアウェイウッドといったウッド型のものが例示される。

該クラブヘッド１は、ボールを打撃する面であるフェース２を有するフェース部３と、前記フェース２の上縁２ａに連なりかつ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との間をフェース２のトウ側縁２ｃからバックフェースＢＦを通ってフェース２のヒール側縁２ｄに至るサイド部６と、前記フェース部３、クラウン部４及びサイド部６のヒール側の交わり部近傍に設けられかつクラブシャフト（図示せず）が差し込まれるシャフト差込孔７ａを有するホーゼル部７とを有する。

前記クラブヘッド１は、好ましくは３５０cm³以上、より好ましくは３７０cm³以上、さらに好ましくは４００cm³ 以上の体積を有するものが望ましい。ここで、ヘッド体積は、ホーゼル部７のシャフト差込孔７ａを埋めて得られるヘッド外表面にて囲まれる全体の体積とする。このような大きな体積は、アドレス時に安心感を与えるとともに、クラブヘッド１の慣性モーメントや重心深度を大きくして打球の方向性を向上するのに役立つ。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、さらに好ましくは４４０cm³以下が望ましい。

また、クラブヘッド１の重量は、好ましくは１８０ｇ以上、より好ましくは１８５ｇ以上が望ましい。クラブヘッド１の重量が１８０ｇ未満の場合、強度が低下するおそれがある他、スイング時にタイミングが取りづらくなる。また、ヘッドの運動エネルギーが小さくなり、飛距離の向上にも不利となる。他方、クラブヘッド１の重量が大きすぎると、スイング時にクラブを振り切れなくなり、打球の飛距離のみならず方向性をも悪化させるおそれがある。このような観点より、クラブヘッド１の重量は、好ましくは２２０ｇ以下、より好ましくは２１５ｇ以下が望ましい。

図３の部分拡大図である図４に示されるように、クラウン部４は、厚さｔａを有する厚肉部８と、該厚肉部８よりも小さい厚さｔｕを有する薄肉部９とを含む。本実施形態では薄肉部９が、円形状の輪郭を有しかつ互いに離間して配置された複数個の円形状薄肉部１０からなる。また薄肉部９は、実質的に同一の面積及び同一の輪郭を有する円形状薄肉部１０が、クラブヘッド１の前後方向及びトウ・ヒール方向にそれぞれ複数個並んで設けられている。ただし、本発明は、このような実施形態に限定されるものではない。

このようなクラブヘッド１は、厚肉部８によってクラウン部４の基本的な強度が維持されるとともに、薄肉部９によってその重量が削減される。従って、クラウン部４が軽量化され、ひいてはヘッド重心Ｇをより低く位置させることができる。また、円形状薄肉部１０は、図２から明らかなように、角部を有しない滑らかな円形状の輪郭で形成されるため、打球時、円形状薄肉部１０の特定箇所に応力が集中し難く、その全体で歪を吸収することができる。従って、クラウン部４の耐久性の悪化をも防止できる。

なお円形状薄肉部１０は、図５（ａ）に示されるような円形、同図（ｂ）のような楕円形又は同図（ｃ）のような長円形を含み、必ずしも完全な真円である必要はない。このような形状は、いずれも角を有さない滑らかな輪郭線を有するため、円形状薄肉部１０として好適に採用される。ただし、楕円形や長円形の場合、アスペクト比（最小の外径Ｄ２／最大の外径Ｄ１）が小さくなると、円形状薄肉部１０に強度の異方性が生じ、ひいては打球時の応力が特定箇所に集中するおそれがある。このような観点より、円形状薄肉部１０は、そのアスペクト比が０．７０以上、より好ましくは０．８０以上、さらに好ましくは０．９０以上が望ましい。

また、クラウン部４の基本的な強度を維持させるために、前記厚肉部８の厚さｔａは、好ましくは０．３０mm以上、より好ましくは０．５０mm以上が望ましい。他方、厚肉部８の厚さｔａが大きすぎると、クラウン部４の重量が増加し、低重心化を妨げるおそれがある。このような観点より、厚肉部８の厚さｔａは、好ましくは２．０mm以下、より好ましくは１．５mm以下が望ましい。

また、クラウン部４を軽量化して低重心化を確実に図るために、円形状薄肉部１０の厚さｔは、好ましくは１．５mm以下、より好ましくは１．２mm以下が望ましい。他方、円形状薄肉部１０の厚さｔｕが小さすぎると、クラウン部４の強度を著しく低下させるおそれがある。このような観点より、円形状薄肉部１０の厚さｔｕは、好ましくは０．１０mm以上、より好ましくは０．２０mm以上が望ましい。

ここで、厚肉部８の厚さｔａと円形状薄肉部１０の厚さｔｕとの比（ｔｕ／ｔａ）は、好ましくは０．１５以上、より好ましくは０．３０以上が望ましい。前記比（ｔｕ／ｔａ）が０．１５未満になると、厚肉部８と円形状薄肉部１０と境界部分に大きな剛性段差が形成され易く、ひいては、そこに応力が集中するおそれがある。他方、前記比（ｔｕ／ｔａ）が大きすぎても厚肉部８と円形状薄肉部１０との厚さの差が小さくなり、十分な低重心化を図ることができなかったり、又はクラウン部の強度が低下するおそれがある。このような観点より、前記比（ｔｕ／ｔａ）は、好ましくは０．８０以下、より好ましくは０．７０以下が望ましい。

また、円形状薄肉部１０の１個当たりの面積Ｓ１も特に限定されるものではないが、小さすぎると、該円形状薄肉部１０がピンホールのようになってその部分に応力集中が生じやすくなる。また、クラウン部４を十分に軽量化するためには、数多くの円形状薄肉部１０を形成する必要があり、生産性が悪化するおそれがある。他方、円形状薄肉部１０の１個当たりの面積Ｓ１が大きすぎると、その部分の耐久性を悪化させやすくなる。このような観点より、円形状薄肉部１０の１個当たりの面積Ｓ１は、好ましくは０．３cm²以上、より好ましくは０．５cm²以上、さらに好ましくは０．６cm²以上が望ましく、また、好ましくは４．０cm²以下、より好ましくは３．５cm²以下、さらに好ましくは３．０cm²以下が望ましい。

また、全ての円形状薄肉部１０の面積を足し合わせた円形状薄肉部１０の合計面積Ｓａは、クラウン部４の全面積Ｓｃの好ましくは２０％以上、より好ましくは２５％以上、さらに好ましくは３０％以上が望ましい。円形状薄肉部１０の合計面積Ｓａがクラウン部４の全面積Ｓｃの２０％未満の場合、クラウン部４を十分に軽量化することができないおそれがある。他方、円形状薄肉部１０の合計面積Ｓａが大きくなりすぎると、厚肉部８の面積が減少し、ひいてはクラウン部４の強度を著しく悪化させるおそれがある。このような観点より、円形状薄肉部１０の合計面積Ｓａは、クラウン部４の全面積Ｓｃの好ましくは５０％以下、より好ましくは４０％以下が望ましい。

なお、クラウン部４の全面積Ｓｃは、図２に示されるように、基準状態の平面視において、フェース２の上縁２ａと、最もヘッド側方に張り出したサイド縁ｅと、シャフト差込孔７ａの軸中心線ＣＬを中心軸とする半径２０mmの仮想円筒がヘッド外面と交わってできる仮想曲線ＶＣとで囲まれる部分の表面積とする。このようにして計算されるクラウン部４の全面積は、軽量化及びアドレス時の安心感を両立させるために、好ましくは７０cm³以上、より好ましくは８０cm³以上、さらに好ましくは１００cm³以上が望ましく、また、好ましくは１５０cm²以下、より好ましくは１４０cm²以下、さらに好ましくは１３０cm²以下が望ましい。

また、フェース２の上縁２ａは、エッジ等によって明瞭に表れるときには、そのエッジとして定める。しかしながら、そのようなエッジが明瞭でない場合には、図３に示されるように、ヘッド重心Ｇからフェース２に引いた法線Ｎ（該法線Ｎとフェース２との交点はスイートスポットＳとなる。）を求め、次に、図６（ａ）に示されるように、クラブヘッド１を前記法線Ｎを含む平面Ｅ１、Ｅ２…で切断する。そして、図６（ｂ）に示されるように、各断面において、フェース２のスイートスポットＳ側からクラウン部４側に向かって輪郭線Ｌｆの曲率半径ｒが初めて２００mmとなる位置がフェースの上縁２ａとして定義される。

また、上述のクラウン部４の全面積、円形状薄肉部１０の１個当たりの面積及び円形状薄肉部１０の合計面積などに基づくと、円形状薄肉部１０は、前記クラウン部に２０〜１００個程度設けられるのが望ましい。

また、図２に示されるように、隣り合う円形状薄肉部１０、１０間の最短距離Ｒ（言い換えると、厚肉部８の最小幅）が小さすぎると、その部分の強度が低下し、耐久性を悪化させるおそれがある。このような観点より、前記最短距離Ｒは、好ましくは１mm以上、より好ましくは２mm以上が望ましい。なお、前記最短距離Ｒが過度に大きくなると、円形状薄肉部１０がクラウン部４に広く分散配置され、配設個数が少なくなるおそれがある。このような観点より、前記最短距離Ｒは、好ましくは１５mm以下、より好ましくは１２mm以下、さらに好ましくは１０mm以下が望ましい。

また、図２に示されるように、円形状薄肉部１０は、フェース２の上縁２ａからヘッド後方に少なくとも１０mm、より好ましくは１５mm以上の距離Ｌを隔てた位置に設けられるのが望ましい。このように、円形状薄肉部１０を、ボール打撃時に大きな応力が発生するフェース部３から所定の距離Ｌでヘッド後方に遠ざけることにより、クラウン部４の耐久性の悪化をより一層確実に防止できる。他方、前記距離Ｌが大きすぎると、クラブヘッド１の低重心化があまり期待できないので、好ましくは５０mm以下、より好ましくは４０mm以下が望ましい。

また、本実施形態のクラブヘッド１は、図７に示されるように、クラウン部４に開口部Ｏが設けられたヘッド本体１Ａと、前記開口部Ｏに例えば溶接で接合される板状のクラウンプレート１Ｂとから構成される。

本実施形態のヘッド本体１Ａは、鋳造品からなり、クラブヘッド１からクラウンプレート１Ｂを除いた部分、即ち、フェース部３、ソール部５、サイド部６及びホーゼル部７を一体に含んで構成される。ヘッド本体１Ａは、金属材料から形成される。該金属材料としては、例えばチタン、チタン合金、ステンレス、マレージング鋼、マグネシウム合金又はアルミニウム合金などが好ましい。また、ヘッド本体１Ａは、一体鋳造品以外にも、鍛造、鋳造又はプレス成形などによって準備された２以上の部材を一体に接合することにより形成されても良い。

前記クラウンプレート１Ｂは、例えばチタン、チタン合金、ステンレス、マレージング鋼、マグネシウム合金又はアルミニウム合金などで形成されるのが望ましい。また、本実施形態のクラウンプレート１Ｂは、平滑な外面を具えるとともに、前記中空部ｉ側を向く内面には複数の円形の凹み部が形成される。これにより、クラウンプレート１Ｂには、厚肉部８と円形状薄肉部１０とが形成される。また、本実施形態のクラウンプレート１Ｂは、サイド部６に回り込むことなくクラウン部４内で納まるように形成されるのが望ましい。クラウンプレート１Ｂがサイド部６の一部を形成する場合、クラウンプレート１Ｂが複雑な形状となり、生産精度が低下しやすい。

クラウンプレート１Ｂは、種々の方法で形成することができる。例えば一定厚さを有する圧延材のような板材を、円形状薄肉部１０を成形するための突起を有した金型（図示省略）を用いてプレス成形し、圧延材を局部的に圧縮塑性変形させることにより円形状薄肉部１０を形成できる。この際、図８（ａ）、（ｂ）に示されるように、円形状薄肉部１０は、その中心に向かって厚さが漸増する部分を有するようにも形成できる。このような円形状薄肉部１０は、金型の突起を円形状薄肉部１０から抜き去りやすいので、生産性が向上する。

また、図９に示されるように、クラウンプレート１Ｂは、円形状の貫通孔１３が多数形成された第１の板材１４と、貫通孔が設けられていない一定厚さの第２の板材１５とを接合することにより形成されても良い。この際、第１の板材１４と第２の板材１５とは互いの周縁で溶接、ロウ付け、接着されるとともに、他の部分は適宜スポット溶接などで一体に固着されるのが望ましい。なお、第１の板材１４の貫通孔１３を、非貫通の円形状の凹み部に変えることでも良い。

上記実施形態では、円形状薄肉部１０は、クラウン部４の内面を局部的に凹ませることで形成されているが、例えば図１０に示されるように、円形の凹みをクラウン部４の外面側に設けて円形状薄肉部１０を形成しても良い。さらに、クラウン部４の内面及び外面の両側に凹みを設けて円形状薄肉部１０を形成することもできる（図示省略）。しかしながら、ボール打撃時、クラウン部４はヘッド外方に凸となる曲げモーメントを受け、その外面に大きな引張応力が作用する。このため、このような大きな引張応力の影響を無くすために、かつクラウン部４の外面を滑らかな面で形成するとともに、クラウン部４の内面を局部的に凹ませることにより円形状薄肉部１０を形成するのが望ましい。

また、上記実施形態では、全ての円形状薄肉部１０が同じ面積で形成されているが、例えば図１１に示されるように、円形状薄肉部１０は、面積が小さい順に第１、第２及び第３の円形状薄肉部１０ａ、１０ｂ、及び１０ｃを含むとともに、ヘッド後方に向かってその面積が徐々に大きくなるように配置されても良い。なお、この例では、円形状薄肉部１０の中心は、等間隔かつ碁盤の目上に配置される。これにより、衝撃力が大きく作用するクラウン部４の前側領域では円形状薄肉部１０の割合を小さくて耐久性を高めるとともに、衝撃力の作用が比較的小さいクラウン部４の後側領域では、円形状薄肉部１０の割合を高めて軽量化を促進することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく種々の態様に変形して実施できる。例えば、本発明は、内部に中空部が設けられたゴルフクラブヘッドであれな、パター型やアイアン型などに適用されても良い。

表１の仕様に基づいて、ウッド型のゴルフクラブヘッド（ロフト角１１゜、ヘッド体積４０５cm³）が試作され、それらの重心高さ及び耐久性がテストされた。実施例の基本構造は、図１ないし４及び７の通りである。また各クラブヘッドは、チタン合金Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖの鋳造品からなるヘッド本体に、チタン合金（Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ）の圧延材をプレス成形することにより円形状薄肉部が形成されたクラウンプレートを溶接することにより形成された。また、比較のために、薄肉部を正方形としたものについても同様のテストが行われた。
テスト方法は、次の通りである。

＜重心高さ＞
基準状態において、水平面からのスイートスポットの高さ（図３に示される高さＨ）が測定された。小さいほど良好である。

＜耐久性＞
各テストヘッドにＦＲＰ製の同一のシャフト（ＳＲＩスポーツ社製のＭＰ２００、フレックスＲ）を装着して４５インチのウッド型ゴルフクラブが試作され、これをスイングロボットに取付、ヘッドスピード５０ｍ／ｓで３ピースゴルフボールをフェースのスイートスポットで打撃させ、１００球毎にクラブヘッドの損傷の有無が肉眼で確認された。結果は、損傷発生時の打球数を示す。なお最大打球数を２００００球とした。
テストの結果を表１に示す。

テストの結果、実施例のクラブヘッドは、耐久性を損ねることなく、低重心化が図られていることが確認できた。

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。 その平面図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。 図３の要部拡大図である。 （ａ）〜（ｃ）は円形状薄肉部の輪郭形状を示す線図である。 （ａ）はクラブヘッドの正面図、（ｂ）はそのＥ１断面図である。 本発明の実施形態を示すクラブヘッドの組立前の分解斜視図である。 （ａ）、（ｂ）は、本発明の他の実施形態を示すクラウンプレートの断面図である。 本発明の他の実施形態を示すクラウンプレートの断面図である。 本発明の他の実施形態を示すクラブヘッドの断面図である。 本発明の他の実施形態を示すクラブヘッドの断面図である。 従来のクラブヘッドの平面図である。

符号の説明

１ ゴルフクラブヘッド
１Ａ ヘッド本体
１Ｂ クラウンプレート
２ フェース
３ フェース部
４ クラウン部
５ ソール部
６ サイド部
７ ホーゼル部
７ａ シャフト差込孔
８ 厚肉部
９ 薄肉部
１０ 円形状薄肉部

Claims (6)

1. 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、
   ボールを打撃するフェースと、このフェースの上縁に連なりかつヘッド上面をなす金属材料で形成されたクラウン部とを有し、
   前記クラウン部は、厚肉部と、該厚肉部よりも厚さが小さい薄肉部とを含み、かつ
   前記薄肉部は、円形状の輪郭を有しかつ互いに離間して配置された複数個の円形状薄肉部を含むことを特徴とするゴルフクラブヘッド。
2. 前記円形状薄肉部は、円形、楕円形又は長円形の輪郭を有する請求項１記載のゴルフクラブヘッド。
3. 前記円形状薄肉部は、１個当たりの面積が０．３〜４．０cm²である請求項１又は２記載のゴルフクラブヘッド。
4. 前記円形状薄肉部の合計面積は、クラウン部の全面積の２０〜５０％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. 前記円形状薄肉部は、前記フェースの上縁からヘッド後方に少なくとも１０mm以上の距離を隔てた位置に設けられる請求項１乃至４のいずれかに記載のゴルフクラブヘッド。
6. 前記厚肉部の厚さｔａが０．３０〜２．０mm、かつ、前記円形状薄肉部の厚さｔｕが０．１０〜１．５mmであり、それらの厚さの比（ｔｕ／ｔａ）が０．１５〜０．８０である請求項１乃至５のいずれかに記載のゴルフクラブヘッド。

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