JP2004041376A

JP2004041376A - Golf club head

Info

Publication number: JP2004041376A
Application number: JP2002201715A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Nishio; 西尾　公良
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2002-07-10
Filing date: 2002-07-10
Publication date: 2004-02-12

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To easily enlarge size while improving repulsion performance. <P>SOLUTION: A golf club head 1 comprises a face member 9 having an approximately plate shape and the thickness t1 in the outer circumferential surface 9a of 2.0mm or more, and a head body part 10. The head body part 10 is formed with a crown part 4, a sole part 5, a side part 6 connecting the both, and an opening end part 12 formed with an inner circumferential surface 11 fitting the face member 9 and welded with its outer circumferential surface 9a. The head body part 10 is so formed that the thickness t2 of the opening end part 12 is 1.0-2.0mm and the inner circumferential surface 11 is separated from the circumferential edge E of the face surface 2 by a distance (a) of 1.0-5.0mm toward the face central side. The crown part 4 and the sole part 5 extend along the circumferential edge E of the face surface 2 in the toe and heal directions, respectively and provided with the crown thick wall part 4a and the sole thick wall part 5a of 1.0-2.0mm as the thicknesses t3 and t5, respectively. The back face sides of the respective thick wall parts 4a and 5a are respectively formed with a crown thin wall part 4b of 0.4-0.6mm as the thickness t4 and a sole thin wall part 5b of 0.4-0.9mm as the thickness t 6. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、反発性能を高めつつ大型化を容易としうるゴルフクラブヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
近年の金属製のゴルフクラブヘッドでは、スイートエリアや慣性モーメントを増大させるために、ヘッド体積の大型化が進んでおり、例えばヘッド体積が３００ｃｍ^３以上のものが種々実用化されている。一般にヘッドの重量はスイングバランスとの関係上、大凡の制限があるためヘッド体積を大型化するには各部の厚さをより薄くしヘッド重量の増加を抑制しつつ行われる。
【０００３】
また一般的な金属製のゴルフクラブヘッドでは、鋳造や鍛造、プレス等により２以上のパーツに分けて成形し、その接合端面を突き合わせ溶接することにより製造される。しかしながら、接合端面において厚さが小さすぎると、溶接時の熱によって過度の溶け込みが生じ溶接部ないしその近傍に穴が開いたり変形するといった溶接不良が生じやすい。このような問題を防止するために、接合端面の厚さを大とすると、ヘッド体積の大型化を阻害しかつヘッドの剛性が高められることによって反発性能が低下するという問題がある。
【０００４】
例えば特許第３２２５５９６号公報は、図１０に略示するように、ヘッドｂを断面略コ字状のフェース側部材ｂ１と、ヘッド本体側部材ｂ２とで構成し、クラウン部、ソール部、サイド部で両部材を溶接することを開示している。このものでは、フェース側部材ｂ１やヘッド本体側部材ｂ２の溶接部Ｗｄにおいては溶接熱によってピンホール等が生じ得ない厚さｔａ、ｔｂに設定する必要がある。しかし、クラウン部、サイド部などは、通常、厚さを１．０ｍｍ未満として重量の削減を図りうる部分であるため、この部分の厚さを上述のように大きくするとヘッドの大型化が阻害される。またクラウン部などの厚さの増加はヘッド剛性の過度の上昇を招き反発性能の悪化が生じ易い。
【０００５】
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、外周面での厚さが２．０ｍｍ以上の板状のフェース部材を、厚さが１．０〜２．０ｍｍである開口端部が形成する内周面に溶着するとともに、前記内周面の位置や、クラウン部、ソール部の厚さなどを規制することを基本として、溶接部の不良などを減じかつ反発性能を高めつつ大型化するのに役立つゴルフクラブヘッドを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のうち請求項１記載の発明は、略板状をなしかつその外周面での厚さが１．８〜２．７ｍｍのフェース部材、及びヘッド上面をなすクラウン部と、ヘッド底面をなすソール部と、前記クラウン部とソール部との間を継ぐサイド部とを具えしかも前面に前記フェース部材の外周面と溶着される内周面を形成する開口端部が形成されたヘッド本体部からなり、かつ前記ヘッド本体部は、前記開口端部の厚さを１．０〜２．０ｍｍ、かつ前記内周面がフェース面の周縁から１．０〜５．０ｍｍの距離ａをフェース中心側へ隔てるとともに、前記クラウン部は、前記フェース面の周縁側でトウ、ヒール方向にのびかつ厚さが１．０〜２．０ｍｍのクラウン厚肉部と、このクラウン厚肉部のバックフェース側に形成されかつ厚さが０．４〜０．９ｍｍのクラウン薄肉部とを具え、かつ前記ソール部は、前記フェース面の周縁側でトウ、ヒール方向にのびしかも厚さが１．０〜２．０ｍｍのソール厚肉部と、このソール厚肉部のバックフェース側に形成されかつ厚さが０．５〜０．９ｍｍのソール薄肉部とを具えることを特徴としている。
【０００７】
また請求項２記載の発明は、前記クラウン厚肉部は、トウ、ヒール方向の巾がフェース巾の４０〜８０％、フェース、バックフェース方向の長さがヘッド奥行き長さの２０〜５０％であることを特徴とする請求項１記載のゴルフクラブヘッドである。
【０００８】
また請求項３記載の発明は、前記ソール厚肉部は、トウ、ヒール方向の巾がフェース巾の４０〜８０％、フェース、バックフェース方向の長さがヘッド奥行き長さの２０〜５０％であることを特徴とする請求項１又は２記載のゴルフクラブヘッドである。
【０００９】
また請求項４記載の発明は、前記開口端部は、前記クラウン部、前記ソール部及び前記サイド部の端部により形成されてなる請求項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。
【００１０】
また請求項５記載の発明は、前記開口端部は、前記クラウン部、前記ソール部及び前記サイド部の端部でフェース中心側に折れ曲がる小長さのフェース縁部により形成されてなる請求項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。
【００１１】
【発明の実施の形態】
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は本発明の実施形態に係るゴルフクラブヘッドの全体斜視図、図２はその分解斜視図、図３は図１の縦断面図をそれぞれ例示している。なお図１ではヘッドを規定のライ角、フェース角として水平面に載置した基準状態を示している。図において、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は、ボールを打撃するフェース面２を表面とするフェース部３と、前記フェース面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、前記フェース面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との間をフェース面のトウ側縁２ｔからヒール側縁２ｅまでのびヘッド側面を形成するサイド部６と、図示しないシャフトが装着されるシャフト差込部７とを具えたいわゆるウッド型のものが例示される。なおシャフト差込部７は、シャフトを支持する円筒形状のシャフト差込孔７ａが内部に形成され、ヘッド１を規定のライ角に傾ける際にはこのシャフト差込孔６ａの軸中心線ＣＬを基準としうる。
【００１２】
また本実施形態のヘッド１は、金属材料からなりかつ内部に中空部ｉを有する中空形状をなしている。この中空部ｉはそのまま中空状で残しても良いし、また発泡樹脂などを封止することもできる。ヘッド体積については特に限定はされないが、とりわけ２８０ｃｍ^３以上、さらに好ましくは３００ｃｍ^３以上、特に好ましくは３００〜４５０ｃｍ^３程度の大型ヘッドであることが望ましい。このような大型ヘッドは、スイートエリアの拡大や慣性モーメントの増大などど、打球の方向性などを安定化させるのに役立つ。
【００１３】
本実施形態のヘッド１は、図２に示すように、略板状をなすフェース部材９と、前面に開口を設けたヘッド本体部１０とからなり、これらを溶接により一体に固着して構成されたいわゆる２ピース構造のものを示している。なお図４には、フェース部材９とヘッド本体部１０とを溶接前に仮固定した仮組み状態の部分断面図が示されている。
【００１４】
前記フェース部材９は、フェース面２の輪郭形状に沿った横長状をなし、その外周面９ａでの厚さｔ１が１．８〜２．７ｍｍに設定される。該フェース部材９の厚さｔ１が１．８ｍｍよりも小さいと、溶接部となる前記外周面９ａの付近で過度の溶け込みによる変形などが生じやすく溶接不良が発生しやすい。逆にフェース部材９の前記厚さｔ１が大きすぎてもフェース部３の剛性が過度に高くなって反発性能が低下しやすい。このような観点より、前記厚さｔ１は、より好ましくは１．８〜２．６ｍｍ、さらに好ましくは１．８〜２．５ｍｍ、特に好ましくは１．９〜２．３ｍｍ程度とするのが望ましい。
【００１５】
本実施形態のフェース部材９はフェースライン溝などを除いた全域が実質的に前記厚さｔ１で一定に構成されたものを例示しているが、厚さを各部で異ならせることも勿論可能である。またフェース部材９は、例えばチタン合金、ステンレス鋼、マレージング鋼、アルミニウム合金など種々の金属材料を用い、それらを例えば鋳造、鍛造、プレス等で形成される。
【００１６】
前記ヘッド本体部１０は、ヘッド１のうち前記フェース部材９以外の部分、即ち前記クラウン部４と、ソール部５と、クラウン部４とソール部５との間を継ぐサイド部６と、シャフト差込部７とを具え、しかも前面には前記フェース部材９が嵌め込まれてその外周面９ａと溶着される内周面１１（図４に示す）を形成する開口端部１２が形成されている。本実施形態のヘッド１では、前記開口端部１２は、クラウン部４、ソール部５及びサイド部６の前面側の端部により形成される。このようなヘッド本体部１０は、前記フェース部材９と溶接可能な金属材料を用いて、例えば鋳造等により一体形成される。
【００１７】
前記内周面１１は、図４に示す如く、仮組み状態においてフェース部材９の外周面９ａよりも大きく形成される。従って、フェース部材９は、この内周面１１に隙間ｊを有して嵌め込まれる。またヘッド本体部１０には、本例ではフェース部材９の外周面９ａをヘッド本体部１０の前記内周面１１からほぼ一定巾でかつ環状に連続する隙間ｊを介して保持しうる爪片１３、１３が設けられたものを例示する。
【００１８】
本例の爪片１３は、例えば前記開口端部１２からフェース部材９の前記厚さｔ１の距離をバックフェース側に控えて位置しかつフェース部材９の背面を支える支持部１３ａと、この支持部１３ａから開口端部１２側に傾斜してのび前記内周面１１に固着された斜壁部１３ｂとから構成されたものを例示している。このような斜壁部１３ｂは、フェース部材９の外周面９ｂの位置を実質的に移動不能に拘束する。従って、両部材の位置決めを確実化し、ずれなどを防止してフェース部材９とヘッド本体部１０との溶接前の仮組み精度を向上させる。そして仮組みされたフェース部材９とヘッド本体部１０とは、前記隙間ｊに例えば溶接金属が盛り込まれ一体に固着される。溶接後、盛られた溶接金属は研磨によってフェース面２が実質的に面一となるよう削り取られる。図３には、このような溶接部を符号Ｗｄとして示す。このような溶接工程は、ヘッド１の溶接作業を能率化し高い精度で製造するのに役立つ。前記爪片１３は、例えば３ないし４個程度間欠的に設けるのが好ましい。
【００１９】
またヘッド本体部１０は、前記開口端部１２の厚さｔ２が１．０〜２．０ｍｍ、かつ前記内周面１１がフェース面２の周縁Ｅから１．０〜５．０ｍｍの距離ａをフェース中心側へ隔てる。前記開口端部１２は、フェース部材９と溶着される部分であるため、十分な厚さを確保し、溶接不良を減じる必要がある一方、厚さが大きすぎてもフェース部３の剛性を過度に高めてしまい、反発性能を低下させてしまう。このような観点より、開口端部１２の前記厚さｔ２は、１．０〜２．０ｍｍに設定され、特に好ましくは１．５〜２．０ｍｍに設定するのが望ましい。開口端部１２の厚さｔ２は、その端面で測定する。
【００２０】
また、本発明では、前記内周面１１がフェース面２の周縁Ｅから１．０〜５．０ｍｍの距離ａをフェース中心側へ隔てられる。前記距離ａが１．０ｍｍ未満であると、溶接部Ｗがフェース面の周縁Ｅ（フェース面２の上縁２ａ、下縁２ｂ、トウ側縁２ｔ及びヒール側縁２ｅ）に近接し、この部分の薄肉化を困難とするため好ましくない。逆に前記距離ａが５．０ｍｍを超えると、フェース中心に溶接部Ｗが近接し、打球時にフェース部３を撓み難くして反発性能を低下させるおそれがある。特に好ましくは前記距離ａを１．０〜４．０ｍｍ、さらに好ましくは１．０〜３．０ｍｍとするのが望ましい。なお本実施形態のヘッド１では、前記開口端部１２の厚さｔ２が前記距離ａと等しくなる態様を示しているが、これに限定されるものではなく、他の形態をも含むものである（後述）。
【００２１】
前記フェース面２の周縁Ｅは、実質的に稜線で特定しうる場合にはその稜線とするが、稜線が明瞭でない部分については、図１２（Ａ）に示す如く、スイートスポット点ＳＳを通るフェース面に対する接線（図１２（Ａ）では、ＡないしＤの４本のみを例示）Ｒを引くとともに、同図（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、この各接線Ｒに対して４５゜の角度でヘッド後方へと広がる傾斜線Ｕを引き、この傾斜線Ｕとヘッド表面とが交わる交点を連続して求めて特定することもできる。なお符号Ｇはヘッド重心、同Ｋは該ヘッド重心Ｇからフェース面Ｆに引いた法線であり、この法線Ｋとフェース面２との交点がスイートスポット点ＳＳとなる。
【００２２】
図５、図６はウッド型ゴルフクラブヘッドのインパクト状態を有限要素法を用いてシミュレーションを行った結果を夫々上面図及び底面図として示している。図において、色彩が濃い部分は応力が高い部分を意味している。図から明らかなように、クラウン部、ソール部それぞれに、フェース面の周縁側かつ該周縁に沿ってトウ、ヒール方向に高い応力が発生していることが分かる。本発明のヘッド１は、このような種々の実験に鑑み、各部の薄肉化を図りつつもインパクト時に大きな応力が発生する部分に、厚さを大とした厚肉部を設けることで衝撃耐久性をも高めている。
【００２３】
図４、図７などに示すように、本例のクラウン部４は、フェース面２の周縁Ｅ側かつ該周縁Ｅに沿ってトウ、ヒール方向にのびかつ厚さｔ３が１．０〜２．０ｍｍのクラウン厚肉部４ａと、このクラウン厚肉部４ａのバックフェース側に形成されかつ厚さｔ４が０．４〜０．９ｍｍのクラウン薄肉部４ｂとから構成されている。このようなクラウン部４は、クラウン厚肉部４ａにて打球時の大きな応力に耐え強度を維持できかつ応力の小さい領域ではクラウン薄肉部４ｂによって軽量化を図ることができる。
【００２４】
前記クラウン厚肉部４ａの厚さｔ３が１．０ｍｍ未満であると、打球時の衝撃力によってヘッドの耐久性が悪化する傾向があり、逆に２．０ｍｍを超えると反発性能が低下しやすい。特に好ましくは、前記厚さｔ３を１．２〜２．０ｍｍ、さらに好ましくは１．３〜１．８ｍｍとするのが望ましい。またクラウン薄肉部４ｂの厚さｔ４が０．９ｍｍを超えると重量を削減する効果が小さくなりヘッドの大型化を阻害する傾向があり、逆に０．４ｍｍ未満になると、作用応力が小さい領域ではあるがヘッドの耐久性が低下しやすくなる。
【００２５】
またクラウン厚肉部４ａは、図７に示すように、トウ、ヒール方向の最大の巾Ｗ１がフェース巾ＦＷの４０〜８０％、より好ましくは５０〜８０％、さらに好ましくは６０〜８０％とし、またフェース、バックフェース方向の最大の長さＬ１はヘッド奥行き長さＬの２０〜５０％、より好ましくは２５〜５０％、さらに好ましくは３０〜５０％とするのが望ましい。この領域は、前記シミュレーションの結果から応力の大きな領域として設定したものである。なおクラウン厚肉部４ａは、前記フェース面の周縁Ｅからバックフェース側にフェース部材９の厚さｔ１を控えた位置Ｐから形成される。また前記フェース巾ＦＷは、前記基準状態において、フェース面２の水平方向の最大巾とする。またヘッド奥行き長さＬは、図７に示すように、前記基準状態において、リーディングエッジとバックフェースとの間の最大長さ（シャフト差込穴７ａの軸中心線ＣＬを含む垂直面と直角方向の長さ）とする。
【００２６】
同様にソール部５も、前記フェース面２の周縁Ｅ側かつ該周縁Ｅに沿ってトウ、ヒール方向にのびかつ厚さｔ５が１．０〜２．０ｍｍのソール厚肉部５ａと、このソール厚肉部５ａのバックフェース側に形成されかつ厚さｔ６が０．５〜０．９ｍｍのソール薄肉部５ｂとから構成されている。このようなソール部５においても、ソール厚肉部５ａにて強度を維持できかつ応力の小さい領域ではソール薄肉部５ｂによって軽量化を図ることができる。
【００２７】
前記ソール厚肉部５ａの厚さｔ５が１．０ｍｍ未満になると、打球時の衝撃力によってヘッドの耐久性が悪化する傾向があり、逆に２．０ｍｍを超えると反発性能が低下しやすい。特に好ましくは、前記厚さｔ５を１．２〜２．０ｍｍ、さらに好ましくは１．３〜２．０ｍｍとするのが望ましい。またソール薄肉部５ｂの厚さｔ６が０．９ｍｍを超えると重量を削減する効果が小さくなりヘッドの大型化を阻害する傾向があり、逆に０．５ｍｍ未満になると、ヘッド耐久性が低下しやすくなる。
【００２８】
またソール厚肉部５ａは、図８に示すように、トウ、ヒール方向の最大の巾Ｗ２が前記フェース巾ＦＷの４０〜８０％、より好ましくは５０〜８０％、さらに好ましくは６０〜８０％とし、またフェース、バックフェース方向の最大の長さＬ２は前記ヘッド奥行き長さＬの２０〜５０％、より好ましくは２５〜５０％、さらに好ましくは３０〜５０％とするのが望ましい。この領域も、前記シミュレーションの結果から応力の大きな領域として設定されたものである。またソール厚肉部５ａも、フェース面の周縁Ｅ（下縁２ｂ）から後方にフェース部材９の厚さｔ１を控えた位置Ｐから形成されている。
【００２９】
以上のように、本発明のヘッドでは、クラウン部４、ソール部５に溶接部を無くし、かつ薄肉部を設けることにより該クラウン部４、ソール部５において効果的な重量削減を図りヘッドの大型化、高反発化を促進しうる。また大きな衝撃力が作用する部分にはクラウン厚肉部４ａ、ソール厚肉部５ａを夫々設けて強度を高めている結果、耐久性が向上する。また実質的な溶接部分の厚さｔ１、ｔ２やそのフェース面２の周縁Ｅからの位置を限定したことにより、該溶接部での材料の過度の溶け込みなどを減じかつ反発性能の悪化を防止できる。
【００３０】
図９には本発明の他の実施形態を例示している。
本実施形態では、前記開口端部１２は、クラウン部４、前記ソール部５及び前記サイド部６の端部でフェース中心側に折れ曲がる小長さのフェース縁部１４により形成されたものを例示している。このような形態のヘッド１にも本発明は適用することができる。この態様では、開口端部１２の厚さｔ２を、図の如く内周面１１に沿う方向で測定する。とりわけ、開口端部１２の厚さｔ２をフェース部材９の前記厚さｔ１よりも小とすることにより、フェース部３の周辺部の剛性を低下させることができ、反発性をより向上するのに役立つ。
【００３１】
【実施例】
以下、本発明をより具現化した実施例について説明する。
高強度ステンレス合金を使用して、フェース部材、ヘッド本体部をそれぞれ鋳造し、これらを溶接しヘッド体積３１０ｃｍ^３のウッド型ゴルフクラブヘッドを表１の仕様に基づいて試作した。そして、ヘッド質量、反発係数、耐久性溶接性についてテストした。また本発明外の構成を有する実質的に同一の形状のヘッドについても合わせて試作し性能を比較した。
テスト方法は、次の通りである。
【００３２】
＜反発性能（反発係数）＞
ヘッドの反発特性は、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）　に基づき行った。具体的にはゴルフボールをボール発射装置を用いて発射し、台座上に固着することなく載置されたヘッドのフェース部のスイートスポットに衝突させ、ゴルフボールの衝突直前の入射速度Ｖｉと跳ね返り速度Ｖｏとを測定する。そして、ゴルフボールの入射速度をＶｉ、跳ね返り速度をＶｏ、ヘッド質量をＭ、ゴルフボールの平均質量をｍとした場合に、次式により反発係数ｅを算定した。
（Ｖｏ／Ｖｉ）＝（ｅＭ−ｍ）／（Ｍ＋ｍ）
なおゴルフボールの発射口からフェース部までの距離は５５インチとし、ボールがヘッドのスイートスポットの位置から５ｍｍ以上離れない位置でかつフェース面に対して直角に衝突させる。またゴルフボールはタイトリスト社製のピナクルゴールドを使用し、ボール初速は１６０フィート±０．５フィートに設定した。
【００３３】
＜耐久性＞
各供試ヘッドにカーボンシャフトを装着し全長４６インチのゴルフクラブを試作し、各クラブをスイングロボット（ミヤマエ社製）に取り付け、ヘッドスピードが５４ｍ／ｓとなるように調節し、フェース面の中央にてて２ピースゴルフボールを３０００発打球した。破損することなく試打を終えたものを合格とし、破損したものについては破損時の打球数を測定した。
【００３４】
＜溶接性＞
各ヘッドをそれぞれ２０個試作し、溶接部の変形、穴あきなどの状態を目視により観察した。テストの結果を表１に示す。
【００３５】
【表１】

【００３６】
テストの結果、実施例のものは比較例に比べて反発係数を増大していることが確認できる。また耐久性の面においても十分に実用しうる性能を具えることが確認された。
【００３７】
【発明の効果】
上述したように、請求項１記載の発明では、厚さが２．０ｍｍ以上をなすフェース部材を、厚さが１．０〜２．０ｍｍの開口端部が形成する内周面に溶着しているため、溶着される部材各々に十分な厚さを確保することで溶接不良などを減じることができる。また溶接が行われる内周面は、フェース面の周縁から１．０〜５．０ｍｍの距離ａをフェース中心側へ隔てるため、クラウン部やソール部などの薄肉化と、フェースにおける反発性能の悪化をも防止できる。またクラウン部とソール部には、打球時に大きな応力が作用する部分にトウ、ヒール方向にのびる厚さを規制した厚肉部を設けているため、耐久性を向上できる。また厚肉部のバックフェース側には厚さを規定したクラウン薄肉部、ソール厚肉部を設けているため、反発性能を増しかつ重量を削減してヘッド体積を大型化するのに役立つ。
【００３８】
また請求項２ないし３記載の発明のように、クラウン厚肉部、ソール厚肉部の大きさを規定したときには、より確実にヘッドの耐久性、大型化、反発性能をバランス良く高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す基準状態のヘッドの正面図である。
【図２】その分解斜視図である。
【図３】図１の縦断面図である。
【図４】ヘッドの仮組み状態での断面図である。
【図５】コンピュータシミュレーションによるヘッドのインパクト時の応力分布状態を示す平面図である。
【図６】コンピュータシミュレーションによるヘッドのインパクト時の応力分布状態を示す底面図である。
【図７】基準状態のヘッドの平面図である。
【図８】基準状態のヘッドの底面図である。
【図９】本発明の他の実施形態を示すヘッドの断面図である。
【図１０】従来のヘッドを示す断面図である。
【図１１】比較例のヘッドを示す断面図である。
【図１２】（Ａ）〜（Ｃ）はフェース面の周縁を説明するための線図である。
【符号の説明】
１　ゴルフクラブヘッド
２　フェース面
３　フェース部
４　クラウン部
５　ソール部
６　サイド部
７　シャフト差込部
９　フェース部材
９ａ　フェース部材の外周面
１０　ヘッド本体部
１１　内周面
１２　開口端部
Ｅ　フェース面の周縁[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a golf club head that can be easily increased in size while improving resilience performance.
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
In recent years, metal golf club heads have been increasing in head volume in order to increase the sweet area and moment of inertia. For example, various head clubs having a head volume of 300 cm ³ or more have been put into practical use. In general, the weight of the head is largely limited in relation to the swing balance. Therefore, to increase the head volume, the thickness of each part is made thinner and the increase in the head weight is suppressed.
[0003]
In addition, a general metal golf club head is manufactured by being divided into two or more parts by casting, forging, pressing, or the like, and butt welding the joining end faces. However, if the thickness is too small at the joint end face, excessive welding is likely to occur due to heat during welding, and welding defects such as holes being opened or deformed in the vicinity of the welded portion or its vicinity are likely to occur. In order to prevent such a problem, if the thickness of the joining end face is increased, there is a problem that the resilience performance is deteriorated by hindering an increase in the head volume and increasing the rigidity of the head.
[0004]
For example, in Japanese Patent No. 3225596, as schematically shown in FIG. 10, the head b is composed of a face side member b1 having a substantially U-shaped cross section and a head body side member b2, and a crown portion, a sole portion, and a side portion. Discloses that both members are welded together. In this case, it is necessary to set the thicknesses ta and tb so that no pinhole or the like can be generated by welding heat in the welded portion Wd of the face side member b1 or the head main body side member b2. However, since the crown portion, the side portion, and the like are portions where the thickness can be reduced by reducing the thickness to less than 1.0 mm, increasing the thickness of the portion as described above hinders the enlargement of the head. The In addition, an increase in the thickness of the crown portion or the like causes an excessive increase in head rigidity, which tends to deteriorate the resilience performance.
[0005]
The present invention has been devised in view of the above problems, and a plate-like face member having an outer peripheral surface thickness of 2.0 mm or more has a thickness of 1.0 to 2.0 mm. It is welded to the inner peripheral surface formed by the opening end, and the position of the inner peripheral surface, the thickness of the crown part, the sole part, etc. are basically controlled to reduce the weld defect and rebound performance. An object of the present invention is to provide a golf club head that is useful for increasing the size while increasing the height.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, the face member having a substantially plate shape and the outer peripheral surface thickness of 1.8 to 2.7 mm, the crown portion forming the head upper surface, and the head bottom surface are formed. A head main body having a sole portion and a side portion connecting between the crown portion and the sole portion, and an opening end portion forming an inner peripheral surface welded to the outer peripheral surface of the face member on the front surface; And the head main body has a thickness of the opening end of 1.0 to 2.0 mm, and the inner peripheral surface has a distance a of 1.0 to 5.0 mm from the peripheral edge of the face surface. The crown portion extends to the toe and heel directions on the peripheral side of the face surface and has a thickness of 1.0 to 2.0 mm on the crown thick portion, and on the back face side of the crown thick portion. Formed and thickness 0.4-0.9 and a sole thick portion having a thickness of 1.0 to 2.0 mm extending in the toe and heel directions on the peripheral side of the face surface, and the sole thick portion. And a thin sole portion having a thickness of 0.5 to 0.9 mm, which is formed on the back face side of the portion.
[0007]
According to a second aspect of the present invention, in the crown thick wall portion, the width in the toe and heel direction is 40 to 80% of the face width, and the length in the face and back face direction is 20 to 50% of the head depth length. The golf club head according to claim 1, wherein the golf club head is provided.
[0008]
According to a third aspect of the present invention, the thick part of the sole has a toe and heel width of 40 to 80% of the face width, and a face and back face length of 20 to 50% of the head depth length. 3. The golf club head according to claim 1, wherein the golf club head is provided.
[0009]
According to a fourth aspect of the present invention, in the golf club head according to any one of the first to third aspects, the opening end portion is formed by end portions of the crown portion, the sole portion, and the side portion. .
[0010]
According to a fifth aspect of the present invention, the opening end portion is formed by a face edge portion having a small length that bends toward the face center side at the end portions of the crown portion, the sole portion, and the side portion. 4. A golf club head according to any one of items 1 to 3.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 is an overall perspective view of a golf club head according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view thereof, and FIG. 3 is a longitudinal sectional view of FIG. FIG. 1 shows a reference state in which the head is placed on a horizontal plane with a specified lie angle and face angle. In the figure, a golf club head (hereinafter sometimes simply referred to as “head”) 1 is connected to a face portion 3 having a face surface 2 hitting a ball as a surface, and an upper edge 2a of the face surface 2 and the head. The crown portion 4 forming the upper surface, the sole portion 5 connecting to the lower edge 2b of the face surface 2 and forming the bottom surface of the head, and the toe side edge 2t of the face surface to the heel side edge between the crown portion 4 and the sole portion 5 A so-called wood-type one including a side portion 6 that forms the side surface of the head extending up to 2e and a shaft insertion portion 7 to which a shaft (not shown) is attached is exemplified. The shaft insertion portion 7 is formed with a cylindrical shaft insertion hole 7a for supporting the shaft, and when the head 1 is tilted to a specified lie angle, the shaft center line CL of the shaft insertion hole 6a is set. Can be a standard.
[0012]
The head 1 of the present embodiment is made of a metal material and has a hollow shape having a hollow portion i inside. The hollow portion i may be left in a hollow shape as it is, or a foamed resin or the like can be sealed. Is not particularly limited, but for head volume, especially 280 cm ³ or more, more preferably 300 cm ³ or more, and particularly preferably it is desirable that the large head of about 300~450cm ^3. Such a large head is useful for stabilizing the directionality of the hit ball, such as expanding the sweet area and increasing the moment of inertia.
[0013]
As shown in FIG. 2, the head 1 according to the present embodiment includes a face member 9 having a substantially plate shape and a head main body 10 having an opening on the front surface, and these are integrally fixed by welding. A so-called two-piece structure is shown. FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing a temporarily assembled state in which the face member 9 and the head main body 10 are temporarily fixed before welding.
[0014]
The face member 9 has a horizontally long shape along the contour shape of the face surface 2, and the thickness t1 at the outer peripheral surface 9a is set to 1.8 to 2.7 mm. If the thickness t1 of the face member 9 is smaller than 1.8 mm, deformation due to excessive penetration is likely to occur near the outer peripheral surface 9a serving as a welded portion, and poor welding is likely to occur. Conversely, even if the thickness t1 of the face member 9 is too large, the rigidity of the face portion 3 becomes excessively high and the resilience performance tends to be lowered. From such a viewpoint, the thickness t1 is more preferably 1.8 to 2.6 mm, further preferably 1.8 to 2.5 mm, and particularly preferably about 1.9 to 2.3 mm. .
[0015]
The face member 9 according to the present embodiment is exemplified by a structure in which the entire area excluding the face line groove and the like is substantially constant with the thickness t1, but it is needless to say that the thickness may be different in each part. is there. The face member 9 is made of various metal materials such as titanium alloy, stainless steel, maraging steel, and aluminum alloy, and is formed by casting, forging, pressing, or the like.
[0016]
The head main body 10 includes a portion of the head 1 other than the face member 9, that is, the crown portion 4, the sole portion 5, a side portion 6 that connects between the crown portion 4 and the sole portion 5, and a shaft difference. Further, an opening end 12 is formed on the front surface to form an inner peripheral surface 11 (shown in FIG. 4) into which the face member 9 is fitted and welded to the outer peripheral surface 9a. In the head 1 of the present embodiment, the opening end portion 12 is formed by the front end portions of the crown portion 4, the sole portion 5 and the side portion 6. Such a head main body 10 is integrally formed by, for example, casting using a metal material that can be welded to the face member 9.
[0017]
As shown in FIG. 4, the inner peripheral surface 11 is formed larger than the outer peripheral surface 9a of the face member 9 in the temporarily assembled state. Therefore, the face member 9 is fitted into the inner peripheral surface 11 with a gap j. In the present embodiment, the head main body 10 has a claw piece 13 that can hold the outer peripheral surface 9a of the face member 9 through a gap j that is substantially constant in width and annularly from the inner peripheral surface 11 of the head main body 10. , 13 are illustrated.
[0018]
The claw piece 13 of this example includes, for example, a support portion 13a that is positioned with a distance of the thickness t1 of the face member 9 from the opening end portion 12 on the back face side and supports the back surface of the face member 9, and the support portion An example is shown in which the inclined wall portion 13b is inclined from 13a to the opening end 12 side and is fixed to the inner peripheral surface 11. Such a slanted wall portion 13b restrains the position of the outer peripheral surface 9b of the face member 9 to be substantially immovable. Therefore, the positioning of both the members is ensured, the deviation is prevented, and the temporary assembly accuracy before welding of the face member 9 and the head main body 10 is improved. Then, the temporarily assembled face member 9 and the head main body 10 are fixed to each other by, for example, welding metal filled in the gap j. After welding, the accumulated weld metal is scraped off by polishing so that the face surface 2 is substantially flush. FIG. 3 shows such a weld as Wd. Such a welding process is useful for making the welding operation of the head 1 efficient and manufacturing with high accuracy. The claw pieces 13 are preferably provided intermittently, for example, about 3 to 4.
[0019]
The head body 10 has a thickness t2 of the opening end 12 of 1.0 to 2.0 mm, and the inner peripheral surface 11 has a distance a of 1.0 to 5.0 mm from the peripheral edge E of the face surface 2. Separate to the center of the face. Since the opening end 12 is a portion welded to the face member 9, it is necessary to secure a sufficient thickness and reduce welding defects. On the other hand, even if the thickness is too large, the rigidity of the face 3 is excessively increased. Will increase the resilience performance. From such a viewpoint, the thickness t2 of the opening end 12 is set to 1.0 to 2.0 mm, and particularly preferably set to 1.5 to 2.0 mm. The thickness t2 of the open end 12 is measured at its end face.
[0020]
In the present invention, the inner peripheral surface 11 is separated from the peripheral edge E of the face surface 2 by a distance a of 1.0 to 5.0 mm toward the face center side. If the distance a is less than 1.0 mm, the weld W is close to the peripheral edge E of the face surface (the upper edge 2a, the lower edge 2b, the toe side edge 2t, and the heel side edge 2e of the face surface 2). It is not preferable because it is difficult to reduce the thickness. On the other hand, if the distance a exceeds 5.0 mm, the welded portion W is close to the center of the face, and it is difficult to bend the face portion 3 at the time of hitting the ball, which may reduce the resilience performance. Particularly preferably, the distance a is 1.0 to 4.0 mm, and more preferably 1.0 to 3.0 mm. In the head 1 of the present embodiment, the thickness t2 of the opening end 12 is equal to the distance a. However, the present invention is not limited to this and includes other forms (described later). ).
[0021]
The peripheral edge E of the face surface 2 is a ridge line when it can be substantially specified by a ridge line. However, a portion where the ridge line is not clear is a face passing through a sweet spot point SS as shown in FIG. Tangents to the surface (in FIG. 12 (A), only four of A to D are illustrated) R is drawn, and as shown in FIGS. It is also possible to draw and specify an inclined line U that spreads toward the rear of the head at an angle, and continuously obtain and specify an intersection where the inclined line U and the head surface intersect. Reference numeral G is the center of gravity of the head, and K is the normal line drawn from the head center of gravity G to the face surface F. The intersection of the normal line K and the face surface 2 is the sweet spot point SS.
[0022]
5 and 6 show the results of simulation of the impact state of the wood type golf club head using the finite element method as a top view and a bottom view, respectively. In the figure, a dark color portion means a high stress portion. As can be seen from the figure, high stress is generated in the crown portion and the sole portion in the toe and heel directions along the periphery of the face surface and along the periphery. In view of such various experiments, the head 1 of the present invention is provided with an impact durability by providing a thick portion with a large thickness at a portion where a large stress is generated at the time of impact while reducing the thickness of each portion. Is also raised.
[0023]
As shown in FIGS. 4, 7, etc., the crown portion 4 of this example has a toe and heel direction extending along the periphery E side of the face surface 2 and along the periphery E, and a thickness t3 of 1.0 to 2. A thick crown portion 4a of 0 mm and a thin crown portion 4b formed on the back face side of the thick crown portion 4a and having a thickness t4 of 0.4 to 0.9 mm. Such a crown portion 4 can withstand a large stress at the time of hitting the ball at the thick crown portion 4a and maintain the strength, and in the region where the stress is small, the crown thin portion 4b can reduce the weight.
[0024]
If the thickness t3 of the crown thick portion 4a is less than 1.0 mm, the durability of the head tends to deteriorate due to impact force at the time of hitting the ball, and conversely if the thickness t3 exceeds 2.0 mm, the resilience performance tends to be lowered. . Particularly preferably, the thickness t3 is 1.2 to 2.0 mm, more preferably 1.3 to 1.8 mm. Further, if the thickness t4 of the thin crown portion 4b exceeds 0.9 mm, the effect of reducing the weight tends to be reduced and the enlargement of the head tends to be hindered. However, the durability of the head tends to decrease.
[0025]
In addition, as shown in FIG. 7, the thick crown portion 4a has a maximum width W1 in the toe and heel directions of 40 to 80%, more preferably 50 to 80%, still more preferably 60 to 80% of the face width FW. The maximum length L1 in the face and back face directions is 20 to 50% of the head depth length L, more preferably 25 to 50%, and further preferably 30 to 50%. This region is set as a region having a large stress based on the result of the simulation. The thick crown portion 4a is formed from a position P where the thickness t1 of the face member 9 is refrained from the peripheral edge E of the face surface to the back face side. The face width FW is the maximum horizontal width of the face surface 2 in the reference state. Further, as shown in FIG. 7, the head depth length L is the maximum length between the leading edge and the back face in the reference state (in the direction perpendicular to the vertical plane including the axis center line CL of the shaft insertion hole 7a). Length).
[0026]
Similarly, the sole portion 5 includes a sole thick portion 5a extending in the toe and heel directions along the peripheral edge E side of the face surface 2 and having a thickness t5 of 1.0 to 2.0 mm. The sole portion 5b is formed on the back face side of the thick portion 5a and has a thickness t6 of 0.5 to 0.9 mm. Also in such a sole part 5, strength can be maintained in the sole thick part 5a, and in the area | region where a stress is small, weight reduction can be achieved by the sole thin part 5b.
[0027]
When the thickness t5 of the sole thick portion 5a is less than 1.0 mm, the durability of the head tends to deteriorate due to the impact force at the time of hitting the ball. Conversely, when the thickness t5 exceeds 2.0 mm, the resilience performance tends to deteriorate. Particularly preferably, the thickness t5 is 1.2 to 2.0 mm, more preferably 1.3 to 2.0 mm. Further, if the thickness t6 of the sole thin portion 5b exceeds 0.9 mm, the effect of reducing the weight tends to be reduced and the head size tends to be hindered. On the other hand, if the thickness t6 is less than 0.5 mm, the head durability decreases. It becomes easy.
[0028]
As shown in FIG. 8, the sole thick portion 5a has a maximum width W2 in the toe and heel directions of 40 to 80%, more preferably 50 to 80%, and still more preferably 60 to 80% of the face width FW. In addition, the maximum length L2 in the face and back face directions is preferably 20 to 50%, more preferably 25 to 50%, and further preferably 30 to 50% of the head depth length L. This region is also set as a region having a large stress based on the result of the simulation. The sole thick part 5a is also formed from a position P where the thickness t1 of the face member 9 is reserved behind the peripheral edge E (lower edge 2b) of the face surface.
[0029]
As described above, in the head of the present invention, the crown portion 4 and the sole portion 5 have no welded portions and are provided with thin portions, so that effective weight reduction can be achieved in the crown portion 4 and the sole portion 5, thereby increasing the size of the head. And high resilience can be promoted. Further, as a result of increasing the strength by providing the thick crown portion 4a and the thick sole portion 5a in the portion where a large impact force acts, the durability is improved. Further, by limiting the thicknesses t1 and t2 of the substantial welded portion and its position from the peripheral edge E of the face surface 2, it is possible to reduce excessive penetration of the material in the welded portion and prevent deterioration of the resilience performance. .
[0030]
FIG. 9 illustrates another embodiment of the present invention.
In the present embodiment, the opening end portion 12 is exemplified by a small-length face edge portion 14 that bends toward the center of the face at the ends of the crown portion 4, the sole portion 5, and the side portion 6. ing. The present invention can also be applied to the head 1 having such a configuration. In this embodiment, the thickness t2 of the opening end 12 is measured in the direction along the inner peripheral surface 11 as shown in the figure. In particular, by making the thickness t2 of the opening end portion 12 smaller than the thickness t1 of the face member 9, the rigidity of the peripheral portion of the face portion 3 can be reduced, and the resilience can be further improved. Useful.
[0031]
【Example】
Hereinafter, embodiments that further embody the present invention will be described.
Using a high-strength stainless steel alloy, the face member and the head main body were cast and welded to produce a wood type golf club head having a head volume of 310 cm ³ based on the specifications shown in Table 1. The head mass, coefficient of restitution, and durability weldability were tested. In addition, a head having substantially the same shape having a configuration outside the present invention was also prototyped and its performance was compared.
The test method is as follows.
[0032]
<Rebound performance (rebound coefficient)>
The rebound characteristics of the head are as follows. S. G. A. Procedure for Measuring the Velocity Ratio of a Club Head for Conformance to Rule 4-1e, Revision 2 (February 8, 1999). Specifically, a golf ball is launched using a ball launching device, is caused to collide with a sweet spot on the face portion of the head placed without being fixed on the pedestal, and an incident velocity Vi and a rebound velocity immediately before the collision of the golf ball. Measure Vo. Then, when the incident speed of the golf ball is Vi, the rebound speed is Vo, the head mass is M, and the average mass of the golf ball is m, the restitution coefficient e is calculated by the following equation.
(Vo / Vi) = (eM−m) / (M + m)
The distance from the golf ball launch port to the face portion is 55 inches, and the ball is allowed to collide with the face surface at a position that is not separated from the sweet spot position of the head by 5 mm or more. The golf ball used was Pinnacle Gold made by Titleist, and the initial velocity of the ball was set to 160 feet ± 0.5 feet.
[0033]
<Durability>
Each test head is fitted with a carbon shaft, and a golf club with a total length of 46 inches is prototyped. Each club is attached to a swing robot (manufactured by Miyamae Co., Ltd.) and adjusted so that the head speed is 54 m / s. At the same time, 3000 two-piece golf balls were hit. Those that completed the test hit without breakage were accepted, and for those that were damaged, the number of hit balls at the time of breakage was measured.
[0034]
<Weldability>
Twenty prototypes of each head were made, and the state of deformation, perforation, etc. of the welded portion was visually observed. The test results are shown in Table 1.
[0035]
[Table 1]

[0036]
As a result of the test, it can be confirmed that the example has an increased coefficient of restitution compared to the comparative example. In terms of durability, it has been confirmed that it has sufficiently practical performance.
[0037]
【The invention's effect】
As described above, in the first aspect of the invention, the face member having a thickness of 2.0 mm or more is welded to the inner peripheral surface formed by the opening end portion having a thickness of 1.0 to 2.0 mm. Therefore, poor welding can be reduced by securing a sufficient thickness for each member to be welded. Further, the inner peripheral surface to be welded is separated from the peripheral edge of the face surface by a distance a of 1.0 to 5.0 mm toward the center of the face, so that the crown portion and the sole portion are thinned and the resilience performance of the face is deteriorated. Can also be prevented. In addition, since the crown portion and the sole portion are provided with thick portions in which the thickness extending in the toe and heel directions is provided in a portion where a large stress is applied during hitting, durability can be improved. Further, since the thin wall portion and the sole thick wall portion having a prescribed thickness are provided on the back face side of the thick wall portion, it is useful for increasing the resilience performance and reducing the weight and increasing the head volume.
[0038]
Further, when the sizes of the crown thick part and the sole thick part are defined as in the inventions of claims 2 to 3, the durability, enlargement, and resilience performance of the head can be more reliably improved in a balanced manner. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a head in a reference state showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view thereof.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of FIG. 1;
FIG. 4 is a cross-sectional view of the head in a temporarily assembled state.
FIG. 5 is a plan view showing a stress distribution state at the time of head impact by computer simulation.
FIG. 6 is a bottom view showing a stress distribution state at the time of head impact by computer simulation.
FIG. 7 is a plan view of the head in a reference state.
FIG. 8 is a bottom view of the head in a reference state.
FIG. 9 is a cross-sectional view of a head showing another embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a conventional head.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a head of a comparative example.
FIGS. 12A to 12C are diagrams for explaining the peripheral edge of the face surface.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Golf club head 2 Face surface 3 Face part 4 Crown part 5 Sole part 6 Side part 7 Shaft insertion part 9 Face member 9a Outer peripheral surface 10 of a face member Head main body part 11 Inner peripheral surface 12 Opening end E Edge of face surface

Claims

A face member having a substantially plate shape and a thickness of 1.8 to 2.7 mm on the outer peripheral surface thereof;
And an inner peripheral surface welded to the outer peripheral surface of the face member on the front surface, and a crown portion forming the upper surface of the head, a sole portion forming the bottom surface of the head, and a side portion connecting between the crown portion and the sole portion. It consists of a head body part with an opening end to be formed,
The head main body has a thickness of the opening end of 1.0 to 2.0 mm, and the inner peripheral surface is separated by a distance a of 1.0 to 5.0 mm from the periphery of the face surface toward the center of the face. With
The crown portion is formed on the back face side of the thick crown portion, the crown thick portion having a thickness of 1.0 to 2.0 mm extending in the toe and heel directions on the peripheral side of the face surface. With a thin crown part of 0.4-0.9mm in length,
The sole portion is formed on the back face side of the sole thick portion, the sole thick portion having a thickness of 1.0 to 2.0 mm extending in the toe and heel directions on the peripheral side of the face surface, and A golf club head comprising a sole thin portion having a thickness of 0.5 to 0.9 mm.

2. The crown thick portion is characterized in that the width in the toe and heel direction is 40 to 80% of the face width, and the length in the face and back face direction is 20 to 50% of the head depth length. The described golf club head.

2. The sole thick portion is characterized in that a width in a toe and heel direction is 40 to 80% of a face width, and a length in a face and a back face direction is 20 to 50% of a head depth length. Or the golf club head of 2.

4. The golf club head according to claim 1, wherein the opening end portion is formed by ends of the crown portion, the sole portion, and the side portion.

4. The golf according to claim 1, wherein the opening end portion is formed by a face edge portion having a small length that is bent toward the face center side at the end portions of the crown portion, the sole portion, and the side portion. Club head.