JP2005006836A - ゴルフクラブヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】重心高さが適切なゴルフクラブヘッドを提供する。
【解決手段】ゴルフクラブヘッド１は、チタン系金属材よりなる前面体１０と、ＦＲＰ体２０と、金属製のソールプレート３０と、ウェイト材４０とからなる。前面体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、ホゼル部６とを有する。ソールプレート３０の前辺３１と金属ソール部１３との間には、若干の間隙があいている。好ましくは前面体１０はチタン合金製であり、ソールプレート３０はステンレス製である。重心高さＨ（ｍｍ）は、ヘッド体積Ｖ（ｃｃ）に対し、２０≦Ｈ≦０．０５Ｖ＋７．５の関係にある。
【選択図】 図１

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、中空の殻体構造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】
一般に、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。体積を大きくすると、それに伴ってゴルフクラブヘッドの重量が増加しがちとなる。そこで、こ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。
【０００５】
特開２００１−３４０４９９号には、フェース部及びソール部を金属製とし、その他のクラウン部と、トウ側及びヒール側のサイド部と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。しかしながら、この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の継目が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、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。
【０００６】
特開２００３−６２１３０号には、クラウン前縁部、ソール前縁部及び両サイド前縁部をフェース部と一体にチタンにて鍛造してフェース要素とし、このチタン製フェース要素に連なるように樹脂材料よりなるボディを結合し、ソール部にアルミプレートを配置してなるゴルフクラブヘッドが記載されている。このフェース要素は、クラウン前縁部、ソール前縁部及び両サイド前縁部を含んでいるので、フェース要素と該樹脂製ボディとの結合力を、前記特開２００１−３４０４９９号におけるＣＦＲＰ製クラウン部と金属製フェース部との継目よりも大きくすることが可能であろう。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−３４０４９９号公報
【特許文献２】
特開２００３−６２１３０号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、重心高さが適切であるゴルフクラブヘッドを提供することを目的とする。
【０００９】
【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、中空の殻体構造のゴルフクラブヘッドであって、フェース部及びフェース部に連なる前縁部は、一体のチタン系金属材よりなる前面体にて構成されているゴルフクラブヘッドにおいて、ヘッド体積Ｖ（ｃｃ）と重心高さＨ（ｍｍ）とがＨ≦０．０５Ｖ＋７．５の関係にあることを特徴とするものである。なお、重心高さＨは２０〜２８ｍｍであることが好ましい。
【００１０】
かかる本発明のゴルフクラブヘッドは、重心が低いため、ボールの打ち出し角が高くなる。
【００１１】
このように重心高さを低くするために、ソール部には金属製ソールプレートを配置することが好ましく、またこのソールプレートにウェイト材を設けることが好ましい。さらに、前面体及びソールプレート以外は軽量化のために繊維強化樹脂製とすることが望ましい。
【００１２】
本発明のゴルフクラブヘッドにあっては、前面体の重量を２０〜６０％とすることが好ましい。前面体以外の残余の重量をソールプレートや、ソールプレート後部に配置されるウェイト材に割り当てることにより、ゴルフクラブヘッドの重心位置を低くしたり、後側に下げたりするなど所望通りに設計することが容易となる。
【００１３】
本発明は、体積が３００〜４７０ｃｃ程度の大型でありながら、重量を１８０〜２１０ｇ程度に押えることが必要な大型ドライバーヘッドに適用するのに好適である。
【００１４】
本発明では、ゴルフクラブヘッドの体積が３００〜３５０ｃｃの場合、重心高さＨは２０〜２３．５ｍｍが好適であり、ゴルフクラブヘッドの体積が３５０〜４００ｃｃの場合、重心高さＨは２０〜２５．５ｍｍが好適であり、ゴルフクラブヘッドの体積が４００〜４７０ｃｃの場合、重心高さＨは２０〜２８ｍｍが好適である。
【００１５】
【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前面体及びソールプレートの前方からの斜視図、第３図は前面体の後方からの斜視図、第４図（ａ）はこのゴルフクラブヘッドの平面図、同（ｂ）はこのゴルフクラブヘッドの底面図、第５図（ａ）は第４図（ａ）のＶ−Ｖ線断面図、第５図（ｂ）、（ｃ）は第５図（ａ）のＢ部分及びＣ部分の拡大図、第６図はこのゴルフクラブヘッドの製造方法を示す断面図、第７図はこのゴルフクラブヘッドのＦＲＰ体の製造に用いられるプリプレグシートの説明図である。
【００１６】
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を有した中空殻体構造のウッド型ゴルフクラブヘッドである。
【００１７】
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。
【００１８】
このゴルフクラブヘッド１は、チタン系金属材（チタン合金又は純チタン）よりなる前面体１０と、繊維強化樹脂体（以下、ＦＲＰ体という。）２０と、金属製のソールプレート３０と、ウェイト材４０とからなる。この前面体の重量は、ゴルフクラブヘッドの重量の２０〜７０％、好ましくは３０〜６０％である。
【００１９】
第２，３図に明示の通り、前面体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、ホゼル部６とを有する。
【００２０】
金属ソール部１３はソール部３の前縁部を構成する。金属サイド部１４，１６はサイド部４の前縁部を構成する。金属クラウン部１５はクラウン部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。
【００２１】
この金属ソール部１３及び金属クラウン部１５は、トウ側及びヒール側において前後幅（フェース部２と直交方向の幅）が大であり、それ以外の中央部１３ａ，１５ａは前後幅が小さい。これにより、ゴルフクラブヘッドの慣性モーメントが大きくなっている。なお、トウ側及びヒール側から該中央部１３ａ，１５ａにかけて、この前後幅は徐々に小さくなっている。
【００２２】
前後幅の小さい該中央部１３ａ，１５ａのトウ・ヒール方向の長さは、クラウン部にあっては前面体１０の最大幅の５０〜８５％程度が好ましく、ソール部にあっては前面体１０の最大幅の５５〜８０％程度が好ましい。
【００２３】
金属クラウン部１５の該中央部１５ａの前後幅は、前面体１０の最大の前後幅の５０〜９５％特に５５〜７０％程度が好ましく、金属ソール部１３の該中央部１３ａの前後幅は、前面体１０の最大の前後幅の５０〜９５％特に５０〜６５％程度が好ましい。
【００２４】
この前面体１０はとりわけ鍛造又は鋳造により一体に成形されたものが好ましい。なお、鍛造の場合、ホゼル部は機械加工により形成される。ただし、前面体は別個に成形された複数部分を溶接等により接合することによっても構成できる。
【００２５】
第５図に明示の通り、ソールプレート３０の前辺３１と金属ソール部１３との間には、平均して、４〜１２ｍｍ特に７〜９ｍｍ程度の間隔があいている。両者の間にはＦＲＰ体２０が存在している。ソールプレート３０の後辺３４は、ゴルフクラブヘッド１の最後部近くに位置しているが、ゴルフクラブヘッド１の最後端よりも若干前方に位置している。
【００２６】
ソールプレート３０は、ソール部１３のトウ・ヒール方向の中央部付近一帯に配置されている。第２図の通り、このソールプレート３０は、該金属ソール部１３に対峙する前辺３１と、該前辺３１の両端から後方に延在する側辺３２，３３と、後辺３４とを有した略四角形のものである。前辺３１は後辺３４よりも長く、側辺３２，３３は後方ほど接近するものとなっており、従ってソールプレート３０は平面視形状が略台形である。ソールプレート３０は、ゴルフクラブヘッド１のソール面に倣って湾曲している。
【００２７】
ソールプレート３０の前辺３１の長さは、金属ソール部１３の前記中央部１３ａのトウ・ヒール方向長さの５０〜７５％特に６０〜７５％程度が好ましく、後辺３４の長さは該前辺３１の長さの５０〜８０％特に５５〜７５％程度が好ましい。
【００２８】
ソールプレート３０の前後方向の長さは、ゴルフクラブヘッド１の前後方向の最大長さの６５〜９０％特に７５〜８５％程度が好ましい。
【００２９】
このソールプレート３０は、ステンレス、アルミニウム、銅合金、チタン系金属材などの金属材よりなる。
【００３０】
このソールプレート３０の後部には円筒部３５がゴルフクラブヘッド１内に向って立設されており、この円筒部３５の内孔にウェイト材４０が螺じ込みにより固着される。
【００３１】
このウェイト材４０の下端にはフランジ部４１が設けられており、前記円筒部３５の内孔の下縁には、このフランジ部４１を受け入れる段部３５ａが設けられている。
【００３２】
円筒部３５の周囲にあっては、ソールプレート３０は若干凹陥している。
【００３３】
ウェイト材４０は、ソールプレート３０よりもさらに比重の大きな金属、例えばタングステン又はタングステン合金よりなる。ウェイト材４０の比重は１０以上特に１０〜１３程度が好ましい。ウェイト材４０の中心位置は、ゴルフクラブヘッド１の前後方向の中央よりも後部側に位置する。
【００３４】
このゴルフクラブヘッド１は、重心高さＨ（ｍｍ）が体積Ｖ（ｃｃ）とＨ≦０．０５Ｖ＋７．５の関係にある。なお、以下、０．０５Ｖ＋７．５の値をＱ値ということがある。
【００３５】
このゴルフクラブヘッドの製造方法について次に説明する。
【００３６】
このゴルフクラブヘッド１を製造するには、金属製の前面体１０及びソールプレート３０と、複数枚のプリプレグシートとを用いる。
【００３７】
第７図はこの実施の形態で採用されるプリプレグシートを示す平面図である。第７図（ａ）のプリプレグシート５１は炭素繊維のクロスに熱硬化性合成樹脂を含浸させたものであり、第７図（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）のプリプレグシート５２，５３，５４，６０は炭素繊維を一方向に引き揃えて熱硬化性合成樹脂を含浸させたものである。プリプレグシート５１〜５５は、ＦＲＰ体２０の下半側を構成するものであり、ソールプレート３０の円筒部３５を通すための円形の開口５０がそれぞれ設けられている。
【００３８】
プリプレグシート５１はソールプレート３０上に直に重ね合わされるものであり、該ソールプレート３０よりも一回り大きい大きさの略々台形状のものである。
【００３９】
プリプレグシート５２，５３，５４は、この順にプリプレグシート５１上に重ね合わされるものである。これらのプリプレグシート５２〜５４は、ＦＲＰ体２０の下半分を構成するために、ＦＲＰ体２０の下半分を展開した大きさとなっている。これらのプリプレグシート５２〜５４の両サイド及び後縁には、所定間隔をおいて複数の切目５５が切り込まれており、プリプレグシート５２〜５４の両サイド及び後縁が成形用金型の内面に沿って容易に湾曲するように構成されている。
【００４０】
プリプレグシート５２は、炭素繊維がトウ・ヒール方向に配列されている。プリプレグシート５３は、炭素繊維がトウ・ヒール方向に対し時計回り方向に６０°斜交するように配向している。プリプレグシート５４は、炭素繊維がトウ・ヒール方向に対し反時計回り方向に６０°斜交するように配向している。
【００４１】
プリプレグシート６０は、ＦＲＰ体２０の上面側を構成するためのものであり、ホゼル部６が係合する略半円形の切欠状部６１が設けられている。
【００４２】
ゴルフクラブヘッド１を製造するに際しては、まずソールプレート３０をゴルフクラブヘッド１のソール及びサイド形状のキャビティ面を有した金型に装着し、プリプレグシート５１〜５４をこの順に重ね合わせる。そして、短時間加熱して、まずこれらのプリプレグシート５１〜５４を半硬化させ、第６図の通りＦＲＰ体２０のソール部２２の形状に賦形すると共に、ソールプレート３０と一体化させる。
【００４３】
プリプレグシート６０についても、クラウン部の形状のキャビティ面を有した金型に装着し、短時間加熱して半硬化させ、第６図の通り、ＦＲＰ体２０のクラウン部２１の形状に賦形する。
【００４４】
その後、これらのプリプレグシート６０と、ソールプレート付きプリプレグシート５１〜５４と、金属製前面体１０とをゴルフクラブヘッド１の成形用金型（図示略）に装着する。
【００４５】
この際、プリプレグシート６０よりなるクラウン部２１の前縁を金属クラウン部１５の下面（ヘッド内側面）に重ね合わせる。また、プリプレグシート５１〜５４よりなるソール部２２の前縁を金属ソール部１３の上面（ヘッド内側面）に重ね合わせる。なお、第６図の通り、ソール部２２の前縁は、ソールプレート３０の前辺３１よりも前方に延出しており、ソール部２２の後縁は、ソールプレート３０の後辺３４よりも後方に延出している。このソール部２２の後縁の外面に対し、クラウン部２１の後縁を重ね合わせる。
【００４６】
次いで、成形型を加熱すると共に、円筒部３５を通して成形型内に空気等のガス圧を導入し、半硬化プリプレグシートよりなるクラウン部２１及びソール部２２を成形型内面に押し付け、プリプレグシートを十分に硬化させ、且つクラウン部２１及びソール部２２を前面体１０に固着させ、またクラウン部２１とソール部２２とを結合させる。
【００４７】
その後、脱型し、ウェイト材４０を円筒部３５に螺着し、バリ取り、塗装等の仕上げ処理を施すことにより製品ゴルフクラブヘッド１とする。
【００４８】
このように構成されたゴルフクラブヘッドにあっては、前面体１０、ＦＲＰ体２０、ソールプレート３０及びウェイト材４０を組み合わせており、その重心設計が容易である。
【００４９】
この実施の形態にあっては、前面体１０に引き続く部分がソールプレート３０との間の部分を含めてすべてＦＲＰとなっているので、ボールヒット時にヘッドがたわみ易く、高反発とすることができる。特に、この実施の形態にあっては、ＦＲＰ体２０のクラウン部がたわみ易いので、打ち出し角を大きくし、飛距離を増大させることが可能である。
【００５０】
【実施例】
実施例１
図に示す実施の形態において前面体１０を重量１００ｇのチタン合金製とし、ソールプレート３０を重量３４ｇのステンレス製とし、ウェイト材を重量２４ｇのタングステン合金製とし、容積３７０ｃｃ、総重量１９８ｇのゴルフクラブヘッド１を製作したところ、その重心高さは２１ｍｍ、反発係数は０．８６であった。
【００５１】
なお、実施例１では、Ｑ＝０．０５Ｖ＋７．５＝０．０５×３７０＋７．５＝２６ｍｍである。
【００５２】
実施例２
実施例１において、前面体の重量を９０ｇとし、ウェイト材を２３ｇとし、ヘッド重量を１９０ｇとし、ヘッド体積を３９０ｃｃとしたところ、重心高さは２２ｍｍ、反発係数は０．８７であった。なお、この実施例２では、Ｑ＝０．０５Ｖ＋７．５＝０．０５×３９０＋７．５＝２７ｍｍである。
【００５３】
比較例１
体積３５０ｃｃのゴルフクラブヘッドをＣＦＲＰにて製造し、１０ｇの真鍮製ウェイト材装着して１８５ｇのゴルフクラブヘッドとしたところ、重心高さは２６ｍｍ、Ｑ値は２５ｍｍ、反発係数は０．８２であった。
【００５４】
比較例２
全体がチタン合金よりなる３６０ｃｃ、１６０ｇのゴルフクラブヘッドを製作し、ウェイト材は１０ｇのタングステン合金と同様としたところ、重心高さは２６ｍｍ、Ｑ値は２５．５ｍｍ、反発係数は０．８５であった。このゴルフクラブヘッドは耐久性が低かった。
【００５５】
比較例３
実施例１において、ヘッド体積を３７５ｃｃ、前面体重量を１５０ｇとし、ソールプレートを省略し、２０ｇのタングステン合金製ウェイト材を装着したところ重心高さは３１ｍｍ、Ｑ値は２６．２５ｍｍ、反発係数は０．８であった。
【００５６】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によると、重心高さが適切なゴルフクラブヘッドが提供される。
【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前面体及びソールプレート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前面体の後方からの斜視図である。
【図４】（ａ）図はゴルフクラブヘッドの平面図、（ｂ）図はゴルフクラブヘッドの底面図である。
【図５】（ａ）図は第４図（ａ）のＶ−Ｖ線断面図、（ｂ）、（ｃ）図は（ａ）図のＢ部分及びＣ部分の拡大図である。
【図６】本発明のゴルフクラブヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図７】本発明のゴルフクラブヘッドのＦＲＰ体の製造に用いられるプリプレグシートの説明図である。
【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 前面体
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
２０ ＦＲＰ体
３０ ソールプレート
４０ ウェイト材
５１，５２，５３，５４，５５ プリプレグシート

Claims (11)

1. 中空の殻体構造のゴルフクラブヘッドであって、
   フェース部及びフェース部に連なる前縁部は、一体のチタン系金属材よりなる前面体にて構成されているゴルフクラブヘッドにおいて、
   ヘッド体積Ｖ（ｃｃ）と重心高さＨ（ｍｍ）とが
   Ｈ≦０．０５Ｖ＋７．５
   の関係にあ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、重心高さＨが２０〜２８ｍｍであることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
3. 請求項１又は２において、ソール部には、該前面体とは別体であり、前後方向に延在する金属製ソールプレートが配置され、
   前記前面体及び該ソールプレート以外の殻体部分は繊維強化樹脂製であ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、該前面体の重量がゴルフクラブヘッドの重量の２０〜６０％であることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項において、該ソールプレートは、該チタン系金属材よりも高比重のステンレスなどの金属材よりなることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
6. 請求項１ないし５のいずれか１項において、該フェース部と一体にホゼル部が設けられていることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項において、該ソールプレートの後部にウェイト材が固着されていることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
8. 請求項１ないし７のいずれか１項において、ゴルフクラブヘッドの体積が３００〜４７０ｃｃであり、重量が１８０〜２４０ｇであることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
9. 請求項８において、ゴルフクラブヘッドの体積が３００〜３５０ｃｃであり、重心高さＨが２０〜２３．５ｍｍであることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
10. 請求項８において、ゴルフクラブヘッドの体積が３５０〜４００ｃｃであり、重心高さＨが２０〜２５．５ｍｍであることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
11. 請求項８において、ゴルフクラブヘッドの体積が４００〜４７０ｃｃであり、重心高さＨが２０〜２８ｍｍであることを特徴とするゴルフクラブヘッド。

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