JP2005323686A - ゴルフクラブヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】 耐久性を向上しつつ低重心化を図る。
【解決手段】 開口部Ｏが設けられたクラウン主壁部１０を含む金属材料からなるヘッド本体Ｍと、繊維強化樹脂からなりかつ前記開口部を覆うことによりクラウン主壁部１０とともにクラウン部を構成するクラウンカバー部材ＦＲとを含むゴルフクラブヘッドである。規定のライ角及びロフト角に保持して水平面に接地させた基準状態において、前記開口部Ｏは、その輪郭を前記水平面に投影した開口投影形状におけるヘッド前後方向の開口長さＬがトウ・ヒール方向の開口長さＷよりも大きい縦長開口部Ｏ１を少なくとも３個含む。前記縦長開口部Ｏ１はトウ・ヒール方向に間隔を隔てて設けられる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、金属材料と繊維強化樹脂とを用いて形成されたゴルフクラブヘッドに関する。

従来、例えば図１９に示されるように、金属材料からなりかつ上面に開口部ｄが設けられたヘッド本体ｂと、前記開口部ｄに配された繊維強化樹脂からなるカバー部材ｃとで構成されたいわゆる複合型のゴルフクラブヘッドａが提案されている（例えば下記特許文献１参照）。繊維強化樹脂は、金属材料に比べると比重が小さい。このため、ヘッド上部側の重量を削減し低重心化に役立つ。また削減された重量は、例えばソール部により多く配分され、低重心化に寄与する。このように、複合ヘッドは、重量配分設計の自由度が高いという利点を持っている。

特開２００３−２０５０５５号公報

しかしながら、上述のように、ヘッド本体ｂの上面に単一の大きな開口部ｂを設け、この部分を繊維強化樹脂等で覆ったヘッドにあっては、耐久性においてさらなる改良の余地がある。また繊維強化樹脂は振動減衰しやすい。このため、クラウン部に一極集中的に開口部を設けると、それを覆う大きな繊維強化樹脂部分により、周波数が低くかつ残響の短い味気ない打球音が生じやすい。これは、打球フィーリングを悪化させる。

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、前記開口部を、ヘッド前後方向の開口長さＬがトウ・ヒール方向の開口長さＷよりも大きい縦長開口部を少なくとも３個含ませることを基本として、耐久性を改善しつつ重量配分設計の自由度の高い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。また、周波数が高くかつ残響が比較的長く持続しうる打球音を得ることが可能なゴルフクラブヘッドを提供することを他の目的とする。

本発明のうち請求項１記載の発明は、開口部が設けられたクラウン主壁部を含む金属材料からなるヘッド本体と、繊維強化樹脂からなりかつ前記開口部を覆うことにより前記クラウン主壁部とともにクラウン部を構成するクラウンカバー部材とを含むゴルフクラブヘッドであって、規定のライ角及びロフト角に保持して水平面に接地させた基準状態において、前記開口部は、その輪郭を前記水平面に投影した開口投影形状におけるヘッド前後方向の開口長さＬがトウ・ヒール方向の開口長さＷよりも大きい縦長開口部を少なくとも３個含み、かつ前記縦長開口部はトウ・ヒール方向に間隔を隔てて設けられていることを特徴としている。

また請求項２記載の発明は、前記各縦長開口部は、トウ・ヒール方向の開口長さＷが５．０〜１５．０mmであり、かつ前記ヘッド前後方向の開口長さＬとトウ・ヒール方向の開口長さＷとの比（Ｌ／Ｗ）が３．０〜８．０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。

また請求項３記載の発明は、前記開口部は、前記開口投影形状から求まる開口面積を合計した全開口合計面積Ｓ１と、前記水平面にヘッド輪郭線を投影したヘッド投影形状の全面積Ｓａとの比（Ｓ１／Ｓａ）が０．２０〜０．８０であることを特徴とする請求項１又は２に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、前記クラウンカバー部材は、前記各縦長開口部をそれぞれ独立して閉じかつヘッド前後方向の長さＰＬがトウ・ヒール方向の長さＰＷよりも大きいテープ状をなす縦長補助プリプレグと、この縦長補助プリプレグの外側に配されかつ全ての縦長補助プリプレグを覆う少なくとも１枚の主プリプレグとを含むプリプレグ積層体を用いて形成されたことを特徴とする請求項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。

また請求項５記載の発明は、前記縦長補助プリプレグは、ヘッド前後方向に対して±１０゜の角度で配向された繊維を含む一方向プリプレグからなるとともに、前記主プリプレグは、交差する２方向で織成された繊維を含む少なくとも１枚のクロスプリプレグを含むことを特徴とする請求項４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、前記プリプレグ積層体は、前記縦長補助プリプレグと前記主プリプレグとの間に、ヘッド前後方向の長さＰＬがトウ・ヒール方向の長さＰＷよりも小さいテープ状をなす少なくとも１枚の横長補助プリプレグを含むことを特徴とする請求項４又は５に記載のゴルフクラブヘッドである。

また請求項７記載の発明は、前記横長補助プリプレグは、トウ・ヒール方向に対して±１０゜の角度で配向された繊維を含む一方向プリプレグからなることを特徴とする請求項６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、金属材料からなりかつ複数個の開口部が設けられたクラウン主壁部を有するヘッド本体と、金属材料よりも比重が小さい繊維強化樹脂からなりかつ前記開口部を覆うことにより前記クラウン主壁部とともにクラウン部を構成するクラウンカバー部材とを含む。従って、ヘッドのクラウン部は、繊維強化樹脂だけで形成される部分（開口部を覆う繊維強化樹脂だけの部分）を含むため、重量が削減できる。これは、ヘッドの低重心化等に役立つ。

また規定のライ角及びロフト角に保持して水平面に接地させた基準状態において、前記開口部は、その輪郭を前記水平面に投影した投影形状におけるヘッド前後方向の開口長さＬがトウ・ヒール方向の開口長さＷよりも大きい縦長開口部を少なくとも３個含む。そして縦長開口部はトウ・ヒール方向に間隔を隔てて設けられる。このように、縦長開口部を少なくとも３つに分けトウ・ヒール方向に間隔を隔てて配置することにより、クラウン主壁部の剛性の低下を防止して耐久性を維持しつつヘッド上部側の重量削減が可能になる。また打球音の周波数の低下が効果的に防止される。

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には本実施形態の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を規定のライ角及びロフト角（この例ではリアルロフト角）に保持して水平面に接地させた基準状態の斜視図、図２にはその平面図、図３には図２のＡ−Ａ拡大断面図、図４にはヘッドの分解斜視図がそれぞれ示されている。

本実施形態のヘッド１は、ボールを打球する面であるフェース面２を有するフェース部３と、前記フェース部３に連なりヘッド上面をなすクラウン部４と、前記フェース部３に連なりヘッド底面をなすソール部５（図３に示される）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部３のトウ３ａからバックフェースを通りヒール３ｂにのびるサイド部６と、ヒール側に設けられかつシャフト（図示せず）の一端が装着されるネック部７とを具え、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ている。

またヘッド１は、図４に示されるように、開口部Ｏが設けられた金属材料からなるヘッド本体Ｍと、このヘッド本体Ｍに固着された繊維強化樹脂からなるクラウンカバー部材ＦＲとを含んで構成される。

前記クラウンカバー部材ＦＲは、図４に示されるように、例えば小厚さかつ滑らかな曲面でヘッド外方に凸となる湾曲した板状体で構成される。この例のクラウンカバー部材ＦＲは、ネック部７の周辺部分を除いてクラウン部４の外面の実質的な全域を構成する。

繊維強化樹脂は、補強材としての繊維とマトリックス樹脂とを複合させた複合材料であって、ヘッド本体Ｍの金属材料に比べると比重が小さい。従って、本発明のヘッド１は、繊維強化樹脂からなるクラウンカバー部材ＦＲを含むことににより、ヘッド上部側の重量が削減される。削減された重量は、例えばヘッド本体Ｍの適所に配分することで重心位置を低くしたり、サイド部６に配分されて慣性モーメントの増大化などを図ることができる。このように、本発明のヘッド１は、重量配分設計の自由度を高め得る。なお本実施形態のクラウンカバー部材ＦＲは、エポキシ樹脂と炭素繊維とを複合させた繊維強化樹脂からなり、ほぼ１．３〜２．１の比重を持っている。

前記マトリックス樹脂は、例えばエポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹脂、ナイロン樹脂又はポリカーボネート樹脂等が好ましい。また前記繊維は、例えばカーボン繊維、ガラス繊維、アラミド繊維又はポリフェニレンベンズオキサゾール樹脂繊維（ＰＢＯ繊維）といった有機繊維や、アモルファス繊維又はチタン繊維等の金属繊維などが好ましい。とりわけ比重が小さくかつ引張強度が大きい炭素繊維が特に好ましい。なお繊維は、長繊維又は短繊維のいずれか又は双方を含む。

繊維の引張弾性率については、特に限定はされないが、小さすぎるとクラウンカバー部材ＦＲの剛性を確保できず耐久性が低下する傾向があり、逆に大きすぎてもコストの上昇や引張強度の低下を招く傾向がある。このような観点より、繊維の弾性率は、５０ＧＰａ以上、より好ましくは１００ＧＰａ以上、さらに好ましくは１５０ＧＰａ以上、特に好ましくは２００ＧＰａ以上が望ましく、上限については好ましくは４５０ＧＰａ以下、より好ましくは３５０ＧＰａ以下、さらに好ましくは３００ＧＰａ以下が望ましい。前記引張弾性率は、ＪＩＳ Ｒ７６０１の「炭素繊維試験方法」に準じて測定された値とする。

図４に示されるように、本実施形態のヘッド本体Ｍは、鋳造により形成された鋳造品からなり、前記フェース部３、前記ソール部５、前記サイド部６、前記ネック部７及び上面部をなしかつ開口部Ｏが設けられたクラウン主壁部１０が当初から一体に形成されたものが例示される。ヘッド本体Ｍの製造方法は特に問わない。したがって、鍛造、鋳造、プレス又は圧延等により２以上のパーツで成形された後、これらを溶接等により一体に接合して形成されたものでも良い。しかし、本実施形態のヘッド本体Ｍのように、少なくともフェース部３、ソール部５及びネック部７が予め一体化されたものは、ヘッド１のライ角、ロフト角の仕上がり精度が良い点で好ましい。また本実施形態のヘッド本体Ｍはサイド部６を具えているため、ヘッドの周囲へより多くの重量配分ができ、慣性モーメントを大とするのにも役立つ。

本実施形態のヘッド本体Ｍは、チタン合金（この例ではＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ）で形成されたものが例示される。ヘッド本体Ｍの材料としては、上記以外にも例えばステンレス鋼、マレージング鋼、チタン、アルミ合金、マグネシウム合金又はアモルファス合金などの１種又は２種以上が用いられる。

前記クラウン主壁部１０は、ヘッド本体Ｍの上面部分をなし、そこには複数個の開口部Ｏが設けられる。クラウン主壁部１０の外面には、前記クラウカバー部材ＦＲが一体に固着される。クラウンカバー部材ＦＲは全ての開口部Ｏ１を閉じ、クラウン主壁部１０とともにクラウン部４を構成する。クラウン主壁部１０の厚さｔｃは、特に限定はされないが、小さすぎると強度が不足し、逆に大きすぎると重量削減効果が得られない。このような観点より、前記厚さｔｃは、好ましくは０．４mm以上、より好ましくは０．６mm以上が望ましく、上限については好ましくは１．３mm以下、より好ましくは１．１mm以下が望ましい。

また図４に示されるように、クラウン主壁部１０の外面は、ネック部７の周辺部の外面に比し、中空部ｉ側に段差を有して凹んでいる。この段差は、クラウンカバー部材ＦＲの厚さを吸収し、例えばクラウンカバー部材ＦＲの外面とヘッド本体Ｍの外面とを面一に仕上げるのに役立つ。

また前記開口部Ｏは、縦長開口部Ｏ１を少なくとも３個含んでいる。縦長開口部Ｏ１は、図５に示されるように、その輪郭を前記水平面ＨＰに投影した開口投影形状におけるヘッド前後方向の開口長さＬがトウ・ヒール方向の開口長さＬ２よりも大きく形成された開口部である。また縦長開口部Ｏ１は、トウ・ヒール方向に間隔を隔てて設けられる。この実施形態の縦長開口部Ｏ１は、いずれもヘッド前後方向に長い矩形状をなし、各々は実質的に平行に設けられたものが例示されている。

前記「ヘッド前後方向」とは、前記基準状態における平面視において特定される方向であって、図２に示されるように、ヘッド重心Ｇからフェース面２に下ろされた垂線Ｎと平行な方向として定める。また前記「トウ−ヒール方向」とは、ヘッド１の基準状態における平面視において特定される方向であって、前記ヘッド前後方向と直角な方向として定める。なお前記垂線Ｎとフェース面２との交点は、スイートスポットＳＳである。

本実施形態では、クラウン主壁部１０に設けられた全ての開口部Ｏが、前記縦長開口部Ｏ１である。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く、開口部Ｏは、縦長開口部Ｏ１以外の開口部を含むことができる。この場合、縦長開口部Ｏ１以外の開口部は少ないほど良い。

クラウン主壁部１０に設けられる縦長開口部Ｏ１の個数は３個以上であれば特に制限はないが、その個数が多すぎるとヘッド上部側の重量削減効果を高める一方で生産性を損ねたり、クラウン主壁部１０の強度ないし剛性を低下させる傾向がある。このような観点より、縦長開口部Ｏ１の個数は、好ましくは４個以上、さらに好ましくは５個以上が望ましく、上限については好ましくは１０個以下、より好ましくは８個以下、さらに好ましくは７個以下が望ましい。本実施形態では、６個の縦長開口部Ｏ１がクラウン主壁部１０に設けられている。

各縦長開口部Ｏ１を含む開口部Ｏをクラウン主壁部１０に設けることにより、ヘッド本体Ｍの上部側において、金属材料の使用量が減少し、ヘッドの低重心化が可能になる。しかし、開口部Ｏは、クラウン主壁部１０の剛性を低下させ、打球時における変形量（撓み量）を増大させる。これは、ヘッドの耐久性を悪化させる原因になる。

本実施形態のヘッド本体Ｍは、縦長開口部Ｏ１がトウ・ヒール方向に間隔を隔てて配置されることにより、縦長開口部Ｏ１、Ｏ１間に、ヘッド前後方向にのびるリブ１１を持つ。このようなリブ１１は、打球時の衝撃力の進行方向に沿ってのびており、該衝撃力に対する抵抗性を高め、打球時のクラウン主壁部１０の変形量を抑制する。したがって、大きなせん断力が、クラウン主壁部１０とクラウンカバー部材ＦＲとの接着界面に大きなせん断力が作用するのを防止できる。これにより、前記金属材料と繊維強化樹脂との接着界面での剥離ないし損傷を効果的に防止してヘッドの耐久性が増す。また、打球時のクラウン主壁部１０の変形が抑制されるため、その縦長開口部Ｏ１を覆っているクラウンカバー部材ＦＲの変形も小さくなる。これにより、打球時、クラウンカバー部材ＦＲで大きなエネルギーロスが生じるのを防ぎ、ひいてはヘッドの反発性を向上させるのにも役立つ。また、本実施形態のヘッド１は、縦長開口部Ｏ１を上記の如く分散配置することにより、単一の開口部を有したヘッドに比べ、打球音の周波数低下を防ぐことができる。

縦長開口部Ｏ１の開口面積等は特に制限されるものではないが、全体として開口面積が不足するとヘッド上部側の重量を削減できない傾向があり、逆に大きすぎてもクラウン主壁部１０の剛性を過度に低下させ、耐久性、反発性能、さらには打球音等を悪化させる傾向がある。このような観点より、前記開口投影形状から求まる各々の開口面積を合計した全開口合計面積Ｓ１と、前記水平面ＨＰにヘッド輪郭線を投影して得られるヘッド投影全面積Ｓａとの比（Ｓ１／Ｓａ）は、好ましくは０．２０以上、より好ましくは０．３０以上、さらに好ましくは０．４０以上が望ましく、上限については好ましくは０．８０以下、より好ましくは０．７０以下、さらに好ましくは０．６０以下が特に望ましい。

また各々の縦長開口部Ｏ１において、ヘッド前後方向の開口長さＬやトウ・ヒール方向の開口長さＷが大きくなり過ぎると、局部的な剛性の低下を招き、打球時にクラウン主壁部１０の変形量が大きくなる傾向がある。逆にヘッド前後方向の開口長さＬやトウ・ヒール方向の開口長さＷが小さすぎると、十分な開口面積を確保するために開口部個数が増加するため生産性が悪化する傾向がある。

上記の観点より、各縦長開口部Ｏ１のヘッド前後方向の開口長さＬは、好ましくは２０．０mm以上、より好ましくは２５．０mm以上、さらに好ましくは３０．０mm以上が望ましく、上限については好ましくは１５０．０mm以下、より好ましくは１２０．０mm以下、さらに好ましくは１００．０mm以下が望ましい。同様に、各縦長開口部Ｏ１のトウ・ヒール方向の開口長さＷは、好ましくは５．０mm以上、より好ましくは６．０mm以上、さらに好ましくは７．０mm以上が望ましく、上限については好ましくは１５．０mm以下、より好ましくは１４．０mm以下、さらに好ましくは１３．０mm以下が望ましい。なお前記開口長さＬないしＷは、その値が変化する場合、上記値はそれらの最大値を指している。

また各々の縦長開口部Ｏ１において、ヘッド前後方向の開口長さＬとトウ・ヒール方向の開口長さＷとの比（Ｌ／Ｗ）は、特に限定されないが、この比（Ｌ／Ｗ）が小さすぎると、十分な開口面積を確保するのが困難になる傾向があり、逆に大きすぎると、縦長開口部Ｏ１の端部がフェース面２などに近接し、その部分の剛性を低下させる傾向がある。このような観点より、前記比（Ｌ／Ｗ）は、好ましくは３．０以上、より好ましくは３．５以上、さらに好ましくは４．０以上が望ましく、上限については好ましくは８．０以下、より好ましくは７．５以下、さらに好ましくは７．０以下が望ましい。

また前記基準状態における平面視において、縦長開口部Ｏ１、Ｏ１間に形成された前記リブ１１のトウ・ヒール方向の最小長さＲＷは、特に限定はされないが、小さすぎると、打球時のクラウン主壁部１０の変形量を抑制する効果が低下し、逆に大きすぎると、十分な開口面積が確保できない傾向がある。このような観点より、前記リブ１１のトウ・ヒール方向の最小長さＲＷは、好ましくは５mm以上、より好ましくは８mm以上、さらに好ましくは１１mm以上が望ましく、上限については好ましくは４０mm以下、より好ましくは３０mm以下、さらに好ましくは２０mm以下が望ましい。

本実施形態の縦長開口部Ｏ１は、ヘッド前後方向の開口長さＬが異なる複数種類を含む。そして、本実施形態では、トウ・ヒール方向の中央部にヘッド前後方向の開口長さＬの最も大きい縦長開口部Ｏ１ａが設けられ、そのトウ側及びヒール側には、それよりも開口長さＬが小さい縦長開口部Ｏ１が順次設けられる。この例では、縦長開口部Ｏ１は、トウ側、及びヒール側に開口長さＬが徐々に小さくなっている。このような配置は、ゴルフクラブヘッドのクラウン部４の伝統的な形状、即ちクラウン部４のヘッド前後方向の長さがトウ側及びヒール側ほど小さいという形状に合わせたもので、クラウン主壁部１０に効率良く大きな開口面積を確保するのに役立つ。

また図５に示されるように、クラウン主壁部１０は、そのフェース面側に、開口部が設けられていない無開口領域１３を含むものが例示される。この無開口領域１３は、クラウン主壁部１０のトウからヒールに至って形成されるとともに、図３に示されるように、実質的にフェース面２の上縁からヘッド後方にのびている。このようなフェース面寄りの領域は、フェース面２に近く、打球時に作用する衝撃力も非常に大きい。したがって、このような領域を無開口領域１３とすることにより、クラウン主壁部１０の変形量、ひいてこれと一体をなすクラウンカバー部材ＦＲの変形量をさらに効果的に減じ、耐久性の向上とエネルギーロスの低減とに役立つ。

前記基準状態における無開口領域１３のヘッド前後方向の長さＹ（図３に示される。）は、特に限定はされるものではないが、該長さＹが小さすぎると、クラウン主壁部１０のフェース面側の強度が低下しやすく耐久性が悪化する傾向があり、逆に大きすぎても、クラウン主壁部１０の重量削減効果が十分に得られない傾向がある。このような観点より、前記長さＹは、好ましくは８mm以上、より好ましくは１０mm以上、さらに好ましくは１２mm以上が望ましく、上限については２５mm以下、より好ましくは２０mm以下、さらに好ましくは１５mm以下が望ましい。

本実施形態では、全ての縦長開口部Ｏ１の前縁ｅ１は、フェース面２の上縁２ａと実質的に平行にのびる仮想線ＶＬに揃えられている。これにより、実質的に均一な長さＹで無開口領域１３が形成されている。他方、各縦長開口部Ｏ１の後縁ｅ２は、縦長開口部Ｏ１の開口長さＬに応じてヘッド前後方向に位置がズレている。

図６には、ヘッド本体Ｍの他の実施形態として、その基準状態の平面図が示される。この実施形態では、少なくとも３本の縦長開口部Ｏ１が平行に設けられている点で前記実施形態と同じであるが、各縦長開口部Ｏ１の前縁ｅ１のヘッド前後方向の位置が整一していない点で異なっている。具体的に述べると、トウ・ヒール方向のほぼ中央部に設けられている縦長開口部Ｏ１の前縁ｅ１に比し、そのトウ側及びヒール側に設けられた縦長開口部Ｏ１の前縁ｅ１がフェース面２寄りに設けられている。これにより、無開口領域１３は、その長さＹが、トウ・ヒール方向の中央部からトウ側及びヒール側に向かって漸減するように設けられる。

図７に示されるように、ヘッド１は、通常、フェース面２の中央部でボールＢを打球することが多い。そのため、クラウン部４に作用するヘッド前後方向の衝撃力ｆは、クラウン部４のトウ、ヒール方向のほぼ中央部で最も大きく（ｆmax ）、トウ・ヒール方向に向かって徐々に小さくなる。本実施形態では、このような打球時の衝撃力の大きさの分布に合わせて、無開口領域１３が設けられる。すなわち、縦長開口部Ｏ１の前縁ｅ１を上述のような配置とすることによって、トウ・ヒール方向の中央部に、より広く無開口領域を確保し、耐久性をさらに向上しつつ大きな開口面積を確保することを可能とする。

また図８には、縦長開口部Ｏ１の他の実施形態が示される。縦長開口部Ｏ１は、矩形状のみならず、この実施形態のように角（エッジ）を円弧によって丸め、該エッジでの応力集中を防止した形状でも良い。円弧の曲率半径は、特に問わないが、例えば１．０mm以上、より好ましくは２．０mm以上、さらに好ましくは３．０mm以上が望ましく、上限については開口長さＷの５０％程度が望ましい。さらに、図示はしていないが、縦長開口部Ｏ１の開口形状は、長円状又は楕円状でも良い。また図９に示されるように、縦長開口部Ｏ１は、その長手方向に沿う中心線ＣＬが、ヘッド前後方向に対して傾けて設けられても良い。この場合、前記中心線ＣＬとヘッド前後方向と平行な直線ＴＬとのなす角度θは、２０゜以下、より好ましくは１０゜以下、さらに好ましくは５゜以下が望ましい。

本実施形態のヘッド１は、例えば１２０cm³ 以上、より好ましくは１４０cm³ 以上、さらに好ましくは１６０cm³ 以上、特に好ましくは２５０cm³ 以上のヘッド体積を持つことが可能である。ヘッド体積の上限は特に定めないが、例えば４８０cm³ 以下が望ましく、またＲ＆ＡやＵＳＧＡのルール規制に従う場合、４７０cm³ 以下が良い。

また、好ましくは前記基準状態において、ヘッド重心Ｇを通る垂直軸周りの慣性モーメントが２０００（ｇ・cm² ）以上、より好ましくは３０００（ｇ・cm² ）以上、さらに好ましくは３５００（ｇ・cm² ）以上が望ましい。また前記基準状態において、ヘッド重心を通るトウ・ヒール方向の水平軸周りの慣性モーメントが１５００（ｇ・cm² ）以上、より好ましくは２０００（ｇ・cm² ）以上が望ましい。

また、好ましくは前記基準状態において、水平面ＨＰからヘッド重心Ｇまでの高さである重心高さは、好ましくは４５mm以下、より好ましくは４３mm以下、さらに好ましくは４０mm以下、特に好ましくは３７mm以下が望ましい。また重心高さの下限は特に定めないが、使用する実用的な材料の比重等を考慮すると、例えば１３mm以上、あるいは１５mm以上程度が望ましい。

また、前記クラウンカバー部材ＦＲは、種々の方法で製造される。例えばプリプレグの複数枚を積層しこれに熱と圧力とを作用させて所定の形状に硬化させることにより、クラウンカバー部材ＦＲを製造できる。プリプレグは、繊維を未硬化ないし半硬化状態のマトリックス樹脂に含浸させたシート体であり、好ましくは繊維を一定の方向に配向した一方向プリプレグの複数枚を、前記繊維を交差する向きに重ねて用いられるのが望ましい。また、プリプレグの積層体の最外層には、少なくとも１枚のクロスプリプレグを含ませるのが望ましい。クロスプリプレグは、少なくとも２つの交差する向きにのびる織成された繊維を含む。このようなクロスプリプレグは、成形時の繊維のばらけを防止しかつ均一な伸びが得られやすい。従って、ヘッド外方に向かって凸となる曲面で構成されたクラウンカバー部材ＦＲを成形する際のしわの発生などを防止して成形不良を低減する。クラウンカバー部材ＦＲの軽量化と強度との観点より、プリプレグの枚数は、好ましくは３〜１０枚、より好ましくは３〜８枚、さらに好ましくは３〜５枚程度が望ましい。

成形されたクラウンカバー部材ＦＲは、例えば接着剤を介してクラウン主壁部１０の外面に接着される。これにより、クラウン主壁部１０の全ての開口部Ｏは、一つに繋がったクラウンカバー部材ＦＲで閉じることができる。この態様は、各々の開口部を、それぞれ別々のクラウンカバー部材で閉じる態様に比べて生産性が良く、かつ強度的にも有利である。しかし、クラウンカバー部材ＦＲを２以上に分割して用いても良い。

またヘッド１の他の製造方法としては、いわゆる内圧成形法が挙げられる。内圧成形法は、図１０、図１１及び図１２に示されるように、先ずヘッド本体Ｍのクラウン主壁部１０の外面に、開口部Ｏを覆うように複数枚のプリプレグからなるプリプレグ積層体Ｐｏを配してヘッド基体１Ａが予備成形される。本実施形態の前記プリプレグ積層体１５は、縦長補助プリプレグＰａ、横長補助プリプレグＰｂ及び主プリプレグＰｃを含むものが例示される。

前記縦長補助プリプレグＰａは、図１０（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、前記各縦長開口部Ｏ１をそれぞれ閉じかつヘッド前後方向の長さＰＬがトウ・ヒール方向の長さＰＷよりも大きいテープ状をなす。各縦長補助プリプレグＰａは、その四周が縦長開口部Ｏ１からはみ出すはみ出し部を有し、このはみ出した部が縦長開口部Ｏ１の周囲のクラウン主壁部１０の外面に、例えば接着剤を介して固着される。これにより、各縦長補助プリプレグＰａは、縦長開口部Ｏ１を覆いかつ閉じる。

また、一つの縦長開口部Ｏ１に、少なくとも１枚（この例では１枚）の縦長補助プリプレグＰａが貼り付けられており、各々の縦長補助プリプレグＰａは互い独立している。上述したように、打球時の衝撃力はクラウン部４の各部において異なり、ひいては各縦長開口部Ｏ１の歪も異なる。従って、各縦長開口部Ｏ１にそれぞれ独立した縦長補助プリプレグＰａを配しておくことにより、各縦長開口部Ｏ１での歪が互いに干渉し合うのを最小限に抑え得る。これにより、クラウンカバー部材ＦＲの耐久性は向上する。また本実施形態の縦長補助プリプレグＰａは、ヘッド前後方向に対して±１０゜の角度で配向された繊維ｆを含む一方向プリプレグからなるものが例示される。前記繊維ｆは、ボール打球時の衝撃力の作用方向に沿っているため、縦長開口部Ｏ１での強度を高め耐久性を向上する。

前記横長補助プリプレグＰｂは、図１１（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、ヘッド前後方向の長さＰＬがトウ・ヒール方向の長さＰＷよりも小さいテープ状で構成されている。横長補助プリプレグＰｂは、縦長補助プリプレグＰａの外側に貼り付けられ、互いに独立して配された縦長補助プリプレグＰａを互いに連結する。また本実施形態の横長補助プリプレグＰｂは、各々のヘッド前後方向の側縁が互いに接するよう、密に貼り付けられたものが例示される。ただし、前記側縁間に隙間を設けても良いし、また側縁が違いに重なるように配することもできる。好ましくは、横長補助プリプレグＰｂは、縦長補助プリプレグＰａの外側を完全に覆うことが望ましい。また横長補助プリプレグＰｂの貼り付けに際しても、適宜接着剤を用いることができる。

また横長補助プリプレグＰｂは、トウ・ヒール方向に対して±１０゜の角度で配向された繊維ｆを含む一方向プリプレグから形成されている。このため、縦長補助プリプレグＰａの繊維ｆと横長補助プリプレグＰｂの繊維ｆとは、実質的に直角に交差することにより、各縦長開口部Ｏ１を覆う樹脂部分には、ヘッド前後方向及びトウ・ヒール方向の高い強度が与えられる。

また図１２（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、前記横長補助プリプレグＰｂの外側には、主プリプレグＰｃが貼り付けされる。主プリプレグＰｃは、少なくとも縦長補助プリプレグＰａ及び横長補助プリプレグＰｂを覆う大きさを持っている。この例の主プリプレグＰｃは、実質的にクラウン主壁部１０の全域を覆うものが例示される。

主プリプレグＰｃは、１ないし複数枚のプリプレグで形成され、好ましくは、交差する２方向で織成された繊維を含む少なくとも１枚のクロスプリプレグＰｘを含むことが望ましい。このようなクロスプリプレグは、上述した通り、成形時の繊維のばらけを防止しかつ均一な伸びが得られやすいため、最外側に配されることで曲面をなすクラウンカバー部材ＦＲをしわなく成形するのに役立つ。なお主プリプレグＰａには、必要に応じて、クロスプリプレグ以外にも、１ないし複数枚の一方向プリプレグなどを含むことができる。複数枚の一方向プリプレグを含む場合には、繊維が実質的に直交するようにこれらを重ねるのが良い。

図１２のように予備成形されたヘッド基体１Ａは、例えば図１３（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、一対の分離可能な上型２０ａ及び下型２０ｂからなる金型２０に投入される。なお前記予備成形は、例えば下型２０ｂにヘッド本体Ｍを予め装着した状態で行うこともできる。またヘッド本体Ｍには、予め中空部ｉに通じる透孔１６を設けておくことが望ましい。この例では、透孔１６が例えばサイド部６に設けられたものを示すが、これに限定されるものではない。そして、透孔１６から中空部ｉの中にブラダーＢが挿入される。ブラダーＢは、加圧された流体の出入りによって膨張及び収縮が可能に構成されている。

しかる後、図１３（Ｂ）に示されるように、金型２０を加熱するとともにブラダーＢを中空部ｉの中で膨張変形させる内圧成形工程が行われる。これにより、熱とブラダーＢからの圧力とを受けたプリプレグシートの積層体Ｐｏは上型２０ａのキャビティＣに沿って変形し、所望のクラウンカバー部材ＦＲへと成形される。このとき、プリプレグ積層体Ｐｏは、各縦長開口部Ｏ１に予めそれぞれ独立して配された小さい縦長補助プリプレグＰａを含んでいるため、縦長開口部Ｏ１を覆うプリプレグの凸曲面となる変形を縦長補助プリプレグＰａにおいて吸収し、その外側に配された面積の大きい主プリプレグＰｃの変形量を極力小としてしわ等の成形不良を効果的に防止できる。

また可塑化したプリプレグ積層体Ｐｏの樹脂部分は各縦長開口部Ｏ１の中に一部が進入して硬化する。これにより、図１４に拡大して示されるように、クラウンカバー部材ＦＲは、縦長開口部Ｏ１の中に挿入された凸部１７が設けられる。このような凸部１７は、クラウン主壁部１０に対して物理的な係合作用が生じるため、固着強度がより一層高められる。プリプレグ積層体Ｐｏの成形後、ブラダＢは収縮させられ、前記透孔１６から取り出される。また透孔１６は、後にヘッドの商品名や装飾的な模様などを付したバッジ、カバー等によって閉塞することができる。

以上本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば中空構造を有するアイアン型やユーティリティ型のゴルフクラブヘッドに適用することができる。また上記実施形態では、繊維強化樹脂からなるクラウンカバー部材ＦＲが、クラウン部の外面だけを構成する態様を示したが、例えばその一部がサイド部の外面を構成しても良いのは言うまでもない。またクラウンカバー部材ＦＲは、ヘッド本体Ｍとは別に成形され、接着剤を用いてヘッド本体Ｍに固着されるものでも勿論構わない。

次に、表１の仕様に基づいてウッド型のゴルフクラブヘッド（実施例、比較例）を試作し、各種のテストを行って性能を比較した。ヘッド本体は、いずれもチタン合金（Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ）の鋳造品からなる。またクラウンカバー部材は、炭素繊維を用いたプリプレグ（三菱レイヨン社製「ＴＲＣ３５０Ｌ−１５０Ｓ」、糸目付：１５０ｇ／ｍ³ 、樹脂：エポキシ樹脂、樹脂含有率：２５％、炭素繊維の引張弾性率：２３５ＧＰａ）を用いて形成した。各例において、クラウンカバー部材は、クラウン主壁部の外面にプリプレグ積層体を配し、上述の内圧成形法により形成された。プリプレグ積層体は、いずれも最も内側に開口部をそれぞれ側率して覆う一方向プリプレグ（繊維の方向は、ヘッド前後方向である。）と、その外側に配されたクロスプリプレグとからなる。各ヘッドは、いずれもヘッド体積４００cm³ 、リアルロフト角１２゜及びライ角５７゜であり、実質的に同一の外形である。各例のヘッド本体の基本形状は図１５〜図１８に示される。またテスト方法等は次の通りである。

＜重心高さ＞
前記基準状態において、水平面からヘッド重心までの高さを測定した。数値が小さいほど低重心である。

＜耐久性＞
先ず各供試ヘッドにＦＲＰ製の同一のシャフト（ＳＲＩスポーツ社製のＭＰ−２００、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を試作した。次に、各供試クラブはスイングロボットに取り付けられ、ヘッドスピード４０ｍ／ｓで２ピースゴルフボールの連続打撃を行った。そして、１００球打撃毎に目視によりヘッドの破損の有無を確認した。評価は、破損を発見したときの打球数により行った。数値が大きいほど耐久性が高く良好である。

＜打球音＞
上記１０名のテスターにより、打球音の高低を官能により下記基準にて評価し、その平均値を示した。
５点…高い
３点…普通
１点…低い

＜実打テスト＞
各供試ヘッドにＦＲＰ製の同一のシャフトと（ＳＲＩスポーツ社製ＭＰ−２００、フレックスＲ）を装着した４５インチのウッド型ゴルフクラブを使用し、１０名のテスターが２ピースボールを５球づつ打撃した。そして、打球の打ち出し角、バックスピン量、飛距離（キャリー）をそれぞれ測定し、ｎ＝５の平均値で表示した。なおテスターは、右打ちゴルファで、平均ヘッドスピーどは３５ｍ／ｓであった。

＜クラウンカバー部材の生産性＞
内圧成形法でヘッドを製造する場合、クラウンカバー部材を不良なく生産しうる生産性を以下の基準で評価した。
○…容易
△…やや難しい
×…非常に難しい
テストの結果などを表１に示す。

テストの結果、実施例のものは、耐久性を維持しつつ低重心化を図っていることが確認できる。このため、従来の複合タイプのヘッドに比べて打球のバックスピン量が少なく、飛距離の向上が確認できた。また打球音に関しても、低いと感じられておらず良好な結果が得られた。

本発明の実施形態を示す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。 ヘッドの分解斜視図である。 ヘッド本体の平面図である。 他の実施形態のヘッド本体の平面図である。 打球時のクラウン部に作用する衝撃力の大きさを説明するヘッド平面図である。 ヘッド本体の他の実施形態の平面図である。 ヘッド本体の他の実施形態の平面図である。 （Ａ）はヘッドの製造工程を示すヘッド本体の平面図、（Ｂ）はそのＢ−Ｂ断面図である。 （Ａ）はヘッドの製造工程を示すヘッド本体の平面図、（Ｂ）はそのＢ−Ｂ断面図である。 （Ａ）はヘッドの製造工程を示すヘッド本体の平面図、（Ｂ）はそのＢ−Ｂ断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は内圧成形法を説明する断面図である。 クラウン部の部分拡大断面図である。 実施例のヘッド本体の平面図である。 比較例１のヘッド本体の平面図である。 比較例２のヘッド本体の平面図である。 比較例３のヘッド本体の平面図である。 従来のヘッドの斜視図である。

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 ネック部
１０ クラウン主壁部
Ｍ ヘッド本体
ＦＲ クラウンカバー部材
Ｏ 開口部
Ｏ１ 縦長開口部
Ｐａ 縦長補助プリプレグ
Ｐｂ 横長補助プリプレグ
Ｐｃ 主プリプレグ

Claims (7)

1. 開口部が設けられたクラウン主壁部を含む金属材料からなるヘッド本体と、繊維強化樹脂からなりかつ前記開口部を覆うことにより前記クラウン主壁部とともにクラウン部を構成するクラウンカバー部材とを含むゴルフクラブヘッドであって、
   規定のライ角及びロフト角に保持して水平面に接地させた基準状態において、
   前記開口部は、その輪郭を前記水平面に投影した開口投影形状におけるヘッド前後方向の開口長さＬがトウ・ヒール方向の開口長さＷよりも大きい縦長開口部を少なくとも３個含み、
   かつ前記縦長開口部はトウ・ヒール方向に間隔を隔てて設けられていることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
2. 前記各縦長開口部は、トウ・ヒール方向の開口長さＷが５．０〜１５．０mmであり、かつ前記ヘッド前後方向の開口長さＬとトウ・ヒール方向の開口長さＷとの比（Ｌ／Ｗ）が３．０〜８．０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。
3. 前記開口部は、前記開口投影形状から求まる開口面積を合計した全開口合計面積Ｓ１と、前記水平面にヘッド輪郭線を投影したヘッド投影形状の全面積Ｓａとの比（Ｓ１／Ｓａ）が０．２０〜０．８０であることを特徴とする請求項１又は２に記載のゴルフクラブヘッド。
4. 前記クラウンカバー部材は、前記各縦長開口部をそれぞれ独立して閉じかつヘッド前後方向の長さＰＬがトウ・ヒール方向の長さＰＷよりも大きいテープ状をなす縦長補助プリプレグと、
   この縦長補助プリプレグの外側に配されかつ全ての縦長補助プリプレグを覆う少なくとも１枚の主プリプレグとを含むプリプレグ積層体を用いて形成されたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のゴルフクラブヘッド。
5. 前記縦長補助プリプレグは、ヘッド前後方向に対して±１０゜の角度で配向された繊維を含む一方向プリプレグからなるとともに、
   前記主プリプレグは、交差する２方向で織成された繊維を含む少なくとも１枚のクロスプリプレグを含むことを特徴とする請求項４記載のゴルフクラブヘッド。
6. 前記プリプレグ積層体は、前記縦長補助プリプレグと前記主プリプレグとの間に、ヘッド前後方向の長さＰＬがトウ・ヒール方向の長さＰＷよりも小さいテープ状をなす少なくとも１枚の横長補助プリプレグを含むことを特徴とする請求項４又は５に記載のゴルフクラブヘッド。
7. 前記横長補助プリプレグは、トウ・ヒール方向に対して±１０゜の角度で配向された繊維を含む一方向プリプレグからなることを特徴とする請求項６記載のゴルフクラブヘッド。

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