JP2007190243A - ゴルフクラブヘッドおよびゴルフクラブヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】耐摩耗性および耐傷性に優れ、重心位置が比較的低く、板状のフェース部材とヘッド本体部との結合強度が高いゴルフクラブヘッド、およびゴルフクラブヘッドの製造方法を提供する。
【解決手段】フェース部材とヘッド本体部のソール部に対応する部分とが、それぞれ異なる金属材料からなり、ヘッド本体部の体積の５０％以上をＣＦＲＰから構成する。さらには、フェース部材をなす金属材料の比重に比べて、ヘッド本体部のソール部をなす金属材料の比重を大きくする。また、フェース部材の厚さを、０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、特に、板状のフェース部材とヘッド本体部とで構成されたゴルフクラブヘッド、およびゴルフクラブヘッドの製造方法に関する。

一般に、アイアンゴルフクラブヘッドは、ティーアップした球を打つティーショットよりもセカンドショット、サードショットあるいはバンカーショットなどに用いられることを本来の目的にしており、芝地以外の裸地や砂地等にある球を打つことも多いため、小石や砂によって、ヘッド、特にソール部が容易に傷まないようにヘッド全体が軟鉄やステンレス等の金属素材で一体的に形成されているものが従来から用いられてきた。

しかしながら、ヘッド全体が金属製であるクラブヘッドの設計においては、トウ部、ヒール部、ソール部に重量を集中させ、打球部の重心を低くすることが機能上優れているとされ、このために従来では打球部が肉厚に形成されており、その結果として飛距離が伸びにくいといった欠陥があった。

これに対し、金属素材に代わるものとして、ヘッド全体をカーボン繊維を主体とする繊維強化樹脂（ＦＲＰ）にて構成したものが近年出現している。このようなゴルフクラブヘッドは、ホーゼルの可撓性が大きくなるため、フェイス面の反発力が大きくなることと相まってゴルフボールの飛距離を伸ばすものとして知られている。

反面、ヘッド全体がＦＲＰである場合、ＦＲＰが金属より柔らかいためゴルフボールを打つときにソール部およびフェース面が傷み易いことは自明であり、ソール部或いはフェイス面に砂などが付着した状態でゴルフボールを打つときには、特に痛み易いので、付着した砂を頻繁にかつ確実に除去する必要があった。また、フェース面がＦＲＰ製であると、打球にスピンをかけるためにフェース面に形成された横溝角部がゴルフボールに食い込まず、スピンがかかり難いといった問題もあった。このような問題を解決するゴルフクラブヘッドが、例えば、下記特許文献１および下記特許文献２に記載されている。
実開平６−２３５５５号公報 実開平６−７５５３７号公報

特許文献１には、ゴルフボールの飛距離を増大させ、ソール部およびフェース面が容易に傷むおそれをなくし、打球にスピンがかかりやすく設計の自由度を大きくすることを目的としたゴルフクラブヘッドが提案されている。特許文献１記載のゴルフクラブヘッドは、底部のソール部と前面のフェース面とが一体形成された側断面略三角形状の金属製ヘッド芯部と、このヘッド芯部のヒール側端部から上方に向けて一体的に突出形成された金属製ホーゼルとからなるゴルフクラブのヘッドであって、ヘッド芯部のフェース面およびソール部を除いた表面を、カーボン繊維を主体とするＦＲＰ層によって構成している。

また、特許文献２には、カーボン強化複合材からなるクラブヘッド本体と、金属などの耐摩耗性に優れた材料からなるクラブフェースとで構成されたゴルフクラブヘッドにおいて、打撃を重ねるごとにフェース部材が徐々に緩んでガタが生じることを防止するゴルフクラブヘッドが提案されている。特許文献２に記載されているゴルフクラブヘッドは、耐摩耗性に優れたフェース面板が、その周面部に設けられた突起、係着ブロックおよび貫通孔により、カーボン強化複合材のクラブヘッド本体に一体に形成されている。

しかし、特許文献１記載のゴルフクラブヘッドでは、ゴルフクラブヘッドのソール部とフェース部とが一体形成された側断面略三角形状の金属製ヘッド芯部を有している。このような金属ヘッド芯部は、ゴルフクラブヘッドのその他の部位をなすＦＲＰよりも比重が大きい。このように、耐傷性や耐摩耗性を確保するために、ゴルフクラブヘッドのソール部とフェース部とが一体形成された比較的大きな金属部材を設けた場合、ゴルフクラブヘッドの重心位置は、このような金属部材の大きさや重さに大きく依存していた。そして、ゴルフクラブヘッドのソール部とフェース部とが一体形成された、側断面略三角形状の金属製ヘッド芯部の大きさや重さは、作製するゴルフクラブヘッドの大きさや形状に応じて定まり、金属製ヘッド芯部の大きさや重さの自由度はごく少ない。このような比較的大きな金属部材の大きさや重さに依存するゴルフクラブヘッドの重心位置は、設計自由度が比較的小さかった。また、特許文献２に記載された、ヘッド本体とフェース板部との固定方法では、ヘッド本体とフェース板部との固定強度は不十分であった。特許文献２では、特に、フェース表面の４つの角部に対応してバランスよく適当な部位に設けられた４つの貫通孔に、固定手段として金属ボルトを貫挿して、この金属ボルトとヘッド本体部とを螺合する手段も開示されている。しかし、ヘッド本体部がＦＲＰである場合、金属ナットとヘッド本体との結合強度は弱く、フェース部とヘッド本体との結合強度も充分ではなかった。

そこで本発明は、耐摩耗性および耐傷性に優れ、重心位置が比較的低く、板状のフェース部材とヘッド本体部との結合強度が高いゴルフクラブヘッド、およびゴルフクラブヘッドの製造方法を提供する。

上記課題を解決するために、本発明は、板状のフェース部材とヘッド本体部とで構成されたゴルフクラブヘッドであって、少なくとも、前記フェース部材と、前記ヘッド本体部のソール部に対応する部分とが、それぞれ異なる金属材料からなり、前記ヘッド本体部は、体積の５０％以上がＣＦＲＰからなることを特徴とするゴルフクラブヘッドを提供する。

本発明のゴルフクラブヘッドは、前記フェース部材をなす金属材料の比重に比べて、前記ヘッド本体部の前記ソール部をなす金属材料の比重が大きいことが好ましい。また、前記フェース部材の厚さが、０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であることが好ましい。また、前記フェース部材と前記ヘッド本体部とが、接着によって接合されていることが好ましい。

また、前記フェース部材には複数の貫通孔が設けられており、前記ヘッド本体部の、前記フェース部材と当接する当接面には、前記貫通孔に対応する位置それぞれに雌ネジが設けられており、前記貫通孔に貫挿されて前記雌ネジと螺合されたネジによって、前記フェース部材と前記ヘッド本体部とが結合されていることが好ましい。また、前記ヘッド本体部の、少なくとも前記当接面を含む一部分がＦＲＰからなり、前記雌ネジは、前記ヘッド本体部をなすＦＲＰに埋め込まれたナット内面のネジ山を含んで構成されていることが好ましい。

本発明は、また、前記ヘッド本体部を成型するための金型の前記雌ネジに対応する位置から、前記雌ネジに対応するネジ山が設けられた雄ネジを突出させて、突出させた前記雄ネジに、前記ＦＲＰに埋め込まれる前記ナットを螺合させる工程と、前記雄ネジに前記ナットが螺合された状態で、前記雄ネジの突出部分および前記ナットが埋め込まれるよう、前記金型表面にＦＲＰ原料を配置することで、前記ヘッド本体部のＦＲＰ部分を前記金型に対応する形状に成型する工程と、成型した前記ＦＲＰ部分から前記金型および前記雄ネジを取り外して、前記ナット内面のネジ山を含んで構成される雌ネジが埋め込まれた前記ヘッド本体部を得る工程と、予め用意された前記フェース部材の前記貫通孔に、前記雌ネジに対応する雄ネジを貫挿し、貫挿した前記雄ネジを前記雌ネジに螺合させて、前記ヘッド本体部と前記フェース部材とを結合させる工程と、を含むことを特徴とするゴルフクラブヘッドの製造方法も、併せて提供する。

本発明のゴルフクラブヘッドは、耐傷性や耐摩耗性が高く、また、重心位置も充分低いため、打撃性能も高い。また、フェース部材とヘッド本体部とが充分強い接合強度で接合されており、耐久性も高い。

以下、本発明のゴルフクラブヘッドについて、添付の図面に示される好適実施例を基に、詳細に説明する。

図１は、本発明のゴルフクラブヘッドの第一の実施形態の一例である、アイアンゴルフクラブヘッド１０（以降、クラブヘッド１０とする）について説明する図である。図１（ａ）は、図１（ｂ）に示すＡ−Ａ’線でゴルフクラブヘッド１０を切断したときの断面図であり、図１（ｂ）は、ゴルフクラブヘッド１０をフェース面の側から見た概略正面図である。また、図１（ｃ）は、ゴルフクラブヘッド１０からＦＲＰを材料とした部材を除去した状態の、フェース面の側から見た概略正面図である。

ゴルフクラブヘッド１０は、フェース部１２と、ネック部１８、ヘッド本体部２０とを有している。ここで、ヘッド本体部２０は、ソール部１４を含んで構成されている。フェース部１２およびソール部１４は、それぞれ異なる金属材料からなり、フェース部１２の比重に比べて、ソール部１４の比重の方が大きくなっている。

ネック部１８およびヘッド本体部２０は、金属材料からなるソール部１４と、金属材料からなる骨格部材２２とを含んで構成される骨組２６を内部骨格として、この骨組２６に繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）が肉付けされることによって形成されている。ヘッド本体部２２の内部には、ソール部１４および骨格部材２２に支持されて、骨組２６の一部をなす重量調整コア２４を備えている。

金属材料からなるフェース部１２は、ヘッド本体部２０の当接面２８と、密着・接合されている。第一の実施形態であるゴルフクラブヘッド１０では、フェース部１２とヘッド本体部２０とが、例えば接着剤によって接合されている。フェース部１２の、ゴルフボールを打撃する側の表面であるフェース面３２には、スコアライン３４が設けられている。十分な大きさ（充分な溝深さ）のスコアラインを設けるために、フェース部１２の厚さは０．５ｍｍ以上であることが好ましい。

ゴルフクラブヘッド１０は、このように、フェース部１２およびソール部１４とが金属部材によって構成されている。フェース部１２が金属材料で構成されているので、ゴルフクラブヘッド１０は、ゴルフボールと衝突したときもフェース面に傷がつきにくい。同様に、ソール部１４が金属材料で構成されているで、ゴルフクラブヘッド１０は、ゴルフスウィングの際にゴルフクラブヘッドのソール部が地面と接触したとしても、傷がつきにくい。ゴルフクラブヘッド１０は、耐傷性、耐食性に優れている。

また、これらの金属材料ならなる部材は、フェース部１２の比重に比べて、ソール部１４の比重が大きくなっている。このように、ソール部の比重を比較的大きくすることで、ソール部の側の重量を比較的大きくすることができる。ゴルフクラブヘッド１０では、フェース部とソール部とが一体化されて同一の金属部材で構成されている場合と比較して、ゴルフクラブヘッドの重心位置をソール側に偏在させる、すなわち、ゴルフクラブヘッド１０の重心位置を、比較的低くすることができる。フェース部の比重に比べてソール部の比重が大きいので、ゴルフクラブヘッドをなるべく低重心位置とするには、ソール部の体積に比べて、フェース部の体積はなるべく小さいことが好ましい。フェース部１２の厚さは、例えば１．５ｍｍよりも薄いことが好ましい。フェース面に充分な深さのスコアラインを設け、かつ、重心位置を充分に低くするには、フェース部１２の厚さは０．５ｍｍ〜１．５ｍｍであることが好ましい。

また、ヘッド本体部２２は、骨組２６の一部である重量調整コア２４を内部に備えている。ゴルフクラブヘッド１０は、このような重量調整コア２４の材質（比重）や、大きさ、形状などを調整することで、ゴルフクラブヘッド１０の重心位置を、さらに高い自由度をもって調整することができるようになっている。

図２は、本発明のゴルフクラブヘッドの第２の実施形態の一例である、アイアンゴルフクラブヘッド５０（以降、クラブヘッド５０とする）について説明する図である。図２（ａ）は、図２（ｂ）に示すＢ−Ｂ’線でゴルフクラブヘッド５０を切断したときの断面図であり、図２（ｂ）は、ゴルフクラブヘッド５０をフェース面の側から見た概略正面図である。また、図２（ｃ）は、図２（ｂ）の一部分を拡大して示している。

図２（ａ）〜（ｃ）では、ゴルフクラブヘッド５０について、第１の実施形態であるゴルフクラブヘッド１０と同様の構成については、図１（ａ）〜（ｃ）に付した符号と同じ符号を用いている。本発明の第２の実施形態のゴルフクラブヘッド５０は、フェース部１２と、ネック部１８、ヘッド本体部２０とを有している。フェース部１２およびソール部１４は、それぞれ異なる金属材料からなり、フェース部１２の比重に比べて、ソール部１４の比重の方が大きくなっている。

図２においては図示していないが、第２の実施形態のゴルフクラブヘッド５０においても、ネック１８およびヘッド本体部２０は、金属材料からなるソール部１４と、金属材料からなる骨格部材２２と、重量調整コア２４とを含んで構成される骨組２６を内部骨格として、この骨組２６に繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）が肉付けされることによって形成されている。骨組２６の一部をなす重量調整コア２４は、ソール部１４および骨格部材２２に支持されている。

金属材料からなるフェース部１２は、ヘッド本体部２０の当接面２８と、密着・接合されている。第２の実施形態であるゴルフクラブヘッド５０では、フェース部１２とヘッド本体部２０とが、接着剤、および固定部材であるネジ６４を用いて接合されている。フェース部１２には、フェース面３２の四隅の部分それぞれに、ネジ６４に対応する貫通孔６２が設けられている。また、ヘッド本体部２２には、この貫通孔６２に対応する部分に、それぞれ雌ネジ穴６８が設けられている。固定部材であるネジ６４は、フェース部１２の貫通孔６２にそれぞれ貫挿され、このネジ６４が雌ネジ穴６８に螺合されることで、フェース部１２とヘッド本体部２０とは接合される。

雌ネジ穴６８の内周面は、ヘッド本体２０を構成するＦＲＰ、および、このヘッド本体２０内部に埋め込まれたナット６６の内周面とで構成されている。仮に、雌ネジ穴６８の内周面がＦＲＰのみによって形成されているとすると、金属からなるネジ６４に対して、雌ネジ穴６８の内周面の強度が著しく低くなる。このため、ネジ６４を雌ネジ穴６３に螺合させて、フェース部１２とヘッド本体部２０とを強固に締結させようとしでも、雌ネジ穴６８の形状が崩れてしまい、フェース部１２とヘッド本体部２０とを強固に締結させることはできない。しかし、雌ネジ穴６８の内周面の少なくとも一部が、ヘッド本体２０内部に埋め込まれた、金属材料からなるナット６６の内周面から構成されていることで、このナット６６の内周面（金属材料）と、ネジ６４（金属材料）とを強固に締結することができる。

ここで、図３（ａ）〜（ｄ）を参照して、ゴルフクラブヘッド５０の製造方法、特に、雌ネジ穴６８の形成方法について説明する。まず、ヘッド本体部２０を成型するための金型７０を用意する。この金型７０には、ヘッド本体部２０の雌ネジ穴６８に対応する位置（フェース部１２の貫通孔６２に対応する位置）に、ネジ配置孔７２が形成されている。ネジ配置孔７２は、金型７０の成型面７４から、この成型面７４と反対側の面まで貫通した孔である。そして、この金型７０のネジ配置孔７２に、上記反対側の面から、雌ネジ穴６８に対応するネジ山が設けられたネジ６４を挿入して、ネジ６４のネジ山部分を金型７０の成型面７４から突出させる（図３（ａ））。そして、成型面７４から突出させたネジ６４のネジ山部分に、ナット６６を螺合させる。そして、ネジ６４にナット６６が螺合されて固定された状態で、金型７０の成型面７４の側に、成型面７４の形状に応じたＦＲＰが形成される。例えば、金型７０の成型面７４に、短繊維ガラス繊維が混合された樹脂を、ナット６６が埋もれる程度の厚さまで厚塗りして、この短繊維ガラス繊維入り樹脂層を硬化させる。これにより、ナット６６およびネジ６４が埋め込まれた状態の、ＦＲＰ層８０が形成される（図３（ｂ））。

そして、ナット６６およびネジ６２が埋め込まれた状態のＦＲＰ層８０から、ネジ６４を取り外し、金型７０からＦＲＰ層８０を取り外す。これにより、ＦＲＰ層８０にナット６６が埋め込まれたヘッド本体部２０が形成される（図３（ｃ））。ヘッド本体部２０には、ヘッド本体部２０を構成するＦＲＰ（ＦＲＰ層８０）、および、このヘッド本体２０内部に埋め込まれたナット６６の内周面とで形成された、ネジ６４のネジ山形状に応じた雌ネジ穴６８が形成される。

このようなヘッド本体部２０に、金属材料からなるフェース部１２が配置されて、ヘッド本体２０とフェース部１２とが、金属製のネジ６４によって締結される（図３（ｄ）。この際、金属製のネジ６４は雌ネジ穴６８に螺合される。特に、ネジ６４はナット６６と強固に締結されることで、フェース部１２とヘッド本体２０とが強固に接合される。

本発明のゴルフククラブヘッドは、ヘッド本体部が、金型を用いて成型されていることに限定されない。例えば、金属材料からなるフェース部に樹脂材料を直接塗布して固化させることで、金属材料からなるフェース部と固着されたヘッド本体部を形成してもよい。しかし、この場合、樹脂が固化する際にフェース部に応力がかかり、特に、フェース部の厚さが比較的薄い場合など、フェース板が変形した状態のゴルフクラブヘッドが作製される場合がある。上述のように、ＦＲＰからなるヘッド本体部を金型を用いて形成し、形成したＦＲＰの当接面に金属材料からなるフェース部を固定することで、フェース部に変形のないゴルフクラブヘッドを作製することができる。

第２実施形態のゴルフクラブヘッド５０でも、フェース部１２の、ゴルフボールを打撃する側の表面であるフェース面３２には、スコアライン３４が設けられている。十分な大きさ（充分な溝深さ）のスコアラインを設けるために、フェース部１２の厚さは０．５ｍｍ以上であることが好ましい。

ゴルフクラブヘッド１０は、このように、フェース部１２およびソール部１４とが金属部材によって構成されている。すなわち、フェース部１２が金属材料で構成されているので、ゴルフクラブヘッド１０は、ゴルフボールと衝突したときもフェース面に傷がつきにくい。同様に、ソール部１４が金属材料で構成されているで、ゴルフクラブヘッド１０は、ゴルフスウィングの際にゴルフクラブヘッドのソール部が地面と接触したとしても、傷がつきにくい。

また、これらの金属材料ならなる部材は、フェース部１２の比重に比べて、ソール部１４の比重の方が大きくなっている。このように、ソール部１４の比重をフェース部１２の比重よりも大きくすることで、ゴルフクラブヘッド５０について、ソール部の側の重量を比較的大きくすることができる。ゴルフクラブヘッド１０では、フェース部とソール部とが一体化されて同一の金属部材で構成されている場合と比較して、ゴルフクラブヘッドの重心位置をソール側に偏在させる、すなわち、ゴルフクラブヘッド１０の重心位置を、比較的低く（ソール側）することができる。ゴルフクラブヘッドをなるべく低重心位置とするには、ソール部の体積に比べてフェース部の体積をなるべく小さいことが好ましい（ソール部の比重に比べて、フェース部の比重が小さいので）。フェース部１２の厚さは、例えば１．５ｍｍよりも薄いことが好ましい。フェース部に充分な深さのスコアラインを形成し、かつ重心位置を充分に低くするには、ゴルフクラブヘッドのフェース部１２の厚さは、０．５ｍｍ〜１．５ｍｍであることが好ましい。

以上、本発明のゴルフクラブヘッドについて詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良および変更を行ってもよいのはもちろんである。

（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の実施形態のゴルフクラブヘッドについて説明する図であり、（ａ）は第１の実施形態のゴルフクラブヘッドの概略断面図、（ｂ）は第１の実施形態のゴルフクラブヘッドの概略正面図、（ｃ）は第１の実施形態のゴルフクラブヘッドからフェース部を除いた状態を示す概略正面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の第２の実施形態のゴルフクラブヘッドについて説明する図であり、（ａ）は第２の実施形態のゴルフクラブヘッドの概略断面図、（ｂ）は第２の実施形態のゴルフクラブヘッドの概略正面図、（ｃ）は第２の実施形態のゴルフクラブヘッドからフェース部を除いた状態を示す概略正面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、本発明の第２の実施形態のゴルフクラブヘッドの製造方法について説明する概略断面図である。

符号の説明

１０、５０ アイアンゴルフクラブヘッド
１２ フェース部
１４ ソール部
１８ ネック部
２０ ヘッド本体部
２２ 骨格部材
２４ コア
２６ 骨組
２８ 当接面
３２ フェース面
３４ スコアライン
６２ 貫通孔
６４ ネジ
６６ ナット
６８ 雌ネジ穴
７０ 金型
７２ ネジ配置孔
７４ 成型面
８０ ＦＲＰ層

Claims (7)

1. 板状のフェース部材とヘッド本体部とで構成されたゴルフクラブヘッドであって、
   少なくとも、前記フェース部材と、前記ヘッド本体部のソール部に対応する部分とが、それぞれ異なる金属材料からなり、
   前記ヘッド本体部は、体積の５０％以上がＣＦＲＰからなることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
2. 前記フェース部材をなす金属材料の比重に比べて、前記ヘッド本体部の前記ソール部をなす金属材料の比重が大きい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. 前記フェース部材の厚さが、０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１または２記載のゴルフクラブヘッド。
4. 前記フェース部材と前記ヘッド本体部とが、接着によって接合されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のゴルフクラブヘッド。
5. 前記フェース部材には複数の貫通孔が設けられており、
   前記ヘッド本体部の、前記フェース部材と当接する当接面には、前記貫通孔に対応する位置それぞれに雌ネジが設けられており、
   前記貫通孔に貫挿されて前記雌ネジと螺合されたネジによって、前記フェース部材と前記ヘッド本体部とが結合されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のゴルフクラブヘッド。
6. 前記ヘッド本体部の、少なくとも前記当接面を含む一部分がＦＲＰからなり、
   前記雌ネジは、前記ヘッド本体部をなすＦＲＰに埋め込まれたナット内面のネジ山を含んで構成されていることを特徴とする請求項５記載のゴルフクラブヘッド。
7. 請求項６記載のゴルフクラブヘッドの製造方法であって、
   前記ヘッド本体部を成型するための金型の前記雌ネジに対応する位置から、前記雌ネジに対応するネジ山が設けられた雄ネジを突出させて、突出させた前記雄ネジに、前記ＦＲＰに埋め込まれる前記ナットを螺合させる工程と、
   前記雄ネジに前記ナットが螺合された状態で、前記雄ネジの突出部分および前記ナットが埋め込まれるよう、前記金型表面にＦＲＰ原料を配置することで、前記ヘッド本体部のＦＲＰ部分を前記金型に対応する形状に成型する工程と、
   成型した前記ＦＲＰ部分から前記金型および前記雄ネジを取り外して、前記ナット内面のネジ山を含んで構成される雌ネジが埋め込まれた前記ヘッド本体部を得る工程と、
   予め用意された前記フェース部材の前記貫通孔に、前記雌ネジに対応する雄ネジを貫挿し、貫挿した前記雄ネジを前記雌ネジに螺合させて、前記ヘッド本体部と前記フェース部材とを結合させる工程と、を含むことを特徴とするゴルフクラブヘッドの製造方法。

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