JP2010005312A - ゴルフクラブ - Google Patents

Abstract

【課題】リブを配置した部位の強度の向上を図り、クラブヘッドを軽量化し、性能、品質に優れたゴルフクラブを提供すること。
【解決手段】フェース部１２とクラウン部１６とソール部１８とトウ側及びヒール側のサイド部２０，２２と後側のバック部２４とで外殻を形成し、この外殻内に内部空間Ｎを形成した中空構造の金属製クラブヘッド１０を備え、前記外殻の内面１７ａから内部空間Ｎ側にリブ３２を突出させると共に、この外殻の外面１７ｂに、リブ３２に沿って外方に膨出する外膨出部３６を形成したゴルフクラブゴルフクラブ８。
【選択図】 図４

Description

本発明は、中空構造の金属製クラブヘッドを備えるゴルフクラブに関する。

ゴルフクラブには、クラブヘッドを中空構造の金属製クラブヘッドとして形成したものがあり、通常、この金属製クラブヘッドは、フェース部と、クラウン部と、ソール部と、トウ側及びヒール側のサイド部と、後側のバック部とで外殻を形成し、この外殻の内側に内部空間を形成してある。

近年、このような中空構造のクラブヘッドの大型化に伴い、金属製クラブヘッドの外殻の肉厚を極力薄く形成すると共に、中空の内部空間内にリブを設けることにより、強度の向上や打球時のたわみや変形量の調整、更に、反発係数、振動数等の調整が行われている。

このようなリブには、ソール部の内面に、フェース部とバック側サイド部とを結ぶ方向に形成したものがある（例えば特許文献１参照）。このようにソール部にリブを設けることにより、インパクト時のソール部の変形を抑制し、撓みにくくすると共に、クラウン部に応力を集中させてクラウン部を撓みやすくし、ヘッドスピードの遅いプレーヤが使用した場合でも、飛距離を増大できるようにしようとするものである。
特開２００３−８８６０１

しかし、リブを形成する部分の肉厚を薄くし、軽量化を図ろうとすると、リブで補強、強化しているにも係わらず、リブを形成した部分から破損することがある。特に、外殻を薄肉化すると、リブを形成した肉厚の厚い部分と、リブを形成してない薄い部分との境目の近傍から破損が発生する虞がある。このような破損は、製造時に異常がない場合であっても、繰返し使用することにより、クラックが発生し、次第に成長して破損に至ることもある。

このため、リブの性能を増大し、あるいはリブ性能を効率よく発揮することのできるクラブヘッドが望まれている。

本発明は、このような事情に基づいてなされたもので、リブを配置した部位の強度の向上を図り、クラブヘッドを軽量化し、性能、品質に優れたゴルフクラブを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明によると、フェース部と、クラウン部と、ソール部と、トウ側及びヒール側のサイド部と、後側のバック部とで外殻を形成し、この外殻内に内部空間を形成した中空構造の金属製クラブヘッドを備えるゴルフクラブであって、前記外殻の内面から内部空間側にリブを突出させると共に、この外殻の外面に、前記リブに沿って外方に膨出する外膨出部を形成したゴルフクラブが提供される。

前記リブは、外殻と異なる材料からなり、外殻の内面から外膨出部に達するリブ部材で形成されることが好ましい。

前記外殻の内面に、前記リブに沿って内部空間内に膨出する内膨出部を形成することも可能である。

前記リブの少なくとも一方の端部は、延設方向の中間部が配置される部位の平均肉厚よりも、厚く形成された部位に配置されることが好ましい。

また、前記リブは、クラウン部とソール部とトウ側サイド部とヒール側サイド部とバック部との少なくとも１つの部位に、リブの延設方向に沿う寸法の５０％以上の長さにわたって延設することが好ましい。

本発明のゴルフクラブによると、外殻のリブを配置した部分の強度が向上し、破損が防止されるため、総合的に外殻の肉厚を薄くして、軽量化を図ることができ、性能、品質に優れたゴルフクラブが提供される。

リブが、外殻と異なる材料からなり、外殻の内面から外膨出部に達するリブ部材で形成される場合には、このリブ部材の材料特性を利用することで、より効果的に強度の向上や軽量化を図り、性能、品質に優れたゴルフクラブを提供することができる。

外殻の内面に、リブに沿って内部空間内に膨出する内膨出部を形成する場合には、リブ部材を配設した部位における内外側の肉厚バランスを最適化することができ、更に効果的に強度を向上し、軽量化し、性能、品質に優れたゴルフクラブを提供することができる。

リブの少なくとも一方の端部が、延設方向の中間部を配置される部位の平均肉厚よりも、厚く形成された部位に配置される場合には、その肉厚な部分におけるリブ端部は、応力集中を緩和し、リブ全体と本体とのせん断応力を低下させ、平均肉厚の薄い部分においてのリブの効果を効率よく発揮することができ、全体として比剛性、比強度を高めることあ可能となる。

また、リブは、クラウン部とソール部とトウ側サイド部とヒール側サイド部とバック部との少なくとも１つの部位に、リブの延設方向に沿う寸法の５０％以上の長さにわたって延設する場合には、リブによる効果を広範囲にわたって確保することができるとともに、リブの無い部分への応力集中による破損が防止できる。

図１から図６は本発明の好ましい実施形態によるゴルフクラブ８に用いる金属製クラブヘッド１０を示す。

図１に示すように、本実施形態のクラブヘッド１０を用いたゴルフクラブ８は、例えば繊維強化樹脂あるいは金属材料で管状構造に形成したシャフト６の先端に、例えばボールを置く地面等の基準水平面Ｂに対して規定のライ角α（図１）及びロフト角β（図５）を設定して取り付けられ、基端には天然ゴムあるいは合成ゴム等の柔軟性や軟質材料で形成したグリップ４を取付けてある。ここに、ライ角αは、後述するソール部あるいは基準水平面Ｂに対するシャフトの軸線６ａの取付角度である。また、ロフト角βは、基準水平面Ｂに直交する垂直面とフェース部１２の前面との間の角度である。

図２から図６に、金属材料で中空構造に形成したクラブヘッド１０を詳細に示す。

本実施形態のクラブヘッド１０は、フェース部１２に打球面を有するフェース部材１４を配置し、このフェース部材１４をヘッド本体１０ａが背面側から支える。このヘッド本体１０ａは、フェース部１２の上縁部１２ａおよび下縁部１２ｂからそれぞれバック側にクラウン部１６およびソール部１８が延びる。これらのクラウン部１６とソール部１８との間に、フェース部１２のトウ側およびヒール側からそれぞれトウ側サイド部２０およびヒール側サイド部２２がクラウン部の１６の周縁部に沿って湾曲しつつバック側に延び、バック部２４に連続する。

トウ側サイド部２０およびヒール側サイド部２２は、フェース部１２側で上下方向すなわちクラウン・ソール方向に大きな寸法を有し、バック部２４まで次第にその寸法が減少する。したがって、このクラブヘッド１０は、実質的にフェース部１２とクラウン部１６とソール部１８とトウ側及びヒール側サイド部２０，２２と、後部のバック部２４とで外殻を形成し、中空部である内部空間Ｎをこの外殻内に形成する。

なお、フェース部１２とクラウン部１６との間の上縁部１２ａは、その間の稜線で特定することができるが、フェース部１２の大部分を形成する面部の曲率半径より小さくなる部位で特定してもよい。下縁部１２ｂ等のフェース部１２を区画する他の部位についても同様である。

ヘッド本体１０ａの前部開口部に固定されるフェース部材１４は、中央部を外方に僅かに膨出させたバルジを有する板状の部材で形成してあり、この前面がゴルフボールを打つ打球面を形成する。このフェース部１２の打球面には、略水平方向の浅い凹溝等の好適な手段でトウ・ヒール方向に延びる多数のスコアライン１３（図１参照）を形成してあり、ほぼ中央位置には、クラブヘッド１０の重心Ｇを通り、フェース部１２の打球面に垂直に延ばした点であるスイートスポットＳが位置する。符号Ｒは、この重心ＧとスイートスポットＳとを結ぶ線に対して垂直で、かつ打球面の最大突出位置を通る接線を示す。

フェース部材１４は、クラウン部１６、ソール部１８、トウ側およびヒール側サイド部２０，２２及びバック部２４からなるヘッド本体１０ａの前方側開口を閉塞する板状の部材で形成してある。このフェース部材１４は、このフェース部１２の全体を形成してもよく、または、いわゆる力ップ状に形成され、クラウン部１６、ソール部１８及びサイド部２０，２２のフェース部１２側の一部を形成していてもよい。更に、フェース部１２に形成した所定の大きさの開口に嵌合する板状に形成し、フェース部１２の一部のみを形成するものであってもよい。

本実施形態のへッド本体１０ａは、フェース部１２に設けられるフェース部材１４を除いて、例えば、チタン系合金、鉄系合金等を鋳造することで一体形成することが好ましく、その前面側に、フェース部１２の打球面を構成する力ップ型に形成されたフェース部材１４が溶着、接着等によって止着される開口が形成されている。このような一体構造に代え、へッド本体１０ａを構成する各部材（フェース部、クラウン部、ソール部、サイド部等の外殻を形成する部材）を個別に形成し、この後、組立て、溶着や接着等によって一体化しても良い。更に、クラウン部１６を繊維強化金属や繊維強化樹脂等により形成し、または、それらの金属や繊維などの材料を組み合わせて形成することも可能である。

ヘッド本体１０ａに結合されるフェース部材１４は、例えは、チタン系合金、鉄系合金等を、所定の力ップ型形状となるように、プレス加工、或いは鍛造等することで一体形成し、例えばスイートスポットＳの位置を含む打球面の平均肉厚（各部の最大肉厚部、最小肉厚部および中間肉厚部の平均値であり、少なくとも所定厚で広い面積の部分の３箇所以上の測定値から得るのが好ましい）を、打球時の衝撃に耐え得る１．５ｍｍ〜３．２ｍｍ程度に形成するのが好ましい。圧延材で形成する場合には、フェース部１２の反発力を高めると共に耐久性を増大するためにその圧延方向をクラウン・ソール方向に沿って配置することが好ましい。また、スイートスポットＳが配置される部位を周部よりも僅かに肉厚に形成することで、強度を維持しつつ反発力を増大することができる。

このように形成されたフェース部材１４は、ヘッド本体１０ａに形成した開口の端面に、接着、溶着、ろう付け等の好適な手段によって止着される。もちろん、フェース部１２については、別部材であるフェース部材１４を止着するのではなく、前記へッド本体１０ａと共に一体に形成されていてもよい。

このフェース部材１４を支えるヘッド本体１０ａには、シャフト６の先端を止着するシャフト止着部（図示せず）が一体形成されている。シャフト６は、クラウン部１６に突出形成されるホーゼル部２６の開口２６ａを介してシャフト６先端部を差し込むことで、シャフト止着部に止着される。

このヘッド本体１０ａのクラウン部１６は、トウ側サイド部２０、バック部２４およびヒール側サイド部２２との間に稜線２８を形成する。

このような外殻構造を有するクラブヘッド１０のヘッド本体１０ａの内部空間Ｎ内には、バック部２４の内面から膨出した状態に、ウェイト部３０が設けられている。このウェイト部３０は、例えば、鉛、タングステン等の比重の大きな材料で形成した重量部材をバック部２４の内面に接着、溶着、ネジ止め、ろう付け等の適宜の手段で一体的に強固に固着することで形成し、又は、このバック部２４を厚肉化して形成してもよい。更に、このような厚肉部と重量部材とを組合せて形成してもよい。

図２に示すように、本実施形態ののクラウン部１６は、例えばチタン合金（例えばＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ鋳造）或いはステンレス合金（例えばＳＵＳ６３０）等の金属材料で形成してあり、外面は滑らかな曲面状をなし、フェース部１２の上縁部１２ａに沿う前縁部１６ａおよび稜線２８に沿う周縁部１６ｂは、これらの前縁部１２ａおよび周縁部１６ｂで囲まれる中間部１６ｃの平均肉厚よりも厚い部位として剛性を確保しつつ軽量構造に形成してある。これらの前縁部１６ａおよび周縁部１６ｂは、内面がクラウン部１６の外周に沿って内部空間Ｎ側に盛上った帯状に延び、その幅は、クラウン部１６の例えば最大差渡し寸法の５〜２０％に形成してある。図示のように、打球時に大きな衝撃が作用する前縁部１６ａは、周縁部１６ｂよりも、幅を大きく形成することが好ましく、肉厚についても前縁部１６ａは周縁部１６ｂよりも大きく形成することが好ましい。

なお、平均肉厚は、少なくとも３点における肉厚の平均値から求めた厚さをいい、したがって、中間部１６ｃには、前縁部１６ａおよび周縁部１６ｂの肉厚よりも厚い部位が含まれることもある。

このクラウン部１６には、フェース・バック方向にリブ３２を延設してある。

図２および図３に示すように、本実施形態のリブ３２は、クラウン部１６のトウ・ヒール方向におけるほぼ中央部に配置してあり、クラウン部１６の内面から内部空間Ｎ内に突出する。このリブ３２は、延設方向に沿うクラウン部１６の寸法（フェース部１２の上縁部１２ａと、接線Ｒからバック部２４側に離隔した稜線部２８との間の最大距離）の約８０％の長さにわたって延び、その両端が前縁部１６ａおよび周縁部１６ｂに連続している。これにより、クラウン部１６の前後方向にわたる全体を効率よく補強することができ、中間部１６ｃを周縁部１６ｂに対して肉厚を薄くした構造に形成することができ、クラブヘッド１０の全体を軽量化することができる。

このように平均肉厚の薄い部位である中間部１６ｃに配置するリブ３２は、その配置される部位における延設方向に沿う寸法の少なくとも３５％以上で、好ましくは５０％以上にわたって延設するものでもよく、この場合にも、リブ３２による強度の向上や振動調整等のリブ３２の効果を発揮することができる。また、リブ３２を延設する長さは、８０％を超えてほぼ全長寸法に至るものであってもよく、更に、全長寸法を超えて隣接する部位まで延設することもできる。図示のようにフェース・バック方向に延設する場合には、例えば稜線部２８を超えてバック部２４まで延長し、トウ・ヒール方向に延設する場合には、サイド部２０，２２まで延長させてもよい。稜線部２８を超えて延設する場合には、稜線部２８の剛性をより効果的に増大でき、打球音、打球感を効率良く調整できる。

いずれの場合も、リブ３２の両端部は、それぞれ前縁部１６ａ又は周縁部１６ｂ等の肉厚の厚い部位に達し、これに連続するのが好ましいが、リブ３２の延設長さが、肉厚の厚い部位間の寸法に満たない場合は、少なくとも一方の端部を肉厚の厚い部位に連続させることにより、リブ３２によるクラウン部１６の強度向上や振動調整等の効果を発揮することができる。。

このようなリブ３２は、配置する部位であるクラウン部１６と共に鋳造や鍛造等で、クラウン部１６と同一材料で一体に形成してもよく、又は、この外殻を形成する材料とは異なる材料で、別体に形成することもできる。

図３及び図４は、外殻と異なる材料でリブ３２を形成するリブ部材３４を示す。

図４の（Ａ）に示すように、本実施形態のリブ部材３４は、フェース・バック方向の延在長さより十分小さい、例えば長さの１／１０以下の幅ｄで、クラウン部１６の貫通孔１７を肉厚方向に貫通すると共に、内縁部３４ａがこのクラウン部１６の内面１７ａから高さｔまで突出する矩形状の断面形状を有し、クラウン部１６に強固に一体的に固定される。外縁部３４ｂはクラウン部１６の外面１７ｂに面一状に配置される。この外縁部３４ｂは、図３に示すように、外側に露出させてもよく、あるいは、後述するように、外膨出部３６で覆った状態にしてもよい。

このリブ部材３４の寸法は、配置する外殻の部位およびその延設方向に応じて変更することができるが、上述のように、クラウン部１６の約８０％にわたって延設する場合は、クラウン部１６の軽量化を図りつつリブ３２による効果を得るために、幅ｄを０．８ｍｍ〜８．０ｍｍの範囲で、特に１．０ｍｍ〜６．０ｍｍの範囲に形成するのが好ましい。リブ部材３４の高さｔについても、配置位置及び方向によって変更することができるが、同様な理由から、０．５ｍｍ〜２０．０ｍｍの範囲に形成するのが好ましい。特に、２．０ｍｍ〜１２．０ｍｍの高さとするのが好ましく、更に、幅ｄ＜高さｔとするのが最も効率が良い。

このリブ部材３４は、クラブヘッド１６と同じ材料で形成することも可能であるが、配置する目的に応じた最適材料で形成することができる。例えば、クラウン部１６の強度向上を意図する場合には、クラウン部１６よりも高強度で、例えば上述のフェース部材１４を形成する材料と同等以上の強度を物性として有する材料を用いることが好ましい。一方、振動調整が目的の場合には、外殻、特にクラウン部１６を形成する材料よりも硬質の金属材料又は引張弾性率の高い材料を用いることができ、必要な場合には、振動減衰性の高い材料を用い、打球音、打球感を調整することもできる。

なお、このリブ部材３４の断面形状は、図示の矩形形状に限らず、外縁部３４ｂ側よりも内縁部３４ａ側の幅ｄが大きな台形状又は三角形状に形成してもよく、これとは逆に、外縁部３４ｂ側よりも内縁部３４ａ側の幅ｄを小さくしてもよい。これらの幅ｄおよび高さｔは、その全長にわたって均一に形成する他、配置位置および延設方向に応じて、変化させることも可能である。特に、高さｔの大きい部位には、例えば丸孔、楕円孔、多角形孔等の種々の孔を幅ｄ方向に貫通させ、あるいは、薄肉化することにより、軽量化することも可能である。

このようなリブ３２は、図示のように１本でも上述の効果を得るためには十分であるが、必要な場合には、さらに１〜３本追加してもよい。特に、リブ３２を形成するリブ部材３４がクラウン部１６を肉厚方向に貫通する場合には、このリブ部材３４がクラウン部１６の貫通孔１７内にも存在するため、リブ３２の効果が効率よく得られ、リブ３２の本数を３以下とし、又は、延設長さを短くしても、所要のリブ効果を得ることができる。リブ３２を複数本配置する場合には、川の字状に併置させて延設し、又は、Ｘ字状に交差させて延設してもよい。

本実施形態では、外殻のリブ３２を配置する部位すなわちクラウン部１６は、例えばチタン合金（例えばＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ鋳造）あるいはステンレス合金（例えばＳＵＳ６３０）等の金属材料で形成してあるが、通常の金属材料の他にも、繊維強化金属材料を用いてもよく、種々の金属性材料で形成することができる。

図４に示すように、このクラウン部１６の外面には、リブ３２の延設方向に沿って外方に膨出する外膨出部３６を形成し、リブ３２を配置した部分の強度を向上し、破損を防止してある。

この外膨出部３６は、滑らかな曲面状の外面を形成してクラウン部１６の外面１７ｂから強度の向上に必要な最小限度だけ盛上った状態に外方に膨出する。この外膨出部３６の最大高さｈ１は、リブ３２の配置位置に応じて最適な値に設定することが可能であるが、リブ３２を上述のようにクラウン部１６に配置する場合には、この中間部１６ｃの厚さの例えば５０％以下等、その厚さ以下に形成し、外面１７ｂから０．０３ｍｍ〜１．２ｍｍの範囲で、０．０６ｍｍ〜０．６ｍｍの範囲に形成することが好ましい。この外膨出部３６の高さｈ１及び後述する内膨出部３８の高さｈ２を測定する基準となる中間部１６ｃの位置は、外膨出部３６および内膨出部３８からわずかに外れた位置を基準に比較するとよい。厚さにバラツキがある場合には、比較する位置を複数点測定し、平均値を求めて比較することができる。

例えば、外膨出部３６の最大高さｈ１が０．０３ｍｍ〜０．４ｍｍの範囲にあるときに、幅ｗ１を、リブ３２の幅ｄよりも大きく、５．０ｍｍ〜３０．０ｍｍの範囲に形成することが好ましい。このように、外方への膨出量が僅かで、しかも、滑らかな外面を形成することにより、外膨出部３６の膨出が視認し難く、凹凸感が得られにくい外観を形成することができる。これとは逆に、外膨出部３６の最大高さｈ１が同じであっても、幅ｗ１を小さくすることで、凹凸感を出して独特の外観デザインの形成に寄与させることもできる。

いずれの場合も、外膨出部３６は、その幅方向において、リブ３２の幅方向の中心位置からリブ３２の幅ｄ以上の範囲にわたって配置されるように設定し（２ｄ＜ｗ１）、リブ３２を配置した部位からクラックや破損が発生するのを防止することが好ましい。

このように、外殻を形成するクラウン部１６の内面１７ａから内部空間Ｎ内にリブ３２を突出させると共に、この外面１７ｂに、リブ３２に沿って外方に膨出する外膨出部３６を形成したことにより、リブ３２を配置した部分の強度が向上し、破損が防止されるため、総合的に外殻の肉厚を薄くして、軽量化を図ることができ、性能、品質に優れたゴルフクラブを提供することができる。

また、リブ３２を形成するリブ部材３４の外縁部３４ｂは、貫通孔１７を介して膨出部３６に達するものであれば、外殻すなわちクラウン部１６と異なる材料で形成したリブ部材３４が、このリブ部材３４の材料特性を利用することで、より効果的に強度の向上や軽量化を図り、性能、品質に優れたゴルフクラブを形成することができる。また、図４の（Ｂ）に示すように、外縁部３４ｂを外膨出部３６の外面から露出させた場合には、この外膨出部３６もリブとして機能することになり、より効率よくリブ３２の効果を発揮することができる。

更に、図４の（Ｃ）に示すように、リブ３２に沿う内面１７ａに、内膨出部３８を形成してもよい。

外膨出部３６と共に内膨出部３８を形成する場合は、内膨出部３８を、リブ部材３４の両側から外膨出部２６を越えて延びる幅広に形成し（ｗ２＞ｗ１）、厚さすなわち内面１７ａから突出する最大高さｈ２も、外膨出部３６の最大高さｈ１より大きく形成する（ｈ２＞ｈ１）のが好ましい。このようにすることで、外膨出部３６の高さｈ１及び幅ｗ１を小さくすることが可能で、外観上の違和感がより小さくなる。また、ｗ１とｗ２の寸法が異なるので、応力集中を緩和させ、強度が安定する。

つまり、リブ３２に沿って外膨出部３６と内膨出部３８とを形成することにより、リブ部材３４を配設したクラウン部１６における内外側の肉厚バランスを最適化することができ、更に効果的に強度を向上し、軽量化し、性能、品質に優れたゴルフクラブを提供することができる。

なお、外膨出部３６で十分な強度が確保できる場合には、内膨出部３８を設けることを要しないが、リブ部材３４を外殻すなわちクラウン部１６と異なる部材で形成し、例えば溶接等で一体化する場合には、リブ部材３４を高精度で保持し、安定した状態で一体化することが容易となる。このため、内膨出部３８は、外殻と別体に形成されたリブ部材３４をこの外殻に一体化する際に、特に有益である。

このような外膨出部３６および内膨出部３８は、クラウン部１６を鋳造又は鍛造等で形成する際に同時に成形し、あるいは、後から機械加工してもよく、クラウン部１６と別材料で形成する場合には、例えば溶接等で肉盛形成することも可能である。また、ケミカルミーリングを用いて成形してもよい。

なお、上述の実施形態では、リブ部材３４をクラウン部１６に固定したリブ３２に就いて説明したが、このようなリブ３２の技術的な利点は、第１に、強度の向上、安定化、耐久性の向上に特に有益な点にあり、第２に、打球音や打球時におけるゴルフボールの反発性能を調節に有益な点にあり、更に、例えば打球感（打球フィーリング）の調整等の利点を目的として用いることもできる。

リブ３２は、その目的に応じて、クラウン部１６以外にも、後述するように、ソール部１８等、外殻の種々の部位に設けることができる。

図５および図６は、このようなリブをソール部１８に設けたクラブヘッド１０を示す。

このクラブヘッド１０は、ソール部１８を形成する外殻あるいは壁部を内部空間側に滑らかに湾曲させた状態で没入させて形成した２つのソール側凹部４０，４２と、これらの凹部４０，４２間で外側に膨出させた凸部４４とを有する。これらのソール側凹部４０，４２の最大窪み部はフェース・バック方向に沿って延びており、図中、この最大窪み部の延設方向を符号ｙで示す。これらのソール側凹部４０，４２間の凸部４４も、ソール側凹部４０，４２の延設方向ｙに沿って延設され、本実施形態の凹部４０，４２及び凸部４４が形成するそれぞれの変形領域Ｈの延設方向ｙは、いずれもフェース部１２の接線Ｒにほぼ直交するフェース・バック方向に沿うことになる。

本実施形態では、ソール側凹部４０，４２は、ヒール側からトウ側に向かって、好ましくは全体に幅よりも深さが浅い川底状の通路を形成するように、ヒール側凹部４６と、トウ側凹部４８との間に形成してある。したがって、これらのヒール側凹部４６と、トウ側凹部４８と、ソール側凹部４０，４２には、ヒール側からトウ側に向かって、フェース・バック方向における略中央部が最も内部空間Ｎ内に深く没入するような湾曲面で形成されている。

これらのソール部１８、トウ側およびヒール側サイド部２０，２２に、ヒール側からトウ側に向かって形成された各凹部の間には複数の凸部が外郭の一部を外側に膨出させて形成される。すなわち、ヒール側凹部４６とソール側凹部４８との間に凸部５０が形成され、トウ側凹部４８とソール側凹部４２との間に凸部５２が形成される。これらの凸部５０，５２は、ソール側凹部４０，４２の間の凸部４と共に、全体としてフェース・バック方向に延設されており、このクラブヘッド１０を、基準水平面Ｂに直交する垂直面とフェース部１２の前面との間の所定のロフト角βを形成する状態で、基準面を形成する地面に置いたときに、凸部４４が地面と接触し、凸部５０，５２は、地面との間に少し隙間（距離）ができる。

また、各凹部と凸部の境界には、図２に示すように、稜線４０ａ，４２ａ，４６ａ，４８ａが形成されるようになる。

このように、ソール部１８、トウ側およびヒール側サイド部２０，２２に、ヒール側からトウ側に向かう川底状の通路に沿って変形領域である複数の凹部４６，４０，４２，４８を直線状に設けることで、打球時のソール部１８のフェース・バック方向の変形を減少し、強度の向上、安定化が図れる。

また、ヒール側凹部４６、及びトウ側凹部４８には、夫々のソール部１８側に、湾曲状の傾斜面４６ｂ，４８ｂを形成しておくことが好ましい。この傾斜面４６ｂ，４８ｂは、各凹部内において、湾曲状の底線４６ｃ，４８ｃを下端縁として、中央側に向けて次第に上昇する湾曲面として構成されている。

なお、上述のソール側凹部４０，４２については、トウ・ヒール方向に沿う幅寸法より、フェース・バック方向に沿う長さ寸法を大きく形成しておくことが好ましい。この場合、トウ・ヒール方向の寸法とフェース・バック方向の寸法の比は、（２×トウ・ヒール方向寸法≦フェース・バック方向寸法）にすることが好ましい。

このように、ソール部１８およびサイド部２０，２２にわたって形成した凹部４０，４２，４６，４８および凸部４４，５０，５２をフェース・バック方向に延設すると共に、これらの凹部４０，４２をトウ・ヒール方向に延びる河川状の通路に沿って形成することで、打球時のソール部１８の変形を効果的に防止することが可能となる。

また、ソール側凹部４０，４２のフェース・バック方向に沿う最大窪み部の延設方向ｙは、インパクト時におけるクラブへッド１０の進行方向に一致するように形成することで、強度の安定化が可能となると共に、打球時の強度や剛性についても、この方向にすることで、高い強度と高い剛性（安定した打球音の効果）が得られる。

以上のように構成されるソール部１８の変形領域Ｈ（凹部４０，４２、凸部４４）、ヒール側凹部４６、トウ側凹部４８に関しては、様々な形態に変形することが可能である。

例えば、トウ側凹部４８はソール部１２とトウ側サイド部２０にわたって形成し、ヒール側凹部４６はソール部１２とヒール側サイド部２２とにわたって形成することが好ましい。また、ソール部１８は、地面や芝生との接触や案内性を考慮して、設計的に中間部分を窪んだ形状にできない場合があるため、ヒール側からトウ側まで全てが、上記のように連続した凹部になっている必要はなく、一部に凹部がない形状であっても良い。これらの凹部については任意に設定できるが、少なくとも、ヒール側、トウ側、中央のそれぞれの部位に１箇所の合計３箇所形成されていれば良い。更に、ヒール側及びトウ側にそれぞれ１箇所づつ形成し、中央の部位に２〜４箇所形成して、合計で６箇所以下にすることが好ましい。

また、各凹部４０，４２，４６，４８については、フェース部１２の下縁部１２ｂに沿うリーディングエッジよりバック部２４側に形成し、ソール部１８のバック側の最後端位置よりも前方で終端していることが好ましい。すなわち、凹部は、図５に示すように、ソール部１８を下面側から見た状態で、クラブヘッド１０のバック側の外縁を規定する範囲内に形成され、クラウン部１６側にまで延びなければよい。

また、ソール部１８の後部であるバック側ソール部については、図３に示すように、バック側に移行するに連れて次第に上方に傾斜するように傾斜部１８ａを形成しておくことが好ましい。なお、このような上方に傾斜する形状については、面一状に上昇するような形状であっても良いし、多面的（段階的）に上昇するような形状であっても良い。

上述のような凹部４０，４２，４６，４８は、平均肉厚が１ｍｍ以下で０．５〜０・９ｍｍ、好ましくは０．６〜０．８５ｍｍの薄肉部に形成してある。このような、薄肉部に凹部４０，４２，４６，４８を形成することにより、クラブヘッド１０のクラウン部１６の下側領域であるソール側の領域に強度を維持しつつ軽量化することができる。

具体的には、ソール側凹部４０，４２間の凸部４４、および、ソール側凹部４０，４２とフェース部１２との間の領域を厚肉部に形成し、この厚肉部の平均肉厚は０．７〜１．５ｍｍに形成してある。そして、このソール側凹部３６を含むトウ側のソール部１８およびトウ側サイド部２０を、平均肉厚が０．６〜０．９ｍｍの薄肉厚部として形成してある。また、ソール側凹部４０を含むヒール側のソール部１８ａおよびヒール側サイド部２２を、平均肉厚が０．６〜０．９ｍｍ程度の薄肉部に形成してある。ソール側凹部４０，４２と、上述のウェイト部３０との間のバック側ソール部１８ａは、平均肉厚が０．６〜１．０ｍｍの薄肉部に形成してある。

なお、トウ側凹部４８およびヒール側凹部４６を省略し、トウ側サイド部２０およびヒール側サイド部２２を凸部５０，５２からクラウン部１６側に滑らかに移行する湾曲面に形成することもできる。この場合には、若干厚めにして、０．６５〜０．９５ｍｍとなる。

いずれの場合も、これらの凸部４４，５０，５２の外面をトウ・ヒール方向に結ぶ線が、外殻の外面に外方に突出する湾曲形状を形成することが好ましい。この場合には、打球時にフェース部からバック部に伝達される衝撃力に対してソール部１８が大きく変形するのを防止し、バック部２４の配置したウェイト部３０の重さをフェース部１２に効率よく伝達することができる。そして、後述するリブ部材５４を上述の凹部４０，４２又は凸部４４の延設方向ｙに対して、直交又は交差する方向に沿って配置することによりトウ・ヒール方向の変形を防止し、特に、ソール部１８の軽量化と強度の向上安定化と打球音の改良とを確実に行う等、リブ部材５４による特質を最大限に利用することができる。

本実施形態のリブ部材５４は、フェース部１２の外面に形成した打球面に沿って、トウ・ヒール方向に延びる。このリブ部材５４は、ヘッド本体１０ａとは別部材で形成してあり、外縁部５４ｂに沿う一部に形成した結合部５５が、ソール部１８に貫通形成して内部空間Ｎを外部に連通する溝孔５６に挿入されて一体に固定される。この溝孔５６に結合部５５を挿入されて固定されたリブ部材５４は、ソール部１８から内側の内部空間Ｎおよび外側の外部空間に露出する。

リブ部材５４の結合部５５が挿入される溝孔５６は、トウ側凹部４８の傾斜面４８ｂからヒール側凹部４６の傾斜面４６ｂにわたり、ソール側凹部４０，４２と凸部４４，５０，５２とを通して連続して延びる。リブ部材５４の結合部５５は、溝孔５６をソール部１８の肉厚方向に貫通し、ソール側凹部４０，４２および凸部４４の凹凸形状に沿って上下に湾曲して波打つ状態で、内縁部５４ａがソール部１８の内面から内部空間Ｎ内に突出し、結合部５５に隣接する外縁部５４ｂは、外面に露出し、外面と面一状に連続する。このリブ部材５４は、内縁部５４ａと外縁部５４ｂとの間の距離を一定にし、又は、ソール部１８の内面からほぼ一定の高さとなるように形成することが好ましいが、例えば応力集中し易い稜線部の部位や、凹部の底部など強度の必要に応じて、所要部位の高さを高くしてもよい。

このようなリブ部材５４を配置するリブ設置領域は、トウ側及びヒール側凹部４８，４６が設けられない場合でも、薄肉部の強化及び横リブ方向の高剛性化を図るために、トウ側およびヒール側サイド部２０，２２の内面に達するまで延び、ソール部１８が、トウ側およびヒール側サイド部２０，２２とに一体化された状態に近づけることが好ましい。したがって、リブ部材５４の全体を溝孔５６に嵌合して固定する場合には、このリブ設置領域の全体にわたって溝孔５６を形成する。また、リブ部材５４の一部、例えばソール部のみを溝孔５６に嵌合して固定する場合には、この設置領域に溝孔５６を形成する。

このようなリブ部材５４の設置領域は、フェース・バック方向における各凹部の最大窪み部（例えばフェース・バック方向の中央部）を結ぶ方向、すなわちフェース部１２の接線Ｒに沿う方向に１本だけでもよいが、これに限ることなく、例えばフェース・バック方向に間隔を置いて複数本（例えば２〜４本）を形成することもできる。この場合には、両サイド部２０，２２間で連続させることに代え、短いリブ部材を組み合わせて形成することも可能であり、また、断面形状の小さいリブ部材を用いることができる。更に、ソール部１８からバック部２４まで連続させて形成し、あるいは、ソール部１８等を前後や左右に区画するように形成する等、リブ機能を必要とする部位のいずれにも設けることができ、その長さ、高さ、断面形状も様々に設定し、直線状又は曲線状に延設することができる。また、リブ設置領域に形成する溝孔５６は、全体にわたって連続させる他、断続的に配置した複数の溝孔５６であってもよい。

図示の実施形態のように、主としてトウ・ヒール方向の変形を抑制する場合には、リブ部材５４の設置領域を、上述の薄肉部とした部位で、フェース・バック方向に沿うソール部１８の中央位置Ｑを中心として、フェース側およびバック側にそれぞれフェース・バック方向長さの２５％の範囲で囲まれる領域、すなわちトウ・ヒール方向の距離が長く、フェース部１２およびバック部２４からも離れ、打球時にトウ・ヒール方向から圧縮するような変形が作用する領域に形成することが好ましい。

リブ部材５４の設置領域をこのような位置とすることにより、例えば図６に矢印ｆで示すように、変形領域Ｈの延設方向に対して直交する方向の変形を防止し、強度の向上、安定化を図ることができる。これは、ソール部１８を究極的に薄肉化すると、打球時に、クラブヘッド１０のサイド部２０，２２が矢印ｆで示すように、内部空間Ｎの中心に近づく方向に変形し、クラウン部１６にもトウ側およびヒール側から圧縮変形させる力が作用するのに対し、リブ部材５４がソール部１８およびサイド部２０，２２の変形を抑制することにより、サイド部２０，２２を介するクラウン部１６の変形も抑制するためである。また、このリブ部材５４は、ソール部１８の各凹部の変形、及び、振動を効果的に抑制するので、打球音を小さくし、打球感を柔らかくする効果が得られる。

このようなリブ部材５４は、幅（厚さ）すなわちフェース・バック方向の寸法は、長さすなわちトウ・ヒール方向の寸法より短くし、これに限るものではないが、例えば０．８〜５．０ｍｍの範囲で、特に１．０〜４．０ｍｍであるのが好ましい。高さすなわちクラウン・ソール方向の寸法は、例えば１．０〜２０．０ｍｍで、長さ方向にわたって均一に形成してもよい。又は、その長さ方向にわたって高さを変え、部分的に２０．０ｍｍよりも高くしてもよい。この場合には、剛性、強度の他、打球音が調整できる利点がある。又、長さすなわちトウ・ヒール方向の寸法は、リブ効果を得るために１５ｍｍ〜１００ｍｍの範囲に形成することが好ましい。

更に、内縁部５４ａ側すなわち内部空間Ｎ内に配置される部位に、適宜の開口を形成し、リブ部材５４の軽量化を図ることも可能である。いずれの場合も、高さが、幅（厚さ）よりも大きな寸法を有することが好ましく、効率良く剛性、強度を確保できる。

このリブ部材５４は、ヘッド本体１０ａと同じ材料で形成することも可能であるが、変形領域Ｈすなわちソール部１８とは異なる材料で形成する場合には、リブ部材５４の材料の特徴をより効果的に活用することができる。例えば、リブ部材５４が、ソール部１８等の配置部位の外殻を形成する材料よりも高強度の材料で形成される場合には、この外殻の強度を効率よく向上させることができ、品質、性能の優れたゴルフクラブ８を形成することができる。更に、例えば、ソール部１８の薄肉部等、ヘッド本体１０ａにおけるリブ設置領域の周部の材料に対し、例えば振動伝達性の調整、剛性の調整、振動吸収性の調整等、リブを設置する狙いに応じて、強度、剛性、振動吸収性等の１つ以上の特質を有する材料を用いることで、リブ部材５４の材料の特徴をより効果的に活用することができる。例えば剛性を増大する場合には、溶接可能な本体と同種の合金の中でヤング率の高いもので形成し、振動吸収性を高める場合には、溶接可能な本体と同種の金属の中で振動減衰性の高いもの（制振金属）で形成することができる。

このようなリブ部材５４の断面形状は、本体と一体成形のリブの場合の様に金型上の制約が無くなり、外縁部５４ｂ側が溝孔５６から外側に突出するものであれば、均一な厚さの矩形状に限らず、内縁部５４ａ側を外縁部５４ｂ側よりも肉厚に形成したテーパ状やＴ字状、或いは、リブ面に複数の孔を設ける等、効率的に剛性効果を高める（比剛性向上）等種々の形状に形成することもできる。

また、リブ部材５４が板状に圧延加工された圧延材で形成され、この圧延方向を外殻の肉厚方向又はリブ部材５４の延設方向に指向させる場合には、より効果的に強度の向上や振動伝達性等を調整することができ、品質、性能に優れた金属製クラブヘッド１０を備えたゴルフクラブ８とすることができる。また、圧延材であるので、溶接後の熱処理工程を調整することで打球音、打球感、強度等の調整が容易である。

いずれの場合も、リブ部材５４は、外縁部５４ｂがソール部１８等のヘッド本体１０ａの外面に露出することにより、溝孔５６内に収容された結合部５５を含むリブ部材５４の全体が、リブとして機能し、クラブヘッドの内側への突出量を大きくすることなくその特性を発揮する。なお、比較対照として、ヘッド本体１０ａとリブ部材５４を鋳造で一体成形した場合、リブの基部にヒケ（凹み）や巣（ボイド）が発生し、その近傍から破損しやすい。また、ヘッド本体１０ａの内面に直接リブ部材５４を溶接した場合、リブの基部が溶接熱で変形（寸法変化）したり、安定した強度を維持しながら溶接するのは困難である。

したがって、このようなリブ部材５４により、外殻の一部を外側に膨出又は内側に没入させて延設した変形領域Ｈが変形し、又は破損するのが防止され、特に、リブ部材５４の結合部５５が外殻の一部をなすことで、リブ部材５４の特質を効率よく発揮できると共に、外殻の形状や構造にの特性を発揮させることにより、リブ部材５４と外殻との特徴を生かし、性能、品質に優れたゴルフクラブを提供することができる。

更に、このリブ部材５４の材料をヘッド本体１０ａとは別個に選択可能となることで、所要の物性を備えた材料でリブ部材５４を形成することができ、リブを形成する材料、形状、又は、配置位置の選択の自由度を向上し、リブの特性を最大限に利用するクラブヘッド１０を製造することができる。

図７から図１２は、このようなクラブヘッド１０の製造方法を示す。

まず、図７に示すように、例えば鋳造又は鍛造（特に、Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ合金の鋳造が設計自由度が高く、好ましい）により形成したヘッド本体１０ａのソール部１８にリブ設定領域を定め、このリブ設定領域を例えば機械加工して溝孔５６を形成する。予めヘッド本体１０ａを鋳造する際、溝孔５６を設けておいても良いが、その場合、機械加工を併用して精度向上するのが好ましい。この溝孔５６はソール部１８を貫通し、内部空間をＮを外部に連通する。図示の実施形態では、図４から図６に示す溝孔５６と同じくトウ・ヒール方向に延びる１本の連続した線状形状で形成してあるが、上述のように、必要な場合には、例えば川の字状に略平行に併設し、又は、Ｘ字状に複数本の溝孔５６を所要のリブ設定領域に形成することができる。線状形状を形成する溝孔５６は、連続した長い溝孔でもよく、短い溝孔を点線状に連続させることもできる。いずれの場合も、ヘッド本体１０ａに機械加工することで、リブ設定領域に正確に形成することができる。

なお、凹部４０，４２の延設方向ｙに直交する方向は、直交する方向を中心として±３０°以内で、±１５°以内で交差する範囲を含む。また、溝孔５６をＸ字状に形成する場合には、各溝孔５６の延びる方向が凹部４０，４２の延設方向ｙと直交する方向に対して±４５°以内で、好ましくは±３０°以内とし、各溝の延びる方向４８ｂ，４８ｂ間の角度θは６０°以内であることが好ましい。

図８に示すように、この溝孔５６に挿入するリブ部材５４は、ソール部１８の内面上で、凹部４０，４２，４６，４８および凸部５０，５２，４４に沿って上下に湾曲して波打つ、ほぼ一定の高さの板状形状に形成してある。なお、リブ部材５４は、外縁部５４ｂ側がリブ設置領域に隣接するヘッド本体１０ａの外面形状に沿うものであれば、内縁部５４ａ側は、外縁部５４ｂから一定高さに形成しなくともよい。いずれの場合も、図８に符号５４ｃで示す溝孔５６の周縁部、すなわち溝孔５６内に配置される結合部５５に隣接する部位の外面よりも、外縁部５４ｂの全体が外方に突出し、内縁部５４ａは内部空間Ｎ内に突出する状態に形成することが好ましい。

次に、図９に示すように、リブ部材５４の結合部５５をヘッド本体１０ａの溝孔５６内に挿入し、外縁部５４ｂを溝孔５６から外方に僅かに突出した状態に配置する。このとき、溝孔５６の周壁が溝孔５６の延設方向に沿って離隔した少なくとも３つである多数の支持点５８でリブ部材５４を支えるように、溝孔５６とリブ部材５４とを形成しておくことにより、リブ部材５４がソール部１８の内面から、好ましくは垂直状態に立上がった状態に保持する。特に、溝孔５６が、凹部４０，４２，４６，４８および凸部５０，５２，４４を形成した湾曲部に添って形成されることにより、リブ部材５４は、ソール部１８の肉厚方向で最も外側の支持点５８（例えば凸部５０，５２，４４に形成される支持点５８）と最も内側の支持点５８（例えば凹部４０，４２，４６，４８の深部に形成される支持点５８）とが、ソール部１８の肉厚よりも大きな距離に離隔して位置する。

このように、リブ部材５４が溝孔５６内で保持されることにより、特別の治具を用いることなく、リブ部材５４を所要に姿勢に正確に保持することができ、製造工程を簡略化し、しかも、精度の優れたクラブヘッドを製造することができる。

なお、このような凹部と凸部とを交互に配置してない部位（上述のクラウン部１６）のようにであっても、全体として湾曲した部位に沿って溝孔５６が形成されることにより、この湾曲形状の最も突出した部位と最も窪んだ部位とを、肉厚よりも大きく離隔させて配置させ、ほぼ直立した状態にリブ部材５４を保持させてもよい。また、このような湾曲形状が利用できない場合には、適宜の冶具を用いてリブ部材５４を直立状態に保持することが好ましい。

この後、図１０に示すように、ヘッド本体１０ａの外側からリブ部材５４をソール部１８に溶接する。溶接は、適宜の方法を用いることが可能であるが、例えばＴＩＧ溶接、プラズマ溶接、レーザー溶接により、リブ部材５４の外縁部５４ｂに沿って肉盛Ｗを形成し、溶融金属がリブ部材５４の外縁部５４ｂから溝孔５６を介してソール部１８の内面側に流れ、肉盛Ｗを形成する状態に溶接することが好ましい。これにより、リブ部材５４とソール部１８との一体化が確保される。また、上記溶接方法以外に、ろう付け法で接合しても良く、その場合は、熱による変形を抑えることができる。

溶接が完了した後、図１１および図１２に示すように、リブ部材５４の外縁部５４ｂおよび肉盛Ｗを研磨加工し、ソール部１８の外面と略面一状に連続させ、リブ部材５４の端面を溝孔５６から露出させる。溝孔５６がリブ部材５４の結合部５５および溶融金属で完全に充填され、リブ設置領域すなわち溝孔５６を形成した部位の強度が向上する。

したがって、上述のクラブヘッドの製造方法によれば、クラブヘッド１０のソール部１８に貫通形成した溝孔５６に、ソール部１８とは別体のリブ部材５４を配置し、このリブ部材５４をソール部１８に外側から溶接することで、リブ部材５４は溝孔５６内においても、リブとして機能し、ソール部１８の内側への突出量を大きくすることなくその特性を発揮することができ、更に、このリブ部材５４の材料をソール部１８とは別個に選択可能となることで、所要の物性を備えた材料でリブ部材５４を形成することができ、リブを形成する材料、形状、又は、配置位置の選択の自由度を向上し、リブの特性を最大限に利用するクラブヘッド１０を製造することができる。

なお、上述の実施形態では、リブ部材５４をソール部１８およびサイド部２０，２２の内面に沿って製造する方法について説明したが、図２から図４に示すクラウン部１６にリブ部材３４を固定する場合にも採用することができ、更に、このような部位に限らず、必要な場合には、どのような部位にも設けることができる。例えば、フェース部１２、フェース部１２からクラウン部１６、ソール部１８又はサイド部２０，２２に連続的に設けることもでき、バック部２４にも設けることができる。

いずれの場合も、外殻のリブ部材３４，５４を配置した部分の強度が向上し、破損が防止されるため、総合的に外殻の肉厚を薄くして、軽量化を図ることができ、性能、品質に優れたゴルフクラブを形成することができる。

本発明の好ましい実施形態によるゴルフクラブヘッドを設けたゴルフクラブの全体図。 図１のクラブヘッドの平面図。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図。 図４のＩＶ−ＩＶ線に沿う種々の実施形態のクラウン部の断面図。 図１のクラブヘッドの一部を断面とした平面図。 図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図。 図１のクラブヘッドの底面図。 図１のクラブヘッドに固定するリブ部材の説明図。 図７のＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図。 図９のＸ−Ｘ線に沿う断面図。 図９のクラブヘッドの外面を研磨した状態の断面図。 図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿う断面図。

符号の説明

１０…クラブヘッド、１６…クラウン部（外殻）、１７ａ…内面、１７ｂ…外面、３２…リブ、３６…外膨出部、Ｎ…内部空間。

Claims (5)

1. フェース部と、クラウン部と、ソール部と、トウ側及びヒール側のサイド部と、後側のバック部とで外殻を形成し、この外殻内に内部空間を形成した中空構造の金属製クラブヘッドを備えるゴルフクラブであって、
   前記外殻の内面から内部空間側にリブを突出させると共に、この外殻の外面に、前記リブに沿って外方に膨出する外膨出部を形成したことを特徴とするゴルフクラブ。
2. 前記リブは、外殻と異なる材料からなり、外殻の内面から外膨出部に達するリブ部材で形成されることを特徴とする請求項１に記載のクラブヘッド。
3. 前記外殻の内面に、前記リブに沿って内部空間内に膨出する内膨出部を形成した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。
4. 前記リブの少なくとも一方の端部は、延設方向の中間部が配置される部位の平均肉厚よりも、厚く形成された部位に配置されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載のゴルフクラブ。
5. 前記リブは、クラウン部とソール部とトウ側サイド部とヒール側サイド部とバック部との少なくとも１つの部位に、リブの延設方向に沿う寸法の５０％以上の長さにわたって延設されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載のゴルフクラブ。

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