JP2013066535A - 偏肉フェースを有するゴルフクラブヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】フェース部を偏肉構成とし、フェース中心から外れて打撃しても反発係数の向上が図れるようにした。
【解決手段】
ゴルフクラブヘッド１のフェース部２裏面を偏肉構成にしたものである。フェース部２中央部にトウ部５側とヒール部６側に、肉厚が均等な領域を有し、フェース部２の他の部分より肉厚が厚く形成された２つの中央肉厚部８，９を形成した。この２つの中央肉厚部８，９からは各々フェース部縁部１３に向けて傾斜の異なる２段階の傾斜面１０，１１，１２を設けている。又、２つの中央肉厚部８，９からは各々クラウン部３側のみのフェース部縁部１３に向けてリブ１５，１６を形成している。
【選択図】図３

Description

本発明は、ゴルフクラブヘッドに関する。更に詳しくは、中空部を有するゴルフクラブヘッドのフェース部裏面に凹凸を設けて安定的な反発性能を有するように構成した偏肉フェースを有するゴルフクラブヘッドに関する。

ゴルフクラブヘッドは、打撃により飛距離を長く、しかも打球方向を安定させるために種々の改良がなされている。特に、ゴルフクラブの慣性モーメントを大きくさせるために、従来からゴルフクラブヘッドの寸法を大きくすることがなされている。しかし、このゴルフクラブヘッドをそのまま大きくすると、ゴルフクラブヘッドの質量が大きくなり、打撃に支障を来たすことになる。

このため一般的にはこのようなゴルフクラブヘッドは中空にしている。中空にすると飛距離が大きくなりすぎる問題も生じることから、制限が加えられ一定のルールにもとづき制限内で製造がなされている。近年においては、特に打球を受けるフェース部に種々の改良がなされている。ゴルフクラブヘッドは、様々な規制の中でも安定した打撃を有するものが求められている。

フェース部の打撃領域が広く安定していると、ボールの打撃位置の範囲が広くなり、多少打球位置のずれがあっても安定したボールの飛行を実現することができる。スイートエリアを広くすることにおいては、前述のように慣性モーメントを大きくすることや重心を深くすること等がなされている。又、耐久性も求められる一方で重量制限があり、フェース部の形状も限定される上に強度も求められる。

このようなことからフェース部においては、比重が小さく強度の大きいチタン又はチタン合金が使用されている。これに伴い、ヘッドの反発係数を高めたゴルフクラブヘッドが数多く開発されている。反発係数は、２００８年１月１日の規則変更に伴うＳＬＥ（spring like effect）ルール検査において、ＣＴ値（characterristic time）での基準値が決定され、その上限値は公差を含めて２５７μｓ（マイクロ秒）としている。この値はＣＯＲ（反発係数）で、０．８３０相当である。

従って、この上限値以内で、できるだけ高い数値になるフェース面を構成することが理想である。このための改良が加えられたフェース部の提案も多くなされており、例えば、フェース裏面中央部に、略Ｘ方向に延び長寸方向両側に向かって厚みが漸減するように厚肉部を設けて、フェース裏面を４区分の分割面とした構成のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

他の例として、フェース裏面中央部に形成された肉厚に対し２倍以上の肉厚を有する突起部と、この突起部からフェース周縁部に向かって延びるリブとを有するフェース部を備えたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。更に他の例として、フェース裏面に複数の厚さを与えるように隆起させた構成のものが知られている（例えば、特許文献３参照）。

更に他の例として、フェース裏面において、中央部分からクラウン部及びソール部に厚さの異なる加工を施す技術も知られている（例えば、特許文献４参照）。更に他の例として、フェース裏面の厚さを変えるように構成したもの（例えば、特許文献５，６参照）が、又、フェース裏面にリブを配置した構成のもの（例えば、特許文献７，８，９，１０，１１）が知られている。

特許第４２４１７７９号公報 特許第４４５１７９７号公報 特許第３２４４２６２号公報 特許第４５３７８５６号公報 特開２００３−１５４０４０号公報 特開２００２−３１５８５４号公報 特開２０１１−９２２４２号公報 特開２００８−１３２２７６号公報 特開２０１０−１０４４７３号公報 特開２０１０−２７９４３１号公報 特開２００３−２９０３９８号公報

前述したように、ゴルフクラブヘッドにおいて、特に反発係数向上のために従来はゴルフクラブヘッドのフェース部の厚さを変化させたり、リブを加えたり等の施しを行っている。従来の構成は、例えばフェース部の厚さを変える場合にはフェース部中央部を厚くする方法であり、又、リブの補強は主に上下方向で、傾斜方向にクラウン部及びソール部に跨がせて配置する構成である。

一方、フェース部に対しクラウン部とソール部が各々別部材の溶接で接合されている場合には、その接合部に応力集中が生じることは知られている。この応力集中が過度に亘ると、フェース部の疲労限界時期が早まる。一般にソール部はフェース部の接合部を含めてクラウン部に比し剛性を高めている。これはソール部が地面に接する部位であり、打撃の際の条件はクラウン部より悪いため強化されている。

スウィートエリアの拡大のためには、ヘッド本体の後方側の重量を大きくするとかヘッド本体の周縁の重量を大きくすれば効果的ではあるが、重量がどうしても大きくなる。このため最近は反発係数を大きくするための打撃範囲、即ち、打撃のためのスウィートエリアを広くすることが行われている。フェース面のどの部位であっても安定した高反発係数が得られるようにスウィートエリアを広くしている。

フェース部においては、フェースの撓み復元力が飛距離に影響を及ぼすことは知られている。このためばね定数を小さくすることが、打撃の初速を増大させることで望ましい。従来は前述のようにフェース部の厚さを部分的に変えたり、リブを設けたり等の補強のための工夫がなされている。しかし、フェース部の厚さを変えただけでは問題点の解決にはならず、又、リブを設ける形式のものにおいても、必ずしもリブの数を多くしたりリブの体積を大きくすることは、フェース部の強度を高め、又反発係数を高めることに結びつかない。

リブの幅を大きくすると剛性を高めすぎるおそれも生じる。リブ構成において、前述のようにクラウン部とソール部間の上下方向に跨るリブはフェース部の剛性を高めることにはなるが、必ずしも反発係数を向上させることにはならない。後述するが、従来の偏肉構成では反発係数のばらつきが大きいことが分かった。すなわち、下限値を上げようとすると上限値がルール違反となり、上限値をルール適合させると反発係数が低い領域が存在することになる。このようなことから、反発係数のばらつきが少なく、フェース部のセンターから外れたどの部位で打撃しても安定した反発性能が得られるゴルフクラブヘッドが望まれている。

本発明はこのような従来の問題点を解決するために創案されたもので、次の目的を達成する。本発明の目的は、フェース部を特定の偏肉構成とすることで、フェース部の強度を向上し、フェース面の広範囲にわたり反発係数のばらつきが少なく、フェース中心から外れて打撃しても反発性能の向上が図れるようにしたゴルフクラブヘッドの提供にある。

本発明は、上記目的を達成するために、次の手段で達成される。即ち、
本発明１の偏肉フェースを有するゴルフクラブヘッドは、上部を構成するクラウン部、下部を構成するソール部、先端部を構成するトウ部、後端部を構成するヒール部、及び前記クラウンから前記ソール方向よりも前記トウ部から前記ヒール部方向に長く、ボールを打撃するためのフェース部からなる金属製の中空構造のゴルフクラブヘッドであって、肉厚が均等な領域を有し、前記フェース部の他の部分より肉厚が厚く形成され、前記フェース部の略中央に配置された第１中央肉厚部と、前記第１中央肉厚部から前記ヒール部方向に一定間隔を置いて、肉厚が均等な領域を有し、前記フェース部の他の部分より肉厚が厚く形成され、前記フェース部の略中央に配置された第２中央肉厚部と、前記第１中央肉厚部の外縁から連続して前記クラウン部、及び前記ソール部側に延びて、前記第１中央肉厚部より徐々に肉厚が薄くなる第１傾斜部と、前記第２中央肉厚部の外縁から連続して前記クラウン部、及び前記ソール部側に延びて、前記第２中央肉厚部より徐々に肉厚が薄くなる第２傾斜部と、前記第１傾斜部、及び前記第２傾斜部の外縁から連続して前記クラウン部、及び前記ソール部側に延びて、徐々に肉厚が薄くなる第３傾斜部と、前記第１中央肉厚部に連なり、前記第１傾斜部及び前記第３傾斜部より肉厚に形成され、前記クラウン部側で、かつ前記トウ部側へ延びる尾根状の第１リブ部と、前記第２中央肉厚部に連なり、前記第１傾斜部及び前記第３傾斜部より肉厚に形成され、前記クラウン部側で、かつ前記ヒール部側へ延びる尾根状の第２リブとからなっている。

本発明２の偏肉フェースを有するゴルフクラブヘッドは、発明１において、
前記第３傾斜部は、前記第１傾斜部、及び前記第２傾斜部に連続して、前記第１傾斜部及び前記第２傾斜部より傾斜が緩やかであることを特徴とする。
本発明３の偏肉フェースを有するゴルフクラブヘッドは、発明１において、
前記第３傾斜部の全外周には、肉厚が一定のフェース外周部が配置されていることを特徴とする。

本発明４の偏肉フェースを有するゴルフクラブヘッドは、発明１又は２において、前記第１傾斜部の外縁の一部と前記第２傾斜部の外縁の一部とを連結し、前記第１中央肉厚部、及び前記第２中央肉厚部より薄肉の連結部を有することを特徴とする。

本発明５の偏肉フェースを有するゴルフクラブヘッドは、発明１又は２において、前記第１傾斜部の外縁の一部と前記第２傾斜部の外縁の一部とを連結し前記第１中央肉厚部と前記第２中央肉厚部から連なる前記尾根状のリブ部は、前記クラウン部側にのみ形成され、前記ソール部側には形成されていないことを特徴とする。

本発明のゴルフクラブヘッドは、フェース部にトウ側とヒール側に向けて２つの肉厚部を設け、フェース部外縁に向けて傾斜させた偏肉部を設けるように構成した。２つの肉厚部からクラウン側へリブを配置した構成により、反発係数のばらつきが少なく打撃位置がフェース部中央部を外れても安定して飛距離の延ばせるスウィートエリアが広いヘッドとなった。又、２段階の傾斜部を構成したことで耐久性も増すこととなった。

図１は、ゴルフクラブヘッドのフェース部を示す正面図である。 図２は、ゴルフクラブヘッドの平面図である。フェース部の裏面を示す正面図である。 図３は、図１のＡ−Ａ断面図で、フェース部の裏面を示す。 図４は、図３のＢ−Ｂ断面図である。 図５は、打点位置のＣＴ値を示すフェース部の説明図である。 図６は、打点位置の従来のＣＴ値を示す図で、図５との比較で示すフェース部の説明図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態にもとづくウッドタイプのゴルフクラブヘッド１（以下「ヘッド１」という）のフェース部２を示す正面図で、図２はヘッド１の平面図である。ヘッド１は、基本的にフェース部２と、このフェース部２の上部に位置するクラウン部３と、フェース部２の下部に位置するソール部４と、更にフェース部２の前部に位置するトウ部５と、フェース部２の後部に位置するヒール部６とから構成されている。更にヒール部６のクラウン部３上部は図示しないシャフトが連結されるホーゼル部７となっている。

ヘッド１の部材としては、一般的にトウ部５及びヒール部６を含めてフェース部２、クラウン部３、ソール部４で構成される。これらの部材は、同一の金属材料又は異なる材質の金属材料で形成され、各々の部材は溶接で接合されている。本発明に関わるフェース部２はチタン合金としていて、プレス加工されたものである。図３は、図１のＡ−Ａ断面図で、向きが上部をクラウン部３とし、下部をソール部４側として表示している。図４は図３のＢ−Ｂ断面を示している。

フェース部２の裏面は、本発明に関わる偏肉構成となっていて、部位によって厚さの異なる形態を示している。中央部には、肉厚が均等な領域を有する２つの中央肉厚部、即ち第１中央肉厚部８，第２中央肉厚部９を形成している。この第１中央肉厚部８及び第２中央肉厚部９は、２つの島状になっていて隣接して設けられている。フェース部２においては、最も厚い肉厚部を形成している。この第１中央肉厚部８及び第２中央肉厚部９の面積は、各々フェース面積に対し０．５％〜１０％の範囲で構成されるが、好ましくは略１％〜２％である。

この第１中央肉厚部８及び第２中央肉厚部９の各々の頂部は前述のように肉厚が均等な領域となっていて、その周縁形状は限定されるものではなく円形、楕円形、矩形等の形状になっている。この第１中央肉厚部８及び第２中央肉厚部９の周縁からは、この中央肉厚部を取り囲むように各々第１傾斜面１０、第２傾斜面１１を形成している。これら傾斜面の面長さは、中央肉厚部の長さの略３倍である。

又、２つの第１中央肉厚部８及び第２中央肉厚部９の中心位置は、トウ部５側とヒール部６側の前後を結ぶ略水平方向に一致し、その間隔ａは、フェース部２の前後方向有効長さｂの略１／４〜１／３としている。又、２つの第１中央肉厚部８及び第２中央肉厚部９の中心位置は、フェース部２の上下方向長さｃの略１／２としている。即ち、その中心位置はクラウン部３側の長さとソール部４側長さとほぼ同じ長さｄの位置としている。

第１傾斜面１０、第２傾斜面１１の外縁からフェース部周縁に向かって、第１傾斜面１０、第２傾斜面１１より緩やかな傾斜を有する第３傾斜面１２を形成している。この第３傾斜面１２は、第１傾斜面１０、第２傾斜面１１に跨って連続的に設けられた共通傾斜面である。この第３傾斜面１２の縁部は、肉厚の薄い部分を構成するフェース部縁部１３に達し、クラウン部３、ソール部４、トウ部５、ヒール部６に広がって形成されている。

又、第１傾斜面１０、第２傾斜面１１の外縁からクラウン部３側に向かって、第４の面部１４が形成されている。この第４の面部１４の端部は、クラウン部３側のフェース部２の縁部端に跨って形成されている。この第４の面部１４の肉厚は、第３傾斜面１２の上部肉厚に合わせていて、平坦面あるいは緩やかな傾斜面を構成している。

更に、第１中央肉厚部８，第２中央肉厚部９の周縁部からは第１傾斜面１０、第２傾斜面１１及び第４の面部１３に跨って各々凸部形状で尾根状の第１リブ１５、第２リブ１６が形成されている。これら第１リブ１５、第２リブ１６の端部は、前述の第４の面部１４同様にクラウン部３側のフェース部２の縁部端に跨って形成されている。

又、これら第１リブ１５、第２リブ１６はフェース部２周縁に向かって放射方向に配置され、その配置角度ｅ，ｆは上下方向の基準線に対し略３０〜４５度の範囲である。第４の面部１４及び第１リブ１５、第２リブ１６は、クラウン部３側のみに設けている。又、第１中央肉厚部８，第２中央肉厚部９の間には、第１傾斜面１０、第２傾斜面１１に跨って連結部１７を形成している。この連結部１７はフェース部２のほぼ水平中心線に沿った位置にあり、第１中央肉厚部８，第２中央肉厚部９の間の中心部の剛性を高めている。

フェース部２は以上のような構成になっていて、フェース部２中央部に、２つの第１中央肉厚部８及び第２中央肉厚部９をトウ部５側とヒール部６側に離間させ、第１傾斜面１０、第２傾斜面１１を合わせて介在させて配置したことで、前後方向の剛性バランスがとれた。更に、クラウン部３側のみに第４の面部１４及び第１リブ１５、第２リブ１６を設ける配置にしたことで、元々剛性が高めのソール部４に比べ、剛性が小さいクラウン部３側のを強化し、これにより上下方向の剛性バランスがとれた。

このようにすることで、フェース部２は上下方向にも前後方向にも広範囲にわたり反発係数のばらつきが少なくなり、上級者に加え下級者であっても、中心を外れて打撃しても安定して飛距離の向上が図られるヘッドとなっている。

図５に従い実施例を説明する。図は打撃位置のＣＴ値を表示した説明図である。この図はゴルフクラブヘッドの正面図であるが、肉厚部形状の理解を容易にするためフェース部形状の肉厚段差を実線で示す説明図としている。この打撃実施例に伴うフェース部裏面形状の偏肉条件は以下のとおりである。第１中央肉厚部８の肉厚寸法は３．９５ｍｍ、第２中央肉厚部９の肉厚寸法は３．６０ｍｍ、連結部１７の肉厚寸法は３．２５ｍｍ、フェース部縁部１３の肉厚寸法は２．０５ｍｍであった。又、本例における耐久試験は、ヘッドスピード５０ｍ／ｓの繰り返しの打撃によって行っているが、８０００発の打撃であってもフェース部には異常はみられなかった。

ＣＴ値測定点の位置は、フェース部有効長さに対し、上下方向に６等分線（１８）、前後方向に１０等分線（１９）の升目（１０ｍｍ間隔）で表示した分割線の交差点とした。測定点は図に示す１５ヶ所とした。図は偏肉形状を実線でラップして示し、測定値とその位置関係を合わせて表示した説明図としている。測定点のＣＴ値は図５の公差点に示した数値のとおりで、ＣＴ値は打撃した数値の平均値としている。１５ヶ所に示したＣＴ値はいずれも２５７以下であった。又、ＣＴ値の範囲は２２０〜２４２μｓで、その差は２２であった。

この実施例のゴルフクラブヘッドは次の構成で製造されたものである。フェース部は、αβ型チタン合金の丸棒を熱間鍛造して形成されたものである。クラウン部とソール部はαβ型チタン合金あるいはβ型チタン合金の板材をプレスして形成されたものである。ホーゼル部は純チタンの丸棒を熱間鍛造して形成されたものである。これらの各部材を溶接接合し、研磨、塗装の工程を経てゴルフクラブヘッドとして完成される。応力除去にはアニール処理が行われる。本発明に関わる偏肉構成は、フェース部のプレス工程で成形される。

（比較例）
図６は従来の例図で、図５との比較図である。図５と同様条件の打点位置のＣＴ値を示すものである。この比較例における対象のフェース部は、中央肉厚部２０が中央部１箇所のみで、かつリブのない構成である。中央肉厚部２０からフェース部周縁へは段階的に肉厚が薄くなっている。１５箇所に示すＣＴ値は、図５と同条件の位置で、ＣＴ値の範囲は２０８〜２５１μｓで、その差は４３と大きく、本発明の偏肉構成に比べてばらつきが大きい。

又耐久性において、比較例の場合、ヘッドスピード５０ｍ／ｓにおいての打撃試験では、４０００発打撃でフェース部に割れが生じた。しかし、本発明の実施例においては、８０００発打撃であってもフェース部に割れは生じなかった。

１…ゴルフクラブヘッド
２…フェース部
３…クラウン部
４…ソール部
５…トウ部
６…ヒール部
８…第１中央肉厚部
９…第２中央肉厚部
１０…第１傾斜面
１１…第２傾斜面
１２…第３傾斜面
１３…フェース部縁部
１４…第４の面部
１５…第１リブ
１６…第２リブ
１７…連結部

Claims (5)

1. 上部を構成するクラウン部（３）、下部を構成するソール部（４）、先端部を構成するトウ部（５）、後端部を構成するヒール部（６）、及び前記クラウン部（３）から前記ソール（６）方向よりも前記トウ部（５）から前記ヒール部（６）方向に長く、ボールを打撃するためのフェース部（２）からなる金属製の中空構造のゴルフクラブヘッドであって、
   肉厚が均等な領域を有し、前記フェース部（２）の他の部分より肉厚が厚く形成され、前記フェース部（２）の略中央に配置された第１中央肉厚部（８）と、
   前記第１中央肉厚部（８）から前記ヒール部（６）方向に一定間隔を置いて、肉厚が均等な領域を有し、前記フェース部（２）の他の部分より肉厚が厚く形成され、前記フェース部（２）の略中央に配置された第２中央肉厚部（９）と、
   前記第１中央肉厚部（８）の外縁から連続して前記クラウン部（３）、及び前記ソール部（４）側に延びて、前記第１中央肉厚部（８）より徐々に肉厚が薄くなる第１傾斜部（１０）と、
   前記第２中央肉厚部（９）の外縁から連続して前記クラウン部（３）、及び前記ソール部（４）側に延びて、前記第２中央肉厚部（９）より徐々に肉厚が薄くなる第２傾斜部（１１）と、
   前記第１傾斜部（１０）、及び前記第２傾斜部（１１）の外縁から連続して前記クラウン部（３）、及び前記ソール部（４）側に延びて、徐々に肉厚が薄くなる第３傾斜部（１２）と、
   前記第１中央肉厚部（８）に連なり、前記第１傾斜部（１０）及び前記第３傾斜部（１２）より肉厚に形成され、前記クラウン部（３）側で、かつ前記トウ部（５）側へ延びる尾根状の第１リブ部（１５）と、
   前記第２中央肉厚部（９）に連なり、前記第２傾斜部（１１）及び前記第３傾斜部（１２）より肉厚に形成され、前記クラウン部（３）側で、かつ前記ヒール部（６）側へ延びる尾根状の第２リブ（１６）と
   からなることを特徴とする偏肉フェースを有するゴルフクラブヘッド。
2. 請求項１に記載の偏肉フェースを有するゴルフクラブヘッドにおいて、
   前記第３傾斜部（１２）は、前記第１傾斜部（１０）、及び前記第２傾斜部（１１）に連続して、前記第１傾斜部（１０）及び前記第２傾斜部（１１）より傾斜が緩やかである傾斜面である
   ことを特徴とする偏肉フェースを有するゴルフクラブヘッド。
3. 請求項１又は２に記載の偏肉フェースを有するゴルフクラブヘッドにおいて、
   前記第３傾斜部（１２）の全外周には、肉厚が一定のフェース外周部（１３）が配置されている
   ことを特徴とする偏肉フェースを有するゴルフクラブヘッド。
4. 請求項１又は２に記載の偏肉フェースを有するゴルフクラブヘッドにおいて、
   前記第１傾斜部（１０）の外縁の一部と前記第２傾斜部（１１）の外縁の一部とを連結し、前記第１中央肉厚部（８）、及び前記第２中央肉厚部（９）より薄肉の連結部（１７）を有する
   ことを特徴とする偏肉フェースを有するゴルフクラブヘッド。
5. 請求項１又は２に記載の偏肉フェースを有するゴルフクラブヘッドにおいて、
   前記第１中央肉厚部（８）と前記第２中央肉厚部（９）から連なる前記尾根状の第１リブ部（１５）及び第２リブ（１６）は、前記クラウン部（３）側にのみ形成され、前記ソール部（４）側には形成されていない
   ことを特徴とする偏肉フェースを有するゴルフクラブヘッド。

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