JP2017056171A - ウッド型ゴルフクラブヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】 芯材自体の反発性能を向上させることにより、飛距離を増大させることができ、しかも、クラブヘッドの軽量化が可能なウッド型ゴルフクラブヘッドを提供する。
【解決手段】 ウッド型ゴルフクラブヘッドは、ヘッド本体１がプラスチックによって形成され、ヘッド本体１は、外殻２の内部に芯材３が形成され、芯材３は、弾性を有する熱可塑性プラスチックより、クラウン１ａとソール１ｂ間の上下方向に連通した空所３ａが存在するように平面視で格子状等の多孔状の形態に形成され、芯材３の側方にはフェース部１ｃが設けられ、このフェース部１ｃにボール７を打撃したとき、芯材３の側方から押圧して空所３ａを圧縮するように弾性変形させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ヘッド本体がプラスチックによって形成されたウッド型ゴルフクラブヘッドに関し、詳しくは、外殻の内部の芯材お改良したヘッド本体に関する。

ドライバーやスプーンなどのウッド型ゴルフクラブヘッドに求められる性能としては、特に、打撃後のボールの飛距離を伸ばすことが望まれている。ボールの飛距離を伸ばすには、打球時にフェース部材が大きく弾性変形し、その撓み量が大きくなるように構成してウッドヘッドとボールとの間の反撥係数を高めればよい。これにより、打撃後のボールのスピードを高め、その飛距離を効果的に伸ばすことが可能となる。このような要求を満たすべく、従来から、全体をチタン合金により構成した中空のウッドヘッドが広く用いられている。ところが、チタン合金はヤング率が高いため、チタン合金によってウッドヘッドを構成すると、そのフェース部の曲げ剛性が大きくなり、打球時にフェース部を思うように変形させることができず、ボールのスピードを高めるのに限界があった。

一方、クラブヘッドの低比重化や飛距離の向上を狙い、特開平６−３０４２７０号公報（特許文献１）に示すように、クラブヘッドの外殻を硬質ポリウレタンフォームからなる熱可塑性プラスチックにより形成し、このクラブヘッドの内部に硬質ポリウレタンフォームと無機質微小中空球体粉末の混合体よって芯材を形成したウッド型ゴルフクラブヘッドが提案されている。また、同様に、プラスチックから成るゴルフクラブヘッドとしては、例えば、特開平６−３４３７１９号公報（特許文献２）、特開平７−１４８２８６号公報（特許文献３）、特開平５−２４５２３３号公報（特許文献４）、特開平５−９２０５３号公報（特許文献５）に開示されている。

特開平６−３０４２７０号公報 特開平６−３４３７１９号公報 特開平７−１４８２８６号公報 特開平５−２４５２３３号公報 特開平５−９２０５３号公報

上述した特許文献１〜５に示されたプラスチック製のゴルフクラブヘッドは、クラブヘッドの外殻を熱可塑性プラスチックにより形成し、その内部に硬質ポリウレタンフォームと無機質微小中空球体粉末の混合体、或いは、シンタクチックフォーム等の芯材を封入することによって、クラブヘッドの軽量化と大型化は図れるものの、芯材のプラスチック製フォームが打球時にボールの圧力を吸収することがあり、充分な反発性能を得ることができない問題を生じたため、実用に供されていないのが実情である。

本発明の課題は、以上のような問題点に鑑み、芯材自体の反発性能を向上させることにより、飛距離を増大させることができ、しかも、クラブヘッドの軽量化が可能なウッド型ゴルフクラブヘッドを提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明によるウッド型ゴルフクラブヘッドは、ヘッド本体がプラスチックによって形成され、前記ヘッド本体は、外殻の内部に芯材が形成され、前記芯材は、弾性を有する熱可塑性プラスチックより、クラウンとソール間の上下方向に連通した空所が存在するように平面視で格子状等の多孔状の形態に形成され、前記芯材の側方にはフェース部が設けられ、このフェース部にボールを打撃したとき、前記芯材の側方から押圧して前記空所を圧縮するように弾性変形させることを要旨としている。

また、外殻の内部に形成された芯材の空所は、平面視で略四角形に形成するとともに、各対角線をフェース部に略直交させることが望ましい。

さらに、ヘッド本体の前面に金属板からなるフェース部を設け、このフェース部を芯材の側方に当接させることが望ましい。

さらにまた、外殻の外面に炭素繊維強化プラスチックからなる補強外殻を被覆しても良い。

本発明のウッド型ゴルフクラブヘッドによれば、外殻の内部に形成する芯材が、弾性を有する熱可塑性プラスチックより形成し、クラウンとソール間の上下方向に連通した空所が存在するように平面視で格子状等の多孔状の形態に形成しているので、芯材を側方からボールを打撃したとき、空所が押圧されて圧縮し弾性変形し、その後、復元するときの強力な反発力によってボールのスピードを高めることができる。これにより、クラブヘッドとボールとの間の反撥係数が高められ、飛距離を効果的に伸ばすことが可能となる。また、芯材を格子状等の多孔状の形態とすることにより空所が形成されるので、クラブヘッドを軽量化することが可能となり、これにより、非力なゴルファーが使用したときに、ヘッドスピードを高められるので、一段と飛距離を伸ばすことが可能となる。

また、外殻の内部に形成された芯材の空所を平面視で略四角形に形成し、しかも、各対角線をフェース部に略直交させることにより、芯材の側方からボールを打撃したとき、頂点から押圧されて空所が菱形に変形する板バネのように作用させることが可能となる。このバネ作用によって、ボールに対する反発力が増大し、飛距離を効果的に伸ばすことが可能となる。

さらに、ヘッド本体の前面に金属板からなるフェース部を設けて芯材の側方に当接させることにより、ボールの打撃力をフェース部が受けて分散させるので、芯材を広範囲に押圧することから、ボールの打撃力による局部的な押圧による芯材の変形を防止することができるので、寿命を延ばすことが可能となる。また、金属板からなるフェース部にボールを打撃したときに、金属音が生じるので、一般の金属製クラブヘッドの打撃音に近づけることが可能となる。

さらにまた、外殻の外面を炭素繊維強化プラスチックからなる補強外殻によって被覆すると、ヘッド本体の外面が強靱に形成されることから、芯材の変形や劣化が防止され、長寿命化をはかることが可能となる。しかも、炭素繊維強化プラスチックは軽量であることから、ヘッド本体の重量の増大を抑制することが可能となる。

本発明によるウッド型ゴルフクラブヘッドの一部断面斜視図である。 図１に示すウッド型ゴルフクラブヘッドの平面図である。 芯材を示す斜視図である。 図１に示すウッド型ゴルフクラブヘッドの側断面図である。 図１に示すウッド型ゴルフクラブヘッドの正面図である。 補強外殻を被覆したウッド型ゴルフクラブヘッドを示す側断面図である。 （Ａ）（Ｂ）は、ボール打撃時の芯材の状態を示す説明図である。

本発明によるウッド型ゴルフクラブヘッドは、ヘッド本体がプラスチックによって形成され、前記ヘッド本体は、外殻の内部に芯材が形成され、前記芯材は、弾性を有する熱可塑性プラスチックより、クラウンとソール間の上下方向に連通した空所が存在するように平面視で格子状等の多孔状の形態に形成され、前記芯材の側方にはフェース部が設けられ、このフェース部にボールを打撃したとき、前記芯材の側方から押圧して前記空所を圧縮するように弾性変形させるように構成している。

以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例について説明する。図１及び図２は、ウッド型のゴルフクラブヘッドに適用した実施例を示している。ゴルフクラブヘッド（以下、「ヘッド」と略記する。）のヘッド本体１は、ヘッド上面をなすクラウン部１ａと、ヘッド底面をなすソール部１ｂによって構成されている。さらに、ヘッド本体１にはボールを打撃するフェース部１ｃが形成されている。さらに、ヘッド本体１の一端には、図示しないシャフトを装着するための筒状のネック部１ｄが形成されている。

ヘッド本体１は、弾性を有する熱可塑性プラスチックによって形成された外殻２の内部には、芯材３が充満した状態で形成されている。この芯材３は、弾性を有する熱可塑性プラスチックよって形成され、後述するように、クラウン部１ａとソール部１ｂ間の上下方向に連通した空所３ａが存在するように平面視で格子状等の多孔状の形態に形成されている。

これらヘッド本体１の外殻２と芯材３は、モールド成形が可能な弾性を有する熱可塑性プラスチックとして、ポリエチレン、ＡＢＳ、ポリカーボネート、ナイロン、ポリウレタン、ポリアリレート、ポリエーテルイミド等が用いられる。なお、プラスチックの種類によっては、必要な剛性或いは強度を調整するために、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維あるいはウィスカーその他の無機充填剤等を適量充填しても良い。これらの熱可塑性プラスチックを用いて、一般に使用される射出成形によって外殻２と芯材３が一体に成形される。

ヘッド本体１の外殻２は、プラスチックの種類或いは必要な強度等により任意に設定されるが、概ね０．７ｍｍ〜２ｍｍの厚さとしている。また、ヘッド本体１の前方には、フェース部１ｄが形成されている。このフェース部１ｃは、ボールの打撃力に耐えるように、外殻２よりも厚くすることが望ましい。さらに、外殻２の底面に形成されるソール部１ｂも厚くすることが望ましい。

ヘッド本体１の芯材３は、図３に示すように直線状の隔壁３ｂを直行するように交差させることにより、平面視で略四角形の空所３ａが形成されている。空所３ａと隔壁３ｂは、前述したように、クラウン部１ａとソール部１ｂ間の上下方向に連通し、上下端はラウン部１ａとソール部１ｂの外殻２に一体に連結されている。このように形成することにより、芯材３は平面視で格子状等の多孔状の形態に形成されている。また、空所３ａの開口率は、プラスチックの種類或いは必要な強度等により任意に設定されるが、概ね４０％〜７０％としている。そして、芯材３の空所３ａは、略四角形の各対角線がフェース部１ｄに略直交するように形成されている。なお、空所３ａは、正方形或いは菱形の他、内角部を円弧または面取りを有する形状としている。

一方、ヘッド本体１の一端には、シャフト４を装着するための筒状のネック部１ｄが形成されている。このネック部１ｄは、ヘッド本体１の外殻２と芯材３をモールド成形する際に一体に形成している。ネック部１ｄも外殻２と芯材３と同じプラスチックによって形成されることから、プラスチックの種類によって強度が不足することがある。この場合、ネック部１ｄにシャフト４を嵌挿して装着するための金属製の筒をインサートするようにしても良い。

図４、図５は、ヘッド本体１の前面に金属板からなる金属フェース部５を設け、この金属フェース部５を芯材３の側方に当接させた実施例を示している。金属フェース部５は、一般的なチタン等の金属板によって形成されていて、周縁部を肉薄にするとともに、中央を肉厚に形成している。また、金属フェース部５に対応する外殻２は形成されず、中央の肉厚部分を直接芯材３の側方に当接させ、ボールの打撃による押圧力が金属フェース部５を介して芯材３に伝えるようにしている。このように、金属フェース部５を設けることにより、金属製の打撃音を発生させることが可能となる。

図７は、外殻２の外面に炭素繊維強化プラスチックからなる補強外殻６を被覆した例を示している。ヘッド本体１は、前述したように、弾性を有する熱可塑性プラスチックによって形成されている。ところが、この熱可塑性プラスチックであっても、外的な衝撃に対して変形したり、傷が付く恐れがある。炭素繊維強化プラスチックは、軽量であっても極めて強靱であり、外的障害を未然に阻止することが可能となる。さらに、比較的肉薄に形成された外殻２を保護する役割を果たしている。

このように、外殻２の外面に補強外殻７を被覆した場合には、図６に示すように、金属フェース部５が装着される部分は被覆していない。そして、金属フェース部５の外縁と表面と補強外殻６は段差がないように面一に形成されている。

次に、上述した本発明によるウッド型のゴルフクラブヘッドの作用について、図７を参照しながら説明する。図７（Ａ）は、平常時の状態を示し、芯材３には、平面視で略四角形の空所３ａが形成され、空所３ａの略四角形の各対角線がフェース部１ｃに略直交するように形成されている。図７（Ｂ）は、ボール打撃時の芯材３の状態を示している。

平常時における芯材３の空所３ａは、図７（Ａ）に示すように、ほぼ正方形となっていて、このときの対角線の幅Ｗ１は左右が均等になっている。ボール７がフェース部１ｃを打撃すると、図７（Ｂ）に示すように、フェース部１ｃを介して芯材３を押圧する。このとき、芯材３は弾力に抗してフェース部１ｃと直交する打撃方向に変形し、空所３ａの対角線の幅Ｗ２が小さくなった菱形になる。その直後、芯材３の弾力によって空所３ａが図７（Ａ）に示す正方形に戻ろうとする反発力が作用し、ボール７を打撃方向と反対方向の矢印で示す方向に押し戻す。このバネ作用によって、ボール８に対する反発力が増大して飛距離を伸ばすことができる。

以上、本発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であることは言うまでもない。例えば、上述した実施例においては、芯材の空所を平面視で略四角形としたが、円または楕円状に形成しても良い。また、芯材をヘッド本体の内部全体に充満させたが、フェース側半分とし、後方を中空にしても良い。同様に、芯材をフェース側とクラウン側に形成しても良い。さらに、芯材をクラウン部とソール部の間で複数に分割し、例えば、中間部に配置される芯材の材質や弾性率を異ならせるようにしても良い。

１ ヘッド本体
１ａ クラウン部
１ｂ ソール部
１ｃ フェース部
２ 外殻
３ 芯材
３ａ 空所
５ 金属フェース部
６ 補強外殻
７ ボール

Claims (4)

1. ヘッド本体がプラスチックによって形成されたウッド型ゴルフクラブヘッドであって、
   前記ヘッド本体は、外殻の内部に芯材が形成され、
   前記芯材は、弾性を有する熱可塑性プラスチックより、クラウンとソール間の上下方向に連通した空所が存在するように平面視で格子状等の多孔状の形態に形成され、
   前記芯材の側方にはフェース部が設けられ、このフェース部にボールを打撃したとき、前記芯材を側方から押圧して前記空所を圧縮するように弾性変形させることを特徴とするウッド型ゴルフクラブヘッド。
2. 外殻の内部に形成された芯材の空所は、平面視で略四角形に形成するとともに、各対角線をフェース部に略直交させた請求項１に記載のウッド型ゴルフクラブヘッド。
3. ヘッド本体の前面に金属板からなるフェース部を設け、このフェース部を芯材の側方に当接させた請求項１、２のいずれかに記載のウッド型ゴルフクラブヘッド。
4. 外殻の外面に炭素繊維強化プラスチックからなる補強外殻を被覆した請求項１に記載のウッド型ゴルフクラブヘッド。

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