JP2019122430A - アイアンゴルフクラブヘッド、アイアンゴルフクラブ、及びアイアンゴルフクラブヘッドの溝部の加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】反発性能に優れたアイアンゴルフクラブヘッドを提供する。【解決手段】ボールの打球部をなす本体部とシャフトが挿入されるネック部とを、一の材料より鍛造により一体成型したアイアンゴルフクラブヘッドにおいて、前記本体部の背面側には、該背面側の周縁を囲むキャビティ壁部が設けられ、前記キャビティ壁部のソール側の壁面には、当該アイアンゴルフクラブヘッドのトゥヒール方向に延在する溝部が設けられ、当該アイアンゴルフクラブヘッドのヘッド長とソール幅とを乗じて得られる領域の面積をＳ１とし、フェースが垂直になるように当該アイアンゴルフクラブヘッドを接地させた状態において、前記溝部の加工口枠を水平面に投影して得られる領域の面積をＳ２とし、前記溝部の加工質量をｗｔとした場合に、Ｓ１、Ｓ２、及びｗｔが、１０．０＜ｗｔ×Ｓ２／Ｓ１の関係を満たすことを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、アイアンゴルフクラブヘッド、アイアンゴルフクラブ、及びアイアンゴルフクラブヘッドの溝部の加工方法に関するものである。

従来、鍛造製法によるアイアンゴルフクラブヘッドにおいて、打球面の背面側に溝部を設けることにより、反発を高めるようにしたアイアンゴルフクラブヘッドが知られている。

例えば特許文献１には、ソール部のキャビティ側表面にフェース部に沿って延びる溝を設けることにより、フェースの撓み領域を広げて反発特性を高めるようにしたアイアンゴルフクラブヘッドが開示されている。

特許第３６５８３９３号公報

しかしながら、ゴルフクラブの市場においては、より良好な反発性能が常に求められており、鍛造製法によるアイアンゴルフクラブにおいても、更なる反発性能の向上が求められている。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、従来のアイアンゴルフクラブに比べて、反発性能をより高めることのできるアイアンゴルフクラブヘッド、及びアイアンゴルフクラブを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係るアイアンゴルフクラブヘッドは、ボールの打球部をなす本体部とシャフトが挿入されるネック部とを、一の材料より鍛造により一体成型したアイアンゴルフクラブヘッドにおいて、前記本体部の背面側には、該背面側の周縁を囲むキャビティ壁部が設けられ、前記キャビティ壁部のソール側の壁面には、当該アイアンゴルフクラブヘッドのトゥヒール方向に延在する溝部が設けられ、当該アイアンゴルフクラブヘッドのヘッド長とソール幅とを乗じて得られる領域の面積をＳ１とし、フェースが垂直になるように当該アイアンゴルフクラブヘッドを接地させた状態において、前記溝部の加工口枠を水平面に投影して得られる領域の面積をＳ２とし、前記溝部の加工質量をｗｔとした場合に、Ｓ１、Ｓ２、及びｗｔが、１０．０＜ｗｔ×Ｓ２／Ｓ１の関係を満たすことを特徴とする。

これにより、多くの肉抜き加工を施すことができるようになる。この結果、ソール部の薄肉領域を、ヘッドのバック側まで十分に延伸させることができるので、フェース部の撓み量を大きくすることができ、反発係数を高めることが可能となる。

また、前記溝部は、フェースの裏面直後に設けられる第１の溝部と、前記第１の溝部よりもバック側に設けられる第２の溝部と、より構成されることを特徴としている。また、前記第２の溝部は、前記第１の溝部のバック側の壁面に重なるように切削されており、前記キャビティ壁部のソール側の壁面に表れる前記第１の溝部、及び前記第２の溝部の加工口枠が２層のピラミッド形状をなすようにしてもよい。これにより、多くの肉抜き加工を施すことができるようになる。

また、本発明によるアイアンゴルフクラブヘッドの溝部の加工方法は、ボールの打球部の背面側に、該背面側の周縁を囲むキャビティ壁部が設けられたアイアンゴルフクラブヘッドの溝部の加工方法であって、前記キャビティ壁部のソール側の壁面に、刃物を使用して第１の溝部を切削する第１の工程と、前記刃物を使用して、前記第１の溝部のバック側の一部と重なるように第２の溝部を切削する第２の工程とを備えることを特徴とする。これにより、作業工程を増やすことなく、多くの肉抜き加工を施すことができるようになる。

また、本発明によるアイアンゴルフクラブヘッドの溝部の加工方法は、ボールの打球部の背面側に、該背面側の周縁を囲むキャビティ壁部が設けられたアイアンゴルフクラブヘッドにおける、前記キャビティ壁部に対する溝部の加工方法であって、前記キャビティ壁部のソール側の壁面に、刃物を使用して溝部を切削する第１の工程と、前記刃物を使用して、前記溝部のフェース側の壁部を削るようにして、前記溝部よりもフェース側に位置する溝部を切削する第２の工程と、を備えることを特徴とする。これにより、刃物を安定させた状態で多段状の溝部を加工することができる。

本発明に係るアイアンゴルフクラブヘッド、アイアンゴルフクラブ、及びアイアンゴルフクラブヘッドの溝部の加工方法によれば、従来に比べて多くの肉抜き加工を施すことができるので、ソール部の薄肉領域を、ヘッドのバック側まで十分に延伸させることができる。これにより、フェース部の撓み量を大きくすることができ、反発係数を大きくすることが可能となる。

また、本発明によれば、溝部に相当する余剰質量をより多く得ることができるので、得られた余剰質量をトゥ・ヒール方向に適宜に配置することにより、トゥ・ヒール方向の慣性モーメントを大きくすることができるようになる。

本発明によるアイアンゴルフクラブヘッドの正面図である。 本発明によるアイアンゴルフクラブヘッドを背面から見た斜視図である。 本発明によるアイアンゴルフクラブヘッドの平面図である。 図３におけるＡ−Ａ断面図である。 本発明によるアイアンゴルフクラブヘッドの製造工程を説明するための図である。 本発明によるアイアンゴルフクラブヘッドのヘッド長を説明するための図である。 本発明によるアイアンゴルフクラブヘッドのソール幅を説明するための図である。

（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１に係るアイアンゴルフクラブヘッド１００（以下、適宜「ヘッド１００」という。）の正面図を表し、図２は、ヘッド１００を背面から見た斜視図を表す。また、図３はヘッド１００の平面図を表し、図４は、図３におけるＡ−Ａ断面図を表している。なお、図１、及び図３は、ヘッド１００を、設定されているロフト角およびライ角となるように水平面に設置した状態（以下、「基準状態」という。）を示している。

図１において、ヘッド１００は、シャフトが接続されるネック部１１と、ボールの打球部をなす本体部１２とより構成される。ネック部１１と本体部１２は、鍛造成型により一の材料より一体的に形成されている。本体部１２は、打球面をなすフェース部１３と、ヘッド１００の底部を構成するソール部１４と、ヘッド１００の上端縁部を構成するトップエッジ部１５と、ネック部１１の下端とソール部１４とを接続するヒール部１６と、ソール部１４とトップエッジ部１５とをヒール部１６と対向する位置で接続するトゥ部１７とを有している。

ヘッド１００の背面側には、図２に示すように、フェース部１３の背面側の周縁を囲むキャビティ壁部１８が形成されており、このキャビティ壁部１８によりキャビティ１９が規定される。キャビティ壁部１８の内側壁面のうち、ソール１４側のキャビティ壁面を規定するソール側壁面１８ａには、溝部２１が施されている。

溝部２１は、ソール側壁面１８ａにおいて、トゥ・ヒール方向（ＴＨ方向）に切削された溝である。図３、及び図４に示すように、溝部２１は、フェース部１３の裏面直後に切削される第１の溝部２１ａと、第１の溝部２１ａよりもバック側に形成される第２の溝部２１ｂとより構成される。

第１の溝部２１ａ、及び第２の溝部２１ｂは、同一の刃物を利用して切削される。第１の溝部２１ａ、及び第２の溝部２１ｂの加工に使用する刃物としては、例えばＴスロットカッターを用いることができる。図５は、鍛造後のヘッドに第１の溝部２１ａを切削した状態を示す断面図である。第１の溝部２１ａは、例えば図５に示すように、鍛造後のヘッドのソール側壁面１８ａの、フェース部１３の背面よりもバック側に若干オフセットした位置から、フェース面に対して１０度程度の角度で切削される。

第２の溝部２１ｂは、第１の溝部２１ａを加工した後に、刃物の加工パスをバック側にずらし、図４に示すように、第１の溝部２１ａのバック側の壁面の一部を削るようにして切削される。

溝部２１は、第１の溝部２１ａの加工パスと、第２の溝部２１ｂの加工パスとが重なるように切削されており、かかる２段の切削加工により、ソール側壁面１８ａにおいては、図３に示すように、第１の溝部２１ａを１段目とし第２の溝部２１ｂを２段目とする２層の階段ピラミッド型の加工口枠ＦＲが形成されている。以下、溝部２１の構造を更に詳しく説明する。

下記１）〜５）は、溝部２１を説明するためのパラメータである。
１）ＡＲＥＡ＿１：ヘッド１００のヘッド長ｈｌ×ソール幅ｓｗで定められる領域
２）Ｓ１：ＡＲＥＡ＿１の面積
３）ＡＲＥＡ＿２:溝部２１の加工口枠ＦＲを水平面へ投影して得られる領域
４）Ｓ２：ＡＲＥＡ＿２の面積
５）ｗｔ：溝部２１の加工質量
定義１）において、ヘッド長ｈｌは、図６に示すように、フェース部１３を垂直にしたヘッド１００において、シャフトセンターラインＳＬとソール部１４の交点Ｐ１を通る垂線と、トゥ側の先端点Ｐ２を通る垂線との間の水平距離である。ソール幅ｓｗは、図７に示すように、フェース部１３を垂直にしたヘッド１００において、ソール部１４を水平面へ投影して得られる投影面のフェース・バック方向（ＦＢ方向）の最長距離である。

定義３）は、フェース部１３を垂直にした状態における溝部２１の加工口枠ＦＲの投影領域である。また、定義５）において、ｗｔは、ヘッド１００の原材料である鉄鋼の比重７．８５を、溝部２１の体積Ｖに乗じて求めた値である。溝部２１の体積Ｖは、溝部２１の加工口枠ＦＲのバック側の辺とフェース側の辺の両端を結びつける真っ直ぐな線が作り出されるように溝部２１を閉塞した状態の体積を測定している。

以上の定義のもと、本発明における溝部２１は、以下の条件（１）を満たしている。
１０．０＜ｗｔ×Ｓ２／Ｓ１ ・・・（１）
溝部２１の加工領域が条件（１）を満たすことにより、ソール部１４の薄肉領域を、ヘッドのバック側まで十分に延伸させることができる。これにより、フェース部１３の撓み量を大きくすることができ、反発係数を大きくすることが可能となる。また、溝部２１に相当する余剰質量を適宜に配置することで、ＴＨ方向の慣性モーメントを大きくすることができ、これにより、打点がブレた際にも打球方向を安定させることができる。

ｗｔ×Ｓ２／Ｓ１の値は、上記の理由により大きいほうが好ましいが、ソール部１４の耐久性を考慮した場合、ｗｔ×Ｓ２／Ｓ１の上限は１５．０とするのが好適である。

第１の溝部２１ａ、及び第２の溝部２１ｂは、条件（１）を満たす限りにおいて、それぞれの溝部の長さ、幅、及び深さを任意の値とすることができる。ここで、第１の溝部２１ａの長さｌａ、第２の溝部２１ｂの長さｌｂは、図２における第１の溝部２１ａ、及び第２の溝部２１ｂのＴＨ方向における直線長さである。第１の溝部２１ａの幅ｗａ、及び第２の溝部２１ｂの幅ｗｂは、第１の溝部２１ａ、及び第２の溝部２１ｂのＦＢ方向の長さである。

また、第１の溝部２１ａ、及び第２の溝部２１ｂの深さは、第１の溝部２１ａの加工領域におけるソール部１４の最薄部厚みｔａ、及び第２の溝部２１ｂの加工領域におけるソール部１４の最薄部厚みｔｂにより表す。ソール部１４の最薄部厚みｔａ、及びｔｂは、図４に示すように、ヘッド１００を基準状態に置いた状態における垂直断面において、溝部２１の内周面上の任意の点と、ソール部１４の表面上の任意の点との距離が最も短くなる長さとしている。

第１の溝部２１ａの長さｌａは、例えば、フェース部１３の有効たわみ長さを適切に変化させ得る４０ｍｍ〜６０ｍｍ程度とすることができる。「有効たわみ長さ」とは、フェース部１３でボールを打撃した際に、フェース部１３において主として撓み変形すると考えられる部分のトップ・ソール方向の長さをいい、より具体的には、キャビティ１９の底面におけるトップエッジ１５側端から第１の溝部２１ａの底面までの長さをいう。

第１の溝部２１ａの幅ｗａは、Ｔスロットカッターの刃厚に応じて、５．０ｍｍ〜１０．０ｍｍ程度とすることができる。第１の溝部２１ａの深さは、第１の溝部２１ａが施されたソール部１４における最薄部の厚みｔａが、フェース部１３の厚みと同等か、あるいはそれ以下の厚さになる程度にするのが好適である。

第１の溝部２１ａの深さの例示として、フェース部１３の厚み２．６ｍｍに対して、ソール部１４の最薄部厚みｔａを２．０ｍｍ、フェース部１３の厚み２．５ｍｍに対して、ソール部１４の最薄部厚みｔａを１．５ｍｍ、また、フェース部１３の厚み２．２ｍｍに対して、ソール部１４の最薄部厚みｔａを１．４ｍｍまでを下限とすることができる。なお、フェース部１３の厚みは、キャビティ１９の底面（フェース部１３のバック側）における厚みで定義され、溝部２１におけるフェースの厚みは考慮しない。また、キャビティ１９の底面の厚みが部分的に変化する場合は、一番薄い箇所の厚みで定義する。

第２の溝部２１ｂの長さｌｂは、第１の溝部２１ａの長さよりも短い長さとすることができる。例えば、第１の溝部２１ａの長さｌａ５６ｍｍに対して、４８ｍｍとすることができる。第２の溝部２１ｂの幅ｗｂは、第２の溝部２１ｂのバック側に表れる辺がソール側壁面１８ａ内に収まる範囲とすればよい。第２の溝部２１ｂの深さは、第２の溝部２１ｂの加工領域におけるソール部１４の最薄部厚みｔｂが、第１の溝部２１ａの加工領域におけるソール部１４の最薄部厚みｔａと同等かそれ以上であればよい。

本実施の形態１によるヘッド１００は以上のように構成され、ヘッド１００のネック部１１にシャフトを挿入・固定することで、本発明に係るゴルフクラブを得ることができる。

以上のように、本発明によるゴルフクラブヘッド１００によれば、溝部２１を、フェース部１３の裏面直後に切削した第１の溝部２１ａと、第１の溝部２１のバック側に重なるように切削した第２の溝部２１ｂとにより構成することとしたので、多くの肉抜き加工を施すことができる。これにより、溝部２１の加工面積比率と、加工質量とにより特定されるｗｔ×Ｓ２／Ｓ１の値を１０．０より大きくすることができる。この結果、ソール部１４の薄肉領域を、ヘッド１００のバック側まで十分に延伸させることができるので、フェース部１３の撓み量を大きくすることができ、反発係数を大きくすることが可能となる。また、溝部２１に相当する余剰質量を適宜に配置することで、ＴＨ方向の慣性モーメントを大きくすることができる。

また、本発明によるアイアンゴルフクラブヘッドの溝部の加工方法によれば、第１の溝部２１ａと第２の溝部２１ｂとを、同一のＴスロットカッターを用いて加工パスをずらすことにより切削することとしたので、作業工程を増やすことなく多くの肉抜き加工を施すことができるようになる。

なお、上記実施の形態１においては、溝部２１の加工を、第１の溝部２１ａを切削した後に第２の溝部２１ｂを切削したが、第２の溝部２１ｂを先に切削した後に、第２の溝部２１ｂのフェース部１３側の壁部を削るようにして第１の溝部２１ａを切削してもよい。このように、長さの短い第２の溝部２１を先に切削することにより、第１の溝部２１ａを、刃物を安定させた状態で加工することができる。

また、溝部２１は２層の階段ピラミッド型に限られず、同一の刃物を使用する限りにおいて、３層や４層の複数層にしてもよい。

（実施例）
ＡＲＥＡ＿１の面積Ｓ１が異なる５種類の鍛造ヘッドに溝部２１を加工し、本発明の実施例１〜５に係るヘッド１００を作成した。実施例１〜５のいずれも、刃厚ｔ＝８．０ｍｍ、刃径Φ３８ｍｍ、首径Φ１０ｍｍのＴスロットカッターを用いて、溝部２１ａ、及び溝部２１ｂを加工した。第１の溝部２１ａと第２の溝部２１ｂのサイズは、実施例１〜４でそれぞれ異ならせている。

一方、比較例１〜４として、一本の溝部がキャビティ壁部のソール側壁面に切削されたヘッド４種類を用意した。比較例１〜３は、Ｔスロットカッターを用いてフェースの背面直後に直線状の溝部が加工されている。比較例４は、ＣＮＣ加工によりフェースの背面直後から、キャビティのバック側端部まで溝部の加工が施されている。

表１に、実施例１〜５における第１の溝部２１ａの長さｌａ、幅ｗａ、及び深さ（最薄厚みｔａ）と、第２の溝部２１ｂの長さｌｂ、幅ｗｂ、及び深さ（最薄厚みｔｂ）と、比較例１〜４の溝部の長さｌａ、幅ｗａ、及び深さ（最薄厚みｔａ）と、実施例１〜５、及び比較例１〜４のフェース厚みｆｔとをそれぞれ示す。なお、比較例１〜４の溝部の長さ／幅／深さは、実施例１〜５の第１の溝部２１ａに対応するものとして、ｌａ、ｗａ、及びｔａとして示している。

以上のように構成される実施例１〜５、及び比較例１〜４のそれぞれについて、ＡＲＥＡ＿１の面積Ｓ１、ＡＲＥＡ＿２の面積Ｓ２、溝部の加工体積Ｖ、及び溝部の加工部の質量ｗｔを求め、ｗｔ×Ｓ２／Ｓ１の値を算出した。また、実施例１〜５、及び比較例１〜４のそれぞれについて反発係数（ＣＯＲ）、及びＴＨ方向の慣性モーメント（Ｔ−Ｈ ＭＯＩ）を測定した。ＣＯＲの測定は、ＵＳＧＡルールに準じて算出した。

表２に、上述した各測定結果を示す。

表２より、溝部２１を二段に加工した実施例１〜５では、ｗｔ×Ｓ２／Ｓ１の値がいずれも１０．０を超えており、比較例に比べて非常に多くの肉量を抜くことができていることが分かる。また、ソール部１４の薄肉領域は、第１の溝部２１ａ、及び第２の溝部２１ｂに対応させてＦＢ方向に長くすることができており、この結果、反発係数を比較例に比べて高い値とすることができる。

さらに、実施例１〜５では、ＴＨ方向の慣性モーメントも比較例に比べて大きく、ミスショット時にも打球方向を安定させることができる。

本発明によれば、反発性能を向上させることができ、かつ慣性モーメントを大きくすることのできるアイアンゴルフクラブヘッド、及びアイアンゴルフクラブを提供できる点において有用である。

１１：ネック部、１２：本体部、１３：フェース部、１４：ソール部、１５：トップエッジ部、１６：ヒール部、１７：トウ部、１８：ソール壁部、１８ａ：ソール側壁面、１９キャビティ、２１：溝部、２１ａ：第１の溝部、２１ｂ：第２の溝部

Claims (6)

1. ボールの打球部をなす本体部とシャフトが挿入されるネック部とを、一の材料より鍛造により一体成型したアイアンゴルフクラブヘッドにおいて、
   前記本体部の背面側には、該背面側の周縁を囲むキャビティ壁部が設けられ、前記キャビティ壁部のソール側の壁面には、当該アイアンゴルフクラブヘッドのトゥヒール方向に延在する溝部が設けられ、
   当該アイアンゴルフクラブヘッドのヘッド長とソール幅とを乗じて得られる領域の面積をＳ１とし、
   フェースが垂直になるように当該アイアンゴルフクラブヘッドを接地させた状態において、前記溝部の加工口枠を水平面に投影して得られる領域の面積をＳ２とし、
   前記溝部の加工質量をｗｔとした場合に、
   Ｓ１、Ｓ２、及びｗｔが、１０．０＜ｗｔ×Ｓ２／Ｓ１の関係を満たす、
   ことを特徴とするアイアンゴルフクラブヘッド。
2. 請求項１に記載のアイアンゴルフクラブヘッドにおいて、
   前記溝部は、フェースの裏面直後に設けられる第１の溝部と、
   前記第１の溝部よりもバック側に設けられる第２の溝部と、より構成される、
   ことを特徴とするアイアンゴルフクラブヘッド。
3. 請求項２に記載のアイアンゴルフクラブヘッドにおいて、
   前記第２の溝部は、前記第１の溝部のバック側の壁面に重なるように切削されており、
   前記キャビティ壁部のソール側の壁面に表れる前記第１の溝部、及び前記第２の溝部の加工口枠が２層のピラミッド形状をなす、
   ことを特徴とするアイアンゴルフクラブヘッド。
4. 請求項１ないし４のいずれかに記載のアイアンゴルフクラブヘッドを備える、
   ことを特徴とするアイアンゴルフクラブ。
5. ボールの打球部の背面側に、該背面側の周縁を囲むキャビティ壁部が設けられたアイアンゴルフクラブヘッドにおける、前記キャビティ壁部に対する溝部の加工方法であって、
   前記キャビティ壁部のソール側の壁面に、刃物を使用して第１の溝部を切削する第１の工程と、
   前記刃物を使用して、前記第１の溝部のバック側の一部と重なるように第２の溝部を切削する第２の工程と、を備える、
   ことを特徴とするアイアンゴルフクラブヘッドの溝部の加工方法。
6. ボールの打球部の背面側に、該背面側の周縁を囲むキャビティ壁部が設けられたアイアンゴルフクラブヘッドにおける、前記キャビティ壁部に対する溝部の加工方法であって、
   前記キャビティ壁部のソール側の壁面に、刃物を使用して溝部を切削する第１の工程と、
   前記刃物を使用して、前記溝部のフェース側の壁部を削るようにして、前記溝部よりもフェース側に位置する溝部を切削する第２の工程と、を備える、
   ことを特徴とするアイアンゴルフクラブヘッドの溝部の加工方法。