JP2022063703A - Golf club head - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ゴルフクラブヘッドに関する。 The present invention relates to a golf club head.
中空のヘッド本体を有するウッド型ゴルフクラブヘッドは、軽量でかつ十分な強度を有することが望まれる。また、このゴルフクラブヘッドのフェース部には、打球の飛距離を増大できるよう反発性能が大きいことが望まれる。 A wood-type golf club head having a hollow head body is desired to be lightweight and have sufficient strength. Further, it is desired that the face portion of the golf club head has a large repulsive performance so as to increase the flight distance of the hit ball.
このような観点から、金属製のウッド型ゴルフクラブヘッドにおけるフェースセンターの背面側部分の平均結晶粒径を小さくすることで、フェースセンターの背面側部分の強度を向上し、フェース部を薄肉化してヘッドの反発性能を向上させることが提案されている(特開2003-144591号公報参照)。 From this point of view, by reducing the average crystal grain size of the back side portion of the face center in the metal wood type golf club head, the strength of the back side portion of the face center is improved and the face portion is thinned. It has been proposed to improve the repulsive performance of the head (see JP-A-2003-144591).
特許文献1に記載されている金属製ゴルフクラブヘッドは、フェース部を薄肉化しても強度の低下を抑えられるように、フェース部のうち亀裂が生じやすい部分の平均結晶粒径を小さくしたものである。
The metal golf club head described in
しかしながら、特許文献1に記載されている金属製ゴルフクラブヘッドは、フェース部を薄肉化することで反発性能を高めたものであるため、フェース部の強度と反発性能とはトレードオフの関係となる。そのため、特許文献1に記載されている金属製ゴルフクラブヘッドによると、フェース部の薄肉化を許容できる範囲内で反発性能を向上できるに過ぎない。また、特許文献1に記載されている金属製ゴルフクラブヘッドは、打球のインパクト時に引張応力が加わりやすい部分の強度を大きくしているので、打球のインパクト時におけるフェース部の撓みが却って阻害されるおそれがある。
However, since the metal golf club head described in
本発明は、このような事情に基づいてなされたものであり、本発明の課題は、フェース部の軽量化を図りつつ、このフェース部の強度と反発性能とを十分に高めることが可能なゴルフクラブヘッドを提供することにある。 The present invention has been made based on such circumstances, and the subject of the present invention is golf capable of sufficiently increasing the strength and resilience performance of the face portion while reducing the weight of the face portion. To provide a club head.
本発明の一態様に係るゴルフクラブヘッドは、フェース部を有する中空のヘッド本体を備えるゴルフクラブヘッドであって、前記フェース部は、少なくとも第1層と第2層とが積層された反発領域を有し、前記第1層は、第1樹脂マトリックスと、密度2.0g/cm3以下、引張強度4.0GPa以上、引張弾性率200GPa以上の複数の第1繊維とを含み、前記第2層は、第2樹脂マトリックスと、破断伸び3.0%以上、引張強度2.5GPa以上の複数の第2繊維とを含み、前記第2層は、前記フェース部の最前面又は最背面に位置しており、前記反発領域の平均厚さに対する前記第2層の平均厚さの比が0.1以上0.2以下である。 The golf club head according to one aspect of the present invention is a golf club head including a hollow head body having a face portion, and the face portion has a repulsive region in which at least a first layer and a second layer are laminated. The first layer includes a first resin matrix and a plurality of first fibers having a density of 2.0 g / cm 3 or less, a tensile strength of 4.0 GPa or more, and a tensile elastic modulus of 200 GPa or more. Contains a second resin matrix and a plurality of second fibers having a breaking elongation of 3.0% or more and a tensile strength of 2.5 GPa or more, and the second layer is located on the foremost surface or the back surface of the face portion. The ratio of the average thickness of the second layer to the average thickness of the repulsion region is 0.1 or more and 0.2 or less.
前記第1繊維の破断伸びをBE1[GPa]、引張強度をTS1[GPa]、密度をD1[g/cm3]、引張弾性率をTM1[GPa]とし、前記第2繊維の破断伸びをBE2[GPa]、引張強度をTS2[GPa]、密度をD2[g/cm3]、引張弾性率をTM2[GPa]とした場合、下記式1から4を満たすとよい。
BE1<BE2 ・・・1
TS1>TS2 ・・・2
D1<D2 ・・・3
TM1>TM2 ・・・4
The breaking elongation of the first fiber is BE1 [GPa], the tensile strength is TS1 [GPa], the density is D1 [g / cm 3 ], the tensile elastic modulus is TM1 [GPa], and the breaking elongation of the second fiber is BE2. When [GPa], the tensile strength is TS2 [GPa], the density is D2 [g / cm 3 ], and the tensile elastic modulus is TM2 [GPa], the following
BE1 <BE2 ・ ・ ・ 1
TS1> TS2 ・ ・ ・ 2
D1 <D2 ・ ・ ・ 3
TM1> TM2 ・ ・ ・ 4
前記第1繊維の引張弾性率が前記第2繊維の引張弾性率の2.5倍以上であり、かつ前記第2繊維の破断伸びが前記第1繊維の破断伸びの2倍以上であるとよい。 It is preferable that the tensile elastic modulus of the first fiber is 2.5 times or more the tensile elastic modulus of the second fiber, and the breaking elongation of the second fiber is twice or more the breaking elongation of the first fiber. ..
前記反発領域は、前記第1層における前記第2層と反対側の面に積層される第3層をさらに備えており、前記第3層は、第3樹脂マトリックスと、破断伸び3.0%以上、引張強度2.5GPa以上の複数の第3繊維とを含み、前記第2層が前記フェース部の最背面に位置し、かつ前記第3層が前記フェース部の最前面に位置しており、前記反発領域の平均厚さに対する前記第3層の平均厚さの比が0.1以上0.2以下であるとよい。 The repulsion region further includes a third layer laminated on the surface of the first layer opposite to the second layer, and the third layer has a third resin matrix and a breaking elongation of 3.0%. As described above, it contains a plurality of third fibers having a tensile strength of 2.5 GPa or more, the second layer is located on the backmost surface of the face portion, and the third layer is located on the frontmost surface of the face portion. The ratio of the average thickness of the third layer to the average thickness of the repulsion region is preferably 0.1 or more and 0.2 or less.
前記第2層の平均厚さが、前記第3層の平均厚さ以上であるとよい。 It is preferable that the average thickness of the second layer is equal to or larger than the average thickness of the third layer.
前記第1繊維の破断伸びをBE1[GPa]、引張強度をTS1[GPa]、密度をD1[g/cm3]、引張弾性率をTM1[GPa]とし、前記第3繊維の破断伸びをBE3[GPa]、引張強度をTS3[GPa]、密度をD3[g/cm3]、引張弾性率をTM3[GPa]とした場合、下記式5から8を満たすとよい。
BE1<BE3 ・・・5
TS1>TS3 ・・・6
D1<D3 ・・・7
TM1>TM3 ・・・8
The breaking elongation of the first fiber is BE1 [GPa], the tensile strength is TS1 [GPa], the density is D1 [g / cm 3 ], the tensile elastic modulus is TM1 [GPa], and the breaking elongation of the third fiber is BE3. When [GPa], the tensile strength is TS3 [GPa], the density is D3 [g / cm 3 ], and the tensile elastic modulus is TM3 [GPa], the following
BE1 <BE3 ・ ・ ・ 5
TS1> TS3 ・ ・ ・ 6
D1 <D3 ・ ・ ・ 7
TM1> TM3 ・ ・ ・ 8
前記反発領域が、ゴルフクラブヘッドの重心を前記フェース部の前面に投影した投影点を含むとよい。 The repulsion region may include a projection point that projects the center of gravity of the golf club head onto the front surface of the face portion.
前記反発領域が、少なくとも前記投影点を中心とする半径10mmの円を内包しているとよい。 It is preferable that the repulsion region includes at least a circle having a radius of 10 mm centered on the projection point.
前記フェース部が、前記反発領域の周囲に連続して設けられる周辺領域を有しており、前記周辺領域が前記第1層からなる単層構造であり、前記反発領域と前記周辺領域との境界部分の前面同士及び背面同士が面一であるとよい。 The face portion has a peripheral region continuously provided around the repulsive region, the peripheral region has a single-layer structure composed of the first layer, and a boundary between the repulsive region and the peripheral region. It is preferable that the front surfaces and the back surfaces of the portions are flush with each other.
前記フェース部が、前記反発領域の周囲に連続して設けられる周辺領域を有しており、前記周辺領域が前記第1層からなる単層構造であり、前記第2層が、前記周辺領域に対して前記フェース部の厚さ方向に突出していることも好ましい。 The face portion has a peripheral region continuously provided around the repulsive region, the peripheral region has a single-layer structure composed of the first layer, and the second layer is formed in the peripheral region. On the other hand, it is also preferable that the face portion protrudes in the thickness direction.
本発明の他の一態様に係るゴルフクラブヘッドは、フェース部を有する中空のヘッド本体を備えるゴルフクラブヘッドであって、前記フェース部が、炭素繊維強化プラスチック層の両面にそれぞれガラス繊維強化プラスチック層が積層された反発領域を有する。 The golf club head according to another aspect of the present invention is a golf club head including a hollow head body having a face portion, wherein the face portion is a glass fiber reinforced plastic layer on both sides of a carbon fiber reinforced plastic layer. Has a laminated repulsive region.
なお、本発明において、「前面」とは、打撃する側の面を意味し、「背面」とはその反対側の面を意味する。「引張強度」、「引張弾性率」、「破断伸び」とは、JIS R7606:2000に準拠して求められる値を意味する。「平均厚さ」とは、任意の10点の厚さの平均値を意味する。 In the present invention, the "front surface" means the surface on the side to be hit, and the "back surface" means the surface on the opposite side. "Tensile strength", "tensile modulus of elasticity", and "elongation at break" mean values obtained in accordance with JIS R7606: 2000. The "average thickness" means the average value of the thickness of any 10 points.
本発明の一態様に係るゴルフクラブヘッドは、前記フェース部のうち、打球のインパクト時に応力が加わりやすい最前面又は最背面に、撓み性に優れる第2層を配置している。当該ゴルフクラブヘッドは、前記第2層を軽量でかつ強度の大きい第1層に積層すると共に、前記反発領域の平均厚さに対する前記第2層の平均厚さの比を0.1以上0.2以下とすることで、前記フェース部の軽量化を図りつつ、このフェース部の強度と反発性能とを十分に高めることができる。 In the golf club head according to one aspect of the present invention, a second layer having excellent flexibility is arranged on the front surface or the back surface of the face portion where stress is likely to be applied at the time of impact of a hit ball. In the golf club head, the second layer is laminated on the first layer which is lightweight and has high strength, and the ratio of the average thickness of the second layer to the average thickness of the repulsion region is 0.1 or more. By setting the value to 2 or less, the strength and repulsion performance of the face portion can be sufficiently increased while reducing the weight of the face portion.
以下、適宜図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を詳説する。なお、本明細書に記載された数値については、記載された上限値と下限値とを任意に組み合わせることが可能である。本明細書では、組み合わせ可能な上限値から下限値までの数値範囲が好適な範囲として全て記載されているものとする。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. Regarding the numerical values described in the present specification, it is possible to arbitrarily combine the described upper limit value and the lower limit value. In the present specification, it is assumed that the numerical range from the upper limit value to the lower limit value that can be combined is described as a suitable range.
[第一実施形態]
<ゴルフクラブヘッド>
図1に示すように、当該ゴルフクラブヘッド1は中空のヘッド本体10を備える。ヘッド本体10は、フェース部2と、フェース部2の上縁から後方に延びるクラウン部3と、フェース部2の下縁から後方に延びるソール部4と、フェース部2の左右一対の側縁から後方に延びてクラウン部3とソール部4との間に配置されるサイド部5とを備える。当該ゴルフクラブヘッド1は、ウッド型ゴルフクラブヘッドである。フェース部2の前面は、当該ゴルフクラブヘッド1の打撃面を構成している。
[First Embodiment]
<Golf club head>
As shown in FIG. 1, the
(フェース部)
図2及び図3に示すように、フェース部2は、少なくとも第1層11と第2層12とが積層された反発領域2aを有する。反発領域2aは、第1層11と、第1層11に積層される第2層12と、第1層11における第2層12と反対側の面に積層される第3層13とを有する。第2層12は、フェース部2の最背面に位置している。第3層13は、フェース部2の最前面に位置している。反発領域2aは、第2層12、第1層11及び第3層13が背面側から前面側にこの順で積層された3層構造体である。
(Face part)
As shown in FIGS. 2 and 3, the
反発領域2aは、必要な強度を維持し、かつフェース部2の軽量化を図りつつ、フェース部2の反発力を高めて打球の飛距離を大きくする。図4を参照して、反発領域2aの機能について説明する。
In the
フェース部2の反発力を高める観点からは、フェース部2の撓み性を向上することが好ましい。しかしながら、通常フェース部2の撓み性の向上とフェース部2の強度とはトレードオフの関係にある。そのため、フェース部2の撓み性の向上は、フェース部2が必要な強度を維持できる範囲内で実現することが求められる。このような観点において、本発明者は、フェース部2の強度を維持しつつ、フェース部2の撓み性を効果的に高める構成について鋭意検討した。本発明者は、図4に示すように、フェース部2で打球Bをインパクトした際には、フェース部2の前面側の打撃部分P1には圧縮応力が加わり、かつフェース部2の打撃部分P1と対向する背面側部分P2には引張応力が加わることに着目した。また、本発明者は、フェース部2における打撃部分P1と背面側部分P2との間には、比較的応力が加わり難い中間部分P3が形成されることに着目した。その結果、本発明者は、打球Bのインパクト時に応力の加わり難い部分にフェース部2の軽量化及び強度の向上機能を担わせ、かつ応力の加わりやすい部分に撓み性の向上機能を担わせることで、フェース部2の強度を維持し、かつフェース部2の軽量化を図りつつ、フェース部2の反発力を高めて打球の飛距離を大きくできるとの知見を得た。すなわち、反発領域2aにおいて、第1層11は、主としてフェース部2の軽量化及び強度の向上に寄与する層であり、第2層12及び第3層13は、主としてフェース部2の撓み性の向上に寄与する層である。
From the viewpoint of increasing the repulsive force of the
反発領域2aは、打球のインパクト時に打球と接触する領域を内包している。図1から図3では、反発領域2aは、フェース部2の全領域に亘って設けられている。すなわち、フェース部2は、反発領域2aから構成されている。
The
(第1層)
図5に示すように、第1層11は、第1樹脂マトリックス11aと複数の第1繊維11bとを含む。第1繊維11bとしては炭素繊維が挙げられる。第1層11は、例えば第1樹脂マトリックス11a中に複数の炭素繊維を含む炭素繊維強化プラスチック層(CFRP層)である。第1樹脂マトリックス11aの主成分としては、例えばエポキシ樹脂、不飽和ポリエステル等の熱硬化性樹脂や、ポリオレフィン、ポリアミド等の熱可塑性樹脂が挙げられる。第1繊維11bとしては、例えばPAN系又はピッチ系のものが挙げられる。なお、第1層11には、第1繊維11b以外の繊維が含まれていてもよい。但し、第1層11の物性を制御する観点からは、第1層11には、第1繊維11b以外の繊維は含まれていないことが好ましい。
(1st layer)
As shown in FIG. 5, the
第1繊維11bは、密度が2.0g/cm3以下で、引張強度(長手方向の引張強度)が4.0GPa以上で、引張弾性率(長手方向の引張弾性率)が200GPa以上である。第1繊維11bは、密度が前記上限以下であり、かつ引張強度及び引張弾性率が前記下限以上であることで、フェース部2の軽量化を促進しつつ、反発領域2aの強度を高める。
The
第1繊維11bの密度の上限としては、前述のように2.0g/cm3であり、1.9g/cm3が好ましい。前記密度が前記上限を超えると、フェース部2の軽量化を十分に促進できないおそれがある。一方、前記密度の下限としては、特に限定されるものではないが、第1繊維11bの強度が不十分になることを抑制する観点から、例えば1.3g/cm3が好ましく、1.5g/cm3がより好ましい。
The upper limit of the density of the
第1繊維11bの引張強度の下限としては、前述のように4.0GPaであり、4.5GPaがより好ましい。前記引張強度が前記下限に満たないと、打球のインパクト等に対する耐久性が不十分となるおそれがある。一方、前記引張強度の上限としては、特に限定されるものではないが、密度及び引張弾性率を所望の範囲内に制御しやすい観点から、10.0GPaが好ましく、8.0GPaがより好ましい。
As described above, the lower limit of the tensile strength of the
第1繊維11bの引張弾性率の下限としては、前述のように200GPaであり、240GPaが好ましい。前記引張弾性率が前記下限に満たないと、打球のインパクト等に対する耐久性が不十分となるおそれがある。一方、前記引張弾性率の上限としては、特に限定されるものではないが、反発領域2aの撓み性が不十分となるのを抑制する観点から、400GPaが好ましく、350GPaがより好ましい。
The lower limit of the tensile elastic modulus of the
第1繊維11bの破断伸びの下限としては、1.2%が好ましく、1.5%がより好ましい。一方、前記破断伸びの上限としては、3.0%が好ましく、2.5%がより好ましい。前記破断伸びが前記下限に満たないと、打球のインパクト等に対する耐久性が不十分となるおそれがある。逆に、前記破断伸びが前記上限を超えると、第1層11の強度が不十分となるおそれがある。
The lower limit of the breaking elongation of the
図5に示すように、複数の第1繊維11bは、平面視で交差するように配置されていることが好ましい。より詳しくは、複数の第1繊維11bは、平面視で格子状に配置されていることが好ましい。この構成によると、反発領域2aの強度を高めつつ、反発領域2aの撓みの異方性を抑制し、反発力を高めやすい。
As shown in FIG. 5, it is preferable that the plurality of
(第2層)
図6に示すように、第2層12は、第2樹脂マトリックス12aと複数の第2繊維12bとを含む。第2繊維12bとしてはガラス繊維が挙げられる。第2層12は、例えば第2樹脂マトリックス12a中に複数のガラス繊維を含むガラス繊維強化プラスチック層(GFRP層)である。第2樹脂マトリックス12aの主成分としては、例えばエポキシ樹脂、不飽和ポリエステル等の熱硬化性樹脂や、ポリオレフィン、ポリアミド等の熱可塑性樹脂が挙げられる。なお、第2層12には、第2繊維12b以外の繊維が含まれていてもよい。但し、第2層12の物性を制御する観点からは、第2層12には、第2繊維12b以外の繊維は含まれていないことが好ましい。
(2nd layer)
As shown in FIG. 6, the
第2繊維12bは、破断伸びが3.0%以上で、かつ引張強度(長手方向の引張強度)が2.5GPa以上である。第2繊維12bは、破断伸び及び引張強度が前記下限以上であることで、反発領域2aの撓み性を高める。
The
第2繊維12bの破断伸びの下限としては、前述のように3.0%であり、4.0%がより好ましい。前記破断伸びが前記下限に満たないと、反発領域2aの撓み性を十分に向上できないおそれがある。一方、前記破断伸びの上限としては、特に限定されるものではないが、撓みによる反発力を高めやすい観点から、6.5%が好ましく、5.5%がより好ましい。
As described above, the lower limit of the breaking elongation of the
第2繊維12bの引張強度の下限としては、前述のように2.5GPaであり、2.8GPaが好ましい。前記引張強度が前記下限に満たないと、打球のインパクト等に対する耐久性が不十分となるおそれがある。一方、前記引張強度の上限としては、特に限定されるものではないが、破断伸びを所望の範囲内に制御しやすい観点から、4.0GPaが好ましく、3.5GPaがより好ましい。
The lower limit of the tensile strength of the
第2繊維12bの密度の上限としては、3.5g/cm3が好ましく、3.0g/cm3がより好ましい。前記密度が前記上限を超えると、フェース部2の軽量化を十分に促進できないおそれがある。一方、前記密度の下限としては、特に限定されるものではないが、第2繊維12bの強度が不十分になることを抑制する観点から、例えば1.5g/cm3が好ましく、2.0g/cm3がより好ましい。
As the upper limit of the density of the
第2繊維12bの引張弾性率の下限としては、40GPaが好ましく、60GPaがより好ましい。一方、前記引張弾性率の上限としては、120GPaが好ましく、100GPaがより好ましい。前記引張弾性率が前記下限に満たないと、打球のインパクト等に対する耐久性が不十分となるおそれがある。逆に前記引張弾性率が前記上限を超えると、反発領域2aの撓み性が不十分となるおそれがある。
As the lower limit of the tensile elastic modulus of the
第1繊維11bの破断伸びをBE1[GPa]、引張強度をTS1[GPa]、密度をD1[g/cm3]、引張弾性率をTM1[GPa]とし、第2繊維12bの破断伸びをBE2[GPa]、引張強度をTS2[GPa]、密度をD2[g/cm3]、引張弾性率をTM2[GPa]とした場合、下記式1から4を満たすことが好ましい。
BE1<BE2 ・・・1
TS1>TS2 ・・・2
D1<D2 ・・・3
TM1>TM2 ・・・4
The breaking elongation of the
BE1 <BE2 ・ ・ ・ 1
TS1> TS2 ・ ・ ・ 2
D1 <D2 ・ ・ ・ 3
TM1> TM2 ・ ・ ・ 4
当該ゴルフクラブヘッド1は、前記式1から4を満たすことで、第1層11によってフェース部2の軽量化及び強度の向上を図りつつ、第2層12によって反発領域2aの反発力を高めやすい。その結果、フェース部2の強度を維持し、かつフェース部2の軽量化を図りつつ、打球の飛距離を大きくしやすい。
By satisfying the
第1繊維11bの引張弾性率TM1は、第2繊維12bの引張弾性率TM2の2.5倍以上であることが好ましく、3.0倍以上であることがより好ましい。また、第2繊維12bの破断伸びBE2は、第1繊維11bの破断伸びBE1の2倍以上であることが好ましく、2.1倍以上であることがより好ましい。このように、第1繊維11b及び第2繊維12bの引張弾性率及び破断伸びを制御することで、第1層11によってフェース部2の強度の向上を図りつつ、第2層12によって反発領域2aの反発力を高めやすい。その結果、フェース部2の強度を維持しつつ打球の飛距離を大きくしやすい。
The tensile elastic modulus TM1 of the
図6に示すように、複数の第2繊維12bは、平面視で交差するように配置されていることが好ましい。より詳しくは、複数の第2繊維12bは、平面視で格子状に配置されていることが好ましい。この構成によると、反発領域2aの強度を高めつつ、反発領域2aの撓みの異方性を抑制し、反発力を高めやすい。
As shown in FIG. 6, it is preferable that the plurality of
図3に示すように、反発領域2aの平均厚さT1に対する第2層12の平均厚さT2の比(T2/T1)の下限としては、0.1であり、0.12が好ましい。一方、前記平均厚さの比(T2/T1)の上限としては、0.2であり、0.18が好ましい。前記平均厚さの比(T2/T1)が前記下限に満たないと、打球のインパクト時に応力が加わりやすい部分の撓み性を十分に高めることができず、打球の飛距離を十分に大きくすることができないおそれがある。逆に、前記平均厚さの比(T2/T1)が前記上限を超えると、フェース部2の強度が不十分となるおそれがある。
As shown in FIG. 3, the lower limit of the ratio (T2 / T1) of the average thickness T2 of the
第2層12の平均厚さT2は、第3層13の平均厚さT3以上であることが好ましい。打球のインパクト時において、フェース部2は、前面側から背面側に向けて凸な碗状に撓むため、背面側の部分の方が変形量が大きくなりやすい。そのため、第2層12の平均厚さT2を第3層13の平均厚さT3以上とすることで、反発領域2aの反発力を高めやすい。
The average thickness T2 of the
(第3層)
第3層13は、第3樹脂マトリックスと、複数の第3繊維とを含む。前記第3樹脂マトリックスの主成分としては、第2樹脂マトリックス12aの主成分として例示した前述の合成樹脂が挙げられる。前記第3繊維としてはガラス繊維が挙げられる。前記第3樹脂マトリックスの主成分は、第2樹脂マトリックス12aの主成分と異なっていてもよく、前記第3繊維は、第2繊維12bと異なっていてもよい。但し、前記第3樹脂マトリックスの主成分は、第2樹脂マトリックス12aの主成分と同じであることが好ましく、前記第3繊維は、第2繊維12bと同じであることが好ましい。第3層13は、例えば前記第3樹脂マトリックス中に複数のガラス繊維を含むGFRP層である。なお、第3層13には、前記第3繊維以外の繊維が含まれていてもよい。但し、第3層13の物性を制御する観点からは、第3層13には、前記第3繊維以外の繊維は含まれていないことが好ましい。
(Third layer)
The
前記第3繊維は、破断伸びが3.0%以上で、かつ引張強度(長手方向の引張強度)が2.5GPa以上である。図3に示すように、反発領域2aの平均厚さT1に対する第3層13の平均厚さT3の比(T3/T1)の下限としては、0.1が好ましく、0.12がより好ましい。一方、前記平均厚さの比(T3/T1)の上限としては、0.2が好ましく、0.18がより好ましい。反発領域2aは、第2層12がフェース部2の最背面に位置し、第3層13がフェース部2の最前面に位置し、かつ第2層12と第3層13との間に第1層11が配置されていることで、フェース部2の強度を維持し、かつフェース部2の軽量化を図りつつ、フェース部2の撓み性を効果的に高めて打球の飛距離を容易かつ確実に大きくすることができる。
The third fiber has a breaking elongation of 3.0% or more and a tensile strength (tensile strength in the longitudinal direction) of 2.5 GPa or more. As shown in FIG. 3, the lower limit of the ratio (T3 / T1) of the average thickness T3 of the
前記第3繊維の破断伸びとしては、第2繊維12bの破断伸びと同様の範囲とすることができる。前記第3繊維の引張強度としては、第2繊維12bの引張強度と同様の範囲とすることができる。前記第3繊維の密度としては、第2繊維12bの密度と同様の範囲とすることができる。前記第3繊維の引張弾性率としては、第2繊維12bの引張弾性率と同様の範囲とすることができる。
The breaking elongation of the third fiber can be in the same range as the breaking elongation of the
第1繊維11bの破断伸びをBE1[GPa]、引張強度をTS1[GPa]、密度をD1[g/cm3]、引張弾性率をTM1[GPa]とし、前記第3繊維の破断伸びをBE3[GPa]、引張強度をTS3[GPa]、密度をD3[g/cm3]、引張弾性率をTM3[GPa]とした場合、下記式5から8を満たすことが好ましい。
BE1<BE3 ・・・5
TS1>TS3 ・・・6
D1<D3 ・・・7
TM1>TM3 ・・・8
The breaking elongation of the
BE1 <BE3 ・ ・ ・ 5
TS1> TS3 ・ ・ ・ 6
D1 <D3 ・ ・ ・ 7
TM1> TM3 ・ ・ ・ 8
当該ゴルフクラブヘッド1は、前記式5から8を満たすことで、第1層11によってフェース部2の軽量化及び強度の向上を図りつつ、第3層13によって反発領域2aの反発力を高めやすい。その結果、フェース部2の強度を維持し、かつフェース部2の軽量化を図りつつ、打球の飛距離を大きくしやすい。
By satisfying the
第1繊維11bの引張弾性率TM1は、前記第3繊維の引張弾性率TM3の2.5倍以上であることが好ましく、3.0倍以上であることがより好ましい。また、前記第3繊維の破断伸びBE3は、第1繊維11bの破断伸びBE1の2倍以上であることが好ましく、2.1倍以上であることがより好ましい。
The tensile elastic modulus TM1 of the
前記複数の第3繊維は、平面視で交差するように配置されていることが好ましい。より詳しくは、前記複数の第3繊維は、平面視で格子状に配置されていることが好ましい。 It is preferable that the plurality of third fibers are arranged so as to intersect each other in a plan view. More specifically, it is preferable that the plurality of third fibers are arranged in a grid pattern in a plan view.
第1層11はCFRP層であることが好ましく、第2層12及び第3層13はGFRP層であることが好ましい。つまり、フェース部2は、CFRP層の両面にそれぞれGFRP層が積層された反発領域2aを有することが好ましい。また、この構成において、フェース部2の最前面及び最背面にはGFRP層が位置していることが好ましい。当該ゴルフクラブヘッド1は、第1層11がCFRP層であり、第2層12及び第3層13がGFRP層であることで、各層の破断伸び、引張強度、密度、引張弾性率等を容易かつ確実に制御することができる。その結果、当該ゴルフクラブヘッド1は、フェース部2の強度を維持し、かつフェース部2の軽量化を図りつつ、打球の飛距離を大きくしやすい。
The
<利点>
当該ゴルフクラブヘッド1は、フェース部2のうち、打球のインパクト時に応力が加わりやすい最背面に、撓み性に優れる第2層12を配置している。当該ゴルフクラブヘッド1は、第2層12を軽量でかつ強度の大きい第1層11に積層すると共に、反発領域2aの平均厚さT1に対する第2層12の平均厚さT2の比(T2/T1)を0.1以上0.2以下とすることで、フェース部2の軽量化を図りつつ、このフェース部2の強度と反発性能とを十分に高めることができる。
<Advantage>
The
[第二実施形態]
<ゴルフクラブヘッド>
図7のゴルフクラブヘッド21は、フェース部32を有する中空のヘッド本体30を備える。フェース部32は、第1層11と第2層12とが積層された反発領域32aを有する。図8に示すように、反発領域32aは、第1層11と第2層12との2層構造体である。第2層12は、フェース部32の最背面に位置している。反発領域32aの平均厚さT1に対する第2層12の平均厚さT2の比(T2/T1)としては、図1のゴルフクラブヘッド1の反発領域2aの平均厚さT1に対する第2層12の平均厚さT2の比と同様とすることができる。
[Second Embodiment]
<Golf club head>
The
当該ゴルフクラブヘッド21は、反発領域32aが第1層11の前面に積層される第3層を有していない以外、図1のゴルフクラブヘッド1と同様の構成とすることができる。すなわち、第1層11の具体的な構成は図1のゴルフクラブヘッド1の第1層11と同様とすることができ、第2層12の具体的な構成は図1のゴルフクラブヘッド1の第2層12と同様とすることができる。当該ゴルフクラブヘッド21は、第1層11がCFRP層であり、第2層12がGFRP層であることが好ましい。
The
<利点>
当該ゴルフクラブヘッド21は、反発領域32aが第1層11と第2層12との積層体である。当該ゴルフクラブヘッド21は、第2層12がフェース部32のうちの打球のインパクト時に応力が加わりやすい最背面に位置しているので、フェース部32の軽量化を図りつつ、このフェース部32の強度と反発性能とを十分に高めることができる。
<Advantage>
In the
[第三実施形態]
<ゴルフクラブヘッド>
図9のゴルフクラブヘッド41は、フェース部52が、反発領域52aと反発領域52aの周囲に連続して設けられる周辺領域52bとを有している。反発領域52aは、図7のゴルフクラブヘッド21の反発領域32aと同様に、第1層11と第2層12との積層体とすることができる。また、反発領域52aは、図1のゴルフクラブヘッド1の反発領域2aと同様に、第1層11、第2層12及び第3層13の3層構造体とすることも可能である。周辺領域52bは、第1層11からなる単相構造とすることができる。
[Third Embodiment]
<Golf club head>
The
反発領域52aは、ゴルフクラブヘッド41の重心をフェース部52の前面に投影した投影点Gを含む。当該ゴルフクラブヘッド41は、打球の打撃部分を含みやすいように反発領域52aを設けることで、フェース部52の反発力を高めて打球の飛距離を大きくすることができる。また、当該ゴルフクラブヘッド41は、反発領域52aの周囲に周辺領域52bを設けることで、フェース部52の軽量化を促進しやすい。
The
反発領域52aは、少なくとも投影点Gを中心とする半径10mmの円Cを内包していることが好ましい。より具体的には、反発領域52aは、投影点Gを中心としてフェース部52の前面に描かれる半径10mmの仮想円を内包していることが好ましい。打球のインパクト時におけるフェース部52の前面の打球との接触領域は、通常半径10mm程度の円形となる。そのため、反発領域52aが円Cを内包していることで、打球との接触部分の撓み性を高めて打球の飛距離を容易かつ確実に大きくすることができる。
The
図10に示すように、反発領域52aと周辺領域52bとの境界部分の前面同士及び背面同士は面一であることが好ましい。この構成によると、反発領域52aの薄肉化を図ることで、フェース部52の軽量化を図りやすい。
As shown in FIG. 10, it is preferable that the front surfaces and the back surfaces of the boundary portion between the
一方、図11に示すように、第2層12は、周辺領域52bに対してフェース部52の厚さ方向に突出していることも好ましい。この構成によると、フェース部52の強度を容易かつ確実に大きくすることができる。また、第1層11として、比較的軽量なCFRP層を用いることで、フェース部52の重さが大きくなることを抑制することができる。
On the other hand, as shown in FIG. 11, it is also preferable that the
<利点>
当該ゴルフクラブヘッド41は、フェース部52の軽量化を図りつつ、このフェース部52の強度と反発性能とを十分に高めることができる。
<Advantage>
The
[その他の実施形態]
前記実施形態は、本発明の構成を限定するものではない。従って、前記実施形態は、本明細書の記載及び技術常識に基づいて前記実施形態各部の構成要素の省略、置換又は追加が可能であり、それらは全て本発明の範囲に属するものと解釈されるべきである。
[Other embodiments]
The embodiments do not limit the configuration of the present invention. Accordingly, the embodiments may be omitted, replaced or added to components of each of the embodiments based on the description and common sense of the art, all of which are construed as belonging to the scope of the present invention. Should be.
例えば前記反発領域が前記第1層と前記第2層との2層構造体である場合、前記第2層がフェース部の最前面に位置していてもよい。当該ゴルフクラブヘッドは、前記2層がフェース部の最前面に位置していることで、打球のインパクト時に圧縮応力が加わりやすい部分の撓み性を高め、打球の飛距離を大きくすることができる。 For example, when the repulsion region is a two-layer structure of the first layer and the second layer, the second layer may be located on the foremost surface of the face portion. Since the two layers of the golf club head are located on the foremost surface of the face portion, the flexibility of the portion where compressive stress is likely to be applied at the time of impact of the hit ball can be increased, and the flight distance of the hit ball can be increased.
所定の破断伸び及び引張強度を有する場合であれば、前記第2繊維及び前記第3繊維として、前記第1繊維と同じ繊維を用いることも可能である。 As long as it has a predetermined elongation at break and tensile strength, the same fiber as the first fiber can be used as the second fiber and the third fiber.
前記反発領域が、前記第1層と、フェース部の最背面に位置する前記第2層と、フェース部の最前面に位置する前記第3層との3層構造体である場合、前記第2層の平均厚さを前記第3層の平均厚さよりも小さくすることも可能である。この構成によっても、フェース部の軽量化を図りつつ、このフェース部の強度と反発性能とを十分に高めることができる。 When the repulsion region is a three-layer structure consisting of the first layer, the second layer located on the backmost surface of the face portion, and the third layer located on the frontmost surface of the face portion, the second layer. It is also possible to make the average thickness of the layers smaller than the average thickness of the third layer. Also with this configuration, it is possible to sufficiently increase the strength and resilience performance of the face portion while reducing the weight of the face portion.
以上説明したように、本発明の一態様に係るゴルフクラブヘッドは、軽量化を図り、かつ必要な強度を維持しつつ、打球の飛距離を大きくするのに適している。 As described above, the golf club head according to one aspect of the present invention is suitable for increasing the flight distance of a hit ball while reducing the weight and maintaining the required strength.
1、21、41 ゴルフクラブヘッド
2、32、52 フェース部
2a、32a、52a 反発領域
3 クラウン部
4 ソール部
5 サイド部
10、30 ヘッド本体
11 第1層
11a 第1樹脂マトリックス
11b 第1繊維
12 第2層
12a 第2樹脂マトリックス
12b 第2繊維
13 第3層
52b 周辺領域
B 打球
C フェース部の前面に描かれる半径10mmの円
G ゴルフクラブヘッドの重心をフェース部の前面に投影した投影点
P1 打撃部分
P2 背面側部分
P3 中間部分
T1 反発領域の平均厚さ
T2 第2層の平均厚さ
T3 第3層の平均厚さ
1, 21, 41
Claims (11)
前記フェース部は、少なくとも第1層と第2層とが積層された反発領域を有し、
前記第1層は、第1樹脂マトリックスと、密度2.0g/cm3以下、引張強度4.0GPa以上、引張弾性率200GPa以上の複数の第1繊維とを含み、
前記第2層は、第2樹脂マトリックスと、破断伸び3.0%以上、引張強度2.5GPa以上の複数の第2繊維とを含み、
前記第2層は、前記フェース部の最前面又は最背面に位置しており、前記反発領域の平均厚さに対する前記第2層の平均厚さの比が0.1以上0.2以下であるゴルフクラブヘッド。 A golf club head having a hollow head body having a face portion.
The face portion has a repulsive region in which at least the first layer and the second layer are laminated.
The first layer contains a first resin matrix and a plurality of first fibers having a density of 2.0 g / cm 3 or less, a tensile strength of 4.0 GPa or more, and a tensile elastic modulus of 200 GPa or more.
The second layer contains a second resin matrix and a plurality of second fibers having a breaking elongation of 3.0% or more and a tensile strength of 2.5 GPa or more.
The second layer is located on the frontmost surface or the backmost surface of the face portion, and the ratio of the average thickness of the second layer to the average thickness of the repulsion region is 0.1 or more and 0.2 or less. Golf club head.
BE1<BE2 ・・・1
TS1>TS2 ・・・2
D1<D2 ・・・3
TM1>TM2 ・・・4 The breaking elongation of the first fiber is BE1 [GPa], the tensile strength is TS1 [GPa], the density is D1 [g / cm 3 ], the tensile elasticity is TM1 [GPa], and the breaking elongation of the second fiber is BE2. The golf club head according to claim 1, wherein when [GPa], the tensile strength is TS2 [GPa], the density is D2 [g / cm 3 ], and the tensile elasticity is TM2 [GPa], the following formulas 1 to 4 are satisfied. ..
BE1 <BE2 ・ ・ ・ 1
TS1> TS2 ・ ・ ・ 2
D1 <D2 ・ ・ ・ 3
TM1> TM2 ・ ・ ・ 4
前記第3層は、第3樹脂マトリックスと、破断伸び3.0%以上、引張強度2.5GPa以上の複数の第3繊維とを含み、
前記第2層が前記フェース部の最背面に位置し、かつ前記第3層が前記フェース部の最前面に位置しており、前記反発領域の平均厚さに対する前記第3層の平均厚さの比が0.1以上0.2以下である請求項1、請求項2又は請求項3に記載のゴルフクラブヘッド。 The repulsion region further comprises a third layer laminated on the surface of the first layer opposite to the second layer.
The third layer contains a third resin matrix and a plurality of third fibers having a breaking elongation of 3.0% or more and a tensile strength of 2.5 GPa or more.
The second layer is located on the backmost surface of the face portion, and the third layer is located on the frontmost surface of the face portion, and the average thickness of the third layer is relative to the average thickness of the repulsion region. The golf club head according to claim 1, claim 2 or claim 3, wherein the ratio is 0.1 or more and 0.2 or less.
BE1<BE3 ・・・5
TS1>TS3 ・・・6
D1<D3 ・・・7
TM1>TM3 ・・・8 The breaking elongation of the first fiber is BE1 [GPa], the tensile strength is TS1 [GPa], the density is D1 [g / cm 3 ], the tensile elasticity is TM1 [GPa], and the breaking elongation of the third fiber is BE3. [GPa], claim 4 or claim 5 satisfying the following formulas 5 to 8 when the tensile strength is TS3 [GPa], the density is D3 [g / cm 3 ], and the tensile elasticity is TM3 [GPa]. Golf club head.
BE1 <BE3 ・ ・ ・ 5
TS1> TS3 ・ ・ ・ 6
D1 <D3 ・ ・ ・ 7
TM1> TM3 ・ ・ ・ 8
前記周辺領域が前記第1層からなる単層構造であり、
前記反発領域と前記周辺領域との境界部分の前面同士及び背面同士が面一である請求項1から請求項8のいずれか1項に記載のゴルフクラブヘッド。 The face portion has a peripheral region continuously provided around the repulsive region.
The peripheral region is a single-layer structure composed of the first layer.
The golf club head according to any one of claims 1 to 8, wherein the front surfaces and the back surfaces of the boundary portion between the repulsion region and the peripheral region are flush with each other.
前記周辺領域が前記第1層からなる単層構造であり、
前記第2層が、前記周辺領域に対して前記フェース部の厚さ方向に突出している請求項1から請求項8のいずれか1項に記載のゴルフクラブヘッド。 The face portion has a peripheral region continuously provided around the repulsive region.
The peripheral region is a single-layer structure composed of the first layer.
The golf club head according to any one of claims 1 to 8, wherein the second layer projects from the peripheral region in the thickness direction of the face portion.
前記フェース部が、炭素繊維強化プラスチック層の両面にそれぞれガラス繊維強化プラスチック層が積層された反発領域を有するゴルフクラブヘッド。 A golf club head having a hollow head body having a face portion.
A golf club head in which the face portion has a repulsive region in which glass fiber reinforced plastic layers are laminated on both sides of the carbon fiber reinforced plastic layer.
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