JP2544053B2 - ゴルフクラブの頭部 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はゴルフクラブの頭部に関し、さらに詳しく述
べると、「ウッド」型の頭部に関するものである。

現在、「ティー」または出発地点でゴルフ・プレーヤ
ーが最初に使用する、ボール飛距離の長いクラブは「ウ
ッド」と呼ばれる。本来、「ウッド」は全体が柿の木や
それに類似した各種の樹木で作られていた。この種のク
ラブは多くのプレーヤー達の好評を得たが、使用材料の
密度が低く、特にクラブヘッドの打撃面の後部における
密度の均一な分布に欠けるので、許容度の点で劣る。

この欠点を緩和するために「ウッド／アイアン」クラ
ブが登場した。このクラブは「ウッド」の形をそのまま
継承しているが、その頭部全体が鋼でできている。使用
材料の密度が非常に高いこと、および重量を抑制する必
要に鑑み、このウッド／アイアン・クラブは、一般にロ
ストワックス鋳造法を採用する鋳造工場で製造される、
通常、鋼でできた中空の頭部を含むこの種の構造におい
て、打撃面の周縁に主として分散される質量は、従来の
「ウッド」型クラブより可成り優れた許容度を持つ。こ
の許容度は、ボールの垂直方向軌道を画成する「ロフ
ト」角とも呼ばれるボールの発射角、ならびにボールの
偏向（すなわち、ボールの側方軌道）に関係する。

ウッド／アイアン・クラブの第一の欠点は、打撃の際
に打撃面とボールとの金属的な接触によりプレーヤーが
不快感を感じることである。

別の欠点は、打撃時のショックに耐えるために充分な
厚みを必要とする鋼製の打撃面の硬さが最適状態になっ
ていないことに由来する。打撃面の硬さを減らすことに
より反発速度が増加し、したがって、さらに遠くまでボ
ールを飛ばせることが明らかになる。ところで、打撃面
の剛性がその厚みと構成材料の弾性係数に左右されるこ
とも明らかである。したがって、一定の弾性係数におけ
る剛性の減少は打撃面の厚みの減少に直接つながる。そ
こで、ウッド／アイアン・クラブの打撃面の剛性に最も
適した点は、厚みが3mm未満の非常に薄い部分に対応
し、該面の不可逆的な変形を引き起こす。

したがって、本発明の目的は、新規な構造のゴルフク
ラブの頭部、とりわけ打撃の際にプレーヤーに良い感触
をもたらすとともに、ボールの正確な飛翔を可能にする
「ウッド」型クラブの頭部を提案することにある。もう
一つの目的は、現在の構造、とりわけウッド／アイアン
・クラブと同一型式であるが、その硬さを最適に選択で
き、これにより、打撃面に対するボールの接触時間を長
くすることができるとともに、ボールの発射速度を増大
し、かつボールの制御感を高めることができるクラブの
頭部を提案することにある。

この目的のために、本発明は、外側が、底部を構成し
て地面に乗る下部分と；打撃面を構成するほぼ平坦な前
部分と；いわゆる本体を構成する後部分とから成り、か
つ、これら下部分と後部分において、鋼製シェルの壁部
によって少なくとも部分的に画定された、閉鎖した内凹
部を含むこと、および上記打撃面が、少なくともボール
の打撃区域で、弾性係数が230GPaまたはそれ以上の繊維
を主成分とする複合材料で製作されることを特徴とする
ゴルフクラブの頭部を提案する。

この複合材料は、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂を
含浸させた炭素繊維および／またはアラミド繊維で構成
するのが有利である。面を構成するに当たってこれらの
材料を特に選択することにより、とりわけ、繊維の大き
な強度特性に応じて、打撃面の硬さを減少させることが
できるとともに、従来の鋼製打撃面が有する硬さに匹敵
する充分な厚みを保存する。

鋼製シェルの存在により、ゴルフクラブに、充分で、
かつ頭部の周囲に配分された質量を保存し、これにより
クラブの許容度を増加させる。

この許容度は、このような構造において最適とするこ
とができ、また打撃面に隣接する領域およびその周囲の
後方に付加的な慣性質量体を形成する材料の厚み代を含
むよう案出することができる。この質量体は、とりわけ
該打撃面の周囲の後部領域全体に亙って均一かつ連続し
て広がり、これによりボールの垂直方向および水平方向
の軌道に或る許容度を付与する。

本発明によるゴルフクラブの頭部の他の特徴と利点
は、その実施のための非限定的な実施例に関する以下の
記載、ならびにこの記載の一部分をなす添付の図面から
明らかとなろう。

− 第１図は、本発明によるクラブの頭部を示す斜視図
である。

− 第２図は、第１図の頭部の底面図である。

− 第３図は、第１図または第２図に示した頭部の打撃
面を示す正面図である。

− 第４図は、第３図のＩ−Ｉ′線に沿って見た横断面
図である。

− 第５図は、第１図の頭部を示す分解斜視図である。

− 第5a図は、第５図の詳細を示す斜視図である。

− 第5b図は、第5a図の詳細を示す側面図である。

− 第６図は、第４図の一変形例を示す図である。

− 第７図は、他の一実施例を示す図である。

− 第８図は、第７図の打撃面を示す図である。

− 第９図は、第７図の一変形例を示す図である。

− 第10図は、第１図の一変形例を示す分解斜視図であ
る。

− 第11図は、第10図のＩ−Ｉ′線に沿って見た断面図
である。

− 第12図は、第10図の一変形例を示す分解斜視図であ
る。

− 第13図は、第12図の頭部をＩ−Ｉ′線に沿って見た
断面図である。

− 第14図は、第13図の一変形例をＩ−Ｉ′線に沿って
見た断面図である。

− 第15図と第16図は、第６図の他の変形例を示す図で
ある。

本発明によるクラブの頭部は、第１図ないし第３図に
示す「ウッド」型の頭部１のように、打撃面３を構成す
るほぼ平坦な前部分AVと、いわゆる本体４を構成する後
部分ARと、底部２を構成して地面Ｓに乗る下部分とを含
む。本体４は、その一部分を成す首部40を介して側方に
延び出ている。

第４図に示す実施態様において、閉じられた内凹部５
が頭部１内に配置される。この凹部は、一方では、高密
度材料、とりわけ鋼から成るシェル６の下壁部60と、後
壁部61と、上壁部62とで画定され、また他方では、打撃
面３の壁部30によって画定される。この場合、壁部30は
複合材料で一体的に製作される。この集合体は、とりわ
け貼着、ネジ止め、あるいは他の適宜な手段で製作する
ことができる。

複合材料という語は、本出願人によれば、熱可塑性樹
脂あるいは熱硬化性樹脂を含浸させた炭素繊維および／
またはアラミド繊維の織布を使用することを意味する。
本出願人が好ましいとする繊維には、機械的強度が高い
炭素長繊維が含まれ、その弾性係数は230ないし250GPa
で、破断強度は2,450ないし7,000MPaである。もちろ
ん、この値は以前から知られている鋼の値より高い。マ
トリックス、すなわち樹脂としては、ポリフェニレン
（PPS）、ポリエーテル・イミド（PEI）、ポリエーテル
・エーテル・ケトン（PEEK）、またはエポキシドの硫化
物とすることができる。

シェル６は、打撃面３の隣接領域および周囲部の後方
に位置する付加的な慣性質量体を構成する材料の厚み代
64を含むと有利である。この厚み代64は、該質量体がで
きるだけ離間して分布するよう、水平対称軸ｘ、ｘ′と
垂直対称軸ｙ、ｙ′の両側で、ほぼ該領域全体に亙って
延在する。これら両軸は互いに垂直で、かつ頭部１の重
心Ｏを通る。頭部が底部２上に乗るとき、該軸ｘ、ｘ′
は、一方では、打撃面に平行であり、また他方では、地
面に平行である。また、この軸に対する頭部の回転は、
ボールの軌道の発射角に直接影響する「ロフト」角を画
定する。その結果、この軸の重心Ｏの両側にある付加的
な慣性質量体の分布は、ボールの垂直軌道に対するクラ
ブの許容度に直接影響を及ぼす。

同様に、軸ｘ、ｘ′に垂直な軸ｙ、ｙ′は打撃面の角
度を画定するとともに、ボールの側方軌道を画定する。
軸ｙ、ｙ′の両側にあるこの軸上の付加的な質量体の分
布は、ボールの側方軌道に対する許容度に直接影響を及
ぼす。

したがって、最適の許容度に到達するためには、この
質量体を打撃面３の周りで均一かつ連続して分布させる
のが好ましい。この種の構造により、この分布は、打撃
面が高密度材料でできている「ウッド−メタル」型の構
造に比べて、質量体の損失を補償する上で有利である。
したがって、質量の差は先に画定したような領域で最も
良く利用される。

壁部30は繊維の織布を複数枚積層させて構成するのが
好ましい。各々の織布を構成する繊維の特定の方向付け
を第５図に例示する。この場合、壁部は第一群の布31、
310、311、312、313を含み、その繊維は一方では軸ｘ、
ｘ′に沿って方向付けられ、また他方では軸ｙ、ｙ′に
沿って方向づけられる。該壁部は、また、第二群の布3
2、320、321、322、323を含み、それらは軸ｘ、ｘ′に
対して＋45゜および−45゜ずれて方向付けられる。この
壁部は10ないし25枚の繊維布31、32を連続して積層した
ものを含むのが好ましい。

壁部30の強度を最適にするよう、本出願人は、第5a図
および第5b図に示す態様に従って、第一群の布31と第二
群の布32の特に有利な配列を決定した。したがって、こ
の壁部は、繊維がｘ、ｘ′とｙ、ｙ′に沿って方向付け
られる第一群の布31の第一（外）層31aと、繊維が軸
ｘ、ｘ′に対して＋45゜および−45゜に方向付けられる
第二群の布32の第二（中間）層と、繊維が軸ｘ、ｘ′と
ｙ、ｙ′に沿って方向付けられる第一群の布31の第三
（内）層31bとを含む。第二（中間）層には３枚から９
枚程度の布が使われる。

第一（外）層31aはボールの衝撃による圧縮応力に耐
えるためのものであり、また第三（内）層31は引張応力
に耐えるためのものである。応力は主として軸ｘ、ｘ′
とｙ、ｙ′に沿って方向付けられる。第二（中間）層32
は中立軸の箇所で剪断応力に耐えるためのもので、主と
してｘ、ｘ′に対して＋45゜および−45゜に方向付けら
れる。

複合材料で作られた強度の高い壁部30の構成例とその
機械的特性を挙げることができる。

この壁部は、炭素繊維とエポキシ樹脂を用いて、バラ
ンス良く織った布を積層させて構成される。（繊維）／
（樹脂）の体積比は１である。布１枚の厚みは0.2mmで
ある。繊維の弾性係数は230GPaで、破断強度は4.410MPa
である（TORAY社製、T300J型繊維）。

この積層は、ｘ、ｘ′とｙ、ｙ′に沿って（０゜およ
び90゜の方向に）方向付けられた繊維の織布６枚からな
る第一（外）層31aとｘ、ｘ′から見て＋45゜と−45゜
に方向付けられた繊維の織布５枚からなる第二（中間）
層32と、０゜および90゜に方向付けられた繊維の織布６
枚からなる第三（内）層31bとで構成される。

壁部30は、軸ｘ、ｘ′またはｙ、ｙ′に沿って60GPa
の弾性係数と500MPaの破断強度を有する。

中立軸の箇所で、繊維だけでできた３枚以下の布から
成る第二（中間）層を含む構成では、ボールの衝撃に対
して充分耐えることができず、かつ壁部30の破断に到る
ことも明記しておく。＋45゜と−45゜に方向付けられた
繊維の織布９枚以上から成る第二（中間）層の一部を０
゜と90゜に方向付けられた繊維の織布で置き換えた構成
においても、この破断現象が見られた。

第６図は、本発明の一変形例を示す。この例におい
て、内凹部５はシェル６、とりわけ下壁部60、後壁部6
1、上壁部62、および前壁部63によって一体的に画定さ
れる。言い替えれば、該シェル６は閉じた中空本体を形
成する。この場合、打撃面３は複合材料から成る嵌め込
み板部材できており、かつシェル６の前壁部の外面に一
体的に連結される。

この場合、および、上述した態様との違いはあるが、
シェル６（特にその前壁部63）は機械的強度および打撃
面の剛性に関与する。しかしながら、さらに、該前壁部
63は打撃面３に対し貼着用支持部の働きをする。この前
壁部63の厚みe1は１ないし3.5mm程度でよい。複合材料
から成る嵌め込み板部材の厚みe2は１ないし5mm程度で
よい。最後に、この打撃面の剛性を過剰にするような寸
法の超過を避けるために、厚みe1とe2の合計厚みｅは、
e2が３ないし5mmの場合には、およそ7mmを越えてはなら
ず、また、e2が１ないし2mmしかない場合には、この合
計厚みは5.5mmを越えてはならない。

第７図は他の変形態様を示す。この態様において、打
撃面３はシェル６の前壁部63の外面上に形成した凹部63
0を埋める複合挿入部材31を含む。この挿入部材31は、
少なくとも該面の打撃区域内、すなわち、たとえば第８
図で示すように、ゴルフボールの名目的直径より僅かに
大きな直径をしたほぼ円形の区域内に延在する。もちろ
ん、この挿入部材31を、第９図の実施例で示すように、
この区域の両側でより大きく延び出るようにしてもよ
い。この後者の場合、凹部630を縁取る外側面631は打撃
面の周囲に亙ってほぼ一定の幅を有する。

第10図および第11図は、本発明によるゴルフクラブの
頭部の上壁部62と前壁部63が複合材料の包囲体７で覆わ
れる状態を詳しく示す。換言すれば、この打撃面３を構
成する構成材料の層は、シェルを部分的に覆うために、
連続的かつ均一に延在する。この包囲体７と打撃面３
は、共に、同じ性質の材料からなる連続層を形成する。
この構造は、頭部１の本体４を著しく剛化させるという
主要な利点を有し、これにより、シェル６を製作するた
めには、より柔らかな鋼材の使用が可能になる。さら
に、金属製の底部は、全体を複合材料で製作した頭部よ
りも高い耐久性を頭部に賦与する。この包囲体７は、た
とえば熱硬化性マトリックスを含浸させた長繊維を主成
分とする材料の層で覆うことにより製作できる。しかし
ながら、また、たとえば、短繊維を充填した熱可塑性材
料を射出成形する方法を取ることもできる。

第12図および第13図は、上記第10図および第11図の変
形態様を示す。この態様において、シェル６の上壁部62
は、たとえば、１ないし２の低密度を有する熱可塑性材
料の板部材621で塞がれる開口部620を含む。包囲体７は
上壁部62、とりわけ板部材621ならびに前壁部63を覆
う。この特定の構造は、上記のように画定した箇所にお
いて質量を15ないし20％に抑制できるという利点を有す
る。さらに、該シェルを単一部材として製作するには、
鋳造成形の分野で古くから知られている方法によって実
現することができる。これに対して、第10図および第11
図の場合には、底部すなわち下壁部60は、シェル６と別
個に製作された後、該シェルに組み付けられて溶接され
る。

第14図は、第12図と第13図の一変形態様である。この
態様において、シェルの開口部620は支持板で覆われて
いない。この場合、および、シェル６の上壁部62を包囲
体７で覆うことができるようにするためには、内凹部５
とシェルの開口部620とを、たとえばポリウレタン製の
軽い発泡材８で充填する。

第15図は、第11図の一変形態様である。この実施態様
において、包囲体７と打撃面３は、各々、頭部における
それらの使用に応じて、互いに異なる特定の性質を持っ
た複合材料の層で構成される。たとえば、該包囲体７を
炭素繊維などの不織布とエポキシ樹脂の予備含浸被覆体
で構成し、打撃面３を炭素長繊維とPPS、PEI、PEEK、等
の衝撃に対して強度を有するマトリックスとの織布で構
成してこれを取り付けるようにすることを考えてもよ
い。

上に述べたいずれの実施態様においても、底部２がシ
ェル６の下壁部60と成るよう考慮した。しかしながら、
本発明の精神を逸脱することなく、別のやり方も可能で
あることは勿論である。たとえば、該底部を金属等の取
付部材とすることも考えられる。

同様に、第16図に示すように、該包囲体７が頭部１全
体を包み、かつ鋼製シェル６の全壁部60、61、62、63を
覆うよう考案することもできる。この実施態様は、頭部
の剛性を増大させるという利点がある。ボールにより衝
撃が加わるとき、頭部の変形はより少なくなり、生ずる
エネルギーの損失も少ない。その結果、回復したエネル
ギーで良好な効率を得ることができる。

最後に、これら各実施態様において、内凹部５を、た
とえばポリウレタン型の非常に低密度の発泡材で充填し
てもよい。この場合、発泡材は、プレーヤーがしばしば
好む、ボールの衝撃音を少なくして耳に聞こえないほど
のものにする働きをする。

もちろん、本発明は、例として以上に記載し、かつ図
示した実施態様に限定されるものではなく、同等の諸技
術およびそれらの組み合わせをも含む。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−256980（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−240977（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−9770（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−82677（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−259876（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−44464（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−69765（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−21375（ＪＰ，Ｕ)

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】「ウッド」型ゴルフクラブの頭部であっ
   て、該クラブの頭部は底部（２）を構成して地面に乗る
   外側下部分と；前記クラブ頭部の打撃面（３）の壁部を
   部分的に構成するほぼ平坦な前部分（30）と；前記クラ
   ブ頭部の本体（４）を構成する後部分とを含み、前記前
   部分（30）は、少なくとも打撃区域を、弾性係数が230G
   Paあるいはそれ以上の、繊維を主成分とする複合材料で
   製作されるものにおいて、 閉じられた内凹部（５）が、少なくとも、鋼製シェル
   （６）の下部分（60）と後部分（61）、ならびに繊維を
   主成分とする複合材料製の前部分（30）とで画定される
   ことを特徴とする「ウッド」型ゴルフクラブの頭部。
2. 【請求項２】前記閉じられた内凹部（５）が前記鋼製シ
   ェル（６）の下部分（60）と、後部分（61）と、上部分
   （62）と、前記繊維を主成分とする複合材料製の前部分
   （30）とによって全体的に画定されることを特徴とする
   請求の範囲１による「ウッド」型ゴルフクラブの頭部。
3. 【請求項３】「ウッド」型ゴルフクラブの頭部であっ
   て、該クラブの頭部は底部（２）を構成して地面に乗る
   外側下部分と；前記クラブ頭部の打撃面（３）の壁部を
   部分的に構成するほぼ平坦な前部分（30）と；前記クラ
   ブ頭部の本体（４）を構成する後部分とを含み、前記前
   部分（30）は、少なくとも打撃区域を、弾性係数が230G
   Paあるいはそれ以上の、繊維を主成分とする複合材料で
   製作され、閉じられた内凹部（５）が、少なくとも、鋼
   製シェル（６）の下部分（60）と、後部分（61）と、前
   部分（63）とによって画定されるものにおいて、 複合材料から成る包囲体（７）が、前記鋼製シェル
   （６）の前記後部分（４）を少なくとも部分的に覆い、
   該シェル（６）は閉じられた中空体を形成することを特
   徴とする「ウッド」型ゴルフクラブの頭部。
4. 【請求項４】前記閉じられた内凹部（５）が、前記鋼製
   シェル（６）の上部分（62）と、下部分（60）と、後部
   分（61）と、前部分（30）とによって全体的に画定され
   ることを特徴とする請求の範囲３による「ウッド」型ゴ
   ルフクラブの頭部。
5. 【請求項５】前記包囲体（７）と前記打撃面（３）が、
   同一の材質から成る単一の層で構成されることを特徴と
   する請求の範囲３または４による「ウッド」型ゴルフク
   ラブの頭部。
6. 【請求項６】前記包囲体（７）と前記打撃面（３）が、
   異なる材質から成る層で構成されることを特徴とする請
   求の範囲３または４による「ウッド」型ゴルフクラブの
   頭部。
7. 【請求項７】前記鋼製シェル（６）が、前記打撃面
   （３）の周囲の近接領域およびその後部領域に、追加の
   慣性質量体を形成する材料の厚み代（64）を含むことを
   特徴とする請求の範囲１ないし６のいずれか１による
   「ウッド」型ゴルフクラブの頭部。
8. 【請求項８】前記ゴルフクラブの頭部を構成する複合材
   料が、熱硬化性樹脂材料を含浸させた炭素繊維および／
   またはアラミド繊維の織布を複数枚重ね合わせたものか
   ら成り、前記重ね合わせが予め定められた垂直方向軸
   （ｘ、ｘ′）と（ｙ、ｙ′）に沿って方向づけられる複
   数枚の第一の繊維の織布と、前記軸（ｘ、ｘ′）に対し
   て＋45゜および−45゜だけ前記軸（ｘ、ｘ′）からずれ
   て方向づけられる第二の繊維の織布とから成ることを特
   徴とする請求項１ないし７のいずれか１による「ウッ
   ド」型ゴルフクラブの頭部。