JP2605962B2 - ゴルフ用ウッドクラブヘッド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、中空な金属外殻構造
からなるゴルフ用ウッドクラブヘッドに関し、特にヘッ
ド本体の成形材料、フェース面部の厚さ、縦長さ及び横
長さ、クラウン面部やソール面部の厚さ、ヘッド全体の
体積や重量、慣性モーメント等の特性を特定の数値内に
設定することにより、ボールの方向性及び飛距離を向上
させるようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、初級者クラスのゴルファーにあ
っては、打球時のスウィング軌道が安定しないために、
クラブヘッドのスィートスポットに対する打球位置が一
定せず、ミスショットが多くてボールの方向性も安定し
ない。

【０００３】しかも、クラブヘッドのスィートスポット
に当てようとする意識が強いために、思い切ったスウィ
ングができず、ボールの飛距離を延ばすことができな
い。

【０００４】そこで、このような技術的に未熟な要素を
補うために、初級者クラスのゴルファー間においては、
軽量でスィートスポットが拡大したクラブヘッドが望ま
れている。

【０００５】すなわち、クラブヘッドのスィートスポッ
トを拡大すると、打球時のスウィング軌道が多少不安定
であっても、打球位置が安定するため、ボールの方向性
が安定するのみならず、スィートスポットが大きいとい
う安心感から思い切ったスウィングができるために、ボ
ールの飛距離も延びる。

【０００６】ところで、ゴルフ用ウッドクラブヘッドと
しては、例えばヘッド外殻全体がステンレス鋼あるいは
チタン（Ｔｉ）合金などの金属の鋳造品からなるメタル
ヘッド、パーシモン等の木材からなる木製ヘッドあるい
はカーボン繊維等を補強繊維とした強化プラスチックス
からなるＣＦＲＰヘッドなどが実用に供されている。

【０００７】この種の従来のウッドクラブヘッドにおい
て、スィートスポットを拡大するには、ヘッド全体寸法
（体積）を拡大して、慣性モーメントを上げることによ
り、スィートスポットの面積を拡大することが理論的に
可能ではある。

【０００８】しかしながら、単にヘッドの体積を大きく
すると、ヘッド全体重量が重くなり、非力なプレーヤー
によるスウィングでは、打球時のヘッド速度が遅く、ボ
ールに対する強力なインパクトが得られない。

【０００９】しかも、ヘッドの全体重量は、通常の体力
もしくは腕力を有するプレーヤーが有効に打球すること
ができる２１０ｇが上限であるために、このようなヘッ
ド体積を大きくすることによるスィートスポットの面積
の拡大化を図る上にも限度がある。

【００１０】また、上記した木製ヘッドでは、材料の比
重が小さいものの、材料不足や材質の均一性に欠けて安
定した製品を供給できず、しかも、重心位置の設定が不
安定であるばかりでなく、重量の制約によってヘッド体
積を精々１９０cc程度までしか大きくすることができな
いために、慣性モーメントを希望する値まで上げること
ができない。

【００１１】さらに、上記したＣＦＲＰヘッドでは、ヘ
ッド体積を大きくすることは可能であるが、慣性モーメ
ントが２７００ｇ・cm²程度と小さいために、木製ヘッ
ドと同様に、スィートスポットを大きく拡大することが
できない。

【００１２】しかも、図５に示すように、前記ヘッド本
体１のフェース面部１ａの厚さｔ₁が８mm、クラウン面
部（上面部）１ｂの厚さｔ₂ が３mm、ソールプレート
（厚さ２mm）を含むソール面部１ｃの厚さｔ₃ が１０mm
程度の大きさを有するものが主流となっており、特に、
打球時のフェース面部１ａの弾性的な撓みを大きくする
ように薄く成形することができないために、ボールの吸
付きが悪くて方向性及び飛距離を高めることができな
い。

【００１３】したがって、スィートスポットを大きく拡
大することが期待できるウッドクラブヘッドとしては、
図６に示すように、ヘッド本体１のフェース面部１ａの
厚さｔ₁ が２〜３．５mm、クラウン面部１ｂの厚さｔ₂
が０．６〜２．０mm、好ましくは１．５mm、ソール面部
１ｃの厚さｔ₃ が１〜３mmの大きさの中空構造のメタル
ヘッドである。

【００１４】このようなメタルヘッドが採用される理由
は、ヘッド本体１を中空構造とすることにより重量の制
約を解決しつつ、慣性モーメントを大きくすることが期
待できるためである。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
メタルウッドクラブヘッドは、ヘッド本体１が金属以外
の他のヘッド材料と比べて比重の大きい金属材料の精密
鋳造品からなり、このような鋳造品は、成形時に、型内
の溶湯の流れを維持する必要性及び鋳造欠陥に起因する
金属板構造上の不均質部分の強度不連続を回避する必要
性から薄肉化が困難であり、ましてやスィートスポット
の拡大化を図るための大寸法の大形ヘッドは、重量過大
になって製造困難であった。

【００１６】しかも、ヘッド本体１の肉厚を、特に３．
５mm以下に薄くすると、フェース面部１ａが打球時の衝
撃に耐えられないために、フェース面部１ａの内面に、
補強を目的とする複数条のリブ２を上下縦方向、縦横の
格子状あるいはハニカム状に設ける必要がある。

【００１７】ところが、ヘッド本体１のフェース面部１
ａの内面にリブ２を、例えば１．５〜２．０mmの厚さｔ
₄ で形成すると、鋳造欠陥や偏析が生じ易いばかりでな
く、打球時にフェース面部１ａの弾性的な撓みが生じな
いために反発性が悪くなる。

【００１８】これによって、打球時におけるヘッド本体
１のフェース面部１ａの弾性的な撓みとボールの弾性変
形との間の時間差が大きく、両者の弾性復帰による回復
力を一致もしくは近似させることができないために、打
球時のボールの変形の回復力と打球速度の向上に有効に
活用できず、ボールの方向性及び飛距離を高めることが
できない。

【００１９】さらに、ヘッド本体１がステンレスの鋳造
品では、慣性モーメントが２４００〜２５００ｇ・cm²
程度、慣性モーメントを材料の比重で除した値（慣性モ
ーメント／材料の比重）が３００〜３２０と小さいなど
という問題があった。

【００２０】ところで、下記において、従来のヘッド材
料の材質と耐力（ＧＰａ）及び密度（g/cm³ ）を表１
に、また、ヘッド寸法、重量、体積、慣性モーメント及
び慣性モーメントを材料の比重で除した値（慣性モーメ
ント／材料の比重）を表２及び表３にそれぞれ示す。な
お、表２に記したａはヘッドフェース面の縦長さ、ｂは
ヘッドフェース面の横長さ、ｃはヘッド本体のヘッドフ
ェース面からバック面までの打球方向に沿う長さであ
る。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【表２】

【００２３】

【表３】

【００２４】この発明の目的は、ヘッド本体の重量の制
約を解決しつつ、慣性モーメントを大きくして、スィー
トスポットの拡大化を図ることができるようにしたゴル
フ用ウッドクラブヘッドを提供することにある。

【００２５】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、この発明は、ヘッド本体がフェース面部の内面
にリブ構造を有しない中空な金属外殻構造からなるゴル
フ用ウッドクラブヘッドにおいて、このヘッド本体のフ
エース面部の厚さが２〜３．５mm、好ましくは２．９mm
以下、縦長さがフェース面の最大寸法部分で４０mm以
上、好ましくは４５mm以上及び横長さが同じくフェース
面の最大寸法部分で７０mm以上、好ましくは８０mm以上
で、クラウン面部の厚さが０．６〜２mm、ソール面部の
厚さが１〜３mmの値に設定してなる構成としたものであ
る。

【００２６】この限界を越すと、打球時にヘッドフェー
ス面の撓みが減ってしまい、所謂ボールの吸い付きが悪
くなるし、スィートスポットの面積が小さくなり、ボー
ルのコントロールの容易さが低下する。

【００２７】しかも、そのヘッド全体の体積は１９０cc
以上、好ましくは２００ｃｃ以上の値に設定してなる構
成としたものである。

【００２８】さらに、この場合には、前記ヘッド本体の
慣性モーメントが３０００ｇ・cm²以上で、慣性モーメ
ントを金属薄板材料の比重で除した値（慣性モーメント
／材料の比重）が４００以上である。

【００２９】また、前記ヘッド本体は、塑性加工を施し
た金属薄板材料にて複数の分割品を形成し、これら各々
の分割品を結合してなる構成を有する。

【００３０】

【作用】すなわち、この発明は、上記した構成を採用す
ることにより、補強目的のリブ構造を有しない中空な金
属外殼からなるヘッド本体のフェース面部の厚さが２〜
３．５ｍｍ、縦長さが４０ｍｍ以上及び横長さが７０ｍ
ｍ以上で、クラウン面部の厚さが０．６〜２ｍｍ、ソー
ル面部の厚さが１〜３ｍｍ、かつその全体体積が１９０
ｃｃ以上で、その全体重量の上限が最大２１０ｇ、その
慣性モーメントが３０００ｇ・ｃｍ^２以上の値に設定し
てなるとともに、慣性モーメントを金属薄板材料の比重
で除した値（慣性モーメント／材料の比重）を４００以
上に設定してなるために、スィートスポットの拡大化が
図れる。

【００３１】また、このようなヘッド本体は、塑性加工
を施した金属薄板材料からなる複数の分割品にて形成
し、これら各々の分割品を結合してなるために、フェー
ス面部をリブ構造にすることなく薄肉にでき、これによ
って、従前のような鋳造による欠陥や偏析が生じず、フ
ェース面部の均一性を高めることが可能になる。

【００３２】

【実施例】以下、この発明を図１から図４に示す実施例
に基づいて詳細に説明すると、図１及び図２に示すよう
に、図中１０はこの発明に係るゴルフ用ウッドクラブの
ヘッド本体で、後述する製法により成形されている。

【００３３】このヘッド本体１０は、金属薄板１１の材
料からなる中空外殻構造を有し、そのフェース面部１０
ａの内面は、補強目的とするリブ構造のない構成となっ
ている。

【００３４】また、前記ヘッド本体１０は、フェース面
部１０ａの厚さｔ₁ が２〜３．５mmに、クラウン面部１
０ｂの厚さｔ₂ が０．６〜２mm、ソール面部１０ｃの厚
さｔ₃ が１〜３mmの数値に設定され、さらに、フエース
面部１０ａの縦長さａを４０mm以上に、その横長さｂを
７０mm以上の数値に設定するとともに、そのヘッド全体
寸法（体積）が１９０cc以上の値になるように設定され
ている。

【００３５】さらにまた、前記ヘッド本体１０は、慣性
モーメントが３０００ｇ・cm² 以上で、この慣性モーメ
ントを金属薄板材料１１の比重で除した値（慣性モーメ
ント／材料の比重）が４００以上に大きくなるように設
定されている。

【００３６】ところで、前記ヘッド本体１０を成形する
には、図３に示すように、外殻を構成する金属薄板材料
として、圧延により製造した金属薄板２０を用い、この
金属薄板２０を型３０内に配置してプレスまたは超塑性
加工を施すことにより薄肉化するとともに、図４に示す
ように、複数のピース、例えばフェース部２１、クラウ
ン部２２及びソール部２３などのように３分割して、全
体重量が最大２１０g以下、好ましくは２００g程度の範
囲を維持するように成形し、これらの分割品を溶接等に
より結合することにより行われる。

【００３７】なお、前記金属薄板２０としては、例えば
６Ａｌ・４Ｖ・Ｔｉの組成の超塑性合金（耐力：１．１
ＧＰａ）あるいはステンレス鋼（耐力：１．２７ＧＰ
ａ）が好適に用いられるものである。

【００３８】［実施例１］ 次に、この発明に係るヘッド本体１０の具体的製法を説
明すると、まず、各種体積のヘッドと同形状のモデルを
エポキシ系樹脂で作製し、これらのモデルを基にして雌
型である加工用セラミック型３０を作製する。

【００３９】そして、それぞれ分割型に超塑性Ｔｉ合金
からなる金属薄板２０を配置して、図３で示すように、
成形機内に設置した後、型３０及び金属薄板２０を８０
０〜９００℃で加熱する。

【００４０】その後、ガス導入口３１よりＡｒガス（ガ
ス圧：１ＭＰａ）を導入して、ガスブロー成形を行う。

【００４１】このときの成形の歪速度は、１０^-3〜１０
^-4／秒の範囲が好適であり、この範囲よりも速いと、高
圧のために型が破損し、成形品の均一性が低下し、ま
た、それよりも遅いと、材料の結晶粒径が大きくなり、
超塑性能が低下する。

【００４２】このようにして成形されたヘッド分割品を
成形機から取り出し、ヘッドに合わせて分割品の廻りを
トリミングした後、溶接し研磨することにより、ヘッド
完成品を得る。

【００４３】そして、このようなヘッド完成品を、フェ
ース面部の板厚を異ならせて各種作製し、これらのヘッ
ド完成品Ａ、Ｂ、Ｃにシャフトを取り付けて、ゴルフ打
球動作を再現するロボット装置（ヘッド速度：５０ｍ／
秒）により実打テストを行った結果を、比較品Ｄと、従
来のＴｉ合金の鋳造品Ｅ及びＦと比較して下記の表４及
び表５にそれぞれ示す。

【００４４】

【表４】

【００４５】

【表５】

【００４６】ここで、上記表５の項目において、「飛距
離（ｍ）」の「スポット」とは、各々のボールをヘッド
フェース面のスィートスポットでの打球位置で打った場
合のボールの飛距離、「ヒール」とは、各々のボールを
ヘッドフェース面のスィートスポットからヒール側に１
５mm離れた打球位置で打った場合のボールの飛距離、
「トウ」とは、各々のボールをヘッドフェース面のスィ
ートスポットからトウ側に１５mm離れた打球位置で打っ
た場合のボールの飛距離を意味する。

【００４７】そして、その飛距離の値は、スィートスポ
ットの打球位置で打った飛距離に、ヒール側またはトウ
側の打球位置で打った飛距離を差し引いた値が２０ｍ以
下となれば、スィートスポットの面積が拡大しているも
のと云え、好ましい結果が得られたことになる。

【００４８】［実施例２］ また、他の具体的製法において、各種体積のヘッドと同
形状のモデルをエポキシ系樹脂で作製し、これらのモデ
ルを基にしてプレス用金型３０を作製する。

【００４９】そして、ステンレス鋼からなる金属薄板２
０を７００〜９００℃に加熱した後、プレス成形機でヘ
ッド分割品２１、２２、２３を作製する。

【００５０】このようにしてプレス成形された各々のヘ
ッド分割品２１、２２、２３をヘッドに合わせて、これ
ら分割品の廻りをトリミングした後、溶接し研磨するこ
とにより、ヘッド完成品を得る。

【００５１】このようなヘッド完成品を、フェース面部
の板厚を異ならせて各種作製し、これらのヘッド完成品
Ｇ、Ｈ、Ｉにシャフトを取り付けて、上述したロボット
装置（ヘッド速度：５０ｍ／秒）により実打テストを行
った結果を、比較品Ｊ、Ｋ及びＬと比較して下記の表６
及び表７にそれぞれ示す。

【００５２】

【表６】

【００５３】

【表７】

【００５４】この場合、上記表７の項目において、「飛
距離（ｍ）」の「スポット」、「ヒール」、「トウ」の
意味は、表５の説明と同様である。

【００５５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明は、補強目的のリブ構造を有しない中空な金属外殼か
らなるヘッド本体のフェース面部の厚さを２〜３．５ｍ
ｍ、縦長さが４０ｍｍ以上及び横長さを７０ｍｍ以上
で、クラウン面部の厚さを０．６〜２ｍｍ、ソール面部
の厚さを１〜３ｍｍ、かつその全体体積を１９０ｃｃ以
上で、その全体重量の上限を最大２１０ｇ、その慣性モ
ーメントを３０００ｇ・ｃｍ^２以上の値に設定してなる
とともに、慣性モーメントを金属薄板材料の比重で除し
た値（慣性モーメント／材料の比重）を４００以上に設
定してなることから、スィートスポットを大きく拡大す
ることができるために、打球時のボールの方向性を安定
させることができる。

【００５６】また、ヘッド外殻が塑性加工を施した金属
薄板材料からなる複数の分割品にて形成され、これら各
々の分割品を結合してなるために、特に、フェース面部
をリブ構造にすることなく薄肉にでき、これによって、
従前のような鋳造による欠陥や偏析が生じず、フェース
面部の均一性を高めることができる。

【００５７】さらに、打球時にヘッドフェース面部が弾
性的に撓み易いために、ボールの吸付きが良く、フェー
ス面部の弾性的な撓みとボールの弾性変形との間の時間
差を小さくすることができ、両者の弾性復帰による回復
力に伴う相乗効果によりボールの方向性及び飛距離を高
めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明に係るゴルフ用ウッドクラブヘッド
を示す正面図。

【図２】 同じく断面図。

【図３】 ヘッド製造状態を示す説明図。

【図４】 ヘッド製造状態におけるヘッド分割品の分割
斜視図。

【図５】 従来のＣＦＲＰヘッド成形品の断面図。

【図６】 従来のメタルヘッド成形品の断面図。

【符号の説明】

１０・・・ヘッド本体、１０ａ・・・フェース面部、１
０ｂ・・・クラウン面部、１０ｃ・・・ソール面部、１
１，２０・・・金属薄板材料、２１，２２，２３・・・
分割品、ｔ₁ ・・・フェース面部の厚さ、ｔ ₂ ・・・ク
ラウン面部の厚さ、ｔ ₃ ・・・ソール面部の厚さ、ａ・
・・フェース面部の縦長さ、ｂ・・・フェース面部の横
長さ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯島健三郎 静岡県浜松市中沢町10番１号 ヤマハ株 式会社内 (56)参考文献 特開 平１−256982（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−166781（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−256980（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−154186（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ヘッド本体がフェース面部の内面にリブ構
   造を有しない中空な金属外殻構造からなるゴルフ用ウッ
   ドクラブヘッドにおいて、 前記ヘッド本体は、塑性加工を施した金属薄板材料にて
   複数の分割品を形成し、これら各々の分割品を結合して
   なり、 このヘッド本体のフェース面部の厚さが２〜３．５ｍ
   ｍ、縦長さが４０ｍｍ以上及び横長さが７０ｍｍ以上
   で、クラウン面部の厚さが０．６〜２ｍｍ、ソール面部
   の厚さが１〜３ｍｍ、かつその全体体積が１９０ｃｃ以
   上で、その全体重量の上限が最大２１０ｇ、その慣性モ
   ーメントが３０００ｇ・ｃｍ^２以上の値に設定するとと
   もに、 前記慣性モーメントを金属薄板材料の比重で除した値
   （慣性モーメント／材料の比重）が４００以上に したこ
   とを特徴とするゴルフ用ウッドクラブヘッド。