JP3511226B2 - Golf club head - Google Patents

Golf club head

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JP3511226B2 JP35231196A JP35231196A JP3511226B2 JP 3511226 B2 JP3511226 B2 JP 3511226B2 JP 35231196 A JP35231196 A JP 35231196A JP 35231196 A JP35231196 A JP 35231196A JP 3511226 B2 JP3511226 B2 JP 3511226B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は金属材料で形成され
たゴルフクラブヘッドに関する。 【0002】 【従来の技術】チタニウムやその合金等の金属材料でヘ
ッドを成形すれば、肉厚分布を調整することによって、
全体重量を増加させることなく重心位置を比較的自由に
設定することが可能となり、スウィートスポットを拡大
することができる。また、チタンやその合金、アルミニ
ウム、マグネシウムなど比較的軽く、強度の高い金属に
て中空状のヘッドを形成すれば、ヘッド体積を大きくで
きスウィートスポットも拡大し、かつ、耐久性の向上を
図ることができる。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、チタニ
ウム合金等を用いて、肉厚分布を調整したとしても、強
度が低いために肉厚の薄肉化には限界があり、ヘッド内
での肉厚分布による重量配分を行おうとすると全体重量
が増加してしまう。そのため、重心位置の調整の自由度
には限界があった。また、比較的軽くかつ強度の高い金
属にて中空状のヘッドを形成した場合、チタニウム合金
を用いても体積は精々260cm3位であり、マグネシウム合
金を用いても体積は精々280cm3位であり、これらよりも
大きくなるとヘッド重量が重くなりすぎ、重心位置が設
定しにくくなる。 【0004】 【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明に係るゴルフクラブヘッドは、金属材料で
形成されたゴルフクラブヘッドにおいて、ヘッド本体
と、該ヘッド本体のフェース部に嵌着一体化される厚さ
が 2.5〜4.0mm の構成部材とからなり、該構成部材は、
比重が 2.9〜3.2g/cm 3 引張強さが82〜128kg/mm2 、比
強度が2.56×10 7 〜4.41×10 7 mmのバルク状アルミニウ
ム系非晶質合金であり、ヘッド体積が 230〜360cm3であ
る中空体とすると共に、X軸廻りの慣性モーメントが15
00gcm2以上でかつY軸廻りの慣性モーメントが2500gcm2
以上であり、さらに、ヘッド重量が130〜 210gであ
る。 【0005】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳説する。 【0006】図1と図2は本発明に係るゴルフクラブヘ
ッドを示し、このゴルフクラブヘッドは、いわゆるウッ
ド型を示し、金属性中空のヘッド本体1と、該ヘッド本
体1のフェース部1aに嵌着される非晶質金属より構成
される構成部材2とからなる。この場合、ヘッド本体1
の材質は、例えば、チタニウムやその合金あるいはステ
ンレス鋼等からなり、構成部材2の材質は非晶質金属で
あるが、アモルファス金属が使用される。従って、ヘッ
ド本体1のフェース部1aと構成部材2とでこのヘッド
のフェース部6を構成し、フェース部6の一部が非晶質
金属から構成される。この非晶質金属としては、比重
(密度)が 2.9〜3.2g/cm3、強度が82〜128kg/mm2 、比
強度が2.56×107 〜4.41×107 mmであるものが使用され
る。 【0007】しかして、非晶質金属は、一般式:Ala
MbXc(a,b,cは原子%で50≦a≦95、0.5 ≦b
≦35、0.5 ≦c≦25)で示される組織で構成される。但
し、MはV,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Z
r,Ti,Mo,W,Ca,Li,Mg,Siより選ば
れる1種類以上の金属元素であり、XはY,La,C
e,Sm,Nd,Hf,Nb,Ta,Mm(ミッシュメ
タル)から選ばれる1種類以上の金属元素からなるアル
ミニウム系非晶質合金を用いる。 【0008】アルミニウム系非晶質合金は他の多くの金
属に比べて比強度が大きいので、このアルミニウム系非
晶質合金を用いて板状体を形成すれば、必要強度から求
められる肉厚を薄くすることができる。従って、これを
用いてゴルフクラブヘッドを成形すれば、重量の超過を
招くことなくこのヘッドの体積を大きくすることができ
る。 【0009】ここで、比強度とは、引張強さ/密度(10
7 mm)である。また、このアルミニウム系非晶質合金か
らなるヘッドは比較的軽量となるので、肉厚分布の調整
あるいはヘッド内部の所望位置に錘部材を配置すること
ができる。従って、上述の如く、比重(密度)が 2.9〜
3.2g/cm3、強度が82〜128kg/mm2 、比強度が2.56×107
〜4.41×107 mmの非晶質合金からなる構成部材2を使用
することにより、容易にヘッド重心位置を設定すること
が可能となり、スウィートスポット(スウィートエリ
ア)を拡大することができる。 【0010】この構成部材2は、例えば、帯溶融式金属
ガラス製造法にてバルク状合金として成形される。この
バルク状非晶質合金はガラス遷移温度と結晶化温度との
間の温度で鍛造することにより、非晶質状態を維持した
まま成形される。 【0011】具体的には、水冷鋳型上に金属材料を充填
して、急激に溶解可能な高エネルギー熱源を、該金属材
料の一方の端末から他方の端末に向かって該金属材料を
溶融させながら相対的に移動させ、該金属材料の溶融部
を移動させ、この溶融部に大きな温度勾配と固/液界面
移動速度を生じさせて、大きな急冷速度を得、溶融金属
を急速に固化させ、バルク状金属ガラスを連続的に製造
するものである。 【0012】そして、このように成形されたアルミニウ
ム系非晶質合金の板状体を中空状のヘッド本体1に組み
付け、即ち、ヘッド本体1の嵌合用孔部3にこの構成部
材2を嵌合させ、溶接にて一体化する。なお、このアル
ミニウム系非晶質合金は、溶湯または粉末射出成形によ
り、非晶質状態を維持したまま成形することも可能であ
る。 【0013】この場合、ヘッドの体積を230 〜360cm3
すると共に、X軸廻りの慣性モーメントを1500gcm2以上
でかつY軸廻りの慣性モーメントを2500gcm2以上とし、
さらに、ヘッド重量を 130〜 210gとする。この場合、
ヘッドの体積は、ホーゼル部4を含まない。また、Y軸
とは、ヘッドの重心Gに対して垂直な軸であり、X軸と
は、フェース面に平行で紙面に直交する軸である。な
お、図2におけるZ軸とは、X軸とY軸に直交する軸で
ある。なお、ヘッド本体1のフェース部1a及び構成部
材2の厚さを、 2.5〜4.0mm とし、クラウン部7の厚さ
を 1.0〜2.0mm とし、ソール部8の厚さを 1.0〜4.0mm
としている。また、この構成部材2は、このヘッドの全
体のフェース部6の70〜90%である。 【0014】従って、このゴルフクラブヘッドによれ
ば、ヘッド重量を増加させることなく、体積を大きくで
き、スウィートスポットの拡大を図れ、重心位置の調整
が容易であるばかりか、衝撃耐久性を増加させることが
できる。 【0015】次に、図3は他のゴルフクラブヘッドを示
し、この場合、ヘッド本体1は、そのフェース部1aに
嵌合用凹部9を設け、この嵌合用凹部9に非晶質金属か
らなる構成部材2を、嵌合一体化させることによって成
形される。なお、この構成部材2は図1に示した構成部
材2と同様の方法で成形される。この場合、嵌合用凹部
9は蟻溝状とされ、構成部材2はこれに対応するようそ
の上下面が順次裏面側に沿って拡大するテーパとされ
る。 【0016】従って、この場合も、ヘッド重量を増加さ
せることなく、体積を大きくでき、スウィートスポット
の拡大を図れ、重心位置の調整が容易であるばかりか、
衝撃耐久性を増加させることができる 【0017】なお、ゴルフクラブヘッドにおける構成部
としては、ヘッドのフェース部6全体に対して 100
%であってもよいが、好ましくは、70〜110 %の範囲と
する。即ち、70%より少なければ、スウィートスポット
の拡大が望めず、逆に、 110%より多ければ、生産コス
トが高くつくからである。 【0018】 【実施例】次に、本発明の実施例として、フェース部6
の一部にアモルファスを使用して、表1に示すウッド型
(ドライバーNo.1)のゴルフクラブヘッドを製造し、そ
のゴルフクラブヘッドを使用して、方向性、飛距離等に
ついて調べ、その結果を表2に示した。また、比較例と
して、表1で示すように、チタニウムより構成されるウ
ッド型(ドライバーNo.1)の中空状のヘッドを製造し、
これについても方向性、飛距離等について調べて、その
結果を表2に示した。 【0019】 【表1】 【0020】 【表2】 【0021】なお、表2に於て、スウィングロボットに
より多点打ちを行った。ヘッドスピードは45m/秒であ
り、図に示したO点,A点,B点,C点,D点の5点
にて各3打づつ打撃した。その「飛距離(x)」の平均
を求めて、比較例(チタニウム)を 100として、本発明
実施例(アモルファス)を数値表示したものであって、
105と優れている。また、「方向性」に関しては、打出
し方向に対してのずれ(y)の比───y/x───の
標準偏差を比較するものであって、比較例を 100とし
て、本発明実施例が88と小さく、方向性に優れている。
なお、図に於て、O点はフェースの中心点であり、A
とCは上下方向に各々10mmの点、BとDは水平方向に各
々10mmの点である。このように、本発明では、方向性
や、飛距離のロスが少ない。 【0022】 【発明の効果】本発明は上述の如く構成しているので、
次に記載する効果を奏する。求項1記載のゴルフクラ
ブヘッドによれば、ヘッド本体1のフェース部1aに嵌
着一体化される構成部材2がバルク状アルミニウム系非
晶質合金であるため、即ち、少なくともフェース部6の
一部を比強度の大きいアルミニウム系非晶質金属で形成
することにより、重心位置の設定の自由度を広げ、スウ
ィートスポットを拡大することができるゴルフクラブヘ
ッドを提供することができる。さらに、中空状のヘッド
において、ヘッド重量を増加させることなく、体積を増
大させて、スウィートスポットの拡大を図れる。また、
慣性モーメントを大きくでき、方向性や、飛距離のロス
が少なくなると共に、強度が向上し、衝撃耐久性が向上
した。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a golf club head formed of a metal material. If a head is formed of a metal material such as titanium or an alloy thereof, the thickness distribution is adjusted,
The position of the center of gravity can be set relatively freely without increasing the overall weight, and the sweet spot can be enlarged. Also, if the hollow head is made of a relatively light and strong metal such as titanium, its alloys, aluminum, and magnesium, the head volume can be increased, the sweet spot can be expanded, and the durability can be improved. Can do. However, even if the thickness distribution is adjusted by using a titanium alloy or the like, there is a limit to reducing the thickness due to the low strength. Attempting to distribute weight by thickness distribution will increase the overall weight. For this reason, there is a limit to the degree of freedom in adjusting the center of gravity. In addition, when a hollow head is formed of a relatively light and strong metal, the volume is at most 260 cm 3 even when a titanium alloy is used, and the volume is at most 280 cm 3 even when a magnesium alloy is used. If it becomes larger than these, the head weight becomes too heavy, and it becomes difficult to set the position of the center of gravity. In order to achieve the above object, a golf club head according to the present invention comprises a head body and a face of the head body in a golf club head formed of a metal material. It is composed of a component member having a thickness of 2.5 to 4.0 mm, which is fitted and integrated into the part,
Specific gravity is 2.9 ~ 3.2g / cm 3 , tensile strength is 82 ~ 128kg / mm 2 , ratio
Bulk aluminum with strength from 2.56 × 10 7 to 4.41 × 10 7 mm
A hollow amorphous body with a head volume of 230 to 360 cm 3 and a moment of inertia around the X axis of 15
More than 00gcm 2 and moment of inertia around Y axis is 2500gcm 2
Further, the head weight is 130 to 210 g. DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. 1 and 2 show a golf club head according to the present invention. This golf club head has a so-called wood type, and is fitted into a metallic hollow head body 1 and a face portion 1a of the head body 1. FIG. It consists of the component 2 comprised from the amorphous metal with which it is attached. In this case, the head body 1
The material is made of, for example, titanium, an alloy thereof, stainless steel, or the like, and the material of the constituent member 2 is an amorphous metal, but an amorphous metal is used. Therefore, the face portion 1a of the head body 1 and the component member 2 constitute the face portion 6 of the head, and a part of the face portion 6 is made of an amorphous metal. As this amorphous metal, one having a specific gravity (density) of 2.9 to 3.2 g / cm 3 , a strength of 82 to 128 kg / mm 2 and a specific strength of 2.56 × 10 7 to 4.41 × 10 7 mm is used. . However, the amorphous metal has the general formula: Ala.
MbXc (a, b, c are atomic%, 50 ≦ a ≦ 95, 0.5 ≦ b
≦ 35, 0.5 ≦ c ≦ 25). Where M is V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Z
One or more metal elements selected from r, Ti, Mo, W, Ca, Li, Mg, and Si, and X is Y, La, C
An aluminum-based amorphous alloy composed of one or more metal elements selected from e, Sm, Nd, Hf, Nb, Ta, and Mm (Misch metal) is used. Since the aluminum-based amorphous alloy has a higher specific strength than many other metals, if a plate-like body is formed using this aluminum-based amorphous alloy, the thickness required from the required strength can be obtained. Can be thinned. Therefore, if a golf club head is molded using this, the volume of the head can be increased without causing an excess of weight. Here, the specific strength means tensile strength / density (10
7 mm). Further, since the head made of this aluminum-based amorphous alloy is relatively light, the thickness distribution can be adjusted or the weight member can be arranged at a desired position inside the head. Therefore, as described above, the specific gravity (density) is 2.9 ~
3.2g / cm 3 , strength 82 ~ 128kg / mm 2 , specific strength 2.56 × 10 7
By using the constituent member 2 made of an amorphous alloy of ˜4.41 × 10 7 mm, the center of gravity of the head can be easily set, and the sweet spot (sweet area) can be enlarged. This constituent member 2 is formed as a bulk alloy by, for example, a zone melting type metallic glass manufacturing method. This bulk amorphous alloy is formed while maintaining the amorphous state by forging at a temperature between the glass transition temperature and the crystallization temperature. Specifically, a metal material is filled on a water-cooled mold, and a high-energy heat source that can be rapidly dissolved is melted from one end of the metal material toward the other end. Move relatively, move the molten part of the metal material, generate a large temperature gradient and solid / liquid interface moving speed in this molten part, obtain a large quenching speed, rapidly solidify the molten metal, bulk Glass-like metallic glass is produced continuously. The aluminum amorphous alloy plate thus formed is assembled to the hollow head body 1, that is, the component 2 is fitted into the fitting hole 3 of the head body 1. And integrated by welding. The aluminum-based amorphous alloy can be molded while maintaining an amorphous state by molten metal or powder injection molding. In this case, the volume of the head is 230 to 360 cm 3 , the moment of inertia around the X axis is 1500 gcm 2 or more, and the moment of inertia around the Y axis is 2500 gcm 2 or more.
Further, the head weight is set to 130 to 210 g. in this case,
The volume of the head does not include the hosel part 4. The Y axis is an axis perpendicular to the center of gravity G of the head, and the X axis is an axis parallel to the face surface and orthogonal to the paper surface. Note that the Z axis in FIG. 2 is an axis orthogonal to the X axis and the Y axis. The thickness of the face 1a and the component 2 of the head body 1 is 2.5 to 4.0 mm, the thickness of the crown 7 is 1.0 to 2.0 mm, and the thickness of the sole 8 is 1.0 to 4.0 mm.
It is said. The component 2 is 70 to 90% of the entire face portion 6 of the head. Therefore, according to this golf club head, the volume can be increased without increasing the head weight, the sweet spot can be expanded, the center of gravity position can be easily adjusted, and the impact durability can be increased. be able to. FIG. 3 shows another golf club head. In this case, the head main body 1 is provided with a fitting recess 9 in the face portion 1a, and the fitting recess 9 is made of an amorphous metal. The member 2 is formed by fitting and integrating. In addition, this structural member 2 is shape | molded by the method similar to the structural member 2 shown in FIG. In this case, the fitting recess 9 has a dovetail shape, and the component member 2 has a taper whose upper and lower surfaces sequentially expand along the back surface side so as to correspond thereto. Accordingly, in this case as well, the volume can be increased without increasing the head weight, the sweet spot can be enlarged, and the position of the center of gravity can be easily adjusted.
Impact durability can be increased . [0017] As the component 2 in Gore Ruff club head with respect to the entire face portion 6 of the head 100
%, But preferably in the range of 70-110%. That is, if it is less than 70%, the sweet spot cannot be expanded, and conversely if it is more than 110%, the production cost is high. Next, as an embodiment of the present invention, the face portion 6
Amorphous is used to produce a wood-type (driver No. 1) golf club head as shown in Table 1, and the golf club head is used to investigate directionality, flight distance, etc., and the results Are shown in Table 2. As a comparative example, as shown in Table 1, a wood type (driver No. 1) hollow head made of titanium is manufactured.
Regarding this, the directionality, the flight distance, etc. were examined, and the results are shown in Table 2. [Table 1] [Table 2] In Table 2, multi-spotting was performed by a swing robot. Head speed is 45 m / sec, O points shown in FIG. 4, A point, B point, C point, and the three strokes one by striking at five points D point. The average of the “flying distance (x)” is obtained, and the comparative example (titanium) is set to 100, and the embodiment of the present invention (amorphous) is numerically displayed.
Excellent with 105. Also, with regard to “direction”, the standard deviation of the ratio of deviation (y) relative to the launch direction—y / x ——— is compared. The embodiment is as small as 88 and has excellent directionality.
In FIG. 4 , point O is the center point of the face, and A
And C are 10 mm points in the vertical direction, and B and D are 10 mm points in the horizontal direction. Thus, in the present invention, there is little loss of directionality and flight distance. Since the present invention is configured as described above,
The following effects are exhibited. According to the golf club head of Motomeko 1, wherein component 2 is a bulk aluminum-based non-which is fitted integrally to the face portion 1a of the head body 1
Since it is a crystalline alloy , that is, at least a part of the face portion 6 is formed of an aluminum-based amorphous metal having a high specific strength, so that the degree of freedom of setting the center of gravity can be increased and the sweet spot can be expanded. A golf club head that can be provided can be provided. Furthermore, in a hollow head, the sweet spot can be expanded by increasing the volume without increasing the head weight. Also,
The moment of inertia can be increased, directionality and flight distance loss are reduced, strength is improved, and impact durability is improved.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明に係るゴルフクラブヘッドの斜視図であ
る。 【図2】その断面図である。 【図3】他のゴルフクラブヘッドの断面図である。 【図4】多点打ちの打撃点の説明図である。 【符号の説明】 1 ヘッド本体 1a フェース部 2 構成部材
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a golf club head according to the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view thereof. FIG. 3 is a cross-sectional view of another golf club head. FIG. 4 is an explanatory diagram of multi-spot impact points. [Explanation of Symbols] 1 Head body 1a Face part 2 Constituent members

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平9−322953(JP,A) 特開 平9−327533(JP,A) 特開 平8−199317(JP,A) 実開 昭59−133266(JP,U) 実開 昭60−149654(JP,U)   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page       (56) References JP-A-9-329553 (JP, A)                 JP 9-327533 (JP, A)                 JP-A-8-199317 (JP, A)                 Shokai 59-133266 (JP, U)                 Shokai Sho 60-149654 (JP, U)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 金属材料で形成されたゴルフクラブヘッ
ドにおいて、ヘッド本体1と、該ヘッド本体1のフェー
ス部1aに嵌着一体化される厚さが 2.5〜4.0mm の構成
部材2とからなり、該構成部材2は、比重が 2.9〜3.2g
/cm 3 引張強さが82〜128kg/mm2 、比強度が2.56×10 7
〜4.41×10 7 mmのバルク状アルミニウム系非晶質合金
あり、ヘッド体積が 230〜360cm3である中空体とすると
共に、X軸廻りの慣性モーメントが1500gcm2以上でかつ
Y軸廻りの慣性モーメントが2500gcm2以上であり、さら
に、ヘッド重量が 130〜 210gであることを特徴とする
ゴルフクラブヘッド。
(57) Claims 1. In a golf club head formed of a metal material, the thickness of the head main body 1 and the thickness of the head main body 1 fitted and integrated with the face portion 1a is 2.5 to 2.5. It consists of a component 2 of 4.0mm , and the component 2 has a specific gravity of 2.9-3.2g
/ cm 3 , tensile strength 82-128kg / mm 2 , specific strength 2.56 × 10 7
4.41 × 10 7 mm bulk aluminum-based amorphous alloy with a hollow body with a head volume of 230-360 cm 3 , an inertia moment around the X axis of 1500 gcm 2 or more, and an inertia around the Y axis A golf club head having a moment of 2500 gcm 2 or more and a head weight of 130 to 210 g.
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