JP3543754B2

JP3543754B2 - ゴルフクラブヘッド

Info

Publication number: JP3543754B2
Application number: JP2000325737A
Authority: JP
Inventors: 泰範今本
Original assignee: Bridgestone Sports Co Ltd
Current assignee: Bridgestone Sports Co Ltd
Priority date: 2000-10-25
Filing date: 2000-10-25
Publication date: 2004-07-21
Anticipated expiration: 2020-10-25
Also published as: JP2002126138A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はゴルフクラブヘッドに係り、特に、発泡金属等の多孔質金属をゴルフクラブヘッド本体内に配置した金属製外殻を有するゴルフクラブヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ゴルフクラブヘッドとしては、古くから天然のパーシモン（柿の木）を切削加工して製造された中実のクラブヘッドが広く使用されていた。このパーシモンヘッドは天然木材を使用し、且つ中実であるために打感が柔らかく、打撃時の衝撃も小さいために、愛好者も多いが、天然木材より職人による手作業で製造されるために量産が困難であるという欠点がある。
【０００３】
そこで、近年、パーシモンヘッドに代わるゴルフクラブヘッドとして、金属製中空ゴルフクラブヘッドが製造され、その打感や打音をパーシモンヘッドに近づけるべく、様々な改良が行われている。
【０００４】
従来、金属製中空ゴルフクラブヘッドの打感や打音の改良のために、ヘッド本体内に発泡金属を配置したものが提案されている（特開平９−４７５２７号公報）。また、このように発泡金属をヘッド本体内に配置したゴルフクラブヘッドの量産性を高めるために、発泡金属を金属薄板で被覆し、これを中子として鋳造により製造したヘッドも提案されている（特開平９−８４９０６号公報）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特開平９−４７５２７号公報には、ヘッド本体である金属製外殻と発泡金属とを接着、溶着、圧着等の手段により固着すると記載されているが、実際には、同質の金属を用いても発泡金属は多孔質であるため、熱が逃げ易かったり、多孔質金属のみが早く溶けてしまったりすることから、溶接しにくく、発泡金属の固定が難しかった。
【０００６】
特開平９−８４９０６号公報には、発泡金属の表面を金属薄板で被覆した中子を用いて、鋳造法によりヘッド本体に使用する金属を流し込んでヘッドを成型することが記載されているが、この方法では、作業工程が増える上に、ヘッド本体の肉厚を薄くすることが難しく、また、金型も複雑になるため好ましくない。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題点を解決し、金属製外殻よりなるヘッド本体内に、打音や打感の向上のために多孔質金属を配置したヘッドであって、溶接により容易に製造することができるゴルフクラブヘッドを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のゴルフクラブヘッドは、中空の金属製外殻よりなるゴルフクラブヘッド本体内の少なくとも一部に多孔質金属の充填用の空所が設けられ、該空所内に多孔質金属が充填され、該空所の入口部分に金属製の蓋体が配置され、該蓋体が溶接により固定されているゴルフクラブヘッドにおいて、前記空所は前記ゴルフクラブヘッドのフェース面の裏側に形成された凹所であって、該凹所は該フェース面の裏面から突設された囲壁によって囲まれており、前記蓋体は該囲壁に溶接されているゴルフクラブヘッドであって、この溶接部分と前記多孔質金属との間に該多孔質金属よりも熱伝導率が低い低熱伝導材が介在されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明においては、多孔質金属を固定するための蓋体の溶接部分と多孔質金属との間に、多孔質金属よりも低熱伝導性の低熱伝導材が介在されているため、溶接のための熱の放散をこの低熱伝導材により防止して確実に溶接を行うと共に、溶接熱の多孔質金属への伝導を防止して溶接熱による多孔質金属の溶融を防止することができる。
【００１０】
このため、発泡金属等の多孔質金属を配在したゴルフクラブヘッドを、溶接により容易に製造することが可能とされる。
【００１１】
本発明において、前記低熱伝導材は前記蓋体と重なるように配置された板材よりなることが好ましい。
【００１２】
このような本発明のゴルフクラブヘッドにおいて、前記外殻はチタニウム合金よりなり、前記多孔質金属はアルミニウム又はアルミニウム合金よりなることが好ましい。また、前記蓋体の厚さが０．５〜１．５ｍｍであることが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して本発明のゴルフクラブヘッドを詳細に説明する。
【００１４】
図１〜３は、本発明のゴルフクラブヘッドの実施の形態を示す図であって、（ａ）図は断面図（フェース面に垂直な方向に沿う縦断面図）、（ｂ）図は（ａ）図のＢ−Ｂ線に沿う断面図、（ｃ）図は（ａ）図のＣ部の拡大図である。
【００１５】
図１に示すゴルフクラブヘッド１は、金属製外殻よりなるヘッド本体２のフェース部３の背面に囲枠状のリブ４を突設し、このリブ４内に形成される空所（凹部）を多孔質金属収容部として、多孔質金属５を充填し、このリブ４の開口部分に、低熱伝導材の薄板６を介して蓋体７で蓋をし、溶接により（図１において、８は溶接部を示す。）固定したものである。
【００１６】
本発明において、ヘッド本体の外殻を構成する金属材料としては、マルエージングステンレス鋼やＳＵＳ６３０、ＳＵＳ４３１等のステンレス鋼、マルエージング鋼、ベリウムカッパー等の銅合金、チタニウム合金、アルミニウム合金などが挙げられる。
【００１７】
蓋体は、ヘッド本体を構成する金属材料と同種の金属材料により構成されることが好ましい。この蓋体の厚さは０．５〜１．５ｍｍの範囲であることが好ましい。この蓋体の厚さが過度に厚いとヘッド重量が重くなり、重心が浅くなるなどの不具合が生じる。逆に薄過ぎると溶接が困難となり、溶接作業性が悪くなる。
【００１８】
ヘッド本体内の空所に充填する多孔質金属としては、ヘッド本体を構成する金属よりも比重の小さい金属よりなるものが好ましく、特に多孔質のチタニウムやその合金、或いは、多孔質のアルミニウムやその合金が比重が小さく好ましい。この多孔質金属の比重は、０．１〜０．５の範囲が好ましい。多孔質金属の比重が０．２〜０．３であると、打球音がきわめて良好である。多孔質金属の比重が０．１〜０．１８であると、ヘッドが軽量であると共に、打感も良好である。
【００１９】
図１のように、フェース部の背面のうち、幅方向（打球時にゴルフクラブヘッドを地面に載置した際の水平方向）の中心部分を含むような位置に多孔質金属を設けると、この多孔質金属がボールのインパクト点と重なるようになる。この場合、多孔質金属の大きさは、幅２０〜５０ｍｍで厚さ２〜１５ｍｍ、縦方向の長さはフェース部とほぼ同程度か或いはその５０％〜９５％程度とするのが好ましい。
【００２０】
この多孔質金属と蓋体溶接部分との間に介在させる低熱伝導材としては、ヘッド本体を構成する金属や多孔質金属よりも熱伝導率が低く、溶接の熱にも耐え得る耐熱性金属であることが好ましい。ヘッド本体をアルミニウム合金やチタニウム合金で成形し、多孔質金属としてチタニウムやその合金、或いは、アルミニウム及びその合金よりなるものを用いた場合、この低熱伝導材に使用する材料は、銅やその合金、ステンレスや鉄を主成分とする合金が好ましい。
【００２１】
この低熱伝導材の厚さが０．３〜２．０ｍｍ、特に０．５〜１．０ｍｍである場合には、ヘッドの重量が過度に重くなることがない。この低熱伝導材は、溶接部の放熱を少なくするために用いるものであることから、溶接位置から離れたセンター部分などに穴を設けたり、リング形状としたりして、軽量化を図ってもよい。
【００２２】
図１に示すゴルフクラブヘッドは、フェース面の背面に空所を有するフェース部を別体で作成すると共に、多孔質金属を予めこの空所にはめ込める形状に作成しておき、この空所に多孔質金属を挿入した後、低熱伝導材の薄板を介して蓋体を溶接により固定し、その後、ソール部、クラウン部等と溶接により一体化することにより、容易に製造することができる。
【００２３】
本発明では、多孔質金属を安定に固定して、そのがたつきを防止するために、ヘッド本体の外殻内に発泡樹脂を充填しても良い。
【００２４】
図２は、発泡樹脂を充填したゴルフクラブヘッド１Ａを示す図であり、図１における部材と同一機能を奏する部材には同一符号を付してある。なお、図２（ｂ）において、発泡樹脂は図示を省略してある。
【００２５】
このゴルフクラブヘッド１Ａでは、低熱伝導材の薄板６Ａを多孔質金属５の上に重ね、その上に低熱伝導材の蓋体７Ａを配置し、該蓋体７Ａをリブ４に溶接している。これらの薄板６Ａ及び蓋体７Ａの板面の中央部分にそれぞれ略同一大きさの開口６ａ，７ａが、互いに重なるように設けられている。図１に示すゴルフクラブヘッド１と同様に、ヘッド本体を組み立てた後、発泡樹脂９の原料をホーゼル内部の小孔から入れ、加熱によりヘッド本体２内にて該樹脂原料を発泡させることにより、蓋体７Ａ及び薄板６Ａの開口７ａ，６ａから発泡樹脂で多孔質金属５を押えつけ、がたつきが無いようにしている。この発泡樹脂９としては、発泡ウレタン樹脂や塩化ビニデリン系重合体を主材とするマイクロカプセル状の発泡性ビーズなどが好ましい。
【００２６】
図１，２に示すゴルフクラブヘッド１，１Ａにおいて、多孔質金属充填用の空所に、予め樹脂やゴム、エラストマーなどの弾性体のシートや粘着材等、好ましくは二液性のウレタン樹脂やシリコンゴム、熱膨張性の発泡樹脂等のシートを敷き、その上に多孔質金属を配置しても良い。このような樹脂シート等を介在させることによって、空所に配置した多孔質金属を安定させることができる。
【００２７】
多孔質金属を、図１，２に示す如く、フェース部の背面に設けることにより、打球感が柔らかくなると共に、金属的な打音が解消される。ただし、多孔質金属の位置は何らフェース部の背面に限定されず、例えば中空の外殻の中空部全体に多孔質金属を充填し、ソール部のソールプレートを蓋体として溶接を行っても良い。
【００２８】
低熱伝導材は、必ずしも蓋体と同様な形状の薄板である必要はなく、溶接部に沿って、或いは溶接部の一部にのみ設けられていても良い。
【００２９】
本発明のヘッドにおいては、クラウン部等の外殻を薄肉に成形することが振動吸収性や打球感の向上に効果的である。ヘッド本体を構成する外殻の肉厚は、フェース部の肉厚が１．５〜３．５ｍｍ、特に２〜３ｍｍであることが好ましい。クラウン部やサイド部の肉厚は、０．５〜１．５ｍｍが好ましい。ソール部の肉厚は、ダフリやベアーグランド（土の上）で打っても凹まない程度の厚さを確保するために０．８ｍｍ以上（例えば０．８〜４ｍｍ）であることが好ましく、ヘッド重量を勘案して適宜限定される。
【００３０】
このようにヘッド本体を薄肉に形成することにより、大形のウッド型メタルヘッドを作ることが可能となり、また、必要な部分にヘッド本体より比重の大きい錘を設けたり、厚肉に設計することも可能となることから、特にユーティリティークラブヘッドやウッド型メタルヘッドに好適である。
【００３１】
このような薄肉のゴルフクラブヘッドは、ヘッドスピードの速い領域で使用するため、ボールをインパクトした時に、フェース面の変形が起こり易くなる。従って、特にヘッド体積が６５ｃｍ^３以上４００ｃｍ^３以下でロフト角が２４°以下のいわゆるヘッドスピードの速い領域で使用するゴルフクラブに有効である。
【００３２】
また、同様の理由から３７．５インチ（９５ｃｍ）以上、好ましくは、３８．５インチ（９７．５ｃｍ）以上の長さのゴルフクラブに使用される、ヘッド重量（打撃緩衝部材を含む重量）が２４５ｇ以下、好ましくは２４０ｇ以下、特に１７５〜２０５ｇの軽量なゴルフクラブヘッドに有効である。
【００３３】
即ち、外殻の肉厚を薄肉に設計したり、ヘッド重量を軽くしたヘッドは、ボールをインパクトした時にフェース面が変形しやすい。また、クラウン部等の肉厚が薄肉に形成されているので、ヘッド全体が振動しやすく、打球感が悪くなる。更に、クラブ長を長くすると、ヘッド重量を軽くしないと、クラブのスイングバランスが重くなり、振りにくくなるため、ヘッド重量を軽くした場合、インパクト時に受けるヘッドの衝撃は大きくなり、より打球感が悪くなる。
【００３４】
本発明に従って、このような薄肉、軽量で長尺のゴルフクラブのヘッドのフェース部の背面（裏面）に多孔質金属を当接することにより、フェース面の変形を抑えると共に、振動を減衰させて打球感を著しく向上させることができる。
【００３５】
【実施例】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【００３６】
実施例１
図２に示すウッド型ゴルフクラブヘッドを、フェース部と、ホゼル部、クラウン部及びサイド部を含むヘッド主体部とソール部とに３分割してそれぞれチタニウム合金（６Ａｌ−４Ｖ−Ｔｉ）を用い鋳造法により成形した。
【００３７】
フェース部の背面に幅５ｍｍの枠状のリブ４を形成し、この枠状のリブ４内を横幅４０ｍｍ、縦幅（ヘッドの高さ方向の長さ）４５ｍｍ、深さ５ｍｍの多孔質金属収容用の凹所とした。
【００３８】
なお、この多孔質金属収容用凹所は、フェースセンターと、ゴルフクラブヘッドを組み立てたときのフェース面上の重心位置とを含むように配置されている。
【００３９】
なお、ゴルフクラブヘッドのフェースセンター位置の決定方法を図３を参照して説明する。図３はフェース部をはずした状態のフェース面側から見たゴルフクラブヘッドの正面図である。ゴルフクラブヘッド１の形状を計る場合、まず、図４に示す如く、ソールのトウ側とヒール側両端の隙間ｄ_Ｔ、ｄ_Ｈが同じになるようにヘッド１を測定器にセットする。この時の角度θをライ角という。そして、ソールとグランドライン（Ｇ．Ｌ）との接点Ｐを左右方向のフェースセンター位置Ｌとする。
【００４０】
多孔質金属収容部に、まず厚さ０．３ｍｍの熱可塑性のスチレン系エラストマー製弾性シートを敷き、次いで多孔質金属５として比重０．１８の発泡アルミニウム（４０ｍｍ×４５ｍｍ×厚さ３．５ｍｍ）を挿入し、その上に、真鍮製の薄板６Ａを介して、蓋体７Ａで蓋をし、周囲を溶接して固定した。なお、真鍮製の薄板６Ａは、多孔質金属収容用凹所に嵌合する形状及び大きさを有した厚さ０．５ｍｍの薄板であり、中央に半径１４ｍｍの開口６ａを設けてある。また、蓋体７Ａは、ヘッド本体と同じチタニウム合金よりなる厚さ０．８ｍｍの薄板であり、中央には上記開口６ａと同軸状に半径１５ｍｍの開口７ａを設けてある。
【００４１】
この蓋体７Ａの溶接時には、溶接熱が逃げることなく、良好に溶接作業を行うことができ、均質で綺麗な溶接部を形成することができた。
【００４２】
その後、フェース部、ヘッド主体部及びソール部を溶接により組み立てた後、ヘッドの中空部に、ホゼル部の貫通穴より塩化ビニデリン系重合体を主材とするマイクロカプセル状の発泡性ビーズ（商品名「エクスパンセル」ＥＸＰＡＮＣＥＬ社（エクスパンセル社））を１５ｇ入れ、熱を加えて発泡性ビーズを発泡させ、多孔質金属５のがたつきを押えるようにした。
【００４３】
作製されたウッド型メタルヘッドの各部の仕様は次の通りである。
クラウン部厚さ：１．０ｍｍ
フェース部厚さ：２．５ｍｍ
サイド部厚さ：１．０ｍｍ
ソール部厚さ：１．２ｍｍ
ヘッド体積：３００ｃｍ^３
ロフト角：１０．５°
ヘッド重量：１９０ｇ
【００４４】
このウッド型ゴルフクラブヘッドにシャフトを取り付け、クラブ長さ４５インチ（１１４３ｍｍ）とした。実打評価を行ったところ、パーシモンヘッドのように打球感が柔らかく、振動も少なく、メタルヘッドがボールを打ったときに発するような耳障りな金属音も無く、メタルヘッドに好感を持たない人にも好評であった。
【００４５】
実施例２，３
蓋体として厚さ１ｍｍ（実施例２）及び１．２ｍｍ（実施例３）のものを用いたこと以外は実施例１と同様にしてそれぞれゴルフクラブヘッドを製造した。
【００４６】
その結果、いずれの場合も、蓋体の溶接時には、溶接熱が逃げることなく、良好に溶接作業を行うことができ、均質で綺麗な溶接部を形成することができた。
【００４７】
また、製造されたウッド型ゴルフクラブヘッドにシャフトを取り付け、クラブ長さ４５インチ（１１４３ｍｍ）とし、実打評価を行ったところ、パーシモンヘッドのように打球感が柔らかく、振動も少なく、メタルヘッドがボールを打ったときに発するような耳障りな金属音も無く、メタルヘッドに好感を持たない人にも好評であった。
【００４８】
比較例１〜３
実施例１〜３において、真鍮の薄板を用いず、発泡アルミニウムの上に直接蓋体を載せて溶接を行ったこと以外は同様にしてヘッドの製造を試みたが、いずれの場合も熱が逃げて良好に溶接を行うことができなかった。
【００４９】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明によれば、金属製外殻よりなるヘッド本体内に、打音や打感の向上のために多孔質金属を配置したヘッドであって、溶接により容易に製造することができるゴルフクラブヘッドが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のゴルフクラブヘッドの実施の形態を示す図であって、（ａ）図は断面図（フェース面に垂直な方向に沿う縦断面図）、（ｂ）図は（ａ）図のＢ−Ｂ線に沿う断面図、（ｃ）図は（ａ）図のＣ部の拡大図である。
【図２】本発明のゴルフクラブヘッドの別の実施の形態を示す図であって、（ａ）図は断面図（フェース面に垂直な方向に沿う縦断面図）、（ｂ）図は（ａ）図のＢ−Ｂ線に沿う断面図、（ｃ）図は（ａ）図のＣ部の拡大図である。
【図３】ゴルフクラブヘッドのフェース部をはずした状態のフェース面側から見た正面図である。
【符号の説明】
１，１Ａゴルフクラブヘッド
２，２Ａヘッド本体
３フェース部
４リブ
５多孔質金属
６，６Ａ低熱伝導材の薄板
７，７Ａ蓋体
８溶接部
９発泡樹脂

Claims

中空の金属製外殻よりなるゴルフクラブヘッド本体内の少なくとも一部に多孔質金属の充填用の空所が設けられ、該空所内に多孔質金属が充填され、該空所の入口部分に金属製の蓋体が配置され、該蓋体が溶接により固定されているゴルフクラブヘッドにおいて、
前記空所は前記ゴルフクラブヘッドのフェース面の裏側に形成された凹所であって、該凹所は該フェース面の裏面から突設された囲壁によって囲まれており、
前記蓋体は該囲壁に溶接されているゴルフクラブヘッドであって、
この溶接部分と前記多孔質金属との間に該多孔質金属よりも熱伝導率が低い低熱伝導材が介在されていることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
請求項１において、前記低熱伝導材は前記蓋体と重なるように配置された板材よりなることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
請求項１又は２において、前記外殻はチタニウム合金よりなり、前記多孔質金属はアルミニウム又はアルミニウム合金よりなることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
請求項１ないし３のいずれか１項において、前記蓋体の厚さが０．５〜１．５ｍｍであることを特徴とするゴルフクラブヘッド。