JP4025046B2

JP4025046B2 - Golf club head

Info

Publication number: JP4025046B2
Application number: JP2001305464A
Authority: JP
Inventors: 正秀大貫; 吉田　　誠; 哲男山口
Original assignee: Ｓｒｉスポーツ株式会社
Priority date: 1997-04-16
Filing date: 2001-10-01
Publication date: 2007-12-19
Anticipated expiration: 2018-04-14
Also published as: JP2002159602A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴルフボールを打撃するための金属製のゴルフクラブヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
パーシモンが主体であったウッド型ゴルフクラブヘッドは、近年では金属材料、例えば炭素鋼、ステンレス、ジュラルミン、チタンなどを使用したものが主流となっている。このようなゴルフクラブヘッドは、パーシモンを使用したものに比べて、ヘッド体積やフェース面積を大きくでき、またヘッドの慣性モーメントを大きくして打球の方向性を安定させうる。さらに、ヘッドのスウィートエリアを大きくして、芯を外してボールを打撃した場合のボールの反発の低下を小さくすることができる。またゴルフクラブヘッドを大型化すると、アドレス時の安定感が良くなり、さらに長尺のシャフトが装着でき飛距離の増大をもたらす。
【０００３】
ところで、本件出願人は、ヘッドとゴルフボールとの反発性能を最大限に高めて飛距離を増大させるゴルフクラブヘッドとして、日本国特許第２１３０５１９号（特公平５−３３０７１号）を取得している。この特許には、ゴルフクラブヘッドのメカニカルインピーダンスの１次の極小値を示す周波数（以下、単に「ヘッドのインピーダンスの１次の振動数」ということがある。）をゴルフボールのメカニカルインピーダンスの１次の極小値を示す周波数（以下、単に「ボールのインピーダンスの１次の振動数」ということがあり、約６００〜１６００Hzとなる。）に近づけることにより、インパクトされたボールの打ち出し速度を最大限に高めるという理論（以下、「インピーダンスマッチング理論」ということがある。）が開示されている。
【０００４】
「メカニカルインピーダンス」とは、ある点に作用する力の大きさと、この力が作用した時の他の点の応答速度の大きさとの比として定義される。即ち、ある物体に外部から加えられる力をＦ、応答速度をＶとすると、メカニカルインピーダンスＺは、Ｚ＝Ｆ／Ｖで定義される。
【０００５】
ヘッドのインピーダンスの１次の振動数を下げるためには、ヘッドのフェ−ス面ないしフェース部の剛性を小さくする事が効果的である。例えば、フェース部の面積を大きくすること、フェース部の厚さを小さくすること、フェース部に低ヤング率の材料を使用すること、などが挙げられる。特にヘッドのフェース部に、低ヤング率の金属材料を用いると、ボールを打撃した時のフィーリング（打球感）がソフトになり、かつミスショット時でも手に伝わる衝撃が小さい利点があることも経験的に知られている。
【０００６】
しかしながら、ヤング率が低くても引張強度が小さい金属材料では、インパクト時の衝撃に耐え得る強度を確保するのが困難となる。またフェース部の強度を得るためにフェース部の厚さを大きくすると、結果としてフェ−ス部の剛性を低下させる効果は小さく、ヘッドのインピーダンスの１次の振動数を下げることにも限界があった。
【０００７】
またヤング率が低くても表面硬度が小さい金属材料では、インパクト時のボールとの摩擦や、インパクト時のボールとの間で砂を噛むことなどにより、フェース部の表面が早期に摩耗したり傷付き易いなどの問題がある。
【０００８】
本発明では、インパクト時の衝撃に耐え得る強度を確保しつつフェ−ス部の剛性を低下させることを基本として、前述のインピーダンスマッチング理論に基づき飛距離を増大しうるゴルフクラブヘッドを提供することを目的としている。
【０００９】
また本発明では、インパクト時のボールとの摩擦や砂噛みなどによるフェース部の摩耗や傷つきを防止しうる硬度を確保しつつフェース部の剛性を低下させることを基本として、ソフトな打球感をうるとともに、インピーダンスマッチング理論に基づき飛距離を一層増大しうるゴルフクラブヘッドを提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のうち請求項１記載の発明は、ヤング率をｘ（単位：kgf ／mm²）、引張強度をｙ（単位：kgf ／mm²）としたときに、少なくともフェース部の一部が、
ｙ≧０．００６ｘ＋６０
の関係を満たす金属材料からなる。
【００１１】
しかも請求項１に係る発明において前記ヤング率ｘが１００００〜１６０００（ kgf ／ mm ² ）でかつ前記引張強度ｙが１０５〜１７５（ kgf ／ mm ² ）であることを特徴とする。
【００１２】
また請求項１記載の発明は、ヤング率をｘ（単位： kgf ／ mm ² ）、ビッカース硬さをｚ（単位：ＨＶ）としたときに、少なくともフェース部の表面の一部が、
ｚ≧（ｘ／６０）＋２００
の関係を満たす金属材料からなっている。
【００１３】
しかも請求項１の発明において前記ビッカース硬さｚ（単位：ＨＶ）を３００ＨＶ以上、かつ１０００ＨＶ以下としたことを特徴とする。
【００１４】
請求項２記載の発明は、前記フェース部の厚さが１〜３mmであることを特徴とする。
【００１５】
また請求項３記載の発明は、前記ヘッド体積が２３０〜３６０cm³であることを特徴とする。
【００１６】
【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述する。
図１〜図３には、本発明に係るゴルフクラブヘッドとして、金属材料で形成された中空のウッド型（メタルヘッド）のゴルフクラブヘッドを例示している。本例では前記ヘッドは、ヘッド本体１と、このヘッド本体１の前面に配されたフェース板２とから構成される。またゴルフクラブヘッドは、例えばヘッド体積を８０〜３６０cm³、好ましくは２３０〜３６０cm³とするのが望ましい。
【００１７】
前記ヘッド本体１は、ボールを打撃するためのフェース部６の周縁をなし前記フェース板２を装着しうるフェース取付部１ａと、このフェース取付部１ａに続くソール部７、クラウン部８、及びサイド部９などを具える。前記フェース取付部１ａは、本例では、図３に示すように前記フェース板２を装着する段差部３ａを有してヘッド内部へ貫通する嵌合用の開口３を形成したものを示している。
【００１８】
また前記フェース板２は、本例ではフェース部６の主要部をなし、前記嵌合用の開口３に、例えば溶接、かしめ、接着剤などの接合方法により一体化され、前記フェース取付部１ａとともにフェース部６を構成しうる。なおフェース取付部１ａは、図４（Ａ）に示すように、前記段差部３ａを有しない開口３としても形成でき、また図４（Ｂ）に示すように、ヘッド内部に向けて広がるテーパ状をなしかつフェース板２の裏面を支持可能な嵌合用の凹部４としても形成しうる。この場合には、フェース板２も、略同じテーパ状に形成することが望ましい。
【００１９】
また発明者らの種々の実験の結果、ヤング率をｘ（単位：kgf ／mm²）、引張強度をｙ（単位：kgf ／mm²）としたときに、フェース部６の一部が
ｙ≧０．００６ｘ＋６０
の関係を満たす金属材料から形成されることが望ましいことが判った。
【００２０】
本実施形態では、フェース部６の一部として前記フェース板２がこのような金属材料で形成されているものを例示している。このため、前記フェース部６の一部（本例ではフェース部６の主要部をなすフェース板２）は、インパクト時の衝撃に耐える引張強度を確保しつつ、そのヤング率を低く保つことが可能になる。したがって、このゴルフクラブヘッドは、ヘッドのインピーダンスの１次の振動数を下げることができ、前記インピーダンスマッチング理論によって打球の飛距離を向上させることが可能であり、またインパクト時の衝撃を低下させ、ソフトな打球感を提供する。
【００２１】
さらに、このゴルフクラブヘッドは、ヤング率を低くしつつ、その引張強度を高く維持することが可能であるため、フェース部６又はフェース板２の厚さを薄くしてヘッドの軽量化が可能になる。また例えばフェース板２の厚さを薄くした分だけヘッドのバネ定数が低下し、ヘッドのインピーダンスの１次の振動数をさらに下げることが可能になる。
【００２２】
また本例において、前記フェース板２の厚さは、ほぼ均一なものが示されている。その厚さは、例えば１〜４mm、より好ましくは１〜３mmとするのが望ましい。前記フェース板２の厚さが、１mm未満であると強度が低下する傾向があり、逆に４mmを越えるとヘッドの軽量化や前記ヘッドのインピーダンスの１次の振動数を低下させる効果が小さくなる傾向がある。
【００２３】
ところで、ゴルフボールのインピーダンスの１次の振動数は、約６００〜１６００Hzの範囲にあり、一般の２ピースボールの場合には約１０００〜１２００Hzとなる。これに対して、従来のステンレス製のウッド型ヘッドのインピーダンスの１次の振動数は、約１８００〜２５００Hz、チタン製のウッド型ヘッドでは約１４００〜２０００Hz程度である。本実施形態のゴルフクラブヘッドでは、ヘッドのインピーダンスの１次の振動数を、従来のヘッドに比べて小さくし、ゴルフボールのインピーダンスの１次の振動数に近似させることもまた一致させることも可能である。
【００２４】
例えば、本実施形態では、ヘッドのインピーダンスの１次の振動数を１３００Hz未満とすることができた。これは、２ピースボールのそれにほぼ一致する値である。これにより、本実施形態のゴルフクラブヘッドでは、インパクト時のボールの打ち出し速度が最大限に高められ、飛距離を増加させる。また、好ましくは、ヤング率をｘ（単位：kgf ／mm²）、引張強度をｙ（単位：kgf ／mm²）としたときに、少なくともフェース部６の一部を、
ｙ≧０．００６ｘ＋６３
の関係を満足する金属材料にて構成することや、さらに好ましくは、
ｙ≧０．００６ｘ＋１００
の関係を満足する金属材料にて構成することも望ましい。
【００２５】
なお、例えばフェース板２の金属材料が、
ｙ＜０．００６ｘ＋６０
であると、引張強度とヤング率のバランスが悪くなり、インパクト時の衝撃に耐え得る強度を確保しつつフェ−ス部の剛性を低下させることが困難になる。また本実施形態において、前記フェース板２の金属材料の引張強度は、フェース板２の厚さを著しく増大させない程度に維持することが望ましく、１０５kgf ／mm²以上、さらに好ましくは１３０kgf ／mm²以上とするのが望ましい。なお引張強度の上限は、前記いずれかの下限値との組み合わせにおいても製造上の問題などから４００kgf ／mm²以下、本発明では１７５ kgf ／ mm ² 以下としている。
【００２６】
また本実施形態において、前記フェース板２の金属材料のヤング率は、必要な剛性を得るために１００００kgf ／mm²以上とする。ただし、ヤング率が大きすぎると、フェース部６の剛性が大きくなる傾向があるため、その上限値は１６０００kgf ／mm²以下とする。
【００２７】
これらの実施形態については、インパクト時の衝撃に耐え得る強度を確保しつつフェ−ス部の剛性を低下させることを基本としたが、次に、インパクト時のボールとの摩擦や、砂を噛むことによるフェース部の表面の摩耗や傷つきを防止しうる実施形態について説明する。
【００２８】
図１〜３、あるいは図４（Ａ）、（Ｂ）に示した形状のゴルフクラブヘッドに適用することができ、発明者らは、ヤング率をｘ（単位：kgf ／mm²）、ビッカース硬さをｚ（単位：ＨＶ）としたときに、少なくともフェース部の表面の一部が、
ｚ≧（ｘ／６０）＋２００
の関係を満たす金属材料から構成されることが望ましいことを突き止めた。例えば、前記フェース板２をこのような金属材料で形成することにより、フェース部６の表面の一部を、ｚ≧（ｘ／６０）＋２００を充たす金属材料にて構成できる。なお本例ではフェース板２の表面には、他の金属、樹脂、木材等の表面層は設けずこれを露出するように構成している。
【００２９】
また金属材料のビッカース硬さは、対面角が１３６度のダイヤモンド正四角錐圧子を用い、試験面にくぼみをつけたときの試験荷重と、くぼみの表面積とから求めた硬さであり、詳細はＪＩＳなどに規定されており、本発明では試験荷重を３０kgf とする。この実施形態ではフェース板２は、ビッカース硬さを大きく確保してインパクト時のボールとの摩擦や砂噛みなどによるフェース部６の摩耗や傷つきを防止できる。また、前記フェース板の金属材料は、上述のようなヤング率ｘとビッカース硬さｚとの関係を具えるため、大きなビッカース硬さを確保しつつヤング率を低く維持することが可能である。
【００３０】
したがって、この実施形態のゴルフクラブヘッドも、ヘッドのインピーダンスの１次の振動数を下げることができ、インピーダンスマッチング理論によって打球の飛距離を向上させることが可能である。またフェース部の表面の一部が、ヤング率が低いためにインパクト時の衝撃が低下し、ソフトな打球感を提供する。
【００３１】
なお本実施形態において、前記フェース板２が、
ｚ＜（ｘ／６０）＋２００
の金属材料であると、ソフトな打球感、飛距離の増大、フェース部６の耐久性という３つの性能を同時に満足させることができなくなる。また、フェース板２については、ヤング率を低くしつつ、ビッカース硬さを大きく維持することが可能になるため、フェース部６（フェース板２）の厚さを薄くすることも可能である。従って、ヘッドの軽量化を図ることができ、かつ、フェース板２の厚さを薄くした分だけヘッドのバネ定数が低下するため、これらの相乗作用によってさらにヘッドのインピーダンスの１次の振動数を下げうる。
【００３２】
ここで、前記フェース板２のビッカース硬さの範囲としては３００ＨＶ以上、より好ましくは３７０ＨＶ以上、さらに好ましくは４００ＨＶ以上とすれば、非常に優れた耐傷性が得られて理想的である。またその上限は、前記いずれかの下限値との組み合わせにおいても製造上の問題などから１０００ＨＶ以下と規定する。これによって、フェース部６の表面の傷つきをより好適に防止することができる。
【００３３】
また、好ましくは、ヤング率をｘ（単位：kgf ／mm²）、ビッカース硬さをｚ（単位：ＨＶ）としたときに、少なくともフェース部６の表面の一部を、
ｚ≧（ｘ／６０）＋２５０
を満足する金属材料にて構成するのが望ましい。またこの実施形態においても、前記フェース板２のヤング率は、必要な剛性を得るために例えば３０００kgf ／mm²以上、好ましくは５０００kgf ／mm²以上とするのが望ましい。ただし、ヤング率が大きすぎると、フェース部６の剛性が大きくなる傾向があるため、その上限値は、前記いずれかの下限値との組み合わせにおいても２５０００kgf ／mm²以下、好ましくは２００００kgf ／mm²以下、さらに好ましくは１６０００kgf ／mm²以下、より好ましくは１２０００kgf ／mm²以下、さらに好ましくは１００００kgf ／mm²以下であって、本発明においては、前記のように、１６０００ kgf ／ mm ² 以下としている。
【００３４】
このようなフェース板２を形成する金属材料は非晶質（アモルファス）金属からなるものが望ましい。非晶質金属とは、原子の配列が広い範囲に亘って規則的ではないものをいい、現在では主として各種合金の材料を高温にて溶融した溶融合金を、結晶核が生成及び成長しないよう急速に冷却して固形化することにより製造される。本実施形態では、非晶質の度合い、すなわち非晶質相の体積ｖ１と全体の体積ｖとの比（ｖ１／ｖ）である非晶質率が５０％以上の非晶質金属を好ましく使用する。
【００３５】
非晶質金属は、
一般式：ＭａＸｂ（ａ、ｂは原子％で６５≦ａ≦１００、０≦ｂ≦３５）
で示される組成で構成される。
ここで、ＭはＺｒ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、F ｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃａ、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｐｄ、Ｂｅより選ばれる１種類以上の金属元素であり、ＸはＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｓｍ、Ｍｄ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａから選ばれる１種類以上の金属元素からなる。また好ましくは、前記ａ、ｂは、
９９≦ａ≦１０００≦ｂ≦１
とするのが望ましい。
【００３６】
このような非晶質金属は、高い引張強度、高いビッカース硬さ、低いヤング率とを同時に具えるため、本発明のゴルフクラブヘッドに適した金属材料となる。またこの非晶質金属としては、ジルコニウム系の非晶質合金が特に好ましく採用できる。このジルコニウム系非晶質合金は、より高い引張強度と、低いヤング率とを有する。また製造時の冷却速度を比較的小さくでき、鋳型に溶融金属を流し込んで冷却して塊状ないし板状のものが比較的容易に成形できる点でも実用的で好ましい。
【００３７】
ジルコニウム系の非晶質合金は、
一般式：ＺｒｃＭｄＸｅ
（ｃ、ｄ、ｅは原子％で２０≦ｃ≦８０、２０≦ｄ≦８０、０≦ｅ≦３５）
で示される組成で構成される。
ただし、Ｚｒはジルコニウム、ＭはＶ、Ｃｒ、Ｍｎ、F ｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃａ、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｐｄ、Ｂｅより選ばれる１種類以上の金属元素であり、ＸはＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｓｍ、Ｍｄ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａから選ばれる１種類以上の金属元素からなる。
【００３８】
また前記ｃ、ｄ、ｅは、好ましくは、
３５≦ｃ≦７５２５≦ｄ≦６５０≦ｅ≦３０
であり、さらに好ましくは、
３５≦ｃ≦７５２５≦ｄ≦６５０≦ｅ≦１
より好ましくは
５０≦ｃ≦７５２５≦ｄ≦５００≦ｅ≦１
とするのが望ましい。また前記ＭはＡｌ、Ｃｕ、Ｎｉが特に好ましく、ＸはＨｆが好ましい。特に、このようなジルコニウム系非晶質合金としては、
ＺｒｃＡｌd1Ｃｕd2Ｎｉd3Ｈｆｅ
が好ましい（なおｄ１＋ｄ２＋ｄ３＝ｄとする。またｃ＋ｄ＋ｅ＝１００とする）。
【００３９】
また非晶質金属は、前記非晶質率が７５％以上、より好ましくは８０％以上、さらに好ましくは９０％とするのが望ましい。このような非晶質率は、金属材料のサンプルのカット断面を鏡面研磨及びエッヂング処理を施した後に光学顕微鏡で観察し、非晶質部分の面積を測定することによって特定されうる。また非晶質率は、非晶質金属の合金組成や、非晶質金属を製造する際に溶融合金を冷却する冷却温度、さらには非晶質金属を製造する際の周囲の気体中の酸素濃度などを変えることによって調節することができる。とりわけ、前記冷却速度を大きくするほど、また周囲の気体中の酸素濃度を低くするほど非晶質率を高めることができる。
【００４０】
本実施形態に関しては、種々の方法で設計変更が可能である。例えば、フェース板の厚さに関して、中央部を厚くし、その周辺部を外方へ向かって次第に薄く構成することもできる。この場合、フェース板２の強度を低下させずにヘッドのインピーダンスの１次の振動数をより一層小さくすることが可能である。また、この逆にフェース板２の厚さを、中央部を薄くし、その周辺部を外方へ向かって次第に厚く構成することもできる。この場合には、フェース板２とこれを取り付けるフェース取付部１ａとの接合部分の強度が向上するため好ましい。
【００４１】
また前記ヘッド本体１については、例えばチタン、チタン合金、ステンレス鋼等の従来と同様の金属材料で構成することができる。また図５に示すように、フェース部６、ソール部７、クラウン部８及びサイド部９をなすヘッド全てを、ヤング率をｘ（単位：kgf ／mm²）、引張強度をｙ（単位：kgf ／mm²）としたときに、
ｙ≧０．００６ｘ＋６０
の関係を満足する金属材料、又はビッカース硬さをｚ（単位：ＨＶ）としたときに、
ｚ≧（ｘ／６０）＋２００
の関係を満たす金属材料を用いることができる。この場合には、衝撃耐久性、打球感がより一層良好となり、ヘッドのインピーダンスの１次の振動数をより一層小さくすることができる。
【００４２】
図６、図７には、本発明の他の実施形態として、金属製のアイアン型クラブヘッドを示している。本例では、ヘッドは、ヘッド本体１０１と、該ヘッド本体１０１のフェース部１０４側に嵌着されるフェース面インサート板１０２とから構成されるものを示す。このフェース面インサート板１０２は、フェース部１０４の主要部をなし、主としてその表面によりボールを打撃する。また、フェース面インサート板１０２は、本例ではほぼ均一の厚さで形成されるとともに、ヘッド本体１のフェース部１０４側に形成された嵌合用凹部１０３に嵌合されて接着剤や溶接、かしめ、圧入等にて固着されているものを示す。このため、フェース面インサート板１０２の裏面全体が、ヘッド本体１に密着又は当接しているので、フェース部１０４の耐久性が高くなる。
【００４３】
そして、例えばこのようなフェース面インサート板１０２に、ヤング率をｘ（単位：kgf ／mm²）、引張強度をｙ（単位：kgf ／mm²）としたときに、
ｙ≧０．００６ｘ＋６０
の関係を満たす金属材料、又は、ヤング率をｘ（単位：kgf ／mm²）、ビッカース硬さをｚ（単位：ＨＶ）としたときに、
ｚ≧（ｘ／６０）＋２００
の関係を満たす金属材料を用いている。
【００４４】
以上いくつかの実施形態について説明したが、本発明は、ヘッドの種類としては、特にウッド型、アイアン型が好ましいが、パター型とすることもできる。さらに、前記全ての各実施形態において、フェース板２ないしフェース面インサート板１０２を、ヤング率をｘ（単位：kgf ／mm²）、引張強度をｙ（単位：kgf ／mm²）、ビッカース硬さをｚ（単位：ＨＶ）としたときに、
ｙ≧０．００６ｘ＋６０
ｚ≧（ｘ／６０）＋２００
を同時に満足させる金属材料を用いることもできる。この場合には、インピーダンスマッチング理論に基づいて、ボールの飛距離を向上すると同時に、インパクト時の衝撃に耐えうる強度と、表面に傷が付きにくい非常に耐久性の高いフェースを有するさらに好ましいゴルフクラブヘッドが得られる。
【００４５】
【実施例】
＜第１具体例＞
フェース部の一部に、合金組成を種々変更したジルコニウム系非晶質合金（Ｚｒ−Ａｌ−Ｃｕ−Ｎｉ−Ｈｆ、又はＺｒ−Ａｌ−Ｃｕ−Ｎｉ）を使用してウッド型のゴルフクラブヘッド（実施例１、２）を製造し、そのゴルフクラブヘッドを使用して、ヘッド速度、ボール速度、反発係数、キャリー、トータル飛距離、ヘッドのメカニカルインピーダンスの１次の極小値の周波数、打球感等について調べ、その結果を表１に示した。なお、比較例１、２としてチタン製のウッド型中空ヘッドとステンレス製のウッド型中空ヘッドを製造し、性能を比較した。
なおヘッド速度、ボール速度、反発係数、キャリー及びトータル飛距離は、スウィングロボットによる打撃試験により測定した。またヘッドのメカニカルインピーダンスの１次の極小値の周波数の測定には、前記日本国特許に示されているのと同様な加振機、加速度ピックアップ、パワーユニット、ダイナミック・シグナルアナライザなどを使用した加振測定法を用いた。また打球感は、２０名のゴルファーが実際に打撃して評価し、衝撃の少なさ（ソフトな打ち心地が得られるか）を基準に、１〜５点の５段階の官能評価を行い、その平均値をとった。
【００４６】
【表１】

【００４７】
表１から明らかなように、比較例１、２のゴルフクラブヘッドのメカニカルインピーダンスの１次の極小値の周波数は１４５０Hzと１９８０Hzであるのに対し、実施例１、２は、全て１２９０Hz以下に抑えられている。これにより、実施例１、２のゴルフクラブヘッドはヘッドのメカニカルインピーダンスの１次の極小値の周波数を従来のヘッドよりも小さくでき、２ピースボールのメカニカルインピーダンスの１次の極小値の周波数（約１０００〜１２００Hz）に近似していることが確認された。なおフェース板に用いた金属材料の引張強度は、２００kgf ／mm²以下のものが例示されている。また、反発係数、キャリー、トータル飛距離とも、実施例１、２の方が比較例１、２よりも大きくなっていることがわかる。さらに打球感についても、実施例１、２の方が比較例１、２よりも優れている（ソフトである）。
【００４８】
これらの実施例では、フェース板（非晶質金属部）の厚さが、引張強度が大きいものほど小さく設定されている。この厚さの減少分が、さらにフェース部としてのバネ定数を低下させ、反発係数、キャリー、トータル飛距離の増大と打球感の向上が得られたと考えられる。また、図８は、金属材料のヤング率ｘと引張強度ｙとの関係を示している。前記実施例１、２、比較例１、２のフェース板に用いられた金属材料を図８にプロットした。また、ジュラルミン、マグネシウム合金、スーパーハイテンのデータについても併せてプロットした。
【００４９】
図８において、直線１０はｙ＝０．００６ｘ＋６０を示すグラフ線、直線１１はｙ＝０．００６ｘ＋６３を示すグラフ線、直線１２はｙ＝０．００６ｘ＋１００を示すグラフ線である。なおｙ≧０．００６ｘ＋６０を満足する領域を斜線にて示している。実施例１、２で使用した金属材料は、ｙ≧０．００６ｘ＋６０を満足するが、比較例１、２で使用した金属材料やびジュラルミン、マグネシウム合金、スーパーハイテンなどはｙ＜０．００６ｘ＋６０であることがわかる。
【００５０】
＜第２具体例＞
次に、本発明の他の具体例として、ヤング率とビッカース硬さとの関係について調べた。図６及び図７に示したものと同様のアイアン型のヘッド（実施例３）と、図１〜図３に示したものと同様のウッド型のヘッド（実施例４）を製造した。また、フェース面インサート板、フェース板の材質を、ステンレス、チタン、ジュラルミンとしたアイアン型ヘッド（比較例３〜５）とウッド型ヘッド（比較例６〜８）を製造した。そして、それらのヘッドについては、主としてフェース部の表面の耐傷性と、打球感のソフトさについてテストを行った。なおフェース部の表面の耐傷性は、スウィングロボットにて地面に置いたゴルフボールを僅かに砂が介在するよう打撃して、フェース部表面についた傷の量を調べたものである。また、打球感のソフトさは２０名のゴルファーにてフィーリング評価を行い、その平均をとったものである。またビッカース硬さの測定荷重は３０kgf である。テストの結果を表２、表３に示す。
【００５１】
【表２】

【００５２】
【表３】

【００５３】
表２及び表３から明らかなように、実施例３及び実施例４のゴルフクラブヘッドは、フェース部の表面が傷つき難く（傷つきが少ない又は極めて少ない）、かつ打球感がソフト（良又はきわめて良）である。そして、フェース面の傷つきとソフトフィーリング性能の少なくとも一方は、「きわめて良い」という結果となっている。
【００５４】
また、図９は、金属材料のヤング率ｘとビッカース硬さｚの関係を示し、実施例３及び比較例３〜８のフェース板の金属材料と、マグネシウム、及び、スーパーハイテンのそれぞれのデータをプロットしたものである。図において直線１６はｚ＝（ｘ／６０）＋２００を示し、直線１７はｚ＝（ｘ／６０）＋２５０を示す。また、ｚ≧（ｘ／６０）＋２００の関係を満足する領域を斜線にて示す。同図から明らかなように、実施例３、４は、ｚ≧（ｘ／６０）＋２００の関係を満たしている。
【００５５】
【発明の効果】
上述したように、請求項１記載のゴルフクラブヘッドによれば、高引張強度と低ヤング率の両立を容易に達成することができ、フェース部の一部を、インパクト時の衝撃に耐える引張強度を維持しつつ剛性を小さくできる。したがって、ヘッドのメカニカルインピーダンスの１次の極小値の周波数を従来のゴルフクラブヘッドよりも小さくできる。例えば、ゴルフクラブヘッドのメカニカルインピーダンスの１次の極小値の周波数を、ゴルフボールのメカニカルインピーダンスの１次の極小値の周波数により近似した値とすることができる。従って、飛距離が伸びる。また、打球時の打ち心地をソフトとすることができる。さらに、ゴルフクラブヘッドは、フェース部の厚さを小さくすることが可能であり、さらに軽量化を図りうる。またフェース部の厚さを小さくした場合には、その分だけフェース部のバネ定数が低下し、さらにメカニカルインピーダンスの１次の極小値の周波数を低くすることが可能である。
【００５６】
またゴルフクラブヘッドでは、高引張強度と低ヤング率の両立を容易に達成することができ、しかもフェース部の一部を、インパクト時の摩擦やインパクト時の砂噛みに耐える表面硬さを維持しつつその剛性を小さくすることができる。したがって、ヘッドの耐久性、耐傷性を維持しつつメカニカルインピーダンスの１次の極小値の周波数を従来のゴルフクラブヘッドよりも小さくできる。例えば、ゴルフクラブヘッドのメカニカルインピーダンスの１次の極小値の周波数を、ゴルフボールのメカニカルインピーダンスの１次の極小値の周波数により近似した値とすることができる。従って、飛距離が伸びる。また、打球時の打ち心地をソフトとすることができる。さらに、ゴルフクラブヘッドは、フェース部の厚さを小さくすることが可能であり、さらに軽量化を図りうる。またフェース部の厚さを小さくした場合には、その分だけフェース部のバネ定数が低下し、さらにメカニカルインピーダンスの１次の極小値の周波数を低くすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】ウッド型のゴルフクラブヘッドの実施の一形態を示す正面図である。
【図２】その側面図である。
【図３】図２の断面図である。
【図４】（Ａ）及び（Ｂ）はフェース板の取付構造が異なる他の実施形態のヘッドの断面図である。
【図５】さらに別の実施の形態を示すヘッドの断面図である。
【図６】アイアン型のゴルフクラブヘッドの実施の一形態を示す正面図である。
【図７】その断面図である。
【図８】ヤング率と引張強度の関係を示すグラフである。
【図９】ヤング率とビッカース硬さの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１ゴルフクラブヘッド
２フェース板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a metal golf club head for hitting a golf ball.
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
In recent years, wood-type golf club heads mainly composed of persimmon have been mainly made of metal materials such as carbon steel, stainless steel, duralumin, and titanium. Such a golf club head can have a larger head volume and face area than those using persimmon, and can increase the moment of inertia of the head to stabilize the direction of the hit ball. Furthermore, the sweet area of the head can be enlarged to reduce the reduction in the rebound of the ball when the core is removed and the ball is hit. Further, when the golf club head is enlarged, the feeling of stability at the time of addressing is improved, and a long shaft can be attached to increase the flight distance.
[0003]
By the way, the present applicant has acquired Japanese Patent No. 2130519 (Japanese Patent Publication No. 5-33071) as a golf club head that maximizes the resilience performance between the head and the golf ball and increases the flight distance. . In this patent, a frequency indicating the primary minimum value of the mechanical impedance of the golf club head (hereinafter, simply referred to as “the primary frequency of the impedance of the head”) is referred to as the primary mechanical impedance of the golf ball. The frequency at which the impacted ball is launched is maximized by approaching the frequency indicating the local minimum value (hereinafter, simply referred to as “the first frequency of the impedance of the ball”, which is approximately 600 to 1600 Hz). The theory of enhancing (hereinafter, sometimes referred to as “impedance matching theory”) is disclosed.
[0004]
“Mechanical impedance” is defined as the ratio between the magnitude of a force acting on a point and the magnitude of the response speed of another point when this force is applied. That is, if the force applied to a certain object from the outside is F and the response speed is V, the mechanical impedance Z is defined as Z = F / V.
[0005]
In order to reduce the primary frequency of the impedance of the head, it is effective to reduce the rigidity of the head face or face portion. For example, increasing the area of the face part, reducing the thickness of the face part, and using a material having a low Young's modulus for the face part. In particular, if a metal material with a low Young's modulus is used for the face part of the head, there is an advantage that the feeling when hitting the ball is soft and the impact transmitted to the hand is small even during a miss shot. Known empirically.
[0006]
However, it is difficult to secure a strength that can withstand an impact at the time of impact with a metal material having a low tensile strength even if the Young's modulus is low. In addition, if the thickness of the face portion is increased to obtain the strength of the face portion, the effect of lowering the rigidity of the face portion is small as a result, and there is a limit to lowering the primary frequency of the head impedance. It was.
[0007]
In addition, metal materials with low surface hardness even though the Young's modulus is low may cause the surface of the face to wear or scratch early due to friction with the ball during impact or biting sand with the ball during impact. There are problems such as easy attachment.
[0008]
The present invention provides a golf club head capable of increasing the flight distance based on the above-mentioned impedance matching theory, based on the fact that the rigidity of the face portion is lowered while ensuring the strength that can withstand an impact at the time of impact. It is an object.
[0009]
In addition, the present invention provides a soft feel at impact on the basis of reducing the rigidity of the face portion while ensuring the hardness that can prevent the wear and damage of the face portion due to friction with the ball at impact and sand biting. A further object is to provide a golf club head that can further increase the flight distance based on impedance matching theory.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
Of the present invention, the invention described in claim 1 is such that at least a part of the face portion has a Young's modulus of x (unit: kgf / mm ² ) and a tensile strength of y (unit: kgf / mm ² ).
y ≧ 0.006x + 60
It is made of a metal material that satisfies the above relationship .
[0011]
In addition, the invention according to claim 1 is characterized in that the Young's modulus x is 10,000 to 16000 ( kgf / mm ² ) and the tensile strength y is 105 to 175 ( kgf / mm ² ) .
[0012]
In the invention of claim 1, when the Young's modulus is x (unit: kgf / mm ² ) and the Vickers hardness is z (unit: HV), at least a part of the surface of the face portion is
z ≧ (x / 60) +200
It is made of a metal material that satisfies this relationship.
[0013]
In addition, the invention according to claim 1 is characterized in that the Vickers hardness z (unit: HV) is 300 HV or more and 1000 HV or less.
[0014]
The invention according to claim 2 is characterized in that the face portion has a thickness of 1 to 3 mm.
[0015]
The invention according to claim 3 is characterized in that the head volume is 230 to 360 cm ³ .
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1 to 3 illustrate a hollow wood type (metal head) golf club head formed of a metal material as a golf club head according to the present invention. In this example, the head includes a head body 1 and a face plate 2 disposed on the front surface of the head body 1. The golf club head, for example head volume 80～360Cm ^3, preferably it is desirable to 230~360cm ^3.
[0017]
The head main body 1 includes a face mounting portion 1a that forms the periphery of a face portion 6 for hitting a ball and can be mounted with the face plate 2, a sole portion 7, a crown portion 8, and a side that follow the face mounting portion 1a. It includes part 9 and the like. As shown in FIG. 3, the face mounting portion 1a has a step portion 3a for mounting the face plate 2 and has a fitting opening 3 penetrating into the head.
[0018]
In addition, the face plate 2 forms a main part of the face portion 6 in this example, and is integrated into the fitting opening 3 by a joining method such as welding, caulking, adhesive, etc. The unit 6 can be configured. The face mounting portion 1a can also be formed as an opening 3 that does not have the stepped portion 3a as shown in FIG. 4A, and as shown in FIG. It can also be formed as a recess 4 for fitting that can support the back surface of the face plate 2. In this case, it is desirable to form the face plate 2 in substantially the same taper shape.
[0019]
Further, as a result of various experiments conducted by the inventors, when the Young's modulus is x (unit: kgf / mm ² ) and the tensile strength is y (unit: kgf / mm ² ), a part of the face portion 6 is y ≧ 0.006x + 60
It has been found that it is desirable to form a metal material that satisfies the above relationship.
[0020]
In the present embodiment, the face plate 2 is formed of such a metal material as a part of the face portion 6. For this reason, a part of the face portion 6 (in this example, the face plate 2 forming the main portion of the face portion 6) can maintain a low Young's modulus while securing a tensile strength that can withstand an impact at the time of impact. become. Therefore, this golf club head can reduce the primary frequency of the impedance of the head, can improve the flight distance of the hit ball by the impedance matching theory, and reduce the impact at the time of impact, Provide a soft feel at impact.
[0021]
Further, since this golf club head can maintain its tensile strength high while lowering the Young's modulus, the thickness of the face portion 6 or the face plate 2 can be reduced to reduce the weight of the head. Become. Further, for example, the spring constant of the head is reduced by the thickness of the face plate 2, and the primary frequency of the head impedance can be further reduced.
[0022]
In this example, the face plate 2 has a substantially uniform thickness. The thickness is desirably, for example, 1 to 4 mm, more preferably 1 to 3 mm. When the thickness of the face plate 2 is less than 1 mm, the strength tends to decrease. Conversely, when the thickness exceeds 4 mm, the effect of reducing the weight of the head and reducing the primary frequency of the impedance of the head is reduced. Tend.
[0023]
By the way, the primary frequency of the impedance of the golf ball is in the range of about 600 to 1600 Hz, and in the case of a general two-piece ball, it is about 1000 to 1200 Hz. On the other hand, the primary frequency of impedance of the conventional stainless steel wood type head is about 1800 to 2500 Hz, and the titanium wood type head is about 1400 to 2000 Hz. In the golf club head of the present embodiment, the primary frequency of the impedance of the head can be made smaller than that of the conventional head so that it can be approximated or matched with the primary frequency of the impedance of the golf ball. It is.
[0024]
For example, in the present embodiment, the primary frequency of the head impedance can be made less than 1300 Hz. This is a value that roughly matches that of a two-piece ball. Thereby, in the golf club head of this embodiment, the hitting speed of the ball at the time of impact is maximized and the flight distance is increased. Preferably, when the Young's modulus is x (unit: kgf / mm ² ) and the tensile strength is y (unit: kgf / mm ² ), at least a part of the face portion 6 is
y ≧ 0.006x + 63
Or a metal material satisfying the above relationship, and more preferably,
y ≧ 0.006x + 100
It is also desirable to use a metal material that satisfies this relationship.
[0025]
For example, the metal material of the face plate 2 is
y <0.006x + 60
If this is the case, the balance between the tensile strength and the Young's modulus will be poor, and it will be difficult to reduce the rigidity of the face portion while ensuring the strength to withstand the impact during impact. In the present embodiment, the tensile strength of the face plate 2 metal material, rather then desirable to maintain a degree that does not significantly increase the thickness of the face plate ^2, 1 05kgf / mm 2 or more, further preferably 130 kgf / It is desirable to be mm ² or more. Note the tensile strength limit, said one of the production well in combination with the lower limit problems such as from 400 kgf / mm ² or less, in the present invention is set to 175 kgf / mm ² or less.
[0026]
In the present embodiment, the Young's modulus of the metal material of the face plate 2 is set to 10,000 kgf / mm ² or more in order to obtain a required rigidity. However, the Young's modulus is too large, the rigidity of the face portion 6 tends to increase, its upper limit shall be the 16000kgf / mm ² or less.
[0027]
In these embodiments, the rigidity of the face portion is reduced while securing the strength that can withstand the impact at the time of impact. Next, friction with the ball at the time of impact or biting sand An embodiment capable of preventing the wear and damage of the surface of the face portion due to this will be described.
[0028]
The present invention can be applied to the golf club head having the shape shown in FIGS . 1 to 3 or FIGS . 4A and 4B, and the inventors have set the Young's modulus to x (unit: kgf / mm ² ), Vickers hardness When the thickness is z (unit: HV), at least a part of the surface of the face portion is
z ≧ (x / 60) +200
It was found that it is desirable to be made of a metal material that satisfies the above relationship. For example, by forming the face plate 2 with such a metal material, a part of the surface of the face portion 6 can be configured with a metal material satisfying z ≧ (x / 60) +200. In this example, the surface of the face plate 2 is not provided with a surface layer of other metal, resin, wood, or the like, but is exposed.
[0029]
The Vickers hardness of the metal material is the hardness obtained from the test load when the indentation is applied to the test surface and the surface area of the indentation using a diamond regular pyramid indenter with a facing angle of 136 degrees. In the present invention, the test load is 30 kgf. In this embodiment, the face plate 2 can ensure a large Vickers hardness and prevent the face portion 6 from being worn or damaged due to friction with the ball at impact or sand biting. Further, since the metal material of the face plate has the relationship between the Young's modulus x and the Vickers hardness z as described above, the Young's modulus can be kept low while ensuring a large Vickers hardness.
[0030]
Therefore, the golf club head of this embodiment can also reduce the primary frequency of the impedance of the head, and can improve the flight distance of the hit ball by impedance matching theory. Further, since a part of the surface of the face portion has a low Young's modulus, the impact at the time of impact is reduced, and a soft shot feeling is provided.
[0031]
In the present embodiment, the face plate 2 is
z <(x / 60) +200
In the case of the metal material, it is impossible to satisfy the three performances of soft feel at impact, increased flight distance, and durability of the face portion 6 at the same time. In addition, since the face plate 2 can maintain a large Vickers hardness while reducing the Young's modulus, the thickness of the face portion 6 (face plate 2) can be reduced. Therefore, the weight of the head can be reduced, and the spring constant of the head is reduced by the amount of the thickness of the face plate 2 being reduced. Therefore, the primary frequency of the impedance of the head is further increased by these synergistic actions. Can be lowered.
[0032]
Here, if the Vickers hardness range of the face plate 2 is 300 HV or higher, more preferably 370 HV or higher, and even more preferably 400 HV or higher, very excellent scratch resistance is obtained, which is ideal. The upper limit thereof is also you limited to be less than 1000HV etc. manufacturing problem in combination with the one of the lower limit. Thereby, it is possible to more suitably prevent the face 6 from being damaged.
[0033]
Preferably, when the Young's modulus is x (unit: kgf / mm ² ) and the Vickers hardness is z (unit: HV), at least a part of the surface of the face part 6 is
z ≧ (x / 60) +250
It is desirable that the metal material satisfy the above. Also in this embodiment, the Young's modulus of the face plate 2, in order to obtain the necessary rigidity for example 3000 kgf / mm ² or more, preferably it is desirable to 5000 kgf / mm ² or more. However, if the Young's modulus is too large, the rigidity of the face portion 6 tends to increase. Therefore, the upper limit value is 25000 kgf / mm ² or less, preferably 20000 kgf / mm ^{2 in} combination with any one of the lower limit values. or less, more preferably 16000kgf / mm ² or less, more preferably 12000kgf / mm ² or less, more preferably not more than 10000 kgf / mm ^2, in the present invention, as described above, 16000 kgf / mm ² It is as follows.
[0034]
Metallic material forming the face plate 2, such as this is made of amorphous metal is preferable. Amorphous metal refers to a material in which the arrangement of atoms is not regular over a wide range. At present, a molten alloy obtained by melting various alloy materials at a high temperature is rapidly changed so that crystal nuclei are not generated and grown. It is manufactured by cooling to solidification. In the present embodiment, an amorphous metal having an amorphous ratio of 50% or more, which is the degree of amorphousness, that is, the ratio (v1 / v) of the volume v1 of the amorphous phase to the total volume v is preferably used. To do.
[0035]
Amorphous metal
General formula: MaXb (a and b are atomic% 65 ≦ a ≦ 100, 0 ≦ b ≦ 35)
It is comprised by the composition shown by these.
Here, M is one or more metal elements selected from Zr, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Ti, Mo, W, Ca, Li, Mg, Si, Al, Pd, and Be. X is composed of one or more metal elements selected from Y, La, Ce, Sm, Md, Hf, Nb, and Ta. Preferably, a and b are
99 ≦ a ≦ 100 0 ≦ b ≦ 1
Is desirable.
[0036]
Such an amorphous metal has a high tensile strength, a high Vickers hardness, and a low Young's modulus at the same time, so that it is a metal material suitable for the golf club head of the present invention. As the amorphous metal, a zirconium-based amorphous alloy can be particularly preferably employed. This zirconium-based amorphous alloy has higher tensile strength and lower Young's modulus. Further, it is practically preferable from the viewpoint that the cooling rate at the time of production can be made relatively small, and that molten metal can be poured into a mold and cooled to form a block or a plate in a relatively easy manner.
[0037]
Zirconium-based amorphous alloys
General formula: ZrcMdXe
(C, d and e are atomic%, 20 ≦ c ≦ 80, 20 ≦ d ≦ 80, 0 ≦ e ≦ 35)
It is comprised by the composition shown by these.
However, Zr is zirconium, M is V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Ti, Mo, W, Ca, Li, Mg, Si, Al, Pd, and Be. X is composed of one or more metal elements selected from Y, La, Ce, Sm, Md, Hf, Nb, and Ta.
[0038]
The c, d, and e are preferably
35 ≦ c ≦ 75 25 ≦ d ≦ 65 0 ≦ e ≦ 30
And more preferably
35 ≦ c ≦ 75 25 ≦ d ≦ 65 0 ≦ e ≦ 1
More preferably 50 ≦ c ≦ 75 25 ≦ d ≦ 50 0 ≦ e ≦ 1
Is desirable. The M is particularly preferably Al, Cu, or Ni, and X is preferably Hf. In particular, as such a zirconium-based amorphous alloy,
ZrcAld1Cud2Nid3Hfe
(D1 + d2 + d3 = d and c + d + e = 100) are preferable.
[0039]
In addition, it is desirable that the amorphous metal has an amorphous ratio of 75% or more, more preferably 80% or more, and still more preferably 90%. Such an amorphous ratio can be specified by observing a cut cross section of a sample of a metal material with an optical microscope after mirror polishing and edging, and measuring the area of the amorphous portion. The amorphous ratio is determined by the alloy composition of the amorphous metal, the cooling temperature for cooling the molten alloy when producing the amorphous metal, and the oxygen in the surrounding gas when producing the amorphous metal. It can be adjusted by changing the concentration. In particular, the amorphous ratio can be increased as the cooling rate is increased and the oxygen concentration in the surrounding gas is decreased.
[0040]
Regarding this embodiment, the design can be changed by various methods. For example, with respect to the thickness of the face plate, the central part can be made thicker and the peripheral part can be made thinner gradually outward. In this case, it is possible to further reduce the primary frequency of the impedance of the head without reducing the strength of the face plate 2. Conversely, the thickness of the face plate 2 can be configured such that the central portion is thinned and the peripheral portion is gradually thickened outward. In this case, it is preferable because the strength of the joint portion between the face plate 2 and the face mounting portion 1a to which the face plate 2 is attached is improved.
[0041]
The head body 1 can be made of a conventional metal material such as titanium, titanium alloy, stainless steel, or the like. Further, as shown in FIG. 5, all of the heads comprising the face portion 6, the sole portion 7, the crown portion 8 and the side portion 9 have a Young's modulus x (unit: kgf / mm ² ) and a tensile strength y (unit: kgf). / Mm ² )
y ≧ 0.006x + 60
When the metal material that satisfies the above relationship or the Vickers hardness is z (unit: HV),
z ≧ (x / 60) +200
A metal material satisfying the above relationship can be used. In this case, impact durability and feel at impact are further improved, and the primary frequency of the head impedance can be further reduced.
[0042]
6 and 7 show a metal iron-type club head as another embodiment of the present invention. In this example, the head is composed of a head main body 101 and a face surface insert plate 102 fitted on the face portion 104 side of the head main body 101. The face surface insert plate 102 is a main part of the face portion 104 and hits a ball mainly by the surface thereof. In addition, the face surface insert plate 102 is formed with a substantially uniform thickness in this example, and is fitted into a fitting concave portion 103 formed on the face portion 104 side of the head body 1 to be adhesive, welded, or caulked. , Which is fixed by press fitting or the like. For this reason, since the entire back surface of the face surface insert plate 102 is in close contact with or in contact with the head main body 1, the durability of the face portion 104 is enhanced.
[0043]
For example, when the Young's modulus is x (unit: kgf / mm ² ) and the tensile strength is y (unit: kgf / mm ² ) on such a face surface insert plate 102,
y ≧ 0.006x + 60
When the metal material satisfying the above relationship, or the Young's modulus is x (unit: kgf / mm ² ) and the Vickers hardness is z (unit: HV),
z ≧ (x / 60) +200
A metal material satisfying this relationship is used .
[0044]
Although several embodiments have been described above, the present invention is particularly preferably a wood type or an iron type as the type of head, but can also be a putter type. Further, in all the above-described embodiments, the face plate 2 or the face surface insert plate 102 has a Young's modulus x (unit: kgf / mm ² ), a tensile strength y (unit: kgf / mm ² ), and Vickers hardness. Is z (unit: HV),
y ≧ 0.006x + 60
z ≧ (x / 60) +200
It is also possible to use a metal material that satisfies the above. In this case, based on the impedance matching theory, it is a more preferable golf club that improves the flight distance of the ball and at the same time has a strength that can withstand an impact at the time of impact and a highly durable face that is hard to be scratched on the surface. A head is obtained.
[0045]
【Example】
<First specific example>
Using a zirconium-based amorphous alloy (Zr-Al-Cu-Ni-Hf or Zr-Al-Cu-Ni) with variously changed alloy compositions for a part of the face portion, a wood type golf club head ( Examples 1 and 2 ) were manufactured, and the golf club head was used. Head speed, ball speed, coefficient of restitution, carry, total flight distance, frequency of first-order minimum value of head mechanical impedance, feel at impact, etc. The results are shown in Table 1. As Comparative Examples 1 and 2, a wood-type hollow head made of titanium and a wood-type hollow head made of stainless steel were manufactured, and the performance was compared.
The head speed, ball speed, coefficient of restitution, carry and total flight distance were measured by a hitting test using a swing robot. For the measurement of the frequency of the primary minimum value of the mechanical impedance of the head, the vibration using the same exciter, accelerometer, power unit, dynamic signal analyzer, etc. as shown in the above Japanese patent is used. The measurement method was used. The feel of hitting ball is evaluated by 20 golfers who actually hit, and based on the low impact (whether soft hitting feeling can be obtained), 5 levels of sensory evaluation are performed. Average values were taken.
[0046]
[Table 1]

[0047]
As is clear from Table 1, the frequencies of the primary minimum values of the mechanical impedance of the golf club heads of Comparative Examples 1 and 2 are 1450 Hz and 1980 Hz, while Examples 1 and 2 are all suppressed to 1290 Hz or less. It has been. Thus, the golf club heads of Examples 1 and 2 can make the frequency of the primary minimum value of the mechanical impedance of the head smaller than that of the conventional head, and the frequency of the primary minimum value of the mechanical impedance of the two-piece ball (about It was confirmed that the frequency was close to 1000 to 1200 Hz. The metal material used for the face plate has a tensile strength of 200 kgf / mm ² or less. The coefficient of restitution, carry, with total distance, it can be seen that the direction of Examples 1 and 2 is larger than the comparative examples 1 and 2. Further, in terms of feel at impact, Examples 1 and 2 are superior (Comparative) to Comparative Examples 1 and 2.
[0048]
In these examples, the thickness of the face plate (amorphous metal portion) is set smaller as the tensile strength is larger. This decrease in thickness further reduces the spring constant as the face portion, and it is considered that an increase in the coefficient of restitution, carry, total flight distance and improvement in feel at impact are obtained. FIG. 8 shows the relationship between the Young's modulus x and the tensile strength y of the metal material. The metal materials used for the face plates of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 are plotted in FIG. In addition, data for duralumin, magnesium alloy, and super high tension were also plotted.
[0049]
8, the straight line 10 is a graph line indicating y = 0.006x + 60, the straight line 11 is a graph line indicating y = 0.006x + 63, and the straight line 12 is a graph line indicating y = 0.006x + 100. A region satisfying y ≧ 0.006x + 60 is indicated by hatching. The metal materials used in Examples 1 and 2 satisfy y ≧ 0.006x + 60. However, the metal materials used in Comparative Examples 1 and 2, duralumin, magnesium alloy, super high tension, etc. satisfy y <0.006x + 60. I understand that.
[0050]
<Second specific example>
Next, as another specific example of the present invention, the relationship between Young's modulus and Vickers hardness was examined. Iron-type heads ( Example 3 ) similar to those shown in FIGS. 6 and 7 and wood-type heads ( Example 4 ) similar to those shown in FIGS. 1 to 3 were manufactured. Further, iron type heads ( Comparative Examples 3 to 5 ) and wood type heads ( Comparative Examples 6 to 8 ), in which the face surface insert plate and face plate were made of stainless steel, titanium, and duralumin, were manufactured. These heads were mainly tested for scratch resistance on the surface of the face portion and softness of the shot feeling. The scratch resistance on the surface of the face portion is obtained by hitting a golf ball placed on the ground with a swing robot so that a slight amount of sand is interposed, and examining the amount of scratches on the surface of the face portion. Further, the softness of the hit feeling is obtained by performing an evaluation of feelings with 20 golfers and taking the average. The measurement load for Vickers hardness is 30 kgf. The test results are shown in Tables 2 and 3.
[0051]
[Table 2]

[0052]
[Table 3]

[0053]
As is apparent from Tables 2 and 3, in the golf club heads of Examples 3 and 4 , the surface of the face part is hardly damaged (little damage or very little damage), and the shot feeling is soft (good or extremely good). ). In addition, at least one of the damage to the face surface and the soft feeling performance is “very good” .
[0054]
FIG. 9 shows the relationship between the Young's modulus x and the Vickers hardness z of the metal material. The data of the metal material of the face plate of Example 3 and Comparative Examples 3 to 8, magnesium, and super high tension are shown. It is a plot. In the figure, the straight line 16 indicates z = (x / 60) +200, and the straight line 17 indicates z = (x / 60) +250. A region satisfying the relationship of z ≧ (x / 60) +200 is indicated by hatching. As is clear from the figure, Examples 3 and 4 satisfy the relationship of z ≧ (x / 60) +200.
[0055]
【The invention's effect】
As described above, according to the golf club head of the first aspect, it is possible to easily achieve both high tensile strength and low Young's modulus, and a part of the face portion has a tensile strength that can withstand an impact at the time of impact. The rigidity can be reduced while maintaining the above. Therefore, the frequency of the primary minimum value of the mechanical impedance of the head can be made smaller than that of the conventional golf club head. For example, the frequency of the primary minimum value of the mechanical impedance of the golf club head can be approximated by the frequency of the primary minimum value of the mechanical impedance of the golf ball. Therefore, the flight distance increases. Further, the hitting feeling at the time of hitting can be made soft. Further, the golf club head can reduce the thickness of the face portion, and can further reduce the weight. Further, when the thickness of the face portion is reduced, the spring constant of the face portion is reduced by that amount, and the frequency of the first-order minimum value of mechanical impedance can be lowered.
[0056]
Or a Gore-Ruff club head was, it is possible to easily achieve both high tensile strength and low Young's modulus, yet a part of the face portion, the surface hardness to withstand chewing sand during friction or impact at impact The rigidity can be reduced while maintaining. Therefore, the frequency of the primary minimum value of the mechanical impedance can be made smaller than that of the conventional golf club head while maintaining the durability and scratch resistance of the head. For example, the frequency of the primary minimum value of the mechanical impedance of the golf club head can be approximated by the frequency of the primary minimum value of the mechanical impedance of the golf ball. Therefore, the flight distance increases. Further, the hitting feeling at the time of hitting can be made soft. Further, the golf club head can reduce the thickness of the face portion, and can further reduce the weight. Further, when the thickness of the face portion is reduced, the spring constant of the face portion is reduced by that amount, and the frequency of the first-order minimum value of mechanical impedance can be lowered.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an embodiment of a wood-type golf club head.
FIG. 2 is a side view thereof.
FIG. 3 is a cross-sectional view of FIG.
FIGS. 4A and 4B are cross-sectional views of heads of other embodiments having different face plate mounting structures. FIGS.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a head showing still another embodiment.
FIG. 6 is a front view showing an embodiment of an iron-type golf club head.
FIG. 7 is a sectional view thereof.
FIG. 8 is a graph showing the relationship between Young's modulus and tensile strength.
FIG. 9 is a graph showing the relationship between Young's modulus and Vickers hardness.
[Explanation of symbols]
1 Golf club head 2 Face plate

Claims

At least part of the face part
When Young's modulus is x (unit: kgf / mm ² ) and tensile strength is y (unit: kgf / mm ² ),
y ≧ 0.006x + 60
When the Young's modulus is x and the Vickers hardness is z (unit: HV),
z ≧ (x / 60) +200
Made of a metal material that satisfies the relationship
And the tensile strength y is 105 to 175 (kgf / mm ² ), the Young's modulus is 10000 (kgf / mm ² ) to 16000 (kgf / mm ² ),
A golf club head characterized in that the Vickers hardness z (unit: HV) is 300 HV or more and 1000 HV or less.

The golf club head according to claim 1, wherein the face portion has a thickness of 1 to 3 mm.

The golf club head according to claim 1, wherein the head volume is 230 to 360 cm ³ .