JP4410667B2 - アイアン型ゴルフクラブヘッド - Google Patents

Description

本発明は、耐久性を損ねることなく反発性などを向上しうるアイアン型ゴルフクラブヘッドに関する。

アイアン型ゴルフクラブヘッドにおいて、反発性能を向上させるために、例えばフェース部の厚さを小とし、その剛性を低下させることが種々行われている（例えば下記特許文献１参照）。しかし、フェース部の厚さを小とすると、打球時の衝撃に対して強度が不足し耐久性が維持できない。

このため、図１４（Ａ）及びそのＹ−Ｙ拡大端面図である（Ｂ）に示されるように、いわゆる周辺薄肉構造のアイアン型ゴルフクラブヘッドａが提案されている。該ヘッドａは、ほぼ中央に設けられた厚さが大きい厚肉部ｂと、この厚肉部ｂの周りに設けられかつ該厚肉部ｂよりも厚さが小さい薄肉部ｃとを含むフェース部ｆを持っている。このようなヘッドａは、ボールとの頻繁な接触が予定される厚肉部ｂの強度を高めるとともに、ボールとの頻繁な接触が予定されていない周辺部の厚さを減じ、耐久性と反発性能とをバランスさせ得る。

特開平７−１４８２９１号公報

しかしながら、従来のヘッドａでは、耐久性と反発性能とをバランスさせるに過ぎず、両性能をより高い次元で両立させるには限界がある。

本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、厚肉部のトップ面側に形成されたトップ側薄肉部の幅を、トウ側及びヒール側からそれらの間の中間部に向かって増大させることを基本として、耐久性を損ねることなく反発性などを向上しうるアイアン型ゴルフクラブヘッドを提供することを目的としている。

本発明のうち請求項１記載の発明は、ヘッド上面をなすトップ面と、ヘッド下面を形成するソール面と、前記トップ面と前記ソール面との間をヘッド先端側で継ぐトウとで囲まれたフェース部を有するアイアン型ゴルフクラブヘッドであって、前記フェース部は、スイートスポットを含む領域を形成する厚肉部と、この厚肉部の外側に環状で設けられかつ該厚肉部よりも厚さが小さい薄肉部とを含み、かつ前記薄肉部は、トップ面側においてトウ、ヒール方向にのびるトップ側薄肉部を少なくとも含み、前記トップ側薄肉部は、ヘッド外側をのびる外縁と、前記厚肉部側をのびる内縁とで囲まれるとともに、該トップ側薄肉部の幅は、トウ側及びヒール側からそれらの間の中間部に向かって増大するとともに、前記トップ側薄肉部には、前記内縁の近傍を該内縁に沿ってのびる少なくとも１本の細溝が設けられていることを特徴とする。

また請求項２記載の発明は、前記トップ側薄肉部は、ヘッド外側をのびる外縁と、前記厚肉部側をのびる内縁とで囲まれるとともに、前記内縁は、ソール面側に向かって凸となる円弧状曲線を含むことを特徴とする請求項１記載のアイアン型ゴルフクラブヘッドである。

また請求項３記載の発明は、前記円弧状曲線は、曲率半径が２５〜１００mmである請求項２記載のアイアン型ゴルフクラブヘッドである。

また請求項４記載の発明は、前記細溝は、溝幅が０．２５〜０．７５mm、かつ、溝深さが０．１０〜０．４０mmであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のアイアン型ゴルフクラブヘッドである。

また請求項５記載の発明は、前記薄肉部は、ソール面側に位置するソール側薄肉部と、このソール側薄肉部と前記トップ側薄肉部との間をトウ側で継ぐトウ側薄肉部と、前記ソール側薄肉部と前記トップ側薄肉部との間をヒール側で継ぐヒール側薄肉部とを含む環状をなすとともに、前記ソール側薄肉部、トウ側薄肉部及びヒール側薄肉部の各幅は実質的に一定であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のアイアン型ゴルフクラブヘッドである。

また請求項６記載の発明は、ヘッド上面をなすトップ面と、ヘッド下面を形成するソール面と、前記トップ面と前記ソール面との間をヘッド先端側で継ぐトウとで囲まれかつ前面がフェース面をなすフェース部を有するアイアン型ゴルフクラブヘッドであって、前記フェース面の少なくとも一部を構成する板状のフェース部材と、該フェース部材を前面に配するフェース部材取付部を有するヘッド本体部とから構成され、前記フェース部材は、スイートスポットＳＳを含む領域を形成する厚肉部と、この厚肉部の外側に環状で設けられかつ該厚肉部よりも厚さが小さい薄肉部と、該薄肉部の外側に形成されかつ前記薄肉部よりも厚さが大きい環状の外周厚肉部とを具え、かつ前記薄肉部は、トップ面側においてトウ、ヒール方向にのびるトップ側薄肉部の幅が、トウ側及びヒール側からそれらの間の中間部に向かって増大するとともに、前記外周厚肉部のみが、前記フェース部材取付部に支持されることを特徴とする。
さらに、請求項７記載の発明は、前記外周厚肉部は、前記厚肉部と実質的に同厚さである請求項６記載のアイアン型ゴルフクラブヘッドである。
さらに、請求項８記載の発明は、ヘッド上面をなすトップ面と、ヘッド下面を形成するソール面と、前記トップ面と前記ソール面との間をヘッド先端側で継ぐトウとで囲まれたフェース部を有するアイアン型ゴルフクラブヘッドであって、前記フェース部は、スイートスポットを含む領域を形成する厚肉部と、この厚肉部の外側に設けられかつ該厚肉部よりも厚さが小さい薄肉部とを含み、かつ前記薄肉部は、トップ面側においてトウ、ヒール方向にのびるトップ側薄肉部と、ソール面側に位置するソール側薄肉部と、このソール側薄肉部と前記トップ側薄肉部との間をトウ側で継ぐトウ側薄肉部と、前記ソール側薄肉部と前記トップ側薄肉部との間をヒール側で継ぐヒール側薄肉部とを含む環状をなし、しかも前記トップ側薄肉部の幅は、トウ側及びヒール側からそれらの間の中間部に向かって増大するとともに、規定のライ角及びロフト角に設定して水平面に接地させた基準状態としかつスイートスポットＳＳを通りかつフェース面Ｆと直角な垂直断面において、前記スイートスポットＳＳとソール側薄肉部の内縁との間のフェース面と平行な距離Ｋ２は、スイートスポットＳＳとトップ側薄肉部の内縁との間のフェース面と平行な距離Ｋ１よりも大きいことを特徴とする。

本発明のヘッドは、トップ面側に設けられたトップ側薄肉部の幅が、トウ側及びヒール側からそれらの間の中間部に向かって増大する。前記中間部によって、従来に比して、ヘッドのスイートスポットのより近くまで薄肉部が形成される。これにより、ヘッドの反発性能が向上する。またアイアン型ゴルフクラブヘッドでは、芝生上におかれたボールを打撃する機会が多いため、フェース部のソール面側でボールを打球する傾向がある。このため、フェース部のトップ面側は比較的打球機会が少なく、上述のような幅が広い中間部を設けても耐久性は実質的に低下しない。このように、本発明のヘッドは、より高い次元で反発性能と耐久性とを両立しうる。

以下、本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。
図１は本発明の一実施形態としてアイアン型ゴルフクラブヘッド（以下、単に「ヘッド」ということがある。）１の基準状態の正面図、図２はその背面図、図３は図１のＡ−Ａ拡大端面図、図４はその分解斜視図をそれぞれ示す。前記基準状態とは、ヘッド１を、当該ヘッドに定められた規定のライ角αとロフト角β（リアルロフト角）に設定して水平面ＨＰに接地させた状態である。またライ角αは、後述するシャフト差込孔３ｅｈの軸中心線ＣＬを基準に傾けることができる。

前記ヘッド１は、ヘッド上面をなすトップ面ＴＰと、ヘッド下面を形成するソール面ＳＯと、前記トップ面ＴＰと前記ソール面ＳＯとの間をヘッド先端側で継ぐトウＴＯとで囲まれたフェース部ＦＰを有する。なおトウＴＯと反対側はヒールＨが設けられる。前記フェース部ＦＰの前面は、ボールを打球するフェース面Ｆを形成し、その反対側の面はバックフェース面ＢＦを形成している。

また本実施形態のヘッド１は、前記フェース面Ｆの少なくとも一部（この例では主要部）を構成する板状のフェース部材２と、該フェース部材２を前面に配するヘッド本体部３とから構成されたものが例示される。

前記ヘッド本体部３は、特に限定はされないが、比較的比重が大きい金属材料で構成されるのが望ましく、例えばＳＵＳ６３０、ＳＵＳ２５５、ＳＵＳ４５０といったステンレス鋼が好適である。

またヘッド本体部３は、例えば図４に示されるように、前記トップ面ＴＰを含みかつトウＴＯ側からヒールＨ側に向かって斜めに下降してのびるトップ部枠３ａと、前記ソール面ＳＯを形成するソール部枠３ｂと、これらの間を継ぎかつ前記トウＴＯを形成するトウ部枠３ｃと、ヒールＨ側でトップ部材３ａとソール部枠３ｂとを継ぐネック部３ｄと、このネック部３ｄから上方にのび図示しないシャフトが差し込まれるシャフト差込孔３ｅｈを有するシャフト取付部３ｅとを含んで構成される。さらに本実施形態のヘッド本体部３は、本例ではトップ部枠３ａ、トウ部枠３ｃ、ソール部枠３ｂ及びネック部３ｄで囲まれ、かつ前後に貫通した開口部Ｏが形成される。

前記開口部Ｏの周縁かつ前面側には、断面がステップ状をなすフェース部材取付部１０が形成される。該フェース部材取付部１０は、例えばフェース部材２の外周面ｅに向き合いかつこの外周面ｅと嵌着される内向き面１０ａと、この内向き面１０ａのバックフェースＢＦ側でヘッド中心側に立上がる壁状をなしかつ前記フェース部材２の背面２Ｂの周縁部分２Ｂｅを支持する支え面１０ｂとが含まれている。

前記内向き面１０ａは、前記フェース部材２の外周面ｅと実質的に同じ輪郭形状で環状に連続している。また内向き面１０ａは、フェース部材２の外周面ｅの厚さと実質的に同じ奥行き寸法を持っている。また本実施形態の支え面１０ｂも、環状で連続するものが示されている。ただし、これらの構成については適宜変更しうるのは言うまでもない。

またヘッド本体部３のソール部枠３ｂには、背壁部１１が設けられる。該背壁部１１は、図３に示されるように、フェース部材２の背面２Ｂから離間した位置で小高さで立ち上がっている。このような背壁部１１は、少なくともフェース部材２の背面との間でポケット状のキャビティＣを形成するとともに、ヘッド後方により多くの重量を配分することにより、ヘッド１の重心をより深く設定するのに役立つ。

前記フェース部材２は、例えばチタン合金（Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ）により形成されるのが望ましい。チタン合金は、ヘッド本体部３を構成しているステンレス鋼などに比して比重が小さい。このためヘッドの重量をフェース部材２の周辺により多く配分することができ、スイートエリアを増大するのに役立つ。ただし、フェース部材２には、チタン合金以外の他の材料、例えばＳＵＳ４５０（マレージング銅）等を採用しうるのは言うまでもない。

またフェース部材２は、フェース面Ｆ側の実質的に平坦な表面２Ａと、バックフェースＢＦ側の面である背面２Ｂと、これらの間をのびる環状の外周面ｅとを有する板状で構成される。前記表面２Ａには、基準状態で水平にのびるフェースライン１２や適宜の凹部が設けられる場合がある。図３から明らかなように、フェース部材２の外周面ｅは、前記フェース部材取付部１０の内向き面１０ａに、また背面２Ｂの周縁部分２Ｂｅは同支え面１０ｂにそれぞれ支持される。

図５には、フェース部材２の背面２Ｂ側からみた斜視図を示す。該フェース部材２は、スイートスポットＳＳを含む領域を形成する厚肉部５と、この厚肉部５の外側に設けられかつ該厚肉部５よりも厚さが小さい薄肉部６とを含む。なお本実施形態のフェース部材２には、薄肉部６の外側に薄肉部６よりも厚さが大きい外周厚肉部７が設けられている。なおスイートスポットＳＳは、図３に示されるように、ヘッド重心Ｇからフェース面Ｆに下ろした法線Ｎが該フェース面Ｆと交わる点とする。

厚肉部５は、スイートスポットＳＳを含むため、その領域は頻繁にボールと接触することが予定されている。このため、その厚さｔ１が小さすぎると強度が不足して耐久性を損ねる傾向があり、逆に厚さｔ１が大きすぎると、過度にフェース部ＦＰの剛性を高め反発性能が低下する傾向がある。このような観点より、厚肉部の厚さｔ１は、好ましくは２．５mm以上、より好ましくは２．７mm以上が望ましく、上限については前記下限のいずれかとの組み合わせにおいて３．５mm以下、より好ましくは３．２mm以下が望ましい。本実施形態では、厚肉部５は、フェースライン１２を除いて実質的に一定の厚さで形成されている。

また前記外周厚肉部７は、ヘッド本体部３のフェース部材取付部１０に支持されるため、その厚さｔ２が小さすぎると取付強度が不足し、耐久性が低下する傾向がある。逆に前記厚さｔ２が大きすぎてもヘッドの反発性能を低下させるため好ましくない。このような観点より、外周厚肉部７は、好ましくは前記厚肉部５の厚さｔ１と実質的に同じ厚さで形成されるのが望ましい。

また薄肉部６は、フェース部材２の剛性を低下させてヘッド１の反発性能を向上させるために、厚肉部５よりも小さい厚さｔ３で形成される。しかし、薄肉部６の厚さｔ３が小さすぎると、フェース部材２の耐久性が悪化する傾向があり、逆に大きすぎると、反発性能の向上が期待できない。このような観点より、薄肉部６の厚さｔ３は、好ましくは１．６mm以上、より好ましくは１．７mm以上とするのが望ましく、上限については前記下限のいずれかとの組み合わせにおいて２．３mm以下、より好ましくは２．０mm以下が望ましい。とりわけ、薄肉部６の厚さｔ３は、厚肉部５の厚さｔ１の３０％以上、より好ましくは５０％以上、特に好ましくは６０％以上が望ましく、かつ上限については、好ましくは９０％以下、より好ましくは８０％以下、特に好ましくは７０％以下が望ましい。

上述のようなフェース部材２は、例えばカシメ、接着、その他の固着手段によりヘッド本体部３に一体に固着される。これにより、ヘッド１が形成される。またフェース部材２とヘッド本体部３とで前記フェース部ＦＰ及びフェース面Ｆがそれぞれ形成される。

図６には、図３のＸ−Ｘ断面図が示される。なおＸ−Ｘ断面は、厚肉部５の背面を仮想延長した平面である。ヘッド１のフェース部ＦＰは、スイートスポットＳＳを含む領域を形成する前記厚肉部５と、この厚肉部５の外側に設けられかつ該厚肉部５よりも厚さが小さい薄肉部６とを含む。

本実施形態の薄肉部６は、厚肉部５のトップ面ＴＰ側をトウ、ヒール方向にのびるトップ側薄肉部６ａと、ソール面ＳＯ側をトウ、ヒール方向にのびるソール側薄肉部６ｂと、と、このソール側薄肉部６ｂと前記トップ側薄肉部６ａとの間をトウ側で継ぐトウ側薄肉部６ｃと、ソール側薄肉部６ｂと前記トップ側薄肉部６ａとの間をヒール側で継ぐヒール側薄肉部６ｄとを含む環状で形成される。なお薄肉部６の外側には、厚肉部６の厚さｔ１以上の厚さを有する外枠部１３が設けられる。本実施形態の外枠部１３は、フェース部材２の外縁厚肉部７とヘッド本体部３とで構成される。

また前記薄肉部６は、ヘッド外側をのびる外縁Ｅｏと、前記厚肉部５側をのびる内縁ＥＩとで囲まれて特定される。そして、各薄肉部６の任意の位置における幅Ｗは、前記内縁Ｅｉ上の任意の位置から外縁Ｅｏまでの最短距離として測定される。またこの最短距離は、フェース面Ｆに沿って測定される。

本発明のヘッド１は、トップ側薄肉部６ａの幅Ｗが、トウ側及びヒール側からそれらの間の中間部６ａｃに向かって滑らかに増大している。図１４に示した従来の周辺薄肉構造のヘッドは、トップ側薄肉部の幅は実質的に一定である。このため、薄肉部の幅を大きくするとフェース部材の著しい耐久性の低下が生じ、逆に同幅を小さくすると反発性能が悪化していた。

これに対して、本発明のヘッド１では、トップ側薄肉部６ａの幅Ｗが、相対的に、トウ、ヒール方向で小さく、かつ、それらの間の中間部６ａｃで大きい。このため、スイートスポットＳＳの近傍まで薄肉部６を局部的に拡大し得る。スイートスポットＳＳは、最もボールを遠くまで飛ばすことができる打点であるから、その付近を低剛性化することで、反発性能が大きく向上する。これにより、打球の飛距離がさらに増大する。ここで、トップ側薄肉部６ａの「中間部」は、スイートスポットＳＳの近傍まで薄肉部６を拡大するための位置ないし部分であれば足り、厳密な意味でトウ、ヒール方向の中間位置を示すものではない。

またアイアン型ゴルフクラブヘッドは、芝生上に置かれたボールを打撃する機会が多く、その結果、実際にはスイートスポットＳＳよりもソール面ＳＯ側でボールを打球する傾向がある。言い換えると、スイートスポットＳＳのトップ面ＴＰ側は比較的打球機会が少ないと言える。従って、トップ側薄肉部６ａの中間部６ａｃの幅を大とし、スイートスポットＳＳ付近まで薄肉部６を広げても実用上の耐久性は十分に維持できる。また、トップ側薄肉部６ａのトウ側及びヒール側の各幅は、中間部６ａｃに比して相対的に小さく設定される。従って、全体としてのフェース部材ＦＰの著しい強度不足が防止される。このように、本発明のヘッド１は、より高い次元で反発性能と耐久性とを両立しうる。

また、特に限定されるわけではないが、トップ側薄肉部６ａにおいて、トウ側の最小の幅Ｗ１及びヒール側の最小の幅Ｗ２は、好ましくは２mm以上、より好ましくは３mm以上、特に好ましくは４mm以上が望ましく、上限については、好ましくは１０mm以下、より好ましくは８mm以下、さらに好ましくは６mm以下が望ましい。前記各幅Ｗ１及びＷ２が２mm未満の場合、フェース部ＦＰの耐久性は向上しうるが、フェース部ＦＰの低剛性化を十分に期待できず、逆に前記各幅Ｗ１及びＷ２が１０mmを超えると、フェース部ＦＰの剛性が過度に低下し、耐久性を低下させるおそれがある。

またトップ側薄肉部６ａの中間部６ａｃの最大の幅Ｗ３は、好ましくは４mm以上、より好ましくは６mm以上、特に好ましくは８mm以上が望ましく、上限については、好ましくは２０mm以下、より好ましくは１４mm以下、特に好ましくは１２mm以下が望ましい。前記幅Ｗ３が４mm未満の場合、スイートスポットＳＳ付近での低剛性化が十分に期待できない傾向があり、逆に前記幅Ｗ３が２０mmを超えると、薄肉部６ａがスイートスポットＳＳに著しく接近し、その結果、フェース部ＦＰの剛性が過度に低下して耐久性を低下させるおそれがある。

また、特に好適な実施形態として、前記各幅の比（Ｗ３／Ｗ１）及び（Ｗ３／Ｗ２）は、好ましくは１．５０以上、より好ましくは１．７５以上、特に好ましくは２．０以上が望ましく、上限については。好ましくは３．０以下、より好ましくは２．５０以下が望ましい。前記比（Ｗ３／Ｗ１）又は（Ｗ３／Ｗ２）が１．５０未満になると、スイートスポットＳ３付近での低剛性化が十分に期待できないという傾向があり、逆に２．７５を超えると、薄肉部６ａがスイートスポットＳＳに著しく接近し、フェース部ＦＰの耐久性が低下する傾向があり、いずれも好ましくない。

また、図３に示されるように、ヘッド１は、スイートスポットＳＳを通りかつフェース面Ｆと直角な垂直断面において、スイートスポットＳＳとトップ側薄肉部６ａの内縁Ｅｉとの間のフェース面と平行な距離Ｋ１は、好ましくは５mm以上、より好ましくは７mm以上が望ましく、上限については、好ましくは１５mm以下、より好ましくは１２mm以下が望ましい。前記距離Ｋ１が５mm未満の場合、スイートスポットＳＳ付近の剛性が過度に低下して耐久性が悪化する傾向があり、逆に１５mmを超える場合、反発性能の向上が十分に期待できなくなる。

また、前記垂直断面において、スイートスポットＳＳとソール側薄肉部６ｂの内縁Ｅｉとの間のフェース面と平行な距離Ｋ２は、前記距離Ｋ１よりも大とすることが望ましい。これによって、スイートスポットＳＳよりも下方部分は、現実にボールをより打球する位置となるため、前記距離Ｋ２を距離Ｋ１に比して相対的に大とすることによって、より一層耐久性を向上させることができる。このような観点より、前記距離Ｋ２は、好ましくは５mm以上、より好ましくは７mm以上、特に好ましくは１０mm以上が望ましく、上限については、好ましくは２０mm以下、より好ましくは１５mm以下、さらに好ましくは１２mm以下が望ましい。

またトップ側薄肉部６ａは、その幅Ｗがトウ側及びヒール側からそれらの間の中間部６ａｃに向かって増大するものであれば、具体的な形状は特に限定されるものではない。本実施形態のトップ側薄肉部６ａは、その外縁Ｅｏがトップ面ＴＰと略平行にのびており、かつ、前記内縁Ｅｉがソール面ＳＯ側に向かって凸となる円弧状曲線１５を含むものが例示される。

前記円弧状曲線１５の曲率半径Ｒ１は、特に限定されないが、好ましくは１５mm以上、より好ましくは２５mm以上、さらに好ましくは４０mm以上が望ましく、上限については、好ましくは１５０mm以下、より好ましくは１２０mm以下、さらに好ましくは１００mm以下が望ましい。このような円弧状曲線１５は、フェース部ＦＰのトップ側の剛性をトウ、ヒール方向で滑らかに変化させる。これにより、打球時の応力が、トップ側薄肉部６ａの特定部分に集中することを防止し得る。

また、トップ側薄肉部６ａは、図６に示されるような態様の他、例えば図７（Ａ）に示されるように、内縁Ｅｉがソール面ＳＯに向かってＶ字状となる部分を含むものや、同図（Ｂ）のように、内縁Ｅｉがソール面ＳＯに向かって台形状で凸となる部分を含むもの、さらに同図（Ｃ）に示されるように、内縁Ｅｉがソール面ＳＯに向かって矩形状で凸となる部分を含むものなど種々の態様を含む。

また薄肉部６において、前記ソール側薄肉部６ｂ、トウ側薄肉部６ｃ及びヒール側薄肉部６ｄの各幅Ｗ４、Ｗ５及びＷ６は、各幅毎にそれぞれ実質的に一定で形成されている。これらの幅Ｗ４、Ｗ５及びＷ６は、好ましくは３mm以上、より好ましくは４mm以上が望ましく、上限については、好ましくは７mm以下、より好ましくは６mm以下が望ましい。前記各幅Ｗ４、Ｗ５又はＷ６が３mm未満の場合、フェース部ＦＰの耐久性は向上しうるが、フェース部ＦＰの低剛性化を十分に期待できず、逆に前記各幅が７mmを超えると、フェース部ＦＰの剛性が過度に低下し、耐久性を低下させるおそれがある。なお薄肉部６は、本実施形態のように必ずしも環状に連続する必要はなく、一部で途切れるものでも構わない。

さらに、本実施形態のヘッド１の好ましい態様としては、フェース部材２の背面２Ｂにおけるトップ側薄肉部６ａに、その内縁Ｅｉの近傍を該内縁Ｅｉに沿ってのびる少なくとも１本（この例では１本）の細溝１７が設けられる。

発明者らは種々の実験を行った結果、トップ側薄肉部６ａに、上述のような細溝１７を設けるという簡単な構成により、打球時に生じるフェース部ＦＰの振動を比較的早期に減衰させ、打球感を向上しうることを見出した。図８に、フェース部材２の背面図を示す。トップ側薄肉部６ａに前記細溝１７を設けた場合、打球直後に生じる細溝１７の上側での振動波形（これを波Ａとして示す。）と、下側での振動波形（これを波Ｂとして示す。）とは、それぞれ周波数と振幅が異なり、好ましい態様として１／２周期のずれによる位相の逆転を生じさせることが分かった。

振動の波は重ね合わせの原理が働く。即ち、図９（Ａ）に示されるように、位相が同じである２つの波ＡないしＢが重ね合わせると、互いに強め合って大きな振幅を持つ波Ｃが得られる。逆に位相が異なる波ＡないしＢを重ね合わせると、エネルギーを互いに打ち消し合う結果、これらを重ね合わせた波Ｃは振幅が小となる。このため、位相が異なる波Ａ及び波Ｂは、互いに打ち消し合う結果、これらを重ね合わせた波Ｃは振幅が小さく振動エネルギーの急速な減衰が生じる。これにより、フェース部材ＦＰの振動は速やかに吸収緩和され、ゴルファには良好な打球感が与えられる。

このような作用は、細溝１７が、トップ側薄肉部６ａの内縁Ｅｉに沿ったときに顕著に生じる。言い換えると、細溝１７が、図１２（Ｅ）に示されるように、内縁Ｅｉに沿っていない場合には、その効果は低下する。

前記細溝１７により、その上、下の領域で振動周波数、振幅ないし位相が異なる理由については、今後さらなる解析が必要であるが、細溝１７が直線形状では効果が小さいことから、概ね、細溝１７の円弧状に湾曲した形状に基づき、それによって区分されるフェース部材２の上側部分と下側部分との剛性バランスに依存していると考えられる。このような観点より、細溝１７は、トップ側薄肉部６ａの内縁が描く円弧状曲線に沿ってソール面ＳＯ側に向かって凸となる円弧状曲線が特に好ましいものとなる。

また前記細溝１７の溝幅は、好ましくは０．２５mm以上、より好ましくは０．３５mm以上が望ましく、上限については好ましくは０．７５mm以下、より好ましくは０．６５mm以下が望ましい。また、細溝１７の溝深さは、好ましくは０．１０mm以上、より好ましくは０．２５mm以上が望ましく、上限については、好ましくは０．４０mm以下が望ましい。細溝１７の溝幅が０．２５mm未満又は溝深さが０．１０mm未満であると、ボールを打撃したときのフェース部ＦＰの振動モードに影響を与える効果が小さく、ひいては打球感の向上が十分に期待できない。逆に溝幅が０．７５mmよりも大又は溝深さが０．４０mmよりも大になると、打球時に細溝１７の溝底などに応力集中が生じやすくフェース部ＦＰの耐久性を悪化させる傾向がある。

なお、細溝１７の溝幅ないし溝深さは、全溝長さに亘って一定でも良いし、また適宜変化するものでも良い。図示はしていないが、細溝１７の溝断面形状は、半円状ないし溝底を円形としたものが応力集中を避ける上で好ましい。

また、細溝１７の位置は、トップ側薄肉部６ａにあれば良いが、前記内縁Ｅｉに接近しすぎると、細溝１７と内縁Ｅｉ側のトップ側薄肉部６ａとの間に形成されるコーナ部（段部）の振動が打撃時の振動を増幅させ、かつ干渉によってその部分に亀裂が生じ易くなるという傾向があり、逆に離れすぎても振動を効果的に減衰できない傾向があるため好ましくない。このような観点より、細溝１７と内縁Ｅｉとの距離は、好ましくは０．５mm以上、より好ましくは１mm以上が望ましく、上限については、好ましくは２mm以下、より好ましくは１．５mm以下が望ましい。

同様に、細溝１７は、長さが小さすぎると、打球感を十分に向上させることができず、逆に大きすぎてもフェース部材２の剛性を低下させる。このような観点より、細溝１７の長さは２０mm以上、より好ましくは２５mm以上が望ましく、上限については、好ましくは５０mm以下、より好ましくは４５mm以下が望ましい。なお細溝１７の長さは、それに沿って測定されるいわゆるパス長さとする。

図１０には、本発明の他の実施形態として、ヘッド１の断面図が示される。該ヘッド１の薄肉部６は、その内縁Ｅｉ側から厚さが漸減する内の漸減部６Ａと、薄肉部６の外縁Ｅｏから厚さが漸減する外の漸減部６Ｂとを含むものが例示される。内の漸減部６Ａと、外の漸減部６Ｂとの間には、例えば実質的に一定の厚さを有する定厚部などを設けることができる。このように、薄肉部６は、厚さが滑らか又は段階的に変化するものでも良い。特にこのような実施形態のヘッド１は、厚肉部５と薄肉部６との剛性の変化をより滑らかとし、さらにフェース部ＦＰの耐久性を高めるのに役立つ。

図１１には、さらに本発明の他の実施形態が示される。この実施形態のヘッド１は、例えば鍛造ないし鋳造等により１種類の材料で一体形成されたものが示される。このようなヘッドは生産性に優れる。

図４の基本構造を有するアイアン型ゴルフクラブヘッド（＃５、ロフト角２４度）を試作し、種々のテストを行った。性能を評価するために、トップ側薄肉部の形状は表１及び図１２の仕様にて種々変化させた。また、各ヘッドは、Ｔｉ−６Ａｌー４Ｖからなるフェース部材を、ＳＵＳ６３０のロストワックス精密鋳造品からなるヘッド本体部に圧入し、かつ、ヘッド本体部の一部をかしめることにより一体に固着して製造した。

またフェース部において、厚肉部の厚さは３．０mm、薄肉部の厚さは２．０mmにそれぞれ統一した。さらに、薄肉部において、ソール側薄肉部、トウ側薄肉部及びヒール側薄肉部の各幅は実質的に２．０mmで一定とした。また、フェース部材の背面に細溝を有するものについては、ＮＣ加工によって幅０．５０mm、深さ０．３０mmの溝を形成した。
テスト方法は次の通りである。

＜反発性能＞
Ｕ．Ｓ．Ｇ．Ａ．の Procedure for Measureing the Velocity Ratio of a Club Head for Conformance to Rule 4-1e, Revision 2 (February 8, 1999) に基づき、反発係数を算定した。評価は、比較例１を１００とする指数で表示した。数値が大きいほど反発性能に優れていることを示す。

＜耐久性＞
先ず、各供試ヘッドに、同一のＦＲＰシャフト（ＳＲＩスポーツ（株）製のＭＰ−３００、フレックスＲ）を装着して３８インチのアイアンクラブを試作した。そして、各供試クラブをスイングロボット（ミヤマエ社製）に取り付け、ヘッドスピード４０ｍ／ｓでゴルフボール（ＳＲＩスポーツ（株）製の「ＸＸＩＯ」（同社の登録商標））をフェース中央で３０００発打撃し、テスト前後でのフェース面の凹み量を調べた。実用上の耐久性を考慮すると、凹み量は０．１mm未満が合格と言える。

＜打球時の衝撃力＞
図１３に示されるように、各供試ヘッドのネック部とソール部とに、衝撃力センサーＳ１、Ｓ２を取り付けるとともに、自由支持した該ヘッドのスイートスポットに３４．５m ／s のスピードで発射した上記ゴルフボールを衝突させ、そのときの最大衝撃力（ｋｇｆ）を計測した。数値が小さいほど、打球時の振動が吸収されていることを示す。なおゴルフボールの固有振動数は９００Hzである。

＜打球フィーリング＞
各供試クラブを使用し、ハンディキャップ１０〜２０のゴルファで各供試クラブを用いて天然芝上のボールをそれぞれ２０球づつ打撃させ、打球時の感触を各ゴルファのフィーリングにより５点法で評価した。結果は、全ゴルファの平均点で評価を行った。数値が大きいほど良好である。
テストの結果などを表１に示す。

テストの結果、実施例のヘッドは、耐久性を損ねることなく反発性能を有意に向上していることが確認できる。またトップ側薄肉部に細溝を設けたものでは、衝撃力をも有意に吸収していることが確認できる。また実際のゴルファによりフィーリングテストにおいても顕著な打球感の向上が見られた。

本発明の一実施形態を示すアイアン型ゴルフクラブヘッドの正面図である。 その背面図である。 図１のＡ−Ａ端面図である。 ヘッドの分解斜視図である。 フェース部材を背面側から見た斜視図である。 図３のＸ−Ｘ断面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は本発明の他の実施形態を示す図３のＸ−Ｘ断面図である。 本発明に係るフェース部材の振動の波を例示する線図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は波の重ね合わせの原理を説明する線図である。 本発明の他の実施形態を示すヘッドの断面図である。 本発明の他の実施形態を示すヘッドの断面図である。 （Ａ）〜（Ｅ）はフェース部材の実施形態を示す略図である。 打球時の衝撃力を測定するテスト方法を例示する略図である。 （Ａ）は従来のヘッドの正面図、（Ｂ）はそのＹ−Ｙ端面図である。

符号の説明

１ アイアン型ゴルフクラブヘッド
２ フェース部材
３ ヘッド本体部
５ 厚肉部
６ 薄肉部
６ａ トップ側薄肉部
６ａｃ トップ側薄肉部の中間部
１７ 細溝
ＦＰ フェース部
ＴＰ トップ面
ＳＯ ソール面
ＴＯ トウ
Ｈ ヒール

Claims (8)

1. ヘッド上面をなすトップ面と、ヘッド下面を形成するソール面と、前記トップ面と前記ソール面との間をヘッド先端側で継ぐトウとで囲まれたフェース部を有するアイアン型ゴルフクラブヘッドであって、
   前記フェース部は、スイートスポットを含む領域を形成する厚肉部と、この厚肉部の外側に環状で設けられかつ該厚肉部よりも厚さが小さい薄肉部とを含み、
   かつ前記薄肉部は、トップ面側においてトウ、ヒール方向にのびるトップ側薄肉部を少なくとも含み、
   前記トップ側薄肉部は、ヘッド外側をのびる外縁と、前記厚肉部側をのびる内縁とで囲まれるとともに、該トップ側薄肉部の幅は、トウ側及びヒール側からそれらの間の中間部に向かって増大するとともに、
   前記トップ側薄肉部には、前記内縁の近傍を該内縁に沿ってのびる少なくとも１本の細溝が設けられていることを特徴とするアイアン型ゴルフクラブヘッド。
2. 前記トップ側薄肉部の前記内縁は、ソール面側に向かって凸となる円弧状曲線を含むことを特徴とする請求項１記載のアイアン型ゴルフクラブヘッド。
3. 前記円弧状曲線は、曲率半径が２５〜１００mmである請求項２記載のアイアン型ゴルフクラブヘッド。
4. 前記細溝は、溝幅が０．２５〜０．７５mm、かつ、溝深さが０．１０〜０．４０mmであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のアイアン型ゴルフクラブヘッド。
5. 前記薄肉部は、ソール面側に位置するソール側薄肉部と、このソール側薄肉部と前記トップ側薄肉部との間をトウ側で継ぐトウ側薄肉部と、前記ソール側薄肉部と前記トップ側薄肉部との間をヒール側で継ぐヒール側薄肉部とを含む環状をなすとともに、
   前記ソール側薄肉部、トウ側薄肉部及びヒール側薄肉部の各幅は実質的に一定であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のアイアン型ゴルフクラブヘッド。
6. ヘッド上面をなすトップ面と、ヘッド下面を形成するソール面と、前記トップ面と前記ソール面との間をヘッド先端側で継ぐトウとで囲まれかつ前面がフェース面をなすフェース部を有するアイアン型ゴルフクラブヘッドであって、
   前記フェース面の少なくとも一部を構成する板状のフェース部材と、該フェース部材を前面に配するフェース部材取付部を有するヘッド本体部とから構成され、
   前記フェース部材は、スイートスポットＳＳを含む領域を形成する厚肉部と、この厚肉部の外側に環状で設けられかつ該厚肉部よりも厚さが小さい薄肉部と、該薄肉部の外側に形成されかつ前記薄肉部よりも厚さが大きい環状の外周厚肉部とを具え、
   かつ前記薄肉部は、トップ面側においてトウ、ヒール方向にのびるトップ側薄肉部の幅が、トウ側及びヒール側からそれらの間の中間部に向かって増大するとともに、
   前記外周厚肉部のみが、前記フェース部材取付部に支持されることを特徴とするアイアン型ゴルフクラブヘッド。
7. 前記外周厚肉部は、前記厚肉部と実質的に同厚さである請求項６記載のアイアン型ゴルフクラブヘッド。
8. ヘッド上面をなすトップ面と、ヘッド下面を形成するソール面と、前記トップ面と前記ソール面との間をヘッド先端側で継ぐトウとで囲まれたフェース部を有するアイアン型ゴルフクラブヘッドであって、
   前記フェース部は、スイートスポットを含む領域を形成する厚肉部と、この厚肉部の外側に設けられかつ該厚肉部よりも厚さが小さい薄肉部とを含み、
   かつ前記薄肉部は、トップ面側においてトウ、ヒール方向にのびるトップ側薄肉部と、ソール面側に位置するソール側薄肉部と、このソール側薄肉部と前記トップ側薄肉部との間をトウ側で継ぐトウ側薄肉部と、前記ソール側薄肉部と前記トップ側薄肉部との間をヒール側で継ぐヒール側薄肉部とを含む環状をなし、しかも
   前記トップ側薄肉部の幅は、トウ側及びヒール側からそれらの間の中間部に向かって増大するとともに、
   規定のライ角及びロフト角に設定して水平面に接地させた基準状態としかつスイートスポットＳＳを通りかつフェース面Ｆと直角な垂直断面において、
   前記スイートスポットＳＳとソール側薄肉部の内縁との間のフェース面と平行な距離Ｋ２は、スイートスポットＳＳとトップ側薄肉部の内縁との間のフェース面と平行な距離Ｋ１よりも大きいことを特徴とするアイアン型ゴルフクラブヘッド。

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