JP4673701B2 - 中空ゴルフクラブヘッド - Google Patents

Description

本発明は、打球の打ち出し角が大きく、飛距離が増大する中空ゴルフクラブヘッドに関する。

近年、打撃時にフェース部のみならずクラウン部にも弾性変形を生じさせることにより、打球の打ち出し角を大きくして、飛距離の増大を図った中空ゴルフクラブヘッドが提案されている。このようなゴルフクラブヘッドとして、例えば特許文献１〜４に記載されたものがある。

特許文献１のゴルフクラブヘッドは、 フェース部、ソール部、サイド部、クラウン部およびホゼル部を有する金属製の中空ゴルフクラブヘッドにおいて、クラウン部の少なくとも主要部とフェース部とが一体となった鋳造品よりなるフロントパーツと、このフロントパーツ以外の部分が一体となったバックパーツとからなり、上記フロントパーツとバックパーツとが接合されたものである。

特許文献２のゴルフクラブヘッドは、 少なくともフェース部、ソール部、サイド部およびクラウン部を有する金属製の中空ゴルフクラブヘッドにおいて、クラウン部を構成する金属材料が最も縦弾性率が低いものである。

特許文献３のゴルフクラブヘッドは、 フェース部、ソール部、トウ側サイド部、ヒール側サイド部、バック側サイド部、クラウン部およびホゼル部を有する金属製の中空ゴルフクラブヘッドにおいて、クラウン部に、トウ側サイド部からヒール側サイド部に向かって複数本の溝が設けられているものである。

特許文献４のゴルフクラブヘッドは、ボールを打球するフェース面を有するフェース部と、このフェース部の背面に連なりヘッド後方にのびるヘッド本体部とを有し、かつ、ヘッド本体部は、ヘッド上部、ヘッド底部およびヘッド側部をそれぞれ形成するクラウン部、ソール部およびサイド部を含む中空構造のゴルフクラブヘッドであって、上記クラウン部は、上記背面からクラウン奥行き長さＬｃの０．１５倍の距離を隔てる位置までの前方領域をなすクラウン前部と、上記背面からクラウン奥行き長さＬｃの０．３０倍以上かつ１．０倍の後方領域をなすクラウン後部とを含み、かつ、クラウン前部はクラウン後部よりも小さい剛性を有するものである。

特開２００３−５２８６６号公報 特開２００３−７９７６８号公報 特開２００３−８８６０１号公報 特開２００５−１３７７８８号公報

しかしながら、特許文献１〜４のゴルフクラブヘッドは、打ち出し角の増大の点でさらなる改良の余地を有するものであった。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたもので、特許文献１〜４に記載された従来の中空ゴルフクラブヘッドに比べて打球の打ち出し角が大きく、飛距離がより増大する中空ゴルフクラブヘッドを提供することを目的とする。

本発明者は、前記目的を達成するために鋭意検討を行った結果、打球の打ち出し角を大きくするためには、クラウン部のフェース側に低剛性領域を設けたり、ソール部のフェース側に高剛性領域を設けたりすることによって、クラウン部の剛性をソール部の剛性よりも低くすることが有効であることを見出した。

本発明は、上述した知見に基づいてなされたもので、ソール部の剛性とクラウン部の剛性との比が１：０．１〜０．８、ソール部の剛性とサイド部の剛性との比が１：０．１〜０．８であるとともに、クラウン部のフェース側にクラウン低剛性領域、バック側にクラウン高剛性領域が形成され、前記クラウン低剛性領域および前記クラウン高剛性領域の厚みはそれぞれ均一であって、前記クラウン高剛性領域の剛性と前記クラウン低剛性領域の剛性との比が１：０．２〜０．６であり、かつ、ソール部のフェース側にソール高剛性領域、バック側にソール低剛性領域が形成され、前記ソール高剛性領域および前記ソール低剛性領域の厚みはそれぞれ均一であって、前記ソール高剛性領域の剛性と前記ソール低剛性領域の剛性との比が１：０．２〜０．５であることを特徴とする中空ゴルフクラブヘッドを提供する。

以下、本発明につきさらに詳しく説明する。本発明において、剛性とは、下記式（ｘ）により求められる値をいう。

剛性（単位：ＭＰａ・ｍｍ^４）＝Ｅ×Ｉ …（ｘ）
Ｅ：ヤング率（単位：ＭＰａ）
Ｉ：断面２次モーメント（単位：ｍｍ^４）
ヤング率Ｅはゴルフクラブヘッドの構成部分の材料に依存し、断面２次モーメントＩはゴルフクラブヘッドの構成部分の厚みに依存する。構成部分の厚みが同じであれば、剛性の比はヤング率Ｅの大きさの比で決定される。構成部分の材料が同じであれば、剛性の比は厚みの比の３乗の値で決定される。

また、本発明において、ゴルフクラブヘッドのソール部とは、フェース部の下部から後方に延びてヘッドの底部を形成する部分をいい、ゴルフクラブヘッドのクラウン部とは、フェース部の上部から後方に延びてヘッドの上部を形成する部分をいい、ゴルフクラブヘッドのサイド部とは、フェース部の上部と下部との間から後方に延びてヘッドの側部を形成する部分をいう。上記サイド部には、トウ側サイド部、ヒール側サイド部およびバック側サイド部が含まれる。

本発明では、ソール部の剛性とクラウン部の剛性との比を１：０．１〜０．８とする。ソール部の剛性とクラウン部の剛性との関係が上記範囲を外れる場合は、十分な打球の打ち出し角が得られないことがある。ソール部の剛性とクラウン部の剛性との比のより好ましい値は１：０．２〜０．６である。

本発明では、クラウン部のフェース側にクラウン低剛性領域、バック側にクラウン高剛性領域を形成し、クラウン高剛性領域の剛性とクラウン低剛性領域の剛性との比を１：０．２〜０．６とする。クラウン高剛性領域の剛性とクラウン低剛性領域の剛性との関係が上記範囲を外れる場合は、十分な打球の打ち出し角が得られないことがある。クラウン高剛性領域の剛性とクラウン低剛性領域の剛性との比のより好ましい値は１：０．３〜０．５である。

本発明では、ソール部のフェース側にソール高剛性領域、バック側にソール低剛性領域を形成し、ソール高剛性領域の剛性とソール低剛性領域の剛性との比を１：０．２〜０．５とする。ソール高剛性領域の剛性とソール低剛性領域の剛性との関係が上記範囲を外れる場合は、十分な打球の打ち出し角が得られないことがある。ソール高剛性領域の剛性とソール低剛性領域の剛性との比のより好ましい値は１：０．３〜０．５である。

また、本発明では、クラウン低剛性領域の剛性の値（ａ）でソール高剛性領域の剛性の値（ｂ）を除した値（ｂ／ａ）が、クラウン部の剛性の値（Ａ）でソール部の剛性の値（Ｂ）を除した値（Ｂ／Ａ）よりも大きいこと（ｂ／ａ＞Ｂ／Ａ）が好ましい。このようにすると、より効果的に打球の打ち出し角を大きくすることができる。

本発明では、より大きい打球の打ち出し角を得る点で、ソール部の平均厚みとクラウン部の平均厚みとの比を１：０．３〜０．８とすることができる。ソール部の平均厚みとクラウン部の平均厚みとの比のより好ましい値は１：０．５〜０．７である。

本発明では、より大きい打球の打ち出し角を得る点で、クラウン部のフェース側にクラウン低剛性領域としてクラウン薄肉領域、バック側にクラウン高剛性領域としてクラウン厚肉領域を形成し、クラウン厚肉領域の平均厚みとクラウン薄肉領域の平均厚みとの比を１：０．５〜０．９とすることができる。クラウン厚肉領域の平均厚みとクラウン薄肉領域の平均厚みとの比のより好ましい値は１：０．５〜０．７である。

また、本発明では、より大きい打球の打ち出し角を得る点で、ソール部のフェース側にソール高剛性領域としてソール厚肉領域、バック側にソール低剛性領域としてソール薄肉領域を形成し、ソール厚肉領域の平均厚みとソール薄肉領域の平均厚みとの比を１：０．３〜０．８とすることができる。ソール厚肉領域の平均厚みとソール薄肉領域の平均厚みとの比のより好ましい値は１：０．５〜０．７である。

本発明では、より大きい打球の打ち出し角を得る点で、ソール部の平均厚みとサイド部の平均厚みとの比を１：０．３〜０．８とすることができる。ソール部の平均厚みとサイド部の平均厚みとの比のより好ましい値は１：０．５〜０．７である。

本発明において、具体的には、ソール部の平均厚みは０．９〜２．０ｍｍ、クラウン部の平均厚みは０．５〜１．２ｍｍ、クラウン低剛性領域の平均厚みは０．３〜０．７ｍｍ、クラウン高剛性領域の平均厚みは１．０〜２．０ｍｍ、ソール高剛性領域の平均厚みは１．５〜３．０ｍｍ、ソール低剛性領域の平均厚みは０．７〜１．２ｍｍ、サイド部の平均厚みは０．５〜１．２ｍｍとすることが適当である。

本発明では、より大きい打球の打ち出し角を得る点で、ソール部の剛性とサイド部の剛性との比を１：０．１〜０．８とする。ソール部の剛性とサイド部の剛性との比のより好ましい値は１：０．２〜０．６である。

本発明のゴルフクラブヘッドの製造方法に限定はないが、例えば、ヘッド本体のフェース開口部をフェース部材で閉塞することによって製造することができる。この場合、ヘッド本体の材質や成形方法に限定はないが、材質としてはチタン、チタン合金、ステンレス鋼、アモルファス等を使用することができ、成形方法としては鋳造により一体成形することができる。フェース部材の材質や成形方法も特に限定されないが、材質としてはチタン、チタン合金、ステンレス鋼、アモルファス等を使用することができ、成形方法としては鍛造法、板材をプレス加工するプレスフォーミング法またはダイキャスト法が適当である。

また、ヘッド本体とフェース部材との接合方法に限定はないが、接合箇所をきれいに仕上げる点、ゴルフクラブヘッドの重量精度を高める点などで、プラズマ溶接、レーザ溶接または電子ビーム溶接により接合することが好適である。この場合、プラズマ溶接としては、プラズマアークによる高温エネルギーで被溶接材料を溶解して再凝固させ、溶接を行う公知のプラズマ溶接を使用することができる。レーザ溶接としては、ＣＯレーザ、ＣＯ_２レーザ等の気体レーザや、ＹＡＧレーザ等の固体レーザを用いた公知のレーザ溶接を使用することができる。電子ビーム溶接としては、適宜出力の電子ビームを用いた公知の電子ビーム溶接を使用することができる。

本発明のゴルフクラブヘッドは、例えば、中空部を有するウッド型ゴルフクラブヘッドやユーティリティー型ゴルフクラブヘッドに形成することができる。より具体的には、本発明のゴルフクラブヘッドは、例えば、下記のヘッド体積、ロフト角度を有する中空ゴルフクラブヘッドに形成することができる。
（ａ） ヘッド体積が２５０〜４７０ｃｍ^３であり、ロフト角度が７〜１５°である中空ゴルフクラブヘッド。
（ｂ）ヘッド体積が１５０〜２５０ｃｍ^３であり、ロフト角度が１２〜２８°である中空ゴルフクラブヘッド。
（ｃ）ヘッド体積が７０〜１５０ｃｍ^３であり、ロフト角度が１５〜３２°である中空ゴルフクラブヘッド。

本発明の中空ゴルフクラブヘッドは、打球の打ち出し角が大きく、飛距離が増大するものである。

［実験例］
ここで、上述した本発明の効果を実証する実験例を示す。図１はゴルフクラブヘッド全体の剛性（ボディ剛性）、クラウン部の剛性（クラウン剛性）、ソール部の剛性（ソール剛性）をそれぞれ変化させた場合における打球の打ち出し角およびバックスピン量の変化を示すグラフである。図１において、試料記号１ａはボディ剛性をノーマルの１０倍にしたもの、１ｂはボディ剛性をノーマル（１倍）にしたもの、１ｃはボディ剛性をノーマルの０．５倍にしたもの、１ｄはボディ剛性をノーマルの０．１倍にしたもの、２ａはクラウン剛性をノーマルの１０倍にしたもの、２ｂはクラウン剛性をノーマル（１倍）にしたもの、２ｃはクラウン剛性をノーマルの０．５倍にしたもの、２ｄはクラウン剛性をノーマルの０．１倍にしたもの、３ａはソール剛性をノーマルの１０倍にしたもの、３ｂはソール剛性をノーマル（１倍）にしたもの、３ｃはソール剛性をノーマルの０．５倍にしたもの、３ｄはソール剛性をノーマルの０．１倍にしたもの、４はクラウン剛性をノーマルの０．５倍にし、ソール剛性をノーマルの１０倍にしたもの、５はクラウン剛性をノーマルの１０倍にし、ソール剛性をノーマルの０．５倍にしたものを示す。図１の結果より、クラウン部の剛性を低くし、ソール部の剛性を高くした場合は、打球の打ち出し角が大きくなることがわかる。

図２はボディ剛性、クラウン剛性、ソール剛性をそれぞれ変化させた場合における打球の初速度の変化を示すグラフであリ、打球の打ち出し角を大きくする本発明との比較のためのグラフである。図２において、試料記号１ａ〜１ｄ、２ａ〜２ｄ、３ａ〜３ｄ、４、５はそれぞれ前記と同じものを示す。図２の結果より、クラウン部およびソール部の両方の剛性を低くした場合は、ボール初速度が大きくなることがわかる。

図３はゴルフクラブヘッドのクラウン部の剛性を全体的または部分的に変化させた場合における打球の打ち出し角の変化を示すグラフである。図３における試料記号は、下記表１に記載した試料を示す。これらの試料は、図４に示すクラウン部の各領域（１）、（２）、（３）における剛性を表１のように設定したものである。図３の結果より、クラウン部のフェース側部分の厚みを薄くした場合には、打球の打ち出し角を大きくする効果が大きいこと、一方、クラウン部のバック側部分や中央部分のみの厚みを薄くした場合には、打球の打ち出し角を大きくする効果が小さいことがわかる。

図５はゴルフクラブヘッドのクラウン部の剛性を全体的または部分的に変化させた場合における初速度の変化を示すグラフである。図５における試料記号は、前記表１に記載した試料を示す。図５の結果より、上述した打ち出し角と同様に、クラウン部のフェース側部分の厚みを薄くした場合には、打球の初速度を大きくする効果が大きいこと、一方、クラウン部のバック側部分や中央部分のみの厚みを薄くした場合には、打球の初速度を大きくする効果が小さいことがわかる。

図６はゴルフクラブヘッドのクラウン部のバック側領域の剛性を高くした場合における打球の打ち出し角の変化を示すグラフである。図６における試料記号は、下記表２に記載した試料を示す。図６の結果より、クラウン部のバック側領域の剛性は、打球の打ち出し角にほとんど影響を与えないことがわかる。ただし、クラウン部のバック側領域の剛性を高くすることは、打音や打感に対する好影響があると考えられる。

図７はゴルフクラブヘッドのクラウン部のバック側領域の剛性を高くした場合における打球の初速度の変化を示すグラフである。図７における試料記号は、前記表２に記載した試料を示す。図７の結果より、上述した打ち出し角と同様に、クラウン部のバック側領域の剛性は、打球の初速度にほとんど影響を与えないことがわかる。

図８はゴルフクラブヘッドのクラウン部の剛性を部分的に変化させるとともに、サイド部の剛性を小さくした場合における打球の打ち出し角の変化を示すグラフである。図８における試料記号は、下記表３に記載した試料を示す。図８の結果より、サイド部の剛性をある程度小さくした場合には、打球の打ち出し角を大きくする効果が得られること、一方、サイド部の剛性を小さくしすぎた場合には、打球の打ち出し角を大きくする効果は得られないことがわかる。

図９はゴルフクラブヘッドのクラウン部の剛性を部分的に変化させるとともに、サイド部の剛性を小さくした場合における打球の初速度の変化を示すグラフである。図９における試料記号は、前記表３に記載した試料を示す。図９の結果より、上述した打ち出し角と同様に、サイド部の剛性をある程度小さくした場合には、打球の初速度を大きくする効果が得られること、一方、サイド部の剛性を小さくしすぎた場合には、打球の初速度を大きくする効果は得られないことがわかる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明するが、本発明は下記例に限定されるものではない。図１０は本発明に係るゴルフクラブヘッドの一実施形態を示す平面図、図１１は同ゴルフクラブヘッドの図１０Ａ−Ａ断面図、図１２は同ゴルフクラブヘッドの図１０Ｂ−Ｂ断面図である。

本例のゴルフクラブヘッド３０は、ソール部３２、クラウン部３４、サイド部３６およびホゼル部３８を有するヘッド本体４０のフェース開口部にフェース部材４２をプラズマ溶接により固着したもので、ヘッド本体４０の材質は６−４Ｔｉ（Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ）、フェース部材４２の材質はＳＰ７００（Ｔｉ−４．５Ａｌ−３Ｖ−２Ｆｅ−２Ｍｏ）である。また、本例のゴルフクラブヘッドは、ヘッド体積が４００ｃｍ^３の１番ウッド用ゴルフクラブヘッドに形成されている。

本例のゴルフクラブヘッド３０においては、ソール部３２のフェース側にソール高剛性領域として厚み２．５ｍｍのソール厚肉領域３２ａ、バック側にソール低剛性領域として厚み１．２ｍｍのソール薄肉領域３２ｂが形成され、クラウン部３４のフェース側にクラウン低剛性領域として厚み０．６ｍｍのクラウン薄肉領域３４ａ、バック側にクラウン高剛性領域として厚み１．５ｍｍのクラウン厚肉領域３４ｂが形成されている。なお、ソール厚肉領域３２ａ、ソール薄肉領域３２ｂ、クラウン薄肉領域３４ａ、クラウン厚肉領域３４ｂの厚みはそれぞれ均一である。

本例のゴルフクラブヘッド３０において、ソール部３２の剛性とクラウン部３４の剛性との比は１：０．３、ソール厚肉領域３２ａ（ソール高剛性領域）の剛性とソール薄肉領域３２ｂ（ソール低剛性領域）の剛性との比は１：０．３、クラウン厚肉領域３４ｂ（クラウン高剛性領域）の剛性とクラウン薄肉領域３４ａ（クラウン低剛性領域）の剛性との比は１：０．４、ソール部３２の剛性とサイド部３６の剛性との比は１：０．２である。また、クラウン薄肉領域３４ａ（クラウン低剛性領域）の剛性の値でソール厚肉領域３２ａ（ソール高剛性領域）の剛性の値を除した値は、クラウン部３４の剛性の値でソール部３２の剛性の値を除した値よりも大きい。

本例のゴルフクラブヘッド３０において、ソール部３２の平均厚みは２．０ｍｍ、クラウン部３４の平均厚みは０．９ｍｍである。したがって、本例のゴルフクラブヘッド３０において、ソール部３２の平均厚みとクラウン部３４の平均厚みとの比は１：０．４５であり、クラウン厚肉領域３４ｂの平均厚みとクラウン薄肉領域３４ａの平均厚みとの比は１：０．４であり、ソール厚肉領域３２ａの平均厚みとソール薄肉領域３２ｂの平均厚みとの比は１：０．４８である。

また、サイド部３６、フェース部材４２の厚みは均一であり、サイド部３６の厚みは０．６ｍｍ、フェース部材４２の厚みは３ｍｍである。したがって、ソール部３２の平均厚みとサイド部３６の平均厚みとの比は１：０．３３である。

ゴルフクラブヘッドのボディ剛性、クラウン剛性、ソール剛性をそれぞれ変化させた場合における打球の打ち出し角およびバックスピン量の変化を示すグラフである。 ゴルフクラブヘッドのボディ剛性、クラウン剛性、ソール剛性をそれぞれ変化させた場合における打球の初速度の変化を示すグラフである。 ゴルフクラブヘッドのクラウン部の剛性を全体的または部分的に変化させた場合における打球の打ち出し角の変化を示すグラフである。 クラウン部の各領域を示す図である。 ゴルフクラブヘッドのクラウン部の剛性を全体的または部分的に変化させた場合における初速度の変化を示すグラフである。 ゴルフクラブヘッドのクラウン部のバック側領域の剛性を高くした場合における打球の打ち出し角の変化を示すグラフである。 ゴルフクラブヘッドのクラウン部のバック側領域の剛性を高くした場合における打球の初速度の変化を示すグラフである。 ゴルフクラブヘッドのクラウン部の剛性を部分的に変化させるとともに、サイド部の剛性を小さくした場合における打球の打ち出し角の変化を示すグラフである。 ゴルフクラブヘッドのクラウン部の剛性を部分的に変化させるとともに、サイド部の剛性を小さくした場合における打球の初速度の変化を示すグラフである。 本発明に係るゴルフクラブヘッドの一実施形態を示す平面図である。 同ゴルフクラブヘッドの図１０Ａ−Ａ断面図である。 同ゴルフクラブヘッドの図１０Ｂ−Ｂ断面図である。

符号の説明

３０ ゴルフクラブヘッド
３２ ソール部
３２ａ ソール厚肉領域
３２ｂ ソール薄肉領域
３４ クラウン部
３４ａ クラウン薄肉領域
３４ｂ クラウン厚肉領域
３６ サイド部

Claims (5)

1. ソール部の剛性とクラウン部の剛性との比が１：０．１〜０．８、ソール部の剛性とサイド部の剛性との比が１：０．１〜０．８であるとともに、
   クラウン部のフェース側にクラウン低剛性領域、バック側にクラウン高剛性領域が形成され、前記クラウン低剛性領域および前記クラウン高剛性領域の厚みはそれぞれ均一であって、前記クラウン高剛性領域の剛性と前記クラウン低剛性領域の剛性との比が１：０．２〜０．６であり、かつ、
   ソール部のフェース側にソール高剛性領域、バック側にソール低剛性領域が形成され、前記ソール高剛性領域および前記ソール低剛性領域の厚みはそれぞれ均一であって、前記ソール高剛性領域の剛性と前記ソール低剛性領域の剛性との比が１：０．２〜０．５であることを特徴とする中空ゴルフクラブヘッド。
2. 前記クラウン低剛性領域の剛性の値で前記ソール高剛性領域の剛性の値を除した値が、前記クラウン部の剛性の値で前記ソール部の剛性の値を除した値よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の中空ゴルフクラブヘッド。
3. ヘッド体積が２５０〜４７０ｃｍ^３であり、ロフト角度が７〜１５°であることを特徴とする請求項１または２に記載の中空ゴルフクラブヘッド。
4. ヘッド体積が１５０〜２５０ｃｍ^３であり、ロフト角度が１２〜２８°であることを特徴とする請求項１または２に記載の中空ゴルフクラブヘッド。
5. ヘッド体積が７０〜１５０ｃｍ^３であり、ロフト角度が１５〜３２°であることを特徴とする請求項１または２に記載の中空ゴルフクラブヘッド。