JP7144848B2 - ゴルフクラブヘッド及びゴルフクラブヘッドの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ゴルフクラブヘッド及びゴルフクラブヘッドの製造方法に関する。

近年、様々なゴルフクラブヘッドが製造されている。特許文献１には、クラウン部及びソール部の少なくとも一方に、同じ向きに曲がる複数本の溝が形成されたゴルフクラブヘッドが開示されている。

特開２０１８－１４３５２３号公報

特許文献１のような技術を用いることにより、ゴルフクラブヘッドの反発性能が高まり、打球の飛距離を向上させることができる。しかしながら、従来のゴルフクラブヘッドにおいては、クラウン部及びソール部の少なくとも一方に溝を形成する必要があるので、外観に影響を与えてしまうという問題があった。

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、クラウン又はソールの外観に影響を与えることなく打球の飛距離を向上させることができるゴルフクラブヘッド及びゴルフクラブヘッドの製造方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様に係るゴルフクラブヘッドは、フェース部と本体部とを有する中空のゴルフクラブヘッドであって、前記フェース部におけるボールを打撃するフェース面と反対側の裏面における、スイートスポットを含む一部の領域に接する緩衝材と、前記緩衝材を覆うように、前記裏面における前記フェース部と前記本体部との境界位置の内側の位置で前記フェース部に固定されたカバー部材と、を有する。

前記フェース部の前記裏面に、前記緩衝材が設けられた凹部が形成されていてもよい。
前記緩衝材の反発係数は、前記凹部の領域における前記フェース部の反発係数よりも小さくてもよい。

前記カバー部材に、前記緩衝材を視認可能な開口が形成されていてもよい。
前記カバー部材に、２個以上の前記開口が形成されていてもよい。
前記カバー部材の中央位置に第１開口が形成されており、前記第１開口の両側に第２開口及び第３開口が形成されていてもよい。

本発明の第２の態様に係るゴルフクラブヘッドの製造方法は、本体部及びフェース部を準備する工程と、開口が形成されたカバー部材を前記フェース部におけるボールを打撃するフェース面と反対側の裏面に固定する工程と、前記カバー部材を前記フェース部に固定した後に、前記開口から緩衝材を注入する工程と、前記緩衝材を注入する工程の後に、前記フェース部を前記本体部に固定する工程と、を有する。

前記カバー部材に第１開口及び第２開口が形成されており、前記緩衝材を注入する工程において、前記第２開口に前記緩衝材が到達するまで前記第１開口から前記緩衝材を注入してもよい。

本発明によれば、クラウン又はソールの外観に影響を与えることなく打球の飛距離を向上させることができるという効果を奏する。

ゴルフクラブヘッドの概要を説明するための図である。 ゴルフクラブヘッドの構成を示す図である。 ゴルフクラブヘッドの断面図である。 フェース部の裏面図である。 緩衝材の形状を示す図である。 緩衝材の第１変形例を示す図である。 緩衝材の第２変形例を示す図である。

［ゴルフクラブヘッドＳの概要］
図１は、ゴルフクラブヘッドＳの概要を説明するための図である。ゴルフにおける打球の飛距離は、ゴルフボールの初速（ゴルフクラブヘッドのスピード）、ゴルフクラブの打ち出し角度及び打球のバックスピンの量（以下、スピン量という）の３つの要素と関係を有する。この３つの要素のうちの１つであるスピン量は、ゴルフクラブヘッドの反発性能と関係を有し、ゴルフクラブヘッドの反発性能が高くなるほど、打球のスピン量が多くなり得る。

図１に示す２つの打球の軌道は、打者Ｇの位置から打たれたゴルフボールが、同じ初速及び同じ打ち出し角度であって、それぞれ異なるスピン量で飛んだときの軌道を示している。図１に示す軌道Ｂ１は、スピン量が適量である場合（例えば、２５００ＲＰＭ）における打球の軌道である。図１に示す軌道Ｂ２は、スピン量が適量よりも多い場合（例えば、４０００ＲＰＭ）における打球の軌道である。

スピン量が過多である打球は、バックスピンによって発生する揚力が重力よりも大きくなり、吹け上がりが生じる。そのため、図１に示すように、軌道Ｂ２の打球は、軌道Ｂ１の打球よりも高く上がるが、軌道Ｂ１の打球よりも飛距離が短くなってしまう。そこで、本実施の形態におけるゴルフクラブヘッドＳは、打球のスピン量を低減して吹け上がりを抑えることにより、打球の飛距離を向上させる。

［ゴルフクラブヘッドＳの構成］
図２は、ゴルフクラブヘッドＳの構成を示す図である。図３は、図２で示すゴルフクラブヘッドＳの断面図である。ゴルフクラブヘッドＳは、ゴルフクラブの下端に設けられており、ゴルフクラブにおけるゴルフボールを当てる部分である。

ゴルフクラブヘッドＳは、中空を有する。ゴルフクラブヘッドＳは、本体部１とフェース部２と緩衝材３とカバー部材４とを有する。本体部１は、ゴルフボールを当てる部分である。本体部１は、チタン、チタン合金、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム、マグネシウム合金、ステンレス、タングステン、複合材料、及びカーボンのうちの少なくとも一つからなる。

本体部１は、ソール部１１、接続部１２、ネック部１３及びクラウン部１４を有する。
ソール部１１は、本体部１における底面を形成する。

接続部１２は、ソール部１１のトウ側の上端とヒール側の上端とを接続する、ソール部１１の前端付近の上方に位置する部分である。接続部１２は、ソール部１１と一体的に形成されている。

ネック部１３は、図示しないゴルフクラブのシャフトが取り付けられる部分である。ネック部１３は、円筒形状である。ネック部１３は、接続部１２におけるヒール側の端部付近から略上方に向かって延伸している。

クラウン部１４は、滑らかな湾曲面を有し、本体部１における上面を形成する。クラウン部１４は、ソール部１１の上端の縁と接続部１２の後端の縁とで形成されている穴を塞ぐようにして、当該穴の縁に固定されている。

フェース部２は、滑らかな湾曲面を有し、本体部１における前面を形成する。フェース部２は、ソール部１１の前端の縁と接続部１２の前端の縁とで形成されている穴を塞ぐようにして、当該穴の縁に固定されている。フェース部２は、例えばソール部１１よりも硬い材質で形成されている。フェース部２は、フェース面２１と裏面２２とを有する。

フェース面２１は、フェース部２におけるゴルフボールを打撃する領域である。裏面２２は、フェース面２１と反対側の面である。裏面２２には、緩衝材３が設けられた凹部が形成されていてもよい。具体的には、裏面２２には、スイートスポットを含む一部の領域に凹部が形成されていてもよい。裏面２２には、凹部が形成可能な領域まで凹部が形成されていてもよい。

緩衝材３は、裏面２２における、スイートスポットを含む一部の領域に接している。このようにすることで、裏面２２に接した緩衝材３は、ゴルフボールを打撃したときにフェース部２が受ける衝撃を緩和させることができる。これにより、ゴルフクラブヘッドＳは、フェース部２の反発性能が低減し、スピン量を低減させることができる。なお、緩衝材３の中心位置がスイートスポットと一致していることが好ましい。

裏面２２に凹部が形成されている場合、緩衝材３は、裏面２２に形成された凹部に接していてもよい。緩衝材３は、裏面２２に形成された凹部のすべての領域に接してもよいし、凹部の一部の領域に接してもよい。

裏面２２に凹部が形成されている場合、フェース部２が薄くなることによってフェース部２の耐久性が低下し、フェース部２が破損しやすくなる。しかしながら、ゴルフクラブヘッドＳは、裏面２２に接する緩衝材３を設けることにより、フェース部２の耐久性を向上させることができる。

緩衝材３の反発係数は、フェース部２の反発係数よりも小さい。裏面２２に凹部が形成されている場合、緩衝材３の反発係数は、凹部の領域におけるフェース部２の反発係数よりも小さい。緩衝材３は、例えば樹脂により形成されている。具体的には、緩衝材３は、熱可塑性ポリウレタンである。緩衝材３としては、フェース部２の反発係数よりも小さい反発係数を有する部材であれば、樹脂以外の材料を緩衝材３として採用することができる。

ところで、ゴルフクラブヘッドの反発性能は、ゴルフ競技を管理する所定の機関（例えばＲ＆Ａ（Royal and Ancient Golf Club of St. Andrews））が定めるルールによって規制されている。ゴルフクラブヘッドの反発性能が、上記ルールにおいて定められているＣＴ（Characteristic Time）値を超えた場合、ルール不適合となり、当該ゴルフクラブヘッドをゴルフ競技において使用することができない。

例えば、加工前のゴルフクラブヘッドの反発性能が、上記ルールにおいて定められているＣＴ値に近い場合に、当該ゴルフクラブヘッドを加工してフェース部２の裏面２２における、スイートスポットを含む一部の領域に凹部が形成されると、当該凹部に対応するフェース面２１の反発係数が大きくなり、上記ルールにおいて定められているＣＴ値を超えしまう。しかしながら、裏面２２に形成された凹部に接する緩衝材３を設けることにより、ゴルフクラブヘッドＳは、凹部に対応するフェース面２１の反発係数が小さくなり、上記ルールにおいて定められているＣＴ値内に抑えることができる。

カバー部材４は、緩衝材３を覆うように裏面２２に固定されている。カバー部材４は、例えば、フェース部２と同じ材質からなるが、これに限らない。具体的には、カバー部材４は、緩衝材３を覆うように、裏面２２におけるフェース部２と本体部１との境界位置の内側の位置でフェース部２に固定されている。カバー部材４は、例えばフェース部２の裏面２２に溶接されることにより固定されている。

このように、フェース部２にカバー部材４を固定することにより、ゴルフクラブヘッドＳは、フェース部２に接する緩衝材３が、打撃時の衝撃によってフェース部２から剥がれることを防ぐことができる。また、カバー部材４を、裏面２２におけるフェース部２と本体部１との境界位置の内側の位置に設けることにより、ゴルフクラブヘッドＳは、全体の重量を規格値内（上記ルールにおいて定められているＣＴ値内）に収めつつ、スイートスポットの周辺の反発係数を最適な値にすることができる。

また、スイートスポットの周辺にフェース部２に接する緩衝材３と、緩衝材３を覆うカバー部材４とを設けることにより、ゴルフクラブヘッドＳは、フェース部２の中心付近の重量が重くなり、ゴルフクラブヘッドＳの重心の位置がフェース部２の中央に近くなる。これにより、ゴルフクラブヘッドＳは浅重心となる。その結果、ゴルフクラブヘッドＳは、打ち出し角度が小さくなり、スピン量を減少させることができる。

［裏面２２の詳細］
続いて、裏面２２の詳細について説明する。図４は、フェース部２の裏面図である。図４（ａ）に示すように、カバー部材４には、緩衝材３を視認可能な開口４１が形成されている。開口４１は、例えば円形状である。カバー部材４には、２個以上の開口４１が形成されていてもよい。図４（ａ）に示す例において、カバー部材４には、２個以上の開口４１として、カバー部材４の中央位置に第１開口４１ａが形成されており、第１開口４１ａの両側に第２開口４１ｂ及び第３開口４１ｃが形成されている。

第１開口４１ａ、第２開口４１ｂ及び第３開口４１ｃからは、緩衝材３を視認することができる。詳細については後述するが、第１開口４１ａは、カバー部材４をフェース部２に固定した後に、カバー部材４とフェース部２との間に形成された空間に緩衝材３を注入するために用いられる。第２開口４１ｂ及び第３開口４１ｃが形成されていることにより、注入された緩衝材３が、カバー部材４とフェース部２との間に形成された空間の全体に充填されたことを確認することができる。

図４（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、図４（ａ）に示すフェース部２のＡ－Ａ断面図である。図５は、緩衝材３の形状を示す図である。図４（ｂ）に示すように、裏面２２には、緩衝材３が、裏面２２における、スイートスポットを含む一部の領域に接している。また、図４（ｂ）に示すように、裏面２２には、カバー部材４が、緩衝材３を覆うように、裏面２２におけるフェース部２と本体部１との境界位置の内側の位置でフェース部２に固定されている。

図４（ｃ）に示す裏面２２には、スイートスポットを含む一部の領域に凹部が形成されおり、緩衝材３が、裏面２２に形成された凹部の全領域に接している。図４（ｄ）に示す裏面２２には、凹部が形成可能な領域まで凹部が形成されており、緩衝材３が、裏面２２に形成された凹部の全領域に接している。図４（ｃ）に示す例においては、緩衝材３が凹部から突出しているが、緩衝材３の表面と裏面２２とが同一平面上になるように、緩衝材３の厚みが凹部の深さと同一であってもよい。この場合、カバー部材４は、平板で構成することができる。

［ゴルフクラブヘッドＳの製造方法］
続いて、ゴルフクラブヘッドＳの製造方法について説明する。まず、本体部１及びフェース部２を準備する。

続いて、開口４１が形成されたカバー部材４をフェース部２の裏面２２に固定する。具体的には、スイートスポットを含む一部の領域を覆うように、カバー部材４をフェース部２の裏面２２に溶接することにより固定する。裏面２２に凹部が形成されている場合、製造者は、裏面２２に形成された凹部の領域全体を覆うようにカバー部材４をフェース部２の裏面２２に溶接することにより固定する。

続いて、カバー部材４を裏面２２に固定した後に、樹脂注入機器を用いて、カバー部材４に形成された開口４１から、緩衝材３の形成材料である樹脂を注入する。具体的には、カバー部材４に形成された第２開口４１ｂ及び第３開口４１ｃに樹脂が到達するまで第１開口４１ａから樹脂を注入する。このようにすることで、カバー部材４とフェース部２との間に形成された空間の全体に樹脂が充填されるまで樹脂を注入することができるので、カバー部材４及びフェース部２に密着した緩衝材３を形成することができる。

なお、樹脂を注入する第１開口４１ａの他に第２開口４１ｂ及び第３開口４１ｃの少なくともいずれかが形成されていることにより、第１開口４１ａから緩衝材３を注入した場合、フェース部２とカバー部材４との間の空間内の空気が第２開口４１ｂ及び第３開口４１ｃの少なくともいずれかから抜けるため、製造者は、緩衝材３をスムーズに注入することができる。

そして、緩衝材３を注入した後に、フェース部２を本体部１に固定することにより、ゴルフクラブヘッドＳが完成する。

上記において、カバー部材４を裏面２２に固定した後に、樹脂注入機器を用いて、カバー部材４に形成された開口４１から樹脂を注入することにより緩衝材３を形成する方法を例示したが、ゴルフクラブヘッドＳの製造方法は、これに限らない。例えば、緩衝材３を予め成形し、成形した緩衝材３を裏面２２に接着させた後に、当該緩衝材３を覆うようにカバー部材４を裏面２２に固定してもよい。

ただし、成形した緩衝材３を裏面２２に接着させた後に、緩衝材３を覆うようにカバー部材４を裏面２２に溶接する場合、溶接時にカバー部及びフェース部２に加わる熱により緩衝材３が変形するおそれがある。上記のように、カバー部材４を裏面２２に固定した後に樹脂を注入することにより緩衝材３を形成する方法によれば、緩衝材３が変形しないので、品質を安定させることができる。

［緩衝材３の変形例］
上記において、緩衝材３を、カバー部材４とフェース部２との間に形成された空間の全体に充填する例を説明したが、これに限らない。図６は、緩衝材３の第１変形例を示す図である。図６（ａ）は、カバー部材４の側から第１変形例に係る緩衝材３を透視した状態を示す図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）に示すフェース部２のＡ－Ａ断面図である。図６に示す例においては、カバー部材４とフェース部２との間に形成された空間の一部に複数の緩衝材３が設けられている。複数の緩衝材３のそれぞれは円柱形状である。図６（ｂ）に示すように、緩衝材３ａ、３ｂ、３ｃは、それぞれカバー部材４に形成された第１開口４１ａ、第２開口４１ｂ、第３開口４１ｃよりも大きい。このようにすることで、ゴルフクラブヘッドＳは、緩衝材３を少なくしつつ、スイートスポットを含む一部の領域内における反発性能を低減させることができる。

図７は、緩衝材３の第２変形例を示す図である。図７に示す例においては、緩衝材３が、スイートスポットを含む一部の領域に接するようにドーナツ状に形成されている。図７（ａ）は、第２変形例に係るフェース部２の裏面２２側を視認した場合の図である。図７（ｂ）は、カバー部材４の側から第２２変形例に係る緩衝材３を透視した状態を示す図である。図７（ｃ）は、図７（ａ）に示すフェース部２のＡ－Ａ断面図である。

この場合、図７（ａ）に示すように、カバー部材４は、ドーナツ形状の緩衝材３を覆うように、裏面２２におけるフェース部２と本体部１との境界位置の内側の位置でフェース部２に固定されている。図７（ａ）に示す例において、裏面２２に固定されたカバー部材４には、カバー部材４の上方の中央位置に第１開口４１ｄが形成されており、カバー部材４の下方の中央位置に第２開口４１ｅが形成されており、第１開口４１ｄ及び第２開口４１ｅの間であって、カバー部材４の両側に第３開口４１ｆ及び第４開口４１ｇが形成されている。

図７（ｃ）に示す裏面２２には、スイートスポットを含む一部の領域に凹部がドーナツ状に形成されおり、緩衝材３が、裏面２２に形成された凹部のすべての領域に接している。このようにすることで、ゴルフクラブヘッドＳは、緩衝材３を少なくしつつ、スイートスポットを含む一部の領域内における反発性能を低減させることができる。

［性能の比較試験結果］
（比較試験１）
本願の発明者は、ＣＴ値がそれぞれ同じである、従来のゴルフクラブヘッドと、本実施の形態に係るゴルフクラブヘッドＳとを用いて、同じ条件下で打球の飛距離の測定テストを行った。従来のゴルフクラブヘッドは、緩衝材３及びカバー部材４が設けられていないゴルフクラブヘッドである。本実施の形態に係るゴルフクラブヘッドＳは、従来のゴルフクラブヘッドのフェース部２の裏面２２に凹部が形成され、当該凹部に接する緩衝材３と当該緩衝材３を覆うように裏面２２に固定されたカバー部材４とを有するゴルフクラブヘッドＳである。測定テストの結果、本実施の形態に係るゴルフクラブヘッドＳの打球の飛距離が、従来のゴルフクラブヘッドの打球の飛距離よりも長くなることを確認できた。

（比較試験２）
本願の発明者は、緩衝材３及びカバー部材４が設けられていない従来のゴルフクラブヘッドと、本実施の形態に係るゴルフクラブヘッドＳとを用いて、同じ条件下でそれぞれのゴルフクラブヘッドの耐久性テストを行った。耐久性テストに用いたゴルフクラブヘッドＳは、従来のゴルフクラブヘッドのフェース部２の裏面２２に凹部が形成され、当該凹部に接する緩衝材３と当該緩衝材３を覆うように裏面２２に固定されたカバー部材４とを有するゴルフクラブヘッドＳである。耐久性テストの条件は、打撃時のゴルフクラブヘッドＳの速度が５５ｍ／秒、打撃時にフェース部２に加わる力が１．５ｋｇ／ｃｍ^２であった。

耐久性テストの結果、従来のゴルフクラブヘッドは、２３００回で破損した。これに対して、本実施の形態に係るゴルフクラブヘッドＳは、６５００回で破損した。この結果から、ゴルフクラブヘッドＳが緩衝材３及びカバー部材４を有することで、飛距離が長くなるとともに、耐久性が向上することも確認できた。

［本実施の形態における効果］
以上説明したとおり、ゴルフクラブヘッドＳは、緩衝材３が、裏面２２における、スイートスポットを含む一部の領域に接しており、カバー部材４が、緩衝材３を覆うように、裏面２２におけるフェース部２と本体部１との境界位置の内側の位置でフェース部２に固定されている。ゴルフクラブヘッドＳは、このような構成を有することで、裏面２２に接した緩衝材３が、ゴルフボールを打撃したときにフェース部２が受ける衝撃を緩和させ、フェース部２の反発性能を低減させることができる。これにより、ゴルフクラブヘッドＳは、打球のスピン量が低減し、打球の吹け上がりを抑えることができる。その結果、ゴルフクラブヘッドＳは、打球の飛距離を向上させることができる。また、ゴルフクラブヘッドＳは、裏面２２に接する緩衝材３を設けることにより、フェース部２の耐久性を向上させることができる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の分散・統合の具体的な実施の形態は、以上の実施の形態に限られず、その全部又は一部について、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を合わせ持つ。

１ 本体部
１１ ソール部
１２ 接続部
１３ ネック部
１４ クラウン部
２ フェース部
２１ フェース面
２２ 裏面
３ 緩衝材
４ カバー部材
４１ 開口
Ｓ ゴルフクラブヘッド

Claims (6)

1. フェース部と本体部とを有する中空のゴルフクラブヘッドであって、
   前記フェース部におけるボールを打撃するフェース面と反対側の裏面における、スイートスポットを含む一部の領域に接する緩衝材と、
   前記緩衝材を覆うように、前記裏面における前記フェース部と前記本体部との境界位置の内側の位置で前記フェース部に固定されたカバー部材であって、前記緩衝材を視認可能な開口が形成されている前記カバー部材と、
   を有するゴルフクラブヘッド。
2. 前記フェース部の前記裏面に、前記緩衝材が設けられた凹部が形成されている、
   請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
3. 前記緩衝材の反発係数は、前記凹部の領域における前記フェース部の反発係数よりも小さい、
   請求項２に記載のゴルフクラブヘッド。
4. 前記カバー部材に、２個以上の前記開口が形成されている、
   請求項１から３のいずれか一項に記載のゴルフクラブヘッド。
5. 前記カバー部材の中央位置に第１開口が形成されており、前記第１開口の両側に第２開口及び第３開口が形成されている、
   請求項１から４のいずれか一項に記載のゴルフクラブヘッド。
6. 本体部及びフェース部を準備する工程と、
   第１開口及び第２開口が形成されたカバー部材を前記フェース部におけるボールを打撃するフェース面と反対側の裏面に固定する工程と、
   前記カバー部材を前記フェース部に固定した後に、前記第２開口に緩衝材が到達するまで前記第１開口から前記緩衝材を注入する工程と、
   前記緩衝材を注入する工程の後に、前記フェース部を前記本体部に固定する工程と、
   を有するゴルフクラブヘッドの製造方法。

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