JP7354762B2 - ゴルフクラブヘッド - Google Patents

Description

本発明は、ゴルフクラブヘッドに関する。

ウッド型のゴルフクラブヘッドは、従来から、多くの改良がなされてきており、飛距離を延ばすために種々の提案がなされている。例えば、特許文献１では、フェース部の周縁を折り返した、いわゆるカップフェース構造のフェース部材を用い、これによって反発性能を向上している。

特開２０１４－７９４４７号公報

しかしながら、カップフェース構造のゴルフクラブヘッドは、フェース部材の加工などが複雑であり、製造コストが高いという問題があった。本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、カップフェース構造を採用することなく、反発性能を高めることができる、ゴルフクラブヘッドを提供することを目的とする。

本発明に係るゴルフクラブヘッドは、フェース部と、クラウン部と、ソール部と、を備え、前記フェース部、前記クラウン部、及び前記ソール部によって囲まれた内部空間が形成され、前記クラウン部及びソール部の少なくとも一方における、前記フェース部の周縁から所定距離だけ離れた位置に、前記内部空間に通じる、少なくとも一つのスリットが形成され、前記スリットに充填材が充填されており、前記充填材を構成する材料のヤング率は、前記フェース部の周縁と前記スリットとの間の周縁領域を構成する材料のヤング率よりも大きい。

上記ゴルフクラブヘッドにおいて、前記スリットは、トゥ－ヒール方向に沿うように、配置することができる。

上記ゴルフクラブヘッドにおいては、複数の前記スリットを形成することができ、当該複数のスリットは、トゥ－ヒール方向に沿って略一直線上に並ぶように、配置することができる。

上記ゴルフクラブヘッドにおいては、複数の前記スリットを形成することができ、当該複数のスリットのうち、少なくとも一つのスリットのフェース－バック方向の位置を、他のスリットとずらすことができる。

上記ゴルフクラブヘッドにおいて、前記スリットは、前記クラウン部及びソール部の両方に形成することができる。

上記ゴルフクラブヘッドにおいて、前記スリットは、前記フェース部の周縁から、前記ソール部またはクラウン部のフェース－バック方向の長さの１／３以内の位置に配置することができる。

上記ゴルフクラブヘッドにおいて、前記周縁領域の肉厚は、フェース側よりもバック側の方を小さくすることができる。

本発明に係るゴルフクラブヘッドによれば、さらに反発性能を高めることができる。

本実施形態に係るゴルフクラブヘッドの斜視図である。 図１のゴルフクラブヘッドの基準状態での平面図である。 基準状態にあるゴルフクラブヘッドを下方から見た平面図である。 図２のＡ－Ａ線断面図である。 フェース部の境界を説明する図である。 フェース部の境界を説明する図である。 フェース部及び周縁領域の変形の例を示す断面図である。 ソール部の他の例を示す平面図である。 ソール部の他の例を示す平面図である。 クラウン部の他の例を示す平面図である。 本発明のゴルフクラブヘッドの他の例を示す断面図である。

以下、本発明に係るゴルフクラブヘッドの一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

＜１．ゴルフクラブヘッドの概要＞
図１は、このゴルフクラブヘッドの斜視図、図２は、ヘッドの基準状態での平面図、図３は、基準状態にあるゴルフクラブヘッドを下方から見た平面図、図４は、図２のＡ－Ａ線断面図である。図１～図４に示すように、このゴルフクラブヘッド（以下、単に「ヘッド」ということがある）１００は、内部空間を有する中空構造であり、フェース部１、クラウン部２、ソール部３、及びホーゼル部４によって壁面が形成されたウッド型のゴルフクラブヘッドである。具体的には、ユーティリティ（ハイブリッド）、フェアウェイウッド、ドライバーといったゴルフクラブヘッドに適用することができる。

フェース部１は、ボールを打球する面であるフェース面を有しており、クラウン部２はフェース部１と隣接し、ヘッド１００の上面を構成する。ソール部３は、主としてヘッド１００の底面を構成し、フェース部１とクラウン部２以外のヘッド１００の外周面を構成する。すなわち、ヘッド１００の底面のほか、フェース部１のトウ側からヘッドのバック側を通りフェース部１のヒール側へと延びる部位もソール部３の一部である。さらに、ホーゼル部４は、クラウン部２のヒール側に隣接して設けられる部位であり、ゴルフクラブのシャフト（図示省略）が挿入される挿入孔４１を有し、ヘッドの内部まで延びる筒状に形成されている。そして、この挿入孔４１の中心軸線Ｚは、シャフトの軸線に一致している。

ここで、ゴルフクラブヘッド１００を地面に設置するときの基準状態について説明する。まず、図２に示すように、上記中心軸線Ｚが地面に対して垂直な平面Ｐ１に含まれ、且つ所定のライ角及びリアルロフト角で地面上にヘッドが載置された状態を基準状態と規定する。そして、上記平面Ｐ１を基準垂直面と称する。また、図２に示すように、上記基準垂直面Ｐ１と地面との交線の方向をトゥ－ヒール方向と称し、このトゥ－ヒール方向に対して垂直であり且つ地面に対して平行な方向をフェース－バック方向と称することとする。また、トゥ－ヒール方向及びフェース－バック方向に直交する方向を上下方向と称することがある。

本実施形態において、フェース部１とクラウン部２、及びフェース部１とソール部３との境界は、次のように定義することができる。すなわち、両者の間に稜線が形成されている場合には、これが境界となる。一方、明確な稜線が形成されていない場合には、図５Ａに示されるように、ヘッド重心ＧとスイートスポットＳＳとを結ぶ直線Ｎを含む各断面Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３…において、図５Ｂに示されるように、フェース外面輪郭線Ｌｆの曲率半径ｒがスイートスポット側からフェース外側に向かって初めて２００ｍｍとなる位置Ｐｅがフェース部１の周縁となり、これがクラウン部２またはソール部３との境界として定義される。なお、スイートスポットＳＳとは、ヘッド重心Ｇを通るフェース面の法線（直線Ｎ）とこのフェース面との交点である。

また、本実施形態において、クラウン部２とソール部３との境界は次のように定義することができる。すなわち、クラウン部２とソール部３との間に稜線が形成されている場合には、これが境界となる。一方、これらの間に明確な稜線が形成されていない場合には、ヘッドを基準状態に設置し、これをヘッド１００の重心の真上から見たときの輪郭が境界となる。

ヘッド１００は、例えば、比重がほぼ４．３～４．５程度のチタン合金（Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ、Ｔｉ－８Ａｌ－１Ｍｏ－１Ｖ等）で形成することができる。また、チタン合金以外にも、例えばステンレス鋼、マレージング鋼、アルミニウム合金、マグネシウム合金、またはアモルファス合金などの中から１種または２種以上を用いて形成することもできる。以上は、後述するヘッド本体１０１を構成する材料であるが、後述するフェース部材１２の材料は、例えば、チタン合金（Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ、Ｔｉ－８Ａｌ－１Ｍｏ－１Ｖ等）で形成することができる。また、チタン合金以外にも、例えばステンレス鋼、マレージング鋼、アルミニウム合金、マグネシウム合金、またはアモルファス合金などの中から１種または２種以上を用いて形成することもできる。

このゴルフクラブヘッド１００の体積は、例えば、９０ｃｍ³以上、４７０ｃｍ³以下が望ましい。

＜２．ゴルフクラブヘッドの組立構造＞
本実施形態に係るゴルフクラブヘッド１００は、図１及び図４に示すように、フェース部１、クラウン部２、及びソール部３を有するヘッド本体１０１と、フェース部１に形成された開口１１に嵌め込まれたフェース部材１２と、を組み立てることで構成される。フェース部材１２は、溶接などによって、フェース部１の開口１１に固定される。

＜３．ソール部の構造＞
続いて、ソール部３の構造について説明する。図３及び図４に示すように、ソール部３において、フェース部１の近傍には、トゥ－ヒール方向に延びるスリット３１が形成されている。このスリット３１は、ソール部３の外面から内部空間に通じる貫通孔であり、フェース部１とソール部３との境界に沿うように、フェース側にやや凸となるように湾曲している。このスリット３１の位置は特には限定されないが、例えば、図４に示すように、ソール部３のフェース－バック方向の長さＬ１の１／２の位置よりもフェース側に形成されることが好ましい。ここで、ヘッド１００のリーディングエッジ（フェース部１の縁部）からバック方向へ長さＬ２の位置にスリット３１が形成されているとすると、この長さＬ２は、ソール部３のフェース－バック方向の長さＬ１の１／３以下であることが好ましく、７／２４以下であることがさらに好ましく、１／４以下であることが特に好ましい。また、以下では、ソール部３において、スリット３１とフェース部１との間の領域を、周縁領域３２と称することとする。

また、スリット３１の幅Ｌ３（フェース－バック方向の長さ）は、例えば、１～１０ｍｍとすることが好ましく、２～８ｍｍであることがさらに好ましい。さらに、図３に示すように、スリット３１のトゥ－ヒール方向の長さＸも特には限定されないが、例えば、ヘッドのトゥ－ヒール方向の長さの４０～８０％であることが好ましく、４５～７５％であることがさらに好ましい。なお、ヘッド１００のトゥ－ヒール方向の長さとは、ＵＳＧＡ／Ｒ＆Ａゴルフ規則の付属規則II.4.b.(i)に記載の通り、ライ角を６０度とした基準状態において、ヘッドのトゥ側の端部と、設置面から０．８７５インチ上方のヘッド１００のヒール側の端部との間の距離である。

そして、このスリット３１には、充填材５が充填されている。この充填材５は、ヘッド１００と同様の材料の金属によって形成することができるが、充填材５を構成する材料のヤング率が、ヘッド１００の周縁領域３２を構成する材料のヤング率よりも高いことが好ましい。例えば、充填材５のヤング率は、４０～１５０ＧＰａとすることができ、周縁領域３２を構成する材料のヤング率は、６０～２２０ＧＰａとすることができる。なお、本実施形態では、ヘッド本体１０１は一体的に形成されるため、ヘッド本体１０１を構成する材料が、周縁領域３２を構成する材料となる。また、ヤング率の測定方法は、例えば、引張試験、圧縮試験、ねじり試験、共振法、超音波パルス法、振子法等とすることができる。また、充填材５を構成する具体的な材料としては、例えば、チタン合金、ステンレス鋼、マレージング鋼、アルミニウム合金、マグネシウム合金、またはアモルファス合金等を採用することができる。

さらには、周縁領域３２と充填材５の剛性の比（周縁領域３２のヤング率／充填材５のヤング率）は、例えば、２０～８０％の範囲であることが好ましい。

＜４．ゴルフクラブヘッドの製造方法＞
次に、上記のゴルフクラブヘッドの製造方法の一例について説明する。まず、上述したヘッド本体１０１とフェース部材１０２とを準備する。このようなヘッド本体１０１及びフェース部材１０２は、種々の方法で作製することができる。例えば、ヘッド本体１０１は、公知のロストワックス精密鋳造法などの鋳造によって製造することができる。また、フェース部材１０２は、例えば、鍛造製法や、平板のプレス加工、鋳造等により製造することができる。また、圧延材料を用いてフェース部材１０２を形成する場合、フェース部材１０２の加工前の平板は、圧延方向が、フェース部１のトゥ側の上部からヒール側の下部に向かう方向とほぼ一致するように加工される。

そして、これらを、例えば、溶接（ＴＩＧ（タングステン－不活性ガス）溶接、プラズマ溶接、レーザー溶接、ロウ付けなど）により接合した後、所定の塗装を施す。また、スリット３１に充填材５を充填する。この場合、例えば、充填材５を溶融させつつ、スリット３１に充填することができる。こうして、ゴルフクラブヘッドが完成する。

＜５．特徴＞
以上の実施形態によれば、次の効果を得ることができる。

(1) 充填材５のヤング率が、周縁領域３２のヤング率よりも大きいため、周縁領域３２の方が充填材５よりも変形しやすくなる。そのため、例えば、図６の点線で示すように、フェース部１によってボールを打撃したとき、充填材５よりもフェース側の周縁領域３２に変形が集中し、撓みやすくなる。その結果、フェース部１にも大きい撓みが生じやすくなり、反発性能を向上することができる。したがって、いわゆるカップフェース構造によりフェース部１を形成しなくても、ソール部３にスリット３１を形成し、ヤング率の高い充填材５を充填するだけで、反発性能を向上することができる。そのため、製造コストを低減することができる。なお、図６は説明のため、変形（点線）を大きく誇張して描いており、現実の変形を正確に示したものではない。

特に、上述した長さＬ２を長さＬ１の１／３以下とすることで、周縁領域３２を小さくし、インパクト時の衝撃エネルギーをこの小さい周縁領域３２に集中させることができる。その結果、周縁領域３２をより撓みやすくし、ひいてはフェース部１の撓みをより大きくすることができる。

(2) ヘッド本体１０１を成形する金型にスリット用の突部を設けるだけで、スリット３１を形成することができるため、従来のスリット無しのヘッド本体用の金型を流用して、容易に金型を製造することができる。したがって、金型に係るコストを低減することができる。

(3) 反発性能の変更は、ヘッド本体１０１の形状を変更することなく、充填材５の材料を変えることで行うことができる。例えば、周縁領域３２の撓みを小さくするには、充填材５のヤング率を小さくすればよい。したがって、反発性能の調整を容易に行うことができる。

(4) 変形しがたい部分を、ソール部３の肉厚を厚くするのではなく、充填材５によって形成している。これにより、余剰重量を創出することができ、ヘッド１００の重心設計の自由度を高めることができる。

＜６．変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。また、以下の変形例は、適宜組み合わせることができる。例えば、以下の変更が可能である。

＜６－１＞
スリット３１の形状は特には限定されず、種々形状が可能である。例えば、上記実施形態では、スリット３１をフェース側にやや凸となるように湾曲させているが、トゥーヒール方向にまっすぐに延びるように形成することができる。また、図７Ａに示すように、トゥーヒール方向に所定間隔をおいてほぼ一直線上に並ぶ複数のスリット３１を形成し、各スリット３１に充填材５を充填することができる。あるいは、複数のスリット３１を一直線上に並べず、フェース－バック方向にずらして配置することもできる。図７Ｂの例では、３つのスリット３１を形成し、トゥーヒール方向の中央のスリット３１をフェース側にずらしている。その他、各スリット３１の形状、数、位置等は、適宜変更することができる。

また、スリット３１の幅は一定でなくてもよく、トゥーヒール方向において変化するようにすることもできる。さらに、複数のスリット３１を形成する場合、各スリット３１に充填する充填材５の材料が異なるようにしてもよい。以上のように、スリット３１の位置、形状を変えたり、充填材５の材料を変えることで、反発性能を容易に調整することができる。

＜６－２＞
上記実施形態では、ソール部３にスリット３１を形成し、これに充填材５を充填しているが、例えば、図８に示すように、クラウン部２にスリット２１を形成し、これに充填材５を充填することもできる。このスリット２１の位置、形状は、ソール部３に形成したものと同じにすることができる。例えば、図８に示すように、フェース部１の縁部からバック方向へ長さＬ４の位置よりもフェース側に形成されることが好ましい。この長さＬ４は、長さＬ２と同様に、クラウン部２のフェース－バック方向の長さＬ５の１／３以下であることが好ましい。

また、充填材５も同じものを用いることができる。このように、クラウン部２にもスリット２１を形成し、充填材５を充填することで、このスリット２１よりもフェース側の周縁領域２２が撓みやすくなる。したがって、ソール部３及びクラウン部２の両方において、周縁領域が撓みやすくなるため、フェース部における反発性能をより向上することができる。なお、ソール部３にスリットを形成せず、クラウン部２にのみスリット２１を形成し、充填材５を充填することもできる。

＜６－３＞
上記実施形態では、周縁領域３２の肉厚が概ね一定であるが、例えば、図９に示すように、バック側にいくにしたがって周縁領域３２の肉厚が小さくなるようにすることもできる。このようにすることで、変形しがたい充填材の近傍で、周縁領域３２がより変形しやすくなるため、反発性能をより向上することができる。なお、周縁領域３２の肉厚は、図９に示すように、徐々に小さくしてもよいし、段階的に（階段状に）小さくすることもできる。

また、クラウン部２においても、同様に周縁領域の肉厚を変化させることもできる。この場合、クラウン部２に、スリットを設けている場合、あるいは設けていない場合の両方において、同様に、周縁領域の肉厚を変化させることができる。

１ フェース部
２ クラウン部
３ ソール部
３１ スリット
５ 充填材

Claims (7)

1. フェース部と、
   クラウン部と、
   ソール部と、
   を備え、
   前記フェース部、前記クラウン部、及び前記ソール部によって囲まれた内部空間が形成され、
   前記クラウン部及びソール部の少なくとも一方における、前記フェース部の周縁から所定距離だけ離れた位置に、前記内部空間に通じる、少なくとも一つのスリットが形成され、
   前記スリットに充填材が充填されており
   前記充填材を構成する材料のヤング率は、前記フェース部の周縁と前記スリットとの間の周縁領域を構成する材料のヤング率よりも大きい、ゴルフクラブヘッド。
2. 前記スリットは、トゥ－ヒール方向に沿うように、配置されている、請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
3. 複数の前記スリットが形成されており、当該複数のスリットは、トゥ－ヒール方向に沿って略一直線上に並ぶように、配置されている、請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
4. 複数の前記スリットが形成されており、当該複数のスリットのうち、少なくとも一つのスリットのフェース－バック方向の位置が、他のスリットとずれている、請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
5. 前記スリットは、前記クラウン部及びソール部の両方に形成されている、請求項１から４のいずれかに記載のゴルフクラブヘッド。
6. 前記スリットは、前記フェース部の周縁から、前記ソール部またはクラウン部のフェース－バック方向の長さの１／３以内の位置に配置されている、請求項１から５のいずれかに記載のゴルフクラブヘッド。
7. 前記周縁領域の肉厚は、フェース側よりもバック側の方が小さい、請求項１から６のいずれかに記載のゴルフクラブヘッド。