JPH08168541A - アイアンゴルフクラブヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ボールの打撃時にフェース部を大きく弾性変
形させ、そのボールの飛距離を延ばすことのできるアイ
アンゴルフクラブヘッドを提案する。 【構成】 フェース部２の肉厚ｔを３mm以下に設定する
と共に、そのフェース部を１２０kgf/mm²以上の曲げ耐
力を示す材料で構成し、背面部６には内部の中空部７を
外部に開放させる開口１２を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、打球面を構成するフェ
ース部を有し、内部に中空部が形成されているアイアン
ゴルフクラブヘッドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ゴルフのプレー時に、打撃後のボールの
飛距離を伸ばすことができるように、ゴルフクラブヘッ
ドに関する各種の改良がなされている。特にアイアンタ
イプのゴルフクラブヘッドは、ウッドタイプのゴルフク
ラブヘッドと同様に、ボールの飛距離をできるだけ大き
く伸ばすことができるように構成されるべきである。と
ころが従来のゴルフクラブヘッドによっては充分な飛距
離を期待することはできず、その一層の改善が望まれて
いた。

【０００３】従来は、一般にクラブヘッドのフェース部
の剛性を高め、ボールの打撃時にボールに対して大きな
衝撃力を与え、その反発係数を高めてボールの飛距離を
伸ばすことができるようにゴルフクラブヘッドを設計し
ていた。剛性の大なるフェース部がボールを打撃し、ボ
ールに対して大きな衝撃力を与え、これによってボール
の飛距離を伸ばすべきであるとする考えに基づきゴルフ
クラブヘッドを構成していたのである。

【０００４】ところが、本発明者等の検討したところに
よると、上述した従来の考えには、その基本的な点に誤
りのあることが明らかとなった。すなわち、フェース部
の剛性を高めてボールに大きな衝撃力を与えると、かえ
ってボールのエネルギーロスが増大し、ボールの飛距離
をあまり伸ばすことができないのである。このように、
従来、ボールの飛距離を充分に伸ばすことができなかっ
た理由の１つに、フェース部の剛性を高めるべきである
とする誤った思想が常識化していた点にあるものと考え
られる。

【０００５】上述した観点から、本出願人は、ボールの
打撃時にフェース部を大きく曲げ弾性変形させ、これに
よってボールの変形量を抑え、エネルギーロスを低減さ
せてボールの飛距離を延ばすことのできるゴルフクラブ
ヘッドを提案した（特願平５−８０２３２号）。この構
成はウッドタイプのゴルフクラブヘッドに限らず、アイ
アンタイプのゴルフクラブヘッドにも適用できるもので
あるが、本発明者がこの構成のアイアンゴルフクラブヘ
ッドを実用化すべく各種検討を重ねたところ、次の如き
問題のあることが判明した。

【０００６】先ず本発明者は、内部の中空部が密閉され
たアイアンゴルフクラブヘッドを製作し、そのフェース
部の肉厚と材質を、ボールの打撃時に、当該フェース部
が大きく曲げ弾性変形するように設定した。そして、こ
のゴルフクラブヘッドによってボールを打撃したときの
フェース部の凹入変形量、すなわちその撓み量を測定し
たところ、予測したほどの大きな撓み量を得ることはで
きなかった。

【０００７】そこで、本発明者は、更にその原因につい
て検討したところ、次の点を明らかにすることができ
た。すなわち、上述のアイアンゴルフクラブヘッドにお
いては、フェース部の肉厚と材質を、これが曲げ変形し
やすいように設定しても、その剛性を下げることに限度
があり、ボールの打撃時に当該フェース部が充分に弾性
変形し得ないのである。しかも上述したゴルフクラブヘ
ッドは、そのフェース部を除くヘッド部分の捩れ剛性を
高めることが難しく、このためボールの打撃時にフェー
ス部を除くヘッド部分が大きく捩れ変形し、これによっ
てエネルギーロスを生じ、フェース部の撓み量を思うよ
うに大きくすることができなかったのである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した新
規な認識に基づきなされたものであり、その目的とする
ところは、簡単な構成によって、ボール打撃時にフェー
ス部を大きく曲げ弾性変形させることができ、これによ
ってボールの飛距離を確実に伸ばすことのできるアイア
ンゴルフクラブヘッドを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、打球面を構成するフェース部を有し、内部
に中空部が形成されているアイアンゴルフクラブヘッド
において、該ヘッドの背面部の中央部に、前記中空部を
外部に対して開放する開口を形成すると共に、前記フェ
ース部の肉厚を３mm以下に設定し、かつ当該フェース部
を１２０kgf/mm²以上の曲げ耐力を示す高強度材料によ
って構成した構成を提案する。

【００１０】その際、高強度材料として、マルエージン
グ鋼を用いることが望ましい。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に従って説明
し、併せて前述の従来の問題点を図面に即してより具体
的に明らかにする。

【００１２】図１は本発明一実施例のアイアンゴルフク
ラブヘッド１を示す垂直断面図であり、図２はその外観
斜視図である。ここ示したクラブヘッド１は、打球面を
構成するフェース部２と本体部３とを有し、本体部３は
トップ部４、ソール部５、トウ部１３、ヒール部１４及
び背面部６とから構成されている。このような各部から
構成されるアイアンゴルフクラブヘッド１は内部に中空
部７が形成されている。また本体部３には、シャフト８
をヘッド１に固着するためのネック部９が一体に形成さ
れている。このようなクラブヘッド１は、例えば、その
全体が金属から構成されている。

【００１３】本例では、図３に示すようにフェース部２
が本体部３とは別体に形成され、かかるフェース部２が
本体部３のフェース部側窓孔１０の縁部に、図１及び図
２に示す如く嵌着され、これらが溶接、又は溶接とカシ
メなどによって一体に固着され、ヘッド１が構成されて
いる。このように本体部３とフェース部２とを別部材と
して構成し、これらを互いに固着する代りに、予めこれ
らを一体の成形品として構成することもできる。

【００１４】上述のアイアンゴルフクラブを図１に示す
ように矢印Ａ方向にスィングし、そのフェース部２を、
鎖線で示したボール１１に当ててこれを打撃し、ボール
を飛ばすのであるが、その際、先にも説明したように、
従来一般に用いられているアイアンゴルフクラブにおい
ては、そのフェース部の剛性を高め、ボールに対して大
きな衝撃力を与えるように構成されていた。すなわち、
フェース部にボールが当ったとき、そのフェース部の凹
入変形量ができるだけ少なくなるようにフェース部の肉
厚を大きく設定していたのである。

【００１５】これに対し、図１に示したアイアンゴルフ
クラブヘッド１においては、そのフェース部２が、ボー
ル１１の打撃時に鎖線で示すように大きく凹入変形する
ように構成されている。すなわち、従来公知のアイアン
ゴルフクラブヘッドとは全く逆に、フェース部２を大き
く弾性変形させるのである。この点は、特願平５−８０
２３２号の明細書に開示されたところと変りはなく、か
かる構成によると、次に示すようにボールの飛距離を大
きく伸ばすことが可能となる。

【００１６】フェース部２がボール１１に当り始め、次
いでフェース部２が図１に示すように大きく凹入変形
し、これが弾性復帰する間に、ここに蓄積されたひずみ
エネルギーによってボール１１に打撃力を与え、これを
飛行させるのであるが、フェース部２が最大に凹入変形
したときの撓み量をδとする。このとき、図１に示した
アイアンゴルフクラブヘッド１においては、その撓み量
δが従来よりも大きいため、ボール１１がフェース部２
に当り始めてから、再びこのボール１１がフェース部２
を離れるまでの時間は、従来のフェース部のように、そ
の撓み量が小なるときに比べて大きくなる。

【００１７】ここで、図１に示したアイアンゴルフクラ
ブヘッド１と従来一般に用いられているアイアンゴルフ
クラブヘッドとによって、同一の条件でボールを打撃し
たとすると、ボールがフェース部に当ってからこれが離
れるまでの力積は互いに等しくなる。ところが、上述の
ように図１に示したクラブヘッド１の方が従来よりも長
い時間ボール１１に接触しているので、フェース部２が
ボール１１に対して与える衝撃力は従来よりも小さくな
る。力積は、ボールとフェース部との接触時間と、その
衝撃力との積で表わされるから、接触時間が長ければそ
れだけ衝撃力は小さくなるのである。

【００１８】このように、フェース部２が図１に示した
ように大きく弾性変形すれば、ボール１１に与える衝撃
力は小さくなり、これによってボール１１の変形量を小
さく留めることができる。従来はフェース部の凹入変形
量を小さくしてたため、ボールに与える衝撃力が非常に
大きなものとなり、当該ボールが大きく弾性変形してい
たのであるが、図１に示したクラブヘッド１において
は、ボール１１がフェース部２から受ける衝撃力が小さ
いため、当該ボール１１の変形量を従来よりも大幅に小
さくできるのである。

【００１９】一方、図１のように変形したボール１１
は、これがフェース部２に接触しながら、その弾性によ
って元の球形の形態に戻り、引き続き図１に示した向き
とは直交する向きに圧縮変形するのであるが、図１に示
した状態から球形に戻るときヒステリシス現象を伴う。

【００２０】ボール１１の粘弾性によるヒステリシス
は、その最大変形量が大きければ大きい程大きくなる。
従って、従来のようにボールがフェース部からの大きな
衝撃力を受け、大きく圧縮変形すれば、これが元の形態
に戻るときのヒステリシス損失は著しく大きくなり、大
きなエネルギーロスを生じる。これによりボールの反発
係数は小さくなり、よってフェース部を離れたボールの
速度は低下し、ボールを遠くまで飛ばすことはできな
い。

【００２１】これに対して、図１に示したアイアンゴル
フクラブヘッド１においては、フェース部２が大きく弾
性変形し、これによってボール１１の変形量を小さく留
めることができるので、このボール１１が元の球形に戻
るときのヒステリシス損失は極めて少なくなり、そのエ
ネルギーロスが減少する。ボール１１の変形を抑えるこ
とによって、ヒステリシス損失を効果的に低減すること
ができるのである。このため、ボール１１の反発係数は
従来よりも格段と上昇し、よってフェース部２を離れた
ボール１１の速度を高め、その飛行距離を大きく伸ばす
ことができる。

【００２２】またフェース部２を離れて飛行するボール
１１は、図１に示した向きと、これに直交する向きとに
交互に変形しなから振動するが、フェース部２に当った
ときのボール１１の変形量が図１に示したように小さけ
れば、飛行中の振動の振幅も小さくなり、このため、こ
の振動によるボール１１のエネルギーロスも減少し、こ
れによってもボール１１の飛距離を伸ばすことが可能と
なる。従来のように、ボールがフェース部に当ったと
き、大きく変形すれば、当該ボールはその飛行中に激し
く振動し、これによってボールのエネルギーロスが増大
し、その飛距離が低下してしまうのである。

【００２３】上述のようにボールの飛距離を伸ばすべ
く、ボールの打撃時にフェース部２を大きく弾性変形さ
せるとする構成自体は、前述の如く特願平５−８０２３
２号に開示されたところと変りはない。ところが、先に
述べたように、従来提案されている構成だけであると、
フェース部の板厚を薄くし、これがボールの打撃時に充
分に曲げ変形できるように構成しても、実際のボール打
撃時にフェース部を思うように弾性変形させることが困
難であった。すなわち、図５に示したように、フェース
部２ａと本体部３ａによって区画された中空部７ａが完
全に密閉されたアイアンゴルフクラブヘッド１ａの場
合、そのフェース部２ａが曲げ変形しやすくなるよう
に、その肉厚を小さく設定しても、フェース部２ａの剛
性を下げることが難しく、ボール打撃時にそのフェース
部２ａが充分に曲げ変形しなかったのである。その原因
は、図５に示した背面部６ａがフェース部２ａの剛性を
高めてしまう点にあった。

【００２４】そこで、本例のアイアンゴルフクラブヘッ
ド１においては、図４にも示すように、そのヘッド１の
背面部６の中央部に、その内部の中空部７を外部に対し
て開放する開口１２が形成されている。このように、フ
ェース部２に対向した背面部部分が開放したシェル構造
にすると、フェース部２の剛性を下げることができ、そ
の肉厚と材質を後述するように設定することによって、
ボールの打撃時に、フェース部２を図１に鎖線で示した
如く大きく曲げ弾性変形させることができ、ボール１１
の飛距離を効果的に伸ばすことができる。これは、多数
の実験によって確認されている。

【００２５】また、背面部６に開口１２を形成すること
により、その開口１２の分の重量を本体部３の周辺部に
シフトさせることができ、これによってヘッド１の重量
を変えずにフェース部２を除くヘッド部分、すなわちそ
の本体部３の捩れ剛性を高めることができる。すなわ
ち、仮に、図１に示したヘッド１と図５に示したヘッド
１ａの総重量が等しいとしたとき、図１に示したヘッド
１のように開口１２を形成することによって、図５の如
く、開口を形成しないときの、その重量分を本体部３の
周辺部に移すことができ、これによってヘッド１の捩れ
剛性を高めることができるのである。先に説明したよう
に、ボールの打撃時に、フェース部２を除く本体部３が
大きく捩れ変形してしまうと、大きなエネルギーロスを
生じ、これによってフェース部２の撓み量を大きくする
ことができなくなるのであるが、図１乃至図４に示した
構成では、開口１２を形成することによって本体部３の
捩れ剛性を高めることができ、ボール１１の打撃時に、
本体部３が捩れ変形することを効果的に抑えることがで
きる。これにより、ボールの打撃時にフェース部２を前
述の如く大きく凹入変形させ、ボール１１の飛距離を支
障なく伸ばすことができる。開口１２は、フェース部２
の剛性を下げると同時に、本体部３の捩れ剛性を高める
用をなし、かかる開口１２によって理想的なアイアンゴ
ルフクラブヘッド１を構成することができるのである。

【００２６】また背面部６の中央部に開口１２を形成す
れば、ゴルフクラブヘッド１の重心を下方に下げること
が可能となり、これによって打撃後のボール１１を大き
く上昇させることができ、ボールの飛距離増大効果を一
層高めることができる。また開口１２の形成により、ゴ
ルフクラブヘッド１の重量分布がその周辺側にシフトす
るので、これによってヘッド１の慣性モーメントを大き
くすることが可能となり、ボールの方向性も向上させる
ことができる。

【００２７】ところで、上述したアイアンゴルフクラブ
ヘッド１において、ボール打撃時のフェース部２の撓み
量δを大きくするには、その肉厚ｔ（図１）をできるだ
け小さくし、これが大きく曲げ変形できるようにする必
要がある。ところが、この肉厚をあまり小さくすると、
ボールの打撃時にフェース部２が塑性変形するおそれが
ある。このような観点から、図１乃至図４に示したゴル
フクラブヘッド１のフェース部２は、その肉厚が３mm以
下に設定され、しかもそのフェース部２が１２０kgf/mm
²以上の曲げ耐力を示す高強度材料によって構成されて
いる。このように強度の大なる材料によってフェース部
２を構成すれば、その肉厚ｔを３mm以下に設定しても、
これが塑性変形することを防止できる。しかもこのよう
に肉厚ｔを薄く設定することによって、ボール打撃時に
このフェース部２を大きく弾性曲げ変形させることがで
き、大きな撓み量δを得ることができる。

【００２８】上述した高強度材料としては、例えば高張
力鋼、特にマルエージング鋼を用いることが有利であ
る。マルエージング鋼を用いれば、その肉厚を３mm以下
の極く薄いものにしても、これが塑性変形することを防
止できる。

【００２９】また、現在一般に用いられている高強度材
料の曲げ耐力は、一般に２６０乃至２７０kgf/mm²であ
り、従って本例におけるフェース部２も、最大でこの値
の曲げ耐力を示す材料によって構成されるが、将来、よ
り高い曲げ耐力を示す材料が開発されれば、勿論それを
用いることもできる。

【００３０】また、フェース部２の肉厚ｔの下限も、こ
れに使用される材料によって、３mm以下の適宜な値に設
定できるが、フェース部２に加えられる衝撃力が特に大
きなときも、これが塑性変形しないようにするには、そ
の肉厚ｔを最小で０．５mmに設定すればよい。しかしな
がら、この肉厚ｔも、使用される材料、又はゴルフクラ
ブの使用条件などによって、上述した値よりも小さくす
ることが可能である。

【００３１】フェース部２と本体部３を予め一体に成形
するときは、本体部３も上述した高強度材料によって構
成されるが、本例のようにフェース部２と本体部３を別
部材によって構成するときは、その本体部３について
は、上述した高強度材料を含めた適宜な材料を選択して
これを構成することができる。例えばステンレス鋼、ア
ルミニウム合金などの金属のほか、合成樹脂などによっ
て本体部３を構成することも可能である。

【００３２】

【発明の効果】請求項１及び２に記載のアイアンゴルフ
クラブヘッドによれば、ボール打撃時にフェース部を大
きく曲げ弾性変形させることができるので、ボールの変
形を抑え、そのエネルギーロスを低減して、ボールの飛
距離を大きく伸ばすことができる。フェース部の塑性変
形も阻止できる。また背面部には開口が形成されている
ので、フェース部の剛性を下げ、かつフェース部以外の
ヘッド部分の捩れ剛性を高め、打球時のフェース部の撓
み量を大きくすることができ、上述した効果をより一層
確実に得ることができる。さらに、背面部に形成した開
口によって、アイアンゴルフクラブヘッドの重心を下げ
ることが可能となり、これによってボールを高く上昇さ
せることができる。しかも、ヘッドの慣性モーメントを
大きくして、ボールの方向性を向上させることも可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明一実施例のアイアンゴルフクラブヘッド
の、図２におけるＩ−Ｉ線断面図である。

【図２】図１に示したアイアンゴルフクラブヘッドの斜
視図である。

【図３】フェース部を本体部に固着する前の様子を示し
た斜視図である。

【図４】図１に示したアイアンゴルフクラブヘッドを背
面部の側から見た図である。

【図５】背面部に開口部のないアイアンゴルフクラブヘ
ッドを示す、図１と同様な断面図である。

【符号の説明】

１ アイアンゴルフクラブヘッド ２ フェース部 ６ 背面部 ７ 中空部 １２ 開口 ｔ 肉厚

フロントページの続き (72)発明者 黒田 秀亮 千葉県松戸市松飛台288番地 マルマンゴ ルフ株式会社松戸工場内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 打球面を構成するフェース部を有し、内
   部に中空部が形成されているアイアンゴルフクラブヘッ
   ドにおいて、該ヘッドの背面部の中央部に、前記中空部
   を外部に対して開放する開口を形成すると共に、前記フ
   ェース部の肉厚を３mm以下に設定し、かつ当該フェース
   部を１２０kgf/mm²以上の曲げ耐力を示す高強度材料に
   よって構成したことを特徴とするアイアンゴルフクラブ
   ヘッド。
2. 【請求項２】 前記高強度材料として、マルエージング
   鋼を用いた請求項１に記載のアイアンゴルフクラブヘッ
   ド。