JPH09322953A

JPH09322953A - ゴルフクラブヘッド

Info

Publication number: JPH09322953A
Application number: JP8174296A
Authority: JP
Inventors: Hirato Shimazaki; 平人嶋崎
Original assignee: Bridgestone Sports Co Ltd
Current assignee: Bridgestone Sports Co Ltd
Priority date: 1996-04-05
Filing date: 1996-06-12
Publication date: 1997-12-16
Anticipated expiration: 2016-06-12
Also published as: JP2998006B2

Abstract

(57)【要約】【課題】フェース部の肉厚を薄くして慣性モーメント
を高めたり、スウィートエリアを拡大したりする等の高
機能化を図る。【解決手段】少なくともフェース部２を構成する材料
としてアモルファス金属を使用した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ウッドクラブ、
アイアンクラブ、パターを含むゴルフクラブのヘッドに
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のゴルフクラブ、例えばアイアンク
ラブの伝統的なヘッド形状としては、スコッチタイプ、
コンベンショナルタイプのものが知られ、軟鉄鍛造品や
ステンレスの鋳造品が一般的であった。これらのフェー
ス部の肉厚は比較的厚みがあり、重心位置が比較的高
く、スウィートエリアも狭いのでプロや上級者向けとさ
れていた。ヘッドの重心をボールの重心の下にもってく
ればボールの打ち上げ角度が高くなりヒットが確実にな
るので、ヘッドのソールが重くなるように、ソール及び
その近傍の肉厚を厚くして低重心化を図ることが試みら
れてきた。このようなゴルフクラブヘッドにおいては、
フェース部上のインパクト点とヘッドの重心及びゴルフ
ボールの重心が整列し、かつ意図する飛球線とフェース
部との面とが直交するとき、インパクト時のエネルギー
伝達を最大にすることができるが、これ以外のインパク
ト（これをオフセンターインパクトという）、例えばフ
ェース部のトウ寄りやヒール寄りでインパクトするとき
エネルギー伝達が小さくなり、飛距離も短くなり、ヘッ
ドは重心を通りゴルフクラブシャフトに平行な軸回りに
回転しようとする。このようなオフセンターインパクト
時の不都合を最小限に抑えるため、質量をヘッドのソー
ルのみならずトウ及びヒールに多く集中させたタイプの
ゴルフクラブヘッドが開発された。このような開発意図
を有するものとして、ヘッドの裏面の中心にくぼみ（キ
ャビティ）を設けるとともに、そのくぼみを取り囲むリ
ブを形成した、所謂キャビティバックと呼ばれるタイプ
のヘッドを有するゴルフクラブが知られている。くぼみ
を深くすればするほど、このくぼみ分の重量をソールや
トウやヒールに配分でき、低重心でより大きな慣性モー
メントを有するものができる。したがって、フェース部
の肉厚は強度的にぎりぎりまで薄くしてあるのが一般的
である。また、最近はフェース部を構成する材料とその
他のヘッド構成部分を構成する材料とを異なる材料から
形成した所謂コンポジットクラブと呼ばれるヘッドも数
多く開発され、フェース部の材料としてチタニウム合
金、軟鉄、ステンレス、銅合金、アルミニウム合金、種
々のプラスチック、たとえばＣＦＲＰ等が使用されるに
至っている。全体が同一材料から成るヘッドもコンポジ
ットクラブのヘッドもフェース部の肉厚は、強度面を考
慮すると３mm以上であった。

【０００３】アイアンクラブ以外のクラブ、すなわちウ
ッドクラブやパターでもトウ及びヒール寄りに重量を配
分することは慣性モーメントを大きくする上で重要であ
る。運動している物体が外部から作用を受けたときに、
その作用に抵抗して一定の運動を続けようとする力、す
なわち慣性モーメントが大きいと、オフセンターインパ
クト時でも、ボールの飛球線に対しフェース部の面が直
交しようと作用し、ボールの方向性の狂いを最小限に抑
える。

【０００４】上述した従来のゴルフクラブヘッドのフェ
ース部の肉厚は、アイアンクラブのみならずパーシモン
製を除くウッドクラブやパターにおいても３mm以上あっ
たので、ヘッド全体の重量を増加させずにトウ及びヒー
ル寄りに重量をもっと多く配分したり、ウッドクラブの
場合により一層の周辺重量配分を図ったり、ヘッド体積
をより大きくすることは限界に達していた。

【０００５】そこで、フェース部の肉厚を薄くして慣性
モーメントを高めたり、スウィートエリアを拡大したり
する等の高機能化を図ったものが開発されるに至った。
これは、特開平７−３０８４１０号公報に記載のよう
に、少なくともフェース部を構成する材料としてマルエ
ージング鋼を使用したものであり、マルエージング鋼を
使用したフェース部の厚みを１．２〜２．８mmにするこ
とができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】マルエージング鋼を使
用した従来のものよりも、さらにフェース部の肉厚を薄
くし、しかも強度も向上させ、打感にも優れたものが求
められている。

【０００７】そこで、この発明は、さらにフェース部の
肉厚を薄くし、ヘッドの高機能をより一層図ることがで
きるゴルフクラブヘッドを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、この発明は、少なくともフェース部を構成する材料
としてアモルファス金属を使用したものである。好まし
くは、アモルファス金属が２〜４７原子％のベリリウ
ム、３０〜７５原子％の前期遷移金属及び５〜６２原子
％の後期遷移金属を含有するものである。

【０００９】本発明で用いるアモルファス金属の種類に
限定はなく、例えば遷移金属と非金属との合金、金属−
金属系合金、希土類−鉄族系合金等から選ばれるものを
使用することができるが、好ましいアモルファス金属と
しては、２〜４７原子％のベリリウム、３０〜７５原子
％の前期遷移金属（early transition metal）及び５〜
６２原子％の後期遷移金属（late transition metal ）
を含有するもの、特に下記一般式（１）で表される組成
を有するものが挙げられる。

【００１０】（Ｚｒ_1-xＴｉ_x）_a（Ｃｕ_1-yＮｉ_y）_bＢｅ_c …（１）〔ここで、ｘ，ｙは原子分率、ａ，ｂ，ｃは原子％であ
り、ｙは０〜１である。また、ｘが０〜０．１５のと
き、ａは３０〜７５％、ｂは５〜６２％、ｃは６〜４７
％であり、ｘが０．１５〜０．４のとき、ａは３０〜７
５％、ｂは５〜６２％、ｃは２〜４７％であり、ｘが
０．４〜０．６のとき、ａは３５〜７５％、ｂは５〜６
２％、ｃは２〜４７％であり、ｘが０．６〜０．８のと
き、ａは３５〜７５％、ｂは５〜６２％、ｃは２〜４２
％であり、ｘが０．８〜１のとき、ａは３５〜７５％、
ｂは５〜６２％、ｃは２〜３０％である。ただし、ｘが
０．８〜１、ｂが１０〜４９％のとき、３ｃは（１００
−ｂ）以下である。〕

【００１１】前述した２〜４７原子％のベリリウム、３
０〜７５原子％の前期遷移金属及び５〜６２原子％の後
期遷移金属を含有するアモルファス金属、特に（１）式
の組成のアモルファス金属は、アモルファス化させるた
めの臨界冷却速度が通常のアモルファス金属に較べて著
しく小さい。そのためクラブヘッドを製造する場合、
（１）式のアモルファス金属を用いることにより、成形
を容易に行うことが可能となる。

【００１２】（１）式の組成のアモルファス金属におい
て、ａは４０〜６７％、ｂは１０〜４８％、ｃは１０〜
３５％であることが特に好ましい。また、（Ｚｒ_1-xＴ
ｉ_x）の部分はＨｆ，Ｎｂ，Ｙ，Ｃｒ，Ｖ，Ｍｏ，Ｔ
ａ，Ｗ等の付加金属を含んでいてもよく、（Ｃｕ_1-yＮ
ｉ_y）の部分はＦｅ，Ｃｏ，Ｍｎ，Ｒｕ，Ａｇ，Ｐｄ等
の付加金属を含んでいてもよく、Ｂｅの部分はＡｌ，Ｓ
ｉ，Ｂ等の付加金属を含んでいてもよい。このような付
加金属を含むものとしては、例えば下記一般式（２）で
表される組成のものが挙げられる。

【００１３】（Ｚｒ_1-xＴｉ_x）_a1ＥＴＭ_a2（Ｃｕ_1-yＮｉ_y）_b1ＬＴＭ_b2Ｂｅ_c …（２）〔ここで、ｘ，ｙは原子分率、ａ１，ａ２，ｂ１，ｂ
２，ｃは原子％である。ＥＴＭはＶ，Ｎｂ，Ｈｆ及びＣ
ｒから選ばれる少なくとも１種の前期遷移金属であり、
Ｃｒの原子％は０．２ａ１以下である。ＬＴＭはＦｅ，
Ｃｏ，Ｍｎ，Ｒｕ，Ａｇ及びＰｄから選ばれる少なくと
も１種の後期遷移金属である。ａ２は０〜０．４ａ１、
ｙは０〜１である。また、ｘが０〜０．１５のとき、
（ａ１＋ａ２）は３０〜７５％、（ｂ１＋ｂ２）は５〜
６２％、ｂ２は０〜２５％、ｃは６〜４７％であり、ｘ
が０．１５〜０．４のとき、（ａ１＋ａ２）は３０〜７
５％、（ｂ１＋ｂ２）は５〜６２％、ｂ２は０〜２５
％、ｃは２〜４７％であり、ｘが０．４〜０．６のと
き、（ａ１＋ａ２）は３５〜７５％、（ｂ１＋ｂ２）は
５〜６２％、ｂ２は０〜２５％、ｃは２〜４７％であ
り、ｘが０．６〜０．８のとき、（ａ１＋ａ２）は３５
〜７５％、（ｂ１＋ｂ２）は５〜６２％、ｂ２は０〜２
５％、ｃは２〜４７％であり、ｘが０．８〜１のとき、
（ａ１＋ａ２）は３５〜７５％、（ｂ１＋ｂ２）は５〜
６２％、ｂ２は０〜２５％、ｃは２〜３０％である。た
だし、ｘが０．８〜１、（ｂ１＋ｂ２）が１０〜４９％
のとき、３ｃは（１００−ｂ１−ｂ２）以下である。〕

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に、この発明の好適な実施例
を図面に基づいてて説明する。

【００１５】図１に示す実施例では、アイアンクラブの
ヘッドを示し、シャフト１０の下端部にホーゼル１が連
接してあり、ホーゼル１の下端部は、フェース部２、こ
のフェース部２の裏側に形成されたくぼみ３、ヒール
４、トウ５、ソール６とを有し、くぼみ３の周囲にはリ
ブ７が形成してある。このような所謂キャビティバック
タイプのアイアンクラブヘッドでは、ソール部６の個所
のリブ７の重量を増やせば低重心化が図れ、トウ５とヒ
ール４側のリブ７の重量を増やせば慣性モーメントが大
きくなる。この実施例では、ヘッド全体をアモルファス
金属（Ｚｒ−Ｔｉ−Ｃｕ−Ｎｉ−Ｂｅ）を用いて鋳造し
た。このとき、フェース部２の厚さｔ（図２参照）は
２．５mm以下とする。くぼみ３の深さが深くなれば、そ
の分の重量はリブ７に配分することも、ヘッド全体を大
きくすることもできる。フェース部２を１７−４ＰＨの
ステンレススチールによりロストワックス製法により鋳
造したものでは、厚さｔは３mm以上必要である。ヘッド
全体の重量を変えずにフェース部２の厚さｔを１mm以上
薄くすることができるならば、フェース部２の大きさも
大きくすることができ、フェース部２が大きくなればス
ウィートエリアも拡がる。

【００１６】アモルファス金属は、従来の金属と違って
その構造が非結晶であることが、最大の特徴である。こ
れにより、従来の金属にはない特異な性質をもつもので
ある。アモルファス金属の引張強度は、現在のゴルフク
ラブヘッドの形成材料として主流となりつつあるチタン
合金に比べても約３倍ある。アモルファス金属の比重は
約６であり、摩擦係数が少なく、弾性に富み、鋳込むと
きに収縮が少ない（０．２５％、ステンレススチールで
は２％前後）等の特性を備えている。次表にステンレス
スチール、チタン合金（Ｔｉ６ＡＬ−４Ｖ）、アモルフ
ァス金属の特性を比較したものを示す。

【００１７】

【表１】

【００１８】従来の一般的なアモルファス金属は、アモ
ルファス化する冷却速度は、１０³〜１０⁶℃／ｓｅｃ
であり、厚みのある板状のものを製造することが困難で
あったが、特にジルコニウム系アモルファス金属を使用
することにより、冷却速度を１０〜１℃／ｓｅｃとする
ことができるので、厚さ５cmまでのものが製造可能であ
る。ジルコニウム系アモルファス合金をヘッドの形状に
鋳造する場合は、冷却速度を確保するために直接鋳造用
金型に鋳込むようにする。以下の実施例ではアモルファ
ス合金としてはＺｒ４８．８％、Ｔｉ１６．２％、Ｃｕ
１７．５％、Ｎｉ１０％、Ｂｅ７．５％からなる組成の
ものを使用した。

【００１９】図３に示す第２実施例は所謂コンポジット
クラブのヘッドであり、フェース部２のみアモルファス
金属を使用し、その他のヘッドを構成する部分には通常
のステンレス、軟鉄あるいは銅合金等が使用されるもの
である。このフェース部２の肉厚も１．０〜２．５mm程
度が好適である。

【００２０】アイアインクラブヘッドとしては、ソール
部６とフェース部２以外の部分がＣＦＲＰで形成された
内部が中空構造のものも存在する。このようなヘッドに
おけるフェース部２も肉厚が２．５mm以下のアモルファ
ス金属を使用することができる。

【００２１】図４に示す実施例はウッドクラブのヘッド
を示し、フェース部２、ソール部６、クラウン部８を有
し、内部は中空または軽量発泡材を充填してある。この
ヘッドは、全体をアモルファス金属で形成してあり、フ
ェース部２の厚みは２mmとした。フェース部２を薄くす
ることによりヘッド全体の重量を増大させずに周辺重量
配分が可能となり、あるいはヘッド体積をより大きくす
ることが可能になる。なお、本発明者等の実験では、ウ
ッドクラブのヘッドにおいてもフェース部２の厚みを
１．０mmまで薄くしても強度的に十分であることがわか
った。

【００２２】図５は、パターに適用した例を示し、フェ
ース部２をアモルファス金属で形成し、トウ５とヒール
４寄りを重くし、オフセンターヒット時における方向性
のぶれをなくしている。フェース部２以外を構成する材
料としては比重の重いベリリウムカッパー等の銅合金の
使用が好適である。

【００２３】パターにおいては、所謂マレットタイプと
呼ばれるような形状のものにおいてフェース部のみをア
モルファス金属で形成したり、全体をアモルファス金属
で形成したりすることもできる。また、ウッドクラブの
コンポジットクラブのヘッドにおいても、フェース部２
のみをアモルファス金属で形成することができる。

【００２４】以上説明したように、本発明は、ウッドタ
イプ、アイアンタイプ、又はパターのヘッドのいずれに
も適用することができる。また、この場合、アモルファ
ス金属のみでヘッドを一体的に製造することもできる
し、少なくともフェース部のみをアモルファス金属で製
造することもできる。

【００２５】図３に示すアイアンクラブにおいて、フェ
ース部２をアモルファス金属で形成し、その他の部分を
ベリリウムカッパーで形成したものをこの発明の実施例
とし、フェース部２をチタン合金で形成したものを比較
例として試打した、実施例においてフェース部２の肉厚
は２mmのものと４mmのものを用意した。その結果は、肉
厚２mmの実施例ではボールをはじく感じがし、肉厚４mm
の実施例ではボールがフェース部２にくっつく感じが
し、比較例に比べて打感が軟らかく、ボールのつかまり
がよい、との評価を得た。また、実施例のもの（肉厚２
mm）では、ヘッドスピードをおとしてスイングしたとき
の方が、普通にスイングしたときよりも飛距離が伸びた
ケースもあった。実施例と比較例とでは、ボールの初速
に差はなかったが、実施例の方がスピン量が多かった。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、少なくともフェース部を構成する材料としてアモル
ファス金属を使用したので、フェース部を従来に比べて
より一層薄くすることができ、この薄くできた分の重量
を周辺に配分したり、あるいは全体の体積を大きくした
りすることができ、慣性モーメントを大きくし、あるい
はスウィートエリアの拡大を図るなど、高機能化が図れ
る。フェース部の肉厚を１．０〜２．５mmとすることに
より、従来のフェース部の厚さをより一層薄くすること
ができ、しかも引張強度は従来のチタン合金やマルエー
ジング鋼に比べても強い。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の好適な実施例を示すアイアンクラブ
のヘッドの裏側から見た斜視図。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図。

【図３】コンポジットクラブのヘッドに適用した例を示
す一部破断の斜視図。

【図４】ウッドクラブに適用した例を示す断面図。

【図５】パターに適用した例を示す斜視図。

【符号の説明】

２フェース部ｔフェース部の厚さ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくともフェース部を構成する材料と
してアモルファス金属を使用したことを特徴とするゴル
フクラブヘッド。
【請求項２】請求項１において、アモルファス金属が
ジルコニウム系アモルファス金属であることを特徴とす
るゴルフクラブヘッド。
【請求項３】アモルファス金属を使用したフェース部
の厚みを１．０〜２．５mmにしたことを特徴とする請求
項１又は２に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項４】アモルファス金属が、２〜４７原子％の
ベリリウム、３０〜７５原子％の前期遷移金属及び５〜
６２原子％の後期遷移金属を含有するものである請求項
１，２又は３に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項５】アモルファス金属が、下記一般式（１）
で表される組成を有するものである請求項４記載のゴル
フクラブヘッド。（Ｚｒ_1-xＴｉ_x）_a（Ｃｕ_1-yＮｉ_y）_bＢｅ_c …（１）〔ここで、ｘ，ｙは原子分率、ａ，ｂ，ｃは原子％であ
り、ｙは０〜１である。また、ｘが０〜０．１５のとき、ａは３０〜７５％、ｂは５〜
６２％、ｃは６〜４７％であり、ｘが０．１５〜０．４のとき、ａは３０〜７５％、ｂは
５〜６２％、ｃは２〜４７％であり、ｘが０．４〜０．６のとき、ａは３５〜７５％、ｂは５
〜６２％、ｃは２〜４７％であり、ｘが０．６〜０．８のとき、ａは３５〜７５％、ｂは５
〜６２％、ｃは２〜４２％であり、ｘが０．８〜１のとき、ａは３５〜７５％、ｂは５〜６
２％、ｃは２〜３０％である。ただし、ｘが０．８〜
１、ｂが１０〜４９％のとき、３ｃは（１００−ｂ）以
下である。〕