JPWO2005056125A1 - ゴルフクラブヘッド - Google Patents

Abstract

ヒール部２、トー部３、ヒール部とトー部の上端を連結する上縁部４、およびソール部５とから金属製のフレーム状アイアンヘッド本体１０が形成される。ヘッド本体の前面部には高反発係数を有する金属製の薄肉なフェース面部１１が設けられる。ヘッド本体はフェース面部から離間してソール部後端から上方に延出した後壁部６，７を有し、フェース面部とソール部と後壁部との間に補強繊維部材１３が配設されている。この補強繊維部材１３はフェース面部１１の背面に当接して閉鎖された中空の空隙部１４を形成し、補強繊維部材１３の背面の一部が後壁部に担持されてなる。

Description

関連出願の相互参照
本願は２００３年１２月１２日に出願された日本国特許出願特願２００３−４１５１１４号に基づく優先権を主張し、その内容を本願明細書中に援用する。

本発明はゴルフクラブヘッドに関するもので、より具体的には金属製のヘッド本体と補強繊維部材とを複合してなるアイアン用のゴルフクラブヘッドに関するものである。

従来の金属製のヘッド本体と補強繊維部材とを複合してなるアイアン用のゴルフクラブヘッドとしては、日本国特許公告公報第６５７０８／１９９２号および第８８１５３／１９９３号または日本国特許公開公報第１７３５１３／１９９７号に示されているように、金属製の打球面部を薄肉に形成してその背面に厚肉な繊維強化プラスチック層を添設または充填したものが公知となっている。
このようなゴルフクラブヘッドは低重心構造によりボールの打ち出し角を高くし、ゴルフボールの飛距離を伸ばすことができるとされている。
しかしながら、この従来のゴルフクラブヘッドでは、ゴルフボールの打球時に薄肉な金属製の打球面部に加えられた衝撃による変形を厚肉な繊維強化プラスチック層に直接伝達してこれらの打球面部と繊維強化プラスチックとの反発力によってボールの飛距離を伸ばそうとするものである。
しかしながら、打球時における金属製の打球面部の変形は僅かであり、この僅かな変形量をその背後の繊維強化プラスチック層の厚さ方向の変形のみによってボールに対する反発力として作用させても、その反発力は小さくボールの飛距離を大きく伸ばすことはできなかった。

本発明者はこのような問題点に鑑みてなされたもので、その目的は打球時における金属製の打球面部の変形を利用して、ボールに対してより大きな反発力を働かせボールの飛距離を従来より大きくすることができるゴルフクラブヘッドを提供することにある。
上記の目的を達成するため、本発明のゴルフクラブヘッドは、ヒール部、トー部、該ヒール部と該トー部の上端を連結する上縁部、およびソール部とからなる金属製のフレーム状アイアンヘッド本体と、該ヘッド本体の前面部に設けられた高反発係数を有する金属製の薄肉なフェース面部とからなり、該ヘッド本体は該フェース面部から離間して該ソール部後端から上方に延出した後壁部を有し、該フェース面部と該ソール部と該後壁部との間に補強繊維部材が配設されて該補強繊維部材は該フェース面部の背面に当接して閉鎖された中空の空隙部を形成し、該補強繊維部材の背面の一部が該後壁部に担持されてなるのである。
これにより、ゴルフボールを打撃すると、フェース面部が後方に撓み変形し、その後方の補強繊維部材の閉鎖した空隙部が圧縮され、その圧縮力により前記閉鎖空隙部が弾性変形する。このフェース面板の弾性復元力と閉鎖した空隙部の弾性復元力とが相俟ってゴルフボールへ反発力として作用し、これによってゴルフボールの飛距離をアップさせることができる。
好ましくは、前記フェース面部の背面に前記補強繊維部材をプレート状に密着し、該プレート状に密着した前記補強繊維部材とその他の前記補強繊維部材とで縦長の密閉された閉鎖空隙部を形成することである。
また好ましくは、前記後壁面をソール部の後端縁から上方に突出する山形の延出部とこの山形延出部の頂点とトー部の上端部とを斜めに連結する帯状延出部とから形成することである。
以下に本発明の好適な実施形態について添付図面を参照にして説明する。

第１図は本発明の好適な実施形態に係るアイアンゴルフクラブヘッドの正面図。
第２図は第１図に係るアイアンゴルフクラブヘッドの背面図。
第３図は第２図におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図。
第４図は本発明の第２の実施形態を示す背面図。
第５図は第３図におけるＶ−Ｖ線に沿った断面図。

以下に本発明の好適な実施例について、添付の図面を参照にして説明する。
図１乃至図３は本発明の好適な実施形態に係るアイアンゴルフクラブヘッドを示している。このクラブヘッドのヘッド本体１０は、図１の前面から見ると、シャフト（図示せず）を挿入するホーゼル部１と、ホーゼル部１の下方のヒール部２と、円弧状のトー部３と、ヒール部２とトー部３の上端を連結する帯状の上端縁部４と、ヒール部２とトー部３の下端を連結するソール部５とからフレーム状に形成されている。
そして、ヘッド本体１０の背面側には、図２及び図３に示されているように、ソール部５の後端縁からほぼ直角に上方に突出する山形の延出部６と、この山形延出部６の頂点とトー部３の上端部とを斜めに連結する帯状延出部７とが設けられている。そして、この両延出部６、７とフレーム状ヘッド本体のヒール部及び上縁部４との間には背面側から見て、ヒール側を拡径頭部とした紡錘状間隙部８が形成され、また両延出部６、７とフレーム状ヘッド本体のトー部３との間には略半円形状の間隙部９が形成されている。
上記の山形の延出部６と帯状延出部７とを含むフレーム状ヘッド本体１０は、好ましくは、ステンレスから鋳造により形成される。
フレーム状に形成されたヘッド本体１０の前面開口部には、好ましくは高反発係数を有するチタン合金から形成されたフェース面板１１の周縁部が圧入、溶接、接着等により一体的に固着される。このフェース面板１１は周縁部の肉厚が３〜４ｍｍで、その周縁を除く打球面部の肉厚は１．０〜２．５ｍｍとしその背面にカーボン等の補強繊維からなる繊維強化樹脂プレート１２を一体的に接着している。この繊維強化樹脂プレート１２の肉厚は前記打球面部の肉厚より大きくすることが好ましい。なお、フェース面板１１の打球面部には公知のように所定の幅及び深さの横溝が多数本設けられている。
本発明では、図３に示すように、フレーム状ヘッド本体１０のソール部５の内周面を覆って、その後端からほぼ直角に立ち上がってフレーム状ヘッド本体１０のヒール部２、トー部３及び上縁部４の全体に及ぶシート状繊維強化樹脂（ＦＲＰ）部材１３が配設され、その周縁の端部はそれぞれフェース面板１１の背面に接着された繊維強化樹脂プレート１２の周縁部に密着接合されている。従って、繊維強化樹脂部材１３とフェース面板１１の背面に接着された繊維強化樹脂プレート１２との間には、図３に示すようにヘッド本体の中央縦断面形状が略三角形状の密封された中空の空隙部１４が形成されている。そして、繊維強化樹脂部材１３の外部背面で、山形の延出部６と帯状延出部７とが存在する部分では、これらの延出部６，７の内面に接合している。
また、山形延出部６の背面側下方には三角形状の凹部が形成され、この凹部内にタングステンプレートからなる錘板１５が埋設されている。
本発明のアイアンゴルフクラブヘッドは上記のように構成されているため、フェース面板１１でゴルフボールを打撃したとき、その衝撃によりフェース面板１１はフレーム状のヘッド本体１０に担持された周縁部を除いて中央部分が後方に撓む。フェース面板１１は周縁部を除いてその背面には繊維強化樹脂プレート１２が一体的に接着されているため、その撓み量は比較的大きくなる。フェース面板１１が後方に撓むと、フェース面板１１とその後方の繊維強化樹脂部材１３との間に形成された閉鎖空隙部１４を圧縮する力が加えられ、この圧縮力により繊維強化樹脂部材１３がヘッド本体１０に接触していない部分、即ち繊維強化樹脂部材１３の後面で山形の延出部６と帯状延出部７とが存在しない前記紡錘状間隙部８と半円形状の間隙部９の繊維強化樹脂部材１３が微視的に見ると外方へ膨出変形することになる。
このような変形により生じるフェース面板１１の弾性復元力と外方へ膨出変形した繊維強化樹脂部材の弾性復元力とが相俟ってゴルフボールへ反発力として作用し、これによってゴルフボールの飛距離は従来のフェース面板の弾性変形のみによるゴルフクラブヘッドに較べて大きくなる。
次に、上記実施形態にかかる本発明のゴルフクラブヘッドと、上記のフェース面板と山形の延出部６及び帯状延出部７との間をカーボン繊維強化樹脂部材で中実に充填してなる比較例１のゴルフクラブヘッドと、上記実施形態のゴルフクラブヘッドから繊維強化樹脂部材１３を取り除いた比較例２のゴルフクラブとを作成し、これらを比較するテストをゴルフスイングロボットを用いて行った。本発明のゴルフクラブと比較例１，２のゴルフクラブヘッドは共にフェース面板の打球面部が肉厚１．５ｍｍのチタンフェースの背面に肉厚２ｍｍのカーボン繊維強化樹脂プレートを接着したものからなり、クラブの長さは３８．０インチでロフトが２５度のものを用いた。ヘッド重心特性及び反発係数は表１に示すようになった。

表１から明らかなように比較例１，２より本発明品の方が重心は低くなりまた反発係数が高くなる。
次に、ロボットを用いたテスト結果を表２に示す。

表２から明らかなように、本発明品の方が打出角は大きくなり、比較例１及び２のゴルフクラブより飛距離は大きくアップしている。
第４図および第５図は本発明の第２の実施形態に係るアイアンゴルフクラブヘッドを示している。この実施形態のゴルフクラブヘッドが第１の実施形態のゴルフクラブヘッドと相違する点を以下に記述する。
このゴルフクラブヘッドではソール部５の後方部の肉厚が前方部のそれよりも約２倍程度厚く形成され、ソール部の後端中央部１６は第４図に示すように山形に膨出している。そして、ソール部５の後縁部上端には第１の金属製プレート材１７が上方に延出して取り付けられ、またヒール部２とトー部３の上端を連結する帯状の上端縁部４の下面には三角形状の第２の金属製プレート材１８が下方に垂下して取り付けられ、両プレート１７と１８の間に略Ｖ字型の空隙部を画成している。
この実施形態では肉厚なシート状の繊維強化樹脂層１９ａがフェース面板１１の背面に密着配置され、それよりも薄い中肉厚のシート状の繊維強化樹脂層１９ｂが第１の金属製プレート１７と第２の金属製プレート１８の内面に跨って密着配置され、上記両繊維強化樹脂層１９ａ、１９ｂの周縁に肉薄な繊維強化樹脂層１９ｃが一体的に結合されて閉塞した中空の空隙部１４ａを形成している。
この実施形態ではフェース面板１１でゴルフボールを打撃してフェース面板が後方に撓むときに、上記中空の空隙部１４ａを画成する周縁部が肉薄に形成されているために中空の空隙部１４ａの変形が容易になり、その空隙部１４ａの変形量を大きくして弾性復元力を大きく取れるようにしている。
なお、本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、例えば補強繊維としてはカーボン以外にガラス繊維、アラミド繊維等を使用することができる。

以上のように本発明のゴルフクラブヘッドでは、ゴルフボールを打撃すると、フェース面部が後方に撓み変形し、その後方の閉鎖した空隙部が圧縮される。このフェース面板の弾性復元力と圧縮された空隙部の弾性復元力とが相俟ってゴルフボールへ反発力として作用し、これによってゴルフボールの飛距離をアップさせることになる。

Claims (9)

1. ヒール部、トー部、該ヒール部と該トー部の上端を連結する上縁部、およびソール部とからなる金属製のフレーム状アイアンヘッド本体と、該ヘッド本体の前面部に設けられた高反発係数を有する金属製の薄肉なフェース面部とからなり、該ヘッド本体は該フェース面部から離間して該ソール部後端から上方に延出した後壁部を有し、該フェース面部と該ソール部と該後壁部との間に補強繊維部材が配設されて該補強繊維部材は該フェース面部の背面に当接して閉鎖された中空の空隙部を形成し、該補強繊維部材の背面の一部が該後壁部に担持されてなることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
2. 前記フェース面部の背面に前記補強繊維部材をプレート状に密着し、該プレート状に密着した前記補強繊維部材とその他の前記補強繊維部材とで縦長の密閉された閉鎖空隙部を形成してなることを特徴とする請求項１記載のゴルフクラブヘッド。
3. 前記後壁部が前記ソール部後端と一体的に形成されてなることを特徴とする請求項１または２記載のゴルフクラブヘッド。
4. 前記後壁部が前記ソール部の後端部に取り付けられた金属製プレートにより形成されてなることを特徴とする請求項１または２記載のゴルフクラブヘッド。
5. 前記フェース面部の背面に繊維強化樹脂プレートが密着されてなり、該繊維強化樹脂プレートと前記補強繊維部材とで縦断面形状が略三角形状の密閉された閉鎖空隙部を形成してなることを特徴とする請求項１または２記載のゴルフクラブヘッド。
6. 前記フェース面板の背面に当接した前記補強繊維部材の肉厚がその周縁に配設された補強繊維部材の肉厚より大きく形成されてなることを特徴とする請求項１または４記載のゴルフクラブヘッド。
7. 前記後壁面がソール部の後端縁から上方に突出する山形の延出部とこの山形延出部の頂点とトー部の上端部とを斜めに連結する帯状延出部とからなることを特徴とする請求項３に記載のゴルフクラブヘッド。
8. 前記補強繊維部材がカーボン繊維のシート状プリプレグを湾曲して形成してなることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のゴルフクラブヘッド。
9. 前記山形の延出部の背面にプレート上の錘部材が埋設されてなることを特徴とする請求項７記載のゴルフクラブヘッド。

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