KR100596960B1

KR100596960B1 - 중공 골프 클럽 헤드

Info

Publication number: KR100596960B1
Application number: KR1020020085027A
Authority: KR
Inventors: 노리히코 나카하라; 도모아키 모리; 마사히코 미야모토
Original assignee: 요코하마 고무 가부시키가이샤
Priority date: 2001-12-28
Filing date: 2002-12-27
Publication date: 2006-07-07
Also published as: US7204768B2; US20050272525A1; KR20030057458A; US7108612B2; US20030134692A1; US20060035720A1; US6945876B2

Abstract

내구성을 유지하면서, 반발성을 높게 하고, 설계 자유도를 크게 하는 것을 가능하게 한 중공 골프 클럽 헤드이다. 헤드 본체를 금속으로 성형한 중공 골프 클럽 헤드에 있어서, 헤드 본체에서의 크라운부의 중앙 부근에 구멍부를 형성하고, 상기 구멍부를 상기 헤드 본체와는 다른 재료로 이루어지는 커버재로 폐색하고, 헤드 본체의 비중 ρm과 커버재의 비중 ρf의 비 (ρm/ρf)를 1.3 이상으로 하며, 헤드 본체의 페이스부에 섬유 강화 플라스틱으로 이루어지는 보강재를 적층하고, 헤드 본체의 페이스 면적에 대한 보강재와 헤드 본체가 복합된 부분의 페이스 면적의 비율을 20% 이상으로 한다.

골프 클럽, 섬유 강화 플라스틱, 보강재, 반발성, 이종 소재

Description

중공 골프 클럽 헤드{Hollow golf club head}

도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 제 1 실시예로 이루어지는 골프 클럽 헤드를 도시하고, 도 1a는 평면도, 도 1b는 정면도, 도 1c는 도 1a의 I-I 화살 표시에서 본 단면도.

도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 제 2 실시예로 이루어지는 골프 클럽 헤드를 도시하고, 도 2a는 평면도, 도 2b는 정면도, 도 2c는 도 2a의 Ⅱ-Ⅱ 화살 표시에서 본 단면도.

도 3a 내지 도 3o는 각각의 본 발명의 골프 클럽 헤드의 헤드 본체의 변형예를 도시하는 평면도.

도 4a 내지 도 4d는 각각 본 발명의 골프 클럽 헤드의 변형예를 도시하는 평면도.

도 5a 내지 도 5e는 각각 본 발명의 골프 클럽 헤드의 변형예를 도시하는 단면도.

도 6a 및 도 6b는 본 발명의 골프 클럽 헤드의 변형예를 도시하고, 도 6a는 평면도, 도 6b는 도 6a의 Ⅵ-Ⅵ 화살 표시에서 본 단면도.

도 7a 및 도 7b는 본 발명의 골프 클럽 헤드의 변형예를 도시하고, 도 7a는 평면도, 도 7b는 도 7a의 Ⅶ-Ⅶ 화살 표시에서 본 단면도.

도 8a 내지 도 8h는 각각 본 발명의 골프 클럽 헤드의 변형예를 도시하는 단면도.

도 9a 내지 도 9f는 각각 본 발명의 골프 클럽 헤드의 변형예를 도시하는 정면도.

도 10a 내지 도 10c는 본 발명의 제 3 실시예로 이루어지는 골프 클럽 헤드를 도시하고, 도 10a는 평면도, 도 10b는 정면도, 도 10c는 도 10a의 X-X 화살 표시에서 본 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1: 헤드 본체 2: 크라운부

본 발명은 중공 구조를 갖는 골프 클럽 헤드에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 이종 소재를 복합하는 것으로, 내구성을 유지하면서, 단일 금속 재료만으로 구성되는 경우에 비교하여, 반발성을 높게 하고, 설계 자유도를 크게 한 중공 골프 클럽 헤드에 관한 것이다.

금속제의 중공 골프 클럽 헤드는 일반적으로 솔(sole)부로의 중량 배분을 많게 하는 것으로 저중심화를 도모하고 있다. 그렇지만, 최근에는 한정된 헤드 질량 내에서 헤드 부피를 가능한 한 크게 하는 것이 요구되고 있기 때문에, 저중심화 등을 실현하기 위한 중량 마진(margin)이 좁아져, 설계 자유도가 작아지고 있다. 그 리고, 헤드의 저중심화가 불충분하면 페이스면의 반발력을 최대한으로 살릴 수 없다는 부적당함이 있다.

그런데, 일본특허 제 2764883호 공보, 일본 특개 2000-229135호 공보, 일본 특허 제 2773009호 공보에는 이종 소재를 복합하여 이루어지는 골프 클럽 헤드가 개시되어 있다. 그렇지만, 이와 같이 이종 소재의 특성을 조합한 골프 클럽 헤드에 있어서도, 여전히 설계 자유도나 반발성이 불충분하였다.

본 발명의 목적은 이종 소재를 복합하는 것으로, 내구성을 유지하면서, 단일 금속 재료만으로 구성되는 경우에 비교하여, 반발성을 높게 하고, 설계 자유도를 크게 하는 것을 가능하게 한 중공 골프 클럽 헤드를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 중공 골프 클럽 헤드는 헤드 본체를 금속으로 성형한 중공 골프 클럽 헤드에 있어서, 상기 헤드 본체에서의 크라운(Crown)부의 중앙 부근에 구멍부를 형성하고, 상기 구멍부를 상기 헤드 본체와는 다른 재료로 이루어지는 커버재로 폐색하고, 상기 헤드 본체의 비중 ρm과 상기 커버재의 비중 ρf의 비 (ρm/ρf)를 1.3 이상으로 하며, 상기 헤드 본체의 페이스(face)부에 섬유 강화 플라스틱으로 이루어지는 보강재를 적층하여, 상기 헤드 본체의 페이스 면적에 대한 상기 보강재와 상기 헤드 본체가 복합된 부분의 페이스 면적의 비율을 20% 이상으로 한 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 중공 골프 클럽 헤드는 헤드 본체를 금속으로 성형한 중공 골프 클럽 헤드에 있어서, 상기 헤드 본체에서의 크라운부 및 솔부의 중앙 부근에 각각 구멍부를 형성하고, 상기 구멍부를 상기 헤드 본체와는 다른 재료로 이루어지는 커버재로 폐색하고, 상기 헤드 본체의 비중 ρm과 상기 커버재의 비중 ρf의 비 (ρm/ρf)를 1.3 이상으로 하며, 상기 헤드 본체의 페이스부에 섬유 강화 플라스틱으로 이루어지는 보강재를 적층하여, 상기 헤드 본체의 페이스 면적에 대한 상기 보강재와 상기 헤드 본체가 복합된 부분의 페이스 면적의 비율을 20% 이상으로 한 것을 특징으로 하는 것이다.

이와 같이 헤드 본체의 크라운부 또는 크라운부와 솔부의 양쪽에 구멍부를 형성하고, 그 구멍부를 헤드 본체와는 다른 재료로 이루어지는 커버재로 폐색하고, 헤드 본체의 비중 ρm과 커버재의 비중 ρf의 비 (ρm/ρf)를 1.3 이상으로 함으로써, 더욱 큰 중량 마진을 확보할 수 있다. 따라서, 단일 금속 재료만으로 구성되는 경우에 비교하여, 설계 자유도가 커지고, 그 결과로서, 저중심화에 의한 반발성의 증대가 가능해진다. 또한, 헤드 본체의 페이스부에 섬유 강화 플라스틱으로 이루어지는 보강재를 적층하여, 헤드 본체의 페이스 면적에 대한 보강재와 헤드 본체가 복합된 부분의 페이스 면적의 비율을 20% 이상으로 함으로써, 내구성을 유지하면서, 페이스부의 금속부분을 가급적 얇게 하여 반발성을 더욱 개선하는 것이 가능해진다.

본 발명에 있어서, 페이스부의 금속 재료에 근거하는 반발성과 페이스면의 내외상성(耐外傷性)을 손상하지 않도록, 보강재는 헤드 본체의 페이스부의 내측에 적층하는 것이 바람직하다. 또한, 더욱 뛰어난 반발성을 얻기 위해서, 페이스부의 금속부분은 금속의 종류에 따라서 얇게 하면 좋다. 예를 들면, 헤드 본체의 페이스부를 구성하는 재료가 티타늄 합금인 경우, 상기 페이스부의 티타늄 합금의 두께는 3.0㎜ 이하인 것이 바람직하다. 헤드 본체의 페이스부를 구성하는 재료가 철 합금인 경우, 상기 페이스부의 철 합금의 두께가 2.5㎜ 이하인 것이 바람직하다. 헤드 본체의 페이스부를 구성하는 재료가 알루미늄 합금인 경우, 상기 페이스부의 알루미늄 합금의 두께가 4.0㎜ 이하인 것이 바람직하다.

한편, 임팩트(impact)시의 충격에 대한 내구성을 충분히 확보하기 위해서, 보강재를 구성하는 섬유 강화 플라스틱의 섬유의 탄성율은 35ton/㎜² 이하인 것이 바람직하다.

커버재의 재료로서는 상기 비중 관계를 만족하는 한 특별히 한정되는 것은 아니지만, 어느 쪽의 재료를 사용하는 경우에도, 중량 마진을 확보하기 위해서, 구멍부의 가상 면적과 가상 두께와 헤드 본체의 비중 ρm의 곱으로 구해지는 결락부(缺落部)의 총 질량 Wx보다도, 그 구멍부를 폐색하는 커버재의 총 질량 Wf를 가볍게 하는 것이 바람직하다.

본 발명에서는 헤드 본체에 형성한 구멍부를 커버재로 폐색하는 것이 바람직하지만, 그 이외의 복합 구조를 갖는 중공 골프 클럽 헤드를 구성하는 것도 가능하다. 즉, 본 발명의 중공 골프 클럽 헤드는 헤드 본체 중 적어도 크라운부의 일부 및 페이스부의 일부를 상기 헤드 본체와는 다른 재료로 구성하고, 상기 헤드 본체의 크라운부 및 페이스부를 제외한 부분의 비중 ρb과 상기 크라운부의 비중 ρc의 비 (ρb/ρc)를 1.3 이상으로 한 것을 특징으로 하는 것이다.

이와 같이 헤드 본체 중 적어도 크라운부의 일부 및 페이스부의 일부를 상기 헤드 본체와는 다른 재료로 구성하여, 헤드 본체의 크라운부 및 페이스부를 제외한 부분의 비중 ρb과 크라운부의 비중 ρc의 비 (ρb/ρc)를 1.3 이상으로 함으로써, 중량 마진을 충분히 확보하는 것이 가능해진다. 따라서, 단일 금속 재료만으로 구성되는 경우에 비교하여, 설계 자유도가 커지고, 그 결과로서, 저중심화에 의한 반발성의 증대가 가능해진다.

이하, 본 발명의 구성에 대해서 첨부한 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 제 1 실시예로 이루어지는 골프 클럽 헤드를 도시하는 것이다. 도 1a 내지 도 1c에 도시하는 바와 같이, 본 실시예의 골프 클럽 헤드는 중공 구조를 갖고, 그 헤드 본체(1)가 티타늄 합금이나 알루미늄 합금이나 스테인리스강 등의 금속으로 구성되어 있다. 헤드 본체(1)는 크라운부(2), 페이스부(3), 솔부(4) 및 네크(neck)부(5)를 갖고, 크라운부(2)의 중앙 부근에는 구멍부(2a)가 형성되어 있는 동시에, 크라운부(2)의 주변 가장자리에는 아래 쪽이 공동(空洞)이 되는 플랜지(2b; flange)가 형성되어 있다. 그리고, 구멍부(2a)는 헤드 본체(1)보다 저비중의 재료로 이루어지는 커버재(6)에 의해서 폐색되어 있다. 또한, 헤드 본체(1)의 페이스부(3)의 내측에는 섬유 강화 플라스틱으로 이루어지는 보강재(7)가 적층되어 있다.

도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 제 2 실시예로 이루어지는 골프 클럽 헤드를 도시하는 것이다. 도 2a 내지 도 2c에 도시하는 바와 같이, 본 실시예의 골프 클럽 헤드는 중공 구조를 갖고, 그 헤드 본체(1)가 티타늄 합금이나 알루미늄 합금이나 스테인리스강 등의 금속으로 구성되어 있다. 헤드 본체(1)는 크라운부(2), 페이스부(3), 솔부(4) 및 네크부(5)를 갖고, 크라운부(2) 및 솔부(4)의 중앙 부근에는 각각 구멍부(2a, 4a)가 형성되어 있음과 함께, 크라운부(2)의 주변 가장자리에는 아래 쪽이 공동이 되는 플랜지(2b)가 형성되고, 솔부(4)의 주변 가장자리에는 위쪽이 공동이 되는 플랜지(4b)가 형성되어 있다. 그리고, 구멍부(2a, 4a)는 각각 헤드 본체(1)보다 저비중의 재료로 이루어지는 커버재(6)에 의해서 폐색되어 있다. 또한, 헤드 본체(1)의 페이스부(3)의 내측에는 섬유 강화 플라스틱으로 이루어지는 보강재(7)가 적층되어 있다.

이와 같이 헤드 본체(1)의 크라운부(2)에 구멍부(2a)를 형성하고, 또한 필요에 따라서 솔부(4)에 구멍부(4a)를 형성하고, 그 구멍부(2a, 4a)를 헤드 본체(1)보다 저비중의 재료로 이루어지는 커버재(6)로 폐색함으로써, 더욱 큰 중량 마진을 확보하여, 설계 자유도를 크게 할 수 있다. 특히, 크라운부(2)에 커버재(6)를 형성한 경우에는 중량 마진의 증가에 의해서 관성 모멘트(moment)의 증대와 저중심화가 가능해지고, 솔부(4)에 커버재(6)를 형성한 경우에는 중량 마진의 증가에 의해서 관성 모멘트의 증대가 가능해진다. 여기서, 헤드 본체(1)의 비중 ρm과 커버재(6)의 비중 ρf의 비 (ρm/ρf)를 1.3 이상으로 하는 것이 필요하다. 이 비 (ρm/ρf)가 1.3 미만이면, 충분한 중량 마진을 확보할 수 없게 된다. 비 (ρm/ρf)의 상한은 특별히 한정하지 않지만, 현존하는 골프 클럽 헤드에 적합한 재료의 조합으로 16 정도이다.

더구나, 헤드 본체(1)의 페이스부(3)에 섬유 강화 플라스틱으로 이루어지는 보강재(7)를 적층함으로써, 내구성을 유지하면서, 페이스부(3)의 금속부분을 가급적 얇게 하여 반발성을 더욱 개선하는 것이 가능해진다. 여기서, 헤드 본체(1)의 페이스 면적(타구(打球)면의 면적)에 대한 보강재(7)와 헤드 본체(1)가 복합된 부분의 페이스 면적의 비율(이하, 페이스 복합 면적 비율이라고 함)은 20% 이상으로 하는 것이 필요하다. 여기서 페이스 면적은 페이스부의 가장자리에 의해서 둘러싸이는 부분의 표면적이다. 또한, 가장자리가 명확하지 않은 경우에는 골프 클럽 헤드를 절단하여, 내면의 접합부분을 조사하는 것으로, 페이스부의 가장자리를 알 수도 있다. 페이스 복합 면적 비율을 20% 이상으로 함으로써, 골프 클럽 헤드의 내구성과 반발성의 양호한 밸런스를 얻을 수 있다.

헤드 본체(1)의 페이스부(3)를 구성하는 재료가 티타늄 합금인 경우, 상기 페이스부(3)의 티타늄 합금의 두께는 바람직하게는 3.0㎜ 이하, 더욱 바람직하게는 2.5㎜ 이하, 더욱 바람직하게는 2.0㎜ 이하로 하고, 그 하한치를 1.5㎜로 하면 좋다. 헤드 본체(1)의 페이스부(3)를 구성하는 재료가 철 합금인 경우, 상기 페이스부(3)의 철 합금의 두께는 바람직하게는 2.5㎜ 이하, 더욱 바람직하게는 2.0㎜ 이하, 더욱 바람직하게는 1.5㎜로 하고, 그 하한치를 1.0㎜로 하면 좋다. 헤드 본체(1)의 페이스부(3)를 구성하는 재료가 알루미늄 합금인 경우, 상기 페이스부(3)의 알루미늄 합금의 두께는 바람직하게는 4.0㎜ 이하, 더욱 바람직하게는 3.5㎜ 이하, 더욱 바람직하게는 3.0㎜로 하고, 그 하한치를 2.0㎜로 하면 좋다.

이와 같이 페이스부(3)의 금속부분을 얇게 하는 것으로 반발성을 더욱 개선할 수 있다. 또한, 페이스부(3)의 금속부분을 상기와 같이 얇게 하여도, 보강재(7)의 존재에 의해 충분한 내구성을 확보할 수 있다.

상기 구멍부(2a, 4a)는 그 형상이 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 크라운부(2)의 구멍부(2a)는 도 3a 내지 도 3o와 같이 여러가지의 형상으로 할 수 있다. 단지, 헤드 평면에서 보아, 구멍부(2a)의 면적을 크라운부(2)의 면적의 40 내지 90%의 범위로 하는 것이 바람직하다. 상기 범위 내로 함에 따라 설계의 자유도를 더욱 향상시키는 것이 가능해진다. 여기서 크라운부의 면적이란 사이드(side)부의 가장자리, 페이스부의 가장자리 및 네크부의 가장자리에 의해서 둘러싸이는 부분의 표면적이다. 마찬가지로, 헤드 저면에서 보아, 구멍부(4a)의 면적을 솔부(4)의 면적의 40 내지 90%의 범위로 하는 것이 바람직하다. 상기 범위 내로 함으로써 설계의 자유도를 더욱 향상시키는 것이 가능해진다. 여기서 솔부의 면적은 사이드부의 가장자리 및 페이스부의 가장자리에 의해서 둘러싸이는 부분의 표면적이다. 또한, 가장자리가 명확하지 않은 경우에는 골프 클럽 헤드를 절단하여, 내면의 접합부분을 조사하는 것으로, 사이드부, 페이스부, 크라운부 및 솔부의 가장자리를 알 수도 있다. 또한, 크라운부의 가장자리가 명확하지 않은 경우, 타구면을 골프 클럽 헤드의 로프트(loft) 각도에 맞추어 평면상에 골프 클럽을 두고, 그 골프 클럽 헤드를 평면에 대하여 수직 위쪽에서 내려다 보았을 때의 타구면을 제외한 투영 면적을 사용하여도 좋다.

상기 플랜지(2b, 4b)는 반드시 필요하지 않지만, 바람직하게는 크라운부(2) 및 솔부(4)의 주변 가장자리 중 적어도 일부에 존재하고, 더욱 바람직하게는 적어도 페이스측에 존재하고, 더욱 바람직하게는 전체 가장자리에 걸쳐 존재하면 좋다. 즉, 플랜지(2b, 4b)를 헤드 본체(1)의 적절한 부위에 배치함으로써, 헤드 본체(1)의 내구성을 확보하는 동시에, 그 플랜지(2b, 4b)를 커버재(6)의 중첩 값으로서 이용할 수 있다.

상기 커버재(6)는 헤드 본체(1) 중 적어도 페이스측에서 플랜지(2b, 4b)에 대하여 중첩하면 좋다. 이 경우, 도 4a 및 도 4b와 같이 커버재(6)가 페이스측에서 플랜지(2b)의 일부만을 덮도록 하여도 좋고, 혹은, 도 4c 및 도 4d와 같이 커버재(6)가 페이스측에서 플랜지(2b)의 전체 면을 덮도록 하여도 좋다. 커버재(6)의 페이스측에서의 플랜지(2b)에 대한 중첩 값의 폭(t1)은 5㎜ 이상으로 하면 좋다. 이 중첩 값의 폭 t1을 5㎜ 이상으로 함으로써 더욱 충분한 내구성의 확보가 가능해진다. 또한, 페이스측에서의 플랜지(2b)의 폭 t2는 5㎜ 이상 30㎜ 미만이면 좋다. 커버재(6)를 솔부(4)의 플랜지(4b)에 대하여 겹치는 경우에도, 상기한 바와 같은 적층 형태 및 치수를 선택하는 것이 바람직하다.

헤드 본체(1)에 대한 커버재(6)의 고착 형태는 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 도 1c 및 도 2c에 있어서는 커버재(6)의 가장자리부를 2층으로 분할하여, 그 부분으로 플랜지(2b, 4b)를 내외로부터 끼우도록 하고 있지만, 도 5a 내지 도 5d와 같이 커버재(6)를 플랜지(2b)의 편면에 접착하도록 하여도 좋고, 혹 은, 도 5e와 같이 커버재(6)를 플랜지를 개재하지 않고 페이스부(3)의 끝면 등에 접착하여도 좋다. 또한, 도 6a 및 도 6b나 도 7a 및 도 7b에 도시하는 바와 같이, 헤드 본체(1)의 커버재(6)와 접합하는 부분에, 커버재(6)를 수용하도록 플랜지(2b)를 형성하여도 좋다.

커버재(6)의 재료로서는 섬유 강화 플라스틱을 사용하는 것이 바람직하다. 이 섬유 강화 플라스틱으로서는 탄소섬유, 유리섬유, 아라미드섬유 등의 강화섬유에, 에폭시수지, 불포화 폴리에스테르수지, 비닐에스테르수지 등의 매트릭스수지를 함침시켜 이루어지는 섬유 강화 플라스틱을 들 수 있고, 특히 탄소섬유를 강화섬유로 하는 것이 바람직하다.

또한, 커버재(6)의 재료로서, 마그네슘 합금, 알루미늄 합금 또는 티타늄 합금을 사용하도록 하여도 좋고, 경우에 따라서는 경질 고무 외에, 나일론수지, 아이오노머수지, 폴리카보네이트수지, PET수지, ABS수지 등을 사용하는 것도 가능하다.

어느쪽의 재료를 사용하는 경우에 있어서나, 중량 마진을 확보하기 위해서, 구멍부(2a, 4a)의 가상 면적과 가상 두께와 헤드 본체(1)의 비중 ρm의 곱으로 구해지는 결락부의 총 질량 Wx보다도, 그 구멍부(2a, 4a)를 폐색하는 커버재(6)의 총 질량 Wf를 가볍게 하는 것, 즉 Wx>Wf로 하는 것이 바람직하다.

예를 들면, 크라운부(2)의 중앙 부근에 구멍부(2a)를 형성하는 동시에, 크라운부(2)의 전체 주변 가장자리에 플랜지(2b)를 형성하고, 그 크라운부(2)의 외측에 커버재(6)를 접착한 경우, 커버재(6)의 면적 Af, 비중 ρf, 두께 tf 보다, 커버재(6)의 총 질량 Wf는, Wf=Af·ρf·tf가 된다. 한편, 커버재(6)와 헤드 본체(1)의 중첩부의 면적 Am, 헤드 본체(1)의 비중 ρm, 중첩부에서의 헤드 본체(1)의 크라운부나 솔부의 평균 두께 tm으로부터 결락부의 총 질량 Wx는, Wx=(Af-Am)·ρm·tm이 된다. 즉, 구멍부(2a, 4a)의 가상 면적은 커버재(6)의 면적 Af와 중첩부의 면적 Am의 차로부터 구할 수 있고, 구멍부(2a, 4a)의 가상 두께는 중첩부에서의 헤드 본체(1)의 크라운부나 솔부의 평균 두께 tm과 같은 값으로 간주할 수 있다.

헤드 본체(1)에 대한 보강재(7)의 고착 형태는 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 도 1c 및 도 2c에 있어서는 보강재(7)를 페이스 전역에 배치하고 있지만, 도 8a 내지 도 8d와 같이 보강재(7)를 페이스 전역에 배치하는 동시에 그 두께를 페이스 중심부로부터 가장자리부를 향하여 서서히 얇게 하여도 좋고, 혹은, 도 8e 내지 도 8h와 같이 보강재(7)를 페이스 중심부에만 배치하여도 좋다. 또한, 도 9a 내지 도 9f는 헤드 정면에서 본 보강재의 배치를 예시하는 것이지만, 도 9c 내지 도 9f와 같이 보강재(7)를 페이스 가장자리부에만 배치하는 것도 가능하다.

보강재(7)를 구성하는 섬유 강화 플라스틱으로서는 탄소섬유, 유리섬유, 아라미드섬유 등의 강화섬유에, 에폭시수지, 불포화 폴리에스테르수지, 비닐에스테르수지 등의 매트릭스수지를 함침시켜 이루어지는 섬유 강화 플라스틱을 들 수 있고, 특히 탄소섬유를 강화섬유로 하는 것이 바람직하다. 단, 보강재(7)를 구성하는 섬유 강화 플라스틱의 섬유의 탄성율은 바람직하게는 35ton/㎜² 이하, 더욱 바람직하게는 24ton/㎜² 이하로 한다. 이 탄성율을 상기 범위 내로 함으로써 더욱 충분한 내구성의 확보가 가능해진다.

도 10a 내지 도 10c는 본 발명의 제 3 실시예로 이루어지는 골프 클럽 헤드를 도시하는 것이다. 도 10a 내지 도 10c에 도시하는 바와 같이, 본 실시예의 골프 클럽 헤드는 중공 구조를 갖고, 그 헤드 본체(1)가 티타늄 합금이나 알루미늄 합금이나 스테인리스강 등의 금속으로 구성되어 있다. 헤드 본체(1)는 크라운부(2), 페이스부(3), 솔부(4) 및 네크부(5)를 갖고, 그 크라운부(2)의 외표면에는 커버재(6)가 적층되어 있다. 또한, 헤드 본체(1)의 페이스부(3)의 내측에는 섬유 강화 플라스틱으로 이루어지는 보강재(7)가 적층되어 있다. 즉, 크라운부(2)의 일부 및 페이스부(3)의 일부가 헤드 본체(1)와는 다른 재료로 구성되어 있다.

그리고, 헤드 본체(1)의 크라운부(2) 및 페이스부(3)를 제외한 부분의 비중 ρb과 크라운부(2)의 비중 ρc의 비 (ρb/ρc)가 1.3 이상으로 되어 있다. 여기서 크라운부는 사이드부의 가장자리, 페이스부의 가장자리 및 네크부의 가장자리에 의해서 둘러싸이는 부분이다. 페이스부는 크라운부의 가장자리, 사이드부의 가장자리 및 솔부의 가장자리에 의해서 둘러싸이는 부분이다. 가장자리가 명확하지 않은 경우에는 골프 클럽 헤드를 절단하여, 내면의 접합부분을 조사하는 것으로, 사이드부, 페이스부, 크라운부 및 솔부의 가장자리를 알 수도 있다. 또한, 크라운부의 가장자리가 명확하지 않은 경우에는 타구면을 골프 클럽 헤드의 로프트 각도에 맞추어 평면상에 골프 클럽을 두고, 그 골프 클럽 헤드를 평면에 대하여 수직 위쪽에서 내려다 보았을 때의 타구면을 제외한 윤곽선으로 크라운부의 가장자리를 알 수 있다.

이와 같이 헤드 본체(1) 중 적어도 크라운부(2)의 일부 및 페이스부(3)의 일부를 헤드 본체(1)와는 다른 재료로 구성하여, 헤드 본체(1)의 크라운부(2) 및 페이스부(3)를 제외한 부분의 비중 ρb과 크라운부(2)의 비중 ρc의 비 (ρb/ρc)를 1.3 이상으로 함으로써, 중량 마진을 충분히 확보하는 것이 가능해진다. 따라서, 단일 금속 재료만으로 구성되는 경우에 비교하여, 설계 자유도가 커지고, 그 결과로서, 저중심화에 의한 반발성의 증대가 가능해진다.

본 실시예에 있어서, 헤드 본체(1)의 크라운부(2)와 페이스부(3)를 제외한 부분 및 크라운부(2)는 단일 소재로 구성하여도 좋고, 혹은, 복합 소재로 구성하여도 좋다. 복합 소재로 구성하는 경우, 비중 ρb 및 비중 ρc는 각각 헤드 본체(1)의 크라운부(2)와 페이스부(3)를 제외한 부분 및 크라운부(2)의 비중이다.

헤드 본체를 금속으로 성형한 중공 골프 클럽 헤드에 있어서, 단일 금속 재료로 이루어지는 비교예 1(종래 예)와, 크라운부나 솔부의 중앙 부근에 구멍부를 형성하고, 그 구멍부를 여러가지 다른 재료로 이루어지는 커버재로 폐색하는 동시에, 헤드 본체의 페이스부의 내측에 섬유 강화 플라스틱으로 이루어지는 보강재를 적층한 실시예 1 내지 4 및 비교예 2 내지 4를 각각 제작하였다. 표 1에 있어서, 「SUS 합금」은 스테인리스강, 「FRP」는 섬유 강화 플라스틱, 「GFRP」는 유리섬유 강화 플라스틱, 「CFRP」는 탄소섬유 강화 플라스틱을 의미한다.

이들 골프 클럽 헤드에 대해서, 반발 계수, 설계 자유도 및 내구성을 평가하여, 그 결과를 표 1에 아울러 나타내었다. 평가 결과는 비교예 1을 100으로 하는 지수로 나타내었다. 반발 계수는 지수치가 클 수록 볼(ball) 초속이 크고 날아가는 거리가 긴 것을 의미한다. 설계 자유도는 헤드 총 질량을 190g으로 하였을 때의 중량 마진이고, 지수치가 클수록 중량 마진이 큰 것을 의미한다. 내구성에 대해서는 지수치가 클수록 내구성이 양호한 것을 의미한다.

이 표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1 내지 4의 골프 클럽 헤드는 모두 비교예 1에 비교하여, 내구성을 유지하면서, 설계 자유도가 크고, 반발 계수가 큰 것이었다. 비교예 2, 4는 페이스 복합 면적 비율이 지나치게 작기 때문에 내구성이 나빴다. 또한, 비교예 3, 4는 커버재의 비중이 지나치게 크기 때문에, 설계 자유도가 작고, 반발 계수가 작았다.

본 발명에 의하면, 헤드 본체를 금속으로 성형한 중공 골프 클럽 헤드에 있어서, 상기 헤드 본체에서의 크라운부의 중앙 부근에 구멍부를 형성하고, 상기 구멍부를 상기 헤드 본체와는 다른 재료로 이루어지는 커버재로 폐색하고, 상기 헤드 본체의 비중 ρm과 상기 커버재의 비중 ρf의 비 (ρm/ρf)를 1.3 이상으로 하는 동시에, 상기 헤드 본체의 페이스부에 섬유 강화 플라스틱으로 이루어지는 보강재를 적층하여, 상기 헤드 본체의 페이스 면적에 대한 상기 보강재와 상기 헤드 본체가 복합된 부분의 페이스 면적의 비율을 20% 이상으로 하였기 때문에, 내구성을 유지하면서, 단일 금속 재료만으로 구성되는 경우에 비교하여, 반발성을 높게 하고, 설계 자유도를 크게 할 수 있다.

또, 중공 골프 클럽 헤드에 있어서, 헤드 본체 중 적어도 크라운부의 일부 및 페이스부의 일부를 상기 헤드 본체와는 다른 재료로 구성하여, 상기 헤드 본체의 크라운부 및 페이스부를 제외한 부분의 비중 ρb와 상기 크라운부의 비중 ρc의 비 (ρb/ρc)를 1.3 이상으로 하였기 때문에, 단일 금속 재료만으로 구성되는 경우에 비교하여, 반발성을 높게 하고, 설계 자유도를 크게 할 수 있다.

이상, 본 발명이 바람직한 실시예에 대해서 상세하게 설명하였지만, 첨부 청 구항에 의해서 규정되는 본 발명의 정신 및 범위를 일탈하지 않는 한, 이것에 대하여 여러가지 변경, 대용 및 치환을 할 수 있다고 이해되어야 할 것이다.

본 발명에 따르면, 단일 금속 재료만으로 구성되는 경우에 비교하여, 설계 자유도가 커지고, 그 결과로서, 저중심화에 의한 반발성의 증대가 가능해진다.

Claims

헤드 본체를 금속으로 성형한 중공 골프 클럽 헤드에 있어서,

상기 헤드 본체에서의 크라운부의 중앙 부근에 구멍부를 형성하고, 상기 구멍부를 상기 헤드 본체와는 다른 재료로 이루어지는 커버재로 폐색하고, 상기 헤드 본체의 비중 ρm과 상기 커버재의 비중 ρf의 비 (ρm/ρf)를 1.3 이상으로 하며, 상기 헤드 본체의 페이스부에 섬유 강화 플라스틱으로 이루어지는 보강재를 적층하여, 상기 헤드 본체의 페이스 면적에 대한 상기 보강재와 상기 헤드 본체가 복합된 부분의 페이스 면적의 비율을 20% 이상으로 한 것을 특징으로 하는 중공 골프 클럽 헤드.
헤드 본체를 금속으로 성형한 중공 골프 클럽 헤드에 있어서,

상기 헤드 본체에서의 크라운부 및 솔(sole)부의 중앙 부근에 각각 구멍부를 형성하고, 상기 구멍부를 상기 헤드 본체와는 다른 재료로 이루어지는 커버재로 폐색하고, 상기 헤드 본체의 비중 ρm과 상기 커버재의 비중 ρf의 비 (ρm/ρf)를 1.3 이상으로 하며, 상기 헤드 본체의 페이스부에 섬유 강화 플라스틱으로 이루어지는 보강재를 적층하여, 상기 헤드 본체의 페이스 면적에 대한 상기 보강재와 상기 헤드 본체가 복합된 부분의 페이스 면적의 비율을 20% 이상으로 한 것을 특징으로 하는 중공 골프 클럽 헤드.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 보강재를 상기 헤드 본체의 페이스부의 내측에 적층한 중공 골프 클럽 헤드.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 헤드 본체의 페이스부를 구성하는 재료가 티타늄 합금이고, 상기 페이스부의 티타늄 합금의 두께가 3.0㎜ 이하인 중공 골프 클럽 헤드.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 헤드 본체의 페이스부를 구성하는 재료가 철 합금이고, 상기 페이스부의 철 합금의 두께가 2.5㎜ 이하인 중공 골프 클럽 헤드.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 헤드 본체의 페이스부를 구성하는 재료가 알루미늄 합금이고, 상기 페이스부의 알루미늄 합금의 두께가 4.0㎜ 이하인 중공 골프 클럽 헤드.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 섬유 강화 플라스틱의 섬유의 탄성율이 35ton/㎜² 이하인 중공 골프 클럽 헤드.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 구멍부의 가상 면적과 가상 두께와 상기 헤드 본체의 비중 ρm의 곱으로 구해지는 결락부의 총 질량 Wx보다도, 상기 구멍부를 폐색하는 커버재의 총 질량 Wf를 가볍게 한 중공 골프 클럽 헤드.
헤드 본체 중 적어도 크라운부의 일부 및 페이스부의 일부를 상기 헤드 본체와는 다른 재료로 구성하여, 상기 헤드 본체의 크라운부 및 페이스부를 제외한 부분의 비중 ρb와 상기 크라운부의 비중 ρc의 비 (ρb/ρc)를 1.3 이상으로 한 것을 특징으로 하는 중공 골프 클럽 헤드.