JP5102084B2 - ゴルフクラブヘッド - Google Patents

Description

本発明は、ゴルフボールの打点がスイートスポットを外れても飛距離が低下しにくい金属製の中空ゴルフクラブヘッドに関する。

従来、フェース面を形成するフェース部から後方に延出した延出部を有するフェース部材を用いたゴルフクラブヘッドが提案されている（特許文献１）。このゴルフクラブヘッドは、上記延出部により打球の飛距離を増大させようというものである。

特開２００５−６６９８号公報

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたもので、フェース面を形成するフェース部から後方に延出した延出部を有するフェース部材を用いたゴルフクラブヘッドであって、ゴルフボールの打点がスイートスポットを外れても飛距離が低下しにくいゴルフクラブヘッドを提供することを目的とする。

本発明者らは、前記目的を達成するために、中空部を有する金属製ゴルフクラブヘッドにおいて、フェース部材に後方に延出する延出部を設け、フェース部だけでなく、上記延出部の撓みも利用して、ボールの打点がスイートスポットを外れても、ボールの反発力が低下せず、スイートスポットで打ったときとの飛距離の差が少ないゴルフクラブヘッドを研究した。

本発明は、上記研究の結果なされたもので、フェース部材を備えた金属製ゴルフクラブヘッドにおいて、前記フェース部材は、フェース面を形成するフェース部と、前記フェース部の上端から後方に延出するクラウン延出部と、前記フェース部の下端から後方に延出するソール延出部とを有し、前記クラウン延出部は、トウ側におけるフェース・バック方向幅がヒール側におけるフェース・バック方向幅よりも長く、前記ソール延出部は、トウ側におけるフェース・バック方向幅がヒール側におけるフェース・バック方向幅よりも短いことを特徴とするゴルフクラブヘッドを提供する。

また、本発明では、フェース部の裏面のトウ・ヒール方向中央部に、凸状に膨出した厚肉部が形成されていることが好ましい。このようにすると、ゴルフボールの打点がスイートスポットを外れたときの飛距離の低下をより効果的に防止することができる。これは、ゴルファーの打点のバラツキを検討し、フェース背面の肉厚設計を加えたものである。

前記厚肉部は、フェース部の正面から透視したときにクラウン部ヒール側からソール部トウ側へ傾斜しているように形成されていることが好ましい。このようにすると、ゴルフボールの打点がスイートスポットを外れたときの飛距離の低下をより効果的に防止することができる。

本発明のゴルフクラブヘッドは、ゴルフボールの打点がスイートスポットを外れても飛距離が低下しにくい。

以下、本発明につきさらに詳しく説明する。本発明のゴルフクラブヘッドは、図１に示すように、金属製ゴルフクラブヘッド１０において、フェース部材１２が、フェース面を形成するフェース部１４と、フェース部１４の上端から後方に延出するクラウン延出部１６とを有し、このクラウン延出部１６は、トウ側におけるフェース・バック方向幅ａが、ヒール側におけるフェース・バック方向幅ｂよりも長い。

また、本発明では、図２に示すように、フェース部材１２は、フェース部１４の下端から後方に延出するソール延出部１８を有し、このソール延出部１８は、トウ側におけるフェース・バック方向幅ｃが、ヒール側におけるフェース・バック方向幅ｄよりも短い。

クラウン延出部のトウ側の幅（フェース・バック方向幅、以下同じ）は、最も長い部分が８〜３５ｍｍ、特に１０〜２０ｍｍであり、ヒール側の幅は、最も長い部分が２〜１５ｍｍ、特に３〜８ｍｍであることが好ましい。ソール延出部のトウ側の幅は、最も長い部分が２〜１５ｍｍ、特に３〜８ｍｍであり、ヒール側の幅は、最も長い部分が８〜２０ｍｍ、特に１０〜１５ｍｍであることが好ましい。クラウン延出部のトウ側の幅が最も長い部分の幅：クラウン延出部のヒール側の幅が最も長い部分の幅の比率は１：０．２〜０．６、特に１：０．３〜０．５とすることが好ましく、ソール延出部のヒール側の幅が最も長い部分の幅：ソール延出部のトウ側の幅が最も長い部分の幅の比率は１：０．２〜０．６、特に１：０．３〜０．５とすることが好ましい。なお、ヘッド本体にホゼル部２０（図１参照）が接続されている場合、ホゼル部とフェース部材との接合位置にはクラウン延出部は設けなくてもよい。

クラウン延出部の最も幅が長くなっている位置は、フェース面に投影される重心位置よりトウ側に好ましくは１５ｍｍ以上離れた位置、さらに好ましくは２０ｍｍ以上離れた位置である。

フェース部材のフェース部の肉厚は、ステンレス合金、マルエージング鋼、チタニウム合金、銅合金では１．５〜３．５ｍｍの範囲とすることが好ましく、アルミニウム合金、マグネシウム合金では５〜１０ｍｍの範囲とすることが好ましい。フェース部材のクラウン延出部は、フェース部の肉厚より薄く形成され、最も薄い箇所の厚みは０．５〜１．５ｍｍが好ましい。アルミニウム合金やマグネシウム合金の場合でも、１〜２ｍｍが好ましい。

ソール延出部の厚みは、クラウン延出部の厚みと同等でもよく、クラウン延出部の厚みより厚くてもよい。クラウン延出部は、薄肉にすることで、打ち出し角を高くする効果があり、ソール延出部は、クラウン延出部に比べて厚肉にすることで、低重心化や、ヘッド本体とフェース部材との接合の強化の点で効果がある。クラウン部の形状は、フェース側からバック側に向かってアーチ（弓型）型となっているのに対し、ソール部の形状は、フェース側からバック側に向かって直線状になっており、またフェース面はロフト角を有しているので、フェース部とソール部とは、面取り部分を有してはいるものの鋭角に交わっている。したがって、ヘッド本体とフェース部材との接合を強化するために、ソール延出部は厚くしてもよい。

本発明では、クラウン延出部は、トウ側の厚さがヒール側の厚さよりも薄いことが好適である。これにより、フェース面のトウ側上部でボールを打っても反発が良いという効果が得られる。具体的には、クラウン延出部のトウ側の厚さは０．５〜１．２ｍｍ、特に０．６〜０．９ｍｍであることが好ましく、ヒール側の厚さは０．８〜１．５ｍｍ、特に０．９〜１．３ｍｍあることが好ましく、上記範囲でトウ側に比べヒール側を厚くする。

本発明では、ソール延出部は、トウ側の厚さがヒール側の厚さよりも厚いことが好適である。これにより、フェース面のヒール側下部でボールを打っても反発が良いという効果が得られる。具体的には、ソール延出部のトウ側の厚さは０．８〜１．２ｍｍ、特に０．９〜１．５ｍｍであることが好ましく、ヒール側の厚さは０．５〜１．２ｍｍ、特に０．６〜１．０ｍｍであることが好ましく、上記範囲でヒール側に比べトウ側を厚くする。

本発明では、フェース部材のクラウン延出部の幅をトウ側で長くすることによって、実質的に、フェース部のクラウン部トウ側のフェース幅（クラウン・ソール方向幅、以下同じ）が広がったのと同じような効果が生じる。また、クラウン延出部の幅をトウ側で長くしたので、フェース部のトウ側上方にボールが当たったときに、特にボールの反発を向上させる効果が得られる。

また、フェース部材にソール延出部を設け、このソール延出部の幅をヒール側で長くすることによって、実質的に、フェース部のソール部ヒール側のフェース幅が広がったのと同じような効果が生じる。また、ソール延出部の幅をヒール側で長くしたので、フェース部のヒール側下方にボールが当たったときに、特にボールの反発を向上させる効果が得られる。

一般的なウッドタイプのゴルフクラブヘッドは、フェース幅がフェース長さ（トウ・ヒール方向長さ、以下同じ）に比べて短い。また、フェースセンターの位置からトウ側およびヒール側に向かうしたがって、フェース幅は短くなる。フェース幅は、フェース長さに比べて短いので、フェース幅がボールの反発に影響を強く与えると考えられ、上述したように実質的にフェース幅を広げることによって、打点がスイートスポット（フェースセンターとほぼ同じ位置）の位置を外しても、スイートスポットの位置で打ったときに近いボールの反発（飛距離）を得ることができる。

本発明では、図３、図４に示すように、フェース部材１２のフェース部１４の裏面のトウ・ヒール方向中央部に、凸状に膨出した厚肉部２２を設けることができる。この厚肉部は、フェース面に投影される重心位置（スイートスポット）を含むように、フェース部の裏面のクラウン側とソール側との間に形成する。さらに、上記厚肉部は、フェースセンターを含むことが好ましい。

上記厚肉部のトウ・ヒール方向の幅は、２０ｍｍ〜４５ｍｍ、特に２５ｍｍ〜３５ｍｍとすることが適当である。また、上記厚肉部は、図３に示した厚肉部２２のように、フェース正面から見たときに垂直になるように形成してもよいが、図５に示す厚肉部２４のように、フェース正面から見たときにソール部トウ側からクラウン部ヒール側へ傾斜しているように形成してもよい。これは、ゴルファーの打点のバラツキが、フェース面上のクラウン側のトウ側からソール側のヒール側に長軸を有する楕円形状に近いバラツキを有するからである。そのため、フェース部のクラウン側のトウ側とソール側のヒール側を薄肉にすることによって、フェース面の上記部分の剛性をフェースセンター位置やフェース面に投影される重心位置（スイートスポット）の位置より低くすることができ、これによりオフセンターで打ってもボールの反発が高くなり、スイートスポットで打ったときに近い飛距離を得ることが可能となる。

また、前述したフェースセンターは、次のようにして決定する。図６に示すように、ソールのトウ側とヒール側両端の隙間ｄＴ、ｄＨが同じになるようにヘッドをセットする。このときの角度θがライ角である。１番ウッドクラブの一般的なライ角は５６°である。次に、ソールとグランドライン（ＧＬ）との接点Ｐをトウ・ヒール方向のフェースセンター位置Ｌとし、スライス角を０度に合わせる。そして、図６、図７に示すように、トウ・ヒール方向のフェースセンター位置Ｌにおけるフェース部１４のクラウン・ソール方向高さｍと、トウ・ヒール方向のフェースセンター位置Ｌにおけるフェース部１４の下端の面取り部３０のクラウン・ソール方向高さｋとから、下記式（１）により、トウ・ヒール方向のフェースセンター位置Ｌにおけるフェースセンター（Ｆｃ）のクラウン・ソール方向高さｎを求め、フェースセンター（Ｆｃ）の位置を決定する。
ｎ＝｛（ｍ−ｋ）／２｝＋ｋ …（１）
ｎ：位置Ｌにおけるフェースセンター（Ｆｃ）のクラウン・ソール方向高さ
ｍ：位置Ｌにおけるフェース部のクラウン・ソール方向高さ
ｋ：位置Ｌにおける面取り部のクラウン・ソール方向高さ

本発明では、フェース部とクラウン延出部あるいはソール延出部との関係において、フェース部表面からクラウン延出部表面へ移る部分のカーブの曲率半径（Ｒ１）が、フェース部裏面からクラウン延出部裏面へ移る部分のカーブの曲率半径（Ｒ２）よりも小さいことが好ましい。また、フェース部表面からソール延出部表面へ移る部分のカーブの曲率半径（Ｒ３）が、フェース部裏面からソール延出部裏面へ移る部分のカーブの曲率半径（Ｒ４）よりも小さいことが好ましい。このようにすると、フェース部からクラウン延出部あるいはソール延出部へ移行する部分を厚肉にして、フェース部の角でボールを打ったときのヘッド強度を増すことができる。

さらに、フェース部の厚肉部においてフェース部裏面からクラウン延出部裏面へ移る部分のカーブの曲率半径（Ｒ５）は、その両側の薄肉部２６（図３、図４参照）においてフェース部裏面からクラウン延出部裏面へ移る部分のカーブの曲率半径（Ｒ６）より小さいことが好ましい。また、フェース部の厚肉部においてフェース部裏面からソール延出部裏面へ移る部分のカーブの曲率半径（Ｒ７）は、その両側の薄肉部においてフェース部裏面からソール延出部裏面へ移る部分のカーブの曲率半径（Ｒ８）より小さいことが好ましい。このようにすると、薄肉部においてフェース部からクラウン延出部あるいはソール延出部へ移行する部分を厚肉にして、薄肉部の角部分を強化することができる。

本発明のゴルフクラブヘッドに使用される金属材料としては、例えば、マグネシウム合金、アルミニウム合金、ステンレス合金、マルエージング鋼、チタニウム合金および銅合金から選ばれるものを主として使用している金属材料が挙げられる。「主として使用している」と言う意味は、例えば、ウエイト材としてタングステン合金や鉛などのヘッド本体に使用する材料より比重の重い金属や合金（好ましくは比重８以上、より好ましくは比重１０以上）を使用したり、ヘッドの振動を減衰するために、エラストマーやゴムなどの粘弾性体や樹脂などの金属に比べてヤング率の低い材料をヘッド本体の一部に使用したりする場合があるからである。

上記金属材料の中で、チタニウム合金、アルミニウム合金などの比重が小さい金属は、ヘッド体積を大きくすることができ、フェース部の面積も大きくすることができるので好ましい。特に、強度が高く、ヤング率の低いチタニウム合金が好ましい。

また、フェース部材およびソール部を金属で形成し、ヘッド本体を繊維強化樹脂で形成することもできる。ただし、繊維強化樹脂は一般的な金属材料よりヤング率が低いので、本発明の効果は少なくなる。

フェース部材は、鍛造、プレス成形、鋳造等の適宜方法により成形することができる。鍛造による成形は、構造欠陥が減少し、金属組織が微粒子化するので、強度上好ましい。鋳造による成形は、複雑な形状を作りやすく、クラウン部の頂点を越えてクラウン延出部を設けることができる点で好ましい。プレス成形は、一般的には均一な板厚のものをプレスして、成形後に熱処理によって硬化させる方法で、β型チタニウム合金などの材料で成形することができる。プレス成形は、容易に成形を行うことができるが、多種の肉厚部分を作る場合には向いていない。しかし、酸洗浄の方法を用い、溶かさない部分はマスクで覆い、薄くしたい部分はマスクを部分的に剥がすことによって、化学反応液に浸漬して露出した部分を溶かして薄肉化することができる。

本実験で使用した実施例１のゴルフクラブヘッド（１番ウッド）は、図１、図２に示したもので、ヘッド本体およびフェース部材の材料としてチタニウム合金（Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ）を用い、ヘッド重量調整のため、タングステン合金のネジをソール部のバック側に配置した。ヘッド本体およびフェース部材は、インベストキャスティング法による鋳造にて成形した。フェース部材は、フェース部の厚さは均一で３．０ｍｍ、クラウン延出部のヘッド本体接合部付近の厚さはトウ側で０．６ｍｍ、ヒール側で０．８ｍｍ、ソール延出部のヘッド本体接合部付近の厚さはトウ側で１．５ｍｍ、ヒール側で１．２ｍｍで、クラウン延出部はトウ側の最大幅が１５ｍｍ、ヒール側の最小幅が３．０ｍｍ、ソール延出部はトウ側の最小幅が２ｍｍ、ヒール側の最大幅が１０ｍｍである。

本実験で使用した実施例２のゴルフクラブヘッド（１番ウッド）は、図１、図２に示したもので、ヘッド本体およびフェース部材の材料としてチタニウム合金（Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ）を用い、ヘッド重量調整のため、タングステン合金のネジをソール部のバック側に配置した。フェース部材のフェース部の厚さは、フェースセンター部分で３．５ｍｍ、トウ側およびヒール側で２．５ｍｍ、クラウン延出部のヘッド本体接合部付近の厚さはトウ側で０．７ｍｍ、ヒール側で０．９５ｍｍ、ソール延出部のヘッド本体接合部付近の厚さはトウ側で１．４ｍｍ、ヒール側で０．８ｍｍで、クラウン延出部はトウ側の最大幅が１５ｍｍ、ヒール側の最小幅が３ｍｍ、ソール延出部はトウ側の最小幅が２ｍｍ、ヒール側の最大幅が１０ｍｍである。

比較例のゴルフクラブヘッド（１番ウッド）としては、チタニウム合金（Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ）を用い、ソール部に開口部を設けた鋳造によるヘッド本体と、チタニウム合金（Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ）からなるソール部とを溶接したゴルフクラブヘッドを用いた。フェース部の厚みは３．０ｍｍ、クラウン部の厚みはトウ側で０．５５ｍｍ、ヒール側で０．７５ｍｍ、ソール部の厚みはトウ側で１．０ｍｍ、ヒール側で０．７５ｍｍで、ヘッド体積は４５０ｃｍ^３、ヘッド重量は１９３ｇであった。

３人のゴルファーＡさん、Ｂさん、Ｃさんに実施例、比較例のゴルフクラブヘッドを装着したゴルフクラブによってゴルフボールの打撃を１０回ずつ行ってもらい、打球の飛距離を計測するとともに、クラブに対する感想を聞いた。打球の飛距離を表１〜表４に示す。

また、Ａさんの感想は、比較例は普通のクラブ、実施例１は比較例のクラブとあまり変わらない、実施例２はスイートスポットを外してもボールが遠くへ飛んでいく感じがする、というものであった。Ｂさんの感想は、比較例はあまり遠くにボールが飛ばない、実施例１は比較例のクラブとあまり変わらないが、比較例のクラブに比べ少し遠くにボールが飛んでいる気がする、実施例２はミスしてもボールが思ったより飛んでいる気がする、というものであった。Cさんの評価は、比較例はスイートスポットで打てば飛ぶが、ミスすると全然飛ばず、上級者向きである、実施例１は少しスイートエリアが広い感じがする、実施例２はどこで打っても飛ぶという感じ、というものであった。

本実験の結果より、本発明のゴルフクラブヘッドは、ゴルフボールの打点がスイートスポットを外れても飛距離が低下しにくいことが確認された。

本発明の一実施形態に係るゴルフクラブヘッドを示す分解平面図である。 図１のゴルフクラブヘッドを示す分解底面図である。 本発明の一実施形態に係るゴルフクラブヘッドを示す正面図である。 図２のゴルフクラブヘッドのフェース部材を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るゴルフクラブヘッドを示す正面図である。 ゴルフクラブヘッドのフェースセンターの決定方法を示す説明図である。 ゴルフクラブヘッドのフェースセンターの決定方法を示す説明図である。

符号の説明

１０ ゴルフクラブヘッド
１２ フェース部材
１４ フェース部
１６ クラウン延出部
ａ トウ側におけるフェース・バック方向幅
ｂ ヒール側におけるフェース・バック方向幅
１８ ソール延出部
ｃ トウ側におけるフェース・バック方向幅
ｄ ヒール側におけるフェース・バック方向幅
２２ 厚肉部
２４ 厚肉部

Claims (5)

1. フェース部材を備えた金属製ゴルフクラブヘッドにおいて、前記フェース部材は、フェース面を形成するフェース部と、前記フェース部の上端から後方に延出するクラウン延出部と、前記フェース部の下端から後方に延出するソール延出部とを有し、前記クラウン延出部は、トウ側におけるフェース・バック方向幅がヒール側におけるフェース・バック方向幅よりも長く、前記ソール延出部は、トウ側におけるフェース・バック方向幅がヒール側におけるフェース・バック方向幅よりも短いことを特徴とするゴルフクラブヘッド。
2. 前記クラウン延出部は、トウ側の厚さがヒール側の厚さよりも薄いことを特徴とする請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
3. 前記ソール延出部は、トウ側の厚さがヒール側の厚さよりも厚いことを特徴とする請求項１または２に記載のゴルフクラブヘッド。
4. 前記フェース部の裏面のトウ・ヒール方向中央部に、凸状に膨出した厚肉部が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のゴルフクラブヘッド。
5. 前記厚肉部は、フェース部の正面から透視したときにクラウン部ヒール側からソール部トウ側へ傾斜しているように形成されていることを特徴とする請求項４に記載のゴルフクラブヘッド。

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