(57)【要約】【課題】フェイス外殻の中央部の剛性を向上しつつ、中央部の打撃による飛距離と、トウ側およびヒール側の打撃による飛距離の差を可及的に小さくなるようにし、打撃性能を向上した金属外殻構造のゴルフクラブヘッドを提供する。【解決手段】金属外殻構造により本体が中空となるように構成したゴルフクラブヘッドにおいて、打撃面となるフェイス外殻の略中央の縦方向に厚肉部を形成する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属外殻構造により本体が中空となるように構成したゴルフクラブヘッドにおいて、
打撃面となるフェイス外殻裏面の略中央の縦方向に厚肉部を形成したことを特徴とするゴルフクラブヘッド。
【請求項２】
厚肉部がクラウン外殻とソール外殻に亙り形成されていることを特徴とする請求項１記載のゴルフクラブ。
【請求項３】
厚肉部以外のフェイス外殻の肉厚を２．５mm以下としたことを特徴とする請求項１または請求項２記載のゴルフヘッド。
【請求項４】
ロフト角が１５°以下であることを特徴とする請求項１または請求項２記載のゴルフヘッド。
【請求項５】
フェイス外殻裏面の厚肉部を溶接により接合して形成したことを特徴とする請求項１または請求項２記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項６】
フェイス外殻裏面の厚肉部を鍛造または鋳造により一体に形成したことを特徴とする請求項１または請求項２記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項７】
厚肉部がフェイス外殻の材質と異なることを特徴とする請求項１または請求項２記載のゴルフクラブヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属外殻構造のゴルフクラブヘッドに実施して好適なフェイス外殻の改良に関するものであり、フェイス外殻における異なる位置でゴルフボールを打撃した場合においても、飛距離の差が少なくなるようにしたものである。
【背景技術】
【０００２】
金属外殻構造のゴルフクラブヘッドは、軽量化しつつゴルフボールの飛距離を大きくすることができることからドライバーと通称されるタイプに採用され、数々の改良がなされている。この金属外殻構造のゴルフクラブヘッドは、複数の構成要素、例えば、フェイス外殻、クラウン外殻、ソール外殻、ホーゼル外殻を接合して組み立て、ヘッド本体を構成するようにしている。
【０００３】
図１２は、このような金属外殻構造のゴルフクラブヘッド１１の構成を示す図であり、フェイス外殻１２、クラウン外殻１３、ソール外殻１４、ホーゼル外殻１５の各々が対向する開放端部を溶接により接合して組み立て、その接合部分を研磨してゴルフクラブヘッド１１を完成する。なお、ホーゼル外殻１５の延長部１５ａの先端はソール外殻１４の内底に溶接される一方、ホーゼル外殻１５に形成された芯孔１５ｂにシャフトの先端を嵌挿して固定し、ゴルフクラブが完成される。
【０００４】
このように構成された従来の金属外殻構造のゴルフクラブヘッド１１において、飛距離を大きくするには、一般にフェイス外殻１２の肉厚を薄くするなどして剛性を下げ、このフェイス外殻１２が撓み易くなるようにしている。フェイス外殻１２の剛性を低くした場合、その中央部で最も撓み易く、外周部に向かって徐々に撓み難くなる特性があり、撓み量が大きいほど反発力が大きく、中央部でゴルフボールを打撃することにより飛距離を大きくすることができる。
【０００５】
ところが、このようにフェイス外殻２の肉厚を薄くして剛性を低くすると、中央部における打撃によるゴルフボールの飛距離を大きくすることができるものの、撓み量が大きくなることから中央部の耐久性が低下し、この部分が破損し易いという問題がある。これを解決する手段として中央部に環状または円形の厚肉部を形成し、この問題を解決する試みがなされている。これは、中央領域と外縁領域とに挟まれた環状領域での肉厚を大きくするようにしたもので、変形を抑止し、耐久性を向上しようとするものである（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００２−３３１０５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図１３は、上記改良のなされたゴルフクラブヘッド１１のフェイス外殻１２の形成状態を示す図であり、外縁部の破線Ｒ１はフェイス外殻１２がクラウン外殻１３、ソール外殻１４、ホーゼル外殻１５との接合部分を示し、フェイス外殻１２の裏面中央部に形成した厚肉部１２ａの内輪線Ｒ２と外輪線Ｒ３を破線で示す。したがって、このように構成されたフェイス外殻１２は、その外周部および中央部の剛性が大きくなる。
【０００７】
前記のように形成されたゴルフクラブヘッド１１によりゴルフボールを打撃すると、その打撃点が中心部のスイートスポットである場合、打撃応力は中心に集中して最も大きな反発力が得られ、飛距離を大きくすることができるとともに、厚肉部１２ａによりフェイス外殻１２の変形が抑制され、耐久性を向上することができる。
【０００８】
ところが、図１４（Ａ）に示すようにゴルフボールの打撃点ＳＰがトウ側となり、ここに打撃力Ｆが加わると、厚肉部１２ａのトウ側が求心方向に撓む応力Ｆａが発生し、ヒール側が遠心方向へ撓む応力Ｆｂが発生する。即ち、フェイス外殻１２の中央で厚肉部１２ａが捻転する状態となって偶力を発生することとなり、トウ側とヒール側で相反する方向に撓み変形が生じ、打撃応力の集中が分散されるため反発力が低下してしまうことになる。これは、図１４（Ｂ）に示すように打撃点ＳＰがヒール側である場合も同様で、厚肉部１２ａに発生する偶力によりフェイス外殻１２の反発力が低下してしまうことになる。
【０００９】
これは、厚肉部１２ａがフェイス外殻１２に占める面積が大きいことも要因となるが、厚肉部１２ａの形状が大きく影響する。即ち、前述したようにフェイス外殻１２は、剛性を低くして撓み易くすることにより高い反発力を得られるが、上記従来の構成では厚肉部１２ａが撓み易さを阻害する抵抗体となり、トウ側、ヒール側の剛性を大きくしてしまうことになる。したがって、このように構成された従来のゴルフクラブヘッド１１では、中心部の打撃による飛距離と、トウ側およびヒール側の飛距離が大きく異なるものとなる。
【００１０】
本発明は、かかる従来の問題に鑑みなされたもので、フェイス外殻の中央部の剛性を向上しつつ、中央部の打撃による飛距離と、トウ側およびヒール側の打撃による飛距離の差を可及的に小さくなるようにしたもので、金属外殻構造のゴルフクラブヘッドの打撃性能の向上を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
そこで本発明は、以下に述べる各手段により上記課題を解決するようにした。即ち、請求項１記載の発明では、金属外殻構造により本体が中空となるように構成したゴルフクラブヘッドにおいて、打撃面となるフェイス外殻裏面の略中央の縦方向に厚肉部を形成する。
【００１２】
請求項２記載の発明では、上記請求項１記載の発明において、厚肉部をクラウン外殻とソール外殻に亙り形成する。
【００１３】
請求項３記載の発明では、上記請求項１または請求項２記載の発明において、厚肉部以外のフェイス外殻の肉厚を２．５mm以下とする。
【００１４】
請求項４記載の発明では、上記請求項１または請求項２記載の発明において、ロフト角が１５°以下となるようにする。
【００１５】
請求項５記載の発明では、上記請求項１または請求項２記載の発明において、フェイス外殻裏面の厚肉部を溶接により接合して形成する。
【００１６】
請求項６記載の発明では、上記請求項１または請求項２記載の発明において、フェイス外殻の厚肉部を鍛造または鋳造により一体に形成する。
【００１７】
請求項７記載の発明では、上記請求項１または請求項２記載の発明において、厚肉部がフェイス外殻の材質と異なるようにする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、フェイス外殻の中央部の剛性を向上しつつ、中央部の打撃による飛距離と、トウ側およびヒール側の打撃による飛距離の差を可及的に小さくなるようにすることができ、金属外殻構造のゴルフクラブヘッドの打撃性能を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図にもとづいて詳細に説明する。
【００２０】
図１乃至図３は、本発明の第１実施例による金属外殻構造のヘッド本体の構成を示す図であり、フェイス外殻２、クラウン外殻３、ソール外殻４、ホーゼル外殻５の各々が対向する開放端部を溶接により接合して組み立て、その接合部を研磨してゴルフクラブヘッド１を完成する。なお、ホーゼル外殻５の延長部５ａの先端はソール外殻４の内底に溶接される一方、ホーゼル外殻５に形成された芯孔５ｂにシャフトの先端を嵌挿して固定し、ゴルフクラブが完成される。
【００２１】
そして、前記フェイス外殻２の裏面の略中央の縦方向に厚肉部２ａを形成しておくのであるが、この厚肉部２ａは、溶接により一体化するようにしてもよく、鍛造または鋳造により一体に成形するようにしてもよい。また、形成する厚肉部２ａは、フェイス外殻２と同一の素材でもよく、材質の異なるものを採用してもよい。
【００２２】
図２は、このように構成された本発明のゴルフクラブヘッド１のフェイス外殻２の形成状態を示す図であり、外縁部の破線Ｌ１はフェイス外殻２がクラウン外殻３、ソール外殻４、ホーゼル外殻５との接合部分を示し、フェイス外殻２の裏面に形成した厚肉部２ａの外形を破線Ｌ２で示す。このように構成されたフェイス外殻２は、厚肉部２ａが形成された部分の質量が大きいため、中央部の剛性が高いものとなる。
【００２３】
図３は、上記第１実施例のゴルフクラブヘッド１によりゴルフボールを打撃した瞬間の状態を模式的に示したもので、図３（Ａ）は、トウ側の打撃点ＳＰでゴルフボールを打撃し、打撃力Ｆが加わった場合を示す。この状態では、フェイス外殻２の厚肉部２ａの横方向の質量が乏しいため、偶力の発生する余地はなく、したがって、局所的に大小の差はあるもののフェイス外殻２の全面が求心方向へ撓み変形し、反発力の大きな減衰を防ぐことができる。これは、図３（Ｂ）に示すように打撃点ＳＰがヒール側である場合も同様で、厚肉部２ａの偶力の影響を受けず、反発力の大きな減衰を防ぐことができる。
【００２４】
かかる結果を検証するため、本願出願人は条件の異なる複数の実験を試み、その結果を図４乃至図７の数値表に示した。図４は、反発係数の測定結果であり、この実験で採用した試作ヘッドＡ、比較ヘッドＡ、比較ヘッドＢは、いずれも４ｐｃｓ鍛造法で製作したチタンヘッドである。試作ヘッドＡは、フェイス外殻２の厚肉部の肉厚を１０mmとし、その他の部分を２mmとし、ロフト角を１５°以下に設定してある。
【００２５】
比較ヘッドＡは、厚肉部を形成せずフェイス全体を２．６mmの均一の肉厚とした一般的な構成のものである。比較ヘッドＢは、フェイス中心部に直径４０mmの円形の厚肉部を形成し、その他の部分を２mmの肉厚としてある。なお、試作ヘッドＡ、比較ヘッドＡ、比較ヘッドＢのいずれもそのクラウン外殻、ソール外殻は１mmの肉厚であり、ホーゼル外殻は丸棒を削りだしたもので、外殻の各々を溶接で接合し、研磨、塗装して完成した。
【００２６】
実験方法は、各ゴルフクラブヘッドの中心および中心から２０mm離れたトウ側とヒール側の３箇所の位置にゴルフボールを打ち当て、このゴルフボールの反発時の速度から反発係数を演算して求めるようにした。この実験結果は、図４に示すように中心の反発係数に対する２０mm離れた位置の反発係数の比較における最も大きい差、即ち、最大較差は本発明の試作ヘッドＡが最も小さく、中心部とトウ側、ヒール側との反発係数の差が小さいことを認めることができる。
【００２７】
つぎに、この試作ヘッドＡ、比較ヘッドＡ、比較ヘッドＢを用い、ゴルフボールを試打してその飛距離を測定する実験を行った。これは、各々のヘッドにシャフトおよびグリップを取り付けてゴルフクラブとして完成し、これをロボット飛距離測定器により秒速４０メートルのヘッドスピードでスイングし、このときのゴルフボールの飛距離を５回測定してその平均値を図５に示した。同図に示す結果から明らかなように、中心で試打した場合の飛距離と、中心から２０mm離れた位置で試打した場合の飛距離の最大較差は本発明の試作ヘッド１が最も小さく、中心部とトウ側、ヒール側の飛距離の差が小さいことを確認できる。
【００２８】
図６は、フェイス外殻２の厚肉部２ａの肉厚が異なる場合にどのような結果となるかを確認するための実験結果を示すものであり、試作ヘッドＡ〜試作ヘッドＤの厚肉部の肉厚を１０mm〜４mmとしてある。また、比較ヘッドＡとして上述の実験における比較ヘッドＡと同じものを用いた。図６は、上述した反発係数の実験と同一の方法で行った実験結果であり、同図に示す結果から明らかなように、厚肉部の肉厚が小さくなるに従い、反発係数の最大較差は僅かに大きくなるが、一般的な構成の比較ヘッドＡの結果と較べた場合、有意の差は認められない。
【００２９】
そこで、試作ヘッドＡ〜試作ヘッドＤおよび比較ヘッドＡを用い、ゴルフボールを試打してその飛距離を測定する実験を行った。これは、上述の実験と同様に、ロボット飛距離測定器により秒速４０メートルのヘッドスピードでスイングし、このときのゴルフボールの飛距離を５回測定してその平均値を図７に示した。同図に示す結果から明らかなように、中心で試打した場合の飛距離と、中心から２０mm離れた位置で試打した場合の飛距離の最大較差は試作ヘッドＡ〜試作ヘッドＤにおいて７〜９ｍであるのに対し、比較ヘッドＡでは１４ｍと大きな差が生ずることを認めるこができた。
【００３０】
以上の結果で示されたように本発明では、フェイス外殻２の裏面に形成した縦方向の厚肉部２ａの形態、材質により打撃面の各部の撓み量を調整することができるので、各種の別実施例を構成することができる。即ち、図８は、第２実施例を示すもので、同図に示すようにフェイス外殻２の裏面に形成する厚肉部２ａを縦方向で２分割した状態で形成したもので、第１実施例に較べ中央部の剛性を低くし、撓み易くなるようにしている。
【００３１】
図９に示す第３実施例は、厚肉部２ａがクラウン外殻３とソール外殻４に亙り形成されたもので、前記第２実施例とは逆に中央部の剛性が高くなり撓み難くなる。図１０に示す第４実施例は第３実施例の変形であり、中央部を細身にした厚肉部２ａを形成したもので、第３実施例に較べ中央部の剛性を低くすることができる。図１１に示す第５実施例は、更に第３実施例の変形であり、厚肉部２ａの連続を中間で断ち、中央部の剛性を低くするようにしたものである。
【００３２】
以上説明したように本発明によれば、厚肉部２ａの形成の自由度が高く、この厚肉部２ａの形態で中心部およびトウ側、ヒール側の剛性を容易に設定することができる。しかも、この厚肉部２ａをフェイス外殻裏面の略中央の縦方向に形成するようにしたので、中心部を外れてトウ側またはヒール側が打撃点となった場合でも反発率、飛距離に大きな差が生じることなく、安定した打撃性能が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１実施例の構成を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の第１実施例のフェイス外殻の形成状態を示す図である。
【図３】本発明の第１実施例の打撃性能を説明する図である。
【図４】反発係数測定値を比較する実験結果の数値表である。
【図５】飛距離測定値を比較する実験結果を示す数値表である。
【図６】厚肉部の相違による反発係数測定値を比較する実験結果の数値表である。
【図７】厚肉部の相違による飛距離測定値を比較する実験結果の数値表である。
【図８】本発明の第２実施例のフェイス外殻の形成状態を示す図である。
【図９】本発明の第３実施例のフェイス外殻の形成状態を示す図である。
【図１０】本発明の第４実施例のフェイス外殻の形成状態を示す図である。
【図１１】本発明の第５実施例のフェイス外殻の形成状態を示す図である。
【図１２】従来のゴルフクラブヘッドの構成を示す分解斜視図である。
【図１３】従来のゴルフクラブヘッドのフェイス外殻の形成状態を示す図である。
【図１４】従来のゴルフクラブヘッドの打撃性能を説明する図である。
【符号の説明】
【００３４】
１・・・・・・ゴルフクラブヘッド
２・・・・・・フェイス外殻
２ａ・・・・・厚肉部
３・・・・・・クラウン外郭
４・・・・・・ソール外殻
５・・・・・・ホーゼル外殻
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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