(57)【要約】【課題】フェース部の所望位置に低剛性部を設けることができるゴルフクラブヘッドを提供する。【解決手段】金属にて一体に形成されたゴルフクラブヘッド１のフェース部２に低剛性部分１１〜１８が設けられている。低剛性部分１１〜１８と高剛性部分１９とは厚さが等しい。低剛性部分１１〜１８には多数の空室部１０が設けられている。フェース部２は、多数の孔９又は９’を有するフェース部素板５Ｐ又は５Ｐ’を金属粉末造形法により成形した後、プレス加工することにより製造される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フェース部、ソール部、サイド部、クラウン部及びホゼル部を有する中空のゴルフクラブヘッドにおいて、
前記フェース部は、第１の厚さを有する第１厚さ部分と、
第１の厚さとは異なる第２の厚さを有する第２厚さ部分との少なくとも２つの厚さの異なる部分を有し、
第１厚さ部分と第２厚さ部分の剛性は同一である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、前記フェース部全体の剛性が同一であることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記第１厚さ部分はフェース部のセンター部を占めており、前記第２厚さ部分は第１厚さ部分を取り巻いていることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、前記第１厚さ部分には、空室部がほぼ均一に分布するように設けられていることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、前記第２厚さ部分の厚さは前記第１厚さ部分の厚さの５０〜８０％であることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項において、前記フェース部は、継ぎ目のない１つの部材で構成されていることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項において、前記ゴルフクラブヘッドは、全体として継目のない１つの部材で構成されていることを特徴とする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、ゴルフクラブヘッドに係り、詳しくは中空ゴルフクラブヘッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ドライバーやフェアウェーウッドなどのウッド型ゴルフクラブヘッドとして、中空の金属製のものが広く用いられている。一般に、中空のウッド型のゴルフクラブヘッドは、ボールを打撃するためのフェース部と、ゴルフクラブヘッドの上面部を構成するクラウン部と、ゴルフクラブヘッドの底面部を構成するソール部と、ゴルフクラブヘッドのトウ側、バック側及びヒール側の側面部を構成するサイド部と、ホゼル部とを有している。このホゼル部にシャフトが挿入され、接着剤等によって固定される。なお、最近では、ユーティリティクラブと称されるゴルフクラブも多く市販されており、このユーティリティゴルフクラブの１種として、上記ウッド型ゴルフクラブヘッドに類似した（即ち、フェース部、ソール部、サイド部及びクラウン部並びにホゼル部を有した）中空ヘッドを有するゴルフクラブも各種市販されている。
【０００３】
この中空ゴルフクラブヘッドを構成する金属としては、アルミニウム合金、ステンレスやチタン合金が用いられているが、近年は特にチタン合金が広く用いられている。
【０００４】
特許文献１，２に記載されているように、フェース部の中央部の厚さを周縁部よりも大きくすることが知られている。
【０００５】
特許文献３には、フェースプレートに多数のセルを設けたゴルフクラブヘッドが記載されている。
【０００６】
特許文献４，５には、ゴルフクラブヘッドの応力を有限要素法を用いてシミュレーション解析することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−４５４４５号公報
【特許文献２】特開２０１３−２３４号公報
【特許文献３】特表２０１４−５２６３６６号公報
【特許文献４】特開２００６−１８１１８９号公報
【特許文献５】特許第５００９５２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
第１発明は、フェース部の所望の位置に低剛性部を設け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。
【０００９】
第２発明は、フェース部全体が同一剛性となり全体の反発係数が一定となるようにす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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１発明のゴルフクラブヘッドは、フェース部、ソール部、クラウン部及びホゼル部を有する中空のゴルフクラブヘッドにおいて、前記フェース部は、第１の剛性を有する第１剛性部分と、材料、肉厚は前記第１剛性部分と同一であるが、前記第１剛性部分よりも低剛性である第２剛性部分との少なくとも２つの剛性の異なる部分を有することを特徴とするものである。
【００１１】
第１発明の一態様では、前記フェース部は、プレス加工されている。
【００１２】
第１発明の一態様では、前記フェース部は、継ぎ目のない１つの部材で構成されている。
【００１３】
第１発明の一態様では、前記ゴルフクラブヘッドは、継ぎ目のない１つの部材で構成されている。
【００１４】
第１発明の一態様では、前記第２剛性部分は、多孔形状である。
【００１５】
第１発明の一態様では、前記第２剛性部分は、中空形状である。
【００１６】
第１発明の一態様では、前記第２剛性部は、第１剛性部の６０〜９０％の剛性である。
【００１７】
第２発明のゴルフクラブヘッドは、フェース部、ソール部、サイド部、クラウン部及びホゼル部を有する中空のゴルフクラブヘッドにおいて、前記フェース部は、第１の厚さを有する第１厚さ部分と、第１の厚さとは異なる第２の厚さを有する第２厚さ部分との少なくとも２つの厚さの異なる部分を有し、第１厚さ部分と第２厚さ部分の剛性は同一であることを特徴とするものである。
【００１８】
第２発明の一態様では、前記フェース部全体の剛性が同一である。また、第２発明の一態様では、第１及び第２の厚さ部分の強度は必要最小限となっている。
【００１９】
なお、本発明において、剛性が同一であるとは、実質的に同一であることを表わす。具体的には、ある部分の剛性率がＫ１であり、他の部分の剛性率がＫ２である場合、剛性率差（Ｋ１−Ｋ２）が両者の平均剛性率値（Ｋ１＋Ｋ２）／２の１０％以下であれば、Ｋ１とＫ２とは同一であると定義する。厚さについても、ある部分の厚さＴ１と他の部分の厚さＴ２との差（Ｔ１−Ｔ２）が（Ｔ１＋Ｔ２）／２の１０％以下であれば、Ｔ１とＴ２とは同一であると定義する。
【発明の効果】
【００２０】
第１発明のゴルフクラブヘッドにあっては、フェース部に、第１剛性部分と材料及び厚さは同一であるが、それよりも低剛性である第２剛性部分を設けてあるので、低剛性部を所望位置に配置した設計を行うことができる。
【００２１】
第２発明のゴルフクラブヘッドでは、フェース部の第１厚さ部分と第２厚さ部分とで剛性が同一となっているので、フェース部全体を同一剛性とし、全体の反発係数を一定にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】（ａ）は第１発明の実施の形態に係るゴルフクラブヘッドの斜視図、（ｂ）はその正面図である。
【図２】図１のII−II線に沿う断面図である。
【図３】図１のIII−III線に沿う断面図である。
【図４】プレス加工前のフェース部素板の断面図である。
【図５】プレス加工前のフェース部素板の断面図である。
【図６】第１発明の実施の形態に係るゴルフクラブヘッドの正面図である。
【図７】第１発明の実施の形態に係るゴルフクラブヘッドの正面図である。
【図８】第２発明の実施の形態に係るゴルフクラブヘッドの正面図である。
【図９】図８のIX−IX線断面図である。
【図１０】図８のＸ−Ｘ線断面図である。
【図１１】第１発明の別の実施の形態に係るゴルフクラブヘッドの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して実施の形態に係るゴルフクラブヘッドについて説明する。
【００２４】
図１〜３に示したゴルフクラブヘッド１は、フェース部２、ソール部３、サイド部４、クラウン部５及びホゼル部６を有した中空のドライバーヘッドである。ゴルフクラブヘッド１は金属にて一体に構成されている。この金属としては、チタン、チタン合金、アルミ合金、ステンレス等が例示されるが、チタン合金が好適である。なお、ゴルフクラブヘッド１の一部、例えばソール部やサイド部に、合成樹脂、ゴム、エラストマー等よりなる装飾材や銘板が設けられてもよい。
【００２５】
フェース部２はボールを打撃する面である。ソール部３はゴルフクラブヘッドの底面部を構成し、クラウン部５はゴルフクラブヘッドの上面部を構成している。サイド部４は、ソール部３とクラウン部５とを連結しており、トウ側からバック側を経てヒール側まで延在している。ホゼル部６には、シャフトが固着される。
【００２６】
この実施の形態では、フェース部２のトウ側２ｔ及びヒール側２ｈにそれぞれ低剛性部分（第２剛性部分）１１〜１４，１５〜１８が設けられている。低剛性部分１１〜１８以外は高剛性部分（第１剛性部分）１９となっている。
【００２７】
フェース部２の厚さｔは、低剛性部分１１〜１８及び高剛性部分１９のいずれにおいても同一である。フェース部２の中央部２ｍも、トウ側２ｔ及びヒール側２ｈと厚さが等しい。
【００２８】
フェース部２は、全体として同一材料（例えばチタン合金）よりなる。低剛性部分１１〜１８は、高剛性部分１９と厚さが同一であるが、空室部１０を有することにより、高剛性部分１９よりも剛性が小さくなっている。低剛性部分１１〜１８の剛性は、好ましくは高剛性部分１９の剛性の６０〜９０％特に６５〜８５％である。
【００２９】
この実施の形態では、空室部１０は、偏平な円盤形状である。フェース部２を正面視した状態における空室部１０の直径は、好ましくは０．５ｍｍ以上特に１ｍｍ以上で、１０ｍｍ以下特に５ｍｍ以下である。空室部１０の厚さ即ちフェース部２の厚さｔ方向の寸法は、好ましくはフェース部２の厚さｔの１０％以上特に２０％以上で、５０％以下特に３０％以下である。
【００３０】
複数の空室部１０がトウ・ヒール方向に間隔をおいて配列されることにより、各低剛性部分１１〜１８が形成されている。空室部１０，１０間のトウ・ヒール方向の配列ピッチａは、好ましくは０．５ｍｍ以上特に１ｍｍ以上で、３０ｍｍ以下特に１０ｍｍ以下である。
【００３１】
低剛性部分１１〜１４，１５〜１８は、この実施の形態ではそれぞれ４列設けられているが、３列以下でもよく、５列以上でもよい。低剛性部分を複数列設ける場合、低剛性部分のクラウン・ソール方向の配列ピッチｂは、好ましくは１ｍｍ以上特に３ｍｍ以上で、２０ｍｍ以下特に３０ｍｍ以下である。同様の低剛性部分は、クラウン部にも設けられてもよい。
【００３２】
低剛性部分１１〜１８のトウ・ヒール方向の長さは、好ましくは３ｍｍ以上特に５ｍｍ以上で、３０ｍｍ以下特に２０ｍｍ以下である。
【００３３】
この空室部１０は、図４，５に示すように、任意形状の孔９又は９’を有したフェース部素板５Ｐ又は５Ｐ’をプレス加工（圧延加工、鍛造加工を包含する。）することにより形成されたものである。フェース部素板５Ｐの孔９は均一直径を有しているが、フェース部素板５Ｐ’の孔９’は直径が大小分布している。フェース部素板５Ｐをプレス加工した場合、空室部１０は均一大きさとなる。フェース部素板５Ｐ’をプレス加工した場合、空室部１０の大きさは大小の分布を有したものとなる。なお、プレス加工することにより薄肉化されると共に、中実部分（高剛性部分１９）にあっては加工硬化によって強度が増大する。強度が増大する分だけ厚みを小さくすることができるので、結果的に軽量化を図ることもできる。
【００３４】
このように構成されたゴルフクラブヘッド１にあっては、フェース部２が全体として同一厚さを有し、フェース部２のトウ側２ｔ及びヒール側２ｈに低剛性部分１１〜１８が設けられているので、ゴルフボールを打撃した時にフェース部２のトウ側２ｔ及びヒール側２ｈが撓み易い。そのため、このゴルフクラブヘッド１でゴルフボールを打撃した場合、ゴルフボールの初速が大きくなり、飛距離が増大する。
【００３５】
なお、上記実施の形態では、フェース部素板５Ｐ，５Ｐ’として所望の形状又は大きさの孔９又は９’を有するものを用いることにより、空室部１０の形状、大きさ、分布を任意に設定することができ、フェース部２のトウ側２ｔ及びヒール側２ｈの撓み易さが所望通りとなった種々のゴルフクラブヘッドを容易に製造することができる。
【００３６】
上記実施の形態では、低剛性部分１１〜１８がすべてトウ・ヒール方向に延在しているが、別方向に延在してもよい。その一例を図６〜９に示す。
【００３７】
図６のゴルフクラブヘッド１Ａでは、クラウン・ソール方向に延在した低剛性部分２１，２２をフェース部２のトウ側に配置している。また、クラウン・ソール方向に延在した低剛性部分２３，２４をフェース部２のヒール側に配置している。図示は省略するが、低剛性部分２１〜２４の延在方向をクラウン・ソール方向に対し斜交方向としてもよい。なお、低剛性部分２１〜２４の本数は図示のように、トウ側、ヒール側で２本ずつとなっているが、１本又は３本以上であってもよい。フェース部２は全体として同一厚さを有する。
【００３８】
図７のゴルフクラブヘッド１Ｂでは、トウ・ヒール方向に長い同心楕円状の低剛性部分２５，２６を設けている。各同心楕円の中心はフェース部２のトウ・ヒール方向及びフェース・バック方向の中央付近（センター付近）となっている。低剛性部分２５，２６の数は１又は３以上であってもよい。フェース部２は全体として同一厚さを有する。
【００３９】
なお、ゴルフクラブヘッド１Ａ，１Ｂのフェース部２以外の構成はゴルフクラブヘッド１と同一であり、同一符号は同一部分を示している。
【００４０】
図８〜１０は、第２発明の実施の形態に係る、第１厚さ部分と第２厚さ部分とを有したフェース部２を備えたゴルフクラブヘッド１Ｃを示している。
【００４１】
このゴルフクラブヘッド１Ｃも、フェース部２、ソール部３、サイド部４、クラウン部５及びホゼル部６を有しており、全体として金属にて一体に形成されている。
【００４２】
フェース部２は、厚さｔ１が大きい第１厚さ部分３１と、それよりも厚さｔ２が小さい第２厚さ部分３２とを有している。この実施の形態では、第１厚さ部分３１はフェース部２のセンター部２ｍを占めている。第２厚さ部分３２は、第１厚さ部分３１を取り巻いており、トウ側２ｔ、クラウン側２ｃ、ヒール側２ｈ及びソール側２ｓにわたって延在している。
【００４３】
この第１厚さ部分３１には、空室部１０がほぼ均一に分布するように設けられており、これにより、第１厚さ部分３１と第２厚さ部分３２との剛性がほぼ等しいものとなっている。第２厚さ部分３２の厚さｔ２は第１厚さ部分３１の厚さｔ１の５０〜８０％程度であることが好ましい。
【００４４】
このゴルフクラブヘッド１Ｃでは、フェース部２の強度が必要最小限となるように設計することができる。ゴルフクラブヘッド１Ｃ特にフェース部２の必要最小限の強度は、特許文献４，５等に記載の有限要素法（ＦＥＭ）解析により求めることができる。即ち、ＦＥＭ解析により、応力が小さい部分を低剛性とするように設計することにより、必要最小限の剛性を実現できる。
【００４５】
例えば、空室部のないゴルフクラブヘッド１ＣのモデルについてＦＥＭ解析により厚さ、フェース部の形状（曲率）による第１厚さ部分と第２厚さ部分との剛性差を求め、この剛性差がなくなるように空室部１０を厚さの大きい第１厚さ部分３１に配置した設計を行う。
【００４６】
フェース部２の全体が同一剛性となることにより、フェース部２の全体の反発係数を一定にすることができる。また、打撃時の応力をシミュレーションし、この応力に耐えうる必要最小限の剛性を有したフェース部２となるように空室部１０を配置した設計を行う。
【００４７】
上記ゴルフクラブヘッド１〜１Ｃの少なくともフェース部２は、フェース部素板５Ｐ、５Ｐ’をプレス加工することにより得られるが、プレス加工は省略されてもよい。
【００４８】
フェース部素板５Ｐ，５Ｐ’（又は、プレス加工なしの場合はフェース部２）は、好ましくは金属粉末造形法により、継目のない１つの部材として製造することができる。この金属粉末造形法によると、電子ビーム、レーザービームなどの高エネルギービームを金属粉末に照射して金属粉末を焼結させて所望の３次元形状体を製造することができる。
【００４９】
上記説明では、空室部１０は偏平円盤状とされているが、これに限定されない。金属粉末造形法によれば、任意の形状、大きさ及び数の空室部を有したフェース部素板又はフェース部を容易に形成することができる。フェース部以外も金属粉末造形法により成形してもよい。プレス加工を行わない場合には、ゴルフクラブヘッドの全体を金属粉末造形法により一体に成形することができる。この場合、成形されたゴルフクラブヘッドは、全体として継目のない１つの部材で構成される。
【００５０】
金属粉末造形法を含む成形工程により成形された成形物は、その後、熱処理及び表面の研削・研磨の他、塗装、めっきなどの仕上げ処理を経てゴルフクラブヘッド製品とされる。
【００５１】
上記説明は本発明の一例を表わすものであり、本発明は上記以外の構成とされてもよい。
【００５２】
本発明では、ゴルフクラブヘッド１〜１Ｃのように、多数の微小な空室部１０を設けて多孔状とすることによりフェース部の剛性を部分的に低くする代りに、単一又は少数の大きな空室部を設けて中空状とすることによりフェース部の剛性を部分的に低くしてもよい。図１１はその一例に係るゴルフクラブヘッド１Ｄを示すものであり、前記図３と同一部分の断面を示している。このゴルフクラブヘッド１Ｄでは、トウ・ヒール方向に細長い１つの空室１０’を設けることによって、１つの低剛性部１１が構成されている。図示は省略するが、他の低剛性部１２〜１８も同様にして構成されている。
【００５３】
本発明は、ドライバー以外のフェアウェーウッドやユーティリティクラブのヘッドにも適用可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１，１Ａ〜１Ｄ  ゴルフクラブヘッド
２  フェース部
３  ソール部
４  サイド部
５  クラウン部
５Ｐ，５Ｐ’  フェース部素板
６  ホゼル部
９，９’  孔
１０，１０’  空室部
１１〜１８，２１〜２６  低剛性部分（第２剛性部分）
１９  高剛性部分（第１剛性部分）
３１  第１厚さ部分
３２  第２厚さ部分
【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】
2019103891.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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