(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
前記クラウン部は、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しており、
前記第２剛性部分は、偏平な円盤形状の空室部を有す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、前記クラウン部は、プレス加工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３】
請求項１又は２において、前記クラウン部は、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４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、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剛性部分は、多孔形状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４のいずれか１項において、前記第２剛性部分では、複数の前記空室部がトウ・ヒール方向に間隔をおいて配列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、前記第２剛性部分は、第１剛性部分の６０〜９０％の剛性であることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
【請求項８】
請求項６において、トウ・ヒール方向に延在した第２剛性部分が、フェース・バック方向に間隔をおいて複数列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９】
請求項１ないし４のいずれか１項において、単一の前記空室部が設けら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１〜３に記載されているように、クラウン部の剛性を小さくすることにより、中空ゴルフクラブヘッドのソール部の剛性が高くなり、ゴルフボールを打撃した時に相対的にクラウン部が撓み易くなり、ゴルフボールの打ち出し角が高くなる。
【０００５】
クラウン部の剛性を小さくするために、中空ゴルフクラブヘッドのクラウン部に薄肉の低剛性領域と厚肉の高剛性領域とを設けることが特許文献１に記載されている。特許文献２には、クラウン部に第１薄手部分と第２薄手部分を設けた中空ゴルフクラブヘッドが記載されている。特許文献３には、クラウン部の前部を後部よりも肉薄として剛性を小さくし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２００７−１５１７５８号公報
【特許文献２】特開２０１３−２４０４０４号公報
【特許文献３】特開２００５−１３７７８８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、クラウン部に低剛性部を設けることにより、ゴルフボールを打撃した時に相対的にクラウン部が撓み易くなり、打撃したゴルフボールの打ち出し角を高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を目的とする。
【０００９】
第２発明は、クラウン部の強度を必要最小限と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、前記クラウン部は、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、前記クラウン部は、プレス加工されている。
【００１２】
第１発明の一態様では、前記クラウン部は、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、前記クラウン部は、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、クラウン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、クラウン部に、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、ゴルフボールを打撃した時にクラウン部が相対的に撓み易く、ゴルフボールの打ち出し角が高くなる。
【００２１】
第２発明のゴルフクラブヘッドでは、クラウン部の第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、第１厚さ部分及び第２厚さ部分の強度を必要最小限とすることができる。
【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）はその平面図である。
【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】プレス加工前のクラウン部素板の断面図である。
【図５】プレス加工前のクラウン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平面図である。
【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平面図である。
【図８】第１発明の実施の形態に係るゴルフクラブヘッドの平面図である。
【図９】第１発明の実施の形態に係るゴルフクラブヘッドの平面図である。
【図１０】第２発明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。
【図１１】図１０のゴルフクラブヘッドの平面図である。
【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、クラウン部５は、フェース・バック方向の略中間よりもフェース側のクラウン部フロント５ｆと、それよりもバック側のクラウン部リア５ｒとを有している。このクラウン部フロント５ｆに低剛性部分（第２剛性部分）１１，１２，１３が設けられている。低剛性部分１１〜１３以外のクラウン部フロント５ｆは高剛性部分（第１剛性部分）１５となっている。
【００２７】
クラウン部フロント５ｆの厚さｔは、低剛性部分１１〜１３及び高剛性部分１５のいずれにおいても同一である。クラウン部リア５ｒの厚さは、この実施の形態ではクラウン部フロント５ｆの厚さと同一となっており、クラウン部全体において厚さｔは同一となっているが、クラウン部リア５ｒの少なくとも一部については、クラウン部フロント５ｆとは厚さが異なってもよい。また、クラウン部５のトウ側、バック側及びヒール側の周縁部５ｃについても、クラウン部フロント５ｆとは厚さが異なってもよく、例えば、クラウン部フロント５ｆよりも厚さが大きくてもよい。
【００２８】
クラウン部５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１１〜１３は、高剛性部分１５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１５よりも剛性が小さくなっている。低剛性部分１１〜１３の剛性は、好ましくは高剛性部分１５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。クラウン部５を平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の高さ即ちクラウン部５の厚さｔ方向の寸法は、好ましくはクラウン部フロント５ｆ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１１〜１３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１ｍｍ以上特に３ｍｍ以上で、２０ｍｍ以下特に１０ｍｍ以下である。
【００３１】
低剛性部分１１，１２，１３は、この実施の形態では合計３列設けられているが、１列又は２列でもよく、４列以上でもよい。低剛性部分を複数列設ける場合、低剛性部分のフェース・バック方向の配列ピッチｂ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。低剛性部分は、クラウン部リア５ｒにも設けられてもよい。
【００３２】
最もフェース側の低剛性部分１１とクラウン部５のフェース部２側の縁部との間隔は、好ましくは１ｍｍ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’を有したクラウン部素板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。クラウン部素板５Ｐの孔９は均一直径を有しているが、クラウン部素板５Ｐ’の孔９’は直径が大小分布している。クラウン部素板５Ｐをプレス加工した場合、空室部１０は均一大きさとなる。クラウン部素板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１５）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、クラウン部５に低剛性部分１１〜１３が設けられており、ゴルフボールを打撃した時にクラウン部５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、ゴルフボールの打ち出し角が高くなり、飛距離が増大する。
【００３５】
なお、上記実施の形態では、クラウン部素板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、クラウン部５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１１〜１３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、バック側ほどトウ側となるように、フェース・バック方向に対し斜交方向となった低剛性部分２１，２２をクラウン部５のトウ側に配置している。また、バック側ほどヒール側となるように、フェース・バック方向に対し斜交方向となった低剛性部分２３，２４をクラウン部５のヒール側に配置している。低剛性部分２１〜２４の延在方向とフェース・バック方向との交差角度θは、好ましくは３０°以上特に４５°以上で、９０°以下特に６０°以下である。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。
【００３８】
図７のゴルフクラブヘッド１Ｂでは、フェース・バック方向に延在した低剛性部分３１〜３４を設けている。低剛性部分３１，３２はトウ側に配置され、低剛性部分３３，３４はヒール側に配置されている。なお、低剛性部分３１〜３４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。
【００３９】
図８のゴルフクラブヘッド１Ｃでは、渦巻状の低剛性部分４０を設けている。渦巻の中心はクラウン部５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。
【００４０】
図９のゴルフクラブヘッド１Ｄでは、同心円状の低剛性部分４１〜４３を設けている。各同心円の中心はクラウン部５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４１〜４３の数は２又は４以上であってもよい。
【００４１】
なお、ゴルフクラブヘッド１Ａ〜１Ｄのその他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。
【００４２】
図１０，１１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ゴルフクラブヘッド１Ｅを示している。なお、図１０は図１１のＸ−Ｘ線断面図である。
【００４３】
このゴルフクラブヘッド１Ｅ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。
【００４４】
クラウン部５は、厚さｔ１が大きい第１厚さ部分５１と、それよりも厚さｔ２が小さい第２厚さ部分５２とを有している。この実施の形態では、第１厚さ部分５１はクラウン部５のフェース側を占めているが、トウ側であってもよく、ヒール側であってもよく、バック側であってもよく、クラウン部５のセンター付近であってもよい。また、第１厚さ部分５１は複数箇所に設けられてもよい。
【００４５】
この第１厚さ部分５１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５１と第２厚さ部分５２との剛性がほぼ等しいものとなっている。第２厚さ部分５２の厚さは第１厚さ部分５１の厚さの６０〜８０％程度であることが好ましい。
【００４６】
このゴルフクラブヘッド１Ｅでは、クラウン部５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１特にクラウン部５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。
【００４７】
例えば、空室部のないゴルフクラブヘッド１ＥのモデルについてＦＥＭ解析により厚さ、クラウン部の形状（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５１に配置した設計を行う。
【００４８】
クラウン部全体が同一剛性となることにより、クラウン部が撓み易くなる。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クラウン部となるように空室部１０を配置した設計を行う。
【００４９】
上記ゴルフクラブヘッド１〜１Ｅの少なくともクラウン部５は、クラウン部素板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。
【００５０】
クラウン部素板５Ｐ，５Ｐ’（又は、プレス加工なしの場合はクラウン部５）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。
【００５１】
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クラウン部素板又はクラウン部を容易に形成することができる。クラウン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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
本発明では、ゴルフクラブヘッド１〜１Ｅ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クラウン部の剛性を低くする代りに、単一又は少数の大きな空室部を設けて中空状クラウン部とすることによりクラウン部の剛性を部分的に低くしてもよい。
【００５５】
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】
【００５６】
１，１Ａ〜１Ｅ  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’  クラウン部素板
６  ホゼル部
９，９’  孔
１０  空室部
１１〜１３，２１〜２４，３１〜３４，４１〜４３  低剛性部分（第２剛性部分）
１５  高剛性部分（第１剛性部分）
５１  第１厚さ部分
５２  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】
0006592963.tif 000008
【図８】
0006592963.tif 000009
【図９】
0006592963.tif 000010
【図１０】
0006592963.tif 000011
【図１１】
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