(57)【要約】【課題】大型化したゴルフクラブヘッドのフェース部の周辺強度を高め、打球耐久性が良好なゴルフクラブヘッドを提供する。【解決手段】フェース部２及びこのフェース部２の周縁部からヘッド後方に向けて屈曲して延出する延出部１１が一体成形されたフェース部材１０と、該フェース部材１０の延出部端部に接合されて前記中空部を形成するバック部材とを備えてなるゴルフクラブヘッドにおいて、前記フェース部材１０の延出部１１の周方向の少なくとも一部に、他の部分よりも肉厚が大の厚肉部１３が形成されていることを特徴とするゴルフクラブヘッド。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に中空部を有する金属製のゴルフクラブヘッドであって、フェース部及びこのフェース部の周縁部からヘッド後方に向けて屈曲して延出する延出部が一体成形されたフェース部材と、該フェース部材の延出部端部に接合されて前記中空部を形成するバック部材とを備えてなるゴルフクラブヘッドにおいて、前記フェース部材の延出部の周方向の少なくとも一部に、他の部分よりも肉厚が大の厚肉部が形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２】
前記厚肉部の平均厚さｔ１は、前記延出部の平均厚さｔ２の１．２倍〜２．５倍に設定されるていることを特徴とする請求項１記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項３】
前記厚肉部の平均厚さｔ１は０．８ｍｍ〜３．０ｍｍであり、かつ、前記延出部の平均厚さｔ２が、０．６ｍｍ〜１．８ｍｍであることを特徴とする請求項１または２記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項４】
前記厚肉部は、前記フェース部のソール部側とクラウン部側の少なくとも何れか一方に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一つに記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項５】
前記厚肉部は、延出部の位置に応じて変化して形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一つに記載のゴルフクラブヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴルフクラブヘッドに関し、更に詳しくは、ゴルフクラブヘッドのフェース部周辺の構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ウッド型のゴルフクラブヘッドにあっては、慣性モーメントを高めて、より遠くに打球を飛ばす飛距離性能が求められる。打球をより遠くまで効率的に飛ばすためには、ゴルフクラブヘッドの反発性能を向上させることが効果的であり、ボールを打球するフェース部の剛性を下げ撓みやすくする技術が種々提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１においては、図８に示すように、フェース部４１と該フェース部４１からヘッド後方に延出する延出部４３及びホーゼル部４２が一体的に形成されたフェース側部材４４と、このフェース側部材４４の後方に接合されるバック側部材４５とで形成されており、ホーゼル部４２はフェース部４１及び延出部４３と連続する板状の部材を筒状に成形し突き合わせ部を溶接して形成されたものが開示されている。前記ゴルフクラブヘッドは、フェース部と例えば、クラウン部との境界に溶接部を形成しないことで、フェース部を撓みやすくして、飛距離の増大を図っている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−３１７４６７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
近年、ゴルフクラブヘッドは、３００ｃｃ以上の容積を持つ大型ヘッドが主流となり、容積が４００ｃｃを超えるものも生産可能になっている。
しかし、このようにゴルフクラブヘッドの容積の大型化が進む中、ゴルフクラブの重量やバランスなどを考慮すると、大型化による重量の増大は避けなければならないため、比強度の高い金属材料を採用し、内部が中空で各構成部位が極めて薄肉の外殻構造になってきている。従って、前記ゴルフクラブヘッドでは、ボールを打撃することによる繰り返しの衝撃荷重にフェース部の周辺の強度が耐えきれず、フェース部に陥没が生じたり、亀裂、割れなどが生じたりする。
【０００６】
従来の容積が３００ｃｃ〜３３０ｃｃまでの大きさのゴルフクラブヘッドにおいては、ゴルフクラブヘッドのフェース部の厚みが３ｍｍ程度の厚みと比較的厚いので、前記特開平５−３１７４６７号号公報に記載されているように、延出部４３の厚みが、フェース部のクラウン側、ソール側、サイド部側などのどの部分でも均一に形成されていても、長期に使用した場合の耐衝撃特性が充分とは言えず、フェース部４１の周辺や、フェース側部材４４の延出部４３の端部とバック側部材４５の端部の境界に、応力が集中し、フェース側部材４４の延出部４３が破損するといった問題が発生するものであった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、前記問題点を解決し、大型化したゴルフクラブヘッドのフェース部の周辺強度を高め、打球耐久性が良好なゴルフクラブヘッドを提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する為に、本発明の請求項１に係るゴルフクラブヘッドは、内部に中空部を有する金属製のゴルフクラブヘッドであって、フェース部及びこのフェース部の周縁部からヘッド後方に向けて屈曲して延出する延出部が一体成形されたフェース部材と、該フェース部材の延出部端部に接合されて前記中空部を形成するバック部材とを備えてなるゴルフクラブヘッドにおいて、前記フェース部材の延出部の周方向の少なくとも一部に、他の部分よりも肉厚が大の厚肉部が形成されていることを特徴とするゴルフクラブヘッドである。
【０００９】
本発明の請求項２に係るゴルフクラブヘッドは、請求項１に係るゴルフクラブヘッドであって、前記厚肉部の平均厚さｔ１は、前記延出部の平均厚さｔ２の１．２倍〜２．５倍に設定されるていることを特徴とするゴルフクラブヘッドである。
【００１０】
本発明の請求項３に係るゴルフクラブヘッドは、請求項１または請求項２に係るゴルフクラブヘッドであって、前記厚肉部の平均厚さｔ１は０．８ｍｍ〜３．０ｍｍであり、かつ、前記延出部の平均厚さｔ２が、０．６ｍｍ〜１．８ｍｍであることを特徴とするゴルフクラブヘッドである。
【００１１】
本発明の請求項４に係るゴルフクラブヘッドは、請求項１から請求項３のいずれか一つに記載のゴルフクラブヘッドであって、前記厚肉部は、前記フェース部のソール部側とクラウン部側の少なくとも何れか一方に形成されていることを特徴とするゴルフクラブヘッドである。
【００１２】
本発明の請求項５に係るゴルフクラブヘッドは、請求項１から請求項４のいずれか一つに記載のゴルフクラブヘッドであって、前記厚肉部は、延出部の位置に応じて変化して形成されていることを特徴とするゴルフクラブヘッドである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態に係るウッド型のゴルフクラブヘッド１を示す全体斜視図であり、図２は、ゴルフクラブヘッド１の分割構造を示す説明図、図３は、フェース部材１０の構造を示す説明図である。また、図４は、厚肉部１３の断面形状を示す説明図である。図５、図６は、厚肉部１３が、延出部の位置に応じて連続的に変化させて形成した状態の説明図である。図７は、フェース部材１０の製造方法の説明図である。
【００１４】
図１に示すように、ゴルフクラブヘッド１は、内部に中空部を有する金属製の外殻構造を有するもので、フェース部２と該フェース部２から後方に続くクラウン部３、ソール部４、シャフトを装着するためのホーゼル部６及び、前記ソール部４からクラウン部３、ホーゼル部６をつなぐサイド部５から構成されている。また、フェース部２に向かって左右方向一側がトウ８、他側がヒール７と称され、前記フェース部２には、複数の凹溝状のスコアライン２ａが形成されている。
【００１５】
前記ゴルフクラブヘッド１は、図２に示すように、例えば、チタン、α型チタン合金、β型チタン合金、α＋β型のチタン合金あるいは、ステンレスなどの金属材料からなるフェース部材１０と、このフェース部材１０と同種または異種の金属材料からなるバック部材２０とに別成形されたものを溶接等にて互いに接合してなる構成を有する。
【００１６】
前記フェース部材１０は、フェース部２と該フェース部２の周縁部から打球方向の後方に向けて屈曲して延出する延出部１１とが鍛造あるいは鋳造等により一体成形されたものである。延出部１１は、クラウン側の延出部１１ａ、トウ側の延出部１１ｂ、ソール側の延出部１１ｃ及びヒール側の延出部１１ｄを含むフェース部２の周縁全周にわたり設けられている。
【００１７】
なお、前記バック部材２０は、鍛造あるいは鋳造等により一体的に形成された１つの部材からなるものであってもよく、複数個の部材を組み合わせて構成されたものであってもよい。
【００１８】
図３は、前記フェース部材１０を、図２とは逆の方向から示した図である。
前記フェース部材１０の裏面の、フェース部２と延出部１１との境界である周縁屈曲部１２からバック側にのびる延出部１１の長さＬは、好ましくは４ｍｍ〜２０ｍｍ、より好ましくは、６ｍｍ〜１５ｍｍ、さらに好ましくは８ｍｍ〜１１ｍｍ程度とするのが望ましい。この延出部１１の長さＬが、４ｍｍより小さいとフェース部２のたわみ効果が得られない。また２０ｍｍ以上に大きいと延出部を有するフェース部材を鍛造、あるいは鋳造による成形が難しいため好ましくない。
【００１９】
また、このような、フェース部２の平均厚さは２．０ｍｍ〜３．０ｍｍ、より好ましくは２．３ｍｍ〜２．８ｍｍで形成されるのが望ましい。前記平均厚さを２．０ｍｍ以上としてフェース部２の耐久性を確保し、３．０ｍｍ以下として剛性を必要以上に高くすることなく、打球時にフェース部２を十分に撓ませることができる。
【００２０】
そして、前記延出部１１の周方向の少なくとも一部に他の部分よりも肉厚が大である厚肉部１３が形成されている。
【００２１】
図４に示すように、前記厚肉部１３の平均厚さｔ１は、好ましくは０．８ｍｍ〜３．０ｍｍ、より好ましくは１．０ｍｍ〜２．０ｍｍとするのが望ましい。
前記厚さｔ１が、０．８未満であると、例えば延出部の肉厚が過度に薄くなって強度低下を招き、一方、３．０ｍｍを超えると厚肉部１３の肉厚が過度に厚くなって重量増加を招く傾向があるなど、強度向上と重量増加とのバランスを損ねることになる。
【００２２】
前記厚肉部１３の平均厚さｔ１は、好ましくは前記延出部１１の平均厚さｔ２の１．２倍〜２．５倍、より好ましくは、１．３〜２．０倍に設定される。
前記平均厚さｔ１が１．２倍未満であると、厚肉部１３と延出部１１との各厚さｔ１、ｔ２の差がなくなり、強度低下を招き、また、２．５倍を超えると、厚肉部１３の肉厚が過度に厚くなって重量増加を招く傾向があるなど、強度向上と重量増加とのバランスを損ねることになる。
【００２３】
また、前記延出部１１の平均厚さｔ２は、軽量化と強度の兼ね合いより、好ましくは０．６ｍｍ〜１．８ｍｍ、より好ましくは０．８ｍｍ〜１．３ｍｍとするのが望ましい。前記平均厚さｔ１が、０．６未満であると、例えば延出部の肉厚が過度に薄くなって強度低下を招き、一方、２．５ｍｍを超えると延出部１１の肉厚ｔ２が過度に厚くなって重量増加を招く傾向があるなど、強度向上と重量増加とのバランスを損ねることになる。また、その厚さは、フェース部２の周縁屈曲部１２に向かって一定とする。
【００２４】
前記厚肉部１３を形成する領域は、ゴルフクラブヘッドの形状などによりフェース部２の周縁の打撃時に耐久性で懸念される部分に、かつ、前記延出部１１の全周長の２０％〜６０％の領域に亘り形成されることが望ましい。
【００２５】
前記厚肉部１３が形成された領域が、フェース部２の延出部１１の全周長の２０％未満であると、補強領域が少なすぎフェース部２の周辺に凹み、割れ等が生じる可能性があり耐久性の向上に寄与しない。一方、６０％を超えると、ゴルフクラブヘッドの重量を大幅に増加させる傾向があるため好ましくない。
例えば、ゴルフクラブヘッドが４００ｃｃを超える大型ヘッドの場合には、フェース部の最大幅の部分の延出部１１、即ち、クラウン部３側の延出部１１ａやソール部４側やの延出部１１ｃ、あるいは、トウ側８の延出部１１ｂやヒール側７の延出部１１ｄにも形成することもできる。
【００２６】
このように、耐久性で懸念される延出部１１の補強させたい部分に肉厚が大の厚肉部１３を形成することにより、ゴルフクラブヘッドが大型となることで外殻の厚みが薄肉とされた場合、あるいは、フェース部の撓み効果を最大限利用するためにフェース部２の肉厚を薄くする場合などでも、フェース部２の撓みを出来るだけ大きく維持した上で、フェース部２の周辺の強度を向上させ、ボール打撃時の衝撃に耐えうる強度を付与することが可能になる。しかも、厚肉部１３を延出部１１の必要な部分のみに形成するので、重量の無駄な増加がなくヘッド重量の増加を防ぐことができる。
【００２７】
また、前記厚肉部１３は、フェース部２から延出部１１に亘る断面形状において、周縁屈曲部１２から延出部１１の端部１４に亘る形状を滑らかに湾曲させて形成することができる。従って、肉厚部１３を、滑らかに湾曲させて形成されているため、打撃の衝撃力によって生じる応力集中を緩和することができる。
【００２８】
本実施形態においては、前記厚肉部１３の肉厚を、厚肉部１３全体を実質的に一定の厚さに形成してもよいし、部分的に変化させて形成することによりゴルフクラブヘッド１の重量配分や、設計を併せて行うこともできる。
例えば、図５に示すように、厚肉部１３の肉厚が、該厚肉部１３の中央部付近からヒール、トウ側方向に行くに従って減少されて形成させることにより、フェース部の撓みが得られ、従って大きな反発力が発生してボールの飛距離ロスが防止される。更に、図６に示すように、厚肉部１３の肉厚が、ヘッド後方に行くに従って増加されて形成させることにより、フェース部材１０の延出部１１の端部とバック部材２０の端部との境界の強度を向上させることができる。
また、ソール部４側の延出部１１ｃの肉厚を大とすることにより、前記ソール部７側の厚肉部１３の重量を増加した場合には、ヘッドの重心位置をより低くすることが可能になり、ひいては球が上がりやすいゴルフクラブヘッドを提供することができる。更に、サイド部５のトウ８側の厚肉部と、ヒール側７の厚肉部１３との厚さを変化して形成することにより、ヘッドの重心位置をトウ側寄り又はヒール側寄りに設置することも可能となる。
【００２９】
なお、実施形態での厚肉部１３の平均厚さｔ１に関する規定は、厚肉部１３の厚さが一定であるときにはその厚さとするものとし、また、厚肉部１３の厚さが連続的に変化しているような場合には、少なくともその平均値が前記数値範囲を満たすものとし、好ましくは、変化する厚さの値全てが前記数値範囲を満たすものが良い。
【００３０】
次に、前記ゴルフクラブヘッド１の製造方法について説明する。
フェース部材１０は、鍛造加工やプレス加工あるいは鋳造によって製造される。
【００３１】
例えば、鍛造加工の場合を説明すると、フェース部材１０は、フェース部２と該フェース部２の周縁部から打球方向の後方に向けて屈曲して延出する延出部１１を、丸棒状や板状や矩形状等の形状を有する金属材料を鍛造加工することにより一体に成形することができる。
前記フェース部材１０は、図７に示すような上金型５０、下金型５１により鍛造装置を用いて成形するもので、前記下金型５１内には、肉厚部成形用の厚肉形成部５２があらかじめ形成されている。
まず、チタン、チタン合金、ステンレス等の加熱した前記金属材料を、下金型５１にセットする。
次に、上金型５０が下金型５１に接すると共に加圧され、前記金属材料が鍛造され、この後、鍛造品を下金型５１から取りだし、ばり取り、研磨、ショットブラストなどの加工を行ってフェース部材１０が形成させる。
このフェース部材１０の成形工程は１回或いは複数回の鍛造処理によって行われるものである。
本願発明に係る鍛造加工としては、丸棒状の金属材料を熱間鍛造し、その場合に、半密閉型（ばり出し）鍛造の方法でフェース部材を形成することが出来るし、その場合に、仕上型で一気に形成することも出来るし、せぎり型、荒地型、仕上型を順次使用して形成することも可能である。
また、板状の金属材料を熱間鍛造したり、熱間プレスすることも出来るし、冷間鍛造したり、冷間プレスで形成することも可能である。
その後、図１、図２に示す、上記のように鍛造された前記フェース部材１０と、鋳造あるいは鍛造によって成形されたバック部材２０とを該バック部材２０の開口部２１に前記フェース部材１０とを合わせた状態において、両者を溶接によって接合した後、溶接ビードの外面を研磨することによって、所望のヘッド形状に仕上げ、ゴルフクラブヘッド１を得る。
【００３２】
【実施例】
本実施例のゴルフクラブヘッドは、図２に示すように、チタン合金製の板材を鍛造によって得られたフェース部材１０と鋳造によって成形されたバック部材２０の両者を溶接によって接合し、ウッド型のゴルフクラブヘッド１を形成した。
前記ゴルフクラブヘッド１の全体の容積は、３５０ｃｃとした。
前記フェース部材１０の各部の板厚は、フェース部を２．７ｍｍ、延出部の平均肉厚ｔ２を０．８ｍｍ、厚肉部の平均肉厚ｔ１を１．２ｍｍとした。
また、図３に示すように、フェース部材１０の裏面の延出部１１には、厚肉部１３をフェース部１０の中央領域のクラウン部３側とソール部４側に形成させた。
そして、前記ゴルフクラブを、連続的に打球する耐久試験機に取り付けて、ヘッドスピードを５０ｍ／ｓ、打球位置をフェースセンターに設定し、連続的に打球を続け、ある一定の打球数ごとに、フェース輪郭稜線の周辺における亀裂や破断の発生の確認を行ない、ゴルフクラブヘッドが破壊するまでの耐久性を確認する試験を行った。
また、比較のために、上記実施例のゴルフクラブヘッド１と同一の構造であるが、肉厚部が形成されていない構成としたゴルフクラブヘッドを形成し、同様に打撃耐久テストを行った。テストの結果などを表１に示す。
【００３３】
【表１】
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○：問題なし。×：亀裂発生。
【００３４】
表１に示すように、比較例のゴルフクラブヘッドは、１０００球の時点での確認時に、フェース部２のの周縁に亀裂が発生しており、実施例のゴルフクラブヘッドは、その後、５０００球まで打球を続けたが、亀裂が発生しなかったため試験を中止した。したがって、本実施例の厚肉部が形成されたゴルフクラブヘッドは、打撃の衝撃力によって生じる応力に対して、優れた応力緩和効果が得られるという結果が得られた。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように、本発明のゴルフクラブヘッドは、耐久性で懸念される延出部の補強させたい部分に肉厚が大の厚肉部を形成することにより、ゴルフクラブヘッドが大型となることで外殻の厚みが薄肉とされた場合、あるいは、フェース部の撓み効果を最大限利用するためにフェース部の肉厚を薄くする場合などでも、フェース部の撓みを出来るだけ大きく維持した上で、フェース部の周辺の強度を向上させ、ボール打撃時の衝撃に耐えうる強度を付与することが可能になる。しかも、厚肉部を延出部の必要な部分のみに形成するので、重量の無駄な増加がなくヘッド重量の増加を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のゴルフクラブヘッドを示す全体斜視図。
【図２】ゴルフクラブヘッドの分割構造を示す説明図。
【図３】フェース部材の構造を示す説明図。
【図４】厚肉部の断面形状を示す断面図。
【図５】厚肉部の構造を示す説明図。
【図６】厚肉部の構造を示す断面図。
【図７】フェース部材の製造方法の説明図。
【図８】従来のゴルフクラブヘッドの説明図。
【符号の説明】
１  ゴルフクラブヘッド
２  フェース部
２ａ  スコアライン
３  クラウン部
４  ソール部
５  サイド部
６  ホーゼル部
７  ヒール
８  トウ
１０  フェース部材
１１  延出部
１１ａ  延出部
１１ｂ  延出部
１１ｃ  延出部
１１ｄ  延出部
１２  周縁屈曲部
１３  厚肉部
１４  端部
２０  バック部材
２１  開口部
４１  フェース部
４２  ホーゼル部
４３  延出部
４４  フェース側部材
４５  バック部材
５０  上金型
５１  下金型
５２  肉厚形成部
【図１】
2004167115.tif 000004
【図２】
2004167115.tif 000005
【図３】
2004167115.tif 000006
【図４】
2004167115.tif 000007
【図５】
2004167115.tif 000008
【図６】
2004167115.tif 000009
【図７】
2004167115.tif 000010
【図８】
2004167115.tif 000011