(57)【要約】【課題】反発性能を向上する。【解決手段】ボールを打撃するフェース面２を有するフェース板状部３を具えかつ内部に中空部ｉを設けたゴルフクラブヘッドである。前記中空部ｉに、フェース板状部３の裏面３ｂとの間に空隙８を介して配されかつボールの打撃により変形したフェース板状部３の裏面３ｂが当接する補強壁部９を具える。前記空隙８の厚さＴが、フェース中央部２Ａよりもフェース周縁部２Ｂで大きいことを特徴とする。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボールを打撃するフェース面を有するフェース板状部を具えかつ内部に中空部を設けたゴルフクラブヘッドであって、
前記中空部に、フェース板状部の裏面との間に空隙を介して配されかつボールの打撃により変形した前記フェース板状部の裏面が当接する補強壁部を具えるとともに、
前記空隙の厚さが、前記フェース中央部よりもフェース周縁部で大きいことを特徴とするゴルフクラブヘッド。
【請求項２】
前記空隙は、前記フェース中央部での最小厚さＳ１と、前記フェース周縁部での最大厚さＳ２との比（Ｓ２／Ｓ１）が１．１〜１０．０であ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】
前記空隙は、前記フェース中央部での最小厚さＳ１が０．２〜１．５ｍｍであり、かつ前記フェース周縁部での最大厚さＳ２が０．４〜２．０ｍｍであることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項４】
前記フェース板状部は、実質的に一定の厚さで形成され、かつ前記補強壁部は、前記フェース板状部と当接する当接面の中央部がフェース板状部側に隆起した断面凸状をなすことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項５】
反発係数が０．８２５以上かつ０．８３０未満であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか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、反発性能を向上しうるゴルフクラブヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
本件出願人は、既に下記特許文献１を提案している。このものは、図１０に示すように、中空構造のヘッドａであって、フェース面Ｆを具えるフェース板状部ｆの裏面側に、該裏面と向き合う補強板ｂを配したいわゆる２重フェース構造を提案している。静的な状態において。補強板ｂとフェース板状部ａとの間には空隙ｃが設けられる。この空隙ｃの厚さＳは、大きいヘッドスピードで打撃したときに変形したフェース板状部ｆの裏面が補強板ｂに当接しうるように設定されている。このようなヘッドａは、フェース板状部ｆの厚さを薄くして反発性を高め得るとともに、フェース板状部ａの過度の変形を規制でき耐久性の向上が図られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１９２３２９号公報
【０００４】
しかしながら、従来の２重フェース構造のヘッドは、前記間隙ｃの厚さＳがフェース中央部とフェース周縁部とで実質的に同一に設定されている。ヘッドの反発係数はフェース中央部で打球したときに大きく、周縁部ほど小さくなる。このため、前記中央部と前記周縁部とにおいて反発性能の差が大きくなり易い。またフェース面Ｆの中でも反発係数が大きい高反発域の面積が比較的小さい。
【０００５】
また近年では、ロイヤル・アンド・エインシェント・ゴルフ・クラブ・オブ・セント・アンドリューズ（Ｒ＆Ａ）や全米ゴルフ協会（ＵＳＰＧＡ）において、ヘッドの反発係数の上限値が規制されることになった。
【０００６】
本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、空隙の厚さを、フェース中央部よりフェース外側部で大とすることを基本として、フェース周縁部での反発係数を増大させつつフェース中央部での反発係数を抑制し、反発性能の均一化を図るのに役立つゴルフクラブヘッドを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のうち請求項１記載の発明は、ボールを打撃するフェース面を有するフェース板状部を具えかつ内部に中空部を設けたゴルフクラブヘッドであって、前記中空部に、フェース板状部の裏面との間に空隙を介して配されかつボールの打撃により変形した前記フェース板状部の裏面が当接する補強壁部を具えるとともに、前記空隙の厚さが、前記フェース中央部よりもフェース周縁部で大きいことを特徴としている。
【０００８】
なお本明細書において、「フェース中央部」とは、スイートスポット点を中心とした半径１０ｍｍの円で囲まれる領域であり、「フェース周縁部」とは、フェース中央部の外側の領域とする。また単に空隙の厚さというとき、前記中央部、外側部の中でそれぞれ変化する場合には、その平均値を用いるものとする。なおスイートスポット点とは、ヘッド重心からフェース面に引いた法線が該フェース面と交わる点とする。
【０００９】
また請求項２記載の発明は、前記空隙は、前記フェース中央部での最小厚さＳ１と、前記フェース周縁部での最大厚さＳ２との比（Ｓ２／Ｓ１）が１．１〜７．５であ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である。
【００１０】
また請求項３記載の発明は、前記空隙は、前記フェース中央部での最小厚さＳ１が０．２〜１．０ｍｍであり、かつ前記フェース周縁部での最大厚さＳ２が０．４〜１．５ｍｍであることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載のゴルフクラブヘッドである。
【００１１】
また請求項４記載の発明は、前記フェース板状部は、実質的に一定の厚さで形成され、かつ前記補強壁部は、前記フェース板状部と当接する当接面の中央部がフェース板状部側に隆起した断面凸状をなすことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のゴルフクラブヘッドである。
【００１２】
また請求項５記載の発明は、反発係数が０．８２５以上かつ０．８３０未満であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のゴルフクラブヘッドである。ヘッドの反発係数は、Ｕ．Ｓ．Ｇ．Ａ．の  Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ  ｆｏｒ  ＭｅａＳｕｒｅｉｎｇ  ｔｈｅ  Ｖｅｌｏｃｉｔｙ  Ｒａｔｉｏ  ｏｆ  ａ  Ｃｌｕｂ  Ｈｅａｄ  ｆｏｒ  Ｃｏｎｆｏｒｍａｎｃｅ  ｔｏ  Ｒｕｌｅ  ４−１ｅ，  Ｒｅｖｉ  Ｓｉｏｎ  ２  （Ｆｅｂｒｕａｒｙ  ８，  １９９９）に基づき測定された値とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。
図１は、本実施形態のゴルフクラブヘッドの一例を示す平面図、図２はそのフェース面側から見た側面図、図３は図１のＡ−Ａ断面である、図４は図２のＢ−Ｂ断面、図５は図４の部分拡大図、図６はヘッドの分解斜視図をそれぞれ示している。
【００１４】
本実施形態のゴルフクラブヘッド１（以下、単に「ヘッド１」ということがある）１は、ボールを打球するフェース面２を有するフェース板状部３と、前記フェース面２の上縁２ａに連なりヘッド上面をなすクラウン部４と、フェース面２の下縁２ｂに連なりヘッド底面をなすソール部５と、クラウン部４とソール部５との間を継ぎフェース面２のトウ側縁２ｃからバックフェースを通りフェース面２のヒール側縁２ｄにのびるサイド部６と、フェース部２とクラウン部４とサイド部６とのヒール側で交わり部の近傍に配されかつ図示しないシャフトの一端が装着されるネック部７とを具え、かつ内部に中空部ｉが形成された例えばドライバー（＃１）をなすウッド型のものを例示している。
【００１５】
前記フェース板状部３は、本実施形態では実質的に一定の厚さＴで形成されたものが例示される。このフェース板状部３の厚さＴは、特に限定はされないが、好ましくは０．５〜３．０ｍｍ、より好ましくは１．０〜２．５ｍｍとするのが望ましい。該厚さＴが０．５ｍｍ未満になると、反発性は向上しうるものの強度が不足しやすくひいては、耐久性を悪化させるそれがあり、逆に３．０ｍｍを超えると、耐久性は向上しうるものの、反発性能が全体的に低下しやすくなる。
【００１６】
本発明のヘッド１は、前記中空部ｉに、フェース板状部３の裏面３ｂとの間に空隙８を介して補強壁部９が配されている。補強壁部９は、打球時にフェース板状部３の裏面３ｂが当接可能な当接面９ａを持っている。また空隙８は、ボールの打撃により変形した前記フェース板状部３の裏面３ｂがこの補強壁部９に当接面９ａに接触しうるように定められる。これにより、補強壁部９はフェース板状部３の過度の変形を規制し、耐久性の向上を図ることができる。ただし、ヘッドスピードが著しく小さくヘッドの耐久性に全く影響を及ぼさない程度の打撃の場合には、打球時にフェース板状部３の裏面３ｂが補強壁部９に当接しないこともあるのは言うまでもない。
【００１７】
補強壁部９は、その厚さｔが大きすぎるとヘッド重量の増加を招くため好ましくなく、逆に補強壁部９の厚さｔが小さすぎると剛性が不足し、フェース板状部３の変形を抑制する効果が不足するため好ましくない。このような観点より、補強壁部９の厚さｔ（厚さが変化するときには最も大きい厚さ）は、例えば１．０〜３．０ｍｍ、好ましくは１．５〜２．５ｍｍ、特に好ましくは１．８〜２．３ｍｍとするのが望ましい。
【００１８】
また空隙８の厚さを調節すると、打撃時のフェース板状部３の変形量をコントロールすることができる。従来では、この空隙８の厚さＳが実質的に一定に設定されていたが、本発明のヘッド１では、空隙８の厚さＳを、フェース中央部２Ａよりフェース周縁部２Ｂで大としている。本実施形態では、図５に拡大して示すように、フェース板状部３を実質的に一定の厚さＴで形成することによりその背面３ｂを平坦とする一方、補強壁部９の当接面９ａの中央部をフェース板状部３側に隆起させた断面凸状とすることにより、空隙８の厚さＳをフェース周縁部２Ｂで大としたものを例示している。
【００１９】
このようなヘッド１は、図７（Ａ）に示すように、強度面において不利となりがちなフェース中央部２Ａにおいて打球時の弾性変形量δ１を相対的に小とし、強度の維持と反発性能の抑制とを図ることができる。とりわけ、ゴルフルールにおいて制限された反発係数の上限値に合わせて反発性能を調節することが可能となる。特に好適には、ルールを満たす範囲で最大限の反発係数をうること、具体的にはスイートスポット点ＳＳにおける反発係数を０．８２５以上かつ０．８３０未満に設定することが望ましい。
【００２０】
またヘッド１は、図７（Ｂ）に示すように、強度面において比較的有利となるフェース周縁部２Ｂにおいては、打球時の弾性変形量δ２を相対的に大として、反発性能を高めることができる。これは、フェース面２に、反発係数が大きい領域を従来に比して増すことができ、高反発領域の拡大化を図り得る。また、フェース中央部２Ａとフェース周縁部２Ｂとで反発係数の差を減じること、即ちフェース面内において反発係数の均一化が容易に実現できる。
【００２１】
前記空隙８は、特に限定はされないが、前記フェース中央部２Ａでの最小厚さＳ１を例えば０．２〜１．５ｍｍ、より好ましくは０．５〜１．０ｍｍとするのが好ましい。この厚さＳ１が０．２ｍｍ未満になると、該フェース中央部２Ａでの打球時にフェース板状部３の変形量が十分に得られず反発係数を過度に低下させる傾向があり、逆に１．５ｍｍを超えると、フェース中央部２Ａでの変形量が過度に大きくなり耐久性を低下させるおそれがある。なお本実施形態では、このフェース中央部２Ａに面する空隙８の厚さＳ１を実質的に一定としたものを例示するが、これに限定されるものではない。
【００２２】
また空隙８は、特に限定はされないが、フェース周縁部２Ｂでの最大厚さＳ２が、例えば０．４〜２．０ｍｍ、より好ましくは０．５〜１．２ｍｍであるのが望ましい。この厚さＳ２が、０．４ｍｍ未満であると、該フェース周縁部２Ｂでの打球時にフェース板状部３の撓み量が十分に得られず、反発性能の向上が期待できない傾向があり、逆に２．０ｍｍを超えると、フェース周縁部２Ｂでの撓み量が大きくなりすぎて耐久性を低下させるおそれがある。特に好ましくは、本実施形態のように、前記フェース周縁部２Ｂに面する空隙８は、フェース面２の周縁に向かって厚さが漸増するように変化するものが望ましい。
【００２３】
特に好ましくは、空隙Ｓは、図５に拡大して示しように、フェース中央部２Ａでの最小厚さＳ１と、前記フェース面２のフェース周縁部２Ｂでの最大厚さＳ２との比（Ｓ２／Ｓ１）を１．１〜１０．０、より好ましくは１．４〜５．０、さらに好ましくは１．８〜３．０とすることが望ましい。なお各厚さＳ１、Ｓ２は、フェース板状部３の裏面３ｂと垂直に測定する。
【００２４】
またフェース面２の表面積とフェース板状部３の厚さＴを変化させて種々実験を行ったところ、フェース板状部３の厚さＴ（ｍｍ）と、フェース面２の面積Ａｆ（ｃｍ２  ）と、空隙の厚さＳ１（ｍｍ）とにおいて、下式▲１▼を満たすことが望ましいことが判明した。
３５≦（Ｔ×Ａｆ）／Ｓ１≦１８００  …▲１▼
【００２５】
｛（Ｔ×Ａｆ）／Ｓ１｝の値が３５未満になると、フェース中央部２Ａにおける空隙８の厚さＳ１が相対的に大きくなりすぎて耐久性を損ねる傾向があり、逆に１８００を超えると、同空隙８の厚さＳ１が相対的に小さくなりすぎ反発性能の向上が得られ難い。特に好ましくは、下式▲２▼又は▲３▼を満たすものが望ましい。
４５≦（Ｔ×Ａｆ）／Ｓ１≦１６００  …▲２▼
５５≦（Ｔ×Ａｆ）／Ｓ１≦１４００  …▲３▼
【００２６】
該ヘッド１は、例えばアルミニウム合金、チタン、チタン合金、ステンレスなどの各種の金属材料により形成できる。本例では図６に示したように、前記フェース板状部３と、ヘッド主部１０と、ソール板１１とをそれぞれ別成形し、これらを溶接により一定に接合して製造される。ヘッド主部１０は、クラウン部４、サイド部６、ネック部７及び補強壁部９を一体に具えた鋳造品からなるとともに、前面にはフェース板状部３が、底面にはソール板１１がそれぞれ配される開口部Ｏ１、Ｏ２が形成されている。ただし、本発明のヘッドは、製造方法については特に限定されず種々の方法にて製造しうる。
【００２７】
図８（Ａ）〜（Ｄ）には、本発明の他の実施形態を示している。図８（Ａ）のものでは、補強壁部９の当接面９ａが、断面ステップ状をなしており、これによって、空隙８の厚さがフェース面２の周縁に向かって段階的に増す態様を示している。また図８（Ｂ）のものでは、補強壁部９の当接面９ａが断面円弧状をなしている。この形態の円弧は中心が中空部ｉ側に設定されている。また図８（Ｃ）のものでは、補強壁部９が、フェース中央部２Ａの裏面に実質的に平行な平行部１０と、この平行部１０からフェース面２の周縁に向かって断面円弧状の円弧部１１とを含む。円弧部１１は、曲率半径の中心がフェース面２側にある。図８（Ｄ）は、補強壁部９が、フェース中央部２Ａの裏面に実質的に平行な平行部１２と、この平行部１０からフェース面２の周縁に向かってテーパ状に傾く傾斜部１３とを含んでいる。なおいずれの態様においても、水平な断面においても同様の形状をなしている。また補強壁部９は、図９にヘッドを分解して示すように、フェース板状部３の裏面３ｂの全域に亘って配されていなくても良い。このように、本発明のヘッド１は、種々の形状で実施しうる。
【００２８】
【実施例】
以下の実施例、比較例ヘッドを試作し、ヘッドの反発係数と耐久性とをテストした。ヘッドの共通仕様として、ヘッド体積を３５０ｃｍ３  、ヘッド質量を１９５ｇ、フェース面積を４５ｃｍ３  とし、その他は表１の仕様に基づき試作した。また実施例のヘッドは、図６に示したように、ロストワックス精密鋳造によるヘッド主部に、プレス加工によりフェースラウンドを形成したフェース板状部と、鋳造品からなるソール板とを溶接により固着して製造した。また、ヘッド主部、フェース板状部及びソール板は、いずれもチタン合金（Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ）にて形成している。テストの方法は、次の通りである。
【００２９】
＜反発係数＞
ヘッドの反発特性は、Ｕ．Ｓ．Ｇ．Ａ．の  Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ  ｆｏｒ  ＭｅａＳｕｒｅｉｎｇ  ｔｈｅ  Ｖｅｌｏｃｉｔｙ  Ｒａｔｉｏ  ｏｆ  ａ  Ｃｌｕｂ  Ｈｅａｄ  ｆｏｒ  Ｃｏｎｆｏｒｍａｎｃｅ  ｔｏ  Ｒｕｌｅ  ４−１ｅ，  Ｒｅｖｉ  Ｓｉｏｎ  ２  （Ｆｅｂｒｕａｒｙ  ８，  １９９９）に基づき行った。具体的にはゴルフボールをボール発射装置を用いて発射し、台座上に固着することなく載置されたヘッドのフェース部のスイートスポットに衝突させ、ゴルフボールの衝突直前の入射速度Ｖｉと跳ね返り速度Ｖｏとを測定する。そして、ゴルフボールの入射速度をＶｉ、跳ね返り速度をＶｏ、ヘッド質量をＭ、ゴルフボールの平均質量をｍとした場合に、次式により反発係数ｅを算定した。
（Ｖｏ／Ｖｉ）＝（ｅＭ−ｍ）／（Ｍ＋ｍ）
なおゴルフボールの発射口からフェース部までの距離は５５インチとし、ボールがヘッドのスイートスポットの位置から５ｍｍ以上離れない位置でかつフェース面に対して直角に衝突させる。またゴルフボールはタイトリスト社製のピナクルゴールドを使用し、ボール初速は１６０フィート±０．５フィートに設定される。
【００３０】
＜高反発領域の面積＞
スイートスポットを中心として１ｃｍきざみで上下、左右にグリッドを設定し、各グリッドにボールが衝突するようにして上記の反発係数テストを行い、スイートスポット以外の反発係数を求めた。そして、反発係数が０．８２０以上となる領域の面積を計算した。この面積が大きい程高反発域が広く良好である。
【００３１】
＜耐久性＞
各供試ヘッドにシャフトを同一のシャフトを装着し、ツルーテンパー社製のスイングロボットに取り付け、ヘッドスピードが５０ｍ／Ｓとなるように調節してゴルフボール（住友ゴム工業（株）製「ＭＡＸＦＲＩ  ＨＩ−ＢＲＩＤ」）を各クラブ毎に５０００球づつ打撃した。フェース部が破損することなく５０００発打撃できたものを合格とした。テストの結果などを表１に示す。
【００３２】
【表１】
2004174100.tif 000003
【００３３】
テストの結果、フェース板状部の厚さを２．０ｍｍと薄く設定した比較例１では、スイートスポットでの反発係数が大きく、かつ高反発領域も大きく確保しているが、耐久性の面で実用的ではない。また比較例２の場合、フェース板状部の厚さを２．６ｍｍとしているため、耐久性にやや向上は見られるもののやはり十分でない。さらに、比較例３では、補強壁部を有するが、フェース板状部との間の空隙の厚さが１．０ｍｍで一定とされているため、高反発領域の面積が小さい。即ち、フェース面の中央部と外側部とで反発係数の差が大きくなっている。
【００３４】
これに対して、実施例のゴルフクラブヘッドでは、反発係数、耐久性、高反発領域の面積いずれにおいてもバランス良く向上されていることが確認でき、本発明の優位性が確認できる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、ヘッド内部の中空部に、フェース板状部の裏面との間に空隙を介して配されかつボールの打撃により変形した前記フェース板状部の裏面が当接する補強壁部を具えるとともに、前記空隙の厚さを、前記フェース中央部よりもフェース周縁部で大としている。従って、強度面において不利となりがちなフェース中央部において打球した時の弾性変形量を相対的に小さく設定し、強度の維持と反発性能の抑制とを図りうる。一方、強度面において比較的有利となるフェース周縁部において打球した時の弾性変形量を相対的に大きく設定しうる。このため、該外側部において反発性能をより高めることができる。これは、フェース面に、反発係数が大きい領域を広い範囲で作るのにに役立ち、高反発領域の拡大化を図るとともに、フェース中央部とフェース周縁部とで反発係数の差を減じるなど反発性能の均一化に役立つ。
【００３６】
また請求項２記載の発明のように、空隙について、フェース中央部での最小厚さＳ１と、前記フェース周縁部での最大厚さＳ２との比（Ｓ２／Ｓ１）を一定範囲に規制したとき、さらには請求項３記載の発明のように、前記最小厚さＳ１、最大厚さＳ２の数値を規制したときには、より確実に前記効果を奏することができる。
【００３７】
また請求項４記載の発明のように、フェース板状部を実質的に一定の厚さで形成し、かつ前記補強壁部を前記フェース板状部と当接する当接面の中央部がフェース板状部側に隆起した断面凸状で形成することにより、前記空隙を容易に調節できる。
【００３８】
また請求項５記載の発明のように、空隙の厚さの調節により、反発係数が０．８２５以上かつ０．８３０未満とすることができ、ゴルフルールにおいて制限された反発係数の上限値に合わせて反発性能を調節しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態のゴルフクラブヘッドの一例を示すヘッドの平面図である。
【図２】そのフェース面側から見た側面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】図４の部分拡大図である。
【図６】ヘッドの分解斜視図である。
【図７】（Ａ）、（Ｂ）は打球時の一例を示す部分断面図である。
【図８】（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の他の実施形態を示す部分断面図である。
【図９】本発明の他の実施形態を示すヘッドの分解斜視図である。
【図１０】従来のヘッドの断面図である。
【符号の説明】
１  ゴルフクラブヘッド
２  フェース面
２Ａ  フェース中央部
２Ｂ  フェース周縁部
３  フェース板状部
４  クラウン部
５  ソール部
６  サイド部
８  空隙
９  補強壁部
ＳＳ  スイートスポット点
【図１】
2004174100.tif 000004
【図２】
2004174100.tif 000005
【図３】
2004174100.tif 000006
【図４】
2004174100.tif 000007
【図５】
2004174100.tif 000008
【図６】
2004174100.tif 000009
【図７】
2004174100.tif 000010
【図８】
2004174100.tif 000011
【図９】
2004174100.tif 000012
【図１０】
2004174100.tif 000013