(57)【要約】【課題】クラウン１５の剛性に優れたウッドタイプのゴルフクラブヘッド５の提供。【解決手段】ヘッド５は、ボディ９、フェース１１、ネック１３及びクラウン１５を備えている。クラウン１５は、外板２１及び内板２３を備えている。外板２１と内板２３とは、間隙を隔てて対向配置されている。外板２１及び内板２３は、チタン合金からなる。内板２３は、突起２５を備えている。突起２５の上端は、外板２１の下面と当接している。突起２５と外板２１とは、スポット溶接法によって接合されている。外板２１及び内板２３のそれぞれの厚みは、０．１ｍｍ以上０．６ｍｍ以下である。ヘッド５の体積は、３００ｃｍ３以上である。外板２１と内板２３との間に、合成樹脂が充填されてもよい。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボディ、フェース及びクラウンを備えており、
このクラウンが、間隙を隔てて対向配置された外板及び内板を備えており、
この外板及び内板が複数箇所にて部分的に接合されている中空のゴルフクラブヘッド。
【請求項２】
上記外板と内板との間に合成樹脂が充填された請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項３】
上記外板及び内板がチタン合金からなる請求項１又は請求項２に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項４】
上記外板及び内板のそれぞれの厚みが０．１ｍｍ以上０．６ｍｍ以下である請求項３に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項５】
その体積が３００ｃｍ３以上である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項６】
シャフトと、このシャフトの前端に装着された中空のヘッドと、このシャフトの後端が嵌入されるグリップとを備えており、
このヘッドがボディ、フェース及びクラウンを備えており、
このクラウンが間隙を隔てて対向配置された外板及び内板を備えており、
この外板及び内板が複数箇所にて部分的に接合されているゴルフクラブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴルフクラブに関する。詳細には、本発明は、ウッドタイプゴルフクラブの中空ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ウッドタイプのゴルフクラブには、かつてはパーシモンからなるヘッドが主として用いられていた。カーボン繊維強化樹脂製のヘッドが普及した時代もある。近年は、ステンレススチール、アルミニウム合金、チタン合金等の金属材料からなるヘッドが主流である。特に、比強度が高いチタン合金が、好んで用いられている。金属製のウッドタイプヘッドには、軽量化の目的から、中空構造が採用されている。
【０００３】
アベレージゴルファーのスイングフォームは、不安定である。スイングフォームの乱れにより、打点（フェースにおけるゴルフボールとの接触点）がスイートスポットからずれやすい。打点のずれは、ミスショットを招来する。ミスショット抑制の観点から、体積の大きなヘッドが提案され、採用されている。大型のヘッドでは、質量抑制の目的で、ヘッドを構成する各部材の薄肉化の努力がなされている。
【０００４】
ゴルフクラブヘッドのフェースは、ロフトを備えている。このロフトに起因して、ゴルフクラブによって打撃されたゴルフボールは斜め上方に向かって打ち出され、かつバックスピンを伴って飛行する。打撃直後の打ち出し角度とバックスピン速度とは、ゴルフボールの弾道を左右する重要な要素である。適度な打ち出し角度と適度なバックスピン速度とにより、適切な弾道高さが得られる。
【０００５】
ウッドタイプのゴルフクラブでは、飛距離が重要視される。飛距離の観点から、初期のバックスピン速度が低く打ち出し角度が大きなゴルフクラブが好ましいことは、当業者によって認識されている。重心の高さが低いゴルフクラブほど初期のバックスピン速度が低く、かつ打ち出し角度が大きい傾向が見られることも、当業者によって認識されている。軽量なクラウンが採用され、多くの質量がソール寄りに分布させられることにより、低重心のゴルフクラブが得られうる。
【０００６】
重心が低くされる目的でクラウンが薄肉とされることがあるが、薄肉によりクラウンの剛性及び強度が不足する。剛性の不足は、インパクト時のヘッドの過剰変形を招く。過剰変形は、エネルギーロスによる反発性能の低下、及び打球音の変質を招来する。特に、大型のヘッドではもともと各部材が薄肉化されているので、さらなる薄肉化によって剛性不足が顕著となる。
【０００７】
特公平７−９８０７６号公報には、クラウンの金属組織における結晶粒径が小さくされたゴルフクラブヘッドが開示されている。金属組織の調整によりクラウンの強度が向上するが、その効果には限界がある。金属組織の調整のみでは、クラウン軽量化の要請には十分には応えることができない。
【０００８】
特開平１１−１５５９８１号公報には、クラウンに窪みが形成されたヘッドが開示されている。くぼみによりクラウンの剛性は向上するが、その効果には限界がある。しかも、くぼみはクラウンの外観を著しく低下させ、ゴルファーに違和感を感じさせる。ゴルフはメンタルなスポーツであるから、違和感が生じる用具はゴルファーには敬遠される。
【０００９】
実用新案登録出願第３０６３８９７号公報には、クラウンに多数のリブが形成されたヘッドが開示されている。リブによりクラウンの剛性は向上するが、その効果には限界がある。しかも、リブによって補強されたクラウンでは、軽量化にも限界がある。
【００１０】
【特許文献１】
特公平７−９８０７６号公報
【特許文献２】
特開平１１−１５５９８１号公報
【特許文献３】
実用新案登録出願第３０６３８９７号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、クラウンの剛性に優れたウッドタイプのゴルフクラブヘッドの提供にある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るゴルフクラブヘッドは、ボディ、フェース及びクラウンを備えており、中空である。このクラウンは、間隙を隔てて対向配置された外板及び内板を備えている。この外板及び内板は、複数箇所にて部分的に接合されている。外板と内板との間は間隙なので、このクラウンは軽量である。外板と内板とが部分的に接合されているので、このクラウンは十分な剛性を備えている。
【００１３】
好ましくは、外板及び内板はチタン合金からなる。チタン合金は比強度が高いので、このチタン合金が用いられることにより、クラウンの軽量と高剛性とがより両立されうる。
【００１４】
好ましくは、外板と内板との間に合成樹脂が充填される。合成樹脂の充填により、クラウンの剛性がより高められうる。外板及び内板がチタン合金からなる場合、外板及び内板のそれぞれの好ましい厚みは、０．１ｍｍ以上０．６ｍｍ以下である。
【００１５】
外板及び内板を備えたクラウンは、大型のヘッド、具体的にはその体積が３００ｃｍ３以上であるヘッドに、特に適している。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係るゴルフクラブ１が示された斜視図である。このゴルフクラブ１は、ウッドタイプである。このゴルフクラブ１は、シャフト３、ヘッド５及びグリップ７を備えている。ヘッド５は、シャフト３の前端に装着されている。グリップ７には、シャフト３の後端が嵌入されている。典型的には、シャフト３は、ステンレススチール又は繊維強化樹脂からなる。典型的には、グリップ７は、ゴム、皮革又は合成皮革からなる。
【００１８】
図２は、図１のゴルフクラブ１のヘッド５が示された断面図である。ヘッド５は、中空である。ヘッド５は、ボディ９、フェース１１、ネック１３及びクラウン１５を備えている。ネック１３には、シャフト３の前端が嵌入される。クラウン１５は、ボディ９に接合されている。接合には、ＴＩＧ溶接法、レーザー溶接法、ロウ付け法等が採用されうる。接着剤によってクラウン１５がボディ９に接合されてもよい。
【００１９】
ボディ９は、ソール部１７及び側壁部１９を備えている。ボディ９は、金属材料からなる。金属材料の具体例としては、チタン合金、ステンレススチール及びアルミニウム合金が挙げられる。比強度に優れるという理由から、チタン合金が好ましい。特に好ましいチタン合金は、６ＡＬ−４Ｖ−Ｔｉである。通常ボディ９は、鋳造によって形成される。鍛造によってボディ９が形成されてもよい。
【００２０】
フェース１１は、ゴルフボールと接触する部分である。フェース１１はロフトを備えている。フェース１１は、金属材料からなる。金属材料の具体例としては、チタン合金、ステンレススチール及びアルミニウム合金が挙げられる。比強度に優れるという理由から、チタン合金が好ましい。特に好ましいチタン合金は、Ｔｉ−４．５Ａｌ−３Ｖ−２Ｍｏ−２Ｆｅ及びＴｉ−１５Ｖ−６Ｃｒ−４Ａｌである。通常フェース１１は、鍛造によって形成される。鋳造によってボディ９が形成されてもよい。
【００２１】
図３は、図２のヘッド５のクラウン１５の一部が示された拡大分解斜視図である。以下、図２及び図３が参照されつつ、クラウン１５が詳説される。このクラウン１５は、外板２１及び内板２３を備えている。外板２１と内板２３とは、間隙を隔てて対向配置されている。
【００２２】
外板２１は湾曲している。この外板２１によって、ヘッド５の上面の輪郭が形成される。外板２１の表面は、平滑である。このヘッド５は、外観的には従来のヘッド５と同様である。ゴルファーは、このヘッド５に対して違和感を感じない。外板２１は、金属材料からなる。金属材料の具体例としては、チタン合金、ステンレススチール及びアルミニウム合金が挙げられる。比強度に優れるという理由から、チタン合金が好ましい。特に好ましいチタン合金は、６ＡＬ−４Ｖ−Ｔｉである。
【００２３】
内板２３は、外板２１と同様に湾曲している。内板２３は、突起２５を備えている。突起２５は、実質的に円錐台形状である。突起２５は、略上側（換言すれば外板側）に向けて突出している。内板２３の材質としては、チタン合金、ステンレススチール、アルミニウム合金及び繊維強化樹脂が例示される。比強度に優れるという理由から、チタン合金が好ましい。特に好ましいチタン合金は、６ＡＬ−４Ｖ−Ｔｉである。
【００２４】
内板２３が金属材料からなる場合、突起２５は、平板である母材にパンチング等の塑性加工が施されることによって形成される。突起２５の上端は、外板２１の下面と当接している。突起２５と外板２１とは、接合されている。接合には、スポット溶接法等が採用されうる。接合により、外板２１と内板２３とが堅固に一体化されている。堅固な一体化及び加工の容易性の観点から、突起２５の数は４個以上１００個以下、特には９個以上４０個以下が好ましい。
【００２５】
このクラウン１５では、外板２１及び内板２３が薄肉とされても、外板２１と内板２３との一体化によって高い剛性が得られる。このヘッド５では、インパクト時のエネルギーロスが少ない。このヘッド５は、反発性能に優れる。このヘッド５では、ゴルファーが打球音に違和感を感じることがない。
【００２６】
このクラウン１５では、外板２１と内板２３との一体化によって高い剛性が得られるので、外板２１と内板２３との合計厚みが小さくされうる。換言すれば、クラウン１５が軽量とされうる。軽量なクラウン１５が採用されることにより、重心が低いヘッド５が得られる。重心が低いヘッド５を備えたゴルフクラブ１で打撃されたゴルフボールは、大きな打ち出し角度と小さなバックスピン速度とを伴って飛行する。このゴルフクラブ１は、飛距離に優れる。
【００２７】
チタン合金が採用される場合の外板２１及び内板２３のそれぞれの厚みは、０．１ｍｍ以上０．６ｍｍ以下が好ましい。厚みが上記範囲未満であると、クラウン１５の剛性が不十分となることがある。この観点から、厚みは０．２ｍｍ以上がより好ましい。厚みが上記範囲を超えると、クラウン１５の質量が大きくなることがある。この観点から、厚みは０．５ｍｍ以下がより好ましく、０．４ｍｍ以下が特に好ましい。
【００２８】
チタン合金が採用される場合の外板２１と内板２３との合計厚みは、０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下が好ましい。合計厚みが上記範囲未満であると、クラウン１５の剛性が不十分となることがある。この観点から、合計厚みは０．３ｍｍ以上がより好ましく、０．４ｍｍ以上が特に好ましい。合計厚みが上記範囲を超えると、クラウン１５の質量が大きくなることがある。この観点から、合計厚みは０．７ｍｍ以下がより好ましく、０．６ｍｍ以下が特に好ましい。
【００２９】
外板２１と内板２３とは、前述のように突起２５によって一体化されている。外板２１と内板２３との間には、突起２５を除き、空隙が形成されている。この空隙に、合成樹脂が充填されてもよい。充填により、クラウン１５の剛性が向上する。クラウン１５の軽量の観点から、比重が１．５以下の合成樹脂が好ましい。好適な合成樹脂としては、エポキシ樹脂が挙げられる。エポキシ樹脂は、強度と剛性とに優れる。なお、空隙の厚みは通常は０．４ｍｍから１．５ｍｍである。
【００３０】
このクラウン１５は、大型のヘッド５に適している。従来のクラウンは、単板からなる。大型ヘッドには、大型化に伴う質量増大を抑制する観点から、薄肉の単板がクラウンに採用されている。このクラウンでは、さならる軽量化に限界がある。外板２１と内板２３との２層構造が採用されることにより、大型のヘッド５においても、クラウン１５のさらなる軽量化が達成されうる。具体的には、体積が３００ｃｍ３以上、さらには３５０ｃｍ３以上、特には４００ｃｍ３以上のヘッド５に、このクラウン１５は適している。
【００３１】
図４は、本発明の他の実施形態に係るゴルフクラブヘッドのクラウン２７の一部が示された断面図である。このクラウン２７は、外板２９及び内板３１を備えている。外板２９の材質及び厚みは、それぞれ図２及び図３に示された外板２１の材質及び厚みと同等である。内板３１の材質及び厚みは、それぞれ図２及び図３に示された内板２３の材質及び厚みと同等である。外板２９の上面は、平滑である。
【００３２】
内板３１は、柱体３３を備えている。柱体３３は、実質的に円柱形状である。柱体３３は、略上側（換言すれば外板側）に向けて突出している。柱体３３の上端は、外板２９の下面と当接している。柱体３３と外板２９とは、接合されている。接合には、スポット溶接法等が採用されうる。接合により、外板２９と内板３３とが堅固に一体化されている。一体化により、クラウン２７の剛性が高められる。柱体３３の数は４個以上１００個以下、特には９個以上４０個以下が好ましい。
【００３３】
クラウン２７の剛性の観点から、内板３１の上面全体（柱体３３が形成されていないと仮定されたときの表面）に占める、柱体３３が形成されている部分の面積比率は、２％以上３０％以下が好ましい。面積比率が上記範囲未満であると、クラウン２７の剛性が不十分となることがある。この観点から、面積比率は５％以上がより好ましい。面積比率が上記範囲を超えると、クラウン２７の質量が過大となることがある。この観点から、面積比率は２０％以下がより好ましい。
【００３４】
図５は、本発明のさらに他の実施形態に係るゴルフクラブヘッドのクラウン３５の一部が示された断面図である。このクラウン３５は、外板３７及び内板３９を備えている。外板３７の材質及び厚みは、それぞれ図２及び図３に示された外板２１の材質及び厚みと同等である。内板３９の材質及び厚みは、それぞれ図２及び図３に示された内板２３の材質及び厚みと同等である。外板３７の上面は、平滑である。
【００３５】
外板３７は、柱体４１を備えている。柱体４１は、実質的に円柱形状である。柱体４１は、略下側（換言すれば内板側）に向けて突出している。柱体４１の下端は、内板３９の上面と当接している。柱体４１と内板３９とは、接合されている。接合には、スポット溶接法等が採用されうる。接合により、外板３７と内板３９とが堅固に一体化されている。一体化により、クラウン３５の剛性が高められる。柱体４１の数は４個以上１００個以下、特には９個以上４０個以下が好ましい。
【００３６】
クラウン３５の剛性の観点から、外板３７の下面全体（柱体４１が形成されていないと仮定されたときの表面）に占める、柱体４１が形成されている部分の面積比率は、２％以上３０％以下が好ましい。面積比率が上記範囲未満であると、クラウン３５の剛性が不十分となることがある。この観点から、面積比率は５％以上がより好ましい。面積比率が上記範囲を超えると、クラウン３５の質量が過大となることがある。この観点から、面積比率は２０％以下がより好ましい。
【００３７】
円錐台形状及び円柱形状以外の形状の連結部によって、外板と内板とが一体化されてもよい。外板及び内板とは別の部材としての連結部が、外板と内板との間に配置されてもよい。クラウンの一部が外板及び内板から構成され、他の部分が単板で構成されてもよい。３以上の板材から、クラウンが構成されてもよい。
【００３８】
【実施例】
以下、実施例に基づいて本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。
【００３９】
［実施例１］
６Ａｌ−４Ｖ−Ｔｉからなるボディを鋳造法で製作し、Ｔｉ−１５Ｖ−６Ｃｒ−４Ａｌからなるフェースを鍛造法で製作した。６Ａｌ−４Ｖ−Ｔｉからなり厚みが０．３ｍｍである外板と、６Ａｌ−４Ｖ−Ｔｉからなり厚みが０．２ｍｍである内板とを用意した。内板に突起を形成してこの突起と外板とをスポット溶接法により接合し、クラウンを製作した。外板と内板との間隙は、０．７ｍｍである。ボディ、フェース及びクラウンをレーザー溶接法で接合し、中空のウッドタイプゴルフクラブヘッドを得た。このヘッドの体積は、４２０ｃｍ３である。
【００４０】
［実施例２］
空隙を１．２ｍｍとし、体積を５００ｃｍ３とした他は実施例１と同様にして、実施例２のヘッドを得た。
【００４１】
［実施例３］
フェースの材質をＴｉ−４．５Ａｌ−３Ｖ−２Ｍｏ−２Ｆｅとし、内板の厚みを０．３ｍｍとし、空隙を０．５ｍｍとし、接合をＴＩＧ溶接法で行った他は実施例１と同様にして、実施例３のヘッドを得た。
【００４２】
［実施例４］
内板の材質をカーボン繊維強化樹脂とし、内板の厚みを０．５ｍｍとし、空隙にエポキシ樹脂を充填し、ボディとクラウンとを接着剤で接合した他は実施例１と同様にして、実施例４のヘッドを得た。
【００４３】
［比較例１］
フェースの材質をＴｉ−４．５Ａｌ−３Ｖ−２Ｍｏ−２Ｆｅとし、内板を設けず、接合をＴＩＧ溶接法で行った他は実施例１と同様にして、比較例１のヘッドを得た。
【００４４】
［断面二次モーメントの算出］
図２の左右方向中心を通過し、かつ図２の紙面に垂直な鉛直断面を想定した。この鉛直断面におけるクラウンの中心近傍の２０ｍｍについて、断面二次モーメントを算出した。この断面二次モーメントは、クラウンの面剛性と相関する指標である。この結果が、下記の表１に示されている。
【００４５】
［スイートスポット高さの測定］
ライ角及びフック角が設計値となるようにヘッドを地面にセットアップし、スイートスポット（ヘッドの重心のフェースへの投影点）の地面からの高さを測定した。この結果が、下記の表１に示されている。
【００４６】
［打球音の計測］
ヘッドにシャフトを装着し、ゴルフクラブを製作した。このゴルフクラブを、スイングマシーン（ゴルフラボラトリーズ社製）に装着した。ヘッド速度が４５ｍ／ｓｅｃとなるようにマシン条件を設定し、フェース中心を打点としてゴルフボール（住友ゴム工業株式会社の商品名「ＸＸＩＯ  ＴＯＵＲ  ＳＰＥＣＩＡＬレギュラースペック」を打撃した。この打撃音を、インパクト時のヘッド位置からトウ側に３００ｍｍ離れた位置にあるマイクロフォン（日本リオン社製）で取り込み、精密騒音計（日本リオン社製）でＡ型周波数補正を行った。打球音を電気信号に変換した後、この電気信号をＦＦＴアナライザー（小野測器社の商品名「ＣＦ−６４００」）に出力した。このＦＦＴアナライザーによって下記の条件で、電気信号をＦＦＴ処理し、時間軸サンプリングを行った。さらに、１／３０ＣＴ分析を行い、打球音のピークとなる周波数帯を特定した。
分析周波数：０から１６ｋＨｚ
サンプリング数：２０４８
サンプリング時間：インパクト直後から、インパクト後４８ｍｓ経過時まで
ウインドウ処理：ハニングウインドウ
なお、計測に先立ち、ピストフォン（ブリュウエルアンドケアー社製）にて周波数が２５０Ｈｚであり、音圧が１２４ｄＢであるキャリブレーション信号を発生させ、マイクロフォン及びＦＦＴアナライザーの絶対音圧の校正を行った。
【００４７】
［打撃テスト］
ヘッドにシャフトを装着し、ゴルフクラブを製作した。このゴルフクラブを、スイングマシーン（ゴルフラボラトリー社製）に装着した。ヘッド速度が４９ｍ／ｓｅｃとなるようにマシン条件を設定し、ゴルフボールを打撃して、打撃直後のバックスピン速度及び飛距離（発射地点から静止地点までの距離）を測定した。この結果が、下記の表１に示されている。
【００４８】
【表１】
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【００４９】
表１に示されるように、各実施例に係るヘッドは剛性に優れる。このヘッドが装着されたゴルフクラブでは、ヘッドのスイートスポットが低いことに起因してバックスピンが抑制される。このゴルフクラブは、飛距離に優れる。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明されたように、本発明に係るヘッドは、クラウンの剛性に優れる。このヘッドでは、軽量化と低重心とが達成されうる。このヘッドの採用により、飛距離に優れたゴルフクラブが得られうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るゴルフクラブが示された斜視図である。
【図２】図２は、図１のゴルフクラブのヘッドが示された断面図である。
【図３】図３は、図２のヘッドのクラウンの一部が示された拡大分解斜視図である。
【図４】図４は、本発明の他の実施形態に係るゴルフクラブヘッドのクラウンの一部が示された断面図である。
【図５】図５は、本発明のさらに他の実施形態に係るゴルフクラブヘッドのクラウンの一部が示された断面図である。
【符号の説明】
１・・・ゴルフクラブ
３・・・シャフト
５・・・ヘッド
７・・・グリップ
９・・・ボディ
１１・・・フェース
１３・・・ネック
１５、２７、３５・・・クラウン
１７・・・ソール部
１９・・・側壁部
２１、２９、３７・・・外板
２３、３１、３９・・・内板
２５・・・突起
３３、４１・・・柱体
【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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