(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空の金属製外殻を有するゴルフクラブヘッドにおいて、フェース部及び上方に向かって膨出した形状を有するクラウン部が塑性加工により一体に成形されているゴルフクラブヘッドであって、
クラウン部の肉厚は、フェース部側からヘッド最高位点及びセンター頂点に向かって徐々に小さくなり、クラウン部のこれらのヘッド最高位点及びセンター頂点付近の肉厚が０．５〜０．９ｍｍであり、クラウン部の前縁（フェース部直近部分）の肉厚が、上記ヘッド最高位点及びセンター頂点の肉厚よりも０．２〜１．０ｍｍ大きくなっており、
フェース部とクラウン部の一体成形品がさらにサイド部を一部含む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のゴルフクラブヘッドにおいて、塑性加工が熱間鍛造又はプレス加工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のゴルフクラブヘッドにおいて、フェース部の背面にリブ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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中空の金属製外殻を有するゴルフクラブヘッドに係り、特に、金属製外殻が薄肉で、ボール打球時に変形し易く、従って反発性が良好であり、大きな飛距離を得ることができるゴルフクラブヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ゴルフクラブヘッドとしては、古くから天然のパーシモン（柿の木）を切削加工して製造された中実のクラブヘッドが広く使用されていた。このパーシモンヘッドは天然木材を使用し、且つ中実であるために打感が柔らかく、打撃時の衝撃も小さいために、愛好者も多いが、天然木材より職人による手作業で製造されるために量産が困難であるという欠点がある。
【０００３】
そこで、近年、パーシモンヘッドに代わるゴルフクラブヘッドとして、金属製中空ゴルフクラブヘッドが工業的に大量生産されている。
【０００４】
この金属製中空ゴルフクラブヘッドは、一般に次のような方法で製造されている。
▲１▼  フェース部及びクラウン部その他の部分を鋳造により一体成形する。
▲２▼  金属製の薄板から、プレス成形により、フェース部、クラウン部などの各部をそれぞれ別体に製造し、これらを溶接により一体化してゴルフクラブヘッドとする。
【０００５】
このような金属製中空ゴルフクラブヘッドでは、ボール打球時に、ヘッドの特にフェース部が変形し易いことが反発性を高め、ボールの飛距離を大きくする上で重要である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、鋳造法では、ヘッドを構成する金属が硬く、脆くなり易い。また、チタニウム合金などの低比重の金属では、薄肉化することが難しいため、得られるヘッドは、ボール打撃時に変形が起こりにくく、反発が悪くなりやすい。
【０００７】
フェース部、クラウン部などをそれぞれ別体でプレス成形し、溶接により一体化する方法では、フェース部とクラウン部との溶接による合わせ目付近が溶接時の金属の溶融のために硬く脆くなる。また、溶接によるビードが形成されるため、ボール打撃時にヘッドに変形が起こりにくくなり、やはり反発が悪くなりやすい。
【０００８】
本発明は上記従来の金属製中空ゴルフクラブヘッドの問題点を解決し、ボール打球時に変形し易く、従って反発性が良好でボールの飛距離を大きくすることができる金属製中空ゴルフクラブヘッドを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のゴルフクラブヘッドは、中空の金属製外殻を有するゴルフクラブヘッドにおいて、フェース部及び上方に向かって膨出した形状を有するクラウン部が塑性加工により一体に成形されているゴルフクラブヘッドであって、クラウン部の肉厚は、フェース部側からヘッド最高位点及びセンター頂点に向かって徐々に小さくなり、クラウン部のこれらのヘッド最高位点及びセンター頂点付近の肉厚が０．５〜０．９ｍｍであり、クラウン部の前縁（フェース部直近部分）の肉厚が、上記ヘッド最高位点及びセンター頂点の肉厚よりも０．２〜１．０ｍｍ大きくなっており、フェース部とクラウン部の一体成形品がさらにサイド部を一部含むことを特徴とする。
【００１０】
本発明のヘッドは、クラウン部とフェース部とが一体に成形されており、この部分に溶接部がないため、ボールの打球時に変形し易い。しかも、塑性加工であるので、鋳造の如き金属材料の硬化、脆化がない。しかも、薄肉成形してボール打球時に変形させ易くすることができる。この結果、高反発性で飛距離の大きいヘッドとすることができる。
【００１１】
本発明において、塑性加工としては、熱間鍛造又はプレス加工が好適である。
【００１２】
本発明のヘッドは、フェース部の背面にリブを形成することにより、フェース部がボールの打球時に変形した際の振動を減衰して打球感を高めることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して本発明のゴルフクラブヘッドを詳細に説明する。
【００１４】
図１（ａ）は本発明のゴルフクラブヘッドの実施の形態を示す斜視図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図１（ｃ）はフェース部の背面図、図１（ｄ）は図１（ｃ）のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。図１（ａ）において破線はフェース部とクラウン部とを含む一体成形部分を示す。
【００１５】
ゴルフクラブヘッド１は中空の金属製外殻を有する金属製中空ゴルフクラブヘッドであり、フェース部２と上方に向かって膨出した形状を有するクラウン部３が塑性加工により一体成形されたものである。以下、このフェース部２とクラウン部３との一体成形品を「フェース／クラウン一体品」と称す。
【００１６】
クラウン部３は、上方に膨らむようにフェース部２側からバック側に向かって断面弓形形状をしていることから、フェース面でボールを打ったときに、クラウン部３が更に上側に撓み、ボールの反発を高める効果が奏される。本発明においては、フェース／クラウン一体品４は、クラウン部３の最高位点３Ａ及びセンター頂点３Ｂを含み、且つこれらの点３Ａ，３Ｂからそれぞれバック側に２０ｍｍ以上の長さにわたってクラウン部を有していること、即ち、図１（ｂ）において、長さＷ１が２０ｍｍ以上、特にクラウン全体を覆うことが好ましい。
【００１７】
なお、この「ヘッド最高位点」と「センター頂点」との定義について、フェース部をはずした状態のフェース面側から見たゴルフクラブヘッドの正面図である図２を参照して説明する。図２に示す如く、ソールのトウ側とヒール側両端の隙間ｄＴ、ｄＨが同じになるようにヘッド１を測定器にセットする。この時の角度θがライ角である。次に、ソールとグランドライン（Ｇ，Ｌ）との接点Ｐを左右方向のフェースセンター位置Ｌとし、スライス角を０度に合わせる。この時、クラウン部３において、一番高い位置がヘッド最高点３Ａであり、前記フェースセンターの位置Ｌで一番高い位置がセンター頂点３Ｂである。
【００１８】
このクラウン部３のヘッド最高位点３Ａは、フェース面２Ａの上端部より後方に８〜３２ｍｍ、好ましくは１２〜２５ｍｍ、即ち、図１（ｂ）において、Ｗ２が８〜３２ｍｍ、特に１２〜２５ｍｍとなるように配置されることが好ましい。かかる構成にすると、ボールをフェース面２Ａで打った時に、膨出形状のクラウン部３が撓みやすく、反発性が良好となって飛距離が増大する。
【００１９】
また、このようにクラウン部３を撓みやすくして反発性を高めるためには、クラウン部３を薄くすることが好ましい。従って、ホゼル部７を含まずに、クラウン部とフェース部を塑性加工により一体成形してクラウン部を薄く仕上げるのが好適である。
【００２０】
このフェース／クラウン一体品４のフェース部２の厚さは、１．５〜５ｍｍが好ましく、特に、２〜３ｍｍとするのが強度の面からも、また、ボールの反発に関しても好ましい。
【００２１】
このフェース部２の背面２Ｂにリブ２Ｌを設けることにより、打球時にフェース部２が変形した際の振動を減衰して打球感を高めることができる。このリブ２Ｌは、ヘッド１の高さ方向に延在するように、かつ、フェース部の高さ方向の長さの１／２以上の長さにわたって設けるのが好ましい。リブ２Ｌの幅は１〜４ｍｍ、高さは１〜３ｍｍのが好ましい。このようなリブは、２〜６本程度を、特にフェースセンターに対して線対称となるように設けるのが好ましい。
【００２２】
クラウン部３の肉厚は、フェース部２側から前記ヘッド最高位点３Ａ及びセンター頂点３Ｂに向かって徐々に小さくなる。このクラウン部３のこれらの点３Ａ，３Ｂ付近の肉厚は０．５〜０．９ｍｍ、好ましくは０．７〜０．９ｍｍである。
【００２３】
このように構成することにより、クラウン部３の上記点３Ａ，３Ｂ付近が打球時に撓みやすくなり、優れた反発性が得られるようになる。この点３Ａ，３Ｂ付近の肉厚が０．５ｍｍ未満であると、塑性加工による製造が困難であり、１．２ｍｍを超える厚さでは、十分な撓みが得られない。なお、クラウン部３の前縁（フェース部直近部分）の肉厚は、上記点３Ａ，３Ｂの肉厚よりも０．２〜１．０ｍｍ大きい。
【００２４】
本発明のゴルフクラブヘッドは、塑性加工により製造するフェース／クラウン一体品４以外の部分は鋳造により成形しても良く、また金属の薄板をプレス成形することにより成形しても良く、鍛造により成形しても良い。ソール部５を含む部分に関しては、鍛造などの塑性加工によって成形したフェース／クラウン一体品４より弾性率の高い材料を用いたり、鋳造によって成形する方が、クラウン部の頂部付近を撓みやすくすることができ好ましい。
【００２５】
サイド部６は、フェース部２よりも肉厚を小さくし、クラウン部３とほぼ同等の肉厚であることが望ましい。サイド部６の一部は、フェース／クラウン一体品４と一体に、塑性加工により成形される。フェース／クラウン一体品４は、図１に示す如く、反発性の向上効果の面からは、サイド部を一部含む方が効果的である。
【００２６】
フェース／クラウン一体品４にさらにサイド部６の一部を一体としたものを熱間鍛造により形成する場合、一度の鍛造による塑性加工では、フェース部とクラウン部、更にはサイド部の一部を含む部分の形状を形成させることは難しいことがある。この場合には、複数回の鍛造工程、例えば、粗打ち、中打ち、仕上げ打ちのように複数回の鍛造工程を経て、フェース部分と薄肉のクラウン部、更にはサイド部の一部を精度良く成形するのが好ましい。
【００２７】
本発明のゴルフクラブヘッドの金属製外殻を形成する金属としては、特にステンレスやチタニウム合金が好ましく、特にβチタニウム合金、Ｔｉ−１５Ｍｏ−５Ｚｒ−３Ａｌ、Ｔｉ−１５Ｖ−３Ｃｒ−３Ｓｎ−３Ａｌなどの合金やＴｉ−４．５Ａｌ−３Ｖ−２Ｍｏ−２Ｆｅ、Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖなどの合金が好ましい。特に、フェース部２とクラウン部３との一体品を構成する金属は塑性加工が容易なものが好ましく、例えば、Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ合金より１００℃ほど加工温度が低く、β安定化元素が多く、加工性が改良されたＴｉ−４．５Ａｌ−３Ｖ−２Ｍｏ−２Ｆｅ合金（ＳＰ７００）などが好適である。
【００２８】
本発明のゴルフクラブヘッドが適用されるヘッドの種類には特に制限はないが、ウッド型ゴルフクラブ特にドライバーが好適である。即ち、ドライバーは、ティーアップしてボールを打つため、一般的にゴルファーはフェース面の上方でボールを打つことが多い。従って、ドライバーに本発明を適用すると、クラウン部が撓みやすく、打ち出し角も上がり、飛距離が顕著に増大する。
【００２９】
本発明で、ドライバーとは、ロフト角が１５度以下のクラブで、クラブ長さが１０９ｃｍ（４３インチ）以上のものである。
【００３０】
本発明をこのようにウッド型ゴルフクラブ特にドライバーに適用する場合、ヘッドの体積が大きいほどクラウン部の面積も広くなり、効果が顕著となる。そのため、本発明のゴルフクラブヘッドは、ヘッド体積が、２５０ｃｍ３（ｍｌ）以上、特に３００ｃｍ３（ｍｌ）以上のものであり、ヘッド最大高さが４８ｍｍ以上、特に５２ｍｍ以上のものに好適である。但し、あまりにヘッド体積やヘッド高さが大きすぎるとゴルフクラブヘッドとして好ましくなく、ヘッド体積が５００ｃｍ３以下、ヘッド最大高さが６８ｍｍ以下のものが適当である。
【００３１】
【実施例】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【００３２】
実施例１
鍛造機で製造されたＴｉ−４．５Ａｌ−３Ｖ−２Ｍｏ−２Ｆｅ合金（ＳＰ７００）の丸棒を用いて、図１に示す本発明のゴルフクラブヘッドを製造した。まず、この丸棒を８００℃程度に加熱して、熱間鍛造により、フェース部とクラウン部とを一体成形した。この成形は、粗打ち、中打ち、仕上げ打ちの３回の熱間鍛造工程を経て行った。
【００３３】
得られたフェース／クラウン一体品の、フェース部の厚さは２．７ｍｍで背面部に幅３ｍｍ、高さ０．３ｍｍのリブを２本有する。このリブは、フェース部の高さ方向に、その高さのほぼ全領域に延在するように設け、そのリブ間隔の中央部分がフェースセンター位置となるように、３０ｍｍ間隔で形成した。クラウン部は、フェースセンター位置でのフェース側からバック側に向けての断面において上方へ膨出する断面弓形形状となるようにした。
【００３４】
クラウン部の肉厚は、フェース部に沿う前縁では１．５ｍｍとし、後縁３Ｔでは１．０ｍｍとし、サイド部の側縁３Ｓは１．０ｍｍとし、最高位点３Ａ及びセンター頂点３Ｂ付近では０．８ｍｍとした。クラウン部の肉厚は、該点３Ａ，３Ｂ付近に近づくほど徐々に減少するものとした。クラウン部の平均の肉厚は１．０ｍｍである。
【００３５】
最高位点３Ａ及びセンター頂点３Ｂは、クラウン部前縁からそれぞれ２１ｍｍおよび２０ｍｍ後方に位置する（Ｗ２＝２１．２０／ｍｍ）。Ｗ１は２５ｍｍとした。
【００３６】
別に、ヘッドのその他の部分であるソール部とサイド部をホゼル部を一体に、平均肉厚約１．２ｍｍとなるようにＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ合金により鋳造で成形した。
【００３７】
そして、フェース／クラウン一体品と、ソール部／サイド部／ホゼル部一体品とを溶接により固着してゴルフクラブヘッドを製造した（実施例１）。このゴルフクラブヘッドのヘッド体積は３１０ｃｍ３（ｍｌ）で、ヘッド重量（質量）は１９２ｇであった。ヘッド最大高さ即ちヘッド最高位点３Ａにおけるソール底面からヘッド部頂面までの距離は５３．５ｍｍである。
【００３８】
比較例１
比較のため鋳造法により一体にゴルフクラブヘッドを製造した。この比較例１では、クラウン部をすべて肉厚１．２ｍｍとした。その他の構成は、表１の通り、鋳造一体品であることを除き実施例１と同一である。
【００３９】
実施例１及び比較例１のゴルフクラブヘッドにそれぞれシャフトを取り付け、ゴルフクラブを組み立てた。このゴルフクラブの仕様を表１に対比して示す。
【００４０】
【表１】
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【００４１】
各々のゴルフクラブで実打評価を行い、飛距離等を測定し、結果を表２に示した。
【００４２】
【表２】
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【００４３】
表２より明らかなように、本発明のゴルフクラブヘッドでは、ボールの反発性が上がった結果、ボール初速が上がり、飛距離が増大した。
【００４４】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明によれば、ボール打球時に変形し易く、従って反発性が良好でボールの飛距離を大きくすることができる金属製中空ゴルフクラブヘッドが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）は本発明のゴルフクラブヘッドの実施の形態を示す斜視図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図１（ｃ）はフェース部の背面図、図１（ｄ）は図１（ｃ）のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図２】ゴルフクラブヘッドのフェース部をはずした状態のフェース面側から見た正面図である。
【符号の説明】
１  ゴルフクラブヘッド
２  フェース部
２Ａ  フェース面
２Ｂ  フェース背面
２Ｌ  リブ
３  クラウン部
４  フェース／クラウン一体品
５  ソール部
６  サイド部
７  ホゼル部
【図１】
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【図２】
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