(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に中空部を有するゴルフクラブヘッドであって、
フェース部の表面をなすフェース面に、インパクトエリアの外側をフェース面の周縁に沿って連続してのびる１本かつ溝巾が０．５mm以上の表の凹溝部を設けるとともに、
前記フェース部の背面に、前記表の凹溝部に沿って前記周縁を連続してのびる１本の裏の凹溝部を設けたことを特徴とするゴルフクラブヘッド。
【請求項２】
前記裏の凹溝部は、フェース面に投影した溝縁輪郭線が前記表の凹溝部と重なることなくその内側に形成され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】
前記表の凹溝部は、溝巾が０．５〜４．０mmでありかつ前記裏の凹溝部は、溝巾が１．０〜１５．０mmであることを特徴とする請求項１又は２に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項４】
前記裏の凹溝部は、フェース面に投影した溝縁輪郭線のうち外周側の溝縁輪郭線が前記表の凹溝部の内周縁よりも２．５〜１０mm内側に形成されている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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、反発性能を高め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】
ゴルフクラブヘッドの反発係数を高めると、打球の飛距離を向上させることが知られている。反発係数を高めるためには、ヘッド材料やヘッド構造を改良することが行われている。ヘッド構造の改良としては、中空のヘッドにおいて、ボールを打球するフェース部を薄肉化することが挙げられる。
【０００３】
しかしながら、フェース部を均一に薄肉化すると、ボールと直接衝突するフェース面の中央部において強度が不足しやすく、耐久性を低下させるという不具合がある。このため、従来では、フェース部の背面側かつその周辺部に凹溝等を設けて薄肉化することが行われている。しかしながら、このような薄肉化を行う場合でも、凹溝の溝面積や深さにおのずと限界がある。
【０００４】
本発明は、以上のような実状に鑑み案出なされたもので、フェース部の表面をなすフェース面に、インパクトエリアの外側をフェース面の周縁に沿ってのびかつ溝巾が１mm以上の表の凹溝部を設けるとともに、前記フェース部の背面に、前記表の凹溝部に沿ってのびる裏の凹溝部を設けることを基本として、ヘッドの反発性能をさらに高め、打球の飛距離をより一層向上しうるゴルフクラブヘッドを提供することを目的としている。
【０００５】
【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、内部に中空部を有するゴルフクラブヘッドであって、フェース部の表面をなすフェース面に、インパクトエリアの外側をフェース面の周縁に沿って連続してのびる１本かつ溝巾が０．５mm以上の表の凹溝部を設けるとともに、前記フェース部の背面に、前記表の凹溝部に沿って前記周縁を連続してのびる１本の裏の凹溝部を設けたことを特徴としている。
【０００６】
ここで「インパクトエリア」とは、「ゴルフ規則」の付属規則IIに記載されるように、球に当てることを意図して作った部分であって、本明細書では、図３に示すように、ヘッド１を規定のライ角β、フェース角（図示せず）で水平面ＨＰに載置した基準状態において、フェース中心線Ｃ（フェース面２のトウ、ヒール方向の中間位置を通る垂直線）からトウ、ヒール側にそれぞれ２０mm以内の領域と、フェース面２の周縁（２ａ、２ｂ、２ｔ及び２ｅ）から６．５mmを内側に隔てる閉じた輪郭線Ｋで囲まれる領域との重なり部分Ｐ（ハッチングを付し部分）とする。
【０００７】
また請求項２記載の発明は、前記裏の凹溝部は、フェース面に投影した溝縁輪郭線が前記表の凹溝部と重なることなくその内側に形成され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である。
【０００８】
また請求項３記載の発明は、前記表の凹溝部は、溝巾が０．５〜４．０mmであり、かつ前記裏の凹溝部は、溝巾が１．０〜１５．０mmであることを特徴とする請求項１又は２に記載のゴルフクラブヘッドである。
【０００９】
また請求項４記載の発明は、前記裏の凹溝部は、フェース面に投影した溝縁輪郭線のうち外周側の溝縁輪郭線が前記表の凹溝部の内周縁よりも２．５〜１０mm内側に形成されている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。
【００１０】
【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には、本実施形態のゴルフクラブヘッド（以下、単に「ヘッド」ということがある。）１を規定のライ角、フェース角として水平面に載置した正規状態のの斜視図、図２はその一部を切り取った破断図、図３は図１の正面図、図４は図２のＡ−Ａ郭におけるフェース部３の部分断面図をそれぞれ示している。
【００１１】
図において、ヘッド１は、ボールを打球するフェース面２を有するフェース部３と、前記フェース面２の上の周縁２ａに連なりヘッド上面をなすクラウン部４と、前記フェース面２の下の周縁２ｂに連なりヘッド底面をなすソール部５と、前記クラウン部４とソール部５との間を継ぎ前記フェース面２のトウ側の周縁３ｔからバックフェースを通りフェース面２のヒール側の周縁２ｅにのびるサイド部６と、フェース部３とクラウン部４とサイド部６とがヒール側で交わりる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とを具えている。なおヘッド１をライ角に傾ける際には、このネック部７のシャフト差込孔７ａの中心線ＣＬを基準とする。
【００１２】
また本例のヘッド１は、内部に中空部ｉを有するドライバー（＃１）などのウッド型のものが例示される。この中空部ｉは、中空のままでも良いが、例えばヘッドの剛性に実質的に関与しないような発泡樹脂等を充填することもできる。
【００１３】
またヘッド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することができる。本例ではα＋β型チタン合金であるＴｉ−６Ａｌ−４Ｖが採用され、例えばロストワックス精密鋳造法によって１ないし２以上のパーツを成形し、必要に応じてこれらを一体に接合することにより製造したものを例示している。ただし、これに限られず、他の材料、他の成型法により製造することができるのは言うまでもない。
【００１４】
ヘッド１は、前記フェース面２に、インパクトエリアＰの外側をフェース面２の周縁Ｅ（即ち、前記上の周縁２ａ、下の周縁２ｂ、トウ側の周縁２ｔ及びヒール側の周縁２ｅを含む。）に沿ってのびかつ溝巾が０．５mm以上の１本の表の凹溝部９が設けられるとともに、フェース部３の背面１３には、表の凹溝部９に沿ってのびる１本の裏の凹溝部１０が設けられる。このようなフェース部３は、フェース面２及び背面１３を利用して凹溝部９、１０をそれぞれ設けることができる。従って、従来に比してより一層、フェース部３を撓み易くして反発係数を高めることが可能となり、打球の飛距離をさらに増大するのに役立つ。
【００１５】
発明者らは、図８（Ａ）に示すようにフェース面２に環状の凹溝部を２本設けたヘッド（比較例品１）と、同図（Ｂ）に示すようにフェース部３の背面１３に環状の凹溝部を２本設けたヘッド（比較例品２）と、同図（Ｃ）のようにフェース面２とフェース部の背面１３に各１本の凹溝部を設けたヘッド（実施例品）とを用いて種々の打撃テストを行った。図９にはその結果を示すが、凹溝部の形状は比較例品、実施例品とも同一であるにも拘わらず、意外にも実施例品が最もフェース部の撓みが大きく、かつ反発係数も大きいことが判明した。また耐久試験においても、実施例品は良好な結果を示している。これは、打球時の応力が、比較例品のヘッドではフェース面２又はフェース部３の背面１３の一方に集中しやすいのに対して、実施例品のヘッドではフェース面２及び背面１３でより広く分散するためと推察される。本発明は、このような種々の実験に基づく知見により得られたものである。
【００１６】
ここで、フェース面２に形成される表の凹溝部９は、図３に示したインパクトエリアＰの外側に設けることが必要である。インパクトエリアＰは、頻繁にボールと衝突する部分であるため、この部分に表の凹溝部９を設けたときには、ボールが表の凹溝部９に当接し打球の方向性を損ねる傾向がある。また本発明では表の凹溝部９が、フェース面２の周縁Ｅに沿ってのびるため、より効果的にフェース部３の周辺部分の剛性を低下させるのに役立つ。なお「フェース面２の周縁Ｅに沿ってのびる」ものは、表の凹溝部９の長手方向が単にフェース面２の周縁Ｅに沿ってのびていれば良く、厳密に平行である必要はない。
【００１７】
前記表の凹溝部９及び裏の凹溝部１０は、いずれもフェース面２の周縁Ｅに沿って環状で連続する。これは、より効率良くかつ均一にフェース部３の周辺部分を低剛性化し、反発係数を高めるのに役立つ。また本実施形態では、裏の凹溝部１０は、図３、図５に示すように、フェース面２に投影した内周側の溝縁輪郭線１４ｉと外周側の溝縁輪郭線１４ｏとからなる溝縁輪郭線１４が表の凹溝部９と重なることなくその内側に形成されていることが望ましい。これにより、表の凹溝部９と裏の凹溝部１０とが重なることによりフェース部３が過度に薄肉化され、耐久性が大巾に低下するのを防止しうる。
【００１８】
特に好ましくは、裏の凹溝部１０は、図５に示すように、フェース面２に投影した外周側の溝縁輪郭線１４ｏが表の凹溝部９の内周縁９ｉよりも２．５〜１０mm、さらに好ましくは２．５〜５．０mmの距離Ｘを隔てて内側に形成されていることが望ましい。このような形態では、表の凹溝部９と裏の凹溝部１０との間に厚肉部１５を確実に設けることができるため、耐久性の低下を効果的に防止しうる。
【００１９】
また表の凹溝部９の溝巾Ｗ１は、少なくとも０．５mm以上で形成されるが、好ましくは０．５〜４．０mm、特に好ましくは０．５〜３．０mmとするのが望ましい。前記溝巾Ｗ１が０．５mm未満であると、反発性能の向上効果が十分に期待できない。逆に溝巾Ｗ１が４．０mmを超える場合には、該表の凹溝部９がインパクトエリアＰ内に入る可能性が高くなる。なお、この溝巾Ｗ１は一定であっても良く、また変化させることもできる。
【００２０】
表の凹溝部９の溝深さは、特に限定はされないが、小さすぎるとフェース部３の剛性を低下させる効果が少なくなり、逆に大きすぎてもフェース部３の耐久性を損ねやすい。このような観点より、図５に示すように、前記表の凹溝部９を設けた部分のフェース部の厚さｔｕ１が１．５〜２．５mm、より好ましくは１．８〜２．３mm程度に維持されるその深さを設定するのが望ましい。これにより、耐久性と反発性能とをバランス良く向上できる。なお表の凹溝部９の溝底は、円弧状に丸めることによって、溝底での応力集中を緩和することが望ましい。
【００２１】
また裏の凹溝部１０の溝巾Ｗ２は、特に限定はされないが、小さすぎるとフェース部３の剛性を低下させる効果が少なくなり、逆に大きすぎてもフェース部３の耐久性を損ねやすい。このような観点より、１．０〜１５．０mm、より好ましくは３．０〜１５．０mm、さらに好ましくは４．０〜１０．０mmとするのが望ましい。なお本実施形態では、図５に拡大して示すように、裏の凹溝部１０の溝巾Ｗ２を、表の凹溝部９の溝巾Ｗ１よりも大としたものを例示している。通常、打球時には、フェース部３の中央部は周辺部に比べてより大きく変形する。従って、フェース部３の内側に位置する裏の凹溝部１０の溝巾Ｗ２を表の凹溝部９の溝巾Ｗ１よりも大とすることにより、フェース部３の大きな撓み促進しうる点で好ましい。特に好ましくは、表の凹溝部９の溝巾Ｗ１と、裏の凹溝部１０の溝巾Ｗ２との比（Ｗ２／Ｗ１）は、例えば６〜３０、より好ましくは１０〜２０とするのが好適である。
【００２２】
また裏の凹溝部１０の溝深さも、特に限定はされないが、表の凹溝部９と同様、小さすぎるとフェース部の剛性を低下させる効果が少なくなり、逆に大きすぎてもフェース部３の耐久性を損ねやすい。このため、裏の凹溝部１０を設けた部分のフェース部の厚さｔｕ２が１．５〜２．５mm、より好ましくは１．８〜２．３mmとなるようにその深さを設定するのが望ましい。また本実施形態のヘッド１では前記インパクトエリアＰの厚さＴ（図４に示す）を２．４〜３．３mm程度の実質的に一定の厚さとしている。これにより、打球時の衝撃に耐えうる強度を維持することができる。
【００２３】
なお例えば図５に示すように、表の凹溝部９及び／又は裏の凹溝部１０の溝底コーナ部は、曲率半径Ｒ１が２．０〜４．０mm程度の円弧を用いて滑らかに形成するのが好ましい。これにより、打球時の応力が溝底コーナ部に集中するのを効果的に防止し、さらに耐久性の向上に役立つ。
【００２４】
また表の凹溝部９、裏の凹溝部１０は、図６にその溝断面形状を示すように、滑らかな円弧状の曲線を連ねて形成することもできる。この場合には、より効果的に打球時の応力集中を緩和し、耐久性において有利となる。また図７（Ａ）、（Ｂ）は、表の凹溝部９が、フェース面２の周縁Ｅに沿って連続することなく途切れている場合を単に例示している。この場合、表の凹溝部９の総長さがフェース面の周縁Ｅの全長さの４０％以上、より好ましくは５０％以上である。
【００２５】
以上、本発明の実施形態について、ウッド型のゴルフクラブヘッドを例に挙げ説明したが、本発明はこのような形態に限定されるものではなく、中空部を有するヘッドであれば、アイアン型やユーティリティ型、さらにはパター型のヘッドなどについても適用することが可能である。
【００２６】
【実施例】
以下、本発明をより具現化した実施例について説明する。
チタン合金（Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ）にてヘッド質量１９０ｇ、ヘッド体積３０５cm3 に統一したウッド型ゴルフクラブヘッド（＃１）を表１の仕様に基づいて複数種類試作し、各ヘッドの反発係数と耐久性とをテストした。また本発明外の構成を有するヘッドについても合わせて試作し性能を比較した。
テスト方法は、次の通りである。
【００２７】
＜反発係数（スプリング効果テスト  ＵＳＧＡ方式）＞
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, Revision 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フィートに設定した。
【００２８】
＜耐久性＞
各供試ヘッドにＦＲＰ製の同一のシャフトを装着し４６インチのウッド型ゴルフクラブを試作するとともに、該クラブをスイングロボットに取り付け、ヘッドスピードが５１ｍ／ｓとなるように調節して２ピースゴルフボールをスイートスポットで各クラブ毎に３０００球づつ打撃し、フェース面の凹み量を測定した。テストの結果を表１に示す。
【００２９】
【表１】
0004002124.tif 000002
【００３０】
テストの結果、実施例のものは従来例に比べて反発係数を増大していることが確認できる。また耐久性の面においても十分に実用しうる性能を具えることが確認された。次に、実施例１のヘッドをベースとして、距離Ｘを変化させたヘッド（実施例４〜６）を試作し、同様のテストを行った。テストの結果を表２に示す。
【００３１】
【表２】
0004002124.tif 000003
【００３２】
【発明の効果】
上述したように、請求項１記載の発明では、打球時のフェース部の撓みを増大し、反発係数を高め、ひいては打球の飛距離を増大するのに役立つ。また打球時の応力が、表の凹溝部、裏の凹溝部へと広い範囲に分散するため、耐久性をも向上しうる。表の凹溝部及び前記裏の凹溝部は、いずれもフェース面の周縁に沿って環状で連続するため、より効果的に反発係数を高めるのに役立つ。
【００３３】
また請求項２ないし３記載の発明のように、また裏の凹溝部は、フェース面に投影した溝縁輪郭線が前記表の凹溝部と重なることなくその内側に形成されているときには、表の凹溝部と裏の凹溝部とが重なることによるフェース部の過度に薄肉化を防止でき、耐久性の低下を確実に抑制できる。即ち、より効果的に反発係数を高めつつ耐久性を向上することができる。
【００３４】
また請求項４記載の発明のように、裏の凹溝部は、フェース面に投影した溝縁輪郭線のうち外周側の溝縁輪郭線が前記表の凹溝部の内周縁よりも一定距離を隔てて内側に形成されているときには、より耐久性の向上を図りうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す正規状態のヘッドの斜視図である。
【図２】その一部破断図である。
【図３】図１の正面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面におけるフェース部の断面図である。
【図５】図４の部分拡大図である。
【図６】凹溝部の他の形態を示す断面図である。
【図７】  ヘッドの他の例を単に示す正面図である。
【図８】（Ａ）〜（Ｃ）は、ヘッドの部分断面図である。
【図９】（Ａ）〜（Ｃ）は、打撃テストの結果を示すグラフである。
【図１０】実施例のヘッドの正面図及びフェース部の断面図である。
【図１１】比較例のヘッドの正面図及びフェース部の断面図である。
【図１２】比較例のヘッドの正面図及びフェース部の断面図である。
【図１３】比較例のヘッドの正面図及びフェース部の断面図である。
【符号の説明】
１  ゴルフクラブヘッド
２  フェース面
３  フェース部
４  クラウン部
５  ソール部
６  サイド部
７  ネック部
９  表の凹溝部
１０  裏の凹溝部
１３  フェース部の背面
１４  フェース面に投影された溝縁輪郭線
１４ｏ  溝縁輪郭の外周側の溝縁
Ｐ  インパクトエリア
Ｅ  フェース面の周縁
【図１】
0004002124.tif 000004
【図２】
0004002124.tif 000005
【図３】
0004002124.tif 000006
【図４】
0004002124.tif 000007
【図５】
0004002124.tif 000008
【図６】
0004002124.tif 000009
【図７】
0004002124.tif 000010
【図８】
0004002124.tif 000011
【図９】
0004002124.tif 000012
【図１０】
0004002124.tif 000013
【図１１】
0004002124.tif 000014
【図１２】
0004002124.tif 000015
【図１３】
0004002124.tif 000016