(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に中空部を有する金属製ゴルフクラブヘッドにおいて、そのフェース部のスイートスポットを含む領域に前記中空部に連通する開口部を設けており、該開口部に金属製のフェース片を溶接したゴルフクラブヘッドにおいて、前記フェース片の上下方向長さを１とすると、左右方向長さは０．７〜１．３であり、
前記フェース片は金属製であり、ヘッド本体フェース部の金属よりも低弾性であり、該フェース片の上下方向長さは、フェース部の上下方向長さに対して７０％以上、１００％までの長さである
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、一体又は複数の金属部品が接合して形成され、内部が中空のゴルフクラブヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
中空部を有する金属製ゴルフクラブヘッドのフェース部は薄肉化しつつあり、打球時にフェース部が僅かに撓んで反発し、ボールの飛距離を稼ぐようになっている。
このゴルフクラブヘッドのフェース部は、ヘッド形状に影響され、上下方向（トップ・ソール方向）に比べて左右方向（トウ・ヒール方向）が長く形成されている。このため、打球時のフェース部の撓みは、上下方向に比べ左右方向が長くなり、撓み量が最大となる中心位置に向かう傾斜は、フェースの上下方向に比べ左右方向の方が緩やかになる。このため、打球時の衝撃で、打撃方向（ボールの圧縮方向）に対して直交する面によるボール断面が円形を維持しつつ圧縮されるのではなく、断面形状が円形からの歪みを有する不均等な圧縮が生じ、ボールの飛翔方向をコントロールし難い。
特開２００１−３４６９１８号公報には、金属製中空ヘッドのフェース部の中央領域に、フェース部と異なる金属のフェース片を溶接したゴルフクラブヘッドが開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
然しながら、このフェース片は、フェース部を小さくした相似形状を成しているため、従来と同様に打球時のフェース部の撓みは、上下方向に比べて左右方向の方が緩やかなままである。従って、打撃方向（圧縮方向）に対して直交する面によるボール断面が円形を維持しつつ圧縮されるのではなく、歪みを有する不均等な圧縮が生じ、ボールの飛翔方向をコントロールし難い。
また、フェース部は、打撃時にボールを受止めて該ボールに反発エネルギーを蓄積すべくボールを圧縮させると共に、自らを変形させて反発エネルギーを蓄積する。こうしてフェース部の撓み変形が戻る力と、ボールの圧縮変形が戻ろうとする力とによってボールの飛距離を確保する。然しながら、フェース部が硬過ぎる場合、打撃エネルギーは、フェース部でなくて大部分がボールに対して与えられ、反発力を有すべくボールを圧縮させる分と、ボールがその圧縮限界まで変形した後、熱や音等の無駄エネルギーとに費やされ、発熱や音等として費やされる無駄が多く生じて反発効率が悪く、それだけボールの飛距離が伸びない結果となる。
依って本発明は、方向性の生じることを防止したより均等な形状にボールを圧縮させることのできるゴルフクラブヘッドの提供を第１の目的とする。
また、これに加えて、打撃時の反発力を向上させて飛距離を向上させられるゴルフクラブヘッドの提供を第２の目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的に鑑み本発明の請求項１では、内部に中空部を有する金属製ゴルフクラブヘッドにおいて、そのフェース部のスイートスポットを含む領域に前記中空部に連通する開口部を設けており、該開口部に金属製のフェース片を溶接したゴルフクラブヘッドにおいて、前記フェース片の上下方向長さを１とすると、左右方向長さは０．７〜１．３であり、前記フェース片は金属製であり、ヘッド本体フェース部の金属よりも低弾性であり、該フェース片の上下方向長さは、フェース部の上下方向長さに対して７０％以上、１００％までの長さであることを特徴とするゴルフクラブヘッドを提供する。
【０００５】
この請求項１における上下方向長さ又は左右方向長さの計測では、フェース片の幾何学的中心を通る上下方向ライン又は左右方向ラインで計測する。ここで、フェース片の幾何学的中心とは、フェース片がヘッドのフェース部に固定された状態のゴルフクラブヘッドをライ角通りに載置した場合に、フェース片輪郭の最高点と接する上水平線と、最低点と接する下水平線との距離を２等分する水平線が該フェース片の輪郭と交わった２点（３点以上の交点を有する場合は最左点と最右点）間長さを２等分する点をいう。然しながら、上記２等分する水平ライン上において、フェース片の輪郭形状が局部的に突出していたり、窪んでいる場合には、その部位の近くの輪郭線同士を滑らかに結んだ仮想の輪郭形状を考え、これと水平ラインとの交点を採用する。また、上下方向長さを１として、左右方向長さが０．７〜１．３の範囲内であるため、上下方向長さと左右方向長さとが概ね同じであるといえ、好ましくは０．９〜１．１の範囲内である。
【０００６】
フェース部の上下方向長さとは、ライ角通りに載置したゴルフクラブヘッドのフェース部の最高点と最低点の間を２等分する水平線がフェース部のトウ側エッジ及びヒール側エッジと交わった２点の中間点であるフェース中央点を通る上下方向ライン上で測ったトップエッジとリーディングエッジとの離隔寸法である。
フェース部の上側縁（トップエッジ）や下側縁（リーディングエッジ）が開口部で分断されていて、トップ部やソール部にまで至って切り欠かれており、ここにフェース片が溶接接合されている場合は、上記のフェース部の上下方向長さに対して１００％の長さであるとする。
【０００７】
開口部の設けられた残りのフェース部と、これに溶接された金属製のフェース片との境界部は、フェース部の他の領域よりも硬く、この境界部の内側又は外側の各領域の変形は、夫々外側又は内側の領域には伝播し難く、その分、内側領域、即ち、フェース片領域の変形は独立的になる。しかも、フェース片の上下方向長さと左右方向長さとが概ね同じであるため、上下方向における撓み傾斜と左右方向における撓み傾斜とが同様になる。従って、方向性の生じることの防止されたより均等な形状にボールを圧縮させることができ、飛翔方向をコントロールし易くなる。
フェース片はヘッド本体フェース部の金属よりも低弾性であるため、開口部を塞いだ領域（フェース片領域）がヘッド本体フェース部と同じ金属で構成されている場合よりも反発性が向上し、しかも、フェース片の上下方向長さが、フェース部の上下方向長さに対して７０％以上の長さであるため、フェース部の上下方向長さと概ね同じであり、当該ゴルフクラブヘッドのフェース部の大きさを最大限に活用して反発力を最大限に得ることができる。従って、飛翔方向をコントロールし易くなると共に、打撃時の反発力が向上するため、飛距離が向上する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態例に基づき、更に詳細に説明する。
図２は本発明に係るゴルフクラブヘッド１０の第１形態例の斜視図であり、図１はその分解図であり、図３は図２のＬ１で示す上下方向ラインを含む面での断面図であり、図４は図２のＬ２で示す左右方向ラインを含む面での断面図である。シャフト止着部ＳＳの先に、内部に中空部を有し、そのフェース部に開口部Ｋを設けたヘッド本体１２が形成されている。ゴルフクラブヘッド１０は、ヘッド本体の上面部のトップ部Ｔと、底面部のソール部Ｓと、先面部のトウ部ＴＵと、手前面部のヒール部Ｈと、打撃面を有するフェース部Ｆと、該フェース部の反対側のバック部Ｂとを有している。
【０００９】
フェース部は、トップ部との境界ラインであるトップエッジＥ１と、ソール部との境界ラインであるリーディングエッジＥ２等によって囲まれた領域部である。ライ角通りに載置したゴルフクラブヘッド１０のフェース部Ｆの最高点と最低点の間を２等分する水平線がフェース部Ｆのトウ側エッジ及びヒール側エッジと交わった２点の間の中間点であるフェース中央点、又はスイートスポットを含む領域に開口部Ｋを設けている。この例では、開口は、前記トップエッジＥ１とリーディングエッジＥ２に沿った上下の辺ＫＥ１，ＫＥ２を有する概ね矩形状であり、正方形に近い。このヘッド本体１２はチタン合金のＴｉ−６Ａｌ−４Ｖを用いた精密鋳造で一体に形成している。
【００１０】
一方、上記開口部に入ると共に、開口縁部との隙間の小さな寸法形状に設定した金属製のフェース片１４を準備する。この場合、金属としてβチタン合金のＴｉ−１５Ｍｏ−５Ｚｒ−３Ａｌの圧延材を使用している。Ｔｉ−１５Ｍｏ−５Ｚｒ−４Ｖ−４Ａｌ等の他のβチタン合金でもよい。このフェース片を前記開口部に嵌め合せた状態で、レーザー溶接、電子ビーム溶接、ＴＩＧ溶接等の溶接で接合し、ゴルフクラブヘッドを形成する。断面図におけるＹＢは溶接部を示す。この溶接時の作業性を考慮して、ヘッド本体の開口部の縁部内側面に、開口領域に突出した状態の受部１６を複数個一体形成している。これの存在によって、フェース片１４を載置保持でき、溶接作業が簡便になる。
【００１１】
ゴルフクラブヘッド１０のフェース部Ｆは、ヘッド本体１２の開口部を除いた領域のフェース部Ｆ’と、フェース片１４から成るフェース部Ｆ”とを有している。ゴルフクラブヘッド１０のフェース中央点Ｐ１’を通る上下方向ライン上で測ったトップエッジＥ１とリーディングエッジＥ２との離隔寸法を基準とし、フェース片１４の幾何学的中心Ｐ１を通る上下方向ラインＬ１上で測ったフェース片の上下方向寸法は、７０％以上に形成されている。また、フェース片の幾何学的中心Ｐ１を通る左右方向ラインＬ２上で測ったフェース片の左右方向寸法は、前記フェース片の上下方向寸法に対して、０．７〜１．３の範囲に入っている。フェース中央点Ｐ１’とフェース片の幾何学的中心Ｐ１とを一致するように製造してもよいが、必ずしも一致させなくてもよい。
既述のフェース片の金属は、ヘッド本体の金属よりも低弾性な材料であって、ボールよりも高弾性で微視的にフェース部Ｆ’より撓み易くなっている。従って、ボールを打撃すると、ボールを均等に圧縮して飛翔方向をコントロールし易いと共に、無駄エネルギーが減少し、反発力が向上して飛距離を向上させられる。
【００１２】
前記基準となるトップエッジＥ１とリーディングエッジＥ２は、鋳造形成時のパーティングラインが存在している場合や、これらエッジの成すラインが明確な場合は、そのラインとし、そのラインが不明の場合は、前者はトップ部の面の延長とフェース部の面の延長との交線とし、後者は、ソール部の面の延長とフェース部の面の延長との交線とする。
【００１３】
上記形態例では、フェース片の上下方向長さは、ゴルフクラブヘッドのフェース部の上下方向長さの７０％以上に形成されているが、第１の目的の観点からはこの要件は不要であり、フェース片が７０％より小さくてもよい。また、フェース片の金属材も、残りのヘッド本体フェース部Ｆ’の金属より低弾性である必要も無い。
【００１４】
既述の如くフェース片１４を圧延形成しているが、この最終圧延方向は、前記ラインＬ１の方向、即ち、上下方向に指向させるとよい。これは、通常、ゴルフクラブヘッドは打撃によって左右方向に沿った割れが生じ易いが、圧延方向を上下方向にさせると、この割れに対して強くなるからである。前記ラインＬ１に対して±３０度の範囲内の方向でもよい。
【００１５】
フェース片の肉厚は、残りのヘッド本体フェース部Ｆ’の肉厚と同じか、又はそれより大にすることが好ましい。また、上記実施形態例ではゴルフクラブヘッドの中空部の容積が２７０ｃｍ３以上であり、ゴルフクラブヘッドを比較的大きく形成している。また、スイートスポットはフェース片１４の幾何学中心Ｐ１よりも上側にあってもよいが、両者を一致させれば、フェース片の幾何学的中心Ｐ１で打球した場合の打球の方向性が向上する。
以上述べた各説明事項は、特に矛盾の無い限り、以下の他の形態例にも適用する。また、以下の各形態例において説明する事項であって、その形態例特有のもの以外は、その形態例以外の他の形態例にも適用する。
【００１６】
図５は第２形態例を示し、円形の開口部を設けたヘッド本体１２に、円形のフェース片１４を溶接したゴルフクラブヘッドを示している。この場合の上下方向長さＬ１と左右方向長さＬ２とは同じ寸法であり、また、長さＬ１はフェース部の上下方向長さに対してやはり７０％以上の長さである。従って、第１の形態例の場合と同様な作用効果を奏する。更には、フェース片が円形であるため、ボールに対してどの方向からも均等であり、ボールはより均等な圧縮となる。
【００１７】
図６〜図９は第３形態例を示している。開口部Ｋの上辺ＫＥ１は、トップ部Ｔにまで至っており、下辺ＫＥ２はソール部Ｓにまで至っている。この場合のフェース片１４の上下方向長さＬ１は、フェース部Ｆの上下方向長さと同じ長さに採る。この形態例では、第１形態例等の場合のような受部１６は無くてもよいが、有ってもよい．
【００１８】
図１０〜図１３は第４形態例を示している。特徴的なのは、ヘッド本体１２が、止着部ＳＳとトップ部Ｔとソール部Ｓとトウ部ＴＵとヒール部Ｈとバック部Ｂを有する本体部１２’と、フェース部の一部である残りの本体部１２”とから形成されていることである。本体部１２’は精密鋳造によって一体に形成され、残りの本体部１２”は鍛造や圧延成形によって形成され、互いに溶接されてヘッド本体１２となる。この溶接部を図１２においてＹＢ’で示す。
【００１９】
こうして形成されたヘッド本体１２には開口部Ｋが設けられており、即ち、残りの本体部１２”には元々開口部Ｋが設けられており、この開口部にフェース片１４が溶接されてゴルフクラブヘッドが形成される。
【００２０】
最後に、本発明の前提となっている事項、即ち、フェース片の上下方向長さと左右方向長さとが同じであると好ましいということを図１４と図１５に示す実験データにより証明する。フェース片は矩形形状であり、これを溶接したゴルフクラブヘッドを治具で固定する。ボールの射出装置を使用して毎秒４３ｍの速度でボールを射出する。射出方向は、フェース片の幾何学的中心に向け、ボールをフェース面に垂直に衝突させる。このフェース片には感圧紙を貼着しているため、打痕が判り、打痕の縦及び横の長さ（径）を計測した。その結果を図１４に記載している。フェース片試験体としては、その上下方向長さはフェース部の上下方向長さに対し７０％の長さとし、縦（上下方向）寸法が５０ｍｍ、横（左右方向）寸法を２５ｍｍ〜８０ｍｍの範囲で変化させている。
【００２１】
図１４のデータをグラフ化した図１５を見れば分かり易いが、フェース片の縦横比が１の場合、ボール打痕の縦横比が１００％といえ、ボール圧縮変形の縦と横の長さが同じになる。フェース片の縦横比が１を外れるに従ってボール打痕の縦横比が１００％から上下にずれる様子が判る。然しながら、ボール打痕の縦横比が概ね１００％になるフェース片の縦横比の範囲が０．７〜１．３であることも判る。また、ボール打痕の縦横比が更に１００％に近づくフェース片縦横比の範囲として、０．９〜１．１が挙げられることも判る。
【００２２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明によれば、方向性の生じることを防止したより均等な形状にボールを圧縮させることのできるゴルフクラブヘッドが提供可能となる。
また、これに加えて、打撃時の反発力を向上させて飛距離を向上させられるゴルフクラブヘッドが提供可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は本発明に係るゴルフクラブヘッドの第１形態例の分解図である。
【図２】  図２は第１形態例のゴルフクラブヘッドの斜視図である。
【図３】  図３は図２の垂直面による断面図である。
【図４】  図４は図２の水平面による断面図である。
【図５】  図５は第２形態例のゴルフクラブヘッドの斜視図である。
【図６】  図６は第３形態例のゴルフクラブヘッドの分解図である
【図７】  図７は第３形態例のゴルフクラブヘッドの斜視図である。
【図８】  図８は図７の垂直面による断面図である。
【図９】  図９は図７の水平面による断面図である。
【図１０】  図１０は第４形態例のゴルフクラブヘッドの分解図である
【図１１】  図１１は第４形態例のゴルフクラブヘッドの斜視図である。
【図１２】  図１２は図１１の垂直面による断面図である。
【図１３】  図１３は図１１の水平面による断面図である。
【図１４】  図１４は実験データを表で示した図である。
【図１５】  図１５は実験データをグラフ化した図である。
【符号の説明】
１２              ヘッド本体部
１４              フェース片
Ｆ                フェース部
Ｆ’              ヘッド本体部のフェース部
Ｆ”              フェース片によるフェース部
Ｋ                開口部
【図１】
0004010486.tif 000002
【図２】
0004010486.tif 000003
【図３】
0004010486.tif 000004
【図４】
0004010486.tif 000005
【図５】
0004010486.tif 000006
【図６】
0004010486.tif 000007
【図７】
0004010486.tif 000008
【図８】
0004010486.tif 000009
【図９】
0004010486.tif 000010
【図１０】
0004010486.tif 000011
【図１１】
0004010486.tif 000012
【図１２】
0004010486.tif 000013
【図１３】
0004010486.tif 000014
【図１４】
0004010486.tif 000015
【図１５】
0004010486.tif 000016