JP2002165902A - ゴルフクラブヘッド - Google Patents
ゴルフクラブヘッドInfo
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Abstract
せる。 【解決手段】 内部を中空としたゴルフクラブヘッド1
であって、ヘッド上面のクラウン部3の主要部をなすク
ラウン板7と、このクラウン板7が配されるヘッド本体
部3とからなる。クラウン板7は、比重が5.0以下の
低比重金属材料M1から形成され、かつヘッド本体部9
は比重が7.0以上の高比重金属材料M2を用いて形成
される。クラウン板7とヘッド本体部9とは、ロウ付け
により接合される。
Description
つ慣性モーメントを増大しうるゴルフクラブヘッドに関
する。
内部に中空部を形成した金属製のウッド型ゴルフクラブ
ヘッドにあっては、近年ではチタンないしチタン合金な
どの高強度かつ低比重の材料が好適に用いられている。
このようなゴルフクラブヘッドは、柿の木材を用いた従
来のヘッドに比べ、ヘッド体積を大型化できる。ヘッド
体積の大型化は、慣性モーメント(本明細書で「慣性モ
ーメント」というときは、特に明記しない場合にはヘッ
ドの重心を通る垂直軸回りの左右の慣性モーメントを指
すものとする。)の増大をもたらし、スイートエリアの
増大やミスショット時のヘッドのぶれを抑制するなど打
球の方向安定性を向上しうる。
aのソール部bに銅合金ないしタングステンといった比
重の大きな金属材料からなる錘部材cを固着し、ヘッド
aの重心gを低く設計することが行われている(特開2
000−116825号参照)。このように、ヘッドを
低重心化すると、打球の打ち出し角度を大としかつバッ
クスピン量を適度に減少させることにより、飛距離を増
大させ得る。
るためには、重心gから離れたヘッドの周囲、より具体
的にはサイド部dやソール部bの周囲により多くの重量
を配分することが効果的となる。しかしながら、ソール
部bに錘部材cを固着した上記ヘッドaでは、低重心化
を達成しうるものの、ソール部bを局部的に重くしてい
るため、ヘッドaの周囲の重量配分効果が相対的に薄れ
てしまい前記慣性モーメントが小さくなるという欠点が
ある。
なされたもので、ヘッド上面のクラウン部の主要部をな
すクラウン板と、このクラウン板が配されるヘッド本体
部とからなり、かつ前記クラウン板を、比重が5.0以
下の低比重金属材料から形成するとともに、ヘッド本体
部を比重が7.0以上の高比重金属材料を用いて形成し
これらをロウ付けにより接合することを基本として低重
心化を図りつつも慣性モーメントの低下を防止して打球
の方向安定性を向上できしかも耐久性にも優れるゴルフ
クラブヘッドを提供することを目的としている。
載の発明は、内部を中空としたゴルフクラブヘッドであ
って、ヘッド上面のクラウン部の主要部をなすクラウン
板と、このクラウン板が配されるヘッド本体部とからな
り、前記クラウン板は、比重が5.0以下の低比重金属
材料から形成され、かつ前記ヘッド本体部は比重が7.
0以上の高比重金属材料を用いて形成されるとともに、
前記クラウン板とヘッド本体部とをロウ付けにより接合
したことを特徴としている。
板の重量が、前記ヘッド本体部の重量の10〜30%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。
体部は、ボールを打撃するフェース部と、該フェース部
の下縁に連なりヘッド底部をなすソール部と、前記ソー
ル部の周囲から立ち上がりかつ前記フェース部のトウ側
からバックフェースを通り該フェース部のヒール側にの
びるサイド部と、シャフトを装着しうるシャフト差込部
とを含んでなる請求項1又は2記載のゴルフクラブヘッ
ドである。
板は、チタン又はチタン合金からなり、かつ前記ヘッド
本体部はステンレス鋼を含むことを特徴とする請求項1
〜3のいずれかに記載のゴルフクラブヘッドである。
に基づき説明する。図1は本発明の実施形態に係るゴル
フクラブヘッドの斜視図、図2は、その分解斜視図を例
示している。図1において、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は、ボール
を打撃するフェース面Fを表面に具えたフェース部2
と、該フェース部2の上縁2aに連なりヘッド上面をな
すクラウン部3と、前記フェース部2の下縁2bに連な
りヘッド底面をなすソール部4と、このソール部4の周
囲から立ち上がりかつ前記フェース部2のトウt側から
バックフェースを通り該フェース部2のヒールe側にの
びるサイド部5と、シャフトを装着しうるシャフト差込
部6とを具えたものが例示される。また本例のヘッド1
は、金属材料からなりかつ内部に中空部iを設けたウッ
ド型のものが例示される。
ウン部3の主要部をなすクラウン板7と、このクラウン
板7が配されるヘッド本体部9とから構成される。前記
クラウン部3は、本例では前記フェース部2の上縁2a
と、前記サイド部5の上縁5aとがなす輪郭線で囲まれ
るヘッドの上面の領域をなしかつ前記シャフト差込部6
を実質的に除いた部分で構成されている。なおシャフト
差込部6と前記クラウン部3との間には、図4に示すよ
うに、ヘッド内方に向かって凹む凹み面で形成される滑
らかな継ぎ面11が形成されている。
ン部3の前記輪郭線から小距離Lを内方に隔てた形状で
形成された1枚の板状をなすものが例示される。前記小
距離Lは特に限定はされないが、例えば2〜10mm程
度、好ましくは2〜5mm程度とするのが望ましく、これ
により、クラウン板7は、本例では実質的に前記クラウ
ン部3の全域を構成しうる。
フェース部2、ソール部4、サイド部5及びシャフト差
込部6と、小巾をなすクラウン周縁部3eを含んで構成
されている。このようなヘッド本体部9は、好ましくは
例えばロストワックス精密鋳造などにより、各部を一体
的に形成するのが望ましい他、予め2以上に分割して形
成した各パーツを溶接により一体化して形成することも
できる。このようにヘッド本体部9は、種々の方法を用
いて製造することができ、その方法は特に限定されるも
のではない。また本実施形態においては、前記フェース
部2、ソール部4、サイド部5及びシャフト差込部6
は、同じ金属材料で形成されたものを例示している。
6に示すように、前記フェース板7をこのクラウン部周
縁部と略面一に保持して下方から支える受け部12が形
成されている。本実施形態の受け部12は、前記クラウ
ン板7の全周縁に亘って形成されたものが示されてい
る。またこの受け部12の巾A(図5に示す。)は、特
に限定はされないが、例えば2〜7mm、より好ましくは
3〜5mmとすることが望ましい。このような受け部12
は、クラウン板7のヘッド本体部9への取り付けに際し
て、クラウン板7の位置決めを容易として精度良く取り
付けし得るほか、後述するロウ付けの接合強度を高める
のに役立つ。
重が5.0以下の低比重金属材料M1から形成される一
方、前記ヘッド本体部9は比重が7.0以上の高比重金
属材料M2を用いて形成される。このように、クラウン
部3の主要部をなすクラウン板7に低比重金属材料M1
を用いることによって、ヘッド1の上部側の重量を軽減
することができ、その結果、ヘッド1の重心Gをより低
く設定することが可能となる。また、クラウン板7が配
される前記ヘッド本体部9に高比重金属材料M2を用い
ることにより、ヘッド1のさらなる低重心化が可能とな
るほか、ソール部4だけでなくサイド部5といったヘッ
ド1の周囲部分にもより多くの重量を配分しうる結果、
ヘッド1の慣性モーメントも増大しうる。このように、
本発明のヘッド1では、ソール部4だけを相対的に重く
するのではなく、クラウン部3以外をバランス良く重く
しているため、低重心化と慣性モーメントの増大をより
効果的に両立しうる。
錘部材などを複合化してはいないが、ヘッド1の慣性モ
ーメントの悪化を招かない範囲でこのような錘部材を取
り付けることは可能である。
料の比重が5.0を超えると、ヘッド1の上部側をなす
クラウン部3の重量が相対的に増す傾向があり、ヘッド
本体部9の重量だけでは低重心化を達成し難くなる。こ
のような観点より、前記クラウン板7の低比重金属材料
M1の比重は、小さいほど望ましく、より好ましくは
4.5以下とすることが望ましい。
金属材料M1としては、特に限定されるものではない
が、例えば純チタン(比重約4.5)、チタン合金(比
重約4.4〜4.7)、マグネシウム合金(比重約1.
8〜2.3)、ジュラルミン(比重約2.8)又はアル
ミニウム−リチウム(Al−Li)合金(比重約2.
6)、等を挙ることができる。中でもクラウン板7に
は、比強度の確保と低比重の観点よりチタン合金あるい
はアルミニウム合金(ジュラルミン)などの材料を用い
ることが望ましく、本実施形態ではチタン合金(Ti−
6Al−4V)を用いたものを例示している。
ないが、好ましくは軽量化と強度との兼ね合いより、例
えば0.7〜1.2mm、より好ましくは0.9〜1.1
mmとすることが望ましい。このようなクラウン板7は、
鍛造、鋳造、圧延など種々の加工法にて形成することが
できるのは言うまでもない。
た低比重の複合材を用いることも考えられる。しかしな
がら、このような材料をクラウン板7に用いると、一般
的なヘッドとは打球音が極端に異なったり、またクラウ
ン部3の剛性が不足するためにその厚さを増すなどの工
夫が必要となりヘッドの反発性能が著しく低下する不具
合があるため採用し難い。
料の比重が7.0未満であると、ヘッド1の周囲(サイ
ド部5)ないしヘッドの底部(ソール部4)により多く
の重量を配分することが困難となり、ヘッド1の低重心
化と慣性モーメントの増大を実現することが困難にな
る。
重金属材料M2としては、例えばSUS630(比重
7.8)、CUSTOM450(米国カーペンター社
製、比重7.8)などのステンレス鋼(比重約7.8〜
8.0)、ニッケル−銅合金(比重約8.9)、タング
ステン合金(比重約12〜15)又はタングステン(比
重約18)、白金(比重約21.3)、銅合金(比重約
8〜13)、マレージング系合金(比重7.0〜8.
2)等を挙ることができる。中でもヘッド本体部9に
は、強度、加工容易性、経済性などの観点より、SUS
630、CUSTOM450などの材料を用いることが
望ましく、本例ではSUS630を用いたものを例示し
ている。また実用上の観点から、前記高比重金属材料M
2の比重は7.0〜10程度、より好ましくは7〜8.
5程度とするのが良い。またヘッド本体部9は、高比重
金属材料M2から形成されるものであれば、2種以上の
金属材料を用いて形成することもできる。
は、特に限定されるものではないが、例えばソール部4
では、1.0mm以上、より好ましくは1.5mm以上と
し、サイド部5では、例えば0.7mm以上、より好まし
くは0.7〜1.0mmとするのが望ましい。またフェー
ス部2の厚さは、例えば2.2〜3.0mm、より好まし
くは2.4〜2.6mmとすることが望ましい。
慣性モーメントを増大させる効果が低下し、逆に大きす
ぎると、ヘッド重量が過大となったり、またヘッドの重
心が高くなるおそれもある。このような観点より、ヘッ
ド1のヘッド体積は、例えば100〜200cm3 、より
好ましくは120〜170cm3 とすることが望ましい。
ド本体部9の重量の10〜30%、より好ましくは10
〜25%、さらに好ましくは10〜17%とするのが望
ましい。前記クラウン板7の重量がヘッド本体部9の重
量の30%を超えると、ヘッド1の上部側の重量が増大
化してヘッド1の重心高さが大となる傾向があり、逆に
10%を下回ると、実質的にクラウン板7の厚さを小と
することとなる傾向があり、実用上必要な耐久性が得ら
れ難い場合がある。
体部9とは異種金属からなるため、クラウン板7とヘッ
ド本体部9とをロウ付けにより接合されている。ロウ付
けは、異種金属同士を接合するために母材よりも融点の
低い金属ないし合金、すなわちロウを溶融させ、母材間
の隙間に例えば毛細管現象を利用してロウを満たし固化
させることで異種金属同士を接合する方法である。この
ような、ロウ付けは接着剤を用いて接合した場合に比し
て接合強度をより大にでき、これによりヘッドの耐久性
が維持されうる。
されるわけではないが、図5に拡大して示したように、
クラウン周縁部3eの周囲に受け部12を設けることに
より、クラウン板7の周縁7eと内外で重なる重ね継手
Jを形成することが望ましい。このような重ね継手Jと
することにより、例えば強度の低いロウを用いた場合や
多少の欠陥が生じても重ね代を十分に確保することによ
り、継手部分の強度を向上しクラウン板7とヘッド本体
部9との外れを防止できる。
とをロウ付けする場合、上述のように重ね継手Jを形成
することが望ましが、とりわけクラウン板7とヘッド本
体部3との接合面積を例えば200mm2 以上、好ましく
は300mm2 以上、より好ましくは400mm2 以上、さ
らに好ましくは400〜800mm2 とすることが望まし
い。なお該接合面積は、受け部12とクラウン板7との
重なり面積とクラウン板7の端面7aの面積との総和と
して求められる。
クラウン板7とヘッド本体部9との接合部における強度
が十分に得られず、ヘッド1の耐久性が低下する傾向が
あり、逆に前記受け部12の巾を増すなどにより接合面
積を800mm2 よりも大とすると、クラウン部3の剛性
が著しく高められる結果、ヘッド1の打球感や打球音が
悪化する傾向がある。特にクラウン部の剛性が高くなる
と、打球音の中でも残響音が短くなってフィーリングが
悪くなる。
属材料、その融点などに応じて種々選択されるが、強度
とロウ付け条件の適正化という理由により、好ましくは
銀ロウ(Ag−Al、Ag−Cu(BAg−19)、A
g−Al−Mn、Ti−Zr−Ni、Ti−Cu−N
i、Ti−Cu−Ni−Zr、Ag−Pb−Ga、Pb
−Ag−Si)を用いるのが望ましい。
で、鉄鋼材料、同、ニッケル及びそれらの合金など、マ
グネシウムとアルミニウム以外の広範囲の金属材料のロ
ウ付けに好適に用いることができる。添加成分として、
Cd、Ni、Sn、Liの元素が挙げられ、例えばJI
S Z3261に種々のものが記載されている。融点は
概ね620〜800℃であって、本実施形態で用いるチ
タン合金、SUS630よりも低融点となるなど好適に
使用できる。
ウン板7とヘッド本体部9とを準備し、クラウン板7を
前記クラウン周縁部3eの受け部12上に位置決め載置
する。この際、必要であれば、クラウン板7とヘッド本
体部9とを治具等により加圧し仮固定する。このときの
加圧力が低すぎると、ロウ材料の充填が充分でなく隙間
等の外観不良が生じ易く、逆に高すぎると、ヘッド本体
そのものを傷付けたり、変形させてしまうおそれがあ
る。このような観点より、前記加圧力は好ましくは0.
1〜1.0MPa、より好ましくは0.3〜0.7MP
aとするのが望ましい。
うに、該クラウン板7とヘッド本体部9のクラウン周縁
部3eとの境界部の隙間を中心として本例ではペースト
状のロウ13を塗布する。そして、このヘッド1を例え
ば真空中の雰囲気の炉内で加熱することにより、溶けた
ロウ13が前記接合部の隙間に毛細管現象で浸入する。
しかる後、ヘッド1を炉から取り出して接合部の研磨、
塗装等を行ってヘッド1が製造される。
温度は、クラウン板7、ヘッド本体部9の融点よりも低
い温度かつロウ13の融点以上であるが、本実施形態の
材料の組み合わせの場合、好ましくは620〜900
℃、より好ましくは650〜850℃とすることが望ま
しい。620℃未満になると、ロウが融解せず、ロウ付
けが困難となり、逆に900℃を超えると、クラウン板
にβ変態するTi合金を用いたときなど該ロウ付け時に
β変態を生じてしまうためである。
ウ付け法以外にも、ガスロウ付法、高周波ロウ付け法、
アークロウ付け法、光ビームロウ付け法など種々の方法
があり、いずれの方法で行っても良いが、好ましくは大
量生産に適した前記炉中ロウ付け法が特に望ましい。ま
た真空雰囲気中以外でロウ付けを行うときには、フラッ
クスなどを先に塗布し接合表面の酸化を抑制する。また
クラウン板7とヘッド本体部9とは重ね継手以外にも、
例えば突き合わせ継手としても良い。
型ゴルフクラブヘッドに限定されるものではなく、内部
に中空部を有するものであれば、アイアン型や、ウッド
型とアイアン型との中間的なヘッド形状を有するユーテ
ィリティ型、さらにはパター型など種々のヘッドに適用
しうるのは言うまでもない。
説明する。表1に示す仕様にてウッド型のゴルフクラブ
ヘッドを試作し、ヘッドの慣性モーメント、重心高さ、
耐久性、打球時のフィーリングなどをテストした。なお
ヘッド形状はいずれも、ヘッド体積を170cm3 、ヘッ
ド質量を225gに統一した。なお、比較例1、2、4
は、クラウン板とヘッド本体とを一体に形成した。テス
ト内容は次の通りである。
を規定のライ角、ロフト角で水平面に載置するととも
に、その重心を通る垂直軸回りの慣性モーメントを、IN
ERTIA DYNAMICS Inc社製のMOMENT OF INERTIA MEASURIN
G INSTRUMENTの MODEL NO.005-002を用いて測定した。
フトを装着してウッド型ゴルフクラブを試作するととも
に、各クラブをスイングロボットに取り付け、ヘッドス
ピード50m/sにてフェース部の中央で1000発の
試打テストを行い、クラウン板とヘッド本体部との接合
はずれ等を確認した。接合部に外れ、亀裂等が生じてい
なかったものを○、その他を×として評価した。
ゴルフクラブについて、10名のゴルファによる試打テ
ストを行い、打球感、打球音を5点法で評価し10名の
平均点を求めた。数値が大きいほど良好である。テスト
の結果などを表1に示す。
比べてヘッドの重心を下げつつ慣性モーメントを増大し
ていることが確認できる。概ね実施例のヘッドでは、慣
性モーメントをX(g・mm2 )、重心高さをY(mm)と
したときに、比(X/Y)が130以上、好ましくは1
40以上、さらに好ましくは150以上に設定でき、単
位重心高さ当たりの慣性モーメントをより大きく得るこ
とができる。
が低比重材料により形成されるとともにソール部に錘部
材を配して重量を集中的に配分しているため、ソール部
に重量が偏り慣性モーメントが悪化していることが確認
できる。また比較例2又は4では、クラウン板を高比重
材料により形成しているため、低重心化が図れていな
い。さらに比較例3では、クラウン板が繊維強化樹脂か
らなり、またヘッド本体部との接合方法も接着としてい
るため、耐久性が低くかつ打球フィーリングが悪化して
いる。また比較例5は、クラウン板に低比重金属材料
を、ヘッド本体部に高比重金属材料を用いてはいるが、
両者を接着剤により接合しているため、十分な耐久性が
得られていない。また実施例において、接合面積を増大
した実施例5は、打球フィーリングがやや劣るものとな
った。これは、クラウン部の剛性が過度に高められた結
果と考えられる。
は、ゴルフクラブヘッドが、ヘッド上面のクラウン部の
主要部をなすクラウン板と、このクラウン板が配される
ヘッド本体部とからなり、クラウン板は、比重が5.0
以下の低比重金属材料から形成され、かつ前記ヘッド本
体部は比重が7.0以上の高比重金属材料を用いて形成
されるとともに、前記クラウン板とヘッド本体部とをロ
ウ付けにより接合したことにより、ヘッドの重心を下げ
つつ慣性モーメントを増大でい、しかもヘッドに必要な
耐久性を確保することが可能になる。
板7の重量を、ヘッド本体部の重量に対して一定範囲に
限定したことにより、より効果的に低重心化と慣性モー
メントの増大を図りうる。
板に高強度かつ低比重のチタン等を、またヘッド本体部
には高強度かつ高比重のステンレス鋼を用いることによ
り、今までのヘッド素材を用いて容易に低重心かつ慣性
モーメントの大きなゴルフクラブヘッドを製造できる。
視図である。
塗布した状態っっを示す斜視図である。
Claims (4)
- 【請求項1】内部を中空としたゴルフクラブヘッドであ
って、 ヘッド上面のクラウン部の主要部をなすクラウン板と、
このクラウン板が配されるヘッド本体部とからなり、 前記クラウン板は、比重が5.0以下の低比重金属材料
から形成され、かつ前記ヘッド本体部は比重が7.0以
上の高比重金属材料を用いて形成されるとともに、 前記クラウン板とヘッド本体部とをロウ付けにより接合
したことを特徴とするゴルフクラブヘッド。 - 【請求項2】前記クラウン板の重量が、前記ヘッド本体
部の重量の10〜30%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】前記ヘッド本体部は、ボールを打撃するフ
ェース部と、該フェース部の下縁に連なりヘッド底部を
なすソール部と、前記ソール部の周囲から立ち上がりか
つ前記フェース部のトウ側からバックフェースを通り該
フェース部のヒール側にのびるサイド部と、シャフトを
装着しうるシャフト差込部とを含んでなる請求項1又は
2記載のゴルフクラブヘッド。 - 【請求項4】前記クラウン板は、チタン又はチタン合金
からなり、かつ前記ヘッド本体部はステンレス鋼を含む
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のゴル
フクラブヘッド。
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