JPH04135576A - ゴルフクラブヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、ゴルフクラブヘッドに関し、飛距離の増大
が可能であって、スィートスポットが広く、打球の方向
安定性に優れるようにしたものである。

「従来の技術」 近時、ドライバーやスプーンなどのウッドクラブにおい
ては、クラブヘッドを従来のパーンモン製から金属製に
変えた、いわゆる、メタルウッドがもてはやされている
。

このメタルウッドクラブのクラブヘットとしては、ステ
ンレス鋼やアルミニウム合金を素材とし、ロストワック
ス法などの精密鋳造法により製造されたものが主流を占
めている。

「発明か解決しようとする課題」 こうした従来のゴルフクラブヘッドにおいては、フェー
ス面がクラブの番手に応じて固有のロフト角に設定され
、インパクト時にもロフト角が一定であることで、打球
にはバックスピン量が多くかかる。バックスピン量が多
いと、空気から受ける揚力が大きくなり、ボールがホッ
プするように浮き上がり、インパクトから着地までの飛
距離（キャリー）が伸びないばかりか、着地後のポール
の転がり（ラン）も少ない。

さらに、従来のゴルフクラブヘッドは鋳造法で製作して
いた為に、金属組織の結晶粒径を制御できず、結晶粒径
が比較的大きく、靭性が低く、欠陥が多く、薄肉化する
と耐久性に問題が生じるものであった。

即ち、従来のゴルフクラブヘッドでは薄肉化することが
できなかったので、ゴルフクラブヘッドの重量を増加さ
せることなしにゴルフクラブヘッドを大きくすることが
できず、スィートスポットが狭く、打球時のボールの方
向安定性が悪い等の問題があった。

この発明は前記課題を解決するためになされたもので、
ゴルフクラブヘッド、特にクラウン部の金属の結晶粒径
を制御することで、ゴルフクラブヘッドの肉厚を調整し
、クラウン部の剛性を少なくともソール部の剛性よりも
低くすることで、インパクト時にギヤ効果を生じさせて
、飛距離を伸ばすとともに、同一重量でゴルフクラブヘ
ッドを大きくしてスィートスポットの面積を大きくし、
ボールの方向安定性の向上したゴルフクラブヘッドを提
供することを目的とする。

「課題を解決するための手段」 この発明は前記課題を解決するためになされたもので、
請求項１記載の発明は、クラウン部とフェース部とソー
ル部を具備する金属製のゴルフクラブヘッドにおいて、
少なくともクラウン部を構成する金属の結晶粒径が５０
μだ以下であることを特徴とするゴルフクラブヘッドで
ある。

請求項２記載の発明は、クラウン部とフェース部とソー
ル部を具備する金属製のゴルフクラブヘッドにおいて、
クラウン部の剛性が少なくともソール部の剛性よりも低
く、打球時にロフト角が０゜５〜２，５度増加すること
を特徴とするゴルフクラブヘッドである。

「作用」 この発明は、クラウン部の金属の結晶粒径を５０ａＭ以
下に制御したものであるので、耐久性に問題をきたすこ
となく、クラウン部を薄肉化して、クラウン部の剛性を
落とすことのできるものである。

クラウン部の剛性を少なくともソール部の剛性よりも低
くすると、インパクト時にクラウン部が撓んで、ロフト
角が増加し、ギヤ効果が生じる。

このギヤ効果により、ボールのバックスピン量が低減し
、従来品と同一の打ち出し角度でも飛距離が増加する。

また、ゴルフクラブヘッドのフェース部やソール部等の
金属の結晶粒径も制御すると、ヘッド全体を薄肉化する
ことができ、同一重量でヘッドを大きくすることができ
る。従って、スィートスポットの面積を大きくすること
ができ、ボールの方向安定性に優れたゴルフクラブヘッ
ドとすることができる。

以下にこの発明をさらに詳しく説明する。

この発明は金属からなるゴルフクラブヘッドのクラウン
部の金属の結晶粒径を５０μｍ以下、好ましくは、１０
μ肩以下にしたものである。

クラウン部の結晶粒径を制御することで、クラウン部を
薄肉化し、クラウン部の剛性をソール部の剛性よりも低
下させてインパクト時のロフト角を増加させ、飛距離を
増加する。この作用を第１図ないし第３図を用いて説明
する。

第１図はインパクト時にボールがヘッドに当たる時の図
、第２図はボールがヘッドから離れる時の図である。

ボール１２ａがフェース部１８ａに当たるインパクト初
期には、クラウン部は１４ａの形状であり、この時のロ
フト角はθ。である。

そして、ボールと衝突することにより、クラウン部は１
４ｂのように撓み、フェース部は１８ｂのように傾き、
ロフト角はθだけ増加する。

このロフト角増加分θは好ましくは０．５〜３゜０度が
良く、特に、１．０〜２．５度が良好である。

そして、この打球時のロフト角の増加によって、フェー
ス面に接しているボールは、フェース面との摩擦力によ
り、フェース面の下方に向って転がる方向（以後、正回
転方向とする）の回転力を受ける。（ギヤ効果）これに
よって、ボールのバックスピン量が減少する。

従来のゴルフクラブヘッドにおいては、ロフト角が固定
されているので、インパクト時にボールはフェース部１
８ａを転がり登る方向の回転力を受け、逆回転（バック
スピン）を起こす。このバックスピン量が多いと空気か
ら受ける揚力が大きくなりすぎて、第３図で示すように
飛距離（キャリー）とボールの転がる距離（ラン）が伸
びない。

しかしながら、この発明のゴルフクラブヘッドにおいて
は、正回転方向の回転力をホールに与えることで、バッ
クスピン量を低減することができ、第３図で示すように
、飛距離は勿論ボールの転がる量もともに伸びる。

尚、剛性の制御は各部の肉厚を調整することでできるが
、具体的な各部（クラウン部、フェース部、ソール部等
）の肉厚の関係は、使用する材料のヤング率およびクラ
ウン部の曲率半径によって変わるので、一定ではない。

また、材料は、ステンレス鋼、Ｆｅ合金、Ａ１合金、Ｍ
ｇ合金、Ｔｉ及びＴｉ合金、Ｔｉ−Ａ１合金、Ｚｎ−Ａ
ｌ合金等が使用でき、これらに圧延または鍛造で製作す
ることで、結晶粒径を制御することができる。

加工方法は主として、 ■プレス加工＋溶接 ■超塑性加工＋溶接 ■超塑性加工→−拡散接合 が適用できるが、特に、■、■の方法か好ましい。

「実施例」 （実施例１） 第４図は、この発明の一実施例を示すもので、Ｉ４がク
ラウン部、Ｉ８がフェース部、２４がソール部である。

ロフト角θ。は１０度であり、重量は２１０ｇ、体積は
約２００ｃｃである。

このゴルフクラブヘッドを製造するには、３ｍｍ厚のＴ
ｉ−６ＡＩ−４Ｖ合金板から、ソール部、フェース部等
を切り出し、クラウン部はこの板金に熱間ブレス加工を
施し、これら部材を溶接して接合した。フォーゼル部は
、同一素材からなるパイプを溶接した。

このゴルフクラブヘッドの平均結晶粒径は約１０μｍで
あった。

さらに、耐力は１１０　ｋｇ／　ｍｍ”、引張強さは１
２５　ｋｇ／　ｍｍ”、破断伸びは８％であった。

本実施例におけるゴルフクラブヘッドのクラウン部の肉
厚を変化させ、試打テストを行い、ヘッド性能の比較を
第１表に示した。尚、試打テストのヘッドスピードは５
０ｍ／ｓとし、また、クラウン部の肉厚によって変化す
る部分はソール部に重りをつけて調整した。

第　　１　　表 第１表から、クラウン部の肉厚が薄くなるにつれて、ク
ラウン歪量が増加し、ロフト角が増加し、その結果、キ
ャリー及びランが止もに大きくなることが明らかである
。

（試験例Ｉ） 実施例１のゴルフクラブヘッドのうち、クラウン部の肉
厚が１．２ｍｍのヘッドにおいて、平均結晶粒径を１．
０〜１０００μｍに渡らせて耐久性を試験した。試験は
試打テストを行い、破損するまでの打球回数を調べた。

結果を第５図に示した。

第５図において、平均結晶粒径が小さくなるに従って、
耐久性能の向上することが明らかにわかる。

（試験例２） 実施例１の製法において製造したゴルフクラブヘッドと
、比較例として精密鋳造法で製造したゴルフクラブヘッ
ドの方向安定性を比較した。

尚、材料は実施例１と同じＴｉ−６ＡＩ−４Ｖである。

比較結果を第６図に示した。

尚、この発明によるゴルフクラブヘッドのクラウン部の
肉厚は１．０ｍｍ、ヘッド体積は２５０ｃｃである。精
密鋳造法で製造したゴルフクラブヘッドのクラウン部の
肉厚は１．６ｍｍ、ヘッド体積は２００ｃｃである。

第６図はスィートスポットからトウ側およびヒール側に
打点をずらして打った時の飛距離を表している。

第６図から、この発明のゴルフクラブヘッドは、スィー
トスポットが広く、方向安定性が良好であることがわか
る。

（試験例３） 試験例２と同様に、実施例１の製法で製造したゴルフク
ラブヘッドと、比較例として精密鋳造法で製造したゴル
フクラブヘッドの耐久性をその平均結晶粒径とともに比
較した。

尚、この発明でのゴルフクラブヘッドのクラウン部の肉
厚は１　、２　ｍｍ、ヘッド体積は２５０　ｃｃ。

比較例のゴルフクラブヘッドのクラウン部の肉厚は１．
６＋ｎｍ、ヘッド体積は２００ｃｃである。

結果を第２表に示す。

第　　２ 表 第２表から明らかな通り、プレス加工で製造したゴルフ
クラブヘッドでは、平均結晶粒径を格段に小さく制御す
ることができ、これにより、耐久性を大きく向上させる
こ七ができた。

（実施例２） 実施例２においては、超塑性加工によりゴルフクラブヘ
ッドを製造した。

まず、第７図に示すようなゴルフクラブヘッド型の成形
空所を有する分割可能な型２１２２を用意し、分割され
た型２１と型２２の間に厚さ４ｍｍの超塑性合金である
Ｔｉ−６ＡＩ−４Ｖ合金からなる板体２５，２５を２枚
重ねて挾んだ。この時、流体導入０２６を予め板体２５
に加工しておく。

これを第８図に示すように、超塑性加工温度である９０
０℃に熱した状態で流体導入０２６から合金の間にＡｒ
ガスを圧入して、板体２５，２５を型の成形空所に沿っ
て超塑性変形させた。

尚、歪速度は１０−’／ｓｅｃであった。

この時、この超塑性変形に伴い、２枚の板体２５．２５
は拡散接合し、一体成形ができた。

その後、成形品を型から取り外しく第９図）、型で挾ん
でいた部分を切断除去してゴルフクラブヘッドを得た。

（第１Ｏ図） このゴルフクラブヘッドの平均結晶粒径は０゜００３ｍ
ｍであった・ 本実施例のように超塑性加工で製造する方法においては
、拡散接合を利用しているので、一体成形が可能であり
、また、深い形状でも加工することが可能で、分割を少
なくすることができ、極めて効率的な製法である。

（試験例４） 実施例Ｉのプレス加工と溶接による方法で製造したゴル
フクラブヘッドと、実施例２の超塑性加工法で製造した
ゴルフクラブヘッドの試打テストを行い、性能を比較し
た。

尚、平均結晶粒径は約ＩＯμＩで、その他の条件も実施
例１と同様である。

結果を第３表に示す。

第　　３　　表 第３表の結果から、少しだけ超塑性加工と拡散接合によ
り得た成型品の方が性能が良いが、これは拡散接合によ
る一体成形により、溶接時に生じる強度低下を伴わず、
剛性が大きいことによるものである。

（実施例３） 実施例２に記載の超塑性加工による製法において、超塑
性合金に２相ステンレス合金を用いて製造した。この２
相ステンレス合金は、 ２５Ｃｒ−６，５Ｎｉ−３，２Ｍｏ−ｌＮ−Ｆｅで表さ
れるものを使用した。

この実施例のゴルフクラブヘッドのロフト角は８５度、
平均結晶粒径は０．００３ｍｒＩｌ、クラウン部の肉厚
は０．８ｍｍ、体積は１８０ｃｃであった。

（試験例５） 実施例３のゴルフクラブヘットと、比較例として精密鋳
造法で製造したゴルフクラブヘッドの試打テストを行っ
た。

比ｒ　例のゴルフクラブヘットはステンレス（ＳＵＳ　
６３０）を使用し、精密鋳造法で製造したしのである。

この比較例のゴルフクラブヘッドのロフト角は８５度、
平均結晶粒径は０　、５　ｍ＋ｎ、クラウン部の肉厚は
１．Ｏｍｍ、体積は１５０ｃｃである。

ヘットスピード４０ｍ／ｓｅｃて試打テストを行い、そ
の時のロフト角の増加量と飛距離を計測した。

結果を第４表に示す。

第　　４ 表 第４表から、ステンレスを材料にした場合にも、超塑性
加工で結晶粒径を小さく制御し１こゴルフクラブヘッド
は、精密鋳造法で結晶粒径の大きいゴルフクラブヘッド
と比較してギヤ効果が生じ、飛距離か大きく、優秀なゴ
ルフクラブヘッドであることがわかる。

さらに、二ねら２種類のゴルフクラブヘッドにおいて、
打点をスポットからずらして試打した。

結果を第１１図に示す。

第１１図から、発明品のゴルフクラブヘットは、スィー
トスポットが大きく、方向安定性の良好なゴルフクラブ
ヘッドであることが明らかである。

［発明の効果Ｊ 以上説明したようにこの発明は、クラウン部の結晶粒径
を制御したものであるので、耐久性を向上させるととも
に肉厚を薄くすることのできるものである。クラウン部
の肉厚を薄くすることによって、クラウン部の剛性を少
なくともソール部の剛性よりも低くすることで、インパ
クト時にクラウン部が撓み、ギヤ効果が生じるので、打
球のバックスピン量が低減し、飛距離が格段に増加する
ものである。

さらにヘッド全体の結晶粒径をしたものは、全体の肉厚
を薄くできるので、重量を増加させることなく、体積を
増加させることができ、スィートスポットを大きくする
ことができ、方向安定性の良好な高性能なゴルフクラブ
ヘッドである。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図はギヤ効果を発生する作用を示す図、 第３図はこの発明品と従来品の弾道を示す図、第４図は
実施例１のゴルフクラブヘッドを示す図、 第５図は試験例１の平均結晶粒径と破損までの打球回数
の関係を示すグラフ、 第６図は試験例２の試打テストを示す線図、第７図ない
し第１０図は実施例２の超塑性加工による製造工程を示
す図で、 第７図は板体を型に挾んた図、 第８図はＡｒカスを圧入した図、 第９図は拡散接合した板体を型から取り外した図、 第１０図は不要部分を切断分離して得られたゴルフクラ
ブヘッドの図、 第１１図は試験例５のスィートスポットの広さを比較す
る試打テストの結果を示す線図である。 １４　、ｌ　４ａ、Ｉ　４ｂ−クラウン部、１８．１８
ａ。 ＋８ｂ・・・フェース部、２４・・・ソール部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）クラウン部とフェース部とソール部を具備する金
   属製のゴルフクラブヘッドにおいて、少なくともクラウ
   ン部を構成する金属の結晶粒径が５０μｍ以下であるこ
   とを特徴とするゴルフクラブヘッド。
2. （２）クラウン部とフェース部とソール部を具備する金
   属製のゴルフクラブヘッドにおいて、クラウン部の剛性
   が少なくともソール部の剛性よりも低く、打球時にロフ
   ト角が０．５〜２．５度増加することを特徴とするゴル
   フクラブヘッド。