JPH1176474A

JPH1176474A - ゴルフクラブ

Info

Publication number: JPH1176474A
Application number: JP9244138A
Authority: JP
Inventors: Akinori Sasamoto; 昭則笹本
Original assignee: Daiwa Seiko Co Ltd
Current assignee: Globeride Inc
Priority date: 1997-09-09
Filing date: 1997-09-09
Publication date: 1999-03-23
Anticipated expiration: 2017-09-09
Also published as: JP3599968B2

Abstract

(57)【要約】【課題】耐久性、強度を損なうことなく、薄型化を可能
にしたヘッドを有するゴルフクラブを提供することを目
的とする。【解決手段】ヘッド５を有するゴルフクラブであり、ヘ
ッド５のフェース面部７を、左右方向よりも上下方向に
短くした構成において、フェース面部７を構成する材料
は、以下の特徴の少なくとも１つを備えていることを特
徴とする。（１）上下方向に結晶粒の長い方向を指向させる（２）上下方向に破断伸度の大きい方を指向させる（３）上下方向に単位長さ当りの伸度の大きい方向を指
向させる

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ゴルフクラブに
関し、特に、ヘッドの部分に特徴を有するゴルフクラブ
に関する。

【０００２】

【従来の技術およびその課題】近年、ゴルフクラブのヘ
ッドは、中空金属によって構成するのが主流となってお
り、さらに大型化、フェース面部等の薄肉化を図ること
が行われている。すなわち、ヘッドを大型化することで
慣性モーメントを上げて、スイートスポットを拡大し、
これによってボールの方向性の安定化が図れると共に、
フェース面部等を薄肉化することで、全体を軽量化し、
これによって飛距離の向上が図れることが理論的に知ら
れている。具体的には、例えば、特許第２６０５９２６
号公報にも開示されているように、ヘッドのフェース面
部の厚さを２mm〜３．５mm、クラウン面部の厚さを０．
６mm〜２mm、ソール面部の厚さを１mm〜３mmと薄肉化す
ると共に、フェース面部を広く（縦長さ４０mm以上、横
長さ７０mm以上）してヘッドを大型化し、これによっ
て、ボールの方向性を安定化し、飛距離を向上させるこ
とが知られている。

【０００３】上記したように、フェース面部等の厚さを
薄くしたり、フェース面部を広く設計することで、上記
したような特性の向上が図れるものの、その反面、特に
打球面となるフェース面部が破損しやすく、又、長期間
の使用により、クラックが発生進行し、耐久性に劣る欠
点がある。したがって、フェース面部等の薄肉化や、そ
の大型化には限界があり、狙いとする軽量化、あるいは
ヘッドのウェート配分の調節等には限界がある。

【０００４】ところで、このような問題は、ヘッド部分
を構成する材料あるいは製造方法によって、ある程度の
改善を図ることは可能である。例えば、材料として、チ
タン材料ではβ合金を用いると、純Ｔｉα合金、αβ合
金と比較して強度が高いため、フェース面部等の薄肉化
が図れる。また、ヘッドの構成材料を、例えば圧延等の
製造方法によって製作すると、その材料の結晶粒の細密
化が図れ、強度の向上が図れる。

【０００５】しかしながら、このような手段を用いて
も、従来の技術では、フェース面部等の薄肉化や、その
大型化には限界がある。以下、図を参照しながら、その
理由を具体的に説明する。

【０００６】まず、図１および図２を参照して、ゴルフ
クラブ全体の構成を説明する。これらの図において、図
１は、ゴルフクラブの全体形状を示す図、図２は、ヘッ
ド部分を示す図であり、（ａ）はヘッドの正面図、
（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ線に沿った断面図であ
る。

【０００７】図において、１はシャフト、２はグリッ
プ、５はヘッドを示す。ヘッド５は、シャフト１が装着
されるネック６を具備しており、その外形形状は、打球
するフェース面部７および上面（クラウン）８、トウ側
面９、ヒール側面１０、ソール面１１、バックフェース
面１２によって規定され、各面の境界は、稜線部１５に
よって区別されている。また、フェース面部７の表面に
は、打球時にボールに回転を付与するように、スコアラ
イン７ａが細溝状に形成されている。

【０００８】次に、図３を参照して、フェース面部で打
球する瞬間の状態を説明する。前記フェース面部７は、
図３に示すように、所定の厚さｈを有し、ヘッドの大型
化に伴い上下方向に短く、左右方向に長い形状となって
いる。すなわち、フェース面部７は、スイートスポット
となる領域において、左右方向Ｘの長さが、縦方向の長
さＹよりも長く形成されている。

【０００９】そして、このような形状のフェース面部で
ボールをインパクトすると、その瞬間にフェース面部全
体がバックフェース側にむけて変形する（撓む）。具体
的には、打球したときの衝撃により、フェース面部は、
それぞれＸ方向、Ｙ方向に撓むが、各方向での変形量は
同一ではなく、Ｘ方向における変形量をＸ１，Ｙ方向に
おける変形量をＹ１とすると、Ｘ方向の寸法がＹ方向の
寸法より大きいため、その中心点Ｐにおいての単位長さ
当りの変形量が、Ｘ方向よりもＹ方向が大きくなるよう
に撓む。

【００１０】したがって、左右方向に長い形状となって
いるフェース面部では、ボールのインパクトによって、
上下方向の方が左右方向に比べ単位長さ当りの変形量が
大きくなり、結果として、左右方向に亀裂、割れが生じ
やすい。特に、ヘッドが大型化されることによって、左
右方向の長さがより大きくなるため、上下方向の単位長
さ当りの変形量が増大し、左右方向に亀裂、割れがさら
に生じやすくなる。

【００１１】この発明は、ゴルフクラブのヘッドにおい
て、衝撃が加わった際に、単位長さ当たりの変形量は、
異なる長さ方向、すなわち長寸法方向と短寸法方向で異
なっている、という点を見出だし、これが、ゴルフクラ
ブのヘッドの薄肉化を妨げる要因になっているという点
に着目して成されたものである。

【００１２】すなわち、ゴルフクラブのフェース面部を
例にすれば、その形状は、ヘッドの大型化に伴い、左右
方向の長さが増大する傾向にあるが、上述した理由によ
り、左右方向において、亀裂、割れが生じやすくなって
いる。従来のゴルフクラブでは、このような、長寸法方
向と短寸法方向で単位長さ当たりの変形量が異なる、と
いう点については何等考慮されてはおらず、ある程度長
期間使用しても、上記した亀裂、割れが生じない程度に
フェース面部の厚さを設計している。このため、従来の
構成では、フェース面部を始めとして、ヘッドを構成す
る各面部を薄肉化することは、亀裂、割れが生じやすい
との理由によって限界が生じていたのである。この発明
の目的は、耐久性、強度を損なうことなく、薄型化を可
能にしたヘッドを有するゴルフクラブを提供することを
目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明は、ヘッドを構成する部材において、互い
に直交する長寸方向と短寸方向を有する面部に用いられ
る材料を、前記短寸方向にその材料の結晶粒の長い方向
を指向させたことを特徴の１つとする。

【００１４】上記した構成について、図４を参照してよ
り具体的に説明する。上述したように、例えば、フェー
ス面部を構成する部材を、圧延工程を有する製造方法に
よって製作すると、その材料の結晶粒の細密化が図れ
る。この場合、圧延工程において、その材料の結晶粒
は、次第に圧延方向に細密化されながら伸びて行き、最
終的に圧延方向に沿って多層状の構造となる。このよう
な構造となった板材について、図４に示すような破断試
験を行う。

【００１５】図４において、（ａ）には、圧延方向を矢
印Ｄ１方向とした板材５０が示されており、（ｂ）に
は、圧延方向を矢印Ｄ２方向とした板材５１が示されて
いる。すなわち、板材５０は、圧延工程において、その
材料の結晶粒が細密化されて、Ｄ１方向に長くなった状
態にあり、板材５１は、同様に、その材料の結晶粒が細
密化されて、Ｄ２方向に長くなった状態にある。

【００１６】このような板材５０，５１に対して、各図
の左側に示すように、曲げ応力を加えて行くと、図
（ａ）のように結晶方向が指向された板材５０は、直線
的に破断し、比較的変形量が少ない段階で破断するのに
対し、図（ｂ）のように結晶方向が指向された板材５１
は、複雑な方向に破断し、大きく変形するまで、破断す
ることはない。すなわち、板材５１は、破断強度は同程
度かやや高いが特に破断時の変形量が大きい。実際に、
各板材の材料としてＴｉ−１５Ｍｏ−５Ｚｒ−３Ａｌを
用い、図４に示すように、共に押し込み量５mmの加重を
かけた３点曲げ試験を行ったところ、板材５０は、１
３．２９ｋＮ（変位２．７mm）で割れが生じたのに対
し、板材５１は、１２．８６ｋＮ（変位５．４mm）で割
れが生じ、破断強度に大きな差はないが破断時の変形量
が大きい結果が得られた。

【００１７】これは、いずれの板材５０，５１も、その
曲げ応力を加えたことによって、Ｄ１方向に沿った亀
裂、割れが生じやすいが、結晶粒の指向方向をＤ１方向
にした板材５０の場合、容易にその亀裂、割れが浸透し
て破断しやすい構造であるのに対し、結晶粒の指向方向
を亀裂、割れが生じやすい方向（Ｄ１方向）に対して直
交するＤ２方向にした板材５１は、その指向された結晶
方向によって亀裂、割れが内部に浸透しにくくなり、結
果として、破断しにくい構造となっている。

【００１８】図３を参照して説明したように、フェース
面部７は、中心点Ｐにおいて、単位長さ当りの変形量は
Ｘ方向よりもＹ方向が大きくなり、ボールのインパクト
によって左右方向に亀裂、割れが生じやすい。このた
め、フェース面部７を構成する材料について、上記した
結果から明らかなように、上下方向に、その材料の結晶
粒の長い方向を指向させることで、破損しにくい構造と
することができる。すなわち、このように破損しにくい
構造とすることで、強度を維持したままでの薄肉化を図
ることができ、結果としてヘッドの軽量化、大型化を実
現することが可能となる。

【００１９】フェース面部の材料の結晶粒を細密化し、
かつ一方向に長く指向させるには、上記したような圧延
工程を有する製造方法や、それ以外にも、鋳造等によっ
て行うことができる。また、そのような方法により結晶
粒の細密化が図れる材料としては、チタン、チタン合金
や、ステンレス、アルミ、軟鉄、マルエージング鋼等が
挙げられる。

【００２０】また、本発明は、上述した構成以外にも、
ヘッドを構成する部材において、直交方向に長さが異な
る面部を有する部分に用いられる材料を、短寸方向に、
その材料の破断伸度の大きい方を指向させたり、あるい
はその材料の負荷に対する単位当りの伸度の大きい方向
を指向させるように構成しても良いし、以上の構成を任
意に組み合わせても良い。

【００２１】ここで、短寸方向に、その材料の破断伸度
の大きい方を指向させる手段としては、例えば材料とし
てＦＲＰ，ＦＲＭ等の複合材料を用い、その強化繊維の
配向方向、量、層の位置及び弾性率等を調整することに
よって実現することが可能である。また、金属、ＦＲ
Ｐ，ＦＲＭ等の材料を用い、ヘッドの面部の片面あるい
は両面に、波状の凹凸を一方向に連続、あるいは断続し
て付けることによって実現することも可能である。ま
た、短寸方向に、その材料の負荷に対する単位当りの伸
度の大きい方向を指向さる手段としては、上記同様、例
えば材料としてＦＲＰ，ＦＲＭ等の複合材料を用い、そ
の強化繊維の配向方向、量、層の位置及び弾性率等を調
整することによって実現することが可能である。また、
金属、ＦＲＰ，ＦＲＭ等の材料を用い、ヘッドの面部の
片面あるいは両面に、波状の凹凸を一方向に連続、ある
いは断続して付けることによって実現することも可能で
ある。

【００２２】このように、短寸方向に、その材料の結晶
粒の長い方向を指向させたり、その材料の破断伸度の大
きい方を指向させたり、その材料の負荷に対する単位当
りの伸度の大きい方向を指向さることにより、その方向
と直交する長寸方向において生じやすい亀裂、割れが内
部に浸透しにくくなり、結果として強度を維持したまま
での薄肉化を図ることができる。

【００２３】さらに、本発明では、ヘッドを構成するフ
ェース面部、上面、トウ側面、ヒール側面、ソール面、
バックフェース面の構成材料は、その各面の境界となる
各稜線と直交する方向に、結晶粒の長い方向を指向させ
るか、破断伸度の大きい方を指向させるか、単位当りの
伸度の大きい方向を指向させるように構成したことを特
徴とする。

【００２４】通常、各面の境界領域となる稜線領域は、
その稜線に沿って亀裂や割れが生じやすいため、この稜
線に対して直交する方向に、上述したように結晶粒の長
い方向を指向させるか、破断伸度の大きい方を指向させ
るか、単位当りの伸度の大きい方向を指向させること
で、亀裂、割れの内部への浸透を防止し、これにより強
度を維持したままでの薄肉化を図ることができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】図５は、本発明に係るゴルフクラ
ブのヘッド部分の一構成例を示す図であり、本発明を、
図１および図２に示したようなウッドタイプのヘッドに
適用した例を示したものである。このため、図２に示し
た部分と同一の部分については、同一の参照符号を付し
てある。この図において、（ａ）は、ヘッドの上面およ
びバックフェース面領域を示す斜視図、（ｂ）は、ヘッ
ドのフェース面部およびソール面領域を示す斜視図であ
る。なお、図２に示すウッドタイプのヘッドには、中空
状のものや、あるいは、その中空部５ａに、発泡樹脂や
低比重材料が充填されているようなものも含まれる。

【００２６】図５においては、ヘッドの各面部における
短寸方向を符号ｄ１、長寸方向を符号ｄ２として示して
ある。従って、上記したような各面部を構成する材料に
おいて、その材料の結晶粒の長い方向を指向させたり、
その材料の破断伸度の大きい方を指向させたり、その材
料の負荷に対する単位当りの伸度の大きい方向を指向さ
せるのは、各面におけるｄ１方向となる。

【００２７】あるいは、ヘッドを規定している各面部
を、各面部の境界となる稜線１５と直交する方向に、結
晶粒の長い方向を指向させるか、破断伸度の大きい方を
指向させるか、単位当りの伸度の大きい方向を指向させ
るように構成しても良い。なお、図５に示すヘッドは、
バックフェース面とトウ側面を一体化して構成したもの
である。

【００２８】上記したようにヘッド５を構成すること
で、単位長さ当たりの変形量が大きい方向（ｄ１方向）
に対して直交する方向（ｄ２方向）あるいは稜線１５に
沿った方向で生じやすい亀裂や割れの発生が抑制される
ため、結果として、強度を維持したままで、その部分の
薄肉化を図ることが可能となる。すなわち、ヘッド５を
構成しているフェース面部７、上面８、トウ側面９およ
びバックフェース面１２、ソール面１１等を、必要に応
じて、強度を維持したままでの薄肉化を実現することが
可能となる。

【００２９】例えば、フェース面部７を薄肉化すること
によって、重心深度を大きくすることができ、あるいは
上面８を薄肉化することによって、低重心化することが
できる等、強度、耐久性を維持したままでの、ヘッドの
ウェイト配分の調整の自由度が大きくなり、これによっ
て、さらに飛距離の向上やボールの方向性の安定化が図
れるヘッドを容易に設計することが可能となる。また、
ヘッド全体として、強度を維持したままでの軽量化が図
れるため、ヘッドを従来よりさらに大型化することが可
能になる。

【００３０】具体的には、例えば、フェース面部７を、
チタン合金である、Ｔｉ−１５Ｍｏ−５Ｚｒ−３Ａｌに
よって作製する場合において、この合金を鋳造等によっ
て、その結晶粒に指向性を持たせずにフェース面部を作
製したものと、上述したように、圧延工程等の製造方法
によって、その結晶粒を細密化して一方向に長く指向さ
せ、これが上下方向となるようにフェース面部を作製し
たものとを比較する。前者のようにして、フェース面部
を作製する場合、通常の使用状態のもとで亀裂や割れの
発生が抑制できる厚さとしては、略２．７mm〜３mm程度
を確保する必要があったのに対し、後者のようにしてフ
ェース面部を作製する場合、通常の使用状態のもとで亀
裂や割れの発生を抑制できる厚さとしては、略１．５mm
〜２．６mm程度で十分であり、同一強度を維持したまま
での薄肉化を図ることができる。

【００３１】なお、本発明は、上述したように、ヘッド
を構成する各面部において、長寸方向と、これに直交す
る短寸方向を有する部分において、単位長さ当りの変形
量が短寸方向において大きくなり、これによって、長寸
方向において、亀裂や割れの発生が生じやすい、という
点に着目して成されたものである。この場合、このよう
な長寸方向と短寸方向を有する面部は、ヘッドを構成す
る各面部のみならず、各面部において、厚肉部や枠部に
よって区切られた領域においても生じる。

【００３２】例えば、図６に示すように、フェース面部
７は、構造的に、枠部２０を介してヘッド本体に取着す
る場合がある。この場合、フェース面部７全体としてと
らえると、図３に示した通り、Ｘ方向が長寸方向であ
り、Ｙ方向が短寸方向となる。しかし、枠部２０によっ
て区切られた領域Ｓは、Ｘ方向が短寸法となり、Ｙ方向
が長寸方向となる。

【００３３】したがって、ヘッドを構成する各面部が、
厚肉部や枠部によって、例えば図６に示すように区切ら
れる場合は、区切られた領域を取り出し、その領域の短
寸方向（ｄ１方向）に沿って、結晶粒の長い方向を指向
させたり、破断伸度の大きい方を指向させたり、単位当
りの伸度の大きい方を指向させるように、その面の材料
を構成すれば良い。

【００３４】以上、本発明の実施の形態をウッドタイプ
のゴルフクラブを例にして説明したが、本発明は、ウッ
ドタイプのゴルフクラブのみならず、アイアンタイプの
ゴルフクラブも含まれる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ゴルフクラブのヘッドは、強度、耐久性を維持したまま
で、その薄肉化を図ることが可能となる。したがって、
ヘッド全体として軽量化が図れると共に、ヘッドを大型
化することが可能となり、飛距離ぼ増大や、方向性の安
定化が図れる。また、ヘッドを構成する各面部における
ウェート配分の調整の自由度が増し、ヘッド全体として
設計の自由度が増す。

【図面の簡単な説明】

【図１】ゴルフクラブの全体形状を示す図。

【図２】ヘッド部分を示す図であり、（ａ）はヘッドの
正面図、（ｂ）は図（ａ）におけるＡ−Ａ線に沿った断
面図。

【図３】打球時におけるフェース面部の変形状態を示す
図。

【図４】板材を圧延によって作成し、（ａ）および
（ｂ）は、それぞれ圧延方向を変えて板材を作成して、
破断試験を行った結果を示す図。

【図５】本発明に係るゴルフクラブのヘッド部分の一構
成例を示す図であり、（ａ）は、ヘッドの上面およびバ
ックフェース面領域を示す斜視図、（ｂ）は、ヘッドの
フェース面部およびソール面領域を示す斜視図。

【図６】フェース面部における変形例を示す図。

【符号の説明】

１シャフト５ヘッド７フェース面部８上面９トウ側面１０ヒール側面１１ソール面１２バックフェース面１５稜線部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ヘッドを有するゴルフクラブであり、前
記ヘッドのフェース面部を、左右方向よりも上下方向に
短くした構成において、前記フェース面部を構成する材料は、以下の特徴の少な
くとも１つを備えていることを特徴とするゴルフクラ
ブ。（１）上下方向に結晶粒の長い方向を指向させる（２）上下方向に破断伸度の大きい方を指向させる（３）上下方向に単位当りの伸度の大きい方向を指向さ
せる
【請求項２】ヘッドを有するゴルフクラブであり、前
記ヘッドを構成すると共に、それぞれ短寸方向と長寸方
向を有する上面、トウ側面、ヒール側面、ソール面、バ
ックフェース面の構成材料のうち、少なくとも１つは、
以下の特徴の少なくとも１つを備えていることを特徴と
するゴルフクラブ。（１）短寸方向に結晶粒の長い方向を指向させる（２）短寸方向に破断伸度の大きい方を指向させる（３）短寸方向に単位当りの伸度の大きい方向を指向さ
せる
【請求項３】ヘッドを有するゴルフクラブであり、前
記ヘッドを構成するフェース面部、上面、トウ側面、ヒ
ール側面、ソール面、バックフェース面において、これ
らの面の少なくとも１つを厚肉部または枠部によって短
寸方向と長寸方向を有するように区切った際、この区切
られた領域における構成材料は、以下の特徴の少なくと
も１つを備えていることを特徴とするゴルフクラブ。（１）短寸方向に結晶粒の長い方向を指向させる（２）短寸方向に破断伸度の大きい方を指向させる（３）短寸方向に単位当りの伸度の大きい方向を指向さ
せる
【請求項４】ヘッドを有するゴルフクラブであり、前
記ヘッドを構成するフェース面部、上面、トウ側面、ヒ
ール側面、ソール面、バックフェース面の構成材料は、
その各面の境界となる各稜線と直交する方向に、以下の
特徴の少なくとも１つを備えていることを特徴とするゴ
ルフクラブ。（１）結晶粒の長い方向を指向させる（２）破断伸度の大きい方を指向させる（３）単位当りの伸度の大きい方向を指向させる