JP2004313354A

JP2004313354A - Golf club head

Info

Publication number: JP2004313354A
Application number: JP2003109657A
Authority: JP
Inventors: Takuya Takesono; 拓也竹園; Ryohei Tajima; 良平田嶋
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 2003-04-14
Filing date: 2003-04-14
Publication date: 2004-11-11
Anticipated expiration: 2023-04-14
Also published as: JP4165282B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a golf club head excellent in carry distance performance and durability performance. <P>SOLUTION: At a face part 1, a center thick part (area A) which includes a sweet spot 15 and is the thickest part is formed, and a center thickness gradually changing part (area B) which becomes thinner with going to an outer edge side is formed so as to surround the center thick part (area A). At an end on the side of a crown part 2, an upper thick part (area E) whose thickness is not larger than that of the center thick part (area A) is formed. An upper thickness gradually changing part (area D) which becomes thinner with going to the side of a sole part 3 is formed so as to surround the lower edge of the upper thick part (area E). At an end on the side of the sole 3, a lower thick part (area G) whose thickness is not larger than that of the center thick part (area A) is formed. An upper thickness gradually changing part (area F) which becomes thinner with going to the side of the crown part 2 is formed so as to surround the upper edge of the lower thick part (area G). At the other area, a thin part (area C) which thickness is thinnest is formed, and the boundary thickness of respective parts is smoothly changed. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は中空部を有するゴルフクラブヘッドに関し、特にウッド型のゴルフクラブヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ウッド型のゴルフクラブヘッドは、内部を中空にした構造が主流となっている。図４は従来の中空構造のウッド型ゴルフクラブヘッドを示す斜視図であり、図５は図４に示すＣ−Ｃ線による断面図である。従来のウッド型のゴルフクラブヘッドは、図４及び図５に示すように、ボールを打撃するフェース部１０１と、上面を形成するクラウン部１０２と、底面を形成するソール部１０３と、クラウン部１０２とソール部１０３との間で側面を形成するサイド部１０４と、シャフト（図示せず）が装着される筒状のホーゼル部１０５とで構成される。従来の中空構造のゴルフクラブヘッドにおけるフェース部１０１は、厚さがほぼ均一で、その内面の形状は平坦状又は僅かに湾曲した曲面状であった。このようなゴルフクラブヘッドの材料としては、例えば、金属材料等が使用される。その場合、各部材は夫々別々又は一体で成形された後、溶接又は接着等により接合され、その後必要に応じて熱処理、研磨及び塗装等が施される。
【０００３】
ゴルフクラブヘッド、特にドライバー等のウッド型のゴルフクラブヘッドにおいては、ボールをより遠くに飛ばす飛距離性能が求められる。そこで、フェース部の内面にスウィートスポットを囲むようにして環状の溝を設けて、フェース部の１次固有振動数をボールの１次固有振動数に近づけることにより、飛距離特性を向上させるゴルフクラブヘッドが提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
また、前述の環状の溝に加えて、フェース部の中央部から外周部に向かって徐々に厚さを薄くすることでフェース部の反発性を高めて、飛距離性能を向上させるゴルフクラブヘッドも提案されている（特許文献２参照）。図６（ａ）及び（ｂ）は特許文献２で提案されたゴルフクラブヘッドを示す断面図であり、図６（ａ）は図４に示すＣ−Ｃ線による断面図に相当し、図６（ｂ）は図４に示すＤ−Ｄ線による断面図に相当する。このゴルフクラブヘッドは、図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、ボールを打撃するフェース部１０１と、上面を形成するクラウン部１０２と、底面を形成するソール部１０３と、クラウン部１０２とソール部１０３との間で側面を形成するサイド部１０４と、シャフト（図示せず）が装着される筒状のホーゼル部１０５とで構成されるウッド型のゴルフクラブヘッドであり、そのフェース部１０１は、スイートスポット１０８及びその近傍のフェース部の中心点１０７とを含みフェース部１０１において最も厚く且つ厚さが均一な中央部１０６Ａと、この中央部１０６Ａの外縁１０６Ａｅからフェース部１０１の端部に向かい徐々に厚さが薄くなっている周辺部１０６Ｂとからなる。また、周辺部１０６Ｂの内面には中央部１０６Ａを囲むように環状溝１０９が形成されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−２９９５１９号公報（第２−３頁、第３−５図）
【特許文献２】
特開２００２−２３９０４０号公報（第２−４頁、第１−２図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１で提案されたゴルフクラブヘッドは、インパクト時にフェース部１０１の内面に形成された環状溝に応力が集中して破壊の起点となる虞がある。また、特許文献２で提案されたゴルフクラブヘッドは、フェース部１０１の端部に近いほど厚さが薄くなるため、クラウン部１０２側の端部及びソール部１０３側の端部における強度が低下し、耐久性に問題がある。一般に、フェース部厚さを中心部と外周部とで変化させたゴルフクラブヘッドにおいては、その厚さが必要以上に薄く設定されていたり、又は厚く設定されていたりすることがある。このようにフェース面の厚さが最適化されていないゴルフクラブヘッドにおいては、反発力を効率的に向上させることは難しく、フェース部の破壊も発生しやすくなる。
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、飛距離性能及び耐久性能が優れたゴルフクラブヘッドを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るゴルフクラブヘッドは、ボールを打撃するフェース部と、上面を形成するクラウン部と、底面を形成するソール部と、前記クラウン部とソール部との間で側面を形成するサイド部と、シャフトが装着される筒状のホーゼル部とを有し、内部が中空であるゴルフクラブヘッドにおいて、前記フェース部は、スウィートスポットを含みフェース部の中で厚さが最も厚い中央厚肉部と、前記中央厚肉部を囲むように形成され外縁側になる従い厚さが薄くなる中央肉厚徐変部と、前記クラウン部側端部に形成され厚さが前記中央肉厚部の厚さ以下である上部肉厚部と、前記上部厚肉部の下縁を囲むように帯状に形成され前記ソール部側になるに従い厚さが薄くなる上部肉厚徐変部と、ソール部側端部に形成され厚さが前記中央厚肉部以下である下部肉厚部と、前記下部肉厚部の上縁を囲むように帯状に形成され前記クラウン部側になるに従い厚さが薄くなる下部肉厚徐変部と、それ以外の領域に形成されフェース部の中で最も厚さが薄い薄肉部と、を有し、各部の境界では厚さが滑らかに変化していることを特徴とする。
【０００９】
本発明においては、前記フェース部に薄肉部を設けることによりフェース部全体の剛性が低下し、インパクト時の撓み量が増加する。また、前記フェース部のクラウン部側端部及びソール部側端に厚肉部を設けることにより、前述の特許文献２において問題となっていたクラウン部側端部及びソール部側端部の強度が確保される。更に、前記フェース部の内面は、溝及び段差のない滑らかな面で形成されているため、応力が特定の箇所に集中することがなく、優れた耐久性が得られる。
【００１０】
前記ゴルフクラブヘッドは、中央厚肉部の厚さが２．２ｍｍ以上であり、上部厚肉部及び下部肉厚部の厚さが前記中央厚肉部の厚さの８５乃至１００％であり、前記薄肉部の厚さが前記厚肉部の厚さの７０％以上で且つ８５％未満であることが好ましい。これにより、フェース部の各部の肉厚分布が最適化され、強度を劣化させることなくフェース部の反発力を効率的に増大することができる。
【００１１】
また、前記ゴルフクラブヘッドにおける中央厚肉部及び中央肉厚徐変部の外縁は、例えば、自由曲線状である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係るゴルフクラブヘッドについて、添付の図面を参照して具体的に説明する。本実施形態のゴルフクラブヘッドは、中空構造を有するウッド型のゴルフクラブヘッドである。図１は本発明のゴルフクラブヘッドを示す斜視図である。また、図２は図１に示すＡ−Ａ線による断面図であり、図３は図１に示すＢ−Ｂ線による断面図である。
【００１３】
本実施形態のゴルフクラブヘッドは、図１に示すように、ボールを打撃するフェース部１と、上面を形成するクラウン部２と、底面を形成するソール部３と、クラウン部２とソール部３との間で側面を形成するサイド部４と、シャフト（図示せず）が装着される筒状のホーゼル部５とで構成される。
【００１４】
本実施形態のゴルフクラブヘッドにおけるフェース部１は、図２及び図３に示すように、スウィートスポット１５を含みフェース部の中で厚さが最も厚い中央厚肉部（領域Ａ）と、この中央厚肉部（領域Ａ）を囲むように形成され外縁側になる従い厚さが薄くなる中央肉厚徐変部（領域Ｂ）と、クラウン部２側の端部に形成され厚さが中央厚肉部（領域Ａ）の厚さ以下である上部肉厚部（領域Ｅ）と、この上部厚肉部（領域Ｅ）の下縁を囲むように帯状に形成されソール部３側になるに従い厚さが薄くなる上部肉厚徐変部（領域Ｄ）と、ソール部３側の端部に形成され厚さが中央厚肉部（領域Ａ）の厚さ以下である下部肉厚部（領域Ｇ）と、この下部肉厚部（領域Ｇ）の上縁を囲むように帯状に形成されクラウン部２側になるに従い厚さが薄くなる上部肉厚徐変部（領域Ｆ）と、それ以外の領域に形成されフェース部１の中で最も厚さが薄い薄肉部（領域Ｃ）とからなり、各部の境界では厚さが滑らかに変化している。
【００１５】
本実施形態のゴルフクラブヘッドのフェース部１における中央厚肉部（領域Ａ）の厚さｔ（Ａ）は、２．２ｍｍ以上であることが好ましい。この中央厚肉部（領域Ａ）は、耐久性を確保する領域であるため、厚さｔ（Ａ）が２．２ｍｍより薄くなると十分な耐久性が得られない。なお、フェース部１の外面にフェースライン溝１４が形成されている場合は、厚さｔ（Ａ）はフェースライン溝１４が形成されていない部分の厚さとし、以下の部分の厚さについても同様とする。また、トウ１３側からホーゼル部５側に向かう方向をＸ方向、ソール部３側からクラウン部２側に向かう方向をＺ方向とした場合、中央厚肉部（領域Ａ）のＸ方向における最も長い部分の長さａ_１は１０乃至３０ｍｍであり、Ｚ方向における最も長い部分の長さａ_２は５乃至１５ｍｍであることが好ましい。Ｘ方向における最大長さが１０ｍｍより短いと耐久性が低下し、３０ｍｍより長いと撓みが少なくなるため反発力が低下する。また、Ｚ方向における最大長さが５ｍｍより短いと耐久性が低下し、１５ｍｍより長いと撓みが少なくなり反発特性が低下する。
【００１６】
本実施形態のゴルフクラブヘッドのフェース部１においては、クラウン部２側の端部及びソール部３側の端部に夫々上部厚肉部（領域Ｅ）及び下部厚肉部（領域Ｇ）が設けられている。これらを設けることにより、クラウン部２側端部及びソール部３側端部の強度を確保し、薄肉部（領域Ｃ）を設けることによる耐久性の低下を防ぐことができる。この上部厚肉部（領域Ｅ）の厚さｔ（Ｅ）及び下部厚肉部（領域Ｇ）の厚さｔ（Ｇ）は、中央厚肉部（領域Ａ）の厚さｔ（Ａ）の８５乃至１００％であることが好ましい。これらの厚さが中央厚肉部（領域Ａ）の厚さｔ（Ａ）の８５％より薄いと耐久性が低下し、１００％より厚い（中央厚肉部より厚い）と撓みが少なくなり反発力が低下する。また、上部厚肉部（領域Ｅ）のＸ方向における最も長い長さｅ_１及び下部厚肉部（領域Ｇ）のＸ方向における最も長い部分の長さｇ_１は２０乃至６０ｍｍであることが好ましい。更に、Ｚ方向における最も長い部分の長さｅ_２及びｇ_２は２乃至５ｍｍであることが好ましい。Ｘ方向における最大長さｅ_１及びｇ_１が２０ｍｍより短いと耐久性が低下し、６０ｍｍより長いと撓みが少なくなり反発力が低下する。また、Ｚ方向における最大長さｅ_２及びｇ_２が２ｍｍより短いと耐久性が低下し、５ｍｍより長いと撓みが少なくなり反発力が低下する。
【００１７】
本実施形態のゴルフクラブヘッドにおいては、中央厚肉部（領域Ａ）を囲むように中央肉厚徐変部（領域Ｂ）が設けられている。この中央肉厚徐変部（領域Ｂ）は、中央厚肉部（領域Ａ）と薄肉部（領域Ｃ）との厚さの差により、フェース部内面に段差が生じ、そこに応力が集中するのを防ぐものであり、図２（ｂ）に示すように、中央肉厚部（領域Ａ）から薄肉部（領域Ｃ）に向かう方向に厚さが薄くなっている。中央肉厚徐変部（領域Ｂ）のＸ方向におけるホーゼル部５側の縁とトウ１３側の縁との最大間隔ｂ_１は４０乃至１００ｍｍであり、Ｚ方向におけるクラウン部２側の縁とソール部３側の縁との最大間隔ｂ_２は２０乃至３０ｍｍであることが好ましい。Ｘ方向における縁の最大間隔ｂ_１が４０ｍｍより短いと徐変勾配が急になるため、応力集中が発生しやすくなり、耐久性が低下する。また、最大間隔ｂ_１が１００ｍｍより長いと撓みが少なくなり反発力が低下する。また、Ｚ方向における縁の最大間隔ｂ_２が２０ｍｍより短いと応力が集中しやすくなり、３０ｍｍより長いと撓みが少なくなり反発力が低下する。
【００１８】
本実施形態のゴルフクラブヘッドにおいては、上部肉厚部（領域Ｅ）と薄肉部（領域Ｃ）との間及び下部肉厚部（領域Ｇ）と薄肉部（領域Ｃ）との間にも、中央肉厚徐変部（領域Ｂ）と同様に応力集中を防ぐために、夫々上部肉厚徐変部（領域Ｄ）及び上部肉厚徐変部（領域Ｆ）が設けられている。この上部肉厚徐変部（領域Ｄ）のＸ方向における最大長さｄ_１及び下部肉厚徐変部（領域Ｆ）のＸ方向における最大長さｆ_１は４０乃至８５ｍｍであることが好ましい。また、Ｚ方向における最大長さｄ_２及びｆ_２は５乃至１５ｍｍであることが好ましい。Ｘ方向における最大長さｄ_１及びｆ_１が４０ｍｍより短いと耐久性が低下し、８５ｍｍより長いと撓みが少なくなり反発力が低下する。また、Ｚ方向における最大長さｄ_２及びｆ_２が５ｍｍより短いと徐変勾配が急になるため応力集中が生じやすくなり、耐久性が低下する。また、最大長さｄ_２及びｆ_２が１５ｍｍより長いと反発力が低下する。
【００１９】
また、本実施形態のゴルフクラブヘッドのフェース部１における前述の各部以外の領域には、フェース部１の中で最も厚さが薄い薄肉部（領域Ｃ）が設けられている。この薄肉部（領域Ｃ）の厚さｔ（Ｃ）は、厚肉部（領域Ａ）の厚さｔ（Ａ）の７０％以上で且つ８５％未満であることが好ましい。この薄肉部（領域Ｃ）の厚さｔ（Ｃ）が、中央厚肉部（領域Ａ）の厚さｔ（Ａ）の７０％より薄いとフェース部の破壊が発生しやすくなり、８５％以上であると十分な撓み量が得られないことがある。
【００２０】
更に、中央肉厚徐変部（領域Ｂ）のクラウン部２側の外縁と上部肉厚徐変部（領域Ｄ）のソール部３側の縁又は中央肉厚徐変部（領域Ｂ）のソール部３側の外縁と下部肉厚徐変部（領域Ｆ）のクラウン部２側の縁との最短部分における間隔ｃは１乃至３ｍｍであることが好ましい。この間隔ｃが１ｍｍより少ないと撓み効果が減少し、３ｍｍより大きいと徐変勾配が急になるため、応力集中が発生しやすくなり耐久性が低下する。
【００２１】
なお、図２（ａ）においては、中央厚肉部（領域Ａ）及び中央肉厚徐変部（領域Ｂ）の外縁の形状を楕円状としているが、特に限定するものではなく、自由曲線状であればよい。また、上部厚肉部（領域Ｅ）及び下部厚肉部（領域Ｇ）、又は上部肉厚徐変部（領域Ｄ）及び上部肉厚徐変部（領域Ｆ）についても同じ大きさ又は厚さにする必要はなく、本発明の範囲内であれば形状又は大きさが異なっていても本発明の効果は得られる。
【００２２】
本実施形態のゴルフクラブヘッドのフェース部１における中央肉厚徐変部（領域Ｂ）、上部肉厚徐変部（領域Ｄ）又は下部肉厚徐変部（領域Ｆ）と中央厚肉部（領域Ａ）、上部厚肉部（領域Ｅ）、下部厚肉部（領域Ｇ）又は薄肉部（領域Ｃ）との境界は曲面により形成されている。本実施形態のフェース部１の内面は、溝及び段差等がなく、滑らかな曲面を有して肉厚が変化しているため、インパクト時にフェース部にかかる応力を分散することができる。
【００２３】
次に、本実施形態のゴルフクラブヘッドの製造方法について説明する。本実施形態のゴルフクラブヘッドは以下の方法により作製される。先ず、３ＤＣＡＤ等により基本となるゴルフクラブヘッドのモデリングを行う。次に、この基本となるゴルフクラブヘッドのインパクト挙動についてシミュレーションを行い、歪み分布を計算により求める。そして、前記シミュレーションにより得られた歪み分布のデータを基に、中央厚肉部（領域Ａ）、上部厚肉部（領域Ｅ）、下部厚肉部（領域Ｇ）及び薄肉部（領域Ｃ）の夫々の厚さを設定し、フェース部１における肉厚分布を決定する。その後、このように決定された厚み分布を有するフェース部１を実際に作製し、そのフェース部１と、クラウン部２、ソール部３、サイド部４及びホーゼル部８とを溶接又は接着等により接合する。これらの部材は、塑性加工、鍛造製法、又は鋳造法により別々に又は一体で成形される。その後、必要に応じて熱処理、研磨及び塗装等を施し、ゴルフクラブヘッドにする。
【００２４】
次に、上述の如く構成されたゴルフクラブヘッドの動作について説明する。本実施形態のゴルフクラブヘッドは、シャフト及びグリップが取り付けられ、ドライバー等のウッド型のゴルフクラブヘッドとなる。本実施形態のゴルフクラブヘッドは、そのフェース部１の内面が溝及び段差等がない滑らかな面により形成されているため、インパクト時における応力を分散させることができる。更に、シミュレーションにより得られた歪み分布を基にフェース部１における各領域の厚さを設定しているため、反発力に優れ、且つ強度を劣化させることのない肉厚分布となっている。
【００２５】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、本発明の範囲から外れる比較例と比較して具体的に説明する。本実施例においては、サイド部及びソール部を一体成形により形成し、フェース部、ソール部（以下サイド部を含む）、クラウン部及びホーゼル部からなる４ピース鍛造法により、本発明の範囲内である実施例１乃至５及び本発明の範囲から外れる比較例１乃至４のゴルフクラブヘッドを作製した。その際、フェース部はβ系チタン合金を使用し、４５０℃の温度条件下で成形した。また、クラウン部、ソール部及びホーゼル部には純チタンを使用し、ホーゼル部は丸棒から削りだして成形した。前記フェース部、クラウン部、ソール部及びホーゼル部を溶接により接合した後、研磨及び塗装を行ってウッド型のゴルフクラブヘッドとした。本実施例で作製したゴルフクラブヘッドにおけるフェース部の肉厚分布を表１に示す。表１における各領域は図２（ａ）に示す領域に対応している。なお、表中の”〜”は右に示す領域の厚さから左に示す領域の厚さに変化していることを示す。
【００２６】
【表１】

【００２７】
次に、実施例及び比較例で作製したゴルフクラブヘッドに、シャフト及びグリップを取り付けてゴルフクラブとし、その性能評価を行った。飛距離性能試験は、ゴルフクラブをゴルフスイングマシンに取り付け、ヘッドスピードを４０ｍ／秒とし、夫々１０球ずつ実打した。また、耐久性能試験は、飛距離性能試験と同様にヘッドスピードを４０ｍ／秒として実打し、目視観察によりフェイス面の中央部に割れ又は凹部が確認された打数により評価した。この耐久性能試験においては、６０００発まで実打しても破壊が生じていないものを合格とした。これら試験の評価結果を表２に示す。
【００２８】
【表２】

【００２９】
表２に示すように、本発明の範囲内で作製した実施例１乃至５のゴルフクラブヘッドは、飛距離が１９９ｍ（２２１８ヤード）、破壊回数が５５００発以上であり、飛距離性能及び耐久性能が優れていた。特に、実施例１のゴルフクラブヘッドは、中央厚肉部（領域Ａ）の厚さが２．２ｍｍ以上であり、上部厚肉部（領域Ｅ）及び下部肉厚部（領域Ｇ）の厚さが中央厚肉部（領域Ａ）の厚さの８５％であり、薄肉部（領域Ｃ）の厚さが中央厚肉部（領域Ａ）の厚さの７０％であるので、飛距離が２０１ｍ（２２０ヤード）と長く、６０００発実打後にも割れ又は凹部は発生せず、最も優れた特性を示した。
【００３０】
一方、従来のゴルフクラブと同様にフェース部の肉厚が均一な比較例１のゴルフクラブヘッドは、フェース部の厚さが全て２．２０ｍｍと厚いため耐久性能には優れていたが、飛距離が１９６ｍ（２１５ヤード）であり実施例１のゴルフクラブヘッドに比べて劣っていた。また、比較例１と同様に従来のゴルフクラブヘッドである比較例２のゴルフクラブヘッドは、端部を薄くしたことにより反発力が増し、比較例１のゴルフクラブヘッドより飛距離は向上したが、耐久性が劣化して５０００発で破壊が生じた。また、上部厚肉部（領域Ｅ）が本発明の範囲より厚い比較例３のゴルフクラブヘッド、及び下部厚肉部（領域Ｇ）が本発明の範囲より厚い比較例４のゴルフクラブヘッドは、厚みが増したことにより耐久性は向上したが、比較例１及び２の従来のゴルフクラブヘッドと同程度の飛距離しか得られなかった。
【００３１】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によればゴルフクラブヘッドのフェース部の内面を溝及び段差のない曲面により形成することにより、インパクト時に特定の箇所に応力が集中するのを防ぐことができ、耐久性を損なわずに飛距離性能を向上することができる。また、本発明のゴルフクラブにおいては、シミュレーションにより求めた歪み分布を基にフェース部の肉厚分布を適正化しているため、効率的に反発力を向上することができ、更に強度を低下させない最適な厚さが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態のゴルフクラブヘッドを示す斜視図である。
【図２】図１に示すＡ−Ａ線による断面図である。
【図３】図１に示すＢ−Ｂ線による断面図である。
【図４】従来の中空構造のウッド型ゴルフクラブヘッドを示す斜視図である。
【図５】図４に示すＣ−Ｃ線による断面図である。
【図６】特許文献２で提案された従来のゴルフクラブヘッドを示す断面図であり、（ａ）は図３に示すＣ−Ｃ線による断面図に相当し、（ｂ）は図３に示すＤ−Ｄ線による断面図に相当する。
【符号の説明】
１；フェース部２；クラウン部３；ソール部４；サイド部５；ホーゼル部１３；トウ１４；フェースライン溝１５、１０８；スウィートスポット１０１；フェース部１０２；クラウン部１０３；ソール部１０４；サイド部１０５；ホーゼル部１０６Ａ；中央部１０６Ａｅ；中央部の外縁１０６Ｂ周辺部１０７；フェース部中心点１０９；溝Ａ；中央厚肉部Ｂ；中央肉厚徐変部Ｃ；薄肉部Ｄ；上部肉厚徐変部Ｅ；上部厚肉部Ｆ；上部肉厚徐変部Ｇ；下部厚肉部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a golf club head having a hollow portion, and more particularly to a wood-type golf club head.
[0002]
[Prior art]
In recent years, wood type golf club heads have a main structure with a hollow inside. FIG. 4 is a perspective view showing a conventional wood-type golf club head having a hollow structure, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line CC shown in FIG. As shown in FIGS. 4 and 5, the conventional wood-type golf club head includes a face portion 101 that hits a ball, a crown portion 102 that forms an upper surface, a sole portion 103 that forms a bottom surface, and a crown portion 102. And a sole portion 103, and a side portion 104 forming a side surface and a cylindrical hosel portion 105 to which a shaft (not shown) is attached. The face portion 101 of the conventional golf club head having a hollow structure has a substantially uniform thickness, and the shape of the inner surface thereof is flat or slightly curved. As a material of such a golf club head, for example, a metal material or the like is used. In that case, after each member is formed separately or integrally, it is joined by welding or adhesion, and then heat treatment, polishing, painting, etc. are performed as necessary.
[0003]
Golf club heads, particularly wood-type golf club heads such as drivers, are required to have a flight distance performance that allows the ball to fly farther. Therefore, a golf club head that improves the flight distance characteristics by providing an annular groove on the inner surface of the face portion so as to surround the sweet spot and bringing the primary natural frequency of the face portion closer to the primary natural frequency of the ball. It has been proposed (see Patent Document 1).
[0004]
In addition to the annular groove described above, there is also a golf club head that improves the flight distance performance by increasing the resilience of the face part by gradually reducing the thickness from the center part to the outer peripheral part of the face part. It has been proposed (see Patent Document 2). 6 (a) and 6 (b) are cross-sectional views showing the golf club head proposed in Patent Document 2, and FIG. 6 (a) corresponds to a cross-sectional view taken along the line C-C shown in FIG. (B) corresponds to a cross-sectional view taken along line DD shown in FIG. As shown in FIGS. 6A and 6B, the golf club head includes a face portion 101 for hitting a ball, a crown portion 102 for forming an upper surface, a sole portion 103 for forming a bottom surface, and a crown portion 102. A wood-type golf club head composed of a side portion 104 forming a side surface between the base portion and the sole portion 103 and a cylindrical hosel portion 105 to which a shaft (not shown) is attached. 101 includes a sweet spot 108 and a central point 107 of the face portion in the vicinity thereof, a central portion 106A having the thickest and uniform thickness in the face portion 101, and an end portion of the face portion 101 from an outer edge 106Ae of the central portion 106A. And a peripheral portion 106B that gradually decreases in thickness. An annular groove 109 is formed on the inner surface of the peripheral portion 106B so as to surround the central portion 106A.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-9-299519 (page 2-3, FIG. 3-5)
[Patent Document 2]
JP 2002-239040 (Page 2-4, Figure 1-2)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the golf club head proposed in Patent Document 1, stress may concentrate on the annular groove formed on the inner surface of the face portion 101 at the time of impact, which may be a starting point for destruction. Further, the golf club head proposed in Patent Document 2 is thinner as it is closer to the end of the face portion 101, so the strength at the end on the crown portion 102 side and the end on the sole portion 103 side is reduced. There is a problem with durability. In general, in a golf club head in which the thickness of the face portion is changed between the central portion and the outer peripheral portion, the thickness may be set thinner than necessary or may be set thicker. As described above, in a golf club head in which the thickness of the face surface is not optimized, it is difficult to efficiently improve the repulsive force, and the face portion is easily broken.
[0007]
The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a golf club head having excellent flight distance performance and durability performance.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
A golf club head according to the present invention includes a face portion for hitting a ball, a crown portion forming an upper surface, a sole portion forming a bottom surface, and a side portion forming a side surface between the crown portion and the sole portion. A golf club head having a cylindrical hosel part to which a shaft is attached and having a hollow inside, wherein the face part includes a sweet spot and a thickest central thick part in the face part; A central thickness gradually changing portion that is formed so as to surround the central thick portion and that becomes thinner on the outer edge side, and a thickness that is formed at the end on the crown portion side is the thickness of the central thick portion The upper thick part, the upper thick gradually changing part which is formed in a band shape so as to surround the lower edge of the upper thick part and becomes thinner as it goes to the sole part, and the end part on the sole part side The thickness is less than the central thick part It is formed in a lower thick portion, a lower thickness gradually changing portion that is formed in a band shape so as to surround the upper edge of the lower thick portion, and becomes thinner as it approaches the crown portion, and in other regions. A thin-walled portion having the thinnest thickness among the face portions, and the thickness smoothly changes at the boundary between the respective portions.
[0009]
In the present invention, by providing a thin portion in the face portion, the rigidity of the entire face portion is lowered, and the amount of bending at the time of impact is increased. Further, by providing thick portions at the crown side end and the sole side end of the face portion, the strength of the crown side end and the sole side end, which has been a problem in the aforementioned Patent Document 2, is improved. Secured. Furthermore, since the inner surface of the face portion is formed with a smooth surface without grooves and steps, stress is not concentrated at a specific location, and excellent durability can be obtained.
[0010]
In the golf club head, the thickness of the central thick portion is 2.2 mm or more, and the thickness of the upper thick portion and the lower thick portion is 85 to 100% of the thickness of the central thick portion, The thickness of the thin portion is preferably 70% or more and less than 85% of the thickness of the thick portion. Thereby, the thickness distribution of each part of the face part is optimized, and the repulsive force of the face part can be efficiently increased without deteriorating the strength.
[0011]
Moreover, the outer edge of the central thick part and the central thickness gradually changing part in the golf club head has, for example, a free curve shape.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, golf club heads according to embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings. The golf club head of the present embodiment is a wood type golf club head having a hollow structure. FIG. 1 is a perspective view showing a golf club head of the present invention. 2 is a cross-sectional view taken along line AA shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line BB shown in FIG.
[0013]
As shown in FIG. 1, the golf club head according to the present embodiment includes a face portion 1 that hits a ball, a crown portion 2 that forms an upper surface, a sole portion 3 that forms a bottom surface, and a crown portion 2 and a sole portion 3. And a cylindrical hosel portion 5 to which a shaft (not shown) is attached.
[0014]
As shown in FIGS. 2 and 3, the face portion 1 in the golf club head of the present embodiment includes a central thick portion (region A) including the sweet spot 15 and the thickest among the face portions, and the center. A central thickness gradually changing portion (region B) which is formed so as to surround the thick portion (region A) and becomes thinner on the outer edge side, and a thickness which is formed at the end portion on the crown portion 2 side is the center thickness. An upper thick portion (region E) that is equal to or less than the thickness of the thick portion (region A) and a band shape that surrounds the lower edge of the upper thick portion (region E) and becomes thicker toward the sole portion 3 side. And a lower thick portion (region G) formed at the end on the sole portion 3 side and having a thickness equal to or less than the thickness of the central thick portion (region A). ), And the lower wall thickness portion (region G) is formed in a band shape so as to surround the upper edge, and the thickness decreases toward the crown portion 2 side. The upper wall thickness gradually changing portion (region F) and the thin portion (region C) formed in the other region and having the thinnest thickness in the face portion 1 are smoothly formed at the boundary between the respective portions. It has changed.
[0015]
The thickness t (A) of the central thick portion (region A) in the face portion 1 of the golf club head of the present embodiment is preferably 2.2 mm or more. Since the central thick portion (region A) is a region that ensures durability, when the thickness t (A) is thinner than 2.2 mm, sufficient durability cannot be obtained. When the face line groove 14 is formed on the outer surface of the face portion 1, the thickness t (A) is the thickness of the portion where the face line groove 14 is not formed, and the same applies to the thickness of the following portions. And Further, when the direction from the toe 13 side to the hosel part 5 side is the X direction and the direction from the sole part 3 side to the crown part 2 side is the Z direction, the longest central thick part (region A) in the X direction is the longest. The length a _{1 of the} portion is 10 to 30 mm, and the length a ₂ of the longest portion in the Z direction is preferably 5 to 15 mm. If the maximum length in the X direction is shorter than 10 mm, the durability is lowered, and if it is longer than 30 mm, the bending force is reduced and the repulsive force is lowered. Further, when the maximum length in the Z direction is shorter than 5 mm, the durability is lowered, and when it is longer than 15 mm, the bending is reduced and the rebound characteristics are lowered.
[0016]
In the face portion 1 of the golf club head of the present embodiment, an upper thick portion (region E) and a lower thick portion (region G) are provided at the end portion on the crown portion 2 side and the end portion on the sole portion 3 side, respectively. It has been. By providing these, the strength of the crown portion 2 side end portion and the sole portion 3 side end portion can be ensured, and deterioration of durability due to the provision of the thin portion (region C) can be prevented. The thickness t (E) of the upper thick portion (region E) and the thickness t (G) of the lower thick portion (region G) are equal to the thickness t (A) of the central thick portion (region A). It is preferably 85 to 100%. When these thicknesses are less than 85% of the thickness t (A) of the central thick part (region A), the durability is lowered, and when they are thicker than 100% (thicker than the central thick part), there is less deflection and rebound. Power is reduced. The longest length e ₁ in the X direction of the upper thick part (region E) and the longest part g ₁ in the X direction of the lower thick portion (region G) are preferably 20 to 60 mm. . Furthermore, the lengths e ₂ and g ₂ of the longest portion in the Z direction are preferably 2 to 5 mm. When the maximum lengths e ₁ and g ₁ in the X direction are shorter than 20 mm, the durability is lowered, and when the maximum lengths e ₁ and g ₁ are longer than 60 mm, the bending is reduced and the repulsive force is lowered. Further, if the maximum lengths e ₂ and g ₂ in the Z direction are shorter than ₂ mm, the durability is lowered, and if it is longer than 5 mm, the bending is reduced and the repulsive force is lowered.
[0017]
In the golf club head of this embodiment, a central thickness gradually changing portion (region B) is provided so as to surround the central thick portion (region A). In the central thickness gradually changing portion (region B), a step is generated on the inner surface of the face portion due to the difference in thickness between the central thick portion (region A) and the thin portion (region C), and stress is concentrated there. As shown in FIG. 2B, the thickness is reduced in the direction from the central thick portion (region A) to the thin portion (region C). The maximum distance b ₁ between the edge on the hosel portion 5 side and the edge on the toe 13 side in the X direction of the central thickness gradually changing portion (region B) is 40 to 100 mm, and the edge on the crown portion 2 side in the Z direction and the sole maximum interval _{b 2} in the part 3 side of the edge is preferably 20 to 30 mm. If the maximum edge distance b ₁ in the X direction is shorter than 40 mm, the gradual change gradient becomes steep, so that stress concentration is likely to occur and durability is deteriorated. Also, the repulsive force becomes less deflection the maximum interval _{b 1} is longer than 100mm is reduced. The maximum interval b ₂ in the edge tends to concentrate less stress than 20mm in the Z direction, the less deflection longer than 30mm repulsive force decreases.
[0018]
In the golf club head of this embodiment, between the upper thick portion (region E) and the thin portion (region C) and between the lower thick portion (region G) and the thin portion (region C), Similarly to the central thickness gradually changing portion (region B), an upper thickness gradually changing portion (region D) and an upper thickness gradually changing portion (region F) are provided in order to prevent stress concentration. It is preferred maximum length f ₁ in the X direction of the upper wall AtsuJo changing portion maximum length d ₁ and the lower wall AtsuJo changing portion in the X direction (region D) (region F) is 40 to 85 mm. The maximum lengths d ₂ and f ₂ in the Z direction are preferably 5 to 15 mm. If the maximum lengths d ₁ and f ₁ in the X direction are shorter than 40 mm, the durability is lowered, and if it is longer than 85 mm, the bending is reduced and the repulsive force is lowered. Further, if the maximum lengths d ₂ and f ₂ in the Z direction are shorter than 5 mm, the gradual change gradient becomes steep and stress concentration tends to occur, resulting in a decrease in durability. Further, when the maximum lengths d ₂ and f ₂ are longer than 15 mm, the repulsive force is reduced.
[0019]
Further, in the area other than the above-described parts in the face part 1 of the golf club head of the present embodiment, a thin part (area C) having the thinnest thickness in the face part 1 is provided. The thickness t (C) of the thin portion (region C) is preferably 70% or more and less than 85% of the thickness t (A) of the thick portion (region A). If the thickness t (C) of the thin wall portion (region C) is less than 70% of the thickness t (A) of the central thick portion (region A), the face portion is liable to break, and 85% or more. If it is, a sufficient amount of bending may not be obtained.
[0020]
Further, the outer edge of the central thickness gradually changing portion (region B) on the crown portion 2 side and the edge of the upper thickness gradually changing portion (region D) on the sole portion 3 side or the sole of the central thickness gradually changing portion (region B). The distance c at the shortest portion between the outer edge on the portion 3 side and the edge on the crown portion 2 side of the lower thickness gradually changing portion (region F) is preferably 1 to 3 mm. When the distance c is less than 1 mm, the bending effect is reduced. When the distance c is greater than 3 mm, the gradual change gradient becomes steep, so that stress concentration is likely to occur and durability is lowered.
[0021]
In FIG. 2A, the shape of the outer edge of the central thick portion (region A) and the central thickness gradually changing portion (region B) is an ellipse, but is not particularly limited, and is a free-curve shape. If it is. Also, the same thickness or thickness is applied to the upper thick part (region E) and the lower thick part (region G), or the upper thickness gradually changing part (region D) and the upper thickness gradually changing part (region F). The effect of the present invention can be obtained even if the shape or size is different within the scope of the present invention.
[0022]
The central thickness gradually changing portion (region B), the upper thickness gradually changing portion (region D) or the lower thickness gradually changing portion (region F) and the central thick portion (region F) in the face portion 1 of the golf club head of this embodiment. The boundary between the region A), the upper thick portion (region E), the lower thick portion (region G), or the thin portion (region C) is formed by a curved surface. Since the inner surface of the face portion 1 according to the present embodiment has no grooves and steps, has a smooth curved surface, and changes in thickness, the stress applied to the face portion at the time of impact can be dispersed.
[0023]
Next, a method for manufacturing the golf club head of this embodiment will be described. The golf club head of this embodiment is manufactured by the following method. First, a basic golf club head is modeled by 3DCAD or the like. Next, a simulation is performed on the impact behavior of the basic golf club head, and a strain distribution is obtained by calculation. Then, based on the strain distribution data obtained by the simulation, the central thick portion (region A), the upper thick portion (region E), the lower thick portion (region G), and the thin portion (region C). Each thickness is set, and the thickness distribution in the face portion 1 is determined. Thereafter, the face portion 1 having the thickness distribution thus determined is actually manufactured, and the face portion 1 and the crown portion 2, the sole portion 3, the side portion 4, and the hosel portion 8 are joined by welding or adhesion. To do. These members are molded separately or integrally by plastic working, forging, or casting. Thereafter, heat treatment, polishing, painting, and the like are performed as necessary to obtain a golf club head.
[0024]
Next, the operation of the golf club head configured as described above will be described. The golf club head of this embodiment is a wood-type golf club head such as a driver, to which a shaft and a grip are attached. In the golf club head of the present embodiment, the inner surface of the face portion 1 is formed by a smooth surface having no grooves and steps, so that stress at the time of impact can be dispersed. Further, since the thickness of each region in the face portion 1 is set based on the strain distribution obtained by the simulation, the thickness distribution is excellent in repulsive force and does not deteriorate the strength.
[0025]
【Example】
Examples of the present invention will be specifically described below in comparison with comparative examples that are out of the scope of the present invention. In the present embodiment, the side part and the sole part are formed by integral molding, and within the scope of the present invention, a four-piece forging method comprising a face part, a sole part (hereinafter including the side part), a crown part and a hosel part is employed. Golf club heads of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4 which are out of the scope of the present invention were produced. At that time, a β-type titanium alloy was used for the face portion, and the face portion was molded at a temperature of 450 ° C. Moreover, pure titanium was used for the crown portion, the sole portion and the hosel portion, and the hosel portion was cut out from a round bar and formed. After joining the face part, crown part, sole part and hosel part by welding, polishing and coating were performed to obtain a wood type golf club head. Table 1 shows the thickness distribution of the face portion of the golf club head manufactured in this example. Each area in Table 1 corresponds to the area shown in FIG. Note that “˜” in the table indicates that the thickness of the region shown on the right changes from the thickness of the region shown on the left.
[0026]
[Table 1]

[0027]
Next, the golf club head manufactured in Examples and Comparative Examples was attached with a shaft and a grip to obtain a golf club, and the performance was evaluated. In the flight distance performance test, a golf club was attached to a golf swing machine, a head speed was set to 40 m / second, and 10 balls were actually hit each. In addition, the durability performance test was evaluated by hitting with a head speed of 40 m / sec as in the flight distance performance test, and by the number of hits in which a crack or a concave portion was confirmed at the center of the face surface by visual observation. In this endurance performance test, those that did not break even after hitting up to 6000 shots were accepted. The evaluation results of these tests are shown in Table 2.
[0028]
[Table 2]

[0029]
As shown in Table 2, the golf club heads of Examples 1 to 5 manufactured within the scope of the present invention have a flight distance of 199 m (2218 yards), the number of times of destruction is 5500 or more, and flight distance performance and durability performance. Was excellent. In particular, in the golf club head of Example 1, the thickness of the central thick portion (region A) is 2.2 mm or more, and the thickness of the upper thick portion (region E) and the lower thick portion (region G). Is 85% of the thickness of the central thick portion (region A), and the thickness of the thin portion (region C) is 70% of the thickness of the central thick portion (region A). It was as long as (220 yards), and no cracks or recesses were generated even after 6000 actual hitting, showing the most excellent characteristics.
[0030]
On the other hand, the golf club head of Comparative Example 1 in which the thickness of the face portion is uniform as in the case of a conventional golf club was excellent in durability performance because the thickness of the face portion was all as thick as 2.20 mm. Was 196 m (215 yards), which was inferior to the golf club head of Example 1. Further, as in Comparative Example 1, the golf club head of Comparative Example 2, which is a conventional golf club head, has increased repulsion by thinning the end, and the flight distance is improved compared to the golf club head of Comparative Example 1. Durability deteriorated and destruction occurred at 5000 shots. Further, the golf club head of Comparative Example 3 in which the upper thick part (region E) is thicker than the range of the present invention, and the golf club head of Comparative Example 4 in which the lower thick part (region G) is thicker than the range of the present invention, Although the durability was improved by increasing the thickness, only a flight distance comparable to that of the conventional golf club heads of Comparative Examples 1 and 2 was obtained.
[0031]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, by forming the inner surface of the face portion of the golf club head with a curved surface without a groove and a step, it is possible to prevent stress from concentrating on a specific location at the time of impact, Flight distance performance can be improved without impairing durability. In the golf club of the present invention, the thickness distribution of the face portion is optimized based on the strain distribution obtained by simulation, so that the repulsive force can be improved efficiently and the strength is not further reduced. Thickness is obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a golf club head according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA shown in FIG.
3 is a cross-sectional view taken along line BB shown in FIG.
FIG. 4 is a perspective view showing a conventional wood-type golf club head having a hollow structure.
5 is a cross-sectional view taken along line CC shown in FIG.
6 is a cross-sectional view showing a conventional golf club head proposed in Patent Document 2, wherein (a) corresponds to a cross-sectional view taken along line CC shown in FIG. 3, and (b) is shown in FIG. This corresponds to a cross-sectional view taken along line DD.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1; Face part 2; Crown part 3; Sole part 4; Side part 5; Hosel part 13; Toe 14; Face line groove |

channel

15, 108; Sweet spot 101; Face part 102; Crown part 103; Sole part 104; 105; hosel part 106A; central part 106Ae; outer edge 106B peripheral part 107; peripheral part 107; face central point 109; groove A; central thick part B; central thickness gradually changing part C; thin part D; Change E: Upper thick part F: Upper thickness gradually changing part G: Lower thick part

Claims

A face portion for hitting a ball, a crown portion for forming an upper surface, a sole portion for forming a bottom surface, a side portion forming a side surface between the crown portion and the sole portion, and a cylindrical shape to which a shaft is attached In the golf club head having a hosel part and having a hollow inside, the face part includes a sweet spot and a thickest central thick part in the face part, and surrounds the central thick part A center-thickness gradually changing portion that is formed on the outer edge side, and the thickness is gradually reduced, and an upper-thickness portion that is formed on the crown-side end and has a thickness that is equal to or less than the thickness of the center-thickness portion, An upper-thickness gradually changing portion that is formed in a band shape so as to surround the lower edge of the upper thick-walled portion and that becomes thinner as it goes to the sole portion side, and a thickness that is formed at the end on the sole-side side is the center thickness A lower thick portion which is equal to or less than the meat portion, and the lower thick portion A lower-thickness gradually changing portion that is formed in a band shape so as to surround the upper edge and becomes thinner as it approaches the crown portion; and a thin-walled portion that is formed in other areas and has the smallest thickness among the face portions A golf club head characterized in that the thickness smoothly changes at the boundary of each part.

The thickness of the central thick part is 2.2 mm or more, the thickness of the upper thick part and the lower thick part is 85 to 100% of the thickness of the central thick part, and the thin part 2. The golf club head according to claim 1, wherein the thickness of the golf club head is 70% or more and less than 85% of the thickness of the central thick part.

3. The golf club head according to claim 1, wherein outer edges of the central thick part and the central thickness gradually changing part have a free-curve shape.