ゴルフクラブヘッド
【課題】 軽量でありながら、優れた強度を有するゴルフクラブヘッドを提供することにある。
【解決手段】 打球面を有するフェイス外殻が備えられた中空構造が形成されてなり、前記フェイス外殻は、打球面の裏面側中央領域を裏面側に突出させた中央厚肉部と、該中央厚肉部を通ってクラウン外殻からソール外殻にわたる縦長の領域を裏面側に突出させた縦方向厚肉部とを有し、しかも、前記縦方向厚肉部が前記中央厚肉部よりも細幅で且つ前記縦方向厚肉部の厚みが前記中央厚肉部の厚み以上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。
【解決手段】 打球面を有するフェイス外殻が備えられた中空構造が形成されてなり、前記フェイス外殻は、打球面の裏面側中央領域を裏面側に突出させた中央厚肉部と、該中央厚肉部を通ってクラウン外殻からソール外殻にわたる縦長の領域を裏面側に突出させた縦方向厚肉部とを有し、しかも、前記縦方向厚肉部が前記中央厚肉部よりも細幅で且つ前記縦方向厚肉部の厚みが前記中央厚肉部の厚み以上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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴルフクラブヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ゴルフクラブには大きな飛距離でゴルフボールを飛ばし得るものが求められており、金属材料で外殻が形成された中空構造を有するゴルフクラブヘッドが多く採用されている。
このような中空構造のゴルフクラブヘッドは、軽量でありながら高強度であることが求められている。
特に、ボールの打球面にあたるフェイス外殻には、ボール打撃時に大きな衝撃が加えられることからクラウン外殻などの他の部分よりも高い強度が求められ、他の部分よりも厚手の部材が用いられて高い剛性が付与されたりしている。
【０００３】
このフェイス外殻の形成部材には、従来、ボールの飛距離アップを目的として反発性能に優れたものが求められており、高い反発係数を付与すべく高強度な材料を薄肉化させて用いられたりしている。
このフェイス外殻における反発性能は、通常、いわゆるスイートスポットと呼ばれる打球面の中央部分において最大となるように設計されており、このスイートスポットから遠ざかるにしたがって反発性能は低下することとなる。
【０００４】
ところが、近年、ゴルフクラブヘッドの反発係数に上限が制定されたことから、フェイス外殻を厚肉化して打球面の中央部分における反発係数を低下させることが検討されたりしている。
しかし、単にフェイス外殻を厚肉化するだけではクラブヘッドの重量が増大してクラブ全体の重量バランスを保つことが困難になるばかりでなく、打球面の周縁部分の反発係数も同時に低下させてしまいスイートスポット以外で打撃した際の飛距離を低下させることとなる。
【０００５】
このことに対し、例えば、打球面の裏面側中央部分の厚みのみを周縁部分よりも厚くすることを考え得るが、その場合にはこの中央部分の厚肉となる部分が周縁の薄肉部分によって支持される状態となる。
したがって、中央の厚肉部が十分に支持されずに強度の向上が十分発揮されないおそれを有する。
さらに、厚肉部の領域を周縁部分にまで拡大させることで剛性を向上させることも考え得るがその場合にはフェイス外殻側の重量が増大することになり、軽量化の効果を期待することが困難となる。
【０００６】
特許文献１には、フェイス外殻の打球面の裏面側略中央部に、クラウン外殻側からソール外殻側へとわたる縦長の厚肉部を形成させることにより、フェイス外殻の中央部の剛性を向上しつつ、打球面中央部での打撃による飛距離と、トウ側およびヒール側での打撃による飛距離の差を減少させることが記載されている。
この場合には、厚肉部がクラウン外殻側とソール外殻側とで強く支持されることから剛性の向上を期待し得るもののこのような縦方向の厚肉部のみでは、厚肉部とその他の部分（以下「薄肉部」ともいう）との境界部にボール打撃時の応力が集中することとなり、場合によっては、疲労破壊などが生じるおそれを有する。
【０００７】
また特許文献２には、打球面の裏面側に中央部を通る放射状の厚肉部を設け、しかも、中央部の肉厚をこの放射状の厚肉部よりもさらに厚く形成させることが記載されている。
この場合には、放射状の厚肉部が打球面の周縁部にまで伸びて強固に支持されており、しかも、中央部が放射状の厚肉部よりも肉厚に形成されていることから強度にも優れるゴルフクラブヘッドとすることができる。
しかし、このような構造では、フェイス外殻の重量が増大することになり、軽量化の効果を期待することが困難となる。
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−１７５１３５号公報
【特許文献２】特開２００６−２３０７７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、上記問題点に鑑み、軽量でありながら、優れた強度を有するゴルフクラブヘッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、鋭意検討を行った結果、所定の厚肉部を所定箇所に所定形状で形成させることにより前記課題を解決し得ることを見出し本発明の完成に到ったのである。
すなわち、本発明は、打球面を有するフェイス外殻が備えられた中空構造が形成されてなり、前記フェイス外殻は、打球面の裏面側中央領域を裏面側に突出させた中央厚肉部と、該中央厚肉部を通ってクラウン外殻からソール外殻にわたる縦長の領域を裏面側に突出させた縦方向厚肉部とを有し、しかも、前記縦方向厚肉部が前記中央厚肉部よりも細幅で且つ前記縦方向厚肉部の厚みが前記中央厚肉部の厚み以上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。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のゴルフクラブヘッドには、打球面の裏面側中央領域を裏面側に突出させた中央厚肉部がフェイス外殻に備えられており、さらに、この中央厚肉部を通ってクラウン外殻からソール外殻にわたる縦長領域を裏面側に突出させた縦方向厚肉部がフェイス外殻に備えられていることから、縦方向厚肉部を介してクラウン外殻側とソール外殻側にこの中央厚肉部を支持させ得る。
しかも、この縦方向厚肉部が中央厚肉部以上の厚みを有していることから縦方向厚肉部による中央厚肉部の支持が強固なものとなり中央厚肉部の領域をフェイス外殻の周縁部にまで拡大させることなく打球面に優れた剛性を発揮させ得る。
さらに、縦方向厚肉部が、中央厚肉部よりも細幅に形成されていることから、フェイス外殻部を軽量化させつつ打球面に優れた剛性を発揮させ得る。
また、中央厚肉部を有することから、中央厚肉部全体にボール打撃時の応力を分散させることができ、縦方向厚肉部のみが形成されている場合のような応力集中を防止し得る。
すなわち、ゴルフクラブヘッドを軽量でありながら、剛性、強度に優れたものとし得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照しつつ説明する。
図１は、本実施形態のゴルフクラブヘッド（以下、単に「ヘッド」ともいう）の全体を示す斜視図であり、図２は、ゴルフクラブヘッドの内部を説明するための斜視図である。
図３は、ゴルフクラブヘッドを打球面と略平行な仮想平面（図２のＰ１）で切断した断面図であり、打球面を裏面側から見た様子を表している。
また、図４は、図３におけるＸ−Ｘ’線矢視断面図およびＹ−Ｙ’線矢視断面図を表している。
【００１３】
本実施形態のゴルフクラブヘッドは、本体が外殻により形成された中空構造を有しており、図における１は、図中矢印Ｄで示される打球方向に面した打球面１１を有するフェイス外殻であり、２は、フェイス外殻１の上縁部から打球方向（矢印Ｄ）とは反対側（後方側）に展延しヘッドの上部側の外殻を形成するクラウン外殻である。
３は、フェイス外殻１の下縁部から打球方向（矢印Ｄ）とは反対側（後方側）に展延しヘッドの底部側の外殻を形成するソールであり、４は、ソール外殻とクラウン外殻２の間に伸びる外殻でありヘッドの側部を形成するサイド外殻である。
また、５は、シャフト（図示せず）をヘッドに挿着させるためのホーゼル部である。
【００１４】
このフェイス外殻１、クラウン外殻２、ソール外殻３、サイド外殻４ならびにホーゼル部５の形成材料は、特に限定されるものではなく、従来のゴルフクラブヘッドに用いられているものを採用し得る。
【００１５】
例えば、各種の金属材料や繊維強化プラスチックなどを用いることができ、金属材料としては、チタン、チタン合金、ステンレス合金、アルミニウム合金、マグネシウム合金などを単独または複数含有する材料を好適に採用し得る。
このチタン合金としては、Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ、Ｔｉ−１５Ｖ−３Ｃｒ−３Ａｌ−３Ｓｎ、Ｔｉ−１５Ｍｏ−５Ｚｒ−３Ａｌ、Ｔｉ−１３Ｖ−１１Ｃｒ−３Ａｌなどが例示でき、特に高い強度が求められるフェイス外殻１の形成には、高強度なβ型チタン用いることが好ましい。
繊維強化プラスチックとしては、炭素繊維強化プラスチックなどを例示することができる。
【００１６】
前記フェイス外殻１は、その周縁部がクラウン外殻２、ソール外殻３、サイド外殻４に接合されており、裏面側において、打球面１１と略同等の領域をヘッドの内部に露出させた状態でヘッドに備えられている。
前記フェイス外殻１においては、前記打球面１１が、通常、ボール打撃方向に凸となる極めてゆるやかな曲面によりほぼ平坦な状態に形成されている一方で、裏面に凹凸が形成されている。
すなわち、裏面側において突出する箇所においては、フェイス外殻１の厚みが厚い厚肉部が形成され、凹部においては、フェイス外殻１の厚みが厚肉部よりも薄い薄肉部１９が形成されている。
より詳しくは、本実施形態のフェイス外殻１は、打球面１１の裏面側中央の略円形の領域を裏面側に突出させて形成されており、中央部に略円形の厚肉部（以下「中央厚肉部１２」ともいう）が形成されている。
また、フェイス外殻１は、この中央厚肉部１２を通ってクラウン外殻２からソール外殻３にわたる縦長の領域を裏面側に突出させて形成されており、クラウン外殻からソール外殻にわたる縦長の厚肉部（以下「縦方向厚肉部１３」ともいう）が形成されている。
【００１７】
前記中央厚肉部１２の裏面側における突出部分は、突出方向に円形領域が縮径された状態となって形成されており、突出方向に対して傾斜した傾斜面１２ａが外縁側に形成され、突出方向先端側には打球面１１と略平行な平面（以下「先端面１２ｂ」ともいう）が形成されて全体が略円錐台形状に形成されている。
しかも、傾斜面１２ａと先端面１２ｂとの角部に相当する箇所に丸みをもたせた面取り部１２ｃが形成されており、打球時における応力集中を回避して、破損などが生じるおそれをより確実に防止し得るよう形成されている。
また、傾斜面１２ａと薄肉部１９との角部に相当する立ち上がり部１２ｄも同様に緩やかな立ち上がりを形成させて打球時における応力集中を回避させるべく丸みを持たせて形成されている。
【００１８】
この中央厚肉部１２の幅、すなわち、傾斜部を除く部分である円錐台形状の先端面１２ｂの直径（図４ａのＷ12）は、特に限定されるものではないが、中央厚肉部１２の面積（前記先端面１２ｂの面積）が打球面１１の面積に対して３０％以下となるよう定められることが好ましく、より具体的には、ヘッドの大きさ、厚肉部の厚みにもよるが、一般的なゴルフクラブにおいては、９〜３５ｍｍとされることが好ましく、軽量化の観点からは９〜１５ｍｍとされることがさらに好ましい。
【００１９】
また、中央厚肉部１２の立ち上がり部１２ｄの幅（Ｗ11）も特に限定されるものではないが、軽量化の観点からＷ12＜Ｗ11≦（Ｗ12＋２０ｍｍ）を満足する値となるよう形成されることが好ましい。
【００２０】
この中央厚肉部１２の面積が打球面１１の面積に対して３０％以下であることが好ましいのは、３０％よりも大きな面積とすると剛性の向上効果よりも重量増加によるデメリットが大きくなるためである。
また、この中央厚肉部１２の厚みについては、薄肉部１９の厚みをＴ0とし、中央厚肉部１２の厚みをＴ1とした時に、Ｔ1≧１．２Ｔ0となる厚さに形成されることが好ましい。
この中央厚肉部１２の厚みが薄肉部１９の厚みに対して１．２倍以上であることが好ましいのは、１．２倍未満である場合には、前記中央厚肉部１２による剛性付与の効果が十分発揮されなくなるおそれを有するためである。
【００２１】
前記縦方向厚肉部１３は、前記中央厚肉部１２の幅方向略中央部を通り、クラウン外殻２からソール外殻３にわたって縦断する仮想線にそって延在され、フェイス外殻１の裏面に対して立設された板形状となるように形成されている。
また、縦方向厚肉部１３は、前記中央厚肉部１２と同様の効果を図る意味から薄肉部１９および中央厚肉部１２との境界部となる突出部付け根部に緩やかに立ち上がる傾斜部１３ａが形成されており、板形状の先端角部に丸みを持たせた面取り部１３ｃが形成されている。
この縦方向厚肉部１３の厚み（図４のＴ2）は、中央厚肉部１２の厚み（図４のＴ1）以上であれば特に限定されるものではない。
この縦方向厚肉部１３の厚みが中央厚肉部１２の厚み以上とされるのは、縦方向厚肉部１３の厚みが中央厚肉部１２の厚みよりも薄く（Ｔ2＜Ｔ1）なるように、縦方向厚肉部１３が形成されている場合には、フェイス外殻１に対する十分な剛性を付与することができなくなるためである。
【００２２】
またこの縦方向厚肉部１３の厚みを１５ｍｍ以上としても、重量が増加され、しかも、剛性が過大となって飛距離を低減させるおそれを有する。
このような点において、縦方向厚肉部１３の厚みは、Ｔ1≦Ｔ2≦１５ｍｍとなる範囲とされることが好ましい。
また、縦方向厚肉部１３の幅（図４のＷ22）は、中央厚肉部１２の幅（図４のＷ12）よりも狭幅にされていれば特に限定されるものではないが、フェイス外殻１に対する剛性付与の効果ならびに軽量化の効果を両立させ易い点から１〜６ｍｍであることが好ましい。
【００２３】
なお、縦方向厚肉部１３は、その厚み（Ｔ2）と、幅（Ｗ22）とが、Ｗ22≦Ｔ2の関係を満足するように形成されていることが好ましく、がＷ22＜Ｔ2の関係を満足するように形成されていることがさらに好ましい。
【００２４】
なお、ゴルフボールの打撃時においては、その衝撃が縦方向厚肉部１３の厚み方向に加えられることになり、同じ体積（重量）で縦方向厚肉部１３を形成するにしても幅を狭くし、その分だけ厚みを増して形成させることにより断面二次モーメントの観点から衝撃に抗する剛性を付与させ易いこととなる。
すなわち、Ｗ22＜Ｔ2の関係を満足するように縦方向厚肉部１３を形成させることにより、ゴルフクラブヘッドを軽量で優れた剛性を有するものとし得る。
【００２５】
なお、このフェイス外殻１における中央厚肉部１２および縦方向厚肉部１３の形成方法は、特に限定されるものではないが、フェイス外殻１が金属材料にて形成される場合には、簡便に所定形状を形成させやすい点において、鍛造または溶接により形成させることが好ましい。
例えば、中央厚肉部１２および縦方向厚肉部１３の両方を鍛造により形成させたり、中央厚肉部１２のみを鍛造にて形成し縦方向厚肉部１３を溶接により形成させたりすることもできる。
さらに、鍛造においては、フェイス外殻と厚肉部とを一体で形成させることができ、作製されるゴルフクラブヘッドを強度に優れたものとし得る。
縦方向厚肉部１３の厚みを大きくさせる場合においては、熱間鍛造を用いることで容易に形成させ得る。
【００２６】
この縦方向厚肉部１３を溶接により形成させる場合には、溶接部の強度をより向上させるべく、例えば、以下のような方法を採用し得る。
すなわち、まずフェイス外殻１の裏面側における縦方向厚肉部１３の突出部分に相当する、例えば、厚み２ｍｍ、幅３〜５ｍｍの板状部材をクラウン外殻２とソール外殻３との間の距離に相当する長さに切断しておき、中央厚肉部１２を鍛造にて形成するとともに、この板状部材を嵌め入れ可能なように、例えば、中央厚肉部を通ってクラウン外殻側からソール外殻側へとわたる溝を２ｍｍよりも僅かに広幅で１ｍｍ弱の深さとなるようにフェイス外殻１の裏面側に形成し、この溝に板状部材を嵌め入れてフェイス外殻１の裏面側に板状部材を立設させた状態で、溝の縁と板状部材とを溶接してフェイス外殻１の裏面側に２ｍｍ強の突出厚みを有する縦方向厚肉部を形成させるような方法を採用することができる。
【００２７】
このような板状部材を用いる方法によれば簡便に所定形状を形成させやすいことのみならず、縦方向厚肉部１３の厚み（Ｔ2）を幅（Ｗ22）に対して十分大きくさせることが容易であることからフェイス外殻１の剛性向上が容易で高強度なゴルフクラブヘッドを容易に製造させ得るという効果を奏する。
【００２８】
このように縦方向厚肉部１３の突出部分に板状部材を用いることにより、打球面１１や中央厚肉部１２を形成する材料とは異なる材料にて突出部分を形成させることも可能であり、ゴルフクラブヘッドの設計における自由度を拡大させ得る。
【００２９】
なお、図３と同様にフェイス外殻１を観察した断面図である図５に示すように、縦方向厚肉部１３の厚みと中央厚肉部１２の厚みとを同じにすることも可能であり、この場合には、フェイス外殻１の構造が比較的単純なものとなることからゴルフクラブヘッドの製造を容易にさせ得るという効果を奏する。
【００３０】
前記クラウン外殻２、前記ソール外殻３、前記サイド外殻４ならびにホーゼル部５は、特に限定されず、従来のゴルフクラブヘッドに採用されているクラウン外殻、ソール外殻、サイド外殻、ホーゼル部と同様の構造のものを本実施形態においても採用し得る。
なお、本実施形態のゴルフクラブヘッドにおいては、クラウン外殻２に、その一部領域を裏面側に突出させた厚肉部（以下「クラウン厚肉部２１」ともいう）が形成されており、ソール外殻３にも、その一部領域を裏面側に突出させた厚肉部（以下「ソール厚肉部３１」ともいう）が形成されている。
【００３１】
このようにクラウン外殻２とソール外殻３との少なくとも一方に、厚肉部を設けることによりクラウン外殻２やソール外殻３の強度を向上させ得る。
このクラウン厚肉部２１あるいはソール厚肉部３１は、本実施形態のゴルフクラブヘッドにおいては、縦方向厚肉部１３を通り打球方向に平行な仮想平面（図２のＰ２）がクラウン外殻あるいはソール外殻と交差する箇所に沿って延在されている。
【００３２】
すなわち、本実施形態のゴルフクラブヘッドは、ボール打球時における衝撃が縦方向厚肉部１３によりクラウン外殻側とソール外殻側とにおいて支持されるが、この縦方向厚肉部１３のクラウン外殻側端部の打球方向（矢印Ｄ）後方側にはクラウン厚肉部２１の前方側端部が位置しており、縦方向厚肉部１３のソール外殻側端部のボール打撃方向（矢印Ｄ）後方側にはソール厚肉部３１の前方側端部が位置していることから縦方向厚肉部１３のクラウン外殻側とソール外殻側との支持がより強固になされることとなる。
また、クラウン厚肉部２１とソール厚肉部３１とは、打球方向（矢印Ｄ）に沿って延在していることから、打球時における縦方向厚肉部１３の支持がよりいっそう強固になされ、打球面１１に対して優れた剛性を発揮させ得る。
【００３３】
このクラウン厚肉部２１やソール厚肉部３１の形状も、縦方向厚肉部１３と同様に、断面２次モーメントの関係から、厚みを幅よりも大きく形成させることが好ましい。
また、フェイス外殻近傍ほど広幅とするか、または、厚みを増すなどして、フェイス外殻に剛性を付与しつつ、ヘッド後方に向けて徐々にその断面積を小さくして軽量化を図ることも可能である。
なお、この縦方向厚肉部１３、クラウン厚肉部２１、ソール厚肉部３１の全てを連結させてゴルフクラブヘッドの内側を周回する環状に厚肉部を配置させた場合には、この環状の厚肉部が打球面１１と直交する状態となってヘッドに配されることとなり、特に優れた剛性を打球面１１に発揮させ得る。
【００３４】
このクラウン外殻２やソール外殻３の厚肉部の形成においては、その方法が特に限定されるものではないが、鋳造法、鍛造法、溶接法が簡便であり、好適である。
【００３５】
なお、本実施形態においては、ゴルフクラブヘッドを前記材料ならびに前記構造を例示しつつ説明したが、本発明においてはゴルフクラブヘッドを前記材料ならびに前記構造を用いる場合に限定するものではない。
【実施例】
【００３６】
次に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３７】
（静剛性解析（各部の幅、厚みは図６参照））
全体的に厚み（Ｔ0）が均一（２．６ｍｍ）で厚肉部が設けられていないフェイス外殻を有する従来のゴルフクラブヘッドを比較例１とした（各部の幅、厚みは図６参照）。
薄肉部の厚み（Ｔ0）を２．０ｍｍとし、中央厚肉部の直径（Ｗ12）が１０ｍｍの円形で厚み（Ｔ1）が４ｍｍ、縦方向厚肉部の幅（Ｗ22）が２ｍｍ、厚み（Ｔ2）８ｍｍである場合を実施例１として、静剛性解析を実施した（各部の幅、厚みは図６参照）。
また、薄肉部の厚み（Ｔ0）を２．０ｍｍとし、中央厚肉部の直径（Ｗ12）が１０ｍｍの円形で厚み（Ｔ1）が４ｍｍ、縦方向厚肉部の幅（Ｗ22）が２ｍｍ、縦方向厚肉部の厚み（Ｔ2）が中央厚肉部を通過する箇所４ｍｍ（中央厚肉部と同厚）で中央厚肉部からクラウン外殻にかけての部分ならびに中央厚肉部からソール外殻にかけての部分が８ｍｍである場合を実施例２として、静剛性解析を実施した（各部の幅、厚みは図６参照）。
【００３８】
（評価）
（重量比）
フェイス外殻の重量を計算により求め、比較例１のフェイス外殻の重量に対する比率を算出した。結果を表１に示す。
（変位比）
フェイス外殻をβ型チタン合金であるＳＳＡＴ−２０４１を用い、フェイス外周を完全固定した状態でフェイス中央部に１０００Ｎの荷重を付加した場合の荷重点の変位量を汎用有限要素法解析ソフトを用いた静剛性解析により求めた。
得られた値を元に、比較例１の変位量に対する比率を算出した。
結果を表１に示す。
【００３９】
【表１】
【００４０】
この表１に示されるように、実施例１および２は、それぞれ重量比が０．８４、０．８５と比較例１に対して軽量であり、変位比もそれぞれ、０．７０、０．５３と小さくなっており、比較例１よりも変位が小さく剛性が向上されていることがわかる。
さらに、実施例１と実施例２とを比較すると、実施例２は重量比が僅かに大きな値となっているものの実施例１に比べて変位比が極めて小さなっており、実施例２のような、クラウン外殻からソール外殻にかけて同じ厚みに形成されてなる縦方向厚肉部を有する態様が好適であることがわかる。
以上のようなことから、本発明によればゴルフクラブヘッドを軽量化しつつ剛性を向上させ得ることがわかる。
【００４１】
（実施例３〜５、比較例２〜４）
実施例２における縦方向厚肉部の厚み（Ｔ3）と幅（Ｗ22）を表２に示す通り変化させて実施例１と同様に重量比、変位比を算出した。結果を実施例２、比較例１とともに表２に示す。
【００４２】
【表２】
【００４３】
表２においては、実施例２乃至５、比較例２乃至４の全てが比較例１よりも軽量化がなされている。
一方で、縦方向厚肉部の厚み（Ｔ2）が中央厚肉部の厚み（Ｔ1）よりも小さな値となっている比較例２乃至４においては、変位比が１よりも大きな値となっており比較例１よりも剛性が低くなっている。
【００４４】
（実施例６、比較例５）
薄肉部の厚み（Ｔ0）を１．８ｍｍとし、中央厚肉部の直径（Ｗ12）が１０ｍｍの円形で厚み（Ｔ1）が２．８ｍｍ、縦方向厚肉部の幅（Ｗ22）が２ｍｍ、厚み（Ｔ2）８ｍｍであるフェイス外殻を有し、しかも、縦方向厚肉部を通り打球方向に平行な仮想平面がクラウン外殻あるいはソール外殻と交差する箇所に沿ってクラウン厚肉部とソール厚肉部とが形成されているゴルフクラブヘッドを実施例６とし、全体的に厚み（Ｔ0）が均一（２．６ｍｍ）で厚肉部が設けられていないフェイス外殻を有し、クラウン外殻およびソール外殻にも厚肉部が設けられていない従来のゴルフクラブヘッドを比較例５とした。
【００４５】
（評価）
（重量比）
ゴルフクラブヘッド全体の重量を計算により求め、比較例５のフェイス外殻の重量に対する実施例６ゴルフクラブヘッド重量の比率を算出した。結果を表３に示す。
（変位比）
この実施例６、比較例５のゴルフクラブヘッドのホーゼル部を完全固定した状態でフェイス中央部に１０００Ｎの荷重を付加した場合の荷重点の変位量を汎用有限要素法解析ソフトを用いた静剛性解析により求めた。
なお、フェイス外殻は、β型チタン合金であるＳＳＡＴ−２０４１を用い、その他の部分はＴｉ６４を用いた場合について解析した。
結果を表３に示す。
【００４６】
【表３】
【００４７】
この表３からも、本発明によればゴルフクラブヘッドを軽量化しつつ剛性を向上させ得ることがわかる。
【００４８】
（応力集中解析）
さらに、前述した強度面での効果を調査すべく図７（ａ）に示す、縦方向厚肉部のみを設けたフェイス外殻と、（ｂ）に示す、縦方向厚肉部と中央厚肉部とを設けたフェイス外殻とについて応力集中解析を実施した。
フェイス表面中心部に圧力をかけて各部の応力を調査した結果、図７（ａ）の断面１における最大主応力分布は、図８（ａ）に示す通りとなった。
また、図７（ｂ）の断面２における最大主応力分布は、図８（ｂ）に示す通りとなった。
【００４９】
この図８から、図８（ｂ）は図８（ａ）に比べて応力が低くなっていることがわかる。
すなわち、本発明のゴルフクラブヘッドのごとく縦方向厚肉部と中央厚肉部とを設けたフェイス外殻が備えられているものは、特開２００６−１７５１３５号公報に記載されているような縦方向厚肉部のみしか設けられていないゴルフクラブヘッドに比べて、打球時の衝撃および繰り返しの衝撃に対し、強度面で優れていることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】一実施形態のゴルフクラブヘッドを示す斜視図。
【図２】ゴルフクラブヘッドの内部構造を示した斜視図。
【図３】フェイス外殻を裏面側から見たゴルフクラブヘッド断面図。
【図４】ａ）図３のＸ−Ｘ’線矢視断面図、ｂ）図３のＹ−Ｙ’線矢視断面図。
【図５】一実施形態のゴルフクラブヘッドを示す断面図。
【図６】静剛性解析の条件を表す説明図。
【図７】応力集中解析の条件を表す説明図。
【図８】応力集中解析結果を表す分布図。
【符号の説明】
【００５１】
１：フェイス外殻、２：クラウン外殻、３：ソール外殻、４：サイド外殻、５ホーゼル部、１１：打球面、１２：中央厚肉部、１２ａ：傾斜部、１２ｂ：先端面、１２ｃ：面取り部、１２ｄ：立ち上がり部、１３：縦方向厚肉部、１３ａ：傾斜部、１３ｃ：面取り部、１９：薄肉部、２１クラウン厚肉部、３１：ソール厚肉部、Ｄ：打球方向、Ｐ１：打球面と略平行な仮想平面、Ｐ２：縦方向厚肉部を通り打球方向に平行な仮想平面、Ｔ0：薄肉部厚み、Ｔ1：中央厚肉部厚み、Ｔ2：縦方向厚肉部厚み、Ｗ11：（中央厚肉部）立ち上がり部幅、Ｗ12：中央厚肉部幅、Ｗ21：（縦方向厚肉部）立ち上がり幅、Ｗ22：縦方向厚肉部幅
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴルフクラブヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ゴルフクラブには大きな飛距離でゴルフボールを飛ばし得るものが求められており、金属材料で外殻が形成された中空構造を有するゴルフクラブヘッドが多く採用されている。
このような中空構造のゴルフクラブヘッドは、軽量でありながら高強度であることが求められている。
特に、ボールの打球面にあたるフェイス外殻には、ボール打撃時に大きな衝撃が加えられることからクラウン外殻などの他の部分よりも高い強度が求められ、他の部分よりも厚手の部材が用いられて高い剛性が付与されたりしている。
【０００３】
このフェイス外殻の形成部材には、従来、ボールの飛距離アップを目的として反発性能に優れたものが求められており、高い反発係数を付与すべく高強度な材料を薄肉化させて用いられたりしている。
このフェイス外殻における反発性能は、通常、いわゆるスイートスポットと呼ばれる打球面の中央部分において最大となるように設計されており、このスイートスポットから遠ざかるにしたがって反発性能は低下することとなる。
【０００４】
ところが、近年、ゴルフクラブヘッドの反発係数に上限が制定されたことから、フェイス外殻を厚肉化して打球面の中央部分における反発係数を低下させることが検討されたりしている。
しかし、単にフェイス外殻を厚肉化するだけではクラブヘッドの重量が増大してクラブ全体の重量バランスを保つことが困難になるばかりでなく、打球面の周縁部分の反発係数も同時に低下させてしまいスイートスポット以外で打撃した際の飛距離を低下させることとなる。
【０００５】
このことに対し、例えば、打球面の裏面側中央部分の厚みのみを周縁部分よりも厚くすることを考え得るが、その場合にはこの中央部分の厚肉となる部分が周縁の薄肉部分によって支持される状態となる。
したがって、中央の厚肉部が十分に支持されずに強度の向上が十分発揮されないおそれを有する。
さらに、厚肉部の領域を周縁部分にまで拡大させることで剛性を向上させることも考え得るがその場合にはフェイス外殻側の重量が増大することになり、軽量化の効果を期待することが困難となる。
【０００６】
特許文献１には、フェイス外殻の打球面の裏面側略中央部に、クラウン外殻側からソール外殻側へとわたる縦長の厚肉部を形成させることにより、フェイス外殻の中央部の剛性を向上しつつ、打球面中央部での打撃による飛距離と、トウ側およびヒール側での打撃による飛距離の差を減少させることが記載されている。
この場合には、厚肉部がクラウン外殻側とソール外殻側とで強く支持されることから剛性の向上を期待し得るもののこのような縦方向の厚肉部のみでは、厚肉部とその他の部分（以下「薄肉部」ともいう）との境界部にボール打撃時の応力が集中することとなり、場合によっては、疲労破壊などが生じるおそれを有する。
【０００７】
また特許文献２には、打球面の裏面側に中央部を通る放射状の厚肉部を設け、しかも、中央部の肉厚をこの放射状の厚肉部よりもさらに厚く形成させることが記載されている。
この場合には、放射状の厚肉部が打球面の周縁部にまで伸びて強固に支持されており、しかも、中央部が放射状の厚肉部よりも肉厚に形成されていることから強度にも優れるゴルフクラブヘッドとすることができる。
しかし、このような構造では、フェイス外殻の重量が増大することになり、軽量化の効果を期待することが困難となる。
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−１７５１３５号公報
【特許文献２】特開２００６−２３０７７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、上記問題点に鑑み、軽量でありながら、優れた強度を有するゴルフクラブヘッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、鋭意検討を行った結果、所定の厚肉部を所定箇所に所定形状で形成させることにより前記課題を解決し得ることを見出し本発明の完成に到ったのである。
すなわち、本発明は、打球面を有するフェイス外殻が備えられた中空構造が形成されてなり、前記フェイス外殻は、打球面の裏面側中央領域を裏面側に突出させた中央厚肉部と、該中央厚肉部を通ってクラウン外殻からソール外殻にわたる縦長の領域を裏面側に突出させた縦方向厚肉部とを有し、しかも、前記縦方向厚肉部が前記中央厚肉部よりも細幅で且つ前記縦方向厚肉部の厚みが前記中央厚肉部の厚み以上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。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のゴルフクラブヘッドには、打球面の裏面側中央領域を裏面側に突出させた中央厚肉部がフェイス外殻に備えられており、さらに、この中央厚肉部を通ってクラウン外殻からソール外殻にわたる縦長領域を裏面側に突出させた縦方向厚肉部がフェイス外殻に備えられていることから、縦方向厚肉部を介してクラウン外殻側とソール外殻側にこの中央厚肉部を支持させ得る。
しかも、この縦方向厚肉部が中央厚肉部以上の厚みを有していることから縦方向厚肉部による中央厚肉部の支持が強固なものとなり中央厚肉部の領域をフェイス外殻の周縁部にまで拡大させることなく打球面に優れた剛性を発揮させ得る。
さらに、縦方向厚肉部が、中央厚肉部よりも細幅に形成されていることから、フェイス外殻部を軽量化させつつ打球面に優れた剛性を発揮させ得る。
また、中央厚肉部を有することから、中央厚肉部全体にボール打撃時の応力を分散させることができ、縦方向厚肉部のみが形成されている場合のような応力集中を防止し得る。
すなわち、ゴルフクラブヘッドを軽量でありながら、剛性、強度に優れたものとし得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照しつつ説明する。
図１は、本実施形態のゴルフクラブヘッド（以下、単に「ヘッド」ともいう）の全体を示す斜視図であり、図２は、ゴルフクラブヘッドの内部を説明するための斜視図である。
図３は、ゴルフクラブヘッドを打球面と略平行な仮想平面（図２のＰ１）で切断した断面図であり、打球面を裏面側から見た様子を表している。
また、図４は、図３におけるＸ−Ｘ’線矢視断面図およびＹ−Ｙ’線矢視断面図を表している。
【００１３】
本実施形態のゴルフクラブヘッドは、本体が外殻により形成された中空構造を有しており、図における１は、図中矢印Ｄで示される打球方向に面した打球面１１を有するフェイス外殻であり、２は、フェイス外殻１の上縁部から打球方向（矢印Ｄ）とは反対側（後方側）に展延しヘッドの上部側の外殻を形成するクラウン外殻である。
３は、フェイス外殻１の下縁部から打球方向（矢印Ｄ）とは反対側（後方側）に展延しヘッドの底部側の外殻を形成するソールであり、４は、ソール外殻とクラウン外殻２の間に伸びる外殻でありヘッドの側部を形成するサイド外殻である。
また、５は、シャフト（図示せず）をヘッドに挿着させるためのホーゼル部である。
【００１４】
このフェイス外殻１、クラウン外殻２、ソール外殻３、サイド外殻４ならびにホーゼル部５の形成材料は、特に限定されるものではなく、従来のゴルフクラブヘッドに用いられているものを採用し得る。
【００１５】
例えば、各種の金属材料や繊維強化プラスチックなどを用いることができ、金属材料としては、チタン、チタン合金、ステンレス合金、アルミニウム合金、マグネシウム合金などを単独または複数含有する材料を好適に採用し得る。
このチタン合金としては、Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ、Ｔｉ−１５Ｖ−３Ｃｒ−３Ａｌ−３Ｓｎ、Ｔｉ−１５Ｍｏ−５Ｚｒ−３Ａｌ、Ｔｉ−１３Ｖ−１１Ｃｒ−３Ａｌなどが例示でき、特に高い強度が求められるフェイス外殻１の形成には、高強度なβ型チタン用いることが好ましい。
繊維強化プラスチックとしては、炭素繊維強化プラスチックなどを例示することができる。
【００１６】
前記フェイス外殻１は、その周縁部がクラウン外殻２、ソール外殻３、サイド外殻４に接合されており、裏面側において、打球面１１と略同等の領域をヘッドの内部に露出させた状態でヘッドに備えられている。
前記フェイス外殻１においては、前記打球面１１が、通常、ボール打撃方向に凸となる極めてゆるやかな曲面によりほぼ平坦な状態に形成されている一方で、裏面に凹凸が形成されている。
すなわち、裏面側において突出する箇所においては、フェイス外殻１の厚みが厚い厚肉部が形成され、凹部においては、フェイス外殻１の厚みが厚肉部よりも薄い薄肉部１９が形成されている。
より詳しくは、本実施形態のフェイス外殻１は、打球面１１の裏面側中央の略円形の領域を裏面側に突出させて形成されており、中央部に略円形の厚肉部（以下「中央厚肉部１２」ともいう）が形成されている。
また、フェイス外殻１は、この中央厚肉部１２を通ってクラウン外殻２からソール外殻３にわたる縦長の領域を裏面側に突出させて形成されており、クラウン外殻からソール外殻にわたる縦長の厚肉部（以下「縦方向厚肉部１３」ともいう）が形成されている。
【００１７】
前記中央厚肉部１２の裏面側における突出部分は、突出方向に円形領域が縮径された状態となって形成されており、突出方向に対して傾斜した傾斜面１２ａが外縁側に形成され、突出方向先端側には打球面１１と略平行な平面（以下「先端面１２ｂ」ともいう）が形成されて全体が略円錐台形状に形成されている。
しかも、傾斜面１２ａと先端面１２ｂとの角部に相当する箇所に丸みをもたせた面取り部１２ｃが形成されており、打球時における応力集中を回避して、破損などが生じるおそれをより確実に防止し得るよう形成されている。
また、傾斜面１２ａと薄肉部１９との角部に相当する立ち上がり部１２ｄも同様に緩やかな立ち上がりを形成させて打球時における応力集中を回避させるべく丸みを持たせて形成されている。
【００１８】
この中央厚肉部１２の幅、すなわち、傾斜部を除く部分である円錐台形状の先端面１２ｂの直径（図４ａのＷ12）は、特に限定されるものではないが、中央厚肉部１２の面積（前記先端面１２ｂの面積）が打球面１１の面積に対して３０％以下となるよう定められることが好ましく、より具体的には、ヘッドの大きさ、厚肉部の厚みにもよるが、一般的なゴルフクラブにおいては、９〜３５ｍｍとされることが好ましく、軽量化の観点からは９〜１５ｍｍとされることがさらに好ましい。
【００１９】
また、中央厚肉部１２の立ち上がり部１２ｄの幅（Ｗ11）も特に限定されるものではないが、軽量化の観点からＷ12＜Ｗ11≦（Ｗ12＋２０ｍｍ）を満足する値となるよう形成されることが好ましい。
【００２０】
この中央厚肉部１２の面積が打球面１１の面積に対して３０％以下であることが好ましいのは、３０％よりも大きな面積とすると剛性の向上効果よりも重量増加によるデメリットが大きくなるためである。
また、この中央厚肉部１２の厚みについては、薄肉部１９の厚みをＴ0とし、中央厚肉部１２の厚みをＴ1とした時に、Ｔ1≧１．２Ｔ0となる厚さに形成されることが好ましい。
この中央厚肉部１２の厚みが薄肉部１９の厚みに対して１．２倍以上であることが好ましいのは、１．２倍未満である場合には、前記中央厚肉部１２による剛性付与の効果が十分発揮されなくなるおそれを有するためである。
【００２１】
前記縦方向厚肉部１３は、前記中央厚肉部１２の幅方向略中央部を通り、クラウン外殻２からソール外殻３にわたって縦断する仮想線にそって延在され、フェイス外殻１の裏面に対して立設された板形状となるように形成されている。
また、縦方向厚肉部１３は、前記中央厚肉部１２と同様の効果を図る意味から薄肉部１９および中央厚肉部１２との境界部となる突出部付け根部に緩やかに立ち上がる傾斜部１３ａが形成されており、板形状の先端角部に丸みを持たせた面取り部１３ｃが形成されている。
この縦方向厚肉部１３の厚み（図４のＴ2）は、中央厚肉部１２の厚み（図４のＴ1）以上であれば特に限定されるものではない。
この縦方向厚肉部１３の厚みが中央厚肉部１２の厚み以上とされるのは、縦方向厚肉部１３の厚みが中央厚肉部１２の厚みよりも薄く（Ｔ2＜Ｔ1）なるように、縦方向厚肉部１３が形成されている場合には、フェイス外殻１に対する十分な剛性を付与することができなくなるためである。
【００２２】
またこの縦方向厚肉部１３の厚みを１５ｍｍ以上としても、重量が増加され、しかも、剛性が過大となって飛距離を低減させるおそれを有する。
このような点において、縦方向厚肉部１３の厚みは、Ｔ1≦Ｔ2≦１５ｍｍとなる範囲とされることが好ましい。
また、縦方向厚肉部１３の幅（図４のＷ22）は、中央厚肉部１２の幅（図４のＷ12）よりも狭幅にされていれば特に限定されるものではないが、フェイス外殻１に対する剛性付与の効果ならびに軽量化の効果を両立させ易い点から１〜６ｍｍであることが好ましい。
【００２３】
なお、縦方向厚肉部１３は、その厚み（Ｔ2）と、幅（Ｗ22）とが、Ｗ22≦Ｔ2の関係を満足するように形成されていることが好ましく、がＷ22＜Ｔ2の関係を満足するように形成されていることがさらに好ましい。
【００２４】
なお、ゴルフボールの打撃時においては、その衝撃が縦方向厚肉部１３の厚み方向に加えられることになり、同じ体積（重量）で縦方向厚肉部１３を形成するにしても幅を狭くし、その分だけ厚みを増して形成させることにより断面二次モーメントの観点から衝撃に抗する剛性を付与させ易いこととなる。
すなわち、Ｗ22＜Ｔ2の関係を満足するように縦方向厚肉部１３を形成させることにより、ゴルフクラブヘッドを軽量で優れた剛性を有するものとし得る。
【００２５】
なお、このフェイス外殻１における中央厚肉部１２および縦方向厚肉部１３の形成方法は、特に限定されるものではないが、フェイス外殻１が金属材料にて形成される場合には、簡便に所定形状を形成させやすい点において、鍛造または溶接により形成させることが好ましい。
例えば、中央厚肉部１２および縦方向厚肉部１３の両方を鍛造により形成させたり、中央厚肉部１２のみを鍛造にて形成し縦方向厚肉部１３を溶接により形成させたりすることもできる。
さらに、鍛造においては、フェイス外殻と厚肉部とを一体で形成させることができ、作製されるゴルフクラブヘッドを強度に優れたものとし得る。
縦方向厚肉部１３の厚みを大きくさせる場合においては、熱間鍛造を用いることで容易に形成させ得る。
【００２６】
この縦方向厚肉部１３を溶接により形成させる場合には、溶接部の強度をより向上させるべく、例えば、以下のような方法を採用し得る。
すなわち、まずフェイス外殻１の裏面側における縦方向厚肉部１３の突出部分に相当する、例えば、厚み２ｍｍ、幅３〜５ｍｍの板状部材をクラウン外殻２とソール外殻３との間の距離に相当する長さに切断しておき、中央厚肉部１２を鍛造にて形成するとともに、この板状部材を嵌め入れ可能なように、例えば、中央厚肉部を通ってクラウン外殻側からソール外殻側へとわたる溝を２ｍｍよりも僅かに広幅で１ｍｍ弱の深さとなるようにフェイス外殻１の裏面側に形成し、この溝に板状部材を嵌め入れてフェイス外殻１の裏面側に板状部材を立設させた状態で、溝の縁と板状部材とを溶接してフェイス外殻１の裏面側に２ｍｍ強の突出厚みを有する縦方向厚肉部を形成させるような方法を採用することができる。
【００２７】
このような板状部材を用いる方法によれば簡便に所定形状を形成させやすいことのみならず、縦方向厚肉部１３の厚み（Ｔ2）を幅（Ｗ22）に対して十分大きくさせることが容易であることからフェイス外殻１の剛性向上が容易で高強度なゴルフクラブヘッドを容易に製造させ得るという効果を奏する。
【００２８】
このように縦方向厚肉部１３の突出部分に板状部材を用いることにより、打球面１１や中央厚肉部１２を形成する材料とは異なる材料にて突出部分を形成させることも可能であり、ゴルフクラブヘッドの設計における自由度を拡大させ得る。
【００２９】
なお、図３と同様にフェイス外殻１を観察した断面図である図５に示すように、縦方向厚肉部１３の厚みと中央厚肉部１２の厚みとを同じにすることも可能であり、この場合には、フェイス外殻１の構造が比較的単純なものとなることからゴルフクラブヘッドの製造を容易にさせ得るという効果を奏する。
【００３０】
前記クラウン外殻２、前記ソール外殻３、前記サイド外殻４ならびにホーゼル部５は、特に限定されず、従来のゴルフクラブヘッドに採用されているクラウン外殻、ソール外殻、サイド外殻、ホーゼル部と同様の構造のものを本実施形態においても採用し得る。
なお、本実施形態のゴルフクラブヘッドにおいては、クラウン外殻２に、その一部領域を裏面側に突出させた厚肉部（以下「クラウン厚肉部２１」ともいう）が形成されており、ソール外殻３にも、その一部領域を裏面側に突出させた厚肉部（以下「ソール厚肉部３１」ともいう）が形成されている。
【００３１】
このようにクラウン外殻２とソール外殻３との少なくとも一方に、厚肉部を設けることによりクラウン外殻２やソール外殻３の強度を向上させ得る。
このクラウン厚肉部２１あるいはソール厚肉部３１は、本実施形態のゴルフクラブヘッドにおいては、縦方向厚肉部１３を通り打球方向に平行な仮想平面（図２のＰ２）がクラウン外殻あるいはソール外殻と交差する箇所に沿って延在されている。
【００３２】
すなわち、本実施形態のゴルフクラブヘッドは、ボール打球時における衝撃が縦方向厚肉部１３によりクラウン外殻側とソール外殻側とにおいて支持されるが、この縦方向厚肉部１３のクラウン外殻側端部の打球方向（矢印Ｄ）後方側にはクラウン厚肉部２１の前方側端部が位置しており、縦方向厚肉部１３のソール外殻側端部のボール打撃方向（矢印Ｄ）後方側にはソール厚肉部３１の前方側端部が位置していることから縦方向厚肉部１３のクラウン外殻側とソール外殻側との支持がより強固になされることとなる。
また、クラウン厚肉部２１とソール厚肉部３１とは、打球方向（矢印Ｄ）に沿って延在していることから、打球時における縦方向厚肉部１３の支持がよりいっそう強固になされ、打球面１１に対して優れた剛性を発揮させ得る。
【００３３】
このクラウン厚肉部２１やソール厚肉部３１の形状も、縦方向厚肉部１３と同様に、断面２次モーメントの関係から、厚みを幅よりも大きく形成させることが好ましい。
また、フェイス外殻近傍ほど広幅とするか、または、厚みを増すなどして、フェイス外殻に剛性を付与しつつ、ヘッド後方に向けて徐々にその断面積を小さくして軽量化を図ることも可能である。
なお、この縦方向厚肉部１３、クラウン厚肉部２１、ソール厚肉部３１の全てを連結させてゴルフクラブヘッドの内側を周回する環状に厚肉部を配置させた場合には、この環状の厚肉部が打球面１１と直交する状態となってヘッドに配されることとなり、特に優れた剛性を打球面１１に発揮させ得る。
【００３４】
このクラウン外殻２やソール外殻３の厚肉部の形成においては、その方法が特に限定されるものではないが、鋳造法、鍛造法、溶接法が簡便であり、好適である。
【００３５】
なお、本実施形態においては、ゴルフクラブヘッドを前記材料ならびに前記構造を例示しつつ説明したが、本発明においてはゴルフクラブヘッドを前記材料ならびに前記構造を用いる場合に限定するものではない。
【実施例】
【００３６】
次に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３７】
（静剛性解析（各部の幅、厚みは図６参照））
全体的に厚み（Ｔ0）が均一（２．６ｍｍ）で厚肉部が設けられていないフェイス外殻を有する従来のゴルフクラブヘッドを比較例１とした（各部の幅、厚みは図６参照）。
薄肉部の厚み（Ｔ0）を２．０ｍｍとし、中央厚肉部の直径（Ｗ12）が１０ｍｍの円形で厚み（Ｔ1）が４ｍｍ、縦方向厚肉部の幅（Ｗ22）が２ｍｍ、厚み（Ｔ2）８ｍｍである場合を実施例１として、静剛性解析を実施した（各部の幅、厚みは図６参照）。
また、薄肉部の厚み（Ｔ0）を２．０ｍｍとし、中央厚肉部の直径（Ｗ12）が１０ｍｍの円形で厚み（Ｔ1）が４ｍｍ、縦方向厚肉部の幅（Ｗ22）が２ｍｍ、縦方向厚肉部の厚み（Ｔ2）が中央厚肉部を通過する箇所４ｍｍ（中央厚肉部と同厚）で中央厚肉部からクラウン外殻にかけての部分ならびに中央厚肉部からソール外殻にかけての部分が８ｍｍである場合を実施例２として、静剛性解析を実施した（各部の幅、厚みは図６参照）。
【００３８】
（評価）
（重量比）
フェイス外殻の重量を計算により求め、比較例１のフェイス外殻の重量に対する比率を算出した。結果を表１に示す。
（変位比）
フェイス外殻をβ型チタン合金であるＳＳＡＴ−２０４１を用い、フェイス外周を完全固定した状態でフェイス中央部に１０００Ｎの荷重を付加した場合の荷重点の変位量を汎用有限要素法解析ソフトを用いた静剛性解析により求めた。
得られた値を元に、比較例１の変位量に対する比率を算出した。
結果を表１に示す。
【００３９】
【表１】
【００４０】
この表１に示されるように、実施例１および２は、それぞれ重量比が０．８４、０．８５と比較例１に対して軽量であり、変位比もそれぞれ、０．７０、０．５３と小さくなっており、比較例１よりも変位が小さく剛性が向上されていることがわかる。
さらに、実施例１と実施例２とを比較すると、実施例２は重量比が僅かに大きな値となっているものの実施例１に比べて変位比が極めて小さなっており、実施例２のような、クラウン外殻からソール外殻にかけて同じ厚みに形成されてなる縦方向厚肉部を有する態様が好適であることがわかる。
以上のようなことから、本発明によればゴルフクラブヘッドを軽量化しつつ剛性を向上させ得ることがわかる。
【００４１】
（実施例３〜５、比較例２〜４）
実施例２における縦方向厚肉部の厚み（Ｔ3）と幅（Ｗ22）を表２に示す通り変化させて実施例１と同様に重量比、変位比を算出した。結果を実施例２、比較例１とともに表２に示す。
【００４２】
【表２】
【００４３】
表２においては、実施例２乃至５、比較例２乃至４の全てが比較例１よりも軽量化がなされている。
一方で、縦方向厚肉部の厚み（Ｔ2）が中央厚肉部の厚み（Ｔ1）よりも小さな値となっている比較例２乃至４においては、変位比が１よりも大きな値となっており比較例１よりも剛性が低くなっている。
【００４４】
（実施例６、比較例５）
薄肉部の厚み（Ｔ0）を１．８ｍｍとし、中央厚肉部の直径（Ｗ12）が１０ｍｍの円形で厚み（Ｔ1）が２．８ｍｍ、縦方向厚肉部の幅（Ｗ22）が２ｍｍ、厚み（Ｔ2）８ｍｍであるフェイス外殻を有し、しかも、縦方向厚肉部を通り打球方向に平行な仮想平面がクラウン外殻あるいはソール外殻と交差する箇所に沿ってクラウン厚肉部とソール厚肉部とが形成されているゴルフクラブヘッドを実施例６とし、全体的に厚み（Ｔ0）が均一（２．６ｍｍ）で厚肉部が設けられていないフェイス外殻を有し、クラウン外殻およびソール外殻にも厚肉部が設けられていない従来のゴルフクラブヘッドを比較例５とした。
【００４５】
（評価）
（重量比）
ゴルフクラブヘッド全体の重量を計算により求め、比較例５のフェイス外殻の重量に対する実施例６ゴルフクラブヘッド重量の比率を算出した。結果を表３に示す。
（変位比）
この実施例６、比較例５のゴルフクラブヘッドのホーゼル部を完全固定した状態でフェイス中央部に１０００Ｎの荷重を付加した場合の荷重点の変位量を汎用有限要素法解析ソフトを用いた静剛性解析により求めた。
なお、フェイス外殻は、β型チタン合金であるＳＳＡＴ−２０４１を用い、その他の部分はＴｉ６４を用いた場合について解析した。
結果を表３に示す。
【００４６】
【表３】
【００４７】
この表３からも、本発明によればゴルフクラブヘッドを軽量化しつつ剛性を向上させ得ることがわかる。
【００４８】
（応力集中解析）
さらに、前述した強度面での効果を調査すべく図７（ａ）に示す、縦方向厚肉部のみを設けたフェイス外殻と、（ｂ）に示す、縦方向厚肉部と中央厚肉部とを設けたフェイス外殻とについて応力集中解析を実施した。
フェイス表面中心部に圧力をかけて各部の応力を調査した結果、図７（ａ）の断面１における最大主応力分布は、図８（ａ）に示す通りとなった。
また、図７（ｂ）の断面２における最大主応力分布は、図８（ｂ）に示す通りとなった。
【００４９】
この図８から、図８（ｂ）は図８（ａ）に比べて応力が低くなっていることがわかる。
すなわち、本発明のゴルフクラブヘッドのごとく縦方向厚肉部と中央厚肉部とを設けたフェイス外殻が備えられているものは、特開２００６−１７５１３５号公報に記載されているような縦方向厚肉部のみしか設けられていないゴルフクラブヘッドに比べて、打球時の衝撃および繰り返しの衝撃に対し、強度面で優れていることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】一実施形態のゴルフクラブヘッドを示す斜視図。
【図２】ゴルフクラブヘッドの内部構造を示した斜視図。
【図３】フェイス外殻を裏面側から見たゴルフクラブヘッド断面図。
【図４】ａ）図３のＸ−Ｘ’線矢視断面図、ｂ）図３のＹ−Ｙ’線矢視断面図。
【図５】一実施形態のゴルフクラブヘッドを示す断面図。
【図６】静剛性解析の条件を表す説明図。
【図７】応力集中解析の条件を表す説明図。
【図８】応力集中解析結果を表す分布図。
【符号の説明】
【００５１】
１：フェイス外殻、２：クラウン外殻、３：ソール外殻、４：サイド外殻、５ホーゼル部、１１：打球面、１２：中央厚肉部、１２ａ：傾斜部、１２ｂ：先端面、１２ｃ：面取り部、１２ｄ：立ち上がり部、１３：縦方向厚肉部、１３ａ：傾斜部、１３ｃ：面取り部、１９：薄肉部、２１クラウン厚肉部、３１：ソール厚肉部、Ｄ：打球方向、Ｐ１：打球面と略平行な仮想平面、Ｐ２：縦方向厚肉部を通り打球方向に平行な仮想平面、Ｔ0：薄肉部厚み、Ｔ1：中央厚肉部厚み、Ｔ2：縦方向厚肉部厚み、Ｗ11：（中央厚肉部）立ち上がり部幅、Ｗ12：中央厚肉部幅、Ｗ21：（縦方向厚肉部）立ち上がり幅、Ｗ22：縦方向厚肉部幅
【特許請求の範囲】
【請求項１】
打球面を有するフェイス外殻が備えられた中空構造が形成されてなり、前記フェイス外殻は、打球面の裏面側中央領域を裏面側に突出させた中央厚肉部と、該中央厚肉部を通ってクラウン外殻からソール外殻にわたる縦長の領域を裏面側に突出させた縦方向厚肉部とを有し、しかも、前記縦方向厚肉部が前記中央厚肉部よりも細幅で且つ前記縦方向厚肉部の厚みが前記中央厚肉部の厚み以上であることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
【請求項２】
前記縦方向厚肉部の突出部が、フェイス外殻の裏面側に立設された板状部材により、クラウン外殻からソール外殻にわたって延在する状態に形成されている請求項１記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項３】
前記縦方向厚肉部が、フェイス外殻の裏面側に板状部材が溶接されて形成されたものである請求項２記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項４】
前記中央厚肉部および前記縦方向厚肉部が、鍛造により形成されている請求項１記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項５】
クラウン外殻とソール外殻との少なくとも一方には、一部領域を裏面側に突出させた厚肉部が形成されている請求項１乃至４のいずれか１項に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項６】
クラウン外殻とソール外殻との少なくとも一方に形成されている前記厚肉部が、板状部材が溶接されて形成されたものである請求項５記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項７】
クラウン外殻とソール外殻との少なくとも一方に形成されている前記厚肉部が、鍛造により形成されたものである請求項５記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項８】
クラウン外殻とソール外殻との少なくとも一方に形成されている前記厚肉部が、前記縦方向厚肉部を通り打球方向に平行な仮想平面がクラウン外殻あるいはソール外殻と交差する箇所に沿って延在されている請求項５記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項９】
前記クラウン外殻と前記ソール外殻との両方に前記仮想平面と交差する箇所に沿って厚肉部が延在されており、しかも、前記フェイス外殻の縦方向厚肉部、前記クラウン外殻の厚肉部、および、前記ソール外殻の厚肉部により、連続した環形状を形成し得るように前記フェイス外殻の縦方向厚肉部、前記クラウン外殻の厚肉部、および、前記ソール外殻の厚肉部が互いに連結されて備えられている請求項８記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項１０】
少なくとも前記フェイス外殻がβ型チタン合金で形成されている請求項１乃至９のいずれか１項に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項１】
打球面を有するフェイス外殻が備えられた中空構造が形成されてなり、前記フェイス外殻は、打球面の裏面側中央領域を裏面側に突出させた中央厚肉部と、該中央厚肉部を通ってクラウン外殻からソール外殻にわたる縦長の領域を裏面側に突出させた縦方向厚肉部とを有し、しかも、前記縦方向厚肉部が前記中央厚肉部よりも細幅で且つ前記縦方向厚肉部の厚みが前記中央厚肉部の厚み以上であることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
【請求項２】
前記縦方向厚肉部の突出部が、フェイス外殻の裏面側に立設された板状部材により、クラウン外殻からソール外殻にわたって延在する状態に形成されている請求項１記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項３】
前記縦方向厚肉部が、フェイス外殻の裏面側に板状部材が溶接されて形成されたものである請求項２記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項４】
前記中央厚肉部および前記縦方向厚肉部が、鍛造により形成されている請求項１記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項５】
クラウン外殻とソール外殻との少なくとも一方には、一部領域を裏面側に突出させた厚肉部が形成されている請求項１乃至４のいずれか１項に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項６】
クラウン外殻とソール外殻との少なくとも一方に形成されている前記厚肉部が、板状部材が溶接されて形成されたものである請求項５記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項７】
クラウン外殻とソール外殻との少なくとも一方に形成されている前記厚肉部が、鍛造により形成されたものである請求項５記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項８】
クラウン外殻とソール外殻との少なくとも一方に形成されている前記厚肉部が、前記縦方向厚肉部を通り打球方向に平行な仮想平面がクラウン外殻あるいはソール外殻と交差する箇所に沿って延在されている請求項５記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項９】
前記クラウン外殻と前記ソール外殻との両方に前記仮想平面と交差する箇所に沿って厚肉部が延在されており、しかも、前記フェイス外殻の縦方向厚肉部、前記クラウン外殻の厚肉部、および、前記ソール外殻の厚肉部により、連続した環形状を形成し得るように前記フェイス外殻の縦方向厚肉部、前記クラウン外殻の厚肉部、および、前記ソール外殻の厚肉部が互いに連結されて備えられている請求項８記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項１０】
少なくとも前記フェイス外殻がβ型チタン合金で形成されている請求項１乃至９のいずれか１項に記載のゴルフクラブヘッド。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−２９７０４７（Ｐ２００９−２９７０４７Ａ）
【公開日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２０４６８（Ｐ２００７−２０４６８）
【出願日】平成１９年１月３１日（２００７．１．３１）
【出願人】（０００００２１１８）住友金属工業株式会社 (2,544)
【出願人】（５０００６６７３５）大田精密工業股▲ふん▼有限公司 (26)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月３１日（２００７．１．３１）
【出願人】（０００００２１１８）住友金属工業株式会社 (2,544)
【出願人】（５０００６６７３５）大田精密工業股▲ふん▼有限公司 (26)
【Ｆターム（参考）】
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