JP3222893B2

JP3222893B2 - ゴルフクラブヘッド

Info

Publication number: JP3222893B2
Application number: JP54373698A
Authority: JP
Inventors: 正秀大貫; 吉田　　誠; 哲男山口
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1997-04-16
Filing date: 1998-04-14
Publication date: 2001-10-29
Anticipated expiration: 2018-04-14
Also published as: CN1101711C; CN1222865A; KR20000016350A; DE69840319D1; EP0923963A1; EP0923963B1; US7086963B1; EP0923963A4; WO1998046312A1; KR100286238B1; TW360551B

Description

【発明の詳細な説明】技術分野本発明は、ゴルフボールを打撃するための金属製のゴ
ルフクラブヘッドに関する。

背景技術パーシモンが主体であったウッド型ゴルフクラブヘッ
ドは、近年では金属材料、例えば炭素鋼、ステンレス、
ジュラルミン、チタンなどを使用したものが主流となっ
ている。このようなゴルフクラブヘッドは、パーシモン
を使用したものに比べて、ヘッド体積やフェース面積を
大きくでき、またヘッドの慣性モーメントを大きくして
打球の方向性を安定させうる。さらに、ヘッドのスウィ
ートエリアを大きくして、芯を外してボールを打撃した
場合のボールの反発の低下を小さくすることができる。
またゴルフクラブヘッドを大型化すると、アドレス時の
安定感が良くなり、さらに長尺のシャフトが装着でき飛
距離の増大をもたらす。

ところで、本件出願人は、ヘッドとゴルフボールとの
反発性能を最大限に高めて飛距離を増大させるゴルフク
ラブヘッドとして、日本国特許第2130519号（特公平５
−33071号）を取得している。この特許には、ゴルフク
ラブヘッドのメカニカルインピーダンスの１次の極小値
を示す周波数（以下、単に「ヘッドのインピーダンスの
１次の振動数」ということがある。）をゴルフボールの
メカニカルインピーダンスの１次の極小値を示す周波数
（以下、単に「ボールのインピーダンスの１次の振動
数」ということがあり、約600〜1600Hzとなる。）に近
づけることにより、インパクトされたボールの打ち出し
速度を最大限に高めるという理論（以下、「インピーダ
ンスマッチング理論」ということがある。）が開示され
ている。

「メカニカルインピーダンス」とは、ある点に作用す
る力の大きさと、この力が作用した時の他の点の応答速
度の大きさとの比として定義される。即ち、ある物体に
外部から加えられる力をＦ、応答速度をＶとすると、メ
カニカルインピーダンスＺは、Ｚ＝F/Vで定義される。

ヘッドのインピーダンスの１次の振動数を下げるため
には、ヘッドのフェース面ないしフェース部の剛性を小
さくする事が効果的である。例えば、フェース部の面積
を大きくすること、フェース部の厚さを小さくするこ
と、フェース部に低ヤング率の材料を使用すること、な
どが挙げられる。

特にヘッドのフェース部に、低ヤング率の金属材料を
用いると、ボールを打撃した時のフィーリング（打球
感）がソフトになり、かつミスショット時でも手に伝わ
る衝撃が小さい利点があることも経験的に知られてい
る。

しかしながら、ヤング率が低くても引張強度が小さい
金属材料では、インパクト時の衝撃に耐え得る強度を確
保するのが困難となる。またフェース部の強度を得るた
めにフェース部の厚さを大きくすると、結果としてフェ
ース部の剛性を低下させる効果は小さく、ヘッドのイン
ピーダンスの１次の振動数を下げることにも限界があっ
た。

またヤング率が低くても表面硬度が小さい金属材料で
は、インパクト時のボールとの摩擦や、インパクト時の
ボールとの間で砂を噛むことなどにより、フェース部の
表面が早期に摩耗したり傷付き易いなどの問題がある。

発明の開示本発明のうち請求項１〜４に記載された発明では、イ
ンパクト時の衝撃に耐え得る強度を確保しつつフェース
部の剛性を低下させることを基本として、前述のインピ
ーダンスマッチング理論に基づき飛距離を増大しうるゴ
ルフクラブヘッドを提供することを目的としている。

このため、ヤング率をｘ（単位:kgf/mm²）、引張強度
をｙ（単位:kgf/mm²）としたときに、少なくともフェー
ス部の一部が、ｙ≧0.006x＋63 の関係を満たす金属材料からなるゴルフクラブヘッドが
提供される。この金属材料には、例えば非晶質金属が好
ましく用いられる。中でもジルコニウム系の非晶質合金
が望ましい。

また本発明のうち請求項５〜８に記載された発明で
は、インパクト時のボールとの摩擦や砂噛みなどによる
フェース部の摩耗や傷つきを防止しうる硬度を確保しつ
つフェース部の剛性を低下させることを基本として、ソ
フトな打球感をうるとともに、インピーダンスマッチン
グ理論に基づき飛距離を一層増大しうるゴルフクラブヘ
ッドを提供することを目的としている。

このために、ヤング率をｘ（単位:kgf/mm²）、ビッカ
ース硬さをｚ（単位:HV）としたときに、少なくともフ
ェース部の表面の一部が、ｚ≧（x/60）＋200 の関係を満たす金属材料からなり、かつそのヤング率が
10000（kgf/mm²）以下であるゴルフクラブヘッドが提供
される。この金属材料には、例えば非晶質金属が好まし
く用いられる。中でもジルコニウム系の非晶質合金が望
ましい。

図面の簡単な説明図１はウッド型のゴルフクラブヘッドの実施の一形態
を示す正面図、図２はその側面図、図３は図２の断面図、図４の（Ａ）及び（Ｂ）はフェース板の取付構造が異
なる他の実施形態のヘッドの断面図、図５はさらに別の実施の形態を示すヘッドの断面図、図６はアイアン型のゴルフクラブヘッドの実施の一形
態を示す正面図、図７はその断面図、図８はヤング率と引張強度の関係を示すグラフ、図９はヤング率とビッカース硬さの関係を示すグラフ
である。

発明を実施するための最良の態様以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳述す
る。

図１〜図３には、本発明に係るゴルフクラブヘッドと
して、金属材料で形成された中空のウッド型（メタルヘ
ッド）のゴルフクラブヘッドを例示している。本例では
前記ヘッドは、ヘッド本体１と、このヘッド本体１の前
面に配されたフェース板２とから構成される。またゴル
フクラブヘッドは、例えばヘッド体積を80〜360cm³、好
ましくは230〜360cm³とするのが望ましい。

前記ヘッド本体１は、ボールを打撃するためのフェー
ス部６の周縁をなし前記フェース板２を装着しうるフェ
ース取付部1aと、このフェース取付部1aに続くソール部
７、クラウン部８、及びサイド部９などを具える。前記
フェース取付部1aは、本例では、図３に示すように前記
フェース板２を装着する段差部3aを有してヘッド内部へ
貫通する嵌合用の開口３を形成したものを示している。

また前記フェース板２は、本例ではフェース部６の主
要部をなし、前記嵌合用の孔部３に、例えば溶接、かし
め、接着剤などの接合方法により一体化され、前記フェ
ース取付部1aとともにフェース部６を構成しうる。

なおフェース取付部1aは、図４（Ａ）に示すように、
前記段差部3aを有しない開口３としても形成でき、また
図４（Ｂ）に示すように、ヘッド内部に向けて広がるテ
ーパ状をなしかつフェース板２の裏面を支持可能な嵌合
用の凹部４としても形成しうる。この場合には、フェー
ス板２も、略同じテーパ状に形成することが望ましい。

また発明者らの種々の実験の結果、ヤング率をｘ（単
位:kgf/mm²）、引張強度をｙ（単位:kgf/mm²）としたと
きに、フェース部６の一部がｙ≧0.006x＋63 の関係を満たす金属材料から形成されることが望ましい
ことが判った。

本実施形態では、フェース部６の一部として前記フェ
ース板２がこのような金属材料で形成されているものを
例示している。このため、前記フェース部６の一部（本
例ではフェース部６の主要部をなすフェース板２）は、
インパクト時の衝撃に耐える引張強度を確保しつつ、そ
のヤング率を低く保つことが可能になる。したがって、
このゴルフクラブヘッドは、ヘッドのインピーダンスの
１次の振動数を下げることができ、前記インピーダンス
マッチング理論によって打球の飛距離を向上させること
が可能であり、またインパクト時の衝撃を低下させ、ソ
フトな打球感を提供する。

さらに、このゴルフクラブヘッドは、ヤング率を低く
しつつ、その引張強度を高く維持することが可能である
ため、フェース部６又はフェース板２の厚さを薄くして
ヘッドの軽量化が可能になる。また例えばフェース板２
の厚さを薄くした分だけヘッドのバネ定数が低下し、ヘ
ッドのインピーダンスの１次の振動数をさらに下げるこ
とが可能になる。

また本例において、前記フェース板２の厚さは、ほぼ
均一なものが示されている。その厚さは、例えば１〜4m
m、より好ましくは１〜3mmとするのが望ましい。前記フ
ェース板２の厚さが、1mm未満であると強度が低下する
傾向があり、逆に4mmを越えるとヘッドの軽量化や前記
ヘッドのインピーダンスの１次の振動数を低下させる効
果が小さくなる傾向がある。

ところで、ゴルフボールのインピーダンスの１次の振
動数は、約600〜1600Hzの範囲にあり、一般の２ピース
ボールの場合には約1000〜1200Hzとなる。これに対し
て、従来のステンレス製のウッド型ヘッドのインピーダ
ンスの１次の振動数は、約1800〜2500Hz、チタン製のウ
ッド型ヘッドでは約1400〜2000Hz程度である。

本実施形態のゴルフクラブヘッドでは、ヘッドのイン
ピーダンスの１次の振動数を、従来のヘッドに比べて小
さくし、ゴルフボールのインピーダンスの１次の振動数
に近似させることもまた一致させることも可能である。

例えば、本実施形態では、ヘッドのインピーダンスの
１次の振動数を1300Hz未満とすることができた。これ
は、２ピースボールのそれにほぼ一致する値である。こ
れにより、本実施形態のゴルフクラブヘッドでは、イン
パクト時のボールの打ち出し速度が最大限に高められ、
飛距離を増加させる。

また、好ましくは、ヤング率をｘ（単位:kgf/mm²）、
引張強度をｙ（単位:kgf/mm²）としたときに、少なくと
もフェース部６の一部を、ｙ≧0.006x＋100 の関係を満足する金属材料にて構成することも望まし
い。

なお、例えばフェース板２の金属材料が、ｙ＜0.006x＋60 であると、引張強度とヤング率のバランスが悪くなり、
インパクト時の衝撃に耐え得る強度を確保しつつフェー
ス部の剛性を低下させることが困難になる。

また本実施形態において、前記フェース板２の金属材
料の引張強度は、フェース板２の厚さを著しく増大させ
ない程度に維持することが望ましく、例えば80kgf/mm²
以上、好ましくは105kgf/mm²以上、さらに好ましくは13
0kgf/mm²以上とするのが望ましい。なお引張強度の上限
は、前記いずれかの下限値との組み合わせにおいても製
造上の問題などから400kgf/mm²以下と規定することもで
きる。

また本実施形態において、前記フェース板２の金属材
料のヤング率は、必要な剛性を得るために例えば3000kg
f/mm²以上、好ましくは5000kgf/mm²以上とするのが望ま
しい。ただし、ヤング率が大きすぎると、フェース部６
の剛性が大きくなる傾向があるため、その上限値は、前
記いずれかの下限値との組み合わせにおいて25000kgf/m
m²以下、好ましくは20000kgf/mm²以下、さらに好ましく
は16000kgf/mm²以下、より好ましくは12000kgf/mm²以
下、さらに好ましくは10000kgf/mm²以下とすることが望
ましい。

これらの実施形態については、インパクト時の衝撃に
耐え得る強度を確保しつつフェース部の剛性を低下させ
ることを基本としたが、次に、インパクト時のボールと
の摩擦や、砂を噛むことによるフェース部の表面の摩耗
や傷つきを防止しうる実施形態について説明する。

この実施形態においても、図１〜３、あるいは図４
（Ａ）、（Ｂ）に示した形状のゴルフクラブヘッドに適
用することができ、発明者らは、ヤング率をｘ（単位:k
gf/mm²）、ビッカース硬さをｚ（単位:HV）としたとき
に、少なくともフェース部の表面の一部が、４ｚ≧（x/60）＋200 の関係を満たす金属材料から構成されることが望ましい
ことを突き止めた。

例えば、金属フェース板２をこのような金属材料で形
成することにより、フェース部６の表面の一部を、ｚ≧
（x/60）＋200を充たす金属材料にて構成できる。なお
本例ではフェース板２の表面には、他の金属、樹脂、木
材等の表面層は設けずこれを露出するように構成してい
る。

また金属材料のビッカース硬さは、対面角が136度の
ダイヤモンド正四角錐圧子を用い、試験面にくぼみをつ
けたときの試験荷重と、くぼみの表面積とから求めた硬
さであり、詳細はJISなどに規定されており、本発明で
は試験荷重を30kgfとする。

この実施形態ではフェース板２は、ビッカース硬さを
大きく確保してインパクト時のボールとの摩擦や砂噛み
などによるフェース部６の摩耗や傷つきを防止できる。
また、前記フェース板の金属材料は、上述のようなヤン
グ率ｘとビッカース硬さｚとの関係を具えるため、大き
なビッカース硬さを確保しつつヤング率を低く維持する
ことが可能である。

したがって、この実施形態のゴルフクラブヘッドも、
ヘッドのインピーダンスの１次の振動数を下げることが
でき、インピーダンスマッチング理論によって打球の飛
距離を向上させることが可能である。またフェース部の
表面の一部が、ヤング率が低いためにインパクト時の衝
撃が低下し、ソフトな打球感を提供する。

なお本実施形態において、前記フェイス板２が、ｚ＜（x/60）＋200 の金属材料であると、ソフトな打球感、飛距離の増大、
フェース部６の耐久性という３つの性能を同時に満足さ
せることができなくなる。

また、フェース板２については、ヤング率を低くしつ
つ、ビッカース硬さを大きく維持することが可能になる
ため、フェース部６（フェース板２）の厚さを薄くする
ことも可能である。従って、ヘッドの軽量化を図ること
ができ、かつ、フェース板２の厚さを薄くした分だけヘ
ッドのバネ定数が低下するため、これらの相乗作用によ
ってさらにヘッドのインピーダンスの１次の振動数を下
げうる。

ここで、前記フェース板２のビッカース硬さの好まし
い範囲としては、250HV以上、好ましくは300HV以上。よ
り好ましくは370HV以上、さらに好ましくは400HV以上と
すれば、非常に優れた耐傷性が得られて理想的である。
またその上限は、前記いずれかの下限値との組み合わせ
においても製造上の問題などから1000HV以下と規定する
こともできる。これによって、フェース部６の表面の傷
つをより好適に防止することができる。

また、好ましくは、ヤング率をｘ（単位:kgf/mm²）、
ビッカース硬さをｚ（単位:HV）としたときに、少なく
ともフェース部６の表面の一部を、ｚ≧（x/60）＋250 を満足する金属材料にて構成するのが望ましい。

またこの実施形態においても、前記フェース板２のヤ
ング率は、必要な剛性を得るために例えば3000kgf/mm²
以上、好ましくは5000kgf/mm²以上とするのが望まし
い。ただし、ヤング率が大きすぎると、フェース部６の
剛性が大きくなる傾向があるため、その上限値は、前記
いずれかの下限値との組み合わせにおいても10000kgf/m
m²以下とすることが望ましい。

前記２つの実施形態について説明したが、このような
フェース板２を形成する金属材料としては、例えば、非
晶質（アモルファス）金属を用いることが好ましい。非
晶質金属とは、原子の配列が広い範囲に亘って規則的で
はないものをいい、現在では主として各種合金の材料を
高温にて溶融した溶融合金を、結晶核が生成及び成長し
ないよう急速に冷却して固形化することにより製造され
る。本実施形態では、非晶質の度合い、すなわち非晶質
相の体積v1と全体の体積ｖとの比（v1/v）である非晶質
率が50％以上の非晶質金属を好ましく使用する。

非晶質金属は、一般式:M_aX_b（ａ、ｂは原子％で65≦ａ≦100、０≦ｂ
≦35）で示される組成で構成される。

ここで、ＭはZr、Ｖ、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ti、
Mo、Ｗ、Ca、Li、Mg、Si、Al、Pd、Beより選ばれる１種
類以上の金属元素であり、ＸはＹ、La、Ce、Sm、Md、H
f、Nb、Taから選ばれる１種類以上の金属元素からな
る。また好ましくは、前記ａ、ｂは、 99≦ａ≦100 ０≦ｂ≦１とするのが望ましい。

このような非晶質金属は、高い引張強度、高いビッカ
ース硬さ、低いヤング率とを同時に具えるため、特に本
発明のゴルフクラブヘッドに適した金属材料となる。

またこの非晶質金属としては、ジルコニウム系の非晶
質合金が特に好ましく採用できる。このジルコニウム系
非晶質合金は、より高い引張強度と、低いヤング率とを
有する。また製造時の冷却速度を比較的小さくでき、鋳
型に溶融金属を流し込んで冷却して塊状ないし板状のも
のが比較的容易に成形できる点でも実用的で好ましい。

ジルコニウム系の非晶質合金は、一般式:Zr_cM_dX_e （ｃ、ｄ、ｅは原子％で20≦ｃ≦80、20≦ｄ≦80、０≦
ｅ≦35）で示される組成で構成される。

ただし、Zrはジルコニウム、ＭはＶ、Cr、Mn、Fe、C
o、Ni、Cu、Ti、Mo、Ｗ、Ca、Li、Mg、Si、Al、Pd、Be
より選ばれる１種類以上の金属元素であり、ＸはＹ、L
a、Ce、Sm、Md、Hf、Nb、Taから選ばれる１種類以上の
金属元素からなる。

また前記ｃ、ｄ、ｅは、好ましくは、 35≦ｃ≦75 25≦ｄ≦65 ０≦ｅ≦30 であり、さらに好ましくは、 35≦ｃ≦75 25≦ｄ≦65 ０≦ｅ≦１より好ましくは 50≦ｃ≦75 25≦ｄ≦50 ０≦ｅ≦１とするのが望ましい。また前記ＭはAl、Cu、Niが特に好
ましく、ＸはHfが好ましい。特に、このようなジルコニ
ウム系非晶質合金としては、 Zr_cAl_d1Cu_d2Ni_d3Hf_e が好ましい（なおd2＋d1＋d3＝ｄとする。またｃ＋ｄ＋
ｅ＝100とする）。

また非晶質金属は、前記非晶質率が75％以上、より好
ましくは80％以上、さらに好ましくは90％とするのが望
ましい。このような非晶質率は、金属材料のサンプルの
カット断面を鏡面研磨及びエッヂング処理を施した後に
光学顕微鏡で観察し、非晶質部分の面積を測定すること
によって特定されうる。また非晶質率は、非晶質金属の
合金組成や、非晶質金属を製造する際に溶融合金を冷却
する冷却温度、さらには非晶質金属を製造する際の周囲
の気体中の酸素濃度などを変えることによって調節する
ことができる。とりわけ、前記冷却速度を大きくするほ
ど、また周囲の気体中の酸素濃度を低くするほど非晶質
率を高めることができる。

なお前記フェース板２の金属材料としては、前記ヤン
グ率と引張強度、さらにはヤング率とビッカース硬さと
の関係を満足するものであれば、非晶質金属以外の合金
又は素金など各種の金属材料を用いることができ、例示
の非晶質合金に限定されるものではない。

本実施形態に関しては、種々の方法で設計変更が可能
である。例えば、フェース板の厚さに関して、中央部を
厚くし、その周辺部を外方へ向かって次第に薄く構成す
ることもできる。この場合、フェース板２の強度を低下
させずにヘッドのインピーダンスの１次の振動数をより
一層小さくすることが可能である。また、この逆にフェ
ース板２の厚さを、中央部を薄くし、その周辺部を外方
へ向かって次第に厚く構成することもできる。この場合
には、フェース板２とこれを取り付けるフェース取付部
1aとの接合部分の強度が向上するため好ましい。

また前記ヘッド本体１については、例えばチタン、チ
タン合金、ステンレス鋼等の従来と同様の金属材料で構
成することができる。

また図５に示すように、フェース部６、ソール部７、
クラウン部８及びサイド部９をなすヘッド全てを、ヤン
グ率をｘ（単位:kgf/mm²）、引張強度をｙ（単位:kgf/m
m²）としたときに、ｙ≧0.006x＋60 の関係を満足する金属材料、又はビッカース硬さをｚ
（単位:HV）としたときに、ｚ≧（x/60）＋200 の関係を満たす金属材料を用いることができる。この場
合には、衝撃耐久性、打球感がより一層良好となり、ヘ
ッドのインピーダンスの１次の振動数をより一層小さく
することができる。

図６、図７には、本発明の他の実施形態として、金属
製のアイアン型クラブヘッドを示している。本例では、
ヘッドは、ヘッド本体101と、該ヘッド本体101のフェー
ス部104側に嵌着されるフェース面インサート板102とか
ら構成されるものを示す。このフェース面インサート板
102は、フェース部104の主要部をなし、主としてその表
面によりボールを打撃する。また、フェース面インサー
ト板102は、本例ではほぼ均一の厚さで形成されるとと
もに、ヘッド本体１のフェース部104側に形成された嵌
合用凹部103に嵌合されて接着剤や溶接、かしめ、圧入
等にて固着されているものを示す。このため、フェース
面インサート板102の裏面全体が、ヘッド本体１に密着
又は当接しているので、フェース部104の耐久性が高く
なる。

そして、例えばこのようなフェース面インサート板10
2に、ヤング率をｘ（単位:kgf/mm²）、引張強度をｙ
（単位:kgf/mm²）としたときに、ｙ≧0.006x＋60 の関係を満たす金属材料、又は、ヤング率をｘ（単位:k
gf/mm²）、ビッカース硬さをｚ（単位:HV）としたとき
に、ｚ≧（x/60＋200 の関係を満たす金属材料を用いて、前記と同様の効果を
得ることができる。

以上いくつかの実施形態について説明したが、本発明
は、ヘッドの種類としては、特にウッド型、アイアン型
が好ましいが、パター型とすることもできる。

さらに、前記全ての各実施形態において、フェース板
２ないしフェース面インサート板102を、ヤング率をｘ
（単位:kgf/mm²）、引張強度をｙ（単位:kgf/mm²）、ビ
ッカース硬さをｚ（単位:HV）としたときに、ｙ≧0.006x＋60 ｚ≧（x/60）＋200 を同時に満足させる金属材料を用いることもできる。

この場合には、インピーダンスマッチング理論に基づ
いて、ボールの飛距離を向上すると同時に、インパクト
時の衝撃に耐えうる強度と、表面に傷が付きにくい非常
に耐久性の高いフェースを有するさらに好ましいゴルフ
クラブヘッドが得られる。

具体例＜第１具体例＞フェース部の一部に、合金組成を種々変更したジルコ
ニウム系非晶質合金（Zr−Al−Cu−Ni−Hf、又はZr−Al
−Cu−Ni）を使用してウッド型のゴルフクラブヘッド
（実施例１〜６）を製造し、そのゴルフクラブヘッドを
使用して、ヘッド速度、ボール速度、反発係数、キャリ
ー、トータル飛距離、ヘッドのメカニカルインピーダン
スの１次の極小値の周波数、打球感等について調べ、そ
の結果を表１に示した。なお、比較例１、２としてチタ
ン製のウッド型中空ヘッドとステンレス製のウッド型中
空ヘッドを製造し、性能を比較した。

なおヘッド速度、ボール速度、反発係数、キャリー及
びトータル飛距離は、スウィングロボットによる打撃
試験により測定した。またヘッドのメカニカルインピー
ダンスの１次の極小値の周波数の測定には、前記日本国
特許に示されているのと同様な加振機、加速度ピックア
ップ、パワーユニット、ダイナミック・シグナルアナラ
イザなどを使用した加振測定法を用いた。また打球感
は、20名のゴルファーが実際に打撃して評価し、衝撃の
少なさ（ソフトな打ち心地が得られるか）を基準に、１
〜５点の５段階の官能評価を行い、その平均値をとっ
た。

表１から明らかなように、比較例１、２のゴルフクラ
ブヘッドのメカニカルインピーダンスの１次の極小値の
周波数は1450Hzと1980Hzであるのに対し、実施例１〜６
は、全て1290Hz以下に抑えられている。これにより、実
施例１〜６のゴルフクラブヘッドはヘッドのメカニカル
インピーダンスの１次の極小値の周波数を従来のヘッド
よりも小さくでき、２ピースボールのメカニカルインピ
ーダンスの１次の極小値の周波数（約1000〜1200Hz）に
近似していることが確認された。なおフェース板に用い
た金属材料の引張強度は、200kgf/mm²以下のものが例示
されている。

また、反発係数、キャリー、トータル飛距離とも、実
施例１〜６の方が比較例１、２よりも大きくなっている
ことがわかる。さらに打球感についても、実施例１〜６
の方が比較例１、２よりも優れている（ソフトであ
る）。

これらの実施例では、フェース板（非晶質金属部）の
厚さが、引張強度が大きいものほど小さく設定されてい
る。この厚さの減少分が、さらにフェース部としてのバ
ネ定数を低下させ、反発係数、キャリー、トータル飛距
離の増大と打球感の向上が得られたと考えられる。

また、図８は、金属材料のヤング率ｘと引張強度ｙと
の関係を示している。前記実施例１〜６、比較例１、２
のフェース板に用いられた金属材料を図８にプロットし
た。また、ジュラルミン、マグネシウム合金、スーパー
ハイテンのデータについても併せてプロットした。

図８において、直線10はｙ＝0.006x＋60を示すグラフ
線、直線11はｙ＝0.006x＋63を示すグラフ線、直線12は
ｙ＝0.006x＋100を示すグラフ線である。なおｙ≧0.006
x＋60を満足する領域を斜線にて示している。

実施例１〜６で使用した金属材料は、ｙ≧0.006x＋60
を満足するが、比較例１、２で使用した金属材料やびジ
ュラルミン、マグネシウム合金、スーパーハイテンなど
はｙ＜0.006x＋60であることがわかる。

＜第２具体例＞次に、本発明の他の具体例として、ヤング率とビッカ
ース硬さとの関係について調べた。図６及び図７に示し
たものと同様のアイアン型のヘッド（実施例７〜９）
と、図１〜図３に示したものと同様のウッド型のヘッド
（実施例10〜12）を製造した。また、フェース面インサ
ート板、フェース板の材質を、ステンレス、チタン、ジ
ュラルミンとしたアイアン型ヘッド（比較例４〜６）と
ウッド型ヘッド（比較例７〜９）を製造した。そして、
それらのヘッドについては、主としてフェース部の表面
の耐傷性と、打球感のソフトさについてテストを行っ
た。

なおフェース部の表面の耐傷性は、スウィングロボッ
トにて地面に置いたゴルフボールを僅かに砂が介在する
よう打撃して、フェース部表面についた傷の量を調べた
ものである。また、打球感のソフトさは20名のゴルファ
ーにてフィーリング評価を行い、その平均をとったもの
である。またビッカース硬さの測定荷重は30kgfであ
る。テストの結果を表２、表３に示す。

表２及び表３から明らかなように、実施例７〜９及び
実施例10〜12のゴルフクラブヘッドは、フェース部の表
面が傷つき難く（傷つきが少ない又は極めて少ない）、
かつ打球感がソフト（良又はきわめて良）である。そし
て、フェース面の傷つきとソフトフィーリング性能の少
なくとも一方は、「きわめて良い」という結果となって
いる。

また例えば実施例７は、比較例３、４と同程度のビッ
カース硬さ（同程度の耐傷性）であるが、ヤング率につ
いては非常に低くなっている。従って、この実施例のゴ
ルフクラブヘッドは、飛距離を増大し、打球時のフィー
リングがソフトでありながら、砂、石等による傷つきが
少なく、耐摩耗性に優れていることがわかる。

また、図９は、金属材料のヤング率ｘとビッカース硬
さｚの関係を示し、実施例７〜９及び比較例３〜８のフ
ェース板の金属材料と、マグネシウム、及び、スーパー
ハイテンのそれぞれのデータをプロットしたものであ
る。図において直線16はｚ＝（x/60）＋200を示し、直
線17はｚ＝（x/60）＋250を示す。また、ｚ≧（x/60）
＋200の関係を満足する領域を斜線にて示す。同図から
明らかなように、実施例７〜12は、ｚ≧（x/60）＋200
の関係を満たしている。

以上説明したように、請求項１記載のゴルフクラブヘ
ッドによれば、フェース部の一部を、インパクト時の衝
撃に耐える引張強度を維持しつつ剛性を小さくできる。
したがって、ヘッドのメカニカルインピーダンスの１次
の極小値の周波数を従来のゴルフクラブヘッドよりも小
さくできる。例えば、ゴルフクラブヘッドのメカニカル
インピーダンスの１次の極小値の周波数を、ゴルフボー
ルのメカニカルインピーダンスの１次の極小値の周波数
により近似した値とすることができる。従って、飛距離
が伸びる。また、打球時の打ち心地をソフトとすること
ができる。さらに、ゴルフクラブヘッドは、フェース部
の厚さを小さくすることが可能であり、さらに軽量化を
図りうる。またフェース部の厚さを小さくした場合に
は、その分だけフェース部のバネ定数が低下し、さらに
メカニカルインピーダンスの１次の極小値の周波数を低
くすることが可能である。

また請求項２記載のゴルフクラブヘッドでは、前記フ
ェース部に適した金属材料として非晶質金属を用いてい
るため、高引張強度と低ヤング率の両立を容易に達成す
ることができる。

また請求項３又は４記載のゴルフクラブヘッドでは、
ジルコニウム系非晶質合金を用いているため、製造が簡
単となり、しかもより高い引張強度と低いヤング率を両
立させることができる。

また請求項５記載のゴルフクラブヘッドでは、フェー
ス部の一部を、インパクト時の摩擦やインパクト時の砂
噛みに耐える表面硬さを維持しつつその剛性を小さくす
ることができる。したがって、ヘッドの耐久性、耐傷性
を維持しつつメカニカルインピーダンスの１次の極小値
の周波数を従来のゴルフクラブヘッドよりも小さくでき
る。例えば、ゴルフクラブヘッドのメカニカルインピー
ダンスの１次の極小値の周波数を、ゴルフボールのメカ
ニカルインピーダンスの１次の極小値の周波数により近
似した値とすることができる。従って、飛距離が伸び
る。また、打球時の打ち心地をソフトとすることができ
る。さらに、ゴルフクラブヘッドは、フェース部の厚さ
を小さくすることが可能であり、さらに軽量化を図りう
る。またフェース部の厚さを小さくした場合には、その
分だけフェース部のバネ定数が低下し、さらにメカニカ
ルインピーダンスの１次の極小値の周波数を低くするこ
とが可能である。

請求項６記載のゴルフクラブヘッドでは、前記フェー
ス部に適した金属材料として非晶質金属を用いているた
め、高引張強度と低ヤング率の両立を容易に達成するこ
とができる。

また請求項７又は８記載のゴルフクラブヘッドでは、
ジルコニウム系非晶質合金を用いているため、製造が簡
単となり、しかもより高い引張強度と低いヤング率を両
立させることができる。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ヤング率をｘ（単位:kgf/mm²）、引張強度
をｙ（単位:kgf/mm²）としたときに、少なくともフェー
ス部の一部が、ｙ≧0.006x＋63 の関係を満たす金属材料からなることを特徴とするゴル
フクラブヘッド。
【請求項２】前記金属材料は、非晶質金属である請求項
１記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項３】前記金属材料は、ジルコニウム系の非晶質
合金である請求項１記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項４】前記金属材料は、Zr、Al、Cu、Ni、Hfから
なる非晶質合金又はZr、Al、Cu、Niからなる非晶質合金
である請求項１記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項５】ヤング率をｘ（単位:kgf/mm²）、ビッカー
ス硬さをｚ（単位:HV）としたときに、少なくともフェ
ース部の表面の一部が、ｚ≧（x/60）＋200 の関係を満たす金属材料からなり、かつ前記ヤング率が10000（kgf/mm²）以下であることを
特徴とするゴルフクラブヘッド。
【請求項６】前記金属材料は、非晶質金属である請求項
５記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項７】前記金属材料は、ジルコニウム系の非晶質
合金である請求項５記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項８】前記金属材料は、Zr、Al、Cu、Ni、Hfから
なる非晶質合金又はZr、Al、Cu、Niからなる非晶質合金
である請求項５記載のゴルフクラブヘッド。