JP2006000435A - ゴルフクラブヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】ボールを打撃する際に生ずる衝撃振動を減衰させることで、プレイヤーに伝わる不快感を低減し、かつ、振動減衰によるエネルギー消費量に影響されないゴルフクラブヘッドを提供する。
【解決手段】ヘッド本体１０のバック部７の位置には、振動減衰体２０が装着されて構成されており、この振動減衰体２０は、弾性体２１と、この弾性体２１を介して支持される所定の質量を有する質量体２２とを含む構成からなり、ボール打撃時に、質量体２２の慣性力により、弾性体２１が変形するように構成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は打球時の不快な振動を減衰させるゴルフクラブヘッドに関し、更に詳しくは、振動減衰構造を備えたゴルフクラブヘッドに関する。

ゴルフクラブには、大きなボールの飛距離や高い方向性と共に、快適な打球感が要求される。打球感とは、ボールを打撃したときにプレイヤーが感じる衝撃振動の感触である。
一般的にゴルフクラブヘッドのスイートスポットで打球したときは快適な打球感が得られるが、打球点がスイートスポットから外れると、大きな衝撃振動が長く持続し、不快な打球感を得ることになる。

不快な打球感がゴルフクラブヘッドの衝撃振動に起因していることから、近年、ゴルフクラブヘッドの打球時の衝撃振動を減衰させる試みがなされている。

例えば、特表平６−５１０６８９号公報には、ゴルフクラブヘッドの所定の位置、好ましくはフェースの裏面に厚さ１．０ｍｍ以下の粘弾性材を介して固着された厚さ０．５ｍｍ〜２．０ｍｍの高ヤング率の堅い応力板によって構成される、総重量２〜２．５グラム程度の消振ダンパを取り付けることによって打撃時に発生する振動を減衰させることが開示されている。
特表平６−５１０６８９号公報

振動工学によれば、弾性体の変形による振動減衰は「内部摩擦減衰」に分類され、振動減衰によって生じる消費エネルギーは、弾性体の損失係数およびバネ定数に比例し、変位振幅の２乗に比例することが知られている。

従って、前記特表平６−５１０６８９号公報では、粘弾性板の大きな損失係数と、バネ定数により、ある程度のエネルギーが消費されるのではあるが、粘弾性板の変位振幅は非常に小さいために大きな振動減衰効果を得ることはできない。
粘弾性板の変位振幅をより大きくするためには、該粘弾性板に加える力を大きくする必要がある。ボール打撃時のこの力は主に応力板の慣性力であり、加速度を一定とすれば、該粘弾性板の変位振幅は、応力版の質量に比例する。つまり粘弾性板の変位振幅を大きくするためには応力板の質量を大きくすればよいといえる。
また、前記特表平６−５１０６８９号公報では、消振ダンパの重さは、総重量２〜２．５ｇ程度で、ヘッドの重量に対して無視し得る程度である。従って、前記応力板の質量が軽量すぎて、該応力板では、粘弾性板の変位振幅を大きくすることは困難であり、実際にプレイヤーが、ゴルフクラブヘッドにボールを打撃した際の振動減衰効果を感じることが殆どできない。

更に、前記消振ダンパが、フェースの裏面に取り付けられた場合、フェースでボールを打撃するため、打撃後の残留振動を減衰させるばかりか、直接打撃時のエネルギー損失を大きくするので、ヘッドとボールの反発係数を減少させ打球の飛距離がロスするといった問題が発生する可能性がある。

そこで、本発明の目的は、前記問題を解決することで、ボールを打撃する際に生ずる衝撃振動を減衰させることでプレイヤーの不快感を低減し、かつ、振動減衰によってボールの飛距離に悪影響を及ぼさないゴルフクラブヘッドを提供することを目的にしている。

前記目的を達成するために、請求項１の発明は、ヘッド本体に振動減衰体を装着したゴルフクラブヘッドであって、前記振動減衰体は、弾性体と質量体を含む構成であり、該質量体は、前記ゴルフクラブヘッド全質量の１０％〜３０％の質量を有し、且つ、前記ヘッド本体と質量体との間に前記弾性体を介在させることで、前記ヘッド本体に非接触状態で装着されてい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の発明は、請求項１記載のゴルフクラブヘッドであって、前記質量体及び弾性体には、貫通孔が形成され、該貫通孔に挿通された取付け部材を介して振動減衰体をヘッド本体に固定されていることを特徴とするゴルフクラブヘッドである。

請求項３の発明は、請求項１、２記載のゴルフクラブヘッドであって、前記弾性体は、弾性率が１Ｍｐａ〜５０００Ｍｐａで、厚みが０．５ｍｍ〜３．０ｍｍ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４の発明は、請求項１、２または３記載のゴルフクラブヘッドであって、前記振動減衰体は、ゴルフクラブヘッドの重心よりバック部側に装着されることを特徴とするゴルフクラブヘッドである。

ヘッド本体に、振動減衰体を装着することにより、ボールを打撃した時のゴルフクラブヘッドの振動時に、該ゴルフクラブヘッドの全質量の１０％〜３０％を有する質量体によって、弾性体の変位振幅量が大きくなることでゴルフクラブヘッドの振動を減衰させることができる。

また、振動減衰体は、取付け部材によって、ヘッド本体に固定されているので、この場合、質量体は取付け部材の軸方向のみヘッド本体から移動できないよう固定さているので脱落を防止できる。

また、振動減衰体がヘッド本体に装着される部位は、ゴルフクラブヘッドの重心からバック部側の部位であることから、フェース部から振動減衰体までの距離が長いために、打球の反発係数に悪影響を及ぼす可能性が低い。

以下に図面を参照して本発明のゴルフクラブヘッドを詳細に説明する。

図１は、本発明の一例としてウッド型のゴルフクラブヘッド１として示した斜視図である。
図１に示すように、ヘッド本体１０は、ゴルフボールを打撃するフェース部２と、ゴルフクラブヘッド１の上面をなすクラウン部３と、ゴルフクラブヘッド１の下面をなすソール部４と、前記クラウン部３とソール部４との間をトウ部５側からバック部７側を通りヒール部６側までのびるサイド部８と、ゴルフシャフトが装着されるホーゼル部９で構成されている。
そして、前記ヘッド本体１０のバック部７の位置には、振動減衰体２０が装着されてゴルフクラブヘッド１が構成されている。
また、前記ヘッド本体１０は、内部が中空の構造であり、軟鉄、炭素鋼、ステンレス、アルミ合金、マグネシウム合金、チタン又はチタン合金等の金属材料又は繊維強化樹脂材料によって形成されている。

図２は、図１の振動減衰体２０がヘッド本体１０に装着された部分の断面図である。
図２に示すように、この振動減衰体２０は、弾性体２１と、この弾性体２１に支持される所定の質量を有する質量体２２を含む構成からなり、ボール打撃時に、質量体の慣性力により、弾性体が変形によってエネルギーを消散させるように構成されている。このとき質量体の質量が大きいほど、慣性力は大きくなり、弾性体の変位振幅も大きくなる。

また、前記質量体２２は、前記ヘッド本体１０と質量体２２との間に前記弾性体２１を介在させることで、ヘッド本体１０に非接触状態で装着され、どの方向に撃力を加えられても、弾性体２１を収縮させる構造となっている。

次に、本発明に係る前記振動減衰体の質量体の質量として、好ましくは、ゴルフクラブヘッド全体の質量の１０％〜３０％とする。３０％を上回ると、エネルギー消費量が大きくなりすぎ、ヘッドとボールの反発係数を減少させ、打球の飛距離がロスするので好ましくない。一方、１０％未満であると、質量が軽すぎるため、弾性体の変位振幅を大きくすることは困難であり、実際にプレイヤーが、ゴルフクラブヘッドにボールを打撃した際の振動減衰効果を感じることが殆どできない。
なお、質量体の材料としては、金属材料が好ましく、例えば、軟鉄、タングステン、ステンレス、アルミ合金、チタン又はチタン合金等が挙げられる。

また、前記弾性体は、弾性率が１Ｍｐａ〜５０００Ｍｐａからなる弾性を有する樹脂、例えば、天然ゴム、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエチレン系、ポリアミド系、ポリスチレン系、ポリ塩化ビニル共重合体、ポリオレフィン系、さらには合成ゴム例えばＥＰＤＭ、スチレンブタジェン系、ニトレル系、イソプレン系、クロロプレン系、プロピレン系、シリコーン系等のゴムなどを使用することができる。
質量体とヘッド本体の間に相当する弾性体の厚さとしては、０．５ｍｍ〜３．０ｍｍが好ましい。前記厚みが０．５ｍｍ以下では、厚みが薄くなりすぎるため、弾性体の変位振幅量が少なく振動減衰性能は低下する。一方、３．０ｍｍ以上では、エネルギー消費量が大きくなりすぎ、ヘッドとボールの反発係数を減少させ、打球の飛距離がロスするので好ましくない。

上記のように、ヘッド本体に、振動減衰体を装着することにより、ボールを打撃した時のゴルフクラブヘッドの振動時に該ゴルフクラブヘッドの全質量の１０％〜３０％を有する質量体によって、弾性体の変位振幅量を大きくすることでゴルフクラブヘッド１の振動を減衰させることができる。

次に、前記振動減衰体のヘッド本体への固定構造について説明する。
図２に示すように、前記振動減衰体２０は、取付け部材３０によって、ヘッド本体１０に固定されている。なお、本実施例においては、２本の取付ボルト３１によって、ヘッド本体１０にネジ止めで固定されている。

また、質量体２２及び弾性体２１には、前記取付ボルト３１を挿通するための貫通孔２３が２つ形成され、該貫通孔２３には、該取付ボルト３１の頭部３１ａが位置される大径孔２４と、軸部３１ｂが位置される小径孔２５とによって段差状に形成されている。
そして、取付ボルト３１の先端には、前記軸部３１ｂより小径のネジ部３１ｃが形成され、該ネジ部３１ｃが、ヘッド本体１０に形成された雌ネジ部２６に螺挿されることで、貫通孔２３に挿通された取付ボルト３１を介して、振動減衰体２０がヘッド本体１０に挟持固定される。

また、取付ボルト３１が雌ネジ部２６に螺挿された際に、図３に示す、取付ボルトの頭部３１ａと軸部３１ｂの段差部３２ａと軸部３１ｂとネジ部３１ｃとの段差部分３２ｂとの距離Ｌによって、振動減衰体２０は、取付ボルト３１の軸方向のみヘッド本体から移動できないよう固定され、その他の方向は、移動可能な非拘束状態となっている。
そして、前記大径孔２４および小径孔２５は、前記頭部３１ａおよび軸部３１ｂに比較して十分に大きな径に設定されるため、振動時に質量体２２が移動することで、更に弾性体２１の変位振幅量を大きくすることができる。
また、前記取付けボルト３１の距離Ｌの設定によって、予め質量体の移動による弾性体を変形させる変位量を制御することが出来るため、打撃時の変位振幅を調整することができる。
なお、取付ボルト３１の頭部３１ａは、小径孔２５の幅より大きく大径孔２４の幅より小さい為、大径孔２４と小径孔２５の段差部分で止まる。

また、本実施例において振動減衰体とヘッド本体の固定は、取付ボルトによってネジ止めで固定されているが、質量体の脱落を防止するものであれば、これに限定することなく例えば、リベットによるカシメ加工等で固定を行っても良い。

上記より、振動減衰体２０は、２本の取付ボルト３１によって、ヘッド本体１０にネジ止めで固定されているので、この場合、質量体２２は、取付ボルト３１の軸方向のみヘッド本体から移動できないよう固定さているので脱落を防止できる。

また、振動減衰体２０がヘッド本体１０に装着される部位は、ゴルフクラブヘッドの重心回りの慣性モーメントを大きくする効果と、ボールを打撃する際のボールの飛距離に与える影響を考慮し、ゴルフクラブヘッド１の重心Ｇからバック部７側の部位であることが好ましい。
なお、本実施例および図面おいて、振動減衰体２０はバック部７の位置に装着されているが、ゴルフクラブヘッド１の重心Ｇからバック部７側であればこれに限定されない。

次に他の実施例を説明する。
図６は、他の実施例を示すゴルフクラブヘッド１の斜視図、図４、図５は、振動減衰体２０が装着された部分の断面図である。

図４、図６に示すように、ヘッド本体１０のソール部４のバック部７側の位置には、振動減衰部体２０全体を内装できる程度の深さと幅とを有するように構成された凹部１１を設け、該凹部１１の内部に振動減衰体２０が装着されている。
そして、前記凹部１１の底壁面１２、側壁面１３の接するように、弾性体２１を配設し、該弾性体２１の凹部２１ａ内に質量体２２が挿入されている。

この実施例では、質量体２２と弾性体２１が接触する面のフェース・バック方向に垂直な部位で、しかもフェース部側のみの、側壁部１３に接する弾性体２１の厚みｔを他の部位と比べて厚くした。
また、図５に示すように、ヘッド本体１０に振動減衰部体２０全体を配設できる程度の段差部１４を設け、該段差部１４に振動減衰体２０が装着されている場合、フェース部側のみの側壁面１３に接する弾性体２１の厚ｔみを他の部位と比べて厚くし、バック部７側に弾性体２１を配設しないことも可能である。
これは、ゴルフクラブヘッドのボールを打撃した時の撃力は、フェース部からバック部方向に加わるため、撃力以外の方向には、余計な変位をさせないためである。
従って、フェース・バック方向のみの振動減衰を行い、他方向のエネルギー損失の発生を抑えることができる。

また、図４〜図６に示すように、大径孔２４および小径孔２５は、フェース・バック方向に垂直な方向に取付けボルト３１の頭部３１ａおよび軸部３１ｂに比較して十分に大きな径に設定される長孔２３ａを形成する。
これも、前記同様にフェース・バック方向のみの振動減衰を行い、他方向のエネルギー損失の発生を抑えることができる。

なお、図４〜図６に示す振動減衰体２０のヘッド本体１０への固定構造については、上記した実施例と同様であるため省略する。

また、本発明のゴルフクラブヘッドによれば、プレイヤーが日常的にヘッドの質量を調整する場合、質量体を取り外し、同形状で別の質量体の取り替えることや、また、質量体の内部に高比重金属、例えば、鉛やタングステンを挿入すれば外観を損ねることなく容易に質量調整を行うことが出来る。
振動減衰の効果についても同様に、取付け部材を抜いて弾性体を取り外し、同形状で別の弾性率あるいは損失係数の材料に交換することにより、任意に振動減衰効果を調整することができる。また、プレイヤーのヘッドスピードによって、打撃時に質量体に加わる慣性力、つまり弾性体の変位振幅量は大きく異なるので、こうした材料交換による調整は有意義である。

また、本実施例および図面において、ウッド型のゴルフクラブヘッドを基に説明したが、これに限定されることなく、アイアン型のゴルフクラブヘッド等に実施可能である。

本発明のゴルフクラブヘッドを説明する斜視図。 振動減衰体が装着された部分の断面図。 取付けボルトを示す説明図。 他の実施例を説明する断面図。 他の実施例を説明する断面図。 他の実施例を説明する斜視図。

符号の説明

１ ゴルフクラブヘッド
２ フェース部
３ クラウン部
４ ソール部
５ トウ部
６ ヒール部
７ バック部
８ サイド部
９ ホーゼル部
１０ ヘッド本体
１１ 凹部
１２ 底壁面
１３ 側壁面
１４ 段差部
２０ 振動減衰体
２１ 弾性体
２１ａ 凹部
２２ 質量体
２３ 貫通孔
２３ａ 長孔
２４ 大径孔
２５ 小径孔
２６ 雌ネジ
３０ 取付け部材
３１ 取付けボルト
３１ａ 頭部
３１ｂ 軸部
３１ｃ ネジ部
３２ａ 段差部
３２ｂ 段差部

Claims (4)

1. ヘッド本体に振動減衰体を装着したゴルフクラブヘッドであって、前記振動減衰体は、弾性体と質量体を含む構成であり、該質量体は、前記ゴルフクラブヘッド全質量の１０％〜３０％の質量を有し、且つ、前記ヘッド本体と質量体との間に前記弾性体を介在させることで、前記ヘッド本体に非接触状態で装着されていることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
2. 前記質量体及び弾性体には、貫通孔が形成され、該貫通孔に挿通された取付け部材を介して振動減衰体をヘッド本体に固定されていることを特徴とする請求項１記載のゴルフクラブヘッド。
3. 前記弾性体は、弾性率が１Ｍｐａ〜５０００Ｍｐａで、厚みが０．５ｍｍ〜３．０ｍｍであることを特徴とする請求項１、２記載のゴルフクラブヘッド。
4. 前記振動減衰体は、ゴルフクラブヘッドの重心よりバック部側に装着されることを特徴とする請求項１、２または３記載のゴルフクラブヘッド。
   

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