JP2010088678A - ゴルフクラブヘッド - Google Patents

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Abstract

【課題】より高いバックスピン量を、より安定して得られるゴルフクラブヘッドを提供すること。
【解決手段】フェース面に複数本のスコアラインが形成されたゴルフクラブヘッドにおいて、前記フェース面に形成され、トウ側からヒール側へ延設された複数本の細溝を備え、各々の前記細溝の深さDpが、10μm≦Dp≦40μmであり、各々の前記細溝の断面形状が、前記フェース面側を上底、前記ゴルフクラブヘッドのバック側を下底とし、前記上底>前記下底である等脚台形形状であり、前記細溝間に形成された突起の底部の幅Pbと、前記下底の幅Wbとが、Pb<Wbであることを特徴とする。
【選択図】図2

Description

本発明はゴルフクラブヘッドに関するものである。
一般に、ゴルフクラブヘッドのフェース面にはトウ−ヒール方向に互いに平行な複数の直線状の溝が形成されている。この溝はスコアライン、マーキングライン、フェースライン等と呼ばれている(本書においてはスコアラインと称する。)。このスコアラインは、打球のバックスピン量を増大させたり、或いは、雨天時やラフからのショットの場合に、打球のバックスピン量が著しく低減することを抑制する効果がある。
しかし、スコアラインの工夫により、打球のバックスピン量を増大させることには限界がある。そこで、特許文献1乃至6には、スコアラインに加えて、ミーリング加工により細溝をフェース面に形成したアイアン型のゴルフクラブヘッドが開示されている。また、特許文献7には、ミーリング加工により細溝をフェース面に形成したパターヘッドが開示されている。
特開平9−253250号公報 特開2008−23178号公報 特開2008−132168号公報 特開2008−132169号公報 特開2008−136619号公報 特開2008−136933号公報 特開平8−229169号公報
特許文献1乃至6に開示されたゴルフクラブヘッドのように、スコアラインに加えて、細溝をフェース面に形成することで、打球のバックスピン量を増大させることができる。しかし、細溝に微細な芝等が挟まって、詰まってしまう場合があり、打球のバックスピン量が安定しない場合がある。
本発明の目的は、より高いバックスピン量を、より安定して得られるゴルフクラブヘッドを提供することにある。
本発明によれば、フェース面に複数本のスコアラインが形成されたゴルフクラブヘッドにおいて、前記フェース面に形成され、トウ側からヒール側へ延設された複数本の細溝を備え、各々の前記細溝の深さDpが、10μm≦Dp≦40μmであり、各々の前記細溝の断面形状が、前記フェース面側を上底、前記ゴルフクラブヘッドのバック側を下底とし、前記上底>前記下底である等脚台形形状であり、前記細溝間に形成された突起の底部の幅Pbと、前記下底の幅Wbとが、Pb<Wbであることを特徴とするゴルフクラブヘッドが提供される。
本発明によれば、より高いバックスピン量を、より安定して得られるゴルフクラブヘッドを提供することができる。
図1は本発明の一実施形態に係るゴルフクラブヘッド1の外観図である。同図の例はアイアン型のゴルフクラブヘッドに本発明を適用した例を示す。本発明は、アイアン型のゴルフクラブヘッド、特に、ミドルアイアン、ショートアイアン、ウェッジ型のゴルフクラブヘッドに好適であり、具体的には、ロフト角が30度以上70度以下、ヘッド重量が240g以上320g以下のゴルフクラブヘッドに好適である。しかし、本発明はウッド型やユーティリティー型(ハイブリッド型)のゴルフクラブヘッドにも適用できる。
ゴルフクラブヘッド1は、そのフェース面(打撃面)10に複数本のスコアライン20が形成されている。各々のスコアライン20はトウ−ヒール方向に延設された、互いに平行な直線状の溝である。また、フェース面10には、複数本の細溝30が形成されている。本実施形態の場合、細溝30はスコアライン20と平行にトウ−ヒール方向に延設された直線状の溝であるが、トウ−ヒール方向に延設された円弧状又は楕円弧状の溝としてもよい。図2は、スコアライン20及び細溝30の、その長手方向(トウ−ヒール方向)に直交する方向の断面図及び細溝30の拡大断面図である。図中、破線10'はフェース面10と同一の平面上の仮想線を示す。まず、スコアライン20について説明する。
本実施形態において、スコアライン20の断面形状は、その長手方向の両端部を除き、同じである。また、各々のスコアライン20の断面形状は同じである。更に、本実施形態の場合、スコアライン20の断面形状は、その幅方向の仮想中心線CLaに対して対称である。仮想中心線CLaはフェース面10に直交し、スコアライン20の幅Wの中点を通る線である。本実施形態の場合、スコアライン20の断面形状は台形状であるが、V字形状等、他の形状でもよい。
スコアライン20は、一対の側面22及び底面23を有する。スコアライン20の縁21は側面22とフェース面10との境界部分である。この縁21には丸みを設けてもよい。角度θ0は側面22とフェース面10とがなす角度である。角度θ0が大きいほど打球のスピン量が高くなる。底面23はフェース面10と平行である。深さD0はフェース面10からスコアライン20の最深部である底面23までの距離である。競技用ゴルフクラブヘッドの場合、ルール上、深さD0は0.020インチ(0.508mm)以下としなければならない。
図3は30度測定法によるスコアライン20の幅W及びスコアライン20間の距離Sの説明図である。幅Wは、競技用ゴルフクラブのルールの、いわゆる30度測定法により測定した場合の幅を意味する。すなわち、フェース面10から30度傾斜した仮想線と、スコアライン20の縁21との接点間の距離を意味する。各スコアライン20間の距離Sは、隣接するスコアライン20において、フェース面10から30度傾斜した仮想線と、スコアライン20の縁21との接点間の距離を意味する。
競技用ゴルフクラブヘッドの場合、スコアライン20の断面積、幅W並びに距離Sが、断面積A(inch2)/(W(inch)+S(inch))≦0.003となる必要がある(以下、面積ルールという。)。なお、メートル単位の場合、断面積A(mm2)/(W(mm)+S(mm))≦0.0762である。ゴルフクラブヘッド1を競技用ゴルフクラブヘッドとする場合は、面積ルールを満たすように設計する。
競技用のゴルフクラブヘッドのスコアラインに関するルールとしては、面積ルール以外に、スコアラインの側面とフェース面とに内接する半径0.010インチの仮想円と同心であって、半径0.011インチの仮想円の内側に、スコアラインの縁が位置しなければならない(以下、2円ルールという。)。
しかし、2円ルールを満たすためには、スコアラインの側面とフェース面とがなす角度(上記の角度θ0)を小さくせざるを得ない。この場合、スピン量が低下するだけでなく、スコアラインの容積も小さくなるため、ラフからのショットや雨天時のショットの場合にスピン量が著しく低下する畏れがある。
図4は、スコアライン20の他の例(スコアライン20')を示す図である。以下、スコアライン20'について、スコアライン20と同様の構成については同じ符号を付して説明を割愛し、異なる構成についてのみ説明する。
図4において、仮想円C1は、側面22とフェース面10とに内接する半径0.010インチの円であり、仮想円C2は、仮想円C1と同心であって、半径0.011インチの円である。上述した2円ルールに適合するためには、仮想円C2の内側にスコアラインの縁が位置している必要がある。
スコアライン20'では縁の部分に平坦面21'を設けることで、2円ルールを満たすようにしている。なお、縁の形状としては、平坦面21'以外に、丸み、切り欠きでもよい。ゴルフクラブヘッド1を競技用ゴルフクラブヘッドとする場合は、2円ルールも満たすように設計する。
次に、細溝30について図2を参照して説明する。本実施形態の場合、多数の細溝30がその長手方向と直交する方向(スコアライン20の長手方向と直交する方向)に等ピッチで配列されている。しかし、細溝30のピッチは等ピッチでなくてもよい。
細溝30は、一対の側面31及び底面32を有し、その断面形状は、その幅方向の仮想中心線CLbに対して対称である。細溝30の断面形状は、フェース面10側を上底(幅Wu)、ゴルフクラブヘッド1のバック側を下底(幅Wb)とした等脚台形状であり、幅Wu>幅Wbである。細溝20の断面形状は、その長手方向の両端部を除き、同じである。角度θは一対の側面31の狭角である。深さDpは、フェース面10(仮想線10')から底面32までの距離である。
細溝30を形成した結果、フェース面10には、細溝30間には、突起40が形成されている。突起40は幅Pbの底部と、幅Puの上部(上面)と、を有する。幅Pb<幅Wbである。突起40の断面形状は、細溝30の仕様によって異なり、図2に示すような等脚台形状となるか、又は、三角形状(Pu≒0)となる。ピッチPは突起40の配設間隔を示し、細溝30のピッチと同義である。
突起40は、インパクトの際、ボール表面に引っかかり、打球にバックスピンを生じさせる。このように本実施形態では、スコアライン20に加えて、突起40(細溝30)により、打球のバックスピン量をより高くすることができる。
ここで、本実施形態では、細溝30の断面形状を、上底の幅Wu>下底の幅Wbである、等脚台形状としているため、芝等が細溝30内に噛みずらく、また、細溝30内に入った芝等が細溝30から抜け易い。したがって、細溝30に微細な芝等が挟まって、詰まってしまうことを防止できる。加えて、幅Pb<幅Wbとして、細溝30の底面32を広くしたことにより、細溝30に微細な芝等が挟まって、詰まってしまうことを更に防止できる。
深さDpは、余り浅いとバックスピン量増大の効果が薄れるため、10μm以上必要である。一方、深さDpは、より深い方が突起40のボール表面に対する引っかかりがよくなるが、余り深いとボール表面に傷が付きやすくなる。よって、深さDpは40μm以下とする。従って、深さDpは、10μm≦Dp≦40μmである。なお、競技用のゴルフクラブヘッドでは、ルール上、フェース面の表面粗さが最大高さ(Ry)で25μm以下であることが定められている。したがって、ゴルフクラブヘッド1を競技用ゴルフクラブヘッドとする場合は、深さDpを、10μm≦Dp≦25μmとする。
突起40の上部の幅Puは、余り広いとバックスピン量増大の効果が薄れるため、10μm以下とすることが好ましい。幅Puは、狭い方が突起40のボール表面に対する引っかかりがよくなり、バックスピン量を増大できる。したがって、幅Puは、0μm<Pu≦15μmが好ましい。
細溝30及び突起40は、フェース面10の算術平均粗さ(Ra)に影響する。フェース面10の表面粗さは粗い方がバックスピン量を増大できるが、ボール表面に傷が付きやすくなる。従って、フェース面10の細溝30を形成した部分の表面粗さは、算術平均粗さ(Ra)で、1.0μm以上5.0μm以下であることが好ましく、更に好ましくは1.5μm以上である。なお、競技用のゴルフクラブヘッドでは、ルール上、フェース面の表面粗さが算術平均粗さ(Ra)で4.57μm以下であることが定められている。したがって、ゴルフクラブヘッド1を競技用ゴルフクラブヘッドとする場合は、フェース面10の算術平均粗さ(Ra)を4.57μm以下となるように設計する。
角度θは、余り小さいと突起40が細くなりすぎて磨耗が早くなる。したがって、角度θは30度以上が好ましい。角度θが大きくなればなるほど、突起40のボール表面に対する引っかかりが悪くなり、バックスピン量増大の効果が薄れる。よって、角度θは140度以下が好ましい。
ピッチPは、小さいほど細溝30に微細な芝等が挟まって、詰まり易くなり、また、突起40のボール表面に対する引っかかりも悪くなる。したがって、ピッチPは100μm以上であることが好ましい。一方、ピッチPが余り大きいと、ボール表面に引っかかる突起40の数が少なくなり、バックスピン量増大の効果が薄れる。よって、ピッチPは600μm以下であることが好ましい。
次に、ショートアイアンやウェッジでは、そのフェース面を開いてゴルフボールにバックスピンがかかり易くなるようにショットする場合がある。図5(A)はフェース面10をターゲット方向に直角に向けた場合を示し、図5(B)はフェース面10を開いた場合を示している。なお、図5(A)及び図5(B)において細溝30は図示省略されている。また、図5(A)及び図5(B)において、矢印は打撃時のフェース面10に対するゴルフボールBの相対移動方向を示す。
図5(B)のようにフェース面10を開いた場合、打撃時にゴルフボールBはスコアライン20及び細溝30を斜めに横切るようにしてフェース面10上を摺動することになる。細溝30の長手方向に直交する方向(つまり、配列方向)が同図の矢印で示す方向と、より平行である方が、ゴルフボールBの表面に引っかかる突起40の数が多くなり、ゴルフボールBにバックスピンが係り易くなる。そこで、細溝30をスコアライン20と平行にせずに、交差するようにしてもよい。
図6は、細溝30がスコアライン20と交差したゴルフクラブヘッド2の外観図である。ゴルフクラブヘッド2は、ゴルフクラブヘッド1と細溝30の配列方向drのみが異なる。同図の例において、配列方向drと、スコアライン20の長手方向とがなす角度θrは、スコアライン20のトウ側から時計回りに見て約45度である。このように細溝30の配列方向drを設定することで、フェース面10を開いた場合に打球のバックスピン量を高めることができる。
角度θrは、例えば、20度以上90度以下の範囲で設定でき、ショートアイアンやウエッジの場合、フェース面10を開く場合が多いことから、40度以上70度以下の範囲で設定することが望ましい。
次に、細溝30の形成方法について説明する。細溝30はフェース面10に対するミーリング加工による切削跡として形成することができる。細溝30のミーリング加工による形成は、例えばNC(数値制御)フライス盤を用いて行なうことができる。図7(A)及び(B)はNCフライス盤による細溝30の形成方法の説明図である。
図7(A)に示すように、スコアライン20及び細溝30が未加工のゴルフクラブヘッド1'はNCフライス盤に治具3を介して固定される。なお、本実施形態の場合、フェース面10がゴルフクラブヘッドに一体成形された場合について説明するが、フェース面10を構成するフェース部材と、ヘッド本体とを別部材として接合してもよく、この場合、フェース部材をNCフライス盤に固定してスコアライン20及び細溝30を形成すればよい。
NCフライス盤は、Z軸回りに回転駆動されるスピンドル4を有し、スピンドル4の下端には切削ツール(エンドミル)5が取り付けられている。また、切削ツール5の先端形状は細溝30の断面形状に応じたものを使用し、図7(B)に示すように、等脚台形状の切削ツール5であれば、一本の細溝30を切削ツール5を往復移動させることなく形成できる。
しかして、NCフライス盤において、フェース面10の平面座標を設定した後、スピンドル4を回転駆動し、フェース面10(ゴルフクラブヘッド1')又は切削ツール5を細溝30の形成方向に相対的に移動しながら、フェース面10を切削する。一つの細溝30を形成すると、切削ツール5をフェース面10から離間させた後、細溝30の配列方向に切削ツール5を相対的に移動し、次の細溝30を形成することで、順次細溝30が形成される。全ての細溝30を形成すると、切削ツール5を交換して、スコアライン20を形成する。
なお、スコアライン20や細溝30の形成方法としては、ミーリング加工以外にも、放電加工や鋳造等、他の形成方法も採用可能である。
次に、フェース面10に細溝30を形成すると、フェース面10の表面硬度が低下し、磨耗し易くなる場合がある。そのため、細溝30の形成後、フェース面10の硬度を硬くする表面処理を行うことが好ましい。このような表面処理としては、浸炭処理、窒化処理、軟窒化処理、PVD(Physical Vepor Deposition)処理、イオンプレーティング、DLC(ダイヤモンド ライク カーボン)処理、めっき処理等が挙げられる。特に、浸炭処理や窒化処理といった、表面に別の金属層を形成せず、表面を改質する表面処理が好ましい。
細溝の仕様が異なるゴルフクラブヘッド#1〜#4及び#11〜#24を作成し、これらを装着したゴルフクラブによりバックスピン量及び細溝の目詰まり具合を評価した。図8はゴルフクラブヘッド#1〜#4及び#11〜#24の細溝の仕様、バックスピン量及び細溝の目詰まり具合の評価結果及フェース面の表面粗さに関わるルール適合性を示す図である。
いずれのゴルフクラブヘッドも細溝の仕様のみが異なるサンドウェッジとした。細溝は図1のゴルフクラブヘッド1のように、スコアラインに平行に多数形成した。
図8において、「細溝形状」とは、細溝の断面形状を意味する。#1のゴルフクラブヘッドのみ、細溝の断面形状が方形であり、他のゴルフクラブヘッドは図2に示したような等脚台形状である。
「Wb/Pb」は、図2に示した細溝30の下底の幅Wbと、突起の底部の幅Pbとの比に相当し、1未満で幅Pbの方が大きく、1を超えると幅Wbの方が大きいことになる。#2〜#4のゴルフクラブヘッドは、幅Wbよりも幅Pbの方が大きい。「Pu」は図2に示した突起40の上部の幅Puに相当する。「θ」は、図2に示した細溝30の一対の側面32の狭角に相当する。「Dp」は、図2に示した細溝30の深さDpに相当する。「P」は、図2に示した突起40のピッチPに相当する。これらはいずれも設計値である。「表面粗さ(Ra)」は、フェース面の算術平均粗さであり、実測値である。
バックスピン量及び細溝の目詰まり具合の評価は、グリーンから約30ヤード離れたラフから、1つのゴルフクラブについて複数個のゴルフボールをショットして評価した。図8における「スピン量」は、グリーン上での打球の止まり易さを観察して4段階(A〜D)で評価した。Aが最も打球が止まり易かった、つまり、バックスピン量が多かったことを意味する。「目詰まり具合」は、テスト終了後に、細溝の目詰まり具合を目視にて観察して3段階(A〜D)で評価した。Aが目詰まりが最も少なかった。「ルール適合」は、算術平均粗さ(Ra)が4.57μm以下で、かつ、最大高さ(Ry)が25μm以下であるものを適合(○)とし、そうでないものを不適合(×)とした。
#1のゴルフクラブヘッドと、#11のゴルフクラブヘッドとの比較から、細溝の断面形状が、等脚台形状の方が、細溝の目詰まりが少ないことが分かる。また、#2〜#4のゴルフクラブヘッドでは、目詰まり具合がC又はDであるところ、#11〜#24のゴルフクラブヘッドでは、目詰まり具合がA〜Cであることから、幅Pbよりも幅Wbの方が大きい方が、細溝の目詰まりが少ないことが分かる。
ピッチPが同じである#11〜#14のゴルフクラブヘッドの比較から、幅Puが小さい方がバックスピン量をより多く得られることが分かる。また、#14のゴルフクラブヘッドではバックスピン量がある程度得られていることから、幅Puは15μm以下であることが好ましい。
ピッチP及び深さDpが同じ#15〜#18及び#20のゴルフクラブヘッドの比較から、狭角θが大きい方が細溝の目詰まりが少ないことが分かる。また、#15のゴルフクラブヘッドでは、ある程度のバックスピン量が得られている一方、#18のゴルフクラブヘッドではバックスピン量が余り得られなかったことから、狭角θは30度以上140度以下が好ましい。
#19〜#21のゴルフクラブヘッドの比較から、深さDpは深い方がバックスピン量が、より多く得られることが分かる。#20のゴルフクラブヘッドでは、ある程度のバックスピン量が得られたが、#19のゴルフクラブヘッドではバックスピン量が最も得られなかったことから、深さDpは10μm以上必要である。一方、#21のゴルフクラブヘッドでは、スピン量は多いが、目視観察にてボール表面に多少傷が付いていることを確認した。したがって、ボールの傷付きやすさの点で、深さDpは40μm以下であることが必要である。なお、上記の通り、競技用のゴルフクラブヘッドでは、ルール上、フェース面の表面粗さが最大高さ(Ry)で25μm以下であることが定められており、競技用ゴルフクラブヘッドとする場合は、深さDpを、10μm≦Dp≦25μmとする。
#22〜#24のゴルフクラブヘッドの比較から、ピッチPは大きい方が細溝の目詰まりが少ないことが分かる。#25のゴルフクラブヘッドでは、バックスピン量がある程度得られていることから、ピッチPは600μm以下であることが好ましい。一方、#22のゴルフクラブヘッドでは、ある程度細溝の目詰まりがあったことから、ピッチPは100μm以上が好ましい。
本発明の一実施形態に係るゴルフクラブヘッド1の外観図である。 スコアライン20及び細溝30の、その長手方向(トウ−ヒール方向)に直交する方向の断面図及び細溝30の拡大断面図である。 30度測定法によるスコアライン20の幅W及びスコアライン20間の距離Sの説明図である。 スコアライン20の他の例(スコアライン20')を示す図である。 (A)はフェース面10をターゲット方向に直角に向けた場合を示し、(B)はフェース面10を開いた場合を示している。 細溝30がスコアライン20と交差したゴルフクラブヘッド2の外観図である。 (A)及び(B)はNCフライス盤による細溝30の形成方法の説明図である。 ゴルフクラブヘッド#1〜#4及び#11〜#24の細溝の仕様、バックスピン量及び細溝の目詰まり具合の評価結果及フェース面の表面粗さに関わるルール適合性を示す図である。
符号の説明
1 ゴルフクラブヘッド
10 フェース面
20 スコアライン
30 細溝
40 突起

Claims (6)

  1. フェース面に複数本のスコアラインが形成されたゴルフクラブヘッドにおいて、
    前記フェース面に形成され、トウ側からヒール側へ延設された複数本の細溝を備え、
    各々の前記細溝の深さDpが、
    10μm≦Dp≦40μm
    であり、
    各々の前記細溝の断面形状が、
    前記フェース面側を上底、前記ゴルフクラブヘッドのバック側を下底とし、前記上底>前記下底である等脚台形形状であり、
    前記細溝間に形成された突起の底部の幅Pbと、前記下底の幅Wbとが、
    Pb<Wb
    であることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
  2. 前記突起の上部の幅Puが、
    0<Pu≦15μm
    であることを特徴とする請求項1に記載のゴルフクラブヘッド。
  3. 前記フェース面の前記細溝を形成した部分の表面粗さが、算術平均粗さ(Ra)で、1.0μm以上5.0μm以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載のゴルフクラブヘッド。
  4. 前記細溝の側面間の狭角θが、
    30度≦θ≦140度
    であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のゴルフクラブヘッド。
  5. 前記突起間のピッチPが、
    100μm≦P≦600μm
    であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のゴルフクラブヘッド。
  6. 前記スコアラインの断面積A(inch2)と、30度測定法により測定した前記スコアラインの幅W(inch)と、隣接する前記スコアラインの距離S(inch)とが、
    A/(W+S)≦0.003
    であり、
    前記スコアラインの縁を、
    前記スコアラインの側面と前記フェース面とに内接する半径0.010インチの第1仮想円と同心であって、半径0.011インチの第2仮想円の内側に位置するように形成したことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のゴルフクラブヘッド。
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