JP2014018309A - ゴルフクラブヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】低い打球音を有するゴルフクラブヘッドを提供する。
【解決手段】金属材料からなるヘッド本体７と、該ヘッド本体７よりも比重が大きい材料からなりかつヘッド本体７に固着された錘部材８とを含む中空構造のゴルフクラブヘッド１である。ヘッド本体７は、底面部５を有する。該底面部５は、第１部分１０と、該第１部分１０とは段差９を有して連なる第２部分２０とを含む。第２部分２０に錘部材８が固着されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、中空構造のゴルフクラブヘッドに関し、詳しくは、低い打球音が得られるゴルフクラブヘッドに関する。

下記特許文献１には、中空構造のゴルフクラブヘッドが記載されている。該ゴルフクラブヘッドは、ソール部に重りが設けられる。特許文献１では、ソール部の一次固有振動数が２４００Hz以下となるように、ソール部の面積が限定される。これにより、特許文献１の発明では、低い打球音が期待される。

下記特許文献２には、中空構造のゴルフクラブヘッドが記載されている。該ゴルフクラブヘッドには、高さが異なる複数のソール面が設けられている。該複数のソール面には、それぞれウエイト部材が設けられている。特許文献２の発明では、ウエイト部材の重量効果が高く、安定した打球が得られるという作用効果が期待される。

下記特許文献３には、中空構造のゴルフクラブヘッドが記載されている。該ゴルフクラブヘッドには、ソール部に、フェース部側から、第１領域及び第２領域が定義されている。第２領域は、第１領域及び第２領域のバック側に連なる第３領域よりも小さい厚さで形成されている。また、第２領域は、ソール部の一次振動モードの腹を含む位置に設けられている。このような特許文献３の発明では、高い打球音が期待される。

特開２０１０−１４２４４８号公報 特開２０１０−８８８０７号公報 特開２０１１−１９８４３号公報

ゴルフクラブの打球音は、ゴルファーにとってきわめて重要である。特に、プロや上級者にとっては、打球音がスコアに大きな影響を与えることは経験則上知られている。従って、打球音は、ゴルフクラブの重要な技術的なスペックの一つである。また、プロや上級者は、金属的な高い打球音ではなく、低い打球音を好む傾向がある。

本発明は、近年のゴルファーのニーズの多様化、特にプロ乃至上級者のニーズに対応すべく案出なされたもので、簡単な構造で低い打球音を提供可能なゴルフクラブヘッドを提供することを主たる課題としている。

本発明のうち請求項１記載の発明は、金属材料からなるヘッド本体と、該ヘッド本体よりも比重が大きい材料からなりかつ前記ヘッド本体に固着された錘部材とを含む中空構造のゴルフクラブヘッドであって、前記ヘッド本体は、底面部を有し、前記底面部は、第１部分と、該第１部分とは段差を有して連なる第２部分とを含み、前記第２部分に前記錘部材が固着されていることを特徴とする。

また請求項２記載の発明は、前記第２部分は、前記第１部分よりもヘッド内側に凹んでいる請求項１記載のゴルフクラブヘッドである。

また請求項３記載の発明は、前記第２部分は、前記第１部分よりもヘッド外側に突出している請求項１記載のゴルフクラブヘッドである。

また請求項４記載の発明は、前記第２部分は、前記第１部分よりも小さい厚さを有している請求項１乃至３のいずれかに記載のゴルフクラブヘッドである。

また請求項５記載の発明は、前記第２部分は０．５〜２．０mmの厚さを有している請求項１乃至４のいずれかに記載のゴルフクラブヘッドである。

また請求項６記載の発明は、前記第１部分の厚さｔ１と前記第２部分の厚さｔ２との差ｔ１−ｔ２は、０．１mm以上である請求項１乃至５のいずれかに記載のゴルフクラブヘッドである。

また請求項７記載の発明は、ヘッド底面視において、前記錘部材の周囲に前記第２部分が形成されている請求項１乃至６のいずれかに記載のゴルフクラブヘッドである。

また請求項８記載の発明は、前記第２部分には、互いに離間した２つの錘部材が配置されている請求項１乃至７のいずれかに記載のゴルフクラブヘッドである。

また請求項９記載の発明は、前記第２部分は、前記第１部分に対し、前記段差の量が大きい２つの主部と、該主部よりも前記段差の量が小さく前記主部の間に形成された副部とを有し、前記２つの錘部材は、それぞれ主部に配置されている請求項８に記載のゴルフクラブヘッドである。

ゴルフクラブヘッドの底面部の振動は、打球音に影響を与える。本発明のゴルフクラブヘッドは、底面部に錘部材が固着されている。錘部材は、比重が大きい。このため、錘部材が固着された底面部の固有振動数は小さくなる。また、底面部は、第１部分と、該第１部分とは段差を有して連なる第２部分とを含み、この第２部分に錘部材が固着されている。このような第２部分は、第１部分に対して振動しやすくなり、底面部の固有振動数がさらに小さくなる。従って、本発明のゴルフクラブヘッドは、固有振動数が小さくなり、低い打球音が得られる。

本発明の一実施形態に係るゴルフクラブヘッドの斜視図である。 図１のゴルフクラブヘッドの基準状態の正面図である。 図１のゴルフクラブヘッドの基準状態のトウ側から見た側面図である。 図１のゴルフクラブヘッドの基準状態の底面図である。 図１のゴルフクラブヘッドの底面側から見た分解斜視図である。 図４のＡ−Ａ断面図である。 他の実施形態を示す図４のＡ−Ａ断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は他の実施形態を示す図４のＡ−Ａ断面に相当する図である。 本発明の他の実施形態を示すヘッドの底面側から見た分解斜視図である。 図９のゴルフクラブヘッドの底面図である。 図９のＢ−Ｂ断面図である。 ヘッドの固有振動数の測定方法を説明する線図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１には、本実施形態のゴルフクラブヘッド（以下、単に「ヘッド」ということがある。）１の全体斜視図が示されている。

ヘッド１は、内部に中空部ｉ（図６に示す）を具えた中空構造である。中空部ｉには、重量調整のための発泡材やゲルなどが注入されても良い。しかし、中空部ｉの主要部は、気体で満たされているのが好ましい。

ヘッド１の体積は、特に制限されないが、好ましくは１６０cm³ 以上、より好ましくは２００cm³以上であり、好ましくは４７０cm³以下、より好ましくは４６０cm³ 以下である。また、ヘッド１の質量は、特に制限されないが、好ましくは１７０ｇ以上、より好ましくは１８０ｇ以上であり、好ましくは２５０ｇ以下、より好ましくは２４０ｇ以下である。このようなヘッド１は、大きな慣性モーメント及び重心深度を有する。

ヘッド１としては、ドライバー、フェアウェイウッド又はユーティリティのタイプが好ましい。本実施形態のヘッドは、ドライバーの例が示されている。

図２乃至４には、図１のヘッドの基準状態の正面図、トウ側から見た側面図、及び、底面図がそれぞれ示されている。基準状態とは、ヘッド１の姿勢を一義的に定めるもので、該ヘッド１が、規定のライ角α及びロフト角βを保った状態で水平面ＨＰに置かれている状態を意味する。

図１〜図４に示されるように、ヘッド１は、ボールを打撃するフェース２を有するフェース部３と、ヘッド上面側を形成する上面部４と、ヘッド底面側を形成する底面部５と、シャフト（図示省略）が挿入されるシャフト差込穴６ａを有するホーゼル部６とを具える。

ヘッド１の底面部５は、図４に示されるように、基準状態の底面図において見える部分である。このような底面部５は、いわゆるソール部とサイド部とを含んだ領域である。

図５には、ヘッド１の分解斜視図が示されている。ヘッド１は、金属材料で構成されたヘッド本体７と、該ヘッド本体７に固着される錘部材８とを含んでいる。

前記ヘッド本体７は、フェース部３、上面部４（図５では見えない）、底面部５、及び、ホーゼル部６を具える。即ち、ヘッド本体７は、ヘッド１の主要部全部を構成している。ヘッド本体７に好ましい金属材料は、ステンレス鋼、マルエージング鋼、純チタン又はチタン合金等である。本実施形態のヘッド本体７は、チタン合金が採用されている。

ヘッド本体７の底面部５は、第１部分１０と、該第１部分１０とは段差９を有して連なる第２部分２０とを含んでいる。

第１部分１０は、ヘッド外方に凸となる滑らかな三次元凸曲面で形成されている。

図６には、図４のＡ−Ａ断面が示される。段差９は、第１部分１０と第２部分２０との間を、階段状につなぐものとして定義される。この実施形態では、段差９により、ヘッドを外側から見たときに、第２部分２０の外面が、第１部分１０の外面よりもヘッド内側（中空部ｉ側）に凹んでいる。

他の態様では、例えば、図７に示されるように、ヘッド１を外側から見たときに、第２部分２０の外面が、第１部分１０の外面よりもヘッド外側に突出するような段差９を持っている。さらに、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示されるように、段差９は、底面部５の外面のみ又は内面のみに形成されていても良い。

第２部分２０は、第１部分１０よりも小さい面積を持っているが、このような態様に限定されるものではない。

錘部材８は、ヘッド本体７よりも比重が大きい金属材料からなる。このような金属材料としては、タングステン、タングステン合金、銅合金又はニッケル合金が望ましい。ヘッド本体７がチタン合金からなる場合、錘部材８には、例えば、比重が５．０以上、より好ましくは６．０以上、さらに好ましくは７．０以上の金属材料が望ましい。

錘部材８は、この例では１個である。錘部材８は、この例では、ヘッド本体７の穴１４にネジ結合で固着されるネジ軸状である。ただし、錘部材８については、このような実施形態に限定に限定されるものではなく、種々の個数、形状、及び、種々の取り付け方法が採用され得る。

錘部材８は、第２部分２０に固着される。ヘッド１の底面部５の振動が打球音に大きな影響を与える。ヘッド１の底面部５に錘部材８が固着された場合、該底面部５の一次の固有振動数（以下、単に、「固有振動数」又は「振動数」ということがある。）は小さくなる。つまり、ヘッド１でボールを打撃したときの底面部５の振動周期は長くなり、ヘッド１の打球音を低くする。しかし、単に、錘部材８を底面部５に取り付けただけでは、その効果も十分なものではない。

一方、本発明のように、底面部５の第１部分１０と段差９を有して連なる第２部分２０に錘部材８が固着された場合、打球音は顕著に低くなる。即ち、第２部分２０は、第１部分１０に対し、剛性が小さく、錘部材８が固着されることで質量も大きい。従って、第２部分２０は、局部的に振動しやすくなり、底面部５の固有振動数がさらに小さくなる。従って、本発明のヘッド１は、簡単な構成により（例えば、錘部材８を小型化しつつ）、固有振動数が小さくなり、プロ等が好む低い打球音を得ることができる。

錘部材８は、ヘッド１の重心設計に基づいて、底面部５の任意の位置に固着されるものとして決定される。このようにして決定された錘部材８の位置に、第２部分２０が形成されることになる。好ましい態様では、錘部材８がヘッド１の重心よりも後方側に固着される。このような構成によれば、より深い重心が得られる。また、錘部材８は、ヘッド１のトウ側又はヒール側に配置されるのも好ましい。このような構成によれば、トウ側又はヒール側に重心を移動させることができる。

図６に示されるように、第１部分１０と第２部分２０とをつなぐ段差９の高さｈは、好ましくは、１．０mm以上、より好ましくは２．０mm以上である。これによって、より小さいヘッド１の固有振動数が得られる。段差９の高さｈは、第１部分１０と第２部分２０の表面の差で定義される。一方、段差９の高さｈは、好ましくは１０．０mm以下、より好ましくは８．０mm以下である。これによって、ヘッド１の耐久性が、十分に確保される。

段差９は、好ましくは、第２部分２０を連続して囲むものが良い。しかし、一次の振動モードを考慮した場合、段差９は、少なくとも向き合うようにして第２部分２０の両側に形成されていれば、本発明の効果が十分に期待できる。好ましい態様では、図４に示されるように、段差９は、ヘッド１のトウ・ヒール方向に沿ってのびる一対の段差９ａ及び９ｂを含む。好ましい他の態様では、段差９は、ヘッド１の前後方向に沿ってのびる一対の段差９ｃ及び９ｄを少なくとも含む。

第２部分２０の形状も、何ら限定されるものではない。好ましい態様では、第２部分２０をより効果的に振動しやすくするために、ヘッド底面視において、錘部材８の周囲に第２部分２０が形成されているのが望ましい。特に、錘部材８の周囲に第２部分２０が環状に形成されているのが望ましい。とりわけ、錘部材８の周囲に第２部分２０が環状に連続しているのが望ましい。

本発明において必須ではないが、打球音をさらに効果的に低くするために、図６等に示されるように、第２部分２０の厚さｔ２は、第１部分１０の厚さｔ１よりも小さいのが望ましい。一例として、第２部分２０の厚さｔ２は、０．５〜２．０mmである。このような第２部分２０の厚さｔ２は、底面部５の耐久性を損ねることなく、振動数を効果的に小さくする。

さらに、このような実施形態では、第１部分１０の厚さｔ１と第２部分２０の厚さｔ２との差ｔ１−ｔ２は、好ましくは、０．１mm以上であり、より好ましくは０．２mm以上とした場合に、有意な効果が得られやすい。一方、耐久性の低下を防止するために、厚さの差ｔ１−ｔ２は、好ましくは２．５mm以下、より好ましくは２．０mm以下である。

図９には、本発明の他の実施形態として、ヘッドを底面側から見た分解斜視図が示されている。また、図１０には、その基準状態の底面図、図１１には、図１０のＢ−Ｂ断面図がそれぞれ示されている。

この実施形態でも、特に言及されていない部分については、先の実施形態の説明の内容が適用される。この実施形態では、第２部分２０に、互いに離間した２つの錘部材８が配置されている。

第２部分２０は、底面部５において、トウ・ヒール方向に連続してのびている。また、この実施形態の第２部分２０は、中央部からトウ側及びヒール側に向かって幅が漸増している。段差９は、第２部分２０のフェース２側をトウ・ヒール方向にのびる段差９Ａと、第２部分２０のヘッド後方側をトウ・ヒール方向にのびる段差９Ｂとを少なくとも含んでいる。第２部分２０のトウ側及びヒール側は、滑らかに第１部分１０（サイド部）につながっている。

錘部材８は、第２部分２０のトウ側に配置されたトウ側の錘部材８Ａと、第２部分２０のヒール側に配置されたヒール側の錘部材８Ｂとからなる。このような実施形態では、第２部分２０のトウ側、及び、ヒール側がそれぞれ独自に振動することができる。これにより、底面部５の全体の振動数がさらに小さくなり、ひいては、より低いヘッド１の打球音が得られる。

さらに、第２部分２０は、主部２２と、副部２４とを含むのが望ましい。

主部２２は、第１部分１０との段差９の高さｈ１が大きく、副部２４は、主部２２よりも前記段差９の高さｈ２が小さい。主部２２は、トウ側及びヒール側に分けて配置されている。副部２４は、主部２２の間に形成されている。２つの錘部材８Ａ、８Ｂは、それぞれ主部２２に配置されている。

このような第２部分２０は、第１部分１０に対して、撓みやすく、振動しやすい。また、第２部分２０の中でも、主部２２は、副部２４よりも振動しやすくなる。一方、副部２４は、トウ側及びヒール側に大きく形成された第２部分２０の著しい剛性低下を防ぎ、ヘッド１の耐久性の低下を防止することができる。

さらに好ましい態様として、副部２４の厚さｔ２ｂは、主部２２の厚さｔ２ａよりも大きいことが望ましい。このような構成によれば、より確実に、打球音を低く維持しつつ、ヘッド１の底面部５の耐久性を高めることができる。

以上、本発明の実施形態が詳細に説明されたが、本発明は、上記に実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施することができる。

本発明の効果を確認するために、図１〜５及び表１の仕様に基づいて、ウッド型ゴルフクラブヘッドが試作され、各ヘッドの一次の固有振動数が測定された。ヘッドの固有振動数は、図１２に示されるように、ヘッド１のフェース２を加振機（株式会社国際機械振動研究所製ＰＥＴ−０１、ＰＥＴ−０Ａ）３０の供試体取付台３２に取り付け、ヘッド１のフェース２に所定の振動を与え、加振機３４、フェース２の振動が加速度ピックアップＵ１、Ｕ２により取り出しされた。これらの振動は、ダイナミックシングルアナライザ（ＹＨＰ社製ＨＰ−５４２０Ａ）に入力され、ヘッドの一次の固有振動数が求められた。固有振動数が小さいほど、打球音が低いことを意味している。

各ヘッドは、表に示されるパラメータを除き、以下の実質的に共通の仕様を持っている。また、比較例１については、底面部が第１部分のみで形成されており、第２部分は設けられていないものとした。実施例１〜７については、第２部分の厚さや段差を異ならせた。
ロフト角：１０．０°
ライ角：５７．５°
ヘッド体積：４５０cm³
ヘッド本体の材料：フェースプレートがTIX51AF、その他はTi-6Al-4V

テストの結果、実施例のヘッドは、いずれも打球音が低いことが確認できた。

次に、図９乃至１１及び表１の仕様に基づいて、ウッド型ゴルフクラブヘッドが試作され、各ヘッドの一次の固有振動数（同上）と耐久性とが測定された。即ち、この実施例では、ヘッドに大きな第２部分が設けられているので、耐久性についても評価が行われた。耐久性は、各ヘッドにシャフトを装着したゴルフクラブについて、スイングロボットを用いた打撃試験が行われ、ヘッドが損傷するまでの打球数で評価された。打球数の上限は６００００回とされた。各ヘッドは、表に示されるパラメータを除き、表１の実施例と共通の仕様とされている。また、比較例２については、底面部が第１部分のみで形成されており、第２部分は設けられていないものとした。実施例８〜１４については、第２部分の厚さや段差を異ならせた。

テストの結果、実施例のヘッドは、いずれも打球音が低いことが確認できた。また、表２の例のように、大きな第２部分が形成された場合でも、良好な耐久性が確認できた。

１ ゴルフクラブヘッド
２ フェース
３ フェース部
４ 上面部
５ 底面部
７ ヘッド本体
８ 錘部材
９ 段差
１０ 第１部分
２０ 第２部分

Claims (9)

1. 金属材料からなるヘッド本体と、該ヘッド本体よりも比重が大きい材料からなりかつ前記ヘッド本体に固着された錘部材とを含む中空構造のゴルフクラブヘッドであって、
   前記ヘッド本体は、底面部を有し、
   前記底面部は、第１部分と、該第１部分とは段差を有して連なる第２部分とを含み、
   前記第２部分に前記錘部材が固着されていることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
2. 前記第２部分は、前記第１部分よりもヘッド内側に凹んでいる請求項１記載のゴルフクラブヘッド。
3. 前記第２部分は、前記第１部分よりもヘッド外側に突出している請求項１記載のゴルフクラブヘッド。
4. 前記第２部分は、前記第１部分よりも小さい厚さを有している請求項１乃至３のいずれかに記載のゴルフクラブヘッド。
5. 前記第２部分は０．５〜２．０mmの厚さを有している請求項１乃至４のいずれかに記載のゴルフクラブヘッド。
6. 前記第１部分の厚さｔ１と前記第２部分の厚さｔ２との差ｔ１−ｔ２は、０．１mm以上である請求項１乃至５のいずれかに記載のゴルフクラブヘッド。
7. ヘッド底面視において、前記錘部材の周囲に前記第２部分が形成されている請求項１乃至６のいずれかに記載のゴルフクラブヘッド。
8. 前記第２部分には、互いに離間した２つの錘部材が配置されている請求項１乃至７のいずれかに記載のゴルフクラブヘッド。
9. 前記第２部分は、前記第１部分に対し、前記段差の量が大きい２つの主部と、該主部よりも前記段差の量が小さく前記主部の間に形成された副部とを有し、
   前記２つの錘部材は、それぞれ主部に配置されている請求項８に記載のゴルフクラブヘッド。

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