JP2016000169A - ゴルフクラブヘッド - Google Patents

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Abstract

【課題】ウッド型のゴルフクラブヘッドにおいて、上下の打点のバラつきによるバックスピン量の相違を減少すること。
【解決手段】フェース部と、クラウン部と、ソール部とを含むウッド型のゴルフクラブヘッドであって、前記フェース部には、前記フェース部の上下方向に配列された複数の溝が形成されており、前記複数の溝の深さは、0.025mm未満であり、前記複数の溝のうち、前記フェース部の上下方向に隣接する各溝間のピッチを、前記フェース部の上側から下側に向かって順にP1、P2、...、Pnと表した場合、P1≧P2≧...≧Pnであり、かつ、P1>Pnである。
【選択図】図2

Description

本発明はウッド型のゴルフクラブヘッドに関する。
一般にゴルフクラブヘッドにおいては、フェース部上の打点の位置によって、打球のバックスピン量が異なる傾向にある。例えば、ウッド型のゴルフクラブヘッドでは、打点の位置がスイートスポットよりも高い位置の場合、バックスピン量が減少する傾向にあり、低い位置の場合、増加する傾向にある。
そこで、このような上下の打点のバラつきによるバックスピン量の相違を減少すべく、表面粗さが異なる領域を有するフェース部が提案されている。特許文献1〜4に記載のものは、フェース面の表面粗さを大きくすれば、バックスピン量が増加するという発想に基づいている。
一方、比較的ロフト角が小さい(例えば20度以下)のゴルフクラブヘッドにおいては、フェース面の粗さが大きい程、バックスピン量が小さくなる場合がある。特許文献5に記載のものは、バックスピン量が減少する位置においてはフェース面の粗さを小さくし、バックスピン量が増加する位置においてはフェース面の粗さを大きくするという発想に基づいている。つまり、特許文献1〜4とは逆の発想に基づいている。
実開昭60−25654号公報 特開昭62−144674号公報 特開平9−047530号公報 米国特許出願公開第2004/0038745号明細書 特開2004−201787号公報
ウッド型のゴルフクラブヘッドの場合、比較的ロフト角が小さいことから、特許文献5に記載のように、バックスピン量を増加させたい部位においてはフェース面の粗さを小さくし、バックスピン量を減少させたい部位においてはフェース面の粗さを大きくすることが有効である。
フェース部の表面粗さを調整する手法としては、サンドブラストやショットピーニングといった処理が知られているが、フェース部の表面粗さの変化を、設計意図通りに実現するのは、加工が困難か又は加工に手間がかかる場合がある。フェース部の表面粗さを調整する別の手法としては、スコアラインの工夫が考えられる。しかし、例えば、競技用のゴルフクラブヘッドの場合、規則(R&Aルール)に対する適合性の点で、フェース部の表面粗さの変化を、設計意図通りに実現するのは困難である。
本発明の目的は、ウッド型のゴルフクラブヘッドにおいて、上下の打点のバラつきによるバックスピン量の相違を減少することにある。
本発明によれば、例えば、フェース部と、クラウン部と、ソール部とを含むウッド型のゴルフクラブヘッドであって、前記フェース部には、前記フェース部の上下方向に配列された複数の溝が形成されており、前記複数の溝の深さは、0.025mm未満であり、前記複数の溝のうち、前記フェース部の上下方向に隣接する各溝間のピッチを、前記フェース部の上側から下側に向かって順にP1、P2、...、Pnと表した場合、P1≧P2≧...≧Pnであり、かつ、P1>Pn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、ウッド型のゴルフクラブヘッドにおいて、上下の打点のバラつきによるバックスピン量の相違を減少することができる。
(A)は本発明の一実施形態のゴルフクラブヘッドの斜視図、(B)は図1(A)のゴルフクラブヘッドをフェース面側から見た正面図。 (A)は図1(B)のI-I線に沿う断面図、(B)はピッチの変化の説明図。 (A)及び(B)はフェースセンタ、フェース部の最大高さの説明図。 (A)は表面粗さの計測例の説明図、(B)は別例の説明図。 (A)〜(E)は浅溝の別例の説明図。 (A)及び(B)は実験の内容を示す図。
<第1実施形態>
図1は本発明の一実施形態のゴルフクラブヘッド10の斜視図、図1(B)はゴルフクラブヘッド10をフェース部11側から見た正面図である。
ゴルフクラブヘッド10は中空体をなしており、その周壁が、フェース部11、クラウン部12、ソール部13及びサイド部14を構成している。フェース部11は、その表面がフェース面(打撃面)を形成する。フェース面にはバルジ及びロールが形成されている。クラウン部12はゴルフクラブヘッド10の上部を形成する。ソール部13はゴルフクラブヘッド10の底部を形成する。サイド部14はソール部13と、クラウン部12との間の部分を形成する。また、ゴルフクラブヘッド10はシャフトが取付けられるホゼル部15を備える。
図1(A)の矢印d1はフェース−バック方向を示し、矢印d2はトウーヒール方向を示す。図1(B)の矢印d3はフェース部11の上下方向を示す。フェース−バック方向は、通常は、飛球線方向(打球の目標方向)となる。トウ−ヒール方向は、ソール部13のトウ側端とヒール側端とを結ぶ方向とする。フェース部11の上下方向は、ゴルフクラブヘッドを規定ライ角通りに接地した場合を基準とする。本実施形態の場合、ソール部13−クラウン部12の方向となる。なお、ライ角は図1(B)に示すようにシャフト軸線L1と接地面とがなす角度θ1である。
ゴルフクラブヘッド10はドライバ用のゴルフクラブヘッドである。しかし、本発明はドライバ以外のフェアウエイウッド等も含むウッド型のゴルフクラブヘッドに適用可能である。特にロフト角度が20度以下のゴルフクラブヘッドに好適である。
ゴルフクラブヘッド10は、金属材料から作成することができ、そのような金属材料としては、チタン系金属(例えば、6Al−4V−Tiのチタン合金等)、ステンレス、ベリリウムカッパー等の銅合金が挙げられる。
ゴルフクラブヘッド10は、複数のパーツを接合して組み立てることができる。例えば、本体部材とフェース部材とから構成できる。本体部材は、クラウン部12、ソール部13、サイド部14及びフェース部11の周縁部分を構成し、フェース部11に相当する部分の一部に開口部が形成される。フェース部材は本体部材の開口部に接合される。
フェース部11の表面には、複数の浅溝Gが形成されている。図1(A)及び(B)に加えて図2(A)を参照して複数の浅溝Gについて説明する。図2(A)は図1(B)のI-I線に沿う断面図である。I-I線はd3方向の線である。
複数の浅溝Gは、フェース部11の上下方向(d3方向)に配列されている。本実施形態の場合、各浅溝Gは、トウ−ヒール方向に延設された直線状の溝であり、互いに平行である。ゴルフクラブヘッド10を目標方向に向けて接地したとき、各浅溝Gが水平になるように形成されている。本実施形態の場合、各浅溝Gは、途切れのない直線状に形成されているが、途中の部位において途切れていてもよい。
各浅溝Gの深さDは、0.025mm未満である。このため、ゴルフクラブヘッドの規則(R&Aルール)上、各浅溝Gは、いわゆるスコアラインではなく、フェース面を粗面化する要素(例えばミリングによる要素)として扱われる。各浅溝Gはフェース面の表面粗さを調整するために形成されている。したがって、深さDは0.005mm以上であることが好ましい。また、各浅溝Gの幅Wは0.1mm以上0.3mm以下であることが好ましい。幅Wは、上下方向(d3方向でフェース面の面方向。)の浅溝Gの幅である。
図2(A)の例の場合、浅溝Gの断面の輪郭形状は楕円弧状である。しかし、浅溝Gの断面の輪郭形状は、これに限られず、円弧状、三角形状、四角形状、台形状等、様々な輪郭形状を採用可能である。
図2(A)に示すように、上下方向に隣接する浅溝G間には、ピッチPが設定されている。ピッチPはフェース部11の表面の表面粗さが、その上部から下部に向かって大きくなるように変化している。図2(B)はその説明図である。
同図において、浅溝GはN本形成されている。各浅溝Gを区別するために、上側から順に数字を付して、G1、G2、G3、G4、...、GNとする。G1は最上部に位置し、GNは最下部に位置している。浅溝Gの本数Nは、例えば、30以上90以下である。各図に図示されている浅溝Gの本数は、説明の便宜上のものに過ぎない。
浅溝G間には、n個のピッチPが存在する。なお、n=N−1である。各ピッチPを区別するために、上側から順に数字を付して、P1、P2、P3、P4、...、Pnとする。P1は浅溝G1と浅溝G2との間のピッチである。P2は浅溝G2と浅溝G3との間のピッチである。同様にPnは浅溝GN-1と浅溝GNとの間のピッチである。
各ピッチPの関係は以下の関係にある。すなわち、
1≧P2≧...≧Pnであり、かつ、
1>Pn
である。
この関係式は、浅溝Gの本数が、フェース部11の上方では相対的に少なく、下方では多いことを意味する。つまり、フェース部11の表面の表面粗さは、フェース部11の上方では相対的に小さく、下方では相対的に大きい。
既に述べたとおり、ウッド型のゴルフクラブヘッドでは、打点の位置が高い位置の場合、バックスピン量が減少する傾向にあり、低い位置の場合、増加する傾向にある。また、比較的ロフト角が小さい(例えば20度以下)のゴルフクラブヘッドにおいては、表面粗さが大きい程、バックスピン量が小さくなる場合がある。
本実施形態のゴルフクラブヘッド10は、ウッド型のゴルフクラブヘッドである。そして、フェース部11の上方では相対的に表面粗さが小さいので、打点の位置が高い位置の場合、バックスピン量が減少することを抑制できる。フェース部11の下方では相対的に表面粗さが大きいので、打点の位置が低い位置の場合、バックスピン量が増加することを抑制できる。したがって上下の打点のバラつきによるバックスピン量の相違を減少することができる。
フェース部11の表面粗さは、上下方向になるべく連続的に変化することが好ましい。したがって、たとえば、
1>Pk>Pn (1<k<n)
としてもよい。ここでPkはフェース部11の中央部におけるピッチであってもよい。
また、例えば、
1>Pj>Pk>Pn (1<j<k<n)
としてもよい。ここで、Pjをフェース部11の中央部上側におけるピッチとし、Pkをフェース部11の中央部下側におけるピッチとしてもよい。
また、例えば、
1=P2>P3=P4>P5=P6>...>Pn-1=Pn
としてもよい。ピッチを同じにする数は、この例では2つとしているが、3つ、或いは4つであってもよい。ピッチを同じにする数は、異なっていてもよい。例えば、2つ→3つ→2つ...等としてもよい。
また、例えば、
1>P2>...>Pn
とすることが好ましい。全てのピッチPを異ならせることで、フェース部11の表面粗さを上下方向に連続的に変化させることができる。
なお、最大ピッチP1は例えば1mm以上5mm以下とすることができる。また、最小ピッチPnは例えば100μm以上200μm以下とすることができる。
フェース部11の表面粗さを算術平均粗さRaの平均値で言うと、例えば、
下方領域:2μm以上
中央領域:1μm以上2μm未満
上方領域:1μm未満
としてもよい。この場合、下方領域の算術平均粗さRaの平均値は4.5μm以下とし、上方領域の算術平均粗さRaの平均値は0.3μm以上としてもよい。上方領域には浅溝Gを形成しない構成も採用可能である。
下方領域、中央領域、上方領域の区分けの仕方としては、例えば、フェース部11の上下方向の最大高さを基準としてもよい。図3(A)及び図3(B)はその説明図である。
図3(A)において、面S1は、ゴルフクラブヘッド10を、その規定ライ角θ1、規定ロフト角θ2で接地面に接地させたときに、フェース部11の幾何中心Fcを通り、接地面と垂直であり、トウ―ヒール方向と垂直な仮想垂直面である。面S1と交わるフェース部11の表面の上端、下端をそれぞれ位置FP1、FP2とし、位置FP1−FP2間の高低差Hをフェース部11の高さとする。
下方領域R3は、例えば、フェース部11の下端からH×0.3までの領域とする。中央領域R2は、例えば、下方領域R3の上端からH×0.7までの領域とする。上方領域R1は、例えば、中央領域R2の上端からフェース部11の上端までの領域とする。数値であらわすと、下方領域R3≦H×0.3、H×0.3<中央領域R2≦H×0.7、上方領域R1>H×0.7、となる。
算術平均粗さRaを計測する場合、その平均線は図4(A)に示すように設定することができる。図4(A)においては平均線HLをフェース部11の上下方向に設定している。平均線HLは、また、トウ−ヒール方向に複数設定されており、各領域の算術平均粗さRaは、各平均線HLに従って計測し、それらの平均値とすることができる。
次に、浅溝Gの形成方法としては、機械加工やレーザ加工、ケミカルミーリング、エッチング処理、プレス加工を挙げることができるが、好ましくはレーザ加工である。加工の手順としては、例えば、中空体として形成ずみのゴルフクラブヘッドを数値制御式の加工装置に固定し、フェース部11に浅溝Gを加工することができる。
また、別の加工の手順としては、ゴルフクラブヘッド10を複数のパーツを接合して組み立てる場合、平板状のフェース部材を数値制御式の加工装置に固定し、浅溝Gを加工する。浅溝Gの加工が完了したフェース部材には曲げ加工を施し、バルジ及びロールを形成する。その後、フェース部材を本体部材の開口部に接合する。この手順の場合、浅溝Gを形成する段階ではフェース部材が平板状であるため、浅溝Gをより高精度で加工できる。
本実施形態では、浅溝G間のピッチPを異ならせることによりフェース部11の表面粗さを局所的に制御することができる。フェース部の表面粗さを調整する手法としては、サンドブラストやショットピーニングといった処理が知られているが、局所的に表面粗さを制御することは必ずしも容易ではない。本実施形態では、浅溝GのピッチPを異ならせるだけであるので、局所的に表面粗さを制御することが比較的容易である。また、浅溝Gは、規則(R&Aルール)上のスコアラインに該当しないので、スコアラインに関する制約は受けない。したがって、規則に適合させながら上記の利点を得ることができる。
<第2実施形態>
フェース部11には、浅溝Gの他に、スコアラインも形成してもよい。図4(B)はその一例を示す。同図の例では、インパクトエリアIAを除く領域にスコアライン20を形成している。スコアライン20はトウ−ヒール方向に延びる直線状の溝であり、互いに平行に形成されている。
インパクトエリアIAは、規則(R&Aルール)上は、ドライビングクラブとフェアウェイウッドの場合、クラブフェースの中心を通り1.68インチ(42.67ミリメートル)の幅を有する帯状の部分とされる。
インパクトエリアIAにもスコアライン20を形成してもよい。しかし、インパクトエリアIAを除く領域にスコアライン20を形成することにより、インパクトエリアIAにおいては、スコアライン20の影響を受けず、浅溝Gにより表面粗さを制御し易くなる。
<第3実施形態>
上記第1及び第2実施形態では、フェース部11の全域に渡って浅溝Gを形成したが、部分的に形成してもよい。部分的に形成する場合、例えば、インパクトエリアIAか、または、インパクトエリアIAを含む領域に浅溝Gを形成することができる。
<第4実施形態>
上記第1実施形態では、浅溝Gを直線状の溝として説明したが、浅溝Gは他の形状の溝であってもよい。図5(A)〜(D)はその一例を示す。図5(A)及び(B)は、波形の浅溝Gの例を示している。図5(A)は三角波形状とした場合を示し、図5(B)は正弦波形状とした場合を示している。ピッチPは、浅溝Gの上下の中央部を基準としているが、ピッチPの基準は統一的に定められれていればどのようなものでもよい。
図5(C)は、浅溝Gを円弧状の溝とした例を示している。この例ではピッチPを浅溝Gの端部を基準としている。
図5(D)は、三角波形状の浅溝Gaと、正弦波形状の浅溝Gbとを繰り返し形成した例を示している。浅溝Gは、この例のように、形状が異なる溝を規則的に形成したものであってもよい。
次に、上記第1実施形態では、ゴルフクラブヘッド10を目標方向に向けて接地したとき、各浅溝Gが水平になるように形成したが、水平ではなくてもよい。図5(E)はその一例を示す。同図は、ゴルフクラブヘッド10を目標方向に向けて接地したときの各浅溝Gの形状を示しており、水平から傾斜している。
ゴルフクラブヘッドの試作品を作成し、バックスピン量の評価試験を行った。図6(A)は試作品の仕様及び試験結果を示し、図6(B)は試験結果をグラフで示したものである。
ゴルフクラブヘッド#1〜#3は、ロフト角11度のドライバ用ヘッドであり、フェース部の浅溝又はスコアラインの条件以外は同じ仕様である。
ゴルフクラブヘッド#1はフェース部に浅溝を設ける一方、スコアラインを設けていないヘッドである。浅溝の構成は上記第1実施形態と同様の構成(トウ−ヒール方向に延びる直線状の溝)とした。ピッチ欄は、浅溝間のピッチを示している。ピッチは、上方領域、中央領域、下方領域で異なるものとし、上方領域では3.0mm、中央領域では1.2mm、下方領域では0.6mmとした。これらの領域は、図3(A)及び図3(B)を参照して説明した領域R1〜R3の区分けに従う。以下、上方領域、中央領域、下方領域と言う場合は同様である。
ゴルフクラブヘッド#2及び#3はフェース部に浅溝を設けず、スコアラインを設けたヘッドである。スコアラインは、トウ−ヒール方向に延びる直線状の溝とし、フェース部の全域に渡って形成した。ピッチ欄は、スコアライン間のピッチを示している。ゴルフクラブヘッド#2では、上方領域、中央領域、下方領域で異なるものとし、上方領域では6.0mm、中央領域では4.0mm、下方領域では2.0mmとした。ゴルフクラブヘッド#2は、規則(R&Aルール)には適合しない。ゴルフクラブヘッド#3は、等ピッチ(4mm)としており、市販されているゴルフクラブヘッドに近い仕様となっている。
バックスピン量の評価試験は、株式会社ミヤマエのスイングロボットで、同条件にてゴルフボールを打撃し、バックスピン量を計測した。打点はフェース部の上方領域、中央領域、下方領域の各領域に設定した。図6(A)のスピン量欄で示す各数値は、複数回の試打におけるバックスピン量の平均値である。図6(B)は図6(A)のスピン量欄に示す結果をグラフ化したものである。
ゴルフクラブヘッド#1とゴルフクラブヘッド#3との比較から、ゴルフクラブヘッド#1では打点のバラつきによるバックスピン量の相違が小さいことが分かる。これは浅溝によるフェース部の表面粗さの変化に起因するものと考えられる。
ゴルフクラブヘッド#2もゴルフクラブヘッド#3よりは打点のバラつきによるバックスピン量の相違が小さいがゴルフクラブヘッド#1には及んでいない。浅溝の方がフェース部の表面粗さの局所的なコントロールが精密に行われているものと推測される。また、ゴルフクラブヘッド#2は規則(R&Aルール)に適合していないが、ゴルフクラブヘッド#1は規則に適合している。
なお、打撃後のボールの傷についてはいずれのゴルフクラブヘッドについても大差がなかった。
10 ゴルフクラブヘッド
11 フェース部
12 クラウン部
13 ソール部
G 浅溝

Claims (11)

  1. フェース部と、クラウン部と、ソール部とを含むウッド型のゴルフクラブヘッドであって、
    前記フェース部には、前記フェース部の上下方向に配列された複数の溝が形成されており、
    前記複数の溝の深さは、0.025mm未満であり、
    前記複数の溝のうち、前記フェース部の上下方向に隣接する各溝間のピッチを、前記フェース部の上側から下側に向かって順にP1、P2、...、Pnと表した場合、
    1≧P2≧...≧Pnであり、かつ、
    1>Pnである、
    ことを特徴とするゴルフクラブヘッド。
  2. 請求項1に記載のゴルフクラブヘッドであって、
    1mm≦P1≦5mm、かつ、
    100μm≦Pn≦200μm、である、
    ことを特徴とするゴルフクラブヘッド。
  3. 請求項1に記載のゴルフクラブヘッドであって、
    前記複数の溝は、レーザー加工により形成されている、
    ことを特徴とするゴルフクラブヘッド。
  4. 請求項1に記載のゴルフクラブヘッドであって、
    前記フェース部のうち、インパクトエリアには少なくともスコアラインが形成されていない、
    ことを特徴とするゴルフクラブヘッド。
  5. 請求項1に記載のゴルフクラブヘッドであって、
    前記複数の溝は、それぞれ、トウ−ヒール方向に延びる直線状の溝である、
    ことを特徴とするゴルフクラブヘッド。
  6. 請求項1に記載のゴルフクラブヘッドであって、
    前記フェース部は、下方領域と、中央領域と、上方領域とを含み、
    前記フェース部の上下方向の高さをHとした場合、
    前記下方領域は、前記フェース部の下端からH×0.3までの領域であり、
    前記中央領域は、前記下方領域の上端からH×0.7までの領域であり、
    前記上方領域は、前記中央領域の上端から前記フェース部の上端までの領域であり、
    前記フェース部の表面粗さを、平均線を前記フェース部の上下方向として算術平均粗さRaで計測した場合、
    前記下方領域の算術平均粗さRaの平均値は、2μm以上であり、
    前記中央領域の算術平均粗さRaの平均値は、1μm以上2μm未満であり、
    前記上方領域の算術平均粗さRaの平均値は、1μm未満である、
    ことを特徴とするゴルフクラブヘッド。
  7. 請求項5に記載のゴルフクラブヘッドであって、
    前記上方領域には、前記溝が形成されていない、
    ことを特徴とするゴルフクラブヘッド。
  8. 請求項1に記載のゴルフクラブヘッドであって、
    1>Pk>Pn (1<k<n)である、
    ことを特徴とするゴルフクラブヘッド。
  9. 請求項1に記載のゴルフクラブヘッドであって、
    1>Pj>Pk>Pn (1<j<k<n)である、
    ことを特徴とするゴルフクラブヘッド。
  10. 請求項1に記載のゴルフクラブヘッドであって、
    1>P2>...>Pnである、
    ことを特徴とするゴルフクラブヘッド。
  11. フェース部と、クラウン部と、ソール部とを含むウッド型のゴルフクラブヘッドであって、
    前記フェース部には、前記フェース部の上下方向に配列された複数の溝が形成されており、
    前記複数の溝の深さは、0.025mm未満であり、
    前記フェース部の表面粗さが、その上部から下部に向かって高くなるように、前記複数の溝のうち、前記フェース部の上下方向に隣接する各溝間のピッチが変化している、
    ことを特徴とするゴルフクラブヘッド。
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