JP2016002401A

JP2016002401A - ゴルフクラブ

Info

Publication number: JP2016002401A
Application number: JP2014125971A
Authority: JP
Inventors: 朗下妻; Akira Shimotsuma; 信行笠原; Nobuyuki Kasahara; 大輔塚田; Daisuke Tsukada
Original assignee: Endo Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Endo Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2014-06-19
Filing date: 2014-06-19
Publication date: 2016-01-12
Anticipated expiration: 2034-06-19
Also published as: JP6396089B2

Abstract

【課題】全体が鍛造で成形された金属製中空クラブヘッドで、打球音が心地良く打球音の残響時間を長くすることを可能にしたゴルフクラブを提供する。
【解決手段】ソール部５、クラウン部４及びフェース部２の各々の周波数波形を個別に測定し、ソール部５、クラウン部４及びフェース部２の各々のピーク周波数（最も音圧レベルの高い周波数）が４０００Ｈｚ以上の周波数でほぼ一致するように、ソール部５、クラウン部４及びフェース部２の各々の形状や寸法等を変更し、最も適切な各々の形状や寸法等を求める。このようにしてヘッド１を作製すれば、ヘッド１がフリー状態でフェース部２を叩いた時の通常のピーク周波数が、４０００Ｈｚ以上の周波数で強く共振し、打球音が心地良く、打球音の残響時間を長くすることが可能となる。
【選択図】図２

Description

本発明は、メタルウッドのゴルフクラブに関する。さらに詳しくは、クラブヘッド全体が鍛造で成形された金属製中空クラブヘッドであって、打球音が好ましく残響時間が長いゴルフクラブに関する。

全体が鍛造で成形された金属製中空クラブヘッドは、ゴルフボールを打撃する際の反発特性を向上させるために各部の肉厚を薄くし、しかもクラブヘッドの体積を大きくしている。そのため、打球音が低く、かつ大きくなる傾向になる。このような打球音は多くのゴルファーにとって好まれない音質となっている。人間の聴覚の特性上、一次共振周波数が４０００Ｈｚ以上の打球音は、ゴルファーにとって心地良いものと評価され、３０００Ｈｚ以下の打球音はゴルファーにとって心地良いものとは評価され難い。また打球音の残響時間は、長い方がゴルファーにとって心地良いものと評価され、短くなるほどゴルファーにとって心地良いものとは評価され難い。これに対して、全体が鋳造製のクラブヘッドは、ヘッドの内部にリブを配置することが比較的容易なため、ゴルファーにとって心地良い４０００Ｈｚ以上の打球音を出すことができ、残響時間も長くすることができる。

打球音を改善するために、ソール部内面にリブを形成して剛性を変化させた金属製中空クラブヘッドがある（特許文献１）。しかし、特許文献１の金属製中空クラブヘッドは、フェース部は鍛造であるが、フェース部以外の部分は鋳造の一体成形であって、クラブヘッド全体が鍛造で形成された金属製中空クラブヘッドに関するものではない。

特開２００６−２０４６０４号公報

本発明の目的は、全体が鍛造で成形された金属製中空クラブヘッドで、打球音が心地良く打球音の残響時間を長くすることを可能にしたゴルフクラブを提供することにある。

前記課題は以下の手段によって解決される。
すなわち、本発明１のゴルフクラブは、下部に接地面を有するソール部、上部にクラウン部、及びシャフト接続部であるホーゼル部とからなるボディ部と、前記ボディ部に溶接されボールを打撃するための打球面を有するフェース部とからなり、全体が鍛造で成形される金属製中空クラブヘッドを有するゴルフクラブにおいて、前記ヘッドがフリー状態でフェース部を叩いた時のピーク周波数と、他の二箇所を拘束して、前記ソール部、クラウン部及びフェース部の各々を叩いた時のピーク周波数が３８００Ｈｚから４７００Ｈｚの範囲内で、かつ、±４％以内であり、ヘッドスピードが４０ｍ／ｓで打球した時の残響音の長さが４０ｍｓ以上であることを特徴とする。

本発明２のゴルフクラブは、本発明１において、前記ソール部の内部にリブを形成して、前記ソール部のピーク周波数を目標とする周波数に合わせることを特徴とする。

本発明３のゴルフクラブは、本発明２において、前記リブの位置、リブの長さ、リブの高さ、リブの厚さ、及びリブの材質のうちの少なくとも一つを変化させて、前記ソール部のピーク周波数を目標とする周波数に合わせることを特徴とする。

本発明４のゴルフクラブは、本発明３において、前記ソール部及びクラウン部の曲率、形状、板厚、材質、及びケミカルミーリングデザインのうちの少なくとも一つを変化させて、前記ソール部及びクラウン部のピーク周波数を目標とする周波数に合わせることを特徴とする。

本発明５のゴルフクラブは、本発明４において、前記残響音の長さは、残響音波形が環境音の波形になるまでの時間であることを特徴とする。

本発明のゴルフクラブは、ソール部、クラウン部及びフェース部の各々のピーク周波数を測定して目標とする周波数になるようにソール部、クラウン部及びフェース部の各々の形状や寸法を求めることができるため、打球音が心地良く打球音の残響時間を長くすることが可能になる。

図１は、本発明のゴルフクラブを示す全体斜視図である。図２は、図１の分解斜視図である。図３は、図１のヘッドの部品図を示し、（ｃ）は平面図、（ａ）は（ｃ）からクラウン部を取り外した状態を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｄ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。図４は、リブ無しのヘッドの打球音の周波数波形を示すグラフであり、（ａ）はヘッドがフリー状態でフェース部を叩いた時の通常の周波数波形を示すグラフ、（ｂ）は他の二箇所を拘束してフェース部を叩いた時のフェース部だけの音の周波数波形を示すグラフ、（ｃ）は他の二箇所を拘束してクラウン部を叩いた時のクラウン部だけの音の周波数波形を示すグラフ、（ｄ）は他の二箇所を拘束してソール部を叩いた時のソール部だけの音の周波数波形を示すグラフである。図５は、リブ高さＨが５ｍｍのヘッドの打球音の周波数波形を示すグラフであり、（ａ）はヘッドがフリー状態でフェース部を叩いた時の通常の周波数波形を示すグラフ、（ｂ）は他の二箇所を拘束してフェース部を叩いた時のフェース部だけの音の周波数波形を示すグラフ、（ｃ）は他の二箇所を拘束してクラウン部を叩いた時のクラウン部だけの音の周波数波形を示すグラフ、（ｄ）は他の二箇所を拘束してソール部を叩いた時のソール部だけの音の周波数波形を示すグラフである。図６は、リブ高さＨが８．５ｍｍのヘッドの打球音の周波数波形を示すグラフであり、（ａ）はヘッドがフリー状態でフェース部を叩いた時の通常の周波数波形を示すグラフ、（ｂ）は他の二箇所を拘束してフェース部を叩いた時のフェース部だけの音の周波数波形を示すグラフ、（ｃ）は他の二箇所を拘束してクラウン部を叩いた時のクラウン部だけの音の周波数波形を示すグラフ、（ｄ）は他の二箇所を拘束してソール部を叩いた時のソール部だけの音の周波数波形を示すグラフである。図７は、鋳造製でリブが有る従来のヘッドの打球音の周波数波形を示すグラフであり、（ａ）はヘッドがフリー状態でフェース部を叩いた時の通常の周波数波形を示すグラフ、（ｂ）は他の二箇所を拘束してフェース部を叩いた時のフェース部だけの音の周波数波形を示すグラフ、（ｃ）は他の二箇所を拘束してクラウン部を叩いた時のクラウン部だけの音の周波数波形を示すグラフ、（ｄ）は他の二箇所を拘束してソール部を叩いた時のソール部だけの音の周波数波形を示すグラフである。図８は、ヘッドスピードが４０ｍ／ｓで打球した時の残響音の音圧振動波形を示すグラフであり、（ａ）はリブ無しのヘッドの音圧振動波形を示すグラフ、（ｂ）はリブ高さＨが５ｍｍのヘッドの音圧振動波形を示すグラフである。図９は、ヘッドスピードが４０ｍ／ｓで打球した時の残響音の音圧振動波形を示すグラフであり、（ａ）はリブ高さＨが８．５ｍｍのヘッドの音圧振動波形を示すグラフ、（ｂ）は鋳造製でリブが有る従来のヘッドの音圧振動波形を示すグラフである。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明のゴルフクラブを示す全体斜視図、図２は図１の分解斜視図、図３は図１のヘッドの部品図を示し、（ｃ）は平面図、（ａ）は（ｃ）からクラウン部を取り外した状態を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｄ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。図１から図３に示すヘッド１は、クラブヘッド全体が鍛造で成形された金属製中空クラブヘッドである。

ヘッド１には、正面にボールを打撃するための打球面を有するフェース部２、シャフト側にシャフト接続部であるホーゼル部３、上部にクラウン部４、地面に接する下部にソール部５が形成され、ホーゼル部３には、シャフト６が挿入されて接続されている。フェース部２、ホーゼル部３、クラウン部４、ソール部５はチタン合金（神戸製鋼所の規格ではＫＳ１００で公称組成がＴi−Ｆｅ−Ｏ）の定尺の板材をプレス成形して形成され、各々の縁部を溶接して一体的に形成され、中空のヘッド１を形成している。ソール部５は、ヒール５１、トウ５２、バック５３、底面５４を有し、クラウン部４、ホーゼル部３に溶接されて、正面が開口した容器状のボディ部を形成している。

ホーゼル部３は、管状で、下部に円盤状の鍔部３１を有し、鍔部３１の上部に円筒状部３２を鍔部３１と一体的に有している。クラウン部４には、ヒール５１側の端部に円弧状の切欠き部４１が形成され、ホーゼル部３の鍔部３１が、切欠き部４１とソール部５の上端部に溶接されている。

図３に示すように、本発明の実施の形態のヘッド１の外径寸法は、フェース部２から背面までの長さＡが１１１ｍｍ、ヒール５１からトウ５２までの長さＣが１０４ｍｍ、ソール部５からクラウン部４までの長さＢが５８ｍｍである。ソール部５の底面５４の内面には、平板状のリブ７が溶接して一体的に形成されている。リブ７はフェース部２に平行で、トウ５２からヒール５１に向かって長さが８５ｍｍに形成されている。リブ７はフェース部２から３４ｍｍ離れた位置に形成され、リブ７の厚さは１ｍｍである。リブ７の高さＨは、５ｍｍと８．５ｍｍの二種類を作製し、打球音の周波数波形と残響音の音圧振動波形を測定した。また、リブ７が無いヘッド１についても打球音の周波数波形と残響音の音圧振動波形を測定した。

打球音が心地良いヘッド１の形状や寸法を求めるために、打球音の周波数波形の測定を次のようにして行った。すなわち、ヘッド１のフェース部２、クラウン部４、ソール部５の三箇所を、棒の先に取り付けたゴルフボールで軽く叩き、その音をマイクロフォンで収録し、収録したデータをＦＦＴ（高速フーリエ変換）にかけて周波数波形を確認した。

より具体的には、ヘッド１をフリー状態にしてフェース部２の中心を叩いた時の周波数波形を測定する。また、他の二箇所を手で押さえるなどして拘束して鳴らないようにし、ソール部５、クラウン部４及びフェース部２の各々を叩いた時の周波数波形を測定する。
図４は、図３のリブ７が無いヘッド１の打球音の周波数波形を示すグラフであり、（ａ）はヘッド１がフリー状態でフェース部２を叩いた時の通常の周波数波形を示すグラフ、（ｂ）は他の二箇所を拘束してフェース部２を叩いた時のフェース部２だけの音の周波数波形を示すグラフ、（ｃ）は他の二箇所を拘束してクラウン部４を叩いた時のクラウン部４だけの音の周波数波形を示すグラフ、（ｄ）は他の二箇所を拘束してソール部５を叩いた時のソール部５だけの音の周波数波形を示すグラフであり、横軸が周波数（ＫＨｚ）、縦軸が音圧（ｄＢ）である。

すなわち、ソール部５、クラウン部４及びフェース部２の各々の周波数波形を個別に測定し、ソール部５、クラウン部４及びフェース部２の各々のピーク周波数（最も音圧レベルの高い周波数）が４０００Ｈｚ以上の周波数でほぼ一致するように、ソール部５、クラウン部４及びフェース部２の各々の形状や寸法等を変更し、最も適切な各々の形状や寸法等を求める。このようにしてヘッド１を作製すれば、ヘッド１がフリー状態でフェース部２を叩いた時の通常のピーク周波数が、４０００Ｈｚ以上の周波数で強く共振し、打球音が心地良く、打球音の残響時間を長くすることが可能となる。

図４に示すようにリブ７が無いヘッド１は、（ａ）の通常のピーク周波数が４５１５Ｈｚ、（ｂ）のフェース部２だけのピーク周波数が４５９０Ｈｚ、（ｃ）のクラウン部４だけのピーク周波数が４６８５Ｈｚ、（ｄ）のソール部５だけのピーク周波数が３６３０Ｈｚである。（ｂ）のフェース部２だけのピーク周波数と（ｃ）のクラウン部４だけのピーク周波数は（ａ）の通常のピーク周波数に比較的近い高い周波数である。しかし、（ｄ）のソール部５だけは、周波数が低く音圧レベルの高い二つの周波数３６３０Ｈｚと２９４５Ｈｚを有している。その結果、（ａ）の通常の周波数波形は、音圧レベルの高い複数の周波数（４６８５Ｈｚ、４５１５Ｈｚ、４２３０Ｈｚ、３６３０Ｈｚ、２９４５Ｈｚ）で共振するため、共振度合いが弱く、心地良い打球音とは評価されない。

ソール部５のピーク周波数を高くするには、ソール部５の重量を大きくしないようにしながら剛性を上げる必要がある。そのために、図３に示すように、ソール部５の底面５４の内面に平板状のリブ７を溶接して一体的に形成した。リブ７はフェース部２に平行で、トウ５２からヒール５１に向かって長さを８５ｍｍに形成した。リブ７はフェース部２から３４ｍｍ離れた位置に形成され、リブ７の厚さは１ｍｍである。リブ７の高さＨは、５ｍｍと８．５ｍｍの二種類を作製して各々周波数波形を測定した。ソール部５のピーク周波数を目標とする周波数にするためには、リブ７の位置、長さ、高さ、厚さ、及び材質のうちの少なくとも一つを変化させて、ソール部５の周波数を測定する。

図５は、リブ７の高さＨが５ｍｍのヘッド１の打球音の周波数波形を示すグラフであり、（ａ）はヘッド１がフリー状態でフェース部２を叩いた時の通常の周波数波形を示すグラフ、（ｂ）は他の二箇所を拘束してフェース部２を叩いた時のフェース部２だけの音の周波数波形を示すグラフ、（ｃ）は他の二箇所を拘束してクラウン部４を叩いた時のクラウン部４だけの音の周波数波形を示すグラフ、（ｄ）は他の二箇所を拘束してソール部５を叩いた時のソール部５だけの音の周波数波形を示すグラフである。

図５に示すようにリブ７の高さＨが５ｍｍのヘッド１は、（ａ）の通常のピーク周波数が４４３０Ｈｚ、（ｂ）のフェース部２だけのピーク周波数が４４９０Ｈｚ、（ｃ）のクラウン部４だけのピーク周波数が４６５５Ｈｚ、（ｄ）のソール部５だけのピーク周波数が４２７０Ｈｚである。（ｂ）のフェース部２だけのピーク周波数は（ａ）の通常のピーク周波数に比較的近い高い周波数である。しかし、（ｃ）のクラウン部４だけのピーク周波数は（ａ）の通常のピーク周波数から離れた高い周波数である。また、（ｄ）のソール部５は、周波数が低く音圧レベルの高い周波数３９７０Ｈｚを有している。すなわち、（ｂ）のフェース部２だけのピーク周波数、（ｃ）のクラウン部４だけのピーク周波数及び（ｄ）のソール部５だけのピーク周波数の三つの周波数が、（ａ）の通常のピーク周波数の±４％以内には入っていない。その結果、（ａ）の通常の周波数波形は、ソール部５とクラウン部４が低い周波数の３９７０Ｈｚで共振するため、ピーク周波数４４３０Ｈｚのパワーを落とすため、、共振度合いが弱く、心地良い打球音とは評価されない。

図６は、リブ７の高さＨが８．５ｍｍのヘッド１の打球音の周波数波形を示すグラフであり、（ａ）はヘッド１がフリー状態でフェース部２を叩いた時の通常の周波数波形を示すグラフ、（ｂ）は他の二箇所を拘束してフェース部２を叩いた時のフェース部２だけの音の周波数波形を示すグラフ、（ｃ）は他の二箇所を拘束してクラウン部４を叩いた時のクラウン部４だけの音の周波数波形を示すグラフ、（ｄ）は他の二箇所を拘束してソール部５を叩いた時のソール部５だけの音の周波数波形を示すグラフである。

図６に示すようにリブ７の高さＨが８．５ｍｍのヘッド１は、（ａ）の通常のピーク周波数が４３９５Ｈｚ、（ｂ）のフェース部２だけのピーク周波数が４４５０Ｈｚ、（ｃ）のクラウン部４だけのピーク周波数が４５３０Ｈｚ、（ｄ）のソール部５だけのピーク周波数が４４００Ｈｚである。（ｂ）のフェース部２だけのピーク周波数、（ｃ）のクラウン部４だけのピーク周波数及び（ｄ）のソール部５だけのピーク周波数の三つの周波数が、（ａ）の通常のピーク周波数のほぼ±４％以内に入っている。その結果、（ａ）の通常の周波数波形は、４３９５Ｈｚの単一音で強く共振し、ソール部５の周波数３９１５Ｈｚは、音圧が低くほとんど聞こえない。そのため、共振度合いが強く、心地良い打球音と評価される。

本発明の実施の形態のヘッド１と性能を比較するために、鋳造製でリブが有る従来のヘッドの周波数波形を測定した。図７は、鋳造製でリブが有る従来のヘッドの打球音の周波数波形を示すグラフであり、（ａ）はヘッドがフリー状態でフェース部を叩いた時の通常の周波数波形を示すグラフ、（ｂ）は他の二箇所を拘束してフェース部を叩いた時のフェース部だけの音の周波数波形を示すグラフ、（ｃ）は他の二箇所を拘束してクラウン部を叩いた時のクラウン部だけの音の周波数波形を示すグラフ、（ｄ）は他の二箇所を拘束してソール部を叩いた時のソール部だけの音の周波数波形を示すグラフである。

図７に示すように鋳造製でリブが有る従来のヘッドは、（ａ）の通常のピーク周波数が４３１５Ｈｚ、（ｂ）のフェース部だけのピーク周波数が４４５５Ｈｚ、（ｃ）のクラウン部だけのピーク周波数が４４６０Ｈｚ、（ｄ）のソール部だけのピーク周波数が４１７５Ｈｚである。（ｂ）のフェース部だけのピーク周波数、（ｃ）のクラウン部だけのピーク周波数及び（ｄ）のソール部だけのピーク周波数の三つの周波数が、（ａ）の通常のピーク周波数のほぼ±４％以内の高い周波数になる。その結果、（ａ）の通常の周波数波形は、４３１５Ｈｚの単一音で強く共振し、ソール部の周波数３５５０Ｈｚは少し共振し、３５９０Ｈｚでわずかに聞こえる。従って、本発明の実施の形態のリブ７の高さＨが８．５ｍｍのヘッド１の打球音は、鋳造製でリブが有る従来のヘッドと同等以上の心地良い打球音と評価することができる。

次に、上記した４種類のヘッド（リブ無し、リブ高さＨが５ｍｍ、リブ高さＨが８．５ｍｍ、鋳造製でリブが有る従来のヘッド）で打球した時の残響音の長さを測定する。残響音の測定は、屋外の騒音の無い広いグリーン上で打球音を収録する。ヘッドスピードが４０ｍ／ｓでフェース部２の中心で打球する。残響音の長さは、残響音波形が環境音の波形になるまでの時間と定義する。

図８（ａ）はリブ無しのヘッドの音圧振動波形を示すグラフ、図８（ｂ）はリブ高さＨが５ｍｍのヘッドの音圧振動波形を示すグラフ、図９（ａ）はリブ高さＨが８．５ｍｍのヘッドの音圧振動波形を示すグラフ、図９（ｂ）は鋳造製でリブが有る従来のヘッドの音圧振動波形を示すグラフであり、横軸が時間（ｍｓ）、縦軸が振幅（無次元量）である。図８、図９に示すように、リブ無しのヘッドの残響音の長さは３６ｍｓ、リブ高さＨが５ｍｍのヘッドの残響音の長さは４１ｍｓ、リブ高さＨが８．５ｍｍのヘッドの残響音の長さは４６ｍｓ、鋳造製でリブが有る従来のヘッドの残響音の長さは５０ｍｓであった。従って、本発明の実施の形態のリブ７の高さＨが８．５ｍｍのヘッド１の残響音の長さは、鋳造製でリブが有る従来のヘッドと同等の残響時間と評価することができる。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はこの実施例に限定されることはない。例えば、前述した実施例では、ソール部５、クラウン部４及びフェース部２の各々のピーク周波数が４０００Ｈｚ以上の周波数でほぼ一致するようにしているが、ピーク周波数は３８００Ｈｚから４７００Ｈｚの範囲内であればよい。また、前述した実施例では、ソール部５にリブ７を形成してソール部５のピーク周波数を目標とする周波数にしているが、さらに、ソール部５及びクラウン部４の曲率、形状、板厚、材質、及びケミカルミーリングデザインのうちの少なくとも一つを変化させて、ソール部５及びクラウン部４のピーク周波数を目標とする周波数に合わせてもよい。

１…ヘッド
２…フェース部
３…ホーゼル部
３１…鍔部
３２…円筒状部
４…クラウン部
４１…切欠き部
５…ソール部
５１…ヒール
５２…トウ
５３…バック
５４…底面
６…シャフト
７…リブ

Claims

下部に接地面を有するソール部、上部にクラウン部、及びシャフト接続部であるホーゼル部とからなるボディ部と、
前記ボディ部に溶接されボールを打撃するための打球面を有するフェース部とからなり、全体が鍛造で成形される金属製中空クラブヘッドを有するゴルフクラブにおいて、
前記ヘッドがフリー状態でフェース部を叩いた時のピーク周波数と、他の二箇所を拘束して、前記ソール部、クラウン部及びフェース部の各々を叩いた時のピーク周波数が３８００Ｈｚから４７００Ｈｚの範囲内で、かつ、±４％以内であり、
ヘッドスピードが４０ｍ／ｓで打球した時の残響音の長さが４０ｍｓ以上である
ことを特徴とするゴルフクラブ。
請求項１に記載のゴルフクラブにおいて、
前記ソール部の内部にリブを形成して、前記ソール部のピーク周波数を目標とする周波数に合わせる
ことを特徴とするゴルフクラブ。
請求項２に記載のゴルフクラブにおいて、
前記リブの位置、リブの長さ、リブの高さ、リブの厚さ、及びリブの材質のうちの少なくとも一つを変化させて、前記ソール部のピーク周波数を目標とする周波数に合わせる
ことを特徴とするゴルフクラブ。
請求項３に記載のゴルフクラブにおいて、
前記ソール部及びクラウン部の曲率、形状、板厚、材質、及びケミカルミーリングデザインのうちの少なくとも一つを変化させて、前記ソール部及びクラウン部のピーク周波数を目標とする周波数に合わせる
ことを特徴とするゴルフクラブ。
請求項４に記載のゴルフクラブにおいて、
前記残響音の長さは、残響音波形が環境音の波形になるまでの時間である
ことを特徴とするゴルフクラブ。