JP2016016183A - ゴルフクラブヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】ウッド型のゴルフクラブヘッドにおいて、フェース部の表面粗さをバックスピン量の抑制に適した粗さにすること。
【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、前記複数の溝の隣接する溝間の各ピッチが０．１ｍｍ以上、１ｍｍ以下の範囲内である。
【選択図】図１

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、フェース部の表面粗さを大きくすれば、打球のバックスピン量が増加すると考えられている。飛距離性能が重視されるウッド型のゴルフクラブヘッドにおいては、打球のバックスピン量が多いと飛距離が伸びないことが知られている。ただし、バックスピン量が少なすぎても飛距離が伸びないことも知られている。ウッド型のゴルフクラブヘッドにおいては、スコアラインのような溝をフェース部に形成する際、その本数が比較的少なくされる傾向にある。また、ウッド型のゴルフクラブヘッドにおいては、フェース部の反発係数を改善するため、フェース部が薄肉化される場合がある。しかし、薄肉化するとフェース部の強度が低下する場合がある。そこで、フェース部に溝を形成する際、強度の低下防止を目的として溝の深さを浅くすることが提案されている（特許文献１〜５）。

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、フェース部の表面粗さが大きい程、バックスピン量が少なくなる場合がある。特許文献６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部の表面粗さを小さくし、バックスピン量が増加する位置においてはフェース部の表面粗さを大きくするという発想に基づいている。つまり、フェース面の粗さと打球のバックスピン量との関係に関する一般的な考え方とは逆の発想に基づいている。

特開２００３−２９９７５３号公報 特開２００２−１５３５７５号公報 米国特許出願公開第２００３／００３２４９８号明細書 米国特許出願公開第２００４／０１９２４６５号明細書 米国特許出願公開第２０１０／０００９７７３号明細書 特開２００４−２０１７８７号公報

ドライバやスプーンに代表されるウッド型のゴルフクラブヘッドでは、比較的ロフト角が小さいことから、打球のバックスピン量を少なくするためにはフェース部の表面粗さを大きくするが望ましい。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をバックスピン量の抑制に適した粗さとするのは、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をバックスピン量の抑制に適した粗さにするのは困難な場合がある。

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、フェース部の表面粗さをバックスピン量の抑制に適した粗さにすることにある。

本発明によれば、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、前記複数の溝の隣接する溝間の各ピッチが０．１ｍｍ以上、１ｍｍ以下の範囲内である、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、フェース部の表面粗さをバックスピン量の抑制に適した粗さにすることすることができる。

本発明の一実施形態のゴルフクラブヘッドの外観図。 （Ａ）及び（Ｂ）は図１のゴルフクラブヘッドの部分断面図。 （Ａ）〜（Ｅ）は浅溝の別例の説明図。 （Ａ）はフェース部と浅溝形成領域との面積比の説明図、（Ｂ）は試験の内容及び結果を示す図。

図１は本発明の一実施形態のゴルフクラブヘッド１０の外観図であり、ゴルフクラブヘッド１０をフェース部１１側から見た図である。

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の矢印ｄ１はフェース部１１の上下方向を示し、矢印ｄ２はトウーヒール方向を示す。トウ−ヒール方向は、例えば、ソール部１３のトウ側端とヒール側端とを結ぶ方向或いはフェース−バック方向に直交する方向と規定することができる。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。

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１６、スコアライン１７、２０、点状の溝１８及び１９が形成されている。これらの構成を、図１に加えて図２（Ａ）及び図２（Ｂ）を参照して説明する。図２（Ａ）は、図１のＩ−Ｉ線に沿うフェース部１１の部分断面図及びその部分拡大図である。図２（Ｂ）は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿うフェース部１１の部分断面図である。

複数の浅溝１６は、フェース部１１の上下方向（ｄ１方向）に配列されている。本実施形態の場合、各浅溝１６は、トウ−ヒール方向（ｄ２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１６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１６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１６の深さＤ１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１６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１６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Ｄ１は０．００３ｍｍ以上であることが好ましい。また、各浅溝１６の幅Ｗ１は０．０５ｍｍ以上０．３ｍｍ以下であることが好ましい。幅Ｗは、上下方向（ｄ１方向でフェース面の面方向。）の浅溝１６の幅である。

本実施形態の場合、浅溝１６の断面の輪郭形状は楕円弧状である。しかし、浅溝１６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１６間には、ピッチＰが設定されている。ピッチＰによりフェース部１１の表面の表面粗さを調整できる。ピッチＰは等ピッチでもよいし、異なっていてもよい。いずれの場合も、溝間の各ピッチＰを０．１ｍｍ以上、１ｍｍ以下の範囲内とすれば、打撃時のバックスピン量の抑制に適した粗さとなる。ピッチＰが０．１ｍｍよりも小さいと、浅溝１６間のフェース部１１の耐久性が悪くなるおそれがある。ピッチＰが１ｍｍを超えると、ゴルフボールのバックスピン量の抑制効果が小さくなってしまうおそれがある。

本実施形態の場合、複数の浅溝１６は、フェース部１１の中央部からトウ側及びヒール側の部分に渡って形成されている。図１では、複数の浅溝１６の形成領域をｄ２方向に仮想的に区画し、中央部をＲｃ、トウ側の部分をＲｔ、ヒール側の部分をＲｈと表記している。中央部Ｒｃは、例えば、インパクトエリアとしてもよい。インパクトエリアは、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。

本実施形態の場合、複数の浅溝１６は、ｄ１方向で上側（クラウン部１２側）の浅溝１６で相対的にｄ２方向の長さが長く、ｄ１方向で下側（ソール部１３側）の浅溝１６で相対的にｄ２方向の長さが短くなっている。このため、複数の浅溝１６の形成領域の外形形状は、カップ型をなしている。

一般に、フェース部１１はクラウン部１２側でｄ２方向の幅が広く、ソール部１３側でｄ２方向の幅が狭い。複数の浅溝１６の形成領域の外形形状をカップ型とすることで、フェース部１１の輪郭形状に沿って広範囲に浅溝１６を形成することができる。

浅溝１６が広範囲に形成されることで、打撃時に打点のバラつきがあったとしても、ゴルフボールと浅溝１６とが接触する可能性が高まり、バックスピン量の抑制効果を得られやすくなる。図４（Ａ）に示すようにフェース部１１の面積をＳ１、浅溝１６の形成領域の面積をＳ２とすると、面積Ｓ２は面積Ｓ１の５０％以上、特に６０％以上であることが好ましい。面積Ｓ１を具体的な数値でいうと、ドライバ用のヘッドの場合、例えば４０００ｍｍ²前後であるが、フェース部の形状やヘッド体積の大小により数値は変動する。

フェース部１１の面積Ｓ１は、外観上、フェース部１１と認識される範囲の面積とすることができる。フェース部１１の範囲が明確でない場合、例えば、フェース部１１と、クラウン部１２、ソール部１３及びサイド部１４との境界（曲率が急激に変化する部分）を基準としてフェース部１１の範囲を画定する。ホゼル部１５側の境界については、既に画定したフェース部１１とクラウン部１２の境界の延長線と、既に確定したフェース部１１とソール部１３又はヒール側のサイド部１４の境界の延長線と、から画定する。浅溝１６の形成領域は、例えば、全浅溝１６を包含する最小の領域として画定する。図１の例の場合、浅溝１６の形成領域は、最もクラウン部１２側に位置する浅溝１６と、最もソール部１３側に位置する浅溝１６と、これらの間に位置する各浅溝１６の各端部を結ぶ仮想線とで囲まれるカップ型の領域として画定することができる。

本実施形態の場合、フェース部１１の表面には図２（Ａ）に示すように、表面処理によって被膜２１が形成されている。複数の浅溝１６を形成した場合、表面粗さが大きくなった結果、フェース部１１が摩耗し易くなったり、外観が悪化するといった、品質の低下を生じる場合がある。表面処理によって被膜２１を形成することで、このような品質の低下を抑制することが可能となる。被膜２１の膜厚ｔは浅溝１６の深さＤ１以下の膜厚とする。これにより浅溝１６が被膜２１で埋まってしまうことを回避できる。膜厚ｔは例えば１μｍ以上、１０μｍ以下の範囲内とすることが好ましい。

表面処理としては、例えば、イオンプレーティング処理や、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）処理を挙げることができる。これらの表面処理により例えば浅溝１６を保護し、浅溝１６の耐久性を向上することができ、またフェース部１１の表面色を調色することができ、外観を向上できる。

次に、スコアライン１７、２０について図１、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）を参照して説明する。本実施形態の場合、スコアライン１７、２０を形成しているが、スコアライン１７、２０を形成しない構成も採用可能である。

スコアライン１７、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。スコアライン１７の幅Ｗ２は例えば０．３ｍｍ以上、０．９ｍｍ以下とし、深さＤ２は例えば０．０５ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下とすることができる。スコアライン２０についても同様である。

本実施形態の場合、スコアライン１７断面の輪郭形状は楕円弧状である。しかし、スコアライン１７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。スコアライン２０についても同様である。

スコアライン２０は、浅溝１６の形成領域の直下に形成されており、最もソール部１３側に位置する浅溝１６と同等のｄ２方向の長さを有している。スコアライン２０によりゴルファーは、打撃時にフェース部１１の下限付近を視覚的に認識し易くなる。

本実施形態の場合、スコアライン１７は、浅溝１６の形成領域のうち、中央部Ｒｃには形成されておらず、トウ側の部分Ｒｔ、ヒール側の部分Ｒｈに複数形成されている。スコアライン１７を中央部Ｒｃにも形成してもよいが、本実施形態の構成では、以下の利点がある。

スコアライン１７が形成されている部分Ｒｔ、部分Ｒｈは、その結果として浅溝１６の形成領域が中央部Ｒｃよりも小さくなる。一般に、打撃時の打点がフェース部１１のトウ側又はヒール側であった場合、中央の場合に比べてサイドスピン量が増加し、打球が左右に曲がり易くなる。ただし、サイドスピン量が増加したとしても、バックスピン量が多い方が打球の左右への曲がりを小さくすることができる。スコアライン１７の形成により、部分Ｒｔ、部分Ｒｈの浅溝１６の形成領域を中央部Ｒｃよりも小さくすることで部分Ｒｔ、部分Ｒｈで打撃された場合に、バックスピン量を増加させることができる。この場合、飛距離は減少するが左右の曲がりを小さくすることができる。

次に、点状の溝１８及び１９について図１を参照して説明する。溝１８、１９の幅、深さはスコアライン１７、２０について上述した例と同様とすることができ、浅溝１６よりも幅広で深さが深いものとすることができる。溝１８、１９の断面の輪郭形状も、スコアライン１７、２０について上述した例と同様とすることができる。なお、溝１８及び１９を形成しない構成も採用可能である。

溝１８は、フェース部１１のｄ１方向及びｄ２方向の中央部に形成されており、本実施形態の場合、ｄ２方向に離間して２つ形成されている。溝１８の数は１つでも３以上であってもよい。溝１８は、点状に限らず、直線状の溝やその他の形状であってもよい。溝１８はフェース部１１の図心を中心とした半径８ｍｍの仮想円内、特に半径６ｍｍの仮想円内に形成されることが好ましい。溝１８によりゴルファーは、打撃時にフェース部１１のセンタ付近を視覚的に認識し易くなる。

また、溝１８によってフェース部１１の中央部の反発係数を調整することも可能である。ゴルフクラブヘッドの規則（Ｒ＆Ａルール）上、ドライバ用のゴルフクラブヘッドはフェース部の反発係数の上限が規定されている。フェース部１１の反発係数は、その肉厚分布により調整することが可能である。フェース部１１の肉厚分布により、フェース部１１の中央での打撃による最大反発性能を抑えつつ、中央以外での打撃時の反発性能を向上させることが可能である。本実施形態のように、フェース部１１の中央部に溝１８を形成する事で、例えば、肉厚分布による調整で、フェース部１１の中央の反発性能が下がり過ぎてしまった場合、溝１８により反発性能を上げることができる。

溝１９はフェース部１１のサイド部１４側の周縁に形成されている。ゴルファーは、打撃時にフェース部１１の周縁を視覚的に認識し易くなる。

次に、浅溝１６、スコアライン１７及び２０、溝１８及び１９の形成方法について説明する。浅溝１６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。スコアライン１７及び２０、溝１８及び１９についても浅溝１６と同様の形成方法を挙げることができるが、好ましくは機械加工であり、鋳造や鍛造により形成してもよい。

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１６等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１６等を加工する。浅溝１６等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１６等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１６等をより高精度で加工できる。

浅溝１６、スコアライン１７及び２０、溝１８及び１９の形成順序としては、例えば、スコアライン１７及び２０、溝１８及び１９を先に形成する。その後、浅溝１６を形成する。最後に表面処理を行って被膜２１を形成する。

以上述べたとおり、本実施形態では、浅溝１６間のピッチＰによりフェース部１１の表面粗さを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、表面粗さを狙った粗さに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１６のピッチＰを制御するだけであるので、表面粗さを制御することが比較的容易である。また、浅溝１６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＞
上記第１実施形態では、浅溝１６を直線状の溝として説明したが、浅溝１６は他の形状の溝であってもよい。図３（Ａ）〜（Ｄ）はその一例を示す。図３（Ａ）及び（Ｂ）は、波形の浅溝１６の例を示している。図３（Ａ）は三角波形状とした場合を示し、図３（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１６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ていればどのようなものでもよい。

図３（Ｃ）は、浅溝１６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１６の端部を基準としている。

図３（Ｄ）は、三角波形状の浅溝１６ａと、正弦波形状の浅溝１６ｂとを繰り返し形成した例を示している。浅溝１６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１６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３（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１６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４（Ｂ）は試作品の仕様及び試験結果を示す。

ゴルフクラブヘッド＃１〜＃４は、ウッド型ヘッドであり、フェース部の浅溝の条件以外は同じ仕様である。なお、スコアラインは形成していない。

ゴルフクラブヘッド＃１及び＃２はフェース部に浅溝が無いヘッドである。ゴルフクラブヘッド＃３及び＃４はフェース部に浅溝を形成したヘッドである。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おり、等ピッチとしている。ゴルフクラブヘッド＃１と＃３はロフト角が同じ（１１度）であり、ゴルフクラブヘッド＃２と＃４はロフト角が同じ（１３度）である。

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（ブリヂストンスポーツ社製 TOURSTAGE X-01Z）を打撃し、バックスピン量を計測した。図４（Ｂ）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。

ゴルフクラブヘッド＃１と＃３を比較すると、これらはロフト角が同じでありながら、ゴルフクラブヘッド＃３の方がバックスピン量が少なくなっている。また、ゴルフクラブヘッド＃２と＃４を比較すると、これらはロフト角が同じでありながら、ゴルフクラブヘッド＃４の方がバックスピン量が少なくなっている。したがって、浅溝の形成によりバックスピン量が抑制されていると言える。

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
１６ 浅溝

Claims (7)

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、
   前記複数の溝の隣接する溝間の各ピッチが０．１ｍｍ以上、１ｍｍ以下の範囲内である、
   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、
   前記フェース部のうち、前記複数の溝が形成されている領域の面積は、前記フェース部の面積の５０％以上である、
   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、
   前記複数の溝は、少なくとも、前記フェース部の中央部からトウ側及びヒール側の部分に渡って形成され、
   前記トウ側及びヒール側の部分には、複数のスコアラインが形成され、
   前記中央部には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、少なくとも、前記フェース部の中央部に形成され、
   前記中央部には、前記複数の溝の深さよりも深い少なくとも一つの溝が形成されている、
   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、
   前記複数の溝は、前記フェース部の上下方向に配列されている、
   ことを特徴とするゴルフクラブヘッド。
7. 請求項１に記載のゴルフクラブヘッドであって、
   前記複数の溝の各溝は、トウ−ヒール方向に延びる直線状の溝であり、
   前記複数の溝は、等ピッチで前記フェース部の上下方向に配列されている、
   ことを特徴とするゴルフクラブヘッド。

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