JP2016107022A - ゴルフクラブヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】空気抵抗の低減要素を不必要に広範囲に形成することなく、ゴルフクラブヘッドに対する空気抵抗を低減すること。【解決手段】クラウン部とフェース部とホゼル部とを含むゴルフクラブヘッドであって、前記クラウン部は、ヒール側から、トウ側かつバック側に向かって延設された乱流促進部を有している。【選択図】図１

Description

本発明はゴルフクラブヘッドに関する。

打撃時におけるゴルフクラブヘッドのヘッドスピードを向上するために、ゴルフクラブヘッドに対する空気抵抗を低減する方策が提案されている。例えば、特許文献１〜３には複数のディンプルを形成して空気抵抗を低減するゴルフクラブヘッドが開示されている。

特表２０１３−５３８６６６号公報 特開２００９−０００２８１号公報 実開昭６０−１３５１５３号公報

ディンプルの形成は、空気抵抗の低減に一定の効果があるが、ディンプルを形成する範囲の大きさに比例して空気抵抗が低減するわけではない。ディンプルのような空気抵抗の低減要素を不必要に広範囲に形成すると、ゴルフクラブヘッドの製造を複雑化したり、外観を悪化させる場合がある。

本発明の目的は、空気抵抗の低減要素を不必要に広範囲に形成することなく、ゴルフクラブヘッドに対する空気抵抗を低減することにある。

本発明によれば、クラウン部とフェース部とホゼル部とを含むゴルフクラブヘッドであって、前記クラウン部は、ヒール側から、トウ側かつバック側に向かって延設された乱流促進部を有してい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、空気抵抗の低減要素を不必要に広範囲に形成することなく、ゴルフクラブヘッドに対する空気抵抗を低減することができる。

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。 （Ａ）は図１のゴルフクラブヘッドを上から見た図、（Ｂ）は図１のI-I線断面図。 （Ａ）は図２のII-II線に沿うクラウン部の切断面斜視図、（Ｂ）及び（Ｃ）は乱流促進部の他の構成例を示す図。 （Ａ）及び（Ｂ）は空気抵抗の説明図。 別例の説明図。

図１は本発明の一実施形態のゴルフクラブヘッド１０の斜視図、図２（Ａ）はゴルフクラブヘッド１０を上から見た図である。図２は、ゴルフクラブヘッド１０を規定ライ角及び規定ロフト角通りに接地した場合に上から見た図である。

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、フェース面（打撃面）を形成するフェース部１１と、ゴルフクラブヘッド１０の上部を形成するクラウン部１２と、ゴルフクラブヘッド１０の底部を形成するソール部１３と、クラウン部１２とソール部１３との間のサイド部１４と、を構成している。クラウン部１２には空気抵抗の低減要素として、後述する乱流促進部１６が形成されている。また、ゴルフクラブヘッド１０はシャフトが挿入されて固定されるホゼル部１５を備える。

各図において、矢印ｄ１はフェース−バック方向を、矢印ｄ２はトウ−ヒール方向をそれぞれ示している。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）である。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。

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、ユーティリティ型（ハイブリッド型）のゴルフクラブヘッド、その他のゴルフクラブヘッドに適用可能である。

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、ホゼル部１５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。

図１及び図２（Ａ）に加えて図２（Ｂ）を参照してホゼル部１５について説明する。図２（Ｂ）は図１のI-I線断面図であり、ホゼル部１５の軸線に直交する平面で切断した断面図である。

本実施形態の場合、ホゼル部１５は円筒形状をなしている。しかし、楕円筒形状等、他の筒形状であってもよい。ホゼル部１５のトウ側の周面には凹部１５ａが形成されている。本実施形態の場合、凹部１５ａは円形状（球形状）をなしているが多角形状であってもよい。凹部１５ａを設けたことにより、凹部１５ａが無い場合よりも打撃時の気流の剥離位置をバック側に変えることができ、ホゼル部１５の存在に起因する空気抵抗を低減できる。凹部１５ａの深さは例えば０．１ｍｍ〜１ｍｍであり、直径は例えば１ｍｍ〜１０ｍｍである。凹部１５ａの位置は、ホゼル部１５の周面のうち、気流が剥離し易いトウ側の端を中心として、フェース−バック方向に、ホゼル直径の範囲内に設けることができ、本実施形態のようにトウ側の端の位置が好適である。本実施形態では、凹部１５ａを一つのみとしているが、複数設けてもよい。複数設ける場合、ホゼル部１５の軸方向と平行な方向に複数設けてもよいし、フェース−バック方向に複数設けてもよいし、これら双方の方向に複数設けてもよい。

図１及び図２（Ａ）に加えて図３（Ａ）を参照して乱流促進部１６について説明する。図３（Ａ）は図２のII-II線に沿うクラウン部１２の切断面斜視図である。

乱流促進部１６は、表面に小さな乱流を生じさせ、打撃時にクラウン部１２の表面を流れる気流がクラウン部１２の表面から剥離することを抑制する。クラウン部１２から気流の剥離が生じやすい位置に乱流促進部１６を形成することで、気流の剥離が生じる位置を、よりバック側に移すことができ、その結果、空気抵抗を低減することができる。

図１及び図２（Ａ）においては、説明上、乱流促進部１６の存在を視覚的に見えやすいように、太線で表示している。しかし、実際の乱流促進部１６は、その構成によって、視認できないか、視認困難な場合がある。逆に、乱流促進部１６を視覚的に強調した構成とすることも可能である。

乱流促進部１６は、ヒール側から、トウ側かつバック側に向かって延設されている。乱流促進部１６の長さや位置或いは範囲は適宜設定可能であるが、不必要に広範囲に形成すると、ゴルフクラブヘッド１０の製造を複雑化したり、外観を悪化させる場合がある。つまり、空気低減の抵抗に効果的な部位に設けることが好ましい。

本実施形態の場合、乱流促進部１６はホゼル部１５の根元部分からクラウン部１２のトウ側周縁まで線状又は帯状に延設されており、クラウン部１２をトウ−ヒール方向に斜めに横断している。本実施形態のように乱流促進部１６がクラウン部１２を横断していることにより、クラウン部１２の表面を流れる気流が、トウ−ヒール方向の全体に渡って剥離しづらくなるようにすることができる。

本実施形態の場合、乱流促進部１６の外形が複数回湾曲した形状をなしている。これは、クラウン部１２から気流が剥離する位置をなぞるようにして乱流促進部１６を形成しているためである。しかし、乱流促進部１６の外形を簡略化して、直線形状としてもよいし、弧状としてもよい。

一般的な形状のウッド型のゴルフクラブヘッドの場合、打撃時における気流のクラウン部からの剥離は、ヒール側では相対的にフェース部寄りの位置から生じ、トウ側ではバック側の位置から生じる傾向にある。つまり、気流が剥離する位置を結んだ線は、クラウン部１２を斜めに横断する。

そこで、ゴルフクラブヘッドの形状にもよるが、乱流促進部１６を、そのヒール端とソール端とを結ぶ仮想線Ｌ１と、トウ−ヒール方向とがなす角度θを５度以上５０度以下となるように構成してもよい。これにより、乱流促進部１６が無い場合に気流が剥離する領域に、乱流促進部１６が位置することになり、気流の剥離位置をバック側に移し易くなる。

また、一般的な形状のウッド型のゴルフクラブヘッドの場合、打撃時における気流のクラウン部からの剥離は、クラウン部の頂部を乗り越えた位置で生じる傾向にある。本実施形態の場合、乱流促進部１６は、クラウン部１２の頂部１２ａのバック側を通過している。したがって、乱流促進部１６が無い場合に気流が剥離する領域に、乱流促進部１６が位置することになり、気流の剥離位置をバック側に移し易くなる。なお、頂部１２ａはゴルフクラブヘッド１０を規定ライ角及び規定ロフト角通りに接地した場合に、クラウン部１２の中の最も高い位置とすることができる。

本実施形態の乱流促進部１６は、クラウン部１２の表面を粗面化することにより形成されている。クラウン部１２のうち、乱流促進部１６よりフェース部１１側の領域Ｓ１は、乱流促進部１６よりも平滑である。このように乱流促進部１６は不必要に広範囲に形成されないようにしている。また、クラウン部１２のフェース部１１側の領域Ｓ１は、アドレス時にゴルファーの視界に入り易いため、より平滑な表面とすることで、違和感を低減したり、或いは、美感を向上できる場合がある。

本実施形態の場合、クラウン部１２のうち、乱流促進部１６よりバック側の領域Ｓ２も、乱流促進部１６よりも平滑である。このように乱流促進部１６は不必要に広範囲に形成されないようにしている。領域Ｓ１と領域Ｓ２の表面粗さは、設計上、同じであってもよい。

図３（Ａ）に示すように、本実施形態の乱流促進部１６は、多数の凹部１６ａをクラウン部１２の表面に形成することで構成されている。凹部１６ａの形状は円形であるが、角形であってもよい。乱流促進部１６のフェース−バック方向の幅Ｗは、狭い程乱流促進部１６の形成領域を小さくできるが、狭すぎると乱流促進効果が低減する場合がある。このため、幅Ｗは２ｍｍ〜３０ｍｍが好ましい。また、乱流促進部１６の表面粗さは、乱流促進効果の点で、例えば、算術平均粗さＲａで２μｍ以上３０μｍ以下が好ましい。

乱流促進部１６は凹部１６ａ以外の方法で形成することも可能である。例えば、一又は複数の溝により形成することが可能である。図３（Ｂ）はその一例を示す。同図の例では、乱流促進部１６の延設方向に延びる複数の溝１６ｂが形成されている。また、例えば、一又は複数の線状の凸部や、多数の点状の凸部により形成することも可能である。図３（Ｃ）はその一例を示す。同図の例では、乱流促進部１６の延設方向に延びる複数の線状の凸部１６ｃが形成されている。

乱流促進部１６の形成方法としては、例えば、鋳造、鍛造、レーザ加工、ブラスト処理、ミーリング加工等を挙げることができる。

次に、乱流促進部１６及び凹部１５ａによるホゼル部１５の空気抵抗の低減効果について図４（Ａ）及び図４（Ｂ）を参照して説明する。図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は打撃直前においてゴルフクラブヘッド１０に作用する気流を模式的に示した図である。図４（Ａ）は比較例として乱流促進部１６及び凹部１５ａが無い場合を示し、図４（Ｂ）は本実施形態の場合を示す。

図４（Ａ）に示すように、打撃直前においては、ゴルフクラブヘッド１０に対する気流はフェース−バック方向に流れる。クラウン部１２の表面を流れる気流は、フェース部１１側で層流となり、途中で剥離する。また、ホゼル部１５のトウ側を流れる気流はホゼル部１５の周面のトウ側の端あたりで剥離する。気流の剥離が早い程、ゴルフクラブヘッド１０に対する空気抵抗が大きくなる。

図４（Ｂ）に示す本実施形態の場合、乱流促進部１６において小さな乱流が生じ、クラウン部１２上での気流の剥離が遅くなり、剥離位置がバック側にずれる。また、凹部１５ａの存在により、ホゼル部１５のトウ側を流れる気流の剥離も遅くなり、剥離位置がバック側にずれる。この結果、ゴルフクラブヘッド１０に対する空気抵抗を低減できる。

具体例として、図３（Ｂ）のように複数の溝１６ｂから乱流促進部１６を構成した場合についてコンピュータ上のシミュレーションを行った。なお図３（Ｂ）は溝１６ｂが見えやすいように示しており、実際の縮尺と必ずしも一致するわけではない。溝１６ｂは断面形状がＵ字型の溝とし、溝幅を０．２ｍｍ、溝深さを０．０２ｍｍ、溝間のピッチを０．４ｍｍとした。乱流促進部１６の幅Ｗは１２ｍｍとし、乱流促進部１６の表面粗さは、算術平均粗さＲａで５μｍとした。この結果、乱流促進部１６を設けたモデルは、乱流促進部１６を設けないモデルよりも、空気抵抗の改善が見られた。

次に、乱流促進部１６の範囲を最小にするためには、図４（Ａ）で説明した気流の剥離位置にピンポイント的に乱流促進部１６すればよい。

そこで、コンピュータによるシミュレーションによって乱流促進部１６の位置を決定することができる。すなわち、乱流促進部１６の無いゴルフクラブヘッドの試作モデルについて、打撃時の気流のシミュレーションを行い、クラウン部１２のうち、気流が剥離する部位を特定する。そして、特定した部位を含み、該部位をなぞるようにして乱流促進部１６を設計する。そしてし、乱流促進部１６を有するゴルフクラブヘッドを製造する。これにより、乱流促進部１６を不必要に広範囲に形成することなく、ゴルフクラブヘッドに対する空気抵抗を低減することを、より簡易に行える。

＜他の実施形態＞
上記実施形態では、乱流促進部１６を一つとしたが、複数としてもよい。図５はその一例を示す。同図の例ではフェース−バック方向に離間して、乱流促進部１６Ａと乱流促進部１６Ｂとが形成されている。ここでは２つであるが、３つ以上であってもよい。ただし、不必要に増やすことを防止する点で２つが好ましい。

乱流促進部１６Ａは上述した乱流促進部１６と同じである。乱流促進部１６Ｂは、上述した乱流促進部１６と同じ構成のものとすることができるが、位置が異なっており、乱流促進部１６Ａよりもバック側に形成されている。乱流促進部１６Ａによる剥離位置の改善が不十分であった場合に、気流の剥離が相対的に早い部位に乱流促進部１６Ｂを設けることができる。乱流促進部１６Ｂを設けることで、クラウン部１２上での気流の剥離位置を更にバック側にずらすことができ、空気抵抗の低減を図れる。

１０ ゴルフクラブヘッド、１１ フェース部、１５ ホゼル部、１６ 乱流促進部

Claims (10)

1. クラウン部とフェース部とホゼル部とを含むゴルフクラブヘッドであって、
   前記クラウン部は、ヒール側から、トウ側かつバック側に向かって延設された乱流促進部を有している、
   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、
   前記クラウン部は、前記乱流促進部よりも前記フェース部側の領域が、前記乱流促進部よりも平滑である、
   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、
   前記クラウン部は、前記乱流促進部よりもバック側に少なくとも一つの別の乱流促進部を備える、
   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、
   前記乱流促進部は、線状又は帯状に延設される、
   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、
   前記乱流促進部の算術平均粗さＲａは、２μｍ以上３０μｍ以下である、
   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、
   前記ホゼル部は、そのトウ側の周面に凹部が形成されている、
   ことを特徴とするゴルフクラブヘッド。
7. 請求項１に記載のゴルフクラブヘッドであって、
   前記乱流促進部のヒール端とソール端とを結ぶ仮想線と、トウ−ヒール方向とがなす角度が５度以上５０度以下である、
   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、
   前記クラウン部は、前記乱流促進部よりも前記バック側の領域が、前記乱流促進部よりも平滑である、
   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、
   前記乱流促進部は、前記ホゼル部の根元部分から前記クラウン部のトウ側周縁まで延設されている、
   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、
    前記乱流促進部は、前記クラウン部の頂部のバック側を通過する、
    ことを特徴とするゴルフクラブヘッド。

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