JP3870117B2 - ウッドゴルフクラブヘッドおよびウッドゴルフクラブ - Google Patents
ウッドゴルフクラブヘッドおよびウッドゴルフクラブ Download PDFInfo
- Publication number
- JP3870117B2 JP3870117B2 JP2002087809A JP2002087809A JP3870117B2 JP 3870117 B2 JP3870117 B2 JP 3870117B2 JP 2002087809 A JP2002087809 A JP 2002087809A JP 2002087809 A JP2002087809 A JP 2002087809A JP 3870117 B2 JP3870117 B2 JP 3870117B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- head
- natural frequency
- face
- state
- golf club
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウッドゴルフクラブヘッドおよびウッドゴルフクラブに関し、特にゴルフボールを打球した際の打球音を改善することができるウッドゴルフクラブヘッドおよび該ヘッドを備えたウッドゴルフクラブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ゴルフクラブの打球音は重要視されてきており、様々な改善提案がなされている。またゴルフクラブヘッドの大型化に伴い、打球音は大きくなる傾向にある。加えて打球時に聞こえる打球音は、ゴルフクラブヘッドの良し悪しだけではなく、打球動作や打球点の良し悪しなど様々な情報を打球者のみならず周囲のものにまで与えるものであるから、このような観点からも打球音の音色の重要性は増しているといえる。
【０００３】
打球音の改善に関し、従来から種々の提案がなされているが、その中に下記の各公報に記載のものがある。
【０００４】
たとえば特開平１０−１７９８１７号公報には、フェース部材の材質および熱処理条件を適切に選択することで、６〜８ｋＨｚの周波数帯域の打球音残響性を高めたチタン製ゴルフクラブウッドの製造方法が開示されている。
【０００５】
特開平１０−１７９８１８号公報には、フェース部材の材質および熱処理条件を適切に選択することで、６〜８ｋＨｚの周波数帯域の打球音残響性を高め、４〜６ｋＨｚの周波数帯域の打球音残響性を低くしたチタン製ゴルフクラブウッドの製造方法が開示されている。
【０００６】
特開平１０−１７９８１９号公報には、フェース部材の材質および熱処理条件を適切に選択することで、４〜６ｋＨｚおよび８〜１０ｋＨｚの周波数帯域の打球音残響性を高めたチタン製ゴルフクラブウッドの製造方法が開示されている。
【０００７】
特開２０００−３００７００号公報には、インパクト加振法による測定法において、インパクト音のピーク周波数が４５００〜８０００Ｈｚの範囲にあり、かつ、該インパクト音のピーク周波数のピーク音圧が７８ｄＢ（Ａ）以上を示すように、打撃主要部ないし全体を構成したゴルフクラブが開示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ゴルフクラブの打球音は、短いといえども減衰して聞こえなくなるまでに約０．５秒ほどかかり、その内訳は、最初にボールとヘッドの衝突によって生じる大きな打撃音と、それに続くボールがヘッドから離れた後の、主にヘッドによる残響音とに大別される。
【０００９】
打球音のエネルギーは、ボールとヘッドの衝突によってヘッドにもたらされるものであるが、この間ヘッドはフェース面の打点にボールが衝突時の大きな力で押しつけられた状態となっている。その後、ボールはヘッドから離れ、ヘッドはヘッド自身の固有振動数の周波数の音を中心として、これにシャフトなどヘッドに付属している他の部品の音などの種々の音が加わった残響音を発する。これらの音全体が合わさって打球音となる。
【００１０】
ところで、物体が振動することで音は発生するが、一般に物体はその物体固有の幾つかの振動しやすい振動モードと振動数とをもっており、それを固有振動数と呼んでいる。誰がどのような強さで叩いても音叉がいつも同じ高さ（周波数）の音を出したり、ギターなどがその弦の長さの半波長や１波長の周波数の高さの音を出すのはこの原理を利用したものである。なお、周波数と振動数はほぼ同じ意味であるが、音や電波に関する場合に周波数を、物体に関する場合には振動数を用いることが多い。
【００１１】
また、基本周波数の異なるいくつかの単音を同時に聞くとき、それらの基本周波数が簡単な整数比をなすときは澄んだ快音感を生じる。この時それらの音は協和しているといい、その組合せを協和音という。これに対して基本周波数が簡単な整数比からずれているときは、濁った不快な感じを受ける。このとき音は協和しておらず、その組合せを不協和音という。
【００１２】
たとえば２つの単音の基本周波数の比が１：２のときは音楽上のオクターブの和音、２：３は純５度、３：４は純４度の和音になる。ただし、比が簡単でなくなるほど協和の度合いは低くなる。また、２つの音だけでなく、３つの音が２以上５以下の簡単な自然数の整数比をもつと、音楽でいうところの和音となり、より快適な音となることが知られている。
【００１３】
前述のように、打球音は、最初フェース面のほぼ中央部分を拘束した状態での各種の振動モードの固有振動数の音が基本となり、その後拘束のない状態でのヘッドの各種の振動モードの固有振動数が基本となった音である。
【００１４】
したがって、打球した際の前半部の音と後半部の音の振動数が簡単な整数比、たとえば２：３や１：２であれば、打球音はその立ち上がりから収束に至るまで不協和音を生ずることなく自然な心地良い音となるが、これらの比から固有振動数がずれたヘッドでは、打球音が耳障りな不協和音となってゴルファーに不快感を与えることに加え、打点の良否、いわゆるナイスショットの判断を著しく困難にしてしまう。
【００１５】
本発明はかかる課題を解決するためになされたものである。本発明の目的は、心地良い打球音を発し、打球動作や打点の良し悪しの判断をも容易に行うことができるウッドゴルフクラブヘッドおよびウッドゴルフクラブを提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るウッドゴルフクラブヘッドは、フェース部の中央部を拘束した状態での一次の固有振動数と、当該ヘッドの非拘束状態での一次の固有振動数との比を、ｎ：ｎ＋１（ｎは１以上３以下の整数）としたことを特徴とする。
【００１７】
ヘッドの拘束状態での一次の固有振動数と、ヘッドの非拘束状態での一次の固有振動数との関係を上記のように整数比の関係とすることにより、拘束状態のヘッドから発する音と、非拘束状態のヘッドから発する音とを協和させることができ、打球音を協和音あるいはそれに近い音とすることができる。
【００１８】
好ましくは、当該比の値を、１：２、２：３のいずれかにする。つまり、非拘束状態での一次の固有振動数をフェース部の中央部を拘束した状態での一次の固有振動数の２倍あるいは１．５倍とする。なお、２．０±０．１倍以内（オクターブの関係）あるいは１．５±０．１倍以内（純５度の関係）とした場合も、実質同一である。
【００１９】
この場合、拘束状態のヘッドから発する音と、非拘束状態のヘッドから発する音を、オクターブの関係あるいは純５度の関係とすることができる。よって、これらの音を協和させることができ、打球音を協和音あるいはそれに近い音とすることができる。
【００２０】
フェース部の中央部を拘束した状態での一次の固有振動数は、好ましくは、６００Ｈｚ以上１２００Ｈｚ以下である。またヘッドの体積は、好ましくは、３００ｃｍ3以上５００ｃｍ3以下である。
【００２１】
フェース部の中央部を拘束した状態での一次の固有振動数と、当該ヘッドの非拘束状態でのソール部が関係する振動モードでの固有振動数との比を１：３にすることが好ましい。つまり、非拘束状態でのソール部が関係する振動モードでの固有振動数を、拘束状態の一次の固有振動数の３倍とする。なお、３±０．２倍以内であれば実質同一である。また、「ソール部が関係する振動モード」とは、ソール部が凸凹する振動モード（たとえば図１２，１３に示すモード３，４）のことである。
【００２２】
また、フェース部の中央部を拘束した状態での一次の固有振動数と、当該ヘッドの非拘束状態でのフェース部が関係する振動モードでの固有振動数との比を１：ｎ（ｎは３以上５以下の整数）とすることが好ましい。つまり、フェース部が関係する振動モードでの固有振動数を、拘束状態での一次の固有振動数の３倍、４倍あるいは５倍とする。なお、３±０．２倍以内、４±０．２倍以内、５±０．２倍以内の場合も実質同一である。ここで、「フェース部が関係する振動モード」とは、フェース部が凸凹する振動モード（たとえば図１４に示すモード５）のことである。
【００２３】
また、フェース部が凸凹する振動モードの固有振動数とともにソール部が凸凹する振動モードの固有振動数をも、フェース拘束状態での一次の固有振動数および非拘束状態でのヘッドの一次の固有振動数と協和音の関係とすることにより、打球音をより一層効果的に協和音とすることができる。たとえば、フェース拘束状態での一次の固有振動数、非拘束状態でのヘッドの一次の固有振動数、非拘束状態でのソール部が関係する振動モードでのヘッドの固有振動数と、非拘束状態でのフェース部が関係する振動モードでのヘッドの固有振動数とを、１：２：３：４とすることにより、打球音を協和音あるいはそれに近い音とすることができる。
【００２４】
本発明のウッドゴルフクラブは、上述のゴルフクラブヘッドを備える。それにより、打球時に協和音あるいはそれに近い音を発するゴルフクラブが得られる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明のウッドゴルフクラブは、ヘッド、シャフトおよびグリップを備える。ヘッドは、たとえば金属製であり、フェース部、クラウン部、サイド部およびソール部を有する。シャフトおよびグリップとしては周知のものを採用する。
【００２６】
本発明では、ウッドゴルフクラブヘッドにおけるフェース部やクラウン部などの各部の肉厚や弾性率を変化させることによって各部の剛性を変化させ、それにより各振動モードにおける固有振動数を変化させてフェース部拘束時のヘッドの固有振動数と、非拘束（フリー）時のヘッドの固有振動数を変化させ、その比を１：２や２：３，３：４などの和音の関係にすることにより、自然で心地良い打球音を発生させるようにしたものである。
【００２７】
ここで、「非拘束時」とは、ヘッドを全く拘束していない状態のことで、いわゆる自由振動の状態である。これに対し、固有振動数測定時などヘッドをフェース部中央で加振機に接着固定して加振するような状態を強制振動の状態と呼ぶ。
【００２８】
フェース部拘束時におけるヘッドの固有振動数は、フェース部中央を加振機に接着剤等にて固定して共振周波数を走査することにより測定することができる。また、ヘッドの非拘束の状態での固有振動数は、ヘッドのネック端など剛性が非常に高く影響の比較的少ない箇所で剛性のほとんどない糸等を用いてヘッドを保持して近似的にヘッドを非拘束状態にし、微小な加速度センサをヘッド各部に貼り付けて固有振動数を測定することができる。
【００２９】
本願発明者等は、ウッドゴルフクラブヘッドの振動モードおよび固有振動数を詳細に評価するため、今回プロ−メカニカ（パナメトリック・テクノロジー・コーポレーション社製）の有限要素法の固有値解析ソフトを用いた。
【００３０】
解析用データはフェース面やクラウン面など各面の中立面のサーフェスを用い、解析用メッシュにはシェル要素を用い、メッシュ分割サイズは自動設定とし、各面間の結合は節点共有とした。
【００３１】
そして各部の肉厚を任意に設定し、かつその材料の弾性率を設定し、拘束条件を設定することにより、当該ヘッドの各種の振動モードやその固有振動数を解析し算出することができる。
【００３２】
たとえば薄肉中空構造を持つチタンメタルウッドにおいて、フェース部、クラウン部、サイド部、ソール部およびネック部の各部の肉厚を設定し、チタン材料の比重および弾性率を入力し、フェース部の中央を拘束する条件を設定すれば、フェース部拘束状態におけるヘッドの固有振動数を算出でき、拘束なしにすれば非拘束状態におけるヘッドの固有振動数を算出することができる。
【００３３】
一例として体積が３００ｃｍ3程度のチタンウッドヘッドにおいて、フェース部肉厚２．８ｍｍ、クラウン部肉厚１．０ｍｍ、サイド部肉厚１．０ｍｍ、ソール部肉厚１．２ｍｍの場合、フェース部拘束状態におけるヘッドの固有振動数は、１０５８、１９１９，２５７６，３１２２，３５２１，３９４２，４６２２…Ｈｚで、非拘束状態におけるヘッドの固有振動数は、１９３７，２６１５，３１９４，３５４８，３９０３，４５３１、４９４０…Ｈｚとなる。
【００３４】
このとき、非拘束状態におけるヘッドの一次の固有振動数は、フェース部拘束状態におけるヘッドの一次の固有振動数の１．８３倍となっており、必ずしも協和音の関係にはなっていない。
【００３５】
そこで、本発明に係るウッドゴルフクラブヘッドでは、フェース部の中央部を拘束した状態での一次の固有振動数と、当該ヘッドの非拘束状態での一次の固有振動数との比を、簡単な整数比、たとえばｎ：ｎ＋１（ｎは１以上３以下の整数）とする。
【００３６】
好ましくは、フェース部の中央部を拘束した状態での一次の固有振動数と、当該ヘッドの非拘束状態での一次の固有振動数との比を、１：２、２：３のいずれかにする。つまり、非拘束状態での一次の固有振動数をフェース部の中央部を拘束した状態での一次の固有振動数の２倍（オクターブの関係）あるいは１．５倍（純５度の関係）とする。なお、２．０±０．１倍以内あるいは１．５±０．１倍以内とした場合も、実質同一である。
【００３７】
ヘッドの拘束状態での一次の固有振動数と、ヘッドの非拘束状態での一次の固有振動数との関係を上記のものとすることにより、拘束状態のヘッドから発する音と、非拘束状態のヘッドから発する音との関係を、協和音の関係、たとえばオクターブの関係あるいは純５度の関係とすることができる。したがって、打球音を協和音あるいはそれに近い音とすることができ、心地良い打球音を発し、かつ打球動作や打点の良し悪しの判断をも容易に行えるウッドゴルフクラブが得られる。
【００３８】
フェース部の中央部を拘束した状態での一次の固有振動数は、好ましくは、６００Ｈｚ以上１２００Ｈｚ以下である。
【００３９】
フェース拘束時の一次の固有振動数が１２００Ｈｚを超えるウッドゴルフクラブヘッドは、剛性が高いので打球音が元々あまり大きくない。よって、上述した協和音の効果をそれほど期待できない。他方、フェース拘束時の一次の固有振動数が６００Ｈｚ下回ると、ヘッドの剛性が低くなり、強度や反発性能等の点で好ましくない影響があるものと考えられる。したがって、フェース拘束時の一次の固有振動数を上記範囲とすることにより、ヘッドの強度や反発性能等の低下を抑制しながら打球音を協和音あるいはそれに近い音とすることができる。
【００４０】
上記ヘッドの体積は、好ましくは、３００ｃｍ3以上５００ｃｍ3以下である。通常ヘッド質量はヘッド以外の要素との関係でほぼ決定されてしまうので、ヘッド体積を大きくしてもヘッド質量を増大させることはできない。そのため、ヘッド体積が大きくなればなるほどヘッド各部の肉厚が薄くなり、打球音が大きくなる。したがって、ヘッド体積を３００ｃｍ3以上と大きくした場合に、上述した協和音の効果が顕著となる。しかし、ヘッドの体積が５００ｃｍ3を超えると、ヘッドの重心が高くなりすぎたり、ヘッドの各部肉厚が薄くなりすぎて打球音が極端に大きくなり、かえって好ましいものではなくなる。
【００４１】
フェース部の中央部を拘束した状態での一次の固有振動数と、当該ヘッドの非拘束状態でのソール部が関係する振動モードでの固有振動数との比を１：３にすることが好ましい。つまり、非拘束状態でのソール部が関係する振動モードでの固有振動数を、拘束状態の一次の固有振動数の３倍とする。なお、３．０±０．２倍以内であれば実質同一である。また、「ソール部が関係する振動モード」とは、ソール部が凸凹する振動モード（たとえば図１２，１３に示すモード３，４）のことである。
【００４２】
このようにフェース拘束状態での一次の固有振動数と、非拘束状態での一次の固有振動数とを協和音の関係にするとともに、打球時の発音部として大きな影響があるソール部が凸凹する振動モードの固有振動数をも協和音の関係とすることにより、打球音を協和音あるいはそれに近い音とすることができる。
【００４３】
フェース部の中央部を拘束した状態での一次の固有振動数と、当該ヘッドの非拘束状態でのフェース部が関係する振動モードでの固有振動数との比を１：ｎ（ｎは３以上５以下の整数）とすることが好ましい。つまり、フェース部が関係する振動モードでの固有振動数を、拘束状態での一次の固有振動数の３倍、４倍あるいは５倍とする。なお、３．０±０．２倍以内、４．０±０．２倍以内、５．０±０．２倍以内の場合も実質同一である。ここで、「フェース部が関係する振動モード」とは、フェース部が凸凹する振動モード（たとえば図１４に示すモード５）のことである。
【００４４】
この場合にも、フェース拘束状態での一次の固有振動数と、非拘束状態での一次の固有振動数とを協和音の関係にするとともに、打球時の発音部として大きな影響があるフェース部が凸凹する振動モードの固有振動数をも協和音の関係とすることにより、打球音を協和音あるいはそれに近い音とすることができる。
【００４５】
また、フェース部が凸凹する振動モードの固有振動数とともにソール部が凸凹する振動モードの固有振動数をも、フェース拘束状態での一次の固有振動数および非拘束状態での一次の固有振動数と協和音の関係とすることにより、打球音をより一層協和音に近づけることができる。たとえば、フェース拘束状態での一次の固有振動数、非拘束状態での一次の固有振動数、非拘束状態でのソール部が関係する振動モードでの固有振動数および非拘束状態でのフェース部が関係する振動モードでの固有振動数を、１：２：３：４とすることにより、打球音を協和音あるいはそれに近い音とすることができる。
【００４６】
【実施例】
以下、図１〜図１６を用いて、本発明の実施例について説明する。
【００４７】
図１は、本発明の実施例１における金属製ウッドゴルフクラブのヘッド１の斜視図である。図２は、図１のヘッド１の断面図である。なお、シャフトおよびグリップとしては周知のものを採用できるので、本願明細書において図示および説明は省略する。
【００４８】
図１および図２に示すように、本発明のヘッド１は、フェース部２と、クラウン部３と、サイド部４と、ソール部５とを備え、チタンあるいはチタン合金で構成される。このヘッド１を作製するには、たとえばフェース部２、クラウン部３、サイド部４およびソール部５を構成する各パーツを鍛造成形し、該パーツを溶接等により接合すればよい。また、本発明のゴルフクラブを作製するには、該ヘッド１を周知の手法でシャフトおよびグリップと接続すればよい。
【００４９】
本実施例では、標準的なヘッドの例として、体積が３００ｃｍ3、フェース部２の肉厚が２．８ｍｍ、クラウン部３の肉厚が１．０ｍｍ、サイド部４の肉厚が１．０ｍｍ、ソール部５の肉厚が１．２ｍｍのヘッドを挙げ、このヘッドの各部の肉厚や材料の弾性率等の各種パラメータを変化させる。
【００５０】
この標準的なヘッドの振動モードおよび固有振動数を詳細に評価するため、上述のプロ−メカニカ（パナメトリック・テクノロジー・コーポレーション社製）の有限要素法の固有値解析ソフトを用い、表１、表２に示すように各部の肉厚およびその材料の弾性率を設定し、拘束条件を設定することにより、当該ヘッドの各種の振動モードとその固有振動数を算出した。なお、比重はすべて４．８３とした。
【００５１】
【表１】
【００５２】
【表２】
【００５３】
拘束時の振動モードは、図３〜図９に示すモード１〜７であり、非拘束時の振動モードは、図１０〜図１６に示すモード１〜７である。これらの図では、変形前のヘッド１を実線で示し、ヘッドの各部の変形後の状態の一例を破線で示している。
【００５４】
上記の標準的なヘッドのフェース拘束時の固有振動数は、表１および表２の１ａ，１ｂに示す値となり、フェース中央部拘束の一次の固有振動数（モード１）と、非拘束の状態のヘッドの一次の固有振動数（モード１）との比ｂ１／ａ１の値は、１．８３となっており、必ずしも協和音の関係にはなっていない。
【００５５】
そこで、表１の２ａ，２ｂのようにフェース部２の肉厚を１割下げると、フェース中央部拘束時の一次の固有振動数と、非拘束の状態のヘッドの一次の固有振動数との比ｂ１／ａ１の値を２．０とすることができる。また、クラウン部３の肉厚を２割厚くしても、表１の３ａ，３ｂに示すように、フェース中央部拘束時の一次の固有振動数と、非拘束の状態のヘッドの一次の固有振動数との比ｂ１／ａ１の値を約２．０とすることができる。なお、表１には示していないが、クラウン部３だけでなく、サイド部４やソール部５に対しても同様に肉厚を厚くすることにより、上記比の値をほぼ２とすることができる。
【００５６】
上記のように各部の肉厚だけでなく、フェース部２の剛性を下げる手段としてフェース部２の弾性率を下げても、表１の４ａ，４ｂのように上記比ｂ１／ａ１の値をほぼ２とすることができる。同様に、フェース部２以外の部分の剛性を上げる手段としてクラウン部３、サイド部４あるいはソール部５の弾性率を上げても、上記比の値をほぼ２とすることができる。また、ヘッド１の各部の肉厚と、各部の弾性率との双方を変化させて上記比の値をほぼ２とすることもできる。
【００５７】
なお、各部の弾性率を下げる方法としては、チタン合金の場合は熱処理による方法があり、材料自体をチタンからアルミニウム、鋼からチタン、アルミニウムからマグネシウムに変えることも有効である。各部の弾性率を上げるには、これらとは逆の方法が考えられる。すなわち、チタン合金の場合は冷間処理による方法があり、材料自体をアルミニウムからチタン、チタンから鋼、マグネシウムからアルミニウムに変えることが考えられる。
【００５８】
次に、表２の５ａ，５ｂに示すように、フェース部２の肉厚を２割上げると、フェース中央部拘束時の一次の固有振動数と、非拘束の状態のヘッドの一次の固有振動数との比ｂ１／ａ１の値を１．５に近い値とすることができる。また、表２の６ａ，６ｂに示すように、クラウン部３の肉厚を４割下げても、上記比の値をほぼ１．５に近い値とすることができる。
【００５９】
各部の肉厚だけでなく、フェース部２の弾性率を上げたり、フェース部２以外の部分の弾性率を下げることによっても、表２の７ａ，７ｂに示すように、上記比の値を１．５に近い値とすることができる。また、各部の肉厚と、各部の弾性率とをともに調節することで、上記比の値をほぼ１．５に近い値とすることも可能である。
【００６０】
なお、表２に示す例では、比ｂ１／ａ１の値を１．５±０．１の範囲内にはないが、ヘッド１の肉厚や弾性率を適切に調節することで、比ｂ１／ａ１の値を１．５±０．１の範囲内にすることは可能である。
【００６１】
ソール部５が主に振動するモードであるソール関連の振動モードには、図１２，１３に示す非拘束時のモード３，４が対応するが、クラウン部３の肉厚を適当に厚くすることにより、表１の３ａ，３ｂに示すように、フェース拘束時の一次の固有振動数と、非拘束状態のヘッドの一次の固有振動数との比ｂ１／ａ１の値を約２．０とし、かつフェース拘束時の一次の固有振動数と、非拘束の状態のヘッドの三次の固有振動数（モード３：ソール関連の振動モード）との比ｂ３／ａ１の値を約３．０とすることができる。
【００６２】
また、表２の５ａ，５ｂに示すように、フェース部２の肉厚を適当に厚くすることにより、フェース拘束時の一次の固有振動数と、非拘束状態のヘッドの一次の固有振動数との比ｂ１／ａ１の値を約１．５とし、かつフェース拘束時の一次の固有振動数と、非拘束の状態のヘッドの四次の固有振動数（モード４：ソール関連の振動モード）との比ｂ４／ａ１の値を約３．０とすることができる。
【００６３】
フェース部２が主に振動するモードであるフェース関連の振動モードには、図１４〜１６に示す非拘束時のモード５〜７が対応するが、フェース部２の弾性率を適当に下げることにより、表１の４ａ，４ｂに示すように、フェース拘束時の一次の固有振動数と、非拘束状態のヘッドの一次の固有振動数との比ｂ１／ａ１の値を約２．０とし、かつフェース拘束時の一次の固有振動数と、非拘束の状態のヘッドの七次の固有振動数（モード７：フェース関連の振動モード）との比ｂ７／ａ１の値を約５．０とすることができる。
【００６４】
また表２の６ａ，６ｂに示すように、フェース拘束時の一次の固有振動数と、非拘束状態のヘッドの一次の固有振動数との比ｂ１／ａ１の値を約１．５とし、かつフェース拘束時の一次の固有振動数と、非拘束の状態のヘッドの七次の固有振動数（モード７：フェース関連の振動モード）との比ｂ６／ａ１の値を約４．０とすることができる。
【００６５】
また、クラウン部３の肉厚を適切に厚くすることにより、表１の３ａ，３ｂに示すように、フェース拘束時の一次の固有振動数と、非拘束状態のヘッドの一次の固有振動数との比ｂ１／ａ１の値を約２．０とし、かつフェース拘束時の一次の固有振動数と、非拘束の状態のヘッドの三次の固有振動数（モード３：ソール関連の振動モード）との比ｂ３／ａ１の値を約３．０とし、さらにフェース拘束時の一次の固有振動数と、非拘束の状態のヘッドの七次の固有振動数（モード７：フェース関連の振動モード）との比ｂ７／ａ１の値を約５．０とすることができる。
【００６６】
さらに、表２の７ａ，７ｂに示すように、フェース拘束時の一次の固有振動数と、非拘束状態のヘッドの一次の固有振動数との比ｂ１／ａ１の値を約１．５とし、かつフェース拘束時の一次の固有振動数と、非拘束の状態のヘッドの四次の固有振動数（モード４：ソール関連の振動モード）との比ｂ４／ａ１の値を約３．０とし、かつフェース拘束時の一次の固有振動数と、非拘束の状態のヘッドの七次の固有振動数（モード７：フェース関連の振動モード）との比ｂ７／ａ１の値を約４．０とすることができる。
【００６７】
なお、上述の実施例では、ヘッド１のフェース拘束状態での一次の固有振動数と、当該ヘッドの非拘束状態での一次の固有振動数との比を、１：２あるいは２：３とした場合について説明したが、ヘッド１の各部の厚みや材質を適切に調節することで、上記の比を３：４とすることも当然に可能である。
【００６８】
以上のように本発明の実施の形態および実施例について説明を行なったが、今回開示した実施の形態および実施例は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれる。
【００６９】
【発明の効果】
本発明によれば、ヘッドの拘束状態での一次の固有振動数と、ヘッドの非拘束状態での一次の固有振動数との関係を適切に調節することにより、拘束状態のヘッドから発する音と、非拘束状態のヘッドから発する音を、協和音あるいはそれに近い関係の音とすることができる。具体的には、たとえば拘束状態のヘッドから発する音と、非拘束状態のヘッドから発する音をオクターブの関係や純５度の関係とすることができる。したがって、打球音を協和音あるいはそれに近い音とすることができ、心地良い打球音を得ることができるばかりでなく、打球動作や打点の良し悪しの判断をも容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の金属製ウッドゴルフクラブヘッドの斜視図である。
【図２】 本発明の金属製ウッドゴルフクラブヘッドの断面図である。
【図３】 フェース中央部を拘束した場合の一次の振動モード（モード１）におけるヘッドの変形状態を示す模式図である。
【図４】 フェース中央部を拘束した場合の二次の振動モード（モード２）におけるヘッドの変形状態を示す模式図である。
【図５】 フェース中央部を拘束した場合の三次の振動モード（モード３）におけるヘッドの変形状態を示す模式図である。
【図６】 フェース中央部を拘束した場合の四次の振動モード（モード４）におけるヘッドの変形状態を示す模式図である。
【図７】 フェース中央部を拘束した場合の五次の振動モード（モード５）におけるヘッドの変形状態を示す模式図である。
【図８】 フェース中央部を拘束した場合の六次の振動モード（モード６）におけるヘッドの変形状態を示す模式図である。
【図９】 フェース中央部を拘束した場合の七次の振動モード（モード７）におけるヘッドの変形状態を示す模式図である。
【図１０】 ヘッドの非拘束状態の一次の振動モード（モード１）におけるヘッドの変形状態を示す模式図である。
【図１１】 ヘッドの非拘束状態の二次の振動モード（モード２）におけるヘッドの変形状態を示す模式図である。
【図１２】 ヘッドの非拘束状態の三次の振動モード（モード３）におけるヘッドの変形状態を示す模式図である。
【図１３】 ヘッドの非拘束状態の四次の振動モード（モード４）におけるヘッドの変形状態を示す模式図である。
【図１４】 ヘッドの非拘束状態の五次の振動モード（モード５）におけるヘッドの変形状態を示す模式図である。
【図１５】 ヘッドの非拘束状態の六次の振動モード（モード６）におけるヘッドの変形状態を示す模式図である。
【図１６】 ヘッドの非拘束状態の七次の振動モード（モード７）におけるヘッドの変形状態を示す模式図である。
【符号の説明】
１ ヘッド、２ フェース部、３ クラウン部、４ サイド部、５ ソール部、６ ネック部。
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウッドゴルフクラブヘッドおよびウッドゴルフクラブに関し、特にゴルフボールを打球した際の打球音を改善することができるウッドゴルフクラブヘッドおよび該ヘッドを備えたウッドゴルフクラブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ゴルフクラブの打球音は重要視されてきており、様々な改善提案がなされている。またゴルフクラブヘッドの大型化に伴い、打球音は大きくなる傾向にある。加えて打球時に聞こえる打球音は、ゴルフクラブヘッドの良し悪しだけではなく、打球動作や打球点の良し悪しなど様々な情報を打球者のみならず周囲のものにまで与えるものであるから、このような観点からも打球音の音色の重要性は増しているといえる。
【０００３】
打球音の改善に関し、従来から種々の提案がなされているが、その中に下記の各公報に記載のものがある。
【０００４】
たとえば特開平１０−１７９８１７号公報には、フェース部材の材質および熱処理条件を適切に選択することで、６〜８ｋＨｚの周波数帯域の打球音残響性を高めたチタン製ゴルフクラブウッドの製造方法が開示されている。
【０００５】
特開平１０−１７９８１８号公報には、フェース部材の材質および熱処理条件を適切に選択することで、６〜８ｋＨｚの周波数帯域の打球音残響性を高め、４〜６ｋＨｚの周波数帯域の打球音残響性を低くしたチタン製ゴルフクラブウッドの製造方法が開示されている。
【０００６】
特開平１０−１７９８１９号公報には、フェース部材の材質および熱処理条件を適切に選択することで、４〜６ｋＨｚおよび８〜１０ｋＨｚの周波数帯域の打球音残響性を高めたチタン製ゴルフクラブウッドの製造方法が開示されている。
【０００７】
特開２０００−３００７００号公報には、インパクト加振法による測定法において、インパクト音のピーク周波数が４５００〜８０００Ｈｚの範囲にあり、かつ、該インパクト音のピーク周波数のピーク音圧が７８ｄＢ（Ａ）以上を示すように、打撃主要部ないし全体を構成したゴルフクラブが開示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ゴルフクラブの打球音は、短いといえども減衰して聞こえなくなるまでに約０．５秒ほどかかり、その内訳は、最初にボールとヘッドの衝突によって生じる大きな打撃音と、それに続くボールがヘッドから離れた後の、主にヘッドによる残響音とに大別される。
【０００９】
打球音のエネルギーは、ボールとヘッドの衝突によってヘッドにもたらされるものであるが、この間ヘッドはフェース面の打点にボールが衝突時の大きな力で押しつけられた状態となっている。その後、ボールはヘッドから離れ、ヘッドはヘッド自身の固有振動数の周波数の音を中心として、これにシャフトなどヘッドに付属している他の部品の音などの種々の音が加わった残響音を発する。これらの音全体が合わさって打球音となる。
【００１０】
ところで、物体が振動することで音は発生するが、一般に物体はその物体固有の幾つかの振動しやすい振動モードと振動数とをもっており、それを固有振動数と呼んでいる。誰がどのような強さで叩いても音叉がいつも同じ高さ（周波数）の音を出したり、ギターなどがその弦の長さの半波長や１波長の周波数の高さの音を出すのはこの原理を利用したものである。なお、周波数と振動数はほぼ同じ意味であるが、音や電波に関する場合に周波数を、物体に関する場合には振動数を用いることが多い。
【００１１】
また、基本周波数の異なるいくつかの単音を同時に聞くとき、それらの基本周波数が簡単な整数比をなすときは澄んだ快音感を生じる。この時それらの音は協和しているといい、その組合せを協和音という。これに対して基本周波数が簡単な整数比からずれているときは、濁った不快な感じを受ける。このとき音は協和しておらず、その組合せを不協和音という。
【００１２】
たとえば２つの単音の基本周波数の比が１：２のときは音楽上のオクターブの和音、２：３は純５度、３：４は純４度の和音になる。ただし、比が簡単でなくなるほど協和の度合いは低くなる。また、２つの音だけでなく、３つの音が２以上５以下の簡単な自然数の整数比をもつと、音楽でいうところの和音となり、より快適な音となることが知られている。
【００１３】
前述のように、打球音は、最初フェース面のほぼ中央部分を拘束した状態での各種の振動モードの固有振動数の音が基本となり、その後拘束のない状態でのヘッドの各種の振動モードの固有振動数が基本となった音である。
【００１４】
したがって、打球した際の前半部の音と後半部の音の振動数が簡単な整数比、たとえば２：３や１：２であれば、打球音はその立ち上がりから収束に至るまで不協和音を生ずることなく自然な心地良い音となるが、これらの比から固有振動数がずれたヘッドでは、打球音が耳障りな不協和音となってゴルファーに不快感を与えることに加え、打点の良否、いわゆるナイスショットの判断を著しく困難にしてしまう。
【００１５】
本発明はかかる課題を解決するためになされたものである。本発明の目的は、心地良い打球音を発し、打球動作や打点の良し悪しの判断をも容易に行うことができるウッドゴルフクラブヘッドおよびウッドゴルフクラブを提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るウッドゴルフクラブヘッドは、フェース部の中央部を拘束した状態での一次の固有振動数と、当該ヘッドの非拘束状態での一次の固有振動数との比を、ｎ：ｎ＋１（ｎは１以上３以下の整数）としたことを特徴とする。
【００１７】
ヘッドの拘束状態での一次の固有振動数と、ヘッドの非拘束状態での一次の固有振動数との関係を上記のように整数比の関係とすることにより、拘束状態のヘッドから発する音と、非拘束状態のヘッドから発する音とを協和させることができ、打球音を協和音あるいはそれに近い音とすることができる。
【００１８】
好ましくは、当該比の値を、１：２、２：３のいずれかにする。つまり、非拘束状態での一次の固有振動数をフェース部の中央部を拘束した状態での一次の固有振動数の２倍あるいは１．５倍とする。なお、２．０±０．１倍以内（オクターブの関係）あるいは１．５±０．１倍以内（純５度の関係）とした場合も、実質同一である。
【００１９】
この場合、拘束状態のヘッドから発する音と、非拘束状態のヘッドから発する音を、オクターブの関係あるいは純５度の関係とすることができる。よって、これらの音を協和させることができ、打球音を協和音あるいはそれに近い音とすることができる。
【００２０】
フェース部の中央部を拘束した状態での一次の固有振動数は、好ましくは、６００Ｈｚ以上１２００Ｈｚ以下である。またヘッドの体積は、好ましくは、３００ｃｍ3以上５００ｃｍ3以下である。
【００２１】
フェース部の中央部を拘束した状態での一次の固有振動数と、当該ヘッドの非拘束状態でのソール部が関係する振動モードでの固有振動数との比を１：３にすることが好ましい。つまり、非拘束状態でのソール部が関係する振動モードでの固有振動数を、拘束状態の一次の固有振動数の３倍とする。なお、３±０．２倍以内であれば実質同一である。また、「ソール部が関係する振動モード」とは、ソール部が凸凹する振動モード（たとえば図１２，１３に示すモード３，４）のことである。
【００２２】
また、フェース部の中央部を拘束した状態での一次の固有振動数と、当該ヘッドの非拘束状態でのフェース部が関係する振動モードでの固有振動数との比を１：ｎ（ｎは３以上５以下の整数）とすることが好ましい。つまり、フェース部が関係する振動モードでの固有振動数を、拘束状態での一次の固有振動数の３倍、４倍あるいは５倍とする。なお、３±０．２倍以内、４±０．２倍以内、５±０．２倍以内の場合も実質同一である。ここで、「フェース部が関係する振動モード」とは、フェース部が凸凹する振動モード（たとえば図１４に示すモード５）のことである。
【００２３】
また、フェース部が凸凹する振動モードの固有振動数とともにソール部が凸凹する振動モードの固有振動数をも、フェース拘束状態での一次の固有振動数および非拘束状態でのヘッドの一次の固有振動数と協和音の関係とすることにより、打球音をより一層効果的に協和音とすることができる。たとえば、フェース拘束状態での一次の固有振動数、非拘束状態でのヘッドの一次の固有振動数、非拘束状態でのソール部が関係する振動モードでのヘッドの固有振動数と、非拘束状態でのフェース部が関係する振動モードでのヘッドの固有振動数とを、１：２：３：４とすることにより、打球音を協和音あるいはそれに近い音とすることができる。
【００２４】
本発明のウッドゴルフクラブは、上述のゴルフクラブヘッドを備える。それにより、打球時に協和音あるいはそれに近い音を発するゴルフクラブが得られる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明のウッドゴルフクラブは、ヘッド、シャフトおよびグリップを備える。ヘッドは、たとえば金属製であり、フェース部、クラウン部、サイド部およびソール部を有する。シャフトおよびグリップとしては周知のものを採用する。
【００２６】
本発明では、ウッドゴルフクラブヘッドにおけるフェース部やクラウン部などの各部の肉厚や弾性率を変化させることによって各部の剛性を変化させ、それにより各振動モードにおける固有振動数を変化させてフェース部拘束時のヘッドの固有振動数と、非拘束（フリー）時のヘッドの固有振動数を変化させ、その比を１：２や２：３，３：４などの和音の関係にすることにより、自然で心地良い打球音を発生させるようにしたものである。
【００２７】
ここで、「非拘束時」とは、ヘッドを全く拘束していない状態のことで、いわゆる自由振動の状態である。これに対し、固有振動数測定時などヘッドをフェース部中央で加振機に接着固定して加振するような状態を強制振動の状態と呼ぶ。
【００２８】
フェース部拘束時におけるヘッドの固有振動数は、フェース部中央を加振機に接着剤等にて固定して共振周波数を走査することにより測定することができる。また、ヘッドの非拘束の状態での固有振動数は、ヘッドのネック端など剛性が非常に高く影響の比較的少ない箇所で剛性のほとんどない糸等を用いてヘッドを保持して近似的にヘッドを非拘束状態にし、微小な加速度センサをヘッド各部に貼り付けて固有振動数を測定することができる。
【００２９】
本願発明者等は、ウッドゴルフクラブヘッドの振動モードおよび固有振動数を詳細に評価するため、今回プロ−メカニカ（パナメトリック・テクノロジー・コーポレーション社製）の有限要素法の固有値解析ソフトを用いた。
【００３０】
解析用データはフェース面やクラウン面など各面の中立面のサーフェスを用い、解析用メッシュにはシェル要素を用い、メッシュ分割サイズは自動設定とし、各面間の結合は節点共有とした。
【００３１】
そして各部の肉厚を任意に設定し、かつその材料の弾性率を設定し、拘束条件を設定することにより、当該ヘッドの各種の振動モードやその固有振動数を解析し算出することができる。
【００３２】
たとえば薄肉中空構造を持つチタンメタルウッドにおいて、フェース部、クラウン部、サイド部、ソール部およびネック部の各部の肉厚を設定し、チタン材料の比重および弾性率を入力し、フェース部の中央を拘束する条件を設定すれば、フェース部拘束状態におけるヘッドの固有振動数を算出でき、拘束なしにすれば非拘束状態におけるヘッドの固有振動数を算出することができる。
【００３３】
一例として体積が３００ｃｍ3程度のチタンウッドヘッドにおいて、フェース部肉厚２．８ｍｍ、クラウン部肉厚１．０ｍｍ、サイド部肉厚１．０ｍｍ、ソール部肉厚１．２ｍｍの場合、フェース部拘束状態におけるヘッドの固有振動数は、１０５８、１９１９，２５７６，３１２２，３５２１，３９４２，４６２２…Ｈｚで、非拘束状態におけるヘッドの固有振動数は、１９３７，２６１５，３１９４，３５４８，３９０３，４５３１、４９４０…Ｈｚとなる。
【００３４】
このとき、非拘束状態におけるヘッドの一次の固有振動数は、フェース部拘束状態におけるヘッドの一次の固有振動数の１．８３倍となっており、必ずしも協和音の関係にはなっていない。
【００３５】
そこで、本発明に係るウッドゴルフクラブヘッドでは、フェース部の中央部を拘束した状態での一次の固有振動数と、当該ヘッドの非拘束状態での一次の固有振動数との比を、簡単な整数比、たとえばｎ：ｎ＋１（ｎは１以上３以下の整数）とする。
【００３６】
好ましくは、フェース部の中央部を拘束した状態での一次の固有振動数と、当該ヘッドの非拘束状態での一次の固有振動数との比を、１：２、２：３のいずれかにする。つまり、非拘束状態での一次の固有振動数をフェース部の中央部を拘束した状態での一次の固有振動数の２倍（オクターブの関係）あるいは１．５倍（純５度の関係）とする。なお、２．０±０．１倍以内あるいは１．５±０．１倍以内とした場合も、実質同一である。
【００３７】
ヘッドの拘束状態での一次の固有振動数と、ヘッドの非拘束状態での一次の固有振動数との関係を上記のものとすることにより、拘束状態のヘッドから発する音と、非拘束状態のヘッドから発する音との関係を、協和音の関係、たとえばオクターブの関係あるいは純５度の関係とすることができる。したがって、打球音を協和音あるいはそれに近い音とすることができ、心地良い打球音を発し、かつ打球動作や打点の良し悪しの判断をも容易に行えるウッドゴルフクラブが得られる。
【００３８】
フェース部の中央部を拘束した状態での一次の固有振動数は、好ましくは、６００Ｈｚ以上１２００Ｈｚ以下である。
【００３９】
フェース拘束時の一次の固有振動数が１２００Ｈｚを超えるウッドゴルフクラブヘッドは、剛性が高いので打球音が元々あまり大きくない。よって、上述した協和音の効果をそれほど期待できない。他方、フェース拘束時の一次の固有振動数が６００Ｈｚ下回ると、ヘッドの剛性が低くなり、強度や反発性能等の点で好ましくない影響があるものと考えられる。したがって、フェース拘束時の一次の固有振動数を上記範囲とすることにより、ヘッドの強度や反発性能等の低下を抑制しながら打球音を協和音あるいはそれに近い音とすることができる。
【００４０】
上記ヘッドの体積は、好ましくは、３００ｃｍ3以上５００ｃｍ3以下である。通常ヘッド質量はヘッド以外の要素との関係でほぼ決定されてしまうので、ヘッド体積を大きくしてもヘッド質量を増大させることはできない。そのため、ヘッド体積が大きくなればなるほどヘッド各部の肉厚が薄くなり、打球音が大きくなる。したがって、ヘッド体積を３００ｃｍ3以上と大きくした場合に、上述した協和音の効果が顕著となる。しかし、ヘッドの体積が５００ｃｍ3を超えると、ヘッドの重心が高くなりすぎたり、ヘッドの各部肉厚が薄くなりすぎて打球音が極端に大きくなり、かえって好ましいものではなくなる。
【００４１】
フェース部の中央部を拘束した状態での一次の固有振動数と、当該ヘッドの非拘束状態でのソール部が関係する振動モードでの固有振動数との比を１：３にすることが好ましい。つまり、非拘束状態でのソール部が関係する振動モードでの固有振動数を、拘束状態の一次の固有振動数の３倍とする。なお、３．０±０．２倍以内であれば実質同一である。また、「ソール部が関係する振動モード」とは、ソール部が凸凹する振動モード（たとえば図１２，１３に示すモード３，４）のことである。
【００４２】
このようにフェース拘束状態での一次の固有振動数と、非拘束状態での一次の固有振動数とを協和音の関係にするとともに、打球時の発音部として大きな影響があるソール部が凸凹する振動モードの固有振動数をも協和音の関係とすることにより、打球音を協和音あるいはそれに近い音とすることができる。
【００４３】
フェース部の中央部を拘束した状態での一次の固有振動数と、当該ヘッドの非拘束状態でのフェース部が関係する振動モードでの固有振動数との比を１：ｎ（ｎは３以上５以下の整数）とすることが好ましい。つまり、フェース部が関係する振動モードでの固有振動数を、拘束状態での一次の固有振動数の３倍、４倍あるいは５倍とする。なお、３．０±０．２倍以内、４．０±０．２倍以内、５．０±０．２倍以内の場合も実質同一である。ここで、「フェース部が関係する振動モード」とは、フェース部が凸凹する振動モード（たとえば図１４に示すモード５）のことである。
【００４４】
この場合にも、フェース拘束状態での一次の固有振動数と、非拘束状態での一次の固有振動数とを協和音の関係にするとともに、打球時の発音部として大きな影響があるフェース部が凸凹する振動モードの固有振動数をも協和音の関係とすることにより、打球音を協和音あるいはそれに近い音とすることができる。
【００４５】
また、フェース部が凸凹する振動モードの固有振動数とともにソール部が凸凹する振動モードの固有振動数をも、フェース拘束状態での一次の固有振動数および非拘束状態での一次の固有振動数と協和音の関係とすることにより、打球音をより一層協和音に近づけることができる。たとえば、フェース拘束状態での一次の固有振動数、非拘束状態での一次の固有振動数、非拘束状態でのソール部が関係する振動モードでの固有振動数および非拘束状態でのフェース部が関係する振動モードでの固有振動数を、１：２：３：４とすることにより、打球音を協和音あるいはそれに近い音とすることができる。
【００４６】
【実施例】
以下、図１〜図１６を用いて、本発明の実施例について説明する。
【００４７】
図１は、本発明の実施例１における金属製ウッドゴルフクラブのヘッド１の斜視図である。図２は、図１のヘッド１の断面図である。なお、シャフトおよびグリップとしては周知のものを採用できるので、本願明細書において図示および説明は省略する。
【００４８】
図１および図２に示すように、本発明のヘッド１は、フェース部２と、クラウン部３と、サイド部４と、ソール部５とを備え、チタンあるいはチタン合金で構成される。このヘッド１を作製するには、たとえばフェース部２、クラウン部３、サイド部４およびソール部５を構成する各パーツを鍛造成形し、該パーツを溶接等により接合すればよい。また、本発明のゴルフクラブを作製するには、該ヘッド１を周知の手法でシャフトおよびグリップと接続すればよい。
【００４９】
本実施例では、標準的なヘッドの例として、体積が３００ｃｍ3、フェース部２の肉厚が２．８ｍｍ、クラウン部３の肉厚が１．０ｍｍ、サイド部４の肉厚が１．０ｍｍ、ソール部５の肉厚が１．２ｍｍのヘッドを挙げ、このヘッドの各部の肉厚や材料の弾性率等の各種パラメータを変化させる。
【００５０】
この標準的なヘッドの振動モードおよび固有振動数を詳細に評価するため、上述のプロ−メカニカ（パナメトリック・テクノロジー・コーポレーション社製）の有限要素法の固有値解析ソフトを用い、表１、表２に示すように各部の肉厚およびその材料の弾性率を設定し、拘束条件を設定することにより、当該ヘッドの各種の振動モードとその固有振動数を算出した。なお、比重はすべて４．８３とした。
【００５１】
【表１】
【表２】
拘束時の振動モードは、図３〜図９に示すモード１〜７であり、非拘束時の振動モードは、図１０〜図１６に示すモード１〜７である。これらの図では、変形前のヘッド１を実線で示し、ヘッドの各部の変形後の状態の一例を破線で示している。
【００５４】
上記の標準的なヘッドのフェース拘束時の固有振動数は、表１および表２の１ａ，１ｂに示す値となり、フェース中央部拘束の一次の固有振動数（モード１）と、非拘束の状態のヘッドの一次の固有振動数（モード１）との比ｂ１／ａ１の値は、１．８３となっており、必ずしも協和音の関係にはなっていない。
【００５５】
そこで、表１の２ａ，２ｂのようにフェース部２の肉厚を１割下げると、フェース中央部拘束時の一次の固有振動数と、非拘束の状態のヘッドの一次の固有振動数との比ｂ１／ａ１の値を２．０とすることができる。また、クラウン部３の肉厚を２割厚くしても、表１の３ａ，３ｂに示すように、フェース中央部拘束時の一次の固有振動数と、非拘束の状態のヘッドの一次の固有振動数との比ｂ１／ａ１の値を約２．０とすることができる。なお、表１には示していないが、クラウン部３だけでなく、サイド部４やソール部５に対しても同様に肉厚を厚くすることにより、上記比の値をほぼ２とすることができる。
【００５６】
上記のように各部の肉厚だけでなく、フェース部２の剛性を下げる手段としてフェース部２の弾性率を下げても、表１の４ａ，４ｂのように上記比ｂ１／ａ１の値をほぼ２とすることができる。同様に、フェース部２以外の部分の剛性を上げる手段としてクラウン部３、サイド部４あるいはソール部５の弾性率を上げても、上記比の値をほぼ２とすることができる。また、ヘッド１の各部の肉厚と、各部の弾性率との双方を変化させて上記比の値をほぼ２とすることもできる。
【００５７】
なお、各部の弾性率を下げる方法としては、チタン合金の場合は熱処理による方法があり、材料自体をチタンからアルミニウム、鋼からチタン、アルミニウムからマグネシウムに変えることも有効である。各部の弾性率を上げるには、これらとは逆の方法が考えられる。すなわち、チタン合金の場合は冷間処理による方法があり、材料自体をアルミニウムからチタン、チタンから鋼、マグネシウムからアルミニウムに変えることが考えられる。
【００５８】
次に、表２の５ａ，５ｂに示すように、フェース部２の肉厚を２割上げると、フェース中央部拘束時の一次の固有振動数と、非拘束の状態のヘッドの一次の固有振動数との比ｂ１／ａ１の値を１．５に近い値とすることができる。また、表２の６ａ，６ｂに示すように、クラウン部３の肉厚を４割下げても、上記比の値をほぼ１．５に近い値とすることができる。
【００５９】
各部の肉厚だけでなく、フェース部２の弾性率を上げたり、フェース部２以外の部分の弾性率を下げることによっても、表２の７ａ，７ｂに示すように、上記比の値を１．５に近い値とすることができる。また、各部の肉厚と、各部の弾性率とをともに調節することで、上記比の値をほぼ１．５に近い値とすることも可能である。
【００６０】
なお、表２に示す例では、比ｂ１／ａ１の値を１．５±０．１の範囲内にはないが、ヘッド１の肉厚や弾性率を適切に調節することで、比ｂ１／ａ１の値を１．５±０．１の範囲内にすることは可能である。
【００６１】
ソール部５が主に振動するモードであるソール関連の振動モードには、図１２，１３に示す非拘束時のモード３，４が対応するが、クラウン部３の肉厚を適当に厚くすることにより、表１の３ａ，３ｂに示すように、フェース拘束時の一次の固有振動数と、非拘束状態のヘッドの一次の固有振動数との比ｂ１／ａ１の値を約２．０とし、かつフェース拘束時の一次の固有振動数と、非拘束の状態のヘッドの三次の固有振動数（モード３：ソール関連の振動モード）との比ｂ３／ａ１の値を約３．０とすることができる。
【００６２】
また、表２の５ａ，５ｂに示すように、フェース部２の肉厚を適当に厚くすることにより、フェース拘束時の一次の固有振動数と、非拘束状態のヘッドの一次の固有振動数との比ｂ１／ａ１の値を約１．５とし、かつフェース拘束時の一次の固有振動数と、非拘束の状態のヘッドの四次の固有振動数（モード４：ソール関連の振動モード）との比ｂ４／ａ１の値を約３．０とすることができる。
【００６３】
フェース部２が主に振動するモードであるフェース関連の振動モードには、図１４〜１６に示す非拘束時のモード５〜７が対応するが、フェース部２の弾性率を適当に下げることにより、表１の４ａ，４ｂに示すように、フェース拘束時の一次の固有振動数と、非拘束状態のヘッドの一次の固有振動数との比ｂ１／ａ１の値を約２．０とし、かつフェース拘束時の一次の固有振動数と、非拘束の状態のヘッドの七次の固有振動数（モード７：フェース関連の振動モード）との比ｂ７／ａ１の値を約５．０とすることができる。
【００６４】
また表２の６ａ，６ｂに示すように、フェース拘束時の一次の固有振動数と、非拘束状態のヘッドの一次の固有振動数との比ｂ１／ａ１の値を約１．５とし、かつフェース拘束時の一次の固有振動数と、非拘束の状態のヘッドの七次の固有振動数（モード７：フェース関連の振動モード）との比ｂ６／ａ１の値を約４．０とすることができる。
【００６５】
また、クラウン部３の肉厚を適切に厚くすることにより、表１の３ａ，３ｂに示すように、フェース拘束時の一次の固有振動数と、非拘束状態のヘッドの一次の固有振動数との比ｂ１／ａ１の値を約２．０とし、かつフェース拘束時の一次の固有振動数と、非拘束の状態のヘッドの三次の固有振動数（モード３：ソール関連の振動モード）との比ｂ３／ａ１の値を約３．０とし、さらにフェース拘束時の一次の固有振動数と、非拘束の状態のヘッドの七次の固有振動数（モード７：フェース関連の振動モード）との比ｂ７／ａ１の値を約５．０とすることができる。
【００６６】
さらに、表２の７ａ，７ｂに示すように、フェース拘束時の一次の固有振動数と、非拘束状態のヘッドの一次の固有振動数との比ｂ１／ａ１の値を約１．５とし、かつフェース拘束時の一次の固有振動数と、非拘束の状態のヘッドの四次の固有振動数（モード４：ソール関連の振動モード）との比ｂ４／ａ１の値を約３．０とし、かつフェース拘束時の一次の固有振動数と、非拘束の状態のヘッドの七次の固有振動数（モード７：フェース関連の振動モード）との比ｂ７／ａ１の値を約４．０とすることができる。
【００６７】
なお、上述の実施例では、ヘッド１のフェース拘束状態での一次の固有振動数と、当該ヘッドの非拘束状態での一次の固有振動数との比を、１：２あるいは２：３とした場合について説明したが、ヘッド１の各部の厚みや材質を適切に調節することで、上記の比を３：４とすることも当然に可能である。
【００６８】
以上のように本発明の実施の形態および実施例について説明を行なったが、今回開示した実施の形態および実施例は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれる。
【００６９】
【発明の効果】
本発明によれば、ヘッドの拘束状態での一次の固有振動数と、ヘッドの非拘束状態での一次の固有振動数との関係を適切に調節することにより、拘束状態のヘッドから発する音と、非拘束状態のヘッドから発する音を、協和音あるいはそれに近い関係の音とすることができる。具体的には、たとえば拘束状態のヘッドから発する音と、非拘束状態のヘッドから発する音をオクターブの関係や純５度の関係とすることができる。したがって、打球音を協和音あるいはそれに近い音とすることができ、心地良い打球音を得ることができるばかりでなく、打球動作や打点の良し悪しの判断をも容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の金属製ウッドゴルフクラブヘッドの斜視図である。
【図２】 本発明の金属製ウッドゴルフクラブヘッドの断面図である。
【図３】 フェース中央部を拘束した場合の一次の振動モード（モード１）におけるヘッドの変形状態を示す模式図である。
【図４】 フェース中央部を拘束した場合の二次の振動モード（モード２）におけるヘッドの変形状態を示す模式図である。
【図５】 フェース中央部を拘束した場合の三次の振動モード（モード３）におけるヘッドの変形状態を示す模式図である。
【図６】 フェース中央部を拘束した場合の四次の振動モード（モード４）におけるヘッドの変形状態を示す模式図である。
【図７】 フェース中央部を拘束した場合の五次の振動モード（モード５）におけるヘッドの変形状態を示す模式図である。
【図８】 フェース中央部を拘束した場合の六次の振動モード（モード６）におけるヘッドの変形状態を示す模式図である。
【図９】 フェース中央部を拘束した場合の七次の振動モード（モード７）におけるヘッドの変形状態を示す模式図である。
【図１０】 ヘッドの非拘束状態の一次の振動モード（モード１）におけるヘッドの変形状態を示す模式図である。
【図１１】 ヘッドの非拘束状態の二次の振動モード（モード２）におけるヘッドの変形状態を示す模式図である。
【図１２】 ヘッドの非拘束状態の三次の振動モード（モード３）におけるヘッドの変形状態を示す模式図である。
【図１３】 ヘッドの非拘束状態の四次の振動モード（モード４）におけるヘッドの変形状態を示す模式図である。
【図１４】 ヘッドの非拘束状態の五次の振動モード（モード５）におけるヘッドの変形状態を示す模式図である。
【図１５】 ヘッドの非拘束状態の六次の振動モード（モード６）におけるヘッドの変形状態を示す模式図である。
【図１６】 ヘッドの非拘束状態の七次の振動モード（モード７）におけるヘッドの変形状態を示す模式図である。
【符号の説明】
１ ヘッド、２ フェース部、３ クラウン部、４ サイド部、５ ソール部、６ ネック部。
Claims (7)
- ゴルフクラブヘッドのフェース部（２）の中央部を拘束した状態での一次の固有振動数と、当該ヘッドの非拘束状態での一次の固有振動数との比を、ｎ：ｎ＋１（ｎは１以上３以下の整数）とした、ウッドゴルフクラブヘッド。
- 前記比を、１：２、２：３のいずれかにした、請求項１に記載のウッドゴルフクラブヘッド。
- 前記フェース部（２）の中央部を拘束した状態での一次の固有振動数は、６００Ｈｚ以上１２００Ｈｚ以下である、請求項１または請求項２に記載のウッドゴルフクラブヘッド。
- 前記ヘッドの体積が３００ｃｍ3以上５００ｃｍ3以下である、請求項３に記載のウッドゴルフクラブヘッド。
- 前記フェース部（２）の中央部を拘束した状態での一次の固有振動数と、当該ヘッドの非拘束状態でのソール部（５）が関係する振動モードでの固有振動数との比を１：３にした、請求項１から請求項４のいずれかに記載のウッドゴルフクラブヘッド。
- 前記フェース部（２）の中央部を拘束した状態での一次の固有振動数と、当該ヘッドの非拘束状態での前記フェース部（２）が関係する振動モードでの固有振動数との比を１：ｎ（ｎは３以上５以下の整数）とした、請求項１から請求項５のいずれかに記載のウッドゴルフクラブヘッド。
- 請求項１から請求項６のいずれかに記載のヘッドを備えたウッドゴルフクラブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002087809A JP3870117B2 (ja) | 2002-03-27 | 2002-03-27 | ウッドゴルフクラブヘッドおよびウッドゴルフクラブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002087809A JP3870117B2 (ja) | 2002-03-27 | 2002-03-27 | ウッドゴルフクラブヘッドおよびウッドゴルフクラブ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003275344A JP2003275344A (ja) | 2003-09-30 |
| JP3870117B2 true JP3870117B2 (ja) | 2007-01-17 |
Family
ID=29207428
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002087809A Expired - Fee Related JP3870117B2 (ja) | 2002-03-27 | 2002-03-27 | ウッドゴルフクラブヘッドおよびウッドゴルフクラブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3870117B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2004052472A1 (ja) | 2002-12-06 | 2006-04-06 | 横浜ゴム株式会社 | ゴルフクラブヘッドおよびゴルフクラブ |
| JP4674104B2 (ja) * | 2004-03-24 | 2011-04-20 | 美津濃株式会社 | サウンドシミュレーションシステム |
| JP5312930B2 (ja) * | 2008-12-19 | 2013-10-09 | ブリヂストンスポーツ株式会社 | ゴルフクラブヘッド |
-
2002
- 2002-03-27 JP JP2002087809A patent/JP3870117B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003275344A (ja) | 2003-09-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4460138B2 (ja) | ゴルフクラブヘッド | |
| JP5378806B2 (ja) | 構造応答修正機能を有しているゴルフクラブヘッド | |
| US5575473A (en) | Golf club | |
| JPH11155982A (ja) | ゴルフクラブヘッド | |
| KR102240475B1 (ko) | 골프 클럽 헤드 | |
| CN103537078B (zh) | 高尔夫球杆头 | |
| JP5095044B1 (ja) | アイアンゴルフクラブヘッドおよびアイアンゴルフクラブ | |
| JP2003159354A (ja) | ゴルフクラブヘッド及びその製造方法 | |
| US20040018889A1 (en) | Golf club head | |
| JP2004016811A (ja) | ゴルフクラブ用ウッドタイプヘッド | |
| CN110812810A (zh) | 高尔夫球杆头 | |
| JPH11299937A (ja) | ゴルフボールの打撃時に残響を発生できるゴルフクラブヘッド | |
| JP3870117B2 (ja) | ウッドゴルフクラブヘッドおよびウッドゴルフクラブ | |
| JP4044382B2 (ja) | ゴルフクラブヘッド | |
| JP2005006763A (ja) | ゴルフクラブヘッドの設計方法及び製造方法 | |
| JP2004135858A (ja) | ウッド型金属製中空ゴルフクラブヘッドおよびゴルフクラブ | |
| JP5217181B2 (ja) | ゴルフクラブヘッドおよびゴルフクラブ | |
| JP2002126135A (ja) | ゴルフクラブヘッド | |
| JP2003093556A (ja) | ゴルフクラブヘッド | |
| JP2009106650A (ja) | ゴルフクラブ | |
| JP4683352B1 (ja) | ゴルフクラブヘッド | |
| JP5375105B2 (ja) | ゴルフクラブヘッド | |
| JP2005143589A (ja) | ゴルフクラブヘッド及びその設計方法 | |
| JPH10179814A (ja) | ゴルフヘッドおよびその製造方法 | |
| JP3503247B2 (ja) | 音板および音板打楽器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060711 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060825 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060926 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20061016 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121020 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121020 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151020 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |