JP4612130B2

JP4612130B2 - Iron golf club and iron golf club set

Info

Publication number: JP4612130B2
Application number: JP10544499A
Authority: JP
Inventors: 昌也角田; 哲男山口
Original assignee: Ｓｒｉスポーツ株式会社
Priority date: 1999-04-13
Filing date: 1999-04-13
Publication date: 2011-01-12
Anticipated expiration: 2019-04-13
Also published as: JP2000296193A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クラブヘッドのフェース面の表面状態をコントロールすることにより打球のスピン量を最適化しうるアイアンゴルフクラブ及びアイアンゴルフクラブセットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般ゴルファは、ロフト角が小さいロングアイアンでは、飛距離性能を重視する傾向がある。ロングアイアンにおいて、ボールの飛距離を増すためには、クラブとボールとの間の反発効率を高める他、ボールの打ち出し角度がある程度大きい場合には、ボールの初期スピン量（初期バックスピン量）を低減することが効果的である。他方、ロフト角が大きいウエッジ等のショートアイアンでは、飛距離よりもボールの落下後の転がり、いわゆる「ラン」を少なくすることが望まれる。このようなランを少なくするためには、打ち出しされたボールの初期スピン量を多くすることが効果的である。
【０００３】
このような打球のスピン量は、インパクト時にボールが接触するゴルフクラブのフェース面の表面状態に大きく左右される。従来では、アイアンゴルフクラブの番手に係わらず一律にフェース面の摩擦係数が大きいほど、打球のバックスピン量は増大するものと考えられており、このような理論を前提として、例えば特開昭６１−２７２０６７号公報、特開平２−２２８９８０号公報、特開平２−２２８９８１号公報、特開平９−１９２２７４号公報などが提案されている。
【０００４】
すなわち、これら従来の提案では、打球の初期スピン量を減らしたい場合には、フェース面の摩擦係数を小さくし、逆に初期スピン量を増やしたい場合には、フェース面の摩擦係数を大きくすることで、スピン性能をコントロールしようとするものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本発明者らの種々の実験の結果、例えばロフト角が４０゜以上のアイアンゴルフクラブについては、フェース面の摩擦係数を大きくすると、確かに打球の初期スピン量は増大していくが、ロフト角が４０゜未満のアイアンゴルフクラブについては、フェース面の摩擦係数を小さくしていくと、従来の予想に反してボールのバックスピン量が僅かながら増加する傾向があることが判明した。
【０００６】
図６にはこの実験結果のうちクラブヘッドのフェース面の表面状態と打球のバックスピン量との関係を示している。また図７〜１０には、フェース面の表面状態と打球の打ち出し角との関係を示している。
【０００７】
この実験では、アイアンゴルフクラブセット中から、３番アイアン（ロフト角２１°）、５番アイアン（ロフト角２９°）、７番アイアン（ロフト角３７°）、サンドウエッジ（ロフト角５６°）の４本のクラブを使用し、同じボール（２ピースボール）を同じ条件でスイングロボットを用いて試打し、そのときの打球の初期スピン量（バックスピン量）及び打ち出し角の測定を行った。また各アイアンのフェース面は、いずれもチタンからなるが、溝がなくかつ平滑な表面（ｓｍｏｏｔｈ）を有するもの（最も摩擦係数が小さいもの）、溝がなくかつ荒い表面（ｒｏｕｇｈ）を有するもの、溝がありかつ荒い表面（ｒｏｕｇｈ）を有するもの（最も摩擦係数が大きいもの）の３段階の表面状態で比較を行った。
【０００８】
これらの実験の結果、ロフト角が４０゜未満である３番、５番および７番アイアンでは、従来の予想とは逆にフェース面の摩擦係数が大きいほど、打球のバックスピン量が少なく、また打ち出し角度が大きくなる傾向が確認された。
【０００９】
このような現象を理論的に完全に解明することは、インパクト時のボールの複雑な変形挙動の詳細な解析がさらに必要となるが、一つの原因としてクラブヘッドのフェース面とボールとのインパクト時に発生するボールのコア部分の内部スピンが影響しているものと一応推察できる。
【００１０】
図１１（ａ）〜（ｄ）には、ボールのインパクトの状態を時系列的に示している。また図１２はボールＢのコア部分Ｂ１（位置Ｐ１）とカバーＢ２（位置Ｐ２）との間のせん断力と、インパクトからの経過時間との関係を示すグラフである。
【００１１】
図１１（ａ）に示すように、インパクトされたボールＢは、変形してフェース面３に比較的広範囲で密着する。このときボールＢは、フェース面３から、該フェース面３に沿った方向の摩擦力Ｍと、フェース面３からの垂直な力とを受ける。従来ではこの摩擦力Ｍのみに着目し、摩擦力Ｍが大きいほどボールＢのバックスピン量が増大すると考えられていた。
【００１２】
発明者らは、ボールＢのインパクト中の過程をさらに詳細に調べたところボールＢのカバーＢ２は、該カバーＢ２を摩擦力方向に引っ張るせん断力により、図に示されるボール内部の位置Ｐ１、Ｐ２間を円周方向で相対的に位置ずれさせることを突き止めた（図１１（ｂ））。
【００１３】
このようなコア部分Ｂ１とカバーＢ２の位置ずれは、インパクトされたボールＢの変形が元の状態に復元を開始するにつれて元に戻ろうとする。この復元力により、コア部分Ｂ１とカバーＢ２との間には、前記とは逆方向のせん断力が作用して位置Ｐ１、Ｐ２は、前記位置ずれが無くなった中立位置（図１１（ｃ））をさらに超えた位置でフェース面３から打ち出しされる。
【００１４】
この打ち出しの直前（図１１（ｄ））では、コア部分Ｂ１には、バックスピンとは逆方向となる順方向の内部的なスピンが残存しており、この内部的なスピンが多いほどボールのバックスピン量が低下することが判明したのである。
【００１５】
また、このような内部スピンの影響は、とりわけロフト角が例えば４０゜未満のアイアンゴルフクラブにおいて顕著となることが分かった。従って、このようなアイアンゴルフクラブでは、フェース面の摩擦係数を小さくすると前記コア部分Ｂ１の順方向に回転する内部スピンが減少するためにボールのバックスピン量はむしろ増加する傾向がある。つまり、従来の知見に基づき、例えばロングアイアンにおいて打球のバックスピンを減じるべくフェース面の摩擦係数を小さくすると、現実にはバックスピンが増すため、飛距離性能の向上は期待できない。
【００１６】
従って、いわゆるロングアイアンにおいて飛距離性能を高めるためには、従来とは逆にフェース面の摩擦係数を大きくすることによって打球の初期スピン量を抑えることが望ましく、またいわゆるショートアイアンにおいてランを減じるためには、フェース面の摩擦係数を大きくして、打球の初期スピン量を増加させるのが良いことが分かった。
【００１７】
また、フェース面の摩擦係数を大きくするためには、フェース面を粗面化すること（表面の凹凸を多くすること）が考えられる。物体の表面粗さを特定するものとして、例えばＪＩＳＢ０６０１等で規定されている「十点平均粗さ」、「最大高さ」などが知られている。ところが、このようなパラメータは、単に物体表面の凹凸をなす山、谷の高さ（垂直方向の距離）を特定するものであるため、凹凸をなす山、谷の具体的な傾き、すなわち傾斜の緩急については全く知ることができない。そして発明者らは、種々実験を進めた結果、フェース面の微細な凹凸を形成する山、谷の平均的な傾斜角度を示す平均傾斜角θａ、自乗平均傾斜角θｑを一定範囲に限定することにより、打球の最適な初期スピン量が得られることを知見した。
【００１８】
以上のように、本発明は、フェース面の微細な表面の凹凸を規制することとを基本として、打球のスピン量を最適化しうるアイアンゴルフクラブを提供することを目的としている。また本発明の他の目的は、上述のような初期スピン量とフェース面の摩擦係数についての新規な知見を前提として、番手に応じた最適な性能を発揮しうるアイアンゴルフクラブセットを提供することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明のアイアンゴルフクラブは、フェース面に、複数本のスコアラインが設けられるとともに、前記スコララインを除いたフェース面の表面の（後述のような方法で測定して計算される）平均傾斜角θａが０．１５〜０．２５（deg ）であり、かつ、自乗平均傾斜角θｑが０．２０〜０．３０（deg ）である凹凸打撃面を含むとともに、該凹凸打撃面は、１．５mm以上かつ２．０mm以下からなる金属又はセラミックスの粒子を５０％以上含むブラスト粒子を噴射するショットブラスト処理を用いて形成されたことを特徴としている。
【００２０】
ここで、「平均傾斜角θａ」、「自乗平均傾斜角θｑ」は、概ねフェース面（対象物の対象面）に直角な平面で切断したときに切り口に現れる輪郭の山、谷の傾斜角と相関があるもので、本例では「ＩＳＯ 4287/1-1984 」に準じて測定される。本発明による「平均傾斜角θａ」、「自乗平均傾斜角θｑ」は、具体的に次のようにして行うものとする。
【００２１】
先ず、図３に示すように、クラブヘッドＨのフェース面３に直角な平面で切断したときにその切り口に現れる輪郭を求める。以下、このような輪郭を「断面曲線」とする。このような断面曲線は、図３に示すように、前記フェース面３の表面を触針式表面粗さ測定器Ａの触針Ｖでなぞり、触針Ｖの上下動変位を検出部Ｓにて検出しこれを記録することによって得るものとする。このとき、フェース面３又は触針Ｖのいずれを移動させても良いが、本例では触針Ｖを基準ガイド面Ｇに沿って移動させる。
【００２２】
このような断面曲線は、図４（Ａ）に示すように表され、図において横方向が触針Ｖのなぞる方向に、また同縦方向が触針Ｖの上下動変位にそれぞれ対応している。なお触針Ｖの先端の曲率が大きい（曲率半径が小さい）ほど、正確にフェース面３の凹凸をなぞることができるが、本発明では触針Ｖの先端半径を５μｍとし、その半径でなぞり得ない断面曲線の短波長成分は除外している。
【００２３】
次に、図４（Ａ）の如く得られた断面曲線から、最小自乗法を用いて該断面曲線の平均線を求め、該断面曲線を、前記平均線を補正基準線として傾斜補正した補正された断面曲線を図４（Ｂ）に示すようにＸ−Ｚ座標上に求める。ここで「平均線」とは、断面曲線までの偏差の自乗和が最小になるように設定された直線である。また、「平均線を補正基準線として補正する」とは、断面曲線から平均線を差し引いて断面曲線自体の傾斜を補正（換言すれば平均線がＸ軸上に位置するように断面曲線を移動させる。）することを言う。
【００２４】
次に、補正された断面曲線（Ｚ＝ｆ（ｘ））を微分した微分曲線の中心線からの偏差の絶対値の平均値である平均傾斜角Δａ（正接値）を式（１）により、また補正された断面曲線を微分した曲線の自乗平均傾斜角Δｑ（正接値）を式（２）によりそれぞれ求める。なお前記「中心線」とは、前記平均線と平行な直線であってかつこの直線と前記微分された曲線とで囲まれる面積が該直線の両側で等しくなる直線を言う。
【数１】

【００２５】
そして、式（３）により平均傾斜角θａ（deg ）を、また式（４）により自乗平均傾斜角θｑ（deg ）を求める。
θａ＝ｔａｎ^-1Δａ …（３）
θｑ＝ｔａｎ^-1Δｑ …（４）
【００２６】
本明細書では、このような「平均傾斜」、「自乗平均傾斜」は、（株）東京精密社製の表面粗さ形状測定機サーフコム５７０Ａを使用し、触針先端の半径を５μｍ、駆動速度を０．３mm／ｓで測定長さ１．５mmをトレースし、該装置設定値として「補正方法」を「最小自乗法により求めた直線を補正基準線とする直線補正」とし、また「抽出曲線」を「断面曲線」と設定して測定を行った。また式（１）、（２）における基準長さＬは、本例では１．５μｍとし、測定個所は、フェース面の実質的な打球部分であるバーチカルラインＬ１、Ｌ２間でかつスコアラインを除いてランダムに２ケ所測定し、その算術平均値を用いている。
【００２７】
このような平均傾斜角θａ、自乗平均傾斜角θｑは、単に表面凹凸の最大高さＲmax や十点平均粗さなどでは表すことができない凹凸の山、谷の傾斜を特定することができる。例えば図５（Ａ）、（Ｂ）に示すごとく、表面凹凸の最大高さＲmax が同一である２つの表面であっても、本発明のように平均傾斜角θａ、自乗平均傾斜角θｑを規制することにより、断面曲線が全く異なるフェース面を形成しうる。
【００２８】
また、表１には上述のような測定方法にて出願人会社によって市販されているアイアンゴルフクラブのフェース面の平均傾斜角θａ、自乗平均傾斜角θｑを調べた結果を示す。
【００２９】
【表１】

【００３０】
このように本発明では、フェース面に、平均傾斜θａ、自乗平均傾斜θｑを、従来品に比して大きな値の範囲に規制された凹凸打撃面を具えることによって、該凹凸打撃面を鋭利な山、谷を含んだ表面粗さに形成することができる。これによってフェース面は、ボールとの高摩擦状態を作り出すことが可能になる。このようなフェース面は、例えばロフト角が４０゜以上であるアイアンゴルフクラブにおいてはランを減じるのに役立ち、またロフト角が４０゜未満のアイアンゴルフクラブにあっては、上述の新規な知見に基づき初期スピン量を減じ飛距離を増大するのに役立つ。
【００３１】
従って、ロフト角が最小である最も低番手（ｉ＝１）のゴルフクラブから、ロフト角が最大である最も高番手（ｉ＝ｑ）のゴルフクラブまで複数本のゴルフクラブをセットとしたアイアンゴルフクラブセットにおいて、前記全てのゴルフクラブのフェース面に、平均傾斜角θａが０．１５〜０．２５（deg ）でありかつ自乗平均傾斜角θｑが０．２０〜０．３０（deg ）である凹凸打撃面を含ませることによって、全番手を通じて打球の最適な初期スピン量をうるアイアンゴルフクラブセットを提供しうる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を複数本のアイアンゴルフクラブをセットしたアイアンゴルフクラブセットを例に取り図面に基づき説明する。図１に示すように、本実施形態のアイアンゴルフクラブセット１は、ロフト角αが最小であり最も低番手（ｉ＝１）のゴルフクラブ２ａから、ロフト角αが最大である最も高番手（ｉ＝ｑ＝６）のゴルフクラブ２ｅまでをセットとした総本数が５本のものを例示している。ここで前記付号「ｉ」は、各ゴルフクラブ２を特定するために最も低番手のゴルフクラブ２ａから順に付される自然数の番号であって、実際のクラブの番手数（例えば５番アイアンの「５」など）を表示するものとは異なる。また図１には、各ゴルフクラブ２のロフト角αを表示している。
【００３４】
このようなアイアンゴルフクラブセット１は、具体的には、例えば番手数が奇数又は偶数のみからなるハーフセットや、３番アイアン〜９番アイアンまでの７本セット（ｉ＝１〜７）、さらには、これらにドライビングアイアン、２番アイアン、ピッチングウエッジ、アプローチウエッジ、サンドウエッジ、ロブウエッジなどの１ないし複数本を加えることができる。そして、セットの総本数が３本以上、好ましくは６本以上、より好ましくは７本以上、さらに好ましくは７〜１０本で構成されうる。
【００３５】
またアイアンゴルフクラブセット１においては、例えば最もロフト角が小さいもので、１０〜２５度、最もロフト角が大きいもので５６〜６０度程度とするのが好ましい。また各クラブヘッドＨ（以下、単にヘッドＨということがある。）は、ステンレス、チタン、チタン合金、軟鉄あるいはこれらの２種以上を組み合わせた複合材料など種々の材料で構成できる。なおシャフトＳは慣例に従い例えばロフト角αの増大に伴って徐々に短くしうる。
【００３６】
前記ヘッドＨは、図２に示すように、ヘッド本体４と、シャフトＳが装着されるホーゼル５とを含む。前記ヘッド本体４は、本例では、ボールを打撃する側の面であるフェース面３にバーチカルラインＬ１、Ｌ２により、実質的にゴルフボールを打球する打撃領域Ｔが区分されているものが例示される。この打撃領域Ｔには、複数本の溝であるスコアライン６やパンチマーク（図示せず）などの凹設部を慣例に従って適宜形成することができる。
【００３７】
そして本実施形態では、前記全てのゴルフクラブ２ａないし２ｅは、前記フェース面３の打撃領域Ｔに、平均傾斜角θａが０．１５〜０．２５（deg ）でありかつ自乗平均傾斜角θｑが０．２０〜０．３０（deg ）である凹凸打撃面３ａを含むものを例示している。
【００３８】
このようなゴルフクラブセット１では、例えばロフト角が４０゜未満のアイアンゴルフクラブ２ａ、２ｂ、２ｃでは、前記した知見に基づき打球の初期スピン量を相対的に減じることが可能になり、かつ打ち出し角が十分に大きい場合には打球の飛距離を大幅に向上しうる。また、ロフト角が４０゜以上のアイアンゴルフクラブ２ｄ、２ｅにあっては、打球の初期スピン量が増すことにより、ランを減じ打球のコントロール性を向上しうる。
【００３９】
ここで、前記凹凸打撃面３ａの平均傾斜角θａが０．１５（deg ）未満又は自乗平均傾斜角θｑが０．２０（deg ）未満であると、表面の凹凸の山ないし谷の傾斜が緩やかとなり、ボールとのインパクト時において高摩擦接触状態を作り出すのが困難になり、逆に前記平均傾斜角θａが０．２５（deg ）よりも大又は自乗平均傾斜角θｑが０．３０（deg ）よりも大になると、ボールを打撃した際にボールを傷付けやすくなるという不具合がある。特に好ましくは、前記平均傾斜角θａは、０．１７〜０．２３（deg ）、自乗平均傾斜角θｑは、０．２２〜０．２８（deg ）とするのが望ましい。
【００４０】
なお、このような凹凸打撃面３ａは、好ましくは十点平均粗さを１０〜３０μｍ、さらに好ましくは２０〜３０μｍとすることによって、凹凸の傾斜に加え、その深さ（振幅）なども規制することが可能となる点で特に好ましいものとなる。なお十点平均粗さについても、上述した触針式の表面粗さ測定器を用いて測定する。
【００４１】
また、このような凹凸打撃面３ａは、例えば直径が１．０mmよりも大かつ２．０mm以下からなる金属又はセラミックスの粒子を含むブラスト粒子をフェース面３に向けて噴射するショットブラスト処理を用いて形成することが可能である。
【００４２】
前記ショットブラスト処理に用いられる金属球としては、例えばステンレス、鉄、ニッケル、コバルト、又はこれらの元素を少なくとも１以上含む合金から形成することができる。またセラミックス粒子には、好ましくは比較的比重の大きなもの、例えば窒化ケイ素セラミックス、アルミナセラミックス、ジルコニアセラミックスなど粒子の単位体積あたりの重量であるかさ密度が３．０以上のものが特に好ましい。またこのようなブラスト粒子全てが前記直径の範囲内に含まれなくても良いが、少なくともショットブラスト処理に使用されるブラスト粒子の５０％以上が前記直径を有しかつ粒径が実質的に揃っていることが望ましい。
【００４３】
従来のアイアンゴルフクラブのフェース面のショットブラスト処理には、通常、直径が２５０μｍ程度の小径のセラミックス粒子、大きいものでも１．０mm以下の粒子を用いられることが多い。このような小径のブラスト粒子では、一般的に表１に示した通り、平均傾斜角θａ、自乗平均傾斜角θｑはいずれも本発明の範囲よりも小さくなってしまい、ボールとの最適な高摩擦接触状態が得られ難い。
【００４４】
またブラスト粒子をフェース面３に噴射するには、例えば高圧空気を用いてブラスト粒子をノズル先端から噴射しうるノズルタイプ又は回転する翼車等の遠心力を利用してブラスト粒子を半径方向に噴射する翼車タイプ、さらには液体を用いるものなど、種々のブラスト装置を適宜用いることができる。なおノズルタイプの場合、例えば１．８〜５．３kgｆ／cm²、さらに好ましくは２．５〜４．５kgｆ／cm²程度の高圧空気を用いて噴射時間６０〜１２０秒程度で処理を行うのが望ましい。
【００４５】
このようなショットブラスト処理における諸条件は、ヘッドＨの材質等に応じてかつ前記平均傾斜角θａ、自乗平均傾斜角θｑの範囲を満たすように適宜設定される。また、このようなショットブラスト処理は、フェース面３にメッキが施される場合、前記平均傾斜角θａ、自乗平均傾斜角θｑを満たすことを条件として、該メッキないし塗装の前後を問わず行うことができるが、メッキ後に行うのが好ましい。
【００４６】
以上、本発明の実施形態について詳述したが、例えばアイアンゴルフクラブセット内において、各ゴルフクラブの凹凸打撃面３ａの平均傾斜角θａや自乗平均傾斜角θｑは同一としても良く、また前記範囲内で異ならせることでも良い。
【００４７】
【実施例】
総本数５本のアイアンゴルフクラブセットを表２の仕様にて試作し（実施例、比較例）、スイングロボットにより試打テストを行い、打ち出しされたボールのバックスピン量、打ち出し角度、キャリー、ラン、トータル飛距離をそれぞれ測定した。なおスイングロボットは、ロフト角２０度のアイアンゴルフクラブでヘッドスピード３６．５ｍ／ｓになるよう設定した。
【００４８】
また実施例のゴルフクラブは、ステンレス（ＳＵＳ６３０）の鋳造品であり、その表面に直径１．５mmの金属球を主体として、ノズルタイプのブラスト装置を用い、噴射圧力５kgｆ／cm²、噴射時間６０秒にて打撃領域のほぼ全域にショットブラスト処理を行った。また比較例のゴルフクラブは、直径２５０μｍのアルミナ金属球を用いて、噴射圧力３kgｆ／cm²、噴射時間６０秒にて打撃領域のほぼ全域にショットブラスト処理を行った。
クラブの仕様並びにテストの結果を表２に示す。
【００４９】
【表２】

【００５０】
テストの結果、実施例のアイアンゴルフクラブセットでは、比較例のアイアンゴルフクラブセットに比べて、ロフト角が４０゜未満のゴルフクラブで打ち出しされたボールのバックスピン量が少なくかつ打ち出し角度が十分に大きくなっていることが確認できる。このため、キャリー、ランとも比較例を上回っていることが確認できる。また実施例では、ロフト角が４０゜以上のアイアンゴルフクラブにおいて、バックスピン量が増しており、ランが少なくコントロール性に優れていることが確認できる。
【００５１】
【発明の効果】
上述したように、本発明のアイアンゴルフクラブは、フェース面に、平均傾斜角θａが０．１５〜０．２５（deg ）でありかつ自乗平均傾斜角θｑが０．２０〜０．３０（deg ）である凹凸打撃面を含むことにより該凹凸打撃面を従来よりも鋭利な山、谷を含んだ表面粗さに形成することができる。これによってフェース面は、ボールとの高摩擦状態を作り出すことが可能になる。そして、このような凹凸打撃面は、例えばロフト角が４０゜以上であるアイアンゴルフクラブにおいては、ボールの初期スピン量を増すことによりランを減じるのに役立ち、またロフト角が４０゜未満のアイアンゴルフクラブにあっては、上述の新規な知見に基づき初期スピン量を減じ飛距離を増大するのに役立つ。
【００５２】
また請求項３記載の発明では、、ロフト角が最小である最も低番手（ｉ＝１）のゴルフクラブから、ロフト角が最大である最も高番手（ｉ＝ｑ）のゴルフクラブまで複数本のゴルフクラブをセットとしたアイアンゴルフクラブセットにおいて、前記全てのゴルフクラブのフェース面に、平均傾斜θａが０．１５〜０．２５（deg ）でありかつ自乗平均傾斜θｑが０．２０〜０．３０（deg ）である凹凸打撃面を含ませることによって、全番手を通じて打球の最適な初期スピン量をうるアイアンゴルフクラブセットを提供しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態のアイアンゴルフクラブセットの一例を示す側面図である。
【図２】本実施形態のセットの中から一部のゴルフクラブを取り出してそのヘッドを例示する正面図である。
【図３】触針式表面粗さ測定器を用いたフェース面の表面粗さ測定方法を例示する説明図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）は、断面曲線を説明する線図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）は、断面曲線を説明する線図である。
【図６】フェース面の表面状態とボールのバックスピン量との関係を示すグラフである。
【図７】フェース面の表面状態と打球の打ち出し角との関係を示すグラフである。
【図８】フェース面の表面状態と打球の打ち出し角との関係を示すグラフである。
【図９】フェース面の表面状態と打球の打ち出し角との関係を示すグラフである。
【図１０】フェース面の表面状態と打球の打ち出し角との関係を示すグラフである。
【図１１】（ａ）〜（ｄ）は、ボールとフェース面のインパクトの過程を説明する断面図である。
【図１２】インパクトからの経過時間とボールのカバーとコア部分との間のせん断力との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１アイアンゴルフクラブセット
２ゴルフクラブ
３フェース面
３ａ凹凸打撃面
Ｓシャフト
Ｈクラブヘッド[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an iron golf club and an iron golf club set that can optimize the spin amount of a hit ball by controlling the surface state of the face surface of a club head.
[0002]
[Prior art]
General golfers tend to place importance on flight distance performance with long irons having a small loft angle. In a long iron, in order to increase the flight distance of the ball, in addition to increasing the repulsion efficiency between the club and the ball, if the ball launch angle is somewhat large, the initial spin amount (initial back spin amount) of the ball is increased. It is effective to reduce. On the other hand, in a short iron such as a wedge having a large loft angle, it is desired to reduce the so-called “run”, that is, rolling after the ball falls than the flying distance. In order to reduce such a run, it is effective to increase the initial spin amount of the launched ball.
[0003]
The amount of spin of such a hit ball greatly depends on the surface state of the face surface of the golf club with which the ball contacts during impact. Conventionally, it is considered that the backspin amount of a hit ball increases as the coefficient of friction of the face surface increases uniformly regardless of the iron golf club count. JP-A-272067, JP-A-2-228980, JP-A-2-228981, JP-A-9-192274, and the like have been proposed.
[0004]
That is, in these conventional proposals, the friction coefficient of the face surface is reduced when reducing the initial spin amount of the hit ball, and conversely, the friction coefficient of the face surface is increased when increasing the initial spin amount. Therefore, it is intended to control the spin performance.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, as a result of various experiments by the present inventors, for example, for an iron golf club having a loft angle of 40 ° or more, when the friction coefficient of the face surface is increased, the initial spin amount of the hit ball certainly increases. For iron golf clubs having a loft angle of less than 40 °, it has been found that when the friction coefficient of the face surface is reduced, the backspin amount of the ball tends to increase slightly, contrary to the conventional expectation.
[0006]
FIG. 6 shows the relationship between the surface state of the face surface of the club head and the backspin amount of the hit ball among the experimental results. 7 to 10 show the relationship between the surface state of the face surface and the launch angle of the hit ball.
[0007]
In this experiment, the number 3 iron (loft angle 21 °), number 5 iron (loft angle 29 °), number 7 iron (loft angle 37 °), sand wedge (loft angle 56 °) from the iron golf club set. Using four clubs, the same ball (two-piece ball) was hit with a swing robot under the same conditions, and the initial spin amount (back spin amount) and launch angle of the hit ball were measured. Also, the face surface of each iron is made of titanium, but has no groove and has a smooth surface (smallest coefficient of friction), has no groove and has a rough surface (rough), A comparison was made in three stages of the surface condition of a grooved and rough surface (the one with the largest friction coefficient).
[0008]
As a result of these experiments, in Nos. 3, 5, and 7 irons having loft angles of less than 40 °, the backspin amount of the hit ball is smaller as the friction coefficient of the face surface is larger, contrary to the conventional prediction. A tendency for the launch angle to increase was confirmed.
[0009]
To fully elucidate such a phenomenon theoretically, further analysis of the complex deformation behavior of the ball at the time of impact is required, but one cause is the impact of the club head face surface and the ball. It can be presumed that the internal spin of the core part of the generated ball is influencing.
[0010]
FIGS. 11A to 11D show the impact state of the ball in time series. FIG. 12 is a graph showing the relationship between the shearing force between the core portion B1 (position P1) and the cover B2 (position P2) of the ball B and the elapsed time from the impact.
[0011]
As shown in FIG. 11A, the impacted ball B is deformed and comes into close contact with the face surface 3 in a relatively wide range. At this time, the ball B receives a frictional force M in a direction along the face surface 3 and a vertical force from the face surface 3 from the face surface 3. Conventionally, focusing only on this frictional force M, it has been considered that the backspin amount of the ball B increases as the frictional force M increases.
[0012]
The inventors examined the process during the impact of the ball B in more detail. As a result, the cover B2 of the ball B is positioned at the positions P1, P2 inside the ball shown in the figure by the shearing force that pulls the cover B2 in the direction of the frictional force. It was ascertained that the gaps were relatively displaced in the circumferential direction (FIG. 11 (b)).
[0013]
Such misalignment between the core portion B1 and the cover B2 tends to be restored as the deformation of the impacted ball B starts to be restored to the original state. Due to this restoring force, a shearing force in the direction opposite to the above acts between the core portion B1 and the cover B2, and the positions P1 and P2 are neutral positions where the positional displacement is eliminated (FIG. 11 (c)). It is launched from the face surface 3 at a position further beyond.
[0014]
Immediately before the launch (FIG. 11 (d)), the core portion B1 has internal spin in the forward direction opposite to the back spin, and the more the internal spin, the more the back of the ball. It was found that the spin amount decreased.
[0015]
Further, it has been found that the influence of such internal spin is particularly remarkable in an iron golf club having a loft angle of, for example, less than 40 °. Therefore, in such an iron golf club, when the friction coefficient of the face surface is reduced, the internal spin rotating in the forward direction of the core portion B1 is decreased, so that the backspin amount of the ball tends to increase. That is, based on the conventional knowledge, for example, if the friction coefficient of the face surface is reduced to reduce the backspin of a hit ball in a long iron, the backspin actually increases, so that it is not expected to improve the flight distance performance.
[0016]
Therefore, in order to improve the flight distance performance in so-called long irons, it is desirable to suppress the initial spin amount of the hit ball by increasing the friction coefficient of the face surface, contrary to the conventional case, and to reduce the run in so-called short irons. It was found that it is better to increase the friction coefficient of the face surface to increase the initial spin amount of the hit ball.
[0017]
In order to increase the friction coefficient of the face surface, it is conceivable to roughen the face surface (increase the surface unevenness). As a method for specifying the surface roughness of an object, for example, “ten-point average roughness”, “maximum height”, etc. defined in JIS B0601 are known. However, such parameters simply specify the heights of the peaks and valleys (vertical distance) that form the unevenness of the object surface. I don't know anything about slowness. As a result of various experiments, the inventors limited the average inclination angle θa indicating the average inclination angle of the peaks and valleys that form fine irregularities on the face surface and the mean square inclination angle θq to a certain range. Thus, it was found that the optimum initial spin amount of the hit ball can be obtained.
[0018]
As described above, an object of the present invention is to provide an iron golf club capable of optimizing the spin rate of a hit ball on the basis of regulating the fine irregularities of the face surface. Another object of the present invention is to provide an iron golf club set capable of exhibiting optimum performance in accordance with the count, on the premise of the above-described new knowledge about the initial spin amount and the friction coefficient of the face surface. It is.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
The iron golf club of the present invention is provided with a plurality of score lines on the face surface, and an average inclination angle (calculated by measurement by a method as described later) of the surface of the face surface excluding the scola line. The concave / convex striking surface includes a concave / convex striking surface having θa of 0.15 to 0.25 (deg) and a mean square inclination angle θq of 0.20 to 0.30 (deg) . It is formed using a shot blasting process in which blast particles containing 50% or more of metal or ceramic particles of 5 mm or more and 2.0 mm or less are injected .
[0020]
Here, the “average inclination angle θa” and “square mean inclination angle θq” are the inclination angles of the peaks and valleys of the contours that appear at the cut surface when cut along a plane substantially perpendicular to the face surface (target surface of the object). There is a correlation, and in this example, it is measured according to “ISO 4287 / 1-1984”. The “average inclination angle θa” and “square mean inclination angle θq” according to the present invention are specifically determined as follows.
[0021]
First, as shown in FIG. 3, the contour that appears at the cut edge when the wafer is cut along a plane perpendicular to the face surface 3 of the club head H is obtained. Hereinafter, such a contour is referred to as a “cross-sectional curve”. As shown in FIG. 3, such a cross-sectional curve is obtained by tracing the surface of the face surface 3 with the stylus V of the stylus type surface roughness measuring device A, and detecting the vertical movement displacement of the stylus V with the detecting unit S. It shall be obtained by detecting and recording this. At this time, either the face surface 3 or the stylus V may be moved. In this example, the stylus V is moved along the reference guide surface G.
[0022]
Such a cross-sectional curve is represented as shown in FIG. 4A, in which the horizontal direction corresponds to the direction that the stylus V traces, and the vertical direction corresponds to the vertical movement displacement of the stylus V. . The larger the curvature of the tip of the stylus V (the smaller the radius of curvature), the more accurately the unevenness of the face surface 3 can be traced. However, in the present invention, the radius of the tip of the stylus V is 5 μm, and tracing can be performed with that radius. The short wavelength component of the non-sectional curve is excluded.
[0023]
Next, from the cross-sectional curve obtained as shown in FIG. 4A, an average line of the cross-sectional curve is obtained using the least square method, and the cross-sectional curve is corrected by tilt correction using the average line as a correction reference line. The cross-sectional curve obtained is obtained on the XZ coordinate as shown in FIG. Here, the “average line” is a straight line set so that the sum of squares of the deviation to the cross-sectional curve is minimized. “Correct the average line as the correction reference line” means that the average line is subtracted from the cross-sectional curve to correct the inclination of the cross-sectional curve itself (in other words, the cross-sectional curve is moved so that the average line is located on the X axis). Say what to do.)
[0024]
Next, an average inclination angle Δa (tangent value) that is an average value of absolute values of deviations from the center line of the differential curve obtained by differentiating the corrected cross-sectional curve (Z = f (x)) is expressed by Equation (1). Further, the root mean square angle Δq (tangent value) of the curve obtained by differentiating the corrected cross-section curve is obtained by the equation (2). The “center line” refers to a straight line that is parallel to the average line and in which the area surrounded by the straight line and the differentiated curve is equal on both sides of the straight line.
[Expression 1]

[0025]
Then, the average inclination angle θa (deg) is obtained from equation (3), and the mean square inclination angle θq (deg) is obtained from equation (4).
θa = tan ⁻¹ Δa (3)
θq = tan ⁻¹ Δq (4)
[0026]
In this specification, such “average slope” and “square mean slope” are measured using a surface roughness profile measuring machine Surfcom 570A manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd., the radius of the stylus tip is 5 μm, and the driving speed is The measurement length of 1.5 mm is traced at 0.3 mm / s, and as the apparatus setting value, the “correction method” is set to “straight line correction using a straight line obtained by the least square method as a correction reference line”, ”Was set as“ Cross section curve ”and the measurement was performed. The reference length L in the expressions (1) and (2) is 1.5 μm in this example, and the measurement location is between the vertical lines L1 and L2 which are substantial hitting portions of the face surface and excluding the score line. Randomly measured at two locations, and the arithmetic average value is used.
[0027]
Such average inclination angle θa and root mean square inclination angle θq can specify the slopes of uneven peaks and valleys that cannot be expressed simply by the maximum height Rmax of surface unevenness or the ten-point average roughness. For example, as shown in FIGS. 5A and 5B, the average inclination angle θa and the mean square inclination angle θq are regulated as in the present invention even on two surfaces having the same maximum surface roughness Rmax. By doing so, it is possible to form face surfaces with completely different cross-sectional curves.
[0028]
Table 1 shows the results of examining the average tilt angle θa and the mean square tilt angle θq of the face surface of an iron golf club marketed by the applicant company by the measurement method as described above.
[0029]
[Table 1]

[0030]
As described above, in the present invention, the uneven strike surface is sharpened by providing the face surface with an uneven strike surface in which the average slope θa and the mean square slope θq are controlled to a value larger than that of the conventional product. It can be formed to have a surface roughness including various peaks and valleys. This makes it possible for the face surface to create a high friction state with the ball. Such a face surface is useful, for example, in reducing the run in an iron golf club having a loft angle of 40 ° or more, and in the iron golf club having a loft angle of less than 40 °, This is useful for reducing the initial spin rate and increasing the flight distance.
[0031]
Therefore, an iron golf set including a plurality of golf clubs from a golf club having the lowest loft angle (i = 1) to a golf club having the highest loft angle (i = q). In the club set, the average inclination angle θa is 0.15 to 0.25 (deg) and the mean square inclination angle θq is 0.20 to 0.30 (deg) on the face surfaces of all the golf clubs. By including an uneven hitting surface, it is possible to provide an iron golf club set that can obtain an optimum initial spin amount of a hit ball through all counts.
[0033]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings, taking an iron golf club set in which a plurality of iron golf clubs are set as an example. As shown in FIG. 1, the iron golf club set 1 of the present embodiment has the lowest loft angle α and the lowest count (i = 1) from the lowest count (i = 1) to the highest count (maximum loft angle α). The golf club 2e with i = q = 6) as a set has a total number of five golf clubs. Here, the reference number “i” is a natural number assigned in order from the lowest golf club 2a in order to identify each golf club 2, and is the actual club number (for example, the number of 5 irons). “5” or the like is different from the display. In FIG. 1, the loft angle α of each golf club 2 is displayed.
[0034]
Specifically, such an iron golf club set 1 is, for example, a half set including only an odd number or an even number, or a set of 7 pieces from 3 iron to 9 iron (i = 1 to 7), These can be added with one or more of a driving iron, a second iron, a pitching wedge, an approach wedge, a sand wedge, a lobe wedge, and the like. The total number of sets may be 3 or more, preferably 6 or more, more preferably 7 or more, and still more preferably 7 to 10 pieces.
[0035]
Further, in the iron golf club set 1, for example, the smallest loft angle is preferably 10 to 25 degrees, and the largest loft angle is preferably about 56 to 60 degrees. Each club head H (hereinafter simply referred to as the head H) can be made of various materials such as stainless steel, titanium, titanium alloy, soft iron, or a composite material combining two or more of these. It should be noted that the shaft S can be gradually shortened as the loft angle α increases, for example.
[0036]
As shown in FIG. 2, the head H includes a head body 4 and a hosel 5 to which a shaft S is attached. In this example, the head main body 4 is exemplified in which a hitting area T for hitting a golf ball is substantially divided by a vertical line L1, L2 on a face surface 3 which is a ball hitting side. The In this hitting region T, recessed portions such as score lines 6 and punch marks (not shown) which are a plurality of grooves can be appropriately formed according to the custom.
[0037]
In the present embodiment, all of the golf clubs 2a to 2e have an average inclination angle θa of 0.15 to 0.25 (deg) and a mean square inclination angle θq in the hitting region T of the face surface 3. The thing containing the uneven | corrugated striking surface 3a which is 0.20-0.30 (deg) is illustrated.
[0038]
In such a golf club set 1, for example, in the

iron golf clubs

2a, 2b, and 2c having a loft angle of less than 40 °, it is possible to relatively reduce the initial spin amount of the hit ball based on the above-described knowledge, and launch. When the angle is sufficiently large, the flight distance of the hit ball can be greatly improved. Further, in the iron golf clubs 2d and 2e having a loft angle of 40 ° or more, by increasing the initial spin amount of the hit ball, the run can be reduced and the controllability of the hit ball can be improved.
[0039]
Here, when the average inclination angle θa of the concave / convex striking surface 3a is less than 0.15 (deg) or the square average inclination angle θq is less than 0.20 (deg), the inclination of the surface unevenness peak or valley is gentle. Therefore, it becomes difficult to create a high friction contact state at the time of impact with the ball, and conversely, the average inclination angle θa is larger than 0.25 (deg) or the square average inclination angle θq is 0.30 (deg). If it is larger than this, there is a problem that the ball is easily damaged when it is hit. It is particularly preferable that the average inclination angle θa is 0.17 to 0.23 (deg), and the mean square inclination angle θq is 0.22 to 0.28 (deg).
[0040]
In addition, such a concavo-convex striking surface 3a preferably has a ten-point average roughness of 10 to 30 μm, more preferably 20 to 30 μm, thereby regulating the depth (amplitude) and the like in addition to the concavo-convex inclination. This is particularly preferable in that it becomes possible. The ten-point average roughness is also measured using the stylus type surface roughness measuring instrument described above.
[0041]
Further, such an uneven striking surface 3a uses a shot blasting process in which blast particles containing metal or ceramic particles having a diameter larger than 1.0 mm and not larger than 2.0 mm are ejected toward the face surface 3, for example. Can be formed.
[0042]
The metal sphere used for the shot blast treatment can be formed from, for example, stainless steel, iron, nickel, cobalt, or an alloy containing at least one of these elements. The ceramic particles preferably have a relatively large specific gravity, such as silicon nitride ceramics, alumina ceramics, zirconia ceramics, and the like. Further, all such blast particles may not be included in the range of the diameter, but at least 50% or more of the blast particles used for shot blasting have the diameter and the particle diameter is substantially uniform. It is desirable that
[0043]
In shot blasting of the face surface of a conventional iron golf club, usually, ceramic particles having a small diameter of about 250 μm and particles having a diameter of 1.0 mm or less are often used. In such a small-diameter blast particle, generally, as shown in Table 1, the average inclination angle θa and the mean square inclination angle θq are both smaller than the range of the present invention, and the optimum high friction with the ball It is difficult to obtain a contact state.
[0044]
In order to inject the blast particles to the face surface 3, for example, the blast particles are injected in the radial direction by using centrifugal force of a nozzle type or a rotating impeller that can inject the blast particles from the nozzle tip using high-pressure air. Various types of blasting devices such as a type of impeller that uses a liquid or a device that uses a liquid can be used as appropriate. In the case of the nozzle type, for example, the treatment is performed in a jet time of about 60 to 120 seconds using high pressure air of about 1.8 to 5.3 kgf / cm ² , more preferably about 2.5 to 4.5 kgf / cm ² . Is desirable.
[0045]
Various conditions in the shot blasting process are appropriately set according to the material of the head H and the like so as to satisfy the range of the average inclination angle θa and the square average inclination angle θq. In addition, when the face surface 3 is plated, such shot blasting is performed regardless of before or after the plating or coating, provided that the average inclination angle θa and the square average inclination angle θq are satisfied. However, it is preferably performed after plating.
[0046]
The embodiment of the present invention has been described in detail above. For example, in an iron golf club set, the average inclination angle θa and the square average inclination angle θq of the uneven hitting surface 3a of each golf club may be the same, and are within the above range. It can be different.
[0047]
【Example】
A total of 5 iron golf club sets were prototyped according to the specifications shown in Table 2 (Examples and Comparative Examples), a test test was conducted with a swing robot, and the backspin amount, launch angle, carry, run, The total flight distance was measured respectively. The swing robot was set to have a head speed of 36.5 m / s with an iron golf club having a loft angle of 20 degrees.
[0048]
The golf club of the example is a cast product of stainless steel (SUS630). The surface of the golf club is mainly a metal ball having a diameter of 1.5 mm, and a nozzle type blasting device is used. The injection pressure is 5 kgf / cm ² and the injection time is 60. Shot blasting was performed over almost the entire striking area in seconds. The golf club of the comparative example was shot blasted over almost the entire hitting area using an alumina metal ball having a diameter of 250 μm at an injection pressure of 3 kgf / cm ² and an injection time of 60 seconds.
Table 2 shows the club specifications and test results.
[0049]
[Table 2]

[0050]
As a result of the test, in the iron golf club set of the example, compared with the iron golf club set of the comparative example, the backspin amount of the ball hit by the golf club having a loft angle of less than 40 ° is small and the launch angle is sufficiently large. You can see that it is getting bigger. For this reason, it can be confirmed that both carry and run exceed the comparative example. Also, in the examples, it can be confirmed that in an iron golf club having a loft angle of 40 ° or more, the backspin amount is increased, the run is small, and the controllability is excellent.
[0051]
【The invention's effect】
As described above, the iron golf club of the present invention has an average inclination angle θa of 0.15 to 0.25 (deg) and a mean square inclination angle θq of 0.20 to 0.30 (deg) on the face surface. ), The uneven striking surface can be formed with a surface roughness that includes sharper peaks and valleys than in the prior art. This makes it possible for the face surface to create a high friction state with the ball. Such an uneven striking surface, for example, in an iron golf club having a loft angle of 40 ° or more, helps to reduce the run by increasing the initial spin amount of the ball, and the iron having a loft angle of less than 40 °. A golf club is useful for reducing the initial spin amount and increasing the flight distance based on the above-described novel findings.
[0052]
In the invention according to claim 3, a plurality of golf clubs from a golf club with the lowest loft angle (i = 1) to a golf club with the highest loft angle (i = q). In an iron golf club set including a golf club as a set, the average inclination θa is 0.15 to 0.25 (deg) and the mean square inclination θq is 0.20 to 0.00 on the face surfaces of all the golf clubs. By including an uneven striking surface of 30 (deg), it is possible to provide an iron golf club set that can obtain the optimum initial spin amount of the hit ball through all the counts.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing an example of an iron golf club set of an embodiment.
FIG. 2 is a front view illustrating a head of a part of a golf club taken out from the set according to the embodiment.
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a method for measuring the surface roughness of a face surface using a stylus type surface roughness measuring instrument.
4A and 4B are diagrams for explaining a cross-sectional curve. FIG.
5A and 5B are diagrams for explaining a cross-sectional curve. FIG.
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the surface state of the face surface and the backspin amount of the ball.
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the surface state of the face surface and the launch angle of the hit ball.
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the surface state of the face surface and the launch angle of the hit ball.
FIG. 9 is a graph showing the relationship between the surface condition of the face surface and the launch angle of the hit ball.
FIG. 10 is a graph showing the relationship between the surface state of the face surface and the launch angle of the hit ball.
FIGS. 11A to 11D are cross-sectional views illustrating a process of impact between a ball and a face surface.
FIG. 12 is a graph showing the relationship between the elapsed time from impact and the shear force between the cover and core portion of the ball.
[Explanation of symbols]
1 Iron Golf Club Set 2 Golf Club 3 Face Surface 3a Uneven Strike Surface S Shaft H Club Head

Claims

A plurality of score lines are provided on the face surface, and the surface of the face surface excluding the scola line is compliant with ISO 4287 / 1-1984 and using a stylus type surface roughness measuring instrument under the following conditions: A cross-sectional curve is obtained by tracing, and a cross-sectional curve (Z = f (x)) obtained by correcting the inclination using the average line as a correction reference line is obtained, and a differential curve is obtained by differentiating the corrected cross-sectional curve. The average inclination angle θa of the face surface calculated by the following formulas (3) and (4) from the curve is 0.15 to 0.25 (deg), and the mean square inclination angle θq is 0.20 to 0. Including an uneven striking surface which is .30 (deg) ,
The iron golf club is characterized in that the uneven striking surface is formed using a shot blasting process in which blast particles containing 50% or more of metal or ceramic particles of 1.5 mm or more and 2.0 mm or less are injected .
Radius of stylus tip of stylus type surface roughness measuring instrument: 5 μm
Driving speed of stylus: 0.3 mm / s
Measurement length 1.5mm
Reference length L: 1.5 μm
Measurement points: Random two locations in the substantial hitting portion of the face surface, and θa and θq are the arithmetic average values of these two locations.
θa = tan ⁻¹ Δa (3)
θq = tan ⁻¹ Δq (4)
However, Δa and Δq are as follows.

A plurality of iron golf clubs according to claim 1, from a golf club having the lowest loft angle (i = 1) to a golf club having the highest loft angle (i = q). Iron golf club set with a book .