JP4649958B2 - ゴルフクラブヘッド - Google Patents

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Description

本発明は、ゴルフクラブヘッドに関し、さらに詳しくはゴルフクラブヘッド体積が400ccを超える大型なゴルフクラブヘッドに関する。
近年、ゴルフクラブヘッドにおいては、金属層と、繊維強化プラスチック(以下、FRPという)層とが積層された積層板またはFRP板をフェース部に用いたものが種々提案されている(例えば、特許文献1および特許文献2参照)。
特許文献1には、フェースの少なくとも一部または全部に、金属箔層が積層された1層または複数層の複合層からなるフェース成形物が一体に設けられているゴルフクラブヘッドが開示されている。
このフェース成形物は、金属箔層の少なくとも一側に、樹脂フィルムを介して、樹脂板または繊維強化複合材料からなる樹脂層が一体に接合された複合層を1層または複数層、積層して構成されている。また、このゴルフクラブヘッドには、金属箔層として、厚さが5〜50μmの種々の金属製箔が使用されている。
このゴルフクラブヘッドをゴルフクラブに適用すれば、フェース成形物を設けることにより、耐摩耗性に優れ、衝撃強度等の機械的強度も優れており、更には、使用時の感触および美観的にも優れたゴルフクラブを得ることができる。
また、特許文献2には、フェース部に、金属薄板と高弾性ファイバとが積層された複合材料を用いた中空のゴルフクラブヘッドが開示されている。
このゴルフクラブヘッドは、金属薄板の板厚を薄くしても、金属薄板が高弾性ファイバにより補強されているので、塑性変形することがない。このため、ヘッドスピードが速いゴルファでも十分に使用することができる。さらに、フェース部を構成する複合材料の金属薄板をかなり薄くして撓み易くした場合には、ヘッドスピードが遅いゴルファでも、打撃したゴルフボールの初速が速くなるとともに、パックスピン量が多くなり、また打出し角度も大きくなる。これにより、ゴルフボールの飛距離が増す。
このゴルフクラブヘッドには、金属薄板として、厚さが0.1〜1.0mmのチタン合金板が用いられている。
ところで、ゴルフボールを打球した際に飛距離を伸ばすための設計パラメータとして、ゴルフクラブシャフト軸からの重心位置後退量が知られている。また、ゴルフボールを打球した際にゴルフボールが飛球する方向の安定性と飛距離を向上させる設計パラメータとして、フェース面上の重心位置が知られている。
このフェース面上の重心位置から外れた位置でゴルフボールを打球した場合、ゴルフクラブヘッドが打撃時のゴルフボールからの衝撃力に負けて振れ易く、打球の方向が不安定になる。また、反発力が低くなり飛距離も低下してしまう。
そのため、フェース面の中心がフェース面上の重心位置と離れていると、フェース面の中心付近でゴルフボールを打撃したにも拘らず、ゴルフボールの打撃位置がフェース面上の重心位置から外れているため、ゴルフクラブヘッドが打撃時の衝撃力に負けて振れ、打球の方向が不安定になる。また、反発力が低くなり飛距離も低下してしまう。
特開平6−165842号公報 特開2003−102878号公報
ところで、400ccを超える大型ゴルフクラブヘッドのフェース部分をチタン合金のみで製造した場合、フェース面積が大きいためフェース部の質量を十分に軽量化することができない。そのため、ゴルフクラブシャフト軸からの重心位置後退量を所望の範囲に設定し、かつフェース面上の重心位置を所望の範囲に設定して、ゴルフクラブを設計することは困難である。
そこで、フェース部の質量を軽量化するためにフェース部を繊維強化プラスチックのみで製造した場合には、ゴルフクラブシャフト軸からの重心位置後退量を所望の範囲に設定し、かつフェース面上の重心位置を所望の範囲に設定してゴルフクラブヘッドを設計することはできる。しかし、フェース部を繊維強化プラスチックのみで製造した場合には、金属的な打球音と打感で表されるフィーリングが悪化し、さらに耐久性も低下する。
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、ゴルフクラブヘッドの体積が400ccを超える大型なゴルフクラブヘッドにおいて、従来どおりの打球感を維持しつつ、飛距離および方向性のいずれをも向上させることができるゴルフクラブヘッドを提供することを目的とする。
前記課題を解決するために、本発明のゴルフクラブヘッドは、ゴルフボールを打撃するフェース面を含み、かつ金属層と強化繊維プラスチック層とが積層された積層構造を有する積層構造体を有して構成されるフェース部を備え、ゴルフクラブヘッドの体積が400cc以上であり、ゴルフクラブのシャフト軸からの重心位置の後退量が17mm以上であり、前記フェース面上の重心位置が前記フェース面の中心から直径13mm以内の範囲にある。
前記ゴルフクラブヘッドの重心を通り前記ソール面に垂直な直線を軸とする軸周りの慣性モーメントの大きさが4000g・cm2以上であることが好ましい。
前記フェース面の幅が100mm以上であり、高さが45mm以上であることが好ましい。前記前記ゴルフクラブヘッドはフェース部、クラウン部、ソール部およびサイド部によって外殻構造を成し、その外殻を構成するクラウン部、ソール部およびサイド部のうちの少なくとも一つの部材が強化繊維プラスチックのみで構成されていることが好ましい。
ゴルフクラブヘッドは、フェース部のみ金属とFRPの積層構造で、クラウン部、ソール部、サイド部およびネック部の全ての部分は金属のみで構成されてもよい。
また、前記ゴルフクラブヘッドの質量が210g以下であることが好ましい。さらに、ゴルフボールを打撃したときの反発係数が0.80から0.88であることが好ましい。
本発明のフェース部は、金属層と強化繊維プラスチック層とが積層された積層構造を有する積層構造体を有して構成されるので、従来より軽量であり、かつ耐久性に優れたゴルフクラブヘッドを提供することができ、ゴルフクラブヘッドの設計自由度を向上させることができる。
したがって、本発明によれば、ゴルフクラブヘッドの体積が400ccを超える大型なゴルフクラブヘッドにおいて、従来どおりの打球感を維持しつつ、飛距離および方向性のいずれをも向上させることができるゴルフクラブヘッドを提供することができる。
本発明に係るゴルフクラブヘッドについて、添付の図面に示す実施形態を基に詳細に説明する。
図1は、本発明のゴルフクラブの一例を示す分解斜視図である。
図1に示すように、ゴルフクラブ10は、ゴルフクラブヘッド20と、ゴルフクラブシャフト34とを有する。
ゴルフクラブヘッド20は、フェース部22、ソール部24、クラウン部26、側壁部28およびホーゼル部30を有する。本実施形態のゴルフクラブヘッド20では、フェース部22、ソール部24、クラウン部26および側壁部28は、それぞれ板状に成形されており、これらの部材が相互に接合されて外殻構造を構成している。
また、図1に示すように、ホーゼル部30は、ゴルフクラブシャフト34をゴルフクラブヘッド20に固定するものであり、クラウン部26に設けられる。このホーゼル部30には、ゴルフクラブシャフト34が挿入される開口部32が設けられる。ゴルフクラブシャフト34は、ゴルフクラブヘッド20にソケット38を介して固定される。このソケット38には、ゴルフクラブシャフト34を挿通可能な開口部36が設けられる。
フェース部22は、その表面がゴルフボールを打撃するフェース面23となるものであり、このフェース部22には、金属層と繊維強化樹脂層(以下、FRP層という)とが積層された積層構造体が配置される。この積層構造については後で詳しく説明する。
このフェース面23の打撃部の表面部は、ゴルフボールと直接接触し、金属層14により構成される。また、この金属層には、トウ側からヒール側に向かう水平方向Hに伸びたスコアラインLが、例えば3本平行に形成される。なお、トウ側からヒール側に向かう方向を水平方向といい、フェース部22を垂直に立てた場合におけるソール部24側からクラウン部26側に向かう方向であって、この水平方向に直交する方向を垂直方向という。
本発明のゴルフクラブヘッドは、フェース部が金属層と強化繊維プラスチック層とが積層された積層構造を有する積層構造体で構成されるので、ゴルフクラブヘッドの設計自由度が向上する。
そのため、ゴルフクラブのシャフト軸からの重心位置の後退量、フェース面上の重心位置、およびゴルフクラブヘッドの重心を通り前記ソール面に垂直な直線を軸とする軸周りの慣性モーメントを所望の範囲に設計することができ、ゴルフボールの飛距離および方向性を向上させることができるゴルフクラブヘッドを提供することができる。
図2および図3を参照して、フェース部の一部を構成する積層構造体について説明する。図2は、図1のA−A線による断面図であり、図3は、図2に示すフェース部の部分拡大図である。
積層構造体12は、金属層とFRP層とが積層されたものをまとめて示す複合構造体であり、フェース部22の一部を構成する。
本実施形態では、積層構造体12は、ゴルフボールを打撃する面であるフェース面23に金属層14が形成され、それからFRP層16、金属層18、FRP層16の順番に、金属層とFRP層とが合計で4層積層される。なお、積層構造体は2層の金属層を含む4層構造に限定されず、3層の金属層含む6層構造や4層の金属層を含む8層構造としてもよい。また、図3(b)のように、金属層1層、FRP層1層の2層構造でもよい。
フェース面23の表面の金属層14の厚さTは、0.5〜2.0mmとすることが好ましく、それ以外の金属層18の厚さTは0.05〜1.5mmとすることが好ましい。また、ゴルフボールを打撃する面と反対側の面、つまりゴルフクラブヘッドのフェース裏面は、FRPで形成されることが好ましい。
フェース部22の積層構造体12における中央部近辺の厚さは、反発性の観点から2.0〜5.0mmとすることが好ましい。また、積層構造体12の中央部近辺の材料の比重は、フェース部の軽量化の観点から1.8〜3.0とすることが好ましい。
本実施形態のフェース部22を構成する積層構造体の金属層およびFRP層の材質について説明する。
金属層としては、例えば、ステンレス鋼、マルエージ鋼、鉄、アルミニウム、チタン、チタン合金、銅、黄銅、ニッケル、ニクロム、錫、鉛、マグネシウム、金、銀、白金、およびその他種々の金属及び合金などにより構成されるものが例示される。
上述のステンレス鋼としては、例えば、日新製鋼社製、NSSHT1770(商品名(組成:Fe−0.04C−1.5Si−0.3Mn−0.03P−0.004S−7.2Ni−14.7Cr−0.7Cu−0,4Ti−0.009N))が例示される。
また、上述のマルエージ鋼としては、例えば、日立金属社製、YAG250(商品名(組成:Fe−18Ni−8Co−5Mo−0.4Ti−0.1Al))、YAG300(商品名(組成:Fe−18Ni−9Co−5Mo−0.9Ti−0.1Al))、およびYAG350(商品名(組成:Fe−18Ni−12Co−4Mo−1.7Ti−0.1Al))が例示される。
さらに、上述のチタン合金としては、神戸製鋼所社製、TVC(商品名(組成:Ti−13V−11Cr−3Al))、およびJFEホールディング社製(旧 日本鋼管社製)、SP700(商品名(組成:Ti−4.5Al−3V−2Mo−2Fe))が例示される。
また、本実施形態のFRP層は、強化繊維によりマトリクス樹脂を強化されたものである。この強化繊維としては、例えば、炭素繊維、ボロン繊維、ガラス繊維、アルミナ繊維、炭化珪素繊維、および窒化珪素繊維などの無機繊維、アラミド繊維、ポリアリレ−ト繊維、ポリエチレン繊維、およびポリエステル繊維などの有機繊維、またはチタン繊維、アモルファス繊維、およびステンレス鋼繊維などの金属繊維が例示される。また、強化繊維としては、先の例示したものの中から、複数種を選択し、それを強化繊維として用いてもよい。
また、強化繊維の配向については、所定の方向に整列して配置するか、またはクロス(織布)の状態で使用してもよい。更に、これらの強化繊維またはクロスが1または複数(層)重ねて設けられたものであっても、本発明においては、1層のFRP層とする。
また、マトリクス樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、およびフェノール樹脂などの熱硬化性マトリクス樹脂が例示される。
なお、マトリクス樹脂としては、エポキシ樹脂が好ましい。このようなマトリクス樹脂としては、例えば、グリシジルエーテル系エポキシ樹脂(ビスフェノールA、F、S系エポキシ樹脂、ノボラック系エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールA系エポキシ樹脂)、環式脂肪族エポキシ樹脂、グリシジルエステル系エポキシ樹脂、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタンまたはトリグリシジル−p−アミノフェノールなどのグリシジルアミン系エポキシ樹脂、および複素環式エポキシ樹脂が例示される。さらに、マトリクス樹脂としては、これらの他に種々のエポキシ樹脂から選択される1種又は複数種を使用することもできる。本実施形態におけるマトリクス樹脂としては、特に、ビスフェノールA、F、Sグリシジルアミン系エポキシ樹脂が好適である。
また、硬化剤としては、アミン系硬化剤、例えば、ジシアンジアミド(DICY)、ジアミノジフェニルスルフォン(DDS)、ジアミノジフェニルメタン(DDM);酸無水物系、例えばヘキサヒドロ無水フタル酸(HHPA)、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸(MHHPA)などが例示される。硬化剤としては、特に、アミン系硬化剤を好適に使用することができる。
なお、FRP層には、プリプレグを用いることもできる。このプリプレグとしては、例えば、東レ社製のP3251S−15(商品名)、東レ社製のP2253F−17(商品名)UDプリプレグ、または東レ社製のF6343B−05P(商品名)クロスプリプレグが例示される。
さらに、本実施形態のゴルフクラブヘッド20におけるフェース部22を構成する積層構造体は、金属層とFRP層との境界に樹脂フィルムを設けるか、または接着剤を塗布してもよい。この場合、接着剤の接着層の厚さは、0.02〜1.0mmとすることが好ましい。
また、樹脂フィルムとしては、例えば、ポリウレタン樹脂、ナイロン樹脂、変性ナイロン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、エチルセルロース樹脂、および酢酸セルロース樹脂などの熱可塑性樹脂フィルムが例示される。
なお、この樹脂フィルムは、プリプレグのマトリクス樹脂との相溶性の高いものを使用することが好ましい。例えば、マトリクス樹脂にエポキシ系樹脂などを使用した場合には、樹脂フィルムとしては、ポリウレタン樹脂、変性ナイロン樹脂フィルムなどが好適である。この樹脂フィルムの厚さは、0.02〜1.0mmとすることが好ましい。
図4から図6を参照して、ゴルフクラブのシャフト軸からの重心位置の後退量Gについて説明する。
図4は、ゴルフクラブヘッドを上方からみた平面図であり、図5は、ゴルフクラブヘッドをトウ側からみた側面図である。
重心位置の後退量Gは、図4に示すゴルフクラブヘッドの平面図において、ゴルフクラブヘッド20の重心Gと、ゴルフクラブシャフト軸を含み飛球線方向Fに対して垂直な平面Pとの間の距離である。図5においても同様に後退量Gが表されている。
より具体的には、ゴルフクラブヘッド20をライ角通りに水平面に設置し、そのフェース面を飛球線方向Fに向けた状態で、ゴルフクラブヘッド20の重心Gと、ゴルフクラブシャフト軸を含み飛球線方向Fに対して垂直な平面Pとの距離である。
なお、後退量Gは、図4に示すゴルフクラブヘッドの平面図において、ゴルフクラブヘッド20の重心と、ゴルフクラブシャフト軸を含み飛球線方向Fに対して垂直な平面Pとの距離Gである。図5は、ゴルフクラブヘッドをトウ側よりみた側面図であるが、同様に距離Gが重心位置後退量である。
重心位置の後退量Gは、図6に示すように、支点42を中心に矢印Uの方向に揺動可能なシーソー型の天秤計41によって測定される。
天秤計41には、ヘッドのホーゼル孔に対して隙間のない嵌め合いを持つシャフトピン43を有し、ゴルフクラブヘッドや重量体を装着しない状態では、アーム44が水平になるように釣り合っている。
ゴルフクラブヘッドの重心位置後退量Gの測定は、図7に示すように、シャフトピン43に質量Wのゴルフクラブヘッド20を装着し、図4に示す距離Gがアーム長手方向に対して平行に測定されるように、つまりゴルフクラブヘッド20を図7に示す鉛直方向に延びるシャフトピン43に装着することができるように、平面Pに沿って回転させた状態で固定する。そして、アーム44が水平に釣り合うような質量W’の重量体45及びこの重量体45の重心G’から支点までの長さL’を選択する。
以上より、ゴルフクラブの重心位置の後退量Gは、釣り合いの式W×G=W’×L’を用いて、G=(W’×L’)/Wに基づいて求めることができる。なお、図6(b)に示す天秤計41の側面図においては、ゴルフクラブヘッド20にロフト角度とライ角度が存在するために、フェース面23が若干見える状態になる。
以上の説明は、ゴルフクラブのシャフト軸からの重心位置の後退量Gの測定原理であり、その測定器としては、株式会社鴨下精衡所製の重心測定器46が挙げられる。
本発明のゴルフクラブのシャフト軸からの重心位置の後退量は17mm以上である。そうすることにより、ゴルフクラブのシャフト軸から重心位置までの十分な距離が得られ、スイートスポットが広くなり、打球したゴルフボールが高く上がり易くなり、飛距離を伸ばすことができる。
図8および図9を参照して、ゴルフクラブのフェース高さHおよびフェース幅Wについて説明する。
フェース面の垂直方向におけるフェース高さHは、図8に示すように、アドレスポジションに設置した状態においてフェース面23の最も上方に位置する縁部A2からフェース面23の最も下方に位置する縁部A3までの、基準面A1に対して垂直方向の成分の距離(図2中の上下方向の距離)をいい、フェース面の水平方向Hにおけるフェース幅Wとは、フェース面23の最もトウ側寄りに位置する縁部A4からフェース面23の最もヒール側寄りに位置する縁部A5までの、基準面A1およびフェース面23に対して平行な成分の距離をいう。
また、上記各縁部A2,A3,A4,A5が判別困難な場合、図9に示すように、ゴルフクラブヘッド20を通常のアドレスポジションに設置して、基準面A1からゴルフクラブヘッド20のクラウン部の最も上方に位置する上端部A6までの、基準面A1に垂直方向の距離をフェース高さHとして代用し、また、ゴルフクラブヘッド20の最もトウ側に位置する端部A7から基準面A1に対して22.23mm上方に位置するゴルフクラブヘッド20のヒール側の位置A8までの、基準面A1およびフェース面23に対して平行な成分の距離をフェース幅Wとしてもよい。
体積が400ccを超えた場合、見た目の違和感がなくゴルファが打ち易い形状には、前記フェース面の幅が100mm以上であり、高さが45mm以上であることが好ましい。また、高さと幅が小さいと反発係数が小さくなり、飛距離ダウンになる。
図10から図12を参照して、フェース面上における重心位置について説明する。
ゴルフクラブヘッドのフェース面上における重心位置(以下、重心点gという)は、図10に示すような重心測定器46によって求められる。重心測定器46は、上部に重心測定対象物を支持する支持部46を備え、この支持部46が測定対象物を平衡に支持する測定対象物の位置を知ることができるものである。
すなわち、重心の測定方法は、図11(a)に示すようにゴルフクラブヘッド20を、支持部46に載せ、手を放しても落ちない平衡な位置を探しだす。つまり、図11(a)に示すように、フェース面23と支持部46の接触部に重心点gを含んでいれば、ゴルフクラブヘッド20を支持部46に載せて手を放しても落ちないが、図11(b)に示すように、フェース面23と支持部46の接触部に重心点gを含んでいなければ、ゴルフクラブヘッド20は、支持部46に載せて手を放すと落ちる。このことを利用して重心点gを求めるものである。
支持部46は平面または3点以上で支持する形態であることが好ましい。また、支持部46の面積は、15mm2以下であることが好ましい。また、下限はゴルフクラブヘッドが支えられる限り特に限定されない。
支持部46の面積は、平面であれば平面部分の面積、3点以上で支持する形態であれば各点を結んだ図形の面積によって示される。支持部の面積を上記の範囲に設定することによって、より正確に重心点gを求めることができる。
支持部46によって支持された平面は水平または概ね水平になることが好ましい。ここで、概ね水平とは、水平面に対する傾きが2°以内、好ましくは1°以内のことである。
水平または概ね水平になっているか否かは、例えば図12に示すように、支持部46に平面板48を載せて支持させ、平面板48の上に水準器49を置き、確認し、調整することができる。上記範囲内に設定することによって、より正確に重心点gを求めることが可能になる。
なお、このフェース面上における重心点gは、後述するフェース面の中心を基準に2次元座標系で表される。例えば、重心点gが、フェース面の中央からヒール側に4mm、クラウン側に6mmのところに存在する場合には、重心点gは(6,4)と表される。
図13を参照して、フェース面の中心について説明する。図13はフェース面の中心を説明するための図である。
図13(a)は、フェース高さの中央部近辺にスコアラインがある場合を示し、図13(b)は、フェース高さの中央部近辺にスコアラインがない場合を示す。また、図13(c)は、スコアラインがない場合を示す。
フェース高さの中央部近辺にスコアラインがある場合には、そのスコアラインSLの中心を通り、スコアラインに垂直な線をフェース幅の中心線CWとする。フェース幅の中心線CWとフェース面端部との2つの交点間を通り、その交点に垂直な線をフェース高さの中心線CHとする。
フェース幅の中心線CWとフェース高さの中心線CHとの交点をフェース面の中心とする。
フェース高さの中央部近辺にスコアラインがない場合には、中央部近辺に隣接しているスコアラインSL間の中心を通り、スコアラインに垂直な線をフェース幅の中心線CWとする。フェース幅の中心線CWとフェース面端部との2つの交点間を通り、その交点に垂直な線をフェース高さの中心線CHとする。
フェース幅の中心線CWとフェース高さの中心線CHとの交点をフェース面の中心とする。
フェース面にスコアラインがない場合には、フェース面端部をフェース面の幅とし、その中心線をフェース幅の中心線CWとする。フェース幅の中心線CWとフェース面端部との2つの交点間を通り、その交点に垂直な線をフェース高さの中心線CHとする。
フェース幅の中心線CWとフェース高さの中心線CHとの交点をフェース面の中心とする。
このフェース面上の重心位置は、フェース面の中心付近、つまりフェース面の中心から直径13mmの範囲内に位置する。
そうすることにより、スイートスポットがフェース面の中心から外れることを防止することができる。
図14から図17を参照して、ゴルフクラブヘッド20の重心Gを通りソール面24に垂直な直線を軸とする軸周りの慣性モーメントの測定方法について説明する。図14は、慣性モーメント測定器51の斜視図である。
慣性モーメント測定器51は、測定部52、演算部54、スタートレバー55、表示部56、操作ボタン57を備え、測定部52の上に慣性モーメントの測定対象物が載置され、スタートレバー55を手で摘んで変位させた後、手を放して捩れ振動させ、この時の捩れ振動の周期を測ることによって演算部54を通して慣性モーメントを測定し、表示部56に慣性モーメントの数値を表示する装置である。
なお、慣性モーメント測定器51として、Inertia Dynamics社製、慣性モーメント測定器 Model MOI−005−014が例示される。このような慣性モーメント測定器は公知のものであればよく、本発明において、特に制限されない。
図15(a)に示すように、慣性モーメント測定器51に治具61を固定して慣性モーメントIaを測定し、次いで図15(b)に示すように、治具61の上面部62にゴルフクラブヘッド20のソール面24を固定して慣性モーメントIbを測定し、(Ib−Ia)よりゴルフクラブヘッドの慣性モーメントを得る。
なお、通常の慣性モーメント測定器51では、上記Iaの数値は、操作ボタン57を駆使し一連の手順によって自動的に風袋引きをされ、(Ib−Ia)の数値が表示される。
なお、ゴルフクラブヘッド14と治具61とを固定するためには、両面テープ、粘土等の粘着体による固定、接着剤による固定、磁力を用いた固定等が考えられる。
固定は、ゴルフクラブヘッド20のソール面24と、治具61の上面部62によって固定されるが、ソール面が凸の曲面であれば、上面部62は凸の曲面に合致するような凹の曲面であることが好ましく、ソール面が平面であれば、上面部62は平面であることが好ましい。つまり、固定する両面が合致することが好ましい。
ゴルフクラブヘッド20のソール面24は曲面を成しているので、この場合、図15(b)に示すように、粘着体101をソール面24及び上面部62に合致するように形成し、ゴルフクラブヘッド20を固定する。言うまでもなく粘着体101のように、接着剤等固定手段の内質量を有するものは、治具の一部に含まれ、風袋引きにおいては治具と同様に風袋として引かれる。
ゴルフクラブヘッド20は、図16(a)に示すゴルフクラブヘッド20の重心Gを通るソール面24の法線Nと、図16(b)に示す慣性モーメント測定器51の捩れ振動の回転軸Rとが、図16(c)に示すように一致もしくは概ね一致するように慣性モーメント測定器51に固定されることが好ましい。
概ね一致とは、回転軸Rがソール面24を通る点と法線Nがソール面24を通る点gとのなす距離が3mm以内、好ましくは2mm以内、より好ましくは1mm以内とすることである。
この範囲内にゴルフクラブヘッド20のソール面24を固定することによって、より正確に本発明の慣性モーメントを測定することが可能になる。重心点gは、上述したように、図10に示す重心測定器46によって求められる。
また、上記回転軸Rがソール面24を通る点と点gとの距離を上記範囲内とする必要は必ずしもなく、この距離を知り、自動的に風袋引きをして得られた(Ib−Ia)の数値からゴルフクラブヘッド20の質量にこの距離の自乗を掛けた積を減算することによって補正することができる。
この補正方法によってゴルフクラブヘッド20の重心Gを通るソール面24に垂直な方向の慣性モーメントを得てもよい。このように、ゴルフクラブヘッドの重心Gを通るソール面24に垂直な方向の慣性モーメントの測定方法については、特に限定されない。
慣性モーメント測定器51の回転軸R及びこの回転軸Rがソール面24を通る点は、慣性モーメント測定器51により定められるものである。回転軸Rは鉛直または概ね鉛直になることが好ましい。
ここで、概ね鉛直とは、鉛直方向に対する傾きが2°以内、好ましくは1°以内のことである。回転軸Rを鉛直または概ね鉛直に設定するためには、慣性モーメント測定器51に設けられた水準器部分を目安に測定器の水平を調整すること、又は測定器を水平に調整された平面板上に設置すること等が考えられる。
上記範囲内に設定することによって、ゴルフクラブヘッド20の重心Gを通りソール面24に垂直な軸回りの慣性モーメントをより正確に測定することができる。
治具61の上面部62によって支持された平面は水平または概ね水平になることが好ましい。本発明における概ね水平とは、水平面に対する傾きが2°以内、好ましくは1°以内のことである。水平または概ね水平になっているか否かは、上記した図12に示す支持部46の例と同様な方法で確認し、調整することができる。
上記範囲内に設定することによって、ゴルフクラブヘッド20の重心Gを通りソール面24に垂直な軸回りの慣性モーメントをより正確に測定することができる。
また、治具61は、治具自体の重心位置が回転軸Rに一致もしくは概ね一致するように慣性モーメント測定器51に装着されることが好ましい。概ね一致とは、図17に示すように治具61の重心位置をG'とすると、G'と回転軸Rとのなす距離d'を2mm以内、好ましくは1mm以内とすることである。
治具61の重心位置をG'を上記範囲内に設定することによって、ゴルフクラブヘッド20の重心Gを通りソール面24に垂直な軸回りの慣性モーメントをより正確に測定することができる。
なお、ゴルフクラブヘッド20と治具61とを固定するためには、両面テープ、粘土等の粘着体による固定、接着剤による固定、磁力を用いた固定等が考えられる。
固定は、ゴルフクラブヘッド20のソール面24と、治具61の上面部62によって固定されるが、ソール面が凸の曲面であれば、上面部62は凸の曲面に合致するような凹の曲面であることが好ましく、ソール面が平面であれば、上面部62は平面であることが好ましい。
つまり、固定する両面が合致することが好ましい。ゴルフクラブヘッド20のソール面24は曲面を成しているので、この場合、図15(b)、図16(c)に示すように、粘着体101をソール面24及び上面部62に合致するように形成し、ゴルフクラブヘッド20を固定する。言うまでもなく粘着体101のように、接着剤等固定手段の内質量を有するものは、治具の一部に含まれ、風袋引きにおいては治具と同様に風袋として引かれる。
このようにして規定されるゴルフクラブヘッド20の重心Gを通りソール面24に垂直な直線を軸とする軸周りの慣性モーメントが4000g・cm2以上である。
慣性モーメントを4000g・cm2以上とすることにより、ゴルフクラブヘッド20のスイートエリアをある程度広く確保することが可能になり、ゴルフボールの打撃位置が重心点gからずれてもゴルフボールが飛ぶ方向を安定させることができる。
本発明のゴルフクラブヘッドについて、本発明の実施例を、従来例および比較例と比較して具体的に説明する。
本実施例においては、下記表1および表2に示す従来例および実施例1から実施例16について、下記表3に示す飛距離、方向性、耐久性および打球感を評価項目として、評価を行った。
本実施例においては、横浜ゴム株式会社製 TRX−DUO M40(商品名)用のゴルフクラブシャフトを各ウッドゴルフクラブのゴルフクラブヘッドに取り付けてゴルフクラブを作製し、評価試験を行った。
また、本実施例の各試験は、特に断りがないかぎり、ゴルフボールには、横浜ゴム社製
TRX(商品名)ボールを用いた。
Figure 0004649958
Figure 0004649958
表1には、フェース、ソール、クラウン、サイドおよびネックの各部材におけるゴルフクラブヘッドの材質を示す。
表1のフェースの欄に示す表面材質における「Ti合金」はSP700チタンである。また、積層構造体における表面材質以外の「Ti合金」の組成は、Ti−15V−3Cr−3Al−3Snであり、「CFRP」は繊維のヤング率が24トンタイプで、繊維目付が160g/mであり、レジンコンテントが38%である。
ソールの欄に示す「Ti合金」はKS100チタンである。また、クラウンの欄に示す「Ti合金」の組成はTi−15V−3Cr−3Al−3Snであり、「CFRP」は繊維のヤング率が24トンタイプで、繊維目付が160g/mであり、レジンコンテントが38%である。
サイドの欄に示す「Ti合金」の組成は、Ti−15V−3Cr−3Al−3Snである。また、ネックは、「純Ti」により形成される。
さらに、積層構造体においては、金属層とFRP層との境界に樹脂フィルムを設けて接着した。この樹脂フィルムには、厚さが0.08mmのポリウレタン樹脂系の樹脂フィルムである。
重心位置の後退量やフェース面上の重心位置を調整するためゴルフクラブヘッド内に錘を設けており、ヘッド質量は全てのゴルフクラブヘッドにおいて198gである。なお、この錘の配置は、フェースバック方向とトウ‐ヒール方向である。
反発係数は、USGA(United States Golf Association:全米ゴルフ協会)で規定されている「Procedure for Measuring the Velocity Ratio of a Club Head for Conformance to Rule 4-1e,Appendix II Revision 2 February 8,1999」に基づいて測定した。
表2には、フェースの比重、フェースの厚さ、フェース幅、フェース高さ、ゴルフクラブヘッド体積、重心位置後退量、シャフト軸からの慣性モーメントおよびフェース面上の重心位置を示す。
フェース幅およびフェース高さは、図7を参照して説明した方法で測定した。また、重心位置の後退量およびフェース面上の重心位置は、上述の方法により測定を行った。
上述の各項目についての評価結果を下記表3に示す。
Figure 0004649958
表3は、飛距離、方向性、耐久性および打球感を、従来例を基準(100)として、その相対的な数値で表したものであり、数値が高いほどその評価項目について優れていることを示す。合計点は、飛距離、方向性、耐久性および打球感の評価値を合計したものであり、各ゴルフクラブヘッドの総合的な評価値を示す。この合計点は、従来例を基準(400)として、その相対的な数値で表される。
飛距離については、ヘッドスピードが34m/秒〜50m/秒の範囲のアマチュアゴルファとプロゴルファの合計100人を対象として、実施例、比較例および従来例のゴルフクラブヘッドを装着したゴルフクラブを用いて、各人に各10球ずつ打撃して得られた飛距離の平均値である。評価項目の飛距離は、従来例を基準(100)として、その相対的な数値で表しており、数値が大きいほど飛距離が遠いことを意味する。
方向性については、上記と同様に各10球ずつ試打して得られた、目標に対しどれぐらいばらついたかを示す標準偏差値である。評価項目の方向性は、従来例を基準(100)として、その相対的な数値で表しており、数値が大きいほど標準偏差が小さく、ばらつきが少ないことを意味する。
耐久性については、エアーキャノン試験機を用いて、ゴルフボールを50m/秒の速度で従来例および実施例の各ゴルフクラブヘッドのフェース部の中心部に衝突させて、破壊するまでの打球数を測定した。この場合、従来例の破壊するまでの打球数を100として、各実施例の強度を数値で表した。評価項目の耐久性は、数値が大きいほど耐久性がよく、強度が高いことを意味する。
打球感については、上記と同様に各10球ずつ試打し、「金属音しすぎ」、「金属音しなさすぎ」、「丁度よいひびき」で官能評価を行ったときの各人の平均値である。評価項目の打球感は、従来例を基準(100)として、その相対的な数値で表しており、数値が大きいほど丁度よいひびきであることを意味する。
上記表3から以下のことが判る。
比較例1はゴルフクラブヘッドをFRPのみで形成しており、重心位置後退量、慣性モーメントおよびフェース面上重心位置を本発明の範囲内にしたゴルフクラブヘッドである。これから、本発明の設計パラメータを満たすようにFRPで作製したゴルフクラブヘッドを適用すると、従来例と比較して、反発係数が低下するため距離が悪化し、さらに打球感も悪化することが判る。
比較例2より、フェース面をTi合金のみで作製した場合には、重心位置後退量、慣性モーメントともにフェース面が重すぎて従来例と大差がない。比較例3より、フェース面を複合材料で作製した場合には、打球感はよくなるものの重心位置後退量が小さければ効果は低い。
比較例4より、ゴルフクラブヘッドを軽くするために肉厚を薄くしたTi合金のみでフェース面を作製した場合には、フェース面が薄くなり、飛距離が向上するが、耐久性が大幅に低下する。比較例5より、フェース面を複合材料で体積を小さくして作製した場合には、打球感はよくなるものの、重心位置後退量が小さければ効果は低い。
比較例6より、フェース面を複合材料で体積を大きくし、重心位置後退量を大きくして作製した場合でも、フェース面上の重心位置がずれていると効果は低い。これは、反発係数が低くなってしまうためである。
実施例1は、ヘッド体積、重心位置後退量および重心位置ともに本発明の範囲内である。この場合には、従来例や比較例と比べて全ての評価項目が向上する。実施例2より、薄いTi合金を積層しても実施例1と同様な効果を得ることができる。
実施例3は、重心位置後退量および慣性モーメントを最大とし、フェース面重心位置を中心から13mm以内としている。これは好ましい形態の一つである。
実施例4は、ゴルフクラブヘッドの形状が違う。実施例5は、ゴルフクラブヘッドの形状が違い、クラウンもTi合金である。
実施例6より、フェース高さを小さくすると、反発係数が減少し、飛距離が低下する。実施例7より、フェース幅を小さくすると、反発係数が減少し、飛距離が低下する。
以上、本発明に係るゴルフクラブヘッドについて詳細に説明したが、本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよい。
本発明のゴルフクラブの一実施形態を示す分解斜視図である。 図1のA−A線による断面図である。 図2に示すフェース部の部分拡大図である。 本実施形態のゴルフクラブヘッドを上方からみた平面図である。 本実施形態のゴルフクラブヘッドをトウ側からみた側面図である。 重心位置の後退量を測定するための天秤計を示す斜視図である。 重心位置の後退量を測定する方法を説明するための図である。 ゴルフクラブのフェース高さおよびフェース幅を説明するための図である。 ゴルフクラブのフェース高さおよびフェース幅を説明するための図である。 重心測定器の一例を示す斜視図である。 フェース面上における重心位置を測定する方法を説明するための図である。 フェース面上における重心位置を測定する方法を説明するための図である。 フェース面の中心を説明するための図である。 慣性モーメント測定器の一例を示す斜視図である。 慣性モーメントを測定する方法を説明するための図である。 慣性モーメントを測定する方法を説明するための図である。 慣性モーメントを測定する方法を説明するための図である。
符号の説明
10 ゴルフクラブ
12 積層構造体
20 ゴルフクラブヘッド
22 フェース部
23 フェース面
24 ソール部
26 クラウン部
28 側壁部
30 ホーゼル部
34 ゴルフクラブシャフト
41 天秤計
46 重心測定器
51 慣性モーメント測定器

Claims (6)

  1. ゴルフボールを打撃するフェース面を含み、かつ金属層と強化繊維プラスチック層とが積層された積層構造を有する積層構造体を有して構成されるフェース部を備え、
    ゴルフクラブヘッドの体積が420〜450ccであり、ゴルフクラブのシャフト軸からの重心位置の後退量が20〜24mmであり、前記フェース面上の重心位置が前記フェース面の中心から直径13mm以内の範囲にあり、
    前記ゴルフクラブヘッドの重心を通り前記ソール面に垂直な直線を軸とする軸周りの慣性モーメントの大きさが4600〜5100g・cm であり、
    前記フェース部は、2層構造であり、前記フェース面側が前記金属層で構成され、裏面側が前記繊維強化プラスチック層で構成されており、前記金属層はTi合金で構成されていることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
  2. 前記フェース面の幅が100mm以上であり、高さが45mm以上である請求項1に記載のゴルフクラブヘッド。
  3. 前記ゴルフクラブヘッドはフェース部、クラウン部、ソール部およびサイド部によって外殻構造を成し、その外殻を構成するクラウン部、ソール部およびサイド部のうちの少なくとも一つの部材が強化繊維プラスチックで構成されている請求項1または2に記載のゴルフクラブヘッド。
  4. 前記フェース部のみ前記合金層前記繊維強化プラスチック層の積層構造で、クラウン部、ソール部、サイド部およびネック部の全ての部分は金属のみで構成されている請求項1または2に記載のゴルフクラブヘッド。
  5. 前記ゴルフクラブヘッドの質量が210g以下である請求項1乃至4のいずれか1項に記載のゴルフクラブヘッド。
  6. ゴルフボールを打撃したときの反発係数が0.80から0.88である請求項1乃至5のいずれか1項に記載のゴルフクラブヘッド。
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