JP4933232B2 - ゴルフクラブヘッド - Google Patents

Description

本発明はゴルフクラブヘッドに関するものである。

ボールのスピン量や打感を向上するため、フェース面の表面粗さを調節したゴルフクラブヘッドが提案されている（特許文献１乃至３）。特許文献１にはフェース面に切削具による切削跡として小溝を交差して形成したゴルフクラブヘッドが開示されている。特許文献２にはフェース面にミーリング加工を施したパターヘッドが開示されている。特許文献３にはフェース面の表面粗さを４０Ｒａ以上としたゴルフクラブヘッドが開示されている。

特許第３０００９２１号公報 特開平８−２２９１６９号公報 特開２００５−１６９１２９号公報

サンドウエッジ、アプローチウエッジ等のウエッジ型のゴルフクラブヘッドは、ボールのスピン量が要求されるクラブヘッドであり、フェース面の表面粗さを粗くすることはボールのスピン量の向上に効果がある。しかし、フェース面の表面粗さが粗すぎるとボールに傷がつき易くなる。また、公式競技用のゴルフクラブヘッドでは、規則上、フェース面の表面粗さが算術平均粗さ（Ｒａ）で４．５７μｍ以下、最大高さ（Ｒｙ）で２５μｍ以下であることが定められている。従って、公式競技への適合を目的とするゴルフクラブヘッドでは、上記規則の範囲でフェース面の表面粗さを調整する必要がある。

従って、本発明の目的は、公式競技に適合しつつ、ボールのスピン量をより多く得られるゴルフクラブヘッドを提供することにある。

本発明によれば、フェース面と、前記フェース面に形成された、トウ−ヒール方向に延在する複数のスコアライン溝と、ミーリング加工により前記フェース面に形成された複数の細溝と、を備えたゴルフクラブヘッドであって、前記複数の細溝の配列方向のピッチＰが、３００μｍ≦Ｐ≦６００μｍであり、前記フェース面の前記細溝を形成した部分の表面粗さが、最大高さＲｙで、１５μｍ≦Ｒｙ≦０．００５×Ｐ＋１５．７μｍであり、前記複数の細溝は、互いに重ならないように形成され、各々の前記スコアライン溝に、複数の前記細溝が交差しており、各々の前記細溝が円弧線状をなし、前記配列方向が、各々の前記細溝の前記円弧の円の中心を通る方向であり、かつ、前記フェース面のトウ側の高さ方向中央部からソール側の幅方向中央部へ指向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。

このゴルフクラブヘッドでは、前記細溝をミーリング加工により形成することで、ショットブラスト加工によりフェース面に起伏を形成する場合よりも、前記細溝の縁が立ち、ボールのスピン性能を向上できる。また、前記複数の細溝の配列方向のピッチＰと、前記フェース面の前記細溝を形成した部分の表面粗さと、を上記数値範囲とすることで公式競技に適合しつつ、ボールのスピン量をより多く得られる。

以上述べた通り、本発明によれば、公式競技に適合しつつ、ボールのスピン量をより多く得られるゴルフクラブヘッドを提供することができる。

図１は本発明の一実施形態に係るゴルフクラブヘッドＡの外観図である。同図の例はアイアン型のゴルフクラブヘッドに本発明を適用した例を示す。本発明はボールのスピン量が多いことが要求されるゴルフクラブヘッドに好適であり、特にサンドウェッジ、ピッチングウェッジ、アプローチウェッジ等のウェッジ型のゴルフクラブヘッドに好適である。しかし、本発明はウッド型やユーティリティー型のゴルフクラブヘッドにも適用できる。

ゴルフクラブヘッドＡは、そのフェース面１０に複数のスコアライン溝２０が形成されている。フェース面１０はゴルフボールの打撃面である。本実施形態の場合、各々のスコアライン溝２０はトウ−ヒール方向に延在した直線状の溝であり、各々のスコアライン溝２０の配設間隔（ピッチ）は等間隔（等ピッチ）であり、互いに平行に形成されている。本実施形態において、スコアライン溝２０の断面形状は、その長手方向の両端部を除き、同じである。また、各々のスコアライン溝２０の断面形状は同じであり、例えば、台形状をなしている。

フェース面１０にはミーリング加工の切削跡として複数の細溝３０が形成されている。本実施形態の場合、各々の細溝３０は円弧線状をなしており、互いに重ならないように形成されている。また、本実施形態の場合、各々の細溝３０は、同じ半径の円の円弧である。

図１において、矢印ｄ０は複数の細溝３０の配列方向を示している。本実施形態の場合、上記の通り、各々の細溝３０は同じ半径の円の円弧である。配列方向ｄ０は各々の細溝３０の円弧の円の中心を通る方向として定義される。

図２は配列方向ｄ０に沿うフェース面１０表面の部分断面図であり、細溝３０の断面形状を示す。複数の細溝３０の配列方向ｄ０のピッチＰは、隣接する細溝３０の底部間の距離を意味し、３００μｍ≦Ｐ≦６００μｍ、好ましくは４００μｍ≦Ｐ≦５００μｍに設定される。また、フェース面１０の細溝３０を形成した部分の表面粗さは、最大高さＲｙで、１５μｍ≦Ｒｙ≦０．００５×Ｐ＋１５．７μｍである。

細溝３０のミーリング加工による形成は、例えばフライス盤を用いて行なうことができる。図３はフライス盤を用いた細溝３０の加工方法を示す図である。フライス盤は鉛直軸Ｚ回りに回転駆動されるスピンドル２を有し、スピンドル２の下端には切削工具（エンドミル）１が取り付けられている。細溝３０が未加工のゴルフクラブヘッドＡはフェース面１０を水平にして冶具３を介してフライス盤に固定される。切削工具１の刃部１ａは、鉛直軸Ｚから距離ｒｔだけ離間している。距離ｒｔは細溝３０の円弧の円の半径となる。

図４は細溝３０のミーリング加工時の切削工具１の移動軌跡を示す平面視図である。切削工具１とゴルフクラブヘッドＡとの相対移動方向（水平方向）は、細溝３０の配列方向ｄ０と一致する。切削工具１をゴルフクラブヘッドＡに対して、相対的に、配列方向ｄ０に移動しながら、フェース面１０を切削工具１で切削することにより、複数の細溝３０が形成される。各々の細溝３０の円弧の円の中心、すなわち、鉛直軸Ｚの位置は配列方向ｄ０を通過する。従って、配列方向ｄ０は各々の細溝３０の円弧の円の中心を通る方向となる。切削工具１によるフェース面１０の切り込み深さ、切削工具１の相対移動速度により、細溝３０の深さ及び幅、ピッチＰが調節される。

本実施形態のゴルフクラブヘッドＡでは、細溝３０をミーリング加工により形成することで、ショットブラスト加工によりフェース面に起伏を形成する場合よりも、細溝３０の縁が立ち、ボールのスピン性能を向上できる。また、複数の細溝の配列方向のピッチＰを３００μｍ≦Ｐ≦６００μｍ、フェース面１０の細溝３０を形成した部分の表面粗さを、最大高さＲｙで、１５μｍ≦Ｒｙ≦０．００５×Ｐ＋１５．７μｍとすることで、公式競技に適合しつつ、ボールのスピン量をより多く得られる。

なお、本実施形態では細溝３０の形状を円弧線状としたが直線状としてもよい。図８は本発明の他の実施形態に係るゴルフクラブヘッドＢの外観図である。ゴルフクラブヘッドＢは複数の細溝４０が直線状をなしている点以外はゴルフクラブヘッドＡと同じである。

複数の細溝４０は互いに平行に形成されている。本実施形態のように、複数の細溝４０を直線状とした場合、その配列方向ｄ０’は各々の細溝４０と直交する方向として定義される。ゴルフクラブヘッドＢの場合においても、複数の細溝４０の配列方向ｄ０’のピッチＰは、３００μｍ≦Ｐ≦６００μｍ、好ましくは４００μｍ≦Ｐ≦５００μｍに設定される。また、フェース面１０の細溝４０を形成した部分の表面粗さは、最大高さＲｙで、１５μｍ≦Ｒｙ≦０．００５×Ｐ＋１５．７μｍである。

＜細溝の評価実験＞
細溝の仕様が異なるゴルフクラブヘッドを複数作成し、打球時のボールのスピン量を測定した。図５はゴルフクラブヘッド＃１〜＃４、＃１１〜＃１３及び＃２１〜＃２３の細溝の仕様、ルール適合及び実験結果（スピン量）を示す図である。

各ゴルフクラブヘッドはいずれもロフト角が５６度のサンドウエッジであり、図１に示した円弧状の細溝３０をフェース面に形成したものである。細溝３０は半径（図３のｒｔ）が３７．５ｍｍの切削工具を用いてフライス盤によりミーリング加工により形成した。

図５において、「設定ピッチ」はフライス盤に設定した細溝３０の配列方向ｄ０のピッチであり、「設定切り込み深さ」はフライス盤に設定した切削工具の切り込み深さである。細溝３０の配列方向ｄ０のピッチＰは「設定ピッチ」通りに形成されているものとみなし、実測はしていない。

「刃先半径」は切削工具の刃先の半径である。「Ｒｙ」は細溝３０を施したフェース面の表面粗さ（最大高さ：Ｒｙ）の実測値であり、「Ｒａ」は細溝３０を施したフェース面の表面粗さ（算術平均粗さ：Ｒａ）の実測値である。「ルール適合」は、フェース面の表面粗さが公式競技に適合するか否かを示すものであり、＃３、＃４、＃１３及び＃２３はいずれも算術平均粗さ：Ｒａの点で適合しない。

実験は、各ゴルフクラブヘッドを装着したゴルフクラブを用いて、５人の試験者がラフから３０ヤード先の目標を狙ってボールを打つことにより行なった。図５の「スピン量」はボールのスピン量の平均値を示す。ボールのスピン量はボールの表面にマークを予め付したおき、インパクト時のボールをビデオカメラで撮影してマークの位置の変化により算出したものである。

図６（Ａ）は図５の実験結果を「スピン量」−「Ｒａ」の関係でグラフ化したものであり、図６（Ｂ）は図５の実験結果を「スピン量」−「Ｒｙ」の関係でグラフ化したものである。これらのグラフから、ボールのスピン量は「Ｒａ」及び「Ｒｙ」に略比例して増加することが分かる。

なお、図６（Ａ）において、破線で示す、Ｒａ＝４．５７は公式競技用のゴルフクラブヘッドのフェース面の表面粗さの最大値を示しており、公式競技への適合を考慮した場合、Ｒａが４．５７以下である必要がある。また、図６（Ｂ）において破線間で示す、Ｒｙ＝１５以上Ｒｙ＝１８．７以下の範囲は、ピッチＰ（設定ピッチ）を６００μｍとした場合の、上記数式（１５μｍ≦Ｒｙ≦０．００５×Ｐ＋１５．７μｍ）によるＲｙの範囲を示している。この範囲では、６０００〜７０００ｒｐｍのボールのスピン量を得られており、比較的高いスピン量が得られている。

図７（Ａ）はピッチＰ（設定ピッチ）が４００μｍと６００μｍとの場合とで、図５の「Ｒａ」と「Ｒｙ」との関係をグラフ化した図である。「Ｒａ」をｙ座標、「Ｒｙ」をｘ座標として、ピッチＰ（設定ピッチ）が４００μｍの場合と６００μｍの場合とで、「Ｒａ」と「Ｒｙ」との関係を一次式で近似すると、ピッチＰが４００μｍの場合はy=0.22220x+0.63803、６００μｍの場合はy=0.24262x+0.04050であり、傾きが略同じ直線となった。つまり、「Ｒａ」と「Ｒｙ」並びに「Ｒａ」とピッチＰはそれぞれ比例関係にあることが分かる。

また、図７（Ａ）のグラフから、ピッチＰが同じであれば、細溝３０の切り込み深さ（「設定切り込み深さ」）が深い程、フェース面の表面粗さが粗くなり、また、「Ｒｙ」が同じであればピッチＰが小さい程、「Ｒａ」が大きい（フェース面の表面粗さが粗い）ことが分かる。更に、「Ｒａ」が同じであれば、ピッチＰが大きい程、「Ｒｙ」を大きく（切り込み深さを深く）することができることが分かる。

図６（Ｂ）に示したように、ボールのスピン量は「Ｒｙ」に略比例しており、これは、細溝３０の深さが深い方がボールにスピンがかかり易いことを意味している。図６（Ｂ）の実験結果からすると、「Ｒｙ」の値としては、略６０００ｒｐｍ以上のスピン量が得られる１５μｍ以上が好ましいと言える。

そして、「Ｒｙ」の上限値は、公式競技用のゴルフクラブヘッドのフェース面の表面粗さの最大値である、「Ｒａ」＝４．５７μｍに基づきで規定することにより、公式競技に適用し、かつ、ボールのスピン量をより多く得られる。但し、「Ｒａ」は細溝３０のピッチＰとも関係するため、「Ｒｙ」の上限値は以下の通り規定する。

図７（Ａ）において、ピッチＰが４００μｍの場合の近似直線（y=0.22220x+0.63803）、及び、６００μｍの場合の近似直線（y=0.24262x+0.04050で）と、ｙ＝４．５７（つまり、Ｒａ＝４．５７μｍ）との交点（Ｐ１、Ｐ２）をとり、「Ｒｙ」とピッチＰとの関係で、これらの交点を通る直線を求める。図７（Ｂ）は「Ｒｙ」をｘ座標、ピッチＰをｙ座標としたｘ−ｙ座標上で、交点（Ｐ１、Ｐ２）を通る直線（y=0.0049x+15.749）を示す図である。

この直線（y=0.0049x+15.749）は、細溝３０のピッチＰとの関係で、「Ｒａ」＝４．５７μｍを満たすための「Ｒｙ」の上限値である。従って、「Ｒｙ」の範囲は、１５μｍ≦Ｒｙ≦０．００５×Ｐ＋１５．７μｍとすることが好ましい。

細溝３０のピッチＰの範囲については、小さすぎると芝等の塵がつまって目詰まりを起こし易く、長期間に渡ってスピン性能が確保できない。また、大きすぎると、スピン性能の向上が小さい。従って、細溝３０の配列方向のピッチＰの範囲は、３００μｍ≦Ｐ≦６００μｍであることが好ましく、更には、４００μｍ≦Ｐ≦５００μｍが好ましい。

本発明の一実施形態に係るゴルフクラブヘッドＡの外観図である。 配列方向ｄ０に沿うフェース面１０表面の部分断面図であり、細溝３０の断面形状を示す。 フライス盤を用いた細溝３０の加工方法を示す図である。 細溝３０のミーリング加工時の切削工具１の移動軌跡を示す平面視図である。 ゴルフクラブヘッド＃１〜＃４、＃１１〜＃１３及び＃２１〜＃２３の細溝の仕様、ルール適合及び実験結果（スピン量）を示す図である。 （Ａ）は図５の実験結果を「スピン量」−「Ｒａ」の関係でグラフ化したものであり、（Ｂ）は図５の実験結果を「スピン量」−「Ｒｙ」の関係でグラフ化したものである。 （Ａ）は図５の「Ｒａ」と「Ｒｙ」との関係をグラフ化した図、（Ｂ）は「Ｒｙ」をｘ座標、ピッチＰをｙ座標としたｘ−ｙ座標上で、交点（Ｐ１、Ｐ２）を通る直線（y=0.0049x+15.749）を示す図である。 本発明の他の実施形態に係るゴルフクラブヘッドＢの外観図である。

符号の説明

Ａ、Ｂ ゴルフクラブヘッド
１０ フェース面
２０ スコアライン溝
３０、４０ 細溝

Claims (2)

1. フェース面と、
   前記フェース面に形成された、トウ−ヒール方向に延在する複数のスコアライン溝と、
   ミーリング加工により前記フェース面に形成された複数の細溝と、
   を備えたゴルフクラブヘッドであって、
   前記複数の細溝の配列方向のピッチＰが、
   ３００μｍ≦Ｐ≦６００μｍ
   であり、
   前記フェース面の前記細溝を形成した部分の表面粗さが、最大高さＲｙで、
   １５μｍ≦Ｒｙ≦０．００５×Ｐ＋１５．７μｍ
   であり、
   前記複数の細溝は、互いに重ならないように形成され、
   各々の前記スコアライン溝に、複数の前記細溝が交差しており、
   各々の前記細溝が円弧線状をなし、
   前記配列方向が、各々の前記細溝の前記円弧の円の中心を通る方向であり、かつ、前記フェース面のトウ側の高さ方向中央部からソール側の幅方向中央部へ指向していることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
2. 前記複数の細溝が同じ半径の円弧であり、かつ、前記フェース面のソール側へ凸型の円弧線状であることを特徴とする請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。

Images