JP5296461B2 - 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し、特に、フェース面のスコアラインに関するものである。

一般に、ゴルフクラブヘッドのフェース面にはトウ−ヒール方向に互いに平行な複数の直線状の溝が形成されている（特許文献１）。この溝はスコアライン、マーキングライン、フェースライン等と呼ばれている（本書においてはスコアラインと称する。）。このスコアラインは、打球のバックスピン量を増大させる効果がある。

特開平１０−２４８９７４号公報

一般に、フェアウエイからのショットに比べると、ラフからのショットの場合には、フェース面とゴルフボールとの間に芝が挟まって、打球のバックスピン量が低下する。したがって、ラフからのショットの場合に、打球のバックスピン量が著しく低減することを抑制することが望まれている。

本発明の目的は、ラフからのショットの場合に、打球のバックスピン量が著しく低減することを抑制す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、フェース面に複数本のスコアラインが形成されたゴルフクラブヘッドにおいて、前記スコアラインの側壁に、前記側壁の前記フェース面側の端部から前記スコアラインの深さ方向に複数段の階段形状部を形成し、前記側壁は、前記階段形状部と平坦部とを含み、前記側壁は、１つの第１の縁と、複数の第２の縁と、を含み、前記第１の縁は、前記フェース面と前記側壁との境界をなす前記フェース面の縁であり、各々の前記第２の縁は、前記階段形状部の各段によって形成され、前記複数の第２の縁が直線上に位置し、前記第１の縁は前記直線よりも前記スコアラインの幅方向で外側に位置し、前記平坦部の延長線と前記フェース面とがなす角度をθａとし、前記直線と前記フェース面とがなす角度をθｂとした場合、θａ＞θｂであることを特徴とするゴルフクラブヘッドが提供される。

本発明によれば、ラフからのショットの場合に、打球のバックスピン量が著しく低減することを抑制す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１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、アイアン型のゴルフクラブヘッド、特に、ミドルアイアン、ショートアイアン、ウェッジ型のゴルフクラブヘッドに好適であり、具体的には、ロフト角が２５度以上７０度以下、ヘッド重量が２４０ｇ以上３２０ｇ以下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（ハイブリッド型）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１は、そのフェース面（打撃面）１０に複数のスコアライン２０が形成されている。各々のスコアライン２０はトウ−ヒール方向に延在した、互いに平行な直線状の溝である。本実施形態の場合、各々のスコアライン２０の配設間隔（ピッチ）は等間隔（等ピッチ）であるが、配設間隔が異なっていてもよい。

図２は、スコアライン２０の、その長手方向（トウ−ヒール方向）に直交する方向の断面図及びその部分拡大図（階段形状部２１１の拡大図）である。本実施形態において、スコアライン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２０の断面形状は同じである。

スコアライン２０は、一対の側壁２１及び底壁２２を有し、スコアライン２０の断面形状は、その中心線ＣＬで左右対称である。本実施形態では、スコアライン２０の断面形状が、略台形状をなしているが、Ｖ字型やＵ字型としてもよい。深さＤは、フェース面１０から底壁２２までの距離である。

側壁２１は、側壁２１のフェース面１０側の端部からスコアライン２０の深さ方向に複数段の階段形状部２１１を有する。階段形状部２１１の段数は、本実施形態の場合、７段であるが、２段以上であればよい。

階段形状部２１１を形成したことにより、スコアライン２０とフェース面１０との境界部分周辺には、複数の縁Ｐｏが形成される。ゴルフボールの打撃時には、これらの縁Ｐｏがゴルフボールと接触することで、ゴルフボールのバックスピン量を増大させることができる。特に、ラフからのショットにおいて、フェース面１０とゴルフボールとの間に芝が挟まった場合であっても、複数の縁Ｐｏの存在により、ゴルフボールに対する摩擦力が向上するため、著しくバックスピン量が低下することを抑制することができる。

本実施形態の場合、複数の縁Ｐｏが直線Ｌ１上に位置している。しかし、各縁Ｐｏが共通の直線上に位置していない構成も採用可能である。角度θｂは、直線Ｌ１とフェース面１０とがなす角度であり、角度θａは、側壁２１のうち、階段形状部２１１を形成していない部分と、フェース面１０とがなす角度である。

本実施形態の場合、階段形状部２１１の各段の表面Ｓｆは、フェース面１０と平行であるが、平行でなくてもよい。尤も、表面Ｓｆをフェース面１０と平行とする方が、階段形状部２１１の加工が容易である。

階段形状部２１１の各段の段差Ｓｈは大きい方が、打撃時におけるゴルフボールの各段に対する食い込み量がそれだけ多くなり、バックスピン量が増大する。しかし、ある大きさを超えるとゴルフボールの食い込み量は変わらなくなる。逆に、段差の加工方法によっては、加工に手間がかかる場合がある。したがって、段差Ｓｈは、３０μｍ以下であることが好ましい。本実施形態の場合、各段差Ｓｈは同じであるが、異なっていてもよい。

範囲Ｄｓは、階段形状部２１１の、スコアライン２０の深さ方向の範囲を示し、フェース面１０から階段形状部２１１の最深段までの距離である。範囲Ｄｓはスコアライン２０の深さＤの１／２以下であることが好ましく、更に好ましくは１／３以下である。範囲Ｄｓが深さＤの１／２を超えても、打撃時にゴルフボールに接する縁Ｐｏの数に大差がなくなり、バックスピン量の変化が少なくなる。逆に、階段形状部２１１の段数が増大して、その加工方法によっては、加工に手間がかかる場合がある。範囲Ｄｓを深さＤの１／３以下とすると、バックスピン量の増大効果を維持しながら、階段形状部２１１の加工の手間を軽減できる。

次に、競技用のゴルフクラブヘッドのスコアラインに関するルールと本実施形態との関係について説明する。競技用のゴルフクラブヘッドのスコアラインに関するルールとしては、スコアラインの側面とフェース面とに内接する半径０．０１０インチの仮想円と同心であって、半径０．０１１インチの仮想円の内側に、スコアラインの縁が位置しなければならないことが規定されている（以下、２円ルールという。）。本発明のゴルフクラブヘッドを競技用のゴルフクラブヘッドとして製造する場合には、この２円ルールを満たすようにスコアラインを設計する。

図３は２円ルールの説明図であり、２円ルールを満たすようにスコアライン２０を形成した例を示す。仮想円Ｃ１は半径０．０１０インチの円である。仮想円Ｃ１の位置は、仮想円Ｃ１がフェース面１０に内接した状態で、スコアライン２０の遠方からスコアラインに近接する方向（矢印Ｄ１方向）に仮想的に移動した場合、階段形状部２１１の各段の縁Ｐｏ（図２参照）と反対側の縁Ｐｉのいずれか、又は、側壁２１の階段形状部２１１を形成していない部分、に最初に接する位置とする。図３の例では、仮想円Ｃ１が、複数の縁Ｐｉと側壁２１の階段形状部２１１を形成していない部分とのうち、縁Ｐｉａに最初に接した場合を示している。

仮想円Ｃ２は仮想円Ｃ１と同心の半径０．０１１インチの縁である。図３の例の場合、スコアライン２０の縁（階段形状部２１１とフェース面１０との境界部分）が仮想円Ｃ２内に位置しているので、２円ルールに適合している。

階段形状部２１１を有していない、従来のゴルフクラブヘッドの場合、２円ルールを満たすためには、スコアラインの縁の部分において、スコアラインの側壁とフェース面とがなす角度を小さくせざるを得ず、これにより、バックスピン量が低下する。本実施形態の場合、階段形状部２１１を有していることにより、２円ルールに適合しながら、バックスピン量を増大させることができる。

競技用のゴルフクラブヘッドのスコアラインに関する他のルールとしては、スコアラインの幅Ｗ、断面積Ａ、隣接するスコアライン間の距離Ｓが、断面積Ａ（inch²）／（Ｗ（inch）＋Ｓ（inch））≦０．００３である必要があることが規定されている（以下、面積ルールという。）。なお、メートル単位の場合、断面積Ａ（mm²）／（Ｗ（mm）＋Ｓ（mm））≦０．０７６２である。

本発明のゴルフクラブヘッドを競技用のゴルフクラブヘッドとして製造する場合には、この面積ルールも満たすようにスコアラインを設計する。

図４は面積ルールの説明図である。スコアライン２０の幅Ｗは、いわゆる３０度測定法により測定した場合の幅を意味する。すなわち、フェース面１０から３０度傾斜した仮想線と、スコアライン２０の縁との接点間の距離を意味する。スコアライン２０間の距離Ｓは、隣接するスコアライン２０において、フェース面１０から３０度傾斜した仮想線と、スコアライン２０の縁との接点間の距離を意味する。断面積Ａはスコアライン２０の長手方向（トウ−ヒール方向）に直交する方向の断面積である。

次に、スコアライン２０の形成方法の例について説明する。スコアライン２０の形成方法としては、切削加工、鍛造加工、鋳造加工等が挙げられる。また、スコアライン２０は、階段形状部２１１が無い溝を１次加工した後、階段形状部２１１を２次加工により形成してもよい。この場合、１次加工と２次加工とは異なってもよく、例えば、１次加工は鋳造加工、２次加工は切削加工としてもよい。いずれの場合においても、階段形状部２１１は微細な段差であるので、切削加工が好ましい。

図５（Ａ）乃至（Ｂ）はスコアライン２０の形成方法の例を示す説明図であり、ＮＣ（数値制御）フライス盤を用いて形成する場合を示す。図５（Ａ）に示すように、スコアライン２０が未加工のゴルフクラブヘッド１'はＮＣフライス盤に治具２を介して固定される。なお、本実施形態の場合、フェース面１０がゴルフクラブヘッドに一体成形された場合について説明するが、フェース面１０を構成するフェース部材と、ヘッド本体とを別部材として接合してもよく、この場合、フェース部材をＮＣフライス盤に固定してスコアライン２０を形成すればよい。ＮＣフライス盤は、Ｚ軸回りに回転駆動されるスピンドル４を有し、スピンドル４の下端には切削ツール（エンドミル）５が取り付けられている。

しかして、ＮＣフライス盤において、フェース面１０の平面座標を設定した後、スピンドル４を回転駆動し、フェース面１０（ゴルフクラブヘッド１'）又は切削ツール５をスコアライン２０の形成方向に相対的に移動しながら、フェース面１０を切削し、階段形状部２１１が無い溝を１次加工する。次に、切削ツール５を必要に応じて交換し、階段形状部２１１を加工する。

図５（Ｂ）は、階段形状部２１１の加工途中の状態の一例を示す。図５（Ｂ）の例では、１次加工した溝２０'の側壁２１毎に階段形状部２１１を形成する例を示す。図５（Ｃ）は、階段形状部２１１の加工途中の状態の他の例を示す。図５（Ｃ）の例では、１次加工した溝２０'の一対の側壁２１に、同時に階段形状部２１１を形成する例を示す。

次に、階段形状部２１１は微細な凹凸であるため、フェース面１０の表面硬度が低下し、磨耗し易くなる場合がある。そこで、階段形状部２１１の形成後に、フェース面１０に、その表面硬度を硬くする処理を施すことが望ましい。この処理は、フェース面１０全体に行ってもよいし、階段形状部２１１の周囲だけ行うようにしてもよい。このような表面処理としては、浸炭処理、窒化処理、軟窒化処理、ＰＶＤ（Physical Vepor Deposition）処理、イオンプレーティング、ＤＬＣ（ダイヤモンド ライク カーボン）処理、めっき処理等が挙げられる。特に、浸炭処理や窒化処理といった、表面に別の金属層を形成せず、表面を改質する表面処理が好ましい。

本発明の実施例及び２つの比較例のゴルフクラブヘッドを作成し、これらのゴルフクラブヘッドを装着したゴルフクラブにより、バックスピン量のテストを行った。図６は、比較例１及び２並びに実施例のスコアラインの仕様、実験結果及び２円ルールの適合性を示す図である。いずれのゴルフクラブヘッドも、ロフト角が５８度のウェッジである。

実施例のゴルフクラブヘッドは、図２に示したように階段形状部を形成したものである。階段形状部の段数は７段とし、各段の段差Ｓｈは全て２０μｍとした。

図７（Ａ）は比較例１のスコアライン１２０の断面形状を、図７（Ｂ）は比較例２のスコアライン２２０の断面形状を、それぞれ示す。

比較例１のスコアライン１２０は、一対の側壁１２１及び底壁１２２を有し、スコアライン１２０の断面形状は、その中心線ＣＬで左右対称である。側壁１２１は平坦に形成されており、スコアライン１２０の縁１２１ａには、半径０．０５ｍｍの丸みが付けられている。深さＤは、フェース面１１０から底壁１２２までの距離であり、角度θａはフェース面１１０と側壁１２１とがなす角度である。

比較例２のスコアライン３２０は、一対の側壁３２１及び底壁３２２を有し、スコアライン３２０の断面形状は、その中心線ＣＬで左右対称である。側壁３２１は、フェース面３１０からスコアライン３２０の深さ方向の範囲Ｄｓ'において、傾斜角度が異なる平坦な平坦部３２１１を有する。深さＤは、フェース面３１０から底壁３２２までの距離である。角度θａはフェース面３１０と、側壁３２１のうち、平坦部３２１１以外の部分と、がなす角度であり、角度θｂ'は、フェース面３１０と平坦部３２１１とがなす角度である。

図６において、「角度θａ」は、図２、図７（Ａ）及び（Ｂ）に示した角度θａである。「角度θｂ」は図２に示した角度θｂであり、階段形状部の各縁（Ｐｏ）を通る直線（Ｌ１）とフェース面１０とがなす角度である。つまり、実施例のスコアラインは、階段形状部の各縁（Ｐｏ）が同一直線状に位置する構成である。「角度θｂ'」は図７（Ｂ）に示した角度θｂ'である。

「幅Ｗ」は、図４を参照して説明した、３０度測定法により測定した場合のスコアラインの幅である。「深さＤ」は図２、図７（Ａ）及び（Ｂ）に示した深さＤである。「範囲Ｄｓ」は図２に示した範囲Ｄｓであり、スコアラインの深さ方向での階段形状部の範囲である。「範囲Ｄｓ'」は図７（Ｂ）に示した範囲Ｄｓ'である。

「ピッチＰ」は、スコアラインの配設間隔を意味し、図４を参照して説明した３０度測定法により測定した場合のスコアラインの幅及び隣接するスコアライン間の距離Ｓから、Ｐ＝Ｗ＋Ｓで表される。

図６から明らかなように、実施例と比較例２との違いは階段形状部の有無のみにあり、実施例は、比較例２の平坦部３２１１に階段形状部を形成したものに相当する。

図６において、「２円ルールの適合性」は、上述した２円ルールに適合しているか否かを示し、「ＮＧ」は非適合、「ＯＫ」は適合していること、を示す。比較例１のみが２円ルールに適合していない。

バックスピン量のテストは、各ゴルフクラブで、フェアウエイ及びラフから複数回ゴルフボールを打撃し、そのバックスピン量を実測することで行った。図６の「実験結果」のうち、「バックスピン量」は、フェアウエイ及びラフからの複数回のショットにおけるバックスピン量の実測値の平均値を示す。「低下率」は、フェアウエイからショットした場合の「バックスピン量」をＢＳｆ、ラフからショットした場合の「バックスピン量」をＢＳｒとして、以下の式から算出したものである。

低下率（％）＝ＢＳｒ／ＢＳｆ×１００−１００
「低下率」は、フェアウエイからのショットに対するラフからのショットのバックスピン量の低下具合の指標であり、絶対値が小さい程、ラフからのショットの場合におけるバックスピン量の低下が低いことを示す。

この実験結果から、実施例のゴルフクラブヘッドでは、ラフからのショットの場合におけるバックスピン量の低下が少ないことが分かる。特に、比較例２と実施例２との違いは、階段形状部の有無のみであるので、階段形状部が、ラフからのショットの場合に、打球のバックスピン量が著しく低減することを抑制する効果があることが分かる。

本発明の一実施形態に係るゴルフクラブヘッド１の外観図である。 スコアライン２０の、その長手方向（トウ−ヒール方向）に直交する方向の断面図及びその部分拡大図である。 ２円ルールの説明図である。 面積ルールの説明図である。 （Ａ）乃至（Ｂ）はスコアライン２０の形成方法の例を示す説明図である。 比較例１及び２並びに実施例のスコアラインの仕様、実験結果及び２円ルールの適合性を示す図である。 （Ａ）は比較例１のスコアライン１２０の断面図、（Ｂ）は比較例２のスコアライン３２０の断面図である。

符号の説明

１ ゴルフクラブヘッド
１０ フェース面
２０ スコアライン
２１１ 階段形状部

Claims (5)

1. フェース面に複数本のスコアラインが形成されたゴルフクラブヘッドにおいて、
   前記スコアラインの側壁に、前記側壁の前記フェース面側の端部から前記スコアラインの深さ方向に複数段の階段形状部を形成し、
   前記側壁は、前記階段形状部と平坦部とを含み、
   前記側壁は、１つの第１の縁と、複数の第２の縁と、を含み、
   前記第１の縁は、前記フェース面と前記側壁との境界をなす前記フェース面の縁であり、
   各々の前記第２の縁は、前記階段形状部の各段によって形成され、
   前記複数の第２の縁が直線上に位置し、
   前記第１の縁は前記直線よりも前記スコアラインの幅方向で外側に位置し、
   前記平坦部の延長線と前記フェース面とがなす角度をθａとし、前記直線と前記フェース面とがなす角度をθｂとした場合、θａ＞θｂであることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
2. 前記階段形状部の各段の段差が３０μｍ以下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。
3. 前記階段形状部の、前記スコアラインの深さ方向の範囲が、前記スコアラインの深さの１／２以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載のゴルフクラブヘッド。
4. 前記スコアラインの断面積Ａ（inch²）と、３０度測定法により測定した前記スコアラインの幅Ｗ（inch）と、隣接する前記スコアラインの距離Ｓ（inch）と、が、
   Ａ／（Ｗ＋Ｓ）≦０．００３
   であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のゴルフクラブヘッド。
5. 前記スコアラインの縁が、
   前記スコアラインの前記側壁と前記フェース面とに内接する半径０．０１０インチの第１仮想円と同心であって、半径０．０１１インチの第２仮想円の内側に位置するように、前記階段形状部を形成したことを特徴とする請求項４に記載のゴルフクラブヘッド。

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