JP6095282B2 - 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、打音の改善技術に関するものである。

ドライバ用のヘッドに代表される中空のゴルフクラブヘッドでは、年々そのヘッド体積の増加が進んでおり、クラウン部やソール部が薄肉化されると共に面積も増大している。このため、ゴルフボールの打撃時の打音が低音となる傾向にあり、高打音を好むゴルファーからは、より高打音を発するゴルフクラブヘッドが望まれている。そこで、例えば、特許文献１及び２にはソール部にリブを設けて打音を改善するものが開示されている。

一方、ヘッド体積が増加すると、重心位置がトウ側に寄り易くなる。そこで、例えば、特許文献３及び４には、錘部材を設けて重心位置を調整するものが開示されている。また、これらの文献には錘部材周辺の強度向上のためにリブを設けることも開示されている。

特開２００２−１８６６９１号公報 特開２００３−１０２８７７号公報 特開２０１０−２３４１０８号公報 特開２０１１−５１６６号公報

重心位置調整用の錘部材を設けると、ゴルフクラブヘッドの一次振動モードの固有値が変化する。つまり、打撃時の打音が変化する。錘部材の仕様は製品の最終段階で決定される場合が多く、打音を考慮したゴルフクラブヘッドの設計は、錘部材の仕様決定に先行して行う場合が多い。このため、錘部材を装着した結果、打音が大きく変化すると目的とする高打音が得られない場合がある。

本発明の目的は、錘部材を設けた場合であっても、より高音の打音を発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、フェース部と、クラウン部と、ソール部及びサイド部を含むソール・サイド部と、錘部材と、を備えた中空のゴルフクラブヘッドにおいて、前記ソール・サイド部に形成され、前記錘部材が外面に装着される凹部と、前記ソール・サイド部の内面に形成され、前記凹部の周縁を跨って前記凹部を横断したリブと、を備え、前記凹部が、前記錘部材の取付用の取付孔を備え、前記リブは前記取付孔を避けて延設され、前記ソール・サイド部の内面に形成された第２リブを更に備え、前記第２リブは、前記凹部を横断し、前記取付孔を避けた位置で前記リブと交差するゴルフクラブヘッドが提供される。
また、本発明によれば、フェース部と、クラウン部と、ソール部及びサイド部を含むソール・サイド部と、錘部材と、を備えた中空のゴルフクラブヘッドにおいて、前記ソール・サイド部に形成され、前記錘部材が外面に装着される凹部と、前記ソール・サイド部の内面に形成され、前記凹部の周縁を跨って前記凹部を横断したリブと、を備え、前記リブが、トウ側からヒール側に延設され、前記凹部が、ヒール側の前記サイド部に形成され、前記リブが、前記ソール部を横断して、ヒール側の前記サイド部と、トウ側の前記サイド部とに接続されているゴルフクラブヘッドが提供される。

本発明によれば、錘部材を設けた場合であっても、より高音の打音を発するゴルフクラブヘッドを提供することができる。

本発明の一実施形態のゴルフクラブヘッドの斜視図。 （Ａ）は図１の線Ｘ−Ｘに沿う切断面端面図、（Ｂ）は図１のゴルフクラブヘッドの底面図。 図１のゴルフクラブヘッドの分解斜視図。 リブの説明図。 ゴルフクラブヘッド＃１〜＃３の説明図。

図１は本発明の一実施形態のゴルフクラブヘッド１０の斜視図であって、その内部に設けたリブ２０及び２１、錘部２２を透視した図、図２（Ａ）は図１の線Ｘ−Ｘに沿う断面図、図２（Ｂ）はゴルフクラブヘッド１０をソール部１３１側から見た図である。

ゴルフクラブヘッド１０は中空体をなしており、その周壁が、フェース面（打撃面）を形成するフェース部１１と、ゴルフクラブヘッド１０の上部を形成するクラウン部１２と、ソール・サイド部１３と、を構成している。ソール・サイド部１３は、ゴルフクラブヘッド１０の底部を形成するソール部１３１と、クラウン部１２とソール部１３１との間のサイド部１３２と、を構成している。サイド部１３２はゴルフクラブヘッド１０の側部を形成し、トウ側のサイド部１３２ａ、ヒール側のサイド部１３２ｂ及びバック側のバックサイド部１３２ｃを含む。また、ゴルフクラブヘッド１０はシャフトが取付けられるホゼル部１４を備える。

ゴルフクラブヘッド１０はドライバ用のゴルフクラブヘッドであるが、本発明はドライバ以外のフェアウエイウッド等も含むウッド型のゴルフクラブヘッド、ユーティリティ型（ハイブリッド型）のゴルフクラブヘッド、その他の中空のゴルフクラブヘッドに適用可能である。ゴルフクラブヘッド１０は、金属材料から作成することができ、そのような金属材料としては、チタン系金属（例えば、６Ａｌ−４Ｖ−Ｔｉのチタン合金等）、ステンレス、ベリリウムカッパー等の銅合金が挙げられる。

ゴルフクラブヘッド１０は、複数のパーツを接合して組み立てることができる。例えば、クラウン部１２、ソール部１３１、サイド部１３２及びフェース部１１の周縁部分を構成し、フェース部１１に相当する部分の一部に開口部が形成された本体部材と、該本体部材の該開口部に接合されるフェース部材と、から構成できる。

図２（Ｂ）に示すようにゴルフクラブヘッド１０には錘部材３０が設けられている。以下、図２（Ｂ)及び図３を参照して錘部材３０について説明する。図３はゴルフクラブヘッド１０の分解斜視図であって、特に、錘部材３０を分解して示した斜視図である。

錘部材３０の配設部位は、目的に応じて任意の部位とすることができるが、本実施形態の場合、錘部材３０は、ソール・サイド部１３、特に、ヒール側のサイド部１３２ｂに配設されている。ゴルフクラブヘッド１０の容積が大きくなるのに伴って、ゴルフクラブヘッド１０の重心位置はトウ側に位置する傾向にある。重心位置がトウ側にあると、ゴルフクラブヘッド１０の操作性（主にフェースローテーション）が悪化する場合がある。錘部材３０をヒール側のサイド部１３２ｂに設けることで、重心位置をヒール側に調整可能となる。

本実施形態の場合、錘部材３０は、主錘材３１と、ねじ３２と、樹脂材料３３と、カバー部材３４と、から構成されている。図３において、樹脂材料３３とカバー部材３４とは、一部破断図として図示されている。

主錘材３１は、貫通孔３１ａを有する。貫通孔３１ａはねじ３２のネジ部が挿通可能な孔と、ねじ３２の頭部を収容可能な大径の孔との２段孔になっている。ねじ３２を貫通孔３１ａに挿通して、取付孔１５３にねじ３２を螺合することで、主錘材３１をゴルフクラブヘッド１０に固定することができる。取付孔１５３は、錘部材３０の取付用のねじ孔である。

主錘材３１は、例えば、金属材料から構成できる。また、弾性体に金属粉或いは金属片を混入したものであってもよい。弾性体としては、例えば、合成樹脂材料や天然樹脂材料（例えば天然ゴム）を挙げることができる。また、弾性体に混入する金属粉或いは金属片としては、例えば、タングステンや制振金属を挙げることができる。制振金属としては、片状黒鉛鋳鉄、マグネシウム合金、サイレンタロイ（Fe-Cr-Al）、Ｎｉ−Ｔｉ合金、Ｍｎ−Ｃｕ合金が挙げられる。

樹脂材料３３は、本実施形態の場合、中実の板状をなしており、例えば、合成樹脂材料や天然樹脂材料（例えば天然ゴム）からなる。樹脂材料３３は、弾性体（特に粘弾性体）が好ましく、例えば、ＮＢＲ（アクリロニトリルブタジエンゴム）やＩＩＲ（ブチルゴム）である。

カバー部材３４は、本実施形態の場合、樹脂材料３３を覆う殻状をなしており、例えば、アルミ合金等の金属材料からなる。カバー部材３４は、主として、意匠性の向上と樹脂材料３３の保護のために設けられている。

サイド部１３２ｂには、錘部材３０が外面に装着される凹部１５が形成されている。外面とは、サイド部１３２ｂを構成する壁体のうち、外側の面を意味する。内側の面（ヘッド１０の内部空間に面する面）は内面という。

凹部１５は、第１凹部１５１と、第１凹部１５１の底面から更に凹んだ第２凹部１５２と、を有する。取付孔１５３は第２凹部１５２を貫通している。錘部材３０のうち、主錘材３１は第２凹部１５２に装着され、ねじ３２で固定される。樹脂材料３３は主錘材３１を覆うようにして第１凹部１５１に接着剤等で固定される。カバー部材３４は接着剤等で樹脂材料３３に固定される。こうして、錘部材３０がゴルフクラブヘッド１０に固定される。

次に、リブ２０及び２１、錘部２２について図１、図２（Ａ)及び図２（Ｂ)を参照して説明する。ソール部１３１の内面（内側上面）にはゴルフクラブヘッド１０の固有振動数を調整する板状のリブ２０、２１と、打撃時のソール部１３１の振動の振幅を増大させる点状の錘部２２と、が形成されている。

本実施形態の場合、リブ２０はソール部１３１をトウ−ヒール方向に横断し、リブ２０の一方端部はトウ側のサイド部１３２ａに接続され、リブ２０の他方端部はヒール側のサイド部１３２ｂに接続されている。本実施形態の場合、リブ２０はソール部１３１、サイド部１３２ａ及び１３２ｂと一体成形されているが、別部材としてソール部１３１、サイド部１３２ａ及び１３２ｂに固着してもよい。

また、本実施形態ではリブ２０をサイド部１３２ａ、１３２ｂに接続する構成としたが、リブ２０を上方に延長してクラウン部１２に接続してもよい。この構成により、ソール部１３１の拘束効果が向上する。また、この場合、リブ２０とサイド部１３２ａ、１３２ｂとを接続する構成とすることもできるし、接続しない構成とすることもできる。

図２（Ａ）に示すように、リブ２０は高さＲＨ、幅ＲＷを有する。高さＲＨはソール部１３１の上面からの高さである。本実施形態の場合、高さＲＨと幅ＲＷとの関係が、高さＲＨ＞幅ＲＷである。リブ２０の断面積が同じ場合、高さＲＨ＜幅ＲＷとした場合よりも、本実施形態のように高さＲＨ＞幅ＲＷとした方がソール部１３１の拘束効果が向上する。高さＲＨは例えば３ｍｍ以上７ｍｍ以下、幅ＲＷは１ｍｍ以上２ｍｍ以下である。

一般に、ヘッド体積が大型化すると、ヘッドの周壁の肉厚を薄くする必要があると共に各部の面積も増大することからヘッド全体の固有値が低下し、ソール部１３１の一次振動モードの固有値（固有振動数）も低下する。このため、ゴルフボールの打撃時の打音が低音となる傾向にある。本実施形態ではリブ２０を設けたことでソール部１３１が拘束され、その一次振動モードの固有値が増大する。その結果、打音をより高音化することができる。

次に、錘部材３０周辺では、錘部材３０の存在によって固有値が低下し、打音が低音化する場合がある。そこで、本実施形態ではリブ２０及び２１によって凹部１５を拘束している。図４はリブ２０の端部及びリブ２１の説明図であり、ヒール側のサイド部１３２ｂの内面側であって、凹部１５の周辺を示す。

リブ２０は、その一部が凹部１５を横断している。また、リブ２１は、特に、凹部１５を拘束することを目的として配置されている。リブ２１の高さや幅、或いは、形成方法についてはリブ２０と同様とすることができる。

リブ２０は、その端部が凹部１５を横断しており、特に、第１凹部１５１の周縁１５１ａ及び第２凹部１５２の周縁１５２ａを跨って凹部１５を横断している。このため、凹部１５の周辺に対する凹部１５の拘束効果を向上できる。

リブ２１も、凹部１５を横断しており、特に、第１凹部１５１の周縁１５１ａ及び第２凹部１５２の周縁１５２ａを跨って凹部１５を横断している。このため、凹部１５の周辺に対する凹部１５の拘束効果を向上できる。リブ２１は、リブ２０と異なり、バック−フェース方向に延在している。したがって、リブ２０とリブ２１とでより強固に振動を抑制することができる。

リブ２０とリブ２１とは、いずれも取付孔１５３を避けて延設されており、取付孔１５３によって分断されることなく、連続して形成されている。これにより、凹部１５の拘束効果を向上できる。更に、リブ２０とリブ２１とは取付孔１５３を避けた位置で互いに交差している。交差点が凹部１５上に位置することで、凹部１５の拘束効果を更に向上できる。

本実施形態では、凹部１５の拘束を目的として、リブ２０とリブ２１とを設けたが、リブ２１のみ凹部１５上に設けられてもよく、逆に、リブ２１を省略してもよい。いずれの場合も、凹部１５の拘束について一定の効果を得られる。

また、本実施形態では、リブ２０、２１が第１凹部１５１の周縁１５１ａ及び第２凹部１５２の周縁１５２ａを跨って第１凹部１５１及び第２凹部１５２を横断する構成としたが、第２凹部１５２の周縁１５２ａを跨って第２凹部１５２のみを横断する構成であってもよい。第２凹部１５２には主錘材３１が固定され、最も荷重が作用する部位であり、この第２凹部１５２を拘束することで、一定の効果が得られる。

次に、錘部２２については、図１及び図２（Ａ)及び図２（Ｂ)を参照して説明する。錘部２２は、その周辺の振動の振幅を増大させる。このため、錘部２２の重さは、例えば、１ｇ以上３ｇ以下である。錘部２２の形状は、本実施形態の場合、円柱形状であるが、他の形状でもよい。本実施形態の場合、錘部２２は、ソール部１３１の厚みを局所的に厚くすることでソール部１３１と一体成形されているが、別部材としてソール部１３１に取り付けるようにしてもよい。別部材とする場合、錘部２２は、ソール部１３１を形成する材料よりも比重の重い部材（例えばビス等）が好ましい。また、別部材とする場合、錘部２２をソール部１３１に着脱自在とし、重さの異なる別の錘部２２に交換可能としてもよい。この構成によれば、ユーザが打音調整をすることができる。

本実施形態の場合、錘部２２はリブ２０よりもフェース部１１側に位置しているが、バック側に配置してもよい。但し、リブ２０の位置がフェース部１１に近い方が、ソール部１３１のの一次振動モードの固有値（固有振動数）を高め易い。

錘部２２は、ソール部１３１の振動の振幅を増大させる点で、ソール部１３１の一次振動モードの腹の位置に配置されることが好ましい。ソール部１３１の一次振動モードの腹の位置は、コンピュータによるモーダル解析やＦＥＭでの固有値解析を行うことで求めることができる。

リブ２０でソール部１３１を拘束する度合いを高めると、打音は高音化できるが、打音が小さく、響きも悪くなる。しかし、本実施形態では、錘部２２を設けたので、打撃時のソール部１３１の振動の振幅が大きくなる。よって、ヘッド体積を増大しても、より高音でより大きな打音を発するようにすることができる。ヘッド体積としては、例えば、４００ｃｃ以上４６０ｃｃ以下である。

３個のゴルフクラブヘッドのモデルをコンピュータ上で設計し、コンピュータ上で各モデルの振動解析を行った。図５はゴルフクラブヘッド＃１〜＃３の説明図であり、ソール部側から見た図である。上記実施形態に対応する構成については同じ符号を付している。

ゴルフクラブヘッド＃１〜＃３は、いずれもヘッド容積が４６０ｃｃの同形状のドライバヘッドであり、その材料はチタニウム合金（Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ）である。ゴルフクラブヘッド＃１〜＃３はリブ２１の有無と錘部２２（１ｇ）の有無とが異なる。ゴルフクラブヘッド＃３は、リブ２１及び錘部２２の双方を有しており、上記実施形態のゴルフクラブヘッド１０と同様の構成である。ゴルフクラブヘッド＃２はリブ２１を有しているが錘部２２を有していない。ゴルフクラブヘッド＃１はリブ２１及び錘部２２の双方を有していない。

解析は、錘部材３０を装着した場合と装着無しの場合とで打音の高さ（一次振動モードの振動数）を演算した。また、錘部材３０を装着した場合について、響き（振動時間）と大きさ（振幅）を演算した。一次振動モードの演算結果は以下の通りであった。変化率＝（１−装着有り／装着無し）×１００（％）であり、錘部材３０の装着の有無による一次振動モードの振動数の変化の度合いを示す。

○ゴルフクラブヘッド＃１
錘部材装着なし：３４５０Ｈｚ
錘部材装着あり：３２６３Ｈｚ
変化率：５．７％
○ゴルフクラブヘッド＃２
錘部材装着なし：３２９１Ｈｚ
錘部材装着あり：３２８０Ｈｚ
変化率：０．３％
○ゴルフクラブヘッド＃３
錘部材装着なし：３３１９Ｈｚ
錘部材装着あり：３２２８Ｈｚ
変化率：２．８％

いずれの場合も変化率は比較的小さく、凹部１５の拘束効果が表れている。ゴルフクラブヘッド＃１では、変化率が最も大きくなった。これはリブ２１が存在しないことが要因であると考えられる。つまり、リブ２１は凹部１５を拘束する一定の効果があることが分かる。響き（振動時間）と大きさ（振幅）についてはゴルフクラブヘッド＃３が最もよかった。これは錘部２２の存在に起因しているものと考えられる。

Claims (6)

1. フェース部と、クラウン部と、ソール部及びサイド部を含むソール・サイド部と、錘部材と、を備えた中空のゴルフクラブヘッドにおいて、
   前記ソール・サイド部に形成され、前記錘部材が外面に装着される凹部と、
   前記ソール・サイド部の内面に形成され、前記凹部の周縁を跨って前記凹部を横断したリブと、を備え、
   前記凹部が、前記錘部材の取付用の取付孔を備え、
   前記リブは前記取付孔を避けて延設され、
   前記ソール・サイド部の内面に形成された第２リブを更に備え、
   前記第２リブは、前記凹部を横断し、前記取付孔を避けた位置で前記リブと交差するゴルフクラブヘッド。
2. フェース部と、クラウン部と、ソール部及びサイド部を含むソール・サイド部と、錘部材と、を備えた中空のゴルフクラブヘッドにおいて、
   前記ソール・サイド部に形成され、前記錘部材が外面に装着される凹部と、
   前記ソール・サイド部の内面に形成され、前記凹部の周縁を跨って前記凹部を横断したリブと、を備え、
   前記リブが、トウ側からヒール側に延設され、
   前記凹部が、ヒール側の前記サイド部に形成され、
   前記リブが、前記ソール部を横断して、ヒール側の前記サイド部と、トウ側の前記サイド部とに接続されているゴルフクラブヘッド。
3. 前記錘部材が制振金属を含む請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
4. 前記ソール部が、前記ソール部の振動の振幅を増大させる錘部を備え、
   前記錘部は１ｇ以上３ｇ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。
5. 前記錘部が前記ソール部の一次振動モードの腹の位置に配置されている請求項４に記載のゴルフクラブヘッド。
6. 前記リブの高さが３ｍｍ以上７ｍｍ以下、幅が１ｍｍ以上２ｍｍ以下である請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。

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