JP6431344B2 - Golf club head - Google Patents
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Description
本発明は、優れた反発性能を有するゴルフクラブヘッドに関する。 The present invention relates to a golf club head having excellent resilience performance.
従来、打球の飛距離を増大させるために、改良された種々のゴルフクラブヘッドが提案されている。例えば、下記特許文献1には、ヘッド本体と、そのフェース部に設けられたゴム状弾性体からなる弾性体層と、この弾性体層の表面に配された繊維強化樹脂層とを含むゴルフクラブヘッドが記載されている。このようなゴルフクラブヘッドは、ボール打撃時、繊維強化樹脂層を介して弾性体層を広い範囲に圧縮変形させ、反発性を高めるという作用効果を期待している。
Conventionally, various improved golf club heads have been proposed in order to increase the flight distance of the hit ball. For example, the following
特許文献1のゴルフクラブヘッドでは、ボールと直接接触するフェースが、繊維強化樹脂で構成されている。繊維強化樹脂とボールとの間の摩擦係数は、一般に小さい。これまでの種々の実験によれば、フェースとボールとの間の摩擦係数が小さいほど、打球にスピンがかかりやすいことが判明している(例えば、JSEA機関紙「スポーツ工学」No.1 2006年7月31日発行の「ゴルフ用具に関する最近の研究」大貫正秀著)。従って、特許文献1のゴルフクラブヘッドから打ち出されたボールは、高スピンによって、十分な飛距離が得られないおそれがある。
In the golf club head of
また、ヘッドの反発性能を高めるためには、ボール打撃時、弾性体層をより局部的に変形させることが有効である。フェース部の打球前後を模式的に示す図13(A)及び図13(B)から明らかなように、特許文献1では、フェースの打球面の繊維強化樹脂層aに、ある程度の剛性を持たせているので、ボールの打球時、弾性体層bの変形は広い範囲に及ぶと推察される。従って、特許文献1の技術では、ヘッドの反発性能の改善において、さらなる改善の余地があった。
In order to improve the resilience performance of the head, it is effective to deform the elastic layer more locally when the ball is hit. As clearly shown in FIGS. 13A and 13B schematically showing the front and back of the face hitting ball, in
本発明は、以上のような問題に鑑み案出なされたもので、優れた反発性能を有し、十分な飛距離を得ることができるゴルフクラブヘッドを提供することを主たる目的としている。 The present invention has been devised in view of the above problems, and has as its main object to provide a golf club head having excellent resilience performance and capable of obtaining a sufficient flight distance.
本発明のうち請求項1記載の発明は、ゴルフクラブヘッドであって、ボールを打撃するフェース部を含み、前記フェース部は、ボールと接触する金属材料からなる表面薄肉部と、前記表面薄肉部の内側に配されたゴム状弾性体からなる中間弾性部と、前記中間弾性部の内側に配された金属材料からなる後方支持部とを有する複合部を含み、前記複合部の前記中間弾性部は、ヘッド正面視において、フェース中心を含むとともに、その一部がヘッド外面に露出して配置されていることを特徴としている。
The invention according to
本発明の前記ゴルフクラブヘッドにおいて、前記中間弾性部は、ヘッド正面視において、第1の方向にのびており、かつ、前記第1の方向の一端又は両端が、ヘッド外面に露出しても良い。 In the golf club head of the present invention, the intermediate elastic portion may extend in the first direction when viewed from the front of the head, and one or both ends of the first direction may be exposed on the outer surface of the head.
本発明の前記ゴルフクラブヘッドにおいて、前記複合部は、前記中間弾性部の前記第1の方向と直交する向きの変形を拘束する側方支持部を含むことができる。 In the golf club head of the present invention, the composite portion may include a side support portion that restrains deformation of the intermediate elastic portion in a direction orthogonal to the first direction.
本発明の前記ゴルフクラブヘッドにおいて、前記表面薄肉部の厚さが0.1〜1.0mmであることが望ましい。 In the golf club head of the present invention, it is desirable that the thickness of the thin surface portion is 0.1 to 1.0 mm.
本発明の前記ゴルフクラブヘッドにおいて、前記ゴム状弾性体のヤング率は、10MPa〜1GPaの範囲に設定されても良い。 In the golf club head of the present invention, a Young's modulus of the rubber-like elastic body may be set in a range of 10 MPa to 1 GPa.
本発明の前記ゴルフクラブヘッドにおいて、前記ゴム状弾性体のヤング率が100MPa〜500MPaの範囲に設定されても良い。 In the golf club head of the present invention, a Young's modulus of the rubber-like elastic body may be set in a range of 100 MPa to 500 MPa.
本発明の前記ゴルフクラブヘッドにおいて、前記第1の方向は、ヘッドの上下方向とされても良い。 In the golf club head of the present invention, the first direction may be a vertical direction of the head.
本発明の前記ゴルフクラブヘッドにおいて、前記第1の方向は、ヘッドのトウ・ヒール方向であっても良い。 In the golf club head of the present invention, the first direction may be a toe-heel direction of the head.
本発明の前記ゴルフクラブヘッドにおいて、前記第1の方向が、ヘッドのトウ側からヒール側に向かって下方に傾く斜めの方向であっても良い。 In the golf club head of the present invention, the first direction may be an oblique direction inclined downward from the toe side toward the heel side of the head.
本発明の前記ゴルフクラブヘッドにおいて、前記フェース中心でのヘッド1の1次の固有振動数が800〜1600Hzの範囲が望ましい。
In the golf club head of the present invention, it is desirable that the primary natural frequency of the
本発明の前記ゴルフクラブヘッドにおいて、前記複合部のフェース周縁でのヘッド1の1次の固有振動数fegと、前記フェース中心でのヘッド1の1次の固有振動数fcとの比feg/fcが1.0〜1.3の範囲が望ましい。
In the golf club head of the present invention, the ratio f between the primary natural frequency f eg of the
本発明のゴルフクラブヘッドのフェース部は、複合部を含んでいる。複合部は、ボールと接触する金属材料からなる表面薄肉部と、前記表面薄肉部の内側に配されたゴム状弾性体からなる中間弾性部と、前記中間弾性部の内側に配された金属材料からなる後方支持部とを含んでいる。そして、複合部の中間弾性部は、ヘッド正面視において、フェース中心を含むとともに、その一部がヘッド外面に露出して配置されている。 The face portion of the golf club head of the present invention includes a composite portion. The composite portion includes a thin surface portion made of a metal material in contact with the ball, an intermediate elastic portion made of a rubber-like elastic body arranged inside the thin surface portion, and a metal material arranged inside the intermediate elastic portion. And a rear support portion. The intermediate elastic part of the composite part includes the center of the face when viewed from the front of the head, and a part thereof is exposed on the outer surface of the head.
本発明のゴルフクラブヘッドの複合部でボールを打撃した場合、ボールは、金属材料からなる表面薄肉部に衝突する。金属材料は、樹脂材料に比べて、ボールに対してより高い摩擦係数を持つため、ボールの過剰なスピンが抑えられる。 When a ball is hit with the composite portion of the golf club head of the present invention, the ball collides with a thin surface portion made of a metal material. Since the metal material has a higher coefficient of friction with respect to the ball than the resin material, excessive spin of the ball can be suppressed.
また、表面薄肉部は、小さい厚さで構成されているため、ボールとの衝突によって局部的に変形し、ひいてはその内側の中間弾性体をも局部的に大きく弾性変形させることができる。このような作用により、ヘッドの反発性が向上する。 Further, since the thin surface portion is formed with a small thickness, it can be locally deformed by the collision with the ball, and the intermediate elastic body inside thereof can also be largely elastically deformed locally. By such an action, the resilience of the head is improved.
さらに、複合部の中間弾性部は、ヘッド正面視において、フェース中心を含むように配置されているので、ボールの最も好ましい打撃位置において、低スピンの打球及び高い反発性能が提供される。しかも、中間弾性部の一部がヘッド外面に露出している。このような中間弾性部を有する複合部は、フェース部の周辺にまで高反発打球エリアを提供することができる。 Further, since the intermediate elastic portion of the composite portion is arranged so as to include the center of the face when viewed from the front of the head, a low-spin ball and high resilience performance are provided at the most preferable hitting position of the ball. In addition, a part of the intermediate elastic portion is exposed on the outer surface of the head. The composite portion having such an intermediate elastic portion can provide a highly repellent hitting ball area around the face portion.
従って、本発明のゴルフクラブヘッドの複合部は、ボールへのスピンを抑えながら、広い打撃位置で高反発性能を発揮し、ひいては、大きな打球の飛距離を提供することができる。 Therefore, the composite portion of the golf club head of the present invention can exhibit high resilience performance at a wide hitting position while suppressing spin to the ball, and thus can provide a large hitting distance.
以下、本発明の一実施形態が図面に基づき詳細に説明される。
図1は、本実施形態のゴルフクラブヘッド(以下、単に「ヘッド」と表示される場合がある。)1の基準状態の斜視図である。図2(A)は、図1のヘッド1の正面図、図2(B)は図2(A)のA−A線断面図、図3は図1のヘッド1の平面図をそれぞれ示している。ヘッド1の基準状態とは、当該ヘッド1が、規定のライ角及びロフト角に保持されて水平面に置かれている状態であり、特に言及されていない場合、ヘッド1は、基準状態に置かれているものとする。また、規定のライ角及びロフト角とは、当該ヘッドに定められているライ角及びロフト角である。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view of a reference state of a golf club head (hereinafter, simply referred to as “head”) 1 of the present embodiment. 2A is a front view of the
図1及び2に示されるように、ヘッド1は、例えば、内部に中空部iを有するウッド型として構成されている。このヘッド1は、ボールを打撃する面であるフェース2aを具えたフェース部2を有している。ヘッド1は、さらに、クラウン部3、ソール部4、サイド部5、及び、ホーゼル部6を含んでいる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
クラウン部3は、ヘッド1の上面を形成している。ソール部4は、ヘッド1の底面を構成している。サイド部5は、クラウン部3とソール部4との間を接続しており、例えば、フェース2aのトウ側からヘッドの後方を通ってフェース2aのヒール側にのびている。ホーゼル部6は、例えば、ヒール側に設けられた筒状体であり、図示しないシャフトを取り付けるためのシャフト差込孔6aを有している。本実施形態において、クラウン部3、ソール部4、サイド部5及びホーゼル部6は、いずれも金属材料で構成されている。これらの一部が、繊維強化樹脂で構成されても良い。
The
フェース2aは、ボールに対して高い反発性能を発揮しうる複合部7を含んでいる。図2(B)に示されるように、複合部7は、表面薄肉部8と、ゴム状弾性体からなる中間弾性部9と、後方支持部10とを有し、これらが積層されて構成されている。
The
表面薄肉部8は、ボールと接触する部分であり、フェース2aの一部を構成している。表面薄肉部8は、金属材料で構成されている。表面薄肉部8を構成する金属材料としては、特に限定されるものではないが、例えば、チタン、チタン合金、ステンレス鋼又はアルミニウム合金など種々のものが採用され得る。金属材料は、樹脂材料に比べて、ボールに対して高い摩擦係数を持つ。このため、表面薄肉部8は、スピンの小さい打球を提供することができる。
The
複合部7の打球前後を模式的に示す図11(A)及び図11(B)から明らかなように、ボール打撃時、表面薄肉部8は、その全体ではなく、ボールと接触する部分が局部的に変形するような剛性を持つよう極力薄く構成されていることが望ましい。換言すれば、表面薄肉部8は、中間弾性部9にボールが直接接触する場合とほぼ同様の変形を中間弾性部9に与えるようにきわめて薄い厚さを有しているのが望ましい。これにより、ボール打撃時、表面薄肉部8は、その内側に位置する中間弾性部9をも局部的かつより大きく圧縮弾性変形させることができる。一方、表面薄肉部8は、繰り返しの打撃でも損傷しないような耐久性が求められるので、表面薄肉部8の厚さt1は、例えば、0.1〜1.0mm程度が望ましい。
As is apparent from FIGS. 11A and 11B schematically showing before and after the hitting of the
中間弾性部9は、表面薄肉部8の内側(中空部i側)に接触して配されている。中間弾性部9は、ゴム状弾性体で構成されている。ゴム状弾性体としては、例えば、ゴム、エラストマー又は樹脂などから選択され、とりわけアイオノマー樹脂が望ましい。ボール打撃時、中間弾性部9は、表面薄肉部8の変形に追従して大きく圧縮弾性変形するのが望ましい。一方、中間弾性部9の変形量が過度に大きくなると、複合部7の良好な耐久性が得られないおそれがある。このような観点より、ゴム状弾性体のヤング率は、例えば、10MPa以上、より好ましくは50MPa以上、さらに好ましくは140MPa以上であり、例えば1GPa以下、好ましくは800MPa以下、より好ましくは560MPa以下、さらに好ましくは300MPa以下とされるのが良い。
The intermediate
さらに好ましい態様では、中間弾性部9のゴム状弾性体は、JIS K6255「反発弾性試験方法」で規定されているリュプケ式反発弾性率が50%以上、より好ましくは60%以上とされる。これにより、ヘッド1の反発性能がさらに向上する。
In a more preferred embodiment, the rubber-like elastic body of the intermediate
中間弾性部9は、図2(A)に示したヘッド正面視において、フェース中心Cを含むとともに、その一部がヘッド外面に露出するように配置されている。ここで、フェース中心Cは、フェース2a上の点であって、ヘッド正面視において、フェース2aのトウ・ヒール方向長さを二等分する垂直線と、フェース2aの上下方向の長さを二等分する水平線の交点位置として定義される。
The intermediate
本実施形態の中間弾性部9は、好ましい態様として、第1の方向D1に沿ってのびており、この第1の方向D1での両端が、ヘッド外面に露出している。この例では、中間弾性部9の第1の方向D1は、ヘッド1の上下方向とされている。即ち、中間弾性部9は、フェース中心Cを含んで、クラウン部3とソール部4との間を接続するようにのびている。また、中間弾性部9は、第1の方向D1の両端である上端9aと下端9bが、それぞれヘッド外面に露出している。この実施形態では、中間弾性部9の上端9aはクラウン部3に、中間弾性部9の下端9bはソール部4に、それぞれ露出している(フェース2a以外で露出している。)。
As a preferred mode, the intermediate
図2(B)に示されるように、後方支持部10は、金属材料で構成されており、中間弾性部9の内側(中空部i側)に接触して配されている。後方支持部10の上端部10aはクラウン部3に、後方支持部10の下端部10bはソール部4にそれぞれ固着されている。後方支持部10は、中間弾性部9を後方から支え、ボール打撃時の中間弾性部9の後方への移動を拘束する。このような作用により、ボール打撃時の衝撃力は、中間弾性部9に確実に伝えられ、中間弾性部9を大きく圧縮弾性変形させることができる。好ましい態様では、後方支持部10は、十分な剛性を持つように、表面薄肉部8よりも大きい厚さで形成される。
As shown in FIG. 2 (B), the
複合部7でボールを打撃した場合、ボールは、金属材料からなる表面薄肉部8に衝突する。金属材料は、上述のように、樹脂材料に比して、ボールに対して高い摩擦係数を持つため、打ち出されたボールの過剰なスピンが抑えられる。また、表面薄肉部8は、ボールとの衝突によって局部的に変形し、これに追随して中間弾性部9をも局部的に大きく弾性変形させることができる。このような作用により、ヘッド1の反発性能が向上する。
When a ball is hit by the
さらに、中間弾性部9は、図2(A)のように、ヘッド正面視において、フェース中心Cを含むように配置されているので、好ましい打撃位置であるフェース中心Cにおいて、高い反発性能が提供される。しかも、中間弾性部9の上端9a及び下端9bは、それぞれクラウン部3及びソール部4のヘッド外面に露出している。このような中間弾性部9を有する複合部7は、例えば、ボールが複合部7に含まれるフェース2aの上縁や下縁といったフェース周縁で打撃された場合でも、そこでフェース部2は、大きく撓むことができ、ひいては高い反発性能を提供することができる。このような作用は、ヘッド1が地面に直接置かれているボールを打撃する機会の多いフェアウェイウッドとして作られた場合に有利なものとなる。
Further, as shown in FIG. 2A, the intermediate
以上のように、本実施形態のヘッド1の複合部7は、ボールへのスピンを抑えながら、広い打撃位置で高反発性能を発揮し、ひいては、大きな打球の飛距離を提供することができる。
As described above, the
本実施形態のヘッド1のフェース部2は、そのトウ・ヒール方向の中央部に、複合部7が形成されている。このように、複合部7が、フェース部2の一部として構成されている場合、例えば、その第1の方向D1と直交する向きに測定される幅Wは、打撃時のボールとの接触面積を考慮して、例えば、5mm以上、好ましくは10mm以上に構成されるのが良い。
The
一方、フェース部2の複合部7のトウ側及びヒール側は、それぞれ非複合部11として構成されている。非複合部11は、金属材料のみで形成されている。非複合部11は、その内側に中間弾性部9や後方支持部10が設けられていないため、表面薄肉部8よりも大きい厚さで形成されているのが望ましい。さらに、ボール打撃時、中間弾性部9がトウ側又はヒール側(非複合部11側)に変形して逃げるのを防ぐために、複合部7は、さらに、側方支持部12を含むことが望ましい。
On the other hand, the toe side and the heel side of the
側方支持部12は、ヘッド正面視において、中間弾性部9が第1の方向D1と直交する方向に変形するのを拘束するよう働く。本実施形態の側方支持部12は、例えば、第1の側方支持部12aと、第2の側方支持部12bとを含んでいる。
The
第1の側方支持部12aは、中間弾性部9のトウ側の端面9cを支えるように表面薄肉部8と後方支持部10との間を接続している。第1の側方支持部12aの上端部はクラウン部3に、第1の側方支持部12aの下端部はソール部4に、それぞれ一体に接続されている(図示省略)。
The 1st
同様に、第2の側方支持部12bは、中間弾性部9のヒール側の端面9dを支えるように表面薄肉部8と後方支持部10との間を接続している。第2の側方支持部12bの上端部はクラウン部3に、第2の側方支持部12bの下端部はソール部4に、それぞれ一体に接続されている(図示省略)。
Similarly, the 2nd
以上のような側方支持部12は、ヘッド正面視において、中間弾性部9の第1の方向D1と直交する方向の変形を拘束する。これにより、ボール打撃時の衝撃力は、中間弾性部9の前後方向のより大きな圧縮弾性変形へと効率的に変換され、ヘッド1の反発性能をさらに向上させることができる。
The
上述のようなボール打撃時の大変形に耐え得るために、中間弾性部9の厚さt2(図4に示す)は、少なくとも1mm以上とされるが、好ましくは3mm以上、より好ましくは5mm以上が望ましい。一方、中間弾性部9の厚さt2が大きすぎると、ヘッド1の質量が過度に増加するおそれがある。このような観点より、中間弾性部9の厚さt2は、例えば30mm以下、好ましくは20mm以下とされるのが良い。
In order to withstand the large deformation at the time of hitting the ball as described above, the thickness t2 (shown in FIG. 4) of the intermediate
上記実施形態のさらに好ましい態様では、フェース中心Cでのヘッド1の1次の固有振動数が800〜1600Hz、より好ましくは1000〜1400Hz程度に調整される。
In a further preferred aspect of the above embodiment, the primary natural frequency of the
「ヘッドの1次固有振動数」とは、モード解析で得られるヘッド全体における固有振動数のうち、最小の固有振動数を意味する。また、「固有モード」とは、「物体に固有の振動形態」をいう。即ち、「1次固有モード」とは、モード解析で得られるヘッド全体における最小の固有の振動形態である。前記「モード解析」には、試験解析(実験モード解析とも称される)又はシミュレーション解析が用いられ得る。試験解析では、加振実験を行い、この実験の結果に基づいて、固有モードが求められる。シミュレーション解析では、例えば、有限要素法などのコンピュータを利用した数値解析により、固有モードが求められる。なお、これらのモード解析は、拘束条件として、フェースを固定した一端固定条件で行われるのが望ましい。また、フェース中心Cでのヘッド1の1次の固有振動数は、フェース中心Cが固定された状態で測定される。
The “primary natural frequency of the head” means the minimum natural frequency among the natural frequencies of the entire head obtained by mode analysis. The “natural mode” refers to “a vibration form unique to the object”. That is, the “primary eigenmode” is the smallest natural vibration form in the entire head obtained by mode analysis. Test analysis (also referred to as experimental mode analysis) or simulation analysis can be used for the “mode analysis”. In the test analysis, a vibration experiment is performed, and an eigenmode is obtained based on the result of this experiment. In the simulation analysis, for example, the eigenmode is obtained by numerical analysis using a computer such as a finite element method. Note that these mode analyzes are preferably performed under a one-end fixed condition in which the face is fixed as a constraint condition. The primary natural frequency of the
一般的なゴルフボールの1次の固有振動数は、約800〜1200Hz程度である。従って、ヘッド1の1次の固有振動数を、ボールのそれに近似させながら、それよりもわずかに大きくすること(上記1000〜1400Hzの範囲)により、いわゆる振動数マッチング理論に基づいて、ヘッド1の反発性能をより一層向上させることができる。ヘッド1の1次の固有振動数は、主として、中間弾性部9のヤング率及び/又は厚さを変えることにより、調節され得る。なお、インピーダンスマッチング理論については、例えば、特公平4−56630号、「高反発特性を有するゴルフクラブヘッドの設計に関する研究」(日本機械学会論文集67巻656号(2001−4))などに詳細が記載されている。
The primary natural frequency of a general golf ball is about 800 to 1200 Hz. Therefore, by making the primary natural frequency of the
特に好ましい態様では、複合部7のフェース周縁(図1の実施形態では、フェース2aの上縁及び下縁)でのヘッド1の1次の固有振動数fegと、フェース中心Cでのヘッド1の1次の固有振動数fcとの比feg/fcが1.0〜1.3の範囲、より好ましくは1.0〜1.2の範囲とされるのが望ましい。これにより、フェース中心Cからフェース周縁まで、広い範囲で高反発打球エリアが確実に提供され得る。また、前記比feg/fcが1.0を下回らない点も重要である。一般に、ヘッドを設計する場合、フェース中心Cで打球したときに最も飛距離が出るようにゴルフルールの規制値ぎりぎりの高い反発性能が与えられる。このため、もし前記比feg/fcが1.0のヘッドでは、フェース周縁において、ゴルフルールに違反する可能性があるため好ましくない。
In a particularly preferable aspect, the primary natural frequency f eg of the
上の説明では、ヘッド1の反発性能を定量的に示すために、ヘッドの1次の固有振動数が用いられたが、これに代えて、又は、これとともに、CT値が用いられても良い。この場合、ヘッド1は、フェース中心CでのCT値が200〜257μsであるのが望ましい。
In the above description, the primary natural frequency of the head is used in order to quantitatively indicate the resilience performance of the
CT値は、2003年2月24日にUSGAから発行された「Notice To Manufacturers 」に添付された「Technical Description of the Pendulum Test」に定義されているUSGAのペンデュラムテストで測定される"Characteristic Time " を意味している。このCT値は、インパクト時の効率を示す数値(単位:μs)であって、大きいほど反発性能に優れていることを示す。現在のゴルフルールでは、反発性能を規制するために、このCT値の上限が257μsに定められている。 The CT value is measured by the “Characteristic Time” measured by the USGA pendulum test defined in “Technical Description of the Pendulum Test” attached to “Notice To Manufacturers” issued by USGA on February 24, 2003. Means. This CT value is a numerical value (unit: μs) indicating the efficiency at the time of impact. The larger the CT value, the better the resilience performance. In the current golf rules, the upper limit of this CT value is set to 257 μs in order to regulate the resilience performance.
フェース中心CでのCT値が200〜257μsとされることにより、ヘッド1は、ゴルフルールの範囲内でより高い反発性能を発揮することができる。とりわけ、フェース中心CでのCT値から、複合部7上のフェース周縁でのCT値を差し引いた値は、+値であって、かつ、50μs以下であるのが望ましい。これにより、上記同様、広い範囲で高反発打球エリアが提供され得る。
By setting the CT value at the face center C to 200 to 257 μs, the
以上のようなヘッド1は、種々の方法で製造される。例えば、金属製の2以上のパーツを接合することによって、図5に分解して示されるように、中間弾性部のみを有しないヘッド本体1aが先ず作られる。その後、ゴム状弾性体が、ヘッド本体1aの表面薄肉部8と後方支持部10との間に配される。ゴム状弾性体は、予め弾性体として成形されたものがヘッド本体1aに固着されても良い。他の形態では、ゴム状弾性体は、液状又は可塑化の状態でヘッド本体1aに装着され、その後、加硫、架橋又は硬化により、弾性体となるものでも良い。
The
図6及び図7には、フェース部2の複合部7の他の実施形態が示されており、それぞれの図において、(A)はヘッド1の正面図、(B)は、そのA−A断面図である。これらの実施形態においても、先の実施形態と共通する部分には、同一の符号が付されており、ここでの説明は省略される。
6 and 7 show other embodiments of the
図6の実施形態では、中間弾性部9の一端のみがヘッド外面に露出している。より具体的には、中間弾性部9の下端9bのみがヘッド外面に露出している。
In the embodiment of FIG. 6, only one end of the intermediate
地面に直接置かれているボールを打撃する機会の多いフェアウェイウッドでは、フェース2aのソール部4側で打球する傾向がある。この実施形態のヘッド1は、フェース中心Cからフェース2aの下縁(ソール部4側)までが複合部7として柔軟に構成され、そこでの反発性能が高められる。従って、この実施形態では、特にフェアウェイウッドとして実施された場合に、より少ない中間弾性部9(ゴム状弾性体)の使用量で、より効果的に打球の飛距離を増大させることができる。
In a fairway wood where there are many opportunities to hit a ball placed directly on the ground, there is a tendency to hit on the
一方、この実施形態では、中間弾性部9の上端9aは、フェース中心Cを上側に越えた位置でヘッド外面に露出することなく終端している。好ましい態様として、中間弾性部9の上端9aは、上方向の移動を拘束するための上方支持部15で拘束されているのが望ましい。上方支持部15は、中間弾性部9の上端9aを支持するように、後方支持部10と表面薄肉部8との間を接続している。これにより、表面薄肉部8の変形が、効率的に、中間弾性部9の前後方向の圧縮弾性変形に変換され、優れた反発性能が発揮され得る。
On the other hand, in this embodiment, the
図7の実施形態では、中間弾性部9の第1の方向D1は、ヘッド1のトウ・ヒール方向とされている。即ち、中間弾性部9は、フェース中心Cを通って、サイド部5のトウ側とヒール側との間を接続するようにのびている。また、中間弾性部9は、第1の方向D1の両端であるトウ側の端面9cとヒール側の端面9dが、それぞれヘッド外面に露出している。この実施形態では、中間弾性部9のトウ側の端面9cとヒール側の端面9dは、それぞれサイド部5に露出している。
In the embodiment of FIG. 7, the first direction D1 of the intermediate
図7の実施形態では、中間弾性部9の上端9aは、ヘッド外面に露出することなく、フェース中心Cよりもクラウン部3側で終端している。この中間弾性部9の上端9aは、その上方向の移動を拘束するための上方支持部15で支持されているのが望ましい。上方支持部15は、中間弾性部9の上端9aを支持するように、後方支持部10と表面薄肉部8との間を接続している。
In the embodiment of FIG. 7, the
また、中間弾性部9の下端9bは、ヘッド外面に露出することなく、フェース中心Cよりもソール部4側で終端している。この中間弾性部9の下端9bは、その下方向の移動を拘束するための下方支持部16で支持されているのが望ましい。下方支持部16は、中間弾性部9の下端9bを支持するように、後方支持部10と表面薄肉部8との間を接続している。
Further, the
図7の実施形態のヘッド1は、複合部7(高反発打球領域)を、フェース部2のトウ・ヒール方向に広い範囲で形成することができる。なお、図示はしていないが、中間弾性部9のトウ側の端面9c又はヒール側の端面9dのいずれか一方は、サイド部5に露出することなく終端しても良い。
The
図8には、複合部7のさらに他の実施形態が示されている。この実施形態では、複合部7の第1の方向D1は、ヘッド1のトウ側からヒール側に向かって下方に傾く斜めの方向とされている点で異なっている。それ以外は、上記実施形態で説明された構成が採用され得る。このような第1の方向D1は、アベレージゴルファの打点位置の分布と近似しているので、この実施形態のヘッド1は、ボール打撃位置がばらついても、安定して大きな飛距離を提供することができる。この実施形態のヘッド1においても、ヘッド正面視において、中間弾性部9は、その第1の方向D1と直交する端面(ヘッド外面に露出していない端面)は、変位不能に拘束されている。
FIG. 8 shows still another embodiment of the
図9には、複合部7のさらに他の実施形態が示されている。この実施形態の複合部7において、中間弾性部9は、ホーゼル部付近を除いて、ヘッド外面に露出している。このような複合部7は、フェース部2のより広い範囲に形成される点で望ましい。この実施形態のヘッド1においても、ヘッド正面視において、中間弾性部9は、ヘッド外面に露出していない端面は、変位不能に拘束されている。なお、図示はされていないが、中間弾性部9は、ホーゼル部付近も含めて、ヘッド外面の全周に連続して露出するように設けられても良い。
FIG. 9 shows still another embodiment of the
図10には、本発明の他の実施形態として、アイアン型のゴルフクラブヘッド1が示されている。図10においても、これまで説明された実施形態と同様の要素については、同じ符号が付されており、ここでの説明は省略される。図10のヘッド1では、第1の方向D1が、ヘッド1の上下方向とされており、中間弾性部9は、ヘッド上面及びヘッド底面で露出している。このようなヘッド1も、フェース中心のみならず、フェース2aの上縁及び下縁でも高い反発性を発揮することができる。図10の態様に代えて、中間弾性部9は、ヘッドトウ側、ヒール側等に露出しても良い。
FIG. 10 shows an iron-type
以上本発明の実施形態が、詳細に説明されたが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の態様に変更して実施され得る。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented with various modifications.
本発明の効果を確認するために、表1の仕様に基づいてフェアウェイウッド(#3)が試作され、それらについてテストが行われた。試作されたヘッドの概要は、次の通りである。 In order to confirm the effects of the present invention, a fairway wood (# 3) was prototyped based on the specifications in Table 1 and tested. The outline of the prototype head is as follows.
[実施例]
実施例の各ヘッドは、図1〜4の基本形状を有しており、各構成部分は、以下の通りである。
表面薄肉部:チタン合金(Ti−6Al−4V)
中間弾性部:アイオノマー樹脂
後方支持部及びヘッドの他の構成部分:ヤング率210GPa及び厚さ2.0mmのマルエージング鋼
ヘッド質量:約214g
[Example]
Each head of the embodiment has the basic shape shown in FIGS. 1 to 4, and each component is as follows.
Surface thin part: Titanium alloy (Ti-6Al-4V)
Intermediate elastic part: ionomer resin Rear support part and other components of the head: Maraging steel with Young's modulus of 210 GPa and thickness of 2.0 mm Head mass: about 214 g
[比較例1]
比較例1は、実施例のヘッドと基本的には同一形状を有しているが、フェース部に複合部が設けられていないものとした。フェース部は、Ti−6Al−4Vのチタン合金からなり、その中央部の厚さは2.5mm、周辺部の厚さが1.5mmの周辺薄肉設計とされた。ヘッドの他の構成部分は、実施例と同様、ヤング率210GPaのマルエージング鋼とされた。ヘッド質量は、約190.7gであった。
[Comparative Example 1]
Comparative Example 1 basically has the same shape as the head of the example, but the face portion is not provided with a composite portion. The face portion was made of a Ti-6Al-4V titanium alloy, the thickness of the central portion was 2.5 mm, and the thickness of the peripheral portion was 1.5 mm. Other components of the head were made of maraging steel having a Young's modulus of 210 GPa as in the example. The head mass was about 190.7 g.
[比較例2]
比較例2は、実施例のヘッドと基本的には同一形状を有しているが、表面薄肉部がエポキシ樹脂をマトリックスとする炭素繊維強化樹脂で形成されているものとした。
表面薄肉部:厚さ2mmの炭素繊維強化樹脂
中間弾性部:ヤング率280MPa、比重8.3及び厚さ5mmのアイオノマー樹脂
後方支持部及びヘッドの他の構成部分:ヤング率210GPaのマルエージング鋼
ヘッド質量:214g
[Comparative Example 2]
Comparative Example 2 basically has the same shape as the head of the example, but the thin surface portion is formed of a carbon fiber reinforced resin having an epoxy resin as a matrix.
Surface thin part: Carbon fiber reinforced resin with a thickness of 2 mm Intermediate elastic part: Ionomer resin with a Young's modulus of 280 MPa, specific gravity of 8.3, and a thickness of 5 mm Mass: 214 g
[比較例3]
先の特許文献1を再現したもので、比較例2のヘッドと基本的には同一形状を有しているが、表面薄肉部の厚さが4mmとされ、中間弾性部の厚さが6.6mmとされ、さらに、中間弾性部のヤング率が5MPaとされている点で異なっている。
[Comparative Example 3]
This is a reproduction of the
テストは、フェースの所定の位置を一端固定したときのヘッドの1次の固有振動数が、コンピュータシミュレーション(FEM)によって計算されたもので、符号fsはスイートスポット、fCはフェース中心、fC5はフェース中心から下側に5mmを隔てた位置、及び、fegはフェース中心から下側に10mmを隔てたフェース周縁の位置を固定したときの固有振動数をそれぞれ示している。また、上記固定は、上記各位置を中心とした直径10mmの円の内側にあるモデルの節点を全て拘束する境界条件により行われた。
In the test, the primary natural frequency of the head when a predetermined position of the face is fixed at one end is calculated by computer simulation (FEM), the symbol f s is the sweet spot, f C is the face center, f C5 indicates the natural frequency when the
ヘッドの反発性能は、ボールが衝突するフェースの位置を一端固定したときのヘッドの1次の固有振動数と、ボールの一端固定時の固有振動数とが一致したときに、最も高くなる。しかし、ヘッドの1次の固有振動数がボールの固有振動数よりも小さくなりすぎると反発は急激に悪くなる。よって、ボールの一端固定時の固有振動数が、約800〜1200Hzであり、また様々なボールを打撃する場合があることを考えると、ヘッドの1次の固有振動数に関しては、上記ボールの固有振動数の値に近くそれよりもやや高い1000〜1400Hzの範囲のものが、反発の高いクラブを設計する上で好ましい。 The rebound performance of the head is highest when the primary natural frequency of the head when the face position where the ball collides is fixed and the natural frequency when the ball is fixed at one end coincide. However, if the primary natural frequency of the head becomes too smaller than the natural frequency of the ball, the repulsion becomes worse rapidly. Therefore, considering that the natural frequency when the ball is fixed at one end is about 800 to 1200 Hz and that various balls may be hit, the primary natural frequency of the head is the natural frequency of the ball. A range of 1000 to 1400 Hz, which is close to the value of the frequency and slightly higher than that, is preferable in designing a club with high rebound.
テストの結果、実施例のヘッドは、スイートスポットやフェース中心のみならず、そこから下側により広い範囲で反発性能が高められていることが確認できた。 As a result of the test, it was confirmed that the rebound performance of the head of the example was enhanced not only in the sweet spot and the center of the face but also in a wider range from the lower side.
一方、比較例3のヘッドでは、固有振動数fcが、800Hzを下回っており、十分な反発が期待できない他、フェース周縁での固有振動数fegが、フェース中心での固有振動数fcよりも小さくなっている(=反発係数が大きい)。このようなヘッドでは、先に述べたように、フェース中心での反発係数をルール上限に設定した場合、フェース周縁においてルールを満たさなくなるおそれもある。 On the other hand, in the head of Comparative Example 3, the natural frequency f c is lower than 800 Hz, and sufficient repulsion cannot be expected. In addition, the natural frequency f eg at the face periphery is the natural frequency f c at the face center. (= The coefficient of restitution is large). In such a head, as described above, when the coefficient of restitution at the center of the face is set as the upper limit of the rule, the rule may not be satisfied at the periphery of the face.
図12には、打球のスピン量と、フェース材料との関係を調べたグラフが示されている。このグラフは、エアガンから発射させたゴルフボールを様々な板材料の板に速度30m/sで衝突させ、その跳ね返った打球のスピン量を測定した結果を示している。板材料は、15度のロフト角となるように傾けられている。また、全ての板材料は、十点平均粗さで1μm以下に整えられており、実質的に同一の表面粗さとされた。 FIG. 12 shows a graph in which the relationship between the spin amount of the hit ball and the face material is examined. This graph shows the result of measuring the spin amount of the bounced ball hitting a golf ball fired from an air gun against a plate of various plate materials at a speed of 30 m / s. The plate material is tilted to have a loft angle of 15 degrees. Further, all the plate materials were adjusted to have a 10-point average roughness of 1 μm or less, and had substantially the same surface roughness.
図12から明らかなように、表面粗さを同一にして比較した場合、金属材料は、樹脂材料に比べて、打球のスピン量が小さいことがわかる。この理由については、金属と樹脂との表面エネルギーの違い等が影響しているとも考えられているが、現在のところ十分に解明されていない。いずれにせよ、本発明のヘッドは、複合部の表面が金属材料で構成されているので、表1で確認された高い反発性能と、図12で確認された低いボールのスピン量とを提供でき、ひいては、これらの相乗作用により、大きな飛距離を得ることができる。 As can be seen from FIG. 12, when the comparison is made with the same surface roughness, the metal material has a smaller spin amount of the hit ball than the resin material. The reason for this is thought to be influenced by the difference in surface energy between metal and resin, but has not been fully elucidated at present. In any case, since the surface of the composite portion is made of a metal material, the head of the present invention can provide the high resilience performance confirmed in Table 1 and the low spin rate of the ball confirmed in FIG. As a result, a large flight distance can be obtained by these synergistic actions.
1 ヘッド
2 フェース部
2a フェース
3 クラウン部
4 ソール部
5 サイド部
6 ホーゼル部
7 複合部
8 表面薄肉部
9 中間弾性部
10 後方支持部
12 側方支持部
C フェース中心
DESCRIPTION OF
Claims (12)
ボールを打撃するフェース部を含み、
前記フェース部は、ボールと接触する金属材料からなる表面薄肉部と、前記表面薄肉部の内側に配されたゴム状弾性体からなる中間弾性部と、前記中間弾性部の内側に配された金属材料からなる後方支持部とを有する複合部を含み、
前記複合部の前記中間弾性部は、ヘッド正面視において、フェース中心を含むとともに、その一部がヘッド外面に露出して配置されており、
前記ゴルフクラブヘッドは、閉塞された中空部を内部に含み、
前記中空部は、前記後方支持部の内側に接触して配されていることを特徴とするゴルフクラブヘッド。 A golf club head,
Including a face part for hitting the ball,
The face portion includes a thin-walled portion made of a metal material that comes into contact with the ball, an intermediate elastic portion made of a rubber-like elastic body disposed inside the thin-walled surface portion, and a metal disposed inside the intermediate elastic portion. Including a composite part having a rear support part made of material;
The intermediate elastic part of the composite part includes a face center in a head front view, and a part of the intermediate elastic part is exposed to the head outer surface ,
The golf club head includes a closed hollow portion inside,
The golf club head according to claim 1, wherein the hollow portion is disposed in contact with the inside of the rear support portion .
The wood-type golf club head according to claim 1 , wherein the rear support portion is fixed to a sole portion that forms a bottom surface of the golf club head.
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