【考案の詳細な説明】
本考案はクラブヘツドのヘツド本体部（ボール
打撃面）に圧電素子を装着し、ボールを打撃した
瞬間に圧電素子に生じるひずみエネルギーを反発
力としてボールに付加し、ボールの飛距離を伸ば
すためのゴルフ用クラブに関するものである。[Detailed description of the invention] This invention attaches a piezoelectric element to the head main body (ball hitting surface) of the club head, and applies the strain energy generated in the piezoelectric element to the ball as a repulsive force at the moment the ball is hit. This invention relates to a golf club for increasing flight distance.
従来のゴルフ用クラブのクラブヘツドは第１図
に示すように、柿材等のクラブ本体部１に合成樹
脂製の打撃部材２を接着剤やネジ等により固定し
構成されていた。しかし、市場（ゴルフプレイヤ
ー）からは、よりボールの飛距離が出るクラブの
出現が望まれているのが現状である。 As shown in FIG. 1, the club head of a conventional golf club is constructed by fixing a striking member 2 made of synthetic resin to a club body 1 made of persimmon wood or the like with adhesive, screws, or the like. However, the current situation is that the market (golf players) is demanding the emergence of a club that can fly the ball farther.
そこで、本考案は圧電素子の性質（外力を加え
ればひずみが生じ電圧が発生する）に着目し、ク
ラブヘツドにこの圧電素子を装着し、ボールを打
撃した瞬間に圧電素子に生じたひずみが電荷放出
により元の状態に復元する時の応力を反発力とし
て利用することを提案するものであるが、通常常
識的には圧電素子は電気材料であり、圧電素子の
及び電極を電気的に負荷を与え閉回路状態と
するのが一般的である。現に、本考案者らも従来
点火装置等に用いられていた状態（一定の放電ギ
ヤツプを形成し電荷を急激に放出する）で最初検
討を進めていたが、この商品（ゴルフ用クラブ）
に要求される性能が機械的なものであることに着
目し、打撃力により発生した圧電素子の電荷を急
激に開放しないでむしろ圧電素子に蓄積保持した
状態、すなわち電荷が発生したが放電されないこ
とから改めて元の状態（ボール打撃前）に戻ろう
とする状態の方が、圧電素子自体の反発力を大き
くすることができる点に着目したのである。そし
て、このことは既に一般的に圧電素子自体の性質
上、開回路状態時が閉回路状態時に比較して弾性
率（ヤング率）が高くなるということで広く知ら
れているため、このことから結果的にボールの飛
距離を伸ばすであろうことを予測し、実験を実施
した。 Therefore, the present invention focused on the properties of piezoelectric elements (when an external force is applied, strain occurs and voltage is generated), and this piezoelectric element is attached to the club head, and the moment the ball is hit, the strain generated in the piezoelectric element is released as a charge. We propose to use the stress generated when the piezoelectric element is restored to its original state as a repulsive force, but common sense holds that a piezoelectric element is an electric material, and that it is necessary to apply an electrical load to the piezoelectric element and its electrodes. Generally, it is in a closed circuit state. In fact, the inventors of the present invention were initially considering the state used in conventional ignition devices, etc. (forming a certain discharge gap and rapidly discharging electric charge), but this product (golf club)
Focusing on the fact that the performance required for this is mechanical, we created a state in which the charge in the piezoelectric element generated by the impact force is not released suddenly, but rather is stored and held in the piezoelectric element, that is, the charge is generated but not discharged. They focused on the fact that the repulsive force of the piezoelectric element itself can be increased when the piezoelectric element attempts to return to its original state (before the ball was hit). This is because it is already widely known that due to the properties of the piezoelectric element itself, the elastic modulus (Young's modulus) is higher in the open circuit state than in the closed circuit state. We predicted that the ball flight distance would be increased as a result, and conducted an experiment.
この実験は第２図に示すように、圧電素子を組
込んだ圧電素子ユニツトに高さ50cmのところから
鋼球（約12ｇ）Ｂを落下させ、その時に圧電素子
ユニツトＡからはね返る鋼球Ｂの高さｈの差を、
圧電素子の両端部の電極を電気的に開放状態にし
た場合と、５mmの放電ギヤツプにより閉状態とし
た場合とについて調査した。結果は当初予想した
通り、開放状態の場合がｈ≒22〜27cmに対して閉
状態ではｈ≒15〜17cmと相当な差が見られた。つ
まり圧電素子の電極を開放にし、打撃力により圧
電素子に発生した電荷を蓄積保持する方が反発力
が大きいことが実験的にも立証できた。 In this experiment, as shown in Fig. 2, a steel ball (approximately 12 g) B was dropped from a height of 50 cm onto a piezoelectric element unit incorporating a piezoelectric element, and the steel ball B rebounded from the piezoelectric element unit A. The difference in height h is
We investigated the case where the electrodes at both ends of the piezoelectric element were electrically open, and the case where they were closed with a 5 mm discharge gap. As expected, the results showed a considerable difference in h≒22 to 27 cm in the open state and h≒15 to 17 cm in the closed state. In other words, it has been experimentally proven that the repulsive force is greater when the electrodes of the piezoelectric element are left open and the charge generated in the piezoelectric element by the impact force is accumulated and retained.
第３図はこのようにして構成された本考案に係
るゴルフ用クラブの一実施例を示すクラブヘツド
であり、図において３は従来と同様のヘツド本体
部であり、そのほぼ中央部には圧電素子４がボー
ル打撃軸線方向に沿つて内蔵されており、上記ヘ
ツド本体部３のボール打撃位置には上記圧電素子
４の一端部に位置する金属製の当て金６を囲むよ
うに合成樹脂等で作られた締付板５が設けられて
いる。上記圧電素子４は前部（ボール打撃面）に
上記当て金６、後部に金属製の受け金７を配し、
その当て金６の段部を介して接着剤、ネジ（図示
せず）等により上記ヘツド本体部３に固定される
上記締付板５によつて保持固定されている。８は
圧電素子４を収納している合成樹脂製の収納ケー
ス、９は電気絶縁用のグリースである。また、圧
電素子４の極性は当て金６、受け金７側のどちら
がでもよく、特に制約はない。もちろん圧電素
子４の両端部の及びの電極は電気的に開放状
態である。 FIG. 3 shows a club head showing an embodiment of the golf club according to the present invention constructed in this manner. 4 is built in along the ball striking axis direction, and at the ball striking position of the head main body 3, a metal stopper 6 located at one end of the piezoelectric element 4 is surrounded by a metal stopper 6 made of synthetic resin or the like. A clamping plate 5 is provided. The piezoelectric element 4 has the abutment 6 on the front part (ball striking surface) and a metal receiver 7 on the rear part,
It is held and fixed by the tightening plate 5 which is fixed to the head main body 3 through the stepped portion of the stopper 6 using adhesive, screws (not shown), or the like. 8 is a storage case made of synthetic resin that houses the piezoelectric element 4, and 9 is grease for electrical insulation. Moreover, the polarity of the piezoelectric element 4 may be either on the side of the metal plate 6 or the side of the metal plate 7, and there are no particular restrictions. Of course, the electrodes at both ends of the piezoelectric element 4 are electrically open.
以上のように本考案はクラブヘツドに圧電素子
を電気的に開回路状態で装着したゴルフ用クラブ
を提案するものであり、これにより圧電素子のひ
ずみエネルギーによる反発力を十分に発揮させて
ボールの飛距離を伸ばすことが期待できるもので
ある。 As described above, the present invention proposes a golf club in which a piezoelectric element is attached to the club head in an electrically open circuit state, and by this, the piezoelectric element can sufficiently exert the repulsive force due to the strain energy to increase the flight of the ball. It is expected that the distance will be increased.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]
第１図は従来のゴルフ用クラブにおけるクラブ
ヘツドの一部切欠正面図、第２図は本考案のゴル
フ用クラブに組込む圧電素子の反発力を実験する
ための説明図、第３図は本考案の一実施例におけ
るクラブヘツドの一部切欠正面図である。
３……ヘツド本体部、４……圧電素子。
Fig. 1 is a partially cutaway front view of the club head of a conventional golf club, Fig. 2 is an explanatory diagram for testing the repulsion force of the piezoelectric element incorporated in the golf club of the present invention, and Fig. 3 is a diagram of the golf club of the present invention. FIG. 2 is a partially cutaway front view of a club head in one embodiment. 3... Head main body, 4... Piezoelectric element.