JPH0347283A

JPH0347283A - ゴルフクラブ

Info

Publication number: JPH0347283A
Application number: JP1180570A
Authority: JP
Inventors: Masakado Sato; 佐藤　正矩
Original assignee: Maruman Golf Co Ltd
Current assignee: Maruman Golf Co Ltd
Priority date: 1989-07-14
Filing date: 1989-07-14
Publication date: 1991-02-28
Anticipated expiration: 2010-10-11
Also published as: GB2233566B; GB9015598D0; GB2233566A; JPH0793952B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はヘッドスピードの向上を達成するようにしたゴ
ルフクラブに関する。

〔従来の技術〕

ゴルフボールの飛距離はゴルフボールの反発特性によっ
て変わる。一般的には、ゴルフボールの反発力が高く、
またヘッドのフェース面が硬いほどゴルフボールは飛ぶ
と考えられる。しかし、ヘッドのフェース面は単に硬く
すればよいというものではなく、適度な硬さが存在する
という主張もある。例えば、特開昭６１−２２８７５号
公報は、ヘッドのフェース面の硬さにはメカニカルイン
ピーダンスに基づいて定められる最適値があり、この最
適値を越えると反発特性が逆に悪くなることを開示して
いる。しかし、このような準静力学的な特性の他に、ゴ
ルフボールの飛距離は動力学な特性が関係する。

ゴルフボールの飛距離はスイングにおけるヘッドスピー
ド、ヘッド重量、飛び出し角度によってほぼ決まる。ヘ
ッドスピードを高めるためには速いスイングが必要であ
るが、ゴルフクラブを単に棒状にスイングしてもヘッド
スピードは思ったほど高くならない。ヘッドスピードを
高めるためにはシャフトの弾性を利用したスイングを行
うことが必要である。即ち、ダウンスイングの初期にヘ
ッドが遅れるようにシャフトを弾性変形させ、インパク
トの直前にシャフトの弾性が復元するようにスイングす
れば、このシャフトの弾性復元時の速度がスイング速度
に加算されることになり、ヘッドスピードが高くなる。

このようにシャフトの弾性は非常に重要であり、今日で
はヘッドスピードを向上させるためにシャフトの硬さと
関連したスイング理論や、シャフトの硬さとヘッドの重
さとの組み合わせについての振動数理論等が展開されて
いる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、インパクト時にクラブが受ける衝撃ねじり曲げ
に対応した衝撃特性を利用してヘッドスピードを向上さ
せる提案は従来なかった。本発明の発明者は、第４図の
Ｘ点で示されるように、インパクト時にシャフトの先端
部分がヘッドとゴルフボールとの衝撃に従って動力学的
に、短い時間の間にほぼ、略くの字状に屈曲するという
ことを見出した。衝撃は短い時間で生じる現象であり、
通常はそのようなヘッドとゴルフボールとの衝撃による
シャフトの屈曲は視認できず、従来そのような衝撃によ
るシャフトの屈曲を考慮してヘッドスピード及び方向性
を向上させようとした考えはなかった。

本発明の発明者は衝撃下におけるシャフト先端の変形挙
動を可視化することによりヘッドとゴルフボールとの衝
撃によりシャフトの先端側及びネック部近傍部分が屈曲
することを見い出し、このようなシャフトの動力学的な
屈曲がヘッドスピードを向上させる上で重要であること
に気がついたのである。簡単に言えば、ヘッドはゴルフ
ボールとの衝突によって短い時間内でシャフトに対して
相対的に後退し、シャフトは手元でスイングによる前進
しようとする力を受けるとともにヘッドの後退しようと
する力を受け、シャフトの先端部分が屈曲する。つまり
、クラブ全体の前進する慣性が衝撃時には、ヘッドのみ
が後退の力を受け、弾性ひずみエネルギーを吸収して、
瞬時に変形をおこす。この様に、一方でヘッドはゴルフ
ボールとの衝突によってシャフトに対して相対的に後退
するが、他方でゴルフクラブのスイングが続いているの
でヘッドはシャフトとともにボールに対して前進し、ゴ
ルフボールと衝突した後もゴルフボールと接触し続け、
衝突開始から成る時間後にゴルフボールがヘッドから離
れて飛び出すようになる（ゴルフボールがヘッドと衝突
してから離れて飛び出すまでの時間を接触時間Ｔｃと呼
ぶ）。従来のゴルフクラブでは、シャフトの先端部分の
ヘッドの衝撃による屈曲がこの接触時間Ｔｃ経過後に復
元することが分かった。従って、ヘッドがシャフトに対
して相対的に後退し、ヘッドスピードを低下させること
を招く結果となっていた。

本発明の目的は、ゴルフクラブがゴルフボールとのイン
パクト時に、衝撃ねじり曲げを受けて、シャフト先端側
及びネック部近傍には弾性ひずみエネルギーが蓄積され
、接触時間Ｔｃ内で、弾性ひずみエネルギーをボールに
対して効率よく付加するこきによって、ボールの速度を
増加し、かつ方向性を向上させるゴルフクラブを提供す
ることである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を解決するために、本発明によるゴルフクラブ
は、ヘッドのネック部分に取りつけられたシャフトを備
え、インパクト時のヘッドの衝撃により動力学的に屈曲
するシャフトの先端側及びネック近傍部分の衝撃応答性
を高くするための手段を設けたことを特徴とするもので
ある。

〔作　用〕

上記構成においては、衝撃応答性を高くするためには例
えばｔｔｒ撃下において高弾性率の材料を用いたり、材
料の断面係数を調整する等により、目的に応じて、対応
することが可能である。シャフトはインパクト時のヘッ
ドの衝撃により動力学的に部分的屈曲するが、シャフト
の屈曲部分の衝撃応答性を高くしたので、ヘッドがゴル
フボールと当たった後でゴルフボールがヘッドから飛び
出す前に、即ちヘッドがゴルフボールと接触している間
に、ヘッドがゴルフボールと衝突してシャフトに対して
相対的に後退してから逆にヘッドがシャフトに対して相
対的に前進し、このヘッドのシャフトに対する前進がシ
ャフトを主とするスイングのスピードに加わってヘッド
スピードを向上させることができる。以下、この現象を
スナップバック効果と称する。

〔実施例〕

第１図及び第２図を参照すると、ゴルフクラブ１０は、
へγド１２と、シャフト１４とからなり、シャフトの上
端部にはグリップ１６が設けられる。実施例においては
、ヘッド１２は中空構造であり、ヘッド１２は一体的に
形成されたネック部分２０を備え、シャツ目４の下端部
がこのネック部分２０に嵌合される。シャフト１４はネ
ック部分２０に固定されている。

第１図及び第２図に示されるように、シャフト１４の（
矢印ｌによって示される）先端部分１４ａはその上方側
の部分とは衝撃の応答性が異なるように、即ちシャフト
の先端部分１４ａの衝撃応答性を高くするように形成さ
れている。

第１図に示すように、シャツ目４は段部２２を有し、段
部２２の上側が太く、下側が細くなっている。

第１図に示す実施例においては、段部２２がシャフト１
４の衝撃応答性を高くする先端部分１４ａの上限であり
、下限はネック部分２０への取りつけ部分（嵌合部分）
の先端である。このように、衝撃応答性を高くしたシャ
フト１４の先端部分１４ａはネック部分２０への取りつ
け部からその上に続（部分を含む。先端部分１４ａの長
さはネック部分２０の長さ等によって異なるものである
が、例えばネック部分２０への取りつけ部から上の部分
の長さが数ｃｍ〜３０ｃｍ位である。シャフト１４の先
端部分１４ａには衝撃応答性の高いコア２４がシャフト
１４の内周面と密着するように挿入されている。コア２
４は例えば衝撃下において高弾性のアモルファス合金、
各種複合材、金属間化合物やセラミック材料で形成され
る。

第１図においては、コア２４の中心部に穴が設けられ、
ボルト（ロッド）２６がその穴に通される。

コア２４の両側にはワッシャ状のコア当接部材２８゜３
０を設け、ボルト（ロッド）２４０頭部が一方のコア当
接部材２８と係合し、ボルト　（ロッド）２４の先端部
のねじにナツト３２を締付けることによってヘッド１２
側のコア当接部材３０を締付け、よってコア２４を調整
して、そのシャフト１４に特有の振動モードに対応した
衝撃応答性を得ることができるようになっている。ナツ
ト３２の締付けはヘッド１２のソールプレートを外した
状態で行うことができるが、ヘッド１２が中空構造でな
い場合にはナツト３２及びヘッド１２側のコア当接部材
３０がネック部分２０を通過できる大きさにしてシャツ
目４を取り外しながら調整を行うことができる。

第１図の実施例においては、コア当接部材２８゜３０を
それぞれシャフト１４０段部２２及びシャフト１４の先
端に実質的に当接させてコア２４をシャフト１４に固定
するようにしている。これに対して、第３図の実施例に
おいては、コア当接部材２８がシャフト１４の段部２２
に当接するとともに、ヘッド１２側のコア当接部材３０
がシャフト１４の先端部及びネック部分２０の内面に当
接するようになってふり、よって−法化による剛性の向
上を図るようになっている。

第４図はゴルフクラブ１０のスイングを段階的に示した
図である。（ａ）はインパクトの開始時点を示している
。（ｂ）はヘッド１２がゴルフボールと衝突した後を示
し、ヘッド１２はゴルフボールとの衝撃によってシャフ
ト１４に対して相対的に後退し、シャフト１４の先端部
分１４ａにはＸで示されるような位置に屈曲が生じる。

この屈曲は衝撃に伴うごく短い時間内に生じることであ
るので、単純に視覚によって確認することは困難である
が、衝撃下におけるシャフト先端の変形挙動を可視化し
、可視化モデルを解析することにより確認することがで
きる。第１４図はこの状態を詳細に示した図であり、２
点鎖線Ｙはシャツ）１４の軸線、１点鎖線Ｚはシャフト
１４の先端側の変形部分の中心線である。ヘッド１２は
軸線Ｙに対して傾き、同時にロフト角も変化する。

屈曲部Ｘは、ヘッド１２がシャツ）１４に対して後退し
ている時間及び変位量を推定する参考データを提供する
。従って、屈曲部Ｘをみながらコア２４の衝撃応答性を
定めることができる。また、屈曲部Ｘを参考にしつつ、
コア２４の剛性を微調整して、シャフト１４に特有の振
動モードに対応した衝撃応答性を得ることができる。調
整方法の１つは屈曲部Ｘがシャツ）１４上でヘッド１２
側へ近づくように調整することであり、これはヘッドＩ
２の衝撃振動の周期を短縮することに通じるものである
。

（Ｃ）はゴルフボールがヘッド１２から離れて飛び出そ
うとする瞬間を示す。ゴルフボールは（ａ）から（Ｃ）
に到る間ヘッド１２と接触しており、この時間を上記し
たように接触時間Ｔｃと言う。

（Ｃ）に示す時点までに、屈曲部Ｘが復元してヘッド１
２がシャフト１４に対して相対的に前進するようになっ
ていれば、スナップバック効果によりヘッドスピードは
従来のものよりも向上する。（ｄ）に示すように、かく
してゴルフボールがヘッド１２から飛び出すと、シャフ
ト１４の衝撃振動は減衰する。

第５Ａ図は、本発明によって得られたゴルフクラブ１０
のインパクト時のヘッド１２の衝撃振動を示す図である
。ヘッド１２のシャフト１４に対する基準位置を第４図
の（ａ）の時点とすれば、ヘッド１２はゴルフボールと
の衝突によってシャフト軸に対して相対的に後退し、シ
ャフト先端側及びネック部近傍部分が屈曲し、弾性ひず
みエネルギーが蓄積される。ヘッドは振動のピークに達
した後で元に戻り始める。ヘッド１２及びシャフト１４
によって形成される振動系の振動の半周期の時間が経過
したときに基準位置に戻り、それから先はヘッド１２は
シャツ目４に対して相対的に前進するようになり、その
相対的な前進運動がヘッドスピードを向上させる。これ
により、蓄積された弾性ひずみエネルギーはボールに効
率よく付加され、ボールスピードを増加する。このよう
にヘッドスピードを向上させるためには、ヘッド１２が
シャフト１４に対して相対的に前進するようになるまで
の時間、即ち振動の半周期の時間ＴＡが接触時間Ｔ。よ
りも小さくなるように、ヘッド１２の衝撃振動の周期を
短縮することが重要である。

第５Ｂ図は従来のゴルフクラブにおけるインパクト時の
衝撃振動を示す図である。ヘッドはゴルフボールとの衝
突によって、同様に、シャフト先端側及びネック部近傍
部分が屈曲し、弾性ひずみエネルギーが蓄積される。し
かし、ヘッドの振動の半周期の時間が経過する前にボー
ルはヘッドから飛び出す為に、蓄積された弾性ひずみエ
ネルギーはボールに効率よく付加されず、ボールスピー
ドの増加が望めない。

第６Ａ図は本発明における、また第６Ｂ図は従来技術に
おけるインパクト時のロフト角の変化を示す図である。

ヘッド１２及びシャフト１４は衝撃時にねじりと曲げを
同時に受けてロフト角も変化し、飛びの方向性が狂う原
因となるので、ロフト角の変化の復元はゴルフボールの
飛び出しとタイミングが合っているのが好ましい。この
ため、本発明においては、衝撃ねじり振動の半周期ＴＢ
が接触時間Ｔ。とちょうど等しくなるようにするのがよ
い。従来のものは、衝撃ねじり振動の半周期Ｔ。

が接触時間Ｔ。より大きいので、ロフト角の変化の復元
が達成される前にゴルフボールが飛び出すことになり、
方向性が不安定になる原因を招いていた。

第７図は第１図の実施例と同様のゴルフクラブ１０のシ
ャフト１４の他の実施例を示し、シャフト１４の先端部
分１４ａに高強度材料２４ａが充填されている。高強度
材料２４ａはシャフト１４の内面に密着して保持される
。高強度材料２４ａは例えば繊維強化樹脂（ＦＲＰ）、
ウィスカー、アモルファス、金属間化合物、金属等で形
成される。

第８図は同様のシャフト１４の他の実施例を示し、シャ
フト１４の先端部分１４ａにはコア２４を設けるととも
に、衝撃応答性の高い複数の線３６ａ、３６ｂ。

３６ｃがコア２４に設けた大向に通され、コア２４の両
側に配置したコア当接部材２８．３０間に張られている
。一方のコア当接部材２８はシャフト１４０段部２２に
係合する。もう一方のコア当接部材３０はねじ部３０ａ
を有し、関連するねじを設けた止め具３８がシャフトＩ
４の先端面と当接して配置される。止め具３８をコア当
接部材３０に締め付けることによって線３６ａ　、３６
ｂ　、　３６ｃの張りが調節可能である。線３６ａ　、
　３６ｂ　、３６ｃはピアノ線、アモルファス繊維線、
金属間化合物等の引っ張り弾性係数の高い高強度線で形
成される。また、第９図に示されるように、複数の線３
６ａ　、　３６ｂ　、　３６ｃは断面積が異なり、且つ
分布を調節することによって曲げ剛性をシャフト１４の
先端部分１４ａ内で部分的に変化させることができる。

第１０図は同様のシャフト１４の他の実施例であり、シ
ャフト１４内に挿入された各高強度線３６ｄの形状を長
さ方向に変化させることもできる。

第１１Ａ図及び第１１Ｂ図はシャフト１４の他の実施例
を示す。このシャフト１４は上方部分が一定の肉厚構造
であり、先端部分１４ａが所定の長さに沿って偏肉構造
の中空シャフトとして形成される。先端部；）１４ａの
最大肉厚は上方部分の肉厚よりも厚く、よって衝撃の曲
げ剛性を高めている。先端部分１４ａの最大肉厚はスイ
ングの後方側に位置するように配置されることができる
が、実際の振動モードに適合して配置を変えることもで
きる。この実施例では径方向に肉厚を変化させているが
、肉厚を軸方向に変化させることも効果的である。

第１２図はシャフト１４のさらに他の実施例を示す。

このシャフト１４は先端部分１４ａにショットピーニン
グ４０等を行い、負の残留圧縮応力をほどこしである。

ショットピーニング４０はシャフト１４の先端部分１４
ａの全周に行わずともよく、衝撃時に引っ張り、′ねじ
り、曲げ応力のはたらく部分にのみ行えばよい。また、
屈曲部の衝撃時の弾性係数を高くする手段として、所望
部分の熱処理を行い、残留応力をくわえることもできる
。なお、ヘッドのネック部に同様の処理を行うこともで
きる。

第１３図はゴルフクラブ１０のさらに他の実施例を示す
。このゴルフクラブ１０のシャフト１４はヘッド１２の
ネック部分２０の上側に嵌合され、且つ段部２２よりも
わずかに下側の位置から直径が徐々に大きくなるように
形成されている。これによって、シャフト１４の先端部
分１４ａの剛性が高くなるために衝撃応答性が向上する
。

また、図示していないが、衝撃時に応力が加わるシャフ
ト先端、ネック部あるいはコア部にその応力方向に一致
するようにアラミツド繊維、一方向金属等の一方向強化
材を設けることも有効である。

なお、これら上記実施例はそれぞれ組み合せることも可
能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、ヘッドのネック
部分に取りつけられたシャフトを備え、インパクト時の
ヘッドの衝撃により動力学的に屈曲するシャフトの先端
側及びネック部近傍部分の衝撃応答性を高くする手段を
設けたので、ゴルフクラブがゴルフボールとのインパク
ト時に、衝撃ねじり曲げを受けて、シャフト先端側及び
ネック部近傍には弾性ひずみエネルギーが蓄積され、接
触時間Ｔｃ内で弾性ひずみエネルギーをボールに対して
効率よく付加することによって、ボールの速度を増加し
、かつ方向性を向上させるゴルフクラブを提供させるこ
とができる。また、ネック部は衝撃応答性が高まる他に
、衝撃時の応力に対し強いため、シャフトの折損を防止
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例のゴルフクラブの部分拡大
図、第２図は第１図のゴルフクラブを示す図、第３図は
第２実施例のゴルフクラブを示す第１図と同様の図、第
４図はゴルフクラブのスイングを段階的に示した図、第
５Ａ図は本発明の衝撃振動するヘッドの挙動を説明する
図、第５Ｂ図は従来技術の衝撃振動するヘッドの挙動を
説明する図、第６Ａ図は本発明の衝撃振動するヘッドの
ロフト角の変化を説明する図、第６Ｂ図は従来技術の衝
撃振動するヘッドのロフト角の変化を説明する図、第７
図は第３実施例のゴルフクラブのシャフトを示す断面図
、第８図は第４実施例のゴルフクラブのシャフトを示す
断面図、第９図は第８図の横断面図、第１０図は第５実
施例のゴルフクラブのシャフトを示す断面図、第１１Ａ
図は第６実施例のゴルフクラブのシャフトを示す断面図
、第１１Ｂ図は第１１Ａ図の断面図、第１２図は第７実
施例のゴルフクラブのシャフトを示す断面図、第１３図
は第８実施例のゴルフクラブのシャフトを示す断面図、
第１４図は第４図の（ｂ）の状態を詳細に示す図である
。１０・・・ゴルフクラブ、１２・・・ヘッド、１４・・
・シャフト、　　　１４ａ・・・先端部分、２０・・・
ネック部分、２４・・・コア、２６・・・ボルト、２８．３０・・・コア当接部材。

Claims

【特許請求の範囲】１、ヘッドのネック部分に取りつけられたシャフトを備
え、インパクト時のヘッドの衝撃により動力学的に屈曲
するシャフトの先端側及びネック部近傍部分に衝撃応答
性を高くする手段を設け、ヘッドとゴルフボールの接触
中にヘッドがボールの飛び出し方向に前進するようにし
たゴルフクラブ。２、前記シャフトの先端側及びネック部近傍部分の内部
に衝撃応答性の高いコアを設け、該コアの両側にコア当
接部材を設け、該コアのほぼ中心に沿って延びるロッド
によって該コア当接部材間を調節可能に結合し、よって
該コアを調節可能に締めつけるようにした請求項１に記
載のゴルフクラブ。３、前記ヘッド側のコア当接部材をシャフトの先端及び
ネック部分に当接可能にした請求項２に記載のゴルフク
ラブ。４、前記シャフトの先端側及びネック部近傍部分の内部
に高強度材料を設けた請求項１に記載のゴルフクラブ。５、前記シャフトの先端側及びネック部近傍部分の内部
に高強度線を設けた請求項１に記載のゴルフクラブ。６、前記高強度線の太さを局部的に変化させた請求項５
に記載のゴルフクラブ。７、前記シャフトの先端側及びネック部近傍部分の肉厚
を径方向で偏肉構造とした請求項１に記載のゴルフクラ
ブ。８、前記シャフトの先端側及びネック部近傍部分の肉厚
を軸方向で偏肉構造とした請求項１に記載のゴルフクラ
ブ。９、前記シャフトの先端側及びネック部近傍部分のイン
パクト時に引っ張り力の働く部分に負の残留圧縮応力を
ほどこした請求項１に記載のゴルフクラブ。１０、前記シャフトの先端側及びネック部近傍部分のシ
ャフト径をシャフト先端にいくほど太くした請求項１に
記載のゴルフクラブ。１１、本文及び図面に詳記することを特徴とするゴルフ
クラブ。