JPH06105935A

JPH06105935A - ゴルフクラブ

Info

Publication number: JPH06105935A
Application number: JP4278170A
Authority: JP
Inventors: Masashi Kobayashi; 正志小林
Original assignee: Maruman Golf Co Ltd
Current assignee: Maruman Golf Co Ltd
Priority date: 1992-09-22
Filing date: 1992-09-22
Publication date: 1994-04-19

Abstract

(57)【要約】【目的】スイートスポットを狭めることなくボールの
初速を高めて飛距離を伸ばすことができ、しかもシヤフ
トとヘツドネック部との分離を確実に防止できるゴルフ
クラブを提供する。【構成】ヘッド１０のネック部１１に形成したシャフ
ト挿着穴１１ａと該シャフト挿着穴に装着されるシャフ
ト１２との間にゴム状弾性体１３を介在させる。この弾
性体は打球時にボールの変形の固有振動周期とほぼ同調
して変形することによりシヤフトの中心軸線がシャフト
挿着穴の中心軸線と交差するようなシヤフトの枢動を可
能にする。シヤフトの枢動中心にほぼ一致する位置にて
シヤフトをピン１４を介してネック部に枢動可能に連結
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はゴルフクラブに関し、更
に詳しくは、ヘッドのスイートスポットを狭めることな
くボールの初速を高めてその飛距離を伸ばすことができ
るゴルフクラブに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ゴルフクラブにおいては、ヘ
ッドのフェース部にボールに比べて十分高い剛性と強度
を有するステンレス、カーボン、ＡＢＳ等が用いられて
いる。しかしながら、この種のゴルフクラブにおいて
は、打球時にヘッドのフェース部はほぼ剛体として挙動
し、殆ど変形しないので、実質的にボール側のみで弾性
エネルギーの蓄積と放出が行われることとなり、その結
果、このようなゴルフクラブでは最大の反発係数が得ら
れず、ボールの初速を最大にすることができない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】クラブヘッドとボール
との間の反発係数を最大にしてボールの初速を最大にす
るためには、打球時にヘッドがボールの変形の固有振動
周期に同調して変形挙動をすることが望ましい。そこ
で、変形の同調条件について考えると、一般にボールの
衝突現象は振動現象とみなすことができるから、衝突に
よるボールおよびクラブヘッドの接触時間ΔＴ_b，ΔＴ_c
はそれぞれ振動の１／２周期に相当し、次の数１で表す
ことができる。

【０００４】

【数１】

【０００５】ここで、ｍ_b，ｍ_cはボールおよびクラブヘ
ッドの質量、Ｋ_b，Ｋ_cはボールおよびヘツドの剛性であ
る。したがって、ボールとヘッドの変形の固有振動周期
を同調させるためには、ボールの剛性とクラブヘッドの
剛性との間に次式の関係（同調条件）が成立することが
必要になる。

【０００６】

【数２】ｍ_b／Ｋ_b ＝ｍ_c／Ｋ_c

【０００７】今、ｍ_b＝46ｇ、ｍ_c＝200ｇとすると、数
２の条件を満たすためには、Ｋ_c＝4.3Ｋ_bでなければな
らない。

【０００８】そこで、近年、Ｋ_c＝4.3Ｋ_bを実現するた
めに、クラブヘッドのフェース面部に厚肉（ｔ＝30ｍ
ｍ）のＡＢＳ樹脂製インサートを用いたゴルフクラブが
提案されている。しかしながら、このようなゴルフクラ
ブを用いて実際に試打試験を行ってみると、理論通りの
ボール初速が得られないのが実状であり、上記数２の同
調条件を満たしていないことが判明した。

【０００９】その理由としては、次の点が考えられる。 (a) ボールの剛性Ｋ_bを求めるために、動的加振機が使
用され、圧縮変形量δ_bとして0.1〜0.2ｍｍの値が採用
されているが、例えばヘツドおよびボールが上述した重
さで、打球時のヘツドスピードが40ｍ／ｓｅｃの場合、
図３に示すように、ヘツドに加わる衝撃荷重Ｐの最大値
は約14500Ｎとなり、該荷重Ｐの実効値は約10000Ｎとな
るから、実際のボールの変形量δ_bは約3.83ｍｍにな
り、またボールの剛性も非線形性を有するため、実際の
剛性は動的加振機を用いて測定および算出された値の3
〜5倍になると考えられる。 (b) ＡＢＳ樹脂はゴムや金属に比べて非線形性が大きい
ため、ボールとの衝突時にこの部分で大きなエネルギー
ロスが生じていると推察される。

【００１０】上記のような失敗を成功に導くためには、
ヘッドのフェース面部が次の条件を満たす材料からなる
ことが必要になる。

【００１１】(1) ボールと同調する、すなわち、数２の
条件を満たす剛性を有すること。 (2) 予想される圧縮変形の範囲内で線形挙動をするこ
と。

【００１２】そこで、本発明者等は上記(1) ，(2) の条
件を満たすフェースインサートとしてゴム状弾性体の表
面に炭素繊維強化樹脂層を一体形成したものを既に提案
したが、ヘッド本体のフェース部に形成した凹所にこの
種のフェースインサートを装着する構成とした場合、凹
所の周辺には衝撃に耐え得る強度を確保する必要がある
ため、フェースインサートの大きさに限度があり、ま
た、この種のフェースインサートは比較的重いので、こ
の種のフェースインサートをフェース部に装着するとヘ
ツドの重心深度が浅くなってスイートスポット領域が狭
くなるという欠点がある。

【００１３】一方、ヘツドのネック部に形成したシヤフ
ト挿着穴内にゴム等の弾性体を介してシヤフトを挿着し
たゴルフクラブが例えば実開昭５８−６７４７１号公報
に開示されている。しかし、この弾性体は打球時にシヤ
フトが受けるショックを緩和して打球感触を向上させる
のが目的であり、打球時にボールの変形と同調して変形
するように構成されたものではない。また、シヤフトを
弾性体を介してネック部のシャフト挿着穴に固着してい
るにすぎないので、長期の使用により固着強度が低下し
やすくシヤフトとヘツドネック部とが分離する欠点があ
る。

【００１４】したがって、本発明の目的は、ヘツドのス
イートスポットを狭めることなく、ボール初速を高めて
その飛距離を増大させることができ、しかも安全性の高
いゴルフクラブを提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、ヘッドのネック部に形成したシャフト挿
着穴にシャフトを挿着したゴルフクラブにおいて、ヘツ
ドのシャフト挿着穴とシャフトとの間に、打球時にボー
ルの変形の固有振動周期と同調して変形することにより
シヤフトの中心軸線がシャフト挿着穴の中心軸線と交差
するようなシヤフトの枢動を可能にする弾性体を介在さ
せ、且つ、シヤフトの揺動中心にほぼ一致する位置にて
シヤフトをピンを介してネック部に枢動可能に連結した
ことを特徴とするゴルフクラブを提供する。

【００１６】

【作用】上記構成のゴルフクラブにおいては、ヘツドの
シャフト挿着穴とシャフトとの間に、打球時にボールの
変形の固有振動周期と同調して変形することによりシヤ
フトの枢動を可能にする弾性体を介在させたので、打球
時にヘツドのシヤフト挿着穴とシヤフトとの間の弾性体
がボールの変形と同調して変形することにより、ボール
反発係数が高まり、ボールの飛距離が増大する。また、
このような同調変形部材をヘツドのフェース部に装着す
る必要がなくなるので、ヘツドの重心深度を深くし、ス
イートスポットを広くすることができる。しかも、シヤ
フトの枢動の支点位置とほぼ合致する位置にてシヤフト
をピンを介してネック部に枢動可能に連結したので、弾
性体の同調変形に支障を来たすことなくピンを介してシ
ヤフトとネックとを機械的に連結することができ、シヤ
フトとヘツドネック部との分離を確実に防止してクラブ
の安全性を高めることができる。

【００１７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につき
説明する。

【００１８】図１は本発明の一実施例を示すゴルフクラ
ブのヘツド近傍の一部断面正面図である。同図を参照す
ると、ヘッド１０のヒール側には所要のライ角をなすよ
うに斜め上方に向かって延びるネック部１１が一体に形
成されており、このネック部１１にはその上端面に開口
するシヤフト挿着穴１１ａが形成されている。そして、
このシヤフト挿着穴１１ａ内にはシヤフト１２の先端部
がゴム等からなる筒状の弾性体１３を介して挿着されて
いる。そして、ネック部１１とシヤフト１２は、これら
ネック部１１およびシヤフト１２を直径方向に貫通し且
つヘツド１０のフェース面と平行に延びたピン１４を介
して枢動可能に連結されており、これによりシヤフト１
２とネック部１３とが確実に分離防止されることとなっ
ている。本発明は、上記弾性体１３が打球時にボールの
変形の固有振動周期と同調する変形をなすように構成さ
れていることと、弾性体１３の同調変形に支障を来たさ
ない位置でシヤフト１２とネック部１１とがピン１４を
介して枢動可能に連結されていることを特徴としてい
る。

【００１９】なお、弾性体１３は予めシヤフト１２の先
端部との一体成形によってシヤフト外周面に筒状に形成
し、弾性体１３の外周面を接着剤によりシャフト挿着穴
１１ａの内周面に接着するか、あるいは予めヘツド１０
のシヤフト挿着穴１１ａの内周面に一体成形し、弾性体
１３の内周面とシヤフト１２の外周面とを接着剤により
接着することができる。

【００２０】図２(a) は図１に示すクラブのスイートス
ポット１０ａで打球した時にヘツド１０に加わる荷重Ｐ
によって弾性体１３が変形する様子を模式的に示したも
のである。ここでは打球時にヘツド１０およびシヤフト
１１が弾性体１３に対して剛体として挙動すると考える
ことができるので、スイートスポット１０ａに加わる荷
重Ｐは弾性体１３に対してスイートスポット１０ａから
シャフト挿着穴１１ａの中心軸線上に下ろした垂線と該
中心軸線との交点１０ｂに作用するとみなすことができ
る。このとき、同図から容易に判るように、ヘツド１０
のスイートスポット１０ａにボールが当たったとき、シ
ャフト挿着穴１１ａの上端部側では弾性体１３はシヤフ
ト１２の後側に分布荷重を受けて圧縮変形され、シャフ
ト挿着穴１１ａの底部側では弾性体１３はシヤフト１２
の前側に分布荷重を受けて圧縮変形される。ここでは、
説明の簡略化のために、Ｐ₁ ，Ｐ₂ は荷重Ｐによってシ
ヤフト１２から弾性体１３に加わる分布荷重の合力とし
て示している。図２(b) はこれら荷重Ｐ，Ｐ₁ ，Ｐ₂ の
釣合状態を示したものであり、図２(c) は打球時のスイ
ートスポット１０ａの変位量すなわち交点１０ｂの変位
量δ_cと荷重Ｐ₁，Ｐ₂ の作用点における弾性体１３の変
形量δ₁，δ₂との関係を示したものである。

【００２１】今、図示実施例において荷重Ｐ₁，Ｐ₂の作
用点間距離Ｌ₁ が約40ｍｍであり、交点１０ｂと荷重Ｐ
₂の作用点との間の距離Ｌ₂が約20ｍｍであるとすると、
図２(b) に示すように、図示実施例における荷重Ｐ，Ｐ
₁，Ｐ₂の釣合条件から、

【００２２】

【数３】Ｐ₁＝0.5ＰＰ₂＝1.5Ｐ

【００２３】となる。また、変形量δ₁，δ₂と変位量δ
_cとの釣合条件から、

【００２４】

【数４】δ_c＝（δ₁＋δ₂）×（5／4）

【００２５】となる。

【００２６】次に、上記構成を有するゴルフクラブが打
球時にボールの変形と同調するための弾性体１３の寸法
要件について説明する。

【００２７】前述したように、ボール重量ｍ_bが46ｇ、
ヘツド重量ｍ_cが200ｇ、打球時のヘツドスピード（即ち
ボールの初速）が４０ｍ／ｓｅｃのときにボールに加わ
る荷重は最大値で約14500Ｎであるが、図３に示すよう
に、実効値で約10000Ｎになり、このときのボールの圧
縮変形量δ_bは約3.83ｍｍとなる。したがって、ｖ＝40
ｍ／ｓｅｃにおけるボールの割線剛性Ｋ_bは次の数５か
ら約2610Ｎ／ｍｍであることがわかる。したがって、ヘ
ツドの変形がボールの変形と同調するためには、数１お
よび数２より、ヘツドの剛性Ｋ_cは約11223Ｎ／ｍｍ即ち
約11452ｋｇ／ｃｍでなければならないこととなる。

【００２８】

【数５】Ｋ_b＝Ｐ／δ_b

【００２９】一方、上述したように、荷重Ｐ₁，Ｐ₂は弾
性体１３に加わる分布荷重の合力としているから、それ
らの作用点における弾性体１３のばね定数（剛性）
ｋ₁，ｋ₂は、

【００３０】

【数６】ｋ₁＝Ａ₁Ｅ／Ｔｋ₂＝Ａ₂Ｅ／Ｔ

【００３１】で表すことができる。ここで、Ｅは弾性体
１３のヤング係数、Ｔは弾性体１３の厚みを示す。今、
シヤフト１２の直径ｄを約0.86ｃｍとし、荷重Ｐ₁の側
の分布荷重の有効作用区間ｌを約10ｍｍとし、打球時に
弾性体１３に加わる分布荷重の分布形状が相似形を保ち
ながら荷重増加するとすれば、それら分布荷重の支配面
積Ａ₁，Ａ₂は、

【００３２】

【数７】Ａ₁＝ｄ・ｌ＝0.86×1.0＝0.86ｃｍ² Ａ₂＝（√3）×Ａ₁＝1.49ｃｍ²

【００３３】となる。したがって、数３から、

【００３４】

【数８】Ｐ₁＝0.5Ｐ＝0.86（Ｅ／Ｔ）δ₁ Ｐ₂＝1.5Ｐ＝1.49（Ｅ／Ｔ）δ₂

【００３５】となるから、

【００３６】

【数９】Ｐ＝δ_c・Ｋc ＝（δ₁＋δ₂）（5／4）Ｋ_c ∴Ｋ_c＝0.504（Ｅ／Ｔ）

【００３７】となる。そして、上述したように、同調条
件よりＫ_c＝11452ｋｇ／ｃｍであるから、数９より、

【００３８】

【数１０】Ｅ＝（11452／0.504）Ｔ＝22722Ｔ

【００３９】となる。今、弾性体１３としてゴム硬度が
約100のブタジエンゴムを用いたとすると、ブタジエン
ゴムの３軸応力状態下の圧縮側のヤング係数Ｅは約1500
ｋｇ／ｃｍ²となるから、

【００４０】

【数１１】Ｔ＝0.066ｃｍ＝0.66ｍｍ

【００４１】となる。また、

【００４２】

【数１２】Ｐ₁＝0.5×10000／9.8＝510ｋｇＰ₂＝1.5×10000／9.8＝1530ｋｇ

【００４３】となるから、数８から、

【００４４】

【数１３】δ₁＝0.26ｍｍ δ₂＝0.45ｍｍ

【００４５】となる。したがって、荷重Ｐ₁，Ｐ₂の作用
位置における弾性体１３の厚み0.66ｍｍに対する圧縮率
は各々39％および68％となるが、ブタジエンゴムはこれ
らの圧縮率の範囲内において十分線形挙動をなし得る。
すなわち、冒頭で述べた(2) の条件を満足し得る。

【００４６】したがって、以上のようにして、ボールと
の同調条件を満足するゴルフクラブを得ることができ
る。

【００４７】上述した実施例では、打球時にシャフト１
２はシヤフト挿着穴１１ａ内で荷重Ｐ₁の作用点から約1
0ｍｍの位置を中心として枢動するから、ピン１４はシ
ヤフト１２の枢動を妨げないようにシヤフト１２の揺動
中心位置とほぼ一致する位置に配置されている。したが
って、ボールとの同調条件を損なうことなく、シヤフト
１２とネック部１１との分離をピン１４により確実に防
止できるのである。

【００４８】以上、図示実施例につき説明したが、本発
明は上記実施例のみに限定されるものではない。例え
ば、上述した弾性体１３の厚さ寸法規定は一例にすぎ
ず、各部の寸法関係や重量、設計上設定されるヘッドス
ピード、並びに弾性体１３の材質等に応じて各々定まる
ことは言うまでもない。

【００４９】また、図示実施例ではピン１４はシヤフト
１２とネック部１１を直径方向に貫通しているが、ピン
１４はシヤフト１２の枢動中心位置とほぼ一致する位置
に配置されてシヤフト１２をネック部１１に対し枢動可
能に連結するものであれば上記貫通形態に限定されるこ
とはなく、例えばシヤフト１２又はネック部１１の一方
の側壁のみを貫通するように配設されていてもよい。さ
らに、弾性体１３はシヤフトとシャフト挿着穴との嵌合
区間全長にわたって延びるものに限られず、嵌合区間内
に部分的に配置されていてもよい。

【００５０】さらに、図示実施例はいわゆるウッドクラ
ブヘッドの形態を有するが、本発明はアイアンクラブの
ヘッドネック部とシヤフトとの連結部にも同様に適用で
きることは言うまでもない。

【００５１】

【発明の効果】以上の説明から明かなように、本発明に
よれば、ヘツドのスイートスポットを狭めることなく、
ボールの初速を高めてその飛距離を伸ばすことができ、
しかも安全性の高いゴルフクラブを提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すゴルフウッドクラブの
ヘッド近傍の一部断面正面図である。

【図２】打球時にヘツドに加わる荷重と弾性体の変形
との関係を模式的に示した図である。

【図３】打球時にボールに加わる荷重とボールの変形
量との関係を示したグラフである。

【符号の説明】

１０クラブヘッド１１ネック部１１ａシヤフト挿着穴１２シヤフト１３弾性体１４ピン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ヘッドのネック部に形成したシャフト挿
着穴にシャフトを挿着したゴルフクラブにおいて、ヘツ
ドのシャフト挿着穴とシャフトとの間に、打球時にボー
ルの変形の固有振動周期とほぼ同調して変形することに
よりシヤフトの中心軸線がシャフト挿着穴の中心軸線と
交差するようなシヤフトの枢動を可能にする弾性体を介
在させ、且つ、シヤフトの枢動中心にほぼ一致する位置
にてシヤフトをピンを介してネック部に枢動可能に連結
したことを特徴とするゴルフクラブ。