KR100951539B1 - 골프 클럽 헤드의 품질 평가방법, 골프 클럽 헤드의 품질관리방법, 골프 클럽 헤드의 제조방법과 골프 클럽 헤드,및 골프 클럽의 제조방법과 골프 클럽 - Google Patents

골프 클럽 헤드의 품질 평가방법, 골프 클럽 헤드의 품질관리방법, 골프 클럽 헤드의 제조방법과 골프 클럽 헤드,및 골프 클럽의 제조방법과 골프 클럽 Download PDF

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Abstract

골프 클럽 헤드(1)의 내구성 또는 반발 계수의 평가는 골프 클럽 헤드(1)의 타격면(10)에 진동을 부여할 때의 타격면(10)의 응답 신호를 측정하여 측정된 응답 신호가 갖는 소정의 주파수 범위에 위치하는 1차 공진 주파수 등의 피크 주파수 값을 구하고, 이러한 피크 주파수 값의 기준값에 대한 비율을 구함으로써 실시한다. 또한, 이러한 평가 결과를 이용하여 반발성의 초기 품질 또는 경시 약화되는 골프 클럽 헤드의 품질 관리를 실시한다. 골프 클럽 헤드(1)는 제작 직후의 측정된 피크 주파수를 초기 값으로서 표시하는 라벨(12)을 구비한다. 또한, 골프 클럽을 제조할 때, 골프 클럽 헤드의 제작 직후의 품질을 피크 주파수에 의해 관리한다.
골프 클럽 헤드, 골프 클럽, 내구성, 반발 계수, 1차 공진 주파수

Description

골프 클럽 헤드의 품질 평가방법, 골프 클럽 헤드의 품질 관리방법, 골프 클럽 헤드의 제조방법과 골프 클럽 헤드, 및 골프 클럽의 제조방법과 골프 클럽 {Method for evaluating quality of golf club head, method for conducting quality control of golf club head, method for manufacturing golf club head and the golf club head prepared thereby and method for manufacturing golf club and the golf club prepared thereby}
도 1은 본 발명의 실시예에 따르는 골프 클럽 헤드의 품질 평가방법에 사용되는 측정 장치를 도시하는 모식도이다.
도 2는 1차 공진 주파수가 타격 횟수에 따라 변화하는 모양을 모식적으로 도시하는 그래프이다.
도 3은 1차 공진 주파수의 다른 측정방법에 이용되는 측정 장치를 도시하는 모식도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따르는 골프 클럽 헤드의 품질 관리방법에 사용되는 골프 클럽 관리 시스템을 도시하는 모식도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따르는 골프 클럽 헤드의 품질 관리방법을 도시하는 플로우 챠트이다.
도 6은 횡축에 1차 공진 주파수를 취하고 종축에 반발 계수를 취하여 1차 공진 주파수와 반발 계수와의 관계를 도시하는 그래프이다.
도 7은 횡축에 1차 공진 주파수를 취하고 종축에 확률 밀도를 취하여 1차 공진 주파수의 분포를 도시하는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따르는 소정 기간 경과 후의 골프 클럽 헤드의 품질 관리방법을 도시하는 플로우 챠트이다.
도 9는 골프 클럽 헤드의 반발 계수의 측정방법을 도시하는 모식도이다.
본 발명은 금속제 또는 합금제 등의 중공 구조를 갖는 골프 클럽 헤드의 품질 평가방법, 품질 관리방법, 제조방법, 골프 클럽 헤드, 골프 클럽의 제조방법 및 골프 클럽에 관한 것이다. 특히, 타격 횟수에 따른 골프 클럽의 내구성의 약화를 평가하는 골프 클럽의 품질 평가방법 및 골프 클럽 헤드의 구조 결함, 반발 계수 및 내구성 등의 외관 검사만으로는 관리하기 어려운 품질을 관리하는 골프 클럽 헤드의 품질 관리방법, 골프 클럽 헤드의 제조방법, 골프 클럽 헤드, 골프 클럽의 제조방법 및 골프 클럽에 관한 것이다.
최근, 골프 클럽으로 골프 볼을 보다 멀리 날릴 수 있는 반발성이 좋은 각종 골프 클럽 헤드가 제공되고 있다.
예를 들면, 중공 구조의 골프 클럽 헤드의 골프 볼을 타격하는 타격면에 티타늄 합금 등의 특수한 재료를 사용하거나 타격면을 갖는 부재의 몸통 두께를 얇게 하여 골프 클럽 헤드 타격면의 반발 계수를 향상시키고 있다. 또한, 골프 클럽 헤드 타격면의 몸통 두께를 박육화(薄肉化)하는 동시에 타격면과 접합되는 부분을 박육화하는 극한 설계가 진행되고 있다.
이러한 골프 클럽 헤드를 구비한 골프 클럽은 특히 골프 볼을 멀리 날게 하여 비행 거리를 길게 하고, 또한 점수를 올리는 데 관련되기 때문에 골프 경기자에게 중요한 도구가 되고 있다.
이와 같이 골프 볼의 비행 거리를 길게 하는 골프 클럽 헤드는 상기한 바와 같이 타격면을 갖는 부재를 박육화하는 방향에 있으므로 골프 볼을 타격할 때에 골프 클럽 헤드가 전접촉도 없이 갑자기 전체가 파괴되지 않도록 골프 클럽 헤드의 내구성 또는 타격 성능 등의 품질을 엄격하게 관리하는 것이 중요해지고 있다.
그런데, 골프 클럽 헤드의 파괴에 관한 내구성의 평가는 일반적으로 에어 캐논을 사용하여 골프 클럽 헤드의 타격면을 향해 타격을 주거나 또는 시험 타격 로봇 또는 골퍼에 의한 골프 볼의 시험 타격 등을 실시하여 골프 클럽 헤드의 타격면에 반복하여 타격을 주고 소정 횟수의 타격 후에 골프 클럽 헤드의 균열 또는 손상의 정도를 육안으로 확인하는 방법이 취해지고 있다.
그러나, 종래의 골프 클럽 헤드의 내구성의 평가에서는 골프 클럽 헤드의 균열 또는 손상의 정도를 육안으로 실시하고 있으므로 표면에 발생하는 큰 균열 또는 손상에 의해서밖에 파괴의 상태를 확인할 수 없다. 육안으로 파괴가 확인된 골프 클럽 헤드는 골프 볼을 타격함으로써 갑자기 전체가 파괴될 가능성이 매우 높은 상태에 있다. 즉, 육안으로 파괴를 확인할 수 있는 골프 클럽 헤드는 이미 수명을 다한 것이다. 이러한 골프 클럽 헤드밖에 확인할 수 없는 종래의 내구성의 평가에서는 골프 클럽 헤드의 내구성을 엄격하게 평가할 수 없다는 문제가 있다.
또한, 종래의 품질 평가방법에서는 균열의 발생 및 균열의 진전 등의 파괴 과정을 조사할 수 없으므로 골프 클럽 헤드의 개발에서 내구성을 확보하면서 반발 계수를 향상시키는 극한 설계를 진행시키는 데에 큰 장애가 되고 있다.
또한, 타격면의 몸통 두께를 한도까지 얇게 하여 극한 설계된 것에 관해서는 현재의 골프 클럽 헤드의 수명이 어느 정도인지를 정량적으로 예측하는 것이 필요하다.
한편, 골프 클럽 헤드 타격면의 반발성은 골프 클럽의 타격 성능으로서도 중요한 것으로 되어 있다. 주지하는 바와 같이, 미국 전국 골프협회(이하, USGA라고 한다)는 반발성이 대단히 양호하기 때문에 골프 볼이 지나치게 멀리 날라가는 골프 클럽을 프로 골퍼의 골프 경기회에서 규제하는 것을 법칙화하여 후술하는 방법에서 요구되는 반발 계수 e가 0.830 이하인 골프 클럽을 골프 경기회에서 사용하는 것을 규정하고 있다.
도 9는 골프 클럽 헤드의 반발 계수의 측정방법을 도시하는 모식도이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 골프 볼(40)과 골프 클럽 헤드(11)와의 반발 계수 e는 골프 클럽 헤드(1)를 적치대(도시되지 않음) 위에 적치한 상태에서 골프 클럽 헤드(1)의 타격면(10)에 대하여 수직으로 골프 볼(40)을 충돌시킴으로써 측정된다. 반발 계수 e는 이때의 골프 볼(40)의 입사속도(Vin)와 반사속도(Vout)와 골프 클럽 헤드(1)의 질량 M과 골프 볼(40)의 질량(m)과의 관계식(하기 수학식)으로부터 구한 값이다.
Figure 112003012507417-pat00001
이와 같이 정의되는 반발 계수도 USGA에서 규제 대상이 되고 있으며 골프 클럽에서는 관리해야 할 중요한 품질의 한 항목으로 되어 있다.
한편, 골프 클럽 헤드의 반발 계수 및 내구성의 품질에 관해서는, 설계 단계 및 시험 제작품의 단계에서는 평가되어 관리되지만 실제로 제조되는 대량 생산 단계 및 대량 생산품의 단계에서는 관리되지 않는 것이 현 상황이다. 또한, 골프 클럽을 제조할 때에 골프 클럽 헤드의 내구성 및 반발 계수는 외관 검사로부터는 판단할 수 없다. 이와 같이, 골프 클럽 헤드에 관해서 품질 특성이 허용 범위 내에 포함되는 제품(합격품)인지 불합격품인지를 확실하게 판별할 수 없는 것이 현 상황이다. 따라서, 골프 클럽을 대량 생산하는 경우, 대량으로 생산된 골프 클럽 헤드가 내구성을 만족시키고 또한 반발 계수도 만족시키는 것인지를 판별할 수 없다는 문제가 있다. 또한, 골프 클럽 헤드의 내구성에 관해서는, 평가하는 방법이 확립되어 있지 않으며 골프 클럽이 사용되어 소정 기간이 경과한 후에 골프 클럽 헤드가 충분한 내구성을 갖는지 여부의 추적조사를 할 수 없다는 문제도 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 골프 클럽 헤드의 균열 및 손상 등의 파괴 발생을 비파괴로 평가하고, 또한 골프 클럽 헤드의 균열 또는 손상을 육안으로 확인할 수 있는 시점보다 이전에 균열 또는 손상의 발생 유무를 파악하여 내구성 등의 품질을 평가할 수 있는 골프 클럽 헤드의 품질 평가방법을 제공하는 이외에, 골프 클럽 헤드 및 골프 클럽의 내구성 및 반발 계수 등의 외관 검사로는 관리할 수 없는 품질에 관해서도 관리할 수 있는 골프 클럽 헤드의 품질 관리방법, 골프 클럽 헤드의 제조방법, 골프 클럽 헤드, 골프 클럽의 제조방법 및 골프 클럽을 제공함을 목적으로 한다.
본 발명은 골프 클럽 헤드의 타격면에 복수 회 타격이 부여된 골프 클럽 헤드에 관해서 품질을 평가하는 골프 클럽 헤드의 품질 평가방법으로서, 골프 클럽 헤드의 타격면에 진동을 부여할 때의 타격면의 응답 신호를 측정하는 측정공정 및 측정된 응답 신호가 갖는 소정의 주파수 범위에 위치하는 피크 주파수 값을 구하고, 이러한 피크 주파수 값의 기준값에 대한 비율을 사용하여 골프 클럽 헤드의 품질을 평가하는 평가공정을 포함함을 특징으로 하는 골프 클럽 헤드의 품질 평가방법을 제공한다.
이 경우, 품질은, 예를 들면, 골프 클럽 헤드의 내구성이다. 또한, 기준값은 골프 클럽 헤드가 초기 상태에 있을 때에 타격면에 진동을 부여할 때의 타격면의 응답 신호가 갖는 소정의 주파수 범위에 위치하는 피크 주파수 값일 수 있다. 본 발명에서 초기 상태에 있는 골프 클럽 헤드란 골프 클럽 헤드의 제작 시점에서 골프 볼에 의한 타격 또는 이와 동등한 타격의 타격면에 부여된 누적 타격 횟수가 10회 이하인 것을 말한다.
본 발명에서, 상기 평가 공정에서 수득되는 피크 주파수 및 기준값으로 하는 피크 주파수는 골프 클럽 헤드 타격면의 공진(共振) 주파수로 할 수 있다. 또한, 공진 주파수는 모두 2,000Hz 내지 7,000Hz의 주파수 범위에 위치하는 1차 공진 주파수인 것이 양호하다.
또한, 본 발명에서는 평가 공정에서 피크 주파수 값의 기준값에 대한 비율이 95% 미만인 경우, 골프 클럽 헤드에 결함이 발생하고 있는 것으로 평가할 수 있다.
또한, 응답 신호는 타격면에 진동을 부여할 때의 타격면의 타격음의 음압신호(音厭信號)인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 초기 상태의 골프 클럽 헤드의 타격면에 진동을 가하여 수득되는 응답 신호로부터 타격면의 진동 피크 주파수를 측정하는 공정 및 초기 상태의 피크 주파수가 소정의 범위 내에 포함되는 경우, 골프 클럽 헤드를 합격품으로서 선별하는 공정을 포함하며, 피크 주파수를 사용하여 골프 클럽 헤드의 품질을 관리함을 특징으로 하는, 골프 클럽 헤드의 품질 관리방법을 제공한다.
본 발명에서는, 상기 선별공정의 후공정으로서, 합격품으로서 선별된 골프 클럽 헤드의 피크 주파수를 골프 클럽 헤드의 식별 정보와 대응시켜 기록 유지하는 공정을 추가로 포함하며, 식별 정보에 의해 특정되는 피크 주파수를 골프 클럽 헤드의 품질의 경시 변화를 조사할 때에 초기 값으로 할 수 있다. 이 경우, 골프 클럽 헤드의 품질의 경시 변화는 피크 주파수의 초기 값에 대한 변화일 수 있다. 또한, 피크 주파수는, 예를 들면, 타격면의 1차 공진 주파수이다.
또한, 본 발명은 골프 클럽 헤드를 제작하는 공정, 제작된 골프 클럽 헤드의 타격면에 진동을 가하여 수득되는 응답 신호로부터 타격면의 진동 피크 주파수를 측정하는 공정 및 측정된 피크 주파수가 소정의 범위 내에 포함되는 경우, 골프 클럽 헤드를 합격품으로서 선별하는 공정을 포함하며, 골프 클럽 헤드의 피크 주파수를 사용하여 품질이 관리된 골프 클럽 헤드를 제조함을 특징으로 하는 골프 클럽 헤드의 제조방법을 제공한다.
이 경우, 상기 선별공정의 후공정으로서, 합격품으로서 선별된 골프 클럽 헤드의 식별 정보와 대응시켜 피크 주파수를 기록하는 공정을 추가로 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 초기 상태의 골프 클럽 헤드 타격면의 진동 피크 주파수에 의해 초기 품질 관리된 골프 클럽 헤드로서, 피크 주파수를 표시하는 표시 수단을 포함함을 특징으로 하는 골프 클럽 헤드를 제공한다.
본 발명에서 피크 주파수는, 예를 들면, 초기 상태의 골프 클럽 헤드의 타격면에 진동을 가할 때의 응답 신호로부터 얻어지는 측정 결과이다.
또한, 본 발명은 초기 상태의 골프 클럽 헤드의 타격면에 진동을 가하여 수득되는 응답 신호로부터 타격면의 진동 피크 주파수를 측정하는 공정, 피크 주파수가 소정의 허용 범위 내에 포함되는 경우, 골프 클럽 헤드를 합격품으로서 선별하는 공정 및 합격한 골프 클럽 헤드에 골프 클럽 샤프트를 끼워 붙이는 공정을 포함함을 특징으로 하는, 골프 클럽의 제조방법을 제공한다.
본 발명에서, 상기 선별공정의 후공정으로서, 합격품으로서 선별된 골프 클럽 헤드의 피크 주파수를 골프 클럽 헤드의 식별 정보와 대응시켜 기록 유지하는 공정을 추가로 포함하며, 식별 정보에 의해 특정되는 피크 주파수를, 예를 들면, 골프 클럽 헤드의 품질의 경시 변화를 조사할 때에 초기 값으로 할 수 있다. 이 경우, 골프 클럽 헤드의 품질의 경시 변화는 피크 주파수의 초기 값에 대한 변화인 것이 바람직하다. 또한, 피크 주파수는, 예를 들면, 타격면의 1차 공진 주파수이다.
또한, 본 발명은 초기 상태의 골프 클럽 헤드에 골프 클럽 샤프트를 끼워 붙이는 공정, 골프 클럽 샤프트를 끼워 붙인 골프 클럽 헤드의 타격면에 진동을 가하여 수득되는 응답 신호로부터 타격면의 진동 피크 주파수를 측정하는 공정 및 피크 주파수가 소정의 허용 범위 내에 포함되는 경우, 골프 클럽 헤드를 합격품으로서 선별하는 공정을 포함함을 특징으로 하는 골프 클럽의 제조방법을 제공한다.
본 발명에서, 선별공정의 후공정으로서, 합격품으로서 선별된 골프 클럽 헤드의 피크 주파수를 골프 클럽 헤드의 식별 정보와 대응시켜 기록 유지하는 공정을 추가로 포함하며, 식별 정보에 의해 특정되는 피크 주파수를 골프 클럽 헤드의 품질의 경시 변화를 조사할 때에 초기 값으로 할 수 있다. 이 경우, 골프 클럽 헤드의 품질의 경시 변화는 피크 주파수의 초기 값에 대한 변화인 것이 바람직하다. 또한, 피크 주파수는, 예를 들면, 타격면의 1차 공진 주파수이다.
또한, 본 발명은 초기 상태의 골프 클럽 헤드 타격면의 진동 피크 주파수에 의해 초기 품질 관리된 골프 클럽 헤드, 이러한 골프 클럽 헤드에 장착된 골프 클럽 샤프트 및 피크 주파수를 표시하는 표시 수단을 포함함을 특징으로 하는 골프 클럽을 제공한다.
본 발명에서 피크 주파수는 초기 상태의 골프 클럽 헤드의 타격면에 진동을 가할 때의 응답 신호로부터 수득되는 측정 결과인 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 따르는 골프 클럽 헤드의 품질 평가방법, 골프 클럽 헤드의 품질 관리방법, 골프 클럽 헤드의 제조방법, 골프 클럽 헤드, 골프 클럽의 제조방법 및 골프 클럽에 관해서 첨부한 도면에 도시된 적절한 실시예를 기초하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따르는 골프 클럽 헤드의 품질 평가방법 및 품질 관리방법에 사용되는 공진 주파수의 측정 장치를 도시하는 모식도이다. 본 발명의 골프 클럽 헤드의 품질 평가방법 및 품질 관리방법은 모두 골프 클럽 헤드 타격면의 공진 주파수를 측정한 측정 결과에 의해 반발 계수나 내구성의 품질 평가 및 품질 관리를 실시함을 특징으로 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 측정 장치(100)에는 골프 클럽 헤드(1)의 타격면(10)을 마주 보는 위치에 마이크로폰(3)이 배치되며, 이러한 마이크로폰(3)에 소음계(4)가 접속되어 있다. 이러한 소음계(4)는 A/D 컨버터(5)를 통해 퍼스널 컴퓨터(6)(이하, 퍼스컴이라고 한다)와 접속되어 있다.
A/D 컨버터(5)는 소음계(4)로부터 출력된 음압신호를 디지털 신호로 변환하여 퍼스컴(6)에 송신하는 장치이다. 퍼스컴(6)은 디지털화된 음압신호를 주파수 해석하여 골프 클럽 헤드(1)의 타격면(10)의 1차 공진 주파수를 구하기 위한 분석기기이다. 퍼스컴(6)에서, 공지된 주파수 해석에 의해 1차 공진 주파수가 구해진다. 즉, 타격면(10)에 진동을 부여할 때의 음압신호인 응답 신호를 측정하여 이러한 응답 신호로부터 1차 공진 주파수가 구해진다.
다음에, 1차 공진 주파수의 측정방법에 관해서 설명한다.
타격 횟수가 명확하지 않은 상태에 있는 현재 사용중인 골프 클럽(11)을 준비한다. 이러한 골프 클럽은 브랜드명, 상품 형식 또는 골프 클럽의 번수, 드라이버 또는 스푼 등의 종류를 적어도 식별할 수 있는 것으로 한다.
마이크로폰(3)의 근방에 골프 클럽(11)의 골프 클럽 헤드(1)의 호젤부를 공중에 매달거나 가볍게 지지한 상태로 골프 클럽(11)을 배치한다.
이어서, 골프 클럽 헤드(1)의 타격면(10)을 해머(2)로 진동을 가하여 타격면(10)을 진동시켜 진동을 가할 때의 타격음을 마이크로폰(3)을 통해 소음계(4)로 측정한다. 이러한 소음계(4)로 측정한 타격음을 A/D 컨버터(5)를 통해 퍼스컴(6)에 수납하고 공지된 방법, 예를 들면, FFT(Fast Fourier Transformation) 등을 사용하여 1차 공진 주파수를 구한다.
1차 공진 주파수를 구할 때, 퍼스컴(6)에서는, 예를 들면, 0Hz 내지 7,000Hz의 대역(帶域)에서 베이스 밴드의 주파수 분석이 실시된다. 2,000Hz 내지 7,000Hz의 대역에 복수의 피크가 발생하지만, 미리 골프 클럽(11)의 브랜드별, 상품별 또는 골프 클럽의 번수, 드라이버 또는 스푼 등의 종류별로 1차 공진 주파수의 발생 대역을, 예를 들면, 3,200 내지 5,200Hz와 같이 정해 놓고 음압신호의 주파수 파형으로부터 1차 공진 주파수를 특정한다.
한편, 퍼스컴(6)은 골프 클럽(11)의 식별된 브랜드명, 상품 형식 또는 골프 클럽의 번수, 드라이버 또는 스푼 등의 종류를 참조하여 참조 테이블로부터 기준값을 호출한다. 이러한 기준값에 관해서는 후술한다.
퍼스컴(6)은 호출된 기준값과 특정된 1차 공진 주파수의 값을 사용하여 1차 공진 주파수의 기준값에 대한 비율을 구하며, 이러한 비율이 95% 미만인 경우, 적어도 타격 후의 골프 클럽 헤드(1)에는 균열 또는 손상 등의 결함이 발생한 상태에 있다고 평가한다.
여기서, 기준값이란, 제조하여 골프 클럽 헤드의 타격면에 타격이 주어지지 않은 신규 제품시의 골프 클럽 헤드 또는 골프 볼의 시험 타격에 의한 타격 또는 이에 상당하는 타격의 누적 타격 횟수가 10회 이하인 골프 클럽 헤드를 갖는 골프 클럽에 대해 상기한 측정 장치로 동일한 측정을 실시하여 1차 공진 주파수를 측정한, 소위 골프 클럽 헤드의 초기 상태의 각 고유의 1차 공진 주파수의 값이다.
기준값은 초기 상태에 있는 골프 클럽 헤드 타격면의 1차 공진 주파수를 상기 측정방법으로 측정하는 것에 한정되지 않으며, 퍼스컴(6)에 이러한 기준값을 브랜드별, 상품 형식별 또는 골프 클럽의 번수, 드라이버 또는 스푼 등의 종류별로 구분하여 갖는 참조 테이블을 구비하며 이러한 참조 테이블을 참조하여 특정할 수 있다. 또한, 소정 기간 경과 후, 골프 클럽 헤드의 1차 공진 주파수를 수시로 계측하여 추적조사를 실시할 수도 있다.
이와 같이 하여 골프 클럽 헤드의 내구성을 평가할 수 있는 것은 하기에 기재된 바와 같은 발견을 본원 발명자들이 밝혀냈기 때문이다.
도 2는 횡축에 타격 횟수를 취하고 종축에 1차 공진 주파수를 취하여 1차 공진 주파수의 타격 횟수에 따른 변화의 과정을 모식적으로 도시하는 그래프이다.
또한, 도 2의 예는 티타늄 합금제의 타격면(10)의 판 두께가 2.4mm, 헤드 스피드 환산으로 40m/초에 상당하는 타격력을 부여하는 시험 조건에 따른 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본원 발명자들은 골프 클럽 헤드의 1차 공진 주파수의 변화의 과정에서 1차 공진 주파수가 누적 타격 횟수가 증가함에 따라 근소하게 주파수가 저하되는 영역 R1, 타격에 따른 1차 공진 주파수의 저하가 커지는 영역 R2 및 타격에 따른 1차 공진 주파수의 저하가 더욱 커지는 영역 R3의 3개의 영역이 존재하는 것을 밝혀냈다. 영역 R1은 피로 파괴에 의해 조금씩 골프 클럽 헤드의 강성이 저하되는 상태라고 생각된다. 영역 R2는 타격면의 이면 등에 균열이 들어가 표면을 향해 균열이 진전되고 있는 상태라고 생각된다. 영역 R3은 균열이 타격면에까지 도달하여 균열이 급격하게 넓어지는 상태라고 생각된다. 이러한 점으로부터, 영역 R1과 영역 R2의 경계 영역인 영역 A에서 타격면의 이면 등에 균열이 들어가기 시작한다고 생각된다. 즉, 영역 A가 골프 클럽 헤드의 파괴의 개시영역이라고 생각된다. 또한, 영역 B에서 타격면에 균열이 도달하여 육안으로 균열이 확인된다.
도 2에 도시된 예의 경우, 본원 발명자들은 1차 공진 주파수의 값이 초기 값(초기 상태에 있을 때의 1차 공진 주파수의 값)의 95% 미만인 경우에는 골프 클럽 헤드(1)에 균열 또는 손상에 의한 결함이 발생하고 있음을 밝혀내었다. 1차 공진 주파수의 초기 값에 대한 비율이 95% 미만인, 주로 영역 R2에서는 육안으로는 균열 및 손상을 판별할 수 없다. 그러나, 타격면(10)의 내부에는 이미 균열 또는 손상이 발생하고 있는 것으로 예측된다. 이러한 상태로부터 200회 정도의 타격 횟수 후 육안으로 골프 클럽 헤드(1)에 파괴가 있다는 것을 확인할 수 있음은 명백하다. 이와 같이, 1차 공진 주파수의 값이 초기 값에 대하여 95% 미만인 경우에는 적어도 골프 클럽 헤드(1)의 어딘가에 육안으로는 판별할 수 없는 균열 또는 손상이 발생하여 파괴에 도달한다는 것은 명백하다. 따라서, 초기 값을 기준값으로 하여 1차 공진 주파수의 당해 기준값에 대한 비율을 사용함으로서, 육안으로 볼 수 없는 균열 또는 손상 등의 파괴가 골프 클럽 헤드에 발생하고 있는 취지의 평가를 수행할 수 있다. 또한, 1차 공진 주파수의 기준값에 대한 비율을 사용하여 파괴가 발생하는 취지의 평가를 실시하는 조건을 95%로 설정하였지만, 본 발명에서는 이에 한정되지 않으며, 80% 미만, 90% 미만 또는 97% 미만, 99% 미만과 같이 설정할 수도 있으며, 예를 들면, 브랜드별, 상품 형식별 또는 골프 클럽의 번수, 드라이버 또는 스푼 등의 종류별로도 변할 수 있다.
또한, 본 발명에서 사용하는 피크 주파수는 타격면의 1차 공진 주파수로 한정되지 않으며 2차, 3차 등의 고차의 공진 주파수를 사용할 수 있다.
이와 같이, 종래에는 육안으로 타격면의 표면에 균열 또는 손상 등이 발생하는 시점에서 파괴를 판단하였지만 이러한 판단시점보다 이전에 육안으로는 판별할 수 없는 균열 또는 손상 등의 발생을 파악할 수 있다.
이러한 측정은 1회 타격할 때마다 또는 복수 회, 예를 들면, 10회 타격할 때마다 1차 공진 주파수를 측정함으로써 이력(履歷)을 구할 수 있으며, 골프 클럽 헤드의 파괴 발생 시기를 타격 횟수에 의해 정량적으로 파악할 수 있다.
특히, 최근에 중공의 골프 클럽 헤드로 상기의 극한 설계를 진행하고 있다. 이러한 중공의 골프 클럽 헤드에서의 파괴는 타격면의 타격점의 이면이 기점으로 되기 쉽다. 그리고, 당해 기점에서 타격면의 표면을 향해서 균열이 진전되어 골프 클럽 헤드 전체의 파괴에 도달한다. 사용중인 골프 클럽의 골프 클럽 헤드 타격면의 이면의 상태는 골프 클럽 헤드를 파괴하지 않고는 간단히 관찰할 수 없다. 따라서, 종래의 육안에 의한 방법에서는 파괴가 어느 정도 진전된 상태에서 파괴를 판단할 수 밖에 없다.
또한, 중공의 골프 클럽 헤드는 타격면이 용접에 의해 헤드 본체부와 접합되어 있다. 따라서, 용접 불량 등에 의해 반드시 타격면의 타격점의 이면에서 파괴가 생긴다고는 할 수 없으며, 용접에 의한 접합부에서 균열 또는 손상이 발생하는 경우도 많다.
이와 같이, 균열의 발생 기점으로서 골프 클럽 헤드의 타격면 뿐만 아니라 타격면을 둘러싸는 접합부에도 주의하지 않으면 안된다.
본 발명의 품질 평가방법에서는, 예를 들면, 1차 공진 주파수의 초기 값에 대한 변화율을 구한다. 또한, 1차 공진 주파수에서 타격면의 진동 형태가 타격면의 중심 영역에서 최대 변위로 되며, 접합부 등의 주변 영역에서 변형이 최대로 되므로 종래에는 육안으로 확인될 수 없었던 위치 또는 크기의 균열 또는 손상에 의한 영향이 1차 공진 주파수에 반영되기 쉽다. 따라서, 1차 공진 주파수의 타격 횟수에 따라 크게 변화되는 개시 시기를 특정하여 균열 또는 손상의 발생 시기로 할 수 있다. 이에 따라, 골프 클럽 헤드의 균열 또는 손상의 발생을 판단할 수 있으므로, 예를 들면, 미리 측정된 1차 공진 주파수의 타격 횟수에 대한 이력 특성을 브랜드별, 상품 형식별 또는 골프 클럽의 번수, 종류별로 유지하고 이것을 참조함으로써 골프 클럽 헤드의 완전 파괴 시기를 정량적으로 예측할 수 있다. 따라서, 골프 클럽 헤드의 내구성을 정량적으로 평가할 수 있다.
본 실시예에서는 골프 볼에 의한 타격 또는 이와 동등한 타격을 부여한 후의 골프 클럽 헤드(1)의 타격면(10)을 해머(2)를 사용하여 진동을 가하여 1차 공진 주파수를 구한다.
그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 사람 또는 시험 타격 로봇에 의해 타격면에 골프 볼의 타격을 부여하거나 에어 캐논을 사용하여 골프 볼을 타격면에 맞추어 타격을 가하여, 이러한 타격시의 타격음으로부터 1차 공진 주파수를 측정할 수도 있다.
또한, 골퍼가 골프 코스를 1라운드 돌고나서 골프 플레이 전후에 1차 공진 주파수를 측정하며, 이들 결과로부터 현재의 골프 클럽 헤드의 균열 또는 손상의 발생 유무를 판단하여 평가할 수 있다. 또한, 예를 들면, 초기 상태에 있는 골프 클럽 헤드의 1차 공진 주파수를 골프 클럽 헤드 또는 골프 클럽에 붙인 실(seal) 또는 태그(tag) 등의 라벨(12)(도 1 참조)에 미리 표시하고 골퍼가 이러한 골프 클럽을 구입하여 사용을 개시하고 나서 소정의 기간이 경과한 후에 1차 공진 주파수 를 측정할 수 있는 골프 클럽 판매점 등에 갖고 가서 소정의 기간이 경과한 후의 골프 클럽 헤드의 1차 공진 주파수를 측정하여 현재의 골프 클럽 헤드에 균열 또는 손상이 발생하고 있지 않는지를 판단할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 타격음으로부터 1차 공진 주파수를 측정하지만 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 방법에 의해 측정할 수 있다. 예를 들면, 임팩트 해머로 골프 클럽 헤드를 두드리고 이때의 타격면의 진동의 가속도 신호를 응답 신호로서 측정하여 이러한 가속도 신호로부터 1차 공진 주파수를 구할 수 있다. 도 3은 1차 공진 주파수의 다른 측정방법에 이용되는 측정 장치를 도시하는 모식도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 측정 장치(100)는 골프 클럽 헤드(1)의 타격면(10)에 가속도 픽업(20)을 붙여 임팩트 해머(30)를 사용하여 타격면(10)에 임팩트 진동을 가한다. 가속도 픽업(20)으로부터 증폭기(21)를 통해 수득되는 가속도 신호와 임팩트 진동의 가진력(加振力)을 계측하는 임팩트 해머(30)를 사용하여 증폭기(31)를 통해 수득되는 가진력의 가진신호(加振信號)를 FFT 애널라이저(22)에 수납하여 FFT 애널라이저(22)로 임팩트 가진력에 대한 가속도 신호의 함수, 즉 전달함수를 구한다. 이때, 임팩트 해머(30)에 의한 진동을 가한 위치를 골프 클럽 헤드(1)의 타격면(10) 위에서 분산시켜 임팩트 진동을 가하여, 전달함수를 진동을 가한 위치별로 구한다. 이와 같이 구한 복수의 전달함수에서, 진동을 가한 위치에 관계없이 타격면(10)의 1차 공진 주파수의 진동 모드의 형태에 기인한 동일한 위상을 갖는 급경사의 피크가 나타난다. 이러한 피크 위치에서의 주파수를 1차 공진 주파수로서 인출한다. 이와 같이 1차 공진 주파수를 측정할 수 있다.
또한, 임팩트 해머 대신에 가진기(加振器)를 사용하여 타격면에 진동을 가하여 진동을 줄 수 있다. 이 경우, 가진기에 의한 가진력에 대한 타격면의 응답 신호인 가속도 신호의 비율, 즉 진동을 가한 점에서 전달함수를 사용하여 타격면의 1차, 2차, ··· 등의 공진 주파수를 구할 수 있으며, 가진기의 가속도 신호에 대한 타격면의 응답 신호의 주파수 특성으로부터 요구되는 소정의 주파수 범위의 피크 주파수를 사용할 수 있다. 즉, 일본 공개특허공보 제(평)5-33071호에 기재된 방법을 사용하여 주파수 특성을 구하여 소정의 주파수 범위의 피크 주파수를 사용할 수 있다. 이 경우, 전달함수의 피크 주파수가 타격면의 공진 주파수인 경우와 상이하며, 피크 주파수가 타격면의 공진 주파수로는 되지 않지만 적어도 피크 주파수는 타격면의 공진 주파수의 변화에 따라 변화되므로 이러한 변화를 사용하여 골프 클럽 헤드의 내구성을 평가할 수 있다. 이 경우, 피크 주파수는 600Hz 내지 3,000Hz의 주파수 범위로 하는 것이 양호하다. 또한, 본 발명에서 피크 주파수는 타격면의 1차 공진 주파수에 한정되는 것이 아니라 2차 및 3차 등의 고차의 공진 주파수로 할 수도 있다.
이상과 같이 하여, 골프 클럽 헤드의 내구성의 평가를 타격면의 공진 주파수를 사용하여 실시할 수 있다. 이와 같이, 비파괴로 육안으로 볼 수 없는 미세 균열 또는 손상 등의 골프 클럽 헤드의 파괴 발생의 유무를 알 수 있으므로, 골프 클럽 헤드의 파괴를 육안으로 확인할 수 있는 시점보다 이전에 골프 클럽 헤드의 내구성을 평가할 수 있으며, 또한 골프 클럽 헤드의 수명을 정량적으로 예측할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 골프 클럽 헤드 타격면의 공진 주파수를 이용하여 하기에 기재된 바와 같은 골프 클럽 헤드의 품질을 관리할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따르는 골프 클럽 헤드의 품질 관리방법에 사용되는 골프 클럽 관리 시스템을 도시하는 모식도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 품질 관리 시스템(20)은 도 1에 도시된 상기한 골프 클럽 헤드 타격면의 공진 주파수의 측정 장치(100)와 품질 관리부(110)를 갖는다. 품질 관리부(110)는 측정 장치(100)에서 측정한 골프 클럽 헤드의 1차 공진 주파수가 기록되는 기록부(111), 골프 클럽 헤드의 시리얼 넘버(식별 정보)나 골프 클럽 헤드의 1차 공진 주파수가 입력되는 입력부(113) 및 기록부(111) 또는 입력부(113)에 입력된 데이터를 후술하는 기준값을 바탕으로 설정된 1차 공진 주파수의 허용 범위 또는 초기 상태의 골프 클럽 헤드의 1차 공진 주파수(초기 값)와 비교하는 비교부(112)를 갖는다.
상기한 기준값은 각 골프 클럽 헤드마다, 예를 들면, 시리얼 넘버와 함께 비교부(112)에 기억된다. 이러한 기준값이란 반발 계수 및 내구성 등의 품질로서 관리하는 항목에 의해 적절하게 설정되는 1차 공진 주파수의 값이다. 이러한 기준값은, 예를 들면, 미리 골프 클럽 헤드의 설계 사양으로부터 요청된 이론치 또는 정밀하게 시험제작한 골프 클럽 헤드를 사용하여 실시된 시험의 실험치에 의해 설정된다. 이러한 기준값에 대해 제조 오차 등을 고려하여 적절하게 1차 공진 주파수의 허용 범위를 설정한다. 후술하는 반발 계수에 관한 품질 관리공정에서는, 측정된 1차 공진 주파수가 허용 범위 내에 있는지를 비교부(112)에서 판단하여, 이러한 허용 범위 내에 있는 것을 합격품으로 하고 허용 범위로부터 벗어나는 것을 불합격품으로 한다. 또한, 후술하는 골프 클럽의 내구성을 조사하는 공정에서는, 초기 상태의 골프 클럽 헤드의 1차 공진 주파수(초기 값)와 소정 기간 경과 후의 골프 클럽 헤드의 1차 공진 주파수를 비교부(112)에서 비교하여 내구성이 충분하지 여부를 판단한다.
이러한 측정 장치(100)에서는 초기 상태의 골프 클럽 헤드 또는 소정 기간 경과 후의 골프 클럽 헤드에 대해 타격면(10)의 1차 공진 주파수가 측정된다.
초기 상태의 골프 클럽 헤드의 1차 공진 주파수를 측정하는 경우, 이러한 측정에 따라 하기의 이유로부터 초기 특성으로서 골프 클럽 헤드의 반발 계수가 소정의 허용 범위에 있는지 여부를 판단할 수 있다. 이에 따라, 종래에는 선별할 수 없던 반발 계수가 소정의 허용 범위에 들어가는지를 선별할 수 있다. 허용 범위로부터 벗어나는 것은 불량품으로서 제거되는 것은 말할 필요도 없다.
또한, 본 발명에서, 기준값은 반발 계수에 근거한 것으로 한정되지 않으며 골프 클럽 헤드의 형상 불량, 질량 과다, 질량 부족 및 용접 불량 등의 구조 결함에 근거한 1차 공진 주파수의 기준값을 사용할 수 있으며, 1차 공진 주파수의 허용 범위 내에 없는 것은 규격을 만족시키지 않은 것이므로 제거할 수 있다.
상기한 초기 특성을 만족하는 골프 클럽 헤드에 대해, 골프 클럽 헤드의 시리얼 넘버에 대응시켜 1차 공진 주파수를 비교부(112)에 기록한다. 또한, 초기 상태의 골프 클럽 헤드의 1차 공진 주파수를 골프 클럽 헤드 또는 골프 클럽에 붙인 실 또는 태그 등의 라벨(12)(도 1 참조) 또는 각인 등에 의해 표시한다. 이와 같 이 하여, 골프 클럽 헤드의 초기 특성의 품질이 관리된 골프 클럽이 시장에 공급된다.
또한, 이러한 초기 특성의 품질이 관리된 합격품의 골프 클럽 헤드를 소정의 골프 클럽 샤프트와 끼워 붙인 다음 시장에 공급할 수 있으며, 골프 클럽 헤드를 골프 클럽에 끼워 붙인 다음 골프 클럽 헤드의 1차 공진 주파수를 계측하여 초기 특성의 품질 관리를 실시하여 합격품으로서 선별된 것만을 시장에 공급할 수 있다.
한편, 시장에 공급된 골프 클럽은 골퍼에 의해 구입되며, 이러한 골프 클럽의 사용 개시 이후, 소정 기간의 경과 후, 측정 장치(100)를 구비한 골프 클럽 판매점 등에 골프 클럽을 갖고 가서 골프 클럽 헤드의 1차 공진 주파수를 측정한다. 그리고, 이러한 골프 클럽 헤드의 현재의 내구성을 평가한다. 이에 따라, 골프 클럽 헤드에 균열 또는 손상이 발생하고 있지 않은지, 수명은 어느 정도인지 등의 골프 클럽의 경시 약화에 따른 내구성을 관리한다.
특히, 상기와 같이, 중공의 골프 클럽 헤드에서는 극한 설계를 행하기 때문에 중공의 골프 클럽 헤드의 내구성의 품질 관리에는 경시 약화에 근거하는 품질 관리가 매우 효과적이다. 따라서, 골프 클럽 헤드는 1차 공진 주파수의 측정을 정기적으로 받는 것이 바람직하다. 이와 같이, 품질의 1항목으로서 경시 약화에 따른 내구성을 1차 공진 주파수를 사용하여 관리할 수 있다.
본 실시예에서는 1차 공진 주파수를 타격음으로부터 측정하지만 이에 한정되는 것이 아니며, 다른 방법에 의해 1차 공진 주파수를 측정할 수 있다. 예를 들면, 골프 클럽 헤드의 품질 평가방법과 동일하게 도 3에 도시된 바와 같이 임팩트 해머로 골프 클럽 헤드를 두드리고 이때의 타격면의 진동의 가속도 신호를 응답 신호로서 측정하여 이러한 가속도 신호로부터 1차 공진 주파수를 구할 수 있다. 또한, 본 발명에서 피크 주파수는 타격면의 1차 공진 주파수에 한정되는 것이 아니며 2차 및 3차 등의 고차의 공진 주파수로서도 양호하다.
다음에, 본 발명의 실시예에 따르는 골프 클럽 헤드의 품질 관리방법에 관해서 상세하게 설명한다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따르는 골프 클럽 헤드의 품질 관리방법을 도시하는 플로우 챠트이다. 도 5에 도시된 본 실시예의 골프 클럽 헤드의 품질 관리방법은 골프 클럽 헤드의 1차 공진 주파수가 허용 범위로부터 벗어나는 불량품을 선별하는 것이며, 이는 골프 클럽 헤드가 제조된 후에 실시된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 우선, 1차 공진 주파수의 측정방법에 의해 동일한 설계 사양으로 제조된 복수의 골프 클럽 헤드에 관해서 각각 초기 상태의 골프 클럽 헤드의 1차 공진 주파수가 측정된다(스텝 S1). 이러한 측정 결과가 각 골프 클럽 헤드마다, 예를 들면, 시리얼 넘버와 대응시켜 품질 관리부(110)의 기록부(111)에 입력된다. 또한, 초기 상태의 골프 클럽 헤드의 1차 공진 주파수란 골프 볼에 의한 타격 또는 이러한 타격에 상당하는 누적 타격 횟수가 10회 이하인 골프 클럽 헤드의 1차 공진 주파수이다.
다음에, 각 골프 클럽 헤드의 초기 상태에서 골프 클럽 헤드의 1차 공진 주파수가 허용 범위와 비교된다(스텝 S2).
도 6은 횡축에 1차 공진 주파수를 취하고 종축에 반발 계수를 취하여 1차 공진 주파수와 반발 계수의 관계를 도시하는 그래프이다. 동일한 설계 사양의 복수의 골프 클럽 헤드에 관해서 1차 공진 주파수 및 반발 계수를 측정하면, 도 6에 도시된 바와 같이, 동일한 설계 사양의 골프 클럽 헤드라고 해도 골프 클럽 헤드의 구성 부재의 재료 특성, 치수 및 질량 등에 따라 제조 격차가 있으므로 반발 계수가 상이하다. 그리고, 상기한 방법으로 계측되는 1차 공진 주파수와 반발 계수는 상관 관계가 있다. 이 경우, 1차 공진 주파수를 f로 하면 반발 계수 e는, 예를 들면, 0.9589의 상관계수 R2를 가지며, 1차 공진 주파수와 하기 직선 회귀식에 기재된 선형의 대응 관계를 갖는다.
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따라서, 설계된 골프 클럽 헤드의 종별마다 직선 회귀식을 작성하면, 1차 공진 주파수로 반발 계수 e를 관리할 수 있다.
도 7은 횡축에 1차 공진 주파수를 취하고 종축에 확률 밀도를 취하여 1차 공진 주파수의 분포를 도시하는 그래프이다. 도 7에 도시된 1차 공진 주파수의 분포는 200개의 동일한 설계 사양으로 제조된 골프 클럽 헤드를 측정하여 얻어진 것이다. 또한, 도 7에 도시된 2점 쇄선은 반발 계수의 USGA의 허용 한계값(반발 계수 e가 0.830)을 나타내며, 1점 쇄선은 USGA 기준값(반발 계수 e가 0.822)을 나타낸다.
예를 들면, 반발 계수 e가 USGA가 정한 규정(반발 계수 e가 0.830이하)을 만족시키기 위해서는, 이 경우, 상기 수학식으로부터 USGA의 허용 한계값으로서 1차 공진 주파수를 4656Hz로 설정한다(도 6에서는 이러한 4,656Hz를 USGA의 허용 한계값으로 설정하고 있다). 측정한 골프 클럽 헤드 중의 99% 이상이 USGA의 허용 한계값 미만(1차 공진 주파수가 4,656Hz 이상)이며 불합격품은 1% 이하이다.
또한, 반발 계수 e가 0.822(USGA 기준값) ±0.004인 골프 클럽 헤드를 수득하기 위해서는 상기 수학식보다 1차 공진 주파수의 허용 범위를 4,790Hz 내지 5,057Hz의 범위로 하여 1차 공진 주파수의 평균값이 4,923.5Hz[(4,790Hz + 5,057Hz)/2]로 되도록 설계하는 것이 양호한 것으로 나타났다.
스텝 S2에서 초기 상태의 골프 클럽 헤드의 1차 공진 주파수가 허용 범위외인 경우, 불합격품으로 한다(스텝 S3). 이러한 불합격품으로 된 골프 클럽 헤드에는 골프 클럽 샤프트를 끼워 붙일 수 없다.
한편, 스텝 S2에서 골프 클럽 헤드의 1차 공진 주파수가 허용 범위 내인 경우, 골프 클럽 헤드를 합격품으로 하며, 초기 상태의 골프 클럽 헤드의 1차 공진 주파수가 골프 클럽 헤드에 식별 정보로서, 예를 들면, 시리얼 넘버와 함께 각인에 의해 기록된다(스텝 S4). 이 경우, 시리얼 넘버와 대응시켜 1차 공진 주파수를, 예를 들면, 종이 및 플렉시블 디스크 등의 기억 매체에 기록할 수 있다. 또한, 시리얼 넘버 등의 식별 정보와 함께 1차 공진 주파수를 비교부(112)에 기록 보존한다. 또한, 골프 클럽 헤드에 대한 1차 공진 주파수의 기록방법은 특별히 한정되는 것이 아니며 1차 공진 주파수를 특정할 수 있으면 양호하다.
그리고, 1차 공진 주파수의 값이 기록된 골프 클럽 헤드에 골프 클럽 샤프트를 끼워 붙인다(스텝 S5). 이와 같이 품질 관리된 골프 클럽 헤드를 끼워 붙여 골프 클럽이 제조된다.
또한, 스텝 S1 내지 S5의 흐름은 골프 클럽의 조립업자가 단독으로 수행하는 경우에 한하지 않으며, 골프 클럽 헤드의 구성 부재의 용접 등을 수행하여 골프 클럽 헤드를 제작한 다음 이러한 골프 클럽 헤드의 1차 공진 주파수를 측정하여 허용 범위와 비교하여 합격품을 선별함으로써 품질 관리된 골프 클럽 헤드를 제조하는 골프 클럽 헤드 제조업자와 이러한 골프 클럽 헤드에 골프 클럽 샤프트를 장치시켜 품질 관리된 골프 클럽을 제공하는 골프 클럽의 조립업자에 의하여 실시될 수도 있다. 구체적으로는, 각 골프 클럽 헤드마다 1차 공진 주파수가 골프 클럽 헤드의 식별 정보와 함께 기록된 종이 또는 플렉시블 디스크 등의 기억매체를 납품된 골프 클럽 헤드와 함께 골프 클럽 헤드 제조업자는 납품 거래선인 골프 클럽 조립업자에게 제공하며, 이러한 납품을 받은 골프 클럽 조립업자는 이러한 기억매체에 기억된 1차 공진 주파수를 스텝 S4 및 스텝 S5의 공정에 이용할 수 있다.
이와 같이, 본 실시예의 골프 클럽 헤드의 품질 관리방법에서는 각 골프 클럽 헤드에서 초기 상태의 1차 공진 주파수를 측정하여 1차 공진 주파수의 측정치가 허용 범위에 있는지를 판단함으로써 종래에는 판별할 수 없던 반발 계수를 관리할 수 있다.
다음에, 합격품으로 판단된 골프 클럽 헤드를 갖는 골프 클럽에 관해 소정 기간 경과 후의 골프 클럽 헤드의 품질 관리방법에 관해서 설명한다. 도 8은 본 발명의 실시예에 따르는 소정 기간 경과 후의 골프 클럽 헤드의 품질 관리방법을 도시하는 플로우 챠트이다.
우선, 도 1에 도시된 측정 장치(100)를 사용하여 소정 기간 경과 후의 골프 클럽의 골프 클럽 헤드에서 1차 공진 주파수가 측정된다(스텝 S10). 그리고, 측정된 1차 공진 주파수가 기록부(111)에 기록된다. 이어서, 측정된 골프 클럽 헤드의 식별정보, 예를 들면, 시리얼 넘버가 입력부(113)에 입력된다. 이에 따라, 시리얼 넘버에 대응시켜 기억되어 있는 골프 클럽 헤드가 초기 상태일 때의 1차 공진 주파수(초기 값)가 호출되어 비교된다. 이러한 입력부(113)로의 입력은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 키보드 등의 입력 장치로부터 입력된다.
또한, 초기 상태의 골프 클럽 헤드의 1차 공진 주파수의 값은 바 코드화되어 골프 클럽 헤드의 라벨(12)에 기록되며, 이러한 바 코드를 공지된 판독 장치에 의해 판독하여 입력부(113)에 입력함으로써 측정된 1차 공진 주파수와의 비교에 사용할 수 있다. 본 실시예에서는 골프 클럽 헤드의 경시 약화에 근거하는 내구성을 관리하기 위해 1차 공진 주파수를 정기적으로 측정하며 내구성을 계속적으로 확인하는 것이 바람직하다.
그리고, 비교부(112)에서 기록부(111)에 기록된 1차 공진 주파수와 초기 상태의 골프 클럽 헤드의 1차 공진 주파수(초기 값)가 비교된다(스텝 S11).
다음에, 비교 결과, 1차 공진 주파수가 초기 상태의 1차 공진 주파수에 대해, 예를 들면, 임계치를 95%로 하여 이러한 임계치 미만(95% 미만)인 경우, 골프 클럽 헤드는 수명이 다한 것으로 판정된다. 이러한 임계치에 근거하여 골프 클럽의 내구성이 판정된다(스텝 S12).
또한, 초기 상태의 1차 공진 주파수에 대한 1차 공진 주파수의 비율을 사용하여 내구성을 평가, 판정할 수 있는 것은, 상기한 바와 같이, 1차 공진 주파수와 골프 클럽에 골프 볼을 부여하는 타격 또는 이러한 타격에 상당하는 타격의 누적 타격 횟수와의 관계는 도 2에 기재된 바와 같은 특성 곡선으로서 얻어지며 이에 근거하여 내구성을 평가할 수 있기 때문이다.
따라서, 소정 기간 경과 후의 골프 클럽 헤드의 1차 공진 주파수의 초기 상태의 1차 공진 주파수에 대한 비율을 임계치와 비교함으로써 내구성을 판정할 수 있으며 내구성의 품질을 관리할 수 있다. 이와 같이, 골프 클럽 헤드의 1차 공진 주파수가 임계치 미만에서는 수명이 다한 것으로 판정한다.
본 실시예에서는, 초기 상태의 1차 공진 주파수와 소정 기간 경과 후의 1차 공진 주파수를 입력함으로써 골프 클럽 헤드의 초기의 강도에 대한 저하 정도를 알 수 있으며 내구성이 판정된다. 이 경우, 누적 타격 횟수에 따른 특성 곡선을 고려하여 내구성을 판정할 수 있다. 또한, 임계치는 골프 클럽의 종류 및 형식에 따라 미리 설정되며, 상기한 바와 같이 반드시 95%로 할 필요는 없다.
또한, 비교부(112)에 각 골프 클럽 헤드의 종별 또는 형식별로 도 2에 도시된 1차 공진 주파수의 누적 타격 횟수에 의한 특성 곡선이 기억되어 참조 테이블화됨으로써 검사용으로 정기적으로 갖고 들어가는 골프 클럽 헤드에 관해 경시 약화에 근거하는 내구성의 품질을 추적 조사하여 참조 테이블로부터 현재의 골프 클럽 헤드의 내구성의 품질의 위치를 부여하여 수명까지의 타격 횟수를 예측할 수 있다.
본 실시예에서는 출하 후, 실제로 사용되는 골프 클럽의 1차 공진 주파수를 측정함으로써 임계치에 근거하여 골프 클럽의 내구성이 충분히 확보되어 있는지를 판정한다.
예를 들면, 골프 클럽의 특성이 변화한다라는 클레임을 받는 경우, 이러한 클레임 대상의 골프 클럽 헤드의 1차 공진 주파수를 측정함으로써 특성의 변화가 골프 클럽 헤드의 내구성에 의한 것인가를 판단할 수 있다.
본 실시예에서는 골프 클럽 헤드의 초기 특성 중의 반발 계수에 관해서 1차 공진 주파수를 측정함으로써 초기 특성으로서의 반발 계수의 양호 ·불량 여부를 판단한다. 그리고, 초기 특성이 양호하다고 판단된 것에 대해서는, 다시 경시 약화에 관해서도 1차 공진 주파수에 의해 품질을 관리한다. 이에 따라, 골프 클럽 헤드의 품질을 일관하여 관리할 수 있으며 소정의 특성을 갖는 골프 클럽 헤드 및 골프 클럽을 제공할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 골프 클럽 헤드의 품질 관리방법에 관해서 설명하지만 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
본 실시예의 품질 관리방법을, 예를 들면, 골프 클럽 헤드의 제조방법에 편입시킬 수 있다. 이 경우, 골프 클럽 헤드의 부재를 용접 등에 의해 접합하여 제작한 골프 클럽 헤드의 1차 공진 주파수를 측정함으로써, 합격품으로서 품질을 보증한 골프 클럽 헤드를 제조하여 출하한다. 또한, 골프 클럽 헤드의 제조공정 및 골프 클럽 조립의 전(前)공정에 본 실시예의 품질 관리방법을 적용할 수도 있다. 이 경우, 납품측과 납품 거래선에서 이중의 검사를 하게 되므로 품질 보증의 정밀도가 향상된다. 상기한 어느 쪽의 골프 클럽 헤드의 품질 관리방법 및 제조방법에 의해 관리 또는 제조된 골프 클럽 헤드도 충분한 성능을 갖는다. 또한, 본 실시예의 품질 관리방법을 골프 클럽의 제조방법에 적용할 수 있으며, 이 경우, 본 실시예와 동일한 효과를 수득할 수 있다. 또한, 이러한 골프 클럽의 제조방법에 의해 제조된 골프 클럽은 소정의 품질이 보증된 골프 클럽 헤드를 갖는 것이며 소정의 특성을 만족하는 것은 말할 필요도 없다. 또한, 상기와 같이 제조된 골프 클럽에 관해서 조립후에 다시 1차 공진 주파수를 측정하여 품질을 관리할 수 있다. 이에 의해, 한층 더 정밀도가 높은 품질 관리가 가능하다.
본 발명에 따르면, 피크 주파수를 측정하여 이러한 피크 주파수를 허용 범위와 비교함으로써 골프 클럽 헤드 및 골프 클럽의 내구성 및 반발 계수 등의 외관 검사로부터는 관리할 수 없는 품질에 관해서도 평가할 수 있으므로 골프 클럽 헤드의 내구성 및 반발 계수에 관해서도 관리할 수 있다. 이에 따라, 보다 높은 품질을 유지할 수 있다.

Claims (25)

  1. 골프 클럽 헤드의 타격면에 복수회 타격이 부여된 골프 클럽 헤드에 관해서 내구성을 평가하는 골프 클럽 헤드의 평가방법으로서,
    상기 골프 클럽 헤드의 타격면에 진동을 부여했을 때의 상기 타격면의 응답 신호를 측정하는 측정 공정, 및
    상기 골프 클럽 헤드의 누적 타격 회수가 10회 이하인 초기 상태일 때에 타격면에 진동을 부여했을 때의 상기 타격면의 응답 신호가 갖는, 주파수 범위에 위치하는 초기 상태의 1차 공진 주파수의 값을 구하고, 상기 초기 상태의 1차 공진 주파수의 값을 기준값으로 하여, 사용을 개시하고 나서 기간이 경과한 후의 상기 골프 클럽 헤드의 측정된 1차 공진 주파수값의 상기 기준값에 대한 비율을 사용하여 상기 골프 클럽 헤드의 내구성을 평가하는 평가 공정을 포함함을 특징으로 하는, 골프 클럽 헤드의 평가방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 1차 공진 주파수가 2000Hz 내지 7000Hz의 주파수 범위에 위치하는, 골프 클럽 헤드의 평가방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 비율이 95% 미만인 경우, 상기 골프 클럽 헤드에 결함이 발생하고 있는 것으로 평가하는, 골프 클럽 헤드의 평가방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 응답 신호가 상기 타격면에 진동을 부여했을 때의 상기 타격면의 타격음의 음압신호인, 골프 클럽 헤드의 평가방법.
  8. 초기 상태의 골프 클럽 헤드의 타격면에 진동을 가하여 수득되는 응답 신호로부터 상기 타격면의 진동 피크 주파수를 측정하는 공정 및
    상기 측정된 피크 주파수가 소정의 범위 내에 포함되는 경우, 상기 골프 클럽 헤드를 합격품으로서 선별하는 공정을 포함하며,
    상기 피크 주파수를 사용하여 골프 클럽 헤드의 품질을 관리함을 특징으로 하는, 골프 클럽 헤드의 품질 관리방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 선별공정의 후공정으로서, 상기 합격품으로서 선별된 골프 클럽 헤드의 상기 피크 주파수를 상기 골프 클럽 헤드의 식별 정보와 대응시켜 기록 유지하는 공정을 추가로 포함하며,
    상기 식별 정보에 의해 특정되는 상기 피크 주파수를 상기 골프 클럽 헤드의 품질의 경시 변화를 조사할 때에 초기 값으로 하는, 골프 클럽 헤드의 품질 관리방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 골프 클럽 헤드의 품질의 경시 변화가 피크 주파수의 상기 초기 값에 대한 변화인, 골프 클럽 헤드의 품질 관리방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 피크 주파수가 상기 타격면의 1차 공진 주파수인, 골프 클럽 헤드의 품질 관리방법.
  12. 골프 클럽 헤드를 제작하는 공정,
    상기 제작된 골프 클럽 헤드의 타격면에 진동을 가하여 수득되는 응답 신호로부터 상기 타격면의 진동 피크 주파수를 측정하는 공정 및
    상기 측정된 피크 주파수가 소정의 범위 내에 포함되는 경우, 상기 골프 클럽 헤드를 합격품으로서 선별하는 공정을 포함하며,
    상기 골프 클럽 헤드의 피크 주파수를 사용하여 품질이 관리되는 골프 클럽 헤드를 제조함을 특징으로 하는, 골프 클럽 헤드의 제조방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 선별공정의 후공정으로서, 상기 합격품으로서 선별된 골프 클럽 헤드의 식별 정보와 대응시켜 상기 피크 주파수를 기록하는 공정을 추가로 포함하는, 골프 클럽 헤드의 제조방법.
  14. 초기 상태의 골프 클럽 헤드의 타격면의 진동 피크 주파수에 의해 품질이 관리되는 골프 클럽 헤드로서,
    상기 피크 주파수를 표시하는 표시 수단을 포함함을 특징으로 하는, 골프 클럽 헤드.
  15. 제14항에 있어서, 상기 피크 주파수가 초기 상태의 골프 클럽 헤드의 상기 타격면에 진동을 가할 때의 응답 신호로부터 수득되는 측정 결과인, 골프 클럽 헤드.
  16. 초기 상태의 골프 클럽 헤드의 타격면에 진동을 가하여 수득되는 응답 신호로부터 상기 타격면의 진동 피크 주파수를 측정하는 공정,
    상기 피크 주파수가 소정의 허용 범위 내에 포함되는 경우, 상기 골프 클럽 헤드를 합격품으로서 선별하는 공정 및
    합격한 상기 골프 클럽 헤드에 골프 클럽 샤프트를 끼워 붙이는 공정을 포함함을 특징으로 하는, 골프 클럽의 제조방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 선별공정의 후공정으로서, 상기 합격품으로서 선별된 골프 클럽 헤드의 상기 피크 주파수를 상기 골프 클럽 헤드의 식별 정보와 대응시켜 기록 유지하는 공정을 추가로 포함하며,
    상기 식별 정보에 의해 특정되는 상기 피크 주파수를 상기 골프 클럽 헤드의 품질의 경시 변화를 조사할 때에 초기 값으로 하는, 골프 클럽의 제조방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 골프 클럽 헤드의 품질의 경시 변화가 피크 주파수의 상기 초기 값에 대한 변화인, 골프 클럽의 제조방법.
  19. 제16항에 있어서, 상기 피크 주파수가 상기 타격면의 1차 공진 주파수인, 골프 클럽의 제조방법.
  20. 초기 상태의 골프 클럽 헤드에 골프 클럽 샤프트를 끼워 붙이는 공정,
    상기 골프 클럽 샤프트를 끼워 붙인 상기 골프 클럽 헤드의 타격면에 진동을 가하여 수득되는 응답 신호로부터 상기 타격면의 진동 피크 주파수를 측정하는 공정 및
    상기 피크 주파수가 소정의 허용 범위 내에 포함되는 경우, 상기 골프 클럽 헤드를 합격품으로서 선별하는 공정을 포함함을 특징으로 하는, 골프 클럽의 제조방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 선별공정의 후공정으로서, 상기 합격품으로서 선별된 골프 클럽 헤드의 상기 피크 주파수를 상기 골프 클럽 헤드의 식별 정보와 대응시켜 기록 유지하는 공정을 추가로 포함하며,
    상기 식별 정보에 의해 특정되는 상기 피크 주파수를 상기 골프 클럽 헤드의 품질의 경시 변화를 조사할 때에 초기 값으로 하는, 골프 클럽의 제조방법.
  22. 제20항에 있어서, 상기 골프 클럽 헤드의 품질의 경시 변화가 피크 주파수의 상기 초기 값에 대한 변화인, 골프 클럽의 제조방법.
  23. 제20항에 있어서, 상기 피크 주파수가 상기 타격면의 1차 공진 주파수인, 골프 클럽의 제조방법.
  24. 초기 상태의 골프 클럽 헤드의 타격면의 진동 피크 주파수에 의해 품질이 관리되는 골프 클럽 헤드,
    이러한 골프 클럽 헤드에 장착된 골프 클럽 샤프트, 및
    상기 피크 주파수를 표시하는 표시 수단을 포함함을 특징으로 하는, 골프 클럽.
  25. 제24항에 있어서, 상기 피크 주파수가 초기 상태의 골프 클럽 헤드의 상기 타격면에 진동을 가할 때의 응답 신호로부터 수득된 측정 결과인, 골프 클럽.
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