KR20080049603A

KR20080049603A - 골프 클럽 헤드

Info

Publication number: KR20080049603A
Application number: KR1020070090704A
Authority: KR
Inventors: 와따루 반
Original assignee: 브리지스톤 스포츠 가부시키가이샤
Priority date: 2006-11-30
Filing date: 2007-09-07
Publication date: 2008-06-04
Also published as: JP2008136619A; GB2444378A; US7677990B2; CN101190374B; US20080132352A1; KR101361262B1; JP4933232B2; GB0723020D0; CN101190374A

Abstract

본 발명의 과제는 공식 경기에 적합하면서, 볼의 스핀량을 보다 많이 얻을 수 있는 골프 클럽 헤드를 제공하는 것이다.

페이스면과, 밀링 가공에 의해 상기 페이스면에 형성된 복수의 미세 홈을 구비한 골프 클럽 헤드이며, 상기 복수의 미세 홈의 배열 방향의 피치(P)가 300 ㎛ ≤ P ≤ 600 ㎛이고, 상기 페이스면의 상기 미세 홈을 형성한 부분의 표면 거칠기가 최대 높이(Ry)로 15 ㎛ ≤ Ry ≤ 0.005 × P ＋ 15.7 ㎛인 것을 특징으로 한다.

골프 클럽 헤드, 페이스면, 스코어 라인 홈, 미세 홈

Description

골프 클럽 헤드 {GOLF CLUB HEAD}

본 발명은 골프 클럽 헤드에 관한 것이다.

볼의 스핀량이나 타감을 향상시키기 위해, 페이스면의 표면 거칠기를 조절한 골프 클럽 헤드가 제안되어 있다(문헌 1: 일본 특허 제3000921호 공보, 문헌 2: 일본 특허 공개 평8-229169호 공보, 문헌 3: 일본 특허 공개 제2005-169129호 공보). 문헌 1에는 페이스면에 절삭구에 의한 절삭흔으로서 작은 홈을 교차하여 형성한 골프 클럽 헤드가 개시되어 있다. 문헌 2에는 페이스면에 밀링 가공을 실시한 퍼터 헤드가 개시되어 있다. 문헌 3에는 페이스면의 표면 거칠기를 40 Ra 이상으로 한 골프 클럽 헤드가 개시되어 있다.

샌드웨지, 어프로치웨지 등의 웨지형의 골프 클럽 헤드는, 볼의 스핀량이 요구되는 클럽 헤드이고, 페이스면의 표면 거칠기를 거칠게 하는 것은 볼의 스핀량의 향상에 효과가 있다. 그러나, 페이스면의 표면 거칠기가 지나치게 거칠면 볼에 손상이 생기기 쉬워진다. 또한, 공식 경기용의 골프 클럽 헤드에서는, 규칙상, 페이스면의 표면 거칠기가 산술 평균 거칠기(Ra)로 4.57 ㎛ 이하, 최대 높이(Ry)로 25 ㎛ 이하인 것이 정해져 있다. 따라서, 공식 경기로의 적합을 목적으로 하는 골프 클럽 헤드에서는, 상기 규칙의 범위에서 페이스면의 표면 거칠기를 조정할 필요가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 공식 경기에 적합하면서, 볼의 스핀량을 보다 많이 얻을 수 있는 골프 클럽 헤드를 제공하는 것에 있다.

본 발명에 따르면, 페이스면과, 밀링 가공에 의해 상기 페이스면에 형성된 복수의 미세 홈을 구비한 골프 클럽 헤드이며, 상기 복수의 미세 홈의 배열 방향의 피치(P)가 300 ㎛ ≤ P ≤ 600 ㎛이고, 상기 페이스면의 상기 미세 홈을 형성한 부분의 표면 거칠기가 최대 높이(Ry)로 15 ㎛ ≤ Ry ≤ 0.005 × P ＋ 15.7 ㎛인 것을 특징으로 하는 골프 클럽 헤드가 제공된다.

이 골프 클럽 헤드에서는, 상기 미세 홈을 밀링 가공에 의해 형성함으로써, 숏블라스트 가공에 의해 페이스면에 기복을 형성하는 경우보다도, 상기 미세 홈의 모서리가 예리해져서, 볼의 스핀 성능을 향상할 수 있다. 또한, 상기 복수의 미세 홈의 배열 방향의 피치(P)와, 상기 페이스면의 상기 미세 홈을 형성한 부분의 표면 거칠기를 상기 수치 범위로 함으로써 공식 경기에 적합하면서, 볼의 스핀량을 보다 많이 얻을 수 있다.

이상 서술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 공식 경기에 적합하면서, 볼의 스핀량을 보다 많이 얻을 수 있는 골프 클럽 헤드를 제공할 수 있다.

도1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 골프 클럽 헤드(A)의 외관도이다. 도1의 예는 아이언형의 골프 클럽 헤드에 본 발명을 적용한 예를 나타낸다. 본 발명은 볼의 스핀량이 많은 것이 요구되는 골프 클럽 헤드에 적합하고, 특히 샌드웨지, 피칭웨지, 어프로치웨지 등의 웨지형의 골프 클럽 헤드에 적합하다. 그러나, 본 발명은 우드형이나 유틸리티형의 골프 클럽 헤드에도 적용할 수 있다.

골프 클럽 헤드(A)는, 그 페이스면(10)에 복수의 스코어 라인 홈(20)이 형성되어 있다. 페이스면(10)은 골프 볼의 타격면이다. 본 실시 형태의 경우, 각각의 스코어 라인 홈(20)은 토우 힐 방향으로 연장한 직선형의 홈이고, 각각의 스코어 라인 홈(20)의 배치 간격(피치)은 동일 간격(동일 피치)이고, 서로 평행하게 형성되어 있다. 본 실시 형태에 있어서, 스코어 라인 홈(20)의 단면 형상은, 그 길이 방향의 양단부를 제외하고, 동일하다. 또한, 각각의 스코어 라인 홈(20)의 단면 형상은 동일하고, 예를 들어 사다리꼴 형상을 이루고 있다.

페이스면(10)에는 밀링 가공의 절삭흔으로서 복수의 미세 홈(30)이 형성되어 있다. 본 실시 형태의 경우, 각각의 미세 홈(30)은 원호 선 형상을 이루고 있어, 서로 중첩되지 않도록 형성되어 있다. 또한, 본 실시 형태의 경우, 각각의 미세 홈(30)은, 동일한 반경의 원의 원호이다.

도1에 있어서, 화살표 d0는 복수의 미세 홈(30)의 배열 방향을 나타내고 있다. 본 실시 형태의 경우, 상기한 바와 같이, 각각의 미세 홈(30)은 동일한 반경의 원의 원호이다. 배열 방향(d0)은 각각의 미세 홈(30)의 원호의 원의 중심을 지나는 방향으로서 정의된다.

도2는 배열 방향(d0)을 따르는 페이스면(10) 표면의 부분 단면도로, 미세 홈(30)의 단면 형상을 나타낸다. 복수의 미세 홈(30)의 배열 방향(d0)의 피치(P)는, 인접하는 미세 홈(30)의 바닥부 사이의 거리를 의미하고, 300 ㎛ ≤ P ≤ 600 ㎛, 바람직하게는 400 ㎛ ≤ P ≤ 500 ㎛로 설정된다. 또한, 페이스면(10)의 미세 홈(30)을 형성한 부분의 표면 거칠기는 최대 높이(Ry)로 15 ㎛ ≤ Ry ≤ 0.005 × P ＋ 15.7 ㎛이다.

미세 홈(30)의 밀링 가공에 의한 형성은, 예를 들어 프라이스반을 이용하여 행할 수 있다. 도3은 프라이스반을 이용한 미세 홈(30)의 가공 방법을 나타내는 도면이다. 프라이스반은 연직축(Z) 주위로 회전 구동되는 스핀들(2)을 갖고, 스핀들(2)의 하단부에는 절삭 공구(엔드 밀)(1)가 장착되어 있다. 미세 홈(30)이 미가공된 골프 클럽 헤드(A)는 페이스면(10)을 수평으로 하여 지그(3)를 통해 프라이스반에 고정된다. 절삭 공구(1)의 날부(1a)는, 연직축(Z)으로부터 거리 rt만큼 이격 되어 있다. 거리 rt는 미세 홈(30)의 원호의 원의 반경으로 된다.

도4는 미세 홈(30)의 밀링 가공시의 절삭 공구(1)의 이동 궤적을 도시하는 평면에서 본 도면이다. 절삭 공구(1)와 골프 클럽 헤드(A)와의 상대 이동 방향(수평 방향)은 미세 홈(30)의 배열 방향(d0)과 일치한다. 절삭 공구(1)를 골프 클럽 헤드(A)에 대해 상대적으로 배열 방향(d0)으로 이동하면서, 페이스면(10)을 절삭 공구(1)로 절삭함으로써 복수의 미세 홈(30)이 형성된다. 각각의 미세 홈(30)의 원호의 원의 중심, 즉, 연직축(Z)의 위치는 배열 방향(d0)을 통과한다. 따라서, 배열 방향(d0)은 각각의 미세 홈(30)의 원호의 원의 중심을 지나는 방향으로 된다. 절삭 공구(1)에 의한 페이스면(10)의 절입 깊이, 절삭 공구(1)의 상대 이동 속도에 의해 미세 홈(30)의 깊이 및 폭, 피치(P)가 조절된다.

본 실시 형태의 골프 클럽 헤드(A)에서는, 미세 홈(30)을 밀링 가공에 의해 형성함으로써, 숏블라스트 가공에 의해 페이스면에 기복을 형성하는 경우보다도, 미세 홈(30)의 모서리가 예리해져서, 볼의 스핀 성능을 향상할 수 있다. 또한, 복수의 미세 홈의 배열 방향의 피치(P)를 300 ㎛ ≤ P ≤ 600 ㎛, 페이스면(10)의 미세 홈(30)을 형성한 부분의 표면 거칠기를 최대 높이(Ry)로 15 ㎛ ≤ Ry ≤ 0.005 × P ＋ 15.7 ㎛로 함으로써, 공식 경기에 적합하면서, 볼의 스핀량을 보다 많이 얻을 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는 미세 홈(30)의 형상을 원호 선 형상으로 했지만 직선형으로 해도 좋다. 도8은 본 발명의 다른 실시 형태에 관한 골프 클럽 헤드(B)의 외관도이다. 골프 클럽 헤드(B)는 복수의 미세 홈(40)이 직선형을 이루고 있는 점 이외는 골프 클럽 헤드(A)와 동일하다.

복수의 미세 홈(40)은 서로 평행하게 형성되어 있다. 본 실시 형태와 같이 , 복수의 미세 홈(40)을 직선형으로 한 경우, 그 배열 방향(d0')은 각각의 미세 홈(40)과 직교하는 방향으로서 정의된다. 골프 클럽 헤드(B)의 경우에 있어서도, 복수의 미세 홈(40)의 배열 방향(d0')의 피치(P)는, 300 ㎛ ≤ P ≤ 600 ㎛, 바람직하게는 400 ㎛ ≤ P ≤ 500 ㎛로 설정된다. 또한, 페이스면(10)의 미세 홈(40)을 형성한 부분의 표면 거칠기는 최대 높이(Ry)로 15 ㎛ ≤ Ry ≤ 0.005 × P ＋ 15.7 ㎛이다.

<미세 홈의 평가 실험>

미세 홈의 사양이 다른 골프 클럽 헤드를 복수 작성하고, 타구시의 볼의 스핀량을 측정했다. 도5는 골프 클럽 헤드(#1 내지 #4, #11 내지 #13, #21 내지 #23)의 미세 홈의 사양, 룰 적합 및 실험 결과(스핀량)를 나타내는 도면이다.

각 골프 클럽 헤드는 모두 로프트각이 56도인 샌드웨지이고, 도1에 도시한 원호형의 미세 홈(30)을 페이스면에 형성한 것이다. 미세 홈(30)은 반경(도3의 rt)이 37.5 ㎜인 절삭 공구를 이용하여 프라이스반에 의해 밀링 가공에 의해 형성했다.

도5에 있어서,「설정 피치」는 프라이스반에 설정한 미세 홈(30)의 배열 방향(d0)의 피치이고,「설정 절입 깊이」는 프라이스반에 설정한 절삭 공구의 절입 깊이가다. 미세 홈(30)의 배열 방향(d0)의 피치(P)는「설정 피치」대로 형성되어 있는 것으로 간주하고, 실측은 하지 않는다.

「날끝 반경」은 절삭 공구의 날끝의 반경이다. 「Ry」는 미세 홈(30)을 실시한 페이스면의 표면 거칠기(최대 높이 : Ry)의 실측치이고,「Ra」는 미세 홈(30)을 실시한 페이스면의 표면 거칠기(산술 평균 거칠기 : Ra)의 실측치이다. 「룰 적합」은, 페이스면의 표면 거칠기가 공식 경기에 적합한지 여부를 나타내는 것이고, #3, #4, #13 및 #23은 모두 산술 평균 거칠기 : Ra의 점에서 적합하지 않다.

실험은, 각 골프 클럽 헤드를 장착한 골프 클럽을 이용하여, 5명의 시험자가 러프로부터 30야드 앞의 목표를 겨냥하여 볼을 치는 것에 의해 행했다. 도5의「스핀량」은 볼의 스핀량의 평균치를 나타낸다. 볼의 스핀량은 볼의 표면에 마크를 미리 부여해 두고, 임팩트시의 볼을 비디오 카메라로 촬영하여 마크의 위치의 변화에 의해 산출한 것이다.

도6의 (a)는 도5의 실험 결과를「스핀량」-「Ra」의 관계로 그래프화한 것이고, 도6의 (b)는 도5의 실험 결과를「스핀량」-「Ry」의 관계로 그래프화한 것이다. 이들의 그래프로부터, 볼의 스핀량은「Ra」및「Ry」에 대략 비례하여 증가하는 것을 알 수 있다.

또한, 도6의 (a)에 있어서, 파선으로 나타내는, Ra = 4.57은 공식 경기용의 골프 클럽 헤드의 페이스면의 표면 거칠기의 최대치를 나타내고 있고, 공식 경기에의 적합을 고려한 경우, Ra가 4.57 이하일 필요가 있다. 또한, 도6의 (b)에 있어서 파선 사이에 나타내는, Ry = 15 이상 Ry = 18.7 이하의 범위는, 피치(P)(설정 피치)를 600 ㎛로 한 경우의, 상기 수식(15 ㎛ ≤ Ry ≤ 0.005 × P ＋ 15.7 ㎛)에 의한 Ry의 범위를 나타내고 있다. 이 범위에서는, 6000 내지 7000 rpm의 볼의 스 핀량이 얻어지고 있어, 비교적 높은 스핀량이 얻어진다.

도7의 (a)는 피치(P)(설정 피치)가 400 ㎛와 600 ㎛인 경우로, 도5의「Ra」와「Ry」와의 관계를 그래프화한 도면이다. 「Ra」를 y좌표,「Ry」를 x좌표로 하여, 피치(P)(설정 피치)가 400 ㎛인 경우와 600 ㎛인 경우에서,「Ra」와「Ry」와의 관계를 1차식으로 근사하면, 피치(P)가 400 ㎛인 경우에는 y = 0.22220x ＋ 0.63803, 600 ㎛인 경우에는 y = 0.24262x ＋ 0.04050이고, 기울기가 거의 동일한 직선으로 되었다. 즉,「Ra」와「Ry」및「Ra」와 피치(P)는 각각 비례 관계에 있는 것을 알 수 있다.

또한, 도7의 (a)의 그래프로부터, 피치(P)가 동일하면, 미세 홈(30)의 절입 깊이(「설정 절입 깊이」)가 깊을수록 페이스면의 표면 거칠기가 거칠어지고, 또한,「Ry」가 동일하면 피치(P)가 작을수록「Ra」가 큰(페이스면의 표면 거칠기가 거친) 것을 알 수 있다. 또한「Ra」가 동일하면, 피치(P)가 클수록「Ry」를 크게(절입 깊이를 깊게) 할 수 있는 것을 알 수 있다.

도6의 (b)에 나타낸 바와 같이, 볼의 스핀량은「Ry」에 대략 비례하고 있고, 이것은, 미세 홈(30)의 깊이가 깊은 쪽이 볼에 스핀이 걸리기 쉬운 것을 의미하고 있다. 도6의 (b)의 실험 결과로부터 보면,「Ry」의 값으로서는, 대략 6000 rpm 이상의 스핀량이 얻어지는 15 ㎛ 이상이 바람직하다고 할 수가 있다.

그리고,「Ry」의 상한치는, 공식 경기용의 골프 클럽 헤드의 페이스면의 표면 거칠기의 최대치인,「Ra」= 4.57 ㎛를 기초로 규정함으로써, 공식 경기에 적용하고, 또한, 볼의 스핀량을 보다 많이 얻을 수 있다. 단,「Ra」는 미세 홈(30)의 피치(P)와도 관계되기 때문에,「Ry」의 상한치는 이하와 같이 규정한다.

도7의 (a)에 있어서, 피치(P)가 400 ㎛인 경우의 근사 직선(y = 0.22220x ＋ 0.63803) 및 600 ㎛인 경우의 근사 직선(y = 0.24262x ＋ 0.04050로)과, y = 4.57(즉, Ra = 4.57 ㎛)과의 교점(P1, P2)을 취하고,「Ry」와 피치(P)와의 관계에서, 이들의 교점을 지나는 직선을 구한다. 도7의 (b)는「Ry」를 x좌표, 피치(P)를 y좌표로 한 x-y좌표 상에서, 교점(P1, P2)을 지나는 직선(y = 0.0049x ＋ 15.749)을 나타내는 도면이다.

이 직선(y = 0.0049x ＋ 15.749)은, 미세 홈(30)의 피치(P)와의 관계에서,「Ra」= 4.57 ㎛를 만족시키기 위한「Ry」의 상한치이다. 따라서,「Ry」의 범위는, 15 ㎛ ≤ Ry ≤ 0.005 × P ＋ 15.7 ㎛로 하는 것이 바람직하다.

미세 홈(30)의 피치(P)의 범위에 대해서는, 지나치게 작으면 잔디 등의 먼지가 꽉 차서 막힘을 일으키기 쉬워, 장기간에 걸쳐 스핀 성능을 확보할 수 없다. 또한, 지나치게 크면 스핀 성능의 향상이 작다. 따라서, 미세 홈(30)의 배열 방향의 피치(P)의 범위는 300 ㎛ ≤ P ≤ 600 ㎛인 것이 바람직하고, 또한, 400 ㎛ ≤ P ≤ 500 ㎛가 바람직하다.

도1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 골프 클럽 헤드(A)의 외관도.

도2는 배열 방향(d0)을 따르는 페이스면(10) 표면의 부분 단면도로, 미세 홈(30)의 단면 형상을 도시하는 도면.

도3은 프라이스반을 이용한 미세 홈(30)의 가공 방법을 나타내는 도면.

도4는 미세 홈(30)의 밀링 가공시의 절삭 공구(1)의 이동 궤적을 도시하는 평면에서 본 도면.

도5는 골프 클럽 헤드(#1 내지 #4, #11 내지 #13, #21 내지 #23)의 미세 홈의 사양, 룰 적합 및 실험 결과(스핀량)를 나타내는 도면.

도6의 (a)는 도5의 실험 결과를「스핀량」-「Ra」의 관계로 그래프화한 것이고, 도6의 (b)는 도5의 실험 결과를「스핀량」-「Ry」의 관계로 그래프화한 것인 도면.

도7의 (a)는 도5의「Ra」와「Ry」와의 관계를 그래프화한 도면, 도7의 (b)는「Ry」를 x좌표, 피치(P)를 y좌표로 한 x-y좌표 상에서, 교점(P1, P2)을 지나는 직선(y = 0.0049x ＋ 15.749)을 나타내는 도면.

도8은 본 발명의 다른 실시 형태에 관한 골프 클럽 헤드(B)의 외관도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

A, B : 골프 클럽 헤드

10 : 페이스면

20 : 스코어 라인 홈

30, 40 : 미세 홈

Claims

페이스면과,

밀링 가공에 의해 상기 페이스면에 형성된 복수의 미세 홈을 구비한 골프 클럽 헤드이며,

상기 복수의 미세 홈의 배열 방향의 피치(P)가,

300 ㎛ ≤ P ≤ 600 ㎛이고,

상기 페이스면의 상기 미세 홈을 형성한 부분의 표면 거칠기가 최대 높이(Ry)로,

15 ㎛ ≤ Ry ≤ 0.005 × P ＋ 15.7 ㎛인 것을 특징으로 하는 골프 클럽 헤드.
제1항에 있어서, 상기 피치(P)가,

400 ㎛ ≤ P ≤ 500 ㎛인 것을 특징으로 하는 골프 클럽 헤드.
제1항에 있어서, 각각의 상기 미세 홈이 원호 선 형상을 이루고,

상기 배열 방향이, 각각의 상기 미세 홈의 상기 원호의 원의 중심을 지나는 방향인 것을 특징으로 하는 골프 클럽 헤드.