(57)【要約】【課題】反発性などのボールの飛距離性能を低下させることなく、ソフトな打撃感が得られるゴルフクラブヘッドを提供する。【解決手段】フェース部材１４の背面２４の中央部分の領域ａ１は、平均的な肉厚が２．２ｍｍに設定されている。領域ａ１のトウ部３４方向には領域ａ１よりも肉薄の領域ａ２が隣接して設けられ、領域ａ２のトウ部３４方向には領域ａ２よりも肉薄の領域ａ３が設けられる。トウ部３４方向の端部には領域ａ３に隣接して領域ａ３よりも肉薄で平均的な厚さが１．７ｍｍの領域ａ４が設けられる。一方、領域ａ１のヒール部３６方向には領域ａ１よりも肉薄の領域ａ５が隣接して設けられ、領域ａ５のヒール部３６方向には領域ａ５よりも肉薄の領域ａ６が設けられる。ヒール部３６方向の端部には領域ａ６に隣接して領域ａ６よりも肉薄で平均的な厚さが１．７ｍｍの領域ａ７が設けられる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部が中空状のヘッド本体部とフェース部とを有するゴルフクラブヘッドにおいて、
前記フェース部を加振した際、加振力に対する振動応答の加速度の割合を表す伝達関数の固有振動数を３０００〜５０００Ｈｚの範囲内に複数有することを特徴とするゴルフクラブヘッド。
【請求項２】
請求項１記載のゴルフクラブヘッドにおいて、
前記複数の固有振動数は、振動数の差が６００Ｈｚの範囲内に存在することを特徴とするゴルフクラブヘッド。
【請求項３】
請求項１記載のゴルフクラブヘッドにおいて、
前記フェース部の内面側の略中央部にはクラウン側からソール側に亘って肉厚が均一な第１領域が形成され、前記第１領域のトウ側には肉厚が前記第１領域からトウ側端部に向けて徐々に減少する第２領域が形成され、前記第１領域のヒール側には肉厚が前記第１領域からヒール側端部に向けて徐々に減少する第３領域が形成されることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内部が中空状のヘッド本体部とフェース部とを有するゴルフクラブヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ゴルフクラブは、高反発性等の飛距離性能が要求される一方で、打撃感がソフトであることが求められる。しかしながら、従来のゴルフクラブは、高反発性を得るためにヘッドを比較的硬い材料で作製しているため、打撃感がソフトでなく、しかも、打球音が甲高く、耳障りであるという欠点を有している。
【０００３】
そこで、ヘッドを軟らかい金属材料である軟鉄等で作製し、打撃感をソフトにしたゴルフクラブが知られている。ところが、軟鉄等の軟らかい金属材料は強度が低い。従って、ボールを打撃する際に受ける衝撃に耐えるだけの強度を得るためにフェース部の肉厚をある程度の厚さ以上確保する必要があり、フェース部を薄くすることができない。すなわち、軟鉄等の軟らかい金属材料で作製したヘッドを有するゴルフクラブは、フェース部の肉厚を薄くして撓み易くし、反発力を増大させることができない。
【０００４】
また、打撃感をソフトにする他の対策として、ゴムなどの弾性部材をシャフトに装着する方法を挙げることができるが、この方法でも、満足するほどソフトな打撃感を得るには至っていない。
【０００５】
一方、ヘッドの振動伝達関数（以下、単に伝達関数ともいう）から導かれる固有振動数に着目して作製されたゴルフクラブが知られている。例えば、特許文献１には、ヘッドの固有振動数をボールの固有振動数の近傍に設計することが開示され、特許文献２には、ヘッドの固有振動数をボールの固有振動数に近づけるために、ヘッドのフェース壁部の内面に、その内面の中央部を囲むように有端状の溝部を設けることが開示されている。さらに、特許文献３には、ヘッドの固有振動数をボールの固有振動数よりも小さく設計するゴルフクラブが提案されている。
【０００６】
【特許文献１】
特公平５−３３０７１号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】
特許第３０６４９０５号公報（段落［００１６］、図６〜図８）
【特許文献３】
特開２００２−１７９０４号公報（特許請求の範囲）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した特許文献１〜３に開示されたゴルフクラブでは、ボールに対する反発係数を高くして飛距離性能を向上させることは可能であるが、ソフトな打撃感を確保することは困難である。
【０００８】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、反発性などのボールの飛距離性能を低下させることなく、ソフトな打撃感が得られるゴルフクラブヘッドを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、本発明は、内部が中空状のヘッド本体部とフェース部とを有するゴルフクラブヘッドにおいて、
前記フェース部を加振した際、加振力に対する振動応答の加速度の割合を表す伝達関数の固有振動数を３０００〜５０００Ｈｚの範囲内に複数有することを特徴とする。
【００１０】
このように構成することにより、前記ゴルフクラブヘッドのクラウン部およびソール部の振動がフェース部の振動と逆相となり、フェース部の振動が抑制される。従って、ヘッドで発生した振動がシャフトを介してグリップまで殆んど伝達することがなく、結果的に、ソフトな打撃感をプレーヤに与えることが可能となる。そのため、前記ゴルフクラブヘッドを軟らかい金属材料である軟鉄等で作製する必要がなく、フェース部の肉厚を薄くして撓み易くすることができ、反発力も向上する。
【００１１】
この場合、複数の固有振動数の差を６００Ｈｚ以内に設定することにより、各固有振動数でのフェース部の振動の相互作用によって振動が効果的に抑制される。
【００１２】
また、フェース部の内面側の略中央部にクラウン側からソール側に亘って肉厚が均一な第１領域を形成し、前記第１領域のトウ側に肉厚が前記第１領域からトウ側端部に向けて徐々に減少する第２領域を形成し、前記第１領域のヒール側には肉厚が前記第１領域からヒール側端部に向けて徐々に減少する第３領域を形成することにより、３０００〜５０００Ｈｚの範囲内に複数の固有振動数を有するフェース部とすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明に係るゴルフクラブヘッドについて、好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１４】
本発明の実施の形態に係るゴルフクラブヘッド１０は、図１に示すように、ウッド型のゴルフクラブヘッドであり、内部が中空状のヘッド本体部材１２と、ヘッド本体部材１２に接合されるフェース部材１４とから基本的に構成される。
【００１５】
ヘッド本体部材１２は、図１から諒解されるように、クラウン部１６と、ソール部１８と、フェース部材１４が接合される接合部２０とを有する。
【００１６】
フェース部材１４は、ボールを打撃するためのフェース面２２と、周縁部がヘッド本体部材１２の接合部２０に接合される背面２４とを有する。
【００１７】
背面２４の中央部分には、図２に示すように、クラウン部３０からソール部３２に亘って肉厚が均一な領域ａ１が形成されている。領域ａ１の平均的な肉厚は、２．２ｍｍに設定されている。
【００１８】
領域ａ１のトウ部３４方向には領域ａ１よりも肉薄の領域ａ２が隣接して設けられ、領域ａ２のトウ部３４方向には領域ａ２よりも肉薄の領域ａ３が設けられる。さらに、トウ部３４方向の端部には領域ａ３に隣接して領域ａ３よりも肉薄の領域ａ４が設けられる。領域ａ４の平均的な肉厚は、１．７ｍｍに設定されている。
【００１９】
一方、領域ａ１のヒール部３６方向には領域ａ１よりも肉薄の領域ａ５が隣接して設けられ、領域ａ５のヒール部３６方向には領域ａ５よりも肉薄の領域ａ６が設けられる。さらに、ヒール部３６方向の端部には領域ａ６に隣接して領域ａ６よりも肉薄の領域ａ７が設けられる。領域ａ７の平均的な肉厚は、１．７ｍｍに設定されている。フェース部材１４の肉厚は、領域ａ１から領域ａ４および領域ａ１から領域ａ７にかけて徐々に肉薄となるように構成される。
【００２０】
本発明の実施の形態に係るゴルフクラブヘッド１０は以上のように構成される。次に、上述した構成を有するゴルフクラブヘッド１０の製造手順について説明する。
【００２１】
先ず、ＳＵＳ６３０ステンレス鋼を用いて鋳造によりヘッド本体部材１２を製造する。次いで、前述したように、肉厚の異なる領域ａ１〜ａ７を有するフェース部材１４を製造する。フェース部材１４は、超高抗張力鋼の圧延材に鍛造を施すことで製造することができる。なお、フェース部材１４は、熱処理によって、ロックウェル硬度をＨＲｃ５２としている。
【００２２】
上記のようにしてヘッド本体部材１２およびフェース部材１４を製造した後、ヘッド本体部材１２の接合部２０にフェース部材１４の背面２４の周縁部を当接させて位置決めした後、ヘッド本体部材１２とフェース部材１４とを溶接によって固着することにより、ゴルフクラブヘッド１０が製造される。
【００２３】
次に、上記したように構成および製造される本実施の形態に係るゴルフクラブヘッド１０のフェース部材１４における振動伝達関数を測定するための測定装置および該測定装置を用いた測定方法について説明する。
【００２４】
ゴルフクラブヘッド１０におけるフェース部材１４の伝達関数は、図３に示すように、加振装置４０を用いて測定される。加振装置４０は、被測定体であるフェース部材１４を打撃して加振力を付与するインパクトハンマー４２を備える。インパクトハンマー４２には、前記加振力を検出するための加振力検出用センサ４４が取り付けられる。また、加振装置４０は、フェース部材１４の所定部位に取り付けられ、フェース部材１４での前記加振力に対する振動応答の加速度を測定するための加速度検出用センサ４６（例えば、ブリューエル・ケアー社製のものを使用）を有する。加振力検出用センサ４４の検出結果（加振力）および加速度検出用センサ４６の検出結果（加速度）は、演算部４８に入力される。演算部４８は、振動数毎の加速度／加振力を演算し、ゴルフクラブヘッド１０におけるフェース部材１４の伝達関数を求める。
【００２５】
図４は、加振装置４０を用いてゴルフクラブヘッド１０のフェース部材１４を加振して得られる伝達関数を示す。図５は、超高抗張力鋼の圧延材からプレス成形により製造するとともに、図６に示すように、その肉厚を全域均一の２．１ｍｍとしたフェース部材５２が接合された比較用ゴルフクラブヘッド５０のフェース部材５２を加振した場合の伝達関数を示す。
【００２６】
本実施の形態のゴルフクラブヘッド１０では、図４に示すように、伝達関数の固有振動数が振動数３５５２Ｈｚ、３６００Ｈｚおよび３９６８Ｈｚで現れているとともに、これら３つの固有振動数は、４１６Ｈｚ（＝３９６８Ｈｚ−３５５２Ｈｚ）の範囲内に存在している。
【００２７】
これに対して、比較用ゴルフクラブヘッド５０では、図５に示すように、伝達関数の固有振動数が振動数３７３６Ｈｚのみで現れている。
【００２８】
次いで、本実施の形態のゴルフクラブヘッド１０と比較用ゴルフクラブヘッド５０について、上記した伝達関数の固有振動数が現れた振動数におけるフェース部材１４（５２）、クラウン部１６の振動状態を、理解を深めるため、拡大して示した結果を図７および図８に示す。
【００２９】
本実施の形態のゴルフクラブヘッド１０では、図７に示すように、固有振動数３９６８Ｈｚ（図４参照）において、フェース部材１４がヘッド本体部材１２の内部側（矢印Ｘ１方向）に振動しているのに対し、クラウン部１６はヘッド本体部材１２の外部側（矢印Ｙ１方向）に振れている。すなわち、本実施の形態のゴルフクラブヘッド１０は、クラウン部１６がフェース部材１４と逆相の振動をしているため、クラウン部１６の振動によりフェース部材１４の振動が抑制される。
【００３０】
一方、比較用ゴルフクラブヘッド５０では、図８に示すように、固有振動数３７３６Ｈｚ（図５参照）において、フェース部材５２がヘッド本体部材１２の内部側（矢印Ｘ１方向）に振動し、クラウン部１６もヘッド本体部材１２の内部側（矢印Ｙ２方向）に振れている。すなわち、比較用ゴルフクラブヘッド５０では、クラウン部１６がフェース部材５２と同相の振動をしているため、クラウン部１６の振動によりフェース部材５２の振動は抑制されない。
【００３１】
さらに、本実施の形態のゴルフクラブヘッド１０および比較用ゴルフクラブヘッド５０にシャフト等を取り付けて、ゴルフクラブを作製し、作製された２つのゴルフクラブを用いてプロゴルファーによる試打テストを行った。
【００３２】
上記テストの結果、本実施の形態のゴルフクラブヘッド１０を備えたゴルフクラブと比較用ゴルフクラブヘッド５０を備えたゴルフクラブとにおいて、飛距離面での差は認められなかったが、打撃感については本実施の形態のゴルフクラブヘッド１０を備えたゴルフクラブの方がソフトであり、１０回連続して打っても手に痺れを感じないという評価が得られた。
【００３３】
以上説明したように、本実施の形態のゴルフクラブヘッド１０では、フェース部材１４の肉厚分布を図２に示すように設計することにより、クラウン部１６およびソール部１８の振動がフェース部材１４の振動と逆相になり、フェース部材１４の振動が抑制されてソフトな打撃感をプレーヤに与えることが可能となる。
【００３４】
この場合、ゴルフクラブヘッド１０のフェース部材１４における伝達関数の固有振動数を振動数３０００〜５０００Ｈｚの範囲内に複数設定し、その複数の固有振動数の差が６００Ｈｚの範囲内となるようにすることで、フェース部材１４の振動が抑制される。この結果、シャフトを介してグリップに殆んど振動が伝達されることがなく、打撃感をソフトなものにすることができる。
【００３５】
なお、本実施の形態のゴルフクラブヘッド１０では、超高抗張力鋼をフェース部材１４に用い、ＳＵＳ６３０ステンレス鋼をヘッド本体部材１２に用いたが、必ずしもこれらの組み合わせに限定されるものではなく、超高抗張力鋼、マルエージング鋼、ステンレス鋼、チタン合金、アルミニウム合金、マグネシウム合金、銅合金、金属ガラス等から１種または２種以上を用いてもよい。
【００３６】
また、本実施の形態ではウッド型のものを例としたが、ゴルフクラブヘッドのタイプはこれに限定されるものではなく、中空状でしかもフェースの厚さを部位によって変えることが可能な構成であれば、ユーティリティ型、アイアン型のゴルフクラブヘッド、あるいはマレット型のパターのヘッドにも適用することができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、反発性などのボールの飛距離性能を低下させることなく、ゴルフクラブの打撃感をソフトにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るゴルフクラブヘッドの構成を説明するための分解斜視図である。
【図２】図１に示すゴルフクラブヘッドを構成するフェース部材の背面方向から見た正面図である。
【図３】図１に示すゴルフクラブヘッドの伝達関数を測定するための加振装置の構成を説明する概略機能ブロック図である。
【図４】図３に示す加振装置を用いて測定した図１に示すゴルフクラブヘッドの伝達関数を示すグラフである。
【図５】図３に示す加振装置を用いて測定した図６に示す比較用ゴルフクラブヘッドの伝達関数を示すグラフである。
【図６】比較用ゴルフクラブヘッドの構成を説明する分解斜視説明図である。
【図７】図１に示すゴルフクラブヘッドの各部の振動状態を説明するための縦断面図である。
【図８】図６に示す比較用ゴルフクラブヘッドの各部の振動状態を説明するための縦断面図である。
【符号の説明】
１０…ゴルフクラブヘッド          １２…ヘッド本体部材
１４…フェース部材                １６…クラウン部
１８…ソール部                    ３４…トウ部
３６…ヒール部                    ４０…加振装置
４２…インパクトハンマー          ４４…加振力検出用センサ
４６…加速度検出用センサ          ４８…演算部
ａ１〜ａ７…領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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