(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0010】
図1は本発明の一実施形態のゴルフクラブヘッド10の斜視図であって、その内部に設けたリブ20及び21、錘部22を透視した図、
図2(A)は
図1の線X−Xに沿う断面図、
図2(B)はゴルフクラブヘッド10をソール部131側から見た図である。
【0011】
ゴルフクラブヘッド10は中空体をなしており、その周壁が、フェース面(打撃面)を形成するフェース部11と、ゴルフクラブヘッド10の上部を形成するクラウン部12と、ソール・サイド部13と、を構成している。ソール・サイド部13は、ゴルフクラブヘッド10の底部を形成するソール部131と、クラウン部12とソール部131との間のサイド部132と、を構成している。サイド部132はゴルフクラブヘッド10の側部を形成し、トウ側のサイド部132a、ヒール側のサイド部132b及びバック側のバックサイド部132cを含む。また、ゴルフクラブヘッド10はシャフトが取付けられるホゼル部14を備える。
【0012】
ゴルフクラブヘッド10はドライバ用のゴルフクラブヘッドであるが、本発明はドライバ以外のフェアウエイウッド等も含むウッド型のゴルフクラブヘッド、ユーティリティ型(ハイブリッド型)のゴルフクラブヘッド、その他の中空のゴルフクラブヘッドに適用可能である。ゴルフクラブヘッド10は、金属材料から作成することができ、そのような金属材料としては、チタン系金属(例えば、6Al−4V−Tiのチタン合金等)、ステンレス、ベリリウムカッパー等の銅合金が挙げられる。
【0013】
ゴルフクラブヘッド10は、複数のパーツを接合して組み立てることができる。例えば、クラウン部12、ソール部131、サイド部132及びフェース部11の周縁部分を構成し、フェース部11に相当する部分の一部に開口部が形成された本体部材と、該本体部材の該開口部に接合されるフェース部材と、から構成できる。
【0014】
図2(B)に示すようにゴルフクラブヘッド10には錘部材30が設けられている。以下、
図2(B)及び
図3を参照して錘部材30について説明する。
図3はゴルフクラブヘッド10の分解斜視図であって、特に、錘部材30を分解して示した斜視図である。
【0015】
錘部材30の配設部位は、目的に応じて任意の部位とすることができるが、本実施形態の場合、錘部材30は、ソール・サイド部13、特に、ヒール側のサイド部132bに配設されている。ゴルフクラブヘッド10の容積が大きくなるのに伴って、ゴルフクラブヘッド10の重心位置はトウ側に位置する傾向にある。重心位置がトウ側にあると、ゴルフクラブヘッド10の操作性(主にフェースローテーション)が悪化する場合がある。錘部材30をヒール側のサイド部132bに設けることで、重心位置をヒール側に調整可能となる。
【0016】
本実施形態の場合、錘部材30は、主錘材31と、ねじ32と、樹脂材料33と、カバー部材34と、から構成されている。
図3において、樹脂材料33とカバー部材34とは、一部破断図として図示されている。
【0017】
主錘材31は、貫通孔31aを有する。貫通孔31aはねじ32のネジ部が挿通可能な孔と、ねじ32の頭部を収容可能な大径の孔との2段孔になっている。ねじ32を貫通孔31aに挿通して、取付孔153にねじ32を螺合することで、主錘材31をゴルフクラブヘッド10に固定することができる。取付孔153は、錘部材30の取付用のねじ孔である。
【0018】
主錘材31は、例えば、金属材料から構成できる。また、弾性体に金属粉或いは金属片を混入したものであってもよい。弾性体としては、例えば、合成樹脂材料や天然樹脂材料(例えば天然ゴム)を挙げることができる。また、弾性体に混入する金属粉或いは金属片としては、例えば、タングステンや制振金属を挙げることができる。制振金属としては、片状黒鉛鋳鉄、マグネシウム合金、サイレンタロイ(Fe-Cr-Al)、Ni−Ti合金、Mn−Cu合金が挙げられる。
【0019】
樹脂材料33は、本実施形態の場合、中実の板状をなしており、例えば、合成樹脂材料や天然樹脂材料(例えば天然ゴム)からなる。樹脂材料33は、弾性体(特に粘弾性体)が好ましく、例えば、NBR(アクリロニトリルブタジエンゴム)やIIR(ブチルゴム)である。
【0020】
カバー部材34は、本実施形態の場合、樹脂材料33を覆う殻状をなしており、例えば、アルミ合金等の金属材料からなる。カバー部材34は、主として、意匠性の向上と樹脂材料33の保護のために設けられている。
【0021】
サイド部132bには、錘部材30が外面に装着される凹部15が形成されている。外面とは、サイド部132bを構成する壁体のうち、外側の面を意味する。内側の面(ヘッド10の内部空間に面する面)は内面という。
【0022】
凹部15は、第1凹部151と、第1凹部151の底面から更に凹んだ第2凹部152と、を有する。取付孔153は第2凹部152を貫通している。錘部材30のうち、主錘材31は第2凹部152に装着され、ねじ32で固定される。樹脂材料33は主錘材31を覆うようにして第1凹部151に接着剤等で固定される。カバー部材34は接着剤等で樹脂材料33に固定される。こうして、錘部材30がゴルフクラブヘッド10に固定される。
【0023】
次に、リブ20及び21、錘部22について
図1、
図2(A)及び
図2(B)を参照して説明する。ソール部131の内面(内側上面)にはゴルフクラブヘッド10の固有振動数を調整する板状のリブ20、21と、打撃時のソール部131の振動の振幅を増大させる点状の錘部22と、が形成されている。
【0024】
本実施形態の場合、リブ20はソール部131をトウ−ヒール方向に横断し、リブ20の一方端部はトウ側のサイド部132aに接続され、リブ20の他方端部はヒール側のサイド部132bに接続されている。本実施形態の場合、リブ20はソール部131、サイド部132a及び1
32bと一体成形されているが、別部材としてソール部131、サイド部132a及び1
32bに固着してもよい。
【0025】
また、本実施形態ではリブ20をサイド部132a、132bに接続する構成としたが、リブ20を上方に延長してクラウン部12に接続してもよい。この構成により、ソール部131の拘束効果が向上する。また、この場合、リブ20とサイド部132a、132bとを接続する構成とすることもできるし、接続しない構成とすることもできる。
【0026】
図2(A)に示すように、リブ20は高さRH、幅RWを有する。高さRHはソール部131の上面からの高さである。本実施形態の場合、高さRHと幅RWとの関係が、高さRH>幅RWである。リブ20の断面積が同じ場合、高さRH<幅RWとした場合よりも、本実施形態のように高さRH>幅RWとした方がソール部131の拘束効果が向上する。高さRHは例えば3mm以上7mm以下、幅RWは1mm以上2mm以下である。
【0027】
一般に、ヘッド体積が大型化すると、ヘッドの周壁の肉厚を薄くする必要があると共に各部の面積も増大することからヘッド全体の固有値が低下し、ソール部131の一次振動モードの固有値(固有振動数)も低下する。このため、ゴルフボールの打撃時の打音が低音となる傾向にある。本実施形態ではリブ20を設けたことでソール部131が拘束され、その一次振動モードの固有値が増大する。その結果、打音をより高音化することができる。
【0028】
次に、錘部材30周辺では、錘部材30の存在によって固有値が低下し、打音が低音化する場合がある。そこで、本実施形態ではリブ20及び21によって凹部15を拘束している。
図4はリブ20の端部及びリブ21の説明図であり、ヒール側のサイド部132
bの内面側であって、凹部15の周辺を示す。
【0029】
リブ20は、その一部が凹部15を横断している。また、リブ21は、特に、凹部15を拘束することを目的として配置されている。リブ21の高さや幅、或いは、形成方法についてはリブ20と同様とすることができる。
【0030】
リブ20は、その端部が凹部15を横断しており、特に、第1凹部151の周縁151a及び第2凹部152の周縁152aを跨って凹部15を横断している。このため、凹部15の周辺に対する凹部15の拘束効果を向上できる。
【0031】
リブ21も、凹部15を横断しており、特に、第1凹部151の周縁151a及び第2凹部152の周縁152aを跨って凹部15を横断している。このため、凹部15の周辺に対する凹部15の拘束効果を向上できる。リブ21は、リブ20と異なり、バック−フェース方向に延在している。したがって、リブ20とリブ21とでより強固に振動を抑制することができる。
【0032】
リブ20とリブ21とは、いずれも取付孔153を避けて延設されており、取付孔153によって分断されることなく、連続して形成されている。これにより、凹部15の拘束効果を向上できる。更に、リブ20とリブ21とは取付孔153を避けた位置で互いに交差している。交差点が凹部15上に位置することで、凹部15の拘束効果を更に向上できる。
【0033】
本実施形態では、凹部15の拘束を目的として、リブ20とリブ21とを設けたが、リブ21のみ凹部15上に設けられてもよく、逆に、リブ21を省略してもよい。いずれの場合も、凹部15の拘束について一定の効果を得られる。
【0034】
また、本実施形態では、リブ20、21が第1凹部151の周縁151a及び第2凹部152の周縁152aを跨って第1凹部151及び第2凹部152を横断する構成としたが、第2凹部152の周縁152aを跨って第2凹部152のみを横断する構成であってもよい。第2凹部152には主錘材31が固定され、最も荷重が作用する部位であり、この第2凹部152を拘束することで、一定の効果が得られる。
【0035】
次に、錘部22については、
図1及び
図2(A)及び
図2(B)を参照して説明する。錘部22は、その周辺の振動の振幅を増大させる。このため、錘部22の重さは、例えば、1g以上3g以下である。錘部22の形状は、本実施形態の場合、円柱形状であるが、他の形状でもよい。本実施形態の場合、錘部22は、ソール部131の厚みを局所的に厚くすることでソール部131と一体成形されているが、別部材としてソール部131に取り付けるようにしてもよい。別部材とする場合、錘部22は、ソール部131を形成する材料よりも比重の重い部材(例えばビス等)が好ましい。また、別部材とする場合、錘部22をソール部131に着脱自在とし、重さの異なる別の錘部22に交換可能としてもよい。この構成によれば、ユーザが打音調整をすることができる。
【0036】
本実施形態の場合、錘部22はリブ20よりもフェース部11側に位置しているが、バック側に配置してもよい。但し、リブ20の位置がフェース部11に近い方が、ソール部131のの一次振動モードの固有値(固有振動数)を高め易い。
【0037】
錘部22は、ソール部131の振動の振幅を増大させる点で、ソール部131の一次振動モードの腹の位置に配置されることが好ましい。ソール部131の一次振動モードの腹の位置は、コンピュータによるモーダル解析やFEMでの固有値解析を行うことで求めることができる。
【0038】
リブ20でソール部131を拘束する度合いを高めると、打音は高音化できるが、打音が小さく、響きも悪くなる。しかし、本実施形態では、錘部22を設けたので、打撃時のソール部131の振動の振幅が大きくなる。よって、ヘッド体積を増大しても、より高音でより大きな打音を発するようにすることができる。ヘッド体積としては、例えば、400cc以上460cc以下である。
【実施例】
【0039】
3個のゴルフクラブヘッドのモデルをコンピュータ上で設計し、コンピュータ上で各モデルの振動解析を行った。
図5はゴルフクラブヘッド#1〜#3の説明図であり、ソール部側から見た図である。上記実施形態に対応する構成については同じ符号を付している。
【0040】
ゴルフクラブヘッド#1〜#3は、いずれもヘッド容積が460ccの同形状のドライバヘッドであり、その材料はチタニウム合金(Ti−6Al−4V)である。ゴルフクラブヘッド#1〜#3はリブ21の有無と錘部22(1g)の有無とが異なる。ゴルフクラブヘッド#3は、リブ21及び錘部22の双方を有しており、上記実施形態のゴルフクラブヘッド10と同様の構成である。ゴルフクラブヘッド#2はリブ21を有しているが錘部22を有していない。ゴルフクラブヘッド#1はリブ21及び錘部22の双方を有していない。
【0041】
解析は、錘部材30を装着した場合と装着無しの場合とで打音の高さ(一次振動モードの振動数)を演算した。また、錘部材30を装着した場合について、響き(振動時間)と大きさ(振幅)を演算した。一次振動モードの演算結果は以下の通りであった。変化率=(1−装着有り/装着無し)×100(%)であり、錘部材30の装着の有無による一次振動モードの振動数の変化の度合いを示す。
【0042】
○ゴルフクラブヘッド#1
錘部材装着なし:3450Hz
錘部材装着あり:3263Hz
変化率:5.7%
○ゴルフクラブヘッド#2
錘部材装着なし:3291Hz
錘部材装着あり:3280Hz
変化率:0.3%
○ゴルフクラブヘッド#3
錘部材装着なし:3319Hz
錘部材装着あり:3228Hz
変化率:2.8%
【0043】
いずれの場合も変化率は比較的小さく、凹部
15の拘束効果が表れている。ゴルフクラブヘッド#1では、変化率が最も大きくなった。これはリブ21が存在しないことが要因であると考えられる。つまり、リブ21は凹部
15を拘束する一定の効果があることが分かる。響き(振動時間)と大きさ(振幅)についてはゴルフクラブヘッド#3が最もよかった。これは錘部22の存在に起因しているものと考えられる。