説明

ゴルフクラブヘッド

【課題】 飛距離増加に効果のあるゴルフクラブヘッドを提供する。
【解決手段】 フェース部12の背面側にばね体13−1〜13−3を介して錘14を設け、フェース部でボールをヒットした際に、錘がフェース部に、ばね体の振動に起因する力を与えるようにした。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はゴルフクラブに関し、特にボールの飛距離増加に効果のあるゴルフクラブヘッドに関する。
【背景技術】
【0002】
ゴルフプレーに際し、ボールの飛距離を伸ばすことはゴルフプレーヤーに共通の願望である。特に、年齢を重ねるにつれて飛距離が低下することは避けられず、老世代のゴルフプレーヤーにとっては飛距離を維持することも重要な課題となっている。
【0003】
これまで、ゴルフクラブヘッドには、飛距離増加のために様々な改良がなされているが、これまでの改良の対象は、主に、ゴルフクラブヘッドにおけるフェース部の高弾性化と高反発力化である(例えば、特許文献1〜3参照)。このために、例えばゴルフクラブヘッドのフェース部には、高価なチタン合金等が使用される。
【0004】
【特許文献1】特開平6−114127号公報
【特許文献2】特開平7−231957号公報
【特許文献3】特開平9−24125号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、ゴルフクラブヘッドにおけるフェース部の高弾性化と高反発力化とは別の観点から飛距離増加へのアプローチを図ろうとするものであり、高価な材料を使用することなく、飛距離増加に効果のあるゴルフクラブヘッドを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明によれば、フェース部の背面側に弾性部材を介して少なくとも1つの錘を設け、前記フェース部でボールをヒットした際に、前記錘が前記フェース部に、前記弾性部材の振動に起因する力を与えるようにしたことを特徴とするゴルフクラブヘッドが提供される。
【0007】
本発明によるゴルフクラブヘッドにおいては、前記弾性部材は少なくとも1つのばね体であり、その一端をヘッド本体側に固定すると共に、他端に前記錘を固定するようにされる。
【0008】
なお、前記ばね体はコイルばね又は板ばねであることが好ましい。
【0009】
本発明によるゴルフクラブヘッドはまた、前記フェース部の背面の少なくとも一部の領域に前記弾性部材を設け、該弾性部材における前記フェース部の背面とは反対側に前記錘を取り付けたものでも良い。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、ゴルフクラブヘッドのフェース部の背面側に弾性部材と錘との組み合わせを備えることにより、ボールのヒット時に、ヘッド本体による力に加えて、弾性部材の振動に起因する力をフェース部に与えることができ、ボールの飛距離増加に有効なゴルフクラブを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
図1を参照して本発明によるゴルフクラブヘッドの第1の実施形態について説明する。図1はゴルフクラブにおけるクラブヘッドを断面図で示す。
【0012】
図1において、ゴルフクラブヘッド1は、中空構造のヘッド本体10とヘッド本体10のヒール端に形成されたネック部11とを有する。これらは、ステンレス鋼やその他の合金、繊維強化樹脂、繊維強化金属等で作られる。ヘッド本体10は、ボールをヒットするためのフェース部12を持つ。
【0013】
本実施形態では、ヘッド本体10内であってフェース部12の背面側に、1つ以上のばね体(弾性部材)13−1〜13−3を介して錘14を設けたことを特徴とする。ここでは、フェース部12の背面にコイルばねによる3つのばね体13−1〜13−3を固定し、これらのばね体13−1〜13−3で1つの錘14を支持するようにしている。勿論、錘14を1つのばね体で支持するようにしても良い。
【0014】
さて、クラブヘッド全体の重量(質量)をM、ボールをショットする直前のクラブヘッドの加速度をαとすると、ボールをショットする時の力Fは、F=M・αで表される。
【0015】
図1では、ヘッド本体10の重量と錘14の重量をそれぞれM/2としており、3つのばね体13−1〜13−3のばね定数をそれぞれK、K、Kとし、全体のばね定数をK(=K+K+K)として、ヘッド本体10と錘14とばね体13−1〜13−3を含む振動系について考える。
【0016】
図2に示すように、このような振動系では、ボールのショット時にヘッド本体10が振動すると、錘14はばね体13−1〜13−3を介して次のように振動し増幅される。
【0017】
錘14をばね体で支持した場合にボールに与えられる力をF、錘14をばね体で支持せずヘッド本体10と一体の場合にボールに与えられる力をFとすると、振動伝達率Trは次の式(1)で表される。
【0018】
Tr=F/F
=|1/(1−u)| (1)
【0019】
式(1)において、uは振動数比でf/frで表され、fはボールがショットされた時にクラブヘッドが卓越した振幅値を示すところの振動数、frはボールがショットされた時に錘14が卓越した振幅値を示すところの振動数である。
【0020】
振動伝達率Trを図示すると、図3のように振動数比との関係で示すことができ、振動数比uが1、つまりf=frの前後で振動伝達率Trは最大となる。但し、ばね体には減衰効果があるので、仮にu=1、つまりf=frとしても、Tr>20になることはほとんど無く、通常はTr<10である。
【0021】
力の増幅効果を得るための振動数frは、錘14の重量M/2と、ばね体のばね定数Kにより以下の式(2)で決定される。但し、ばね体の重量は無視している。
【0022】
fr=(1/2π)・[(K×980)/(M/2)]1/2 (2)
【0023】
ショット時のヘッド本体10と錘14を含めた振動数fは、ヘッド本体10と錘14の質量、材質、形状等により異なるが、主に使用されているクラブシャフトを含めて決定される。
【0024】
振動伝達率Trは、図3に示すf=frの前後を含む領域で2〜3倍程度であれば十分である。
【0025】
以上の点から、第1の実施形態によるクラブヘッドの場合、ショット時のボールの打撃力Fは、重量Mのクラブヘッド全体による力[=M・α]に、ばね体によって振動伝達率Trで増幅された錘14による力[=(M/2)・Tr・α]が加わるので以下の式(3)で表される。
【0026】
F=[M・α+(M/2)・Tr・α] (3)
ここで、Trを2倍とすると、
F=M・α+M・α
=2M・α
となり、ボールに作用する力Fは2倍となる。
【0027】
仮に、クラブヘッド全体の重量Mを260g、クラブシャフトのばね定数K’を130g/cmとすると、クラブシャフトの振動数(=クラブヘッドの振動数)fは、
f=(1/2π)・[(130×980)/(260)]1/2
=3.5(Hz)
【0028】
一方、振動伝達率Trを上記の値に近づけるべく、ばね体で支持されている錘14とクラブヘッドとの間の振動数比uを1、つまりfr=fとするために必要なばね体のばね定数Kを上記式(2)から求めることができる。
【0029】
fr=f=(1/2π)・[(K×980)/(M/2)]1/2
K=(2π×3.5)・130/980
=65(g/cm)
【0030】
上記のように、錘14の重量、クラブシャフトのばね定数からばね体のばね定数Kを適宜設定することにより、ショット時に、ばね体の振動に起因する力をヘッド本体に与えてボールに作用する力を増加させることができ、ボールの飛距離増加に寄与せしめることができる。つまり、ボールに作用する力を、ばね体と錘14を持たないゴルフクラブヘッドの場合に比べて、錘の重量と振動伝達率Trとヘッドの加速度で規定される値だけ大きくすることができ、結果として、ボールの飛距離増加に寄与せしめることができることが理解できる。
【0031】
なお、上記の説明では、錘14の重量、クラブシャフトのばね定数を固定値としてばね体のばね定数を調整、設定するようにしているが、クラブシャフトのばね定数及びばね体のばね定数を固定値として錘14の重量を調整、設定するようにしても良いし、錘14の重量及びばね体のばね定数を固定値としてクラブシャフトのばね定数を調整、設定するようにしても良い。また、本実施形態によるゴルフクラブヘッドにおいては、ヘッド本体10、錘14の重量をそれぞれM/2としてゴルフクラブヘッド全体の重量をMとしているが、これは、ゴルフクラブヘッド全体の重量はあまり増やさない方が好ましいからである。しかし、ヘッド本体10、錘14の重量をそれぞれM/2とするのは、あくまで説明を簡単にするためであり、このような値に限定されるものではない。
【0032】
図4は、本発明の第2の実施形態を示す。
【0033】
本実施形態では、ヘッド本体10内であってフェース部12の背面側に、ばね体(弾性部材)23を介して錘24を設けたことを特徴とする。ここでも、ばね体23としてコイルばねを用い、ヘッド本体10内の底部に肉厚部10−1を形成して、この肉厚部10−1にばね体23の一端を固定し、ばね体23の自由端に錘24を取り付けている。本実施形態の作用は第1の実施形態と同じであるので説明は省略する。
【0034】
なお、第2の実施形態でも1つの錘24を複数のばね体で支持するようしても良く、錘とばね体との組み合わせをフェース部12の背面側に複数組設けるようにしても良い。
【0035】
また、第1、第2の実施形態のいずれにおいてもばね体13−1〜13−3、23の材料に特に制限は無く、コイルばねに代えて板ばねのようなものを用いても良い。更に、ばね体23の一端は、ヘッド本体10内の天井部あるいはフェース部12の背面に固定しても良い。
【0036】
図5は、本発明によるゴルフクラブヘッドの第3の実施形態を示し、第1の実施形態の変形例とも言える。つまり、第1の実施形態における複数のばね体23に代えて、ゴム材のような弾性部材33を介して錘34を支持するようにしている。弾性部材33の材料としては、樹脂材やゴム材のほか、弾性を呈するものであれば何でも良い。本実施形態の作用も第1の実施形態と同じであるので説明は省略する。
【0037】
なお、上記第1〜第3の実施の形態のいずれも、通常、ウッドあるいはメタルウッドと呼ばれる中空密閉構造を持つゴルフクラブに適用した場合を示しているが、本発明は、いわゆるアイアンと呼ばれているゴルフクラブにも適用可能である。アイアンの場合、フェース部の背面側は露出しているので、錘と弾性部材の部分はカバー等で覆うことが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【0038】
【図1】図1は、本発明によるゴルフクラブヘッドの第1の実施形態を断面図で示す。
【図2】第1の実施形態における錘及びばね体の作用を説明するための模式図である。
【図3】第1の実施形態におけるばね体による振動伝達率と振動数比との関係を示した特性図である。
【図4】図4は、本発明によるゴルフクラブヘッドの第2の実施形態を断面図で示す。
【図5】図5は、本発明によるゴルフクラブヘッドの第3の実施形態を断面図で示す。
【符号の説明】
【0039】
1 ゴルフクラブヘッド
10 ヘッド本体
11 ネック部
12 フェース部
13−1〜13−3、23 ばね体
14、24、34 錘
33 弾性部材

【特許請求の範囲】
【請求項1】
フェース部の背面側に弾性部材を介して少なくとも1つの錘を設け、前記フェース部でボールをヒットした際に、前記錘が前記フェース部に、前記弾性部材の振動に起因する力を与えるようにしたことを特徴とするゴルフクラブヘッド。
【請求項2】
前記弾性部材は少なくとも1つのばね体であり、その一端をヘッド本体側に固定すると共に、他端に前記錘を固定したことを特徴とする請求項1に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項3】
前記ばね体はコイルばね又は板ばねであることを特徴とする請求項2に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項4】
前記フェース部の背面の少なくとも一部の領域に前記弾性部材を設け、該弾性部材における前記フェース部の背面とは反対側に前記錘を取り付けたことを特徴とする請求項1に記載のゴルフクラブヘッド。

【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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【公開番号】特開2008−307147(P2008−307147A)
【公開日】平成20年12月25日(2008.12.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−155961(P2007−155961)
【出願日】平成19年6月13日(2007.6.13)
【出願人】(592207175)
【出願人】(591213519)ビイック株式会社 (11)
【Fターム(参考)】