JP2004049733A

JP2004049733A - ゴルフクラブヘッド

Info

Publication number: JP2004049733A
Application number: JP2002214190A
Authority: JP
Inventors: Akio Yamamoto; 山本　晃生
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2002-07-23
Filing date: 2002-07-23
Publication date: 2004-02-19
Also published as: US7160205B2; US20040018889A1

Abstract

【課題】大型ヘッドの打球音を向上する。
【解決手段】金属材料からなりかつヘッド体積が３５５〜４５０（ｃｍ^３）のゴルフクラブヘッドであって、打球音を１／３オクターブのバンド幅で周波数分析したときの最大音圧レベルを示す中心周波数が６．３（ｋＨｚ　）であることを特徴とするゴルフクラブヘッド１である。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、打球音を向上しうるゴルフクラブヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、ゴルフクラブヘッドの開発は、飛距離の増大、方向性の安定化などの打球性能を主眼として行われてきたが、近年では打球音といった感性の部分についても種々研究がなされている。
【０００３】
例えば特開平１０−３３７２４号公報、特開平１０−１７９８１９号公報には、内部に共振体が設けられたゴルフクラブヘッドが開示されている。また、特開平１０−２４１２８号公報には、内部に音響調整部材が設けられたゴルフクラブヘッドが開示されている。さらに、特開平１０−１７９８１９号公報、特開平１０−１７９８１９号公報及び特開平１０−１７９８２０号公報には、打撃音改良の目的でチタン合金の熱処理条件に工夫が施されたゴルフクラブヘッドが開示されている。さらに、例えば特開２００１−８７４６２号公報として、ヘッド形状の改善により打球音を向上させる試みがなされている。
【０００４】
ところで、近年のゴルフクラブヘッドは、ヘッド体積の大型化が進んでおり、とりわけ３５５ｃｍ^３以上のものも種々提案されている。このようなヘッドの大型化は、ヘッド質量を実質的に維持しつつ行われるため、同一の材料を用いるときにはヘッド各部の肉厚が薄くならざるを得ない。発明者らの種々の実験の結果、薄肉化を図った大型ヘッドの多くのものは、打球音が低周波数側に移行することが分かった。近年の高周波数の打球音に慣れた多くのゴルファは、このような打球音を歓迎せず、良いフィーリングを与えることができない。
【０００５】
本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、ヘッド体積が３５５〜４５０（ｃｍ^３）でありながらも、打球音を１／３オクターブのバンド幅で周波数分析したときの最大音圧レベルを示す中心周波数が６．３（ｋＨｚ　）を示す打球音に優れたゴルフクラブヘッドを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のうち請求項１記載の発明は、金属材料からなりかつヘッド体積が３５５〜４５０（ｃｍ^３）のゴルフクラブヘッドであって、打球音を１／３オクターブのバンド幅で周波数分析したときの最大音圧レベルを示す中心周波数が６．３（ｋＨｚ　）であることを特徴とするゴルフクラブヘッドである。
【０００７】
前記打球音は、ゴルフクラブヘッドにシャフトを装着してゴルフクラブを製造し、図７に示すようにゴルフラボマシンＳＲ（ゴルフラボ社製）に装着してゴルフボールｂを実打する打撃テストを行なって採取する。打撃テストを行う場所は、屋内、屋外を問わない。また打球時のヘッドスピードは４０ｍ／ｓとし、かつゴルフボールは、ゴルフ競技に使用できるもので、アイオノマー樹脂を含有したカバーを持ったソリッドボールとする。また打点はフェースの中心とする。
【０００８】
打球音は、騒音計ｍにより採取する。騒音計ｍの設置位置は、打球の目標飛球線方向を通る垂直面ａを介してテストゴルファｇと反対側の向き合う位置とし、そのマイクロフォン部ｍ１をゴルフボールｂと同じ高さに調整して設置する。また騒音計ｍのマイクロフォン部ｍ１とゴルフボールｂとの間の直線距離が３０ｃｍとなるように調節する。３０ｃｍとしたのは、打球位置の近傍で音を採取する方が、余計なノイズが入らないためであり、これより近すぎてもヘッドの風切り音を含み易く好ましくない。
【０００９】
また打球音は、人間の聴覚に最も近いといわれるＡ型周波数補正を行う（本例では騒音計ｍ側の設定処理によってこれを行う。）。また騒音計ｍにて打球音を電気信号に変え、周波数分析機（ＦＦＴアナライザー）に取り込む。マイクロフォン部ｍ１及び取り込み電気信号のキャリブレーションは、精密音圧発生器（２５０Ｈｚ、１２４ｄＢ）のキャリブレーション信号によって絶対音圧の校正を行う。
【００１０】
周波数分析機では、分析周波数０〜２０ｋＨｚ、サンプリング周波数２０４８、打撃信号を得た後から４８ｍｓまでのサンプリングを行いＦＦＴ処理及び時間軸サンプリングが行われ、打球音パワースペクトルを得ることができる。この打球音パワースペクトルより物理量を得、１／３オクターブバンド処理を行った。図８には、このような処理を行って得られた分析結果を示す。なお表１には、本実施形態で使用した計測機器の一覧を示す。なお「１／３オクターブバンド」を採用したのは、１／１オクターブバンドでは分解能が粗く音の差が出難いためである。
【００１１】
【表１】

【００１２】
また請求項２記載の発明は、ヘッド底面をなすソール部の厚さが１．２〜１．８（ｍｍ）であることを特徴とする請求項１記載のゴルフクラブヘッドである。
【００１３】
また請求項３記載の発明は、ヘッド底面をなすソール部が、フェース部側をなしかつ厚さｔ１が１．２〜１．８（ｍｍ）のソール前部と、バックフェース側をなしかつ厚さｔ２が０．７〜１．８（ｍｍ）のソール後部とからなり、かつソール後部の平均厚さｔ２ａ（ｍｍ）がソール前部の平均厚さｔ１ａよりも小であることを特徴とする請求項１又は２記載のゴルフクラブヘッドである。
【００１４】
また請求項４記載の発明は、ヘッド底面をなすソール部の表面積が４０００〜５５００（ｍｍ^２）である請求項１乃至３のいずれかに記載のゴルフクラブヘッドである。
【００１５】
また請求項５記載の発明は、前記打球音は、前記最大音圧レベルが１０５〜１１５ｄＢ（Ａ）であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のゴルフクラブヘッドである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。
図１には、本実施形態のゴルフクラブヘッド（以下、単に「ヘッド」ということがある。）１を規定のライ角α、フェース角β（図３に示す）として水平面ＨＰに接地させたヘッド測定状態の正面図、図２はそれをトウ側から見た側面図、図３は図１の平面図、図４は図１をソール側から見た底面図をそれぞれ示している。
【００１７】
本実施形態のヘッド１は、ドライバー（＃１）などのウッド型をなすものが例示されている。該ヘッド１は、ボールを打球する面であるフェース面２を外表面とするフェース部３と、フェース面２の上縁２ａに連なりヘッド上面をなすクラウン部４と、フェース面２の下縁２ｂに連なりヘッド底面をなすソール部５と、クラウン部４とソール部５との間を継ぎフェース面２のトウ側縁２ｃからバックフェースを通りフェース面２のヒール側縁２ｄにのびるサイド部６と、フェース部３とクラウン部４とサイド部６とのヒール側の交わり部の近傍に配された本例では筒状のネック部７とを含む。
【００１８】
前記ネック部７は、図示しないシャフトの一端が装着される円形のシャフト差込孔７ａが内部に形成され、ヘッド１を規定のライ角αに傾ける際にはこのシャフト差込孔７ａの軸中心線ＣＬをシャフト軸線と仮定して行う。すなわち、シャフト差込孔７ａの軸中心線ＣＬを図２のように第１の垂直面ＶＰ１内に位置させて規定のライ角αで傾ける。なおフェース角βは、図３に示すように、後述するフェース面の中心ＦＣを通る水平な接線Ｎと前記第１の垂直面ＶＰ１との挟む角度とする。
【００１９】
ヘッド１は、金属材料から形成される。金属材料には、例えばチタン、チタン合金、ステンレス又はアルミニウム合金などの材料が好適に使用される。またヘッド１は、例えばロストワックス精密鋳造法、鍛造、又はプレス加工などを用いて２以上のパーツを形成し、これらを溶接等により接合することで内部を中空として製造される。この中空部は、そのまま空洞とされていても良いし、全部ないし一部に発泡樹脂等を充填することもできる。
【００２０】
また、小さな体積のヘッドでは、打球音を高音化するのは比較的容易であるが、大型のヘッドでは打球音が低くなってフィーリングが悪化しやすい。このため、本発明のヘッド１では、ヘッド体積が３５５〜４５０ｃｍ^３の大型のものを前提としており、特に好ましくは３８０〜４３０ｃｍ^３、さらに好ましくは４００〜４２０ｃｍ^３程度とすることが望ましい。なおヘッド体積は、上述のネック部７をも含めかつ塗装後のものとする。
【００２１】
本発明のヘッド１は、打球音を１／３オクターブのバンド幅で周波数分析したときの最大音圧レベルを示す中心周波数が６．３ｋＨｚ　になる。発明者らの種々の実験の結果、このような規定を満たす打球音は、多くのゴルファにとって心地良く聞こえ、打球フィーリングを高め得るためである。感覚的な表現では、打球音が従来の大型ヘッドに比して高音化されかつより鋭くなる。なお従来市販されている金属製の大型ヘッドでは、前記最大音圧レベルを示す中心周波数は、概ね３．１５ｋＨｚ、４．００ｋＨｚ又は５．００ｋＨｚ程度と低く、好ましいものではない。
【００２２】
打球音の前記最大音圧レベルは特に限定されないが、小さすぎると他の周波数帯域の音圧レベルとの差が小さくなってノイズ化する傾向があり、逆に大きすぎても人間の耐えられる可聴領域を超えるなど不快感を与える傾向がある。このような観点より、前記最大音圧レベルは、好ましくは１０５〜１１５ｄＢ（Ａ）、さらに好ましくは１０７〜１１５ｄＢ（Ａ）、特に好ましくは１１０〜１１５ｄＢ（Ａ）であるのが望ましい。
【００２３】
このような打球音を生じさせるヘッド１は、例えばソール部５の厚さや形状などに改良を加えることによって製造することができる。発明者らの種々の実験によると、ソール部５は、ボールを打球するフェース部３と連なっているため衝撃力が伝わりやすく、また本発明が前提とするヘッド体積が３５５ｃｍ^３以上のヘッドではソール部が比較的平坦でかつ広い面積を占めているため、打球時に振動し易く、打球音の中で低周波数の主要な音源になっていることが判明した。そこで、本実施形態では、大型のヘッド１において、このような振動しやすいソール部５の剛性をその厚さを規定して高めたり、及び／又は該ソール部５の表面積を小さく限定することによって、低周波数の音源をヘッドから除去し、上述のような心地良い打球音を発生させている。これにより、大型ヘッドであっても打球音を高音化ならしめ、ひいては１／３オクターブのバンド幅で周波数分析したときの最大音圧レベルを示す中心周波数が６．３（ｋＨｚ　）となる打球音を生起できる。
【００２４】
本実施形態では、ソール部５の厚さを１．２〜１．８ｍｍに限定している。この場合、図５に示すように、ソール部５に、フェース部３側をなしかつ厚さｔ１が１．２〜１．８（ｍｍ）のソール前部５ａと、バックフェース側をなしかつ厚さｔ２が０．７〜１．８（ｍｍ）のソール後部５ｂとを設け、かつソール後部５ｂの平均厚さｔ２ａ（ｍｍ）をソール前部５ａの平均厚さｔ１ａよりも小にすることが望ましい。なお一般に市販されている大型のヘッド１では、ヘッド質量の増大を防ぐために、ソール部５の厚さも極力薄く形成され、例えば０．８〜１．１ｍｍ程度に設定されており、１．２ｍｍ以上のものは知られていない。
【００２５】
前記ソール前部５ａは、ソール長さＬｓ（図４に示すように、第１の垂直面ＶＰ１と直角方向に図ったソール部５の最大長さ）の中間を通る第１の垂直面ＶＰ１と平行な基準面Ｋよりもフェース部３側に位置する。該フェース前部５ａは、打球時の衝撃が比較的大きく伝わる領域でもあるため、その厚さｔ１を１．２〜１．８ｍｍ、より好ましくは１．４〜１．６ｍｍとして強度を維持する。
【００２６】
他方、ソール後部５ｂは、前記基準面Ｋよりもバックフェース部側に位置する。このフェース後部５ｂは、打球時の衝撃力も減衰されて伝わるため、その厚さｔ２を０．７〜１．８ｍｍ、より好ましくは０．９〜１．６ｍｍ、さらに好ましくはフェース前部５ａの厚さｔ１よりも小としうる。またこのソール後部５ｂは、平均厚さｔ２ａが、ソール前部５ａの平均厚さｔ１ａよりも小さいことによって、該ソール後部５ｂにおいて、より薄肉化を図り軽量化を実現しうる。そして、この軽量化し得た重量をヘッドの他の部分に振り分けて大型化を可能とするなど設計自由度を向上している。好適には、平均厚さの比（ｔ２ａ／ｔ１ａ）を０．５以上かつ１より小、より好ましくは０．８以上かつ１より小に設定する。
【００２７】
また前記各平均厚さｔ１ａ、ｔ２ａは、それぞれ各部の厚さが占める面積を考慮して、該面積で重み付けして得るものとする。すなわち、例えばソール前部５ａの平均厚さｔ１ａを例に挙げると、下記式で計算しうる。
ｔ１ａ＝Σ（ｔ１ｉ・Ｓｉ）／ΣＳｉ　　（ｉ＝１，２…）
ここで、ｔ１ｉはトウ側のソール前部の任意の小領域ｉの実厚さ、Ｓｉは、前記実厚さｔ１ｉが占める領域ｉの面積とする。
【００２８】
またヘッド１の他の部分、例えばフェース部３については、その厚さｔｆが過大であると反発性や体積の大型化を阻害し、逆に小さ過ぎても振動し易くなって打球音が低音化しかつ耐久性を損ねやすい。このような観点より、該フェース部３の厚さｔｆは、好ましくは２．０〜３．５ｍｍ程度、より好ましくは２．６〜３．２ｍｍとすることが望ましい。
【００２９】
またクラウン部４については、その厚さｔｃが大きすぎると、ヘッドの重心が高くなって打ちこなすのが難しいヘッドとなる傾向があり、逆に小さすぎると耐久性を損ねる傾向がある。このような観点より、クラウン部４の厚さｔｃは、好ましくは０．４〜１．５ｍｍ、より好ましくは０．７〜１．２ｍｍとするのが望ましい。
【００３０】
同様に、サイド部６については、その厚さｔｓが大きすぎると、スイートスポット高さが大きくなるともに、他の部位に重量を振り分けられず、設計自由度が低下する傾向があり、逆に小さすぎると耐久性を損ねる傾向がある。このような観点より、サイド部６の厚さｔｓは、好ましくは０．８〜１．５ｍｍ、より好ましくは０．８〜１．２ｍｍとするのが望ましい。
【００３１】
特に好適には、上述のソール部５の厚さの限定に加えて、ソール部５の表面積を従来に比して小さくする。具体的には、ソール部５の表面積を４０００〜５５００ｍｍ^２、より好ましくは４５００〜５０００ｍｍ^２とするのが好ましい。このようにソール部５の表面積を改善することによって、さらにソール部５の振動を減じることができ、これは打球音の６．３ｋＨｚの中心周波数の最大音圧レベルをより大としてフィーリングを向上できる。
【００３２】
なおソール部５の表面積は、本実施形態のヘッドようにソール部５の形状が比較的平坦でサイド部６との境界が容易に識別しうる場合であれば、該ソール部５の表面積をそのまま採用すれば良いが、例えば図６に示すように、ソール部５とサイド部６との間が連続した滑らかな曲面により形成されている態様も考えられる。このような場合には、ヘッドを測定状態として水平面ＨＰに接地させたときに、該水平面ＨＰから８ｍｍの高さｈを上に隔てる水平面ＨＰ２よりも下方の表面積からフェース面の面積を除いた部分として便宜的に定めることができる。
【００３３】
以上本発明の実施形態について説明したが、本発明のゴルフクラブヘッドは、打球音が上述の規定に適合すれば良く、そのための具体的な形状は、例示の形態に限定されることなく種々の態様が採用できるのは言うまでもない。
【００３４】
【実施例】
表２の仕様に基づいて本発明に係るルフクラブヘッドを試作して、打球音を測定するとともに、ゴルファーによるフィーリングテストを行った。ヘッドは、チタン合金（Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ）からなり、ヘッド本体（ロストワックス精密鋳造）とフェース部材（プレス成形品）とを溶接した２ピース構造を採用した。そして、各供試ヘッドに共通の炭素繊維強化樹脂製のシャフトを装着して全長４５インチのウッド型ゴルフクラブヘッドを製造し、打球音を上述の通り測定した。
【００３５】
また打球音のフィーリングテストについては、ハンディキャップ２５〜１０の１０名のゴルファ（男性７人、女性３人）に、それぞれ前記各供試クラブでゴルフボールを打球してもらい、「心地よさ」の観点より、それぞれ５点法で評価しその平均値で評価した。数値が大きいほど良好であることを示す。また耐久性については、各供試クラブをスイングロボットに取り付け、ヘッドスピードが５０ｍ／ｓとなるように調節してゴルフボールを各クラブ毎に３０００球づつ打撃し、ヘッドが損傷したものを「×」、損傷しなかったものを「○」として評価した。
テストの結果を表２に示す。
【００３６】
【表２】

【００３７】
テストの結果、実施例のものは、いずれも打球音の最大音圧レベルを示す中心周波数が６．３ｋＨｚ　となり、その結果、フィーリングテストにおいても良好な結果が得られていることが確認できた。
【００３８】
【発明の効果】
上述したように、請求項１記載の発明では、ヘッド体積が３５５〜４５０（ｃｍ^３）の大型ヘッドにおいて、打球音を１／３オクターブのバンド幅で周波数分析したときの最大音圧レベルを示す中心周波数を６．３（ｋＨｚ　）としているため、打球音の低周波数化を防止でき、打球フィーリングを向上できる。
【００３９】
また請求項２記載の発明は、ヘッド底面をなすソール部の厚さを限定するという簡単な構成によって、大型ヘッドの打球音を改善できる。
【００４０】
また請求項３記載の発明のように、ソール部が、フェース部側をなしかつ厚さｔ１が１．２〜１．８（ｍｍ）のソール前部と、バックフェース側をなしかつ厚さｔ２が０．７〜１．８（ｍｍ）のソール後部とからなり、かつソール後部の平均厚さｔ２ａ（ｍｍ）がソール前部の平均厚さｔ１ａよりも小とすることによって、より一層中心周波数を６．３（ｋＨｚ　）の最大音圧レベルを増し、心地良い打球音を得ることができる。
【００４１】
また請求項４記載の発明のように、大型ヘッドでありながらも、ソール部の表面積を４０００〜５５００（ｍｍ^２）と非常に小さな値に設定することによっても、大型ヘッドの打球音を改善できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すヘッド測定状態での正面図である。
【図２】そのトウ側から見た側面図である。
【図３】図１の平面図である。
【図４】図１の底面図である。
【図５】図１の第１の垂直面と直角な垂直断面図である。
【図６】ソール部の表面積を説明するヘッドの正面図である。
【図７】打球音の測定方法を説明する線図である。
【図８】打球音を１／３オクターブのバンド幅で周波数分析した結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１　ゴルフクラブヘッド
２　フェース面
３　フェース部
４　クラウン部
５　ソール部
５ａ　ソール前部
５Ｂ　ソール後部
６　サイド部
７　ネック部
７ａ　シャフト差込孔
ＶＰ１　第１の垂直面

Claims

金属材料からなりかつヘッド体積が３５５〜４５０（ｃｍ^３）のゴルフクラブヘッドであって、打球音を１／３オクターブのバンド幅で周波数分析したときの最大音圧レベルを示す中心周波数が６．３（ｋＨｚ　）であることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
ヘッド底面をなすソール部の厚さが１．２〜１．８（ｍｍ）であることを特徴とする請求項１記載のゴルフクラブヘッド。
ヘッド底面をなすソール部が、フェース部側をなしかつ厚さｔ１が１．２〜１．８（ｍｍ）のソール前部と、バックフェース側をなしかつ厚さｔ２が０．７〜１．８（ｍｍ）のソール後部とからなり、
かつソール後部の平均厚さｔ２ａ（ｍｍ）がソール前部の平均厚さｔ１ａよりも小であることを特徴とする請求項１又は２記載のゴルフクラブヘッド。
ヘッド底面をなすソール部の表面積が４０００〜５５００（ｍｍ^２）である請求項１乃至３のいずれかに記載のゴルフクラブヘッド。
前記打球音は、前記最大音圧レベルが１０５〜１１５ｄＢ（Ａ）であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のゴルフクラブヘッド。