JP2009178276A - グラウンドゴルフ用のクラブ - Google Patents

Abstract

【課題】シャフトが折れ難いグラウンドゴルフ用のクラブを提供する。
【解決手段】木製の円柱状のシャフト２と、シャフト２の一端部に設けられるヘッド３とを備え、シャフト２には、その長さ方向の中途部に、他の部分よりも直径の小さな小径部８が所定の長さで形成され、小径部８は、その長さ方向の端部から、長さ方向の中心Ｘ１に向かうにつれて、その直径が徐々に小さくなるように構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、グラウンドゴルフ用のクラブに関する。

グラウンドゴルフは、誰でも手軽に且つ安全に楽しむことができるスポーツで、所定のクラブでボールを転がすように打つことによりプレーを行うものである（このクラブについて、例えば特許文献１参照）。グラウンドゴルフに用いられるクラブ、ボールその他の用具については、通常のゴルフとは異なり、日本グラウンドゴルフ協会により、種々の基準が定められている。例えば、グラウンドゴルフ用のクラブは、そのヘッドやシャフトを木製としなければならない。
特開２００６−２３０６８５号公報

従来のグラウンドゴルフ用のクラブでは、ボールを打った場合に、シャフトの端部、すなわち、シャフトとヘッドとの連結部近傍位置で、シャフトが破断する場合があった。これは、木製のシャフトの場合、ヘッドとの連結部近傍位置で応力が最も大きく作用し、この応力集中が原因で破断するものと考えられる。また、連結部近傍位置でシャフトが破断することから、この位置でシャフトを太くしたり、金属などで補強したりするなどの対策が講じられているものの、クラブの重量が大きくなる上、補強した部分と補強していない部分との境界位置で破断が発生するという問題があった。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、シャフトに応力集中が発生し難くすることで、シャフトが折れ難いグラウンドゴルフ用のクラブを提供することを課題とする。

本発明は上記の課題を解決するために以下の技術的手段を講じた。

すなわち、本発明に係るグラウンドゴルフ用のクラブは木製の円柱状のシャフトと、シャフトの一端部に設けられるヘッドとを備え、シャフトには、その長さ方向の中途部に、他の部分よりも直径の小さな小径部が所定の長さで形成され、小径部は、その長さ方向の端部から、長さ方向の中心に向かうにつれて、その直径が徐々に小さくなるように構成されてなることを特徴とする。

かかる構成によれば、シャフトの中途部に小径部を形成することにより、シャフトが一次振動モードを励起し易くなり、ヘッドが設けられている側のシャフトの端部で応力集中が発生し難くなる。したがって、このグラウンドゴルフ用のクラブは、シャフトが折れ難いものになる。また、小径部が、その端部から長さ方向の中心に向かうにつれて、その直径が徐々に小さくなるように構成されることにより、この小径部においても応力集中が生じ難くなっている。

また、本発明に係るグラウンドゴルフ用のクラブは、前記小径部の最小直径Ｄ２と、シャフトの最大直径Ｄ１との比Ｄ２／Ｄ１が、０．７６５≦Ｄ２／Ｄ１＜０．９とされることが望ましい。

本発明に係るグラウンドゴルフ用のクラブによれば、シャフトに応力集中が発生し難くなり、このシャフトを折れ難くすることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づき説明する。図１〜図６は、本発明に係るグラウンドゴルフ用のクラブ（以下、単に「クラブ」という）の一実施形態を示している。

図１に示すように、クラブ１は、シャフト２と、シャフト２の一端部に固定されたヘッド３とを備える。シャフト２は、木製とされ、円柱状に構成されている。シャフト２は、無垢の木材を円柱状に削り出すことで形成され、または、複数層からなる木製の集成材や積層材を円柱状に削り出すことによって形成される。また、ヘッド３は、木製のヘッド本体４と、ヘッド本体４に固着された合成樹脂製のフェース部５とを有する。

図１に示すように、ヘッド本体４の上側の面４ａには、シャフト２の一端部が固定され、ヘッド本体４の正面４ｂに、フェース部５が重ねられて一体に設けられている。ヘッド３の下側の面（以下「ソール面」という）４ｃには、金属製の補強部材（図示略）が設けられている。また、フェース部５には、ボールを打つための打撃面７が形成されている。この打撃面７は、平坦面とされ、ソール面４ｃと為す角度（ロフト角）が約９０°とされている。

シャフト２は、その長さ方向の中途部に、他の部分よりも直径が小さな小径部８が形成されている。すなわち、シャフト２には、小径部８と、この小径部８よりも直径の大きな大径部が形成されている。大径部は、ヘッド３と小径部８との間に形成される第１大径部１０と、シャフト２において、ヘッド３が設けられている端部（一端部）とは反対側の端部（他端部）から、小径部８までの間に形成される第２大径部１１とを有する（第１大径部１０と第２大径部１１が小径部８以外の「他の部分」に相当する）。

本実施形態において、小径部８は、その長さＬ２が、約１２０ｍｍ〜約２６０ｍｍの範囲内で形成されている。第１大径部１０は、その長さＬ１が、約１５０ｍｍ〜約２２０ｍｍの範囲内で形成されている。また、第２大径部１１は、その長さＬ３が、約３５５ｍｍ〜約４２５ｍｍの範囲内で形成されている。本実施形態では、シャフト２は、小径部８、第１大径部１０、および第２台形部１１の合計（全長）が約７６５ｍｍとされている。

また、本実施形態では、第１大径部１０と第２大径部１１の直径（太さ）は同じになっており、第１大径部１０および第２大径部１１の直径がシャフト２の最大直径Ｄ１を構成する。本実施形態では、第１大径部１０および第２大径部１１の直径は、約１８ｍｍ以上約３０ｍｍ以下とされるのが望ましい。

小径部８は、図２に示すように、その端部（第１大径部１０との境界部、第２大径部１１との境界部）８ａから、その長さ方向の中心Ｘ１に向かうにつれて、その直径（太さ）が徐々に小さくなるように構成されている。

具体的には、この小径部８は、断面視または側面視において、その縁部８ｂが所定の曲率半径の曲線で形成されている。この曲線の頂点は、小径部８の長さ方向の中心（小径部８の半分の長さの位置）Ｘ１と一致している。また、小径部８は、その長さ方向の中心Ｘ１を通り、シャフト２に直交する中心線Ｘに対して、線対称となるように形成されている。

また、小径部８は、その変形例として、図３に示すように、その端部から、その長さ方向の中心Ｘ１に向かうにつれて、その直径が徐々に小さくなるテーパ部１３と、このテーパ部１３と連続状に繋がるとともに、その直径が一定なストレート部１４とを備える構成としてもよい。この小径部８は、ストレート部１４の直径が、小径部８の最小直径Ｄ２を構成する。ストレート部１４の両端部には、テーパ部１３，１３が連続状に繋がって形成されている。

小径部８の長さ方向の中心Ｘ１の位置の直径、すなわち、小径部８の最小直径Ｄ２は、約１５ｍｍ以上２７ｍｍ以下とされるのが望ましい。この小径部８の最小直径Ｄ２とシャフト２の最大直径Ｄ１との比（以下「直径比」という）Ｄ２／Ｄ１は、０．７６５≦Ｄ２／Ｄ１＜０．９とされることが望ましい。

また、小径部８の長さ方向の中心Ｘ１の位置は、例えば、ヘッド３の重量が３５０ｇ〜２５０ｇの範囲内とされ、シャフト２の最大直径Ｄ１が１８ｍｍ〜３０ｍｍの範囲内で形成され、シャフト２の全長（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３）が７６５ｍｍの場合において、ヘッド３が設けられている側のシャフト２の端部から、２５０ｍｍ〜２９０ｍｍの範囲内にあることが望ましい。本実施形態では、小径部８の長さ方向の中心Ｘ１は、このシャフト２の端部から２６０ｍｍの位置に設けられている。

シャフト２は、その中途部に小径部８が形成されることで、モーダル解析における一次振動モードを励起し易い構造となっている。小径部８が設けられていない従来のシャフト、すなわち、その直径が全長にわたって一定なシャフトを備えたクラブでは、ボールを打ったときに、モーダル解析における高次モードとなり易く、振動の際にシャフトに生ずる応力が大きくなる。特に、従来、シャフトは、ヘッドが設けられている端部近傍位置で応力集中が生じ、これによって、シャフトのヘッド近傍位置で折れ易くなっていた。

そこで、本発明に係るクラブ１は、図４において２点鎖線で示すように、ボールを打ったときに、シャフト２が一次振動モードを励起し易いように、一次振動モードの腹（符号Ｚで示す）に対応するように、シャフト２の中途部に小径部８を設けている。

上記構成のクラブ１によれば、ヘッド３でボールを打ったときに、シャフト２が一次振動モードを励起するように弾性変形することで、応力集中の発生を防止し、このシャフト２を折れ難くすることができるようになる。

また、シャフト２に形成される小径部８について、その縁部８ｂが所定の曲率半径による曲線状に構成された場合（図２参照）には、小径部８の全長において、凹部や突起等の特異点が形成されず、これによって、応力集中が生じ難い構成となる。また、小径部８の縁部８ｂを曲線状に形成することにより、小径部８と第１大径部１０との境界部分、および小径部８と第２大径部１１との境界部分を滑らかに連続状に繋げて形成することができ、これにより、これらの境界部分においても応力集中が発生し難くなっている。

また、小径部８と第１大径部１０、および小径部８と第２大径部１１をテーパ部１３によって、連続状に繋げて構成した場合（図３参照）においても、小径部８と第１大径部１０との境界部分、および小径部８と第２大径部１１との境界部分に応力集中が発生し難くなっている。

本発明の作用効果を確認するために、所定の寸法で製作した本件発明に係るクラブ１と、従来のクラブ（以下「従来例」という）との性能を比較する比較試験（増速試験）を行った。その結果を表１に示す。

この試験（以下「第１試験」という）は、図２で例示した小径部８が、シャフト２に形成されたクラブ１を第１実施例とし、図３で例示した小径部８が、シャフト２に形成されたクラブ１を第２実施例とした。第１実施例、第２実施例は、小径部８の最小直径Ｄ２が１７ｍｍ、第１大径部１０、第２大径部１１の直径が２０ｍｍのもの（すなわちシャフト２の最大直径Ｄ１が２０ｍｍのもの）を用いた。

また、第１実施例と第２実施例は、共に、シャフト２の第１大径部１０の長さＬ１が２００ｍｍ、小径部８の長さＬ２が１２０ｍｍ、第２大径部１１の長さＬ３が４４５ｍｍとされ、シャフト２の全長が７６５ｍｍとされている。

また、従来例は、シャフトの直径が２０ｍｍ、そしてシャフトの全長が第１実施例および第２実施例と同じに形成されたものを使用した。

この第１試験は、ボールがヘッド３に垂直に当たるようにクラブ１を台の上に静置しただけのフリーな状態にするとともに、ヘッド３に合成樹脂製の各１０球のボールをトップ打撃となるように、所定の速度（２８ｍ／ｓ〜３６ｍ／ｓ）で衝突させ、シャフト２が破断するか否かを目視で確認することにより行った。なお、フリーな状態で衝突させたのは、固定するよりフリーの方が、人間がクラブを把持している状態に近いからである。

表１において、「○」印は、シャフト２が破断しなかったことを意味し、「×」印は、シャフト２が破断したことを意味する。また「×」印の隣に付された数字は、シャフト２が破断したときに、ヘッド３に衝突させたボールの合計数を意味する。

表１に示すように、従来例は、ボールの速度が２８ｍ／ｓの場合には、シャフトが破断しなかったが、２８ｍ／ｓを超えると、いずれもボール１球目でシャフトが破断することが判る。

これに対し、第１実施例においては、ボールの速度を２８ｍ／ｓから２ｍ／ｓごとに増速させてボールをヘッド３に衝突させても、シャフト２は、一度も破断することがなく、シャフト２に小径部８を形成することで、従来例よりもシャフト２が折れ難くなることが判る。

また、表１によれば、第２実施例は、ボールの速度が３６ｍ／ｓとなった場合に、ボール３球目でシャフト２が破断したものの、従来例と比較して、シャフト２が折れ難くなっていることが判る。

また、小径部８の最小直径Ｄ２の最適範囲を求めるために、小径部８の最小直径Ｄ２の異なるクラブ１を用意して、比較試験を行った。その結果を表２に示す。

この試験（以下「第２試験」という）は、第１試験と同様に、クラブ１を台の上に静置しただけのフリーな状態にし、ヘッド３にボールを所定速度で衝突させて、シャフト２が破断するかどうかを目視で確認するものである。

この第２試験では、実施例として、小径部８の最小直径Ｄ２が１７ｍｍ、第１大径部１０および第２大径部１１の直径（シャフト２の最大直径Ｄ１）が２０ｍｍ、そして、第１大径部１０の長さＬ１が約２２０ｍｍ、小径部８の長さＬ２が１２０ｍｍ、第２大径部１１の長さＬ３が４２５ｍｍとされ、シャフト２の全長が７６５ｍｍとされたクラブ１を使用した。

また、比較例として、小径部８の最小直径Ｄ２が１８ｍｍ、第１大径部１０および第２大径部１１の直径（シャフト２の最大直径Ｄ１）が２０ｍｍのクラブ１を使用した。比較例において、第１大径部１０の長さＬ１、小径部８の長さＬ２、第２大径部１１の長さＬ３、およびシャフト２の全長は、実施例と同じである。なお、表１に示す「○」印、「×」印等の意味は、第１試験の表１と同じである。

表２に示すように、４本の実施例を試験した結果、４本全てについて、各ボール速度（最大３６ｍ／ｓ）において、１０球のボールをヘッド３に衝突させても、シャフト２は破断しなかった。

これに対し、５本の比較例を試験した結果、１本目は、速度３２ｍ／ｓまでは１０球のボールをヘッド３に衝突させてもシャフト２が破断しなかったが、３４ｍ／ｓでボールをヘッド３に衝突させたとき、６球目でシャフト２が破断してしまった。

比較例の２本目は、ボール速度３０ｍ／ｓで、ボールをヘッド３に衝突させたとき、７球目でシャフトが破断してしまった。

比較例の３本目は、ボール速度３０ｍ／ｓで、１０球のボールをヘッド３に衝突させても破断しなかったが、ボール速度を３２ｍ／ｓとしたとき、１球目でシャフト２が破断してしまった。

比較例の４本目は、ボール速度３０ｍ／ｓでボールをヘッド３に衝突させた場合に、６球目でシャフト２が破断してしまい、同じく比較例の５本目は、９球目でシャフト２が破断してしまった。

なお、比較例が破断する場合、ある例では、ヘッドと連結されている側のシャフトの端部で破断し、また別の例では、第１大径部１０と小径部８との境界位置で破断するというように、破断する箇所がそれぞれ区々となることが判った。これは、シャフト２の最大直径Ｄ１を２０ｍｍとし、小径部８の最小直径Ｄ２を１８ｍｍとした比較例が、応力集中の発生を防止できるか否かを決める境界値となることを意味するものと考えられる。

以上により、この第２試験の結果、シャフト２の最大直径（例えば第１大径部１０の直径）Ｄ１が２０ｍｍの場合であって、小径部８の最小直径Ｄ２が１８ｍｍ未満、または１７ｍｍ以下とされた場合に、シャフト２が折れ難くなることが判る。

すなわち、シャフト２の最大直径（第１大径部１０または第２大径部１１の直径）Ｄ１と、小径部８の直径Ｄ２の比（Ｄ２／Ｄ１、以下「直径比」という）は、０．９未満（Ｄ２／Ｄ１＜０．９）、または０．８５以下（Ｄ２／Ｄ１≦０．８５）とされるのが望ましいことが判る。

さらに、直径比Ｄ２／Ｄ１の値の最適範囲について、図５、図６を参照しながら説明する。

図５は、シャフト２の最大直径（例えば第１大径部１０の直径）Ｄ１を２０ｍｍとした場合に、この直径比（Ｄ２／Ｄ１）と、小径部８および第１大径部１０に作用する応力との関係をＦＥＭ解析により求め、その結果を示すグラフである。このグラフは横軸に直径比（Ｄ２／Ｄ１）の値をとり、縦軸に応力の値をとっている。

また、図５において、小径部８に作用する応力を「■」印で示し、第１大径部１０に作用する応力を「●」印で示している。

図５に示すように、クラブ１でボールを打ったときに小径部８に生じる応力は、直径比Ｄ２／Ｄ１と比例関係にあり、同様に、第１大径部１０に作用する応力と直径比Ｄ２／Ｄ１との間にも比例関係が成立することが判る。

例えば、第１大径部１０に生ずる応力よりも、小径部８に生ずる応力が大きい場合には、小径部８は、破断し易くなることが考えられ、したがって、直径比Ｄ２／Ｄ１は、少なくとも、第１大径部１０に生じる応力と、小径部８に生じる応力が等しくなる場合の値以上であることが望ましい。

この直径比Ｄ２／Ｄ１の値は、図５でいえば、小径部８の応力が描く直線（「■」印に基づいて描かれる直線）と、第１大径部１０の応力が描く直線（「●」印に基づいて描かれる直線）との交点の値に相当する。この値を解析により求めたところ、このときの直径比Ｄ２／Ｄ１の値は、０．７６５であった。

また、図６は、シャフト２の最大直径（第１大径部１０の直径）Ｄ１を２４ｍｍとした場合に、直径比Ｄ２／Ｄ１と、第１大径部１０に作用する応力および小径部８に作用する応力との関係をＦＥＭ解析により求め、グラフに示したものである。

図６に示すように、直径比Ｄ２／Ｄ１と第１大径部１０の応力との関係、および、直径比Ｄ２／Ｄ１と小径部８に作用する応力の関係は、第１直径部１０の直径を２０ｍｍとした図５のグラフとほぼ同じ傾向となる。

すなわち、図６によれば、第１大径部１０の直径を２４ｍｍとした場合においても、第１大径部１０に作用する応力と、小径部８に作用する応力とが等しくなる場合の直径比Ｄ２／Ｄ１の値は、０．７６５となることが判った。

したがって、図５および図６により、直径比Ｄ２／Ｄ１は、０．７６５≦Ｄ２／Ｄ１とされることが望ましいことが判る。

以上により、シャフト２の直径比（Ｄ２／Ｄ１）は、０．７６５≦Ｄ２／Ｄ１＜０．９、または０．７６５≦Ｄ２／Ｄ１≦０．８５であることが望ましい。このような数値範囲内でシャフト２に小径部８が形成されることにより、クラブ１は、従来よりもシャフト２が折れ難いものとなる。

なお、本発明に係るグラウンドゴルフ用のクラブは、上記の実施形態に限らず、種々の変形・変更が可能である。

例えば、上記の実施形態では、クラブ１のシャフト２の全長が７６５ｍｍとされたものを例示したが、これは、現在、日本グラウンドゴルフ協会が定める基準に従うものであり、この基準が変更された場合には、これに応じてシャフト２の長さも長短の変更が可能である。このことは、シャフト２の最大直径Ｄ１においても同じである。

また、日本グラウンドゴルフ協会が定める基準によれば、ヘッドが連結されるシャフトの一端部に、炭素繊維、ガラス繊維強化プラスチック、プラスチック、金属等で形成されたパイプを外嵌させて補強することが認められているが、本発明は、シャフト２の端部８ａにパイプが外嵌されている場合とパイプが外嵌されていない場合のいずれの場合においても適用可能である。

また、上記の実施形態では、小径部８が、その長さ方向の中心線Ｘに対して線対称となるように形成された例を示したが、これに限らず、小径部８はその中心Ｘ１に対して非対称となるように形成されていてもよい。

本発明の実施形態に係るグラウンドゴルフ用のクラブの側面図である。 同じく小径部の拡大側面図である。 小径部の変形例を示す拡大側面図である。 グラウンドゴルフ用のクラブの一次振動モードを説明する概念図である。 大径部、小径部に作用する応力と直径の比との関係を示すグラフである。 大径部、小径部に作用する応力と直径の比との関係を示すグラフである。

符号の説明

１…クラブ、２…シャフト、３…ヘッド、４…ヘッド本体、４ａ…ヘッド本体の上側の面、４ｂ…ヘッド本体の正面、４ｃ…ソール面、５…フェース部、７…打撃面、８…小径部、９…大径部、１０…第１大径部、１１…第２大径部、１３…テーパ部、１４…ストレート部、Ｌ１…第１大径部の長さ、Ｌ２…小径部の長さ、Ｌ３…第２大径部の長さ、Ｘ…小径部の中心線、Ｘ１…小径部の長さ方向における中心

Claims (2)

1. 木製の円柱状のシャフトと、シャフトの一端部に設けられるヘッドとを備え、
   シャフトには、その長さ方向の中途部に、他の部分よりも直径の小さな小径部が所定の長さで形成され、
   小径部は、その長さ方向の端部から、長さ方向の中心に向かうにつれて、その直径が徐々に小さくなるように構成されてなることを特徴とするグラウンドゴルフ用のクラブ。
2. 前記小径部の最小直径Ｄ２と、シャフトの最大直径Ｄ１との比Ｄ２／Ｄ１が、０．７６５≦Ｄ２／Ｄ１＜０．９とされる請求項１に記載のグラウンドゴルフ用のクラブ。

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