JPH06190088A

JPH06190088A - ゴルフクラブヘツド

Info

Publication number: JPH06190088A
Application number: JP4358262A
Authority: JP
Inventors: Masashi Kobayashi; 正志小林
Original assignee: Maruman Golf Co Ltd
Current assignee: Maruman Golf Co Ltd
Priority date: 1992-12-25
Filing date: 1992-12-25
Publication date: 1994-07-12

Abstract

(57)【要約】【目的】ボールとの同調変形によりボールの飛距離を
伸ばすことができ、しかも耐久性に優れたゴルフクラブ
ヘツドを提供する。【構成】中空のヘッド本体１１のフェース面１２の近
傍に、フェース面の周辺に沿って互いに間隔をあけて延
びる複数のスリット１９を複数列状に、且つヘッド本体
の後方に向かって千鳥状に配置形成する。したがって、
スリット列の間には両端固定梁部２１が形成され、打球
時に各両端固定梁部２１が撓むことにより、ヘッド本体
がボールの変形周期と同調して変形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はゴルフクラブヘッドに関
し、更に詳しくは、ボールの飛距離を伸ばすことができ
て耐久性に優れたクラブヘツド構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】打球時のゴルフボールの初速を高めてボ
ールの飛距離を増大させるためにはボールとクラブヘッ
ドとの反発係数をできるだけ１に近づけることが重要で
あり、そのためには打球時のヘッドの変形周期をボール
の変形周期に同調させることが望ましい。そして、ゴル
フボールの質量をｍ_bとし、クラブヘツドの質量をｍ_cと
し、ボールの剛性をＫ_bとし、ヘツドの有効剛性をＫ_cと
したとき、打球時にヘツドがボールの変形周期と同調し
て変形するためには次の数１の同調条件を満たすことが
必要である。

【０００３】

【数１】Ｋ_c＝（ｍ_c／ｍ_b）Ｋ_b

【０００４】今、ボールの質量ｍ_b を約46ｇとし、ヘツ
ドの質量ｍ_c を約200ｇとすると、上記数１から、同調
条件を満たすためのボールとヘツドの剛性の関係は、

【０００５】

【数２】Ｋ_c＝4.3 Ｋ_b

【０００６】となる。さらに、打球時のヘツドスピード
（即ちボールの初速）を約40ｍ／ｓｅｃとすると、打球
時にボールに加わる荷重Ｐは最大値で約14500Ｎとな
り、実効値で約10000Ｎになる。したがって、図９に示
すように、このときのボールの圧縮変形量δ_bは約3.83
ｍｍとなり、このときのボールの剛性（割線剛性）Ｋ_b
は次の数３から約2610Ｎ／ｍｍであることがわかる。

【０００７】

【数３】Ｋ_b＝Ｐ／δ_b

【０００８】したがって、ヘツドがボールの変形周期と
同調して変形するためには、数２および数３より、ヘツ
ドの剛性（割線剛性）Ｋ_cは約11223Ｎ／ｍｍ即ち約1145
ｋｇ／ｍｍでなければならないことがわかる。また、ヘ
ツドはその弾性域内でボールとの衝突による変形を行な
うものでなければならない。

【０００９】上記の同調条件を満足するクラブヘッドを
実現するための種々の試みがなされてきた。例えば、ク
ラブヘッド本体のフェース部に形成した開口部に可撓性
のフェース体を装着し、このフェース体の撓み変形を利
用してボールと同調変形させるものや、クラブヘッド本
体のフェース部に装着されるフェース体の背面とヘッド
本体の支持面との間にばね手段を介装し、フェース体と
ボールとの衝突時にこのばね手段をボールと同調変形さ
せるものなどが考えられてきた。一方、ヘッド本体のフ
ェース部に形成した凹所にゴム状弾性体層とその表面を
覆う繊維強化樹脂層とからなる複合フェース体を固着
し、打球時にこの複合フェース体をボールと同調変形さ
せるものが本願発明者等により提案されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のヘツド構造の場合、何れもヘッド本体に対し別
部材を組み込むため、ヘツド構造が複雑になり、その製
造が困難になると共に、ヘツドの重量配分がフェース面
寄りになり、フェース面からのヘツドの重心深度が浅く
なってボールの飛びの方向性が悪くなるという問題があ
った。また、フェース体やばね手段等の固着または係合
構造のため、耐衝撃強度や耐久性に乏しいという欠点が
あった。

【００１１】したがって、本発明の目的は、ボールとの
同調変形によりボールの飛距離を伸ばすことができ、し
かも耐久性に優れたゴルフクラブヘツドを提供すること
にある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、中空のヘッド本体を有する
ゴルフクラブヘッドにおいて、ヘッド本体のフェース面
の近傍に、フェース面の周辺に沿って互いに間隔をあけ
て延びる複数のスリットを複数列状に、且つヘッド本体
の後方に向かって千鳥状に配置形成したことを特徴とす
る。

【００１３】請求項２記載の発明は、請求項１記載のゴ
ルフクラブヘッドにおいて、各列の複数のスリットがヘ
ッド本体のトップ面のネック部近傍からソール面のネッ
ク部近傍までフェース面の周辺に沿って配列されてお
り、ヘッド本体にはフェース面のネック部近傍から最後
部スリット列の端部近傍まで連続して延びるスリットが
形成されていることを特徴とする。

【００１４】

【作用】請求項１記載のゴルフクラブヘッドにおいて
は、中空のヘッド本体のフェース面の近傍に、フェース
面の周辺に沿って互いに間隔をあけて延びる複数のスリ
ットが複数列状に、且つヘッド本体の後方に向かって千
鳥状に配置形成されているので、隣接するスリット列の
間にはヘッド本体壁部からなる複数の両端固定梁部が千
鳥状に配置形成されている。したがって、打球時には各
列の両端固定梁部はそのほぼ中央にて列内のスリットの
個数分だけ分配された荷重を受けて撓むと共に、その両
端から次の列の両端固定梁部のほぼ中央に撓み荷重を与
えることとなる。このようにして千鳥状に配置されたス
リットの間の両端固定梁部にそれぞれ弾性域内の撓み変
形が生じる。したがって、ヘッド本体はスリット列形成
領域に各両端固定梁部の撓みを利用したばね支持構造を
有するので、打球時におけるヘッド本体全体の変形周期
をボールの変形周期とほぼ同調させることができる。し
かも、ヘッド本体には複数のスリットを形成すれば足
り、ばね作用のための別部材を組み込む必要がないの
で、ヘツド構造が簡単で製造が容易になる。また、別部
材の係合あるいは固着を必要としないので、耐衝撃性お
よび耐久性に優れたクラブヘッドとなる。

【００１５】請求項２記載のゴルフクラブヘッドにおい
ては、各列の複数のスリットがヘッド本体のトップ面の
ネック部近傍からソール面のネック部近傍までフェース
面の周辺に沿って配列されており、さらにヘッド本体に
はフェース面のネック部近傍から最後部スリット列の端
部近傍まで連続して延びるスリットが形成されているの
で、打球時にスリット列形成領域をほぼ均等に圧縮およ
び回復変形させることができ、フェース面を平行移動さ
せることができる。したがって、ボールの飛距離の増大
とボールの飛びの方向性の安定化を実現できるクラブヘ
ッドとなる。

【００１６】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につき
説明する。

【００１７】図１から図５までは本発明をウツドクラブ
形の中空クラブヘツドに適用した場合の一実施例を示し
たものである。はじめに図１ないし図４を参照すると、
クラブヘッドは中空のヘッド本体１１を有しており、こ
のヘッド本体１１は打球のためのフェース面１２と、ト
ップ面１３と、ソール面１４とを有し、さらにトップ面
１３とソール面１４との間には連続したヒールサイド面
１５とバックサイド面１６とトウサイド面１７が設けら
れ、ヒールサイド面１５からクラブシヤフト（図示省
略）を接続するためのネック部１８が斜め上方に延びて
いる。

【００１８】中空のヘッド本体１１は金属、繊維強化樹
脂等のような種々の材料で作ることができる。ヘッド本
体１１は全体を一体に成形して作ってもよいが、複数の
部分に分割して形成した後それらを結合して一体化して
もよい。

【００１９】ヘッド本体１１のフェース面１２の近傍に
は、フェース面１２の周辺に沿って互いに間隔をあけて
延びる複数のスリット１９が複数列（図示実施例では５
列）状に、且つヘッド本体１１の後方に向かって千鳥状
に配置形成されている。各列の複数のスリット１９はヘ
ッド本体１１のトップ面１３のネック部１８近傍からソ
ール面１４のネック部近傍までフェース面１２の周辺に
沿って配列されており、ヘッド本体１１にはさらにフェ
ース面１２のネック部近傍から最後部スリット列の端部
近傍まで連続して延びるスリット２０が形成されてい
る。これらスリット１９，２０はヘッド本体１１の壁を
貫通している。これらスリット１９，２０はO.1〜O.5ｍ
ｍが好適であるが、これは例えば周知のレーザー法、炭
酸ガス法、ウォタージェット法等を用いれば容易に形成
可能である。

【００２０】このように、図示実施例においては、ヘッ
ド本体１１に千鳥状配列のスリット１９と共に、フェー
ス面１２のネック部近傍から最後部スリット列の端部近
傍まで連続して延びるスリット２０が形成されているの
で、打球時にスリット列形成領域をほぼ均等に圧縮およ
び回復変形させることができ、フェース面１２を平行移
動させることができる。したがって、ボールの飛距離の
増大とボールの飛びの方向性の安定化を実現できるクラ
ブヘッドとなっている。

【００２１】図５はスリット１９の千鳥状配列を模式的
に拡大して示したものである。同図から判るように、隣
接するスリット列の間にはヘッド本体１１の壁部からな
る複数の両端固定梁部２１が千鳥状に配置形成されてい
る。したがって、打球時には各列の両端固定梁部２１は
そのほぼ中央にて列内のスリット１９の個数分だけ分配
された集中荷重（実際はスリット端部間の幅ｂにわたる
分布荷重であるが、説明の簡略化のため便宜上集中荷重
として説明する。）Ｐを受けて撓むと共に、その両端か
ら次の列の両端固定梁部２１のほぼ中央に撓み荷重を与
えることとなる。このようにして千鳥状に配置されたス
リット１９の間の両端固定梁部２１にそれぞれ弾性域内
の撓み変形が生じる。したがって、ヘッド本体１１はス
リット列形成領域に各両端固定梁部２１の撓みを利用し
たばね支持構造を有するので、打球時におけるヘッド本
体全体の変形周期をボールの変形周期とほぼ同調させる
ことができる。

【００２２】上記構成のクラブヘッドにおいて、各両端
固定梁部２１の断面二次モーメントＩおよび荷重ｐによ
る最大撓みδ（図６参照）はそれぞれ次の数４および数
５で表すことができる。

【００２３】

【数４】

【００２４】

【数５】

【００２５】ここで、ｔはヘッド本体１の両端固定梁部
２１の厚み、ｈは両端固定梁部２１の幅、ａはスリット
１９の長さに相当する両端固定梁部２１の長さ、Ｅは両
端固定梁部２１の材料のヤング係数を示す。数４および
数５から、個々の両端固定梁部２１に加わる荷重ｐと最
大撓みδとの関係は、次の数６で表すことができる。

【００２６】

【数６】

【００２７】また、各両端固定梁部２１の最大モーメン
トＭおよび最大曲げ応力σは次の数７で表すことがで
き、また、曲げ限界歪ε_uは数８で表すことができる。

【００２８】

【数７】

【００２９】

【数８】

【００３０】そこで、数８に数６を代入すると、各両端
固定梁部２１の限界撓みδ_lim は次の数９で表すことが
できる。

【００３１】

【数９】

【００３２】次に、ボールインパクト時の全荷重をＰと
し、そのときのヘッド本体１１の全変形をΔとすると、
全荷重Ｐおよび限界全変形Δ_lim はそれぞれ数１０で表
すことができ、また、ヘッド本体１１の剛性（割線剛
性）Ｋ_cは数１１で表すことができる。

【００３３】

【数１０】

【００３４】Ｐ＝ｍｐ Δ_lim ＝（ｎ−１）δ_lim

【００３５】

【数１１】

【００３６】ここで、ｍは各列内のスリット１９の個
数、ｎはスリット列の個数を示す。数６と数１０より、
全荷重Ｐは数１２で表すことができ、また、数９と数１
０より限界全変形Δ_lim は数１３で表すことができる。

【００３７】

【数１２】

【００３８】

【数１３】

【００３９】前述したように、クラブヘッドがボールと
同調して変形するためには、数２および数３より、クラ
ブヘッドヘツド（ヘッド本体１１）の剛性（割線剛性）
Ｋ_cは約1145ｋｇ／ｍｍでなければならないから、ヘッ
ド本体１１の剛性（割線剛性）Ｋ_cは数１４で表すこと
ができる。

【００４０】

【数１４】

【００４１】さらに、説明の簡略化のため、インパクト
時の全荷重Ｐを1145ｋｇとすると、ヘッド本体１１の全
変形Δは1 ｍｍとなるから、ヘッド本体１１の変形を弾
性域内の変形とするためには、ヘッド本体１１の限界全
変形Δ_lim は数１５の関係を満足する必要がある。

【００４２】

【数１５】

【００４３】すなわち、数１４と数１５の関係が弾性域
内での同調条件となる。したがって、ヘッド本体１１の
材料に応じて、数１４および数１５の関係を満足するよ
うに、ヘッド本体１１の各部寸法と、各列内のスリット
数ｍと、スリット列数ｎを設定すればよい。

【００４４】表１はヘッド本体１１の材料として、炭素
繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）を用いた場合の設定例を示し
たものである。ＣＦＲＰのヤング係数Ｅは炭素繊維の混
合率によって異なり、3000〜6000ｋｇ／ｍｍ² になる。
また、限界歪ε_lim はＣＦＲＰの場合約2 ％である。

【００４５】

【表１】

【００４６】図７は本発明の他の実施例を示したもの
で、各スリット１９がスリット列形成両域の弾性挙動を
阻害しない程度の柔軟な封止材２２にて封止されている
ことを特徴とする。このような封止材２２としては軟質
の樹脂、グリース等を用いることができる。なお、図示
は省略するが、上記実施例における連続スリット２０に
も同様の封止材を設けることができる。このように、ス
リット１９，２０を封止材２２にて封止すれば、スリッ
ト１９，２０の目詰まりやヘッド本体１１内への異物の
侵入を防止できる。

【００４７】図８は本発明の更に別の実施例を示したも
のである。同図において上記実施例と同様の構成要素に
は同一参照符号が付してある。この実施例では、ヘッド
本体１１のフェース面１２の近傍には、フェース面１２
の周辺に沿って互いに間隔をあけて延びる複数のスリッ
ト１９が複数列（５列）状に、且つヘッド本体１１の後
方に向かって千鳥状に配置形成されている。各列の複数
のスリット１９はヘッド本体１１のトップ面１３のネッ
ク部１８近傍からソール面１４のネック部近傍までフェ
ース面１２の周辺に沿って配列されている。しかし、上
記実施例とは異なり、上記実施例のスリット２０はこの
実施例では省略されている。この実施例においても、ス
リット列形成領域にて打球時にボールの変形周期とほぼ
同調する弾性変形を行なわせることができるので、ボー
ルの飛距離を伸ばすことができる。

【００４８】以上、図示実施例につき説明したが、本発
明は上記実施例の態様のみに限定されるものではなく、
特許請求の範囲に記載した発明の範囲内でその構成要素
に種々の変更を加えることができる。例えば、ヘッド本
体１１の内部にスリット形成領域の弾性挙動に連動して
変形可能な軽量充填材例えばウレタンフォーム等を充填
し、あるいは、ヘッド本体の内面に層状に設けてもよ
い。また、本発明はアイアンクラブ形のクラブヘッドに
も同様に適用可能である。

【００４９】

【発明の効果】以上の説明から明かなように、本発明に
よれば、フェース体がボールとの衝突によって生じ得る
圧縮変形の範囲内で弾性挙動をし、且つ、ボールの変形
とほぼ同調する剛性を有するものとなるので、ボールと
の衝突エネルギーを有効利用してボールの飛距離を伸ば
すことができ、しかも同調条件を得るための別部材を必
要とせず、ヘッド本体へのスリットの形成のみにより同
調変形を生じさせることができるので、構造が簡素で安
価に製造できると共に、耐久性に優れたゴルフクラブヘ
ッドを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すゴルフクラブヘッドの
平面図である。

【図２】図１に示すヘッドの一部縦断面側面図である。

【図３】図１に示すヘツドの底面図である。

【図４】図１に示すヘツドの正面図である。

【図５】図１に示すヘツドのスリットの模式的拡大図で
ある。

【図６】図５に示すヘツドのスリット列間の両端固定梁
部の撓み変形を示す説明図である。

【図７】本発明の他の実施例を示すゴルフクラブヘッド
のスリット部の拡大断面図である。

【図８】(a) ，(b) は本発明の更に別の実施例を示すゴ
ルフクラブヘッドの平面図および底面図である。

【図９】ボールの割線剛性を示すグラフである。

【符号の説明】

１１ヘッド本体１２フェース面１３トップ面１４ソール面１５ヒールサイド面１６バックサイド面１７トウサイド面１８ネック部１９スリット２０連続スリット２１両端固定梁部２２封止材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中空のヘッド本体のフェース面の近傍
に、フェース面の周辺に沿って互いに間隔をあけて延び
る複数のスリットを複数列状に、且つヘッド本体の後方
に向かって千鳥状に配置形成したことを特徴とするゴル
フクラブヘッド。
【請求項２】各列の複数のスリットがヘッド本体のト
ップ面のネック部近傍からソール面のネック部近傍まで
フェース面の周辺に沿って配列されており、ヘッド本体
にはフェース面のネック部近傍から最後部スリット列の
端部近傍まで連続して延びるスリットが形成されている
ことを特徴とする請求項１記載のゴルフクラブヘッド。