JP2561165B2 - ゴルフクラブ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ゴルフクラブの空気抵抗値の改良に係るも
のである。

（従来の技術） 従来から、ゴルフにおいて、特に、ウッドクラブと総
称されるゴルフクラブはゴルフボールを少しでも遠くに
飛ばすことが目的であり、そのための手段の一つとし
て、ゴルフクラブを振り下ろす際の空気抵抗値を出来る
だけ少なくし、ヘッドスピードを少しでも速くする手だ
てが必要であった。

即ち、一般的なゴルフクラブでスイングを行うと、第
11図乃至第12図に示す風洞実験のデータが示すように、
ヘッドのフェイス面部側からバック部方向に流れる空気
の流れは、抵抗のない部位では、小さな点として表示さ
れ、ヘッドの周囲やバック部では、大小様々な形状の矢
印が入り乱れて表示されている。

このことは、即ちヘッドの周囲でフェイス面側からバ
ック側にかけて層流境界層が発生し、層流境界層の後端
では空気の流れがヘッド表面から剥離し、ヘッド後方に
負圧領域を生成し、その結果ヘッドの周囲に渦流が発生
していることを示している。このような状態において
は、ヘッドの前方の空気は圧縮されて高い圧力となり、
またヘッド後方部分では低い圧力となって、ヘッドの前
後で圧力差が生じ、ヘッドスピードを減少させる抗力を
発生させる原因となることはよく知られている。

又、ヘッド表面に乱流境界層と呼ばれる境界層が形成
されると、空気の流れがヘッド表面から剥離しにくくな
り、ヘッド後方の負圧部分が減少するので、ヘッドスピ
ードを減少させる抗力が減少することも知られている。

同様の現象はゴルフクラブのシャフト部分でも発生し
ているが、ヘッドとシャフトでは大きさが異なるためレ
イノルズ数が異なり、抗力の発生するメカニズムも異な
っている。

上記のような現象に着目した発明としては、特開昭62
−176469号公報や実開昭58−70266号公報で開示されて
いる。

（発明が解決しょうとする課題） これら公知のゴルフクラブは、以下のような構成であ
る。

即ち、特開昭62−176469号公報に記載されているゴル
フクラブのヘッドでは、『ゴルフクラブのヘッドのフェ
ーズ面近傍からヘッドの背面にかけてヘッドのほぼ全体
にわたりヘッド表面に乱流境界層を形成させるための表
面処理を施してなるゴルフクラブのヘッド』が開示され
ている。又、図面の第６図に示すゴルフクラブのよう
に、ヘッド表面全体に微細な多数の溝を連設したものも
公知であり、第７図に示すゴルフクラブのように、溝が
ヘッドのフェーズ面に対しほぼ平行にヘッド表面全体に
延びるように形成したものも公知である。

更に第８図に示すゴルフクラブのように、表面処理と
して、ヘッド表面全体に植毛処理を施したものも公知と
なっている。

一方、ゴルフクラブのシャフトに関しては、実開昭58
−70266号公報に記載されているように、『ヘッドとグ
リップとを備えたゴルフクラブのシャフトの少なくとも
前記ヘッド側表面に、前記シャフトの振下時前記表面を
流れる空気流の層流境界層を乱流境界層に変化させる線
状突起を設けたことを特徴とするゴルフクラブ』の開示
があり、又、図面を第９図に示すシャフトのように、シ
ャフト表面に設ける線状突起を、層状剥離点近くに配設
したものや、第10図に示すシャフトのように、シャフト
表面に設ける線状突起を、前記表面に対し流れる空気流
の中心線に対して60゜乃至70゜の位置に配設したものも
公知となっている。

しかし、これら従来のものでは、ヘッド単独のものや
シャフト単独のものが考えられており、ヘッド、ホーゼ
ル、シャフトを包含したゴルフクラブ全体としての空気
抵抗の減少を考慮していないと言う欠点があった。

即ち、第６図、第７図のヘッドのように、ヘッド表面
全体に微細な多数の溝を連設したものや、溝がヘッドの
フェース面に対しほぼ平行にヘッド表面全体に延びてい
るように形成したものでは、ヘッド全体に溝加工する必
要があり、工程的に手間がかかる点や、第８図のヘッド
表面全体に植毛処理を施したものでは、使用中に植毛が
剥離したりするなどの問題が生ずる可能性があった。

又、後者のシャフトにおいては、線状突起のトリッピ
ングワイヤーをシャフト表面に装着する必要があるた
め、加工の際にシャフトの軸線に対して真っすぐに取り
付けなくてはらならい点で手間がかかる等の課題を有し
ていた。

更に、これら従来のものでは、ほぼ打球方向を渦の回
転軸方向とする渦流の発生による抗力の増大を全く考慮
しておらず、従って空気抵抗が十分に減少されないとい
う欠点をも有していた。

又、従来のものでは、ゴルファーのヘッドスピードの
違いにより、空気抵抗を減少させるための表面処理状態
が異なるべきである点を全く考慮しておらず、従って各
ゴルファーのスイング時の空気抵抗を必ずしも最大限に
減少させていないと言った欠点を有していた。

（課題を解決するための手段） 本発明は、かかる従来のゴルフクラブの欠点に鑑み、
ゴルフクラブをスイングした時の空気抵抗を従来のもの
よりも減少させてヘッドスピードの向上を図り、打球の
飛距離を増大すると共に、加工性の良好なゴルフクラブ
を供給することを目的になされたものである。

即ち、本発明は、ヘッド、シャフト、グリップ等より
なるゴルフクラブにおいて、ゴルフクラブのスイング時
にヘッドに乱流境界層を形成させ空気抵抗値を減少させ
るための粗面処理部をヘッドのフェイス面周縁部に帯状
に形成し、且つヘッドのヒール部からトウ部の幅と、ヘ
ッドのソール部からクラウン部の厚みと、フェイス面部
からバック部の奥行きの比率が、2:1:1.6で、且つ上か
ら見たヘッド本体形状の輪郭が略四角形であり、前記ヘ
ッドのフェイス面周縁部に形成する帯状の粗面処理部の
幅は、10mm〜30mmであることを特徴とするゴルフクラブ
である。

又、前記ヘッドの、フェイス面からバック部にかけて
の断面形状におけるトップエッジ部の曲率半径Ａを60〜
80mmとし、クラウン部の曲率半径Ｂを90〜110mmとし
て、且つソール部の曲率半径Ｃを140〜200mmの範囲にな
るように形成したゴルフクラブである。

又、前記ヘッドに形成した粗面処理部の表面粗さは、
50μ〜300μの範囲のものが望ましい。

更に、ヘッドに形成した粗面処理部の表面粗さは、80
μ〜200μの範囲のののものが望ましい。

又、前記ヘッドに形成した粗面処理部の表面粗さは、
100μであることが望ましい。

なお、前記ヘッドに形成した粗面処理部の表面粗さ
は、粗いものから細かいものに漸次移行していくか乃至
は、細かいものから粗いものに漸次移行していくように
形成することも可能である。

前記ヘッドに形成した粗面処理部の表面粗さは、50μ
以上ある粒状素材により形成することが望ましい。

更に、前記ヘッドに形成した粗面処理部は、粒状素材
を合成樹脂や塗料により一体化することが望ましい。

又、前記ヘッドに形成した粗面処理部は、イオンプレ
ーティング、CVD,PVD、ホーニング、エッチング加工等
の粗面加工により形成することが望ましい。

（作 用） 本発明者らは、種々の実験によりゴルフクラブにおけ
る空気抵抗値を減少させる上記の条件を見いだしたもの
である。

なお、先願の発明（特開昭62−176469号公報）には、
実際の人間のヘッドスピード領域では、ヘッドスピード
が増すに従って空気抵抗値は増加すると記載されている
が、本発明者等の実験では第５図に示すように、実際に
は空気抵抗値は減少し、且つ乱流境界層を発生させる表
面の粗さには条件があることを見い出した。

即ち、第５図に、本発明の一例として直径が50μ程度
の粒子径を有するグラスビーズを塗料と共にヘッド表面
全面に塗布して粗面処理部を形成したもの（図中の記号
□で表したもの）と、同じく直径が100μ程度の粒子径
を有するグラスビーズをヘッドのフェイス面周縁部に約
10mm程度の帯状に塗布して粗面処理部を形成したもの
（図中の記号▲で表したもの）、及び従来からあるオー
ソドックスなヘッド形状で表面が平滑な通常のヘッド
（図中の記号○で表したもの）を使用して風洞実験を行
った結果を示してあるが、この図より明らかなように、
従来の平滑な通常のヘッドと比較して、風速が約100km/
hから約160km/hになることにより、直径が50μ程度の粒
子径を有するグラスビーズを塗料と共にヘッド表面全面
に塗布して粗面処理部を形成したもので約18％程度空気
抵抗値が減少しており、一方直径が100μ程度の粒子径
を有するグラスビーズをヘッドのフェイス面周縁部に約
10mm程度の帯状に塗布して粗面処理部を形成したもので
は、なんと約33％も空気抵抗値が減少するものである。

なお、粗面処理部をヘッド全面に形成することも可能
であるが、前述のごとくフェイス面周縁部に少なくとも
10mm〜30mm程度の帯状に形成することにより、むしろ加
工上の手間をかけずに生産性が向上し、又、合成樹脂や
塗料の使用量も減少するため、コスト的な有利さも生
じ、更にフェイス面周縁部に帯状の粗面処理部をフェイ
ス面外周と平行に設置することで、打球時に目標に対し
て正しく構えられる目安になるなどの利点がある。

なお、本発明のように乱流境界層を発生させるための
表面処理は、どのようなものでも空気抵抗値を減少させ
られるわけではなく、本発明のごとく種々の条件を具体
的に設定することが極めて重要となる。

又、従来のヘッド形状では打球方向を渦の回転軸方向
とする渦流の発生による抗力の増大を全く考慮しておら
ず、従って空気抵抗は十分に減少しないと言う欠点もあ
るが、本発明は、これらの点をも考慮して、従来の丸型
のオーソドックスな形状のヘッドでは、トウ部側及びヒ
ール側から回り込んで来る空気の流れが衝突して発生し
ていた渦流を、上部より見たヘッドの本体形状を略四角
形にし、且つソール部もヘッドの本体形状の輪郭とほぼ
相似形の四角形にすることで、空気の流れの衝突を消滅
させ、その結果渦流の発生による抗力の増大を防ぐこと
が出来るものである。

なお、その際ヘッド本体の形状を略四角形にすると共
に、フェイス面からバック部にかけての断面形状の各々
の部位を前述の曲率半径の範囲に設定することにより、
更に空気の流れの衝突を消滅させ、渦流の発生を押さえ
て空気抵抗値を低減さすことが可能となる。

なお、本発明のゴルフクラブにおいては、上記の実験
結果から得たデータを元に、ゴルフクラブとして種々の
構成のものを発明し、従来にない空気抵抗の減少したゴ
ルフクラブを供給することが出来る。

（実施例） 本発明のゴルフクラブに関する実施数例を図面に基づ
いて説明する。第１図に示すようなヘッド、シャフト、
グリップ等よりなるゴルフクラブ１において、該ゴルフ
クラブ１は、スイング時ヘッドに乱流境界層を形成させ
空気抵抗値を減少させるために粗面処理部をヘッド2aの
フェイス面周縁部に帯状に形成し、且つヘッド2aのヒー
ル部９からトウ部10の幅と、ヘッド2aのソール部11から
クラウン部12の厚みと、フェイス面部７からバック部13
の奥行きの比率が、2:1:1.6で、且つ上部より見たヘッ
ド本体形状の輪郭が略四角形であり、前記ヘッド2aのフ
ェイス面周縁部に形成する帯状の粗面処理部の幅は、10
mm〜30mmであることを特徴とするゴルフクラブである。

又、第２−Ａ図に示すように、本発明のゴルフクラブ
１においては、ゴルフクラブ１のスイング時ヘッド2aに
乱流境界層を形成させ空気抵抗値を減少させるために、
ヘッド2aのヒール部９からトウ部10の幅と、ヘッド2aの
ソール部11からクラウン部12の厚みと、フェイス面部７
からバック部13の奥行きの比率が、2:1:1.6で、且つヘ
ッド2aの輪郭を略四角形にすることで、ヘッドの周りを
流れる空気の衝突により発生する渦流を減少させ、その
結果、空気抵抗値の増大を防止すると共に、ヘッドの慣
性モーメントが増大するので、打球の方向性が良くなる
と言った作用が生じる。

なお、本発明の好ましい一実施例として、ヘッドの寸
法例を示すと、ヒール部からトウ部の幅が87mm程度、ソ
ール部からクラウン部の厚みが43mm程度、フェイス面部
からバック部の奥行きが70mm程度になるヘッド形状が好
ましい。

又、同様に本発明に係る略四角形のヘッドの断面形状
を第２−Ｂ図に示すように、トップエッジ部の曲率半径
Ａを60〜80mmにし、クラウン部の曲率半径Ｂを90〜110m
mにして、且つソール部の曲率半径Ｃを140〜200mm程度
にすることにより、空気抵抗値を低減することが出来る
ものである。

更にスイング時ヘッドに乱流境界層を形成させ空気抵
抗値を減少させるための粗面処理部４をフェイス面周縁
部８に帯状に形成したことを特徴とするゴルフクラブで
ある。

このような構成にしたことにより、ヘッド周りに流れ
る空気の衝突により発生する渦流を減少し、且つヘッド
自体の慣性モーメントが増大することから打球の方向性
が良好となり、更にフェイス面周縁部に帯状に形成した
粗面処理部により、乱流境界層が形成されるため、空気
抵抗値が減少しヘッドスピードが向上する。

なお本実施例では、トップエッジ部の曲率半径を60〜
80mm前後とし、クラウン部の曲率半径を100mm前後に、
ソール部の曲率半径を160mm前後にした場合、最も良好
な結果を得ることが出来た。

なお、第１図、第２図−Ａ、第２図−Ｂ、第３図、第
４図、第５図に示すように、本発明に係る前記各々のヘ
ッドのフェイス面周縁部に形成する帯状の粗面処理部の
幅は、10mm〜30mmであることが、空気抵抗値を従来公知
のものよりも更に効果的に減少出来ると共に、生産性の
点から見た場合にも効率化を図ることが出来る。

なお、本発明に係る前記各々のヘッドに形成した粗面
処理部の表面粗さは、適宜選択することが出来るもので
あるが、ヘッドのフェイス面周縁部に帯状に粗面処理部
を形成する場合には、表面粗さとしては、50μ〜300μ
の範囲であることが望ましい。

又、本発明に係る前記各々のヘッドに形成する粗面処
理部の表面粗さを100μ程度とし、共通して使用するこ
とも空気抵抗値を減少させると共に、生産性を向上させ
る上から好ましい。

又、ヘッドのフェイス面周縁部に形成した粗面処理部
に関して、適宜粗い帯状のものから細かいものに移行し
ていくようにし、必要とあらばヘッドの主要な部分に粗
面処理部を形成することも可能である。

更に、表面粗さの細かい帯状のものから粗いものへと
ヘッドの主要部に移行して行くように形成することも可
能である。なお、これらのどちらのパターンを選択する
かは、ヘッドの形状や粗面処理部に使用する素材との組
み合わせで適宜選択することが出来る。

又、本発明に係る前記各々のヘッドに形成する粗面処
理部には、粗さが50μ以上ある粒状素材を使用すること
が望ましい。

なお、粒状素材としては、グラスビーズ、セラミッ
ク、カーボランダム、マイクロバルーン、アルミナ、ガ
ーネット、砂その他の無機質及び鉱物素材やアルミニウ
ム、鉄、チタン、銅、その他の金属素材なナイロン、AB
S、ポリエチレン、その他のプラスチックやゴム、コル
ク、バルサ、コーン、おが屑等の合成及び天然の有機質
素材等を粒状素材として、使用することが出来る。

又、本発明の前記各々のヘッド及びシャフトに形成す
る粗面処理部としては、前記粒状素材を合成樹脂や塗料
を使用して、接着したり、塗布したり、コーティングし
たりして粗面処理部を形成することが出来る。

なお、このようにすることにより、前記粒状素材で合
成樹脂や塗料の中に埋没した状態で粗面処理部として形
成することも出来るし、粒状素材を合成樹脂や塗料の表
面を被覆し、一部が埋没し他の部分は露出した状態にし
て粗面処理部を形成することも可能である。

又、本発明に係る前記各々のヘッドに形成する粗面処
理部は、イオンプレーティング、CVD（化学的真空蒸着
法）,PVB（物理的真空蒸着法）、ホーニング、エッチン
グ加工等の粗面加工により形成することが出来る。

又、本発明に係るゴルフクラブの内、ヘッドに関して
は、木製、金属製、プラスチック製、FRP製、FRM製等の
ものが使用出来る。

（発明の効果） 本発明のゴルフクラブにおいては、以下のような効果
を奏する。

即ち、第３図（空気流交差状態図）及び第４図（抗力
状態図）に示す風洞実験のデータが示すように、ヘッド
のフェイス面部側からバック部方向に流れる空気の流れ
は、抵抗のない部位では、小さな点として表示され、ヘ
ッドの周囲やバック部では、様々な形状の矢印が表示さ
れるが、本発明のゴルフクラブにおいては、従来のオー
ソドックスなヘッド（第11図と第12図に図示）と比較し
て、表示された矢印の数が著しく少なく、且つ矢印の大
きさが小さくなっており、更に、第４図に示す抗力状態
図からもわかるように、空気抵抗係数による分布範囲が
従来のゴルフクラブと比較して、著しく狭い範囲にしか
分布しておらず、このことは本発明に係るゴルフクラブ
の空気抵抗値が著しく減少していることを示している。

又、本発明のゴルフクラブにおいては、ヘッドの最も
効果の上がる部位にしか粗面処理部を形成しないため、
手間がかからず、生産性が向上すると共に、例えば、ヘ
ッドの場合には、フェイス面周縁部に帯状に粗面処理部
を形成すると、従来の粗面処理を施したヘッドよりも、
軽量に仕上げることが出来る。

又、ヘッド自体の形状も略四角形に形成すると共に、
必要な部位に粗面処理部を形成したことにより著しく空
気抵抗値を減少さすことが可能となることから、ヘッド
スピードが向上し打球の飛距離が増大すると言った効果
を奏する。

更に、本発明の略四角形のヘッドでは、慣性モーメン
トが改善され、打球が上がりやすく且つ方向性の良好な
ゴルフクラブが供給出来る。

更に、本発明においては従来のゴルフクラブと異な
り、ヘッドに自由に粗面処理部を形成することが出来る
ためゴルファーに好適なゴルフクラブを供給出来る。

なお、フェイス面周縁部に帯状に粗面処理部をフェイ
ス面と平行に形成することで、打球前に目標に対して正
しくアドレス出来る利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るゴルフクラブを示す斜視図、第
２−Ａ図乃至第２−Ｂ図は、本発明に係るゴルフクラブ
の他の実施例を示す斜視図、第３図は、本発明に係るゴ
ルフクラブの空気流交差状態図、第４図は、本発明に係
るゴルフクラブの抗力状態図、第５図は、本発明に係る
ゴルフクラブのヘッドの空気抵抗係数を示すグラフ、第
６図乃至第８図は、従来より公知の空気抵抗値減少ヘッ
ドを示す斜視図、第９図乃至第10図は、従来より公知の
空気抵抗値減少シャフトを示す斜視図、第11図は従来の
オーソドックスタイプのヘッドの空気流交差状態図、第
12図は、従来より公知のオーソドックスタイプのヘッド
の抗力状態図。 1:ゴルフクラブ、2:ヘッド、2a:ヘッド、3:シャフト、
4:粗面処理部、5:ネック部、5a:ネック部、6:ソケット
部、6a:ソケット部、7:フェイス面部、8:フェイス面周
縁部、9:ヒール部、10:トウ部、11:ソール面部、12:ク
ラウン部、13:バック部、14:ヘッド、15:溝、16:植毛、
17:シャフト、18:線状突起、A:トップエッジ部の曲率半
径、B:クラウン部の曲率半径、C:ソール部の曲率半径。

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ヘッド、シャフト、グリップ等よりなるゴ
   ルフクラブにおいて、該ゴルフクラブは、スイング時ヘ
   ッドに乱流境界層を形成させ空気抵抗値を減少させるた
   めに粗面処理部をヘッドのフェイス面周縁部に帯状に形
   成し、且つヘッドのヒール部からトウ部の幅と、ヘッド
   のソール部からクラウン部の厚みと、フェイス面部から
   バック部の奥行きの比率が、2:1:1.6で、且つ上部より
   見たヘッド本体形状の輪郭が略四角形であり、前記ヘッ
   ドのフェイス面周縁部に形成する帯状の粗面処理部の幅
   は、10mm〜30mmであることを特徴とするゴルフクラブ。
2. 【請求項２】前記ヘッドの、フェイス面からバック部に
   かけての断面形状におけるトップエッジ部の曲率半径Ａ
   を60〜80mmとし、クラウン部の曲率半径Ｂを90〜110mm
   として、且つソール部の曲率半径Ｃを140〜200mmとした
   ことを特徴とする請求項１記載のゴルフクラブ。
3. 【請求項３】前記ヘッドに形成した粗面処理部の表面粗
   さは、50μ〜300μ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。
4. 【請求項４】前記ヘッドに形成した粗面処理部の表面粗
   さは、80μ〜200μ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。
5. 【請求項５】前記ヘッドに形成した粗面処理部の表面粗
   さは、100μ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。
6. 【請求項６】前記ヘッドに形成した粗面処理部の表面粗
   さは、粗いものから細かいものに漸次移行していくこと
   を特徴とする請求項１、２、３又は、４記載のゴルフク
   ラブ。
7. 【請求項７】前記ヘッドに形成した粗面処理部の表面粗
   さは、細かいものから粗いものに漸次移行していくこと
   を特徴とする請求項１、２、３又は、４記載のゴルフク
   ラブ。
8. 【請求項８】前記ヘッドに形成した粗面処理部の表面粗
   さは、50μ以上ある粒状素材よりなることを特徴とする
   請求項１、２、３、４、５、６又は、７記載のゴルフク
   ラブ。
9. 【請求項９】前記ヘッドに形成した粗面処理部は、粒状
   素材や合成樹脂や塗料で一体化したことを特徴とする請
   求項１、２、３、４、５、６、７又は、８記載のゴルフ
   クラブ。
10. 【請求項１０】前記ヘッドに形成した粗面処理部は、イ
    オンプレーティング、CVD,PVD、ホーニング、エッチン
    グ加工等の粗面加工により形成したことを特徴とする請
    求項１、２、３、４、５、６、７、又は８記載のゴルフ
    クラブ。