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発明の名称 ゴルフクラブヘッド
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−151828(P2007−151828A)
公開日 平成19年6月21日(2007.6.21)
出願番号 特願2005−351281(P2005−351281)
出願日 平成17年12月5日(2005.12.5)
代理人 【識別番号】100076428
【弁理士】
【氏名又は名称】大塚 康徳
発明者 松永 英夫 / 坂 航 / 島崎 秀夫
要約 課題
粘弾性体の装着によりゴルフクラブヘッドの振動を低減するにあたり、より広範囲な周波数の振動を低減すること。

解決手段
粘弾性体が装着されたゴルフクラブヘッドにおいて、前記粘弾性体が、損失係数の温度依存性が異なる複数種類の粘弾性材料を混合して構成されていることを特徴とする。
特許請求の範囲
【請求項1】
粘弾性体が装着されたゴルフクラブヘッドにおいて、
前記粘弾性体が、損失係数の温度依存性が異なる複数種類の粘弾性材料を混合して構成されていることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
【請求項2】
前記複数種類の粘弾性材料は互いに損失係数のピーク値温度が異なる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】
前記複数種類の粘弾性材料は、損失係数のピーク値温度の差が摂氏15度以上である2種類の粘弾性材料を含む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4】
前記複数種類の粘弾性材料は、損失係数のピーク値温度が摂氏−30度未満の粘弾性材料と、損失係数のピーク値温度が摂氏−30度以上の粘弾性材料とを含む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5】
前記粘弾性体の損失係数が摂氏−40度以上−10度以下の範囲で0.3以上である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6】
前記粘弾性体が前記ゴルフクラブヘッド内部に配設されている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7】
前記ゴルフクラブヘッドが、
ヘッド本体と、
前記ヘッド本体の正面側に取り付けられ、フェース面を構成するフェースプレートと、
を備え、
前記粘弾性体が前記ゴルフクラブヘッド内部に配設されると共に、前記フェースプレートの背面に密着している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8】
前記ゴルフクラブヘッドは、アイアン型のゴルフクラブヘッドである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。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明はゴルフクラブヘッドに関し、特に、粘弾性体の装着によるゴルフクラブヘッドの制振技術に関する。
【背景技術】
【0002】
インパクト時の打感の向上や打音の調整のため、粘弾性体を取り付けたゴルフクラブヘッドが提案されている。粘弾性体を取り付けることでインパクト時の振動が粘弾性体により吸収され、打感が向上されると共にプレイヤーに耳障りとなる打音を低減することができる。特許文献1には比重と弾性が異なる複数種類の弾性錘を装着したゴルフクラブヘッドが開示されている。また、特許文献2には硬度が異なる複数種類の弾性体を装着したゴルフクラブヘッドが開示されている。
【0003】
【特許文献1】実用新案登録第3112038号公報
【特許文献2】特開2004−313777号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ここで、本発明の発明者がゴルフクラブヘッド単体での共振周波数について検証したところ、概ね4000Hz〜10000Hzの範囲の複数の周波数において共振周波数が確認された。従って、ゴルフクラブヘッドの振動をより効果的に低減するためには、広範な周波数の範囲について振動を低減できる粘弾性体をゴルフクラブヘッドに装着することが望ましい。しかし、一般に粘弾性材料が振動低減に効果的な周波数の範囲にはその材料に応じて限界がある。また、本発明の発明者がゴルフクラブ全体での共振周波数について検証したところ、概ね2000Hz以下の範囲の複数の周波数において共振周波数が確認された。従って、ゴルフクラブ全体としてその振動を低減しようとする場合には更に広範な周波数の範囲について振動を低減する必要がある。
【0005】
従って、本発明の目的は、粘弾性体の装着によりゴルフクラブヘッドの振動を低減するにあたり、より広範囲な周波数の振動を低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明によれば、粘弾性体が装着されたゴルフクラブヘッドにおいて、前記粘弾性体が、損失係数の温度依存性が異なる複数種類の粘弾性材料を混合して構成されていることを特徴とするゴルフクラブヘッドが提供される。
【0007】
粘弾性材料の損失係数(tanδ)の温度依存性は、各温度に対するその粘弾性材料の振動減衰効果の程度を示すものであるが、各周波数に対するその粘弾性材料の振動減衰効果の程度に関係する。つまり、相対的に、低温度において損失係数が高い粘弾性材料は高周波数帯に対する振動減衰効果が高い一方、高温度において損失係数が高い粘弾性材料は低周波数帯に対する振動減衰効果が高い。
【0008】
従って、損失係数の温度依存性が異なる複数種類の粘弾性材料を混合することで、各粘弾性材料単独では得られない、より広範囲な周波数の振動を低減することができる粘弾性体が得られる。これをゴルフクラブに装着することで、より広範囲な周波数の振動を低減することができる。
【発明の効果】
【0009】
以上述べた通り、本発明によれば、粘弾性体の装着によりゴルフクラブヘッドの振動を低減するにあたり、より広範囲な周波数の振動を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
図1は本発明の一実施形態に係るゴルフクラブヘッドAの分解斜視図、図2(A)はゴルフクラブヘッドAが分解状態での図1の線X−Xに沿う断面図、図2(b)はゴルフクラブヘッドAを組み立てた状態での図1の線X−Xに沿う断面図、図3は図2(A)の線Y−Yに沿う断面図である。
【0011】
ゴルフクラブヘッドAはアイアン型のゴルフクラブヘッドであり、ヘッド本体10と、ヘッド本体10の正面側に取り付けられ、フェース面20aを構成するフェースプレート20とを備える。本実施形態ではアイアン型のゴルフクラブヘッドを例示するが、他の形式のゴルフクラブヘッドに対しても本発明は適用可能である。
【0012】
ヘッド本体10はシャフトに連結されるホゼル部10aと、ソール部10bと、バック部10cと、が一体に形成されており、例えば、ステンレス鋼や軟鉄から構成される。ヘッド本体10の上部はその正面側から背面側に貫通する開口部10dが形成され、ヘッド本体10の軽量化及び低重心化が図られている。また、ヘッド本体10の正面にはフェースプレート20の装着空間を画定するリブ10eが形成されていると共にフェースプレート20の背面が当接する当接部10fが形成されている。
【0013】
フェースプレート20は、その正面にフェース面20aが、その周縁に段部20bが形成されており、その背面は平坦な面をなしている。フェースプレート20は例えばステンレス鋼、マルエージング鋼、真鍮、銅合金(例えば、ベリリウム銅、青銅)、チタン、チタン合金、ジュラルミン、アモルファス金属、FRM等から構成される。
【0014】
ヘッド本体10にはフェースプレート20側に開口し、バック部10c側で閉じた空洞部11が形成されている。空洞部11はヘッド本体10に一体的に形成された周壁12乃至14により画定されている。周壁12乃至14のフェースプレート20側の端面のうち、空洞部11の上部の周壁12の端面は当接部10fと面一でフェースプレート20の背面に当接する当接部12aと、当接部12aの内側においてフェースプレート20の背面から離間する離間部12bと、を有する。また、空洞部11の底部の周壁14の端面は当接部10fと面一でフェースプレート20の背面に当接する当接部14aのみから構成されている。更に、空洞部11の両側部の周壁13の端面はフェースプレート20の背面から離間し、離間部12bと面一の離間部13aを有する。離間部13aは離間部12bと異なり、周壁13の厚み方向全域に渡って形成されている。
【0015】
空洞部11の両側には第2の空洞部15がそれぞれ形成されている。空洞部15はヘッド本体10を軽量化するために設けられている。本実施形態では空洞部15を空洞部11の両側に設けているが片側にだけ設けることもできる。また、本実施形態では空洞部15は空洞のままとするが、ここにゴルフクラブヘッドAの重心位置を調整するための錘等を装填することも可能である。
【0016】
空洞部11とフェースプレート20とにより形成される空間内には粘弾性体30が圧縮状態で装填されている。粘弾性体30はその正面30aがフェースプレート20の背面に密着している。
【0017】
粘弾性体30は損失係数(tanδ)の温度依存性が異なる複数種類の粘弾性材料を混合して構成される。粘弾性材料の損失係数の温度依存性は、各温度に対するその粘弾性材料の振動減衰効果の程度を示すものであるが、各周波数に対するその粘弾性材料の振動減衰効果の程度に関係する。つまり、相対的に、低温度において損失係数が高い粘弾性材料は高周波数帯に対する振動減衰効果が高い一方、高温度において損失係数が高い粘弾性材料は低周波数帯に対する振動減衰効果が高い。
【0018】
従って、損失係数の温度依存性が異なる複数種類の粘弾性材料を混合することで、各粘弾性材料単独では得られない、より広範囲な周波数の振動を低減することができる粘弾性体が得られる。これをゴルフクラブAに装着することで、より広範囲な周波数の振動を低減することができる。
【0019】
粘弾性体30を構成するために混合される各粘弾性材料としては、例えば、IIR(臭化ブチル組成物)、NBR(アクリロニトリルブタジエンゴム)、天然ゴム、シリコンゴム、スチレン系ゴム等が挙げられる。粘弾性体30は、上記粘弾性材料を混合したものに例えば金属粉末等を混入して形成し、その比重を調整することもできる。
【0020】
損失係数の温度依存性が異なる複数種類の粘弾性材料を混合する方法としては、例えば、各粘弾性材料を加熱して軟化させ、これらを混練することが挙げられ、各粘弾性材料の組成を変えずに均一に混練することが望ましい。
【0021】
ここで、粘弾性体30は、互いに損失係数のピーク値温度が異なる複数種類の粘弾性材料から構成されることが望ましい。一般に粘弾性材料の損失係数はピーク値温度を境にして各温度に対する損失係数が徐々に下がる。従って、損失係数のピーク値温度が異なる複数種類の粘弾性材料を混合することで、より広範囲な周波数の振動を低減できる粘弾性体30が得られる。
【0022】
また、混合される複数種類の粘弾性材料は、損失係数のピーク値温度の差が摂氏15度以上である2種類の粘弾性材料を含むことが望ましい。このような粘弾性材料を混合することで、より広範囲な周波数の振動を低減できる粘弾性体30が得られる。但し、複数種類の粘弾性材料の損失係数のピーク値温度の差が大きすぎると、それらを混合した粘弾性体は、各ピーク値温度の中間の温度での損失係数が大きく下がる場合がある。従って、混合される複数種類の粘弾性材料は、損失係数のピーク値温度の差が摂氏15度以上60度以下、更に望ましくは摂氏15度以上35度以下である2種類の粘弾性材料を含むことが望ましい。
【0023】
また、混合される複数種類の粘弾性材料は、損失係数のピーク値温度が摂氏−30度未満の粘弾性材料と、損失係数のピーク値温度が摂氏−30度以上の粘弾性材料とを含むことが望ましい。損失係数のピーク値温度が摂氏−30度未満の粘弾性材料は相対的に高周波数帯に対する振動減衰効果が高く、摂氏−30度以上の粘弾性材料は相対的に低周波数体に対する振動減衰効果が高い。従って、より広範囲な周波数の振動を低減できる。
【0024】
また、混合される複数種類の粘弾性材料は、これらにより得られる粘弾性体30の損失係数が摂氏−40度以上−10度以下の範囲で0.3以上であることが望ましい。損失係数が0.3以上であると、より高い振動減衰効果が得られる。
【0025】
係る構成からなるゴルフクラブヘッドAでは、その組立に際し、まず、ヘッド本体10の空洞部11に粘弾性体30が挿入される。次に、図2(B)に示すように、フェースプレート20の背面がヘッド本体10の当接部10fにぴったりと当接するようにフェースプレート20がリブ10eに画定されるヘッド本体10の装着空間内に挿入される。その後、リブ10eがフェースプレート20の段部20bへカシメられ、フェースプレート20がヘッド本体10に固定される。粘弾性体30は空洞部11内部にてこれが圧縮されるようにその大きさが設計される。
【0026】
しかして、本実施形態のゴルフクラブヘッドAでは、損失係数の温度依存性が異なる複数種類の粘弾性材料を混合して構成される粘弾性体30が装填されたことにより、より広範囲な周波数の振動を低減することができる。粘弾性体30がより広範囲な周波数の振動を低減できることから、粘弾性体30が一つであっても十分な振動低減を実現でき、複数装填する場合に比べてゴルフクラブヘッドAの部品点数の削減、組立作業の容易化が図れる。尤も、粘弾性体30は異なる部位に複数装填してもよく、この場合、各粘弾性体として、その損失係数の温度依存性が互いに異なるものを使用することもできる。
【0027】
次に、本実施形態では、粘弾性体30はゴルフクラブヘッドAの内部に配設されているので外部に露出せず、本体部10及びフェースプレート20により保護されるので、その損傷の発生を防止できる。また、粘弾性体30は圧縮状態で空洞部11及びフェースプレート20により画定される空間内に装填されているので、粘弾性体30がゴルフクラブヘッドAに密着し、振動低減効果を高めることができる。
【0028】
また、空洞部11を画定する周壁12及び13の端面に離間部12b及び13aを設けることで、周壁12及び13の端面に空洞部11と連通した空隙が形成される。このため、圧縮状態の粘弾性体30の一部が当該空隙内へはみ出すことが許容される。
【0029】
図2(B)は粘弾性体30の一部が離間部12bとフェースプレート20との間の空隙にはみ出している状態を示している。従って、粘弾性体30の圧縮代を大きくしても、ヘッド本体10にフェースプレート20を取り付ける際に、ヘッド本体10とフェースプレート20とが粘弾性体30を噛んでしまう場合を防止することができる。特に、本実施形態の場合、離間部13aにより形成される空隙は空洞部11のみならず、空洞部15とも連通しているので、粘弾性体30がはみ出すことが許容される量が多くなり、一層ヘッド本体10とフェースプレート20とが粘弾性体30を噛んでしまう場合を防止することができる。また、粘弾性体30の一部が離間部12b及び13aとフェースプレート20との間の空隙にはみ出すことにより、粘弾性体30とフェースプレート20との密着面積もより大きくなる。
【0030】
また、第1粘弾性体30は正面30aがフェースプレート20の背面と平行になるように、その形状並びに空洞部11の形状を設計することで、粘弾性体30の正面30aが略均一な圧力でフェースプレート20の背面に密着し、密着性を向上できる。
【0031】
また、本実施形態では、空洞部11はヘッド本体10の下部側に形成されており、空洞部11に装填される粘弾性体30はヘッド本体10の下部側に位置している。この構成により、ゴルフクラブヘッドAの重心位置を下げることができ、低重心化を図ることができる。また、アイアン型のゴルフクラブではゴルフボールの打点位置がフェース面20aの下部寄りとなるので、ゴルフボールの打点位置の略背後に粘弾性体30が位置することになり、粘弾性体30による制振効果を向上できる。
【0032】
また、本実施形態では粘弾性体30はフェースプレート20に沿う方向の幅(図1のd)が、その上部から下方へ向かうに従い幅広となっており、空洞部11もこれに対応した形状となっている。このため、粘弾性体30の重心位置は下部寄りになっており、これによりゴルフクラブヘッドAの重心位置を下げることができ、更に低重心化を図ることができる。
【0033】
なお、本実施形態では粘弾性体30をフェースプレート20の背後の位置に配設しているが、粘弾性体の配設位置はこれに限られず、種々の部位に装着することができる。
【実施例】
【0034】
図1に示したゴルフクラブヘッドAについて比較試験を行なった。粘弾性体30として、本発明の実施例と比較例とにおいて使用した粘弾性材料は以下の通りである。
・実施例:
アクリロニトリルブタジエンゴムと臭化ブチル組成物との混合物
・比較例1:
実施例の臭化ブチル組成物単体
・比較例2:
実施例のアクリロニトリルブタジエンゴム単体
なお、実施例においてアクリロニトリルブタジエンゴムと臭化ブチル組成物とは、配合量を3:7とし、約摂氏170度で加熱して軟化させ、両者を均一に混練した。
【0035】
図4(A)は実験に用いた各粘弾性材料の損失係数の温度依存性を示す図であり、1Hzの振動に対する温度依存性を示す図である。同図において、線aは比較例1の粘弾性体30に用いた粘弾性材料(臭化ブチル組成物単体)の損失係数の温度依存性、線bは比較例2の粘弾性体30に用いた粘弾性材料(アクリロニトリルブタジエンゴム単体)の損失係数の温度依存性、線cは実施例の粘弾性体30に用いた粘弾性材料(比較例2のアクリロニトリルブタジエンゴムと比較例1の臭化ブチル組成物との混合物)の損失係数の温度依存性を示す。
【0036】
なお、図4(A)の線a及び線bに示されるように、実施例の粘弾性材料(混合物)に用いた各粘弾性材料は、その損失係数のピーク値温度が異なっている。また、各粘弾性材料は損失係数のピーク値温度の差が約摂氏20度であり、摂氏15度以上である。また、一方の粘弾性材料の損失係数のピーク値温度は摂氏−30度未満であり(線a)、他方の粘弾性材料の損失係数のピーク値温度は摂氏−30度以上である(線b)。
【0037】
図4(A)の線cで示される実施例の粘弾性材料は、比較例1及び2の各粘弾性材料の損失係数の温度依存性を加え合わせたような特性を示しており、損失係数が高い温度領域が広がっている。なお、図4(A)の線cで示されるように実施例の粘弾性材料(混合物)は、損失係数が摂氏−40度以上−10度以下の範囲で0.3以上である。
【0038】
図4(B)は実施例及び比較例1及び2の各ゴルフクラブヘッドに対する振動計測実験の結果を示す図であり、モーダル解析により減衰比を算出したものである。図中のプロットは各ゴルフクラブヘッドの共振周波数における減衰比を示しており、四角のプロットは実施例、丸のプロットは比較例1、三角のプロットは比較例2を示す。実施例では広範囲の周波数において高い減衰比が得られていることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【0039】
【図1】本発明の一実施形態に係るゴルフクラブヘッドAの分解斜視図である。
【図2】(A)はゴルフクラブヘッドAが分解状態での図1の線X−Xに沿う断面図、(B)はゴルフクラブヘッドAを組み立てた状態での図1の線X−Xに沿う断面図である。
【図3】図2(A)の線Y−Yに沿う断面図である。
【図4】(A)は比較実験に用いた各粘弾性材料の損失係数の温度依存性を示す図、(B)は実施例及び比較例1及び2の各ゴルフクラブヘッドに対する振動計測実験の結果を示す図である。
【符号の説明】
【0040】
A ゴルフクラブヘッド
10 本体部
11 空洞部
12〜14 周壁
10f、12a、14a 当接部
12b、13a 離間部
15 空洞部
20 フェースプレート
30 粘弾性体




 

 


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