高尔夫球棒头、高尔夫球棒及高尔夫球棒组件制造技术

一种高尔夫球棒头（１，１０１），具有惯性椭圆体（１０，１１０），当将在原点互相正交的惯性椭圆体（１０，１１０）的３根主轴按围绕这些主轴的惯性转矩大到小的顺序设为Ⅰ↓［１］、轴Ⅰ↓［２］及轴Ⅰ↓［３］时，通过原点、以平行于击球面（１１，１１１）的平面将惯性椭圆体（１０，１１０）切断后的截面积Ａ与以包含轴Ⅰ↓［１］及轴Ⅰ↓［２］的平面将惯性椭圆体切断后的截面积Ｂ之比（Ａ／Ｂ）为１以上１．４以下。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高尔夫球棒头、高尔夫球棒及高尔夫球棒组件。尤其涉及可有效减少因打击位置的误差所引起的飞行距离的误差的高尔夫球棒头、高尔夫球棒及高尔夫球棒组件。
技术介绍
目前，考虑惯性椭圆体而设计高尔夫球棒头的技术记载在日本专利技术专利公开1993年第57034号公报上。在该公报中，揭示了如下一种技术在具有原来高尔夫球棒头的惯性椭圆体的主轴方向附加重量，从而一边最小限度地抑制头的重量增加一边增大惯性椭圆体。另外，在日本专利技术专利公开1997年第149954号公报和日本专利技术专利公开1998年第248969号公报上揭示了如下一种技术通过将惯性主轴投影在包含球飞行路线的平面及垂直于水平面的平面上时的角度设定在击球人的打击位置的误差方向附近，来抑制飞行距离的误差。但是，日本专利技术专利公开1993年第57034号公报所揭示的技术，仅揭示了不使预先具有已生产的头的惯性主轴的方向变化而通过在其轴上附加重量来增大惯性椭圆体的技术。因此，在上述公报中，不能判断在考虑高尔夫球棒性能的情况下其惯性主轴的方向究竟是否最佳。另外，在日本专利技术专利公开1997年第149954号公报和日本专利技术专利公开1998年第248969号公报中，虽然揭示了高尔夫球棒头较佳的惯性主轴的倾斜角度，但这只不过是揭示了高尔夫球棒头投影在从击球面侧所看到的一平面上时的较佳角度而已。因此，在该公报中，对于如何配置三维存在的惯性椭圆体较好并未涉及。当击球者打击球时，球碰到高尔夫球棒头的位置因各种原因而产生变动。对于高尔夫球棒所要求的特性之一，可例举出球的飞行距离和飞球方向的变动随着打击位置的变动而较小。一旦变动打击位置使球的方向和飞行距离不稳定时，击球者就不能将球送到所期望的位置，在得分上不是较佳。在现有技术中虽然改善了一定程度，但未必能说是充分的。因此，为解决上述那样的问题，本专利技术的目的在于提供一种即使打击位置变动也可使球的飞行距离和球飞行方向的变动较小的高尔夫球棒头、高尔夫球棒及高尔夫球棒组件。专利技术的公开本专利技术者们对打击位置的变动与球的飞行距离和球飞行方向的关系作了各种研究，结果知道，不将高尔夫球棒头的惯性椭圆体投影在平面上而通过将其三维投影就可进行更有效的改善。即，本专利技术欲提供一种如下的在现有技术中未揭示的高尔夫球棒头通过三维设计高尔夫球棒所期望的惯性主轴的配置，从而相对打击位置的误差可更有效地抑制飞行距离和打球方向的误差。如附图说明图1A及图1B所示，对于物体，惯性椭圆体10存在三维。在图1A及图1B中，木质高尔夫球棒70具有木质的高尔夫球棒头1和一端与高尔夫球棒头1连接的棒杆60。高尔夫球棒头1具有击球面11。高尔夫球棒头1的惯性椭圆体10具有惯性主轴I1、I2及I3。所述惯性主轴在作为原点的重心G相交。在图12中，铁质高尔夫球170具有铁质高尔夫球棒头101和一端与高尔夫球棒头101连接的棒杆160。高尔夫球棒头101具有击球面111。高尔夫球棒头101的惯性椭圆体110具有惯性主轴I1、I2及I3。所述惯性主轴在作为原点的重心G相交。在惯性椭圆体中，主轴的长度一般用绕其轴的惯性转矩大小的平方根的倒数表示。当用任意的平面切断惯性椭圆体时，其截面面积越小，对于垂直作用在该面上的负载的惯性阻力就越大。这里，用高尔夫球棒打击球时所产生的负载用图2中的矢量F表示。该矢量F可分解成与击球面11垂直的矢量FP和与击球面11平行的微小的矢量FH。飞行距离和球飞行方向的误差是高尔夫球棒头1的箭头12所示的不必要的旋转运动所引起的。我们知道，产生该旋转运动的转矩从其大小来看，主要成分几乎是垂直于击球面11的矢量FP，与击球面11平行的矢量FH是微小成分，可忽略不计。也就是说，欲使高尔夫球棒头1旋转的负载从垂直于击球面11的方向作用，为增大相对于该负载的高尔夫球棒头1的惯性阻力，用与击球面11平行、通过惯性椭圆体中心的平面来切断惯性椭圆体，以尽量减小该截面积(以下称作有效截面积)地设计击球面11即可。另外，在高尔夫球棒头中，如一般的木质的高尔夫球棒头那样，有击球面11为凸状的结构，在这种情况下，将位于击球面的中心(图心)附近的面定义为击球面。此时，对于包含击球面图心、球棒击球面中心部分或击球面外周在内的面，与距离最远的击球面上的点接触的平面是击球面。由于各个点位于图心附近，故即使以任何接触的面为基准也无大的差别。为实现上述目的，本专利技术用如下构成方法求得惯性椭圆体和其切断面。在图3中，将垂直于地面、通过重心G的轴设为Z轴，将与击球面11的图心(击球面11的中心)中的接触面和地面的交线相平行且垂直于Z轴、通过重心G的轴设为X轴，将垂直于X轴和Z轴两方的、通过中心G的轴设为Y轴。首先，如图4所示，将与击球面的图心中的接触面(击球面)和地面的交线相平行且通过重心的面的方向矢量设为f(l,m,n)T，对如下各矢量进行计算。f1(l1,m1,n1)T=f×Z(0,0,1)Tf2(l2,m2,n2)T=f1×f …(1)f3(l3,m3,n3)T=f1×f2而×表示外积。接着，如图5所示，当将与击球面11的图心21a中的接触面21和地面23的交线22相平行且通过重心G的轴设为α轴、将平行于该接触面21、且与α轴垂直的轴设为β轴、将与α轴和β轴垂直的轴设为γ轴时，从α、β、γ坐标系向X、Y、Z坐标系变换可用下式表示。X=l1·α+l2·β+l3·γY=m1·α+m2·β+m3·γ …(2)Z=n1·α+n2·β+n3·γ该切断面的大小表示在该面的旋转容易度的惯性阻力的大小。另外，该切断面表示该面的垂直方向的惯性阻力。此外，如图6、7及8所示，很清楚，由于该切断面的形状是立体的惯性椭圆体和面的切断面，故是平面椭圆。这里，将I1、I2、I3设成与X、Y、Z轴有关的惯性转矩，将I12设成与YZ平面及XZ平面有关的惯性乘积，将I13设成与YZ平面及XY平面有关的惯性乘积，将I23设成与XZ平面及XY平面有关的惯性乘积，则可获得如下的关系I1·X2+I2·Y2+I3·Z2+2·I12·X·Y+2·I13·X·Z+2·I23·Y·Z=1 …(3)式(3)表示的椭圆体称作惯性椭圆体。它表示各方向的惯性阻力的大小。当将式(2)代入式(3)，将γ的项设为0时，可求得切断椭圆面的式(4)。(I1l12+I2m12+I3n12+I12l1m1+I13l1n1+I23m1n1)α2+(I1l22+I3m22+I3n22+I12l2m2+I13l2n2+I23m2n2)β2+(I1l1l2+I2m1m2+I3n1n2+I12l1m2+I12l2m1+I13l1n2+I13l2n1+I23m1n2+I23m2n1)αβ=1 …(4) 如图7所示，当利用该平面椭圆的数学式将长轴的长度设为a、短轴的长度设为b时，用包含该长轴和短轴在内的平面切断惯性椭圆体后的面积S可用如下数学式表示。S=πab此时的面积是有效截面积。另一方面，如上所述，用平行于击球面11、通过惯性椭圆体中心的平面切断后的惯性椭圆体的有效截面积，表示对于垂直作用于该面上的负载的物体的惯性阻力的大小。该有效截面积越小，惯性阻力就越大。因此，通过尽量减少有效截面积来设计，从而可提供飞行距离和方向稳定的高尔夫球棒头。本专利技术的高尔夫球棒头具有惯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高尔夫球棒头，是具有惯性椭圆体（１０，１１０）的高尔夫球棒头（１，１０１），其特征在于，当将在原点互相正交的惯性椭圆体（１０，１１０）的３根主轴按围绕这些主轴的惯性转矩大到小的顺序设成轴Ｉ↓［１］、轴Ｉ↓［２］及轴Ｉ↓［３］时，通过 原点、以平行于击球面（１１，１１１）的平面将惯性椭圆体（１０，１１０）切断后的截面积Ａ与以包含轴Ｉ↓［１］及轴Ｉ↓［２］的平面将惯性椭圆体切断后的截面积Ｂ之比（Ａ／Ｂ）为１以上１．４以下。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：岩田元孝，酒井浩司，长尾裕史，木村卓司，沟端政弘，
申请(专利权)人：美津浓株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]