ゴルフクラブヘッド
【課題】慣性モーメントを大きくし打球の方向性を向上させたゴルフクラブの提供。
【解決手段】フェース部４、クラウン部２、ソール部３とからなる金属製中空ゴルフクラブヘッドにおいて、ゴルフクラブヘッドのライ角を６０度としたとき、ゴルフクラブヘッドの体積が４７０cm３以内で、ゴルフクラブヘッドの重心を通る鉛直線を中心とする軸線の回りの慣性モーメントが、５０００ないし６０００ｇ・ｃｍ２のゴルフクラブとした。慣性モーメントを大きくするために、クラウン部２の中央部分を化学エッチングで削ぎ落とし、ソール部３のトウ部５側に削ぎ落とし分を加味した質量体３ａを配置し、さらに重心８から質量体３ａまでの離間距離を大きくした。
【解決手段】フェース部４、クラウン部２、ソール部３とからなる金属製中空ゴルフクラブヘッドにおいて、ゴルフクラブヘッドのライ角を６０度としたとき、ゴルフクラブヘッドの体積が４７０cm３以内で、ゴルフクラブヘッドの重心を通る鉛直線を中心とする軸線の回りの慣性モーメントが、５０００ないし６０００ｇ・ｃｍ２のゴルフクラブとした。慣性モーメントを大きくするために、クラウン部２の中央部分を化学エッチングで削ぎ落とし、ソール部３のトウ部５側に削ぎ落とし分を加味した質量体３ａを配置し、さらに重心８から質量体３ａまでの離間距離を大きくした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、打球の方向性をよくしたゴルフクラブヘッドに関する。更に詳しくは、高い慣性モーメントを有し打球の方向を安定的にさせたゴルフクラブヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴルフクラブは、飛距離を延ばすため、あるいは安定した打撃が行えるように種々改良がなされている。飛距離はスコアの良否に直接影響するので、ゴルフクラブヘッド（以下、ヘッドともいう。）における打撃点の有効範囲（スイートエリア）が広くなるような改良、又は有効範囲の位置の改良、フェース面の材質の改良等により、確率的にボールの飛距離が延びるようになり、結果としてスコアがよくなり、そのようなヘッドを使用するプレイヤーにとっては有利となる。更に、スコアを良くするため、打撃点がずれても安定して打球の方向が定まるゴルフクラブが求められている。このためには、通常は慣性モーメントを大きくしなければならない。特に、左右の慣性モーメントは、ボールの方向を規定する重要な要件の一つである。
【０００３】
慣性モーメントを大きくすれば、ボールが打撃点を外れて、例えばゴルフクラブヘッドのトウ側にそれた打撃位置で打撃されても、クラブが曲がりにくいという性質があるためである。即ち、ゴルフクラブヘッドの慣性モーメントを大きくすると、前述したようにセンターを外れてヒットしてもヘッドのブレが少なく、比較的真っ直ぐな方向にボールを飛ばせることになる。従って、平均飛距離も延びることになり、結果的にスコアの向上となる。
【０００４】
古くから使われている木製ウッド（パーシモン）は、打撃時にヘッドは容易に回転してしまう傾向があったが、最近の金属製中空ウッドタイプのものは、木製ウッドに比べ慣性モーメントが大きいので回転が少なくこの傾向がないので、今日では多くのプレイヤーに使用され現在では主流となっている。この金属製中空ウッドタイプのものは、その体積が大型化され、現在のルール上は最大で体積４６０cm３（公差＋１０cm３）以内に規制されている。
【０００５】
又、ヘッドが大型化する傾向があるが、ヘッドを構成する各パーツの質量が嵩んでしまい振り易さの目安であるスウィングバランスが重くなってしまう。このため従来からヘッド質量は重くても約２１０ｇ程度までと変わっていない。即ち、従来構成であると、ヘッドが大型化してもトータルの質量は制限されているので、重心位置をコントロールするための余剰質量、言い換えると慣性モーメントを大きくするための余剰質量を増すことは全体質量を大きくすることになるので、この制約から従来からウェイトは約１０ｇ程度の質量にとどまっている。
【０００６】
また 、フェース面の反撥係数は、Ｒ＆Ａのルールではペンデュラムテスト（振り子式試験）という方法が採用されている。この試験方法は、クラブを固定し、フェース面に鉄球を衝突させて、その接触時間を測定し、この接触時間を特性時間（Characterlistic Time）と呼び、この特性時間を２５７μＳ（マイクロ秒）以下（公差＋１８μＳを含む）に制限するルールである。この特性時間をルール以下の時間に抑えるには、フェース部の板厚が厚くなる傾向があり、フェース部の重さを軽くするには限界がある。また、フェース部の一端には、シャフトが接続されるホーゼル部が配置されているので、相対的にこの部分のウェイトも大きくなる。
【０００７】
更に、前述したルールには、ヒール部からトウ部までの長さはフェース部から背面までの長さよりも長くなければならない、ヒールからトウまでの長さは１２７mm（５ｉｎ．）以下でなければならない、ソールからクラウンまでの長さ（高さ）は７１．１２mm（２．８ｉｎ．）以下でなければならない等、の外形寸法上の制約もある。更に、４７０cm３（公差＋１０cm３を含む）以下という体積の制限もある。これらの制約もあって、スイートエリアを大きくするような位置に重心位置を配置できず、かつヘッド全体の質量も大きくなる。このような制約から、慣性モーメントを大きくするためのウェイト等の余剰質量を増やすことは極めて困難である。
【０００８】
このような技術背景の中でも、慣性モーメントを大きくする試みは種々提案されている。例えば、重心を通り、直交座標における３本の慣性主軸のうち少なくとも一方の方向、又はその近傍部位に質量配分させるか、あるいは質量体を配置するようにしたヘッドが知られている（例えば、特許文献１参照）。又、ゴルフクラブヘッドの構成を金属材料部材と繊維強化樹脂材料部材とし、そのヘッドを０．０５〜１mmの厚さの接着剤を介して接着する構成のものが知られている（例えば、特許文献２参照）。更に、クラウン部に開口部を設け、この開口部に金属材料より比重の小さい繊維強化樹脂を使用し、打球の方向性を向上させた技術も知られている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平５−５７０３４号公報
【特許文献２】特開２００３−３２００６０号公報
【特許文献３】特開２００５−２７８８３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
以上のように、ゴルフクラブにおいて、飛距離を延ばすための工夫は種々なされているが、現状において必ずしも満足できる状態ではない。前述した従来のものはそれなりに部分的に改善されてはいるが、しかしまだ問題点を有していて改善の余地のあるものである。金属製中空のゴルフクラブヘッドは、前述したように大型化の傾向があり、慣性モーメントを大きくしようとすると、体積が増す傾向になり、また体積を大きくし質量を制限すると、強度上の問題点も生じるなど、従来の方法では限界があった。例えば前述のように、繊維強化樹脂を使用したものにおいては、強度上の限界がある上に、打球音、耐損傷性が不十分であるという問題がある。一方、本発明者が知る限りにおいて、基本的に金属で構成されたゴルフクラブヘッドで、慣性モーメントが５０００ないし６０００ｇ・ｃｍ２の範囲にあるものは従来のものは存在しない。
【００１０】
本発明は上述のような従来の技術背景の問題点を解決するために開発されたものであり、下記目的を達成する。
本発明の目的は、体積が大きい金属製中空ゴルフクラブヘッドにおいて、慣性モーメントを大きくし、打球の方向性をよくしたゴルフクラブを提供することにある。
本発明の他の目的は、体積が大きい金属製中空ゴルフクラブヘッドにおいて、ヘッド質量を大きくすることなく、慣性モーメントを大きくし、打球の方向性をよくしたゴルフクラブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、前記目的を達成するため次の手段を採る。
本発明１のゴルフクラブは、
金属製中空ゴルフクラブヘッドの前面に配置され、ゴルフボールを打撃するための打撃面を有するフェース部、上面を構成するクラウン部、下面を構成するソール部とからなるゴルフクラブにおいて、
前記金属製中空ゴルフクラブヘッドの質量が２１０ｇ以下で、
反撥特性に関する前記金属製中空ゴルフクラブヘッドの特性時間（ＣＴ値）が２５７μＳ以下で、
前記金属製中空ゴルフクラブヘッドのライ角が６０度のとき、前記金属製中空ゴルフクラブヘッドの体積が４７０cm３以下で、前記金属製中空ゴルフクラブヘッドの重心を通る鉛直線を中心とする軸線の回りの慣性モーメントが、５０００ないし６０００ｇ・ｃｍ２の範囲内であることを特徴とする。
【００１２】
本発明２のゴルフクラブは、本発明１において、前記金属はチタン合金製の板材であり、前記ボディを構成するクラウン部、及び／又はソール部の曲面内の前記鉛直線の部位を含む略中央部と外周部の肉厚が異なることを特徴とする。
【００１３】
本発明３のゴルフクラブは、本発明１又は２において、
前記金属製中空ゴルフクラブヘッドは、前記フェース部、前記ソール部、前記クラウン部、及びシャフトが接続されるホーゼル部を溶接により接合されたものであることを特徴とする。
【００１４】
本発明４のゴルフクラブは、本発明２において、
前記鉛直線から最も遠い回転半径の位置で、かつ前記クラウン部及び／又は前記ソール部に質量２０ｇ以上のウェイトが配置されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明５のゴルフクラブは、本発明４において、
請求項４に記載のゴルフクラブにおいて、前記ウェイトは、トウ部のバック側に配置されていることを特徴とする
【００１６】
本発明６のゴルフクラブは、本発明５において、
前記ソール部のトウ側及びバック側部位を、前記クラウン部に対し外方に突き出す形状とし、この突き出されたソール部に前記ウェイトを配置するようにしたことを特徴とする。
【００１７】
本発明７のゴルフクラブは、本発明１において、
前記金属製中空ゴルフクラブヘッドは、
前記ヒール部から前記トウ部までの長さは前記フェース部から背面までの長さよりも長く、
前記ヒールから前記トウまでの長さは１２７mm（５ｉｎ．）以下で、
前記ソールから前記クラウンまでの長さは７１．１２mm（２．８ｉｎ．）以下であり、
前記慣性モーメント（MOI）は、次の近似式（１）で計算される範囲内のものである
MOI＝（ａＹ２＋ｂＹ＋ｃ）＊（ｄＸ＋ｅ）／ｆ …（１）
ただし、Ｘは前記ヒール部から前記トウ部までの長さ、Ｙは前記フェース部から背面までの長さ、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ及びｆは、定数である、ことを特徴とする。
【００１８】
本発明８のゴルフクラブは、本発明１において、
前記金属製中空ゴルフクラブヘッドは、
前記ヒール部から前記トウ部までの長さは前記フェース部から背面までの長さよりも長く、
前記ヒールから前記トウまでの長さは１２７mm（５ｉｎ．）以下で、
前記ソールから前記クラウンまでの長さは７１．１２mm（２．８ｉｎ．）以下であり、
前記鉛直方向から見た前記重心の位置は、次の２式で囲まれた範囲に存在するものである
Ｙ＝−ｇＸ２＋ｈＸ２＋ｉ …（２）
Ｙ＝−ｊＸ２＋ｋ …（３）
ただし、Ｘは前記ヒール部から前記トウ部方向の位置、Ｙは前記フェース部から背面方向の位置、ｇ、ｈ、ｊ、及びｋは、定数であり、前記Ｘは前記ヒール部から前記トウ部長さの中心を原点とし、前記Ｙは前記フェース部を原点とした、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
以上詳記したように、本発明のゴルフクラブは、ヘッドを構成する素材が基本的に全て金属製である中空ゴルフクラブヘッドにおいて、ヘッド体積が４７０cm３以内（公差＋１０cm３を含む）、ヘッドの質量が２１０ｇ以下、反撥特性に関するヘッドの特性時間（ＣＴ値）が２５７μＳ以下（公差＋１８μＳを含む）という制約の下でも、金属製中空ゴルフクラブヘッドの重心を通る鉛直線を中心とする軸線回りの慣性モーメントが５０００〜６０００ｇ・ｃｍ２という高い範囲にあるゴルフクラブヘッドを得る方法およびその条件を見出すことができた。この結果、打撃点がフェース部の芯を外れた場合であっても、打球の方向は確保され、従来に比し安定した打撃が行え、結果としてプレイヤーのスコア向上に結びつく可能性が高くなった。さらに、基本的に金属製であるため、耐久性や打球音などで満足を得ることができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
［実施の形態１］
本発明の実施の形態１を図面に基づいて説明する。図１は、本発明のゴルフクラブ全体の外観図であり、金属製中空ゴルフクラブヘッドを有したゴルフクラブを示す全体図である。本発明のゴルフクラブは、金属製中空ゴルフクラブヘッドを対象にしているが、実施の形態１のドライバークラブヘッド（以下、ヘッドともいう。）も同様に、金属製の中空ゴルフクラブである。又、ドライバークラブヘッドの基本的な構造は公知であり、この詳細な説明は省略するが、本発明の理解を容易にするため、概要を次のように説明する。
【００２１】
本発明に関わるドライバークラブヘッド１は、シャフトＡの一端に固定されている。図２から図４に、本発明に関わる金属製中空ゴルフクラブにおけるドライバークラブヘッド１の実施の形態を示す。なお、図２ないし６はヘッド部のみ示し、シャフトＡ等の部材は本発明の要旨に関係ないので図示上は省略している。
【００２２】
図２はヘッド１の平面図であり、図３はヘッド１の正面図で、図４はヘッド１の側面図である。各図で示すように、金属製で中空のドライバークラブヘッド１は、上部に当たるクラウン部２と、底部に当たるソール部３と、ゴルフボールが打撃されるフェース部４と、ヘッド１の前部に当たるトウ部５と、ヘッドの後部に当たるヒール部６と、フェース部４に対向して反対側に位置し、ヘッド１の後方部を形成するバック部１０と、このドライバークラブヘッド１をシャフトＡに支持固定するための部材であるホーゼル部７と、から構成されている。これらの部品の主要部は、フェース部４と、クラウン部２と、ソール部３と、ホーゼル部７である。
【００２３】
これら各々の部位は、生産上、個別又は複数の板材からなる部品から構成され、これらの部品を接合して構成される。この各部品の製造は、板材を所望の曲面形状にプレス加工した後、溶接等で一体化されて作られる。板材は圧延材を用いるのが板厚を制御する意味で特に好適である。本例ではヘッド１を構成するボディ部材は、フェース部材と、トウ部５、ヒール部６、及びバック部１０の一部を含むソール部材と、トウ部５、ヒール部６、及びバック部１０の一部を含むクラウン部材、並びにホーゼル部材と、を合わせての４点で構成されている。
【００２４】
４点からなる各部材は、板素材を所定形状に切断し、これを加熱してプレス成形する。加熱は、例えばフェース部材を４００度、ソール部材、クラウン部材等のボディ部材を９００度にする。プレスされた後、バリを削除（トリミング）し、ＴＩＧ溶接を行う。ＴＩＧ溶接は、アルゴン溶接とも称されている溶接であるが、溶着金属そのものの溶接棒を用いて、タングステン電極の周囲からアルゴンガスを放出し、大気から溶融金属を遮断して行うものである。また、レーザーやプラズマといった溶接方法を用いれば溶接ビードや熱影響が少なくてすみ、より好適である。各部材は、鍛造や鋳造など、他の方法により製造しても良い。
【００２５】
本実施の形態１においては、金属材料はチタン合金であり、製作上の部材としてフェース部材とソール部材を突き合わせ、この後にホーゼル部材を接合し、その後プレスされたクラウン部材をＴＩＧ溶接等で結合する。このように溶接で一体化されたドライバークラブヘッド１が構成される。フェース部４は、微小な曲面を有していて、プレート状の板で構成されたものである。反撥係数の最大領域は、打撃面である中央部、即ち、重心８近傍のスイートエリア９である。
【００２６】
通常、遠方へゴルフボールを飛ばすためには、重心８近傍の位置に当たるこのスイートエリア９に打撃されるのが効果的であり、そのためにこの部分のエリアを大きくして高反撥エリアを拡大したり、又、反撥係数を高く設定したりして反撥効果を高めている。前述したとおり、反撥係数を高めれば、ゴルフボールは遠方に飛ぶことは周知のことであるが、この反撥係数等については、ゴルフクラブの性能に重要な要素を占めていて、前述したように米国ゴルフ協会（ＵＳＧＡ）、Ｒ＆Ａルール等で測定基準が定められている。ドライバークラブヘッド１に良く使用されるチタン合金は、β型チタン合金あるいはα＋β型チタン合金である。強度を高めた合金で、加工性、延性、靭性、強度等にもすぐれ、信頼性のある合金である。
【００２７】
このようなゴルフクラブを構成する基本形態のドライバークラブヘッド１に、本実施の形態１においては、慣性モーメントを大きくするために、特にクラウン部２とソール部３に改良を加えた。慣性モーメントは、ｍ×ｒ２の式で表されるから、このｍ（ヘッド１の質量）を大きくするか、或いはｒ（重心からの距離）を大きくすればよいことは当業者に自明である。しかし、ヘッド全体の質量は、前述したように重くするとスウィングバランスを崩すので、一般的なヘッドでは質量２１０ｇ前後でほぼ限度であるとされている。取り分け、最近のヘッド１の大容量化により、ヘッド１の質量をあまり大きくすることはできない。
【００２８】
このために、これらの制約下において、ヘッド１の質量を増すことは困難である。本実施の形態においては、重心からの距離（ｒ）を、ヘッド１の質量（ｍ）との関係で可能な限り大きくすることで、慣性モーメントを大きくした。特に、金属製中空ゴルフクラブヘッドをライ角が６０度に置いたとき、このヘッド１の重心を通る鉛直線を中心とする軸線の回りの慣性モーメントを大きくした。以下、それを実現した構造について説明する。
【００２９】
図５は、図４のＸ−Ｘ断面図である。図３と同方向の断面図で重心８を通っている。図において、符号Ｂは重心８からホーゼル部７までの距離、即ち重心距離を示す。ホーゼル部７は、所定のシャフトＡを取りつける関係から、その質量、形状を実質的には変えることはできない。このために慣性モーメントを大きくするには、重心８を中心に質量体が配置されている距離、即ち離間距離Ｃを大きくし、かつ質量体を大きくするのが効果的である。従って、本実施の形態１においては、その配置位置を変えることにより離間距離Ｃを大きくしている。先ずクラウン部２は、前述のように板状のチタン合金をプレスしたものであるが、このプレス加工されたものを、更に薄くした形態になっている。このクラウン部２は、重心８の上部の重心周辺領域Ｄの肉厚をさらに薄くした。即ち、重心周辺領域Ｄとは、ヘッド１をライ角６０にしておいた場合、ヘッド１の重心８を通る鉛直線（図示せず）を中心とするクラウン部２の裏面の領域である。
【００３０】
この重心周辺領域Ｄの肉厚を薄くする加工方法は、本例では化学的エッチング処理によって行う。この化学的エッチング処理は公知であるので、詳細な説明は省略する。クラウン部２の重心部周辺領域Ｄの肉厚を化学的処理により削ぎ落とし、クラウン部２の肉厚を更に薄くするものである。クラウン部２の肉厚を更に薄くする加工方法は、切削加工、プレス加工による圧印加工（coinng）でもある程度は可能であるが、これらの加工方法では材料の加工硬化等、機械加工上の種々の制約から限界があり、ある限度以上の薄肉加工はできない。この化学的エッチング処理処理により、重心部周辺領域Ｄの肉厚を所望の通りに肉厚を薄くすることが可能になった。このようにすることで、従来の例のようにクラウン部に穴をあけて、金属素材に換えて繊維強化樹脂材料でカバーリングして複合材料とすることなく、チタン合金のみで強度も維持できることになった。
【００３１】
このクラウン部２の重心部周辺領域Ｄ部分を削ぎ落とすことは、クラウン部２のの質量が減じ、相対的に重心部周辺Ｄ部から離れた部位の質量が増す結果になる。又、削ぎ落としを回避する部分は、図５及び６に示すように重心８のホーゼル部７に対向するトウ部５側の部分である。厳密には、トウ部５とバック部１０側との境界部分（図２参照）の位置が好ましい。この部分は、重心８からの距離を大きくでき、慣性モーメントを大きくする最も効果的な部位である。空に、この部分、即ち離間距離Ｃの端部位置に、さらに質量体を配置したものが好ましい。
【００３２】
本実施の形態１においては、前述したようにクラウン部２において、重心部周辺領域Ｄの質量を減じ、離間距離Ｃの端部位置の肉厚２ａを残すことでこれを実現した。これは重心部周辺領域Ｄと離間距離Ｃの端部位置とは、相対的に質量差を生じさせたことになる。この結果、ヘッド１の全体質量が変わらないとすれば、離間距離Ｃの端部位置に質量体を設けたに等しいことになる。更に全体質量の制限内で、離間距離Ｃを出来るだけ大きくするようにした。これはトウ部５側のクラウン部２ｂを膨らませ、略矩形状にしたことで実現した。いわゆるスクウェアウッドに近似した形状となる。これは全体質量の制限内で重心部周辺領域Ｄの肉厚を減らしたことによって実現した結果である。
【００３３】
次に、ソール部３において、離間距離Ｃのソール端部位置に余剰質量体３ａを設ける。これは直接質量を増すための手段であるが、従来のように打撃効果を狙って設けられたものと異なり、これを配置する位置が限定され、重心８位置から最も離間した部位、即ち離間距離Ｃに位置した部位に設けるものである。この余剰質量体３ａによる質量加算は全体質量の制限枠内であるが、クラウン部２の重心部周辺Ｄ部の質量を削ぎ落としたことにより、その分の質量をこの部分に加算できるので、従来よりは多くの質量加算が可能である。例えば、従来のヘッドの構造では、質量１０ｇ前後の質量体であったものが、実施の形態１のもので、２０ｇ〜２５ｇの質量体の加算が可能となる。なお、ウェイトとは別体として設けられる形態だけではなく、板厚そのものを厚くしてウェイトとすることを含む。
【００３４】
このように、本実施の形態１において、クラウン部２については化学的エッチング処理によりその一部を削ぎ落とし、ソール部３については質量体３ａを設けるようにして質量ｍの数値をできるだけ大きくした。更に距離ｒの数値については前述したように、特にクラウン部２ｂ側を膨らませ矩形形状とすることで、重心８からの質量体３ａの離間距離Ｃを大きくするようにした。この重心８からの離間距離は、図５にＣで示しているが、図２において、クラウン部２ｂはホーゼル部７側の重心距離Ｂに対向する略対角線の反対側位置にあり、従来の位置であるクラウン部２ｃに比して膨らんだ形状となる。この結果、重心８からの距離（ｒ）とヘッド１の質量（ｍ）の数値を大きくした相乗効果で、体積４７０cm３の大型化されたヘッドにおいて、慣性モーメントを５０００〜６０００ｇ・ｃｍ２を実現できる。
【００３５】
［実施の形態２］
図６は、本発明の実施の形態２を示す平面図である。クラウン部２に対し、ソール部３のトウ部５側、及びバック部１０側の端部３ｂを膨らませ、質量体３ａを配置するようにした例である。このヘッド１の他の部分は、実施の形態１のものと実質的に同一であり、その説明は省略する。この実施の形態２のものは、離間距離Ｃに相当する距離ｒの数値がさらに大きくなり、慣性モーメントを大きくすることができる。又、この金属製中空ゴルフクラブヘッドの慣性モーメントを考察するとき、ライ角は６０度とする。ライ角はヘッドの接地面とシャフトとの角度を示すが、金属製中空ゴルフクラブヘッドの場合、大型化して体積が大きく慣性モーメントが大きくなる場合でも、６０度前後が実験の上で最も好適である。
【００３６】
このように慣性モーメントを大きくすることは、結果的に打球がヘッドの芯を外れても、言い換えるとフェース部４のスイートエリア９のトウ部５側より、あるいは極端に言うと外れて打撃されても、ヘッド１がブレ難いため従来に比し打球の曲がりが少なく、打球の方向は慣性モーメントの小さい場合に比し、安定したものとなる。
【００３７】
［実施の形態３］
図７〜９は、ドライバークラブヘッドの実施の形態３を示すものであり、図７はドライバークラブヘッドの実施の形態３の平面図、図８はドライバークラブヘッドの実施の形態３の正面図、図９はドライバークラブヘッドの実施の形態３の側面図である。このヘッド１の外形は、図７の平面図に特徴的に表れているように、平面図で見ればほぼ４角形で、その四隅の角を円弧にした形状である。本実施の形態３の金属製中空ドライバークラブヘッド１は、全てチタン合金板で作られたものである。本実施の形態３のヘッド１を構成するボディ部材は、フェース部４、ソール部３、クラウン部２、及びホーゼル部７を構成する４点の各部材で構成されている。クラウン部２は、肉厚が０．５mm均一のチタン合金板（比重４．５１）で構成されている。ソール部３は、肉厚が０．７５mm均一のチタン合金板（比重４．５１）で構成されている。同様に、ホーゼル部７及び錘３ａは、純チタン合金（比重４．５１）で構成されている。
【００３８】
フェース部４は、全てチタン合金板（比重４．４２）で構成されているが、その各部分によって肉厚が異なる。その楕円状の中心部４ａは、肉厚が３．１mmである。中心部４ａの外周の外周部４ｂは、肉厚が２．３mmである。このように、フェース部４の部分によって肉厚が異なるのは、規定されているフェース部４の反撥係数の特性時間（ＣＴ値）が２５７μＳ以下（公差＋１８μＳを含む）になるようにし、しかもフェース部４の質量を増やさないためである。フェース部４の外周のフランジ４ｃは、一定の幅を有した肉厚が１．３mmのチタン合金板（比重４．４２）である。フランジ４ｃは、クラウン部２及びソール部３の位置にも配置されている。このフランジ４ｃは、フェース部４を外周で支持すると共に、肉厚が薄いクラウン部２及びソール部３と、フェーブ部４とを連結する機能を果たすものでもある。ホーゼル７の構造は、汎用的な形状のものであり、特別な形状を有するものではないので、その詳細な説明は省略する。
【００３９】
［慣性モーメントMOI］
また、バック部１０の両側には、錘３ａが配置されている。錘３ａは、図７示すように、両端部の角部に多く配置されている。これは、重心８からの距離を大きくして慣性モーメントMOIを大きくするためのものである。図８に示すように、このヘッド１のトゥー部５の端部から、ヒール部５であって、ソール部３の底面から高さ２２．２３mm（０．８７５インチ（ｉｎ．））の点までの距離、即ち、この距離を「トウーヒール長さＸ」とする。図９に示すように、フェース部４の端部からバック１０の端部の長さ、即ちこの長さを「ヘッド幅Ｙ」とする。この実施の形態３に示す構造において、重心８を通る鉛直線の回り慣性モーメントMOIを計算した。計算の方法は、次に示す方法を用いた。実施の形態３に示したヘッド１を基本にして、この外形寸法を規則的に変えて、これらの各慣性モーメントMOIを計算した。
【００４０】
図１０は、慣性モーメントMOIを計算した各ヘッド１の外観形状を配列したものである。この配列されたヘッド１は、横軸を「トゥーヒール長さＸ」を右方向（図示上）に従って大きくし（８７mm−１２７mm）、縦軸を「ヘッド幅Ｙ」を上方向（図示上）に従って大きくなる（８６mm−１２６mm）ように配列したものである。これらの各ヘッド１は、実施の形態３で示したホーゼル部７の形状、寸法は同一であり、フェース部４の外周部４cのフランジ幅の寸法も同一として、図１０に示すようにヘッド幅Ｙ、及びトゥーヒール長さＸのみを、それぞれ変化させたものである。ただし、ゴルフの用具の規則により、「トゥーヒール長さＸ」は、「ヘッド幅Ｙ」よりも長くしなければならない。従って、図１０に示す左上部のヘッド１は、使用できないので、この計算から除外した。
【００４１】
図１０の第１列（右列）に示すヘッド１は、「トゥーヒール長さＸ」を１２７mmに固定し、「ヘッド幅Ｙ」を１２６mm、１１６、１０６mm、９６mm、８６mmとしたものであり、後述するようにそれぞれの慣性モーメントMOIを計算した。そのときの、ヘッド幅Ｙ（ｍｍ）、ヘッドの体積（ｃｍ３）、慣性モーメントMOI(ｇ. ｃｍ2)、錘３ａの質量（ｇ）を、表１に示す。ヘッド１の全体の質量は、各ヘッドとも同じ２０５ｇである。従って、表１に示すように各ヘッド１の体積、及び錘の質量は異なる。本発明の目的とするヘッド１の重心を通る鉛直線を中心とする軸線の回り（左右）の慣性モーメントは、５０００ないし６０００ｇ・ｃｍ２の範囲内である。この表１のデータから理解されるように、「ヘッド幅Ｙ」が１２６mm、１１６、１０６mmは、目的とする約５０００ｇ・ｃｍ２以上の慣性モーメントを越えている。
【００４２】
【表１】
同様に、図１０の右から第２列目に示すヘッド１は、「トゥーヒール長さＸ」を１１７mmに固定し、「ヘッド幅Ｙ」を１２６mm、１１６、１０６mm、９６mm、８６mmのものであり、それぞれの慣性モーメントMOIを計算した。その各データを表２に示す。この表２から理解されるように、「ヘッド幅Ｙ」が１２６mm、１１６は、目的とする５０００ｇ・ｃｍ２以上の慣性モーメントを越えている。
【表２】
【００４３】
図１１は、トゥーヒール長さを一定にしたとき、ヘッド幅と慣性モーメントの関係を示した図である。即ち、図１１は、表１及び２の結果を横軸にヘッド幅Ｙ、縦軸に慣性モーメントMOIをプロットしたものであり、「トゥーヒール長さＸ」の寸法を固定したとき、縦軸に慣性モーメントMOIをプロットしたものである。この図１１は、「トゥーヒール長さＸ」を一定として、実施の形態３の構造の各ヘッド１の慣性モーメントMOIをプロットしたものとなる。これらのデータから、本発明の目的とする慣性モーメントが５０００ｇ・ｃｍ２を越えるヘッドは、「ヘッド幅Ｙ」が１２６mmでは約３個のヘッドであり、「ヘッド幅Ｙ」１１６mmでは２個である。確率的に、「トゥーヒール長さＸ」が１２７mmの場合が慣性モーメント５０００ｇ・ｃｍ２に近いので、このデータを近似式として採用する。図１１において、「トゥーヒール長さＸ」が１２７mmの慣性モーメントの各点を結ぶ線分をプロットすると２次曲線となる。この２次曲線の近似式は、次の近似式（３）となるので、「トゥーヒール長さＸ」を固定したとき、これを５０００ｇ・ｃｍ２近傍の近似式として採用する。
ＭＯＩ＝０１８１Ｙ２＋４．１９１Ｙ＋２４３７．７ …（３）
【００４４】
同様に、図１０の上段から１行目に示すヘッド１は、「ヘッド幅Ｙ」を１２６mmに固定し、「トゥーヒール長さＸ」を、１２７mm、１１７mmを示す。ただし、「トゥーヒール長さＸ」が１１７mmは、規則違反であるので除外した。同様に、図１０に示す第２行目に示すヘッドは、「ヘッド幅Ｙ」を１１６mmに固定し、「トゥーヒール長さＸ」を、１２７mm、１１７mmとしたものである。同様に、図１０に示す第３行目に示すヘッドは、「ヘッド幅Ｙ」を１０６mmに固定し、「トゥーヒール長さＸ」を、１２７mm、１１７mm、１０７mmとしたものである。同様に、図１０に示す第４行目に示すヘッドは、「ヘッド幅Ｙ」を９６mmに固定し、「トゥーヒール長さＸ」を、１２７mm、１１７mm、１０７mm、９７mmとしたものである。同様に、図１０に示す第５行目に示すヘッドは、「ヘッド幅Ｙ」を８６mmに固定し、「トゥーヒール長さＸ」を、１２７mm、１１７mm、１０７mm、９７mm、８７mmとしたものである。このように「ヘッド幅Ｙ」の寸法を固定したとき、それぞれのヘッドの慣性モーメントMOIを計算した。
【００４５】
図１２は、ヘッド幅を一定にしたとき、トゥーヒール長さと慣性モーメントの関係を示した図である。即ち、図１２は、「ヘッド幅Ｙ」の寸法を固定したとき、横軸に「トゥーヒール長さＸ」にし、縦軸に慣性モーメントMOIをプロットしたものである。これらのデータから、本発明の目的とする慣性モーメントが５０００ｇ・ｃｍ２を越えるヘッドは、ヘッド幅Ｙ１０６ mmを固定した場合のみである。この点を結ぶ線分は直線となり、この近似式は、式（４）となるので、これを５０００ｇ・ｃｍ２近傍の近似式（４）として採用する。
ＭＯＩ＝３７．８４Ｘ＋６１８．３ …（４）
【００４６】
慣性モーメントが５０００以上ｇ・ｃｍ２ の近傍において、トゥーヒール長さ（Ｘ）、ヘッド幅（Ｙ）の関係を、この二つの近似式（３）及び（４）を組み合わせて、５０００ｇ・ｃｍ２近傍の近似式（５）として採用する。
ＭＯＩ＝（０１８１Ｙ２＋４．１９１Ｙ＋２４３７．７）＊（（３７．８４Ｘ＋６１８．３）／５４２４） …（５）
この式（５）は、近似式（３）と近似式（４）の積関数であるが、両近似式を積することにより、５０００ｇ・ｃｍ２近傍の慣性モーメント、ヘッド長さＸ、及びヘッド幅Ｙとの関係式を導いたものである。ただし、数値「５４２４」は、近似式（４）の「トゥーヒール長さＸ」が１２７mmとしてときの慣性モーメントである。近似式（５）は、近似式（３）と近似式（４）の積であるから、５０００ｇ・ｃｍ２近傍の近似式（３）で計算した慣性モーメントで除したものである。これにより、近似式（５）の慣性モーメントの値を補正したものである。
【００４７】
以上の説明から理解されるように、近似式（５）の各数値は、本実施の形態３の特有のヘッドの形状、構造、材質、質量等に起因する特有の数値であるから、これらの数値は定数に置き換えすることができる。即ち、近似式（５）は、一般式として次のように表記できる。
MOI＝（ａＹ２＋ｂＹ＋ｃ）＊（ｄＸ＋ｅ）／ｆ …（１）
ただし、Ｘは前記ヒール部から前記トウ部までの長さ、Ｙは前記フェース部から背面までの長さ、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ及びｆは、定数である。
図１３は、各慣性モーメントにおけるトゥーヒール長さとヘッド幅の関係を示すグラフである。図１３は、前述した説明を総合的に説明するものであり、横軸はＸ（トゥーヒール長さ）、縦軸はＹ（ヘッド幅）である。この図１２において、対角線より上部はトゥーヒール長さよりヘッド幅が大きく、規則に違反するものであり、製品化できない領域のヘッドである。対角線より下部は規則内のヘッドであるが、本発明の目的は左右の慣性モーメントが５０００ｇ・ｃｍ２以上のヘッドを製造し、製品化するものである。
【００４８】
前述した近似式（５）を、各慣性モーメント５０００、５２００、５４００、５６００、５８００、及び５９００ｇ・ｃｍ２毎に計算したものである。この図１３から目的とする５０００〜５９００ｇ・ｃｍ２内の慣性モーメントを持つゴルフクラブヘッドを得ようとすると、実施の形態３の形状のヘッドのトゥーヒール長さとヘッド幅が決定できる。更に、結果として、錘の大きさも決定される。
【００４９】
［重心位置］
次に、実施の形態３のヘッドの重心位置による慣性モーメントの違いについて説明する。図１４（ａ）〜（ｅ）は、ヘッド１の錘３ａの配置位置を変えた例である。クラウン部２、ソール部３、及びフェース部４の仕様、肉厚は、前述したものと同一である。また、このヘッド１の仕様が、「トゥーヒール長さＸ」が１２７mm、「ヘッド幅Ｙ」が１２６mm、体積４６０ｃm３、ヘッド質量２０５ｇのとき、錘質量４３．９ｇとなる。図１５は、このヘッドの仕様において、慣性モーメントと重心位置の関係を示した図である。図１５に示す横軸Ｘは、Ｘ方向の重心位置を示し、トゥーヒール長さ方向である。縦軸Ｙは、Ｙ方向の重心位置を示し、ヘッド幅方向である。横軸Ｘの原点（０）は、１２７mmの中心位置である。縦軸Ｙの原点（０）は、フェース部４の表面（打撃面）である。従って、図１５は、ヘッド１を平面から見た図に等しい。
【００５０】
図１５に示す慣性モーメント５０００ｇ・ｃｍ２の曲線は、前述した近似式（５）により、慣性モーメント５０００ｇ・ｃｍ２近傍の重心をプロットしたものである。言い換えると、この曲線は、慣性モーメントが５０００ｇ・ｃｍ２になるように、ヘッド１の全体の質量を２０５ｇ、錘３ａの質量を４３．９１ｇ、トゥーヒール長さ１２７ｍｍ、ヘッド幅１２６ｍｍ、体積４６０cm３と一定にし、錘３ａの位置を図１４に示したように可変にしたとき、重心の位置を示すものである。ヘッド１の全体の質量を２０５ｇ、体積４６０cm３を一定にすると、錘３ａの質量も規定される。このとき、錘３ａの位置を図１３のように可変させたとき、重心の位置が変化し、かつ慣性モーメントも変化する。このときの最大慣性モーメント領域、及び慣性モーメントが５０００ｇ・ｃｍ２の領域も計算できる。この最大慣性モーメント領域、及び５０００ｇ・ｃｍ２の領域を規定する領域は線分で表示できる。
【００５１】
最大慣性モーメント、及び慣性モーメントが５０００ｇ・ｃｍ２の曲線は、次の近似式（６）及び近似式（７）となる。
Ｙ＝−０．０６６８Ｘ２＋０．１３１８Ｘ＋５６．６６ …（６）
Ｙ＝−０．１５５８Ｘ２＋０．６３６３Ｘ＋４１．５３ …（７）
従って、慣性モーメントが５０００ｇ・ｃｍ２以上のヘッドにするためには、重心位置をこの近似式（６）及び（７）で囲まれた領域に設定することが条件となる。重心位置の設定は、フェース部４のスイートエリアの位置、大きさにも関連しているので重要である。
【００５２】
以上の説明から理解されるように、近似式（６）及び（７）の各数値は、本実施例の特有のヘッドの形状、構造、材質、質量等に起因する特有の数値であるから、これらの数値は定数に置き換えすることができる。即ち、近似式（５）は、一般式として次のように表記できる。
Ｙ＝ｇＸ２＋ｈＸ２＋ｉ …（２）
Ｙ＝ｊＸ２＋ｋ …（３）
ただし、Ｘは前記ヒール部から前記トウ部方向の位置、Ｙは前記フェース部のフェース面から背面方向の位置、ｇ、ｈ、ｊ、及びｋは、定数であり、前記Ｘは前記ヒール部から前記トウ部長さの中心を原点とし、前記Ｙは前記フェース面を原点とした。
【００５３】
［その他の実施の形態］
以上詳記したように、本発明の実施の形態は、以上のような構成になっているが、本発明はこの実施の形態に限定されないことはいうまでもない。例えば、前述したクラウンはこの略中央部と外周部の肉厚が異なっているが、クラウン部全体の肉厚を他のボディ部より薄い肉厚で構成しても良い。同様に、ソール部の中心部領域の肉厚を薄くするか、ソール部全体の肉厚を他のボディ部より薄い肉厚で構成しても良い。また、ヘッドを構成する素材は基本的に全て金属製であるが、部分的に僅かに他の素材を使用することも可能である。なお、ルールで規定されている数値には公差を含むものがあり、関連する数値が公差の範囲内で変動しても本発明の技術的範囲に含まれることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】図１は、ゴルフクラブの全体構成を示す外観図である。
【図２】図２は、ドライバークラブヘッドの実施の形態１の平面図である。
【図３】図３は、ドライバークラブヘッドの実施の形態１の正面図である。
【図４】図４は、ドライバークラブヘッドの実施の形態１の側面図である。
【図５】図５は、図４のＸ−Ｘ断面図である。
【図６】図６は、ドライバークラブヘッドの実施の形態２の平面図である。
【図７】図７はドライバークラブヘッドの実施の形態３の平面図である。
【図８】図８はドライバークラブヘッドの実施の形態３の正面図である。
【図９】図９はドライバークラブヘッドの実施の形態３の側面図である。
【図１０】図１０は、慣性モーメントMOIを計算した各ヘッド１の外観形状を配列したものである。
【図１１】図１１は、トゥーヒール長さを一定にしたとき、ヘッド幅と慣性モーメントの関係を示した図である。
【図１２】図１２は、ヘッド幅を一定にしたとき、トゥーヒール長さと慣性モーメントの関係を示した図である。
【図１３】図１３は、各慣性モーメントにおけるトゥーヒール長さとヘッド幅の関係を示すグラフである。
【図１４】図１４は、ヘッド１の錘の配置位置を変えた例である。
【図１５】図１５は、慣性モーメントと重心位置の関係を示した図である。
【符号の説明】
【００５５】
１…ドライバークラブヘッド
２…クラウン部
３…ソール部
４…フェース部
５…トウ部
６…ヒール部
７…ホーゼル部
８…重心
【技術分野】
【０００１】
本発明は、打球の方向性をよくしたゴルフクラブヘッドに関する。更に詳しくは、高い慣性モーメントを有し打球の方向を安定的にさせたゴルフクラブヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴルフクラブは、飛距離を延ばすため、あるいは安定した打撃が行えるように種々改良がなされている。飛距離はスコアの良否に直接影響するので、ゴルフクラブヘッド（以下、ヘッドともいう。）における打撃点の有効範囲（スイートエリア）が広くなるような改良、又は有効範囲の位置の改良、フェース面の材質の改良等により、確率的にボールの飛距離が延びるようになり、結果としてスコアがよくなり、そのようなヘッドを使用するプレイヤーにとっては有利となる。更に、スコアを良くするため、打撃点がずれても安定して打球の方向が定まるゴルフクラブが求められている。このためには、通常は慣性モーメントを大きくしなければならない。特に、左右の慣性モーメントは、ボールの方向を規定する重要な要件の一つである。
【０００３】
慣性モーメントを大きくすれば、ボールが打撃点を外れて、例えばゴルフクラブヘッドのトウ側にそれた打撃位置で打撃されても、クラブが曲がりにくいという性質があるためである。即ち、ゴルフクラブヘッドの慣性モーメントを大きくすると、前述したようにセンターを外れてヒットしてもヘッドのブレが少なく、比較的真っ直ぐな方向にボールを飛ばせることになる。従って、平均飛距離も延びることになり、結果的にスコアの向上となる。
【０００４】
古くから使われている木製ウッド（パーシモン）は、打撃時にヘッドは容易に回転してしまう傾向があったが、最近の金属製中空ウッドタイプのものは、木製ウッドに比べ慣性モーメントが大きいので回転が少なくこの傾向がないので、今日では多くのプレイヤーに使用され現在では主流となっている。この金属製中空ウッドタイプのものは、その体積が大型化され、現在のルール上は最大で体積４６０cm３（公差＋１０cm３）以内に規制されている。
【０００５】
又、ヘッドが大型化する傾向があるが、ヘッドを構成する各パーツの質量が嵩んでしまい振り易さの目安であるスウィングバランスが重くなってしまう。このため従来からヘッド質量は重くても約２１０ｇ程度までと変わっていない。即ち、従来構成であると、ヘッドが大型化してもトータルの質量は制限されているので、重心位置をコントロールするための余剰質量、言い換えると慣性モーメントを大きくするための余剰質量を増すことは全体質量を大きくすることになるので、この制約から従来からウェイトは約１０ｇ程度の質量にとどまっている。
【０００６】
また 、フェース面の反撥係数は、Ｒ＆Ａのルールではペンデュラムテスト（振り子式試験）という方法が採用されている。この試験方法は、クラブを固定し、フェース面に鉄球を衝突させて、その接触時間を測定し、この接触時間を特性時間（Characterlistic Time）と呼び、この特性時間を２５７μＳ（マイクロ秒）以下（公差＋１８μＳを含む）に制限するルールである。この特性時間をルール以下の時間に抑えるには、フェース部の板厚が厚くなる傾向があり、フェース部の重さを軽くするには限界がある。また、フェース部の一端には、シャフトが接続されるホーゼル部が配置されているので、相対的にこの部分のウェイトも大きくなる。
【０００７】
更に、前述したルールには、ヒール部からトウ部までの長さはフェース部から背面までの長さよりも長くなければならない、ヒールからトウまでの長さは１２７mm（５ｉｎ．）以下でなければならない、ソールからクラウンまでの長さ（高さ）は７１．１２mm（２．８ｉｎ．）以下でなければならない等、の外形寸法上の制約もある。更に、４７０cm３（公差＋１０cm３を含む）以下という体積の制限もある。これらの制約もあって、スイートエリアを大きくするような位置に重心位置を配置できず、かつヘッド全体の質量も大きくなる。このような制約から、慣性モーメントを大きくするためのウェイト等の余剰質量を増やすことは極めて困難である。
【０００８】
このような技術背景の中でも、慣性モーメントを大きくする試みは種々提案されている。例えば、重心を通り、直交座標における３本の慣性主軸のうち少なくとも一方の方向、又はその近傍部位に質量配分させるか、あるいは質量体を配置するようにしたヘッドが知られている（例えば、特許文献１参照）。又、ゴルフクラブヘッドの構成を金属材料部材と繊維強化樹脂材料部材とし、そのヘッドを０．０５〜１mmの厚さの接着剤を介して接着する構成のものが知られている（例えば、特許文献２参照）。更に、クラウン部に開口部を設け、この開口部に金属材料より比重の小さい繊維強化樹脂を使用し、打球の方向性を向上させた技術も知られている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平５−５７０３４号公報
【特許文献２】特開２００３−３２００６０号公報
【特許文献３】特開２００５−２７８８３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
以上のように、ゴルフクラブにおいて、飛距離を延ばすための工夫は種々なされているが、現状において必ずしも満足できる状態ではない。前述した従来のものはそれなりに部分的に改善されてはいるが、しかしまだ問題点を有していて改善の余地のあるものである。金属製中空のゴルフクラブヘッドは、前述したように大型化の傾向があり、慣性モーメントを大きくしようとすると、体積が増す傾向になり、また体積を大きくし質量を制限すると、強度上の問題点も生じるなど、従来の方法では限界があった。例えば前述のように、繊維強化樹脂を使用したものにおいては、強度上の限界がある上に、打球音、耐損傷性が不十分であるという問題がある。一方、本発明者が知る限りにおいて、基本的に金属で構成されたゴルフクラブヘッドで、慣性モーメントが５０００ないし６０００ｇ・ｃｍ２の範囲にあるものは従来のものは存在しない。
【００１０】
本発明は上述のような従来の技術背景の問題点を解決するために開発されたものであり、下記目的を達成する。
本発明の目的は、体積が大きい金属製中空ゴルフクラブヘッドにおいて、慣性モーメントを大きくし、打球の方向性をよくしたゴルフクラブを提供することにある。
本発明の他の目的は、体積が大きい金属製中空ゴルフクラブヘッドにおいて、ヘッド質量を大きくすることなく、慣性モーメントを大きくし、打球の方向性をよくしたゴルフクラブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、前記目的を達成するため次の手段を採る。
本発明１のゴルフクラブは、
金属製中空ゴルフクラブヘッドの前面に配置され、ゴルフボールを打撃するための打撃面を有するフェース部、上面を構成するクラウン部、下面を構成するソール部とからなるゴルフクラブにおいて、
前記金属製中空ゴルフクラブヘッドの質量が２１０ｇ以下で、
反撥特性に関する前記金属製中空ゴルフクラブヘッドの特性時間（ＣＴ値）が２５７μＳ以下で、
前記金属製中空ゴルフクラブヘッドのライ角が６０度のとき、前記金属製中空ゴルフクラブヘッドの体積が４７０cm３以下で、前記金属製中空ゴルフクラブヘッドの重心を通る鉛直線を中心とする軸線の回りの慣性モーメントが、５０００ないし６０００ｇ・ｃｍ２の範囲内であることを特徴とする。
【００１２】
本発明２のゴルフクラブは、本発明１において、前記金属はチタン合金製の板材であり、前記ボディを構成するクラウン部、及び／又はソール部の曲面内の前記鉛直線の部位を含む略中央部と外周部の肉厚が異なることを特徴とする。
【００１３】
本発明３のゴルフクラブは、本発明１又は２において、
前記金属製中空ゴルフクラブヘッドは、前記フェース部、前記ソール部、前記クラウン部、及びシャフトが接続されるホーゼル部を溶接により接合されたものであることを特徴とする。
【００１４】
本発明４のゴルフクラブは、本発明２において、
前記鉛直線から最も遠い回転半径の位置で、かつ前記クラウン部及び／又は前記ソール部に質量２０ｇ以上のウェイトが配置されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明５のゴルフクラブは、本発明４において、
請求項４に記載のゴルフクラブにおいて、前記ウェイトは、トウ部のバック側に配置されていることを特徴とする
【００１６】
本発明６のゴルフクラブは、本発明５において、
前記ソール部のトウ側及びバック側部位を、前記クラウン部に対し外方に突き出す形状とし、この突き出されたソール部に前記ウェイトを配置するようにしたことを特徴とする。
【００１７】
本発明７のゴルフクラブは、本発明１において、
前記金属製中空ゴルフクラブヘッドは、
前記ヒール部から前記トウ部までの長さは前記フェース部から背面までの長さよりも長く、
前記ヒールから前記トウまでの長さは１２７mm（５ｉｎ．）以下で、
前記ソールから前記クラウンまでの長さは７１．１２mm（２．８ｉｎ．）以下であり、
前記慣性モーメント（MOI）は、次の近似式（１）で計算される範囲内のものである
MOI＝（ａＹ２＋ｂＹ＋ｃ）＊（ｄＸ＋ｅ）／ｆ …（１）
ただし、Ｘは前記ヒール部から前記トウ部までの長さ、Ｙは前記フェース部から背面までの長さ、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ及びｆは、定数である、ことを特徴とする。
【００１８】
本発明８のゴルフクラブは、本発明１において、
前記金属製中空ゴルフクラブヘッドは、
前記ヒール部から前記トウ部までの長さは前記フェース部から背面までの長さよりも長く、
前記ヒールから前記トウまでの長さは１２７mm（５ｉｎ．）以下で、
前記ソールから前記クラウンまでの長さは７１．１２mm（２．８ｉｎ．）以下であり、
前記鉛直方向から見た前記重心の位置は、次の２式で囲まれた範囲に存在するものである
Ｙ＝−ｇＸ２＋ｈＸ２＋ｉ …（２）
Ｙ＝−ｊＸ２＋ｋ …（３）
ただし、Ｘは前記ヒール部から前記トウ部方向の位置、Ｙは前記フェース部から背面方向の位置、ｇ、ｈ、ｊ、及びｋは、定数であり、前記Ｘは前記ヒール部から前記トウ部長さの中心を原点とし、前記Ｙは前記フェース部を原点とした、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
以上詳記したように、本発明のゴルフクラブは、ヘッドを構成する素材が基本的に全て金属製である中空ゴルフクラブヘッドにおいて、ヘッド体積が４７０cm３以内（公差＋１０cm３を含む）、ヘッドの質量が２１０ｇ以下、反撥特性に関するヘッドの特性時間（ＣＴ値）が２５７μＳ以下（公差＋１８μＳを含む）という制約の下でも、金属製中空ゴルフクラブヘッドの重心を通る鉛直線を中心とする軸線回りの慣性モーメントが５０００〜６０００ｇ・ｃｍ２という高い範囲にあるゴルフクラブヘッドを得る方法およびその条件を見出すことができた。この結果、打撃点がフェース部の芯を外れた場合であっても、打球の方向は確保され、従来に比し安定した打撃が行え、結果としてプレイヤーのスコア向上に結びつく可能性が高くなった。さらに、基本的に金属製であるため、耐久性や打球音などで満足を得ることができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
［実施の形態１］
本発明の実施の形態１を図面に基づいて説明する。図１は、本発明のゴルフクラブ全体の外観図であり、金属製中空ゴルフクラブヘッドを有したゴルフクラブを示す全体図である。本発明のゴルフクラブは、金属製中空ゴルフクラブヘッドを対象にしているが、実施の形態１のドライバークラブヘッド（以下、ヘッドともいう。）も同様に、金属製の中空ゴルフクラブである。又、ドライバークラブヘッドの基本的な構造は公知であり、この詳細な説明は省略するが、本発明の理解を容易にするため、概要を次のように説明する。
【００２１】
本発明に関わるドライバークラブヘッド１は、シャフトＡの一端に固定されている。図２から図４に、本発明に関わる金属製中空ゴルフクラブにおけるドライバークラブヘッド１の実施の形態を示す。なお、図２ないし６はヘッド部のみ示し、シャフトＡ等の部材は本発明の要旨に関係ないので図示上は省略している。
【００２２】
図２はヘッド１の平面図であり、図３はヘッド１の正面図で、図４はヘッド１の側面図である。各図で示すように、金属製で中空のドライバークラブヘッド１は、上部に当たるクラウン部２と、底部に当たるソール部３と、ゴルフボールが打撃されるフェース部４と、ヘッド１の前部に当たるトウ部５と、ヘッドの後部に当たるヒール部６と、フェース部４に対向して反対側に位置し、ヘッド１の後方部を形成するバック部１０と、このドライバークラブヘッド１をシャフトＡに支持固定するための部材であるホーゼル部７と、から構成されている。これらの部品の主要部は、フェース部４と、クラウン部２と、ソール部３と、ホーゼル部７である。
【００２３】
これら各々の部位は、生産上、個別又は複数の板材からなる部品から構成され、これらの部品を接合して構成される。この各部品の製造は、板材を所望の曲面形状にプレス加工した後、溶接等で一体化されて作られる。板材は圧延材を用いるのが板厚を制御する意味で特に好適である。本例ではヘッド１を構成するボディ部材は、フェース部材と、トウ部５、ヒール部６、及びバック部１０の一部を含むソール部材と、トウ部５、ヒール部６、及びバック部１０の一部を含むクラウン部材、並びにホーゼル部材と、を合わせての４点で構成されている。
【００２４】
４点からなる各部材は、板素材を所定形状に切断し、これを加熱してプレス成形する。加熱は、例えばフェース部材を４００度、ソール部材、クラウン部材等のボディ部材を９００度にする。プレスされた後、バリを削除（トリミング）し、ＴＩＧ溶接を行う。ＴＩＧ溶接は、アルゴン溶接とも称されている溶接であるが、溶着金属そのものの溶接棒を用いて、タングステン電極の周囲からアルゴンガスを放出し、大気から溶融金属を遮断して行うものである。また、レーザーやプラズマといった溶接方法を用いれば溶接ビードや熱影響が少なくてすみ、より好適である。各部材は、鍛造や鋳造など、他の方法により製造しても良い。
【００２５】
本実施の形態１においては、金属材料はチタン合金であり、製作上の部材としてフェース部材とソール部材を突き合わせ、この後にホーゼル部材を接合し、その後プレスされたクラウン部材をＴＩＧ溶接等で結合する。このように溶接で一体化されたドライバークラブヘッド１が構成される。フェース部４は、微小な曲面を有していて、プレート状の板で構成されたものである。反撥係数の最大領域は、打撃面である中央部、即ち、重心８近傍のスイートエリア９である。
【００２６】
通常、遠方へゴルフボールを飛ばすためには、重心８近傍の位置に当たるこのスイートエリア９に打撃されるのが効果的であり、そのためにこの部分のエリアを大きくして高反撥エリアを拡大したり、又、反撥係数を高く設定したりして反撥効果を高めている。前述したとおり、反撥係数を高めれば、ゴルフボールは遠方に飛ぶことは周知のことであるが、この反撥係数等については、ゴルフクラブの性能に重要な要素を占めていて、前述したように米国ゴルフ協会（ＵＳＧＡ）、Ｒ＆Ａルール等で測定基準が定められている。ドライバークラブヘッド１に良く使用されるチタン合金は、β型チタン合金あるいはα＋β型チタン合金である。強度を高めた合金で、加工性、延性、靭性、強度等にもすぐれ、信頼性のある合金である。
【００２７】
このようなゴルフクラブを構成する基本形態のドライバークラブヘッド１に、本実施の形態１においては、慣性モーメントを大きくするために、特にクラウン部２とソール部３に改良を加えた。慣性モーメントは、ｍ×ｒ２の式で表されるから、このｍ（ヘッド１の質量）を大きくするか、或いはｒ（重心からの距離）を大きくすればよいことは当業者に自明である。しかし、ヘッド全体の質量は、前述したように重くするとスウィングバランスを崩すので、一般的なヘッドでは質量２１０ｇ前後でほぼ限度であるとされている。取り分け、最近のヘッド１の大容量化により、ヘッド１の質量をあまり大きくすることはできない。
【００２８】
このために、これらの制約下において、ヘッド１の質量を増すことは困難である。本実施の形態においては、重心からの距離（ｒ）を、ヘッド１の質量（ｍ）との関係で可能な限り大きくすることで、慣性モーメントを大きくした。特に、金属製中空ゴルフクラブヘッドをライ角が６０度に置いたとき、このヘッド１の重心を通る鉛直線を中心とする軸線の回りの慣性モーメントを大きくした。以下、それを実現した構造について説明する。
【００２９】
図５は、図４のＸ−Ｘ断面図である。図３と同方向の断面図で重心８を通っている。図において、符号Ｂは重心８からホーゼル部７までの距離、即ち重心距離を示す。ホーゼル部７は、所定のシャフトＡを取りつける関係から、その質量、形状を実質的には変えることはできない。このために慣性モーメントを大きくするには、重心８を中心に質量体が配置されている距離、即ち離間距離Ｃを大きくし、かつ質量体を大きくするのが効果的である。従って、本実施の形態１においては、その配置位置を変えることにより離間距離Ｃを大きくしている。先ずクラウン部２は、前述のように板状のチタン合金をプレスしたものであるが、このプレス加工されたものを、更に薄くした形態になっている。このクラウン部２は、重心８の上部の重心周辺領域Ｄの肉厚をさらに薄くした。即ち、重心周辺領域Ｄとは、ヘッド１をライ角６０にしておいた場合、ヘッド１の重心８を通る鉛直線（図示せず）を中心とするクラウン部２の裏面の領域である。
【００３０】
この重心周辺領域Ｄの肉厚を薄くする加工方法は、本例では化学的エッチング処理によって行う。この化学的エッチング処理は公知であるので、詳細な説明は省略する。クラウン部２の重心部周辺領域Ｄの肉厚を化学的処理により削ぎ落とし、クラウン部２の肉厚を更に薄くするものである。クラウン部２の肉厚を更に薄くする加工方法は、切削加工、プレス加工による圧印加工（coinng）でもある程度は可能であるが、これらの加工方法では材料の加工硬化等、機械加工上の種々の制約から限界があり、ある限度以上の薄肉加工はできない。この化学的エッチング処理処理により、重心部周辺領域Ｄの肉厚を所望の通りに肉厚を薄くすることが可能になった。このようにすることで、従来の例のようにクラウン部に穴をあけて、金属素材に換えて繊維強化樹脂材料でカバーリングして複合材料とすることなく、チタン合金のみで強度も維持できることになった。
【００３１】
このクラウン部２の重心部周辺領域Ｄ部分を削ぎ落とすことは、クラウン部２のの質量が減じ、相対的に重心部周辺Ｄ部から離れた部位の質量が増す結果になる。又、削ぎ落としを回避する部分は、図５及び６に示すように重心８のホーゼル部７に対向するトウ部５側の部分である。厳密には、トウ部５とバック部１０側との境界部分（図２参照）の位置が好ましい。この部分は、重心８からの距離を大きくでき、慣性モーメントを大きくする最も効果的な部位である。空に、この部分、即ち離間距離Ｃの端部位置に、さらに質量体を配置したものが好ましい。
【００３２】
本実施の形態１においては、前述したようにクラウン部２において、重心部周辺領域Ｄの質量を減じ、離間距離Ｃの端部位置の肉厚２ａを残すことでこれを実現した。これは重心部周辺領域Ｄと離間距離Ｃの端部位置とは、相対的に質量差を生じさせたことになる。この結果、ヘッド１の全体質量が変わらないとすれば、離間距離Ｃの端部位置に質量体を設けたに等しいことになる。更に全体質量の制限内で、離間距離Ｃを出来るだけ大きくするようにした。これはトウ部５側のクラウン部２ｂを膨らませ、略矩形状にしたことで実現した。いわゆるスクウェアウッドに近似した形状となる。これは全体質量の制限内で重心部周辺領域Ｄの肉厚を減らしたことによって実現した結果である。
【００３３】
次に、ソール部３において、離間距離Ｃのソール端部位置に余剰質量体３ａを設ける。これは直接質量を増すための手段であるが、従来のように打撃効果を狙って設けられたものと異なり、これを配置する位置が限定され、重心８位置から最も離間した部位、即ち離間距離Ｃに位置した部位に設けるものである。この余剰質量体３ａによる質量加算は全体質量の制限枠内であるが、クラウン部２の重心部周辺Ｄ部の質量を削ぎ落としたことにより、その分の質量をこの部分に加算できるので、従来よりは多くの質量加算が可能である。例えば、従来のヘッドの構造では、質量１０ｇ前後の質量体であったものが、実施の形態１のもので、２０ｇ〜２５ｇの質量体の加算が可能となる。なお、ウェイトとは別体として設けられる形態だけではなく、板厚そのものを厚くしてウェイトとすることを含む。
【００３４】
このように、本実施の形態１において、クラウン部２については化学的エッチング処理によりその一部を削ぎ落とし、ソール部３については質量体３ａを設けるようにして質量ｍの数値をできるだけ大きくした。更に距離ｒの数値については前述したように、特にクラウン部２ｂ側を膨らませ矩形形状とすることで、重心８からの質量体３ａの離間距離Ｃを大きくするようにした。この重心８からの離間距離は、図５にＣで示しているが、図２において、クラウン部２ｂはホーゼル部７側の重心距離Ｂに対向する略対角線の反対側位置にあり、従来の位置であるクラウン部２ｃに比して膨らんだ形状となる。この結果、重心８からの距離（ｒ）とヘッド１の質量（ｍ）の数値を大きくした相乗効果で、体積４７０cm３の大型化されたヘッドにおいて、慣性モーメントを５０００〜６０００ｇ・ｃｍ２を実現できる。
【００３５】
［実施の形態２］
図６は、本発明の実施の形態２を示す平面図である。クラウン部２に対し、ソール部３のトウ部５側、及びバック部１０側の端部３ｂを膨らませ、質量体３ａを配置するようにした例である。このヘッド１の他の部分は、実施の形態１のものと実質的に同一であり、その説明は省略する。この実施の形態２のものは、離間距離Ｃに相当する距離ｒの数値がさらに大きくなり、慣性モーメントを大きくすることができる。又、この金属製中空ゴルフクラブヘッドの慣性モーメントを考察するとき、ライ角は６０度とする。ライ角はヘッドの接地面とシャフトとの角度を示すが、金属製中空ゴルフクラブヘッドの場合、大型化して体積が大きく慣性モーメントが大きくなる場合でも、６０度前後が実験の上で最も好適である。
【００３６】
このように慣性モーメントを大きくすることは、結果的に打球がヘッドの芯を外れても、言い換えるとフェース部４のスイートエリア９のトウ部５側より、あるいは極端に言うと外れて打撃されても、ヘッド１がブレ難いため従来に比し打球の曲がりが少なく、打球の方向は慣性モーメントの小さい場合に比し、安定したものとなる。
【００３７】
［実施の形態３］
図７〜９は、ドライバークラブヘッドの実施の形態３を示すものであり、図７はドライバークラブヘッドの実施の形態３の平面図、図８はドライバークラブヘッドの実施の形態３の正面図、図９はドライバークラブヘッドの実施の形態３の側面図である。このヘッド１の外形は、図７の平面図に特徴的に表れているように、平面図で見ればほぼ４角形で、その四隅の角を円弧にした形状である。本実施の形態３の金属製中空ドライバークラブヘッド１は、全てチタン合金板で作られたものである。本実施の形態３のヘッド１を構成するボディ部材は、フェース部４、ソール部３、クラウン部２、及びホーゼル部７を構成する４点の各部材で構成されている。クラウン部２は、肉厚が０．５mm均一のチタン合金板（比重４．５１）で構成されている。ソール部３は、肉厚が０．７５mm均一のチタン合金板（比重４．５１）で構成されている。同様に、ホーゼル部７及び錘３ａは、純チタン合金（比重４．５１）で構成されている。
【００３８】
フェース部４は、全てチタン合金板（比重４．４２）で構成されているが、その各部分によって肉厚が異なる。その楕円状の中心部４ａは、肉厚が３．１mmである。中心部４ａの外周の外周部４ｂは、肉厚が２．３mmである。このように、フェース部４の部分によって肉厚が異なるのは、規定されているフェース部４の反撥係数の特性時間（ＣＴ値）が２５７μＳ以下（公差＋１８μＳを含む）になるようにし、しかもフェース部４の質量を増やさないためである。フェース部４の外周のフランジ４ｃは、一定の幅を有した肉厚が１．３mmのチタン合金板（比重４．４２）である。フランジ４ｃは、クラウン部２及びソール部３の位置にも配置されている。このフランジ４ｃは、フェース部４を外周で支持すると共に、肉厚が薄いクラウン部２及びソール部３と、フェーブ部４とを連結する機能を果たすものでもある。ホーゼル７の構造は、汎用的な形状のものであり、特別な形状を有するものではないので、その詳細な説明は省略する。
【００３９】
［慣性モーメントMOI］
また、バック部１０の両側には、錘３ａが配置されている。錘３ａは、図７示すように、両端部の角部に多く配置されている。これは、重心８からの距離を大きくして慣性モーメントMOIを大きくするためのものである。図８に示すように、このヘッド１のトゥー部５の端部から、ヒール部５であって、ソール部３の底面から高さ２２．２３mm（０．８７５インチ（ｉｎ．））の点までの距離、即ち、この距離を「トウーヒール長さＸ」とする。図９に示すように、フェース部４の端部からバック１０の端部の長さ、即ちこの長さを「ヘッド幅Ｙ」とする。この実施の形態３に示す構造において、重心８を通る鉛直線の回り慣性モーメントMOIを計算した。計算の方法は、次に示す方法を用いた。実施の形態３に示したヘッド１を基本にして、この外形寸法を規則的に変えて、これらの各慣性モーメントMOIを計算した。
【００４０】
図１０は、慣性モーメントMOIを計算した各ヘッド１の外観形状を配列したものである。この配列されたヘッド１は、横軸を「トゥーヒール長さＸ」を右方向（図示上）に従って大きくし（８７mm−１２７mm）、縦軸を「ヘッド幅Ｙ」を上方向（図示上）に従って大きくなる（８６mm−１２６mm）ように配列したものである。これらの各ヘッド１は、実施の形態３で示したホーゼル部７の形状、寸法は同一であり、フェース部４の外周部４cのフランジ幅の寸法も同一として、図１０に示すようにヘッド幅Ｙ、及びトゥーヒール長さＸのみを、それぞれ変化させたものである。ただし、ゴルフの用具の規則により、「トゥーヒール長さＸ」は、「ヘッド幅Ｙ」よりも長くしなければならない。従って、図１０に示す左上部のヘッド１は、使用できないので、この計算から除外した。
【００４１】
図１０の第１列（右列）に示すヘッド１は、「トゥーヒール長さＸ」を１２７mmに固定し、「ヘッド幅Ｙ」を１２６mm、１１６、１０６mm、９６mm、８６mmとしたものであり、後述するようにそれぞれの慣性モーメントMOIを計算した。そのときの、ヘッド幅Ｙ（ｍｍ）、ヘッドの体積（ｃｍ３）、慣性モーメントMOI(ｇ. ｃｍ2)、錘３ａの質量（ｇ）を、表１に示す。ヘッド１の全体の質量は、各ヘッドとも同じ２０５ｇである。従って、表１に示すように各ヘッド１の体積、及び錘の質量は異なる。本発明の目的とするヘッド１の重心を通る鉛直線を中心とする軸線の回り（左右）の慣性モーメントは、５０００ないし６０００ｇ・ｃｍ２の範囲内である。この表１のデータから理解されるように、「ヘッド幅Ｙ」が１２６mm、１１６、１０６mmは、目的とする約５０００ｇ・ｃｍ２以上の慣性モーメントを越えている。
【００４２】
【表１】
同様に、図１０の右から第２列目に示すヘッド１は、「トゥーヒール長さＸ」を１１７mmに固定し、「ヘッド幅Ｙ」を１２６mm、１１６、１０６mm、９６mm、８６mmのものであり、それぞれの慣性モーメントMOIを計算した。その各データを表２に示す。この表２から理解されるように、「ヘッド幅Ｙ」が１２６mm、１１６は、目的とする５０００ｇ・ｃｍ２以上の慣性モーメントを越えている。
【表２】
【００４３】
図１１は、トゥーヒール長さを一定にしたとき、ヘッド幅と慣性モーメントの関係を示した図である。即ち、図１１は、表１及び２の結果を横軸にヘッド幅Ｙ、縦軸に慣性モーメントMOIをプロットしたものであり、「トゥーヒール長さＸ」の寸法を固定したとき、縦軸に慣性モーメントMOIをプロットしたものである。この図１１は、「トゥーヒール長さＸ」を一定として、実施の形態３の構造の各ヘッド１の慣性モーメントMOIをプロットしたものとなる。これらのデータから、本発明の目的とする慣性モーメントが５０００ｇ・ｃｍ２を越えるヘッドは、「ヘッド幅Ｙ」が１２６mmでは約３個のヘッドであり、「ヘッド幅Ｙ」１１６mmでは２個である。確率的に、「トゥーヒール長さＸ」が１２７mmの場合が慣性モーメント５０００ｇ・ｃｍ２に近いので、このデータを近似式として採用する。図１１において、「トゥーヒール長さＸ」が１２７mmの慣性モーメントの各点を結ぶ線分をプロットすると２次曲線となる。この２次曲線の近似式は、次の近似式（３）となるので、「トゥーヒール長さＸ」を固定したとき、これを５０００ｇ・ｃｍ２近傍の近似式として採用する。
ＭＯＩ＝０１８１Ｙ２＋４．１９１Ｙ＋２４３７．７ …（３）
【００４４】
同様に、図１０の上段から１行目に示すヘッド１は、「ヘッド幅Ｙ」を１２６mmに固定し、「トゥーヒール長さＸ」を、１２７mm、１１７mmを示す。ただし、「トゥーヒール長さＸ」が１１７mmは、規則違反であるので除外した。同様に、図１０に示す第２行目に示すヘッドは、「ヘッド幅Ｙ」を１１６mmに固定し、「トゥーヒール長さＸ」を、１２７mm、１１７mmとしたものである。同様に、図１０に示す第３行目に示すヘッドは、「ヘッド幅Ｙ」を１０６mmに固定し、「トゥーヒール長さＸ」を、１２７mm、１１７mm、１０７mmとしたものである。同様に、図１０に示す第４行目に示すヘッドは、「ヘッド幅Ｙ」を９６mmに固定し、「トゥーヒール長さＸ」を、１２７mm、１１７mm、１０７mm、９７mmとしたものである。同様に、図１０に示す第５行目に示すヘッドは、「ヘッド幅Ｙ」を８６mmに固定し、「トゥーヒール長さＸ」を、１２７mm、１１７mm、１０７mm、９７mm、８７mmとしたものである。このように「ヘッド幅Ｙ」の寸法を固定したとき、それぞれのヘッドの慣性モーメントMOIを計算した。
【００４５】
図１２は、ヘッド幅を一定にしたとき、トゥーヒール長さと慣性モーメントの関係を示した図である。即ち、図１２は、「ヘッド幅Ｙ」の寸法を固定したとき、横軸に「トゥーヒール長さＸ」にし、縦軸に慣性モーメントMOIをプロットしたものである。これらのデータから、本発明の目的とする慣性モーメントが５０００ｇ・ｃｍ２を越えるヘッドは、ヘッド幅Ｙ１０６ mmを固定した場合のみである。この点を結ぶ線分は直線となり、この近似式は、式（４）となるので、これを５０００ｇ・ｃｍ２近傍の近似式（４）として採用する。
ＭＯＩ＝３７．８４Ｘ＋６１８．３ …（４）
【００４６】
慣性モーメントが５０００以上ｇ・ｃｍ２ の近傍において、トゥーヒール長さ（Ｘ）、ヘッド幅（Ｙ）の関係を、この二つの近似式（３）及び（４）を組み合わせて、５０００ｇ・ｃｍ２近傍の近似式（５）として採用する。
ＭＯＩ＝（０１８１Ｙ２＋４．１９１Ｙ＋２４３７．７）＊（（３７．８４Ｘ＋６１８．３）／５４２４） …（５）
この式（５）は、近似式（３）と近似式（４）の積関数であるが、両近似式を積することにより、５０００ｇ・ｃｍ２近傍の慣性モーメント、ヘッド長さＸ、及びヘッド幅Ｙとの関係式を導いたものである。ただし、数値「５４２４」は、近似式（４）の「トゥーヒール長さＸ」が１２７mmとしてときの慣性モーメントである。近似式（５）は、近似式（３）と近似式（４）の積であるから、５０００ｇ・ｃｍ２近傍の近似式（３）で計算した慣性モーメントで除したものである。これにより、近似式（５）の慣性モーメントの値を補正したものである。
【００４７】
以上の説明から理解されるように、近似式（５）の各数値は、本実施の形態３の特有のヘッドの形状、構造、材質、質量等に起因する特有の数値であるから、これらの数値は定数に置き換えすることができる。即ち、近似式（５）は、一般式として次のように表記できる。
MOI＝（ａＹ２＋ｂＹ＋ｃ）＊（ｄＸ＋ｅ）／ｆ …（１）
ただし、Ｘは前記ヒール部から前記トウ部までの長さ、Ｙは前記フェース部から背面までの長さ、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ及びｆは、定数である。
図１３は、各慣性モーメントにおけるトゥーヒール長さとヘッド幅の関係を示すグラフである。図１３は、前述した説明を総合的に説明するものであり、横軸はＸ（トゥーヒール長さ）、縦軸はＹ（ヘッド幅）である。この図１２において、対角線より上部はトゥーヒール長さよりヘッド幅が大きく、規則に違反するものであり、製品化できない領域のヘッドである。対角線より下部は規則内のヘッドであるが、本発明の目的は左右の慣性モーメントが５０００ｇ・ｃｍ２以上のヘッドを製造し、製品化するものである。
【００４８】
前述した近似式（５）を、各慣性モーメント５０００、５２００、５４００、５６００、５８００、及び５９００ｇ・ｃｍ２毎に計算したものである。この図１３から目的とする５０００〜５９００ｇ・ｃｍ２内の慣性モーメントを持つゴルフクラブヘッドを得ようとすると、実施の形態３の形状のヘッドのトゥーヒール長さとヘッド幅が決定できる。更に、結果として、錘の大きさも決定される。
【００４９】
［重心位置］
次に、実施の形態３のヘッドの重心位置による慣性モーメントの違いについて説明する。図１４（ａ）〜（ｅ）は、ヘッド１の錘３ａの配置位置を変えた例である。クラウン部２、ソール部３、及びフェース部４の仕様、肉厚は、前述したものと同一である。また、このヘッド１の仕様が、「トゥーヒール長さＸ」が１２７mm、「ヘッド幅Ｙ」が１２６mm、体積４６０ｃm３、ヘッド質量２０５ｇのとき、錘質量４３．９ｇとなる。図１５は、このヘッドの仕様において、慣性モーメントと重心位置の関係を示した図である。図１５に示す横軸Ｘは、Ｘ方向の重心位置を示し、トゥーヒール長さ方向である。縦軸Ｙは、Ｙ方向の重心位置を示し、ヘッド幅方向である。横軸Ｘの原点（０）は、１２７mmの中心位置である。縦軸Ｙの原点（０）は、フェース部４の表面（打撃面）である。従って、図１５は、ヘッド１を平面から見た図に等しい。
【００５０】
図１５に示す慣性モーメント５０００ｇ・ｃｍ２の曲線は、前述した近似式（５）により、慣性モーメント５０００ｇ・ｃｍ２近傍の重心をプロットしたものである。言い換えると、この曲線は、慣性モーメントが５０００ｇ・ｃｍ２になるように、ヘッド１の全体の質量を２０５ｇ、錘３ａの質量を４３．９１ｇ、トゥーヒール長さ１２７ｍｍ、ヘッド幅１２６ｍｍ、体積４６０cm３と一定にし、錘３ａの位置を図１４に示したように可変にしたとき、重心の位置を示すものである。ヘッド１の全体の質量を２０５ｇ、体積４６０cm３を一定にすると、錘３ａの質量も規定される。このとき、錘３ａの位置を図１３のように可変させたとき、重心の位置が変化し、かつ慣性モーメントも変化する。このときの最大慣性モーメント領域、及び慣性モーメントが５０００ｇ・ｃｍ２の領域も計算できる。この最大慣性モーメント領域、及び５０００ｇ・ｃｍ２の領域を規定する領域は線分で表示できる。
【００５１】
最大慣性モーメント、及び慣性モーメントが５０００ｇ・ｃｍ２の曲線は、次の近似式（６）及び近似式（７）となる。
Ｙ＝−０．０６６８Ｘ２＋０．１３１８Ｘ＋５６．６６ …（６）
Ｙ＝−０．１５５８Ｘ２＋０．６３６３Ｘ＋４１．５３ …（７）
従って、慣性モーメントが５０００ｇ・ｃｍ２以上のヘッドにするためには、重心位置をこの近似式（６）及び（７）で囲まれた領域に設定することが条件となる。重心位置の設定は、フェース部４のスイートエリアの位置、大きさにも関連しているので重要である。
【００５２】
以上の説明から理解されるように、近似式（６）及び（７）の各数値は、本実施例の特有のヘッドの形状、構造、材質、質量等に起因する特有の数値であるから、これらの数値は定数に置き換えすることができる。即ち、近似式（５）は、一般式として次のように表記できる。
Ｙ＝ｇＸ２＋ｈＸ２＋ｉ …（２）
Ｙ＝ｊＸ２＋ｋ …（３）
ただし、Ｘは前記ヒール部から前記トウ部方向の位置、Ｙは前記フェース部のフェース面から背面方向の位置、ｇ、ｈ、ｊ、及びｋは、定数であり、前記Ｘは前記ヒール部から前記トウ部長さの中心を原点とし、前記Ｙは前記フェース面を原点とした。
【００５３】
［その他の実施の形態］
以上詳記したように、本発明の実施の形態は、以上のような構成になっているが、本発明はこの実施の形態に限定されないことはいうまでもない。例えば、前述したクラウンはこの略中央部と外周部の肉厚が異なっているが、クラウン部全体の肉厚を他のボディ部より薄い肉厚で構成しても良い。同様に、ソール部の中心部領域の肉厚を薄くするか、ソール部全体の肉厚を他のボディ部より薄い肉厚で構成しても良い。また、ヘッドを構成する素材は基本的に全て金属製であるが、部分的に僅かに他の素材を使用することも可能である。なお、ルールで規定されている数値には公差を含むものがあり、関連する数値が公差の範囲内で変動しても本発明の技術的範囲に含まれることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】図１は、ゴルフクラブの全体構成を示す外観図である。
【図２】図２は、ドライバークラブヘッドの実施の形態１の平面図である。
【図３】図３は、ドライバークラブヘッドの実施の形態１の正面図である。
【図４】図４は、ドライバークラブヘッドの実施の形態１の側面図である。
【図５】図５は、図４のＸ−Ｘ断面図である。
【図６】図６は、ドライバークラブヘッドの実施の形態２の平面図である。
【図７】図７はドライバークラブヘッドの実施の形態３の平面図である。
【図８】図８はドライバークラブヘッドの実施の形態３の正面図である。
【図９】図９はドライバークラブヘッドの実施の形態３の側面図である。
【図１０】図１０は、慣性モーメントMOIを計算した各ヘッド１の外観形状を配列したものである。
【図１１】図１１は、トゥーヒール長さを一定にしたとき、ヘッド幅と慣性モーメントの関係を示した図である。
【図１２】図１２は、ヘッド幅を一定にしたとき、トゥーヒール長さと慣性モーメントの関係を示した図である。
【図１３】図１３は、各慣性モーメントにおけるトゥーヒール長さとヘッド幅の関係を示すグラフである。
【図１４】図１４は、ヘッド１の錘の配置位置を変えた例である。
【図１５】図１５は、慣性モーメントと重心位置の関係を示した図である。
【符号の説明】
【００５５】
１…ドライバークラブヘッド
２…クラウン部
３…ソール部
４…フェース部
５…トウ部
６…ヒール部
７…ホーゼル部
８…重心
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製中空ゴルフクラブヘッドの前面に配置され、ゴルフボールを打撃するための打撃面を有するフェース部、上面を構成するクラウン部、下面を構成するソール部とからなるゴルフクラブにおいて、
前記金属製中空ゴルフクラブヘッドの質量が２１０ｇ以下で、
反撥特性に関する前記金属製中空ゴルフクラブヘッドの特性時間（ＣＴ値）が２５７μＳ以下で、
前記金属製中空ゴルフクラブヘッドのライ角が６０度のとき、前記金属製中空ゴルフクラブヘッドの体積が４７０cm３以下で、前記金属製中空ゴルフクラブヘッドの重心を通る鉛直線を中心とする軸線の回りの慣性モーメントが、５０００ないし６０００ｇ・ｃｍ２の範囲内である
ことを特徴とするゴルフクラブ。
【請求項２】
請求項１に記載のゴルフクラブにおいて、
前記金属はチタン合金製の板材であり、前記ボディを構成するクラウン部、及び／又はソール部の曲面内の前記鉛直線の部位を含む略中央部と外周部の肉厚が異なる
ことを特徴とするゴルフクラブ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のゴルフクラブにおいて、
前記金属製中空ゴルフクラブヘッドは、前記フェース部、前記ソール部、前記クラウン部、及びシャフトが接続されるホーゼル部を溶接により接合されたものである
ことを特徴とするゴルフクラブ。
【請求項４】
請求項２に記載のゴルフクラブにおいて、
前記鉛直線から最も遠い回転半径の位置で、かつ前記クラウン部及び／又は前記ソール部に質量２０ｇ以上のウェイトが配置されている
ことを特徴とするゴルフクラブ。
【請求項５】
請求項４に記載のゴルフクラブにおいて、
前記ウェイトは、トウ部のバック側に配置されている
ことを特徴とするゴルフクラブ。
【請求項６】
請求項５に記載のゴルフクラブにおいて、
前記ソール部のトウ側及びバック側部位を、前記クラウン部に対し外方に突き出す形状とし、この突き出されたソール部に前記ウェイトを配置するようにした
ことを特徴とするゴルフクラブ。
【請求項７】
請求項１に記載のゴルフクラブにおいて、
前記金属製中空ゴルフクラブヘッドは、
前記ヒール部から前記トウ部までの長さ（Ｘ）は前記フェース部から背面までの長さ（Ｙ）よりも長く、
前記ヒールから前記トウまでの長さは１２７mm（５ｉｎ．）以下で、
前記ソールから前記クラウンまでの長さは７１．１２mm（２．８ｉｎ．）以下であり、
前記慣性モーメント（MOI）は、次の近似式（１）で計算される範囲内のものである
MOI＝（ａＹ２＋ｂＹ＋ｃ）＊（ｄＸ＋ｅ）／ｆ …（１）
ただし、Ｘは前記ヒール部から前記トウ部までの長さ、Ｙは前記フェース部から背面までの長さ、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ及びｆは、定数である、
ことを特徴とするゴルフクラブ。
【請求項８】
請求項１に記載のゴルフクラブにおいて、
前記金属製中空ゴルフクラブヘッドは、
前記ヒール部から前記トウ部までの長さ（Ｘ）は前記フェース部から背面までの長さ（Ｙ）よりも長く、
前記ヒールから前記トウまでの長さは１２７mm（５ｉｎ．）以下で、
前記ソールから前記クラウンまでの長さは７１．１２mm（２．８ｉｎ．）以下であり、
前記鉛直方向から見た前記重心の位置は、次の２式で囲まれた範囲に存在するものである
Ｙ＝−ｇＸ２＋ｈＸ２＋ｉ …（２）
Ｙ＝−ｊＸ２＋ｋ …（３）
ただし、Ｘは前記ヒール部から前記トウ部方向の位置、Ｙは前記フェース部から背面方向の位置、ｇ、ｈ、ｊ、及びｋは、定数であり、前記Ｘは前記ヒール部から前記トウ部長さの中心を原点とし、前記Ｙは前記フェース部のフェース面を原点とした、
ことを特徴とするゴルフクラブ。
【請求項１】
金属製中空ゴルフクラブヘッドの前面に配置され、ゴルフボールを打撃するための打撃面を有するフェース部、上面を構成するクラウン部、下面を構成するソール部とからなるゴルフクラブにおいて、
前記金属製中空ゴルフクラブヘッドの質量が２１０ｇ以下で、
反撥特性に関する前記金属製中空ゴルフクラブヘッドの特性時間（ＣＴ値）が２５７μＳ以下で、
前記金属製中空ゴルフクラブヘッドのライ角が６０度のとき、前記金属製中空ゴルフクラブヘッドの体積が４７０cm３以下で、前記金属製中空ゴルフクラブヘッドの重心を通る鉛直線を中心とする軸線の回りの慣性モーメントが、５０００ないし６０００ｇ・ｃｍ２の範囲内である
ことを特徴とするゴルフクラブ。
【請求項２】
請求項１に記載のゴルフクラブにおいて、
前記金属はチタン合金製の板材であり、前記ボディを構成するクラウン部、及び／又はソール部の曲面内の前記鉛直線の部位を含む略中央部と外周部の肉厚が異なる
ことを特徴とするゴルフクラブ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のゴルフクラブにおいて、
前記金属製中空ゴルフクラブヘッドは、前記フェース部、前記ソール部、前記クラウン部、及びシャフトが接続されるホーゼル部を溶接により接合されたものである
ことを特徴とするゴルフクラブ。
【請求項４】
請求項２に記載のゴルフクラブにおいて、
前記鉛直線から最も遠い回転半径の位置で、かつ前記クラウン部及び／又は前記ソール部に質量２０ｇ以上のウェイトが配置されている
ことを特徴とするゴルフクラブ。
【請求項５】
請求項４に記載のゴルフクラブにおいて、
前記ウェイトは、トウ部のバック側に配置されている
ことを特徴とするゴルフクラブ。
【請求項６】
請求項５に記載のゴルフクラブにおいて、
前記ソール部のトウ側及びバック側部位を、前記クラウン部に対し外方に突き出す形状とし、この突き出されたソール部に前記ウェイトを配置するようにした
ことを特徴とするゴルフクラブ。
【請求項７】
請求項１に記載のゴルフクラブにおいて、
前記金属製中空ゴルフクラブヘッドは、
前記ヒール部から前記トウ部までの長さ（Ｘ）は前記フェース部から背面までの長さ（Ｙ）よりも長く、
前記ヒールから前記トウまでの長さは１２７mm（５ｉｎ．）以下で、
前記ソールから前記クラウンまでの長さは７１．１２mm（２．８ｉｎ．）以下であり、
前記慣性モーメント（MOI）は、次の近似式（１）で計算される範囲内のものである
MOI＝（ａＹ２＋ｂＹ＋ｃ）＊（ｄＸ＋ｅ）／ｆ …（１）
ただし、Ｘは前記ヒール部から前記トウ部までの長さ、Ｙは前記フェース部から背面までの長さ、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ及びｆは、定数である、
ことを特徴とするゴルフクラブ。
【請求項８】
請求項１に記載のゴルフクラブにおいて、
前記金属製中空ゴルフクラブヘッドは、
前記ヒール部から前記トウ部までの長さ（Ｘ）は前記フェース部から背面までの長さ（Ｙ）よりも長く、
前記ヒールから前記トウまでの長さは１２７mm（５ｉｎ．）以下で、
前記ソールから前記クラウンまでの長さは７１．１２mm（２．８ｉｎ．）以下であり、
前記鉛直方向から見た前記重心の位置は、次の２式で囲まれた範囲に存在するものである
Ｙ＝−ｇＸ２＋ｈＸ２＋ｉ …（２）
Ｙ＝−ｊＸ２＋ｋ …（３）
ただし、Ｘは前記ヒール部から前記トウ部方向の位置、Ｙは前記フェース部から背面方向の位置、ｇ、ｈ、ｊ、及びｋは、定数であり、前記Ｘは前記ヒール部から前記トウ部長さの中心を原点とし、前記Ｙは前記フェース部のフェース面を原点とした、
ことを特徴とするゴルフクラブ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００８−１３６８６１（Ｐ２００８−１３６８６１Ａ）
【公開日】平成２０年６月１９日（２００８．６．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２９２１０４（Ｐ２００７−２９２１０４）
【出願日】平成１９年１１月９日（２００７．１１．９）
【出願人】（５９１００２３８２）株式会社遠藤製作所 (19)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月１９日（２００８．６．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月９日（２００７．１１．９）
【出願人】（５９１００２３８２）株式会社遠藤製作所 (19)
【Ｆターム（参考）】
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