JP2001000596A - ゴルフクラブヘッド、ゴルフクラブおよびゴルフクラブセット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 打撃位置の変動に伴うボールの飛距離と飛球
方向の変動の小さいゴルフクラブヘッド、ゴルフクラブ
およびゴルフクラブセットを提供する。 【解決手段】 ゴルフクラブヘッドの慣性楕円体であ
り、その原点で互いに直交する慣性楕円体の３本の主軸
を、それらの主軸まわりの慣性モーメントが大きい順に
軸Ｉ₁、軸Ｉ₂および軸Ｉ₃としたとき、原点を通り、フ
ェース面に平行な平面で慣性楕円体を切断したときの断
面積Ａと、軸Ｉ₁および軸Ｉ₂を含む平面で慣性楕円体を
切断したときの断面積Ｂとの比（Ａ／Ｂ）が１以上１．
４以下となるようにフェース面が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ゴルフクラブヘ
ッド、ゴルフクラブおよびゴルフクラブセットに関す
る。特に、クラブヘッドの特性として重要な慣性モーメ
ントを重心まわりの慣性楕円体で表わし、その慣性楕円
体をフェース面に平行でゴルフクラブヘッドの重心を通
る仮想平面で切断したときの平面楕円の面積を小さくす
るように設計するものである。また、これにより、打球
方向に対するゴルフクラブヘッドの慣性抵抗を大きく
し、打撃位置のばらつきに起因する飛距離のばらつきを
効率よく減少させるものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、慣性楕円体を考慮してゴルフクラ
ブヘッドを設計する技術は、特開平５−５７０３４号公
報に記載されている。この公報では、ゴルフクラブヘッ
ドが元々持つ慣性楕円体の主軸方向に対して重量を付加
して、ヘッドの重量増加を最小限に抑えつつ慣性楕円体
を大きくする技術が開示されている。

【０００３】また、特開平９−１４９９５４号公報や特
開平１０−２４８９６９号公報には、飛球線を含む平面
および水平面に対して垂直な平面に慣性主軸を投影した
際の角度を、ゴルファーの打撃位置のばらつき方向近傍
に設定することにより、飛距離のばらつきを抑制する技
術が開示されている。

【０００４】しかしながら、特開平５−５７０３４号公
報に開示される技術は、生産したヘッドが予め有する慣
性主軸の方向を変化させずにその軸上に重量を付加する
ことで慣性楕円体を大きくすることを開示しているだけ
である。したがって、上記公報では、そもそもその慣性
主軸の方向がゴルフクラブの性能を考慮した場合に望ま
しいものであるかどうかの判断がなされていない。

【０００５】また、特開平９−１４９９５４号公報や特
開平１０−２４８９６９号公報では、ゴルフクラブヘッ
ドに望ましい慣性主軸の傾斜角度が開示されているが、
これは、ゴルフクラブヘッドをフェース側から見た一平
面に投影したときの望ましい角度を開示してにすぎな
い。そのため、この公報では、三次元的に存在する慣性
楕円体の配置をどうすれば望ましいかについては言及さ
れていない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ゴルファーがボールを
打撃するとき、さまざまな要因でボールがゴルフクラブ
ヘッドに当たる位置は変動する。ゴルフクラブに要求さ
れる特性の１つに、打撃位置の変動に伴うボールの飛距
離と飛球方向の変動が小さいことが挙げられる。

【０００７】打撃位置が変動することによりボールの方
向と飛距離が不安定になると、ゴルファーが望んだ位置
にボールを運ぶことができず、スコアメイクの上で好ま
しくない。

【０００８】従来の技術においてもある程度の改善がな
されているが、必ずしも、十分であるとはいえなかっ
た。

【０００９】そこで、この発明は、上述のような問題点
を解決するためになされたものであり、打撃位置が変動
しても、ボールの飛距離と飛球方向の変動が小さいゴル
フクラブヘッド、ゴルフクラブおよびゴルフクラブセッ
トを提供することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、打撃位置
の変動とボールの飛距離と飛球方向についてさまざまな
検討をした結果、ゴルフクラブヘッドの慣性楕円体を平
面に投影するのでなく三次元的に捉えることでより効率
的な改善が可能であることがわかった。つまり、本発明
は、従来技術では開示されていない、ゴルフクラブにと
って望ましい慣性主軸の配置を三次元的に設計すること
で、打撃位置のばらつきに対してより効率的に飛距離と
打球方向のばらつきを抑えたゴルフクラブヘッドを提供
しようとするものである。

【００１１】物体には、図１に示すように、慣性楕円体
が三次元的に存在する。図１の（Ａ）と（Ｂ）におい
て、ゴルフクラブヘッド１はフェース面１１を有する。
このゴルフクラブヘッド１内の慣性楕円体１０は、慣性
主軸Ｉ₁、Ｉ₂およびＩ₃を有する。これらの慣性主軸
は、原点としての重心Ｇで交わる。

【００１２】慣性楕円体においては、一般には、主軸の
長さがその軸まわりの慣性モーメントの大きさの平方根
の逆数で表わされる。任意の平面で慣性楕円体を切断す
るとき、その断面の面積が小さいほどその面に垂直に作
用する荷重に対する慣性抵抗は大きくなる。

【００１３】ここで、ゴルフクラブでボールを打撃する
際に発生する荷重は図２中のベクトルＦで示される。こ
のベクトルＦは、フェース面１１に垂直なベクトルＦＰ
と、フェース面１１に平行な微小なベクトルＦＨとの分
解することができる。飛距離や飛球方向のばらつきはゴ
ルフクラブヘッド１の矢印１２で示す不必要な回転運動
に起因する。この回転運動を発生させるモーメントのほ
とんどは、その大きさからフェース面１１に垂直なベク
トルＦＰが主な成分であり、フェース面１１に平行なベ
クトルＦＨは微小成分であり、無視し得る程度であるこ
とがわかる。

【００１４】すなわち、ゴルフクラブヘッド１を回転さ
せようとする荷重は、フェース面１１に垂直な方向から
加わり、この荷重に対するゴルフクラブヘッド１の慣性
抵抗を大きくするために、フェース面１１に平行で慣性
楕円体の中心を通る平面で慣性楕円体を切断し、その断
面積（以下、有効断面積という）がなるべく小さくなる
ようにフェース面１１を設計すればよいことがわかる。

【００１５】なお、ゴルフクラブヘッドの中には、一般
的なウッド用のゴルフクラブヘッドのように、フェース
面１１が凸状となったものがあるが、この場合は、フェ
ース面の中心（図心）近傍に位置する面をフェース面と
定義する。この場合、フェース図心、スイートスポット
またはフェース面外周を含む面に対して最も距離がある
フェース面上の点に接する平面がフェース面である。各
々の点は図心付近に位置するので、いずれに接する面を
基準にしても大きな違いはない。

【００１６】上記の目的を達成するために、本発明で
は、以下の構成からなる方法を用いて慣性楕円体および
その切断面を求めた。

【００１７】図３において、地面に垂直で重心Ｇを通る
軸をＺ軸とし、フェース面１１の図心（フェース面１１
の中心）における接面と地面との交線に平行でかつＺ軸
と垂直で重心Ｇを通る軸をＸ軸とする。Ｘ軸とＺ軸の両
方に垂直で重心Ｇを通る軸をＹ軸とする。

【００１８】まず、図４で示すように、フェース面の図
心における接面（フェース面）と地面との交線に平行で
かつ重心を通る面の方向ベクトルをｆ（ｌ，ｍ，ｎ）^T
とし、次式の各ベクトルを計算する。

【００１９】 ｆ₁（ｌ₁，ｍ₁，ｎ₁）^T＝ｆ×Ｚ（０，０，１）^T ｆ₂（ｌ₂，ｍ₂，ｎ₂）^T＝ｆ₁×ｆ …（１） ｆ₃（ｌ₃，ｍ₃，ｎ₃）^T＝ｆ₁×ｆ₂ ただし、×は外積を表わす。

【００２０】次に、図５で示すように、フェース面１１
の図心２１ａにおける接面２１と地面２３との交線２２
に平行でかつ重心Ｇを通る軸をα軸、その接面２１に平
行でα軸と垂直な軸をβ軸、α軸とβ軸に垂直な軸をγ
軸とすると、α，β，γ座標系からＸ，Ｙ，Ｚ座標系へ
の変換が、次式で表わされる。

【００２１】 Ｘ＝ｌ₁・α＋ｌ₂・β＋ｌ₃・γ Ｙ＝ｍ₁・α＋ｍ₂・β＋ｍ₃・γ …（２） Ｚ＝ｎ₁・α＋ｎ₂・β＋ｎ₃・γ ここで、ｌ₁，ｌ₂，ｌ₃，ｌ₁₂，ｌ₁₃，ｌ₂₃はＸ，Ｙ，
Ｚ軸に関する慣性モーメントと慣性乗積とすると、以下
の関係が得られる。

【００２２】 ｌ₁・Ｘ²＋ｌ₂・Ｙ²＋ｌ₃・Ｚ²＋２・ｌ₁₂・Ｘ・Ｙ＋２・ｌ₁₃・Ｘ・Ｚ＋２・ ｌ₂₃・Ｙ・Ｚ＝１ …（３） 式（３）で表わされる楕円体は慣性楕円体と呼ばれてい
る。これは各方向の慣性抵抗の大きさを示すものであ
る。式（２）を式（３）に代入し、γの項を０にする
と、切断楕円面の式（４）が求められる。

【００２３】 （Ｉ₁ｌ₁ ²＋Ｉ₂ｍ₁ ²＋Ｉ₃ｎ₁ ²＋Ｉ₁₂ｌ₁ｍ₁＋Ｉ₁₃ｌ₁ｎ₁＋Ｉ₂₃ｍ₁ｎ₁）α² ＋（Ｉ₁ｌ₂ ²＋Ｉ₃ｍ₂ ²＋Ｉ₃ｎ₂ ²＋Ｉ₁₂ｌ₂ｍ₂＋Ｉ₁₃ｌ₂ｎ₂＋Ｉ₂₃ｍ₂ｎ₂）β² ＋（Ｉ₁ｌ₁ｌ₂＋Ｉ₂ｍ₁ｍ₂＋Ｉ₃ｎ₁ｎ₂＋Ｉ₁₂ｌ₁ｍ₂＋Ｉ₁₂ｌ₂ｍ₁＋Ｉ₁₃ｌ₁ｎ ₂ ） ＋Ｉ₁₃ｌ₂ｎ₁＋Ｉ₂₃ｍ₁ｎ₂＋Ｉ₂₃ｍ₂ｎ₁）αβ＝１ …（４） この切断面の大きさは、この面での回転のしやすさを示
す慣性抵抗の大きさを表わしていることになり、またそ
の切断面はその面の垂直方向の慣性抵抗を表わしてい
る。さらに、図６、７および８に示すように、この切断
面の形状は立体の慣性楕円体と面の切断面であるため、
平面楕円となるのは明白である。

【００２４】図７で示すように、この平面楕円の式によ
り、長軸の長さをａ、短軸の長さをｂとすると、この長
軸と短軸を含む平面で慣性楕円体を切断したときの面積
Ｓは以下の式で表わされる。

【００２５】Ｓ＝πａｂ このときの面積が有効断面積である。

【００２６】一方、上述のように、フェース面１１に平
行で慣性楕円体の中心を通る平面で切断した慣性楕円体
の有効断面積は、その面に垂直に働く荷重に対する物体
の慣性抵抗の大きさを表わす。この有効断面積が小さい
ほど慣性抵抗は大きくなる。このため、有効断面積を極
力小さくするように設計することで飛距離と方向の安定
したヘッドを提供することができるのである。

【００２７】この発明に従ったゴルフクラブヘッドは、
ゴルフクラブヘッドの慣性楕円体であり、その原点で互
いに直交する慣性楕円体の３本の主軸を、それらの主軸
まわりの慣性モーメントが大きい順に軸Ｉ₁、軸Ｉ₂およ
び軸Ｉ₃としたとき、原点を通り、フェース面に平行な
平面で慣性楕円体を切断したときの断面積Ａ（有効断面
積）と、軸Ｉ₁および軸Ｉ₂を含む平面で慣性楕円体を切
断したときの断面積Ｂ（最小断面積）との比（Ａ／Ｂ）
が１以上１．４以下となる。

【００２８】また、好ましくは、断面積Ａ（有効断面
積）が、０．０００５（１／ｇ・ｃｍ ²）以上０．００
２５（１／ｇ・ｃｍ²）以下である。

【００２９】また、好ましくは、断面積Ａ（有効断面
積）が、０．０００５（１／ｇ・ｃｍ ²）以上０．００
１２５（１／ｇ・ｃｍ²）以下である。

【００３０】また、好ましくは、断面積Ａ（有効断面
積）をフェース面の面積で除した値が１．００×１０^-4
（１／ｇ・ｃｍ⁴）以下である。

【００３１】さらに、好ましくは、断面積Ａ（有効断面
積）をゴルフクラブヘッドの体積で除した値が１．５０
×１０^-5（１／ｇ・ｃｍ⁵）以下である。

【００３２】また、好ましくは、断面積Ａ（有効断面
積）をゴルフクラブヘッドの質量で除した値が１．００
×１０^-5（１／ｇ²・ｃｍ²）以下である。

【００３３】また、好ましくは、ゴルフクラブヘッド
が、ウッド用のゴルフクラブヘッドであって、断面積Ａ
（有効断面積）が０．０００５（１／ｇ・ｃｍ²）以上
０．００２０（１／ｇ・ｃｍ²）以下である。

【００３４】また、好ましくは、ゴルフクラブヘッド
は、アイアン用のゴルフクラブヘッドであって、断面積
Ａ（有効断面積）が０．００１（１／ｇ・ｃｍ²）以上
０．００２５（１／ｇ・ｃｍ²）以下である。

【００３５】また、好ましくは、ゴルフクラブヘッド
は、アイアン用のゴルフクラブヘッドであって、断面積
Ａ（有効断面積）をゴルフクラブヘッドの体積で除した
値が７．８０×１０^-5（１／ｇ・ｃｍ⁵）以下である。

【００３６】また、好ましくは、ゴルフクラブヘッド
は、アイアン用のゴルフクラブヘッドであって、断面積
Ａ（有効断面積）をゴルフクラブヘッドの質量で除した
値が１．１０×１０^-5（１／ｇ²・ｃｍ²）以下である。

【００３７】また、この発明に従ったゴルフクラブは、
上述のゴルフクラブヘッドと、その一方端がゴルフクラ
ブヘッドに接続されたシャフトとを備える。

【００３８】また、そのゴルフクラブにおいて、好まし
くは、ロフト角は１６°以下である。

【００３９】この発明に従ったゴルフクラブセットは、
アイアンのゴルフクラブとウッドのゴルフクラブとを備
える。

【００４０】アイアンのゴルフクラブは、アイアン用の
ゴルフクラブヘッドと、その一方端がアイアン用のゴル
フクラブヘッドに接続されたシャフトとを備える。アイ
アン用のゴルフクラブヘッドは、ゴルフクラブヘッドの
慣性楕円体であり、その原点で互いに直交する慣性楕円
体の３本の主軸を、それらの主軸まわりの慣性モーメン
トが大きい順に軸Ｉ₁、軸Ｉ₂および軸Ｉ₃としたとき、
原点を通り、フェース面に平行な平面で慣性楕円体を切
断したときの断面積Ａ（有効断面積）と、軸Ｉ ₁および
軸Ｉ₂を含む平面で慣性楕円体を切断したときの断面積
Ｂ（最小断面積）との比（Ａ／Ｂ）が１以上１．４以下
となる。また、断面積Ａ（有効断面積）は０．００１
（１／ｇ・ｃｍ²）以上０．００２５（１／ｇ・ｃｍ²）
以下である。

【００４１】ウッドのゴルフクラブは、ウッド用のゴル
フクラブヘッドと、その一方端がウッド用のゴルフクラ
ブヘッドに接続されたシャフトとを備える。ウッド用の
ゴルフクラブヘッドでは、断面積Ａ（有効断面積）と断
面積Ｂ（最小断面積）との比（Ａ／Ｂ）が１以上１．４
以下となる。また、断面積Ａは０．０００５（１／ｇ・
ｃｍ²）以上０．００２０（１／ｇ・ｃｍ²）以下であ
る。

【００４２】この発明に従ったゴルフクラブセットは、
ゴルフクラブヘッドの慣性楕円体であり、その原点で互
いに直交する慣性楕円体の３本の主軸を、それらの主軸
まわりの慣性モーメントが大きい順に軸Ｉ₁、軸Ｉ₂およ
び軸Ｉ₃としたとき、原点を通り、フェース面に平行な
平面で慣性楕円体を切断したときの断面積Ａ（有効断面
積）と、軸Ｉ₁および軸Ｉ₂を含む平面で慣性楕円体を切
断したときの断面積Ｂ（最小断面積）との比（＝Ａ／
Ｂ）が１以上１．４以下のゴルフクラブヘッドと、その
一方端がゴルフクラブヘッドに接続されたシャフトとに
より構成される複数のゴルフクラブを備える。複数のゴ
ルフクラブヘッドについて、断面積Ａ（有効断面積）と
断面積Ｂ（最小断面積）との比の値は、所定値Ｃに対し
て最大でＣ＋０．１以下であり、最小でＣ−０．１以上
である。

【００４３】このゴルフクラブセットは、ウッドのゴル
フクラブにより構成されるもの、アイアンのゴルフクラ
ブにより構成されるもの、ウッドとアイアンのゴルフク
ラブとにより構成されるもののいずれにも適用される。

【００４４】また、この発明に従ったゴルフクラブセッ
トは、ゴルフクラブヘッドの慣性楕円体であり、その原
点で互いに直交する慣性楕円体の３本の主軸を、それら
の主軸まわりの慣性モーメントが大きい順に軸Ｉ₁、軸
Ｉ₂および軸Ｉ₃としたとき、原点を通り、フェース面に
平行な平面で慣性楕円体を切断したときの断面積Ａ（有
効断面積）と、軸Ｉ₁および軸Ｉ₂を含む平面で慣性楕円
体を切断したときの断面積Ｂ（最小断面積）との比（＝
Ａ／Ｂ）が１以上１．４以下のゴルフクラブヘッドと、
その一方端がゴルフクラブヘッドに接続されたシャフト
とにより構成される複数のウッドのゴルフクラブと、断
面積Ａ（有効断面積）と断面積Ｂ（最小断面積）との比
が１以上１．４以下のゴルフクラブヘッドと、その一方
端がゴルフクラブヘッドに接続されたシャフトとにより
構成される複数のアイアンのゴルフクラブとを備える。

【００４５】複数のウッドのゴルフクラブヘッドについ
て、断面積Ａ（有効断面積）と断面積Ｂ（最小断面積）
との比の値は、所定値Ｄに対して最大でＤ＋０．１以下
であり、最小でＤ−０．１以上である。複数のアイアン
のゴルフクラブヘッドについて、断面積Ａ（有効断面
積）と断面積Ｂ（最小断面積）との比の値は、所定値Ｄ
とは異なる値Ｅに対して最大でＥ＋０．１以下であり、
最小でＥ−０．１以上である。

【００４６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて詳細に説明する。

【００４７】まず、この発明では、ゴルフクラブヘッド
の慣性楕円体であり、その原点で互いに直交する慣性楕
円体の３本の主軸を、それらの主軸まわりの慣性モーメ
ントが大きい順に軸Ｉ₁、軸Ｉ₂および軸Ｉ₃としたと
き、原点を通り、フェース面に平行な平面で慣性楕円体
を切断したときの断面積Ａ（有効断面積）と、軸Ｉ₁お
よび軸Ｉ₂を含む平面で慣性楕円体を切断したときの断
面積Ｂ（最小断面積）との比（Ａ／Ｂ）が１以上１．４
以下となる。

【００４８】上述のように、ゴルフクラブヘッドを回転
させる主な荷重はフェース面に垂直に作用する。フェー
ス面に垂直に作用する荷重に対する慣性抵抗の大きさ
は、有効断面積Ａで表わすことができる。

【００４９】すなわち、慣性楕円体の有効断面積が最小
のときが、フェース面に加わる荷重に対して最も抵抗が
大きくなる。有効断面積を最小断面積Ｂの１．４倍以下
に抑えることにより飛距離が安定する。

【００５０】図９は、軸Ｉ₃をトウ−ヒール方向に連続
的に変化させ、スイートスポットからトウ側に１０ｍｍ
ずらした位置でボールを打撃したときの慣性楕円体の有
効断面積／最小面積比の変化と、飛距離の関係をシミュ
レートしたものである。

【００５１】これにより、有効断面積／最小面積比が
１．４を超えなければ飛距離の著しい低下は起きない。
すなわち、有効断面積／最小面積比を１．４以下に収め
ればよいことがわかる。

【００５２】また、上述のようなゴルフクラブヘッドを
用いてゴルフクラブセットを構成することができる。従
来のゴルフクラブヘッドでは、有効断面積／最小面積比
はヘッドごとに異なっており、特にウッド用のゴルフク
ラブヘッドとアイアン用のゴルフクラブヘッドとにおけ
る差が大きい。ウッドは飛距離のクラブ、アイアンは方
向性のクラブと言われるのはこのためである。

【００５３】セットを構成するすべてのゴルフクラブが
上述の範囲を満たすようにすれば、ゴルフクラブヘッド
が持つ最大の慣性抵抗と実際に有する慣性抵抗の割合が
一定になるので、飛距離の安定したゴルフクラブセット
とすることができる。

【００５４】このとき、ゴルフクラブセット内で有効断
面積／最小面積比の値を一定または最大でも±０．１の
範囲にすることで、よりゴルフクラブセット内の飛距離
安定性に対するフィーリングが一致することは言うまで
もない。

【００５５】また、この発明に従ったゴルフクラブヘッ
ドは、有効断面積Ａが０．０００５（１／ｇ・ｃｍ²）
以上０．００２５（１／ｇ・ｃｍ²）以下となるゴルフ
クラブヘッドである。有効断面積は、慣性楕円体の主軸
の傾斜や慣性楕円体の形状により値が変わる。この値が
大きいと最小断面積との比率に関係なく慣性抵抗が小さ
くなり飛距離安定性のないヘッドになってしまう。その
ため、有効断面積Ａは０．０００５（１／ｇ・ｃｍ²）
以上０．００２５（１／ｇ・ｃｍ²）以下にするのがよ
い。

【００５６】さらに、ウッド用のゴルフクラブヘッドで
は、有効断面積Ａは０．０００５（１／ｇ・ｃｍ²）以
上０．００２（１／ｇ・ｃｍ²）以下にするのがよい。

【００５７】ゴルフクラブヘッドは、有効断面積Ａが
０．０００５（１／ｇ・ｃｍ²）以上０．００１２５
（１／ｇ・ｃｍ²）以下となるゴルフクラブヘッドであ
る。

【００５８】図１０に、ドライバヘッドの有効断面積を
変化させたときの、スイートスポットからトウ側に１０
ｍｍ外して打撃したときの飛距離変化を示す。この試験
は、図１１に示すように所定の質量より軽量のヘッドを
準備し、その重心Ｇに関して対称となる位置に等しい重
量を配置し、ゴルフクラブヘッドの重心位置と重量は変
化しないが、慣性主軸の傾きのみが変化するように調整
した。

【００５９】たとえば、ヘッド１で表示される軸の傾斜
は、ヘッドスピード４０ｍ／ｓでロボットで試打した結
果である。その他についても、ヘッドスピードは４０ｍ
／ｓとした。図１０において、破線は実測データを多項
式で近似し、仮想線で結んだものである。このデータよ
り、有効断面積Ａが０．００１２５付近に高原状のピー
クがあることわかる。また、有効断面積Ａが０．００２
５を超えるあたりから急激に飛距離が低下しているのが
わかる。そのため、有効断面積Ａは、０．００２（１／
ｇ・ｃｍ²）以下、望ましくは０．００１２５（１／ｇ
・ｃｍ²）以下に設定することがよいことがわかる。

【００６０】また、この発明に従ったゴルフクラブヘッ
ドは、有効断面積Ａをフェース面の面積で除した値が
１．００×１０^-4（１／ｇ・ｃｍ⁴）以下のゴルフクラ
ブヘッドである。

【００６１】慣性楕円体の有効断面積を小さくするに
は、ゴルフクラブヘッドを大きくすることでも達成でき
る。この場合、ゴルフクラブヘッドを大きくすると必然
的にフェース面の面積も大きくなる。しかし、一般レベ
ルのゴルファーの打点位置のばらつきは、フェース面積
の６５〜７０％で一定している。そのため、ヘッドを大
きくすると打点のばらつきも大きくなる。

【００６２】慣性楕円体を小さくしても、打点のばらつ
きが大きくなればクラブとしての性能は向上しないの
で、何らかの制限を設けるべきである。このため打点の
ばらつきと相関のあるフェースの面積と有効断面積の比
の範囲を１．００×１０^-4（１／ｇ・ｃｍ⁴）以下にす
ることで両者のバランスを取ることができるのである。

【００６３】また、上述のとおり、ゴルファーはフェー
ス面積の大きさに合わせて打点のばらつき量が変わる、
常用打撃面積を持つ。ゴルフクラブセットにおいて、ウ
ッド用のゴルフクラブヘッドでは番手が大きくなるほど
フェース面積が小さくなるが、フェース面積と有効断面
積の比を一定にすることでゴルファーが持つ常用打撃面
積との感覚の一致した、扱いやすいクラブを提供ことが
できる。

【００６４】また、ゴルフクラブヘッドでは、有効断面
積Ａをゴルフクラブヘッドの体積で除した値が１．５０
×１０^-5（１／ｇ・ｃｍ⁵）以下である。

【００６５】ゴルフクラブ、特にウッド用のゴルフクラ
ブヘッドを大きくする手法において、ヘッドの高さ、長
さ、幅方向に拡大させることができる。拡大する方向に
より慣性楕円体の形状が変化し、有効断面積の値も変化
する。ここで、単位体積当りの慣性楕円体への寄与率が
高いほど飛距離のばらつきの少ないヘッドにすることが
できる。その有効断面積Ａをヘッドの体積で除した値は
１．５０×１０^-5（１／ｇ・ｃｍ⁵）以下にすることが
望ましい。

【００６６】また、ゴルファーは、経験的に、体積の大
きいヘッドは慣性抵抗が大きく、ヘッド体積の小さいも
のは慣性抵抗が小さいと感じている。このため、ヘッド
体積と有効断面積の比率を一定に揃えるとゴルファーの
フィーリングにマッチしたクラブセットが提供できるこ
とは言うまでもない。

【００６７】また、ゴルフクラブヘッドでは、有効断面
積Ａをゴルフクラブヘッドの質量で除した値が１．００
×１０^-5（１／ｇ²・ｃｍ²）以下である。

【００６８】ゴルフクラブヘッドの質量はゴルフクラブ
の設計上の制約を受けるので、体積を増加するにせよ質
量配分を変更するにせよ、単位質量当りの有効断面積へ
の寄与率が高いほど飛距離のばらつきの少ないヘッドに
することができる。この値として、１．００×１０
^-5（１／ｇ²・ｃｍ²）以下となるようにすることが望ま
しい。

【００６９】また、ウッド用のゴルフクラブにする場合
には、有効断面積Ａを０．０００５（１／ｇ・ｃｍ²）
以上０．００２０（１／ｇ・ｃｍ²）以下とすることが
望ましい。この場合、ウッド用のゴルフクラブの特性を
引出し、打撃位置のばらつきに起因する飛距離のばらつ
きの少ないヘッドにすることができる。

【００７０】また、この発明に従ったゴルフクラブヘッ
ドをウッド用のゴルフクラブセット内のすべてのクラブ
に適用することで、セット内のクラブの特性を等質化
し、打球感の統一されたウッド用のゴルフクラブセット
を構成することができる。

【００７１】また、そのウッド用のゴルフクラブにおい
て、ロフト角が１６°以下であることが好ましい。

【００７２】本発明では、セット内のすべてのクラブの
打球感を統一することが望ましいが、ロフト角が大きく
なるとボールの打球感に対して鈍感になる。しかも、飛
距離を求める場合、ゴルファーは１６°以下のロフト角
を用いることが多い。最低でもロフト角が１６°以下の
ウッド用のゴルフヘッドについて、飛距離の安定性の高
いクラブを提供すればよい。以上、ここまでは、主にウ
ッド用のゴルフクラブヘッドについて記述したが、ウッ
ドとアイアンでは形状を含む、さまざまな要因により個
々の特性における数値が変わる。以下では、アイアン用
のゴルフクラブヘッドにおける最適値を示すが、その効
果はウッド用のゴルフクラブヘッドにおけるものに準ず
る。

【００７３】この発明に従ったアイアン用のゴルフクラ
ブヘッドは、有効断面積Ａが０．００１（１／ｇ・ｃｍ
²）以上０．００２５（１／ｇ・ｃｍ²）以下である。

【００７４】また、アイアン用ゴルフクラブヘッドで
は、有効断面積Ａをゴルフクラブヘッドの体積で除した
値が７．８０×１０^-5（１／ｇ・ｃｍ⁵）以下である。

【００７５】また、アイアン用ゴルフクラブヘッドにお
いて、有効断面積Ａをゴルフクラブヘッドの質量で除し
た値が１．１０×１０^-5（１／ｇ²・ｃｍ²）以下であ
る。

【００７６】さらに、上述のアイアン用のゴルフクラブ
ヘッドと、その一方端がゴルフクラブヘッドに接続され
たシャフトとを備えたゴルフクラブであれば、上記特性
を発揮できるので好ましい。

【００７７】また、その場合、ゴルフクラブのロフト角
は１６°以下である。今回開示された実施の形態はすべ
ての点で例示であって制限的なものではないと考えられ
るべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて
特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等
の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが
意図される。

【００７８】

【発明の効果】以上のように、本発明のゴルフクラブヘ
ッドでは、ゴルフクラブヘッドの持つ慣性楕円体の有効
断面積を、最小断面積に対して１．０倍以上１．４倍以
下に抑えることにより、飛距離のばらつきを抑えたクラ
ブとすることができる。そのときの有効断面積のベスト
モードの値を明示し飛距離の安定するヘッドの設計指針
とするとともに、単位フェース面積、単位ヘッド体積、
単位ヘッド質量当りの有効断面積のベストモードを開示
し、より効果的に飛距離の安定を得るヘッドとなる効果
を有する。さらに、上記の特性をクラブヘッドを構成す
るクラブに展開することにより、打球感の統一されたゴ
ルフクラブセットとする効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ゴルフクラブヘッドの慣性主軸を模式的に示
す図である。

【図２】 ボール打撃時に発生する力とモーメントをフ
ェースに水平な分力と垂直な分力とに分解した図であ
る。

【図３】 慣性楕円体系の座標の基本軸を示す概念図で
ある。

【図４】 切断楕円面と座標変換を説明するための模式
図である。

【図５】 フェース面の図心における接面と地面との交
線に平行でかつ重心を通る軸をα軸、その面と平行でα
軸に垂直な軸をβ軸、α軸とβ軸に垂直な軸をγ軸とし
て示す模式図である。

【図６】 慣性楕円体のその重心を通り、フェース面に
平行な平面で切断した面を示す図である。

【図７】 慣性楕円体のその重心を通り、フェース面で
平行な平面で切断した面を示す図である。

【図８】 慣性楕円体のその重心を通り、フェース面に
平行な平面で切断した面を示す模式図である。

【図９】 ドライバヘッドにおける有効断面積／最小面
積比の変化とスイートスポットからトウ方向に１０ｍｍ
ずらした位置でボールを打撃したときの飛距離のシミュ
レーションの結果を示すグラフである。

【図１０】 ドライバヘッドにおける有効断面積とスイ
ートスポットからトウ側に１０ｍｍずれた位置でボール
を打撃したときの飛距離を示す図である。

【図１１】 図１０で示すテストを実施する際に用いた
ゴルフクラブヘッドの模式図である。

【符号の説明】

１ ゴルフクラブヘッド、１０ 慣性楕円体、１１ フ
ェース面。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長尾 裕史 大阪府大阪市住之江区南港北１丁目12番35 号 美津濃株式会社内 (72)発明者 木村 卓司 大阪府大阪市住之江区南港北１丁目12番35 号 美津濃株式会社内 (72)発明者 溝端 政弘 大阪府大阪市住之江区南港北１丁目12番35 号 美津濃株式会社内 Ｆターム(参考） 2C002 AA02 AA03 LL01 SS01

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ゴルフクラブヘッドの慣性楕円体であ
   り、その原点で互いに直交する前記慣性楕円体の３本の
   主軸を、それらの主軸まわりの慣性モーメントが大きい
   順に軸Ｉ₁、軸Ｉ₂および軸Ｉ₃としたとき、 前記原点を通り、フェース面に平行な平面で前記慣性楕
   円体を切断したときの断面積Ａと、前記軸Ｉ₁および前
   記軸Ｉ₂を含む平面で前記慣性楕円体を切断したときの
   断面積Ｂとの比（Ａ／Ｂ）が１以上１．４以下となる、
   ゴルフクラブヘッド。
2. 【請求項２】 前記断面積Ａが、０．０００５（１／ｇ
   ・ｃｍ²）以上０．００２５（１／ｇ・ｃｍ²）以下であ
   る、請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
3. 【請求項３】 前記断面積Ａが、０．０００５（１／ｇ
   ・ｃｍ²）以上０．００１２５（１／ｇ・ｃｍ²）以下で
   ある、請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
4. 【請求項４】 前記断面積Ａを前記フェース面の面積で
   除した値が１．００×１０^-4（１／ｇ・ｃｍ⁴）以下で
   ある、請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
5. 【請求項５】 前記断面積Ａを前記ゴルフクラブヘッド
   の体積で除した値が１．５０×１０^-5（１／ｇ・ｃ
   ｍ⁵）以下である、請求項１に記載のゴルフクラブヘッ
   ド。
6. 【請求項６】 前記断面積Ａを前記ゴルフクラブヘッド
   の質量で除した値が１．００×１０^-5（１／ｇ²・ｃ
   ｍ²）以下である、請求項１に記載のゴルフクラブヘッ
   ド。
7. 【請求項７】 ウッド用のゴルフクラブヘッドであっ
   て、前記断面積Ａが０．０００５（１／ｇ・ｃｍ²）以
   上０．００２０（１／ｇ・ｃｍ²）以下である、請求項
   １に記載のゴルフクラブヘッド。
8. 【請求項８】 アイアン用のゴルフクラブヘッドであっ
   て、前記断面積Ａが０．００１（１／ｇ・ｃｍ²）以上
   ０．００２５（１／ｇ・ｃｍ²）以下である、請求項１
   に記載のゴルフクラブヘッド。
9. 【請求項９】 アイアン用のゴルフクラブヘッドであっ
   て、前記断面積Ａを前記ゴルフクラブヘッドの体積で除
   した値が７．８０×１０^-5（１／ｇ・ｃｍ⁵）以下であ
   る、請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
10. 【請求項１０】 アイアン用のゴルフクラブヘッドであ
    って、前記断面積Ａを前記ゴルフクラブヘッドの質量で
    除した値が１．１０×１０^-5（１／ｇ²・ｃｍ²）以下で
    ある、請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
11. 【請求項１１】 請求項１から１０のいずれか１項に記
    載のゴルフクラブヘッドと、その一方端が前記ゴルフク
    ラブヘッドに接続されたシャフトとを備えた、ゴルフク
    ラブ。
12. 【請求項１２】 ロフト角が１６°以下である、請求項
    １１に記載のゴルフクラブ。
13. 【請求項１３】 ゴルフクラブヘッドの慣性楕円体であ
    り、その原点で互いに直交する前記慣性楕円体の３本の
    主軸を、それらの主軸まわりの慣性モーメントが大きい
    順に軸Ｉ₁、軸Ｉ₂および軸Ｉ₃としたとき、 前記原点を通り、フェース面に平行な平面で前記慣性楕
    円体を切断したときの断面積Ａと、前記軸Ｉ₁および前
    記軸Ｉ₂を含む平面で前記慣性楕円体を切断したときの
    断面積Ｂとの比（Ａ／Ｂ）が１以上１．４以下となるよ
    うに前記フェース面が形成されているアイアン用のゴル
    フクラブヘッドと、その一方端が前記アイアン用のゴル
    フクラブヘッドに接続されたシャフトとを備え、前記断
    面積Ａが０．００１（１／ｇ・ｃｍ²）以上０．００２
    ５（１／ｇ・ｃｍ²）以下のアイアンのゴルフクラブ
    と、 前記断面積Ａと前記断面積Ｂとの比（Ａ／Ｂ）が１以上
    １．４以下となるように前記フェース面が形成されてい
    るウッド用のゴルフクラブヘッドと、その一方端が前記
    ウッド用のゴルフクラブヘッドに接続されたシャフトと
    を備え、前記断面積Ａが０．０００５（１／ｇ・ｃ
    ｍ²）以上０．００２０（１／ｇ・ｃｍ²）以下のウッド
    のゴルフクラブとを備えた、ゴルフクラブセット。
14. 【請求項１４】 ゴルフクラブヘッドの慣性楕円体であ
    り、その原点で互いに直交する前記慣性楕円体の３本の
    主軸を、それらの主軸まわりの慣性モーメントが大きい
    順に軸Ｉ₁、軸Ｉ₂および軸Ｉ₃としたとき、 前記原点を通り、フェース面に平行な平面で慣性楕円体
    を切断したときの断面積Ａと、前記軸Ｉ₁および前記軸
    Ｉ₂を含む平面で慣性楕円体を切断したときの断面積Ｂ
    との比（＝Ａ／Ｂ）が１以上１．４以下のゴルフクラブ
    ヘッドと、 その一方端が前記ゴルフクラブヘッドに接続されたシャ
    フトとにより構成される複数のゴルフクラブを備え、 前記複数のゴルフクラブヘッドについて、前記断面積Ａ
    と前記断面積Ｂとの比の値は、所定値Ｃに対して最大で
    Ｃ＋０．１以下であり、最小でＣ−０．１以上である、
    ゴルフクラブセット。
15. 【請求項１５】 ゴルフクラブヘッドの慣性楕円体であ
    り、その原点で互いに直交する前記慣性楕円体の３本の
    主軸を、それらの主軸まわりの慣性モーメントが大きい
    順に軸Ｉ₁、軸Ｉ₂および軸Ｉ₃としたとき、 前記原点を通り、フェース面に平行な平面で慣性楕円体
    を切断したときの断面積Ａと、前記軸Ｉ₁および前記軸
    Ｉ₂を含む平面で慣性楕円体を切断したときの断面積Ｂ
    との比（＝Ａ／Ｂ）が１以上１．４以下のゴルフクラブ
    ヘッドと、その一方端が前記ゴルフクラブヘッドに接続
    されたシャフトとにより構成される複数のウッドのゴル
    フクラブと、 前記断面積Ａと前記断面積Ｂとの比が１以上１．４以下
    のゴルフクラブヘッドと、その一方端が前記ゴルフクラ
    ブヘッドに接続されたシャフトとにより構成される複数
    のアイアンのゴルフクラブとを備えたゴルフクラブセッ
    トであって、 前記複数のウッドのゴルフクラブヘッドについて、前記
    断面積Ａと前記断面積Ｂとの比の値は、所定値Ｄに対し
    て最大でＤ＋０．１以下であり、最小でＤ−０．１以上
    であり、 前記複数のアイアンのゴルフクラブヘッドについて、前
    記断面積Ａと前記断面積Ｂとの比の値は、前記所定値Ｄ
    とは異なる値Ｅに対して最大でＥ＋０．１以下であり、
    最小でＥ−０．１以上である、ゴルフクラブセット。