JP2007190077A - ウッド型クラブヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】 本来の速度でダウンスイングでき、ゴルフボールの飛距離を増大できるウッド型クラブヘッドを提供する。
【解決手段】 クラブヘッド(30)を水平面上に静置させて打撃フェイス(31)を意図するプレーの線の方向に指向させた基準姿勢において打撃フェイスのフェイス重心(SS)とヘッド重心(CG)とを通る基準鉛直面(VP)における打撃フェイスの上端縁(T1)の高さとクラウンの後端縁(R2)の高さを結ぶ直線(a)が−１５°〜＋１５°の範囲内の角度に設定され、又ヘッド背面にはクラウンを通過してヘッド背面に廻り込んだ空気流(FP)を受ける実質的に平坦な受圧面(38)が斜め下後方に延びるように傾斜して形成されている。
【選択図】 図３

Description

本発明はウッド型クラブヘッドに関し、特にゴルフボールの飛距離を大幅に伸ばすことのできるようにしたクラブヘッドに関する。

ゴルフ競技中にゴルフボールの飛距離が大きく伸びると、次のショットを楽に行え、スコアアップにつながる。

ところで、ダウンスイング時に打撃フェイスからクラブヘッドの周囲に空気流が発生し、この空気流がクラブヘッドの表面から剥離すると、図８に示されるように、ヘッド後方に渦を伴う乱れた流れとなって廻り込み、負圧を発生させる一方、打撃フェイスの前方ではダウンスイング時に空気が圧縮され、クラブヘッドの打撃フェイスとヘッド背面との間に圧力差が生じ、ヘッド速度を低下させることが知られている。なお、図８において、３１’は打撃フェイス、３２’はクラウン、３３’はソールである。

そこで、クラブヘッドの打撃フェイス周縁又は全面に粗面を形成し、あるいは打撃フェイス周縁に凹部又は凸部を形成し、空気流が剥離する位置をヘッド後部に移行させ、ヘッド後方の負圧を小さくし、ヘッド速度の低下を少なくしてゴルフボールの飛距離を伸ばすようにしたウッド型ゴルフヘッドが提案されている（特許文献１、特許文献２、特許文献３）。

特許第２５６１１６５号公報 特開平０３−１１４４７７号公報 特開昭６２−１７６４６９号公報

本件発明者らはダウンスイング中のクラブヘッドの挙動に対する空気流の影響を研究していたところ、ヘッド後方に廻り込む空気流を少なくするのではなく、空気流を積極的に活用し、この空気流によってヘッドを前方に押し出すようにすればよいことを知見するに至った。

本発明はかかる知見に基づき、ヘッド速度をアップさせてゴルフボールの飛距離を増大できるようにしたウッド型クラブヘッドを提供することを課題とする。

そこで、本発明に係るウッド型クラブヘッドは、打撃フェイスの上端縁からヘッド背面に向けてクラウンが連続され、打撃フェイスの下端縁からヘッド背面に向けてソールが連続され、打撃フェイスの一側方の部分がトー、他側方の部分がヒールとなっており、クラウンのヒール側にホーゼルが一体的に形成され、該ホーゼルにシャフトの先端部分が連結されるウッド型クラブヘッドにおいて、上記クラブヘッドを水平面上に静置させかつ上記打撃フェイスを意図するプレーの線の方向に指向させた姿勢を上記クラブヘッドの基準姿勢とし、この基準姿勢をとらせた上記クラブヘッドの打撃フェイスのフェイス重心とヘッド重心とを通る基準鉛直面内における上記打撃フェイスの上端縁の位置と上記クラウンの後端縁の位置を結ぶ直線が水平面に対して−１５°〜＋１５°の範囲内の角度に設定され、上記ヘッド背面には上記クラウンを通過してヘッド背面に廻り込んだ空気流を受ける実質的に平坦な受圧面が斜め下後方に延びるように傾斜して形成されていることを特徴とする。

本発明の特徴の１つはヘッドのクラウンの前後方向の勾配を−１５°〜＋１５°の範囲内の角度に設定するようにした点にある。これにより、クラウンに沿って流れる空気流はヘッド後方にスムースに流れる。しかも、クラウンに沿って流れる空気流はあまり乱されることなく、その一部がヘッド背面に廻り込み、ヘッド背面の後流は少なくなる。

また、本発明の他の特徴はヘッド背面に受圧面を傾斜して形成した点にある。これにより、ヘッド背面に廻り込んだ空気流は渦を伴う流れとはならず、受圧面を前方に押すので、ヘッド速度をアップさせることができる。その結果、クラブヘッドはプレイヤー本来のスイング速度からほとんど減速されずにダウンスイングされるので、ゴルフボールの飛距離を増大させることができる。

ここで、上述のクラウンの前後勾配の角度範囲−１５°〜＋１５°は風洞実験によって求められた数値範囲で、クラブヘッドのクラウンを通過する空気流の渦を伴う流れが少なくなる範囲である。

また、クラウンの後端縁は角張っている方が好ましく、クラウンの後端縁を大きな曲率半径に形成すると、クラウンを通過する空気流の挙動が従来のクラブヘッドのそれとあまり相違しないことが風洞実験によって確認された。そこで、基準鉛直面内におけるクラウンの後端部の外形状の曲率半径は１０ｍｍ以下とするのが好ましい。

さらに、トー及びヒールに沿って流れる空気流が乱れると、クラウンからヘッド背面に廻り込んだ空気流がトー及びヒールに沿って流れる空気流によって乱されるおそれがあるが、トー及びヒールを平坦な面（多少湾曲してもよい）又は平坦な面の組み合わせで構成すると、クラウンからヘッド背面に廻り込んだ空気流がトー及びヒールに沿って流れる空気流によってあまり乱されないことが確認された。

ヘッド背面の受圧面の角度は０°以外の任意の角度を選択し得るが、ヘッド背面に廻り込んだ空気流の圧力を効率よく前方への押す力とする上で、クラブヘッドの基準姿勢（つまり、打撃フェイスを意図するプレーの線の方向に指向させた状態でヘッド重心によって決まる姿勢）における基準鉛直面上で鉛直線に対して３°〜６５°の範囲、好ましくは１０°〜４０°の範囲、さらに好ましくは１５°〜３５°の範囲から選ばれる角度、例えば２０°〜３０°とするのが好ましい。３°未満では空気流の圧力が前方に押す力にはあまりならず、６５°を超えるとヘッド背面を下方に押す力が大きくなるからである。

「打撃フェイスを意図するプレーの線の方向に指向させる」とは、打撃フェイスのフェイス重心及びヘッド重心に立体角があることから、打撃フェイスのフェイス重心とヘッド重心とを通る直線を水平面に投影し、この投影した直線を目標とする方向に指向させることを意味する。

受圧面によって上述の効果を得る上で、受圧面は十分な大きさを有することが重要である。即ち、基準鉛直面に垂直な水平方向における受圧面の長さが、クラブヘッドの基準姿勢におけるヒール先端（クラブヘッドの基準姿勢においてヒールの最も外方に突出した位置）とトー先端（クラブヘッドの基準姿勢においてトーの最も外方に突出した位置）との間の基準鉛直面に垂直な水平方向における距離の３５％以上７５％以下の寸法であるのが望ましい。

また、受圧面は平坦面であることが重要であるが、多少湾曲していても同様の作用効果を奏するので許容できる。請求の範囲において「実質的に平坦な受圧面」とはこのことを意味している。例えば、受圧面は上方から見たときに１０インチＲ程度までの凹状又は凸状に湾曲していてもよく、又側方から見たときにも１０インチＲ程度までの凹状又は凸状に湾曲していてもよい。

ここで、本発明では打撃フェイスの上端縁は基準鉛直面における打撃フェイスとクラウンとの間の外形状の曲率が大きく変化する、いわゆる変曲点をいい、多くのクラブヘッドでは打撃フェイスとクラウンとの間においてクラウンの塗装の開始位置がこれに相当する。また、クラウンの後端縁は基準鉛直面における受圧面とクラウンとの間の外形状の曲率が大きく変化する、いわゆる変曲点をいい、本発明では受圧面が基準鉛直面において実質的に直線となることから、基準鉛直面において受圧面の直線からクラウンの曲線に変化する位置がこれに相当する。

クラブヘッドの形状は例えば次のように測定することができる。まず、上縁の幅が１ｍｍ程度で平坦となったＬ型アングルを水平面上に載置し、打撃フェイスを意図するプレーの線の方向と想定される方向に向けてクラブヘッドをＬ型アングルの上に載せ、バランスする箇所を求め、塗料を吹き付けてクラブヘッドのソールにそのＬ型アングルの上縁に対応する直線を引く。クラブヘッドを水平面上に静置したとき、上記求めた直線を通る鉛直面内にヘッド重心が位置する。先端が１ｍｍ程度で平坦となった円錐台を水平面上に静置し、円錐台の先端にヘッドのソールの直線を載置し、前後に移動させてバランスする箇所を求めると、円錐台の先端を通る鉛直線上にヘッド重心が位置するので、円錐台の先端の位置をマーキングする。

同様に、打撃フェイス、クラウン及びヘッド背面（本発明の場合には受圧面）にも直線を引き、円錐台を用いて各直線上でクラブヘッドがバランスする箇所を求め、マーキングする。次に、打撃フェイス、ソール、クラウン及びヘッド背面の全てのマーキングを通る直線でクラブヘッドを切断すると、その切断面はクラブヘッドを水平面上に静置させて打撃フェイスを意図するプレーの線の方向に指向させた基準姿勢において打撃フェイスのフェイス重心とヘッド重心とを通る基準鉛直面となる。

なお、ソールに少なくとも２つの盛り上がり部分が前後方向に延びて形成されたクラブヘッドも存在し、このクラブヘッドを水平面上に静置したときに、ヘッド重心によって決まる姿勢であるか否か疑問であるが、この種のクラブヘッドの多くはクラブヘッドを水平面上に静置したときに盛り上がり部分の存在に関係なくヘッド重心によって決まる姿勢（基準姿勢）をとるように設計され製造されていることが多い。しかし、疑問が残る場合にはＬ型アングル及び円錐台を用いた上記の測定方法でヘッド重心を特定し、基準鉛直面を求め、Ｌ型アングル又は円錐台の上に静置して基準姿勢を再現するようにすればよい。

また、基準姿勢におけるソールの側面形状及び水平線を予め求めて水平面上に予め描いておき、上記半分に切断したクラブヘッドのソールを上記描いたソールに一致するようにクラブヘッドの切断面を水平面上に下向きに載せると、半部のクラブヘッドを基準姿勢に設定することができるので、クラブヘッド半部における切断面（基準鉛直面）の外形状を水平面上に描き、後はこの切断面（基準鉛直面）の外形状から、打撃フェイスの上端縁及びクラウンの後端縁の位置、受圧面の形状を求め、受圧面の角度や打撃フェイスの上端縁とクラウンの後端縁とを通る直線を求めることができる。

ホーゼルは長ホーゼルであってもよく、短ホーゼルであってもよく、又ほぼ円筒状であってもよく、又円筒形状の背面に例えば側面三角形状、側面半円形状、側面円弧状、側面四角形状等の側面多角形状、あるいはその他の任意の側面形状を接続した形状としてもよい。

本発明はいわゆるドライバーに適用すればその効果が大きいが、いわゆるスプーンやバフィ等のフェアーウェイウッドにも同様に適用できる。

以下、本発明を具体例に基づいて詳細に説明する。図１ないし図４は本発明に係るウッド型クラブヘッドの好ましい実施形態を示す。図において、クラブヘッド３０は金属材料、例えばチタン等の鋳造部品又は鍛造部品を中空状に組立て溶接によって相互に結合して製作されている。

このクラブヘッド３０は打撃フェイス３１、クラウン３２、ソール３３及びヘッド背面３４から構成され、クラウン３２は打撃フェイス３１の上端縁からヘッド背面３４に向けて延び、ソール３３は打撃フェイス３１の下端縁からヘッド背面３４に向けて延びている。なお、打撃フェイス３１は真球面となっているが、図示の関係上、ほぼ直線として描いていることがある。

また、クラブヘッド３０の打撃フェイス３１の一側方の部分はトー３５、他側方の部分はヒール３６であり、トー３５及びヒール３６はクラブヘッド３０を水平面上に静置させて打撃ヘッド３１を意図するプレーの線の方向に指向させた基準姿勢において上方から見たときに直線的に延びるようなほぼ平坦面で構成されている。

また、クラウン３２のヒール３６側にはほぼ円筒状の背面にぼほ三角錐状を結合した立体形状のホーゼル３７が一体的に形成されている。このホーゼル３７にはシャフトの先端部分が差し込まれて連結されるようになっており、シャフトの上端部にはグリップが設けられている。

また、クラブヘッド３０を基準姿勢にして、打撃フェイス３１のフェイス重心ＳＳとヘッド重心ＣＧとを通る基準鉛直面ＶＰにおけるクラブヘッド３０の打撃フェイス３１の上端縁Ｔ１とクラウン３２の後端縁Ｔ２の両点を結ぶ直線ａが水平方向に対して−１５°〜＋１５°の範囲から選ばれる角度Θ１、本例の場合にはほぼ−１０°となっており、クラウン３２は前後方向において上述の直線ａからわずかに上方に湾曲し、かつ幅方向においては前後方向の湾曲した曲線から下方にわずかに湾曲するような形状に設定されており、具体的には基準鉛直面ＶＰ内における上記直線ａとクラウン３２との間の鉛直方向における距離が最大となる箇所においては＋１０ｍｍ〜−１０ｍｍの範囲から選ばれる寸法ｂ、本例の場合にはほぼ＋８ｍｍ程度の寸法となっている。

さらに、クラブヘッド３０のヘッド背面３４には実質的に平坦な受圧面３８が形成され、受圧面３８の両側縁は平坦面３９によってトー３５及びヒール３６の後端縁と接続されている。この受圧面３８はクラブヘッド３０を基準姿勢とし、打撃フェイス３１のフェイス重心ＳＳとヘッド重心ＣＧとを通る基準鉛直面ＶＰと直交するとともに、基準鉛直面ＶＰ内においてクラウン３２の後端縁Ｔ２を通って斜め下後方に延びるように、例えば２０°の角度Θ２でもって傾斜されている。

また、受圧面３８の基準鉛直面ＶＰに垂直な水平方向における受圧面３８の長さＬ１は、クラブヘッド３０の基準姿勢におけるヒール３６の先端（最も側方に突出した位置）とトー３５の先端（最も側方に突出した位置）との間の基準鉛直面ＶＰに垂直な水平方向における距離Ｌ０の３５％以上７５％以下の寸法でなっている。なお、本例ではトー３５及びヒール３６は上方から見たときにほぼ直線状となっているので、ヒール３６の先端とトー３５の先端との間の距離はトー３５とヒール３６の間の距離Ｌ０として求めることができる。

プレイヤーがグリップを握り、ゴルフボールを前方に置いて目標に対してスクエアーにアドレスし、ゴルフクラブをバックスイングし、その状態からゴルフボールに向けてダウンスイングすると、クラブヘッド３０はシャフトによって導かれながらゴルフボールに向かって移動し、打撃フェイス３１がゴルフボールを打撃し、ゴルフボールは飛球する。

このとき、クラブヘッド３０の廻りには図４に示されるように、空気流ＦＬが発生するが、クラウン３２の前後勾配が緩やかであるので、空気流ＦＬの大部分はクラブヘッド３０の後方に滑らかに流れて不安定な渦を伴う流れとはならず、空気流ＦＬの一部ＦＰはヘッド背面３４側に廻り込む。

また、空気流はクラブヘッド３０のトー３５及びヒール３６に沿って後方に流れ、その一部はヘッド背面３４側に廻り込むが、クラウン３２からヘッド背面３４側に廻り込んだ空気流ＦＰをあまり乱さない。

このヘッド背面３４側に廻り込んだ空気流ＦＰはクラウン３２’で渦を伴う流れとなる場合（図８）に比して受圧面３８を大きな圧力で前方に押し出すので、クラブヘッドはプレイヤー本来のスイング速度からほとんど減速されずにダウンスイングされ、ゴルフボールの飛距離が増大する。

図５ないし図７は第２の実施形態を示し、図において図１ないし図４と同一符号は同一又は相当部分を示す。本例では打撃フェイス３１のフェイス重心ＳＳとヘッド重心ＣＧとを通る基準鉛直面ＶＰにおけるクラブヘッド３０の打撃フェイス３１の上端縁Ｔ１’とクラウン３２の後端縁Ｔ２’の両点を結ぶ直線ａ’が水平方向に対してほぼ＋１°となっており、クラウン３２は前後方向において直線ａ’とクラウン３２との間の鉛直方向における距離が最大となる箇所においては＋４ｍｍ程度となっている。

また、トー３５及びヒール３６はクラブヘッド３０を水平面上に静置させて打撃ヘッド３１を意図するプレーの線の方向に指向させた基準姿勢において上方から見たときにトー３５及びヒール３６の後端縁、つまり平坦面３９との接続部位が最も外方に突出し、その部位がトー３５の先端及びヒール３６の先端となっている。

本例のクラブヘッドにおいても第１の実施形態と同様の作用効果を奏することが確認され、ダウンスイング時におけるヘッド速度について見ると、第１の実施形態よりもヘッド速度を増大できることが確認された。

本発明に係るウッド型クラブヘッドの好ましい実施形態における概略(a)、正面(b)、平面(c)及び背面(d)の各形状を示す図である。 上記実施形態における底面(a)、左側面(b)及び右側面(c)の各形状を示す図である。 上記実施形態における形状を説明するための図である。 上記実施形態における作用を説明するための図である。 第２の実施形態を示す平面図である。 上記実施形態を示す側面図である。 上記実施形態における形状を説明するための図である。 従来のクラブヘッドにおける空気流を説明するための模式図である。

符号の説明

３０ クラブヘッド
３１ 打撃フェイス
３２ クラウン
３３ ソール
３４ ヘッド背面
３５ トー
３６ ヒール
３７ ホーゼル
３８ 受圧面

Claims (5)

1. 打撃フェイスの上端縁からヘッド背面に向けてクラウンが連続され、打撃フェイスの下端縁からヘッド背面に向けてソールが連続され、打撃フェイスの一側方の部分がトー、他側方の部分がヒールとなっており、クラウンのヒール側にホーゼルが一体的に形成され、該ホーゼルにシャフトの先端部分が連結されるウッド型クラブヘッドにおいて、
   上記クラブヘッドを水平面上に静置させかつ上記打撃フェイスを意図するプレーの線の方向に指向させた姿勢を上記クラブヘッドの基準姿勢とし、この基準姿勢をとらせた上記クラブヘッドの打撃フェイスのフェイス重心とヘッド重心とを通る基準鉛直面内における上記打撃フェイスの上端縁の位置と上記クラウンの後端縁の位置を結ぶ直線が水平面に対して−１５°〜＋１５°の範囲内の角度に設定され、
   上記ヘッド背面には上記クラウンを通過してヘッド背面に廻り込んだ空気流を受ける実質的に平坦な受圧面が斜め下後方に延びるように傾斜して形成されていることを特徴とするウッド型クラブヘッド。
2. 上記受圧面は上記基準鉛直面内においてクラウン後端縁を通る鉛直線に対して３°〜６５°の範囲から選ばれる角度をなしている請求項１記載のウッド型クラブヘッド。
3. 上記基準鉛直面に垂直な水平方向における上記受圧面の長さが、上記クラブヘッドの基準姿勢におけるヒール先端とトー先端との間の上記基準鉛直面に垂直な水平方向における距離の３５％以上７５％以下の寸法である請求項１記載のウッド型クラブヘッド。
4. 上記トー及びヒールが平坦な面又は平坦な面の組み合わせで構成されている請求項１記載のウッド型クラブヘッド。
5. 上記基準鉛直面内における上記クラウンの後端部の外形状の曲率半径が１０ｍｍ以下である請求項１記載のウッド型クラブヘッド。
   

Images