JP2007296184A - アイアンヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】打ち易く、オフセット打撃した場合でも球筋が安定し、十分な飛距離を得ることの可能なアイアンヘッドを提供する。
【解決手段】ヘッドは、フェース１１ａを有するヘッド本体１１と、ヘッド本体１１をシャフト９に装着するためのホーゼル１２とを備えている。ヘッドの上下方向の重心回り慣性モーメントと、ヘッド質量とが、Ｉ_ｕｄ≧６．３５Ｍ−９２０（Ｉ_ｕｄ（ｇｃｍ^２）：上下方向の重心回り慣性モーメント、Ｍ（ｇ）：ヘッドの質量）の関係を満たしている。また、ヘッド１０の重心深度が、Ｇ_ｄ≦―０．０４２Ｍ＋１３．８（Ｇ_ｄ（ｍｍ）：重心深度、Ｍ（ｇ）：ヘッドの質量）の関係を満たしている。更には、ヘッド１０のスイートスポットの高さが１５ｍｍ以上２１ｍｍ以下に設定されている。
【選択図】図６

Description

本発明は、アイアンヘッドに関する。

一般に、ゴルファーは、約１５０ヤード（約１３７ｍ）以上のボールの飛距離を見込む場合、ロングアイアン又はフェアウェイウッドを使用する。また、フェアウェイウッドはロングアイアンよりも打ち易いクラブとされているが、特に上級者は、球筋が安定するという理由から、フェアウェイウッドよりもロングアイアンを好んで使用する。以下に、フェアウェイウッドの方が打ち易い理由、及びロングアイアンを使用すれば球筋が安定する理由について説明する。
＜フェアウェイウッドが打ち易い理由＞
スイートスポットから外れた位置でボールをオフセット打撃すると、その際に生じる撃力によって、ヘッドが重心回りに回転する。そして、ヘッドの回転により、エネルギーロスが生じることによって、十分な飛距離が得られなくなる。この場合、ヘッドの回転し易さは、ヘッドの重心回りの慣性モーメントＩ_Ｇに応じて決定される。重心回り慣性モーメントＩ_Ｇと、オフセット打撃したときのヘッドの角速度ωとの関係式（１）を以下に示す。

Ｉ_Ｇ（ｄω／ｄｔ）＝ｈＦ…（１）
Ｉ_Ｇは重心回り慣性モーメント、ωは角速度、ｔは時間、ｈはスイートスポットから打点までのオフセット距離、Ｆは撃力を表す。

図１は、ボール２をスイートスポットＳＳから離れた位置でオフセット打撃したときのヘッド１を模式的に示している。図１に示すように、撃力Ｆの値を一定とした場合、オフセット打撃によるエネルギーロスを低減させるには、ヘッド１の角速度ωをできるだけ小さくする必要がある。そして、ヘッド１の角速度ωを小さくするには、スイートスポットＳＳからのオフセット距離ｈを極力小さく抑えるか、あるいは、重心回り慣性モーメントＩ_Ｇが極力大きくなるようにヘッド１の形状を設計すればよい。

重心回り慣性モーメントＩ_Ｇは、ヘッド１の重心を通る複数の回転軸に対して各別に存在するが、ここでは、ヘッド１のフェース３に沿って水平方向（図１の紙面に垂直な方向）に延びる回転軸の回転モーメントを、上下方向の重心回り慣性モーメントＩ_ｕｄとして着目する。この回転軸回りにヘッド１が回転すると、フェース３が上方又は下方に傾くため、所望のロフト角で打球することができず、十分な飛距離が得られなくなる。

図２は、既存のゴルフクラブのヘッド質量と重心回り慣性モーメントＩ_ｕｄとの関係を示す散布図である。ヘッド質量について、１９５ｇ付近はドライバー、２０５〜２３０ｇ付近はフェアウェイウッド、２５０ｇ付近はロングアイアン（２，３，４番）、２７０ｇ付近はミドルアイアン（５，６，７番）、２９０ｇ付近はショートアイアン（８，９番，ウェッジ）である。

図２に示すように、重心回り慣性モーメントＩ_ｕｄの大きさは、ドライバー＞フェアウェイウッド＞ショートアイアン＞ミドルアイアン＞ロングアイアンの順に減少し、フェアウェイウッドとロングアイアンとの差が最も大きくなっている。ロングアイアンは、他のゴルフクラブと比べて重心回り慣性モーメントＩ_ｕｄが最も小さいため、オフセット距離ｈが大きくなると、ヘッド１が重心回りに大きく回転して、所望のロフト角で打球することができなくなる。このような理由から、フェアウェイウッドは、ロングアイアンよりも打ち易いクラブとされている。

＜ロングアイアンを使用すれば球筋が安定する理由＞
また、オフセット距離ｈが大きくなると、ヘッド１の重心回りの回転量（回転速度）も増大するため、ギア効果による影響も大きくなる。そのため、ボール２のスピン量（回転速度）も増大する。そのときのヘッド１の回転速度をＶとし、ボールの回転速度をＶ_ａとすると、Ｖ_ａ＝Ｖｃｏｓθの関係式が成立する。また、ヘッド１の重心Ｇからボール２の打撃位置Ｐまでの距離をＬとすると、Ｖ＝Ｌ×ωの関係式が成立し、重心ＧからスイートスポットＳＳまでの距離を重心深度Ｇ_ｄとすると、Ｌｃｏｓθ＝Ｇ_ｄの関係式が成立する。これら３つの関係式から、以下に示す関係式（２）が導き出される。

Ｖ_a＝ω×Ｇ_ｄ…（２）
図３は、既存のゴルフクラブのヘッド質量と重心深度との関係を示す散布図である。図３より、ロングアイアンでは、ヘッドの重心深度が約５ｍｍである一方、フェアウェイウッドでは、ヘッドの重心深度が約２５ｍｍである。このように、フェアウェイウッドの場合、ヘッドの重心深度は、ロングアイアンの場合の約５倍の大きさであるため、角速度ωの値を一定とした場合、ボール２の回転速度Ｖ_ａは、フェアウェイウッドで打球したときの方がロングアイアンの場合よりも大きくなる。これにより、スイートスポットＳＳで打撃したときとオフセット打撃したときとにおけるボール２のスピン量の差は、フェアウェイウッドを使用したときの方がロングアイアンを使用したときよりも大きくなる。このような理由から、ロングアイアンを使用すれば、フェアウェイウッドを使用する場合よりも球筋が安定する。

以上のことから、ヘッドの性能を向上させるには、重心回り慣性モーメントＩ_ｕｄを増大させると共に、重心深度を小さくすることが重要である。しかしながら、重心回り慣性モーメントＩ_ｕｄ及び重心深度に関する上記要件を満たしても、スイートスポットＳＳの高さを適正な範囲に設定しなければ、アイアンクラブとして十分に機能しない。図４は、既存のゴルフクラブのヘッド質量とスイートスポットＳＳの高さ（ＳＳ高さ）との関係を示す散布図である。ボールの直径はルール上４２．６ｍｍであるため、地面を叩くことなくボールをスイートスポットで打撃するには、ボールの直径の半分以下（２１．３ｍｍ以下）にスイートスポットＳＳの高さを設定する必要がある。

そこで、重心回り慣性モーメントＩ_ｕｄを大きくするため、ヘッドのフェース高さを高くし、かつ該フェースの上端と下端とにそれぞれ重量体を取り付けたアイアンヘッドが提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、重心回り慣性モーメントＩ_ｕｄを大きくするため、フェースの裏面とホーゼルの上端とにそれぞれ重量体を取り付けたアイアンヘッドも提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２０００−１５３００８ 特開昭６１−５０５７４

ところが、特許文献１のアイアンヘッドでは、重量体の材料として高価なタングステンカッパーが使用されている。また、重量体をフェースに取り付けるための作業が煩雑であるといった問題もある。このため、材料コストの上昇や組み付け工数の増加などを招き、安価なアイアンヘッドを提供することができない。また、重量体の取り付け位置がフェースの裏面であるといった構造上の理由から、ヘッドの重心深度が大きくならざるを得ない。更には、ヘッドがソールされたときの接地面（以下、ヘッドの基準面と称す）からスイートスポットまでの距離、即ち、スイートスポット高さが高くなるといった欠点もある。また、特許文献２には、重心回り慣性モーメント、重心深度、及びスイートスポット高さについて、何ら開示されていない。

本発明の目的は、打ち易く、オフセット打撃した場合でも球筋が安定し、十分な飛距離を得ることの可能なアイアンヘッドを提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、ヘッドをシャフトに装着するためのホーゼルの上端には、前記ホーゼル、及びフェースを有するヘッド本体よりも比重の高い材料からなる重量体が装着され、

（ｉ）ヘッドの上下方向の重心回り慣性モーメントと、ヘッドの質量とが、
Ｉ_ｕｄ≧６．３５Ｍ−９２０（Ｉ_ｕｄ（ｇｃｍ^２）：上下方向の重心回り慣性モーメント、Ｍ（ｇ）：ヘッドの質量）の関係を満たし、
（ｉｉ）ヘッドの重心深度が、
Ｇ_ｄ≦―０．０４２Ｍ＋１３．８（Ｇ_ｄ（ｍｍ）：重心深度、Ｍ（ｇ）：ヘッドの質量）の関係を満たし、
（ｉｉｉ）ヘッドのスイートスポットの高さが１５ｍｍ以上２１ｍｍ以下であることを要旨とする。

一般に、上下方向の重心回り慣性モーメントが小さくなると、オフセット打撃時においてヘッドが回転し易くなるため、所望のロフト角度で打球することができなくなる。また、ヘッドの重心深度が大きくなると、オフセット距離によってボールの回転量が大きく変動するため、球筋が安定しなくなる。更には、スイートスポット高さが適正な範囲に設定されないと、アイアンクラブとして機能しなくなる。その点、本発明によれば、（ｉ）〜（ｉｉｉ）の３つの条件を同時に満たすことにより、上下方向の重心回り慣性モーメントの増大を図り、かつ重心深度を小さくすると共に、スイートスポット高さを適正な範囲に設定することができる。これにより、打ち易く、オフセット打撃した場合でも球筋が安定し、十分な飛距離が得られるアイアンヘッドを提供することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、ヘッドのフェース高さは２１ｍｍ以上３５ｍｍ以下に設定され、ヘッドがソールされたときの基準面から重量体の上端までの距離は６０ｍｍ以上９０ｍｍ以下に設定され、ヘッドのソール厚さは２５ｍｍ以下に設定されていることを要旨とする。

同構成によれば、フェース高さを低く抑えると共に、ホーゼルの上端に重量体を装着することによって、ヘッドの上端と下端とにそれぞれ荷重を集中させ、上下方向の重心回り慣性モーメントを増大させることができる。これにより、オフセット打撃時においてもヘッドの回転を極力抑制することができる。また、ソール厚さを低く抑えることによって、ヘッドの重心深度を小さく抑えることもできる。これにより、オフセット打撃時においてもギア効果による影響を極力抑えることができる。よって、スイートスポットで打球したときとオフセット打撃したときとで比較した場合、ボールのスピン量の差が小さくなり、球筋が安定する。

請求項３に記載の発明は、請求項２記載の発明において、重量体は、タングステン合金からなることを要旨とする。
同構成によれば、タングステン合金は比重が高く、比較的安価な金属材料であることから、材料コストの上昇を回避することができ、アイアンヘッドの製造コストを抑制することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の発明において、ヘッド本体は、中実構造をなしていることを要旨とする。
同構成によれば、ヘッド本体の剛性がより一層高くなるため、打球時のフィーリングをより一層向上させることができる。

本発明によれば、打ち易く、オフセット打撃した場合でも球筋が安定し、十分な飛距離を得ることの可能なアイアンヘッドを提供することができる。

本発明のアイアンヘッド（以下、ヘッドと称す）を具体化した一実施形態について図５〜図１１を参照して説明する。
ヘッド１０の上下方向の重心回り慣性モーメントＩ_ｕｄが関係式（１）を満たしている。
Ｉ_ｕｄ≧６．３５Ｍ−９２０（Ｉ_ｕｄ（ｇｃｍ^２）：上下方向の重心回り慣性モーメント、Ｍ（ｇ）：ヘッドの質量）…（１）
また、ヘッド１０の重心深度Ｇ_ｄが関係式（２）を満たしている。
Ｇ_ｄ≦―０．０４２Ｍ＋１３．８（Ｇ_ｄ（ｍｍ）：重心深度、Ｍ（ｇ）：ヘッドの質量）…（２）
更に、ヘッド１０のスイートスポット高さが１５ｍｍ以上２１ｍｍ以下である。

図５及び図６に示すように、ヘッド１０は、フェース１１ａを有するヘッド本体１１と、ヘッド本体１１をシャフト９に装着するためのホーゼル１２とを備えている。
ヘッド本体１１は、全体的に下膨れ形状をなしている。ヘッド本体１１は、金属材料からなり、中実構造をなしている。また、ホーゼル１２は、ヘッド本体１１のヒール１３から斜め上方に延びている。図７に示すように、ホーゼル１２には、シャフト穴１２ｂが形成され、そのシャフト穴１２ｂには、シャフト９の先端が挿入されて、固定される。ヘッド本体１１及びホーゼル１２は、鍛造あるいは鋳造等の方法を用いて一体形成されている。ヘッド本体１１及びホーゼル１２を形成する金属材料としては、例えば、強度及び加工性に優れるという観点から、スチール（炭素鋼）、ステンレス鋼、チタン、チタン合金、アルミニウム合金、マグネシウム合金等が挙げられ、その中でも、安価で、かつ入手し易いという観点から、スチールを用いることが好ましい。

本実施形態では、ヘッド１０の重心回り慣性モーメントＩ_ｕｄが関係式（１）を満たすべく、ソール１４付近とホーゼル１２の上端付近とにそれぞれ荷重が集中するように、ヘッド本体１１の形状が設計されている。そこで、まず、ソール１４付近に荷重を集中させるという観点から、ヘッド本体１１の高さ（以下、フェース高さと称す）Ｈ１は、２１ｍｍ以上３５ｍｍ以下の範囲に設定されることが好ましい。なお、フェース高さＨ１とは、ヘッド１０の基準面Ｔからヘッド本体１１の最高点までの距離を指す。このフェース高さＨ１が２１ｍｍ未満であると、ヘッド本体１１の表面積を十分に確保することができず、ボールを打球する際に支障をきたす虞がある。一方、フェース高さＨ１が３５ｍｍよりも大きいと、ソール１４付近に荷重を集中させることができず、スイートスポット高さが高くなり、オフセット打撃の確率が高くなる。また、フェース高さＨ１を高くし、かつスイートスポット高さを小さくするには、フェース１１ａ部分の肉厚を薄くする必要があり、その結果、ヘッド本体１１の剛性が損なわれてしまう。

一方、ホーゼル１２の上端付近に荷重を集中させるという観点から、ホーゼル１２の上端には、円筒状の重量体１５が装着されている。この重量体１５は、ヘッド本体１１及びホーゼル１２よりも比重の高い金属材料から形成されている。重量体１５を形成する金属材料としては、例えば、銅、白金、タングステン等が挙げられるが、その中でも、比重が高く、比較的安価で、かつ入手し易いことから、タングステン合金（比重１２）を用いることが好ましい。重量体１５は、ホーゼル１２の上端部に形成された縮径部１２ａに外装されて、固着されている。この場合、重量体１５は、例えば、ねじ締め、かしめ、溶接、ろう付け等の方法を用いて、ホーゼル１２の縮径部１２ａに固着されている。また、重量体１５の外径は、ホーゼル１２の外径と同じ寸法に設定されている。このため、重量体１５の外周面は、ホーゼル１２の外周面に対して略面一に配置されている。

重心回り慣性モーメントＩ_ｕｄの大きさは、ヘッド１０の回転中心（ヘッド１０の重心）から荷重点までの距離の二乗に比例する。このため、重心回り慣性モーメントＩ_ｕｄを大きくするには、ヘッド１０の重心から離間した位置に荷重点を設定することが効果的である。この理由から、ヘッド１０の基準面Ｔから重量体１５の上端までの距離Ｈ２は、６０ｍｍ以上９０ｍｍ以下の範囲に設定されることが好ましい。この距離Ｈ２が６０ｍｍ未満であると、重心回り慣性モーメントＩ_ｕｄの十分な値を得ることができず、オフセット打撃したときに球筋が安定しない。一方、距離Ｈ２が９０ｍｍよりも大きいと、シャフト９のしなり性能が損なわれるため、スイングに支障をきたす虞がある。

次に、ヘッド１０の重心深度Ｇ_ｄが関係式（２）を満たすべく、図６に示すヘッド１０のソール厚さＤは、２５ｍｍ以下に設定されることが好ましい。なお、ソール厚さＤとは、図６に示すように、フェース１１ａからヘッド１０の最後部１１ｂまでの距離を指す。ソール厚さＤが２５ｍｍよりも大きいと、オフセット打撃したときにギア効果が大きくなり、その結果、オフセット距離によってボールのスピン量（回転速度）が大きく変動し、球筋が安定しなくなる。

更に、ボール２を確実に打つという観点から、図５に示すスイートスポット高さＨ３は、１５ｍｍ以上２１ｍｍ以下の範囲に設定されている。なお、スイートスポット高さＨ３とは、図５に示すように、ヘッド１０の基準面ＴからスイートスポットＳＳまでの距離を指す。スイートスポット高さＨ３が１５ｍｍ未満であると、スイートスポットＳＳで打球することが困難になり、十分な飛距離を得ることができなくなる。一方、スイートスポット高さＨ３が２１ｍｍよりも大きいと、スイング時において地面を叩く可能性が高くなる。

本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）ヘッド１０では、（ｉ）上下方向の重心回り慣性モーメントＩ_ｕｄと、ヘッド質量Ｍとが、Ｉ_ｕｄ≧６．３５Ｍ−９２０の関係を満たし、（ｉｉ）重心深度Ｇ_ｄが、Ｇ_ｄ≦―０．０４２Ｍ＋１３．８の関係を満たし、（ｉｉｉ）スイートスポット高さが１５ｍｍ以上２１ｍｍ以下である。これら（ｉ）〜（ｉｉｉ）の３つの条件を同時に満たすことにより、上下方向の重心回り慣性モーメントＩ_ｕｄの増大を図り、かつ重心深度Ｇ_ｄを小さくすると共に、スイートスポット高さを適正な範囲に設定することができる。これにより、打ち易く、オフセット打撃した場合でも球筋が安定し、十分な飛距離が得られるアイアンヘッドを提供することができる。

（２）ホーゼル１２の上端には、円筒状の重量体１５が装着されている。また、フェース高さＨ１は２１ｍｍ以上３５ｍｍ以下に設定され、ヘッド１０の基準面Ｔから重量体１５の上端までの距離Ｈ２は６０ｍｍ以上９０ｍｍ以下に設定されている。この場合、ソール１４付近とホーゼル１２の上端付近とにそれぞれ荷重を集中させることができ、従来のアイアンヘッドと比較して、上下方向の重心回り慣性モーメントＩ_ｕｄを増大させることができる。これにより、オフセット打撃時においてもヘッド１０の回転を極力抑制することができる。また、ソール厚さＤを２５ｍｍ以下に設定することによって、ヘッド１０の重心深度Ｇ_ｄを小さく抑えることもできる。これにより、ギア効果による影響を極力抑えることができ、スイートスポットで打球したときとオフセット打撃したときとで比較した場合、ボールのスピン量の差が小さくなる。よって、打ち易く、オフセット打撃した場合でも球筋が安定し、十分な飛距離が得られるアイアンヘッドを提供することができる。

（３）重量体１５は、タングステン合金（比重１２）からなる。タングステン合金は、比重が高く、比較的安価で、かつ入手し易い金属材料である。このため、材料コストの上昇を回避することができ、アイアンヘッドの製造コストを抑制することができる。

（４）重量体１５は、ホーゼル１２の上端部に外装されて、固着されている。この場合、シャフト９からヘッド１０及び重量体１５を取り外した後、ホーゼル１２から重量体１５を取り外して別の重量体に付け替えたり、また、重量体１５を番手の異なる別のアイアンクラブに装着したりすることもできる。また、重量体をヘッド本体に取り付けた従来のアイアンヘッドと比べて、重量体の形状やその取り付け方法等が簡便であるため、アイアンヘッドの製造コストをより一層抑制することもできる。

（５）重量体１５の外径は、ホーゼル１２の外径と同じ寸法に設定されている。このため、重量体１５の外周面は、ホーゼル１２の外周面に対して略面一に配置されている。このようにすれば、別部品である重量体１５をヘッド１０に付加することによって、ヘッド１０の外観品質が損なわれたり、アイアンクラブの取り扱い性が損なわれたりすることもない。

（６）ヘッド本体１１は、全体的に下膨れ形状をなしている。この場合、ヘッド１０の形状を大幅に変更することなく、スイートスポット高さＨ３を低く設定したり、ソール１４付近に荷重を集中させたりすることができる。また、ヘッド本体１１の剛性を高くすることもでき、打球時のフィーリングを向上させることもできる。

（７）ヘッド本体１１は、金属材料からなり、中実構造をなしている。この場合、ヘッド本体１１の剛性をより一層高くすることができ、打球時のフィーリングをより一層向上させることができる。

次に、実施例及び比較例を挙げて実施形態をさらに具体的に説明する。
（実施例Ａ及び比較例１〜６）
実施例Ａでは、本発明を具体化した３番アイアンのヘッドを作製した。具体的には、ヘッド質量を２４１ｇとし、ロフト角を２１度とし、ライ角を５９度とした。また、フェース高さを３３．６ｍｍとし、ヘッドの基準面から重量体の上端までの距離を７９．８ｍｍとし、ソール厚さを１８．７ｍｍとした。また、スイートスポットにおけるフェース高さを３０．５ｍｍとし、ヘッドの基準面から重量体の重心までの距離を６７．７ｍｍとした。こうして得られた３番アイアンのヘッドについて、上下方向の重心回り慣性モーメント（Ｉ_ｕｄ）、スイートスポット高さ（ＳＳ高さ）、重心深度をそれぞれ測定した。比較例１〜６では、市販の３番アイアンのヘッドについて、重心回り慣性モーメント（Ｉ_ｕｄ）、ＳＳ高さ、重心深度をそれぞれ測定した。その結果を表１に示す。

表１の結果より、比較例１〜６では、重心回り慣性モーメント（Ｉ_ｕｄ）の値が５７０ｇｃｍ^２未満であったのに対し、実施例Ａでは、重心回り慣性モーメント（Ｉ_ｕｄ）の値が７５２ｇｃｍ^２であった。従って、実施例Ａのヘッドの場合、比較例１〜６のヘッドと比較して、重心回り慣性モーメント（Ｉ_ｕｄ）の値が約３０％以上も増加するという結果が得られた。
（実施例Ｂ及び比較例７〜１２）
実施例Ｂでは、本発明を具体化した６番アイアンのヘッドを作製した。具体的には、ヘッド質量を２６１ｇとし、ロフト角を２７度とし、ライ角を６０．５度とした。また、フェース高さを３３．５ｍｍとし、ヘッドの基準面から重量体の上端までの距離を８０．８ｍｍとし、ソール厚さを１９．７ｍｍとした。また、スイートスポットにおけるフェース高さを３０．５ｍｍとし、ヘッドの基準面から重量体の重心までの距離を６８．６ｍｍとした。こうして得られた６番アイアンのヘッドについて、上下方向の重心回り慣性モーメント（Ｉ_ｕｄ）、ＳＳ高さ、重心深度をそれぞれ測定した。比較例７〜１２では、市販の６番アイアンのヘッドについて、重心回り慣性モーメント（Ｉ_ｕｄ）、ＳＳ高さ、重心深度をそれぞれ測定した。その結果を表２に示す。

表２の結果より、比較例７〜１２では、重心回り慣性モーメント（Ｉ_ｕｄ）の値が６４５ｇｃｍ^２未満であったのに対し、実施例Ｂでは、重心回り慣性モーメント（Ｉ_ｕｄ）の値が８１６ｇｃｍ^２であった。従って、実施例Ｂのヘッドの場合、比較例７〜１２のヘッドと比較して、重心回り慣性モーメント（Ｉ_ｕｄ）の値が約２５％以上も増加するという結果が得られた。

図８は、ヘッド質量Ｍと重心回り慣性モーメントＩ_ｕｄとの関係を示す散布図である。実施例Ａの実測値を白抜き四角でプロットし、実施例Ｂの実測値を白抜き三角でプロットし、市販のアイアンクラブに適用されるヘッド（比較例１〜１２を含む）の実測値を黒い菱形でそれぞれプロットした。図８中の直線は、Ｉ_ｕｄ＝６．３５Ｍ−９２０を表す。図８のグラフより、実施例Ａ，Ｂの場合、いずれも重心回り慣性モーメントＩ_ｕｄが、Ｉ_ｕｄ≧６．３５Ｍ−９２０の関係を満たしていることが確認された。一方、比較例１〜１２を含む市販のゴルフクラブについて多くの場合、Ｉ_ｕｄ≧６．３５Ｍ−９２０の関係を満たさないことが確認された。

図９は、ヘッド質量Ｍと重心深度Ｇ_ｄとの関係を示す散布図である。実施例Ａの実測値を白抜き四角でプロットし、実施例Ｂの実測値を白抜き三角でプロットし、市販のアイアンクラブに適用されるヘッド（比較例１〜１２を含む）の実測値を黒い菱形でそれぞれプロットした。図９中の直線は、Ｇ_ｄ＝―０．０４２Ｍ＋１３．８を表す。図９のグラフより、実施例Ａ，Ｂの場合、いずれも重心深度Ｇ_ｄが、Ｇ_ｄ≦―０．０４２Ｍ＋１３．８の関係を満たしていることが確認された。一方、比較例１〜１２を含む市販のゴルフクラブについて多くの場合、Ｇ_ｄ≦―０．０４２Ｍ＋１３．８の関係を満たさないことが確認された。

次に、コンピュータによるシミュレーション解析によって、実施例Ａ及び比較例１〜６のアイアンヘッドを用いたときのボールの弾道を求めた。なお、本シミュレーション解析には、市販の表計算ソフト（エクセル）を使用した。初期条件を設定するに際し、３番アイアンの場合、ヘッド質量を２４１ｇとし、ボールの反発係数を０．８とし、ボールに対するヘッドの滑り係数を０．８５とし、ヘッドスピードを３９ｍ／ｓとし、インパクトロフト角を２１度とし、ブロー角を２度とした。ここで、ブロー角とは、ボールを打撃する瞬間のヘッドの進入角度を意味する。そして、ボールの弾道に関する評価項目として、ボール初速、飛び出し角、ボールスピン量、キャリー、ラン、トータル距離、最大高さなどをそれぞれ求めた。また、オフセット距離が−５ｍｍの場合、−１０ｍｍの場合及び−１５ｍｍの場合について、上記のシミュレーション解析を行った。尚、オフセット距離が−５ｍｍとは、スイートスポットから下方に５ｍｍ離れた位置でオフセット打撃したことを意味する。その結果を表３に示す。

表３の結果より、実施例Ａでは、比較例１〜６と比較して、ボール初速、飛び出し角が大きくなり、ボールスピン量が減少するという結果が得られた。また、ランは余り変化しないが、最大高さは高くなり、キャリー、トータル飛距離はいずれも伸びるという結果が得られた。また、これらの結果は、オフセット距離が大きくなるほど顕著になることも確認された。実施例Ｂ及び比較例７〜１２（６番アイアン）についても、上記のシミュレーション解析を行った。そして、実施例Ａ及び比較例１〜６（３番アイアン）の場合と同様の結果が得られた。

上記の効果を更に詳しく分析するため、重心回り慣性モーメントＩ_ｕｄのみを変化させた場合のシミュレーション解析を行った。本シミュレーションでは、３番アイアンのヘッドを想定して初期条件を設定した。なお、重心深度を、市販の３番アイアンヘッドの平均値である４．５ｍｍとした。そして、オフセット距離が−５ｍｍの場合と、−１０ｍｍの場合とについて、重心回り慣性モーメントＩ_ｕｄを４００ｇｃｍ^２から８００ｇｃｍ^２へと５０ｇｃｍ^２間隔で増加させたときのトータル距離の変化をそれぞれ求めた。その結果を図１０のグラフに示す。

図１０のグラフでは、横軸を重心回り慣性モーメントＩ_ｕｄとし、縦軸をトータル飛距離とした。また、オフセット距離が−５ｍｍの場合の計算値を黒い菱形でプロットし、オフセット距離が−１０ｍｍの場合の計算値を黒い三角でプロットした。図１０に示すように、いずれの場合も、重心回り慣性モーメントＩ_ｕｄが大きくなると、トータル距離が伸びるという結果が得られた。また、この結果は、オフセット距離が大きくなるほど顕著になることも確認された。６番アイアンのヘッドについても、上記のシミュレーション解析を行った。そして、３番アイアンのヘッドの場合と同様の結果が得られた。

また、重心深度のみを変化させた場合のシミュレーション解析も行った。本シミュレーションでも、上記の場合と同様に、３番アイアンのヘッドを想定して初期条件を設定した。なお、重心回り慣性モーメントＩ_ｕｄを７５０ｇｃｍ^２に固定した。そして、オフセット距離が−５ｍｍの場合と、−１０ｍｍの場合とについて、重心深度を−８ｍｍから８ｍｍへと１ｍｍ間隔で増加させたときのトータル距離の変化をそれぞれ求めた。その結果を図１１のグラフに示す。

図１１のグラフでは、横軸を重心深度とし、縦軸をトータル飛距離とした。また、オフセット距離が−５ｍｍの場合の計算値を黒い菱形でプロットし、オフセット距離が−１０ｍｍの場合の計算値を黒い三角でプロットした。図１１に示すように、いずれの場合も、重心深度が大きくなると、トータル距離が短くなるという結果が得られた。また、この結果は、オフセット距離が大きくなるほど顕著になることも確認された。６番アイアンのヘッドについても、上記のシミュレーション解析を行った。そして、３番アイアンのヘッドの場合と同様の結果が得られた。

なお、本実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・本実施形態において、ヘッド１０は、３番アイアン、６番アイアン以外のロングアイアン、ミドルアイアン、又はショートアイアンなどに適用することができる。

・本実施形態において、ヘッド１０は、ストレートネックのアイアンクラブ以外にも、グースネックのアイアンクラブに適用することができる。

ボールをスイートスポットから離れた位置でオフセット打撃したときのヘッドの状態を示す模式図。 既存のゴルフクラブのヘッド質量と上下方向の重心回り慣性モーメントとの関係を示す散布図。 既存のゴルフクラブのヘッド質量と重心深度との関係を示す散布図。 既存のゴルフクラブのヘッド質量とスイートスポット高さとの関係を示す散布図。 本実施形態のヘッドの正面図。 ヘッドの側面図。 ヘッドのホーゼル付近の部分断面図。 ヘッド質量と上下方向の重心回り慣性モーメントとの関係を示す散布図。 ヘッド質量と重心深度との関係を示す散布図。 シミュレーション解析により得られたヘッドの重心回り慣性モーメントとトータル飛距離との関係を示すグラフ。 シミュレーション解析により得られたヘッドの重心深度とトータル飛距離との関係を示すグラフ。

符号の説明

９…シャフト、１０…ヘッド、１１…ヘッド本体、１１ａ…フェース、１２…ホーゼル、１５…重量体。

Claims (4)

1. ヘッドをシャフトに装着するためのホーゼルの上端には、前記ホーゼル、及びフェースを有するヘッド本体よりも比重の高い材料からなる重量体が装着され、
   前記ヘッドの上下方向の重心回り慣性モーメントと、前記ヘッドの質量とが、
   Ｉ_ｕｄ≧６．３５Ｍ−９２０（Ｉ_ｕｄ（ｇｃｍ^２）：上下方向の重心回り慣性モーメント、Ｍ（ｇ）：ヘッドの質量）の関係を満たし、
   前記ヘッドの重心深度が、
   Ｇ_ｄ≦―０．０４２Ｍ＋１３．８（Ｇ_ｄ（ｍｍ）：重心深度、Ｍ（ｇ）：ヘッドの質量）の関係を満たし、
   前記ヘッドのスイートスポットの高さが１５ｍｍ以上２１ｍｍ以下であることを特徴とするアイアンヘッド。
2. 請求項１記載のアイアンヘッドにおいて、
   前記ヘッドのフェース高さは２１ｍｍ以上３５ｍｍ以下に設定され、前記ヘッドがソールされたときの基準面から前記重量体の上端までの距離は６０ｍｍ以上９０ｍｍ以下に設定され、前記ヘッドのソール厚さは２５ｍｍ以下に設定されていることを特徴とするアイアンヘッド。
3. 請求項２記載のアイアンヘッドにおいて、
   前記重量体は、タングステン合金からなることを特徴とするアイアンヘッド。
4. 請求項２又は３に記載のアイアンヘッドにおいて、
   前記ヘッド本体は、中実構造をなしていることを特徴とするアイアンヘッド。

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