JP2021194120A

JP2021194120A - ゴルフクラブヘッド及びゴルフクラブ

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Publication number: JP2021194120A
Application number: JP2020100823A
Authority: JP
Inventors: 理欧山田; Rio Yamada
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 2020-06-10
Filing date: 2020-06-10
Publication date: 2021-12-27
Also published as: KR102521233B1; CN113842616A; KR20210153518A; CN113842616B

Abstract

【課題】ヘッドの領域ごとの重量を適切に配分することで横慣性モーメントのみならず縦慣性モーメントも向上させること。【解決手段】ゴルフクラブヘッドは、ウッド型のゴルフクラブヘッドであって、当該ゴルフクラブヘッドのフェース・バック方向の中間点でフェース側とバック側とに二分した場合、上記バック側の重量が当該ゴルフクラブヘッドの総重量の２５％以上であり、当該バック側の重量の９０％以上が、上記フェース・バック方向において上記バック側端部から上記フェース側へ全長の３０％以下となる領域に存在し、かつ、当該ゴルフクラブヘッドのトウ・ヒール方向において中間点を中心とする全長の４０％以下となる領域に存在する。【選択図】図３

Description

本発明は、ウッド型のゴルフクラブヘッド及び当該ゴルフクラブヘッドを有するゴルフクラブに関する。

従来から、オフセンターヒット時における飛距離の減少を防ぐために、ゴルフクラブヘッドの重心回りの慣性モーメントを向上させる試みがなされてきた。例えば下記特許文献１には、ヘッド重心を通りかつトウ・ヒール方向にのびる水平軸周りの慣性モーメント（縦慣性モーメント）を、３０００ｇ・ｃｍ^２以上４０００ｇ・ｃｍ^２以下に設定し、ヘッド重心を通る垂直軸周りの慣性モーメント（横慣性モーメント）を、４０００ｇ・ｃｍ^２以上に設定したゴルフクラブヘッドが開示されている。

特開２００９−１８０４９号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術においては、単に縦慣性モーメントと横慣性モーメントとを数値で規定しているのみで、どのようなヘッドの構成によってそれらを実現するのかについては全く記載されていない。

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、ヘッドの領域ごとの重量を適切に配分することで横慣性モーメントのみならず縦慣性モーメントも増加させることが可能なゴルフクラブヘッド及び当該ゴルフクラブヘッドを有するゴルフクラブを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係るゴルフクラブヘッドは、ウッド型のゴルフクラブヘッドであって、当該ゴルフクラブヘッドのフェース・バック方向の中間点でフェース側とバック側とに二分した場合、上記バック側の重量が当該ゴルフクラブヘッドの総重量の２５％以上であり、
当該バック側の重量の９０％以上が、上記フェース・バック方向において上記バック側端部から上記フェース側へ全長の３０％以下となる領域に存在し、かつ、当該ゴルフクラブヘッドのトウ・ヒール方向において中間点を中心とする全長の４０％以下となる領域に存在する。

この構成により、ヘッドのうちバック側の重量を大きくし、かつ、そのほとんどをバック側端部かつ重心に近い領域に配置することで、横慣性モーメントのみならず縦慣性モーメントも増加させることができる。

当該ゴルフクラブヘッドの重心の垂直軸周りの慣性モーメント（横慣性モーメント）は５８００ｇ・ｃｍ＾２以上であってもよい。

この構成により、オフセンターヒット時、特にトゥヒール方向に外した場合に、ボール初速の減少分が少なく、サイドスピンが減少し、打ち出し方向を安定させることができる。

当該ゴルフクラブヘッドの重心の水平軸周りの慣性モーメント（縦慣性モーメント）は４５００ｇ・ｃｍ＾２以上であってもよい。

この構成により、オフセンターヒット時、特に上下方向に外した場合に、ボール初速の減少分が少なく、サイドスピンが減少し、打ち出し方向を安定させることができる。

本発明の他の形態に係るゴルフクラブは、上記のいずれかのゴルフクラブヘッドと、当該ゴルフクラブヘッドに取り付けられるゴルフクラブシャフトとを有する。

以上説明したように、本発明によれば、ヘッドの領域ごとの重量を適切に配分することで横慣性モーメントのみならず縦慣性モーメントも増加させることができる。しかし、この効果は本発明を限定するものではない。

本発明の一実施形態に係るゴルフクラブの外観を示した図である。一般的なゴルフクラブヘッドにおいて、縦慣性モーメントが横慣性モーメント以上となる領域を説明するための図である。上記ゴルフクラブのゴルフクラブヘッドの平面図である。上記ゴルフクラブの飛距離性能及び方向安定性に関する効果を従来例と比較して示した表である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。

図１は、本実施形態に係るゴルフクラブの外観を示した図である。

同図に示すように、本実施形態に係るゴルフクラブ１００は、ヘッド１と、当該ヘッド１に一端が取り付けられるシャフト２と、シャフト２の他端に取付けられるグリップ３とを有する。

シャフト２は、例えばソケット等を介してヘッド１に取り付けられるが、ソケット等を介さずに直接取り付けられてもよい。

ヘッド１は、フェース部１ａ、クラウン部１ｂ及びソール部１ｃを有し、それらによって内部空間が形成された中空構造を有するウッド型（例えばドライバー）のヘッドである。ヘッド１は、例えば６４チタン等の金属によって製造される。

次に、本実施形態におけるヘッド１の重心の垂直軸周りの慣性モーメント（横慣性モーメント、以下、横ＭＯＩともいう）とヘッドの重心の水平軸周りの慣性モーメント（縦慣性モーメント、以下、縦ＭＯＩともいう）を大きくする試みについて説明する。

横ＭＯＩが安定性に寄与することは以前から知られており、横ＭＯＩが５０００ｇ・ｃｍ＾２を超えるヘッドも少なからず出てきている。しかし、縦ＭＯＩも横ＭＯＩと同様に安定性に寄与することは、あまり着目されていないのが現状である。着目されていない理由はいくつかある。

１点目が、横ＭＯＩがそもそもルール上の上限に達していないことである。横ＭＯＩの方が縦ＭＯＩより着目されていることは上記で述べたが、現状では、横ＭＯＩを更に大きくする余地があるヘッドがほとんどである。そのため、縦ＭＯＩよりも横ＭＯＩが着目されている。

２点目が、横ＭＯＩを大きくしようとすると、概ね必然的に縦ＭＯＩも大きくなることである。横ＭＯＩが大きいヘッドは必然的に体積が大きく、ヘッド寸法も大きくなっているが、そうすると縦ＭＯＩも同様に大きくなっていく。

具体的には、従来のほとんどのヘッドは縦ＭＯＩ/横ＭＯＩ＝０．６３〜０．７３程度になっており、例えば横ＭＯＩが４０００ｇ・ｃｍ＾２のヘッドは、縦ＭＯＩが２５２０〜２９２０ｇ・ｃｍ＾２、縦ＭＯＩが５０００ｇ・ｃｍ＾２のヘッドは、縦ＭＯＩが３１５０〜３６５０ｇ・ｃｍ＾２、横ＭＯＩが５８００のヘッドは、縦ＭＯＩ３６５４〜４２３４ｇ・ｃｍ＾２程度になっている。

しかし、過去に横ＭＯＩが５８００を超えているヘッドはほぼ存在せず、縦ＭＯＩが４１００ｇ・ｃｍ＾２を超えているものは無い。

このように、横ＭＯＩが大きいヘッドは、概して縦ＭＯＩが大きいヘッドといえる。したがって、縦ＭＯＩに着目せずとも横ＭＯＩに着目していれば縦ＭＯＩは大きくなるし、そもそも横ＭＯＩが上記のようにルール上限に達していないため、縦ＭＯＩに着目する必要がないといえる。

３点目は、縦ＭＯＩについてそもそもあまり知られていないことである。実は平均飛距離の観点からいうと、縦ＭＯＩは横ＭＯＩとほぼ同等に重要な要素であることが調査、実験して判明したが、その事実がほぼ知られておらず、また知られていてもどのくらい重要なものなのかの認識が一般的に無いため、広告宣伝や開発課題に上ってこない。

これらの理由から縦ＭＯＩはあまり着目されておらず、そのため縦ＭＯＩを向上させる手法が分かっていなかった。そこで本発明者は、縦ＭＯＩを大きくする方法を研究し、その手法をまとめた。

本実施形態では、ヘッド１の横ＭＯＩをルール上限近くにしつつ、縦ＭＯＩをこれまでの縦ＭＯＩ／横ＭＯＩ＝０．６３〜０．７３を大きく超えた縦ＭＯＩ／横ＭＯＩ＝０．７７〜０．８８程度まで可能にする手段を確立した。ＭＯＩとしては、横ＭＯＩが５８００ｇ・ｃｍ＾２以上、縦ＭＯＩが４５００ｇ・ｃｍ＾２以上となることを設計目標とした。

図２は、一般的なゴルフクラブヘッドにおいて、縦慣性モーメントが横慣性モーメント以上となる領域を説明するための図である。

同図における黒点が重心Ｇであり、ヘッドに重量を配置した場合、ＭＯＩは大きくなるが、当該重心Ｇとの位置関係において、重量を配置する場所によって、横ＭＯＩと縦ＭＯＩが大きくなる箇所は変わってくる。

ヘッドのほとんどの箇所は、横ＭＯＩ＞縦ＭＯＩとなる場所である。横ＭＯＩ≦縦ＭＯＩとなる場所は、ヘッド形状によっても変わってくるが、概ね同図の斜線で囲んだ領域である。

この斜線領域のソールからクラウンまでの間に重量を配置すると、縦ＭＯＩの上昇率≧横ＭＯＩの上昇率となる。そして、この「縦ＭＯＩの上昇率／横ＭＯＩの上昇率」が最も大きくなるのは、重心Ｇ付近になり、そこから遠ざかるほど「縦ＭＯＩの上昇率／横ＭＯＩの上昇率」は小さくなっていく。「縦ＭＯＩの上昇率／横ＭＯＩの上昇率」が斜線領域の外では、０〜１になり、横ＭＯＩの上昇率が上回ってしまう。

ＭＯＩについて重量配置を考える上で、もう１点、「ＭＯＩ上昇率の絶対値」を考慮する必要がある。すなわち、重心Ｇ付近はたしかに「縦ＭＯＩの上昇率／横ＭＯＩの上昇率」が最大であるが、そもそもの縦ＭＯＩの上昇率と横ＭＯＩの上昇率が小さい。つまり、重心Ｇ付近に余剰重量をすべて配置すると、横ＭＯＩが小さく、縦ＭＯＩもあまり大きくないヘッドになってしまう。

したがって、横ＭＯＩも縦ＭＯＩも大きなヘッドを作成しようとすると、重量は、ＭＯＩの上昇率が大きい位置、かつ、出来るだけ縦ＭＯＩの上昇率／横ＭＯＩの上昇率が大きい位置に配置すればよいということになる。

ここで、ＭＯＩ上昇率の絶対値は、縦ＭＯＩについては基本的にバック側に行くほど大きくなり、横ＭＯＩについては平面視において重心Ｇから遠い位置ほど大きくなる。重心Ｇから特に遠いのは、一般的にバック側、トゥバック側、ネックの位置である。

よって、ＭＯＩの上昇率が大きい位置、かつ、出来るだけ縦ＭＯＩの上昇率／横ＭＯＩの上昇率が大きい位置は、ヘッドのバック側の中央付近ということになる。可能な限りこの位置に重量を配置しつつ、かつそれ以外の箇所の重量を極限まで減らすことで、最も縦ＭＯＩが大きいヘッドが作成可能になる。

したがって、ヘッドのバック側にほとんどの重量物を配置し、かつそれをトゥヒール方向に広げないようにすることで、上記斜線領域の横ＭＯＩと縦ＭＯＩの上昇率が近い位置、かつ、ＭＯＩの上昇率の絶対値が大きい位置に重量物を配置する必要がある。

図３は、上記ゴルフクラブのゴルフクラブヘッドの平面図である。

本実施形態に係るヘッド１においては、ヘッド１のフェース・バック方向（同図Ｚ方向）の中間点を通る線Ｃｚでフェース側とバック側とに二分した場合、バック側の重量が、ヘッド１の総重量の２５％以上となる。

また、当該バック側の重量の９０％以上が、フェース・バック方向（Ｚ方向）においてバック側端部からフェース側へヘッド１の全幅の３０％以下となる領域に存在し、かつ、ヘッド１のトウ・ヒール方向（Ｘ方向）において、中間点（線Ｃｘ）を中心とするヘッドの１の全長の４０％以下となる同図領域Ｒに存在する。

この構成により、ヘッド１のうちバック側の重量を大きくし、かつ、そのほとんどをバック側端部かつ重心に近い領域に配置することで、横ＭＯＩのみならず縦ＭＯＩも向上させることができる。具体的には、ヘッド１は、横ＭＯＩが５８００ｇ・ｃｍ＾２以上、縦ＭＯＩが４５００ｇ・ｃｍ＾２以上という上記設計目標を達成している。

以下、上記数値によって重量配置及びＭＯＩを定義するに至った経緯について説明する。

従来の一般的なヘッドを３部品に分割して考えてみる。
（１）フェース＋ネック
（２）クラウン＋ソール
（３）重量物

ここで（１）と（２）は、耐久性や性能向上のために一定の重量を使用する必要があるため、自由に重量や位置を変更可能なのは（３）のみである。実在する従来のヘッドを１つ抽出し、その各部品の重量とＩｘ（縦ＭＯＩ）、Ｉｚ（横ＭＯＩ）を調査すると、以下の表１の通りであった。

上記ヘッドの全体の重量は１８５．７ｇであるが、これは比較的軽いヘッドである。過去２５年間のヘッド重量の平均はほぼ１９６ｇ付近であるため、本実施形態のヘッド１の総重量も１９６ｇと想定した。

そうすると、上記（１）フェース＋ネック、（２）クラウン＋ソールの重量は維持した上で、（３）重量物として１９６−１８５．７＝１０．３ｇだけ加算することができることになる。加算後の各部品の重量とＩｘ（縦ＭＯＩ）、Ｉｚ（横ＭＯＩ）は以下の表２の通りである。

ここから、上記横ＭＯＩ及び縦ＭＯＩの目標値を達成するためには、重量物の位置を最適な位置にして、出来る限り重量物の重量を大きくする必要がある。

ここで、ヘッドの最適位置に重量物がある場合に、重量物のＭＯＩが、Ｉｘ＝Ｉｚとなるものとする。重量物のＭＯＩを向上させて、ＭＯＩを上記目標値に達するためには、下記のＭＯＩが最低減追加で必要になるので、重量物の縦ＭＯＩは、９２９＋１２６０＝２１８９ｇ・ｃｍ＾２だけ追加で必要となる。
Ｉｘ：４５００−３５７１＝９２９ｇ・ｃｍ＾２
Ｉｚ：５８００−５０３５＝７６５ｇ・ｃｍ＾２

ここで、ヘッド１のフェース・バック方向（Ｚ方向）の長さを最大の１２７ｍｍと想定する。重量物の重量をｘｇ、重量物のリーディングエッジからフェース・バック方向（Ｚ方向）の位置をｙｍｍとする。重心深度は、一般的なヘッドで３５〜４５ｍｍ程度であるが、ここでは仮に、近年の平均値である３８．７ｍｍと想定する。

その際のＩｘ（縦ＭＯＩ）およびＩｚ（横ＭＯＩ）は、以下のように表される。
Ｉｘ＝Ｉｚ＝ｘ＊（ｙ−３８．７）＾２/１００
→２１８９＝ｘ＊（ｙ−３８．７）＾２/１００

ここで、現実的なｘとｙの範囲を考えてみる。

ｘは、上記一般的なヘッドでの想定で２１．９％、４３ｇとなった。重量を出来るだけ付加したいが、ほかのパラメータとの兼ね合いもあるため、以下の表３のように、ヘッド総重量の２０％、２５％、３０％で想定してみる。

またｙは、出来るだけバック側中央に付加したいが、ほかのパラメータの兼ね合いもあるため、それぞれリーディングエッジからヘッド全幅の６０％、７０％、８０％より後ろの位置にバック側の端まで重量があるとして想定してみる。そうすると、重量物の重心位置はそれぞれ、以下の表４のように、８０％、８５％、９０％の位置になる。（例えばｙが６０％なら、重心位置は６０％＋（１００％−６０％）/２＝８０％となる）

そして、ｘ、ｙの上記それぞれの割合についてＩｘ（縦ＭＯＩ）およびＩｚ（横ＭＯＩ）を算出したのが以下の表５である。

この想定によれば、１）重量：ヘッド総重量の２５％、重量の位置：リーディングエッジから８：リーディングエッジから０％より後ろ、２）重量：ヘッド総重量の３０％、重量の位置：リーディングエッジから７０％より後ろ、３）重量：ヘッド総重量の３０％、重量の位置：リーディングエッジから８０％より後ろ、であれば、必要なＩｘ：２１８９ｇ・ｃｍ＾２を超えることができる。したがって、重量物は、最低でもヘッド重量の内２５％以上、重量物の位置はリーディングエッジから７０％より後ろに無いといけないことが分かる。

ただ、実際には他のパラメータを向上させるために重量物を一部使う必要もあり、そのために最低でも使用しなければならない重量やその位置を考慮して、様々な設計の高ＭＯＩヘッドに対応させるために、バック側の重量がヘッド１の総重量の２５％以上となり、当該バック側の重量の９０％以上が、フェース・バック方向（Ｚ方向）においてバック側端部からフェース側へヘッド全幅の３０％以下となる領域に存在し、かつ、ヘッド１のトウ・ヒール方向（Ｘ方向）において、中間点を中心とするヘッドの１の全長の４０％以下となる領域Ｒ（図３）に存在するという点を要件として規定した。

重量物をトウ・ヒール方向（Ｘ方向）の中間点から全長の４０％より外に置くと、Ｉｚは大きくすることが出来るが、上述した通りＩｘがどうしても小さくなってしまう。ただし、重量物の密度の関係上、どうしても一定の体積を要する点、重心距離などほかのパラメータの重要度に応じて調整しなければならない点も考慮して、中間点から全長の４０％以内とした。

ここで、ちょうど上記全長の４０％の領域に重量物があるとすると、
Ｉｘ：５０
Ｉｚ：５６＝１．１２Ｉｘ
と１２％ほどＩｚの影響度が大きくなる。これ以上中央領域から離れるとＩｘが小さくなってしまうため、上記全長の４０％と定めた。

ここで、重量物は、ヘッド１の本体とは別個に用意されたいわゆるウエイトであってもよいし、ヘッド１の本体における重量の偏り部分であってもよい。この場合、ヘッド１の形状は図３に示したものに限られず、その重量の配置によって様々に変化し得る。例えば、ヘッド１のバック側中央部がフェース・バック方向及びクラウン・ソール方向に突出したような形状になることも有り得る。

図４は、上記ヘッド１を有するゴルフクラブ１００の飛距離性能及び方向安定性に関する効果の一例を理論計算式で計算して従来例と比較して示した表である。

同図に示すように、本実施形態におけるヘッド１は、横ＭＯＩが５７００ｇ・ｃｍ＾２、縦ＭＯＩが４８００ｇ・ｃｍ＾２と、いずれも従来のヘッドよりも大幅に向上している。実際の試打テストでも平均飛距離、安定性で優位性が出ることが確認された。

横ＭＯＩも縦ＭＯＩも大きいことにより、飛距離安定性、平均飛距離向上、左右方向安定性等の効果が得られる。横ＭＯＩが大きいと、トウ・ヒール方向におけるオフセンターヒット時のボール初速の減少分が少なくなり、縦ＭＯＩが大きいと、上下方向（クラウン・ソール方向）におけるオフセンターヒット時のボール初速の減少分が少なくなる。これにより、スピン量および打ち出し角変化量が減少し、ボールが安定する。これは、横ＭＯＩと縦ＭＯＩが大きいと、オフセンターヒット時におけるヘッド１の回転運動を抑制することができるためである。

［変形例］
本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更され得る。

上述の実施形態では、横ＭＯＩが５８００ｇ・ｃｍ＾２以上、縦ＭＯＩが４５００ｇ・ｃｍ＾２以上であることを要件として示したが、当該ＭＯＩの数値は必須ではなく、本発明は、少なくとも、バック側の重量がヘッド１の総重量の２５％以上であり、当該バック側の重量の９０％以上が、バック側端部からフェース側へ全長の３０％以下となる領域に存在し、かつ、トウ・ヒール方向において中間点を中心とする全長の４０％以下となる領域に存在していれば成立する。

上述の各実施形態では、本発明をドライバーに適用した例が示されたが、フェアフェイウッドにも同様に適用可能である。

１…ヘッド
１ａ…フェース部
１ｂ…クラウン部
１ｃ…ソール部
２…シャフト
３…グリップ
１００…ゴルフクラブ
Ｇ…重心
Ｒ…領域

Claims

ウッド型のゴルフクラブヘッドであって、
当該ゴルフクラブヘッドのフェース・バック方向の中間点でフェース側とバック側とに二分した場合、前記バック側の重量が当該ゴルフクラブヘッドの総重量の２５％以上であり、
当該バック側の重量の９０％以上が、前記フェース・バック方向において前記バック側端部から前記フェース側へ全長の３０％以下となる領域に存在し、かつ、当該ゴルフクラブヘッドのトウ・ヒール方向において中間点を中心とする全長の４０％以下となる領域に存在する
ゴルフクラブヘッド。
請求項１に記載のゴルフクラブヘッドであって、
当該ゴルフクラブヘッドの重心の垂直軸周りの慣性モーメントが５８００ｇ・ｃｍ＾２以上である
ゴルフクラブヘッド。
請求項１または２に記載のゴルフクラブヘッドであって、
当該ゴルフクラブヘッドの重心の水平軸周りの慣性モーメントが４５００ｇ・ｃｍ＾２以上である
ゴルフクラブヘッド。
請求項１〜３のいずれかに記載のゴルフクラブヘッドと、
前記ゴルフクラブヘッドに取り付けられるゴルフクラブシャフトと
を具備するゴルフクラブ。