JP4430968B2 - ウッド型ゴルフクラブヘッド - Google Patents

Description

本発明は、打球の方向性を向上しうる中空のウッド型ゴルフクラブヘッドに関する。

図４に示すように、ウッド型ゴルフクラブヘッドａでボールを打球する際に、ヘッドの重心点Ｇからフェース面に引いた垂線の足であるスイートスポット点Ｓよりもトウ側で打球すると、ヘッドａは重心点Ｇを中心に時計回りに回転し、このヘッドａと接触しているボールには反時計回り（右打ちの場合のフック回転）のサイドスピンがかかる。これとは逆にスイートスポット点Ｓよりもヒール側で打球すると、ヘッドａは重心点Ｇを中心に反時計回りに回転し、このヘッドａと接触しているボールには時計回り（右打ちの場合のスライス回転）のサイドスピンがかかる。

このような現象は、ギア効果として良く知られているところである。またフェース面が平坦であると、図４に示した如く、打ち出されたボールは、目標飛球線方向ｊに平行に打ち出しされるが、すぐさま前記サイドスピンにより目標飛球線方向ｊに対して大きくフック或いはスライスして左右にそれてしまう。

従来、このような問題を解決するために、ウッド型ゴルフクラブヘッドａには、図５に示すように、フェース面を平面から見たときにヘッド外方に凸となる有限の曲率半径Ｒの滑らかな曲面とすること、すなわちバルジ（ホリゾンタルフェースバルジ）を与えることが行われている。フェース面をバルジとした場合、図５に示すように、例えばスイートスポット点Ｓよりもトウ側で打球すると、ボールは目標飛球線方向ｊに対して振れ角θで一旦右方向に打ち出された後、前記フック回転のサイドスピンにより目標飛球線方向ｊに戻る作用が得られる。逆にスイートスポット点Ｓよりもヒール側で打球すると、ボールは目標飛球線方向ｊに対して若干左方向に向けて打ち出された後、前記スライス回転のサイドスピンにより中央に戻る作用が得られる。

ところで、近年ではウッド型ゴルフクラブヘッドの素材や製造技術の進展により、ヘッドの著しい大型化が進んでおり、このようなヘッドの大型化はヘッドの重心点を通る垂直軸回りの慣性モーメントの増大をもたらしている。慣性モーメントの大きいヘッドは、スイートスポット点Ｓをトウ側又はヒール側に外して打球した場合でも、ヘッドの重心点Ｇを通る垂直軸回りの回転ぶれが少なくなるため、上述のギア効果によってボールに与えられるサイドスピン量も少なくなる。従って、例えば図６に示すように、バルジの曲率半径Ｒが小さく（丸みが強い）かつ前記慣性モーメントが大きいヘッドの場合、スイートスポット点Ｓをトウ側又はヒール側に外して打球すると打球の振れ角θが大きいにも拘わらず、それに見合ったサイドスピン量が得られないために、打球が目標飛球線方向ｊに戻りきらず方向性が悪化することが考えられる。

例えば特許文献１では、ヘッドの慣性モーメントを３０００（ｇ・cm² ）以上としかつバルジの曲率半径を４０cm以上とすること、また特許文献２では、ヘッド体積を２２０〜３２０（cm³ ）としかつバルジの曲率半径を４０cm以上とすることをそれぞれ提案している。しかしながら、これらの提案では、ヘッドの慣性モーメントに適した具体的なバルジの曲率半径が与えられているものではなく、未だ多くの改善の余地が残されているものである。

特開平８−１９６６６５号公報 特開平１１−８９９７６号公報

すなわち、例えば前者に関して、ヘッドの慣性モーメントが４０００（ｇ・cm² ）である場合、バルジの曲率半径は４０cm以上であればいくらでも良いため、例えばバルジの曲率半径を１００cm程度の大きな曲率半径にも定め得るものである。このようなヘッドでは、慣性モーメントが大きいとは言え、バルジが過度に平坦化されてしまう結果、打球の振れ角が小さいにも拘わらずギア効果によるサイドスピン量が過大となる傾向があり、打球は目標飛球線から大きく逸脱することが容易に推察される。

発明者らは、種々の実験を重ねた結果、ウッド型ゴルフクラブヘッドにおいて、フェース面のバルジの曲率半径と、ヘッドの重心点を通る垂直軸回りの慣性モーメントとは相互に関連づけて規制することが必要であること、そしてこれによりスイートスポット点を外して打球した場合であっても、ボールに与えられる振れ角と、ボールのサイドスピン量とのバランスを適切にコントロールしてやることにより、打球の方向性を安定させうることを見い出し本発明を完成するに至った。このように、本発明は、打球の方向性を向上しうるウッド型ゴルフクラブヘッドを提供することを目的としている。

本件請求項１に係る発明は、フェース面をバルジとした中空のウッド型ゴルフクラブであって、該ヘッドを所定のライ角、ロフト角として水平面に載置した基準状態において、ヘッドの重心点を通る垂直軸回りの慣性モーメントＩが３５００〜４０１０（ｇ・cm² ）であり、かつこの慣性モーメントＩ（ｇ・cm² ）と、前記バルジのスイートスポット点Ｓを通る位置で測定した曲率半径Ｒ（cm）とにおいて、曲率半径Ｒを一定、しかも下記式(1) を満足することを特徴とする。
０．０１×Ｉ−１３．０≦Ｒ≦０．０１×Ｉ−２．０ …(1)

又請求項２に係る発明は、下記式(2) を満足することを特徴とする。
０．０１×Ｉ−１２．５≦Ｒ≦０．０１×Ｉ−２．６ …(2)

本発明によれば、フェース面のバルジの曲率半径と、ヘッドの重心点を通る垂直軸回りの慣性モーメントとを相互に関連づけて限定したことにより、スイートスポット点を外して打球した場合であっても、ボールに与えられる振れ角とボールのサイドスピン量とをバランス良く適切にコントロールでき、打球の方向性が安定するウッド型ゴルフクラブヘッドを実現しうる。

以下本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。
図１は本実施形態のウッド型ゴルフクラブヘッド（以下、単に「ヘッド」ということがある。）１の平面図、図２はフェース面側からみたその正面図、図３にはトウ側からみた側面図をそれぞれ示している。図の如く、本実施形態のヘッド１は、ボールを打撃する面をなすフェース面Ｆを有するフェース部２と、このフェース部２の上縁に連なりヘッド上面をなすクラウン部３と、前記フェース部２の下縁に連なりヘッドの下面をなすソール部４と、前記クラウン部３とソール部４との間を継ぐサイド部５とを含んで構成され、内部には中空部が形成される。また本例のヘッド１には、図示しないシャフトが装着されるシャフト取付部６がクラウン部３のヒール側に一体的に連設されたものを例示している。

また、ヘッド１には、図２（Ａ）に示す如く、シャフト取付部６の軸中心線Ｃを垂直面ＶＰ内に固定しかつこの軸中心線Ｃと水平面ＨＰとがなす角度であるライ角α、図２（Ｂ）に示す如くフェース面Ｆと垂直線Ｖとのなす角度であるロフト角βがそれぞれ与えられている。そして、図１に示すヘッド１は、該ヘッドに予め定められた所定のライ角α、ロフト角β（フェース角は０゜）として水平面ＨＰに載置した基準状態として示されている。

またヘッド１は、フェース面Ｆをバルジ、すなわちヘッド外方に凸で膨らむ曲面で構成するとともに、前記基準状態においてヘッド１の重心点Ｇを通る垂直軸回りの慣性モーメントＩが３５００（ｇ・cm² ）以上であり、かつこの慣性モーメントＩ（ｇ・cm² ）と、前記バルジの曲率半径Ｒ（cm）とにおいて、下記式(1) を満足するように構成されている。
０．０１×Ｉ−１３．０≦Ｒ≦０．０１×Ｉ−２．０ …(1)

先ず、本発明のヘッド１は、前記重心点Ｇを通る垂直軸回りの慣性モーメントＩを３５００（ｇ・cm² ）以上としている。前記慣性モーメントＩは、フェース面Ｆのスイートスポット点Ｓをトウ側又はヒール側に外して打球した際に、該ヘッド１の回転ぶれに影響を及ぼすもので、本発明ではこの慣性モーメントＩを３５００（ｇ・cm² ）以上とすることにより、前記回転ぶれ自体を抑制している。

ヘッド１の慣性モーメントを増大させるためには、
ａ）ヘッドの重量を大きくする、
ｂ）ヘッドの体積を大きくする、
ｃ）ヘッドの肉厚、形状等の変更による重量分布の変更
などが挙げられる。ただし、ヘッドの重量が過度に重すぎるとスイングが困難となる傾向があり、ヘッド体積が過度に大きすぎると構えた際に違和感が生じ易いほか、ヘッドの重心高さが大となって打球のバックスピン量を増すなどの影響がある。従って、これらの観点から、現状のヘッド材料の特性、製造技術などを考慮して、ヘッドの前記慣性モーメントＩは、３５００〜４０１０ｇ・cm² としている。

例えばチタンないしチタン合金（例えば６Ａｌ−４Ｖチタン）を用いた場合、ヘッド体積を、例えば３８０〜４４０cm³ とすることにより、一般的なスイングが可能かつ違和感なく構えることができ、しかも慣性モーメントＩが３５００ｇ・cm² 以上であるヘッド１を製造しうることが発明者らの実験により判明している。またヘッド１は、チタン、チタン合金以外にも、他の材料、例えば他の金属材料の他、高強度の繊維強化樹脂、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂などによって構成することも可能である。

また発明者らは、既存のヘッドや、上述のように慣性モーメントが大きいヘッド１などを試作して種々の実験を行った。図３には、ヘッドの慣性モーメントＩとバルジの曲率半径Ｒとの関係を示すグラフである。バルジの曲率半径Ｒは、スイートスポット点Ｓを通る位置でかつ図１に示すように、基準状態で測定し、またヘッドの慣性モーメントＩは、INERTIA DYNAMICS Inc社製のMOMENT OF INERTIA MEASURING INSTRUMENTの MODEL NO.005-002を用いて測定した値である。種々の実験の結果、フェース面Ｆのスイートスポット点Ｓをトウ側又はヒール側に外して打球した場合であっても、ボールに与えられる振れ角と、ボールのサイドスピン量とのバランスを最適化しうるためには、ヘッド１の前記慣性モーメントＩ（ｇ・cm² ）と、前記バルジの曲率半径Ｒ（cm）とにおいて、下記式(1) を満足することが必要であることが判明した。
０．０１×Ｉ−１３．０≦Ｒ≦０．０１×Ｉ−２．０ …(1)

すなわち、Ｒ＜０．０１×Ｉ−１３．０であると、慣性モーメントＩを３５００（ｇ・cm² ）以上としたヘッドにおいてはバルジの丸みが強くなり過ぎる。このため、例えば図６に例示したように、打球の振れ角θが大きいにも拘わらず、この振れ角θに見合ったサイドスピン量が得られ難いため、ギア効果だけでは打球が目標飛球線ｊまで戻りきれない現象が生じる。逆に、Ｒ＞０．０１×Ｉ−２．０とすると、慣性モーメントＩを３５００（ｇ・cm² ）以上としたヘッドといえどもバルジが平坦化し過ぎる。このため、例えば図４に例示したように、打球の振れ角が非常に小さく、サイドスピンによって目標飛球線を超えてボールが曲がり過ぎるという現象が生じる。

このような観点より、ヘッド１の前記慣性モーメントＩ（ｇ・cm² ）と、前記バルジの曲率半径Ｒ（cm）とは、下記式(2) を満足することにより、より打球の方向性を安定化しうる。
０．０１×Ｉ−１２．５≦Ｒ≦０．０１×Ｉ−２．６ …(2)

また発明者らの種々の実験の結果、慣性モーメントＩが３５００ｇ・cm² 以上のヘッドの場合、バルジの曲率半径Ｒが３８．１cmを超えていくと、打球時においてボールに与えられるサイドスピン量、振れ角に関する特性は、バルジを設けていない実質的に平坦なフェース面を有するヘッドの特性に急激に近づいていく傾向があり、ひいてはボールの方向性の向上効果が相対的に低下することが分かった。すなわち、前記バルジの曲率半径Ｒが、３８．１cmを超えると、図４に示したように、ボール打ち出し時には、フェース面Ｆとほぼ垂直（目標飛球線方向）に打ち出された後、サイドスピンにより目標飛球線方向から逸れ出す傾向がある。かかる観点より、前記バルジの曲率半径Ｒは、ヘッド１の慣性モーメントＩとの関係において上述の式(1) ないし(2) を満たすように設定されつつ、より好ましくはバルジの曲率半径Ｒについてはその上限を３８．１cmとする。なお下限は表１に記載するように、２３．１cm、従って、曲率半径Ｒは、２３．１〜３８．１cmに設定されるのが望ましい。

表１に示す仕様によりウッド型ゴルフクラブヘッドを試作し、このヘッドを用いたクラブにより試打テストを行った。各ヘッドは、チタン合金（６Ａｌ−４Ｖチタン）からなり、いずれもロフト角、ライ角、フェース角は同一とした。実施例１〜３、比較例１、２については、ヘッド体積を３８０cm³ 、実施例４、５、比較例３、４については同４２０cm³ とした。

また各ヘッドにそれぞれ同一のシャフト（住友ゴム工業（株）製の「ファージェクトＦＪ４７４カーボンシャフト）、同一のグリップ（芹沢ゴム工業所製「パーフェクトコード」）を装着してウッド型ゴルフクラブを試作した。このクラブは、いずれも全長１１４．３cm、質量２８０ｇ、スイングバランスＤ０とした。そして該クラブをスイングロボットに設置するとともに、ヘッドスピード４５ｍ／ｓにてゴルフボール（住友ゴム工業（株）社製「ＭＡＸＦＬＩ ＨＩ−ＢＲＩＤ」）を打撃し、打ち出しされたボールの振れ角（時計方向を正）、サイドスピン量（スライス回転を正）、ボールの落下地点の目標に対するずれ量（目標に対し右側を正）を測定する試打テストを行った。なお試打テストでは、ボールを打撃するフェース面の位置として、スイートスポット点より水平方向トウ側に２０mmの位置（トウ側打点）、及びスイートスポット点よりから水平方向ヒール側に２０mmの位置（ヒール側打点）の２点を設定し、各位置にて５球づつ打撃し、それぞれの平均値により評価を行った。
ヘッドの仕様及びテストの結果を表１に示す。

実施例１は、慣性モーメントが３５０５ｇ・cm² と各クラブ中最も小さいながらも、バルジの曲率半径Ｒが適切であるため、落下地点でのずれ量が全クラブ中最も少なかった。

実施例２は、慣性モーメントは実施例１と同レベルで、バルジの曲率半径Ｒが実施例１より大きい仕様である。バルジの曲率半径Ｒが実施例１より大きいために振れ角が小さくなり、その為にずれ量は実施例１より多少大きくなっている。但し、振れ角とサイドスピン量の関係が適切な範囲内に入っているため、落下地点でのずれ量は少なくて良好である。

また実施例３は、慣性モーメントは実施例１と同レベルで、バルジの曲率半径Ｒが実施例１より小さい仕様である。バルジの曲率半径Ｒが実施例１より小さいために振れ角が大きくなり、その為にずれ量は実施例１より多少大きくなっている。但し、振れ角とサイドスピン量の関係が適切な範囲内に入っているため、落下地点でのずれ量は少なくて良好である。

また実施例４は、バルジの曲率半径Ｒが実施例１と同レベルで、慣性モーメントが実施例１より大きい仕様である。慣性モーメントが大きいのでサイドスピン量が小さくなり、サイドスピンによる打球の戻りが少なくなって、実施例１よりは多少ずれ量が大きい。ただし、振れ角とサイドスピン量の関係が適切な範囲内に入っているため、落下地点でのずれ量は少なくて良好である。

また実施例５は、慣性モーメント及びバルジの曲率半径Ｒが実施例１より大きい仕様である。バルジの曲率半径Ｒが実施例１より大きいために振れ角が小さくなり、また慣性モーメントが大きいのでサイドスピンが小さくなっている。振れ角が小さく、且つサイドスピンによる打球の戻りも少ないものであり、つまり振れ角とサイドスピン量の関係が適切であり、落下地点でのずれ量は少なくて良好である。

これに対して、比較例１では慣性モーメントＩに対してバルジの曲率半径Ｒが小さすぎるため、振れ角が大きくトウ寄りの打撃では右方向に、またヒール側の打撃では左方向に、それぞれずれ量が大きくなっている。また比較例２では慣性モーメントＩに対してバルジの曲率半径Ｒが大きすぎるため、振れ角が小さすぎてトウ寄りの打撃では左方向に、またヒール側の打撃では右方向へのずれ量が大きくなっている。さらに、比較例３では慣性モーメントＩは大きいが、比較例１と同様、バルジの曲率半径Ｒが小さいため、振れ角が大きくトウ寄りの打撃では右方向に、またヒール側の打撃では左方向に、それぞれずれ量が大きくなっている。さらに、比較例４では慣性モーメントＩは大きいが、比較例２と同様、バルジの曲率半径Ｒが大きいため、振れ角が大きくトウ寄りの打撃では左方向に、またヒール側の打撃では右方向にそれぞれずれ量が大きくなっている。

本発明の実施形態を示すヘッドの基準状態での平面図である。 （Ａ）はフェース面から見たその正面図、（Ｂ）はトウ側から見たその側面図である。 ヘッドの慣性モーメントＩとバルジの曲率半径Ｒとの関係を示すグラフである。 フェース面を平坦としたヘッドのギア効果を説明する平面図である。 フェース面をバルジとしたヘッドのギア効果を説明する平面図である。 フェース面をバルジとしたヘッドのギア効果を説明する平面図である。

符号の説明

１ ヘッド
２ フェース部
３ クラウン部
４ ソール部
５ サイド部
Ｂ バルジ
Ｆ フェース面
Ｇ ヘッドの重心点
Ｉ ヘッドの重心点を通る垂直軸回りの慣性モーメント
Ｒ バルジの曲率半径

Claims (2)

1. フェース面をバルジとした中空のウッド型ゴルフクラブであって、該ヘッドを所定のライ角、ロフト角として水平面に載置した基準状態において、ヘッドの重心点を通る垂直軸回りの慣性モーメントＩが３５００〜４０１０（ｇ・cm² ）であり、
   かつこの慣性モーメントＩ（ｇ・cm² ）と、前記バルジのスイートスポット点Ｓを通る位置で測定した曲率半径Ｒ（cm）とにおいて、曲率半径Ｒを一定、しかも下記式(1) を満足することを特徴とするウッド型ゴルフクラブヘッド。
   ０．０１×Ｉ−１３．０≦Ｒ≦０．０１×Ｉ−２．０ …(1)
2. 下記式(2) を満足することを特徴とする請求項１記載のウッド型ゴルフクラブヘッド。
   ０．０１×Ｉ−１２．５≦Ｒ≦０．０１×Ｉ−２．６ …(2)

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