(57)【要約】【課題】スピン量を小さく、飛出し角を大きくすることにより飛距離の増大が図られたゴルフクラブヘッドおよび該ヘッドを備えたゴルフクラブを提供する。【解決手段】ゴルフクラブヘッドは、本体部１０と、本体部１０よりも剛性が低い変形部２０と、変形部２０に保持された重量部材３０とを備える。変形部２０は、ダウンスイングにおけるアンコックからインパクト時に重量部材３０に作用する遠心力により変形し、該変形により重量部材３０が矢印ＤＲ１方向に移動する。【選択図】図９
2008161596.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソール部およびクラウン部を含むゴルフクラブヘッドであって、
本体部と、
前記ソール部に位置するように前記本体部に取付けられ、該本体部よりも剛性が低い変形部と、
前記変形部に保持されたウエイト部とを備え、
前記変形部は、ダウンスイングにおけるアンコックからインパクト時に前記ウエイト部に作用する遠心力により変形し、該変形により前記ウエイト部が前記クラウン部から前記ソール部に向かう下方向に移動する、ゴルフクラブヘッド。
【請求項２】
前記変形部は、前記本体部に拘束される拘束部と、前記本体部に拘束されない非拘束部とを有する、請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項３】
前記変形部は梁状部分を有し、該梁状部分は２つの支持部において前記本体部に固定され、
前記ウエイト部は２つの前記支持部の間で前記梁状部分に保持され、
前記ウエイト部の質量は０．００５ｋｇ以上０．０４０ｋｇ以下であり、
２つの前記支持部の中心間隔は４０ｍｍ以上８０ｍｍ以下であり、
前記梁状部分の曲げ剛性は、３００Ｎ・ｍｍ2以上８０００Ｎ・ｍｍ2以下である、請求項１または請求項２のいずれかに記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項４】
前記本体部は外殻構造を有し、該本体部は前記ソール部に相当する部分に開口を含み、
前記変形部は、前記外殻構造の内部に前記ウエイト部を収納するとともに、前記開口部を塞ぐように前記本体部に取付けられる、請求項１から請求項３のいずれかに記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項５】
前記ソール部に位置する前記本体部の外面に凹部が設けられ、
前記変形部は前記凹部内に位置するように設けられる、請求項１から請求項３のいずれかに記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項６】
前記ソール部に位置する前記本体部の外面に凹部が設けられ、
前記変形部は、前記凹部内に前記ウエイト部を収納するとともに、該凹部の開口を塞ぐように前記本体部に取付けられる、請求項１から請求項３のいずれかに記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項７】
前記本体部は金属製外殻構造を有し、
前記変形部は樹脂により構成された部分を含んで構成される、請求項１から請求項６のいずれかに記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項８】
前記本体部は金属製外殻構造を有し、
前記変形部は前記本体部よりも薄い金属により構成された部分を含んで構成される、請求項１から請求項７のいずれかに記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれかに記載のゴルフクラブヘッドを備えた、ゴルフクラブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴルフクラブヘッドおよびゴルフクラブに関し、特に、飛距離の増大が図られたゴルフクラブヘッドおよびゴルフクラブに関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴルフクラブヘッドの反発係数を高めることにより飛距離の増大を図ることが従来から行なわれている。
【０００３】
たとえば、特開２００５−１３７９４０号公報（特許文献１）においては、フェイス部と隣接する領域に沿った領域であって、フェイス部から３０ｍｍの範囲内の領域に、金属材料と異なる異種金属材料および繊維強化プラスチック材料の少なくとも一方が用いられていることを特徴とする中空ゴルフクラブヘッドが開示されている。
【０００４】
また、特開２００５−２８１０６号公報（特許文献２）においては、チタン系金属材よりなる前面体と、ＦＲＰ体と、金属製のソールプレートと、ウェイト材とからなるゴルフクラブヘッドが開示されている。
【特許文献１】特開２００５−１３７９４０号公報
【特許文献２】特開２００５−２８１０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
Ｒ＆Ａ（ロイヤル・アンド・エインシェント・ゴルフ・クラブ・オブ・セント・アンドリューズ）のルール改定により、２００８年１月１日以降は、反発係数が０．８３を越えるゴルフクラブヘッドが使用禁止となる。一方で、上記改定後のルールを満たしながら、飛距離を伸ばしたいという要望がある。
【０００６】
特許文献１，２では、いずれも、反発係数を増大させることで飛距離を向上させることが意図されている。したがって、特許文献１，２に記載されたゴルフクラブヘッドでは、反発係数の最大値を抑制しながら飛距離を伸ばしたいという要望を十分に満たすことができない。
【０００７】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、スピン量を小さく、飛出し角を大きくすることにより飛距離の増大が図られたゴルフクラブヘッドおよび該ヘッドを備えたゴルフクラブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るゴルフクラブヘッドは、ソール部およびクラウン部を含むゴルフクラブヘッドであって、本体部と、ソール部に位置するように本体部に取付けられ、該本体部よりも剛性が低い変形部と、変形部に保持されたウエイト部とを備える。変形部は、ダウンスイングにおけるアンコックからインパクト時にウエイト部に作用する遠心力により変形し、該変形によりウエイト部がクラウン部からソール部に向かう下方向に移動する。
【０００９】
上記構成によれば、ダウンスイングにおけるアンコックからインパクト時にウエイト部に作用する遠心力により該ウエイト部がクラウン部からソール部に向かう下方向に移動することで、ダウンスイングにおけるアンコックからインパクト時のゴルフクラブヘッドの「みかけ重心」を低くすることができる。したがって、打球時のゴルフボールのスピン量を小さく、飛出し角を大きくすることができる。以上の結果として、飛距離を増大させることができる。
【００１０】
好ましくは、上記ゴルフクラブヘッドにおいて、変形部は、本体部に拘束される拘束部と、本体部に拘束されない非拘束部とを有する。
【００１１】
上記のように、本体部に拘束されない部分を変形部に積極的に設けることで、変形部の変形を促進して、ゴルフクラブヘッドの上記「みかけ重心」をより低くすることができる。
【００１２】
好ましくは、上記ゴルフクラブヘッドにおいて、変形部は梁状部分を有し、該梁状部分は２つの支持部において本体部に固定され、ウエイト部は２つの支持部の間で梁状部分に保持され、ウエイト部の質量は０．００５ｋｇ以上０．０４０ｋｇ以下であり、２つの支持部の中心間隔は４０ｍｍ以上８０ｍｍ以下であり、梁状部分の曲げ剛性は、３００Ｎ・ｍｍ2以上８０００Ｎ・ｍｍ2以下である。
【００１３】
ウエイト部の質量、２つの支持点の中心間隔および梁状部分の曲げ剛性を上記の範囲に設定することで、ゴルフクラブヘッドの上記「みかけ重心」を低くして、効果的に飛距離を増大させることができる。なお、２つの支持部の中心間隔を８０ｍｍ以下に設定することで、ゴルフクラブヘッドが過度に大きくなることを抑制することができる。
【００１４】
１つの局面では、上記ゴルフクラブヘッドにおいて、本体部は外殻構造を有し、該本体部はソール部に相当する部分に開口を含み、変形部は、外殻構造の内部にウエイト部を収納するとともに、開口部を塞ぐように本体部に取付けられる。
【００１５】
他の局面では、上記ゴルフクラブヘッドにおいて、ソール部に位置する本体部の外面に凹部が設けられ、変形部は凹部内に位置するように設けられる。
【００１６】
さらに他の局面では、上記ゴルフクラブヘッドにおいて、ソール部に位置する本体部の外面に凹部が設けられ、変形部は、凹部内にウエイト部を収納するとともに、該凹部の開口を塞ぐように本体部に取付けられる。
【００１７】
上記いずれの局面においても、ダウンスイングにおけるアンコックからインパクト時に変形部を変形させてウエイト部をクラウン部からソール部に向かう下方向に移動させる構造を得ることができる。
【００１８】
１つの局面では、上記ゴルフクラブヘッドにおいて、本体部は金属製外殻構造を有し、変形部は樹脂により構成された部分を含んで構成される。
【００１９】
他の局面では、本体部は金属製外殻構造を有し、変形部は本体部よりも薄い金属により構成された部分を含んで構成される。
【００２０】
上記いずれの局面においても、ダウンスイングにおけるアンコックからインパクト時に変形部を変形させてウエイト部をクラウン部からソール部に向かう下方向に移動させる構造を得ることができる。
【００２１】
本発明に係るゴルフクラブは、上述したゴルフクラブヘッドを備える。これにより、打球時のゴルフボールのスピン量が小さく、飛出し角が大きいゴルフクラブが得られる。
【００２２】
なお、本願明細書において「アンコック」とは、ダウンスイング中にコック（手首を親指側に折る動作）を解くことを意味する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ダウンスイングにおけるアンコックからインパクト時にウエイト部に作用する遠心力により変形部を変形させ、ダウンスイングにおけるアンコックからインパクト時のゴルフクラブヘッドの「みかけ重心」を低くすることができる。したがって、打球時のゴルフボールのスピン量を小さく、飛出し角を大きくすることができる。以上の結果として、飛距離を増大させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に、本発明に基づくゴルフクラブヘッドおよびゴルフクラブの実施の形態について説明する。
【００２５】
本実施の形態に係るゴルフクラブヘッドは、本体部と、本体部に取付けられ、該本体部よりも剛性が低い変形部と、変形部に保持されたウエイト部とを備える。
【００２６】
本体部は、典型的には、金属製外殻構造を有する。本体部は、フェイス部、トウ部、ヒール部、クラウン部およびバック部を含む。そして、本体部は、単一の本体部材から構成されてもよいし、一部（たとえばフェイス部やクラウン部）とその他の部分とが別部材により構成されてもよい。また、上記外殻構造の内部は空洞であってもよいし、発泡体などが充填されていてもよい。
【００２７】
本体部は、金属のみにより構成されてもよいし、金属と炭素繊維強化樹脂とを組合わせることで構成されてもよい。本体部を構成する金属としては、たとえば、軟鉄などの鉄，チタン，特殊鋼，ステンレス，アルミニウム，マグネシウム，タングステン，銅，ニッケル，ジルコニウム，コバルト，マンガン，亜鉛，シリコン，錫，クロムおよびこれらの合金などが用いられる。
【００２８】
ここで、軟鉄としては、Ｓ１５Ｃ，Ｓ２０Ｃ，Ｓ２５Ｃ，Ｓ３０Ｃ，Ｓ３５Ｃなどが使用可能である。また、チタンおよびチタン合金としては、純チタン１種，２種，３種，４種、α系チタン合金であるＴｉ−５Ａｌ−２．５Ｖ、α−β系チタン合金であるＴｉ−３Ａｌ−２．５Ｖ，Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ，Ｔｉ−４．５Ａｌ−３Ｖ−２Ｆｅ−２Ｍｏ、β系チタン合金であるＴｉ−１５Ｖ−３Ｃｒ−３Ｓｎ−３Ａｌ，Ｔｉ−１０Ｖ−２Ｆｅ−３Ａｌ，Ｔｉ−１３Ｖ−１１Ｃｒ−３Ａｌ，Ｔｉ−１５Ｍｏ−５Ｚｒ，Ｔｉ−１５Ｖ−６Ｃｒ−４Ａｌ，Ｔｉ−１５Ｍｏ−５Ｚｒ−３Ａｌ，Ｔｉ−２０Ｖ−４ＡＬ−１Ｓｎ，Ｔｉ−２２Ｖ−４ＡＬ、Ｔｉ−３Ａｌ−８Ｖ−６Ｃｒ−４Ｍｏ−３Ｚｒなどが使用可能である。また、ステンレス材としては、ＳＵＳ６３０、オーステナイト系のＳＵＳ３０１，３０３，３０４，３０４Ｎ１，３０４Ｎ２，３０５，３０９Ｓ，３１０Ｓ，３１６，３１７，３２１，３４７，ＸＭ７、マルテンサイト系のＳＵＳ４１０，４２０，４３１，４４０、析出硬化系のＳＵＳ６３０およびフェライト系のＳＵＳ４０５，４３０，４４４などが使用可能である。特殊鋼としては、高張力鋼、超高張力鋼、オースフォーミング鋼、マルエージング鋼、ばね鋼などが使用可能である。さらに、アルミニウム系としては、純アルミ，２０１７，２０２４，７０７５，３００３，５０５２，５０５６，６１５１，６０５３，６０６１などが、マグネシウム系としては、ＡＺ６３Ａ，ＡＺ８１Ａ，ＡＺ９１Ａ，ＡＺ９１Ｃ，ＷＥ５４，ＥＺ３３Ａなどが使用可能である。
【００２９】
変形部は、ゴルフクラブヘッドのソール部に位置するように本体部に取り付けられる。また、変形部は、ウエイト部を保持する。そして、変形部は、ダウンスイングにおけるアンコックからインパクト時にウエイト部に作用する遠心力により変形する。この結果、ウエイト部が下方向（クラウン部からソール部に向かう方向）に移動する。
【００３０】
変形部は、たとえば、熱可塑性樹脂のＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）や、ＴＰＵ（熱可塑性ポリウレタン）や、強化繊維熱可塑性樹脂のＦＲＴＰ（熱可塑性強化プラスチック）などにより構成される。このような樹脂を用いることで、金属製外殻部材により構成される本体部よりも剛性が低い変形部を得ることができる。
【００３１】
また、変形部は、たとえばチタンなどの金属により構成されてもよい。このような場合は、変形部の厚みを小さくする（たとえば、変形部を本体部よりも薄くする）ことで、本体部よりも剛性が低い変形部を得ることができる。
【００３２】
また、変形部は、本体部に拘束される拘束部と、本体部に拘束されない非拘束部とを有する。このように、本体部に拘束されない部分を変形部に積極的に設けることで、変形部の変形を促進することができる。
【００３３】
ウエイト部は、典型的には、本体部よりも高比重な素材（たとえば比重が６以上２０以下程度の素材）により構成される。ウエイト部の配置を調整することで、各々のゴルフクラブヘッドに適した重心位置や慣性モーメントのコントロールが可能となり、ゴルフクラブヘッドの設計の自由度が向上する。ウエイト部を構成する金属としては、たとえば、タングステン、鉄及び鉄合金、錫および錫合金、鉛および鉛合金、亜鉛を主とする合金、銅および銅合金、ニッケルおよびニッケル合金などが挙げられる。
【００３４】
ウエイト部は、変形部を介して本体部に固定される。変形部およびウエイト部の固定方法としては、種々の形態が考えられる。
【００３５】
上記固定方法の１つの例として、ソール部に相当する部分に開口を含むように本体部を形成し、該開口部を塞ぐように変形部を設けることが考えられる。この際、ウエイト部は、本体部の外殻構造の内部に収納される。
【００３６】
上記固定方法の他の例として、ソール部に位置する本体部の外面に凹部を設け、該凹部内に位置するように変形部を設けることが考えられる。この場合、凹部内に複数（典型的には、２つ）の台座（支持部）が設けられ、該台座を橋渡しするように梁状の変形部が設けられる。この梁状の変形部は、樹脂により構成されてもよいし、チタンやアルミニウムなどの金属により構成されてもよい。
【００３７】
上記固定方法のさらに他の例として、本体部におけるソール部に相当する部分の外面に凹部を設け、該凹部の開口を塞ぐように変形部を設けることが考えられる。この際、ウエイト部は、凹部内に収納される。
【００３８】
ここで、ウエイト部は、２つの台座の間で梁状の変形部に保持される。ここで、ウエイト部の質量は０．００５ｋｇ以上０．０４０ｋｇ以下程度であり、２つの支持部の中心間隔は４０ｍｍ以上８０ｍｍ以下程度であり、梁状の変形部の曲げ剛性は、３００Ｎ・ｍｍ2以上８０００Ｎ・ｍｍ2以下程度であることが好ましい。
【００３９】
ここで、図２３，図２４を用いて、ゴルフクラブヘッドの重心高さと打球時のゴルフボールのスピン量および飛出し角との関係について説明する。図２３に示すように、重心高さが比較的高く、結果としてスイートスポットよりも下側で打球した場合には、ゴルフクラブヘッド１００の重心まわりの回転により、ゴルフボール２００にバックスピン量を増大させる方向の回転が付加されるとともに、打球の飛出し角度が小さくなる。一方、図２４に示すように、重心高さが比較的低く、結果としてスイートスポットよりも上側で打球した場合には、ゴルフクラブヘッド１００の重心まわりの回転により、ゴルフボール２００にバックスピン量を減少させる方向の回転が付加されるとともに、打球の飛出し角度が大きくなる。このような現象は、一般に「ギア効果」と呼ばれる。以上の結果として、図２４の例では、図２３の例よりも飛距離が増大する。
【００４０】
本実施の形態に係るゴルフクラブヘッドによれば、ダウンスイングにおけるアンコックからインパクト時にウエイト部に作用する遠心力により該ウエイト部がクラウン部からソール部に向かう下方向に移動することで、ダウンスイングにおけるアンコックからインパクト時のゴルフクラブヘッドの「みかけ重心」を低くすることができる。したがって、打球時のゴルフボールのスピン量を小さく、飛出し角を大きくすることができる。このように弾道が最適化されることで、反発係数が同程度のゴルフクラブヘッドに対して、飛距離が増大する。
【００４１】
本実施の形態に係るゴルフクラブは、上述したゴルフクラブヘッドを備える。これにより、飛距離の増大が図られたゴルフクラブが得られる。
【実施例】
【００４２】
以下に、本発明に基づくゴルフクラブヘッドの実施例について説明する。なお、同一または相当する部分に同一の参照符号を付し、その説明を繰返さない場合がある。
【００４３】
図１は、本実施例に係るゴルフクラブヘッド１００の正面図である。また、図２は、ゴルフクラブヘッド１００の斜視図である。図１，図２を参照して、ゴルフクラブヘッド１００は、ソール部１と、クラウン部２と、トウ部３と、ヒール部４と、フェイス部５と、ネック部６と、バック部７とを含んで構成される。ゴルフクラブヘッド１００にクラブシャフトおよびグリップが組付けられて、ゴルフクラブが構成される。
【００４４】
図３は、スイートスポット高さおよび重心深度を説明するための図である。図３を参照して、スイートスポットＳＳは、クラブヘッドの重心Ｇをフェイス面上に投影した位置である。また、スイートスポット高さＨは、ソール面からスイートスポットＳＳまでの高さを意味する。また、重心深度Ｄは、重心Ｇからフェイス面までの距離を意味する。スイートスポット高さＨが低減された場合、バックスピン量が低減されるとともに、打球の飛出角が大きくなる。また、重心深度Ｄが増大した場合も、打球の飛出角が大きくなる。したがって、スイートスポット高さＨおよび重心深度Ｄを調整することにより、弾道が最適化され、飛距離を増大させることができる。
【００４５】
図３から分かるように、ゴルフクラブヘッドの重心Ｇが下方向（図３における矢印ＤＲ１方向）に移動してＧ´の位置に達すると、スイートスポット高さＨがΔＳＳだけ低減されるとともに、重心深度ＤがΔＤだけ増大する。このように、ゴルフクラブヘッドの低重心化を図ることで、スイートスポット高さＨの低減および重心深度Ｄの増大を図り、飛距離を増大させることができる。
【００４６】
本願発明者らは、ゴルフクラブヘッドに重量部材を設け、スイング時の遠心力により該重量部材を下方向（矢印ＤＲ１方向）に移動させることで、静止状態にあるゴルフクラブヘッドの重心に対してダウンスイングにおけるアンコックからインパクト時の重心を低くすることを考案した。
【００４７】
次に、図４〜図６を用いて、ダウンスイングにおけるアンコックからインパクト時に重量部材に作用する遠心力について説明する。
【００４８】
図４に示すように、質量ｍの重量部材の回転半径をｒ、ゴルフクラブヘッドの速度をｖとすると、スイング時に重量部材に作用する遠心力Ｆは、
Ｆ＝ｍ・ｖ2／ｒ
で表される。
【００４９】
図５を参照して、遠心力Ｆのベクトルの方向と水平面とのなす角度をθとすると、遠心力Ｆの下方向（クラウン部からソール部に向かう方向）に向かう分力の大きさは、Ｆ・ｓｉｎθとなる。
【００５０】
図６を参照して、一般に、ゴルフスイング時に生じる遠心力によりシャフトが変形し、クラブヘッドの先が矢印ＤＯＷＮ方向に下がる（トウダウン、英語ではdroop）現象が生じる。本願発明者らは、これまでの実験結果より、一般的なゴルファでは、トウダウンによるクラブシャフトの角度の変形量が平均で約４°であることを確認している。したがって、ライ角が５９度のドライバーでは、遠心力Ｆのベクトル方向と水平面とのなす角は６３度になる。したがって、遠心力Ｆの０．８９１（＝sin(63°)）倍の分力が、重量部材を下方向（矢印ＤＲ１方向）に移動させる力として作用する。
【００５１】
本願発明者らは、ゴルフクラブヘッドのソール中央部にウエイト（０．０４０ｋｇ）を装着し、ソールの曲げ弾性率を極端に下げた時の遠心力による変形状態を算出した。図７は、ソール中央に位置する１００ｍｍ2の部分を、肉厚２０ｍｍ（ヘッド内外に１０ｍｍずつ）の質量体（比重２０）とし、ソールの曲げ弾性率を１９．６ＭＰａとしたモデル（ＣＡＳＥ１）の計算結果を示す。また、図８は、ソール中央に位置する３００ｍｍ2の部分を、肉厚１０ｍｍ（ヘッド内外に５ｍｍずつ）の質量体（比重１３）とし、ソールの曲げ弾性率を１９６０ＭＰａとしたモデル（ＣＡＳＥ２）の計算結果を示す。なお、図７，図８に示される状態は、クラブヘッドの変形が極端に描かれており、現実の形状とは異なる。
【００５２】
本願発明者らは、上記ＣＡＳＥ１，２の計算結果と比較するため、ＣＡＳＥ１，２と同程度の質量（０．２ｋｇ）を有し、ウエイトが装着されないゴルフクラブヘッドのモデル（ＣＡＳＥ０）についても変形状態を算出した。ＣＡＳＥ０，１，２に係るモデルにおける各部の比重、曲げ弾性率等を表１に示す。
【００５３】
なお、表１において、「ｆａｃｅ−ｔｏｅ」は、フェイス部におけるトウ部側に位置する部分を意味し、「ｆａｃｅ−ｃｅｎｔｅｒ」は、フェイス部における中央部分を意味し、「ｆａｃｅ−ｈｅｅｌ」は、フェイス部におけるヒール部側に位置する部分を意味し、「ｆａｃｅ−ｆｒａｍｅ」は、フェイス部における周縁部分を意味する。同様に、表２において、「ｃｒｏｗｎ」，「ｓｉｄｅ」，「ｓｏｌｅ」，「ｎｅｃｋ」，「ｗｅｉｇｈｔ」は、それぞれ、クラウン部，トウ／ヒール部，ソール部、ネック部、ウエイト部を意味する。
【００５４】
【表１】
2008161596.tif 000003
【００５５】
上述したモデル（ＣＡＳＥ０，１，２）に、遠心力として５７．８Ｎのシャフト軸方向の力を作用させた場合の計算の結果、ＣＡＳＥ０においてはソール中央が０．０５ｍｍしか変形しないのに対し、ＣＡＳＥ１，ＣＡＳＥ２においてはソール中央がそれぞれ１２２．２６ｍｍ，０．６８ｍｍ変形し、ウエイトがクラウン部からソール部に向かう下方向に移動した。このように、ソール中央部に質量部材を設け、ソール部の剛性を下げて該ソール部の変形を促進することで、スイング時の遠心力によりダウンスイングにおけるアンコックからインパクト時のゴルフクラブヘッドの低重心化が図られる。
【００５６】
以下に、本実施例に係るゴルフクラブヘッド１００の具体的な構造について、より詳細に説明する。図９は、ゴルフクラブヘッド１００の断面の一例を示す図である。図９を参照して、ゴルフクラブヘッド１００は、本体部１０と、変形部２０と、重量部材３０とを含んで構成される。本体部１０は、たとえばチタン合金などからなる金属製外殻構造部材であり、変形部２０は、たとえばＡＢＳ樹脂からなる樹脂部材である。重量部材３０は、たとえば比重１９のタングステン部材である。本体部１０と変形部２０とは、リベット４０およびプッシュナット５０により固定される。重量部材３０は、リベット４０およびプッシュナット５０により変形部２０に固定される。
【００５７】
本体部１０を構成する金属製外殻構造部材は、ソール部１に相当する部分に開口を有する。そして、該開口を塞ぐように変形部２０を構成する樹脂部材が設けられる。この際、重量部材３０は、外殻構造を有する本体部１０の内部に収納される。スイング時に重量部材３０に作用する遠心力により、変形部２０が外側に膨らむように変形する。この変形により、重量部材３０は、矢印ＤＲ１側に移動する。この結果、ゴルフクラブヘッド１００の静止状態に対してダウンスイングにおけるアンコックからインパクト時のゴルフクラブヘッド１００の「みかけ重心」を低くすることができる。
【００５８】
次に、図１０〜図１４を用いて、変形部２０の構造の変形例について説明する。図１０の例では、本体部１０を構成する金属製外殻構造部材の外側に重量部材３０が設けられている。ここでは、本体部１０を構成する金属製外殻構造部材は、ソール部１に相当する位置の外面に凹部を有する。そして、該凹部の開口を塞ぐように変形部２０を構成する樹脂部材が設けられる。なお、変形部２０は、本体部１０に設けられたスリット１０Ａに嵌合している。この際、重量部材３０は、凹部内に収納される。図１０の例でも、本体部１０と変形部２０とは、リベット４０およびプッシュナット５０により固定される。
【００５９】
図１１の例では、本体部を構成する金属製外殻構造部材におけるソール部１に相当する部分に開口が設けられ、該開口を塞ぐように変形部２０を構成する樹脂部材とカバー６０とが、リベット４０およびプッシュナット５０により固定される。ここで、カバー６０は、たとえばアルミニウムやチタンなどにより構成される。カバー６０と本体部を構成する金属製外殻構造部材との間には、防水のために封止剤が設けられる。なお、カバー６０は、単純プレスまたは鍛造により製造される。また、変形部２０とカバー６０とは接着固定される。なお、図１２の例では、図１１の例におけるカバー６０に相当する部分が、本体部１０と一体に形成されている。
【００６０】
図１３，図１４の例では、変形部２０は、支持台２１および平板部材２２を含む。支持台２１および平板部材２２は、リベットおよびプッシュナットを用いて本体部１０に固定される。すなわち、平板部材２２における２つの支持台２１上に位置する部分は、本体部１０に拘束される「拘束部」を構成し、それ以外の部分は、本体部１０に拘束されない「非拘束部」を構成する。重量部材３０は、平板部材２２に保持されている。平板部材２２は、トウ−ヒール方向の中心においてフェイス−バック方向に延在するように設けられる。重量部材３０はソール中央に集中して配置される。スイングの際、平板部材２２は、重量部材３０に作用する遠心力により、矢印ＤＲ１方向に撓むように変形する。この変形により、重量部材３０は矢印ＤＲ１側に移動する。そして、ダウンスイングにおけるアンコックからインパクト時のゴルフクラブヘッド１００の「みかけ重心」を低くすることができる。
【００６１】
図１３に示すように、ソール部１に位置する金属製外殻構造部材に凹部１Ａを設け、該凹部内に支持台２１および平板部材２２を含む変形部２０と重量部材３０とが設けられる。すなわち、変形部２０は、本体部１０を構成する金属製外殻構造部材の外部に位置するように設けられている。ティーアップされたボールを打球するためのドライバーであれば、このような構造において重量部材３０がある程度下側に移動してもスイングに支障をきたすことは無い。
【００６２】
次に、図１５，図１６を用いて、平板部材２２の変形例について説明する。図１５の例では、重量部材３０をトウ−ヒール方向に分散させて配置している。また、図１６の例では、重量部材３０をトウ部側に偏在させて配置している。このようにすることで、図１４の場合と比較して、図１５の例では、ゴルフクラブヘッド１００のトウ−ヒール方向の慣性モーメントを、図１６の例では、ゴルフクラブヘッド１００のトウ方向の慣性モーメントを増大させることができる。
【００６３】
なお、図１７に示すように、平板部材２２の延在方向は、フェイス−バック方向であってもよいし、トウ−ヒール方向であってもよい。また、平板部材２２は、フェイス−バック方向およびトウ−ヒール方向に交差する斜め方向に延在してもよい。そして、重量部材３０の配置についても、図１４〜図１６の例に限定されず、適宜変更が可能である。
【００６４】
次に、図１８，図１９を用いて、重量部材３０の平板部材２２への取付方法について説明する。まず、図１８に示すように、平板部材２２に切り込み部２２Ａを設ける。そして、図１９に示すように、切り込み部２２Ａに重量部材３０を押し当てる。そして、バンド３１により重量部材３０を平板部材２２に締結する。これにより、重量部材３０が平板部材２２に取付けられる。
【００６５】
本願発明者らは、本願発明の効果を確認するため、変形部２０の変形により重心が低下した場合の飛距離を算出するシミュレーションを行なった。当該シミュレーションを行なうにあたり、変形部２０の変形量からスイートスポット高さＨの変化量（ΔＳＳ）および重心深度Ｄの変化量（ΔＤ）を算出する必要がある。たとえば、図９〜図１４に示される変形部２０の変形量は、図２０に示すような梁状のモデルにより求められる。
【００６６】
図２０に示すように、支間長の中心にＦ・ｓｉｎθの荷重を作用させた時の梁の中心の撓み量δは、式（１）,（２）により求められる。
δ＝Ｆ・ｓｉｎθ・Ｌ3／（４ＥＩ）・・・（１）
Ｉ＝Ｂｈ3／１２・・・（２）
Ｌ：支間長
Ｅ：曲げ弾性率
Ｉ：断面二次モーメント
Ｂ：梁の幅
ｈ：梁の厚み
梁の幅Ｂについては、図２１および図２２により説明される。図２１のように、長方形状の変形部２０が形成されている場合は、その一定の幅が「梁の幅Ｂ」となる。一方、図２２のように、変形部２０の幅が長手方向に変化する場合には、支点近傍の幅が「梁の幅Ｂ」となる。
【００６７】
ゴルフクラブヘッドの「みかけ重心」を低下させるためには、上記の撓み量δを一定値以上とする必要がある。他方、撓み量δが大きすぎると、後述のように、スイングに支障をきたす場合があるので、撓み量δは一定値以下とする必要がある。上記のように、撓み量δは、遠心力Ｆ，支間長Ｌ，曲げ剛性ＥＩにより決定される。遠心力Ｆは重量部材３０の質量ｍに比例する。したがって、重量部材３０の質量、梁の支間長Ｌおよび梁の曲げ剛性ＥＩを適切な範囲に設定する必要がある。
【００６８】
ここでは、表２に示される実施例１〜１４について、梁の撓み量δ（すなわち、変形部２０の変形量）を算出し、その結果からスイートスポット高さＨの変化量（ΔＳＳ）および重心深度Ｄの変化量（ΔＤ）を求めている。ここで、算出の基準となる「従来」のゴルフクラブヘッドの質量は１９０ｇであり、ロフト角は１０°であり、ライ角は５９°であり、フェイス高さは５４．５ｍｍであり、スイートスポット高さは３３．５ｍｍであり、重心深度は３２．０ｍｍであり、トウ−ヒール方向の慣性モーメントは３５６０ｇ・ｃｍ2であり、ソール−クラウン方向の慣性モーメントは２５００ｇ・ｃｍ2であり、フェイス面方向の慣性モーメントは２２７０ｇ・ｃｍ2である。また、上述したように、トウダウンによるクラブシャフトの変形量は４°とした。実施例１〜１４および後述の各比較例では、上記「従来」のゴルフクラブヘッドから質量、スイートスポット高さおよび重心深度を変化させることなく変形部２０および重量部材３０を設け、スイング時の遠心力で変形部２０が変形し、重量部材３０がクラウン部２からソール部１に向かう下方向に移動することによる効果について検討する。
【００６９】
なお、表２において、実施例１〜７,９,１０,１２,１３については、変形部２０が樹脂（たとえば、ナイロン１１，ナイロン１２，ＡＢＳ,ナイロン６等）により構成される場合を想定し、実施例８，１１，１４については、変形部２０が薄いＴｉ−１５Ｖ−３Ｃｒ−３Ｓｎ−３Ａｌ合金（厚み：０．５ｍｍ）により構成される場合を想定している。いずれの場合も、厚みを調整することにより、３ｍｍ以上（表２の例では、３．９１ｍｍ〜１３．７４ｍｍ程度）の重心移動量を得ることができる。
【００７０】
【表２】
2008161596.tif 000004
【００７１】
表２に示すように、実施例１〜１４のいずれにおいても、スイートスポット高さＨが低減され、重心深度Ｄが増大している。
【００７２】
上記計算により変化したダウンスイングにおけるアンコックからインパクト時のスイートスポット高さおよび重心深度を反映させて実施例１〜１４に係るゴルフクラブヘッドによる飛距離を算出した結果を表３および表４に示す。
【００７３】
【表３】
2008161596.tif 000005
【００７４】
【表４】
2008161596.tif 000006
【００７５】
表３および表４に示すように、実施例１〜１４に係るゴルフクラブヘッドによれば、いずれの場合も、重心が３ｍｍ以上下方に移動し（表２参照）、「従来」のゴルフクラブヘッドによる打球に対して、飛出角度が大きくなり、バックスピン量が低減されている（表３，表４参照）。その結果、キャリーとランとを合わせたトータル飛距離が、「従来」のゴルフクラブヘッドによる打球に対して１．８〜４．５ヤード程度増大している（表３，表４参照）。
【００７６】
実施例１〜１４においては、重量部材３０の質量（ウエイト質量）は、０．００５ｋｇ，０．０１４ｋｇまたは０．０４０ｋｇに設定され、梁状の変形部２０の支間長（梁の長さＬ）は、４０ｍｍまたは５０ｍｍに設定され、梁状の変形部２０の曲げ剛性（ＥＩ）は、３２７Ｎ・ｍｍ2〜７３１７Ｎ・ｍｍ2の範囲に設定されている。
【００７７】
表５〜表１２は、実施例１〜１４に係るゴルフクラブヘッドに対する比較例、および、該比較例に係るゴルフクラブヘッドによる飛距離を算出した結果を示すものである。
【００７８】
表５，表６を参照して、比較例１−１〜１−１１においては、重量部材３０の質量（ウエイト質量）が、０．００３ｋｇに設定されているが（表５参照）、「従来」のゴルフクラブヘッドによる打球に対するトータル飛距離の伸びは、０〜０．７ヤード程度に留まっており（表６参照）、「みかけ重心」の低下による飛距離の増大という効果が十分に得られているとはいい難い。したがって、重量部材３０の質量は、実施例１〜１４のように、０．００５ｋｇ程度以上とすることが好ましい。
【００７９】
【表５】
2008161596.tif 000007
【００８０】
【表６】
2008161596.tif 000008
【００８１】
他方、重量部材３０の質量が０．０４０ｋｇよりも大きくなると、重量部材３０を平板部材２２により安定して保持することが難しくなる。したがって、重量部材３０の質量は、実施例１〜１４のように、０．０４０ｋｇ程度以下とすることが好ましい。
【００８２】
表７〜表１０を参照して、比較例２−１〜２−２１においては、梁の長さＬが３０ｍｍに設定されているが（表７，表８参照）、「従来」のゴルフクラブヘッドによる打球に対するトータル飛距離の伸びは、０．１〜１．６ヤード程度に留まっており（表９，表１０参照）、「みかけ重心」の低下による飛距離の増大という効果が十分に得られているとはいい難い。したがって、梁の長さＬは、実施例１〜１４のように、４０ｍｍ程度以上とすることが好ましい。
【００８３】
【表７】
2008161596.tif 000009
【００８４】
【表８】
2008161596.tif 000010
【００８５】
【表９】
2008161596.tif 000011
【００８６】
【表１０】
2008161596.tif 000012
【００８７】
他方、梁の長さＬが大きくなるにつれて、変形部２０を取り付けるためにゴルフクラブヘッドを大型化する必要が生じる。Ｒ＆Ａのルールでは、たとえばドライバの容積を４６０ｃｃ以下とするなどのルールがあり、このルールを満たすために、梁の長さＬは８０ｍｍ程度以下とすることが好ましい。
【００８８】
表１１，表１２を参照して、比較例３−１〜３−３、および、比較例４−１〜４−６では、いずれも、重量部材３０の質量は０．００５ｋｇ以上０．０４０ｋｇ以下の範囲に設定され、梁の長さＬは４０ｍｍ以上８０ｍｍ以下の範囲に設定されている。
【００８９】
比較例３−１〜３−３では、変形部２０の曲げ剛性ＥＩが９０００Ｎ・ｍｍ2以上となっているが（表１１参照）、「従来」のゴルフクラブヘッドによる打球に対するトータルの飛距離の伸びは、０．８〜１．３ヤード程度に留まっており（表１２参照）、「みかけ重心」の低下による飛距離の増大という効果が十分に得られているとはいい難い。変形部２０の曲げ剛性ＥＩは、実施例１〜１４のように、８０００Ｎ・ｍｍ2程度以下とすることが好ましい。
【００９０】
他方、比較例４−１〜４−６では、変形部２０の曲げ剛性ＥＩが比較例３−１〜３−３の１／１０程度以下となっている（表１１参照）。結果として、比較例４−１〜４−６では、「従来」のゴルフクラブヘッドによる打球に対し、トータルの飛距離が２．８〜３．１ヤード伸びている（表１２参照）。しかしながら、比較例４−１〜４−６では、変形部２０の変形量（δ）が、いずれも８０ｍｍを超過している。このように、変形部２０が下方に大きく突出することで、ティーアップされたボールを打球するためのドライバーであっても、スイングに支障をきたすことが懸念される。
【００９１】
【表１１】
2008161596.tif 000013
【００９２】
【表１２】
2008161596.tif 000014
【００９３】
上記のように、変形部２０の曲げ剛性ＥＩが小さくなると、変形部２０の変軽量が増大してスイングに支障をきたすことが懸念されるので、変形部２０の曲げ剛性ＥＩは所定の値以上であることが望ましい。実施例１〜１４では、表２に示すように、変形部２０の曲げ剛性ＥＩを３００Ｎ・ｍｍ2程度以上としている。これにより、他のパラメータを調整することで、変形部２０の変形量（δ）を、スイングに支障をきたさない程度（δ≦８０ｍｍ）に抑制することができる。
【００９４】
実施例１〜１４に係るゴルフクラブヘッドによれば、上記の各比較例の問題点を解消しながら、上述したように、従来のゴルフクラブヘッドよりも１．８〜４．５ヤード程度飛距離を増大させることができる。
【００９５】
以上のように、本実施例に係るゴルフクラブヘッドによれば、フェイス部の反発係数を増大させることなく効果的に飛距離を伸ばすことが可能である。
【００９６】
以上、本発明の実施の形態および実施例について説明したが、今回開示された実施の形態および実施例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。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の１つの実施例に係るゴルフクラブヘッドの正面図である。
【図２】本発明の１つの実施例に係るゴルフクラブヘッドの斜視図である。
【図３】スイートスポット高さおよび重心深度を説明するための図である。
【図４】ダウンスイングにおけるアンコックからインパクト時に重量部材に作用する遠心力について説明する図（その１）である。
【図５】ダウンスイングにおけるアンコックからインパクト時に重量部材に作用する遠心力について説明する図（その２）である。
【図６】ダウンスイングにおけるアンコックからインパクト時に重量部材に作用する遠心力について説明する図（その３）である。
【図７】ゴルフクラブヘッドのソール中央部に重量部材を装着し、ソール部の剛性を低下させた場合の遠心力による変形をシミュレーションにより算出した結果を説明する図（その１）である。
【図８】ゴルフクラブヘッドのソール中央部に重量部材を装着し、ソール部の剛性を低下させた場合の遠心力による変形をシミュレーションにより算出した結果を説明する図（その２）である。
【図９】図１，図２に示されるゴルフクラブヘッドにおける変形部の構造の一例を説明する図である。
【図１０】図１，図２に示されるゴルフクラブヘッドにおける変形部の構造の他の例を説明する図である。
【図１１】図１，図２に示されるゴルフクラブヘッドにおける変形部の構造のさらに他の例を説明する図である。
【図１２】図１，図２に示されるゴルフクラブヘッドにおける変形部の構造のさらに他の例を説明する図である。
【図１３】図１，図２に示されるゴルフクラブヘッドにおける変形部の構造のさらに他の例を説明する図である。
【図１４】図１３に示される変形部における平板部材の１つの例を示した図である。
【図１５】図１３に示される変形部における平板部材の１つの変形例を示した図である。
【図１６】図１３に示される変形部における平板部材の他の変形例を示した図である。
【図１７】図１３に示される変形部における平板部材の延在方向について説明する図である。
【図１８】重量部材の平板部材への取付方法について説明する図（その１）である。
【図１９】重量部材の平板部材への取付方法について説明する図（その２）である。
【図２０】変形部の変形量を求めるモデルを説明する図（その１）である。
【図２１】変形部の変形量を求めるモデルを説明する図（その２）である。
【図２２】変形部の変形量を求めるモデルを説明する図（その３）である。
【図２３】ギア効果を説明する図（その１）である。
【図２４】ギア効果を説明する図（その２）である。
【符号の説明】
【００９８】
１  ソール部、２  クラウン部、３  トウ部、４  ヒール部、５  フェイス部、６  ネック部、７  バック部、１０  本体部、１０Ａ  スリット、２０  変形部、２１  支持台、２２  平板部材、２２Ａ  切り込み部、３０  重量部材、３１  バンド、４０  リベット、５０  プッシュナット、６０  カバー、１００  ゴルフクラブヘッド、２００  ゴルフボール。
【図１】
2008161596.tif 000015
【図２】
2008161596.tif 000016
【図３】
2008161596.tif 000017
【図４】
2008161596.tif 000018
【図５】
2008161596.tif 000019
【図６】
2008161596.tif 000020
【図７】
2008161596.tif 000021
【図８】
2008161596.tif 000022
【図９】
2008161596.tif 000023
【図１０】
2008161596.tif 000024
【図１１】
2008161596.tif 000025
【図１２】
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【図１３】
2008161596.tif 000027
【図１４】
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【図１５】
2008161596.tif 000029
【図１６】
2008161596.tif 000030
【図１７】
2008161596.tif 000031
【図１８】
2008161596.tif 000032
【図１９】
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【図２０】
2008161596.tif 000034
【図２１】
2008161596.tif 000035
【図２２】
2008161596.tif 000036
【図２３】
2008161596.tif 000037
【図２４】
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