(57)【要約】【課題】低重心化を図り、慣性モーメントを向上させ、違和感のないヘッド形状とする。【解決手段】フェース部材（３）でボール（Ｂ）をヒットする最大の高さ（Ｈ）を次式で求め、  Ｈ＝Ｒｂ・（１−ｓｉｎ（ロフト角−８））＋ＤＰ／２・ｃｏｓ（ロフト角）  Ｒｂ：ボール半径（２１．４ｍｍ）  Ｄｐ：打痕直径（１５ｍｍ）  上記式で求められた高さ（Ｈ）を境としてフェース部材（３）の上部（３Ａ）の肉厚を周縁を除いてフェース部材下部（３Ｂ）の肉厚よりも薄く形成し、その肉厚を１±０．２ｍｍとしたものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フェース部材でボールをヒットする最大の高さ（Ｈ）を次式で求め、
Ｈ＝Ｒｂ・（１−ｓｉｎ（ロフト角−８））＋ＤＰ／２・ｃｏｓ（ロフト角）
Ｒｂ：ボール半径（２１．４ｍｍ）
Ｄｐ：打痕直径（１５ｍｍ）
上記式で求められた高さ（Ｈ）を境としてフェース部材上部の肉厚を周縁を除いてフェース部材下部の肉厚よりも薄く形成し、その肉厚を１±０．２ｍｍとしたことを特徴とするアイアンゴルフクラブヘッド。
【請求項２】
前記上部の１±０．２ｍｍの厚さを有するフェース部材背面に上部の周縁と下部の厚肉部分とをつなぐリブを設けたことを特徴とする請求項１に記載のアイアンゴルフクラブヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッドのフェースの厚さを部分的に異ならせたアイアンゴルフクラブヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ゴルフクラブヘッドのフェース肉厚は、強度とインパクト機能面から設計されてきた。まず、強度面からインパクトの衝撃に耐えられるフェース面の最小限度の肉厚を設計し、次に重心位置の設計、スイートエリアへの設計へとヘッドの肉厚分布がデザインされた。その多くは、勘と経験に依ることが多く、特に最小限度の肉厚は、フェース面の中心に衝撃を受けた場合に必要な肉厚を計算し、耐久実験による確認などによって決定されてきた。その上で、低重心を重視する場合は、この最小肉厚を維持したまま、出来るだけソール近傍に肉を付けることや重比重の材料を組み合わせるなどの感覚的なノウハウが駆使されてきた。低重心や良好な打感を得るためにフェース面部分の厚さを部分的に変えたものとしては、例えば特許文献１、２に記載のものが知られていた。
【０００３】
ところが、過去にはもっと合理的に低重心を設計しようとする試みがなされていた。ブローニングというクラブを代表とするロートータイプなるデザイン手法である。簡単に言えば、ボールが当たらないところにはフェース不要という考え方であり、現在のアイアンヘッドのトウ側トップをバッサリと無くし、さらに、全体の高さを低くした斬新な形状である。このクラブは、一般ゴルファーだけでなく、プロゴルファーにもドライビングアイアンとして重宝されたが、当時のゴルフ業界はまだ保守色が強く、
（１）その独特な形状が敬遠され、また
（２）極端な低重心化による慣性モーメントの低下によって、上下方向の弾道が不安定になる
等の原因から姿を消している。しかしながら、低重心が一つのテーマであるゴルフ界の中で、未だ、ブローニングを凌駕する低重心性能を達成したアイアンヘッドはない。
【特許文献１】特開２００５−２７９０９３号公報（第５頁、図３）
【特許文献２】特開２００１−２９５２１号公報（第２頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１、２に記載のものにあっても、「ロートータイプ」ほどの低重心性能を達成しておらず、「ロートータイプ」の上述したような短所を克服したものも未だ見当たらない。
【０００５】
そこで、本発明は、「ロートータイプ」の低重心性能を有し、上下弾道の不安定を改善する水平軸周りの慣性モーメント向上を達成するコンベンショナルなヘッド形状をしたアイアンゴルフクラブヘッドを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の目的を達成するため、本発明は、フェース部材でボールをヒットする最大の高さ（Ｈ）を次式で求め、
Ｈ＝Ｒｂ・（１−ｓｉｎ（ロフト角−８））＋ＤＰ／２・ｃｏｓ（ロフト角）
Ｒｂ：ボール半径（２１．４ｍｍ）
Ｄｐ：打痕直径（１５ｍｍ）
上記式で求められた高さ（Ｈ）を境としてフェース部材上部の肉厚を周縁を除いてフェース部材下部の肉厚よりも薄く形成し、その肉厚を１±０．２ｍｍとしたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、フェース部材でボールをヒットする最大の高さ（Ｈ）を次式で求め、
Ｈ＝Ｒｂ・（１−ｓｉｎ（ロフト角−８））＋ＤＰ／２・ｃｏｓ（ロフト角）
Ｒｂ：ボール半径（２１．４ｍｍ）
Ｄｐ：打痕直径（１５ｍｍ）
上記式で求められた高さ（Ｈ）を境としてフェース部材上部の肉厚を周縁を除いてフェース部材下部の肉厚よりも薄く形成し、その肉厚を１±０．２ｍｍとしたので、形状の違和感をなくし、低重心化を図り、かつ慣性モーメントの低下による上下方向の弾道の不安定を解消した。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に本発明の好適な実施形態について、図面を参照にして説明する。
【０００９】
図１は、本発明に係るアイアンゴルフクラブヘッド（５番アイアンクラブの例）の背面図であり、ホーゼル２にフェース部材３が連成されてヘッド本体１を形成している。このヘッド本体１のフェース部材３でボールをヒットする最大の高さＨを次式で求める。
Ｈ＝Ｒｂ・（１−ｓｉｎ（ロフト角―８））＋Ｄｐ／２・ｃｏｓ（ロフト角）
ここで、Ｒｂはボール半径（２１．４ｍｍ）、Ｄｐは打痕直径（１５ｍｍ）である。前記高さＨを通る水平線をＸとすると、この水平線Ｘを境として、フェース部材３の上部３Ａの肉厚を周縁３０を除いて、１±０．２ｍｍに形成した。また、フェース部材３の水平線Ｘよりも下の下部３Ｂは、上部３Ａよりも肉厚を厚くした。
【００１０】
図２は、図１のＡ−Ａ線切断端面図であり、フェース部材３の上部３Ａと下部３Ｂ、周縁３０の肉厚の関係を示している。
【００１１】
図３は、図１のＢ−Ｂ線天視図であり、フェース部材３のフェース面上でボールＢが当たる最大高さ位置ｈを示す。この高さ位置ｈは、接地したソール４から上記式によれば、２０．３ｍｍとなる（５番アイアンの場合）。フェース面上の位置ｈよりも下方のフェース面上でボールＢをヒットすることとなる。高さＨ（フェース面上の位置ｈ）よりも上の領域、すなわちフェース部材３の上部３Ａは、強度を必要とせず、コンベンショナルなヘッド形状を維持する肉厚で充分である。そこで、ボールＢの当たらない部分（上部３Ａ）の肉厚を１ｍｍ以下としたコンベンショナル形状ヘッドを採用し、「ロートー」の設計思想（一般的なアイアンヘッドのトウ部分上側を削った形状）を継承すると同時に形状の違和感を払拭した例が、図１ないし図３に示すヘッドである。また、水平軸周りの慣性モーメントの向上を達成するために、ヘッド形状輪郭の中で、ヘッド形状の最も遠い位置にあたる縁取り部分（周縁３０）の肉厚をコンベンショナルヘッドと同等の６ｍｍ±２程度を残すことによって、水平軸周りの慣性モーメント低下を最小限にした。
【００１２】
前記高さＨないしフェース面上の位置ｈよりも上は、「ボールが当たらないところ」であるが、この「ボールが当たらないところ」の意義を以下に説明する。図３のようにそのクラブのロフト角通りにインパクトした場合、ボールＢはボール接触点よりも上側では接触することはない。一方、圧感紙をフェース面に貼り付けて打撃すると、直径１０〜１５ｍｍの打痕が残ることは良く知られているが、打痕が残っている部分は力が発生した部分であり、それに対する強度が必要である。したがって、打痕より上が、『ボールが当たらないところ』である。
【００１３】
ボール接触点は、幾何学的に下式で容易に求めることが出来る。
接触高さ＝Ｒｂ・（１−ｓｉｎ（ロフト角））
Ｒｂ：ボール半径（２１．４ｍｍ）
打痕より上が、『ボールが当たらないところ』であるから、接触点高さに打痕の半分を足した位置までがボールが当たる位置である。ところが、確認の実打試験をすると、その点より高い位置に打点が発生していることが判明し、その原因を高速度写真で解析した結果、ロフト通りにボールを打つゴルファーは少なく、所謂ハンドファーストによって、図５のようにロフトを４〜８度少なくインパクトしていることから、打痕が計算よりも高い位置に残っている事が分かった。
従って、『ボールが当たるところ』の最大高さは、
最大高さ＝Ｒｂ・（１−ｓｉｎ（ロフト角―８））＋Ｄｐ／２・ｃｏｓ（ロフト角）
Ｒｂ：ボール半径（２１．４ｍｍ）  Ｄｐ：打痕直径（１５ｍｍ）
と定義した。
【００１４】
次に、一般的な９番アイアンクラブのヘッドを図６及び図７に示す。この例では、高さＨは、１４．１ｍｍである。図１ないし図３に示す５番アイアンと比べると、重量部（下部３Ｂ）が大きく減少し、肉厚１ｍｍのボールが当たらない領域（上部３Ａ）が大きく増加し、高番手に行くほど低重心化の傾向が顕著であることが予測できる。更に、所定のヘッド重量を確保するためには、高番手ほどソール幅を大きくするか、より高比重の材料をソール近傍に使うことが出来るため、ますます、低重心化が促進されることが判る。
【００１５】
一方、ボールＢとフェース面の接触点高さは、図３と図８の比較でも判るように、高番手ほど低くなってゆく。本発明の低重心化の幾何学基準によると、上述のように重心高さが高番手ほど低くなってゆく。一般に、打点（ボール接触点）とフェース面上重心位置の関係は、図９のように重心が高すぎると言われている。そこで、市販のアイアンセットのヘッド重心高さを測定し、ボール接触点（打点）とフェース面上重心の位置関係を高さ方向で検討し、結果を図１０のグラフに示した。フェース面上重心高さとは、重心からフェース面に垂線を下ろした点である。図１０を参照すると、従来から言われてきた通り、ボールとクラブフェースの接触点（以下打点という）を比べると、フェース面上の重心位置が高すぎることが判る。しかも、正確さを要求されるショートアイアンほど差が大きく、慣性モーメントを増大するよりも、重心高さを下げるほうが重要であることが判る。その意味は、いくら慣性モーメントが大きくとも、オフセンター量が多くては、慣性モーメントも役に立たないからである。一方、打点と重心点が一致していれば、慣性モーメントがいくら小さくても関係ないことによる。従って、高番手ほど重心高さが低くなってゆく本発明が有効であると言える。
【００１６】
図１１及び図１２は、上部３Ａにリブ５を設けた例を示す。ボールＢが当たらないところ（上部３Ａ）のフェース肉厚は要らないとはいっても、ヘッドの本体１に対するダメージはインパクトに限らず、ゴルフバッグが倒れることによっても生じるため、その対策は必要である。そのため、図１１では、薄肉部（上部３Ａ）のなかに、肉厚１ｍｍの領域の補強として、巾３ｍｍ、高さ３ｍｍのリブ５を薄肉部の水平方向を３等分するように配している。また、図１２では、薄肉部のなかに、肉厚１ｍｍの領域の補強として、巾５ｍｍ、高さ３ｍｍのリブ５を薄肉部の水平方向を２等分するように配している。これらのリブ５は、周縁３０と下部３Ｂとをつなぐように配してある。
【００１７】
なお、フェース部材３は、軟鉄鍛造で一体形成したものやその他の金属製や異種材料を組合わせたものなどで構成することができる。特許文献２のように二重構造とした下部３Ｂにすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】５番アイアンのヘッド背面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線切断端面図。
【図３】図１のＢ−Ｂ線矢視図。
【図４】ボール接触点の説明図。
【図５】実際のボールヒット時におけるボール接触点の説明図。
【図６】９番アイアンのヘッド背面図。
【図７】図６のＣ−Ｃ線切断端面図。
【図８】図６のＤ−Ｄ線矢視図。
【図９】ボール接触点と重心位置との関係を説明する図。
【図１０】市販のアイアンセットにおけるボール接触点と重心位置との関係を測定した結果のグラフ。
【図１１】上部背面にリブ２本を設けた背面図。
【図１２】上部背面にリブを１本設けた背面図。
【符号の説明】
【００１９】
１    ヘッド本体
３    フェース部材
３Ａ    上部
３Ｂ    下部
３０    周縁
４    ソール
５    リブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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