(57)【要約】【課題】ボールとの反発を最大限に高める。【解決手段】ヘッド１を加振機に固着して加振法により測定されたヘッドの周波数伝達関数の一次の極小値を示す周波数Ｆ（ｆｉｘ　）が２００〜１４００（Ｈｚ）であり、かつヘッドを自由状態としてインパクトハンマー法により測定されたヘッドの周波数伝達関数の極小値が最小となる周波数Ｆ（ｆｒｅｅ）が５０００〜９０００（Ｈｚ）であることを特徴とするゴルフクラブヘッドである。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッドを加振機に固着して加振法により測定されたヘッドの周波数伝達関数の一次の極小値を示す周波数Ｆ（ｆｉｘ　）が２００〜１４００（Ｈｚ）であり、
かつヘッドを自由状態としてインパクトハンマー法により測定されたヘッドの周波数伝達関数の極小値が最小となる周波数Ｆ（ｆｒｅｅ）が５０００〜９０００（Ｈｚ）であることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
【請求項２】
前記周波数Ｆ（ｆｉｘ　）が２００〜９００（Ｈｚ）であり、かつ前記周波数Ｆ（ｆｒｅｅ）が５５００〜８０００（Ｈｚ）である請求項１記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項３】
前記周波数Ｆ（ｆｉｘ　）が２００〜６００（Ｈｚ）であり、かつ前記周波数Ｆ（ｆｒｅｅ）が６０００〜８０００（Ｈｚ）である請求項１記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項４】
前記周波数Ｆ（ｆｉｘ　）と前記周波数Ｆ（ｆｒｅｅ）との比Ｆ（ｆｒｅｅ）／Ｆ（ｆｉｘ　）が３．６〜１３．０であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載されたヘッドを有するゴルフクラブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボールとの反発を最大限に高めることにより打球の飛距離を向上しうるゴルフクラブヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
本件出願人は、ゴルフクラブヘッドのメカニカルインピーダンスの一次の極小値が示す周波数を、ゴルフボールのメカニカルインピーダンスの一次の極小値が示す周波数に近似させると、両者の衝突時に生じるエネルギーロスを低減でき反発を高めて打球の飛距離を向上させることを既に提案している。これはインピーダンスマッチング理論とも呼ばれている。メカニカルインピーダンスは、物体に固有の値ではあるが、その値は測定時の境界条件によって異なったものとなる。
【０００３】
本件出願人が既に提案した特公平４−５６６３０号公報では、その第６図のようにゴルフクラブをぶら下げて自由状態とし、このような自由状態でのゴルフクラブヘッドのメカニカルインピーダンスの極小値が周波数２５００〜４０００Ｈｚの領域で現れるように設計することを提案している。一方、特公平５−３３０７１号公報では、ヘッドのフェース面を加振機に固着した固着状態とし、クラブヘッドのメカニカルインピーダンスの極小値を、周波数６００Ｈｚ〜１６００Ｈｚの領域で現れるように設計することを提案している。さらに特開２００２−１７９０４号では、ヘッドのフェース面を加振機に固着した固着状態とし、クラブヘッドのメカニカルインピーダンスの極小値の周波数を６００Ｈｚ以下に設計することを提案している。
【０００４】
従来の提案では、ヘッドの自由状態或いは固着状態のいずれか一方の境界条件でのゴルフクラブヘッドのメカニカルインピーダンスを規制するものである。しかしながら、一方の境界条件においてヘッドのメカニカルインヒーダンスが適正であっても、他方の境界条件で測定した場合にそれが適正な値を示すとは限らない。
【０００５】
発明者らは、ヘッドのさらなる反発性の向上を実現するために、鋭意研究を重ねたところ、前記ヘッドの固着状態での測定において、ヘッドの周波数伝達関数が一次の極小値を示す周波数を、これと同じ条件で測定されたゴルフボールの周波数伝達関数の一次の極小値を示す周波数と同等ないしそれよりも小さく設定するとともに、ヘッドの自由状態での測定において、ヘッドの周波数伝達関数の極小値が最小となる周波数を、自由状態で測定されたゴルフボールの周波数伝達関数の極小値が最小となる周波数よりも大きく設定すること、つまり、２つの境界条件における周波数の限定をともに満たすことで、さらに反発効率を高めうることを見出した。
【０００６】
因みに、現在市場に投入されているゴルフクラブのヘッドは、金属材料で作られかつ中空構造のものが殆どである。これらの材料、構造のヘッドを加振機に固着して加振法により測定したとき、その周波数伝達関数の１次の極小値が示す周波数は、特公平５−３３０７１号公報に記載されているように、６００Ｈｚ〜１６００Ｈｚに現れるものが存在しているが、自由状態としてインパクトハンマー法により測定した周波数伝達関数が極小値を示す周波数は５０００Ｈｚよりも小さい値となる。つまり、２つの境界条件を満たしていない。
【０００７】
本発明は、以上のような実状に鑑み案出なされたもので、ボールとの反発をさらに高めることができ、打球の飛距離をより一層向上しうるゴルフクラブヘッドを提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のうち請求項１記載の発明は、ヘッドを加振機に固着して加振法により測定されたヘッドの周波数伝達関数の一次の極小値を示す周波数Ｆ（ｆｉｘ　）が２００〜１４００（Ｈｚ）であり、かつヘッドを自由状態としてインパクトハンマー法により測定されたヘッドの周波数伝達関数の極小値が最小となる周波数Ｆ（ｆｒｅｅ）が５０００〜９０００（Ｈｚ）であることを特徴とするゴルフクラブヘッドである。
【０００９】
ここで「加振法により測定されたヘッドの周波数伝達関数」とは、加振機がヘッドを加振するときの加振点（加振機とヘッドとの固着点）の加速度α１、応答加速度をα２とするとき、下記式により求めることができる。
周波数伝達関数＝（α１のパワースペクトル）／（α２のパワースペクトル）
【００１０】
また前記「加振法」は、ヘッドを加振機に固着して加振機からの振動によって生じるヘッド側の応答を測定するものである。本明細書では「加振法」を次のような測定を行うものとして定める。
（１）先ずゴルフクラブのシャフトからヘッドを取り外す（予めヘッド単体が準備されている場合にはこの工程は不要である。）。
（２）図１２、図１４に示すように、ヘッド１のフェース面２のスイートスポットＳに加振機１３の加振部材１２（外径１０ｍｍの円筒状）を接着剤で固着する。スイートスポットＳに固着するのは、加振時に偏心によるモーメントの発生を防止するためである。なお、ここで言うスイートスポットＳは、ヘッド重心からフェース面に引いた垂線が該フェース面と交わる点であるが、便宜上、例えば内径１．５ｍｍ、外径２．５ｍｍ垂直なパイプの上端にフェース面を下向きとしてヘッドを載置しバランスする位置として求めても良い。
（３）図１２のように加速度ピックアップＰａ２を、ヘッド１の振動が測定できるフェース面２の適当な位置（本例では図１４のようにスイートスポットＳからトウ側に２０ｍｍの位置）に例えば接着剤で固着する。
（４）図１２のように、加振機１３がヘッドを加振するときの加振点の加速度を測定する加速度ピックアップＰａ１を入力治具１５に取付ける。
（５）図１３に示すように、加振機１３でヘッド１に振動を与え、入力治具１５の加速度α１の信号およびヘッド１側の加速度α２の信号をパワーユニットを介してＦＦＴアナライザに取り込む。
（６）ＦＦＴアナライザで周波数伝達関数を（α１のパワースペクトル／α２のパワースペクトル）にて求める。
（７）図４は、周波数伝達関数の測定結果を示す。このようなグラフからヘッドを加振機に固着して加振法により測定されたヘッドの周波数伝達関数の一次の極小値を示す周波数Ｆ（ｆｉｘ　）（複数の極小値を示す周波数のうち最も小さい周波数）を読取る。
【００１１】
また前記インパクトハンマー法は、ヘッドないしゴルフクラブを吊り下げて自由状態とするとともに、インパクトハンマーにてヘッドを打撃しその応答を測定するものである。本明細書ではこのインパクトハンマー法を次のような測定を行うものとして定める。
（１）図１５に示すように、先ずゴルフクラブＣＢのグリップＧ側にたこ糸等を取り付けヘッドを下に向けた吊り下げ状態とする（ヘッド単体をぶら下げても良い）。
（２）加速度ピックアップＰａ２を、ヘッド１の振動が測定できるフェース面２の適当な位置（本例では図１４で示したようにスイートスポットＳからトウ側に２０ｍｍの位置）に例えば接着剤で固着する。
（３）フェース面のスイートスポットＳをインパクトハンマーＨＭで打撃する。
（４）インパクトハンマーの加振力Ｆ１（インパクトハンマーに取り付けられているフォースピックアップＰａ３にて測定される。）および前記加速度ピックアップＰａ２から得られるヘッド側１側の加速度α２’をパワーユニットを介してＦＦＴアナライザに取り込む。
（５）ＦＦＴアナライザで周波数伝達関数を（Ｆ１のパワースペクトル／α２’のパワースペクトル）にて求める。
（６）図５には、このインパクトハンマー法により得られた周波数伝達関数の測定結果の一例を示す。このグラフでは、周波数伝達関数には１〜ｎ次の極小値が現れるが、この中で周波数伝達関数の極小値のレベル（ｄＢ）が最小となる周波数Ｆ（ｆｒｅｅ）を読みとる。この図では、１次の極小値の周波数伝達関数が最小となっているが、図６に示すように、該周波数Ｆ（ｆｒｅｅ）は、１次以外の場合もあり得る。なお周波数伝達関数の測定に用いた機器の一例を表１に示す。
【００１２】
【表１】
2004065570.tif 000003
【００１３】
なお自由状態で測定される前記周波数Ｆ（ｆｒｅｅ）は１次ではなく最小のものとしている。この境界条件では、フェース部に振幅を持たないような振動モードが１次の振動モードになることがある。反発特性に影響する振動モードに着目するには、このような振動モードではなくフェース部の振幅が大きな振動モードに着目する必要があるため、周波数Ｆ（ｆｒｅｅ）については１次ではなく最小のものを対象としている。
【００１４】
また請求項２記載の発明は、前記周波数Ｆ（ｆｉｘ　）が２００〜９００（Ｈｚ）であり、かつ前記周波数Ｆ（ｆｒｅｅ）が５５００〜８０００（Ｈｚ）である請求項１記載のゴルフクラブヘッドである。
【００１５】
また請求項３記載の発明は、前記周波数Ｆ（ｆｉｘ　）が２００〜６００（Ｈｚ）であり、かつ前記周波数Ｆ（ｆｒｅｅ）が６０００〜８０００（Ｈｚ）である請求項１記載のゴルフクラブヘッドである。
【００１６】
また請求項４記載の発明は、前記周波数Ｆ（ｆｉｘ　）と前記周波数Ｆ（ｆｒｅｅ）との比Ｆ（ｆｒｅｅ）／Ｆ（ｆｉｘ　）が３．６〜１３．０であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のゴルフクラブヘッドである。
【００１７】
また請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載されたヘッドを有するゴルフクラブである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態について図面に基づき説明する。
図１には、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の斜視図、図２は同平面図、図３は図２のＸ−Ｘ線端面図をそれぞれ示している。また図１〜３において、ヘッド１は規定のライ角、フェース角δで水平面に載置した測定状態とされている。なお測定状態では、ヘッドの１のネック部７に設けられたシャフトの軸中心線ＣＬを垂直面ＶＰ（図２に示す）内に配しかつライ角に合わせている。
【００１９】
該ヘッド１は、図１〜３に示したように、ボールを打球する面であるフェース面２を外表面とするフェース部３と、前記フェース面２の上縁２ａに連なりヘッド上面をなすクラウン部４と、前記フェース面２の下縁２ｂに連なりヘッド底面をなすソール部５と、クラウン部４とソール部５との間を継ぎフェース面２のトウ側縁２ｔからバックフェースを通りフェース面２のヒール側縁２ｅにのびるサイド部６と、フェース部３とクラウン部４とサイド部６とが交わるヒール側の交わり部の近傍に配されかつ図示しないシャフトの一端が装着されるネック部７とを具え、本例では内部を中空形状とした金属製のものを例示している。なおヘッド１の体積は、特に限定はされないが、好ましくは２５０ｃｍ３　以上、より好ましくは３００ｃｍ３　以上、さらに好ましくは３００〜５００ｃｍ３　程度に大型化することが望ましい。
【００２０】
本発明のヘッド１は、加振機に固着して加振法により測定されるヘッドの周波数伝達関数の一次の極小値を示す周波数Ｆ（ｆｉｘ　）が２００〜１４００（Ｈｚ）であり、かつヘッド１を自由状態としてインパクトハンマー法により測定されたヘッドの周波数伝達関数の極小値が最小となる周波数Ｆ（ｆｒｅｅ）が５０００〜９０００（Ｈｚ）であることを特徴としている。なお各周波数Ｆ（ｆｉｘ　）、Ｆ（ｆｒｅｅ）の測定方法は前記の通りである。
【００２１】
インピーダンスマッチング理論は、ヘッドのメカニカルインピーダンスの１次の極小値を示す周波数を、ゴルフボールのそれに近づけるものであるが、有限要素法などの数値解析を含む種々の研究を重ねたところ、ヘッドの反発性能は、このインピーダンスマッチング理論だけでは説明し得ない現象を含むことを確認した。発明者らは、図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、外周部の厚さｔａを中央部ｔｂに比して大とした円板状の試験片ＴＰの平坦な側の表面にゴルフボールＴＢを衝突させて解析を行った。解析は、図８（Ａ）〜（Ｄ）に衝突の様子を時系列的に示すように、質量２００ｇの試験片ＴＰ、ゴルフボールＴＢをそれぞれ有限個の要素で試験片モデルＴＰｍ、ゴルフボールモデルＴＢｍにモデル化し、コンピュータ上での両者の衝突シミュレーションとした。そして、これにより、反発係数などを計算した。
【００２２】
なお試験片ＴＰは、表２に示すように、そのスイートスポットを加振機に固定して計算される周波数伝達関数の１次の極小値が示す周波数Ｆ（ｆｉｘ　）、試験片をぶら下げた自由状態とし、該試験片のスイートスポットをインパクトハンマーで打撃したときの周波数伝達関数の極小値が最小となる周波数Ｆ（ｆｒｅｅ）を変化させている。またゴルフボールモデルについては、その周波数Ｆ（ｆｉｘ　）を１０４１Ｈｚ、Ｆ（ｆｒｅｅ）を３５８８Ｈｚとした（標準的な値）。
【００２３】
また試験片の反発係数の計算は、Ｕ．Ｓ．Ｇ．Ａ．の　Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ　ｆｏｒ　Ｍｅａｓｕｒｅｉｎｇ　ｔｈｅ　Ｖｅｌｏｃｉｔｙ　Ｒａｔｉｏ　ｏｆ　ａ　Ｃｌｕｂ　Ｈｅａｄ　ｆｏｒ　Ｃｏｎｆｏｒｍａｎｃｅ　ｔｏ　Ｒｕｌｅ　４−１ｅ，　Ｒｅｖｉｓｉｏｎ　２　（Ｆｅｂｒｕａｒｙ　８，　１９９９）　に可能な限り準じて行った。具体的にはゴルフボールモデルＴＢｍを初速４８．７７ｍ／ｓで試験片モデルＴＰｍのスイートスポットに衝突させ、ゴルフボールモデルＴＢｍの衝突直前の入射速度Ｖｉと跳ね返り速度Ｖｏとを求める。そして、ゴルフボールモデルＴＢｍの入射速度をＶｉ、跳ね返り速度をＶｏ、試験片モデル質量をＭ、ゴルフボールモデルの質量をｍとした場合に、次式により反発係数ｅを算定した。
（Ｖｏ／Ｖｉ）＝（ｅＭ−ｍ）／（Ｍ＋ｍ）
テストの結果などを表２、図９に示す（なお図９のプロット点の添え字は試料Ｎｏ．を示している）。
【００２４】
【表２】
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【００２５】
試験片Ｎｏ．１〜８では、その周波数Ｆ（ｆｉｘ　）をボールのそれに近似した１０４９Ｈｚに統一し、本例では試験片のヤング率と周辺部の厚さｔａとを変えることによりＦ（ｆｒｅｅ）を変化させた例を示す。これらの試験片Ｎｏ．１〜８では、図９（Ｂ）に示すように、周波数Ｆ（ｆｒｅｅ）が大きくなるにつれて反発係数が向上している。また試験片の前記周波数Ｆ（ｆｒｅｅ）が、ボールの周波数Ｆ（ｆｒｅｅ）である３５８８Ｈｚを超えても反発係数は引き続き向上が見られる。
【００２６】
試験片Ｎｏ．９〜１６では、その周波数Ｆ（ｆｒｅｅ）をボールのそれに近似した３２３４Ｈｚに統一し、本例では試験片のヤング率と周辺部の厚さｔａとを変えることによりＦ（ｆｉｘ　）を変化させた例を示す。これらの試験片Ｎｏ．９〜１６では、図９（Ａ）に示すように、周波数Ｆ（ｆｉｘ　）が小さくなるにつれて反発係数が向上している。また試験片の前記周波数Ｆ（ｆｉｘ　）が、ボールの周波数Ｆ（ｆｉｘ　）１０４１Ｈｚを下回っても反発係数は引き続き向上している。
【００２７】
試験片Ｎｏ．１７〜２４では、その周波数Ｆ（ｆｉｘ　）をボールのそれよりも小さい４００Ｈｚに統一し、Ｆ（ｆｒｅｅ）を変化させた例を示す。これらの試験片Ｎｏ．１７〜２４においても、図９（Ｂ）に示すように、周波数Ｆ（ｆｒｅｅ）が大きくなるにつれて反発係数が向上しており、また試験片の前記周波数Ｆ（ｆｒｅｅ）が、ボールの周波数Ｆ（ｆｒｅｅ）である３５８８Ｈｚを超えても反発係数は引き続いて向上している。特に試験片Ｎｏ．１〜８に比べ、反発係数がより大きいことが確認できる。
【００２８】
試験片Ｎｏ．２５〜３２では、その周波数Ｆ（ｆｒｅｅ）をボールのそれを大幅に上回る６０００Ｈｚに統一し、Ｆ（ｆｉｘ　）を変化させた例を示す。これらの試験片Ｎｏ．２５〜３２でも、図９（Ａ）に示すように、周波数Ｆ（ｆｉｘ　）が小さくなるにつれて反発係数が向上している。また試験片の前記周波数Ｆ（ｆｉｘ　）が、ボールの周波数Ｆ（ｆｉｘ　）１０４１Ｈｚを下回っても反発係数は引き続いて向上しており、その値は前記試験片Ｎｏ．９〜１６よりも優れている。
【００２９】
これらの解析から明らかなように、第一に、反発係数には前記周波数Ｆ（ｆｉｘ　）、Ｆ（ｆｒｅｅ）の双方が関係していることが分かる。第二に試験片の周波数Ｆ（ｆｉｘ　）、Ｆ（ｆｒｅｅ）がゴルフボールのそれに合致したときは反発係数は向上する（すなわち、インピーダンスマッチング理論自体は正しい）が、最大の反発係数をとるためのさらに好ましい周波数Ｆ（ｆｉｘ　）、Ｆ（ｆｒｅｅ）が存在している。第三に、反発が最大となる周波数Ｆ（ｆｉｘ　）、Ｆ（ｆｒｅｅ）は、周波数Ｆ（ｆｉｘ　）についてはゴルフボールのそれよりも小さくかつ周波数Ｆ（ｆｒｅｅ）についてはゴルフボールのそれよりも大きいこと、特にＦ（ｆｒｅｅ）とＦ（ｆｉｘ　）との比Ｆ（ｆｒｅｅ）／Ｆ（ｆｉｘ　）を大きくすることが良い。第四に、上述の試験片では、ボールが衝突する部分の重量を軽くし、その周辺により多くの重量を配分することで高反発化が実現し得た。つまり、衝突する部分の質量を相対的に小さくすることにより、反発係数は高められている。
【００３０】
また発明者らは、このような現象が有限要素法による解析特有の現象ではないことを確かめるために、他の数値解析法としてバネ−マスモデルを用いて上記現象の確認を行った。バネマスモデルは、図１０（Ａ）〜（Ｅ）に示すように、ゴルフボール、試験片をそれぞれバネ（不図示）で連結された複数個の小質量に分割している。なお図１０（Ａ）〜（Ｄ）には、試験片のモデルを、同（Ｅ）には、ゴルフボールのモデルをそれぞれ示し、各々の質量は図示の通りとし、試験片については（Ａ）〜（Ｄ）のモデル１ないし４を準備した。そして、これらの試験片のモデル、ゴルフボールのモデルを上記と同一の条件で衝突させる衝突解析を行った。衝突解析は、２つの質点が完全に拘束される条件を設定した。表３に解析の結果を示すが、反発係数が最大となった周波数Ｆ（ｆｉｘ　）、Ｆ（ｆｒｅｅ）は、このようなバネマスモデルにおいても有限要素法と同様、周波数Ｆ（ｆｉｘ　）についてはゴルフボールのそれよりも小さくかつ周波数Ｆ（ｆｒｅｅ）についてはゴルフボールのそれよりも大きいことが分かる。
【００３１】
【表３】
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【００３２】
これまで、反発係数はいわゆるメカニカルインピーダンス、剛性及び質量で説明できると考えられてきたが、上記の解析の結果では、新たに質量の分布も反発に影響を及ぼすこと、即ち衝突する部分の質量を相対的に小さくすることにより、反発係数は高め得る。そして、これを物体の固有振動特性に当てはめると、ヘッドの前記周波数Ｆ（ｆｉｘ　）はより小さく、かつ周波数Ｆ（ｆｒｅｅ）はより大きくすることに相当する。衝突する部分を相対的に軽くすると、反発性能がなぜ向上するのか、その技術的な理由の解明にはさらなる研究が必要であるが、概ね、衝突する部分は最も大きく振動するため、その部分の質量を減じることにより、変位が大きくても振動によって消費されるエネルギー量は小さくできること、つまり、運動エネルギー以外の物体が振動する内部エネルギーが小になることにより、効率良く運動エネルギーの伝播が行われ、その結果として反発性能が向上するものと推察される。
【００３３】
このような解析に基づき、実際のヘッドについて実験を試みたところ、ほぼ同様の結果が得られた。ここで、ヘッド１において、前記周波数Ｆ（ｆｉｘ　）が２００Ｈｚ未満であると、フェース面２での変形が大きくなり、フェース部の損傷が生じ易くなる傾向があり好ましくない。また１４００Ｈｚを超えると、反発性能が低下してしまう。より好ましくは、ヘッド１の前記周波数Ｆ（ｆｉｘ　）を２００〜９００Ｈｚ、特に好ましくは２００〜６００Ｈｚより小さくするのが望ましい。
【００３４】
同様に、ヘッド１の前記周波数Ｆ（ｆｒｅｅ）が５０００Ｈｚ未満であると、反発係数のさらなる向上が期待できず、かつ打撃時の衝撃（手応え）が頼り無く感じられる傾向があり、逆に９０００Ｈｚを超えると、打撃時の衝撃を強く感じ易くなる傾向がある。より好ましくは前記周波数Ｆ（ｆｒｅｅ）は、５５００〜８０００（Ｈｚ）、特に好ましくは６０００〜８０００（Ｈｚ）とするのが望ましい。
【００３５】
そして、特に好ましくは、ヘッド１の前記周波数Ｆ（ｆｉｘ　）と前記周波数Ｆ（ｆｒｅｅ）との比Ｆ（ｆｒｅｅ）／Ｆ（ｆｉｘ　）が３．６〜１３．０、より好ましくは５．０〜１３．０、特に好ましくは７．０〜１３．０、さらに好ましくは８．０〜１３．０、最も好ましくは８．０〜１１．５とするのが望ましい。
【００３６】
これらの２つの周波数Ｆ（ｆｉｘ　）、Ｆ（ｆｒｅｅ）は、それぞれ個別に変化させることが可能である。特に限定はされないが、好適にはフェース部２の厚さとその周辺部の重量の配分などによって容易に行うことができる。本実施形態では、フェース部２に、高強度かつ低ヤング率の金属材料を用いるとももに、その厚さを極力小で形成している。ヘッド１のフェース部２の厚さを小さくすると、フェース部３の剛性が低く質量も小となるため周波数Ｆ（ｆｉｘ　）を低下させるのに役立つ。フェース部で削減された重量分をクラウン、ソール部などに配分することで、周波数Ｆ（ｆｒｅｅ）を増加させることができる。このように、ヘッドの各部の剛性・重量分布・肉厚分布等を変えることで、２つの周波数の比｛Ｆ（ｆｒｅｅ）／Ｆ（ｆｉｘ　）｝は変化させることができる。
【００３７】
前記フェース部３に用いる金属材料としては、特に限定はされないが、低いヤング率と高い強度を兼ね具えた金属材料が好ましく、例えばＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ、Ｔｉ−１５Ｖ−３Ｃｒ−３Ａｌ−３Ｓｎ等のβ型チタン合金や非晶質合金などを用いるのが望ましい。またフェース部３と、これ以外の部分とは、異なる材料を用いることもできる。ただし、前記周波数Ｆ（ｆｉｘ　）、Ｆ（ｆｒｅｅ）の規定を満たすものであれば特に限定されるものではなく、種々の材料を採用しうるのは言うまでもない。
【００３８】
本実施形態のヘッド１は、図３に示すように、フェース部３の最大の厚さｔｆが例えば２．８ｍｍ以下に設定されるが、特に好ましくは１．３〜２．７ｍｍ程度、より好ましくは１．４〜２．５ｍｍ程度、さらに好ましくは１．６〜２．４ｍｍに設定する。前記厚さｔｆが１．３ｍｍを下回ると、耐久性が低下しやすい。また本例では該フェース部３の厚さｔｆを実質的に一定で形成しているが、中央部を厚くしかつ周辺部を薄くすることで剛性を低下させることもできる。
【００３９】
また本実施形態のヘッド１は、フェース部３の内面から離間したヘッド１の内面に、クラウン部４、ソール部５及びサイド部６から中空部ｉ側に隆起してフェース面と略平行な平面に沿ってのびる環状のリブ９が設けられたものを例示している。このようなリブ９は、フェース部３の重量を増すことがなくフェース部３の周囲により多くの重量を配分しうる。このような構成は、その周波数Ｆ（ｆｉｘ　）をより小さく、かつ周波数Ｆ（ｆｒｅｅ）をより大きく設定するのに役立つ。
【００４０】
前記リブ９の厚さｔｄや前後方向の幅Ｗは、特に限定はされないが、小さすぎると前記周波数Ｆ（ｆｒｅｅ）を大きく設定する効果が少なくなり、逆に大きすぎてもヘッドの大型化を阻害したり、ヘッドの重量を著しく大とする傾向があり好ましくない。このような観点より、前記リブ９の厚さｔｄは、好ましくは２．０〜１５．０ｍｍ、特に好ましくは５．０〜１０．０ｍｍが望ましい。同様にリブ９の前後方向の幅Ｗは、好ましくは２．０〜２０．０ｍｍ、さらに好ましくは５．０〜１０．０ｍｍとすることが望ましい。なお本例では、このリブ９は、フェース面２の周囲に沿って環状で形成されたものを示しているが、一ないし複数箇所で部分的に途切れるものでも良い。
【００４１】
また本例のリブ９は、フェース部３の内面３ｉから１．０〜７．０ｍｍの小距離Ｓをバックフェース部側に隔てて設けられたものを例示している。このようなヘッド形状は、フェース部３（ボールとの衝突部）の重量を軽減しつつ該フェース部３の周囲に多くの重量をより効果的に配分することができるため、前記周波数Ｆ（ｆｉｘ　）、Ｆ（ｆｒｅｅ）を前記好ましい範囲に設定しうるとともに、その比Ｆ（ｆｒｅｅ）／Ｆ（ｆｉｘ　）をより大きく設定するのに役立つ。なお前記小距離Ｓが７．０ｍｍを超えると、周波数Ｆ（ｆｒｅｅ）に関して、フェース面２が振動する振動モードを大きくする効果が小さくなる傾向があり、逆に１．０ｍｍを下回ると、加工が困難になるばかりか、フェース部３の振動に影響を与え、周波数Ｆ（ｆｉｘ　）を小さくする妨げとなり易い。また、このようなヘッド構造は、ヘッドの重心がフェース面２側に寄り易くなるため重心深度が浅くなり、打球にサイドスピンがかかり難く、打球の左右の振れ角が小さくできる。
【００４２】
なお前記リブ９を除いたクラウン部４の厚さｔｃ、ソール部５の厚さｔｏ、サイド部の厚さｔｓは、いずれも小さすぎると、割れ等が発生し易く耐久性を低下させ易くなり、逆に大きすぎても重量増加によって周波数Ｆ（ｆｒｅｅ）を大とする妨げとなり好ましくない。特に限定はされないが、クラウン部４の厚さｔｃを例えば０．８〜３．０ｍｍ、より好ましくは０．８〜１．５ｍｍ、さらに好ましくは１．０〜１．２ｍｍとすることが望ましい。また前記リブ９を除いたソール部５の厚さｔｏは、特に限定はされないが、例えば１．０〜３．０ｍｍ、より好ましくは１．２〜２．０ｍｍ、さらに好ましくは１．３〜１．８ｍｍとすることが望ましい。さらに、前記リブ９を除いたサイド部６の厚さｔｓは、特に限定はされないが、例えば０．８〜３．０ｍｍ、より好ましくは１．０〜２．０ｍｍ、さらに好ましくは１．０〜１．８ｍｍとすることが望ましい。
【００４３】
以上のようなヘッド１は、ネック部７にシャフトが固着されることによりウッド型のゴルフクラブとして利用される。
【００４４】
【実施例】
次に本発明をより具現化した実施例について説明する。
本発明の効果を確認するために、表４に示す仕様にて複数種類のウッド型ゴルフクラブヘッドを試作し、反発係数を測定した。ヘッドは、チタン（Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ）をロストワックス製法により製造した。そして鋳造後、研摩工程によって各部を所定の厚さ、形状に仕上げた。共通仕様としてリアルロフト角１１゜、ライ角５６゜、ヘッド体積３００ｃｍ３　、ヘッド質量１９５ｇ±１．０ｇに統一した。また実施例のヘッドは、いずれも図３に示したようなリブを具え、リブの幅Ｗはいずれも１０ｍｍに統一した。なおフェース面の面雨席を３０００ｍｍ２　以下、より好ましくは１３００〜２６５０ｍｍ２　程度に減じることにより、フェース部の剛性の過度の低下を防止しつつ反発性を高めている。
【００４５】
またヘッドの反発係数は、Ｕ．Ｓ．Ｇ．Ａ．の　Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ　ｆｏｒ　Ｍｅａｓｕｒｅｉｎｇ　ｔｈｅ　Ｖｅｌｏｃｉｔｙ　Ｒａｔｉｏ　ｏｆ　ａ　Ｃｌｕｂ　Ｈｅａｄ　ｆｏｒ　Ｃｏｎｆｏｒｍａｎｃｅ　ｔｏ　Ｒｕｌｅ　４−１ｅ，　Ｒｅｖｉｓｉｏｎ　２（Ｆｅｂｒｕａｒｙ　８，　１９９９）　に基づき行った。テストの結果などを表４、図１１に示す。
【００４６】
【表４】
2004065570.tif 000006
【００４７】
テストの結果、実施例のヘッドでは、いずれも反発係数を向上していることが確認できる。特に図１１から前記周波数の比Ｆ（ｆｒｅｅ）／Ｆ（ｆｉｘ　）を７．０以上とした実施例４〜７では、比較例に比べてピーク的に反発係数を増大していることが確認できる。また表４中、「Ｆ（ｆｒｅｅ）の１次」とは、インパクト法によって得られた周波数伝達関数の１次の極小値を示す周波数を示す。実施例のヘッドでは、周波数Ｆ（ｆｒｅｅ）が、いずれも１次の極小値の周波数ではない。
【００４８】
【発明の効果】
上述したように本発明のゴルフクラブヘッドは、　ヘッドを加振機に固着して加振法により測定されたヘッドの周波数伝達関数の一次の極小値を示す周波数Ｆ（ｆｉｘ　）と、ヘッドを自由状態としてインパクトハンマー法により測定されたヘッドの周波数伝達関数の極小値が最小となる周波数Ｆ（ｆｒｅｅ）とを一定範囲に限定することによって、従来よりもさらにボールとの反発性を高めることができる。したがって打球の飛距離をより一層増大しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】測定状態のヘッドの斜視図である。
【図２】その平面図である。
【図３】図２のＸ−Ｘ線断面図である。
【図４】加振法によるヘッドの周波数伝達関数を示すグラフである。
【図５】インパクトハンマー法によるヘッドの周波数伝達関数を示すグラフである。
【図６】インパクトハンマー法による他のヘッドの周波数伝達関数を示すグラフである。
【図７】（Ａ）は試験片の正面図、（Ｂ）はそのＢ−Ｂ端面図である。
【図８】（Ａ）〜（Ｄ）は衝突シミュレーションを視覚化して示す断面図である。
【図９】（Ａ）、（Ｂ）は、衝突シミュレーションの結果を示すグラフである。
【図１０】（Ａ）〜（Ｅ）は、バネ−マスモデルを例示する略図である。
【図１１】実施例のテスト結果を示す反発係数と周波数比Ｆ（ｆｉｘ　）／Ｆ（ｆｒｅｅ）との関係を示すグラフである。
【図１２】加振法を説明する線図である。
【図１３】加振法を説明する全体ブロック図である。
【図１４】フェース面の線図である。
【図１５】インパクトハンマー法を説明する線図である。
【符号の説明】
１　ゴルフクラブヘッド
２　フェース面
３　フェース部
４　クラウン部
５　ソール部
６　サイド部
Ｇ　ヘッドの重心
Ｓ　スイートスポット
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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