(57)【要約】【課題】ゴルフボールの打ち損ねがあってもグリップを握る手が痺れることがなく、ゴルフボールを所望の方向に遠くまで正確に飛ばすことのできるメタルウッドクラブを提供する。【解決手段】中空状のクラブヘッド（１０）のヘッド背面部分には、１又は複数の有底凹部をヘッド重心（ＣＧ）を通って意図するプレーの線の方向に延びる直線を垂直投影平面に投影した左右基準線（Ａ）を含む領域又は左右基準線の近傍の領域に形成する。この有底凹部は左右基準線を中心としてほぼ対称な位置に同一の形状に形成するようにしてもよい。【選択図】  図３
2004337327.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空状のクラブヘッドのヘッド背面部分には、１又は複数の有底凹部がヘッド重心を通って意図するプレーの線の方向に延びる直線を垂直投影平面に投影した左右基準線を含む領域又は左右基準線の近傍の領域に形成されていることを特徴とするメタルウッドクラブ。
【請求項２】
中空状のクラブヘッドのヘッド背面部分には、２つの有底凹部がヘッド重心を通って意図するプレーの線の方向に延びる直線を垂直投影平面に投影した左右基準線を中心としてほぼ対称な位置に同一の形状に形成されている請求項１記載のメタルウッドクラブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はメタルウッドクラブに関し、特にゴルフボールを打ち損じてもグリップを握る手が痺れることがなく、しかもゴルフボールを所望の方向に遠くまで正確に飛ばすことのできるようにしたクラブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ゴルフ競技においてスコアメイクを図る上で、ゴルフクラブによる打球の方向安定性が重要であり、ヘッド形状やヘッド重心の位置を改良したゴルフクラブが種々提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６、特許文献７、特許文献８、等参照）。
【０００３】
本件発明者も、ヘッド背面の輪郭形状を工夫し、ゴルフボールを打撃する直前におけるヘッドのトウダウン現象及びかぶり現象を抑制して打球の方向安定性を向上させるようにしたメタルウッドクラブを開発し、出願している（特許文献９、参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平０８−１８７３０８号公報
【特許文献２】特開平１０−３２３４１１号公報
【特許文献３】特開２０００−１０７３３１号公報
【特許文献４】実開昭５７−１５７３７３号公報
【特許文献５】実開昭５９−６４１６７号公報
【特許文献６】実開昭５９−６８５７０号公報
【特許文献７】実開昭６０−４３３５６号公報
【特許文献８】実開昭６１−１９６７６８号公報
【特許文献９】特開平０６−９８９５４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、本件発明者らがダウンスイング時におけるヘッド外表面に発生する気流の影響について検討したところ、ヘッド後方における気流の乱れによってヘッド姿勢が不安定になり、ゴルフボールを正確に打撃し難く、又ヘッド後方における気流の乱れによってヘッドを後方に引っ張る力が発生してヘッド速度が低下し、飛距離がのびない原因の１つとなっていることを知見するに至った。
【０００６】
本発明はかかる点に鑑み、ゴルフボールを所望の方向に遠くまで正確に飛ばすことのできるようにしたメタルウッドクラブを提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明に係るメタルウッドクラブは、中空状のクラブヘッドのヘッド背面部分には、１又は複数の有底凹部がヘッド重心を通って意図するプレーの線の方向に延びる直線を垂直投影平面に投影した左右基準線を含む領域又は左右基準線の近傍の領域に形成されていることを特徴とする。
【０００８】
ところで、グリップを握ってゴルフクラブをスイングすると、クラブには図９に示されるように、ダウンスイング時に、曲面状をなすヘッドのトップフェイス１２及びソールの外表面、トウ１５側及びヒール１６側の外側面に沿って打撃フェイス側から後方に向けて流れる気流Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３が発生する（図９の（ａ）  参照）。
【０００９】
これらの気流Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３は相互に他の気流Ｆ２、Ｆ３、Ｆ１の影響を受けて乱気流Ｆ４、Ｆ５が発生し、気流Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３は乱気流Ｆ４、Ｆ５によって影響を受け、図９の（ｂ）（ｃ）に示されるように、大きく乱された流れＦ６、Ｆ７となる。
【００１０】
ヘッド速度が速い場合、気流の乱れによってヘッド姿勢が不安定になり、ゴルフボールを正確に打撃し難く、又気流の乱れによってヘッドを後方に引っ張る力が発生してヘッド速度が低下し、ゴルフボールの飛距離が期待した程延びない。
【００１１】
本発明の特徴の１つはヘッド背面部分に１又は複数の有底凹部をヘッド重心を通って意図するプレーの線の方向に延びる直線を垂直投影平面に投影した左右基準線を含む領域又は左右基準線の近傍の領域に形成するようにした点にある。
【００１２】
これより、ヘッド外表面に沿って発生した気流はその大部分又は一部が有底凹部内に流れ込みあるいは吸い込まれ、乱れの少ない気流としてヘッド後方に流れ、ヘッド外側面に沿って流れる気流はあまり乱されることなく後方に流れる。
【００１３】
その結果、ダウンスイング時におけるヘッド姿勢は安定し、ゴルフボールを正確に打撃でき、又ヘッドを後方に引っ張る力は小さく、ヘッド速度の低下を抑制され、ゴルフボールを遠くまで飛ばすことができる。
【００１４】
有底凹部の形状は円形、楕円形、四角形、五角形、その他の多角形、星形状その他の左右対称な任意の形状から選択することができる。
【００１５】
例えば、中空状のクラブヘッドのヘッド背面部分には、２つの有底凹部がヘッド重心を通って意図するプレーの線の方向に延びる直線を垂直投影平面に投影した左右基準線を中心としてほぼ対称な位置に同一の形状に形成されることができる。
【００１６】
有底凹部の深さは特に限定されず、深い方が好ましいが、ヘッドが主として鋳造で製造されることを考慮すると、有底凹部をあまり深くすると製造し難くなることから、５ｍｍ以上２５ｍｍ以下の深さにするのがよい。また、複数の有底凹部は底部において相互に連通させるようにすることもできる。
【００１７】
ここで、「通常のアドレスポジション」及び「意図するプレーの線」の意味はゴルフ競技のルールブックに記載されている通りであるので、その詳細な説明は省略するが、「通常のアドレスポジション」とはヘッドを水平面に自然に置き、打撃フェイスを目標に正対させた（ヘッド重心と、打撃フェイスのフェイスセンター（フェイス重心）とを結ぶ直線を水平面に投影した直線を、意図するプレイの線を水平面に投影した直線に一致させた）状態をいう。
【００１８】
本発明はドライバーに適用するとその効果が大きいが、スプーンやバフィ等のフェアーウェイウッドにも同様に適用することができる。
【００１９】
ヘッドとシャフトの連結構造については特に限定されず、ホーゼル（短ホーゼルも含む）によってシャフトを連結するタイプでもよく、ヘッドに嵌込み穴を形成してシャフトを連結するタイプであっても同様に適用できる。ヘッド重心とはホーゼルを有する場合にはホーゼルを含むヘッド全体の重心をいう。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体例に基づいて詳細に説明する。図１ないし図４は本発明に係るメタルウッドクラブの好ましい実施形態を示す。図において、ヘッド１０はヒール１６側にシャフトを連結するほぼ円筒状のホーゼル部１４を一体的に形成した中空鋳造品（中空鍛造品でもよい）である。ヘッド１０は打撃フェイス１１、トップフェイス１２及びソール１３から構成され、打撃フェイス１１のスイートスポットを含む領域ＳＺは球面状をなしている。なお、図示していないが、シャフトの上端部にはグリップが設けられる。
【００２１】
ヘッド１０を水平面上に静置させかつ打撃フェイス１１を意図するプレーの線の方向に指向させた時（通常のアドレスポジションに置いた時）の垂直投影平面におけるヘッド背面の輪郭形状には次のような後方領域２０の輪郭形状が含まれている。
【００２２】
即ち、後方領域２０はヘッド重心ＣＧを通って意図するプレーの線の方向に延びる直線を垂直投影平面に投影した直線を左右基準線Ａとしたとき、左右基準線Ａに対して垂直な方向において左右基準線Ａを中心にしてトウ１５とヒール１６との間の距離Ｌ０のほぼ６０％の長さＬ１を有し、垂直投影平面において左右基準線Ａに垂直な直線Ｂよりもヘッド後方に膨らんだ曲線状をなし、その後方領域２０の曲率ＲＣは最大で打撃フェイスの中心を含む領域の横方向の曲率と等しい曲率となっている。
【００２３】
例えば、打撃フェイス１１のスイートスポットを含む領域ＳＺの横方向の曲率半径が１５０ｍｍとすると、後方領域２０の輪郭形状の曲率半径ＲＣは最大で１５０ｍｍである。なお、後方領域２０は左右基準線Ａをほぼ中心にしてトウ１５とヒール１６との間の距離の３５％〜７５％、好ましくは４５％〜６５％の範囲内の寸法とすることもできる。
【００２４】
また、後方領域２０のヒール側外端２１とヒール１６との間の領域のヒール側外端２１に近い部分２３の垂直投影平面における輪郭形状の曲率ＲＨは、後方領域２０のトウ側外端２２とトウ１５との間の領域のトウ側外端２２に近い部分２４の曲率ＲＴに比して大きいか又は等しくなっている。
【００２５】
さらに、ヒール側外端２１に近い領域部分２３の端部からヒール１６、及びトウ側外端２２に近い領域部分２４の端部からトウ１５までは滑らかな曲線によって連続されている。
【００２６】
また、ヘッド１０の後方領域２０の部分の背面はほぼ垂直な縦壁状の平面に形成され、該平面には２つの有底凹部２５、２６が左右基準線を中心としてほぼ対称な位置にほぼ同一の形状に形成されている。この有底凹部２５、２６は直径１５〜２０ｍｍ、深さ１５〜２０ｍｍの大きさをなしている。
【００２７】
従って、ヘッド１０は図６に示される重量配分となっている。
【００２８】
ところで、グリップを握ってゴルフクラブをスイングすると、クラブにはダウンスイング時に、曲面状をなすヘッドのトップフェイス１２及びソール１３の外表面、トウ１５側及びヒール１６側の外側面に沿って打撃フェイス側から後方に向けて流れる気流Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３が発生する（図９の（ａ）  参照）。
【００２９】
これらの気流Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３は相互に他の気流Ｆ２、Ｆ３、Ｆ１の影響を受けて乱気流Ｆ４、Ｆ５が発生し、気流Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３は乱気流Ｆ４、Ｆ５によって影響を受け、図９の（ｂ）（ｃ）に示されるように、大きく乱された流れとなる。
【００３０】
ヘッド速度が速い場合、気流の乱れによってヘッド姿勢が不安定になり、ゴルフボールを正確に打撃し難く、又気流の乱れによってヘッドを後方に引っ張る力が発生してヘッド速度が低下し、ゴルフボールの飛距離が期待した程延びない。その結果、ゴルフプレイヤーはさらに力をこめてゴルフクラブをスイングしがちとなる。
【００３１】
これに対し、本例のヘッド１０ではヘッド背面の後方領域２０の縦壁面に有底凹部２５、２６を形成しているので、ダウンスイング時にヘッドのトップフェイス１２及びソール１３の外表面、トウ１５側及びヒール１６側の外側面に沿って打撃フェイス１１側からヘッド後方に向けて気流Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３が発生すると、図７及び図８に示されるように、トップフェイス１２及びソール１３の外表面に沿って流れる気流Ｆ１、Ｆ２の大部分又は一部は有底凹部２５、２６に流れ込み又は吸い込まれ、その後に乱れの少ない気流Ｆ６となってヘッド１０の後方に流れ、トウ１５側及びヒール１６側の外側面に沿って流れる気流Ｆ１、Ｆ２は乱れの小さい気流Ｆ７のままで後方に流れる挙動を示すので、気流Ｆ６、Ｆ７によってヘッド姿勢が不安定になったりヘッド速度が低下することはない。
【００３２】
その結果、本例のヘッドを有するゴルフクラブを普通の力でスイングすると、安定したヘッド姿勢でゴルフボールを打撃することができ、ゴルフボールを遠くまで飛球させることができる。
【００３３】
また、クラブにはダウンスイング時にヘッドのトウダウン現象を発生させる力が働くが、本例のヘッド１０は重心ＣＧとシャフトとの間の距離が短いので、トウダウンの程度は小さい。
【００３４】
しかも、ヘッド背面の輪郭形状が後方領域２０が直線に近い形状となっているので、ヘッド重心ＣＧはヘッド背面の輪郭形状がほぼ弧状をなす従来のメタルウッドクラブのヘッド重心ＣＧ０に比して打撃フェイス１１側に位置し、従来のメタルウッドクラブに比してヘッド１０の背面側が軽くなっている。その結果、ヘッド背面側が重くなった従来のメタルウッドクラブに比して打撃フェイス１１が上向きになりにくく、ヘッド１０に与えられた本来のロフト角でもってゴルフボールを打撃することができる。
【００３５】
さらに、ヘッド重心ＣＧが従来のメタルウッドクラブのヘッド重心ＣＧ０に比して打撃フェイス１１側に位置しているので、ダウンスイング時の慣性モーメントは従来のメタルウッドクラブに比して小さくなり、グリップを握った手でヘッド姿勢をコントロールしやすい。
【００３６】
即ち、ヘッドにおいて図４に示されるように、シャフト中心軸の位置にＸ軸を、Ｘ軸に垂直にＹ軸を設定した場合を考える。Ｘ軸と本例のヘッド１０のヘッド重心ＣＧ及び従来のヘッドのヘッド重心ＣＧ０との間の水平距離をＬ、Ｌ０、ヘッド重心ＣＧ、ＣＧ０の廻りの慣性モーメントをＩｘ  とすると、Ｘ軸廻りの慣性モーメントＩＸ  、ＩＸ  ’は、
ＩＸ  ＝Ｉｘ  ＋ｍＬ２
ＩＸ  ’＝Ｉｘ  ＋ｍＬ０２
で示され、Ｌ＜Ｌ０であるので、ＩＸ  ＜ＩＸ  ’となる。
【００３７】
しかも、打撃フェイス１１でゴルフボールを打撃するまでの間にはヒール１６側が後方に引ける動きをするおそれがあるが、重心ＣＧとシャフトとの間の距離が短いので、ヒール１６側が後方に引ける動きはほとんど示さず、トウ１５が前方に進む、いわゆるかぶり現象も発生しない。
【００３８】
従って、本例のクラブヘッドではクラブに付与された本来のロフト角でもって打撃フェイス１１をゴルフボールに打撃させることができ、ヘッド１０の有する運動量をゴルフボールに効率よく与えることができ、上述の有底凹部２５、２６の作用と相まってゴルフボールを遠くまで飛球させることができる。
【００３９】
また、打撃フェイス１１のスイートスポットを含む領域ＳＺから外れた位置でボールを打撃すると、打撃フェイス１１でゴルフボールを打撃した瞬間にはヘッド１０にはゴルフボールからの打撃の反力に起因して、ヘッド重心の廻りに回転させようとする反力が作用するが、本例のヘッド１０ではヘッド重心ＣＧの廻りについての慣性モーメントが大きいので、ヘッド１０はヘッド重心ＣＧ廻りに回転し難い。
【００４０】
即ち、本例のヘッド１０では背面が略円弧状となった従来のヘッドに比して長方形状に近い形状であるので、ヘッド重心廻りの慣性モーメントは従来のヘッドに比して大きく、打撃の瞬間においてヘッドの姿勢が安定し、ゴルフボールを意図する方向に正確に飛球させることができる。
【００４１】
さらに、ヘッド背面の中央に直線に近い後方領域２０を形成しているので、既に説明したようにスイートスポットを含む領域ＳＺが広く、シャフトのクリップを握る手に衝撃を受けることなく、ヘッドの有する運動量を効率よくゴルフボールに伝えることができる。
【００４２】
その結果、ゴルフボールを所望の方向に正確に飛行させることができるとともに、飛距離を大幅にアップさせることができる。
【００４３】
ここで、打撃の瞬間におけるヘッドの挙動について検討すると、打撃フェイスでゴルフボールを打撃した瞬間にはヘッドにはゴルフボールから打撃の反力が作用するが、打撃フェイスのスイートスポットから外れた位置で打撃すると、ヘッドはヘッド重心の廻りに回転させようとする反力が作用する。この時、ヘッド重心廻りについてのヘッドの慣性モーメントが大きいと、ヘッドはヘッド重心廻りに回転し難い。
【００４４】
一般に慣性モーメントは長方形状の方が丸い形状よりも大きい。従来のメタルウッドクラブはその背面側が丸い形状であり、ヘッド重心廻りの慣性モーメントは小さく、打撃の瞬間においてヘッドの姿勢が安定せず、ゴルフボールの方向が安定しない。
【００４５】
これに対し、本例のヘッド１０では従来のメタルウッドクラブの形状に比して長方形状に近い形状となっているので、ヘッド重心廻りの慣性モーメントは大きく、打撃の瞬間においてヘッドの姿勢が安定し、ゴルフボールを意図する方向に正確に飛球させることができる。
【００４６】
以上のように、本来のロフト角の打撃フェイスでもって正確にゴルフボールを打撃することができ、打撃の瞬間にはゴルフボールからの反力に抗してヘッドの姿勢が安定するので、ゴルフボールは意図する方向に正確に、しかも遠くまで飛球する。本件発明者らの試験によれば、従来のメタルウッドクラブではゴルフボールの飛距離が２００ヤード程度の腕前のプレイヤーが本発明のメタルウッドクラブを用いると、ゴルフボールの飛距離が２５０〜２６０ヤードになり、しかもゴルフボールが意図する方向に正確に飛ぶことが確認された。
【００４７】
ここで、上述のヘッド背面の輪郭形状によって広いスイートゾーンが得られる理由を説明する。スイートゾーンとはヘッドの有する運動量を有効にボールに伝達でき、打撃時にグリップに加わる衝撃力が小さいような打撃ゾーンをいう。図５の（ａ）に示されるように、トウ側の厚みが薄く、ヒール側の厚みが厚い場合、ヘッド重心ＣＧはヒール側に偏る。ゴルフボールがヘッドのトウ側（先端側）に当たった時、ヘッドの質量をｍＨ、ヘッドの得るマイナスの速度増分をｄｖＨとすると、ヘッドの失う運動量は∫ｍＨｄｖＨとなる。また、ゴルフボールの質量をｍＢ、ゴルフボールが得るプラスの速度増分をｄｖＢとすると、ゴルフボールが得る運動量は∫ｍＢｄｖＢとなる。ｍＢｄｖＢとｍＨｄｖＨでヘッドが回転するのを防止するために、ヘッドがシャフトに及ぼす力積は力をＦ、時間の増分をｄｔとすると、∫Ｆｄｔとなる。
【００４８】
図５の（ａ）の場合、力の釣り合いは、
｜∫ｍＢｄｖＢ｜＋｜∫Ｆｄｔ｜＝｜∫ｍＨｄｖＨ｜
である。また、モーメントの釣り合いは、
｜∫ｍＢｄｖＢ｜／｜∫Ｆｄｔ｜＝ｘ２／ｘ１
であり、ｘ１＞ｘ２だと、
｜∫Ｆｄｔ｜＞｜∫ｍＢｄｖＢ｜
である。従って、
｜∫ｍＢｄｖＢ｜＜｜∫ｍＨｄｖＨ｜
であるので、ヘッドの保有していた運動量はその一部しかゴルフボールに伝わらず、ゴルフボールは飛ばない。また、｜∫Ｆｄｔ｜≠０であるので、｜∫Ｆｄｔ｜の反力が手に伝わって手が痺れる。
【００４９】
また、図５の（ｂ）に示されるように、トウ側の厚みが厚く、ヒール側の厚みが薄い場合、ヘッド重心ＣＧはトウ側に偏る。ゴルフボールがヘッドのヒール側（根元側）に当たった時、力の釣り合いは、
｜∫ｍＢｄｖＢ｜＝｜∫ｍＨｄｖＨ｜＋｜∫Ｆｄｔ｜
である。また、モーメントの釣り合いは、
｜∫ｍＢｄｖＢ｜／｜∫Ｆｄｔ｜＝ｘ２／ｘ１
であり、ｘ１＜ｘ２であるので、
｜∫Ｆｄｔ｜＜｜∫ｍＢｄｖＢ｜
である。従って、ヘッドが失う運動量よりも大きな力積に手が耐える必要がある。これが不可能でクラブを放り投げてしまい、スイングが成り立たないか、あるいはヘッドからは小さな｜∫Ｆｄｔ｜よりも更に小さな運動量｜∫ｍＢｄｖＢ｜しかゴルフボールに与えられない。
【００５０】
さらに、ヘッドの厚みがトウ側からヒール側にかけてほぼ等しい場合、図５の（ｃ）に示されるように、手に衝撃が加わらず、ヘッドの有する運動量がそのままゴルフボールに伝わる理想的な打撃状態が出現する確立が高い。また、図５の（ｄ）に示されるように、先端側にゴルフボールが当たった場合にも図５の（ａ）の場合に比して悪影響が少なく、図５の（ｅ）に示されるように、根元側にゴルフボールが当たった場合にも図５の（ｂ）の場合に比して悪影響が少ない。即ち、垂直投影平面におけるヘッドの前後方向の厚みをトウからヒールまで実質的に等しくする、即ち長方形状にすることによって広いスイートゾーンが得られるので、本発明のようにヘッド背面の中央部分に直線状又は曲線状の後方領域を形成することにより垂直投影平面におけるヘッドの形状が長方形状に近づき、広いスイートゾーンが得られることとなる。
【００５１】
なお、上記の例では左右対称な位置に対称な形状の有底凹部２５、２６を形成するようにしたが、１つの有底凹部を形成してもよい。また、上記の例ではヘッド背面の中央部分を直線に近い形状とし、その部分に有底凹部２５、２６を形成したが、円弧状となった従来のクラフヘッドのヘッド背面に有底凹部を形成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るメタルウッドクラブの好ましい実施形態を示す正面からの斜視図である。
【図２】上記実施形態を示す背面からの斜視図である。
【図３】上記実施形態におけるヘッド形状を説明するための図である。
【図４】上記実施形態におけるヘッド形状を説明するための図である。
【図５】上記実施形態における作用を説明するための図である。
【図６】上記実施形態におけるヘッド重量配分を示す図である。
【図７】上記実施形態における気流の流れを模式的に示す平面図である。
【図８】上記実施形態における気流の流れを模式的に示す側面図である。
【図９】従来のクラブヘッドにおける気流の流れの変化を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１０        ヘッド
１１        打撃フェイス
１２        トップフェイス
１３        ソール
１５        トウ
１６        ヒール
２５、２６      有底凹部
【図１】
2004337327.tif 000003
【図２】
2004337327.tif 000004
【図３】
2004337327.tif 000005
【図４】
2004337327.tif 000006
【図５】
2004337327.tif 000007
【図６】
2004337327.tif 000008
【図７】
2004337327.tif 000009
【図８】
2004337327.tif 000010
【図９】
2004337327.tif 000011