(57)【要約】【課題】  ストロークがスムースでフィーリングのよいゴルフパター用ヘッドを提供する。【解決手段】  所定のライ角及びロフト角で水平面上に載置した状態において（１）〜（３）で定義される三つの慣性モーメントのうち、第二モーメントが最小となる重量バランスに設定されているゴルフパター用ヘッドである。  （１）  第一モーメント：前記ヘッドの重心を通り且つフェース面及び前記水平面と平行な第一軸まわりの当該ヘッドの慣性モーメント  （２）  第二モーメント：前記ヘッドの重心を通る鉛直方向の軸である第二軸まわりの当該ヘッドの慣性モーメント  （３）  第三モーメント：前記ヘッドの重心を通り前記第一軸に垂直で且つ前記第二軸に垂直な第三軸まわりの当該ヘッドの慣性モーメント【選択図】      図１
2005040384.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のライ角及びロフト角で水平面上に載置された状態において下記の（１）〜（３）で定義される三つの慣性モーメントのうち、第二モーメントが最小となる重量バランスに設定されていることを特徴とするゴルフパター用ヘッド。
（１）  第一モーメント：前記ヘッドの重心を通り且つフェース面及び前記水平面と平行な第一軸まわりの当該ヘッドの慣性モーメント
（２）  第二モーメント：前記ヘッドの重心を通る鉛直方向の軸である第二軸まわりの当該ヘッドの慣性モーメント
（３）  第三モーメント：前記ヘッドの重心を通り前記第一軸に垂直で且つ前記第二軸に垂直な第三軸まわりの当該ヘッドの慣性モーメント
【請求項２】
第一モーメントと第三モーメントのうちの小さい方の慣性モーメントから第二モーメントを引いた値が２５０（ｇ・ｃｍ２）以上であることを特徴とする請求項１に記載のゴルフパター用ヘッド。
【請求項３】
第二モーメントが１０００（ｇ・ｃｍ２）以上であることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載のゴルフパター用ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴルフパター用ヘッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ゴルフパターは、主としてグリーン上でボールを転がしてカップに入れるためのゴルフクラブである。このゴルフパター用のヘッドの形状には、いわゆるトウヒールバランスタイプのものや、Ｌ字型、マレット型、Ｔ字型等と呼ばれるような様々なタイプのものがある。これらのヘッド形状には、構えやすさ等の観点から視覚的に工夫されているものや、ヘッドのトウ側及びヒール側に重量を集中させることにより打球時のヘッドの回転を抑えてスイートエリアを広くするものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特許第２６１３８４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ゴルフパターによる打球即ちパッティングにおいては、所謂ドライバーショットやアイアンショットなど他のクラブでの打球と比較して格段に繊細なフィーリング（感覚）が要求される。パッティングは他のクラブでのショットのように力を込めて打球するものではなく、比較的小さな振り幅でかつ小さい力で打球するものであるため、繊細なフィーリングが結果に影響する部分が比較的大きい。さらに、パッティングは、複雑な傾斜のあるグリーン上で小さなカップを目指して打球するものであり、僅かでも打球方向や打球速度に誤差が生じるとボールは小さなカップをそれてしまう。これは、ボールがグリーン上を転がる軌跡が、ボールの初速と打出し方向さらにはグリーンの速さや傾斜等によって微妙に変化するからである。これらの諸条件を正確に把握しつつ、打出し方向及び打出し速度を正確に制御するためには、繊細なフィーリングに頼る必要がある。そのためには、パッティングのスイング（以下ストロークなどともいう）のフィーリングが良好であることが重要である。
【０００４】
しかし、従来のゴルフパター用ヘッド（以下、ヘッドなどともいう）では、パッティングにおけるスイングのフィーリングにおいて改善の余地があることが判った。従来のヘッドでは、視覚的要素により構えやすくしたり、トウヒールバランス等により打撃によるフェース面の向きの変化を抑え、打球時のバラツキを小さくするという観点で設計がなされていたものの、スイング時のフィーリングについては十分に検討されていなかった。前述のように、スイング時のフィーリングはパッティングの結果に大きく影響する。したがって、このフィーリングが改善されればカップインの確率が高いゴルフパター用ヘッドとすることができる。今回、このフィーリングを改善するためには、ストロークがスムースであるということが重要であることを見いだし、さらにそれを実現するためのヘッドの特徴を見いだしたものである。
【０００５】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであって、ストロークがスムースでフィーリングの良いゴルフパター用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】
かかる目的を達成するための本発明は、所定のライ角及びロフト角で水平面上に載置された状態において下記の（１）〜（３）で定義される三つの慣性モーメントのうち、第二モーメントが最小となる重量バランスに設定されていることを特徴とするゴルフパター用ヘッドとしている。
（１）  第一モーメント：前記ヘッドの重心を通り且つフェース面及び前記水平面と平行な第一軸まわりの当該ヘッドの慣性モーメント
（２）  第二モーメント：前記ヘッドの重心を通る鉛直方向の軸である第二軸まわりの当該ヘッドの慣性モーメント
（３）  第三モーメント：前記ヘッドの重心を通り前記第一軸に垂直で且つ前記第二軸に垂直な第三軸まわりの当該ヘッドの慣性モーメント
【０００７】
このようにすると、第二軸まわりのヘッドの回転が安定し、パッティングのストローク時におけるヘッドの挙動が安定する。パッティングのストロークにおいて、ヘッドは並進運動とともに回転運動を行うこととなる。このヘッドの回転運動、は前記第一軸乃至第三軸の三つの軸のうち第二軸まわりの回転に近似した回転が主となる。前記のように第一乃至第三モーメントの中で第二モーメントを最小とすることにより、この第二モーメントの基準軸である第二軸まわりの回転が安定し、これによりストローク時のヘッドの回転が安定し、ヘッドの挙動が安定する。この作用は実施例により確認され、さらに理論的根拠を有することが判明したが、これらの点については後述する。
【０００８】
また、第一モーメントと第三モーメントのうちの小さい方の慣性モーメントから第二モーメントを引いた値が２５０（ｇ・ｃｍ２）以上であることが好ましい。このようにすると、第二軸まわりのヘッドの回転がより安定するため、ストローク時のヘッドの挙動がより安定する。また、第二モーメントが１０００（ｇ・ｃｍ２）以上であると、ヘッドが第二軸まわりに回転しにくくなるので、打撃によるフェース向きの変化が抑制され、方向性が安定するとともにスイートエリアが広くなるので好ましい。なお、ヘッドのフェース面が平面でない場合には、前記第一軸の定義における「フェース面」は、「リーディングエッジの稜線両端の２点と、ヘッドのトップ面とフェース面とを区分けする稜線を二等分する点の、合計３点を通る平面」に置き換えるものとする。
【発明の効果】
【０００９】
第二軸Ａ２まわりのヘッドの慣性モーメントである第二モーメントを最小とすることにより、ストロークがスムースでフィーリングの良いゴルフパター用ヘッドを提供するこができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。図１乃至図５は本発明の一実施形態に係るゴルフパター用ヘッドの図であって、図１は、バックフェース側から見た斜視図、図２は平面図（ヘッドを上から見た図）、図３はフェース面２側から見た正面図、図４は側面図（ヘッドのトウ側から見た図）、図５は、ボールを打撃する面であるフェース面２側から見た斜視図、である。
【００１１】
図１及び図５に示すように、このヘッドは、ボールを打撃する面である平面のフェース面２を最前面とする略厚板状の前方部３と、この前方部３の後方からバックフェース側後方に向かって延在する後方部４とから成る。前方部３と後方部４は一体である。図３に示すように、フェース面２は上下に長い（トウ・ヒール方向の長さであるヘッド長さＬｈよりも、トップ・ソール方向の長さであるヘッド高さＨｈの方が長い）長方形の四隅を丸めたような形状とされている。前方部３及び後方部４の底面は連続的につながり、全体で略滑らかな曲面のソール面５を形成する（図４参照）。図４に示すように、後方部４の高さは前方部３の高さよりも低くなっているため、前方部３と後方部４の境界部において大段差８を形成している。また、前方部３の上面であるトップ面６のヒール寄りの位置に、シャフト１０（図１及び図５において仮想線で示す）を装着するためのシャフト孔７（図５参照）が設けられている。このシャフト孔７にシャフト１０を挿入固着し、ゴルフパターとして使用する。
【００１２】
図１に示すように、後方部４は、そのトウ部分４ａ及びヒール部分４ｂが比較的高く盛り上がっており、これらトウ部分４ａ及びヒール部分４ｂの間に位置する中央部４ｃは、トウ部分４ａ及びヒール部分４ｂよりも低くなっている。中央部４ｃの上面は平面状となっており、この平面部分がヘッド上面のうち最も低い部分を構成している。図２に示すように、この平面部分はトウ・ヒール方向よりもフェース・バックフェース方向の方が長い長方形の形状とされている。後方部４のトウ部分４ａ及びヒール部分４ｂは、図４に示すように、前方部３側からバックフェース側に向かって徐々に高さが低くなっている。また、図２に示すように、ヘッド幅Ｗｈは、ヘッド長さＬｈよりも長くなっている。
【００１３】
前方部３のフェース面２と反対側の裏面は後方部４とつながっているが、図１に示すように、その中央部分にはフェース裏面凹部３ａがあり、このフェース裏面凹部３ａのソール面５側の底面は中央部４ｃの平面を延長した連続的は平面を構成している。また、後方部４の中央部４ｃの平面部分のトウ・ヒール方向の幅は、フェース裏面凹部３ａのトウ・ヒール方向の幅と略同一となっている。
【００１４】
このような形態のゴルフパター用ヘッドとすると、第二軸Ａ２まわりの慣性モーメントである第二モーメントを、第一軸Ａ１まわりの慣性モーメントである第一モーメント及び第三軸Ａ３まわりの慣性モーメントである第三モーメントよりも小さくすることができる。なお、図２乃至図４においては、わかりやすいように第一軸Ａ１〜第三軸Ａ３の方向のみを示している。また、ヘッド幅Ｗｈ、ヘッド長さＬｈ、ヘッド高さＨｈ、ヘッド本体の材質（比重）、フェース裏面凹部３ａの有無や深さ及びその容積、等を種々変更したり、更には、ヘッド本体よりも比重の大きい重量部材を配置する場合には、その重量部材の比重、配置位置、重量等を種々変更することにより、第一乃至第三モーメントの値を変えることができる。また、フェース面２ａに樹脂やエラストマー、ゴム、銅等により成るインサートを設け、その設置位置、設置範囲、材料比重、厚みを種々変更することによっても、第一乃至第三モーメントの値を調整することができる。
【００１５】
なお、第一軸Ａ１まわりの慣性モーメントである第一モーメントを大きくするためには、第一軸Ａ１からできるだけ離れた位置に多くの重量を配分すればよい。小さくするにはその逆である。例えば、図４のようにトウ側からみてヘッドを大きくしたり突出する部分を大きくする等により第一モーメントが大きくなる。そのためには例えば、ヘッド高さＨｈやヘッド幅Ｗｈを大きくすることが挙げられる。第二軸Ａ２まわりの慣性モーメントである第二モーメントを大きくするためには、第二軸Ａ２からできるだけ離れた位置に多くの重量を配分すればよい。小さくするにはその逆である。例えば、図２のように上方からみてヘッドを大きくすると第二モーメントは大きくなる。そのためには例えば、ヘッド幅Ｗｈやヘッド長さＬｈを大きくすることが挙げられる。第三軸Ａ３まわりの慣性モーメントである第三モーメントを大きくするには、第三軸Ａ３からできるだけ離れた位置に多くの重量を配分すればよい。小さくするにはその逆である。例えば、図３のようにフェース面２側からみてヘッドを大きくすると第三モーメントが大きくなる。そのためには、例えばヘッド長さＬｈやヘッド高さＨｈを大きくすればよい。
【００１６】
次に、本発明の理論的根拠について説明する。なお、以下のオイラーの運動方程式（オイラーの定理）に関する説明は、株式会社培風館発行の、「力学・新しい視点にたって」（V.D.バージャー・M.G.オルソン共著、戸田盛和・田上由紀子共訳、昭和５０年１月２０日初版発行、昭和６２年１１月３０日初版第１７刷発行）に記載されている。三つのお互いに異なった主慣性モーメントを持つ剛体のオイラー方程式を用いると、各軸まわりの運動において以下のような結果が得られる。互いに直交する３つの慣性主軸である軸ｘ、軸ｙ、軸ｚにおいて、それぞれの軸まわりの慣性モーメント（主慣性モーメント）の値をそれぞれＩｘ、Ｉｙ、Ｉｚとする。且つ、不等式Ｉｘ＜Ｉｙ＜Ｉｚが成立しているものとする。地球表面付近では重力は均一な力になっているから、剛体の重心のまわりの重力のモーメントはない。風圧による力のモーメントを無視すれば、オイラーの運動方程式は次の式（１）のようになる。
【００１７】
【数１】
2005040384.tif 000003
【００１８】
ここで、直交軸の定理より、次の式（２）が成り立つ。
Ｉｚ＝Ｉｘ＋Ｉｙ                  ・・・（２）
この関係式（２）を式（１）に代入し、ｒ＝（Ｉｙ−Ｉｘ）／（Ｉｙ＋Ｉｘ）とおくと、次の式（３）〜式（５）が得られる。
【００１９】
【数２】
2005040384.tif 000004
【００２０】
ここで、Ｉｘ、Ｉｙ、Ｉｚのうち最も小さいＩｘがＩｙに比べて非常に小さいとすると、ｒ≒１という近似を用いることができる。以後、この剛体が初め主として３つの主軸のうちの一つのまわりに回転しているものとしたときの定性的な運動の性質を求めることとする。
【００２１】
初めの回転が軸ｘのまわりのものであれば、式（３）に現われる積ωｚωｙは無視することができる。すると、ωｘが一定になることがわかる。即ち、次の式（６）に示すように、ωｘは初期値ωｘ（０）で一定となる。
ωｘ＝ωｘ（０）                    ・・・（６）
残る二つの方程式（４）及び（５）を解くには、次の式（７）のような複素変数を導入すればよい。
【００２２】
【数３】
2005040384.tif 000005
【００２３】
よって、式（４）及び式（５）はそれぞれ、次の式（８）及び式（９）のようになる。この式（８）と式（９）を組み合わせて、式（７）の複素変数に対する一つの式にすれば、式（１０）が成立する。式（１０）で表される微分方程式は、次の式（１１）のような指数関数の解を持つ。
【００２４】
【数４】
2005040384.tif 000006
【００２５】
したがって、対応するωｙ及びωｚは、時間ｔの関数として、
ωｙ（ｔ）＝ａ・ｓｉｎ（ωｘｔ＋α）      ・・・（１２）
ωｚ（ｔ）＝ａ・ｃｏｓ（ωｘｔ＋α）      ・・・（１３）
と表すことができる。初期条件により振幅ａは小さいから、式（１２）及び式（１３）の二つの角速度成分の値は両方とも常に小さいことがわかる。このような近似解では、次の式（１４）及び式（１５）となる。
【００２６】
【数５】
2005040384.tif 000007
【００２７】
したがって、次の式（１６）に示す角速度ベクトルωは、主軸ｘのまわりに小さな円錐を描いて歳差運動を行う。軸ｘのまわりの回転運動が安定しているのは、このためである。
【００２８】
【数６】
2005040384.tif 000008
【００２９】
最初主として軸ｚのまわりに回転している場合には、オイラー方程式の解はいま扱った場合と似たものになる。ｒ＝１のときには、式（３）、式（４）及び式（５）の三つの式の各式の数学的構造はωｘとωｚを入れ換えても変わらない。したがって、式（６）、式（１２）及び式（１３）にならって次の近似解（１７）〜（１９）が得られる。
ωｚ＝ωｚ（０）                          ・・・（１７）
ωｘ（ｔ）＝ａ・ｃｏｓ（ωｚｔ＋α）      ・・・（１８）
ωｙ（ｔ）＝ａ・ｓｉｎ（ωｚｔ＋α）      ・・・（１９）
この場合にも、軸のまわりの回転運動は安定である。
【００３０】
しかし、初めの回転が慣性主軸ｙのまわりに行われる場合には状況は異なってくる。この場合、初め（４）の中で積ωｘωｚを無視して、
ωｙ（ｔ）＝ωｙ（０）                  ・・・（２０）
が得られる。次に式（３）と式（５）から和および差を作れば、それぞれ次の式（２１）及び式（２２）となる。これらの一次結合の解はそれぞれ式（２３）及び式（２４）のようになる。これら式（２３）及び式（２４）を解いてωｘ及びωｚを求めれば、式（２５）及び式（２６）が得られる。
【００３１】
【数７】
2005040384.tif 000009
【００３２】
この運動では、軸ｘ及び軸ｚの二つの軸まわりの角速度は共に時間がたつと急速に増大し、剛体である物体はひっくり返るようになる。式（２０）、式（２５）及び式（２６）ではっきり与えられた解の形は、物体を回転させて投げ上げた場合で考えると、投げ上げてから余り時間がたたない間にかぎり、つまり式（４）でωｘωｚが無視できる間のみで、正しい。このように、物体は、三つの慣性主軸のうち、各軸まわりの慣性モーメントが最小値または最小値となっているような慣性主軸まわりの回転運動は安定し、それ以外の慣性主軸まわりの回転運動は不安定になる。
【００３３】
この結論を単純なモデルで説明すると以下のようになる。図６に示すような、長手方向の長さがＬ、幅Ｗ、厚さＴの単純な（中実の）平板をモデルとして考える。このモデルでは、三つの慣性主軸まわりの慣性モーメントは、この平板の重心Ｇを通り平板の上下面及び長辺側の側面に平行なｘ軸まわりの慣性モーメントＩｘと、重心Ｇを通り平板の上下面と平行で且つｘ軸に垂直なｙ軸まわりの慣性モーメントＩｙと、重心Ｇを通り上下面に垂直なｚ軸まわりの慣性モーメントＩｚとなる。この平板は図６に記載のように、長手方向の長さＬが幅Ｗよりも長く、且つ、幅Ｗは厚さＴよりも長い形状とする。そうすると明らかに、三つの慣性主軸まわりの各慣性モーメントの大小関係は、Ｉｚ＞Ｉｙ＞Ｉｘとなる。即ち、Ｉｚが最も大きく、次いでＩｙが大きく、Ｉｘが最も小さくなる。
【００３４】
前述の結論より、三つの慣性主軸のうち慣性モーメントが最小又は最小の軸まわりに回転させた場合は安定してそのまま回転するのに対して、三つの慣性主軸のうち慣性モーメントが最小でも最小でもない軸まわりに回転させた場合は三つの慣性主軸のすべてのまわりに回転が起こってしまい回転が不安定になることがわかる。このことをこの平板に当てはめると次のようになる。この平板を三つの慣性主軸であるｘ軸、ｙ軸、ｚ軸のいずれかの軸で回転させて空中に投げた場合を考える。もし、初めの回転が軸ｘまたは軸ｚのいずれかのまわりのものであれば、平板は安定した回転を続ける。これに反して、初めの回転が軸ｙのまわりのものであれば、回転運動はすぐに不規則になり、三つの慣性主軸のすべてのまわりに回転が起こってしまう。
【００３５】
本発明においては、このことがゴルフパター用ヘッドに応用できることを見いだした。ここで、ゴルフパター用ヘッドに関して、図１に示すように三つの互いに直交する第一軸Ａ１、第二軸Ａ２、第三軸Ａ３の三つの軸を定義する。第一軸Ａ１は、このヘッドを所定のライ角及びロフト角で水平面上に載置した状態（以下標準状態などともいう）において、ヘッドの重心を通り且つフェース面及び前記水平面と平行な軸である。よって、第一軸Ａ１は、ヘッドの重心を通るトウ・ヒール方向の軸である。第二軸Ａ２は、標準状態において、ヘッドの重心を通る鉛直方向の軸である。第三軸Ａ３は、ヘッドの重心を通り第一軸に垂直で且つ第二軸に垂直な軸である。よって、第三軸Ａ３は、ヘッドの重心を通るフェース・バックフェース方向の軸である。
【００３６】
パッティングのストロークにおいては、ヘッドは並進運動とともに回転運動を行うこととなる。このストローク中、特にテークバックにおいて、ヘッドの回転運動は前記第一軸Ａ１、第二軸Ａ２及び第三軸Ａ３の三つの軸のうち第二軸まわりの回転に近い回転が主となるといえる。その理由は以下の通りである。
【００３７】
パッティングストロークに限らず通常のフルショットなどでも、ヘッドはシャフト軸を中心に回転することが不可避である。つまり、ゴルファーである人がスイングする場合、フェース面の向きを変えずにスイングすることはスイングの構造上不可能であり、ヘッドはシャフト軸を中心に回転することとなる。そうすると、ヘッドは第二軸Ａ２まわりの回転を起こしていることになる。さらに、通常のドライバーショットやアイアンショットなどのショット、特にフルショットに近いショット等、大きな振り幅でスイングする場合には、ヘッドの姿勢は大きく変化し、第一軸Ａ１及び第三軸Ａ３まわりの回転も比較的大きい。これに対してパッティングストロークでは振り幅が小さいので、第一軸Ａ１まわりの回転や第三軸Ａ３まわりの回転は比較的小さく、第二軸Ａ２まわりの回転と比較すると少ない。以上より、パッティングストロークにおけるヘッドの回転は第二軸Ａ２まわりの回転に近似した回転が主となると考えられる。
【００３８】
本発明では、第二軸Ａ２まわりの慣性モーメントである第二モーメントを、第一軸Ａ１まわりの慣性モーメントである第一モーメント及び第三軸Ａ３まわりの慣性モーメントである第三モーメントよりも小さくしたので、第二モーメントの基準軸である第二軸Ａ２まわりのヘッドの回転が安定し、これによりストローク時のヘッドの回転が安定する。ストローク時のヘッドの回転が安定すると、ヘッドの挙動が安定することとなるため、ストロークの軌道も安定し、スムースなストロークが可能となる。また、第二軸Ａ２まわりの回転はインパクト時におけるフェースの向きを変化させるが、この回転が安定することによりインパクト時におけるフェースの向きが安定し、再現性の高いストロークを可能とする。
【００３９】
また、テークバック中、特にテークバックの開始時点では、振り幅が非常に小さいので、第一軸Ａ１及び第三軸Ａ３の回転はさらに少なくなり、その結果、相対的に第二軸Ａ２まわりの回転が特に大きな割合を占めることとなると考えられる。一方、ストロークの始動時というのは、静止状態のアドレス姿勢から動作状態のスイングに移行する時点であり、このような静から動への移行はスイングにおいて難しい局面と言われている。したがって、テークバック時に静止状態から動作状態へと円滑に移行できるか否かはスムースなストロークをする上で非常に重要と言える。本発明はテークバックの開始時点において特に有効であるため、静止状態のアドレス姿勢から動作状態のスイングへの移行を円滑にし、よりスムースなストロークをすることを可能とする。
【００４０】
なお、これら第一軸Ａ１、第二軸Ａ２及び第三軸Ａ３の三つの軸は、慣性主軸と通常、完全には一致しないが、近似的に前記オイラー方程式からの結論を適用できると考えられる。またそのように考えることによって、後述の実施例による試験結果が説明できることになる。
【００４１】
本発明は、第二モーメントが第一モーメント及び第三モーメントよりも小さければ良いが、第一モーメントと第三モーメントのうちの小さい方の慣性モーメントから第二モーメントを引いた値が２５０（ｇ・ｃｍ２）以上が好ましく、より好ましくは４００（ｇ・ｃｍ２）以上がよく、特に好ましくは９００（ｇ・ｃｍ２）以上が良い。この差の値が大きいほど第二軸Ａ２まわりのヘッドの回転運動が安定するが、この値が大きすぎるとヘッドの重量が大きくなりすぎたり、ヘッド形状に違和感が生じる場合があるので、好ましくは１５００（ｇ・ｃｍ２）以下がよい。なお、パター用ヘッドの重量は通常３００ｇ〜３６０ｇ程度である。
【００４２】
また、第二モーメントの値は１０００（ｇ・ｃｍ２）以上が好ましく、１１００（ｇ・ｃｍ２）以上がより好ましく、さらに好ましくは１２００（ｇ・ｃｍ２）以上がよい。この値が小さすぎると、ボールを打撃した際にフェース面２の向きが変わりやすくなり、スイートエリアが小さくなる傾向となる。また、この値が大きすぎると、第二モーメントの値を最小とすることが困難となるか、あるいは、前述の差の値（第一モーメントと第三モーメントのうちの小さい方の慣性モーメントから第二モーメントを引いた値）が小さくなる傾向となる。よって、第二モーメントの値は、好ましくは２１００（ｇ・ｃｍ２）以下がよく、更に好ましくは１８００（ｇ・ｃｍ２）以下がよい。
【００４３】
ヘッドの材質は特に問わず、ゴルフパター用ヘッドとして通常用いられている材質を使用できる。ヘッド本体の材質としては、例えば、真鍮、軟鉄等の鉄系金属、ステンレス、アルミ合金、チタン、チタン合金等を使用可能である。この中でも特に、加工性の良い真鍮や、耐食性が良いステンレスが好適に用いられる。これらの材料を単一で、あるいは複合させて用いることができる。また、ヘッド本体よりも比重の大きい重量部材を用いる場合、この重量部材の材質としては、真鍮、タングステン、Ｗ−ＮｉやＷ−Ｃｕ等のタングステン合金、等を使用することができる。また、フェース面に樹脂やゴム、エラストマー、銅などのインサートを設けてもよい。
【００４４】
（実施例）
本発明の効果を実施例により確認した。各実施例は、図１〜図５に示すヘッドと同様のヘッド形態とし、ヘッド幅Ｗｈ、ヘッド長さＬｈ、ヘッド本体の材質（比重）、あるいは、ヘッド本体より比重の大きい重量部材の有無、この重量部材の材質（比重）及び配置位置、を種々変更することにより、実施例１〜６のヘッドを作製した。これらを従来例１〜１３と比較した。従来例１〜１３はいずれも市販品である。これらを比較して試験した結果を表１に示す。
【００４５】
試験は、全ての実施例及び従来例に同一のシャフト及び同一のグリップを装着した上で、フィーリングテストとインパクト時フェース角度測定の２項目について行った。フィーリングテストは、実際にゴルファーがパッティングを行い５点法により評価した。即ち、ストロークがスムースと感じたものほど高い点数とし、ストロークがスムースでないものほど低い点数として１点〜５点の５段階で各テスターが点数をつけるという方法で評価した。また、テスターはハンディキャップ５〜１５の合計２０名とし、２０名の評価を平均した数値を評価値とした。
【００４６】
インパクト時のフェース角度は、ハンディキャップ５〜１５の合計２０名に、目標までの距離を１ｍとして、それぞれ三回ずつパッティングしてもらい測定したデータの平均値とした。即ち各ヘッドの評価値は６０個のデータの平均値である。測定は、実際のパッティングストロークにおけるインパクト直前のヘッドの状態をヘッドの上方から写真撮影し、この写真からフェース面の角度を読みとるという方法により測定した。角度は、目標に対してフェース面が直角である場合を０度とし、この直角方向から角度を有している場合にはその角度を測定した。目標に対してフェース面が開いていても閉じていても角度の値をプラスとして測定した。
【００４７】
【表１】
2005040384.tif 000010
【００４８】
第一〜第三モーメントの測定は、ＩＮＥＡＴＩＡ  ＤＹＮＡＭＩＣＳ．ＩＮＣ社製のＭＯＤＥＬ  ＮＵＭＢＥＲ  ＲＫ／００５−００２という慣性モーメント測定器により測定した。測定は、ヘッドの各軸が慣性モーメント測定器の回転軸に一致するようにヘッドを粘土にて固定して行った。測定手順は、先ずヘッドを粘土にて固定した状態で慣性モーメントを測定し、次に、この粘土の形状を変えないようにしてヘッドを取り除き、粘土のみの慣性モーメントを測定した。これらの値からヘッドのみの慣性モーメントを計算した。
【００４９】
表１中、第一モーメントをＩ１とし、第二モーメントをＩ２とし、第三モーメントをＩ３とした。この表１に示すように、市販品である従来例１乃至従来例１３では、不等式Ｉ３＞Ｉ２＞Ｉ１が成立している。即ち、全ての従来例において、第三モーメントＩ３が最も大きく、次いで第二モーメントＩ２が大きく、第一モーメントＩ１が最も小さい。これに対して実施例１乃至実施例６は、いずれも不等式Ｉ１＞Ｉ３＞Ｉ２が成立している。即ち、全ての実施例において、第一モーメントＩ１が最も大きく、次いで第三モーメントＩ３が大きく、第二モーメントＩ２が最も小さい。
【００５０】
フィーリング評価に関しては、実施例はいずれも従来例よりフィーリング評価点が高くなっている。これは、実施例は従来例と比較して第二軸Ａ２まわりのヘッドの回転が安定しているため、ストローク時のヘッドの挙動が安定し、ストロークがスムースになったためと考えられる。また、実施例はいずれも従来例よりインパクト時のフェース角度が小さくなっている。これは、インパクト時において、従来例よりも実施例のほうが、フェース面がより正確に目標に向いていることを意味する。第二軸Ａ２まわりのヘッドの回転はフェースの向きを大きく変化させるが、実施例では従来例と比較して第二軸Ａ２まわりのヘッドの回転が安定しているため、インパクト時のフェース角度が安定して目標を向くという結果が得られた。
【００５１】
なお、従来のゴルフパター用ヘッドとして広く知られているものに、例えば図７に示すような所謂トウヒールバランスタイプのパター用ヘッドがある。このヘッドでは、そのトウ部分１２及びヒール部分１１に重量を集中させることにより、打撃時のヘッドの回転を抑制しスイートエリアの拡大を図っていた。トウ側からヒール側にかけて重量を略一様に配した場合と比較して、ヘッドのトウ側及びヒール側に重量を集中させた場合は、第三軸Ａ３まわりの第三モーメントとともに第二軸Ａ２まわりの第二モーメントが大きくなる。これに対して第一軸Ａ１まわりの第一モーメントは第二モーメントよりも小さくなっていた。
【００５２】
図８は、前記の実施例１〜６及び従来例１〜１３についてプロットした散布図のグラフであり、横軸は第二モーメントＩ２の値（ｇ・ｃｍ２）とし、縦軸は、第一モーメントＩ１と第三モーメントＩ３のうちの小さい方の値（ｇ・ｃｍ２）としている。従来のパター用ヘッドでは第二モーメントが最小となるものは無かった。また従来ヘッドでは、第二モーメントよりも第一モーメントの方が顕著に小さかった。よって、図８で明らかなように、従来例と実施例では慣性モーメントの配分構成が大きく異なる。
【００５３】
このように、従来のパター用ヘッドでは、第二モーメントが第三モーメント及び第一モーメントよりも小さくなることはなかった。その理由としては、例えば、従来品ではヘッド長さＬｈはヘッド高さＨｈよりも長くされるのが一般的であったことや、ヘッド長さＬｈはヘッド幅Ｗｈよりも長くされるのが一般的であったこと等が影響している可能性がある。従来は、第一乃至第三モーメントの三つの軸について何ら考慮しなかった為、第一乃至第三モーメントの相互の大小関係についても当然に考慮していなかった。本発明はこの大小関係を規定したものである。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の一実施形態におけるゴルフパター用ヘッドの、バックフェース側から見た斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態におけるゴルフパター用ヘッドを上から見た平面図である。
【図３】本発明の一実施形態におけるゴルフパター用ヘッドをフェース面側から見た正面図である。
【図４】本発明の一実施形態におけるゴルフパター用ヘッドをトウ側から見た側面図である。
【図５】本発明の一実施形態におけるゴルフパター用ヘッドの、フェース面側から見た斜視図である。
【図６】本発明の内容の理解を容易とするための、単純なモデルの斜視図である。
【図７】従来のゴルフパター用ヘッドの斜視図である。
【図８】実施例１〜６及び従来例１〜１３のそれぞれについて、慣性モーメントの値をプロットしたグラフである。
【符号の説明】
【００５５】
２    フェース面
３    前方部
３ａ  フェース裏面凹部
４    後方部
４ａ  トウ部分
４ｂ  ヒール部分
４ｃ  中央部
５    ソール面
６    トップ面
７    シャフト孔
８    大段差
Ｇ    重心
Ａ１  第一軸
Ａ２  第二軸
Ａ３  第三軸
Ｌｈ  ヘッド長さ
Ｈｈ  ヘッド高さ
Ｗｈ  ヘッド幅
【図１】
2005040384.tif 000011
【図２】
2005040384.tif 000012
【図３】
2005040384.tif 000013
【図４】
2005040384.tif 000014
【図５】
2005040384.tif 000015
【図６】
2005040384.tif 000016
【図７】
2005040384.tif 000017
【図８】
2005040384.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成15年9月2日(2003.9.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
最初主として軸ｚのまわりに回転している場合には、オイラー方程式の解はいま扱った場合と似たものになる。ｒ＝１のときには、式（３）、式（４）及び式（５）の三つの式の各式の数学的構造はωｘとωｚを入れ換えても変わらない。したがって、式（６）、式（１２）及び式（１３）にならって次の近似解（１７）〜（１９）が得られる。
ωｚ（ｔ）＝ωｚ（０）                      ・・・（１７）
ωｘ（ｔ）＝ａ・ｃｏｓ（ωｚｔ＋α）        ・・・（１８）
ωｙ（ｔ）＝ａ・ｓｉｎ（ωｚｔ＋α）        ・・・（１９）
この場合にも、軸のまわりの回転運動は安定である。