(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空構造のロフト角度が５〜３０°のゴルフクラブヘッドであって、前記ヘッドのフェース背面のヒール側からトウ側の領域にかけて複数個の環状型凸状リブが多重リング状に配置され、該凸状リブの内少なくとも１個の凸状リブの断面２次モーメントが、リブのヒール・トウ方向においてヒール側よりトウ側が大きくなるように変化していることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
【請求項２】
前記複数個の環状型凸状リブは、個々のリブの中心がずれた配置としてあることを特徴とする請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項３】
前記凸状リブの幅又は幅及び高さがヒール・トウ方向において変化することにより、前記凸状リブの断面２次モーメントがリブのヒール・トウ方向においてヒール側よりトウ側が大きくなるように変化していることを特徴とする請求項１又は２に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項４】
前記断面２次モーメントが１５ｍｍ４〜２×１０−３ｍｍ４とされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のゴルフクラブヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
比較的ロフト角度が小さい中長距離用ゴルフクラブのフェース背面の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ゴルフクラブヘッドは、低比重且つ高強度の金属材料が使用されるようになり、年々ヘッドの大型化が進められている。そのため、フェースの面積が拡大され、しかもヘッドの総重量を抑えるためにその肉厚が薄くなっている。
一方、更なる飛距離の増加を狙って、最近では、打球時のフェースの撓みを大きくしてその反発力を利用することが重要視されるようになって来ている。
この結果、フェースの強度低下が懸念されることから、これを補う手段として、フェース背面の中央部分又は背面の全面に複数本の補強リブを設置することが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しょうとする課題】
しかるに、このような従来のリブ補強の提案では、確かに面積の大きなフェースに対してその重量増加を極力抑えた上で強度アップすることに成功して、ヘッドの大型化とフェースの薄肉化によって飛距離の増大を得ることが可能となったが、一方、ボールの打撃がフェースの芯を外した場合即ちオフセンター打撃された場合を考えると、依然として大きな飛距離ロスが発生するという問題点が残されている。殊に、打撃時のフェースの撓み分布をみると、オフセンターヒットされた場合にはフェースの撓み従ってフェースの反発力が急激に小さくなって飛距離の減少が著しい。
【０００４】
更に、従来の提案になるゴルフクラブでは、過度の数量のリブが配置されているために、フェースの重量が増加して所謂ヘッドの重心設計（ヘッド各部の重量を適宜に按分してヘッドの重心位置を変化させる設計）の自由度が減少するという問題がある。
従って、このような状況に鑑みて、本発明の目的とするところは、ヘッド重量を増加することなく薄肉のフェースを補強すると共に、オフセンター打撃された際の飛距離ロスを効果的に防止するゴルフクラブヘッドを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明に係るゴルフクラブヘッドでは、中空構造のロフト角度が５〜３０°のゴルフクラブヘッドであって、前記ヘッドのフェース背面のヒール側からトウ側の領域にかけて複数個の環状型凸状リブが多重リング状に配置され、該凸状リブの内少なくとも１個の凸状リブの断面２次モーメントが、リブのヒール・トウ方向においてヒール側よりトウ側が大きくなるように変化している。
【０００６】
発明者の詳細な実験結果によれば、フェース面の何処で打撃されようとも、フェースには、その図心の周辺で最大値となるフェース面に垂直方向の撓みが発生する。殊に、従来品では、撓みの最大値の領域が狭く、トウからヒール方向に亘る撓み分布を見ると、図心を頂点とする山形の分布形態となっている。
従って、従来品において、前記の図心から外れたフェース面上の位置で打撃が為された場合（本発明では、このような場合をフェースーの芯を外した打撃即ちオフセンター打撃と呼称する）には、前記山形の撓み分布の裾野の方で打撃されることとなり、小さな撓み即ち小さな反発力しか得られず飛距離ロスが大きくなる結果となる。
【０００７】
これに対して、本発明のゴルフクラブヘッドでは、上記の如く、フェース背面のヒール側からトウ側の領域に設置された複数個のリブの内少なくとも１個のリブについてその長手方向の随所においてリブの断面２次モーメントが適宜の大きさに変更されるので、リブの適切な配置と相俟ってフェースの曲げ剛性が調節されて打球時のフェースの撓み分布の形を、撓みの最大値の領域がフェースのトウ側からヒール側に亘って広いブロードな分布となる形に設定することが出来て、しかも撓みの最大値の領域をヒール側に幾分か偏らせることも出来ることから、打点が図心から外れた前記のオフセンター打撃が為された場合においても、大きな撓み従って大きな反発力を得ることが可能となって飛距離ロスを小さく抑えることが出来る。
【０００８】
また、フェースの背面に複数個のリブを適切に配置することにより、大型で薄肉とされた場合でもフェースの過度な変形が防止されてその耐久性が向上される。しかも、帯状のリブをフェースの必要な個所のみに配置するので重量の無駄な増加がなくヘッド重量の増加を防ぐことが出来る。
【０００９】
尚、リブの断面２次モーメントの大きさは、請求項２に記載のように、１５ｍｍ4〜２×１０-3ｍｍ4の範囲に、更に好ましくは１０ｍｍ4〜５×１０-3ｍｍ4の範囲に設定することが好ましい。断面２次モーメントの大きさが１５ｍｍ4を超えるとフェースの重量が過大と成ってヘッドの重心設計の自由度が低下する懸念が生じ、また断面２次モーメントが２×１０-3ｍｍ4未満の大きさとされると、断面２次モーメントを可変とする効果を充分に引き出すことが出来なくなる。
【００１０】
尚、本発明において、リブの断面２次モーメントは、リブ断面の図心を通るフェース表面に平行な軸回りのモーメントとしている。
また、本発明において図心とは、一般の材料力学書に定義されているものであって、任意の軸に対する断面１次モーメント（Ｉ）を全面積（Ａ）で除した値を前記軸から図心までの距離（ｅ）として次式を用いて求められる。
ｅ＝Ｉ／Ａ、但しＩ＝∫ｙｄＡ、ｙは前記軸から微小面積ｄＡまでの距離。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明において、フェース背面に設置されるリブの断面形状は、矩形状、半円形状、三角形状等各種の形状とすることが出来る。
また、フェース背面でのリブの配置は、フェースの図心を中心とした環状型とするのが望ましい。尚、大小複数個の環状リブを多重リング状に配置する際には、完全な同心円状に配置する必要はなく、個々のリブの中心がずれた配置とすることが出来る。また、リブは、その長手方向に連続したとものとするのが製造上の容易さからして望ましい。
更に、リブの材質は、フェースと同質とするのが望ましいが、フェースと異なる材質を採用することが出来る。
尚、本発明が対象とするクラブヘッドは、中長距離の飛距離が求められるクラブのヘッドであって、一般的にロフト角度が５〜３０°の範囲に設定されるものとしている。
経験的に、５°未満では、フェース面が立った姿勢となって極めて打ち難くなり、３０°を越えると飛距離が著しく低下する事が判っている。
【００１２】
「実施例」
以下に、本発明に係る実施例を図１乃至３に基づいて説明する。
図１は、材質をチタニウム合金として中空構造とされたヘッドの体積を２８０ｃｃ（０．２８リットル）、フェース面積を３２．６ｃｍ2、フェースの平均厚さを２．５ｍｍとし、更にロフト角度を１１°としたドライバークラブヘッドのフェースの背面図である。
【００１３】
図１で、フェース１の背面２には、フェース１と同材質即ちチタニウム合金製の大中小３個の凸状の環状リブ３がフェース１の図心（Ｃ）を中心として同心円状に配置されている。図１及び図２のＡ−Ａ断面図に示されるように、小型の環状リブ３ａは、全周に亘って同一のリブ幅３ｍｍとされ、また、同一のリブ高さ１ｍｍとされている。従って、該リブ３ａの前記断面図における断面２次モーメントは、２．２５ｍｍ4とされている。
【００１４】
また、中型の環状リブ３ｂにおいては、そのヒール４側で、リブ幅及びリブ高さがそれぞれ１．５ｍｍ及び１ｍｍに設定されて、前記断面図における断面２次モーメントが０．２８１３ｍｍ4とされている。これに対して、そのトウ５側では、リブ幅が前記ヒール４側の略３．３倍となる５ｍｍに拡大され、リブ高さも若干大きな値１．４ｍｍに設定されることで、前記断面２次モーメントがヒール４側の略５２倍の１４．５８ｍｍ4と大きくされている。
【００１５】
更に、最も外側に配置された大型の環状リブ３ｃにおいては、前記断面２次モーメントがリブの長手方向に亘って３段階に変化されている。
即ち、環状リブ３ｃのヒール４側では、リブ幅が０．４ｍｍ、リブ高さが１ｍｍに設定されて、前記断面２次モーメントが０．００５３ｍｍ4とされており、また環状リブ３ｃのクラウン６側及びリーディングエッジ７側においては、リブ幅が１ｍｍ、リブ高さが１ｍｍに設定されて、前記断面２次モーメントが０．０８３ｍｍ4と前記ヒール４側に比べて略１５倍の値に設定されている。更に、環状リブ３ｃのトウ５側では、リブ幅２ｍｍ、リブ高さ１ｍｍとされて、前記断面２次モーメントが０．６６７ｍｍ4と前記ヒール４側の略１２５倍となる環状リブ３ｃの長手方向で最も大きな値に設定されている。
【００１６】
本実施例のゴルフクラブヘッドにおいては、フェース１の背面２に前記のように３個の環状リブ３ａ、３ｂ、３ｃが構成配置された結果、フェース１のトウ５側になる程リブ全体の断面２次モーメントが大きくなることから、フェース面でボールを打撃した際のフェースの撓み（打球面となるフェース面に垂直方向の撓み）が、トウ５側で減少しヒール４側で増加する傾向となることから、フェースの撓み分布の形が従来の山形から台形状に変化する。即ち、撓みの最大値となる領域がトウ側からヒール側に拡大される（図３に示した実施例のクラブヘッドでのフェースの撓み分布参照）。
【００１７】
この結果、一般的な技量のアベレージゴルファーで頻発するフェースの芯を外した打撃即ちオフセンター打撃が為された場合でも、大きなフェースの撓みが発生して大きな反発力が得られ、このような場合の飛距離ロスを最小限に抑制する事が出来る。
【００１８】
また、フェースの撓みの最大値が、従来品のようにフェースの図心付近に集中しないので打撃によるエネルギーがフェースの広い範囲で分担されてフェースの耐久性が向上する。従ってまた、フェースを薄くした際に過剰な数量のリブを設置する必要がなくなり、ヘッド重量の増加を抑制する事が出来る。
【００１９】
本発明の効果をより明らかにするために、図４の背面図に、フェース１０の背面２０に２個の環状リブ３０ａ、３０ｂが同心円的に配置された従来品を比較例として掲示した。この比較例では、全ての環状リブ（３０ａ、３０ｂ）に関して、それぞれの長手方向全周に亘ってリブの断面形状が同一とされている。即ち、同一のリブ幅及びリブ高さとされている。
この結果、フェースの撓み分布が、図５に示すように、撓みの最大となる領域が狭い山形となり、前記のオフセンター打撃が行われた際には、フェースの撓みが小さく従って反発力が小さくなって飛距離のロスが大きくなる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明に係わるゴルフクラブヘッドでは、フェース背面のヒール側からトウ側の領域に複数個の凸状のリブが設置され、しかもリブの長手方向でリブの断面２次モーメントの値が変化されるので、打撃時に発生したフェースの撓み分布が台形状となって、フェースの撓みの最大値が存在する領域をトウ側からヒール側に亘って拡大する事が出来ることから、オフセンター打撃が行われた際に、大きなフェースの撓み従って又大きな反発力を得ることが可能となって従来品で問題とされている飛距離のロスを著しく抑制する事が出来る。従って、所謂スイートエリア（例えば、フェースの芯で打撃した際の飛距離を１００％として、芯を外した際の飛距離が９５％以上となるフェース面の領域）を拡大することが出来る。
【００２２】
しかも、フェースの撓みが図心の近辺に集中する事がないので、打撃エネルギーをフェース面の広い範囲で分担出来ることから、フェースの耐久性が向上すると共に、効率の良いリブ補強となるためにリブを過剰に配置する事が避けられてヘッド重量の増加を防止する事が出来る。
【００２３】
更に、リブの長手方向で断面２次モーメントを変化させることにより、打撃時にリブを伝わって伝番される音波の波形や周期が乱されて打撃音を改質する事が出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のフェースの背面図である。
【図２】実施例のフェースの断面図である。
【図３】実施例のフェースの撓み分布を示す図である。
【図４】比較例のフェースの背面図である。
【図５】比較例のフェースの撓み分布を示す図である。
【符号の説明】
１  フェース
２  背面
３  環状リブ
４  ヒール
５  トウ
６  クラウン
７  リーディングエッジ
１０  フェース
２０  背面
３０ａ  環状リブ
３０ｂ  環状リブ
【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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