(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製外殻構造でありフェース部（６）を有し、体積が２８０ｃｍ3以上５００ｃｍ3以下であるヘッド部（１）と、
前記ヘッド部（１）の内部に質量分布調整用の重り部（１１）と、
前記フェース部（６）以外の前記外殻に取付けられ、前記重り部（１１）を支持するとともに所定位置に固定する支持部（１２，１７）とを備え、
前記重り部（１１）を、前記ヘッド部（１）の外殻と接触させることなく前記ヘッド部（１）の中央部に配置し、
前記ヘッド部（１）におけるフェース部（６）からバック部（１８）後端までのヘッド幅をａとし、前記ヘッド部（１）におけるソール部（５）下端からクラウン部（４）上端までのヘッド高さをｂとしたときに、前記フェース部（６）からａ／３以上２ａ／３以下の範囲であって、かつソール部（５）下端からｂ／３以上２ｂ／３以下の範囲内に、前記重り部（１１）の質量の５０％以上が存在する、ゴルフクラブ。
【請求項２】
前記重り部（１１）を、前記外殻から５ｍｍ以上離隔して配置した、請求項１に記載のゴルフクラブ。
【請求項３】
前記ヘッド部（１）の重心深度が２５ｍｍ以上３３ｍｍ以下であり、上下方向の慣性モーメントが１４００ｇ・ｃｍ2以上１６００ｇ・ｃｍ2以下である、請求項１または請求項２に記載のゴルフクラブ。
【請求項４】
前記ヘッド部（１）のロール（９）の曲率半径が２０ｃｍ以上２８ｃｍ以下である、請求項３に記載のゴルフクラブ。
【請求項５】
金属製外殻構造でありフェース部（６）を有し、体積が２８０ｃｍ3以上５００ｃｍ3以下であるヘッド部（１）と、
前記ヘッド部（１）の内部に質量分布調整用の重り部（１１）と、
前記フェース部（６）以外の前記外殻に取付けられ、前記重り部（１１）を支持するとともに所定位置に固定する支持部（１２，１７）とを備え、
前記重り部（１１）を、前記ヘッド部（１）の外殻と接触させることなく前記ヘッド部（１）の中央部に配置し、
前記ヘッド部（１）におけるトー部（２）先端からヒール部（３）後端までのヘッド幅をｃとしたときに、前記トー部（２）先端からｃ／３以上２ｃ／３以下の範囲内に前記重り部の質量の５０％以上が存在する、ゴルフクラブ。
【請求項６】
前記重り部（１１）を、前記外殻から５ｍｍ以上離隔して配置した、請求項５に記載のゴルフクラブ。
【請求項７】
前記ヘッド部（１）の重心深度が２５ｍｍ以上３３ｍｍ以下であり、左右方向の慣性モーメントが２０００ｇ・ｃｍ2以上２７００ｇ・ｃｍ2以下である、請求項５または請求項６に記載のゴルフクラブ。
【請求項８】
前記ヘッド部（１）のバルジ（１０）の曲率半径が２０ｃｍ以上２８ｃｍ以下である、請求項７に記載のゴルフクラブ。
【請求項９】
金属製外殻構造でありフェース部（６）を有し、体積が２８０ｃｍ3以上５００ｃｍ3以下であるヘッド部（１）と、
前記ヘッド部（１）の内部に質量分布調整用の重り部（１１）と、
前記フェース部（６）以外の前記外殻に取付けられ、前記重り部（１１）を支持するとともに所定位置に固定する支持部（１２，１７）とを備え、
前記重り部（１１）を、前記ヘッド部（１）の外殻と接触させることなく前記ヘッド部（１）の中央部に配置し、
前記ヘッド部（１）におけるフェース部（６）からバック部（１８）後端までのヘッド幅をａとし、前記ヘッド部（１）におけるソール部（５）下端からクラウン部（４）上端までのヘッド高さをｂとしたときに、前記フェース部（６）からａ／３以上２ａ／３以下の範囲であって、かつソール部（５）下端からｂ／３以上２ｂ／３以下の範囲内に、前記重り部（１１）の質量の５０％以上が存在し、
前記ヘッド部（１）におけるトー部（２）先端からヒール部（３）後端までのヘッド幅をｃとしたときに、前記トー部（２）先端からｃ／３以上２ｃ／３以下の範囲内に前記重り部の質量の５０％以上が存在する、ゴルフクラブ。
【請求項１０】
前記重り部（１１）を、前記外殻から５ｍｍ以上離隔して配置した、請求項９に記載のゴルフクラブ。
【請求項１１】
前記ヘッド部（１）の重心深度が２５ｍｍ以上３３ｍｍ以下であり、上下方向の慣性モーメントが１４００ｇ・ｃｍ2以上１６００ｇ・ｃｍ2以下であり、左右方向の慣性モーメントが２０００ｇ・ｃｍ2以上２７００ｇ・ｃｍ2以下である、請求項９または請求項１０に記載のゴルフクラブ。
【請求項１２】
前記ヘッド部（１）のロール（９）の曲率半径が２０ｃｍ以上２８ｃｍ以下であり、かつ前記ヘッド部（１）のバルジ（１０）の曲率半径が２０ｃｍ以上２８ｃｍ以下である、請求項１１に記載のゴルフクラブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヘッド部の内部が空洞もしくはヘッド部の内部に発泡体が充填され、外殻がチタニウム、チタニウム合金、ステンレス等の金属材料からなる金属製外殻構造のヘッド部を備えたゴルフクラブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ゴルフクラブのヘッド部は、近年、木製からステンレス製、そしてチタニウム合金製へと移行してきている。その素材の変遷に伴い、ヘッド部の体積も、木製のおよそ２００ｃｍ3前後からステンレス製のおよそ２４０ｃｍ3前後、チタニウム合金製のおよそ３００ｃｍ3前後へと増加している。
【０００３】
このようにヘッド部の体積が増大することによる長所は２つある。１つは、ヘッド部の重心まわりの慣性モーメントが大きいことである。これにより、インパクトにおいてヘッド部に回転を生じ難くさせ、エネルギーロスを低減することができ、フェース面上でボール初速の大きい打点のエリアが広くなる。
【０００４】
２つめの長所は、ヘッド部の体積が大きいと、一般にフェース面積も大きく、インパクトにおいてフェースの変形が生じ易くなる。これによっても、フェース面上でボール初速の大きい打点のエリアが広くなる。
【０００５】
上記のように、体積の大きいヘッド部は、ボールの飛距離に関して相当有利になることが知られている。
【０００６】
しかし、体積の大きいヘッド部では、ギア効果と呼ばれる、打点がスイートスポット（以下「ＳＳ」と称する）から外れた場合にボールの飛び出し方向を補正する特性が得られ難いという問題が存在する。そのため、ボールの方向性に関して優位ではない。なお、ＳＳとは、フェース面上にありヘッド部の重心から面直にある部分のことである。
【０００７】
ここで、ギア効果について図１および図２を用いて詳しく説明する。
ゴルファーがスクエアスイングをし、かつ目標に対しフェース面がスクエアであったのにＳＳからトー側にはずして打球してしまった場合、図２に示すようにヘッド部１は重心Ｇを中心にして角速度ωで図中矢印の方向に回転し始める。すると打点はＶ（＝ω×Ｌ）の速度で右回りに回転する。打点の速度Ｖのフェース面に垂直な方向の成分をＶ１、フェース面に平行な方向の成分をＶ２とすると、Ｖ２に摩擦係数を乗じたものがボールにサイドスピンをかけることになる。
【０００８】
この場合、ボール８は図２に示すように左回りに回転する。つまりフックスピンがかかることとなる。このときヘッド部１の回転方向とボールの回転方向を見ると、まるでギア同士が噛み合って互いに反対方向に回転しているように見えるので、ギア効果と呼ばれる。
【０００９】
図１に示すようにフェースがボールにスクエアにインパクトしてトー側に打点がずれた場合、ボールの飛び出し方向は右方向となるが、フックスピンによりセンター方向へボールを戻す働きを生じさせる。他方、ヒール側に打点がずれた場合、トー側に打点がずれた場合とは逆の結果となる。
【００１０】
またＳＳから上下に打点がずれた場合にも、同様にギア効果が生じ、たとえば打点が上側にずれた場合、ボールは高く飛び出すが、バックスピンが減少して飛距離のロスを小さくする。また、打点が下側にずれてボールの飛び出しが低くなっても、バックスピンが増加して飛距離のロスを小さくする。
【００１１】
しかし、体積の大きいヘッド部では、重心まわりの慣性モーメントが大きいので、インパクト時にヘッド部が回転し難いことから、このようなギア効果は生じ難くなる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ヘッド部１の慣性モーメントと重心深度の関係に着目し、これらの値を適正化した発明が、特開平９−２５３２４２号に記載されている。この特開平９−２５３２４２号では、オフセンターショット時の飛距離低下を防ぐべく、重心深度に対する上下方向の慣性モーメント値を設定している。
【００１３】
しかしながら、上記文献ではヘッド部１の体積を考慮していないので、ヘッド部１の体積が２８０ｃｍ3以上と大きくなった場合にギア効果を大きくすることができるか否か定かではない。
【００１４】
そこで本願発明者等が、２８０ｃｍ3以上の体積のヘッド部１における慣性モーメントと重心深度の関係を調査したところ、図１６および図１７に示すように上記文献記載の内容とは異なるものとなった。
【００１５】
したがって、上記文献記載の慣性モーメントと重心深度の関係を満たしていたとしても、必ずしも２８０ｃｍ3以上の体積のヘッド部１についてギア効果を大きくすることはできない。つまり、上記文献には、２８０ｃｍ3以上の体積のヘッド部１についてギア効果を大きくする手法は開示されていない。
【００１６】
また、他の従来例として特開平３−２２２９７４号に記載された発明がある。この文献には、打球部がクラブヘッドの重心を通る鉛直面と打球面との交線から外れてもクラブヘッドが打球部のまわりに回動しようとするのを阻止して目標からの打球のずれを小さくすべく、打球面に直角の鉛直面に関して面対称に重錘を設け、重錘を鉛直支持部で移動自在に支持する発明が記載されている。
【００１７】
しかしながら、特開平３−２２２９７４号に記載の発明では、クラブヘッドが打球部のまわりに回動しようとするのを阻止するために重錘を移動自在に設けており、かかる重錘をクラブヘッドに設けることにより上述のギア効果を小さくしてしまう。また、特開平３−２２２９７４号には、ギア効果に関する記載も示唆も全くない。したがって、該文献には、ギア効果を大きくする手法が開示されているとは言えない。
【００１８】
さらに、他の従来例として特開平６−１２１８５０号に記載された発明がある。この文献には、ヘッドの重心を低くすべく、比重の大きいソール蓋を用い、該ソール蓋の内面に突起部を設け、この突起部にバランスウェイトを取付ける発明が記載されている。
【００１９】
しかしながら、特開平６−１２１８５０号記載の発明はヘッドの重心を低くするためになされているので、バランスウェイトはソール蓋近傍に設置されている。そのため、ギア効果を大きくすることはできない。また、特開平６−１２１８５０号には、ギア効果に関する記載も示唆も全くない。したがって、該文献にもギア効果を大きくする手法は開示されているとは言えない。
【００２０】
以上のように、いずれの文献にも２８０ｃｍ3以上の体積のヘッド部１についてギア効果を大きくする手法は開示されていない。
【００２１】
よって本発明の目的は、ヘッド部の体積が２８０ｃｍ3以上と大きくなった場合においても、確実にヘッド部におけるギア効果を大きくし、ボールの飛距離および方向性を向上することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るゴルフクラブは、金属製外殻構造でありフェース部を有するヘッド部と、ヘッド部の内部に質量分布調整用の重り部と、フェース部以外の外殻に取付けられ重り部を支持するとともに所定位置に固定する支持部とを備え、重り部を、ヘッド部の外殻と接触させることなくヘッド部の中央部に配置する。
【００２３】
本願発明者等は、ヘッド内部の各位置に質量を集中させたときのヘッド部の質量特性を求め、打点別にボールの初速、飛出角、スピン量等のボールの飛出しパラメータの計算を行なった。その結果、ヘッドの中央部に質量が集中する箇所を設けることで、ＳＳから上方向と下方向に打点がずれた場合には両打点におけるバックスピン量の差を増大でき、ＳＳから左方向と右方向に打点がずれた場合には両打点におけるサイドスピン量の差を増大できることを知得した。したがって、ヘッド部の中央部に重り部を配置することにより、ギア効果を大きくすることができる。また、重り部の位置がずれるとギア効果も変化するので、重り部は剛性が高く撓み難い材質の支持部によりヘッド部の中央部に固定されることが好ましい。それにより、ギア効果を確実に大きくすることができる。さらに、フェース部は打球時に最も変形量が大きくなるので、フェース部に支持部を取付けると打球時に重り部の位置が変動し易くなる。そこで、フェース部以外の外殻に支持部を取付けるようにしている。このことも、ギア効果の増大に効果的に寄与し得る。
【００２４】
重り部を、外殻から５ｍｍ以上離隔して配置することが好ましい。つまり、本発明では外殻から５ｍｍ以上離隔した位置をフェース部の中央部としている。かかる領域に重り部を配置することにより、ギア効果を大きくする効果は充分に得られる。
【００２５】
１つの局面では、ヘッド部におけるフェース部からバック部後端までのヘッド幅をａとし、ヘッド部におけるソール部下端からクラウン部上端までのヘッド高さをｂとしたときに、フェース部からａ／３以上２ａ／３以下の範囲であって、かつソール部下端からｂ／３以上２ｂ／３以下の範囲内に、重り部の質量の５０％以上が存在する。他の局面では、ヘッド部におけるトー部先端からヒール部後端までのヘッド幅をｃとしたときに、トー部先端からｃ／３以上２ｃ／３以下の範囲内に重り部の質量の５０％以上が存在する。
【００２６】
ヘッド部の体積は２８０ｃｍ3以上５００ｃｍ3以下である。このようにヘッド部の体積を２８０ｃｍ3以上としたのは、それよりも小さいと元々ギア効果がある程度大きいからであり、また５００ｃｍ3以下としたのは、ヘッド部の体積を５００ｃｍ3よりも大きくすると、外殻を薄くしたとしても余剰質量を確保して重り部を設けることが困難となるためである。
【００２７】
好ましくは、ヘッド部の重心深度が２５ｍｍ以上３３ｍｍ以下であり、上下方向の慣性モーメントが１４００ｇ・ｃｍ2以上１６００ｇ・ｃｍ2以下である。
【００２８】
本願発明者は、２８０ｃｍ3以上の大きい体積のヘッド部についてギア効果を大きくすることができる重心深度と上下方向の慣性モーメント値の関係を調査し、ヘッド部の重心深度を２５ｍｍ以上３３ｍｍ以下と大きくしながら上下方向の慣性モーメントを１４００ｇ・ｃｍ2以上１６００ｇ・ｃｍ2以下と小さくすることにより、上下方向のギア効果を大きくすることができることを知得した。
【００３１】
また、ヘッド部のロールの曲率半径は、好ましくは２０ｃｍ以上２８ｃｍ以下である。
【００３２】
好ましくは、ヘッド部の重心深度が２５ｍｍ以上３３ｍｍ以下であり、左右方向の慣性モーメントが２０００ｇ・ｃｍ2以上２７００ｇ・ｃｍ2以下である。
【００３３】
本願発明者は、重心深度と左右方向の慣性モーメント値の関係をも調査し、ヘッド部の重心深度を２５ｍｍ以上３３ｍｍ以下と大きくしながら左右方向の慣性モーメントを２０００ｇ・ｃｍ2以上２７００ｇ・ｃｍ2以下と小さくすることにより、左右方向のギア効果を大きくすることができることを知得した。
【００３６】
ヘッド部のバルジの曲率半径は、好ましくは、２０ｃｍ以上２８ｃｍ以下である。
【００３７】
好ましくは、ヘッド部の重心深度が２５ｍｍ以上３３ｍｍ以下であり、上下方向の慣性モーメントが１４００ｇ・ｃｍ2以上１６００ｇ・ｃｍ2以下であり、左右方向の慣性モーメントが２０００ｇ・ｃｍ2以上２７００ｇ・ｃｍ2以下である。
【００３８】
この局面のゴルフクラブによれば、上下方向と左右方向の双方のギア効果を大きくすることができる。
【００４１】
ヘッド部のロールの曲率半径が２０ｃｍ以上２８ｃｍ以下であり、かつヘッド部のバルジの曲率半径が２０ｃｍ以上２８ｃｍ以下であることが好ましい。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下、図３〜図１７を用いて、本発明の実施の形態について説明する。
【００４４】
本発明のゴルフクラブは、金属製外殻構造のヘッド部と、ヘッド部の質量分布調整用の重り部と、重り部を支持する支持部とを備える。そして、重り部を、ヘッド部の外殻と接触させることなくヘッド部の中央部に配置する。
【００４５】
上記のようにヘッド部の中央部に、外殻以外の余剰な質量である重り部を配置したのは、以下のようなシミュレーションを行なった結果によるものである。
【００４６】
すなわち、ヘッド部とボールの慣性特性を考慮し、インパクト前後において運動量、角運動量、運動エネルギーが保存することを前提にして、ヘッド内部の各位置に質量を集中させた時のヘッド部の質量特性をそれぞれ求め、打点別にボールの初速、飛出角、スピン量等のボール飛び出しパラメータの計算を行なった。なお、現実には運動エネルギーは保存せず、反発係数は１未満であるが、打点間の各パラメータの相対比較を行なえればよいので、これらは無視することとした。
【００４７】
そして、ＳＳの上側５ｍｍと下側５ｍｍの打点でのバックスピン量の差を求めた。その結果を図３に示す。図３は、ヘッド内部に質量を集中させた時の質量の位置とバックスピン量の差の関係を示す図である。
【００４８】
なお、図３に示すデータの計算条件は、次のとおりである。重りを除いたヘッド部の質量が１７０ｇ、重心深度（図５におけるＤ）２４ｍｍ、上下方向の慣性モーメント１４００ｇ・ｃｍ2、ロール曲率半径２５ｃｍ、重りの質量２５ｇ、ヘッドスピード４２ｍ／ｓ、実打時ロフト角１１度である。
【００４９】
図３に示すように、ヘッド部の外殻近傍に位置する部分から中央部に向かうにつれてバックスピン量の差が増大しているのがわかる。具体的には、バックスピン量の差は、約７００ｒｐｍから最大９２３ｒｐｍまで分布する。つまり、重りの配置位置がヘッド部の中央部に近づくにつれてギア効果が大きくなるのがわかる。
【００５０】
バックスピン量の差が最大となる点は、図３における（−０．０１４，−０．００３）の位置であり、重り装着前のヘッド重心Ｇ（図３における原点）のやや後方かつやや下方である。この位置は、ヘッド部をトー側から見たときにヘッド全体のほぼ中央部であり、この位置に重りを配置することで上下方向のギア効果を最大とすることができる。
【００５１】
なお、図３における（−０．０１４，−０．００３）の位置に重りを配置することにより、重心深度が２５．８ｍｍとなり、上下方向の慣性モーメントが１４４５ｇ・ｃｍ2となる。
【００５２】
因みに比較例として、図３における（−０．０５０，−０．０２０）の位置、すなわちヘッド部におけるバック部の底部近傍の外殻に重りを直接取付けた場合のバックスピン量の差を求めたところ、６７９ｒｐｍと上記の場合より格段にバックスピン量の差は小さくなった。つまり、ギア効果は上記の場合よりも格段に低下する。このとき、重心深度は３０．８ｍｍであり、上下方向の慣性モーメントが２０３０ｇ・ｃｍ2であった。
【００５３】
次に、本願発明者は、ＳＳからヒール側に５ｍｍの打点とトー側に５ｍｍの打点でのサイドスピン量の差をも求めた。その結果を図４に示す。図４は、ヘッド内部に質量を集中させた時の質量の位置とサイドスピン量の差の関係を示す図である。
【００５４】
なお、図４に示すデータの計算条件は、次のとおりである。重りを除いたヘッド部の質量が１７０ｇ、重心深度２４ｍｍ、左右方向の慣性モーメント２１００ｇ・ｃｍ2、ロール曲率半径２５ｃｍ、重りの質量２５ｇ、ヘッドスピード４２ｍ／ｓ、実打時フェース角０度である。
【００５５】
図４に示すように、ヘッド内部の外殻近傍に位置する部分から中央部に向かうにつれてサイドスピン量の差が増大しているのがわかる。具体的には、サイドスピン量の差は、約３７０ｒｐｍから最大４９６ｒｐｍまで分布する。
【００５６】
サイドスピン量の差が最大となる点は、図４における（−０．０２２，０．０００）の位置であり、重り装着前のヘッド重心Ｇ（図４における原点）のやや後方である。この位置は、ヘッド部をクラウン側から見たときにヘッド全体のほぼ中央部であり、この位置に重りを配置することで左右方向のギア効果を最大とすることができる。
【００５７】
なお、図４における（−０．０２２，０．０００）の位置に重りを配置することにより、重心深度が２６．８ｍｍとなり、左右方向の慣性モーメントが２２１０ｇ・ｃｍ2となる。
【００５８】
この場合にも比較例として、図４における（−０．０５０，０．０２５）の位置、すなわちヘッド部におけるバック部の底部近傍の外殻に重りを直接取付けた場合のサイドスピン量の差を求めたところ、３７５ｒｐｍと上記の場合よりサイドスピン量の差は小さくなった。つまり、ギア効果は上記の場合よりも低下する。このとき、重心深度は３０．４ｍｍであり、左右方向の慣性モーメントが２７８０ｇ・ｃｍ2であった。
【００５９】
以上より、ヘッド部の中央部に外殻から離隔して重り部を設けることで、上下方向と左右方向の少なくとも１方向のギア効果を増大することができる。特に、２８０ｃｍ3以上５００ｃｍ3以下の体積の大きいヘッド部の内部に重り部を設けることにより、フェース面積を増大してボール初速の大きい打点エリアを拡大しつつギア効果を増大することができる。それにより、飛距離と方向性の両方に優れたゴルフクラブが得られる。
【００６０】
なお、ヘッド部の体積を２８０ｃｍ3以上としたのは、それよりも小さいと元々ギア効果がある程度大きいからであり、また５００ｃｍ3以下としたのは、ヘッド部の体積を５００ｃｍ3よりも大きくすると、外殻を薄くしたとしても余剰質量を確保して重り部を設けることが困難となるためである。
【００６１】
次に、本発明の重り部を配置するのに好ましい位置について説明する。
重り部は、上述のようにヘッド部１の中央部に配置するのが最も好ましいが、外殻から少なくとも５ｍｍ以上離して配置すればよい。上述のように重り部の位置がヘッド部１内の中央部に近づくほどギア効果は増大するが、重り部を外殻から少なくとも５ｍｍ程度離して配置すれば、ギア効果を増大する性能を発揮することができるからである。
【００６２】
また図５に示すように、ヘッド部１におけるフェース部６からバック部１８後端までのヘッド幅をａとし、ヘッド部１におけるソール部５下端からクラウン部４上端までのヘッド高さをｂとしたときに、フェース部６からａ／３以上２ａ／３以下の範囲であって、かつソール部５下端からｂ／３以上２ｂ／３以下の範囲内に、重り部の質量の５０％以上を存在させることが好ましい。
【００６３】
重り部の質量のみを上記位置に１００％集中することが最も好ましいが、現実には困難である。それは、重り部としてたとえば比重の高い金属材料等を用いた場合には、支持部を用いて重り部を外殻に固着する必要が生じるからである。
【００６４】
しかし、このような場合でも、重り部の質量の５０％以上を上記位置に配置することにより、充分に上下方向のギア効果を大きくすることができる。ただし、重り部の質量があまりに小さい場合には、上記の５０％の質量が極端に小さくなるので、重り部の質量は１０ｇ以上を想定している。
【００６５】
さらに好ましくは、図６に示すように、ヘッド部１におけるトー部２先端からヒール部３後端までのヘッド幅をｃとしたときに、フェース部６からａ／３以上２ａ／３以下の範囲であって、かつトー部２先端からｃ／３以上２ｃ／３以下の範囲内に重り部の質量の５０％以上が存在させる。それにより、上下方向のみならず左右方向のギア効果をも大きくすることができる。なお、この場合にも、重り部の合計質量は１０ｇ以上を想定している。
【００６６】
重り部はヘッド部１の重心近傍に位置することが好ましいが、物体の質量を１点に集中させることは不可能であり重り部は一定の体積を有することから、重り部を設置した後のヘッド部の重心が、重り部内に位置するように重り部を設置することが好ましい。それにより、ギア効果を効果的に大きくすることができる。
【００６７】
また、重り部の質量は、２０ｇ以上１００ｇ以下であることが好ましい。このように重り部の質量を２０ｇ以上としたのは、２０ｇ以上の質量がヘッド部１の内部に配置されれば充分にギア効果を大きくする効果が認められるからである。また重り部の質量を１００ｇ以下としたのは、１００ｇよりも重い場合にはヘッド部１の外殻の質量が少なくなるので、極端にヘッド部１の体積を小さくする設計をしなければならないか、またはヘッド部１の体積を大きく設計すると外殻の薄肉化が限度を超すので打球時に外殻の強度を保てなくなるからである。
【００６８】
重り部は、ヘッド部１を形成する前のパーツ段階でいずれかのパーツに予め溶接して取付けても良く、ヘッド部１を形成する最終段階でヘッド部１に開口を設けネジ止め等によりヘッド部１に取付けても良い。
【００６９】
重り部には比重の高い金属材料が適するが、次のような手法でヘッド部１の内部に重り部を設けてもよい。すなわちヘッド部１の外殻内部に発泡体を充填し、該発泡体の質量を局所的に増大する等して発泡体の内部に重り部を設ける。この場合、重り部の周囲の発泡体が支持部となる。当該手法を採用することにより、ヘッド部１に重り部を固着する必要がなくなる。
【００７０】
本発明の支持部は、重り部を支持するとともに、ヘッド部１内の所定位置に重り部を固定する機能を有する。したがって、支持部は、剛性が高く撓み難い材質で構成されることが好ましい。
【００７１】
ヘッド部１のフェース部はヘッド部１の外殻における他の部分と比較して打球時に最も変形量が大きくなるので、フェース部に支持部を取付けると打球時に重り部の位置が変動し易くなる。そこで、本発明の支持部を、フェース部以外の外殻に支持部を取付けることとする。典型的には、支持部をソール部に取付ける。
【００７２】
次に、本発明の他の実施の形態について説明する。本実施の形態のゴルフクラブは、金属製外殻構造のヘッド部１を備え、ヘッド部１の体積が２８０ｃｍ3以上５００ｃｍ3以下であり、ヘッド部１の重心深度が２５ｍｍ以上３３ｍｍ以下であり、上下方向の慣性モーメントが１４００ｇ・ｃｍ2以上１６００ｇ・ｃｍ2以下である。ここで、上下方向の慣性モーメントとは、図５に矢印で示す方向の重心まわりの慣性モーメントＩ1のことである。
【００７３】
ヘッド部１の体積が２８０ｃｍ3以上と大きくなった場合には、通常ギア効果は小さくなる。そこで、重心深度を大きくし、かつ上下方向の慣性モーメントを小さくすることでギア効果を増大させることができる。
【００７４】
ここで、重心深度を３３ｍｍ以下としたのは、それ以上に大きくすると必然的に上下方向の慣性モーメントが大きくなってしまうからである。また、上下方向の慣性モーメントを１４００ｇ・ｃｍ2以上としたのは、それよりも小さくするとボールとの衝突においてヘッド部１が回転し易くなり、エネルギーロスが増え、フェース面上でボール初速の大きい打点のエリアが小さくなるためである。
【００７５】
因みに、本願発明者が２８０ｃｍ3以上の大きい体積のヘッド部１を備える従来のゴルフクラブについて重心深度と上下方向の慣性モーメント値の関係を調査したところ、図１６に示すように重心深度が２５ｍｍ〜３５ｍｍであるヘッド部１の上下方向の慣性モーメント値は１６００ｇ・ｃｍ2よりも大きいものであった。
【００７６】
つまり、上述のような重心深度と上下方向の慣性モーメント値を有するヘッド部１は、従来にない新規なヘッド部１であり、かつフェース面上でボール初速の大きい打点のエリアを確保しながらギア効果を大きくすることができるという優れた効果も得られる。
【００７７】
本実施の形態のゴルフクラブのヘッド部１も、前述した質量分布調整用の重り部と、重り部を支持する支持部とを備えることが好ましい。それにより、ギア効果をさらに増大することができる。
【００７８】
重り部は、ヘッド部におけるフェース部からバック部後端までのヘッド幅をａとし、ヘッド部におけるソール部下端からクラウン部上端までのヘッド高さをｂとしたときに、フェース部からａ／３以上２ａ／３以下の範囲であって、かつソール部下端からｂ／３以上２ｂ／３以下の範囲内に、重り部の質量の５０％以上が存在することが好ましい。これ以外の重り部に関する内容については、前述の実施の形態と同様であるので、重複説明は省略する。
【００７９】
一般に打点がＳＳから上下にはずれた場合にボールの飛距離を安定させるために図５に示すロール９と呼ばれる上下方向のフェースラウンドが設けられている。
【００８０】
このロール９の曲率半径は、一般のヘッド体積の大きい金属製外殻構造のヘッド部１では、３０ｃｍから３８ｃｍである。しかし、本実施の形態におけるヘッド部１では、ギア効果を考慮してロール９の曲率半径を約２０ｃｍ（８インチ）以上約２８ｃｍ（１１インチ）以下とした。好ましくは、ロール９の曲率半径は約２２ｃｍ（９インチ）以上約２５ｃｍ（１０インチ）以下である。それにより、さらに飛距離を安定化することができる。
【００８１】
ロール９の曲率半径が約２０ｃｍ（８インチ）より小さい場合には、フェース面上で打点が上下にはずれた場合に上下への飛出し方向のずれがあまりにも大きくなるので、バックスピン量で補正できなくなる。また、ロール９の曲率半径が約２８ｃｍ（１１インチ）よりも大きい場合には、たとえばフェース面上で打点が上側にはずれた場合にバックスピンが２０００ｒｐｍ以下となってボールが飛球中にドロップして飛距離を著しく低下させる。よって、上記のようにロール９の曲率半径を規定した。
【００８２】
次に、本発明のさらに他の実施の形態について説明する。本実施の形態のゴルフクラブは、金属製外殻構造のヘッド部１を備え、ヘッド部１の体積が２８０ｃｍ3以上５００ｃｍ3以下であり、ヘッド部１の重心深度が２５ｍｍ以上３３ｍｍ以下であり、左右方向の慣性モーメントが２０００ｇ・ｃｍ2以上２７００ｇ・ｃｍ2以下である。ここで左右方向の慣性モーメントとは、図６に矢印で示す方向の重心Ｇまわりの慣性モーメントＩ2のことである。
【００８３】
本実施の形態では、重心深度Ｄを大きくしながら左右方向の慣性モーメントを小さくすることでギア効果を増大させている。
【００８４】
重心深度を３３ｍｍ以下としたのは、それ以上に大きくすると必然的に左右方向の慣性モーメントが大きくなってしまうからである。また、左右方向の慣性モーメントを２０００ｇ・ｃｍ2以上としたのは、それよりも小さくするとボールとの衝突においてヘッド部１が回転し易くなり、エネルギーロスが増え、フェース面上でのボール初速の大きい打点のエリアが小さくなるためである。
【００８５】
本願発明者が２８０ｃｍ3以上の大きい体積のヘッド部１を備える従来のゴルフクラブについて重心深度と左右方向の慣性モーメント値の関係を調査したところ、図１７に示すように重心深度が２５ｍｍ〜３５ｍｍであるヘッド部１の左右方向の慣性モーメント値は２７００ｇ・ｃｍ2よりも大きいものであった。
【００８６】
つまり、上述のような重心深度と左右方向の慣性モーメント値を有するヘッド部１は、従来にない新規なヘッド部１であり、かつフェース面上でボール初速の大きい打点のエリアを確保しながらギア効果を大きくすることができるという優れた効果も得られる。
【００８７】
本実施の形態のゴルフクラブのヘッド部１も、前述した質量分布調整用の重り部と、重り部を支持する支持部とを備えることが好ましい。それにより、ギア効果をさらに増大することができる。
【００８８】
重り部は、ヘッド部におけるフェース部からバック部後端までのヘッド幅をａとし、ヘッド部におけるトー部先端からヒール部後端までのヘッド幅をｃとしたときに、フェース部からａ／３以上２ａ／３以下の範囲であって、かつトー部先端からｃ／３以上２ｃ／３以下の範囲内に、重り部の質量の５０％以上が存在することが好ましい。これ以外の重り部に関する内容については、前述の実施の形態の場合と同様であるので、重複説明は省略する。
【００８９】
一般に打点がＳＳから左右にはずれた場合にボールの飛距離を高め方向性を良くするために図６に示すバルジ１０と呼ばれる左右方向のフェースラウンドが設けられている。
【００９０】
このバルジ１０の曲率半径は、一般のヘッド体積の大きい金属製外殻構造のヘッド部１では、３０ｃｍから３８ｃｍである。しかし、本実施の形態におけるヘッド部１では、ギア効果を考慮してバルジ１０の曲率半径を約２０ｃｍ（８インチ）以上約２８ｃｍ（１１インチ）以下とした。好ましくは、バルジ１０の曲率半径は約２２ｃｍ（９インチ）以上約２５ｃｍ（１０インチ）以下である。それにより、さらに飛距離を高めかつ方向性を向上することができる。
【００９１】
バルジ１０の曲率半径が約２０ｃｍ（８インチ）より小さい場合には、フェース面上でトー部２側あるいはヒール部３側に打点がずれた場合に飛出し方向のずれがあまりにも大きくなるので、スピン量では補正できなくなる。また、バルジ１０の曲率半径が約２８ｃｍ（１１インチ）よりも大きい場合には、たとえばフェース面上で打点がトー部２側にずれたときにはフックスピンにより目標よりも左側にボールが飛んで行き、逆にヒール部３側に打点がずれたときにはスライススピンにより目標よりも右側にボールが飛んで行く。そのため、ボールの方向性を低下させる。よって、上記のようにロール９の曲率半径を規定した。
【００９２】
なお、上下方向の慣性モーメントを１４００ｇ・ｃｍ2以上１６００ｇ・ｃｍ2以下とし、かつ左右方向の慣性モーメントが２０００ｇ・ｃｍ2以上２７００ｇ・ｃｍ2以下としてもよい。それにより、上下方向と左右方向の双方のギア効果を大きくすることができる。
【００９３】
この場合にも、前述した質量分布調整用の重り部と、重り部を支持する支持部とを備えることが好ましい。それにより、ギア効果をさらに増大することができる。
【００９４】
重り部は、ヘッド部におけるフェース部からバック部後端までのヘッド幅をａとし、ヘッド部におけるソール部下端からクラウン部上端までのヘッド高さをｂとし、ヘッド部におけるトー部先端からヒール部後端までのヘッド幅をｃとしたときに、フェース部からａ／３以上２ａ／３以下の範囲であって、ソール部下端からｂ／３以上２ｂ／３以下の範囲内であって、かつトー部先端からｃ／３以上２ｃ／３以下の範囲内に、重り部の質量の５０％以上が存在することが好ましい。これ以外の重り部に関する内容については、前述の実施の形態と同様であるので、重複説明は省略する。
【００９５】
また、ヘッド部１のロールの曲率半径が２０ｃｍ以上２８ｃｍ以下であり、かつヘッド部のバルジの曲率半径が２０ｃｍ以上２８ｃｍ以下であることが好ましい。
【００９６】
以下、上述した本発明の思想を具現化した例について図７〜図１５を用いて説明する。
【００９７】
図７は、金属製外殻構造のウッドタイプのゴルフクラブヘッドを示す分解斜視図である。なお、シャフトおよびグリップの図示は省略する。
【００９８】
図７に示すように、ヘッド部１は、クラウン部４、ソール部５、フェース部６およびネック部７を溶接して一体化することにより形成される。ヘッド部１の外殻は、主にクラウン部４、ソール部５およびフェース部６で形成される。この外殻は、強度を保つ最小の肉厚で形成されている。
【００９９】
そして、ソール部５に支持部１２を溶接し、支持部１２に重り部１１を溶接している。この場合であれば、支持部１２を１組の板状部材で構成し、該板状部材をソール部５のトー側とヒール側の２箇所に対面するように配置し、溶接部１３を介して板状部材をソール部５に固着する。そして、溶接部１３を介して、支持部１２である板状部材の上部に３０ｇの重り部１１を固着する。したがって、重り部１１は、ヘッド部１の外殻から離隔し、ヘッド部１内部の中央部に位置することとなる。
【０１００】
その結果、質量が２００ｇ、体積が３００ｃｍ3、重心深度が３０ｍｍ、左右方向の慣性モーメントが２５００ｇ・ｃｍ2、上下方向の慣性モーメントが１５２５ｇ・ｃｍ2のヘッド部１が得られる。なお、バルジとロールの曲率半径は、ともに約２５ｃｍ（１０インチ）である。
【０１０１】
このヘッド部１と従来の同体積、同質量のヘッドとを比較したところ、次のような利点を確認できた。なお、従来のヘッドの重心深度は３０ｍｍ、左右方向の慣性モーメントは３０００ｇ・ｃｍ2、上下方向の慣性モーメントは１８００ｇ・ｃｍ2である。
【０１０２】
第１の利点は、上下方向の弾道に関するものであり、打点がフェース面の上側（クラウン部４側）のときバックスピンの少ない弾道が得られ、逆に打点がフェース面の下側（ソール部５側）のときバックスピンの多い弾道が得られた。したがって、打点がフェース面の上側と下側のいずれにずれたとしても従来例よりも飛距離を向上することができる。
【０１０３】
第２の利点は、左右方向の弾道に関するものであり、トー側に打点がずれたときでも右方向へ飛出したボールがフックスピンにより目標方向に戻り、逆にヒール側に打点がずれたときでも左方向へ飛出したボールがスライススピンにより目標方向に戻った。
【０１０４】
なお、重り部１１を支持部１２よりも比重の高い材質で構成することが好ましい。それにより、主にヘッド部１の中央部に質量を集中させることができ、ギア効果を大きくすることができる。
【０１０５】
次に、図８から図１５を用いて重り部１１および支持部の形態の変形例について説明する。
【０１０６】
図８に示すように、重り部１１を円柱形状としてもよい。本変形例では、重り部１１の質量は３２ｇであり、重り部１１と支持部とが一体となっている。支持部は、重り部１１下端に位置し、空洞部１４を内部に有する筒状部により構成される。
【０１０７】
空洞部１４は、重り部１１を形成する円柱体内部の下半分を円形状に切削して形成される。そして、支持部の下端が溶接部１３を介してソール部５に固着される。
【０１０８】
本変形例の場合も、ヘッドの質量特性は図７に示す場合と同等となり、図７に示す場合と同様の利点を確認することができた。
【０１０９】
次に、図９を用いて重り部１１および支持部の形態の他の変形例について説明する。
【０１１０】
本変形例では、図９に示すように重り部１１を直方体形状とし、棒状部材１５と板状部材１６を積層した上に重り部１１を溶接している。より詳しくは、棒状部材１５を、フェース部６からバック部に向かう方向に延在するように配置し、ソール部５に溶接部１３を介して棒状部材１５を固着し、この棒状部材１５の上にヘッド部１のトー部からヒール部側に延在するように板状部材１６を載置し、板状部材１６の長手方向両端をソール部５に溶接する。
【０１１１】
上記の棒状部材１５および板状部材１６が重り部１１を支持する支持部となる。そして、板状部材１６上に重り部１１を固着する。それにより、ヘッド部１内部の中央部に重り部１１を配置することができる。なお、重り部１１の質量は、２７ｇである。
【０１１２】
上記のような重り部１１をヘッド部１の内部に設置することにより、ヘッドの質量特性を図７に示す場合と同等とすることができ、図７に示す場合と同様の利点を確認することができた。
【０１１３】
なお、図１０に示すように、重り部１１の平面形状を台形形状とし、重り部１１を若干ヘッド部１のヒール部側にずらせて配置してもよい。この場合も、上記と同様の効果が得られる。
【０１１４】
次に、図１１〜図１４を用いて、重り部１１および支持部１２の形状のさらなる変形例について説明する。これらの図に示す例では、重り部１１および支持部１２が一体となっている。支持部１２は、溶接部１３を介してヘッド部１の外殻に固着され、重り部１１をヘッド部１の外殻から離隔させている。
【０１１５】
それにより、重り部１１をヘッド部１内の中央部に配置することができ、ギア効果を大きくすることができる。なお、重り部１１の質量を支持部１２の質量よりも大きくすることにより、より効果的にギア効果を大きくすることができる。
【０１１６】
図１１に示す例では、重り部１１の断面形状を略Ｈ形状とし、支持部１２をヘッド部１のソール部に溶接している。重り部１１の平面形状としてはたとえば円形が考えられるが、円以外の任意形状も採用可能である。
【０１１７】
また、図１２に示すように重り部１１を直方体あるいは立方体とし、重り部１１よりも細幅の支持部１２で重り部１１を支持してもよい。また、図１３に示すように重り部１１をカップ状としたり、図１４に示すように単純に横方向に延びる板状部で重り部１１を構成してもよい。いずれの場合にも、図１１に示す場合と同様の効果が得られる。
【０１１８】
次に、図１５を用いて、重り部１１および支持部１２の形状のさらなる変形例について説明する。
【０１１９】
図１５に示すように、ヘッド部１の内部に発泡体１７を充填し、この発泡体１７の中央部の比重を高める等して重り部１１を設けてもよい。たとえば金属粉末を含有した発泡樹脂をヘッド部１内の中央部に集中させる方法が考えられる。
【０１２０】
なお、発泡体以外の充填材をヘッド部１の内部に充填し、該充填材の中央部の比重を周囲の比重よりも高めたり、あるいは上記充填材よりも高比重の別部材を充填材の中央部に配置する等して重り部１１と支持部１２とを形成してもよい。
【０１２１】
なお、上述の実施の形態では、支持部１２をヘッド部１のソール部に固着する例について説明したが、ソール部およびフェース部以外の外殻に支持部１２を固着してもよい。
【０１２２】
また、重り部１１をヘッド部１の外殻に直接固着するのではなくヘッド部１の外殻から離隔してヘッド部１の内部に配置するものであれば、上述以外の任意の手法を採用可能である。さらに、上述の各実施の形態の特徴を適宜組合せてもよい。
【０１２３】
このように本発明の実施の形態について説明を行なったが、今回開示した実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれる。
【０１２４】
【発明の効果】
本発明によれば、上下方向と左右方向の少なくとも一方向のギア効果を大きくすることができるので、ボールの飛距離および方向性を向上することができる。それにより、打点がＳＳからはずれた場合でもボールの飛距離を大きく減じることなく目標方向にボールを到達させることができる。特に、２８０ｃｍ3以上の体積のヘッド部を備えたゴルフクラブでは、ボール初速の大きい打点のエリアを広く確保しながら上述の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ギア効果による弾道を説明するための図である。
【図２】  ギア効果の原理を説明するための図である。
【図３】  重りの位置とバックスピン量の差の関係を示す図である。
【図４】  重りの位置とサイドスピン量の差の関係を示す図である。
【図５】  トー部側から見た重りの好ましい設置位置を示す図である。
【図６】  クラウン部側から見た重りの好ましい設置位置を示す図である。
【図７】  本発明に係る重り部を備えたヘッド部の一例の分解斜視図である。
【図８】  本発明に係る重り部を備えたヘッド部の他の例の分解斜視図である。
【図９】  本発明に係る重り部を備えたヘッド部のさらに他の例の分解斜視図である。
【図１０】  本発明に係る重り部を備えたヘッド部のさらに他の例の分解斜視図である。
【図１１】  本発明に係る重り部を備えたヘッド部のさらに他の例の断面図である。
【図１２】  本発明に係る重り部を備えたヘッド部のさらに他の例の断面図である。
【図１３】  本発明に係る重り部を備えたヘッド部のさらに他の例の断面図である。
【図１４】  本発明に係る重り部を備えたヘッド部のさらに他の例の断面図である。
【図１５】  本発明に係る重り部を備えたヘッド部のさらに他の例の断面図である。
【図１６】  ２８０ｃｍ3以上の体積のヘッド部における上下方向の慣性モーメントと重心深度との関係を示す図である。
【図１７】  ２８０ｃｍ3以上の体積のヘッド部における左右方向の慣性モーメントと重心深度との関係を示す図である。
【符号の説明】
１  ヘッド部、２  トー部、３  ヒール部、４  クラウン部、５  ソール部、６  フェース部、７  ネック部、８  ボール、９  ロール、１０  バルジ、１１重り部、１２  支持部、１３  溶接部、１４  空洞部、１５  棒状部材、１６板状部材、１７  発泡体、１８  バック部。
【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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【図１６】
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【図１７】
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