(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°のウッドクラブヘッドであって、
フェース面の中央部分から周辺に向かって階段状にその肉厚が減少される少なくとも第１段目ないし第３段目のフェース背面（２）、（３）、（４）を設け、
それぞれのフェース背面（２）、（３）、（４）の正投影図としての平面図形における重心を図心（ｃ０）、（ｃ１）、（ｃ２）とし、
打球面となるフェース面の広さに等しい第１段目のフェース背面（２）の図心（ｃ０）からトウ（５）側又はヒール（７）側に離れた位置に第２段目のフェース背面（３）の図心（ｃ１）を設定するとともに、図心（ｃ０）と同位置に第３段目のフェース背面（４）の図心（ｃ２）を設定し、
この第３段目のフェース背面（４）がフェース面の中央領域を補強し、
前記第１段目ないし第３段目の各フェース背面（２）、（３）、（４）の大きさは、第１段目＞第２段目＞第３段目とされているとともに、その肉厚は、第１段目＜第２段目＜第３段目の順に厚くされ、
前記第２段目のフェース背面（３）の中央領域に第３段目のフェース背面（４）を包囲して円環状の凸状リブ（６）を配置し、
この凸状リブ（６）がその長手方向で断面２次モーメントが変化するように長手方向でヒール（７）側となる部分よりもトウ（５）側となる部分のリブ幅及びリブ高さを大きく設定したことを特徴とするウッドクラブヘッド。
【請求項２】
前記フェース背面（２）、（３）、（４）のそれぞれの肉厚は均一な厚みに形成されたことを特徴とする請求項１に記載のウッドクラブヘッド。
【請求項３】
前記凸状リブの中心と前記リブが配置される第２段目のフェース背面（３）の図心（ｃ１）の位置とが適量ずらされていることを特徴とする請求項１又は２に記載のウッドクラブヘッド。
【請求項４】
前記図心（ｃ０）と（ｃ１）とのずれを３〜１０ｍｍとしたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のウッドクラブヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
ドライバーやフェアウエイウッドなどのウッドクラブヘッドのフェースの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ウッドクラブヘッドの飛距離向上のために、フェースの撓みに基づくフェースの反発力を利用することが行われるようになっている。
一般に、フェース面でボールが打撃された際には、フェース面は、その図心において、フェース面に直角方向の撓みが最大となる。従って、この図心において、フェース面の反発力が最大となり、打撃時ボールに最大のエネルギーが伝えられて、この点で打撃したボールが最も飛距離が大きくなると考えられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一方、飛距離を増加するための一般的な手法として、ヘッドの大型化が、近年主流となっており、その際ヘッド重量の増加を抑制するためにフェース面の薄肉化が行われている。しかも、前記のフェース面の撓みを増大するには、フェース面は薄い方が都合良いのであるが、大型化したヘッドのフェース面を薄くして行った場合には、耐久性の懸念が増大してくるといった問題がある。
【０００４】
この対策として、フェースの撓みを出来るだけ大きく維持した上で耐久性で懸念される部分を補強するという意図を以て、フェース面の周辺部分に比較して中央部分を厚くしたり、またフェースの背面にリブを設置したりすることが試みられている。
このようにして耐久性の懸念を解消する目処が立ってきて、フェース面の撓みを増大して大きな反発力を得ることが可能となっているが、打撃がオフセンターで為された場合には、フェース面の撓みが著しく減少して期待した反発力が得られず飛距離が伸びないと言った問題が残されている。
【０００５】
前記の実状に鑑みて、本発明の目的とするところは、フェース面の耐久性に対する懸念を払拭して、オフセンター打撃が行われた場合でも大きなフェース面の撓みが得られるゴルフクラブヘッドを提供することである。
【０００６】
【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、本発明に係わるウッドクラブヘッドは、請求項１に記載されるように、中空構造のロフト角度が５〜３０°のウッドクラブヘッドであって、フェース面の中央部分から周辺に向かって階段状にその肉厚が減少される少なくとも第１段目ないし第３段目のフェース背面を設け、それぞれのフェース背面の正投影図としての平面図形における重心を図心とし、打球面となるフェース面の広さに等しい第１段目のフェース背面の図心からトウ側又はヒール側に離れた位置に第２段目のフェース背面の図心を設定するとともに、図心と同位置に第３段目のフェース背面の図心を設定し、この第３段目のフェース背面がフェース面の中央領域を補強し、前記第１段目ないし第３段目の各フェース背面の大きさは、第１段目＞第２段目＞第３段目とされているとともに、その肉厚は、第１段目＜第２段目＜第３段目の順に厚くされ、前記第２段目のフェース背面の中央領域に第３段目のフェース背面を包囲して円環状の凸状リブを配置し、この凸状リブがその長手方向で断面２次モーメントが変化するように長手方向でヒール側となる部分よりもトウ側となる部分のリブ幅及びリブ高さを大きく設定したものである。
【０００７】
本発明のウッドクラブによれば、中空構造のロフト角度が５〜３０°のウッドクラブヘッドであって、フェース面の中央部分から周辺に向かって階段状にその肉厚が減少される少なくとも第１段目ないし第３段目のフェース背面を設け、それぞれのフェース背面の正投影図としての平面図形における重心を図心とし、打球面となるフェース面の広さに等しい第１段目のフェース背面の図心からトウ側又はヒール側に離れた位置に第２段目のフェース背面の図心を設定するとともに、図心と同位置に第３段目のフェース背面の図心を設定し、この第３段目のフェース背面がフェース面の中央領域を補強し、前記第１段目ないし第３段目の各フェース背面の大きさは、第１段目＞第２段目＞第３段目とされているとともに、その肉厚は、第１段目＜第２段目＜第３段目の順に厚くされ、前記第２段目のフェース背面の中央領域に第３段目のフェース背面を包囲して円環状の凸状リブを配置し、この凸状リブがその長手方向で断面２次モーメントが変化するように長手方向でヒール側となる部分よりもトウ側となる部分のリブ幅及びリブ高さを大きく設定したので、通常フェース面の撓みが大きくなる中央部分の剛性が増加してフェース面の耐久性が向上すると共に、各段を形成するフェース背面の内少なくとも２以上のフェース背面の図心を相互に適量ずらすことによってフェース面の撓み分布の形を変化させて、オフセンター打撃が為された際でも打点位置のフェース撓みを大きく発生させて大きな反発力をボールに与えることが出来る。
尚、前記オフセンター打撃とは、フェース面の図心を外してボールが打撃される場合を指すものとする。
【０００８】
さらに、各段を形成するフェース背面の内少なくとも１以上のフェース背面にその長手方向で断面２次モーメントが変化するリブが設けられることによって、フェース面の撓み分布の形を木目細かく変化する事が出来、その結果オフセンター打撃が為された際の打点位置のフェース撓みを大きくし従って大きな反発力をボールに与えることが出来る。
従って、大型ヘッドのフェース面のスイートエリア（図心で打撃した場合の飛距離を１００％として、９５％以上の飛距離が得られるフェース面の領域）を拡大することが出来る。
【０００９】
尚、本発明において図心とは、周知の材料力学書に定義されるものであって、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。
【００１０】
また、本発明において、リブの断面２次モーメントとは、フェース面に垂直となるリブ断面の図心を通るフェース面に平行な軸線周りの断面２次モーメントとしている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明においては、フェース面の肉厚がフェース面の中央付近からフェース面の周辺方向に行くに従って階段的に減少されて、フェース背面が実質的に階段状に形成されるが、この際、形成される段数は、3段以上とするのが好ましい。更に、この段数は、3乃至5段の範囲に設定することが望ましい。
【００１２】
また、各段を形成するフェース背面の内少なくとも２以上のフェース背面の図心が相互にずらされる距離は、１〜１０ｍｍ程度が適量である。殊に、トウ側又はヒール側にずらす場合には、３〜１０ｍｍ程度ずらされることが好ましい。フェースの撓み分布を効果的に変更し得るからである。
【００１３】
また、各段を形成するフェース背面の内少なくとも１以上のフェース背面に設けられる凸状のリブは、リブの長手方向で断面２次モーメントが変化される。即ち、フェース背面に設置されるリブの断面形状は、リブの長手方向で一様でない。
凸状リブの断面２次モーメントの値は、１５ｍｍ4〜２×１０―3ｍｍ4の範囲に設定するのが好ましく、また、凸状リブの形状は、フェースを背面視した際に、円環状とするのが好ましい。凸状リブの断面形状は、半円形、矩形、三角形など任意の形状とすることが可能である。
更に、前記凸状リブを円環状として、リブの中心とリブが配置されるフェース背面の図心とを、殊にトウ側又はヒール側にずらす場合には、そのずれ量を０〜５ｍｍ程度に設定するのが好ましい。フェースの撓み分布を変更し易いからである。
【００１４】
「実施例」
図1乃至４に基づいて、本発明に係る一実施例を以下に説明する。
図１は、チタニウム合金製の中空殻体構造とされてその体積を２９０ｍｌとし、ロフト角度を１１度に設定された実施例としてのドライバークラブヘッドのフェース背面を示す図である。
図１にて、フェース背面（１）は、打球面となるフェース面の広さにほぼ等しい最も広い面積（３２７８ｍｍ2）で肉厚を２．５ｍｍとされた第１段目のフェース背面（２）と、この第１段目のフェース背面の図心（ｃ０）から３．５ｍｍトウ（５）側に離れた位置に図心（ｃ１）が設定されてフェース面のトウ側が補強されるやや広い面積（１３９９ｍｍ2）で肉厚２．９ｍｍの第２段目のフェース背面（３）と、前記第１段目のフェース背面（２）の図心（ｃ０）と同一位置に図心（ｃ２）を持ち打球面となるフェース面のほぼ中央領域を補強する小さな面積（３０７ｍｍ2）で肉厚３．６ｍｍの第３段目のフェース背面（４）とから構成されている。
【００１５】
第２段目のフェース背面（３）の略中央領域には、フェースと同一材質のチタニウム合金からなる１個の円環状の凸状リブ（６）が、第３段目のフェース背面（４）を包囲して配置されている。
凸状リブ（６）の断面形状は矩形状とされていて、フェース面に平行に測定される幅と、フェース面に直角方向に測定される高さとがその長手方向で下記のように変化されている。
前記円環状の凸状リブ（６）の長手方向でヒール（７）側となる部分は、リブ幅１ｍｍ、リブ高さ０．５ｍｍとされて、断面２次モーメントが０．０４ｍｍ4と小さな値に設定されている。また、前記円環状の凸状リブ（６）の長手方向でトウ（５）側となる部分では、リブ幅３ｍｍ、リブ高さ１ｍｍとされて、断面２次モーメントが２．２５ｍｍ4と大きな値に設定されている。この結果、トウ（５）側のフェース面の剛性が増強されている（図２のフェース断面図参照）。
更に、図１で、円環状の凸状リブ（６）の中心（ＣＲ）は、前記第２段目のフェース背面（３）の図心（Ｃ１）から２ｍｍヒール側に離隔されていてフェース中央付近の補強に加担している。
【００１６】
本発明に係る実施例では、ヘッドのフェース背面（１）がこのように構成されているので、打球面となるフェース面の中央部分が補強されると共に、該フェース面のトウ（５）側の剛性が増加される一方フェース面のヒール（７）側の剛性が抑制されるので、ボールを打撃した際のトウ側からヒール側に亘るフェース面の撓み分布において、撓みの最大となる領域が、図３に示すように、ヒール側に拡大されて広くなる。
この結果、フェース面のヒール（７）側に打点がずれたオフセンター打撃が行われた場合でも、大きなフェース面の撓みが得られ、従って大きな反発力が発生してボールの飛距離ロスが防止される。
【００１７】
また、図４に参考として示した従来品（フェースの肉厚が全面でほぼ同一とされリブ補強を付設しないフェース構造のヘッド、フェースの図示省略）のフェース面の撓み分布に比較して、実施例のヘッドでは、フェース面の中央部分の最大撓みの大きさが抑制されることから、フェースの耐久性が向上する。
【００１８】
尚、上記の実施例では、凸状リブを長手方向に連続した円環状とし材質をフェースと同一としたが、本願の趣旨からこれに制限されることなく、フェースを背面視して棒状やコの字型のリブとし、また長手方向でリブを断続的に設置する不連続な形式とすることが出来、更に、使用される材質をフェースの材質と異なるものとすることが出来る。
また、上記の実施例においては、フェース面のトウ側の剛性が増強されたが、本発明の趣旨に添って、図心および凸状リブの配置を調整することによりヒール側の剛性が増強されるようにすることが出来る。
【００１９】
【発明の効果】
本発明に係るウッドクラブヘッドにおいては、中空構造のロフト角度が５〜３０°のウッドクラブヘッドであって、フェース面の中央部分から周辺に向かって階段状にその肉厚が減少される少なくとも第１段目ないし第３段目のフェース背面を設け、それぞれのフェース背面の正投影図としての平面図形における重心を図心とし、打球面となるフェース面の広さに等しい第１段目のフェース背面の図心からトウ側又はヒール側に離れた位置に第２段目のフェース背面の図心を設定するとともに、図心と同位置に第３段目のフェース背面の図心を設定し、この第３段目のフェース背面がフェース面の中央領域を補強し、前記第１段目ないし第３段目の各フェース背面の大きさは、第１段目＞第２段目＞第３段目とされているとともに、その肉厚は、第１段目＜第２段目＜第３段目の順に厚くされ、前記第２段目のフェース背面の中央領域に第３段目のフェース背面を包囲して円環状の凸状リブを配置し、この凸状リブがその長手方向で断面２次モーメントが変化するように長手方向でヒール側となる部分よりもトウ側となる部分のリブ幅及びリブ高さを大きく設定したので、通常撓みが大きくなるフェース面の中央部分が補強されてフェースの耐久性が向上すると共に、フェース面のトウ側からヒール側に亘るフェース面の撓み分布において最大値の大きさが抑制されて最大値の領域がトウ側又はヒール側に拡大されることから、オフセンター打撃が為された際においても、大きな反発力が得られて飛距離のロスが防止される。
また、スイートエリアが広くなって、アベレージゴルファーにとって打ち易いクラブヘッドを提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施例のヘッドのフェース背面図を示す。
【図２】実施例のフェースのトウ側からヒール側に亘る断面図を示す
【図３】実施例のフェース面の撓み分布を示す。
【図４】従来品のフェース面の撓み分布を示す。
【符号の説明】
１  フェース背面
２  第１段目のフェース背面
３  第２段目のフェース背面
４  第３段目のフェース背面
５  トウ
６  凸状リブ
７  ヒール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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