(57)【要約】    【課題】  ヘッドを高速でかつ軽くスイングできるとともに、クラブヘッドのトウダウン現象やかぶり現象を軽減し抑制できるウッド型クラブを提供する。    【解決手段】  ヘッド(10)のクラウン部(12)とソール部(13)の間に位置するトウ側部(15)及びヒール側部(16)には各々、スイング時のヘッド(10)に対する空気流を誘導する少なくとも１つの凹溝(20,21)が水平方向外側方に開口し、フェイス部(11)からバック部(14)への前後方向に延びて形成されかつ凹溝(20,21) 入口から内方に至る溝底がフェイス部(11)に対する垂直線(L) に対して内方傾斜する角度(θ2)を凹溝底入口と出口を結ぶ直線(L1)がフェイス部に対する垂直線(L)に対して内方傾斜する角度(θ1)より小さくなるように外側方に膨出させた湾曲部を上記凹溝(20,21)の全部または一部に有する。【選択図】  図１
2009279373.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フェイス部、クラウン部、ソール部及びバック部を含む中空ヘッドを有し、そのクラウン部のヒール側にシャフトが連結されるホーゼルが形成されたウッド型クラブにおいて、
上記ヘッド(10)のクラウン部(12)とソール部(13)の間に位置するトウ側部(15)及びヒール側部(16)には各々、スイング時のヘッド(10)に対する空気流を誘導する少なくとも１つの凹溝(20,21)が水平方向外側方に開口し、フェイス部(11)からバック部(14)への前後方向に延びて形成されかつ凹溝(20,21) 入口から内方に至る溝底がフェイス部(11)に対する垂直線(L) に対して内方傾斜する角度(θ2)を凹溝底入口と出口を結ぶ直線(L1)がフェイス部に対する垂直線(L)に対して内方傾斜する角度(θ1)より小さくなるように外側方に膨出させた湾曲部を上記凹溝(20,21)の全部または一部に有することを特徴とするウッド型クラブ。
【請求項２】
上記湾曲部は凹溝(20,21)入口から出口に連続して形成されている請求項１記載のウッド型クラブ。
【請求項３】
上記凹溝(20,21)は垂直断面上下方向の開口幅寸法(h) が上記凹溝(20,21)の深さ寸法(d)より大きい広口湾曲溝である請求項１記載のウッド型クラブ。
【請求項４】
上記凹溝(20,21)は出口部開口面積が入口部開口面積より大きい請求項１記載のウッド型クラブ。
【請求項５】
上記凹溝(20,21)の垂直断面上下方向の開口幅寸法(h)はヘッド(10)に通常のアドレスポジションをとらせた姿勢におけるクラウン最頂部の高さ(H)を基準としてその１／４〜２／５の範囲内の寸法である請求項１記載のウッド型クラブ。
【請求項６】
上記凹溝(20,21)は断面Ｕ字状、断面半円形状又は断面楕円形状をなしている請求項１ないし３のいずれかに記載のウッド型クラブ。
【請求項７】
上記バック部(14)は上記クラウン部(12)に近づくに従って上記フェイス部(11)側に向けて傾斜した傾斜面に形成される一方、上記クラウン部(12)の後端縁はヘッド投影平面において直線状をなすとともに後方にルーフ状に張り出されて上記バック部(14)の傾斜面上端に連続されている請求項１記載のウッド型クラブ。
【請求項８】
上記バック部(14)は上記ヘッド(10)のフェイス部(11)のフェイス重心とヘッド重心とを通る基準鉛直面に直交する方向における中央部分が両側部分に比して低くなった円弧凹状又は楕円凹状となっている請求項６記載のウッド型クラブ。
【請求項９】
上記ヘッド(10)に通常のアドレスポジションの姿勢をとらせたときの上記ヘッド(10)のフェイス部(11)のフェイス重心とヘッド重心とを通る基準鉛直面内において上記フェイス部(11)の上端縁の位置を通りかつ水平面に対して−１５°〜＋１５°の範囲内の角度(θ3)をなして後方に延びる直線(L3)が、上記クラウン部(12)の最後方点と該最後方点から上記フェイス部(11)までの前後方向の距離の２５％の位置との間で交差し、上記クラウン部(12)と直線(L3)との間の上下方向に最も離れた距離(D)が１０ｍｍ以下の寸法である円弧形状をなし、
上記クラウン部(12)が上記円弧形状を上記基準鉛直面を中心にしてトウ・ヒール方向に所定の幅の帯状に連続させた曲面形状を有する請求項１記載のウッド型クラブ。
【請求項１０】
上記クラウン部(12)から後方に向かう外表面は、上記基準鉛直面内において上記外表面の上記直線(L3)に対してなす間の角度(θ4)が上記直線(L3)の水平面に対してなす間の角度(θ3)よりも大きくなっている部分を有する請求項９記載のウッド型クラブ。
【請求項１１】
上記クラウン部(12)は上記円弧形状を上記フェイス部(11)の上端縁の形状に応じてトウ・ヒール方向に連続させた曲面形状に形成されている請求項９記載のウッド型クラブ。
【請求項１２】
上記直線(L3)が水平面に対して−１０°〜＋１０°の範囲内の角度をなして後方に延び、上記クラウン部(12)と直線(L3)との間の上下方向に最も離れた距離(D)が８ｍｍ以下の寸法である円弧形状をなしている請求項９記載のウッド型クラブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はウッド型クラブに関し、特に軽くスイングできるとともに、クラブヘッドのトウダウン現象やかぶり現象を軽減し抑制できるようにしたクラブに関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴルフ競技においてスコアメイクの上で、ゴルフボールを打撃したときの飛距離及び打球の方向安定性が重要である。ゴルフボールの飛距離はヘッド速度とゴルフボール打撃の瞬間にクラブヘッドの運動量をいかに効率よくゴルフボールに伝えることができるかで決まり、又打球の方向安定性はゴルフボール打撃の瞬間に、クラブヘッドのかぶり現象（トウ側部分がヒール側部分よりも進んだ現象）が抑制されてクラブヘッドのフェイス部が意図するプレイの線の方向に正対し、しかもクラブヘッドのトウダウン現象が抑制されてクラブヘッドがゴルフボールに対してスクエアーな姿勢となっているかによって決まる。
【０００３】
従来より、クラブヘッドのバック部（ヘッド背面）の輪郭形状を、ヒール側部の曲率（曲がり具合）がトウ側部の曲率よりも大きくなるように形成してヘッド重心をヒール側に移動させ、トウダウン現象やかぶり現象（カバーリング現象）を軽減し抑制するようにしたクラブヘッドが提案されている（特許文献１）。
【０００４】
最近、ヘッドの形状を流体力学の観点から設計し工夫することが提案されている。例えば、クラブヘッドのバック部に凹溝を形成し、ヘッド表面に形成される渦流をヘッド表面から剥離し難くし、スイング時におけるクラブヘッドの上下左右へのずれを軽減し抑制して姿勢の安定性を向上させるようにしたクラブヘッドが提案されている（特許文献２）。      
【０００５】
また、フェイス部の上下端縁を曲率半径１０ｍｍ以下の曲面に形成し、これらの曲面に微小凹凸を形成し、クラウン部及びソール部に沿って流れる層流境界層の層流剥離を防止し、空気抵抗を減少させるようにしたクラブヘッドが提案されている（特許文献３）。
【０００６】
さらに、クラウン部、トウ側部、ソール部に凹状の渦流生成部を形成し、スイング時のヘッド姿勢を安定にするようにしたクラブヘッドが提案されている（特許文献４）。
【０００７】
また、トウ側部及びヒール側部の各々に外側向きの凹溝を前後方向に延びて形成し、ダウンスイング時に凹溝によって高速気流を捕らえてヘッドを適正な姿勢に維持し矯正するようにしたクラブヘッドが提案されている（特許文献５）。
【０００８】
【特許文献１】特開平０６−９８９５４号公報
【特許文献２】特開２００２−２９１９４７号公報
【特許文献３】特公平０７−４４３８号公報
【特許文献４】米国特許第５，９８０，３９４号公報
【特許文献５】特開平２００１−２１２２６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本件発明者らが各種のクラブヘッドの性能について研究を行ったところ、通常のクラブヘッド（パーシモンヘッドに類似した形状のクラブヘッド）は抗力係数が１．９、１．１、０．８と急激に変化するのに対し、特許文献５記載のクラブヘッドはダウンスイング時のインパクトまでの抗力係数が０．５からほぼ０．４で安定し、非常に軽くスイングでき、しかもトウダウン現象やかぶり現象が軽減され抑制され、インパクトの瞬間にほぼ理想的な姿勢となっており、流体力学的に優れたクラブヘッドであることが確認された。
【００１０】
ところで、実際にゴルフクラブをスイングする場合、クラブヘッドは概ねプレイヤーの身体を中心とする円弧軌道を移動するので、特許文献５記載のクラブヘッドでは直線状の凹溝内に渦流が発生していることが確認された。この渦流を少なくすることができると、抗力係数をさらに小さくでき、ヘッド速度をさらに向上できることが期待される。
【００１１】
本発明はかかる点に鑑み、軽くスイングできるとともに、クラブヘッドのトウダウン現象やかぶり現象を軽減し抑制でき、しかもヘッド速度を向上できるようにしたウッド型クラブを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係るウッド型クラブは、フェイス部、クラウン部、ソール部及びバック部を含む中空ヘッドを有し、そのクラウン部のヒール側にシャフトが連結されるホーゼルが形成されたウッド型クラブにおいて、上記ヘッド(10)のクラウン部(12)とソール部(13)の間に位置するトウ側部(15)及びヒール側部(16)には各々、スイング時のヘッド(10)に対する空気流を誘導する少なくとも１つの凹溝(20,21)が水平方向外側方に開口し、フェイス部(11)からバック部(14)への前後方向に延びて形成されかつ凹溝(20,21) 入口から内方に至る溝底がフェイス部(11)に対する垂直線(Ｌ)に対して内方傾斜する角度(θ２)を凹溝底入口と出口を結ぶ直線(Ｌ１)がフェイス部に対する垂直線(Ｌ)に対して内方傾斜する角度(θ１)より小さくなるように外側方に膨出させた湾曲部を上記凹溝(20,21)の全部または一部に有することを特徴とする。
【００１３】
本発明の特徴の１つはヘッドのトウ側部及びヒール側部に外側方に開口する凹溝を形成し、この凹溝の外側方の開口を最大とし、しかも深さを浅くし、さらには凹溝の全部又は一部を外側方に円弧状に膨出した形状に湾曲させるようにした点にある。
【００１４】
これにより、ダウンスイング時にはヘッドがプレイヤーを中心として円弧軌道を移動すると、凹溝に空気流が取り込まれるが、凹溝の全部又は一部が円弧状に湾曲しているので、空気流は凹溝に沿って円滑に流れ、渦流はほとんど生ずることがなく、非常に軽くスイングできてヘッド速度を向上できる。
【００１５】
また、抗力係数が小さく、ヘッド廻りの空気流れの乱れも少なくなるので、トウダウン現象やかぶり現象が軽減され抑制され、インパクトの瞬間にほぼ理想的な姿勢になる。その結果、飛距離及び打球の方向安定性を向上させることができる。
【００１６】
ダウンスイング時にはヘッドのトウ側よりもヒール側の方が前方に進んでおり、ヒール側に多くの空気が当たることから、ヒール側の外向き凹溝が重要な働きをするが、クラブヘッドの動的なバランス及びインパクト後のフォロースルー時における渦流を軽減し抑制して軽いフォロースルーを考慮すると、トウ側の外向き凹溝も重要な働きをする。
【００１７】
凹溝の垂直断面上下方向の開口幅寸法はヘッドに通常のアドレスポジションをとらせた姿勢におけるクラウン最頂部の高さを基準としてその１／４〜２／５の範囲内の寸法とする。１／４未満では外向き凹溝が狭すぎ、十分な量の空気流を取り込むことが難しく、２／５を超えると、コントロールされた空気流とはなりにくく、単に空気流がクラブヘッドの側方を流れているのと大差ないからである。
【００１８】
例えば、クラウンの最高高さが６０ｍｍのドライバーの場合、凹溝の外側方の開口の垂直断面上下方向の寸法は１５ｍｍ〜２５ｍｍの範囲内の寸法を採用するのがよい。
【００１９】
外向き凹溝の断面形状は捕らえた空気流が後方に円滑に流れる形状が好ましく、具体的にはＵ字状、半円形状、楕円形状などを採用することができる。
【００２０】
クラブヘッド自体の形状は特に限定されず、従来のパーシモン形状のクラブヘッドに適用しても効果を奏するが、本件発明者らが開発した実質的に四角形状のクラブヘッドに適用すると、流体力学的に非常に優れた性能のクラブヘッドが得られることが判明した。
【００２１】
つまり、本発明は、バック部がクラウン部に近づくに従ってフェイス部に向けて傾斜した傾斜面に形成される一方、クラウン部の後端縁はヘッド投影平面において直線状をなすとともに後方にルーフ状に張り出されてバック部の上端部に連続させるようにした形状のクラブヘッドに適用すると、流体力学的な効果が大きい。
【００２２】
バック部は平坦な傾斜面でもよいが、フェイス部を基準にしてトウ・ヒール方向の中央が両側部分に比して低くなった円弧凹状又は楕円凹状に形成することもできる。
【００２３】
また、ヘッドに通常のアドレスポジションの姿勢をとらせたときのヘッドのフェイス部のフェイス重心とヘッド重心とを通る基準鉛直面内におけるクラウン部の形状は、フェイス部の上端縁の位置を通りかつ水平面に対して−１５°〜＋１５°の範囲内の角度をなして後方に延びる直線がクラウン部の最後方点と該最後方点からフェイス部までの前後方向の距離の２５％の位置との間で交差し、クラウン部と直線との間の上下方向に最も離れた距離が１０ｍｍ以下の寸法である円弧形状をなし、クラウン部が円弧形状を基準鉛直面を中心にしてトウ・ヒール方向に所定の幅、例えば４０ｍｍ幅の帯状に連続させた曲面形状を有するように構成するのがよい。
【００２４】
この場合、クラウン部の先端から後方に向かう外表面は、基準鉛直面内において外表面の直線(L3)に対してなす間の角度(θ4)が直線(L3)の水平面に対してなす間の角度(θ3)よりも大きくなっている部分を有するのが好ましい。
【００２５】
また、クラウン部は円弧形状をフェイス部の上端縁の形状に応じてトウ・ヒール方向に連続させた曲面形状に形成されると、空気流の剥離が少なく、空気流がクラウン部の外面を円滑に流れ、渦流が少ない。
【００２６】
上述の直線は水平面に対して−１５°〜＋１５°、好ましくは−１０°〜＋１０°の範囲内の角度をなして後方に延び、クラウン部と直線との間の上下方向に最も離れた距離が１０ｍｍ以下、好ましくは８ｍｍ以下の寸法である円弧形状となすのがよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
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６は本発明に係るウッド型クラブの好ましい実施形態を示す。図において、クラブヘッド１０はヒール側にほぼ三角錐状のホーゼル１７を一体的に形成した中空鋳造品（鍛造品でもよい）で、ホーゼル１７にはシャフト３０が連結され、又クラブヘッド１０はフェイス部１１、クラウン部１２、ソール部１３、バック部１４、トウ側部１５及びヒール側部１６から構成され、フェイス部１１はスイートスポットＳがほぼ真球面状に形成されている。
【００２８】
クラブヘッド１０に通常のアドレスポジションをとらせたとき、ヘッド投影平面におけるクラウン部１２の形状は両側縁が円弧状、後端縁が直線状をなす実質的に四角形状に形成され、又クラウン部１２の後端縁はバック部１４に対して後方にルーフ状に張り出されている。
【００２９】
バック部１４はクラウン部１２に近づくに従ってフェイス部１１側に向けて傾斜しかつフェイス部１１を基準にしてトウ・ヒール方向の中央が両側部分に比して低くなった円弧凹状（又は楕円凹状）の傾斜面に形成され，バック部１４の上端部にはクラウン部１２の後端縁が連続されている。
【００３０】
また、クラブヘッド１０のクラウン部１２とソール部１３の間に位置するトウ側部１５及びヒール側部１６には水平方向外に開口する凹溝２１、２０がフェイス部１１からバック部１４に向かって円弧状に延びて彫り込み形成されている。
【００３１】
この凹溝２０、２１には、その入口から内方に至る溝底がフェイス部１１に対する垂直線Ｌに対して内方傾斜する角度θ２を、凹溝底入口と出口を結ぶ直線Ｌ１がフェイス部１１に対する垂直線Ｌに対して内方傾斜する角度θ１より小さくなるように外側方に膨出させた湾曲部が凹溝２０、２１の全体にわたって形成されている。
【００３２】
クラブヘッド１０に通常のアドレスポジションをとらせたとき、クラウン部１２の最高高さＨが６０ｍｍの場合、凹溝２０、２１は外側方の開口の上下方向の寸法ｈは２０ｍｍに設定され、凹溝２０、２１の深さｄは１０ｍｍに設定されている。
【００３３】
ゴルフルールにはトウの先端、ヒールの先端との規定はあるが、トウ部１５及びヒール部１６の範囲については特に規定されていない。そこで、本例ではクラウン部１２の後端縁が直線状であることから、便宜上、フェイス部１１の外端からクラウン部１２の直線状後端縁の外端との間をトウ部１５及びヒール部１６と定義する。
【００３４】
また、クラウン部１２はヘッド１０に通常のアドレスポジションの姿勢をとらせたときのヘッド１０のフェイス部１１のフェイス重心とヘッド重心とを通る基準鉛直面内において、フェイス部１１の上端縁の位置を通りかつ水平面に対して−１５°〜＋１５°の範囲内の角度θ３をなして後方に延びる直線Ｌ３が、クラウン部１２の最後方点と該最後方点からフェイス部１１までの前後方向の距離の２５％の位置との間、本例ではクラウン部１２の直線状の後端縁で交差し、クラウン部１２と直線Ｌ３との間の上下方向に最も離れた距離Ｄが１０ｍｍ以下、本例では８ｍｍの寸法である円弧形状をなしている。
【００３５】
また、クラウン部１２から後方に向かう外表面は、基準鉛直面内において外表面の直線Ｌ３に対してなす間の角度θ４が直線Ｌ３の水平面に対してなす間の角度θ３よりも大きくなっている部分を有している。
【００３６】
そして、クラウン部１２は上記円弧形状を基準鉛直面を中心にしてトウ・ヒール方向に所定の幅の帯状に、本例では円弧形状をフェイス部１１の上端縁の形状に応じてトウ・ヒール方向に連続させた曲面形状に形成されている。
【００３７】
本例のクラブをバックスイングし、図１１の(a)に示されるトップの位置からダウンスイングを開始すると、図１１の(b)に矢印Ｄ１で示されるように、クラブヘッド１０のクラウン部１２及びソール部１３の外表面に沿って気流が流れるとともに、ヒール側部１６の凹溝２０に高速気流が捕らえられ、このヒール側部１６の高速気流はクラブヘッド１０をスクエアーな姿勢にする力として作用する。
【００３８】
このとき、クラブヘッド１０のクラウン部１２及びソール部１３は平坦な曲面に形成されているので、図９に示されるように、空気流は渦流を生ずることがなく、クラウン部１２及びソール部１３の外表面に沿って円滑に流れる。
【００３９】
クラブヘッド１０が図１１の(b)に矢印Ｄ１で示されるようにひらいた状態から、図１１の(b)に矢印Ｄ２で示されるようにインパクトの間近のスクエアーな姿勢になり始めると、トウ側部１５の凹溝２１にも高速気流が捕らえられる。
【００４０】
すると、クラブヘッド１０はトウ側部１５及びヒール側部１６側の２本の高速気流によって案内され、クラブヘッド１０はゴルフボールＢに対してスクエアーな姿勢に維持される。また、トウ側部１５の高速気流はクラブヘッド１０のトウ側部１５の凹溝２１内に捕らえられているので、クラブヘッド１０がトウダウンしようとしてもこれを抑制するように働き、トウダウン現象が軽減され抑制される。
【００４１】
また、何らかの原因でクラブヘッド１０がひらいたりかぶったりすると、２本の高速気流が凹溝２０、２１の内面と衝突してクラブヘッド１０をスクエアーな姿勢に戻す力として作用するので、クラブヘッド１０はスクエアーな姿勢に矯正される。
【００４２】
インパクトが過ぎると、フォロースルーが行われるが、フォロースルーでは図１１の(b)に矢印Ｄ３で示されるように、今度はトウ側部１５がヒール側部１６よりも進んだ状態となるので、トウ側部１５の凹溝２１に高速気流が捕らえられ、これによってクラブヘッド１０が案内され、クラブヘッド１０を軽くフォロースルーできる。
【００４３】
本例のクラブヘッド１０では凹溝２０、２１を大量の高速気流を捕らえることのできる形状に形成しているので、姿勢の維持矯正は顕著である。
【００４４】
上述のようにクラブヘット１０はトウ側部１５及びヒール側部１６の凹溝２０、２１によって捕らえられた高速気流によってスイング姿勢が維持され矯正されるが、凹溝２０、２１が直線的な形状であると、高速気流に渦流が生じ、これがスイングの抵抗となる。
【００４５】
これに対し、本例では凹溝２０、２１の溝底を外側の膨らんだ円弧状に形成しているので、凹溝２０、２１に捕らえられた高速気流は渦流がほとんど発生することなく溝底に沿って円滑に流れるので、ヘッド速度を向上できる。
【００４６】
その結果、クラブヘッド１０を軽くスイングできるとともに、ヘッド速度をアップでき、その運動量をゴルフボールＢに効率よく伝えることができる。
【００４７】
以上のように、本例のクラブヘッド１０はインパクトの瞬間にはスクエアーの姿勢であり、しかもダウンスイングの運動量がそのままゴルフボールＢに伝えられるので、意図する方向に正確にかつ安定して、しかも大きな飛距離でもって飛球させることができる。
【００４８】
本件発明者らは本件のクラブヘッド１０の抗力特性を測定した。測定は図１２に示されるように、三分力計にゴルフクラブをセットし、測定した。測定条件は流速１８ｍ／ｓ、Ｒｅ数１４２０００とし、可視化方（注入トレーサ法）を用いてクラブヘッド周辺の流れと抗力係数の関係を調べた。
【００４９】
図１３にクラブヘッドの形状が抗力係数に与える影響を調べた結果を示す。図中、クラブヘッドＡ〜Ｄ、ＸＹの形状を図示している。Ｙが本例のクラブヘッド、Ｄは本例のクラブヘッド１０と同一の形状で凹溝２０、２１がないヘッドである。本例のクラブヘッド１０の形状は抗力係数はインパクトの瞬間には０．３以下と最も小さく、極めて優れた性能であることが分かった。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に係るウッド型クラブの好ましい実施形態を示す正面図である。
【図２】上記実施形態を示す右側面図である。
【図３】上記実施形態を示す左側面図である。
【図４】上記実施形態を示す平面図である。
【図５】上記実施形態を示す底面図である。
【図６】上記実施形態を示す背面図である。
【図７】上記実施形態を示す中央縦断面図である。
【図８】上記実施形態を示す横断面図である。
【図９】上記実施形態のクラウン部及びソール部における高速気流の流れを模式的に示す図である。
【図１０】上記実施形態の凹溝内における高速気流の流れを模式的に示す図である。
【図１１】スイング時における上記実施形態のクラブヘッドの挙動を模式的に示す図である。
【図１２】上記実施形態の性能を測定した装置の構成を示す図である。
【図１３】クラブヘッドの形状と抗力係数の関係を示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０        ヘッド
１１        フェイス部
１２        クラウン部
１３        ソール部
１４        バック部
１５        トウ側部
１６        ヒール側部
１７        ホーゼル
２０、２１        凹溝
【図１】
2009279373.tif 000003
【図２】
2009279373.tif 000004
【図３】
2009279373.tif 000005
【図４】
2009279373.tif 000006
【図５】
2009279373.tif 000007
【図６】
2009279373.tif 000008
【図７】
2009279373.tif 000009
【図８】
2009279373.tif 000010
【図９】
2009279373.tif 000011
【図１０】
2009279373.tif 000012
【図１１】
2009279373.tif 000013
【図１２】
2009279373.tif 000014
【図１３】
2009279373.tif 000015