JP2003236025A

JP2003236025A - ウッドクラブヘッド

Info

Publication number: JP2003236025A
Application number: JP2001110524A
Authority: JP
Inventors: Koji Sakai; 浩司酒井; Yasuyuki Ota; 泰之大田; Mamoru Saraya; 衛更家; Shoji Ono; 昭二小野; Masayuki Takagi; 正之高木
Original assignee: Mizuno Corp
Current assignee: Mizuno Corp
Priority date: 2001-04-09
Filing date: 2001-04-09
Publication date: 2003-08-26

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、ウッドクラブヘッドの
慣性主軸の傾斜の制御を精度よく、且つ効率よく行うた
めの質量調整機構と、質量調整機構に質量調整部をマウ
ントする工程を限定したウッドクラブヘッドに関するも
のである。【解決手段】本発明に係るウッドクラブヘッド
は、ヘッド本体２の中空部３を密閉した後に慣性主軸の
Ｉ_１軸、Ｉ_２軸、Ｉ_３軸の傾斜を調整できるように、ヘ
ッド本体２のバック部側面１Ｂに沿って質量調整部６の
ウェイト収納室７の長軸Ｃが平行に伸びるようにヘッド
外殻部４に形成したことを特徴とするウッドクラブヘッ
ド１である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、ウッドクラブヘ
ッドの慣性主軸の傾斜の制御を精度よく、且つ効率よく
行うための質量調整機構と、質量調整機構に質量調整部
をマウントする工程を限定したウッドクラブヘッドに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年のウッドクラブヘッドの研究で、ヘ
ッド本体の慣性主軸の傾き具合により、ウッドクラブヘ
ッドの打球方向のバラツキが改善できることが判明して
きた。

【０００３】しかしながら慣性主軸の傾斜を理想に近い
位置に調整するためには、最適な位置に重量物を付加し
なければならないことも事実である。

【０００４】そのため図１３に示す特開平６−２９６７
１６号のように、重心位置や任意の方向のヘッド本体２
０Ａの慣性モーメントを調整するために、ヘッド本体２
０Ａの中空部内２０Ｂに質量体２１を配置したゴルフク
ラブヘッド２０のような事例が一般的であり、固着方法
としては、溶接、接着、圧入など、種々の方法が公知と
なっている。

【０００５】また、図１４の要部拡大断面図に示す特開
平１０−２３４９０２号のように、ソール部２２やバッ
クサイド部やトウ部等に厚肉部２３を設け、該厚肉部２
３に雌ネジ２４を装着し、更に、内部に比重の大きい素
材からなる質量体２５Ｂを介在させ、雄ネジ２５Ａを形
成した質量調整部材２５を用いるゴルフクラブヘッド２
６も公知である。

【０００６】その他、図１５に示される特公平１０−３
６８３１号のように、ウッドクラブヘッド２７が、内殻
体２８の表面に外殻体２９が一体に成形されており、該
外殻体２９の背面側３０には、内殻体２８が露出してお
り、且つ、内殻体２８の背面側３０からフェイス側３１
にかけて空洞部３２が形成されており、該空洞部３２に
質量調整体３３が収容された構成のウッドクラブヘッド
２７も公知になっている。

【０００７】又、図１６に示す登録実用新案第３０２９
４２２号のように、アイアンクラブヘッド３４の、トー
部３５からヒール部３６方向に穿孔部３７が形成されて
おり、該穿孔部３７に質量調整部材３８を収納し、栓３
９により封じ込めるようにしたアイアンクラブヘッド３
４も公知となっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】又、図１３や図１４に
示すように、壁面と垂直に質量調整体の長軸がなるよう
に配置されているが、しかし、ウッドクラブヘッドにお
いては、クラブの長尺化や大型化に伴い、ウッドクラブ
ヘッドのヘッド本体の許容質量が限度に近く、そのた
め、少ない質量で効率よく慣性主軸の傾斜を制御する必
要がある。

【０００９】一方、従来から公知のウッドクラブヘッド
のヘッドにおける質量調整構造は、そのほとんどが重量
調節部材を収納するための収納部をソール部材に溶接や
接着や圧入や嵌合等の方法で形成したり、ヘッド内部に
重量体を付加するものは、ヘッドの部品の段階で質量体
を付加し、その後各々の部品を溶接等により一体化しヘ
ッドとするものである。

【００１０】このように、各々の部品を一体化する際に
発生する溶接ビート等により重量調節以上の重量が必然
的に付加され、その結果ヘッドが有する慣性主軸の傾斜
に、ばらつきが生じ、設計通りに正確に慣性主軸の傾斜
が制御できないという問題点を有していた。

【００１１】この問題を解決するためには、ヘッドの密
閉空間を形成した後に質量を付加する必要がある。

【００１２】これに該当する質量付加手段として、トウ
部を始め、ソール部やバックサイド部に穴またはネジ部
を設けて、これらの部位からヘッド重心部に相当するヘ
ッドの中空部の方向に質量調整用のウェイト部材の収納
部を突出させた構造や、バックサイド部からフェース部
方向に質量調整用の収納部を形成する方法が一般に取ら
れてきている。

【００１３】しかし、特に側壁に配置された前記従来か
らの質量調整用の構造では、図１５に示すように質量調
整体３３の長軸が側壁に対して垂直近くになるため、質
量を付加するほど質量調整体３３の重心がヘッドの重心
に近くなり、慣性主軸を調整する効果が著しく低下する
と言った問題点を有していた。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本願発明は、中空部を有
するウッドクラブヘッドであって、ヘッド本体の慣性主
軸を少ない質量で効率よく制御できるようにするため、
慣性主軸の調整に最も効果的な位置に質量調整用のウェ
イト部材を収納するウェイト収納室の長軸Ｃの方向が、
ヘッド外殻の側面形状に対して平行に沿うように配置
し、且つ、ヘッドの中空部を形成した後に質量体を付加
・固定できる構造にしたことにより、慣性主軸のＩ
_１軸、Ｉ_２軸、Ｉ_３軸の傾斜角度を設計通りに調整でき
る構造のウッドクラブヘッドを供給することが出来るも
のである。

【００１５】

【発明の実施の形態】本願発明に係る請求項１は、慣性
主軸を目的に合わせて正確に制御するために、ヘッドの
中空部を形成した後に柱状のウェイト部材を装着でき、
調整の効率を上げるために、前記質量調整用のウェイト
部材を収納するウェイト収納室の長軸Ｃの方向が、ヘッ
ド外殻の側面形状に対して平行に沿うように配置される
ウッドクラブヘッドである。

【００１６】即ち、本願発明に係る請求項１は、質量調
整部６を付設した中空部３を有するウッドクラブヘッド
１において、前記質量調整部６はヘッド本体２のバック
部側面１Ｂに配置されると共に、質量調整部６のウェイ
ト収納室７はバック部側面１Ｂに対してほぼ平行に配置
され、ウェイト部材８を着脱自在に取り付けられるよう
に構成したことを特徴とするウッドクラブヘッド１であ
る。

【００１７】本願発明に係る請求項２は、質量調整部６
がヘッド重心Ｇを含み、地面に垂直な直線を含み、且つ
フェース面１Ａの接線Ａに対して２３度以上５７度以下
の範囲の角度を有する平面と、ヘッド側面部５とが交わ
る位置に配置したことを特徴とするウッドクラブヘッド
１である。

【００１８】本願発明に係る請求項３は、質量調整部６
がヘッド重心Ｇを含み、地面に垂直な直線を含み、且つ
フェース面１Ａの接線Ａに対して２８度以上５２度以下
の範囲の角度を有する平面と、ヘッド側面部５とが交わ
る位置に配置したことを特徴とするウッドクラブヘッド
１である。

【００１９】本願発明に係る請求項４は、質量調整部６
を配置したウッドクラブヘッド１の三本の慣性主軸のＩ
_１軸、Ｉ_２軸、Ｉ_３軸のうちいずれか一本が、フェース
面１Ａの接線Ａに対して−１０度以上９度以下の角度で
あるウッドクラブヘッド１である。

【００２０】

【実施例】次に、本願発明の具体的な実施例について説
明する。図１乃至図３に示す実施例は、ヘッド本体２の
中空部３を密閉した後に慣性主軸のＩ_１軸、Ｉ_２軸、Ｉ
_３軸の傾斜を調整できるように、ヘッド本体２のバック
部側面１Ｂに沿って質量調整部６のウェイト収納室７の
長軸Ｃが平行に伸びるようにヘッド外殻部４に形成した
ことを特徴とするウッドクラブヘッド１である。

【００２１】なお、ウェイト収納室７の先端部７Ｂを閉
鎖して、ウェイト収納室７にウェイト部材８を収納し、
挿入口側７Ａを接着固定してもよいが、本願発明ではウ
ェイト収納室７内で微調整を可能にするためにウェイト
部材８にネジ部８Ａを形成した六角穴付きボルト８Ｂを
用いたが、これは、ウッドクラブヘッド１を構えたとき
にネジ部８Ａの頭頂部がゴルファーから見えないように
配慮する上からも六角穴付きボルト８Ｂを用いることが
望ましい。又、六角穴付きボルト８Ｂを螺着した後、ゴ
ム系接着剤や瞬間接着剤等を用いて緩み止めのため固着
することが望ましいものである。

【００２２】その他、ウッドクラブヘッド１が繰り返し
荷重を受けたときの六角穴付きボルト８Ｂの耐久性を向
上させるためにはウェイト部材８は短い方がよい。そこ
で、ウェイト部材８の比重はヘッド本体２を構成する素
材よりも重い材料で構成することが望ましく、出来れば
ウェイト部材８の比重は、７以上の物を使用すべきであ
る。

【００２３】なお使用するウェイト部材８の素材として
は鉄系、鉛系、コバルト系、タングステン系、ベリリウ
ム−ニッケル合金等が好ましい。前記材料には加工性が
劣り、単独でネジを形成するには不向きのものもある。

【００２４】そこで、図４（Ａ）に示すように加工性が
良好で、且つ硬度の大きい金属素材でネジ先端部８Ｃを
形成し、比重の重い金属でウェイト部材８を形成し、前
記ネジ先端部８Ｃとウェイト部材８と圧接溶着や、傾斜
素材として接合一体化した形態の六角穴付きボルト８Ｂ
を作製して使用することも可能である。その際、ウェイ
ト部材８にネジ部８Ａを形成しておくことも可能であ
る。このように、硬度の大きい金属素材でネジ先端部８
Ｃを形成することにより、ネジの部分の耐久性が向上
し、何度でもウェイト部材８の出し入れが出来るため、
ゴルファーのその時のコンデションに合せてウェイト部
材８の調整が可能となる。

【００２５】その他、図４（Ｂ）に示すようにタングス
テン等の金属を粉末冶金法により加工してネジ部８Ａを
一体に形成し、ウェイト部材８として使用することも可
能である。

【００２６】図３にその他の実施例を示す。ウェイト収
納室７をバック部側面１Ｂのセンターではなくヒール部
１Ｄに偏って設けてある。

【００２７】ここで、図５に示すように、慣性主軸のＩ
_１軸、Ｉ_２軸、Ｉ_３軸とは、ウッドクラブヘッド１の慣
性モーメントをヘッド重心Ｇ周りの慣性楕円体Ｅで表
し、該慣性楕円体Ｅの直交した３本の慣性主軸の内、慣
性主軸周りの慣性モーメントが最大値を示す軸をＩ
_１軸、最小値を示す軸をＩ_３軸、最大値と最小値の中間
値を示す軸をＩ_２軸とするものである。但し、Ｉ_１軸は
図面に垂直で、ヘッド重心Ｇを含む軸である。

【００２８】ウッドクラブヘッドは形状、肉厚設計によ
り慣性主軸の傾斜は微妙に違うが、図６に示すように、
ホーゼル部１Ｆの質量のために、一般的にはフェース面
１Ａの接線Ａに対してＩ_３軸が−１５度から−２５度の
範囲に入ることが多い。図６においては、説明がし易い
ようにヘッド重心Ｇを通って地面に垂直で、且つフェー
ス面１Ａの接線Ａに平行な平面Ｂとして記載するもので
ある。

【００２９】この傾斜を調整し、Ｉ_３軸がフェース面１
Ａの接線Ａに平行に近くなるようにすると、打球の方向
性が改善する。ここで、フェース面１Ａの接線Ａとは、
弾道の目標地点と垂直な面の中で、地面と平行であり、
かつ、ヘッド重心Ｇを通りフェース面１Ａに垂直な交点
であるスイートスポットＳＳと呼ばれる部位と接する直
線のことである。

【００３０】フェース角を目標地点に対して左へ向けた
フックフェース、または、右に向けたオープンフェース
のウッドクラブヘッドにおいても、フェース面１Ａの接
線Ａを弾道の目標地点と垂直な面内に姿勢を固定した状
態とする。

【００３１】Ｉ_３軸がフェース面の接線Ａに平行な場
合、スイートスポットＳＳから上側または下側の打点に
おいて、スライススピンもフックスピンも生じない。

【００３２】しかし、Ｉ_３軸がフェース面の接線Ａと平
行でない上記のような一般的なヘッドでは、スイートス
ポットＳＳよりも上側の打点の場合、衝突中にヘッドは
ロフトが大きくなる方向に回転を始めるが、その回転軸
は、フェース面の接線Ａに対して平行ではなく、最も慣
性モーメントが小さいＩ_３軸の向きに近い回転軸とな
り、それにより、ヘッドの打点部が上側だけでなく、わ
ずかながらもヒール部１Ｄ側へ移動し、その結果、ギア
効果によりスライススピンが生じてしまう。

【００３３】ここで、ギア効果とは、スイートスポット
ＳＳ以外の打点での、インパクト時にヘッドの回転方向
とボールの回転方向が、ギア（歯車）同士が噛み合って
互いに反対方向に回転するように見えるので、ギア効果
と呼ばれるものである。

【００３４】なお、Ｉ_３軸がフェース面の接線Ａに対し
て、角度が大きいほど、スライス量が増える結果とな
る。

【００３５】逆に、スイートスポットＳＳよりも下側の
打点の場合、衝突中にヘッドはロフトが小さくなる方向
に回転を始めるが、その回転軸は、やはりＩ_３軸の向き
に近い回転軸となり、それにより、ヘッドの打点部が下
側だけでなく、わずかながらもヒール部１Ｄ側へ移動
し、その結果、ギア効果によりスライススピンが生じて
しまう。よって、Ｉ_３軸がフェース面の接線に対して平
行に近づけば、近づくほど、スライススピンが生じにく
く、打球の方向性が改善できる。

【００３６】ここで、Ｉ_３軸の傾斜を調整するために、
ウェイト部材の最も効率の良い位置を求めるための計算
式を記述する。図５のように、Ｉ_３軸、Ｉ_２軸はｘｙ平
面上で、それぞれｘ軸、ｙ軸と一致しているとし、慣性
テンソルは、次の数式１に示すようになる。

【００３７】

【数１】ｍ／２とｍ／２の質量を、ヘッド重心Ｇから距
離ｒの位置に、ｘ軸とθの角度に付加すると慣性テンソ
ルは、次の数式２に示すようになる。

【００３８】

【数２】ここでαを、ウェイト部材装着後のＩ_３軸とｘ
軸との傾斜角度とし、この式からαは次の数式３、数式
４、数式５、数式６、数式７に示すようになる。

【００３９】

【数３】

【数４】

【数５】

【数６】

【数７】により、ウェイト部材装着後のＩ_３軸のｘ軸に
対する傾斜角αを求めることができる。

【００４０】ただし、質量調整用のウェイト部材は、近
年のヘッド体積の大きいウッドクラブヘッドにおいて
は、強度との兼ね合いから、０．１ｋｇなどと、限られ
た質量しか確保することができないので、上記のよう
に、Ｉ_３軸が−１５度〜−２５度にあるものが、ウェイ
ト部材の質量により０度より大きくなることは難しい。
よって、αが最大となる条件を最適条件とすれば、その
ときのθをθ_１とすると次の数式８のようになる。

【００４１】

【数８】ｋ_１＞１とすれば、θ_１は、次の数式９、数式
１０のようになる。

【００４２】

【数９】

【数１０】によりウェイト部材の最も効率の良い角度を
求めることができる。この式から、ウェイト部材を装着
する前のヘッドの主慣性モーメントＩ_３、Ｉ_２の値、ウ
ェイト部材の質量ｍ、距離ｒの値によって、効率の良い
角度は変動することが分かる。実際に、ｍ＝０．１〜０．２（ｋｇ）ｒ＝０．０３〜０．０４（ｍ）Ｉ_３＝０．０００１５〜０．０００１８（ｋｇ・ｍ^２）Ｉ_２＝０．０００２２〜０．０００２５（ｋｇ・ｍ^２）を式に入力したところ、表１のような結果が得られる。

【００４３】なお、図６において、対称性のため、−１
８０〜−９０度は０〜９０度と一致し、−９０〜０度は
９０〜１８０度と一致するので、表１において、ウェイ
ト部材が０〜１８０度の角度におけるαを表示してい
る。

【００４４】これより、θ_１は、４８〜７２度の範囲で
ある。ただし、既に記述したように、元来ウッドクラブ
ヘッドは、図６に示すように、一般的にはフェース面の
接線Ａに対してＩ_３軸が−１５〜−２５度の範囲に入る
ことが多く、これを平均の−２０度として加味すれば、
図７に示される２８〜５２度の範囲に、ウェイト部材が
あれば、最も効率良く、Ｉ_３軸をフェースの接線と平行
に近づけることが可能である。平均の−２０度ではな
く、１５〜２５度として加味すれば、２３〜５７度の範
囲にウェイト部材があれば、様々なウッドクラブヘッド
において、最も効率よく、Ｉ_３軸をフェースの接線と平
行に近づけることが可能である。そのとき表１のαか
ら、Ｉ_３軸は３〜２７度、ｘｙ平面上を回転する。

【００４５】

【表１】表１ｍ、ｒ、Ｉ₂、Ｉ₃別のθ₁とα

【００４６】なお、質量がｍ／２のウェイト部材が２個
の場合をシミュレーションしているが、計算の経過から
明らかなように、質量がｍのウェイト部材８が１個とし
た場合も、計算結果は全く同一になる。ただし、ヘッド
重心Ｇは移動し、ヘッド重心Ｇとシャフト軸心との距
離、通称、重心距離と呼ばれるものなど、ヘッドの別の
特性が変化する。ウェイト部材８が２個の場合は、角度
によって、ウェイト部材８がフェース面１Ａ側になると
き、ウェイト部材８の距離ｒが最大でも０．２ｍ程度と
大きくすることができないので、実際の設計においては
１個の場合の方がより効率的にＩ_３軸を制御することが
可能である。

【００４７】一例として、表１のＮｏ．１６の場合で、
ウェイト部材８の配置角度θ別におけるＩ_３軸のｘ軸に
対する傾斜角αを図８に図示した。

【００４８】図８からわかるように、ウェイト部材８の
配置角度θが５９度で最大の傾斜角αとなり、ウェイト
部材配置前のウッドクラブヘッドのＩ_３軸が、フェース
面１Ａの接線Ａに対して−２０度として加味すれば、ウ
ェイト部材の配置角度θが３９度のとき、つまり、一個
のウェイト部材の場合では、簡単に言えばウッドクラブ
ヘッド１のヒール部とバック部の中間位置に相当する。

【００４９】なお、スイートスポットＳＳの上側または
下側に打点した場合、回転軸はＩ_３軸に近くなると説明
したが、実際には、図５における、ヘッド重心Ｇから、
Ｘ軸の垂線で慣性楕円体と接する地点Ａへのベクトルを
回転軸として、回転を始める。ただし、Ｉ_３軸と回転軸
は、おおよそ比例関係にあり、Ｉ_３軸がフェースの接線
に対して角度が大きければ、回転軸もフェースの接線に
対して角度が大きいので、本願発明では、Ｉ_３軸を元
に、ウェイト部材の最も効率の良い位置を求めた。

【００５０】ここで主軸の傾斜を調整するために最も効
率のいい位置を求めたところ、ヘッド重心Ｇを含み且つ
地面に垂直で、且つフェース面１Ａの接線Ａに対して２
３度以上５７度以下の角度を持つ平面と、ヘッド側面と
の交線と交わる位置で効率が上がり、２８度以上５２度
以下の角度を持つ平面と、ヘッド側面部との交線と交わ
る位置に配置した場合にピークを迎えることがわかっ
た。

【００５１】なお、通常ウッドヘッドの組み付けにおい
て、ヘッドは部品のばらつきや溶接などにより、慣性主
軸の傾斜に誤差を含むことになる。このため、慣性主軸
の調整は最終行程に近い工程で行う方が、最終製品のば
らつきは小さくできるものである。このため、本願発明
のように中空部を形成した後に質量調整体の位置決めを
して調整、固定することにより、極めて慣性主軸の傾斜
角度の精度を高めることが可能となる。

【００５２】このようにして、ウッドクラブヘッドのＩ
_３軸を、フェース面１Ａの接線Ａに対して−１０度以上
９度以下の角度に設定することで、方向性の良いウッド
クラブヘッド１を提供することができる。

【００５３】本願発明を更に分かりやすく説明すれば、
一般的な従来から公知のゴルフクラブヘッド５０は、図
１０に示すような慣性主軸を有している。

【００５４】前記慣性主軸は、フェース面１Ａの接線Ａ
に対して少なくとも−１５°〜−２５°の傾斜角を有し
ている。

【００５５】本願発明においては、前記の慣性主軸は接
面とのなす角度は、図１１に示すように０°（９０°）
近傍であることが望ましい。

【００５６】図９に示す本願発明のその他実施例につい
て説明すれば、使用した慣性主軸傾斜調整用のウエイト
部材８０の質量は２０ｇである。この例からも判るよう
に、効果的に慣性主軸を傾斜させるためには、ウエイト
部材８０の質量は、ヘッド総質量の７％〜１５％が必要
となる。

【００５７】この質量を全てヒール部壁面に配置する
と、ヘッド重心位置が調整用のウエイト部材側に移動し
てしまい、作用効果を阻害する恐れがある。

【００５８】これを避けるために、ヘッドの重心を対象
点としてトー部の側面にも調整用のウエイト部材を配置
することで対応することが出来る。

【００５９】図１２は、Ｉ_３軸の傾斜角度αと打球の落
下地点の左右位置に関するグラフを示すものである。即
ち、長さ４４インチのクラブで、質量が１９０ｇのヘッ
ドに、３０ｇのウエイト部材となる鉛を両面テープでヘ
ッド本体の側壁部の様々な位置に装着して、ロボットテ
ストを実施した。

【００６０】ヘッドをシャフトに組み付ける前に、ウエ
イト部材を様々な位置に装着した状態での、Ｉ_３軸の傾
斜角αの測定を行った。

【００６１】ロボットテストでは、グリップ固定を継続
したまま、ウエイト部材の位置を変更して、スイングを
行い、キャリーの落下地点の左右位置を計測した結果を
図１２に示すものである。図１２に示すように、Ｉ_３軸
の傾斜角αが大きいほど、打球の落下地点が右になるこ
とが判明した。

【００６２】この質量を全てヒール壁面に配置すると、
ヘッドの重心位置が調整用のウエイト部材側に移動して
しまい、作用効果を阻害する恐れがある。これを避ける
ためにヘッドの重心を対象点としてトー部側の側面にも
調整おもりを配置することで対応することが出来る。

【００６３】なお、ヘッドの形態によりトー部側のウエ
イト部材位置がフェースにかかる場合がある。打球面に
ウエイト部材を設けると飛距離性能や強度に影響を及ぼ
すから、この場合はフェース近傍のトー部側の側壁かト
ー部側のソール部に設けることが望ましい。

【００６４】ヘッドの形状と質量及び質量配分で、ゴル
フクラブヘッドの慣性楕円の大きさと慣性主軸の傾斜が
ほぼ一義的に決まるものである。

【００６５】

【発明の効果】以上のように、本願発明は、ヘッド本体
の側壁部に沿って質量調整部のウエイト収納室の長軸が
平行に伸びるようにヘッド外殻部に配置することで、軽
い質量で慣性主軸の調整を効率的に行い、方向性を改善
することができる。

【００６６】又、ネジを設けて質量体の配置位置を微調
整し、慣性主軸の傾斜の微調整ができるようになる。

【００６７】更に、ウエイト収納室の長軸方向の長さを
短くするために、比重が７以上の重金属を用いたり、易
加工性の材料と難加工性の重金属材料を接合一体化した
ウエイト部材を利用することによりウエイト部材の耐久
性を向上させることができる。

【００６８】更に、ウエイト部材の配置位置を最も効果
的に調整できる位置を特定することにより、慣性主軸の
調整を少ない質量で実施できるようにして、ヘッドの大
型化や薄肉化を妨げないようにすることができる。

【００６９】更に、ヘッドの最終工程近くで調整用ウェ
イト部材を任意の位置に固着できるので、ヘッドの製造
上のばらつきを考慮した上で慣性主軸の調整ができ、ヘ
ッド個々の慣性主軸のばらつきを提言することができ
る。

【００７０】このようにして調整した結果、慣性主軸の
Ｉ_３軸がフェース面の接線に垂直になることにより、ウ
ッドクラブヘッドの打球の方向性を改善することができ
るものである。

【００７１】

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本願発明のウッドクラブヘッドを示
す斜視図。

【図２】図２は、本願発明のウッドクラブヘッドにウ
ェイト部材を挿着する状況を示す斜視図。

【図３】図３は、本願発明のウッドクラブヘッドの要
部拡大断面図。

【図４】図４は、本願発明のウッドクラブヘッドに用
いるウエイト部材を示す斜視図。

【図５】図５は、ウッドクラブヘッドの慣性楕円体の
慣性主軸のＩ_２軸、Ｉ _３軸の傾斜角度を示す模式図。

【図６】図６は、従来から公知のウッドクラブヘッド
の慣性主軸のＩ_３軸の傾斜角度の範囲を示す模式図。

【図７】図７は、本願発明のウッドクラブヘッドの慣
性主軸のＩ_３軸の傾斜角度の範囲を示す模式図。

【図８】図８は、ウエイト部材を配置する位置とウッ
ドクラブヘッドの慣性主軸の傾斜角度を示すグラフ。

【図９】図９は、本願発明のウッドクラブヘッドのそ
の他実施例を示す斜視図。

【図１０】図１０は、従来から公知であるウッドクラ
ブヘッドの慣性主軸のＩ_１軸、Ｉ_２軸、Ｉ_３軸の傾斜角
度を示す斜視図。

【図１１】図１１は、本願発明のウッドクラブヘッド
における慣性主軸のＩ _１軸、Ｉ_２軸、Ｉ_３軸の傾斜角度
を示す斜視図。

【図１２】図１２は、本願発明のウッドクラブヘッド
の慣性主軸のＩ_３軸の傾斜角と打球の方向性を示すグラ
フ。

【図１３】図１３は、従来から公知のウッドクラブヘ
ッドの要部拡大断面図。

【図１４】図１４は、従来から公知のウッドクラブヘ
ッドの要部拡大断面図。

【図１５】図１５は、従来から公知のウッドクラブヘ
ッドの要部拡大断面図。

【図１６】図１６は、従来から公知のウッドクラブヘ
ッドの要部拡大断面図。

【符号の説明】

１ウッドクラブヘッド１Ａフェース面１Ｂバック部側面１Ｃトー部１Ｄヒール部１Ｅクラウン部１Ｆホーゼル部２ヘッド本体３中空部４ヘッド外殻部５ヘッド側面部６質量調整部７ウエイト収納室７Ａ挿入口側７Ｂ先端部側８ウエイト部材８Ａネジ部８Ｂ六角穴付きボルト８Ｃネジ先端部２０ヘッド本体２０Ａヘッド本体２０Ｂ中空部２１質量体２２ソール部２３厚肉部２４雌ネジ２５質量調整部材２５Ａ雄ネジ２５Ｂ質量体２６ゴルフクラブヘッド２７ウッドクラブヘッド２８内殻体２９外殻体３０背面側３１フェイス側３２空洞部３３質量調整体３４アイアンクラブヘッド３５トー部３６ヒール部３７穿孔部３８質量調整部材３９栓８０ウエイト部材Ａ接線Ｂフェース面の接線に平行な平面Ｃ長軸Ｇヘッド重心Ｇ

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【手続補正書】

【提出日】平成１４年１０月１０日（２００２．１０．
１０）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】明細書

【発明の名称】ウッドクラブヘッド

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【０００２】

【０００８】

【００１４】

【００１５】

【００２０】

【００３７】

【数１】ｍ／２とｍ／２の質量を、ヘッド重心Ｇから距離ｒの位
置に、ｘ軸とθの角度に付加すると慣性テンソルは、次
の数式２に示すようになる。

【００３８】

【数２】ここでαを、ウェイト部材装着後のＩ_３軸とｘ軸との傾
斜角度とし、この式からαは次の数式３、数式４、数式
５、数式６、数式７に示すようになる。

【００３９】

【数３】

【００４０】

【数４】

【００４１】

【数５】

【００４２】

【数６】

【００４３】

【数７】により、ウェイト部材装着後のＩ_３軸のｘ軸に対する傾
斜角αを求めることができる。

【００４４】ただし、質量調整用のウェイト部材は、近
年のヘッド体積の大きいウッドクラブヘッドにおいて
は、強度との兼ね合いから、０．１ｋｇなどと、限られ
た質量しか確保することができないので、上記のよう
に、Ｉ_３軸が−１５度〜−２５度にあるものが、ウェイ
ト部材の質量により０度より大きくなることは難しい。
よって、αが最大となる条件を最適条件とすれば、その
ときのθをθ_１とすると次の数式８のようになる。

【００４５】

【数８】ｋ_１＞１とすれば、θ_１は、次の数式９、数式１０のよ
うになる。

【００４６】

【数９】

【００４７】

【数１０】によりウェイト部材の最も効率の良い角度を求めること
ができる。この式から、ウェイト部材を装着する前のヘ
ッドの主慣性モーメントＩ_３、Ｉ_２の値、ウェイト部材
の質量ｍ、距離ｒの値によって、効率の良い角度は変動
することが分かる。実際に、ｍ＝０．１〜０．２（ｋｇ）ｒ＝０．０３〜０．０４（ｍ）Ｉ_３＝０．０００１５〜０．０００１８（ｋｇ・ｍ^２）Ｉ_２＝０．０００２２〜０．０００２５（ｋｇ・ｍ^２）を式に入力したところ、表１のような結果が得られる。

【００４８】なお、図６において、対称性のため、−１
８０〜−９０度は０〜９０度と一致し、−９０〜０度は
９０〜１８０度と一致するので、表１において、ウェイ
ト部材が０〜１８０度の角度におけるαを表示してい
る。

【００４９】これより、θ_１は、４８〜７２度の範囲で
ある。ただし、既に記述したように、元来ウッドクラブ
ヘッドは、図６に示すように、一般的にはフェース面の
接線Ａに対してＩ_３軸が−１５〜−２５度の範囲に入る
ことが多く、これを平均の−２０度として加味すれば、
図７に示される２８〜５２度の範囲に、ウェイト部材が
あれば、最も効率良く、Ｉ_３軸をフェースの接線と平行
に近づけることが可能である。平均の−２０度ではな
く、１５〜２５度として加味すれば、２３〜５７度の範
囲にウェイト部材があれば、様々なウッドクラブヘッド
において、最も効率よく、Ｉ_３軸をフェースの接線と平
行に近づけることが可能である。そのとき表１のαか
ら、Ｉ_３軸は３〜２７度、ｘｙ平面上を回転する。

【００５０】

【表１】表１ｍ、ｒ、Ｉ₂、Ｉ₃別のθ₁とα

【００５１】なお、質量がｍ／２のウェイト部材が２個
の場合をシミュレーションしているが、計算の経過から
明らかなように、質量がｍのウェイト部材８が１個とし
た場合も、計算結果は全く同一になる。ただし、ヘッド
重心Ｇは移動し、ヘッド重心Ｇとシャフト軸心との距
離、通称、重心距離と呼ばれるものなど、ヘッドの別の
特性が変化する。ウェイト部材８が２個の場合は、角度
によって、ウェイト部材８がフェース面１Ａ側になると
き、ウェイト部材８の距離ｒが最大でも０．２ｍ程度と
大きくすることができないので、実際の設計においては
１個の場合の方がより効率的にＩ_３軸を制御することが
可能である。

【００５２】一例として、表１のＮｏ．１６の場合で、
ウェイト部材８の配置角度θ別におけるＩ_３軸のｘ軸に
対する傾斜角αを図８に図示した。

【００５３】図８からわかるように、ウェイト部材８の
配置角度θが５９度で最大の傾斜角αとなり、ウェイト
部材配置前のウッドクラブヘッドのＩ_３軸が、フェース
面１Ａの接線Ａに対して−２０度として加味すれば、ウ
ェイト部材の配置角度θが３９度のとき、つまり、一個
のウェイト部材の場合では、簡単に言えばウッドクラブ
ヘッド１のヒール部とバック部の中間位置に相当する。

【００５４】なお、スイートスポットＳＳの上側または
下側に打点した場合、回転軸はＩ_３軸に近くなると説明
したが、実際には、図５における、ヘッド重心Ｇから、
Ｘ軸の垂線で慣性楕円体と接する地点Ａへのベクトルを
回転軸として、回転を始める。ただし、Ｉ_３軸と回転軸
は、おおよそ比例関係にあり、Ｉ_３軸がフェースの接線
に対して角度が大きければ、回転軸もフェースの接線に
対して角度が大きいので、本願発明では、Ｉ_３軸を元
に、ウェイト部材の最も効率の良い位置を求めた。

【００５５】ここで主軸の傾斜を調整するために最も効
率のいい位置を求めたところ、ヘッド重心Ｇを含み且つ
地面に垂直で、且つフェース面１Ａの接線Ａに対して２
３度以上５７度以下の角度を持つ平面と、ヘッド側面と
の交線と交わる位置で効率が上がり、２８度以上５２度
以下の角度を持つ平面と、ヘッド側面部との交線と交わ
る位置に配置した場合にピークを迎えることがわかっ
た。

【００５６】なお、通常ウッドヘッドの組み付けにおい
て、ヘッドは部品のばらつきや溶接などにより、慣性主
軸の傾斜に誤差を含むことになる。このため、慣性主軸
の調整は最終行程に近い工程で行う方が、最終製品のば
らつきは小さくできるものである。このため、本願発明
のように中空部を形成した後に質量調整体の位置決めを
して調整、固定することにより、極めて慣性主軸の傾斜
角度の精度を高めることが可能となる。

【００５７】このようにして、ウッドクラブヘッドのＩ
_３軸を、フェース面１Ａの接線Ａに対して−１０度以上
９度以下の角度に設定することで、方向性の良いウッド
クラブヘッド１を提供することができる。

【００５８】本願発明を更に分かりやすく説明すれば、
一般的な従来から公知のゴルフクラブヘッド５０は、図
１０に示すような慣性主軸を有している。前記慣性主軸
は、フェース面１Ａの接線Ａに対して少なくとも−１５
°〜−２５°の傾斜角を有している。

【００５９】本願発明においては、前記の慣性主軸は接
面とのなす角度は、図１１に示すように０°（９０°）
近傍であることが望ましい。

【００６０】図９に示す本願発明のその他実施例につい
て説明すれば、使用した慣性主軸傾斜調整用のウエイト
部材８０の質量は２０ｇである。この例からも判るよう
に、効果的に慣性主軸を傾斜させるためには、ウエイト
部材８０の質量は、ヘッド総質量の７％〜１５％が必要
となる。この質量を全てヒール部壁面に配置すると、ヘ
ッド重心位置が調整用のウエイト部材側に移動してしま
い、作用効果を阻害する恐れがある。これを避けるため
に、ヘッドの重心を対象点としてトー部の側面にも調整
用のウエイト部材を配置することで対応することが出来
る。

【００６１】図１２は、Ｉ_３軸の傾斜角度αと打球の落
下地点の左右位置に関するグラフを示すものである。即
ち、長さ４４インチのクラブで、質量が１９０ｇのヘッ
ドに、３０ｇのウエイト部材となる鉛を両面テープでヘ
ッド本体の側壁部の様々な位置に装着して、ロボットテ
ストを実施した。ヘッドをシャフトに組み付ける前に、
ウエイト部材を様々な位置に装着した状態での、Ｉ_３軸
の傾斜角αの測定を行った。

【００６２】ロボットテストでは、グリップ固定を継続
したまま、ウエイト部材の位置を変更して、スイングを
行い、キャリーの落下地点の左右位置を計測した結果を
図１２に示すものである。図１２に示すように、Ｉ_３軸
の傾斜角αが大きいほど、打球の落下地点が右になるこ
とが判明した。

【００６３】この質量を全てヒール壁面に配置すると、
ヘッドの重心位置が調整用のウエイト部材側に移動して
しまい、作用効果を阻害する恐れがある。これを避ける
ためにヘッドの重心を対象点としてトー部側の側面にも
調整おもりを配置することで対応することが出来る。

【００６４】なお、ヘッドの形態によりトー部側のウエ
イト部材位置がフェースにかかる場合がある。打球面に
ウエイト部材を設けると飛距離性能や強度に影響を及ぼ
すから、この場合はフェース近傍のトー部側の側壁かト
ー部側のソール部に設けることが望ましい。

【００６５】ヘッドの形状と質量及び質量配分で、ゴル
フクラブヘッドの慣性楕円の大きさと慣性主軸の傾斜が
ほぼ一義的に決まるものである。

【００６６】

【００６７】又、ネジを設けて質量体の配置位置を微調
整し、慣性主軸の傾斜の微調整ができるようになる。

【００６８】更に、ウエイト収納室の長軸方向の長さを
短くするために、比重が７以上の重金属を用いたり、易
加工性の材料と難加工性の重金属材料を接合一体化した
ウエイト部材を利用することによりウエイト部材の耐久
性を向上させることができる。

【００６９】更に、ウエイト部材の配置位置を最も効果
的に調整できる位置を特定することにより、慣性主軸の
調整を少ない質量で実施できるようにして、ヘッドの大
型化や薄肉化を妨げないようにすることができる。

【００７０】更に、ヘッドの最終工程近くで調整用ウェ
イト部材を任意の位置に固着できるので、ヘッドの製造
上のばらつきを考慮した上で慣性主軸の調整ができ、ヘ
ッド個々の慣性主軸のばらつきを提言することができ
る。

【００７１】このようにして調整した結果、慣性主軸の
Ｉ_３軸がフェース面の接線に垂直になることにより、ウ
ッドクラブヘッドの打球の方向性を改善することができ
るものである。

【図面の簡単な説明】

【符号の説明】１ウッドクラブヘッド１Ａフェース面１Ｂバック部側面１Ｃトー部１Ｄヒール部１Ｅクラウン部１Ｆホーゼル部２ヘッド本体３中空部４ヘッド外殻部５ヘッド側面部６質量調整部７ウエイト収納室７Ａ挿入口側７Ｂ先端部側８ウエイト部材８Ａネジ部８Ｂ六角穴付きボルト８Ｃネジ先端部２０ヘッド本体２０Ａヘッド本体２０Ｂ中空部２１質量体２２ソール部２３厚肉部２４雌ネジ２５質量調整部材２５Ａ雄ネジ２５Ｂ質量体２６ゴルフクラブヘッド２７ウッドクラブヘッド２８内殻体２９外殻体３０背面側３１フェイス側３２空洞部３３質量調整体３４アイアンクラブヘッド３５トー部３６ヒール部３７穿孔部３８質量調整部材３９栓８０ウエイト部材Ａ接線Ｂフェース面の接線に平行な平面Ｃ長軸Ｇヘッド重心Ｇ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小野昭二岐阜県養老郡養老町高田3877−８美津濃株式会社養老工場内 (72)発明者高木正之岐阜県養老郡養老町高田3877−８美津濃株式会社養老工場内Ｆターム(参考） 2C002 AA02 CH06 LL01 LL04 MM04 MM05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】質量調整部（６）を付設した中空部
（３）を有するウッドクラブヘッド（１）において、前
記質量調整部（６）はヘッド本体（２）のバック部側面
（１Ｂ）に配置されると共に、質量調整部（６）のウェ
イト収納室（７）は、バック部側面（１Ｂ）に対してほ
ぼ平行に配置され、ウェイト部材（８）を着脱自在に取
り付けられるように構成したことを特徴とするウッドク
ラブヘッド（１）。
【請求項２】前記質量調整部（６）は、ヘッド重心
（Ｇ）を含み、地面に垂直で、且つフェース面（１Ａ）
の接線（Ａ）に対して２３度以上５７度以下の範囲の角
度を有する平面と、ヘッド側面部（５）とが交わる位置
に配置し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（１）。
【請求項３】前記質量調整部（６）は、ヘッド重心
（Ｇ）を含み、地面に垂直で、且つフェース面（１Ａ）
の接線に対して２８度以上５２度以下の範囲の角度を有
する平面と、ヘッド側面部（５）とが交わる位置に配置
し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（１）。
【請求項４】前記質量調整部（６）を配置したウッド
クラブヘッド（１）の三本の慣性主軸のＩ_１軸、Ｉ
_２軸、Ｉ_３軸のうちいずれか一本が、フェース面（１
Ａ）の接線（Ｂ）に対して−１０度以上９度以下の範囲
の角度である請求項１、２又は３に記載のウッドクラブ
ヘッド（１）。