特許 7532840 ゴルフクラブヘッド及びゴルフクラブ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-05

(45)【発行日】2024-08-14

(54)【発明の名称】ゴルフクラブヘッド及びゴルフクラブ

(51)【国際特許分類】

   A63B 53/04 20150101AFI20240806BHJP

   A63B 102/32 20150101ALN20240806BHJP

【ＦＩ】

A63B53/04 E

A63B102:32

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020053057

(22)【出願日】2020-03-24

(65)【公開番号】P2021151392

(43)【公開日】2021-09-30

【審査請求日】2023-01-25

(73)【特許権者】

【識別番号】000004075

【氏名又は名称】ヤマハ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003339

【氏名又は名称】弁理士法人南青山国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100104215

【弁理士】

【氏名又は名称】大森 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100196575

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 満

(74)【代理人】

【識別番号】100168181

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 哲平

(74)【代理人】

【識別番号】100160989

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 正好

(74)【代理人】

【識別番号】100176131

【弁理士】

【氏名又は名称】金山 慎太郎

(74)【代理人】

【識別番号】100197398

【弁理士】

【氏名又は名称】千葉 絢子

(74)【代理人】

【識別番号】100197619

【弁理士】

【氏名又は名称】白鹿 智久

(72)【発明者】

【氏名】齊藤 史弥

【審査官】相川 俊

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－０８７９３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－３０８７１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－０６７９９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１２５０９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１０５５２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０９８４９３４９（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】米国特許出願公開第２００４／０２１４６５８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６３Ｂ ５３／０４

Ａ６３Ｂ １０２／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

アイアン型ゴルフクラブヘッドであって、
フェース部と、ホーゼルと、当該フェース部とホーゼルとを連結する連結部とを具備し、
前記連結部は空洞部を有するとともに、そのバックフェース側で前記空洞部と連通する開口部と、当該連結部の下部かつシャフト軸に対してトゥ部とは反対側に突出して設けられる重量部とを有する
アイアン型ゴルフクラブヘッド。

【請求項2】

請求項１に記載のアイアン型ゴルフクラブヘッドであって、
前記重量部は、当該アイアン型ゴルフクラブヘッドを有するゴルフクラブをプレイヤーがアドレスした際に当該プレイヤーの死角となる位置に形成される。
アイアン型ゴルフクラブヘッド。

【請求項3】

請求項１または２に記載のアイアン型ゴルフクラブヘッドであって、
前記連結部のうち前記開口部と対向し前記フェース部と隣接するフェース側連結部は、前記フェース部の一部を形成するように、前記フェース部と同じ厚さを有する
アイアン型ゴルフクラブヘッド。

【請求項4】

請求項１～３のいずれかに記載のアイアン型ゴルフクラブヘッドと、
前記ゴルフクラブヘッドに取り付けられるゴルフクラブシャフトと
を具備するアイアン型ゴルフクラブ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アイアン型のゴルフクラブヘッド及びゴルフクラブに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、アイアン型のゴルフクラブにおいては、打球の初速を上げるために、フェースの反発係数を高める試みがなされてきた。

【0003】

例えば下記特許文献１には、バックフェース部に、フェース面に向かってキャビティを備えたアイアン型ゴルフクラブヘッドにおいて、キャビティを囲む内壁部のフェース面側に、ヘッド外周部に向けて凹む座繰り状のアンダーカット部を設けることが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第３９９９４９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術においては、アンダーカット部によってフェースを大きくし全体の反発係数が向上するものの、ヒール側の反発係数向上の量は非常に小さい。

【0006】

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、特にヒール側において従来よりも高い反発係数を実現することが可能なアイアン型のゴルフクラブヘッド及びゴルフクラブを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係るゴルフクラブヘッドは、アイアン型ゴルフクラブヘッドであって、フェース部と、ホーゼルと、当該フェース部とホーゼルとを連結する連結部とを有する。上記連結部は空洞部を有するとともに、そのバックフェース側に上記空洞部と連通する開口部を有する。

【0008】

これにより連結部を空洞化することで、連結部が薄肉化され、フェース部の反発係数（ＣＯＲ）、特にヒール側の反発係数を高めることができるとともに、開口部により連結部を軽量化することでヘッドの重心高さを低くすることができる。

【0009】

上記連結部は、上記空洞部よりもヒール側に重量部を有してもよい。

【0010】

これにより、連結部の空洞化及び開口部の形成によって生じた余剰重量をヒール側に配置することで、重心高さを上げることなく横慣性モーメントを大きく上げることができ、オフセンターヒット時の初速減少を低減することができる。

【0011】

上記重量部は、当該アイアン型ゴルフクラブヘッドを有するゴルフクラブをプレイヤーがアドレスした際に当該プレイヤーの死角となる位置に形成されてもよい。

【0012】

これにより、ヒール側の重量を大きくして高い慣性モーメントを実現しながら、プレイヤーに従来のゴルフクラブと同様に違和感なくアドレスさせることができる。

【0013】

上記連結部のうち上記開口部と対向し上記フェース部と隣接するフェース側連結部は、上記フェース部の一部を形成するように、上記フェース部と同じ厚さを有してもよい。

【0014】

これによりフェース部を連結部まで延在させることで、フェース部全体の反発係数をより向上させることができる。フェース部と同じ厚さとなる部分は、上記ホーゼルのシャフト挿入用の穴の底面の直下（当該底面と貫通しない限界の位置）まで形成されてもよい。

【0015】

本発明の他の形態に係るゴルフクラブは、上記のいずれかのゴルフクラブヘッドと、当該ゴルフクラブヘッドに取り付けられるゴルフクラブシャフトとを有する。

【発明の効果】

【0016】

以上説明したように、本発明によれば、特にヒール側において従来よりも高い反発係数を実現することが可能なアイアン型のゴルフクラブヘッド及びゴルフクラブを提供することができる。しかし、この効果は本発明を限定するものではない。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の第１実施形態に係るゴルフクラブのヘッド部分の正面図である。

【図2】上記ヘッド部分の背面図である。

【図3】上記ヘッド部分の平面図である。

【図4】上記ヘッド部分のヒール側から見た側面図である。

【図5】図１のＡ－Ａ断面図である。

【図6】図１のＢ－Ｂ断面図である。

【図7】上記ヘッド部分の背面図においてフェース背面の露出領域を示す図である。

【図8】上記ヘッドの各部の重量配分の計算手法について示した図である。

【図9】上記図８に示した計算手法に基づく計算結果の一例を示した図である。

【図10】上記図８に示した計算手法に基づく計算結果の他の例を示した図である。

【図11】本発明の第２実施形態に係るゴルフクラブのヘッド部分の正面図である。

【図12】図１１のＣ－Ｃ断面図である。

【図13】本発明の第３実施形態に係るゴルフクラブのヘッド部分の正面図である。

【図14】図１３のＤ－Ｄ断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。

【0019】

［第１実施形態］
まず、本発明の第１実施形態について説明する。

【0020】

図１は、本実施形態に係るゴルフクラブのゴルフクラブヘッド部分の外観を示す正面図であり、図２は当該ヘッド部分の背面図であり、図３は当該ヘッド部分の平面図であり、図４は当該ヘッド部分のヒール側から見た側面図である。また図５は図１のＡ－Ａ断面図であり、図６は図１のＢ－Ｂ断面図である。

【0021】

これらの図に示すように、本実施形態に係るゴルフクラブ１００は、アイアン型のゴルフクラブヘッド１０（以下、単にヘッド１０ともいう）と、当該ゴルフクラブヘッド１０に取り付けられるゴルフクラブシャフト１５とを有する。

【0022】

ゴルフクラブシャフト１５は、例えば図示しないソケット等を介してゴルフクラブヘッド１０に取り付けられるが、ソケット等を介さずに直接取り付けられてもよい。

【0023】

ゴルフクラブヘッド１０は、トウ部１と、ヒール部２と、センター部３とを有する。ヒール部２はホーゼル４を有し、センター部３は、トウ部１とヒール部２との間に位置しヘッド１０の重心Ｇを中心として形成される。ホーゼル４は上記ゴルフクラブシャフト１５を挿入するためのシャフト挿入穴４ａを有する。

【0024】

またヘッド１０は、打球面となるフェース５を有し、上記ヒール部２は、上記フェース５とホーゼル４とを連結する連結部２０を有する。フェース５の上端にはトップブレード５ａが形成されており、フェース５の下端から背面側にはソール６が形成されている。フェース５の背面側には当該フェース５の背面が露出するようにキャビティ部７が形成されている。

【0025】

図２に示すように、トウ部とセンター部３との境界ｂ１と、ヒール部２とセンター部３との境界ｂ２は、ヘッド１０の重心Ｇからそれぞれ２１．３３５ｍｍの距離を有しトウヒール方向に垂直な２つの面によって形成される。これは、ゴルフ用具規則において、インパクトエリアが重心からを通り４２．６７ｍｍの幅を有する帯状の部分と定義されていることによる。

【0026】

これに代えて、上記境界ｂ１及びｂ２は、上記重心Ｇからトウヒール方向に２５ｍｍの距離に形成されてもよいし、フェース５のスコアライン形成領域の中心部からトウヒール方向に２５ｍｍの距離に形成されてもよい。

【0027】

ヘッド１０は、例えばＡＭ３５５等のステンレス鋼等の素材で一体的に鋳造・鍛造により形成されており、その総重量は、一般的なアイアン型ゴルフクラブヘッドよりも大きく、例えば２３０～３００ｇとされる。

【0028】

この場合、上記センター部３の重量は、例えば当該ヘッド１０の総重量の３０％以下とされる。この場合、上記ヒール部２の重量は、ヘッド１０の総重量の２５～４０％であってもよい。またこの場合、トウ部１の重量は、ヘッド１０の総重量の４０～６０％であってもよい。

【0029】

またこの場合、ヘッド１０のトウヒール方向（Ｘ方向）の長さ（Ｘ方向におけるトウ部１の外側端部からヒール部２の外側端部までの長さ）は１３５ｍｍ以下とされる。

【0030】

これにより、センター部の重量を３０％以下に抑えて、トウ部１および／またはヒール部２の重量を大きくすることで、従来のヘッドよりも高い慣性モーメント（横慣性モーメント）を実現することができる。

【0031】

このような重量配分を実現するため、ヘッド１０のトウ部１は、その下部かつバックフェース側に垂直方向（Ｙ方向）に延材するトウ側延材部１１を有し、ヒール部２は、その下部かつシャフト軸Ｓに対してセンター部３とは反対側に、垂直方向（Ｙ方向）に延材するヒール側延材部２１を有する。当該トウ側延材部１１及びヒール側延材部２１は重量部（ウェイト）として機能する。

【0032】

具体的には、トウ側延材部１１は、フェース５のトウ側の側面を垂直方向に延材させるとともにソール６と底面を共有させることで形成された、直角三角錐状の形状を有する。

【0033】

また図１に示すように、当該トウ側延在部１１のうち、ヘッド１０のフェース５の正面視において当該フェース５の輪郭５ｅからはみ出している部分の重量は、ヘッド１０の総重量の１０％以上とされてもよい。

【0034】

またヒール側延材部２１は、ヒール部２のうちシャフト軸Ｓよりもトウヒール方向においてヒール側の部分を、各図ＸＹ平面においてシャフト軸Ｓに対してほぼ垂直な斜め下方向へ山なりに突出させたような板形状を有する。

【0035】

また図１に示すように、ヒール側延材部２１は、シャフト軸Ｓを通りフェース面に垂直な面でヘッド１０をヒール部２側とそれ以外とに分割した場合に、当該ヒール部２側の重量が、ヘッド１０の総重量の１３％以上となるように形成されてもよい。

【0036】

図３に示すように、上記トウ側延材部１１及びヒール側延材部２１は、ゴルフクラブ１００をプレイヤーがアドレスした際に当該プレイヤーの死角となる位置（トウ側延材部１１及びヒール側延材部２１よりも上方に位置する部位に隠されてプレイヤーから見えなくなる位置）に形成されている。

【0037】

これにより、トウ部１及びヒール部２の重量を大きくして高い慣性モーメントを実現しながら、プレイヤーに従来のゴルフクラブと同様に違和感なくアドレスさせることができる。

【0038】

図２、図４、図６に示すように、連結部２０は、ホーゼル４直下からセンター部３に向かって徐々に容積が大きくなるホーン形状の空洞部２２を有する。また連結部２０のバックフェース側には、当該空洞部２２と連通する開口部２３を有する。上記ヒール側延材部２１は当該空洞部２２よりもヒール側に形成される（連結部２０のうち空洞部２２よりもヒール側の部分がヒール側延材部２１となる）。

【0039】

このように連結部２０を空洞化しかつ開口部２３を形成することで、余剰重量を生じさせ、余剰重量をヒール側に配置することで、重心高さを上げることなく横慣性モーメントを大きく上げることができ、オフセンターヒット時の初速減少を低減することができる。

【0040】

それとともに、連結部２０が薄肉化され、フェース５の反発係数（ＣＯＲ）、特にヒール側の反発係数を高めることができるとともに、開口部２３を有することで重心高さを低くすることができる。

【0041】

図７は、上記ヘッド１０のフェース５の背面のうち、バックフェース側に露出する領域Ｒ（キャビティ部７）を示した図である。この領域Ｒには、上記開口部２３から露出する領域が含まれる。

【0042】

同図に示すように、上記領域Ｒを重心Ｇ（を領域Ｒに投影した点）を通る垂直線で分割した場合、ヒール部２側の領域の面積Ｓ１とトウ部１側の領域の面積Ｓ２の比は、０．７５～１．５とされる。

【0043】

これにより、バックフェース側に従来よりもヒール部２側に広がる大きな開口領域Ｒを形成することで、余剰重量を生じさせ、その分の重量を重心から遠い位置に配置して慣性モーメントを高めることが可能となる。

【0044】

また図２及び図４に示すように、上記トップブレード５ａは、４ｍｍ以下の肉厚を有しており、トウ部１から連結部２０（ホーゼル４の下端）まで延在し、上記空洞部２２及び開口部２３の一部を形成している。

【0045】

これによりヘッド１０の上部を軽量化することができ、それにより重心Ｇを低くすることができる。

【0046】

また上記ホーゼル４は、その外径が従来の一般的なものよりも大きく形成されており、かつ、その下端部が下方に向かってテーパ状に形成されている。従来よりも大径に形成されることにより、当該ホーゼル４のうちシャフト挿入穴４ａの周囲のホーゼル壁４ｂの重量は、ヘッド１０の総重量の８％以上とされる。

【0047】

これにより、ヒール部２のうちより重心から遠いホーゼル４に重量を配分することで、高い慣性モーメントを実現することができる。

【0048】

また図２、図５及び図６に示すように、センター部３において、ソール６の肉厚の変化率は２０％以下であってもよい。これによりセンター部３のソール部の肉厚を広範囲に亘って小さくし、その分の重量をヒール部２またはトウ部１に配置することで、慣性モーメントを高めることが可能となる。

【0049】

以上のような構成を有することにより、ヘッド１０の重心Ｇの垂直軸回りの慣性モーメント（横慣性モーメント）は４０００ｇ・ｃｍ＾２以上とされる。

【0050】

また、ヘッド１０のフェース５上に投影された場合の重心Ｇの高さは２２ｍｍ以下とされる。

【0051】

このような慣性モーメント及び重心高さを実現するため、本発明者はヘッドのどの部位にどれほどの重量を配分すべきかについて計算を行った。

【0052】

図８は、ヘッド１０の各部の重量配分の計算手法について示した図である。同図に示すように、余分な重量の無いアイアン型のヘッドに重量を設置する部分４点（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）を決定し、当該４点の重量配分と慣性モーメントを、同図の式１を用いて計算する。この時、達成すべき重心エリアと重量も設定する。４点のうちＡはホーゼル４の位置に対応し、Ｂはヒール側延材部２１に対応し、Ｃはトウ側延材部１１に対応し、Ｄはトウ部１の上端部に対応する。

【0053】

当該式１において、Ｍは目標とする重量配分後のヘッド１０の総重量であり、ｍｏは重量配分前のヘッド１０の初期重量、ＭＯＩ０は重量配分前のヘッド１０の慣性モーメント、ｘｇ，ｙｇ，ｚｇは目標とする重心Ｇの座標、Ｉは各重量の設置部から目標とする重心までの長さを示す。

【0054】

当該式１を用いることで、設計したい重心エリアで最大の慣性モーメントを達成する重量配分を求めることができる。

【0055】

図９は、上記図８に示した計算手法に基づく計算結果の一例を示した図である。この例では、ヘッド１０をステンレス鋼により一体鋳造し、重量配分前のヘッド１０の総重量（ｍｏ）を１２７．６ｇとした場合を想定している。

【0056】

同図に示すように、部分Ａ（ホーゼル４）及び部分Ｂ（ヒール側延材部２１）にそれぞれ１９．２ｇ、１８．４ｇの重量を配分し、部分Ｃ（トウ側延材部１１）にそれらの５倍近くの８９．７ｇの重量を配分するとともに、部分Ｄ（トウ部上端部）にはほとんど重量を配分しないことによって、４１５４ｇｃｍ＾２の慣性モーメント及び１７．２８ｍｍの重心高さを達成している。

【0057】

図１０は、上記図８に示した計算手法に基づく計算結果の他の例を示した図である。この例では、重量配分前のチタン製のヘッドに重量としてタングステンを配分することでヘッド１０を製造し、重量配分前のヘッド１０の総重量（ｍｏ）を７２．９ｇとした場合を想定している。当該タングステン製の部材は重量配分前のヘッドに溶接等によって接合される。

【0058】

同図に示すように、部分Ａ（ホーゼル４）及び部分Ｂ（ヒール側延材部２１）にそれぞれ３７．３ｇ、３５．４ｇの重量を配分し、部分Ｃ（トウ側延材部１１）にそれらの３倍近くの１０８．８ｇの重量を配分するとともに、部分Ｄ（トウ部上端部）にはほとんど重量を配分しないことによって、５４４６ｇｃｍ＾２の慣性モーメント及び１７．２８ｍｍの重心高さを達成している。このように一般的なヘッドの素材とは異なる金属を用いて重量配分することで、一体鋳造の場合よりも高い慣性モーメントを実現することができる。

【0059】

［まとめ］
以上説明したように本実施形態によれば、トウ部１及びヒール部２の下部に重量を配分することで、従来よりも高い慣性モーメントを有しかつ低重心のアイアン型ゴルフクラブヘッドを提供することができる。またヒール部２の連結部２０を空洞化することでフェースの反発係数（ＣＯＲ）、特にヒール側の反発係数を高めることができる。

【0060】

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態及び以降の実施形態において上記第１実施形態と同様の機能及び構成を有する箇所には同一の符号を付し、説明を省略または簡略化する。

【0061】

上述の実施形態では、ヘッド１０はトウ側延材部１１及びヒール側延材部２１の双方を有していたが、トウ側延材部１１及びヒール側延材部２１のうちいずれかは設けなくてもよい。

【0062】

またトウ側延材部１１及びヒール側延材部２１の形状や大きさは第１実施形態で示したものに限られない。

【0063】

図１１は、本実施形態に係るゴルフクラブのヘッド部分の正面図であり、図１２は図１１のＣ－Ｃ断面図である。

【0064】

両図に示すように、本実施形態では、ヘッド１０は、トウ側延材部１１及びヒール側延材部２１のうちヒール側延材部２１のみを有している。また本実施形態のヒール側延材部２１は、フェース５と平行な正面及び背面が略平行四辺形からなる斜四角柱形状を有している。

【0065】

また図１２に示すように、本実施形態に係るヒール部２において、連結部２０のうち開口部２３と対向しフェース５と隣接する部分（フェース側連結部２４）は、フェース５の一部を形成するように、フェース５と同じ厚さを有している。このフェース側連結部２４は、ホーゼル４のシャフト挿入用の穴の底面の直下（当該底面と貫通しない限界の位置）まで形成されてもよい。

【0066】

これによりフェース５を連結部２０まで延在させることで、フェース全体の反発係数をより向上させることができる。

【0067】

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
上述の各実施形態においては、ヘッド１０の慣性モーメントを高めることを目的として
トウ側延材部１１及び／又はヒール側延材部２１を設けていたが、高慣性モーメントを目的とせず反発係数を高めることを目的とする場合には、必ずしもトウ側延材部１１及びヒール側延材部は設けなくてもよい。

【0068】

図１３は、本実施形態に係るゴルフクラブのヘッド部分の正面図であり、図１４は図１３のＤ－Ｄ断面図である。

【0069】

両図に示すように、本実施形態に係るヘッド１０は、上記第２実施形態において示したヘッド１０からヒール側延材部２１を除いたものである。このような構成によっても、フェース５を連結部２０まで延在させることで、フェース全体の反発係数をより向上させることができる。

【0070】

［変形例］
本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更され得る。

【0071】

例えば、上述の各実施形態において示した各種重量、面積、長さ、割合等の数値は上述したものに限られず、適宜変更が可能である。

【0072】

上述の実施形態では、ヘッド１０は一体鋳造または異種金属材料の溶接によって製造する例を示したが、ヘッド１０は、それら以外の製法、例えば３Ｄプリンタによって製造されてもよい。

【0073】

上述の実施形態においては、ロフト角が３０度前後のミドルアイアンのヘッドが示されたが、本発明はよりロフト角の大きいショートアイアンやウェッジにも同様に適用可能であり、またよりロフト角の小さいロングアイアンやユーティリティアイアンにも同様に適用可能である。

【符号の説明】

【0074】

１…トウ部
２…ヒール部
３…センター部
４…ホーゼル
４ａ…シャフト挿入穴
４ｂ…ホーゼル壁
５…フェース
５ａ…トップブレード
６…ソール
７…キャビティ部
１１…トウ側延材部
２０…連結部
２１…ヒール側延材部
２２…空洞部
２３…開口部
２４…フェース側連結部
１０…ゴルフクラブシャフト
１００…ゴルフクラブ
Ｇ…重心

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】