JP2004358223A - ゴルフクラブアイアン - Google Patents

Abstract

【課題】ゴルフクラブフェースのスイートスポットから外れた、中心からずれた打撃であっても、打撃ボールの軌跡がより正確になる。
【解決手段】広いサポートのないフロントフェース領域を有する薄い（０．１２インチ未満）第１セクションを具備するアイアンゴルフクラブヘッドである。第１セクションは、先端エッジの一部を形成しクラブのソールセクションを包み込み、クラブヘッドの反発係数を０．８を越えるものにする。クラブヘッドは背面インサートを採用し、この背面インサートがフロントフェースを支持するとともにクラブヘッドの幾何形状やサイズの変更を伴うことなくスイングウェートの微調整を可能にする。これは、タングステン添加プラスチックをカーボン繊維エポキシシートに含ませたウェート調整用インサートを用いることにより実現される。タングステンの割合により、シートのサイズを変えることなく、ウェートの幅をもたせることができる。
【選択図】図４

Description

この発明は改良したアイアンゴルフクラブに関する。

当技術分野において周知のとおり、ゴルフクラブアイアンの周囲において重み付けを行なうことが好ましい。このような要望は、アイアンの質量がその周囲に配分されたときには、ゴルフクラブフェースすなわち打撃面のスイートスポットから外れた、中心からずれた打撃であっても、打撃ボールの軌跡がより正確になるという事実に基づく。したがって、最近のゴルフクラブアイアンには、背面キャビティが設けられ、この背面キャビティがアイアンのフェース表面からリアー側に延びている。背面キャビティを生成することにより削減される重量はゴルフクラブヘッドの周囲に再配分される。キャビティの体積が大きければ大きいほど、ゴルフクラブヘッドの周囲に再配分される量が増大する。しかし、フェース打撃表面の厚さが薄すぎるようになる程度に減少すると、最終的には、フェース表面の強度が弱すぎて当該表面を打つボールの力に抗することができなくなる点に到達する。

そのため、ボール打撃時に表面がだめになってしまうことを回避しつつ、キャビティの大きさを増加させる手法を発見することが望まれる。キャビティの体積を増大させる１つの方法は、キャビティの深さ位置がクラブヘッドの前面表面すなわち打撃表面に近づくにしたがってその断面を大きくすること、換言すれば、アンダーカットされた背面周囲を形成することである。残念ながら、このようなアンダーカットされた周囲はトラップ領域を形成してここに土や湿気が累積することになる。そうでないとしても、さびを招いて表面の完全性を損ない、また、クラブヘッドの美観を損ない売り上げを減少させる。

他の努力は、ゴルフクラブヘッドに軽量のフィラー、複合材、エポキシ等を設け背面キャビティの一部または全部を埋めることである。例えば、いくつかのキャビティがフェースの後ろに複合材のシートを含み、あるいは、全キャビティがプラスチックで埋められる。

ゴルフクラブの業界で周知のように、ゴルフクラブアイアンの典型的なセットは、シャフト長、重さ、ライ、ロフト、その他のパラメータについて違いがある、８本または９本のアイアン（女性、年少者、年長者用はより少ない）を含む。例えば、最も軽く、最もシャフトが長く、ロフトが低いアイアンは典型的には２番アイアンであり、シャフトが最も短く、ロフトが最も高いクラブは典型的にはウェッジと呼ばれる。周囲に重み付けがなされたクラブは、セット中のすべてのアイアンにわたって重みの配分を等しくすることが必ずしも適当なわけではないことが判明した。すなわち、より長く、よりロフトの低いクラブ、例えば、２番アイアン、３番アイアン等では、キャビティの重さをソール側に変位させると、打ち出し角度が増大することがわかった。また、おり短いクラブ、例えば、８番アイアン、９番アイアン、ウェッジにあっては、トウにシフトすることにより打ち出し角度が減少して有利であることがわかった。また、ミドルアイアンにおいては重みの配分をほとんどやらないかまったくしないことが有利なことがわかった。

この発明は、薄いフェースがソールを包んでソールに結合されるように設計されたアイアンクラブヘッドを実現して従来のものより優れるようにする。もたらされる効果によりＣＯＲが０．８０より大きなヘッドが実現できる。

この発明の１実施例のクラブヘッドは、フロントフェースの少なくとも５０％、より好ましくは６０％より大きい第１セクションを含むフロントフェースを具備するクラブヘッドを提供する。より好ましい実施例では、厚さは全体的に均一である。第１セクションは、ロングアイアンについては、比較的薄く、その厚さは約０．０６インチから約０．１２インチであり、ショートアイアンについては第１の厚さが約０．１０インチから約０．１６インチの範囲となるように徐々に厚くなる。所定の好ましい実施例においては、厚さは全般的に均一である。第１セクションは、また、クラブのソール部分を包んでそこに溶接される中央正面エッジを具備する。フロントフェースの第１セクションを薄くするのに加えて、このような特徴の組み合わせを採用することにより、クラブヘッドは広いフロントフェース領域を持ち、クラブヘッドのＣＯＲを増大させる。反発係数（ＣＯＲ）が増大すると、ロングおよびミドルクラブに関してとくに有益である。

ゴルフクラブヘッドの１実施例は背面キャビティを画定する周囲のウェイトを含む。カーボン繊維のシートに高比重フィラー充填プラスチックを含浸させてなる複合インサートを背面キャビティに挿入してフロントフェースのバック表面に結合することもできる。このインサートは薄いフェースを支持することができ、同じベースのクラブヘッドモデルを用いてスイングウェートの微調整を行なえる。この発明は、複合材料およびタングステン充填プラスチックからなるインサートを提供する。複合材は、複合材シートに含浸されるタングステンの量によりスイングウェートを変化させることができる。好ましくは、２．２５平方インチ、０．０２から０．０２５インチの厚さのシートについて２グラムから１２グラムの幅がある。

図１〜図５を参照すると、アイアンタイプゴルフクラブヘッド２０は、本体２１と、ゴルフクラブシャフト（図示しない）を受ける円筒形ボアを含むホーゼル２７と、フロントフェース２２とを含む。本体２１は、周囲ウェイト３８を含み、この周囲ウェイト３８は、離間されたヒールセクション２４およびトウセクション２６と、同じく離間されたトップセクション２５およびソールセクション２８を含む。ホーゼル２７は、ヒールセクション２４に結合されている。クラブヘッド２０は、好ましくは、ステンレス鋼のような適切な材料により鋳造または鍛造される。フロントフェース２２はゴルフボール（図示しない）に当たるように配置され、本体２１上に設けられ、本体２１のフロント側に沿ってヒール部分２４からソール部２６の間にわたって延びている。重心ＣＧより上で慣性モーメントが大きいゴルフクラブアイアンを作ることがしばしば好ましい。

この発明では、上述を実現するために、自然に、重心（図４のＣＧ）を下にかつクラブヘッド２０の後方側に配置させ、かつ、実質的な重量を周囲ウェイト３８に変位させる。重心ＣＧは、図１のセンターラインＢ−Ｂからヒールに向かっており、フロントフェース面の後方にあり、フェースを中央で分離する水平平面（Ｐ）の下方にある。垂直軸（Ｖ）の周りの慣性モーメントは好ましくは１５０から３００Ｋｇ／ｍｍ^２の範囲であり、より好ましくは２００から３００Ｋｇ／ｍｍ^２の範囲である。他方、水平軸（Ｈ）周りの慣性モーメントは好ましくは４５から６０Ｋｇ／ｍｍ^２の範囲であり、より好ましくは５０から６０Ｋｇ／ｍｍ^２の範囲である。薄いフェースを形成するためにフロントフェース２２から除去した重量は約５から３０グラムである。この発明は、フロントフェース２２から後方に突出して本体２１の裏側で背面キャビティ３１を画定する周囲ウェイト３８を含む。

幅広のソールセクション２８も、さらに後方に配置され、クラブヘッド２０においてより低い重心ＣＧを形成する。再配置された重心により、通常のキャビティバック型のゴルフクラブに較べて、動的なロフトが大きくなり、この結果、打ち出し角度がより大きくスイートスポットも大きくなるので、打ち出し軌跡がより高くなる。

この発明は薄いフロントフェース２２を採用する。サポートがないクラブフェース領域が広がり可撓性が増大し、その結果、反発係数（ＣＯＲ）の増大によってボール速度も速くなる。この点は、とくにミドルアイアンにおいて顕著である。ここでは、ミドルアイアンはロフトが１６°から４０°の間のクラブとして定義される。ロングアイアンは１６°から３０°の間として定義される。

ＣＯＲを増大させるためには、大面積、好ましくは２．５平方インチより大きな、より好ましくは４平方インチより大きな面積の薄いフェースを生成した上で、適切なフェース材料を選択する。大面積のフェース厚さは好ましくは約０．０６インチから約０．１２インチの間である。アイアンでは、バックキャビティの周囲壁部により支持されていない小領域があり、フェースとバックとの間のキャビティ結合領域が最小化して周囲壁部を、クラブフェースから離して引き戻すことが重要となる。この発明のクラブフェースは０．７９を越えるＣＯＲ、より好ましくは０．８を越えるＣＯＲを実現する。

この発明の特徴は、クラブヘッド２０の製造プロセスにおいて明らかになる。本体２１はフロントフェース２２の第１セクション２３がない状態で鋳造または鍛造される。本体２１は一般的には４３１ステンレス鋼から鋳造され、その後、全体のフロントフェース２２が圧延、押圧、または鍛造鋼強度ステンレス鋼、好ましくは、４５５ステンレス鋼から製造され、この場合、降伏強度（ｙｉｅｌｄ ｓｔｒｅｎｇｔｈ）が２２５０００ｐｓｉである。本体２１の降伏強度は好ましくは１５００００ｐｓｉより小さく、より好ましくは１０００００ｐｓｉより小さい。この際、伸びは１５％未満である。４３１ステンレス鋼は、１７４ステンレス鋼に対して降伏強度が小さく伸長が大きい（１８％対１２％）ので本体２１の材料として好ましいものであり、その結果、ホーゼルがロストおよびライの調整に曲げられる。第１セクション２３はインサートでもよいしフロントフェースプレートでもよい。

図１および図２は第１セクション２３を示しており、この第１セクション２３がフロントフェース２２の全体（少なくとも５０％）を実質的に形成し、その厚さ（第１の厚さｔ３。図４）は、ロングアイアン（２−４番アイアン）について約０．０６インチから約０．１２インチである。この厚さは、ショートアイアン（９番およびウェッジ）の厚さが約０．１０インチから０．１６インチであり、それまで、クラブのセット中の各クラブが短くなるほど徐々に厚くなる。第１セクション２３はインサートまたはフロントプレートを含んでよく、これらは先端エッジ３９の中央部分３２を含み、その幅はｔ１であり、奥行きはｔ２である。中央部分３２はトウ部分３３およびヒール部分３７の間に位置している。上述したように、中央部分３２は、ソールセクション２８に対して溶接その他の手法により結合するための包み込み片として働き、先端エッジ３９の一部を形成する。１つの実施例では、中央部分３２の包み込み片が、ソールセクション２８との間で約８０°から１１０°の反射角（ｂｏｕｎｃｅ ａｎｇｌｅ）βを形成する。中央部分３２の幅ｔ１は約０．５から１．５インチであり、好ましくは、約１インチである。中央部分３２の奥行きｔ２は約０．３０から０．５０インチであり、好ましくは約０．３８インチである。ただし、この奥行きは、ロングアイアンの方がショートアイアンより大きくてもよく、またセットのクラブにわたって同一でも良い。第１セクション２３の中央部分３２の形状により、フェースサポートの一部が後方に移動し、これによりフェースの柔軟性を増大させる。第１セクション２３は本体２１の開放領域中へ載置され、溶接、接着剤結合、または鑞付けにより保持される。

薄い第１セクション２３と異なり、トウ部分３３およびヒール部分３７は、ヒール部分Ｓｔｈおよびトウ部分Ｓｔｔにおいて、それぞれ好ましくは約０．１２インチから０．２５インチの厚さを有し、より好ましくは０．１８５インチの厚さを有する。ヒールセクション３７またはトウセクション３３のソールの厚さは、好ましくは少なくとも中央部分３２のソールの厚さ（ＳＴｃ）より２０％厚く、より好ましく、２倍を越える厚さである。

フロントフェース２２の第１セクション２３に高強度鋼（４４５−４４６ステンレス）を用いることにより、フェースを薄くしてより柔軟にすることができる。通常のアイアンの典型的なフェースの厚さは約０．１２インチから０．１８インチの間である。この発明におけるフェースの厚さは、好ましくは、約０．０４インチから約０．１２インチである。

フェースを最も薄くするために複合材インサート３４による補強が用いられる。複合材インサート３４は、軽量で、柔軟性がある材料、例えばナイロン、強化プラスチックまたはカーボン繊維複合材シート（プラスチック、ＲＦＰ、ナイロン、カーボン繊維等の１層またはそれ以上の層からなる。複合材インサート３４はＣＯＲを最大化し、フィールを調整し、まてゃ強度を増強するために一体的に設計されて良い。

この発明の１つの実施例は、カーボン繊維エポキシの複合材シート４２、またはタングステン添加プラスチックと組み合わされるプラスチック等の軽量の装飾プレートからなる複合材インサート３４を採用する。複合材インサートは背面キャビティ３１に挿入され、フロントフェース２２のバック表面３０に、接着や他の手法により締めつけられる。複合材インサート３４は、望ましくない振動を減衰させ、重さを調整し、構造上の安定性を与える働きもする。

タングステン添加プラスチックの複数枚のシートを用いると、インサートの幾何形状や体積を同じにしながら、種々の密度レベルを形成でき、インサートの重さに幅をもたせることができる。１つの実施例では、タングステン添加プラスチックのシート厚さを変化させてさまざまなインサート重量を実現するような複数枚のシートを用いる。どのような手法であれ、複合材インサート３４（タングステン添加プラスチックのカーボン繊維シート）は、主に、クラブヘッドの重量、この結果、スイングウェートを調整するために用いられる。スイングウェート調整デバイスは長さやシャフトオプションに幅がある種々のクラブを製造するのを容易にする。複合材インサート３４は、厳密な使用にスイングウェートを微調整する１つの最後の操作においてクラブに挿入される。ウェイト調整部材は、装飾目的の、または可能な場合には構造目的の、軽量カバー材料と組み合わせて用いることもできる。

図３は、押し出し成型されたタングステン添加プラスチックシート４０からなる複合材インサート３４を示し、このシート４０の前面側はフロントフェース２２のバック表面３０に結合され、その背面側は、少なくとも１層の積層複合材シート４２に結合されている。タングステンは、装飾やロゴ情報等を担持するカーボン繊維エポキシシートまたはプラスチックカバーシートにも浸漬させてもよい。複合材インサート３４は、ゴルフボールとの衝突時の振動を減衰させるのにも有効であるが、複合材インサート３４がクラブヘッド２０から印可されたエネルギを吸収しないように十分な剛性を有することが重要である。典型的には、タングステン浸漬プラスチックシート４０の１平方インチから４平方インチは約２グラムから約２４グラムの範囲である。理想的には、タングステン添加プラスチックシート４０の最大厚さは約０．０１インチから約０．２インチであり、好ましくは、約０．０３５インチである。

ここに開示された説明用の実施例は上述の目的を達成するものであるが、多数の変形例や他の実施例を当業者がなせることは容易に理解できる。特許請求の範囲はこのような変形例や実施例をカバーするように記載されこれらは特許請求の範囲の技術的範囲に含まれることは明らかである。

ゴルフクラブフェースの正面図である。 中央セクションを示すソールの底面図である。 当該ゴルフクラブヘッドを図１のＣ−Ｃ線に沿って示すヒール部分断面図である。 当該ゴルフクラブヘッドを図１のＢ−Ｂ線に沿って示す断面図である。 当該ゴルフクラブヘッドを図１のＡ−Ａ線に沿って示すトウ部分断面図である。

Claims (48)

1. 周囲ウェート、フロントフェースおよび先端エッジを具備する本体を有し、
   上記フロントフェースは、当該フロントフェースの少なくとも５０％を含む第１セクションおよび先端エッジの中央部分を形成して、第１の厚さを有するフロントインサートを有し、
   上記フロントフェースは、上記第１の厚さより厚い第２の厚さを有する第２セクションを有し、
   上記第２セクションが上記先端エッジのヒール部分およびトウ部分を形成することを特徴とするアイアンゴルフクラブヘッド。
2. 上記第１セクションの厚さは約０．０６インチから約０．１２インチの範囲である請求項１記載のクラブヘッド。
3. 上記インサートの面積は２．５平方インチから４．０平方インチの間である請求項１記載のクラブヘッド。
4. 上記クラブヘッドは０．７９より大きな反発係数を有する請求項１記載のクラブヘッド。
5. 上記第１セクションは実質的に均一な厚さを有する請求項１記載のクラブヘッド。
6. 上記周囲ウェートはソールセクションを有し、上記第１セクションが上記先端エッジの下方で包み込まれ上記ソールセクションの中央部分を形成する請求項１記載のクラブヘッド。
7. 上記第１セクションは上記フロントフェースに溶接される請求項１記載のクラブヘッド。
8. 上記第１セクションは鍛造されたステンレス鋼から製造される請求項１記載のクラブヘッド。
9. 上記第１セクションは加圧成型されたステンレス鋼から製造される請求項１記載のクラブヘッド。
10. 上記フロントフェースは、降伏強度が１０００００ｐｓｉより大きく伸長率が約１５％より小さい、高強度鋼により製造される請求項１記載のクラブヘッド。
11. 上記フロントフェースは、降伏強度が１０００００ｐｓｉおよび１５００００ｐｓｉの間であるチタン合金により製造される請求項１記載のクラブヘッド。
12. 上記中央部分は、約０．５インチから約１．５インチの幅を有し、約０．３０インチから約１．０インチの奥行きで上記先端エッジの下方に包み込まれる請求項１記載のクラブヘッド。
13. 上記ヒール部分および上記トウ部分の各ソール厚さは、上記第１セクションの厚さより少なくとも２０％大きい請求項６記載のクラブヘッド。
14. 上記ヒール部分およびトウ部分の各々の厚さは約０．１２インチから約０．２５インチである請求項１記載のクラブヘッド。
15. 上記周囲ウェートは背面キャビティを囲み、複合材インサートが上記背面キャビティ内に介挿され上記フロントフェースのバック表面に結合される請求項１記載のクラブヘッド。
16. 上記周囲ウェートは、
    当該周囲ウェートにより画定される背面キャビティと、
    高比重フィラー添加プラスチックからなる複合材インサートとを有し、
    上記複合材インサートは上記背面キャビティ内に介挿され上記フロントフェースのバック表面に結合される請求項１記載のクラブヘッド。
17. 複数のヘッドであって対応するシャフトおよびグリップに結合されたものを含む１組のアイアンゴルフクラブにおいて、
    上記ヘッドのいくつかは、それぞれ、
    トウセクション、ヒールセクション、トップセクションおおびソールセクションからなり、背面キャビティを画定する周囲ウェートと、
    上記周囲ウェートと結合され上記フロントフェースの実質的な全体と先端エッジの中央部分とを形成するフロントインサートからなる第１セクションとを有することを特徴とする１組のゴルフクラブ。
18. 上記アイアンは０．８より大きな反発係数を有する請求項１７記載のクラブ。
19. 上記第１セクションは１平方インチから４平方インチの面積を有し、約０．０２インチから０．０２５インチの厚さを有し、約２グラムから２４グラムの重さを有する請求項１７記載のクラブ。
20. 上記フロントフェースは１６°から４０°のロフト角を有し、上記インサートは最大厚さが０．１２インチより小さい請求項１７記載のクラブ。
21. 上記第１セクションの厚さは０．０６インチから１．０インチの間であり、その厚さは実質的に均一である請求項１７記載のクラブ。
22. 高比重フィラー添加プラスチックからなる複合材インサートが上記背面キャビティに介挿され上記フロントフェースのバック表面に結合される請求項１７記載のクラブ。
23. 高比重フィラーはタングステンである請求項２２記載のクラブ。
24. 上記高比重フィラー添加プラスチックを有する上記複合材インサートの背面側が、織り込まれた繊維複合材シートに結合される請求項２２記載のクラブ。
25. 周囲ウェート、フロントプレートを具備するフロントフェースおよび先端エッジを有する本体を有し、
    上記フロントプレートは上記フロントフェースの少なくとも５０％の部分と上記先端エッジの中央部分を形成し、第１の厚さを有し、
    上記フロントフェースは、上記第１の厚さよりも厚い第２の厚さを有する第２セクションを具備し、
    上記第２セクションは上記先端エッジのヒール部分およびトウ部分を構成することを特徴とするアイアンゴルフクラブヘッド。
26. 上記フロントプレートの厚さは約０．０６０インチから約０．１２インチの間である請求項２５記載のクラブヘッド。
27. 上記フロントプレートの面積は２．５平方インチから４．０平方インチの間である請求項２５記載のクラブヘッド。
28. 上記クラブヘッドの反発係数は０．７９より大きい請求項２５記載のクラブヘッド。
29. 上記フロントプレートの厚さは実質的に均一である請求項２５記載のクラブヘッド。
30. 上記周囲ウェートはソールセクションを含み、上記フロントプレートが上記先端エッジの下方で包み込まれ上記ソールセクションの中央部分を形成する請求項２５記載のクラブヘッド。
31. 上記フロントプレートは上記フロントフェースに溶接される請求項２５記載のクラブヘッド。
32. 上記フロントプレートは鍛造されたステンレス鋼から製造される請求項２５記載のクラブヘッド。
33. 上記フロントプレートは加圧成型されたステンレス鋼から製造される請求項２５記載のクラブヘッド。
34. 上記フロントプレートは、降伏強度が１０００００ｐｓｉより大きく伸長率が約１５％より小さい、高強度鋼により製造される請求項２５記載のクラブヘッド。
35. 上記フロントプレートは、降伏強度が１０００００ｐｓｉおよび１５００００ｐｓｉの間であるチタン合金により製造される請求項２５記載のクラブヘッド。
36. 上記ソールセクションの上記中央部分は、約０．５インチから約１．５インチの幅を有し、約０．３０インチから約１．０インチの奥行きで上記先端エッジの下方に包み込まれる請求項３０記載のクラブヘッド。
37. 上記ヒール部分および上記トウ部分はそれぞれ上記フロントプレートよりも少なくとも２０％厚いソール厚さを有する請求項２５記載のクラブヘッド。
38. 上記ヒール部分および上記トウ部分のそれぞれの厚さは約０．１２インチから約０．２５インチである請求項２５記載のクラブヘッド。
39. 上記周囲ウェートは背面キャビティを包囲し、複合材インサートが上記背面キャビティ中に介挿され上記フロントフェースのバック表面に結合される請求項２５記載のクラブヘッド。
40. 上記周囲ウェートは、
    当該周囲ウェートにより画定される背面キャビティと、
    高比重フィラー添加プラスチックからなる複合材インサートとを有し、
    上記複合材インサートは上記背面キャビティ内に介挿され上記フロントフェースのバック表面に結合される請求項２５記載のクラブヘッド。
41. 複数のヘッドであって対応するシャフトおよびグリップに結合されたものを含む１組のアイアンゴルフクラブにおいて、
    上記ヘッドのいくつかは、それぞれ、
    トウセクション、ヒールセクション、トップセクションおおびソールセクションからなり、背面キャビティを画定する周囲ウェートと、
    上記周囲ウェートと結合され上記フロントフェースの実質的な全体と先端エッジの中央部分とを形成するフロントプレートとを有することを特徴とする１組のゴルフクラブ。
42. 上記アイアンは０．８より大きな反発係数を有する請求項４１記載のクラブ。
43. 上記フロントプレートは１平方インチから４平方インチの面積を有し、約０．０２インチから０．０２５インチの厚さを有し、約２グラムから２４グラムの重さを有する請求項４１記載のクラブ。
44. 上記フロントフェースは１６°から４０°のロフト角を有し、上記インサートは最大厚さが０．１２インチより小さい請求項４１記載のクラブ。
45. 上記フロントプレートの厚さは０．０６インチから１．０インチの間であり、その厚さは実質的に均一である請求項４１記載のクラブ。
46. 高比重フィラー添加プラスチックからなる複合材インサートが上記背面キャビティに介挿され上記フロントフェースのバック表面に結合される請求項４１記載のクラブ。
47. 高比重フィラーはタングステンである請求項４６記載のクラブ。
48. 上記高比重フィラー添加プラスチックを有する上記複合材インサートの背面側が、織り込まれた繊維複合材シートに結合される請求項４６記載のクラブ。

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