JP2004510509A - コーティングされた打撃板を備えたゴルフクラブヘッド - Google Patents
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Abstract
Description
発明の属する技術分野
本発明は、比較的薄い打撃板を備えたゴルフクラブに関する。より具体的には、本発明は、打撃板の外部表面にコーティングを有する薄い打撃板を備えたゴルフクラブに関する。
発明の背景
現在のゴルフクラブは、良好なパフォーマンスのための低重心化を図るために、再配置された重さを有する。この重さの再配置は、ゴルフクラブのソール中の重さを正確に配置する一方で、ゴルフクラブのクラウン及び打撃板を薄くすることが試みられている。しかしながら、打撃板を薄くし過ぎると、ゴルフクラブの失敗へ導かれるであろう。
【0002】
スイング中に打撃板はゴルフボールを衝撃するときに、大きな衝撃力(2000ポンドを超える)が発生し、打撃板を負荷する。中空メタルウッド及びキャビティ−バックアイアンの比較的薄い打撃板では、これらの力は、打撃板における大きな内部応力を発生する傾向にある。これらの内部応力はしばしば、クラブヘッドの失敗をおこす破滅的材料亀裂を引き起こす。
【0003】
中空メタルウッド及びキャビティ−バックアイアンに関する計算的及び実験的研究によると、そのような破滅的材料亀裂は打撃板の衝撃点において頻繁に発生するということが論証された。これらの衝撃点は、クラブヘッドの失敗を防止するために、追加された強さを要求する。
【0004】
ゴルフクラブヘッドの設計においては、打撃板は、高速でゴルフボールを衝撃することに関連する力のような大きな繰り返し力に抵抗するに構造的に十分でなければならない。このような構造的適性は、打撃板の材料こわさを増加することによって得られるであろうし、その結果、圧力レベルは、打撃板中で用いられる材料の臨界圧力レベルよりも小さくなるであろう。典型的には、メタルウッドでは、打撃板は、打撃板の厚さを均等に増加すること及び/又は打撃板の内側表面に1以上のリブを追加することによって硬くされる。
【0005】
打撃板部分の厚さの均等な増加は、衝撃及び/又は疲労亀裂を防止するに十分な圧力を適切に減少するために大きな量の材料の追加を要求する。しかしながら、打撃板へのそのような大きな量の材料の追加は、一般的にはゴルフクラブの性能に影響を与える。
【0006】
可変的フェイス厚さを開示する最初の特許の1つが、1992年11月2日に出願されたSchmidt et al.の米国特許5,318,300号の「Metal Wood Golf Club With Variable Faceplate Thickness」である。Schmidt et alは、亀裂を防止するためにフェイス板を厚くすることを開示する。
【0007】
可変的フェイス厚さは、更に、1996年10月23日に出願されたKosmatkaの米国特許5,830,084号の「Contoured Golf Club Face」に開示されている。Kosmatkaは、領域によって実験された圧力負荷に基づいて他の領域を薄くする一方で、ある領域を厚くするためにフェイスに線を描いている。Kosmatkaはまた、ゴルフボールに衝撃する間に実験された計測応力レベルに従って、フェイス板を設計する方法を開示する。1997年11月18日に出願されたKosmatkaの米国特許5,971,868号の「Contoured Back Surface Of Golf Club Face」は、アイアンについての同様の線を描くことが開示されている。
【0008】
より最近では、1997年12月4日に出願されたNobel et alの米国特許5,954,596号の「Golf Club Head With Reinforced Front Wall」に開示がある。Nobel et alは、幾何学的中心における厚さ部分を備えたフェイス板、頂点及び底に向って段階的に減少すること、及びソールとヒールを開示する。幾何学的中心を通った線に沿った頂点端及び底端は同じ厚さを有し、幾何学的中心を通った線に沿ったヒール端及びソール端は同じ厚さを有する。
【0009】
他の文献は、可変的フェイス厚さを部分的に開示する。1つの例が、Nobel et alと同様に、膨れた中心およびヒール端及びソール端に向って厚さが減少することを備えたフェイスの内部表面を図示した米国特許5,505,453号の図8である。別の例が、米国特許5,346,216号の図4C及び図4Dであり、Nobel et alと同様に、ヒール端及びソール端に向って厚さが減少する膨れた中心およびフェイスの頂点及び底の端である。しかしながら、先行技術は、打撃板における予想されたゴルフボール衝撃点に従って、厚さを変えた打撃板又はフェイス板を設計することができない。
発明の開示
本発明は、外部表面に薄い打撃板を備えた平滑な外部表面を備えた薄い打撃板を備えたゴルフクラブヘッドに関する。薄い層は、ゴルフボールとのインパクト中の内部衝撃を吸収し、ゴルフクラブヘッドの本体中の応力を分配し減少するための複数のスコアラインを備える。
【0010】
本発明のある面は、本体、打撃板、及び薄い層を含むゴルフクラブヘッドである。本体は、クラウン、ソール、ヒール端、トゥ端、及び中空内部を備える。打撃板は本体に取り付けられている。打撃板は、中空内部に対向している内部表面と、内部表面と反対の平滑外部表面とを備える。打撃板は、0.010乃至0.200インチの範囲の幅を有する。薄い層は、打撃板の外部表面に設けられている。薄い層は、0.005乃至0.100インチの範囲の幅を有し、複数のスコアラインを備える。
【0011】
本発明の別の面は、本体、打撃板、及び薄い層を含むゴルフクラブヘッドである。本体は、クラウン、ソール、ヒール端、トゥ端、及び中空内部を備える。打撃板は本体に取り付けられていて、非均一又は外形内部表面を備える。打撃板は、中空内部に対向している内部表面と、内部表面と反対の平滑外部表面とを備える。打撃板は、中央領域、移行領域、第1周辺領域及び第2周辺領域を含む。中央領域は、0.125乃至0.145インチの範囲で、コアフェイス領域の外側表面の5%乃至15%を占める第1の厚さを備える。移行領域は、中央領域を包含し、コアフェイス領域の外側表面の35乃至50%を占める。第1周辺領域は、移行領域を包含し、コアフェイス領域の外側表面の40乃至55%を占める。第1周辺領域は、第1の厚さよりも小さな厚さであって、0.075乃至0.110インチの範囲の第2の厚さを有する。移行領域は、第1の厚さから第2の厚さへ移行する厚さを備える。第2周辺領域は、第1周辺領域を包含し、0.045インチ乃至0.080インチの範囲の第3の厚さを備える。薄い層は、打撃板の外部表面に設けられている。薄い層は、0.005乃至0.100インチの厚さを備え、複数のスコアラインを有する。
本発明の最良の実施形態
図1乃至8に示されるように、ゴルフクラブヘッドは、20と番号づけられている。ゴルフクラブヘッド20は、クラウン24、ソール26、リボン28及び打撃板30を備えるボディ22と、打撃板30に設けられた薄い層25を備える。打撃板30は、通常は、ヒール端32からゴルフクラブヘッド20の前のトゥ端34へ延びている。ボディ22は、望ましくは、開口38を介して、図示しないシャフトの先端を受容する内部ホーゼルを備える。ゴルフクラブヘッドは、望ましくはチタン、チタン合金、ステンレス鋼等の金属材料、最も望ましくは鋳造されたチタン材料から構成される本体22を備える。本体22は、望ましくは250乃至400立方センチメートル、最も望ましくは290乃至350立方センチメートルの大容積を有する。本体22は、望ましくは215グラムよりも重くなく、最も望ましくは180乃至205グラムの間の重さを有する。本体22は、中空内部23を備える。
【0012】
打撃板30は、均一の厚さ又は可変的な厚さを備える。打撃板の内部表面55は、厚さにおいて均一又は可変的であってもよいが、打撃板の外側表面53は、平坦である。スコアラインは、ゴルフボールのインパクト中の応力集中であり、外部表面はスコアラインを備えていない。極薄打撃板30に起因して、スコアラインは打撃板30の失敗へと導く。打撃板30の厚さは、0.010乃至0.300インチ、望ましくは0.040乃至0.250インチ、最も望ましくは0.060インチ乃至0.150インチの範囲である。打撃板30の厚さは、ゴルフクラブヘッド20及び打撃板30の材料構成によって多くが決定される。チタン合金はステンレス鋼よりも低密度であり、チタン合金打撃板30は本体22のそのほかの場所に配分された重さを考慮している。
【0013】
薄い層35は、打撃板30の外部表面53に取り付けられている。薄い層35は、複数のスコアライン75をそこに備える。薄い層5は、最初の衝撃負荷を吸収し、ゴルフクラブ20の全体を通じて応力負荷を分配し、ゴルフクラブ20の全体を通じて応力負荷を減少する。薄い層35は、外部表面53の全体又は一部のみを被覆してもよい。薄い層35は、0.003乃至0.050インチ、より望ましくは0.005乃至0.025インチ、最も望ましくは0.010インチの範囲の厚さを備える。打撃板30及び薄い層35の全部の厚さは、0.020乃至0.250インチ、より望ましくは0.050乃至0.150インチ、最も望ましくは0.100インチの範囲の厚さを備える。
【0014】
薄い層35は望ましくは、打撃板30の材料よりも低密度を備えた材料から成る。薄い層35は、望ましくは、重合体材料、混合材料、軽重量金属材料等から成る。薄い層35に使用される重合体材料は、ポリウレタン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネイト等を含む。薄い層35に使用される軽重量金属材料は、チタン、アルミニウム、ベリリウム、マグネシウム、ジルコニウム合金等を含む。
【0015】
望ましくは、打撃板30は、線41、43、45及び47によって定められる複数の領域40、42、44及び46へ区分けされ、夫々は、異なる厚さ又は異なる厚さ領域を備える。打撃板30は、単一構造であり、本体22と同じ材料から構成されても構成されなくてもよい。打撃板30との関連での単一という用語は、打撃板30は、1つの部品であって、リブや重みをかける部材の如き内部表面55への追加を備えない。薄い層35は、打撃板30から分離された成分から成る。破線41で定められる中央領域40は、望ましくは領域40、42、44及び46で定められる大きな厚さであるベース厚さを備える。ベース厚さは、0.200インチ乃至0.060インチの範囲にあり、望ましくは0.150インチ乃至0.075インチの範囲であり、最も望ましくは0.145乃至0.090インチの範囲にある。移行領域42は、中央領域40及び第1周辺領域44の厚さの範囲の厚さを有し、望ましくは0.150インチ乃至0.090インチの範囲であり、最も望ましくは0.140乃至0.080インチの範囲にある。第1周辺領域44は、0.110インチ乃至0.040インチの範囲の厚さであり、望ましくは0.105インチ乃至0.050インチの範囲であり、最も望ましくは0.100乃至0.075インチの範囲にある。第2の周辺領域46は望ましくは打撃板領域40、42、44及び46の最も薄い領域である。第2周辺領域46は、085インチ乃至0.010インチの範囲の厚さであり、望ましくは0.080インチ乃至0.045インチの範囲であり、最も望ましくは0.075乃至0.050インチの範囲にある。
【0016】
望ましい実施形態では、図2に示されるように、中央領域は、0.145インチ乃至0.090インチの範囲の厚さを備え、移行領域42は、0.140インチ乃至0.080インチの範囲の厚さを備え、第1周辺領域44は、0.105インチ乃至0.090インチの範囲の厚さを備え、第2周辺領域46は、0.075インチ乃至0.050インチの範囲の厚さを備える。
【0017】
望ましくは、図2に示されるように、中央領域40は、打撃板30のコアフェイス49の表面領域の5%乃至15%である。コアフェイス49は、中央領域40、移行領域42及び第1周辺領域44として定められる。打撃板30のコアフェイス領域は、4.80平方インチ乃至5.50平方インチ、望ましくは5.10平方インチ乃至5.40平方インチ、最も望ましくは5.38平方インチの領域を備える。移行領域42はコアフェイス49の表面領域の35%乃至50%であり、第1周辺領域44はコアフェイス49の表面領域の40%乃至55%である。望ましい実施形態では、中央領域は、コアフェイス49の表面領域の8.8%であり、移行領域はコアフェイス49の表面領域の42.2%であり、第1周辺領域44は、コアフェイス49の表面領域の50%である。
【0018】
図7は、フェアウェイゴルフクラブヘッド20の本発明の別の実施形態である。この実施形態では、中央領域は、0.135インチ乃至0.125インチの範囲の厚さを備え、移行領域42は、0.130インチ乃至0.090インチの範囲の厚さを備え、第1周辺領域44は、0.095インチ乃至0.085インチの範囲の厚さを備え、第2周辺領域46は、0.075インチ乃至0.045インチの範囲の厚さを備える。
【0019】
表1は、ドライバー(ロフト角7乃至12度)及びフェアウェイウッド(2番ウッド乃至9番ウッド)の望ましい実施形態の、中央領域40、第1周辺領域44、及び第2周辺領域46の厚さ範囲を示す。
【0020】
【表1】
図2Aにおける打撃板30の断面図は、図9乃至図16に示される。打撃板30は可変可能な厚さを備え、中央部に最も厚い部分を備える。薄い層35は、均一の全体的な厚さを備える。
【0021】
図9は、線が描かれた内部表面55における中央領域40、移行領域42、第1周辺領域44及び第2周辺領域46を伴う打撃板30の中央部分の縦断面図である。図10及び図11は、中央部分の両側の近傍する縦断面図であり、移行領域42、第1周辺領域44、及び第2周辺領域46のみ含む。図12は、打撃板30のヒール端32における縦断面図であり、望ましい実施形態における統合された内部ホーゼル36の壁を備える。図12には、第1周辺領域44及び第2周辺領域46を示す。内部ホーゼル36の壁は、打撃板30と統合するように示されているが、別の実施形態では打撃板30の内部表面555からオフセットされた内部ホーゼルを備える。図13は、打撃板30のトゥ端34の縦断面図であり、第1領域44及び第2領域46のみ含む。
【0022】
図14は、打撃板30の水平中央部分の水平断面図であり、中央領域40、移行領域42、第1周辺領域44、第2周辺領域46及び内部ホーゼル36の壁を示す。
【0023】
図15は、打撃板30の水平中央部分よりも下の水平断面を示し、移行領域42、第1周辺領域44、第2周辺領域46及び内部ホーゼル36の壁のみ含む。図16は、打撃板30の水平中央部分よりも更に下の水平断面を示し、第1周辺領域44、第2周辺領域46及び内部ホーゼル36の壁のみ含む。
【0024】
打撃板30は、スコアラインを有しない。複数のスコアライン75が薄い層35に設けられている。スコアライン75は、0.001乃至0.025インチの、望ましくは0.003乃至0.010インチの、最も望ましくは0.005インチの範囲の深さを有する伝統的なギザギザがつけられている。或いは、スコアラインは、図3Bに示される突出部75aであってもよい。このようなスコアライン突出部75aは望ましくは、薄い層35の表面39から0.003乃至0.010インチ延在している。
【0025】
上述したように、領域40、42、44及び46の厚さ及び多くの部分にとって、打撃板30の厚さは、衝撃見込みに対応する。図17及び18は、高ハンディキャッププレイヤー及び低ハンディキャッププレイヤーのゴルフスイング中の衝撃ポイントを図示したものである。図17を参照するに、高ハンディキャッププレイヤーは、打撃板30の中心を介して延在された長円領域100内にインパクト90を有する。これに対し、低ハンディキャッププレイヤーは、衝撃板30の円形領域102内により集中してインパクト90を有する。これらのインパクト90は、打撃板30における点を図示したものであり、ゴルフボールの衝撃中に大きな応力に耐える高い見込みである。従って、これらの点は、打撃板30の他の領域よりも大きな厚さが要求される。このように、領域40、42、44及び46は、低い衝撃見込み領域中での代りに必要とされる大きな厚さを備えた打撃板を設計するために、この衝撃見込みに相互に関係している。本発明は、ヒール端32及びトゥ端34において中央領域40よりも薄くなるように描いてもよい。
【0026】
打撃板30の厚さに関する多様性は、打撃板30の中央領域40中に配置されるべき領域40、42、44及び46の最も大きな厚さを考慮しており、ゴルフボールのインパクト中に打撃板30のより大きな適応に対応する打撃板30の柔軟性が高められ、より長い距離のための減少されたエネルギ損失を提供するものである。
【0027】
打撃板30は望ましくはステンレス鋼から成る。或いは、打撃板30は、チタン又はチタン合金材料から成る。別の実施形態では、打撃板30は、鉄−ボロン、ニケッル−銅、ニッケル−ジルコニウム、ニッケル−リン等のガラス質の金属から成る。更に別の実施形態では、打撃板30は、セラミクス、合成物、その他の金属から成る。
【0028】
図3Aに示されるように、薄い層35は望ましくは、接着剤37によって打撃板30の外部表面55に取り付けられる。取り付けの他の方法は、蒸着、圧力ロッキング、スクリュによる取り付け等を含む。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の打撃板を備えたゴルフクラブヘッドの正面図である。
【図2】可変的フェイスの厚さを示す図1の打撃板の正面図である。
【図2A】可変的フェイスの厚さパターンを載せた図1のゴルフクラブヘッドの正面図である。
【図3】図1のゴルフクラブヘッドのトゥ側面図である。
【図3A】本発明のゴルフクラブヘッドのトゥ側分解図である。
【図3B】本発明のゴルフクラブヘッドの別の実施形態のトゥ側分解図である。
【図4】図1のゴルフクラブヘッドの底面図である。
【図5】図1のゴルフクラブヘッドの平面図である。
【図6】図1のゴルフクラブヘッドのヒール側面図である。
【図7】可変的厚さを載せた本発明のフェアウェイゴルフクラブヘッドの正面図である。
【図8】図5の線8−8に沿った断面図である。
【図9】図2Aの線9−9に沿った断面図である。
【図10】図2Aの線10−10に沿った断面図である。
【図11】図2Aの線11−11に沿った断面図である。
【図12】図2Aの線12−12に沿った断面図である。
【図13】図2Aの線13−13に沿った断面図である。
【図14】図2Aの線14−14に沿った断面図である。
【図15】図2Aの線15−15に沿った断面図である。
【図16】図2Aの線16−16に沿った断面図である。
【図17】高ハンディキャップゴルファーの衝撃見込みを図示したものである。
【図18】低ハンディキャップゴルファーの衝撃見込みを図示したものである。
【図19】本発明のゴルフクラブヘッドを衝撃するゴルフボールの側面図である。
Claims (10)
- クラウン、ソール、ヒール端、トゥ端及び中空内部を備える本体と、
前記本体に取り付けられ、中空内部に向かっている内部表面と前記内部表面と反対の平滑な外部表面を備え、0.010乃至0.200インチの範囲の厚さを備える打撃板と、
前記外部表面に設けられ、0.005乃至0.100インチの範囲の厚さを有し、複数のスコアラインを備える薄い層と、
を含むことを特徴とするゴルフクラブへッド。 - 前記複数のスコアラインの夫々は、0.003乃至0.050インチの範囲の深さを備えることを特徴とする請求項1記載のゴルフクラブヘッド。
- 前記薄い層は、0.010乃至0.025インチの範囲の厚さを備え、
前記複数のスコアラインの夫々は、0.005乃至0.010インチの間の深さを備えることを特徴とする請求項1記載のゴルフクラブヘッド。 - 前記打撃板は、チタン、チタン合金、鋼、ガラス質の金属、セラミクス、合成物、カーボン材料、カーボンファイバー材料、その他のファイバー材料及びこれらの混合物から構成されるグループから選択される材料から成ることを特徴とする請求項1記載のゴルフクラブヘッド。
- 前記本体は、チタン、チタン合金、ステンレス鋼、及び合成物から選択される材料から成ることを特徴とする請求項1記載のゴルフクラブヘッド。
- 前記薄い層は、熱硬化性重合体、熱可塑性重合体及び低率金属から構成されるグループから選択される材料から成ることを特徴とする請求項1記載のゴルフクラブヘッド。
- 前記薄い層は、熱硬化性ポリウレタンから成ることを特徴とする請求項1記載のゴルフクラブヘッド。
- 前記打撃板は、4.80平方インチ乃至5.40平方インチの間の領域を備えることを特徴とする請求項1記載のゴルフクラブヘッド。
- 前記複数のスコアラインの夫々は、前記薄い層の表面から0.003乃至0.025インチ外側へ延出する突出部であることを特徴とする請求項1記載のゴルフクラブヘッド。
- クラウン、ソール、ヒール端、トゥ端及び中空内部を備える本体と、
前記本体に取り付けられ、中空内部に向かっている内部表面と前記内部表面と反対の平滑な外部表面を備え、中央領域、移行領域、第1周辺領域、及び第2周辺領域を備え、前記中央領域は、0.125インチ乃至0.145インチの範囲の第1の厚さを備え、コアフェイス領域の外側表面の5%乃至15%を占め、前記移行領域は、前記中央領域を包含し、コアフェイス領域の外側表面の35乃至50%を占め、前記第1周辺領域は、前記移行領域を包含し、コアフェイス領域の外側表面の40乃至55%を占め、前記第1周辺領域は、第1の厚さよりも小さく0.075インチ乃至0.110インチの範囲の第2の厚さを有し、前記移行領域は、第1の厚さから第2の厚さへ移行する厚さを備え、前記第2周辺領域は、前記第1周辺領域を包含し、0.045インチ乃至0.080インチの範囲の第3の厚さを有する打撃板と、
前記外部表面に設けられ、0.005乃至0.100インチの範囲の厚さを有し、複数のスコアラインを備える薄い層と、
を含むことを特徴とするゴルフクラブヘッド。
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