JP2005058765A - サンドイッチ構造を有する強化ゴルフクラブヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】 キャビティバック構造でサンドイッチ構造となっているゴルフクラブヘッド。【解決手段】 クラブヘッドは薄い打撃フェース、金属製バックフランジおよび軽量インサートを含み、軽量インサートは打撃フェースとバックフランジの間に配されて打撃フェースを構造的に支持する。軽量インサートは打撃フェースの一部と接触し、マグネシウムやチタン等の軽量材料から製造される。クラブヘッドは重心をクラブヘッドの下方、後方に移動させ、慣性モーメントを増大させている。インサートは構造的な支持を行なうが、重心や慣性モーメントに悪影響を与えない。
【選択図】 図２

Description

この発明は、サンドイッチ構造を有するゴルフクラブに関し、とくに、軽量インサートにより補強された薄型フェースを有するゴルフクラブに関する。

クラブセット中の個々のゴルフクラブヘッドの打撃フェース面積および重量は典型的にはロングアイアンからショートアイアンになるにつれて徐々に増大する。したがって、ロングアイアンのクラブヘッドの打撃フェース面積はショートアイアンより小さく、平均的なゴルファーが一貫してうまく打つことはより難しくなる。これは、通常のクラブヘッドでは、少なくとも小さな打撃フェースの小さなスイートスポットによる。

平均的なゴルファーが一貫してクラブヘッドのスイートスポットを打てるようにするために、多くのゴルフクラブはいわゆるキャビティ構造のヘッドを具備して周囲のウエイトを大きくしている。他の最近の傾向は、とくに、ロングアイアンにおいて、クラブヘッドの全体サイズを大きくすることである。これら各特徴により、スイートスポットのサイズが大きくなり、この結果、若干センターからずれてボールが当たってもスイートスポットに当たり、より遠くに、よりまっすぐにボールが飛ぶようになる。ゴルフクラブヘッドのサイズを最大化しようとするときにゴルフクラブ設計者にとって難問になるものは、ゴルフクラブの全体の重さを望ましくかつ有益なものに維持することである。例えば、３番アイアンのクラブヘッドを大きく重くすると、平均的なゴルファーがクラブを適切に振ることが困難になる。

一般に、これらクラブの重心（ＣＧ）は、クラブヘッドの底部および背面に移動されている。これにより、平均的なゴルファーがボールをより速く空中に打ち出してボールをより遠くへ打つことができる。さらに、クラブヘッドの慣性モーメント（ＭＯＩ）が増大されて、センターから離れてヒットしても距離や精度のうえでさほどペナルティを受けない。クラブヘッドの全体の重量を増大させることなく、ウェイトを下方かつ後方に移動させるために、材料すなわち質量がクラブヘッドのある領域から他の領域に移動させられる。クラブヘッドのフェースから材料を取るために、１つの解決手法は、薄型のフェースを生成することであった。このタイプの構成の例は、特許文献１、特許文献２に見い出すことができる。しかしながら、薄型のフェースは、耐久性や長寿命化を図るためにサポート手段が必要であり、また薄型フェースでは振動の問題があることも無視できない。
米国特許第４９２８９７２号明細書 米国特許第６０４５４５６号明細書

この発明は、材料を強度およびウエイト上有利に利用するゴルフクラブ構造を提供することを目的としている。

この発明のゴルフクラブヘッドは、アンダーカット、バックフランジ、または、窪み（ｈｏｌｌｏｗ）構造によりクラブ打撃フェースの後方に構成されたオープン構造を具備する。このオープン構造には、インサートとして構成された軽量材料がフィットされる。クラブの金属製のバックフランジは軽量インサートを適宜に保持する。このサンドイッチ構造、すなわち、金属製打撃フェース−軽量強化インサート−金属製バックは、ゴルフボールの繰り返しの衝撃に耐えるの十分な強度を有する。打撃フェース部は全体として通常のゴルフクラブより薄く、打撃フェースの後方のキャビティ中に配されたインサートが構造的なサポートを構成する。インサート材料は低密度であるが、衝撃強度が大きい。この発明は、アイアンおよびドライバを含む軽量、強化ゴルフクラブに用いられるのに加えて、パターや、野球のバットのような他の装備にも適用することができる。

この発明は、複数の材料を用いて、相乗的に薄型フェースを強化し、ＭＯＩを増大させ、ＣＧをより好ましい位置に移動させる。打撃フェースは繰り返される衝撃に耐えなけらばならず、所定の最小強度を考慮して設計される。打撃フェースがバックサポートを具備しない場合には一般に永久的な変形が生じなうようにある程度の厚さが必要となる。しかしながら、軽量サポートと組み合わせればフェースをより薄くできる。打撃フェースを薄くすれば、適宜の重量をゴルフクラブのバックや下方に移動させることが可能になる。軽量インサート材料は、比較的摩擦抵抗が小さく、または低硬度であってもよいが、耐性金属製打撃フェースの後方の荷重担持部材として十分でなければならない。

この発明の上述の側面および他の側面は特許請求の範囲に記載され以下実施例を用いて詳述される。

この発明によれば、材料を強度およびウエイト上有利に利用するゴルフクラブ構造を実現できる。

以下、この発明の実施例について説明する。

まず、図１〜図４を参照すると、この発明の実施例のゴルフクラブ１０、例えば、アイアンゴルフクラブが示されている。ゴルフクラブ１０は、ヘッド１２と、ホーゼルにおいてヘッド１２と結合されるシャフト１４とを含む。ヘッド１２の種々の構成を採用でき、例えばホロウまたはキャビティバック構成やマッスルバック構成（一部肉厚にしたもの）を採用できる。図示のように、ヘッド１２はキャビティバック型のゴルフクラブヘッドである。他の実施例では、クラブヘッドは鍛造単一ピースでよい。すなわち、ヘッドを単一のインゴットから形成しフェースインサートを含まない。さらに他の実施例では、クラブヘッドがステンレス鋼本体とステンレス鋼インサートから形成される。

ヘッド１２は、前面フェースすなわち打撃フェース１６を含む。ヘッド１２は、鍛造されても良いし、スタンプされて鍛造ボディに付けられても良い。打撃フェース１６は、ゴルフボールを打つフロントサイド２２と、これと反対側のバックサイド２４とを含む。フロントサイド２２およびバックサイド２４の距離２６は、厚さを規定し、この厚さが、打撃フェース１６中に配されるヘッド１２のかさおよび重量をできるだけ最小化するように薄く選定される。１つの実施例では、打撃フェース１６は約０．０４インチから約０．１６インチの間の厚さを有する。他の実施例では、打撃フェース１６は約０．０４インチから約０．０８インチの間の厚さを有する。打撃フェースは、摩擦抵抗を有し、打撃フェース１６がゴルフボールからの衝撃に耐えるに十分な耐性を有する材料から構成される。適切な材料には、炭素鋼、ステンレス鋼、チタンのような金属、および、この分野で周知の金属が含まれる。１実施例では、打撃フェースは第１の比重の第１の金属から構成される。打撃フェース１６のフロントサイド２２は、複数の溝２７やメッキを具備する。

クラブヘッド１２は、また、バックフランジ１８を有し、これが打撃フェース１６に連結されている。バックフランジ１８はヘッド１２のソール２０に渡って打撃フェース１６に連結されている。これに代えて、バックフランジ１８はクラブヘッド１２のサイドおよびトップに渡って打撃フェース１６に連結されても良い。１実施例では、打撃フェース１６は、打撃フェース１６から伸びる周囲ウエイト１７を含む。この実施例では、バックフランジ１８が周囲ウエイトの下方部分から伸びる。打撃フェース１６の後方にはバックキャビティ２８があり、バックフランジ１８が少なくとも部分的にキャビティ２８に渡って伸び打撃フェース１６と離間するようになっている。１実施例では、バックフランジ１８がキャビティ２８の約１０％から約５０％をカバーする。

バックフランジ１８に適切な材料は打撃フェース１６のそれと同様である。さらに、バックフランジ１８および打撃フェース１６は単一構造として構成でき、またはバックフランジ１８および打撃フェース１６を２つの独立した構造体として結合し締めつけるようにしても良い。

現代的なゴルフクラブでは、一般的に、クラブヘッド１２はＣＧを最適化しＭＯＩを最大化するように構成される。とくに、クラブヘッド１２の質量の一部を打撃フェース１６から取り出し、ソール２０やバックフランジ１８に移動させる。この構成により、ＣＧがソール２０およびバックフランジ１８に移動する。この結果、クラブ１０に当たるゴルフボールの背後により多くのウエイトを配置して、ボールを急速に上昇させ、飛距離を増大させる。クラブ１０のＭＯＩを増加させることにより、クラブヘッド１２の回転を抑制する。この回転は、ゴルフボールがクラブヘッド１２の「スイートスポット」からずれて当たることにより起こる。センターから外れて打撃することにより通常引き起こされる結果やペナルティを最小化できる。このような特性は現代のクラブにおいて人気があり、とくに、スキルがあまりない、カジュアルなゴルファーに人気がある。クラブヘッド１２は、また、キャビティ２８の下方部分に生成された１または複数のアンダーカット３０を含んでも良い。アンダーカット３０は必要であれば充填されてヘッド１２の所望のウエイトまたは質量を実現する。

ＭＯＩを最大化させつつ薄型化させる反面、クラブヘッド１２は少なくとも１つの軽量インサート３２により強化される。軽量インサート３２は少なくともバックサイド２４の一部に接触する。軽量インサート３２は打撃フェース１６に対して軽量で荷重担持サポートをなすように選択される。ただし、軽量インサート３２は摩擦抵抗を有する必要はない。なぜならば、打撃フェース１６が摩擦抵抗接触表面をなすからである。軽量インサート３２の材料は、実質的に慣性モーメントおよび重心の双方を変えることなく、打撃フェース１６を構造的に支持すべく選択される。したがって、軽量インサート３２は好ましくはできるだけわずかな質量しかクラブヘッド１２に付与しないようにする。軽量インサート３２に適切な材料には比重が約０．５〜約６．０の範囲の材料が含まれる。このような材料は、これに限定されるわけではないが、アルミニウム、チタン、マグネシウム、強化ポリマー、およりこれらの混合物が含まれる。好ましくは、軽量インサート３２はマグネシウム、アルミニウム、またはチタンから生成される。１実施例では、軽量インサート３２は第２の比重を有する第２の金属からなる。好ましくは、第２の比重は打撃フェース１６の第１の金属の比重より小さい。

１実施例では、インサート３２は、打撃フェース１６およびバックフランジ１８と並べられる。軽量インサート３２は完全にキャビティ２８を埋めて打撃フェース１６のバックサイド２４の全領域と接触するようにしてもよいけれども、軽量インサート３２は好ましくはバックサイド２４の一部と接触する。１実施例では、軽量インサートは打撃フェース１６のバックサイド２４の下方部分と接触する。他の実施例では、軽量インサート３２と接触するバックサイド２４の一部が、フロントサイド２２の、ボール打撃位置、具体的には、スイートスポットに相応する。

軽量インサート３２は均一厚さでも良いし、または、図４に示すように、クラブヘッド１２のトップからソールへ、あるいは、ヒールからトウへ厚さを変化させても良い。１実施例では、軽量インサート３２の下方部分は実質的に均一な厚さとなっており、上方部分が下方部分より厚くなっている。これに代えて、下方部分の厚さを代えても良い。１実施例では、軽量インサート３２の最も厚い部分は打撃フェース１６の中心寄りに位置する。

軽量インサート３２はバックフランジ１８および打撃フェース１６の間に配され、双方に接触する。軽量インサート３２はバックフランジ１８により完全に含まれて見えなくなっていても良いし、バックフランジ１８の上方に出ていても良い。１実施例では、インサート３２はバックフランジ１８上方に伸び、さらにバックキャビティ２８の約５％〜約４０％未満をさらにカバーしている。好ましくは、軽量インサート３２の形状および寸法は、バックフランジ１８および打撃フェース１６の間の空間にフィットするようにされる。このような構成により、軽量インサート３２を打撃フェース１６に対して保持固定できる。

軽量インサート３２および打撃フェース１６の間を適切に配置し、かつ、打撃フェース１６から軽量インサート３２がシフトしないようにするために、軽量インサート３２は少なくとも１つの突起３４を有する。この突起３４は、軽量インサート３２からバックフランジ１８の方向に伸びる。１実施例では、軽量インサート３２の厚さが実質的に均一であり、突起３４がインサート３２の比較的厚い部分からなる。バックフランジ１８は、１または複数の切り込み３６を有し、これが突起３４の形状に相応する。突起３４および切り込み３６の間の適宜な形状フィット幾何配置を採用することができる。

図５に示すように、１実施例では、バックフランジ１８は複数の切り込み３６を有する。この実施例では、軽量インサート３２を切り込み３６の１つに圧縮フィットさせるように配置する。この結果、軽量インサート３２は突起３４をどの切り込み３６に配置するかに応じて複数の位置のうちの１つに位置決めできる。代替的には、複数の軽量インサート３２を用いることができ、各軽量インサート３２を打撃フェース１６の少なくとも一部と接触させ、突起３４を複数の切り込み３６の１つに係合させることができる。複数のインサートがそれぞれ同じ材料で製造されても良いし、材料を変えて打撃フェース１６に対する支持や、ヘッド１２の質量、ＣＧ、ＭＯＩに影響するようにしてもよい。例えば、いくつかの軽量インサート３２が振動減衰のようなヘッドに対する他の特性を付与するように選択されても良い。より具体的には、構造支持インサート３２がスイートスポットの後方に配置され、１または複数の振動減衰インサートがスイートスポットの周りに配されてセンターから外れた打撃に起因して発生する振動を減衰させる。

図６および図７を参照すると、クラブヘッド１２のヒールからトウに渡って離間して配置される複数の軽量インサート３２に加えて、少なくとも２つの軽量インサートがクラブヘッド１２のトップ２１からソール２０に渡って離間して配置される。この場合も、各軽量インサートは少なくとも打撃フェース１６の一部と接触し、図示のように、バックサイド２４を完全にカバーする。第２軽量インサート３８は第１の軽量インサート３２と同じ材料で構成されても違い材料で構成されても良い。１実施例では、第２軽量インサート３８は、また、ゴルフクラブ１０の製造業者やモデル等の情報を表示する記号レタリングを含んでも良い。

軽量インサート３２は、打撃フェース１６およびバックフランジ１８の間に固定的にあるいは着脱自在に挿入することができる。軽量インサート３２は１または複数のファスナー４０により固定して取り付けることができる。適切なファスナー４０はリベットやねじ等の機械ファスナーである。こられ機械ファスナーはバックフランジ１８を通り抜けて軽量インサート３２に突き刺さり、さらに打撃フェース１６に延びても良い。適切な接着材にはツーパート接着材、接着テープ、紫外線活性テープ、リリーサブル接着材およびその組み合わせが含まれる。接着材は軽量インサート３２と打撃フェース１６およびバックフランジ１８の少なくとも一方との間に配される。突起３４および切り込み３６を設けて軽量インサート３２を固定して支持するようにしても良い。１実施例では、軽量インサート３２を打撃フェース１６およびバックフランジ１８の間に圧縮フィットさせる。軽量インサート３２を取り外し可能にすれば、製造後に、インサート３２を交換し、更新してヘッド１２のとｋ迂生を修正することができる。また損傷したり疲弊しても簡易に交換できる。

以上説明したこの発明の実施例がこの発明の目的を実現することは明らかであるが、種々の修正や他の実施例を当業者が容易に実現できることが明らかである。また、上述の任意の実施例の特徴またはエレメントを単独でまたは他の実施例と組み合わせて用いることができる。例えば、アイアンゴルフクラブについて説明したが、この発明はドライバやパターにも適用でき、また、野球のバットにも適用できる。特許請求の範囲は、この発明の趣旨に適合する、このような修正や変更をもカバーすることを意図していることを理解されたい。

この発明の１実施例のゴルフクラブの正面図である。 この発明の１実施例のゴルフクラブの背面図である。 図２の３−３線に沿う断面図である。 図２の４−４線に沿う断面図である。 この発明の他の実施例のゴルフクラブの背面図である。 この発明の他の実施例のゴルフクラブの背面図である。 図６の７−７線に沿う断面図である。

符号の説明

１０ ゴルフクラブ
１２ クラブヘッド
１４ シャフト
１６ 打撃フェース
１７ 周囲ウエイト
１８ バックフランジ
２０ ソール
２１ トップ
２２ フロントサイド
２４ バックサイド
２６ 距離
２７ 溝
２８ キャビティ
３０ アンダーカット
３２ 軽量インサート
３２ 構造支持インサート
３４ 突起
３８ 軽量インサート
４０ ファスナー

Claims (28)

1. 第１の金属で製造され第１の比重を有する打撃フェースと、
   上記打撃フェースと連結され、かつ離間されるバックフランジと、
   上記打撃フェースおよび上記バックフランジの間に双方に接触するように配置された軽量インサートであって、第２の金属で製造され第１の比重より小さな第２の比重を有するものとを有するヘッドを具備するアイアンゴルフクラブ。
2. 上記ヘッドは上記打撃フェースの背面に設けられたキャビティを有し、上記軽量インサートは上記キャビティ中に配される請求項１記載のゴルフクラブ。
3. 上記キャビティの下方部分にアンダーカットが形成され、ヘッドの所望の重量を実現するように充填される請求項２記載のゴルフクラブ。
4. 上記打撃フェースは、ゴルフボールを打つ前面とこの前面の反対側のバックとを含み、上記軽量インサートは上記バックの下方の一部としか接触しない請求項１記載のゴルフクラブ。
5. 上記軽量インサートと接触する上記バックの一部は、上記前面のボール衝撃位置に対応する請求項４記載のゴルフクラブ。
6. 上記軽量インサートを上記バックフランジおよび上記打撃フェースの間に固定して取り付ける少なくとも１つのファスナーを有する請求項１記載のゴルフクラブ。
7. 上記ファスナーは上記バックフランジを通り抜けて上記インサートの少なくとも一部を突き刺す請求項６記載のゴルフクラブ。
8. 上記ファスナーは機械ファスナーである請求項６記載のゴルフクラブ。
9. 上記軽量インサートを上記バックフランジおよび上記打撃フェースの間に取り付ける接着材を有する請求項１記載のゴルフクラブ。
10. 上記接着材は上記インサートと上記打撃フェースおよび上記バックフランジの少なくとも一方との間に配される請求項９記載のゴルフクラブ。
11. 上記接着材はツーパート接着材、接着テープ、紫外線活性テープ、またはこれらの組み合わせを含む請求項９記載のゴルフクラブ。
12. 上記軽量インサートは上記打撃フェースおよび上記バックフランジの間に圧縮フィットされる請求項１記載のゴルフクラブ。
13. 上記打撃フェースの厚さは約０．１０２ｃｍ（０．０４インチ）から約０．４０６ｃｍ（０．１６インチ）の間である請求項１記載のゴルフクラブ。
14. 上記軽量インサートは、実質的に均一の厚さの下方部分と、より大きな厚さの上方部分とを有する請求項１記載のゴルフクラブ。
15. 上記軽量インサートは厚さが変化する下方部分を有する請求項１記載のゴルフクラブ。
16. 打撃フェースと、
    上記打撃フェースと連結され、かつ離間されるバックフランジであって、少なくとも１つの切り込みを有するものと、
    上記打撃フェースおよび上記バックフランジの間に配置された軽量インサートとを有し、
    上記軽量インサートは少なくとも１つの突起を有し、上記突起が上記切り込み中に配されて上記打撃フェースおよび上記バックフランジの間に配列され上記軽量インサートが上記打撃フェースに対してずれないようにしたことを特徴とするゴルフクラブ。
17. 上記ヘッドは上記打撃フェースの背面に設けられたキャビティを有し、上記軽量インサートは上記キャビティ中に配される請求項１６記載のゴルフクラブ。
18. 上記キャビティの下方部分にアンダーカットが形成され、ヘッドの所望の重量を実現するように充填される請求項１７記載のゴルフクラブ。
19. 上記打撃フェースは、ゴルフボールを打つ前面とこの前面の反対側のバックとを含み、上記軽量インサートは上記バックの下方の一部としか接触しない請求項１６記載のゴルフクラブ。
20. 上記軽量インサートと接触する上記バックの一部は、上記前面のボール衝撃位置に対応する請求項１９記載のゴルフクラブ。
21. 上記突起は上記フランジに配された複数の切り込みのうちの１つと係合して配され、上記ボール衝撃位置に上記軽量インサートが整列するように上記１つの切り込みを選択する請求項１９記載のゴルフクラブ。
22. 上記軽量インサートは上記打撃フェースおよび上記バックフランジの間に圧縮フィットされる請求項１記載のゴルフクラブ。
23. 上記打撃フェースの厚さは約０．１０２ｃｍ（０．０４インチ）から約０．４０６ｃｍ（０．１６インチ）の間である請求項１６記載のゴルフクラブ。
24. 上記軽量インサートはアルミニウム、マグネシウム、チタン、強化ポリマー、またはこれらの組み合わせを含む請求項１６記載のゴルフクラブ。
25. 上記軽量インサートは、実質的に均一の厚さの下方部分と、より大きな厚さの上方部分とを有する請求項１６記載のゴルフクラブ。
26. 上記軽量インサートの厚さが変化し、もっと厚い部分が上記打撃フェースの中心寄りに配される請求項１６記載のゴルフクラブ。
27. 複数の軽量インサートを有し、各軽量インサートが少なくとも１つの突起を有し、上記突起が上記切り込みに係合し、各インサートが上記打撃フェースの少なくとも一部に接触する請求項１６記載のゴルフクラブ。
28. フロントサイドおよびバックサイドを具備する打撃フェースと、
    上記打撃フェースから伸びる周囲ウエイトと、
    上記周囲ウエイトの下方部分から延びてバックキャビティの約１０％から約５０をカバーするバックフランジと、
    上記打撃フェースおよび上記バックフランジに並べられて上記バックフランジを越えて上記バックキャビティの少なくとも約５％から約４０％をカバーするインサートとを有することと特徴とするアイアンゴルフクラブ。

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