JP2007525290A - アイアンゴルフクラブ - Google Patents

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Abstract

本発明のアイアンゴルフクラブヘッド(20)は、好ましくは3つの主たる要素:外周部材(22)、中央部材(24)及びフェースプレート(26)から構成される。外周部材(22)は、好ましくは、ニッケル−タングステン合金のような高い密度の材料から成る。中央部材(24)は、好ましくは非金属材料の軽量な材料から成る。フェースプレート(26)は、好ましくは、チタン合金材料から成る。アイアンゴルフクラブヘッド(20)は、好ましくは高い慣性モーメントIxx, Izz を持つ。

Description

本発明は、アイアンゴルフクラブに関する。本発明は、更に、特に複数材料から成るアイアンゴルフクラブに関する。
アイアンは、典型的にはステンレススチール又はチタニウムの材料から成り、典型的には鋳造又は鍛造で形成される。多くのゴルファは、より大きな許容性を与える広いスイートスポット、ボールを高く上げるための低重心、固い打撃音、インパクトのときの振動の抑制、整った外観、ということを望んでいる。残念ながら、アイアンに関しては、これらの要望はしばしば互いに相容れないものとなっている。
異なる材料から成るアイアンクラブヘッドの使用により、従来のアイアンでもこれらの要求のいくつかを満たしてきた。
一例として、Okumoto他の米国特許第5,228,694号は、ステンレススチールのソールとホーゼル、バルクモールディングコンパウンドのようなものからなるコア、タングステンとポリアミドから成るウエイト、及びファイバー強化樹脂からなる外側シェルからなるクラブヘッドを開示している。
他の例としてNagasaki他の米国特許第4,792,139, 4,798,383, 4,792,139及び4,884,812号があり、これらは、ウエイト調整と理想的な慣性モーメントの調整のためにファイバー強化プラスチィックの背面板を持つアイアンクラブヘッドを開示している。
他の例として、Fujimura他の米国特許第4,848,747号があり、これは、スイートスポットを大きくするためにカーボンファイバー強化プラステチックの背面板を備えるアイアンクラブヘッドを開示している。背面板の位置を固定するためにリングが使用されている。
他の例として、Nakanishi 他の米国特許第4,928,972及び 4,964,640号があり、これらは、衝撃と振動に対する緩衝手段と、慣性モーメントを増加させるための手段と、重心を調整するための手段と背面を強化するための手段を与えるために、後部の凹所にファイバー強化材を持つアイアンクラブヘッドを開示している。
他の例として、Take の米国特許第5,190,290号があり、金属ボディとプラスチックのような軽重量材料の充填部材を有し、金属ボディと充填部材をファイバー強化樹脂でモールドしたアイアンクラブヘッドを開示している。
他の例としてOkuの米国特許第5,411,264号があり、後方に延びるフランジと弾性ファイバーフェースプレートを有し、慣性モーメントを大きくし、ヘッドの振動を少なくした金属ボディを開示している。
他の例として、Aizawa 他の米国特許第5,472,201号があり、ステンレススチールのボディと、ファイバー強化樹脂からなるフェース部材と、金属の保護層を有し、深い重心と振動を抑制したアイアンクラブヘッドを開示している。
他の例として、Meyerの米国特許第5,326,106号があり、金属のブレード部分とファイバー強化樹脂のような軽重量材料のホーゼルを有するゴルフクラブヘッドを開示している。
他の例として、Aizawa他の米国特許第4,664,383号があり、人工樹脂からなる複数層で覆われた金属コアを持ち、飛距離を伸ばすようにしたアイアンゴルフクラブヘッドを開示している。
他の例として、Yoneyamaの米国特許第4,667,963号があり、金属ソールとファイバー強化樹脂からなる充填部材を有し、飛距離を伸ばすようにしたアイアンゴルフクラブヘッドを開示している。
この先行技術は、重心が低く、振動を抑制し、慣性モーメントを大きくした複数材料から成るアイアンゴルフクラブヘッドを開示するものではない。
発明の概要
本発明は、重心が低く、慣性モーメントが高く、振動と硬い感触と外観を抑制したアイアンゴルフクラブを提供するものである。本発明は、複数の材料を使用したアイアンクラブヘッドを使用することを通じてこれらの特徴を与えることができる。
本発明の一つの態様は、外周部材、中央部材及びフェースプレートからなるアイアンゴルフクラブヘッドである。外周部材は第1の金属材料から成る。この外周部材はソール壁と、ソール壁の第1の端部においてソール壁からソール壁の上方に延びるトオ壁と、ソール壁の第2の端部においてソール壁から上方に延びるホーゼルと、ソール壁から上方に延びるヒール壁を有している。中央部材は、外周部材に結合され、非金属材料から成る。中央部材は、前側面と、背面と、ソール面と、頂部面と、トオ面と、ヒール面を有するボディ部分を有する。中央部材は、ボディ部分の背面に形成されるキャビティを有する。フェースプレートは第2の金属から成り、この第2の金属は第1の金属より低い密度を有する。フェースプレートは外周部材に結合され、中央部材の前側面を覆うように配置される。
本発明の他の態様は、外周部材、中央部材及びフェースプレートを含むアイアンゴルフクラブである。外周部材は密度が8 g/cm〜12 g/cmの範囲である第1の金属から成る。外周部材はソール壁、トオ壁、ホーゼル、ヒール壁及び頂部壁を含み、頂部、ソール、ヒール及びトオ各壁は開口部を画成している。中央部材とフェースプレートは外周部材の開口部内に配置され、フェースプレートは中央部材の前側面を覆うように配置される。フェースプレートは0.040インチから0.250インチの範囲の厚さを有する。
図1−8に示すように、本発明によるアイアンゴルフクラブヘッドは全体として20で示される。クラブヘッド20は、好ましくは3つの主たる要素:外周部材22、中央部材24及びフェースプレート26、からなる。クラブヘッド20は、ロフト角が好ましくは15°から60°の範囲で、ライ角が好ましくは59°から65°の範囲の1番アイアンからロブ−ウエッジの範囲のものとすることができる。
外周部材22は、好ましくは7.86 グラム/立方センチメータ(g/cm)より大きい密度を有する材料から成る。好ましい材料は、鉄−ニッケル−タングステン合金で、密度は、好ましくは、8.0 g/cmから12.0 g/cmの範囲、より好ましくは9.0 g/cmから10.5 g/cmの範囲、最も好ましくは9.3 g/cmである。他の好ましい実施例は、ここにその全体が参照として組み入れられる、本出願と同日出願で係属中の米国特許出願10/604,518号「製品の質量特性を改良するための高密度合金」に開示されているニッケル−タングステン合金がある。この好ましいニッケル−タングステン合金は、少なくとも50重量%のニッケルと、少なくとも20重量%のクロミウムを含み、9.0 g/cmから10.5 g/cmの範囲の密度を有している。
他の代替的材料は、ステンレススチール材料である。更に、他の材料は、ここのその全体が参照として組み入れられる、米国特許第6,277,326号「複数成分材料の液相焼結方法」に開示されている。当業者であれば、外周部材22として、本発明の範囲を離れない範囲において更に他の材料が使用できることは理解できるであろう。
外周部材22はソール壁28,トオ壁30,ヒール壁32,頂部壁33,シャフトを受け入れる穴36を有するホーゼル34を備えている。頂部壁33,ソール壁28,トオ壁30及びヒール壁32は外周部材22を通る開口37を画成する。穴36は、好ましくは、ホーゼル34の全体を通して延び、ここにその関連部分が参照として組み入れられる、
米国特許第4,995,609号に開示されるように短い真っ直ぐな中空のホーゼルが与えられる。
ソール壁28は、好ましくは、そり上がったゴルフスイング中に地面と接する外側表面を有する。図6に示されるように、ソール壁28は、好ましくは、1.00インチから1.75インチの範囲、最も好ましくは1.25インチの幅“Ws”を有する。ソール壁28は、また、好ましくは2.5インチから3.5インチの範囲、最も好ましくは3.0インチのトオエンドから穴36の開始点までの長さ“Ls”を有する。
図4に示されるように、トオ壁30は好ましくは1.5インチ〜2.5インチの範囲、最も好ましくは2.0インチの長さ”L”を持つ。トオ壁30は好ましくはトオ壁30の底部から上部に向けて狭くなっている幅を有している。
図4に示されるように、ヒール壁32は、好ましくは0.5インチ〜1.5インチの範囲、最も好ましくは1.0インチの長さ”L”を持つ。ヒール壁32は、好ましくはヒール壁32の底部から上部に向けて狭くなっている幅を有している。
一般的に、外周部材22は、クラブヘッド20の重心から外方に位置する比較的大きな質量を持つため、クラブヘッド20の慣性モーメントを大きくしている。更に、ソール壁28に寄与する質量はクラブヘッド20の重心を低くし、打撃したボールの弾道をより高くし、より許容できるアイアンとすることができる。外周部材22は、好ましくはクラブヘッド20全体の体積の15%〜50%の体積を持ち、また、好ましくはクラブヘッド20の質量の50%〜80%の質量を持つ。
中央部材24は非金属材料から成る。好ましい材料としては、バルクモールドコンパウンド、シートモールドコンパウンド、熱硬化性材料及び熱可塑性材料が含まれる。好ましいバルクモールド化合物は強化繊維を持つ樹脂材料である。このような樹脂として、ポリエステル、ビニルエステル及びエポキシが含まれる。このような繊維には、カーボンファイバー、グラスファイバー、アラミド又はこれらの組み合わせ含まれる。好ましいシートモールド化合物はバルクモールド化合物と同様であるが、シートの形態をしている。熱可塑性材料には、ポリエステル、ポリエチレン、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリウレタンのような材料が含まれる。好ましい熱可塑性材料は、ショアD硬度が50〜65の範囲、最も好ましくは55又は60で、比重が1.15〜1.30g/cm3の範囲 、最も好ましくは1.23g/cm3の熱可塑性ポリエステルポリウレタンである。このような熱可塑性ポリエステルポリウレタンはHunstman Chemical からIROGRAN D60 H 4832 及びIROGRAN A 98 H 4831の名称で入手できる。
中央部材24は主としてフェースプレートを支持するもので、したがって、この中央部材は衝撃に間違いなく耐えうることができなければならない。中央部材24は、また、ボールを打つ間、ゴルフクラブヘッド20の振動を抑制する。中央部材24は、好ましくはクラブヘッド20の25%〜75%の体積を持ち、また、クラブヘッド20の10%〜30%の質量を持つ。
中央部材24は、好ましくは本体部分38,第1凹所40,第2凹所41,内面42,外面43,ソール面44,頂部面45,トオ面46,ヒール面47を有している。凹所40と41は本体部分38の外面に形成されており、種々の適当な形状とすることができる。
本体部分38は、好ましくはソール面44から上方に向けてテーパー状とされている。本体部分38は、また、外周部48と外周部内面49を持つ。
外周部48は中央部材24を外周部材22内に位置決めし、保持するための複数のタブ50を有している。複数のタブ50の各々は好ましくは湾曲部を持つ。この湾曲部は外周部材22の内面に係合する。各タブ50は中央部材24が外周部材22と係合できるように圧縮されるようになっており、複数のタブ50は中央部材24の中心決めと整列を補助する。中央部材24を外周部材22に固定するために各タブ50の間に接着剤が充填される。この複数のタブ50についてのより詳細な説明は、ここにその全体が参照として組み入れられるCallaway Golf Company の米国特許第6,238,302号「一体化されたタブを持つインサートを有するゴルフクラブヘッド」に開示されている。好ましくは第1のメダル71が第1の凹所40内に配置され、また、好ましくは第2のメダルが73が第2の凹所41内に配置される。第1及び第2のメダル71,73は好ましくは0.5g〜7gの範囲の値を持つ。
フェースプレート26は、好ましくは軽量材料から成る。この軽量材料は、好ましくは外周部材より低い密度を持つ。このような軽量材料には、チタニウム材料、ステンレススチール、アモルファス金属のような材料が含まれる。チタニウム材料には純チタン及び6−4チタン合金、6−22−22チタン合金、4−2チタン合金、SP−700チタン合金(日本、東京のNippon Steelより入手可能)、日本、東京のDaiado Steelから入手可能の DAT55Gチタン合金、オハイオのRTI International Metal から入手可能のTi10−2−3Beta C チタン合金等が含まれる。フェースプレート26は、好ましくは鋳造、鍛造、機械加工、粉末冶金形成、金属注入モールド、電気−化学的加工等により製造される。
フェースプレート26は内面56を持ち、好ましくは、中央部材24の寧面42に係合するか、或いは中央部材24の内面に接着剤が施され、また、外面54はその上にスコアライン57を有している。フェースプレート26は、好ましくは、0.040インチ〜0.250インチの範囲、より好ましくは0.075インチ〜0.160インチの範囲、最も好ましくは0.125インチの厚さを有している。
クラブヘッド20は、5番アイアンのクラブヘッドとして、好ましくは全体の体積が40.0cm〜55.0cm、より好ましくは45.0cm〜55.0cm、最も好ましくは50.8cmである。クラブヘッド20は、5番アイアンのクラブヘッドとして、235g〜300g,より好ましくは245g〜260gの質量を有する。
外周部材22は、好ましくは100g〜240g、より好ましくは140g〜200g、最も好ましくは152gの質量を有する。中央部材24は、好ましくは9g〜70g、より好ましくは15g〜50g、最も好ましくは18gの質量を有する。
フェースプレート26は、好ましくは全体の体積が、4.0cm〜8.0cm、より好ましくは4.5cm〜6.0cm、最も好ましくは5.3cmである。フェースプレート26は、好ましくは質量が15g〜50g、より好ましくは20g〜30g、最も好ましくは24gである。
図9−12はゴルフクラブヘッド20の重心を通る慣性軸を示している。慣性軸はX,Y,Zで示されている。X軸はゴルフクラブヘッド20の前面から延び、重心CGを通り、ゴルフクラブヘッド20のフェースプレート26から後部に延びる。Y軸はゴルフクラブヘッド20のヒールエンドから重心CGを通り、ゴルフクラブヘッド20のトオエンドに延びる。Z軸はソール壁から重心CGを通り、頂部の線80に向けて延びる。
Ralph Maltby による”Golf Club Design, Fitting, Alteration & Repair, 4th Edition”に定義されているように、ゴルフクラブヘッドの重心、即ち質量の中心は、クラブヘッドを吊り下げたときに平衡となる状態の2以上の垂直線のクラブヘッド内の交点として決定される。 この重心のより詳細な説明は、”Golf Club Design, Fitting, Alteration & Repair,”に記載されている。
ゴルフクラブヘッド20の重心と慣性モーメントは、好ましくはテストフレーム(X,Y,Z)を使用して測定され、次に、ヘッドフレーム(X,Y,Z)に変換される。ゴルフクラブヘッド20の重心は、ここに全体が参照として組み入れられる米国特許第6,607,452号「高い慣性モーメントを持つ複合材料ゴルフクラブ」に記載されるように、2つの秤量スケールを上に持つ重心テーブルを使用して得ることができる。もし、シャフトが存在すれば、それを取り除き、ゴルフクラブヘッドの軸に垂直な面を多数持つホーゼルキューブと置き換えられる。ゴルフクラブヘッドの重量が与えられると、ゴルフクラブヘッドを両方のスケールの上に同時に載せてX,Y,Zの特定の方向に沿って秤量することにより、スケールでゴルフクラブヘッドの重量分布を決定することができる。
通常は、ゴルフクラブヘッド20のZ軸の回りの慣性モーメントIzzは、好ましくは2200g−cm〜3000g−cm,より好ましくは2400g−cm〜2700g−cm、最も好ましくは2472g−cm〜2617g−cmである。ゴルフクラブヘッド20のY軸の回りの慣性モーメントIyyは、好ましくは400g−cm〜700g−cm,より好ましくは500g−cm〜600g−cm、最も好ましくは530g−cm〜560g−cmである。ゴルフクラブヘッド20のX軸の回りの慣性モーメントIxxは、好ましくは2450g−cm〜3200g−cm,より好ましくは2500g−cm〜2900g−cm、最も好ましくは2650g−cm〜2870g−cmである。
一般的に、ゴルフクラブヘッド20の慣性の積Iyz, Ixz, Ixy は、少なくとも一つ、好ましくはIyz, Ixz, Ixyの2つは、絶対値は100g−cm2より小さい値を持つ。ゴルフクラブヘッドの慣性の積は、ここに全体が参照として組み入れられるCallaway Golf Company の米国特許第6,547,676号「慣性の積を最適化したゴルフクラブヘッド」に開示されている。
比較のため、Callaway Golf Company のBIG BERTH(登録商標)5番アイアンは、慣性モーメントIzzは2158g−cm、慣性モーメントIyyは585−cm、慣性モーメントIxxは2407g−cmである。
本発明の好ましい実施例のアイアンクラブヘッドの分解図である。 アイアンクラブヘッドの正面図である。 図2のA−A断面図である。 アイアンクラブヘッドの背面図である。 アイアンクラブヘッドのヒール側側面図である。 アイアンクラブヘッドの平面図である。 アイアンクラブヘッドの底面図である。 アイアンクラブヘッドのトオ側側面図で、重心を通る慣性モーメントを示す。 アイアンクラブヘッドの平面図で、重心を通る慣性モーメントを示す。 ゴルフクラブヘッドの中央部材の好ましい実施例の部分斜視図である。 図9の中央部材の背面図である。 図9の中央部材のヒール側側面図である。 ゴルフクラブヘッドの外周部材の分離した正面図である。 図12の外周部材の背面図である。 図12の外周部材の底面図である。 図12の外周部材の平面図である。 図12の外周部材のヒール側側面図である。 ゴルフクラブヘッドのメダルの平面図である。 ゴルフクラブヘッドのメダルの平面図である。

Claims (20)

  1. 第1の金属材材料からなり、ソール壁、前記ソール壁の第1の端部においてソール壁から上方に延びるトオ壁、前記ソール壁の第2の端部においてソール壁から上方に延びるホーゼル、前記ソール壁から上方に延びるヒール壁、前記トオ壁の上端から前記ヒール壁の上端まで延びる頂部壁を有する外周部材であって、前記外周部材の頂部壁、ソール壁、ヒール壁及びトオ壁が開口部を画成する外周部材と、
    ショアD硬度が50〜65の範囲にある熱可塑性ポリエステルポリウレタンから成る前記外周部材の開口部に配置される中央部材であって、前記中央部材は、内部表面、外部表面、ソール面、頂部面、トオ面及びヒール面を持つ本体部分を有し、前記本体部分の外面に形成された少なくとも一つの凹所を持つ中央部材と、
    前記第1の金属材料より低い密度を持つ第2の金属材料から成るフェースプレートであって、前記フェースプレートは前記外周部材に結合され、前記中央部材の内面を覆うように配置されるフェース部材と、を有するアイアンゴルフクラブヘッド。
  2. 前記中央部材の外面に第2の凹所を更に有する請求項1に記載のアイアンゴルフクラブヘッド。
  3. 前記第1の金属材料は8g/cm〜12g/cmの範囲の密度を持つ請求項1に記載のアイアンゴルフクラブヘッド。
  4. 前記第1の金属材料は、少なくとも50重量%のニッケルと20重量%のタングステンを含むニッケル−タングステン合金からなる請求項3に記載のアイアンゴルフクラブヘッド。
  5. 前記ニッケル−タングステン合金は、更に20重量%以上のクロムを含む請求項4に記載のアイアンゴルフクラブヘッド。
  6. 前記第2の金属材料はチタン合金からなる請求項1に記載のアイアンゴルフクラブヘッド。
  7. 前記フェースプレートは0.10cm(0.040インチ)〜0.635cm(0.250インチ)の範囲の厚さを有する請求項6に記載のアイアンゴルフクラブヘッド。
  8. 前記中央部材の外面の凹所内に配置されたメダルを更に有する請求項1に記載のアイアンゴルフクラブヘッド。
  9. 前記中央部材の熱可塑性ポリウレタン材料は1.15〜1.30の範囲の比重を有する請求項1に記載のアイアンゴルフクラブヘッド。
  10. 前記中央部材の凹所内に配置された第1のメダルと前記中央部材の第2の凹所に配置された第2のメダルを更に有する請求項2に記載のアイアンゴルフクラブヘッド。
  11. 重心を通る軸の回りの慣性モーメントIxxが2600g−cm以上であり、重心を通る軸の回りの慣性モーメントIzzが2400g−cm以上である請求項1に記載のアイアンゴルフクラブヘッド。
  12. 前記外周部材はゴルフクラブヘッドの15%〜50%の範囲の体積を持ち、ゴルフクラブヘッドの50%〜80%の範囲の質量を持つ請求項1に記載のアイアンゴルフクラブヘッド。
  13. 前記中央部材は、ゴルフクラブヘッドの25%〜75%の範囲の体積を持ち、ゴルフクラブヘッドの10%〜30%の範囲の質量を持つ請求項1に記載のアイアンゴルフクラブヘッド。
  14. 8g/cm〜12g/cmの範囲の密度を持つ第1の金属材料からなり、ソール壁、前記ソール壁の第1の端部においてソール壁から上方に延びるトオ壁、前記ソール壁の第2の端部においてソール壁から上方に延びるホーゼル、前記ソール壁から上方に延びるヒール壁、前記トオ壁の上端から前記ヒール壁の上端まで延びる頂部壁を有する外周部材であって、前記外周部材の頂部壁、ソール壁、ヒール壁及びトオ壁が開口部を画成する外周部材と、
    ショアD硬度が50〜65の範囲にある熱可塑性ポリエステルポリウレタンから成る前記外周部材の開口部に配置される中央部材であって、前記中央部材は、外周部、内部表面、外部表面、ソール面、頂部面、トオ面及びヒール面を持つ本体部分を有し、前記本体部分の外面に形成された少なくとも一つの凹所を持ち、前記外周部は前記外周部材の内面に係合する外側に突出した複数のタブを有する中央部材と、
    前記第1の金属材料より低い密度を持つ第2の金属材料から成るフェースプレートであって、前記フェースプレートは前記外周部材の開口部内に装着され、前記中央部材の前側面を覆うように配置され、0.10cm(0.040インチ)〜0.635cm(0.250インチ)の範囲の厚さを有するフェース部材と、を有するアイアンゴルフクラブヘッド。
  15. 前記第1の金属材料は50重量%以上のニッケルと20重量%以上のタングステンを含むニッケル−タングステン合金からなる請求項14に記載のアイアンゴルフクラブヘッド。
  16. 前記ニッケル−タングステン合金は20重量%以上のクロムを更に含む請求項15に記載のアイアンゴルフクラブヘッド。
  17. 前記第2の金属材料はチタン合金から成る請求項15に記載のアイアンゴルフクラブヘッド。
  18. 重心を通る軸の回りの慣性モーメントIxxが2600g−cm以上であり、重心を通る軸の回りの慣性モーメントIzzが2400g−cm以上である請求項14に記載のアイアンゴルフクラブヘッド。
  19. 9g/cm〜10.5g/cmの範囲の密度を持つ第1の金属材料からなり、ソール壁、前記ソール壁の第1の端部においてソール壁から上方に延びるトオ壁、前記ソール壁の第2の端部においてソール壁から上方に延びるホーゼル、前記ソール壁から上方に延びるヒール壁、前記トオ壁の上端から前記ヒール壁の上端まで延びる頂部壁を有する外周部材であって、前記外周部材の頂部壁、ソール壁、ヒール壁及びトオ壁が開口部を画成する外周部材と、
    ショアD硬度が50〜65の範囲にある熱可塑性ポリエステルポリウレタンから成る前記外周部材の開口部に配置される中央部材であって、前記中央部材は、外周部、内部表面、外部表面、ソール面、頂部面、トオ面及びヒール面を持つ本体部分を有し、前記本体部分の外面に形成された少なくとも一つの凹所を持ち、前記外周部は前記外周部材の内面に係合する外側に突出した複数のタブを有する中央部材と、
    チタン合金から成るフェースプレートであって、前記フェースプレートは前記外周部材の開口部内に装着され、前記中央部材の前側面を覆うように配置され、0.10cm(0.040インチ)〜0.635cm(0.250インチ)の範囲の厚さを有するフェース部材と、を有するアイアンゴルフクラブヘッド。
  20. 重心を通る軸の回りの慣性モーメントIxxが2600g−cm以上であり、重心を通る軸の回りの慣性モーメントIzzが2400g−cm以上である請求項19に記載のアイアンゴルフクラブヘッド。
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