JP2008246207A - 非金属後側本体を有するゴルフクラブヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】金属前側本体と非金属後側本体とがゴルフボールとの衝突時に高応力下にないクラブヘッドクラウンの領域で接合されたクラブヘッドを提供する。
【解決手段】ゴルフクラブヘッド１０は、好ましくは金属材料で作製された前側本体１２と、好ましくは非金属材料で作製された後側本体４６を含む。前側本体１２と後側本体４６は、金属前側本体１２のクラウン壁２０が後側本体４６のクラウン壁２０の凹部に結合する突出部３８を有することにより構成されている。前側本体１２のクラウン壁２０の突出部３８は、ゴルフボールとの衝突中に最も高い振れと応力が発生するクラブヘッドの領域に配置されている。従って、ゴルフボールとの衝突中、クラブヘッドは、実質的に、後側本体４６が非金属材料よりもむしろ金属材料で作製されたように振舞う。
【選択図】図１

Description

本発明は一般にゴルフ装置、特にゴルフクラブに関する。

ゴルフクラブの設計における最近の開発には、主にゴルフティー上にあるゴルフボールを打つために用いられるドライバの改良がある。これらの改良によって、通常アルミニウムまたはチタンなどの金属で作製される中空シェルで構成されるクラブヘッドを有するドライバがもたらされた。中空金属シェルで構成されるゴルフクラブヘッドの一例は、ルージュ（Ｒｕｇｇｅ）らによる特許文献１に記載されている。これらのドライバから性能を向上させる目的で、ゴルフクラブ設計者らは、近年、クラブヘッド体積を、ルージュ（Ｒｕｇｇｅ）らによって開示された２５０立方センチメートルから４００立方センチメートルを超えて増加させた。これらのドライバの打撃フェイスは、ゴルフボールとの衝突時に生じる力に耐えるために、ある最低限の厚みを有していなければならない。従って、クラブヘッドのサイズが増加するにつれ、これらのドライバのクラブヘッドをおよそ２００グラムという許容重量限度内に維持すると、クラブヘッドのクラウン、ソールおよびスカートを作製するために利用できる材料が減少する。

米国特許第５，８５１，１６０号明細書 米国特許第６，４７１，６０４号明細書

より最近のドライバは、金属打撃フェイスおよび、複合材または熱可塑性プラスチックなどの非金属材料で構成された後方本体を有するクラブヘッドを含んでいる。これらのドライバの例は特許文献２に開示されている。金属打撃フェイスおよび非金属後側本体は通常クラブヘッドクラウンの最高応力領域内で接合されるため、打撃フェイスが十分に支持されない場合がある。その結果、より多くの金属が打撃フェイスに用いられ、それにより、非金属後側本体による重量節約のほとんどまたは全てを相殺されてしまう。従って、必要とされているのは、金属前側本体と非金属後側本体とがゴルフボールとの衝突時に高応力下にないクラブヘッドクラウンの領域で接合されたクラブヘッドである。

本明細書は、ゴルフクラブヘッドを開示する。このゴルフクラブヘッドは、前側本体と後側本体を備える。前側本体は、ゴルフボールに衝突するフェイスを有する前壁と前壁から後方に延びる後方延長部を含む。後方延長部は、前方クラウン壁と前方ソール壁と前方トウ壁と前方ヒール壁を規定する。前方クラウン壁は、その中心領域に近接した後方突出部を有する。後側本体は、前側本体に取り付けられる。後側本体は、後方クラウン壁と後方ソール壁と後方トウ壁と後方ヒール壁とを含む。後方クラウン壁は、その中心領域に近接した前側本体の前方クラウン壁の後方突出部と結合する前方凹部を有する。

図１から図６、特に図１から図４を参照すると、ゴルフクラブヘッド１０はクラウン１０Ａと、ソール１０Ｂと、クラウン１０Ａとソール１０Ｂとの間に延びるスカート１０Ｃとを有する。ゴルフクラブヘッド１０は、ゴルフボールに衝突するフェイス１４を含む前壁３０を有する金属材料で形成された前側本体１２を備える。前側本体１２は、概してカップ形状に形成されており、ゴルフクラブシャフト（図示せず）を受容するように構成されたホーゼル１６を備える。前側本体１２は、それぞれ前壁３０の周囲領域２８に取り付けられた、前方クラウン壁２０と前方ソール壁２２と前方トウ壁２４と前方ヒール壁２６とで形成される後方延長部１８をさらに備える。前側本体１２は、前壁３０によって前端が閉塞されているとともに、後端が開放されている。前側本体１２の側面は、前方クラウン壁２０と前方ソール壁２２と前方トウ壁２４と前方ヒール壁２６が連続して形成されている。前側本体１２は、前方クラウン壁２０と前方ソール壁２２と前方トウ壁２４と前方ヒール壁２６と前壁３０とによって構成される概してカップ状である。

前側本体１２を互いに溶接又はろう付けされた一連の鍛造金属片、または単一の単体鍛造物で組み立て得るが、図１から図６の例示的実施形態において、前側本体１２は、インベストメント鋳造された単一のカップ状のチタンを備える。

特に図３、４を参照すると、前方クラウン壁２０の後端３２は、そのヒール端およびトウ端３４、３６のそれぞれから後方にクラブヘッドクラウン１０Ａの中心線に向かって徐々に先細りになっている。前方クラウン壁２０は、その中心領域に近接した後方突出部３８と、後方突出部３８を前方クラウン壁２０の先細り部分に合わせる後方凹部４０および４２をさらに含む。後方突出部３８は、好適には２５ｍｍから１２５ｍｍ、より好適には５０ｍｍから１００ｍｍの曲率半径であって、１２ｍｍ〜５０ｍｍの円弧長を有する凸状部である。後方突出部３８は、例示的実施形態と比べて同等の大きさおよび形状の全金属クラブヘッド（図示せず）において、最大応力下にあるとともに最大屈曲を示すクラブヘッドクラウン１０Ａの領域と境を接している。突出部３８の後端は、基本的にクラブヘッドクラウン１０Ａの第１の振動モードの交線に相当するため、衝突時にほとんど屈曲しない。

ゴルフクラブヘッド１０は、後方クラウン壁４８と、後方ソール壁５０と、後方トウ壁５２と、後方ヒール壁５４とで構成される概してカップ状の後側本体４６をさらに備える。後側本体４６は、後方トウ壁５２と後方ヒール壁５４によって後端が閉塞されており、前端が開放されている。後側本体４６の側面は、後方トウ壁５２と後方ヒール壁５４が連続して形成されている。後方クラウン壁４８は、好適には凹状であるとともに前側本体１２の後方突出部３８と結合する中心領域に近接した前方凹部５６を含む。後側本体４６は、前側本体１２を形成している金属材料より低密度の材料で構成されている。この低密度材料は、例えば熱可塑性プラスチック、熱硬化性プラスチックなどの軽量、非金属材料、もしくは好適にはファイバーグラス・エポキシ、ファイバーグラス・ポリエステル、セラミックファイバ・エポキシ、アラミドエポキシまたは他の複合材料などの繊維補強樹脂であってもよい。好適には、非金属材料は、後側本体４６の形状に予備成形されるグラファイトエポキシを備える。前側本体１２および後側本体４６が協働してクラブヘッド１０を実質的中空構造として形成するように、後側本体４６のクラウン、ソール、トウおよびヒール壁４８〜５４の前方エッジは、前側本体１２の前方クラウン、ソール、ヒールおよびトウ壁２０〜２６の後部エッジの輪郭に適合するような大きさに形成されている。

本発明の発明者は、突出部３８の外側の後方延長部１８の残りの部分が非常に低応力下にあるということを発見した。そのため、金属前側本体１２と非金属後側本体４６との間の変わり目がこの境界の背後もしくはこの境界の周囲およそ２０ｍｍまたは好適には１０ｍｍ帯内に位置する場合には、クラブヘッド１０のクラウン１０Ａは、衝突時にクラブヘッド１０が全体的に金属で作製されているかのように振舞う。従って、本発明の教示により構成されたゴルフクラブヘッドは、少なくとも３，５００Ｈｚという所望の主要固有振動数を維持するとともに、部分的な複合材のクラブによる重量の利点を維持しつつ、音質は非金属後側本体４６の存在により実質的に減衰されない。

図６に示すように、前側本体１２は、後側本体４６のクラウン、ソール、およびヒール壁４８〜５４の厚さ「ｔ」と同等の距離だけ内側に入った段状領域またはリップ６０を含む。後側本体４６は後側本体４６の内面とリップ６０の外面との間の界面に塗布された当該技術で周知のエポキシまたは他の接着剤により、リップ６０に沿って前側本体１２に取り付けられる。代替として、後側本体４６は、前側本体１２の内面に接着する内向き段状リップを有してもよい。

例示的実施形態に示すように、前側本体１２の前方トウ壁２４および前方ヒール壁２６は、前側本体１２のフェイス１４から好適には１３ｍｍを超える、好適には２０ミリメートル、さらに最も好適には約２５ミリメートルを超える距離「ｄ」だけ延びている。前側本体１２の後方突出部３８は、前側本体１２のフェイス１４の後方に距離「ｄ」を超えて、好適には少なくとも３０ｍｍを超える、より好適には少なくとも４０ミリメートル、さらに最も好適には少なくとも６０ミリメートルを超える距離「Ｄ」まで延びている。

また、図４に示すように、前側本体１２の前方ソール壁２２は、大きさおよび形状が前方クラウン壁２０の後方突出部３８に対応し得る後方突出部６２を含んでいてもよく、対応する後方凹部６４および６６を含んでいてもよい。同様に、後側本体４６の後方ソール壁５０は、前側本体１２の後方突出部６２と結合する後方凹部５８を含んでいてもよい。

非金属後側本体４６に後方延長部１８を有する金属前側本体１２を組み込むことにより、図１から図６に示した例示的実施形態のクラブヘッド１０は、前側本体１２が１５０〜１７０グラムの重量であるとともに、後側本体４６が１０〜４０グラムの重量である状態で、体積が４００立方センチメートルを超える。このようにすることで、フェイス１４を、フェイス１４の幾何学的中心に近くで０．１１０〜０．１６０インチの最大厚さを有し、フェイス１４の周囲領域２８に向かって０．０７０〜０．０９０インチの厚さまで細くなる状態で、少なくとも５．００平方インチ（好適にはおよそ５．３０平方インチ）まで大きくすることができる。これは、クラブヘッド１０の構造一体性を犠牲にすることなく、クラブヘッド１０に対して約２００グラムという所望総重量を超えることなく達成される。さらにまた、前方クラウン壁２０の後方突出部３８は、金属−複合材継ぎ目が例示的実施形態で確認された領域の前方にある複合材後側本体の設計にはない、フェイス１４に対する支持を提供する。このすべてによって、少なくとも３，５００Ｈｚという所望の主要固有振動数を維持しつつ、且つ、通常の純粋な複合材後側本体の設計に付随する音の減衰がなく達成される。

本発明の特徴を組み込んだゴルフクラブヘッドの前方斜視図である。 図１のゴルフクラブヘッドの後方斜視図である。 図１のゴルフクラブヘッドの平面図である。 図１のゴルフクラブヘッドの底面図である。 図１のゴルフクラブヘッドのトウ端側から見た図である。 図３の６−６線に沿ったゴルフクラブヘッドの断面図である。

Claims (24)

1. ゴルフボールに衝突するフェイスを有する前壁と、前記前壁から後方に延びる後方延長部とを含んでおり、前記後方延長部が前方クラウン壁と、前方ソール壁と、前方トウ壁と、前方ヒール壁とを規定し、前記前方クラウン壁がその中心領域に近接した後方突出部を有する、前側本体と、
   前記前側本体に取り付けられ、後方クラウン壁と、後方ソール壁と、後方トウ壁と、後方ヒール壁とを含んでおり、前記後方クラウン壁が、その中心領域に近接した前記前側本体の前記前方クラウン壁の前記後方突出部と結合する前方凹部を有する、後側本体、
   を備えるゴルフクラブヘッド。
2. 前記前側本体は、概してカップ状である請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
3. 前記前側本体は、ゴルフクラブシャフトを受容するために形成されたホーゼルを含む請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
4. 前記後側本体は、概してカップ状である請求項２に記載のゴルフクラブヘッド。
5. 前記前側本体と前記後側本体は、協働して実質的な中空構造体を形成する請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
6. 前記前側本体は第１材料で作製されており、前記後側本体は第２材料で作製されている請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
7. 前記第１材料は金属材料であり、前記第２材料は非金属材料である請求項６に記載のゴルフクラブヘッド。
8. 前記前側本体の前記後方突出部は、２５ミリメートルから１２５ミリメートルの曲率半径を有する凸状部である請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
9. 前記前側本体の前記後方突出部は、５０ミリメートルから１００ミリメートルの曲率半径を有する凸状部である請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
10. 前記前側本体の前記後方突出部は、１２ミリメートルから５０ミリメートルの円弧長を有する凸状部である請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
11. 前記前側本体の前記後方突出部は、前記前壁のフェイスから後方に少なくとも３０ミリメートル延びている請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
12. 上部後方端にある前記後方突出部は、前記前壁のフェイスから後方に少なくとも６０ミリメートル延びている請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
13. 前記前側本体の前記前方ソール壁は、その中心領域に近接した後方突出部を有する請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
14. 前記前方ソール壁の前記後方突出部は、前記前方クラウン壁の前記後方突出部と実質的に同一なプロファイルを有する請求項１３に記載のゴルフクラブヘッド。
15. 前記前側本体の前記後方延長部は、内側に配置されたリップをさらに備えており、
    前記後側本体は、前記後側本体の内面が前記内側に配置された前記リップの外面に接合された状態で、前記リップに沿って前記前側本体に取り付けられている請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
16. ゴルフクラブシャフトと、
    ゴルフボールに衝突するフェイスを有する前壁と、前記前壁から後方に延びる後方延長部とを含んでおり、前記後方延長部が前方クラウン壁と、前方ソール壁と、前方トウ壁と、前方ヒール壁とを規定し、前記前方クラウン壁がその中心領域に近接した後方突出部を有する、前記ゴルフクラブシャフトに取り付けられた前側本体と、
    後方クラウン壁と、後方ソール壁と、後方トウ壁と、後方ヒール壁とを規定し、前記後方クラウン壁がその中心領域に近接した前記前側本体の前記前方クラウン壁の前記後方突出部と結合する前方凹部を有する、後側本体、
    を備えるゴルフクラブ。
17. 前記前側本体および前記後側本体は、概してカップ状である請求項１６に記載のゴルフクラブ。
18. 前記前側本体は、ゴルフクラブシャフトを受容するために形成されたホーゼルを含む請求項１６に記載のゴルフクラブ。
19. 前記前側本体と前記後側本体は、協働して実質的中空構造体を形成する請求項１６に記載のゴルフクラブ。
20. 前記前側本体は金属材料で作製されており、前記後側本体は非金属材料で作製されている請求項１８に記載のゴルフクラブ。
21. ゴルフボールに衝突するフェイスを有する前壁と、ゴルフクラブシャフトを受容するホーゼルと、前記前壁から後方に延びる後方延長部とを含んでおり、前記後方延長部が前方クラウン壁と、前方ソール壁と、前方トウ壁と、前方ヒール壁とを規定し、前記前方クラウン壁がその中心領域に近接した後方突出部を有する、金属材料で作製された概してカップ状の前側本体と、
    非金属材料で作製されるとともに、後方クラウン壁と、後方ソール壁と、後方トウ壁と、後方ヒール壁とを含んでおり、前記後方クラウン壁が、その中心領域に近接した前記前側本体上の前記前方クラウン壁の前記後方突出部と結合する前方凹部を有する、前記前側本体に取り付けられた概してカップ状の後側本体、
    を備えるゴルフクラブヘッド。
22. 前記前側本体と前記後側本体は、協働して実質的中空構造体を形成する請求項２１に記載のゴルフクラブヘッド。
23. 前記前側本体の前記前方ソール壁は、その中心領域に近接した後方突出部を有する請求項２１に記載のゴルフクラブヘッド。
24. 前記後側本体の前記後方ソール壁は、その中心領域に近接した前記前側本体上の前記前方ソール壁の前記後方突出部と結合する後方凹部を有する請求項２３に記載のゴルフクラブヘッド。

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