JP2017121473A - 音特性が改善されたゴルフクラブ - Google Patents

Abstract

【課題】ゴルフクラブヘッドはカンチレバーストランドやビームストランド等のストランド構造を有する。【解決手段】ストランド構造は、標準的なゴルフクラブからの音響特性の変化を生じさせる。ストランド構造の周りのギャップ又は貫通孔は、フレキシブルポリマー等の制振材で充填され得て、ゴルフクラブの音響特性を更に調整し得る。ゴルフクラブの振動周波数領域は、その振動周波数領域にストランド構造を組み込むことによって修正され得る。【選択図】図２Ａ

Description

本発明はゴルフクラブに関する。

ゴルフクラブヘッドがゴルフボールを打つと、ゴルフクラブヘッドの構成要素の振動により音が出る。ドライバー又はフェアウェイメタルがゴルフボールを打つと、複数の構成要素が振動して、異なる周波数において音を発生させる。場合によっては、ゴルフクラブヘッドの異なる構成要素、例えばクラウンやソールが異なる周波数で振動して、ユーザに聞こえる音の組み合わせを発生させる。一部のゴルフクラブでは、各構成要素内の複数の領域も異なる周波数で振動し得て、これらすべてがユーザに聞こえる音の組み合わせに寄与する。音の発生はドライバーやフェアウェイメタルがゴルフボールを打つ際に顕著なものとなり、ゴルファーのゴルフクラブの選択に影響を与え得る。実際のところ今日入手可能な一部のゴルフクラブは、ユーザに不快な音特性を生じさせている。

一態様では、本技術は、クラウンと、クラウンに接続されたクラブフェースと、クラウンに接続され且つ対向して配置されたソールとを備え、クラウンとクラブフェースとソールとが内部空隙を少なくとも部分的に画定し、クラウンとソールとのうち少なくとも一方が少なくとも一つのストランド構造を画定し、少なくとも一つのストランド構造の支持されていない部分が、貫通孔によってクラウンとソールとのうち少なくとも一方から分離されていて、貫通孔が制振材で充填されている、ゴルフクラブヘッドに関する。一実施形態では、ストランド構造は、カンチレバー構造とビーム構造とのうち少なくとも一方を含む。他の実施形態では、制振材は、アクリルエポキシ、ウレタン、ポリウレタン、アイオノマー、エラストマー、シリコーン、及びゴムのうち少なくとも一つを備える。更に他の実施形態では、少なくとも一つのストランド構造はカンチレバー状であり且つ実質的に螺旋状である。更に他の実施形態では、少なくとも一つのストランド構造は少なくとも１０の長さ対幅比を有する。

上記態様の他の実施形態では、制振材は、少なくとも一つのストランド構造が無い場合に存在するゴルフクラブヘッドの固有振動周波数と固有振動持続時間とのうち少なくとも一方を変更する。一実施形態では、少なくとも一つのストランド構造の表面積は、クラウンとソールとのうち少なくとも一方の略１０％よりも大きい。他の実施形態では、ソールは複数の固有振動周波数領域を含み、その各々は既知の固有周波数を有する。更に他の実施形態では、制振材は、複数の固有振動周波数領域のうち少なくとも一つの周波数を既知の固有周波数から略２００Ｈ未満の周波数に変更するように配置される。

他の態様では、本技術は、金属クラブフェースと、クラブフェースに接続された金属クラウンと、クラブフェースに接続された金属ソールと（金属クラブフェースと金属クラウンと金属ソールとが内部空隙を少なくとも部分的に画定する）、金属クラウンと金属ソールとのうち少なくとも一方によって画定された貫通孔に配置されたポリマープラグとを備え、ポリマープラグの表面積が、金属クラウンと金属ソールとのうち少なくとも一方の略５％以上であり、ポリマープラグが、略Ａ２０から略Ｄ９０までの範囲内のデュロメータ硬度を有する、ゴルフクラブヘッドに関する。一実施形態では、ポリマープラグの外面は、金属クラウンと金属ソールとのうち少なくとも一方によって画定される外面の輪郭に実質的に整合するような輪郭にされる。他の実施形態では、ポリマープラグは、アクリルエポキシ、ウレタン、ポリウレタン、アイオノマー、エラストマー、シリコーン、及びゴムのうち少なくとも一つを有する制振材製である。更に他の実施形態では、貫通孔は、実質的に螺旋状であり、且つ、実質的に螺旋状の金属材のカンチレバーストランドによって画定される。更に他の実施形態では、ポリマープラグは、貫通孔が無い場合に存在するゴルフクラブヘッドの固有振動周波数と固有振動持続時間とのうち少なくとも一方を変更する。

上記態様の他の実施形態では、金属クラウンと金属ソールとのうち少なくとも一方は複数の固有振動周波数領域を備え、その各々は既知の固有周波数を有する。一実施形態では、ポリマープラグは、所定の固有周波数を有する所定の固有振動周波数領域に配置される。他の実施形態では、ポリマープラグは、所定の固有振動周波数領域の周波数を所定の固有周波数から略２００Ｈｚ未満の周波数に変更するように配置される。更に他の実施形態では、少なくとも一つの追加の貫通孔に配置された少なくとも一つの追加のポリマープラグが、金属クラウンと金属ソールとのうち少なくとも一方によって画定される。

他の態様では、本技術はゴルフクラブを製造する方法に関し、本方法は、内部空隙を画定するようにソールとクラウンとに接続されたフェースを有するゴルフクラブヘッドを形成する工程と、ストランド構造を形成するようにクラウンとソールとのうち少なくとも一方から材料を除去する工程であって、ストランド構造の支持されていない部分が貫通孔によってクラウンとソールとのうち少なくとも一方から分離される、工程と、貫通孔に制振材を充填する工程とを含む。一実施形態では、本方法は、ゴルフクラブヘッドがゴルフボールを打つ際に３００Ｈｚから３ｋＨｚまでの間の音周波数を発するクラウンとソールとのうち少なくとも一方の部分を特定する工程を更に含み、除去する工程は、特定された部分の一部を除去する。

この概要は、コンセプトの選択を単純に紹介するものであり、以下の詳細な説明において更に説明する。この概要は、特許請求される主題の重要な特徴又は本質的な特徴を特定するものではなく、特許請求される主題の範囲を限定するものでもない。

以下、図面を参照して非限定的で非排他的な例を説明する。

ゴルフクラブヘッドの斜視図を示す。 図１Ａのゴルフクラブヘッドの分解斜視図を示す。 図１Ａのゴルフクラブヘッドの底面図を示す。 本技術の一例に係る螺旋カンチレバーストランドを有するゴルフクラブヘッドの底面図を示す。 本技術の一例に係るフレキシブルポリマーで充填された螺旋カンチレバーストランドを有するゴルフクラブヘッドの斜視図を示す。 本技術の一例に係る細長カンチレバーストランドを有するゴルフクラブヘッドの底面図を示す。 本技術の一例に係る二つの細長カンチレバーストランド及び一つのビームストランドを有するゴルフクラブヘッドの底面図を示す。 本技術の他の例に係る複数の細長カンチレバーストランドを有するゴルフクラブヘッドの底面図を示す。 本技術の一例に係るビームストランドを有するゴルフクラブヘッドの底面図を示す。 本技術の一例に係る二つの螺旋カンチレバーストランドを有するゴルフクラブヘッドの上面図を示す。 ゴルフボールを打った際の標準的なゴルフクラブヘッドから捕らえた音から発生させた音響スペクトログラムを示す。 ゴルフボールを打った際のゴルフクラブヘッドのソールに螺旋カンチレバーストランドを有するゴルフクラブヘッドから捕らえた音から発生させた音響スペクトログラムを示す。 本技術に係るゴルフクラブヘッドの製造方法の一例を示す。

本願で開示される技術は、カンチレバーストランド又はビームストランドが形成されたソール又はクラウンを利用するゴルフクラブヘッドを想定している。また、ソール又はクラウンのカンチレバーストランド又はビームストランドの支持されていない部分の周りのギャップは、（典型的には金属又は硬質複合材の）クラウン又はソールの材料よりもはるかに低い剛性を有するポリマーで充填され得る。ポリマーはゴルフクラブヘッドの振動を吸収することで、クラブヘッドから発する音を変化させる。クラウン又はソール、場合によってはクラウン及びソールの両方が少なくとも一つのストランド構造（カンチレバーストランド又はビームストランド等）を有するように製造することによって、クラブヘッドの音特性を、ストランド構造を有さないゴルフクラブヘッドのものから変化させ得る。例えば、カンチレバーストランドは、一端が支持されたストランド構造であり、ビームストランドは、両端が支持されたストランド構造である。特定の例では、望ましくない固有の音周波数を生じさせるソール又はクラウンの部分が、ソール又はクラウンのその部分にカンチレバーストランド又はビームストランドを形成することによって、望ましくない周波数を低減又は変化させ得る。ストランド構造の周りに設けられるギャップを、ポリマーで充填して、クラウン又はソールのその部分に関連する音周波数を、人間の耳に聞こえる異なる周波数に下げ得る。従って、ストランドのサイズ及び位置を制御することによって、クラブヘッドの構成要素をより望ましい音を生じさせるように“チューニング”することができる。

ゴルフボールを打った際のクラブヘッドの音を変化させる従来の試みは、主に、クラブヘッドに材料を加えて、ゴルフクラブの特定の構成要素の周波数を上げることに焦点を当てていた。例えば、補強リブをクラブヘッドのソールに追加して、ソールを硬くし、リブを有さないゴルフクラブと比較して発する周波数を上昇させる。本技術は、ゴルフクラブヘッドから材料を除去し、クラブヘッドの構成要素に追加的な柔軟性を与えることによってクラブヘッドから発する音を変化させるという対照的な方法を採用している。その結果としての効果は、構成要素が発する音の周波数を上昇させるのではなく、構成要素が発する音の周波数を下げる又は消去し得るというものである。

図１Ａ〜図１Ｃは、ゴルフクラブヘッド１００の例を示し、まとめて説明する。ゴルフクラブヘッド１００は、クラブフェース１０２と、クラウン１０４と、ソール１０６とを含む。クラブフェース１０２は、本開示の範囲及び要旨から逸脱せずに、ゴルフクラブの製造において用いられるあらゆる種類のクラブフェース、フェースインサート、フェースカップ、Ｌカップ、Ｃカップや他の構造等を備え得る。クラウン１０４は、クラブヘッド１００の頂部を形成し、一般的には金属や硬質複合材等の硬質材料製である。クラウン１０４は、外側クラウン表面１２２と、内側クラウン表面１２０とを有する。ソール１０６は、ゴルフクラブヘッド１００の底部又は下部を形成し、同じ様に、一般的には金属や硬質複合材等の硬質材料製である。ソール１０６は、外側ソール表面１１６及び内側ソール表面１１８を有する。クラウン１０４、ソール１０６及びクラブフェース１０２は、互いに組み合わせられると、ゴルフクラブヘッド１００内部に内部空隙を画定する。外側クラウン表面１２２及び外側ソール表面１１６は、ペイント、コーティング、フィルム等の追加物質でコーティングされ得る。また、外側クラウン表面１２２及び外側ソール表面１１６に追加構造又は材料が取り付けられ得る。同様に、内側クラウン表面１２０及び内側ソール表面１１８も、追加物質又はコーティングでコーティングされ得る。内側クラウン表面１２０及び内側ソール表面１１８も、その表面に取り付けられたリブや他の構成要素等の構造材を有し得る。当業者には周知なように、ゴルフクラブヘッド１００は、シャフト１１０を取り付けるための構成要素を有するホーゼル１０８も含み得る。図面は一般的にドライバーを示すものであるが、本願で説明される技術は、フェアウェイメタル、ハイブリッドクラブ、そして、クラウン及びソールを両方とも含む他の同様のクラブにも等しく適用可能である。

上述のように、ゴルフクラブヘッドがゴルフボールを打つ際には、音が発する。音は、複数の振動モード周波数を有するものとして特性評価され得る。発する音は、ゴルフクラブ１００の構成要素又はその領域の振動によるものである。ソール１０６やクラウン１０４等の各構成要素は、構成要素全体にわたって一つの振動周波数を有し得るか、又は、構成要素は、異なる周波数でそれぞれ振動する複数の振動周波数領域を有し得る。各振動周波数領域は、図１Ａ〜図１Ｃにおいて、クラウン振動周波数領域１１２Ａ〜Ｃとソール振動周波数領域１１４Ａ〜Ｃとして特定されている。一般的に、振動周波数領域は、ゴルフクラブ１００がゴルフボールを打つ際に望ましい又は望ましくないものとなり得る音を示す又は発生させるゴルフクラブの構成要素の領域である。振動周波数領域１１２Ａ〜Ｃ及び１１４Ａ〜Ｃは、明確性のため概略的で離散的に示されている。例えば、特定の振動周波数領域は重なり得て、いくつかの振動周波数領域は他のものより大きな面積を有し得る。更に、いくつかの振動周波数領域は、望ましくないものではない又は非常に望ましい音周波数を発生させる。望ましい及び望ましくない両方の固有振動周波数領域を発生させる多様な周波数領域、並びにそれらそれぞれの周波数領域は、音響的及び光学的方法によって特定可能であり、例えば、測定がレーザー振動計や、シミュレーションに基づいたモデル分析を用いて行われる。各振動周波数領域は、ゴルフクラブヘッド１００がゴルフボールを打つ際に特定の周波数範囲で特定の持続時間にわたって振動する。場合によっては、各振動周波数領域は、プレイ中にゴルフクラブヘッド１００から発する複合音における異なる振動モード周波数に寄与する。いくつかの振動モードは、複数の振動周波数領域の寄与に起因するものである。従って、ターゲットとする音周波数（場合によって望ましくも望ましくなくもなり得る）に寄与する振動周波数領域を特定し得る。三つの振動周波数領域がクラウン１０４及びソール１０６の各々に示されているが、ゴルフクラブヘッド１００の具体的な構成に応じて、より多い又は少ない数の振動周波数領域が存在し得る。また、振動周波数領域の位置は、ゴルフクラブヘッド１００の構成に応じて変化する。更に、振動周波数領域の形状も異なり変化するものである。

本願において、“固有振動”とは、本願で開示されるストランド構造を含まない標準的なゴルフクラブヘッド（ゴルフクラブヘッド１００等）でゴルフボールを打つことに起因する振動である。例えば、マサチューセッツ州フェアヘイブンのアクシュネット社製のＴＩＴＬＥＩＳＴ ９１５Ｄ３ドライバーは、固有振動に起因する音を発生させる。同様に、“固有振動周波数領域”との用語は、未修正の、例えば本願の教示に従って変更されていない標準的なゴルフクラブの振動周波数領域である。特定の固有振動周波数領域は、特定の固有振動周波数を発生させる。“既知の固有振動周波数”は、本願で開示されるストランド構造を有さないゴルフクラブヘッドの測定された、所定の、推定された、計算された、又は他の方法で導出された振動周波数である。振動持続時間についても同様に説明可能である。

ゴルフクラブヘッド１００の固有振動周波数は、ゴルフクラブヘッド１００の構成を変更することによって修正可能である。例えば、望ましくは音周波数に寄与する固有振動周波数領域は、本願で開示されるように、特定され、次いで修正され得て、その望ましくない周波数を低減又は消去する。例えば、修正は、特定された振動周波数領域内にカンチレバーストランド又はビームストランドを形成し、ストランドに近接するギャップをポリマーや他の材料で充填して、柔軟性、つまりはその周波数を変更することを含む。例えば、望ましくない周波数に寄与する固有周波数領域が特定され、次いで特定された固有振動周波数領域に対応する箇所においてゴルフクラブにストランドが、カットされ、穴開けされ、形成され、又は他の方法で組み込まれる。いくつかの例では、発生する音周波数の持続時間も低減され得る。カンチレバーストランドの特定の構成に応じて、カンチレバーストランドの位置から発生した音周波数は、人間の耳には聞こえ難いレベル、例えば略２００Ｈｚ未満の周波数に低減され得る。

図２Ａは、ゴルフクラブヘッド２００Ａのソール２０６Ａによって画定されるカンチレバーストランド２０２Ａを有するゴルフクラブヘッド２００Ａの底面図を示す。カンチレバーストランド２０２Ａは完璧な螺旋として図示されているが、実質的に螺旋形状でもあり得る。カンチレバーストランド２０２Ａは、ソール２０６Ａにカット（切り取り部）を設けて、ギャップ２０４Ａによってソール２０６Ａの残りの部分から分離されているカントレバーストランド２０２Ａの支持されていない部分２１２Ａを生じさせることによって形成され得て、一方、支持されている端部２１０Ａはソール２０６に接続されたままである。例えば、ギャップ２０４Ａは、ソール２０６Ａの外側表面からソール２０６Ａの内側表面までの貫通孔である。クラブヘッド２００Ａが実質的に中空である一部の例では、貫通孔又はギャップ２０４Ａは、その内部空隙に繋がっている。従って、ギャップ２０４Ａは、ゴルフクラブヘッド２００Ａの内部空隙への貫通孔を形成する。図２Ａに示される例では、ギャップ２０４Ａは、カンチレバーストランド２０２Ａと実質的に同じ形状及び幅のものである。一例では、カンチレバーストランド２０２Ａの長さは略５３０ｍｍであり、螺旋ストランドを含む近似的な表面積Ａは１９６３ｍｍ^２である。この例では、カンチレバーストランド２０２Ａは略５０ｍｍの直径を有し、ギャップ２０４Ａの表面積は略８４７ｍｍ^２である。一例では、カンチレバーストランド２０２Ａを含む表面積Ａは、ソール２０６Ａの全表面積の略１０％である。ソール又はクラウン全体に対するカンチレバーストランド２０２Ａの表面積Ａの比は、本願において、“ストランド対ソール比”、“ストランド対クラウン比”と称され得る。その比は、特定の応用において必要とされ又は望まれるように略１：５、略１：１０、略１：１５、略１：２０等となり得る。また、図２Ａに示されるように、カンチレバーストランド２０２Ａの長さは、カンチレバーストランドの幅よりも実質的に大きくなり得る。

図２Ｂに示されるように、ギャップ２０４Ａは、フレキシブルポリマー材２０８で充填される。フレキシブルポリマー材２０８は、硬質なソール材の硬さよりも実質的に低い硬さを有する材料である。一例では、フレキシブルポリマー材のショア硬度は、略Ａ２０からＤ９０の範囲内である。例えば、フレキシブルポリマーは、アクリルエポキシであり得て、例えば、ミネソタ州セントポールの３Ｍ社製の３ＭブランドのＳＣＯＴＣＨ ＷＥＬＤ ＤＰ８１０アクリル接着剤等である。他のフレキシブル材として、ウレタン、ポリウレタン、アイオノマー、エラストマー、シリコーン、ゴム、他の同様の材料が挙げられる。異なる種類のフレキシブルポリマー材が、ゴルフクラブヘッド２００Ａから発生する音を更に変化させるように選択され得る。ギャップ２０４Ａをフレキシブルポリマー材２０８で充填することによって、異物がギャップ２０４Ａを介してゴルフクラブヘッド２００Ａの内部空隙に入り込むことが防止される。更に、フレキシブルポリマー２０８は、ゴルフクラブヘッド２００Ａがゴルフボールを打つ際のカンチレバーストランド２０２Ａの振動エネルギーの一部を吸収する。フレキシブルポリマー材２０８は、クラブヘッド２００Ａがゴルフボールを打つ際の螺旋カンチレバーストランド２０２Ａの変位も制限する。フレキシブルポリマー材２０８は、液体又は半液体状態で適用され、硬化の後又は間に表面の輪郭に合うように整形され得る。他の例では、フレキシブルポリマー材２０８は、ギャップ２０４Ａの形状及び輪郭に整合するように整形された固体ポリマープラグ状であり得る。このようにして、ゴルフクラブヘッド２００Ａの製造中に、固体ポリマープラグをギャップ２０４Ａ内に挿入し得る。

図２Ｃは、ゴルフクラブヘッド２００Ｃのソール２０６Ｃによって画定されるカンチレバーストランド２０２Ｃを有するゴルフクラブヘッド２００Ｃの底面図を示す。図２Ｃに示される例では、カンチレバーストランド２０２Ｃは細長形状を有する。細長カンチレバーストランド２０２Ｃは、ソール２０６Ｃの残りの部分に接続された支持されている端部２１０Ｃと、ギャップ２０４Ｃによってソール２０６Ｃの残りの部分から分離された支持されていない部分２１２Ｃとを有する。ギャップ２０４Ｃも、上述のフレキシブルポリマー材２０８等のフレキシブルポリマー材で充填され得る。

細長カンチレバーストランド２０２Ｃは、長さＬ及び幅Ｗを有し、また、長さ対幅比を有するものとして説明され得る。例えば、長さＬは幅Ｗよりも実質的に長くなり得る。具体的な応用に応じて、２：１から１０００：１を超える長さ対幅比が用いられ得る。より高い長さ対幅比を有するストランド構造は、一般的に、ゴルフクラブヘッド２００Ｃがゴルフボールを打つ際により低い音響周波数を示す。細長カンチレバーストランド２０２Ｃは、幅Ｗとギャップ２０５Ｃの幅との比、本願においてストランド幅対ギャップ幅比と称されるものを有するものとしても説明され得る。例えば、細長カンチレバーストランド２０２Ｃの幅Ｗは、ギャップ２０４Ｃの幅と実質的に同じ又は大きいものであり得る。具体的な応用に応じて、０．１：１から１００：１を超えるストランド幅対ギャップ幅が用いられ得る。細長ストランド２０２Ｃを説明するのに用いることが可能な更に他の比は、ギャップ２０４Ｃの幅と、ギャップ２０４Ｃを画定するソール２０６Ｃ等の構成要素の厚さとの比であり、本願において、ギャップ幅対構成要素厚さ比と称される。場合によっては、０．５：１から５：１のギャップ幅対構成要素厚さ比が用いられ得る。細長カンチレバーストランド２０２Ｃを参照して比を説明してきたが、同様の比を用いて、本願で説明されるあらゆるストランド構造（カンチレバーストランド及びビームストランドをどちらも含む）を説明し得る。

図２Ｄは、ゴルフクラブヘッド２００Ｄのソール２０６Ｄによって画定される複数のカンチレバーストランド２０２Ｄを有するゴルフクラブヘッド２００Ｄの底面図を示す。図２Ｄに示される例では、両方のカンチレバーストランド２０２Ｄが細長形状を有する。各細長カンチレバーストランド２０２Ｄは、ソール２０６Ｄの残りの部分に接続された支持されている端部２１０Ｄと、ギャップ２０４Ｄによってソール２０６Ｄの残りの部分から分離された支持されていない部分２１２Ｄとを有する。ギャップ２０４Ｄは、上述のフレキシブルポリマー材２０８等のフレキシブルポリマー材で充填され得る。

ビームストランド２１４Ｄもソール２０６Ｄによって画定される。ビームストランド２１４Ｄは、第一の支持されている端部２１６Ｄ及び第二の支持されている端部２１８Ｄにおいてソール２０６Ｄに接続される。ビームストランド２１４Ｄは、支持されていない中心部分２２０Ｄを有する。

図２Ｄに示されるカンチレバーストランド２０２Ｄ及びビームストランド２１４Ｄは、インサート２２２によってもソール２０６Ｄに組み込まれ得る。インサート２２２は、ソール２０６Ｄとは別に、カンチレバーストランド２０２Ｄ及びビームストランド２１４Ｄを含むように形成され得る。次いでインサート２２２がソール２０６Ｄに組み込まれ得る。例えば、孔がソール２０６Ｄにカットされるか又は他の方法で形成され得て、その孔はインサート２２２を受け入れることができるようにされる。次いで、インサート２２２が、当業者には既知の取り付け方法、例えば溶接や接着剤等を用いて、インサート２２２がソール２０６Ｄに取り付けられ得る。

図２Ｅは、ゴルフクラブヘッド２００Ｅのソール２０６Ｅによって画定される複数の細長カンチレバーストランド２０２Ｅを有するゴルフクラブヘッド２００Ｅの底面図を示す。複数の細長カンチレバーストランド２０２Ｅは、ギャップ２０４Ｅをもたらす単一のカット（切り取り部）を設けることによって形成され得る。図２Ｅに示されるように、六つの細長カンチレバーストランド２０２Ｅが存在する。各細長カンチレバーストランド２０２Ｅは、ソール２０６Ｅの残りの部分に接続された支持されている端部２１０Ｅと、ギャップ２０４Ｅによってソール２０６Ｅの残りの部分から分離された支持されていない部分２１２Ｅとを有する。ギャップ２０４Ｅは、上述のフレキシブルポリマー材２０８等のフレキシブルポリマー材で充填され得る。

図２Ｆは、ゴルフクラブヘッド２００Ｆのソール２０６Ｆによって画定されるビームストランド２１４Ｆを有するゴルフクラブヘッド２００Ｆの底面図を示す。ビームストランド２１４Ｆは、ギャップ２０４Ｆをもたらす二つのカット（切り取り部）を設けることによって形成され得る。ビームストランド２１４Ｆは、第一の支持されている端部２１６Ｆと、支持されていない中心部分２２０Ｆと、第二の支持されている端部２１８Ｆとを有する。ギャップ２０４Ｆは、上述のフレキシブルポリマー材２０８等のフレキシブルポリマー材で充填され得る。ゴルフクラブヘッド２００Ｆは一つのビームストランド２１４Ｆのみを有するものとして図示されているが、ゴルフクラブヘッド２００Ｆは複数のビームストランドを含み得て、特に、互いに分離されているビームストランド、及び／又は、互いに交差するビームストランドを含み、十字又はｘ型ストランドを形成する。本願で示されるカンチレバー構成及びビーム構成に加えて、他の構成も想定される。

図３は、ゴルフクラブヘッド３００のクラウン３０６によって画定される第一の螺旋カンチレバーストランド３０２と、第二の螺旋カンチレバーストランド３０４とを有するゴルフクラブヘッド３００の一例を示す。第一の螺旋カンチレバーストランド３０２及び第二の螺旋カンチレバーストランド３０４は、図２Ａ〜図２Ｂに示される螺旋カンチレバーストランド２０２と同じ方法で形成され得る。例えば、第一の螺旋カンチレバーストランド３０２及び第二の螺旋カンチレバーストランド３０４は、二つのカット（切り取り部）を設けて、第一のギャップ３０８及び第二のギャップ３１０を形成することによって形成され得る。第一の螺旋カンチレバーストランド３０２は、クラウン３０６の残りの部分に接続された支持されている端部３０２Ａと、ギャップ３０８によってクラウン３０６の残りの部分から分離された支持されていない部分３０２Ｂとを有する。第二の螺旋カンチレバーストランド３０４は、クラウン３０６の残りの部分に接続された支持されていない端部３０４Ａと、ギャップ３１０によってクラウン３０６の残りの部分から分離された支持されていない部分３０６Ｂとを有する。ギャップ３０８、３１０は、上述のフレキシブルポリマー材２０８等のフレキシブルポリマー材で充填され得る。

図２Ａ〜図２Ｆ及び図３のカンチレバーストランド及びビームストランドは、特定の位置に図示されていて、特定の形状を有するものとして図示されているが、ストランドの位置及び形状は、具体的な応用及び具体的な振動周波数領域に応じて異なる点は理解されたい。例えば、応用の具体的必要性に応じて、複数のストランドがゴルフクラブのクラウン及びソールの両方に存在し得る。例えば、ソールに組み込まれるものとして図２Ａ〜図２Ｆに示されるストランドが、クラウンにも組み込まれ得る。同様に、クラウンに組み込まれるものとして図３に示されているストランドが、ソールにも組み込まれ得る。

図４は、標準的なゴルフクラブがゴルフボールを打った際に捕えた音から発生させた音響スペクトログラムを示す。図４に示される結果を得るために用いた試験では、ＴＩＴＬＥＩＳＴ ９１５Ｄ３プロダクションドライバーを用いた。プロダクションドライバーは、重さ１８９グラムで、９．５度のロフトに設定された。打ったボールは、マサチューセッツ州フェアヘイブンのアクシュネット社製２０１５ ＴＩＴＬＥＩＳＴ ＰＲＯＶ１Ｘであった。ゴルフクラブのヘッドは、ボール衝突時に１０９．３マイル／時の平均速度で動いていて、想定される測定誤差は略±０．２マイル／時であった。ボールへの衝突で、ボールは、１５８．２マイル／時のボール速度でクラブフェースから離れて行き、想定される測定誤差は略±０．３マイル／時であった。

図４の音響スペクトログラムは、ｙ軸に捕えた音の周波数（ｋＨｚ）を示し、ｘ軸に音の持続時間（ミリ秒）を示す。また、音響スペクトログラムに示されているデータの色は、指定周波数における音の相対強度（ｄＢ／Ｈｚ）を示す。色調キーに示されているように、色調が暗くなるほど、音がより強くなる。

図４の音響スペクトログラムに示されるように、略２〜５ｋＨｚの帯の中に音のより強い部分が生じている。この帯の中では、略５ｋＨｚ、略４．５ｋＨｚ、略３．８ｋＨｚに中心がある持続時間の長い帯のピークがある。また、別の小さな高強度部分が略１．５ｋＨｚに見て取れる。音の追加的な特徴も、図４の音響スペクトログラムから決定可能である。

図５は、ゴルフクラブのソールに螺旋カンチレバーストランドを有するゴルフクラブから捕えた音から発生させた音響スペクトログラムを示す。螺旋カンチレバーストランドを、重さ１８９グラムに設定され９．５度のロフトを有するＴＩＴＬＥＩＳＴ ９１５Ｄ３プロダクションドライバーにカットした。試験に用いたシャフトは、図４のスペクトログラムを発生させた試験で用いたのと同じシャフトであった。螺旋カンチレバーストランドは、図２Ｂに示される螺旋カンチレバーストランドと実質的に同様の構成を有していた。カンチレバーストランドの長さは略５３０ｍｍｍであり、螺旋ストランドを含む近似的な表面積は１９６３ｍｍ^２であった。カンチレバーストランドは略５０ｍｍの直径を有していた。カンチレバーストランドを含む表面積は、ソールの全表面積の略１０％であった。カンチレバーストランドの周りのギャップは、ミネソタ州セントポールの３Ｍ社製の３ＭブランドのＳＣＯＴＣＨ ＷＥＬＤ ＤＰ８１０アクリル接着剤で充填された。打ったボールは、２０１５ ＴＩＴＬＥＩＳＴ ＰＲＯＶ１Ｘであった。ゴルフクラブのヘッドは、ボール衝突時に１０９．１マイル／時の平均速度で動いていて、想定される測定誤差は略±０．２マイル／時であった。ボールへの衝突で、ボールは、１５７．９マイル／時のボール速度でクラブフェースから離れて行き、想定される測定誤差は略±０．３マイル／時であった。

図５の音響スペクトログラムに示されるように、高い強度を示す周波数帯の多くにおいて持続時間が低下していた。また、高強度帯は、低周波数側にシフトしていた。図４に示される略１．５ｋＨｚの高強度点も、図５においては最早存在していない。

プロダクションドライバーと、螺旋カンチレバーストランドを有するドライバーとの結果の更なる分析に基づき、螺旋カンチレバーストランドを有するドライバーから生じた全音圧レベルは略１．７±０．２ｄＢだけ減少していることが求められた。参考として、１０ｄＢの減少は、人間の耳にとって約半分のうるささとして認識される。上述のように、ヘッドスピード及びボールスピードがどちらも測定誤差内であったので、略等しいエネルギーが各衝突において伝わった。従って、観測された音圧の減少は、ドライバーに組み込まれた螺旋カンチレバーストランド構造によるものである可能性が最も高い。追加の分析によると、ギャップを充填するポリマーを有さない螺旋カンチレバーストランドを有するクラブは、略１Ｈｚの第一振動モードを発生させた。ポリマー充填剤を有する螺旋カンチレバーストランドを有するクラブは略８９０Ｈｚの第一振動モードを発生させた。他の例として、複数のビームストランドを有するクラブは略１．４ｋＨｚの第一モードを発生させた。

図６は、本技術に係るゴルフクラブヘッドを製造するための例示的な方法６００を示す。図６は、標準的なゴルフクラブヘッドの構成要素のターゲットとする振動周波数領域を特定する任意工程６０２で始まる。一例では、ターゲットとする振動周波数領域は望ましくは周波数を発生させ得る。このような特定は、上述のように、また、当業者に理解されるように、音響及び光学測定方法によって達成可能である。例えば、３００Ｈｚから３ｋＨｚの範囲内で主に音を発生させる振動周波数領域は、望ましくないと考えられ得る。他の望ましくない周波数は高過ぎる周波数であり得る。しかしながら、一部の例では、望ましくない周波数領域を特定しなくてもよい。このような例でも、ゴルフクラブが発生させる音の全体的な強度を低下させるのに、ストランド構造が望ましいものとなり得る。

工程６０４では、カンチレバーストランドやビームストランド等のストランド構造が、製造されるゴルフクラブヘッドのクラウンとソールの一方又は両方に形成される。ストランド構造は、鋳造又は鍛造されたソール又はクラウンをカットすること又は穴開けすることによって形成され得る。他の例では、ストランド構造は、ストランド構造を型に組み込むことによって、鋳造又は鍛造工程の一部として形成され得る。更に他の例では、ストランド構造を、クラウン又はソールにインサートとして追加し得る。例えば、クラウン又はソールに空隙を設けて製造し得て、その空隙に、ストランド構造を含むインサートを配置する。

工程６０６では、ストランド構造を取り囲む一つ又は複数のギャップを、上述のフレキシブルポリマー等の制振材で充填する。ストランド構造がクラウン又はソールにインサートとして形成される例では、インサートをクラウン又はソールに配置する前に、一つ又は複数のギャップが充填され得る。例えば、ゴルフクラブヘッドのクラウン又はソールに、孔をカットするか又は他の方法で形成し得る。孔は、インサートに組み込まれるものとして本願で説明される構造を有するインサートを受け入れるように構成される。インサートは、溶接や接着剤等の取り付け手段によって、クラウン又はソールに取り付けられ得る。工程６０８では、ゴルフクラブヘッドが修正されたクラウン及び／又はソールを備えて形成される。一部の例では、ストランド構造をクラウン又はソールに形成する前に、ゴルフクラブヘッドが形成され得る。つまり、ゴルフクラブヘッドを形成した後であっても、クラウン又はソールをカットすること又は孔開けすることによって、ストランド構造を形成し得る。このような実施形態では、従来のゴルフクラブヘッドを製造後に修正して、ストランド構造を含むようにすることができる。

特定の実施形態及び態様について本願で説明し、特定の例を与えてきたが、本発明の範囲は、それら特定の実施形態及び例に限定されるものではない。当業者は、本発明の範囲及び要旨の範囲内にある他の実施形態や改良を認識するものである。従って、特定の構造、行為、又は媒体は例示的な実施形態としてのみ開示されているものである。本発明の範囲は添付の特許請求の範囲及びその均等物によって定められるものである。

２００Ａ ゴルフクラブヘッド
２０２Ａ カンチレバーストランド
２０４Ａ ギャップ
２０６Ａ ソール
２０８ フレキシブルポリマー材

Claims (20)

1. クラウンと、
   前記クラウンに接続されたクラブフェースと、
   前記クラウンに接続され且つ対向して配置されたソールとを備え、
   前記クラウンと前記クラブフェースと前記ソールとが内部空隙を少なくとも部分的に画定し、前記クラウンと前記ソールとのうち少なくとも一方が少なくとも一つのストランド構造を画定し、前記少なくとも一つのストランド構造の支持されていない部分が、貫通孔によって前記クラウンと前記ソールとのうち少なくとも一方から分離されていて、前記貫通孔が制振材で充填されている、ゴルフクラブヘッド。
2. 前記ストランド構造が、カンチレバー構造とビーム構造とのうち少なくとも一方を備える、請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
3. 前記制振材が、アクリルエポキシ、ウレタン、ポリウレタン、アイオノマー、エラストマー、シリコーン、及びゴムのうち少なくとも一つを備える、請求項２に記載のゴルフクラブヘッド。
4. 前記少なくとも一つのストランド構造がカンチレバー状であり且つ実質的に螺旋状である、請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
5. 前記少なくとも一つのストランド構造が、少なくとも１０の長さ対幅比を有する、請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
6. 前記制振材が、前記少なくとも一つのストランド構造が無い場合に存在する前記ゴルフクラブヘッドの固有振動周波数と固有振動持続時間とのうち少なくとも一方を変更する、請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
7. 前記少なくとも一つのストランド構造の表面積が、前記クラウンと前記ソールとのうち少なくとも一方の略１０％よりも大きい、請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
8. 前記ソールが複数の固有振動周波数領域を備え、各固有振動周波数領域が既知の固有周波数を有する、請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
9. 前記制振材が、前記複数の固有振動周波数領域のうち少なくとも一つの周波数を前記既知の固有周波数から略２００Ｈｚ未満の周波数に変更するように配置されている、請求項８に記載のゴルフクラブヘッド。
10. 金属クラブフェースと、
    前記金属クラブフェースに接続された金属クラウンと、
    前記金属クラブフェースに接続された金属ソールと、
    前記金属クラウンと前記金属ソールとのうち少なくとも一方によって画定された貫通孔内に配置されたポリマープラグとを備え、
    前記金属クラブフェースと前記金属クラウンと前記金属ソールとが内部空隙を少なくとも部分的に画定し、
    前記ポリマープラグの表面積が前記金属クラウンと前記金属ソールとのうち少なくとも一方の略５％以上であり、前記ポリマープラグが、略Ａ２０から略Ｄ９０の範囲内のデュロメータ硬度を有する、ゴルフクラブヘッド。
11. 前記ポリマープラグの外面が、前記金属クラウンと前記金属ソールとのうち少なくとも一方によって画定される外面の輪郭に実質的に整合する輪郭にされている、請求項１０に記載のゴルフクラブヘッド。
12. 前記ポリマープラグが、アクリルエポキシ、ウレタン、ポリウレタン、アイオノマー、エラストマー、シリコーン、及びゴムのうち少なくとも一つを備える制振材製である、請求項１０に記載のゴルフクラブヘッド。
13. 前記貫通孔が、実質的に螺旋状であり、且つ、実質的に螺旋状の金属材のカンチレバーストランドによって画定されている、請求項１０に記載のゴルフクラブヘッド。
14. 前記ポリマープラグが、前記貫通孔が無い場合に存在する前記ゴルフクラブヘッドの固有振動周波数と固有振動持続時間とのうち少なくとも一方を変更する、請求項１０に記載のゴルフクラブヘッド。
15. 前記金属クラウンと前記金属ソールとのうち少なくとも一方が複数の固有振動周波数領域を備え、各固有振動周波数領域が既知の固有周波数を有する、請求項１０に記載のゴルフクラブヘッド。
16. 前記ポリマープラグが、所定の固有周波数を有する所定の固有振動周波数領域に配置されている、請求項１５に記載のゴルフクラブヘッド。
17. 前記ポリマープラグが、前記所定の固有振動周波数領域の周波数を前記所定の固有周波数から略２００Ｈｚ未満の周波数に変更するように配置されている、請求項１６に記載のゴルフクラブヘッド。
18. 前記金属クラウンと前記金属ソールとのうち少なくとも一方によって画定される少なくとも一つの追加の貫通孔に配置された少なくとも一つの追加のポリマープラグを更に備える請求項１０に記載のゴルフクラブヘッド。
19. ゴルフクラブを製造する方法であって、
    内部空隙を画定するようにソール及びクラウンに接続されたフェースを備えるゴルフクラブヘッドを形成する工程と、
    ストランド構造を形成するように前記クラウンと前記ソールとのうち少なくとも一方から材料を除去する工程であって、前記ストランド構造の支持されていない部分が貫通孔によって前記クラウンと前記ソールとのうち少なくとも一方から分離される、工程と、
    前記貫通孔を制振材で充填する工程とを備える方法。
20. 前記ゴルフクラブヘッドがゴルフボールを打つ際に３００Ｈｚから３ｋＨｚまでの間の音周波数を発する前記クラウンと前記ソールとのうち少なくとも一方の部分を特定する工程を更に備え、前記除去する工程が、特定された部分の一部を除去する、請求項１９に記載の方法。