JP5666095B2 - ゴルフクラブヘッド - Google Patents

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Description

本発明は、ゴルフクラブヘッドに関する。
(著作権認証)
以下の開示に対し著作権保護が行われることがある。本開示は特許商標庁の記録に開示されていることから、著作権保有者は本開示を含むドキュメントの複製に関しては何人によるものであっても異議を唱えないが、上記以外に関する全ての適用可能な著作権を保有する。
ウッド型ゴルフクラブヘッドの重量は通常約150〜250gである。この質量の一部によりクラブヘッドの構造的完全性を維持する。裁量質量(discretionary mass)と呼ばれる残りの質量は、ヘッドの質量特性及び/又はヘッドの慣性特性を改善すべく戦略的に分配することができる。
ゴルフクラブヘッドの動的励振反応がプレーヤーの自信やパフォーマンスに著しい影響を及ぼしうることは当該技術においてよく知られている。多くのゴルファーが、打球時の快音を優れたパフォーマンスと関連付け、貧弱な音を劣等なパフォーマンスと関連付けている。
近年、ウッド型クラブヘッドのサイズは打球面のスイートスポットを拡大させるべく増大している。クラブヘッドサイズの増大に伴い、大部分の製造業者が、ヘッド重量を使用可能な範囲内に維持すべくクラブヘッド壁を薄肉化してきた。しかし、薄肉化されたヘッド壁は不都合な振動周波数を促進する複数の高変形(high−deflection)領域を有することから、上記のような構造は打球時のクラブヘッドの動的励振反応(dynamic excitation response)に悪影響を及ぼすことが多い。クラブヘッドの動的励振反応を改善するために、高変形領域を例えばリブ状構造又は補強要素により強化してもよい。通常、高変形領域の各々に個別の補強構造が設けられており、クラブヘッドの利用可能な裁量質量を著しく縮小せしめている。
本発明は、その1つ以上の態様において、ミスショットに対する寛容度を高め、フック/スライス傾向を低減し、動的励振反応を改善したゴルフクラブヘッドを含む。
一例において、本発明の1つ以上の態様に従ったゴルフクラブヘッドは、クラウン部、ソール部、及びクラウン部とソール部の少なくとも一方に結合される補強要素を含む。補強要素は調査長さと、調査長さの約70%未満である少なくとも1つの溶接部とを含む。
別の例において、本発明の1つ以上の態様に従ったゴルフクラブヘッドは、クラウン部、ソール部、及びクラウン部とソール部の少なくとも一方に結合される補強要素を含む。補強要素は複数の溶接部を含んでいてもよく、隣接配置される溶接部は約10mm〜約100mm離間されている。
別の例において、本発明の1つ以上の態様に従ったゴルフクラブヘッドの製造方法は、複数の変形範囲を含む複数の高変形領域を識別し、複数の高変形領域に少なくとも部分的に結合された補強要素を設けることを含む。補強要素は複数の変形範囲に対応する複数の高さを含む。複数の高さのうち少なくとも1つの高さは、複数の高さのうち少なくとも別の1つの高さとは異なっている。
別の例において、本発明の1つ以上の態様に従ったゴルフクラブヘッドの製造方法は、複数の変形範囲を含む複数の高変形領域を識別し、複数の高変形領域に少なくとも部分的に結合された補強要素を設けることを含む。補強要素は複数の変形範囲に対応する複数の幅を含む。複数の幅のうち少なくとも1つの幅は、複数の幅のうち少なくとも別の1つの幅とは異なっている。
以下に詳述する1つ以上の例により提供される各種態様における本発明に従ったゴルフクラブヘッドの上記及びその他の特徴及び利点は、以下の説明、添付の図面、及び添付の請求の範囲を検討すれば明らかとなる。添付の図面は例示目的で示されるもので、本発明の範囲を限定する意図を持たない。
本発明の1つ以上の態様に従った例示的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正面図である。 テンプレートを適用した図1のゴルフクラブヘッドの正面図である。 図1のゴルフクラブヘッドの正面図である。 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正面図である。 図1のゴルフクラブヘッドの平面図である。 本発明の1つ以上の態様に従った例示的ゴルフクラブヘッドの平面図である。 本発明の1つ以上の態様に従った例示的ゴルフクラブヘッドの平面図である。 本発明の1つ以上の態様に従った例示的ゴルフクラブヘッドの平面図である。 本発明の1つ以上の態様に従った例示的ゴルフクラブヘッドの平面図である。 本発明の1つ以上の態様に従った例示的ゴルフクラブヘッドの前断面図である。 本発明の1つ以上の態様に従った例示的ゴルフクラブヘッドの前断面図である。 本発明の1つ以上の態様に従った例示的ゴルフクラブヘッドの前断面図である。 クラウンを取り去ったクラブヘッドを示す、本発明の1つ以上の態様に従った例示的ゴルフクラブヘッドの斜視図である。 クラウンを取り去ったクラブヘッドを示す、本発明の1つ以上の態様に従った例示的ゴルフクラブヘッドの平面図である。 クラウンを取り去ったクラブヘッドを示す、本発明の1つ以上の態様に従った例示的ゴルフクラブヘッドの平面図である。 クラウンを取り去ったクラブヘッドを示す、本発明の1つ以上の態様に従った例示的ゴルフクラブヘッドの平面図である。
本発明の例示的実施態様を、添付の図面を参照しながら以下に記載する。
本発明の1つ以上の態様に従ったゴルフクラブヘッドの以下の例を、以下に示す1つ以上の定義を用いて説明する。
図1及び1Aを参照すると、クラブヘッド100はトウ102、ヒール104、中心軸(中心線)108を有するホーゼル106、ソール部110、クラウン部112、及び打球面114を含むフェース部107を含む。打球面114は上端116、前端118及びフェース中心120を有する。
図1及び図1Aを再び参照すると、本明細書で使用する用語「基準位置」は、ホーゼル中心線108が仮想垂直面122上にあり、グラウンド面124に対し60°のライ角αをなす向きとされたクラブヘッド100の位置を指す。面122の向きは打球面114と略平行である。特に指定がなければ、以下の全てのパラメータは基準位置にあるクラブヘッドに対して特定される。
図1A及び1Bを参照すると、本明細書で使用する用語「フェース中心」、例えばフェース中心120は、ソール−クラウン軸126bと直交するヒール−トウ軸126aを有する座標系を有するテンプレート126を使用して位置決めできる。アパーチャ128は座標系の起点に位置してもよく、各軸は均等に離間された増分に分割されてもよい。テンプレート126は可撓性材料、例えば透明ポリマーで作製してもよい。テンプレートは以下のように使用される。
1) ヒール−トウ軸126aがグラウンド面124に対し略平行となるようにテンプレート126を打球面114上に配置する。打球面114の対向端におけるヒール測定値及びトウ測定値が等しくなるまで打球面114に沿ってヒール−トウ方向にテンプレートを移動する。
2)打球面114の対向端におけるソール測定値及びクラウン測定値が等しくなるまで打球面114に沿ってソール−クラウン方向にテンプレート126を移動する。
3)上記ステップ1及び2に記載されるように、ヒールとトウ、ならびにソールとクラウンの対応軸に沿った測定値が等しくなるまで打球面114に対してテンプレート126を移動する。次いで、アパーチャ128を通じて打球面上にフェース中心120を示す点をマークする。
図1Cを参照すると、本明細書で使用する用語「中心頂点」、例えば中心頂点130は、クラブヘッド100が基準位置にあるときの、仮想縦垂直面132と打球面114の上端116との交点を指す。面132の向きは打球面114と略直交すると共にフェース中心120を通る向きである。
図1Dを参照すると、本明細書で使用する用語「全長」、例えば全長134は、上端116と略平行であると共に中心頂点130を通る仮想前垂直面136と、前垂直面136と平行であると共に打球面114の反対側の、クラブヘッド100の後方へ最も突出する点139を通る仮想後垂直面138との間の最短の水平距離を指す。
図1Eを参照すると、本明細書で使用する用語「全幅」、例えば全幅140は、クラブヘッド100が基準位置にあるときに、打球面114と略直交すると共に側方へ最も突出するトウ点144を通る仮想トウ側垂直面142と、仮想トウ側垂直面142と略平行すると共にグラウンド面124に対し1.905cm(0.75インチ)の垂直高さに位置する、側方へ最も突出するヒール点148を通る仮想ヒール側垂直面146との間の最短の水平距離を指す。
図1Fを参照すると、本明細書で使用する用語「ヒール領域」、例えばヒール領域150は、打球面114と略直交すると共に、グラウンド面124に対し1.905cm(0.75インチ)の垂直高さに位置する、側方へ最も突出するヒール点148を通過する仮想ヒール側垂直面146と、仮想オフセットヒール側垂直面152との間のクラブヘッドの部分を指す。面152は面146と平行であると共に面146からトウ102の方向へ距離Xだけ離間されている。距離Xは好ましくはクラブヘッド全長の20%未満、より好ましくはクラブヘッド全長の15%未満、最も好ましくはクラブヘッド全長の10%未満とすることができる。
図1Fを再び参照すると、本願明細書中で使用される「トウ領域」、例えばトウ領域154は、打球面114と略直交すると共に側方に最も突出するトウ点144を通る仮想トウ側垂直面142と、仮想オフセットトウ側垂直面156との間のクラブヘッドの部分を指す。面156は仮想トウ側垂直面142と平行であると共に面142からヒール104の方向に距離Yだけ離間されている。距離Yは好ましくはクラブヘッドの全長の20%未満、より好ましくはクラブヘッドの全長の15%未満、最も好ましくはクラブヘッドの全長の10%未満とすることができる。
図2を参照すると、本明細書で使用する用語「調査長さ」、例えば調査長さ240は、ゴルフクラブヘッド200が基準位置にあるときの、平面視における補強要素260の最大水平方向長さを指す。
図2に示されるように、基準位置に向けられたクラブヘッド200は、打球面214と略直交すると共にフェース中心220を通る仮想縦垂直面232と、仮想縦垂直面232に直交し、クラブヘッド200の全長を二分する仮想横垂直面258とによって4つの象限に分割される。第一象限(象限1)は、クラブヘッドの打球面214及びヒール204に近い領域である。第二象限(象限2)は、クラブヘッドの打球面214及びトウ202に近い領域である。第三象限(象限3)は、トウに近く、象限2の後方に位置する。第四象限(象限4)は、ヒールに近く、象限1の後方に位置する。
図2を再び参照すると、クラブヘッド200は、クラウン部212、ソール部(図示せず)、トウ202、ヒール204及びフェース部207によって特徴付けられる内部キャビティを有する。線形補強要素260は、図1Fに定義されるように内部キャビティ内に配置され、ヒール領域からトウ領域へ延出している。
クラブヘッドの内部キャビティ内における補強要素260の向きを定めるために、少なくとも2つの高変形領域が、例えばコンピュータ分析及び/又は経験的技法により識別されてもよい。高変形領域が識別されると、補強要素260は仮想縦垂直面232に対し角度θをなして上述の4つの象限のうち少なくとも3つに配置される。よって、補強要素260は、識別された高変形領域のうち少なくとも2つを通過し、クラブヘッドの動的励振反応を改善する。例えば、線形補強要素260は、クラブヘッドの高変形領域の位置に応じて、平面232に対し50°〜85°、好ましくは平面232に対し60°〜85°、より好ましくは平面232に対し70°〜85°の角度の向きとされてもよい。1つ以上の高変形領域を補強すべく単一の補強要素を使用することで、裁量質量を増大できる。裁量質量は質量特性及び/又は慣性特性を改善すべくクラブヘッド中で分配できる。
補強要素は、本発明の1つ以上の態様に従うと、内部キャビティ内において任意の向きに配置できる。例えば、図2に示されるように、補強要素260は、仮想縦垂直面232に対し角度θをなして第一、第二及び第三象限に配置されてもよい。別の例において、補強要素、例えば補強要素260a(図2A)は第一、第三及び第四象限に配置されてもよい。好ましくは、補強要素、例えば補強要素260b(図2B)は第二、第三及び第四象限に配置されてもよい。より好ましくは、補強要素、例えば補強要素260c(図2C)は、第一、第二及び第四象限に配置されてもよい。
図2〜図2Cを参照すると、有利な向きとされた補強要素、例えば本発明の1つ以上の態様に従うと補強要素260〜260Cを使用することで、振動の好適な主共振振動数(dominant resonant frequency)を有するクラブヘッドが作製される。振動の主共振周波数は最も大きな音エネルギーを発生する周波数である。所与の共振振動数の音エネルギーを測定するために、Y軸に振幅を、X軸に時間をプロットした時間振幅プロットを作成してもよい。曲線の下に最大領域を有する共振振動数が振動の主共振周波数である。一般的に、振動の第一共振振動数は主共振周波数である。振動の第一共振振動数は、好ましくは約1800Hz〜約7500Hz、より好ましくは約2500Hz〜約6000Hz、最も好ましくは約3000Hz〜約5000Hzの間である。例において、主共振周波数は、振動の第二、第三、第四又は第五共振振動数であってもよい。
クラブヘッドの動的励振反応の更なる調整は、高変形領域において、本発明の1つ以上の態様に従って補強要素の少なくとも一部の幅及び/又は高さを変更することにより行うことができる。例えば、補強要素は1つ以上の高変形領域に対応する1つ以上の高さを含んでいてもよい。更に、補強要素は1つ以上の高変形領域に対応する1つ以上の幅を含んでいてもよい。補強要素の高さ及び/又は幅を増大させることで、クラブヘッドの1つ又は複数の対応領域における変形を有利に低減する。補強要素の幅は、約0.2mm〜約5mm、好ましくは約0.75mm〜約2mm、より好ましくは約1mm〜1.5mmの間で変化してもよい。補強要素の高さは、約1mm〜約25mm、好ましくは約3mm〜約20mm、より好ましくは約5mm〜約15mm、最も好ましくは約8mm〜約12mmの間で変化してもよい。
補強要素260の調査長さ、例えば調査長さ240(図2)は、クラブヘッドの全幅より長くてもよい。例えば、調査長さに対する全幅の比は、補強要素260と面232の間の角度に応じて、0.97未満、好ましくは0.95未満、より好ましくは0.90未満、最も好ましくは0.85〜0.97とすることができる。多数の高変形領域を強化するためにより長尺な補強要素が要求される場合がある。クラブヘッドの全幅は、約110mmより大きく、好ましくは約115mmより大きく、より好ましくは約130mmより大きくすることができる。調査長さ、例えば調査長さ240は少なくとも約50mm、好ましくは少なくとも約100mm、より好ましくは少なくとも約125mmとすることができる。
補強要素は、その1つ以上の態様において、例えば溶接、接着、又は補強要素とクラブヘッドの一体的鋳造によって、ソール部及びクラウン部の少なくとも一方に結合されてもよい。適切な接着剤として、例えば2成分の液体エポキシ、変性アクリル液体接着剤、発泡テープなどの液体又はフィルム媒体における熱硬化性接着剤が挙げられる。
図3Aを参照すると、クラウン及び/又はソールに対する補強要素の向きは、クラブヘッドの高変形領域の位置によって決定できる。例えば、高変形領域は、ソール部310a及びクラウン部312aの両方に配置されることがある。図3Aに示されるように、補強要素360aは、こうした高変形領域を強化すべくソール部310a及びクラウン部312aの両方に結合され、これによりクラブヘッドの動的励振反応を改善することができる。更に、補強要素はソール部及びクラウン部以外のクラブヘッドの一部に結合されてもよい。
図3Bは、高変形領域が主にクラブヘッド300bのソール部310bに配置されるクラブヘッドを示す。従って、単一の線形補強要素360bがソール部に配置されてもよい。別の例では、図3Cに示すように、高変形領域は、主にクラブヘッド300cのクラウン部312cに配置されることもある。従って、線形補強要素360cはクラウン部に配置されてもよい。
上記補強要素は、金属及び/又は非金属材料で作製できる。補強要素の作製に適した金属材料の例として、ステンレス鋼、6−4チタン合金、10−2−3ベータCチタン合金、6−22−22チタン合金が挙げられる。適切な非金属材料として、CFRPなどの複合材料、及びポリウレタン、ポリエステル、ポリアミド、アイオノマー(ionomer)などの熱可塑性材料が挙げられる。補強要素は、例えば鋳造、鍛造、粉末金属成形又は射出成形工程によって作製できる。
図4を参照すると、1つ以上の溶接点、例えば溶接点462は、補強要素、例えば補強要素460をクラブヘッド400に結合するために利用できる。製造コストを低減し、生産効率を向上させるため、1つ又は複数の溶接点は補強要素の調査長さの約70%未満であってもよい。別の例において、1つ又は複数の溶接点は調査長さの約50%未満、好ましくは調査長さの約30%未満、より好ましくは調査長さの約20%未満であってもよい。
図4に示されるように、補強要素、例えば本発明の1つ以上の態様に従った要素460は、複数の断続溶接点及び/又は仮付け溶接点を介してソール部、例えばソール部410に結合されてもよい。好ましくは、各溶接点はクラブヘッドの動的励振反応を改善すべく高変形領域に配置されてもよい。隣接する溶接点の隣接端の間隔は、クラブヘッドの高変形領域の数及び位置に依存する。従って、各溶接点は、隣接する溶接点から約10mm〜約100mm離間され、好ましくは隣接する溶接点から約10mm〜約50mm離間され、更に好ましくは隣接する溶接点から約10mm〜約25mm離間されてもよい。
図4Aを参照すると、補強要素、例えば補強要素460aは第一の側、例えば第一の側464a及び第二の側、例えば第二の側466aを含んでいてもよい。多数の溶接点462aは、補強要素460aの第一及び第二の側に沿って対配置で配置されてもよい。図4Bに示されるように、溶接点、例えば溶接点462bは補強要素460bの片側466bのみに沿って配置されてもよい。更に、図4Cに示されるように、溶接点、例えば溶接点462cは、補強要素460cの両側464c、466cに交互に配置されてもよい。
クラブヘッドは、金属、ポリマー、セラミック、複合材料及び木材を含む様々な材料で作製できる。例えば、本発明の1つ以上の態様に従ったクラブヘッドは、ステンレス鋼、チタン又は炭素繊維強化エポキシ、あるいは柿材(persimmon)又は積層カエデ材(laminated maple)で作製できる。一例において、クラブヘッドは、少なくとも部分的に強化繊維又はガラス繊維強化プラスチック(FRP)、あるいは強化熱硬化プラスチック(RTP)、強化熱硬化性樹脂(RTR)及びガラス強化プラスチック(GRP)として知られる材料で作製できる。
クラブヘッドのフェース部はSP700ベータチタン、すなわち4.5−3−2−2チタン(Ti:4.5%、Al:3%、V:2%、Mo:2%、Fe)のアルファ/ベータグレード合金で作製できる。別の例において、クラブヘッドの一部は、10−2−3(Ti:10%、V:2%、Fe:3%、Al)又は15−3−3−3(Ti:15%、V:3%、Cr:3%、Sn:3%、Al)などの高強度チタン合金の鍛造物、6−4の合金(Ti:6%、Al:4%、V)の鋳造物、あるいは3−2.5のチタン(Ti:3%、Al:2.5%、V)又は15−5−3のチタン(Ti:15%、Mo:5%、Zr:3%、Al)などの他のチタン合金を含む、他のチタン合金で作製できる。他の例において、ステンレス鋼及びアルミニウムを含む他の鍛造及び鋳造合金を用いることもできる。
上記明細書において、その特定の例示的実施形態を参照しながら本発明を説明した。しかし、添付された請求の範囲に記載される本発明のより広い精神及び範囲を逸脱することなく本発明に各種修正及び変更を行いうることは明白である。従って、明細書及び図面はあくまで例であり、本発明を制限するものではないと解釈されるべきである。

Claims (14)

  1. ソール部と、
    クラウン部と、
    前記ソール部及び前記クラウン部の少なくとも一方の複数の高変形領域と、
    約0.2mm〜約0.5mmの幅と、約1mm〜約25mmの高さと、平面視における最大水平方向長さに定義される調査長さとを有する補強要素であって、前記調査長さの約70%未満である少なくとも1つの溶接部で前記複数の高変形領域に結合される、前記補強要素と、
    を含むゴルフクラブヘッドであって、
    前記補強要素は前記ゴルフクラブヘッドの打球面に直交する仮想縦垂直面に対し角度をなす線形補強要素であり、前記線形補強要素の調査長さは前記ゴルフクラブヘッドの全幅より長い、ゴルフクラブヘッド
  2. 前記少なくとも1つの溶接部は、前記調査長さの約50%未満である請求項1記載のゴルフクラブヘッド。
  3. 前記少なくとも1つの溶接部は、前記調査長さの約30%未満である請求項2記載のゴルフクラブヘッド。
  4. 前記少なくとも1つの溶接部は、前記調査長さの約20%未満である請求項3記載のゴルフクラブヘッド。
  5. 前記補強要素の前記調査長さは少なくとも約50mmである請求項1記載のゴルフクラブヘッド。
  6. 前記補強要素の前記調査長さは少なくとも約100mmである請求項4記載のゴルフクラブヘッド。
  7. 前記補強要素の前記調査長さは少なくとも約125mmである請求項5記載のゴルフクラブヘッド。
  8. 前記補強要素は少なくとも2つの溶接部を含む請求項1記載のゴルフクラブヘッド。
  9. クラウン部と、
    ソール部と、
    前記クラウン部及び前記ソール部の少なくとも一方の複数の高変形領域と、
    約0.2mm〜約0.5mmの幅と、約1mm〜約25mmの高さと、平面視における最大水平方向長さに定義される調査長さとを有する補強要素であって、複数の溶接部で前記複数の高変形領域に結合され、前記調査長さの長手方向に相互に隣接している前記溶接部は約10mm〜約100mm離間されている、前記補強要素と、
    を含むゴルフクラブヘッドであって、
    前記補強要素は前記ゴルフクラブヘッドの打球面に直交する仮想縦垂直面に対し角度をなす線形補強要素であり、前記線形補強要素の調査長さは前記ゴルフクラブヘッドの全幅より長い、ゴルフクラブヘッド
  10. 前記相互に隣接している溶接部は、約10mm〜約50mm離間されている請求項9記載のゴルフクラブヘッド。
  11. 前記相互に隣接している溶接部は、約10mm〜約25mm離間されている請求項10記載のゴルフクラブヘッド。
  12. 前記補強要素は、少なくとも約50mmの調査長さを含む請求項9記載のゴルフクラブヘッド。
  13. 前記補強要素は、少なくとも約100mmの調査長さを含む請求項12記載のゴルフクラブヘッド。
  14. 前記補強要素は、少なくとも約125mmの調査長さを含む請求項13記載のゴルフクラブヘッド。
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