JP6427190B2 - ロストコア成形されたポリマー製のゴルフクラブヘッド - Google Patents

Description

本発明は、概して、ロストコア成形を用いてゴルフクラブヘッド内の空洞を形成するための製造技法に関する。なお、本願は、２０１３年８月５日に出願された米国特許仮出願第６１／８６２，３４１号の利益を主張するものであり、上記仮出願の全体が本願の参照となる。

ゴルフクラブは、概して、長細のシャフトの端部に配置されたゴルフクラブヘッドを含む。プレーの際に、地面に置かれているボールに当てることを意図してゴルフクラブが振られると、所望の方向及び所望の垂直方向の弾道を描くようにボールが打ち上げられる。この衝突によって、クラブフェイスに瞬間的な衝突力が生じ、この衝突力のピークは、約６５２０Ｎ〜約１８０００Ｎ（約１５２０ｌｂｆ〜約４０００ｌｂｆ）の範囲内の大きさとなり得る。

ゴルフクラブヘッドを形成する際には、多くの設計パラメータを考慮する必要がある。設計は、例えば、クラブと地面との間はもちろんクラブヘッドとボールとの間の繰り返しの衝撃に充分に耐える構造上の復元力（柔軟性）を提示する必要がある。クラブヘッドは、様々なルール設定協会が決める最大の寸法要求に適合するものでなければならない。また、（適用基準に準拠した測定で）予め定められた最大値よりも高い反発係数を有してはいけない。予め定められた特定の設計の制約条件を満たした場合に、クラブヘッド設計は一般に、重心の規模及び位置と、重心及び／又はシャフトの周りのヘッドの慣性モーメントによって定量される。

クラブの慣性モーメントは、クラブの（特には、芯を外した打撃をした際の）回転抵抗に関連し、クラブの「許容（寛容）度」の測定値として認識されることが多い。典型的なクラブ設計においては、ボールを押したりボールの勢いをなくしたりするクラブの傾向を低減させるために、高い慣性モーメントが求められている。高い慣性モーメントは、概して、（重心の周りの慣性モーメントを最大にするために）クラブの周縁のできるだけ近くにウェイト（重り）を動かすことにより、さらに言えば（シャフトの周りの慣性モーメントを最大にするために）つま先のできるだけ近くにウェイトを移すことにより実現される。

慣性モーメントがクラブヘッドの許容度に影響を与える一方で、クラブフェイスの後側の位置（及びソールよりも高い位置）は、概して、所与のフェイス・ロフト角についての弾道に影響を与える。（フェイスからずっと離れた）できるだけ後方かつ下方の（ソール付近の）位置に重心があることにより、一般に、重心がより前方かつ／或いは上方の位置にあるクラブヘッドと比較して、高い弾道を描くようなボールの軌跡となる。

クラブヘッドの周縁の重量を増大させることにより高い慣性モーメントが得られる一方で、クラブヘッドの総質量／スウィング（すなわち、重心の規模）の拡大は、クラブヘッドスピードと飛距離に大きな負の影響を与える。換言すれば、クラブヘッドスピード（及び飛距離）を最大にするためには、総質量を小さくすることが要求される。しかし、総質量を小さくすると、概して、クラブヘッドの慣性モーメント（及び許容度）が減少してしまう。

スウィングスピード（質量）と許容度（慣性モーメント）とを両立させることに関しては、クラブヘッド全体に亘って特定の位置ごとに変化する質量を付して、特定のゴルファー又は能力レベルに応じてクラブの性能をカスタマイズすることが望ましい。この態様においては、クラブヘッドの総質量は、概して、構造上の質量と、裁量に委ねられた質量と、の２つのカテゴリーに分類され得る。

構造上の質量とは、概して、繰り返しの衝撃に耐えるのに必要とされる構造上の復元力を有するクラブヘッドを提供するために要求される材料の質量のことである。構造上の質量は、設計に依存する度合いが高く、具体的な質量分布と比較して設計上で制御可能な程度が低い。他方で、裁量に委ねられた質量は、ソールがクラブの性能及び／又は許容度をカスタマイズすることを目的として、クラブヘッドの設計に加えられる追加の質量である。理想的なクラブの設計においては、消費者が期待するスウィング重量を維持しつつ、クラブの性能をカスタマイズするための大きな能力を設計者に与えるために、（弾性を犠牲にすることなく）構造上の質量が最小限に抑えられる。

構造上の総質量を最小限に抑えるために、ほとんどのメタル・ウッドは典型的には、高強度の軽金属合金から形成された薄いメタルフェイスと、中空な構造上のシェルとを使用している。このような設計は、構造上の質量を減少させるのに有効であるが、複雑で多段の製造プロセスを伴うことがあり、最先端の合金には莫大な費用がかかる為にさらなる改良が制限され得る。

別の設計ファクタが、クラブ用に選択されるフェイス・スタイルの型式に関係する。メタル・ウッドにおいては、設計のほとんどは、カップ・フェイス設計かエッジ溶接設計のいずれかに分類することができる。エッジ溶接設計には、通常、打撃面を形成するために、クラブの前方のフェイス部に溶着されるほぼ平坦な金属板が含まれる。この金属板は、通常、わずかな凹所に嵌め込まれ、金属板の縁部又は縁部付近で本体に溶接又は溶着される。

カップ・フェイス設計は同様の金属板／打撃面を含むが、金属板は、前方のフェイス部のすぐ向こう側の位置であって、本体のソール／スカート／クラウン上の位置に延在する。このような設計は、溶接線後部を打撃面の後ろに延長する。このようにして、カップ・フェイス設計は、少し大きい可能な打撃面を提供することができ、溶接縁部、又は本体の一部がボールによって直接衝撃を受ける可能性を低減する。

ゴルフクラブヘッドを形成する方法は、第１の融解温度（融点）を有する材料からゴルフクラブヘッドのコアを形成すること、及びコアにクラブフェイスを固着させることと、を含む。クラブフェイスは、第１の打撃面、第１の面とは反対側の第２の面、及びロック特徴部を含む。次に、ロック特徴部の少なくとも一部を取り囲むように、本体がコアの周囲に型成形され、本体は、第１の融解温度よりも高い第２の融解温度を有するポリマー材料から形成される。最後に、コアは、融解つまり溶融などによって本体内から除去される。

一構成においては、本体にフェイスを固着させるために使用されるロック特徴部はフランジを含む。フランジは、第１の打撃面の一部に対してほぼ平行（すなわち、約３０°の範囲内で平行）に延在し、第２の面からある距離だけ離間して配置されているとよい。従って、本体がロック特徴部の少なくとも一部を取り囲むように本体を型成形することは、ポリマー材料をフランジの両側に流して本体を型成形することを含み得る。このことは、本体とクラブフェイスとの間の機械的干渉をもたらすことができ、それによってクラブフェイスと本体との間のすべての相対的平行移動（ずれ）を妨げる。一構成においては、型成形は、射出成形プロセスによって、例えば、コア及びクラブフェイスを型の中に配置し、型と上記コアとの間にポリマー材料を射出成形することによって、行うことができる。

一実施例においては、ゴルフクラブヘッドアセンブリが、コア、クラブフェイス、及びポリマー製の本体を含み得る。コアは、第１の融解温度を有する第１の材料から形成することができる。クラブフェイスはコアに固着されてもよく、第１の打撃面、第１の面の反対側にある第２の面、及び第２の面から横断方向に離間して配置されたフランジを含み得る。

ポリマー製の本体は、コアの周り及びフランジの両側に配置される。ポリマー製の本体は、第１の融解温度よりも高い第２の融解温度を有する。コアは、コアを第１の融解温度と第２の融解温度との間の温度まで加熱することにより、又は溶剤を使用することによりポリマー製の本体から除去されるように構成される。

フランジは、第１の面の一部に対して約±３０°の範囲内で平行に延在し、フランジの両側に配置されたポリマー製の本体は、クラブフェイスと該本体との間のすべての相対的平行移動を妨げるように、該本体とクラブフェイスとの間の機械的干渉となる。一構成においては、フランジは、第１の面と第２の面のうちの少なくとも一方の周縁と整列した単一の連続的なフランジである。

ゴルフクラブヘッドの概略を示す斜視図。 ゴルフクラブヘッドの概略を示す正面図。 図１に示したゴルフクラブヘッドを線３−３に沿って見た概略的な断面図。 図１に示したゴルフクラブヘッドを線４−４に沿って見た概略的な断面図。 ゴルフクラブヘッドの一実施例を概略的に示す断面図。 ゴルフクラブヘッドの一実施例を概略的に示す断面図。 ゴルフクラブヘッドのフェイス部の後部を概略的に示す斜視図。 ロストコア成形技法を用いてゴルフクラブヘッドを製造する方法の概略的に示すフローチャート。 ゴルフクラブヘッド及び溶融可能コアを分解して概略的に示す斜視図。 溶融可能コアに固着されたゴルフクラブヘッドのフェイス部を概略的に示す斜視図る。 溶融可能コアに固着されたゴルフクラブヘッドのフェイス部を概略的に示す側面図。 溶融可能コアに固着されたゴルフクラブヘッドのフェイス部を概略的に示す断面図。 フェイスと溶融可能コアと、フェイスの一部及びコアの一部の周囲にオーバーモールドされたポリマーとを有する中間ゴルフクラブヘッドアセンブリのフェイス部との概略を示す断面図。

各図に亘って同様の参照符号は同一の又は対応する構成要素を示す。図１は、一般にフェイス部１２（すなわち「フェイス１２」）及び本体部分１４（すなわち「本体１４）」を含むウッド型式のゴルフクラブヘッド１０（すなわち「クラブヘッド１０」）の概略を示す斜視図である。図２に概ね示されているように、クラブヘッド１０は長細のシャフト１６の端部に取り付けられており、この長細のシャフト１６をユーザが握って振ることにより、クラブヘッド１０が弧を描くように動く。

クラブヘッド１０のフェイス１２は概して、通常のスイングの際にゴルフボールと接触するよう意図された打撃（ヒット）面１８を画定する。打撃面１８は平面状である場合もあれば、クラブヘッド１０から延出する少し凸状／円弧状の湾曲を有する場合もある。さらに周知のように、打撃面１８は、クラブがニュートラル（中立的）な打撃位置に保持されているときに、垂直面に対してある角度で配置され得る。この角度は一般にロフト角と呼ばれつまりはクラブの傾斜のことである。ウッド型式のクラブヘッド（ハイブリッドウッドを含む）は、典型的には約８．５°〜約２４°のロフト角を有するが、他のロフト角とすることも可能であり、実際に市販されているものもある。

クラブヘッド１０の本体１４は概して、フェイス１２を支持するとともに、フェイス１２と長細のシャフト１６との間に連結手段を設けるように構成され得る。再び図１を参照すると、本体１４は、一般に、下方（低位）部分２０（すなわち「ソール２０」）と、上方部分２２（すなわち「クラウン２２」）と、一般にソール２０をクラウン２２に連結する側部分２４（すなわち「スカート２４」）と、長細のシャフト１６を受け且つ／或いはその他の方法で長細のシャフト１６と連結するように構成されたホーゼル２８と、を含み得る。エッジ溶接式クラブヘッドでは、本体は、フェイス１２に少なくとも部分的に当接する前向き壁２６をさらに含み得る。軸線３０は、フェイス１２を貫通して延びる前後軸線３２（クラブヘッド１０の前後部分／前後方向を概ね示す）と、前後軸線３２に対して垂直にかつソール２０とクラウン２２との間に延びる垂直軸線３４と、前後軸線３２と垂直軸線３４の両方に対して垂直に延びるつま先−かかと軸線３６と、を含む、クラブヘッド１０の方向関連部分をさらに画定する。

図３及び図４の各々は、垂直な前後の平面に沿って見た、互いに反対の方向を向いている概略的な断面図４０，４２を概略的に示す（すなわち、図３は概ねつま先を向いており、図４は概ねかかとを向いている）。図示されるように、本体１４は、空気で満たされた内部空間／空洞４４の少なくとも一部を取り囲み、かつ／或いは画定し得る。図３及び図４は、閉塞された空洞（すなわち、外部環境から隔てられた空洞）として空洞４４を示しているが、他の実施例においては、空洞４４は、例えば、クラウン２２及びソール２０の一方又は両方の一部を除去することにより、部分的に開放していてもよい。

図３及び図４に示される符号４０及び符号４２の実施例は更に、クラウン２２及びソール２０の薄肉性を示すとともに、概してスカート２４と呼ばれる部分を更に示している。一構成においては、スカート２４は、本体１４の周りにかつクラウン２２とソール２０との間に配置された更に厚い材料の帯４６を含み、かつ／或いはこの帯４６によって画定され得る。この材料の帯４６は、本体１４の外側縁部を衝撃に対して補強することによって構造的機能を果たすことができるが、慣性モーメントを増大させかつ／或いは重心を変えるためにスカート２４全体に亘って変更されてもよい。

フェイス１２は、一般に金属又は金属合金から形成されており、フェイスサポート（フェイス支持体）４８によって本体１４上に構造的に支持され得る。フェイスサポート４８は、本体１４の一体化部分とすることができ、一般に衝撃時にフェイス１２から荷重／応力を受けることができる。フェイスサポート４８は、こうして受けた荷重／応力を本体１４の残りの部分に伝達し、そこでその荷重／応力が消散及び／又は吸収され得るように機能することができる。フェイスサポート４８は、フェイス１２及び／又は前向き壁２６の後ろでわずかに凹設されてもよく、打撃面１８の反対側にあるフェイス１２の背面５０と接触してもよい。一構成においては、フェイスサポート４８は、概してフェイス１２の周縁５２に近接して配置されてもよく、フェイス１２の背面５０が空洞４４にさらされる開放中心領域５４を画定してもよい。また図３に概略的に示されているように、フェイスサポート４８は、フェイスがサポート４８と面一で接触する前にいくらかのフェイスたわみ量が実現させるように（すなわち、制限された「トランポリンのような効果」を促進するために）、角度を付する性質を有し得る（すなわち、フェイス１２の背面５０がサポート４８と接触することができる）。

金属合金で商業的に実現可能なものよりも構造上の質量を減らすために、クラブヘッド１０の本体１４は、ボールの衝撃によって与えられる繰り返し応力に耐えるほど大きい降伏強さを有するポリマー材料から形成することができる。そのような材料の例としては、特定のポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリカーボネート、エンジニアリングポリウレタン、及び／又は他の同様の材料を含み得る。一般に、ポリマー材料は、熱可塑性物質か熱硬化性樹脂のどちらかでよく、何ら充填されていない場合もあれば、ガラス繊維又は炭素繊維が充填されている場合もあり、或いは、強度を増大させるために他の適切な充填材及び／又は添加物をする場合もある。適切な材料が、一構成においては、少なくとも約１８０ＭＰａの引張強度を有し、他の構成においては、少なくとも約２２０ＭＰａの引張強度を有する。

一構成においては、ポリマー製の本体１４の全体が単一の連続片として形成され得る。このような設計は、応力が集中する点となり得る継ぎ目、溶接線、又はその他のパーティングラインを少なくすることにより、強度の利点を得ることができる。他の構成においては、本体１４の設計は、ソール２０内に配置された単一の継ぎ目６０を含み、その後、（要求に応じて）閉塞された空洞４４を形成するために、本体１４にソールプレート６２が接着／溶着されるとよい。しかし、上述した通り、いくつかの設計においては、開放されたキャビティ・クラブヘッド１０を得るために、ソールプレート６２が省略される場合もある。継ぎ目線を減らすことにより、いくつかの構造上及び製造上の利点がもたらされるが、上記の例は、例示することを意図し、２つ以上の継ぎ目を有する他の設計を除外することを意図していない。

フェイス１２とフェイスサポート４８との間に剛性の連結部を設けるために、フェイス１２は、本体１４の一部と連動するように構成された、フェイス１２の周縁５２に配置された１つ又は複数の機械的ロック特徴部７０を含み得る。一構成においては、ロック特徴部は、フェイス１２の背面５０から延びるフランジ７２を含み、本体１４の製造時にフェイスサポート４８に埋め込まれてもよい。例えば、本体１４を形成するために使用されるポリマーは、該ポリマーがフランジ７２と接触し例えばフェイス１２の背面５０に達するまでフランジ７２を取り囲むように、フランジ７２の周りにオーバーモールドされる。ポリマーが固化すると、該ポリマーは、フェイスサポート４８内にしっかりとフランジを固定し、サポート４８からフランジが引き抜かれることを妨げることができる。

剛性の連結手段を設けることに加えて、オーバーモールドされたフランジ７２は、フェイス１２と本体１４との間で力を効率的に伝達することもできる。具体的には、フランジ７２の幾何学的形状は、フェイス１２と本体１４との間の接触面積を増大させる（従って接触圧力を下げる）ことができる。型成形プロセスは更に、フランジ７２の全表面積に亘って、該フランジ７２とフェイスサポート４８との間の一様な接触をもたらすことができる。このような設計は、複数の別々の点のみでしっかりと接触している固着されたフェイス・インレー（象眼）を有するクラブヘッドと比較して、力を一様に伝達することができる。

適切なフランジは様々な形状及び寸法を含み得るが、図３及び図４に示されている例は、一般に、フェイス１２の背面５０からこの面５０に対してほぼ垂直方向に延びる第１の部分と第１の部分から半径方向外側に広がる第２の部分とを含む「Ｌ字」形の形状に形成されたフランジ７２である。図５及び図６は、クラブ本体１４内にフェイス１２を機械的に保持するために使用され得る他のフランジ構成を概ね示す。これらの例としては、双対のフランジ設計（図５）及び半径方向内側に向いた「Ｌ」形のフランジ設計（図６）がある。他の構成においては、同様に本体１４と機械的に連動するフック、タブ、角度の付されたポスト、又は他のそのような突出部を含み得る。フェイス１２は一般に、フェイス１２の周縁５２に間隔をあけて配置された複数の別々のロック特徴部７０を含み、或いは図７に示されているような周縁５２の全体に延在する単一の連続的なフランジ７２を含み得る。

上述した設計のすべてに共通するのは、フェイス１２に対してほぼ平行な方向に延在するとともに、フェイス１２からある距離だけ離間して配置されたフランジ７２である。「ほぼ平行」とは、フランジ７２が打撃面１８に対して約±３０°の範囲内で平行に延びているものとする。このような設計においては、本体１４のポリマーをフランジ７２とフェイス１２の背面５０との間に流すことにより、フェイス１２が本体１４から自由に抜け出てしまうことを防ぐ機械的インターロックを形成することができる。フランジ７２は、フェイス１２の背面５０とフランジ７２との間の距離に広がる延長部材を介してフェイス１２の残りの部分に連結される。エッジ溶接式フェイスでは、この延長部材は、ポリマーによって完全に取り囲まれてもよい（図３〜図６に示されている）。カップ・フェイス設計では、延長部材は、クラブヘッド１０の外表面を形成することができる。上記の設計に拘わらず、打撃面１８、延長部材、及びフランジ７２は、同様の材料構造を有することができ、かつ／或いは単一の材料から形成することができる。

上述したように、このクラブヘッド１０は、引張強度の高いポリマー材料をクラブ本体１４の形状に型成形することによりつくられる一方で、ポリマー材料が金属フェイス１２のいくつかの保持特徴部を確実にオーバーモールドする。図８は、現設計のクラブヘッド１０を製造するために使用され得る製造方法８０を概して示す。方法８０は一般に、実質的に中空の本体の幾何学的形状及びフェイス・インターロックを作り出すために、「ロストコア成形」として知られる成形技法を使用することができる。ロストコア成形は、典型的には、低い融解温度（例えば約１２０℃〜約２００℃）又は高い溶解度のいずれかを有する材料からコア型を作り、条件に適合する融解温度（又は高溶解度）を有するポリマー材料でコアをオーバーモールドし、ポリマー材料を冷却し、（熱可塑性であれば）固まらせ、続いてコアを融解つまり溶解して流出させ、従って型成形済みのポリマー部分だけが残る。このプロセスは、（本体を多数の別々の部分で形成し、それらを互いに接着／溶着しようとするのとは対照的に）継ぎ目のない単一の型成形作業時に複雑な内部の幾何学的形状が形成されることを可能にする。

引き続き図８を参照すると、製造方法８０は、ステップ８２でフェイス１２をつくることから始まる。フェイス１２は一般に、鋳造（例えば、インベストメント鋳造プロセスによる）又は鍛造で適切な形状にされ得る軽量の金属合金から形成することができる。適切なフェイス材料の非限定的な例としてはステンレス鋼（例えば、ＡＩＳＩタイプ３０４又はＡＩＳＩタイプ６３０ステンレス鋼）やチタン（例えば、Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖチタン合金）などでよいが、当技術分野で知られている他の金属合金、金属アモルファス合金、及び／又は非金属材料が同様に使用されてもよい（例えば、制限なく、高強度ポリマー又は金属ポリマーのラミネート）。

他のプロセスにおいては、ステップ８４でクラブヘッド１０の内部空洞４４に概ね整合する溶融可能コアが形成され得る。図９は概して、クラブヘッド１０の分解図１００を示し、溶融可能コア１０２の一実施例が本体１４の上方に示されている。そのようなコア１０２は、水、アセトン、又は他の周知の溶剤若しくは特別につくられた溶剤に溶解することができるポリマー材料から構成され得る。或いは、コア１０２は、比較的低い融解温度を有する金属合金で構成されてもよい。典型的な融解温度の低い合金の例としては、ビスマス、スズ、鉛、及び亜鉛の様々な組成物がある。コア１０２は、典型的な製造方法、例えば、鋳造、機械加工若しくは射出成形、又はこれらの組合せを用いて所望の形状に形成され得る。

再び図８を参照すると、ステップ８６で、フェイス１２は、溶融可能コア又は溶融可能コア１０２に固着され得る。図１０及び図１１の各々は、コア１０２の前部１１４に固着されたフェイス１２を有する溶融可能コア１０２の上面斜視図１１０及び側面図１１２を示す。さらに、図１２及び図１３は、垂直な前後の平面に沿って見た、フェイス１２及びコア１０２の概略的な断面図１１６を示す。一般に、図１２は、オーバーモールドする前のコア１０２に固着されたフェイス１２を示し、図１３は、適切な位置に本体１４が型成形された同じアセンブリ（すなわち、中間ゴルフクラブヘッドアセンブリ）を示す。

図１０〜図１３の各々に概略的に示されているように、一実施例においては、フランジ７２は、フェイス１２の中心部分７４から半径方向外側に延在し得る。図１２及び図１３に最もよく示されているように、一構成においては、コア１０２は、フェイス１２の背面５０が空洞４４に晒される開放された中心領域５４を形成するべき中央領域１１８内でのみフェイス１２の背面５０と接触することができる。従って、コア１０２は、フェイス１２を支持し、繰り返しの衝撃荷重をフェイス１２から本体１４に伝達するために適切に寸法付けられたフェイスサポート４８を設けるのに充分な量だけフランジ７２から隔てられてもよい。

フェイス１２は、適切な一時的なアタッチメント手段を用いてコア１０２に固着され得る。結局は、一時的なアタッチメントは、フェイス１２及びコア１０２がオーバーモールドを受けるために型成形用の空洞内に配置されたときに、適切な相対位置及び位置決めを維持することを可能にする。一構成においては、このアタッチメント手段は、フェイス１２からコア１０２内に配置された対応する位置決め穴の中にまで延びることができる複数の位置合せピン１２０を含み得る。図７は概して、そのような位置合せピン１２０がフランジ７２の一部から延在し得ることを示す一実施例である。これらのピン１２０は、適所に鋳造される場合もあれば、他の別個のプロセスを用いてフェイス１２に接合される場合もある。図１２及び図１３は、概して、コア１０２にフェイスを固着させるための位置合せピン１２０の使用を示す。

他の構成においては、同様の位置合せピンがフェイス１２の打撃面１８から延出し得る。位置合せピン１２０は、コア１０２内の位置決め穴の中にまで延びるのではなく、型成形用ダイ内にフェイス１２を適切に配置するために使用される場合もある。本明細書の目的で、フェイス１２及びコア１０２を型などの中間体を介して直接隣に接触して保持することは、本明細書中で使用される「固着」方法の一つである。コア上に本体１４がオーバーモールドされると、位置合せピンを除去するように打撃面１８が機械加工され得る。

他の構成においては、フェイス１２は、フェイス１２がコア１０２に対して適切に配置されかつ方向付けられるのを確実にする１つ又は複数の位置決め特徴部、例えば一意の表面輪郭、エンボス加工部、割出し突出部、又はその他の類似の特徴部を使用してコア１０２上に配置することができる。再び図７を参照すると、一実施例においては、フェイスの背面５０は、レリーフ状の構造補強部分１２２を有することができ、構造補強部分１２２は、局所的に増大したフェイス厚みを与えるようにフェイス１２から外方に延びることができる。図９に概略的に示されているように、コア１０２は、フェイス１２の構造補強部分１２２を受けるように構成された、同様の逆のレリーフ・パターン１２４を含み得る。オーバーモールド加工する前に、フェイス１２の構造補強部分１２２又は他の局在的な特徴部は、コア１０２上の逆特徴部１２４と対合され得る。他の実施例においては、一時的及び／又は可溶性の粘着剤が、位置合せガイドとして使用される位置決め特徴部と共に、フェイス１２をコア１０２に付着させるために使用され得る。

再び図８を参照すると、ステップ８６でフェイス１２がコア１０２に固着された後、ステップ８８で、ポリマー製のクラブヘッド本体１４がフェイス／コア・アセンブリの周囲に型成形され得る。概して、従来の型成形技法が使用され得るが、射出成形が最も直接的なプロセスである。射出成形プロセス中に、２つ以上の型成形用ダイが、型成形用空洞を形成するようにフェイス／コア・アセンブリを取り囲み得る。クラブヘッド本体１４を形成するために、適切な溶融ポリマーが、型成形用ダイとコア１０２との間の型穴に注入され得る。この型成形プロセスの結果は、図１３に概略的に示されている。概して、注入ポリマーは、さらに高い融解温度を有する場合があり、コア１０２の融解温度よりも高い温度で注入することができる。従って、融解（溶融）プロセス時にコアの変形及び／又は融解を防ぐために予防措置が取られる必要があり得る。そのような予防措置としては、例えば、型成形する前にコア１０２を予冷すること、及び／又は融解ポリマーの注入時にコア１０２を能動的に冷却することがある。射出成形は、フェイス／コア・アセンブリ上に本体をオーバーモールド加工する方法の一つであり、他の構成においては、様々な型成形プロセス例えば圧縮成形や浸漬被覆などが用いられ得る。

再び図８を参照すると、ステップ８８でクラブヘッド１０の本体１４がフェイス／コア・アセンブリ上にオーバーモールド加工された後、ステップ９０で複合クラブヘッド１０／コア・アセンブリは型成形用ダイから除去することができる。この時、アセンブリから溶融可能コア１０２を除去することができるのは、ステップ９２で、溶融可能コア１０２をコア１０２の融解温度を超える温度で加熱して、溶融したコアがソール２０内に設けられた１つ又は複数の排出ポートつまり開口部を通って空洞４４から流出できるようにすることによる。コア１０２を除去するプロセスは、新たに形成された本体１４を融解又は変形させないようにする管理されたプロセスであるとよい。コアを除去するプロセスとしては、１つ又は複数の流体浸漬槽、コアにのみ作用することができる溶剤、集中誘導加熱、オートクレーブ／オーブン加熱、又は当技術分野で周知の他のプロセスがある。或いは、いくつかの技法においては、ステップ９０が省略される場合もあれば、コアを除去するプロセスがモールド内で直接行われる場合もある。

図９、図１２及び図１３に概ね示されているように、一構成においては、コア１０２は、コアを除去するプロセスを加速させるために戦略的に配置され得る１つ又は複数の内部空所１２６を画定することができる。射出成形プロセス時にコア１０２から構造的に不必要な材料を除去することにより、その後に加熱されてクラブヘッド１０から除去される必要のある材料の量は、もっと少ない。図１３に示されているように、一構成においては、コア１０２内の空所１２６は、ソール２０内の対応する開口１２８と一致し得る。ソール２０内のこの開口１２８は、溶融コアが通って除去されるのに充分な排出ポートを提供することができるが、この開口１２８は、コア１０２が、型成形プロセス時に型成形用空洞内に内部で固定される／取り付けられることを可能にし得る。このような構成により、型成形用空洞内にコア１０２を適切に配置するために通常は要求される様々なサスペンション・ペグが不要となる。

再び図８を参照すると、（ステップ９２で）クラブヘッド１０からコア１０２が除去された後、ステップ９４で、排出ポートつまり開口１２８は、栓つまりソールプレート６２を使用するなどして（随意に）蓋をすることができる。図１３に概略的に示されているように、一構成においては、ソールプレート６２を受けるために、本体１４内に凹状の棚（シェルフ）部１３０が型成形され得る（ソールプレート６２の全体が図９の分解図に示されている）。凹状の棚部１３０を使用することにより、ソールプレート６２の外面が本体１４の残りの部分の外面と面一に維持される場合があり、その場合に、ソールプレート６２は、本体１４に接着する、付着、溶着、溶接その他の方法で機械的に取り付けられている。

上述したように、ロストコア製造技法により、ほぼ継ぎ目のないポリマー製のクラブヘッド１０内に一意の幾何学的形状が内部に型成形されることを可能にすることができるが、これは、従来のクラブ製造技法では不可能であったろう。例えば、内部のリブ、ガセット及びバットレスは、このような特徴部をヘッド内に型成形するために、コア内に配置することができる。同様に、図９に概ね示されているように、コアは、スカート部分１４２から半径方向外側に延在する１つ又は複数の突出部１４０を有するように形成され得る。最終的に製造されたクラブヘッド１０には、これらの突出部１４０は、ヘッド１０の重心及び慣性モーメントを変えるために質量インサート（すなわち裁量に委ねられた質量）を受けることができる、本体１４内の明確に配置された空所を形成することができる。他の実施例においては、上述した質量インサートは（突出部１４０の代わりに）コア１０２に機械的に直接に付けられる場合があり、その場合には、質量インサートは、コア１０２が除去されると適所に型成形され得る。一構成においては、これらのモールド・インプレース・質量は、これらの質量が本体１４から抜けることを防ぐ特定の幾何学的形状つまり保持特徴部を有し得る。他の実施例においては、連続的な（しかも可変の）質量バンドがコア１０２のスカート部分１４２の周りに延在する場合もあり、その場合には、質量バンドは、コア１０２が除去された後、本体１４内に一体に型成形され得る。いずれの場合においても、高強度ポリマーを使ってこの製造技法を用いることにより、クラブヘッドの設計及び裁量による重量配分の大きな自由度が可能となる。

本明細書は単一の空洞４４を有するウッド型式のクラブに焦点を当てているが、他の実施例においては、該方法８０によって多数の空洞を有するクラブヘッドを形成することもできる。例えば、一構成においては、クラブヘッド１０は、周囲環境から実質的に閉塞つまり分離された第１の前方配置空洞と、「開放された」空洞であり、第１の空洞から仕切り壁で分離でもよい第２の後方配置空洞と、を含み得る。他の実施例においては、様々な空洞のサイズつまり寸法及び／又は様々な空洞仕切りの位置は、単に新しいコア設計を作ることにより容易に変えることができる。

本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明したが、当業者であれば、本発明の範囲内において本発明を実施するための様々な他の設計及び実施例があることを理解されよう。本明細書に記載されている事項のすべて及び添付の図は、図示するためのものであり、限定することを意図するものではない。

なお、「１つの」、「少なくとも１つの」及び「１つ又は複数の」という語句は互換性があるものとして使用されており、少なくとも１つ該物品が存在することを意味する。特に明示の記載がない限り、複数のこれらの物品が存在し得る。本明細書及び特許請求の範囲において、（例えば、量や条件の）パラメータのすべての数値は、数値の前に「約」という語句が実際にあるか否かに拘わらず、すべての状況において「約」という語句によって修飾され得るものとして理解されたい。「約」という語句は、記載した数値が若干正確でないこと（正確な値に近づいていること、理論的な値に近いこと、又は近似）があっても、これを許容し得ることを示す。或いは、「約」という語句によって与えられる不正確性が当技術分野で許容されない場合にも、本明細書中における「約」との語句は、通常の測定方法及び測定のパラメータを使用することに起因する変動が生じ得ることを示す。加えて、開示された範囲には、範囲内のすべての値及び更に分割された範囲が含まれ得る。
本発明の説明において、便宜上、「ポリマー」と「樹脂」との語句は、樹脂、オリゴマー、及びポリマーを含むものとして交換可能に用いられている。「備える」、「備えている」、「含む」及び「有する」の語句は包含することを意図し、従って、記載した物品の存在を特定するが、他の物品の存在を除外することを意図していない。本明細書中で使用される「や」という語句は、１つ又は複数の列挙された種々の物品のすべての組合せを含み得る。換言すれば、「や」は、「及び／又は」を意味する。第１の、第２の、第３の、などの語句が様々な物品を互いに区別するために使用されている場合、これらの指定は単に便宜上の表示であり、物品の序列を限定するものではない。

Claims (18)

1. ゴルフクラブヘッドを形成する方法において、
   第１の融解温度を有する材料から上記ゴルフクラブヘッドのコアを形成するステップと、
   上記コアにクラブフェイスを固着させるステップであって、第１の打撃面、第１の打撃面とは反対側の第２の面、及びロック特徴部を含む上記クラブフェイスを固着させるステップであって、上記ロック特徴部は、第１の面の一部に対してほぼ平行つまり約±３０°の範囲内で平行に延在しかつ第２の面から横断方向に離間して配置されたフランジを含む、固着させるステップと、
   第１の融解温度よりも高い第２の融解温度を有するポリマー材料から形成された本体を上記コアの周囲に型成形するステップであって、上記ロック特徴部の少なくとも一部を取り囲むように本体を上記コアの周囲に型成形するステップと、
   上記本体内から上記コアを除去するステップであって、上記コアを融解させ、上記本体から溶融コアを流出させることを含む、上記コアを除去するステップと、
   を含み、
   上記ロック特徴部の少なくとも一部を取り囲むように本体を上記コアの周囲に型成形するステップは、上記ポリマー材料を上記フランジの両側に流して上記本体を型成形することをさらに含む、
   ゴルフクラブヘッドを形成する方法。
2. 上記フランジの両側のポリマー材料は、上記クラブフェイスと該本体との間のすべての相対的平行移動を妨げるように、該本体と上記クラブフェイスとの間の機械的干渉となる、請求項１に記載のゴルフクラブヘッドを形成する方法。
3. 上記本体内から上記コアを除去するステップは、上記本体内に１つ又は複数の空所を形成することを含み、
   該ゴルフクラブヘッドを形成する方法は、上記１つ又は複数の空所の各々の中に金属のウェイトを固着させることをさらに含む、請求項１に記載のゴルフクラブヘッドを形成する方法。
4. ステンレス鋼と、チタンを含む金属合金とのうちの少なくとも一方から上記フェイスを製造するステップをさらに含む、請求項１に記載のゴルフクラブヘッドを形成する方法。
5. ゴルフクラブヘッドアセンブリにおいて、
   第１の融解温度を有する第１の材料から形成されたコアと、
   上記コアに固着されたクラブフェイスであって、第１の打撃面、第１の打撃面とは反対側の第２の面、及び第２の面から横断方向に離間して配置されたフランジを含むクラブフェイスと、
   上記コアの周囲及び上記フランジの両側に配置されたポリマー製の本体であって、第１の融解温度よりも高い第２の融解温度を有するポリマー製の本体と、
   を備えるゴルフクラブヘッドアセンブリ。
6. 上記コアは、第１の融解温度と第２の融解温度との間の温度にまで該コアを加熱することによって上記ポリマー製の本体から除去されるように構成されている、請求項５に記載のゴルフクラブヘッドアセンブリ。
7. 上記フランジは、第１の面の一部に対してほぼ平行つまり約±３０°の範囲内で平行に延びている、請求項５に記載のゴルフクラブヘッドアセンブリ。
8. 上記フランジの両側のポリマー材料は、上記クラブフェイスと上記本体との間のすべての相対的平行移動を妨げる、上記本体と上記クラブフェイスとの間の機械的干渉となる、請求項５に記載のゴルフクラブヘッドアセンブリ。
9. 上記コアと上記ポリマー製の本体との間に配置された金属のウェイトをさらに備える、請求項５に記載のゴルフクラブヘッドアセンブリ。
10. 上記コアの一部が上記フェイスの第２の面と接触しており、
    上記フェイスの第２の面と接触する上記コアの一部を取り囲むように、上記本体の一部が上記フェイスの第２の面と接触している、請求項５に記載のゴルフクラブヘッドアセンブリ。
11. 上記フェイスは、ステンレス鋼と、チタンを含む金属合金とのうちの少なくとも一方を含む、請求項５に記載のゴルフクラブヘッドアセンブリ。
12. 上記フランジは、第１の面と第２の面のうちの少なくとも一方の周縁と整列した単一の連続的なフランジである、請求項５に記載のゴルフクラブヘッドアセンブリ。
13. 上記本体の全体がポリマー材料から形成されている、請求項５に記載のゴルフクラブヘッドアセンブリ。
14. ゴルフクラブヘッドアセンブリにおいて、
    ステンレス鋼と、チタンを含む金属合金とのうちの少なくとも一方から形成されたクラブフェイスであって、第１の打撃面、第１の打撃面とは反対側の第２の面、及び第２の面から横断方向に離間して配置されたフランジを含むクラブフェイスと、
    閉塞された空間を画定しているポリマー製の本体であって、上記クラブフェイスと該本体との間のすべての相対的平行移動を妨げるように、上記フランジの両側に配置され、該本体と上記クラブフェイスとの間の機械的干渉となるポリマー製の本体と、
    を備えるゴルフクラブヘッドアセンブリ。
15. 上記フランジは、第１の面の一部に対してほぼ平行つまり約±３０°の範囲内で平行に延びている、請求項１４に記載のゴルフクラブヘッドアセンブリ。
16. 上記閉塞された空間に第２の面の一部が晒されている、請求項１４に記載のゴルフクラブヘッドアセンブリ。
17. 上記フランジは、第１の面と第２の面のうちの少なくとも一方の周縁と整列した単一の連続的なフランジである、請求項１４に記載のゴルフクラブヘッドアセンブリ。
18. 上記本体の全体がポリマー材料から形成されている、請求項１４に記載のゴルフクラブヘッドアセンブリ。

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