KR20070064331A

KR20070064331A - 골프 클럽과 골프 클럽 헤드

Info

Publication number: KR20070064331A
Application number: KR1020077006728A
Authority: KR
Inventors: 히로시 카와구치; 마이클 에프. 켈리; 히토시 코다마; 츠네오 타카노
Original assignee: 나이키 인코포레이티드; 미츠비시 레이온 가부시키가이샤
Priority date: 2004-09-08
Filing date: 2005-09-07
Publication date: 2007-06-20
Also published as: US20070287555A1; US7775903B2; TW200932305A; US20060052185A1; US8110060B2; US7258625B2; TW200624147A; EP2389990A2; CN103182167B; TWI307285B; TWI385014B; WO2006029113A3; CN101048206B; CN103182167A; KR100880834B1; EP1793899B1; WO2006029113A2; JP4441462B2; EP1793899A2; CN101048206A

Abstract

골프 클럽 헤드는 공의 초기 속도를 증가시켜 캐리를 신장시킬 수 있다. 소정의 예시적인 구조에서, 골프 클럽은 금속으로 형성된 면판과 섬유 강화 플라스틱으로 형성된 클럽 헤드 바디(예컨대, 크라운과 솔)를 포함한다. 가중체는 골프 클럽 헤드의 최후단부 내에 제공되고, 최후단부로 갈수록 너비가 점점 좁아지는 저강성부는 면판 부근에서 최후단부로 연장되는 크라운에 제공된다.

Description

골프 클럽과 골프 클럽 헤드{GOLF CLUBS AND GOLF CLUB HEADS}

본 발명은 골프 클럽 헤드와 이 골프 클럽 헤드를 포함한 골프 클럽 및 이러한 골프 클럽 헤드를 제조하는 방법에 관한 것이다. 소정의 실시예에서, 본 발명에 따른 골프 클럽은 하나 이상의 금속 부재와 하나 이상의 섬유 강화 플라스틱(fiber reinforced plastic, FRP) 부재로 형성된다.

골프 클럽 및 그와 관련된 골프 헤드는 긴 캐리(carry)와 뛰어난 방향 안정성을 요구한다. 이러한 요구사항들을 만족하기 위하여, 무게 중심과 관성 모멘트를 고려한 높은 설계 자유도가 골프 클럽 헤드의 구조에서 요구된다. 최근에는 무게 중심 및 관성 모멘트의 설계 자유도를 높이기 위하여, 금속 부재가 낮은 위치에 배치되며 섬유 강화 플라스틱 부재가 높은 위치에 배치되는 복합 형식의 골프 클럽이 제안되고 있다(예컨대, 일본 특허 제2773009호와 일본 공개특허공보 제59-90578호 및 제2002-336389호 참조). 이러한 자료는 전체적으로 참조로서 본 명세서에 통합되어 있다.

골프 클럽 헤드로 골프공을 타격할 때의 캐리는 공의 초기 속도에 크게 의존한다. 반면, 공의 초기 속도는 골프 클럽 헤드에서 공에 전해지는 운동 에너지의 양에 의존한다. 따라서, 일반적으로 공에 전해지는 운동 에너지의 양을 증가시켜 캐리 거리를 신장시킬 수 있다.

이에 따라, 골프공에 전해지는 운동 에너지의 양을 증가시키기 위하여, 클럽 헤드의 면판(face plate)의 구조가 특별한 형상을 포함하는 골프 클럽 헤드가 제안되고 있다. 예컨대, 미국 특허 제6,354,962호, 제6,368,234호, 및 제6,398,666호에 나타나 있다. 이러한 특허는 전체적으로 참조로서 본 명세서에 통합되어 있다.

그렇지만 이러한 공지의 골프 클럽 헤드에 있어서, 공을 타격하는 순간 운동 에너지 중 많은 양이 골프 클럽 헤드를 변형시키는 데 소모되므로, 공의 초기 속도를 충분히 증가시켜 캐리를 신장시키는 것은 불가능하였다.

본 발명은, 상기 배경의 관점에서 착상되었으며, 본 발명의 관점에서 적어도 하나의 실시예는 공의 초기 속도를 증가시켜 공의 드라이빙 거리를 증가시킬 수 있는 골프 클럽 헤드 구조를 제공하는 것에 관한 것이다.

본 발명의 적어도 소정 실시예에 따른 골프 클럽 헤드 구조는 금속으로 형성된 면판 및 적어도 일부가 섬유 강화 구조로 형성된 클럽 헤드 바디[예컨대, 크라운(crown)과 솔(sole)]를 포함한다. 골프 클럽의 최후단부(rearmost portion) 내에 가중체(weighted body)가 제공되며, 저강성부(low rigidity portion)가 면판 부근 또는 클럽 헤드 바디의 측면으로부터 골프 클럽 헤드의 최후단부로 연장되는 클럽 헤드의 크라운 내에 제공되며, 여기서 저강성부의 너비는 최후단부로 갈수록 점점 좁아진다. 저강성부는 "변형파 전달 시스템(deformation wave transmitting system)"의 적어도 일부로서 역할할 수 있으며, 가중체는 변형파로부터의 에너지를 반사하는 부재의 적어도 일부로서 역할할 수 있다.

이러한 형식의 골프 클럽 헤드 구조에서 공의 초기 속도가 증가할 수 있기 때문에 클럽 헤드로 공을 타격할 때의 캐리가 신장될 수 있다. 또한 본 발명의 관점은 그러한 클럽 헤드를 포함하는 골프 클럽 및 그러한 클럽 헤드를 제조하는 방법에 관한 것이다.

첨부된 도면과 함께 다음 설명을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 이해하고 이에 따른 소정의 장점을 얻을 수 있으며, 도면에서 같은 참조 번호는 동일한 구성요소를 지시한다.

도 1은 본 발명에 따른 예시적인 골프 클럽 헤드 구조의 횡단면도이다.

도 2는 도 1에 도시한 골프 클럽 헤드 구조의 상면도이며, 추가적으로 볼록부(convex portion)를 도시하고 있다.

도 3은 도 2의 A-A' 라인에 따른 횡단면도이다.

도 4는 도 1에 도시한 골프 클럽 헤드 구조의 제작을 위한 예시적인 공정에 있어 하나의 단계를 나타내는 횡단면도이다.

도 5는 도 1에 도시한 골프 클럽 헤드 구조의 제작을 위한 예시적인 공정에 있어 다른 단계를 나타내는 횡단면도이다.

도 6은 도 1에 도시한 골프 클럽 헤드 구조의 제작을 위한 예시적인 공정에 있어 또 다른 단계를 나타내는 횡단면도이다.

도 7은 본 발명에 따른 골프 클럽 헤드 구조의 다른 실시예를 나타내는 횡단 면도이다.

도 8은 본 발명에 따른 골프 클럽 헤드 구조의 또 다른 실시예를 나타내는 횡단면도이다.

도 9는 도 8의 B-B' 라인에 따른 횡단면도이다.

도 10은 본 발명에 따른 골프 클럽 헤드 구조의 다른 실시예를 나타내는 횡단면도이다.

도 11은 본 발명에 따른 골프 클럽 헤드 구조의 또 다른 실시예를 나타내는 횡단면도이다.

도 12는 본 발명에 따른 골프 클럽 헤드 구조의 다른 실시예를 나타내는 횡단면도이다.

본 발명의 다양한 실시예에 관한 다음의 설명은 첨부된 도면을 참조하며 명세서의 일부를 구성한다. 그리고, 도면에서는 본 발명의 관점에서 실시될 수 있는 다양한 예시적 장치, 시스템 및 방법이 도해의 방식으로 나타나 있다. 본 발명의 해당 기술 영역에서 벗어나지 않고, 부품, 예시적 장치, 시스템 및 방법을 이용할 수 있고 구조적이며 기능적인 수정이 가해질 수 있음을 이해할 것이다. 또한 "상", "하", "전방", "후", "측면", "후방" 및 그와 같은 용어들은 본 발명의 다양한 예시적 형상 및 구성 요소들을 설명하기 위해 본 명세서에서 사용되며, 이러한 용어들은 여기서 편의상, 예컨대, 도면에 도시된 예시적인 방향을 기준으로 하여 사용된다. 본 명세서에서, 본 발명의 영역 내에 포함되기 위하여 특정한 3차원적인 방 향을 요구하는 것으로 해석되어야 하는 것은 없다.

이제 이하에서 본 발명에 따른 골프 클럽 헤드 구조의 다양한 실시예를 기술할 것이다.

도 1은 본 발명의 첫번째 실시예에 따른 골프 클럽 헤드(1)를 도시하는 횡단면도이다. 이 실시예에서 골프 클럽 헤드 구조(1)는 금속 면판(10)을 구비하고, 이 금속 면판(10)은 면(11)과, 면(11)의 가장자리에서 클럽 헤드의 타격면(12)에 대향하는 측면으로 연장된 플랜지(13)[즉, 플랜지는 타격면(12)으로부터 이격되는 방향으로 연장됨]를 포함하고 있다. 또한 골프 클럽 헤드(1)는 금속 솔 플레이트(sole plate)(20), 크라운(30) 및 솔(40)을 포함한다. 이러한 예시적 구조에서 크라운(30)과 솔(40)은 클럽 헤드 바디의 주요부를 구성하고, 섬유 강화 플라스틱으로 이루어져 있다. 가중체(50)는 골프 클럽 헤드 구조(1)의 최후단부 내에 제공된다. 여기서 최후단부란, 면판(10)의 타격면(12)을 전방으로 할 때 골프 클럽 헤드(1)의 가장 후방에 위치한 부분을 말한다.

골프 클럽 헤드의 다양한 부분들은 본 발명으로부터 벗어남이 없이 해당 기술 분야에 알려진 전형적인 방식을 비롯하여 필요한 어떠한 방식에 의해서도 함께 결합될 수 있다. 도시된 골프 클럽 헤드(1)의 실시예에서, 면판(10)의 플랜지(13)와 크라운(30)과 솔(40)은 각각의 접착 중첩부에서 필름 형식의 접착제(60)를 이용하여 서로 접착된다. 또한 크라운(30)과 솔(40)은 최후단부 부근의 각각의 접착 중첩부에서 서로 접착된다. 종래 기술에서 공지된 전형적인 접착제가 사용될 수 있다.

이러한 예시적인 골프 클럽 헤드(1)의 면판(10)과 솔 플레이트(20)는 본 발명으로부터 벗어남 없이 금속을 주조, 단조, 기계절삭하는 등 해당 기술 분야에 알려진 전형적인 방식을 비롯하여 어떠한 요구 방식으로도 제작될 수 있다. 또한, 골프 클럽 헤드 구조(1)의 면판(10) 및/또는 솔 플레이트(20)에 어떠한 형식의 재료도 사용될 수 있지만, 사용하기에 적합한 재료의 예로 티타늄 합금, 알루미늄 고강도 합금, 스테인리스 스틸 등이 포함된다. 적어도 소정의 실시예에서 강도 및 비중 사이 균형을 고려하면 티타늄 합금이 사용되는 것이 유리하다. 또한, 면판(10)과 솔 플레이트(20)는 본 발명의 사상으로부터 벗어남이 없이 같은 재료로 제작되거나 또는 다른 재료로 제작될 수 있다. 추가적으로, 면판(10)과 솔 플레이트(20)는 결합되거나 분리될 수 있다. 특히 소정 실시예에서, 골프 클럽 헤드(1)의 무게중심을 쉽게 낮출 수 있기 때문에 면판(10)의 재료보다 더 큰 비중을 갖는 재료를 솔 플레이트(20)에 사용하는 것이 바람직하다. 더욱 구체적인 예로서, 골프 클럽 헤드 구조(1)의 소정 실시예에서 스테인리스 스틸이 솔 플레이트(2)용으로 사용되고, 티타늄 합금이 면판(10)용으로 사용될 수 있다.

본 발명의 소정 실시예에서 다양한 부품의 접착 강도를 높이기 위해, 크라운(30) 및/또는 솔(40)에 접착된 면판(10)과 솔 플레이트(20)의 표면은 사전에 러프닝(roughening) 처리[예컨대 블래스트 공정(blast processing), 샌딩(sanding)과 같은 공정]를 거치게 되어 표면 거칠기("R_a")가 1㎛와 20㎛ 사이로 된다. 또한, 크라운(30) 및/또는 솔(40)에 접착되는, 면판(10) 및 솔 플레이트(20)의 표면은 추가 적으로 이러한 부품들의 결합을 향상시키고 접착력을 증가시키기 위해, 예컨대 메틸 에틸 케톤, 아세톤과 같은 것을 사용하여 탈지 공정을 거칠 수 있다.

상기 언급한 내용 및 도 1에 도시된 바와 같이, 면판(10)이 크라운(30) 및/또는 솔(40)에 접착됨으로써, 면판(10)의 플랜지(13)는 전체 클럽 헤드 구조(1)의 일부가 된다. 본 발명의 사상으로부터 벗어남이 없이 요구되는 어떠한 크기의 플랜지(3)도 사용할 수 있지만, 소정의 플랜지(13) 크기는 클럽 헤드(1)의 구조 및/또는 특성을 향상시킬 수 있다. 예컨대, 플랜지(13)가 긴 경우, 면판(10)의 플랜지(13)와 크라운(30) 및/또는 솔(40) 사이의 접착력은 증가하지만, 플랜지(13)가 너무 긴 경우 골프 클럽 헤드(1)의 무게가 상당히 증가할 수 있다. 따라서, 소정의 예시적인 구조에서 플랜지 부분(13)은 5㎜에서 25㎜ 사이의 길이를 갖도록 설계되고, 소정의 실시예에서 그 길이는 10㎜에서 15㎜ 사이가 될 수 있다.

골프 클럽 헤드(1)의 생산에 이용하는 가압백(pressure bag)을 삽입하기 위해 솔 플레이트(20) 내에 홀(21)을 형성할 수 있다. 홀(21)은 나사형 홀(또한 "블래더 홀(bladder hole)"로도 알려짐)일 수 있다. 홀(21)이 나사형 홀인 경우, 나사형 홀(21)로부터 가압백을 회수한 후 나사형 홀(21)에 맞는 나사를 죄어 홀(21)을 쉽게 차단하여 폐쇄할 수 있다. 텅스텐 합금으로 구성된 나사와 같이 큰 비중을 갖는 나사를 사용하여 골프 클럽 헤드 구조의 전체적인 무게 중심을 훨씬 더 낮출 수 있다.

크라운(30)은 복수 개의 섬유 강화 플라스틱 층을 적층(laminating)함으로써, 단일체로 형성할 수 있다. 그 각각 층의 강화 섬유를 일방향으로 정렬시킨 이 러한 섬유 강화 플라스틱 층은 각각 층 내 섬유의 정렬 방향이 그 층을 사이에 끼워넣은 층의 정렬 방향에 대해 수직(또는 실질적인 수직)이 되도록 적층된다. 예컨대, 강화 섬유가 타격면(12)에 대해 0°의 각도로 배열되어 있는 층은 강화 섬유가 타격면(12)에 대해 90°의 각도로 배열되어 있는 층과 교대로 적층될 수 있다. 또는, 강화 섬유가 타격면(12)에 대해 +45°의 각도로 배열되어 있는 층이 강화 섬유가 타격면(12)에 대해 -45°의 각도로 배열되어 있는 층과 교대로 적층될 수 있다. 소정의 실시예에서, 강화 섬유가 +45°의 각도로 배열된 층이 강화 섬유가 -45°의 각도로 배열되어 있는 층과 교대로 적층된 구조는 클럽 헤드 구조로 타격할 때 볼의 초기 속도를 더욱 증가시킬 수 있다.

도 2 및 도 3에서 도시한 바와 같이, 크라운(30)에 볼록부(convex portion)(31)를 제공할 수 있다. 이러한 볼록부(31)는 그 너비가 클럽 헤드 구조(1)의 최후단부로 갈수록 점점 좁아지도록 구성할 수 있으며, 클럽 헤드 내부 공간으로부터, 예컨대 실질적으로는 수직 상방으로, 돌출될 수 있다. 소정의 실시예에서 볼록부(31)는 면판(10) 부근 및/또는 크라운(30)의 측면에서부터 크라운의 최후단부를 향해 가중체(50)가 제공되는 위치 또는 그 근처로 연장될 수 있다.

도 3에 도시한 바와 같이, 두 개의 고강성부(32)(예컨대, 두께가 주변부에 비해 두꺼우며, 강성이 주변부에 비해 큰 부분)는 볼록부(31)의 양쪽 측면에 있는 가장자리 부분에 형성된다. 이러한 방식으로, 저강성부(33)(예컨대, 두께 및 강도 모두 고강성부(32)에 비해 열등한 부분)는 고강성부(32) 사이에 형성된다. 저강성부(33)의 형상은 볼록부(31)의 형상에 대응한다. 따라서 이러한 예시적인 구조에 서 저강성부(33)는 그 너비가 크라운(30)의 최후단부로 갈수록 점점 좁아지며, 면판(10) 근처 및/또는 크라운의 측면에서 크라운(30)의 최후단부로 연장된다.

클럽 헤드 구조(1)의 사용에 있어, 볼을 타격할 때 크라운(30)에서 변형파가 생성된다. 그렇지만, 이러한 저강성부(33)를 제공함으로써 변형파는 저강성부(33)를 따라 전달된다. 결과적으로, 변형파는 가중체(50)에 효과적으로 전달될 수 있다. 이러한 실시예에서 저강성부(33)는 변형파 전달 시스템으로 기능하며 변형파 에너지를 면판(10)으로부터 전달하고 면판(10)으로 다시 되돌린다[또한 반사 부재인 가중체(50)로 전달하였다가 다시 가중체(50)로부터 멀어지는 방향으로 전달함].

본 발명에 따른 클럽 헤드 구조(1)의 소정 실시예에서, 크라운(30)의 영률(Young's modulus)은 10에서 100 GPa의 범위 사이에 있게 될 것이다. 크라운(30)의 영률이 이러한 범위 내에 있을 때, 통상적으로 크라운(30)은 더욱 적절한 방식으로 변형될 수 있어 공에 전달되는 운동 에너지의 양이 더욱 증가할 수 있다.

이러한 예시적 구조에서 크라운(30)을 형성하는 섬유 강화 플라스틱의 영률은 다음의 방법으로 얻을 수 있는 섬유 강화 플라스틱 플레이트 재료를 사용하여 측정할 수 있다.

우선, 시험편으로 사용되는 섬유 강화 플라스틱 플레이트 재료를 제작한다. 이러한 섬유 강화 플라스틱 플레이트 재료의 제작에 있어, 크라운(30)을 형성하는 섬유 강화 플라스틱의 제작에 사용되는 재료와 동일한 재료의 프리프레그(pre-preg)를 사용한다. 이러한 프리프레그는 적당한 크기로 절단되고 적층되어 적층체(laminated body)를 형성한다. 적층체의 프리프레그를 이루는 섬유의 정렬과 적 층 구조는 크라운을 형성하는 섬유 강화 플라스틱의 구조 및 정렬과 동일하게 이루어 진다. 시험 플레이트 용 적층체는 골프 클럽 헤드가 성형될 때 가해지는 온도 및 압력 조건과 동일한 조건에서 성형되며, 그에 의해 영률 시험을 위한 섬유 강화 플레이트가 형성된다.

다음으로, 이러한 섬유 강화 플라스틱 플레이트 재료를 이용하여 영률을 측정하는 방법을 기술할 것이다. 보다 구체적으로, 본 실시예에서 이하 기술하는 인장 시험으로 이러한 섬유 강화 플라스틱 플레이트 재료의 영률을 측정한다.

이러한 측정 절차에서는, 우선 섬유 강화 플라스틱 플레이트 재료(즉, 앞에서 기술한 시험 플레이트)의 양 끝단을 그리핑(gripping) 도구를 이용하여 고정시킨 후, 섬유 강화 플라스틱 플레이트 재료에 인장 응력을 부가한다. 이 때, 부가하는 인장 응력의 방향은, 만약 섬유 강화 플라스틱 플레이트 재료가 골프 클럽 헤드 구조(1)의 크라운에 일체화된 것을 가정하였을 때, 골프 클럽 헤드의 중심과 클럽 헤드의 최후단부를 연결하는 라인을 따르는 방향과 대응되게 한다.

다음으로, 이러한 인장 응력이 부가되어 발생된 스트레인의 양을 스트레인 게이지를 이용하여 측정하고, 인장 응력과 스트레인 량 사이의 관계를 그래프로 나타낸다. 그 후, 스트레인의 양이 절대 스트레인 양의 0.1% 내지 0.3%가 되는 범위를 이 그래프에서 추출한다. 그래프는 이 범위에서 본질적으로 직선 형태이므로, 그래프의 기울기(또는 경사)가 확정되며, 이 기울기가 섬유 강화 플라스틱 재료의 영률을 나타낸다.

소정의 예시적인 클럽 헤드 구조(1)에서, 크라운(30)의 두께는 0.4에서 2㎜ 사이의 범위로 유지될 것이다. 크라운(30)의 두께가 0.4㎜ 이상일 때, 통상적으로 크라운(30)은 더욱 적절하게 변형되고, 구조적으로 안정성을 유지한다. 결과적으로 공에 전달되는 운동에너지의 양은 더욱 증가할 뿐만 아니라 전체 골프 클럽 헤드 구조(1)의 강도 또한 만족도를 확보할 수 있다. 그렇지만, 크라운(30)의 두께가 2㎜를 초과하게 되면, 일반적으로 크라운(30)의 무게가 바람직하지 않은 정도로 증가할 것이며, 골프 클럽 헤드(1)의 무게 중심이 다소 높아질 것이다. 더불어, 구조 용 섬유 강화 플라스틱의 양이 증가하게 되며, 그에 따라 제작 비용도 증가한다.

소정의 예시적인 클럽 헤드 구조(1)에서, 솔(40)은, 복수 개의 섬유 강화 플라스틱 층을 적층함으로써 그 각 층의 강화 섬유의 방향을 일방향으로 정렬시킨 단일체로 형성할 수 있으며, 이러한 섬유 강화 플라스틱 층은 각각 층 내의 섬유의 정렬 방향이 그 층을 사이에 끼워넣은 층의 섬유 정렬 방향에 대해 수직(또는 실질적인 수직)이 되도록 적층될 수 있다. 예컨대, 강화 섬유가 타격면(12)에 대해 0°의 각도로 배열되어 있는 층은 강화 섬유가 타격면(12)에 대해 90°의 각도로 배열되어 있는 층과 교대로 적층될 수 있다. ±45°의 각도로 층을 교차시키는 것 역시 본 발명으로부터 벗어나지 않고 이용할 수 있다.

해당 기술 영역에서 공지되어 사용되는 전형적인 재료들을 비롯하여 요구되는 어떠한 재료도 본 발명으로부터 벗어남이 없이 크라운(30) 및/또는 솔(40)을 형성하는 섬유 강화 플라스틱 재료로 이용할 수 있다. 크라운(30) 및/또는 솔(40)을 형성하는 섬유 강화 플라스틱에 함유될 수 있는 메트릭스 수지(matrix resin)의 예 로서 에폭시 수지, 비닐 에스테르 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 폴리이미드 수지, 말레이미드 수지 및 페놀 수지가 포함된다. 강화 섬유의 예로서는 탄소 섬유, 유리 섬유, 아라미드 섬유, 붕소 섬유, 탄화 규소 섬유, 고강도 폴리에틸렌, PBO 섬유, 및 스테인리스 스틸 섬유 등이 있다. 뛰어난 비강도와 모듈러스로 인해, 본 발명의 소정 실시예에서 탄소 섬유가 강화 섬유로서 사용될 수 있다.

또한, 본 발명의 사상으로부터 벗어남이 없이 요구되는 어떠한 재료도 가중체(50) 용으로 사용될 수 있다. 본 발명의 소정 실시예에서, 가중체(50)는 텅스텐, 구리, 납과 같은 큰 비중을 가진 금속으로 구성될 수 있다. 소정 실시예에서, 텅스텐 또는 구리의 입자가 결합된 수지를 사용할 수 있다(예컨대, 이러한 재료들은 우수한 성형 특성을 가질 수 있음). 이러한 재료 내에서의 수지로서, 크라운(30) 또는 솔(40)의 섬유 강화 플라스틱에 사용되는 것과 같은 매트릭스 수지(matrix resin)가 사용될 수 있으며, 이러한 방식으로 가중체(50)는 크라운(30) 및/또는 솔(40)과 함께 구조 내에 쉽게 통합될 수 있다. 가중체(50)는 크라운(30) 내에서 생성되고 전달 시스템에 의해 전달되는 변형파를 클럽 헤드 구조(1)의 전방과 면판(10)을 향하여 반사시키도록 구성 및 배치될 수 있다. 이러한 방법으로, 공을 타격할 때 발생하는 변형파에 포함된 에너지 중 적어도 일부는 반사파에 의해 운동 에너지로서 공으로 되돌릴 수 있다.

또한 본 발명의 사상으로부터 벗어남이 없이 다양한 무게의 가중체(50)가 이용될 수 있다. 예컨대, 소정의 예시적인 구조(1)에서 가중체(50)의 질량은 10에서 50g 사이의 범위 내에 있다. 소정의 골프 클럽 헤드 구조(1)에서 가중체(50)의 무게가 10g 이상이라면 변형파는 더욱 효과적으로 반사될 수 있다. 결과적으로 상기 언급한 것처럼 공에 가해지는 운동 에너지의 양이 더욱 증가할 수 있다. 그렇지만, 가중체(50)의 질량이 50g을 초과한다면, 소정의 예시적인 구조에서 골프 클럽 헤드(1)는 과도하게 무거워져 취급하기 어려워질 수 있다.

접착제(60)는 본 발명의 사상으로부터 벗어남이 없이 다양한 성분으로 이루어질 수 있다. 소정의 실시예에서, 접착제(60)는 균일한 두께를 갖는 필름 형식의 접착제일 수 있다. 그러한 접착제를 사용할 때 불규칙성이 발생하기가 더 어려우며, 보다 쉽게 일관된 접착력을 얻을 수 있다. 필름 형식의 접착제(60)를 형성하는 적절한 수지의 예로서 에폭시 수지, 폴리에스테르 수지, 아크릴 수지 등이 있으나, 이에 제한되지 않는다. 에폭시 수지는 우수한 접착력으로 인해 본 발명의 소정 실시예에서 사용된다. 보다 구체적으로, 본 발명의 소정 실시예에서 에폭시 수지 복합물은 에폭시 수지 성분과 함께 엘라스토머(elastomer) 성분 및 경화제 성분을 포함할 수 있다. 본 발명의 소정 실시예에서 사용하기에 적합한 엘라스토머 성분의 특정 예로는 카르복시 말단 부타디엔 아크릴로니트릴 공중합체(carboxy-terminated butadiene acrylonitrile copolymers, CTBN)와 같은 것들이 있다.

또한, 필름 형식의 접착제(60)는 사용시 부직포(unwoven fabric) 또는 직포(woven fabric)와 같은 직물로 형성된 기재를 포함하도록 변형될 수 있다. 필름 형식의 접착제(6)가 직물과 같은 기재를 포함할 때, 취급 용이성 및 접착성이 향상될 수 있다. 더불어, 접착제가 경화된 후 접착제 내에 응력이 발생하여 미세한 균열이 생기는 경우에도, 직물 기재는 균열이 확장되거나 심화되는 것을 방지할 수 있다. 결과적으로, 접착제의 파괴 강도가 향상될 수 있다. 필름 형식의 접착제(60)의 기재로 부직포 및 직포와 같이 이용될 수 있는 재료의 예로는 폴리에스터 섬유, 나일론 섬유, 아라미드 섬유, 아크릴 섬유, 및 유리 섬유 등이 있다.

이제 상기 예에 따른 골프 클럽 헤드 제작 방법의 예를 보다 상세히 기술할 것이다. 우선, 면 및 플랜지를 구비한 금속 면판과 금속 솔 플레이트를 예컨대 금속을 주조, 단조, 기계 절삭하는 방법 등에 의해 개별적으로 얻어낸다.

다음으로, 프리폼(preform) 제작 단계에 있어, 제1 프리폼은 예비적으로 프리프레그를 솔의 형태로 성형하여 제작한다. 더불어, 제2 프리폼은 예비적으로 프리프레그를 크라운의 형태로 성형하여 제작한다. 제1 프리폼(본 실시예에서 솔 프리폼)이 제작될 때, 구멍부가 형성되어, 솔 플레이트에 형성된 나사형 홀이 차단되지 않는다. 본 문맥에서, "예비적으로 성형" 또는 "예비 성형"이라는 용어는 프리프레그의 접착력을 이용해 복수 개의 프리프레그를 적층하여 단일체를 형성한 후, 이를 최종적인 크라운 또는 솔의 형상에 가까운 외형으로 성형한다는 것을 의미한다.

"예비 성형" 단계 전에, 이러한 프리폼을 제작하는 데 있어, 미리 프리프레그에 파단 라인(breakage line)을 형성하는 것이 바람직하다. 적층된 프리프레그가 예비 성형 단계를 거칠 때, 파단 라인을 프리프레그에 미리 형성함으로써, 파단 라인의 끝단부가 서로 접착되어 크라운 및 솔의 곡선 형상이 쉽게 형성될 수 있기 때문이다.

다음으로 도 4에 도시된 것처럼 조립 단계에 있어서, 제1 프리폼(71)의 저면 은 필름 형식의 접착제(60)에 의해 솔 플레이트(20)의 상면에 접착된다. 더불어, 제1 프리폼(71)과 면판(10)의 플랜지(13)는 필름 형식의 접착제(60)로 서로 접착된다. 이 때, 제1 프리폼(71) 내의 강화 섬유는 타격면(12)에 대해 0°와 90°로 각각의 층 내에서 정렬된다. 그 후, 강화 섬유의 정렬 방향이 타격면(12)의 방향에 대해 수직 방향이 되도록, 적층된 프리프레그(72)는 제1 프리폼(71)과 플랜지(13) 사이의 접촉부 부근에 추가적으로 접착된다.

그 다음으로 매트릭스 수지의 전구체(precursor) 내에 높은 비중을 가지는 금속(텅스텐 또는 구리와 같은)의 파우더를 혼합하여 금속이 포함된 복합물을 준비한다. 그 후 금속을 포함한 복합물은 벨트 모양으로 형성되고, 가중체 프리폼(73)을 형성하기 위해 제1 프리폼(71)의 최후단부 내부에 접착된다.

그 후, 도 5에서 도시한 것처럼, 가압백(22)이 솔 플레이트(20)의 홀(21)을 통해 삽입된다. 어떠한 재료도 가압백(22)에 사용될 수 있으나, 적절한 재료의 예로서 실리콘 고무, 나일론, 폴리에스테르 등이 있다.

다음으로, 제2 프리폼(74)(크라운 용)이 제1 프리폼(71)의 상단에 위치하며, 제2 프리폼(74)와 면판(10)의 플랜지(13)가 필름 형식의 접착제(60)로 함께 접착된다. 이 때, 제2 프리폼(74) 내의 강화 섬유는 타격면(12)에 대해 +45°또는 -45°의 각도로 각각의 층 내에서 정렬된다. 그 후, 강화 섬유가 타격면(12)에 대해 +45°또는 -45°의 각도로 각각의 층 내에서 정렬된 프리프레그(75)가 제2 프리폼(74)과 플랜지(13) 사이의 접촉부 부근에 접착된다. 상기 단계의 결과에 따라 성형된 제품 전구체(80)를 얻는다.

그 후, 블래더 성형(bladder molding) 단계에서 이 성형된 제품 전구체(80)를 블래더 성형한다. 도 6에서 도시한 바와 같이 보다 구체적인 실시예로서, 성형된 제품 전구체(80)는 상부 몰드(90a)와 하부 몰드(90b)로 형성된 몰드(90) 내부에 자리한다. 그 후 몰드(90)가 폐쇄되면, 가압백(22)으로 공급되는 공기(또는 다른 가스)에 의해 가압백(22)이 팽창한다. 너비가 클럽 헤드의 최후단부로 갈수록 점점 좁아지는 홈이, 면판(10) 부근 또는 성형된 제품 전구체(80)의 제2 전구체(74)의 측면으로부터 클럽 헤드의 최후단부까지 연장된 부분과 대응하도록 몰드(90)의 상부 몰드(90a)의 위치에 형성된다.

결과적으로, 팽창된 가압백(22)에 의해 제1 프리폼(71) 및 제2 프리폼(74)은 몰드(90)에 대하여 가압된다. 동시에, 프리폼(71, 74) 각각의 매트릭스 수지는 열ㄱ경화eat curing)을 거치며, 그 결과로서 성형되어 응고된다. 이러한 성형시, 제1 프리폼(71)의 최후단부 내부에 부착되는 가중체 프리폼(73)의 전구체는 가중체(50)를 형성하기 위해 경화된다. 또한, 제2 프리폼(74)의 상면부는 상부 몰드(90a)의 홈으로 가압되기 때문에, 면판 부근 또는 크라운의 측면으로부터 최후단부로 연장된 크라운에 너비가 클럽 헤드의 최후단부로 갈수록 점점 좁아지는 볼록부가 제공된다.

그 후 몰드(90)는 개방되고, 성형된 제품 결과물을 추출한다. 또한, 가압백(22)은 홀(21)을 통해서 꺼낸다. 최종적으로, 솔 플레이트(20) 내의 홀(21)에 나사를 끼워넣어 나사형 홀을 폐쇄하면 골프 클럽 헤드 구조를 얻을 수 있다.

상술한 실시예에서, 가중체(50)가 골프 클럽 헤드(1)의 최후단부 내부에 제 공되며, 너비가 크라운(30)의 최후단부로 갈수록 점점 좁아지는 저강성부(33)가 크라운(30)(예컨대, 도 1 - 3 참조)에 제공된다. 골프 클럽 헤드(1)로 공을 타격할 때, 충격으로 인해 크라운(30) 내부에 변형파가 발생하여 클럽 헤드 구조(1)의 후방으로 이동한다. 그렇지만, 이러한 골프 클럽 헤드 구조(1)에서 변형파는 저강성부(33)를 따라 최후단부로 전달되며, 그 후 변형파의 에너지 중 적어도 일부는 크라운(30)의 최후단부에 제공된 가중체(50)에 의해 클럽 헤드(1)의 전방부로 반사될 수 있다[이는 변형파 전송 시스템(33)을 통해 이루어짐]. 또한 이러한 반사파를 면판(10)을 통해 공에 제공할 수 있다. 따라서, 이러한 반사 에너지(즉, 지금까지 변형으로 인해 상실했던 에너지)를 공에 전달할 수 있으므로, 적어도 어느 정도는 골프 클럽 헤드(1)의 변형에 따른 운동 에너지의 손실을 막을 수 있다. 즉, 공에 전달되는 운동에너지의 양이 반사파에 의해 증가하기 때문에, 공의 초기 속도를 증가시킬 수 있으며, 이에 따라 캐리가 신장된다.

본 발명의 바람직한 실시예가 상기 기술되어 있다. 그렇지만, 해당 기술 영역의 당업자가 쉽게 이해하듯, 본 발명은 이러한 실시예에 의해 제한되지 않는다. 본 발명의 사상 또는 보호범위로부터 벗어남이 없이 추가, 생략, 치환 및 다른 수정이 가해질 수 있다. 본 발명에 따른 골프 클럽 헤드 구조에 관한 다양한 추가 실시예를 이하에서 보다 상세히 기술한다.

본 발명에 따른 골프 클럽 헤드 구조의 다른 예가 도 7에 도시되어 있다. 이 예시적 구조에서는, 오목부(concave portion)(101)가 제공되고, 이 오목부(101)는 골프 클럽의 내부 공간으로, 예컨대 크라운(30)의 상면으로부터 실질적으로 수직 방향으로 함입되어 있다. 이 오목부(101)는 상기 예시 구조의 볼록부(31)와 유사한 방식으로 면판 부근 또는 크라운(30)의 측면으로부터 크라운(30)의 최후단부로 연장될 수 있다. 이 오목부(101)의 너비는 크라운(30)의 최후단부로 갈수록 점점 좁아지도록 구성될 수 있다. 이러한 형식의 오목부(101)를 제공함으로써, 두께가 주변부보다 두껍고 주변부의 강성보다 높은 강성을 가지는 두 개의 고강성부(102)가 형성된다. 더불어, 저강성부(103)[예컨대, 너비가 크라운(30)의 최후단부로 갈수록 점점 좁아지며, 두께 및 강도가 고강성부(102)보다 열등함]는 고강성부(102) 사이에 형성된다.

본 발명에 따른 또 다른 골프 클럽 헤드 구조의 실시예가 도 8 및 도 9에 도시되어 있다. 이러한 예시적 구조에서, 면판(10) 부근 및/또는 크라운(30)의 측면으로부터 크라운(30)의 최후단부로 연장된 두 개의 돌출 리브(rib)(104)가 크라운(30)에 제공된다. 도시된 예에서, 리브(104) 사이의 공간은 리브(104)가 크라운(30)의 최후단부로 갈수록 점점 좁아진다. 리브(104)가 제공된 크라운(30)의 부분은 두께가 두꺼지기 때문에, 이러한 부분(104)은 주변부보다 높은 강성을 가진 고강성부가 된다. 더불어, 리브(104) 사이에 포함된 크라운(30)의 부분은 리브(104)가 제공된 부분보다 얇아서, 이러한 중간부는 리브(104)와 비교하여 낮은 강도를 가진, 크라운(30)의 저강성부(105)가 된다. 두 개의 리브(104) 사이의 공간은 리브(104)가 크라운(30)의 최후단부로 갈수록 점점 좁아지기 때문에, 이러한 리브(104) 사이에 포함된 저강성부(105)의 너비는 크라운(30)의 최후단부로 갈수록 점점 좁아진다.

본 발명으로부터 벗어남 없이 도 8 및 도 9에 도시된 구조에 많은 변형이 가해질 수 있다. 예컨대, 도 9에 도시된 바와 같이, 본 예시적 구조의 리브(104)는 골프 클럽의 외측을 향하도록 제공되어 있다[즉, 리브(104)가 크라운(30)의 외측면 상에 돌출되어 외측으로 연장되어 있음]. 그렇지만, 필요하다면 리브(104) 전체 또는 일부가 골프 클럽 헤드의 내측을 향하도록 제공될 수 있고[즉, 하나 이상의 리브(104)가 크라운(30)의 내부면으로부터 돌출되어 클럽 헤드의 내측으로 연장될 수 있음], 강성이 증가하는 동일한 효과를 얻게 된다. 더불어, 도 9에 도시된 구조는 리브(104)를 강체로 나타내고 있지만, 본 발명으로부터 벗어남이 없이 리브(104)는 중공 형상일 수도 있다. 추가적으로, 리브(104)는 완전하게 크라운(30) 구조의 일부로서(단일 구조로서) 형성되거나 소정의 방식으로 크라운(30)에 부착된 개별 구성요소일 수 있다.

도 10은 또한 본 발명에 따른 또 다른 예시적인 골프 클럽 헤드 구조를 도시한다. 도 10에 도시된 것처럼, 소정의 다른 실시예에서 나타나는 돌출된 영역이 없이 두 개의 고강성부(106)를 제공하는 것도 가능하다. 보다 구체적으로는 도 10에 도시된 바와 같이 두 개의 고강성부(106)는 그 주변부보다 더 높은 강성을 가지는 재료로 형성된다. 크라운(30)의 나머지 부분과 동일한 두께를 갖는 이러한 고강성부(105)는 면판 및/또는 크라운의 측면으로부터 크라운(30)의 최후단부까지 연장된다. 다시 고강성부(106) 사이의 공간(107)은 크라운(30)의 최후단부로 갈수록 점점 좁아진다. 고강성부(106) 사이의 부분(107)은 고강성부(106) 주변부보다 강성이 낮기 때문에, 이 부분(107)은 너비가 크라운의 최후단부로 갈수록 점점 더 좁 아지는 저강성부(107)를 형성한다.

본 발명에 따른 다른 골프 클럽 헤드 구조의 실시예가 도 11에 도시되어 있다. 상기 도시된 소정의 예시적 구조에서처럼 고강성부로서 크라운(30)에 돌출되는 또는 두꺼운 부분을 제공하는 것뿐만 아니라 주변부보다 얇고, 크라운(30)의 내측(또는 외측)면의 면판 부근에서 크라운(30)의 최후단부로 연장된 크라운의 부분을 제공하는 것도 가능하다. 이 얇은 부분(108)의 너비는 크라운(30)의 최후단부로 갈수록 점점 좁아질 수 있다. 얇은 부분(108)의 강성은 그 주변부보다 낮기 때문에 저강성부(108)를 형성하고, 상기 기술한 저강성부의 방식으로 변형파 전달 시스템으로 기능한다.

도 12에서 도시된 그 주변부 및 크라운(30)의 나머지 부위보다 낮은 강성을 가지는 재료로 크라운(30)의 부분(109)을 형성할 수 있다. 이 부분(109)은 일반적으로 상술한 것처럼 면판 및/또는 크라운(30)의 측면에서 크라운의 최후단부로 연장될 수 있다. 저강성부(109)의 너비는 크라운(30)의 최후단부로 갈수록 점점 좁아질 수 있다. 또한 이러한 형식의 저강성부(109)는 저강성부(109)의 양쪽 부분에 높은 강성을 가진 재료로 형성되는 고강성부(110)를 제공하여 얻을 수 있다.

변형파 역시 상기 도 7-12와 관련하여 기술한 저강성부에 의해 가중체(50)를 향해 및/또는 가중체(50)로부터 멀어지는 방향으로 효과적으로 전달될 수 있다.

더불어, 상기 기술한 실시예에서, 크라운(30) 내 강화 섬유의 정렬 방향을 조절하여, 타격면에 대해 0°의 각도로 배열된 강화 섬유를 구비한 층들을 교대로 적층시키고, 타격면에 대해 90°의 각도로 배열된 강화 섬유를 구비한 층 사이에 끼워넣을 수 있다. 또는, 본 발명의 소정 실시예에서 크라운(30) 내 강화 섬유의 정렬 방향을 조절하여, 타격면에 대해 +45°의 각도로 배열된 강화 섬유를 구비한 층들을 교대로 적층시키고, 타격면에 대해 -45°의 각도로 배열된 강화 섬유를 구비한 층 사이에 끼워넣을 수 있다. 본 발명에 따른 소정의 예시적인 구조에서는, 층들의 방향각이 0°에서 ±90°범위 내에 있으면 된다. 소정의 실시예에서 이 범위 중 ±10°에서 ±80°사이의 범위가 유지되는 것이 바람직하며, 이 경우 공의 초기 속도를 더 빠르게 할 수 있다. 마찬가지로, 비록 다른 배열 및 방향각 역시 본 발명으로부터 벗어나지 않고 이용 가능하더라도, 솔 내 강화 섬유의 방향각 또한 타격면에 대해서 0°에서 ±90°의 범위 내에서 유지될 수 있으며, 소정 실시예에서는 ±10°에서 ±80°사이로 유지될 수 있다.

본 발명의 소정 실시예에서, 필요하다면 섬유 강화 플라스틱에 포함된 강화 섬유가 일정 층 내에 배열될 필요가 없고, 그리고/또는 직교하도록 배열되는 일방향 층들에 배열될 필요는 없다. 또한 소정 실시예에서는 직포도 이용될 수 있다.

추가적으로, 상기 언급한 예시적 구조에서 면판(10)의 플랜지(13)와 크라운(30) 및 솔(40), 또한 솔 플레이트(20)와 솔(40)은 필름 형식의 접착제를 이용하여 함께 접착된다. 그렇지만, 본 발명으로부터 벗어남이 없이 이러한 요소들을 서로 결합시키는 다른 방법 또한 이용될 수 있다. 예컨대, 하나 이상의 기계적 커넥터가 사용될 수 있다. 필요하다면 용접 또는 납땜 역시 이용될 수 있다. 또한 다른 실시예에서처럼, 액체 형식의 접착제가 본 발명으로부터 벗어남이 없이 이용될 수 있다. 액체 형식의 접착제가 사용되는 예에서, 골프 클럽 헤드와 같은 3차원 형상을 형성할 때 상대적으로 균일한 두께와 너비로 코팅을 하기 위해 충분한 주의가 이루어져야 한다. 소정의 경우에서 접착제의 코팅 불균일성 및/또는 두께 불균일성은 접착 코팅의 접착 강도를 약화시키고, 그에 따라 골프 클럽 헤드가 일정한 강도를 갖기 어려워진다.

필요하다면, 타격면을 포함하여 골프 클럽 헤드의 어느 면에도 장식층을 제공하거나 표시를 하는 것 또한 가능하다. 장식층 또는 표시가 제공될 때, 골프 클럽 헤드의 디자인은 보다 미적으로 만족스러울 수 있다. 필요하다면, 프린팅, 조각, 그리고 기타 전형적인 마킹 시스템 및 방법들이 장식적인 내용 또는 표시를 제공하는 데 이용될 수 있다.

본 발명에 따른 구조를 포함하는 골프 클럽 헤드 구조의 생산에 대한 다양한 예시들 및 그러한 구조를 사용하여 얻게 되는 결과물이 아래에 제공된다. 그렇지만 해당 기술 분야의 당업자는 본 발명의 보호범위가 이러한 예시들 또는 그에 의해 취득되는 결과물에 제한되지 않는다는 것을 이해할 것이다.

실시예1 :

우선, 두께가 2.8㎜인 면을 구비하는 티타늄 합금 면판과 1.5㎜의 두께를 갖는 플랜지 및 1.5㎜의 두께를 갖는 스테인리스 스틸(SUS 314) 솔 플레이트가 개별적으로 단조된다. 다음, 블래스트 작업에 의해 솔 플레이트 및 면판의 플랜지 표면에 표면 러프닝 처리를 하고, 그 후 아세톤을 이용하여 이 표면을 탈지화(degreasing)한다.

다음으로, 제1 프리폼 제작 단계에서, 탄소 섬유가 두 개의 교차방향으로 배열된 프리프레그[미쓰비시 레이온사(Mitsubishi Rayon Co.,Ltd.)의 PYROFIL^® TR350으로 제작]가 에폭시 수지로 함침된 후 골프 클럽 헤드의 솔의 일반적인 형상으로 형성되며, 그에 의해 제1 프리폼(1.5㎜의 두께를 가짐)이 형성된다. 이 때, 구멍부가 제1 프리폼에 형성되어, 솔 플레이트 내의 나사형 홀이 솔 프리폼에 의해 차단되지 않게 된다.

그 후 조립 단계에서, 도 4에서 도시한 바와 같이 제1 프리폼(71)의 저면은 필름 형식의 접착제(60)로 솔 플레이트(20)의 상면에 접착된다. 더불어, 제1 프리폼(71)은 필름 형식의 접착제(60)로 면판(10)의 플랜지(13)에 접착된다. 그 다음, 카본 섬유가 타격면(12)에 대해 0°방향으로 정렬되고, 두께가 0.25㎜인 프리프레그(72)가 추가적으로 제1 프리폼(71)과 플랜지(13) 사이의 접촉부 주변에 접착된다.

그 후 텅스텐 파우더는 에폭시 수지 합성물 내에 혼합되어, 텅스텐을 함유한 혼합물은 10㎜의 너비를 가진 벨트 형상으로 형성된다. 그 다음, 벨트 형상으로 형성된 텅스텐을 포함한 혼합물 중 30g을 측정해 덜어내고, 이는 제1 프리폼(71)의 최후단부의 내부에 접착된다. 결과적으로 가중체 프리폼(73)을 얻게 된다.

이어서, 도 5에 도시한 바와 같이, 실리콘 고무로 형성된 가압백(22)을 솔 플레이트(20) 내 나사형 홀(21)(및 제1 프리폼(71)에 형성된 대응 개구)을 통해 제1 프리폼(71)에 삽입한다.

제2 프리폼 제작 단계에서, 상술한 프리프레그의 네 개의 층은 그 탄소 섬유 의 방향이 타격면에 대해 ±45°의 각도의 개별 층으로 정렬 및 배치되어 적층된다. 결과적으로, 골프 클럽 헤드의 크라운 형상으로 예비적으로 형성된 제2 프리폼(0.5㎜의 두께를 가짐)을 얻게 된다. 그 후 이러한 제2 프리폼(74)는 제1 프리폼(71)의 상부에 위치하고, 제2 프리폼(74)과 면판(10)의 플랜지(13)는 필름 형식의 접착제(60)로 함께 접착된다. 그 다음, 0.5mm의 두께를 가지며 그 탄소 섬유가 타격면(12)에 대해 ±45°의 각도로 정렬된 프리프레그(75)는 제2 프리폼(74)과 플랜지(13) 사이의 접촉부 부근에 추가적으로 접착된다. 이러한 방식으로 성형된 제품 전구체(80)를 얻는다.

다음으로, 도 6에 도시한 바와 같이, 내부 가압 성형 단계를 수행한다. 보다 구체적으로, 성형된 제품 전구체(80)는 상부 몰드(90a)와 하부 몰드(90b)로 형성된 몰드(90) 내부에 위치한다. 그 후 몰드(90)는 유압에 의해 폐쇄되고, 가압백(22)에 공기를 공급하여 가압백(22)을 팽창시킨다. 본 실시예에 사용되는 상부 몰드(90a)는 3㎜의 홈을 가지고, 그 너비가 크라운의 최후단부로 갈수록 점점 더 좁아진다. 이러한 홈은 성형된 제품 전구체(80)의 면판(10) 부근에서부터 크라운의 최후단부로 연장된 크라운의 부분에 대응하여 배치된다.

제1 프리폼(71)과 제2 프리폼(74)은 팽창된 가압백(22)에 의해 몰드로 가압된다. 동시에 각 프리폼의 매트릭스 수지는 열경화를 거쳐 성형 및 응고된다. 이러한 성형의 결과로서 제1 프리폼(71)과 프리프레그(72)는 솔(40)을 형성하고, 제2 프리폼(74)과 프리프레그(75)는 크라운(30)을 형성한다. 추가적으로, 가중체 프리폼(73)은 가중체(50)를 형성하고, 너비가 클럽 헤드 구조의 최후단부로 갈수록 점 점 더 좁아지는 볼록부가 면판 부근에서부터 크라운(30)의 최후단부로 연장되어 크라운(30)에 제공된다.

그 후, 몰드를 개방하여 성형된 제품을 꺼낸다. 더불어 가압백(22)을 홀(21)을 통해 꺼낸다. 마지막으로, 텅스텐 합금 나사를 솔 플레이트 내의 홀(21)에 끼워 나사형 홀을 폐쇄하여 이로써 골프 클럽 헤드를 얻을 수 있다.

실시예 2:

상부 몰드에 형성되는 홈이 없다는 점을 제외하고 실시예1과 같은 방식으로 골프 클럽 헤드를 얻어 낸다. 이러한 골프 클럽 헤드 결과물은 볼록부가 없다는 점을 제외하면 실시예 1의 골프 클럽 헤드와 동일하다.

실시예 3 :

탄소 섬유의 방향이 타격면에 대해 0°와 90°를 교대로 가지는 프리프레그를 적층시켜 제2 프리폼을 얻어낸다는 점을 제외하고, 실시예 2와 같은 방식으로 골프 클럽 헤드를 얻어 낸다.

실시예 4 :

실시예 1에서 3까지를 비교하기 위해, 크라운의 두께가 0.5㎜이고 솔의 두께가 1.5㎜인 티타늄 합금 골프 클럽 헤드를 사용한다.

공의 초기 속도 측정:

실시예 1에서 4까지의 골프 클럽 헤드를 이용하여 헤드를 50m/sec로 타격할 때 골프 공의 초기 속도를 레이져 라이트 방식을 이용하여 30회 측정하였다. 그 구해낸 평균값이 표 1에 나타나 있다.

	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4
공의 초기 속도(m/sec)	77.5	76.5	76.0	75.5

표 1에 나타난 바와 같이, 최후단부에 가중체가 있는 골프 클럽 헤드를 이용하여 구한 공의 초기 속도는 티타늄 합금 골프 클럽을 이용하여 구한 속도보다 더 빠르다. 이러한 결과로부터 캐리가 신장되었음을 추측할 수 있다. 특히, 크라운 내 강화 섬유의 정렬 방향이 타격면에 대해 ±45°이며, 볼록부가 제공되어 저강성부가 형성된 실시예 1의 골프 클럽 헤드가 가장 빠른 공의 초기 속도를 제공한다. 따라서, 이 골프 클럽 헤드가 드라이빙 거리를 가장 크게 신장시킬 수 있다.

해당 기술에서 공지된 전형적인 방식을 포함한 다양한 요구 방식에 따라 샤프트를 헤드에 접착하고 그립을 샤프트에 접착하여, 상기 기술된 형식의 골프 클럽 헤드로 골프 클럽을 형성할 수 있다. 예컨대, 기계적 커넥터, 나사산, 나사, 볼트, 접착제, 및/또는 그 유사물 등을 이용하여 샤프트를 헤드에 부착할 수 있다. 또한 접착제 등을 이용하여 샤프트에 그립을 부착할 수 있다. 일반적인 샤프트 재료(예컨데, 스틸, 그래파이트 등)와 그립 재료(예컨대, 중합체, 합성 고무, 가죽 등)가 또한 본 발명으로부터 벗어남이 없이 이용될 수 있다.

본 발명의 실시 형태 중 현재 선호되는 형태를 포함한 특정 실시예에 대해 본 발명을 기술하였지만, 해당 기술 분야의 당업자는 상기 기술된 시스템과 방법에 다양한 변형과 치환을 가할 수 있음을 이해할 것이다. 그러므로, 본 발명의 사상과 보호범위는 다음에 기재된 청구항에 따라 넓게 해석되어야 한다.

Claims

금속으로 형성된 면판 ;

면판에 부착된, 섬유 강화 플라스틱으로 형성된 크라운 ;

면판과 크라운에 부착된, 섬유 강화 플라스틱으로 형성된 솔 ; 및

상기 크라운, 상기 솔, 및 상기 면판에 의해 설정된 공간 내부에 제공되는 가중 부재를 포함하는 골프 클럽 헤드로서, 상기 크라운은 상기 면판 부근에서부터 골프 클럽 헤드의 최후단부를 향해 연장된 저강성부를 포함하고, 상기 저강성부는 상기 최후단부를 향해 연장됨에 따라 너비가 점점 좁아지는 것이며, 상기 가중 부재는 상기 골프 클럽 헤드의 상기 최후단부에 제공되는 것인 골프 클럽 헤드.
청구항 1에 있어서, 상기 저강성부는 상기 크라운의 볼록부 상에 제공되어 상기 크라운의 주요면으로부터 돌출되는 것인 골프 클럽 헤드.
청구항 1에 있어서, 상기 크라운을 형성하는 상기 섬유 강화 플라스틱의 영률이 10 내지 100 GPa인 것인 골프 클럽 헤드.
청구항 1에 있어서, 상기 크라운의 두께는 0.4 내지 2 ㎜의 범위 내에 있는 것인 골프 클럽 헤드.
청구항 1에 있어서, 상기 가중 부재의 질량은 10 내지 50 그램의 범위 내에 있는 것인 골프 클럽 헤드.
청구항 1에 있어서, 상기 저강성부는 상기 저강성부의 제1측 근처에 위치한 제1 고강성부와 상기 저강성부의 제2측 근처에 위치한 제2 고강성부 사이에 형성되는 것이고, 상기 저강성부는 상기 제1 고강성부와 상기 제2 고강성부보다 강성이 낮은 것인 골프 클럽 헤드.
청구항 6에 있어서, 상기 제1 고강성부는 상기 저강성부 보다 두께가 더 두꺼운 제1 리브를 포함하는 것이고, 상기 제2 고강성부는 상기 저강성부보다 두께가 더 두꺼운 제2 리브를 포함하는 것인 골프 클럽 헤드.
청구항 7에 있어서, 상기 제1 리브는 상기 크라운의 주요면으로부터 상기 공간에서 멀어지는 방향으로 연장되는 것이고, 상기 제2 리브는 상기 크라운의 상기 주요면으로부터 상기 공간으로부터 멀어지는 방향으로 연장되는 것인 골프 클럽 헤드.
청구항 7에 있어서, 상기 제1 리브는 상기 크라운의 주요면으로부터 상기 공간에서 방향으로 연장되는 것이며, 상기 제2 리브는 상기 크라운의 상기 주요면으로부터 상기 공간을 향하는 방향으로 연장되는 것인 골프 클럽 헤드.
청구항 6에 있어서, 상기 저강성부는 상기 크라운 면의 주요부를 구성하는 재료보다 두께가 얇은 재료로 형성되는 것인 골프 클럽 헤드.
청구항 6에 있어서, 상기 저강성부는 상기 크라운의 주요부를 구성하는 재료보다 낮은 강성을 가진 재료로 형성된 것인 골프 클럽 헤드.
청구항 6에 있어서, 상기 제1 고강성부와 상기 제2 고강성부는 상기 크라운의 주요부를 구성하는 재료보다 더 큰 강성을 가지는 하나 이상의 재료로 구성된 것인 골프 클럽 헤드.
청구항 1에 있어서, 상기 크라운은 제1 방향으로 정렬된 섬유를 가지는 제1 층의 섬유 강화 플라스틱 및 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 정렬된 섬유를 가지는 제2 층의 섬유 강화 플라스틱을 포함하는 것인 골프 클럽 헤드.
청구항 13에 있어서, 상기 제1 방향은 상기 제2 방향에 대해 실질적으로 수직인 것인 골프 클럽 헤드.
청구항 14에 있어서, 상기 제1 방향은 상기 면판의 타격면에 대해 약 0°의 각도를 이루는 것이고, 상기 제2 방향은 상기 타격면에 대해 약 90°의 각도를 이 루는 것인 골프 클럽 헤드.
청구항 14에 있어서, 상기 제1 방향은 상기 면판의 타격면에 대해 약 +45°의 각도를 이루는 것이고, 상기 제2 방향은 상기 타격면에 대해 약 -45°의 각도를 이루는 것인 골프 클럽 헤드.
청구항 1에 따른 골프 클럽 헤드; 및

상기 골프 클럽 헤드에 부착된 샤프트를 포함하는 골프 클럽.
청구항 17에 있어서, 상기 샤프트에 부착된 그립을 더 포함하는 것인 골프 클럽.
면판;

상기 면판에 부착된 클럽 헤드 바디로서, 상기 골프 클럽 헤드로 공을 타격할 때 발생하는 변형파 내에 포함된 에너지의 적어도 일부를 상기 면판으로부터 멀어지는 방향으로 전달하고 이를 다시 상기 면판을 향하여 전달하는 변형파 전달 시스템을 포함하는 클럽 헤드 바디; 및

상기 면판에 입사되는 변형파의 에너지의 적어도 일부를 상기 변형파 전달 시스템에 의해 상기 면판으로 반사하는 반사 부재를 포함하는 골프 클럽 헤드.
청구항 19에 있어서, 상기 변형파 전달 시스템은 상기 면판 부근에서부터 상기 골프 클럽 헤드의 최후단부를 향해 연장되어 있고, 상기 변형파 전달 시스템은 최후단부를 향해 연장됨에 따라 점점 좁아지는 너비를 가지며, 상기 변형파 전달 시스템은 상기 클럽 헤드 바디의 볼록부 상에 제공되어 상기 클럽 헤드 바디의 주요면으로부터 돌출되는 것인 골프 클럽 헤드.
청구항 19에 있어서, 상기 반사 부재는 상기 클럽 헤드 바디 내의 적어도 일부분에 위치하는 것인 골프 클럽 헤드.
청구항 19에 있어서, 상기 변형파 전달 시스템은 상기 면판 부근에서부터 상기 골프 클럽 헤드의 최후단부를 향해 연장되는 저강성부를 포함하고, 상기 저강성부는 상기 최후단부를 향해 연장됨에 따라 점점 좁아지는 너비를 가지며, 상기 저강성부는 상기 저강성부의 제1측 근처에 위치하는 제1 고강성부와 상기 저강성부의 제2측 근처에 위치하는 제2 고강성부 사이에 형성되고, 상기 저강성부는 상기 제1 고강성부 및 상기 제2 고강성부 보다 낮은 강성을 가지는 것인 골프 클럽 헤드.
청구항 22에 있어서, 상기 제1 고강성부는 상기 저강성부보다 더 큰 두께를 갖는 제1 리브를 포함하는 것이고, 제2 고강성부는 상기 저강성부보다 더 큰 두께를 갖는 제2 리브를 포함하는 것인 골프 클럽 헤드.
청구항 23에 있어서, 상기 제1 리브는 상기 크라운의 주요면으로부터 상기 공간에서 멀어지는 방향으로 연장되는 것이며, 제2 리브는 상기 크라운의 주요면으로부터 공간에서 멀어지는 방향으로 연장되는 것인 골프 클럽 헤드.
청구항 23에 있어서, 상기 제1 리브는 상기 크라운의 주요면으로부터 상기 공간을 향하는 방향으로 연장되는 것이며, 상기 제2 리브는 상기 크라운의 주요면으로부터 상기 공간을 향하는 방향으로 연장되는 것인 골프 클럽 헤드.
청구항 22에 있어서, 상기 저강성부는 상기 클럽 헤드 바디의 주요부를 구성하는 재료보다 두께가 더 얇은 재료로 형성되는 것인 골프 클럽 헤드.
청구항 22에 있어서, 상기 저강성부는 상기 클럽 헤드 바디의 주요부를 구성하는 재료보다 강성이 낮은 재료로 형성되는 것인 골프 클럽 헤드.
청구항 22에 있어서, 상기 제1 고강성부와 상기 제2 고강성부는 상기 클럽 헤드 바디의 주요부를 구성하는 재료보다 더 큰 강성을 가지는 하나 이상의 재료로 형성되는 것인 골프 클럽 헤드.
청구항 19에 있어서, 적어도 상기 클럽 헤드 바디의 크라운은 제1 방향으로 정렬된 섬유를 가지는 제1 층의 섬유 강화 플라스틱 및 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 정렬된 섬유를 가지는 제2 층의 섬유 강화 플라스틱을 포함하는 것인 골프 클럽 헤드.
청구항 29에 있어서, 상기 제1 방향은 상기 제2 방향과 실질적으로 직교하는 것인 골프 클럽 헤드.
청구항 30에 있어서, 상기 제1 방향은 상기 면판의 타격면에 대해 약 0°의 각도를 이루는 것이고, 상기 제2 방향은 상기 타격면에 대해 약 90°의 각도를 이루는 것인 골프 클럽 헤드.
청구항 30에 있어서, 상기 제1 방향은 상기 면판의 타격면에 대해 약 +45°의 각도를 이루는 것이고, 제2 방향은 상기 타격면에 대해 약 -45°의 각도를 이루는 것인 골프 클럽 헤드.
청구항 19에 따른 골프 클럽 헤드; 및

상기 골프 클럽 헤드에 부착된 샤프트를 포함하는 골프 클럽
청구항 33에 있어서, 상기 골프 클럽은 상기 샤프트에 부착된 그립을 더 포함하는 것인 골프 클럽.
접착제를 이용하여 솔 프리폼을 면판에 부착하는 단계 ;

접착제를 이용하여 상기 면판 및 상기 솔 프리폼에 크라운 프리폼을 부착하는 단계 ;

상기 크라운 프리폼 또는 상기 솔 프리폼 중 하나 이상에 가중 부재 프리폼을 부착하는 단계 ; 및

상기 크라운 프리폼, 상기 솔 프리폼, 및 상기 면판으로 골프 클럽 헤드 구조를 형성하는 단계로서, 상기 크라운 프리폼은 상기 면판 부근으로부터 상기 골프 클럽 헤드의 최후단부를 향해 연장되는 저강성부를 포함하도록 형성되며, 상기 저강성부는 상기 최후단부를 향해 연장됨에 따라 점점 너비가 좁아지는 것인 형성 단계를 포함하는 방법.
청구항 35에 있어서, 상기 형성 단계는 상기 크라운 프리폼, 상기 솔 프리폼, 및 상기 면판을 함께 가압 성형하는 단계와 상기 크라운 프리폼, 상기 솔 프리폼, 및 상기 가중 부재 프리폼을 가열하는 단계 중 하나 이상을 포함하는 것인 방법.
접착제를 이용하여 면판에 클럽 헤드 바디 프리폼을 부착하는 단계 ;

변형파 반사 부재 프리폼을 상기 클럽 헤드 바디 프리폼의 적어도 일부에 부착하는 단계 ;

상기 클럽 헤드 바디 프리폼 및 상기 면판으로부터 골프 클럽 헤드 구조를 형성하는 단계로서, 상기 클럽 헤드 바디는 상기 골프 클럽 헤드로 볼을 타격할 때 발생하는 변형파에 포함된 에너지의 적어도 일부를 상기 면판으로부터 멀어지는 방향으로 전달하고 이를 다시 상기 면판을 향하여 전달하는 변형파 전달 시스템을 포함하기 위해 상기 형성 단계동안 성형되는 것인 형성 단계를 포함하는 방법.
청구항 37에 있어서, 상기 변형파 전달 시스템은 상기 면판 부근에서부터 상기 골프 클럽 헤드의 최후단부를 향해 연장되고, 상기 변형파 전달 시스템은 상기 최후단부를 향해 연장됨에 따라 너비가 점점 좁아지는 것인 방법.
청구항 37에 있어서, 상기 형성 단계는 상기 클럽 헤드 바디 및 상기 면판을 함께 가압 성형하는 단계와 상기 클럽 헤드 바디 및 상기 변형파 반사 프리폼을 가열하는 단계 중 하나 이상을 포함하는 것인 방법.