KR20140009072A - 골프 클럽 헤드 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 중공형 골프 클럽 헤드는, 서로 연결되어 있고 높이가 서로 다른 제1 부분 및 제2 부분을 구비하는 바닥부가 마련되어 있는 금속 재료로 제조된 헤드 본체와, 상기 헤드 본체의 제2 부분에 부착되어 있고 상기 헤드 본체보다 비중이 큰 적어도 하나의 중량 부재를 포함한다.

Description

골프 클럽 헤드{GOLF CLUB HEAD}
본 발명은 골퍼에게 낮은 타구음을 제공하는 골프 클럽 헤드에 관한 것이다.
일본 특허 출원 공개 제2010-142448호에는, 낮은 타구음을 제공하는 것을 목적으로 하여, 클럽 헤드가 2,400 ㎐ 이하의 범위의 1차 고유 진동수를 갖도록, 특정 면적을 갖는 솔 부분이 마련된 헤드 본체와 이 헤드 본체의 솔 부분에 부착된 중량 부재를 포함하는 중공형 골프 클럽 헤드가 개시되어 있다.
일본 특허 출원 공개 제2010-088807호에는, 우수한 타구의 방향 안정성을 제공하는 것을 목적으로 하여, 높이가 서로 다른 복수의 솔 면과 각각의 솔 면에 각각 부착된 복수의 중량 부재를 구비하는 단차형 솔 부분이 마련된 헤드 본체를 포함하는 중공형 골프 클럽 헤드가 개시되어 있다.
일본 특허 출원 공개 제2011-019843호에는, 전방 영역과, 후방 영역, 그리고 최소 두께를 갖는 중간 영역을 구비하는 솔 부분이 마련된 헤드 본체를 포함하는 중공형 골프 클럽 헤드가 개시되어 있다. 추가적으로, 높은 타구음을 제공하는 것을 목적으로 하여, 헤드의 1차 고유 모드에서의 안티노드가 나타나는 특정 영역에, 상기 중간 영역의 위치를 결정한다.
대부분의 골퍼에게 있어서 골프 클럽의 타구음이 중요하다는 것은 잘 알려져 있다. 특히, 프로 골퍼 등에게 있어서 바람직한 타구음은 골프 스코어를 낮추는 비결이다. 따라서, 골프 클럽에 있어서 타구음은 가장 중요한 기술적 인자 중의 하나이다. 최근에는, 프로 골퍼 등이 높은 타구음 대신에 낮은 타구음을 내는 골프 클럽을 사용하거나 혹은 요구하는 경향이 있다.
대부분의 프로 골퍼의 요구가 다양하다는 관점에서, 본 발명은 간단한 구조를 이용하여 낮은 타구음을 내는 골프 클럽 헤드를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 서로 연결되어 있고 높이가 서로 다른 제1 부분 및 제2 부분을 구비하는 바닥부가 마련되어 있는 금속 재료로 제조된 헤드 본체와, 상기 헤드 본체의 제2 부분에 부착되어 있고 상기 헤드 본체보다 비중이 큰 적어도 하나의 중량 부재를 포함하는 중공형 골프 클럽 헤드가 제공된다.
바람직하게는, 상기 제2 부분은, 상기 제1 부분으로부터 헤드의 내측을 향해 움푹 들어가 있거나, 또는 상기 제1 부분으로부터 헤드의 외측을 향해 돌출되어 있다.
바람직하게는, 상기 제2 부분의 두께는 상기 제1 부분의 두께보다 작다.
바람직하게는, 상기 제2 부분의 두께는 0.5 ㎜ 내지 2.0 ㎜의 범위이다.
바람직하게는, 상기 제1 부분과 제2 부분의 두께의 차는 0.1 ㎜ 이상의 범위이다.
바람직하게는, 헤드를 아래쪽에서 보았을 때, 상기 제2 부분은 상기 중량 부재를 둘러싸도록 마련되어 있다.
바람직하게는, 상기 적어도 하나의 중량 부재는 2개의 개별 중량 부재를 포함한다.
바람직하게는, 상기 제2 부분은 2개의 1차 부분과 이들 1차 부분의 사이에 마련된 2차 부분을 포함하고, 상기 제1 부분에 대한 각 1차 부분의 높이차가 상기 제1 부분에 대한 2차 부분의 높이차보다 크며, 각 중량 부재는 각 1차 부분에 부착되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 골프 클럽 헤드의 사시도이다.
도 2는 표준 상태인 도 1에 도시된 헤드의 정면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 헤드를 토우측에서 본 측면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 헤드의 저면도이다.
도 5는 바닥측에서 본 헤드의 분해 사시도이다.
도 6은 도 4의 A-A선을 따라 취한 헤드의 단면도이다.
도 7은 도 4의 A-A선을 따라 취한 다른 실시형태에 따른 헤드의 단면도이다.
도 8a 및 도 8b는 다른 실시형태를 각각 보여주는 도 4의 A-A선을 따라 취한 헤드의 단면도이다.
도 9는 바닥측에서 본 다른 실시형태에 따른 헤드의 분해 사시도이다.
도 10은 도 9에 도시된 헤드의 저면도이다.
도 11은 도 10의 B-B선을 따라 취한 헤드의 단면도이다.
도 12는 골프 클럽 헤드의 고유 진동수를 측정하는 방법을 설명하는 개략도이다.
이제 첨부 도면과 함께, 본 발명의 실시형태를 상세히 설명한다. 본 명세서의 전반에 걸쳐 유사한 요소에는 동일한 도면 부호가 표시되어 있음을 주목해야 할 필요가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 중공형 골프 클럽 헤드(이하에서는 간단히 "헤드"라고도 함)(1)의 사시도이다.
헤드(1)는, 그 안에 중공부(i)(도 6에 도시)가 마련되어 있는 중공형 구조를 갖는다. 본 실시형태에서는 중공부(i)에 공기가 채워져 있지만, 헤드 무게를 조정하기 위한 폼(foam) 또는 겔(gel)이 그 안에 적어도 부분적으로 채워질 수 있다.
헤드(1)의 헤드 체적은 특별히 제한되지 않지만, 바람직하게는 160 ㎤ 이상, 더 바람직하게는 200 ㎤ 이상, 바람직하게는 470 ㎤ 이하, 더 바람직하게는 460 ㎤ 이하의 범위로 설정된다. 헤드(1)의 질량은 바람직하게는 170 g 이상, 더 바람직하게는 180 g 이상, 바람직하게는 250 g 이하, 더 바람직하게는 240 g 이하의 범위이다. 이러한 헤드(1)는 관성 모멘트가 크고 무게 중심이 깊다.
헤드(1)에는, 드라이버, 페어웨이 우드 등의 우드 타입 헤드와 유틸리티 타입의 헤드를 이용하는 것이 바람직하다. 본 실시형태에 따른 헤드(1)는, 예컨대 드라이버이다.
도 2 내지 도 4는 표준 상태에 놓여 있는 헤드(1)를 보여준다. 여기서, 전술한 표준 상태는, 헤드(1)와 수평면(HP) 사이의 관계를 규정하는 헤드(1)의 특정 위치에 있는 것이고, 헤드(1)가 특정 라이각(α) 및 로프트각(β)으로 수평면(HP) 상에 놓여 있는 상태를 의미한다.
도 1 내지 도 4를 참조해 보면, 헤드(1)는 골프공을 타격하는 페이스(2)를 갖는 페이스부(3)와, 헤드의 상단면을 형성하는 크라운부(4)와, 헤드의 바닥면을 형성하는 바닥부(5), 그리고 골프 클럽 샤프트(도시 생략)가 삽입되는 원통 형상의 샤프트 삽입 구멍(6a)을 갖는 호젤부(6)를 포함한다.
도 4를 참조해 보면, 헤드(1)의 바닥부(5)는 표준 상태의 헤드(1)를 바닥측에서 보았을 때 보이는 구역으로서 규정된다. 통상적으로, 이러한 바닥부(5)는 통상의 우드 타입 골프 클럽 헤드의 소위 솔 및 사이드부를 포함할 수 있다.
도 5는 바닥측에서 본 헤드(1)의 분해 사시도이다. 헤드(1)는 금속 재료로 제조된 헤드 본체(7)와, 헤드 본체(7)에 부착된 적어도 하나의 중량 부재(8)를 포함한다.
헤드 본체(7)는 페이스부(3)와, 크라운부(4)(도 5에는 도시되어 있지 않음)와, 바닥부(5), 그리고 호젤부(6)를 포함한다. 따라서, 헤드 본체(7)는 헤드(1)의 대부분을 구성한다. 헤드 본체(7)에는, 예컨대 스테인리스강, 마레이징강, 순티타늄, 또는 티타늄 합금 등이 채용될 수 있다. 본 실시형태의 헤드 본체(7)는 티타늄 합금으로 제조된다.
헤드 본체(7)의 바닥부(5)는, 제1 부분(10)과, 제1 부분(10)에 대하여 높이차를 갖는 제2 부분(20), 그리고 제1 부분(10)과 제2 부분(20)의 사이에 있는 경사벽(9)을 포함한다.
제1 부분(10)은 헤드의 외측을 향해 돌출되어 있는 완만한 볼록면을 갖는다.
도 6은 도 4의 A-A선을 따라 취한 헤드(1)의 단면도이다. 경사벽(9)은 제1 부분(10)과 제2 부분(20)의 사이를 연결하여 계단형 부분을 형성한다. 본 실시형태에서는, 바닥부(5)에 리세스가 마련되도록, 제2 부분(20)은 제1 부분(10)의 외면으로부터 움푹 들어간 면을 갖는다.
도 7은 도 4의 A-A선을 따라 취한 본 발명의 다른 양태에 따른 헤드(1)의 단면도이다. 도 7을 참조해 보면, 본 실시형태에서는 바닥부(5)에 융기부가 마련되도록, 제2 부분(20)은 제1 부분(10)의 외면으로부터 돌출된 면을 갖는다.
도 8a는 도 4의 A-A선을 따라 취한 본 발명의 또 다른 양태에 따른 헤드(1)의 단면도이다. 도 8a를 참조해 보면, 제2 부분(20)은 제1 부분(10)의 외면으로부터 움푹 들어간 외면을 갖지만, 제2 부분(20)의 내면과 제1 부분(10)의 내면은 경사벽(9) 없이 매끄럽게 연결되어 있다.
도 8b는 도 4의 A-A선을 따라 취한 본 발명의 또 다른 양태에 따른 헤드(1)의 단면도이다. 도 8b를 참조해 보면, 제2 부분(20)은 제1 부분(10)의 외면과 매끄럽게 연결되어 있는 평탄한 외면을 갖지만, 제2 부분(20)의 내면은 경사벽(9)을 통해 제1 부분(10)의 내면으로부터 움푹 들어가 있다.
바람직한 실시형태에서, 제2 부분(20)의 면적은 제1 부분(20)의 면적보다 작다. 그러나, 본 발명은 전술한 양태에 한정되는 것은 아니다.
중량 부재(8)는 헤드 본체(7)보다 비중이 큰 금속 재료로 제조된다. 중량 부재(8)에는, 텅스텐, 텅스텐 합금, 구리 합금, 니켈 합금 등이 적절히 이용된다. 헤드 본체(7)가 티타늄 합금으로 제조된 경우, 중량 부재로는 5.0 이상, 바람직하게는 6.0 이상, 더 바람직하게는 7.0 이상의 범위의 비중을 갖는 금속 재료를 이용하는 것이 바람직하다.
본 실시형태에서는, 1개의 중량 부재(8)가 헤드 본체(9)에 부착된다. 중량 부재(8)는, 헤드 본체(7)에 형성된 나사 구멍(14)에 끼워지도록 나사와 유사한 형상을 갖는다. 그러나, 중량 부재(8)의 형상, 개수 및 부착 방법은 전술한 실시형태에 한정되는 것은 아니다.
중량 부재(8)는 헤드 본체(7)의 바닥부(5)의 제2 부분(20)에 부착된다. 헤드(1)의 바닥부(5)의 진동은 헤드의 타구음에 상당한 영향을 미친다. 중량 부재(8)가 헤드 본체(7)의 바닥부(5)에 부착되어 있는 경우에, 바닥부(5)의 1차 고유 진동수가 낮은 경향이 있다. 따라서, 헤드(1)가 볼을 타격할 때 발생되는 바닥부(5)에서의 진동은 그 주기가 긴 경향이 있기 때문에, 헤드(1)의 타구음은 낮은 경향이 있다.
전술한 타구음을 더 낮추기 위해, 본 발명은, 경사벽(9)을 통해 제1 부분(10)과 높이차를 갖고서 연결되어 있는 제2 부분(20)에 중량 부재(8)를 마련한다. 제2 부분(20)은 강성이 낮을 뿐만 아니라 중량 부재(8)로 인해 무거운 무게를 갖기 때문에, 제2 부분(20)은 쉽게 국부적으로 진동하여 타구음을 더 낮춘다. 따라서, 본 실시형태에 따른 헤드(1)는, 간단한 헤드 구성을 이용하여, 프로 골퍼가 선호하는 경향이 있는 낮은 타구음을 제공한다.
중량 부재(8)의 위치는, 바닥부(5)에 있어서 예컨대 중량 분배를 위한 설계에 따른 특정 위치에 결정될 수 있다. 제2 부분(20)의 위치는 미리 결정해 놓은 중량 부재(8)의 위치에 따라 결정될 수 있다.
본 발명의 바람직한 양태에서, 중량 부재(8)는 헤드의 무게 중심을 더 깊어지게 하도록 헤드(1)의 무게 중심보다 후방에 마련된다. 본 발명의 다른 양태에서, 중량 부재(8)는 헤드의 무게 중심을 한쪽으로 치우치게 하도록 힐측 또는 토우측에 마련될 수 있다.
도 6을 참조해 보면, 헤드(1)의 고유 진동수를 효과적으로 낮추기 위해, 제1 부분(10)과 제2 부분(20)의 사이에 있는 경사벽(9)이 바람직하게는 1.0 ㎜ 이상, 더 바람직하게는 2.0 ㎜ 이상의 범위의 높이(h)를 갖는다. 경사벽(9)의 높이(h)는 제1 부분(10)과 제2 부분(20)의 두 표면간의 차이로서 정해진다. 헤드(1)의 내구성을 유지하기 위해, 경사벽(9)의 높이(h)는 바람직하게는 10.0 ㎜ 이하, 더 바람직하게는 8.0 ㎜ 이하의 범위이다.
제2 부분(20)을 연속적으로 둘러싸도록 경사벽(9)이 마련되어 있는 것이 바람직하다. 헤드의 2차 진동 모드를 고려하는 경우에는, 제2 부분(20)의 양측부에 적어도 한 쌍의 대향 경사벽(9)이 마련될 수 있다. 도 4를 참조해 보면, 다른 바람직한 실시형태에서, 경사벽(9)은 헤드의 토우-힐 방향으로 연장되며 서로 대향하는 제1 벽(9a) 및 제2 벽(9b)을 포함한다. 다른 바람직한 실시형태에서, 경사벽(9)은 헤드의 전후 방향으로 연장되는 제3 벽(9c) 및 제4 벽(9d)을 포함한다.
헤드(1)의 제2 부분(20)의 형상은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 제2 부분(20)을 효과적으로 진동시키기 위해, 제2 부분(20)은 중량 부재(8)의 주위에 마련되는 것이 바람직하다. 제2 부분(20)은 중량 부재(8)의 주위에 연속적으로 마련되는 것이 더 바람직하다.
도 6에 도시된 바와 같이, 헤드의 타구음을 더 낮추기 위해, 제2 부분(20)의 두께(t2)를 제1 부분(10)의 두께(t1)보다 작게 한다. 본 발명의 일 양태에서는, 헤드의 내구성을 유지하면서 제2 부분(20)을 쉽게 진동시키기 위해, 제2 부분(20)의 두께(t2)는 0.5 ㎜ 내지 2.0 ㎜의 범위인 것이 바람직하다.
전술한 이점을 효과적으로 확보하기 위해, 제1 부분(10)의 두께(t1)와 제2 부분(20)의 두께(t2) 사이의 차(t1-t2)는 바람직하게는 0.1 ㎜ 이상, 더 바람직하게는 0.2 ㎜ 이상의 범위이다. 헤드의 내구성을 유지하기 위해, 전술한 두께의 차(t1-t2)는 바람직하게는 2.5 ㎜ 이하, 더 바람직하게는 2.0 ㎜ 이하의 범위이다.
도 9는 바닥측에서 본 다른 실시형태에 따른 헤드(1)의 분해 사시도이다. 도 10은 도 9에 도시된 헤드의 저면도이고, 도 11은 도 10의 B-B선을 따라 취한 헤드의 단면도이다.
본 실시형태에 따른 헤드(1)는, 2개의 개별 중량 부재가 부착되어 있고 오목한 제2 부분(20)이 구비되어 있는 바닥부(5)를 포함한다.
제2 부분(20)은, 바닥부(5)에 있어서 헤드의 토우-힐 방향으로 폭넓게 연장되도록 마련되어 있다. 본 실시형태에 따른 제2 부분(20)의 헤드의 전후 방향을 따르는 길이 방향의 폭은, 헤드의 중심에서 힐측과 토우측을 향해 갈수록 점차 확대된다. 경사벽(9)은, 페이스(2)측에서 헤드의 토우-힐 방향으로 연장되는 전벽(前壁)(9A)과, 헤드의 후방측에서 헤드의 토우-힐 방향으로 연장되는 후벽(9B)을 포함한다. 제2 부분(20)의 토우측과 힐측은 각각 제1 부분(10)(사이드부)과 매끄럽게 연결되어 있다.
중량 부재(8)는 제2 부분(20)의 토우측에 마련된 제1 중량 부재(8A)와, 제2 부분(20)의 힐측에 마련된 제2 중량 부재(8B)를 포함한다. 제2 부분(20) 내에 2개의 개별 중량 부재(8A, 8B)를 제공함으로써, 제2 부분(20)의 토우측과 힐측 각각은 독립적으로 진동할 수 있어, 더 낮은 타구음이 얻어진다.
바람직하게는, 제2 부분(20)은 적어도 하나의 1차 부분(22)과 적어도 하나의 2차 부분(24)을 더 포함한다. 제1 부분(10)에 대한 1차 부분(22)의 높이(h1)는 제1 부분(10)에 대한 2차 부분(24)의 높이(h2)보다 크다(도 11에 도시). 본 실시형태에서, 제2 부분(20)은 1개의 2차 부분(24)과, 이 2차 부분(24)의 토우측 및 힐측에 마련된 2개의 1차 부분(22)을 포함한다. 본 실시형태에서, 각 1차 부분(22)에는 중량 부재(8A 또는 8B)가 마련된다.
1차 부분(22)이 마련된 제2 부분(20)은 제1 부분(10)에 비해 쉽게 진동하므로, 더 낮은 타구음이 얻어질 수 있다. 추가적으로, 2차 부분(24)은 제2 부분(20)의 강성을 증대시키는 데 기여하므로, 헤드(1)의 내구성도 또한 유지된다.
낮은 타구음을 확보할 뿐만 아니라 바닥부(5)의 내구성을 향상시키기 위해, 2차 부분(24)의 두께(t2b)가 1차 부분(22)의 두께(t2a)보다 큰 것이 바람직하다.
지금까지 본 발명을 상세히 설명하였으나, 본 발명은 전술한 특정 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 다른 양태로 변경될 수도 있다.
비교 시험:
본 발명의 이점을 확인하기 위해, 도 1 내지 도 5와 표 1에 나타내어진 주요 구조를 갖는 복수의 골프 클럽 헤드를 제조하고, 각 헤드의 1차 고유 진동수를 측정하였다.
헤드의 고유 진동수는 다음과 같이 측정되었다. 도 12를 참조해 보면, 시험 대상 헤드(1)의 페이스(2)를 진동기(30)(International Mechanical Vibration Co.에서 제조한 모델 PET-01, PET-0A)의 장착 테이블(32)에 부착하였다. 또한, 진동기(30)와 시험 대상 헤드(1)의 페이스(2)에 가속도 픽업(U2, U2)을 각각 부착하였다. 그리고, 다이나믹 신호 분석기(YHP에서 제조한 모델 HP-5420A)를 사용하여, 클럽 페이스(2)가 가변 진동수로 진동되었을 때의 가속도 픽업(U1, U2)의 출력 신호를 처리하고 분석하여, 시험 대상 헤드의 1차 고유 진동수를 얻었다. 1차 고유 진동수가 작을수록, 타구음이 낮다.
각 클럽 헤드는 표 1에 열거된 파라미터를 제외하고는 다음과 같이 모두 동일한 사양을 갖는다. 비교예 1의 클럽 헤드는 바닥부에 제2 부분이 없다. 실시예 1 내지 7의 클럽 헤드는 제2 부분의 두께 또는 경사벽의 높이에 관한 파라미터가 서로 다르다.
로프트각: 10.0도
라이각: 57.5도
클럽 헤드 체적: 450cm3
헤드 본체: TIX51AF의 페이스부를 제외한 Ti-6Al-4V
표 1은 시험 결과 등을 보여준다.
Figure pat00001
이어서, 도 9 내지 도 11과 표 2에 나타내어진 양태에 따른 복수의 골프 클럽 헤드를 제조하고, 헤드의 1차 고유 진동수와 내구성에 대해 시험하였다. 내구성 시험에서는, 샤프트에 각 클럽 헤드를 부착하여 우드 타입 골프 클럽을 만들고, 이 골프 클럽을 스윙 로봇에 장착하였다. 클럽 헤드로 골프공을 60,000회까지 반복 타격하고, 페이스부에 손상이 일어나기까지의 타격 횟수를 카운트하였다.
비교예 2의 클럽 헤드는 바닥부에 제2 부분이 없다. 실시예 8 내지 14의 클럽 헤드는 제2 부분의 두께 또는 경사벽의 높이에 관한 파라미터가 서로 다르다.
시험 결과가 이하의 표 2에 나타내어져 있다.
Figure pat00002
본 발명에 따른 각 클럽 헤드는 바람직한 낮은 타구음을 제공하는 것이 확인되었다. 또한, 제2 부분이 큰 클럽 헤드에서는 바람직한 내구성이 유지되는 것이 확인되었다.

Claims (9)

  1. 서로 연결되어 있고 높이가 서로 다른 제1 부분 및 제2 부분을 구비하는 바닥부가 마련되어 있는 금속 재료로 제조된 헤드 본체와,
    상기 헤드 본체의 제2 부분에 부착되어 있고 상기 헤드 본체보다 비중이 큰 적어도 하나의 중량 부재
    를 포함하는 중공형 골프 클럽 헤드.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 부분은 상기 제1 부분으로부터 헤드의 내측을 향해 움푹 들어가 있는 것인 중공형 골프 클럽 헤드.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2 부분은 상기 제1 부분으로부터 헤드의 외측을 향해 돌출되어 있는 것인 중공형 골프 클럽 헤드.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제2 부분의 두께는 상기 제1 부분의 두께보다 작은 것인 중공형 골프 클럽 헤드.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제2 부분의 두께는 0.5 ㎜ 내지 2.0 ㎜의 범위인 것인 중공형 골프 클럽 헤드.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1 부분과 제2 부분의 두께의 차는 0.1 ㎜ 이상의 범위인 것인 중공형 골프 클럽 헤드.
  7. 제1항에 있어서, 헤드를 아래쪽에서 보았을 때, 상기 제2 부분은 상기 중량 부재를 둘러싸도록 마련되어 있는 것인 중공형 골프 클럽 헤드.
  8. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 중량 부재는 2개의 개별 중량 부재를 포함하는 것인 중공형 골프 클럽 헤드.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제2 부분은 2개의 1차 부분과 이들 1차 부분의 사이에 마련된 2차 부분을 포함하고, 상기 제1 부분에 대한 각 1차 부분의 높이차가 상기 제1 부분에 대한 2차 부분의 높이차보다 크며, 각 중량 부재는 각 1차 부분에 부착되어 있는 것인 중공형 골프 클럽 헤드.
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