KR20240006087A - 혼합 재료 골프 클럽 헤드 - Google Patents

Abstract

골프 클럽 헤드가, 실질적으로 중공 구조를 한정하도록 후방 몸체에 결합되는, 금속 전방 몸체를 포함한다. 금속 전방 몸체는, 타격 페이스 및 타격 페이스의 외주로부터 후방으로 연장되는 서라운딩 프레임을 포함한다. 후방 몸체는, 크라운 부재 및 크라운 부재에 결합되는 솔 부재를 포함한다. 솔 부재는, 충진된 열가소성 재료로 형성되는 구조적 층 및 구조적 층의 외표면에 접합되는 섬유 강화 복합재료 탄성 층을 포함한다. 구조적 층은, 구조적 층의 두께를 통해 연장되는 복수의 개구를 구비하며, 그리고 탄성 층은, 복수의 개구 각각을 가로질러 연장된다. 구조적 층 및 탄성 층은 각각, 공통 열가소성 수지 성분을 구비하며, 그리고 중간 접착제 없이 서로에 직접적으로 접합된다.

Description

혼합 재료 골프 클럽 헤드{MIXED MATERIAL GOLF CLUB HEAD}

관련 출원의 상호 참조

본 출원은, 그의 개시가 전체적으로 참조로 본 명세서에 통합되는, 2016년 5월 27일 출원된, 미국 가특허출원 제62/342,741호에 대한 우선권의 이익을 주장한다.

본 발명은 개략적으로 혼합 재료 구조를 갖는 골프 클럽 헤드에 관한 것이다.

이상적인 클럽 설계에서, 일정한 총 스윙 웨이트를 위해, 구조적 질량의 양은, 클럽 성능을 맞춤화하기 위한 노력으로 특정하게 배치할 부가적인 자유재량적 질량을 설계자에게 제공하기 위해, (탄력성을 희생하지 않는 가운데) 최소화된다. 일반적으로, 모든 클럽 헤드 질량의 총합은, 구조적 질량의 총량 및 자유재량적 질량의 총량의 합계이다. 구조적 질량은 일반적으로, 반복되는 충격을 견디기 위해 필요하게 되는 구조적 탄력성을 클럽 헤드에 제공하기 위해 요구되는 재료들의 질량을 지칭한다. 구조적 질량은, 매우 설계-의존적이며, 그리고 특정 질량 배분에 관한 비교적 낮은 양의 제어를 설계자에게 제공한다. 역으로, 자유재량적 질량은, 오로지 클럽의 성능 및/또는 관용성을 맞춤화할 목적으로, 클럽 헤드 설계에 부가될 수 있는, (최소 구조적 요건을 넘어서는) 임의의 부가적 질량이다. 모든 골프 클럽 헤드의 대안적인 설계들을 위한 기술분야에서, 클럽 헤드 관성 모멘트(MOI)를 최대화하기 위해 그리고 무게 중심(COG)을 낮추기/후퇴시키기 위해, 자유재량적 중량을 최대화하기 위한 수단을 제공할 필요가 있다.

비록 이러한 제공된 배경 기술 설명이 특정 클럽-관련 전문용어를 명확하게 설명하고자 하지만, 이는 예시적이며 그리고 제한하지 않는 것으로 의미하게 된다. 업계 내의 관습, 미국 골프 협회(USGA) 또는 로열 앤 에인션트 골프 클럽 오브 세인트 앤드루스(R&A)와 같은, 골프 기관들에 의해 설정되는 규칙들, 및 명명 관례는, 본 출원의 범위를 벗어나지 않는 가운데, 전문용어의 이러한 설명을 보충할 수 있을 것이다.

본 발명은, 골프 클럽 헤드로서, 타격 페이스 및 타격 페이스의 외주로부터 후방으로 연장되는 서라운딩 프레임을 포함하는 금속 전방 몸체; 실질적으로 중공 구조를 한정하도록 상기 금속 전방 몸체에 결합되는 후방 몸체로서, 상기 후방 몸체는, 크라운 부재 및 크라운 부재에 결합되는 솔 부재를 포함하고, 상기 솔 부재는, 충진된 열가소성 재료로 형성되며 그리고 상기 크라운 부재에 접합되는 구조적 층으로서, 상기 구조적 층은, 상기 구조적 층의 두께를 통해 연장되는 복수의 개구를 구비하는 것인, 구조적 층; 및 상기 구조적 층의 외표면에 접합되는 탄성 층으로서, 상기 탄성 층은, 상기 복수의 개구 각각을 가로질러 연장되고, 상기 탄성 층은, 섬유-강화 열가소성 복합재료로 형성되는 것인, 탄성 층을 포함하고; 상기 구조적 층 및 상기 탄성 층은 각각, 공통 열가소성 수지 성분을 구비하며, 그리고 상기 구조적 층은, 상기 탄성 층에, 중간 접착제 없이 직접적으로 접합되는 것인, 후방 몸체를 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드에 관한 것이다.

도 1은 혼합 재료 골프 클럽 헤드의 개략적 사시도이다.
도 2는 혼합 재료 골프 클럽 헤드의 개략적 저면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 것과 유사한 혼합 재료 골프 클럽 헤드의 실시예의 개략적 분해 사시도이다.
도 4는 혼합 재료 골프 클럽 헤드의 솔 부재의 개략적 사시도이다.
도 5는, 5-5 절단선을 따라 취해진, 도 4의 솔 부재의 일부분에 대한 개략적 확대 단면도이다.
도 6은, 6-6 절단선을 따라 취해진, 도 2의 골프 클럽 헤드의 결합 구조에 대한 개략적 부분 단면도이다.
도 7은, 7-7 절단선을 따라 취해진, 도 2의 골프 클럽 헤드의 결합 구조에 대한 개략적 부분 단면도이다.
도 8은 혼합 재료 골프 클럽 헤드의 제조 방법을 예시하는 개략적 흐름도이다.
도 9는 혼합 재료 크라운 부재의 개략적 상부 사시도이다.
도 10은 혼합 재료 크라운 부재의 개략적 하부 사시도이다.
도 11은, 도 2의 11-11 선을 따라 취해질 수 있는 것과 같은, 혼합 재료 골프 클럽 헤드의 실시예의 개략적 측단면도이다.
도 12는 혼합 재료 솔 부재의 실시예에 대한 개략적 상부 사시도이다.
도 13은 혼합 재료 솔 부재의 실시예에 대한 개략적 상부 사시도이다.

이하에 논의되는 본 발명의 실시예들은, 금속 타격 페이스 및 전방 프레임 구조물의 조합의 혼합 재료 후방 몸체 구조를 활용하는, 클럽 헤드에 관한 것이다. 혼합 재료 후방 몸체는, 섬유 강화 열가소성 복합재료 탄성 층 및 몰딩된 열가소성 구조적 층으로 이루어진다. 혼합 재료 후방 몸체 구조를 활용하는 것은, 어떠한 설계 유연성을 희생하지 않는 가운데, 구조적 중량의 상당한 감소를 제공한다.

이하에 설명되는 혼합 재료 후방 몸체 실시예들의 다른 이점이, 제조자가 자유재량적 질량을 재도입하기 위한 견고한 수단을 제공할 능력을 갖는다는 것이다. 비록 그러한 설계들이, 전체적으로, 폴리페닐렌 설파이드(PPS)와 같은 충진 열가소성 수지로 형성될 수 있지만, 섬유 강화 복합재료의 사용은, 연속적인 외측 표면을 가로지르는 더 강한 그리고 더 가벼운 구조를 제공한다. 또한, 몰딩된 탄성 층은, 충진 열가소성 수지를 더 포함한다. 섬유 강화 열가소성 복합재료 탄성 층 및 몰딩된 열가소성 구조적 층 양자 모두에서 열가소성 수지들을 갖는 것은, 이러한 재료들을 함께 몰딩할 능력을 제공한다. 이는, 열가소성 구조적 층을 통한 중량 절감을 위한 독특한 기하 형상의 클럽 헤드 설계를 제공할 뿐만 아니라, 복합재료 탄성 층을 통한 단단한 강도의 병합 층들의 제조 능력을 제공한다. 전체적으로, 이러한 혼합 재료 후방 구조물의 금속 타격 페이스 및 전방 프레임 구조물과의 병합은, 무게추/중량 증대 부분으로부터 클럽 헤드의 금속성 전방 부분으로의 동적 충격 하중의 전달을 용이하게 한다.

또한, 열가소성 수지들의 사용은, 다른 중합체들에 의해서는 가능하지 않은, 특정의 음향학적 이점들을 제공할 수 있을 것이다. 이러한 구조의 열가소성 중합체들의 사용은, 조립된 골프 클럽 헤드가 음향학적으로 전부-금속 설계의 골프 클럽 헤드에 더 근접하게 대응하는 것을 가능하게 한다.

"부정관사", "정관사", "적어도 하나" 및 "하나 이상"은, 적어도 하나의 품목이 존재하며; 복수의 그러한 품목이, 문맥이 명시적으로 달리 지시하지 않는 한, 존재할 수 있다는 것을 지시하도록 상호교환 가능하게 사용된다. 첨부 특허청구범위를 포함하는, 본 명세서 내의 (예를 들어, 상태들 또는 조건들에 대한) 파라미터들의 모든 수치적 값들은, 수치적 값 이전에 "대략"이 실제로 나타나든 그렇지 않든, 용어 "대략"에 의해 모든 경우에 수정되는 것으로 이해되어야 한다. "대략"은, 진술된 수치적 값이 (값의 정확성에 대한 어떤 근사치의; 값에 대략 또는 합리적으로 가까운; 거의) 어떤 약간의 부정확성을 허용한다는 것을 지시한다. "대략"에 의해 제공되는 부정확성이 이러한 통상적 의미에서 당해 기술분야에서 달리 이해되지 않는 경우, 이때 본 명세서에 사용되는 바와 같은 "대략"은, 그러한 파라미터들을 측정하고 사용하는 통상적 방법들로부터 생길 수 있는 최소한의 변동들을 지시한다. 부가적으로, 범위들에 대한 개시는, 전체 범위 이내의 모든 값들 및 추가로 분할된 범위들에 대한 개시를 포함한다. 범위 내의 각각의 값 및 범위의 종점들은, 본 명세서에서, 모두 별개의 실시예로서 개시된다. 용어들 "포함한다", "포함하는", "구비하는", 및 "갖는"은, 포괄적이며 그리고 그에 따라, 진술된 품목들의 존재를 구체화하지만, 다른 품목들의 존재를 배제하지 않는다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같은, 용어 "또는"은, 하나 이상의 열거된 품목의 임의의 그리고 모든 조합을 포함한다. 용어들, 제1, 제2, 제3, 등이, 다양한 품목들을 서로로부터 구분하기 위해 사용될 때, 이러한 지정들은 단지, 편의를 위한 것이며, 그리고 품목들을 제한하지 않는다.

본 명세서에서 설명되는 바와 같은, 골프 클럽에 대한 용어들 "로프트" 또는 "로프트각"은, 임의의 적당한 로프트 및 라이(lie) 기계에 측정되는 바와 같은, 클럽 페이스와 샤프트 사이에 형성되는 각도를 지칭한다.

설명에서 그리고 청구범위에서, 용어들 "제1", "제2", "제3", "제4", 및 이와 유사한 것은, 만약에 있다면, 유사한 요소들 사이에서 구별하기 위해 사용되며 그리고 반드시 특정의 연속적 또는 연대적 순서를 설명하기 위해 사용되는 것은 아니다. 그와 같이 사용되는 용어들은, 여기에서 설명되는 실시예들이, 예를 들어, 예시된 것과 다른 순서 또는 여기에서 달리 설명되는 순서로 작용할 수 있도록, 적절한 환경 하에서 호환 가능하다는 것이 이해되어야 한다. 더불어, 용어들 "포함한다", 및 "구비한다", 그리고 이들의 임의의 변화형들은, 목록의 요소들을 포함하는, 공정, 방법, 시스템, 물품, 디바이스, 또는 장치가, 반드시 그러한 요소들로 제한되지 않는 대신, 명시적으로 열거되지 않은 또는 그러한 공정, 방법, 시스템, 물품, 디바이스, 또는 장치에 내재하는, 다른 요소들을 포함할 수 있도록, 비-배제적인 포함을 커버하도록 의도된다.

설명에서 그리고 청구범위에서, 용어들 "좌측", "우측", "전방", "후방", "상부", "하부", "위", "아래", 및 이와 유사한 것은, 만약에 있다면, 비록 반드시 영구적인 상대적 위치를 설명하도록 의도되지 않지만, 수평의 지평면의 장소에서 그리고 사전 규정된 로프트각 및 라이각에서 유지되는 골프 클럽에 관한 설명 목적으로 사용된다. 그와 같이 사용되는 용어들은, 여기에서 설명되는 장치, 방법, 및/또는 제조 물품들에 대한 실시예들이, 예를 들어, 예시된 것과 다른 방향 또는 여기에서 달리 설명되는 방향으로 작용할 수 있도록, 적절한 환경 하에서 호환 가능하다는 것이 이해되어야 한다.

용어들 "결합하다", "결합되는", "결합하다", "결합하는", 및 이와 유사한 것은, 넓게 이해되어야 하며, 그리고 2개 이상의 요소를 기계적으로 또는 달리 연결하는 것을 지칭한다. (기계적이든 또는 그렇지 않든) 결합은, 예를 들어, 영구적인 또는 반영구적인, 또는 단지 순간적인, 임의의 길이의 시간 동안 존재할 수 있을 것이다.

다른 특징들 및 양태들이, 뒤따르는 상세한 설명 및 첨부 도면에 대한 고려에 의해 명백해질 것이다. 본 개시의 임의의 실시예들이 상세하게 설명되기 이전에, 본 개시는, 뒤따르는 설명에 기술되거나 또는 도면에 도시되는, 구성에 대한 세부 사항 및 구성요소들의 배열로, 그 자체의 적용이 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 본 개시는, 다른 실시예들을 지지할 수 있으며 그리고 다양한 방식으로 실행되거나 수행될 수 있다. 특정 실시예들에 대한 설명은, 본 개시의 사상 및 범위 이내에 속하는 모든 수정들, 균등물들 및 대안들을 커버하는 것으로, 본 개시를 제한하도록 의도되지 않는다. 또한, 여기에서 사용되는 어법 및 전문용어는 설명의 목적을 위한 것이며 그리고 제한하는 것으로서 간주되어서는 안 된다는 것을 이해해야 한다.

유사한 참조 부호들이 다양한 도면들에서 유사한 또는 동일한 구성요소들을 식별하기 위해 사용되는, 도면들을 참조하면, 도 1은 골프 클럽 헤드(10)의 사시도를 개략적으로 도시한다. 특히, 본 기술은, 드라이버, 페어웨이 우드, 또는 하이브리드 아이언과 같은, 우드-스타일 헤드의 설계에 관한 것이다.

골프 클럽 헤드(10)는, 실질적으로 폐쇄된/중공형 내부 용적을 한정하도록 함께 고정되는, 전방 몸체 부분(14)("전방 몸체(14)") 및 후방 몸체 부분(16)("후방 몸체(16)")을 포함한다. 우드-스타일 헤드들에 대해 통상적인 것과 같이, 골프 클럽 헤드(10)는, 크라운(18) 및 솔(20)을 포함하며, 그리고 힐 부분(22), 토우 부분(24), 및 힐 부분(22)과 토우 부분(24) 사이에 위치하게 되는 중앙 부분(26)으로 일반적으로 구분될 수 있을 것이다.

전방 몸체(14)는 일반적으로, 골프 볼을 타격하도록 의도되는 타격 페이스(30), 전방 몸체(14)에 컵-형상 외양을 제공하도록 타격 페이스(30)의 외주(34)를 둘러싸며 그리고 후방으로 연장되는 프레임(32), 및 골프 클럽 샤프트 또는 샤프트 어댑터를 수용하기 위한 호젤(36)을 포함한다. 클럽 헤드(10)가 골프 볼을 타격할 때 발생하는 충격 응력들을 견디기 위해, 전방 몸체(14)는, 금속 또는 금속 합금으로, 그리고 바람직하게, 예를 들어, 스테인리스 강 또는 강 합금(예를 들어, C300, C350, Ni(니켈)-Co(코발트)-Cr(크롬)-강 합금, 565 강, AISI 타입 304 또는 AISI 타입 630 스테인리스 강), 티타늄 합금(예를 들어, Ti-6-4, Ti-3-8-6-4-4, Ti-10-2-3, Ti 15-3-3-3, Ti 15-5-3, Ti 185, Ti 6-6-2, Ti-7s, Ti-92, 또는 Ti-8-1-1 티타늄 합금), 비정질 금속 합금, 또는 다른 유사한 재료와 같은, 경-중량 금속 합금으로 형성된다.

전통적인 금속 형성 기술들을 동반하는 경우 가능한 것을 넘어서 클럽 헤드의 구조적 질량을 감소시키기 위해, 후방 몸체(16)는 실질적으로, 하나 이상의 중합체 재료 및/또는 섬유 강화 중합체 복합재료로 형성될 수 있을 것이다. 이러한 설계를 통해 달성되는 구조적 중량 절감은, 클럽 헤드(10)의 전체 중량을 감소시키기 위해(이는, 더 빠른 클럽 헤드 속도 및/또는 더 긴 타격 거리를 제공할 수 있음)), 또는 클럽 헤드(10) 상의 배치를 위해 이용 가능한 (즉, 일정한 클럽 헤드 중량을 위한) 자유재량적 질량의 양을 증가시키기 위해, 사용될 수 있을 것이다. 바람직한 실시예에서, 부가적인 자유재량적 질량은, 클럽 헤드(10)의 솔(20) 및/또는 가장 후방 부분에 결합되는 하나 이상의 금속 무게추(40)를 통해, 최종적 클럽 헤드 설계에서 재도입된다.

도 3을 참조하면, 후방 몸체(16)는 일반적으로, 크라운 부재(50)를 솔 부재(52)에 접합함에 의해 형성될 수 있을 것이다. 바람직한 실시예에서, 크라운 부재(50)는, 크라운(18)의 일부분을 형성하고, 솔 부재(52)는, 솔(20)의 일부분을 형성하며, 그리고 이들은 대략적으로, (즉, 클럽 헤드(10)가 사전 결정된 로프트각 및 라이각에 따른 중립 타격 위치에 유지될 때) 클럽 헤드 표면의 접선이 수직 평면 내에 존재하는 곳에 또는 그곳의 약간 아래에 놓이는, 외측 이음선에서 만난다.

본 설계에서, 후방 몸체(16)는, 몰딩된 열가소성 재료들(예를 들어, 사출 성형된 열가소성 재료들)과 섬유 강화 열가소성 복합재료들의 혼합체를 포함할 수 있을 것이다. 본 명세서에 사용되는 바와 같은, 몰딩된 열가소성 재료는, 최종 구성요소에 구조 및 강성을 제공하기 위해 중합체 자체에 의존하는 재료이다. 몰딩된 열가소성 재료는, 사출 성형과 같은 몰딩 기술들에 쉽게 맞춰지는, 그로 인해 중합체의 용융점 위의 온도로 가열될 때 재료가 자유롭게 유동 가능한, 재료이다. 혼합된 충진 재료를 갖는 몰딩된 열가소성 재료는, 충진 열가소성(FT) 재료로 지칭된다. 충진된 열가소성 재료들은, 가열된/용융된 상태에 놓일 때, 자유롭게 유동 가능하다. 유동 가능 특성을 가능하게 위해, 충진 재료들은 일반적으로, 약 25 mm 미만의, 또는 더욱 통상적으로 약 12 mm 미만의, 최대 치수를 갖는 별개의 입자들을 포함한다. 예를 들어, 충진 재료들은, 4 mm, 5 mm, 6 mm, 7 mm, 8 mm, 9 mm, 또는 10 mm의 최대 치수를 갖는 별개의 입자들을 포함할 수 있다. 본 설계에 유용한 충진 재료들은, 예를 들어, 유리 구슬들 또는, 탄소, 유리, 또는 아라미드 중합체로 형성되는, 불연속적 강화 섬유들을 포함할 수 있을 것이다.

몰딩된 그리고 충진된 열가소성 재료들과 대조적으로, 섬유 강화 복합(FRC) 재료는 일반적으로, 중합체의 더 큰 부분을 가로질러 연장되는 단일 방향 또는 복수 방향 섬유 직물의 하나 이상의 층을 포함한다. FT 재료들에서 사용될 수 있는 강화 섬유들과 다르게, FRC 재료들에서 사용되는 섬유들의 최대 치수는, FT 재료들에서 사용되는 섬유들의 치수보다 실질적으로 더 클/더 길 수 있으며, 그리고 이들이 중합체와 별개의 연속적인 직물로서 제공될 수 있도록 하는 충분한 크기 및 특성을 구비할 수 있을 것이다. 열가소성 중합체로 형성될 때, 심지어 중합체가 용융될 때 자유롭게 유동 가능한 경우에도, 포함되는 연속적인 섬유들은 일반적으로 유동 가능하지 않다.

FRC 재료들은 일반적으로, 섬유를 요구되는 배열형태로 배열함에 의해, 그리고 이어서 강성을 제공하기 위해 충분한 양의 중합체 재료로 섬유 재료를 함침시킴에 의해, 형성된다. 이러한 방식으로, FT 재료들이, 약 45 체적% 초과의, 더욱 바람직하게 약 55 체적% 초과의, 수지 함량을 가질 수 있는 가운데, FRC 재료들은 바람직하게, 약 45 체적% 미만의, 더욱 바람직하게 약 35 체적% 미만의 수지 함량을 갖는다. FRC 재료들은 전통적으로, 중합체 매트릭스로서 2-부분 열경화성 에폭시들을 사용하지만, 매트릭스로서 열가소성 중합체들 사용하는 것이 또한 가능하다. 많은 경우들에서, FRC 재료들은, 최종 제조 이전에 사전 준비되며, 그리고 그러한 중간 재료는 흔히, 프리프레그(prepreg)로 지칭된다. 열경화성 중합체가 사용될 때, 프리프레그는, 중간 형태에서 부분적으로 경화되며, 그리고 일단 프리프레그가 최종 형상으로 형성되면, 최종 경화가 일어난다. 열가소성 중합체가 사용될 때, 프리프레그는, 후속적으로 가열되고 최종 형상으로 성형될 수 있는, 냉각된 열가소성 매트릭스를 포함할 수 있을 것이다.

계속 도 3을 참조하면, 실시예에서, 크라운 부재(50)는, 실질적으로, 중합체 매트릭스 내에 매립되는 직조된 유리 또는 탄소 섬유 강화 층을 포함하는, 성형된 섬유 강화 복합재료로 형성될 수 있을 것이다. 그러한 실시예에서, 중합체 매트릭스는 바람직하게, 예를 들어, 폴리페닐렌 설파이드(PPS), 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK) 또는, PA6 또는 PA66과 같은, 폴리아미드와 같은, 열가소성 재료이다. 다른 실시예에서, 크라운 부재(50)는 대신에, 예를 들어, 폴리페닐렌 설파이드(PPS), 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK), 또는 폴리아미드와 같은 열가소성 재료를 통해 매립되는, 유리 구슬 또는 불연속적 유리, 탄소, 또는 아라미드 중합체 섬유 충진 재료를 포함하는, 충진된 열가소성 재료로 형성될 수 있을 것이다. 도 9 및 도 10에 대해 이하에 설명되는 바와 같은, 또 다른 실시예에서, 크라운 부재(50)는, 충진된 열가소성 재료 및 성형된 섬유 강화 복합재료 양자 모두를 포함하는, 혼합 재료 구조를 가질 수 있을 것이다.

도 3에 도시된 실시예에서, 솔 부재(52)는, 섬유 강화 열가소성 복합재료 탄성 층(54) 및 몰딩된 열가소성 구조적 층(56) 양자 모두를 포함하는, 혼합 재료 구조를 갖는다. 바람직한 실시예에서, 몰딩된 열가소성 구조적 층(56)은, 예를 들어, 폴리페닐렌 설파이드(PPS), 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK) 또는, PA6 또는 PA66과 같은, 폴리아미드와 같은 열가소성 재료를 통해 매립되는, 유리 구슬 또는 불연속적 유리, 탄소, 또는 아라미드 중합체 섬유 충진 재료를 포함하는, 충진된 열가소성 재료로 형성될 수 있을 것이다. 탄성 층(54)은 이때, 예를 들어, 폴리페닐렌 설파이드(PPS), 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK) 또는, PA6 또는 PA66과 같은, 폴리아미드를 포함하는, 열가소성 중합체 매트릭스 내에 매립되는, 직조된 유리, 탄소 섬유, 또는 아라미드 중합체 섬유 강화 층을 포함할 수 있을 것이다. 하나의 특정 실시예에서, 크라운 부재(50) 및 탄성 층은 각각, 폴리페닐렌 설파이드(PPS) 내에 매립되는 직조된 탄소 섬유 직물을 포함할 수 있으며, 그리고 구조적 층은, 충진된 폴리페닐렌 설파이드(PPS) 중합체를 포함할 수 있을 것이다.

크라운 부재(50) 및 솔 부재(52)의 양자 모두의 중합체 구조에 대해, 임의의 충진 열가소성 재료들 또는 섬유 강화 열가소성 복합재료들은 바람직하게, 설계에 중량 절감 이득을 제공하는 가운데 전형적인 용도를 견디기에 충분히 높은 재료 강도 및/또는 강도/중량 비 특성을 갖는, 하나 이상의 공학적 중합체를 통합해야 한다. 구체적으로, 골프 클럽 헤드(10)의 총 중량에 실질적으로 기여하지 않는 가운데, 타격 페이스(30)와 골프 볼 사이의 타격 도중에 부과되는 응력을 효과적으로 견디는 것이, 설계 및 재료에 대해 중요하다. 일반적으로, 바람직한 중합체들은, 약 60 MPa(순: neat) 초과의 항복 인장 강도에 의해 특징지어질 수 있으며, 그리고 충진될 때, 약 110 MPa 초과의, 또는 더욱 바람직하게 약 180 MPa 초과의, 그리고 더욱 더 바람직하게 약 220 MPa 초과의, 항복 인장 강도를 가질 수 있을 것이다. 일부 실시예에서, 적당한 충진 열가소성 중합체들은, 약 60 MPa 내지 약 350 MPa의 항복 인장 강도를 가질 수 있을 것이다. 일부 실시예에서, 이러한 중합체들은, 충진된 상태 또는 충진되지 않은 상태에서, 약 1.15 내지 약 2.02의 범위 내의 밀도를 가질 수 있으며, 그리고 바람직하게, 약 210 ℃ 초과의, 또는 더욱 바람직하게 약 250 ℃ 초과의, 용융 온도를 가질 수 있을 것이다.

PPS 및 PEEK는, 본 설계의 강도 및 중량 요건을 만족시키는, 2개의 예시적인 열가소성 중합체이다. 그러나, 많은 다른 중합체들과 다르게, PPS 또는 PEEK의 사용은, 그들의 독특한 음향학적 특성들로 인해 더욱 유리하다. 구체적으로, 많은 환경에서, PPS 및 PEEK는, 타격될 때, 대략적으로 금속성-소리의 음향학적 응답을 방출한다. 그에 따라, PPS 또는 PEEK 중합체를 사용함에 의해, 본 설계는, 타격 시에 바람직한 금속성 클럽 헤드 소리를 손상시키지 않는 가운데, 중합체의 강도/중량 이득을 강화할 수 있다.

도 3을 계속 참조하면, 본 설계는, FT 재료들에 의해 제공되는 설계 유연성 및 치수적 안정성/일관성을 또한 강화하는 가운데, FRC 재료들의 강도 대 중량 비 이득을 강화하기 위해 혼합 재료 솔 구조를 활용한다. 더욱 구체적으로, FRC 재료들이 동일한 중합체의 FT 재료들보다 전형적으로 더 강하고 덜 조밀한 가운데, FRC 재료들의 강도는 전형적으로, 부드럽고 연속적인 기하 형상을 조건으로 한다. 역으로, FT 재료들은 FRC 재료들보다 아주 조금 더 조밀한 가운데, FT 재료들은, 상당히 더 복잡한 기하 형상을 형성할 수 있으며 그리고 난해하거나 또는 불연속적인 설계에서 FRC 재료들보다 일반적으로 더 강하다. 이러한 차이들은, FRC 재료들이 강도를 제공하기 위해 연속적인 섬유들에 크게 의존하는 반면, FT 재료들은 중합체 자체의 구조에 더욱 무겁게 의존하는데, 크게 기인한다.

그에 따라, 가능한 한 가장 낮은 구조적 중량에서 본 설계의 강도를 최대화하기 위해, 본 설계는, 설계 유연성 및/또는 강도를 국부적으로 향상시키기 위해 FT 재료를 사용하는 가운데, 솔(20)의 탄력적 외측 피복의 많은 부분을 형성하기 위해, FRC 재료를 활용한다. 더욱 구체적으로, FT 재료는, (즉, 공동들/ 개구들이 그렇지 않은 경우 FRC 재료의 강도를 손상시킬 수 있는 경우에) 최적화된 선택적 구조적 강화를 제공하기 위해; (즉, FT 재료가 더욱 쉽게, 복잡한 수용 캐비티들을 또는 무게추의 오버-몰딩 양태들을 성형함에 의해, 자유재량적 금속성 스윙 무게추들의 부착을 가능하게 하는 경우) 하나 이상의 금속성 스윙 무게추(40)를 고정하기 위해; 및/또는 연속적인 클럽 헤드 외측 표면을 제공하는 가운데 크라운 부재(50)와 솔 부재(52) 사이의 구조적 부착을 가능하게 하는, 치수적으로 일관적인 결합 구조를 제공하기 위해, 사용된다.

도 4는, FT 구조적 층(56)에 접합되는 FRC 탄성 층(54)을 갖는, 솔 부재(52)의 실시예를 더욱 명확하게 도시한다. 도시된 바와 같이, 구조적 층(56)은 일반적으로, 전방 부분(60) 및, 솔 부재(52)의 외주(64)를 한정하는, 후방 둘레 부분(62)을 포함할 수 있을 것이다. 조립된 클럽 헤드(10)에서, 전방 부분(60)은, 금속 전방 몸체(14)에 접합되며, 그리고 후방 둘레 부분(62)은, 크라운 부재(50)에 접합된다. 구조적 층(56)은, 구조적 층(56)의 두께를 통해 연장되는, 외주(64) 내부에 위치하게 되는 복수의 개구(66)를 한정한다. 마지막으로, 구조적 층(56)은, 전방 부분(60)으로부터 그리고 복수의 개구(66) 중의 적어도 2개 사이에서 연장되는, 하나 이상의 구조적 부재(68)를 포함할 수 있을 것이다.

도 4에 그리고 더욱 명확하게 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 탄성 층(54)은, 전방 부분(60), 후방 둘레 부분(62), 및 하나 이상의 구조적 부재(68) 중의 적어도 일부분과 직접적으로 접경 및/또는 중첩하도록, 구조적 층(56)의 외표면(70)에 접합될 수 있을 것이다. 그렇게 함으로써, 탄성 층(54)은, 클럽 헤드(10)의 외부에서 볼 때, 복수의 개구(66)의 각각을 전체적으로 커버할 수 있을 것이다. 마찬가지로, 하나 이상의 구조적 부재(68)는, 보강 리브 또는 보강 거싯(gusset)과 유사한, 탄성 층(54)의 내측 부분에 대한 선택적 보강체로서 역할을 할 수 있을 것이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 일부 실시예에서, 구조적 층(56)은, 무게추들(40)성형된 캐비티 내로 무게추를 직접적으로 부착하거나 또는 매립시킴에 의해 또는 제거 가능한 금속성 질량체를 수용하도록 기능하는 리세스(74)를 제공함에 의해, (예를 들어, 텅스텐-계열 스윙 무게추들)

하나 이상의 금속 무게추(40)(예를 들어, 텅스텐-계열 스윙 무게추들)를 수용하도록 맞춰지는, 중량 증대 부분(72)을 포함할 수 있을 것이다. 중량 증대 부분(72)은 일반적으로, 클럽 헤드(10)의 가장 후방 지점을 향해 위치하게 되며, 그리고 그에 따라 구조적 층(56)의 후방 둘레 부분(62)과 일체화되거나 및/또는 후방 둘레 부분(62)과 직접적으로 결합될 수 있으며, 그리고 전방 부분(60)으로부터 이격될 것이다. 이상에 언급된 바와 같이, 구조적 층(56)의 충진 열가소성 구조는, 구조적으로 안정적인 방식으로 복잡한 기하 형상을 형성하는 자체의 능력으로 인해, 하나 이상의 무게추(40)를 수용하기에 특히 적합하다. 더욱 구체적으로, 구조적 층(56)의 충진 열가소성 구조는, 설계가, (즉, FRC 재료들의 강도 이득이 전형적으로 단지 연속적인 표면 기하 형상을 가로질러서만 이용 가능함에 따라) 일반적으로 전부-FRC 구조를 갖는 것이 불가능한, 1차원 이상의 차원적 리세스들을 포함하는 것을 허용한다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 그리고 더욱 명확하게, 도 11의 단면도에서, 중량 증대 부분(72)은, 비-균일 두께를 가지고, 모서리들 주변에서 연장되며, 및/또는 날카로운 각도로 다른 표면들과 연결되는; 그들 모두가 엄격하게 섬유 강화 복합재료로 형성되기 어렵거나 또는 불가능할 수 있는 것인, 하나 이상의 무게추-수용 채널 또는 리세스를 한정하도록 성형될 수 있을 것이다.

클럽 헤드(10)의 후방 부분에서 구조적 층(56)에 하나 이상의 무게추(40)를 고정하는 것은 바람직하게, 클럽 헤드의 관성 모멘트를 또한 증가시키는 가운데, 클럽 헤드(10)의 무게 중심을 후방으로 그리고 더 아래로 이동시키고, 이는 또한, 더 구조적인 금속 전방 몸체(14)로부터 이격된 외팔보 지점 질량(cantilevered point mass)을 생성할 수 있다. 그에 따라, 일부 실시예에서, 하나 이상의 구조적 부재(68)는, 하나 이상의 무게추(40)와 금속 전방 몸체(14) 사이에 보강 하중 경로를 제공하기 위해, 중량 증대 부분(72)과 전방 부분(60) 사이에 걸쳐 연장될 수 있을 것이다. 이러한 방식으로, 하나 이상의 보강 부재(68)는, 타격 페이스(30)와 골프 볼 사이의 타격 도중에 중량 증대 부분(72)과 전방 몸체(14) 사이에서 동적 하중을 전달하는 것을 돕도록 기능할 수 있을 것이다. 동시에, 이러한 동일한 리브-형상 보강 부재들(68)은, 탄성 층(54)을 보강하기 위해 그리고, 고유 주파수가 타격 시에 약 3,500 Hz를 초과하도록 그리고 중합체에 의한 실질적인 감쇠 없이 존재하도록, 타격 시에 클럽 헤드의 모드 주파수들을 증가시키기 위해, 기능할 수 있을 것이다. 이러한 표면 보강이, PPS 또는 PEEK와 같은, 중합체들의 바람직한 금속-유사 음향학적 충격 특성과 조합될 때, 설계가 상당히 개선된 질량 특성(무게 중심 위치 및/또는 관성 모멘트)을 제공하는 가운데, 사용자가, 클럽 헤드(10)가 전부-금속 클럽 헤드와 청각적으로 유사하다는 것을, 발견할 수 있을 것이다.

바람직한 실시예에서, 탄성 층(54) 및 구조적 층(56)은, 중간 접착제의 사용 없이 서로 일체형으로 접합될 수 있을 것이다. 그러한 구조는, 제조를 단순화할 수 있고, 구성요소 허용공차에 대한 우려를 감소시킬 수 있으며, 그리고 접착제 또는 다른 결합 방법들을 통해 달성될 수 있는 것보다 구성 층들 사이에 우월한 접합을 제공할 수 있을 것이다. 일체형 접합을 달성하기 위해, 탄성 층(54) 및 구조적 층(56)은 각각, 짝을 이루는 층의 중합체에 열적으로 접합될 수 있는, 호환 가능한 열가소성 중합체를 포함할 수 있을 것이다.

도 8은, 솔 부재(52)의 일체형으로 접합된 탄성 층(54) 및 구조적 층(56)을 구비하는 골프 클럽 헤드(10)를 제조하는 방법(80)의 실시예를 예시한다. 방법(80)은, 단계(82)에서 섬유 강화 열가소성 복합재료를 클럽 헤드(10)의 외측 피복 부분으로 열성형하는 것을 포함한다. 열성형 프로세스는, 예를 들어, 적어도 열가소성 중합체의 유리 전이 온도 위의 몰딩 온도로 열가소성 프리프레그를 예열하는 것, 프리프레그를 피복 부분의 형상으로 몰딩하는 것, 및 이어서 크기를 조절하기 위해 몰딩된 부품을 트리밍하는 것을 포함할 수 있을 것이다.

일단 복합재료 피복 부분이 적합한 형상이 되면, 충진 중합체 지지 구조가 이어서, 단계(84)에서 피복과 직접 접촉 상태로 사출 성형될 수 있을 것이다. 그러한 프로세스는 일반적으로, 삽입-몰딩(insert-molding)으로서 지칭된다. 이러한 프로세스에서, 피복은, 피복의 일부분에 노출되는 문이 달린 캐비티(gated cavity)를 구비하는, 가열된 금형 내부에 직접적으로 배치된다. 용융된 중합체가, 캐비티 내로 강제적으로 사출되며, 그리고 그 후 가열된 복합재료 피복의 용융된 중합체와 직접적으로 혼합되거나, 또는 연화된 피복과 국부적으로 접합된다. 금형이 냉각됨에 따라, 복합재료 피복 및 지지 구조의 중합체는, 융합된 관계로 함께 경화된다. 접합은, 피복 부분의 중합체 및 지지 구조의 중합체가 호환 가능한 경우에, 향상되며, 그리고 2개의 구성요소가 공통 열가소성 수지 성분을 포함하는 경우에, 더욱 더 향상된다. 비록 삽입-몰딩이 구조를 형성하기 위한 바람직한 기법이지만, 압축 몰딩과 같은, 다른 몰딩 기법들이, 또한 사용될 수 있을 것이다.

도 8을 계속 참조하면, 일단 솔 부재(52)가 단계들(82, 84)에서 형성되면, FRC 크라운 부재(50)가, 후방 몸체(16)의 구조를 실질적으로 완성하기 위해 솔 부재(52)에 접합될 수 있을 것이다(단계(86)). 바람직한 실시예에서, 크라운 부재(50)는, 단계(82)에 대해 설명된 바와 같은 유사한 열성형 기법을 사용하여 형상으로 형성되는, 열가소성 FRC 재료로 형성될 수 있을 것이다. 열가소성 복합재료로 크라운 부재(50)를 형성하는 것은, 크라운 부재(50)가 국부화된 용접 기법을 사용하여 솔 부재(52)에 접합되는 것을 허용한다. 그러한 용접 기법은, 예를 들어, 레이저 용접, 초음파 용접, 또는 잠재적으로, 중합체들이 전기적으로 전도성인 경우, 전기 저항 용접을 포함할 수 있을 것이다. 크라운 부재(50)가 대신에 열경화성 중합체를 사용하여 형성되는 경우, 이때 크라운 부재(50)는, 예를 들어, 접착제 또는 기계적 부착 기법(스터드, 스크류, 포스트, 기계적 간섭 맞물림, 등)을 사용하여, 솔 부재(52)에 접합될 수 있을 것이다.

도 6은, 크라운 부재(50)와 솔 부재(52)를 결합하도록 기능하는, 조인트(90)의 실시예를 개략적으로 도시한다. 도시된 바와 같이, 구조적 층(56)은, 연속적인 외표면(92)을 형성하도록 탄성 층(54) 및 크라운 부재(50)를 별개로 수용한다(즉, 후방 몸체(16)의 외표면(92)은, 크라운 부재(50)의 외표면(94), 구조적 층(56)의 외표면(70), 및 탄성 층(54)의 외표면(96)을 포함함).

도 8을 다시 참조하면, 부착된 크라운 부재(50) 및 솔 부재(52)를 포함하는 후방 몸체(16)는, 후속적으로, 단계(88)에서 금속 전방 몸체 구조(14) 접착식으로 접합될 수 있을 것이다. 접착제들이 대부분의 금속들에 쉽게 접착될 수 있지만, 중합체에 접착하는 프로세스는, 접착제와 후방 몸체(16)의 중합체 사이의 접합을 향상시키기 위한, 하나 이상의 접착 촉진제 또는 표면 처리의 사용을 요구할 수 있을 것이다.

도 7은 전방 몸체(14)의 프레임(32)과 솔 부재(52) 사이의 접합 인터페이스(100)의 예를 개략적으로 도시한다. 도시된 바와 같이, 접합 인터페이스(100)는 겹침 이음과 유사하며, 이곳에서 구조적 층(56) 및/또는 탄성 층(54)은, 프레임(32)의 외표면(104)으로부터 내향으로 후퇴되는, 접합 플랜지(102)와 중첩된다. 도시된 실시예에서, 구조적 층(56)은, 중간 배치 접착제(106)를 통해 접합 플랜지(102)에 직접적으로 접착식으로 접합될 수 있을 것이다. 더불어, 탄성 층(54)은, 탄성 층(54)의 외표면(96)이 프레임(32)의 외표면(104)과 동일 평면 상에 놓이도록, 구조적 층(56)의 전체 전방 부분(60)에 걸쳐 연장될 수 있을 것이다. 도시된 방식으로 접합 플랜지(102)를 후퇴시킴에 의해, 구조적 층(56) 및/또는 탄성 층(54)은, 무게추(40)/중량 증대 부분(72)으로부터 프레임(32)으로의 동적 충격 하중의 전달을 추가로 용이하게 하도록, 프레임(32)과 플랜지(102)를 연결하는 연장 벽(108)과 직접적으로 접경할 수 있을 것이다.

일부 실시예에서, 탄성 층(54)은, 약 0.5 mm 내지 약 0.7 mm, 약 0.5 mm 내지 약 1.0 mm, 또는 약 0.6 mm 내지 약 0.9 mm, 또는 약 0.7 mm 내지 약 0.8 mm의 범위 이내일 수 있는, 실질적으로 균일한 두께를 가질 수 있을 것이다. 일부 실시예에서, 탄성 층(54)은, 0.5 mm, 0.55 mm, 0.60 mm, 0.65 mm, 또는 0.70 mm의, 실질적으로 균일한 두께를 가질 수 있을 것이다. 탄성 층(54)과 직접적으로 접경하는 구조적 층(56)의 영역들(즉, 탄성 층(54)이 구조적 층(56)에 대해 외부에 위치하게 되는 곳의 영역들)에서, 구조적 층(56)의 일부 실시예는, 약 0.5 mm 내지 약 0.7 mm, 약 0.5 mm 내지 약 1.0 mm, 또는 약 0.6 mm 내지 약 0.9 mm, 또는 약 0.7 mm 내지 약 0.8 mm의, 실질적으로 균일한 두께를 가질 수 있을 것이다. 일부 실시예에서, 구조적 층(56)은, 0.5 mm, 0.55 mm, 0.60 mm, 0.65 mm, 또는 0.70 mm의, 실질적으로 균일한 두께를 가질 수 있을 것이다. 탄성 층(54) 및 구조적 층(56)의 실질적으로 균일한 구조가, 도 4 내지 도 7 및 도 11에 개략적으로 도시된다. 이러한 실시예들에서, 탄성 층(54) 및 구조적 층(56)의 총 두께는, 예를 들어, 약 1.0 mm 내지 약 1.5 mm, 약 1.0 mm 내지 약 2.0 mm, 또는 약 1.25 mm 내지 약 1.75 mm, 또는 약 1.4 mm 내지 약 1.6 mm의 범위 이내일 수 있을 것이다. 일부 실시예에서, 탄성 층(54) 및 구조적 층(56)의 총 두께는, 1.0 mm, 1.1 mm, 1.2 mm, 1.3 mm, 1.4 mm, 또는 1.5 mm일 수 있을 것이다.

다시 도 3 및 도 6을 참조하면, 실시예에서, 후퇴된 접합 플랜지(102)는, 타격 페이스(30)를 전체적으로 에워쌀 수 있으며, 및/또는 크라운(18) 및 솔(20)의 모든 부분을 가로지르도록 프레임(32)으로부터 연장될 수 있을 것이다. 이러한 방식으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 후방 몸체(16)는, 크라운 부재(50)를 접합 플랜지(102)에 접합함에 의해, 전방 몸체(14)에 추가로 접착식으로 접합될 수 있을 것이다.

도 8에 도시된 방법(80)이 주로 (즉, 단계(82)가 솔 부재(52)의 탄성 층(54)을 형성하며 그리고 단계(84)가 솔 부재(52)의 구조적 층(56)을 형성하는) 도 3에 도시된 것과 유사한 클럽 헤드를 형성하는 것에 초점이 맞춰지는 가운데, 단계들(82, 84)에 대해 설명된 프로세스들은, 또한 (또는 대안적으로), 크라운 부재(50)를 형성하기 위해 사용될 수 있을 것이다. 예를 들어, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같은, 크라운 부재(50)는, 열가소성 FRC 탄력적 크라운 층(114)에 접합되는 외측 구조적 층(110) 및 내측 구조적 층(112) 중의 하나 또는 양자 모두를 포함할 수 있을 것이다. 내측 구조적 층(112)이 대략적으로 솔 부재(52)의 구조적 층(56)과 유사한 방식으로 기능할 수 있는 가운데, 외측 구조적 층(110)은, 간극 공간들에서 더 얇은 구성요소 두께를 가능하게 하는 가운데 가장 큰 구조적 이득을 제공하는 영역들 내에 보강 구조를 집중시킴에 의해, 추가적 중량 절감 이득을 제공할 수 있을 것이다. 일반적으로, 구조적 리브(structural ribbing)의 제시된 개념은, 대략적으로, 리브 사이의 중량 감소 구역들의 생성을 초래한다. 이러한 중량 감소 구역들은, 솔 또는 크라운 내에 존재할 수 있으며 그리고, 그 전체가 참조로 통합되는, 미국 특허 제7,361,100호 및 제7,686,708호에 추가로 설명된다.

혼합 재료 크라운 부재(50)의 구조에 특정하여, 그리고 솔 부재(52)에 대해 이상에 설명된 것과 유사하게, 형성은, 섬유 강화 열가소성 복합재료를 클럽 헤드(10)의 외측 피복 부분으로 열성형함에 의해 시작될 수 있을 것이다. 열성형 프로세스는, 예를 들어, 적어도 열가소성 중합체의 유리 전이 온도 위의 몰딩 온도로 열가소성 프리프레그를 예열하는 것, 프리프레그를 피복 부분의 형상으로 몰딩하는 것, 및 이어서 크기를 조절하기 위해 몰딩된 부품을 트리밍하는 것을 포함할 수 있을 것이다.

일단 복합재료 피복 부분이 적합한 형성으로 형성되면, 충진 중합체 지지 구조(즉, 내측 구조적 층(112) 및 외측 구조적 층(110) 중의 하나 또는 양자 모두)가, 이어서 (예를 들어, 이상에 설명된 바와 같이, 삽입-몰딩을 통해) 피복과 직접적 접촉 상태로 사출 성형될 수 있을 것이다.

도 1에 도시된 바와 같은 난류 촉진기들(turbulators)과 같은 부가적인 공기 역학적 특징부들(116)이, 클럽 헤드 항력을 감소시키기 위해 그리고 클럽의 속도를 증가시키기 위해 사용될 수 있다. 이러한 공기역학적 특징부들(116)은, 그 전체가 참조로 통합되는, 미국 특허 제9,555,294호(294 특허)에 추가로 설명된다.

도 2를 참조하면, 프레임(32)은, 타격 페이스(30)와 직접적으로 접경하는, 전방 솔 부분(120)을 한정할 수 있을 것이다. 전방 솔 부분(120)은, 후방 몸체(16)와 맞물리는 후방 에지(122)에서 종결될 수 있을 것이다. 일부 실시예에서, 이러한 후방 에지(122)는, 대략 볼록 형상을 갖는 중앙 구역(26) 내부의 후향 돌출 섹션(124)을 한정할 수 있으며 그리고 토우 구역(24)에서의 후방 에지(122)와 타격 페이스(30) 사이의 제1 평균 거리(D1) 및 힐 구역(22)에서의 후방 에지(122)와 타격 페이스(30) 사이의 제2 평균 거리(D2) 양자 모두보다 더 큰 평균 거리(D)로, 타격 페이스(30)로부터 연장된다. 일부 구성에서, 볼록 형상은, 약 25 mm 내지 약 125 mm의 범위 내의 곡률 반경 및 약 12 mm 내지 약 50 mm의 범위 내의 호 길이에 의해 한정될 수 있을 것이다. 후향 돌출 섹션(124)은 대략적으로, 도시된 실시예와 비교되는 동일한 크기 및 형상의 전부-금속 클럽 헤드(미도시)에서 가장 큰 편향을 보이며 그리고 가장 큰 응력 하에 놓이는, 솔(20)의 구역과 접경한다. 돌출 섹션(124)의 후방 에지(122)는 본질적으로, 타격 도중에 그에 따라 적은 편향을 경험하거나 편향을 경험하지 않는, 클럽 헤드 솔(20)의 제1 진동 모드의 모드 라인에 대응한다.

도시된 기하 형상을 갖는 전방 솔 부분(120)의 구조는, 가장 높은 응력 집중을 동반하는 솔(20)의 부분들이 금속으로 형성되는 것을 보장한다. 이는, 중합체에 의한 실질적인 감쇠 없이 적어도 3,500 Hz의 타격 시의 바람직한 지배적 고유 주파수를 또한 유지하는 가운데, 더 적은 구조적 보강에 대한 필요성으로 인해, 더 얇고, 더 가벼운, 후방 몸체(16), 솔 부재(52)를 가능하게 하는 실무적인 효과를 갖는다. 그 전체가 참조로 통합되는, 미국 특허 제7,601,078호에 설명되는 바와 같은, 유사한 기하 형상이, 클럽 헤드(10)의 크라운(18) 상에 제공될 수 있을 것이다.

혼합 재료 후방 몸체 구조를 활용하는 것은, 어떠한 설계 유연성도 희생하지 않으며 그리고 자유재량적 질량을 보강하기 위한 견고한 수단을 제공하는 가운데, 구조적 중량의 상당한 감소를 제공할 수 있다. 비록 그러한 설계가, 전체적으로, 이상에 설명된 바와 같이, 폴리페닐렌 설파이드(PPS)와 같은 충진 열가소성 수지로 형성될 수 있지만, 섬유 강화 복합재료의 사용은, 연속적인 외측 표면들을 가로지르는 더 강한 그리고 더 가벼운 구조를 제공한다. 역으로, 전부-FRC 설계가, 무게추-수용 구조들을 쉽게 통합하지 못할 수 있으며, 그리고 그에 따라 증가된 자유재량적 질량 상에서 쉽게 이용될 수 없을 수 있다.

표 1은, 도 3에 도시된 후방 몸체(16) 설계에 대한, 전부-충진 PPS 구조와 이상에 설명된 혼합 재료 설계 사이에서의, 비교 질량 산정값들을 제공한다. 나타난 바와 같이, 관용성 및 동적 로프트를 증가시키기 위해 질량 중심의 하향 및 후향으로의 부가적인 이동에 영향을 미치도록 중량 증대 부분(72) 내로 이후에 재도입될 수 있는, 혼합 재료 설계는, 전부-충진 PPS 구조를 넘는 상당한 중량 절감에 기여한다.

	크라운 부재	솔 부재	조합
전부-충진 PPS	11.1 g	33.2 g	44.3 g
혼합 재료	9.8 g	28.0 g	37.8 g

표 1: 전부 PPS 및 혼합 FRC/FT 구조의 후방 몸체의 질량 비교

모든 회복된 질량이 솔 부재(52)의 후방 중량 증대 부분에 재위치되는 경우, 이때 혼합 재료 설계는, 전부-충진 PPS 구조와 비교할 때, 대략 하방으로 0.008 mm 그리고 후방으로 0.058 mm만큼, (205 g 총 질량을 갖는 클럽 헤드에 대해) 무게 중심의 총 이동을 초래할 수 있을 것이다.

표 2는, 이러한 혼합 재료 구조가 205 g 총 질량을 갖는 클럽 헤드에 대해 클럽 헤드 관성 모멘트에 관해 가질 수 있는, 효과를 예시한다. 구체적으로, 표 2는, 유사한 외부 형상을 갖는 금속 참조 설계에 대해, 전부 PPS 솔 부재 구조를 갖는 클럽 헤드에 대해 그리고 이상에 설명된 혼합 재료 솔 부재 구조를 갖는 클럽 헤드에 대해, 수직축(IYY)에 대한 그리고 힐로부터 토우로 연장되는 수평축(IXX)에 대한 클럽 헤드 관성 모멘트를 비교한다.

	IXX(g-cm2)	IYY(g-cm2)
금속	3252	5407
전부-충진 PPS	4031	5580
혼합 재료	4286	5767

표 2: 참조 금속, PPS 솔 부재 및 혼합 FRC/FT 솔 부재에 대한 관성 모멘트 비교

표 2에 나타난 바와 같이, 제시된 혼합 재료 설계는, 전부-충진 PPS 솔 부재 클럽 헤드를 넘는 약 6.3%의 IXX 증가를 그리고 참조 금속 설계를 넘는 약 31.8%의 IXX 증가를 야기할 수 있을 것이다. 마찬가지로, 제시된 혼합 재료 설계는, 전부-충진 PPS 솔 부재 클럽 헤드를 넘는 약 3.3%의 IYY 증가를 그리고 참조 금속 설계를 넘는 약 6.6%의 IYY 증가를 야기할 수 있을 것이다. 이러한 방식으로, 제시된 혼합 재료 설계는, 전부-PPS 솔 부재 구조 또는 참조 금속 설계보다 편심 타격 도중에 상당히 더 안정적인, 클럽 헤드를 야기한다. 더불어, 혼합 재료 설계는, 전부-충진-PPS 구조와 비교될 때 솔 강도/탄력성에 관해 2.5-3.0배 증가의 증가를 야기하며, 그리고 전부-금속 참조 설계의 강도/탄력성의 약 90%-98%를 나타낸다.

다시. 이상에 언급된 바와 같이, 이러한 안정성 이득은, 타격의 음향 품질을 희생시키지 않는 가운데, 생성된다. 구체적으로, PPS 또는 PEEK 열가소성 수지들의 사용은, 다른 중합체들에 의해서는 가능하지 않은, 특정의 음향학적 이점들을 제공할 수 있을 것이다. 구체적으로, PPS 및 PEEK는, 타격될 때, 특히 금속성의 음향학적 특성을 갖는다. 그에 따라, 제시된 구조의 이러한 중합체들의 사용은, 조립된 골프 클럽 헤드(10)가 음향학적으로 전부-금속 설계의 골프 클럽 헤드에 더 근접하게 대응하는 것을 가능하게 할 수 있을 것이다. 비록 폴리아미드들 및 일부 열가소성 폴리우레탄 재료들이 현재의 설계에 적합한 충분한 강도를 가질 수 있지만, 그들의 사용은, 실질적으로 상이한 음향학적 응답을 제공할 수 있을 것이다.

도 11 내지 도 13은, 제시된 골프 클럽 헤드 구조에서 유사하게 사용될 수 있는, 대안적인 솔 부재 설계들을 도시한다. 예를 들어, 도 11은, 복수의 보강 부재(68) 중의 적어도 하나가 중량 증대 부분(72)과 떨어져 후방 둘레 부분(62)으로 연장되는, 실시예를 도시한다. 이러한 실시예에서, 보강 부재(68)는, 전방 부분(60), 중량 증대 부분(72) 및, 중량 증대 부분(72)으로부터 떨어진, 후방 둘레 부분(62) 사이에서 연장되는, "Y-자형"과 비슷할 수 있을 것이다. 이러한 설계는, 솔을 기능적으로 강화하기 위해 그리고 중량 증대 부분(72)으로부터 부가적인 하중 경로를 제공하기 위해, 보강 "스커트"(즉, 크라운(18)과 솔(20)이 만나는 곳의 재료의 보강 밴드)를 추가로 활용할 수 있을 것이다.

도 12는, 복수의 보강 부재(68)가 구조적 층(56)의 전방 부분(60)으로부터 중량 증대 부분(72)으로부터 떨어지게 후방 둘레 부분(62)으로 직접적으로 연장되는, 솔 부재(52)의 실시예를 도시한다. 그러나, 하나의 보강 부재(68)는, 중량 증대 부분(72)과 전방 부분 사이에서 직접적으로 연장되도록 남는다. 부가적으로, 도 12는, 구조적 층(56)이 비-균일/비-시트-형 기하 형상을 가질 수 있는 것인, 실시예를 개략적으로 도시한다. 적어도 보강 부재(68)에 대한 그러한 구성은, 유사하게, 앞서 예시된 실시예들 중의 임의의 것과 함께 사용될 수 있을 것이다. 도 12에 대략적으로 도시된 바와 같은 비-균일 구조적 층을 갖는 실시예에서, 일부 구조들은 여전히, 섬유 강화 복합재료의 본성이 기인하는 실질적으로 균일한 두께를 갖는 탄성 층(54)을 제공할 수 있을 것이다. 이러한 두께는, 예를 들어, 약 0.5 mm 내지 약 1.0 mm, 또는 약 0.6 mm 내지 약 0.9 mm, 또는 심지어 약 0.7 mm 내지 약 0.8 mm의 범위 이내일 수 있을 것이다. 마지막으로, 도 13은, 중량 증대 부분(72)이, 자체에 연결되는 구조적 부재(68)를 동반하지 않고, 단지 후방 둘레 부분(62)에 의해서만 지지되는 것인, 실시예를 도시한다.

하나 이상의 청구된 요소의 교체는, 재구성으로 여겨지며 그리고 수리로 여겨지지 않는다. 부가적으로, 이익들, 다른 장점들, 및 문제점들에 대한 해결책들이, 특정 실시예들에 관해 설명되었다. 이득들, 장점들, 문제점들에 대한 해결책들, 및, 임의의 이득, 장점, 또는 해결책이 발생하도록 또는 더욱 현저해지도록 야기할 수 있는, 임의의 요소 또는 요소들은, 그러나, 그러한 이득들, 장점들, 해결책들 또는 요소들이 그러한 청구항들에 명시적으로 진술되지 않는 한, 임의의 또는 모든 청구항의, 중요한, 요구되는, 또는 본질적인, 특징들 또는 요소들로서 해석되지 않는다.

골프의 규칙이 때때로 변경될 수 있음에 따라(예를 들어, 새로운 규정이 채택될 수 있으며 또는 오래된 규칙이, 미국 골프 협회(USGA), 로열 앤 에인션트 골프 클럽 오브 세인트 앤드루스(R&A), 등과 같은 골프 표준 기관들 및/또는 운영 단체에 의해, 제거되거나 수정될 수 있을 것이다), 본 명세서에 설명되는 제조 장치, 제조 방법, 및 제조 물품과 관련된 골프 장비가, 임의의 특정한 시점에서의 골프의 규칙에 합치하거나 또는 합치하지 않을 수 있을 것이다. 따라서, 본 명세서에 설명되는 제조 장치, 제조 방법, 및 제조 물품과 관련된 골프 장비는, 합치하거나 또는 합치하지 않는 골프 장비로서, 광고되고, 판매를 위해 제공되며, 및/또는 판매될 수 있을 것이다. 여기에 설명되는 제조 장치, 제조 방법, 및 제조 물품은, 이러한 관점에 제한되지 않는다.

이상의 예들이, 드라이버 우드-형 골프 클럽에 관련하여 설명될 수 있는 가운데, 본 명세서에 설명되는 제조 장치, 제조 방법, 및 제조 물품은, 드라이버 우드-형 골프 클럽, 페어웨이 우드-형 골프 클럽, 하이브리드-형 골프 클럽, 아이언-형 골프 클럽, 웨지-형 골프 클럽 또는 퍼터-형 골프 클럽과 같은, 골프 클럽의 다른 유형들에 적용 가능할 수 있을 것이다. 대안적으로, 여기에 설명되는 제조 장치, 제조 방법, 및 제조 물품은, 하키 스틱, 테니스 라켓, 낚시대, 스키 폴, 등과 같은 다른 유형의 스포츠 장비에 적용 가능할 수 있을 것이다.

더불어, 본 명세서에 개시되는 실시예들 및 제한들은, 다음과 같은 경우, 제공(dedication)의 원칙 하에서 대중에게 제공되지 않는다: 실시예들 및/또는 제한들이:(1) 청구항들에 명시적으로 청구되지 않는 경우; 및 (2) 균등의 원칙 하에서 청구항들 내의 표현 요소들 및/또는 제한들과 균등하거나 또는 잠재적으로 균등한 경우.

본 개시의 다양한 특징들 및 이점들이 뒤따르는 항목들에 기술된다.

[항목 1] 골프 클럽 헤드로서, 타격 페이스 및 타격 페이스의 외주로부터 후방으로 연장되는 서라운딩 프레임을 포함하는 금속 전방 몸체; 실질적으로 중공 구조를 한정하도록 상기 금속 전방 몸체에 결합되는 후방 몸체로서, 상기 후방 몸체는, 크라운 부재 및 크라운 부재에 결합되는 솔 부재를 포함하고, 상기 솔 부재는, 충진된 열가소성 재료로 형성되며 그리고 상기 크라운 부재에 접합되는 구조적 층으로서, 상기 구조적 층은, 상기 구조적 층의 두께를 통해 연장되는 복수의 개구를 구비하는 것인, 구조적 층; 및 상기 구조적 층의 외표면에 접합되는 탄성 층으로서, 상기 탄성 층은, 상기 복수의 개구 각각을 가로질러 연장되고, 상기 탄성 층은, 섬유-강화 열가소성 복합재료로 형성되는 것인, 탄성 층을 포함하고; 상기 구조적 층 및 상기 탄성 층은 각각, 공통 열가소성 수지 성분을 구비하며, 그리고 상기 구조적 층은, 상기 탄성 층에, 중간 접착제 없이 직접적으로 접합되는 것인, 후방 몸체를 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드.

[항목 2] 항목 1에 있어서, 상기 구조적 층은, 상기 금속 전방 몸체와 접촉하며 그리고 상기 금속 전방 몸체에 접합되는 전방 부분; 상기 전방 부분으로부터 이격되는 중량 증대 부분; 상기 전방 부분으로부터 상기 중량 증대 부분으로 그리고 상기 복수의 개구 중의 적어도 2개 사이에서 연장되는 구조적 부재로서, 상기 구조적 부재는, 상기 전방 부분 및 상기 중량 증대 부분 양자 모두와 일체형으로 몰딩되는 것인, 구조적 부재를 더 포함하며; 그리고 상기 솔 부재는, 상기 구조적 층의 상기 중량 증대 부분 내에 적어도 부분적으로 매립되거나, 또는 상기 중량 증대 부분에 접착식으로 접합되는, 금속 무게추를 더 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드.

[항목 3] 항목 1 또는 항목 2에 있어서, 상기 후방 몸체의 외표면이, 상기 크라운 부재의 외표면, 상기 탄성 층의 외표면, 및 상기 구조적 층의 상기 외표면의 일부분을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드.

[항목 4] 항목 1 내지 항목 3 중 어느 한 항목에 있어서, 상기 금속 전방 몸체는, 상기 프레임의 외표면으로부터 내향으로 후퇴되는 접합 플랜지를 더 포함하고; 상기 구조적 층은, 상기 접합 플랜지에 접착식으로 접합되며; 그리고 상기 탄성 층의 외표면은, 상기 프레임의 상기 외표면과 동일 평면 상에 놓이는 것인, 골프 클럽 헤드.

[항목 5] 항목 4에 있어서, 상기 금속 전방 몸체는, 상기 프레임을 상기 접합 플랜지에 연결하는 연장 벽을 더 포함하고; 상기 구조적 층 및 상기 탄성 층은 각각, 상기 연장 벽에 접경하며; 그리고 상기 보강 부재는, 상기 타격 페이스와 골프 볼 사이의 타격 도중에 상기 중량 증대 부분과 상기 연장 벽 사이에서 동적 하중을 전달하도록 작용하는 것인, 골프 클럽 헤드.

[항목 6] 항목 1 내지 항목 5 중 어느 한 항목에 있어서, 상기 공통 열가소성 수지 성분은, 폴리페닐렌 설파이드 또는 폴리에테르 에테르 케톤을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드.

[항목 7] 항목 1 내지 항목 6 중 어느 한 항목에 있어서, 상기 프레임은, 크라운 부분 및 솔 부분을 포함하고, 상기 골프 클럽 헤드는, 힐 구역, 토우 구역, 및 상기 힐 구역과 상기 토우 구역 사이에 배치되는 중앙 구역을 구비하며; 상기 프레임의 상기 솔 부분은, 상기 힐 구역 내부에서 상기 타격 페이스로부터 제1 평균 거리만큼, 상기 토우 구역 내부에서 상기 타격 페이스로부터 제2 평균 거리만큼, 그리고 상기 중앙 구역 내부에서 상기 타격 페이스로부터 제3 평균 거리만큼 연장되는, 후방 에지를 한정하며; 그리고 상기 제3 평균 거리는, 상기 제1 평균 거리 및 상기 제2 평균 거리 양자 모두보다 더 큰 것인, 골프 클럽 헤드.

[항목 8] 골프 클럽 헤드로서, 타격 페이스 및 타격 페이스의 외주로부터 후방으로 연장되는 서라운딩 프레임을 포함하는 금속 전방 몸체; 실질적으로 중공 구조를 한정하도록 상기 금속 전방 몸체에 결합되는 후방 몸체로서, 상기 후방 몸체는, 솔 부재와 결합되는 크라운 부재를 포함하는 것인, 후방 몸체를 포함하고, 상기 솔 부재는, 구조적 층으로서, 상기 금속 전방 몸체와 접촉하며 그리고 상기 금속 전방 몸체에 접합되는 전방 부분; 상기 전방 부분으로부터 이격되는 중량 증대 부분; 상기 구조적 층의 두께를 통해 연장되는 복수의 개구로서, 상기 전방 부분 및 상기 중량 증대 부분은, 상기 복수의 개구 중의 적어도 하나의 대향하는 측부들 상에 배치되는 것인, 복수의 개구; 및 복수의 보강 부재로서, 각 보강 부재는, 상기 전방 부분으로부터 상기 중량 증대 부분으로 그리고 상기 복수의 개구 중의 적어도 2개 사이에서 연장되는 것인, 복수의 보강 부재를 구비하는 것인, 구조적 층; 상기 구조적 층의 외표면에 접합되는 탄성 층으로서, 상기 탄성 층은, 상기 금속 전방 몸체에 접경하며 그리고 상기 복수의 개구 각각을 가로질러 연장되는 것인, 탄성 층; 상기 구조적 층의 상기 중량 증대 부분 내에 적어도 부분적으로 매립되거나, 또는 상기 중량 증대 부분에 접착식으로 접합되는, 금속 무게추를 포함하며; 상기 구조적 층은, 충진된 열가소성 재료로 형성되며, 그리고 상기 탄성 층은, 섬유-강화 열가소성 복합재료로 형성되는 것인, 골프 클럽 헤드.

[항목 9] 항목 8에 있어서, 상기 탄성 층은, 중간 접착제 없이 상기 구조적 층에 직접적으로 접합되는 것인, 골프 클럽 헤드.

[항목 10] 항목 8 또는 항목 9에 있어서, 상기 구조적 층은, 상기 중량 증대 부분과 상기 전방 부분 사이에서 연장되는 후방 둘레 부분을 더 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드.

[항목 11] 항목 10에 있어서, 상기 복수의 보강 부재 중의 적어도 하나는, 상기 중량 증대 부분과 떨어져 상기 후방 둘레 부분으로 연장되는 것인, 골프 클럽 헤드.

[항목 12] 항목 8 내지 항목 11 중 어느 한 항목에 있어서, 상기 후방 몸체의 외표면이, 상기 크라운 부재의 외표면, 상기 탄성 층의 외표면, 및 상기 구조적 층의 상기 외표면의 일부분을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드.

[항목 13] 항목 8 내지 항목 12 중 어느 한 항목에 있어서, 상기 금속 전방 몸체는, 상기 프레임의 외표면으로부터 내향으로 후퇴되는 접합 플랜지를 더 포함하고; 상기 구조적 층은, 상기 접합 플랜지에 접착식으로 접합되며; 그리고 상기 탄성 층의 외표면은, 상기 프레임의 상기 외표면과 동일 평면 상에 놓이는 것인, 골프 클럽 헤드.

[항목 14] 항목 13에 있어서, 상기 금속 전방 몸체는, 상기 프레임을 상기 접합 플랜지에 연결하는 연장 벽을 더 포함하고; 상기 구조적 층 및 상기 탄성 층은 각각, 상기 연장 벽에 접경하며; 그리고 상기 복수의 보강 부재는, 상기 타격 페이스와 골프 볼 사이의 타격 도중에 상기 중량 증대 부분과 상기 연장 벽 사이에서 동적 하중을 전달하도록 작용하는 것인, 골프 클럽 헤드.

[항목 15] 항목 8 내지 항목 14 중 어느 한 항목에 있어서, 상기 프레임은, 크라운 부분 및 솔 부분을 포함하고, 상기 골프 클럽 헤드는, 힐 구역, 토우 구역, 및 상기 힐 구역과 상기 토우 구역 사이에 배치되는 중앙 구역을 구비하며; 상기 프레임의 상기 솔 부분은, 상기 힐 구역 내부에서 상기 타격 페이스로부터 제1 평균 거리만큼, 상기 토우 구역 내부에서 상기 타격 페이스로부터 제2 평균 거리만큼, 그리고 상기 중앙 구역 내부에서 상기 타격 페이스로부터 제3 평균 거리만큼 연장되는, 후방 에지를 한정하며; 그리고 상기 제3 평균 거리는, 상기 제1 평균 거리 및 상기 제2 평균 거리 양자 모두보다 더 큰 것인, 골프 클럽 헤드.

[항목 16] 항목 15에 있어서, 상기 타격 페이스의 기하학적 중심 및 상기 중량 증대 부분은, 상기 중앙 구역 내에 위치하게 되는 것인, 골프 클럽 헤드.

[항목 17] 항목 8 내지 항목 16 중 어느 한 항목에 있어서, 상기 충진된 열가소성 재료 및 상기 섬유 강화 열가소성 복합재료는 각각, 공통 수지 성분을 포함하며; 그리고 상기 공통 수지 성분은, 상기 충진된 열가소성 재료 내에 제1 양으로 존재하며, 그리고 상기 섬유 강화 열가소성 복합재료 내에 상기 제1 양보다 작은 제2 양으로 존재하는 것인, 골프 클럽 헤드.

[항목 18] 항목 17에 있어서, 상기 공통 수지 성분은, 폴리페닐렌 설파이드 또는 폴리에테르 에테르 케톤을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드.

[항목 19] 항목 17 또는 항목 18에 있어서, 상기 제1 양은 약 55 체적%보다 크며, 그리고 상기 제2 양은 약 35 체적%보다 작은 것인, 골프 클럽 헤드.

[항목 20] 복수-재료 골프 클럽 헤드를 제조하는 방법으로서: 열가소성 수지 매트릭스 및 직조된 섬유 보강 층을 포함하는 섬유-강화 복합재료로 제1 솔 층을 열성형하는 것; 열성형된 제1 솔 층과 직접적으로 접촉하는 제2 솔 층을 사출 성형하는 것으로서, 상기 제2 솔 층은 충진 열가소성 수지를 포함하며, 그리고 상기 열가소성 수지 매트릭스 및 상기 충진 열가소성 수지는 각각 공통 열가소성 중합체를 포함하는 것인, 제2 솔 층을 사출 성형하는 것; 상기 제2 솔 층에 크라운 부재를 접합하는 것; 및 실질적으로 중공 구조를 한정하도록 금속 전방 몸체에 상기 제1 솔 층 및 상기 크라운 부재를 접합하는 것으로서, 상기 금속 전방 몸체는 타격 페이스 및 호젤을 포함하는 것인, 제1 솔 층 및 크라운 부재를 접합하는 것을 포함하는 것인, 복수-재료 골프 클럽 헤드 제조 방법.

[항목 21] 항목 20에 있어서, 상기 제2 솔 층에 크라운 부재를 접합하는 것은, 레이저 용접, 초음파 용접, 또는 전기 저항 용접 중의 적어도 하나를 통해, 상기 제2 솔 층에 상기 크라운 부재를 용접하는 것을 포함하는 것인, 복수-재료 골프 클럽 헤드 제조 방법.

[항목 22] 항목 20 또는 항목 21에 있어서, 열가소성 수지 매트릭스 및 직조된 섬유 보강 층을 포함하는 섬유-강화 복합재료로 제1 크라운 층을 열성형함에 의해 그리고 열성형된 제1 크라운 층과 직접적으로 접촉하는 제2 크라운 층을 사출 성형함에 의해, 상기 크라운 부재를 형성하는 것을 더 포함하고, 상기 제2 크라운 층은, 충진 열가소성 수지를 포함하며, 그리고 상기 열가소성 수지 매트릭스 및 상기 충진 열가소성 수지는 각각, 공통 열가소성 중합체를 포함하는 것인, 복수-재료 골프 클럽 헤드 제조 방법.

[항목 23] 골프 클럽 헤드로서, 타격 페이스 및 타격 페이스의 외주로부터 후방으로 연장되는 서라운딩 프레임을 포함하는 금속 전방 몸체; 실질적으로 중공 구조를 한정하도록 상기 금속 전방 몸체에 결합되는 후방 몸체로서, 상기 후방 몸체는, 크라운 부재 및 크라운 부재에 결합되는 솔 부재를 포함하고, 상기 크라운 부재는, 충진된 열가소성 재료로 형성되며 그리고 상기 솔 부재에 접합되는 구조적 층으로서, 상기 구조적 층은, 상기 구조적 층의 두께를 통해 연장되는 복수의 개구를 구비하는 것인, 구조적 층; 및 상기 구조적 층에 접합되는 탄성 층으로서, 상기 탄성 층은, 상기 복수의 개구 각각을 가로질러 연장되고, 상기 탄성 층은, 섬유-강화 열가소성 복합재료로 형성되는 것인, 탄성 층을 포함하고; 상기 구조적 층 및 상기 탄성 층은 각각, 공통 열가소성 수지 성분을 구비하며, 그리고 상기 구조적 층은, 상기 탄성 층에, 중간 접착제 없이 직접적으로 접합되는 것인, 후방 몸체를 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드.

Claims (19)

1. 골프 클럽 헤드에 있어서,
   타격 페이스, 및 상기 타격 페이스의 외주로부터 후방으로 연장되는 서라운딩 프레임을 포함하는 금속 전방 몸체;
   중공 구조를 한정하도록 상기 금속 전방 몸체에 결합되는 후방 몸체로서, 솔 부재에 결합되는 크라운 부재를 포함하는 후방 몸체
   를 포함하고,
   상기 솔 부재는,
   충진된 열가소성 재료로 형성되는 구조적 층으로서,
   상기 금속 전방 몸체와 접촉하고 상기 금속 전방 몸체에 접합되는 전방 부분;
   상기 솔 부재의 외주를 한정하는 후방 둘레 부분;
   상기 전방 부분으로부터 이격되는 중량 증대 부분;
   상기 구조적 층의 두께를 통해 연장되는 복수의 개구;
   상기 전방 부분으로부터 상기 중량 증대 부분으로 연장되고, 상기 복수의 개구 중 적어도 2개의 사이에서 연장되는 제1 보강 부재; 및
   복수의 제2 보강 부재로서, 각각의 제2 보강 부재가 상기 전방 부분으로부터 상기 후방 둘레 부분으로 연장되고, 상기 중량 증대 부분으로부터 떨어져 있고, 상기 복수의 개구 중 적어도 2개의 사이에 위치되는 것인, 복수의 제2 보강 부재
   를 포함하는 구조적 층; 및
   상기 구조적 층의 외표면에 접합되는 탄성 층으로서, 상기 탄성 층은 상기 금속 전방 몸체와 접경하고 상기 복수의 개구의 각각을 가로질러 연장되고, 상기 탄성 층은 섬유 강화 열가소성 복합재료로 형성되는 탄성 층
   을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드.
2. 제1항에 있어서,
   충진된 열가소성 재료 및 섬유 강화 열가소성 복합재료의 각각은 공통 수지 성분을 포함하고, 공통 수지 성분은 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide) 또는 폴리에테르 에테르 케톤(polyether ether ketone)을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드.
3. 제1항에 있어서,
   상기 탄성 층은 약 0.5mm 및 약 0.7mm의 범위 내에서 균일한 두께를 갖고, 상기 구조적 층은 약 0.5mm 내지 약 0.7mm의 범위 내에서 적어도 하나의 두께를 갖는 것인, 골프 클럽 헤드.
4. 제1항에 있어서,
   상기 크라운 부재는 충진된 열가소성 재료로 형성되는 크라운 구조적 층, 및 섬유 강화 열가소성 복합재료로 형성되는 크라운 탄성 층을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드.
5. 제1항에 있어서,
   상기 중량 증대 부분은 상기 후방 둘레 부분과 일체화되고,
   상기 중량 증대 부분은 비-균일한 두께를 갖는 하나 이상의 무게추-수용 채널을 한정하고,
   상기 솔 부재는, 적어도 부분적으로 상기 하나 이상의 무게추-수용 채널 내에 매립되는 금속 무게추를 더 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드.
6. 제1항에 있어서,
   상기 금속 전방 몸체는 상기 서라운딩 프레임의 외표면으로부터 내향으로 후퇴되는 접합 플랜지를 더 포함하고,
   상기 구조적 층은 상기 접합 플랜지에 접착식으로 접합되고,
   상기 탄성 층의 외표면은 상기 서라운딩 프레임의 외표면과 동일 평면 상에 놓이고,
   상기 금속 전방 몸체는 상기 서라운딩 프레임을 상기 접합 플랜지에 결합하는 연장 벽을 더 포함하고,
   상기 구조적 층 및 상기 탄성 층은 각각 상기 연장 벽에 접경하고,
   상기 제1 보강 부재 및 상기 복수의 제2 보강 부재는 상기 타격 페이스와 골프 볼 사이의 타격 도중에 상기 중량 증대 부분과 상기 연장 벽 사이에서 동적 하중을 전달하는 것인, 골프 클럽 헤드.
7. 골프 클럽 헤드에 있어서,
   타격 페이스, 및 상기 타격 페이스의 외주로부터 후방으로 연장되는 서라운딩 프레임을 포함하는 금속 전방 몸체;
   중공 구조를 한정하도록 상기 금속 전방 몸체에 결합되는 후방 몸체로서, 솔 부재에 결합되는 크라운 부재를 포함하는 후방 몸체
   를 포함하고,
   상기 솔 부재는,
   충진된 열가소성 재료로 형성되는 구조적 층으로서,
   상기 금속 전방 몸체와 접촉하고 상기 금속 전방 몸체에 접합되는 전방 부분;
   상기 전방 부분으로부터 이격되는 중량 증대 부분; 및
   상기 구조적 층의 두께를 통해 연장되는 복수의 개구
   를 포함하는 구조적 층; 및
   상기 구조적 층의 외표면에 접합됨으로써 상기 금속 전방 몸체와 접경하고 상기 복수의 개구의 각각을 가로질러 연장되는 탄성 층으로서, 섬유 강화 열가소성 복합재료로 형성되는 탄성 층
   을 포함하고,
   상기 구조적 층은 비-균일한 기하 형상을 갖고,
   상기 탄성 층은 균일한 두께를 갖는 것인, 골프 클럽 헤드.
8. 제7항에 있어서,
   충진된 열가소성 재료 및 섬유 강화 열가소성 복합재료의 각각은 공통 수지 성분을 포함하고,
   공통 수지 성분은 충진된 열가소성 재료 내에 체적 기준으로 약 55%를 초과하여 존재하고, 섬유 강화 열가소성 복합재료 내에 체적 기준으로 약 35% 미만으로 존재하는 것인, 골프 클럽 헤드.
9. 제7항에 있어서,
   상기 탄성 층은 약 0.5mm 및 약 0.7mm의 범위 내에서 균일한 두께를 갖고, 상기 탄성 층 및 상기 구조적 층을 합친 총 두께는 1.0mm 내지 1.5mm인 것인, 골프 클럽 헤드.
10. 제7항에 있어서,
    충진된 열가소성 재료 및 섬유 강화 열가소성 복합재료의 각각은 공통 수지 성분을 포함하고,
    공통 수지 성분은 폴리페닐렌 설파이드 또는 폴리에테르 에테르 케톤을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드.
11. 제7항에 있어서,
    상기 크라운 부재는 충진된 열가소성 재료로 형성되는 크라운 구조적 층, 및 섬유 강화 열가소성 복합재료로 형성되는 크라운 탄성 층을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드.
12. 제7항에 있어서,
    상기 중량 증대 부분은 후방 둘레 부분과 일체화되고,
    상기 중량 증대 부분은 비-균일한 두께를 갖는 하나 이상의 무게추-수용 채널을 한정하고,
    상기 솔 부재는, 적어도 부분적으로 상기 하나 이상의 무게추-수용 채널 내에 매립되는 금속 무게추를 더 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드.
13. 제7항에 있어서,
    상기 금속 전방 몸체는 상기 서라운딩 프레임의 외표면으로부터 내향으로 후퇴되는 접합 플랜지를 더 포함하고,
    상기 구조적 층은 상기 접합 플랜지에 접착식으로 접합되고,
    상기 탄성 층의 외표면은 상기 서라운딩 프레임의 외표면과 동일 평면 상에 놓이고,
    상기 금속 전방 몸체는 상기 서라운딩 프레임을 상기 접합 플랜지에 결합하는 연장 벽을 더 포함하고,
    상기 구조적 층 및 상기 탄성 층은 각각 상기 연장 벽에 접경하는 것인, 골프 클럽 헤드.
14. 골프 클럽 헤드에 있어서,
    타격 페이스, 및 상기 타격 페이스의 외주로부터 후방으로 연장되는 서라운딩 프레임을 포함하는 금속 전방 몸체;
    중공 구조를 한정하도록 상기 금속 전방 몸체에 결합되는 후방 몸체로서, 솔 부재에 결합되는 크라운 부재를 포함하는 후방 몸체
    를 포함하고,
    상기 솔 부재는,
    충진된 열가소성 재료로 형성되는 구조적 층으로서,
    상기 금속 전방 몸체와 접촉하고 상기 금속 전방 몸체에 접합되는 전방 부분;
    상기 솔 부재의 외주를 한정하는 후방 둘레 부분;
    상기 전방 부분으로부터 이격되는 중량 증대 부분;
    상기 전방 부분으로부터 상기 중량 증대 부분으로 연장되는 제1 보강 부재; 및
    복수의 제2 보강 부재로서, 각각의 제2 보강 부재가 상기 전방 부분으로부터 상기 후방 둘레 부분으로 연장되고, 상기 중량 증대 부분으로부터 떨어져 있는 것인, 복수의 제2 보강 부재
    를 포함하는 구조적 층; 및
    상기 구조적 층의 외표면에 접합됨으로써 상기 금속 전방 몸체와 접경하고 복수의 개구의 각각을 가로질러 연장되는 탄성 층으로서, 섬유 강화 열가소성 복합재료로 형성되는 탄성 층
    을 포함하고,
    충진된 열가소성 재료 및 섬유 강화 열가소성 복합재료의 각각은 공통 수지 성분을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드.
15. 제14항에 있어서,
    상기 탄성 층은 상기 구조적 층에 중간 접착제 없이 직접적으로 접합되고,
    공통 수지 성분은 폴리페닐렌 설파이드 또는 폴리에테르 에테르 케톤을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드.
16. 제14항에 있어서,
    상기 탄성 층은 약 0.5mm 및 약 0.7mm의 범위 내에서 균일한 두께를 갖고, 상기 구조적 층은 약 0.5mm 내지 약 0.7mm의 범위 내에서 적어도 하나의 두께를 갖는 것인, 골프 클럽 헤드.
17. 제14항에 있어서,
    상기 중량 증대 부분은 상기 후방 둘레 부분과 일체화되고,
    상기 중량 증대 부분은 비-균일한 두께를 갖는 하나 이상의 무게추-수용 채널을 한정하고,
    상기 솔 부재는, 적어도 부분적으로 상기 하나 이상의 무게추-수용 채널 내에 매립되는 금속 무게추를 더 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드.
18. 제14항에 있어서,
    상기 금속 전방 몸체는 상기 서라운딩 프레임의 외표면으로부터 내향으로 후퇴되는 접합 플랜지를 더 포함하고,
    상기 구조적 층은 상기 접합 플랜지에 접착식으로 접합되고,
    상기 탄성 층의 외표면은 상기 서라운딩 프레임의 외표면과 동일 평면 상에 놓이고,
    상기 금속 전방 몸체는 상기 서라운딩 프레임을 상기 접합 플랜지에 결합하는 연장 벽을 더 포함하고,
    상기 구조적 층 및 상기 탄성 층은 각각 상기 연장 벽에 접경하고,
    상기 제1 보강 부재 및 상기 복수의 제2 보강 부재는 상기 타격 페이스와 골프 볼 사이의 타격 도중에 상기 중량 증대 부분과 상기 연장 벽 사이에서 동적 하중을 전달하는 것인, 골프 클럽 헤드.
19. 제18항에 있어서,
    상기 크라운 부재가 상기 솔 부재를 만나는 곳의 재료의 보강 밴드로 형성되는 스커트를 더 포함하고, 상기 스커트는 상기 솔을 기능적으로 강화하고, 상기 타격 페이스 및 골프 볼 사이의 타격 도중에 상기 연장 벽 및 상기 중량 증대 부분으로부터의 추가적인 하중 경로를 제공하는 것인, 골프 클럽 헤드.