JP2008149111A - 改良された質量特性および振動減衰を伴うアイアンゴルフクラブ - Google Patents

Abstract

【課題】マルチ材料構造により競技特性を改善させたゴルフクラブを提供する。
【解決手段】ゴルフクラブヘッド１０の構造は、本体部分２０とフェースインサート３８の間にチャンネル４２を形成する。チャンネル４２は複合材料５２、例えば、タングステン粉末を含有するウレタンで実質的に満たされる。複合材料５２は、材料の密度がゴルフクラブヘッド１０のチャンネル４２内の材料の位置に応じて変化するように調製される。具体的には、材料の低密度部分はゴルフクラブヘッド１０のクラウン２４近くに配置され、高密度部分はゴルフクラブヘッド１０のソール２８の近くに配置される。これによりゴルフクラブヘッド１０の重心が下側および後方に移動され、フィーリングを改善し、重量分配を改善し、クラブの性能を増強させる。
【選択図】図３

Description

この発明はゴルフクラブに関し、より具体的には改良された質量特性および振動減衰を伴うゴルフクラブに関する。

アイアン型ゴルフクラブでは、周囲に重み付けしてアイアンの重要でない質量を周囲に分散させ、中心から外れた打撃がゴルフクラブに与える影響を削減し、ゴルフボールの軌道をより正確に首尾一貫させる。周囲重み付けは、ゴルフクラブの背面にフェースまたは打撃フェースの反対側でキャビティを形成することにより実現される。キャビティを構成するために取り除いて材料重量がゴルフクラブヘッドの周囲に再配分される。一般に、キャビティの容積が大きいと、周囲に再配分される質量が大きくなる。

しかしながら、クラブヘッドの背後から材料を取り除くと、クラブフェースを薄くする。クラブフェースは打撃フェースであるので、クラブフェース表面の強度が、クラブフェースに当たるゴルフボールから受ける圧力に耐えうるのに十分でないように、クラブフェースを薄くすることはできない。また、クラブフェースを薄くすると、衝撃時の振動が増加する。この振動はユーザに悪いフィーリングを与える。

アイアンゴルフクラブヘッドに第２の材料を組みこんで振動減衰を実現する種々の例がある。これらの例のいくつかは、クラブヘッドの重量を周囲に配置してクラブヘッドの回転慣性モーメント（ＭＯＩ）を増大させるという付加的な利点も実現してきた。しかしながら、振動ダンパーは、複数の材料を例えば制約された減衰層に組み込み、あるいは、フェース全体に渡って配置され、あるいは、クラブヘッドの下方領域に隔離される。さらに、最も慣用的なゴルフクラブヘッドは１つの一様な材料から製造され、ゴルフクラブヘッドに組みこまれる二次的な減衰材料も一様である。しかしながら、この種の構造は、ヘッド構造の設計に制約を課して、伝統的なヘッドのサイズを同時に維持しながら寛容な競技特性を伴うアイアンを製造する機会を制限する。また、一様な材料を使用すると、ヘッドの重心の配置も制約されることになる。

したがって、ゴルフボールの打ち上げ条件を改善しクラブのユーザに対するフィーリングを向上させるために、クラブヘッドの重心およびＭＯＩの配置を改良しつつ振動減衰を改良する二次的な材料を採用するゴルフクラブヘッドが要請される。

この発明は、マルチ材料構造に由来して競技特性を改善させたゴルフクラブに向けられている、この構造は、フェースインサートを具備するクラブ本体部分を伴う。フェースインサートを装着した後の状態で、フェースインサートおよび本体部分の間に空洞すなわちチャンネルがある。この空洞のチャンネルは異種の粘弾性材料、例えば、ウレタンまたは天然または合成ゴムにより実質的に充填され、これらは材料密度を修正する添加物すなわちフィラーを含む。適切なフィラーは高密度フィラーおよび低密度フィラーを含む。高密度フィアラーは、これに限定されないが、金属粉末、例えばタングステン粉末を含む。低密度フィラーは、これに限定されないが、微小球（ｍｉｃｒｏ−ｓｐｈｅｒｅ）、または発泡剤により形成された中空物を含む。フィラーは部分的に粘弾性材料中へ組みこまれ、クラブヘッドのトップすなわちクラウンの近くに材料の低密度部分が配置され、クラブヘッドの底すなわちソールの近くに高密度部分が配置される。これにより、クラブヘッドの重心が下方および背面に移動され、これと同時に振動減衰が実現される。チャンネルの形状や容積を変更してゴルフクラブヘッドの重量分配を変更できる。二次的すなわち全水材料を組みこむことにより、改善されたフィーリング、改善された重量分配、および強化されたクラブ性能が実現される。

例えば、１実施例では、異種複合材料が、少なくとも、第１の密度でゴルフクラブ本体のチップライン方向のチャンネルに配された第１の領域と、第２の密度で、本体のソール方向のチャンネルに配された第２の領域とを具備する。第２の密度は第１の密度より大きく、これにより、重心が低くなり、同時に振動減衰が実現される。チャンネルが、ゴルフクラブヘッドの本体の周囲に実質的に平行に沿う全体として環状または楕円環の形をとるとき、第１の領域の複合材料はトップラインに隣接した、チャンネルの第１の部分に配され、第２の複合材料はソールに隣接した、チャンネルの第２の部分に配される。この環状または楕円環は均一な寸法で配置しても、寸法を異ならせて重量配分にさらに影響を与えても良い。例えば、環状チャンネルにおいてトップラインの近傍で第１の幅を取り、ソールの近傍で第２の幅を取り、第２の幅が第１の幅より大きくなっている。同様に、環状チャンネルにおいて第１の領域で第１の深さを取り、第２の領域で第２の深さを取り、第２の深さが第１の深さより深くなっている。したがって、より大きな体積の異種複合材料をクラブヘッドにおけるソールおよび後方へ配置できる。

クラブ本体部分とフェースインサートの間のチャンネルは非連続な部分を有して良く、少なくとも１つの部分が、より小さな密度の粘弾性材料を含み、他の少なくとも１つの部分がより大きな密度の粘弾性材料を含む。

添付図面を参照すると、この発明に従うゴルフクラブヘッド１０の例示的な実施例は、ホーゼル２２に結合された本体部分２０（図１および図２）を含む。ホーゼル２２はシャフト（図示しない）を収容するように構成される。クラブヘッド２０は好ましくは適切な材料、例えば、ステンレス鋼、炭素鋼またはチタンから成型または鍛造せれる。本体部分２０は、クラウン２４、トウ２６、ソール２８、およびヒール３０を含み、これらが本体部分２０の周囲を構成する。ホーゼル２２は一般に本体部分２０のヒール３０から伸びる。クラブヘッド１０は好ましくはキャビティバッククラブであり、したがって、本体部分２０は、クラブヘッドのバックからその周囲に沿って伸びる後方周囲３２を含む。ソール２８に沿う周囲重みの部分３２は大きく／厚く、重心を下方および後方に移動させる。周囲重みの配列は当業界で一般的に知られている。

図３に示すように、クラブヘッド１０は、本体部分２０のフロント３６に結合されたフェースインサート３８を含む、フェースインサート３８用に適切な材料は、これに限定されないが、ステンレス鋼、好ましくは高強度鋼鉄材料、および非鋼鉄材料、例えばチタン、金属マトリックス複合材（ＭＭＣ）を含む。フェースインサート３８はクラブヘッド１０のクラブフェースすなわち打撃フェースを形成する。フェースインサート３８を本体部分２０に結合するのに適切な材料は、これに限定されないが、溶接、かしめ、圧着、熱間等静圧圧縮成形、および結合剤または接着剤を用いた結合を含む。１実施例では、フェースインサート３８は、フェースインサート３８をゴルフクラブの成型本体部分２０にレーザ溶接して、本体部分２０に結合される。フェースインサート３８は、１またはそれ以上のサポート４０において本体部分２０に接触してこれにより支持される。他の領域では、フェースインサート３８は、本体部分２０から離間してフェースインサート３８の少なくとも一部と本体部分２０との間に配されたチャンネル４２を形成する。１実施例では、チャンネル４２は本体部分２０およびフェースインサート３８の間に完全に包囲されて良い。チャンネル４２は二次的または減衰材料を収容するように構成される。

１実施例では、空洞またはチャンネル４２が完全には包囲されず、１またはそれ以上の開放領域すなわち開口４４をバックキャビティに対して具備するように構成される。開口４４はトップライン２４またはソール２８の近くに配置されてよく、また長尺のチャンネルまたは円形の形状であってよい。これら開放領域すなわち開口により、任意の二次的な材料がチャンネル内に配置されているのをユーザが見ることができる。チャンネル４２は均一なチャンネルでよく、またサイズおよび形状が変化しても良い。１実施例では、チャンネル４２は、後方周囲３２と実質的に平行に沿う全体的に環状の形状を形成する。１実施例では、フェースインサート３８および成型本体２０の間のチャンネル４２が、ゴルフクラブのフェースの周囲の約４５°から約３６０°の範囲を伸びる。チャンネル４２はいくつかの非連続部分を有してよい。１実施例では、この環状チャンネルの幅は変化する。例えば、チャンネル４２の幅はトップライン２４の近傍の第１の幅４６であり、ソール２８の近郷で第２の幅４８である。１実施例では、第２の幅４８が第１の幅４６より大きい。さらに、環状チャンネルの深さも可変でよい。例えば、チャンネル４２の深さは、第１の幅４６の領域またはトップライン２４へ向かって配置される他の領域で第１の深さ５０であり、第２の幅４８の領域で第２の深さ５２であってよい。チャンネル４２の深さおよび幅を変えることにより、チャンネル４２の体積およびチャンネル４２がフェースインサート３８と接触する料を変化させることができる。

振動を減衰させ、重量分配を改善するために、異種複合材料５２がチャンネル４２の少なくとも一部に配される。複合材料５２は、複合材料５２の組成および密度がチャンネル４２内の位置に応じて変化する点で異種的（ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ）である。１実施例では、異種複合財牢５２はチャンネル４２の全体に配される、一般に、組成、例えば、複合材料の密度は、より多くの重量を下方および後方に移動させるために変化され、これにより、ゴルフクラブヘッド１０の重心が下方および後方に移動される。したがって、クラウン２４よりに位置する複合材料５２の部分は、より小さな密度を有するように調製され、ソール２８よりに位置する複合材料の部分は、より大きな密度を有するように調製される。チャンネル４２の体積および構造を用いて重量分配も改善できる。例えば、クラブヘッドのソールの近くの領域において、チャンネルがより大きく、またはより後方に伸びるように構成する。１実施例では、異種複合材料５２が、チャンネル４２において本体部分２０のクラウン２４よりに配置され、第１の密度を有する第１の領域５４を含む。複合材料は、また、チャンネル４２において本体部分２０のソール２８よりに配置され、第２の密度を有する第２の領域５６を含む。第２の密度は第１の密度より大きい。

複合減衰材料をチャンネルに導入または結合するのに適切な方法は、これに限定されないが、フェースインサート４２を本体に溶接した後、空洞領域に減衰材料を、例えば、本体部分のバックにある開口を通じて、注ぎ込み、あるいは射出することを含む。フェースインサートは圧入してよく、これにより、圧入の前に、異種複合材料を別に成型し、成型本体中に配置して良い。このようにすると製造が容易になるという利点がある。成型した材料は圧入でき、また、接着剤またはエポキシのような結合剤を用いて結合できる。代替的には、複合材料はフェースインサート４２の後に、レーザ溶接アタッチメントとして、複合材料を空洞領域に注ぎ込んだり射出したりしてよい。

好ましい実施例では、チャンネル４２は、本体部分２０の周囲に実質的に平行に沿う全体的に環状の形状で構成する。この構成では、複合材料５２の第１の領域５４はトップライン２４の近傍に配されるチャンネル４２の第１の部分の中に配され、複合材料５２の第２の領域５６はソール２８の近傍に配されるチャンネル４２の第２の部分の中に配される。この実施例では、複合材料５２は実質的にチャンネル４２の全体を満たし、チャンネル領域を通じてフェースインサート３８と接触する。

異種材料を選択して重量分配および振動減衰を増強する。１実施例では、異種複合材料は粘弾性材料を含む。適切な粘弾性材料は、これに限定されないが、ポリウレタン、天然または合成ゴム、他のエラストマー、エポキシ、およびこれらの組み合わせを含む。好ましくは、異種複合材料はポリオールおよびポリイソシアネートから製造されるポリウレタンを含む。一般的に、どのような粘弾性材料も採用できる。異種材料が注ぎ込まれ、または射出されるのであれば、材料は小さな粘度、最少の縮退率および迅速なセットアップ時間を伴って製造を容易にすべきである。適切な材料は、シリコーンゴム、例えばＲＴＶ−６２７であり、これはカナダのＳｕｒｒｅｙ，Ｂ．Ｃ．のＭＧＣｈｅｍｉｃａｌから商業的に入手できる。

異種性を実現するために異種複合材料の重量又は密度を変更するには、粘弾性材料にフィラーを添加する。これらフィラーは、複合材料の密度を減少させてよく、例えば、ガラスビーズ、微小球、または空洞体であり、あるいは、密度を増大させて良く、例えば、金属粉末である。適切なフィラーは、これに限定されないが、炭素グラファイト、金属ファイバ、酸化亜鉛、硫酸バリウム、酸化カルシウム、炭酸カルシウム、およびシリカであり、同様に、それらの他の周知の対応する塩、および酸化物、発泡剤、ガラス球、金属およびこれらの組み合わせを含む。好ましくは添加物またはフィラーは金属粉末である。適切な金属粉末は、これに限定されないが、タングステン、マグネシウム、チタンおよびアルミニウムを含む。好ましくは、金属粉末は高密度であり、例えば、タングステン粉末であり、これは例えばタングステン充填シリコーンゴムを製造する。フィラーの量は所望の密度分配要請に左右される。１実施例では、上側の部分５４は非充填粘弾性材料を含み、下側の部分５６は高密度の金属を充填した粘弾性材料を含む。

異種複合材料に添加可能な他の要素または添加物は、ＵＶ安定剤、および他の染料、また、蛍光増白剤、蛍光顔料および染料を含む。これら付加的な成分は所望の目的を実現する任意の量だけ加えて良い。

図に示すように、クラブ本体部分２０は、本体部分２０の周囲に全体として平行な周囲５９を具備する中央開口５８を含む。開口５８はフェースインサート３８の背面６０をクラブヘッドのバックに対して露出する。開口５８の周囲５８に隣接して接触面４０があり、これがフェースインサート３８と接触する。１実施例では、段差または空間６２が周囲５９に沿って形成され、接触面４０から離間する。これを図３に示す。これによりギャップが形成され、これが異種複合材料５２を注入するのに用いられる。

この発明に従ってフェースインサート、成型本体、および異種粘弾性材料を具備するゴルフクラブの例示的な実施例は、本体部分２０およびフェースインサート３８の間に配されたチャンネル４２内に押し込めた粘弾性材料５２により実現される減衰性により、フィーリングを改善する。減衰材料は打撃領域に接触し、打撃領域の後方、ならびに、フェースの周囲のまわりに配置され、ここで振動が顕著に発生する。トップラインおよび上側の周囲から重量を除き、これを軽量な粘弾性座利用に置き換え、さらに、ソールの近くの粘弾性材料に高密度のフィラーを添加することにより、重心を低くする。この発明の構成は、アイアン、パター、ウェッジを含み種々のタイプのゴルフクラブに適用できる。

この発明の例示的な実施例に従うゴルフクラブでは、所望であれば、減衰材料をフェースの周囲の全体のまわりに配置でき、あるいは、クラブヘッドの特別な領域、例えば、トップラインまたは上側または下側等の領域に隔離できる。質量特性および振動減衰状の利点に加えて、チャンネルは、そのまま露出させることによりユニークな美観を実現できる。露出した領域は粘弾性材料が視認できる窓または一連の窓を生成する。

代替的には、減衰材料の密度は全体時に実質的に同一のままであり、減衰材料は複合材料、例えば、フィラーを伴う粘弾性材料から製造され、これは上述した、１実施例では、粘弾性材料はポリウレタンを有し、フィラーは低密度の微小球または高密度の金属粉末を有する。低密度または高密度のフィラーを用いるオプションにより、設計者は、重心を所望の位置に配置し、ゴルフクラブのスイートスポットの大きさを加減し、ＭＯＩを所望なよう調整する際に、付加的な自由度を獲得する。

ここに開示されたこの発明の事例的な実施例は上述の目的を実現することは明らかであるけれども、当業者は多くの変更や他の実施例を実装できることを理解されたい。さらに、任意の実施例の特徴および／または要素を単独または他の実施例と組み合わせて採用して良く、この発明に従う方法のステップおよび要素を任意の適切な順番で実行してよい。したがって、特許請求の範囲がこのような変更は実施例のすべてをカバーするように意図され、この発明の趣旨の範囲内であることを理解されたい。

この発明のゴルフクラブヘッドの１実施例の後方斜視図である。 打撃フェースを伴わないクラブ本体部分の前面斜視図である。 図１の線３−３に沿う断面図である。

符号の説明

１０ ゴルフクラブヘッド
２０ 本体部分
３８ フェースインサート
４２ チャンネル
５２ 複合材料

Claims (20)

1. 周囲を形成する本体部分と、
   上記本体部分の全面に結合された打撃フェースインサートと、
   上記フェースインサートの一部および上記本体の間に形成されたチャンネルと、
   上記チャンネルの少なくとも一部に配された減衰材料とを有し、
   上記減衰材料は密度を変化させることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
2. 上記チャンネルは、上記本体部分の上記周囲と実質的に平行に配される、全体として環状の形状を形成する請求項１記載のゴルフクラブヘッド。
3. 上記減衰材料は上記チャンネルの全体に配される請求項１記載のゴルフクラブヘッド。
4. 上記減衰材料は粘弾性材料を有する請求項１記載のゴルフクラブヘッド。
5. 上記材料はポリウレタンを有する請求項１記載のゴルフクラブヘッド。
6. 上記減衰材料の一部は金属粉末が充填される請求項４記載のゴルフクラブヘッド。
7. 上記金属粉末はタングステン粉末を有する請求項６記載のゴルフクラブヘッド。
8. 上記減衰材料は、第１の密度を有し、上記本体部分のチップラインの近傍に配された第１の領域と、第２の密度を有し、上記本体部分のソールへ向かって配された第２の領域とを具備し、上記第２の密度は上記第１の密度より大きい請求項１記載のゴルフクラブヘッド。
9. 上記チャネルは、上記本体部分の上記周囲と実質的に平行に配される、全体として環状の形状を形成する請求項８記載のゴルフクラブヘッド。
10. 上記環状のチャンネルは、トップラインの近傍に配される第１の幅およびソールの近郷に配される第２の幅を具備し、上記第２の幅が上記第１の幅より大きい請求項９記載のゴルフクラブヘッド。
11. 上記チャンネルはさらに上記第１の幅の領域に第１の深さ、上記第２の幅の領域に第２の深さを具備し、上記第２の深さが上記第１の深さより大きい請求項１０記載のゴルフクラブヘッド。
12. 上記チャンネルは複数の非連続なセクションを有する請求項１記載のゴルフクラブヘッド。
13. 上記非連続なセクションの少なくとも１つが上記本体部分のトップレインの近くに位置づけられ、上記減衰材料で満たされ、上記非連続なセクションうちの他の少なくとも１つが上記本体部分のソールの近くに位置づけられ、上記減衰材料で満たされ、上記ソールに近い減衰材料の密度が上記トップラインに近い減衰材料の密度より大きい請求項１２記載のゴルフクラブヘッド。
14. 上記減衰材料の一部が、上記減衰材料の密度より小さな密度のフィラーにより満たされる請求項４記載のゴルフクラブヘッド。
15. 上記フィラーは微小球を有する請求項１４記載のゴルフクラブヘッド。
16. 上記フィラーは中空物を有する請求項１４記載のゴルフクラブヘッド。
17. 周囲を形成する本体部分と、
    上記本体部分の全面に結合された打撃フェースインサートと、
    上記フェースインサートの一部および上記本体の間に形成されたチャンネルと、
    上記チャンネルの少なくとも一部に配された減衰材料とを有し、
    上記減衰材料は複合材料であることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
18. 上記複合材料は粘弾性材料およびフィラーを有する請求項１７記載のゴルフクラブヘッド。
19. 上記フィラーの密度は上記粘弾性材料の密度より大きい請求項１８記載のゴルフクラブヘッド。
20. 上記フィラーは、ガラスビーズ、微小球、発泡剤により製造された中空物、炭素、グラファイト、金属ファイバ、酸化亜鉛、硫酸バリウム、酸化カルシウム、炭酸カルシウム、シリカ、およびこれらの酸化物ならびにこれらの組み合わせからなるグループから選択される請求項１９記載のゴルフクラブヘッド。

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