JP2006110348A - 鍛造アイアンゴルフクラブ - Google Patents

Abstract

【課題】ゴルフクラブの全体の重さを望ましくかつ有益なものに維持しながら、クラブヘッドのサイズを最大化する。
【解決手段】耐久性および加工性が改善された鍛造キャビティバッククラブおよび特大クラブが開示される。この鍛造クラブは薄い耐久性のある打撃フェースを具備し、比較的大きなキャビティ容積を有する。このクラブは大きな回転慣性モーメントを有しセンタから外れた打撃に起因する飛距離および精度のペナルティを最小化する。約０．１００インチの打撃フェースを持つロングアイアンが実現できる。また、ステンレス鋼を鍛造した後アニーリング処理して所望の硬度および延性を実現する。さらに、任意のアイアンクラブセットの製品に再加工することなく利用するのに適した交換可能なピンが開示される。ピンは貫通案穴内にフィットするような寸法および形状とされ柔軟性のあるエポキシのような接着剤がギャップに配されて振動減衰作用を実現する。
【選択図】図１６

Description

この発明は、全般的にはゴルフクラブに関し、より具体的には、アイアンクラブに関する。

クラブセット中の個々のゴルフクラブヘッドの打撃フェース面積および重量は典型的にはロングアイアンからショートアイアンになるにつれて徐々に増大する。したがって、ロングアイアンのクラブヘッドの打撃フェース面積はショートアイアンより小さく、平均的なゴルファーが一貫してうまく打つことはより難しくなる。これは、通常のクラブヘッドでは、少なくとも小さな打撃フェースの小さなスイートスポットによる。

平均的なゴルファーが一貫してクラブヘッドのスイートスポットを打てるようにするために、いわゆるキャビティ構造のヘッドを具備して周囲のウエイトを大きくした多くのゴルフクラブを入手できる。他の最近の傾向は、とくに、ロングアイアンにおいて、クラブヘッドの全体サイズを大きくすることである。これら各特徴により、スイートスポットのサイズが大きくなり、この結果、若干センターからずれてボールが当たってもスイートスポットに当たり、より遠くに、よりまっすぐにボールが飛ぶようになる。ゴルフクラブヘッドのサイズを最大化しようとするときにゴルフクラブ設計者にとって難問になるものは、ゴルフクラブの全体の重さを望ましくかつ有益なものに維持することである。例えば、３番アイアンのクラブヘッドを大きく重くすると、平均的なゴルファーがクラブを適切に振ることが困難になる。

一般に、これらクラブの重心は、クラブヘッドの底部および背面に移動されている。これにより、平均的なゴルファーがボールをより速く空中に打ち出してボールをより遠くへ打つことができる。さらに、クラブヘッドの慣性モーメントが増大されていて、センターから離れてヒットしても距離や精度のうえでさほどペナルティを受けない。クラブヘッドの全体の重量を増大させることなく、ウェイトを下方かつ後方に移動させるために、材料すなわち質量がクラブヘッドのある領域から他の領域に移動させられる。クラブヘッドのフェースから材料を取るために、１つの解決手法は、薄型のフェースを生成することであった。このタイプの構成の例は、特許文献１、特許文献２に見い出すことができる。

アイアンクラブ（ウェッジクラブも含まれる）は、インベストメント鋳造法、機械加工（ｍａｃｈｉｎｉｎｇ）または鍛造により製造される。鍛造クラブヘッドは、その卓越した競技特性により熟練したアマチュアゴルファーやプロゴルファに切望されている。その反面、鍛造可能な合金は展性があり、典型的には降伏強さが小さい。この欠点のために、鍛造クラブのフェースは薄くすることができない。

購入可能な鍛造アイアンクラブは典型的にはマッスルバック（肉厚で補強したもの）例えばＴｉｔｅｉｓｔ（商標）Ｆｏｒｇｅｄ６７０、６８０、６９０シリーズ、Ｍｉｚｕｎｏ ＭＰ−３３（商標）アイアンおよびＫｅｎｎｅｔｈ ＳｍｉｔｈのＲｏｙａｌＳｉｇｎｅｔ（商標）クラブである。ＲｏｙａｌＳｉｇｎｅｔ（商標）マッスルバッククラブはクラブのウエイトを中央のスイートスポット近くに集中させ、慣性モーメントを小さくしてしまう。鍛造キャビティバックのアイアンクラブも、比較的薄い打撃フェースを具備する中くらいのサイズのクラブとして入手可能であり、例えば、Ｔｉｔｌｅｉｓｔ（商標）６９０−ＣＢ、Ｈｏｇａｎ Ａｐｅｘ Ｅｄｇｅ ＰｒｏまたはＲｏｙａｌ Ｓｉｇｎｅｔ（商標）Ｔｉｔａｎｉｕｍがある。Ｈｏｇａｎ Ａｐｅｘ Ｅｄｇｅ Ｐｒｏアイアンは炭素鋼から鍛造した単一ピースのクラブであるが、Ｈｏｇａｎ ＣＦＴクラブは鋳造ボディにスタンプ製フェースを取り付けている。Ｒｏｙａｌ Ｓｉｇｎｅｔ Ｔｉｔａｎｉｕｍクラブは鋳造ステンレス鋼クラブに鍛造チタン製フルフェースインサートを用いて補強している。

したがって、鍛造アイアンクラブヘッドを改良することが依然望まれている。
米国特許第４９２８９７２号明細書 米国特許第６０４５４５６号明細書

この発明は、ホーゼルと、このホーゼルからクラブヘッドのソールに向けて伸びる穴とを有するゴルフクラブヘッドに向けられている。この穴に配置されるピンの密度は上記クラブヘッドの密度より小さい。

この発明は、また、ホーゼルからクラブヘッドのソールに向けて伸びる穴とを有するゴルフクラブヘッドに向けられている。穴中に少なくとも２つの減衰領域が設定される。

この発明は、また、クラブヘッドのヒールを介してホーゼルの頂部からソールを通して伸びる穴と、この穴の内部に接着剤を用いて固着される長尺のピンとを有するゴルフクラブヘッドに向けられている。ピンは、本体外側径の本体と、基部外側径の基部と延長部外側計の延長部とを有し、基部外側径は本体外側径より小さく、延長部外側径は本体外側径より小さい。延長部の幾何中心は本体の幾何中心からずれている。さらに、ピンの延長部と穴の内側壁部との間に上側ギャップが形成されるように、また、ピンの基部と穴の内側壁部との間の下側ギャップが形成されるように、ピンを穴内に配置する。ピンおよび穴は好ましくはキー関係とされ挿入時にピンが適切な位置に固定されるようになっている。上側ギャップおよび下側ギャップには接着剤が満たされる。

この発明は、また、ホーゼル、フロントおよびバックを具備し、バックが周囲部材により確定されるキャビティを具備し、フロントがキャビティに対応して対向する位置に設けられた打撃ゾーンを具備する、アイアン型ゴルフクラブに向けられている。クラブヘッドは、可鍛性の金属、例えばステンレス鋼、より好ましくは焼き鈍ししたものから鍛造される。鍛造クラブヘッドはさらにクラブヘッドのヒールを介してホーゼルの頂部からソールまで通る穴と、この穴の中に接着剤を用いて固着される長尺のピンとを有している。ピンは、本体外側径の本体と、基部外側径の基部と、延長部外側径の延長部とを有し、基部外側径は本体外側径より小さく、延長部外側径は本体外側径より小さい。延長部の幾何中心は本体の幾何中心からずれている。さらに、ピンの延長部と穴の内側壁部との間に上側ギャップが形成されるように、また、ピンの基部と穴の内側壁部との間の下側ギャップが形成されるように、ピンを穴内に配置する。上側ギャップおよび下側ギャップには接着剤が満たされる。

この発明は、また、打撃フェース、ソールおよびホーゼルを有するアイアン型ゴルフクラブ用のゴルフクラブヘッドに向けられている。ヒール内の穴はホーゼルからソールに伸び、密度がクラブヘッドの他の部分より小さいピンが穴の中に配置される。ピンにより、クラブヘッドの質量が再配分され、クラブヘッドをアドレス位置に配置したときに測定されるグランド面から重心への距離が、穴なしの類似のクラブヘッドの重心に較べてグランド面に近くなっている。

この発明の実施例のクラブヘッド１０が図１〜図７に示される。また図１６はこの実施例のキャビティ構成の詳細を示している。クラブヘッド１０は、フロント１２、バック１４、トップ１６、ソール１８、ヒール２０、トウ２２およびホーゼル２４を有する。クラブヘッド１０は単一ピース鍛造物である。すなわち、単一のインゴットから鍛造され、フェースインサートを含んでいない。あるいは、ステンレス鋼ボディおよびステンレス鋼インサートから構成される。ボディは鍛造され、インサートは鍛造ないしスタンプ処理される。シャフト（図示しない）がホーゼル２４においてクラブヘッド１０と連結され、グリップ（図示しない）がシャフトの突端に設けられる。フロント１２の溝は明瞭にするために図では省略している。フロント１２は打撃ゾーン２６を有し、打撃ゾーン２６は好ましくは後方のキャビティ領域により画定され、図２および図３に最も良く示されるように上方部分２８および強化部分３０の反対側に位置している。クラブヘッド１０は「キャビティバック」クラブである。すなわち、クラブヘッドの質量の実質的な部分がクラブヘッドの周囲３２の周辺のバックサイドに位置する。以下さらに説明するように、キャビティバックデザインにより、クラブはより大きな回転慣性モーメントを有するようになり、センタからずれた打撃により生じるクラブヘッドの回転傾向を阻止する。周囲３２の中において、上方部分２８が打撃ゾーン２６の最も薄い部材である。フロント１２の最小厚さは上方部分２８にある。強化部分３０は、上方部分２８より厚く、打撃フェースを構造的に支持する。上方部分２８と強化部分３０とが一緒になって伝統的な「マッスルバック」鍛造クラブと類似する。クラブヘッド１０はまたキャビティ内にマッスルバックを含むような顕著な外観を有する。強化部分３０は窪み３４を具備してより特異な構造としても良い。

さらに、周囲３２内の質量分布はソール１８に向かってバイアスされている。この結果、クラブヘッド１０の重心はフェースの幾何学中心の後方かつ下方となっている。幾何学中心はフロント１２の垂直中心線と水平中心線の交点として定義することができる。あるいは溝領域の中点として定義することができる。図３、図４および図７に最も良く示されるように、周囲３２の頂部の厚さは周囲３２の底部の厚さより実質的に薄い。重心が打撃フェースの幾何学中心より下方かつ後方にある場合、クラブはゴルフボールをより高い軌道で打ち上げ、より長い飛距離を実現する。

この発明の他の実施例が図８に示される。図１７はこの実施例のキャビティ構成の詳細を示している。この実施例は図１〜図７の実施例と実質的に類似している。ただし、このクラブヘッドは「特大」（ｏｖｅｒｓｉｚｅ）クラブヘッドである。ここで用いられるように、特大クラブヘッドは、これに限定されないが、寸法の上で従来のクラブヘッドより大きなクラブヘッド、従来のクラブヘッドよりも大きな「スイートスポット」を有するクラブヘッド、および相対的に大きなキャビティ容積を有するキャビティバッククラブヘッドを含む。キャビティ容積は、打撃ゾーン２６のバックの表面、すなわち、部分２８および３０を組み合わせた表面と、周囲ウエイト３２の内部表面と、周囲３２の外側エッジ３６により形成される仮想平面または局面とにより囲まれる３次元形状の中の容積として定義される。外側エッジ３６は図７に最も良く表される。図８のクラブヘッドは、そのキャビティ容積の相対的な相違に基づいて、図１〜図７のクラブヘッドの特大版である。このキャビティ容積の相違は、図３および図８の周囲３２の厚さ３８び相違により最も良く示される。図１５はこのクラブの断面図であり、上方部分２８の厚さｔ１および強化部分３０の厚さｔ２を示している。

以下の表１はこの発明のクラブの好ましいキャビティ容積を示す。
以上の２つの実施例のクラブヘッド１０のキャビティ容積がクラブヘッドのロフト角に応じてどのように変化するかを図１１にプロットする。図１１、図１３および図１４に示されるように、曲線Ａはこの発明の特大でないクラブの特性を示し、曲線Ｂはこの発明の特大のクラブの特性を示す。図１１は、特大クラブのキャビティ容積が常にその他のクラブのキャビティ容積より大きいことを示す。さらに、ロフト角（ＬＡ）が約３２°未満のクラブでは、キャビティ容積が約１０ｃｍ^３（ｃｃ）を越えている。すべてのクラブについてキャビティ容積は少なくとも約８ｃｃである。特大クラブでは、キャビティ容積はすべてのクラブについて少なくとも約１２ｃｃであり、好ましくは約１３ｃｃより大きい。さらに、以下で検討されるように、この発明の特大クラブのより大きなキャビティ容積により、所望の大きな回転慣性モーメントを得ることができる。

この発明の一側面によれば、展性ステンレス鋼が鍛造プロセスに好ましい材料である。典型的には、その柔らかさから、鍛造には炭素鋼が用いられてきた。しかしながら、炭素鋼はさびるので、防護用にクロムメッキを行なう必要がある。クロムメッキは延性がないのでひびが生じやすい。これによりライ、ロフト、撓み性に限界がある。クロムメッキはまたゴルフクラブ製造者が仕上げのヘッドを研磨して重量、形状および／またはソール構造を適合化する上で制約となっていた。なぜならば、薄いクロムメッキがはがれてしまうからである。

好ましいステンレス鋼は約９０，０００未満の降伏強さを有し、約１３％を越える伸び率を有する。より好ましくは、材料は約８５，０００未満の降伏強さを有し、約１５％〜約２１％の極限伸び率を有する。好ましいステンレス鋼はまた約２５ＨＲＣ（Ｈａｒｄｎｅｓｓ Ｒｏｃｋｗｅｌｌ Ｃ ｓｃａｌｅ）のロックウェル硬度を有する。適切なステンレス鋼は、４１０ステンレス鋼を含み、この化学組成は、８６．９８％Ｆｅ、１１．３％Ｃｒ、０．７２３％Ｍｎ、０．３６６％Ｓｉ、０．２９７％Ｎｉ、０．１１％Ｃ、０．０３４％Ｐ、０．０３３％Ｃｕ、０．０３％Ｍｏ、０．０２％Ｖ、０．０１７％Ｓ、０．０１％Ａｌである。他の適切なステンレス鋼は４０３ステンレス鋼であり、この化学組成は、８６％Ｆｅ、１２．３％Ｃｒ、最大１％のＭｎ、最大０．５％のＳｉ、最大０．１５％のＣ、最大０．０４％のＰ、および最大０．０３％Ｓである。

４１０ステンレス鋼から製造された鍛造クラブヘッドは約１４．２から約１７．３ＨＲＣの範囲の硬度を有する。鍛造プロセスは複数の鍛造ステップを含んで良く、各鍛造ステップの後に他のステップ、例えば、研磨、サンドブラスト、リムービングフラッシュ、およびトリミングを行なう。例えば、先行鍛造ステップを行なった後、研磨および／あたはサンドブラスタを行いその後複数回ラフな鍛造ステップを行なう。さらに研磨およびサンドブラストを行なった後、溝を切り、またはスタンプし、（複数の）精密鍛造ステップを行なって鍛造プロセスの仕上げを行なう。

この発明の他の側面によれば、鍛造クラブヘッドをさらにアニーリング（加熱）処理してその硬度を約４０ＨＲＣ未満、好ましくは約９０ＨＲＢ未満、より好ましくは約８０ＨＲＢ未満にする。１実施例においては、クラブを柔らかくして特注処理しやすくし、その硬度は約９０ＨＲＢ未満である。一例では、鍛造クラブヘッドを約９０分間、約１０５０°Ｃに加熱してその後約１２０分間約６５０°Ｃにする。

鍛造後加熱処理により、鍛造クラブヘッドを任意の所望の硬度にできる。有利なことに、クラブヘッドが固すぎてロフトやライを容易にカスタマイズできないという課題を、硬度を増加することにより解決する。アニーリング処理した鍛造金属の硬度は、有利なことに、鋳造材料、例えば、Ｔｉｔｌｅｉｓｔ（商標）ＤＣＩアイアンのようなハイエンドの鋳造クラブに用いられる鋳造４３１ステンレス鋼または鋳造８６２０炭素鋼の硬度と同じ範囲である。これら材料の物理特性を以下に示す。
したがって、この発明では、クロムメッキの柔らかい炭素鋼より良好な、延性および展性を有する鍛造ステンレス鋼を選択し、鍛造クラブヘッドをアニーリング処理することにより、厚い打撃フェースの問題を解消できる。

アニーリングステップにより実現される他の利点は、鍛造材料の結晶性構造が改善されることである。図９（ａ）および（ｂ）に示されるように、鍛造クラブヘッドは比較的小さなグレインサイズであるが、図１０（ａ）および（ｂ）に示されるようにグレインサイズが著しく改善される。大きなグレインサイズの微細構造の金属はより大きな延性を有する。好ましくは、グレインサイズは約１０μｍから約５０μｍより大きい。上述の表に示されるように、アニーリングした鍛造４１０ＳＳの伸び率は鋳造４３１ＳＳの伸び率に近づく。４３１ステンレス鋼の化学組成は、８２％Ｆｅ、１５−１７％Ｃｒ、１．２５−２．５％Ｎｉ、最大１％のＭｎ、最大１％のＳｉ、最大０．２％のＣ、最大０．０４％のＰ、最大０．０３％のＳである。

さらに、鍛造アニーリング４１０ＳＳの曲げ加工性は１７−４ ＰＨ ＳＳを上回る。これは、アイアンクラブに広く用いられ、鋳造４３１ＳＳと類似する他の金属である。他の適切な材料には、これに限定されないが、鍛造４０３ＳＳ、４３１ＳＳ、４１６ＳＳ、３０３ＳＳ、３０４ＳＳ、３２９ＳＳ、３１６ＳＳ、２５９ＳＳ、Ｎｉｔｒｏｎｉｃ ４０、Ｎｉｔｒｏｎｉｃ ５０およびＮｉｔｒｏｎｉｃ ６０が含まれる。適切なステンレス鋼は少なくとも１０％のＣｒを有する。鍛造プロセスおよびアニーリングプロセスを調整して所望の硬度、引張り強さおよび延性を上述したプロセスに従って容易に得ることができる。

この発明のアイアンクラブの打撃ゾーンの最小厚さは鋳造アイアンクラブの厚さと同様の範囲にすることができる。１実施例では、打撃ゾーン２６の厚さを、約０．１００インチ未満することにできる。この発明の発明者らはロングアイアンすなわち１番、２番および３番アイアンについて約０．０９８インチの厚さの打撃ゾーンを有するクラブを製造した。他の実施例、具体的には２ピースの実施例、すなわち、鍛造ボディと鍛造またはスタンプインサートを具備する実施例では、０．０６０インチの厚さである。

打撃ゾーン２６の最小厚さはクラブのアスペクト比、すなわち、打撃ゾーン２６のその最小厚さに対する比、の観点から特徴づけることができる。図２を参照すると、フロント１２内の打撃ゾーン２６の面積は、打撃ゾーン２６の長さＬと打撃ゾーン２６の平均高さとの積として評価される。２つの代表的な高さＨ１およびＨ２が示されている。換言すれば、打撃ゾーン２６は、フロントにおいて、キャビティバックの上方部分２８および強化部分３０の反対の相応する領域である。最小厚さｔ１は上方部分２８内で測定される。定義されたアスペクト比は打撃ゾーン２６をカバーし、部分２８の面積は、打撃ゾーン２６の全面積の約５０％から約９０％を構成し、より好ましくは約６０％から約８０％を構成する。強化部分３０の厚さは、上方部分２８の厚さの約１．２倍から約３倍である。上方部分２８（ｔ１）および強化部分３０（ｔ２）の相対厚さを図１５に示す。
ここで用いられるように、クラブ番号１〜９、ピッチングウェッジ（ＰＷ）、サンドウェッジ（ＳＷ）はゴルフクラブの業界において広く受け入れられている記述である。アイアンクラブセットは典型的には３番アイアンからＰＷまでの範囲、または５番アイアンからＰＷまでの範囲であり、カスタムオーダの他のクラブも含めることができる。また、製造業者は、同一セット内の種々のクラブを異なる態様、例えばキャビティバック／マッスルバックのセットで製造することができることにも留意されたい。アイアンクラブにはまたギャップウェッジが含まれても良い。これらクラブは、また、他の特性、例えばこれに限定されないがロフト角により規定されても良い。打撃ゾーン２６の面積は図１２に示され、上方部分２８の最小厚さは図１３に示され、打撃ゾーン２６の面積と最小厚さの間のアスペクト比は図１４に示される。図１２および図１４において、曲線Ａはこの発明の通常のクラブの打撃ゾーン２６の面積およびアスペクト比を示し、曲線Ｂはこの発明の特大クラブの打撃ゾーン２６の面積およびアスペクト比を示す。

図１２はこの発明の通常のクラブおよび特大クラブの大きな打撃ゾーンを示し、これは大きなフェース面積に加えて大きなキャビティ容積に起因する。図１３は、最小厚さが約０．２００インチ以下、より好ましくは約０．１３０インチ未満の薄型単一ピースステンレス鋼鍛造フェースを、約３５°未満のＬＡにおいて示す。図１４はこの発明のクラブのアスペクト比（ＡＲ）を示し、有益なことに、大きな打撃領域および薄いフェースを持つことを示す。ＡＲは
ＡＲ＞＝（（１／４．５）×ＬＡ）＋２５
で表される。図１４において線分Ｃはこの式を表す直線である。

ゴルフクラブの回転慣性モーメント（「慣性」）は当業界では周知であり、多くの文献で検討されており、これらには米国特許第４４２０１５６号が含まれる。詳細はこれを参照されたい。慣性が小さすぎると、センタから外れた打撃により過剰に回転する傾向がある。慣性が大きくなれば回転質量が」大きくなり、センタからずれた打撃があっても回転は少なくなり、この結果、センタから外れた打撃であっても、飛距離を伸ばし意図した軌道に近づく。慣性は、図１に示すように、クラブヘッドの重心を通る垂直軸（Ｉｙｙ）の周りで測定され、またクラブヘッドの重心（ＣＧ）のまわりの水平軸（Ｉｘｘ）で測定される。クラブヘッドがＣＧを通るｙ−軸の周りを回転する傾向は、ｙ−軸から外れた打撃により引き起こされた回転の量を表す。同様に、クラブヘッドがＣＧを通るｘ−軸の周りを回転する傾向は、ＣＧを通るｘ−軸から外れた打撃により引き起こされた回転の量を表す。ＩｘｘおよびＩｙｙが大きければ回転傾向を抑制し、センタからずれた打撃をより許容できる。

慣性はまた図１に示されるようにシャフト軸（Ｉｓａ）の周りでも測定される。まずフェースがアドレス位置にセットされ、フェースがスクゥエアにされ、メジャーメントの前に、ロフト角およびライ角をセットする。どのようなゴルフボールの打撃も、クラブヘッドをシャフト軸周りに回転させる傾向がある。打撃がセンタからトウ側にずれると、シャフト軸周りにより多く回転させる傾向がある。打撃がセンタからヒール側にずれると、シャフト軸周りの回転傾向は小さくなる。Ｉｓａが大きいと、回転傾向が小さくなり、打撃フェースをコントロールしやすくなる。大きなＩｘｘ、ＩｙｙおよびＩｓａはハイエンドの鋳造アイアンクラブで実現されてきた。この発明によれば、このようなことをハイエンドの鍛造アイアンクラブで実現できる。

上述したように、クラブヘッドの打撃ゾーンの厚さは２番アイアンで約０．１００インチにすることができ、サンドウェッジ（ＳＷ）で約０．１５０インチにすることができる。ウエイトはクラブヘッドの周囲に移動し、ソールは約０．５４０インチから約０．７８０インチの厚さにすることができ、トップは約０．１８０インチから約０．３８０インチ、より好ましくは約０．２４０インチから約０．３２０インチの厚さにすることができる。この発明のクラブの具体的な慣性をコンピュータ支援デザイン（ＣＡＤ）を用いて計算すると以下のようになり、従来の鍛造マッスルバック（周囲ウエイティングなし）の慣性と比較される。比較例はＴｉｔｌｅｉｓｔ（商標）６７０鍛造アイアンである。
上述のように、この発明の特大クラブの比較的大きなキャビティ容積により、大きな慣性モーメントがとくにＩｓａおよびＩｙｙに得られる。

重心の位置も上にリストされている。ＧＣ−ｙは、クラブをアドレス位置に配置したときの地面からの距離である。ＣＧ−ｘは同様に配置したときのフェースの中心からの距離である。ＣＧ−ｓａは同様に配置したときのシャフト軸からの距離である。重心は、打撃フェースの幾何学中心よりも後方かる下方に位置する。幾何学中心は、先に述べたように、溝またはスコアラインの領域の中点として定義できる。この発明の慣性モーメントが比較例のクラブの慣性モーメントより大きいことは極めて明らかである。

材料を付加して周囲３２を厚くしつつクラブヘッド１０の所望の全体重量を維持するために、クラブヘッド１０の任意の領域から材料を除去してもよい。図１６〜２０はこの発明の他の実施例を示しており、この図において、ヒール２０から材料をとり他の位置に再配分する。この実施例では、クラブヘッド１０はホーゼル２４を具備し、その中にクラブシャフト４２を挿入する。図１６〜１８に示すように、クラブヘッド１０から材料を取り除いて、ヒール２０を通って伸びる穴４４を形成し、また、このピン４０を穴４４中に挿入する。穴４４は好ましくはホーゼル２４の頂部からソール１８に通じるように伸びる。好ましくは、クラブヘッド１０を上述した実施例に従って鍛造により製造したのちに、ドリルにより形成される。

穴４４は、第１の径の主チャンネル５２および第２の径の単一の上側チャンネル５４を有し、上側チャンネル５４の幾何学中心は主チャンネル５２の幾何学中心からずれている。主チャンネル５２および上側チャンネル５４の双方は好ましくは円筒であり、すなわちその断面形状が円形である。ただし、楕円や多角形等の他の形状も適切である。上側チャンネル５４の径は好ましくは主チャンネル５２の直径よりかなり小さい。例示のみを目的であるが、１実施例では、上側チャンネル５４の径は好ましくは１ｍｍから５ｍｍの範囲であり、主チャンネル５２の径は３ｍｍから１０ｍｍの範囲である。より好ましくは、上側チャンネル５４の径は２．５ｍｍであり、主チャンネル５２の径は５ｍｍである。主チャンネル５２の大きな径から上側チャンネル５４の小さな径への遷移は、好ましくは、急激な段差であるが、徐々に変化するテーパでも、任意の類似の構造でもよい。

ピン４０は穴４４に挿入される。ピン４０は穴４４により形成される隙間の多くを占める。ピン４０は、好ましくは、ソール１８から、穴４４における、シャフト４２の下側端の下の位置まで伸びる。ピン４０の底面５１は好ましくは図１６に示すようにソール１８の外側面と同一面となっている。これに代えて、底面５１がソール１８の外側面と同一面でない場合には、すなわち、ピン４０がソール１８の外側面に伸びない場合には、金属例えばステンレス鋼またはポリマー例えばウレタンにより製造されたキャップを固着して平坦面を形成する。

ピン４０は好ましくは固体であり、全体として円筒形状であり、軽量材料例えばマグネシウム、アルミニウム、他の軽量金属、または低密度、高強度ポリマーから製造する。すなわち、ピン４０はクラブヘッドの残りの部分の材料より密度が小さい材料により製造されホーゼル２４の周辺のクラブヘッド１０の重量が少なくなるようにする。代替的には、より多い材料例えばスチールやチタンを用いてもよく、ピン４０を空洞にする。ピン４０はこのましくは成型により製造されるが、この分野で既知の任意の手法で、例えば鍛造や機械加工で製造してもよい。より好ましくは、ピン４０はポリマー材料例えば日本のＡｓａｈｉ Ｋａｓｅｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社から入手可能なＳＴＹＬＡＣ（商標）ＡＢＣにより製造する。

図１９および図２０に示すように、ピン４０の幾何形状は穴４４の幾何形状に対応したものである。ピン４０は好ましくは、断面の径が異なる３つの円筒部分、すなわち、ピン延長部４６、ピン本体４８およびピン基部５０を含む。ピン本体４８の外側径は穴４４の主チャンネル５２の直径とほぼ等しくピン４０は穴４４内できつく支持される。

ピン延長部４６は好ましくはピン本体４８と一体であり、ピン本体４８の上側面から伸びる。ピン延長部４６の外側径は好ましくはピン本体４８の外側径より著しく小さい。例えば、１実施例では、ピン延長部４６外側径は穴４４の上側チャンネル５４の径とほぼ等しい。例示目的ではあるが、１実施例では、ピン延長部４６の直径は１ｍｍから５ｍｍの範囲であり、ピン本体４８の径は３ｍｍから１０ｍｍの範囲である。より好ましくは、ピン延長部４６の直径は２．３ｍｍであり、ピン本体４８の径は４．８ｍｍである。ピン本体４８の大きな径からピン延長部４６の小さな径への遷移は、好ましくは、急激な段差であるが、徐々に変化するテーパでも、任意の類似の構造でもよい。

ピン延長部４６はその長さの点で好ましくはピン本体４８より短い。ピン延長部４６の長さは、好ましくは、ピン本体４８の上側面と穴４４の上側肩部５５との間に上側ギャップが残るのに十分なものである。上側ギャップ５６により製造時にピン４０の垂直遷移を設け、底面５１がソール１８と揃うようにできる。そのため、形状例えば長さおよび／またはクラブヘッド１０のシャフト４２への連結の角度の異なるクラブにフィットさせるためにピン４０を再加工することなく、ピンを任意のアイアンクラブセットの製品に用いることができる。

ピン延長部４６は好ましくはピン本体４８に対して偏芯して配置される。すなわち、ピン延長部４６の幾何中心は好ましくはピン本体４８の幾何中心からずれている。換言すれば、ピン延長部４６の長さ方向の軸はピン本体４８の長さ方向の軸と一致しない。ピン延長部４６を好ましい配置に設置することによりピン４０を穴４４において回転方位に関して適切に配置できる。

ピン４０は好ましくはピン基部５０を含む、これは第３の異なる外側直径の部分である。ピン基部５０は好ましくはピン本体４８と一体であり、好ましくはその下側面から同軸に伸びる。ピン基部５０の外側径は好ましくはピン本体４８の外側径よりわずかだけ小さい。換言すれば、ピン本体４８はほんのわずかな段差またはテーパでピン基部５０に遷移する。ピン基部５０はその外側面と主チャンネル５２の内側壁部との間に下側ギャップを形成するような形状となっている。例えば、ピン本体４８の外側直径が穴４４の主チャンネル５２の径とほぼ等しいときには、下側ギャップ５８がピン基部５０の外側面と主チャンネル５２の内側癖部との間に０．０１５インチの隙間を形成するようにピン基部５０の形状を定める。

ピン４０は好ましくは結合剤により穴４４内に固着される。結合剤は例えば約６３ショアＤ未満の硬化時硬度を好ましくは有する柔軟性のあるエポキシである。適切な商業的に入手可能なエポキシの例はミネソタ州のＳｔ．Ｐａｌｌの３Ｍから入手できるＤＰ−１０５ Ｃｌｅａｒ Ｓｃｏｔｃｈ−Ｗｅｌｄ（商標）であり、その硬化時の硬度は約３９ショアＤである。

エポキシ接着剤が好ましくは上側ギャップ５６および下側ギャップ５８を満たし、振動をクラブヘッド１０からシャフト４２に伝達する際の減衰作用を生じる。減衰作用は、エポキシの粘弾性特性に由来するものであり、この特性によりクラブヘッド１０がゴルフボールに当たるときに生じる振動エネルギが寄生エネルギで流出する。接着剤が好ましくはピン４０を穴４４内で包囲するとしても、上側ギャップ５６および下側ギャップ５８は穴４４の他の部位より多くの接着剤体積を含む。そのため、上側ギャップ５６および下側ギャップ５８は穴４４の他の部位に比べ得大きな減衰をなす領域となる。

伝統的なマッスルバックのアイアンクラブ構成では、クラブの重心（ＣＧ）は、本質的に、ホーゼルにより近い。換言すれば、ＣＧはフェース中心（ＦＣ）に対してヒールよりである。この点は、クラブのソールをアドレス位置に配置したときに測定した場合、グランド面より１３．１８２６ｍｍ（０．５９１インチ）の距離だけ上にあるスコアラインの中央点として定義される。しかしながら、ＣＧのより好ましい位置はＦＣ寄りであり、最もそれらしいボール衝突位置に対応する。

また、通常のマッスルバックのロングアイアンのＣＧは比較的高い位置にあり、この結果、飛行パターンが低くなり、打撃が中心から外れるとうまくいかない。したがって、ロングアイアンのより好ましいＣＧは、クラブのソールをアドレス位置に配置したときにグランド面により近くなる。マッスルバックおよびキャビティバックの双方のショートアイアンでは、ＣＧの位置は一般に他のファクタのようにクラブの全体性能に重要ではない。そのため、ショートアイアン中のＣＧの位置は好ましくは所望の範囲内に納める。

図２１は、ＣＧ、ＦＣ、および主にＣＧの位置に関連して記述される種々の参考点を示す、模式的な正面および底面図を示す。

例１：マッスルバックの比較例。表５は、通常のマッスルバックアイアンのＣＧの位置を、図１６〜２０に示すようなこの発明の実施例に従って製造されたマッスルバックアイコンと較べる。通常のクラブはＴｉｔｌｅｉｓｔ ６９０ＭＢ、すなわち鍛造ステンレス鋼のマッスルバッククラブである。３つのクラブ番号が比較された。すなわち、３番アイアン、６番アイアン、９番アイアンである。

表５に示すように、この発明のマッスルバッククラブのＣＧは全体として通常のクラブよりＦＣに近い。これは、穴からピンへと材料を再配分したからである。

表６は、これらクラブの各々の慣性モーメント示している。上述のとおり、ＣＧの位置は慣性に影響を与える。慣性は上述のとおりクラブヘッドの種々の軸まわりで測定される。高位回転慣性モーメントはより大きな回転質量を示し、中心からはずれた打撃からあまり回転を生ぜず、したがって、中心からはずれて打撃を行ってもより遠くへ飛び、意図したパスに近くなる。表６に示すように、この発明のクラブは従来のクラブに較べて慣性を増大させる。

例２：キャビティバックの比較例。表７は、通常のキャビティバックアイアンのＣＧの位置を、図１６〜２０に示すようなこの発明の実施例に従って製造されたキャビティバックアイコンと較べる。通常のクラブはＴｉｔｌｅｉｓｔ ７０４ＣＢ、すなわち鍛造ステンレス鋼のキャビティバッククラブである。各クラブセットの３番アイアンがテストされて比較された。

表７に示されるように、この発明のキャビティバッククラブのＣＧは全体として７０４ＣＢのものよりＦＣに近い。これは、穴からピンへと材料を再配分したからである。

ここに開示したこの発明の例示的な実施例が上述の目的を達成することは明らかであるが、この分野の当業者によれば多くの変更や他の実施例を実現できることが容易に理解できるであろう。したがって、添付の特許請求の範囲がそのような変更や実施例をカバーし、この発明に趣旨および範囲内のものであると理解されたい。

以上説明したこの発明の実施例がこの発明の目的を実現することは明らかであるが、種々の修正や他の実施例を当業者が容易に実現できることが明らかである。また、上述の任意の実施例の特徴またはエレメントを単独でまたは他の実施例と組み合わせて用いることができる。特許請求の範囲は、この発明の趣旨に適合する、このような修正や変更をもカバーすることを意図していることを理解されたい。

この発明の１実施例のクラブヘッド（明瞭にするために溝を省略した）を示す正面図である。 図１のクラブヘッドの背面図である。 図１のクラブヘッドのアイソメトリック背面図である。 図１のクラブヘッドの平面図である。 図１のクラブヘッドのソールを示す図である。 図１のクラブヘッドのヒールを示す図である。 図１のクラブヘッドのトウを示す図である。 この発明の他の実施例のクラブヘッドのアイソメトリック背面図である。 この発明のクラブヘッドに用いて最適な鍛造金属の微細構造の拡大写真の図である。 図９の鍛造材料をアニーリングした後の微細構造の拡大写真の図である。 この発明のクラブヘッドのキャビティ容積を示すグラフである。 この発明のクラブヘッドの打撃ゾーンの面積を示すグラフである。 この発明のクラブヘッドの打撃ゾーンの最小厚さの例を示すグラフである。 図１２の打撃ゾーンの面積および図１３の打撃ゾーンの最小厚さの間のアスペクト比を示すグラフである。 図８のクラブの断面図である。 この発明の他の実施例のクラブヘッドの断面部分側面図である。 この発明の他の実施例のクラブヘッドの断面部分側面図である。 図１６のクラブヘッドをピン要素をのぞいて示す背面断面図である。 図１６のクラブヘッドの底面からの斜視図である。 図１６のクラブヘッドのピン要素の斜視図である。 図１６のクラブヘッドの背面断面図である。 位置および名称の規約を示すアイアンクラブの模式図である。

符号の説明

１０ クラブヘッド
１２ フロント
１４ バック
１６ トップ
１８ ソール
２０ ヒール
２２ トウ
２４ ホーゼル
２６ 打撃ゾーン
２８ 上方部分
３０ 強化部分
３２ 周囲
３６ 外側エッジ
４０ ピン
４２ クラブシャフト
４４ 穴
４６ ピン延長部
４８ ピン本体
５０ ピン基部
５１ 底面
５２ 主チャンネル
５４ 上側チャンネル
５５ 上側肩部
５６ 上側ギャップ
５８ 下側ギャップ

Claims (29)

1. ホーゼルと、上記ホーゼルからクラブヘッドのソールに向けて伸びる穴とを有し、上記クラブヘッドは鍛造ステンレス鋼から製造され、かつ、上記穴に配置されるピンの密度が上記クラブヘッドの密度より小さいことを特徴とするゴルフクラブ。
2. 上記穴中に少なくとも２つの減衰領域が設定される請求項１記載のゴルフクラブ。
3. 上記ピンおよび上記穴は上記少なくとも２つの減衰領域を設定するような大きさおよび形状を有する請求項２記載のゴルフクラブ。
4. 上記ピンを柔軟性のあるエポキシが包囲する請求項２記載のゴルフクラブ。
5. ホーゼルと、上記ホーゼルからクラブヘッドのソールに向けて伸びる穴とを有し、少なくとも２つの減衰領域が上記穴中に設定されることを特徴とするゴルフクラブ。
6. ゴルフクラブヘッドのヒールに結合されるホーゼルと、
   上記クラブヘッドのヒール中に設けられ、上記ホーゼルの頂部から上記クラブヘッドのソールを通じて伸びる穴とを有し、
   上記穴は長尺のピンを受容するような大きさおよび形状を有し、
   上記ピンの上側延長端と上記穴の内側壁部との間に上側ギャップが形成されるように、上記ピンを上記穴内に配置し、かつ、
   上記上側ギャップが接着剤で満たされることを特徴とするゴルフクラブ。
7. 上記ピンの下側ベース端と上記穴の内側壁部との間の下側ギャップが形成される請求項６記載のゴルフクラブ。
8. 上記下側ギャップは接着剤で満たされる請求項７記載のゴルフクラブ。
9. 上記ピンは固体である請求項６記載のゴルフクラブ。
10. 上記ピンは中空である請求項６記載のゴルフクラブ。
11. 上記ピンは、マグネシウム、アルミニウムおよびポリマーからなるグループから選択された材料から形成される請求項６記載のゴルフクラブ。
12. 上記接着剤は柔軟性のあるエポキシである請求項６記載のゴルフクラブ。
13. 上記上側延長端の外側直径は上記下側ベース端の外側直径より小さい請求項６記載のゴルフクラブ。
14. 上記ピンの底面は上記ソールの外側表面とちょうど重なっている請求項６記載のゴルフクラブ。
15. 上記ピンの底面は上記ソールの外側表面まで伸びない請求項６記載のゴルフクラブ。
16. キャップが上記穴に挿入されている請求項１５記載のゴルフクラブ。
17. 上記ピンおよび上記穴は鍵構造となって上記ピンが上記穴に特定の向きで整合するようになっている請求項６記載のゴルフクラブ。
18. 打撃フェースと、
    ホーゼルと、
    上記ホーゼルを通る穴と、
    上記穴に配置されたピンとを有し、クラブヘッドの質量が、上記打撃フェースの水平軸に沿って測定した上記クラブヘッドの重心が上記穴のない類似のクラブヘッドの重心より上記フェースの中心に近づくように、分散されることを特徴とするアイアンゴルフクラブ用のゴルフクラブヘッド。
19. 上記の水平オフセットは約３．５ｍｍ以下である請求項１８記載のゴルフクラブヘッド。
20. 上記重心の上記の水平オフセットは約２．３ｍｍ以下である請求項１８記載のゴルフクラブヘッド。
21. 上記重心の上記の水平オフセットは約１．９ｍｍ以下である請求項１８記載のゴルフクラブヘッド。
22. 上記重心の上記の水平オフセットは約１．５ｍｍ以下である請求項１８記載のゴルフクラブヘッド。
23. 上記重心の上記の水平オフセットは約１．２ｍｍ以下である請求項１８記載のゴルフクラブヘッド。
24. 上記クラブヘッドの重心は、ピンなしである点を除き類似のクラブヘッドの重心より上記フェースの中心に近い請求項１８記載のゴルフクラブヘッド。
25. 打撃フェースと、
    ソールと、
    ホーゼルと、
    クラブヘッドのヒール中を上記ホーゼルから上記ソールへと伸びる穴とを有し、
    上記クラブヘッドがアドレス位置に配置されているときに測定された、接地面から上記クラブヘッドの重心への距離が、穴無しの類似のクラブヘッドの重心より接地面に近くなるように、クラブヘッドの質量が分散されることを特徴とするアイアンゴルフクラブ用のゴルフクラブヘッド。
26. 上記距離が約１８．４５ｍｍ以上である請求項２５記載のゴルフクラブヘッド。
27. 上記距離が約１８．９ｍｍ以上である請求項２５記載のゴルフクラブヘッド。
28. 上記距離が約１９．１ｍｍ以上である請求項２５記載のゴルフクラブヘッド。
29. 上記距離が約１９．４ｍｍ以上である請求項２５記載のゴルフクラブヘッド。