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JP-2026514858-A - シェル及び追加部材を備えたゴルフクラブヘッド

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Abstract

外側シェル３と、金属から作製される１つ以上の追加部材６、７、８とを備える、ゴルフクラブ用のクラブヘッド１が記載される。シェル３は、複合材料、特に繊維強化プラスチックから製造される。追加部材（複数の場合もある）６、７、８は、接続領域６１、７１、８１によってシェル３の複合材料にそれぞれ少なくとも部分的に埋設される。１つ以上の追加部材６、７、８の接続領域６１、７１、８１は、レーザー構造化面１０及び／又は多段面１１によってそれぞれ形成される。さらに、そのようなクラブヘッド１を備えるゴルフクラブ、及びクラブヘッド１を製造する方法が記載される。 【選択図】図１０ｃ

Inventors

  • シェーネンベルガー，ドナート
  • エグロフ，ミシェル
  • ヒュスラー，ダニエル

Assignees

  • ゴルフャー アーゲー

Dates

Publication Date
20260513
Application Date
20240422
Priority Date
20230428

Claims (16)

  1. ゴルフクラブ用のクラブヘッド（１）であって、 複合材料、特に繊維強化プラスチックから製造された外側シェル（３）と、 金属から形成され、接続領域（６１、７１、８１）によって前記シェル（３）の前記複合材料にそれぞれ少なくとも部分的に埋設された、１つ以上の追加部材（６、７、８）と、 を備え、 １つ以上の前記追加部材（６、７、８）の前記接続領域（６１、７１、８１）は、レーザー構造化面（１０）及び／又は多段面（１１）によってそれぞれ形成されたことを特徴とする、前記クラブヘッド。
  2. 請求項１に記載のクラブヘッド（１）であって、１つ以上の前記追加部材のうちの少なくとも１つの部品が、１つ以上の加重部材（７）であり、前記加重部材（７）のそれぞれは、前記シェル（３）の内部に完全に配置された、前記クラブヘッド。
  3. 請求項２に記載のクラブヘッド（１）であって、１つ以上の前記加重部材（７）のうちの第１の加重部材及び第２の加重部材が、前記意図された主打撃方向（Ｈ）に対して前記クラブヘッド（１）の側部にそれぞれ配置された、前記クラブヘッド。
  4. 請求項２又は３に記載のクラブヘッド（１）であって、１つ以上の前記加重部材（７）は、全体として、不規則であるとともに前記シェル（３）の前記内面に少なくとも部分的に適合された幾何形状を、それぞれ有する、前記クラブヘッド。
  5. 請求項１～４のいずれか１項に記載のクラブヘッド（１）であって、前記複合材料は、１つ以上の前記追加部材（６、７、８）を前記シェル（３）の前記複合材料に接合する接着剤、特にエポキシ樹脂の形態の接着剤を含む、前記クラブヘッド。
  6. 請求項１～５のいずれか１項に記載のクラブヘッド（１）であって、前記追加部材（６、７、８）のうちの少なくとも１つは、前記シェル（３）の外面に取り付けられ、ゴルフボールを打つために機能する打撃プレート（６）である、前記クラブヘッド。
  7. 請求項１～６のいずれか１項に記載のクラブヘッド（１）であって、１つ以上の前記追加部材（６、７、８）の前記接続領域（６１、７１、８１）のうち、前記意図された主打撃方向（Ｈ）に少なくとも部分的に向く本質的に全ての面は、多段面（１１）及び／又はレーザー構造化面（１０）によって形成された、前記クラブヘッド。
  8. 請求項１～７のいずれか１項に記載のクラブヘッド（１）であって、前記接続領域（６１、７１、８１）は、多段面（１１）によってそれぞれ形成され、前記多段面（１１）の前記段部は、前記意図された主打撃方向（Ｈ）に対して垂直となる面をそれぞれ形成し、この場合の偏差は最大で４０°、好ましくは最大で２０°である、前記クラブヘッド。
  9. 請求項１～８のいずれか１項に記載のクラブヘッド（１）であって、前記接続領域（６１、７１、８１）は、レーザー構造化面（１０）によってそれぞれ形成され、前記レーザー構造化面（１０）は、レーザーによって形成され、好ましくは互いに平行及び／又は垂直である複数の溝をそれぞれ備えた、前記クラブヘッド。
  10. 請求項９に記載のクラブヘッド（１）であって、前記溝は、深部における幅が表面における幅よりも大きい、前記クラブヘッド。
  11. 請求項１～１０のいずれか１項に記載のクラブヘッド（１）であって、前記接続領域（６１、７１、８１）は、粗面化された表面によってそれぞれ形成され、前記粗面化は、好ましくはサンドブラスト、化学エッチング、及び／又は平面レーザー処理によって施された、前記クラブヘッド。
  12. 請求項１～１１のいずれか１項に記載のクラブヘッド（１）であって、１つ以上の前記追加部材（６、７、８）は、前記意図された主打撃方向（Ｈ）に対してアンダーカット（１２）をそれぞれ備え、前記アンダーカット（１２）は、好ましくは、前記主打撃方向（Ｈ）に対して前記それぞれの追加部材（６、７、８）の後方領域に設けられる、前記クラブヘッド。
  13. 請求項１～１２のいずれか１項に記載のクラブヘッド（１）であって、１つ以上の前記追加部材（６、７、８）は、前記シェル（３）の内部にそれぞれ完全に配置され、前記シェル（３）は、１つ以上の前記追加部材（６、７、８）が前記シェル（３）に対してずれるのを防止する、内部に突出する突起（１５）を備えた、前記クラブヘッド。
  14. 請求項１～１３のいずれか１項に記載のクラブヘッド（１）であって、気体材料、特に空気、又は発泡材から形成されたコア（４）を更に備え、前記コア（４）は、少なくとも部分的に、好ましくは完全に、前記シェルによって囲まれた、前記クラブヘッド。
  15. 請求項１～１４のいずれか１項に記載のクラブヘッド（１）を備えたゴルフクラブ。
  16. クラブヘッド（１）を製造する方法であって、前記クラブヘッド（１）は、好ましくは請求項１～１４のいずれか１項に従って設計され、前記方法は、接続領域（６１、７１、８１）をそれぞれ有する金属製の１つ以上の追加部材（６、７、８）を、前記クラブヘッド（１）の外側シェル（３）の複合材料、特に繊維強化プラスチックに少なくとも部分的に埋設するステップを少なくとも含み、 １つ以上の前記追加部材（６、７、８）の前記接続領域（６１、７１、８１）は、前記複合材料に埋設される前に、それぞれレーザー構造化及び／又は多段加工されることを特徴とする、前記方法。

Description

本発明は、ゴルフクラブ用のクラブヘッド、及びそのようなクラブヘッドを備えたゴルフクラブに関する。本発明はまた、そのようなクラブヘッドの製造方法に関する。 ゴルフは、広く行われているスポーツであり、そこでは、ゴルファーのパフォーマンスとゴルフクラブの技術的特性とがいずれも中心的な重要性を有する。技術的な観点からは、ゴルフボールを多様な状況から可能な限り正確かつ精密にホールに向けて打つことができることが重要である。したがって、ゴルフクラブの開発及び設計の分野においては、ショットの方向精度と到達可能距離との両方を改善することが目標の１つである。ゴルフクラブの開発における別の重要な要素としては、ゴルフクラブ、特にクラブヘッドの許容性（forgiveness）、すなわち、最適に満たないショットであっても十分な方向精度又は良好な距離を達成するための器具の能力である。 上述の要件に関してクラブヘッドにおける最適な重量分布を達成し、スイングの動的特性に好影響を与えるために、ゴルフクラブのクラブヘッド上又はクラブヘッド内に加重部材が設けられることが多い。 例えば、特許文献１は、加重部材がクラブヘッドの外側、及び内部に設けられた減衰部材の内側に配置されたクラブヘッドを開示している。 特許文献２は、加重部材を挿入することができるゴルフクラブヘッドを開示している。 特許文献３は、円板形状の加重部材を挿入するために下面に凹部を有する中空のゴルフクラブヘッドを開示している。 さらに、特許文献４は、発泡材によって充填された中空構造と、外側に取り付けられた金属製の打撃プレートとを備えたゴルフクラブヘッドを開示している。 近年、ゴルフクラブヘッドの製造には、繊維強化プラスチック材料からなる複合材料がますます使用されてきている。そのような材料は、従来使用されてきた金属に対して、特に重量の点で利点を有する。複合材料を使用すると、従来の金属製クラブヘッドに比べて何倍も軽い構造を有するゴルフクラブヘッドを製造することができる。加重部材を用いることにより、所望の重量分布を更に精密に調整することができる。複合材料の場合、繊維を適切に配向させることにより、クラブヘッド内の力の伝達及び移動を制御及び最適化することもできる。さらに、複合材料は、多様な幾何形状を有するクラブヘッドを形成するために使用することができる。複合材料製のクラブヘッドでは、打撃プレートは、通常、金属プレートから形成される。 例えば、特許文献５は、繊維強化材料製の本体と、それに取り付けられた金属プレートとを備えたゴルフクラブヘッドを開示している。本体の内部には、発泡材から形成されるコアがあり、いくつかの実施形態においては加重部材も存在する。 特許文献６は、繊維強化熱可塑性材料から作製され、発泡材で充填され得る中空本体を備えたゴルフクラブヘッドを開示している。正面では、中空本体によって形成された内部空間が、打撃プレートによって閉鎖される。後部では、中空本体が凹部を有し、そこに加重部材が挿入される。 さらに、特許文献７は、金属製のベース本体を備えるゴルフクラブヘッドを開示している。シェル様のベース本体は、繊維強化プラスチック材料製の部品が挿入される開口部を備えている。 繊維強化プラスチック材料から作製されたベース本体を有するクラブヘッドに伴う課題の１つは、加重部材又は打撃プレート等の金属製の追加部材を複合材料に接続することである。ゴルフでは、クラブヘッドがゴルフボールを強い力で打つことが多いため、通常、非常に大きな力が関与する。ゴルフボールを打つ場合、規則上、最大２３９マイクロ秒以内で打撃が起こり、ボールは最大３００００ｇで加速される。ゴルフクラブは、２０００ｇ～５０００ｇ超で減速される。これにより、加重部材とクラブヘッド構造を形成する複合材料との間の接続部に非常に大きな負担がかかる。スイング中の減速による主たる高負荷には、ボールがクラブヘッドの重心外でヒットすると、全方向に生じる横加速度と、地面との接触の際の更なる衝撃応力とが重畳される。加えて、打撃後の構造体の強い振動によって接続部が損なわれ、接続相手との熱膨張差に起因して熱的な応力も重畳される。したがって、ゴルフクラブに取り付けられた又はゴルフクラブ内に取り付けられた追加部材が、時間の経過により複合材料から脱落する可能性がある。その結果、追加部材がベース本体に対して徐々に又は突然移動することで、打撃挙動に望ましくない変化が生じ得る。そして、最終的にはクラブヘッドが使用不能になるおそれがある。クラブヘッドから完全に脱落した追加部材により、プレーヤーに危害が及ぶおそれもある。 米国特許出願公開第２０１５／００４５１３０号米国特許第９，３３３，３９０号米国特許第１０，２１３，６６５号米国特許出願公開第２０１３／００８５０１２号米国特許第５，１９３，８１１号米国特許第５，５４７，４２７号米国特許出願公開第２０２３／００５６９９０号 本発明の目的は、１つ以上の追加部品が長期間にわたって複合材料に確実に保持される、複合材料製のゴルフクラブ用のクラブヘッドを提供することである。 この課題は、請求項１に記載の特徴を備えたクラブヘッドによって解決される。請求項１５は、そのようなクラブヘッドを備えたゴルフクラブを規定し、請求項１６は、クラブヘッドを製造する方法を規定する。更なる実施形態は、従属請求項において規定される。 したがって、ゴルフクラブ用のクラブヘッドは、 複合材料、特に繊維強化プラスチックから作製された外側シェルと、 金属から作製され、接続領域によってシェルの複合材料にそれぞれ少なくとも部分的に埋設された、１つ以上の追加部材と、 を備えるものとして特定される。 １つ以上の追加部材の接続領域は、レーザー構造化面及び／又は多段面によってそれぞれ形成される。 追加部材（複数の場合もある）の接続領域をレーザー構造化面及び／又は多段面によって形成することにより、金属は、シェルの複合材料と特に効率的かつ恒久的に接合することができる。レーザー構造化及び／又は段部により、接続領域の総表面積が増大し、それにより、シェルに対するそれぞれの追加部材のより強固な接続が達成される。特に、シェルのマトリックス材料が、接続領域の表面に設けられた構造と係合し、必要に応じて、裏及び／又は下からも係合することにより、シェルと追加部材との間の特に強固な接続を得ることができる。加えて、レーザー構造化及び／又は段部の形成は、クラブヘッドに通常作用する力に関して適合させることができ、それにより、追加部材とシェルとの間に作用する脱落力、特に剪断力、重力、及び引張力等が低減される。このために、段部は、接続領域に通常作用する力を最適に吸収するために、例えば、意図された主打撃方向に対してアンダーカットを形成し、又は、主打撃方向に対して最大偏差４０°、好ましくは最大偏差２０°で垂直となる面を形成することができる。レーザー構造化によって形成された表面構造は、通常生じる力に幾何学的に適合させることもでき、それにより、力が可能な限り効率的に、最小の分離力で、それぞれの追加部材からシェルに、またその逆に伝達される。特にこれらの理由から、レーザー構造化面及び／又は多段面は、頻繁な使用に関して、シェルに対する追加部材（複数の場合もある）の接続を持続的に向上させることができることが見出されている。レーザー構造化又は多段面により、長期試験において、追加部材がシェルから脱落する回数を大幅に低減することができた。 シェルは、通常、クラブヘッドのベースを形成する。クラブヘッドのベースとは、クラブヘッドにおいて、通常、ゴルフクラブシャフト又はいわゆるホーゼルによって打撃プレートに、又はその反対方向に加わる力を吸収及び伝達する構成要素を指し、通常、クラブヘッドの主構造を形成するものである。打撃プレートは、通常、ベース本体の外面に取り付けられ、ベース本体は、概して、クラブシャフト又はホーゼルの挿入又は取付けのための開口部を有する。また、ベース本体は、多くの場合、クラブヘッドの主たる形状形成要素を形成する。 シェルとは、クラブヘッドの内部空間を少なくとも部分的に囲む構成要素として理解され、すなわち、通常、クラブヘッドの外殻の少なくとも一部を形成するものである。多くの場合、シェルは、或る特定の曲率を有する。代替的又は付加的に、シェルは、角部及び／又は縁部を備えることもできる。シェルは、中空本体を形成することが好ましい。 シェルは、内部の外面の少なくとも２５％、更により有利には少なくとも５０％、最も有利には少なくとも７５％を覆うことが有利である。シェルが内部の外面をそのように大きな割合で覆う場合、ゴルフ中に生じる力をクラブヘッドを介して特に有利に分散及び伝達することができることが示されている。シェルがクラブヘッドの内部を本質的に完全に包囲することが更に好ましいが、これは、例えば、クラブシャフト又はホーゼルを取り付けるための比較的小さな開口部は存在してもよいが、それ以外の部分では、内部がシェルによって完全に囲まれることを意味する。これにより、クラブヘッドにわたる力の流れが、ゴルフにとって特に有益なものとなり得る。 クラブヘッドは、通常、ホーゼル、ゴルフクラブシャフト、及びゴルフクラブグリップとともにゴルフクラブを形成する。ホーゼルは、クラブヘッドの頂部における接続部品であり、そこにシャフトが挿入される。ホーゼルは、クラブヘッドとは別個の構成要素として設計することも、クラブヘッド自体によって形成することもできる。 シェルの複合材料は、特に、繊維強化プラスチックとすることができ、プラスチックとしては、熱可塑性プラスチックであってもよいが、好ましくは熱硬化性プラスチック、すなわち、デュロマー系プラスチックであり得る。ここでは、複合材料は、接合された２つ以上の材料からなる接合材料として理解される。複合材料は、概して、個々の材料のそれぞれとは異なる特性を有する。複合材料は、通常、マトリックスと呼ばれる基材と、例えば繊維等の強化材料とからなる。マトリックス材料として好ましい材料には、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の熱可塑性材料、樹脂等の熱硬化性材料等がある。繊維の例としては、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、ケブラー（登録商標）繊維等の材料が挙げられる。当業者には、シェルに好適な多数の複合材料が認識されている。 良好な重量分布を有する特に軽量なクラブヘッドを製造することを可能にするために、複合材料の重量は、クラブヘッドの総重量の２０％～５０％、より好ましくは２０％～３０％、最も好ましくは約２５％を占めることが好ましい。 追加部材（複数の場合もある）とシェルの複合材料との間の接続を更に強固にするために、シェルの複合材料は、特に接続領域において接着剤を含むことができる。この場合、複合材料は、シェルの基材を通常形成する繊維強化プラスチックと、接着剤とからなることが好ましい。好ましくはエポキシ樹脂である接着剤は、少なくとも、シェルの外面において、シェルが追加部材（複数の場合もある）に接続される領域に存在することが好ましい。試験において、エポキシ樹脂は、特に強固かつ耐久性のある構成要素の接続を形成することが示されている。接着剤、特にエポキシ樹脂の使用は、追加部材（複数の場合もある）のレーザー構造化面及び／又は多段面における局所的な凹部に対する複合材料の係合に関して特に有利であることが判明している。特に凹部が非常に狭い場合であっても、接着剤によって材料の相互係合を確実にすることができる。 シェルを複合材料から形成することにより、クラブヘッドは、非常に軽量でありながら、構造的に非常に強固かつ耐久性を有して製造することができる。軽量であることから、クラブヘッドの体積をより大きくし、打撃プレートの領域においてより広面積とすることができるため、ク