JP2014111170A - 交換可能なヘッドを具備するゴルフクラブヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】交換可能な打撃フェースを具備するゴルフクラブヘッドを提供する。
【解決手段】フェース９０２の前面打撃表面の少なくとも一部が取り外し可能で交換可能であり性能を改善できるゴルフクラブヘッド９００を開示する。交換可能な打撃フェース９０２は本体に少なくとも１つのネジ９３２を用いて結合され、さらに、ネジ９３２の端部と係合するために、少なくとも１つのネジ受け口を有し、ネジ９３２の端部はネジ切り部分を有する。本体は、ネジ９３２の基端と係合するために、少なくとも１つのネジ井戸９３４を有し、基端はネジ９３２の頭部部分を有する。
【選択図】図９

Description

この発明は、全般的には、交換可能なフェースを具備するゴルフクラブに関する。より具体的には、この発明は、ドライバータイプのゴルフクラブヘッドであって、その特性を改善するために前面の打撃フェースの少なくとも一部を取り外し可能、および交換可能にしたものに関する。さらに具体的には、この発明は、取り外し可能で交換可能なフェースがより薄くて良く、より大きなスイートスポットをもたらすドライバータイプのゴルフクラブヘッドに関する。

ゴルフゲームは、このゲームを行うのに使用するゴルフ用具にいつも著しく関連してきた。ゴルフゲームは、ゲームの伝統に深く根ざしているけれども、ゴルフクラブの技術が、進歩して、平均的なゴルファーにとって、ゴルフゲームをより易しく、より楽しいものにした。

今日のゴルフクラブは著しく開発され多数の性能向上要素を含み、これは、例えば、大きなサイズの中空のクラブヘッドを生成したり、クラブの底部にウェイトを付加して打ち上げを増強させたクラブを生成したりすることを含み、さらには、ゴルフクラブヘッドの性能を向上させるためにゴルフクラブヘッドの形状および幾何構造を四角形や三角形に変化させる型破りに変更することをも含む。これらのタイプの技術的な進展は特にドライバータイプのゴルフクラブヘッドにおいて顕著であると考えられ、ここでは、中空でない木製のパーシモンゴルフクラブヘッドから、その体積が４６０ｃｃにもならんとする中空の金属製ゴルフクラブヘッドへのドライバーの変遷を見ることができ、これらはすべてドライバータイプのゴルフクラブヘッドの性能向上を目的とする。

ドライバータイプのゴルフクラブヘッドの主たる目的の１つは、ゴルフボールをほぼまっすぐな飛行経路に維持しつつ、ゴルフボールをできるだけ遠くに打ち出すことである。３つの主たる要素、すなわち、打ち上げ角度、ボール速度、およびスピンレートが、ゴルフクラブでゴルフボールを打った後のゴルフボールの移動距離を左右する。最も影響が大きな要素の１つに焦点を当てると、ボール速度は、そのポテンシャルエネルギーをゴルファーのゴルフスイングから導出するゴルフクラブによってボールが打撃されるときにボールの加わる全運動エネルギーに一般的に左右されるであろう。このゴルフクラブヘッド内の運動エネルギーは弾性歪みエネルギーとしても知られており、このエネルギーは一般にゴルフクラブヘッドとともにゴルフボールの変形に関連するであろう。衝突後、ゴルフクラブによって生成された運動エネルギーはゴルフボールの並進および回転速度の形態に変換され、ゴルフボールをゴルフクラブヘッドの表面から飛び出させ、これがボール速度として広く知られているものに関連する。ただし、ゴルフクラブヘッドおよびゴルフボールの間の衝突は完全弾性ではないので、クラブヘッドの振動やボールの粘弾性圧縮および緩和をもたらす衝突の間に、エネルギーの一部を失い、消費する。

ゴルフクラブの打撃表面から出てくるボール速度を増大させるために、ゴルフボールおよびゴルフクラブの間のエネルギー損失を最小化することが一般に望ましい。ゴルフボールおよびゴルフクラブの間のエネルギー損失を最小化する１つの方法は、ゴルフクラブのフェースの厚さを減少させることである。ゴルフクラブヘッドのフェースの厚さを小さくするとゴルフクラブのフェースがトランポリンのように変形して粘弾性圧縮および緩和を幾分抑制する。ゴルフボールの粘弾性圧縮および緩和は裸眼では観測が難しいけれども、これは、一般に、衝突時のエネルギー損失の量に主に貢献するものの１つであろう。ただし、薄くしすぎた打撃フェースは、ゴルフクラブおよびゴルフボールの間の膨大で連続的な衝突を受けるときに、ひび割れたり破断したりするので、ゴルフクラブヘッドの打撃フェースをどのくらい薄くできるかについては制約がある。したがって、ゴルフクラブヘッドの打撃フェースをできるだけ薄くして性能を最大化させる反面で、同時に、耐久性を得るために打撃フェースをできるだけ厚くするという正反対の要請があることがわかるであろう。

ゴルフクラブヘッドの打撃フェースが充分に厚く耐久性がなければならないという要請は、Ｂｉｓｓｏｎｎｅｔｔｅの「高反発係数を有するゴルフクラブヘッド」という名称の米国特許第６，５９５，０５７号（特許文献１）において、ゴルフクラブヘッドはヘッドおよびボールの間の衝突時に発生する衝突力に充分に耐えるほど強くなければならないと指摘されているときに、特定されている。この一過性の現象時に発生する負荷は２０００ポンドを超えるピークを持ち得、重力加速度より４桁大きいゴルフボールの加速度を引き起こし得る。チタンから生成された、中空のメタルウッドのクラブヘッドが０．１５インチを上回る均一のフェース厚さを伴うのは通常ではない。

Ｂｅａｃｈおよびその他の「フェース面積がフェース質量に対して特別な関係を持つゴルフクラブヘッド」という名称の米国特許出願公開第２００８／０１４６３７４号（特許文献２）も、フェースプレートから質量を取り除く従来の方法が常には成功しないのはどうしてかを検討することにより、耐久性および持久性の非常に重要な問題を特定している。フェースプレートから過大な質量を取り除くと、打撃プレートの構造質量に対して過剰に妥協しすぎて打撃フェースをもろすぎるものにし、また、そのＣＯＲを大きすぎるものにする。

実際、耐久性および持続性はゴルフクラブのそのように重要な特徴であり、Ｒｅｙｅｓおよびその他の「ゴルフクラブ用のテクスチャーコーティング」という名称の米国特許第６，３４８，０１１号（特許文献３）は、ゴルフクラブヘッドの打撃フェースのゴルフボールとの衝突に対する耐久性を向上させるために、テクスチャーコーティングを具備して改善された耐久性をもたらし、ゴルフクラブヘッド表面に美的外観をもたらすゴルフクラブを提供することにより、具体的にこの問題に言及している。

しかしながら、耐久性および持続性の限界は、ゴルフクラブの打撃フェースは、所定の回数のショットを超えてゴルフボールを打撃するときにゴルフクラブの打撃フェースが破壊し、割れることがないように充分に耐久性があり強くなければならないという慣用的な考え方を前提としている。さらには、一般需要者の多数が、非常に力の強い打撃者により発生される力のほんの一部しか加えないときには、どのような想定可能な競技条件でもゴルフクラブの打撃表面が壊れないように保証するように、ゴルフクラブの打撃表面が充分に耐久性を持ち、強く、非常に力の強い打撃者による膨大な数の打撃にも壊れないようにすると、ゴルフクラブがしばしが過剰設計される。

代替的には、ゴルフクラブがそのような慣用的な思考プロセスに拘束されないならば、打撃フェースが取り外し可能で、さらには使い捨て可能でもある限り、ゴルフクラブの打撃フェースは故障を意図して設計されて良いであろう。このゴルフクラブ設計の代替的なアプローチによれば、最終的に壊れる打撃フェースが取り外しでき交換可能である限り、打撃フェースをもっと薄く製造でき、これにより、ゴルフクラブの性能を向上させることができる。ゴルフ業界で一般的に知られている、スイートスポットは、ゴルフボールを打撃したときにほぼ同一のボール速度をもたらす打撃領域の部分を指す。上述の点から、この分野において、ゴルフクラブのフェースを取り外し可能で交換可能にして打撃フェースを薄くして性能を向上させることを可能にするゴルフクラブヘッドに対する要請があることが理解できる。より具体的には、この分野において、取り外し可能で交換可能なフェースを伴ってフェースの厚さを約０．１５インチより薄くできるようにするゴルフクラブに対する要請がある。さらに具体的には、この分野において、取り外し可能で交換可能なフェースを伴って、前面打撃表面の全体の少なくとも６％について最大ボール速度の９９％を維持する、より大きくより、均一なスイートスポットを得ることができるゴルフクラブに対する要請がある。

米国特許第６，５９５，０５７号明細書 米国特許出願公開第２００８／０１４６３７４号明細書 米国特許第６，３４８，０１１号明細書

この発明の一側面は、本体および交換可能な打撃フェースを有するゴルフクラブヘッドである。本体は、クラウン部分およびソール部分を有して良い。交換可能な打撃フェースは、衝撃ゾーンおよび結合ゾーンを有して良い。交換可能な打撃フェース内の衝撃ゾーンは、特性時間（後述するようにＣＴ値ともいう）が、約２３９マイクロ秒から約２５７マイクロ秒の間の最大特性時間の少なくとも９９％である、上記ゴルフクラブヘッドの前面打撃表面の領域として定義されるスイートスポットをさらに含んで良い。衝撃ゾーン内のスイートスポットは、前面打撃表面の全体表面の約６％より大きくて良く、衝撃ゾーンの厚さは約３．０ｍｍ未満であって良く、ゴルフクラブヘッドが約３５０ｃｃより大きな体積を有して良い。

この発明の他の側面は、本体およびこの本体に取り外し可能に結合された交換可能な打撃フェースを有するゴルフクラブヘッドである。本体は、クラウン部分、ソール部分、および少なくとも１つのネジ井戸を有する。交換可能な打撃フェースは、衝撃ゾーン、結合ゾーンおよび少なくとも１つのネジ受け口を有する。交換可能な打撃フェースは、ここでは、少なくとも１つのネジ井戸および少なくとも１つのネジ受け口に係合する少なくとも１つのネジを用いて、本体に結合され、衝撃ゾーンの厚さは約３．９ｍｍ未満であり、また、ゴルフクラブヘッドが約３５０ｃｃより大きな体積を有する。

この発明のさらに他の側面は、本体およびこの本体に取り外し可能に結合された交換可能な打撃フェースを有するゴルフクラブヘッドである。本体は、クラウン部分、ソール部分、および少なくとも１つのネジ井戸を有する。交換可能な打撃フェースは、衝撃ゾーン、結合ゾーンおよび少なくとも１つのネジ受け口を有する。交換可能な打撃フェースは、少なくとも１つのネジ井戸および少なくとも１つのネジ受け口に係合する少なくとも１つのネジを用いて、本体に結合される。交換可能な打撃フェースは、特性時間が、約２３９マイクロ秒から約２５７マイクロ秒の間の最大特性時間の少なくとも９９％である、ゴルフクラブヘッドの前面打撃表面の領域として定義されるスイートスポットをさらに含み、スイートスポットは、前面打撃表面の約６％より大きくて良く、また、ゴルフクラブヘッドの主たる第１モード周波数は約３５００ヘルツより大きい。

この発明のこれらの、または他の特徴、側面、および利点は以下の図面、説明および特許請求の範囲を参照して理解されるであろう。

この発明の、先の、または他の特徴および利点は、添付図面において図説される、この発明の以下の説明から明らかであろう。添付図面はここに組み入れて明細書の一部を構成し、この発明の原理を説明するのに役立ち、同業者がこの発明を実施することを可能にする。

この発明の事例的な実施例に従うゴルフクラブヘッドの平面図である。 この発明の事例的な実施例に従うゴルフクラブヘッドの、図１ａのＡ−Ａ'断面線に沿う断面図である。 前面打撃表面において採用された部分的な特性時間図を示す従来のゴルフクラブヘッドの正面図である。 前面打撃表面において採用された部分的な特性時間図を示す、この発明の事例的な実施例に従うゴルフクラブヘッドの正面図である。 この発明の事例的な実施例に従うゴルフクラブヘッドの、図１ａのＡ−Ａ'断面線に沿う断面図である。 図４に示すゴルフクラブヘッドの拡大断面図である。 図４に示すゴルフクラブヘッドの代替的な実施例の拡大断面図である。 この発明の代替的な実施例に従う交換可能な打撃フェースの正面図である。 図６に示すゴルフクラブヘッドがゴルフボールと衝突したときの拡大断面図である。 この発明の代替的な実施例に従うゴルフクラブヘッドの、図１ａのＢ−Ｂ'断面線に沿う断面図である。 この発明の事例的な実施例に従うゴルフクラブヘッドの等角投影斜視図である。 この発明のさらに代替的な実施例に従うゴルフクラブヘッドの、図１ａのＢ−Ｂ'断面線に沿う断面図である。 この発明のさらに代替的な実施例に従うゴルフクラブヘッドの、図１ａのＢ−Ｂ'断面線に沿う断面図である。 この発明のさらに代替的な実施例に従うゴルフクラブヘッドの、図１ａのＢ−Ｂ'断面線に沿う断面図である。 この発明のさらに代替的な実施例に従うゴルフクラブヘッドの平面図である。 この発明のさらに代替的な実施例に従うゴルフクラブヘッドの等角投影斜視図である。 この発明のさらに代替的な実施例に従うゴルフクラブヘッドの正面図である。 この発明のさらに代替的な実施例に従うゴルフクラブヘッドの側面図である。 この発明のさらに代替的な実施例に従うゴルフクラブヘッドの側面図である。 この発明の事例的な実施例に従うゴルフクラブヘッドの音響の信号パワーを示すグラフである。 この発明のさらに代替的な実施例に従うゴルフクラブヘッドの等角投影斜視図である。 この発明のさらに代替的な実施例に従うゴルフクラブヘッドの平面図である。 この発明の代替的な実施例に従う代替的な結合機構の斜視図である。

以下の詳細な説明は、この発明を実施する最良の現行企画モデルのものである。この説明は限定的な意味で受け取られるべきではなく、この発明の全体的な原理を説明する目的でのみなされている。この発明の範囲は添付の特許請求の範囲により最も良く規定されているからである。

種々の発明の特徴が以下に説明され、その各々は他の特徴と独立に採用されてもよいし、他の特徴と組みあわされて使用されても良い。ただし、発明の任意の１つの特徴は上述した問題のいずれも、またはすべてを扱わないかもしれないし、上述した問題の１つのみを取り扱うかもしれない。さらに、上述した問題の１つまたは複数は、以下説明される特徴のいずれでも取り扱われないかもしれない。

図１ａは、この発明の事例的な実施例に従うゴルフクラブヘッド１００の平面図を示す。ゴルフクラブヘッド１００は、ここに現行の事例的な実施例において示すように、一般的に、本体１０４に加えて交換可能な打撃フェース１０２を有してよい。図１ａは、交換可能な打撃フェースおよび本体１０４の間のインターフェースを示すためにゴルフクラブヘッドの中央に沿って採用されるクラブの全長を横切る断面線Ａ−Ａ'をも示す。図１ａは、他の結合機構を示すために当該中央から外れてクラブの全長に沿って採用される断面線Ｂ−Ｂ'をも示す。

図１ｂは、図１ａの断面線Ａ−Ａ'に沿って採用されるゴルフクラブヘッド１００の断面図を示す。図１ｂに示される断面図は、交換可能な打撃フェース１０２を図説し、これは、現行の発明の背後にある基本的な概念に従ってゴルフクラブヘッド１００の本体１０４より著しく薄くなっている。図１ｂはこの発明の１実施例を示すけれども、ゴルフクラブヘッドの本体１０４に薄型の交換可能な打撃フェース１０２を取り外し可能に結合するのに使用される種々の結合機構を採用する多数の他の実施例を採用して良い。薄型の交換可能な打撃フェース１０２は、軽量で耐久性があるという材料特性から、一般にチタンから製造されるけれども、この発明の範囲および内容から逸脱することなく、複合タイプの材料のような他のタイプの材料から構成されても良い。代替的には、薄型の交換可能な打撃フェース１０２は、この発明の範囲および内容から逸脱することなく、チタンおよび複合材料の双方を利用する多材料型であってもよい。薄型の交換可能な打撃フェース１０２は、現行の事例的な実施例に示すように、一般的には約３．０ｍｍの厚さであり、より好ましくは、約２．５ｍｍの厚さであり、最も好ましくは、約２．０ｍｍの厚さである。現行の事例的な実施例に示される、この薄型の交換可能な打撃フェース１０２は、伝統的な従来のゴルフクラブヘッドのフェース厚さより著しく薄くてよい。伝統的なゴルフクラブヘッドは、ゴルフクラブの全寿命に渡って顕著に耐久性があるようにするために、一般的には２．５ｍｍ以上の厚さを有して良い。

図１ｂに示すゴルフクラブヘッド１００の断面図は、ゴルフクラブヘッド１００の前面打撃表面１０９を示すのにも役立つであろう。この発明に従うゴルフクラブヘッド１００の前面表面１０９はゴルフクラブヘッド１００の全表面を指し、これは地面と直交して位置し、また、衝突時にゴルフボールとも直交する。図１ｂに示されるゴルフクラブヘッド１００は、交換可能な打撃フェース１０２を本体１０４の一部とともに含む前面打撃表面１０９を採用するけれども、この発明の範囲を逸脱することなく、この前面打撃表面１０９の領域は、交換可能な打撃フェース１０２により完全に占められてもよい。

交換可能な打撃フェース１０２の異なる領域をより良く定義するために、図１ｂは、また、衝撃ゾーン１０３を結合ゾーン１０５とともに示している。交換可能な打撃フェース１０２の衝撃ゾーン１０３は、一般に、ゴルフボールを打撃するために使用される、交換可能な打撃フェース１０２の部分として定義して良く、他方、結合ゾーン１０５は、ゴルフクラブヘッド１００の本体１０４に結合するために使用される、交換可能な打撃フェース１０２の部分として定義して良い。図１ｂに示される現行の事例的な実施例では、本体１０４から伸びて交換可能な打撃フェース１０２を保持することができる複数の支持タブ１０６を有して良い。本体１０４から伸びる複数の支持タブ１０６を具備するので、交換可能な打撃フェース１０２を本体１０４の残りの部分と独立して構築でき、またゴルファーの裁量で、これを取り外し可能で、交換可能にすることができる。

この結果、多数の他の商品と同様に、故障することが意図されている部品を交換する手法が実現される限り、ゴルフクラブを、性能を向上させるために所与の耐久性を犠牲にする製品とすることができないということの理由はない。この薄型の交換可能な打撃フェース１０２は、ゴルフクラブの全寿命に渡って充分に耐久性がなければならないという、ゴルフクラブの伝統的な制約に見直しを迫り、この結果、より大きなスイートスポットを実現できる薄型の交換可能な打撃フェース１０２を使用することが可能になる。ゴルフクラブヘッド１００のスイートスポットをより大きくすることは一般的に有益であろう。なぜならば、これによって、中心からずれたゴルフショットでも、ゴルフクラブフェースの中心で打撃されたのと同一の程度のボール速度および距離を実現できるからである。この効果は、精度および距離に劣る平均的なゴルファーとって、ゴルフクラブの中心のスイートスポットで直接にゴルフボールを当てないときに、一般的に望まれるであろう。

最後に、交換可能な打撃フェース１０２を具備するゴルフクラブヘッド１００は、現行の事例的な実施例に示されるように、一般に、オーバーサイズのドライバータイプのゴルフクラブヘッドに適用して良い。より具体的には、この発明に従うゴルフクラブヘッド１００の体積は、３５０立方センチメートル（ｃｃ）より大きく、より好ましくは、３７０ｃｃより大きく、最も好ましくは、３９０ｃｃより大きくてよい。ただし、ゴルフクラブヘッド１００はドライバータイプのゴルフクラブヘッドでなくてもよく、フェアウェイタイプのゴルフクラブヘッド、ユーティリティタイプのゴルフクラブヘッド、またはアイアンタイプのゴルフクラブヘッドでもよく、これらすべてはこの発明の範囲および内容から逸脱しない。

図２は、取り外しできず、交換できない従来の前面打撃表面の中央領域の近景図であり、中央部分のフェースに沿う、シミュレートされた特性時間（Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ Ｔｉｍｅ、キャラクタリスティックタイム：ＣＴ。ＣＴ値ともいう）を図説する。図２は測定ゾーン２００に焦点を当て、その中心点は標準的な米国ゴルフ協会（ＵＳＧＡ）テンプレートにより決定される、ゴルフクラブフェースの中心２０１内に一致する。この測定ゾーンは一般的に水平方向に２インチ幅で、垂直方向に１インチ高さの領域として定義されて良い。図２から理解できるように、従来のゴルフクラブヘッドの従来の打撃フェースは一般に小さなスイートスポット２１１しか有さず、これは最大特性時間の９９％内に入る領域として定義される。より具体的には、従来のゴルフクラブヘッドは、一般に、従来のゴルフクラブヘッドの前面打撃表面の中心２０１で測定された最大特性時間の９９％以内に前面打撃表面の約４％を配置させるであろう。最大特性時間はクラブごとに異なるけれども、これは一般にＵＳＧＡにより示される限界に制約されてよい。より具体的には、ゴルフクラブが実現できる最大特性時間は一般に約２００マイクロ秒から約２５７マイクロ秒の間であって良く、より好ましくは、約２２０マイクロ秒から約２５７マイクロ秒の間であって良く、最も好ましくは、約２３９マイクロ秒から約２５７マイクロ秒の間であって良い。ここで、図２に示すように、最大特性時間の９９％以内のフェースの面積は約１１０平方ｍｍであり、ここでは、従来のゴルフクラブヘッドの前面打撃表面の全体面積は約４２００平方ｍｍであり、前面打撃表面の約４％しか最大特性時間の９９％を実現しないことがわかる。

図３は、この発明の前面打撃表面１０９（図１ｂに示す）の近景図であり、前面打撃表面１０９（図１ｂに示す）に沿う、シミュレートされた特性時間（Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ Ｔｉｍｅ：ＣＴ）結果を伴う。図３に示されるＣＴマップも測定ゾーン３００に焦点を当て、中心点はゴルフクラブヘッドの中心３０１内に一致する。この測定ゾーンは一般的に水平方向に２インチ幅で、垂直方向に１インチ高さの領域として定義されて良い。図３から理解されるように、伝統的なゴルフクラブのフェースより薄い交換可能な打撃フェース１０２（図１ｂに示す）は、図２に示す従来のゴルフクラブヘッドと較べて時に著しく大きなスイートスポット３１１を実現できる。より具体的には、現行の交換可能な打撃フェース１０２は、一般に、前面打撃表面１０９（図１ｂに示す）の中心３０１で測定された最大特性時間の９９％以内に前面打撃表面１０９（図１ｂに示す）の面積の約５％を超える部分を配置させ、より好ましくは、約６％を超える部分を、最も好ましくは、約７％を超える部分を配置させるであろう。したがって、図３に示すように、最大特性時間の９９％以内の前面打撃表面１０９（図１ｂに示す）の面積は約２００平方ｍｍであり、ここでは、ゴルフクラブヘッド１００の前面打撃表面１０９（図１ｂ）の全体面積は約４２００平方ｍｍで一定であり、上述のパーセンテージを実現することがわかる。

ＣＴの輪郭区画は中心から外側への連続した傾斜に類似するので、交換可能な打撃フェース１０２（図１ｂに示す）は、前面打撃表面１０９（図１ｂに示す）の中心３０１で測定される最大ＣＴの９８％内の増大した表面面積を有しても良いことに留意されたい。同様に、ＣＴプロットの連続した傾斜ゆえに、交換可能な打撃フェース１０２（図１ｂに示す）は、前面打撃表面１０９（図１ｂに示す）の中心３０１で測定される最大ＣＴの９７％内、最大ＣＴの９６％内、最大ＣＴの９５％内、または最大ＣＴの任意のパーセンテージ内の増大した表面面積を有しても良く、これらすべてはこの発明の範囲および内容から逸脱しないものである。

特性時間（ＣＴ）は上述の図２および図３において検討されるように、振り子試験に関係し、これはＵＳＧＡおよび国際ルールの下でクラブフェースの柔軟性またはトランポリン効果に対する標準的な試験である。ＣＴを理解するために、ＣＴを反発係数（Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ Ｒｅｓｔｉｔｕｔｉｏｎ：ＣＯＲ）と関係付けることがより簡便であり、これは到来速度に対する分離速度の比である。より具体的には、ＣＯＲは正確には以下の式（１）により定義されて良い。
ＣＯＲ＝（Ｖ_{ｃｌｕｂ−ｐｏｓｔ}−Ｖ_{ｂａｌｌ−ｐｏｓｔ}）／（Ｖ_{ｃｌｕｂ−ｐｒｅｖ}−Ｖ_{ｂａｌｌ−ｐｒｅｖ}） 式（１）
ここで、
Ｖ_{ｃｌｕｂ−ｐｏｓｔ}は衝突後のクラブの速度を表し、
Ｖ_{ｂａｌｌ−ｐｏｓｔ}は衝突後のボールの速度を表し、
Ｖ_{ｃｌｕｂ−ｐｒｅｖ}は衝突前のクラブの速度を表し（ＵＳＧＡのＣＯＲ条件ではゼロの値となる）
Ｖ_{ｂａｌｌ−ｐｒｅｖ}は衝突前のボールの速度を表す。

ＣＯＲは、一般的には衝突物体の形状および材料特性に左右される。完全弾性衝突ではＣＯＲは１（１．０）となり、エネルギー損失はないことを示し、他方、完全非弾性または完全塑性衝突ではＣＯＲはゼロ（０．０）になり、衝突物体は衝突後に分離せずに、エネルギーの最大損失を招くことを示す。この結果、高ＣＯＲは大きなボール速度および長い距離を示す。

ＣＯＲは曲げ剛性としても定量化せれて良く、交換可能な打撃フェース１０２のイナータンスとして測定される。ＣＯＲ、曲げ剛性、およびイナータンスの間の関係は、Ｂｉｓｓｏｎｎｅｔｔｅの米国特許第６，６０５，００７号（「００７特許」）に詳細に検討されており、その内容はすべて参照してここに組み入れる。「００７」特許は、クラブヘッドについて振動の主共鳴フェース周波数に関連して交換可能打撃フェース１０２のイナータンスを測定し定量化することができる、剛体質量、加速度計、およびインパクトハンマーを含む試験装置について検討もしている。試験装置の詳細な検討も「００７」特許に見いだすことができ、その内容は参照してすべてここに組み入れる。最後に、交換可能な打撃フェース１０２は薄くて使い捨て可能であるので、この発明に従うゴルフクラブヘッドの対応するイナータンス数は、一般的に、約３０００ヘルツより小さく、より好ましくは約２９００ヘルツより小さく、最も好ましくは約２８５０ヘルツより小さくて良く、これらはすべてこの発明の範囲および内容から逸脱しない。

上述からＣＴはＣＯＲと関連することが理解できるけれども、ＣＴは究極的にはゴルフクラブ打撃フェースの特殊な点におけるゴルフクラブヘッドと振り子との間の接触の期間長の測定値である。このＣＴはマイクロ秒単位で測定され、一般的に以下の式（２）に従ってＣＯＲと線型に関連付けられる。
ＣＴ＝２２５７．９×（ＣＯＲ）−１６１７．３ 式（２）
上述から理解されるように、ＣＯＲが大きくなるとＣＴが長くなり、ＣＯＲおよびＣＴ数の増加は一般的にゴルフクラブの打撃フェースの大きな柔軟性に起因する。

したがって、上述のことから、一般に、できるだけ大きなＣＯＲとＣＴ数を伴うゴルフクラブを設計することが望まれることがわかる。ゴルフクラブの打撃フェースの本来のトランポリン効果に起因して、ＣＯＲおよびＣＴの最大になる点は一般にフェースの幾何中心の近傍に位置してよく、これはスイートスポットとして知られる。これは、クラブヘッドのゴルフボールとの衝突時の柔軟性がＣＯＲおよびＣＴ数を増大させるのを助長するからである。大きなＣＯＲおよびＣＴ数がフェースの中心にあることは、著しく好ましいことであるけれども、首尾一貫してゴルフクラブの打撃フェースの中心でゴルフボールを打撃する、まれなゴルファーにのみ有益であろう。したがって、ゴルフクラブヘッドの中心でゴルフボールを常には打撃で着ない平均的なゴルファーに親切なゴルフクラブを製造するために大きなスイートスポットのゴルフクラブを設計することが好ましいであろう。

図１ａおよび１ｂにおいてすでに明らかなように、大きなスイートスポットのゴルフクラブを設計することは、一般に、薄型のフェースのゴルフクラブを作成し、ゴルフクラブのより多くの打撃面積が撓めるようにし、より大きなスイートスポットを形成することにより実現可能である。ただし、ゴルフクラブの打撃フェース領域は、ゴルフボールとの衝突の間、膨大な応力を受けるから、薄すぎるフェースはそのような衝撃の繰り返しによりひび割れたり破損したりする。したがって、現時点までは、クラブヘッドの打撃領域の設計は、できるだけ薄くしてスイートスポットのサイズを大きくしたゴルフクラブの打撃領域を作成するか、または、充分に厚くしてゴルフクラブとゴルフボールとの間の衝突に関連する応力に耐えるようなゴルフボールを試みるかの相反するゴールをめぐる、定常的なせめぎ合いであった。

伝統的なゴルフクラブは一般に上述の正反対の力のうち耐久性の側面に好意的に設計されてきた。なぜならば、ゴルフ業界の伝統的な考え方は、ゴルフクラブを、そのゴルフクラブの全寿命に渡って充分に丈夫なようにするという不必要な制約を課してきたからである。この不必要な制約は、ほとんどの応力にさらされる打撃領域はゴルフクラブヘッドの残りの部分に永久的に結合されるという事実に帰着する。それゆえ、ゴルフクラブ設計のこのような伝統的な制約のもとでは、ゴルフクラブの残りの部分と較べたときに指数関数的に大きな量の応力を受ける打撃フェースが、ゴルフボールを打撃したときに発生する衝撃力により壊れるときに、ゴルフクラブ全体が使い物にならなくなる。

したがって、ゴルフクラブ設計者が、打撃フェース領域はゴルフクラブの残りの部分と固定的に結合されているという不必要な制約から、ひとたび、解き放されると、ゴルフクラブ設計者は図１ｂに示すように取り外し可能で交換可能な打撃フェース１０２を具備するゴルフクラブヘッド１００を作成でき、ゴルフクラブ設計の伝統的な考え方からかつては実現できなかった図３に示すようなスイートスポットを実現できる。

図４を参照すると、この発明の代替的な実施例に従うゴルフクラブヘッドの図１ａのＡ−Ａ'断面線に沿う断面図が示される。図４に示される断面図から、ゴルフクラブヘッド４００が、ゴルフクラブヘッド４００の本体４０４中の複数の支持タブ４０６の間にくさび締められた交換可能な打撃フェース４０２を、具備して良いことがわかる。図４に示されるこの実施例において、振動減衰材料４０８が交換可能打撃フェース４０２および複数の支持タブ４０６の間に配置されて交換可能な打撃フェース４０２および本体４０４の間のどのような振動も除去することに留意されたい。振動減衰材料４０８は、現行の事例的な実施例に示されるように、一般的には、熱硬化性ポリマーまたは熱可塑性ポリマー、例えば、ゴム、ポリブタジエン、エチレンプロピレンゴム、シリコーンゴムであるエラストマーで、任意の形状またはサイズで、これに限定されないが、ドーナツ形状、矩形形状、円形の形状、または交換可能な打撃フェース４０２および本体４０４の間の振動の大きさを減少させる限りどのような形状でも良く、これはこの発明の範囲および内容から逸脱しなければよい。さらに、振動減衰材料４０８はＵＳＧＡ規則に従ってゴルフクラブヘッドの内部をシールするのに役立っても良い。

図５は、図４において先に示したこの発明の代替的な実施例の拡大断面図であり、ここでは、交換可能な打撃フェース５０２の厚さｄ１が明瞭に示されている。この現行の事例的な実施例において交換可能な打撃フェース５０２の厚さｄ１は一般的には約３．０ｍｍより薄く、より好ましくは約２．５ｍｍより薄く、最も好ましくは約２．０ｍｍより薄く、ゴルフクラブヘッド５００の交換可能な打撃フェース５０２の部分のスイートスポット面積のサイズを大きくするようになっていて良い。ゴルフクラブヘッド５００の交換可能打撃フェース領域の厚さをこのように減少させると、スイートスポット面積を増大させるのに加えて、ゴルフクラブの全体重量を減少させ、ゴルフクラブ内の他の箇所に自由に配置できる裁量的な重量を形成でき、性能を向上させることができる。より具体的には、交換可能な打撃フェース５０２の厚さを減少させると、薄型の交換可能な打撃フェースを伴わない伝統的なゴルフクラブに較べて、交換可能な打撃フェース５０２の全質量を少なくとも約２０ｇ、より好ましくは少なくとも約２５ｇ、最も好ましくは少なくとも約３０ｇ減少させることができる。

この発明の代替的な実施例において、交換可能な打撃フェース５０２が可変的なフェース厚さ形状を採用するならば、厚さ分布は純粋に可変形状に依存して変化してよい。より具体的には、可変フェース厚さの交換可能な打撃フェース５０２において、最も薄い領域の厚さは約３．０ｍｍ未満であり、より好ましくは約２．５ｍｍ未満であり、最も好ましくは約２．０ｍｍ未満であって良い。可変フェース厚さの交換可能な打撃フェース５０２の最も厚い領域の厚さは、約４．５ｍｍ未満、より好ましくは約４．０ｍｍ未満、最も好ましくは約３．５ｍｍ未満であって良い。

図５は、ゴルフクラブヘッド５００の本体５０４の厚さｄ２も図説していることに留意されたい。これは交換可能な打撃フェース５０２の厚さｄ１と本体５０４の厚さｄ２の相対的な比較を示す。本体部分の厚さｄ２は、現行の事例的な実施例に示すように、３．０ｍｍ程度の薄さでもよく、ゴルフクラブヘッド５００の本体５０４がゴルフボールとの衝突に十分に耐え得ることを確実にしている。交換可能な打撃フェース５０２の厚さｄ１は一般に本体５０４の厚さより薄くてよいけれども、相対的な厚さｄ１およびｄ２はお互いに依存するものではなく、個々の厚さは他方に対して薄くても厚くても良く、これはこの発明の範囲および内容から逸脱しない。

図６を参照すると、交換可能な打撃フェース６０２が周囲部分６１０および中央部分６１２からなる、この発明のさらに代替的な実施例を示す。交換可能な打撃フェース６０２は２つの個別の部分からなって、さらにスイートスポットのサイズを増大させ、打撃フェース６０２の厚さを減少させてよい。交換可能な打撃フェース６０２は、周囲部分６１０および中央部分６１２の弾力性係数を異ならせることにより、これを実現してよい。より具体的には、周囲部分６１０の弾力性係数は一般的に中央部分６１２の弾力性係数より小さく、中央部分６１２の全体が一体の部品として動き、変形を周囲部分６１０に集中させてよい。例示の実施例においては、周囲部分６１０は薄型のチタン材料、薄型の複合材料、薄型のプラスチック材料、または弾力性係数を比較的小さくできる任意の他の材料かからなって良く、これはこの発明の範囲および内容から逸脱しない。中央部分６１２は大きな弾力性係数を伴い、一般に、チタン材料、スチール材料、アルミニウム材料、または低い弾力性係数の十分に堅固な他の材料からなってよい。

交換可能な打撃フェース６０２の周囲部分６１０および中央部分６１２の実際の幾何学形状は図７により良く図説され、これは交換可能な打撃フェース７０２の正面図を示す。ここで、図７において、周囲部分７１０が中央部分７１２を囲み、交換可能な打撃フェース７０２の外側領域が異なる材料で構築できることが理解できる。ただし、周囲部分７１０および中央部分７１２の弾力性係数の相違による効果を視覚化するために、二重部分の交換可能な打撃フェースがゴルフボールと衝突する際のそれを見る必要があるであろう。

弾力性係数が異なる周囲部分７１０および中央部分７１２を具備することによる効果は図８に図説でき、これは、交換可能な打撃フェース８０２がゴルフボール８１３と衝突するときのその反作用を示す。この現行の事例的な実施例において、より小さな弾力性係数を伴う、周囲部分８１０は、より大きな弾力性係数を伴う、中央部分６１２よりも、ゴルフボールとの衝突時に、一般に、たくさん撓む。図８から理解できるように、周囲部分８１０は中央部分８１２よりもより可撓性があるので、周囲部分８１０はゴルフボール８１３との衝突時により大きく撓み、他方、中央部分８１２は、比較的、堅固な状態を維持して、ゴルフクラブヘッド８００に対して出たり入ったりのトランポリン動作を行う大きなスイートスポットを形成する。

図９は、この発明のさらに他の代替的な実施例を図１ａの断面線Ｂ−Ｂ'に沿って断面した断面図を示し、ここでは、異なる結合機構を採用して交換可能な打撃フェースをゴルフクラブヘッド９００に取り外し可能に連結してよい。図９のこの現行の事例的な実施例においてここで示されるように、ゴルフクラブヘッド９００は、結合タブ９２０およびネジ９３２の組み合わせを用いて交換可能な打撃フェース９０２を本体９０４に連結させて良い。より具体的には、交換可能な打撃フェース９０２は、ゴルフクラブヘッド９００のクラウン部分の近くの１または複数の結合タブ９２０を用いて本体９０４のクラウン部分と結合する。交換可能な打撃フェースの１または複数の結合タブ９２０は一般的に本体９０４のスロットに挿入されて交換可能な打撃フェース９０２のクラウン部分近くの結合機構を完結して良い。クラウン部分の連結に加えて、交換可能な打撃フェースのクラウン部分が本体９０４の適切な位置に適切に嵌入された後に、ソール部分は１または複数のネジ９３２を用いて打撃フェース９０２を本体９０４に連結させる。より具体的には、この実施例では、１または複数のネジ９３２が本体９０４のソール部分の１または複数の対応するネジ井戸９３４を通り抜け、交換可能な打撃フェース９０２の曲がった底部分９３０に連結する。交換可能な打撃フェース９０２の曲がった底部分９３０は一般的にゴルフクラブヘッド９００のソール部分で、後方かつ上方に屈曲されて終端を形成し、複数のネジ９３２と係合し、これが交換可能な打撃フェース９０２をゴルフクラブヘッド９００の本体９０４に取り外し可能に取り外し可能に固着する。図９において、曲がった底部分９３０は交換可能な打撃フェース９０２が外側に滑らないように角度付けられていることに留意されたい。この角度付けられた連結は複数のネジ９３２からの圧縮力と相乗して交換可能な打撃フェース９０２を所望の位置に押すようにしている。最後に、ゴルフクラブヘッド９００は交換可能な打撃フェース９０２および本体９０４の間に振動減衰材料９０８を組み入れて当該２つの部品の間の接合を確実かつ適切にし、当該両部品の間のどのような振動も除去し、さらには、ゴルフクラブヘッド９００の効果的なシールを行える点に留意されたい。

図１０は、交換可能な打撃フェース１００２および本体１００４の間の結合機構をさらに図説するために打撃フェース１００２を取り外した状態でゴルフクラブヘッドを示す斜視図である。交換可能な打撃フェース１００２が取り外されているので、図１０は、部品を連結するのに用いる、本体１００４のソール部分の近くのネジ井戸１０３４や１または複数のネジ１０３２をより明瞭に示す。図１０に示されるゴルフクラブヘッド１０００の斜視図は、交換可能な打撃フェース１００２を複数のネジ１０３２に、対応するネジ井戸を介して係合させる前に、本体１００４のクラウン部分に嵌入させられる１または複数の結合タブを視覚化させるのにも役立つ。

上述に加えて、図１０はゴルフクラブヘッド１０００から取り外されている複数のネジ１０３２を示す。複数のネジ１０３２が取り外されているので、複数のネジ１０３２の近接端部１０３３および末端部１０３５をより簡便に示す。より具体的には、複数のネジ１０３２の近接端部１０３３は一般にネジの頭部を含み、ゴルフクラブヘッド１０００のソール部分の近くで複数のネジ井戸１０３４と係合して良い。複数のネジ１０３２の末端部１０３５は一般にネジのネジ式端部を含み複数の曲がった底部分９３０（図９に示す）または任意の同様の交換可能な打撃フェース１００２の受け部分と係合して良く、これらはこの発明の範囲および内容から逸脱しない。

図１１は、この発明のさらに他の代替的な実施例を図１ａの断面線Ｂ−Ｂ'に沿って断面した断面図を示し、ここでは、ゴルフクラブヘッド１１００は多重ネジシステムを利用して交換可能な打撃フェース１１０２をゴルフクラブヘッド１１００の本体１１０４に取り外し可能に結合する。図１１に示すこの代替的な実施例において、ゴルフクラブヘッド１１００は、ゴルフクラブヘッド１１００のクラウン部分およびソール部分の双方において複数のネジ１１３２を複数のネジ井戸１１３４に関連付けて使用して交換可能な打撃フェース１１０２を取り外し可能に結合する。この現行の事例的な実施例において、ゴルフクラブヘッド１１００は曲がった底部分に替えて複数のネジ受け口１１３５を利用して交換可能な打撃フェースを連結する代替的な手法を実現して良く、これはこの発明の範囲および内容を逸脱しない。複数のネジ１１３２をクラウン部分およびソール部分の双方で採用することにより、交換可能な打撃フェース１１０２および本体１１０４の間のより堅固な接合が可能になる。この現行の事例の実施例において、交換可能な打撃フェース１１０２および本体１１０４の連結が、交換可能な打撃フェース１１０２が外側に滑らないように角度付けられていることに留意されたい。この角度付けられた連結は複数のネジ１１３２からの圧縮力と相乗して交換可能な打撃フェース１１０２を所望の位置に押すようにしている。最後に、ゴルフクラブヘッド１１００は交換可能な打撃フェース１１０２および本体１１０４の間に振動減衰材料１１０８を組み入れて当該２つの部品の間の接合を確実かつ適切にし、当該両部品の間のどのような振動も除去して良い点に留意されたい。

図１２は、この発明のさらに他の代替的な実施例を図１ａの断面線Ｂ−Ｂ'に沿って断面した断面図を示し、ここでは、ゴルフクラブヘッド１２００は多重ネジシステムを利用して交換可能な打撃フェース１２０２をゴルフクラブヘッド１２００の本体１２０４に取り外し可能に結合する。こ現行の事例的な実施例において示されるゴルフクラブヘッド１２００は、複数のネジ１２３２を利用して交換可能な打撃フェース１２０２を所望の位置に引き、これは図１１に示すような押圧と代わる点である。図１２は複数のネジ井戸１２３４を良い。図１２は、交換可能な打撃フェース１２０２と本体１２０４との間の角度付けられた連結に対して交換可能な打撃フェースを引っ張る複数のネジ１２３２を示すことに留意されたい。この引張結合機構は、この現行の事例的な実施例において望ましい。なぜならば、これは連結力をゴルフボールの衝突力と整合させるからである。そのため、図１２に示すこの実施例の下では、ゴルフボールから受ける衝突力は、交換可能な打撃フェース１２０２とゴルフクラブヘッド１２００の本体１２０４の部分との間の連結を強固にするのに実際に役に立つ。最後に、ゴルフクラブヘッド１２００は交換可能な打撃フェース１２０２および本体１２０４の間に振動減衰材料１２０８を組み入れて当該２つの部品の間の接合を確実かつ適切にし、当該両部品の間のどのような振動も除去して良い点に留意されたい。

図１３は、この発明のさらに他の代替的な実施例を図１ａの断面線Ｂ−Ｂ'に沿って断面した断面図を示し、ここでは、ゴルフクラブヘッド１３００は拡大された交換可能な打撃フェース１３０２を利用し、これが前面打撃表面の全体をカバーする。図１３に示すこの発明の代替的な実施例では、交換可能な打撃フェース１３０２の屈曲部分１３３０を交換可能な打撃フェース１３０２の衝撃領域から離れるようにずらしてゴルフボールとの衝突時に引き起こされる応力を避けるようにしている。ゴルフクラブヘッド１３００は、結合機構をゴルフクラブヘッドの混合領域にシフトさせることにより、付加的なトランポリン効果も実現できる。なぜならば、複数のネジ井戸１３３４は衝突の幾分かを吸収し、弾性的に変形し、薄型のフェースにより提供されるトランポリン効果に加えて付加的なトランポリン効果を実現できるからである。他のすべての実施例と同様に、ゴルフクラブヘッド１３００は交換可能な打撃フェース１３０２および本体１３０４の間にはさまれる振動減衰材料１３０８を組み込んで良い。

図１４はこの発明のさらに代替的な実施例に従うゴルフクラブヘッド１４００の平面図を示し、ここでは交換可能な打撃フェース１４０２がシャフト軸１４４０を中心にして回転して交換可能な打撃フェース１４０２をゴルフクラブヘッド１４００の本体１４０４に連結する他の手法を実現するようになっている。ゴルフクラブヘッド１４００のスワイベルの特徴は、この発明のさらに代替的な実施例に従って、これが、既存のホーゼルのネジ結合機構とシャフト軸１４４０において一体化して、簡便に取り外し可能で簡便に交換可能な、交換可能打撃フェース１４０２を製造する簡潔な手法を実現できる点で、付加的な有益性を実現する。ゴルフクラブヘッド１４００は一般にゴルフクラブヘッド１４００の本体１４０４のトウ側端部の近くの少なくとも１つのネジ井戸１４３４を利用して交換可能な打撃フェース１４０２とゴルフクラブヘッドの本体１４０４の部分との間の固着機構を実現して良い。より具体的には、複数のネジ井戸１４３４が一般的にネジ１４３２を収容でき、これが本体１４０４から押し出て交換可能な打撃フェース１４０２の裏側のネジ受け口１４３５に挿入して連結を完成させて良い。

図１５はスワイベルの交換可能な打撃フェース１５０２を採用するゴルフクラブヘッド１５００の等角投影図を示す。ゴルフクラブヘッド１５００のこの等角投影分解図は交換可能な打撃フェース１５０２がどのようにしてゴルフクラブヘッドの本体１５０４の部分に連結できるかを図説する。スワイベルの交換可能な打撃フェース１５０２を組み立てるために、交換可能な打撃フェース１５０２側に位置づけられる内部ホーゼル部分１５５２を、交換可能な打撃フェース１５０２を開放位置に維持したままで、本体１５０４側に位置づけられた外部ホーゼル部分１５５４に挿入する。内部ホーゼル部分１５５２がひとたび外部ホーゼル部分１５５４中にシャフト軸１５４０に沿って適切に組付けられると、交換可能な打撃フェース１５０２の全体がシャフト軸１５４０を中心にして開放位置から閉止位置までスワイベル回転でき、この閉止位置において、ネジ井戸１５３４がネジ受け口（図１４に示す）を係合して交換可能な打撃フェース１５０２をゴルフクラブヘッド１５００の本体１５０４に固着させる。

スワイベルの交換可能な打撃フェース１６０２を含む、この発明の代替的な実施例に従うゴルフクラブヘッド１６００の正面図を示す。この正面図によれば、交換可能な打撃フェース１６０２およびゴルフクラブヘッド１６００の本体１６０４の間の振動減衰材料１６０８をより良く把握できることに留意されたい。さきに検討した他の振動減衰材料と同様に、このスワイベルの交換可能な打撃フェース１６０２に採用される振動減衰材料１６０８はゴルフクラブヘッド１６００がゴルフボールを打撃するときに衝突から引き起こされる振動を吸収するのに役立つ。

図１７および図１８はそれぞれ交換可能な打撃フェース１７０２および１８０２を採用する、この発明の２つの他の代替的な実施例を示す。図１７および１８は、ゴルフクラブヘッド１７００および１８００をヒール方向から見た側面図を示すことにより、交換可能な打撃フェース１７０２および１８０２の異なるサイズおよび形状を示し、これらは異なる連結プロファイルを実現するのに採用できる。交換可能な打撃フェース１７０２は、図１７の事例的な実施例において示されるように、より高いトウ部分を伴って交換可能な打撃フェース１７０２のより多くの部分が本体１７０４の周りを巻くようになっている。交換可能な打撃フェース１７０２のより多くの部分が本体１７０４の周りを巻くようにすることは、このような構成により両部品間のよりしっかりとした連結が実現できるので、好ましいであろう。他方、図１８に示される交換可能な打撃フェース１８０２はより丈の短いトウ部分を伴って交換可能な打撃フェース１８０２のより少ない部分しか本体１８０４の周りを巻かないようになっている。交換可能な打撃フェース１８０２のより少ない部分しか本体１８０４の周りを巻かないようにすることは、そのような構成により、フェースのより多くの部分がゴルフボールとの衝突時に関連して屈曲することが可能になるので、好ましいであろう。上述と同様に、ゴルフクラブヘッド１７００およびゴルフクラブヘッド１８００の双方は振動減衰材料１７０８および１８０８をそれぞれ組み入れて、交換可能な打撃フェース１７０２および１８０２と本体１７０４および１８０４との間に起こる振動を吸収するのに役立つであろう。振動減衰材料１７０８および１８０８は部品間の適切な結合を確実にするのに役立ち、また別体の部品間のギャップを回避するのに役立つであろう。

ゴルフクラブヘッドが、打撃フェースをゴルフクラブヘッドの本体から永久的に連結させておかなければならないという制約から開放されると、上述した利益とは別のたくさんの他の利益がもたらされるであろう。例えば、先に参照した図をさらに検討すると明らかなように、交換可能な打撃フェースを採用する、この発明に従うゴルフクラブヘッドは潜在的に種々のロフトを具備できる。より具体的には、この開示内容から、打撃フェースが取り外し可能で交換可能であるので、交換可能な打撃フェースは元の取り外された元の交換可能な打撃フェースと同じロフトである必要がないということが理解できる。したがって、この発明に従うゴルフクラブヘッドは先に検討した性能上の利点に加えて、打撃フェースの種々の他の特徴をカスタマイズできるという付加的な利点も実現するであろう。

部品の間の適切な結合を確実にし、ギャップを回避するのに加えて、上述の振動減衰材料はゴルフクラブヘッドの音響特性も改善するであろう。現在のゴルフクラブヘッドは、サイズを大きくしつつ、不必要な部分から重量を取り除くように試みており、種々の材料、例えば、チタンおよび複合材料から極めて薄い壁部を実現している。ゴルフクラブヘッドのこのような薄い領域は、厚い領域に較べて、種々の固有振動数で振動する傾向があり、ゴルフクラブヘッドから生じる音に変化がある。衝突時のゴルフクラブヘッド内の極端な振動は、一般に好ましくないであろう。なぜならば、このような極端な振動は、ゴルフクラブヘッドの音響特性に悪影響を与え得るからである。

この発明は薄型の交換可能な打撃フェースを採用する傾向があるので、伝統的なタイプのゴルフクラブヘッドよりもこの発明に従うゴルフクラブヘッドにおいては音響振動がより関心事項となる。図１９は、この発明の事例的な実施例に従うゴルフクラブヘッドの信号電力図を示し、これはゴルフクラブヘッドの音および音響振動をより良く図説するのに役立つ。より具体的には、図１９は、ゴルフクラブヘッドがゴルフボールを打撃するときにゴルフクラブヘッドが生成する音響のパワーを、ソールの交換可能な打撃フェースと組み合わせた振動に一般的に起因する振動数１９６０の関数として把握する。図１９からわかるように、この発明のゴルフクラブヘッドは音響パワー１９６２の最初のピークを約４０００ヘルツに生成する。図１９に示す信号パワー図の全体は、一般に、ゴルフクラブがゴルフボールと接触するときのゴルフクラブの音響のグラフィカル表示を表し、４０００ヘルツの音響パワーの最初の音響ピークは一般に第１モード振動１９６４として知られている。ゴルフクラブヘッド内において振動を適切に減衰させることにより実現できる所望の音響を生成するために、第１モード振動１９６４すなわちパワー１９６２の第１のピークは、一般に約３０００ヘルツより大きく、より好ましくは約３２５０ヘルツより大きく、最も好ましくは約３５００ヘルツより大きくて良い。

図２０を参照すると、交換可能な打撃フェース２００２が、ゴルフクラブヘッド２０００の本体２００４のスカート２０７１の部分を囲む結合バンド２０７０を含んで良い、この発明の他の代替的な実施例を示す。図２０に示すこの代替的な結合機構を用いると、一般的にネジをゴルフクラブヘッド２０００の後方部分近くに採用して交換可能な打撃フェース２００２をゴルフクラブヘッド２０００の本体２００４に結合できる。この代替的な実施例においては、結合バンド２０７０は一般に末端で相互に分離してゴルフクラブヘッド２０００のスカート２０７１の部分を確実に囲み、同時に結合バンド２０７０のネジ受け口２０７２の部分で重なるようになっていて良い。結合バンド２０７０がスカート２０７１の係合部分内にしっかりと配置されると、ネジ２０７４がネジ受け口２０７２、さらには本体内のネジ井戸（図示しない）に挿入されて結合バンド２０７０を締めつけ、交換可能な打撃フェース２００２を確実に結合させる。この実施例では、ネジ２０７４の締めつけ強さが交換可能な打撃フェース２００２の連結の強さに関連することに留意されたい。したがって、ネジを強く締めつければ締めつけるほど、交換可能な打撃フェース２００２を強く締めつけられる。図２０は、１または複数のネジ２０３２をもゴルフクラブヘッド２０００のソール部分の近くに示し、これは交換可能な打撃フェース２００２の底部分をゴルフクラブヘッド２０００の本体２００４にしっかりと固定する。

図２１は、他方、交換可能な打撃フェース２１０２がゴルフクラブヘッド２１００に往復働して結合されて良い他の代替的な実施例を示す。より具体的には、図２１に示すゴルフクラブヘッド２１００は、複数の蟻継案内部２１８２を示し、これらにより交換可能な打撃フェース２１０２がゴルフクラブヘッド２１００内の適切なスロット中へとスライドして入り込め、代替的な結合機構を実現できるようになっている。この代替的な実施例においては、ゴルフクラブヘッド２１００はゴルフクラブヘッドのクラウン部分２１８４の近くにストッパを含んで、ゴルフクラブヘッド２１００の頂部近くの結合を確実にするようになっていることに留意されたい。このストッパに加えて、ゴルフクラブヘッド２１００は１または複数のネジ２１３２も採用してゴルフクラブヘッド２１００のソール部分近くの複数のネジ井戸２１３４と連結させて結合機構を完成させて良い。図２１は交換可能な打撃フェース２１０２およびゴルフクラブヘッド２１００の間に挟まれる振動減衰層を示さないけれども、振動減衰層を交換可能な打撃フェース２１０２およびゴルフクラブヘッド２１００の間に採用して良く、これはこの発明の範囲および内容を逸脱しない。さらに、現行のゴルフクラブヘッド２１００は、ゴルフクラブヘッド２１００の打撃フェース部分に沿って垂直に配置される複数の蟻継案内部２１８２を示すけれども、封数の蟻継案内部２１８２はゴルフクラブヘッドの打撃フェース部分に水平に延びても良く、これはこの発明の範囲および内容から逸脱しない。

最後に、ここに示した結合機構のほとんどは１または複数のネジを用いて交換可能な打撃フェースをゴルフクラブヘッドの本体に固着するけれども、上述の部品の間で適切な連結が実現される限り、この発明の範囲および内容を逸脱しない範囲で、種々の他の結合機構を採用して良い。より具体的には、図２２はネジの代わりに採用できる雄結合部分２２３２および雌結合部分２２３４を有する代替的な結合機構を示す。さらに具体的には、図２２に示す代替的な結合機構はサイドリリースバックル機構を含み、複数の弾力性アームが雄結合部分２２３２側の堅固なアーム２２９４に混じり、雌結合部分２２３２のキャビティ内の複数のスロット２２９３と結合するようになっていて良い。この代替的な結合機構は、結合および開放が容易で、どのような付加的な取り外しツールを必要としないという点で、ネジに対して顕著な利点を有する。

この代替的な実施例において雄結合部分２２３２を雌結合部分２２３４にしっかりと結合させるためには、雄結合部分から突出している堅固なアーム２２９４や弾力性アーム２２９２を雌結合部分のキャビティ内に挿入して良い。弾力性アーム２２９２が雌結合部分２２３４のキャビティ内に所定の深さまで挿入されると、弾力性アームは雌結合部分２２３２内の複数の対応するスロット内にはめ込まれる。雄結合部分２２３２を雌結合部分２２３４から取り外すには、複数の対応するスロットと係合している弾力性アーム２２９２を押圧してスロット２２９２から外れるようにする必要があるであろう。部品を一体にロックしている弾力性アーム２２９２が外れると、雄結合部分２２３２が雌結合部分２２３４内でスライドして後退し、解除処理を終了させて良い。そのような代替的な結合機構の詳細はＴｒａｃｙの米国特許第４，１５０，４６４号に見い出すことができ、その内容は参照してここに組み入れる。

ここでは種々の図が、単独でまたは組み合わされて、交換可能な打撃フェースをゴルフクラブヘッドの本体に結合させるための種々の結合機構を示すけれども、この発明は、任意の１つまたは複数の組み合わせで結合機構を採用して交換可能な打撃フェースとゴルフクラブヘッドの本体との間の結合を確実にしてく、これはこの発明の範囲および内容から逸脱しない。

実施例の外に、または、とくにことわらない限りは、すべての数の範囲、量、値およびパーセンテージ例えば明細書中の材料の量、慣性モーメント、重心位置、ロフト、ドラフト角、種々の性能比、その他に関するそのようなものは、値、量、または範囲とともに明瞭に「約」の用語が表示されていなくてもそのような用語「約」があるものとして認識することができる。したがって、そうでないと示されない限り、明細書および特許請求の範囲の数字のパラメータは近似であり、これはこの発明により実現されることがのぞまれる所望の特性に応じて変化する。特許請求の範囲の均等理論の適応を排除する意図はないが、少なくとも、各数量のパラメータは報告された実行桁数の下で理解され、通常の丸め手法により把握すべきである。

この発明の広い範囲を示す数量の範囲およびパラメータは近似であるけれども、明細書の例に示された数量の値はできる限り正確に報告されている。ただし、いずれの数量の値も、各実験の測定に見いだされる標準偏差に起因する必然的な誤差を内在する。さらに、種々のことがらについて数量の範囲が示される場合には、指摘した値の範囲で、それらを組み合わせたものが利用できることを理解されたい。

以上は、この発明の例示の実施例に関するものであり、以下の特許請求の範囲で示される発明の範囲および程度を逸脱することなく修正を行えることはもちろんであることに留意されたい。

１００ ゴルフクラブヘッド
１０２ 交換可能な打撃フェース
１０３ 衝撃ゾーン
１０４ 本体
１０５ 結合ゾーン
１０６ 支持タブ
１０９ 前面打撃表面

Claims (6)

1. ゴルフクラブヘッドにおいて、
   クラウン部分およびソール部分を有する本体と、
   上記本体に取り外し可能に連結される交換可能な打撃フェースとを有し、
   上記交換可能な打撃フェースは上記本体に少なくとも１つのネジを用いて結合され、
   上記交換可能な打撃フェースは、さらに、上記少なくとも１つのネジの端部と係合するために、少なくとも１つのネジ受け口を有し、上記少なくとも１つのネジの端部は上記少なくとも１つのネジのネジ切り部分を有し、
   上記本体は、上記少なくとも１つのネジの基端と係合するために、少なくとも１つのネジ井戸を有し、上記基端は上記少なくとも１つのネジの頭部部分を有することを特徴とするゴルフクラブヘッド。
2. 上記交換可能な打撃フェースは上記交換可能な打撃フェースの周囲エッジから伸びる結合タブを有し、上記本体は上記少なくとも１つの結合タブを収容する少なくとも１つのスロットを有する請求項１記載のゴルフクラブヘッド。
3. 上記少なくとも１つのネジ井戸は上記ゴルフクラブヘッドの上記ソール部分に形成される請求項１または２のいずれかに記載のゴルフクラブヘッド。
4. 上記交換可能な打撃フェースは衝撃ゾーンおよび結合ゾーンを有し、
   上記衝撃ゾーンはゴルフボールを打撃するように構成され、上記結合ゾーンは上記交換可能な打撃フェースを上記本体に結合するように構成され、
   さらに上記ゴルフクラブヘッドは、上記交換可能な打撃フェースの上記結合ゾーンと上記本体との間に介挿される振動減衰材料を有し、
   上記衝撃ゾーンの厚さは３．０ｍｍ未満であり、
   上記ゴルフクラブヘッドが約３５０ｃｃより大きな体積を有し、
   上記ゴルフクラブヘッドの主たる第１振動モードの振動数が３５００ヘルツより大きい請求項１〜３のいずれかに記載のゴルフクラブヘッド。
5. 上記衝撃ゾーンの厚さは２．５ｍｍ未満である請求項４記載のゴルフクラブヘッド。
6. 上記衝撃ゾーンの厚さは２．０ｍｍ未満である請求項５記載のゴルフクラブヘッド。

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