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特開2023-160812ボルテックスジェネレータ(渦発生部)付きゴルフクラブヘッド
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023160812
(43)【公開日】2023-11-02
(54)【発明の名称】ボルテックスジェネレータ(渦発生部)付きゴルフクラブヘッド
(51)【国際特許分類】
   A63B 53/04 20150101AFI20231026BHJP
   A63B 102/32 20150101ALN20231026BHJP
【FI】
A63B53/04 A
A63B53/04 B
A63B102:32
【審査請求】未請求
【請求項の数】20
【出願形態】OL
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2023070388
(22)【出願日】2023-04-21
(31)【優先権主張番号】17/727,291
(32)【優先日】2022-04-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】516368128
【氏名又は名称】アクシネット・カンパニー
(74)【代理人】
【識別番号】100108453
【弁理士】
【氏名又は名称】村山 靖彦
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【弁理士】
【氏名又は名称】実広 信哉
(74)【代理人】
【識別番号】100133400
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 達彦
(72)【発明者】
【氏名】スティーヴン・エス・オッグ
(72)【発明者】
【氏名】カイル・エー・カー
【テーマコード(参考)】
2C002
【Fターム(参考)】
2C002AA02
2C002CH08
2C002MM04
2C002PP02
(57)【要約】
【課題】空力特性を向上させたゴルフクラブヘッドを提供する。
【解決手段】ゴルフクラブヘッドは、打球面、ソール、クラウン、およびソールの後半分またはクラウンの後半分に配置された複数のボルテックスジェネレータを含み得る。ボルテックスジェネレータは、クラウンまたはソールの窪みによって受容されるインレー上に配置され得る。インレーは、クラウンやソールなど、クラブヘッド本体の残りの部分とは別に製造され得る。
【選択図】図9
【特許請求の範囲】
【請求項1】
空力特性が改善されたメタルウッド型ゴルフクラブヘッドであって、
打球面と、
ソールと、
クラウンと、
複数のボルテックスジェネレータ(渦発生部)であって、前記ソールの後方半分または前記クラウンの後方半分のうちの少なくとも1つに配置されたボルテックスジェネレータ(渦発生部)と、
を含んでなることを特徴とする、メタルウッドタイプ型ゴルフクラブヘッド。
【請求項2】
前記複数のボルテックスジェネレータが、前記クラウンの外周からのオフセット距離によって画定される円弧に沿って配置され、前記オフセット距離が0.2~1.2インチの間である、請求項1に記載のメタルウッドタイプ型ゴルフクラブヘッド。
【請求項3】
前記複数のボルテックスジェネレータが、12~22個の間のボルテックスジェネレータを含む、請求項1に記載のメタルウッドタイプ型ゴルフクラブヘッド。
【請求項4】
ボルテックスジェネレータの第1のサブセットが第1の伸長角度を有し、ボルテックスジェネレータの第2のサブセットが前記第1の伸長角度とは異なる第2の伸長角度を有する、請求項1に記載のメタルウッドタイプ型ゴルフクラブヘッド。
【請求項5】
前記第1の伸長角度が正の角度であり、前記第2の伸長角度が負の伸長角度である、請求項4に記載のメタルウッドタイプ型ゴルフクラブヘッド。
【請求項6】
前記ボルテックスジェネレータの少なくとも1つは、
上面と、
底面と、
ヒール側面と、
先端と、
を備え、前記先端が、前記ボルテックスジェネレータの最前点から前記ボルテックスジェネレータの上面まで延在するように湾曲している、請求項1に記載のメタルウッドタイプ型ゴルフクラブヘッド。
【請求項7】
前記ボルテックスジェネレータの少なくとも1つが、0.05~0.09インチの間の高さを有する、請求項6に記載のメタルウッドタイプ型ゴルフクラブヘッド。
【請求項8】
前記複数のボルテックスジェネレータが後方ボルテックスジェネレータインレー上に形成されている、請求項1に記載のメタルウッドタイプ型ゴルフクラブヘッド。
【請求項9】
前記クラウンが第1の材料から作られ、前記後方ボルテックスジェネレータインレーが第1の材料とは異なる第2の材料から作られている、請求項8に記載のメタルウッドタイプ型ゴルフクラブヘッド。
【請求項10】
空力特性が改善されたメタルウッド型ゴルフクラブヘッドであって、
打球面と、
ソールと、
クラウンの後方半分に後方凹部を画定するクラウンと、
前記後方凹部に配置された後方ボルテックスジェネレータインレーであって、ベースとそこから突出するボルテックスジェネレータとを含む後方ボルテックスジェネレータインレーと、
を含んでなることを特徴とする、メタルウッドタイプ型ゴルフクラブヘッド。
【請求項11】
前記後方凹部は深さを有し、
前記後方ボルテックスジェネレータインレーのベースは厚みを有し、
前記深さが前記厚みとほぼ同じである、請求項10に記載のメタルウッドタイプ型ゴルフクラブヘッド。
【請求項12】
前記ボルテックスジェネレータが、前記クラウンの外周からのオフセット距離によって画定される円弧に沿って配置され、前記オフセット距離が0.2~1.2インチの間である、請求項10に記載のメタルウッドタイプ型ゴルフクラブヘッド。
【請求項13】
前記ボルテックスジェネレータが前記ベースの上側から突出し、前記後方ボルテックスジェネレータインレーは、前記ベースの下面から突出する少なくとも1つの取り付け延長部をさらに含む、請求項10に記載のメタルウッドタイプ型ゴルフクラブヘッド。
【請求項14】
前記後方凹部は、少なくとも1つの取付け延長部が挿入される少なくとも1つの受容孔を含む、請求項13に記載のメタルウッドタイプ型ゴルフクラブヘッド。
【請求項15】
前記クラウンが第1の材料から作られ、前記後方ボルテックスジェネレータインレーは、第1の材料とは異なる第2の材料で作られている、請求項10に記載のメタルウッドタイプ型ゴルフクラブヘッド。
【請求項16】
前記クラウンがさらに前方凹部を画定し、当該クラブヘッドは、位置合わせインジケータを含む前方インレーをさらに含む、請求項10に記載のメタルウッドタイプ型ゴルフクラブヘッド。
【請求項17】
空気力学的特性が改善されたゴルフクラブヘッドを製造する方法であって、
第1の製造プロセスによって、ゴルフクラブヘッドのクラウンを第1の材料から形成するステップであって、前記クラウンが後方凹部を含む、ステップと、
第2の製造プロセスによって、第2の材料から、後方ボルテックスジェネレータインレーを形成するステップであって、後方ボルテックスジェネレータインレーが、ベースと前記ベースの上面から突出するボルテックスジェネレータとを含む、ステップと、
前記後方ボルテックスジェネレータインレーを前記後方凹部に挿入するステップと、
を含んでなることを特徴とする、ゴルフクラブヘッドを製造する方法。
【請求項18】
前記第1の材料が金属材料であり、前記第2の材料が非金属材料である、請求項17に記載の方法。
【請求項19】
前記第1の製造プロセスが鋳造プロセスであり、前記第2の製造プロセスが射出成形プロセスである、請求項18に記載の方法。
【請求項20】
後方ボルテックスジェネレータインレーを形成するステップは、少なくとも1つの取付け延長部を形成することを含み、
クラウンを形成するステップは、前記後方凹部に少なくとも1つの受容孔を形成することを含み、
後方ボルテックスジェネレータインレーを前記後方凹部に挿入するステップは、前記少なくとも1つの取付け延長部を前記少なくとも1つの受容孔を介して押すことを含む、請求項17に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
[関連出願の相互参照]
本出願は、2021年12月7日に出願された米国出願第17/544,033号の一部継続出願であり、その開示はこの参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。適切な範囲で、その出願に対して優先権の主張がなされる。
【0002】
空力特性を向上させたゴルフクラブヘッドに関する。
【背景技術】
【0003】
ゴルフの試合中、ゴルファーはしばしばゴルフボールをより遠くまで飛ばしたいと望むことがある。例えば、ゴルファーは、ドライバーを使ってゴルフボールをできるだけ遠くまで飛ばしたいと希望し得る。ゴルフボールが飛距離を決定する要因の1つは、スイング中のゴルフクラブのヘッドスピードである。ゴルファーがゴルフクラブをスイングすると、ゴルフクラブは大きな抗力効果(drag effects)を受け、より高いスイング速度を達成するにはゴルファーからより大きな力を得ることが必要となる。このように、ゴルフクラブヘッドの抗力(drag)の低減は、ゴルファーからの同じ努力の量において、より高いクラブヘッド速度を可能にする。
【0004】
本明細書に開示された態様がなされたのは、これらおよび他の一般的な考察に関してである。また、比較的具体的な問題が議論され得るが、実施例は、この背景または本開示の他の場所で特定された特定の問題を解決することに限定されるべきではないことを理解されたい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】米国特許第9,403,067号明細書
【発明の概要】
【0006】
本開示の実施例は、改善された空力特性を有する改善されたゴルフクラブヘッドを開示している。一態様では、空力特性が改善されたメタルウッドタイプ型ゴルフクラブヘッドに関する技術である。ゴルフクラブヘッドは、打球面と、ソールと、クラウンと、複数のボルテックスジェネレータ(渦発生部)であって、ソールの後方半分またはクラウンの後方半分のうちの少なくとも1つに配置されるボルテックスジェネレータ(渦発生部)とを備えている。
【0007】
一例では、複数のボルテックスジェネレータが、クラウンの外周からのオフセット距離によって画定される円弧に沿って配置され、オフセット距離が0.2~1.2インチの間である。別の例では、複数のボルテックスジェネレータが、12~22個のボルテックスジェネレータを含む。さらに別の例では、ボルテックスジェネレータの第1のサブセットが第1の伸長角度を有し、ボルテックスジェネレータの第2のサブセットが第1の伸長角度とは異なる第2の伸長角度を有する。さらなる例では、第1の伸長角度は正の角度であり、第2の伸長角度は負の伸長角度である。さらに別の例では、ボルテックスジェネレータの少なくとも1つは、上面と、底面と、ヒール側面と、先端とを備え、先端は、ボルテックスジェネレータの最前点からボルテックスジェネレータの上面まで延在するように湾曲している。さらに別の例では、ボルテックスジェネレータの少なくとも1つが、0.05~0.09インチの間の高さを有する。
【0008】
別の例では、複数のボルテックスジェネレータが後方ボルテックスジェネレータインレー上に形成されている。さらに別の例では、クラウンが第1の材料から作られ、後方ボルテックスジェネレータインレーが第1の材料とは異なる第2の材料から作られる。
【0009】
別の態様では、空力特性が改善されたメタルウッド型ゴルフクラブヘッドに関する技術である。ゴルフクラブヘッドは、打球面と、ソールと、クラウンの後方半分に後方凹部を画定するクラウンと、後方凹部に配置された後方ボルテックスジェネレータインレーであって、ベースとそこから突出するボルテックスジェネレータとを含む後方ボルテックスジェネレータインレーと、を備えている。
【0010】
一例では、後方凹部は深さを有し、後方ボルテックスジェネレータインレーのベースは厚みを有し、後方凹部の深さはベースの厚みとほぼ同じである。別の例では、ボルテックスジェネレータが、クラウンの外周からのオフセット距離によって画定される円弧に沿って配置され、オフセット距離が0.2~1.2インチの間である。さらに別の例では、ボルテックスジェネレータがベースの上側から突出し、後方ボルテックスジェネレータインレーは、ベースの下面から突出する少なくとも1つの取り付け延長部をさらに含む。さらなる例では、後方凹部が、少なくとも1つの取付け延長部が挿入される少なくとも1つの受容孔を含む。さらに別の例では、クラウンが第1の材料から作られ、後方ボルテックスジェネレータインレーは、第1の材料とは異なる第2の材料で作られる。さらに別の例では、クラウンがさらに前方凹部を画定し、クラブヘッドは、位置合わせインジケータを含む前方インレーをさらに備える。
【0011】
別の態様では、空気力学的特性が改善されたゴルフクラブヘッドを製造する方法に関する技術である。この方法は、第1の製造プロセスによって、ゴルフクラブヘッドのクラウンを第1の材料から形成するステップであって、クラウンが後方凹部を含む、ステップと、第2の製造プロセスによって、第2の材料から、後方ボルテックスジェネレータインレーを形成するステップであって、後方ボルテックスジェネレータインレーが、ベースとベースの上面から突出するボルテックスジェネレータとを含む、ステップと、後方ボルテックスジェネレータインレーを後方凹部に挿入するステップと、を含んでなる。
【0012】
一例では、第1の材料が金属材料であり、第2の材料が非金属材料である。別の例では、第1の製造プロセスが鋳造プロセスであり、第2の製造プロセスが射出成形プロセスである。さらに別の例では、後方ボルテックスジェネレータインレーを形成するステップは、少なくとも1つの取付け延長部を形成することを含み、クラウンを形成するステップは、後方凹部に少なくとも1つの受容孔を形成することを含み、後方ボルテックスジェネレータインレーを後方凹部に挿入するステップは、少なくとも1つの取付け延長部を少なくとも1つの受容孔を介して押すことを含む。
【0013】
一態様では、本開示の実施例は、改善された空力特性を有する改善されたゴルフクラブヘッドを開示している。一態様では、改善された空力特性を有するメタルウッド型のゴルフクラブヘッドに関する技術において、ゴルフクラブヘッドは、クラブヘッドの最前方点とクラブヘッドの最後方点を有する。ゴルフクラブヘッドは、最前方点を確定する打球面と、打球面の底側に接続されたソールであって、最後方点と約35度未満のクロージング上昇角度とを有するソールと、打球面の上(トップ)側に接続されたクラウンであって、最後方点と約35度未満のクロージング下降角度とを有するクラウンと、を含んでなり、クロージング上昇角度は、(1)先端側から見た当該ゴルフクラブヘッドの投影シルエットにおいて、ソールの最後方点から、クラブヘッド最後方点から地面に沿って測定された前後長さの3分の1の位置にあるソールポイントまでの線と、(2)ソールポイントと交差して地面に平行な平面との間の角である。クロージング下降角度は、(1)先端側から見た当該ゴルフクラブヘッドの投影シルエットにおいて、クラウンの最後方点から、クラブヘッド最後方点から地面に沿って測定された前後長さの3分の1の位置にあるクラウンポイントまでの線と、(2)クラウンポイントと交差して地面に平行な平面との間の角であり、ソールのクロージング上昇角度の85%~115%以内である。
【0014】
一例では、ゴルフクラブヘッドのクラブヘッド高さは少なくとも2インチであり、クラブヘッド長さは4.0インチより大きい。別の例では、ゴルフクラブヘッドはスカートをさらに含み、ソールの最後方点は、ソールとスカートの下側境界との交点であり、クラウンの最後方点は、クラウンとスカートの上側境界との交点である。さらに別の例では、下側境界は地面より上のスカート高さであり、スカート高さは、ヘッド長さ対スカート高さの比率が3:1から8:1を満たす。別の例では、スカート高さは12~35mmである。さらに別の例では、スカートは、ヘッド長さ対スカート厚さの比率が6:1から11:1を満たすスカート厚さを有する。
【0015】
別の例では、スカート厚さは8~20mmである。さらなる例では、クロージング上昇角度は30度未満であり、クロージング下降角度は30度未満である。さらに別の例では、クロージング上昇角度はソールのクロージング上昇角度の95%~105%以内である。
【0016】
別の態様では、本技術は、空力特性が改善されたメタルウッド型のゴルフクラブヘッドに関する。ゴルフクラブヘッドは、打球面であって、ゴルフクラブヘッドの最前方点を画定する打球面と、打球面の底側に接続されたソールと、打球面の上側に接続されたクラウンと、ゴルフクラブヘッドのヒール側のホーゼルであって、シャフト軸を画定するゴルフクラブシャフトを受容するように構成されたホーゼル開口部を含むホーゼルと、を含む。ゴルフクラブヘッドは、クラウンとソールとの間に接続され、その間に位置するスカートであって、ゴルフクラブヘッドの後方に後部スカート部分を含むスカートをさらに含み、後部スカート部分は、打球面の最前方点からのヘッド長さである最後方点と、スカートとソールの交点に位置する下側境界であって、下側境界が地面からのスカート高さであり、スカート高さは、ヘッド長さ対スカート高さの比率が3:1から8:1の間を満たしている、下側境界と、ヘッド長さ対スカート厚さの比率が5:1から14:1の間を満たすスカート厚さとを有している。一例では、スカート厚さが8~20mmである。別の例では、スカート高さが12~35mmである。
【0017】
別の態様では、本技術は、空力特性が改善されたメタルウッド型のゴルフクラブヘッドに関する。ゴルフクラブヘッドは、打球面であって、ゴルフクラブヘッドの最前方点を画定する打球面と、打球面の底側に接続されたソールと、打球面の上側に接続されたクラウンと、ゴルフクラブヘッドのヒール側のホーゼルであって、シャフト軸を画定するゴルフクラブシャフトを受容するように構成されたホーゼル開口部を含むホーゼルと、を含む。ホーゼルは、ホーゼル開口部からソールに向かう方向に延在する先端トリッピング構造であって、先端トリッピング構造は、0.005インチから0.03インチの間の高さまたは深さを有し、シャフト軸の周りで測定された0~80度のシャフト軸角度位置に配置され、0度のシャフト軸角度位置が、ゴルフクラブヘッドの前方方向に対応し、打球面によって画定される平面に垂直である、先端トリッピング構造と、ホーゼル開口部からソールに向かう方向に延在するヒール方向トリッピング構造であって、ヒール方向トリッピング構造は、0.005インチから0.03インチの間の高さまたは深さを有し、シャフト軸の周りで測定された260~340度のシャフト軸角度位置に配置されている、ヒール方向トリッピング構造とを含んでいる。
【0018】
一例では、先端トリッピング構造の位置とヒール方向トリッピング構造の位置とは、350度のシャフト軸角度に沿って延在する線に関して実質的に対称であり、0度のシャフト軸角度位置が、ゴルフクラブヘッドの前方方向に対応し、打球面によって画定される平面に垂直である。別の例では、先端トリッピング構造が、30~60度のシャフト軸角度位置に配置され、ヒール方向トリッピング構造が、280~310度のシャフト軸角度位置に配置されている。さらに別の例では、ヒール方向トリッピング構造は、シャフト軸の周りで測定して、100度未満の角度位置だけ先端トリッピング構造から離れて配置されている。さらに別の例では、ゴルフクラブヘッドは、第2の先端トリッピング構造および第3の先端トリッピング構造をさらに含み、第2の先端トリッピング構造および第3の先端トリッピング構造は、シャフト軸の周りで測定して、先端トリッピング構造の30度以内に配置されている。
【0019】
別の例では、先端トリッピング構造は、隆起部(ridge)または溝のいずれかである。ヒール方向トリッピング構造は、隆起部または溝のいずれかである。さらに別の例では、先端トリッピング構造は、少なくとも40mmの長さを有し、ホーゼルは、ホーゼルの周囲で、ゴルファーが経験する流れ条件のレイノルズ数特性の層流から乱流へのトリッピング(tripping)を生じさせるように構成されている。さらに別の例では、ホーゼルは調整可能であり、複数の設定位置を有する調整可能なコンポーネントを含み、それぞれの設定位置において、トリッピング構造部分の1つがホーゼル上の残りのトリッピング構造部分と整列するように、調整可能なコンポーネントには、それぞれの設定位置のトリッピング構造の一部が含まれている。
【0020】
別の態様では、本技術は、ゴルフクラブヘッドであって、ゴルフクラブヘッドの最前方点を画定する打球面と、打球面の底側に接続されたソールと、打球面の上側に接続されたクラウンと、後方スライスと、を含んでなるゴルフクラブヘッドにおいて、ゴルフクラブヘッドの後方スライスは、地面から打球面の幾何学的中心の高さの少なくとも95%である重心高さ(HCentroid)と、地面からの打球面の幾何学的中心の高さの少なくとも40%である後方スライスの最下点高さ(HLow)とを有し、後方スライスは、ゴルフクラブヘッドの一部であり、スライスラインの後方で、ゴルフクラブヘッドの外周とオフセット外周スライス曲線との間である、ゴルフクラブヘッドに関する。スライスラインは、ヒールから先端方向に延在し、最前方点からスライス深さだけ後方に位置し、スライス深さが、ゴルフクラブヘッドの前後長さの70%に等しく、オフセット外周スライス曲線は、ゴルフクラブヘッドの外周から0.5インチの外周オフセット距離だけオフセットされている。
【0021】
一例では、重心高さは、ゴルフクラブヘッドのクラブヘッド高さの少なくとも50%に等しい。別の例では、重心高さは少なくとも28mmである。さらに別の例では、ゴルフクラブヘッドのクラブヘッド高さが少なくとも2インチであり、クラブヘッド長さが4.0インチより大きい。さらなる例において、重心高さ(HCentroid)は35mm未満である。さらに別の例では、後方スライスの最下点の高さ(HLow)は、地面から少なくとも10mm上で15mm未満である。
【0022】
別の例では、ゴルフクラブヘッドの第2の後方スライスが、少なくとも28mmの重心高さ(HCentroid)を有し、第2の後方スライスの最下点高さ(HLow)は、地面から6mm以上高く、第2の後方スライスは、ゴルフクラブヘッドの第2のスライスラインの後方で、ゴルフクラブヘッドの外周と第2の外周スライス曲線との間の部分である。第2のスライスラインは、ヒールから先端に延在し、最前方点から第2のスライス深さだけ後方に位置し、第2のスライス深さが、ゴルフクラブヘッドの前後長さの60%に等しく、第2の外周スライス曲線は、ゴルフクラブヘッドの外周から1.0インチの第2の外周オフセット距離だけオフセットされている。
【0023】
この概要は、以下の詳細な説明でさらに議論される、概念の選択を簡略化された形式で紹介するために提供されている。この概要は、クレームされた主題の主要な特徴または本質的な特徴を特定することを意図したものではなく、クレームされた主題の範囲を制限するために使用されることを意図したものでもない。実施例の追加の態様、特徴、および/または利点は、一部は以下の説明に記載され、一部は説明から明らかになるか、或いは、開示の実践によって習得され得る。
【図面の簡単な説明】
【0024】
以下の図面を参照して、非限定的かつ非網羅的な例を説明する。
【0025】
図1】複数のトリッピング構造を含む例示的なゴルフクラブヘッドの正面図を示す。
図2図1のゴルフクラブヘッドのホーゼルの正面図を示す。
図3A図1のゴルフクラブヘッドのホーゼルの上面図を示す。
図3B図1のゴルフクラブヘッドのホーゼルの上面図を示す。
図4図1のゴルフクラブヘッドの先端側の図を示す。
図5図1のゴルフクラブヘッドのヒール側の図を示す。
図6】トリッピング構造を含む調整可能なホーゼルを示す。
図7】トリッピング構造を備えたホーゼルの上面図を示す。
図8】トリッピング構造を備えた別のホーゼルの上面図を示す。
図9】抗力特性が改善されたゴルフクラブヘッドの例を示す。
図10】ゴルフクラブヘッド実施例の寸法を示す。
図11】抗力特性が改善されたゴルフクラブヘッドの例を示す。
図12】ゴルフクラブヘッドの実施例と後方スライスの実施例との上面図を示す。
図13】例示的なゴルフクラブヘッドと別の例示的な後方スライスの上面図を示す。
図14】後方スライスの一例の側面図を示す。
図15】ボルテックスジェネレータを備えたゴルフクラブの一例の上面図を示す。
図16A】ボルテックスジェネレータの伸長角度の一例を示す。
図16B】ボルテックスジェネレータの伸長角度の別の例を示す。
図17】ボルテックスジェネレータの例の側面図を示す。
図18】ボルテックスジェネレータの例の正面斜視図を示す。
図19】例示的なゴルフクラブヘッドの本体に取り付けられたボルテックスジェネレータの例示的な側面図を示す。
図20】例示的なゴルフクラブヘッドの本体に取り付けられたボルテックスジェネレータの正面図を示す。
図21】ボルテックスジェネレータインレーを備えたゴルフクラブヘッドの一例の上面図を示す。
図22】ボルテックスジェネレータインレーが取り外された、図21のゴルフクラブヘッドの一例を示す。
図23】後方ボルテックスジェネレータインレーを有する、図21のゴルフクラブヘッドの側面図である。
図24】後方ボルテックスジェネレータインレーが取り外されている、図23のゴルフクラブヘッドの側面図を示す。
図25図21のゴルフクラブヘッドの内部の側面図を示す。
図26図21のゴルフクラブヘッドの内部の底面図を示す。
図27A】ボルテックスジェネレータインレーおよび位置合わせ突起を備えた別の例のゴルフクラブヘッドを示す。
図27B図27Aのゴルフクラブの拡大部分を示す。
図28】取付け延長部を備えたボルテックスジェネレータインレーの一例を示す。
図29図28のボルテックスジェネレータインレーの実施例を受容するように構成されたゴルフクラブヘッドの一例の上面図を示す。
図30図28のボルテックスジェネレータインレーがゴルフクラブヘッドに挿入された、図29のゴルフクラブヘッドの実施例の内部を示す側面図である。
図31】位置合わせインレーを有するゴルフクラブヘッドの別の例を示す。
図32】1つまたは複数のインレーを有するゴルフクラブヘッドを製造する方法の一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【0026】
スイング速度とゴルフクラブヘッドの形状とにより、多くのゴルフクラブまたはその部品は、トリッピング構造によって乱流状態にされない限り、粘性境界層の状態が、一般に層流であるといった、レイノルズ数方式(Reynolds number regime)で動作する。ゴルフクラブのホーゼルなどのブラフボディ(bluff bodies)上では、層流境界層が分離して比較的低圧の領域で大きな後流(wake)が作成される。後方に面する表面領域に作用するこの低圧は、インパクト時のクラブヘッドの速度を遅らせる抗力(drag force)をもたらす。特に、ゴルフクラブのホーゼルは、円形(またはほぼ円形)の断面を有するようにしばしば構成される。未臨界(自然遷移(natural transition)の前)の円柱(circular cylinders)は、乱流境界層で動作するものと比較して、レイノルズ数が比較的高い抗力係数(drag coefficient)を有する。トリッピング構造で遷移(transition)を強制的に発生させることにより、抗力を減らし、結果としてクラブヘッドの速度を向上させ得る。ゴルフクラブヘッドの回転により、トリッピング構造の位置と寸法とが、層流から乱流への遷移を生じさせるために重要である。
【0027】
ゴルフクラブヘッドのホーゼルのトリッピング構造に加えて、ゴルフクラブヘッドの形状を変更して、その空力特性を改善することもできる。例えば、打球面、クラウン、およびソールなどのゴルフクラブヘッドの形状を変更すると、ゴルフクラブヘッドのスイング中にゴルフクラブヘッドが受ける抗力が変化する。一例として、ゴルフクラブヘッドの空気力学的形状の改善として一般に認識されているのは、より鋭いトレーリングエッジ(trailing edge)を有するゴルフクラブヘッドのティアドロップ(teardrop)形状を形成するために、クラウンとソールをゴルフクラブヘッドの後方で特異点に合わせるというものである。しかしながら、現在の技術は、ゴルフクラブヘッドの抗力を低下させ、全体的な空力特性を改善しながら、ティアドロップ形状の伝統的な認識に反するものである。例えば、伝統的なティアドロップ形状は、クラウンおよび/またはソールのクロージャ角度(closure angle)が大きい。この大きなクロージャ角度は、クラウンおよびソール上に、早期のまたはより前方への乱流の分離を生じさせ、スイング中にゴルフクラブヘッドが受ける圧力抗力を増加させる。本願の技術は、クラウンおよび/またはソールのクロージャ角度を変更および減少させて、乱流の分離をゴルフクラブの後方に向かってさらに移動させる。これらのクロージャ角度の減少により、ゴルフクラブヘッドは空気力学的に劣るように見えるかもしれないが、実際には圧力抵抗が少なくなり、空気力学的特性が全体的に改善されたゴルフクラブになる。クラウンおよび/またはソールのクロージャ角度の変更は、例えば、スカートの後方部分を地面よりもさらに上に持ち上げる、および/または、スカートの後方部分の厚さを増すことによって達成され得る。
【0028】
図1は、複数のトリッピング構造114を含む例示的なゴルフクラブヘッド100の正面図を示す。図2は、図1のゴルフクラブヘッドのホーゼルの拡大正面図を示す。図1図2は同時に議論される。ゴルフクラブヘッド100は、ドライバーやフェアウェイメタル等のメタルウッド型のゴルフクラブヘッドである。ゴルフクラブヘッド100は、打球面(striking face)102、クラウン(crown)104、先端領域(toe region)106、ヒール領域(heel region)108、およびソール(sole)110を含む。クラウン104およびソール110は、打球面102に取り付けられ得る。例えば、クラウン104は打球面102のトップ側(上側)に取り付けられ、ソール110は打球面102の底側に取り付けられる。
【0029】
ゴルフクラブヘッド100は、ホーゼル(hosel)112も含む。ホーゼル112は、シャフト(図示せず)をゴルフクラブヘッド100に取り付けるために使用される。ホーゼル112は、クラウン104の少なくとも一部に形成され、ホーゼル112はまた、フェルール(ferrule)または交換可能なシャフトシステムの構成要素を含み得る。
【0030】
ホーゼル112はまた、複数のトリッピング構造(tripping structures)114を含む。図示された例では、トリッピング構造114は、ホーゼルの上部からソールに向かって延在する細長い隆起部(ridges)として形成される。この特定のパターンは、ホーゼルのヒール側および先端側の両方に3つのほぼ平行な隆起部を有する。隆起高さ(例えば、隆起部がホーゼルの表面から突出する距離)は、0.005インチから0.03インチの間であり得る。いくつかの例では、隆起高さは、0.009インチから0.015インチの間である。
【0031】
トリッピング構造114の長さ(L1)は、30~70mmであり得る。いくつかの例では、トリッピング構造114の長さ(L2)は、40mmより大きくてもよい。トリッピング構造114の長さはまた、フェルールおよび任意の追加のホーゼル構成要素(例えば、調節可能なシャフト構成要素、リング、スリーブなど)を通って延在する第1の長さ構成要素と、クラブヘッド100のヒール領域108など、クラブヘッド100の本体を横切って延在する第2の長さ構成要素との2つの構成要素とみなされ得る。第2の長さ構成要素は、図2においてL2として表され、クラブヘッド100の本体を横切るトリッピング構造114の長さを表す。第2の長さ構成要素(L2)は、15~35mm、20~30mm、および/または、少なくとも20mmであり得る。いくつかの例では、ヒール方向トリッピング構造および先端トリッピング構造114は、同じ長さを有し得る。他の例では、ヒール方向トリッピング構造114は、先端トリッピング構造114よりも長い長さを有し得る。さらに他の例では、先端トリッピング構造114は、ヒール方向トリッピング構造114よりも長い長さを有し得る。
【0032】
図3A、3Bは、図1のゴルフクラブヘッドのホーゼルの平面図を示す。図4は、図1のゴルフクラブヘッドの先端側からの図を示し、図5は、図1のゴルフクラブヘッドのヒール側からの図を示す。図4、5から分かるように、ゴルフクラブヘッド100は、最後方点116(例えば、トレーリング(trailing)エッジ)および最前方点118(例えば、リーディング(leading)エッジ)を含む。図3A図3B図4図5は、同時に論じられる。
【0033】
図3Aは、ゴルフクラブヘッド100のシャフト軸(例えば、ホーゼルに接続されるシャフトによって形成される軸)に沿った図を示し、シャフト軸に対するトリッピング構造の角度位置を示す。図3Aでは、3つの先端トリッピング構造114は、第1の先端トリッピング構造114A、第2の先端トリッピング構造114B、および、第3の先端トリッピング構造114Cとして個別にラベル付けされている。3つのヒール方向トリッピング構造はまた、第1のヒール方向トリッピング構造114D、第2のヒール方向トリッピング構造114E、および、第3のヒール方向トリッピング構造114Fとして個別にラベル付けされている。
【0034】
トリッピング構造114の配置または位置は、ゴルフクラブヘッドのスイング中のクラブヘッドの回転運動を説明する。例えば、ゴルフクラブのダウンスイング中、踵方向トリッピング構造114D~Fは、気流により多くさらされるが、先端トリッピング構造114A~Cは、インパクト時およびフォロースルーの間に、気流により多くさらされる。先端トリッピング構造114A~Cが打球面102により近い位置にあるため、先端トリッピング構造114A~Cは、ゴルフクラブヘッド100のダウンスイング中にトリッピング効果(tripping effects)ももたらす。
【0035】
トリッピング構造114のそれぞれの配置または位置は、シャフト軸の周りの角度位置として説明され得る。角度位置は、先端-ヒール軸120または前後軸122に対して相対的に説明され得る。前後軸122は、ゴルフクラブヘッド100の前方からゴルフクラブヘッドの後方に延在する軸であり、先端-ヒール軸120は、ゴルフクラブヘッド100の先端からヒールに延びる軸であり、前後軸122に対して略垂直である。例えば、前後軸122は、打球面102によって画定される平面に対して垂直であり得る。本明細書で使用される実施例では、前後軸122は、ゴルフクラブヘッド100の前方を指すゼロ度の位置を有する。例えば、ゼロ度のシャフト軸角度位置は、ゴルフクラブヘッド100の前方で、打球面102によって画定される平面に垂直な方向に対応し得る。前後軸122および先端-ヒール軸120の原点は、ホーゼルの中心(例えば、シャフト軸)に位置し得る。
【0036】
前後軸122の先端側にあるトリッピング構造114は、先端トリッピング構造114と呼ばれ、前後軸122のヒール側にあるトリッピング構造114は、ヒール方向トリッピング構造114と呼ばれる。前後軸122から測定すると、第1の先端トリッピング構造114Aは、時計回り方向に測定した角度α1で表されるように、シャフト軸の周りに前後軸122から30度に位置する。第2の先端トリッピング構造114Bは、第1の先端トリッピング構造114Aからシャフト軸の周りに15度オフセットされている。第3の先端トリッピング構造114Cは、第3の先端トリッピング構造114Cから15度オフセットされている。換言すれば、第2の先端トリッピング構造114Bは、角度α2によって表されるように、シャフト軸の周りで45度に位置し、第3の先端トリッピング構造114Cは、角度α3によって表されるように、シャフト軸の周りで60度に位置する。
【0037】
注目すべきことに、先端トリッピング構造114A~Cは、先端-ヒール軸120からゴルフクラブヘッド100の前方に向かって配置される。言い換えると、先端トリッピング構造は、前後軸122から測定して、シャフト軸の周りで0~90度の間に配置される。先端トリッピング構造114A~Cをゴルフクラブヘッド100の前方に向けて配置することにより、先端トリッピング構造114A~Cは、ゴルフクラブが開いた位置から閉じた位置に回転するとき、ゴルフクラブのより大きなダウンスイングに対してトリッピング効果をもたらすことができる。
【0038】
同じく前後軸122から測定すると、第1のヒール方向トリッピング構造114Dは、角度β1によって表されるように、シャフト軸の周りで-60度に位置する。第2のヒール方向トリッピング構造114Eは、第1のヒール方向トリッピング構造114Dからシャフト軸の周りで15度オフセットされている。第3のヒール方向トリッピング構造114Fは、第2のヒール方向トリッピング構造114Eからシャフト軸の周りで15度オフセットされている。換言すれば、第2のヒール方向トリッピング構造114Eは、角度β2で表されるように、シャフト軸の周りで-75度に位置し、第3ヒール方向トリッピング構造114Fは、角度β3で表されるように、シャフト軸の周りで-90度に位置する。いくつかの例では、ヒール方向トリッピング構造は、先端-ヒール軸120からより容易に測定され得る。例えば、第3のヒール方向トリッピング構造114Fは、ヒール-先端軸120に対し、整列しまたは平行である。
【0039】
第1の先端トリッピング構造114Aは、最前方部の先端トリッピング構造114Aと呼ばれ、第1のヒール方向トリッピング構造114Aは、最前方部のヒール方向トリッピング構造114Dと呼ばれ得る。図示された例における最前方部の先端トリッピング構造114Aおよび最前方部のヒール方向トリッピング構造114Dは、互いに90度離れて配置されている。
【0040】
上述したトリッピング構造114の角度位置は、特定の実施例のためのものであり、角度位置のいくつかの変形も、本明細書に記載のトリッピング効果を達成するために実施され得る。例えば、先端トリッピング構造114は、前後軸122から測定して、シャフト軸の周りで、0~80度、10~80度、10~70度、および/または、30~70度内に配置され得る。ヒール方向トリッピング構造114は、前後軸122から測定して、シャフト軸の周りで、-30~-90度、-50~-90度、-60~-90度、および/または、-40~-110度の間に配置され得る。
【0041】
先端トリッピング構造114および/またはヒール方向トリッピング構造114は、5~25度および/または10~20度の角度だけ、互いに離間され得る。図3Aに示されるようないくつかの例では、先端トリッピング構造114A~Cおよび/またはヒール方向トリッピング構造114D~Fは、互いに等間隔に配置され得る。
【0042】
先端トリッピング構造114A~Cのうちの1つまたは複数は、ヒール方向トリッピング構造114D~Fのうちの1つまたは複数から350度(すなわち、-10度)のシャフト軸角度の半径方向線に対して対称に配置され得る。例えば、先端トリッピング構造の位置およびヒール方向トリッピング構造の位置は、350度のシャフト軸角度に沿って延在する線に対してほぼ対称であり得る。そのような対称性は、ホーゼル112の全体的な空力特性を改善し得る。一例として、先端トリッピング構造は、シャフト軸の周りで測定して、0~80度のシャフト軸の角度位置に配置され、ヒール方向トリッピング構造は、350度の線に対して対称に、シャフト軸の周りで測定した260~340度のシャフト軸角度位置に配置され得る。先端トリッピング構造は、シャフト軸の角度位置30~60度に配置され、ヒール方向トリッピング構造は、シャフト軸の角度位置280~310度に配置される。
【0043】
本明細書で論じるトリッピング構造114の高さ、長さ、および位置は、通常、ゴルフクラブヘッドのスイングに関連するレイノルズ数およびスイング速度で、ホーゼルの周りで層流から乱流への遷移を生じさせ得る。例えば、ゴルフクラブヘッド100のホーゼル112は、通常、20,000から50,000のレイノルズ数方式内にあるように、トリッピング構造114は、ゴルファーが経験する流れ条件のレイノルズ数特性(30,000未満など)でホーゼルの周囲で層流から乱流へのトリッピングが生じるように構成され得る。さらに、トリッピング構造114の寸法および位置は、適切な位置で層流から乱流への遷移を生じさせるために重要である。例えば、トリッピングの発生が早すぎると、流れが完全に分離して再付着(reattach)しなくなり、或いは、非常に強い好ましい勾配が存在すると、流れが再層流化してから分離し、どちらも、実際には抗力を増加させ得る。本出願のトリッピング構造114の寸法および位置は、ゴルフスイング中にゴルフクラブヘッドが回転するときでさえ、このような不利な現象を防止する。
【0044】
図1~5に示されるトリッピング構造114は、ホーゼルから外向きに突出する隆起部であるが、他の例では、トリッピング構造114は異なる形態を取り得る。例えば、トリッピング構造114は、隆起部ではなく溝として形成されてもよい。溝の深さは、本明細書で論じる隆起部の高さと同じであり得る。溝はまた、隆起部と同様の長さおよび位置を有し得る。いくつかの例では、溝および隆起部が利用され、その高さは、隆起部の頂点から溝の谷まで測定された振幅とみなされ得る。
【0045】
トリッピング構造114はまた、境界層を遷移させるのに十分な粗さを有し、上述した隆起部と同様の位置および向きに配置されたツーリングマーク(tooling marks)から形成され得る。シャット軸またはホーゼル軸に関してほぼ軸対称である三次元正弦波などの追加パターンも使用され得る。正弦波は、シャフトまたはホーゼルの軸に沿った位置と、ホーゼルの周囲の位置の両方の機構でもある。六角形パターンなどの相互接続された隆起部の三次元パターンも、トリッピング構造114として使用され得る。いくつかの例では、ディンプル(dimples)またはピンプル(pimples)(例えば、ディンプルの反対)もトリッピング構造114として使用され得る。
【0046】
図6は、トリッピング構造214を含む調整可能なホーゼル212を備えたゴルフクラブヘッド200の部分斜視図を示す。上述した他の例と同様に、ゴルフクラブヘッド200は打球面202を有し、ホーゼル212がクラウン204から延在する。調整可能または構成可能なホーゼル212は、シャフト接続システムの一部であってもよく、および/または、構成可能なホーゼル212は、ゴルフクラブヘッド200のロフトおよび/またはライ特性など、ゴルフクラブヘッド200の特性を変更するように調整され得る。
【0047】
図6に示される構成可能なホーゼル212の例は、マサチューセッツ州フェアヘブンの Acushnet Company からのSUREFIT(登録商標)ホーゼルシステムに類似している。構成可能なホーゼル212は、クラウン204の近くでクラブヘッド200に取り付けられた固定部分230と、回転可能リング232および回転可能スリーブ234である、2つの構成可能または調整可能な構成要素を含む。固定部分230、回転リング232、および、回転スリーブ234はそれぞれ、一連のタング(tangs)およびノッチ(notches)を含む。構成可能なホーゼル212が一緒に締め付けられると、タングがノッチにはまる。リング232およびスリーブ234を回転させることによって、構成可能なホーゼル212の複数の異なる構成状態が達成され得る。図示された例では、リング232は、文字マーキングA~Dによって示されるように4つの異なる設定を含み、それぞれの設定がリング232上の異なるタングを含む。スリーブ234も同様に、付番1~4で示されるように4つの異なる設定を有し、それぞれの設定で、スリーブ234上に異なるタングを含む。構成可能なホーゼル212の構成状態は、固定部分230上の位置合わせ基準インジケータと位置合わせされたリング232およびスリーブ234の設定に対応している。フェルール236も含まれ得る。同様の構成可能なホーゼルシステムに関する追加の詳細は、全体がこの参照により本明細書に組み込まれる、「交換可能なシャフトシステム」という表題の米国特許第9,403,067号明細書(特許文献1)に見出され得る。
【0048】
構成可能なホーゼル212はまた、トリッピング構造214を含む。トリッピング構造214は、構成可能なホーゼル212内の異なる構成要素の数に対応する別個の部品または部分に分割され得る。図示された例では、調整可能なホーゼル212の4つのコンポーネント、つまり固定部分230、回転可能リング232、回転可能スリーブ234、および、フェルール236がある。トリッピング構造214は、4つの構成要素のそれぞれを横切って延在する。調整可能なホーゼル212の調整を可能にするために、トリッピング構造のそれぞれは、調整可能なホーゼル212の4つの異なるコンポーネントに対応する4つの部分に分かれている。例えば、それぞれのトリッピング構造214は、フェルール236上に第1の部品、スリーブ234上に第2の部品、リング232上に第3の部品、および、固定部分230上に第4の部品を有し得る。トリッピング構造214の各部品は、切断などによって互いに分離されてもよく、或いは、トリッピング構造214の部品は、リング232およびスリーブ234などのそれぞれの構成要素の一部として別々に形成され得る。したがって、ホーゼル212の調整可能な構成要素(例えば、リング232およびスリーブ234)が回転されると、トリッピング構造214の対応する部品が、それぞれの調整可能な構成要素とともに移動する。例えば、リング232上に配置されたトリッピング構造214の部品は、リング232が回転すると、リング232と共に移動する。
【0049】
トリッピング構造214の数および/または位置は、ホーゼル212の調節可能な構成要素から利用可能な異なる設定の数に基づき得る。図示された例では、リング232およびスリーブ234はそれぞれ、4つの可能な設定を有する(例えば、設定A~Dおよび設定1~4)。したがって、4つのトリッピング構造214がホーゼル212に組み込まれ得る。リング232およびスリーブ234上の4つの設定位置のそれぞれは、90度(例えば、360度を4で割る)だけオフセットされている。したがって、4つのトリッピング構造214も、互いに90度オフセットされている。その結果、リング232とスリーブ234との任意の設定の組み合わせにおいて、トリッピング構造214のそれぞれの部分は、トリッピング構造214の他の部分と整列して、全長トリッピング構造214を形成する。90度のオフセットにより、トリッピング構造214は、図1~5に関して上述した角度位置に配置され得る。ホーゼル212の調整可能な構成要素上のトリッピング構造214の部品はまた、すべての部品が同じサイズおよび形状(例えば、同じ厚さ、長さ、幅、断面など)を有するように作製され得、これにより、調整可能なコンポーネントの設定のいずれにおいても、完全なトリッピング構造214の一貫した形成が可能になる。
【0050】
別の例として、調整可能な構成要素が3つの設定のみを有する場合、3つのトリッピング構造214が含まれて、120度オフセットされてもよく、一方、調節可能なコンポーネントが5つの設定を有する場合、5つのトリッピング構造214が組み込まれ、72度オフセットされ得る。トリッピング構造214の数は、設定の数と等しくてもよく、トリッピング構造214のオフセット角度は、調整可能なコンポーネントの異なる設定のオフセット角度に基づき得る。いくつかの例では、複数のトリッピング構造214が、異なる設定(リング232のタングなど)のそれぞれに含まれ得る。そのような例では、トリッピング構造214の数は、設定数の倍数に等しくてもよい。例えば、4つの設定を備えた調整可能なコンポーネントの場合、4個、8個、12個、または16個のトリッピング構造214が、ホーゼル212に含まれ得る。
【0051】
図7は、トリッピング構造314を備えたホーゼル312を有するゴルフクラブヘッド300の部分上面図を示している。上述した他の例と同様に、ホーゼル312はクラウン304から延在している。しかしながら、この例では、2つのトリッピング構造314のみがホーゼルに含まれている。2つのトリッピング構造314は、互いに約90度オフセットされている。両方のトリッピング構造314が、ホーゼル312の前半分にも組み込まれている。例えば、両方のトリッピング構造314は、ホーゼル312の後方側ではなく、ホーゼル312の打球面側に配置されている。上述したように、ホーゼルの前方側にトリッピング構造314を組み込むことにより、トリッピング構造314は、ゴルフクラブヘッドの回転によって、ゴルフスイング中により多くのポイントでトリッピング効果を生じさせる。
【0052】
図8は、トリッピング構造414を有するホーゼル412を備えたゴルフクラブヘッド400の別の部分的な上面図を示している。上述した他の例と同様に、ホーゼル412はクラウン404から延在している。この例では、4つのトリッピング構造414がホーゼル412に組み込まれている。4つのトリッピング構造414は、互いに90度オフセットされている。トリッピング構造414のうちの2つがホーゼル412の前方半分に含まれ、トリッピング構造414のうちの2つがホーゼル412の後方半分に含まれる。4つのトリッピング構造414およびそれらの位置は、図6を参照して上述したゴルフクラブヘッド200など、4つの設定を備えた調節可能なホーゼル構成要素を含むゴルフクラブヘッドに適し得る。
【0053】
プロトタイプのゴルフクラブヘッドのテストでも、上述したトリッピング構造の組み込みによる改善が実証された。例えば、対照クラブ(例えば、ホーゼルのトリッピング構造のないクラブ)と、対照クラブのホーゼルにトリッピング構造が追加されたテストゴルフクラブヘッドを使用して、テストが実施された。テストは、実質的に同じ空気力学的条件(例えば、場所、気温など)で、ロボットスイングシステムを介してゴルフクラブに同じ力を加えることによって実行された。テストの結果は、対照クラブの平均スイング速度が時速105.21~105.59マイル(mph)、テストクラブの平均スイング速度は106.07mphであった。したがって、同じ力が加えられた場合、ホーゼルのトリッピング構造を含めることに基づいて、0.48~0.86mphのスイング速度の増加が観察された。テストでは、テストクラブのトリッピング構造は、図1~5に示される構成と同様の構成を有し、トリッピング構造の高さは0.012インチであった。図6~8のようなトリッピング構造構成を使用した追加のテストでも、スイング速度の増加が示された。
【0054】
図9は、抗力特性が改善された例示的なゴルフクラブヘッド500を示している。図9に示されるゴルフクラブヘッド500の表現は、先端側の視点からのゴルフクラブの投影されたシルエットである。ここに図示されたゴルフクラブヘッド500は、ゴルフクラブヘッド500がゴルフボールとどのように相互作用するかを再現するアドレス位置にセットアップ(setup)される。本発明によって規定されるアドレス位置は、米国ゴルフ協会(USGA)の要件と同様の60度のライ角を有する方向にゴルフクラブヘッド500をセットアップする。ライ角が60度に設定されると、ゴルフクラブヘッド500のフェース角(face angle)は、フェース角が0度であると定義されるスクエア(square)に設定される。
【0055】
上述したゴルフクラブヘッドと同様に、ゴルフクラブヘッド500は、打球面502、クラウン504、ソール510、および、ホーゼル512を含む。ゴルフクラブヘッド500はまた、最前方点518および最後方点516を有する。最前方点518はリーディングエッジ(leading edge)とも呼ばれ、クラブヘッドの最後方点516はトレーリングエッジ(trailing edge)とも呼ばれる。
【0056】
ゴルフクラブヘッド500はまた、クラウン504とソール510とを接続するスカート520または「ボートテール(boat tail)」部分を含む。スカート520は、クラウン504とソール510との間にあるクラブヘッド500の部分として定義され得る。また、クラウン504またはソールのいずれかによって形成される平面とは実質的に異なる角度を有する平面を画定する。例えば、スカート520は、ゴルフクラブヘッド500のロフト角の80~120パーセント以内の平面を画定し得る。スカート520によって形成される平面の角度は、スカート角と呼ばれ得る。他の例では、スカート520は、地面によって画定される接地面に対して垂直から20度以内の平面を画定する。
【0057】
ゴルフクラブヘッド500の寸法は、ゴルフクラブヘッド500のスイング中にゴルフクラブヘッド500が受ける抗力を低下させる。ゴルフクラブヘッド500の寸法は、前後長さ(LFB)、1/2の前後長さ(LFB1/2)、および1/3の前後長さ(LFB1/3)を含む。前後長さ(LFB)は、地面に沿って測定された、クラブヘッドの最前方点518とクラブヘッドの最後方点516との間の長さである。前後長さ(LFB)は、ヘッド長さとも呼ばれる。ゴルフクラブヘッド500はまた、地面に垂直な方向にソールの最下点からクラウンの最高点まで測定されるクラブヘッド高さを有する。
【0058】
クロージング下降角度(Φ)およびクロージング上昇角度(θ)も、ゴルフクラブヘッド500によって規定される。クロージング下降角度(Φ)は、クラウン504がゴルフクラブヘッド500の後方に向かってどれほど急峻にクロージング(closing)しているかを示す。クロージング上昇角度(θ)は、ソール510がゴルフクラブヘッド500の後方に向かってどれほど急にクロージング(closing)しているかを示している。
【0059】
クロージング下降角度(Φ)は、(1)先端側から見たゴルフクラブヘッドの投影シルエットにおいて、クラブヘッド最後方点から、地面に沿って測定された、前後長さの3分の1の位置にある、クラウン504上の1点からクラウン504の最後方点516までの線と、(2)クラウンポイントと交差して地面に平行な平面と、の間で定義される。クラウン504の最後方点516は、クラウン504とスカート520の上側境界との交点であり得る。クロージング下降角度(Φ)は、ゴルフクラブヘッド500上の異なる点から測定され得る。例えば、1/2のクロージング下降角度(Φ1/2)は、クラブヘッド500の最前方点518と最後方点516との間の中間にあるクラウン504上の点(例えば、地面に沿って測定された最後方点516から1/2の前後長さ(LFB1/2)に位置する点)から測定され得る。1/3のクロージング下降角度(Φ1/3)は、ゴルフクラブの最後方点516から1/3の前後長さ(LFB1/3)に位置するクラウン504上の点から測定され得る。図示された例では、ゴルフクラブの最後方点516は、たまたまクラウン504の最後方点516でもある。
【0060】
クロージング上昇角度(θ)は、(1)先端側から見たゴルフクラブの投影シルエットにおいて、ソール510上の点からソール510の最後方点517までの線と、(2)ソール点と交差して地面に平行な面と、の間の角度として定義される。ソール510の最後部点517は、ソール510とスカート520の下側境界との交点とされ得る。クロージング上昇角度(θ)は、ゴルフクラブヘッド500上の異なる点から測定され得る。例えば、1/2のクロージング上昇角度(θ1/2)は、クラブヘッド500の最前方点518と最後方点516との間の中間にあるソール510上の点(例えば、地面に沿って測定された、最後方点516から1/2の前後長さ(LFB1/2)に位置する点)から測定され得る。1/3のクロージング上昇角度(θ1/3)は、地面に沿って測定されたゴルフクラブの最後方点516から、1/3の前後長さ(LFB1/3)に位置するソール510上の点から測定され得る。
【0061】
スカート520の高さおよび厚さも、ゴルフクラブヘッドの空気力学に影響を与える。スカート高さは、地面の上または地面から離れたソール510の最後方点高さ(HRS)によって表され得る。ソール510の最後方点は、スカート520の最下点を表す。スカート520の高さは、地面から離れたクラウン504の最後方点516の高さ(HRC)によって表され得る。投影図に示されているスカート520の後部の厚さ(TRear)は、クラウン504の最後方点516とソール510の最後方点517との間の距離によって定義される。例えば、厚さ(TRear)は、投影で測定された、クラウン504の最後方点516とソール510の最後方点517との間の最短距離であり得る。
【0062】
上述したように、ゴルフクラブヘッド500のこれらの寸法を構成することにより、スイング中にゴルフクラブヘッド500が受ける圧力抗力を低減することにより、空気力学的特性が改善し得る。例えば、スカート520またはボートテールの後方部分を持ち上げ、および/または、スカート520の後方部分の厚さを増すことによって、クラウン504およびソールのクロージャ角度が減少および制御され得る。クロージャ角度を減少させることによって、クラウン504および/またはソール510上の空気の乱流の分離は、ゴルフクラブヘッド500上でさらに後方に移動し得る。乱流分離を遅らせる(例えば、乱流分離をより後方に移動させる)と、ゴルフクラブのスイング中にゴルフクラブヘッド500に作用する圧力抗力が低下する。クロージング上昇角度(θ)をクロージング下降角度(Φ)に近づけることによって、圧力抵抗力のさらなる減少が達成され得る。
【0063】
いくつかの例として、地面から離れたソール510の最後方点の高さ(HRS)は、12mmから35mmの間であり得る。地面から離れたクラウン504の最後方点516の高さ(HRC)は、28mmから45mmの間であり得る。スカート520の厚さ(TRear)は、8mmから20mmの間であり得る。本技術の空気力学的利点を達成するために、HRSとTRearとのさまざまな組み合わせが利用され得る。例えば、スカート520が地面から高く持ち上げられると、スカート520は、クラウン504およびソール510のより浅いクロージャ角度を達成するためにそれほど厚くする必要がなくなり得る。スカート520の厚さはまた、スカート520の高さに基づいて調整され、ソール510のクロージング上昇角度(θ)をクラウン504のクロージング下降角度(Φ)とより良好に一致させ得る。これらの高さの範囲は、約9mmのHRS値、約22mmのHRC値、および、約16mmのTRear値を有し得る他のドライバーと比較して、スカート520の高さおよび/または厚さを一般に表している。
【0064】
同様に理解されるように、ソール510のクロージング上昇角度(θ)およびクロージング下降角度(Φ)は、ゴルフクラブヘッド500の高さ、並びに、クラブ長さまたは前後長さ(LFB)にも依存する。ドライバー用のゴルフクラブヘッド500の高さは、2インチ(50.8mm)より大きくてもよいが、フェアウェイメタルなどの他のタイプのメタルウッドではそれより低くてもよい。いくつかの例では、ゴルフクラブヘッド500の高さは、2インチ(50.8mm)から2.8インチ(71.12mm)の間であり得る。ドライバーの場合、前後長さ(LFB)は、4.13インチ(105mm)から4.72インチ(120mm)の間、または、4インチ(101.6mm)から5インチ(127mm)の間である。いくつかの例では、前後長さ(LFB)は、4.5インチ(114.3mm)未満であり得る。
【0065】
上述した寸法のいくつかは、メタルウッドの種類が変化するにつれて(例えば、ドライバーからフェアウェイメタルまたは他の種類のメタルウッドへ)変化する可能性があるため、上述した寸法は、クラウン504およびソール510のタイプのクロージャ角度を維持するのに役立つ比率が、本明細書で議論される改善された空力特性をもたらすように表し得る。例えば、(1)前後長さ(LFB)(例えば、ヘッド長さ)と、(2)地面から離れたソール510の最後方点の高さ(HRS)(例えば、スカート高さ)との間の比率が利用され得る。この比率は、ヘッド長さ対スカート高さの比率と呼ばれ得る。ヘッド長さ対スカート高さの比率は、3:1から8.5:1の間、3.4:1から5.8:1の間、または、6:1未満であり得る。ヘッド長さ対スカート高さの比率の値は、スカート厚さ(TRear)にも基づき得る。例えば、ヘッド長さ対スカート高さの比率は、スカート厚さ(TRear)が小さいほど大きくなり得る。例えば、スカート厚さ(TRear)が10~14mmの場合、ヘッド長さ対スカート高さの比率は3.46:1~5.7:1であり得る。スカート厚さ(TRear)が16~18mmの場合、ヘッド長さ対スカート高さの比率率は4.3:1~8.5:1になり得る。
【0066】
ヘッド長さとスカート厚さとの間の比率(TRear)も利用することができ、そのような比率は、ヘッド長さ対スカート厚さの比率と呼ばれ得る。ヘッド長さ対スカート厚さの比率は、6:1から11:1の間、6.5:1から8.5:1の間、または、9:1未満であり得る。ヘッド長さ対スカート厚さの比率は、上述したように、ヘッド長さ対スカート高さの比率がスカート厚さにどのように依存するかと同様に、スカート高さに依存し得る。
【0067】
ソールのクロージング下降角度(Φ)およびクロージング上昇角度(θ)は、所定の範囲内であり、角度は、クロージング上昇角度(θ)に対するクロージング下降角度(Φ)をより厳密に一致させるために、互いに基づき得る。半分のクロージング下降角度(Φ1/2)は、15度から30度の間、30度未満、または、20度未満であり得る。1/3のクロージング下降角度(Φ1/3)は、20度および35度、35度未満、30度未満、または、25度未満である。例えば、半分のクロージング上昇角度(θ1/2)は、15度から30度の間、30度未満、または、20度未満であり得る。1/3のクロージング上昇角度(θ1/3)は、10~35度の間、35度未満、または、20度未満であり得る。クロージング下降角度(Φ)およびクロージング上昇角度(θ)がより浅くなるにつれて、ゴルフクラブヘッド500は、より少ない圧力抗力効果を受けることができる。
【0068】
さらに、クロージング下降角度(Φ)とクロージング上昇角度(θ)とがより密接に一致するにつれて、ゴルフクラブヘッド500が受ける圧力抗力効果も減少する。例えば、いくつかの例では、それぞれのクロージング下降角度(Φ)およびクロージング上昇角度(θ)は、互いの85%から115%の範囲内であり得る。別の例では、それぞれのクロージング下降角度(Φ)およびクロージング上昇角度(θ)は、互いの95%から105%以内であり得る。例えば、半分のクロージング下降角度(Φ1/2)は、半分のクロージング上昇角度(θ1/2)の85%から115%、または、95%から105%の範囲内であり得る。同様に、1/3のクロージング下降角度(Φ1/3)は、1/3のクロージング上昇角度(θ1/3)の85%から115%、または、95%から105%の範囲内であり得る。
【0069】
それに加えて、または代替として、投影されたシルエットにおいて、45度、40度、または、30度を超える、クラウン504の後半分への接線がなくてもよい。別の言い方をすれば、投影されたシルエットのクラウン504の後半分に引かれ得るすべての接線は、地面に対して45度、40度、または30度以下の角度を有し得る。同様に、45度、40度、または30度を超える、投影されたシルエット内のソール510の後半分への接線がなくてもよい。別の言い方をすれば、投影されたシルエットのソール510の後半分に引かれ得るすべての接線は、地面に対して45度、40度、または30度以下の角度を有し得る。
【0070】
図10に示される表は、それぞれのゴルフクラブのソールおよびクラウンのクロージャ角度を変更するための、本出願の技術に基づく寸法を有する10の例示的なゴルフクラブヘッドの寸法リストを含む。表のデータからわかるように、クラブの実施例の多くは上述した関係および特性を満たしている。
【0071】
図11は、抗力特性が改善されたゴルフクラブヘッドの実施例を示している。図11の例のゴルフクラブ600a~iはそれぞれ、スカート厚さとスカート高さの異なる組み合わせを有する。図11のスカート厚さ(T)は、図9で上述したスカートの後方部分の厚さ(TRear)と同じまたは実質的に同じ寸法であり得る。図9で上述したように、スカート高さ(H)は、地面から離れたソール510の最後方点の高さ(HRS)と同じ寸法であり得る。
【0072】
ゴルフクラブ600aは、スカート厚さがTで、スカート高さがHである。ゴルフクラブ600bはスカート厚T、スカート高Hを有する。ゴルフクラブ600cは、スカート厚さがTcで、スカート高さがHcである。ゴルフクラブ600dは、スカート厚さがTで、スカート高さがHである。ゴルフクラブ600eのスカート厚はT、スカート高さはHである。ゴルフクラブ600のスカート厚はT、スカート高さはHである。ゴルフクラブ600gのスカート厚さはT、スカート高さはHである。ゴルフクラブ600hのスカート厚はT、スカート高さはHである。ゴルフクラブ600iのスカート厚はT、スカート高さはHである。
【0073】
ゴルフクラブヘッド600a~cの第1の列に見られるように、スカート高さを上げると、クラウンのクロージング下降角度を浅くすることができる。しかしながら、スカートの厚みが薄いと、ソールのクロージング上昇角度がかなり急になる。ゴルフクラブヘッド600aからゴルフクラブヘッド600cにかけてスカートの厚みが厚くなるにつれて、ソールのクロージング上昇角度が浅くなり、クラウンのクロージング下降角度に近づいていることがわかる。
【0074】
同様の結果が、ゴルフクラブヘッド600d~fの例を含む第2の列にも見られる。ゴルフクラブヘッド600d~fのスカート高さ(T)は、第1の列のゴルフクラブヘッド600a~cのスカート高さ(T)よりも低い。ゴルフクラブヘッド600d~fのスカート高さ(T)が低いと、特にスカート厚さが増加するにつれて、クラウンのクロージング下降角度が急になるが、クラウンのクロージング上昇角度も浅くなる。
【0075】
例示的なゴルフクラブヘッド600g~iを含む最後の列では、スカート高さ(H)は、一般に、第1の列および第2の列のそれぞれのゴルフクラブヘッド600a~fの高さよりも低い。スカート高さをさらに低くすることで、ソールのクロージング上昇角度はさらに減少するが、クロージング下降角度はさらに劇的に増加し始める。スカート厚さ(T)が増加するにつれて、ソールのクロージング上昇角度は、クラウンのクロージング下降角度よりも浅いポイントにさらに減少する。
【0076】
プロトタイプのゴルフクラブヘッドのテストでも、空気力学的形状を取り入れてスカート高さおよび厚さをクロージャ角度とともに変更することによる改善が示された。例えば、対照クラブ(例えば、より伝統的なスカート高さが低いクラブ)と、スカートが高くなったテスト用ゴルフクラブヘッドを使用してテストが行われた。テストは、実質的に同じ空力条件(場所、気温など)で、ロボットスイングシステムを介してゴルフクラブに同じ力を加えることによって実行された。テストでは、スカートを0.25インチ上げるとクラブヘッド速度が0.44mph増加し、スカートを0.5インチ上げるとクラブヘッド速度が0.57~0.91mph増加した。上述の隆起したスカートとトリッピング構造との両方を備えたゴルフクラブヘッドは、この組み合わせによりスイング速度がさらに向上した。
【0077】
図12は、例示的なゴルフクラブヘッド700および例示的な後方スライス760の上面図を示す。例示的なゴルフクラブヘッド700は、上述したゴルフクラブヘッドと類似または同一であり得る。例えば、ゴルフクラブヘッド700は、クラウン704および打球面702を含む。
【0078】
スカートを持ち上げるおよび/またはスカートを厚くすることはまた、一般に、クラブヘッド700の後方部分を持ち上げて、ゴルフクラブの空気力学的特性を改善する。クラブヘッド700の後方部分の特徴を特定するために、ゴルフクラブヘッド700の後方スライス760が考慮され得る。後方スライス760は、ゴルフクラブヘッド700のスライスライン750の後方で、ゴルフクラブヘッド700の外周とオフセット外周スライス曲線752との間の部分である。スライスライン750は、ヒールから先端(例えば、ヒールから先端軸に平行)に延び、ゴルフクラブヘッドの最前方点からスライス深さDに位置する。オフセット外周スライス曲線752は、ゴルフクラブヘッド700の外周から外周オフセット距離Pだけオフセットされている。オフセット外周スライス曲線752は、オフセット位置で外周のアウトラインまたは輪郭に従う。例えば、スライスライン750の後方までのゴルフカブ(cub)ヘッド700の後方部分が識別され得る。次に、後方部分の外周から外周オフセット距離Pだけオフセットされた外周部分が抽出または識別されて、後方スライス760が形成または画定される。後方スライス760は、ゴルフクラブヘッドの3次元スキャンまたはゴルフクラブヘッドの他のコンピュータモデリングが生成されることによって、コンピュータ的に形成または抽出され得る。図12に示される例では、スライス深さD1は、ゴルフクラブヘッドの最前方点から測定したクラブヘッド700の前後長さの60%であり、外周オフセット距離P1は1.0インチである。
【0079】
後方スライス760はまた、後方スライス760の最後方点から後方スライス760の最前方点まで測定される後方深さAを有する(例えば、スライスライン750)。後方スライス760の後方深さAは、クラブヘッド700の前後長さとスライス深さDとの差に等しい。図12に示される例では、後方スライス760の後方深さA1は、クラブヘッド700の前後長さの40%に等しい。
【0080】
図13は、例示的なゴルフクラブヘッド700と、別の例示的な後方スライス760との上面図を示す。図13の後方スライスは、スライス深さD2がスライス深さD1よりも大きいという点で、図12の後方スライス760とは異なり、外周オフセット距離P2は外周オフセット距離P1より小さい。スライス深さD2はスライス深さD1より大きいので、後方深さA2は後方深さA1より小さい。図13に示される例では、スライス深さD2は、ゴルフクラブヘッド700の前後長さの70%であり、後方深さA2は、ゴルフクラブヘッド700の前後長さの30%であり、外周オフセット距離P2は、0.5インチである。
【0081】
図14は、例示的な後方スライス760の側面図を示す。より具体的には、図14は、先端側の視点またはヒール側の視点からの側面図からの後方スライス760の投影シルエットを示す。投影シルエットは、ゴルフクラブヘッド700がゴルフボールとどのように相互作用するかを再現するアドレス位置に設定されたゴルフクラブヘッド700(そこから後方スライス760が生成される)で生成される。本発明によって定義されるアドレス位置は、ゴルフクラブヘッド700を、USGAの要件と同様の60度のライ角を有する方向にセットアップする。ライ角が60度に設定されると、ゴルフクラブヘッド700のフェース角は、フェース角が0度であると定義されるスクエアに設定される。
【0082】
後方スライス760の2つの寸法が、後方スライス760の投影された側面シルエットから取得または決定され得る。第1の寸法は、地面770より上の後方部分760の重心762の高さ(HCentroid)である。物体の重心は、均一な密度を仮定した固体物体の重心と見なされ得る。後方スライス760の重心762を計算するために、後方スライス760のすべての内部形状を(数学的に計算するなどによって)充填して固体物体とし、全体を通して同じ密度を有すると想定され得る。次いで、その固体物体の重心が、重心762として決定または計算され得る。第2の寸法は、地面770上の、シルエットにおける後方スライス760の最下点の高さ(HLow)である。
【0083】
スライス深さDがゴルフクラブヘッド700の前後長さの60%である例では、後方深さAはゴルフクラブヘッド700の前後長さの40%であり、外周オフセット距離Pは1.0インチであり、後方スライス760の最下点の高さ(HLow)は5~10mmであり、重心高さ(HCentroid)は28~35mmである。例えば、後方スライス760の最下点の高さ(HLow)は6mmより大きく、重心高さ(HCentroid)は29mmより大きくてもよい。
【0084】
スライス深さDがゴルフクラブヘッド700の前後長さの70%である例では、後方深さAはゴルフクラブヘッド700の前後長さの30%であり、外周オフセット距離Pは0.5インチであり、後方スライス760の最下点の高さ(HLow)は10mmから15mmの間であり、重心高さ(HCentroid)は28mmから35mmの間である。例えば、後方スライス760の最下点の高さ(HLow)は、10mm、11mm、または12mmより大きくてもよく、重心高さ(HCentroid)は、28mmより大きくてもよい。いくつかの例では、重心高さ(HCentroid)は、ゴルフクラブヘッド700のクラブヘッド高さの少なくとも50%であり得る。いくつかの例では、重心高さ(HCentroid)は、地面より上の打球面702の幾何学的中心の高さの少なくとも95%である。例えば、重心高さ(HCentroid)は、打球面702の幾何学的中心の高さ以上であってもよい。後方スライスの最下点の高さ(HLow)は、地面からの打球面の幾何学的中心の高さの少なくとも40%、45%、または50%である。
【0085】
上述した寸法を有する後方スライス760を有するゴルフクラブヘッドは、テストを通じて、図9~11に関して上述したものと同様の改善された空力特性を有することが示されている。
【0086】
ゴルフクラブヘッドの付加的または代替的な空気力学的改善は、ボルテックスジェネレータをゴルフクラブヘッドに取り付けることによっても実施され得る。前述したように、ゴルフクラブはブラフボディ(bluff bodies)であり、通常、かなりの空気力学的な分離をもたらし、クラブヘッドの速度を妨げる圧力抗力(pressure drag)を引き起こす。前後寸法および体積に関するUSGAの制限により、この空気力学的な分離を排除する形状および能力が制限される。この問題は、その許容性とより大きな「スイートスポット」のために好まれるかなりのフェース高さを有するドライバータイプのゴルフクラブヘッドで特に深刻である。クラブヘッドの形状に関する現在の制限により、空気力学的な分離を排除するために、望ましいフェース高さ、最小のベース領域、適合する体積、および深さ(前方から後方の寸法がヒールから先端の寸法を超えず、5インチ未満)を同時に満たすことは許容されない。空気力学的な分離を引き起こす(ボルテックスジェネレータを使用しない)より急なクロージング角度を有するゴルフクラブでは、ボルテックスジェネレータを追加することで、乱流の空気力学的な分離を低減または最小限に抑えることができ、その結果、低圧の分離流が作用するベース領域が小さくなる。これにより、抗力(drag force)が減少し、それに対応してクラブヘッドの速度が増加する。
【0087】
具体的には、ボルテックスジェネレータをゴルフクラブヘッドのクラウンおよび/またはソールに追加することにより、粘性境界層(the viscous boundary layer)にエネルギーを与えることが可能になる。この高エネルギー境界層により、ゴルフクラブヘッドに使用するクロージング角度を大きくし、ボートテール(boat tail)または後部スカートの厚さを減らすことが可能である。ボートテールまたは後部スカート部分のベース圧力抗力の減少は、打たれたゴルフボールの飛距離の増加に関連して、クラブヘッド速度の増加をもたらす。
【0088】
図15は、ボルテックスジェネレータ820を備えた、例示的なゴルフクラブヘッド800の上面図を示す。本明細書に記載された他のゴルフクラブと同様に、ゴルフクラブヘッド800は、打球面802に連結されたクラウン804を含む。ゴルフクラブヘッドは、ヒール部分808および先端部分806を有する。クラブヘッド800の後方部分はまた、トレーリングエッジ(the trailing edge)とも呼ばれる最後方点816を有する。
【0089】
ゴルフクラブヘッド800の描写は、ボルテックスジェネレータ820が配置され得る3つの可能な円弧822を含む。ボルテックスジェネレータ820は、円弧822のすべてではなく、図15に示される可能な円弧822のうちの1つのみに配置されてもよいことに留意されたい。例えば、可能な円弧822は、単にゴルフクラブヘッド800の外周からの異なるオフセット位置を示すために提示されている。例えば、最長の円弧822は、ゴルフクラブヘッド800の外周からオフセット距離D1に配置されている。2番目に長い円弧822は、ゴルフクラブヘッド800の外周からオフセット距離D2に配置される。最も短い円弧822は、ゴルフクラブヘッド800の外周からオフセット距離D3に配置される。オフセット距離D1は0.2から0.6インチの間であり、オフセット距離D2は0.6から1.0インチの間であり、オフセット距離D3は1.0から1.4インチの間である。図示された例では、オフセット距離D1は0.4インチ、オフセット距離D2は0.8インチ、オフセット距離D3は1.2インチである。しかしながら、これらの距離は代表的なものにすぎない。
【0090】
円弧822の形状は、オフセット距離が円弧822に沿って実質的に一定のままであるように、ゴルフクラブヘッド800の後方外周とほぼ一致し得る。いくつかの例では、この結果、円弧は一定の曲率半径を有し、他の例では、円弧822は可変の曲率半径を有し得る。例えば、円弧822は、クラウン804の一定の傾斜線(例えば、クラウン804のトポグラフィック表示の等高線)に沿って横切ることができる。
【0091】
円弧822の位置、すなわちボルテックスジェネレータ820の位置は、クラウン804のクロージング角度に基づいて構成され得る。例えば、円弧822およびボルテックスジェネレータ820の位置は、クラブヘッド800がボルテックスジェネレータ820を含まなかった場合に気流の乱流分離が発生する場所に基づき得る。より具体的には、円弧822は、乱流分離が発生したであろう場所のわずかに前方(例えば、0.2インチ未満)に配置され得る。そのような位置で、ボルテックスジェネレータ820は、抗力の減少に対して最も有益な効果をもたらす。
【0092】
上述したように、クラウンのより急なクロージング角度は、より早い、またはより前方の乱流分離をもたらす。対照的に、クロージング角度が浅いと、乱流分離が遅くなるか、より後方になる。したがって、より急なクロージング角度を有するクラウン804の場合、円弧822のオフセット距離はより大きくなり、その結果、ボルテックスジェネレータ820がクラウン804上でより前方になる。より浅いクロージング角度を有するクラウン804の場合、円弧822のオフセット距離はより小さくてもよく、その結果、ボルテックスジェネレータ820がクラウン804のより後方になる。円弧822のオフセット位置に関係なく、ボルテックスジェネレータ820(または、ボルテックスジェネレータ820の少なくとも80%)が、クラウン804の後半に配置される。
【0093】
円弧822は、第1の境界線824で始まり、第2の境界線826で終わり得る。第1の境界線824は、クラウン804の後方の先端側部分の周囲の接線に対して垂直に延在する。先端側の接線は、角度A(Z軸に平行な線と先端側の接線との間の角度として定義される)が20~30度であり得る。第2の境界線826は、クラウン804の後方ヒール側部分の周囲の接線に対して垂直に延在する。ヒール側の接線は、角度B(Z軸に平行な線とヒール側の接線との間の角度として定義される)が25~35度の間であり得る。Z軸は、ゴルフクラブヘッド800の前後方向に延在する軸である。一方、X軸は、ヒールから先端方向に延び、Z軸に垂直な軸である。
【0094】
円弧822に沿って配置されたボルテックスジェネレータ820の数は、円弧822の長さに基づき、円弧822の長さは、円弧822のオフセット距離と、第1の境界線824および第2の境界線826の位置とに基づく。一例として、オフセット距離がD3である場合、10~15個のボルテックスジェネレータ820が円弧822に沿って配置され得る。オフセット距離がD2である場合、14~18個のボルテックスジェネレータ820が円弧822に沿って配置され得る。オフセット距離がD1である場合、17~21個のボルテックスジェネレータ820が円弧822に沿って配置され得る。いくつかの例では、オフセット距離が0.2~1.2インチであり、少なくとも12個のボルテックスジェネレータが対応する円弧822に沿って配置される。そのような例では、ボルテックスジェネレータ820の数は、12~22個のボルテックスジェネレータ820であり得る。
【0095】
ボルテックスジェネレータ820は、ボルテックスジェネレータ820のそれぞれの先端または最前点が円弧822上に配置されるように、円弧822に沿って配置され得る。ボルテックスジェネレータ820はまた、円弧の長さにわたって等距離に、またはX軸方向にわたって等距離に離間され得る。
【0096】
ボルテックスジェネレータ820は、クラウン804のみに配置されているように示されているが、追加または代替のボルテックスジェネレータ820をゴルフクラブヘッド800のソールに含めることができる。ボルテックスジェネレータ820は、クラウン上の渦発生と同様の方法および構成でソール上に配置され得る。
【0097】
ボルテックスジェネレータ820はまた、Z軸に平行な線に対してある角度で後方に延在し得る。このような角度は、本明細書では伸長角度と呼ばれ得る。図15に見られるように、ボルテックスジェネレータ820の異なるサブセットは、異なる伸長角度で伸長し得る。図16A、16Bは、ボルテックスジェネレータ820の異なる例示的な伸長角度を示す。図16Aは、ボルテックスジェネレータ820の第1の例示的伸長角度Cを示し、図16Bは、ボルテックスジェネレータ820の第2の例示的伸長角度Dを示す。図16A、16Bは、Z軸に平行に延びる線825と、ゴルフクラブヘッド800の後方に向かって後方に延在する代表的なボルテックスジェネレータ820とを示す。
【0098】
図16Aでは、ボルテックスジェネレータ820は、クラウンの先端側に向かって部分的に後方に延在している。ボルテックスジェネレータ820が部分的に先端側に延在する場合、伸長角度は正の数で、ボルテックスジェネレータ820は先端バイアスを有すると考えられ得る。図16Aに示される例では、例示的な伸長角度Cは、10~20度の間であり、14~16度の間であってもよい。
【0099】
図16Bでは、ボルテックスジェネレータ820は後方に延在し、クラウンのヒール側に向かって部分的に延在している。ボルテックスジェネレータ820がヒール側に向かって部分的に延在する場合、伸長角度は負の数で、ボルテックスジェネレータ820はヒールバイアスを有すると考えられ得る。図16Bに示される例では、例示的な伸長角度は、0から-10度の間であり、-4度から-6度の間であってもよい。
【0100】
一例では、ボルテックスジェネレータ820の1つのサブセットは、第1の伸長角度Cで延在し、ボルテックスジェネレータ820の第2のサブセットは、第2の角度Dで延在し得る。ボルテックスジェネレータ820は、第1の伸長角度Cで延在するボルテックスジェネレータ820と、第2の伸長角度Dで延在するボルテックスジェネレータ820との間で交互になり得る。
【0101】
異なる角度のボルテックスジェネレータ820を組み込むことにより、ボルテックスジェネレータ820がゴルフスイングの異なる点において影響を与えることが可能になる。例えば、ゴルフスイング中に、ゴルフクラブヘッド800が回転し、ゴルフクラブヘッド800上の気流の相対的な方向が変化する。空気流がボルテックスジェネレータ820と直接整列する場合、ボルテックスジェネレータ820は空気の渦(ボルテックス)を全く発生させず、すなわち、所望の効果を提供しない。したがって、異なる伸長角度で延在するボルテックスジェネレータ820の複数のサブセットを有することによって、ボルテックスジェネレータ820の少なくとも1つのサブセットが、ゴルフクラブヘッド800のダウンスイング中に各ポイントで空気の渦を生成する。ボルテックスジェネレータ820の2つのサブセットのみが示されているが、異なる伸長角度を有するボルテックスジェネレータ820の複数の追加のサブセットが含まれ得る。
【0102】
図17は、例示的なボルテックスジェネレータ820の側面図を示す。図18は、例示的なボルテックスジェネレータ820の正面斜視図を示す。図17、18は、同時に論じられる。ボルテックスジェネレータ820は、前縁830、トップ面836、底面838、ヒール側面832、および先端側面834を含む。ボルテックスジェネレータ820はまた、最前点837および後方または後縁839を有する。ボルテックスジェネレータ820は、トップ面836と底面838との間の高さH、ボルテックスジェネレータの最前点837と後縁839との間の長さL、および、ヒール側面832と先端側面834との間の幅Wを有するものとして規定され得る。長さLは、0.150~0.350インチの間であり、約0.250インチであってもよい。高さHは、0.05~0.09インチの間であり、約0.075インチであってもよい。幅Wは、0.01~0.03インチの間であり、約0.02インチであってもよい。
【0103】
前縁830は、最前点837からトップ面836まで延在するように、角度を付けることができ、および/または、湾曲され得る。前縁830はまた、0.001~0.004インチの半径で狭い点またはエッジに丸められ、約0.002インチであってもよい。例えば、ヒール側面832および先端側面834は、一緒に収束してエッジ(縁)830を形成する。
【0104】
例示的なボルテックスジェネレータ820の全体のサイズは、空気力学的分離に対する例示的なボルテックスジェネレータ820の効果に基づき得る。例えば、空気流にエネルギーを与えて抵抗を減らす高さを有するボルテックスジェネレータ820は、その高さを増加させることによって追加の利益をもたらさない可能性が高い。その代わりに、空気流と相互作用するのに必要な高さを超えるボルテックスジェネレータ820の高さの増加は、より多くのエネルギーを空気流に導入することによって抗力を実際に増加させ得る。
【0105】
図19は、クラウン804に取り付けられたボルテックスジェネレータ820の例示的な側面図を示す。ボルテックスジェネレータ820は、垂直軸840を含む。垂直軸840は、ボルテックスジェネレータ820がクラウン804に取り付けられていない場合、ボルテックスジェネレータ820の垂直方向を表す軸である。例えば、垂直軸840は、ボルテックスジェネレータ820が平坦な水平面上に配置された場合、重力の方向に整列し得る。ボルテックスジェネレータ820がクラウン804に取り付けられるとき、ボルテックスジェネレータ820の垂直軸は、取り付け位置でのクラウン表面の接平面に垂直にされ得る。
【0106】
図20は、クラウンに取り付けられたボルテックスジェネレータ820の正面図を示す。正面図からも分かるように、ボルテックスジェネレータ820の垂直軸840は、取り付け位置でクラウン面の接平面に垂直である。
【0107】
本明細書で説明するボルテックスジェネレータは非常に小さいため、ボルテックスジェネレータを適切に形成するには、高精度で厳しい公差を有する製造プロセスが必要になる場合がある。例えば、ボルテックスジェネレータのサイズが小さいことは、ボルテックスジェネレータが標準的な鋳造金属部品として組み込まれることを効果的に妨げる可能性がある。したがって、本技術は、ボルテックスジェネレータを含むインレーを受容するように構成されたゴルフクラブのクラウンまたはソールに凹部を形成することができる。インレーは、射出成形、3D印刷など、より高い精度を可能にする技術から製造され得る。次に、インレーは、接着剤または他の取り付け機構を介して凹部に取り付けられ得る。したがって、クラブヘッドは、鋳造プロセスを使用して製造され、インレーは、より高い精度を可能にする別のまたは異なる製造プロセスから製造され得る。さらに、インレーを生成するために使用される製造プロセスは、クラブヘッドの残りの鋳造プロセスが標準化され得る一方で、インレーのカスタマイズが可能にされ得る。
【0108】
図21は、ボルテックスジェネレータインサート950、960を有する例示的なゴルフクラブヘッド900の上面図を示す。具体的には、ゴルフクラブヘッド900は、後方ボルテックスジェネレータインレー950および前方ボルテックスジェネレータインレー960を含む。後方ボルテックスジェネレータインレー950は、複数の後方ボルテックスジェネレータ920が形成されたベース951を含む。前方ボルテックスジェネレータインレー960は、前方ボルテックスジェネレータ962および/またはその上に形成された位置合わせインジケータ964を含み得るベース961を含む。前方ボルテックスジェネレータインレー960は、この例ではボルテックスジェネレータ962を有するものとして説明されているが、他の例では、前方インレー960は、トリッピング構造など、約0.1インチ未満の高さを有する他のまたは異なる小さな空気力学的機構を含み得る。概して、本明細書で論じられるインレーは、ゴルフクラブヘッド900の任意の位置で、インレーを受容するための対応する凹部で、そのような小さな空気力学的機構を支持するために使用され得る。ゴルフクラブヘッド900はまた、打球面902、クラウン904、最後方点916、先端側906、およびヒール側908を含む。
【0109】
図22は、後方ボルテックスジェネレータインレー950および前方ボルテックスジェネレータインレー960が取り除かれた、図21のゴルフクラブヘッド900の例を示す。後方ボルテックスジェネレータインレー950および前方ボルテックスジェネレータインレー960がない場合、後方凹部956および前方凹部966をより容易に見ることができる。後方凹部956は、上述した円弧822の1つまたは複数と一致する形状を有し得る。例えば、後方凹部956の前方縁は、円弧822に関して上述されたオフセット距離の1つだけ周縁からオフセットされ得る。
【0110】
前方凹部966は、クラウン904の前部をヒールから先端方向に横切って延在する。前方凹部966は、クラウン904の前縁の曲率に一致するわずかな曲率を有し得る。例えば、前方凹部966は、ゴルフクラブヘッド900の水平面バルジ半径(horizontal face bulge radius)と同様の曲率を有し得る。前方凹部966の前縁は、クラウン904の前縁から0.25インチ以内に配置され得る。
【0111】
後方凹部956および前方凹部966の幅は、それぞれの後方ボルテックスジェネレータインレー950および前方ボルテックスジェネレータインレー960の幅と実質的に等しくてもよい。それぞれのインレーの幅は、その上に形成されたボルテックスジェネレータの長さに基づき得る。例えば、後方ボルテックスジェネレータインレー950の幅は、少なくともその上に形成された後方ボルテックスジェネレータ920の長さであり得る。一例として、後方ボルテックスジェネレータインレー950の幅は、後方ボルテックスジェネレータ920の長さの100%~120%であってもよい。
【0112】
後方凹部956および前方凹部966の深さは、前方ボルテックスジェネレータインレー960および後方ボルテックスジェネレータインレー950のベースの厚さと等しくてもよい。例えば、後方凹部956および前方凹部966の深さは、約1mmか、または0.5mm~1.5mmの間とすることができる。後方ボルテックスジェネレータインレー950のベース951および前方ボルテックスジェネレータインレー960のベース961は、後方ボルテックスジェネレータ920および前方ボルテックスジェネレータ962をそれぞれ形成し得る面を提供する。凹部956、966の深さをベース951、961の厚さと実質的に同じにすることによって、ベース951、961の上面はクラウン904の残りの外面と面一になり、空気力学が改善される。
【0113】
図23は、後方ボルテックスジェネレータインレー950を有するゴルフクラブヘッド900の側面図を示す。図24は、後方ボルテックスジェネレータインレー950を取り外したゴルフクラブヘッド900の側面図を示す。図23、24は同時に議論される。後方ボルテックスジェネレータインレー950のベース951と、ベース951から突出する後方ボルテックスジェネレータ920とがより容易に見てとれる。さらに、後方ボルテックスジェネレータインレー950の輪郭もより容易に見ることができる。例えば、後方ボルテックスジェネレータインレー950は、後方凹部956の形状に一致するように湾曲するように製造され得る。後方ボルテックスジェネレータインレー950はまた、後方凹部956内への後方ボルテックスジェネレータインレー950の設置を助けるために、少なくとも部分的に可撓性とされ得る。
【0114】
図25は、ゴルフクラブヘッド900の内部の側面図を示す。前方ボルテックスジェネレータインレー960のベース961の厚さと、後方ボルテックスジェネレータインレー950のベース951の厚さとは、図25で容易に見ることができる。同様に、後方凹部956の深さと、前方凹部966の深さも容易に見ることができる。再び、凹部の深さをベースの厚さと一致させることによって、ベースの上面は、クラウン904の外面と面一に位置され得る。凹部956、966の壁および床の厚さは、凹部956、966を取り囲むクラウン904の部分の厚さと実質的に同じであってもよい。
【0115】
図26は、ゴルフクラブヘッド900の内部の底面図を示す。図から分かるように、後方凹部956および前方凹部966は、例示的なゴルフクラブヘッド900のキャビティ内に、例示的なゴルフクラブヘッド900のソールに向かって突出している。
【0116】
図27Aは、位置合わせ突起964を含む前方ボルテックスジェネレータインレー960を有する別の例のゴルフクラブヘッド900を示す。図27Bは、位置合わせ突起964を含むゴルフクラブヘッド900のセグメントの拡大部分を示す。図27A、27Bは同時に議論される。前方ボルテックスジェネレータインレー960は、上述した前方ボルテックスジェネレータインレー960と同様であるが、位置合わせインジケータ964は、位置合わせ突起964と呼ばれる突出または隆起した位置合わせインジケータを含む。位置合わせ突起964の高さは、前方ボルテックスジェネレータ962の高さと実質的に同様であり得る。
【0117】
後方ボルテックスジェネレータインレー950は、ゴルフクラブヘッド900の残りの部分とは別に製造され得るので、位置合わせ突起964は、特定のゴルファーのためにカスタマイズされ得る。例えば、前方ボルテックスジェネレータインレー960に沿った設計、形状、サイズ、位置、および/または位置合わせ突起964の色は、カスタム製造のためにゴルファーによって構成され得る。いくつかの例では、位置合わせ突起964は、前方ボルテックスジェネレータインレー960のベース961内に凹み得る。位置合わせ突起964を隆起または凹ませ得ることにより、追加のコントラストが可能になり、ゴルファーによる位置合わせ突起964の識別が容易になる。
【0118】
図28は、取り付け延長部953を有する例示的な後方ボルテックスジェネレータインレー950を示す。図29は、取付け延長部953を有する例示的な後方ボルテックスジェネレータインレー950を受容するように構成されたクラブヘッド900の上面図を示す。図30は、後方ボルテックスジェネレータインレー950を有する例示的なゴルフクラブヘッド900の内部の側面図を示す。図28~30は同時に議論される。
【0119】
取り付け延長部953は、後方ボルテックスジェネレータインレー950のベース951の下面から下向きに突出する。いくつかの例では、取り付け延長部953は、シャフトとフランジまたはヘッド部分とを有するピンまたはプラグとして構成される。後方凹部956は、取付け延長部953を受容するための受容孔958を含む。受容孔958は、例示的なゴルフクラブヘッド900のキャビティ内に延在する後部凹部956の床の貫通孔であり得る。受容孔958の位置は、取り付け延長部953の位置と整列され、それにより、後方ボルテックスジェネレータインレー950が後方凹部956に取り付けられるときに、取り付け延長部953が受容孔958を介して押される。プラグタイプの取り付け延長部が受容孔958を介して挿入されると、ヘッド部分は受容孔との干渉を引き起こし、接着剤に加えてまたはその代わりに、固定機構を提供する。干渉はまた、ベース951の上面とクラウン904の外面との間の面の位置合わせにも役立つ。
【0120】
図31は、位置合わせインレー1070を有する別の例のゴルフクラブヘッド1000を示す。ゴルフクラブヘッド1000は、上述したゴルフクラブヘッドに類似している。例えば、例示的なゴルフクラブヘッド1000は、打球面1002、クラウン1004、先端側1006、ヒール側1008、および最後方点1016を含む。位置合わせインレー1070は、上述した前方ボルテックスジェネレータインレーよりもサイズが小さい前方インレーの一例である。位置合わせインレー1070は、位置合わせインジケータを含む。例えば、位置合わせインレー1070は、位置合わせインジケータであり得る。クラウン1004は、位置合わせインレー1070を受容するための前方凹部を画定する。
【0121】
図32は、1つまたは複数のインレーを備えたゴルフクラブヘッドを製造するための例示的な方法1100を示している。操作1102では、クラブヘッド本体に1つまたは複数の凹部が形成される。例えば、クラウンおよび/またはソールには、1つまたは複数の凹部が形成される。凹部は、上述した形状および構成を有し得る、後方凹部、前方凹部、および/または、位置合わせインジケータ凹部のうちの1つまたは複数を含み得る。クラブヘッド本体(例えば、クラウンおよび/またはソール)は、金属材料(例えば、チタン、鋼など)などの第1の材料から形成される。クラブヘッド本体はまた、鋳造プロセスなどの第1の製造プロセスから形成される。凹部には、1つまたは複数の受容孔が形成され得る。
【0122】
操作1104では、操作1102でクラブヘッド本体を形成するために使用された製造プロセスとは異なる第2の製造プロセスを使用して、1つまたは複数のインレーが形成される。例えば、第2の製造プロセスは、とりわけ、射出成形プロセスまたは3D印刷プロセスを含み得る。インレーはまた、クラブヘッド本体を形成するために使用される材料とは異なる第2の材料から形成され得る。一例として、クラブヘッド本体は金属材料から形成され、インレーは非金属材料から形成され得る。例えば、インレーの材料は、他の種類の材料の中でも、プラスチック、複合材料、またはポリマー材料を含み得る。他の例では、1つまたは複数のインレーの材料も金属であり得る。
【0123】
操作1104で形成されるインレーは、とりわけ、後方ボルテックスジェネレータインレー、前方ボルテックスジェネレータインレー、および/または、位置合わせインレーなど、本明細書で論じられるインレーのいずれかを含み得る。インレーを形成することは、インレーのベースを形成すること、およびベースの上面から突出するボルテックスジェネレータを形成することを含み得る。インレーを形成することは、ベースの下面から突出する1つまたは複数の取り付け延長部を形成することも含み得る。
【0124】
インレーは第2の製造プロセスから形成され得るので、インレーは、ゴルファーのニーズまたは要望に従ってカスタマイズ可能な方法で形成され得る。さらに、インレーは、スイング速度などの特定のゴルファーのスイング特性に合わせて形成され得る。例えば、スイング速度が速い場合、後方ボルテックスジェネレータインレーは、より小さい(例えば、より短い)ボルテックスジェネレータを有し得る。対照的に、スイング速度が遅い場合、後方ボルテックスジェネレータインレーは、より大きな(例えば、背の高い)ボルテックスジェネレータを有し得る。
【0125】
操作1106では、操作1104で形成されたインレーが、操作1102で形成されたそれぞれの凹部に挿入される。インレーを凹部に挿入することは、凹部またはインレーの下面のいずれかに接着剤を加えて、インレーを凹部に恒久的に接着させることを含み得る。受容孔および取り付け延長部が形成される例では、インレーを凹部に挿入することは、それぞれの受容孔を介して取り付け延長部を挿入することも含み得る。
【0126】
特定の機能を実行するものとして特定のデバイスが明細書全体にわたって列挙されてきたが、当業者は、これらのデバイスが例示目的で提供されていることを理解するであろう。そして、本開示の範囲から逸脱することなく、本明細書に開示された機能を実行するために他のデバイスも使用され得る。本開示は、可能な実施形態のいくつかのみが示された添付の図面を参照して、本技術のいくつかの実施形態を説明する。しかしながら、他の態様は、多くの異なる形態で具現化することができ、本明細書に記載の実施形態に限定されると解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が徹底的かつ完全であり、可能な実施形態の範囲を当業者に完全に伝えるために提供されたものである。
【0127】
さらに、本明細書および特許請求の範囲で使用される場合、「要素A、要素B、または要素Cのうちの少なくとも1つ」という語句は、要素A、要素B、要素C、要素AおよびB、要素AおよびC、要素BおよびC、要素A、B、およびCのいずれかを伝えることを意図している。さらに、当業者は、「約」または「実質的に」などの用語が、本明細書で使用される測定技術に照らして伝達する程度を理解するであろう。そのような用語が当業者によって明確に定義または理解されない可能性がある限り、「約」という用語はプラスまたはマイナス10パーセントを意味するものとする。
【0128】
特定の実施形態が本明細書に記載されているが、技術の範囲はそれらの特定の実施形態に限定されない。さらに、異なる実施例および実施形態が別々に説明され得るが、そのような実施形態および実施例を、本明細書で説明する技術を実装する際に互いに組み合わせることができる。当業者は、本技術の範囲および精神内にある他の実施形態または改良を認識するであろう。したがって、特定の構造、動作、または媒体は、例示的な実施形態としてのみ開示されている。本技術の範囲は、特許請求の範囲およびその均等物によって規定される。
【符号の説明】
【0129】
100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000 ゴルフクラブヘッド
102、202、502、702、902、1002 打球面
104、204、304、504、704、804、904、1004 クラウン
106 先端領域
108 ヒール領域
110、510 ソール
112、212、312、412、512 ホーゼル
114、214、314、414 トリッピング構造
116、516、517、816、916、1016 最後方点
118、518 最前方点
120 先端-ヒール軸
122 前後軸
230 固定部分
232 回転可能リング
234 回転可能スリーブ
236 フェルール
520 スカート
750 スライスライン
752 オフセット外周スライス曲線
760 後方スライス
770 地面
806 先端部分
808 ヒール部分
820 ボルテックスジェネレータ(渦発生部)
822 可能な円弧
824 第1の境界線
825 線
826 第2の境界線
830 前縁
832 ヒール側面
834 先端側面
836 トップ面
837 最前点
838 底面
839 後縁
840 垂直軸
906、1006 先端側
908、1008 ヒール側
920 後方ボルテックスジェネレータ
950、960 ボルテックスジェネレータインサート
951、961 ベース
953 取り付け延長部
956 後方凹部
958 受容孔
960 前方ボルテックスジェネレータインレー
962 前方ボルテックスジェネレータ
964 位置合わせ突起、位置合わせインジケータ
966 前方凹部
1070 位置合わせインレー
図1
図2
図3A
図3B
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15
図16A
図16B
図17
図18
図19
図20
図21
図22
図23
図24
図25
図26
図27A
図27B
図28
図29
図30
図31
図32
【外国語明細書】