マルチメタルゴルフ
【課題】複数の金属材料による複合構造を有するマルチメタルゴルフクラブの剥離や腐食による性能の劣化や故障を防止したマルチメタルゴルフクラブを提供する。
【解決手段】ゴルフクラブヘッド１０は、第１の金属から製造される本体部分２４と、第２の金属から製造され本体部分２４の一部に圧入されるフェースインサート１２とを具備する。第１の金属が第２の金属より重くなるように金属を選択する。第２の金属は本体部分２４のフロントに配置される。さらに、インターロック構造が本体部分に形成され、フェースインサート１２がインターロック構造に埋めこまれて本体部分に固着する。ゴルフクラブヘッドの各部分、フェースインサート１２またはソール２０が陽極酸化されて腐食から防護される。陽極酸化コーティングは着色され美的特性を改善する。
【解決手段】ゴルフクラブヘッド１０は、第１の金属から製造される本体部分２４と、第２の金属から製造され本体部分２４の一部に圧入されるフェースインサート１２とを具備する。第１の金属が第２の金属より重くなるように金属を選択する。第２の金属は本体部分２４のフロントに配置される。さらに、インターロック構造が本体部分に形成され、フェースインサート１２がインターロック構造に埋めこまれて本体部分に固着する。ゴルフクラブヘッドの各部分、フェースインサート１２またはソール２０が陽極酸化されて腐食から防護される。陽極酸化コーティングは着色され美的特性を改善する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ゴルフクラブに関係し、とくに、マルチメタルゴルフクラブに関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴルフクラブで周囲に重み付けを行ってクラブの質量を周辺に分散させ、ゴルフクラブのフェースにスウィートスポットから離れてゴルフボールがフェースに芯から外れて当たる影響を最小化し、より正確でより一貫性のあるゴルフボールの軌道を実現する。周囲の重み付けは、フェースすなわち打撃面の反対に位置するゴルフクラブのバックにキャビティーを形成することによって実現する。このキャビティーを形成することによって確保した材料の重量をゴルフクラブのヘッドの周囲に再分配する。一般に、キャビティーの体積を大きくすると、周囲に分散される質量が大きくなる。その上、周囲の重量が一層クラブのソールに移動させられて重心が下方および後方に移動させられる。
【０００３】
クラブヘッドにおいて、ゴルフクラブヘッドの重心を下方及び後方に移動させる代替的な手法は複合構造を採用する。これら複合構造は２、３またそれ以上の、種々な物理特性、例えば、種々の密度を具備する材料を採用する。所望の強度特性をより少ない重量で実現する材料を、ゴルフクラブヘッドのクラウンまたはトップラインに配置することによって、ゴルフクラブヘッドの総重量のより多くのパーセンテージをクラブヘッドのソールに移動させる。この結果、重心が下方および後方に移動させられる。好都合なことに、この手法はマッスルバックアイアンクラブまたはフェアウェイウッドに適応できる。なぜならば、これがボールの下方及び後方での打ち上げに役立つからである。ただし、複合材料は相互に結合され、例えば、溶接、成型、結合剤、具体的に、エポキシを使用して結合しなければならず、時間の経過とともに剥離や腐食にさらされる。このような部品の剥離、腐食によって、ゴルフクラブヘッドの性能が劣化し、クラブヘッドの故障につながる。
【０００４】
したがって、部品の剥離、腐食、または分離に伴う問題を最小化する態様で設計された種々の密度を有する部品を採用する複合ゴルフクラブに対する要望が依然としてある。
【発明の開示】
【０００５】
この発明は複合材料から構築されたゴルフクラブヘッドに向けられている。ゴルフクラブヘッドは、本体部分、例えば注型または鍛造の本体部分を含み、この本体部分が第１の金属から製造され、フェースインサートに結合される。フェースインサートは第２の金属から製造される。第１の金属および第２の金属は第１の金属の密度が第２の金属の密度より大きくなるように選択される。適切な金属の例は、第１の金属に対してチタンまたはシチールであり、第２の金属に対してアルミニウムである。フェースインサートはトップライン（またはクラウン）に隣接して本体部分のフロントに配置され、クラブヘッドの打撃面の少なくとも一部を形成する。本体およびフェースインサートの間の剥離または分離を最小化するために、インターロック構造（係合構造）が好ましくは本体部分に形成され、フェースインサートを本体部分にフィットさせるときに、フェースインサートと係合するようになっている。このインターロック構造は、フェースインサートが結合される、本体部分のトップセクションを通じて伸びる１または複数のチャンネルを含む。結合時に、フェースインサートはチャンネルと係合して、フェースインサートと本体部分との間に十分でかつ安定した結合を実現する。チャンネルは、量部品の間の結合を一層増強するような形状をとる。これらの形状は、これに限定されないが、矩形断面、オーバーハング断面、例えば鳩の尻尾の断面を含む。
【０００６】
この発明は、また、ゴルフクラブヘッドの少なくとも一部、好ましくはフェースインサートを陽極酸化処理することに向けられている。代替的な実施例では、クラブヘッドのすべての部品が陽極酸化処理される。クラブヘッドのフェースインサート、本体、または双方が陽極酸化処理される。例えば、フェースインサートが陽極酸化処理アルミニウムから製造されて良く、また、本体部分が陽極酸化処理チタンから製造されて良く、または双方がそうであってよい。ポリマー、例えば、ＰＴＦＥ、ポリウレタンまたはポリ尿素を、陽極酸化処理層に付加してクラブの性能を増強させて良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
添付の図１〜図７を参照してこの発明に従うゴルフクラブヘッド１０の事例的な実施例は、フェースインサート１２及び本体部分２４を含み、これがホーゼル１６に結合されている。ホーゼル１６はシャフト（図示しない）を収容するようになっている。クラブヘッド１０は適切な材料、例えば、ステンレス鋼、炭素鋼、チタンから、好ましくは、鋳造または鍛造される。１実施例においては、本体部分２４は鋳造された本体部分である。本体部分２４はクラウンまたはトップライン１４、トウ２２、ソール２０、およびヒール１８を含みこれらが本体部分２４の周囲を構成する。ホーゼル１６は一般的には本体部分２４のヒール1１８からのびる。１実施例では、クラブヘッド１０はマッスルバックアイアン型クラブヘッドとして構成され、厚い底部のバック部分を具備する。本体部分２４は打撃面を形成するフロント３２も含む。
【０００８】
この発明に従ってゴルフクラブの重心の位置の改良するには、種々の重量または密度を具備する種々の材料を採用する複合構造を用いる。具体的には、ゴルフクラブヘッド１０は２つの材料を採用する。本体部分２４は第１の材料、例えば、第１の金属から構築され、これは第１の重量または密度を有する。本体部分２４に適した材料は、これに限定されないがステンレス鋼、炭素鋼、ベリリウム銅、チタンおよび金属マトリックス複合材料（ＭＭＣ）を含む。好ましくは、本体部分２４は高密度金属、例えば、ステンレス鋼またはチタンから製造される。クラブヘッド１０も本体部分２４のフロント３２に結合されたフェースインサート１２を含む。フェースインサート１２は第２の材料すなわち第２の密度有する第２の金属から構築される。インサート１２に適切な材料はチタン、アルミニウム及び合金を含む。１実施例では、第１の重量または第１の密度は第２の重量または第２の密度より大きい。
【０００９】
クラブヘッド１０の重心を下方および後方に移動させるために、軽量フェースインサート１２が本体部分２４に結合されて、フェースインサート１２が本体部分２４のフロント３２上にクラウンまたはトップライン１４に近接して配置される。したがって、フェースインサート１２はクラブヘッド１０のクラブフェースすなわち打撃面の一部を形成する。フェースインサート１２が本体部分２４から剥離するのを最小化するために、本体部分２４は、トップライン１４に近接して本体部分２４のフロント３２の少なくとも一部上に形成されたインターロック構造２５を含む。フェースインサート１２が本体部分２４のフロント３２に結合され、または圧入されるときにフェースインサート１２はインターロック構造２５中に固着され保持される。オプションとして、接着剤溶接または他の結合剤を使用してフェースインサート１２をインターロック構造２５に固着するのを支援する。フェースインサート１２のインターロック構造２５との相互関係及びメッシュが十分でフェースインサート１２を本体部分２４に強固に結合させる。
【００１０】
１実施例ではインターロック構造２５は少なくとも溝２６を含みこれが本体部分２４のフロント３２のトップを通じて設けられている。代替的には、複数の平行な溝２６が本体部分２４のフロント３２に形成され、さらにこれが複数の関連する尾根部すなわち立ち上がり部分２８を設ける。1実施例において複数の平行な溝２６は本体部分２４のトップライン１４またはソール２０と実質的に平行なように配される。１実施例ではフェースインサート１２は本体部分２４に圧接されて、フェースインサーと１２が本体部分２４に結合されるときにフェースインサート１２の第２の金属が溝２６の各々を実質的に満たすようになっている。溝２６は直線円形を含む任意の計上として配されてよいが、好ましくは溝２６は全体としてソール２０と平行に配された直線である。
【００１１】
フェースインサート１２を溝２６を具備したインターロック部材２５に埋め込むとフェースインサート１２と本体部分２４の間により強固で弾力性のある結合が形成される。溝の形状、特に、断面のプロフィールに応じて圧入したときに本体部分２４とフェースインサート１２との間で接触面積が増大し機械結合が増大する。図３に示す、１実施例では溝の各々は全体として矩形の断面形状を有する。他の実施例では少なくとも１つ、好ましくは２つのアンダーカット３４（図４）が各溝に形成される。アンダーカット３４は、開放端に近づくにつれ溝２６をせまくして形成される。１実施例では溝２６はハトの尻尾の形状の断面を有する。代替的に、溝２６は全体として丸い断面（図５）例えば、円形または楕円の断面を有する。また尾根部２８は丸または曲線であってよくフェースインサート１２及び本体部分２４を圧着するときに両者の間の係合を容易にする。これらの実施例では各溝２６は本体部分２４のフロント３２に向かって開放されているけれども他の構成も可能である。例えば、図６に示されるように溝２６は本体部分２４のクラウンまたはトップライン１４に向かって開放されてよい。好ましくは、この実施例において、溝２６はハトの尻尾の形状の断面を有する。フェースインサート２６は、本体部分２４に、好ましくは、接着剤で結合されるときに、このような上向きに開放した溝の中に埋め込まれることとなる。
【００１２】
他の実施例において、インターロック部材２５は、図７に示すように、交差するチャンネル２６、すなわち、一組の水平のチャンネル２６および他の組の垂直なチャンネルにより形成される複数の直立したポスト２７を有する。フェースインサート１２は本体部分２４へハンマで打ちつけられ、または圧接され、具体的にはスエージまたは冷間鍛造される。この方法は図４および５に示す実施例にも採用できる。
【００１３】
１実施例において、本体部分のフロントにインターロック構造を形成するために、少なくとも１つのチャンネルがケース本体のフロントの部分を通るように形成される。代替的には、複数の平行なチャンネルが本体のフロントに形成され、各チャンネルは本体部分のトップラインまたはソールの少なくとも１つに平行である。チャンネルは全体として矩形の断面となるように形成して良い。代替的には、チャンネルは鳩の尻尾の断面となるように形成される。インターロック構造を本体のフロントに形成した後、フェースインサートを注型本体のフロントに圧接してフェースインサートの一部をインターロック構造の内部に取り付ける。
【００１４】
この発明に従う事例的な実施例は、クラブヘッドの本体部分のフロントの一部にそのトップラインに近接させてインターロック構造を形成することによりゴルフクラブを製造する方法を含む。上述したように、本体は、トップライン、ソール、トウ、ヒール、フロント、およびこのフロントの反対側のバックを含み、本体は第１の金属から製造される。フェースインサートは、フェースインサートの一部を本体のインターロック構造の内部に取り付けることにより、注型本体のフロントに結合される。フェースインサートは第２の金属から構築される。第１および第２の金属は、第１の金属の密度または重量が第２の金属より大きくなるように選択される。例えば、第１の金属はチタンまたはチタン合金から選択され、第２の金属はアルミニウムまたはアルミニウム合金から選択される。フェース芯サーと１２はクラブヘッドの体積に１０％から４０％の間を占めてよい。
【００１５】
低密度、高強度の合金、例えばアルミニウムから製造した合金が、この発明に対してはとくに適切である。以下の表は、アイアンタイプのゴルフクラブの対応する典型的なフェースインサートの質量および厚さを説明する。
【表１】
【００１６】
種々の材料では材料強度が異なるのでこれら種々の材料に対してフェースインサートの厚さを変える必要がある。これらフェースインサートは実質的に類似の強度を有する。これらの材料のうちで、スチールが最も強く、最も薄いフェースを逍遥できるけれども、密度がアルミニウムおよびチタンの双方に較べて大きい。この結果、スチールのフェースは、チタンや高強度アルミニウムのフェースに較べて薄いけれども重量が大きい。さらに、高強度アルミニウムのフェースインサートの密度が小さいので、重量を再配置して重心の位置を改善し、スイートスポットのサイズをおお菊で来る。
【００１７】
低密度金属、例えば高強度アルミニウム合金をフェースインサートに採用するとき、それは、適切な材料強度および機械特性、例えば、降伏強度、引っ張り強度、硬度、延伸等を具備し、クラブの損傷や性能劣化を回避するようにしなければならない。好ましくは、高強度アルミニウム合金、例えば、スカンジウムを含有する合金、および７系列の高強度アルミニウム合金（「Ｓｃ−７」）、または、所定パーセントのセラミックを含有するアルミニウム合金（「Ｍ５Ｃ」）が採用される。これら合金の材料特性は、適切な合金ＭＭＣ−７および１３Ａとともに以下の表に列挙される。
【表２】
【００１８】
ただし、高強度アルミニウム合金、例えば、Ｓｃ−７およびＭ５Ｃを含むアルミニウム合金は腐食を受けやすく、ある場合には、典型的なステンレスシチールや治安材料に較べて腐食を受けやすい。アルミニウム合金がスチール合金と接触するとき、電解腐食がアルミニウムに悪影響を与える。
【００１９】
この発明の実施例によれば、この発明のゴルフクラブの金属は酸化され、好ましくは陽極酸化されて、その強度および腐食耐性を向上させる。多くの未処理の金属、例えばアルミニウムの酸化は、金属が長期間に渡って空気に接触することにより自然に起こる。陽極酸化は、金属の表面を改質するために採用される処理であり、自然の専科により形成される酸化層に較べて著しく均一で高密度で硬い酸化層を形成する。これは、金属を剥離や腐食から防ぎ、異なる表面形状を生成し、結晶構造を変更し、また、さらには金属表面を着色するために用いることができる。陽極酸化の間、化学反応が起こり、金属の表面に結合した酸化層を生成する。例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金の物体を陽極酸化するために、通常の油脂洗浄剤で前処理される。そののち、好ましくは、エッチング処理により傷または既存の酸化物が除去される。物体はクロム酸、または、より好ましくは硫酸溶液中に浸される。つぎに、アルミニウム物体を陽極として動作させクロム酸を通じて直流電流を流すことにより、アルミニウム酸化物層が物体上に形成される。電流は陰極で水素を開放し、アルミニウムの陽極表面で酸素を開放し、酸化アルミニウムの積層を形成する。１２ボルトＤＣでの陽極酸化で、約１５．５平方インチの面積のアルミニウム片は約１アンペアの電流を消費する。商業的な用途では、使用される電圧は通常１５から２１ボルトの範囲である。酸濃度、溶液温度および電流のような条件を制御して一貫した酸化層の生成を可能にし、これにより、そうしない場合に較べて何倍もの厚さの層を形成できる。この酸化層は、アルミニウム表面に硬度および腐食耐性の双方を増強する。この酸化物は、コランダムの六角形の「パイプ」結晶として形成され、これら結晶が中央の六角形の空隙を具備し、これらが、染料処理において陽極酸化処理部分が着色する原因となる。満足のいく酸化コーティングが形成されたら、この後、陽極酸化物体をシールして剥離耐性の程度を最小化する。シールは、物体をシール用溶媒、例えば、ナトリウムまたはカリウムのクロム酸塩の５％水溶液（ｐＨ５．０から６．０）に１０分間、約９０°Ｃから１００°Ｃの温度で浸すことにより達成され、また、沸騰した脱イオン水、コバルトまたはニッケルアセテート、または他の適切な化学溶液により達成される。
【００２０】
種々のタイプの陽極酸化、タイプＩ、ＩＩ、およびＩＩＩがＭＩＬ−Ｓｐｅｃ ＭＩＬ−Ａ−８６２５Ｆ（Ａｎｏｄｉｃ Ｃｏａｔｉｎｇ ｆｏｒ Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ ａｎｄ Ａｌｉｍｉｎｉｕｍ Ａｌｌｏｙｓ）に説明されており、その内容は参照してここに組み入れる。最も好ましくは、フェースインサートは、ＭＩＬ−Ａ−８６２５Ｆに従ってタイプＩＩＩでハード陽極酸化される。ハード陽極酸化のコーティングは標準的なタイプＩまたはＩＩの陽極酸化コーティングに較べて０．００３５インチだけ厚く、コート金属中に標準的なタイプＩまたはＩＩの陽極酸化コーティングに較べてより深く浸入する。ＭＩＬ−Ａ−８６２５Ｆから引用した次の表は陽極酸化コーティングのタイプの間の一般的な厚さの範囲を示す。
【表３】
【００２１】
タイプＩＩＩ準拠陽極酸化プロセスの商業的な例は、マサチューセッツ州、ＮａｔｉｃｋのＤｕｒａｌｅｃｔｒａによるＳａｎｆｏｒｄ Ｈａｒｄｃｏａｔ（商標）プロセス、およびミシガン州、ＤｅｘｔｅｒのＡｌｐｈａ Ｍｅｔａｌ Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ社により実施されるハードコート陽極酸化であり、これらは参照してここに組み入れる。タイプＩＩＩハード陽極酸化プロセスはタイプＩおよびＩＩのプロセスと類似であるけれども、タイプＩＩＩは０°Ｃに近い低温での硫酸浴を、大きな電流とともに使用する。ＭＩＬ−Ａ−８６２５Ｆに従うと、タイプＩＩＩコーティングは一般に５％を越える名目銅含量または８％を越える名目シリコン含量のアルミニウム合金に適用しない。約５％を越える多硬質量の合金はタイプＩＩＩにはより不向きである。さらに、タイプＩＩＩコーティングは耐摩耗性が大きいので、以下に述べるように、タイプＩまたはＩＩのような態様でコーティングをポリマーでシールまたは注入する必要がなく、コーティングは幾分多孔性を保持する。さらに、多孔性が未シールの構造であるので、ハード陽極酸化のコーティングは着色染料を注入して物体の外観を変更でき、ポリマー、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）またはポリエポキシド（エポキシ）またはポリウレタンベースの樹脂を注入して物体の摩擦特性を調整できる。
【００２２】
ハード陽極酸化をポリマーで注入する方法は米国特許第５，４３９，７１２号「複合アルミニウム製品」に開示されており、その内容は参照してここに組み入れる。ハード陽極酸化プロセスが完了すると、陽極酸化された物体が注入溶液中に浸される。この注入溶液は、非イオン活性剤を用いて溶液中に分散された正帯電ポリマー粒子を含む。溶液およびアルミニウム物体は４０°Ｃから８０°Ｃの範囲まで加熱され、２から１０ボルトの電圧が印可される。アルミニウム物体は陽極として動作し、正に帯電したポリマー粒子がハード陽極酸化コーティングに吸着されて均一な単分子層を形成する。当業者は容易に理解するように、任意の正帯電のポリマー粒子を使用でき、合金のタイプまたは使用されるポリマーに応じて温度および電圧が変更される。
【００２３】
図８および９はこの発明の１実施例を示し、フェースインサート１０２がクラブヘッド１００の本体１０４に結合されている。フェースインサート１０２は、結合の前に、好ましくはハード陽極酸化、すなわち、タイプＩＩＩで処理され、ハード陽極酸化コーティング１１０で被着される。フェースインサートは、陽極酸化された後に、好ましくは、クラブヘッドの本体に樹脂１１１、例えばエポキシまたはウレタンにより結合され、この際、フェースインサート１０２の周囲が、その反対側で、暮れ部ヘッド本体１０４の一部を形成する棚部（図示しない）により支持される。ただし、他の結合方法も当業者により創案でき、これには先の実施例で説明した結合方法が含まれる。他の結合方法は、これに限定されないが、図９に示すネジ１１２を用い、また、図９ｂに示すようにフェースインサート１０２上に本体１０４の部分１０３を冷間鍛造またはスエージ処理してフェース１０２を保持する。インサート１０２は、部分１０３を収容する形状および寸法の棚部をその周囲に具備して打撃フェースが平坦になるようにしてよい。さらに、コーティング１１０が陽極酸化処理において所定領域を満たすので、フェースインサート１０２にネジ１１２用の穴を通常より大きくあけることが有益であり、そうでなければ小さいサイズのネジを用いる。
【００２４】
ハード陽極酸化コーティングはしばしば無着色、灰色、または透明であるけれども、フェースインサートを着色または染料コーティングでハード陽極酸化して改善された美観を創出してよい。上述のＤｅｒａｌｅｃｔｒａによるＳａｆｏｒｄ Ｈａｒｄｃｏａｔ（商標）処理は、アルミニウムに着色の陽極酸化コーティングを被着できる。着色は、二段階電解法、陽極酸化および着色を結合する一体化着色プロセス、上述したポリマー注入による有機または無機染色、干渉着色等によっても実現できる。そのような着色コーティングを用いてクラブヘッド表面に打撃領域すなわち「スイートスポット」を枠づけまたは影付けしてよい。図８のスイートスポット１１４はフェースインサートの表面のそのような着色領域の例である。物体の一部のみ着色するには、物体の陽極酸化されない部分を保護マスクによりマスキングすればよい。そのようなコーティングまたはマスキングはしばしばビニルまたは他のポリマーから製造され、通常容易に被着または剥離可能になっている。ハード陽極酸化処理に好適な商業的に利用可能な剥離可能なマスクは、ミシガン州、デトロイトのＧｅｎｅｒａｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社から入手可能なＰｌａｔｅＯｆｆ Ｍａｓｋ ４２１０である。
【００２５】
この発明はフェースインサートをハード陽極酸化する例に限定されない。フェースインサート１０２は、好ましくは、クラブヘッド本体１０４より軽く密度が小さい材料から構築されるけれども、陽極酸化処理に先立ってフェースインサート１０２をクラブヘッド本体１０４に結合することが可能である。図９ａに示すように、フェースインサート１０２を固着した後、本体１０４およびフェースインサート１０２を含む全体のクラブヘッド１００を実質的にハード陽極酸化コーティング１１０を非着してよい。これは、フェースインサート１０２をアルミニウムまたはアルミニウム合金で製造し、かつ、クラブヘッド本体１０４をチタンまたはチタン合金で製造する時にとくに好ましい。なぜならば、これら財用は容易に陽極酸化できるからである。アルミニウムはＭＩＬ−Ａ−８６２５Ｆに従って陽極酸化され、チタンはＡＭＦ−２４８８またはＭＩＳ−２３５４５に従って陽極酸化され、これらの内容は参照してここに組み入れる。カリフォルニア州、Ｈｕｎｔｉｎｇｔｏｎ ＢｅａｃｈのＴｉｏｄｉｚｅ（商標）社は、これらの仕様で、Ｔｉｏｄｉｚｅ（商標）Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓの名称でチタンおよびチタン合金を処理し、これらの内容は参照してここに組み入れる。Ｔｉｏｄｉｚｅ（商標）社は「Ｔｉｏｄｉｚｅ Ｐｒｏｃｅｓｓ」という名称のパンフレットを制作しており、これがそれらの処理を説明している。その内容も参照してここに組み入れる。チタンは、全体としては、チタンの物体を溶液中に浸して溶液を介して電流を通じることによって、アルミニウムと類似の態様で陽極酸化される。ただし、チタンは典型的にはアルカリ溶液に室温で浸され、これはアルミニウムおよびその合金と異なる点である。アルミニウムおよびチタンの陽極酸化のプロセスは同一ではないけれども、反陽極酸化処理の間マスキングが施されてコーティングまたは金属の間の干渉を回避してよい。この実施例では、本体１０４およびインサート１０２を陽極酸化に先立って結合する場合、フェースインサート１０２をクラブヘッド本体１０４に結合するのに先立ってハード陽極酸化する場合に較べて、結合方法に幅広い選択が可能となり、結合処理のおける陽極酸化コーティング１１０の損傷を最小化する。
【００２６】
さらに他の実施例では、図１１に示すように、陽極酸化コーティングに、ポリマー、例えば、ＤｕＰｏｎｔ社からＴｅｆｒｏｎ（商標）として入手可能で、かつ広く知られているポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を注入または含浸させて低摩擦コーティング１３０を形成して良い。このような処理はＳａｎｆｏｒｄ Ｈａｒｄｌｕｂｅ（商標）処理としてＤｕｒａｌｅｃｔｒａから入手可能であり、その内容は参照してここに組み入れる。陽極酸化処理された物体がＰＴＦＥ正イオンを含む溶液に浸され、電流が供給される。正イオンは物体に吸引され、これが陽極として働き、正イオンが低摩擦コーティング１３０の孔中に注入される。ハード陽極酸化コーティングをＰＴＦＥで含浸させると、低摩擦コーティング１３０をドライバまたはフェアウェイウッドのような、スピンの減少が望まれる歩ゴルフクラブのフェースに被着するときにとくに有益である。なぜならば、ＰＴＦＥは、知られている範囲で、最も摩擦係数が小さいものの１つであるからである。
【００２７】
オプションのソールプレート１０８を陽極酸化させて、標準のハード陽極酸化コーティング１１０またはポリマー例えばＰＴＦＥで含浸させた低摩擦コーティング１３０を形成させて良く、後者は、ソールプレート１０８が地面に接触した時により防護的であり、受ける摩擦も小さく、スイング速度や寿命を増大させるので、フェアウェイウッドのとくに有益である。ハード陽極酸化のソールプレート１０８はドライバに適用しても有益であり、とくに、標準のプラスチック製のドライブ領域マットから打撃が外れた場合にも、ＰＴＦＥ注入コーティングにより摩擦が減少され、追加の防護が付加されるので、有益である。これは、されにアイアンタイプのクラブヘッド（図９に示すようなもの）またはパタークラブにも適用できる。図１０に示すように、個別のソールプレート１０８に代えて、一体型のフェース／ソールピース１２０をこの発明で実現して良く、この一体型のピース１２０はハード陽極酸化されてＰＴＦＥが注入された低摩擦コーティング１３０を実現する。一体型のピース１２０は、先の実施例において理解されるようなこの発明の分離型のフェースインサートおよびソールプレートと同様の利点を実現でき、さらに、クラブヘッド１００の下方部分に防護を付加し摩擦を減少させる。
【００２８】
図１１ａに示すように、他の実施例において、大きなスピンが望まれるとき、すなわち、アイアンタイプのクラブの場合、フェースインサート１０２状のハード陽極酸化コーティングは摩擦が大きなポリマー材料１３７、例えば、エポキシベースの樹脂、ポリウレタン、またはポリ尿素でシールされて、ハード陽極酸化の高摩擦コーティング１４０を実現して良い。これは、グリーンへのアプローチショットを打つ時にボールを十分に制御したい、十分に熟練したゴルファーに有益である。なぜならばこれはボールおよびフェースインサート１０２の間の摩擦を増大させ、どのようなタイプのショットが望まれる場合でもより大きな制御および「作業性」を実現するからである。高摩擦ポリマーをコーティングに注入する処理は上述のＰＴＦＥで用いられた処理と類似である。陽極酸化された物体が正ポリマーイオンを含む溶液に浸され電流が供給される。正イオンは物体に吸引され、これが陽極として働き、正イオンが摩擦増強コーティング１４０の孔中に注入され、構造をシールする。１例において、クラブセットから選択されたアイアンクラブ、例えばショートアイアンおよびウェッジが摩擦増強コーティング１４０を伴って構築され、ボールスピンを増大させ、ショートゲームの制御を改善する。
【００２９】
ここに開示されたこの発明の事例的な実施例は上述の目的を実現することは明らかであるけれども、当業者は多くの変更や他の実施例を実装できることを理解されたい。さらに、任意の実施例の特徴および／または要素を単独または他の実施例と組み合わせて採用して良く、この発明に従う方法のステップおよび要素を任意の適切な順番で実行してよい。したがって、特許請求の範囲がこのような変更は実施例のすべてをカバーするように意図され、この発明の趣旨の範囲内であることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】この発明に従うゴルフクラブヘッドの実施例の正面図である。
【図２】この発明の、フェースインサートを省略した本体部分の実施例の正面図である。
【図３】図２の３−３線に沿う図である。
【図４】この発明の、インターロック構造の他の実施例を示す本体部分の断面図である。
【図５】この発明の、インターロック構造の他の実施例を示す本体部分の断面図である。
【図６】この発明の、インターロック構造の他の実施例を示す本体部分の断面図である。
【図７】図２の他の実施例である。
【図８】この発明のクラブヘッドの実施例の正面図である。
【図９】この発明のクラブヘッドの実施例の断面図である。
【図９ａ】この発明のクラブヘッドの他の実施例の断面図である。
【図９ｂ】この発明のクラブヘッドの他の実施例の断面図である。
【図１０】この発明のクラブヘッドの他の実施例の断面図である。
【図１１】この発明に従ってフェースインサートに被着させた注入ハード陽極酸化コーティングの断面図である。
【図１１ａ】この発明に従ってフェースインサートに被着させた注入ハード陽極酸化コーティングの断面図である。
【図１２】この発明のドライバ型のクラブヘッドの実施例である。
【図１３】この発明のドライバ型のクラブヘッドの他の実施例である。
【符号の説明】
【００３１】
１４ トップライン
２０ ソール
２４ 本体部分
２５ インターロック構造
２６ チャンネル
３２ フロント
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ゴルフクラブに関係し、とくに、マルチメタルゴルフクラブに関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴルフクラブで周囲に重み付けを行ってクラブの質量を周辺に分散させ、ゴルフクラブのフェースにスウィートスポットから離れてゴルフボールがフェースに芯から外れて当たる影響を最小化し、より正確でより一貫性のあるゴルフボールの軌道を実現する。周囲の重み付けは、フェースすなわち打撃面の反対に位置するゴルフクラブのバックにキャビティーを形成することによって実現する。このキャビティーを形成することによって確保した材料の重量をゴルフクラブのヘッドの周囲に再分配する。一般に、キャビティーの体積を大きくすると、周囲に分散される質量が大きくなる。その上、周囲の重量が一層クラブのソールに移動させられて重心が下方および後方に移動させられる。
【０００３】
クラブヘッドにおいて、ゴルフクラブヘッドの重心を下方及び後方に移動させる代替的な手法は複合構造を採用する。これら複合構造は２、３またそれ以上の、種々な物理特性、例えば、種々の密度を具備する材料を採用する。所望の強度特性をより少ない重量で実現する材料を、ゴルフクラブヘッドのクラウンまたはトップラインに配置することによって、ゴルフクラブヘッドの総重量のより多くのパーセンテージをクラブヘッドのソールに移動させる。この結果、重心が下方および後方に移動させられる。好都合なことに、この手法はマッスルバックアイアンクラブまたはフェアウェイウッドに適応できる。なぜならば、これがボールの下方及び後方での打ち上げに役立つからである。ただし、複合材料は相互に結合され、例えば、溶接、成型、結合剤、具体的に、エポキシを使用して結合しなければならず、時間の経過とともに剥離や腐食にさらされる。このような部品の剥離、腐食によって、ゴルフクラブヘッドの性能が劣化し、クラブヘッドの故障につながる。
【０００４】
したがって、部品の剥離、腐食、または分離に伴う問題を最小化する態様で設計された種々の密度を有する部品を採用する複合ゴルフクラブに対する要望が依然としてある。
【発明の開示】
【０００５】
この発明は複合材料から構築されたゴルフクラブヘッドに向けられている。ゴルフクラブヘッドは、本体部分、例えば注型または鍛造の本体部分を含み、この本体部分が第１の金属から製造され、フェースインサートに結合される。フェースインサートは第２の金属から製造される。第１の金属および第２の金属は第１の金属の密度が第２の金属の密度より大きくなるように選択される。適切な金属の例は、第１の金属に対してチタンまたはシチールであり、第２の金属に対してアルミニウムである。フェースインサートはトップライン（またはクラウン）に隣接して本体部分のフロントに配置され、クラブヘッドの打撃面の少なくとも一部を形成する。本体およびフェースインサートの間の剥離または分離を最小化するために、インターロック構造（係合構造）が好ましくは本体部分に形成され、フェースインサートを本体部分にフィットさせるときに、フェースインサートと係合するようになっている。このインターロック構造は、フェースインサートが結合される、本体部分のトップセクションを通じて伸びる１または複数のチャンネルを含む。結合時に、フェースインサートはチャンネルと係合して、フェースインサートと本体部分との間に十分でかつ安定した結合を実現する。チャンネルは、量部品の間の結合を一層増強するような形状をとる。これらの形状は、これに限定されないが、矩形断面、オーバーハング断面、例えば鳩の尻尾の断面を含む。
【０００６】
この発明は、また、ゴルフクラブヘッドの少なくとも一部、好ましくはフェースインサートを陽極酸化処理することに向けられている。代替的な実施例では、クラブヘッドのすべての部品が陽極酸化処理される。クラブヘッドのフェースインサート、本体、または双方が陽極酸化処理される。例えば、フェースインサートが陽極酸化処理アルミニウムから製造されて良く、また、本体部分が陽極酸化処理チタンから製造されて良く、または双方がそうであってよい。ポリマー、例えば、ＰＴＦＥ、ポリウレタンまたはポリ尿素を、陽極酸化処理層に付加してクラブの性能を増強させて良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
添付の図１〜図７を参照してこの発明に従うゴルフクラブヘッド１０の事例的な実施例は、フェースインサート１２及び本体部分２４を含み、これがホーゼル１６に結合されている。ホーゼル１６はシャフト（図示しない）を収容するようになっている。クラブヘッド１０は適切な材料、例えば、ステンレス鋼、炭素鋼、チタンから、好ましくは、鋳造または鍛造される。１実施例においては、本体部分２４は鋳造された本体部分である。本体部分２４はクラウンまたはトップライン１４、トウ２２、ソール２０、およびヒール１８を含みこれらが本体部分２４の周囲を構成する。ホーゼル１６は一般的には本体部分２４のヒール1１８からのびる。１実施例では、クラブヘッド１０はマッスルバックアイアン型クラブヘッドとして構成され、厚い底部のバック部分を具備する。本体部分２４は打撃面を形成するフロント３２も含む。
【０００８】
この発明に従ってゴルフクラブの重心の位置の改良するには、種々の重量または密度を具備する種々の材料を採用する複合構造を用いる。具体的には、ゴルフクラブヘッド１０は２つの材料を採用する。本体部分２４は第１の材料、例えば、第１の金属から構築され、これは第１の重量または密度を有する。本体部分２４に適した材料は、これに限定されないがステンレス鋼、炭素鋼、ベリリウム銅、チタンおよび金属マトリックス複合材料（ＭＭＣ）を含む。好ましくは、本体部分２４は高密度金属、例えば、ステンレス鋼またはチタンから製造される。クラブヘッド１０も本体部分２４のフロント３２に結合されたフェースインサート１２を含む。フェースインサート１２は第２の材料すなわち第２の密度有する第２の金属から構築される。インサート１２に適切な材料はチタン、アルミニウム及び合金を含む。１実施例では、第１の重量または第１の密度は第２の重量または第２の密度より大きい。
【０００９】
クラブヘッド１０の重心を下方および後方に移動させるために、軽量フェースインサート１２が本体部分２４に結合されて、フェースインサート１２が本体部分２４のフロント３２上にクラウンまたはトップライン１４に近接して配置される。したがって、フェースインサート１２はクラブヘッド１０のクラブフェースすなわち打撃面の一部を形成する。フェースインサート１２が本体部分２４から剥離するのを最小化するために、本体部分２４は、トップライン１４に近接して本体部分２４のフロント３２の少なくとも一部上に形成されたインターロック構造２５を含む。フェースインサート１２が本体部分２４のフロント３２に結合され、または圧入されるときにフェースインサート１２はインターロック構造２５中に固着され保持される。オプションとして、接着剤溶接または他の結合剤を使用してフェースインサート１２をインターロック構造２５に固着するのを支援する。フェースインサート１２のインターロック構造２５との相互関係及びメッシュが十分でフェースインサート１２を本体部分２４に強固に結合させる。
【００１０】
１実施例ではインターロック構造２５は少なくとも溝２６を含みこれが本体部分２４のフロント３２のトップを通じて設けられている。代替的には、複数の平行な溝２６が本体部分２４のフロント３２に形成され、さらにこれが複数の関連する尾根部すなわち立ち上がり部分２８を設ける。1実施例において複数の平行な溝２６は本体部分２４のトップライン１４またはソール２０と実質的に平行なように配される。１実施例ではフェースインサート１２は本体部分２４に圧接されて、フェースインサーと１２が本体部分２４に結合されるときにフェースインサート１２の第２の金属が溝２６の各々を実質的に満たすようになっている。溝２６は直線円形を含む任意の計上として配されてよいが、好ましくは溝２６は全体としてソール２０と平行に配された直線である。
【００１１】
フェースインサート１２を溝２６を具備したインターロック部材２５に埋め込むとフェースインサート１２と本体部分２４の間により強固で弾力性のある結合が形成される。溝の形状、特に、断面のプロフィールに応じて圧入したときに本体部分２４とフェースインサート１２との間で接触面積が増大し機械結合が増大する。図３に示す、１実施例では溝の各々は全体として矩形の断面形状を有する。他の実施例では少なくとも１つ、好ましくは２つのアンダーカット３４（図４）が各溝に形成される。アンダーカット３４は、開放端に近づくにつれ溝２６をせまくして形成される。１実施例では溝２６はハトの尻尾の形状の断面を有する。代替的に、溝２６は全体として丸い断面（図５）例えば、円形または楕円の断面を有する。また尾根部２８は丸または曲線であってよくフェースインサート１２及び本体部分２４を圧着するときに両者の間の係合を容易にする。これらの実施例では各溝２６は本体部分２４のフロント３２に向かって開放されているけれども他の構成も可能である。例えば、図６に示されるように溝２６は本体部分２４のクラウンまたはトップライン１４に向かって開放されてよい。好ましくは、この実施例において、溝２６はハトの尻尾の形状の断面を有する。フェースインサート２６は、本体部分２４に、好ましくは、接着剤で結合されるときに、このような上向きに開放した溝の中に埋め込まれることとなる。
【００１２】
他の実施例において、インターロック部材２５は、図７に示すように、交差するチャンネル２６、すなわち、一組の水平のチャンネル２６および他の組の垂直なチャンネルにより形成される複数の直立したポスト２７を有する。フェースインサート１２は本体部分２４へハンマで打ちつけられ、または圧接され、具体的にはスエージまたは冷間鍛造される。この方法は図４および５に示す実施例にも採用できる。
【００１３】
１実施例において、本体部分のフロントにインターロック構造を形成するために、少なくとも１つのチャンネルがケース本体のフロントの部分を通るように形成される。代替的には、複数の平行なチャンネルが本体のフロントに形成され、各チャンネルは本体部分のトップラインまたはソールの少なくとも１つに平行である。チャンネルは全体として矩形の断面となるように形成して良い。代替的には、チャンネルは鳩の尻尾の断面となるように形成される。インターロック構造を本体のフロントに形成した後、フェースインサートを注型本体のフロントに圧接してフェースインサートの一部をインターロック構造の内部に取り付ける。
【００１４】
この発明に従う事例的な実施例は、クラブヘッドの本体部分のフロントの一部にそのトップラインに近接させてインターロック構造を形成することによりゴルフクラブを製造する方法を含む。上述したように、本体は、トップライン、ソール、トウ、ヒール、フロント、およびこのフロントの反対側のバックを含み、本体は第１の金属から製造される。フェースインサートは、フェースインサートの一部を本体のインターロック構造の内部に取り付けることにより、注型本体のフロントに結合される。フェースインサートは第２の金属から構築される。第１および第２の金属は、第１の金属の密度または重量が第２の金属より大きくなるように選択される。例えば、第１の金属はチタンまたはチタン合金から選択され、第２の金属はアルミニウムまたはアルミニウム合金から選択される。フェース芯サーと１２はクラブヘッドの体積に１０％から４０％の間を占めてよい。
【００１５】
低密度、高強度の合金、例えばアルミニウムから製造した合金が、この発明に対してはとくに適切である。以下の表は、アイアンタイプのゴルフクラブの対応する典型的なフェースインサートの質量および厚さを説明する。
【表１】
【００１６】
種々の材料では材料強度が異なるのでこれら種々の材料に対してフェースインサートの厚さを変える必要がある。これらフェースインサートは実質的に類似の強度を有する。これらの材料のうちで、スチールが最も強く、最も薄いフェースを逍遥できるけれども、密度がアルミニウムおよびチタンの双方に較べて大きい。この結果、スチールのフェースは、チタンや高強度アルミニウムのフェースに較べて薄いけれども重量が大きい。さらに、高強度アルミニウムのフェースインサートの密度が小さいので、重量を再配置して重心の位置を改善し、スイートスポットのサイズをおお菊で来る。
【００１７】
低密度金属、例えば高強度アルミニウム合金をフェースインサートに採用するとき、それは、適切な材料強度および機械特性、例えば、降伏強度、引っ張り強度、硬度、延伸等を具備し、クラブの損傷や性能劣化を回避するようにしなければならない。好ましくは、高強度アルミニウム合金、例えば、スカンジウムを含有する合金、および７系列の高強度アルミニウム合金（「Ｓｃ−７」）、または、所定パーセントのセラミックを含有するアルミニウム合金（「Ｍ５Ｃ」）が採用される。これら合金の材料特性は、適切な合金ＭＭＣ−７および１３Ａとともに以下の表に列挙される。
【表２】
【００１８】
ただし、高強度アルミニウム合金、例えば、Ｓｃ−７およびＭ５Ｃを含むアルミニウム合金は腐食を受けやすく、ある場合には、典型的なステンレスシチールや治安材料に較べて腐食を受けやすい。アルミニウム合金がスチール合金と接触するとき、電解腐食がアルミニウムに悪影響を与える。
【００１９】
この発明の実施例によれば、この発明のゴルフクラブの金属は酸化され、好ましくは陽極酸化されて、その強度および腐食耐性を向上させる。多くの未処理の金属、例えばアルミニウムの酸化は、金属が長期間に渡って空気に接触することにより自然に起こる。陽極酸化は、金属の表面を改質するために採用される処理であり、自然の専科により形成される酸化層に較べて著しく均一で高密度で硬い酸化層を形成する。これは、金属を剥離や腐食から防ぎ、異なる表面形状を生成し、結晶構造を変更し、また、さらには金属表面を着色するために用いることができる。陽極酸化の間、化学反応が起こり、金属の表面に結合した酸化層を生成する。例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金の物体を陽極酸化するために、通常の油脂洗浄剤で前処理される。そののち、好ましくは、エッチング処理により傷または既存の酸化物が除去される。物体はクロム酸、または、より好ましくは硫酸溶液中に浸される。つぎに、アルミニウム物体を陽極として動作させクロム酸を通じて直流電流を流すことにより、アルミニウム酸化物層が物体上に形成される。電流は陰極で水素を開放し、アルミニウムの陽極表面で酸素を開放し、酸化アルミニウムの積層を形成する。１２ボルトＤＣでの陽極酸化で、約１５．５平方インチの面積のアルミニウム片は約１アンペアの電流を消費する。商業的な用途では、使用される電圧は通常１５から２１ボルトの範囲である。酸濃度、溶液温度および電流のような条件を制御して一貫した酸化層の生成を可能にし、これにより、そうしない場合に較べて何倍もの厚さの層を形成できる。この酸化層は、アルミニウム表面に硬度および腐食耐性の双方を増強する。この酸化物は、コランダムの六角形の「パイプ」結晶として形成され、これら結晶が中央の六角形の空隙を具備し、これらが、染料処理において陽極酸化処理部分が着色する原因となる。満足のいく酸化コーティングが形成されたら、この後、陽極酸化物体をシールして剥離耐性の程度を最小化する。シールは、物体をシール用溶媒、例えば、ナトリウムまたはカリウムのクロム酸塩の５％水溶液（ｐＨ５．０から６．０）に１０分間、約９０°Ｃから１００°Ｃの温度で浸すことにより達成され、また、沸騰した脱イオン水、コバルトまたはニッケルアセテート、または他の適切な化学溶液により達成される。
【００２０】
種々のタイプの陽極酸化、タイプＩ、ＩＩ、およびＩＩＩがＭＩＬ−Ｓｐｅｃ ＭＩＬ−Ａ−８６２５Ｆ（Ａｎｏｄｉｃ Ｃｏａｔｉｎｇ ｆｏｒ Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ ａｎｄ Ａｌｉｍｉｎｉｕｍ Ａｌｌｏｙｓ）に説明されており、その内容は参照してここに組み入れる。最も好ましくは、フェースインサートは、ＭＩＬ−Ａ−８６２５Ｆに従ってタイプＩＩＩでハード陽極酸化される。ハード陽極酸化のコーティングは標準的なタイプＩまたはＩＩの陽極酸化コーティングに較べて０．００３５インチだけ厚く、コート金属中に標準的なタイプＩまたはＩＩの陽極酸化コーティングに較べてより深く浸入する。ＭＩＬ−Ａ−８６２５Ｆから引用した次の表は陽極酸化コーティングのタイプの間の一般的な厚さの範囲を示す。
【表３】
【００２１】
タイプＩＩＩ準拠陽極酸化プロセスの商業的な例は、マサチューセッツ州、ＮａｔｉｃｋのＤｕｒａｌｅｃｔｒａによるＳａｎｆｏｒｄ Ｈａｒｄｃｏａｔ（商標）プロセス、およびミシガン州、ＤｅｘｔｅｒのＡｌｐｈａ Ｍｅｔａｌ Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ社により実施されるハードコート陽極酸化であり、これらは参照してここに組み入れる。タイプＩＩＩハード陽極酸化プロセスはタイプＩおよびＩＩのプロセスと類似であるけれども、タイプＩＩＩは０°Ｃに近い低温での硫酸浴を、大きな電流とともに使用する。ＭＩＬ−Ａ−８６２５Ｆに従うと、タイプＩＩＩコーティングは一般に５％を越える名目銅含量または８％を越える名目シリコン含量のアルミニウム合金に適用しない。約５％を越える多硬質量の合金はタイプＩＩＩにはより不向きである。さらに、タイプＩＩＩコーティングは耐摩耗性が大きいので、以下に述べるように、タイプＩまたはＩＩのような態様でコーティングをポリマーでシールまたは注入する必要がなく、コーティングは幾分多孔性を保持する。さらに、多孔性が未シールの構造であるので、ハード陽極酸化のコーティングは着色染料を注入して物体の外観を変更でき、ポリマー、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）またはポリエポキシド（エポキシ）またはポリウレタンベースの樹脂を注入して物体の摩擦特性を調整できる。
【００２２】
ハード陽極酸化をポリマーで注入する方法は米国特許第５，４３９，７１２号「複合アルミニウム製品」に開示されており、その内容は参照してここに組み入れる。ハード陽極酸化プロセスが完了すると、陽極酸化された物体が注入溶液中に浸される。この注入溶液は、非イオン活性剤を用いて溶液中に分散された正帯電ポリマー粒子を含む。溶液およびアルミニウム物体は４０°Ｃから８０°Ｃの範囲まで加熱され、２から１０ボルトの電圧が印可される。アルミニウム物体は陽極として動作し、正に帯電したポリマー粒子がハード陽極酸化コーティングに吸着されて均一な単分子層を形成する。当業者は容易に理解するように、任意の正帯電のポリマー粒子を使用でき、合金のタイプまたは使用されるポリマーに応じて温度および電圧が変更される。
【００２３】
図８および９はこの発明の１実施例を示し、フェースインサート１０２がクラブヘッド１００の本体１０４に結合されている。フェースインサート１０２は、結合の前に、好ましくはハード陽極酸化、すなわち、タイプＩＩＩで処理され、ハード陽極酸化コーティング１１０で被着される。フェースインサートは、陽極酸化された後に、好ましくは、クラブヘッドの本体に樹脂１１１、例えばエポキシまたはウレタンにより結合され、この際、フェースインサート１０２の周囲が、その反対側で、暮れ部ヘッド本体１０４の一部を形成する棚部（図示しない）により支持される。ただし、他の結合方法も当業者により創案でき、これには先の実施例で説明した結合方法が含まれる。他の結合方法は、これに限定されないが、図９に示すネジ１１２を用い、また、図９ｂに示すようにフェースインサート１０２上に本体１０４の部分１０３を冷間鍛造またはスエージ処理してフェース１０２を保持する。インサート１０２は、部分１０３を収容する形状および寸法の棚部をその周囲に具備して打撃フェースが平坦になるようにしてよい。さらに、コーティング１１０が陽極酸化処理において所定領域を満たすので、フェースインサート１０２にネジ１１２用の穴を通常より大きくあけることが有益であり、そうでなければ小さいサイズのネジを用いる。
【００２４】
ハード陽極酸化コーティングはしばしば無着色、灰色、または透明であるけれども、フェースインサートを着色または染料コーティングでハード陽極酸化して改善された美観を創出してよい。上述のＤｅｒａｌｅｃｔｒａによるＳａｆｏｒｄ Ｈａｒｄｃｏａｔ（商標）処理は、アルミニウムに着色の陽極酸化コーティングを被着できる。着色は、二段階電解法、陽極酸化および着色を結合する一体化着色プロセス、上述したポリマー注入による有機または無機染色、干渉着色等によっても実現できる。そのような着色コーティングを用いてクラブヘッド表面に打撃領域すなわち「スイートスポット」を枠づけまたは影付けしてよい。図８のスイートスポット１１４はフェースインサートの表面のそのような着色領域の例である。物体の一部のみ着色するには、物体の陽極酸化されない部分を保護マスクによりマスキングすればよい。そのようなコーティングまたはマスキングはしばしばビニルまたは他のポリマーから製造され、通常容易に被着または剥離可能になっている。ハード陽極酸化処理に好適な商業的に利用可能な剥離可能なマスクは、ミシガン州、デトロイトのＧｅｎｅｒａｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社から入手可能なＰｌａｔｅＯｆｆ Ｍａｓｋ ４２１０である。
【００２５】
この発明はフェースインサートをハード陽極酸化する例に限定されない。フェースインサート１０２は、好ましくは、クラブヘッド本体１０４より軽く密度が小さい材料から構築されるけれども、陽極酸化処理に先立ってフェースインサート１０２をクラブヘッド本体１０４に結合することが可能である。図９ａに示すように、フェースインサート１０２を固着した後、本体１０４およびフェースインサート１０２を含む全体のクラブヘッド１００を実質的にハード陽極酸化コーティング１１０を非着してよい。これは、フェースインサート１０２をアルミニウムまたはアルミニウム合金で製造し、かつ、クラブヘッド本体１０４をチタンまたはチタン合金で製造する時にとくに好ましい。なぜならば、これら財用は容易に陽極酸化できるからである。アルミニウムはＭＩＬ−Ａ−８６２５Ｆに従って陽極酸化され、チタンはＡＭＦ−２４８８またはＭＩＳ−２３５４５に従って陽極酸化され、これらの内容は参照してここに組み入れる。カリフォルニア州、Ｈｕｎｔｉｎｇｔｏｎ ＢｅａｃｈのＴｉｏｄｉｚｅ（商標）社は、これらの仕様で、Ｔｉｏｄｉｚｅ（商標）Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓの名称でチタンおよびチタン合金を処理し、これらの内容は参照してここに組み入れる。Ｔｉｏｄｉｚｅ（商標）社は「Ｔｉｏｄｉｚｅ Ｐｒｏｃｅｓｓ」という名称のパンフレットを制作しており、これがそれらの処理を説明している。その内容も参照してここに組み入れる。チタンは、全体としては、チタンの物体を溶液中に浸して溶液を介して電流を通じることによって、アルミニウムと類似の態様で陽極酸化される。ただし、チタンは典型的にはアルカリ溶液に室温で浸され、これはアルミニウムおよびその合金と異なる点である。アルミニウムおよびチタンの陽極酸化のプロセスは同一ではないけれども、反陽極酸化処理の間マスキングが施されてコーティングまたは金属の間の干渉を回避してよい。この実施例では、本体１０４およびインサート１０２を陽極酸化に先立って結合する場合、フェースインサート１０２をクラブヘッド本体１０４に結合するのに先立ってハード陽極酸化する場合に較べて、結合方法に幅広い選択が可能となり、結合処理のおける陽極酸化コーティング１１０の損傷を最小化する。
【００２６】
さらに他の実施例では、図１１に示すように、陽極酸化コーティングに、ポリマー、例えば、ＤｕＰｏｎｔ社からＴｅｆｒｏｎ（商標）として入手可能で、かつ広く知られているポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を注入または含浸させて低摩擦コーティング１３０を形成して良い。このような処理はＳａｎｆｏｒｄ Ｈａｒｄｌｕｂｅ（商標）処理としてＤｕｒａｌｅｃｔｒａから入手可能であり、その内容は参照してここに組み入れる。陽極酸化処理された物体がＰＴＦＥ正イオンを含む溶液に浸され、電流が供給される。正イオンは物体に吸引され、これが陽極として働き、正イオンが低摩擦コーティング１３０の孔中に注入される。ハード陽極酸化コーティングをＰＴＦＥで含浸させると、低摩擦コーティング１３０をドライバまたはフェアウェイウッドのような、スピンの減少が望まれる歩ゴルフクラブのフェースに被着するときにとくに有益である。なぜならば、ＰＴＦＥは、知られている範囲で、最も摩擦係数が小さいものの１つであるからである。
【００２７】
オプションのソールプレート１０８を陽極酸化させて、標準のハード陽極酸化コーティング１１０またはポリマー例えばＰＴＦＥで含浸させた低摩擦コーティング１３０を形成させて良く、後者は、ソールプレート１０８が地面に接触した時により防護的であり、受ける摩擦も小さく、スイング速度や寿命を増大させるので、フェアウェイウッドのとくに有益である。ハード陽極酸化のソールプレート１０８はドライバに適用しても有益であり、とくに、標準のプラスチック製のドライブ領域マットから打撃が外れた場合にも、ＰＴＦＥ注入コーティングにより摩擦が減少され、追加の防護が付加されるので、有益である。これは、されにアイアンタイプのクラブヘッド（図９に示すようなもの）またはパタークラブにも適用できる。図１０に示すように、個別のソールプレート１０８に代えて、一体型のフェース／ソールピース１２０をこの発明で実現して良く、この一体型のピース１２０はハード陽極酸化されてＰＴＦＥが注入された低摩擦コーティング１３０を実現する。一体型のピース１２０は、先の実施例において理解されるようなこの発明の分離型のフェースインサートおよびソールプレートと同様の利点を実現でき、さらに、クラブヘッド１００の下方部分に防護を付加し摩擦を減少させる。
【００２８】
図１１ａに示すように、他の実施例において、大きなスピンが望まれるとき、すなわち、アイアンタイプのクラブの場合、フェースインサート１０２状のハード陽極酸化コーティングは摩擦が大きなポリマー材料１３７、例えば、エポキシベースの樹脂、ポリウレタン、またはポリ尿素でシールされて、ハード陽極酸化の高摩擦コーティング１４０を実現して良い。これは、グリーンへのアプローチショットを打つ時にボールを十分に制御したい、十分に熟練したゴルファーに有益である。なぜならばこれはボールおよびフェースインサート１０２の間の摩擦を増大させ、どのようなタイプのショットが望まれる場合でもより大きな制御および「作業性」を実現するからである。高摩擦ポリマーをコーティングに注入する処理は上述のＰＴＦＥで用いられた処理と類似である。陽極酸化された物体が正ポリマーイオンを含む溶液に浸され電流が供給される。正イオンは物体に吸引され、これが陽極として働き、正イオンが摩擦増強コーティング１４０の孔中に注入され、構造をシールする。１例において、クラブセットから選択されたアイアンクラブ、例えばショートアイアンおよびウェッジが摩擦増強コーティング１４０を伴って構築され、ボールスピンを増大させ、ショートゲームの制御を改善する。
【００２９】
ここに開示されたこの発明の事例的な実施例は上述の目的を実現することは明らかであるけれども、当業者は多くの変更や他の実施例を実装できることを理解されたい。さらに、任意の実施例の特徴および／または要素を単独または他の実施例と組み合わせて採用して良く、この発明に従う方法のステップおよび要素を任意の適切な順番で実行してよい。したがって、特許請求の範囲がこのような変更は実施例のすべてをカバーするように意図され、この発明の趣旨の範囲内であることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】この発明に従うゴルフクラブヘッドの実施例の正面図である。
【図２】この発明の、フェースインサートを省略した本体部分の実施例の正面図である。
【図３】図２の３−３線に沿う図である。
【図４】この発明の、インターロック構造の他の実施例を示す本体部分の断面図である。
【図５】この発明の、インターロック構造の他の実施例を示す本体部分の断面図である。
【図６】この発明の、インターロック構造の他の実施例を示す本体部分の断面図である。
【図７】図２の他の実施例である。
【図８】この発明のクラブヘッドの実施例の正面図である。
【図９】この発明のクラブヘッドの実施例の断面図である。
【図９ａ】この発明のクラブヘッドの他の実施例の断面図である。
【図９ｂ】この発明のクラブヘッドの他の実施例の断面図である。
【図１０】この発明のクラブヘッドの他の実施例の断面図である。
【図１１】この発明に従ってフェースインサートに被着させた注入ハード陽極酸化コーティングの断面図である。
【図１１ａ】この発明に従ってフェースインサートに被着させた注入ハード陽極酸化コーティングの断面図である。
【図１２】この発明のドライバ型のクラブヘッドの実施例である。
【図１３】この発明のドライバ型のクラブヘッドの他の実施例である。
【符号の説明】
【００３１】
１４ トップライン
２０ ソール
２４ 本体部分
２５ インターロック構造
２６ チャンネル
３２ フロント
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の金属を有する本体部と、
クラブヘッドのクラウンに隣接して上記本体部のフロントの少なくとも一部に形成された係合構造と、
上記本体部の上記フロントに結合され上記係合構造中に固着された、第２の金属を有するフェースインサートとを有し、
上記第１の金属の密度が上記第２の金属の密度より大きいことを特徴とするゴルフクラブヘッド。
【請求項２】
上記係合構造は少なくとも１つのチャンネルを有する請求項１記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項３】
上記チャンネルは全体として矩形の断面を有する請求項２記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項４】
上記チャンネルは少なくとも１つのアンダーカットを有する請求項２記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項５】
上記チャンネルは鳩の尻尾の形状の断面を有する請求項２記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項６】
上記フェースインサートの上記第２の金属が、上記フェースインサートが上記本体に結合されるときに、上記チャンネルを満たす請求項２記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項７】
上記チャンネルは少なくとも上記クラウンまたはソールと全体として平行である請求項２記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項８】
上記第１の金属はチタンまたはスチールを有し、上記第２の金属はアルミニウムを有する請求項１記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項９】
上記チャンネルは上記クラウンに向かって開いている請求項１記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項１０】
上記チャンネルは鳩の尻尾の形状に溝である請求項９記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項１１】
上記フェースインサートの上記第２の金属が、上記フェースインサートが上記本体に結合されるときに、上記チャンネルを満たす請求項９記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項１２】
上記フェースインサートは上記ゴルフクラブヘッドの体積の約１０％から４０％の間である請求項１記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項１３】
さらに複数の平行なチャンネルを有し、これらが上記本体のトップラインおよびソールの少なくとも一方に実質的に平行である請求項２記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項１４】
上記係合構造は上記少なくとも１つのチャンネルを交差する少なくとも１つの第２のチャンネルをさらに有する請求項２記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項１５】
第１の金属を有する本体部と、
上記本体部の上記フロントに結合され、第２の金属を有するフェースインサートとを有し、
上記第１の金属は上記第２の金属と実質的に異なり、上記フェースインサートは陽極酸化処理されることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
【請求項１６】
上記第１の金属の密度が上記第２の金属の密度より大きい請求項１５記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項１７】
上記第２の金属はアルミニウムである請求項１５記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項１８】
上記第２の金属は約５％未満の名目銅成分、約８％未満の名目珪素成分、および約５％未満の多孔質を有する請求項１７記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項１９】
上記第２の金属はチタンを有する請求項１５記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項２０】
上記フェースインサートはハードアノダイズド処理されている請求項１５記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項２１】
上記フェースインサートはエポキシで上記本体に結合される請求項２０記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項２２】
上記フェースインサートはネジで上記本体に結合される請求項２０記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項２３】
上記第２の金属は、約５％未満の名目銅成分および約８％未満の名目珪素成分を具備するアルミニウムを有する請求項２０記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項２４】
上記陽極酸化処理されたフェースインサートの少なくとも一部が着色される請求項１５記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項２５】
上記陽極酸化処理されたフェースインサートは所定量のポリマーを注入される請求項１５記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項２６】
上記ポリマーはポリテトラフルオロエチレンを有する請求項２５記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項２７】
上記ポリマーは、ポリエポキシド、ポリ尿素、およびポリウレタンからなるグループから選択される請求項２５記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項２８】
上記フェースインサートは冷間加工またはかしめ（スエージ）により上記本体部に結合される請求項１５記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項２９】
上記本体の一部も陽極酸化処理され、上記陽極酸化処理される部分は、ホーゼル領域、ソールプレート、クラウン、バック領域、および本体部全体からなるグループから選択される請求項１５記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項３０】
上記本体部の上記陽極酸化処理される部分は着色される請求項２９記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項３１】
上記本体部の上記陽極酸化処理される部分は所定量のポリマーを注入される請求項２９記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項３２】
上記本体部の上記陽極酸化処理される部分はソールプレートであり、上記ソールプレートおよび上記フェースインサートが一体の部分を有する請求項２９記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項１】
第１の金属を有する本体部と、
クラブヘッドのクラウンに隣接して上記本体部のフロントの少なくとも一部に形成された係合構造と、
上記本体部の上記フロントに結合され上記係合構造中に固着された、第２の金属を有するフェースインサートとを有し、
上記第１の金属の密度が上記第２の金属の密度より大きいことを特徴とするゴルフクラブヘッド。
【請求項２】
上記係合構造は少なくとも１つのチャンネルを有する請求項１記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項３】
上記チャンネルは全体として矩形の断面を有する請求項２記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項４】
上記チャンネルは少なくとも１つのアンダーカットを有する請求項２記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項５】
上記チャンネルは鳩の尻尾の形状の断面を有する請求項２記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項６】
上記フェースインサートの上記第２の金属が、上記フェースインサートが上記本体に結合されるときに、上記チャンネルを満たす請求項２記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項７】
上記チャンネルは少なくとも上記クラウンまたはソールと全体として平行である請求項２記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項８】
上記第１の金属はチタンまたはスチールを有し、上記第２の金属はアルミニウムを有する請求項１記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項９】
上記チャンネルは上記クラウンに向かって開いている請求項１記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項１０】
上記チャンネルは鳩の尻尾の形状に溝である請求項９記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項１１】
上記フェースインサートの上記第２の金属が、上記フェースインサートが上記本体に結合されるときに、上記チャンネルを満たす請求項９記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項１２】
上記フェースインサートは上記ゴルフクラブヘッドの体積の約１０％から４０％の間である請求項１記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項１３】
さらに複数の平行なチャンネルを有し、これらが上記本体のトップラインおよびソールの少なくとも一方に実質的に平行である請求項２記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項１４】
上記係合構造は上記少なくとも１つのチャンネルを交差する少なくとも１つの第２のチャンネルをさらに有する請求項２記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項１５】
第１の金属を有する本体部と、
上記本体部の上記フロントに結合され、第２の金属を有するフェースインサートとを有し、
上記第１の金属は上記第２の金属と実質的に異なり、上記フェースインサートは陽極酸化処理されることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
【請求項１６】
上記第１の金属の密度が上記第２の金属の密度より大きい請求項１５記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項１７】
上記第２の金属はアルミニウムである請求項１５記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項１８】
上記第２の金属は約５％未満の名目銅成分、約８％未満の名目珪素成分、および約５％未満の多孔質を有する請求項１７記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項１９】
上記第２の金属はチタンを有する請求項１５記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項２０】
上記フェースインサートはハードアノダイズド処理されている請求項１５記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項２１】
上記フェースインサートはエポキシで上記本体に結合される請求項２０記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項２２】
上記フェースインサートはネジで上記本体に結合される請求項２０記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項２３】
上記第２の金属は、約５％未満の名目銅成分および約８％未満の名目珪素成分を具備するアルミニウムを有する請求項２０記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項２４】
上記陽極酸化処理されたフェースインサートの少なくとも一部が着色される請求項１５記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項２５】
上記陽極酸化処理されたフェースインサートは所定量のポリマーを注入される請求項１５記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項２６】
上記ポリマーはポリテトラフルオロエチレンを有する請求項２５記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項２７】
上記ポリマーは、ポリエポキシド、ポリ尿素、およびポリウレタンからなるグループから選択される請求項２５記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項２８】
上記フェースインサートは冷間加工またはかしめ（スエージ）により上記本体部に結合される請求項１５記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項２９】
上記本体の一部も陽極酸化処理され、上記陽極酸化処理される部分は、ホーゼル領域、ソールプレート、クラウン、バック領域、および本体部全体からなるグループから選択される請求項１５記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項３０】
上記本体部の上記陽極酸化処理される部分は着色される請求項２９記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項３１】
上記本体部の上記陽極酸化処理される部分は所定量のポリマーを注入される請求項２９記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項３２】
上記本体部の上記陽極酸化処理される部分はソールプレートであり、上記ソールプレートおよび上記フェースインサートが一体の部分を有する請求項２９記載のゴルフクラブヘッド。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図９ａ】
【図９ｂ】
【図１０】
【図１１】
【図１１ａ】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図９ａ】
【図９ｂ】
【図１０】
【図１１】
【図１１ａ】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００８−１０００５６（Ｐ２００８−１０００５６Ａ）
【公開日】平成２０年５月１日（２００８．５．１）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２００７−２４６３０９（Ｐ２００７−２４６３０９）
【出願日】平成１９年９月２２日（２００７．９．２２）
【出願人】（３９００２３５９３）アクシュネット カンパニー (155)
【氏名又は名称原語表記】ＡＣＵＳＨＮＥＴ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月１日（２００８．５．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２４６３０９（Ｐ２００７−２４６３０９）
【出願日】平成１９年９月２２日（２００７．９．２２）
【出願人】（３９００２３５９３）アクシュネット カンパニー (155)
【氏名又は名称原語表記】ＡＣＵＳＨＮＥＴ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
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