(57)【要約】【課題】鋳造部品を有するゴルフクラブヘッド、およびこのようなゴルフクラブヘッドを製造するための関連方法を提供する。【解決手段】鋳造カップは、ホーゼル、フェース部、ならびにクラウンの前方部分、ソールの前方部分、ヒールの前方部分、およびトウの前方部分を含む、ゴルフクラブヘッドの前方部分を含むことができる。後部リングを鋳造カップとは別に形成し、鋳造カップのヒール部およびトウ部に結合して金属製のクラブヘッド本体を形成し、クラブヘッド本体が中空の内部領域、クラウン開口部、およびソール開口部を画定するようにすることができる。鋳造カップおよび後部リングは、チタン合金で鋳造することができる。次いで、複合材のクラウンインサートおよびソールインサートは、クラウン開口部およびソール開口部に結合することができる。鋳造カップのフェース部は、望ましくは複雑な形状を有することができる。鋳造カップのフェース部の後面は、後部リングを取り付ける前に修正することができる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴルフクラブヘッドを作製する方法であって、
チタン合金で作製され、前記ゴルフクラブヘッドのフェース部の全体、前記ゴルフクラブヘッドのクラウンの前方部分のみ、前記ゴルフクラブヘッドのソールの前方部分のみ、前記ゴルフクラブヘッドのトウの前方部分のみ、前記ゴルフクラブヘッドのヒールの前方部分のみ、及び、ホーゼルを含むカップを鋳造する段階であって、アルファケースの層が前記フェース部の後面に形成されるようにする段階と、
前記フェース部の後面を機械加工する段階であって、これにより前記フェース部の該後面からアルファケースの前記層の少なくとも一部分を除去する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記カップを鋳造する前記段階とは別にリングを形成する段階と、
前記リングが前記ゴルフクラブヘッドの後部の最外周を画定するように、該リングを前記カップに取り付ける段階と、をさらに含み、
前記フェース部の前記後面を機械加工する前記段階が、前記リングを前記カップに取り付ける前記段階の前に生じる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記リングが、前記カップの前記チタン合金とは異なる金属材料から形成される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
複合材料で作製されたクラウンインサートを、前記リング、及び、前記カップによって画定された前記ゴルフクラブヘッドの前記クラウンの前記前方部分に取り付ける段階と、
複合材料で作製されたソールインサートを、前記リング、及び、前記カップによって画定された前記ゴルフクラブヘッドの前記ソールの前記前方部分に取り付ける段階と、をさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
アルファケースの前記層の前記少なくとも一部分が、前記フェース部の前記後面を化学的にエッチングすることなく、前記フェース部の前記後面から除去される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記カップを鋳造する前記段階が、前記後面とは反対側の前記フェース部の前面にアルファケースの層を形成し、
当該方法が、前記フェース部の前記前面を機械加工して、前記フェース部の前記前面からアルファケースの前記層の少なくとも一部分を除去する段階をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
ゴルフクラブヘッドであって、
チタン合金で作製された単一の一体的本体を有し、当該ゴルフクラブヘッドのフェース部の全体、当該ゴルフクラブヘッドのクラウンの前方部分のみ、当該ゴルフクラブヘッドのソールの前方部分のみ、当該ゴルフクラブヘッドのトウの前方部分のみ、当該ゴルフクラブヘッドのヒールの前方部分のみ、及び、ホーゼルを具備する、カップであって、該カップによって画定された当該ゴルフクラブヘッドの前記フェース部の後面が、機械加工された表面である、カップと、
該カップに取り付けられ、当該ゴルフクラブヘッドの後部の最外周を画定する、リングと、
複合材料で作製され、前記リング、及び、前記カップによって画定された当該ゴルフクラブヘッドの前記クラウンの前記前方部分に取り付けられる、クラウンインサートと、
を具備することを特徴とする、ゴルフクラブヘッド。
【請求項８】
前記リングが、前記カップの前記チタン合金とは異なる金属材料から作製される、請求項７に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項９】
前記カップは、前記カップによって画定された当該ゴルフクラブヘッドの前記クラウンの前記前方部分に形成されたレッジをさらに具備し、
前記クラウンインサートは、前記レッジが前記クラウンインサートの内側に配置されるように、前記レッジに受容される、請求項７に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項１０】
複合材料で作製され、前記リング、及び、前記カップによって画定された前記ゴルフクラブヘッドの前記ソールの前記前方部分に取り付けられる、ソールインサートをさらに具備する、請求項７に記載のゴルフクラブヘッド。
【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、２０１８年８月９日に出願された米国特許出願第１６／０５９，８０１号の一部継続出願であり、２０１７年８月１０日に出願された米国特許仮出願第６２／５４３，７７８号の利益を主張し、これらは両方ともその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本開示は、鋳造部品を有するゴルフクラブヘッド、およびこのようなゴルフクラブヘッドを製造するための関連方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
ゴルフの人気および競争力がますます高まっていることにより、ゴルフクラブを改善するために現在相当量の努力および資源が費やされている。最近の改善活動の大部分は、先端的なクラブヘッドの工学技術と協調した、新しくますます洗練された材料の使用の組み合わせに関係している。例えば、洗練されたシャフトおよび木製ではないクラブヘッドを有する最新の「ウッドタイプ」ゴルフクラブ（例として、「ドライバー」、「フェアウェイウッド」、「レスキュー」、および「ユーティリティまたはハイブリッドクラブ」）は、何年も前に使用されていた、「ウッド」ドライバー、低ロフトのロングアイアン、およびより大きい番号のフェアウェイウッドにはほとんど似ていない。これらの最新のウッドタイプのクラブは、一般に「メタルウッド」または単に「ウッド」と呼ばれている。
【０００４】
強力で軽量の金属および他の材料のメタルウッドクラブヘッドを作る現在の能力により、クラブヘッドを中空にすることが可能になっている。また、高強度および高破壊靭性の材料を使用することで、クラブヘッドの壁を薄くすることが可能になり、重量の増加に起因するスイング速度のペナルティを伴わない以前のクラブヘッドと比較して、総重量が減少し、クラブヘッドのサイズの増加が可能になる。より大きなクラブヘッドは、より大きなフェースプレート面積を有する傾向があり、また、高いクラブヘッド慣性で作製することができ、それにより、クラブヘッドは、より小さなクラブヘッドよりも「許容度」が高くなる。最適な衝撃位置（「スイートスポット」としても知られる）のサイズなどの特性は、フェースプレートの形状、プロファイル、サイズ、および厚さ、ならびにクラブヘッドの重心（ＣＧ）の位置を含む多くの変数によって決定される。
【０００５】
例示的なメタルウッドゴルフクラブは、典型的には、クラブヘッドが取り付けられる下端を有するシャフトを含む。これらのクラブヘッドのほとんどの最新型は、少なくとも部分的には、チタン合金などの軽量であるが強力な金属で作製される。クラブヘッドはフェースプレート（本明細書では「フェース」、「フェースインサート」、「打撃プレート」または「ストライクプレート」という用語と交換可能に使用される）が後で取り付けられる本体を含む場合もあれば、本体およびフェースプレイスが一体構造としてともに鋳造され、フェースプレートを後で本体に取り付ける必要がないようにする場合もある。フェースプレートは、ゴルフボールに実際に接触する前面またはストライクフェースを画定する。
【０００６】
メタルウッドクラブヘッドの総質量をクラブヘッドの質量予算と見なすと、質量予算の少なくとも一部は、クラブヘッドに十分な強度および構造的支持を提供することに専念しなければならない。これを「構造的」質量と呼ぶ。予算内に残っている質量は「裁量的」または「性能」質量と呼ばれ、例えば、性能の問題に対処するためにメタルウッドクラブヘッド内に分散させることができる。したがって、強度および構造的支持を損なうことなく、メタルウッドクラブヘッドの構造的質量を減少させる能力は、裁量的質量を増加させ、それによりクラブ性能を改善する可能性を提供する。
【０００７】
クラブヘッドの総質量を減少させる一つの機会は、フェースプレートの厚さを減らすことによりフェースプレートの質量を減少させることであるが、フェースがボールの初期衝撃を吸収するため、その物理的および機械的特性に非常に厳しい要件があることを考慮すると、これを行う機会はいくぶん限られている。クラブ製造業者は、軽量性および高強度を考慮して、フェースプレートの製造ならびにクラブヘッド全体の製造にチタンおよびチタン合金を使用している。通常、比較的複雑な３次元構造が考慮されたクラブヘッドの場合、その製造には鋳造プロセスが使用されている。このようなフェースプレートの多くは、ロストワックス法によって形成された予熱されたセラミックのインベストメント鋳型に適切な金属溶融物が鋳込みされるインベストメント鋳造法によって作製される。インベストメント鋳造は、フェースプレートを、クラブヘッド本体の残りの部分とともに鋳造された一体構造として、または通常溶接によってクラブヘッド本体の前部に取り付けられる別個に形成されたフェースプレートとして準備するためにも使用されている。広く使用されているが、このような反応性材料の複雑な形状の部品のインベストメント鋳造は、比較的高いコストおよび低い歩留まりによって特徴付けられる。鋳造歩留まりの低さは、表面もしくは表面関連のボイド型欠陥、ならびに／または特定の鋳型キャビティ領域、特に薄い鋳型キャビティ領域の不十分な充填、および関連する内部ボイド、収縮などの欠陥を含むいくつかの要因に起因する。
【０００８】
フェースプレートのインベストメント鋳造の欠陥をさらに組み合わすために、クラブヘッド製造業者は、クラブのフェースに曲率を導入して、重心の位置以外でのショットによって生じる方向性の問題を補正するのを助けることも多い。したがって、平らなフェースプレートよりも、製造業者は、ヒールからトウへの凸状湾曲（「バルジ」と呼ばれる）、およびクラウンからソールへの凸状湾曲（「ロール」と呼ばれる）の両方を有するフェースを形成することを望む場合がある。さらに、製造業者は、フェースプレート全体にわたって可変フェース厚さプロファイルを導入することもできる。フェースプレートの厚さを変えることは、ゴルフクラブヘッドのスイートスポットと一般に呼ばれるクラブヘッドＣＯＲ区域のサイズを増大させることができ、これは、ゴルフボールをゴルフクラブヘッドで打つとき、一貫して高いゴルフボール速度およびショット許容度を与えるフェースプレートのより大きな面積を可能にする。また、フェースプレートの厚さを変えることは、クラブヘッドの別の領域に再配置するためのフェース領域の重量を減らすのに有利であり得る。
【０００９】
これらのより複雑なフェースプレート構造のインベストメント鋳造の欠陥を補うために、製造業者は、フェースプレートを形成する代替方法に注目しており、この代替方法には、ロール状チタンシートからフェースプレートの形状をレーザで切削した後、鍛造して任意の所望のバルジおよびロールを付与し、その後、旋盤上で機械加工ステップを行って任意の所望のフェース厚さプロファイルを導入することが含まれる。これらのステップの欠点は、３つの別個の成形ステップが必要であり、可変厚さプロファイルを形成するための旋盤上の機械加工プロセスが無駄であるだけでなく、旋盤の円運動の結果としてプロファイルを円形領域に制限するという事実を含む。
【００１０】
したがって、厚さの減少を可能にしてクラブヘッドにおいてより利用可能な裁量的重量をもたらすのに十分な物理的特性を有するクラブヘッドのフェースプレートを有することが非常に望ましいであろう。また、フェースプレートが、任意の形状の円形、楕円形、非対称、または他の形状を有する任意の可変厚さプロファイルに加えて、任意の所望のバルジおよびロール曲率を示すことができれば望ましいであろう。また、このようなフェースプレートの製造のための単純化されたプロセスを使用することができ、これにより、必要とされる厚さおよび物理的強度特性を有するフェースプレートが得られ、このプロセスはまた、最小の処理ステップを必要とし、かつプロセスにおいて生成されるあらゆる廃棄物を最小限に抑えながら、任意の所望のバルジおよびロールならびに可変厚さプロファイルを有するフェースプレートが得られる場合も望ましいであろう。また、クラブヘッド本体およびフェースが、後でともに取り付けなければならない２つの部品ではなく、単一の一体的本体と同じ材料から同時に鋳造することができる場合も望ましいであろう。また、鋳造フェースプレートが、フェースプレートに十分な耐久性を提供するために、アルファケースの厚さを除去または低減するために化学エッチングを必要としない場合も望ましいであろう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本明細書に開示のいくつかのゴルフクラブヘッド本体は、９−１−１チタンで鋳造することができ、フェースプレートは、クラウン、ソール、スカート、およびホーゼルとともに本体の一体部分として鋳造される。９−１−１チタン材料により、フェースプレートおよび本体の他の部分は、鋳型からの酸素の取り込みが少なくなり、アルファケースの厚さを減少させることができ、その結果、延性および耐久性が増大する。これにより、フッ化水素酸または他の危険な化学エッチング剤を用いて鋳造した後にアルファケースの厚さを減少させる必要がなくなる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
鋳造方法は、鋳造中に鋳型から９−１−１チタンへ移動する酸素の量をさらに減少させるために、鋳型を常温よりも低い温度に予熱すること、および／または鋳型の内面をコーティングすることを含むことができる。
【００１３】
いくつかの実施形態では、ウッドタイプのゴルフクラブヘッド本体は、クラウン、ソール、スカート、フェースプレート、およびホーゼルを含み、本体は中空の内部領域を画定し、本体は略全体が９−１−１チタンで鋳造され、本体は単一の一体鋳物として鋳造され、フェースプレートはクラウン、ソール、スカート、およびホーゼルと一体に形成される。本体は、チタン合金に見られる合金化不純物として微量のフッ素原子を含む場合があるが、鋳造後にフッ化水素酸でフェースをエッチングしないため、本体に存在するフッ素の含有量は非常に低くなり得る。いくつかの実施形態では、フェースプレートは、１０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、２００ｐｐｍ未満、および／または１００ｐｐｍ未満などのフッ素原子を実質的に含まなくてもよい。いくつかの実施形態では、本体は、０．１５０ｍｍ以下、０．１００ｍｍ以下、および／または０．０７０ｍｍ以下のアルファケース厚を有することができる。
【００１４】
いくつかの例示的な方法は、鋳造用の鋳型を準備することと、次いで鋳型を用いて略全体が９−１−１チタンからなるゴルフクラブヘッド本体を鋳造することとを含み、鋳造体はクラウン、ソール、スカート、フェースプレート、およびホーゼルを含み、鋳造体は中空の内部領域を画定し、本体は単一の一体鋳物として鋳造され、フェースプレートは鋳造中にクラウン、ソール、スカート、およびホーゼルと一体に形成される。こうした方法の中には、鋳造後にフェースプレートをエッチングすることを含まないものもある。いくつかの方法では、鋳型の準備は、鋳造が行われるときに、鋳型が８００℃以下、７００℃以下、６００℃以下、および／または５００℃以下の温度になるように鋳型を予熱することを含む。
【００１５】
本明細書では、ホーゼル、フェース部、クラウンの前方部分、およびソールの前方部分を含む、クラブヘッドの前方部分を形成する金属製の鋳造カップを含むゴルフクラブヘッドの実施形態も開示される。金属製の後部リングを鋳造カップとは別に形成し、鋳造カップのヒール部およびトウ部に結合してクラブヘッド本体を形成し、金属製のクラブヘッド本体が中空の内部領域、クラウン開口部、およびソール開口部を画定するようにすることができる。次に、複合クラウンインサートをクラウン開口部に結合することができる。複合材、金属、または他の材料で作製されたソールインサートをソール開口部に結合することができる。いくつかの実施形態では、ソール開口部またはソールインサートはない。鋳造カップおよび後部リングは、チタン合金で鋳造することができ、ともに溶接してクラブヘッド本体を形成することができる。いくつかの実施形態では、リングおよびカップは、２つの異なるチタン合金、またはチタン合金および鋼など、異なる金属材料からなる。鋳造カップは、望ましい性能特性を提供するために複雑な形状を有するフェース部を含むことができる。フェース部は、ねじれた前面を有することができ、かつ／またはフェースの後面は、フェース全体にわたって非対称の可変厚さプロファイルを提供する形状を有することができる。鋳造カップのフェース部の後面は、工具を用いてフェースの後面全体にアクセスするための空間を増やすために、後部リングを取り付ける前に機械加工および／または別の方法で修正することができる。
【００１６】
ワックス溶接法を用いて、ワックスカップフレームおよび別個に形成されたワックスフェースからワックスカップを形成する方法も開示される。次いで、このようなワックスカップを使用して、ゴルフクラブヘッドの前部を形成する金属カップを鋳造するための鋳型を作製することができる。２つの部品のワックス溶接法は、製造、プロトタイピング、および試験の利点を提供することができる。
【００１７】
新規の形状を有するチタン合金を含むような鋳造フェースプレートも開示される。
【００１８】
開示された技術の前述および他の目的、特徴、および利点は、添付の図面を参照して進める以下の詳細な説明からより明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】ゴルフクラブヘッドの側面図である。
【図２】図１のゴルフクラブヘッドの正面図である。
【図３】図１のゴルフクラブヘッドの底面斜視図である。
【図４】ゴルフクラブヘッドの原点座標系を示す図１のゴルフクラブヘッドの正面図である。
【図５】重心座標系を示す図１のゴルフクラブヘッドの側面図である。
【図６】図１のゴルフクラブヘッドの上面図である。
【図７】可変の厚さを有する例示的なフェースプレートの背面図である。
【図８】図７の線８−８に沿って取られた図７のフェースプレートの断面側面図である。
【図９】図７の線９−９に沿って取られた図７のフェースプレートの断面側面図である。
【図１０】バルジおよびロール測定システムを示す本発明のゴルフクラブヘッドの正面図である。
【図１１】ゴルフクラブヘッドのヒール方向側でゴルフボールを打つゴルフクラブヘッドの図である。
【図１２】メインゲート、アシスタントゲート、およびフローチャネルを示す、ウッドタイプクラブヘッドの例示的な初期パターンの上面図である。
【図１３】複数の鋳型キャビティを含む鋳造クラスタの概略図である。
【図１４】複数の鋳型キャビティを含む別の鋳造クラスタの概略図である。
【図１５】ゴルフクラブヘッドを鋳造するための方法を示すワークフロー図である。
【図１６】６つの異なる鋳造機について得られたチタン合金の鋳造データの表である。
【図１７】図１６の表の続きの表である。
【図１８】チタン合金についての注入材料（溶融金属）の質量に対するプロセス損失のプロットであって、注入材料の質量が様々な鋳造機についての鋳造炉サイズを示すプロットである。
【図１９】鋳造クラスタを構成するための方法の一実施形態のフローチャートである。
【図２０】本明細書に開示のさらに別の例示的なゴルフクラブヘッドの底面斜視図である。
【図２１】図２０のゴルフクラブヘッドの分解底面斜視図である。
【図２１Ａ】図２０のゴルフクラブヘッドの分解側面斜視図である。
【図２２】図２０のゴルフクラブヘッドの本体の上面図である。
【図２３】図２２の線２３−２３に沿って取られた本体の断面図である。
【図２４】図２０のゴルフクラブヘッドの底面図である。
【図２５】図２４の線２５−２５に沿って取られた断面図である。
【図２６】図２０のゴルフクラブヘッドのヒール側面図である。
【図２６Ａ】図２０のゴルフクラブヘッドのトウ側面図である。
【図２７】図２２の本体の下部の断面トップダウン図である。
【図２８】図２２の本体のトウ部の断面側面図である。
【図２９】図２２の本体のソールの前部の底面図である。
【図３０】図２９の線３０−３０に略沿って取られた左右のウェイトトラックの拡大詳細断面図である。
【図３１】図２９の線３１−３１に略沿って取られた左右のウェイトトラックの別の拡大詳細断面図である。
【図３２】前後のウェイトトラックを含む図２２の本体のソールの一部分の底面図である。
【図３３】図３２の線３３−３３に略沿って取られた前後のウェイトトラックの拡大詳細断面図である。
【図３４】図３２の線３４−３４に略沿って取られた前後のウェイトトラックの別の拡大詳細断面図である。
【図３５Ａ】本体内に位置決めされたソール部を示す、クラウン部を取り外した図２０のゴルフクラブヘッドの上面図である。
【図３５Ｂ】図２０のゴルフクラブヘッドのソール部の上面図である。
【図３５Ｃ】クラウン部が所定の位置にある図２０のゴルフクラブヘッドの上面図である。
【図３５Ｄ】クラウン部およびソール部の両方を取り外した図２０のゴルフクラブヘッドの上面図である。
【図３６Ａ】図２０のゴルフクラブヘッドのソール部の正面側面図である。
【図３６Ｂ】図２０のゴルフクラブヘッドのソール部の底面図である。
【図３６Ｃ】図２０のゴルフクラブヘッドのクラウン部の側面図である。
【図３６Ｄ】図２０のゴルフクラブヘッドのクラウン部の上面図である。
【図３７】別の例示的なゴルフクラブヘッドの斜視図である。
【図３８】ヘッド−シャフト連結アセンブリを備えた、図３７のクラブヘッドの異なる斜視図である。
【図３９】図３７のクラブヘッドの本体がともに取り付けられた２つの部品から形成される様子を示す図である。
【図４０】組み立てられた状態の図３９の本体を示す図である。
【図４１】クラウンインサートおよびソールインサートが図４０の本体とどのように組み立てられるかを示す図である。
【図４２】本体のカップフェース部の前面を示す図である。
【図４３】本体のカップフェース部の後部を示す図である。
【図４４】本体の正面図である。
【図４５】本体のヒール側立面図である。
【図４６】本体の上面図である。
【図４７】本体の底面図である。
【図４８】ヘッド−シャフト連結アセンブリの断面図である。
【図４９】ワックスフェースがワックス本体の残りの部分とは別に形成された２つの部品のワックス本体を示す図である。
【図５０】ワックス本体の残りの部分にワックス溶接されたワックスフェースを示す図である。
【図５１】フェースの後部側の可変厚さプロファイルを示す図である。
【図５２】フェースの後部側の別の可変厚さプロファイルを示す図である。
【図５３】図５２のフェースの斜視図である。
【図５４】ヒール側にオフセットされた別の可変厚さプロファイルを示す図である。
【図５５】例示的な鋳造フェースプレートの前側を示す図である。
【図５６】図５５の鋳造フェースプレートの後側を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
ドライバー、フェアウェイウッド、レスキュークラブ、ユーティリティクラブ、ハイブリッドクラブなどを含む、メタルウッドタイプのゴルフクラブ用のゴルフクラブヘッドの実施形態を以下に説明する。
【００２１】
本明細書に開示の本発明の特徴は、単独かつ任意の他の特徴と組み合わせて本明細書に開示のすべての新規かつ非自明の特徴を含む。本明細書で使用される場合、「および／または」という語句は、「および」、「または」、ならびに「および」および「または」の両方を意味する。本明細書で使用される場合、「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、および「その（ｔｈｅ）」という単数形は、文脈からそうでないことが明確に示されていない限り、１つまたは複数を指す。本明細書で使用される場合、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」という用語は、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」を意味する。
【００２２】
以下はまた、本明細書の一部を形成する添付図面を参照する。図面は特定の実施形態を示しているが、本開示の意図する範囲から逸脱することなく、他の実施形態を形成し、構造上の変更を行うことができる。方向および参照（例えば、上、下、上部、底部、左、右、後方、前方、ヒール方向、トウ方向など）は、図面の考察を容易にするために使用される場合があるが、限定することを意図するものではない。例えば、「上」、「下」、「上部」、「下部」、「水平」、「垂直」、「左」、「右」などの特定の用語を使用することができる。これらの用語は、該当する場合、特に図示された実施形態に関して、相対的な関係を扱うときに説明をいくらか明確にするために使用される。しかし、このような用語は、絶対的な関係、位置、および／または配向を意味するものではない。例えば、物体に関して、物体を回転させるだけで「上部」表面を「下部」表面にすることができる。それでも、その物体は依然として同じ物体である。したがって、以下の詳細な説明は、限定的な意味で解釈されるものではなく、求められる財産権の範囲は、添付の特許請求の範囲およびその同等物によって定義されるものである。
【００２３】
とりわけ、「できる」、「できた」、「できた」、「かもしれない」などの条件付き言語は、特に明記しない限り、または使用される文脈内で他の意味で理解されない限り、一般に、特定の実施形態が特定の特徴、要素、および／またはステップを含むが、他の実施形態は含まないことを伝えることを意図する。したがって、このような条件付き言語は一般に、特徴、要素および／またはステップが１つ以上の特定の実施形態に何らかの形で必要とされること、または１以上の特定の実施形態がユーザ入力またはプロンプトの有無にかかわらず、これらの特徴、要素、および／またはステップが、いずれかの特定の実施形態に含まれるか、または実行されるべきかを決定するための論理を必然的に含むことを意味することを意図しない。
【００２４】
本明細書に記載の実施形態は、単に可能な実装形態の例であり、本開示の原理を明確に理解するための記載に過ぎないことを強調されたい。フロー図における任意のプロセス記述またはブロックは、プロセスにおける特定の論理機能またはステップを実施するための１つ以上の実行可能命令を含むコードのモジュール、セグメント、または部分を表すものと理解されるべきであり、本開示の当業者によって合理的に理解されるように、関連する機能に応じて、実質的に同時または逆の順序を含む、示されたまたは議論された順序から外れて、機能が全く含まれないまたは全く実行されない代替の実装形態が含まれる。本開示の精神および原理から実質的に逸脱することなく、上述の（１または複数の）実施形態に対して多くの変形および修正を行うことができる。さらに、本開示の範囲は、上述のすべての要素、特徴、および態様のありとあらゆる組み合わせおよび部分的組み合わせを網羅することを意図している。そのような修正および変形はすべて、本開示の範囲内に含まれることが意図されており、要素またはステップの個々の態様または組み合わせに対するすべての可能な請求項は、本開示によって支持されるものとする。
【００２５】
参照のために、本開示内で、「ドライバータイプのゴルフクラブヘッド」への言及は、主にティーとともに使用されることが意図された任意のメタルウッドタイプのゴルフクラブヘッドを意味する。一般に、ドライバータイプのゴルフクラブヘッドは、１５度以下、より一般的には１２度以下のロフトを有する。「フェアウェイウッドタイプのゴルフクラブヘッド」への言及は、ティーからボールを打つためにも使用可能でありながら、地面からボールを打つために使用されることが意図される任意のウッドタイプのゴルフクラブヘッドを意味する。一般に、フェアウェイウッドタイプのゴルフクラブヘッドは、１５度以上、より一般的には１６度以上のロフトを有する。一般に、フェアウェイウッドタイプのゴルフクラブヘッドは、７３〜９７ｍｍのリーディングエッジからトレーリングエッジまでの長さを有する。様々な定義がフェアウェイウッドタイプのゴルフクラブヘッドとハイブリッドタイプのゴルフクラブヘッドとを区別しており、ハイブリッドタイプのゴルフクラブヘッドは、フェアウェイウッドタイプのゴルフクラブヘッドに似ている傾向があるが、リーディングエッジからトレーリングエッジまでの長さがより短い。一般に、ハイブリッドタイプのゴルフクラブヘッドは、リーディングエッジからトレーリングエッジまでの長さが３８〜７３ｍｍである。ハイブリッドタイプのゴルフクラブヘッドは、重量、ライ角、体積、および／またはシャフトの長さによってフェアウェイウッドタイプのゴルフクラブヘッドと区別することもできる。本開示のドライバータイプのゴルフクラブヘッドは、様々な実施形態では１５度以下、または様々な実施形態では１０．５度以下であってもよい。様々な実施形態では、本開示のフェアウェイウッドタイプのゴルフクラブヘッドは、１３〜２６度であり得る。
【００２６】
図１〜図６に示すように、ゴルフクラブヘッド２などのウッドタイプ（例えば、ドライバーまたはフェアウェイウッド）のゴルフクラブヘッドは、中空の本体１０を含むことができる。本体１０は、内部キャビティを画定する一方、打撃面２２を画定するクラウン１２、ソール１４、スカート１６、およびフェースプレート１８（フェースまたはフェース部とも呼ばれる）を含むことができる。フェースプレート１８は、本体とは別個に形成され、本体の前部の開口部に取り付けられてもよく、または本体１０の一体部分として一体的に形成されてもよい。本体１０は、ゴルフクラブシャフトを受容するように適合されたホーゼルボア２４を画定するホーゼル２０を含むことができる（図６を参照）。本体１０は、ヒール部２６、トウ部２８、前部３０、および後部３２をさらに含む。
【００２７】
図４〜図６は、理想的な衝撃位置２３／原点６０、原点ｘ軸７０、原点ｙ軸７５、および原点ｚ軸６５、クラブヘッドの重心５０、ＣＧｘ軸９０、ＣＧｙ軸９５、およびＣＧｚ軸８５を示す。図示するように、これらの軸は水平または垂直であり、クラブヘッドは通常のアドレス位置にある。原点軸は原点６０を通り抜け、ＣＧ軸はＣＧ５０を通り抜ける。
【００２８】
本体は、複合材料などのより軽量の材料で形成されたインサートでかぶせられるか、または覆われるクラウンおよび／またはソールにおいて開口部をさらに含むことができる。例えば、本体のクラウンは、クラウンの面積の大部分を覆い、かつ本体が作製される金属よりも低い密度を有する複合クラウンインサートを含むことができ、それによりクラウンの重量を節約する。同様に、ソールは、ソールインサートによって覆われる本体内に１つ以上の開口部を含むことができる。ソールインサートは、複合材料、金属材料、または他の材料で作製することができる。本体がクラウンまたはソールに開口部を含む実施形態では、特に鋳造中にフェースプレートが本体の一体部分として形成される場合（かつ製造中にアクセスを提供するために本体に開口するフェースがない場合）、このような開口部は製造中にクラブヘッドの内部空洞へのアクセスを提供することができる。図２０〜図３６に関連して本明細書で開示されたクラブヘッドは、より軽量の材料（例えば、複合材料）で形成されたインサートでかぶせられるか、または覆われるクラウンおよびソールの開口部の例を提供する。本体の開口部および関連するインサートに関する詳細情報は、２０１８年７月５日に公開された米国特許公開第２０１８／０１８５７１９号、および２０１７年６月５日に出願された米国特許仮出願第６２／５１５，４０１号に見出すことができ、これらの両方の全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【００２９】
いくつかの実施形態では、クラブヘッドは、クラブヘッドのソールおよび／または周囲に形成されたウェイトトラックに沿って移動可能な１つまたは複数のウェイトなどの調整可能なウェイトを含むことができる。他の例示的なウェイトは、ねじ式ウェイトポート内でウェイトを回転させることにより調整することができる。様々なリブ、ストラット、質量パッド、および他の構造は、補強の提供、質量分布およびＭＯＩ特性の調整、音響特性の調整、かつ／または他の理由のために本体内に含むことができる。
【００３０】
クラブヘッド２などのウッドタイプのクラブヘッドは、任意の開口が略平面で密閉されていると仮定すると、クラブヘッドの体積変位に等しい一般に立方センチメートル（ｃｍ３）で測定される体積を有する。（米国ゴルフ協会「Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ  ｆｏｒ  Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ  ｔｈｅ  Ｃｌｕｂ  Ｈｅａｄ  Ｓｉｚｅ  ｏｆ  Ｗｏｏｄ  Ｃｌｕｂｓ」改訂１．０、２００３年１１月２１日を参照）。ドライバーの場合、ゴルフクラブヘッドは、約３００ｃｍ３〜約５００ｃｍ３など、約２５０ｃｍ３〜約６００ｃｍ３の体積を有することができ、約１４５ｇ〜約２６０ｇの総質量を有することができる。フェアウェイウッドの場合、ゴルフクラブヘッドは、約１２０ｃｍ３〜約３００ｃｍ３の体積を有することができ、約１１５ｇ〜約２６０ｇの総質量を有することができる。ユーティリティクラブまたはハイブリッドクラブの場合、ゴルフクラブヘッドは約８０ｃｍ３〜約１４０ｃｍ３の体積を有することができ、約１０５ｇ〜約２８０ｇの総質量を有することができる。
【００３１】
ソール１４は、クラブヘッドが理想的に位置決めされるとき、すなわち水平面のゴルフボールに対して適切なアドレス位置にあるとき、クラブヘッドの最下点から上方に延在するクラブヘッド２の下部として画定される。いくつかの実装形態では、ソール１４は、クラブヘッドの最下点からクラウン１２までの距離の約５０％から６０％まで延在し、場合によっては、ドライバーでは約１５ｍｍ、フェアウェイウッドでは約１０ｍｍ〜１２ｍｍであり得る。
【００３２】
フェースプレート１８を含む本体１０を構築するために使用され得る材料としては、複合材料（例えば、炭素繊維強化ポリマー材料）、チタンもしくはチタン合金、鋼もしくは鋼の合金、マグネシウム合金、銅合金、ニッケル合金、および／またはゴルフクラブヘッド構築に適した任意の他の金属もしくは金属合金が挙げられ得る。塗料、ポリマー材料、セラミック材料などの他の材料も本体内に含むことができる。いくつかの実施形態では、フェースプレートを含む本体は、チタンまたはチタン合金（９−１−１チタン、６−４チタン、３−２．５、６−４、ＳＰ７００、１５−３−３−３、１０−２−３、または他のアルファ／ニアアルファ、アルファ−ベータ、ベータ／ニアベータチタン合金を含むがこれらに限定されない）、またはアルミニウムおよびアルミニウム合金（３０００シリーズ合金、５０００シリーズ合金、６０６１−Ｔ６などの６０００シリーズ合金、７０７５などの７０００シリーズ合金を含むが、これらに限定されない）、３．５〜２．５％以下のＡｌ、３．０〜２．０％以下のＶ、０．０２％以下のＮ、０．０１３％以下のＨ、０．１２以下のＦｅの化学組成を有するＴｉグレード９（Ｔｉ−３Ａｌ−２．５Ｖ）など、金属材料で作製することができる。
【００３３】
インベストメント鋳造の態様
射出成形は、所望の鋳物の犠牲的な「初期」パターン（例えば、鋳造「ワックス」製）を形成するために使用される。好適な射出ダイは、例えば、鋳造マスターを使用するコンピュータ制御の機械加工プロセスにより、アルミニウム、他の好適な金属もしくは金属合金、または他の材料で作製することができる。ＣＮＣ（コンピュータ数値制御）機械加工を使用して、金型内の鋳型キャビティの複雑さを形成することができる。キャビティ寸法は、初期パターンの鋳造中に発生する鋳造ワックスの線形および体積収縮を補正し、かつ初期パターンから形成されたインベストメント鋳造「シェル」を使用して後で実行される実際の金属鋳造中に発生すると予想される同様の収縮現象を補正するように確立される。
【００３４】
通常、初期パターンのグループがともに組み立てられ、中央のワックススプルーに取り付けられて、鋳造「クラスタ」が形成される。クラスタ内の各初期パターンは、後でクラスタの周囲に形成される鋳造シェル内にそれぞれの鋳型キャビティを形成する。中央のワックススプルーは、スプルーに導入された溶融金属を鋳造シェル内の鋳型キャビティに経路指定するためのランナーチャネルおよびゲートの位置および構成を画定する。ランナーチャネルは、鋳造シェル内および鋳造シェル内への溶融金属の円滑な層流を促進し、かつ鋳型内に閉じ込められ得るドロスのシェルキャビティ内への侵入を防ぐために１つ以上のフィルタ（例えば、セラミック製）を含むことができる。
【００３５】
鋳造シェルは、鋳造クラスタを液体セラミックスラリーに浸漬した後、耐火性粒子のベッドに浸漬することにより構築される。必要に応じてこの浸漬シーケンスを繰り返して、鋳造クラスタの周囲にセラミック材料の十分な壁厚を構築し、それによってインベストメント鋳造シェルを形成する。例示的な浸漬シーケンスは、液体セラミックスラリー中の鋳造クラスタの６つの浸漬、および耐火性粒子のベッド中の５つの浸漬を含み、セラミックスラリーと耐火性材料の交互層を含むインベストメント鋳造シェルをもたらす。最初の耐火性材料の２つの層は望ましくは、微細な（３００メッシュ）酸化ジルコニウム粒子を含み、第３〜第５の耐火性材料層はより粗い（２００メッシュ〜３５メッシュ）酸化アルミニウム粒子を含むことができる。各層は、次の層を塗布する前に、制御された温度（２５±５℃）および相対湿度（５０±５％）下で乾燥される。
【００３６】
インベストメント鋳造シェルは、圧力が７〜１０ｋｇ／ｃｍ２に急速に増加する密閉蒸気オートクレーブに配置される。このような条件下では、シェル内のワックスは噴射された蒸気を使用して溶融される。次に、シェルを１０００〜１３００℃まで温度を上昇させたオーブンで焼成して、残留ワックスを除去し、シェルの強度を高める。これで、シェルをインベストメント鋳造で使用する準備ができている。
【００３７】
クラブヘッドを設計し、初期パターンを作成した後、製造作業は金属鋳造機に移行する。インベストメント鋳造シェルを作製するために、金属鋳造機は最初に、個々のクラブヘッドに対する複数の初期パターンを含むクラスタを構成する。クラスタの構成には、金属供給システム（溶融金属を後で供給するためのゲートとランナー）の構成も含まれる。これらの作業を完了した後、鋳造機は鋳造シェルを製造する体制を整える。
【００３８】
クラスタを構成する重要な側面は、ゲートを配置する場所を決定することである。個々のクラブヘッドの鋳型キャビティには通常、１つのメインゲートがあり、そこから溶融金属が鋳型キャビティに流れ込む。追加の補助（「アシスタント」）ゲートは、フローチャネルによってメインゲートに接続することができる。このようなシェルを使用したインベストメント鋳造中、溶融金属は、それぞれのメインゲート、フローチャネル、および補助ゲートを介して各鋳型キャビティに流れ込む。このような流れでは、クラブヘッドの初期パターンを形成するための鋳型がメインゲートおよび任意のアシスタントゲートも画定する必要がある。クラブヘッドのワックスの初期パターンを成形した後、初期パターンを鋳型から取り外し、ゲート間にワックス片を（同じワックスを使用して）「接着」することによってフローチャネルの位置を画定する。図１２を参照すると、メタルウッドのクラブヘッド用の初期パターン１５０が示されている。メインゲート１５２および３つのアシスタントゲート１５４が示されている。フローチャネル１５６は、アシスタントゲート１５４とメインゲート１５２とを相互接続する。
【００３９】
次に、各クラブヘッドの複数の初期パターンがクラスタに組み込まれ、これは個々のメインゲートを「リガメント」に取り付けることを含む。リガメントは、クラスタのスプルーおよびランナーを含む。通常、グラファイトなどで作製された「受容体」がクラスタの中心に配置され、その受容体は後で溶融金属を受容し、金属をランナーに方向付けるために使用される。受容体は望ましくは、溶融金属の流入を助ける「漏斗」構成を有する。追加のブレース（例えば、グラファイト製）を追加して、クラスタ構造を強化することができる。
【００４０】
通常、ワックスクラスタ全体が十分に大きく（特にシェルの形成に使用される炉室が大きい場合）、最初にクラスタの個々のブランチにワックスの断片を「接着」させた後、ブランチがクラスタにともに組み立てられる前に、個々のブランチを別々にセラミックコーティングすることができる。次に、ブランチをともに組み立てた後、クラスタはシェル鋳造チャンバに移される。
【００４１】
２つの例示的なクラスタを図１３および図１４それぞれに示す。図１３では、描写したクラスタ１６０は、グラファイト受容体１６２、グラファイトクロススポーク１６４、ランナー１６６、および鋳型キャビティ１６８を含む。各鋳型キャビティ１６８は、それぞれのクラブヘッド用である。るつぼ１７０内の溶融金属は、注入カップ１７２を使用してクラスタ１６０に注がれ、その注入カップは溶融金属を受容体１６２、ブランチ１６６、次いで鋳型キャビティ１６８に方向付ける。図１４では、描写したクラスタ１８０は、シェルランナー１８４に結合された受容体１８２を含む。この構成では、鋳型キャビティには「ストレートフィード」キャビティ１８６および「サイドフィード」キャビティ１８８の２つのタイプがある。るつぼ１７０内の溶融金属は、注入カップ１７２を使用してクラスタ１８０に注がれ、その注入カップは溶融金属を受容体１８２、シェルランナー１８４、次いで鋳型キャビティ１８６、１８８に方向付ける。
【００４２】
次いで、強化されたワックスクラスタを、スラリーおよびセラミックの粉末の多層でコーティングし、コーティング間で乾燥を行う。すべての層を形成した後、得られたインベストメント鋳造シェルをオートクレーブ処理して、内部のワックスを溶融する（セラミック部分およびグラファイト部分は溶融しない）。シェルからワックスを除去した後、シェルは焼結（焼成）され、機械的強度を大幅に向上させる。シェルが比較的小さな金属鋳造炉で使用される場合（例えば、１つのブランチのみのクラスタを保持できる場合）、シェルはインベストメント鋳造に使用することができる。シェルが比較的大きな金属鋳造炉で使用される場合、シェルを他のシェルブランチと組み合わせて、大きな多分岐クラスタを形成することができる。
【００４３】
金属合金の現代のインベストメント鋳造は、通常、鋳造シェルを遠心方式で回転させながら実行され、そのような動きを受けるシェルのω２ｒ加速度によって生成された力を利用して活用し、ここで、ωはシェルの角速度であり、ｒは角運動の半径である。この回転は、準大気圧下の鋳造チャンバ内にあるターンテーブルを使用して実行される。シェルのω２ｒ加速度によって生成される力は、ボイドを残すことなく、溶融金属の鋳型キャビティへの流れを促す。インベストメント鋳造シェル（構成クラスタおよびランナーを含む）は、通常、鋳造チャンバの外側で組み立てられ、チャンバ内のターンテーブルに一体ユニットとして配置される前に、予め設定した温度まで加熱される。シェルをターンテーブルに取り付けた後、鋳造チャンバを密閉し、予め設定した準大気圧（「真空」）レベルまで排気する。チャンバが排気されると、鋳造用の溶融合金が準備され、ターンテーブルが回転し始める。溶融金属がシェルに注ぐ準備ができていると、鋳造チャンバは適切な真空レベルにあり、鋳造シェルは適切な温度にあり、ターンテーブルは所望の角速度で回転している。したがって、溶融金属は、鋳造シェルの受容体に注がれ、シェル全体に流れて、シェルの鋳型キャビティを充填する。
【００４４】
溶融金属がシェルキャビティに流れ込み、キャビティ表面と接触すると、高温環境（溶融金属および予熱されたシェルの両方から）により、シェル材料内の酸素などの元素の拡散が促進される。チタンの鋳造は常に準大気圧（真空）下で行われ、周囲環境では酸素が利用可能ではないが、（シェルは「酸化物」の複数の層で構成されているため）酸素はシェル内に依然として見つけられ得る。溶融チタンに酸素を導入すると、鋳造されるチタン物体の表面に酸素リッチ層であるアルファケースが形成される。通常、アルファケースの厚さは、物体の厚さの１〜４％程度である。
【００４５】
アルファケースは酸素で「富化」されているため、それは脆く（酸素がチタン合金の強度を高める最も有効な元素のうちの１つであるが、強度を高めると延性が大幅に低下し）、加重を受けて容易に割れが発生する可能性がある。アルファケースを形成する傾向を減らすには、酸素の拡散速度を下げる必要があり、拡散速度を下げるには温度を下げる必要がある。しかし、溶融チタンの温度を下げることは不可能である。したがって、予熱されたシェルの温度を下げることは、酸素の拡散速度を下げる１つの方法であり、アルファケースの形成を減らす。
【００４６】
通常、鋳造炉に移動する前に、鋳造シェルが加熱され（予熱と呼ばれる）、溶融チタンの流れを助ける。シェルの予熱温度が高いほど、チタンの流れが容易になる。これは、薄壁のチタン鋳造には不可欠であり、予熱温度は１１００〜１２００℃にもなり得る。一方、そのような高温は、（１〜４％の壁厚範囲の上限に向かって）厚いアルファケース層を生成する傾向がある。したがって、アルファケースの形成が懸念される場合は、鋳造シェルの予熱温度を下げることができる。典型的には、鋳造シェルの予熱温度は、アルファケースの形成が望ましくない非流動臨界チタン鋳物の場合、１０００℃未満、好ましくは９００℃未満である。
【００４７】
クラスタ鋳造法
図１５を参照して分かるように、ゴルフクラブヘッドの製造方法は、ステップ３６１を参照して示すように、本開示の他の箇所で開示するようなクラスタを準備することを含む。様々な実施形態では、クラスタを準備するステップは、本明細書の他の箇所で開示するような予熱ステップを含んでもよい。本開示の１つの側面は、クラスタの予熱が従来のインベストメント鋳造技術に必要なものよりも低い場合があることである。例えば、従来のインベストメント鋳造技術では、予熱は１０００℃〜１４００℃程度であり、本開示の遠心鋳造では、予熱の温度は、いくつかの実施形態では１０００℃未満、いくつかの実施形態では８００℃未満、またはいくつかの実施形態では約５００℃以下であり得る。いくつかの実施形態では、予熱は不要であり、室温でシェルとともに鋳造が生じ得る。クラスタが準備されると、ステップ３６２に従って角度的に加速され得る。金属は、クラスタの準備および／またはクラスタの加速と同時に溶融状態に加熱されてもよく、または中間ステップであってもよい。しかし、ステップ３６３に従って、金属を加熱して溶融状態にすることができる。ステップ３６４に従って、溶融金属がクラスタに導入される。ステップ３６２からステップ３６４に至る破線で示すように、クラスタは、クラスタへの溶融金属の導入の前、その後、またはそれと同時に角度的に加速され得る。ステップ３６５に従って、溶融金属を冷却させる。クラスタ鋳物は、ステップ３６６でクラスタシェルから除去され、ステップ３６７以降で後処理が生じる。
【００４８】
いくつかの実施形態では、ステップ３６３は、金属を溶融状態に加熱することを含む。様々な実施形態では、加熱温度は用途に応じてより高くても低くてもよい。いくつかの実施形態では、ステップ３６２は、角速度、例えば、毎分約３６０回転までクラスタを角度的に加速することを含む。様々な実施形態では、角速度は、毎分２５０〜４５０回転の範囲であり得る。様々な実施形態では、１５０ｒｐｍ程度の低い角速度と６００ｒｐｍ程度の高い角速度が好適であり得る。
【００４９】
鋳造温度が低いため、鋳型クラスタ内で溶融金属を冷却させるステップは、従来のインベストメント鋳造法と比較した待機時間の短縮を含む。その結果、歩留まりが向上し、サイクル時間が改善される。重力に依存する従来の様々なインベストメント鋳造方法では、最大６〜８個の部品のみの鋳造が可能であった。遠心鋳造を使用すると、１回のサイクルで１８〜２５個以上の部品を鋳造できるため、１回の鋳造サイクルの生産能力が高まる。さらに、注入１グラムあたりの歩留まりも増加する。従来のインベストメント鋳造法では、一定の質量の金属を使用して、一定の数のゴルフクラブヘッドを鋳造する。本開示のスピン鋳造技術により、同じ質量の金属を使用して、より多くのゴルフクラブヘッドを製造することができる。本開示における技術の改良およびホーニングは、この金属の質量／ヘッドあたりをさらに減少させることができる。特定の方法論に応じて、サイクル時間が短縮される場合もある。さらに、本明細書に記載の方法は、同じ生産需要に必要な工具および資本費用の削減につながる。したがって、本明細書に記載の方法は、コストを削減し、生産品質を向上させる。
【００５０】
さらに、本明細書に記載の方法による鋳造は、材料の節約につながり、より大きなスループットを達成するが、これは、加速度が大きくなり、それによって鋳造に力が加わると、材料をより多くのヘッドに容易に流すことができるからである。最後に、他の方法を使用して通常製造される合金は、より容易に同様の形状に鋳造することができる。
【００５１】
ゲート化およびクラスタの構成
ゲートおよび（１または複数の）クラスタを構成するには、複数の要因を考慮する必要がある。これらの考慮する要因としては、（必ずしもこれらに限定されないが）（ａ）金属鋳造炉の鋳造チャンバの寸法制限、（ｂ）特にインベストメント鋳造シェルを形成するスラリー浸漬ステップ中の取り扱い要件、（ｃ）インベストメント鋳造シェル内の溶融金属の最適な流動パターンを達成すること、（ｄ）インベストメント鋳造シェルの（１または複数の）クラスタに、金属鋳造中の回転運動に耐えるのに必要な少なくとも最小強度を提供すること、（ｅ）溶融金属の鋳型キャビティへの流れに対する最小抵抗のバランスを達成すること（ランナーに十分に大きな断面を提供することによる）に対して、金属の無駄の最小化を達成すること（例えば、ランナーに小さな断面を提供することによる）、ならびに（ｆ）鋳造シェルの中心軸の周りのクラスタの機械的バランスを達成することが挙げられる。項目（ｅ）は、鋳造後、ランナーに残っている金属が製品を形成せず、むしろ「汚染」される（その一部分は通常リサイクルされる）可能性があるため、重要であり得る。これらの構造上の要素を、シェルの予熱温度および時間、金属鋳造チャンバ内の真空レベル、ならびにターンテーブルの角速度などの金属鋳造パラメータと結合させて、実際の鋳造結果を生成する。クラブヘッドの壁がますます薄く作製されるため、十分なインベストメント鋳造結果を得るには、これらのパラメータの慎重な選択およびバランスが不可欠である。
【００５２】
金属鋳造機で行われるインベストメント鋳造の詳細は、独自のものである傾向がある。しかし、様々なチタン鋳造機での実験では過去において、いくつかの一貫性およびいくつかの一般的な傾向が明らかになっている。例えば、特定のクラブヘッド（体積４６０ｃｍ３、クラウン厚０．６ｍｍ、およびソール厚０．８ｍｍ）を、６台のチタン鋳造機（それぞれの金属鋳造炉の容量が１０ｋｇ〜８０ｋｇである）の各々で製造し、図１６および図１７において表にしたデータを作成した。図１６および図１７に列挙されたパラメータは、以下を含む。
【００５３】
「最大Ｒ」はクラスタの最大半径であり、
「最小Ｒ」はクラスタの最小半径であり、
「湿潤周囲長」は、ランナーの総周囲長であり、
「Ｒ（流動半径）」は、ランナーの断面積／湿潤周囲長であり、
「急旋回」は、ランナーシステムにおいて９０度以上の旋回であり、
「プロセス損失率」は、注入材料に対するプロセス損失の比率であり、
「最大速度」は、最大半径での速度であり、
「最小速度」は、最小半径での速度であり、
「最大加速度」は、最大半径での加速度であり、
「最小加速度」は、最小半径での加速度であり、
「最大力」は、最大半径での力（これは、ゲートで溶融金属に加えられる力の大きさの近似値であることに留意されたい。それぞれの特定のクラスタ設計により、真の力はほとんど常に計算値より低く、より複雑なクラスタは力のより大きな減少を示す。）であり、
「最小力」は、最小半径での力（これは、ゲートで溶融金属に加えられる力の大きさの近似値であることに留意されたい。それぞれの特定のクラスタ設計により、真の力はほとんど常に計算値より低く、より複雑なクラスタは力のより大きな減少を示す。）であり、
「最大圧力」は、最大半径でのランナー内の溶融金属の圧力（＝最大力／ランナー断面積）であり、
「最小圧力」は、最小半径でのランナー内の溶融金属の圧力（＝最小力／ランナー断面積）であり、
「最大運動エネルギー」は、最大半径での溶融金属の運動エネルギーであり、
「密度」は、１６５０℃の融点での溶融金属（チタン合金）の密度であり、
「粘度」は、１６５０℃での溶融チタンの粘度であり、
「最大Ｒｅ数」は、最大半径でのパイプフローのレイノルズ数であり、
「最小Ｒｅ数」は、一貫して最大Ｒｅ数として定義されるが、最小半径で定義される。
【００５４】
最小力の要件
図１６および図１７は、良好な鋳造歩留まりを達成するために、各クラスタの鋳造シェルに入る溶融金属に少なくとも最小の力（したがって少なくとも最小の圧力）を加える必要があることを示すデータの表を提供する。溶融金属に加えられる力は、クラスタ内の鋳型キャビティに入る実際の溶融金属の質量、および鋳造炉の回転ターンテーブルにより生成される遠心力によって部分的に生成される。より小さな力が一般に、鋳造に必要な溶融金属のクラブヘッドあたりの量を減らすことができるため、最小力を小さくすることが望ましい。しかし、他の要因は、この力の増加を示す傾向があり、この要因としては、鋳造される品目のより薄い壁部、より複雑なクラスタ（ひいては溶融金属のより複雑な流動パターン）、シェル予熱温度の低下（溶融金属がインベストメント鋳造シェルに流入する際に溶融金属からの熱エネルギーのより大きな損失をもたらす）、および粗い鋳型キャビティ壁などの標準未満のシェル品質が挙げられる。図１６および図１７のデータは、壁の少なくとも一部分が厚さ０．６ｍｍのチタン合金クラブヘッドを鋳造するのに必要な最小力が約１６０Ｎｔであることを示す。鋳造機１は、この最小力を達成した。
【００５５】
最小力の要件から、シェルへの注入に必要な溶融金属量のより低い閾値を導き出すことができる。避けられない流し込み損失を除いて、最良の金属使用量（鋳造機１で達成したように）は、約２００ｇの質量を各々有するクラブヘッド（ゲートおよびいくつかのランナーを含む）では３８６ｇ（０．３８６ｋｇ）であった。これは、２００／３８６＝５２パーセントの材料使用率に相当する。鋳造機２〜６によってインベストメント鋳造シェルに加えられた加速度（最大）は、鋳造機１によって加えられた加速度よりもすべて大きかったが、鋳造機２〜６の各々が鋳造機１によって達成されたものと同等の鋳造歩留まりを得るためにより多くの溶融金属が必要であった。
【００５６】
いくらかのプロセス損失（飛散、るつぼの側壁に付着した冷却金属、および液体チタン合金の供給遮断、洗浄損失の回復など）は避けられない。プロセス損失は、より小さな鋳造炉で達成することができる効率に上限を課し、すなわち、プロセス損失の割合は、図１８に示すように、炉のサイズの減少とともに急速に増加する。
【００５７】
他方、より小さな鋳造炉は、有利なことに、より単純な操作および保守要件を有する。小型炉の他の利点は次の通りである：（ａ）鋳型キャビティの小型で単純なクラスタを処理する傾向があり、（ｂ）小型クラスタは各鋳型キャビティに供給する別個のそれぞれのランナーを有する傾向があり、その傾向は溶融金属の鋳型キャビティへの流入に対してより良い界面ゲート比を提供し、（ｃ）鋳造前に炉をより容易かつ迅速に予熱し、（ｄ）炉は潜在的により高い達成可能なシェル予熱温度を提供し、かつ（ｅ）小型クラスタはより短いランナーを有する傾向があり、その傾向はレイノルズ数が小さくなるため、破壊的な乱流の可能性が低くなる。大型の鋳造炉はこれらの利点を有しない傾向があるが、小型の鋳造炉は大型の炉よりも鋳型キャビティあたりの溶融金属のより多くの避けられないプロセス損失を有する傾向がある。
【００５８】
上記を考慮すると、費用対効果の高い鋳造システム（炉、クラスタ、歩留まり、正味材料費）は、適切なクラスタ設計およびゲート設計の考慮事項がこのような炉で使用されるインベストメント鋳造シェルの構成に組み込まれている限り、中規模システムを含むように思われる。これは、鋳造機１、４、および５を比較することから分かり得る。これら３つの鋳造機による材料の全体的な使用量（プロセス損失を考慮しない場合）は非常に近い（６６４〜６６７ｇ／キャビティ）。鋳造機１による材料使用量（プロセス損失を考慮する場合）は３８６ｇであるが、鋳造機４および５の材料使用量は５１０ｇである。したがって、鋳造機４および５はまだ改善することができるが、鋳造機１はこの点で限界に達しているように思われる。
【００５９】
フローフィールドの考慮事項
少なくとも、インベストメント鋳造シェルに入る溶融金属に加えられる最小閾値力は、シェルに入る溶融金属の質量を変化させるか、または速度を増加させるかのいずれかによって、典型的には一方を減少させ他方を増加させることによって達成することができる。「注入材料」（溶融金属）の質量を減らすことができる程度には現実的な限度がある。注入材料の質量が減少すると、それに応じて、溶融金属をインベストメント鋳造シェルに効果的に移動させるのに十分な力を発生させるのにより多くの加速度が必要である。しかし、加速度を増加させると、シェルに入る溶融金属の乱流を発生させる可能性が高くなる。乱流は、溶融金属の流動パターンを乱すため、望ましくない。流動パターンが乱れると、メインゲートを通って鋳型キャビティに金属を「押し込む」ためにさらに大きな力を必要とする場合がある。
【００６０】
レイノルズ数は、（１または複数の）ランナーの形状および／または寸法を変更することによって容易に修正することができる。例えば、Ｒ（流動半径）を変更すると、レイノルズ数に直接影響を与える。Ｒ（流動半径）が小さいほど、最小力は小さくなる（この２つは略相互関係にある）。したがって、有利な考慮事項は、最初にレイノルズ数を減少させて溶融金属の安定したフローフィールドを維持し、次に注入材料の量を調整することにより最小力の要件を満たすことである。
【００６１】
他の要因
追加要因の１つは、溶融金属を導入する前にインベストメント鋳造シェルを予熱することである。鋳造機１のシェル予熱温度が最高であったため、鋳造機１は、レイノルズ数が最小で、注入材料の量が最小で（ひいては最小力で）、９４％の歩留まりを達成した。別の要因は、（１または複数の）クラスタの複雑さである。複雑なクラスタを評価することは非常に難しく、そのようなクラスタで通常示される高いレイノルズ数は、そのようなクラスタ内の溶融金属の破壊的な乱流を減らすように制御される唯一の変数ではない。例えば、クラスタのランナーおよび鋳型キャビティの「急な」旋回（９０度以上の旋回）の数も要因である。図１６および図１７に関して、鋳造機１によって使用されるインベストメント鋳造シェルは１回の急旋回（およびもう１回のあまり急ではない旋回）を有するが、鋳造機６によって使用されるシェルは３回の急旋回を有する。鋳造機６は、これらの急旋回によって生じる流動抵抗を克服するためだけに、より高い角速度でシェルを回転させる必要がある可能性がある。しかし、これは急旋回によって引き起こされる乱れた流動パターンを軽減しない。したがって、より単純な（１または複数の）クラスタ（溶融金属のより「自然な」流動経路を可能にするための急旋回がより少ない）を含むインベストメント鋳造シェルが望まれる。
【００６２】
別の要因は、ランナーとゲートの整合である。鋳造機１に対する界面ゲート比は、他の鋳造機からの実質的に劣ったデータと比較して、１００％（最適なゲート化を示す）に最も近い。「最悪」は鋳造機３であり、そのインベストメント鋳造シェルは鋳造機１と略同程度に低いレイノルズ数であったが、鋳造機３は界面ゲート比が低い（約２３％）ことにより、７８％の歩留まりしか達成しなかった。鋳造機３のシェルが示す低い界面ゲート比は、鋳造機３の低い歩留まりの原因がゲートを充填するのに不十分な注入材料であるか、または「二相流液および空孔」の発生であるかを判断するのを困難にした。いずれにしても、ランナーおよびゲートの全体的な断面積は、注入中の任意の時点でシェル全体に液体金属の一定の流速を達成するようにできる限り互いに略等しく（かつ一定に）保つことができる。薄壁のチタン合金鋳物では、この原理は特に、ランナーとメインゲートの間の界面に適用され、界面ゲート比は１（１．０）以上でなければならない。
【００６３】
さらに別の要因は、ランナーの断面形状である。鋳造機４と鋳造機５、および鋳造機２と鋳造機５を比較すると、三角形断面のランナーは円形または矩形のランナーよりも低いレイノルズ数を生成するように思われた。三角形断面のランナーを使用すると、界面ゲート比の問題が発生する可能性があるが（金属がこのようなランナーから直線状断面または円形断面のゲートに流れるため）、三角形断面のランナーを使用して達成されるレイノルズ数の大幅な減少は、（３９ｋｇ対３２ｋｇ）を示す鋳造機２および５で使用される注入材料の違いとして追及する価値がある。
【００６４】
インベストメント鋳造シェルのクラスタを構成するためのフローチャートを図１９に示す。第１のステップ３０１では、寸法、取り扱い、バランスなど、意図したクラスタの全体的な考慮がなされる。次に、急旋回およびランナー断面の不必要な（確かに頻繁な）変化を最小限に抑えることにより、クラスタの複雑さを軽減する（ステップ３０２）。界面ゲート比は、可能な限り１に近く維持される（ステップ３０３）。また、レイノルズ数は実行可能な限り最小化される（ステップ３０４）。ターンテーブルの角速度（ＲＰＭ）を微調整し、シェルの予熱温度を上げて、可能な限り最高の製品歩留まりを得る（ステップ３０５）。通常、ステップ３０４、３０５の反復（３０６）は、満足のいく歩留まりを達成するために必要である。ステップ３０８では、満足のいく歩留まりが達成された（３０７）後、注入材料（溶融金属）の質量を徐々に減少させて、製品歩留まりを低下させることなく、かつ他の鋳造パラメータを維持しながら、クラスタ全体に溶融金属の流れを促すのに必要な力を減少させる。
【００６５】
チタン合金および他の材料を使用して薄壁クラブヘッドを鋳造するためのインベストメント鋳造法および装置に関する詳細情報は、２００９年４月７日に発行された米国特許第７，５１３，２９６号、および２０１６年６月２３日に公開された米国特許出願公開第２０１６／０１７５６６６号に見出すことができ、これらは両方とも全体が参照により本明細書に組み込まれる。これらの組み込まれた参考文献は、フェースプレートが含まれない（フェースプレートが後で本体に取り付けられる）、クラブヘッド本体を鋳造するための方法およびシステムを開示しているが、フェースが別個に形成されず、後で本体に取り付けられる、本体の一体鋳造部分のフェースである、本明細書に開示のクラブヘッド本体を鋳造するために同じまたは類似の利益および利点を有する同じまたは類似の方法およびシステムを使用することができる。
【００６６】
チタン合金を鋳造するため鋳型のコーティング、およびチタン合金を鋳造するのに使用するための酸化カルシウムのフェースコートを有する鋳型を製造するための方法に関する詳細情報は、１９９８年６月１６日に発行された米国特許第５，７６６，３２９号に見出すことができ、これは全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【００６７】
鋳造チタン合金本体／フェースを含むクラブヘッド
シートの機械加工または鍛造加工用に形成されたチタン製のゴルフクラブのフェースと比較して、鋳造フェースには、低コストで設計の完全な自由という利点がある。しかし、６−４  Ｔｉなどの従来のチタン合金から鋳造されたゴルフクラブのフェースは、フェースが耐久性のあるように、片側または両側のアルファケースを除去するために化学エッチングする必要がある。このようなエッチングには、取り扱いが難しく、人間および他の材料に非常に有害であり、環境汚染物質であり、かつ高価である化学エッチング液であるフッ化水素（ＨＦ）酸の適用が必要である。
【００６８】
アルミニウム（例えば、８．５〜９．５％のＡｌ）、バナジウム（例えば、０．９〜１．３％のＶ）、およびモリブデン（例えば、０．８〜１．１％のＭｏ）を含むチタン合金から鋳造されたフェースは、任意に他の微量合金元素および不純物とともに、「９−１−１  Ｔｉ」と本明細書で総称されており、あまり有意ではないアルファケースを有することができ、従来の６−４  Ｔｉおよび他のチタン合金から作製されたフェースと比較して、ＨＦ酸エッチングが不要または少なくとも必要性が低くなる。
【００６９】
さらに、９−１−１  Ｔｉは、８２０ＭＰａの降伏強度、９５８ＭＰａの引張強度、および１０．２％の伸びという最小の機械的特性を有することができる。これらの最小特性は、８１２ＭＰａの降伏強度、９３６ＭＰａの引張強度、および約６％の伸びという最小の機械特性を有することができる、６−４  Ｔｉなどの典型的な鋳造チタン合金よりも著しく優れている可能性がある。
【００７０】
本体の一体部分としてフェースを含む鋳造された（例えば、単一の鋳造物体と同時に鋳造された）ゴルフクラブヘッドは、フェースが別個に形成されて後でクラブヘッド本体の前部開口部に取り付けられる（例えば、溶接またはボルト締めされる）クラブヘッドと比較して優れた構造的特性を提供することができる。しかし、一体に鋳造されたＴｉフェースを有する利点は、鋳造Ｔｉフェースの表面のアルファケースを除去する必要性によって軽減される。
【００７１】
一体に鋳造された９−１−１  Ｔｉフェースおよび本体ユニットを含む本明細書に開示のクラブヘッドにより、アルファケースを除去しなければならないという欠点を取り除くことができるか、または少なくとも大幅に減らすことができる。鋳造９−１−１  Ｔｉフェースの場合、１０００℃以上の従来の鋳型予熱温度を使用すると、アルファケースの厚さは、いくつかの実施形態では、約０．１５ｍｍ以下、約０．２０ｍｍ以下、または約０．３０ｍｍ以下、例えば０．１０ｍｍ〜０．３０ｍｍであり得るが、鋳造６−４  Ｔｉフェースの場合、アルファケースの厚さは、いくつかの例では、０．１５ｍｍ超、０．２０ｍｍ超、または０．３０ｍｍ超、例えば約０．２５ｍｍ〜約０．３０ｍｍであり得る。
【００７２】
場合によっては、９−１−１  Ｔｉフェースプレートのアルファケースの厚さの減少（例えば、０．１５ｍｍ以下）は、フェースプレートに必要な十分な耐久性を提供し、かつＨＦ酸などの過酷な化学エッチング液でアルファケースの一部をエッチング除去する必要を回避するのに十分に薄くない場合がある。このような場合、溶融チタン合金を鋳型に注入する前に、鋳型の予熱温度を、（８００℃未満、７００℃未満、６００℃未満、および／または５００℃以下に）下げることができる。これにより、鋳型から鋳造チタン合金に移動する酸素の量をさらに減少させることができ、より薄いアルファケース（例えば、０．１５ｍｍ未満、０．１０ｍｍ未満、および／または０．０７ｍｍ未満）をもたらす。これにより、鋳造体／フェースユニットにより良い延性および耐久性を提供し、これはフェースプレートにとって特に重要である。
【００７３】
鋳造９−１−１  Ｔｉフェースにおけるアルファケースは薄いため、耐久性が向上し、フェースは十分に耐久性があり、化学エッチングによるフェースからのアルファケースの一部の除去が不要になる。したがって、特に予熱温度が低い鋳型を使用する場合、９−１−１  Ｔｉを使用して本体とフェースを一体鋳造すると、フッ化水素酸エッチングを製造プロセスから取り除くことができる。これにより、製造プロセスが簡素化され、コストが削減され、安全上のリスクおよび操作上の危険が軽減され、ＨＦ酸による環境汚染の可能性が排除され得る。さらに、ＨＦ酸は金属に導入されないため、本体／フェース、またはクラブヘッド全体でさえも、１０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、２００ｐｐｍ未満、および／または１００ｐｐｍ未満と定義することができるフッ素原子をほとんどまたは実質的に含まない可能性があり、存在するフッ素原子は、本体を鋳造するために使用される金属材料中の不純物によるものである。
【００７４】
可変フェース厚ならびにフェースのバルジおよびロール特性
特定の実施形態では、例えば、米国特許出願第１２／００６，０６０号および米国特許第６，９９７，８２０号、同第６，８００，０３８号、同第６，８２４，４７５号、同第７，７３１，６０３号、および同第８，８０１，５４１号に記載されるように、可変厚フェースのプロファイルをフェースプレートに実装することができ、これらの各々の内容全体が参照により本明細書に組み込まれる。フェースプレートの厚さを変えると、一般にゴルフクラブヘッドのスイートスポットと呼ばれるクラブヘッドのＣＯＲ区域のサイズが大きくなり、ゴルフクラブヘッドでゴルフボールを打つと、フェースプレートのより大きな面積が一貫して高いゴルフボール速度およびショット許容度を与えることができる。また、フェースプレートの厚さを変えることは、クラブヘッドの別の領域に再配置するためのフェース領域の重量を減らすのに有利であり得る。例えば、図９に示すように、フェースプレート１８は、外面２２とゴルフクラブヘッドの内部キャビティに面する内面４０との間に画定された厚さｔを有する。フェースプレート１８は、外面２２上の理想的な衝撃位置２３に隣接して位置決めされた中央部４２を含むことができる。中央部４２は、フェースプレートの周囲の厚さに類似か、わずかに大きいかまたは小さい厚さを有することができる。フェースプレート１８はまた、中央部４２から半径方向外側に延在する発散部４４を含むことができ、これは楕円形であってもよい。内面４０は、１つ以上の軸に関して対称であってもよく、かつ／または１つ以上の軸に関して非対称であってもよい。発散部４４の厚さｔは、中央部４２から半径方向外側の方向に増加する。フェースプレート１８は、発散部４４から移行部４８を介して延在する収束部４６を含む。収束部４６の厚さｔは、移行部４８からの半径方向外側位置で実質的に減少する。場合によっては、移行部４８は、発散部４４と収束部４６との間の頂点である。他の実装形態では、移行部４８は、発散部４４から半径方向外側に延在し、実質的に一定の厚さｔを有する（図７〜図９を参照）。
【００７５】
いくつかの実施形態では、理想的な衝撃位置２３でフェースプレートに垂直に延在する任意の軸に沿ったフェースプレート１８の断面プロファイルは、図７〜図９と略同様である。他の実施形態では、断面プロファイルは変化する可能性があり、例えば非対称である。例えば、特定の実装形態では、ヘッド原点のｚ軸に沿ったフェースプレート１８の断面プロファイルは、上述のように中央部、移行部、発散部、および収束部を含み得る（図７〜図９を参照）。しかし、ヘッド原点のｘ軸に沿ったフェースプレート１８の断面プロファイルは、収束部４６から半径方向に延在し、かつ移行部を介して収束部に結合された第２の発散部を含むことができる。代替的実施形態では、ヘッド原点のｚ軸に沿ったフェースプレート１８の断面プロファイルは、ヘッド原点のｘ軸に沿った変化に関して上述したように、収束部から半径方向に延在し、かつ収束部に結合された第２の発散部を含むことができる。
【００７６】
突起を有するフェースプレートを有するゴルフクラブヘッドのいくつかの実施形態では、最大フェースプレート厚さは約４．８ｍｍ超であり、最小フェースプレート厚さは約２．３ｍｍ未満である。特定の実施形態では、最大フェースプレート厚さは約５ｍｍ〜約５．４ｍｍであり、最小フェースプレート厚さは約１．８ｍｍ〜約２．２ｍｍである。さらに特定の実施形態では、最大フェースプレート厚さは約５．２ｍｍであり、最小フェースプレート厚さは約２ｍｍである。フェースの厚さは、軽量化し、かつオフセンターヒットでより高いボール速度を実現するために、フェース全体で少なくとも２５％の厚さの変化（最も薄い部分と比較した最も厚い部分）を有しなければならない。
【００７７】
突起および薄いソール構造または薄いスカート構造を有するフェースプレートを有するゴルフクラブヘッドのいくつかの実施形態では、最大フェースプレート厚さは約３．０ｍｍ超であり、最小フェースプレート厚さは約３．０ｍｍ未満である。特定の実施形態では、最大フェースプレート厚さは、約３．０ｍｍ〜約４．０ｍｍ、約４．０ｍｍ〜約５．０ｍｍ、約５．０ｍｍ〜約６．０ｍｍ、または約６．０ｍｍ超であり、最小フェースプレート厚さは、約２．５ｍｍ〜約３．０ｍｍ、約２．０ｍｍ〜約２．５ｍｍ、約１．５ｍｍ〜約２．０ｍｍ、または約１．５ｍｍ未満である。
【００７８】
図１０および図１１は、シャフト３を有するゴルフクラブヘッド４を示す。クラブヘッド４は、中央フェース５ａ、ヒール５ｂ、トウ５ｃ、クラウン５ｄ、およびソール５ｅを含む。クラブヘッド４は、一般にバルジ８と呼ばれるヒール５ｂからトウ５ｃまでの湾曲を含むクラブフェース６をさらに含む。クラブフェース６は、一般にロール９と呼ばれるクラウン５ｄからソール５ｅまでの湾曲も含む。少なくとも１つの実施形態では、湾曲の組み合わせは、クラブフェース６に実質的にトロイダル形状、またはトロイドの断面に類似した形状を提供することができる。クラブフェース６は、ヒール５ｂからトウ５ｃまで中央フェース５ａを通って水平に延在するＸ軸Ｘ、クラウン５ｄからソール５ｅまで中央フェース５ａを通って垂直に延在するＺ軸Ｚ、および中央フェースを通り、かつ図１０の頁内に水平に延在するＹ軸Ｙをさらに含む。Ｘ軸Ｘ、Ｙ軸Ｙ、およびＺ軸Ｚは互いに対して相互に直交している。
【００７９】
図１１に示すように、クラブヘッド４は、クラブヘッドの内部にある重心（ＣＧ）５ｆをさらに有する。クラブヘッド４は、ＣＧ  Ｘ軸、ＣＧ  Ｙ軸、およびＣＧ  Ｚ軸を有しており、これらの軸は互いに対して相互に直交し、ＣＧ座標系を画定するようにＣＧ５ｆを通過する。ＣＧ  Ｘ軸およびＣＧ  Ｙ軸は、平らな地面に平行な水平面の状態にある。ＣＧ  Ｚ軸は、平らな地面に垂直な垂直面の状態にある。一実施形態では、ＣＧ  Ｙ軸はＹ軸Ｙと一致してもよいが、大部分の実施形態では、これらの軸は一致しない。
【００８０】
図１１は、クラブヘッドのヒール５ｂでゴルフボールＢを打つクラブヘッド４の誇張した描写である。これにより、ゴルフボールＢに時計回りのスピンが与えられ、ゴルフボールが飛行中に右に曲がる原因となる。上述のように、クラブヘッド４のヒール５ｂでゴルフボールＢを打つと、ゴルフボールはクラブヘッド４のＣＧ  Ｙ軸に対して角度Θでクラブヘッド４から離れる。角度Θは、ボールがクラブヘッドから離れる一般的な角度を単に示しているだけであり、中心線に対する実際の角度、またはその角度が測定される点を描写または暗示することを意図するものではないことが理解されよう。角度Θは、クラブのヒールで打たれたボールが最初に中心線の左へと飛行経路を移動することをさらに示す。
【００８１】
本開示における値を得るために使用される方法は、光学コンパレータ法である。図１０に戻って参照すると、クラブフェース６は、クラブヘッド４のＸ軸Ｘに概して沿うクラブフェースの幅を横断する一連のスコアライン１１を含む。光学コンパレータ法では、クラブヘッド４は、光学コンパレータに取り付けられたＶブロック上に下向きかつ略水平に取り付けられる。クラブヘッド４は、スコアライン１１が光学コンパレータのＸ軸と略平行になるように配向される。より正確な方向付けステップも使用され得る。次に、クラブフェース上の幾何学的中心点５ａで測定が行われる。次に、幾何学的中心点５ａの両側でクラブヘッドのＸ軸Ｘに沿ってクラブフェース６の幾何学的中心点５ａから２０ミリメートル離れて、かつ中心点の両側でクラブヘッドのＸ軸Ｘに沿ってクラブフェースの幾何学的中心点から３０ミリメートル離れて、更なる測定が行われる。例えば、機械の半径関数を使用することによって、これらの５つの測定点に弧をはめ込む。この弧は、所与の半径を有する円周に対応する。半径のこの測定は、バルジ半径によって意味するものである。
【００８２】
ロールを測定するために、クラブヘッド４は、クラブヘッドのＺ軸Ｚが機械のＸ軸に略平行になるように９０度回転される。クラブフェースの幾何学的中心点５ａで測定が行われる。次に、幾何学的中心点５ａから１５ミリメートル離れて、かつ中心点５ａの両側でクラブフェース６のＺ軸Ｚに沿って、また幾何学的中心点から２０ミリメートル離れて、かつ中心点の両側でクラブフェースのＺ軸に沿って更なる測定が行われる。これらの５つの測定点に弧をはめ込む。この弧は、所与の半径を有する円周に対応する。半径のこの測定は、ロール半径によって意味するものである。
【００８３】
曲率は１／Ｒとして定義され、Ｒはバルジまたはロールの測定弧に対応する円の半径である。一例として、０．０２０ｃｍ−１の曲率を有するバルジは、５０ｃｍの半径を有する円の一部であるバルジ測定弧によって測定されたバルジに対応する。０．０５０ｃｍ−１の曲率を有するロールは、２０ｃｍの半径を有する円の一部であるロール測定弧によって測定されたロールに対応する。
【００８４】
いくつかの実施形態では、開示されたクラブヘッドのフェースプレートは以下の特性を有することができる：
ｉ）ロール曲率は約０．０３３ｃｍ−１〜約０．０６６ｃｍ−１であり、バルジ曲率は０ｃｍ−１超、約０．０２７ｃｍ−１未満であり、
ｉｉ）バルジ曲率の逆数は、ロール曲率の逆数より少なくとも７．６２ｃｍ大きく、かつ／または
ｉｉｉ）バルジ曲率をロール曲率で割った比Ｒｏは、約０．２８超、約０．７５未満である。
【００８５】
本明細書に記載のクラブヘッドを製造するための真空ダイカストの使用により、品質が改善され、スクラップが削減される。さらに、高い空隙率による不良品は、二次加工後の不良品と同様に実質的に排除される。優れた表面品質が得られると同時に、製品の密度および強度が向上し、より大きく、より薄く、より複雑な鋳造が可能になる。加工の観点からは、必要な鋳造圧力が低く、工具寿命および鋳型寿命が延びる。また、フラッシュによる金属または合金の廃棄物を低減または排除する。
【００８６】
真空ダイカスト法を利用することにより、驚くべきことに、開示されたクラブヘッドのチタン本体およびフェースプレートは、インベストメント鋳造により作製された類似のチタン物体で一般的に観察されるものよりもはるかに小さい粒度を示し、インベストメント鋳造チタンフェースプレートの粒度が約７５０μｍ（マイクロメートル）であるのに対して約１００μｍの粒度を有することが見出された。より具体的には、本明細書に開示のチタン本体／フェースプレートは、約４００μｍ未満、好ましくは約３００μｍ未満、より好ましくは約２００μｍ未満、さらにより好ましくは約１５０μｍ未満、最も好ましくは約１２０μｍ未満の粒度を有することができる。
【００８７】
本明細書に開示のチタン本体／フェースプレートはまた、インベストメント鋳造によって作製された類似の別個に形成されたチタンフェースプレートで一般的に観察されるものよりもはるかに低い空隙率を示すことができる。より具体的には、本明細書に開示のチタンフェースプレートは、１％未満、好ましくは０．５％未満、より好ましくは０．１％未満の空隙率を有することができる。
【００８８】
本明細書に開示のチタン本体／フェースプレートはまた、ＡＳＴＭ  Ｅ８により測定されるように、インベストメント鋳造により作製された類似のチタンフェースプレートで一般的に観察されるものよりもはるかに高い降伏強度を示すことができる。
【００８９】
本明細書に開示のチタンフェースプレートはまた、インベストメント鋳造により作製された類似のチタンフェースプレートで一般的に観察されるものと同様の破壊靭性を示すことができ、鍛造され圧延アニールされた製品から作製された類似のフェースプレートよりも高い。
【００９０】
本明細書に開示のチタンフェースプレートはまた、約１０％から約１５％の元のゲージ長さで割ったゲージ長さの最大伸びとして定義される引張試験で報告される伸び率によって測定されるような延性を示すことができる。
【００９１】
本明細書に開示のチタンフェースプレートはまた、ＡＳＴＭ  Ｅ−１１１により測定される場合、１００ＧＰａ±１０％、好ましくは±５％、より好ましくは±２％のヤング率を示すことができる。
【００９２】
本明細書に開示のチタンフェースプレートは、ＡＳＴＭ  Ｅ８により測定される場合、９７０ＭＰａ±１０％、好ましくは±５％、より好ましくは±２％の最大引張強度も示すことができる。
【００９３】
上述の様々な特性を組み合わせることにより、同程度に良いかそれより優れている強度特性を維持しながら、従来のインベストメント鋳造によって作製された類似のフェースプレートよりも１０％薄いチタンフェースプレートを有するメタルウッドチタンクラブヘッドの製造が可能となる。
【００９４】
本発明のゴルフクラブヘッドの強度特性に加えて、特定の実施形態では、ゴルフクラブヘッドの形状および寸法は、Ｗｉｌｌｅｔｔらの２０１２年１２月１８日に出願された米国特許出願公開第２０１３／０１２３０４０号に従った空気力学的形状を生成するように形成することができ、その内容全体は参照により本明細書に組み込まれる。ゴルフクラブヘッドの空気力学は、米国特許第８，７７７，７７３号、同第８，０８８，０２１号、同第８，５４０，５８６号、同第８，８５８，３５９号、同第８，５９７，１３７号、同第８，７７１，１０１号、同第８，０８３，６０９号、同第８，５５０，９３６号、同第８，６０２，９０９号、および同第８，７３４，２６９号にも詳述され、その教示は全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【００９５】
後部本体の強度特性、およびクラブヘッドの空気力学特性に加えて、制御されなければならないクラブヘッドの別の一組の特性は、ゴルフクラブヘッドがゴルフボールを打ったときに発する音響特性または音である。クラブヘッド／ゴルフボールのインパクトでは、クラブクラウン、ソール、または打撃フェースに関連するクラブヘッドの振動モードが励起されるようにクラブの打撃フェースが変形される。ほとんどのゴルフクラブの形状は、様々な曲率、厚さ、および材料を有する表面からなる複雑なものであり、クラブヘッドモードの正確な計算は困難であり得る。クラブヘッドモードは、コンピュータ支援シミュレーションツールを使用して計算することができる。本発明のクラブヘッドでは、ボール／クラブのインパクトで生成された音響信号は、２０１３年３月１５日に出願された同時係属米国特許出願第１３／８４２，０１１号に記載されているように評価することができ、その内容全体は参照により本明細書に組み込まれる。
【００９６】
本発明の特定の実施形態では、ゴルフクラブヘッドは、２０１２年１１月６日に発行された米国特許第８，３０３，４３１号により詳細に記載されているように取り外し可能なヘッド−シャフト連結アセンブリを介してシャフトに取り付けられてもよく、その内容全体は参照により本書に組み込まれる。さらに、特定の実施形態では、ゴルフクラブヘッドは、シャフトをヘッドに交換可能に接続するだけでなく、取り外し可能なヘッド−シャフト連結アセンブリを利用することによって、クラブのロフトおよび／またはライ角を調整する能力をゴルフクラブヘッドおよび／またはゴルフクラブに提供する機能を組み込むこともできる。このような調整可能なライ／ロフト連結アセンブリは、２０１１年９月２７日に発行された米国特許第８，０２５，５８７号、２０１２年８月７日に発行された米国特許第８，２３５，８３１号、２０１２年１２月２５日に発行された米国特許第８，３３７，３１９号、ならびに２０１１年６月２２日に出願された同時係属米国特許出願公開第２０１１／０３１２４３７号、２０１２年６月２０日に出願された米国特許出願公開第２０１２／０２５８８１８号、２０１１年１２月２９日に出願された米国特許出願公開第２０１２／０１２２６０１号、２０１１年３月２２日に出願された米国特許出願公開第２０１２／００７１２６４号、および２０１２年１１月２７日に出願された同時係属中の米国特許出願第１３／６８６，６７７号により詳細に記載されており、これらの特許、公開公報および出願の内容全体はその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【００９７】
特定の実施形態では、ゴルフクラブヘッドは、フェース角とホーゼル／シャフトロフトとの間の関係を「分離する」ためにソール部に設けられた調整可能な機構を特徴とし、ゴルフクラブのスクエアロフトおよびフェース角の別々の調整を可能にする。例えば、ゴルフクラブヘッドのいくつかの実施形態は、クラブヘッドの後端を地面に対して上下させるためにクラブヘッド本体に対して調整することができる調整可能なソール部を含むことができる。調整可能なソール部に関する更なる詳細は、２０１２年１２月２５日に発行された米国特許第８，３３７，３１９号、２００９年１２月２３日に出願された米国特許出願公開第２０１１／０１５２０００号、２０１１年６月２２日に出願された同第２０１１／０３１２４３７号、２０１１年１２月２９日に出願された同第２０１２／０１２２６０１号、および２０１２年１１月２７日に出願された同時係属米国特許出願第１３／６８６，６７７号に記載されており、これらの各々の内容全体は参照により本明細書に組み込まれる。
【００９８】
いくつかの実施形態では、製造業者および／またはユーザが可動ウェイトを調整して、クラブの重心の位置を調整し、所望の性能特性をゴルフクラブヘッドで使用することができる。この機能は、次のような米国特許第６，７７３，３６０号、同第７，１６６，０４０号、同第７，４５２，２８５号、同第７，６２８，７０７号、同第７，１８６，１９０号、同第７，５９１，７３８号、同第７，９６３，８６１号、同第７，６２１，８２３号、同第７，４４８，９６３号、同第７，５６８，９８５号、同第７，５７８，７５３号、同第７，７１７，８０４号、同第７，７１７，８０５号、同第７，５３０，９０４号、同第７，５４０，８１１号、同第７，４０７，４４７号、同第７，６３２，１９４号、同第７，８４６，０４１号、同第７，４１９，４４１号、同第７，７１３，１４２号、同第７，７４４，４８４号、同第７，２２３，１８０号、および同第７，４１０，４２５号により詳細に記載されており、これらの各々の内容全体はその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【００９９】
本明細書に記載のゴルフクラブヘッドのいくつかの実施形態によれば、ゴルフクラブヘッドはまた、クラブヘッドのソール部および／またはスカート部に位置決めされた摺動可能に再配置可能なウェイトを含むことができる。他の利点の中でも、摺動可能に再配置可能なウェイトは、ゴルフクラブのエンドユーザが、再配置可能なウェイトの位置に関するある範囲の位置にわたってクラブヘッドのＣＧの位置を調整できるようにする。摺動可能に再配置可能なウェイト機能に関する更なる詳細は、２０１３年５月２０日に出願された米国特許第７，７７５，９０５号、同第８，４４４，５０５号、米国特許出願第１３／８９８，３１３号、および２０１３年１０月７日に出願された米国特許出願第１４／０４７，８８０号に詳細に記載されており、これらの各々の内容全体は参照により本明細書に組み込まれ、同様に、２０１３年７月３１日に出願された米国特許出願第１３／９５６，０４６号に対応する米国特許出願公開第２０１４／００８０６２２号の段落［４３０］〜［４７０］および図９３〜図１０１の内容、ならびに２０１４年７月３日に出願された同時係属米国特許出願第６２／０２０，９７２号および２０１４年１０月１７日に出願された同第６２／０６５／５５２号にも記載されており、これらの各々の内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【０１００】
本明細書に記載のゴルフクラブヘッドのいくつかの実施形態によれば、ゴルフクラブヘッドはまた、例えばソール部でフェースに近接して配置されたクラブの本体の間隙を画定する反発係数特徴を含んでもよい。このような反発係数の特徴は、２０１０年６月１日に出願された米国特許出願第１２／７９１，０２５号、２０１１年１２月２７日に出願された同第１３／３３８，１９７号、２０１３年３月１５日に出願された同第１３／８３９，７２７号（米国特許出願公開第２０１４／０２７４４５７号）、２０１４年８月１２日に出願された同第１４／４５７，８８３号、および２０１４年１２月１７日に出願された同第１４／５７３，７０１号により完全に記載されており、これらの各々の内容全体はその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０１０１】
追加の例示的なクラブヘッド
図２０〜図３６Ｄは、本明細書に開示の特徴の任意の組み合わせを含むことができる、別の例示的なウッドタイプのゴルフクラブヘッド２００を示す。例えば、クラブヘッド本体２０２およびフェース２７０は、本明細書で説明したように、チタン合金から一体構造として鋳造することができる。ヘッド２００は、隆起したソール構造（米国特許出願公開第２０１８／０１８５７１９号で説明した利点を参照）を含み、摺動可能に調整可能なウェイトアセンブリ２１０、２１２を有する２つのウェイトトラック２１４、２１６を含む。ヘッド２００は、クラウンインサート２０６およびソールインサート２０８の両方（図２１および図２２の分解図を参照）をさらに含み、これらのインサートは、所望の配向パターン（米国特許出願公開第２０１８／０１８５７１９号の更なる詳細を参照）に配置された多層の繊維強化材を有する様々な軽量材料から構築することができる
ヘッド２００は、本体２０２と、調整可能なヘッド−シャフト連結アセンブリ２０４と、本体の上部に取り付けられたクラウンインサート２０６と、本体の下部の上で本体の内側に取り付けられたソールインサート２０８と、前部ウェイトトラック２１４に摺動可能に取り付けられた前部ウェイトアセンブリ２１０と、後部ウェイトトラック２１６に摺動可能に取り付けられた後部ウェイトアセンブリ２１２とを含む。ヘッド２００は、前部トラック２１４とフェース２７０との間の前部着座パッドすなわち接地面２２６と、後部トラック２１６のヒール側の本体の後部に後部着座パッドすなわち接地面２２４とを含み、通常のアドレス位置にあるとき、ソールの残りの部分は地面より高い位置にある。
【０１０２】
ヘッド２００は、本体２０２とソールインサート２０８との組み合わせによって画定される隆起したソールを有する。例えば、図２２および図２７に示すように、本体２０２の下部は、トウ側開口部２４０、ヒール側開口部２４２、および後部トラック開口部２４４を含み、これらはすべてソールインサート２０８によって覆われている。後部ウェイトトラック２１６は、ソールインサート２０８の下に位置決めされる。
【０１０３】
ヘッド２００はまた、フェースに隣接するトウ領域の周囲で後部ウェイトトラック２１６または後部着座パッド２２４から周囲に延在するトウ側片持ち梁状レッジ２３２を含み、このレッジ２３２は前部着座パッド２２６からトウ方向に延在する本体のトウ部２３０と接合する。１つ以上の任意のリブ２３６は、本体のトウ側開口部２４０の前端に隣接する隆起したソールにトウ部２３０を接合することができる。このような３つの三角形のリブを図２０および図２６Ａに示す。
【０１０４】
ヘッド２００はまた、ホーゼル領域の近くから後方に、後部着座パッド２２４または後部ウェイトトラック２１６の後端まで延在するヒール側片持ち梁状レッジ２３４を含む。いくつかの実施形態では、２つの片持ち梁状レッジ２３２および２３４は、ヘッドの後部の周囲に延在する連続的なレッジに接触および／または形成することができる。後部着座パッド２２４は、（図２６に示すように）凹んだ後部２２２を任意に含むことができる。
【０１０５】
ソールの一部を形成する本体２０２の下部は、所望の場合には強化された剛性を提供し、剛性があまり所望されない場合には軽量化を提供するために、様々な特徴、厚さの変化、リブなどを含むことができる。本体は、例えば、２つのウェイトトラック２１４、２１６の交差点付近に、より厚い領域２３８を含むことができる。本体は、開口部２４０、２４２の周囲に薄いレッジまたは座部２６０を含むこともでき、レッジ２６０はソールインサート２０８を受容してこれと噛み合うように構成される。本体の下面はまた、剛性および音響効果を高めるために、図２７および図２８に示すリブ２６２、２６３、２６５、および２６７などの様々な内部リブを含むことができる。
【０１０６】
本体の上部には、所望の場合には強化された剛性を提供し、剛性があまり所望されない場合には軽量化を提供するために、様々な特徴、厚さの変化、リブなどを含むことができる。例えば、本体は、クラウンインサート２０６を受容するために上部開口部の周りに薄い座部領域２５０を含む。図２１Ａに示すように、クラウンおよびソールインサート用の座部２５０および２６０は、本体の外周の周りで、共通の縁部を共有しても、互いに近接してもよい。
【０１０７】
図３５Ａ〜図３５Ｄは、クラウンおよびソールインサートが適所および／または取り外された様々な状態におけるヘッド２００の上面図を示す。図３６Ａ〜図３６Ｄは、クラウンおよびソールインサートをより詳細に示す。図３６Ａおよび３６Ｂに示すように、ソールインサート２０８は、凹状の上面および凸状の下面を有する不規則な形状を有することができる。ソールインサート２０８はまた、接地力により強化された剛性が必要とされる後部着座パッド２２４領域の周りの嵌合に適応するために、後部ヒール端にノッチ２０９を含むことができる。様々な実施形態では、ソールインサートは、ソールの表面積の少なくとも約５０％、ソールの表面積の少なくとも約６０％、ソールの表面積の少なくとも約７０％、またはソールの表面積の少なくとも約８０％を覆うことができる。別の実施形態では、ソールインサートは、ソールの表面積の約５０％〜８０％を覆う。ソールインサートは、クラブヘッドに課される大きな動的荷重に耐えるのに十分な強度と剛性を有する一方、クラブヘッド内の他の場所に戦略的に割り当てることができる自由裁量質量を解放するために比較的軽量のままであるクラブヘッド構造に寄与する。
【０１０８】
ソールインサート２０８は、少なくとも本体の底部の開口部２４０、２４２、２４４を覆うように選択された形状およびサイズを有し、接着または他の確実な固定技術によりフレームに固定することができる。いくつかの実施形態では、レッジ２６０は、ソールインサートをフレーム上にさらに固定して整列させるために、ソールインサートの下側に整合する突起またはバンプを受容するためのくぼみを備えてもよい。
【０１０９】
ソールと同様に、クラウンもまた、本体２０２の質量を減少させ、より有意には、クラウンの質量を減少させる開口部２４６を有し、クラウンは、質量の増加がヘッドのＣＧを上昇させる（望ましくなく）ことに最大の影響を与えるヘッドの領域である。開口部２４６の周囲に沿って、フレームは、クラウンインサート２０６を着座させて支持するための凹んだレッジ２５０を含む。クラウンインサート２０６（図３６Ｃおよび図３６Ｄを参照）は、クラウン開口部２４６に適合する幾何学形状およびサイズを有し、開口部２４６を覆うように接着または他の確実な固定技術により本体に固定される。レッジ２６０は、クラウンインサートを本体上にさらに固定して整列させるために、クラウンインサートの下側に整合する突起またはバンプを受容するためのくぼみをそのレッジの長さに沿って備えてもよい。クラウンインサートはまた、本体の前方クラウン部２５２の中に延在する前方突出部２０７を含むことができる。
【０１１０】
様々な実施形態では、クラウンインサートおよびソールインサートを受容する本体のレッジ（例えば、レッジ２５０および２６０）は、本体と同じ金属材料（例えば、チタン合金）から作られてもよく、したがって、ゴルフクラブヘッドにかなりの質量を加えることができる。いくつかの実施形態では、ゴルフクラブヘッドへのレッジの質量寄与を制御するために、レッジの幅を調整して、所望の質量寄与を達成することができる。いくつかの実施形態では、レッジがゴルフクラブヘッドに過剰な質量を加える場合、より軽い材料（例えば、炭素繊維またはグラファイト複合材料および／もしくはポリマー材料）から作製することができるソールインサートおよびクラウンインサートの重量減少の利点を損なう可能性がある。いくつかの実施形態では、レッジの幅は、約３ｍｍ〜約８ｍｍ、好ましくは約４ｍｍ〜約７ｍｍ、より好ましくは約４．５ｍｍ〜約５．５ｍｍの範囲であり得る。いくつかの実施形態では、レッジの幅は、それぞれのインサートの厚さの少なくとも４倍の幅であり得る。いくつかの実施形態では、レッジの厚さは、約０．４ｍｍ〜約１ｍｍ、好ましくは約０．５ｍｍ〜約０．８ｍｍ、より好ましくは約０．６ｍｍ〜約０．７ｍｍの範囲であり得る。いくつかの実施形態では、レッジの厚さは、約０．５ｍｍ〜約１．７５ｍｍ、好ましくは約０．７ｍｍ〜約１．２ｍｍ、より好ましくは約０．８ｍｍ〜約１．１ｍｍの範囲であり得る。レッジは、それぞれのインサートと本体との間の界面境界全体に沿って延在するかまたは走ってもよいが、代替的実施形態では、レッジは界面境界に沿って部分的にのみ延在してもよい。
【０１１１】
クラウン開口部２４６の周辺部は、ヘッド２００のトウ側、後部側、およびヒール側のクラウンの周辺部に近接し、この周辺部を密接に追跡することができる。それとは対照的に、クラウン開口部２４６のフェース側は、ヘッドのフェース２７０領域からさらに離隔することができる。このようにして、ヘッドは、フェース２７０のすぐ後方のクラウン領域２５２に追加のフレーム質量および補強材を有することができる。この領域、ならびにトウ、ヒール、およびソールに沿ってフェースに隣接する他の領域は、フェースを支持し、フェースへのボールの打撃による比較的高い衝撃荷重および応力の影響を受ける。本明細書の他の箇所で説明するように、フレームは、高強度チタン、チタン合金、および／または他の金属を含む広範囲の材料で作製されてもよい。開口部２４６は、クラウンインサートを本体に位置合わせして着座させるのを助けるためにクラウンインサート突出部２０７に嵌合して合致する前側にノッチを有することができる。
【０１１２】
前部ウェイトトラック２１４および後部ウェイトトラック２１６は、クラブヘッドのソールに配置され、ねじなどの締結手段によってウェイトトラックに締結され得る２つの部品の摺動可能なウェイトアセンブリ２１０、２１２をそれぞれ取り付けるためのトラックを画定する。ウェイトアセンブリは、図２１Ａに示すような形態以外の形態をとることができ、他の方法で取り付けることができ、単一部品設計または複数部品設計の形態をとることができる。ウェイトトラックは、ウェイトアセンブリをトラックに沿って摺動可能な調整のために緩めることを可能にし、次いで、クラブヘッドの効果的なＣＧおよびＭＯＩ特性を調整するために適所に締めることを可能にする。例えば、クラブヘッドのＣＧを、後部ウェイトアセンブリ２１２を介して前方もしくは後方に、または前部ウェイトアセンブリ２１０を介してヒール方向もしくはトウ方向に移動することによって、クラブヘッドの性能特性を修正して、ゴルフボールの飛行、特にゴルフボールのスピン特性に影響を与えることができる。他の実施形態では、前部ウェイトトラック２１４は、代わりに可動ウェイトのない前部チャネルであり得る。
【０１１３】
本体２０２のソールは、好ましくは、クラブヘッドのフェースに略平行かつその近くに延在し、かつ前部トラックの中央付近からヘッドの後部に向かって後方に延在する後部ウェイトトラック２１６に略垂直に延在する前部ウェイトトラック２１４と一体に形成される。
【０１１４】
図示した実施形態では、ウェイトトラックはそれぞれ、１つのウェイトアセンブリのみを含む。他の実施形態では、２つ以上のウェイトアセンブリをウェイトトラックの一方または両方に取り付けて、クラブヘッドに別の質量分布能力を提供することができる。
【０１１５】
前部ウェイトトラック２１４を介してＣＧをヒール方向またはトウ方向に調整することにより、クラブヘッドの性能特性を修正して、ボールの飛行、特にドローもしくはフェードするボールの傾向に影響を与え、かつ／またはスライスもしくはフックするボールの傾向に対抗することができる。後部ウェイトトラック２１６を介してＣＧを前方または後方に調整することにより、クラブヘッドの性能特性を修正して、ボールの飛行、特にボールが上方に移動する傾向に影響を与え、またはバックスピンによる飛行中の落下に抵抗することができる。ウェイトトラックで２つのウェイトアセンブリを使用すると、２つのウェイト間の代替の調整および相互作用が可能になる。例えば、前部トラック２１４に関して、２つの独立した調整可能なウェイトアセンブリを、トウ側に完全に、ヒール側に完全に、最大距離だけ離間して位置決めし、一方のウェイトをトウ側に完全に、もう一方をヒール側に完全に位置決めし、ウェイトトラックの中央にともに位置決めし、または他のウェイト配置パターンで位置決めすることができる。図示するように、トラック内の単一のウェイトアセンブリでは、ウェイト調整オプションはより制限されるが、ヘッドの有効ＣＧは、連続体に沿って、例えば、ヒール方向またはトウ方向に沿って、または前部ウェイトトラックの中心に置かれたウェイトを有する中立位置で、依然として調整可能である。
【０１１６】
図２９〜図３４に示すように、各ウェイトトラック２１４、２１６は、好ましくは、形状が略矩形である凹部を有し、凹部トラックを提供して、ウェイトがトラックに沿って調整可能に摺動するときに、これを着座させ、案内する。各トラックは、好ましくはチャネル内に配置されたウェイトの幅よりも小さい幅寸法を有する細長いチャネルを画定するために１つ以上の周辺レールまたはレッジを含む。例えば、図２９および図３０に示すように、前部トラック２１４は対向する周辺レール２８８および２８４を含み、図３３および図３４に示すように、後部トラック２１６は対向する周辺レール２９０および２９２を含む。このようにして、ウェイトはウェイトトラック内で摺動し、レールはウェイトがトラックから外れるのを防ぐ。同時に、レッジ間のチャネルにより、ウェイトアセンブリのねじが外側ウェイト要素の中心を通り、チャネルを通って、次いで内側ウェイト要素と螺合することができる。レッジは、接合されたウェイトアセンブリが自由に摺動するトラックまたはレールを提供すると同時に、ウェイトアセンブリが緩んだ場合でも、ウェイトアセンブリがトラックから不用意に滑り落ちるのを効果的に防止する。前部トラック２１４では、アセンブリ２１０の内側ウェイト部材は内側凹部２８０および２８６内のレール２８４および２８８の上に位置し、一方、外側ウェイト部材は前方レール２８４と前部着座パッド２２６の張り出しリップ２２８との間の凹部２８２内に部分的に着座する（図３０、図３１）。後部トラック２１６では、アセンブリ２１２の内側ウェイト部材は内側凹部２９６および２９８内のレール２９０および２９２の上に位置し、一方、外側ウェイト部材はヒール側レール２９０と後部着座パッド２２４の張り出しリップ２２５との間の凹部２９４内に部分的に着座することができる。
【０１１７】
ウェイトアセンブリは、ねじを緩め、ウェイトをトラックに沿って所望の位置に移動させることによって調整することができ、その後、ねじを締めて、それらのアセンブリを適所に固定することができる。ウェイトアセンブリを交換し、異なる質量を有する他のウェイトアセンブリと交換して、更なる質量調整オプションを提供することもできる。第２または第３のウェイトがウェイトトラックに追加される場合、多くの追加的なウェイト位置および分布オプションが、ヒール−トウ方向および前後方向におけるヘッドの効果的なＣＧ位置、およびこれらの組み合わせをさらに微調整するために利用可能である。これはまた、クラブヘッドのＭＯＩ特性の幅広い調整を提供する。
【０１１８】
ウェイトアセンブリ２１０、２１２のいずれかまたは両方は、内側ウェイト部材、外側ウェイト部材、および２つのウェイト部材を共に結合する締結具を含む３部品アセンブリを含むことができる。アセンブリは、内側部材がレッジの内側に接触し、かつ外側ウェイト部材がレッジの外側に接触するように締結具を締めることによって、ウェイトトラックの前部、後部、または側部のレッジに挟持することができ、ゴルフのラウンド全体にわたってアセンブリを本体に対して静止した状態に保持するのに十分なクランプ力を有する。ウェイト部材およびアセンブリは、ウェイトアセンブリが適所に固定されるように構成されていないウェイトトラックの一端の拡大開口部で内側ウェイトを挿入するのとは対照的に、ウェイトトラックの使用可能な部分の（１または複数の）レッジを越えて内側チャネルに内側ウェイト部材を挿入することによって、ウェイトトラック内に挿入されるように成形および／または構成することができる。これにより、トラックの端部におけるこのような広く非機能的な開口部をなくすことができ、トラックをより短くすることができるか、またはウェイトアセンブリを固定することができるより長い機能的なレッジ幅を有することができる。内側ウェイト部材をトラックの中央のトラックに（例えば）レッジを越えて挿入することを可能にするために、内側ウェイト部材は、レッジに対して垂直ではない角度、例えば角度をつけた挿入で挿入することができる。ウェイト部材は、ある角度で挿入され、内側チャネル内に徐々に回転して、クランプレッジを越えて挿入することができる。いくつかの実施形態では、内側ウェイト部材は、ウェイト部材がトラックの使用可能な部分でレッジを越えてチャネル内に挿入することをより良く可能にするように、丸みを帯びた、楕円形の、長円形の、弓形の、湾曲した、または他の特別に成形された構造を有することができる。
【０１１９】
本開示のゴルフクラブヘッドでは、チタン合金材料の使用ならびに軽量のクラウンインサートおよび／またはソールインサートの組み込みによって達成される重量の節約と相まって、摺動可能に調整されたウェイトおよび／またはねじ式に調整可能なウェイトの相対的な位置および質量を調整する能力は、隆起したソール構成によって提供される裁量的質量とさらに相まって、クラブヘッドの多数の特性の広範な変動が可能になり、これらの変動はすべて、クラブヘッドのＣＧの位置、クラブヘッドのＭＯＩ値、クラブヘッドの音響特性、クラブヘッドの美的外観および主観的感触特性、ならびに／または他の特性を含む、最終的なクラブヘッド性能に影響を及ぼす。
【０１２０】
特定の実施形態では、前部ウェイトトラックおよび後部ウェイトトラックは、特定のトラック幅を有する。トラック幅は、例えば、ウェイトアセンブリの内側ウェイト部材を受容するトラックの内側部分の両側で互いに略平行な第１のトラック壁と第２のトラック壁との間の水平距離として測定することができる。図２９〜図３１を参照すると、前部トラック２１４の幅は、内側凹部２８０および２８６の対向する壁の間の水平距離であり得る。図３２〜図３４を参照すると、後部トラック２１６の幅は、内側凹部２９６および２９８の対向する壁の間の水平距離であり得る。前部トラックおよび後部トラックの両方では、トラック幅は、約５ｍｍ〜約２０ｍｍ、例えば約１０ｍｍ〜約１８ｍｍ、または例えば約１２ｍｍ〜約１６ｍｍであってもよい。いくつかの実施形態によれば、トラックの深さ（すなわち、トラックの最上部内壁と、トラックの最外側縁に隣接するソールの領域を含む仮想平面との間の垂直距離）は、約６ｍｍ〜約２０ｍｍ、例えば約８ｍｍ〜約１８ｍｍ、または例えば約１０ｍｍ〜約１６ｍｍであってもよい。前部トラック２１４の場合、トラックの深さは、張り出しリップ２２８の内面から内側凹部２８０の上面までの垂直距離であり得る（図３０）。後部トラック２１６の場合、トラックの深さは、張り出しリップ２２５の内面から内側凹部２９６の上面までの垂直距離であり得る（図３４）。
【０１２１】
さらに、前部トラックおよび後部トラックの両方は、特定のトラック長を有する。トラック長は、トラックの対向する長手方向の端壁の間の水平距離として測定されてもよい。前部トラックおよび後部トラックの両方では、それらのトラック長は、約３０ｍｍ〜約１２０ｍｍ、例えば約５０ｍｍ〜約１００ｍｍ、または例えば約６０ｍｍ〜約９０ｍｍであってもよい。追加的または代替的に、前部トラックの長さは、打撃フェースの長さの割合として表されてもよい。例えば、前部トラックは、打撃フェースの長さの約３０％〜約１００％、例えば打撃フェースの長さの約５０％〜約９０％、または例えば約６０％〜約８０％ｍｍであってもよい。
【０１２２】
上述のトラックの深さ、幅、および長さの特性は、クラブヘッド１０の前部チャネル３６にも同様に適用することができる。
【０１２３】
図３０および図３４では、前部および後部着座パッドのリップ２２８、２２５が、それぞれのウェイトトラックの上に延在するか、または張り出し、トラック開口部を制限し、（１または複数の）ウェイトをトラック内に保持するのを助けることが分かり得る。
【０１２４】
図３４を参照すると、後部トラック２１６のヒール側の後部着座パッド２２４上のソール領域は、ヘッドが接地面に対してアドレス位置にあるとき、トウ側のソール領域（レッジの底部２９２）よりもかなり垂直距離だけ低い。これは、ソールの一部分がソールの別の部分に（例えば、トウ側に）対して低くく（例えば、ヒール側に）位置決めされた「陥没したソール」構造または「隆起したソール」構造を有するヘッドと考えることができる。言い換えれば、ソールの一部分（例えば、後部着座パッド２２４を除くソールの大部分）は、ソールの別の部分（例えば、後部着座パッド）に対して隆起している。通常のアドレス位置において、前部着座パッド２２６およびそのリップ２２８が（図３０に示すように）前部トラックの後側方よりも著しく低い前部トラック２１４についても同様である。
【０１２５】
一実施形態では、着座パッドの接地面のレベルと隆起したソール部の隣接面との間の垂直距離は、約２〜１２ｍｍ、好ましくは約３〜９ｍｍ、より好ましくは約４〜７ｍｍ、最も好ましくは約４．５〜６．５ｍｍの範囲であってもよい。一例では、垂直距離は約５．５ｍｍである。
【０１２６】
図３７〜図４８は、クラブヘッド本体の前方部分と単一ユニットとして一体的に鋳造され、フェース部、ホーゼル、ならびにクラウン、ソール、トウ、およびヒールの前方部分を含むカップ状ユニット（本明細書ではカップ４０２と呼ぶ）を形成するフェース部を有する、別の例示的なゴルフクラブヘッド４００を示す。しかし、本体の後方部分（本明細書ではリング４０４と呼ぶ）は別個に形成され、後でカップ４０２に取り付けられてクラブヘッド本体を形成する。カップ４０２とリング４０４の組み合わせは、本明細書ではクラブヘッド４００の本体と呼ばれる。次に、クラウンインサート４０６およびソールインサート４０８を本体に取り付けてクラブヘッド４００を形成することができる。いくつかの実施形態では、ソール開口部またはソールインサートがなく、後部リングがソールを完全に囲む。いくつかの実施形態では、ソールインサートは、金属材料、複合材料、および／または他の材料からなる。
【０１２７】
図３７および図３８は、カップ４０２、リング４０４、クラウンインサート４０６、およびソールインサート４０８を含む、組み立てられたクラブヘッド４００を示す。ヘッド−シャフト連結アセンブリ４１０をホーゼル４１２に結合することができる。カップ４０２およびリング４０４は、チタン合金または鋼などの金属材料を含むことができるが、インサート４０６および４０８は、炭素繊維強化複合材料などの密度の低い材料を含むことができる。本明細書に開示の他の材料のいずれも、クラブヘッド４００に使用することができる。カップおよびリングは同じ材料（例えば、同じチタン合金）からなってもよく、または、リングはカップとは異なる材料（例えば、鋼製リングおよびチタン合金カップ、または２つの異なるチタン合金）からなってもよい。
【０１２８】
図３９および図４０は、リング４０４がトウとヒールの接合部４２０においてカップ４０２に結合され、上部クラウン開口部および下部ソール開口部を有する環状体を形成する様子を示す。リング４０４は、カップ４０２の後方に延在するトウとヒールの係合端部４２２と噛み合って接合部４２０を形成する前方に延在するトウとヒールの係合端部４２４を含むことができる。図示の例では、リングは、カップ内の雌ノッチと噛み合う雄突出部を有する。しかし、これらの接合部は、カップの雄突出部とリングの雌ノッチで逆にすることができる。他の実施形態では、リングをカップに結合するために接合部４２０内で任意の他の好適な係合形状を使用することができる。接合部４２０は、溶接、ろう付け、接着剤、機械的締結具などの任意の好適な手段によって形成することができる。
【０１２９】
いくつかの実施形態では、接合部４２０は、ゴルフボールを打つときにゴルフクラブが受ける深刻な衝撃による潜在的な故障を回避するために、ストライクフェースから十分な距離に配置することができる。例えば、いくつかの実施形態では、接合部４２０は、ｙ軸（前後方向）に沿って測定したとき、クラブヘッドの中心面の少なくとも２０ｍｍ、少なくとも３０ｍｍ、少なくとも４０ｍｍ、少なくとも５０ｍｍ、少なくとも６０ｍｍ、および／または２０ｍｍ〜７０ｍｍ後方に離隔することができる。
【０１３０】
図４１は、インサート４０６および４０８を本体と接合して、クラウン開口部およびソール開口部を覆い、クラブヘッドの内部キャビティを取り囲むことができる様子を示す。クラウンインサート４０６は、クラウン開口部の周囲に延在する本体のクラウンレッジ４２６に結合することができ、ソールインサート４０８は、ソール開口部の周囲に延在する本体のソールレッジ４２８に結合することができる。レッジ４２６および４２８は、カップ４０２およびリング４０４の両方の組み合わせから形成することができ、カップはレッジの前方部分を含み、リングはレッジの後方部分を含む。レッジ部４２６および４２８は、インサートの外面がカップ／リング本体の周囲の外面と同一または同一平面上にある状態でインサートを受容する空間があるように、周囲の外面から内側にオフセットすることができる。リング４０４はまた、リングの後部から下方かつ前方に延在し、ソールインサート４０８を支持して剛性を高めることを助けるソールレッジ４２８の一部を形成する突出部４３０を含むことができる。
【０１３１】
いくつかの実施形態では、リング４０４は、突出部４３０または他の箇所などにおいて、厚さが増加した質量パッドを含むことができ、これにより、ゴルフクラブに後部への荷重を与え、質量中心を後方に移動させ、ｚ軸およびｘ軸の周りのＭＯＩを増加させる。このような後部への荷重はまた、リングの後部に結合された取り外し可能、交換可能、および／または調整可能なウェイト部材など、後部リングに結合された追加のウェイト部材によって達成することができる。例えば、突出部４３０またはリング４０４の他の部分は、ねじ付き開口部などの開口部、トラック、または他のウェイト部材受容機能を含むことができる。図４７は、このような調整可能なウェイト部材を受容することができる２つのウェイトポート４３１および４３３の例を示す。２つ以上のウェイト部材を後部リングに同時に結合することもできる。質量パッドまたは（１または複数の）ウェイト部材は、タングステンまたは鋼などの比較的密度の高い材料を含むことができる。
【０１３２】
いくつかの実施形態では、カップ４０２は、中心または質量を下げ、かつ／または質量中心を前方に移動させるために、底部ソール領域に、図に示す質量パッド４３２などの質量パッドを含むことができる。いくつかの実施形態では、カップ４０２は、質量パッド４３２内もしくは近傍および／またはスロット４１８の後方など、カップのソール部に結合された１つ以上の追加のウェイト部材、例えばカップに結合された１つ以上の取り外し可能、交換可能、および／または調整可能なウェイト部材を含むことができる。例えば、質量パッド４３２またはカップ４０２の他の部分は、ねじ付き開口部などの１つ以上の開口部、トラック、または他のウェイト部材受容機能を含むことができる。２つ以上のウェイト部材をカップに同時に結合することもできる。（１または複数の）ウェイト部材は、タングステンまたは鋼などの鋳造カップ材料よりも比較的密度の高い材料を含むことができる。いくつかの実施形態では、カップおよびリングは、後部リング位置と下部カップ位置との間でウェイト部材を交換することができ、クラブヘッドの質量特性を変更する調整機能オプションを提供する、整合ウェイトポートを有することができる。このようないくつかの例では、１〜３ｇのウェイトおよび８〜１５ｇのウェイトを含むような交換可能なウェイトのグループをクラブヘッドに設けることができ、これらのウェイトは後部リングのウェイトポートまたはカップのソール部のウェイトポートに結合することができ、より高いＭＯＩ（後部におけるより重いウェイト）またはより低いスピン（低い前方位置におけるより重いウェイト）、または他の組み合わせおよび質量特性を可能にすることができる。
【０１３３】
図４４〜図４７は、インサート４０６および４０８なしで、接合されたカップ４０２および４０４によって形成された本体を、いくつかの観点からより詳細に示す。図４４は、一体的フェース４３４を示す正面図である。図４５は、ヒール側面図である。図４６は、カップ４０２の一部である前方クラウン部４３６、前方トウ部４４０、および前方ヒール部４４２、ならびにトウとヒールの接合部４２０、およびクラウンインサート４０６を受容するクラウンレッジ４２６を示す上面図である。図４７は、クラブヘッドの内部キャビティ内に延在するソールスロット４１８と、ソールインサート４０８を受容するレッジ４２８とを含む前方ソール部４３８を示す底面図である。また、図４７には、リング突出部４３０内に配置された例示的な後部ウェイトポート４３１と、質量パッド４３２の領域においてスロット４１８の後方のカップ４０２内に配置された例示的なソールウェイトポートも示されている。他の実施形態では、このようなウェイトポートは、リングの最後部など、カップまたはリングの他の部分に配置することができ、このようなウェイトポートは３つ以上存在することができる。ウェイトポートはねじ切り可能であり、調整可能なウェイト部材を受容することができ、クラブヘッドの質量中心およびＭＯＩ特性の調整を可能にする。
【０１３４】
カップ４０２は、図４２および図４３により詳細に示される。フェース４３４の後面を図４３に示す。本明細書の他の箇所で説明するように、フェース４３４の後部は、様々な複雑な形状および厚さプロファイルを有するように形成することができ、リング４０４がカップ４０２に取り付けられる前に、機械加工、エッチング、材料除去、および／または他の鋳造後処理のために後部から容易にアクセスすることができる。図４３はまた、カップのソール部４３８上の質量パッド４３２を示す。質量パッド４３２は、質量が増加したソールの厚くなった部分を含むことができ、これはクラブヘッドの全体的な質量特性に著しく影響する。質量パッド４３２は、質量およびＭＯＩ特性を高めるために、中心のトウ側およびヒール側により大きな質量を有する中央ノッチを有することができる。質量パッド４３２、代替の質量パッドの形状および実施形態、ならびに関連する特性に関する詳細情報は、２０１８年５月１０日に公開された米国特許出願公開第２０１８／０１２６２２８号に見出すことができ、これはその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０１３５】
図４８は、ヘッド４００のホーゼル４１２が複数の選択可能な配向でシャフトに結合されることを可能にし、通常のアドレス位置における組み立てられたゴルフクラブのロフト角、ライ角、および／またはフェース角の調整を可能にするヘッド−シャフト連結アセンブリ４１０を示す。アセンブリ４１０は、図４８に示すスリーブ４５０、フェルール４５２、・・・ホーゼルインサート４５４、締結具４５６、およびワッシャ４５８などの様々な部品を含むことができる。調整可能なヘッド−シャフト連結アセンブリに関する詳細情報は、２０１５年５月１９日に発行された米国特許第９，０３３，８２１号に見出すことができ、これはその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０１３６】
図４９および図５０は、ゴルフクラブヘッドを製造するための方法の一部、具体的には、クラブヘッド４００の前部カップ４０２を鋳造するための鋳型を製造するための方法の一部を示す。図４９は、ワックスカップフレーム５０２とワックスフェース５０４との組み合わせであるワックスカップ５００を示す。ワックスカップフレーム５０２およびワックスフェース５０４を別々に形成し、その後、ワックスカップフレーム５０２内のわずかに大きいサイズのフェース開口部内にワックスフェースを配置する。次に、高温の液体ワックスを接合部に添加し、それを冷却してフェースをフレームに融合させることにより、２つのワックス片を環状接合部５０６の周りにワックス溶接することができる。追加のホットワックスは、接合部５０６を充填し、ワックスカップフレーム５０３およびワックスフェース５０４を単一の一体ワックスカップ５００に接合する。ワックスが冷却された後、余分なワックスを溶接接合部５０６の前部および後部から除去することができる。いくつかの実施形態では、ワックスフェース５０４は、半径方向外側に延在し、ワックスカップフレーム５０２の前面に接触してワックスカップフレームに対するワックスフェース５０４の深さを設定するのを助け、その結果得られるワックスカップ５００の前面が接合部５０６にわたって均一で滑らかであるようにする、プロング５０８を含むことができる。ワックスプロング５０８は、ワックス溶接法の後に除去することができる。
【０１３７】
図５０は、接合部５１６の周りに添加されたワックスを介してワックスカップフレーム５１２およびワックスフェース５１４をともにワックス溶接し、ワックスフェースのワックスプロング５１８を任意に使用してワックスカップフレームの開口部におけるワックスフェースの深さを設定するのを助けることによって形成されたワックスカップ５１０の別の例を示す。この例では、ワックスカップ５１０は、得られた鋳型内に追加のゲートを作製して、溶融金属が鋳型のフェース部に向かって均一に流れるのを助ける追加の突起５２０を含む。ワックスカップ５００および５１０はまた、図示のように、ホーゼル近くのヒール側、フェースの裏側、および／または他の位置など、他の位置にゲート作製部分を含むことができる。
【０１３８】
２つの別個のワックス片からワックスカップを形成することは（例えば図４９および図５０のように）、ワックスカップのためのより複雑な形状の作製を容易にすることができ、いくつかの異なる形状の実施形態を単純化され、より迅速かつ費用効率の高い方法で形成することを容易にすることができる。２つの別個のワックス片から開始すると、ワックスフレームの工具および形成プロセスが、ワックスフェースの工具および形成プロセスから切り離される。ワックスカップ５００に関して、同じワックスカップフレーム５０２（および同じ工具）をいくつかの異なる形状のワックスフェース５０４のいずれかと組み合わせて、対応する数の異なるワックスカップを作製することができ、このことは、ワックスフェースのための工具のみを変更して、異なるワックスカップを生成する必要があることを意味する。例えば、製造業者は、２つの同一のワックスフレーム５０２を作製することができ、次いで、１つのワックスフレームを第１のワックスフェースと組み合わせることができ、第２のワックスフレームを、第１のワックスフェースとは異なる厚さプロファイルを有する第２のワックスフェースと組み合わせることができる。これらの２つの異なるワックスカップと、得られた鋳型および最終製品の金属カップとを測定、比較、試験などを行うことができる。様々な例示的なフェースの厚さプロファイル、および本明細書における関連する説明については、図５１〜図５４を参照されたい。したがって、２部品のワックスカップ形成プロセスを使用することは、ラピッドプロトタイピングならびに他の製造および開発効率において利点を提供することができる。
【０１３９】
また、２つの別個のワックス片から開始することは、各ワックス片がより小さく、同じツリー上でバッチあたりより多くの数で製造することができるため、多数のワックス片を形成する際の効率も高める。
【０１４０】
一旦ワックスカップ（例えば、５００または５１０）が作製されると、このワックスカップを用いて金属カップ（例えば、カップ４０２）を鋳造するための鋳型を形成することができる。鋳型は、セラミック材料および／または金属カップを鋳造するための任意の好適な材料を含むことができる。ワックスカップの周りに鋳型が形成されると、ワックスを溶かして鋳型から排出させることができる。その後、鋳型へのゲート処理および／または表面処理の追加を含む、様々な後続のステップを適用して、鋳造用の鋳型を準備することができる。さらに、いくつかのカップ鋳型を１つの鋳型ツリーに組み合わせて、いくつかの金属製カップを同時に鋳造することができる。鋳型が準備された後、溶融金属を鋳型に導入して金属カップを鋳造することができる。その後、鋳型を開いたり取り外したりして、鋳造金属カップにアクセスすることができる。鋳造金属カップは、チタン合金を含む任意の好適な金属または金属合金で形成することができる（本明細書に開示の任意の好適な金属材料を鋳造カップに使用することができる）。
【０１４１】
金属カップを鋳造した後、鋳造カップの一部を機械加工または修正して、鋳造カップの一部を所望に応じて除去することができる。一例として、カップのフェース部の前面を機械加工して、水平のスコアラインを追加し、かつ／またはより正確なテクスチャ、曲率、およびねじれを作製することができる。別の例では、カップのフェース部の後面を機械加工して、フェース部の高さおよび幅にわたって厚さプロファイルを修正し、フェース部にわたって所望の可変厚さプロファイルを生成することができる。鋳造カップのフェース部の前面および／または後面を機械加工または化学エッチング（例えば、フッ化水素酸の使用）して、フェース部をより脆くせず、フェース部の耐久性を高めるなど、鋳造法（例えば、チタン合金の場合）時に形成されたアルファケース層の一部またはすべてを除去することもできる。
【０１４２】
カップのフェース部から材料を鋳造後に除去することを想定して、カップのフェース部は、鋳造後の材料除去後に所望の量の材料および所望の厚さプロファイルが残るように、余分な厚さの材料で鋳造することができる。
【０１４３】
図３９および図４０に示すように、また上述したように、カップ４０２およびリング４０４は、別々に形成され（例えば、鋳造され）、次いで、接合部４２０でともに組み合わせられ（例えば、溶接、ろう付け、接着結合、機械的締結具など）、金属製クラブヘッド本体を形成することができ、この金属製クラブヘッド本体はゴルフクラブヘッド４００を形成するために他の部品を受容する剛性フレームとして機能する。別個のカップ４０２およびリング４０４からクラブヘッド本体を作製するこの方法の１つの利点は、後部リング部がないことにより、カップ４０２のフェース部の後面への、鋳造後の機械加工、化学エッチング、および／またはフェース部の後面への他の鋳造後の修正のためにより良いアクセスが可能になることである。例えば、リング４０４が存在しない場合、カップ４０２のフェース部の後面全体にアクセスするために、切削工具、フライス盤、ＣＮＣ機械、ドリルビット、または他の工具のためのより多くの空間がある。そのような鋳造後の修正がカップ４０２に施された後、リング４０４をカップに取り付け、クラブヘッドの残りを組み立てることができる。
【０１４４】
カップとリングを別々に鋳造する別の利点は、各鋳造片が結合された本体よりも小さく、同じ木でバッチあたりより多くの数で製造することができるため、リングおよびカップ片のそれぞれを多数鋳造する際の効率を可能にすることである。また、同じリング片を様々な異なる形状のカップ片とともに使用することができるため、カップ片のための工具のみを変更して、クラブヘッド本体の変更に対応するか、または異なるカップ／フェース形状を有するクラブヘッドのいくつかの異なる変形を作製する必要がある。
【０１４５】
図５１は、ホーゼル／ヒールを左に、トウを右にして後方から見た、カップ４０２と同様の鋳造カップ６００のフェース部の例示的な後面を示す。図５２および図５３は、可変厚さプロファイルを有する別の例示的なフェース部７００を示し、図５４は、可変厚さプロファイルを有するさらに別の例示的なフェース部８００を示す。鋳造法およびフェース部に対する任意の鋳造後の修正の結果として、鋳造カップのフェース部は、多種多様な新規の厚さプロファイルを有することができる。従来のプロセスで平坦な圧延金属シートからフェースプレートを形成するのではなく、フェースを所望の形状に鋳造することにより、フェースは、より多様な形状で作製することができ、異なる粒子方向および化学的不純物含有量などの異なる材料特性を有することができ、これはゴルフ性能および製造に利点を提供することができる。
【０１４６】
従来のプロセスでは、フェースプレートは均一な厚さを有する平坦な金属シートから形成される。このような金属シートは、通常、１つの軸に沿って圧延されて、その厚さをシート全体にわたって一定の均一な厚さに低減する。この圧延プロセスは、圧延方向に垂直な方向と比較して圧延軸方向に異なる材料特性を作製するシートに粒子方向を与えることができる。材料特性におけるこの変動は望ましくない可能性があり、代わりにフェース部を作製するために開示された鋳造方法を使用することにより回避することができる。
【０１４７】
さらに、従来のフェースプレートは均一な厚さの平坦なシートとして始まるため、シート全体の厚さは、少なくとも所望の最終製品のフェースプレートの最大厚さと同じでなければならず、これは、出発シート材料の多くを除去して浪費しなければならず、材料コストを増大させる。これとは対照的に、開示された鋳造方法では、フェース部は、最初に最終的な形状および質量に非常に近く形成され、除去され、浪費される材料は非常に少ない。これにより、時間およびコストを節約する。
【０１４８】
さらに、従来のプロセスでは、最初の平坦な金属シートは、所望のバルジおよびロール曲率をフェースプレートに付与するために特別なプロセスで曲げられなければならない。このような曲げプロセスは、開示された鋳造方法を使用する場合には必要ない。
【０１４９】
図５１〜図５４に示す独自の厚さプロファイルは、開示された鋳造方法を使用して可能とされ、均一な厚さを有する金属シートが旋盤または同様の機械に取り付けられ、フェースプレートの後部にわたって可変の厚さプロファイルを生成するために回転される、従来のプロセスを使用して達成することは以前には不可能であった。このような旋削プロセスでは、付与された厚さプロファイルは、中心回転軸に対して対称でなければならず、それは、厚さプロファイルを、中心点から任意の所与の半径で、各々が均一な厚さを有する同心円環形状の組成物に限定する。対照的に、開示された鋳造方法を使用してそのような制限は課されず、より複雑なフェースの形状を作製することができる。
【０１５０】
本明細書に開示の鋳造方法を使用することにより、多数の開示されたクラブヘッドをより速く、より効率的に製造することができる。例えば、５０個以上のカップ４０２を単一の鋳造ツリー上に同時に鋳造することができるが、旋盤を使用する従来のフライス加工方法を使用してフェースプレート上に新規のフェース厚さプロファイルを一度に１つずつ作製するには、はるかに長い時間がかかり、より多くのリソースを必要とする。
【０１５１】
図５１では、鋳造カップ６００の後部フェース表面は、非対称の可変厚さプロファイルを含み、これは開示された鋳造方法を使用して可能にされた多種多様な可変厚さプロファイルの一例のみを示す。フェースの中心６０２は中心厚を有することができ、フェースの厚さは、中心から内側ブレンド区域６０３を横切って、円形であり得る最大厚リング６０４まで半径方向外側に移動して徐々に増加することができる。フェースの厚さは、最大厚リング６０４から可変ブレンド区域６０６を横切って、楕円形などの非円形であり得る第２のリング６０８まで半径方向外側に移動して徐々に減少することができる。フェースの厚さは、第２のリング６０８から外側ブレンド区域６０９を横切って、一定の厚さ（例えば、フェース部の最小厚さ）のヒールおよびトウ区域６１０まで、かつ／またはフェースが鋳造カップ６００の残部に移行するフェース部の範囲を画定する半径方向周囲区域６１２まで、半径方向外側に移動して徐々に減少することができる。
【０１５２】
第２のリング６０８自体は、第２のリング６０８の厚さが中心６０２の周りの周方向位置の関数として変化するように、可変の厚さプロファイルを有することができる。同様に、可変ブレンド区域６０６は、中心６０２の周りの周方向位置の関数として変化し、最大厚リング６０４から可変かつより薄い第２のリング６０８への厚さの遷移を提供する、厚さプロファイルを有することができる。例えば、第２のリング６０８への可変ブレンド区域６０６は、図５１においてＡ〜Ｈとラベル付けされた、頂部区域Ａ、頂部トウ区域Ｂ、トウ区域Ｃ、底部トウ区域Ｄ、底部区域Ｅ、底部ヒール区域Ｆ、ヒール区域Ｇ、および頂部ヒール区域Ｈを含む、８つのセクタに分割することができる。これら８つの区域は、図示するように異なる角度幅を有することができ、またはそれぞれが同じ角度幅（例えば、３６０度の８分の１）を有することができる。８つの区域のそれぞれは、リング６０４に隣接する共通の最大厚さから第２のリング６０８における異なる最小厚さまでの独自の厚さの変動を有することができる。例えば、第２のリングは、区域ＡおよびＥではより厚く、区域ＣおよびＧではより薄く、区域Ｂ、Ｄ、Ｆ、およびＨでは中間の厚さを有することができる。この例では、区域Ｂ、Ｄ、Ｆ、およびＨの厚さは、半径方向（半径方向外側に移動して薄くなる）および円周方向（区域ＡおよびＥから区域ＣおよびＧに向かって移動して薄くなる）の両方に沿って変化し得る。
【０１５３】
鋳造カップ６００の一例は、以下の厚さ、中心６０２で３．１ｍｍ、リング６０４で３．３ｍｍを有することができ、第２のリング６０８は、区域Ａにおける２．８ｍｍから区域Ｃにおける２．２ｍｍまで、区域Ｅにおける２．４ｍｍまで、区域Ｇにおける２．０ｍｍまで、およびヒールとトウの区域６１０における１．８ｍｍまで変化し得る。
【０１５４】
図５２および図５３は、非対称の可変厚さプロファイルを含む別の例示的な鋳造フェース部７００の後部フェース表面を示す。フェースの中心７０２は中心厚を有することができ、フェースの厚さは、中心から内側ブレンド区域７０３を横切って、円形であり得る最大厚リング７０４まで半径方向外側に移動して徐々に増加することができる。フェースの厚さは、最大厚リング７０４から可変ブレンド区域７０５を横切って、様々な厚さを有する複数のくさび形セクタＡ〜Ｈからなる外側区域７０６まで半径方向外側に移動して徐々に減少させることができる。図５３に最もよく示されているように、セクタＡ、Ｃ、Ｅ、およびＧは比較的厚くすることができ、セクタＢ、Ｄ、Ｆ、およびＨは比較的薄くすることができる。外側区域７０６を取り囲む外側ブレンド区域７０８は、可変セクタから比較的小さいが一定の厚さを有する周囲リング７１０に厚さが移行する。外側区域７０６はまた、セクタＡ〜Ｈのそれぞれの間に、あるセクタから隣接するセクタに厚さが徐々に移行するブレンド区域を含むことができる。
【０１５５】
フェース部７００の一例は、以下の厚さ、中心７０２での３．９ｍｍ、リング７０４での４．０５ｍｍ、区域Ａにおける３．６ｍｍ、区域Ｂにおける３．２ｍｍ、区域Ｃにおける３．２５ｍｍ、区域Ｄにおける２．０５ｍｍ、区域Ｅにおける３．３５ｍｍ、区域Ｆにおける２．０５ｍｍ、区域Ｇにおける３．００ｍｍ、区域Ｈにおける２．６５ｍｍ、および周囲リング７１０での１．９ｍｍを有することができる。
【０１５６】
図５４は、ヒール側（左側）に向かってオフセットされた目標厚さを有する非対称の可変厚さプロファイルを含む別の例示的な鋳造フェース部８００の後面を示す。フェースの中心８０２は中心厚さを有し、トウ／頂部／底部まで、厚さは内側ブレンド区域８０３を横切って、中心よりも大きな厚さを有する内側リング８０４まで徐々に増加する。次いで、厚さは、第２のブレンド区域８０５を横切って、内側リング８０４の厚さよりも薄い厚さを有する第２のリング８０６まで半径方向外側に移動して減少する。次いで、厚さは、第３のブレンド区域８０７を横切って、第２のリング８０６の厚さよりも薄い厚さを有する第３のリング８０８まで半径方向外側に移動して減少する。次いで、厚さは、第４のブレンド区域８１０を横切って、第３のリング８０８の厚さより薄い厚さを有する第４のリング８１１まで半径方向外側に移動して減少する。トウ端部区域８１２は、外側ブレンド区域８１３を横切って、比較的薄い厚さを有する外側周辺部８１４と融合する。
【０１５７】
ヒール側では、トウ側の対応する領域に対してわずかに厚くなるように、厚さが設定量（例えば、０．１５ｍｍ）だけオフセットされる。厚化区域８２０（破線）は、すべての厚さがヒール側でのより厚いオフセット区域８２２（破線）に向かって徐々に増大する遷移を提供する。オフセット区域８２２では、リング８２３はヒール側のリング８０６よりも設定量（例えば、０．１５ｍｍ）だけ厚く、リング８２５はリング８０８よりも同じ設定量だけ厚い。ブレンド区域８２４および８２６は、半径方向外側に移動して厚さが徐々に減少し、トウ側の対応するブレンド区域８０７および８１０よりもそれぞれ厚い。厚化区域８２０では、内側リング８０４の厚さがヒールに向かって徐々に増加する。
【０１５８】
フェース部８００の一例は、以下の厚さ、中心８０２での３．８ｍｍ、内側リング８０４での４．０ｍｍ、厚化区域８２０を横切って４．１５ｍｍまでの厚化、第２のリング８０６での３．５ｍｍおよびリング８２３での３．６５ｍｍ、第３のリング８０８での２．４ｍｍおよびリング８２５での２．５５ｍｍ、第４のリング８１１での２．０ｍｍ、ならびに周囲リング８１４での１．８ｍｍを有することができる。
【０１５９】
図５４に示す目標とするオフセット厚さプロファイルは、フェース全体にわたって望ましい特性時間（ＣＴ）プロファイルを提供するのを助けることができる。ヒール側を厚くすることは、例えば、フェースのヒール側にＣＴスパイクを有することを回避するのに役立つことができ、これは、フェース全体に不適合なＣＴプロファイルを有することを回避するのに役立つことができる。このようなオフセット厚さプロファイルは、フェースのトウ側、またはフェースのトウ側およびヒール側の両方に同様に適用して、フェースのヒール側およびトウ側の両方でＣＴスパイクを回避することができる。他の実施形態では、オフセット厚さプロファイルは、フェースの上側および／またはフェースの下側に向かって適用され得る。
【０１６０】
様々な他の可変フェース厚さプロファイルは、米国特許出願第１２／００６，０６０号、ならびに米国特許第６，９９７，８２０号、同第６，８００，０３８号、同第６，８２４，４７５号、同第７，７３１，６０３号、同第８，８０１，５４１号、同第９，９４３，７４３号、および同第９，９７５，０１８号に開示のものを含む開示の方法を使用して製造することができ、これらのそれぞれの内容全体はその全体が参照により本明細書に組み込まれる。例えば、米国特許第９，９７５，０１８号は、フェースの中心からオフセットされた逆円錐または「ドーナツ」形状の厚さプロファイルなどの局所化された硬化領域を含む打撃フェースの例を開示しており、これにより、クラブヘッドによって打撃されるゴルフボールの発射条件が、全体的または部分的に、右方向／左方向への逸脱の発生を補正、克服、または防止するように変更される。特に、局所化された硬化領域は、典型的な条件下で打たれたゴルフボールがゴルフボールに左向きおよび／または右向きのサイドスピンを与えないように、打球フェース上に位置する。
【０１６１】
開示されたフェース厚さプロファイルのすべては、本明細書に開示の鋳造方法によって可能にすることができる。このような構成は、元々平坦なフェースプレートの後部から同心円パターンの材料を除去する従来の旋削プロセスを使用しては不可能である。
【０１６２】
いくつかのゴルフクラブヘッドの実施形態では、フェースプレートを個々に鋳造し、次いでクラブヘッドのフレームの前部開口部に溶接することができる。フェースプレートがフレームの前部開口部に溶接されると、通常、溶接部の周囲に余分な材料が生成され、この余分な材料は、フェースプレートとフレームとの間の移行を滑らかにするために、溶接プロセス後に除去しなければならない。このプロセスは、本明細書に開示するように、フェースおよび前面フレームを含むカップ全体を単一の鋳造ユニットとして鋳造することによって回避することができる。
【０１６３】
しかし、フェースプレートを別々に鋳造することは、カップ全体を一体として鋳造することよりも利点をもたらし得る。例えば、鋳造フェースプレートの後処理は、フェースプレートがカップの一部である場合、フェース表面の後処理と比較してはるかに容易である。図５５および図５６は、例示的な鋳造フェースプレート９００の前部９０２および後部９０４を示す。特に、鋳造カップの後部フェース表面に比べて、鋳造フェースプレートの後面のすべての部分にアクセスすることがはるかに容易である。ソール、クラウン、トウ、ヒール、ホーゼルなどの邪魔になる部分がないため、所望の鋳造後プロセスのための工具を用いて鋳造フェースプレートに近づくための無限の空間がある。また、鋳造フェースプレートをフェースプレートの正確な最終形状に近づけることができ、その結果、材料を除去する必要が少なくなり、鋳造後にフェースを修正するのに必要な作業が少なくなる。例えば、フェースプレートは、鋳造後に除去されるフェースの各側面に０．５ｍｍ未満、０．４ｍｍ未満、０．３ｍｍ未満、および／または０．２ｍｍ未満の過剰な材料で鋳造することができる。これは、圧延された金属の平らなシートからフェースプレートを機械加工することと比較して、除去される廃棄物が少ないことに等しい。鋳造フェースの前面を機械加工して、アルファケース層の一部またはすべてを除去し、正確なバルジ、ロールおよびツイスト曲率を達成し、かつ／またはスコアラインを追加することができる。鋳造フェースの後部を機械加工して、アルファケース層の一部またはすべてを除去し、フェース全体にわたって正確な可変厚さプロファイルを達成することができる。本明細書の他の箇所に記載するように、鋳造プロセスは、従来のフェースシート旋削プロセスによって必要とされる３６０度の同心円対称性とは対照的に、はるかに複雑で非対称な厚さプロファイルを可能にする。
【０１６４】
本体の一体部分としてフェースを含む鋳造された（例えば、単一の鋳造物体と同時に鋳造された）ゴルフクラブヘッドは、フェースが別個に形成されて後でクラブヘッド本体の前部開口部に取り付けられる（例えば、溶接またはボルト締めされる）クラブヘッドと比較して優れた構造的特性を提供することができる。しかし、一体に鋳造されたＴｉフェースを有する利点は、鋳造Ｔｉフェースの表面のアルファケースを除去する必要性によって軽減される。
【０１６５】
一体的に鋳造されたチタン合金のフェースおよび本体ユニット（例えば、鋳造カップ）を含む本明細書に開示のクラブヘッドにより、アルファケースを除去しなければならないという欠点を取り除くことができるか、または少なくとも大幅に減らすことができる。鋳造９−１−１  Ｔｉフェースでは、１０００℃以上の鋳型予熱温度を使用すると、アルファケースの厚さは、いくつかの実施形態では、約０．１０ｍｍ以下、０．１５ｍｍ以下、約０．２０ｍｍ以下、または約０．３０ｍｍ以下、例えば０．１０ｍｍ〜０．３０ｍｍであり得るが、鋳造６−４  Ｔｉフェースでは、アルファケースの厚さは、いくつかの例では、０．１０ｍｍ超、０．１５ｍｍ超、０．２０ｍｍ超、または０．３０ｍｍ超、例えば約０．２５ｍｍ〜約０．３０ｍｍであり得る。いくつかの実施形態では、アルファケースの厚さは、フェース全体にわたって望ましくは高いＣＴ時間を有する十分に耐久性のある製品を提供しながら、０．１ｍｍ程度と低く、０．１５ｍｍまでとすることができる。いくつかの実施形態では、フェースの幾何学的中心におけるフェースの後部のアルファケースは、０．３０ｍｍ未満および／または０．２０ｍｍ未満の厚さを有することができ、これは、形成後に表面を化学的にエッチングすることなく達成することができる。
【０１６６】
本明細書に記載の打撃フェースおよび／またはクラブヘッドのいずれかを形成するために使用することができる他のチタン合金は、チタン、アルミニウム、モリブデン、クロム、バナジウム、および／または鉄を含むことができる。例えば、代表的な一実施形態では、合金は、６．５重量％〜１０重量％のＡｌ、０．５重量％〜３．２５重量％のＭｏ、１．０重量％〜３．０重量％のＣｒ、０．２５重量％〜１．７５重量％のＶ、および／または０．２５重量％〜１重量％のＦｅを含むアルファ−ベータチタン合金であり得、残部はＴｉ（一例は「１３００」チタン合金と呼ばれることもある）を含む。
【０１６７】
代表的な別の実施形態では、合金は、６．７５重量％〜９．７５重量％のＡｌ、０．７５重量％〜３．２５重量％または２．７５重量％のＭｏ、１．０重量％〜３．０重量％のＣｒ、０．２５重量％〜１．７５重量％のＶ、および／または０．２５重量％〜１重量％のＦｅを含むことができ、残部はＴｉを含む。
【０１６８】
代表的な別の実施形態では、合金は、７重量％〜９重量％のＡｌ、１．７５重量％〜３．２５重量％のＭｏ、１．２５重量％〜２．７５重量％のＣｒ、０．５重量％〜１．５重量％のＶ、および／または０．２５重量％〜０．７５重量％のＦｅを含むことができ、残部はＴｉを含む。
【０１６９】
代表的な別の実施形態では、合金は、７．５重量％〜８．５重量％のＡｌ、２．０重量％〜３．０重量％のＭｏ、１．５重量％〜２．５重量％のＣｒ、０．７５重量％〜１．２５重量％のＶ、および／または０．３７５重量％〜０．６２５重量％のＦｅを含むことができ、残部はＴｉを含む。
【０１７０】
代表的な別の実施形態では、合金は、８重量％のＡｌ、２．５重量％のＭｏ、２重量％のＣｒ、１重量％のＶ、および／または０．５重量％のＦｅを含むことができ、残部はＴｉを含む。このようなチタン合金は、式Ｔｉ−８Ａｌ−２．５Ｍｏ−２Ｃｒ−１Ｖ−０．５Ｆｅを有することができる。本明細書で使用される場合、「Ｔｉ−８Ａｌ−２．５Ｍｏ−２Ｃｒ−１Ｖ−０．５Ｆｅ」への言及は、上記の割合のいずれかで言及された元素を含むチタン合金を指す。特定の実施形態は、微量のＫ、Ｍｎ、および／もしくはＺｒ、ならびに／または様々な不純物も含み得る。
【０１７１】
Ｔｉ−８Ａｌ−２．５Ｍｏ−２Ｃｒ−１Ｖ−０．５Ｆｅは、１１５０ＭＰａの降伏強度、１１８０ＭＰａの最大引張強度、および８％の伸びという最小の機械的特性を有することができる。これらの最小特性は、上述の最小の機械的特性を有することができる６−４  Ｔｉおよび９−１−１  Ｔｉを含む他の鋳造チタン合金よりも著しく優れ得る。いくつかの実施形態では、Ｔｉ−８Ａｌ−２．５Ｍｏ−２Ｃｒ−１Ｖ−０．５Ｆｅは、約１１８０ＭＰａ〜約１４６０ＭＰａの引張強度、約１１５０ＭＰａ〜約１４１５ＭＰａの降伏強度、約８％〜約１２％の伸び、約１１０ＧＰａの弾性率、約４．４５ｇ／ｃｍ３の密度、およびロックウェルＣスケールで約４３の硬度（４３ＨＲＣ）を有することができる。特定の実施形態では、Ｔｉ−８Ａｌ−２．５Ｍｏ−２Ｃｒ−１Ｖ−０．５Ｆｅ合金は、約１３２０ＭＰａの引張強度、約１２８４ＭＰａの降伏強度、および約１０％の伸びを有することができる。
【０１７２】
いくつかの実施形態では、打撃フェース、および／またはフェース部を有するカップは、Ｔｉ−８Ａｌ−２．５Ｍｏ−２Ｃｒ−１Ｖ−０．５Ｆｅから鋳造することができる。いくつかの実施形態では、打撃フェースおよびクラブヘッド本体は、所望の特定の特性に応じて、Ｔｉ−８Ａｌ−２．５Ｍｏ−２Ｃｒ−１Ｖ−０．５Ｆｅから一体的に形成または鋳造することができる。
【０１７３】
上記のＴｉ−８Ａｌ−２．５Ｍｏ−２Ｃｒ−１Ｖ−０．５Ｆｅの機械的パラメータは、他の既存のチタン合金と比較して驚くほど優れた性能を提供することができる。例えば、Ｔｉ−８Ａｌ−２．５Ｍｏ−２Ｃｒ−１Ｖ−０．５Ｆｅの比較的高い引張強度により、この合金を含む鋳造打撃フェースは、ゴルフボールを打つとき、他の合金と比較して単位厚さあたりのたわみが少ないことを示すことができる。これは、Ｔｉ−８Ａｌ−２．５Ｍｏ−２Ｃｒ−１Ｖ−０．５Ｆｅの高い引張強度が打撃フェースのより少ないたわみをもたらし、繰り返し使用で平坦化する打撃フェースの傾向を減少させるため、ボールを高速で打つように構成されたメタルウッドタイプのクラブに特に有益であり得る。これにより、打撃フェースは、特に高いクラブ速度でボールを打つ傾向がある上級および／またはプロのゴルファーによるものを含め、長期間の使用にわたってその元のバルジ、ロール、および「ねじれ」寸法を保持することができる。
【０１７４】
本明細書に開示される実施形態のいずれかは、打撃面の上部トウ部が打撃面の下部トウ部よりも開放され、かつ打撃面の下部ヒール部が打撃面の上部ヒール部よりも閉鎖されるように、ねじれた打撃面を有するフェース部を含むことができる。ねじられた打撃面を有するゴルフクラブヘッドに関する詳細情報は、米国特許第９，８１４，９４４号、２０１８年６月１９日に出願された米国特許仮出願第６２／６８７，１４３号、２０１８年１０月１５日に出願された米国特許出願第１６／１６０，８８４号に見出すことができ、これらのすべてはその全体が参照により本明細書に組み込まれる。これらの組み込まれた参考文献に開示されたこれらのねじれたフェース技術のいずれも、本明細書に開示の技術と任意に組み合わせて、本明細書に開示のクラブヘッドに実装することができる。
【０１７５】
本明細書に開示の技術は、ドライバー、フェアウェイ、レスキュー、ハイブリッド、ユーティリティクラブ、アイアン、ウェッジ、およびパターを含む、開示された例だけでなく、あらゆるタイプのゴルフクラブヘッドに対して実装することができる。
【０１７６】
この説明のために、本開示の実施形態の特定の態様、利点、および新規の特徴を本明細書で説明する。開示された方法、装置、およびシステムは、いかなる意味でも限定的であると解釈されるべきではない。代わりに、本開示は、単独で、互いに様々な組み合わせおよび部分的組み合わせで、様々な開示された実施形態のすべての新規かつ非自明な特徴および態様を対象とする。方法、装置、およびシステムは、いずれかの特定の態様もしくは特徴またはこれらの組み合わせに限定されず、開示された実施形態は、いずれか１つ以上の特定の利点が存在すること、または問題が解決されることを必要としない。
【０１７７】
開示された実施形態のいくつかの動作は、便利な提示のために特定の連続的な順序で説明されているが、本明細書に記載された特定の言語によって特定の順序付けが要求されない限り、この説明の方法は再配置を包含することを理解されたい。例えば、連続して説明された操作は、場合によっては再配置されるか、または同時に実行され得る。さらに、話を簡単にするために、添付の図は、開示された方法を他の方法と組み合わせて使用することができる様々な方法を示していない場合がある。
【０１７８】
本出願および特許請求の範囲で使用される場合、「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、および「その（ｔｈｅ）」という単数形は、文脈からそうでないことが明確に示されない限り、複数形を含む。また、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」という用語は、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」を意味する。さらに、「結合された」および「関連する」という用語は一般に、電気的、電磁的、および／または物理的に（例えば、機械的または化学的に）結合または連結を意味し、特定の反対語がない結合または関連する項目間の中間要素の存在を排除しない。
【０１７９】
いくつかの例では、値、手順、または装置は、「最低」、「最良」、「最小」などと呼ばれる場合がある。このような説明は、多くの選択肢の中から選択を行うことができ、このような選択は、他の選択よりも優れていなくてもよく、小さくなくてもよく、他の選択よりも好ましいものでなくてもよいことを示すことを意図していることが理解されよう。
【０１８０】
本明細書では、「上」、「下」、「上部」、「下部」、「水平」、「垂直」、「左」、「右」などの特定の用語を使用することができる。これらの用語は、該当する場合、相対的な関係を扱うときに説明をいくらか明確にするために使用される。しかし、これらの用語は、絶対的な関係、位置、および／または配向を意味するものではない。例えば、物体に関して、物体を回転させるだけで「上部」表面を「下部」表面にすることができる。それでも、その物体は依然として同じ物体である。
【０１８１】
本開示の原理が適用され得る多くの可能な実施形態を考慮すると、図示された実施形態は好ましい例に過ぎず、本開示の範囲を限定するものとして解釈されるべきではないことを認識されたい。記載された本開示のより広い精神および範囲から逸脱することなく、様々な修正をそれに対してなされる得ることは明らかであろう。したがって、本明細書および図面は、限定的な意味ではなく、例示的な意味で見なされるべきである。したがって、本開示の範囲は、少なくとも以下の特許請求の範囲と同程度に広い。したがって、我々はこれらの特許請求の範囲内にあるすべてを請求する。
【符号の説明】
【０１８２】
２  ゴルフクラブヘッド
３  シャフト
４  ゴルフクラブヘッド
５ａ  中央フェース、幾何学的中心点
５ｂ  ヒール
５ｃ  トウ
５ｄ  クラウン
５ｅ  ソール
６  クラブフェース
８  バルジ
９  ロール
１０  本体
１１  スコアライン
１２  クラウン
１４  ソール
１６  スカート
１８  フェースプレート
２０  ホーゼル
２２  打撃面、外面
２３  衝撃位置
２４  ホーゼルボア
２６  ヒール部
２８  トウ部
３０  前部
３２  後部
４０  内面
４２  中央部
４４  発散部
４６  収束部
４８  移行部
５０  重心（ＣＧ）
６０  原点
６５  原点ｚ軸
７０  原点ｘ軸
７５  原点ｙ軸
８５  ＣＧｚ軸
９０  ＣＧｘ軸
９５  ＣＧｙ軸
１５０  初期パターン
１５２  メインゲート
１５４  アシスタントゲート
１５６  フローチャネル
１６０  クラスタ
１６２  グラファイト受容体
１６４  グラファイトクロススポーク
１６６  ランナー
１６８  鋳型キャビティ
１７０  るつぼ
１７２  注入カップ
１８０  クラスタ
１８４  シェルランナー
１８２  受容体
１８６、１８８  鋳型キャビティ
２００  ゴルフクラブヘッド
２０２  クラブヘッド本体
２０４  ヘッド−シャフト連結アセンブリ
２０６  クラウンインサート
２０７  前方突出部
２０８  ソールインサート
２０９  ノッチ
２１０  前部ウェイトアセンブリ
２１２  後部ウェイトアセンブリ
２１４  前部ウェイトトラック
２１６  後部ウェイトトラック
２２４  後部着座パッド（接地面）
２２５  張り出しリップ
２２６  前部着座パッド（接地面）
２２８  張り出しリップ
２３０  トウ部
２３２  トウ側片持ち梁状レッジ
２３４  ヒール側片持ち梁状レッジ
２３６  リブ
２３８  厚い領域
２４０  トウ側開口部
２４２  ヒール側開口部
２４４  後部トラック開口部
２５０  レッジ
２５２  クラウン領域
２６０  レッジ
２６２、２６３、２６５、２６７  リブ
２７０  フェース
２８０、２８６  内側凹部
２８２、２９４  凹部
２８４、２８８  周辺レール
２９０、２９２  周辺レール
２９６、２９８  内側凹部
４００  クラブヘッド
４０２  カップ
４０４  リング
４０６  クラウンインサート
４０８  ソールインサート
４１０  ヘッド−シャフト連結アセンブリ
４１２  ホーゼル
４１８  ソールスロット
４２０  接合部
４２６  クラウンレッジ
４２８  ソールレッジ
４３０  突出部
４３１  後部ウェイトポート
４３２  質量パッド
４３３  ウェイトポート
４３４  一体的フェース
４３８  ソール部
４５０  スリーブ
４５２  フェルール
４５４  ホーゼルインサート
４５６  締結具
４５８  ワッシャ
５００  ワックスカップ
５０２  ワックスカップフレーム
５０４  ワックスフェース
５０６  環状接合部
５０８  ワックスプロング
５１０  ワックスカップ
５２０  追加の突起
６００  鋳造カップ
６０２  フェースの中心
６０３  内側ブレンド区域
６０４  最大厚リング
６０６  可変ブレンド区域
６０８  第２のリング
６０９  外側ブレンド区域
６１０  ヒールおよびトウ区域
６１２  半径方向周囲区域
７００  鋳造フェース部
７０２  フェースの中心
７０３  内側ブレンド区域
７０４  最大厚リング
７０５  可変ブレンド区域
７０６  外側区域
７０８  外側ブレンド区域
７１０  周囲リング
８００  鋳造フェース部
８０２  フェースの中心
８０３  内側ブレンド区域
８０４  内側リング
８０５  第２のブレンド区域
８０６  第２のリング
８０８  第３のリング
８１０  第４のブレンド区域
８１１  第４のリング
８１２  トウ端部区域
８１３  外側ブレンド区域
８１４  外側周辺部、周囲リング
８２０  厚化区域
８２２  オフセット区域
８２３、８２５  リング
８２４、８２６  ブレンド区域
９００  鋳造フェースプレート
９０２  前部
９０４  後部
Ｂ  ゴルフボール
Ｘ  Ｘ軸
Ｙ  Ｙ軸
Ｚ  Ｚ軸
【図１】
2020075102.tif 000002
【図２】
2020075102.tif 000003
【図３】
2020075102.tif 000004
【図４】
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【図５】
2020075102.tif 000006
【図６】
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【図７】
2020075102.tif 000008
【図８】
2020075102.tif 000009
【図９】
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【図１０】
2020075102.tif 000011
【図１１】
2020075102.tif 000012
【図１２】
2020075102.tif 000013
【図１３】
2020075102.tif 000014
【図１４】
2020075102.tif 000015
【図１５】
2020075102.tif 000016
【図１６】
2020075102.tif 000017
【図１７】
2020075102.tif 000018
【図１８】
2020075102.tif 000019
【図１９】
2020075102.tif 000020
【図２０】
2020075102.tif 000021
【図２１】
2020075102.tif 000022
【図２１Ａ】
2020075102.tif 000023
【図２２】
2020075102.tif 000024
【図２３】
2020075102.tif 000025
【図２４】
2020075102.tif 000026
【図２５】
2020075102.tif 000027
【図２６】
2020075102.tif 000028
【図２６Ａ】
2020075102.tif 000029
【図２７】
2020075102.tif 000030
【図２８】
2020075102.tif 000031
【図２９】
2020075102.tif 000032
【図３０】
2020075102.tif 000033
【図３１】
2020075102.tif 000034
【図３２】
2020075102.tif 000035
【図３３】
2020075102.tif 000036
【図３４】
2020075102.tif 000037
【図３５Ａ】
2020075102.tif 000038
【図３５Ｂ】
2020075102.tif 000039
【図３５Ｃ】
2020075102.tif 000040
【図３５Ｄ】
2020075102.tif 000041
【図３６Ａ】
2020075102.tif 000042
【図３６Ｂ】
2020075102.tif 000043
【図３６Ｃ】
2020075102.tif 000044
【図３６Ｄ】
2020075102.tif 000045
【図３７】
2020075102.tif 000046
【図３８】
2020075102.tif 000047
【図３９】
2020075102.tif 000048
【図４０】
2020075102.tif 000049
【図４１】
2020075102.tif 000050
【図４２】
2020075102.tif 000051
【図４３】
2020075102.tif 000052
【図４４】
2020075102.tif 000053
【図４５】
2020075102.tif 000054
【図４６】
2020075102.tif 000055
【図４７】
2020075102.tif 000056
【図４８】
2020075102.tif 000057
【図４９】
2020075102.tif 000058
【図５０】
2020075102.tif 000059
【図５１】
2020075102.tif 000060
【図５２】
2020075102.tif 000061
【図５３】
2020075102.tif 000062
【図５４】
2020075102.tif 000063
【図５５】
2020075102.tif 000064
【図５６】
2020075102.tif 000065
【外国語明細書】
2020075102000001.pdf