(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴルフクラブヘッドであって、
ヒール部と、トウ部と、クラウンと、ソールと、フェースとを備える外部表面を有する、クラブヘッド本体と、
少なくとも４４００ｇ・ｃｍ２である、ＣＧＺ軸周囲の慣性モーメントＩｚｚと、を備え、
前記フェースは、
バルジの曲率と、
ロールの曲率と、を含み、
前記バルジの曲率は、以下の数式
【数１】
0005725692.tif 000017
で表される値であり、前記バルジの曲率の逆数は、前記ロールの曲率の逆数よりも少なくとも７．６２ｃｍ大きく、
前記ゴルフクラブヘッドは、ＣＧＸ軸周囲の慣性モーメントＩｘｘを有し、当該Ｉｘｘは、少なくとも２５００ｇ・ｃｍ２であり、前記Ｉｚｚは、前記Ｉｘｘよりも大きく、
前記フェースは、可変のフェース厚さを画定する正面と背面とを含むことを特徴とするゴルフクラブヘッド。
【請求項２】
前記ゴルフクラブヘッドは、ＣＧＸ軸周囲の慣性モーメントＩｘｘを有し、当該Ｉｘｘは、少なくとも３０００ｇ・ｃｍ２であり、前記Ｉｚｚは、前記Ｉｘｘよりも大きいことを特徴とする請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項３】
前記バルジの曲率を前記ロールの曲率で割った比は、０．０３３ｃｍ−１から０．０６６ｃｍ−１のロールの曲率で、０．２８から０．７５であることを特徴とする請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項４】
前記バルジの曲率を前記ロールの曲率で割った比は、前記Ｉｚｚが、４４００ｇ・ｃｍ２から５０００ｇ・ｃｍ２であるとき、０．３３から０．７５であることを特徴とする請求項３に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項５】
前記バルジの曲率を前記ロールの曲率で割った比は、前記Ｉｚｚが、５０００ｇ・ｃｍ２から５５００ｇ・ｃｍ２であるとき、０．３１から０．６７であることを特徴とする請求項３に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項６】
前記バルジの曲率を前記ロールの曲率で割った比は、前記Ｉｚｚが、５５００ｇ・ｃｍ２から６０００ｇ・ｃｍ２であるとき、０．２８から０．６１であることを特徴とする請求項３に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項７】
前記バルジの曲率を前記ロールの曲率で割った比は、前記Ｉｚｚが、６０００ｇ・ｃｍ２であるとき、０．２８から０．５６であることを特徴とする請求項３に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項８】
前記バルジの曲率は、少なくとも０．０１６ｃｍ−１であることを特徴とする請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項９】
前記ロールの曲率は、０．０３３ｃｍ−１から０．０６６ｃｍ−１であることを特徴とする請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項１０】
前記バルジの曲率を前記ロールの曲率の比で割った比は、０．０４９ｃｍ−１のロールの曲率で、０．８４未満であることを特徴とする請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項１１】
前記バルジの曲率と前記ロールの曲率は、前記ゴルフクラブヘッドの前記フェース全体に一定である請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項１２】
ゴルフクラブヘッドであって、
ヒール部と、トウ部と、クラウンと、ソールと、フェースとを備える外部表面を有する、クラブヘッド本体と、
少なくとも４４００ｇ・ｃｍ２である、ＣＧＺ軸周囲の慣性モーメントＩｚｚと、
少なくとも２５００ｇ・ｃｍ２である、ＣＧＸ軸周囲の慣性モーメントＩｘｘと、を備え、
前記Ｉｚｚは、前記Ｉｘｘよりも大きく、
前記フェースは、バルジの曲率とロールの曲率とを含み、
前記バルジの曲率は、以下の数式
【数２】
0005725692.tif 000018
で表され、
前記バルジの曲率をロールの曲率で割った比、ＲＣは、以下の数式
【数３】
0005725692.tif 000019
を満たし、
前記フェースは、可変のフェース厚さを画定する正面と背面とを含むことを特徴とするゴルフクラブヘッド。
【請求項１３】
前記ロールの曲率は、０．０３３ｃｍ−１から０．０６６ｃｍ−１であり、前記バルジの曲率は、少なくとも０．０１６ｃｍ−１であることを特徴とする請求項１２に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項１４】
前記ゴルフクラブヘッドは、３００立方センチメートルよりも大きい体積を有し、前記ゴルフクラブヘッドは、１７０グラムから２２０グラムの質量を有することを特徴とする請求項１２に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項１５】
前記ゴルフクラブヘッドは、４００立方センチメートルから４７０立方センチメートルの体積を有することを特徴とする請求項１２に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項１６】
ゴルフクラブであって、
そこに連結されたゴルフクラブヘッドを備える、シャフト、を有し、
前記クラブヘッド本体は、 
ヒール部と、トウ部と、クラウンと、ソールと、フェースとを備える外部表面と、
少なくとも４４００ｇ・ｃｍ２である、ＣＧＺ軸周囲の慣性モーメントＩｚｚと、
少なくとも２５００ｇ・ｃｍ２である、ＣＧＸ軸周囲の慣性モーメントＩｘｘと、を備え、
前記Ｉｚｚは、前記Ｉｘｘよりも大きく、
前記フェースは、バルジの曲率とロールの曲率とを含み、
前記バルジの曲率は、以下の数式
【数４】
0005725692.tif 000020
で表される値であり、
前記バルジの曲率を前記ロールの曲率で割った比、ＲＣは、以下の数式
【数５】
0005725692.tif 000021
を満たし、
前記フェースは、可変のフェース厚さを画定する正面と背面とを含むことを特徴とするゴルフクラブ。
【請求項１７】
前記バルジの曲率を前記ロールの曲率で割った比ＲＣは、０．２８より大きく、０．７５よりも小さいことを特徴とする請求項１６に記載のゴルフクラブ。
【請求項１８】
前記ロールの曲率は、０．０３３ｃｍ−１から０．０６６ｃｍ−１であり、
前記バルジの曲率の逆数は、前記ロールの曲率の逆数よりも少なくとも７．６２ｃｍ大きいことを特徴とする請求項１６に記載のゴルフクラブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００７年１２月２１日出願、米国仮出願番号第６１／００８，６９０号、および２００８年７月１１日出願、米国仮出願番号第６１／０８０，２０３号の優先権を主張する。
【０００２】
本開示は、ゴルフクラブヘッドに関する。より具体的には、本開示は、フェースプレートが、「スイートスポット」の外側でボールを打つとき、ボールをさらに遠くに、さらに正確に打つために設計された、ドライバまたはフェアウェイウッド等のウッドタイプのゴルフクラブヘッドの、フェースプレートに関する。
【背景技術】
【０００３】
ゴルフクラブヘッドがゴルフボールを打つとき、力は、クラブヘッド上のインパクト点にかかる。インパクト点が、一般的にスイートスポットと呼ばれる、クラブフェースの範囲内にあるゴルフクラブヘッドの重心（ＣＧ）と一致する場合、その力は、ゴルフクラブに対して最小限のねじれまたは回転効果を有する。しかしながら、インパクト点がＣＧと一致しない、例えば、スイートスポットの外側である場合、その力によって、ゴルフクラブヘッドはＣＧ周囲でねじれ得る。ゴルフクラブヘッドのこのねじれによって、ゴルフボールはスピンを得る。例えば、典型的な右利きのゴルファーが、クラブのトウ付近でボールを打つ場合、これによって、上から下に見たとき、クラブは時計回りに回転し得る。これによって、同様に、ゴルフボールは反時計回りに回転し、ゴルフボールが左にカーブする結果となり得る。この現象は、一般的に「ギア効果」と呼ばれるものである。より高い反発係数（ＣＯＲ）を可能にする近年の製造技術、またはインバーテッドコーンテクノロジー（ＩＣＴ）の使用は、このギア効果を増加させる。
【０００４】
バルジおよびロールは、このギア効果を相殺するために一般に使用される、ゴルフクラブフェース特性である。ゴルフクラブに関する「バルジ」という用語は、一般的に、クラブフェースのヒールからトウへの、ゴルフクラブフェースの曲線特性を意味する。クラブフェースが曲線である場合、ゴルフボールが、目的とする飛球線に対してクラブフェースを離れる角度は、オフセンターショットに対して増加する。例えば、ゴルフボールをクラブフェースのヒール付近で打つ場合、ボールは、飛球線の左へと初期方向に離れる。前述の通り、オフセンターのヒールショットによりボールは右にカーブすることが可能なため、理想的に、２つの効果は互いに相殺し、目的とする飛球線の近くに、ボールをのせる飛行経路を生成する。
【０００５】
ゴルフクラブに関して「ロール」という用語は、一般的に、クラブフェースのクラウンからソールへの、ゴルフクラブフェースの曲線特性を意味する。クラブフェースがボールを打つとき、ボールは、ある程度のバックスピンを得る。一般的に、このスピンは、クラブフェースの中心線より上で打たれるショットに対してよりも、クラブフェースの中心線より下で打たれるショットに対して、より大きい。
【０００６】
製造技術および材料特性の近年の進歩により、ゴルフクラブ製造者は、ゴルフクラブヘッドの重量、形状および重心をさらに多様にすることが可能になった。これらの進歩により、例えば、Ｅｖａｎｓの米国特許第６，６４８，７７３  Ｂ１号に開示されるように、ゴルフクラブヘッドの慣性モーメント（「ＭＯＩ」）を増加させることが可能になる。したがって、上述のように、クラブヘッドは、オフセンターでボールを打つとき、ねじれが小さい。このねじれの減少は、ボール接点の位置次第で、ボールスピンの減少をもたらし得る。従来のフェース構成を有する高ＭＯＩクラブの近年の開発は、中央フェースから離れたショットに対し、より大きな偏差をもたらし得る。
【発明の概要】
【０００７】
一実施形態では、本開示は、ヒール部と、トウ部と、クラウンと、ソールと、フェースとを有する外部表面を有するクラブヘッド本体を備える、ゴルフクラブヘッドを記載する。クラブヘッドは、少なくとも約４４００ｇ・ｃｍ２である、ＣＧＺ軸周囲の慣性モーメント、Ｉｚｚをさらに含む。フェースは、バルジの曲率とロールの曲率とをさらに含み、バルジの曲率は、約０ｃｍ−１から約０．０２７ｃｍ−１であり、バルジの曲率の逆数は、ロールの曲率の逆数よりも少なくとも７．６２ｃｍ大きい。一実施形態では、ＣＧｘ軸、Ｉｘｘ周囲の慣性モーメントは、少なくとも約２５００ｇ・ｃｍ２であり、別の実施形態では、Ｉｘｘは少なくとも約３０００ｇ・ｃｍ２である。特定の実施形態では、ＩｚｚはＩｘｘより大きい。別の実施形態では、フェースは、可変のフェース厚さを画定する正面と背面とを含む。
【０００８】
特定の実施形態では、バルジの曲率をロールの曲率で割った比は、約０．０３３ｃｍ−１から約０．０６６ｃｍ−１のロール曲率で、約０．２８から約０．７５である。一実施形態では、バルジの曲率をロールの曲率で割った比は、Ｉｚｚが約４４００ｇ・ｃｍ２から約５０００ｇ・ｃｍ２である時、約０．３３から約０．７５である。別の実施形態では、バルジの曲率をロールの曲率で割った比は、Ｉｚｚが約５０００ｇ・ｃｍ２から５５００ｇ・ｃｍ２である時、約０．３１から約０．６７である。一実施形態では、バルジの曲率をロールの曲率で割った比は、Ｉｚｚが約５５００ｇ・ｃｍ２から約６０００ｇ・ｃｍ２--である時、約０．２８から約０．６１である。さらに別の実施形態では、バルジの曲率をロールの曲率で割った比は、Ｉｚｚが約６０００ｇ・ｃｍ２である時、約０．２８から約０．５６である。
【０００９】
特定の記載される実施形態では、バルジの曲率は約０．０１６ｃｍ−１から約０．０２７ｃｍ−１である。他の実施形態では、ロールの曲率は、約０．０３３ｃｍ−１から約０．０６６ｃｍ−１である。一実施形態では、バルジの曲率をロールの曲率で割った比は、約０．０４９ｃｍ−１のロールの曲率で約０．８４未満である。いくつかの実施形態では、バルジの曲率およびロールの曲率は、ゴルフクラブヘッドのフェースにわたって一定である。
【００１０】
別の実施形態では、本開示は、ＣＧＺ軸周囲の慣性モーメント、Ｉｚｚが、少なくとも約４４００ｇ・ｃｍ２であり、ＣＧＸ軸周囲の慣性モーメント、Ｉｘｘが、少なくとも約２５００ｇ・ｃｍ２であり、Ｉｚｚが、Ｉｘｘよりも大きい、クラブヘッド本体を備えるゴルフクラブヘッドを記載する。さらに、バルジの曲率をロールの曲率で割った比、ＲＣは、以下の数式を満たす。
【００１１】
【数１】
0005725692.tif 000002
【００１２】
いくつかの実施形態では、ゴルフクラブヘッドは約３００立方センチメートルより大きい体積を有し、ゴルフクラブヘッドは、１７０グラムから約２２０グラムの質量を有する。一実施形態では、ゴルフクラブヘッドは、約４００立方センチメートルから約４７０立方センチメートルの体積を有する。
【００１３】
さらに別の実施形態では、本開示は、グリップと、シャフトと、ゴルフクラブヘッドを有する、ゴルフクラブを記載し、ゴルフクラブヘッドは、ＣＧＺ軸周囲の慣性モーメント、Ｉｚｚが、少なくとも約４４００ｇ・ｃｍ２であり、ＣＧＸ軸周囲の慣性モーメント、Ｉｘｘが、少なくとも約２５００ｇ・ｃｍ２であり、Ｉｚｚが、Ｉｘｘよりも大きい、クラブヘッド本体を備える。バルジの曲率をロールの曲率で割った比、ＲＣは、以下の数式を満たす。
【００１４】
【数２】
0005725692.tif 000003
【００１５】
本発明の前述および他の目的、特性、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さらに明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本開示に従ったゴルフクラブの実施形態の図である。
【図２】図２は、図１のクラブヘッドを含む、ゴルフクラブの実施形態の図である。
【図３】図３は、ゴルフクラブヘッドのヒール上で、ゴルフボールを打つゴルフクラブヘッドの図である。
【図４】図４は、第１のバルジ半径を有するクラブヘッドで打った、ゴルフボールの例示的な飛行経路の誇張されたトップダウンを示す図である。
【図４Ａ】図４Ａは、第２のバルジ半径を有するクラブヘッドで打った、ゴルフボールの例示的な飛行経路の誇張されたトップダウンを示す図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、Ｚ軸に沿った、様々な慣性モーメント、Ｉｚｚに応じた、ゴルフボールの異なる飛行経路の誇張されたトップダウンを示す図である。
【図５】図５は、本開示に従った様々な量のバックスピンによる、ゴルフボールの異なる飛行経路の側面図である。
【図６Ａ】図６Ａは、本開示に従ったゴルフクラブフェースの、Ｚ軸に沿った断面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、本開示に従ったゴルフクラブフェースの、Ｘ軸に沿った断面図である。
【図７】図７は、異なるクラブヘッド速度での好ましいロール半径を示す、コンピュータシミュレーションした実験結果のグラフである。
【図８】図８は、本開示に従った、異なるロール半径を使用した、距離とＸ軸に沿った慣性モーメント、Ｉｘｘとの関係を図解するグラフである。
【図９】図９は、理想的なバルジ半径とＩｚｚとの関係を図解するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
ゴルフクラブヘッドの全体的構成
図１および図２は、グリップ２と、シャフト３と、クラブヘッド４とを備えるゴルフクラブ１を示す。クラブヘッド４は、中央フェース５ａと、ヒール５ｂと、トウ５ｃと、クラウン５ｄと、ソール５ｅとを含む。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への湾曲部を含む、クラブフェース６をさらに備える。クラブフェース６はまた、一般にロール９と呼ばれる、クラウン５ｄからソール５ｅへの湾曲部も含む。少なくとも一実施形態では、湾曲部の組み合わせは、略環状、またはとロイド部分と同様の形状のクラブフェース６を提供し得る。クラブフェース６は、ヒール５ｂからトウ５ｃに、中央フェース５ａを通じて水平に延在するＸ軸Ｘと、クラウン５ｄからソール５ｅに、中央フェース５ａを通じて垂直に延在するＺ軸Ｚと、中央フェースを通じて水平に、かつ図２においてページに向かって延在するＹ軸Ｙとをさらに含む。Ｘ軸Ｘと、Ｙ軸Ｙと、Ｚ軸Ｚとは、互いに相互直交である。
【００１８】
図３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、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、ＣＧＸ軸、ＣＧＹ軸、およびＣＧＺ軸を有する。ＣＧＸ軸およびＣＧＹ軸は、平らな地面に平行な水平面の状態にある。ＣＧＺ軸は、平らな地面に直交な垂直面の状態にある。一実施形態では、ＣＧＹ軸は、Ｙ軸Ｙと一致してもよいが、大部分の実施形態では、軸は一致しない。
【００１９】
本開示のクラブヘッド４の実施形態は、現在標準のＵＳＧＡ水置換性試験によって測定されるように、約３００立方センチメートル（ｃｃ）から約５００ｃｃの体積を有する。好ましい実施形態は、約４００ｃｃから約４７０ｃｃの体積を有する。他の実施形態は、５００ｃｃよりもさらに大きい体積を有し得る。さらに、本開示のクラブヘッド４の実施形態は、約１７０グラムから約２２０グラムの質量を有するが、より高いまたは低い質量が使用され得て、それでもなお本開示の精神および範囲内に留まり得る。
【００２０】
図３は、クラブヘッドのヒール５ｂ上で、ゴルフボール１０を打つクラブヘッド４の、誇張された描写である。示すように、かつ図４Ｂにさらに説明されるように、これは、ゴルフボール１０に時計回りのスピンを与え、ゴルフボール１０が飛行中に右にカーブする原因となる。先述のように、クラブヘッド４のヒール５ｂ上でゴルフボール１０を打つことによって、ゴルフボール１０は、クラブヘッド４のＣＧＹ軸に対する角度Θで、クラブヘッド４から離れる。当然のことながら、角度Θは、ボールがクラブヘッドを離れる一般的に角度を描写するに過ぎず、中心線に対する実際の角度、または角度が測定され得る点を描写または暗示することを目的としていない。角度Θは、クラブのヒール上で打たれるボールが、最初に中心線の左へと飛行経路上を飛行することを、さらに図解する。
バルジとロール−専門用語
本開示における値を得るために使用される方法は、光学式コンパレータ方法である。図１を再び参照すると、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切る一連のスコアライン１１を含む。光学式コンパレータ方法では、光学式コンパレータ上に取り付けたＶブロック上に、下向きかつ略水平にクラブヘッド４を取り付ける。スコアライン１１が、光学式コンパレータのＸ軸と略並行となるように、クラブヘッド４の方向決定をする。より正確な方向決定ステップも使用し得る。
【００２１】
次に、クラブフェース上の幾何学的中心点５ａで測定を行う。次に、幾何学的中心点５ａの両側にクラブフェース６の幾何学的中心点５ａから２０ミリメートル離れて、かつクラブヘッドのＸ軸Ｘに沿って、また中心点の両側に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、かつクラブヘッドのＸ軸Ｘに沿って、さらなる測定を行う。例えば、機械上の半径関数を使用することによって、弧はこれらの５つの測定点を通り抜ける。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。
【００２２】
ロールを測定するために、クラブヘッドのＺ軸Ｚが機械のＸ軸に略並行となるように、クラブヘッド４を９０度回転する。クラブフェースの幾何学的中心点５ａで、測定を行う。次に、中心点５ａの両側に、幾何学的中心点５ａから１５ミリメートル離れて、かつクラブフェース６のＺ軸Ｚに沿って、また中心点５ａの両側に、幾何学的中心点から２０ミリメートル離れて、かつクラブフェースのＺ軸に沿って、さらなる測定を行う。弧はこれらの５つの測定点を通り抜ける。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。
【００２３】
曲率を１／Ｒとして定義し、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るバルジに対応する。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るロールに対応する。
慣性モーメント（ＭＯＩ）
ゴルフクラブヘッドの慣性モーメントは、一般的に、ゴルフクラブヘッドの重心を通じて延在する軸周囲に画定される。概して、図２および図３に示すように、クラブヘッド４の重心５ｆは、クラブヘッド内に位置決定される。図３は、重心５ｆを通過するＣＧＸ軸ＣＧＸと、ＣＧＹ軸ＣＧＹをさらに図示する。ＣＧＺ軸（図示せず）は、重心５ｆを通過し、ページから出る。重心５ｆは、ＣＧＸ軸に沿ってヒール５ｂとトウ５ｃとのほぼ中間に、かつクラブヘッド４のＣＧＺ軸に沿って、クラウン５ｄとソール５ｅとのほぼ中間に位置する。さらに、図３に示すように、重心５ｆは、クラブヘッド４のＣＧＹ軸に沿って、クラブフェース６とクラブ１２の後部とのほぼ中間に位置する。当然のことながら、重心５ｆの位置は、様々なクラブヘッド特性に基づき変化する。
【００２４】
図２に示すような、ゴルフクラブヘッドのＣＧＸ軸周囲の慣性モーメントは、以下の数式によって計算する。
【００２５】
【数３】
0005725692.tif 000004
【００２６】
ここで、ｙは、ゴルフクラブヘッドのＣＧＸＺ面から微小質量ｄｍまでの距離であり、ｚは、ゴルフクラブヘッドのＣＧＸＹ面から微小質量ｄｍまでの距離である。ゴルフクラブヘッドのＣＧＸＺ面は、図２および図３に示すように、ゴルフクラブヘッドのＣＧＸ軸とゴルフクラブヘッドのＣＧＺ軸とによって画定される面である。
【００２７】
同様に、ゴルフクラブヘッドのＣＧＺ軸周囲の慣性モーメントは、以下の数式によって計算する。
【００２８】
【数４】
0005725692.tif 000005
【００２９】
ここで、ｘは、ゴルフクラブヘッドのＣＧＹＺ面から微小質量ｄｍまでの距離であり、ｙは、ゴルフクラブヘッドのＣＧＸＺ面から微小質量ｄｍまでの距離である。
本開示によると、ＣＧＸ軸周囲のＭＯＩ、Ｉｘｘは、少なくとも約２５００ｇ・ｃｍ２であり、約５０００ｇ・ｃｍ２ほどの高さであり得る。ＣＧＺ軸周囲のＭＯＩ、Ｉｚｚは、Ｉｘｘよりも大きく、少なくとも約４４００ｇ・ｃｍ２であり、約６０００ｇ・ｃｍ２ほどの高さであり得る。当然のことながら、ＣＧＺ軸周囲のＭＯＩは６０００ｇ・ｃｍ２よりも高いことがあり得る。
【００３０】
従来のクラブフェースの形状は、必ずしも高ＭＯＩクラブに適合するとは限らない。したがって、ＣＧＸ軸周囲のＭＯＩ、ＩｘｘとＣＧＺ軸周囲のＭＯＩ、Ｉｚｚのこれらの増加を考慮して、バルジおよびロール形状の変化が記載される。
Ｉｚｚの増加とバルジ半径の増加
ＣＧＺ軸周囲のＭＯＩ、Ｉｚｚが増加する場合、オフセンターヒットに対するギア効果は、上述の通り減少する。これによって、ゴルフボール１０がより少ないスピンを得て、したがって、飛行中により小さくカーブするという結果になる。従来のバルジ形状では、ヒールショットのスピンの減少は、飛球線の左へのボールの初期飛行経路が、着地のときに飛球線に戻る可能性を小さくする。同様に、従来のバルジ形状では、トウショットのスピンの減少は、目的とする飛球線の右へのボールの初期飛行経路が、着地のときに飛球線に戻る可能性を小さくする。しかしながら、バルジ８の半径が、クラブフェース６を平らにするために増加すると、クラブヘッド４のヒール５ｂ上で打たれたゴルフボール１０は、ゴルフクラブ２０の中心線に対してより小さい角度Θで離れ、比較的に高いＭＯＩを有するクラブに関連した、ギア効果の減少を相殺する。
【００３１】
図４は、クラブヘッドのヒール５ｂでゴルフボールを打つ、誇張されたバルジを有するがギア効果を有さない、仮定上のクラブヘッドのフェース６を図解する。飛行経路４１は、ゴルフクラブ２０のＹ軸に対して特定の角度Θ１で、第１のバルジを有し、ギア効果を有さないクラブヘッドのフェース６を離れる、ゴルフボールの飛行経路を示す。一方で、図４Ａは、図４に示す第１のバルジよりも大きい半径の、第２のバルジを有するクラブヘッドのフェース６’（同様にギア効果を有さない）を離れる、ゴルフボールの飛行経路を図解する。飛行経路４２は、ゴルフクラブ２０のＹ軸に対して特定の角度Θ２で、ゴルフクラブを離れる。クラブヘッドのフェース６’の表面がより平らであるため、角度Θ２は、角度Θ１よりも小さいことがわかる。
【００３２】
図４Ｂは、バルジを有さないが、異なる慣性モーメントＩｚｚを有し、上述のような異なるギア効果をもたらす、２つの仮定上のクラブヘッドを図解する。飛行経路４３は、より低いＩｚｚ、したがってより高いギア効果を有するクラブのクラブヘッドのフェースを離れる、ゴルフボールの飛行経路を示す。飛行経路４３が、より大きいボールスピンによって、より右にカーブすることがわかる。一方で、飛行経路４４は、より高いＩｚｚ、したがって減少したギア効果を有するクラブヘッドのフェースを離れる、ゴルフボールの飛行経路を示す。飛行経路４４は、飛行経路４３よりも小さくカーブすることがわかる。上記のように、クラブヘッドが、クラブヘッドの中央フェースと一致しない点でボールを打つとき、クラブヘッドが回転するため、飛行経路４３、４４はカーブする。このねじれによって、ボールは、カーブした飛行経路をもたらすスピンを得る。クラブヘッドがより高いＩｚｚを有する場合、それは、より低いＩｚｚを有するクラブヘッドよりも小さくねじれ、ゴルフボールにより小さいスピン（したがって、より直線の飛行経路）を与える。
Ｉｘｘの増加とロール半径の減少
図１および図２に記載される要素に言及すると、クラブヘッド４のロール９は、ゴルフボール１０が、クラブヘッド４の中央フェース５ａよりも上または下のいずれかのクラブフェース６上の点で、クラブヘッド４によって打たれるときに得る、バックスピンの量の一因となり得る。クラブヘッド４の中央フェース５ａよりも下のクラブフェース６上の点で打たれるショットは、上記のように、中央フェース５ａよりも上で打たれるショットよりも、大きい量のバックスピンを有する。図５は、大きい量のバックスピンを有するゴルフボール１０の飛行経路５１を示す。飛行経路が上方に「テンプラ」し、次に急激に落ちることがわかる。一方で、より低い量のバックスピンを有するゴルフボール１０の飛行経路５２を示す。飛行経路がはるかに小さく「テンプラ」し、したがって、ボールがさらに遠くに飛ぶことがわかる。
【００３３】
クラブヘッド４のロール９が減少する場合、クラブヘッド４の中央フェース５ａよりも上で打たれるショットと、中央フェース５ａよりも下で打たれるショットとに対する、バックスピン間の変化は減少する。Ｘ軸周囲のＭＯＩ、Ｉｘｘが増加する、すなわち、クラブヘッド４のねじれがより小さいとき、同様の効果が認められる。クラブヘッド４の中央フェース５ａよりも下の点で、ゴルフボール１０を打つとき、クラブヘッド４のねじれのこの減少は、最終的に、クラブヘッド４の中央フェース５ａよりも上で打たれるショットと、中央フェースよりも下で打たれるショットとの間のバックスピンの変化をより小さくさせる。増加したＭＯＩ、Ｉｘｘと、減少したロール９との効果を組み合わせることによって、クラブヘッド４の中央フェース５ａよりも上で打たれるショットと、クラブヘッド４の中央フェース５ａよりも下で打たれるショットとの間のバックスピンの変化は減少し、したがって、ゴルフボール１０の着地位置の変化は減少する。さらに、クラブヘッドのロールの変化は、発射角度に影響を及ぼし得る。発射角度もまた、ボールの着地位置に影響を及ぼすため、ゴルフクラブの望ましい性能を提供するために、望ましい発射角度と望ましいスピンとのバランスを取る、ゴルフクラブヘッドのためのロールを選択し得る。
可変のフェース厚さの効果
さらなる要因も同様に、ギア効果の一因となり得る。そのような一要因は、可変のフェース厚さであり、クラブフェース６は、クラブフェースの異なる範囲で変厚を有する。概して、クラブフェース６の正面と背面との画定として、この厚さを測定し、次に、正面と背面との距離および複数の点を測定するが、異なる測定技術も許容され、本開示の精神および範囲内に含まれる。可変のフェース厚さの実施例は、米国特許第６，８００，０３８号、第６，８２４，４７５号、第６，９９７，８２０号、および第７，０６６，８３２号で見ることができ、それらの本開示の出願者によって所有され、その内容は、参照することによって本明細書に組み込まれる。図６Ａおよび図６Ｂは、クラブフェースの中心部７において、クラブフェース６の他の範囲においてよりも、薄い可変のフェース厚さを有するクラブフェース６の、考えられる一実施例の断面図を示す。
【００３４】
可変のフェース厚さは、中心から外れて、例えば、クラブフェース６のヒール５ｂまたはトウ５ｃ付近で打たれるショットに対する、より速いボールスピードを生成し得る。この効果は、クラブフェース６上のＣＯＲの全体の有効範囲を増加させる。可変のフェース厚さは、クラブフェース５ａのフェース中心でのＣＯＲを、法定制限よりも下に制限し得る。上記のように、より高いＣＯＲは、概して、ギア効果の増加をもたらす。そこで、当然のことながら、ＣＯＲと可変のフェース厚さとの組み合わせは、中心から外れて打たれたショットに対するギア効果を増加させ、したがって、ギア効果の増加を相殺するために、より高いバルジ８とより低いロール９とを有するクラブフェース６の必要性を増す。
シミュレーション結果の傾向−ロール
本開示の好ましい実施形態は、バルジ半径よりも小さいロール半径を有する。特定の実施形態では、バルジの半径は、ロール半径よりも７．６２ｃｍ大きい。バルジの曲率は、約０ｃｍ−１から約０．０２７ｃｍ−１であり、バルジの曲率の逆数は、ロールの曲率の逆数よりも少なくとも７．６２ｃｍ大きいが、他の実施形態は、より大きい、または小さい差異を有し得る。言い換えれば、バルジの曲率、Ｋｂ（ｃｍ）、およびロールの曲率、Ｋｒ（ｃｍ）は、以下の数式を満たす。
【００３５】
【数５】
0005725692.tif 000006
【００３６】
種々の異なる試験パラメータを用いて、コンピュータシミュレーションを行った。図７は、複数のヘッドスピードとＸ軸周囲のＭＯＩ、Ｉｘｘとに対する、平均飛距離をヤードで示す。７０ｍｐｈ（７２）、９０ｍｐｈ（７４）、および１０３ｍｐｈ（７６）、のヘッドスピードに対するグラフを描写する。これらのグラフのそれぞれにおいて、Ｘ軸は、ロール半径をセンチメートルで描写し、Ｙ軸は、平均飛距離をヤードで描写する。各線は、それぞれ７２（ａ）、７４（ａ）、および７６（ａ）という題によって示されるように、異なるＸ軸周囲のＭＯＩ、Ｉｘｘに対するシミュレーション結果を描写する。中央フェースに対応するクラブフェース上の点、中央フェースに対応するクラブフェース上の点よりも１．２７ｃｍ上、および中央フェースに対応するクラブフェース上の点よりも１．２７ｃｍ下で、クラブフェースがボールにインパクトした場合のコンピュータシミュレーションによって、これらのグラフを生成した。次に、これらのインパクトの結果を合わせて平均化した。概して、グラフは、約０．０３３ｃｍ−１から約０．０５０ｃｍ−１のロールの曲率に対応する、約２０ｃｍから約３０ｃｍのロール半径からの、比較的一定の飛距離を描写する。グラフ７６に示す４５００ｇ・ｃｍ２および５０００ｇ・ｃｍ２のＩｘｘ値に対応する線等、より高いＩｘｘ値に対して、この一定性が特に見られる。コンピュータシミュレーションにおけるこの一定性は、ヘッドスピードとＩｘｘ値の大半に対して、ロール半径が、約０．０３３ｃｍ−１から約０．０６６ｃｍ−１のロールの曲率に対応して、約１５．２ｃｍから約３０．５ｃｍであるべきであることを示す。これらのコンピュータシミュレーションによって示されるように、ロール半径の理想的な範囲は、約０．０３９ｃｍ−１から約０．０４９ｃｍ−１の好ましいロールの曲率範囲に対応して、約２０．３ｃｍから約２５．４ｃｍである。
【００３７】
図８は、例示的な一実施形態を使用したコンピュータシミュレーションに従った、複数の異なるＣＧＸ軸周囲のＭＯＩ、Ｉｘｘに対するロールを示すグラフ８０を描写する。これらのシミュレーションに対して、バルジ半径を、約０．０２８ｃｍ−１のバルジの曲率に対応して、３５．５６ｃｍに設定し、Ｉｚｚ値を、５１６０ｇ・ｃｍ２に設定した。中央フェースに対応するクラブフェースの点、クラブの中央フェースよりも１．２７ｃｍ上のＺ軸Ｚ、および中央フェースに対応するクラブフェースの点よりも１．２７ｃｍ下のＺ軸Ｚ上でのインパクトに対して、インパクト位置をシミュレーションした。グラフ８０のＹ軸に沿って、飛球の平均距離（ヤードで）を描写し、グラフのＸ軸に沿って、ＣＧＸ軸周囲のＭＯＩ、Ｉｘｘを描写する。異なる線のそれぞれは、記号解８２によって示されるように、異なるロール半径に対応する。グラフ８０でわかるように、約４１５０ｇ・ｃｍ２未満のＣＧＸ軸周囲のＭＯＩ、Ｉｘｘに対するロール半径は、約０．０４９ｃｍ−１のロールの曲率に対応して、２０．３ｃｍである。約４１５０ｇ・ｃｍ２を超えるＣＧＸ軸周囲のＭＯＩ、Ｉｘｘに対するロール半径は、約０．０３９ｃｍ−１のロールの曲率に対応して、２５．４ｃｍである。他の実施例では、クラブのサイズまたは構成、風、またはクラブヘッドスピード等の要因に基づいて、関係が異なり得る。これらの要因は、異なるＣＧＸ軸周囲のＭＯＩ、Ｉｘｘに対する理想的なロール半径を変化させるために、組み合わされ得て、さらに、環境および使用者に関連した要因によって決まる、異なる平均距離の測定結果をもたらし得る。
シミュレーション結果の傾向−バルジ
様々なＣＧＺ軸周囲のＭＯＩ、Ｉｚｚに対するバルジ半径を決定するために、コンピュータシミュレーションを行った。これらのシミュレーション結果を計算するために使用したデータは、可変慣性クラブモデルを使用した、一連のシミュレーションしたインパクトに基づく。ゴルフクラブの中央フェースに対応するクラブフェース上の点から、ゴルフクラブのヒールおよびトウに向かって、１．９０５ｃｍ離れた中央フェースＸ軸Ｘ上、およびゴルフクラブの中央フェースに対応するクラブフェース上の点から、ヒールおよびトウに向かって、３．１７５ｃｍ離れたＸ軸Ｘ上でのインパクトをモデルにした。使用したインパクトスピードは、７０ｍｐｈ、９０ｍｐｈ、１０３ｍｐｈ、および１３０ｍｐｈであった。この試験に対して、Ｉｚｚ値は、４０００ｇ・ｃｍ２から６０００ｇ・ｃｍ２の範囲であった。次に、試験結果を平均化し、以下の表１および表２に示す。表１は、ゴルフクラブの中央フェースから１．９０５ｃｍ離れたヒットに対する、平均化された結果を表し、表２は、ゴルフクラブの中央フェースから３．１７５ｃｍ離れたヒットに対する、平均化された結果を表す。Ｒバルジは、センチメートルでのバルジ半径である。
【００３８】
【表１】
0005725692.tif 000007
【００３９】
【表２】
0005725692.tif 000008
【００４０】
次に、インパクト位置の標準差異対インパクト時のヘッドスピードを考慮する、統計モデルに従って、表１および表２の結果を合わせて平均化した。クラブの中央フェースにより近いショットに対してよりも、クラブのヒールまたはトウに向かってさらに遠くオフセンターであるショットに対して、より大きい偏差があると予測される。そして、表３に示すように、表１および表２に示すバルジ半径の数式に対する、重み付けされた傾きおよび切片が求められた。
【００４１】
【表３】
0005725692.tif 000009
【００４２】
表３からわかるように、コンピュータシミュレーションに従った、７０ｍｐｈのヘッドスピードで振られるゴルフクラブに対する、バルジ半径、Ｒバルジ（センチメートルで）は、Ｒバルジ＝０．００５１７＊Ｉｚｚ＋２０．８である。同様に、９０ｍｐｈのヘッドスピードで振られるゴルフクラブに対する、バルジ半径、Ｒバルジ（センチメートルで）は、０．００５２２＊Ｉｚｚ＋１２．７である。表３を参照すると、他のヘッドスピードに対しても同様の結果が得られた。
【００４３】
次に、ゴルファーがそのヘッドスピードでクラブを振る可能性によって決まる重み付けモデルに従って、表３からの各ヘッドスピードに対する傾きおよび切片を、合わせて平均化した。例えば、実際に１３０ｍｐｈのヘッドスピードでゴルフクラブを振るプレイヤーは、ほとんどいないが、９０ｍｐｈのヘッドスピードは、より多く見られる。この重み付け平均化は、０．００５０５の傾きと１３．９５の切片を生成した。したがって、好ましい一実施形態では、数式Ｒバルジ＝０．００５０５＊Ｉｚｚ＋１３．９５によって、所与のＣＧＺ軸周囲のＭＯＩ、Ｉｚｚに対する理想的なバルジ（センチメートルで）を決定し得る。
【００４４】
上記のように、好ましいＣＧＺ軸周囲のＭＯＩ、Ｉｚｚは、約４４００ｇ・ｃｍ２から約６０００ｇ・ｃｍ２である。したがって、好ましいＲバルジは、それぞれ約０．０２３ｃｍ−１から約０．０２８ｃｍ−１の好ましいバルジの曲率範囲に対応して、約３６．１７ｃｍから約４４．２５ｃｍである。他の実施形態では、バルジの曲率は、０．０１６ｃｍ−１等、さらに低くあり得て、約６０．９６ｃｍのバルジ半径に対応する。特定の極端な実施形態では、バルジの曲率は、０ｃｍ−１ほど低くあり得る。異なる統計モデルを使用して、合理的な誤差範囲内の異なる結果を得る場合があり、したがって、これらの値のわずかな変化も想定される。
【００４５】
図９は、本開示の例示的な一実施形態に対する、ＣＧＺ軸周囲のＭＯＩ、Ｉｚｚの関数として、コンピュータシミュレーションしたバルジを示すグラフ９０を描写する。グラフ９０のＹ軸に沿って、バルジをセンチメートルで描写し、グラフのＸ軸に沿って、ＣＧＺ軸周囲のＭＯＩ、Ｉｚｚを描写する。グラフ９０に示すように、ＣＧＺ軸周囲のＭＯＩ、Ｉｚｚの、１０００ｇ・ｃｍ２につき約５センチメートルの増加によって、バルジが増加するように、バルジは、該して、Ｚ軸周囲のＭＯＩ、Ｉｚｚに関連する。他の実施例では、具体的なクラブのサイズまたは構成、風、またはクラブヘッドスピード等の要因に基づいて、関係はわずかに異なり得る。
シミュレーション結果の傾向−バルジ／ロール
上記のように、好ましい実施形態では、ロール半径が、２０．３センチメートルから２５．４センチメートルであることが想定される。２０．３センチメートルのロール半径Ｒロールに関して、これは、以下のバルジ半径対ロール半径の数式を生成する。
【００４６】
【数６】
0005725692.tif 000010
【００４７】
約３５００ｇ・ｃｍ２から約６０００ｇ・ｃｍ２のＣＧＺ軸周囲のＭＯＩ、Ｉｚｚの範囲に関して、これらの数式は、各ヘッドスピードに対する、バルジ半径のロール半径に対する比の以下の範囲を与える。
【００４８】
７０ｍｐｈ：１．９０：１〜２．５５：１
９０ｍｐｈ：１．５３：１〜２．１７：１
１０３ｍｐｈ：１．４５：１〜２．０５：１
好ましい実施形態では、理想的なＲバルジ数式Ｒバルジ＝０．００５０５＊Ｉｚｚ＋１３．９５を使用して、バルジ半径のロール半径に対する比は、
【００４９】
【数７】
0005725692.tif 000011
【００５０】
となる。約４４００ｇ・ｃｍ２から約６０００ｇ・ｃｍ２のＣＧＺ軸周囲のＭＯＩ、Ｉｚｚの範囲を使用して、この数式は、１．７８：１〜２．１３：１の、バルジ半径のロール半径に対する比の範囲を生成する。
【００５１】
好ましいロール半径の上限、２５．４センチメートルを使用して、同様の範囲の比を得ることができる。バルジ半径のロール半径に対する好ましい比は、
【００５２】
【数８】
0005725692.tif 000012
【００５３】
となる。約４４００ｇ・ｃｍ２から約６０００ｇ・ｃｍ２のＣＧＺ軸周囲のＭＯＩ、Ｉｚｚの範囲を使用して、この数式は、１．４２：１〜１．７４：１の、バルジ半径のロール半径に対する比の範囲を生成する。
【００５４】
曲率を１／Ｒバルジまたは１／Ｒロールとして定義するため、バルジ半径のロール半径に対する比を１／（Ｒバルジ／Ｒロール）として定義できる。次に、好ましい実施形態では、バルジ半径のロール半径に対する比、ＲＣに対するコンピュータシミュレーションに従って、有用な境界数式を、
【００５５】
【数９】
0005725692.tif 000013
【００５６】
のように定義し得る。１５．２４センチメートルから３０．４８センチメートルのロール半径のより広範な範囲を使用して、曲率のより広範な比、ＲＣを、以下のように定義し得る。
【００５７】
【数１０】
0005725692.tif 000014
【００５８】
実験結果の傾向−バルジ
様々なバルジ半径およびＣＧＺ軸周囲のＭＯＩ、Ｉｚｚの実験的試験を行い、複数のＩｚｚに関して、各Ｉｚｚに対するバルジがわかった。結果を以下のように要約する。
【００５９】
【表４】
0005725692.tif 000015
【００６０】
次に、異なるＣＧＺ軸周囲のＭＯＩ、Ｉｚｚに対するバルジ半径に対する、線形傾きおよび切片を決定するために、表４のデータを線形に適合した。概して、表４に示されるような実験的試験結果は、Ｒがセンチメートルでのバルジ半径である、数式Ｒバルジ＝０．００８５＊Ｉｚｚ＋３．３８７を使用して、所与のＣＧＺ軸周囲のＭＯＩ、Ｉｚｚに対する理想的なバルジ半径がわかることを示す。
【００６１】
これらの実験結果は、変数ＲＣによって示される、バルジの曲率をロールの曲率で割った比に対する範囲を、さらに示す。この範囲を、数式
【００６２】
【数１１】
0005725692.tif 000016
【００６３】
によって、表現することができる。
ここでも上記の数式のロール半径は、１５．２４ｃｍから３０．４８ｃｍである。この比およびこれらの実験結果は、ＣＧＺ軸周囲のＭＯＩ、Ｉｚｚの範囲に対する、好ましいバルジの曲率のロールの曲率に対する比（Ｒｃ）の範囲を示すのに有用である。例えば、約４４００ｇ・ｃｍ２から約６０００ｇ・ｃｍ２のＩｚｚに対するＲｃの全範囲は、０．２８から０．７５である。約４４００ｇ・ｃｍ２から約５０００ｇ・ｃｍ２のＩｚｚに対するＲｃの範囲は、０．３３から０．７５である。上記の表１を参照することによって、ゴルフクラブのこの実施形態に対する、Ｒｃの他の範囲がわかる。
【００６４】
本発明の少なくとも１つの利点は、本明細書に記載のバルジとロールの範囲が、ギア効果をさらに適切に相殺し、したがってより大きなＩｚｚゴルフクラブヘッドに対し、ゴルフボールによる飛距離を向上しつつ、正確性を向上することである。
【００６５】
さらに、本発明の少なくとも１つの利点は、本明細書に記載のバルジの曲率およびロールの曲率はスイング速度の変化に適応することである。上記の実験的試験データで発見されたバルジの曲率およびロールの曲率の比は、様々なスイング速度を通じ、大きなＭＯＩゴルフクラブヘッドにおける最大性能を達成する。
【００６６】
さらに、上記のバルジのロールに対する比率範囲は、バルジのロールに対する比が単純に１：１であろうという誤った最初の仮説のため、予想外の結果であった。本発明の発見の過程において、より平らなフェースは、より短い距離のゴルフショットを予想外に提供した。しかし、より長い距離を達成するようにロールの曲率を増加することは、１：１のバルジ対ロールの曲率比の下での正確性を犠牲にするであろう。
【００６７】
したがって、本発明は、最も好ましく効果的なバルジ対ロールの曲率比を開示する。したがって、より直線のより長いゴルフショットが可能である。
開示される発明の原理が応用され得る多くの考えられる実施形態を考慮すると、図解される実施形態は、本発明の好ましい実施例に過ぎず、本発明の範囲を制限するとみなされるべきではないことが、認識されるべきである。
【図１】
0005725692.tif 000022
【図２】
0005725692.tif 000023
【図３】
0005725692.tif 000024
【図４】
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【図４Ａ】
0005725692.tif 000026
【図４Ｂ】
0005725692.tif 000027
【図５】
0005725692.tif 000028
【図６Ａ】
0005725692.tif 000029
【図６Ｂ】
0005725692.tif 000030
【図７】
0005725692.tif 000031
【図８】
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【図９】
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