(57)【要約】ゴルフクラブヘッドは、クラウン部材とクラウン部材に結合されたソール部材とを含むリアボディを含む。ゴルフクラブヘッドは、実質的に中空の構造を画定するためにリアボディに連結されたフロントボディを含む。フロントボディは、打撃フェースと、打撃フェースの周囲から後方に延びる周囲フレームと、を含んでいる。フロントボディは、打撃フェース全体にわたってそれぞれ延在する織物強化熱可塑性複合層および充填熱可塑性層を含んでいる。織物強化熱可塑性複合層および充填熱可塑性層は、それぞれ共通の熱可塑性樹脂成分を備えており、中間接着剤なしで互いに直接接合されている。【選択図】図１
2021511149.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クラウン部材と、前記クラウン部材に結合されたソール部材とを含むリアボディと、
実質的に中空の構造を画定するためにリアボディに連結されたフロントボディであって、打撃フェースと、前記打撃フェースの周囲から後方に延びる周囲フレームと、を含んでいる前記フロントボディと、
を備えるゴルフクラブヘッドであって、
前記フロントボディは、前記打撃フェース全体にわたってそれぞれ延在する織物強化熱可塑性複合層および充填熱可塑性層を備えており、
前記織物強化熱可塑性複合層および前記充填熱可塑性層は、それぞれ共通の熱可塑性樹脂成分を備えており、
前記織物強化熱可塑性複合層および前記充填熱可塑性層は、中間接着剤なしで互いに直接接合されている、ゴルフクラブヘッド。
【請求項２】
前記充填熱可塑性層が、前記打撃フェースを横切って不均一な厚さを有している、請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項３】
前記打撃フェースは、外向きのボール打撃フェースを含んでおり、
前記織物強化熱可塑性複合層が前記ボール打撃フェースを形成している、請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項４】
前記打撃フェースは、外向きのボール打撃フェースと、前記ボール打撃フェースの反対側の後面と、を含んでおり、
前記織物強化熱可塑性複合層が前記後面を形成している、請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項５】
前記充填熱可塑性層は、前記フロントボディの外側に面する表面を形成しており、
前記充填熱可塑性層は、機能的なテクスチャ、または、前記ゴルフクラブヘッドの外側表面から外側に延びる複数の突起のうちの少なくとも１つを含んでおり、
前記機能的なテクスチャまたは前記複数の突起は、前記ゴルフクラブヘッドの空気力学的特性を変更するように作用する、請求項４に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項６】
前記織物強化熱可塑性複合層が一定の厚さを有している、請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項７】
前記充填熱可塑性層は、熱可塑性マトリックスに埋め込まれた複数の不連続繊維を含んでおり、
各繊維が、前記繊維の長手方向軸のそれぞれの配向を有している、請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項８】
前記打撃フェースは、トウ部分、ヒール部分、および中心部分を含んでおり、
前記打撃フェースの前記中心部分と前記ヒール部分との間で、前記充填熱可塑性層内の埋め込まれた繊維含有量の約５０％超が、フェース軸の３０度以内に整列しており、
前記フェース軸は、前記トウ部分とヒール部分との間に延びており、
前記フェース軸は、前記ゴルフクラブヘッドが接地面のニュートラルアドレス位置に保持されるときに、前記接地面に平行である、請求項７に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項９】
前記充填熱可塑性層は、前記打撃フェースのトウ部分と前記打撃フェースの中心部分との間に延在するフローリーダを含んでおり、
前記フローリーダは、前記打撃フェースの隣接部分に対して前記充填熱可塑性層の厚くなった部分である、請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項１０】
前記フロントボディは、複数の織物強化熱可塑性複合層をさらに含んでおり、
前記複数の織物強化熱可塑性複合層の各々は、少なくとも１つの直接隣接する織物強化熱可塑性複合層の配向とは異なる繊維配向を有しており、
前記複数の織物強化熱可塑性複合層の各々は、直接隣接する層の各々の熱可塑性樹脂と融合する熱可塑性樹脂を有している、請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項１１】
前記織物強化熱可塑性複合層が、前記フレームの少なくとも一部を形成している、請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項１２】
前記充填熱可塑性層は、その中に埋め込まれた金属のメッシュを含んでおり、
前記充填熱可塑性層の樹脂が、前記メッシュによって画定された複数の開口内に延在している、請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項１３】
前記フロントボディおよび前記リアボディの各々は、熱可塑性樹脂を備えており、
前記フロントボディの前記熱可塑性樹脂は、中間接着剤なしで前記リアボディの前記熱可塑性樹脂に融着されている、請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項１４】
前記織物強化熱可塑性複合層は、第１の熱可塑性樹脂内に埋め込まれた多方向配向または一方向配向の織物を備えており、
前記充填熱可塑性層は、第２の熱可塑性樹脂内に埋め込まれた複数の不連続繊維を備えている、請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項１５】
前記第１の熱可塑性樹脂および前記第２の熱可塑性樹脂の各々が、共通の熱可塑性樹脂成分を備えている、請求項１４に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項１６】
前記織物強化熱可塑性複合層が、約４５体積％未満の量で前記第１の熱可塑性樹脂を備えており、
前記充填熱可塑性層が、約４５体積％を超える量で前記第２の熱可塑性樹脂を備えている、請求項１４に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項１７】
前記リアボディの前記クラウン部材またはソール部材のうちの少なくとも１つが、織物強化熱可塑性複合層および充填熱可塑性層を備えており、
前記リアボディの前記織物強化熱可塑性複合層および前記リアボディの前記充填熱可塑性層は、それぞれ共通の熱可塑性樹脂成分を備えており、
前記リアボディの前記織物強化熱可塑性複合層および前記リアボディの前記充填熱可塑性層は、中間接着剤なしで互いに直接接合されている、請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項１８】
前記リアボディの前記充填熱可塑性層は、金属塊が埋め込まれた重り部分を含んでいる、請求項１７に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項１９】
前記金属塊が、前記充填熱可塑性層の熱可塑性樹脂内に埋め込まれた金属充填材である、請求項１８に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項２０】
前記リアボディの前記充填熱可塑性層は、前記充填熱可塑性層の厚さ方向に延在する複数の開口部を含んでおり、
前記リアボディの前記織物強化熱可塑性複合層は、前記複数の開口部のそれぞれを横切って延在している、請求項１７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１月１９日に出願された米国仮特許Ｎｏ．６２／６１９，６３１、２０１８年３月１６日に出願された６２／６４４，３１９、２０１８年７月２５日に出願された６２／７０２，９９６、２０１８年７月２５日に出願された６２／７０３，３０５、２０１８年８月１４日に出願された６２／７１８，８５７、２０１８年１１月２０日に出願された６２／７７０，０００、２０１８年１２月１８日に出願された６２／７８１，５０９、２０１８年１２月１８日に出願された６２／７８１，５１３、による優先権の利益を主張するものである。上記で参照された出願の各々の開示は、その全体が参照により組み込まれる。
【０００２】
本開示は、一般に、混合材料構造を有するゴルフクラブヘッドに関する。
【背景技術】
【０００３】
一定の合計スイングウェイトのための理想的なクラブ設計では、クラブ性能をカスタマイズするよう努めることにおいて、特別に配置する付加的な裁量質量を設計者に提供するように、（弾力性を犠牲にすることなく）構造的な質量の大きさが最小化されることになる。一般に、すべてのゴルフクラブヘッド質量の合計は、構造的な質量の合計量と、裁量質量の合計量と、の総和である。構造的な質量は、概して、繰り返されるインパクトに耐えるために必要な構造的弾力性をクラブヘッドに提供するのに必要となる材料の質量を指す。構造的な質量は、設計への依存度が高く、特定の質量分布に対する比較的低い制御量を設計者に提供する。反対に、裁量質量は、クラブの性能及び／又は復元許容性をカスタマイズする唯一の目的のために、クラブヘッド設計に付加できる任意の付加質量（最小の構造的必要性を超える）である。クラブヘッドの慣性モーメント（ＭＯＩ）を最大化し、かつ、重心（ＣＯＧ）を下げる／後退させるように、裁量重量を最大化する手段を提供する、すべての金属のゴルフクラブヘッドに対する代替設計が当技術分野で求められている。
【０００４】
ここで提供された背景説明は、いくつかのクラブに関する専門用語を明確に説明しようとしているが、それは例示的なものであり、限定することを意味していない。業界内の慣行、米国ゴルフ協会（ＵＳＧＡ）、又は、Ｒ＆Ａ等のゴルフ機構により設定されたルール、及び命名規則は、本出願の範囲を逸脱することなく専門用語のこの説明を増補することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】混合材料ゴルフクラブヘッドの概略的な斜視図である。
【０００６】
【図２】混合材料ゴルフクラブヘッドの概略的な底面図である。
【０００７】
【図３】図１で示されたものに類似した混合材料ゴルフクラブヘッドの実施形態の概略的な分解斜視図である。
【０００８】
【図４】混合材料ゴルフクラブヘッドのソール部材の実施形態の概略斜視図である。
【０００９】
【図５】断面５−５に沿った、図４のソール部材の一部の概略的な拡大断面図である。
【００１０】
【図６】線６−６に沿った、図２のゴルフクラブヘッドの接合構造の概略的な部分横断面図である。
【００１１】
【図７】線７−７に沿った、図２のゴルフクラブヘッドの接合構造の概略的な部分横断面図である。
【００１２】
【図８】混合材料ゴルフクラブヘッドを製造する方法を示す概略的な流れ図である。
【００１３】
【図９】混合材料クラウン部材の概略的な上面斜視図である。
【００１４】
【図１０】混合材料クラウン部材の概略的な底面斜視図である。
【００１５】
【図１１】ゴルフクラブヘッドの熱可塑性複合フロントボディの概略斜視図である。
【００１６】
【図１２】図１１の線１２−１２に沿った、熱可塑性複合フロントボディを有するゴルフクラブヘッドの第１の実施形態の概略部分断面図である。
【００１７】
【図１３】図１１の線１２−１２に沿った、熱可塑性複合フロントボディを有するゴルフクラブヘッドの第２の実施形態の概略部分断面図である。
【００１８】
【図１４】打撃フェースを囲むデボス加工されたチャネルを有するゴルフクラブヘッドの熱可塑性複合フロントボディの概略背面図である。
【００１９】
【図１５】ゴルフクラブヘッドのフロントボディの概略上面図である。
【００２０】
【図１６】フロントボディに通じるスプルーおよび成形ゲートを備えたゴルフクラブヘッドの、成形されたフロントボディの概略斜視図である。
【００２１】
【図１７】図１６のフロントボディの反対図である。
【００２２】
【図１８】織物強化複合体内面を有するゴルフクラブヘッドの成形フロントボディの後部の概略斜視図である。
【００２３】
【図１９】ゴルフクラブヘッドの熱可塑性複合フロントボディの製造方法を示す概略フローチャートである。
【００２４】
【図２０】多層熱可塑性クラウンの一部の概略分解図である。
【００２５】
【図２１】図２０の多層熱可塑性クラウンの概略上面図である。
【００２６】
【図２２】多層熱可塑性クラウンの一部の概略分解図である。
【００２７】
【図２３】図２２の多層熱可塑性クラウンの概略上面図である。
【００２８】
【図２４】複数の開口を有する多層熱可塑性クラウンまたはソールの層の概略上面図である。
【００２９】
【図２５】複数の開口を有する多層熱可塑性クラウンまたはソールの層の実施形態の概略上面図である。
【００３０】
【図２６】複数の開口を有する多層熱可塑性クラウンまたはソールの層の実施形態の概略上面図である。
【００３１】
【図２７】複数の開口部および重り部を有する多層熱可塑性クラウンまたはソールの層の実施形態の概略上面図である。
【００３２】
【図２８】開口部および複数の重り部を有する多層熱可塑性クラウンまたはソールの層の実施形態の概略上面図である。
【００３３】
【図２９】複数の開口を有する多層熱可塑性クラウンまたはソールの層の実施形態の概略上面図である。
【００３４】
【図３０】複数の開口を有する多層熱可塑性クラウンまたはソールの層の実施形態の概略上面図である。
【００３５】
【図３１】複数の開口部および重り部を有する多層熱可塑性クラウンまたはソールの層の実施形態の概略上面図である。
【００３６】
【図３２】複数の単配向織物強化複合層と、充填された又は充填されていない熱可塑性層とを有する熱可塑性複合打撃フェースの概略部分分解図である。
【００３７】
【図３３】複数の異なるポリマおよびポリマ打撃フェースを製造する方法についての、チタンに対する反発係数および相対重量削減を示す概略グラフである。
【００３８】
【図３４】混合材料クラブヘッドの実施形態の概略分解斜視図である。
【００３９】
【図３５】クラブヘッドの中央平面に沿った、図３４に示すような混合材料クラブヘッドの実施形態の概略断面図である。
【００４０】
【図３６】重りが一体化されたゴルフクラブヘッドの熱可塑性複合フロントボディの一実施形態の概略斜視図である。
【００４１】
【図３７】重りが一体化されたゴルフクラブヘッドの熱可塑性複合フロントボディの一実施形態の概略斜視図である。
【００４２】
【図３８】重りが取り付けられたゴルフクラブヘッドの熱可塑性複合フロントボディの一実施形態の概略斜視図である。
【００４３】
【図３９】ラミネート布強化複合ソール部材の前方部分に一体化された重りを有するゴルフクラブヘッドの熱可塑性複合材リアボディの概略分解斜視図である。
【００４４】
【図４０】２枚の織物強化複合シートの間に一体化された重り部材の概略断面図である。
【００４５】
【図４１】内部重り骨格を有するゴルフクラブヘッドの熱可塑性複合材リアボディの概略分解斜視図である。
【００４６】
【図４２】図４１に示すような、内部重り骨格を有するゴルフクラブヘッドの熱可塑性複合材リアボディの概略断面図である。
【００４７】
【図４３】第４１図または第４２図のゴルフクラブヘッドに使用できるような、重り骨格の下側ケージおよび周辺バンドの概略平面図である。
【００４８】
【図４４】織物強化複合ソール部材の積層シート間に重り部材が設けられたゴルフクラブヘッドの熱可塑性複合材リアボディの概略分解斜視図である。
【００４９】
【図４５】一体化された重り部材の実施形態を有する織物強化複合ソール部材の概略上面図である。
【００５０】
【図４６】一体化された重り部材の実施形態を有する織物強化複合ソール部材の概略上面図である。
【００５１】
【図４７】一体化された重り部材の実施形態を有する織物強化複合ソール部材の概略上面図である。
【００５２】
【図４８】クラブヘッドの重心を示すゴルフクラブヘッドの概略正面図である。
【００５３】
【図４９】図４８のゴルフクラブヘッドの４９−４９に沿った概略断面図である。
【００５４】
【図５０】様々なゴルフクラブヘッド構造についての重心高さと深さのプロットである。
【発明を実施するための形態】
【００５５】
以下に記載される実施形態では、クラブヘッドの少なくとも一部は、例えば、織物強化熱可塑性複合材または繊維充填熱可塑性複合材などの熱可塑性複合材から形成されてもよい。いくつかの実施形態では、織物強化熱可塑性複合材料の１つ以上の層は、成形された繊維充填熱可塑性複合材料の１つ以上の層と接合されてもよい。本明細書内で容易に区別する目的で、「織物強化複合材」は、熱可塑性マトリックス内に埋め込まれた強化織物を有する複合材料を指すことが意図されている。織物は、織物様パターンに整列、層状、または織られた複数の一方向性または多方向性構成繊維から形成されてもよい。逆に、「繊維充填熱可塑性複合材」（または略して「充填熱可塑性」（ＦＴ：filled thermoplastic））は、最終部品作製のために型に注入される前に、不連続な細断繊維が液体／流動性ポリマと混合されるものである。
【００５６】
充填された熱可塑性樹脂の成形中、熱可塑性樹脂は、自由に流動可能であるポリマの融点より高い温度に加熱される。樹脂内に埋め込まれた分散フィラー材料を有するにもかかわらず流動特性を促進するために、フィラー材料は、一般に、約２５ｍｍ未満、またはより一般的には約１２ｍｍ未満の最大寸法を有する離散粒子を含む。例えば、充填材料は、４ｍｍ、５ｍｍ、６ｍｍ、７ｍｍ、８ｍｍ、９ｍｍ、または１０ｍｍの最大寸法を有する離散粒子を含むことができる。本設計に有用な充填剤材料は、例えば、炭素、ガラス、またはアラミドポリマから形成されたガラスビーズまたは不連続強化繊維を含むことができる。
【００５７】
充填された熱可塑性プラスチック中の繊維／充填材の別個の性質とは対照的に、織物強化複合材（ＦＲＣ：fabric-reinforced composite）中の繊維は、実質的により大きい／より長いものであってもよく、それらがポリマとは別の連続織物として提供され得るような十分なサイズおよび特性を有してもよい。熱可塑性樹脂と一体化された場合、たとえポリマが溶融時に自由に流動可能であっても、含まれる連続繊維は一般に流動性ではない。
【００５８】
ＦＲＣ材料は、一般に、繊維を所望の配置に配置し、次いで、剛性を提供するのに十分な量のポリマ材料を繊維材料に含浸させることによって形成される。このようにして、ＦＴ材料は、約４５体積％を超える、またはより好ましくは約５５体積％を超える樹脂含有量を有することができるが、ＦＲＣ材料は、望ましくは、約４５体積％未満、またはより好ましくは約３５体積％未満の樹脂含有量を有する。ＦＲＣ材料は、伝統的に、ポリママトリックスとして二液性熱硬化性エポキシを使用するが、本発明の設計は、一般に、マトリックスとして、代わりに熱可塑性ポリマを使用する。多くの場合、ＦＲＣ材料は、最終製造の前に予め調製される。このような中間材料は、しばしばプリプレグと呼ばれる。熱硬化性ポリマが使用される場合、プリプレグは、中間形態で部分的に硬化され、プリプレグが最終形状に形成されると、最終硬化が起こる。熱可塑性ポリマが使用される場合、プリプレグは、冷却された熱可塑性マトリックスを含むことができる。冷却された熱可塑性マトリックスは、続いて加熱することができ、そして最終形状に成形することができる。
【００５９】
以下に説明するように、織物強化複合材料は、連続表面にわたって強度が望まれる設計の部分に最も適している。一方、充填熱可塑性プラスチックは、より複雑な及び／又は可変の幾何学的形状が望まれる場合、又は、壁又は特徴部が角度をなして一緒になる接合部に最も適している。同様に、各々はインパクト中に異なる動的応答を有し、これにより設計内の配置がさらに決定される場合がある。
【００６０】
本設計では、フロントボディ１４およびリアボディ１６の一方または両方は、織物強化複合材料または充填熱可塑性材料のうちの少なくとも１つを含む熱可塑性複合材料から実質的に形成されてもよい。いくつかの実施態様において、打撃フェース３０及び／又はフロントボディ１４は、金属（例えば、チタン合金、鋼合金）を含むことができる。しかしながら、他の実施形態では、打撃フェース３０及び／又はフロントボディ１４は、熱可塑性ポリマを含むことができ、及び／又は、熱可塑性複合材料から完全に形成することができる。同様に、いくつかの構成では、リアボディ１６の一部は、織物強化複合弾性層および充填熱可塑性構造層から構成されてもよい。さらに、リアボディ１６の１つ以上の部分は、金属を含んでもよく、または実質的に金属から形成されてもよい。
【００６１】
フロントボディ１４およびリアボディ１６の両方が熱可塑性複合材を含む構成では、フロントボディ１４は、リアボディ１６の熱可塑性複合材と同じか、または異なる熱可塑性複合材を含むことができる。適合性／混和性の熱可塑性樹脂がフロントボディ１４およびリアボディ１６の両方に使用される場合、いくつかの構成では、フロントボディ１４は、中間の接着剤または締結具を必要とせずに、リアボディ１６の少なくとも一部に固定および／または結合されてもよい。代わりに、隣接するボディのポリマは、一緒に熱融着／溶接されてもよい。
【００６２】
さらに、直接隣接するＦＲＣおよびＦＴ層／部分を含む実施形態において、これらのそれぞれの層における混和性熱可塑性樹脂の使用は、層を一緒に共成形する独特の能力を提供する。これは、充填された熱可塑性層を介して重量を削減するための独特の幾何学的形状のクラブヘッド設計を提供するが、複合弾性層を介して剛性強度の層を併合する製造能力も提供する。
【００６３】
最後に、いくつかの実施形態では、特定の熱可塑性樹脂の使用は、他の材料では不可能な音響的利点を提供し得る。本構造の熱可塑性ポリマの使用は、組み立てられたゴルフクラブヘッドが、オールメタル設計のものにより近く音響的に応答することを可能にすることができる。
【００６４】
「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、「その（ｔｈｅ）」、「少なくとも１つの」、及び、「１つ以上の」は、少なくとも１つの項目が存在することを示すために相互に交換可能に使用され、文脈がその他の形を明確に示していない限り、複数のこのような項目が存在し得る。添付の特許請求の範囲を含む本明細書における（例えば、量または条件の）パラメータの全ての値は、値の前に「約」が実際にあるかどうかにかかわらず、全ての場合において、「約」という用語により修飾されるものと理解されたい。「約」は、述べられた値が、何らかのわずかな不正確さ（値の正確さに対する何らかの近接性、値に対して、およそ、又は、合理的に近い、略）を許容することを示す。「約」によって提供される不正確さが、そうではなくて、この通常の意味で当技術分野において理解されない場合、本明細書で使用される場合、「約」は、このようなパラメータを測定し、かつ使用する通常の方法から生じ得る少なくとも変動を示す。加えて範囲の開示は、全ての値、及び、範囲全体に含まれるさらに分割された範囲の開示を含む。範囲内の各値、及び、範囲の端点は、本明細書では、すべて、別個の実施形態として開示される。「含む／備える（comprises）」、「含む／備える（comprising）」、「含む（including）」、及び、「有する」という用語は、包含的なものである。従って、述べられた項目の存在を指定するが、他の項目の存在を排除するものではない。本明細書で使用される場合、「または」という用語は、列挙された項目の１つ以上のものの任意の、かつ、すべての組合せを含む。第１、第２、第３などの用語が、様々な項目を互いに区別するために使用されるとき、これらの指定は、単に便宜上のものに過ぎず、項目を限定するものではない。
【００６５】
ゴルフクラブの「ロフト」又は「ロフト角」という用語は、本明細書で説明されているように、任意の適切なロフトアンドライマシン（loft and lie machine）によって測定されるような、クラブフェースとシャフトとの間に形成される角度を表している。
【００６６】
詳細な説明及び特許請求の範囲の中の「第１の」、「第２の」、「第３の」、及び「第４の」などの用語は、それがある場合には、同様のエレメント同士の間を区別するために使用されており、必ずしも、特定のシーケンシャルな又は時系列の順序を説明するために使用されているわけではない。そのように使用されている用語は、適当な状況下で入れ替え可能であり、本明細書で説明されている実施形態が、例えば、本明細書で図示されているか又はそうでなければ説明されているもの以外のシーケンスの動作が可能であるようになっているということが理解されるべきである。そのうえ、「備える」及び「有する」という用語、ならびに、任意のそれらの変形は、非排他的な包含をカバーすることが意図されており、エレメントのリストを含むプロセス、方法、システム、物品、デバイス、又は、装置が、必ずしもそれらのエレメントに限定されないが、明示的に列挙されていないか、又は、そのようなプロセス、方法、システム、物品、デバイス、もしくは装置に本来備わっている他のエレメントを含むことが可能であるようになっている。
【００６７】
本記述及び特許請求の範囲において、「左」、「右」、「前」、「後」、「上部」、「底部」、「上」、「下」、及び、同様の用語は、もしある場合、水平な地上面でアドレスし、所定のロフト及びライ角で保持されたゴルフクラブを一般的に参照する説明目的で使用されるが、必ずしも恒久的な相対位置を記述するようには意図されていない。そのように使用される用語は、適切な状況下では相互に交換可能である。従って、本明細書で述べられる装置、方法、及び／又は、製品の実施形態は、例えば、本明細書で示された、または、その他の形で述べられたものとは異なる配向で動作できることを理解されたい。
【００６８】
「連結する」、「連結されている」、「連結」、及び「連結している」などの用語は、幅広く理解されるべきであり、機械的に又は別の方法で、２つ以上のエレメントを接続することを表している。連結（機械的でも、別の方法でも）は、例えば、恒久的又は半恒久的に、又は、瞬間のみなど、任意の時間の長さに関するものであることが可能である。
【００６９】
他の特徴及び態様は、以下の詳細な説明及び添付の図面を考慮することによって、明らかになることとなる。本開示の任意の実施形態が詳細に説明される前に、本開示は、その適用において、以下の説明に述べられているような、又は、図面に図示されているような、コンポーネントの詳細又は構築及び配置に限定されないということが理解されるべきである。本開示は、他の実施形態をサポートすることが可能であり、さまざまな方式で実践又は実施され得る。特定の実施形態の説明は、本開示の要旨及び範囲の中に入るすべての修正例、均等物、及び代替例をカバーすることから、本開示を限定することを意図していないということが理解されるべきである。また、本明細書で使用されている表現法及び専門用語は、説明の目的のためのものであり、限定するものとして見なされるべきではないということが理解されるべきである。
【００７０】
様々な図において同様の参照数字が同様の、又は、同一の構成要素を識別するために使用される。図面を参照すると、図１は、ゴルフクラブヘッド１０の斜視図を概略的に示している。特に、本技術は、ドライバ、フェアウェイウッド、又は、ハイブリッドアイアン等、ウッドスタイルのヘッド設計に関する。
【００７１】
ゴルフクラブヘッド１０は、共に固定されて実質的に閉じた／中空の内部容積を画定するフロントボディ部分１４（フロントボディ１４）、及び、リアボディ部分１６（リアボディ１６）を備える。ウッドスタイルのヘッドでは従来通りであるように、ゴルフクラブヘッド１０は、クラウン１８及びソール２０を備え、一般に、ヒール部分２２と、トウ部分２４と、ヒール部分２２とトウ部分２４の間に位置する中心部分２６と、に分割されてもよい。
【００７２】
フロントボディ１４は、一般に、ゴルフボールをインパクトするように意図された打撃フェース３０と、打撃フェース３０の周囲３４を囲み、そこから後方に延びて、フロントボディ１４にカップ形状の概観を提供するフレーム３２と、ゴルフクラブシャフト又はシャフトアダプタを受容するためのホーゼル３６と、を備える。
【００７３】
従来の金属形成技法で可能なものを超えてクラブヘッドの構造的質量を低減するために、フロントボディ１４および／またはリアボディ１６の一部または全部を、織物強化複合材料および／または充填熱可塑性プラスチックなどの１つまたは複数の熱可塑性複合材料から実質的に形成することができる。この設計により達成される構造的な重量の低減は、クラブヘッド１０の全体重量を低減させるため（それは、より高速なクラブヘッド速度、及び／又は、より長い飛距離を提供できる）、又は、クラブヘッド１０への配置に利用できる裁量質量の量を増加させるため（すなわち、一定のクラブヘッド重量のため）に使用し得る。好ましい実施形態では、追加の任意質量は、ソール２０、フレーム３２、および／またはクラブヘッド１０の最後部に結合された１つまたは複数の金属ウェイト４０（図２に示すようである）を介して、最終クラブヘッド設計に再度含まれる。
【００７４】
図３を参照すると、幾つかの構成では、リアボディ１６は、概して、クラウン部材５０をソール部材５２に接合することにより形成し得る。好ましい実施形態では、クラウン部材５０は、クラウン１８の一部を形成し、ソール部材５２は、ソール２０の一部を形成し、それらは、概して、クラブヘッド表面の接線が垂直平面に存在する所に（即ち、クラブヘッド１０が、所定のロフト及びライ角に従って中立の打撃位置に保持されたとき）、又は、そのわずかに下にある外側の接合線で合わさる。
【００７５】
引き続き図３を参照すると、実施形態では、クラウン部材５０は、ポリマ母材に埋め込まれた、織られたガラス又はカーボン繊維強化層を備える形成された繊維強化複合材料から実質的に形成し得る。このような実施形態では、ポリマ母材は、例えば、ポリフェニレン・サルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテル・エーテル・ケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、又は、ＰＡ６もしくはＰＡ６６等のポリアミド等、熱可塑性材料であることが好ましい。他の実施形態では、クラウン部材５０は、そうではなくて、例えば、ポリフェニレン・サルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテル・エーテル・ケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、又は、ポリアミド等、熱可塑性材料の全体に埋め込まれたガラスビーズ、又は、不連続なガラス、カーボン、もしくは、アラミド・ポリマ繊維充填材を含む充填材入り熱可塑性材料から形成し得る。さらに、他の実施形態では、クラウン部材５０は、図９、図１０および図２０−図３１に関して以下で述べるものなど、充填材入り熱可塑性材料と形成された繊維強化複合材料との両方を含む混合材料構成を有することができる。
【００７６】
図３で示された実施形態では、ソール部材５２は、繊維強化熱可塑性複合材の弾性層５４と、成形された熱可塑性の構造層５６と、の両方を含む混合材料／多層構造を備える。好ましい実施形態では、成形された熱可塑性の構造層５６は、例えば、ポリフェニレン・サルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテル・エーテル・ケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）又は、ＰＡ６もしくはＰＡ６６等のポリアミド等熱可塑性材料の全体にわたって埋め込まれたガラスビーズ、又は、不連続なガラス、カーボン、もしくはアラミド・ポリマ繊維充填材を備える充填材入り熱可塑性材料から形成し得る。弾性層５４は、その場合、例えば、ポリフェニレン・サルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテル・エーテル・ケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）またはＰＡ６もしくはＰＡ６６などのポリアミドを含む熱可塑性ポリマ母材に埋め込まれた織られたガラス、カーボン繊維、又は、アラミド・ポリマ繊維強化層を含み得る。特定の一実施形態では、クラウン部材５０及び弾性層５４は、それぞれ、ポリフェニレン・サルファイド（ＰＰＳ）に埋め込まれた織られたカーボン繊維織布を備え、構造層５６は、充填材入りポリフェニレン・サルファイド（ＰＰＳ）ポリマを含んでもよい。
【００７７】
クラウン部材５０とソール部材５２との両方のポリマ構成に関して、いずれの充填材入り熱可塑性樹脂及び繊維強化熱可塑性複合材も、好ましくは、典型的な使用に耐えるとともに、重量を削減する利益を設計に提供する十分に高い材料強度、及び／又は、強度／重量比特性を有する、１つ以上のエンジニアリング・ポリマを組み込むべきである。具体的には、打撃フェース３０とゴルフボールの間のインパクト中に付与される応力に効率よく耐えるが、ゴルフクラブヘッド１０の合計重量には実質的に寄与しないことが、設計及び材料にとって重要である。一般に、好ましいポリマは、降伏時に約６０ＭＰａ（正味）を超える引張強度により特徴付けることができる。また、充填材入りの場合、降伏時に約１１０ＭＰａを超える引張強度を、又は、より好ましくは、約１８０ＭＰａを超える、さらにより好ましくは、約２２０ＭＰａを超える引張強度を有するとよい。いくつかの実施形態では、適切な充填材入り熱可塑性ポリマは、降伏時に約６０ＭＰａから約３５０ＭＰａの引張強度を有してもよい。いくつかの実施形態では、これらのポリマは、充填された状態又は未充填状態のいずれかにおいて、約１．１５〜約２．０２の範囲の密度を有することができる。また、好ましくは、約２１０℃を超える、又は、より好ましくは約２５０℃を越える溶融温度を有することができる。
【００７８】
ＰＰＳ及びＰＥＥＫは、本設計の強度及び重量要件を満たす２つの例示的な熱可塑性ポリマである。しかしながら、多くの他のポリマとは異なり、ＰＰＳまたはＰＥＥＫの使用は、それらに特有の音響特性のため、さらに有利である。具体的には、多くの状況において、ＰＰＳ及びＰＥＥＫは、一般に、インパクト時に、金属的な音の音響応答を発する。従って、本設計は、ＰＰＳまたはＰＥＥＫポリマを使用することにより、ポリマの強度／重量の利益を利用でき、インパクト時の望ましい金属製クラブヘッド音を損なうことはない。
【００７９】
図３を引き続き参照すると、本設計は、混合材料のソール構成を使用して、ＦＲＣの強度重量比の利益を利用し、また、ＦＴによって提供される設計の柔軟性、及び、寸法安定性／一貫性を利用する。より具体的には、ＦＲＣは、通常、同じポリマのＦＴよりも強度があり、かつ低密度であるが、その強度は通常、滑らかでかつ連続的な幾何形状に依存している。反対にＦＴは、ＦＲＣよりもわずかに高密度であるが、非常により複雑な幾何形状を形成することができ、かつ込み入った、または不連続な設計では、一般に、ＦＲＣよりもより強度がある。これらの差は、ＦＲＣが強度を提供するために連続的な繊維に大きく依存しているが、ＦＴは、ポリマそれ自体の構造により大きく依存していることが大きいと考えられる。
【００８０】
従って、図３に示す本設計は、可能な限り低い構造重量で本設計の強度を最大化するために、ＦＴ材料を用いて、設計の柔軟性及び／又は強度を局所的に高める、ＦＲＣ材料を利用して、ソール２０の弾性のある外殻の大部分を形成する。より具体的には、ＦＴ材料は、最適化された選択的な構造強化を提供するため（即ち、空隙／開口部は、そうでなければＦＲＣの強度を損なう）、１つ以上の金属製のスイングウェイト４０を加えるため（即ち、ＦＴは、複雑な受入れキャビティを成形すること、又は、重りのオーバーモールドすることより、裁量の金属製スイングウェイトの取付けをより容易にする）、及び／又は、クラウン部材５０とソール部材５２の間の構造的な取付けを容易にする寸法的に一貫した接合構造を提供しながら、連続するクラブヘッド外側面を提供するために、利用される。
【００８１】
図４は、ＦＲＣ弾性層５４が、ＦＴ構造層５６に接合された状態のソール部材５２の実施形態をより明確に示している。図示のように、構造層５６は、概して、前方部分６０と、ソール部材５２の外側周囲部６４を画定する後方周辺部分６２と、を備え得る。組み立てられたクラブヘッド１０において、前方部分６０は、フロントボディ１４に接合され、後方周辺部分６２は、クラウン部材５０に接合される。構造層５６は、それぞれが、層５６の厚みを通って延びる、周囲部６４の内側に位置する複数の開口部６６を画定する。最後に、構造層５６は、前方部分６０から複数の開口部６６の少なくとも２つの間に延びる１つ以上の構造部材６８を備えてもよい。
【００８２】
図４で示されるように、また図５〜図７でより明確に示されるように、弾性層５４は、構造層５６の外側面７０に接合してもよい。従って、それは、前方部分６０、後方の周辺部分６２、及び、１つ以上の構造部材６８の少なくとも一部に直接当接する、及び／又は、重なるようになる。そのようにしたとき、弾性層５４は、クラブヘッド１０の外側から見たとき、複数の開口部６６のそれぞれを完全に覆うことができる。同様に、１つ以上の構造部材６８は、補強リブ又はガセットに類似する弾性層５４の内側部分への選択的な補強として作用し得る。
【００８３】
図２〜図４を参照すると、いくつかの実施形態では、構造層５６は、成形された空洞部の中にウェイトを直接接着させる、又は、組み込むことにより、又は取外し可能な金属製質量を受け入れるように働くことのできる凹部７４を提供することにより、１つ以上の複数の金属製のウェイト４０（例えば、タングステンベースのスイングウェイトなど）を受け入れるように適合された重り部分７２を備え得る。重り部分７２は、概して、クラブヘッド１０上の最も後方の点に向かって位置している。従って、重り部分７２は、構造層５６の後方周辺部分６２と一体に、及び／又は、直接結合され、前方部分６０から離間され得る。上記で述べたように、構造層５６の充填材入り熱可塑性構成は、構造的に安定した方法で、複雑な幾何形状を形成する能力のため、１つ以上のウェイト４０を受け入れるのに特に適している。より具体的には、構造層５６の充填材入り熱可塑性構成は、全てがＦＲＣの構成では一般的に可能ではない（即ち、ＦＲＣの強度の利益は、通常、連続する表面の幾何形状にわたって利用可能であるに過ぎないため）１つ以上の寸法的な（dimensional）凹部を設計に含めることを可能にする。例えば、図３で示すように、重り部分７２は、非一様な厚さを有し、コーナの周りに延び、及び／又は、鋭角で他の表面と接合される１つ以上のウェイトを受け入れる溝または凹部を画定するように成形することができる。これらすべては、繊維強化複合材を用いて厳密に形成することは困難、又は、不可能である。
【００８４】
クラブヘッド１０の後方部分において、１つ以上のウェイト４０を構造層５６に取り付けることは、望ましくは、クラブヘッド１０の重心を後方かつ下方にシフトし、さらにクラブヘッドの回転モーメントを増加させながら、より構造的な金属製のフロントボディ１４から離間された片持（ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒｅｄ）マスを生成し得る。従って、いくつかの実施形態では、１つ以上の構造部材６８は、１つ以上のウェイト４０と金属製のフロントボディ１４の間に、強化された負荷経路を提供するために、重り部分７２と前方部分６０の間に及んでいてもよい。このように、１つ以上の補強部材６８は、打撃フェース３０とゴルフボールの間のインパクト中に、重り部分７２とフロントボディ１４の間で動的な負荷を伝達するのを助けるように作用し得る。同時に、これらの同じリブ状の補強部材６８は、弾性層５４を強化し、かつ、インパクト時に、クラブヘッドのモード周波数を増加するように作用し得る。従って、固有振動数は、インパクト時に約３５００Ｈｚを超え、ポリマによる実質的な減衰を受けることなく存在する。この表面強化が、ＰＰＳまたはＰＥＥＫなどのポリマの望ましい金属状の音響インパクト特性と結合されたとき、ユーザは、クラブヘッド１０が、オールメタルのクラブヘッドと聴覚的に類似していることが分かり、本設計は、大幅に向上させた質量特性（ＣＧ位置及び／又は慣性モーメント）を提供し得る。
【００８５】
好ましい実施形態では、弾性層５４及び構造層５６は、中間的な接着材を使用せずに、互いに一体に接合させてもよい。このような構成は、製造を簡単化し、構成要素の許容差に関する問題を低減し、接着材または他の接合方法により達成できるものよりも、優れた構成層間の接合を提供し得る。一体化接合を達成するために、弾性層５４及び構造層５６のそれぞれは、嵌め合わさる層のポリマに熱的に接合され得る相溶性の熱可塑性ポリマを備えてもよい。
【００８６】
図８は、ソール部材５２の一体に接合された弾性層５４及び構造層５６を有するゴルフクラブヘッド１０を製造する方法８０の実施形態を示す。方法８０は、ステップ８２で、繊維強化熱可塑性複合材を、クラブヘッド１０の外殻部分に熱成形するステップを備える。熱成形プロセスは、例えば、熱可塑性ポリマのガラス転移温度を少なくとも超える成形温度へと熱可塑性プリプレグに予熱を加え、プリプレグを、外殻部分の形状へと成形し、次いで、成形された部分を寸法に合わせてトリミングすることを備えてもよい。
【００８７】
ステップ８４で、複合外殻部分が適正な形状になった後、充填材入りポリマ支持構造を、外殻と直接接触するように射出成形されてもよい。このようなプロセスは、一般に、インサート成形と呼ばれる。このプロセスで、外殻は、外殻の一部分に露出されたゲート付きキャビティを有する加熱された型の中に直接配置される。溶融したポリマは、キャビティ内に強制的に射出され、その後、加熱された複合外殻の溶融ポリマと直接混合されるか、又は、軟化した外殻と局所的に接合される。金型が冷却されると、複合外殻のポリマ及び支持構造は、融合された関係で共に硬化する。外殻部分のポリマ及び支持構造のポリマが相溶性のものである場合、接合が向上され、２つの構成要素が共通の（または相溶性の）熱可塑性樹脂成分を備える場合は、さらに向上される。インサート成形は、構造を形成するために好ましい技法であるが、圧縮成形などの他の成形技法を使用してもよい。
【００８８】
図８の参照を続けると、ステップ８２及びステップ８４を通して、ソール部材５２が形成されると、ＦＲＣクラウン部材５０をソール部材５２に接合して、リアボディ１６の構造を実質的に完了させる（ステップ８６）。好ましい実施形態では、クラウン部材５０は、ステップ８２に関して述べたものと同様の熱形成技法を用いた形状へと形成される熱可塑性のＦＲＣ材料から形成されてもよい。熱可塑性複合材料からクラウン部材５０を形成することは、局所化された溶接技法を用いて、クラウン部材５０をソール部材５２に接合できるようにする。このような溶接技法は、例えば、レーザ溶接、超音波溶接、又は、ポリマに導電性がある場合、潜在的に電気抵抗溶接を含むことができる。クラウン部材５０が、熱硬化性ポリマを用いて形成される場合、クラウン部材５０は、例えば、接着材、又は、機械的な固定技法（スタッド、ねじ、ポスト、機械的な締り嵌め係合など）を用いて、ソール部材５２に接合されてもよい。
【００８９】
図６は、クラウン部材５０及びソール部材５２を結合するように作用する接合部９０の実施形態を概略的に示す。図示のように、構造層５６は、弾性層５４及びクラウン部材５０を別々に受容し、連続する外側面９２を形成する（即ち、リアボディ１６の外側面９２は、クラウン部材５０の外側面９４、構造層５６の外側面７０、及び、弾性層５４の外側面９６を備える）。
【００９０】
再び図８を参照すると、取り付けられたクラウン部材５０及びソール部材５２を含むリアボディ１６は、その後、ステップ８８でフロントボディ構造１４に取り付けられる。フロントボディ１４のフレーム３２とリアボディ１６の前方部分との両方が、共通のまたは混和性の熱可塑性樹脂を含む実施形態では、接着ステップ８８は、熱融着を介して、中間接着剤を使用せずに実行されてもよい。フロントボディ１４が実質的に金属から形成される場合、接着は、接着を容易にするために接着剤の使用を必要とし得る。接着剤は大部分の金属に容易に付着するが、ポリマを接着するプロセスは、接着剤とリアボディ１６のポリマの間の接合を高めるために、１つ以上の接着促進剤、又は、表面処理の使用が必要になり得る。
【００９１】
図７は、ソール部材５２と、フロントボディ１４のフレーム３２の金属の実施例と、の間の接合インターフェース１００の例を概略的に示す。図示のように、接合インターフェース１００は、構造層５６及び／又は弾性層５４は、フレーム３２の外側面１０４から内側に窪んだ接合フランジ１０２に重なっている重ね接合と類似している。例示された実施形態では、構造層５６は、中間的に配置された接着剤１０６を介して、接合フランジ１０２に直接、接着材で接合されてもよい。また、弾性層５４は、弾性層５４の外側面９６がフレーム３２の外側面１０４と面一になるように、構造層５６の前方部分６０の全体にわたって広がってもよい。接合フランジ１０２を図示のように窪ませることにより、構造層５６及び／又は弾性層５４は、フレーム３２及びフランジ１０２を接合する延長壁１０８と直接当接し、動的なインパクト負荷を、ウェイト４０／重り部分７２からフレーム３２に伝達することをさらに容易にし得る。
【００９２】
いくつかの実施形態では、弾性層５４は、約０．５ｍｍ〜約０．７ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約１．０ｍｍ、約０．６ｍｍ〜約０．９ｍｍ、又は、約０．７ｍｍ〜約０．８ｍｍの範囲の実質的に一様な厚さを有してもよい。いくつかの実施形態では、弾性層５４は、０．５ｍｍ、０．５５ｍｍ、０．６０ｍｍ、０．６５ｍｍ、又は、０．７０ｍｍの非一様な厚さを有してもよい。構造層５６の弾性層５４に直接的に当接する領域（即ち、弾性層５４が構造層５６の外側に位置する領域）において、いくつかの実施形態の構造層５６は、約０．５ｍｍ〜約０．７ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約１．０ｍｍ、約０．６ｍｍ〜約０．９ｍｍ、又は、約０．７ｍｍ〜約０．８ｍｍの実質的に一様な厚さを有してもよい。いくつかの実施形態では、構造層５６は、０．５ｍｍ、０．５５ｍｍ、０．６０ｍｍ、０．６５ｍｍ、又は、０．７０ｍｍの非一様な厚さを有してもよい。弾性層５４及び構造層５６の両方の実質的に一様な構造が図４−７、１１に示されている。これらの実施形態において、弾性層５４及び構造層５６の合計の厚さは、例えば、約１．０ｍｍ〜約１．５ｍｍ、約１．０ｍｍ〜約２．０ｍｍ、約１．２５ｍｍ〜約１．７５ｍｍ、又は、約１．４ｍｍ〜約１．６ｍｍであってもよい。いくつかの実施形態では、弾性層５４及び構造層５６の合計の厚さは、１．０ｍｍ、１．１ｍｍ、１．２ｍｍ、１．３ｍｍ、１．４ｍｍ、又は、１．５ｍｍ．であってもよい。
【００９３】
図３及び図６を再度参照すると、実施形態では、窪んだ接合フランジ１０２は、打撃フェース３０を完全に囲んでもよいし、及び／又は、クラウン１８及びソール２０のすべての部分にわたってフレーム３２から延びてもよい。この方法では、図６に示すように、クラウン部材５０を接合フランジ１０２に接着することによって、リアボディ１６をさらにフロントボディ１４に固定し得る。
【００９４】
図８で説明した方法８０は、図３で示されたものと同様のクラブヘッドを形成することに主に焦点を合わせているが（即ち、ステップ８２は、ソール部材５２の弾性層５４を形成し、ステップ８４は、ソール部材５２の構造層５６を形成する）、ステップ８２及びステップ８４に関して述べられたプロセスは代替的に、クラウン部材５０を形成するために使用することもできる。例えば、図９及び図１０で示すように、クラウン部材５０は、熱可塑性ＦＲＣ弾性クラウン層１１４に接合される外側構造層１１０及び内側構造層１１２の一方又は両方を備えてもよい。内側構造層１１２は、概して、ソール部材５２の構造層５６と同様に機能することができ、外側構造層１１０は、最も構造的な利益を提供する領域に強化構造を集中させることにより、さらに重量を削減する利益を提供することができ、格子間の空間において、より薄い構成要素厚さも可能にする。構造的なリブの本概念は、一般に、リブ間の重量低減ゾーンを生成することになる。これらの重量低減ゾーンは、ソール又はクラウンに存在することができ、また米国特許第７，３６１，１００号、及び米国特許第７，６８６，７０８号でさらに述べられており、その全体が参照により組み込まれる。
【００９５】
混合材料クラウン部材５０の構成に特有であり、ソール部材５２に関して上記で述べたものと同様の形成を、繊維強化熱可塑性複合材をクラブヘッド１０の外殻部分へと熱形成することによって形成を開始することができる。熱成形プロセスは、例えば、熱可塑性ポリマのガラス転移温度を少なくとも超える成形温度へと熱可塑性プリプレグに予熱を加え、プリプレグを、外殻部分の形状へと成形し、次いで、成形された部分を寸法に合わせてトリミングすることを備えてもよい。
【００９６】
複合外殻部分が適正な形状になった後、次に、充填熱可塑性支持構造（即ち、内側構造層１１２及び外側構造層１１０の一方又は両方）を外殻と直接接触するように射出成形してもよい（例えば、前述のようにインサート成形による）。
【００９７】
図４〜図１０は、一般に、リアボディ１６の構造に焦点を当てているが、これらの同じ共成形技術を用いて、図１１〜図１３に一般的に示されているような熱可塑性複合フロントボディ１４を形成することができる。より具体的には、図１２は、織物強化複合層２０６の外面２０４に結合された充填熱可塑性外側層２０２を含む第１のフロントボディ構成２００を示す。この実施形態では、充填された熱可塑性外側層２０２は打球面を画定する。その一方で、織物強化複合層２０６は、フェース３０に高強度の裏打ちを提供する。いくつかの実施形態では、織物強化複合層および充填熱可塑性層はそれぞれ、ゴルフボールとの繰り返される高速衝撃に耐えるための弾力性および強度を提供するために、打撃フェース全体にわたって延在してもよい。さらに、いくつかの実施形態では、織物強化複合層２０６は、フレーム３２の少なくとも一部を形成するために後方に延びることができる。図示のように一実施形態では、織物強化複合層２０６は、打撃フェース３０の実質的な大部分を横切って連続的に延在する一方向および／または多方向プライ（ｐｌｙ）の１つまたは複数の層から形成される、ほぼ均一な厚さ２０８を有することができる。
【００９８】
さらに示されるように、充填された熱可塑性外側層２０２は、織物強化複合層２０６と打球面との間に延在する可変厚さ２１０を有してもよい。織物強化複合層２０６が実質的に均一な厚さを有する実施形態では、充填された熱可塑性外側層２０２は、主として、打撃フェース３０全体の可変厚さ２１２に寄与し得る。
【００９９】
次に、図１３は、織物強化複合層２２６の内面２２４に結合された充填熱可塑性内側層２２２を含む第２のフロントボディ構成２２０を示している。この実施形態では、織物強化複合層２２６は打撃フェース３０を画定し、後方に延びてフレーム３２の少なくとも一部を形成する。次いで、充填された熱可塑性内側層２１２は、複合層２２６に対する構造的裏打ちとして働く。図１２と同様に、一実施形態では、織物強化複合層２２６は、一般に、打撃フェース３０の実質的な大部分を横切って連続的に延在する一方向および／または多方向プライ（ｐｌｙ）の１つまたは複数の層から形成される均一な厚さ２２８を有することができる。次いで、充填された熱可塑性内側層２２２は、可変厚さ２３０を有することができる。これにより、衝撃に対するフェース３０の動的応答を調整するように設計することができる。
【０１００】
図１２〜図１３に示すように、各フロントボディ構成２００、２２０は、充填された熱可塑性層２０２、２２２によって実質的に提供される可変面厚さを含むことができる。多くの実施形態では、最小面厚が０．１１４インチと０．１７９インチの範囲にあり、最大面厚が０．１６０インチと０．３０１インチの範囲にあるように、面厚は変化してもよい。最小面厚は、０．１１０インチ、０．１１４インチ、０．１１５インチ、０．１２０インチ、０．１２５インチ、０．１３０インチ、０．１３５インチ、０．１４０インチ、０．１４５インチ、０．１５０インチ、０．１５５インチ、０．１６０インチ、０．１６５インチ、０．１７０インチ、０．１７５インチ、０．１７９インチ、又は０．１８０インチとすることができる。最大面厚は、０．１６０インチ、０．１６５インチ、０．１７５インチ、０．１８０インチ、０．１９０インチ、０．１９５インチ、０．２００インチ、０．２１０インチ、０．２１５インチ、０．２２５インチ、０．２３０インチ、０．２３５インチ、０．２４５インチ、０．２５０インチ、０．２６０インチ、０．２７０インチ、０．２８０インチ、０．２８５インチ、０．２９０インチ、０．３０１インチ、０．３０５インチ、または０．３１０インチとすることができる。
【０１０１】
図１４を参照すると、いくつかの実施形態では、充填された熱可塑性内側層２２２は、１つまたは複数の不連続部、空隙、デボス形状（debossed geometries）、または他の不規則な表面形状を含むことができる。いくつかの構成では、織物強化複合層２２６は、充填された熱可塑性内側層２２２内の１つ以上の成形された穴またはチャネルを通して見ることができる。図１４に示す実施形態では、充填された熱可塑性内側層２２２は、打撃フェース３０の周囲に延在するチャネル２３２を画定して、フェースの曲げを増大させ、衝撃中のゴルフボールへのエネルギー伝達を増大させることができる。図１４に示す実施形態は、打撃フェース３０の周囲に連続的に延在するチャネル２３２を示す。しかしながら、他の実施形態では、チャネル２３２は、打撃フェース３０の周囲の１つ以上の部分の周りに不連続に延びることができる。さらに、他の実施形態では、チャネル２３２は、打撃フェース３０の背面の任意の部分に沿って延びることができる。
【０１０２】
図１４に示す実施形態では、チャネル２３２は、丸みを帯びた凹状の断面形状を有する。他の実施形態では、チャネル２３２は、円形、楕円形、正方形、長方形、三角形、または少なくとも１つの曲面を有する任意の他の多角形または形状を含むが、これらに限定されず、任意の断面形状を含むことができる。さらにチャネル２３２は、深さを備えている。深さは、打撃フェース３０の裏側に実質的に垂直に延びる方向におけるチャネル２３２の最大深さとして測定される。多くの実施形態では、チャネルの深さは、約０．１ｍｍ〜約３ｍｍの範囲とすることができる。別の実施形態では、チャネルの深さは、約０．１２５ｍｍ〜約２ｍｍの範囲であってもよい。
【０１０３】
図示の実施形態では、チャネル２３２は、ゴルフボールに伝達可能な０．９％以上の衝撃エネルギーを打撃フェース３０が吸収して、ボールの速度および移動距離を増大させることを可能にする。多くの実施形態では、チャネル２３２は、ゴルフボールに伝達されてボール速度および飛距離を増大させることができる０．７５％〜１．５％より多くの衝撃エネルギーを打撃フェース３０が吸収することを可能にする。
【０１０４】
図１１に示すように、充填熱可塑性外側層２０２が織物強化複合層２０６の外側に配置される実施形態では、充填熱可塑性材料は、１つまたは複数の空気力学的特徴を形成することができる。空気力学的特徴は、クラブヘッド抗力を効果的に低減し、クラブの速度を増大させることができる。このような特徴は、デボス加工された幾何学的形状（例えば、半球状の窪み、六角形の窪み、ピラミッド状の窪み、溝など）の繰り返しパターンや、エンボス加工された幾何学的形状（例えば、半球状の突出、六角形の突出、ピラミッド状の突出、リブなど）の繰り返しパターンを含み得る。同様に、これらの空力学的特徴は、図１１に示す複数のタービュレータ２４０のような個別の窪みまたは突出部を含んでもよい。これらの空気力学的特徴は、境界層空気流を変更するために使用することができ、米国特許第９，５５５，２９４号（’２９４特許）にさらに記載されており、その全体が参照により組み込まれる。モールドの表面輪郭が完成部品の表面幾何学的形状を決定するポリマ成形の性質のために、成形された熱可塑性材料は、（すなわち、織物強化複合材と比較した場合に、）これらの空気力学的特徴を作り出すのに特に適し得ることが理解されよう。
【０１０５】
充填された熱可塑性樹脂は、埋め込まれた不連続繊維の典型的な又は平均的な配向に依存する異方性構造品質を有するため、充填された熱可塑性樹脂（ＦＴ）層２０２、２２２の形成に特別な注意を払って、繰り返される衝撃に耐えるのに十分な強度を有することを確実にする必要がある。より具体的には、充填ポリマ成分は、一般に、埋め込まれた繊維の長手方向軸線と整列する荷重に対してより大きな強度を有し、横方向に加えられる荷重に対して比較的小さな強度を有する。充填されたポリマ内の繊維配向は、初期部品形成中の鋳型流れに大きく依存する。従って、ポリマフロントボディ１４の実施形態は、埋め込まれた繊維を最も可能性の高い力／応力伝播経路に沿って配向するのを助ける鋳型および部品設計を利用することができる。
【０１０６】
理解されるように、射出成形のような成形プロセスの間、埋め込まれた繊維は、流動するポリマの方向と整列する傾向がある。いくつかの繊維（すなわち、特に短繊維強化熱可塑性樹脂）および樹脂では、整列は、金型の壁または部品の縁の近くでより完全に起こる傾向がある。これらの層は、剪断層または表皮層と呼ばれる。逆に、中心コア層内では、繊維は、時には、流動するポリマに対してよりランダム化され、かつ／または垂直であることができる。コア層の厚さは、一般に、成形速度（すなわち、より遅い成形速度は、より薄いコア層をもたらすことができる）および金型設計を含む種々の成形パラメータによって変更することができる。本発明の設計では、任意のランダム化されたコア層の厚さを最小限に抑えて、繊維配向のより良好な制御を可能にすることが望ましい。
【０１０７】
インパクトの間、応力は、クラブヘッド１０の後部に向かって伝播しながら、インパクト位置から外側に向かって放射される傾向がある。加えて曲げモーメントが、シャフトの周りに付与される。これは図１５に示すように、インパクト位置とホーゼル３６との間、およびホーゼル軸２４０と平行なホーゼル３６に沿って、材料応力を誘発する。従って、適用可能な場合には、埋め込まれたファイバは、一般に、次のような同じ方向となることが好ましい。すなわち、ホーゼル３６内のホーゼル軸２４０に平行な方向；（水平フェース軸２４２によって表される）フェース３０の中心を少なくとも横切る方向；
および、フレーム３２内でファイバが大きく後方に回る（すなわち、前後軸２４４に平行である）状態で、ほぼフェース中心から外側に向かう方向、である。
【０１０８】
不連続繊維は、部品を形成する前に流動性ポリマ内で混合されるので、完全な整列を保証することは不可能である。しかしながら、それを用いて、フロントボディ１４の設計及び射出成形の方法（例えば、充填速度、ゲート／通気、及び温度）は、埋め込まれた繊維の多くをこれらの軸と可能な限り整列させるように制御されてもよい。例えば、ホーゼル内では、繊維の約５０％以上がホーゼル軸２４０の３０度以内で整列されることが好ましい。フェースの中心とホーゼル３６との間で、ファイバの約５０％以上が、水平フェース軸２４２の３０度以内に整列され、及び／又は、フレーム３２内に整列されることが好ましい。ファイバの約５０％以上が、前後軸２４４の３０度以内に整列されことが好ましい。別の実施形態では、ホーゼル３６内の繊維の約６０％超がホーゼル軸２４０の２５度以内に整列され、フェースの中心とホーゼル３６との間の繊維の約６０％超が水平フェース軸２４２の２５度以内に整列され、及び／又は、フレーム３２内の繊維の約６０％超が前後軸２４４の２５度以内に整列される。さらに別の実施形態では、ホーゼル３６内のファイバの約７０％超がホーゼル軸２４０の２０度以内に整列され、フェースの中心とホーゼル３６との間のファイバの約７０％超が水平フェース軸２４２の２０度以内に整列され、及び／又は、フレーム３２内のファイバの約７０％超が前後軸２４４の２０度以内に整列される。
【０１０９】
図１６〜図１７は、上述のファイバ整列を概して達成するＦＴ層２０２、２２２を示す。これらの図において、ＦＲＣ層２０６、２２６は、フェース３０の輪郭をより良く示すために除去されている。図１６〜１７は、フレーム３２の少なくとも一部を形成するＦＴ層２０２、２２２を示しているが、この層は、フレーム３２を形成または完成する必要はない。いくつかの実施形態では、ＦＴ層２０２、２２２は、打撃フェース３０のみに拘束され、一方、ＦＲＣ層２０６、２２６は、フレーム３２の全体を形成することに留意されたい。
【０１１０】
図１６は、ＦＴ層２０２、２２２の一実施形態内のフローおよびファイバの整列を概略的に示す。これらの図に示されるように、流動性ポリマは、スプルー２５０および接続されたゲート２５２からフロントボディ１４のトウ部分２４に直接入る。そこから、ポリマはフェース３０を横切って流れ、次にホーゼル３６を通って上方に流れることができる。フェース３０を横切って、かつホーゼル３６を通って上方に流れることによって、ＦＴは、ホーゼル３６の幾分複雑な幾何学的形状を形成することができる一方で、ウェルドラインを高くするとともにホーゼル３６のヒール側に押し込むことができる。ホーゼル３６のヒール側は、一般に、ホーゼル３６の最も応力が低い領域である。フロントボディ１４を（トウではなく）ホーゼル３６でゲートさせようとした場合、フェース３０またはその近辺にウェルドラインが導入される可能性がより高くなったり、あるいは、ホーゼル３６のトウ側に、ヒール側よりも比較的大きな応力がかかる可能性がより高くなる。ウェルドラインは、典型的なポリマよりも低い極限強度を有するので、典型的にはより高い応力を受ける領域にウェルドラインが形成されないことを確実にすることが重要である。
【０１１１】
ポリマがホーゼル３６を底部から頂部に充填することを促進するために、トウ２４に近い位置から、好ましくはフェース３０の水平中心線２５４（すなわち、クラウン１８と、フェースの中心２５６を通って引かれ、クラブがアドレスに保持されているときに接地面に平行な線との間）にある位置から、フェースを充填することが望ましい場合がある。これは、流れ２５８及び対応するファイバ整列が、トウ２４における水平中心線２５４の上方からフェースの中心２５６に向かうほぼ下向きの傾斜に従うことを、促進することができる。これに続いて、中心２５６において、流れ２６０及び対応するファイバ整列は、フェースの中心２５６又はその直ぐ周囲の水平中心線２５４にほぼ平行であってもよい。最後に、流れ２６２は、上方に円弧を描き、ホーゼル３６を、主に底部から首に向かって充填することができる。図１６は、フレーム３２に直接取り付けるゲート２５２を図示しているが、ＦＴフレームがない場合には、ゲート２５２は、トウ２４に最も近い打撃フェース３０の一部と直接結合することができる。２５８、２６０、および２６２で示される一般的な方向基準は、一般に、ポリマ内の繊維の約５０％超が、示された方向の約３０度以内に整列されること、またはより好ましくは、繊維の約６０％超が、示された方向の約２５度以内に整列されること、またはさらにより好ましくは、繊維の約７０％超が、示された方向の約２０度以内に整列されることを示すことが意図される。
【０１１２】
図１７〜１８に示されるように、フェース３０を横切る方向の流れ２５８、２６０を促進する一方、２５８においてわずかな下向きのアークを促すために、フローリーダ２６４が、ＦＴ層２０２、２２２の後面２６６から突出してもよい。図示のように、フローリーダ２６４は、ゲートまたはその近傍のＦＴ層２０２、２２２の縁部から延在し、ゲートから離れて、フェース３０の中央領域に向かって内側に伝搬するエンボス加工されたチャネルであってもよい。フローリーダ２６４は、成形中に材料が流れるための抵抗が比較的低い経路として働き、従って、主流動方向を確保することができる。いくつかの実施形態では、フローリーダ２６４は、約０．５ｍｍ〜約１．５ｍｍ、または約０．７ｍｍ〜約１．０ｍｍの高さだけ周囲表面２６６の上方に持ち上げることができる。さらに、フローリーダ２６４は、約５ｍｍから約１５ｍｍまで、または約７ｍｍから約１２ｍｍまでの横幅を有していてもよい。横幅は、高さに対して直交して測定され、トウ２４におけるフローリーダの原点からフェース中心２５６までの線に直交して測定される。
【０１１３】
図１７〜図１８にさらに示すように、一実施形態では、フローリーダ２６４は、フェース３０の厚くなった中央領域２６８に通じることができる。この厚くされた中央部分２６８は、主に、衝撃に対してフェースの中央領域を補強するために使用されうる。その結果、フェースは、局所的な変形を回避しながら、単一のユニットとしてより動く。成形の観点から、この厚くされた領域２６８は、ウェルまたはマニホールドの種類として機能することができる。ウェルまたはマニホールドは、ポリマを半径方向外向きに供給して、フレームを前から後に充填すること、（または、少なくとも、より薄い領域を通ってフレームの後縁２７０に向かって流れるポリマを操縦すること）ができる。より厚い領域２６８から周囲のより薄い領域への流れの収束はまた、埋め込まれた繊維の整列を補助する。図１８は、図１１〜１２と同様に、フロントボディ１４の内面に設けられたＦＲＣバッキング２０６をさらに示す。
【０１１４】
図１６〜図１８は、特に、フロントボディ１４および打撃フェース３０におけるファイバの整列を示しているが、これらの技術は、例示的なものであり、リアボディ１６にも同様に適用可能であるとみなされるべきである。例えば、いくつかの実施形態では、リアボディの任意の射出成形構造（例えば、図３に示される構造層５６）は、主荷重経路軸に沿って埋め込まれた不連続繊維を整列させる一方で、ニットラインを最小限に抑えるか、またはニットラインを比較的低い応力を受ける位置に押すようにゲート／成形されてもよい。これを達成するために、例えば、一実施形態では、リアボディ１６は、繊維含有樹脂が後部から前部へ均一に流れるように、構造層５６の最も後方の点でゲート制御されてもよい。この構造は、例えば、樹脂の流れをそらす構造や流れが前方に続くのを妨げる構造の量を最小限にすることによって、均一な前部流れを促進するように最適化され得る。他の実施形態では、構造は、樹脂を前後に流すように動作可能な１つまたは複数のフローリーダを含むことができる。フロントボディ１４およびリアボディ１６の両方において、複数のゲートから来る流れが最終的に収束して構造的に不協和なニットラインを形成することになるので、１つのゲートのみを利用することが好ましい。
【０１１５】
図１９は、一体的に結合されたＦＲＣ弾性層２０６、２２６及びＦＴ構造層２０２、２２２を有するフロントボディ１４を製造する方法２８０の、実施形態を示す。方法２８０は、一般に、ステップ２８２において、織物強化熱可塑性複合材料をフロントボディ１４のシェル部分に熱成形することによって開始する。熱成形プロセスは、例えば、１つ以上の熱可塑性プリプレグを、熱可塑性ポリマのガラス転移温度より少なくとも高い成形温度に予備加熱し、プリプレグを所望の形状に成形し、次いで成形部品を所定のサイズにトリミングすることを含んでもよい。ある一構成では、１つまたは複数のプリプレグは、図１３に示すように、打撃フェース３０およびフレーム３２の外面を形成することができる形状に圧縮成形される。そのような構成は、一般に、複数の平坦な及び／又は丸みを帯びた表面を有する最終形状を伴うことができる。別の構成では、１つまたは複数のプリプレグは、フロントボディ１４または打撃フェース３０の内面の少なくとも一部を形成することができる形状に圧縮成形される。そのような実施形態では、圧縮成形されたプリプレグは、材料の流れを導くために、任意の可変フェース厚さ、フローリーダ、または他の内部表面特徴の外側輪郭に従うことができる。そうすることで、外面２０４は、最終的に流動性ポリマで満たされる表面凹部を作り出すことができる。
【０１１６】
複合シェル部分が適切な形状になると、ステップ２８４で金型内に配置される。その後、ステップ２８６で、充填された熱可塑性樹脂がＦＲＣと直接接触するように射出成形される。前述のように、このようなプロセスは、一般にインサート成形と呼ばれる。このプロセスでは、予め形成されたシェルは、シェルの露出部分に直接当接するゲート付きキャビティ／ボイドを有する加熱された金型内に直接配置される。溶融ポリマは、空洞内に強制的に注入され、その後、加熱された複合シェルの溶融ポリマと直接混合するか、または軟化したシェルと局所的に結合する。金型が冷却されると、複合シェルおよび支持構造体のポリマは、融合関係で一緒に硬化する。結合は、シェル部分のポリマと支持構造のポリマとが相溶性である場合に増強され、２つの成分が共通のまたは他の混和性の熱可塑性樹脂成分を含む場合にさらに増強される。インサート成形は、構造を形成するための好ましい技術であるが、圧縮成形などの他の成形技術も使用されてもよい（例えば、ＦＴ層が明確で独立した層として生成され、次いで、圧縮成形を介して他の層と融合される場合）。
【０１１７】
さらなる設計では、充填された熱可塑性樹脂を射出する前に、複数のインサートが金型内に設けられる。例えば、第１のインサートがフロントボディ１４の外面を形成し、第２のインサートが補強された背面を形成し、充填された熱可塑性樹脂がその間に注入されてもよい。別の実施形態では、金属メッシュまたはスクリーンを含む１つまたは複数の補強メッシュをＦＴ層内に埋め込んで、追加の補強および強度を提供することができる。そのような実施形態では、メッシュとＦＴ層との間の中実統合を容易にするために、メッシュは、ＦＴ層の生成中に熱可塑性樹脂が流動することができる複数の開口部を含むことができる。
【０１１８】
上記の開示は、一般に、少なくとも１つの織物強化複合層および少なくとも１つの充填熱可塑性層を有する熱可塑性複合材料の使用を説明しているが、本技法は、所与の構成要素内の単に２つの層に限定されないことを理解されたい。多くの実施形態では、熱可塑性複合材料は、混合材料の２つ以上、３つ以上、４つ以上、５つ以上、６つ以上、７つ以上、８つ以上、９つ以上、１０つ以上の層を有する積層体を含むことができる。各層を熱可塑性ベース樹脂で形成することによって、設計がそのように要求する場合、任意の１つ以上の層が改質され得る回数にほとんど制限がない。この非常な特質によって、異なる結晶粒パターン、内部繊維配向、および／または開口サイズ、形状、および／または間隔を有する層を予め形成することによって、入り組んだおよび／または複雑な三次元材料構造の形成を可能にし得る。そして、この技術は、材料の構造そのものをエンジニアリングすることによって、強度重量比を最適化することを可能にする。
【０１１９】
いくつかの実施形態では、打撃フェース３０、クラウン１８、またはソール２０のうちの１つまたは複数は、熱可塑性複合材料の複数の別個の層を含むことができる。各層は、中間接着剤を使用せずに、少なくとも１つの直接隣接する／当接する熱可塑性複合材料層に融着される。各層は、織物強化熱可塑性複合材料、充填熱可塑性材料（好ましくは、長繊維および／または短繊維充填材で充填されている）、または未充填熱可塑性材料からなっていてもよい。各層のベース熱可塑性樹脂は、１つ以上の直接隣接する層のベース熱可塑性樹脂と同一であってもよく、そうでなければ混和性であってもよい。このようにして、１つの構成では、少なくとも複数の層を別々に形成し、次いで、圧縮成形プロセスなどを用いて、熱および圧力を加えることによって、一緒に集合的に融合させることができる。
【０１２０】
図２０は、クラウン１８と共に使用され得るような積層構造の例を示す（しかし、このような設計は、同様に、ソールにおいて使用され得る）。分解図３００に示すように、クラウン１８は３つの層を含む。第１の層３０２が外面３０４の一部を形成する。第２の層３０６が内面３０８の一部を形成する。第３の層３１０が、第１の層３０２と第２の層３０６との間に配置されている。この実施形態では、第１の層３０２は、全体にわたって中実であり、開口部を含まない。第２の層３０６は、クラウン１８の大部分にまたがる第１の複数の六角形状の開口部３１２を備える。第３の層３１０は、クラウン１８の大部分にまたがる第２の複数の六角形状の開口部３１４を備える。図２１に示すように、第２の層３０６と第３の層３１０が互いに入れ子にされるときに、開口部３１２は、第１の複数の六角形状の開口部３１２の位置からオフセットされている。第２の層３０６および第３の層３１０の一方または両方は、充填された熱可塑性樹脂を含んでもよい。同様に、第２の層３０６及び第３の層３１０の一方又は両方は、織物強化複合材を含むことができる。ＦＲＣが使用される場合、各強化繊維は、あたかも開口部が予め形成されたシートに切断されたかのように開口部で終端するのではなく、開口部３１２、３１４の周りに延在することが好ましい。熱可塑性プラスチックの利点をさらに説明すると、図２０に示される各層は、圧縮成形型内に積み重ねる前に、寸法的に安定した様式で個々に形成され、完全に硬化されてもよい。圧縮成形型は、各層をそのそれぞれのガラス転移温度より高い温度に加熱することによって、全表面にわたって層を本質的に一緒に結合する。各層を個別に及び／又は集合的に複数回形成及び改質することによって、複雑な３D材料構造を設計することができる。
【０１２１】
さらに、工学的材料構造の概念を拡大すると、図２２および図２３は、図２０〜図２１に示すものと同様の実施形態を示すが、異なる層の設計は、異なる特定の目的を果たすようになされる。図示のように、図２２は、第１の外層３２２、第２の中層３２４、および第３の底層３２６を含むクラウン部材３２０の分解（または事前に組み立てられた）図を示す。第１の層３２２は、図２０の設計のように、実質的に中実である。第２の層３２４は、クラウン部材の前方部分３３０とクラウン部材３２０の後方部分３３２との間に延在する複数の支柱３２８を含む。これらの支柱３２８は、前後のディメンジョンでクラウンを補強するように作動する。次いで、第３の層３２６は、クラウン部材３２０を横切って横方向に延在する少なくとも１つの支柱３３４を含み、ヒール−トウ方向にクラウンを補強する。
【０１２２】
図２２は、異なる構造設計目的を達成するために個々の層構造を使用する一実施形態を示すが、いくつかの実施形態では、層は、重量性能を戦略的に変更するために使用されてもよい。例えば、異なる層は、（例えば、異なる密度の充填材または布帛補強材の使用によって）異なる密度を有してもよく、重心の位置または慣性モーメントに影響を及ぼすためにのみ含まれてもよい。この効果のために、各層は、他の層固有の重心とは異なる層固有の重心を有することができ、この重心は、層内の異なる位置に配置される。同様に、いくつかの層は、最適化された構造設計を提供できる「構造層」として機能し得る。一方、他の層は、クラブヘッドの重心の配置を変更するために使用できる「質量層」として機能し得る。いくつかの実施態様において、質量層は、タングステン等の金属充填剤でドープされてもよい。質量層は、追加の質量がクラブヘッドの重心を後方および下方に移動させる機能的目的を果たすことができるソールでの使用に、特に適していることがある。質量層の構造の一例は、開口が層の前方部分に集中しているが、後方部分には開口がない層を含むことができる。
【０１２３】
図２４〜図３１はそれぞれ、異なる薄片層設計実施形態を示す。各実施形態は、クラウン１８またはソール２０を形成するために、機能特性を有することができるとともに、単独でまたは図示の設計または中実層の他のものと組み合わせて使用することができる。中実層が使用される場合、それらは、織物強化複合材料、充填熱可塑性材料、または未充填熱可塑性材料を含んでもよい。いくつかの実施形態では、ラミネートは、それぞれが異なる相対的配向で提供される（すなわち、平面図から見た場合、繊維の長手方向軸が隣接する層に対して回転される）、複数の一方向性織物強化複合層を含んでもよい。
【０１２４】
図２４は、クラウン１８又はソール２０の一部の形成に使用することができる、繊維強化積層体層３５０の一実施形態を示す。図示のように、層３５０は、複数の開口部３５２を含むことができる。開口部３５２は、それぞれ円形の形状を有する。開口部３５２は、層３５０の表面全体にわたって配置することができる。このような開口部３５２は、米国特許第９，７７６，０５２号に記載されているものと同様であってもよく、この特許は、その全体が参照により組み込まれる。
【０１２５】
図２５は、クラウン１８又はソール２０の一部の形成に使用することができる繊維強化積層体層３６０の、別の実施形態である。図示のように、層３６０は、打撃フェース３０の近くから後縁３６４に向かって延在する４つの開口部３６２を含む、複数の開口部３６２を備えることができる。開口は、ヒール端部３６６の近くに位置決めされた第１の開口、トウ端部３６８の近くに位置決めされた第２の開口、第１および第２の開口の間に位置決めされた第３の開口、および第３の開口と第２の開口の間に位置決めされた第４の開口を含む。第１および第２の開口は、三角形形状を備え、第３および第４の開口は、台形形状を備える。
【０１２６】
図２６は、クラウン１８またはソール２０の一部の形成に使用することができる繊維強化積層体層３７０の、別の実施形態である。図示のように、層３７０は、ヒール−トウ方向に位置決めされた、打撃フェース３０近傍の第１、第２、第３、および第４の開口と、後縁３７４近傍の、ヒール−トウ方向に位置決めされた、第５、第６、第７、および第８の開口と、第１から第８の開口の間に位置決めされた、第９および第１０の開口とを含む、複数の開口３７２を備えることができる。
【０１２７】
図２７は、クラウン１８又はソール２０の一部の形成に使用することができる繊維強化積層体層３８０の、別の実施形態である。図に示すように、層３８０は、打撃フェース３０付近から後縁３８４に向かって延びる４つの開口部３８２を含む複数の開口部３８２を備えている。ヒール端３８６付近に位置する第１の開口部、トウ端３８８付近に位置する第２の開口部、第１および第２の開口部の間に位置する第３の開口部、ならびに第３の開口部と第２の開口部の間に位置する第４の開口部を有している。第１、第２、第３および第４の開口部の間の材料は、第１、第２、第３および第４の開口部が歪んだ多角形を含むような円形を含む。いくつかの実施形態では、これらの円形部分は、一般に層および／またはクラブヘッドの１つ以上の質量特性を変更するために使用されてもよい。
【０１２８】
図２８は、クラウン１８又はソール２０の一部の形成に使用することができる繊維強化積層体層３９０の、別の実施形態を示す。図示のように、層３９０は、層３９０の周囲３９６から中心に向かって延びている複数の材料部分３９４を有する、開口３９２を備えることができる。材料部分３９４は、一般に層３９０および／またはクラブヘッドの１つまたは複数の質量特性を変更するために、材料部分３９４の遠位端に拡大質量部分３９８を含むことができる。
【０１２９】
図２９は、クラウン１８又はソール２０の一部の形成に使用することができる繊維強化積層体層４００の、別の実施形態である。図示のように、層４００は、６つの開口部を含む複数の開口部４０２を備えることができる。打撃フェースに最も近い第１の開口部を有し、各連続する開口部（すなわち、第２、第３、第４、第５および第６の開口部）は、ゴルフクラブヘッド１０の後部に向かう方向に互いに隣接して配置される。各開口部４０２は、ヒール端部４０４からトウ端部４０６まで弧状に延びる、ストライプ状の弧を備える。
【０１３０】
図３０は、クラウン１８又はソール２０の一部の形成に使用することができる繊維強化積層体層４１０の、別の実施形態である。図示のように、層４１０は、３つの開口を含む複数の開口４１２を備えることができる。第１の開口は、トウ端部４０４上の走向面の近くに位置決めされている。第２の開口は、ヒール端部４０６上の走向面の近くに位置決めされている。第３の開口は、ヒール端部４０６とトウ端部４０４との間の後部４０８の近くに位置決めされている。そして、３つの開口部を仕切る材料は、Ｙ字形を形成することができる。
【０１３１】
図３１は、図３０と同様の実施の形態を図示したものである。質量部分４２０を層の中心（「Ｙ形状」の各アームの交点）に含めている。このように、図２４−３０に示された例のどの層にも質量部分を含めることができる。このような質量部分は円状部分に限定されるのではなく、むしろ任意の形をとることができる。
【０１３２】
図２０〜図３１のクラウン／ソールで示したのと同様に、打撃フェース３０は、複数の薄片層を備えることができる。層の少なくとも２つは、圧縮成形操作によって一体的に融合される。図３２に示すような１つの構成では、打撃フェース３０は、複数の一方向織物強化熱可塑性複合層４５０を含むことができ、各層は、隣接する層に対して回転される。各層は、共通のベース熱可塑性樹脂を含むことができる。共通のベース熱可塑性樹脂は、ポリマのガラス転移温度を超えて集合的に加熱されると、隣接する層のポリマと融合する。いくつかの実施形態では、打撃フェース３０は、充填されたまたは充填されていない熱可塑性層４５２をさらに含んでもよい。熱可塑性層４５２は、ＦＲＣ層４５０と一緒に予備成形され圧縮成形されてもよいし、また例えば、インサート射出成形プロセスによって、溶融ＦＲＣ層と接触するように射出成形されてもよい。樹脂マトリックスとして使用される熱可塑性プラスチックを用いてこのようなレイアップ／ラミネートを形成することは、望ましい重量軽減および反発係数を提供しながら、より反復可能なレイアップを提供することが証明されている。適切な強度特性を有することが証明された積層シーケンスの３つの例を、以下の表１に示す。
【表１】
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【０１３３】
図３３は、異なる射出成形複合材料が、チタンメタルフェースと比較した場合に、相対反発係数（ＣＯＲ：relative coefficient of restitution）４６０の点および相対重量削減４６２の点の両方で、どのように機能するかを示す。図から分かるように、圧縮成形織物強化複合体４６４は、同様のポリマの純粋な射出成形バリアント４６６よりも軽くなる傾向があり、ＣＯＲを大きくすることができる。しかしながら、圧縮成形された層中の樹脂の割合が低いために、圧縮成形された複合体は、図示された射出成形された変形例よりも比較的脆い傾向がある。したがって、いくつかの設計実施形態では、これら２つの組み合わせによって、最終的に、強度と弾性との最良のバランスを有する最も望ましい結果を提供することができる。
【０１３４】
上述のように、異なる混合材料または化合物／元素は、クラウン１８、ソール２０、および／または打撃フェース３０内でこれらのラミナ層のそれぞれを形成することができる。異なるラミナ層は、共通のマトリックスポリマ（すなわち、各ラミナ層内の同じ熱可塑性ポリマ）と、ラミナ層当たりの同じまたは異なる補強要素または補強化合物と、を共有することができる。異なるラミナ層は、化学的に同じではないが互いに混和性である共通の誘導体マトリックスポリマを共有することができる。例えば、１つのラミナ層は、１つの化学化合物である熱可塑性ポリマであってもよく、次のラミナ層は、上のラミナ層の熱可塑性化合物とは異なる化学式であるが、上の熱可塑性層と混和性であるのに十分な化学構造、３Ｄ形状、および化学特性を共有する別の熱可塑性化合物である。これらの「混和性」熱可塑性ラミナ層において、補強要素または補強化合物の各々は、同じであっても異なっていてもよい。異なるラミナ層はまた、各層と共通の熱可塑性樹脂を共有することができるが、各ラミナ層は、同じまたは異なるマトリックスポリマおよび／または補強要素／補強化合物を有することができる。
【０１３５】
マトリックスポリマと補強要素（織物または繊維充填物）との組み合わせは、最終製品がマトリックスポリマおよび補強要素の両方の利点を含むことを可能にする。また、強化要素を有するマトリックスポリマは、任意の形態の熱成形を受けた場合に、未充填樹脂／ポリマよりも収縮が少なく、それによって成形部品の寸法制御が改善され、複合材料のコストが低減される。多くの実施形態では、クラウン／ソール部分２４／２６のマトリックスポリマは、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ナイロン−６（ＰＡ６）、ナイロン６−６（ＰＡ６６）、ナイロン−１２（ＰＡ１２）、ポリメチルペンテン（ＴＰＸ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリメチルマシレート（ＰＭＭＡ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、またはポリエーテルケトン（ＰＥＫ）とすることができる。
【０１３６】
例えば、クラウン１８、ソール２０、および／または打撃フェース３０のマトリックスポリマの材料は、それぞれ、引張強度、引張弾性率、および密度などの１つまたは複数の材料特性を達成するように選択および／または形成することができる。クラウン、ソール、および／または打撃フェースのマトリックスポリマは、３０ＭＰａ〜３０００ＭＰａの範囲の引張強度を含むことができる。いくつかの実施形態では、マトリックスポリマの引張強度は、３０ＭＰａ〜５００ＭＰａ、５００ＭＰａ〜１０００ＭＰａ、１０００ＭＰａ〜１５００ＭＰａ、１５００ＭＰａ〜２０００ＭＰａ、２０００ＭＰａ〜２５００ＭＰａ、２５００ＭＰａ〜３０００ＭＰａ、３０ＭＰａ〜１５００ＭＰａ、１５００ＭＰａ〜３０００ＭＰａ、５００ＭＰａ〜２５００ＭＰａ、３０ＭＰａ〜１０００ＭＰａ、１０００ＭＰａ〜２０００ＭＰａ、または２０００ＭＰａ〜３０００ＭＰａの範囲であり得る。いくつかの実施形態では、クラウン、ソール、および／または打撃フェースのマトリックスポリマの引張強度は、３０ＭＰａ、２００ＭＰａ、４００ＭＰａ、８００ＭＰａ、１２００ＭＰａ、１６００ＭＰａ、２０００ＭＰａ、２４００ＭＰａ、２８００ＭＰａ、または３０００ＭＰａであり得る。
【０１３７】
クラウン、ソール、および／または打撃フェースのマトリックスポリマは、１．５ＧＰａ〜１２ＧＰａの範囲の引張弾性率を含むことができる。いくつかの実施形態では、引張弾性率は、１．５ＧＰａ〜６ＧＰａ、６ＧＰａ〜１２ＧＰａ、１．５ＧＰａ〜３ＧＰａ、３ＧＰａ〜６ＧＰａ、６ＧＰａ〜９ＧＰａ、または９ＧＰａ〜１２ＧＰａの範囲であり得る。いくつかの実施形態では、クラウン、ソール、および／または打撃フェースのマトリックスポリマは、１．５ＧＰａ、２ＧＰａ、３ＧＰａ、４ＧＰａ、５ＧＰａ、６ＧＰａ、７ＧＰａ、８ＧＰａ、９ＧＰａ、１０ＧＰａ、１１ＧＰａ、または１２ＧＰａの引張弾性率を有することができる。
【０１３８】
クラウン、ソール、および／または打撃フェースのマトリクスポリマは、０．８０ｇ／ｃｍ３〜１．８０ｇ／ｃｍ３の範囲の密度を含むことができる。いくつかの実施形態では、密度は、０．８０ｇ／ｃｍ３〜１．３ｇ／ｃｍ３、１．３ｇ／ｃｍ３〜１．８ｇ／ｃｍ３、１．０ｇ／ｃｍ３〜１．６ｇ／ｃｍ３、０．８ｇ／ｃｍ３〜１．１ｇ／ｃｍ３、１．１ｇ／ｃｍ３〜１．５ｇ／ｃｍ３、１．５ｇ／ｃｍ３〜１．８ｇ／ｃｍ３、０．８ｇ／ｃｍ３〜１．０ｇ／ｃｍ３、１．０ｇ／ｃｍ３〜１．２ｇ／ｃｍ３、１．２ｇ／ｃｍ３〜１．４ｇ／ｃｍ３、１．４ｇ／ｃｍ３〜１．６ｇ／ｃｍ３、または１．６ｇ／ｃｍ３〜１．８ｇ／ｃｍ３、の範囲とすることができる。いくつかの実施形態において、クラウン／ソールのマトリックスポリマは、０．８ｇ／ｃｍ３、０．９ｇ／ｃｍ３、１．０ｇ／ｃｍ３、１．１ｇ／ｃｍ３、１．２ｇ／ｃｍ３、１．３ｇ／ｃｍ３、１．４ｇ／ｃｍ３、１．５ｇ／ｃｍ３、１．６ｇ／ｃｍ３、１．７ｇ／ｃｍ３、または１．８ｇ／ｃｍ３の範囲の密度を有することができる。
【０１３９】
クラウン、ソール、および／または打撃フェースのうちの１つ以上の中に埋め込まれた補強布／繊維は、炭素繊維、アラミド繊維（例えば、Nomex、Vectran、Kevlar、Twaron）、竹繊維、天然繊維（例えば、綿、麻、亜麻）、ガラス繊維、ガラスビーズ、金属繊維（例えば、Ｔｉ、Ａｌ）、セラミック繊維（例えば、ＴｉＯ２）、および花こう岩、ＳｉＣであってもよい。クラウン、ソール、および／または打撃フェース内のそのような強化布／繊維の材料は、引張強度、引張弾性率、および密度などの材料特性を含む。いくつかの実施形態では、クラウン、ソール、および／または打撃フェースの補強要素の引張強度は、３００ＭＰａ〜７０００ＭＰａの範囲である。いくつかの実施形態では、補強要素の引張強度は、３００ＭＰａ〜４０００ＭＰａ、４０００ＭＰａ〜７０００ＭＰａ、２０００ＭＰａ〜５５００ＭＰａ、３００ＭＰａ〜２０００ＭＰａ、２０００ＭＰａ〜３５００ＭＰａ、３５００ＭＰａ〜５０００ＭＰａ、５０００ＭＰａ〜７０００ＭＰａ、３００ＭＰａ〜１５００ＭＰａ、１５００ＭＰａ〜２５００ＭＰａ、２５００ＭＰａ〜３５００ＭＰａ、３５００ＭＰａ〜４５００ＭＰａ、４５００ＭＰａ〜５５００ＭＰａ、または５５００ＭＰａ〜７０００ＭＰａの範囲であり得る。いくつかの実施形態では、クラウン、ソール、および／または打撃フェースの補強要素は、３００ＭＰａ、１０００ＭＰａ、１５００ＭＰａ、２０００ＭＰａ、２５００ＭＰａ、３０００ＭＰａ、３５００ＭＰａ、４０００ＭＰａ、４５００ＭＰａ、５０００ＭＰａ、５５００ＭＰａ、６０００ＭＰａ、６５００ＭＰａ、または７０００ＭＰａの引張強度を有することができる。
【０１４０】
いくつかの実施形態では、クラウン、ソール、および／または打撃フェースの補強要素の引張弾性率は、３０ＧＰａ〜７００ＧＰａの範囲である。いくつかの実施形態では、補強要素の引張弾性率は、３０ＧＰａ〜４００ＧＰａ、４００ＧＰａ〜７００ＧＰａ、２００ＧＰａ〜５５０ＧＰａ、３０ＧＰａ〜２００ＧＰａ、２００ＧＰａ〜３５０ＧＰａ、３５０ＧＰａ〜５００ＧＰａ、５００ＧＰａ〜７００ＧＰａ、３０ＧＰａ〜１５０ＧＰａ、１５０ＧＰａ〜２５０ＧＰａ、２５０ＧＰａ〜３５０ＧＰａ、３５０ＧＰａ〜４５０ＧＰａ、４５０ＧＰａ〜５５０ＧＰａ、または５５０ＧＰａ〜７００ＧＰａの範囲であり得る。いくつかの実施形態では、クラウン、ソール、および／または打撃フェースの補強要素は、３０ＧＰａ、１００ＧＰａ、１５０ＧＰａ、２００ＧＰａ、２５０ＧＰａ、３００ＧＰａ、３５０ＧＰａ、４００ＧＰａ、４５０ＧＰａ、５００ＧＰａ、５５０ＧＰａ、６００ＧＰａ、６５０ＧＰａ、または７００ＧＰａの引張弾性率を有することができる。
【０１４１】
いくつかの実施形態では、クラウン、ソール、および／または打撃フェースの補強要素の密度は、０．７５ｇ／ｃｍ３〜１０ｇ／ｃｍ３に及ぶ。いくつかの実施形態において、強化要素の密度は、１ｇ／ｃｍ３から５ｇ／ｃｍ３までの範囲であり得る。いくつかの実施形態において、クラウン、ソール、および／または打撃フェースの強化要素は、１．８ｋｇ／ｍｍ２、２００ｋｇ／ｍｍ２、４００ｋｇ／ｍｍ２、６００ｋｇ／ｍｍ２、８００ｋｇ／ｍｍ２、１０００ｋｇ／ｍｍ２、１２００ｋｇ／ｍｍ２、１４００ｋｇ／ｍｍ２、１６００ｋｇ／ｍｍ２、１８００ｋｇ／ｍｍ２、２０００ｋｇ／ｍｍ２、または２２００ｋｇ／ｍｍ２であり得る。
【０１４２】
図３４〜３５は、上記の教示に従って少なくとも部分的に構成され得るクラブヘッド１０の追加の実施形態を示す。図示のように、ゴルフクラブヘッド１０は、互いに固定されて実質的に閉じた／中空の内部容積を画定する、フロントボディ１４およびリアボディ１６を含む。いくつかの実施形態では、フロントボディ１４は、金属（例えば、チタン合金または鋼合金）から形成されてもよい。しかしながら、他の実施形態では、打撃フェース３０を含むフロントボディ１４の少なくとも一部は、充填された熱可塑性材料及び／又は繊維強化複合材料から形成されてもよい。いくつかの実施形態では、フロントボディ１４は、上述のように、および／または図１１〜図１８のいずれかに示されるように構成されてもよい。
【０１４３】
リアボディ１６は、一般に、クラウン１８の少なくとも一部を形成する織物強化熱可塑性複合クラウン部材５００と、ソール２０の少なくとも一部を形成する織物強化熱可塑性複合ソール部材５０２と、ＦＲＣクラウン部材５００またはＦＲＣソール部材５０２の一方または両方を支持する充填または非充填熱可塑性支持構造５０４と、から形成することができる。いくつかの実施形態では、熱可塑性支持構造５０４は、熱可塑性樹脂内に埋め込まれた複数の不連続強化繊維および／または金属充填物（例えば、粉末）を含むことができる。好ましい実施形態では、支持構造５０４の熱可塑性樹脂は、ＦＲＣクラウン部材５００およびＦＲＣソール部材５０２の両方を形成するために使用される熱可塑性樹脂と同じであるか、そうでなければ混和性である。このようにして、クラウン部材５００およびソール部材５０２は、直接接合を使用して、中間接着剤を必要とせずに、支持構造５０４に接合されてもよい。
【０１４４】
図３４は、支持構造５０４から分解された重り部分７２をさらに示す。いくつかの実施形態では、重り部分７２は、１つまたは複数の取り外し可能ウェイトおよび／または固定ウェイトを受け入れるように適合された金属セクションを備えることができる。一実施形態では、重り部分７２は、タングステンを含む１つまたは複数の固定式または取り外し可能なウェイト４０を受け入れるように適合された鋼合金を含んでもよい。いくつかの実施形態では、重り部分７２の少なくとも一部は、例えば、インサート射出成形プロセスによって、支持構造５０４と機械的に係合されてもよい。
【０１４５】
フロントボディ１４およびリアボディ１６が主に熱可塑性複合材料を使用して形成される実施形態では、クラブヘッドの慣性モーメントおよび全質量の両方がかなり低下することが分かっている。より具体的には、この特定の熱可塑性構造への切り替えは、一般に約２００グラム〜約２１０グラムの重量である従来のドライバヘッドよりも約６０〜約１００グラム軽い設計を提供する。改善された慣性モーメントを有する一定のスイング重量（すなわち、中心から外れた衝撃中のクラブヘッドのねじれに対する抵抗）を維持するために、この質量を、任意に配置された質量の形でクラブヘッドに組み戻すことが望ましい。
【０１４６】
いくつかの実施形態では、クラブヘッドの前方部分に向かって任意質量の少なくとも一部を配置することが望ましい場合がある。いくつかの実施形態では、前方に配置された質量の使用は、より安定したバランスのとれたクラブヘッドを提供することが見出された。より詳細には、重心が、クラブヘッドのおおよそ幾何学的中心を越えて後方に押し出される場合、特にインパクトに近いスイングの減速フェーズの間、クラブヘッドが不安定になる可能性があることが発見された。この懸念は、クラブヘッドの前方領域に維持される構造質量のために、従来のメタル構造では生じなかった。しかしながら、ポリマの低い密度と、任意の質量の増加は、任意の質量の設計または配置において考慮しなければならなくなることが懸念される。
【０１４７】
図３６〜３８は、図３４に示すものと同様のフロントボディ１４の３つの実施形態を示す。各実施形態は、フロントボディ１４のトウ部分２４および／またはヒール部分２２に任意の質量を配置する異なる手段を提供する。図３６は、質量ポケット５１０がフロントボディ１４の内部５１２に成形されている、熱可塑性複合体フロントボディ１４の実施形態を示す。各質量ポケット５１０は、鉛、タングステン、またはビスマスなどの重金属を含むことができる。重金属は、フロントボディ１４の一部にオーバーモールドされるか、またはカプセル化される。一実施形態では、金属とポリマとの間の境界で生成される不必要な応力上昇の発生を防止するために、金属は、周囲のＦＴおよび／またはＦＲＣを形成するために使用される樹脂と混合しやすい熱可塑性樹脂中に充填剤として一体化されてもよい。このような実施形態では、金属充填材は、質量ポケット５１０に組み込まれた重量スラグの約９０体積％まで、または約８０体積％まで、または約７０体積％まで、または約６０体積％までを形成することができる。そうすることで、金属充填ポリマがオーバーモールドされるとき、隣接する熱可塑性樹脂は、純粋な金属界面に対するポリマよりも強い表面結合を形成することができる。
【０１４８】
図３７は、図３６に示す設計の異なる実施例を示す。最後に、図３８は、フロントボディ１４内の前方重り５１４が、１つまたは複数のねじ５１６の使用などを通して、少なくとも部分的に機械的に固定される設計を示す。このような設計の一実施形態では、外側ウェイト５１８をクラブヘッドの外面５２０に取り付けることができ、一方、内側ウェイト５２２は、外側ウェイト５１８と協働してクラブヘッド壁の一部を挟むことができる。内側ウェイト５２２および外側ウェイト５１８の両方は、クラブヘッドの重心の位置に最も影響を及ぼすように、金属から形成されてもよい。一実施形態では、外側ウェイト５１８は、名札（naming badge）またはアップリケに似ていてもよい。いくつかの実施形態では、内側ウェイト５２２は、ガスケット５２４を介してクラブヘッド壁から少なくとも部分的に分離されてもよい。一実施形態では、図３６〜３８に示されるウェイトの各々は、フェースの幾何学的中心５２６と垂直に整列されてもよい。他の実施形態では、重りは、重心をより低く引き下げることを助けるために、フェースの中心より下に配置されてもよい。これは、一般に、より高いボール軌道をもたらすであろう。
【０１４９】
図３９は、リアボディ１６の設計の実施形態を示す。この設計では、ＦＲＣクラウン部材５００またはＦＲＣソール部材５０２の１つまたは複数の前方部分５３２に、ウェイト５３０を一体化する。図４０の断面図に示されるように、一実施形態では、これらのウェイト５３０は、ソール部材５０２を形成するために使用される２つの隣接する織物強化ラミナ層５３４、５３６の間に封入されてもよい。上述の設計と同様に、一実施形態では、ウェイト５３０とＦＲＣラミナ層５３４、５３６のポリマとの間の境界で生成される不必要な応力上昇の発生を防止するために、金属は、周囲のＦＲＣ層を形成するために使用される樹脂と混合しやすいポリマ樹脂を有する熱可塑性樹脂要素内に充填剤として一体化されてもよい。そのような実施形態では、金属充填材は、ウェイト５３０の約３０体積％〜約９０体積％であってもよく、あるいは、重量要素の約６０体積％〜約８０体積％、またはさらには約６５体積％〜約７５体積％であってもよい。いくつかの実施形態では、ウェイト５３０は、約８を超える、または約９を超える、または約１０を超える比重を有してもよい。１つの特定の実施形態では、ウェイト５３０は、３０％の熱可塑性樹脂中に７０％のタングステンフィラー（体積で）を含むことができ、約１２．５〜約１４．０の範囲の比重を有することができる。これらの実施形態では、金属充填ポリマがオーバーモールドされると、隣接する熱可塑性樹脂は、重量を形成するために使用される同様の樹脂と結合する。したがって、形成され得る境界層応力を低減することができる。
【０１５０】
いくつかの設計では、面の厚さおよび密度は、追加の前方金属重りの必要性を回避するのに十分な前方重りを提供することができることが分かっている。一実施形態では、可変厚み打撃フェースの最大厚みが約５．０ｍｍ〜約９．０ｍｍ、または約６．０ｍｍ〜約８．０ｍｍであり、周囲厚みが約３．０ｍｍ〜約５．０ｍｍ、または約３．５ｍｍ〜約４．５ｍｍである場合、前方重み付けは必要でないことが分かった。一実施形態では、最大面厚が約７．２５ｍｍであり、周囲の面厚が約４．４５ｍｍである場合、前方金属重りは必要とされなかった。
【０１５１】
追加された前方金属重りを利用しない一実施形態では、任意の質量のすべてを、例えばソール２０の後方重り部分７２に設けられたタングステンまたは他の高密度金属重りの形態で、クラブヘッドに追加することができる。このような設計は、重心を下降させたり後退させたりするのに役立ち、インパクトされたボールの打ち上げ特性を改善する。残念ながら状況によっては、この性質の集中荷重は、打撃フェースが破局的に座屈することなくインパクト荷重に耐えることができるように、重りと打撃フェースとの間に強化された支持構造を必要とする場合がある。質量がさらに後退し、より重くなり、より集中するほど、クラブヘッドの中間部分の座屈に抵抗するために、より多くの構造および／またはより高剛性の材料が必要となる。
【０１５２】
図４１〜４２は、クラブヘッド５５０の後部の設計を概略的に示す。クラブヘッド５５０は、衝撃座屈を促進する代わりに衝撃座屈に抵抗しながら、構造的に重量を分配するように作用する、重り付き内部骨格５５２を含んでいる。図示されるように、少なくとも図４３において、骨格５５２は、下側ケージ５５４および周囲バンド５５６を含む。いくつかの実施形態では、下側ケージ５５４は、周囲バンド５５６とは別個であり、その結果、中間ポリマが存在しない場合、２つの構成要素は、（図４３に示されるように）分離され、別体となる。いくつかの実施形態では、骨格５５２は、重心の配置を変更するように作用する金属材料から形成されてもよい。金属材料から形成される場合、骨格５５２は、適所に接着されるか、または（例えば、インサート射出成形によって）オーバーモールドされてもよい。
【０１５３】
別の実施形態では、骨格５５２は、下側ケージ５５４および周囲バンド５５６のうちの少なくとも１つのための熱可塑性樹脂に金属充填材を組み込む熱可塑性複合材であってもよい。次いで、このハイブリッド熱可塑性骨格は、例えば、構造５０４の内側に面する表面５５８上で、隣接する熱可塑性構造５０４に結合／融合され得る。このような実施形態では、金属充填材は、骨格５５２の充填部分の約３０体積％〜約９０体積％であってもよく、あるいは、骨格５５２の充填部分の約６０体積％〜約８０体積％、またはさらには約６５体積％〜約７５体積％であってもよい。いくつかの実施形態では、骨格５５２の充填部分は、約８を超える、または約９を超える、または約１０を超える比重を有してもよい。特定の一実施形態では、骨格５５２の充填部分は、３０体積％の熱可塑性樹脂中に７０体積％のタングステン充填剤を含むことができ、約１２．５〜約１４．０の範囲の比重を有することができる。
【０１５４】
製造中に、骨格５５２は、構造５０４と接触して圧縮成形されてもよい。それによって、それぞれの構造は、そのそれぞれの樹脂のガラス転移温度を超える温度に加熱される。冷却すると、隣接する部品は、互いに融合され得る。
【０１５５】
さらに別の実施形態では、支持構造５０４自体が、利用可能な任意重量の一部を再導入するように動作する金属充填材を含んでもよい。そのような実施形態では、構造５０４の少なくとも一部は、約８より大きい、または約９より大きい、または約１０より大きい、または約１２．５〜約１４．０の範囲の比重を有してもよい。
【０１５６】
図４４は、分解図で示されるソール部材５０２を有するリアボディ１６の実施形態の分解図を概略的に示す。この実施形態では、ソール部材５０２は、熱可塑性複合材料である層の少なくとも２つを有する複数の層を含むことができる。特に、図４４に示す実施形態は、内側ＦＲＣソール層５７０と、外側ＦＲＣソール層５７２と、内側ＦＲＣソール層５７０と外側ＦＲＣソール層５７２との間に設けられた中間重り部材５７４とを含む。この実施形態では、重り部材５７４は、金属板であってもよく、または熱可塑性樹脂（上述のようである）内に配置された金属充填材を有するＦＴ複合体であってもよい。次に、図４５〜図４７は、多層ソール部材５０２と共に使用することができる中間重り部材５７４の３つの異なる実施形態を示す。
【０１５７】
現在開示されている設計の各々に共通しているのは、全米ゴルフ協会（U.S.G.A）の規制の下で許容される最大限度で慣性モーメントを最大化しながら、可能な限りクラブのソール及び後方に近い範囲に重心を位置付けるために使用できる裁量質量の総量を最大化するゴルフ・ヘッドを提供したいという願望である。この要求を達成するために、クラブヘッド１０のフロントボディ１４またはリアボディ１６の一方または両方は、典型的に使用される金属よりも低い比重を有する強化熱可塑性複合材料から形成される。しかしながら、金属よりも強度が低いポリマで十分な耐久性を達成するには、必要とされる材料の体積を増加させることが必要であり、したがって重量削減の少なくとも一部を相殺することが見出された。現在説明されている実施形態は、追加されなければならない追加の材料の量を最小限にすることを試みる方法で、ポリマ構造を強化するための設計ベースのアプローチを利用する。これらの設計は、主荷重経路内での座屈を防ぐための選択的補強を組み込む。これらの設計は、熱可塑性樹脂内に埋め込まれた整列補強繊維を利用して、熱可塑性樹脂複合材料の異方性強度を構造の動力学に合わせる。および／または、これらの設計は、同じ構造内の充填熱可塑性樹脂および織物補強複合材料の両方の、設計および材料の利点を活用するために、混合材料熱可塑性積層構造を利用する。
【０１５８】
本発明の設計は、約６０〜１００グラムまでの正味重量の削減を実現した。この重量を再導入しないと、クラブヘッドは、スイング重量および慣性モーメントの両方が劇的に減少する。しかし、重りの再導入は、重りをいかにして構造体に取り付けるか、中間構造体を損傷する可能性のある衝撃力学を回避するために重りをどのように配分するか、重心をできるだけ下後方に押し下げながら慣性モーメントを最大にするために重りをどのように配置するか、という点で、別々の課題を提起した。これらの目的のバランスをとるためにクラブヘッドを再加重するための現在説明されている実施形態は、それぞれ、例えば、以下である。衝撃応力を最小限に抑えるためにウェイトを前方に配置し、不安定性をもたらす可能性がある臨界点の前方に重心を維持する。骨格または金属ドープ補強構造を使用するなどの構造的な方法で、ウェイトを分配する。または、クラブヘッドの外側シェル内の、加重されたラミナ層および／またはドープされたラミナ層に、ウェイトを組み込む。重量を構造体自体に組み込むことは、熱可塑性樹脂を主に使用することによって可能になる設計である。熱可塑性樹脂は、特定の設計特性を有する別個の層を形成するために使用することができ、それにより、層の集合体を集合積層体に再形成する。
【０１５９】
後述するように、本明細書に記載される設計は、安定性および耐久性を維持しながら、押し下げられて後方へ配置された重心を有する高慣性モーメントクラブヘッドの設計目的を達成するのに成功している。
【０１６０】
＜一般重量特性＞
図４８〜４９に概略的に示すように、クラブヘッド１０の打撃フェース３０は、幾何学的中心８００と、打撃フェース３０の幾何学的中心８００に接するロフト面８０２とを画定する。いくつかの実施態様において、幾何学的中心８００は、打撃フェース周囲８０４の幾何学的中心点に、および、フェース高さ８０６の中間点に位置することができる。同様のまたは他の実施例では、幾何学的中心８００は、打撃フェース上の溝８１０の領域によって規定され得る、工学的インパクトゾーン８０８に関して中心合わせされることもできる。別のアプローチとして、打撃フェースの幾何学的中心は、米国ゴルフ協会（ＵＳＧＡ）などのゴルフ管理団体の定義に従って配置することができる。例えば、打撃フェースの幾何学的中心は、ＵＳＧＡのゴルフクラブヘッドの可撓性を測定するための手順の６．１節に従って決定することができる。（USGA-TPX3004, Rev. 1.0.0, May 1, 2008）（http://www.usga.org/equipment/testing/protocols/ Procedure-For-Measuring-The-Flexibility-Of-A-Golf-Club-Head/  で入手可能）（the “Flexibility Procedure”）。
【０１６１】
クラブヘッド１０は、さらに、ヘッド重心（center of gravity：ＣＧ）８１２と、ヘッド深さ平面８１４と、を備える。ヘッド深さ平面８１４は、打撃フェース３０の幾何学的中心８００を通って延びるとともに、ロフト面８０２に垂直に延びており、クラブヘッド１０のヒール２２からトウ２４までの方向に延びている。多くの実施形態では、ヘッドＣＧ８１２は、ロフト面８０２に垂直な方向に測定されたロフト面８０２からのヘッドＣＧ深さ８１６に位置する。ヘッドＣＧ８１２は、ヘッド深さ平面８１４に対して垂直な方向に測定された、ヘッド深さ平面８１４からのヘッドＣＧ高さ８１８にさらに配置される。多くの実施形態において、ヘッドＣＧ高さ８１８は、ヘッドＣＧ８１２がヘッド深さ平面８１４の上方（すなわち、ヘッド深さ平面８１４とクラウン１８との間）に位置する場合に、正である。ヘッドＣＧ高さ８１８は、ヘッドＣＧ８１２がヘッド深さ平面８１４の下方（すなわち、ヘッド深さ平面８１４とソール２０との間）に位置する場合に、負である。
【０１６２】
多くの実施形態では、ヘッドＣＧ高さ８１８は、０．０８インチ未満、０．０７インチ未満、０．０６インチ未満、０．０５インチ未満、０．０４インチ未満、０．０３インチ未満、０．０２インチ未満、０．０１インチ未満、または０インチ未満とすることができる（すなわち、ヘッドＣＧ高さは、ヘッド深さ平面の下に位置するように負の値を有することができる）。さらに、多くの実施形態では、ヘッドＣＧ高さ８１８は、約０．０８インチ未満、約０．０７インチ未満、約０．０６インチ未満、約０．０５インチ未満、または約０．０４インチ未満の絶対値を有することができる。さらに、多くの実施形態では、ヘッドＣＧ深さ８１６は、約１．７インチよりも大きく、約１．８インチよりも大きく、約１．９インチよりも大きく、約２．０インチよりも大きく、約２．１インチよりも大きく、約２．２インチよりも大きく、または約２．３インチよりも大きくすることができる。
【０１６３】
本設計の多くの実施形態では、ヘッドＣＧ深さ８１６およびヘッドＣＧ高さ８１８は、インチ単位で測定される単位で、以下の関係式１および／または関係式２によって関連付けることができる：
【０１６４】
ヘッドＣＧ深さ≧（ヘッドＣＧ高さ＋０．１１５）／０．１０  ・・・関係式１
【０１６５】
ヘッドＣＧ深さ≧（ヘッドＣＧ高さ＋０．１４）／０．１０  ・・・関係式２
【０１６６】
クラブヘッドの慣性モーメントを決定する目的で、座標系は、相互に直交する軸（すなわち、ｘ軸８２０、ｙ軸８２２、およびｚ軸８２４）を介して、ＣＧ８１２において定義されてもよい。ｙ軸８２２は、クラブヘッドがアドレス位置にあるときに、接地面に対して垂直に、クラウン１８からソール２２までヘッドＣＧ８１２を通って延びる。ｘ軸８２０は、ヘッドＣＧ８１２を通って、ヒール２２からトウ２４まで延び、ｙ軸８２２に垂直である。ｚ軸８２４は、ヘッドＣＧ８１２を通って前端８３０から後端８３２まで延び、ｘ軸８２０およびｙ軸８２２に垂直である。
【０１６７】
その場合、慣性モーメントは、ｘ軸Ｉｘｘ (すなわち、クラウンからソールへの慣性モーメント）の周り、およびｙ軸Ｉｙｙ(すなわち、ヒールからトウへの慣性モーメント）の周りに存在する。多くの実施形態では、クラウン−ソール慣性モーメントＩｘｘは、約３０００ｇ・ｃｍ２より大きく、約３２５０ｇ・ｃｍ２より大きく、約３５００ｇ・ｃｍ２より大きく、約３７５０ｇ・ｃｍ２より大きく、約４０００ｇ・ｃｍ２より大きく、約４２５０ｇ・ｃｍ２より大きく、約４５００ｇ・ｃｍ２より大きく、約４７５０ｇ・ｃｍ２より大きく、約５０００ｇ・ｃｍ２より大きく、約５２５０ｇ・ｃｍ２より大きく、約５５００ｇ・ｃｍ２より大きく、約５７５０ｇ・ｃｍ２より大きく、約６０００ｇ・ｃｍ２より大きく、約６２５０ｇ・ｃｍ２より大きく、約６５００ｇ・ｃｍ２より大きく、約６７５０ｇ・ｃｍ２より大きく、または約７０００ｇ・ｃｍ２より大きくすることができる。さらに、多くの実施形態では、ヒール−トウ慣性モーメントＩｙｙは、約５０００ｇ・ｃｍ２よりも大きく、約５２５０ｇ・ｃｍ２よりも大きく、約５５００ｇ・ｃｍ２よりも大きく、約５７５０ｇ・ｃｍ２よりも大きく、約６０００ｇ・ｃｍ２よりも大きく、約６２５０ｇ・ｃｍ２よりも大きく、約６５００ｇ・ｃｍ２よりも大きく、約６７５０ｇ・ｃｍ２よりも大きく、または約７０００ｇ・ｃｍ２よりも大きくすることができる。
【０１６８】
多くの実施形態では、クラブヘッドは、結合慣性モーメント（すなわち、クラウン−ソール慣性モーメントＩｘｘとヒール−トウ慣性モーメントＩｙｙの合計）を備えている。結合慣性モーメントは、８０００ｇ・ｃｍ２より大きい、８５００ｇ・ｃｍ２より大きい、８７５０ｇ・ｃｍ２より大きい、９０００ｇ・ｃｍ２より大きい、９２５０ｇ・ｃｍ２より大きい、９５００ｇ・ｃｍ２より大きい、９７５０ｇ・ｃｍ２より大きい、１００００ｇ・ｃｍ２より大きい、１０２５０ｇ・ｃｍ２より大きい、１０５００ｇ・ｃｍ２より大きい、１０７５０ｇ・ｃｍ２より大きい、１１０００ｇ・ｃｍ２より大きい、１１２５０ｇ・ｃｍ２より大きい、１１５００ｇ・ｃｍ２より大きい、１１７５０ｇ・ｃｍ２より大きい、または１２０００ｇ・ｃｍ２より大きい、１２５００ｇ・ｃｍ２より大きい、１３０００ｇ・ｃｍ２より大きい、１３５００ｇ・ｃｍ２より大きい、または１４０００ｇ・ｃｍ２より大きい。
【０１６９】
以下の表１は、８つの異なるクラブヘッドの質量パラメータを数値的に示す。具体的には、表は、ＣＧ深さ８１６、ＣＧ高さ８１８、水平ｘ軸８２０を中心とする慣性モーメントＩｘｘ、およびｙ軸８２２を中心とする慣性モーメントＩｙｙを示す。
【表２】
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【０１７０】
メタルクラブ１〜３は、すべて（すなわち、少なくともクラウン、ソール、およびフェース）がメタル構造設計を有する、市販のドライバである。メタル１は、全チタニウム組織、約４４５ｃｍ３未満の体積、および後部バックウェイトを有するメタルドライバヘッドである。メタル２は、フルチタニウム組織、４６０ｃｍ３以上の体積、および後部バックウェイトを有するメタルドライバヘッドである。メタル３は、全チタニウム組織、約４５０〜４５７ｃｍ３の体積、および可動重り系を有するメタルドライバヘッドである。
【０１７１】
「メタルフェース；ポリマボディ」は、図１〜３に示されるのと同様の構造のドライバヘッドであり、チタンフロントボディ１４と、実質的にポリマ複合構造から形成されるリアボディ１６とを有する。金属ウェイトは、市販の全メタルドライバヘッドと同様のスイングウェイトを提供するために後部ウェイト部分に追加される。「ポリマフェース；メタルボディ」は、メタル１またはメタル２のチタン後部部分と実質的に同様の最適化されたチタンリアボディ１６に固定される、図１１〜１３に示されるようなポリマフロントボディ１４を含むドライバヘッドである。
【０１７２】
最後に、「全ポリマ１」は、（図１〜７のいずれかまたはすべてに示されるような）ポリマリアボディ１６と組み合わされた（図１１〜１３に示されるような）ポリマフロントボディ１４を含んだ、ポリマ複合ドライバヘッドである。重量は、重心の前方に配置される少なくともいくらかの任意の重量を含む、適度に分配された様式で再導入される。「全ポリマ２」は、「全ポリマ１」の設計に基づいており、クラブの後部で可能な限りソールに近い位置である、はるかに実用的な位置に配置された８０グラムのタングステン重量の形態で、後方に任意の質量を移動させている。最後に、「全ポリマ３」は、「全ポリマ２」の８０グラム重量を、クラブヘッドの最後部に配置され、ソールに可能な限り近い８０グラム点質量で置き換えた、理論モデルである。
【０１７３】
図５０は、ＣＧ位置をグラフで表している。縦軸９００は、ＣＧｙ(ＣＧ高さ８１８）を表す。横軸９０２は、表１において識別されるクラブヘッドの実施形態の各々について、ＣＧｚ(ＣＧ深さ８１６）を表す。図５０は、様々なモデルを３つのカテゴリーにさらにグループ化する。第１のグループ９０４は、市販の全メタルドライバからなる（すなわち、メタル１、メタル２、およびメタル３）。第２のグループ９０６は、クラブヘッドの一部がポリマ複合材に変換されたデザインからなる（すなわち、「メタルフェース；ポリマボディ」および「ポリマフェース；メタルボディ」）。第３のグループ９０８は、構造全体がポリマ構造に変換されたデザインからなる（すなわち、全ポリマ１、全ポリマ２、および全ポリマ３）。図５０は、上記で論じた２つの関係式（「関係式１」９１０および「関係式２」９１２）をさらに示す。
【０１７４】
図５０は、（市販の全メタル設計と比較して）より低くおよびより深くの両方の重心移動が、全ポリマ構造に完全に移行することによってのみ実現されることを示している。示されるように、本設計における部分ポリマ構造の使用は、より高いＣＧを実際にもたらし得る。これは、理想的なボール飛行に対して作用し、トータル距離を減少させ得る。さらに、再び表１を参照すると、これらの全ポリマ設計（特に、全ポリマ２および３におけるように、前方任意質量がほとんどまたは全くない場合）は、クラブヘッド慣性モーメントの非常に実質的な増加をもたらし得る。例えば、後部に８０グラムのタングステン重量を有する「全ポリマ２」設計は、全メタル設計からの平均Ｉｘｘに対して１９％のＩｘｘの増加を提供し、全メタル設計からの平均Ｉｙｙに対して９％のＩｙｙの増加を提供する。比較のために、表１に提供される各設計は、ほぼ同じ質量（プラスマイナス約３グラム）を有することに留意されたい。
【０１７５】
１つ又は複数の請求要素の置換は、再構成を構成し、補綴ではない。更に、問題に対する利点、他の有利な点及び解決を、特別な実施形態に関連して説明してきた。しかしながら、問題に対する利点、他の有利な点及び解決、並びに、任意の利点、有利な点又は解決を発生させ又は明らかとさせる任意の１つ又は複数の要素は、このような利点、有利な点、解決又は要素がこのような請求の範囲に明示的に述べられていない限り、請求の範囲の任意又はすべての要素の重大な、必須の、又は、本質的な特徴若しくは要素を構成するものではない。
【０１７６】
ゴルフに対する規則は、時々変更される（例えば、全米ゴルフ協会（ＵＳＧＡ）、英国ゴルフ協会（Ｒ＆Ａ）等のゴルフ標準組織及び／又は管理機関によって、新しい規則が適用されることがあり、又は、古いルールが撤廃若しくは変更されることがある）ため、本明細書に記載の装置、方法及び製品に関するゴルフ用品は、任意の特定時におけるゴルフのルールに適合し又は適合しないことがある。従って、本明細書に記載の装置、方法及び製品に関するゴルフ用品は、適合又は非適合ゴルフ用品として、公表され、売り出され、及び／又は、売却されることがある。本明細書に記載の装置、方法及び製品は、この点について制限されない。
【０１７７】
上記実施例は、アイアンタイプのゴルフクラブとの関連で記載されているが、本明細書に記載の装置、方法及び製品は、ドライバタイプのゴルフクラブ、フェアウッドタイプのゴルフクラブ、ハイブリッドタイプのゴルフクラブ、アイアンタイプのゴルフクラブ、ウェッジタイプのゴルフクラブ、又は、パタータイプのゴルフクラブ等の他のタイプのゴルフクラブに適用してもよい。一方、本明細書に記載の装置、方法及び製品は、ホッケー用スティック、テニスラケット、釣り竿、スキーのストック等の他のタイプのスポーツ用品に適用可能としてもよい。
【０１７８】
更に、本明細書に記載の実施形態及び制限は、実施形態及び／又は制限が、（１）請求の範囲に明示的に主張されていない、及び、（２）均等論の下で、請求の範囲における表現要素及び／又は制限と等価又は潜在的に等価である場合、公開主義の下で公衆に提供するものではない。
【０１７９】
本開示の様々な特徴及び利点が、以下の条項において述べられている。
【０１８０】
条項１：クラウン部材と、前記クラウン部材に結合されたソール部材とを含むリアボディと、実質的に中空の構造を画定するためにリアボディに連結されたフロントボディであって、打撃フェースと、前記打撃フェースの周囲から後方に延びる周囲フレームと、を含んでいる前記フロントボディと、を備えるゴルフクラブヘッドであって、前記フロントボディは、前記打撃フェース全体にわたってそれぞれ延在する織物強化熱可塑性複合層および充填熱可塑性層を備えており、前記織物強化熱可塑性複合層および前記充填熱可塑性層は、それぞれ共通の熱可塑性樹脂成分を備えており、前記織物強化熱可塑性複合層および前記充填熱可塑性層は、中間接着剤なしで互いに直接接合されている、ゴルフクラブヘッド。
【０１８１】
条項２：前記充填熱可塑性層が、前記打撃フェースを横切って不均一な厚さを有している、条項１に記載のゴルフクラブヘッド。
【０１８２】
条項３：前記打撃フェースは、外向きのボール打撃フェースを含んでおり、前記織物強化熱可塑性複合層が前記ボール打撃フェースを形成している、条項１にまたは２に記載のゴルフクラブヘッド。
【０１８３】
条項４：前記打撃フェースは、外向きのボール打撃フェースと、前記ボール打撃フェースの反対側の後面と、を含んでおり、前記織物強化熱可塑性複合層が前記後面を形成している、条項１または２に記載のゴルフクラブヘッド。
【０１８４】
条項５：前記充填熱可塑性層は、前記フロントボディの外側に面する表面を形成しており、前記充填熱可塑性層は、機能的なテクスチャ、または、前記ゴルフクラブヘッドの外側表面から外側に延びる複数の突起のうちの少なくとも１つを含んでおり、前記機能的なテクスチャまたは前記複数の突起は、前記ゴルフクラブヘッドの空気力学的特性を変更するように作用する、条項４に記載のゴルフクラブヘッド。
【０１８５】
条項６：前記織物強化熱可塑性複合層が一定の厚さを有している、条項１〜５の何れか１項に記載のゴルフクラブヘッド。
【０１８６】
条項７：前記充填熱可塑性層は、熱可塑性マトリックスに埋め込まれた複数の不連続繊維を含んでおり、各繊維が、前記繊維の長手方向軸のそれぞれの配向を有している、条項１〜６の何れか１項に記載のゴルフクラブヘッド。
【０１８７】
条項８：前記打撃フェースは、トウ部分、ヒール部分、および中心部分を含んでおり、前記打撃フェースの前記中心部分と前記ヒール部分との間で、前記充填熱可塑性層内の埋め込まれた繊維含有量の約５０％超が、フェース軸の３０度以内に整列しており、前記フェース軸は、前記トウ部分とヒール部分との間に延びており、前記フェース軸は、前記ゴルフクラブヘッドが接地面のニュートラルアドレス位置に保持されるときに、前記接地面に平行である、条項７に記載のゴルフクラブヘッド。
【０１８８】
条項９：前記充填熱可塑性層は、前記打撃フェースのトウ部分と前記打撃フェースの中心部分との間に延在するフローリーダを含んでおり、前記フローリーダは、前記打撃フェースの隣接部分に対して前記充填熱可塑性層の厚くなった部分である、条項１〜８の何れか１項に記載のゴルフクラブヘッド。
【０１８９】
条項１０：前記フロントボディは、複数の織物強化熱可塑性複合層をさらに含んでおり、前記複数の織物強化熱可塑性複合層の各々は、少なくとも１つの直接隣接する織物強化熱可塑性複合層の配向とは異なる繊維配向を有しており、前記複数の織物強化熱可塑性複合層の各々は、直接隣接する層の各々の熱可塑性樹脂と融合する熱可塑性樹脂を有している、条項１〜９の何れか１項に記載のゴルフクラブヘッド。
【０１９０】
条項１１：前記織物強化熱可塑性複合層が、前記フレームの少なくとも一部を形成している、条項１〜１０の何れか１項に記載のゴルフクラブヘッド。
【０１９１】
条項１２：前記充填熱可塑性層は、その中に埋め込まれた金属のメッシュを含んでおり、前記充填熱可塑性層の樹脂が、前記メッシュによって画定された複数の開口内に延在している、条項１〜１１の何れか１項に記載のゴルフクラブヘッド。
【０１９２】
条項１３：前記フロントボディおよび前記リアボディの各々は、熱可塑性樹脂を備えており、前記フロントボディの前記熱可塑性樹脂は、中間接着剤なしで前記リアボディの前記熱可塑性樹脂に融着されている、条項１〜１２の何れか１項に記載のゴルフクラブヘッド。
【０１９３】
条項１４：前記織物強化熱可塑性複合層は、第１の熱可塑性樹脂内に埋め込まれた多方向配向または一方向配向の織物を備えており、前記充填熱可塑性層は、第２の熱可塑性樹脂内に埋め込まれた複数の不連続繊維を備えている、条項１〜１３の何れか１項に記載のゴルフクラブヘッド。
【０１９４】
条項１５：前記第１の熱可塑性樹脂および前記第２の熱可塑性樹脂の各々が、共通の熱可塑性樹脂成分を備えている、条項１４に記載のゴルフクラブヘッド。
【０１９５】
条項１６：前記織物強化熱可塑性複合層が、約４５体積％未満の量で前記第１の熱可塑性樹脂を備えており、前記充填熱可塑性層が、約４５体積％を超える量で前記第２の熱可塑性樹脂を備えている、条項１４に記載のゴルフクラブヘッド。
【０１９６】
条項１７：前記リアボディの前記クラウン部材またはソール部材のうちの少なくとも１つが、織物強化熱可塑性複合層および充填熱可塑性層を備えており、前記リアボディの前記織物強化熱可塑性複合層および前記リアボディの前記充填熱可塑性層は、それぞれ共通の熱可塑性樹脂成分を備えており、前記リアボディの前記織物強化熱可塑性複合層および前記リアボディの前記充填熱可塑性層は、中間接着剤なしで互いに直接接合されている、条項１〜１６の何れか１項に記載のゴルフクラブヘッド。
【０１９７】
条項１８：前記リアボディの前記充填熱可塑性層は、金属塊が埋め込まれた重り部分を含んでいる、条項１７に記載のゴルフクラブヘッド。
【０１９８】
条項１９：前記金属塊が、前記充填熱可塑性層の熱可塑性樹脂内に埋め込まれた金属充填材である、条項１８に記載のゴルフクラブヘッド。
【０１９９】
条項２０：前記リアボディの前記充填熱可塑性層は、前記充填熱可塑性層の厚さ方向に延在する複数の開口部を含んでおり、前記リアボディの前記織物強化熱可塑性複合層は、前記複数の開口部のそれぞれを横切って延在している、条項１７〜１９の何れか１項に記載のゴルフクラブヘッド。
【０２００】
条項２１：前記のように定義された重心深さおよび重心高さに位置する重心を備えており、前記重心深さおよび前記重心高さが、以下の式のうちの少なくとも１つを満たす、条項１〜２０のいずれかに記載のゴルフクラブヘッド：
【０２０１】
ヘッドＣＧ深さ≧（ヘッドＣＧ高さ＋０．１１５）／０．１０
【０２０２】
ヘッドＣＧ深さ≧（ヘッドＣＧ高さ＋０．１４）／０．１０
【０２０３】
ここで、ヘッドＣＧ深さとヘッドＣＧ高さは両方ともインチ単位で測定される。
【図１】
2021511149.tif 000005
【図２】
2021511149.tif 000006
【図３】
2021511149.tif 000007
【図４】
2021511149.tif 000008
【図５】
2021511149.tif 000009
【図６】
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【図７】
2021511149.tif 000011
【図８】
2021511149.tif 000012
【図９】
2021511149.tif 000013
【図１０】
2021511149.tif 000014
【図１１】
2021511149.tif 000015
【図１２】
2021511149.tif 000016
【図１３】
2021511149.tif 000017
【図１４】
2021511149.tif 000018
【図１５】
2021511149.tif 000019
【図１６】
2021511149.tif 000020
【図１７】
2021511149.tif 000021
【図１８】
2021511149.tif 000022
【図１９】
2021511149.tif 000023
【図２０】
2021511149.tif 000024
【図２１】
2021511149.tif 000025
【図２２】
2021511149.tif 000026
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
2021511149.tif 000029
【図２６】
2021511149.tif 000030
【図２７】
2021511149.tif 000031
【図２８】
2021511149.tif 000032
【図２９】
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【図３０】
2021511149.tif 000034
【図３１】
2021511149.tif 000035
【図３２】
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【図３３】
2021511149.tif 000037
【図３４】
2021511149.tif 000038
【図３５】
2021511149.tif 000039
【図３６】
2021511149.tif 000040
【図３７】
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【図３８】
2021511149.tif 000042
【図３９】
2021511149.tif 000043
【図４０】
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【図４１】
2021511149.tif 000045
【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
2021511149.tif 000050
【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【国際調査報告】
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