(57)【要約】【課題】  改良した打撃面を有するゴルフクラブヘッドを提供する。【解決手段】  溝（１２）が厳密な公差で打撃面に機械加工される。溝は、鋭利な縁部、アールの付いた端部及び約２°〜１２°の抜け勾配を有する。打撃フェースは、粗さが４０Ｒａ以上の一様なテキスチャを有するよう機械加工される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溝が形成された打撃面を備えたフェースを有するゴルフクラブヘッドであって、前記溝は、全長及び全長よりも少なくとも０．２５インチ（６．３５ｍｍ）短い最大深さ寸法を有することを特徴とするゴルフクラブヘッド。
【請求項２】
前記溝は、約０．５°〜１２°の抜け勾配を有することを特徴とする請求項１記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項３】
溝にはゴルフクラブヘッドのトウ及びヒール部分のところにアールが付けられ、前記溝は、フェースの幾何学的溝の中心のところでは深さ約０．０２インチ（０．５０８ｍｍ）であることを特徴とする請求項１記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項４】
溝は、端部アールを有するよう３／８インチ〜３／４インチ（９．５３ｍｍ〜１９．０５ｍｍ）の丸カッタで形成されることを特徴とする請求項１記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項５】
溝が形成された打撃フェースを備える本体を有するゴルフクラブヘッドであって、前記溝の抜け勾配は、約０．５°〜１２°であり、前記打撃フェースは、粗さ４０Ｒａ以上の実質的に一様なテキスチャード表面を備えた領域を前記溝の付近に有することを特徴とするゴルフクラブヘッド。
【請求項６】
前記粗さは、約７５Ｒａ〜３００Ｒａであることを特徴とする請求項５記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項７】
前記粗さは、約１００Ｒａ〜２００Ｒａであることを特徴とする請求項６記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項８】
前記粗さは、約１２０Ｒａ〜１８０Ｒａであることを特徴とする請求項７記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項９】
前記抜け勾配は、４°〜６°であることを特徴とする請求項５記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項１０】
前記溝のうち少なくとも１つにはゴルフクラブヘッドのトウ及びヒール部分のところでアールが付けられていることを特徴とする請求項５記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの溝のアールは、０．１２５インチ〜５インチ（３．１８ｍｍ〜１２７ｍｍ）であることを特徴とする請求項１０記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの溝のアールは、０．２５インチ〜２．５インチ（６．３５ｍｍ〜６３．５ｍｍ）であることを特徴とする請求項１１記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項１３】
ゴルフクラブヘッドの製造方法であって、
ａ）フェースを有するゴルフクラブヘッド本体を用意する工程と、
ｂ）前記フェースが実質的に平らになるよう前記フェースを機械加工する工程と、
ｃ）溝を前記フェース中にスピンフライス加工する工程と、
ｄ）前記フェースをざらざらにする工程とを有することを特徴とする方法。
【請求項１４】
前記工程ａ）は、鍛造され又は鋳造されたゴルフクラブヘッド本体を用意する工程を含むことを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記工程ｂ）は、前記フェースをフライカッティングする工程を含むことを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１６】
前記工程ｂ）は、前記フェースが±０．００２インチ（０．０５０８ｍｍ）に収まる平面度を有するよう前記フェースを機械加工する工程を更に含むことを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
工程ｃ）は、工程ｄ）に先立って実施されることを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１８】
工程ｄ）は、工程ｃ）に先立って実施されることを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１９】
前記工程ｃ）と前記工程ｄ）は、実質的に同時に実施されることを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項２０】
ｅ）前記溝をばり取りする工程を更に有することを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項２１】
前記工程ｅ）は、溝とフェースの接合部に０．０１インチ（０．２５４ｍｍ）未満のアールを形成する工程を含むことを特徴とする請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
前記工程ｅ）は、前記接合部をやすりがけする工程を含むことを特徴とする請求項２０記載の方法。
【請求項２３】
前記工程ｅ）は、前記接合部をブラスチングする工程を含むことを特徴とする請求項２０記載の方法。
【請求項２４】
前記工程ｅ）は、前記フェースをマスキングする工程を更に含むことを特徴とする請求項２３記載の方法。
【請求項２５】
前記工程ｅ）は、ノズルを更に含むことを特徴とする請求項２３記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２００３年１２月１２日に出願された米国仮特許出願第６０／５２８，７０８号の権益主張出願であり、この米国仮特許出願明細書の記載内容全体を本明細書の一部を形成するものとしてここに引用する。
本発明は、ゴルフクラブに関する。本発明は特に、改良した打撃面を備えるゴルフクラブヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴルフクラブヘッドは、多種多様な形態及び種類、例えばウッドタイプ又はメタルタイプ又はアイアンタイプ（ウェッジタイプクラブヘッドを含む）、ユーティリティ又はスペシャルティタイプ及びパタータイプで売られている。これらゴルフクラブヘッド形式は各々、規定された機能及び構成を有している。
【０００３】
アイアンタイプ及びユーティリティタイプのゴルフクラブヘッドは一般に、前面又は打撃フェース、トップライン及びソールを有している。前面は、ゴルフクラブとインタフェースしてこれを打つ。「スコアライン」と呼ばれる場合のある複数の溝が、ボールにスピンをかけるのを助けるようフェースに設けられている。トップラインは一般に、特定の見た目をゴルファーに与え、打撃フェースの構造的剛性をもたらすよう形作られている。フェースの一部は、一部がスコアラインの広がりを越えて延びる別の種類の表面処理を備えた領域を有する場合がある。クラブヘッドの中には、トップライン上への表面処理のラップを有するものがある。ゴルフクラブのソールは、ゴルフのショットにとって特に重要である。というのは、これは、スイング中、地面に接触してこれと相互作用するからである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の組をなすアイアンタイプのゴルフクラブでは、各クラブは、一端にクラブヘッドが取り付けられ、多端にグリップが取り付けられたシャフトを有する。クラブヘッドは、ゴルフクラブを打つフェースを有する。フェースと鉛直面とのなす角度は、ロフトアングルと呼ばれている。
【０００５】
米国ゴルフ協会（ＵＳＧＡ）は、米国におけるゴルフを管理するゴルフ規則を発行してこれを遵守している。ＵＳＧＡ規則の付録ＩＩは、ゴルフクラブについて幾つかの制約をもたらしている。例えば、溝の幅は、０．０３５インチ（０．８８９ｍｍ）を超えてはならず、溝の深さは、０．０２０インチ（０．５０８ｍｍ）を超えてはならず、インパクトが意図されている領域内の表面粗さは、装飾用サンドブラスチング又は微細フライス加工の表面粗さを超えてはならない。セントアンドリューズ所在のロイヤル・アンド・エンシェント・ゴルフクラブは、ゴルフクラブの設計にこれらに類似した制約を与えており、かかるロイヤル・アンド・エンシェント・ゴルフクラブは、米国国外のゴルフの規則についての支配的な権威である。
【０００６】
米国特許出願公開第２００４／００８７３８７号明細書は、アイアンタイプのゴルフクラブの溝に関している。しかしながら、設計が不十分である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
添付の図面を参照して本発明を説明する。なお、図中、同一の符号は同一の要素を示している。
実施例の場合以外にも、特段の指定がなければ、数値の範囲、量、値及び割合の全て、例えば、材料の量、慣性モーメント、重心の位置、ロフトアングル及び抜け勾配並びに明細書の以下の部分中の他のものは、たとえ用語「約」が値、量又は範囲と共に明示されていなくても、用語「約」があたかも前に付いているかのように読むべき場合がある。したがって、もし上記と別段のことを述べなければ、以下の明細書及び特許請求の範囲に記載された数値パラメータは、本発明によって得ようとする所望の特性に応じてばらつきのある近似値である。いずれにせよ、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲に対する均等論の適用を制限しようとするものではなく、各数値パラメータは少なくとも、記録された有効数字に照らして及び当業者の通常の知識を適用することにより解釈されるべきである。
【０００８】
本発明の広い範囲を記載する数値範囲及びパラメータは近似値であるにもかかわらず、実施例において記載された数値はできるだけ正確に記録されている。しかしながら、数値はどれでも本来的にこれらのそれぞれの試験測定値に見られる標準偏差に起因して必然的に生じる或る程度の誤差を含んでいる。さらに、漸変する範囲の数値範囲を記載する場合、列挙した値を含むこれら数値の任意の組合せを用いることができることが意図されている。
【０００９】
本発明は、改良した打撃面を備えるゴルフクラブヘッドに関する。図１は、本発明のゴルフクラブヘッド１を示している。ゴルフクラブヘッド１は、前面又はフロントフェース１１を備えた本体１０と、ソール１３と、トップライン１４と、ヒール１５と、トウ１６と、ホーゼル１７とを有している。溝１２が設けられた前面１１の打撃フェース及びソール１３は、本体１０と一体であるのがよく、或いはこれらは互いに結合される別体、例えばインサートであってもよい。クラブヘッド１はアイアンタイプのゴルフクラブヘッドとして示されているが、本発明は、ユーティリティタイプのゴルフクラブヘッド又はウッドタイプのクラブヘッドにも関する。
【００１０】
図２は、溝１２に沿うクラブヘッド１の断面図である。溝１２は、打撃フェース１１の表面に機械加工され、かかる溝により、抜け勾配を減少させることができる。溝１２は、クラブヘッド１のトウ端部からクラブヘッド１のヒール端部まで延びている。溝１２は、クラブヘッド１のトウ部分とヒール部分の両方のところが浅く、中央領域が深い。溝１２は、打撃フェース１１の表面に沿って測定して第１の距離ｄ１及び溝の最も深い部分に沿って測定して第２の距離ｄ２を有し、この最も深い部分の深さは、ｄ３である。かくして、第１の距離ｄ１は、全体的な距離、即ち全長であり、第２の距離ｄ２は、最大深さ寸法（距離）である。好ましくは、最大深さ距離ｄ２に沿う溝深さは、実質的に一定である。一実施形態では、最大深さ距離ｄ２は、全体的な距離ｄ１よりも少なくとも０．２５インチ（６．３５ｍｍ）短い。溝の抜け勾配αは、約０．５°〜１２°、より好ましくは約４°〜６°、最も好ましくは５°である。
【００１１】
溝１２は、クラブヘッド１のトウ部分とヒール部分のところでアールが付けられており、これら溝１２は、フェース１１の幾何学的中心のところでは深さ０．０２インチ（０．５０８ｍｍ）である。溝１２は、打撃フェースの表面１１に機械加工されている。クラブヘッド１は、金型内に保持され、この金型は好ましくは、クラブヘッド１に損傷を与えないほど軟らかくしかもゴルフクラブヘッド１をしっかりと保持するほど弾性の材料で作られており、カッタ、好ましくは丸カッタ（round cutter）又はソーカッタ（saw cutter）を用いて溝１２を形成する。好ましいカッタの直径は、３／８インチ〜３／４インチ（９．５２５ｍｍ〜１９．０５ｍｍ）である。溝の半径又はアールの好ましい範囲は、０．１２５インチ〜５インチ（３．１２５ｍｍ〜１２７ｍｍ）であり、０．２５インチ〜２．５インチ（６．３５ｍｍ〜６３．５ｍｍ）がより好ましい。アールの付いた溝１２は汚れ、草、砂及び典型的には通常の使用中、ゴルフクラブの溝の中に埋まり込むようになる他の物質の除去を容易にするので、これら材料を取り込む場合のあるコーナ部（かど）を無くすことができる。図３は、カッタ２０を溝１２と共に示す好ましい溝切断装置を示している。
【００１２】
抜け勾配を減少させることに加えて溝１２を機械加工することにより、生産量が増大し、鋳造又は鍛造よりも厳しい公差が可能になる。生産量は、必要な製造工程の数を減少させることにより増大する。公知の溝形成法では必要とされるツールをクラブフェース内に挿入し、溝を機械加工し、そしてツールをクラブフェースから取り出すことを３つの別々の工程で行わないで、本発明では、３つ全てを一工程に組み合わせることができる。これが可能である理由は、本発明で用いるカッタの旋回軸線が公知の方法の垂直軸線ではなくフェースに平行だからである。本発明で可能な厳しい公差により、除去する材料を少量にすることができ、これまた製造時間を減少させる。図４は、本発明の溝１２と公知のゴルフクラブヘッドの典型的な溝２２を比較した図である。溝１２は好ましくは深さが０．０２インチであり、これはＵＳＧＡの限度である。公知の溝２２は、甘い公差に起因して、この限度をかなり下回って設計されていた。これと同様に、公知の製造法は、大きな抜け勾配β、典型的には約１６°を必要としていた。溝１２の抜け勾配αは、これよりも非常に小さく、溝の容積が増大する。
【００１３】
上述したように、ゴルフ支配団体は、溝１２の幾何学的形状について制約を課している。本発明の溝１２を機械加工することにより得られる公差の制御性の向上により、実際の溝の幾何学的形状が従来達成できたレベルよりも限度に近づくことができる。かくして、本発明の溝１２により、溝の容積が最大になり、使用中における溝の性能が高められる。本発明の改良型の溝では、溝は、ボールを良好にグリップし、ゴルファーがボールに一層多くのスピンをかけることができる。ボールが飛んでいる間と飛んだ後のとき、例えばゴルフグリーン上に着地して落ち着く（止まる）ときの両方においてボールに対するゴルファーの制御性が高められる。また、本発明の溝１２の結果として、ゴルフクラブヘッドの見栄えが一層よくなり、しかもゴルフクラブヘッドが良好なボールに対するコントロールを可能にする。
【００１４】
図５は、本発明の溝１２と公知のゴルフクラブヘッドの典型的な溝２２の比較図である。公知の溝２２は、非常に丸くなっている。しかしながら、本発明の溝１２は、非常に鋭利又はシャープである。縁部が一層特定され、深さが深く、寸法は一定であって限度に近い。これら要因の全てにより、ゴルフクラブヘッド１は、ゴルフボールを良好にグリップすることができ、それによりボールに対するユーザの制御性が高くなる。
【００１５】
本発明のクラブヘッド１のフェース１１も又、追加のボールコントロール及び性能の向上をもたらすよう改良されている。打撃面１１は、ざらざらのテキスチャを備えている。表面仕上げの粗さの普通の尺度は、平均粗さＲａである。Ｒａは、算術平均（ＡＡ）及び中心線平均（ＣＬＡ）としても知られており、山部及び谷部から中心線又は平均値までの距離の尺度である。これは、次のように評価長さにわたって粗さのプロフィール高さの絶対値の積分として計算される。
【数１】
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【００１６】
フェース１１は、好ましくはコンピュータによる数値制御式（ＣＮＣ）フライス盤による機械加工によりざらざらにされる。公知のゴルフクラブのフェース粗さは、せいぜい４０Ｒａである。溝の付近のフェース１１の少なくとも一部、より好ましくはフェース１１全体は、４０Ｒａよりも大きな粗さを持つ実質的に一様なテキスチャード表面を有するよう機械加工される。好ましくは、粗さは、７５Ｒａ〜３００Ｒａであり、より好ましくは１００Ｒａ〜２００Ｒａであり、最も好ましくは１２０Ｒａ〜１８０Ｒａである。
【００１７】
テキスチャード打撃フェースを設けることにより、ゴルファーは使用中より大きな摩擦力をボールに加えることができ、ゴルファーはより大きなスピンをボールにかけることができ、しかもボールの制御性が高くなる。従来、ゴルファーは、ゴルフグリーン上でのボールの運動を制御するに足るゴルフボールスピンをかけるためにフルスイングをする必要がある。本発明のゴルフクラブヘッドでは、ゴルファーは、「部分」ショットで又はゴルファーがフルスイングを取っていないときのショットでゴルフボールにスピンをかけることができる。本発明のテキスチャード打撃面は又、ゴルフスイングに起因して生じる剪断力をゴルフボールの広い面積にわたって分布させる。これにより、カバーの損傷が減少し、ゴルフボールの寿命は長くなる。
【００１８】
ゴルフクラブヘッド１は好ましくは、軟質母材、例えば軟質炭素鋼で作られ、８６２０炭素鋼が、一例である。クロム仕上げを母材に施して母材の摩耗及び腐蝕を阻止するのがよい。クロム仕上げは、もし施される場合、好ましくは艶消し層を有する。クロム仕上げ層は好ましくは、厚さが１２マイクロインチ〜０．００５マイクロインチであり、８０マイクロインチが好ましい厚さである。変形例として、ニッケル仕上げを母材に施してもよい。ニッケル仕上げは、もし施される場合、厚さは好ましくは５００マイクロインチ〜１０００マイクロインチであり、８００マイクロインチが好ましい厚さである。
【００１９】
使用に当たり、本発明の溝１２及び打撃フェース１１は、特に悪条件下で性能を高める。ゴルフクラブヘッド１で可能な摩擦力の増大により、従来可能であったグリップ具合よりも「湿潤」又は「草が長い」条件の間、ゴルフボールに対してタイトなグリップが可能である。本発明のゴルフクラブヘッドを試験したが、以下の表１に示すように、打ったゴルフボールの毎分の回転数は、乾燥条件におけるフルショットについて従来型クラブで得られた回転数と実質的に同一であったが、乾燥条件のハーフショット及び湿潤条件のフルショット及び湿潤条件のハーフショットでは増大した。「乾燥」条件のショットは、クラブフェース及びボールに実質的に水分が無かった。「湿潤」条件のショットの場合、クラブフェース及び（又は）ゴルフボール表面に、露の降りた条件又は雨の降っている条件下においてラウンド中に行われるショットについて代表的な量で水を吹き付けた。６０°のウェッジをこれら試験において使用した。表１は、標準型クラブ又は本発明のスピンフライス加工したクラブで打った後のゴルフボールの毎分の回転数を示しており、標準型の溝と比べてスピンフライス加工された溝の利点を示している。
【００２０】
〔表１〕
表  １
ショット条件 標  準  型 スピンフライス加工
乾燥状態−フル      １２２５０            １２０００
乾燥状態−ハーフ      ６５００              ７７５０
湿潤状態−フル        ８０００            １２０００
湿潤状態−ハーフ      ４０００              ８０００
【００２１】
クラブヘッド１を製造する好ましい方法は、先ず最初にクラブヘッド本体を製造する工程を含む。これは、鋳造、鍛造又は任意他の製造法によって行うことができる。次に、フェースをこれが実質的に滑らかでフラットであり、好ましくは±０．００２インチ（０．０５０８ｍｍ）でフラットであるよう機械加工する。これは好ましくは、フェースをフライスカッティングすることにより行われ、このフライカッティングは、鉛直フライス加工シャフトから突き出たアームの端部に固定されたバイトを用いる切断法である。フラットのフェースを設けることにより、ゴルファーは、使用中一定の結果を得ることができる。本体は好ましくは、フェースを平らにしている工程中、収納嵌め込み状態にされる。即ち、本体は、これが実質的に動かないようにハウジング内に保持される。フェースは、これを加工できるよう露出状態のままにされる。ハウジングに当てものをするのがよく又はハウジングがクラブヘッドを損傷しないようにハウジングを設計するのがよい。
【００２２】
所要のフェース平面度をいったん達成すると、溝を形成し、表面を上述したようにざらざらにする。溝を表面をざらざらにする前にスピンフライス加工することが好ましいが、これら工程の順序は必須の要件ではない。事実、これら工程を実質的に同時に又は少なくとも或る程度オーバーラップさせて実施することができる。
スピンフライス加工された溝は、非常に鋭利な縁部を有する場合があり、これは使用に当たりゴルフボールに悪影響を及ぼす場合がある。かくして、溝をばり取りして溝とフェースの接合部の鋭利な縁部を除去するのがよい。これにより、接合部のところにアールが付けられ、このアールは好ましくは、０．０１インチ未満である。このばり取りを種々の方法で実施できる。接合部を例えばワイヤブラシ又はやすり、例えばカーバイドやすりでやすりがけするのがよい。やすりがけと関連して、又は別法として、接合部をブラスチングによりばり取りするのがよい。これは、小さなビーズを高速で接合部のところに衝突させる工程を含むのがよい。既に４０Ｒａ以上にざらざらにされているクラブヘッドのフェースを保護するため、フェースをマスキングするのがよい。マスキングでは、物理的バリヤを溝に隣接してフェース上に配置し、射出された粒子がフェースに衝突しないようにする。変形例として又はマスキングと関連して、ノズルを用いて射出された材料を接合部のところにのみ正確に差し向けるのがよい。
【００２３】
本発明の好ましい実施形態を上述したが、これら実施形態は、例示として提供されているに過ぎず、本発明を限定するものではないことは理解されるべきである。当業者であれば、本発明の精神及び範囲から逸脱することなくこれら実施形態について形態及び細部における種々の変更を行うことができることは明らかである。かくして、本発明は、上述の例示の実施形態によっては限定されず、特許請求の範囲の記載及びこれらの均等範囲に基づいてのみ特定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明のゴルフクラブヘッドを示す図である。
【図２】溝に沿った本発明のゴルフクラブの断面図である。
【図３】好ましい溝の切断設備を示す図である。
【図４】図２の４−４線に沿って見た図１のゴルフクラブヘッドの溝と公知の溝の比較図である。
【図５】図１のゴルフクラブの溝と公知の溝の比較図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  ゴルフクラブヘッド
１０  本体
１１  前面
１２  溝
１３  ソール
１４  トップライン
１５  ヒール
１６  トウ
１７  ホーゼル
２０  カッタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【外国語明細書】
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