耐圧痕性の薄いクラウンを持つゴルフクラブへッド
【課題】クラウン表面積の少なくとも約５０％が、臨界厚さとほぼ等しいクラウン厚さと関連するように形成された、耐圧痕性クラウンを持つウッド型ゴルフクラブへッドを提供する。
【解決手段】臨界厚さは、全体として、臨界厚さよりも実質的に薄い又は厚いクラウンよりも高い耐圧痕性と関連している。ウッド型ゴルフクラブへッドは、更に、クラウンの臨界半径及び臨界スパンと実質的に等しい半径及びスパンを持つクラウンを有する。このようなウッド型ゴルフクラブへッドは、更に、このような厚さのクラウンについて予想されるよりも驚くほど優れた耐圧痕性を示す。
【解決手段】臨界厚さは、全体として、臨界厚さよりも実質的に薄い又は厚いクラウンよりも高い耐圧痕性と関連している。ウッド型ゴルフクラブへッドは、更に、クラウンの臨界半径及び臨界スパンと実質的に等しい半径及びスパンを持つクラウンを有する。このようなウッド型ゴルフクラブへッドは、更に、このような厚さのクラウンについて予想されるよりも驚くほど優れた耐圧痕性を示す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２００６年１１月３０日に出願された米国仮特許出願第６０／８７２，１３０号の恩恵を主張するものである。
本願は、ウッド型ゴルフクラブに関する。
【背景技術】
【０００２】
重心の位置（ＣＧ）及び慣性モーメントの大きさ等のゴルフクラブへッドの様々な性能パラメータは、クラブへッド内での質量の分布と関連している。クラブへッドの構造的一体性を維持する上で必要とされない材料の形態の質量、即ち自由裁量質量は、これらの性能パラメータを高めることによってゴルフクラブの性能を向上するため、クラブへッド内で再分配してもよい。ゴルフクラブの設計者は、自由裁量質量が大きければ大きい程、特定のゴルフクラブへッド性能特性を得るために全クラブへッド質量を再分配する上での余地が大きくなる。従って、再分配に利用できる自由裁量質量の量を大きくするのが望ましい。
【０００３】
ウッド型（即ちドライバー又はフェアウェイウッド）ゴルフクラブへッドは、クラウン、ソール、スカート、及び打撃プレートによって輪郭が形成された中空本体を含む。ウッド型クラブへッドの設計者は、彼等の製品における自由裁量質量を大きくするために様々な方法を実行する。例えば、現在のウッド型クラブへッドは、代表的には、鋼合金、チタニウム合金、及び／又は複合材料で形成されている。これらの材料は、強度／重量比が比較的高く、その結果、薄いクラブへッド壁を形成するのに使用できる。薄壁構造には、とりわけ、大きな自由裁量質量を提供するという利点がある。
【０００４】
クラウンの厚さを小さくすることにより、クラウンの質量を低減でき、追加の質量を自由裁量質量としてドライバーへッドの他の部分に再分配できる。しかしながらクラウンの厚さを薄くすると、クラウンがゴルフバッグ内の他のゴルフクラブ等の物体とぶつかったときに損傷を被る（例えば圧痕ができる）可能性が高くなるという問題が生じる。クラウンの圧痕は、外観的に望ましくなく、疲労破壊や亀裂による構造上の問題を生じることがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、耐圧痕性を犠牲にすることなく、大きな自由裁量質量を提供するため、クラウンの厚さを小さくしたウッド型ゴルフクラブへッドが必要とされているということは理解されるべきである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ウッド型ゴルフクラブへッドの例示の実施例は、クラウンの表面積の少なくとも約５０％が、臨界厚さと実質的に等しいクラウン厚さと関連するように形成された表面積を持つクラウンを有する。幾つかの例では、臨界厚さは、約０．５ｍｍ乃至０．８ｍｍである。別の例では、臨界厚さは、約０．６５ｍｍよりも小さい。他の例では、臨界厚さは、約０．６２ｍｍよりも小さい。他の例では、臨界厚さは、約０．６０ｍｍよりも小さい。追加の例では、クラウンの曲率半径及びスパンは、衝突試験を行った場合のクラウンの平均変形面積がクラウンの表面積の約０．３％よりも小さいように形成されている。幾つかの例では、衝突試験を行った場合の平均変形面積は、クラウンの表面積の約０．３％よりも小さい。他の例では、クラウンの前後方向曲率半径は、約６０ｍｍ乃至約１２０ｍｍであり、ヒール−トウ曲率半径は、約６０ｍｍ乃至約１２０ｍｍである。他の例では、前後方向曲率半径は、約７０ｍｍ乃至約１１０ｍｍであり、ヒール−トウ曲率半径は、約７０ｍｍ乃至約１１０ｍｍである。他の例では、前後方向曲率半径は、約８０ｍｍ乃至約１００ｍｍであり、ヒール−トウ曲率半径は、約８０ｍｍ乃至約１００ｍｍである。
【０００７】
別の例では、クラウンは、約９０ｍｍ乃至約１２０ｍｍの等価のクラウンスパンを有する。幾つかの例では、等価のクラウンスパンは約９５ｍｍ乃至約１１０ｍｍである。他の例では、等価のクラウンスパンは、約１００ｍｍ乃至約１０５ｍｍである。幾つかの例では、クラウンの弾性率は約１０Ｍｓｉ乃至約２５Ｍｓｉである。他の例では、クラウンは金属材料から形成される。
【０００８】
ウッド型ゴルフクラブへッドの別の例示の実施例は、ゴルフクラブへッドの前部分に位置決めされた打撃プレートと、この打撃プレートに固定された、ゴルフクラブへッドの上部分に位置決めされた耐衝突性クラウンとを含む。耐衝突性クラウンの少なくとも約５０％の厚さが、約０．８ｍｍよりも小さく、ゴルフクラブへッドの重心が、打撃プレートのほぼ幾何学的中心に位置決めされたゴルフクラブへッド原点を通り且つへッドがアドレス位置にあるときに地面とほぼ平行な平面よりも下に配置される。幾つかの例では、ゴルフクラブへッドの重心は、ゴルフクラブへッド原点を通る平面の約２ｍｍ乃至約８ｍｍ下方に配置される。追加の例では、耐衝突性クラウンの厚さは、ボール落下試験を行ったとき、クラウンの平均永久変形の表面積がクラウンの表面積の約０．５％よりも小さいような厚さである。幾つかの例では耐衝突性クラウンの少なくとも約６０％の厚さが約０．６５ｍｍよりも小さい。
【０００９】
追加の例では、ゴルフクラブへッドは、更に、ゴルフクラブへッドの底部分に位置決めされたソールと、ゴルフクラブへッドの周囲にソールと耐衝突性クラウンとの間に位置決めされたスカートとを含む。クラウン、スカート、打撃プレート、及びソールがクラブへッドの容積を形成する。ゴルフクラブへッドの総質量は約１５０ｇ乃至約３００ｇであり、クラブへッド容積は、約３００ｃｍ3 乃至５００ｃｍ3 である。幾つかの例では、ゴルフクラブへッドの総質量は約１９０ｇ乃至約２１０ｇであり、クラブへッド容積は、約３５０ｃｍ3 乃至４６０ｃｍ3 である。他の例では、スカートの少なくとも約５０％の厚さが約０．６５ｍｍ乃至約０．８ｍｍである。他の例では、クラウンの前後方向曲率半径、クラウンのヒール−トウ方向曲率半径、及びクラウンのスパンは、クラブへッド容積が実質的に臨界クラウン容積であるように形成される。
【００１０】
追加の例では、ソールの少なくとも約５０％の厚さが、約０．８５ｍｍ乃至約１．１ｍｍである。幾つかの例では、ソールの少なくとも約５５％の厚さが、約０．８５ｍｍ乃至約１．１ｍｍである。他の例では、ソールの少なくとも約６０％の厚さが、約０．８５ｍｍ乃至約１．１ｍｍである。他の例では、耐衝突性クラウンの少なくとも約８０％の厚さが約０．６２ｍｍよりも小さい。幾つかの例では、クラブへッドをアドレスしたときに地面に対して全体に垂直なクラブへッド重心ｚ軸を中心とした慣性モーメントは、約５００ｋｇ・ｍｍ2 よりも大きい。
【００１１】
ウッド型ゴルフクラブへッドの別の実施例は、ゴルフクラブへッドの上部分に位置決めされたクラウンを有する。クラウンの少なくとも約５０％の厚さは、約０．６５ｍｍよりも小さく、ボール落下試験によるクラウンの平均永久変形の面積は、クラウンの表面積の約０．７％よりも小さい。幾つかの例では、クラウンの表面積は、約８０００ｍｍ2 乃至約１１０００ｍｍ2 である。他の例では、クラウンの表面積は、約８８００ｍｍ2 乃至約９２００ｍｍ2 である。追加の例では、衝突試験でのクラウンの平均永久変形は、クラウンの表面積の約０．５％よりも小さい。別の例では、クラウンの平均永久変形は、クラウンの表面積の約０．３％よりも小さい。他の例では、クラウンの少なくとも約５０％の厚さが約０．６２ｍｍよりも小さい。幾つかの例では、クラウンの少なくとも約５０％の厚
さが約０．６０ｍｍよりも小さい。
【００１２】
追加の例では、クラブへッドをアドレスしたときに地面に対して全体に垂直なクラブへッド重心ｚ軸を中心とした慣性モーメントは、約４００ｋｇ・ｍｍ2 乃至約７００ｋｇ・ｍｍ2 である。他の例では、クラブへッド重心ｚ軸を中心とした慣性モーメントは、約５００ｋｇ・ｍｍ2 乃至約６００ｋｇ・ｍｍ2 である。幾つかの例では、クラブへッド重心ｚ軸を中心とした慣性モーメントは、約５５０ｋｇ・ｍｍ2 乃至約６００ｋｇ・ｍｍ2 である。幾つかの例では、ゴルフクラブへッドのへッド深さは、約７０ｍｍ乃至約１２０ｍｍである。幾つかの例では、へッド深さは、約９０ｍｍ乃至約１００ｍｍである。他の例では、ゴルフクラブへッドのへッド高さは、約５０ｍｍ乃至約８０ｍｍである。別の例では、へッド高さは、約６０ｍｍ乃至約７０ｍｍである。幾つかの例では、ゴルフクラブへッドのへッド幅は、約８０ｍｍ乃至約１３０ｍｍである。幾つかの例では、へッド幅は、約１００ｍｍ乃至約１１０ｍｍである。
【００１３】
ウッド型ゴルフクラブへッドの別の例示の例は、ゴルフクラブへッドの前部分に位置決めされた打撃プレートを含む本体と、ゴルフクラブへッドの底部分に位置決めされたソールと、ゴルフクラブへッドの上部分に位置決めされたクラウンと、ゴルフクラブへッドの周囲にソールとクラウンとの間に位置決めされたスカートとを含む。本体は内部キャビティを形成し、へッドは、打撃プレートのほぼ幾何学的中心のところで打撃プレートに位置決めされたゴルフクラブへッド原点を有する。へッド原点は、打撃プレートに対して接線方向であり且つへッドがアドレス位置にあるときに地面とほぼ平行なｘ軸と、このｘ軸に対してほぼ垂直であり、へッドがアドレス位置にあるときに地面とほぼ平行なｙ軸と、ｘ軸及びｙ軸に対してほぼ垂直なｚ軸とを含む。クラウンの約８１％の厚さが約０．６０ｍｍよりも小さく、クラウンの約１９％の厚さが約０．８ｍｍよりも大きい。クラウンの等価のクラウンスパンは、約１１１ｍｍであり、前後方向曲率半径は約８５ｍｍ乃至約９０ｍｍであり、ヒール−トウ曲率半径は、約１００ｍｍ乃至約１２０ｍｍである。スカートの厚さは約０．６ｍｍ乃至約１．１ｍｍであり、ソールの厚さは約０．８ｍｍ乃至約１．２ｍｍである。ゴルフクラブへッドのソール及びスカートは、チタニウム合金から一体の本体として形成されている。クラブへッドの重心は、へッド原点ｘ軸及びへッド原点ｙ軸が形成する平面よりも下に配置されており、Δ１の距離は約１４．９ｍｍ乃至約１６．８ｍｍである。クラブへッドの総へッド質量は約２０６ｇであり、へッド容積は約４１１ｃｍ3 であり、原点ｘ軸とほぼ平行な重心ｘ軸を中心とした慣性モーメントは、約２１９ｋｇ・ｍｍ2 乃至約２５５ｋｇ・ｍｍ2 であり、原点ｚ軸とほぼ平行な重心ｚ軸を中心とした慣性モーメントは、約３８４ｋｇ・ｍｍ2 乃至約３９１ｋｇ・ｍｍ2 であり、へッド深さは約１０２ｍｍであり、へッド高さは約６５．５ｍｍであり、へッド幅は約１１６ｍｍである。
【００１４】
ウッド型ゴルフクラブへッドの別の例示の例は、ゴルフクラブへッドの前部分に位置決めされた打撃プレートを含む本体と、ゴルフクラブへッドの底部分に位置決めされたソールと、ゴルフクラブへッドの上部分に位置決めされたクラウンと、ゴルフクラブへッドの周囲にソールとクラウンとの間に位置決めされたスカートとを含む。本体は内部キャビティを形成し、へッドは、打撃プレートのほぼ幾何学的中心のところで打撃プレートに位置決めされたゴルフクラブへッド原点を有する。へッド原点は、打撃プレートに対して接線方向であり、へッドがアドレス位置にあるときに地面とほぼ平行なｘ軸と、このｘ軸に対してほぼ垂直であり、へッドがアドレス位置にあるときに地面とほぼ平行なｙ軸と、ｘ軸及びｙ軸に対してほぼ垂直なｚ軸とを含む。クラウンの約８２％の厚さが約０．６０ｍｍよりも小さく、クラウンの約１８％の厚さが約０．８ｍｍよりも大きい。クラウンの等価のクラウンスパンは、約１１１ｍｍであり、前後方向曲率半径は約８５ｍｍ乃至約９０ｍｍであり、クラウンのヒール−トウ曲率半径は、約１１０ｍｍ乃至約１２０ｍｍである。スカートの厚さは約０．６ｍｍ乃至約０．９ｍｍであり、ソールの厚さは約０．８ｍｍ乃至約１．１ｍｍである。ゴルフクラブへッドのソール及びスカートは、チタニウム合金から一体の本体として形成されており、打撃プレートはチタニウム合金から形成されている。クラブへッドの重心は、へッド原点ｘ軸及びへッド原点ｙ軸が形成する平面よりも下に配置されており、Δ１の距離は約１８．５ｍｍである。クラブへッドの総へッド質量は約２０４ｇであり、へッド容積は約４５５ｃｍ3 であり、原点ｘ軸とほぼ平行な重心ｘ軸を中心とした慣性モーメントは、約２５９ｍｍ2 であり、原点ｚ軸とほぼ平行な重心ｚ軸を中心とした慣性モーメントは、約４１６ｋｇ・ｍｍ2 乃至約４２１ｋｇ・ｍｍ2 であり、へッド深さは約１０９ｍｍであり、へッド高さは約６５．７ｍｍであり、へッド幅は約１１５ｍｍである。
【００１５】
ゴルフクラブへッドクラウンの例示の実施例は、所定の厚さを持ち、クラブ外部クラウン表面領域を形成する賦形基体を有する。賦形基体は、前後方向クラウンスパンと、トウ−ヒール方向クラウンスパンと、クラウン前後方向曲率半径と、クラウントウ−ヒール方向曲率半径とを形成する。厚さは、約０．８ｍｍよりも小さく、賦形基体の質量は約３６ｇよりも小さい。賦形基体は、衝突試験で形成されたクラウンの永久変形の平均面積がクラブ外部クラウン表面積の約０．７％よりも小さいように形成されている。幾つかの例では、クラブ外部クラウン表面積は、約８０００ｍｍ2 乃至約１１０００ｍｍ2 である。他の例では、クラブ外部クラウン表面積は、約９５００ｍｍ2 乃至約１０５００ｍｍ2 である。別の例では、賦形基体は、衝突試験で形成されたクラウンの永久変形の平均面積が、クラブ外部クラウン表面積の約０．５％よりも小さいように形成されている。追加の例では、賦形基体は、衝突試験で形成されたクラウンの永久変形の平均面積が、クラブ外部クラウン表面積の約０．３％よりも小さいように形成されている。幾つかの例では、賦形基体の約７０％乃至約９０％の厚さが約０．６２ｍｍよりも小さい。他の例では、賦形基体の約８０％乃至約８５％の厚さが約０．６０ｍｍよりも小さい。
【００１６】
追加の例では、賦形基体は、金属材料から形成されている。幾つかの例では、賦形基体の弾性率は、約１３Ｍｓｉ乃至約２０Ｍｓｉである。他の例では、トウ−ヒール方向スパン及び前後方向スパンは臨界スパンである。幾つかの例では、賦形基体の質量は約３０ｇである。他の例では、トウ−ヒール方向曲率半径及び前後方向曲率半径の少なくとも一方が臨界曲率半径である。
【００１７】
ここに開示した技術の以上の及び他の目的、特徴、及び利点は、添付図面を参照して以下の詳細な説明を読むことにより更に明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本明細書及び特許請求の範囲で使用された単数形及び複数形は、本文中で特に明確に指示されていない限り、複数形を含む。更に、「含む」という用語は、「備えている」ということを意味する。
【００１９】
本明細書中に説明したシステム、装置、及び方法は、いかなる形であれ制限されるように解釈すべきではない。そうではなく、本開示は、開示の様々な実施例の新規な特徴及び新規でない特徴の全てと、単独で、及び互いの様々な組み合わせ及び副組み合わせで関連している。ここに開示したシステム、方法、及び装置は、任意の特定の特徴及びこれらの特徴の組み合わせに限定されず、また、開示のシステム、方法、及び装置は、一つ又はそれ以上の任意の特定の利点が存在すること、又は問題点が解決されることを必要としない。
【００２０】
開示の幾つかの方法の作動を詳細に説明するが、その順序は説明を容易にするためのものであって、以下に説明する特定の用語によって特定の順序が必要とされていない限り、この説明方法には、再構成が含まれるということは理解されるべきである。例えば、順次
説明した作動は、幾つかの場合では、再構成してもよいし、同時に行ってもよい。更に、簡略化を図るため、添付図面には、開示のシステム、方法、及び装置を他のシステム、方法、及び装置と関連して使用するための様々な方法は図示してない。更に、以下の説明は、開示の方法を説明するため、「製造」及び「提供」といった用語をしばしば使用する。これらの用語は、実際に行われる作動を高度に概略に示すものである。これらの用語と対応する実際の作動は、特定の実施例に応じて変化し、当業者が容易に認識できるものである。
【００２１】
本開示の装置又は方法に関して本明細書中に説明した作動理論、科学的原理、又は他の理論的説明は、良好な理解を目的として提供されたものであって、本発明の範囲を限定しようとするものではない。特許請求の範囲に記載の装置及び方法は、このような作動理論によって説明された方法で機能する装置及び方法に限定されない。
【００２２】
［概略説明］
図１乃至図４に示すように、代表的なウッド型（即ちドライバー又はフェアウェイウッド）ゴルフクラブへッド５は、クラウン１５、ソール２０、スカート２５、打撃プレート３０、及びホーゼル３５によって輪郭が形成された中空本体１０を含む。打撃プレート３０は、ゴルフボール（図示せず）に打撃を加えるようになった前面即ち打撃面４０を形成する。ホーゼル３５は、ゴルフクラブシャフト（図示せず）を受け入れるようになったホーゼルボア３７を形成する。本体１０は、更に、ヒール部分４５、トウ部分５０、及び後部分５５を含む。クラウン１５は、ゴルフボールにアドレスするための通常位置で上下方向で見てクラブへッド５の周囲輪郭５７の上方に延びており且つ打撃面４０の最も上の部分の後方にある、クラブへッド５の上部分と定義される。ソール２０は、クラブへッド５の最も下の点から上方に、クラブへッドの最も下の点からクラウン１５までの距離の約５０％乃至６０％延びる、クラブへッド５の下部分であると定義される。スカート２５は、打撃面４０を除く、トウ部分５０から後部分５５に亘ってヒール部分４５までクラブへッドの周囲輪郭５７の真下に延びる、クラウン１５とソール２０との間のクラブへッド５の側部であると定義される。代表的には立方センチメートル（ｃｍ3 ）で計測されるクラブへッド５の容積は、クラブへッド５の容積押退け量に等しい。
【００２３】
［慣性モーメント］
図５及び図６を参照すると、クラブへッドの慣性モーメントは、代表的には、クラブへッドの重心（ＣＧ）８０を通って延びる三つの軸線に関して定義される。クラブへッド５がアドレス位置にあるとき、重心ｚ軸ＣＧｚ−軸８５が、ＣＧ８０を通って地面１００に対して全体に垂直方向に延びる。重心ｘ軸ＣＧｘ−軸９０が、ＣＧ８０を通ってヒールからトウへの方向に全体に打撃面４０と平行に且つＣＧｚ−軸８５に対して全体に垂直方向に延びる。重心ｙ軸ＣＧｙ−軸９５が、ＣＧ８０を通って前後方向に、ＣＧｘ−軸９０及びＣＧｚ−軸８５に対して全体に垂直方向に延びる。クラブへッド５がアドレス位置にあるとき、ＣＧｘ−軸９０及びＣＧｙ−軸９５は、両方とも、地面１００に対して全体に水平方向に延びる。ＣＧｘ−軸９０を中心とした慣性モーメント（ＩCGx ）は、以下の方程式から計算できる。
【数１】
【００２４】
ここで、ｙは、クラブへッドのＣＧｘｚ平面から、無限小質量ｄｍまでの距離であり、ｚは、クラブへッドのＣＧｘｙ平面から、無限小質量ｄｍまでの距離である。クラブへッドのＣＧｘｚ平面は、クラブヘッドのＣＧｘ−軸９０及びクラブヘッドのＣＧｚ−軸８５が形成する平面である。ＣＧｘｚ平面は、ＣＧｘ−軸９０及びゴルフクラブヘッドのＣＧ
ｙ−軸９５が形成する平面である。
【００２５】
ＣＧｚ−軸８５を中心とした慣性モーメント（ＩCGz ）は、以下の方程式から計算できる。
【数２】
【００２６】
ここで、ｘは、クラブへッドのＣＧｙｚ平面から、無限小質量ｄｍまでの距離であり、ｙは、クラブへッドのＣＧｘｚ平面から、無限小質量ｄｍまでの距離である。クラブへッドのＣＧｙｚ平面は、ゴルフクラブへッドのＣＧｙ−軸９５及びゴルフクラブへッドのＣＧｘ−軸９０が形成する平面である。
【００２７】
［クラブへッド原点座標系］
クラブへッドの様々な特徴（例えばＣＧ８０）の位置を決定できるように、クラブへッド原点座標系を提供してもよい。図７及び図８を参照すると、クラブへッド原点６０がクラブへッド５に示してある。クラブへッド原点６０は、ほぼ打撃面４０の幾何学的中心（即ち、米国ゴルフ協会の「ゴルフクラブへッドの可撓性を計測するための方法」改訂版２．０に定められているように、打撃面４０の高さ及び幅の中点の交点）に位置決めされる。
【００２８】
へッド原点６０を持つへッド原点座標系は、三つの軸線、即ちクラブへッド５がアドレス位置にある場合にへッド原点６０を通って地面１００に対して全体に垂直方向に延びるｚ軸６５と、へッド原点６０を通ってヒールからトウへの方向に全体に打撃面４０と平行に且つｚ軸６５に対してほぼ垂直方向に延びるｘ軸７０と、へッド原点６０を通って前後方向に全体にｘ軸７０及びｚ軸６５に対してほぼ垂直方向に延びるｙ軸７５とを含む。ｘ軸７０及びｙ軸７５は、クラブへッド５がアドレス位置にある場合、両方とも、地面１００に対して全体に水平方向に延びる。ｘ軸７０は、原点６０からクラブへッド５のトウ５０まで正方向に延び、ｙ軸７５は、原点６０からクラブへッド５の後部分５５に向かって正方向に延び、ｚ軸６５は、原点６０からクラウン１５に向かって正方向に延びる。
【００２９】
［Δ１及びΔ２］
クラブへッドの様々な特徴（例えばＣＧ８０）の位置を、更に、ホーゼルボア３７を通って軸線方向に延びるシャフト軸線９７に対して定めてもよい。Δ１は、ＣＧｙ−軸９５に沿って計測した、ＣＧｘｚ平面と、シャフト軸線９７を通過し且つＣＧｚ−軸８５と全体に平行な平面との間の距離と定義される。Δ２は、ＣＧｘ−軸９０に沿って計測した、ＣＧｙｚ平面と、シャフト軸線９７を通過し且つＣＧｙ−軸８５と全体に平行な平面との間の距離と定義される。
【００３０】
［クラブへッドの寸法の定義］
図１及び図２を参照すると、クラブへッド５は、クラブへッド５がアドレス位置にある場合にｚ軸と平行な軸線に沿って計測した、本体１０の表面の最低点と最高点との間の距離と定義される最大高さ（Ｈ）と、クラブへッド５がアドレス位置にある場合にｙ軸と平行な軸線に沿って計測した、本体１０の表面の最前点と最後点との間の距離と定義される最大深さ（Ｄ）と、クラブへッド５がアドレス位置にある場合にｘ軸と平行な軸線に沿って計測した、本体１０のトウ５０の部分とヒール４５の部分との間の最大長さ間の所定の距離と定義される最大幅（Ｗ）とを有する。
【００３１】
［衝突分析の導入］
容積が大きいウッド型ゴルフクラブへッドについては、通常は、クラブへッドの重心を打撃面４０の幾何学的中心（即ち、米国ゴルフ協会の「ゴルフクラブへッドの可撓性を計測するための方法」改訂版２．０に定められているように、打撃面の高さ及び幅の中点の交点）よりも下に配置するのが望ましい。クラウン１５の厚さを小さくすると、クラブへッドの重心を下げるために再分配してもよい自由裁量質量が増大する。例えば、クラウン面積が約１００ｃｍ2 のチタニウム合金製の４６０ｃｍ2 のドライバーへッドについて、厚さが約０．８ｍｍ程度のクラウンの質量は、代表的には、約３６ｇ程度である。クラウン厚さを約０．２ｍｍ程度減少することによって、クラウン質量を約９．０ｇ減少でき、この質量をドライバーへッドの他の部分に自由裁量質量の形態で再分配できる。
【００３２】
残念なことに、クラウン厚さを小さくすることは望ましくない。これは、代表的には、クラウンが薄ければ薄い程、動いているボール等の物体やゴルフバッグ内の別のゴルフクラブ等とクラウンがぶつかったときに圧痕等の永久的な変形が起こり易いためである。クラウンの圧痕は外観的に望ましくなく、疲労破壊や亀裂による構造上の問題点を生じる場合もある。
【００３３】
衝突現象、及びクラウン厚さ等の変化するクラブへッドパラメータがこうした変形に及ぼす効果を分析するのに数値シミュレーション及び実験的試験を使用してもよい。本明細書中に説明した理論的シミュレーション及び実験的試験は、様々なゴルフクラブ形体に基づく。ゴルフクラブへッド形体には、代表的には金属材料から形成された、様々なゴルフクラブ形状及び材料特性を持つゴルフクラブへッドが含まれる。理論的データ及び実験データによれば、特定の種類の薄いゴルフクラブクラウンは、クラウンの圧痕及び他の永久変形に対し、同様の比較的厚いクラウンと比較して予期せぬ抵抗を示すことが示された。驚くべきことに、損傷に対する抵抗を犠牲にすることなく、ゴルフクラブクラウンを、従来のウッド型クラブへッドのクラウンよりも大幅に薄くできる。
【００３４】
［衝突の理論的分析／数値分析］
図９を参照すると、ウッド型クラブへッド５のクラウン１５が、移動している物体１０５と（又は移動しているゴルフへッドが別の動いている又は動いていない物体と）、クラウンの衝突位置１１０でぶつかったとき、クラウン衝突位置の周囲で局所的変形が生じる。このような情況は、一般的には、いわゆる動的負荷と関連している。静的負荷とは異なり、動的負荷が加わったとき、代表的には、全ての衝突エネルギがクラウンの変形に伝えられるわけではない。動的負荷が加わったとき、衝突エネルギは、更に、応力波、（表面波、圧縮波、横波、及び剪断波）を発生し、これらの波がクラウン１５を通過する。クラブ衝突位置１１０の周囲の局所的変形による変形エネルギは、代表的には、圧縮波及び剪断波の形態であり、これは、全衝突エネルギの一部に過ぎない。代表的には、例えば鋼製のボール又は他のゴルフクラブへッド等の物体が衝突したクラウンには、弾性変形及び塑性変形の両方が生じる。弾性変形が生じたクラウンの部分は、衝突後に本質的に元の形態に戻ろうとする。塑性変形は、一般的には、クラウンの永久的な変形であり、衝突後に残る。幾つかの例では、クラウンの永久的な変形を圧痕と呼ぶ。
【００３５】
図１０は、ゴルフクラブへッドクラウン１１５の一部及び先が丸い圧子１２０の断面図である。ＡＢＡＱＵＳ社のＡＢＡＱＵＳソフトウェアを使用し、先が丸い圧子１２０が衝突位置１１０でゴルフクラブへッドクラウン１１５に作用する衝突をシミュレートする。シェルエレメントを使用し、クラウン１１５を凸状のボウルとして数値モデル化する。クラウン１１５についての基本的モデル条件は、クラウン厚さ（ｔ）が０．８ｍｍ、クラウン曲率半径（Ｒ）が１２７ｍｍ、クラウンスパン（Ｓ）が９０ｍｍである。クラウン材料の基本的モデル条件は、降伏強度が１３０Ｋｓｉ、弾性率が１５．１Ｍｓｉ、歪硬化係数（ｎ）が０．０４７であり、これらは全て、ウッド型ゴルフクラブへッドの鋳造に一般的に使用される代表的なＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ合金で代表的な値である。先が丸い圧子１２０
は表面が剛性の球とモデル化される。先が丸い圧子１２０についての基本的モデル条件には、圧子の半径（ｒ）が２４．１ｍｍ及び圧子の密度が約７．８ｇ／ｃｍ3 という条件が含まれる。この密度は、ほぼ、多くの一般的な鋼合金の密度である。シミュレーションについての基本的モデルの圧子落下高さ（Ｑ）（即ち、先が丸い圧子１２０とクラウンの衝突位置１１０との間の距離）は、１３５０ｍｍに設定される。
【００３６】
降伏を越えるクラウン１１５の応力−歪関係を以下の方程式を使用してモデル化する。
【数３】
【００３７】
ここで、ｓは応力を表し、ｅは歪を表し、強度係数は１５３である。
圧子のパラメータを様々に変化させ、クラウンの形状及びクラウンの材料特性に関するクラウンのパラメータを様々に変化させることによって、シェル型クラウンに剛性圧子を衝突させた場合の幾つかの異なるシミュレーションを行う。詳細には、クラウン曲率半径（Ｒｃ）、クラウンスパン（Ｓ）、クラウン厚さ（ｔｃ）、圧子の半径（ｒ）、圧子の落下高さ（Ｑ）、クラウン材料の降伏強度、及びクラウン材料の弾性率を各々独立して変化させる。この際、残りのパラメータは基本的モデル条件のままである。幾つかの数値シミュレーションの結果を表１乃至表６に概略に示す。これらの表１乃至表６では、クラウンの理論的変形（Ｄｃ）は、衝突後のクラウンの衝突位置１１０での単一の節の最大残留撓み（即ち圧痕深さ）と定義される。圧痕深さは、衝突によるクラブへッドクラウンの永久的な変形を特徴付ける。理論的変形値が大きいということは、座屈等の不安定な条件を示す。これを以下に詳細に説明する。
【００３８】
【表１】
【００３９】
表１．クラウン厚さが０．８ｍｍ、クラウンスパンが９０ｍｍ、及びクラウン材料の降伏強度が１３０Ｋｓｉ、そして弾性率が１５．６Ｍｓｉが場合の、クラウン曲率半径（Ｒｃ）の関数としてのクラウンの理論的変形（Ｄｃ）。圧子の半径（ｒ）及び圧子の落下高さ（Ｑ）は、夫々、２４．１ｍｍ及び１３５０ｍｍである。
【００４０】
【表２】
【００４１】
表２．クラウン厚さが０．８ｍｍ、クラウン曲率半径が１２７ｍｍ、及びクラウン材料の降伏強度が１３０Ｋｓｉ、そして弾性率が１５．６Ｍｓｉの場合の、クラウンスパン（Ｓ）の関数としてのクラウンの理論的変形（Ｄｃ）。圧子の半径（ｒ）及び圧子の落下高さ（Ｑ）は、夫々、２４．１ｍｍ及び１３５０ｍｍである。
【００４２】
【表３】
【００４３】
表３．クラウンスパンが９０ｍｍ、クラウン曲率半径が１２７ｍｍ、及びクラウン材料の降伏強度が１３０Ｋｓｉ、そして弾性率が１５．６Ｍｓｉの場合の、クラウン厚さ（ｔｃ）の関数としてのクラウンの理論的変形（Ｄｃ）。圧子の半径（ｒ）及び圧子の落下高さ（Ｑ）は、夫々、２４．１ｍｍ及び１３５０ｍｍである。
【００４４】
【表４】
【００４５】
表４．クラウン厚さが０．８ｍｍ、クラウンスパンが９０ｍｍ、クラウン曲率半径が１２７ｍｍ、及びクラウン材料の降伏強度が１３０Ｋｓｉ、そして弾性率が１５．６Ｍｓｉの場合の、圧子の半径（ｒ）の関数としてのクラウンの理論的変形（Ｄｃ）。圧子の落下高さ（Ｑ）は、１３５０ｍｍである。
【００４６】
【表５】
【００４７】
表５．クラウン厚さが０．８ｍｍ、クラウンスパンが９０ｍｍ、クラウン曲率半径が１２７ｍｍ、及びクラウン材料の降伏強度が１３０Ｋｓｉ、そして弾性率が１５．６Ｍｓｉの場合の、圧子の落下高さ（Ｑ）の関数としてのクラウンの理論的変形（Ｄｃ）。圧子の半径（ｒ）は、２４．１ｍｍである。
【００４８】
【表６】
【００４９】
表６．クラウン厚さが０．８ｍｍ、クラウンスパンが９０ｍｍ、クラウン曲率半径が１２７ｍｍの場合のクラウン材料の降伏強度及び弾性率の関数としてのクラウンの理論的変形（Ｄｃ）。圧子の落下高さ（Ｑ）及び圧子の半径（ｒ）は、夫々、１３５０ｍｍ及び２４．１ｍｍである。
【００５０】
表１乃至表６に示す数値シミュレーションの結果は、クラウンの理論的変形を劇的に増大する臨界クラウンパラメータが、臨界クラウンパラメータ範囲又は移行領域に存在することを示す。例えば、表１、表２、及び表３に示すように、１２７ｍｍ乃至７６．２ｍｍの範囲のクラウン曲率半径、９０ｍｍ乃至６０ｍｍの範囲のクラウンスパン、及び０．６ｍｍ乃至０．５５ｍｍの範囲のクラウン厚さで、クラウンの理論的変形が劇的に増大する
。これとは対照的に、圧子の半径、圧子の落下高さ、クラウン材料の降伏強度、及びクラウン材料の弾性率は、同様の劇的変化をもたらさない。
【００５１】
表３に示すように、大幅に増大したクラウンの理論的永久変形は、０．５８ｍｍ乃至０．５７ｍｍの範囲のクラウン厚さで生じる。例えば、厚さが０．５８ｍｍ及び０．５７ｍｍのクラウンについて、クラウンの理論的永久変形は、夫々、０．５３ｍｍ及び８．８７ｍｍである。クラウン厚さの効果は複雑である。これは、この移行範囲よりも上のクラウン厚さでもクラウンの理論的永久変形が増大するためである。例えば、表３に示すように、クラウン厚さが０．８ｍｍよりも大きい場合、クラウンの理論的永久変形は、クラウン厚さが０．６ｍｍである場合よりも大きい。
【００５２】
クラウン厚さ移行領域の効果は、クラウンの塑性変形によって散逸する衝突エネルギのパーセンテージと定義される「塑性散逸 (plastic dissipation)」を分析することによっても予想できる。クラウン厚さの関数としての塑性散逸のパーセンテージを図１１に示す。ここでは、この他のシミュレーションパラメータは、表３で使用した値と等価である。０．５８ｍｍの厚さのクラウンについての塑性散逸のパーセンテージは、約４４％であるが、０．５７ｍｍの厚さのクラウンについての塑性散逸のパーセンテージは、約３９％であるということに着目されたい。比較的薄い０．５７ｍｍのクラウンが放散するエネルギが、比較的厚い０．５８ｍｍのクラウンよりも小さいが、理論的変形が比較的大きい。
【００５３】
数値分析を精密に行えば行う程、代表的な衝突変形プロセスが三つの衝突後段階に分けられることが示唆される。第１段階は、主に衝突位置の周囲の弾性変形を特徴とし、局所的歪レベルが弾性限度よりも全体に低い。図１２Ａ及び図１２Ｂは、先が丸い圧子１２０４の衝突後４ｍｓ後の、クラウン厚さが夫々０．５７ｍｍ及び０．５８ｍｍのクラウン１２０２の一部の図解である。クラウンのスパン、曲率半径、弾性率、及び降伏強度、及び圧子の落下高さ及び半径は、表３の基本的モデル条件と一致する。図１２Ａ及び図１２Ｂに示すクラウンの部分は、関連した平面内の歪に基づいて影が付けてある。平面内の正及び負の歪領域が示してある。図１２Ａ及び図１２Ｂの両方において、圧子１２０４を取り囲む暗い領域は、弾性変形と対応する。図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、厚さが０．５７ｍｍのクラウンは、この第１の衝突後段階では、厚さが０．５８ｍｍのクラウンと非常に似た挙動を示す。
【００５４】
衝突後の第２段階は、衝突位置を取り囲み且つ衝突位置から離れた高応力／歪領域をクラウンに形成することを特徴とする。こうした領域での局所的歪レベルは、クラウン材料の弾性限度を越えており、代表的には、永久的塑性変形を局所的に形成する。図１３Ａ及び図１３Ｂは、衝突後７ｍｓ後の、０．５７ｍｍ及び０．５８ｍｍのクラウン厚さの夫々についての、この段階でのクラウンの一部の図解である。図１３Ａは、圧子１２０４の周囲の暗いリング状領域１２０６が、正の平面内歪と関連しており、クラウンの局所的な永久的塑性変形と対応する。厚さが０．５８ｍｍのクラウンは、厚さが０．５７ｍｍのクラウンと同様の挙動を示すが、厚さが０．５８ｍｍのクラウンは、歪レベルが僅かに小さい。厚さが０．５８ｍｍのクラウンの局所的歪レベルは、全体として、弾性限度を越えない。図１３Ｂに示すように、リング状領域１２０８の正の平面内歪は、リング状領域１２０６での正の平面内歪よりも僅かに小さい。
【００５５】
衝突後の第３段階は、衝突位置でクラウンがばねのように戻ることを特徴とする。第２段階での塑性変形の程度に応じて、変形したクラウンの一部がその元の位置にばねのように戻る。変形したクラウンの残りの部分は、永久変形したままであり、圧痕を残す。図１４Ａ及び図１４Ｂは、衝突後８ｍｓ後の、０．５７ｍｍ及び０．５８ｍｍのクラウン厚さの夫々についての、この段階でのクラウンの一部の図解である。図１５Ａ及び図１５Ｂは、衝突後１０ｍｓ後の、０．５７ｍｍ及び０．５８ｍｍのクラウン厚さの夫々についての
、この段階でのクラウンの一部の図解である。図１５Ａの暗い領域１２１０は、クラウンの永久変形を示す。図１５Ａ及び図１５Ｂに示すように、厚さが０．５７ｍｍのクラウンは、クラウンの理論的永久変形が、厚さが０．５８ｍｍのクラウンについて予測されるよりも遥かに高い。逆に、厚さが０．５８ｍｍのクラウンについては、変形した領域の大部分がばねのように戻ると予測され、この場合、厚さが０．５７ｍｍのクラウンがばねのように戻る態様はかなり小さく、厚さが０．５８ｍｍのクラウンと比較して１／１７程度である。従って、厚さが０．５８ｍｍのクラウン及び厚さが０．５７ｍｍのクラウンについて予測されるばね態様の戻りは大きく変化するが、クラウンの厚さの差は、０．０１ｍｍと表面的には些細である。
【００５６】
図１６は、圧子との接触後８ｍｓ後の厚さが０．５７ｍｍのクラウンの理論的平面内歪を示す。図１６に示すクラウン１６００の部分を、関連した平面内歪の大きさに基づいて複数の表面エレメントに分割する。中心衝突領域１６０２と関連した表面エレメント及び周囲領域１６０４−１６０８は、約１．１３％よりも大きい平面内歪と関連する。領域１６０４−１６０８の歪は、衝突領域１６０２が元の形状に戻るのを阻止するクラウンの永久変形と関連している。図１６に示すように、周囲領域１６０４−１６０８は、衝突領域１６０２の周囲に所定の定期的角度をなして配置されている。
【００５７】
衝突中心の理論的変形を、図１７のグラフに、厚さが異なる四つのクラウンについて、衝突後の時間の関数として示す。０．６ｍｍ及び０．８ｍｍのクラウン厚さについては、衝突中心のクラウン材料は、衝突前の元の位置に実質的にばねのように戻る。０．５８ｍｍのクラウン厚さについては、７ｍｓ後に衝突中心で「ヒステリシス」を生じるが、最終的には、実質的に元の衝突前の位置に戻る。しかしながら、０．５７ｍｍのクラウン厚さについては、衝突後７ｍｓ後に初期ばね戻り移動から分かれ、永久変形したままとなる。
【００５８】
［座屈理論］
コラム座屈理論を使用して上文中に説明した理論的衝突分析を例示する。所与のコラムについて、以下の方程式を使用し、理論的座屈負荷（Ｐｃｒ）を計算できる。
【数４】
【００５９】
ここで、（Ｅ）はコラム材料の弾性率であり、（Ｉ）は面積慣性モーメントであり、（ｌ）はコラムの長さであり、（Ｋ）はコラム端部での自由度で決まる負荷パラメータ定数である。臨界座屈負荷（Ｐｃｒ）は、変形した形状の曲げモーメントの均衡から、以下の方程式に従って概算される。
【数５】
【００６０】
ここで、（Ｍ）はコラムの復元曲げモーメントであり、（Ｐ）は軸線方向負荷であり、（ｄ）はコラムの横方向撓みである。復元曲げモーメント（Ｍ）は、弾性率（Ｅ）、面積慣性モーメント（Ｉ）、及び横方向撓み（ｄ）の関数である。
【００６１】
臨界座屈負荷（Ｐｃｒ）よりも小さい全ての軸線方向負荷（Ｐ）について、コラムの横方向撓み（ｄ）は存在しない。軸線方向負荷（Ｐ）が臨界座屈負荷（Ｐｃｒ）と等しい場合には、均衡状態が存在し、その結果、コラムに有限量の横方向撓み（ｄ）が生じる。軸線方向負荷（Ｐ）が臨界座屈負荷（Ｐｃｒ）よりも大きい場合には、不安定が生じ、コラ
ムの横方向撓み（ｄ）が不確定に増大し、コラムの構造を破損してしまう。臨界座屈負荷（Ｐｃｒ）は、弾性率（Ｅ）、面積慣性モーメント（Ｉ）、コラムの長さ（ｌ）、及び負荷パラメータ定数（Ｋ）で決まるけれども、臨界座屈負荷はコラム材料の強度とは無関係であるということに着目されたい。
【００６２】
コラム座屈理論は、クラウンの変形及び圧痕を理解する上での簡単な骨組みを提供するが、上文中に論じた理論的クラウン圧痕の予測と必ずしも完全に相関しない。コラムの座屈については、臨界負荷（即ち撓み）は、コラムの復元曲げモーメント（Ｍ）と、軸線方向負荷（即ちＰｄ）の座屈効果との間のバランスの結果である。クラウン圧痕の形成に適用されたように、パラメータ（例えばクラウンの厚さ、クラウンのスパン、クラウンの曲率半径）の組み合わせが存在し、任意の一つのパラメータが臨界値以下であると、復元力が、代表的には、加えられた負荷による変形を補償するには不十分となる。この臨界値は、衝突点（図１２乃至１６参照）の周囲の別個の位置での塑性散逸のいきなりの変化（図１１参照）及び塑性歪エネルギの集中と同時に生じる場合もある。
【００６３】
［実験的試験］
他の物体との衝突に対するクラウンの応答は、いわゆる衝突試験を使用して実験的に特徴を定めることができる。衝突試験は、一般的には、所定の質量、形状、及び大きさの試験体を、選択された高さからゴルフクラブクラウンに落下させることによって行われる。別の態様では、試験体及びクラウンが所定の相対的衝突速度で衝突するように、試験体及び／又はクラブへッド又はクラウンを所定速度まで加速してもよい。
【００６４】
代表的な例では、衝突試験は、便利には、ボールをゴルフクラブへッドのクラウンの少なくとも一つの衝突位置に落下させる「ボール落下試験」として実施される。特定のボール落下試験では、直径が約４８ｍｍの鋼球を約１．３ｍの高さからゴルフクラブへッドのクラウンの幾つかの衝突位置に落下させる。結果的に形成された圧痕即ちクラウンの永久変形を計測し、様々な衝突位置での圧痕の直径を平均し、圧痕の代表的な又は平均的な直径を決定する。ボール落下試験は、クラウンの変形をクラウンのスパン、湾曲、厚さ、又は他のクラウンパラメータの関数として決定するのに使用してもよいし、臨界的厚さ、スパン、湾曲、及び容積を決定するのに使用してもよい。
【００６５】
一般的には、クラウンの代表的な永久変形は、ほぼ円形であり、変形の直径及び深さに基づいて特徴を定めることができる。代表的には、最大変形深さの約半分の深さを使用し、変形直径を決定する。他の例では、変形は、楕円形、長円形、又は他の形状を備えており、一つ又はそれ以上の軸線に沿った変形距離に基づく方向性のある直径を特徴とし、又は変形面積が実質的に同じ円形の変形と対応して決定できる有効直径を決定できる。変形直径は、最大変形深さの約５％、１０％、又は２５％の深さに基づいて概算でき、又は視覚的外観に基づくことができる。クラウンの変形は、一般的には、実質的に完成したウッド型ゴルフクラブへッドを形成するようにクラブへッドスカート及び打撃面に固定されたクラウンとの衝突に基づいて計測され又は概算される。代表的には、ウッド型ゴルフへッドは、金属材料から形成される。
【００６６】
三つの異なるウッド型ゴルフクラブ形体、即ち試験クラブ形体Ａ、Ｂ、及びＣに衝突試験を行う。これらのクラブ形体の詳細は、以下の表７に簡単に記載してある。全ての試験クラブ形体は、降伏強度が１３５Ｋｓｉで弾性率が１６Ｍｓｉの材料で形成されている。各形体の幾つかの異なる試料を試験した。各試料はクラウンの厚さが異なる。
【００６７】
【表７】
【００６８】
表７．実験的クラウン衝突試験で使用する試験クラブ形体
クラウンの表面積（Ａ）は、クラブＢの外面で計測したクラウンの総表面積と定義される。以下の方程式から、等価のクラウンスパン（Ｓｅｑ）を計算する。
【数６】
【００６９】
図１９に示すように、クラウンの前後方向曲率半径（ＲFB）は、クラブの原点を通るｙ軸７５及びクラブの原点を通るｚ軸６５が定義する平面に沿って計測した、クラウンの平均的曲率半径と定義される。図２０に示すように、クラウンのトウ−ヒール方向曲率半径（ＲTH）は、クラブの原点を通るｘ軸７０及びクラブの原点を通るｚ軸６５が定義する平面と平行であり且つ本体１０の表面の最前点と最後点との間のほぼ中間の（即ち、本体１０の表面の最前点からの最大深さ（Ｄ）のほぼ半分と等しい距離のところにある）平面に沿って計測した、クラウンの平均的曲率半径と定義される。
【００７０】
試験クラブ形体Ａ、Ｂ、及びＣに実施した実験的試験には、ボール落下試験が含まれる。試験は、直径が約４８ｍｍの鋼球を約１．３ｍの高さから各クラブへッドのクラウンに落下させることによって行われる。落下を、図１８に示す６個のクラウン衝突位置の各々で一回づつ６回行う。図示のように、６個の衝突位置は、クラウンに亘って分配されており、クラブへッドの幾何学的中心６０と整合しており、離間距離（Ｂ）は約２５ｍｍに等しい。各衝突位置について、クラウンの厚さ、及び圧痕の平均直径と定義される実験によるクラウンの変形を記録する。
【００７１】
【表８】
【００７２】
表８．試験クラブ形体Ａについての、クラウンの厚さの関数としての、実験によるクラウンの変形。試験を行ったクラウンの各々の約８０％が、表示のクラウン厚さを有する。
【００７３】
【表９】
【００７４】
表９．試験クラブ形体Ｂについての、クラウンの厚さの関数としての、実験によるクラウンの変形。試験を行ったクラウンの各々の約８５％が、表示のクラウン厚さを有する。
【００７５】
【表１０】
【００７６】
表１０．試験クラブ形体Ｃについての、クラウンの厚さの関数としての、実験によるクラウンの変形。試験を行ったクラウンの各々の約８５％が、表示のクラウン厚さを有する。
試験クラブＡ、Ｂ、及びＣに実施したボール落下試験についての実験によるクラウンの永久変形を表８、９、及び１０に示す。実験によるクラウンの変形は、クラウンの理論変形とは異なる態様で定義され、衝突後のｚ軸方向での最大残留撓みと定義される。更に、永久変形は、表８乃至１０において、クラウン表面積に対する、圧痕の平均直径から決定される圧痕面積の比によって特徴付けられる。
【００７７】
実験によるクラウンの変形と、クラウンの理論的変形は定義が異なるけれども、実験によるクラウンの変形の値と、クラウンの理論的変形値を比較し、圧痕深さ（クラウンの理論的変形で使用されるような）と、圧痕直径（実験によるクラウンの変形で使用されるような）とを相関させることができる。例えば、表８乃至１０の実験によるクラウンの変形の値は、更に、クラウンのかなり大きな圧痕損傷が観察されるクラウンの臨界厚さ範囲又は移行範囲が存在するということを示す。このような移行領域は、表１乃至表６に示すクラウンの変形の理論的データに基づいて予測される。実験は、更に、表１乃至表６に示すクラウンの変形の理論的データに示すように、クラウンが厚ければ厚い程、被る圧痕損傷が薄いクラウンよりも大きいということを示す。
【００７８】
［検討］
上文中に論じた理論的分析及び実験結果は、ウッド型ゴルフクラブへッドのクラウンの厚さ、クラウンのスパン、及びクラウンの曲率半径の所与の組み合わせについて、これらのパラメータに対して臨界値が存在することを示唆する。臨界値は、代表的には、特定のクラウン形状が与えられた場合の、動的負荷（即ち衝突）によるクラウンの曲げ又は座屈と、初期衝突変形からばねをなして戻るクラウンの性能との間のバランスを示す。
【００７９】
例えば、ゴルフクラブクラウンの臨界厚さは、この厚さについてのクラウンの変形直径、変形深さ、変形表面積、及びクラウンの変形の大きさと関連した他のパラメータが、僅かに厚い又は薄い実質的に同様のクラウンについての対応する値よりも、全体として小さい、厚さである。臨界厚さは、一般的には、前後方向及びトウ−ヒール方向の両方向でのクラウンのスパン及びクラウンの曲率半径の関数である。臨界厚さは、便利には、ボール落下試験等の衝突試験に基づいて概算できる。例えば、代表的な臨界厚ボール落下試験では、臨界厚さは、クラウンの厚さを変化させることによって決定される。この際、スパンや曲率半径等の他のクラウンパラメータは一定に保持される。この種のボール落下試験は、クラウンの所定の曲率半径及びスパンについて、圧痕直径又はクラウンの変形をクラウンの厚さの関数として決定する。臨界厚さは、代表的には、ボール落下試験での圧痕の直径及び深さを大幅に小さくし、厚さを僅かに増減することにより大きな変形を生じるクラウンの厚さとして決定される。別の態様では、臨界厚さは、クラウンの厚さの関数としての塑性散逸のパーセンテージのいきなりの変化に対応するものとして理論的に決定できる。
【００８０】
臨界厚さを持つクラウンは、代表的には、クラウンの永久変形に対して抵抗し、クラブへッド設計について再分配できる大きな質量を提供できる。臨界厚さ範囲は、臨界厚さを含む厚さの範囲であり、臨界厚さの±０．２ｍｍ、±０．１ｍｍ、±０．０５ｍｍ、±０．０２ｍｍ、又は±０．０１ｍｍ内の厚さである。臨界厚さ範囲は、必ずしも臨界厚さを中心として対称でない。例えば、臨界厚さ範囲は、臨界厚さ−０．２ｍｍ乃至＋０．０５ｍｍの範囲であってもよく、この他の非対称範囲は、上掲の対称範囲限度に基づいていてもよい。厚さが臨界厚さ範囲内のゴルフクラブクラウンのことを、本明細書中、臨界厚さと等価の厚さを持つクラウンと呼ぶ。
【００８１】
臨界クラウン容積は、クラウンの選択された曲率半径、厚さ、及びスパンの値と関連したクラウン容積であり、クラウンの変形は、パラメータの値がこれらと僅かに異なるクラウンについての変形よりも小さい。臨界クラウン容積と関連したクラウンの曲率半径、厚さ、及びスパンのうちの任意の一つが変化すると、ボール落下試験等の衝突試験で生じるクラウンの永久変形の大きさが大幅に増大する。所定範囲の臨界クラウン容積と関連した容積を持つゴルフクラブクラウンは、衝突に応じた変形が小さいことを特徴とし、厚さ、曲率半径、スパン等の一つ又はそれ以上の臨界クラウンパラメータ又はこれらのパラメータの範囲に基づく所定範囲の臨界クラウン容積と関連した容積を持つゴルフクラブクラウンを、本明細書中、臨界クラウン容積と等価の容積を持つクラウンと呼ぶ。
【００８２】
ゴルフクラブクラウンの臨界スパンは、スパンが僅かに異なる実質的に同様のクラウンよりもクラウンの変形が、全体として、大幅に小さいクラウンスパンである。スパンが臨界スパンよりも大きいゴルフクラブクラウンを、本明細書中、臨界スパンと等価のスパンを持つという。代表的には、臨界スパンは、約３ｍｍを越えない変形深さと関連しており、クラウンのスパンが臨界スパンよりも約１ｍｍ大きくなると、変形深さは、約０．０５ｍｍ、０．１ｍｍ、又は０．２ｍｍ増大する。臨界スパンは、厚さ及び曲率半径を一定に保持したままクラウンのスパンを変化させてボール落下試験を実施することによって決定してもよい。
【００８３】
ゴルフクラブクラウンの臨界曲率半径は、その曲率半径のクラウンの全体としての変形が、曲率半径が小さい実質的に同様のクラウンよりも大幅に小さい、クラウン曲率半径である。クラウン臨界曲率半径は、ヒール−トウ方向での臨界曲率半径であってもよいし、前後方向での臨界曲率半径であってもよく、又はクラウンの平均的曲率半径であってもよい。代表的には、臨界曲率半径は、約３ｍｍよりも小さい変形深さと関連しており、この変形深さは、クラウン曲率半径が約１ｍｍ増大すると、約０．４ｍｍ、０．５ｍｍ、又は０．６ｍｍ減少する。本明細書中、曲率半径が臨界曲率半径よりも小さいゴルフクラブク
ラウンを、臨界曲率半径と等価の曲率半径を持つという。臨界曲率半径は、厚さ及びスパンを一定に保持したまま、曲率半径を変化させたボール落下試験を行うことによって決定してもよい。
【００８４】
耐衝撃性クラウンは、クラウンの永久変形に抵抗するゴルフクラブクラウンである。衝突試験を加えたとき、耐衝撃性クラウンには、一般的には、問題とならない程小さい代表的な大きさの圧痕しか形成されない。例えば、ボール落下試験によって決定された圧痕の平均的な大きさは、このような圧痕がゴルフクラブへッドの外観に現れない場合、又はゴルフクラブへッドの機能を損なわない場合には、十分に小さいものと考えられる。一般的には、直径が約４８ｍｍの鋼球を約１．３ｍの高さからクラウンに落下させるボール落下試験によって決定した、変形と関連した表面積のクラウンの表面積に対する比が、約０．０１０、０．００６、０．００２、０．００１、０．０００５、又は０．０００５よりも小さい場合には、平均的な圧痕又は変形は受容可能である。特定のクラウンの変形に対する抵抗は、例えば、クラウンのスパン、クラウンの厚さ、又はトウ−ヒール方向、前後方向、又は他の方向でのクラウンの曲率半径で決まる。
【００８５】
衝突試験に基づくクラウンの評価は、例えば、試験体の質量、大きさ、及び相対的衝突速度で決まるけれども、衝突試験に基づいて決定される臨界値は、正確な衝突試験パラメータに対する変化が驚く程低くなりがちである。例えば、上掲の表５に示すように、落下高さが大きくなると、圧痕の大きさ即ちクラウンの永久変形が大きくなる傾向があるが、落下高さを倍にしてもクラウンの変形の増大はほんの僅かであり、約０．６２ｍｍから約０．６９ｍｍになるに過ぎない。直径が３５．６ｍｍ乃至５５．８ｍｍの試験体を１ｍ乃至２ｍの高さから落下した場合の代表的な圧痕直径の変化は、約１０％に過ぎない。従って、試験体の半径及び落下高さの条件を僅かに変化させて実施したボール落下試験（又は他の衝突試験）により、僅かに異なる代表的な又は平均的な圧痕直径が決定されるが、このような変化は、臨界厚さ、臨界容積、又はクラウンの臨界曲率半径の概算値を大きくは変化させない。本開示における便宜のため、衝突試験は、半径が１５ｍｍ乃至５０ｍｍの試験体を用いた約０．５ｍ乃至約３ｍのボール落下試験（又は関連した試験体／クラウン相対速度）に基づく。
【００８６】
［クラブへッドの第１例］
幾つかの実施例において、クラウン、ソール、スカート、及び打撃プレートは、一つ又はそれ以上の金属材料から、従来の鋳造技術（例えば遠心式インベストメント鋳造法）、常温成形及び／又は鍛造を使用して形成されていてもよい。金属材料は、様々な鋼合金（例えば、炭素鋼（１０２０、８６２０）、ステンレス鋼（３０４、４１０）、ＰＨ合金（１７−４、Ｃ４５０、Ｃ４５５））及び／又はチタニウム合金（例えば、α／近α（３−２．５）、α−β（６−４、ＳＰ７００）β／近β（１５−３−３−３、１０−２−３））から選択されてもよい。別の態様では、クラウン、ソール、スカート、及び打撃プレートは、ガラスファイバ強化ポリマー（ＧＦＲＰ）、炭素繊維強化ポリマー（ＣＦＲＰ）、金属母材複合材料（ＭＭＣ）、及び／又はセラミック母材複合材料（ＣＭＣ）等の一つ又はそれ以上の複合材料から形成されていてもよい。ゴルフクラブへッドのクラウン、ソール、及びスカートを一体の本体として形成し、打撃プレートを、プラズマ溶接、レーザー溶接、又は接着剤結合等の様々な手段によって一体の本体に取り付けてもよい。
【００８７】
幾つかの実施例では、クラウンは、クラウンの約６０％乃至１００％の厚さが約０．６５ｍｍであり、クラウンの表面積が約８０００ｍｍ2 乃至約１１０００ｍｍ2 であり、等価のクラウンのスパンが約９０ｍｍ乃至約１２０ｍｍであり、クラウンの前後方向曲率半径（ＲFB）が約６０ｍｍ乃至約１２０ｍｍであり、クラウンのトウ−ヒール方向曲率半径（ＲTH）が約６０ｍｍ乃至約１２０ｍｍであり、クラウンを形成する材料の弾性率が約１３Ｍｓｉ乃至約２０Ｍｓｉである。更に好ましくは、クラウンは、クラウンの約７０％乃
至約９０％の厚さが約０．６２ｍｍよりも小さく、クラウンの表面積が約８６００ｍｍ2 乃至約１００００ｍｍ2 であり、等価のクラウンのスパンが約９５ｍｍ乃至約１１０ｍｍであり、クラウンの前後方向曲率半径（ＲFB）が約７０ｍｍ乃至約１１０ｍｍであり、クラウンのトウ−ヒール方向曲率半径（ＲTH）が約７０ｍｍ乃至約１１０ｍｍであり、クラウンを形成する材料の弾性率が約１４Ｍｓｉ乃至約１８Ｍｓｉであるように形成されていてもよい。最も好ましくは、クラウンは、クラウンの約８０％乃至約８５％の厚さが約０．６０ｍｍよりも小さく、クラウンの表面積が約８８００ｍｍ2 乃至約９２００ｍｍ2 であり、等価のクラウンのスパンが約１００ｍｍ乃至約１０５ｍｍであり、クラウンの前後方向曲率半径（ＲFB）が約８０ｍｍ乃至約１００ｍｍであり、クラウンのトウ−ヒール方向曲率半径（ＲTH）が約８０ｍｍ乃至約１００ｍｍであり、クラウンを形成する材料の弾性率が約１５Ｍｓｉ乃至約１６Ｍｓｉであるように形成されていてもよい。
【００８８】
幾つかの実施例では、クラブへッドは、スカートの少なくとも約５０％の厚さが、約０．６５ｍｍ乃至約０．８ｍｍであり、ソールの少なくとも約５０％の厚さが、約０．８５ｍｍ乃至約１．１ｍｍであるように形成されていてもよい。更に好ましくは、クラブへッドは、スカートの少なくとも約６０％の厚さが、約０．６５ｍｍ乃至約０．８ｍｍであり、ソールの少なくとも約５５％の厚さが、約０．８５ｍｍ乃至約１．１ｍｍであるように形成されていてもよい。最も好ましくは、クラブへッドは、スカートの少なくとも約７０％の厚さが、約０．６５ｍｍ乃至約０．８ｍｍであり、ソールの少なくとも約６０％の厚さが、約０．８５ｍｍ乃至約１．１ｍｍであるように形成されていてもよい。
【００８９】
幾つかの実施例では、クラブへッドの総質量は、約１５０ｇ乃至約３００ｇであり、クラブへッドの容積は、約３００ｃｍ3 乃至約５００ｃｍ3 であり、ＣＧｘ−軸を中心とした慣性モーメント（ＩCGx） は、約３００ｋｇ・ｍｍ2 乃至約４５０ｋｇ・ｍｍ2 であり、ＣＧｚ−軸を中心とした慣性モーメント（ＩCGz） は、約４００ｋｇ・ｍｍ2 乃至約７００ｋｇ・ｍｍ2 であり、Δ１は約１０ｍｍ乃至約３０ｍｍであり、クラブへッドの重心は、へッド原点ｘ軸７０及びへッド原点ｙ軸７５が形成する平面の下方約０ｍｍ乃至約１０ｍｍのところに配置されており、へッド深さ（Ｄ）は約７０ｍｍ乃至１２０ｍｍであり、へッド高さ（Ｈ）は約５０ｍｍ乃至８０ｍｍであり、へッド幅（Ｗ）は約８０ｍｍ乃至１３０ｍｍである。更に好ましくは、クラブへッドの総質量は、約１７０ｇ乃至約２５０ｇであり、クラブへッドの容積は、約３２０ｃｍ3 乃至約４８０ｃｍ3 であり、ＣＧｘ−軸を中心とした慣性モーメント（ＩCGx） は、約３２５ｋｇ・ｍｍ2 乃至約４２５ｋｇ・ｍｍ2 であり、ＣＧｚ−軸を中心とした慣性モーメント（ＩCGz） は、約５００ｋｇ・ｍｍ2 乃至約６００ｋｇ・ｍｍ2 であり、Δ１は、約１５ｍｍ乃至約２６ｍｍであり、クラブへッドの重心は、へッド原点ｘ軸７０及びへッド原点ｙ軸７５が形成する平面の下方約２ｍｍ乃至約８ｍｍのところに配置されており、へッド深さ（Ｄ）は約８０ｍｍ乃至１１０ｍｍであり、へッド高さ（Ｈ）は約５５ｍｍ乃至７５ｍｍであり、へッド幅（Ｗ）は約９０ｍｍ乃至１２０ｍｍである。最も好ましくは、クラブへッドの総質量は、約１９０ｇ乃至約２１０ｇであり、クラブへッドの容積は、約３５０ｃｍ3 乃至約４６０ｃｍ3 であり、ＣＧｘ−軸を中心とした慣性モーメント（ＩCGx） は、約３５０ｋｇ・ｍｍ2 乃至約４００ｋｇ・ｍｍ2 であり、ＣＧｚ−軸を中心とした慣性モーメント（ＩCGz） は、約５５０ｋｇ・ｍｍ2 乃至約６００ｋｇ・ｍｍ2 であり、Δ１は、約１８ｍｍ乃至約２２ｍｍであり、クラブへッドの重心は、へッド原点ｘ軸７０及びへッド原点ｙ軸７５が形成する平面の下方約５ｍｍ乃至約７ｍｍのところに配置されており、へッド深さ（Ｄ）は約９０ｍｍ乃至１００ｍｍであり、へッド高さ（Ｈ）は約６０ｍｍ乃至７０ｍｍであり、へッド幅（Ｗ）は約１００ｍｍ乃至１１０ｍｍである。
【００９０】
［クラブへッドの第２例］
別の実施例では、ゴルフクラブへッドのクラウン、ソール、及びスカートは、遠心式インベストメント鋳造法によって、Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ合金から、一体の本体として形成さ
れる。打撃プレートは、常温圧延によって形成されたＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ合金プレートであり、一体の本体にプラズマ溶接によって取り付けられる。クラウンは、クラウンの約８１％の厚さが約０．６ｍｍ又はそれ以下であり、クラウンの約１９％の厚さが約０．８ｍｍと等しいか或いはそれ以上であるように形成される。スカートは、スカートの厚さが約０．６ｍｍ乃至約１．１ｍｍであるように形成される。ソールは、ソールの厚さが約０．８ｍｍ乃至約１．２ｍｍであるように形成される。クラウンは、クラウンの表面積（Ａ）が約９６５０ｍｍ2 であり、等価のクラウンのスパン（Ｓｅｑ）が約１１１ｍｍであり、クラウンの前後方向曲率半径（ＲFB）が約８５ｍｍ乃至約９０ｍｍであり、クラウンのトウ−ヒール方向曲率半径（ＲTH）が約１００ｍｍ乃至約１２０ｍｍである。ゴルフクラブへッドの総質量は、約２０６ｇであり、約４１１ｃｍ3 のへッド容積を形成する。ゴルフクラブへッドのＣＧｘ−軸を中心とした慣性モーメント（ＩCGx） は、約２１９ｋｇ・ｍｍ2 乃至約２５５ｋｇ・ｍｍ2 であり、ＣＧｚ−軸を中心とした慣性モーメント（ＩCGz） は、約３８４ｋｇ・ｍｍ2 乃至約３９１ｋｇ・ｍｍ2 であり、Δ１は、約１４．９ｍｍ乃至約１６．８ｍｍであり、ゴルフクラブへッドの重心は、へッド原点ｘ軸７０及びへッド原点ｙ軸７５が形成する平面の下方に配置されている。ゴルフクラブへッドのへッド深さ（Ｄ）は約１０２ｍｍであり、へッド高さ（Ｈ）は約６５．５ｍｍであり、へッド幅（Ｗ）は約１１６ｍｍである。
【００９１】
［クラブへッドの第３例］
別の実施例では、ゴルフクラブへッドのクラウン、ソール、及びスカートは、遠心式インベストメント鋳造法によって、Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ合金から、一体の本体として形成される。打撃プレートは、常温圧延によって形成されたＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ合金プレートであり、一体の本体にプラズマ溶接によって取り付けられる。クラウンは、クラウンの約８２％の厚さが約０．６ｍｍ又はそれ以下であり、クラウンの約１８％の厚さが約０．８ｍｍと等しいか或いはそれ以上であるように形成される。スカートは、スカートの厚さが約０．６ｍｍ乃至約０．９ｍｍであるように形成される。ソールは、ソールの厚さが約０．８ｍｍ乃至約１．１ｍｍであるように形成される。クラウンは、クラウンの表面積（Ａ）が約１０２８５ｍｍ2 であり、等価のクラウンのスパン（Ｓｅｑ）が約１１４ｍｍであり、クラウンの前後方向曲率半径（ＲFB）が約８５ｍｍ乃至約９０ｍｍであり、クラウンのトウ−ヒール方向曲率半径（ＲTH）が約１１０ｍｍ乃至約１２０ｍｍである。ゴルフクラブへッドの総質量は、約２０４ｇであり、約４５５ｃｍ3 のへッド容積を形成する。ゴルフクラブへッドのＣＧｘ−軸を中心とした慣性モーメント（ＩCGx） は、約２５９ｋｇ・ｍｍ2 であり、ＣＧｚ−軸を中心とした慣性モーメント（ＩCGz） は、約４１６ｋｇ・ｍｍ2 乃至約４２１ｋｇ・ｍｍ2 であり、Δ１は、約１８．５ｍｍであり、ゴルフクラブへッドの重心は、へッド原点ｘ軸７０及びへッド原点ｙ軸７５が形成する平面の下方に配置されている。ゴルフクラブへッドのへッド深さ（Ｄ）は約１０９ｍｍであり、へッド高さ（Ｈ）は約６５．７ｍｍであり、へッド幅（Ｗ）は約１１５ｍｍである。
【００９２】
開示の原理を適用できる多くの可能な実施例に鑑みると、例示の実施例は単なる例であって、開示の発明の範囲を限定するものと考えられてはならないということは理解されるべきである。特許請求の範囲及びその精神内の全ての事項を特許請求する。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】図１は、ウッド型ゴルフクラブへッドを側方から見た斜視図である。
【図２】図２は、ウッド型ゴルフクラブへッドを前方から見た斜視図である。
【図３】図３は、ウッド型ゴルフクラブへッドを上方から見た斜視図である。
【図４】図４は、ウッド型ゴルフクラブへッドを後方から見た斜視図である。
【図５】図５は、ゴルフクラブへッドの重心座標系を示す、ウッド型ゴルフクラブへッドを前方から見た斜視図である。
【図６】図６は、ゴルフクラブへッドの重心座標系を示す、ウッド型ゴルフクラブへッドを上方から見た斜視図である。
【図７】図７は、ゴルフクラブへッドの座標系の原点を示す、ウッド型ゴルフクラブへッドを前方から見た斜視図である。
【図８】図８は、ゴルフクラブへッドの座標系の原点を示す、ウッド型ゴルフクラブへッドを上方から見た斜視図である。
【図９】図９は、ウッド型ゴルフクラブへッド及び先が丸い圧子を側方から見た斜視図である。
【図１０】図１０は、ゴルフクラブへッドクラウンの一部及び丸い圧子の断面図である。
【図１１】図１１は、クラウンの厚さの関数としての弾性散逸のパーセンテージのプロットを示すグラフである。
【図１２Ａ】図１２Ａは、先が丸い圧子との接触後４ｍｓ後の厚さが０．５７ｍｍのクラウンの一部の図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、先が丸い圧子との接触後４ｍｓ後の厚さが０．５８ｍｍのクラウンの一部の図である。
【図１３Ａ】図１３Ａは、先が丸い圧子との接触後７ｍｓ後の厚さが０．５７ｍｍのクラウンの一部の図である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、先が丸い圧子との接触後７ｍｓ後の厚さが０．５８ｍｍのクラウンの一部の図である。
【図１４Ａ】図１４Ａは、先が丸い圧子との接触後８ｍｓ後の厚さが０．５７ｍｍのクラウンの一部の図である。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、先が丸い圧子との接触後８ｍｓ後の厚さが０．５８ｍｍのクラウンの一部の図である。
【図１５Ａ】図１５Ａは、先が丸い圧子との接触後１０ｍｓ後の厚さが０．５７ｍｍのクラウンの一部の図である。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、先が丸い圧子との接触後１０ｍｓ後の厚さが０．５８ｍｍのクラウンの一部の図である。
【図１６】図１６は、厚さが０．５７ｍｍのクラウンの一部の永久変形の図である。
【図１７】図１７は、四つの異なる値のクラウンの厚さについての、衝突の中心でのクラウンの撓みの、衝突後の時間に対するグラフである。
【図１８】図１８は、クラウン衝突位置が六個ある、ウッド型ゴルフクラブへッドを上方から見た斜視図である。
【図１９】図１９は、クラウンの前後方向曲率半径を示す、ウッド型ゴルフクラブへッド本体の断面図である。
【図２０】図２０は、クラウンのトウ−ヒール方向曲率半径を示す、ウッド型ゴルフクラブへッド本体の断面図である。
【符号の説明】
【００９４】
５ ウッド型ゴルフクラブへッド
１０ 中空本体
１５ クラウン
２０ ソール
２５ スカート
３０ 打撃プレート
３５ ホーゼル
３７ ホーゼルボア
４０ 打撃面
４５ ヒール部分
５０ トウ部分
５５ 後部分
５７ 周囲輪郭
８０ 重心
１００ 地面
【技術分野】
【０００１】
本願は、２００６年１１月３０日に出願された米国仮特許出願第６０／８７２，１３０号の恩恵を主張するものである。
本願は、ウッド型ゴルフクラブに関する。
【背景技術】
【０００２】
重心の位置（ＣＧ）及び慣性モーメントの大きさ等のゴルフクラブへッドの様々な性能パラメータは、クラブへッド内での質量の分布と関連している。クラブへッドの構造的一体性を維持する上で必要とされない材料の形態の質量、即ち自由裁量質量は、これらの性能パラメータを高めることによってゴルフクラブの性能を向上するため、クラブへッド内で再分配してもよい。ゴルフクラブの設計者は、自由裁量質量が大きければ大きい程、特定のゴルフクラブへッド性能特性を得るために全クラブへッド質量を再分配する上での余地が大きくなる。従って、再分配に利用できる自由裁量質量の量を大きくするのが望ましい。
【０００３】
ウッド型（即ちドライバー又はフェアウェイウッド）ゴルフクラブへッドは、クラウン、ソール、スカート、及び打撃プレートによって輪郭が形成された中空本体を含む。ウッド型クラブへッドの設計者は、彼等の製品における自由裁量質量を大きくするために様々な方法を実行する。例えば、現在のウッド型クラブへッドは、代表的には、鋼合金、チタニウム合金、及び／又は複合材料で形成されている。これらの材料は、強度／重量比が比較的高く、その結果、薄いクラブへッド壁を形成するのに使用できる。薄壁構造には、とりわけ、大きな自由裁量質量を提供するという利点がある。
【０００４】
クラウンの厚さを小さくすることにより、クラウンの質量を低減でき、追加の質量を自由裁量質量としてドライバーへッドの他の部分に再分配できる。しかしながらクラウンの厚さを薄くすると、クラウンがゴルフバッグ内の他のゴルフクラブ等の物体とぶつかったときに損傷を被る（例えば圧痕ができる）可能性が高くなるという問題が生じる。クラウンの圧痕は、外観的に望ましくなく、疲労破壊や亀裂による構造上の問題を生じることがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、耐圧痕性を犠牲にすることなく、大きな自由裁量質量を提供するため、クラウンの厚さを小さくしたウッド型ゴルフクラブへッドが必要とされているということは理解されるべきである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ウッド型ゴルフクラブへッドの例示の実施例は、クラウンの表面積の少なくとも約５０％が、臨界厚さと実質的に等しいクラウン厚さと関連するように形成された表面積を持つクラウンを有する。幾つかの例では、臨界厚さは、約０．５ｍｍ乃至０．８ｍｍである。別の例では、臨界厚さは、約０．６５ｍｍよりも小さい。他の例では、臨界厚さは、約０．６２ｍｍよりも小さい。他の例では、臨界厚さは、約０．６０ｍｍよりも小さい。追加の例では、クラウンの曲率半径及びスパンは、衝突試験を行った場合のクラウンの平均変形面積がクラウンの表面積の約０．３％よりも小さいように形成されている。幾つかの例では、衝突試験を行った場合の平均変形面積は、クラウンの表面積の約０．３％よりも小さい。他の例では、クラウンの前後方向曲率半径は、約６０ｍｍ乃至約１２０ｍｍであり、ヒール−トウ曲率半径は、約６０ｍｍ乃至約１２０ｍｍである。他の例では、前後方向曲率半径は、約７０ｍｍ乃至約１１０ｍｍであり、ヒール−トウ曲率半径は、約７０ｍｍ乃至約１１０ｍｍである。他の例では、前後方向曲率半径は、約８０ｍｍ乃至約１００ｍｍであり、ヒール−トウ曲率半径は、約８０ｍｍ乃至約１００ｍｍである。
【０００７】
別の例では、クラウンは、約９０ｍｍ乃至約１２０ｍｍの等価のクラウンスパンを有する。幾つかの例では、等価のクラウンスパンは約９５ｍｍ乃至約１１０ｍｍである。他の例では、等価のクラウンスパンは、約１００ｍｍ乃至約１０５ｍｍである。幾つかの例では、クラウンの弾性率は約１０Ｍｓｉ乃至約２５Ｍｓｉである。他の例では、クラウンは金属材料から形成される。
【０００８】
ウッド型ゴルフクラブへッドの別の例示の実施例は、ゴルフクラブへッドの前部分に位置決めされた打撃プレートと、この打撃プレートに固定された、ゴルフクラブへッドの上部分に位置決めされた耐衝突性クラウンとを含む。耐衝突性クラウンの少なくとも約５０％の厚さが、約０．８ｍｍよりも小さく、ゴルフクラブへッドの重心が、打撃プレートのほぼ幾何学的中心に位置決めされたゴルフクラブへッド原点を通り且つへッドがアドレス位置にあるときに地面とほぼ平行な平面よりも下に配置される。幾つかの例では、ゴルフクラブへッドの重心は、ゴルフクラブへッド原点を通る平面の約２ｍｍ乃至約８ｍｍ下方に配置される。追加の例では、耐衝突性クラウンの厚さは、ボール落下試験を行ったとき、クラウンの平均永久変形の表面積がクラウンの表面積の約０．５％よりも小さいような厚さである。幾つかの例では耐衝突性クラウンの少なくとも約６０％の厚さが約０．６５ｍｍよりも小さい。
【０００９】
追加の例では、ゴルフクラブへッドは、更に、ゴルフクラブへッドの底部分に位置決めされたソールと、ゴルフクラブへッドの周囲にソールと耐衝突性クラウンとの間に位置決めされたスカートとを含む。クラウン、スカート、打撃プレート、及びソールがクラブへッドの容積を形成する。ゴルフクラブへッドの総質量は約１５０ｇ乃至約３００ｇであり、クラブへッド容積は、約３００ｃｍ3 乃至５００ｃｍ3 である。幾つかの例では、ゴルフクラブへッドの総質量は約１９０ｇ乃至約２１０ｇであり、クラブへッド容積は、約３５０ｃｍ3 乃至４６０ｃｍ3 である。他の例では、スカートの少なくとも約５０％の厚さが約０．６５ｍｍ乃至約０．８ｍｍである。他の例では、クラウンの前後方向曲率半径、クラウンのヒール−トウ方向曲率半径、及びクラウンのスパンは、クラブへッド容積が実質的に臨界クラウン容積であるように形成される。
【００１０】
追加の例では、ソールの少なくとも約５０％の厚さが、約０．８５ｍｍ乃至約１．１ｍｍである。幾つかの例では、ソールの少なくとも約５５％の厚さが、約０．８５ｍｍ乃至約１．１ｍｍである。他の例では、ソールの少なくとも約６０％の厚さが、約０．８５ｍｍ乃至約１．１ｍｍである。他の例では、耐衝突性クラウンの少なくとも約８０％の厚さが約０．６２ｍｍよりも小さい。幾つかの例では、クラブへッドをアドレスしたときに地面に対して全体に垂直なクラブへッド重心ｚ軸を中心とした慣性モーメントは、約５００ｋｇ・ｍｍ2 よりも大きい。
【００１１】
ウッド型ゴルフクラブへッドの別の実施例は、ゴルフクラブへッドの上部分に位置決めされたクラウンを有する。クラウンの少なくとも約５０％の厚さは、約０．６５ｍｍよりも小さく、ボール落下試験によるクラウンの平均永久変形の面積は、クラウンの表面積の約０．７％よりも小さい。幾つかの例では、クラウンの表面積は、約８０００ｍｍ2 乃至約１１０００ｍｍ2 である。他の例では、クラウンの表面積は、約８８００ｍｍ2 乃至約９２００ｍｍ2 である。追加の例では、衝突試験でのクラウンの平均永久変形は、クラウンの表面積の約０．５％よりも小さい。別の例では、クラウンの平均永久変形は、クラウンの表面積の約０．３％よりも小さい。他の例では、クラウンの少なくとも約５０％の厚さが約０．６２ｍｍよりも小さい。幾つかの例では、クラウンの少なくとも約５０％の厚
さが約０．６０ｍｍよりも小さい。
【００１２】
追加の例では、クラブへッドをアドレスしたときに地面に対して全体に垂直なクラブへッド重心ｚ軸を中心とした慣性モーメントは、約４００ｋｇ・ｍｍ2 乃至約７００ｋｇ・ｍｍ2 である。他の例では、クラブへッド重心ｚ軸を中心とした慣性モーメントは、約５００ｋｇ・ｍｍ2 乃至約６００ｋｇ・ｍｍ2 である。幾つかの例では、クラブへッド重心ｚ軸を中心とした慣性モーメントは、約５５０ｋｇ・ｍｍ2 乃至約６００ｋｇ・ｍｍ2 である。幾つかの例では、ゴルフクラブへッドのへッド深さは、約７０ｍｍ乃至約１２０ｍｍである。幾つかの例では、へッド深さは、約９０ｍｍ乃至約１００ｍｍである。他の例では、ゴルフクラブへッドのへッド高さは、約５０ｍｍ乃至約８０ｍｍである。別の例では、へッド高さは、約６０ｍｍ乃至約７０ｍｍである。幾つかの例では、ゴルフクラブへッドのへッド幅は、約８０ｍｍ乃至約１３０ｍｍである。幾つかの例では、へッド幅は、約１００ｍｍ乃至約１１０ｍｍである。
【００１３】
ウッド型ゴルフクラブへッドの別の例示の例は、ゴルフクラブへッドの前部分に位置決めされた打撃プレートを含む本体と、ゴルフクラブへッドの底部分に位置決めされたソールと、ゴルフクラブへッドの上部分に位置決めされたクラウンと、ゴルフクラブへッドの周囲にソールとクラウンとの間に位置決めされたスカートとを含む。本体は内部キャビティを形成し、へッドは、打撃プレートのほぼ幾何学的中心のところで打撃プレートに位置決めされたゴルフクラブへッド原点を有する。へッド原点は、打撃プレートに対して接線方向であり且つへッドがアドレス位置にあるときに地面とほぼ平行なｘ軸と、このｘ軸に対してほぼ垂直であり、へッドがアドレス位置にあるときに地面とほぼ平行なｙ軸と、ｘ軸及びｙ軸に対してほぼ垂直なｚ軸とを含む。クラウンの約８１％の厚さが約０．６０ｍｍよりも小さく、クラウンの約１９％の厚さが約０．８ｍｍよりも大きい。クラウンの等価のクラウンスパンは、約１１１ｍｍであり、前後方向曲率半径は約８５ｍｍ乃至約９０ｍｍであり、ヒール−トウ曲率半径は、約１００ｍｍ乃至約１２０ｍｍである。スカートの厚さは約０．６ｍｍ乃至約１．１ｍｍであり、ソールの厚さは約０．８ｍｍ乃至約１．２ｍｍである。ゴルフクラブへッドのソール及びスカートは、チタニウム合金から一体の本体として形成されている。クラブへッドの重心は、へッド原点ｘ軸及びへッド原点ｙ軸が形成する平面よりも下に配置されており、Δ１の距離は約１４．９ｍｍ乃至約１６．８ｍｍである。クラブへッドの総へッド質量は約２０６ｇであり、へッド容積は約４１１ｃｍ3 であり、原点ｘ軸とほぼ平行な重心ｘ軸を中心とした慣性モーメントは、約２１９ｋｇ・ｍｍ2 乃至約２５５ｋｇ・ｍｍ2 であり、原点ｚ軸とほぼ平行な重心ｚ軸を中心とした慣性モーメントは、約３８４ｋｇ・ｍｍ2 乃至約３９１ｋｇ・ｍｍ2 であり、へッド深さは約１０２ｍｍであり、へッド高さは約６５．５ｍｍであり、へッド幅は約１１６ｍｍである。
【００１４】
ウッド型ゴルフクラブへッドの別の例示の例は、ゴルフクラブへッドの前部分に位置決めされた打撃プレートを含む本体と、ゴルフクラブへッドの底部分に位置決めされたソールと、ゴルフクラブへッドの上部分に位置決めされたクラウンと、ゴルフクラブへッドの周囲にソールとクラウンとの間に位置決めされたスカートとを含む。本体は内部キャビティを形成し、へッドは、打撃プレートのほぼ幾何学的中心のところで打撃プレートに位置決めされたゴルフクラブへッド原点を有する。へッド原点は、打撃プレートに対して接線方向であり、へッドがアドレス位置にあるときに地面とほぼ平行なｘ軸と、このｘ軸に対してほぼ垂直であり、へッドがアドレス位置にあるときに地面とほぼ平行なｙ軸と、ｘ軸及びｙ軸に対してほぼ垂直なｚ軸とを含む。クラウンの約８２％の厚さが約０．６０ｍｍよりも小さく、クラウンの約１８％の厚さが約０．８ｍｍよりも大きい。クラウンの等価のクラウンスパンは、約１１１ｍｍであり、前後方向曲率半径は約８５ｍｍ乃至約９０ｍｍであり、クラウンのヒール−トウ曲率半径は、約１１０ｍｍ乃至約１２０ｍｍである。スカートの厚さは約０．６ｍｍ乃至約０．９ｍｍであり、ソールの厚さは約０．８ｍｍ乃至約１．１ｍｍである。ゴルフクラブへッドのソール及びスカートは、チタニウム合金から一体の本体として形成されており、打撃プレートはチタニウム合金から形成されている。クラブへッドの重心は、へッド原点ｘ軸及びへッド原点ｙ軸が形成する平面よりも下に配置されており、Δ１の距離は約１８．５ｍｍである。クラブへッドの総へッド質量は約２０４ｇであり、へッド容積は約４５５ｃｍ3 であり、原点ｘ軸とほぼ平行な重心ｘ軸を中心とした慣性モーメントは、約２５９ｍｍ2 であり、原点ｚ軸とほぼ平行な重心ｚ軸を中心とした慣性モーメントは、約４１６ｋｇ・ｍｍ2 乃至約４２１ｋｇ・ｍｍ2 であり、へッド深さは約１０９ｍｍであり、へッド高さは約６５．７ｍｍであり、へッド幅は約１１５ｍｍである。
【００１５】
ゴルフクラブへッドクラウンの例示の実施例は、所定の厚さを持ち、クラブ外部クラウン表面領域を形成する賦形基体を有する。賦形基体は、前後方向クラウンスパンと、トウ−ヒール方向クラウンスパンと、クラウン前後方向曲率半径と、クラウントウ−ヒール方向曲率半径とを形成する。厚さは、約０．８ｍｍよりも小さく、賦形基体の質量は約３６ｇよりも小さい。賦形基体は、衝突試験で形成されたクラウンの永久変形の平均面積がクラブ外部クラウン表面積の約０．７％よりも小さいように形成されている。幾つかの例では、クラブ外部クラウン表面積は、約８０００ｍｍ2 乃至約１１０００ｍｍ2 である。他の例では、クラブ外部クラウン表面積は、約９５００ｍｍ2 乃至約１０５００ｍｍ2 である。別の例では、賦形基体は、衝突試験で形成されたクラウンの永久変形の平均面積が、クラブ外部クラウン表面積の約０．５％よりも小さいように形成されている。追加の例では、賦形基体は、衝突試験で形成されたクラウンの永久変形の平均面積が、クラブ外部クラウン表面積の約０．３％よりも小さいように形成されている。幾つかの例では、賦形基体の約７０％乃至約９０％の厚さが約０．６２ｍｍよりも小さい。他の例では、賦形基体の約８０％乃至約８５％の厚さが約０．６０ｍｍよりも小さい。
【００１６】
追加の例では、賦形基体は、金属材料から形成されている。幾つかの例では、賦形基体の弾性率は、約１３Ｍｓｉ乃至約２０Ｍｓｉである。他の例では、トウ−ヒール方向スパン及び前後方向スパンは臨界スパンである。幾つかの例では、賦形基体の質量は約３０ｇである。他の例では、トウ−ヒール方向曲率半径及び前後方向曲率半径の少なくとも一方が臨界曲率半径である。
【００１７】
ここに開示した技術の以上の及び他の目的、特徴、及び利点は、添付図面を参照して以下の詳細な説明を読むことにより更に明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本明細書及び特許請求の範囲で使用された単数形及び複数形は、本文中で特に明確に指示されていない限り、複数形を含む。更に、「含む」という用語は、「備えている」ということを意味する。
【００１９】
本明細書中に説明したシステム、装置、及び方法は、いかなる形であれ制限されるように解釈すべきではない。そうではなく、本開示は、開示の様々な実施例の新規な特徴及び新規でない特徴の全てと、単独で、及び互いの様々な組み合わせ及び副組み合わせで関連している。ここに開示したシステム、方法、及び装置は、任意の特定の特徴及びこれらの特徴の組み合わせに限定されず、また、開示のシステム、方法、及び装置は、一つ又はそれ以上の任意の特定の利点が存在すること、又は問題点が解決されることを必要としない。
【００２０】
開示の幾つかの方法の作動を詳細に説明するが、その順序は説明を容易にするためのものであって、以下に説明する特定の用語によって特定の順序が必要とされていない限り、この説明方法には、再構成が含まれるということは理解されるべきである。例えば、順次
説明した作動は、幾つかの場合では、再構成してもよいし、同時に行ってもよい。更に、簡略化を図るため、添付図面には、開示のシステム、方法、及び装置を他のシステム、方法、及び装置と関連して使用するための様々な方法は図示してない。更に、以下の説明は、開示の方法を説明するため、「製造」及び「提供」といった用語をしばしば使用する。これらの用語は、実際に行われる作動を高度に概略に示すものである。これらの用語と対応する実際の作動は、特定の実施例に応じて変化し、当業者が容易に認識できるものである。
【００２１】
本開示の装置又は方法に関して本明細書中に説明した作動理論、科学的原理、又は他の理論的説明は、良好な理解を目的として提供されたものであって、本発明の範囲を限定しようとするものではない。特許請求の範囲に記載の装置及び方法は、このような作動理論によって説明された方法で機能する装置及び方法に限定されない。
【００２２】
［概略説明］
図１乃至図４に示すように、代表的なウッド型（即ちドライバー又はフェアウェイウッド）ゴルフクラブへッド５は、クラウン１５、ソール２０、スカート２５、打撃プレート３０、及びホーゼル３５によって輪郭が形成された中空本体１０を含む。打撃プレート３０は、ゴルフボール（図示せず）に打撃を加えるようになった前面即ち打撃面４０を形成する。ホーゼル３５は、ゴルフクラブシャフト（図示せず）を受け入れるようになったホーゼルボア３７を形成する。本体１０は、更に、ヒール部分４５、トウ部分５０、及び後部分５５を含む。クラウン１５は、ゴルフボールにアドレスするための通常位置で上下方向で見てクラブへッド５の周囲輪郭５７の上方に延びており且つ打撃面４０の最も上の部分の後方にある、クラブへッド５の上部分と定義される。ソール２０は、クラブへッド５の最も下の点から上方に、クラブへッドの最も下の点からクラウン１５までの距離の約５０％乃至６０％延びる、クラブへッド５の下部分であると定義される。スカート２５は、打撃面４０を除く、トウ部分５０から後部分５５に亘ってヒール部分４５までクラブへッドの周囲輪郭５７の真下に延びる、クラウン１５とソール２０との間のクラブへッド５の側部であると定義される。代表的には立方センチメートル（ｃｍ3 ）で計測されるクラブへッド５の容積は、クラブへッド５の容積押退け量に等しい。
【００２３】
［慣性モーメント］
図５及び図６を参照すると、クラブへッドの慣性モーメントは、代表的には、クラブへッドの重心（ＣＧ）８０を通って延びる三つの軸線に関して定義される。クラブへッド５がアドレス位置にあるとき、重心ｚ軸ＣＧｚ−軸８５が、ＣＧ８０を通って地面１００に対して全体に垂直方向に延びる。重心ｘ軸ＣＧｘ−軸９０が、ＣＧ８０を通ってヒールからトウへの方向に全体に打撃面４０と平行に且つＣＧｚ−軸８５に対して全体に垂直方向に延びる。重心ｙ軸ＣＧｙ−軸９５が、ＣＧ８０を通って前後方向に、ＣＧｘ−軸９０及びＣＧｚ−軸８５に対して全体に垂直方向に延びる。クラブへッド５がアドレス位置にあるとき、ＣＧｘ−軸９０及びＣＧｙ−軸９５は、両方とも、地面１００に対して全体に水平方向に延びる。ＣＧｘ−軸９０を中心とした慣性モーメント（ＩCGx ）は、以下の方程式から計算できる。
【数１】
【００２４】
ここで、ｙは、クラブへッドのＣＧｘｚ平面から、無限小質量ｄｍまでの距離であり、ｚは、クラブへッドのＣＧｘｙ平面から、無限小質量ｄｍまでの距離である。クラブへッドのＣＧｘｚ平面は、クラブヘッドのＣＧｘ−軸９０及びクラブヘッドのＣＧｚ−軸８５が形成する平面である。ＣＧｘｚ平面は、ＣＧｘ−軸９０及びゴルフクラブヘッドのＣＧ
ｙ−軸９５が形成する平面である。
【００２５】
ＣＧｚ−軸８５を中心とした慣性モーメント（ＩCGz ）は、以下の方程式から計算できる。
【数２】
【００２６】
ここで、ｘは、クラブへッドのＣＧｙｚ平面から、無限小質量ｄｍまでの距離であり、ｙは、クラブへッドのＣＧｘｚ平面から、無限小質量ｄｍまでの距離である。クラブへッドのＣＧｙｚ平面は、ゴルフクラブへッドのＣＧｙ−軸９５及びゴルフクラブへッドのＣＧｘ−軸９０が形成する平面である。
【００２７】
［クラブへッド原点座標系］
クラブへッドの様々な特徴（例えばＣＧ８０）の位置を決定できるように、クラブへッド原点座標系を提供してもよい。図７及び図８を参照すると、クラブへッド原点６０がクラブへッド５に示してある。クラブへッド原点６０は、ほぼ打撃面４０の幾何学的中心（即ち、米国ゴルフ協会の「ゴルフクラブへッドの可撓性を計測するための方法」改訂版２．０に定められているように、打撃面４０の高さ及び幅の中点の交点）に位置決めされる。
【００２８】
へッド原点６０を持つへッド原点座標系は、三つの軸線、即ちクラブへッド５がアドレス位置にある場合にへッド原点６０を通って地面１００に対して全体に垂直方向に延びるｚ軸６５と、へッド原点６０を通ってヒールからトウへの方向に全体に打撃面４０と平行に且つｚ軸６５に対してほぼ垂直方向に延びるｘ軸７０と、へッド原点６０を通って前後方向に全体にｘ軸７０及びｚ軸６５に対してほぼ垂直方向に延びるｙ軸７５とを含む。ｘ軸７０及びｙ軸７５は、クラブへッド５がアドレス位置にある場合、両方とも、地面１００に対して全体に水平方向に延びる。ｘ軸７０は、原点６０からクラブへッド５のトウ５０まで正方向に延び、ｙ軸７５は、原点６０からクラブへッド５の後部分５５に向かって正方向に延び、ｚ軸６５は、原点６０からクラウン１５に向かって正方向に延びる。
【００２９】
［Δ１及びΔ２］
クラブへッドの様々な特徴（例えばＣＧ８０）の位置を、更に、ホーゼルボア３７を通って軸線方向に延びるシャフト軸線９７に対して定めてもよい。Δ１は、ＣＧｙ−軸９５に沿って計測した、ＣＧｘｚ平面と、シャフト軸線９７を通過し且つＣＧｚ−軸８５と全体に平行な平面との間の距離と定義される。Δ２は、ＣＧｘ−軸９０に沿って計測した、ＣＧｙｚ平面と、シャフト軸線９７を通過し且つＣＧｙ−軸８５と全体に平行な平面との間の距離と定義される。
【００３０】
［クラブへッドの寸法の定義］
図１及び図２を参照すると、クラブへッド５は、クラブへッド５がアドレス位置にある場合にｚ軸と平行な軸線に沿って計測した、本体１０の表面の最低点と最高点との間の距離と定義される最大高さ（Ｈ）と、クラブへッド５がアドレス位置にある場合にｙ軸と平行な軸線に沿って計測した、本体１０の表面の最前点と最後点との間の距離と定義される最大深さ（Ｄ）と、クラブへッド５がアドレス位置にある場合にｘ軸と平行な軸線に沿って計測した、本体１０のトウ５０の部分とヒール４５の部分との間の最大長さ間の所定の距離と定義される最大幅（Ｗ）とを有する。
【００３１】
［衝突分析の導入］
容積が大きいウッド型ゴルフクラブへッドについては、通常は、クラブへッドの重心を打撃面４０の幾何学的中心（即ち、米国ゴルフ協会の「ゴルフクラブへッドの可撓性を計測するための方法」改訂版２．０に定められているように、打撃面の高さ及び幅の中点の交点）よりも下に配置するのが望ましい。クラウン１５の厚さを小さくすると、クラブへッドの重心を下げるために再分配してもよい自由裁量質量が増大する。例えば、クラウン面積が約１００ｃｍ2 のチタニウム合金製の４６０ｃｍ2 のドライバーへッドについて、厚さが約０．８ｍｍ程度のクラウンの質量は、代表的には、約３６ｇ程度である。クラウン厚さを約０．２ｍｍ程度減少することによって、クラウン質量を約９．０ｇ減少でき、この質量をドライバーへッドの他の部分に自由裁量質量の形態で再分配できる。
【００３２】
残念なことに、クラウン厚さを小さくすることは望ましくない。これは、代表的には、クラウンが薄ければ薄い程、動いているボール等の物体やゴルフバッグ内の別のゴルフクラブ等とクラウンがぶつかったときに圧痕等の永久的な変形が起こり易いためである。クラウンの圧痕は外観的に望ましくなく、疲労破壊や亀裂による構造上の問題点を生じる場合もある。
【００３３】
衝突現象、及びクラウン厚さ等の変化するクラブへッドパラメータがこうした変形に及ぼす効果を分析するのに数値シミュレーション及び実験的試験を使用してもよい。本明細書中に説明した理論的シミュレーション及び実験的試験は、様々なゴルフクラブ形体に基づく。ゴルフクラブへッド形体には、代表的には金属材料から形成された、様々なゴルフクラブ形状及び材料特性を持つゴルフクラブへッドが含まれる。理論的データ及び実験データによれば、特定の種類の薄いゴルフクラブクラウンは、クラウンの圧痕及び他の永久変形に対し、同様の比較的厚いクラウンと比較して予期せぬ抵抗を示すことが示された。驚くべきことに、損傷に対する抵抗を犠牲にすることなく、ゴルフクラブクラウンを、従来のウッド型クラブへッドのクラウンよりも大幅に薄くできる。
【００３４】
［衝突の理論的分析／数値分析］
図９を参照すると、ウッド型クラブへッド５のクラウン１５が、移動している物体１０５と（又は移動しているゴルフへッドが別の動いている又は動いていない物体と）、クラウンの衝突位置１１０でぶつかったとき、クラウン衝突位置の周囲で局所的変形が生じる。このような情況は、一般的には、いわゆる動的負荷と関連している。静的負荷とは異なり、動的負荷が加わったとき、代表的には、全ての衝突エネルギがクラウンの変形に伝えられるわけではない。動的負荷が加わったとき、衝突エネルギは、更に、応力波、（表面波、圧縮波、横波、及び剪断波）を発生し、これらの波がクラウン１５を通過する。クラブ衝突位置１１０の周囲の局所的変形による変形エネルギは、代表的には、圧縮波及び剪断波の形態であり、これは、全衝突エネルギの一部に過ぎない。代表的には、例えば鋼製のボール又は他のゴルフクラブへッド等の物体が衝突したクラウンには、弾性変形及び塑性変形の両方が生じる。弾性変形が生じたクラウンの部分は、衝突後に本質的に元の形態に戻ろうとする。塑性変形は、一般的には、クラウンの永久的な変形であり、衝突後に残る。幾つかの例では、クラウンの永久的な変形を圧痕と呼ぶ。
【００３５】
図１０は、ゴルフクラブへッドクラウン１１５の一部及び先が丸い圧子１２０の断面図である。ＡＢＡＱＵＳ社のＡＢＡＱＵＳソフトウェアを使用し、先が丸い圧子１２０が衝突位置１１０でゴルフクラブへッドクラウン１１５に作用する衝突をシミュレートする。シェルエレメントを使用し、クラウン１１５を凸状のボウルとして数値モデル化する。クラウン１１５についての基本的モデル条件は、クラウン厚さ（ｔ）が０．８ｍｍ、クラウン曲率半径（Ｒ）が１２７ｍｍ、クラウンスパン（Ｓ）が９０ｍｍである。クラウン材料の基本的モデル条件は、降伏強度が１３０Ｋｓｉ、弾性率が１５．１Ｍｓｉ、歪硬化係数（ｎ）が０．０４７であり、これらは全て、ウッド型ゴルフクラブへッドの鋳造に一般的に使用される代表的なＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ合金で代表的な値である。先が丸い圧子１２０
は表面が剛性の球とモデル化される。先が丸い圧子１２０についての基本的モデル条件には、圧子の半径（ｒ）が２４．１ｍｍ及び圧子の密度が約７．８ｇ／ｃｍ3 という条件が含まれる。この密度は、ほぼ、多くの一般的な鋼合金の密度である。シミュレーションについての基本的モデルの圧子落下高さ（Ｑ）（即ち、先が丸い圧子１２０とクラウンの衝突位置１１０との間の距離）は、１３５０ｍｍに設定される。
【００３６】
降伏を越えるクラウン１１５の応力−歪関係を以下の方程式を使用してモデル化する。
【数３】
【００３７】
ここで、ｓは応力を表し、ｅは歪を表し、強度係数は１５３である。
圧子のパラメータを様々に変化させ、クラウンの形状及びクラウンの材料特性に関するクラウンのパラメータを様々に変化させることによって、シェル型クラウンに剛性圧子を衝突させた場合の幾つかの異なるシミュレーションを行う。詳細には、クラウン曲率半径（Ｒｃ）、クラウンスパン（Ｓ）、クラウン厚さ（ｔｃ）、圧子の半径（ｒ）、圧子の落下高さ（Ｑ）、クラウン材料の降伏強度、及びクラウン材料の弾性率を各々独立して変化させる。この際、残りのパラメータは基本的モデル条件のままである。幾つかの数値シミュレーションの結果を表１乃至表６に概略に示す。これらの表１乃至表６では、クラウンの理論的変形（Ｄｃ）は、衝突後のクラウンの衝突位置１１０での単一の節の最大残留撓み（即ち圧痕深さ）と定義される。圧痕深さは、衝突によるクラブへッドクラウンの永久的な変形を特徴付ける。理論的変形値が大きいということは、座屈等の不安定な条件を示す。これを以下に詳細に説明する。
【００３８】
【表１】
【００３９】
表１．クラウン厚さが０．８ｍｍ、クラウンスパンが９０ｍｍ、及びクラウン材料の降伏強度が１３０Ｋｓｉ、そして弾性率が１５．６Ｍｓｉが場合の、クラウン曲率半径（Ｒｃ）の関数としてのクラウンの理論的変形（Ｄｃ）。圧子の半径（ｒ）及び圧子の落下高さ（Ｑ）は、夫々、２４．１ｍｍ及び１３５０ｍｍである。
【００４０】
【表２】
【００４１】
表２．クラウン厚さが０．８ｍｍ、クラウン曲率半径が１２７ｍｍ、及びクラウン材料の降伏強度が１３０Ｋｓｉ、そして弾性率が１５．６Ｍｓｉの場合の、クラウンスパン（Ｓ）の関数としてのクラウンの理論的変形（Ｄｃ）。圧子の半径（ｒ）及び圧子の落下高さ（Ｑ）は、夫々、２４．１ｍｍ及び１３５０ｍｍである。
【００４２】
【表３】
【００４３】
表３．クラウンスパンが９０ｍｍ、クラウン曲率半径が１２７ｍｍ、及びクラウン材料の降伏強度が１３０Ｋｓｉ、そして弾性率が１５．６Ｍｓｉの場合の、クラウン厚さ（ｔｃ）の関数としてのクラウンの理論的変形（Ｄｃ）。圧子の半径（ｒ）及び圧子の落下高さ（Ｑ）は、夫々、２４．１ｍｍ及び１３５０ｍｍである。
【００４４】
【表４】
【００４５】
表４．クラウン厚さが０．８ｍｍ、クラウンスパンが９０ｍｍ、クラウン曲率半径が１２７ｍｍ、及びクラウン材料の降伏強度が１３０Ｋｓｉ、そして弾性率が１５．６Ｍｓｉの場合の、圧子の半径（ｒ）の関数としてのクラウンの理論的変形（Ｄｃ）。圧子の落下高さ（Ｑ）は、１３５０ｍｍである。
【００４６】
【表５】
【００４７】
表５．クラウン厚さが０．８ｍｍ、クラウンスパンが９０ｍｍ、クラウン曲率半径が１２７ｍｍ、及びクラウン材料の降伏強度が１３０Ｋｓｉ、そして弾性率が１５．６Ｍｓｉの場合の、圧子の落下高さ（Ｑ）の関数としてのクラウンの理論的変形（Ｄｃ）。圧子の半径（ｒ）は、２４．１ｍｍである。
【００４８】
【表６】
【００４９】
表６．クラウン厚さが０．８ｍｍ、クラウンスパンが９０ｍｍ、クラウン曲率半径が１２７ｍｍの場合のクラウン材料の降伏強度及び弾性率の関数としてのクラウンの理論的変形（Ｄｃ）。圧子の落下高さ（Ｑ）及び圧子の半径（ｒ）は、夫々、１３５０ｍｍ及び２４．１ｍｍである。
【００５０】
表１乃至表６に示す数値シミュレーションの結果は、クラウンの理論的変形を劇的に増大する臨界クラウンパラメータが、臨界クラウンパラメータ範囲又は移行領域に存在することを示す。例えば、表１、表２、及び表３に示すように、１２７ｍｍ乃至７６．２ｍｍの範囲のクラウン曲率半径、９０ｍｍ乃至６０ｍｍの範囲のクラウンスパン、及び０．６ｍｍ乃至０．５５ｍｍの範囲のクラウン厚さで、クラウンの理論的変形が劇的に増大する
。これとは対照的に、圧子の半径、圧子の落下高さ、クラウン材料の降伏強度、及びクラウン材料の弾性率は、同様の劇的変化をもたらさない。
【００５１】
表３に示すように、大幅に増大したクラウンの理論的永久変形は、０．５８ｍｍ乃至０．５７ｍｍの範囲のクラウン厚さで生じる。例えば、厚さが０．５８ｍｍ及び０．５７ｍｍのクラウンについて、クラウンの理論的永久変形は、夫々、０．５３ｍｍ及び８．８７ｍｍである。クラウン厚さの効果は複雑である。これは、この移行範囲よりも上のクラウン厚さでもクラウンの理論的永久変形が増大するためである。例えば、表３に示すように、クラウン厚さが０．８ｍｍよりも大きい場合、クラウンの理論的永久変形は、クラウン厚さが０．６ｍｍである場合よりも大きい。
【００５２】
クラウン厚さ移行領域の効果は、クラウンの塑性変形によって散逸する衝突エネルギのパーセンテージと定義される「塑性散逸 (plastic dissipation)」を分析することによっても予想できる。クラウン厚さの関数としての塑性散逸のパーセンテージを図１１に示す。ここでは、この他のシミュレーションパラメータは、表３で使用した値と等価である。０．５８ｍｍの厚さのクラウンについての塑性散逸のパーセンテージは、約４４％であるが、０．５７ｍｍの厚さのクラウンについての塑性散逸のパーセンテージは、約３９％であるということに着目されたい。比較的薄い０．５７ｍｍのクラウンが放散するエネルギが、比較的厚い０．５８ｍｍのクラウンよりも小さいが、理論的変形が比較的大きい。
【００５３】
数値分析を精密に行えば行う程、代表的な衝突変形プロセスが三つの衝突後段階に分けられることが示唆される。第１段階は、主に衝突位置の周囲の弾性変形を特徴とし、局所的歪レベルが弾性限度よりも全体に低い。図１２Ａ及び図１２Ｂは、先が丸い圧子１２０４の衝突後４ｍｓ後の、クラウン厚さが夫々０．５７ｍｍ及び０．５８ｍｍのクラウン１２０２の一部の図解である。クラウンのスパン、曲率半径、弾性率、及び降伏強度、及び圧子の落下高さ及び半径は、表３の基本的モデル条件と一致する。図１２Ａ及び図１２Ｂに示すクラウンの部分は、関連した平面内の歪に基づいて影が付けてある。平面内の正及び負の歪領域が示してある。図１２Ａ及び図１２Ｂの両方において、圧子１２０４を取り囲む暗い領域は、弾性変形と対応する。図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、厚さが０．５７ｍｍのクラウンは、この第１の衝突後段階では、厚さが０．５８ｍｍのクラウンと非常に似た挙動を示す。
【００５４】
衝突後の第２段階は、衝突位置を取り囲み且つ衝突位置から離れた高応力／歪領域をクラウンに形成することを特徴とする。こうした領域での局所的歪レベルは、クラウン材料の弾性限度を越えており、代表的には、永久的塑性変形を局所的に形成する。図１３Ａ及び図１３Ｂは、衝突後７ｍｓ後の、０．５７ｍｍ及び０．５８ｍｍのクラウン厚さの夫々についての、この段階でのクラウンの一部の図解である。図１３Ａは、圧子１２０４の周囲の暗いリング状領域１２０６が、正の平面内歪と関連しており、クラウンの局所的な永久的塑性変形と対応する。厚さが０．５８ｍｍのクラウンは、厚さが０．５７ｍｍのクラウンと同様の挙動を示すが、厚さが０．５８ｍｍのクラウンは、歪レベルが僅かに小さい。厚さが０．５８ｍｍのクラウンの局所的歪レベルは、全体として、弾性限度を越えない。図１３Ｂに示すように、リング状領域１２０８の正の平面内歪は、リング状領域１２０６での正の平面内歪よりも僅かに小さい。
【００５５】
衝突後の第３段階は、衝突位置でクラウンがばねのように戻ることを特徴とする。第２段階での塑性変形の程度に応じて、変形したクラウンの一部がその元の位置にばねのように戻る。変形したクラウンの残りの部分は、永久変形したままであり、圧痕を残す。図１４Ａ及び図１４Ｂは、衝突後８ｍｓ後の、０．５７ｍｍ及び０．５８ｍｍのクラウン厚さの夫々についての、この段階でのクラウンの一部の図解である。図１５Ａ及び図１５Ｂは、衝突後１０ｍｓ後の、０．５７ｍｍ及び０．５８ｍｍのクラウン厚さの夫々についての
、この段階でのクラウンの一部の図解である。図１５Ａの暗い領域１２１０は、クラウンの永久変形を示す。図１５Ａ及び図１５Ｂに示すように、厚さが０．５７ｍｍのクラウンは、クラウンの理論的永久変形が、厚さが０．５８ｍｍのクラウンについて予測されるよりも遥かに高い。逆に、厚さが０．５８ｍｍのクラウンについては、変形した領域の大部分がばねのように戻ると予測され、この場合、厚さが０．５７ｍｍのクラウンがばねのように戻る態様はかなり小さく、厚さが０．５８ｍｍのクラウンと比較して１／１７程度である。従って、厚さが０．５８ｍｍのクラウン及び厚さが０．５７ｍｍのクラウンについて予測されるばね態様の戻りは大きく変化するが、クラウンの厚さの差は、０．０１ｍｍと表面的には些細である。
【００５６】
図１６は、圧子との接触後８ｍｓ後の厚さが０．５７ｍｍのクラウンの理論的平面内歪を示す。図１６に示すクラウン１６００の部分を、関連した平面内歪の大きさに基づいて複数の表面エレメントに分割する。中心衝突領域１６０２と関連した表面エレメント及び周囲領域１６０４−１６０８は、約１．１３％よりも大きい平面内歪と関連する。領域１６０４−１６０８の歪は、衝突領域１６０２が元の形状に戻るのを阻止するクラウンの永久変形と関連している。図１６に示すように、周囲領域１６０４−１６０８は、衝突領域１６０２の周囲に所定の定期的角度をなして配置されている。
【００５７】
衝突中心の理論的変形を、図１７のグラフに、厚さが異なる四つのクラウンについて、衝突後の時間の関数として示す。０．６ｍｍ及び０．８ｍｍのクラウン厚さについては、衝突中心のクラウン材料は、衝突前の元の位置に実質的にばねのように戻る。０．５８ｍｍのクラウン厚さについては、７ｍｓ後に衝突中心で「ヒステリシス」を生じるが、最終的には、実質的に元の衝突前の位置に戻る。しかしながら、０．５７ｍｍのクラウン厚さについては、衝突後７ｍｓ後に初期ばね戻り移動から分かれ、永久変形したままとなる。
【００５８】
［座屈理論］
コラム座屈理論を使用して上文中に説明した理論的衝突分析を例示する。所与のコラムについて、以下の方程式を使用し、理論的座屈負荷（Ｐｃｒ）を計算できる。
【数４】
【００５９】
ここで、（Ｅ）はコラム材料の弾性率であり、（Ｉ）は面積慣性モーメントであり、（ｌ）はコラムの長さであり、（Ｋ）はコラム端部での自由度で決まる負荷パラメータ定数である。臨界座屈負荷（Ｐｃｒ）は、変形した形状の曲げモーメントの均衡から、以下の方程式に従って概算される。
【数５】
【００６０】
ここで、（Ｍ）はコラムの復元曲げモーメントであり、（Ｐ）は軸線方向負荷であり、（ｄ）はコラムの横方向撓みである。復元曲げモーメント（Ｍ）は、弾性率（Ｅ）、面積慣性モーメント（Ｉ）、及び横方向撓み（ｄ）の関数である。
【００６１】
臨界座屈負荷（Ｐｃｒ）よりも小さい全ての軸線方向負荷（Ｐ）について、コラムの横方向撓み（ｄ）は存在しない。軸線方向負荷（Ｐ）が臨界座屈負荷（Ｐｃｒ）と等しい場合には、均衡状態が存在し、その結果、コラムに有限量の横方向撓み（ｄ）が生じる。軸線方向負荷（Ｐ）が臨界座屈負荷（Ｐｃｒ）よりも大きい場合には、不安定が生じ、コラ
ムの横方向撓み（ｄ）が不確定に増大し、コラムの構造を破損してしまう。臨界座屈負荷（Ｐｃｒ）は、弾性率（Ｅ）、面積慣性モーメント（Ｉ）、コラムの長さ（ｌ）、及び負荷パラメータ定数（Ｋ）で決まるけれども、臨界座屈負荷はコラム材料の強度とは無関係であるということに着目されたい。
【００６２】
コラム座屈理論は、クラウンの変形及び圧痕を理解する上での簡単な骨組みを提供するが、上文中に論じた理論的クラウン圧痕の予測と必ずしも完全に相関しない。コラムの座屈については、臨界負荷（即ち撓み）は、コラムの復元曲げモーメント（Ｍ）と、軸線方向負荷（即ちＰｄ）の座屈効果との間のバランスの結果である。クラウン圧痕の形成に適用されたように、パラメータ（例えばクラウンの厚さ、クラウンのスパン、クラウンの曲率半径）の組み合わせが存在し、任意の一つのパラメータが臨界値以下であると、復元力が、代表的には、加えられた負荷による変形を補償するには不十分となる。この臨界値は、衝突点（図１２乃至１６参照）の周囲の別個の位置での塑性散逸のいきなりの変化（図１１参照）及び塑性歪エネルギの集中と同時に生じる場合もある。
【００６３】
［実験的試験］
他の物体との衝突に対するクラウンの応答は、いわゆる衝突試験を使用して実験的に特徴を定めることができる。衝突試験は、一般的には、所定の質量、形状、及び大きさの試験体を、選択された高さからゴルフクラブクラウンに落下させることによって行われる。別の態様では、試験体及びクラウンが所定の相対的衝突速度で衝突するように、試験体及び／又はクラブへッド又はクラウンを所定速度まで加速してもよい。
【００６４】
代表的な例では、衝突試験は、便利には、ボールをゴルフクラブへッドのクラウンの少なくとも一つの衝突位置に落下させる「ボール落下試験」として実施される。特定のボール落下試験では、直径が約４８ｍｍの鋼球を約１．３ｍの高さからゴルフクラブへッドのクラウンの幾つかの衝突位置に落下させる。結果的に形成された圧痕即ちクラウンの永久変形を計測し、様々な衝突位置での圧痕の直径を平均し、圧痕の代表的な又は平均的な直径を決定する。ボール落下試験は、クラウンの変形をクラウンのスパン、湾曲、厚さ、又は他のクラウンパラメータの関数として決定するのに使用してもよいし、臨界的厚さ、スパン、湾曲、及び容積を決定するのに使用してもよい。
【００６５】
一般的には、クラウンの代表的な永久変形は、ほぼ円形であり、変形の直径及び深さに基づいて特徴を定めることができる。代表的には、最大変形深さの約半分の深さを使用し、変形直径を決定する。他の例では、変形は、楕円形、長円形、又は他の形状を備えており、一つ又はそれ以上の軸線に沿った変形距離に基づく方向性のある直径を特徴とし、又は変形面積が実質的に同じ円形の変形と対応して決定できる有効直径を決定できる。変形直径は、最大変形深さの約５％、１０％、又は２５％の深さに基づいて概算でき、又は視覚的外観に基づくことができる。クラウンの変形は、一般的には、実質的に完成したウッド型ゴルフクラブへッドを形成するようにクラブへッドスカート及び打撃面に固定されたクラウンとの衝突に基づいて計測され又は概算される。代表的には、ウッド型ゴルフへッドは、金属材料から形成される。
【００６６】
三つの異なるウッド型ゴルフクラブ形体、即ち試験クラブ形体Ａ、Ｂ、及びＣに衝突試験を行う。これらのクラブ形体の詳細は、以下の表７に簡単に記載してある。全ての試験クラブ形体は、降伏強度が１３５Ｋｓｉで弾性率が１６Ｍｓｉの材料で形成されている。各形体の幾つかの異なる試料を試験した。各試料はクラウンの厚さが異なる。
【００６７】
【表７】
【００６８】
表７．実験的クラウン衝突試験で使用する試験クラブ形体
クラウンの表面積（Ａ）は、クラブＢの外面で計測したクラウンの総表面積と定義される。以下の方程式から、等価のクラウンスパン（Ｓｅｑ）を計算する。
【数６】
【００６９】
図１９に示すように、クラウンの前後方向曲率半径（ＲFB）は、クラブの原点を通るｙ軸７５及びクラブの原点を通るｚ軸６５が定義する平面に沿って計測した、クラウンの平均的曲率半径と定義される。図２０に示すように、クラウンのトウ−ヒール方向曲率半径（ＲTH）は、クラブの原点を通るｘ軸７０及びクラブの原点を通るｚ軸６５が定義する平面と平行であり且つ本体１０の表面の最前点と最後点との間のほぼ中間の（即ち、本体１０の表面の最前点からの最大深さ（Ｄ）のほぼ半分と等しい距離のところにある）平面に沿って計測した、クラウンの平均的曲率半径と定義される。
【００７０】
試験クラブ形体Ａ、Ｂ、及びＣに実施した実験的試験には、ボール落下試験が含まれる。試験は、直径が約４８ｍｍの鋼球を約１．３ｍの高さから各クラブへッドのクラウンに落下させることによって行われる。落下を、図１８に示す６個のクラウン衝突位置の各々で一回づつ６回行う。図示のように、６個の衝突位置は、クラウンに亘って分配されており、クラブへッドの幾何学的中心６０と整合しており、離間距離（Ｂ）は約２５ｍｍに等しい。各衝突位置について、クラウンの厚さ、及び圧痕の平均直径と定義される実験によるクラウンの変形を記録する。
【００７１】
【表８】
【００７２】
表８．試験クラブ形体Ａについての、クラウンの厚さの関数としての、実験によるクラウンの変形。試験を行ったクラウンの各々の約８０％が、表示のクラウン厚さを有する。
【００７３】
【表９】
【００７４】
表９．試験クラブ形体Ｂについての、クラウンの厚さの関数としての、実験によるクラウンの変形。試験を行ったクラウンの各々の約８５％が、表示のクラウン厚さを有する。
【００７５】
【表１０】
【００７６】
表１０．試験クラブ形体Ｃについての、クラウンの厚さの関数としての、実験によるクラウンの変形。試験を行ったクラウンの各々の約８５％が、表示のクラウン厚さを有する。
試験クラブＡ、Ｂ、及びＣに実施したボール落下試験についての実験によるクラウンの永久変形を表８、９、及び１０に示す。実験によるクラウンの変形は、クラウンの理論変形とは異なる態様で定義され、衝突後のｚ軸方向での最大残留撓みと定義される。更に、永久変形は、表８乃至１０において、クラウン表面積に対する、圧痕の平均直径から決定される圧痕面積の比によって特徴付けられる。
【００７７】
実験によるクラウンの変形と、クラウンの理論的変形は定義が異なるけれども、実験によるクラウンの変形の値と、クラウンの理論的変形値を比較し、圧痕深さ（クラウンの理論的変形で使用されるような）と、圧痕直径（実験によるクラウンの変形で使用されるような）とを相関させることができる。例えば、表８乃至１０の実験によるクラウンの変形の値は、更に、クラウンのかなり大きな圧痕損傷が観察されるクラウンの臨界厚さ範囲又は移行範囲が存在するということを示す。このような移行領域は、表１乃至表６に示すクラウンの変形の理論的データに基づいて予測される。実験は、更に、表１乃至表６に示すクラウンの変形の理論的データに示すように、クラウンが厚ければ厚い程、被る圧痕損傷が薄いクラウンよりも大きいということを示す。
【００７８】
［検討］
上文中に論じた理論的分析及び実験結果は、ウッド型ゴルフクラブへッドのクラウンの厚さ、クラウンのスパン、及びクラウンの曲率半径の所与の組み合わせについて、これらのパラメータに対して臨界値が存在することを示唆する。臨界値は、代表的には、特定のクラウン形状が与えられた場合の、動的負荷（即ち衝突）によるクラウンの曲げ又は座屈と、初期衝突変形からばねをなして戻るクラウンの性能との間のバランスを示す。
【００７９】
例えば、ゴルフクラブクラウンの臨界厚さは、この厚さについてのクラウンの変形直径、変形深さ、変形表面積、及びクラウンの変形の大きさと関連した他のパラメータが、僅かに厚い又は薄い実質的に同様のクラウンについての対応する値よりも、全体として小さい、厚さである。臨界厚さは、一般的には、前後方向及びトウ−ヒール方向の両方向でのクラウンのスパン及びクラウンの曲率半径の関数である。臨界厚さは、便利には、ボール落下試験等の衝突試験に基づいて概算できる。例えば、代表的な臨界厚ボール落下試験では、臨界厚さは、クラウンの厚さを変化させることによって決定される。この際、スパンや曲率半径等の他のクラウンパラメータは一定に保持される。この種のボール落下試験は、クラウンの所定の曲率半径及びスパンについて、圧痕直径又はクラウンの変形をクラウンの厚さの関数として決定する。臨界厚さは、代表的には、ボール落下試験での圧痕の直径及び深さを大幅に小さくし、厚さを僅かに増減することにより大きな変形を生じるクラウンの厚さとして決定される。別の態様では、臨界厚さは、クラウンの厚さの関数としての塑性散逸のパーセンテージのいきなりの変化に対応するものとして理論的に決定できる。
【００８０】
臨界厚さを持つクラウンは、代表的には、クラウンの永久変形に対して抵抗し、クラブへッド設計について再分配できる大きな質量を提供できる。臨界厚さ範囲は、臨界厚さを含む厚さの範囲であり、臨界厚さの±０．２ｍｍ、±０．１ｍｍ、±０．０５ｍｍ、±０．０２ｍｍ、又は±０．０１ｍｍ内の厚さである。臨界厚さ範囲は、必ずしも臨界厚さを中心として対称でない。例えば、臨界厚さ範囲は、臨界厚さ−０．２ｍｍ乃至＋０．０５ｍｍの範囲であってもよく、この他の非対称範囲は、上掲の対称範囲限度に基づいていてもよい。厚さが臨界厚さ範囲内のゴルフクラブクラウンのことを、本明細書中、臨界厚さと等価の厚さを持つクラウンと呼ぶ。
【００８１】
臨界クラウン容積は、クラウンの選択された曲率半径、厚さ、及びスパンの値と関連したクラウン容積であり、クラウンの変形は、パラメータの値がこれらと僅かに異なるクラウンについての変形よりも小さい。臨界クラウン容積と関連したクラウンの曲率半径、厚さ、及びスパンのうちの任意の一つが変化すると、ボール落下試験等の衝突試験で生じるクラウンの永久変形の大きさが大幅に増大する。所定範囲の臨界クラウン容積と関連した容積を持つゴルフクラブクラウンは、衝突に応じた変形が小さいことを特徴とし、厚さ、曲率半径、スパン等の一つ又はそれ以上の臨界クラウンパラメータ又はこれらのパラメータの範囲に基づく所定範囲の臨界クラウン容積と関連した容積を持つゴルフクラブクラウンを、本明細書中、臨界クラウン容積と等価の容積を持つクラウンと呼ぶ。
【００８２】
ゴルフクラブクラウンの臨界スパンは、スパンが僅かに異なる実質的に同様のクラウンよりもクラウンの変形が、全体として、大幅に小さいクラウンスパンである。スパンが臨界スパンよりも大きいゴルフクラブクラウンを、本明細書中、臨界スパンと等価のスパンを持つという。代表的には、臨界スパンは、約３ｍｍを越えない変形深さと関連しており、クラウンのスパンが臨界スパンよりも約１ｍｍ大きくなると、変形深さは、約０．０５ｍｍ、０．１ｍｍ、又は０．２ｍｍ増大する。臨界スパンは、厚さ及び曲率半径を一定に保持したままクラウンのスパンを変化させてボール落下試験を実施することによって決定してもよい。
【００８３】
ゴルフクラブクラウンの臨界曲率半径は、その曲率半径のクラウンの全体としての変形が、曲率半径が小さい実質的に同様のクラウンよりも大幅に小さい、クラウン曲率半径である。クラウン臨界曲率半径は、ヒール−トウ方向での臨界曲率半径であってもよいし、前後方向での臨界曲率半径であってもよく、又はクラウンの平均的曲率半径であってもよい。代表的には、臨界曲率半径は、約３ｍｍよりも小さい変形深さと関連しており、この変形深さは、クラウン曲率半径が約１ｍｍ増大すると、約０．４ｍｍ、０．５ｍｍ、又は０．６ｍｍ減少する。本明細書中、曲率半径が臨界曲率半径よりも小さいゴルフクラブク
ラウンを、臨界曲率半径と等価の曲率半径を持つという。臨界曲率半径は、厚さ及びスパンを一定に保持したまま、曲率半径を変化させたボール落下試験を行うことによって決定してもよい。
【００８４】
耐衝撃性クラウンは、クラウンの永久変形に抵抗するゴルフクラブクラウンである。衝突試験を加えたとき、耐衝撃性クラウンには、一般的には、問題とならない程小さい代表的な大きさの圧痕しか形成されない。例えば、ボール落下試験によって決定された圧痕の平均的な大きさは、このような圧痕がゴルフクラブへッドの外観に現れない場合、又はゴルフクラブへッドの機能を損なわない場合には、十分に小さいものと考えられる。一般的には、直径が約４８ｍｍの鋼球を約１．３ｍの高さからクラウンに落下させるボール落下試験によって決定した、変形と関連した表面積のクラウンの表面積に対する比が、約０．０１０、０．００６、０．００２、０．００１、０．０００５、又は０．０００５よりも小さい場合には、平均的な圧痕又は変形は受容可能である。特定のクラウンの変形に対する抵抗は、例えば、クラウンのスパン、クラウンの厚さ、又はトウ−ヒール方向、前後方向、又は他の方向でのクラウンの曲率半径で決まる。
【００８５】
衝突試験に基づくクラウンの評価は、例えば、試験体の質量、大きさ、及び相対的衝突速度で決まるけれども、衝突試験に基づいて決定される臨界値は、正確な衝突試験パラメータに対する変化が驚く程低くなりがちである。例えば、上掲の表５に示すように、落下高さが大きくなると、圧痕の大きさ即ちクラウンの永久変形が大きくなる傾向があるが、落下高さを倍にしてもクラウンの変形の増大はほんの僅かであり、約０．６２ｍｍから約０．６９ｍｍになるに過ぎない。直径が３５．６ｍｍ乃至５５．８ｍｍの試験体を１ｍ乃至２ｍの高さから落下した場合の代表的な圧痕直径の変化は、約１０％に過ぎない。従って、試験体の半径及び落下高さの条件を僅かに変化させて実施したボール落下試験（又は他の衝突試験）により、僅かに異なる代表的な又は平均的な圧痕直径が決定されるが、このような変化は、臨界厚さ、臨界容積、又はクラウンの臨界曲率半径の概算値を大きくは変化させない。本開示における便宜のため、衝突試験は、半径が１５ｍｍ乃至５０ｍｍの試験体を用いた約０．５ｍ乃至約３ｍのボール落下試験（又は関連した試験体／クラウン相対速度）に基づく。
【００８６】
［クラブへッドの第１例］
幾つかの実施例において、クラウン、ソール、スカート、及び打撃プレートは、一つ又はそれ以上の金属材料から、従来の鋳造技術（例えば遠心式インベストメント鋳造法）、常温成形及び／又は鍛造を使用して形成されていてもよい。金属材料は、様々な鋼合金（例えば、炭素鋼（１０２０、８６２０）、ステンレス鋼（３０４、４１０）、ＰＨ合金（１７−４、Ｃ４５０、Ｃ４５５））及び／又はチタニウム合金（例えば、α／近α（３−２．５）、α−β（６−４、ＳＰ７００）β／近β（１５−３−３−３、１０−２−３））から選択されてもよい。別の態様では、クラウン、ソール、スカート、及び打撃プレートは、ガラスファイバ強化ポリマー（ＧＦＲＰ）、炭素繊維強化ポリマー（ＣＦＲＰ）、金属母材複合材料（ＭＭＣ）、及び／又はセラミック母材複合材料（ＣＭＣ）等の一つ又はそれ以上の複合材料から形成されていてもよい。ゴルフクラブへッドのクラウン、ソール、及びスカートを一体の本体として形成し、打撃プレートを、プラズマ溶接、レーザー溶接、又は接着剤結合等の様々な手段によって一体の本体に取り付けてもよい。
【００８７】
幾つかの実施例では、クラウンは、クラウンの約６０％乃至１００％の厚さが約０．６５ｍｍであり、クラウンの表面積が約８０００ｍｍ2 乃至約１１０００ｍｍ2 であり、等価のクラウンのスパンが約９０ｍｍ乃至約１２０ｍｍであり、クラウンの前後方向曲率半径（ＲFB）が約６０ｍｍ乃至約１２０ｍｍであり、クラウンのトウ−ヒール方向曲率半径（ＲTH）が約６０ｍｍ乃至約１２０ｍｍであり、クラウンを形成する材料の弾性率が約１３Ｍｓｉ乃至約２０Ｍｓｉである。更に好ましくは、クラウンは、クラウンの約７０％乃
至約９０％の厚さが約０．６２ｍｍよりも小さく、クラウンの表面積が約８６００ｍｍ2 乃至約１００００ｍｍ2 であり、等価のクラウンのスパンが約９５ｍｍ乃至約１１０ｍｍであり、クラウンの前後方向曲率半径（ＲFB）が約７０ｍｍ乃至約１１０ｍｍであり、クラウンのトウ−ヒール方向曲率半径（ＲTH）が約７０ｍｍ乃至約１１０ｍｍであり、クラウンを形成する材料の弾性率が約１４Ｍｓｉ乃至約１８Ｍｓｉであるように形成されていてもよい。最も好ましくは、クラウンは、クラウンの約８０％乃至約８５％の厚さが約０．６０ｍｍよりも小さく、クラウンの表面積が約８８００ｍｍ2 乃至約９２００ｍｍ2 であり、等価のクラウンのスパンが約１００ｍｍ乃至約１０５ｍｍであり、クラウンの前後方向曲率半径（ＲFB）が約８０ｍｍ乃至約１００ｍｍであり、クラウンのトウ−ヒール方向曲率半径（ＲTH）が約８０ｍｍ乃至約１００ｍｍであり、クラウンを形成する材料の弾性率が約１５Ｍｓｉ乃至約１６Ｍｓｉであるように形成されていてもよい。
【００８８】
幾つかの実施例では、クラブへッドは、スカートの少なくとも約５０％の厚さが、約０．６５ｍｍ乃至約０．８ｍｍであり、ソールの少なくとも約５０％の厚さが、約０．８５ｍｍ乃至約１．１ｍｍであるように形成されていてもよい。更に好ましくは、クラブへッドは、スカートの少なくとも約６０％の厚さが、約０．６５ｍｍ乃至約０．８ｍｍであり、ソールの少なくとも約５５％の厚さが、約０．８５ｍｍ乃至約１．１ｍｍであるように形成されていてもよい。最も好ましくは、クラブへッドは、スカートの少なくとも約７０％の厚さが、約０．６５ｍｍ乃至約０．８ｍｍであり、ソールの少なくとも約６０％の厚さが、約０．８５ｍｍ乃至約１．１ｍｍであるように形成されていてもよい。
【００８９】
幾つかの実施例では、クラブへッドの総質量は、約１５０ｇ乃至約３００ｇであり、クラブへッドの容積は、約３００ｃｍ3 乃至約５００ｃｍ3 であり、ＣＧｘ−軸を中心とした慣性モーメント（ＩCGx） は、約３００ｋｇ・ｍｍ2 乃至約４５０ｋｇ・ｍｍ2 であり、ＣＧｚ−軸を中心とした慣性モーメント（ＩCGz） は、約４００ｋｇ・ｍｍ2 乃至約７００ｋｇ・ｍｍ2 であり、Δ１は約１０ｍｍ乃至約３０ｍｍであり、クラブへッドの重心は、へッド原点ｘ軸７０及びへッド原点ｙ軸７５が形成する平面の下方約０ｍｍ乃至約１０ｍｍのところに配置されており、へッド深さ（Ｄ）は約７０ｍｍ乃至１２０ｍｍであり、へッド高さ（Ｈ）は約５０ｍｍ乃至８０ｍｍであり、へッド幅（Ｗ）は約８０ｍｍ乃至１３０ｍｍである。更に好ましくは、クラブへッドの総質量は、約１７０ｇ乃至約２５０ｇであり、クラブへッドの容積は、約３２０ｃｍ3 乃至約４８０ｃｍ3 であり、ＣＧｘ−軸を中心とした慣性モーメント（ＩCGx） は、約３２５ｋｇ・ｍｍ2 乃至約４２５ｋｇ・ｍｍ2 であり、ＣＧｚ−軸を中心とした慣性モーメント（ＩCGz） は、約５００ｋｇ・ｍｍ2 乃至約６００ｋｇ・ｍｍ2 であり、Δ１は、約１５ｍｍ乃至約２６ｍｍであり、クラブへッドの重心は、へッド原点ｘ軸７０及びへッド原点ｙ軸７５が形成する平面の下方約２ｍｍ乃至約８ｍｍのところに配置されており、へッド深さ（Ｄ）は約８０ｍｍ乃至１１０ｍｍであり、へッド高さ（Ｈ）は約５５ｍｍ乃至７５ｍｍであり、へッド幅（Ｗ）は約９０ｍｍ乃至１２０ｍｍである。最も好ましくは、クラブへッドの総質量は、約１９０ｇ乃至約２１０ｇであり、クラブへッドの容積は、約３５０ｃｍ3 乃至約４６０ｃｍ3 であり、ＣＧｘ−軸を中心とした慣性モーメント（ＩCGx） は、約３５０ｋｇ・ｍｍ2 乃至約４００ｋｇ・ｍｍ2 であり、ＣＧｚ−軸を中心とした慣性モーメント（ＩCGz） は、約５５０ｋｇ・ｍｍ2 乃至約６００ｋｇ・ｍｍ2 であり、Δ１は、約１８ｍｍ乃至約２２ｍｍであり、クラブへッドの重心は、へッド原点ｘ軸７０及びへッド原点ｙ軸７５が形成する平面の下方約５ｍｍ乃至約７ｍｍのところに配置されており、へッド深さ（Ｄ）は約９０ｍｍ乃至１００ｍｍであり、へッド高さ（Ｈ）は約６０ｍｍ乃至７０ｍｍであり、へッド幅（Ｗ）は約１００ｍｍ乃至１１０ｍｍである。
【００９０】
［クラブへッドの第２例］
別の実施例では、ゴルフクラブへッドのクラウン、ソール、及びスカートは、遠心式インベストメント鋳造法によって、Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ合金から、一体の本体として形成さ
れる。打撃プレートは、常温圧延によって形成されたＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ合金プレートであり、一体の本体にプラズマ溶接によって取り付けられる。クラウンは、クラウンの約８１％の厚さが約０．６ｍｍ又はそれ以下であり、クラウンの約１９％の厚さが約０．８ｍｍと等しいか或いはそれ以上であるように形成される。スカートは、スカートの厚さが約０．６ｍｍ乃至約１．１ｍｍであるように形成される。ソールは、ソールの厚さが約０．８ｍｍ乃至約１．２ｍｍであるように形成される。クラウンは、クラウンの表面積（Ａ）が約９６５０ｍｍ2 であり、等価のクラウンのスパン（Ｓｅｑ）が約１１１ｍｍであり、クラウンの前後方向曲率半径（ＲFB）が約８５ｍｍ乃至約９０ｍｍであり、クラウンのトウ−ヒール方向曲率半径（ＲTH）が約１００ｍｍ乃至約１２０ｍｍである。ゴルフクラブへッドの総質量は、約２０６ｇであり、約４１１ｃｍ3 のへッド容積を形成する。ゴルフクラブへッドのＣＧｘ−軸を中心とした慣性モーメント（ＩCGx） は、約２１９ｋｇ・ｍｍ2 乃至約２５５ｋｇ・ｍｍ2 であり、ＣＧｚ−軸を中心とした慣性モーメント（ＩCGz） は、約３８４ｋｇ・ｍｍ2 乃至約３９１ｋｇ・ｍｍ2 であり、Δ１は、約１４．９ｍｍ乃至約１６．８ｍｍであり、ゴルフクラブへッドの重心は、へッド原点ｘ軸７０及びへッド原点ｙ軸７５が形成する平面の下方に配置されている。ゴルフクラブへッドのへッド深さ（Ｄ）は約１０２ｍｍであり、へッド高さ（Ｈ）は約６５．５ｍｍであり、へッド幅（Ｗ）は約１１６ｍｍである。
【００９１】
［クラブへッドの第３例］
別の実施例では、ゴルフクラブへッドのクラウン、ソール、及びスカートは、遠心式インベストメント鋳造法によって、Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ合金から、一体の本体として形成される。打撃プレートは、常温圧延によって形成されたＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ合金プレートであり、一体の本体にプラズマ溶接によって取り付けられる。クラウンは、クラウンの約８２％の厚さが約０．６ｍｍ又はそれ以下であり、クラウンの約１８％の厚さが約０．８ｍｍと等しいか或いはそれ以上であるように形成される。スカートは、スカートの厚さが約０．６ｍｍ乃至約０．９ｍｍであるように形成される。ソールは、ソールの厚さが約０．８ｍｍ乃至約１．１ｍｍであるように形成される。クラウンは、クラウンの表面積（Ａ）が約１０２８５ｍｍ2 であり、等価のクラウンのスパン（Ｓｅｑ）が約１１４ｍｍであり、クラウンの前後方向曲率半径（ＲFB）が約８５ｍｍ乃至約９０ｍｍであり、クラウンのトウ−ヒール方向曲率半径（ＲTH）が約１１０ｍｍ乃至約１２０ｍｍである。ゴルフクラブへッドの総質量は、約２０４ｇであり、約４５５ｃｍ3 のへッド容積を形成する。ゴルフクラブへッドのＣＧｘ−軸を中心とした慣性モーメント（ＩCGx） は、約２５９ｋｇ・ｍｍ2 であり、ＣＧｚ−軸を中心とした慣性モーメント（ＩCGz） は、約４１６ｋｇ・ｍｍ2 乃至約４２１ｋｇ・ｍｍ2 であり、Δ１は、約１８．５ｍｍであり、ゴルフクラブへッドの重心は、へッド原点ｘ軸７０及びへッド原点ｙ軸７５が形成する平面の下方に配置されている。ゴルフクラブへッドのへッド深さ（Ｄ）は約１０９ｍｍであり、へッド高さ（Ｈ）は約６５．７ｍｍであり、へッド幅（Ｗ）は約１１５ｍｍである。
【００９２】
開示の原理を適用できる多くの可能な実施例に鑑みると、例示の実施例は単なる例であって、開示の発明の範囲を限定するものと考えられてはならないということは理解されるべきである。特許請求の範囲及びその精神内の全ての事項を特許請求する。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】図１は、ウッド型ゴルフクラブへッドを側方から見た斜視図である。
【図２】図２は、ウッド型ゴルフクラブへッドを前方から見た斜視図である。
【図３】図３は、ウッド型ゴルフクラブへッドを上方から見た斜視図である。
【図４】図４は、ウッド型ゴルフクラブへッドを後方から見た斜視図である。
【図５】図５は、ゴルフクラブへッドの重心座標系を示す、ウッド型ゴルフクラブへッドを前方から見た斜視図である。
【図６】図６は、ゴルフクラブへッドの重心座標系を示す、ウッド型ゴルフクラブへッドを上方から見た斜視図である。
【図７】図７は、ゴルフクラブへッドの座標系の原点を示す、ウッド型ゴルフクラブへッドを前方から見た斜視図である。
【図８】図８は、ゴルフクラブへッドの座標系の原点を示す、ウッド型ゴルフクラブへッドを上方から見た斜視図である。
【図９】図９は、ウッド型ゴルフクラブへッド及び先が丸い圧子を側方から見た斜視図である。
【図１０】図１０は、ゴルフクラブへッドクラウンの一部及び丸い圧子の断面図である。
【図１１】図１１は、クラウンの厚さの関数としての弾性散逸のパーセンテージのプロットを示すグラフである。
【図１２Ａ】図１２Ａは、先が丸い圧子との接触後４ｍｓ後の厚さが０．５７ｍｍのクラウンの一部の図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、先が丸い圧子との接触後４ｍｓ後の厚さが０．５８ｍｍのクラウンの一部の図である。
【図１３Ａ】図１３Ａは、先が丸い圧子との接触後７ｍｓ後の厚さが０．５７ｍｍのクラウンの一部の図である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、先が丸い圧子との接触後７ｍｓ後の厚さが０．５８ｍｍのクラウンの一部の図である。
【図１４Ａ】図１４Ａは、先が丸い圧子との接触後８ｍｓ後の厚さが０．５７ｍｍのクラウンの一部の図である。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、先が丸い圧子との接触後８ｍｓ後の厚さが０．５８ｍｍのクラウンの一部の図である。
【図１５Ａ】図１５Ａは、先が丸い圧子との接触後１０ｍｓ後の厚さが０．５７ｍｍのクラウンの一部の図である。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、先が丸い圧子との接触後１０ｍｓ後の厚さが０．５８ｍｍのクラウンの一部の図である。
【図１６】図１６は、厚さが０．５７ｍｍのクラウンの一部の永久変形の図である。
【図１７】図１７は、四つの異なる値のクラウンの厚さについての、衝突の中心でのクラウンの撓みの、衝突後の時間に対するグラフである。
【図１８】図１８は、クラウン衝突位置が六個ある、ウッド型ゴルフクラブへッドを上方から見た斜視図である。
【図１９】図１９は、クラウンの前後方向曲率半径を示す、ウッド型ゴルフクラブへッド本体の断面図である。
【図２０】図２０は、クラウンのトウ−ヒール方向曲率半径を示す、ウッド型ゴルフクラブへッド本体の断面図である。
【符号の説明】
【００９４】
５ ウッド型ゴルフクラブへッド
１０ 中空本体
１５ クラウン
２０ ソール
２５ スカート
３０ 打撃プレート
３５ ホーゼル
３７ ホーゼルボア
４０ 打撃面
４５ ヒール部分
５０ トウ部分
５５ 後部分
５７ 周囲輪郭
８０ 重心
１００ 地面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウッド型ゴルフクラブへッドにおいて、
前記ゴルフクラブへッドの前部分に位置決めされた打撃プレートと、前記ゴルフクラブへッドの底部分に位置決めされたソールと、前記打撃プレートに固定され、耐衝突性で自己支持性のクラウンであって、前記ゴルフクラブへッドの上部分に位置決めされたクラウンと、前記ゴルフクラブへッドの周囲に前記ソールと前記クラウンとの間の位置決めされたスカートとを含む本体を有し、
前記本体は、内部キャビティを形成し、
前記へッドは、前記打撃プレートのほぼ幾何学的中心に位置決めされたゴルフクラブへッド原点を前記打撃プレートに有し、前記へッド原点は、前記打撃プレートに対して接線方向であり且つ前記へッドがアドレス位置にあるときに地面とほぼ平行なｘ軸と、該ｘ軸に対してほぼ垂直であり且つ前記へッドがアドレス位置にあるときに地面とほぼ平行なｙ軸と、前記ｘ軸及び前記ｙ軸と実質的に垂直なｚ軸とを含み、
前記耐衝突性で自己支持性のクラウンの少なくとも約６０％の厚さが約０．６５ｍｍ以下であり、
ゴルフクラブへッドの重心は、前記打撃プレートのほぼ幾何学的中心に位置決めされたゴルフクラブへッドの原点を通過し且つ前記へッドがアドレス位置にある場合に地面とほぼ平行な平面よりも下に配置されている、ウッド型ゴルフクラブへッド。
【請求項２】
請求項１に記載のウッド型ゴルフクラブへッドにおいて、
前記耐衝突性で自己支持性のクラウンの少なくとも約７０％の厚さが約０．６２ｍｍよりも小さい、ウッド型ゴルフクラブへッド。
【請求項３】
請求項１に記載のウッド型ゴルフクラブへッドにおいて、
前記耐衝突性クラウンの少なくとも約８０％の厚さが約０．６２ｍｍよりも小さい、ウッド型ゴルフクラブへッド。
【請求項４】
請求項１に記載のウッド型ゴルフクラブへッドにおいて、
前記耐衝突性クラウンの少なくとも約８０％の厚さが約０．６０ｍｍよりも小さい、ウッド型ゴルフクラブへッド。
【請求項５】
請求項１に記載のウッド型ゴルフクラブへッドにおいて、
前記ゴルフクラブへッドは、更に、
前記ゴルフクラブへッドの底部分に位置決めされたソールと、
前記ゴルフクラブへッドの周囲に前記ソールと前記耐衝突性で自己支持性のクラウンとの間に位置決めされたスカートとを含み、
前記クラウン、前記スカート、前記衝突プレート、及び前記ソールがクラブへッド容積を形成し、
前記ゴルフクラブへッドの総質量は、約１９０ｇ乃至約２１０ｇであり、前記クラブへッド容積は、約３５０ｃｍ3 乃至４６０ｃｍ3であり、
前記ゴルフクラブへッドの重心は、前記ゴルフクラブへッド原点を通る平面の約２ｍｍ乃至約８ｍｍ下方に配置されており、
クラブへッドをアドレスしたときに地面に対してほぼ垂直なクラブへッド重心ｚ軸を中心とした慣性モーメントは、約５００ｋｇ・ｍｍ2 よりも大きい、ウッド型ゴルフクラブへッド。
【請求項６】
請求項５に記載のウッド型ゴルフクラブへッドにおいて、
前記スカートの少なくとも約５０％の厚さが約０．６５ｍｍ乃至約０．８ｍｍである、ウッド型ゴルフクラブへッド。
【請求項７】
請求項５に記載のウッド型ゴルフクラブへッドにおいて、
前記ソールの少なくとも約６０％の厚さが約０．８５ｍｍ乃至約１．１ｍｍである、ウッド型ゴルフクラブへッド。
【請求項８】
請求項１に記載のウッド型ゴルフクラブへッドにおいて、
前記クラウンの表面積は、約８０００ｍｍ2 乃至約１１０００ｍｍ2 である、ウッド型
ゴルフクラブへッド。
【請求項９】
請求項２に記載のウッド型ゴルフクラブへッドにおいて、
前記クラウンの表面積は、約８８００ｍｍ2 乃至約１００００ｍｍ2 である、ウッド型
ゴルフクラブへッド。
【請求項１０】
請求項４に記載のウッド型ゴルフクラブへッドにおいて、
前記クラウンの表面積は、約８８００ｍｍ2 乃至約９２００ｍｍ2 である、ウッド型ゴルフクラブへッド。
【請求項１１】
請求項１に記載のウッド型ゴルフクラブへッドにおいて、前記クラウンの等価のクラウンスパンは、約９０ｍｍ乃至約１２０ｍｍである、ウッド型ゴルフクラブへッド。
【請求項１２】
請求項２に記載のウッド型ゴルフクラブへッドにおいて、前記クラウンの等価のクラウンスパンは、約９５ｍｍ乃至約１１０ｍｍである、ウッド型ゴルフクラブへッド。
【請求項１３】
請求項４に記載のウッド型ゴルフクラブへッドにおいて、前記クラウンの等価のクラウンスパンは、約１００ｍｍ乃至約１０５ｍｍである、ウッド型ゴルフクラブへッド。
【請求項１４】
請求項１に記載のウッド型ゴルフクラブへッドにおいて、前後方向曲率半径は約６０ｍ乃至約１２０ｍｍであり、ヒール−トウ曲率半径は、約６０ｍｍ乃至約１２０ｍｍである、ウッド型ゴルフクラブへッド。
【請求項１５】
請求項２に記載のウッド型ゴルフクラブへッドにおいて、前後方向曲率半径は約７０ｍ乃至約１１０ｍｍであり、ヒール−トウ曲率半径は、約７０ｍｍ乃至約１１０ｍｍである、ウッド型ゴルフクラブへッド。
【請求項１６】
請求項４に記載のウッド型ゴルフクラブへッドにおいて、前後方向曲率半径は約８０ｍ乃至約１１０ｍｍであり、ヒール−トウ曲率半径は、約８０ｍｍ乃至約１１０ｍｍである、ウッド型ゴルフクラブへッド。
【請求項１７】
請求項１に記載のウッド型ゴルフクラブへッドにおいて、前記ゴルフクラブへッドの前記ソール及び前記スカートは、チタニウム合金から一体の本体として形成されている、ウッド型ゴルフクラブへッド。
【請求項１】
ウッド型ゴルフクラブへッドにおいて、
前記ゴルフクラブへッドの前部分に位置決めされた打撃プレートと、前記ゴルフクラブへッドの底部分に位置決めされたソールと、前記打撃プレートに固定され、耐衝突性で自己支持性のクラウンであって、前記ゴルフクラブへッドの上部分に位置決めされたクラウンと、前記ゴルフクラブへッドの周囲に前記ソールと前記クラウンとの間の位置決めされたスカートとを含む本体を有し、
前記本体は、内部キャビティを形成し、
前記へッドは、前記打撃プレートのほぼ幾何学的中心に位置決めされたゴルフクラブへッド原点を前記打撃プレートに有し、前記へッド原点は、前記打撃プレートに対して接線方向であり且つ前記へッドがアドレス位置にあるときに地面とほぼ平行なｘ軸と、該ｘ軸に対してほぼ垂直であり且つ前記へッドがアドレス位置にあるときに地面とほぼ平行なｙ軸と、前記ｘ軸及び前記ｙ軸と実質的に垂直なｚ軸とを含み、
前記耐衝突性で自己支持性のクラウンの少なくとも約６０％の厚さが約０．６５ｍｍ以下であり、
ゴルフクラブへッドの重心は、前記打撃プレートのほぼ幾何学的中心に位置決めされたゴルフクラブへッドの原点を通過し且つ前記へッドがアドレス位置にある場合に地面とほぼ平行な平面よりも下に配置されている、ウッド型ゴルフクラブへッド。
【請求項２】
請求項１に記載のウッド型ゴルフクラブへッドにおいて、
前記耐衝突性で自己支持性のクラウンの少なくとも約７０％の厚さが約０．６２ｍｍよりも小さい、ウッド型ゴルフクラブへッド。
【請求項３】
請求項１に記載のウッド型ゴルフクラブへッドにおいて、
前記耐衝突性クラウンの少なくとも約８０％の厚さが約０．６２ｍｍよりも小さい、ウッド型ゴルフクラブへッド。
【請求項４】
請求項１に記載のウッド型ゴルフクラブへッドにおいて、
前記耐衝突性クラウンの少なくとも約８０％の厚さが約０．６０ｍｍよりも小さい、ウッド型ゴルフクラブへッド。
【請求項５】
請求項１に記載のウッド型ゴルフクラブへッドにおいて、
前記ゴルフクラブへッドは、更に、
前記ゴルフクラブへッドの底部分に位置決めされたソールと、
前記ゴルフクラブへッドの周囲に前記ソールと前記耐衝突性で自己支持性のクラウンとの間に位置決めされたスカートとを含み、
前記クラウン、前記スカート、前記衝突プレート、及び前記ソールがクラブへッド容積を形成し、
前記ゴルフクラブへッドの総質量は、約１９０ｇ乃至約２１０ｇであり、前記クラブへッド容積は、約３５０ｃｍ3 乃至４６０ｃｍ3であり、
前記ゴルフクラブへッドの重心は、前記ゴルフクラブへッド原点を通る平面の約２ｍｍ乃至約８ｍｍ下方に配置されており、
クラブへッドをアドレスしたときに地面に対してほぼ垂直なクラブへッド重心ｚ軸を中心とした慣性モーメントは、約５００ｋｇ・ｍｍ2 よりも大きい、ウッド型ゴルフクラブへッド。
【請求項６】
請求項５に記載のウッド型ゴルフクラブへッドにおいて、
前記スカートの少なくとも約５０％の厚さが約０．６５ｍｍ乃至約０．８ｍｍである、ウッド型ゴルフクラブへッド。
【請求項７】
請求項５に記載のウッド型ゴルフクラブへッドにおいて、
前記ソールの少なくとも約６０％の厚さが約０．８５ｍｍ乃至約１．１ｍｍである、ウッド型ゴルフクラブへッド。
【請求項８】
請求項１に記載のウッド型ゴルフクラブへッドにおいて、
前記クラウンの表面積は、約８０００ｍｍ2 乃至約１１０００ｍｍ2 である、ウッド型
ゴルフクラブへッド。
【請求項９】
請求項２に記載のウッド型ゴルフクラブへッドにおいて、
前記クラウンの表面積は、約８８００ｍｍ2 乃至約１００００ｍｍ2 である、ウッド型
ゴルフクラブへッド。
【請求項１０】
請求項４に記載のウッド型ゴルフクラブへッドにおいて、
前記クラウンの表面積は、約８８００ｍｍ2 乃至約９２００ｍｍ2 である、ウッド型ゴルフクラブへッド。
【請求項１１】
請求項１に記載のウッド型ゴルフクラブへッドにおいて、前記クラウンの等価のクラウンスパンは、約９０ｍｍ乃至約１２０ｍｍである、ウッド型ゴルフクラブへッド。
【請求項１２】
請求項２に記載のウッド型ゴルフクラブへッドにおいて、前記クラウンの等価のクラウンスパンは、約９５ｍｍ乃至約１１０ｍｍである、ウッド型ゴルフクラブへッド。
【請求項１３】
請求項４に記載のウッド型ゴルフクラブへッドにおいて、前記クラウンの等価のクラウンスパンは、約１００ｍｍ乃至約１０５ｍｍである、ウッド型ゴルフクラブへッド。
【請求項１４】
請求項１に記載のウッド型ゴルフクラブへッドにおいて、前後方向曲率半径は約６０ｍ乃至約１２０ｍｍであり、ヒール−トウ曲率半径は、約６０ｍｍ乃至約１２０ｍｍである、ウッド型ゴルフクラブへッド。
【請求項１５】
請求項２に記載のウッド型ゴルフクラブへッドにおいて、前後方向曲率半径は約７０ｍ乃至約１１０ｍｍであり、ヒール−トウ曲率半径は、約７０ｍｍ乃至約１１０ｍｍである、ウッド型ゴルフクラブへッド。
【請求項１６】
請求項４に記載のウッド型ゴルフクラブへッドにおいて、前後方向曲率半径は約８０ｍ乃至約１１０ｍｍであり、ヒール−トウ曲率半径は、約８０ｍｍ乃至約１１０ｍｍである、ウッド型ゴルフクラブへッド。
【請求項１７】
請求項１に記載のウッド型ゴルフクラブへッドにおいて、前記ゴルフクラブへッドの前記ソール及び前記スカートは、チタニウム合金から一体の本体として形成されている、ウッド型ゴルフクラブへッド。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１３Ａ】
【図１３Ｂ】
【図１４Ａ】
【図１４Ｂ】
【図１５Ａ】
【図１５Ｂ】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１３Ａ】
【図１３Ｂ】
【図１４Ａ】
【図１４Ｂ】
【図１５Ａ】
【図１５Ｂ】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１０−２５９８２６（Ｐ２０１０−２５９８２６Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１０−１６３６８１（Ｐ２０１０−１６３６８１）
【出願日】平成２２年７月２１日（２０１０．７．２１）
【分割の表示】特願２００７−３１０３５６（Ｐ２００７−３１０３５６）の分割
【原出願日】平成１９年１１月３０日（２００７．１１．３０）
【出願人】（５０２３３０３７７）テイラー メイド ゴルフ カンパニー， インコーポレーテッド (15)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１６３６８１（Ｐ２０１０−１６３６８１）
【出願日】平成２２年７月２１日（２０１０．７．２１）
【分割の表示】特願２００７−３１０３５６（Ｐ２００７−３１０３５６）の分割
【原出願日】平成１９年１１月３０日（２００７．１１．３０）
【出願人】（５０２３３０３７７）テイラー メイド ゴルフ カンパニー， インコーポレーテッド (15)
【Ｆターム（参考）】
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