DE60213166T2

DE60213166T2 - Golfschlägerkopf aus mehreren Materialien

Info

Publication number: DE60213166T2
Application number: DE60213166T
Authority: DE
Inventors: Peter L. Carlsbad Soracco; Richard C. Rancho Santa Fe Helmstetter; Matthew T. San Diego Cackett; Herbert Laguna Niguel Reyes; James M. Oceanside Murphy; J. Andrew Escondido Galloway; Alan Encinitas Hocknell
Original assignee: Callaway Golf Co
Current assignee: Topgolf Callaway Brands Corp
Priority date: 2001-07-16
Filing date: 2002-05-20
Publication date: 2007-06-28
Anticipated expiration: 2022-05-21
Also published as: CN1397366A; ES2255890T1; KR100482794B1; KR20030007216A; CA2386117A1; ES2255890T3; ATE333306T1; CA2386117C; EP1277499A2; US20010055995A1; DK1277499T3; SG119158A1; JP2003062130A; DE60213166D1; CN1228111C; MY129639A; US6491592B2; AU4435702A; US6471604B2; US20020094884A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Golfschlägerkopf mit einer aus einem Metallmaterial bestehenden Vorderseitenkomponente und einem aus einem Nichtmetallmaterial bestehenden Hinterkörper. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Golfschlägerkopf mit einer Vorderseitenkomponente, die aus einem dünn geschmiedeten Metallmaterial für eine effizientere Energieübertragung auf einen Golfball beim Zusammenstoß bestehenden kann, und einem nichtmetallischen Hinterkörper zum Steuern der Massenverteilung.
Wenn ein Golfschlägerkopf auf einen Golfball auftrifft, werden beträchtliche Stöße erzeugt, die die Schlägerkopfvorderseite und den Golfball belasten. Die meiste Energie wird von dem Kopf auf den Golfball übertragen, als Ergebnis des Zusammenstoßes geht jedoch etwas Energie verloren. Der Golfball besteht üblicherweise aus polymeren Beschichtungsmaterialien (wie zum Beispiel Ionomere), die einen gummiartigen Kern umgeben. Diese weicheren Polymermaterialien haben Dämpfungs-(Verlust-)Eigenschaften, die belastungs- und verformungsgeschwindigkeitsabhängig sind, die in der Größenordnung von 10–100 mal größer als die Dämpfungseigenschaften einer metallischen Schlägervorderseite sind. Dadurch geht während des Zusammenpralls die meiste Energie infolge der hohen Belastungen und Verformungen des Golfballs (2,5 × 10^–3 bis 0,5 cm; 0,001 bis 0,20 inch) im Gegensatz zu den geringen Verformungen der metallischen Schlägervorderseite (0,06 bis 0,13 cm; 0,025 bis 0,050 inch) verloren. Eine effizientere Energieübertragung von dem Schlägerkopf auf den Golfball könnte zu größeren Flugweiten des Golfballs führen.
Der im allgemeinen anerkannte Ansatz besteht darin, die Steifigkeit der Schlägerkopfvorderseite zu erhöhen, um Metall- oder Schlägerkopfverformungen zu verringern. Jedoch führt dies zu größeren Verformungen an dem Golfball und steigert somit das Energieübertragungsproblem.
Manche haben das Problem erkannt und mögliche Lösungen offenbart. Ein Beispiel ist Campau, U.S. Patent Nr. 4,398,965 für ein Verfahren zum Herstellen von Eisengolfschlägern mit flexibler Schlagfläche, der einen Schläger mit einer flexiblen und elastischen Vorderseitenplatte mit einem Schlitz offenbart, um das Biegen der Vorderseitenplatte zu ermöglichen. Die Vorderseitenplatte nach Campau ist aus einem Eisenmaterial gebildet, wie zum Beispiel rostfreier Stahl, und hat eine Dicke in dem Bereich von 0,25 cm bis 0,32 cm (0,1 inch bis 0,125 inch).
Ein weiteres Beispiel ist Eggiman, US-Patent Nr. 5,863,261 für einen Golfschlägerkopf mit elastisch verformbarer Vorderseiten- und Rückseitenplatte, der die Verwendung von einer Mehrzahl von Platten offenbart, die zusammenarbeiten, um einen federartigen Effekt auf einem Golfball während des Zusammenpralls zu erzeugen. Ein Fluid ist zwischen wenigstens zwei der Platten angeordnet, um als ein viskoses Verbindungsstück zu wirken.
Ein noch weiteres Beispiel ist Jepson et al., US-Patent Nr. 3,937,474 für einen Golfschläger mit einem Polyurethan-Einsatzstück. Jepson offenbart, dass das Polyurethan-Einsatzstück eine Härte zwischen 40 und 75 Shore D hat.
Ein noch weiteres Beispiel ist Inamori, US-Patent Nr. 3,975,023 für einen Golfschlägerkopf mit keramischer Vorderseitenplatte, der die Verwendung einer Vorderseitenplatte offenbart, die aus einem Keramikmaterial mit einem hohen Energieübertragungskoeffizienten gebildet ist, wenngleich Keramiken üblicherweise härtere Materialien sind. Chen et al., US-Patent Nr. 5,743,813 für einen Golfschlägerkopf, offenbart die Verwendung mehrerer Schichten in der Vorderseite, um den Stoß des Golfballs zu dämpfen. Eines der Materialien ist ein Nichtmetallmaterial.
Lu, US-Patent Nr. 5,499,814 für einen Hohlschlägerkopf mit Biegeeinsatzstück-Vorderseitenplatte, offenbart ein Verstärkungselement, das aus einer Kunststoff- oder Aluminiumlegierung gebildet ist, die eine kleinere Biegung der Vorderseitenplatte ermöglicht, die eine Dicke hat, die von 0,01 bis 0,30 inch für eine Mehrzahl von Materialien reicht, die rostfreien Stahl, Titan, KEVLAR^® oder dergleichen aufweisen. Eine weitere Erfindung von Campau, US-Patent Nr. 3,989,248 für einen Golfschläger mit einem ein elastisches Biegen ermöglichenden Einsatzstück, offenbart einen Holzschläger, der aus Holz mit einem Metalleinsatzstück gebildet ist.
Wenngleich nicht zum Biegen der Vorderseitenplatte beabsichtigt, offenbart Viste, US-Patent Nr. 5,282,624, einen Golfschlägerkopf mit einer Vorderseitenplatte, die aus einem geschmiedeten rostfreien Stahlmaterial gebildet ist und eine Dicke von 3 mm aufweist. Anderson, US-Patent Nr. 5,344,140 für einen Golfschlägerkopf und Verfahren zum Herstellen desselben, offenbart ebenfalls die Verwendung eines geschmiedeten Materials für die Vorderseitenplatte. Die Vorderseitenplatte nach Anderson kann aus verschiedenen, geschmiedeten Materialien gebildet werden, die Stahl, Kupfer und Titan aufweisen. Die geschmiedete Platte hat eine einheitliche Dicke zwischen 0,23 und 0,33 cm (0,090 und 0,130 inch).
Eine andere auf geschmiedete Materialien in einem Schlägerkopf gerichtete Erfindung ist Su et al., US-Patent Nr. 5,776,011 für einen Golfschlägerkopf. Su offenbart einen Schlägerkopf, der aus drei Teilen gebildet ist, wobei jedes Teil aus einem geschmiedeten Material gebildet ist. Das Hauptziel von Su ist es, einen Schlägerkopf mit einer größeren Loft-Winkelgenauigkeit herzustellen und strukturelle Schwächen zu reduzieren. Aizawa, US-Patent Nr. 5,346,216 für einen Golfschlägerkopf, offenbart eine Vorderseitenplatte mit einer gebogenen Ballschlagfläche.
Das US-Patent 6,146,571 nach Vincent et al. offenbart ein Verfahren zum Herstellen eines Golfschlägerkopfes, wobei die Seitenwände durch Spritzen eines Materials, wie zum Beispiel Kunststoff, über ein an einem schmelzbaren Kern befestigtes Einsatzstück erzielt werden. Der Kern hat einen Schmelzpunkt, der niedriger als der des spritzbaren Kunststoffmaterials ist, so dass, sobald der Kern entfernt ist, ein inneres Volumen beibehalten wird, um den inneren Hohlraum zu bilden. Das Einsatzstück kann ein Widerstandselement zur Verstärkung des internen Abschnitts der Vorderseitenwand der Hülle nach dem Entfernen des Kerns aufweisen, wobei das Verstärkungselement Aluminium mit einem sich lateral erstreckenden Abschnitt aufweist, der Stahl aufweist.
Das US-Patent 6,149,534 nach Peters et al. offenbart einen Golfschlägerkopf mit oberer und unterer Metalleingrifffläche, die entlang einer einzelnen ebenen Trennfläche ausgebildet sind, wobei das Metall der unteren Fläche schwerer und dichter als das Metall der oberen Fläche ist.
Die US-Patente 5,570,886 und 5,547,427 nach Rigal et al. offenbaren einen Golfschlägerkopf aus geformtem Thermoplast mit einer Schlagvorderseite, die durch ein zusammenprallbeständiges, metallisches Dichtungselement definiert ist. Das Dichtungselement definiert eine Vorderseitenwand der Schlagfläche des Schlägerkopfes und erstreckt sich aufwärts und entlang der Seite der Schlagfläche, um einen Hals zur Befestigung des Schafts mit dem Schlägerkopf auszubilden. Das Dichtungselement ist vorzugsweise zwischen 2,5 und 5 mm in Dicke.
Das US-Patent 5,425,538 nach Vincent et al. offenbart einen hohlen Golfschlägerkopf mit einer Stahlhülle und einer Verbundwerkstoffschlagfläche, die aus einer Anzahl von geschichteten, gewebten Geweben aus Faser gebildet ist.
Das US-Patent 5,377,986 nach Viollaz et al. offenbart einen Golfschlägerkopf mit einem Körper, der aus einer Reihe von Metallplatten und einer Schlagplatte gebildet ist, die Kunststoff oder Verbundwerkstoffmaterial aufweist, wobei die Schlagplatte mit einer nach vorn konvexen Form versehen ist. Zusätzlich offenbart das US-Patent 5,310,185 nach Viollaz et al. einen hohlen Golfschlägerkopf mit einem Körper, der aus einer Reihe von Metallplatten gebildet ist, wobei eine Metallträgerplatte auf der Vorderseitenschlagfläche angeordnet ist, an welcher eine Schlagfläche angebracht ist, die aus Kunststoff oder Verbundwerkstoff besteht. Die Metallträgerplatte hat eine nach vorn konvexe Vorderseitenplatte, die mit einer nach vorn konvexen Hinterplatte der Schlagplatte verbunden ist, wodurch eine nach vorn konvexe Schlagfläche ausgebildet ist.
Das US-Patent 5,106,094 nach Desboilles et al. offenbart einen Golfschlägerkopf mit einer Metallschlagflächenplatte, wobei die Schlagflächenplatte eine separate Einheit ist, die an dem Golfschlägerkopf mit einer Menge von Füllmaterial in dem inneren Abschnitt des Schlägerkopfes angebracht ist.
Das US-Patent 4,568,088 nach Kurahashi offenbart einen hölzernen Golfschlägerkopfkörper, der durch eine Mischung aus Holz-Kunststoff Verbundmaterial verstärkt ist. Das Holz-Kunststoff Verbundmaterial ist ungleichmäßig verteilt, so dass eine höhere Dichte in dem Bereich zwischen 5 und 15 mm angrenzend zu der Vorderseitenfläche des Schlägerkopfes liegt und sich im wesentlichen parallel dazu erstreckt.
Das US-Patent 4,021,047 nach Mader offenbart einen Golfschläger, wobei die Sohlenplatte, Vorderseitenplatte, Fersen-, Spitzen- und Hoselabschnitte als ein einheitliches Gussmetallstück ausgebildet sind und wobei eine Holz- oder Verbundwerkstoffspitze an diesem einheitlichen Stück angebracht ist, wodurch eine hohle Kammer in dem Schlägerkopf ausgebildet ist.
Das US-Patent 5,624,331 nach Lo et al. offenbart einen hohlen Metallgolfschlägerkopf, wo das Metallgehäuse des Kopfes aus wenigstens zwei Öffnungen gebildet wird. Der Kopf weist außerdem ein Verbundmaterial auf, das innerhalb des Kopfes angeordnet ist, wobei ein Teil des Verbundmaterials in den Öffnungen des Golfschlägerkopfgehäuses angeordnet ist.
Das US-Patent 1,167,387 nach Daniel offenbart einen hohlen Golfschlägerkopf, wobei der Hüllenkörper aus Metall gebildet ist, wie zum Beispiel eine Aluminiumlegierung, und die Vorderseitenplatte aus einem Hartholz gebildet ist, wie zum Beispiel Buche, Persimmon oder dergleichen. Die Vorderseitenplatte ist ausgerichtet, so dass die Holzfasern hochkant auf der Schlagplatte vorliegen.
Das US-Patent 3,692,306 nach Glover offenbart einen Golfschlägerkopf mit einem Träger mit Sohle und Schlagplatten, die einstückig darauf ausgebildet sind. Wenigstens eine der Platten hat ein eingebettetes verlängertes Rohr zum Sichern eines abnehmbar verstellbaren Gewichtsmittels.
Das US-Patent 5,410,798 nach Lo offenbart ein Verfahren zum Herstellen eines Verbundwerkstoff-Golfschlägerkopfes, der ein Metallgehäuse verwendet, an welchem ein beschichtetes Element eingebracht ist. Ein Blech aus Verbundmaterial wird anschließend über die Öffnungen des beschichteten Elements und Metallgehäuses gelegt, um die Öffnungen an den oberen Enden von beiden zu schließen. Eine dehnbare Tasche wird dann in das hohle, beschichtete Element eingebracht, das Natriumnitrid, Ammoniumchlorid und Wasser aufweist, die bewirkt, dass das Element einstückig an dem Metallgehäuse befestigt werden kann, wenn der Kopf in einer Pressform angeordnet ist und erhitzt wird.
Das US-Patent 4,877,249 nach Thompson offenbart einen Holzschlägerkopf, der eine beschichtete obere Fläche und eine metallische Sohlenfläche mit einem Kiel verkörpert. Um die Schichtungen zu verstärken und um den Körper vom Aufblättern durch den Zusammenprall mit einem ungewöhnlich harten Objekt zu bewahren, wird ein Bolzen durch die Spitze des Schlägerkopfes eingesetzt, wo er mit der Sohlenplatte an dem Kiel verbunden ist und festgemacht wird, um die Schichtungen zu komprimieren.
US-Patent 3,897,066 von Belmont offenbart einen hölzernen Schlägerkopf mit entfernbar eingebrachten Gewichtseinstellelementen. Die Elemente sind parallel zu einer zentralen Hochachse, die von dem Vorderseitenabschnitt zu dem Hinterseitenabschnitt des Schlägerkopfes verläuft, und senkrecht zu der Achse von Scheitel bis Spitze. Die Gewichtseinstellelemente können durch die Verwendung von Kapseln gehalten werden, die mit Polyurethanharz gefüllt sind, welches ferner verwendet werden kann, um die Vorderseitenplatte auszubilden. Die Kapseln haben auf der Hinterfläche des Golfschlägerkopfes Öffnungen mit Abdeckungen, um Zugang zum Einstellen der Gewichtsmittel zu ermöglichen.
Das US-Patent 2,750,194 nach Clark offenbart einen hölzernen Golfschlägerkopf mit Gewichtseinstellmitteln. Der Golfschlägerkopf weist ein Wannenelement mit Seiten und Boden zum Halten der Gewichtseinstellung auf, die vorzugsweise gegossen oder einstückig mit der Fersenplatte ausgebildet ist. Die Fersenplatte mit befestigtem Gewichtselement ist in den Kopf des Golfschlägers über eine Öffnung eingebracht.
Das US-Patent 5,193,811 nach Okumoto et al. offenbart einen Golfschlägerkopf vom Holztyp, der hauptsächlich einen Kunstharz und eine metallische Sohlenplatte aufweist. Die metallische Sohlenplatte hat auf ihrer Fläche zum Verkleben mit dem Kopfkörper einstückig ausgebildete Elemente, die ein Hosel auf der Fersenseite, Gewichte auf der Spitzen- und der Hinterseite und einen Stab aufweisen, der die Gewichte und das Hosel verbindet. Zusätzlich offenbart das US-Patent 5,516,107 nach Okumoto et al. einen Golfschlägerkopf mit einer Außenhülle, die vorzugsweise einen Kunstharz aufweist, und Metallgewichtselement/e, das/die in dem Inneren des Schlägerkopfes angeordnet sind. Ein schäumbares Material wird in das hohle Innere des Schlägers eingespritzt, um den Kern auszubilden. Sobald das schäumbare Material eingespritzt worden ist und die Sohlenplatte angebracht ist, wird der Schlägerkopf erwärmt, um zu bewirken, dass das schäumbare Material sich ausdehnt, wodurch das/die Gewichtselement/e in Aussparungen gehalten werden, die in dem Spitzen-, Fersen- und/oder Rückseitenbereich durch Pressen der Gewichtselemente in die Innenfläche der Außenhülle angeordnet sind.
Das US-Patent 4,872,685 nach Sun offenbart einen Golfschlägerkopf vom Holztyp, wobei eine Buchseneinheit mit einer Steckereinheit gepaart ist, um einen einheitlichen Golfschlägerkopf auszubilden. Die Buchseneinheit weist den oberen Abschnitt des Golfschlägerkopfes auf und ist vorzugsweise aus einem Kunststoff, einer Legierung oder Holz gebildet. Die Steckereinheit weist die konstruktiven Abschnitte der Sohlenplatte auf, wobei ein Vorderseiteneinsatzstück aus einer Schlagfläche und Gewichtselementen gebildet ist. Die Steckereinheit hat ein im wesentlichen größeres Gewicht, das vorzugsweise aus einer Leichtmetalllegierung besteht. Die Einheiten sind gepaart oder werden durch Verkleben und/oder mechanische Mittel zusammen gehalten.
Das US-Patent 5,398,935 nach Katayama offenbart einen Holzgolfschlägerkopf mit einer Schlagfläche, wobei die Höhe der Schlagfläche an einem Spitzenende des Golfschlägerkopfes annähernd gleich oder größer als die Höhe der Schlagfläche in der Mitte des Golfschlägerkopfes ist.
Das US-Patent 1,780,625 nach Mattern offenbart einen Schlägerkopf mit einem Hinterabschnitt, der aus einem Leichtgewichtmetall gebildet ist, wie zum Beispiel Magnesium. Das US-Patent 1,638,916 nach Butchart offenbart einen Golfschläger mit einem Ausgleichselement, das aus Persimmon oder einem ähnlichen Holzmaterial gebildet ist, und einem hüllenähnlichen Körper, der aus Aluminium gebildet ist, der an dem Ausgleichselement angebracht ist.
Die Golfregeln, die von der United States Golf Association („USGA") und der Royal and Ancient Golf Club of Saint Andrews aufgestellt und ausgelegt sind, legen gewisse Bedingungen für einen Golfschlägerkopf dar. Die Bedingungen für einen Golfschlägerkopf sind in Regel 4 und Anhang 2 zu finden. Eine komplette Beschreibung der Golfregeln ist auf der USGA Webseite unter www.usga.org verfügbar. Wenngleich die Golfregeln nicht ausdrücklich spezielle Parameter für eine Golfschlägerfläche angeben, verbietet Regel 4-1e der Vorderseite, den Effekt einer Feder beim Zusammenprall mit einem Golfball aufzuweisen. Die USGA führte 1998 ein Prüfverfahren gemäß Regel 4-1e ein, welches den COR der Schlägervorderseite misst. Dieses USGA-Prüfverfahren sowie ähnliche Verfahren wie dieses können verwendet werden, um den COR der Schlägervorderseite zu messen.
Obwohl der Stand der Technik mehrere Veränderungen von Multimaterialschlägerköpfen offenbarte, ist es dem Stand der Technik nicht gelungen, einen Multimaterialschlägerkopf mit einem hohen Rückkoeffizienten und größerer Vergebung für den typischen Golfer bereitzustellen.
Die WO-A-01/47608 ist ein Stand der Technik Dokument, das einen mehrteiligen Verbundgolfschlägerkopf offenbart.
Die US-A-5,547,427 offenbart einen Golfschlägerkopf mit den Merkmalen des Oberbegriffes von Anspruch 1. Die vorliegende Erfindung ist durch die Merkmale des charakterisierenden Abschnitts von Anspruch 1 charakterisiert. Optionale Merkmale sind in den abhängigen Ansprüchen vorgetragen.
Die vorliegende Erfindung stellt einen Golfschlägerkopf mit einem hohen Rückkoeffizienten bereit, um die Nachstoßgeschwindigkeit eines Golfballs für eine gegebene Vorstoßschlägerkopfgeschwindigkeit zu erhöhen.
Ausführungsformen können eine Vorderseitenkomponente, die aus einem Metallmaterial gebildet ist, und eine Schlagplatte mit einem kleinen Streckungsverhältnis (nahe 1,0) und einer großen Oberfläche haben. Die Vorderseitenkomponente ist an einen Hinterkörper angebracht, welcher aus einem Verbundwerkstoff oder Thermoplast gebildet werden kann.
Ausführungsformen weisen einen Golfschlägerkopf auf, der aus einer Metallvorderseitenkomponente und einem Leichtgewichthinterkörper gebildet ist, und der einen Rückkoeffizienten von wenigstens 0,83 unter Prüfbedingungen hat, wie zum Beispiel solche, die durch die USGA vorgegeben sind. Die Standard USGA-Bedingungen zum Messen des Rückkoeffizienten sind in der USGA Procedure for Measuring the Velocity Ratio of a Club Head for Conformance nach Regel 4-1e, Anhang II, Änderung I vom 4 August 1998 und Änderung 0 vom 6 Juli 1998 dargelegt, die bei der USGA erhältlich sind.
Eine weitere Ausführungsform weist einen Golfschlägerkopf mit einer Vorderseitenkomponente mit einer Schlagplatte auf, die ein Streckungsverhältnis von nicht größer als 1,7 hat.
Das Streckungsverhältnis ist das Verhältnis der Breite der Vorderseite zu der Höhe der Vorderseite. Normalerweise sind die Streckungsverhältnisse von Schlägerkopfflächen relativ größer als 1,7. Zum Beispiel war das Streckungsverhältnis des ursprünglichen GREAT BIG BERTHA^® Drivers von Callaway Golf Company aus Karlsbad, Kalifornien 1,9. Wie nachstehend detaillierter beschrieben wird, ermöglicht das kleinere Streckungsverhältnis der Schlagplatte des Schlägerkopfes der vorliegenden Erfindung eine größere Nachgiebigkeit und folglich einen größeren Rückkoeffizienten.
Ein Golfschlägerkopf gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Vorderseitenkomponente, die aus einem Metallmaterial gebildet ist, und einen Hinterkörper auf, der aus einem Nicht-Metallmaterial gebildet ist. Die Vorderseitenkomponente hat einen Schlagplattenabschnitt und einen Rückabschnitt. Der Schlagplattenabschnitt hat eine Dicke in dem Bereich von 0,025 cm bis 0,635 cm (0,010 inch bis 0,250 inch). Der Rückabschnitt hat eine Dicke im Bereich von 0,025 bis 0,508 cm (0,010 inch bis 0,200 inch). Der Hinterkörper hat einen Scheitelabschnitt, einen Sohlenabschnitt und einen Streifenabschnitt. Der Hinterkörper ist an dem Rückabschnitt der Vorderseitenkomponente angebracht. Der Golfschlägerkopf hat einen Rückkoeffizienten von 0,81 bis 0,94.
Der Schlagplattenabschnitt hat vorzugsweise eine Dicke im Bereich von 0,14 cm bis 0,318 cm (0,055 inch bis 0,125 inch), und eine besonders bevorzugt Dicke im Bereich von 0,152 cm bis 0,0279 cm (0,060 inch bis 0,0110 inch). Die Vorderseitenkomponente ist vorzugsweise aus Titan, Titanlegierungen, Stahl, Stahllegierungen oder amorphen Metallen gebildet. Der Schlagplattenabschnitt hat vorzugsweise ein Streckungsverhältnis von nicht größer als 1,7. Der Schlagplattenabschnitt hat vorzugsweise konzentrische Bereiche variierender Dicke mit dem dicksten Bereich ungefähr in der Mitte. Der Rückabschnitt hat vorzugsweise eine Dicke, die von 0,051 cm bis 0,381 cm (0,020 inch bis 0,150 inch) reicht. Der Golfschlägerkopf hat vorzugsweise ein Volumen, das von 200 Kubikzentimeter bis 600 Kubikzentimeter reicht. Der Golfschlägerkopf hat vorzugsweise ein Trägheitsmoment um die Izz-Achse, das größer als 3000 Gramm Quadratzentimeter ist.
Ausführungsformen beinhalten einen Golfschlägerkopf, der eine Vorderseitenkomponente, die aus einem Metallmaterial gebildet ist, und einen Hinterkörper aufweist, der aus einer Mehrzahl von Lagen aus Pre-Preg gebildet ist. Die Vorderseitenkomponente hat einen Schlagplattenabschnitt und einen Rückabschnitt. Der Hinterkörper hat einen Scheitelabschnitt, einen Sohlenabschnitt und einen Streifenabschnitt. Der Hinterkörper ist an dem Rückabschnitt der Vorderseitenkomponente angebracht. Das Trägheitsmoment des Golfschlägerkopfes um die Izz-Achse durch den Körperschwerpunkt ist größer als 3000 Gramm Quadratzentimeter, und das Trägheitsmoment um die Iyy-Achse durch den Körperschwerpunkt ist größer als 1800 Gramm Quadratzentimeter.
Ausführungsformen beinhalten einen Golfschlägerkopf, der eine Vorderseitenkomponente, die aus einem geschmiedeten Metallmaterial gebildet ist, und einen Hinterkörper aufweist, der aus einer Mehrzahl von Lagen aus Pre-Preg gebildet ist. Die Vorderseitenkomponente hat einen Rückabschnitt und einen Schlagplattenabschnitt. Der Schlagplattenabschnitt hat eine äußere Fläche und eine innere Fläche. Der Schlagplattenabschnitt erstreckt sich von einem Fersenabschnitt des Golfschlägerkopfes bis zu einem Spitzenabschnitt des Golfschlägerkopfes. Der Rückabschnitt erstreckt sich lateral einwärts von einem Umfang des Schlagplattenabschnitts. Der Golfschlägerkopf kann ferner ein inneres Rohr zum Aufnehmen eines Schaftes haben. Das innere Rohr kann in Eingriff mit einem oberen Abschnitt des Rückabschnitts und einem unteren Abschnitt des Rückabschnitts stehen. Der Hinterkörper hat einen Scheitelabschnitt, einen Streifenabschnitt und einen Sohlenabschnitt. Der Scheitelabschnitt kann an dem oberen Abschnitt des Rückabschnitts in einem Abstand von wenigstens 0,5 inch vom Umfang des Schlagplattenabschnitts angebracht sein. Der Sohlenabschnitt kann an dem unteren Abschnitt des Rückabschnitts in einem Abstand von wenigstens 0,5 inch vom Umfang des Schlagplattenabschnitts angebracht sein.
Ausführungsformen weisen einen Golfschlägerkopf auf, der eine Vorderseitenkomponente, die aus einem Metallmaterial gebildet ist, und einen Hinterkörper aufweist, der aus einer Mehrzahl von Lagen aus Pre-preg gebildet ist. Der Golfschlägerkopf kann ein Volumen, das von 400 Kubikzentimetern bis 525 Kubikzentimetern reicht, und eine Masse haben, die von 175 Gramm bis 225 Gramm reicht.
Ausführungsformen weisen einen Golfschlägerkopf auf, der eine Vorderseitenkomponente, die aus einem geschmiedeten Titan-Legierungsmaterial gebildet ist, und einen Hinterkörper aufweist, der aus einer Mehrzahl von Lagen aus Pre-Preg gebildet ist. Die Vorderseitenkomponente hat einen Rückabschnitt und einen Schlagplattenabschnitt. Der Schlagplattenabschnitt kann einen konzentrischen Bereich variierender Dicke mit dem dicksten Bereich in der Mitte des Schlagplattenabschnitts haben. Der Schlagplattenabschnitt kann sich von einem Fersenabschnitt des Golfschlägerkopfes bis zu einem Spitzenabschnitt des Golfschlägerkopfes erstrecken und hat ein Streckungsverhältnis von nicht größer als 1,7. Der Rückabschnitt kann sich lateral einwärts mit wenigstens 0,5 inch von einem Umfang des Schlagplattenabschnitts erstrecken. Der Rückabschnitt kann sich lateral einwärts mit 360 Grad von dem Umfang des Schlagplattenabschnitts erstrecken. Der Golfschlägerkopf kann ebenfalls ein inneres Rohr zum Aufnehmen eines Schaftes haben. Das innere Rohr kann in Eingriff mit einem oberen Abschnitt des Rückabschnitts und einem unteren Abschnitt des Rückabschnitts stehen. Der Hinterkörper kann eine Dicke haben, die von 0,01 inch bis 0,1 inch reicht. Der Hinterkörper kann einen Scheitelabschnitt, einen Streifenabschnitt und einen Sohlenabschnitt aufweisen. Der Scheitelabschnitt ist an dem oberen Abschnitt des Rückabschnitts angebracht. Der Sohlenabschnitt ist an dem unteren Abschnitt des Rückabschnitts angebracht. Ein Fersenende des Streifenabschnitts kann an einem Fersenabschnitt des Rückabschnitts angebracht sein. Ein Spitzenende des Streifenabschnitts kann an dem Spitzenabschnitt des Rückabschnitts angebracht sein. Der Golfschlägerkopf kann ein hohles Inneres, ein Volumen, das von 300 Kubikzentimeter bis 600 Kubikzentimeter reicht, eine Masse, die von 175 Gramm bis 225 Gramm reicht, und einen Rückkoeffizienten haben, der von 0,81 bis 0,94 reicht.
Nachdem verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in Kürze beschrieben wurden, werden die obigen und weiteren Ziele, Merkmale und Vorteile davon durch den Fachmann aus der folgenden detaillierten Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen erkannt, in welchen:
1 eine Vorderansicht des Golfschlägers der vorliegenden Erfindung ist.
1A eine Vorderansicht des Golfschlägers der vorliegenden Erfindung ist, die die Messung des Streckungsverhältnisses zeigt.
2A eine Rückansicht des Golfschlägerkopfes aus 1 ist.
3 eine Seitenansicht der Spitze des Golfschlägerkopfes aus 1 ist.
4 eine Seitenansicht der Ferse des Golfschlägerkopfes aus 1 ist.
5 eine Draufsicht des Golfschlägerkopfes aus 1 ist.
6 eine Unteransicht des Golfschlägerkopfes aus 1 ist.
7 eine Einzelteildarstellung des Golfschlägerkopfes der vorliegenden Erfindung ist.
8 eine Querschnittsansicht entlang Linie 8-8 aus 5 ist.
9 eine Querschnittsansicht entlang Linie 9-9 aus 5 ist, die das Hosel des Golfschlägerkopfes der vorliegenden Erfindung darstellt.
10 eine Seitenansicht der Ferse eines Golfschlägers der vorliegenden Erfindung ist, die die Z-Achse und X-Achse darstellt.
10A eine Vorderansicht des Golfschlägers der vorliegenden Erfindung ist, die die Z-Achse und Y-Achse darstellt.
11 eine Vorderansicht des Golfschlägers der vorliegenden Erfindung ist, die die Testrahmenkoordinaten X^T und Y^T und transformierte Kopfrahmenkoordinaten Y^H und Z^H darstellt.
11A eine Ansicht des Spitzenendes des Golfschlägers der vorliegenden Erfindung ist, die die Testrahmen Koordinate Z^T und transformierte Kopfrahmenkoordinaten X^H und Z^H darstellt.
12 eine Vorderansicht des Golfschlägerkopfes der vorliegenden Erfindung ist, die Variationen der Dicke der Schlagplatte darstellt.
12A eine Vorderansicht eines alternativen Golfschlägerkopfes der vorliegenden Erfindung ist, die die Variationen der Dicke der Schlagplatte darstellt.
13 eine Querschnittsansicht entlang Linie 13-13 aus 12 ist, die die Variation der Vorderseitendicke zeigt.
Die vorliegende Erfindung ist auf einen Golfschlägerkopf gerichtet, der einen hohen Rückkoeffizienten hat, wodurch größere Distanzen eines Golfballschlags mit dem Golfschlägerkopf der vorliegenden Erfindung ermöglicht werden. Der Rückkoeffizient (der hierin auch als „COR" bezeichnet wird) ist durch die folgende Gleichung festgelegt:
wobei U₁ die Schlägerkopfgeschwindigkeit vor dem Zusammenprall ist; U₂ die Golfballgeschwindigkeit vor dem Zusammenprall ist, welche Null ist; v₁ die Schlägerkopfgeschwindigkeit genau nach der Trennung des Golfballs von der Vorderseite des Schlägerkopfes ist; v₂ die Golfballgeschwindigkeit genau nach der Trennung des Golfballs von der Vorderseite des Schlägerkopfes ist; und e der Rückkoeffizient zwischen dem Golfball und der Schlägervorderseite ist.
Die Werte von e sind zwischen Null und 1,0 für Systeme mit keiner Energiezufuhr beschränkt. Der Rückkoeffizient e für ein Material, wie zum Beispiel ein weicher Lehm oder Fensterkit, würde nahe Null sein, wohingegen für ein perfekt elastisches Material, wo keine Energie aufgrund von Verformung verloren geht, der Wert von e 1,0 sein würde. Die vorliegende Erfindung stellt einen Schlägerkopf mit einem Rückkoeffizienten bereit, der von 0,81 bis 0,94 reicht, wie unter üblichen Prüfbedingungen gemessen wird.
Wie in 1–5 gezeigt ist, wird ein Golfschläger im allgemeinen mit 40 gekennzeichnet. Der Golfschläger 40 hat einen Golfschlägerkopf 42 mit einem hohlen Inneren, das nicht gezeigt ist. In Eingriff mit dem Schlägerkopf 42 steht ein Schaft 48, der einen nicht gezeigten Griff 50 an einem Stockende 52 hat und in ein Hosel 54 an einem oberen Ende 56 eingebracht ist.
Der Schlägerkopf 42 ist im allgemeinen aus zwei Komponenten gebildet, einer Vorderseitenkomponente 60 und einem Hinterkörper 61. Der Hinterkörper 61 hat einen Scheitelabschnitt 62 und einen Sohlenabschnitt 64. Der Schlägerkopf 42 kann auch in einen Fersenabschnitt 66 in Nähe des Schafts 48, einen dem Fersenabschnitt 66 gegenüberliegenden Spitzenabschnitt 68 und einen der Vorderseitenkomponente 60 gegenüberliegenden Hinterabschnitt 70 unterteilt sein.
Die Vorderseitenkomponente 60 ist im allgemeinen aus einem Einzelteil aus Metall gebildet und besteht vorzugsweise aus einem geschmiedeten Metallmaterial. Besonders bevorzugt ist das geschmiedete Metallmaterial ein geschmiedetes Titanmaterial. Jedoch wird der Fachmann erkennen, dass das Vorderseitenelement aus anderen Materialien bestehen kann, wie zum Beispiel Stähle, amorphe Metalle, gesinterte Metalle, Keramiken, Verbundwerkstoffe, Karbon, Karbonfasern und andere Fasermaterialien. Ferner kann die Vorderseitenkomponente 60 durch Gießen, Formen, Spanen, motorisch angetriebene Metallformgebung, Metalleinspritzverfahren und dergleichen hergestellt sein. Die Vorderseitenkomponente 60 weist im allgemeinen einen Schlagplattenabschnitt (hierin auch als Vorderseitenplatte bezeichnet) 72 und einen Rückabschnitt 74 auf, der sich lateral einwärts von dem Umfang des Schlagplattenabschnitts 72 erstreckt. Der Schlagplattenabschnitt 72 weist eine Mehrzahl von Kerblinien 75 darauf auf.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Rückabschnitt 74 im allgemeinen einen oberen lateralen Abschnitt 76, einen unteren lateralen Abschnitt 78, einen lateralen Fersenabschnitt 80 und einen lateralen Spitzenabschnitt 82 auf. Folglich umrandet der Rückabschnitt 74 den Schlagplattenabschnitt 72 in vollen 360 Grad. Jedoch wird der Fachmann erkennen, dass der Rückabschnitt 74 nur einen kleinen Betrag des Schlagflächenabschnitts 72 einschließen kann, wie zum Beispiel 270 Grad oder 180 Grad.
Der obere laterale Abschnitt 76 erstreckt sich einwärts in Richtung des Hinterkörpers 61 mit einer vorbestimmten Distanz d, um mit dem Scheitel 62 in Eingriff zu stehen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform reicht die vorbestimmte Distanz von 0,5 cm bis 2,5 cm (0,2 inch bis 1,0 inch), besonders bevorzugt von 1,02 cm bis 1,8 cm (0,40 inch bis 0,70 inch) und ganz besonders bevorzugt 1,3 cm (0,5 inch), wie von dem Umfang 73 des Schlagplattenabschnitts 72 zu der rückwärtigen Kante des oberen lateralen Abschnitts 76 bemessen ist. Der Umfang 73 des Schlagplattenabschnitts 72 ist als der Biegepunkt definiert, wo die Vorderseitenkomponente 60 von einer Fläche, die im wesentlichen parallel zu dem Schlagplattenabschnitt 72 ist, zu einer Fläche übergeht, die im wesentlichen senkrecht zu dem Schlagplattenabschnitt 72 ist. In der vorliegenden Erfindung steht die Vorderseitenkomponente 60 mit dem Scheitel 62 entlang einer im wesentlichen horizontalen Fläche in Eingriff. Der Scheitel 62 hat einen unteren Scheitelabschnitt 62a, welcher unter dem Rückabschnitt 74 angeordnet ist. Eine solche Verbindung verbessert die Flexibilität des Schlagplattenabschnitts 72, die einen größeren Rückkoeffizienten ermöglicht. Der Scheitel 62 und der obere laterale Abschnitt 76 sind aneinander befestigt, wie ferner nachstehend beschrieben wird. Der laterale Fersenabschnitt 80 ist im wesentlichen senkrecht zu dem Schlagplattenabschnitt 72, und der laterale Fersenabschnitt 80 deckt das Hosel 54 vor dem Verbinden mit einem optionalen Streifenabschnitt 90 und einem Bodenabschnitt 91 des Sohlenabschnitts 64 des Hinterkörpers 61 ab. Der laterale Fersenabschnitt 80 ist an der Sohle 64 sowohl an dem Streifen- 90 als auch an dem Bodenabschnitt 91 angebracht, wie ausführlicher nachstehend beschrieben wird. Der laterale Fersenabschnitt 80 erstreckt sich einwärts von dem Umfang 73 mit einer Distanz d''.
An dem anderen Ende der Vorderseitenkomponente 60 ist der laterale Spitzenabschnitt 82. Der laterale Spitzenabschnitt 82 ist an der Sohle 64 sowohl an dem Streifen- 90 als auch an dem Bodenabschnitt 81 angebracht, wie nachstehend detaillierter beschrieben wird. Der laterale Spitzenabschnitt 82 erstreckt sich einwärts von dem Umriss 73 mit einer Distanz d'''.
Der untere laterale Abschnitt 78 erstreckt sich einwärts in Richtung des Hinterkörpers 61 mit einer vorbestimmten Distanz d', um mit der Sohle 64 in Eingriff zu stehen. In einer bevorzugten Ausführungsform reicht die vorbestimmte Distanz von 0,5 cm bis 2,5 cm (0,2 inch bis 1,0 inch), besonders bevorzugt 1,02 cm bis 1,8 cm (0,4 inch bis 0,7 inch) und ganz besonders bevorzugt 1,3 cm (0,5 inch), wie von dem Umriss 73 des Schlagplattenabschnitts 72 zu der Kante des lateralen unteren Abschnitts 78 gemessen wird. Eine solche Bindung verbessert die Flexibilität des Schlagplattenabschnitts 72, die einen größeren Rückkoeffizienten ermöglicht. Der Sohlenabschnitt 64 hat zur Platzierung unter dem Rückabschnitt 74 eine Sohlenhinterschneidung 64a. Die Sohle 64 und der untere laterale Abschnitt 78 sind aneinander befestigt, wie nachstehend detaillierter beschrieben wird.
Der Hinterkörper 61 gemäß der vorliegenden Erfindung ist aus einem Nichtmetallmaterial gebildet, vorzugsweise aus einem Verbundmaterial oder einem Thermoplastmaterial. Der Hinterkörper 61 wird vorzugsweise durch Blasenformen, Harztransferformen, Harzimprägnieren, Spritzgießen, Formpressen oder ähnliche Verfahren hergestellt. In einem bevorzugten Verfahren wird die Vorderseitenkomponente 60 mit einem Klebefilm auf der inneren Fläche des Rückabschnitts 64 innerhalb einer Form mit einem Pressling des Hinterkörpers 61 zum Blasenformen angeordnet. Der Rückabschnitt 74 ist in den Hinterschneidungsabschnitten 62a und 64a angeordnet und eingepasst. Ferner kann der Klebefilm auf den Hinterschneidungsabschnitten 62a und 64a angeordnet sein. Eine Blase, die innerhalb des hohlen Inneren des Presslings und der Vorderseitenkomponente 60 angeordnet ist, wird innerhalb der Form unter Druck gesetzt, welche ebenfalls zum Erhitzen beansprucht wird. Das Ko-Press-Verfahren befestigt den Hinterkörper 61 an der Vorderseitenkomponente 60. Alternativ ist der Rückkörper 61 mit der Vorderseitenkomponente 60 mittels eines Klebemittels verklebt oder mechanisch an dem Rückabschnitt 74 befestigt.
Der Scheitelabschnitt 62 des Hinterkörpers 61 ist im allgemeinen konvex in Richtung der Sohle 64 und steht mit dem Streifen 90 der Sohle 64 außerhalb der Verbindung mit der Vorderseitenfläche 60 in Eingriff. Der Scheitelabschnitt 62 hat vorzugsweise eine Dicke in dem Bereich von 0,025 cm bis 0,25 cm (0,010 inch bis 0,100 inch), besonders bevorzugt in dem Bereich von 0,064 cm bis 0,178 cm (0,025 inch bis 0,070 inch), ebenso besonders bevorzugt in dem Bereich von 0,071 cm bis 0,102 cm (0,028 inch bis 0,040 inch), und hat ganz besonders bevorzugt eine Dicke von 0,076 cm (0,030 inch). Der Sohlenabschnitt 64, der den Bodenabschnitt 91 und den optionalen Streifen 90 aufweist, welcher im wesentlichen senkrecht zu dem Bodenabschnitt 91 ist, hat vorzugsweise eine Dicke in dem Bereich von 0,025 cm bis 0,25 cm (0,010 inch bis 0,100 inch), besonders bevorzugt in dem Bereich von 0,064 cm bis 0,178 cm (0,025 inch bis 0,070 inch), ebenso besonders bevorzugt in dem Bereich von 0,071 cm bis 0,102 cm (0,028 inch bis 0,040 inch), und hat ganz besonders bevorzugt eine Dicke von 0,076 cm (0,030 inch). In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Hinterkörper aus einer Mehrzahl von Lagen aus Pre-Preg gebildet, typischerweise sechs oder sieben Lagen, wie zum Beispiel im US-Patent Nr. 6,248,025 mit dem Titel Composite Golf Head And Method Of Manufacturing offenbart ist, welches hiermit durch Bezug in seiner Gesamtheit miteinbezogen ist. Der Bodenabschnitt 91 ist im allgemeinen konvex in Richtung des Scheitelabschnitts 62. Der Sohlenabschnitt 64 des Hinterkörpers 61 hat optional eine Ausnehmung 93 zur dortigen Befestigung einer Sohlenplatte 95. Die Sohlenplatte 95 ist vorzugsweise aus einem Leichtgewichtmetall gebildet, wie zum Beispiel Aluminium. Alternativ ist die Sohlenplatte 95 aus haltbarem Kunststoffmaterial gebildet. Die Sohlenplatte 95 kann darauf Graphiken zur Kennzeichnung der Marke des Schlägers und Lofts haben.
8–9 stellen das hohle Innere 46 des Schlägerkopfes 42 einer Ausführungsform dar. Das Hosel 54 ist innerhalb des hohlen Inneren 46 angeordnet und ist als ein Teil der Vorderseitenkomponente 60 festgelegt. Das Hosel 54 kann aus einem ähnlichen Material wie die Vorderseitenkomponente 60 gebildet sein und ist vorzugsweise an der Vorderseitenkomponente 60 durch Anschweißen oder ähnlichem befestigt. Das Hosel 54 kann ferner mit der Anordnung der Vorderseitenkomponente 60 ausgebildet sein. Ein hohles Inneres 118 des Hosels 54 ist mit einer Hoselwand 120 definiert, die ein sich zuspitzendes Rohr von einer Öffnung 59 zu dem Sohlenabschnitt 64 ausbildet. In einer bevorzugten Ausführungsform steht die Hoselwand 120 mit dem lateralen Fersenabschnitt 80 nicht in Eingriff, wodurch eine Lücke 115 zwischen der Hoselwand 120 und dem lateralen Fersenabschnitt 80 hinterlassen wird. Der Schaft 48 ist innerhalb eines Hoseleinsatzstückes 121 angeordnet, das innerhalb des Hosels 54 angeordnet ist. Ein solches Hoseleinsatzstück 121 und ein Hosel 54 werden in einer mitanhängigen US-Patentanmeldung Nr. 09/652,491 beschrieben, die am 31. August 2000 mit dem Titel Golf Club With Hosel Liner angemeldet wurde, deren entsprechende Abschnitte hiermit durch Bezug miteinbezogen sind. Ferner ist das Hosel 54 rückwärtig von dem Schlagplattenabschnitt 72 angeordnet, um Nachgiebigkeit des Schlagplattenabschnitts 72 während des Zusammenpralls mit einem Golfball zu ermöglichen. In einer Ausführungsform ist das Hosel 54 bei 0,125 inch rückwärtig von dem Schlagplattenabschnitt 72 angeordnet.
Ein optionales Gewichtselement 122 ist innerhalb des hohlen Inneren 46 des Schlägerkopfes 42 angeordnet. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Gewichtselement 122 auf der inneren Fläche des Streifenabschnittes 90 des Sohlenabschnitts 64 angeordnet, um das Trägheitsmoment zu erhöhen und den Körperschwerpunkt des Golfschlägers 40 zu kontrollieren. Jedoch wird der Fachmann erkennen, dass das Gewichtselement 122 und zusätzliche Gewichtselemente 122 in anderen Bereichen des Schlägerkopfes 42 angeordnet sein können, um den Körperschwerpunkt, Trägheitsmoment oder andere inhärente Eigenschaften des Golfschlägers 40 zu beeinflussen. Das Gewichtselement 122 weist vorzugsweise eine Wolfram angereicherter Schicht, ein Wolfram dotiertes Polymere oder ähnliche Gewichtsvorrichtungen auf, wie zum Beispiel in der mitanhängigen US-Anmeldung Nr. 09/474,688 beschrieben, die am 29. Dezember 1999 mit dem Titel A Composite Golf Club Head With An Integral Weight Strip angemeldet wurde und die hiermit durch Bezug in ihrer Gesamtheit miteinbezogen ist. Der Fachmann wird erkennen, dass andere, hochdichte Materialien als ein optionales Gewichtselement verwendet werden können, ohne vom Gültigkeitsbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
12, 12A und 13 stellen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit einer Variation in der Dicke des Schlagplattenabschnitts 72 dar. Der Schlagplattenabschnitt 72 ist vorzugsweise in elliptische Bereiche unterteilt, wobei jeder eine unterschiedliche Dicke hat. In einer bevorzugten Ausführungsform, in welcher die Vorderseitenkomponente 60 aus Titan- oder Titanlegierungsmaterial gebildet ist, hat ein zentraler elliptischer Bereich 102 vorzugsweise die größte Dicke, die von 0,279 cm bis 0,229 cm (0,110 inch bis 0,090 inch), besonders bevorzugt von 0,262 cm bis 0,236 cm (0,103 bis 0,093 inch) reicht, und ganz besonders bevorzugt 0,241 cm (0,095 inch) ist. Ein erster konzentrischer Bereich 104 hat vorzugsweise die nächst größere Dicke, die von 0,246 cm bis 0,208 cm (0,097 inch bis 0,082 inch), vorzugsweise von 0,229 cm bis 0,208 cm (0,090 inch bis 0,082 inch) reicht, und besonders bevorzugt 0,218 cm (0,086 inch) ist. Ein zweiter konzentrischer Bereich 106 hat vorzugsweise die nächst größere Dicke, die von 0,239 cm bis 0,178 cm (0,094 inch bis 0,070 inch), vorzugsweise von 0,189 cm bis 0,178 cm (0,078 inch bis 0,070 inch) reicht, und besonders bevorzugt 0,188 cm (0,074 inch) ist. Ein dritter konzentrischer Bereich 108 hat vorzugsweise die nächst größere Dicke, die von 0,229 cm bis 0,178 cm (0,090 inch bis 0,07 inch) reicht. Ein Umfangsbereich 110 hat vorzugsweise die nächst größere Dicke, die von 0,175 cm bis 0,155 cm (0,069 inch bis 0,061 inch) reicht. Der Umfangsbereich 110 weist den Spitzenumfangsbereich 110a und den Fersenumfangsbereich 110b auf. Falls die Vorderseitenkomponente 60 aus Stahl- oder einem Stahllegierungsmaterial gebildet ist, hat der zentrale elliptische Bereich 102 eine Dicke von annähernd 0,152 cm (0,060 inch), und die konzentrischen Bereiche sind dünner, ähnlich zu den dünner werdenden konzentrischen Bereichen für eine Titanvorderseitenkomponente 60. Die Variation der Dicke des Schlagplattenabschnitts 72 ermöglicht der größten Dicke in dem Mittelpunkt 111 des Schlagplattenabschnitts 72 verteilt zu sein, wodurch die Flexibilität des Schlagplattenabschnitts 72 verbessert wird, welche einem geringeren Energieverlust eines Golfball und einem größeren Rückkoeffizienten entspricht.
Wie vorher erwähnt, ist die Vorderseitenkomponente 60 vorzugsweise aus einem Stab aus Metallmaterial geschmiedet. Ein bevorzugtes Schmiedeverfahren zum Herstellen der Vorderseitenkomponente ist in der mitanhängigen US-Patentanmeldung Nr. 09,548,531 dargelegt, die am 13. April 2000 mit dem Titel Method For Processing A Striking Plate For A Golf Club Head angemeldet wurde und die hiermit durch Bezug in ihrer Gesamtheit miteinbezogen ist. Alternativ wird die Vorderseitenkomponente 60 aus geschmolzenem Metall in einem Verfahren gegossen, wie zum Beispiel das bekannte Feingussverfahren. Das Metall zum Schmieden oder Gießen ist vorzugsweise Titan oder eine Titanlegierung, wie zum Beispiel Alpha-Beta Titan oder Beta Titan zum Schmieden und 6-4 Titan zum Gießen. Alternativ ist das Metall ein rostfreier Stahl oder andere bekannte Stähle, wie zum Beispiel eine hochfeste Stahllegierung. Eine amorphe Metalllegierung ist ein noch zusätzliches Metallmaterial für die Vorderseitenkomponente 60. Ferner ist die Vorderseitenkomponente 60 aus einem gesinterten Metall gebildet, wie zum Beispiel Eisen-Bor, Nickel-Kupfer, Nickel-Zirkonium, Nickel-Phosphor oder dergleichen. Der Fachmann wird erkennen, dass andere Metalle für die Vorderseitenkomponente der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, ohne von der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Zusätzliche Verfahren zur Herstellung der Vorderseitenkomponente 60 weisen Formen der Vorderseitenkomponente 60 aus einem flachen Blech von Metall, Superkunststoffformen der Vorderseitenkomponente 60 aus einem flachen Blech aus Metall, Bearbeiten der Vorderseitenkomponente 60 aus einem massiven Block aus Metall oder ähnliche Herstellungsverfahren auf.
Der Rückkoeffizient des Schlägerkopfes 42 der vorliegenden Erfindung unter Standard USGA-Prüfbedingungen mit einem vorgegebenen Ball reicht von annähernd 0,81 bis 0,94, vorzugsweise von 0,83 bis 0,883, und ist besonders bevorzugt 0,87.
Zusätzlich hat der Schlagflächenabschnitt 72 der Vorderseitenkomponente 60 ein kleineres Streckungsverhältnis als die Vorderseitenplatten aus dem Stand der Technik. Das Streckungsverhältnis, wie es hier verwendet wird, ist definiert als die Breite „w" der Vorderseite geteilt durch die Höhe „h" der Vorderseite, wie in 1A gezeigt ist. In einer Ausführungsform ist die Breite w 78 Millimeter und die Höhe h ist 48 Millimeter, welche ein Streckungsverhältnis von 1,625 ergeben. Bei herkömmlichen Golfschlägerköpfen ist das Streckungsverhältnis üblicherweise viel größer als 1. Zum Beispiel hat der original GREAT BIG BERTHA^® Driver ein Streckungsverhältnis von 1,9. Der Schlagplattenabschnitt 72 der vorliegenden Erfindung hat ein Streckungsverhältnis, das nicht größer als 1,7 ist. Das Streckungsverhältnis der vorliegenden Erfindung reicht vorzugsweise von 1,0 bis 1,7.
Eine Ausführungsform hat ein Streckungsverhältnis von 1,3. Der Schlagplattenabschnitt 72 der vorliegenden Erfindung ist kreisförmiger als Vorderseiten aus dem Stand der Technik. Die Vorderseitenfläche des Schlagplattenabschnitts 72 der vorliegenden Erfindung reicht von 25,81 Quadratzentimeter bis 48,39 Quadratzentimeter (4,00 Quadratinch bis 7,50 Quadratinch), besonders bevorzugt von 31,94 Quadratzentimeter bis 32,90 Quadratzentimeter (4,95 Quadratinch bis 5,1 Quadratinch), und besonders bevorzugt von 32,19 Quadratzentimeter bis 32,65 Quadratzentimeter (4,99 Quadratinch bis 5,06 Quadratinch).
Der Schlägerkopf 42 hat auch ein größeres Volumen als ein Schlägerkopf aus dem Stand der Technik, während er ein Gewicht beibehält, das im wesentlichen äquivalent zu dem aus dem Stand der Technik ist. Das Volumen des Schlägerkopfes 42 der vorliegenden Erfindung kann von 300 Kubikzentimeter bis 600 Kubikzentimeter reichen, und besonders bevorzugt reicht es von 350 Kubikzentimeter bis 510 Kubikzentimeter. Das Gewicht des Schlägerkopfes 42 der vorliegenden Erfindung kann von 165 Gramm bis 225 Gramm reichen, bevorzugt reicht es von 175 Gramm bis 205 Gramm und ganz besonders bevorzugt von 190 Gramm bis 200 Gramm. Die Tiefe des Schlägerkopfes 42 von dem Schlagplattenabschnitt 72 zu dem hinteren Bereich des Scheitelabschnitts 62 kann vorzugsweise von 7,6 cm bis 11,4 cm (3,0 inch bis 4,5 inch) reichen. Die Höhe „H" des Schlägerkopfes 42, wie während der Schlagposition gemessen, reicht vorzugsweise von 5,1 cm bis 8,9 cm (2,0 inch bis 3,5 inch) und ist besonders bevorzugt 5,69 cm (2,24 inch). Die Breite „W" des Schlägerkopfes 42 von dem Spitzenabschnitt 68 zu dem Fersenabschnitt 66 kann vorzugsweise von 10,2 cm bis 12,7 cm (4,0 inch bis 5,0 inch) reichen, und beträgt besonders bevorzugt 11,7 cm (4,6 inch).
10 und 10A stellen die Trägheitsachsen durch den Körperschwerpunkt des Golfschlägerkopfes dar. Die Trägheitsachsen sind mit X, Y und Z bezeichnet. Die X-Achse erstreckt sich von dem Schlagflächenabschnitt 72 durch den Körperschwerpunkt CG und zu dem hinteren Bereich des Golfschlägerkopfes 42. Die Y-Achse erstreckt sich von dem Spitzenabschnitt 68 des Golfschlägerkopfes 42 durch den Körperschwerpunkt CG und zu dem Fersenabschnitt 66 des Golfschlägerkopfes 42. Die Z-Achse erstreckt sich von dem Scheitelabschnitt 62 durch den Körperschwerpunkt CG und zu dem Sohlenabschnitt 64.
Wie in Golf Club Design, Fitting, Alteration & Repair in der 4. Auflage von Ralph Maltby definiert ist, ist der Körperschwerpunkt oder der Massenschwerpunkt des Golfschlägerkopfes ein Punkt innerhalb des Schlägerkopfes, der durch einen vertikalen Schnittpunkt von zwei oder mehreren Punkten festgelegt ist, wo der Schlägerkopf ausbalanciert ist, wenn er aufgehängt wird. Eine genauere Erklärung dieser Definition des Körperschwerpunkts ist in Golf Club Design, Fitting, Alteration & Repair bereitgestellt.
Der Körperschwerpunkt und das Trägheitsmoment eines Golfschlägerkopfes 42 werden vorzugsweise unter Verwendung eines Prüfsystems/Prüfrahmens (X^T, Y^T, Z^T) gemessen und dann auf ein Kopfsystem/Kopfrahmen (X^H, Y^H, Z^H) transformiert, wie in 11 und 11A gezeigt ist. Der Körperschwerpunkt eines Golfschlägerkopfes kann mittels eines Körperschwerpunkttisches mit zwei Gewichtsskalen darauf bestimmt werden, wie in der mitanhängigen US-Patentanmeldung Nr. 09/796,951 offenbart ist, die am 27. Februar 2001 mit dem Titel High Moment of Inertia Composite Golf Club angemeldet wurde und hiermit durch Bezug in ihrer Gesamtheit miteinbezogen ist. Falls ein Schaft vorhanden ist, wird er entfernt und durch einen Hoselwürfel ersetzt, der eine Mehrzahl von Flächen hat, die normal zu den Achsen des Golfschlägerkopfes sind. Bei gegebenem Gewicht des Golfschlägerkopfes ermöglichen es einem die Skalen, die Gewichtsverteilung des Golfschlägerkopfes zu bestimmen, wenn der Golfschlägerkopf zur gleichen Zeit auf beiden Skalen angeordnet ist und entlang einer jeweiligen Richtung der X-, Y- oder Z-Richtungen gewogen wird. Die Gewichtsskalen sind parallel zu der Erdanziehungskraft, die es der Gewichtsverteilung entlang jeder Richtung ermöglichen, berechnet zu werden, um die Lage des Körperschwerpunktes zu bestimmen, wobei:
W_AO, W_BO Gewicht ohne Kopf (Vorrichtung)
und
W_AH, W_AK: Gewicht mit Kopf
Die X-Achsenlage wird unter Verwendung der folgenden Gleichungen bestimmt: ΣMA = 0 = (WBH – WBO)l – rW
Bedingung:
Die Y-Achsenlage wird unter Verwendung der folgenden Gleichungen bestimmt: ΣMA = 0 = (WBH – WBO)l – rW
Bedingung:
Die Z-Achsenlage wird unter Verwendung der folgenden Gleichungen bestimmt: ΣMA = ō = (WBH – WBO)l – rW
Bedingung:
Sobald die Prüfrahmenkoordinaten bestimmt sind, werden sie auf Kopfrahmenkoordinaten unter Verwendung der folgenden Gleichungen transformiert: XHcg = ZTcg YHcg = Xcgcos(∞lie) + Ycgsin(∞lie) – dz/tan(∞lie) ZHcg = Xcgsin(∞lie) + Ycgcos(∞lie) + dz oder:
Das Trägheitsmoment wird unter Verwendung einer dynamischen Trägheitsmomentenmaschine gemessen. Die Maschine hat eine rechteckige Platte mit Anschlusslöchern, die 0,5 inch voneinander beabstandet sind. Die rechteckige Platte ist auf der Maschine angebracht, um Oszillationen davon zu ermöglichen. Ein Golfschlägerkopf 20 ist auf der rechteckigen Platte angeordnet und die Zeit für eine Oszillationsperiode wird von der Maschine gemessen. Die Oszillationszeit wird direkt dem Trägheitsmoment des Golfschlägerkopfes über der Rotationsachse der Maschine zugeordnet, welche tatsächlich ein einzelner Freiheitsgrad mit der durch eine Drehmomentfeder erzeugte Rückstellkraft ist.
Durch Wechseln der Orientierung, wie der Golfschlägerkopf auf der Platte angebracht ist, kann das gewünschte Trägheitsmoment für eine Achse gemessen werden. Neun verschiedene Orientierungen werden benötigt, um einen Trägheitssensor zu erzeugen, und da das gemessene Trägheitsmoment die Platte und den Adapter beinhaltet, werden neun zusätzliche Messungen benötigt, um das Basisträgheitsmoment des anfänglichen Aufbaus zu messen. Das Trägheitsmoment des Golfschlägerkopfes ist die Differenz zwischen der Messung, die mit dem Golfschlägerkopf, Adapter und Platte und der intern rotierenden Masse des Apparates durchgeführt wird, und derjenigen mit nur dem Adapter und Platte und der intern rotierenden Masse des Apparates. Für die neun Messungen mit dem Golfschlägerkopf sind die Ausrichtungen von Kopf zu Kopf gleich, wobei die Position der rechteckigen Platte von dem Körperschwerpunkt des jeweiligen Golfschlägerkopfes abhängig ist. Die neun Messungen ohne den Golfschlägerkopf sind die gleichen zur Ausrichtung und der Lage des Adapters. Der Apparat hat ein Körperschwerpunkt- und Trägheitsmoment-Programm, um die Adapterlöcher auf der rechteckigen Platte zu berechnen, die den Körperschwerpunkt in Nähe der Rotationsachse legen, wodurch der Fehler minimiert wird. Das Programm verwendet das Parallelachsentheorem, um die Achsen der Rotation auszumachen, die nicht den Körperschwerpunkt des Golfschlägerkopfes beinhalten. Dies liefert einen Trägheitstensor an dem Körperschwerpunkt, welcher wiederum das Berechnen des Trägheitsmomentes über einer Achse des Golfschlägerkopfes erlaubt.
Tabelle Eins
Tabelle Zwei
Tabelle Eins führt das Volumen des Golfschlägerkopfes 42, das Gesamtgewicht, das Gewicht des Kopfes ohne die Gewichtselemente, die Masse der Gewichtselemente 122, den. Rückkoeffizienten („COR") auf einer Skala von 0 bis 1 unter Verwendung der USGA-Standardprüfungen, das Material der Vorderseitenkomponente und den Herstellungsprozess der Vorderseitenkomponente 60 auf. Beispiel 1 ist ein 430 Kubikzentimeter Golfschlägerkopf 42, der 270 Gramm wiegt. Die Vorderseitenkomponente 60 besteht aus einem gegossenen Titanmaterial TI 6-4. Der Hinterkörper 61 besteht aus einer Mehrzahl von Lagen aus Pre-Preg. Der Golfschlägerkopf 42 hat einen Loft-Winkel von 11 Grad und eine Lie-Winkel von 54 Grad. Der Wölbungsradius beträgt 5,31 cm (11 inch) und der Lenkrollradius ist 25 cm (10 inch). Die vertikale Distanz „h" des Schlägerkopfes aus Beispiel 1 beträgt 5,31 cm (2,09 inch) und die Distanz „w" ist 8,79 cm (3,46 inch). Beispiel 2 ist ein 510 Kubikzentimeter Golfschlägerkopf 42, der 285 Gramm wiegt. Die Vorderseitenkomponente 60 besteht aus einem geschmiedeten Titanmaterial Ti 10-2-3. Der Hinterkörper 61 besteht aus einer Mehrzahl von Lagen aus Pre-Preg. Der Wölbungsradius beträgt 28 cm (11 inch) und der Lenkrollradius ist 25 cm (10 inch). Beispiel 3 ist ein 510 Kubikzentimeter Golfschlägerkopf 42, der 285 Gramm wiegt. Die Vorderseitenkomponente 60 besteht aus einem geschmiedeten hochfesten Stahllegierungsmaterial Aermet. Der Hinterkörper 61 besteht aus einer Mehrzahl von Lagen aus Pre-Preg. Der Golfschlägerkopf 42 hat einen Loft-Winkel von 9 Grad und einen Lie-Winkel von 54 Grad. Der Wölbungsradius beträgt 28 cm (11 inch) und der Lenkrollradius ist 25 cm (10 inch). Die vertikale Distanz H des Schlägerkopfes von Beispiel 3 beträgt 6,58 cm (2,43 inch), und die Distanz „w" ist 9,04 cm (3,56 inch).
Tabelle Zwei führt das Trägheitsmoment für beispielhafte Golfschlägerköpfe 42 aus Tabelle Eins auf. Das Trägheitsmoment ist in Gramm Zentimeter im Quadrat („g-cm²") gegeben. Für Beispiel 1 ist der Körperschwerpunkt bei 2,289 cm (0,901 inch) in X-Richtung, 1,768 cm (0,696 inch) in Y-Richtung und 2,64 cm (1,043 inch) in Z-Richtung angeordnet. Für Beispiel 3 ist der Körperschwerpunkt bei 1,661 cm (0,654 inch) in X-Richtung, 1,638 cm (0,645 inch) in Y-Richtung und 3,320 cm (1,307 inch) in Z-Richtung angeordnet.
Im allgemeinen ist das Trägheitsmoment Izz um die Z-Achse für den Golfschlägerkopf 42 der vorliegenden Erfindung größer als 3000 g-cm², und reicht vorzugsweise von 3000 g-cm² bis 4500 g-cm² und besonders bevorzugt von 3500 g-cm² bis 4000 g-cm². Das Trägheitsmoment Iyy über der Y-Achse für den Golfschlägerkopf 42 der vorliegenden Erfindung reicht von 1500 g-cm² bis 2750 g-cm², bevorzugt von 1800 g-cm² bis 210C g-cm² und besonders bevorzugt von 1900 g-cm² bis 2050 g-cm². Der Golfschlägerkopf 42 verwendet das Dickenverhältnis, das Streckenverhältnis und das Flächenverhältnis, um einen größeren COR für einen gegebenen Golfball unter Prüfbedingungen zu erzielen, wie beispielsweise den USGA Prüfbedingungen, die gemäß Regel 4-1e, Anhang II der Rules of Golf for 1998–1999 spezifiziert sind. Folglich, im Unterschied zu einer Feder, erhöht die vorliegende Erfindung die Nachgiebigkeit des Schlagplattenabschnitts 72, um Energieverluste auf den Golfball beim Zusammenstoss zu reduzieren, obwohl keine Energie zu dem System hinzugefügt wird.
Aus dem vorhergehenden wird angenommen, dass der Fachmann den verdienstvollen Fortschritt der Erfindung erkennt, und leicht versteht, dass, während die vorliegende Erfindung in Verbindung mit einer ihrer bevorzugten Ausführungsform beschrieben worden ist und andere Ausführungsformen in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind, verschiedene Änderungen, Modifikationen und Substitutionen von Äquivalenten gemacht werden können, ohne sich vom Geltungsbereich dieser Erfindung zu entfernen, die durch das Vorhergehende mit Ausnahme dessen, was in den folgenden beigefügten Ansprüchen dargelegt ist, nicht beschränkt werden soll. Somit sind die Ausführungsformen der Erfindung, in welchen ein exklusives Eigentum oder Vorrecht beansprucht wird, in den folgenden beigefügten Ansprüchen definiert.

Claims

Golfschlägerkopf (42), der eine aus einem Metallmaterial bestehende Vorderseitenkomponente (60) und einen aus einem Nichtmetallmaterial bestehenden Hinterkörper (61) aufweist, wobei der Hinterkörper (61) einen Scheitelabschnitt (62) und einen Sohlenabschnitt (64) hat, wobei der Golfschlägerkopf dadurch gekennzeichnet ist, dass die Vorderseitenkomponente (60) einen Schlagplattenabschnitt (72) und einen Rückabschnitt (74) hat, wobei sich der Rückabschnitt (74) einwärts in Richtung zu dem Hinterkörper (61) erstreckt, wobei der Rückabschnitt (74) an den Hinterkörper (61) angeschlossen ist, wobei der Schlagplattenabschnitt (72) eine Dicke hat, die von 0,025 cm bis 0,635 cm (0,01 inch bis 0,25 inch) reicht, wobei der Golfschlägerkopf (42) einen Rückkoeffizienten hat, der von 0,81 bis 0,94 reicht, und wobei der Golfschlägerkopf (42) ein Trägheitsmoment um die Izz-Achse durch den Körperschwerpunkt von mehr als 3000 g cm² hat.
Golfschlägerkopf (42) gemäß Anspruch 1, wobei die Vorderseitenkomponente (60) aus einem Metallmaterial besteht, das aus der Gruppe von Titan, Titanlegierungen, Stahl und Stahllegierungen ausgewählt ist.
Golfschlägerkopf (42) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Hinterkörper (61) aus einem Nichtmetallmaterial besteht, das aus der Gruppe von Lagen aus Prepreg-Material und Thermoplastmaterial ausgewählt ist.
Golfschlägerkopf (42) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Rückabschnitt (74) einen oberen lateralen Abschnitt (76) und einen unteren lateralen Abschnitt (78) aufweist, wobei der obere laterale Abschnitt (76) an den Scheitelabschnitt (62) des Hinterkörpers (61) angeschlossen ist und der untere laterale Abschnitt (78) an den Sohlenabschnitt (64) des Hinterkörpers (61) angeschlossen ist.
Golfschlägerkopf (42) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Rückabschnitt (74) einen oberen lateralen Abschnitt (76), einen unteren lateralen Abschnitt (78), einen lateralen Fersenabschnitt (80) und einen lateralen Spitzenabschnitt (82) aufweist, wobei der obere laterale Abschnitt (76) an den Scheitelabschnitt (62) des Hinterkörpers (61) angeschlossen ist und der untere laterale Abschnitt (78), der laterale Fersenabschnitt (80) und der laterale Spitzenabschnitt (82) an den Sohlenabschnitt (64) des Hinterkörpers (61) angeschlossen sind.
Golfschlägerkopf (42) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Golfschlägerkopf (42) ein Trägheitsmoment um die Iyy-Achse durch den Körperschwerpunkt von mehr als 1900 g cm² hat.
Golfschlägerkopf (42) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Golfschlägerkopf (42) eine Masse hat, die von 175 g bis 225 g reicht.
Golfschlägerkopf (42) gemäß Anspruch 1, wobei sich der Rückabschnitt (74) einwärts in Richtung zu dem Hinterkörper (61) mit einem Zwischenraum von 0,5 cm bis 2,5 cm (0,2 inch bis 1,0 inch) erstreckt.