JP2004097670A - ウッドクラブヘッドの製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】本体が複合材料であり、フェース面が金属のウッドクラブヘッドを簡単な製造工程により作製可能なウッドクラブヘッドの製造方法を提供する。
【解決手段】第1ベースダイ11、第2ベースダイ12および圧縮ダイ13を設置する。可動モールド27、リング枠28および底板29を用意して、第1ベースダイ11の凹型ダイ部18に据え付ける。第1ベースダイ11および第2ベースダイ12を内側が密接するよう近づけることにより、上面から内へと延伸するホール35を形成し、そこに適量のBMC36を入れる。圧縮ダイ13をホール35に所定の深さまで入れると、BMC36は圧縮されてダイホール37内に充填する。BMC36が固形化してから第1ベースダイ11、第2ベースダイ12および圧縮ダイ13をはずし、できあがった本体を取り出す。最後に本体に上殻および前殻を接合する。
【選択図】  図5

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴルフクラブヘッドの製造方法に係り、特に本体が複合材料で、フェース面が金属のウッドクラブヘッドの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
現今のウッドクラブヘッドの製作技術にあっては、軽量で強度が高いなどの長所から、複合材料が広く使用されている。しかし、複合材料は耐磨耗性に劣るため、ヘッド全体を複合材料にした場合、フェース面が磨耗しやすいという欠点があり、ヘッドの本体を複合材料にし、フェース面を金属にするのが理想的な組み合わせになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ただ、こうした組み合わせの従来ヘッドにおいては、金属フェース面と複合材料の本体との間の接合構造がかなり不安定で、しかもフェース面の背面(または少なくとも背面周辺)が本体の正面に接着されているので、該フェース面に撓み弾性を効果的に発揮させることができず、ボールの飛距離も相対的に制限されていた。
【0004】
本発明の主な目的は、簡単な製造工程で、本体が複合材料で、フェース面が金属のウッドクラブヘッドを作製可能なウッドクラブヘッドの製造方法を提供することにある。
本発明のさらなる目的は、作製されたクラブヘッドが優れた「スプリング効果(spring−like effect)」を発揮して、ボールの飛距離が伸びるウッドクラブヘッドの製造方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のウッドクラブヘッドの製造方法においては、まず駆動されて横方向に接近または分離可能な2つのベースダイを設ける。各ベースダイにはそれぞれ相手方に向いた凹みが備わり、各凹みはベースダイの上面から下へと延伸する溝部と、溝部の底端に連接する凹型ダイ部とを備えている。同時に、圧縮ダイをベースダイの上方に設置し、該圧縮ダイは駆動されて上下に移動可能であり、その最底端は凸型ダイ部になっており、凸型ダイ部の上方は塞部になっている。
【0006】
次いで2つのベースダイを近づけ、2つの凹みを合わせて、ベースダイの上面から内へと延伸するホールを形成させる。該ホールの底端の側壁には凸壁があり、その輪郭は製造しようとするウッドクラブヘッドのフェイス面の形状にほぼ対応しており、該凸壁の外周は環状凸片で囲まれている。別にホールの底面に金属底板を前もって置いておく。
【0007】
適量のBMC(バルクモールディングコンパウンド)をホールに入れてから、該圧縮ダイを、圧縮ダイの塞部が該溝部をふさぐまで該溝部からホールに伸入させ、圧縮ダイの凸型ダイ部と該2つのベースダイの凹型ダイ部との間にダイホールを形成させ、該ダイホールの該凸壁に対応する部分に片状空間を形成させる。上記により、該BMCがダイホールに充填されて該底板を被覆する。
【0008】
BMCが固まったのちに、ベースダイおよび圧縮ダイを相対的に分離させれば、材質が複合材料で、形状が該ダイホールに対応する本体を得ることが可能になる。本体はベース殻を備え、ベース殻には該片状空間に対応する前壁が備わり、前壁の正面周縁には該環状凸片に対応する環状嵌込溝がある。ベース殻の上部に開口部を形成する。該底板はベース殻の底部に嵌合され且つ底面を外に晒している。
【0009】
続けて上殻および金属製前殻を該本体と結合させて前記ウッドクラブヘッドにする。該上殻はベース殻の上側開口部を覆って固接されており、該前殻はフェース面およびフェース面周縁から後ろへ凸伸する周壁を備え、周壁の後端には環状の嵌込縁があり、該前殻の後端の環状嵌込縁をベース殻正面の環状嵌込溝に嵌合するとともに、周壁後端をベース殻の正面周縁に固接させる。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を若干の好適な実施例に基づき図面を参照して詳細に説明する。
本発明の第1実施例で提供するウッドクラブヘッドの製造方法には、以下のステップが含まれる。
【0011】
ステップ1:図1に示したように、まず第1のベースダイ11、第2のベースダイ12および圧縮ダイ13を設置する。2つのベースダイ11、12は同じ高さに位置し、駆動されて相対的に接近または分離可能であり、所定位置において密着させることが可能である。第1ベースダイ11の内側には第2ベースダイ12に向いた第1の凹み14があり、第2ベースダイ12の内側には第1ベースダイ11に向いた第2の凹み15があって、各凹み14、15にはベースダイ11、12の上面から下へと延伸する溝部16、17と、溝部16、17の底端に連接する凹型ダイ部18、19とが備わっている。2つのベースダイ11、12が合わさると、2つの溝部16、17および2つの凹型ダイ部18、19がそれぞれ相互に対応する。第1ベースダイ11の凹型ダイ部18内側にはモールド窪み181があって、該モールド窪み181の内端面には2つの嵌込孔182がある。2つのベースダイ11、12の内側面両側にはそれぞれ凸部21、22および凹部23、24を設けていて、2つのベースダイ11、12が合わさると、対応する凸部と凹部が互いに嵌合し、ダイの合体精度が維持される。
【0012】
該圧縮ダイ13は2つのベースダイ11、12の上方に位置させ、2つのベースダイ11、12が合わさる位置の縦線上にあって、駆動されて上下に移動する。圧縮ダイ13の最底端は凸型ダイ部25で、凸型ダイ部25の上方は塞部26になっている。
【0013】
ステップ2:図2に示したように、可動モールド27と、リング枠28と、底板29とを用意して、該第1ベースダイ11の凹型ダイ部18に据え付ける。該モールド27は該凹型ダイ部18内のモールド窪み181に嵌め込んで、さらにその内側面にある2つの凸起部271を該2つの嵌込孔182に嵌め込めば、該凹型ダイ部18の側壁に取り外し可能に嵌合可能である。モールド27の外側面には凸壁31があり、その輪郭は製造しようとするウッドクラブヘッドのフェイス面の形状にほぼ対応しており、凸壁31の外周はまた環状凸片32で囲まれている。該リング枠28の材質は金属で、その輪郭は該環状凸片32にほぼ対応し、リング枠28の一側に環状嵌込溝33を設けているとともに、該嵌込溝33を該凸片32と嵌合させれば、モールド27の外側面に取り外し可能に嵌合し、該凸壁31の外周を覆うことが可能になる。該底板29は金属材質で、面積の半分は該凸型ダイ部18の底面に嵌め込み、残る半分は外に突起させる。底板29の上面には重量配分塊34を連結する。
【0014】
ステップ3:図3に示したように、該2つのベースダイ11、12を、相対的に内側面の周辺が密接するまで近づけて、該2つの凹み14、15を合わせ上面から内へと延伸するホール35を形成させる。前もって第1ベースダイ11に設置しておいた該底板29はこのとき該ホール35底面にぴったりと嵌合される。
【0015】
ステップ4:図4に示したように、主成分が繊維複合材料(たとえば、炭素繊維、ガラス繊維、Kevlar繊維など)の適量のBMC36を該ホール35に入れる。
ステップ5:図5に示したように、該圧縮ダイ13を下に移動させ、該溝部16、17から該ホール35に所定の深さまで伸入させると、圧縮ダイ13の塞部26が2つの溝部16、17をふさぎ、圧縮ダイ13底端の凸型ダイ部25と2つのベースダイ11、12の凹型ダイ部18、19との間にダイホール37が形成され(詳述すれば、ダイホール37は凸型ダイ部25、凹型ダイ部18、19、モールド27、リング枠28、底板29の間に介在する空間である)、該ダイホール37の該凸壁31に対応する部分には片状の空間38が形成される。該BMC36は圧縮されてダイホール37に充填するとともに該底板29の上面を被覆するので、該重量配分塊34および該リング枠28の突起部分をも包み込む。
【0016】
ステップ6:図6に示したように、該BMC36が硬化して固形化してから、該2つのベースダイ11、12および圧縮ダイ13を相対的に分離させれば(同時に該可動モールド27を取り外す)、材質が複合材料で、形状が該ダイホール37に対応している本体39が得られる。該本体39にはベース殻41と、ベース殻の一端に連結されるネック部(図では未表示)とが備わり、該ベース殻41は前壁42と底壁43とを備えていて、前壁42はダイホール37内の該片状空間38に対応して形成され、厚みを0.5〜3mmに制御することが可能である。ベース殻41の上部には上側開口部44が形成され、開口部44の周縁には環状凹溝45が形成されている。
【0017】
該金属底板29および該重量配分塊34は該ベース殻41の底壁43に嵌合され、底板29の底面はベース殻41の底部に晒されてベース殻表面と平らになっている。該金属リング枠28は該ベース殻41の前壁42正面の周縁に嵌合され、本発明ではリング枠28の外周面を外に露出させて、ベース殻41の前縁に沿って延伸するリング片を形成し(図7参照)、またはベース殻41′でリング枠28′の外周面を被覆し(図8参照)、前もって該モールド27の環状嵌込溝33に嵌合させておいたリング枠28は、このときベース殻41の正面に露出される。該底板29および該リング枠28は複合材料自身の粘着性によって本体39に粘着し、同時に底板29側縁は表面から内に向かって拡張する斜辺を呈し、また該リング枠28の後端はばち型の形状をなしており、しかも若干の貫通孔46を設けて複合材料を充填させているので(図7参照)、底板29とリング枠28が離脱する恐れはさらになくなる。
【0018】
ステップ7:図9に示したように、上殻47と前殻48を該本体に接合して、ウッドクラブヘッド60を形成させる。
該上殻47は同じように複合材料で成形したもので(プラスチックまたはその他の材料でもよい)、その形状は該ベース殻41の上側開口部44に対応するとともに該開口部44を覆い、ベース殻41と一緒になって表面が完全な中空殻体を形成し、上殻47の内面周縁には環状の突起49を設け、該開口部44の縁にある環状凹溝45に嵌合する(図9参照)。上殻47とベース殻41との間は粘着剤(エポキシ樹脂など)でしっかりと接着する。
【0019】
該前殻48は金属(例えば、ステンレス鋼、マルエージング鋼、チタンまたはその合金など)で鍛造またはプレスして作製し、フェース面51を備え、その外縁の輪郭は該リング枠28に対応していて、正面に若干の横方向の線溝52を設け、背面の外縁に近いところには縁リング溝53を配設する。フェース面51周縁から後向きに周壁54が突起し、周壁54のフェース面51周縁から後方へ突起する長さは3〜40mmで、周壁54の後端には内周寄りの環状嵌合縁55がある。該前殻48は周壁54後端の環状嵌合縁55を該リング枠28正面の環状嵌込溝33に嵌め入れて、溶接または粘着剤などの手段で周壁54後端とリング枠28を結合させ、該前殻48を該ベース殻44の前方に固着させる。
【0020】
補足すれば、本実施例ではクラブヘッドをシャフトと接合するネック部とともに該ベース殻41の一端に一体成形しているが(前記本体39を構成)、本発明はネック部を該上殻に一体成形しても、または該前殻に一体成形しても、或いはネック部を別に作製してから適所に接合してもよく、いずれも同様のウッドクラブヘッドが形成可能になる。
【0021】
前記製造工程により、該ウッドクラブヘッド60の本体部分(ベース殻41および前殻47からなる中空殻体)を強度が高く、軽量の複合材料にし、クラブヘッド60の打球面(即ち該フェース面51)を耐磨耗性の金属材料にして、打球面(face)を容易に磨耗しないことが可能になる。
【0022】
さらに、該前殻48はその周壁54後端が該ベース殻41の正面周縁に接合されているため、前殻48のフェース面51の背面とベース殻41の正面との間に、フェース面51全体の面積に対応する背部空間56を形成させ(フェース面の背面を本体の正面に接着する従来のクラブヘッドとは異なる)、しかも該フェース面51の背面に縁リング溝53を設けているので、ボード面全体の撓み変形にプラスとなり(並びに、周壁54に伝わる応力を軽減する)、こうして、該フェース面51でボールを打つときには、フェース面51が大きく後ろに窪み、ボールを打ち出すと同時に元の形状に振り戻るので、優れた「スプリング効果(spring−like effectまたはtrampoline effect)」を発揮することが可能であり、それによってボールの飛距離を伸ばすことが可能になると同時に、フェイス面とボールとの接触時間が長くなるので、ボールのコントロール性を高めることが可能になる。
【0023】
このほか、クラブヘッド60の底面には金属底板29を設けていて、クラブヘッド底部の磨耗を防いだり、文字や図を標記可能であるとともに、クラブヘッドの重心を下に下げる機能も兼ね備えている。さらに、該重量配分塊34を設けてクラブヘッドの重心ができるだけ下や後ろに偏るようにすることで、クラブを振ったときの慣性を増大させている。
【0024】
前記製造方法では、該複合材料の本体39はベース殻41の正面に別に該金属リング枠28を嵌め込んで連結しているが、主として金属前殻48の周壁54後端に嵌め込んで結合させているので、応力の伝導を緩和するほか、溶接技術で同じ金属(同種の金属でもよい)の前殻48とリング枠28をしっかりと接合し、前殻48を極めて安定的にベース殻41前方に間接結合させることが可能になる。さらに、前記製造工程では、該リング枠28を該可動モールド27に嵌合させてから、モールド27を凹型ダイ部18の側壁に嵌合させており、かかる技法の利点は、寸法の異なるモールドに交換するだけで、規格の違うクラブヘッドの本体を成形可能になることである。換言すれば、本発明ではベースダイの凹型ダイ部の壁面に前記モールドの形状を形成させてから、金属リング枠を凹型ダイ部の側壁に直接嵌合することも可能になる。
【0025】
ただし、ベース殻の正面に金属リング枠を嵌合させねばならないというものではなく、本発明の第2実施例で製造したウッドクラブヘッドは、図11に示したように、また製造工程において使用するダイは、図12に示したように、ベースダイ71の凹型ダイ部72側壁に直接、凸壁73および凸壁を囲む環状凸片74を形成させることで、成形されたベース殻75の正面周縁には該環状凸片74に対応する環状嵌込溝76が備わり、続けて形状を前例の前殻77と同じにして、その周壁78後端の環状嵌合縁79をベース殻75の環状嵌込溝76に嵌め込み、二者77、75の間を接着剤で接合すれば、同様に本体が複合材料で、フェース面が金属で、しかもショット性能に優れたウッドクラブヘッド70を形成可能である。
【0026】
図13は、本発明の第3実施例で製造したウッドクラブヘッド80であり、主な相違点は、同様の方法で前記構造に類似する本体81を成形したのちに、まず上殻82をベース殻83の上側開口部84に合わせて固着し、さらにベース殻83の前壁(第1実施例の前壁42に対応)は周縁部分を除いてすべて取り除き、ベース殻83の正面に前側開口部85を形成させ、最後に前殻86をベース殻83の前方に接合させていることである。このようにして、ヘッド完成品の重量を制御し、またショットした際の球音に違いをもたせることが可能になる。このほか本例においては、前殻86のフェース面87が、中央が厚く周縁に向かうほど薄くなる形状をしており、フェース面87と周壁88との間の環状の境界線が同様に明らかな撓みポイントになって、フェース面87の撓み変形にプラスとなるほか、ショットの応力によって周壁88後端が外側にそり曲がることを回避可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例によるウッドクラブヘッドの製造方法のステップ1を示す模式図である。
【図2】本発明の第1実施例によるウッドクラブヘッドの製造方法のステップ2を示す模式図である。
【図3】本発明の第1実施例によるウッドクラブヘッドの製造方法のステップ3を示す模式図である。
【図4】本発明の第1実施例によるウッドクラブヘッドの製造方法のステップ4を示す模式図である。
【図5】本発明の第1実施例によるウッドクラブヘッドの製造方法のステップ5を示す模式図である。
【図6】本発明の第1実施例によるウッドクラブヘッドの製造方法のステップ6を示す模式図である。
【図7】図6のA部分の拡大図である。
【図8】図6のA部分の別の実施形態を示す拡大図である。
【図9】本発明の第1実施例によるウッドクラブヘッドの製造方法のステップ7を示す模式図である。
【図10】図9のA部分の拡大図である。
【図11】本発明の第2実施例によるウッドクラブヘッドの製造方法で作製したクラブヘッドを示す断面図である。
【図12】本発明の第2実施例によるウッドクラブヘッドの製造方法で使用するダイ構造を示す模式図である。
【図13】本発明の第3実施例によるウッドクラブヘッドの製造方法で作製したクラブヘッドを示す断面図である。
【符号の説明】
11          第1ベースダイ
12          第2ベースダイ
13          圧縮ダイ
14          第1凹み
15          第2凹み
16、17       溝部
18、19、72    凹型ダイ部
21、22、23、24 凸部
25          凸型ダイ部
26          塞部
29          底板
31、73       凸壁
32、74       環状凸片
33、76       環状嵌込溝
35          ホール
36          BMC
37          ダイホール
38          片状空間
39、81       本体
41、75、83    ベース殻
42          前壁
44、84       上側開口部
47、82       上殻
48、77、86    前殻
51、87       フェース面
54、78、88    周壁
55、79       環状嵌合縁
60、70、80    ウッドクラブヘッド
71          ベースダイ

Claims (10)

  1. (a)第1のベースダイ、第2のベースダイおよび圧縮ダイを設置するスラップであって、2つの該ベースダイは駆動されて横向きに接近または分離可能であり、該ベースダイの内側にはそれぞれ他方に向いた凹みがあって、該凹みはベースダイの上面から下へと延伸する溝部と、溝部の底端に連接された凹型ダイ部とを備え、2つの該ベースダイが合わさると、2つの該溝部および2つの該凹型ダイ部がそれぞれ相互に対応し、圧縮ダイは2つの該ベースダイの上方に位置して、駆動されて上下に移動可能であり、該圧縮ダイの最底端は凸型ダイ部で、該凸型ダイ部の上方は塞部であるステップと、
    (b)2つの該ベースダイを、相対的に内側面の周辺が密接するまで近づけて、2つの該凹みを合わせてベースダイ上面から内へと延伸するホールを形成させ、該ホール底端の側壁上には凸壁があり、その輪郭は製造しようとするウッドクラブヘッドのフェイス面の形状にほぼ対応していて、該凸壁の外周は環状凸片で囲まれ、該ホールの底面に金属底板を設けるステップと、
    (c)適量のBMCを該ホール内に入れるステップと、
    (d)該圧縮ダイを該溝部から該ホール内に所定の深さまで伸入させ、該圧縮ダイの塞部で該溝部をふさぎ、圧縮ダイの凸型ダイ部と該2つのベースダイの凹型ダイ部との間にダイホールを形成させ、該ダイホールは該凸壁に対応する部分に片状空間を形成し、該BMCは該圧縮ダイに圧縮されて該ダイホールに充填するとともに該底板を被覆するステップと、
    (e)該BMCが硬化して固形化したら、該2つのベースダイおよび圧縮ダイを相対的に分離させ、材質が複合材料で且つ形状がダイホールに対応する本体を取得し、該本体はベース殻を備え、該ベース殻は該片状空間に対応する前壁を備えていて、該前壁の正面周縁には該環状凸片に対応する環状嵌込溝があり、該ベース殻の上部に上側開口部を形成し、該底板は該ベース殻の底部に嵌合させて、底面は外に露出させるステップと、
    (f)上殻と前殻を該本体に接合して、前記ウッドクラブヘッドを形成し、該上殻を該ベース殻の上側開口部に合わせて上殻周縁を該開口部周縁に固着させ、該前殻の材質は金属でフェース面を備え、該フェース面の周縁から後向きに周壁が突起していて、該周壁の後端には環状の嵌合縁があり、該前殻の後端の環状嵌合縁を該ベース殻正面の環状嵌込溝に嵌め入れて、該周壁の後端を該ベース殻の正面周縁に固着させるステップとを含むことを特徴とするウッドクラブヘッドの製造方法。
  2. ステップ(c)の前に金属のリング枠を用意し、該リング枠の輪郭を該ホール内の環状凸片にほぼ対応させ、リング枠の一側に環状の嵌込溝を設け、該リング枠は該嵌込溝に凸片を嵌合させて、該ホールの側壁に取り外し可能に嵌合し、該凸壁の外周を覆い、
    ステップ(e)において該本体を成形するときに、該リング枠は該ベース殻の正面周縁に嵌合され、
    ステップ(f)において該前殻の後端の環状嵌合縁を該リング枠の環状嵌込溝に嵌合させることを特徴とする請求項1記載のウッドクラブヘッドの製造方法。
  3. 該ベースダイの凹型ダイ部にモールド窪みがあり、さらに可動モールドを窪みに取り外し可能に嵌合させ、モールドの外側面に前記凸壁および環状凸片を形成し、該リング枠をモールドの外側面に嵌合させることを特徴とする請求項2記載のウッドクラブヘッドの製造方法。
  4. 該ベースダイの凹型ダイ部にモールド窪みがあり、さらに可動モールドを該窪みに取り外し可能に嵌合させ、モールドの外側面に前記凸壁および環状凸片を形成することを特徴とする請求項1記載のウッドクラブヘッドの製造方法。
  5. ステップ(f)において、まず該上殻を該ベース殻の上部に接合してから、該ベース殻の前壁を周縁部分を除いてすべて取り除き、ベース殻の正面に前側開口部を形成させたのちに、該前殻を該ベース殻の前方に接合することを特徴とする請求項1記載のウッドクラブヘッドの製造方法。
  6. 該前殻のフェース面の背面に縁リング溝を設けることを特徴とする請求項1記載のウッドクラブヘッドの製造方法。
  7. 該前殻のフェース面は、中央が厚く縁に向かうほど薄くなる形状であることを特徴とする請求項1記載のウッドクラブヘッドの製造方法。
  8. ステップ(b)において、該底板の正面にさらに重量配分塊をつけ。
    ステップ(e)で該本体を形成するときには、該重量配分塊が該ベース殻の底部のやや後端寄りの箇所に嵌合されていることを特徴とする請求項1記載のウッドクラブヘッドの製造方法。
  9. 該上殻の材質は複合材料であることを特徴とする請求項1記載のウッドクラブヘッドの製造方法。
  10. 該本体は該ベース殻の一端に連結されたネック部を備えていることを特徴とする請求項1記載のウッドクラブヘッドの製造方法。
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