JP2005103161A - ゴルフクラブヘッドのフェース板の結合構造 - Google Patents

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Abstract

【解決手段】 ヘッド本体、フェース板および環状クッションにより構成される。ヘッド本体の正面には開口部が設けられ、開口部の内周縁には肩部と環状溝が形成される。フェース板は開口部の内部に嵌設することができる。環状クッションはヤング率が低い材料により製成され、開口部の環状溝の内部に嵌設することができる。ヘッド本体、フェース板および環状クッションが一体になるように結合された後、環状クッションはフェース板を支持することができるため、フェース板とヘッド本体との接触面積を減らすことができるように構成されている。
【効果】 打球時において環状クッションにより打球の応力がヘッド本体に吸収してしまう比率を相対的に減らすことにより、フェース板の高弾性による変形能力を確保することができるため、打球の性能を高めることができる。
【選択図】 図1

Description

本発明は、ゴルフクラブヘッドのフェース板の結合構造に関するもので、特に環状クッションを利用してフェース板の高弾性による変形能力を確保することができるゴルフクラブヘッドのフェース板の結合構造に係るものである。
従来のゴルフクラブヘッドのフェース板の結合構造としては、図8、9に示すように、ヘッド本体10とフェース板20が含まれる。ヘッド本体10の正面には開口部11が形成され、開口部11の内周縁には肩部12が形成され、さらに開口部11の外周縁には充填材フランジ13が設けられる。フェース板20の正面の周縁には階段状部21が形成される。結合する時、先ずフェース板20を開口部11に嵌入させ、それから圧着部材(図示せず)により充填材フランジ13をプレスすることにより、充填材フランジ13を塑性変形させて階段状部21を係止し、このようにヘッド本体10とフェース板20との組立による結合を完成することができる。
従来のゴルフクラブヘッドのフェース板の結合構造を利用して製造しようとする時、コスト、打球の性能と全体構造の強度などを考慮すると、ヘッド本体10は通常としてステンレス、炭素鋼または合金鋼などの材料により製成され、そしてフェース板20はチタン合金またはステンレスなどの材料により製成される。ヘッド本体10の材質に相対して、フェース板20の材質は比較的低いヤング率(Young's modulus)、すなわち、比較的高い反発係数(COR)を有している」を有しており、打球時において弾性による変形に形成されることができることにより、ゴルフボール(図示せず)がフェース板20とぶつかった時に生じた球体の圧縮変形を減らすことができるため、打球の応力が抵抗により吸収されてしまう具合を相対的に減らし、打球の応力のエネルギーの損失を避け、さらに打球の飛距離を伸ばすことができるようにとしたものがある。
また、従来のゴルフクラブヘッドのフェース板の結合構造としては、フェース板をヘッド本体の開口部に嵌入する前、先ずヘッド本体の開口部の上方に溶接材料を放置し、溶接材料はヘッド本体とフェース板とは異なる材質の金属粉末により製成され、その融点の温度はヘッド本体とフェース板の金属の融点より低く、そして真空中または惰性気体の保護の下で高温炉において加熱を行うことにより、フェース板をヘッド本体に溶接して固定させるようにとしたものがある(例えば、特許文献1を参照)。
中華民国專利公報公告第469143号
上記のような従来のゴルフクラブヘッドのフェース板の結合構造においては、全体構造の強度を考慮した上で、ヘッド本体10がヤング率の高い材料(例えばヤング率が3×10psiのステンレスまたは炭素鋼)を使用した時、ヘッド本体10はその材料の低弾性の変形能力と高い抵抗係数により打球の応力を吸収し易くなるため、フェース板の弾性による変形能力と打球の性能に大きな影響を与えてしまうと同時に、ヘッド本体10により吸収された一部分の打球の応力にも振動が生じ、そしてクラブとグリップまで伝導されるため、使用者の握り心地に影響を与えてしまい、さらにゴルフクラブの各結合部の構造に影響を与えてしまう問題点があった。
また、上記のような従来のゴルフクラブヘッドのフェース板の結合構造においては、溶接材料とヘッド本体およびフェース板との異種類の材質による溶接の互換性が不足するという問題点があり、さらに真空中または惰性気体の保護の下で高温炉において加熱を行うことにより、金属の表面酸化による変色が生じてしまうという問題点があった。このように、上記のような従来のゴルフクラブヘッドの構造をさらに改良しなければならない。
本発明はこのような問題点に鑑みて発明したものであって、その目的とするところは、ヘッド本体とフェース板との結合位置の間に環状クッションを設置し、上記環状クッションはヤング率の低い材料により製成される。これにより、打球時において環状クッションによりフェース板の打球応力がヘッド本体に吸収してしまう比率は相対的に減少されることにより、フェース板が高弾性による変形能力を確保することができるため、ゴルフクラブの打球の性能を高めることができると共に、握り心地もよくなるゴルフクラブヘッドのフェース板の結合構造を提供しようとするものである。
本発明の第一の目的は、ヘッド本体とフェース板との結合位置の間に環状クッションを設置することにより、環状クッションによりフェース板の打球応力がヘッド本体に吸収してしまう比率は相対的に減少されることにより、フェース板が高弾性による変形能力を確保することができるため、ゴルフクラブの打球の性能を高めることができるゴルフクラブヘッドのフェース板の結合構造を提供しようとするものである。
本発明の第二の目的は、ヘッド本体とフェース板との結合位置の間に環状クッションを設置することにより、環状クッションによりフェース板の打球応力がヘッド本体に吸収されてしまう比率は相対的に減少され、さらに振動がグリップまで伝導する比率も減少されることにより、ゴルフクラブの握り心地もよくなるゴルフクラブヘッドのフェース板の結合構造を提供しようとするものである。
上記目的を達成するために、本発明によるゴルフクラブヘッドのフェース板の結合構造は、下記のようになるものである。すなわち、
ヘッド本体、環状クッションおよびフェース板により構成される。ヘッド本体の正面には開口部が設けられ、開口部の内周縁には肩部が形成される。環状クッションは開口部の肩部の上方に設けられることができる。フェース板は開口部の内部に嵌設される。ヘッド本体、フェース板および環状クッションが一体になるように結合された後、環状クッションはフェース板の背面を支持することができ、フェース板とヘッド本体との接触面積を減らすことができることにより、打球時において環状クッションにより打球の応力がヘッド本体に吸収してしまう比率は相対的に減少されるため、フェース板が高弾性による変形能力を確保することができる。
本発明によるゴルフクラブヘッドのフェース板の結合構造は、環状クッションはヤング率が3×10psiより低い材料により製成されることもできる。また、環状クッションの材料はチタン、黄銅、青銅、アルミ、マグネシウム、木材から選ぶこともできる。また、ヘッド本体の開口部の外周縁には他に充填材フランジが形成され、さらにフェース板の正面のリップ縁には他に階段状部が形成され、充填材フランジはプレス変形により充填材となって階段状部を係止することにより、フェース板をヘッド本体に結合させることもできる。また、ヘッド本体の肩部が開口部の内周壁に近いところには他に環状溝が形成され、環状溝により環状クッションを係止して固定することもできる。また、環状溝は他に各隅の位置において複数個の凹欠部が形成されることにより、環状クッションのプレス変形空間として利用することができ、さらにフェース板とヘッド本体の肩部との接触面積を減らすこともできる。また、フェース板は環状クッションの支持を受けることにより、ヘッド本体の肩部とフェース板の間には隙間が形成されることもできる。また、隙間には充填層を充填することもできる。また、充填層は光硬化樹脂により固化してなることもできる。また、上記光硬化樹脂は可視光硬化樹脂、UV光硬化樹脂から選ぶこともできる。
さらに、本発明によるゴルフクラブヘッドのフェース板の結合構造は、環状クッションの上端には他に環状フランジと支持部が形成され、フェース板と環状クッションがヘッド本体に結合された時、フェース板は環状クッションの環状フランジの内側に嵌設することができ、そして環状クッションの上部の支持部により支持するように形成されることもできる。また、フェース板はヤング率が3×10psiより低い材料により製成されることもできる。また、フェース板の材料はチタン合金、ステンレス、特殊鋼から選ぶこともできる。また、ヘッド本体はヤング率が3×10psiより高い材料により製成されることもできる。また、ヘッド本体の材料はステンレス、炭素鋼、合金鋼、フェロ−マンガン−アルミ合金から選ぶこともできる。
本発明のゴルフクラブヘッドのフェース板の結合構造によれば、ヘッド本体とフェース板との結合位置の間に環状クッションを設置することにより、環状クッションによりフェース板の打球応力がヘッド本体に吸収してしまう比率は相対的に減少されることにより、フェース板が高弾性による変形能力を確保することができるため、ゴルフクラブの打球の性能を高めることができるという利点がある。
本発明のゴルフクラブヘッドのフェース板の結合構造によれば、ヘッド本体とフェース板との結合位置の間に環状クッションを設置することにより、環状クッションによりフェース板の打球応力がヘッド本体に吸収してしまう比率は相対的に減少され、さらに振動がグリップまで伝導する比率も減少されることにより、ゴルフクラブの握り心地もよくなるという利点がある。
本発明の実施の形態について、以下、図面を参照して説明する。
図1は本発明の実施例1のゴルフクラブヘッドのフェース板の結合構造による分解斜視図で、図2は本発明の実施例1のゴルフクラブヘッドのフェース板の結合構造による初期の結合時の断面図で、図3は本発明の実施例1のゴルフクラブヘッドのフェース板の結合構造による組み立てられた状態の断面図で、図4は図3の局部の拡大断面図で、図5は本発明の実施例2のゴルフクラブヘッドのフェース板の結合構造による局部の拡大断面図で、図6は本発明の実施例3のゴルフクラブヘッドのフェース板の結合構造による分解斜視図で、図7は本発明の実施例3のゴルフクラブヘッドのフェース板の結合構造による組み立てられた状態の断面図である。
本発明のゴルフクラブヘッドのフェース板の結合構造の一部分の製造工程と構造は図8、9に示す従来のゴルフクラブヘッドのフェース板の結合構造とは同じであるため、両者の同じ部分の構造および功能については再び詳細に説明しない。
図1を参照すると、本発明の実施例1のゴルフクラブヘッドのフェース板の結合構造にはヘッド本体10、フェース板20および環状クッション30が含まれる。ヘッド本体10はヤング率(Young's modulus)が3×10psiより大きいステンレス、炭素鋼、合金鋼またはフェロ−マンガン−アルミ合金からなどの材料により製成される。ヘッド本体10の正面には開口部11が設けられ、開口部11の内周縁には肩部12が形成され、さらに開口部11の外周縁には充填材フランジ13が設けられる。フェース板20はチタン合金(例えば6Al−4V Tiの合金)、ステンレス(例えばSUS174、350、455)または特殊鋼(例えば4130炭素鋼)などの材料により製成される。ヘッド本体10の材質に相対して、フェース板20の材質は比較的低いヤング率(3×10psiより低い)を有し、さらに比較的高い弾性の係数(coefficient of restitution, COR)を有するため、弾性による変形能力は比較的高くなる。フェース板20はヘッド本体10の開口部11の内部に嵌設されることができ、そしてフェース板20の正面の周縁には階段状部21が形成される。環状クッション30は好ましくはヤング率が3×10psiより低い材料により製成され、例えばチタン(ヤング率が1.72×10psi)、黄銅/青銅(ヤング率が1.70×10psi)、アルミ(ヤング率が1.0×10psi)、マグネシウム(ヤング率が6.0×10psi)または木材(ヤング率が1.0×10psi)である。環状クッション30はヘッド本体10の肩部12に設けられることができる。また、肩部12は好ましくは開口部11の内周壁に近いところにおいて他に環状溝121が形成され、環状溝121により環状クッション30を係止して固定することができる。
図2、3、4を参照すると、本発明の実施例1のゴルフクラブヘッドのフェース板の結合構造が掲示される。結合する時、先ず環状クッション30を環状溝121の内部に嵌設させ、さらに環状クッション30は好ましくは環状溝121から少し突き出るように形成される。それから、フェース板20を開口部11に嵌入させることにより、フェース板20は環状クッション30により支持することができる。それから、圧着部材(図示せず)を利用して充填材フランジ13をプレスすることにより、充填材フランジ13を塑性変形により充填材フランジ13’として形成させる。充填材フランジ13’により階段状部21を係止することができると同時に、環状クッション30もプレスにより変形してしまうため、ヘッド本体10、フェース板20および環状クッション30による組立の結合を完成することができる。結合した後、ヤング率が低いフェース板20の背面の一部分はヤング率の低い環状クッション30により支持されるため、フェース板20とヤング率の高いヘッド本体10の肩部12との接触面積を相対的に減らすことができる。これにより、打球時において環状クッション30によりフェース板20打球の応力がヘッド本体10に吸収してしまう比率を相対的に減らすことにより、フェース板20が高弾性による変形能力を確保することができるため、ゴルフボールの球体が圧縮変形に形成される具合を相対的に低くすることができる。このように、球体の圧縮から生じた打球の応力の損失をできるだけ減らすことができるため、ゴルフクラブの打球の性能(打球飛距離)を有効に高めることができる。さらに、ヘッド本体10の打球の応力を吸収する比率が相対的に減らされるため、ヘッド本体10には僅か少量な振動が生じるだけであるため、ゴルフクラブのグリップ(図示せず)の握り心地も相対的によくなる。
再び図4を参照すると、環状溝121には例えば各隅の位置において複数個の凹欠部122が形成される。フェース板20がヘッド本体10に嵌合された時、環状クッション30には弾性による変形が生じられ、そして凹欠部122の内部まで延伸するように形成される。環状クッション30の弾性による変形の体積は凹欠部122の体積とは同じであるため、フェース板20の高弾性による変形能力を確保することができると共に、打球時に生じた振動を有効に吸収することができ、さらにゴルフクラブの打球の性能を有効に高めることができる。
その他に、本発明の実施例1においてはプレス結合の方式を使用する以外に、例えば溶接または係合などの方式を利用して組立を行うことができる。例えば溶接の方式を使用した時、上記溶接はタングステンイナートガスアーク熔接、ろう付け、レザービーム熔接、プラズマアーク熔接またはイオンビーム熔接から選ぶことができ、さらに充填材フランジ13が充填材フランジ13’にプレス変形した後、充填材フランジ13’は溶接の溶接材として使用することができる。
図5を参照すると、本発明の実施例2のゴルフクラブヘッドのフェース板の結合構造が掲示される。実施例1と比較して、実施例2においてフェース板20と肩部12の間にはさらに隙間14が形成され、そして隙間14には充填層40が充填される。これにより、本発明においてフェース板20とヘッド本体10の肩部12との接触面積をさらに減らすことができるため、フェース板20の高弾性による変形能力を確保することができ、さらにゴルフクラブの打球の性能を有効に高めることができる。他に、充填層40により隙間14を充填した後、打球時においてフェース板20が力を受けてヘッド本体10にぶつかって異音が生じるのを避けることができるため、ゴルフクラブの品質検査の標準に合致することができる。また、充填層40は光硬化樹脂を注入し、そして光源(図示せず)を利用して照射することによって固化してなるものである。これにより、隙間14の開口部は打球の性能に影響を及ぼさない状態で規則的、平らと美観性を有するように形成されると共に、ヘッド本体10とフェース板20との結合による欠陥を減らすことができ、さらにヘッド本体の製品の外観の品質を高めることができる。
通常として、上記光硬化樹脂は好ましくは可視光または紫外線により照射されると固化して成形する感光タイプ(light-sensitive type)の粘着剤であり、すなわち可視光硬化樹脂またはUV光硬化樹脂で、例えばDymax社のDymax Ultra FastTM(商標名)の光硬化樹脂である。上記光硬化樹脂が隙間14に注入された後、本発明においては光源を利用して上記光硬化樹脂を照射することにより、光化学の反応を生じさせる。特に、可視光のブルー、紫光(波長が400から500nmに介在し、光照射強度が500mw/cm2で)または紫外線(波長が390nmより小さく)を利用することにより、比較的大きい光エネルギーで光硬化樹脂を極めて短い予定時間内(10から40秒)で快速に固化して充填層40として形成するものである。
また、上記光硬化樹脂が固化する前には比較的高い金属結合力、比較的低い粘着度(比較的高い流動性)と比較的よい毛細現象を有しているため、ヘッド本体10、フェース板20と環状クッション30の間の極微小な隙間にスムースに滲み込み、そして隙間14を充満することができ、さらにヘッド本体10とフェース板20の金属表面とは極めてよい結合に形成され、そして操作時において粘着過ぎるため、操作の利便性に影響を与えてしまうという問題点はない。また、上記光硬化樹脂には揮発性溶剤の成分を殆ど含んでいないため、固化して充填層40として形成されても体積の縮小により穴の発生がないため、比較的よい充填の能力を有する。
図6、7を参照すると、本発明の実施例3のゴルフクラブヘッドのフェース板の結合構造が掲示される。実施例1、2と比較して、実施例3においてさらに環状クッション30から上方へ突き出るように環状フランジ31が形成され、環状フランジ31によりフェース板20の外周縁を適当に被覆することができる。フェース板20と環状クッション30をヘッド本体10に結合した時、フェース板20を環状クッション30の環状フランジ31の内側に嵌設することができ、そして環状クッション30の上部に形成された支持部32により支持される。これにより、ヤング率の低いフェース板20はヤング率の低い環状クッション30と環状フランジ31により支持されると同時に、肩部12とフェース板20の間にも隙間14が形成されるため、フェース板20とヤング率の高いヘッド本体10との接触面積を大幅に減らすことができる。環状クッション30により同様にフェース板20打球の応力がヘッド本体10に吸収してしまう比率を相対的に減らすことにより、フェース板20が高弾性による変形能力を確保することができるため、ゴルフボールの球体が圧縮変形に形成される具合を相対的に低くすることができ、そして球体の圧縮から生じた打球の応力の損失を減らすことができるため、ゴルフクラブの打球の性能(打球飛距離)を有効に高めることができる。
上述の如く、従来のゴルフクラブヘッドのフェース板の結合構造によれば、打球の応力がフェース板からヘッド本体まで伝導し易いため、使用者の握り心地に影響を与えてしまい、さらにゴルフクラブの各結合部の構造に影響を与えてしまい、さらにエネルギーの損失が生じてしまうなどの問題点があったが、図1に示す本発明のゴルフクラブヘッドのフェース板の結合構造によれば、環状クッションを設置することでフェース板を支持することにより、打球時においてフェース板の打球応力がヘッド本体に吸収してしまう比率を相対的に減らすことができるため、さらにフェース板の高弾性による変形能力を確保することができるため、ゴルフクラブの打球の性能を高めることができると共に、握り心地もよくなる。
本発明は、その精神及び必須の特徴事項から逸脱することなく他のやり方で実施することができる。従って、本明細書に記載した好ましい実施例は例示的なものであり、限定的なものではない。
本発明の実施例1のゴルフクラブヘッドのフェース板の結合構造による分解斜視図である。 本発明の実施例1のゴルフクラブヘッドのフェース板の結合構造による初期の結合時の断面図である。 本発明の実施例1のゴルフクラブヘッドのフェース板の結合構造による組み立てられた状態の断面図である。 図3の局部の拡大断面図である。 本発明の実施例2のゴルフクラブヘッドのフェース板の結合構造による局部の拡大断面図である。 本発明の実施例3のゴルフクラブヘッドのフェース板の結合構造による分解斜視図である。 本発明の実施例3のゴルフクラブヘッドのフェース板の結合構造による組み立てられた状態の断面図である。 従来のゴルフクラブヘッドのフェース板の結合構造による分解斜視図である。 従来のゴルフクラブヘッドのフェース板の結合構造による組み立てられた状態の断面図である。
符号の説明
10 ヘッド本体 11 開口部
12 肩部 121 環状溝
122 凹欠部 13 充填材フランジ
13’ 充填材 14 隙間
20 フェース板 21 階段状部
30 環状クッション 31 環状フランジ
32 支持部 40 充填層

Claims (15)

  1. ヘッド本体(10)、環状クッション(30)およびフェース板(20)により構成されるゴルフクラブヘッドのフェース板の結合構造であって、ヘッド本体(10)の正面には開口部(11)が設けられ、開口部(11)の内周縁には肩部(12)が形成され、環状クッション(30)は開口部(11)の肩部(12)の上方に設けられることができ、フェース板(20)は開口部(11)の内部に嵌設され、ヘッド本体(10)、フェース板(20)および環状クッション(30)が一体になるように結合された後、環状クッション(30)はフェース板(20)の背面を支持することができ、フェース板(20)とヘッド本体(10)との接触面積を減らすことができることにより、打球時において環状クッション(30)により打球の応力がヘッド本体(10)に吸収してしまう比率は相対的に減少されるため、フェース板(20)が高弾性による変形能力を確保することができることを特徴とするゴルフクラブヘッドのフェース板の結合構造。
  2. 環状クッション(30)はヤング率が3×10psiより低い材料により製成されることを特徴とする請求項1記載のゴルフクラブヘッドのフェース板の結合構造。
  3. 環状クッション(30)の材料はチタン、黄銅、青銅、アルミ、マグネシウム、木材から選ぶことができることを特徴とする請求項2記載のゴルフクラブヘッドのフェース板の結合構造。
  4. ヘッド本体(10)の開口部(11)の外周縁には他に充填材フランジ(13)が形成され、さらにフェース板(20)の正面のリップ縁には他に階段状部(21)が形成され、充填材フランジ(13)はプレス変形により充填材となって階段状部(21)を係止することにより、フェース板(20)をヘッド本体(10)に結合させることができることを特徴とする請求項1記載のゴルフクラブヘッドのフェース板の結合構造。
  5. ヘッド本体(10)の肩部(12)が開口部(11)の内周壁に近いところには他に環状溝(121)が形成され、環状溝(121)により環状クッション(30)を係止して固定することができることを特徴とする請求項1記載のゴルフクラブヘッドのフェース板の結合構造。
  6. 環状溝(121)は他に各隅の位置において複数個の凹欠部(122)が形成されることにより、環状クッション(30)のプレス変形空間として利用することができ、さらにフェース板(20)とヘッド本体(10)の肩部(12)との接触面積を減らすことができることを特徴とする請求項5記載のゴルフクラブヘッドのフェース板の結合構造。
  7. フェース板(20)は環状クッション(30)の支持を受けることにより、ヘッド本体(10)の肩部(12)とフェース板(20)の間には隙間(14)が形成されることを特徴とする請求項1記載のゴルフクラブヘッドのフェース板の結合構造。
  8. 隙間(14)には充填層(40)を充填することができることを特徴とする請求項7記載のゴルフクラブヘッドのフェース板の結合構造。
  9. 充填層(40)は光硬化樹脂により固化してなるものであることを特徴とする請求項8記載のゴルフクラブヘッドのフェース板の結合構造。
  10. 上記光硬化樹脂は可視光硬化樹脂、UV光硬化樹脂から選ぶことができることを特徴とする請求項9記載のゴルフクラブヘッドのフェース板の結合構造。
  11. 環状クッション(30)の上端には他に環状フランジ(31)と支持部(32)が形成され、フェース板(20)と環状クッション(30)がヘッド本体(10)に結合された時、フェース板(20)は環状クッション(30)の環状フランジ(31)の内側に嵌設することができ、そして環状クッション(30)の上部の支持部(32)により支持するように形成されることを特徴とする請求項1記載のゴルフクラブヘッドのフェース板の結合構造。
  12. フェース板(20)はヤング率が3×10psiより低い材料により製成されることを特徴とする請求項1記載のゴルフクラブヘッドのフェース板の結合構造。
  13. フェース板(20)の材料はチタン合金、ステンレス、特殊鋼から選ぶことができることを特徴とする請求項12記載のゴルフクラブヘッドのフェース板の結合構造。
  14. ヘッド本体(10)はヤング率が3×10psiより高い材料により製成されることを特徴とする請求項1記載のゴルフクラブヘッドのフェース板の結合構造。
  15. ヘッド本体(10)の材料はステンレス、炭素鋼、合金鋼、フェロ−マンガン−アルミ合金から選ぶことができることを特徴とする請求項14記載のゴルフクラブヘッドのフェース板の結合構造。
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