JP2006296568A - ゴルフクラブヘッド - Google Patents
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Abstract
【課題】 被覆部材のヘッド本体への取り付け強度およびゴルフボールの打撃時の音質が高いゴルフクラブヘッドを提供する。
【解決手段】 ウッド型ゴルフクラブヘッド11は中空をなし、ヘッド本体21と、被覆部材31とを備えている。ヘッド本体21の上部には開口22が形成され、被覆部材31は、開口22を閉塞するようにヘッド本体21に取り付けられている。ヘッド本体21の開口22は、クラウン13を横切って一対のサイドに至る上部周縁22aと、バック16を横切って一対のサイドに至り、かつ前記上部周縁22aに連なる下部周縁22bとによって区画されている。ヘッド本体21の開口端縁には、ヘッド本体21の内方に延びるフランジ24が形成されている。フランジ24はヘッド本体21の開口22の全体にわたって形成され、ヘッド本体21の内面に対して垂直に延びている。
【選択図】 図3
【解決手段】 ウッド型ゴルフクラブヘッド11は中空をなし、ヘッド本体21と、被覆部材31とを備えている。ヘッド本体21の上部には開口22が形成され、被覆部材31は、開口22を閉塞するようにヘッド本体21に取り付けられている。ヘッド本体21の開口22は、クラウン13を横切って一対のサイドに至る上部周縁22aと、バック16を横切って一対のサイドに至り、かつ前記上部周縁22aに連なる下部周縁22bとによって区画されている。ヘッド本体21の開口端縁には、ヘッド本体21の内方に延びるフランジ24が形成されている。フランジ24はヘッド本体21の開口22の全体にわたって形成され、ヘッド本体21の内面に対して垂直に延びている。
【選択図】 図3
Description
本発明は、ゴルフクラブヘッドに関するものである。
一般に、ウッド型ゴルフクラブヘッドは、中空であって開口を有するヘッド本体と、そのヘッド本体の開口を閉塞する被覆部材とを備えている。特許文献1には、この種のウッド型ゴルフクラブヘッドが開示されている。ウッド型ゴルフクラブヘッドでは通常、ゴルフボールの打撃時にフェイス、クラウン、ソール、一対のサイド、及びバックがそれぞれ振動することにより、様々な周波数の打球音が発生する。例えば、フェイスから発生する打球音の周波数は約4000Hzであり、クラウンから発生する打球音の周波数は約6000Hzであり、ソールから発生する打球音の周波数は3000Hz未満である。これら様々な周波数を有する打球音の中でも、周波数が高い打球音がユーザに好まれている。特許文献2には、ソールの内面上に音響調整部材が配設されたゴルフクラブヘッドが開示されている。特許文献2のゴルフクラブヘッドは、ソールの振動を音響調整部材で抑制することにより、周波数が低い打球音の発生を抑制する。
特許文献3には、ゴルフクラブヘッド内において、ソール及びバック上に板状の打球音制御部材が配設されたゴルフクラブヘッドが開示されている。このゴルフクラブヘッドは、打球音制御部材によってソールの振動を抑制するとともに、ソール及びバックの剛性を高めることにより、打球音の周波数を高める。
特開2004−195214号公報
特開平10−24128号公報
特開2002−186691号公報
ヘッド本体と、被覆部材とを備える中空のゴルフクラブヘッドに要求される主な性能としては、被覆部材のヘッド本体への取り付け強度が高いこと、及びゴルフボールの打撃時の音質が高いことが挙げられる。しかしながら、特許文献1〜3のゴルフクラブヘッドは、上記二つの要求性能を十分に満足させるものではなく、改良の余地を残している。
本発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、被覆部材のヘッド本体への取り付け強度およびゴルフボールの打撃時の音質が高いゴルフクラブヘッドを提供することにある。
上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明のゴルフクラブヘッドは、中空のゴルフクラブヘッドであって、該ゴルフクラブヘッドは、開口を有するヘッド本体と、前記開口を閉塞するようにヘッド本体に取り付けられる被覆部材とを備え、前記ヘッド本体の開口端部には、ヘッド本体の内方に延びるフランジが、前記開口の全体にわたって設けられていることを要旨とする。
請求項2に記載の発明のゴルフクラブヘッドは、請求項1に記載の発明において、前記フランジはヘッド本体の開口端縁に設けられていることを要旨とする。
請求項3に記載の発明のゴルフクラブヘッドは、請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記フランジはヘッド本体の内面に対して垂直に延びていることを要旨とする。
請求項3に記載の発明のゴルフクラブヘッドは、請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記フランジはヘッド本体の内面に対して垂直に延びていることを要旨とする。
請求項4に記載の発明のゴルフクラブヘッドは、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の発明において、前記開口はヘッド本体の上部に設けられ、前記被覆部材は、前記ヘッド本体を形成する材料よりも比重が小さい材料により形成されていることを要旨とする。
請求項5に記載の発明のゴルフクラブヘッドは、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の発明において、前記ゴルフクラブヘッドは、該ゴルフクラブヘッドの前面を構成するフェイス、ゴルフクラブヘッドの上面を構成するクラウン、ゴルフクラブヘッドの両側面を構成する一対のサイド、及びゴルフクラブヘッドの背面を構成するバックを備え、前記開口は、クラウンを横切って一対のサイドに至る上部周縁と、バックを横切って一対のサイドに至り、かつ前記上部周縁に連なる下部周縁とによって区画されていることを要旨とする。
請求項6に記載の発明のゴルフクラブヘッドは、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の発明において、前記フランジが被覆部材の周縁部よりも被覆部材の内方に配置された状態で、前記被覆部材が前記ヘッド本体に接合されていることを要旨とする。
本発明によれば、被覆部材のヘッド本体への取り付け強度およびゴルフボールの打撃時の音質が高いゴルフクラブヘッドを提供することができる。
以下、本発明をウッド型ゴルフクラブヘッドに具体化した一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1及び図3(a)に示すように、ウッド型ゴルフクラブヘッド11(以下、単にヘッド11という。)は、一定のヘッド体積に対してヘッド質量を低下させてヘッド11の軽量化を図るために、中空に形成されている。具体的には、ヘッド11は球殻状に形成され、ヘッド11の前面を構成し、ゴルフボールを打撃するためのフェイス12、ヘッド11の上面を構成するクラウン13、ヘッド11の底面を構成するソール14、ヘッド11の両側面を構成する一対のサイド15、及びヘッド11の背面を構成するバック16により構成されている。一対のサイド15の内のヒール側のサイド15の上部には、ヘッド11を図示しないゴルフシャフトに接続するボーゼル17が形成されている。ヘッド11は、ヘッド本体21と、該ヘッド本体21に取り付けられる被覆部材31とを備えている。
図1及び図3(a)に示すように、ウッド型ゴルフクラブヘッド11(以下、単にヘッド11という。)は、一定のヘッド体積に対してヘッド質量を低下させてヘッド11の軽量化を図るために、中空に形成されている。具体的には、ヘッド11は球殻状に形成され、ヘッド11の前面を構成し、ゴルフボールを打撃するためのフェイス12、ヘッド11の上面を構成するクラウン13、ヘッド11の底面を構成するソール14、ヘッド11の両側面を構成する一対のサイド15、及びヘッド11の背面を構成するバック16により構成されている。一対のサイド15の内のヒール側のサイド15の上部には、ヘッド11を図示しないゴルフシャフトに接続するボーゼル17が形成されている。ヘッド11は、ヘッド本体21と、該ヘッド本体21に取り付けられる被覆部材31とを備えている。
図2(a)及び図3(a)に示すように、ヘッド本体21は、フェイス12、クラウン13の前半部、ソール14、各サイド15の前半部および後半部の下部、並びにバック16の下部を構成している。ヘッド本体21は例えば金属材料により形成され、ヘッド本体21を形成する金属材料の具体例としては、比重が約4.5〜5.1であるチタン及びチタン合金、比重が約2.7であるアルミニウム合金、並びに比重が約7.9である炭素鋼およびステンレス鋼が挙げられる。ヘッド本体21の肉厚は例えば約1mmに設定されている。
ヘッド本体21の上部から側部および背部には、開口22が形成されている。その開口22は、クラウン13を横切って一対のサイド15に至る上部周縁22aと、バック16を横切って一対のサイド15に至り、かつ上部周縁22aに連なる下部周縁22bとによって区画されている。上部周縁22aは、下部周縁22bに比べてフェイス12に近接している。図3(a)〜(c)に示すように、被覆部材31のヘッド本体21への取り付け箇所には接合材41が設けられ、その接合材41により、ヘッド本体21に被覆部材31が接合されている。ヘッド本体21の開口22の周縁には、被覆部材31及び接合材41が接合される接合面23が区画されている。接合面23は、ヘッド本体21の開口端縁から離間している第1の接合面23aと、ヘッド本体21の開口端縁および第1の接合面23aの間に位置している第2の接合面23bとから構成されている。第1の接合面23a上において、ヘッド本体21は、その開口端縁に向かうに従いヘッド本体21の内方に傾斜するようにテーパ状に形成されている。上部周縁22aにおいて、第1の接合面23aの幅R1は例えば8mmに設定され、第2の接合面23bの幅R2は例えば5mmに設定されている。一方、下部周縁22bにおいて、第1の接合面23aの幅R3は例えば5mmに設定され、第2の接合面23bの幅R4は例えば3mmに設定されている。
ヘッド本体21の開口端縁には、ヘッド本体21の内方に延びるフランジ24が前記開口22の全体にわたって形成されている。フランジ24はヘッド本体21の内面に対して垂直に延びており、かつヘッド本体21と一体に形成されている。本実施形態では、フランジ24の幅R5、即ちヘッド本体21の外面からフランジ24の先端までの距離は6mmに設定されており、フランジ24の肉厚はヘッド本体21の肉厚と等しく設定されている。
ヘッド本体21において、フェイス12に対応する箇所には開口部25が形成されている。この開口部25には板状のフェイス部材26が嵌め込まれ、フェイス部材26は、例えば溶接によりヘッド本体21に固定されている。フェイス部材26の肉厚は例えば約3mmに設定されている。
図2(b)に示すように、被覆部材31は、クラウン13の後半部、各サイド15の後半部の上部、及びバック16の上部を構成している。被覆部材31は、ヘッド11の重心位置を下げてSS(スイートスポット)をフェイス12の下部に設定するために、ヘッド本体21を形成する材料よりも比重が小さい材料により形成され、前記開口22を閉塞するようにヘッド本体21に取り付けられている。被覆部材31を形成する材料の具体例としては、比重が約1.8であるマグネシウム合金、比重が約2.7であるアルミニウム合金などの金属材料、及び比重が約1.6であるカーボン繊維強化プラスチック;アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂、ポリカーボネート等の比重が約1〜2である熱可塑性樹脂などの合成樹脂材料が挙げられる。被覆部材31の肉厚は例えば約1mmに設定されている。被覆部材31の周縁部31aは、被覆部材31の周縁の全体にわたり、該周縁に向かうに従って肉厚が減少するようにテーパ状に形成されている。被覆部材31がヘッド本体21に取り付けられる際、被覆部材31の周縁部31aは第2の接合面23bに接合される。
図3(b)及び(c)に示すように、接合材41は、例えば繊維強化樹脂材料により帯状に形成されている。この接合材41は、硬化前には柔軟性を有する。接合材41は、被覆部材31のヘッド本体21への取り付け箇所に外方から貼付された後、加熱、冷却、常温で放置などの処理が施されることにより、第1の接合面23a及び周縁部31aの外面に接合した状態で硬化されている。
次に、ヘッド11の製造方法について説明する。ヘッド11は、ヘッド本体21及び被覆部材31を個別に製造する第1の工程と、被覆部材31をヘッド本体21に取り付ける第2の工程とを経て製造される。
第1の工程では、金属材料を用いてヘッド本体21が鋳造される。そして、別途形成されたフェイス部材26がヘッド本体21の開口部25に嵌め込まれ、例えば溶接によりフェイス部材26がヘッド本体21に固定される。一方、第1の工程において、被覆部材31は、例えばカーボン繊維強化プラスチックを用いたプレス成形法や内圧製法などによって成形される。
第2の工程では、まず第2の接合面23b上に接着剤が塗布された後、前記開口22を閉塞するように被覆部材31がヘッド本体21に取り付けられる。接着剤の具体例としては、エポキシ系接着剤が挙げられる。続いて、被覆部材31のヘッド本体21への取り付け箇所に、外方から接合材41が貼付される。次に、ラッピングテープを用いた方法、オートクレーブ成形法などの加圧方法により、被覆部材31の周縁部31aが第2の接合面23bに押し付けられるとともに、接合材41が第1の接合面23a及び被覆部材31の周縁部31aの外面に押し付けられる。そして、接着剤および接合材41を硬化させることにより、被覆部材31はヘッド本体21に固定される。このとき、ヘッド本体21の外面、接合材41の外面、及び被覆部材31の外面は面一に配置される。
前記の実施形態によって発揮される効果について、以下に記載する。
・ 本実施形態のヘッド本体21の開口端縁には、ヘッド本体21の内方に延びるフランジ24が形成されている。ゴルフボールを打撃する際、ヘッド本体21には前記打撃に起因する応力が加わる。この応力は、前記開口22によってヘッド本体21の開口端部に集中する。そのため、ヘッド本体21の開口端部には、前記応力に起因して、ヘッド本体21の外面に垂直な方向に沿った撓み等の変形が発生する。ヘッド本体21の変形量は、該ヘッド本体21の開口端部の剛性の低下に伴い大きくなる。ヘッド本体21の変形量が大きい場合、たとえ被覆部材31のヘッド本体21への接合強度が十分に高くても、該接合強度によるヘッド本体21の変形の抑制は困難である。そのため、ヘッド本体21の変形に起因して、ヘッド本体21の第2の接合面23bと、被覆部材31の周縁部31aとの間の接着層が脆弱化し、被覆部材31のヘッド本体21への取り付け強度が低下する。
・ 本実施形態のヘッド本体21の開口端縁には、ヘッド本体21の内方に延びるフランジ24が形成されている。ゴルフボールを打撃する際、ヘッド本体21には前記打撃に起因する応力が加わる。この応力は、前記開口22によってヘッド本体21の開口端部に集中する。そのため、ヘッド本体21の開口端部には、前記応力に起因して、ヘッド本体21の外面に垂直な方向に沿った撓み等の変形が発生する。ヘッド本体21の変形量は、該ヘッド本体21の開口端部の剛性の低下に伴い大きくなる。ヘッド本体21の変形量が大きい場合、たとえ被覆部材31のヘッド本体21への接合強度が十分に高くても、該接合強度によるヘッド本体21の変形の抑制は困難である。そのため、ヘッド本体21の変形に起因して、ヘッド本体21の第2の接合面23bと、被覆部材31の周縁部31aとの間の接着層が脆弱化し、被覆部材31のヘッド本体21への取り付け強度が低下する。
ヘッド本体21の開口端部の剛性は、該開口端部の肉厚または形状に起因して増減する。この剛性を表す関数として、例えば断面2次モーメントが挙げられる。即ち、ヘッド本体21の開口端部の剛性は、該開口端部の形状に応じた断面2次モーメントMが大きくなるに伴って高くなる。本実施形態の断面2次モーメントMは、フランジ24によってヘッド本体21の開口端部の肉厚が局部的に厚くなることから、フランジ24を備えていない従来のヘッド本体の断面2次モーメントMに比べて高い。そのため、従来のヘッドに比べてヘッド本体21の開口端部の剛性を高めることができ、ヘッド本体21の開口端部の変形を抑制して被覆部材31のヘッド本体21への取り付け強度を高めることができる。
さらに、本実施形態では、ヘッド11全体において最も剛性が低いヘッド本体21の開口端部にフランジ24を形成して、その開口端部を強化することにより、ヘッド11全体の剛性を効率的に高めることができる。ここで、ゴルフボールの打球音の周波数は、ヘッド11全体の剛性が高くなるに伴って高くなる。また、ユーザには周波数が高い打球音が好まれている。そのため、本実施形態のヘッド11は、その剛性を効率的に高めることによって周波数が高い打球音を容易に発生させることができ、ゴルフボールの打撃時の音質を高めることができる。
・ 本実施形態のフランジ24は、ヘッド本体21の開口22の全体にわたって形成されている。例えば、フランジ24がヘッド本体21の開口22の一部にのみ形成されている場合、ヘッド本体21に加わる応力は、ヘッド本体21の開口端部においてフランジ24が形成されていない箇所に集中することから、当該箇所におけるヘッド本体21の変形量が大きくなり易い。これに対して、本実施形態のヘッド本体21は、前記開口22の全体にわたってフランジ24を形成することにより、ヘッド本体21の開口端部の一部に応力が集中することを防止することができる。
・ 本実施形態のヘッド11は中空に形成されており、ヘッド本体21の開口端部の剛性はフランジ24によって高められている。そのため、例えばヘッド本体21の開口端部全体の肉厚を厚くすることによって該開口端部の剛性を高める場合に比べて、ヘッド11全体の軽量化が容易である。
・ 本実施形態のフランジ24は、ヘッド本体21の開口端縁に形成されている。そのため、ヘッド本体21の開口端部の剛性を効率的に高めることができる。
・ 本実施形態の開口22はヘッド本体21の上部から側部および背部にわたって形成され、被覆部材31は、ヘッド本体21を形成する材料に比べて比重が小さい材料により形成されている。そのため、ヘッド11の重心位置を下げてSSをフェイス12の下部に容易に設定することができる。
・ 本実施形態の開口22はヘッド本体21の上部から側部および背部にわたって形成され、被覆部材31は、ヘッド本体21を形成する材料に比べて比重が小さい材料により形成されている。そのため、ヘッド11の重心位置を下げてSSをフェイス12の下部に容易に設定することができる。
・ さらに、開口22及びフランジ24は、クラウン13、一対のサイド15及びバック16にわたって形成されており、クラウン13、一対のサイド15及びバック16を一体に構成することができる。そのため、ゴルフボールの打撃時にクラウン13、一対のサイド15及びバック16がそれぞれ部分的に振動することを抑制することができ、それらが同時に振動することによって発生する不共鳴音を減少させることができる。よって、ゴルフボールの打撃時の音質を更に高めることができる。
・ 上部周縁22aにおける接合面23の幅R1,R2は、下部周縁22bにおける接合面23の幅R3,R4に比べて長く設定されている。そのため、上部周縁22aにおける被覆部材31のヘッド本体21への接合強度は、下部周縁22bにおける同接合強度に比べて高くなっている。ゴルフボールを打撃する際に被覆部材31のヘッド本体21への取り付け箇所が受ける衝撃は、フェイス12に近接するに従い大きくなる。そのため、フェイス12に近接する上部周縁22aにおける被覆部材31のヘッド本体21への接合強度を特に高めることにより、被覆部材31のヘッド本体21への取り付け強度を効率的に高めることができる。
・ 被覆部材31は、フランジ24が被覆部材31の周縁部31aよりも被覆部材31の内方に配置された状態でヘッド本体21に接合されている。そのため、例えばフランジ24が被覆部材31の周縁部31aよりも被覆部材31の外方に配置された状態で被覆部材31がヘッド本体21に接合されている場合に比べて、被覆部材31のヘッド本体21への取り付け強度を高めることができる。
なお、本実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ フランジ24の幅R5を、フェイス12から離間するに従い短く設定してもよい。ヘッド本体21の開口端部に加わる応力は、フェイス12から離間するに従い小さくなる。従って、前記のように構成することにより、ヘッド本体21の開口端部の剛性を低下させることなく、ヘッド11全体のより一層の軽量化を図ることができる。
・ フランジ24の幅R5を、フェイス12から離間するに従い短く設定してもよい。ヘッド本体21の開口端部に加わる応力は、フェイス12から離間するに従い小さくなる。従って、前記のように構成することにより、ヘッド本体21の開口端部の剛性を低下させることなく、ヘッド11全体のより一層の軽量化を図ることができる。
・ フランジ24の肉厚をヘッド本体21の肉厚に比べて厚く形成してもよく、また、フランジ24の幅R5を本実施形態に比べて長く設定してもよい。このように構成した場合、フランジ24の肉厚が厚くなるに従い、又は幅R5が長くなるに従い、ヘッド本体21の開口端部の剛性を高めることができる。
・ フランジ24を、ヘッド本体21の開口端縁よりもヘッド本体21の内方に形成してもよい。このとき、フランジ24とヘッド本体21の開口端縁との間の距離は5mm以内が好ましい。フランジ24とヘッド本体21の開口端縁との間の距離が5mmを超えると、フランジ24によってヘッド本体21の開口端部の剛性を十分に高めることができない。
・ ヘッド本体21と、被覆部材31とを同一の合金材料により形成してもよいが、その場合には、被覆部材31の軽量化のため、被覆部材31の肉厚をヘッド本体の肉厚よりも薄く形成することが好ましい。
・ 前記開口22を、例えばヘッド本体21の上部のみに形成してもよい。換言すると、被覆部材31は、クラウン13のみを構成してもよく、あるいはクラウン13とバック16の上部のみを構成してもよいが、SSをフェイス12の下部に設定するために、少なくともクラウン13を構成することが好ましい。
・ 前記幅R1及び幅R3を同じ長さに設定してもよいし、幅R2及び幅R4を同じ長さに設定してもよい。
・ 接合材41を省略してもよい。また、被覆部材31と接合材41とが同一の合成樹脂材料により形成されている場合、被覆部材31と接合材41とを一体に形成してもよい。
・ 接合材41を省略してもよい。また、被覆部材31と接合材41とが同一の合成樹脂材料により形成されている場合、被覆部材31と接合材41とを一体に形成してもよい。
11…ヘッド、12…フェイス、13…クラウン、15…サイド、16…バック、21…ヘッド本体、22…開口、22a…上部周縁、22b…下部周縁、24…フランジ、31…被覆部材、31a…周縁部。
Claims (6)
- 中空のゴルフクラブヘッドであって、該ゴルフクラブヘッドは、開口を有するヘッド本体と、前記開口を閉塞するようにヘッド本体に取り付けられる被覆部材とを備え、
前記ヘッド本体の開口端部には、ヘッド本体の内方に延びるフランジが、前記開口の全体にわたって設けられていることを特徴とするゴルフクラブヘッド。 - 前記フランジはヘッド本体の開口端縁に設けられている請求項1に記載のゴルフクラブヘッド。
- 前記フランジはヘッド本体の内面に対して垂直に延びている請求項1又は請求項2に記載のゴルフクラブヘッド。
- 前記開口はヘッド本体の上部に設けられ、前記被覆部材は、前記ヘッド本体を形成する材料よりも比重が小さい材料により形成されている請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のゴルフクラブヘッド。
- 前記ゴルフクラブヘッドは、該ゴルフクラブヘッドの前面を構成するフェイス、ゴルフクラブヘッドの上面を構成するクラウン、ゴルフクラブヘッドの両側面を構成する一対のサイド、及びゴルフクラブヘッドの背面を構成するバックを備え、
前記開口は、クラウンを横切って一対のサイドに至る上部周縁と、バックを横切って一対のサイドに至り、かつ前記上部周縁に連なる下部周縁とによって区画されている請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のゴルフクラブヘッド。 - 前記フランジが被覆部材の周縁部よりも被覆部材の内方に配置された状態で、前記被覆部材が前記ヘッド本体に接合されている請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のゴルフクラブヘッド。
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