JP5282837B1 - ゴルフクラブヘッド - Google Patents

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Abstract

【課題】打球時の振動の抑制を図れ打感を柔らかくする。
【解決手段】銘板14は、表面板部32と、粘弾性材料からなる粘弾性体34とがそれらの厚さ方向に重ね合わされてフェース裏面16Bに取着され、粘弾性体34は、板状に延在する厚肉部34Aと、厚肉部34Aの周囲に位置し厚肉部34Aの厚さ以下の厚さで板状に延在する薄肉部34Bとを含む。フェース面16の中心点Ofをフェース裏面16Bに垂直に投影させたフェース裏面16B上の中心点Oの座標を(0,0)とし、ゴルフクラブヘッド10の重心位置Ghをフェース裏面16Bに垂直に投影させたフェース裏面16B上の重心点Gの座標を(X1,Y1)としたとき、X1は、−10mm以上−1mm以下の範囲内とし、Y1は−10mm以上0mm以下の範囲内とし、中心点Oおよびフェース裏面16B上の重心点Gは、厚肉部34Aの輪郭内に位置させた。
【選択図】図2

Description

本発明はアイアンゴルフクラブ用のゴルフクラブヘッドに関する。
ゴルフクラブによってボールを打撃した際に発生する振動はゴルファに不快感を与える。そのため、振動を抑制する技術として、特許文献1には、ゴルフクラブヘッドのフェース面の裏側に位置するフェース裏面に粘弾性材を介して固着された高ヤング率の硬い応力板によって消振ダンパを取着することが開示されている。
また、ゴルフクラブによってボールを打撃した際に発生する打球音の抑制を図る技術として、特許文献2には、ゴルフクラブヘッドのフェース裏面に両面テープを介して1枚の樹脂プレートを取り付けることが開示されている。
特許第2661796号 特開2008−125811号公報
しかしながら、上述した何れの従来技術も、粘弾性材および応力板で構成されるダンパ、あるいは、両面テープおよび樹脂プレートで構成されるダンパの機能によって振動を抑制する効果は期待できるものの、フェース裏面に取着し得る部材の大きさや質量には制約があることから、振動の抑制を図る上で限界があった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、打球時の振動の抑制を図れ打感を柔らかくする上でより有利なゴルフクラブヘッドを提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明は、フェース面とその裏側のフェース裏面とを有するヘッド本体と、前記フェース裏面に取着された銘板とを備えるアイアンゴルフクラブ用のゴルフクラブヘッドであって、前記銘板は、厚さ0.2mm以上0.5mm以下の金属材料で板状に形成された表面板部と、粘弾性材料で板状に形成された粘弾性体とがそれらの厚さ方向に重ね合わされて接合され、前記粘弾性体を挟んで前記表面板部が前記フェース裏面に取着され、前記粘弾性体は、厚さ2.5mm以上8mm以下で板状に延在する厚肉部と、前記厚肉部の周囲に位置し厚さが0.5mm以上で前記厚肉部の厚さ以下で板状に延在する薄肉部とを含み、ライ角通りに前記ゴルフクラブヘッドをセットした状態で前記ゴルフクラブヘッドのフェース面のトウ側からヒール側に向かう水平方向をX方向とし、鉛直上向きの方向をY方向とし、前記フェース面の中心点を前記フェース裏面に垂直に投影させたフェース裏面上の中心点Oの座標を(0,0)とし、前記ゴルフクラブヘッドの重心位置を前記フェース裏面に垂直に投影させたフェース裏面上の重心点Gの座標、あるいは、前記ゴルフクラブヘッドの重心位置を前記フェース面に垂直に投影させたフェース面上の重心点を前記フェース裏面に垂直に投影させたフェース裏面上の重心点Gの座標を(X1,Y1)としたとき、X1は、−10mm以上−1mm以下の範囲内であり、Y1は−10mm以上0mm以下の範囲内であり、前記フェース裏面上の中心点Oおよび前記フェース裏面上の重心点Gは、前記厚肉部の輪郭内に位置し、前記銘板の重心位置を前記フェース裏面に垂直に投影させた点をフェース裏面上の銘板の重心点Hとし、前記ヘッド本体12の重心位置を前記フェース裏面に垂直に投影させた点をフェース裏面上のヘッド本体の重心点G1としたとき、前記フェース裏面上における前記フェース裏面上のヘッド本体の重心点G1と前記銘板の重心点Hとの距離が11mm以上23mm以下の範囲内であり、前記銘板の質量M1と前記ヘッド本体の質量M2との質量比率M1/M2が0.015以上0.040以下の範囲内であることを特徴とする。
本発明によれば、銘板の表面板部と粘弾性体が振動吸収用のダンパとして作用すると共に、打球時にたわみが大きくなりやすいフェース裏面上の中心点Oと、フェース裏面上の重心点Gとの双方が厚肉部の輪郭内に位置しているので、肉厚の厚肉部によって効果的に振動減衰効果が得られる。さらに、フェース裏面上の中心点Oに対してフェース裏面上の重心点Gを予め定められた範囲内で離間させたので、中心点Oと重心点Gが一致する場合に比較して、ゴルフボールを打撃したときのたわみを抑制でき、振動を速やかに減衰させる上で有利となる。
そのため、打球時の振動の抑制を図れ打感を柔らかくする上でより有利となる。
実施の形態におけるアイアンゴルフクラブ用のゴルフクラブヘッドのヘッド本体のみを後方から見た背面図である。 実施の形態におけるアイアンゴルフクラブ用のゴルフクラブヘッドのヘッド本体に銘板が取着された状態を後方から見た背面図である。 図2のAA線断面図である。 (A)は銘板の平面図、(B)は(A)のBB線断面図、(C)は(A)のCC線断面図である。 (A)、(B)は矩形形状と三角形状とを説明する図である。 (A1)〜(A3)、(B1)、(B2)はフェース部16のモデルを用いてゴルフボールを打撃したときの変形状態を説明する図である。 フェース裏面16B上の中心点O(0,0)、フェース裏面16B上の重心点G(X1,Y1)を規定する説明図である。 フェース面16A上の中心点Ofを規定する説明図である。 ゴルフクラブヘッド10を取り付けたゴルフクラブ測定器100の斜視図である。 計測された振動データを示す波形図である。 振幅特性データを示す線図である。 1次共振周波数f1に対応した振動のピークレベルの二乗の時間変化を常用対数に変換した後10倍した値で示した図である。 図12を部分拡大して直線近似した線図である。 実験例1〜29の評価結果を示す第1の図である。 実験例1〜29の評価結果を示す第2の図である。 実験例1〜29の評価結果を示す第3の図である。 ゴルフクラブヘッド10の番手毎における銘板14とヘッド本体12の質量比率M1/M2の一例を示す図である。
(実施の形態)
本発明の実施の形態について説明する前に、ゴルフクラブヘッドのフェース面上における打点の位置とたわみ、振動との関係について簡単に説明する。
多数のゴルファによってゴルフクラブヘッドでゴルフボールを打撃する実験を行ない、フェース面における打点の頻度分布を計測すると、打点の頻度分布は、フェース面の中心点近傍で高くなり、中心点から離間するほど低くなる傾向となる。
また、フェース面の中心点で打球したときにフェース面の中央領域は弾性変形により大きくたわみやすく、かつ、大きく振動する。
したがって、振動を抑制して打感を柔らかくするためには、フェース面の中心点近傍における振動を素早く減衰させることが重要となる。
また、フェース面の中心点と、ゴルフクラブヘッドの重心位置をフェース面上に投影した重心点との位置関係もフェース面のたわみや振動に大きな影響を与えることがわかっている。
本発明は、ダンパによる振動抑制の効果に加えて、フェース面のたわみや振動に大きな影響を与えるフェース面の中心点やゴルフクラブヘッドの重心点の位置関係を考慮してなされたものである。
図1、図2に示すように、本実施の形態のゴルフクラブヘッド10は、アイアンゴルフクラブ用のゴルフクラブヘッドである。
ゴルフクラブヘッド10は、ヘッド本体12と、銘板14とを含んで構成されている。
図1〜図3に示すように、ヘッド本体12は、フェース部16と、ソール部18と、ブレード部20と、キャビティ部22と、ホーゼル24とを備えている。
フェース部16は、その前面が上下の高さを有して左右に延在するフェース面16Aとされ、フェース面16Aには上下に間隔をおいて複数のスコアライン17が設けられている。
フェース部16の後面には、フェース裏面16Bと、このフェース裏面16Bの周囲に沿って膨出する周縁部26とが設けられている。
ソール部18は、フェース部16の下部および周縁部26の下部によって形成され、ソール部18の下面がソール面18Aとなっている。
ブレード部20は、フェース裏面16Bの上部に沿ってトウヒール方向に延在する周縁部26の部分で形成されている。
キャビティ部22は、フェース裏面16Bと周縁部26とで形成され、後方に開放状に形成されている。
ホーゼル24は、フェース部16のヒール28側の箇所から起立され、ホーゼル24に不図示のシャフトの一端が挿入して取着されることでのシャフトがヘッド本体12に連結される。
本実施の形態では、ゴルフクラブヘッド10がキャビティバック型のアイアンクラブヘッドである場合について説明するが、本発明は、マッスルバック型のアイアンクラブヘッドで、フェース肉厚が比較的薄い5mm以下の物にも無論適用可能である。
図2、図3に示すように、銘板14は、フェース裏面16Bに取着されるものであり、本実施の形態では、銘板14は、フェース裏面16Bの輪郭よりも一回り小さい輪郭を有している。
図4(A)〜(C)に示すように、銘板14は、同一の輪郭形状を有しそれぞれ板状に形成された表面板部32と粘弾性体34とを有し、表面板部32と粘弾性体34とがそれらの厚さ方向に重ね合わされて接合されている。
銘板14は、粘弾性体34を挟んで表面板部32がフェース裏面16Bに取着されている。
銘板14は、堅い表面板部32および粘弾性を有する粘弾性体34が重ね合わされることで振動吸収用のダンパとして機能する。
本実施の形態では、銘板14は、両面粘着テープ36を介して粘弾性体34がフェース裏面16Bに取着され、両面粘着テープ36の厚さは0.2mm以上0.6mm以下の範囲内である。
両面粘着テープ36の厚さが上記の範囲内であると、銘板14をフェース裏面16Bに取着する際の作業性を確保しつつ銘板14の固定強度を確保する上で有利となる。
両面粘着テープ36の厚さが上記の範囲を下回ると、両面粘着テープ36をフェース裏面16Bに取着する際にシワや気泡が発生しやすく作業性を確保する効果が小さくなる。また、両面粘着テープ36の厚さが上記の範囲を上回ると、銘板14の固定強度を確保する効果が小さくなる。
このような厚さの両面粘着テープ36として市販品が使用可能であり、例えば、住友スリーエム社製の商品名「Y−4625」、商品名「VHX−802」、商品名「Y−9448HK」、商品名「4393」、商品名「Y−9448HK」、商品名「Y−9448HKB」及び商品名「Y−9448SK」が挙げられる。
粘弾性体34は、粘弾性材料から構成されている。
図4(A)〜(C)に示すように、粘弾性体34は、銘板14がフェース裏面16Bに取着された状態で、長手方向をトウ−ヒール方向に合致させて延在し、ヒール28からトウ30に向かうにしたがって幅が大きくなる輪郭形状を呈している。
粘弾性体34は、上面と下面とを有し、下面は平坦面で形成され、上面は凹凸面で形成されている。
すなわち、粘弾性体34は、厚さ2.5mm以上8mm以下で板状に延在する厚肉部34Aと、厚肉部34Aの周囲に位置し厚さが0.5mm以上で厚肉部34Aの厚さ以下で板状に延在する薄肉部34Bとを含んで構成されている。
厚肉部34Aは、ほぼ三角形状を呈し、ソール面18A側に沿って底辺が延在し、底辺に対向する頂点がブレード部20側に位置している。
厚肉部34Aは、図3、図4(B)に示すように、ソール面18A側からブレード部20側に至るにつれて次第に高さが減少するように形成されている。
本実施の形態では、厚肉部34Aのトウ30側とヒール28側に薄肉部34Bが位置している。
また、厚肉部34Aの3つの辺に接続され、厚肉部34Aから離間するにつれて次第にフェース裏面16Bに近接するように厚さ移行部34Cが設けられ、厚肉部34Aはこの厚さ移行部34Cを含んでいる。
厚肉部34Aの厚さが厚さ2.5mm以上8mm以下の範囲内であると、銘板14の耐久性、打感、残響、損失係数をバランスよく確保する上で有利となる。
厚肉部34Aの厚さが上記の範囲を下回ると、銘板14の耐久性を確保する効果が低くなる。
厚肉部34Aの厚さが上記の範囲を上回ると、打感、残響、損失係数を確保する効果が低くなる。
粘弾性材料として、温度25℃におけるタンジェント・デルタ(tangent delta)が0.4〜1.2、好ましくは0.6〜0.8となる減衰係数を有しているものが望ましい。
粘弾性材料として、エポキシ樹脂、ブチルゴム、合成エラストマー、加硫ゴム、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂が挙げられる。
加硫ゴムの場合、ブタジエンゴム以外にも、天然ゴムやSBR等が好ましく、それら以外の加硫ゴムでもよい。
熱硬化性樹脂の場合、ウレタン樹脂やエポキシ樹脂等を使用するも好ましく、それら以外のものでもよい。
熱可塑性樹脂の場合、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリアミド、及び、ポリ塩化ビニル、TPS(ポリスチレン系熱可塑性エラストマー)、ABS樹脂製等とするも好ましく、それら以外のものでもよい。
また、樹脂の硬度は、A硬度50〜95が好ましい。
堅い表面板部32を構成する金属材料は、アルミニウム合金、アルミニウム亜鉛マグネシウム合金、チタン、チタン合金、ニッケル、鉄などの金属材料から構成され、均一の厚さを有し、表面板部32には、外観性を高める意匠を施すことができる。
図4(A)〜(C)に示すように、表面板部32は、粘弾性体34の上面の全域を覆う形状で設けられ、粘弾性体34の上面に接合されている。この接合は、室温にて流動性がある状態の物を、前記表面板部32に流し込み、熱硬化させて固着させる方法で良い。他にも、銘板14の製造時に、金型内でそれら表面板部32と粘弾性体34とが圧接される際に粘弾性体34の粘着力により取着させても良く、あるいは、接着剤を用いてなされても良い。
したがって、表面板部32は、厚肉部34Aを覆う部分と、薄肉部34Bを覆う部分とを有し、厚肉部34Aを覆う部分は、厚さ移行部34Cを覆う部分を含んでいる。
表面板部32は、厚さ0.2mm以上0.5mm以下で形成されている。
表面板部32の厚さが上記の範囲内であると、銘板14の耐久性、打感、残響、損失係数をバランスよく確保する上で有利となる。
表面板部32の厚さが上記の範囲を下回ると、銘板14の耐久性を確保する効果が低くなる。
表面板部32の厚さが上記の範囲を上回ると、打感、残響、損失係数を確保する効果が低くなる。
本実施の形態では、図3に示すように、銘板14の上縁とブレード部20とが接触している。
図4(A)〜(C)に示すように、銘板14は、厚肉部34Aが位置する本体部14Aと、薄肉部34Bが位置し本体部14Aよりも厚さが小さい周辺部14Bとを有している。
本体部14Aは、粘弾性体34と同様に、ソール面18A側に底辺が位置し、ソール面18A側と反対側に(ブレード部20側に)底辺と対向する頂点が位置する三角形状を呈している。
本体部14Aを三角形状とすると、本体部14Aの面形状を保持する上で有利となる。
これは、以下に説明するように、三角形は形が崩れにくいことによるものである。
したがって、表面板部32と粘弾性体34との剥離を生じにくくなると共に、銘板14のソール裏面からの剥離を生じにくくする上で有利となり、ひいては、耐久性の向上を図る上で有利となる。
三角形状が面形状を保持する上で有利となる理由は以下の通りである。
図5(A)、(B)に示すように、一般的に矩形に比較して三角形は形が崩れにくい。
例えば、同一長さの3本の棒を可動するジョイントでつないだ三角形の模型と、同一長さの4本の棒を可動するジョイントでつないだ正方形の模型とを比較すると、前者は力を加えても変形しないのに対して、後者は容易に形状が変形する。
また、同一長さの6本の棒を可動するジョイントでつないだ正四面体の模型と、同一長さの12本の棒を可動するジョイントでつないだ立方体の模型とを比較すると、前者は力を加えても変形しないのに対して、後者は容易に形状が変形する。
要するに、三角形を含む平面あるいは立体は形状が安定しているといえる。
また、三角形の3つの頂点は必ず同一平面上に位置することから、三点支持によって構造の安定化を図ることが知られており、このような構造として、四脚を有する消波ブロック(テトラポッド(登録商標))や三角形をつくるように部材を連結して構成されたトラス構造が例示される。
図6(A1)は、円板状の薄肉部4に三角形状の厚肉部2を形成したフェース部16のモデルを示している。
図6(A2)は、このモデルによってゴルフボールを打撃したときの厚肉部2の変形状態を示す説明図、(A3)はモデル全体の変形状態を示す説明図である。
図6(B1)は、円板状の薄肉部4に矩形状の厚肉部2を形成したフェース部16のモデルを示している。
図6(B2)は、このモデルによってゴルフボールを打撃したときの厚肉部2の変形状態を示す説明図である。
図6(A1)〜(A3)に示すように、三角形の厚肉部2は、1点が変形しても面を保持しやすく、型崩れしにくいことがわかる。
これに対して、図6(B1)、(B2)に示すように、矩形の厚肉部2は、1点が変形すると面を保持しにくく、型くずれしやすいことがわかる。矩形の他、五角形以上の多角形や円形についても矩形と同様に1点が変形すると面を保持しにくく、型くずれしやすいことは同様である。
図2に示すように、ライ角通りにゴルフクラブヘッド10をセットした状態でゴルフクラブヘッド10のフェース面16Aのトウ30側からヒール28側に向かう水平方向をX方向とし、鉛直上向きの方向をY方向とする。
フェース面16Aの中心点Of(図8参照)をフェース裏面16Bに垂直に投影させたフェース裏面16B上の中心点Oの座標を(0,0)とする。
すなわち、フェース面16Aの中心点Ofを通るフェース裏面16Bの法線とフェース裏面16Bの交点をフェース裏面16B上の中心点O(0,0)とする。
なお、上記の「フェース面16A上の中心点Of」の規定については後述する。
図7に示すように、ゴルフクラブヘッド10の重心位置Ghをフェース裏面16Bに垂直に投影させたフェース裏面16B上の重心点Gの座標を(X1,Y1)とする。
すなわち、ゴルフクラブヘッド10の重心位置Ghを通るフェース裏面16Bの法線とフェース裏面16Bの交点をフェース裏面16B上の重心点G(X1,Y1)とする。
ここで、ゴルフクラブヘッド10の重心位置Ghとは、ゴルフクラブヘッド10としての完成品状態での重心位置であり、言い換えると、ヘッド本体12のフェース裏面16Bに銘板14が両面粘着テープ36によって取着された状態での重心位置である。図7において銘板14は図示を省略した。
この場合、X1は、−10mm以上−1mm以下の範囲内であり、Y1は−10mm以上0mm以下の範囲内である。
また、フェース裏面16B上の中心点Oおよびフェース裏面16B上の重心点Gは、厚肉部34Aの輪郭内に位置している。
なお、ゴルフクラブヘッド10の形状によっては(例えば、番手が低い9番アイアンやピッチングウェッジなどでは)、ゴルフクラブヘッド10の重心位置Ghをフェース裏面16Bに垂直に投影させることが困難となる場合がある。
このような場合は、ゴルフクラブヘッド10の重心位置Ghをフェース面16Aに垂直に投影させたフェース面上の重心点Gfをさらにフェース裏面16Bに垂直に投影させたフェース裏面上の重心点Gの座標を(X1,Y1)とすればよい。
X1,Y1が上記の範囲内であると、銘板14による振動減衰効果を得る上で有利となる。
X1,Y1が上記の範囲外であると、銘板14による振動減衰効果が低下する。
フェース裏面16B上の中心点Oおよびフェース裏面16B上の重心点Gが厚肉部34Aの輪郭内に位置すると、厚肉部34Aによる振動減衰効果を得る上で有利となり、輪郭外であると、厚肉部34Aによる振動減衰効果を得る上で不利となる。
また、銘板14の重心位置をフェース裏面16Bに垂直に投影させた点をフェース裏面16B上のフェース裏面16B上の銘板14の重心点Hとする。
すなわち、銘板14の重心位置を通るフェース裏面16Bの法線とフェース裏面16Bの交点をフェース裏面16B上の銘板14の重心点Hとする。
ヘッド本体12の重心位置をフェース裏面16Bに垂直に投影させた点をフェース裏面16B上のヘッド本体12の重心点G1とする。
すなわち、ヘッド本体12の重心位置を通るフェース裏面16Bの法線とフェース裏面16Bの交点をフェース裏面16B上のヘッド本体12の重心点G1とする。
この場合、フェース裏面16B上におけるフェース裏面16B上のヘッド本体12の重心点G1とフェース裏面16B上の銘板14の重心点Hとの距離が11mm以上23mm以下の範囲内とし、銘板14の質量M1とヘッド本体12の質量M2との質量比率M1/M2が0.015以上0.040以下の範囲内とする。
フェース裏面16B上のヘッド本体12の重心点G1とフェース裏面16B上の銘板14の重心点Hとの距離が上記範囲内であり、質量比率M1/M2が上記範囲内であると、後述する銘板14によるマスダンパー機能による振動減衰効果を高める上で有利となる。
フェース裏面16B上のヘッド本体12の重心点G1とフェース裏面16B上の銘板14の重心点Hとの距離が上記範囲外、あるいは、質量比率M1/M2が上記範囲外であると、銘板14によるマスダンパー機能による振動減衰効果が小さくなる。
図17に、ゴルフクラブヘッド10の番手毎における銘板14とヘッド本体12の質量比率M1/M2の一例を示す。
図中、#5〜#9は番手を示し、#Pはピッチングウエッジを示す。
「ヘッド本体+銘板(M2+M1)」は、ヘッド本体12に銘板14を取着した状態の質量を示す。「ヘッド本体(M2)」はヘッド本体12の単体での質量M2を示す。「銘板(M1)」は銘板14の単体での質量M1を示す。単位はグラム(g)である。
また、フェース裏面16B上の銘板14の重心点Hの座標を(X2,Y2)としたとき、X2は、0mm以上15mm以下の範囲内であり、Y2は、0mm以上10mm以下の範囲内である。
範囲内であると、銘板14によるマスダンパー機能による振動減衰効果を高める上で有利となり、範囲外であると、振動減衰効果が小さくなる。
ヘッド本体12のロフト角が大きくなるほど、フェース裏面16B上のヘッド本体12の重心点G1とフェース裏面16B上の銘板14の重心点Hとの距離が大きくなる。
ロフト角が大きくなるほど、フェース裏面16Bの面積が大きくなり、フェース面16Aがたわみやすく、振動が大きくなりやすい。
したがって、振動を抑制するために、ロフト角が大きくなるほど、フェース裏面16B上のヘッド本体12の重心点G1とフェース裏面16B上の銘板14の重心点Hとの距離を大きくすることが好ましい。
次に、フェース面16A上の中心点Ofの規定について説明する。
図8に示すように、フェース面16Aには、トウヒール方向に延在しトウヒール方向と直交する方向に間隔をおいて互いに平行に形成された複数のスコアラインSLが設けられている。
複数のスコアラインSLのうち最も長いスコアラインSLの中点をトウヒール方向の中心位置P1とする。
フェース面16Aは、単一の平面上を延在しており、フェース面16Aの上縁部は面取りを介してブレード部20に接続され、フェース面16Bの下縁部は面取りを介してソール部18に接続されている。
したがって、正面から見てフェース面16Aは、ゴルフクラブヘッド10の輪郭よりも一回り小さい輪郭線1602で区画されている。
トウヒール方向の中心位置P1を通りスコアラインSLと直交する中心線Lcとフェース面16Aの輪郭線1602とが交差する2つの交点をPA、PBとする。
2つの交点PA、PBの中点がフェース面16A上の中心点Ofとなる。
ここで、ゴルフクラブヘッド10を基準状態に設置する際の基準面について説明する。
図9に示すように、ゴルフクラブ測定器100は、ゴルフクラブシャフト11を保持するシャフト保持部102と、シャフト保持部102が取付けられたライ角度調整部104と、ライ角度調整部104と一体に設けられた測定台106と、測定台106上に前後方向に移動自在に載置されたフェース角度調整具108とを備えている。
このゴルフクラブ測定器100では、ゴルフクラブシャフト11をシャフト保持部102によって保持するとともに、ライ角度調整部104によってシャフト保持部102の角度を調整することにより、ゴルフクラブが測定台106の基準面106Aに対してライ角度通りのアドレスポジションに設置されるようにゴルフクラブシャフト11の角度を調整する。
次に、ゴルフクラブヘッド10のソール部18を基準面106Aに接触させるとともに、フェース角度調整具108の先端部108Aにフェース面16Aを密着させることにより、先端部108Aに対するフェース角度が0°になるようにゴルフクラブシャフト11をシャフト保持部102のチャック部102Aで固定する。
この状態における基準面106Aがゴルフクラブヘッド10の基準状態を規定する基準面となる。
以上説明したように本実施の形態のゴルフクラブヘッド10は、ヘッド本体12のフェース裏面16Bに銘板14を取着した。
銘板14は、厚さ0.2mm以上0.5mm以下の10000MPaより大きいヤング率を有する材料で形成された表面板部32と、厚さ0.5mm以上8mm以下の粘弾性材料からなる粘弾性体34とがそれらの厚さ方向に重ね合わされて接合され、粘弾性体34を挟んで表面板部32がフェース裏面16Bに取着され、表面板部32が粘弾性体34を介してフェース裏面16Bに取着され、粘弾性体34は、厚さ2.5mm以上8mm以下で板状に延在する厚肉部34Aと、厚肉部34Aの周囲に位置し厚肉部34Aの厚さ以下の厚さで板状に延在する薄肉部34Bとを含んでいる。
そして、ライ角通りにゴルフクラブヘッド10をセットした状態でゴルフクラブヘッド10のフェース面16Aのトウ30側からヒール28側に向かう水平方向をX方向とし、鉛直上向きの方向をY方向とし、フェース面16Aの中心点Of(図8)をフェース裏面16Bに垂直に投影させたフェース裏面16B上の中心点Oの座標を(0,0)とし、ゴルフクラブヘッド10の重心位置Gh(図7)をフェース裏面16Bに垂直に投影させたフェース裏面16B上の重心点Gの座標を(X1,Y1)としたとき、X1は、−10mm以上−1mm以下の範囲内であり、Y1は−10mm以上0mm以下の範囲内とし、フェース裏面16B上の中心点Oおよびフェース裏面16B上の重心点Gは、厚肉部34Aの輪郭内に位置させた。
したがって、銘板14の表面板部32と粘弾性体34が振動吸収用のダンパとして作用すると共に、打球時に最もたわみが大きなフェース裏面16B上の中心点Oと、フェース裏面16B上の重心点Gとの双方が厚肉部34Aの輪郭内に位置しているので、肉厚の厚肉部34Aによって効果的に振動減衰効果が得られる。
さらに、フェース裏面16B上の中心点Oに対してフェース裏面16B上の重心点Gを上記範囲内で離間させたので、中心点Oと重心点Gが一致する場合に比較して、ゴルフボールを打撃したときのたわみを抑制でき、振動を速やかに減衰させる上で有利となる。
そのため、打球時の振動の抑制を図れ打感を柔らかくする上で有利となる。
また、フェース裏面16B上の重心点Gの座標(X1,Y1)のうち、X1は、−10mm以上−1mm以下の範囲内であり、Y1は−10mm以上0mm以下の範囲内とし、中心点Oに対して重心点Gをヒール28側に位置させた。
このため、以下に説明するような理由から、飛距離を確保する上でも有利となる。
すなわち、本出願人が出願した特開2011−229903号公報に以下のことが記載されている。
実際にゴルフクラブをスウィングすることによりフェース面16Aでボールを打撃する場合、フェース面16Aの速度分布は一様ではなく、フェース面16Aの速度分布はシャフト長さ依存分とゴルフクラブヘッド10のローリング(シャフト回りの回転)依存分とによって決定される。
具体的には、フェース面16Aの速度は、フェース面16Aのヒール28側上部からトウ30側下部に向けて次第に大きくなる。
すなわち、実際にゴルフクラブをスウィングしてフェース面16Aでボールを打撃したときに最高の初速が得られる最高初速点の位置は、上述したようなフェース面16Aの速度分布の影響を受けることによって、フェース面16Aにおける反発係数が最大となる最高反発点の位置よりもトウ30側寄りかつ下方にずれる。
この場合、フェース面16Aの速度分布を考慮して重心点Gをフェース面16Aの中心点Ofよりもヒール28側寄りに配置すると、フェース面16Aの最高初速点の位置をゴルファの打点分布の中心付近となるフェース面16Aの中心点Ofに近接させることができ、これにより、飛距離の増大を図る上で有利となる。
さらに、フェース裏面16B上におけるフェース裏面16B上のヘッド本体12の重心点G1とフェース裏面16B上の銘板14の重心点Hとの距離が11mm以上23mm以下の範囲内であり、銘板14の質量M1とヘッド本体12の質量M2との質量比率M1/M2が0.015以上0.040以下の範囲内とした。
そのため、フェース裏面16B上のヘッド本体12の重心点G1とフェース裏面16B上の銘板14の重心点Hとが上記範囲内で離間し、質量比率M1/M2が上記範囲内であることから、銘板14が以下に説明するマスダンパーとして機能することになり、振動を速やかに減衰させる上でより一層有利となる。
マスダンパーの原理は次のようなものである。
物体にばねを介して錘を付けた場合、物体の重心位置と錘の重心位置とは離間している。この場合、物体が振動すると、錘は物体の振動を抑制するように作用する。
すなわち、錘を叩くと固有振動数で揺れ続ける。この固有振動数は、マスターダンパーの固有振動数であり、錘の質量とばね定数から計算できる。
土台の物体が揺れる場合、マスダンパーの固有振動数と同じ振動数で揺れようとすると、マスダンパーからの力が物体の振動を打ち消すように作用する。
本実施の形態では、ヘッド本体12が物体に対応し、銘板14がマスダンパー(錘およびばね)に対応する。
以下、本発明の実験例について説明する。
なお、以下の実験例の説明では、上記の実施の形態と同一の箇所、部材に同一の符号を付しその説明を省略する。
図14〜図16は、本発明に係るゴルフクラブヘッド10の実験結果を示す図である。
試料となるゴルフクラブヘッド10を各実験例毎に作成し、1本のゴルフクラブヘッド10について以下の試験を行った。
1)打感
実際にゴルフボールをゴルフクラブヘッド10で打撃した場合の打感を指数で評価した。後述する実験例1の指数を100とし指数が大きいほど評価が良いことを示す。
2)残響
実際にゴルフボールをゴルフクラブヘッド10で打撃した場合の打球音の残響時間を指数で評価した。実験例1の指数を100とし指数が大きいほど評価が良いことを示す。
3)損失係数
損失係数は、振動減衰の大小を表す係数である。損失係数が大きいほど振動減衰が大きくため打感の評価が高まる傾向となり、損失係数が小さいほど振動減衰が小さいため打感の評価が低下する傾向となる。
損失係数も指数で評価し、実験例1の指数を100とし指数が大きいほど評価が良いことを示す。
損失係数の測定方法について後述する。
4)耐久性能
固定したゴルフクラブヘッド10のフェース面16Aにエアキャノンにてゴルフボールを繰り返して当て、フェース部16の変形や破損が生じるまでに要した打撃回数を計測し、打撃回数を指数化した。ボールスピードは50m/sとした。
実験例1の指数を100とし指数が大きいほど評価が良いことを示す。
5)耐久性
上述した打感、残響、損失係数、耐久性能の4つの指数を合計したものを合計点とした。
実験例1の合計点を400とし合計点が大きいほど評価が良いことを示す。
次に、ゴルフクラブヘッド10の損失係数ηの測定方法について説明する。なお、以下の測定方法は、本出願人が出願した特開2009−92398号公報に開示されている。
損失係数ηは、以下の式(1)で示される。
η=D/(27.3・fx)……(1)
D:減衰率
fx:周波数(1次共振周波数)
ゴルフクラブヘッド10の1次共振周波数fxと減衰率Dは以下の手順で求める。
1)ゴルフクラブヘッド10のフェース表面16A(中央部近辺)に加速度ピックアップを取りつける。
2)インパルスハンマーによってフェース表面16A(ほぼ中央部)から打撃を与えることでフェース面16Aを自由振動させる。
図10は、計測された振動データを示す波形図である。
横軸は時間T(秒)、縦軸は加速度A(V)を示す。加速度センサによって計測された振動データは、時間経過とともに振動の振幅が次第に減少する振動波形を示している。
3)2)の振動データを高速フーリエ変換することによりフーリエ変換データを生成する。
フーリエ変換データは、振動の周波数に対する振動の振幅レベルを示す振幅特性データと、振動の周波数に対する振動の位相を示す位相特性データとを含む。
高速フーリエ変換は、振動波形を示す振動データからフーリエ係数を求め、このフーリエ係数を演算することで周波数毎に振幅と位相を求めるものである。
ここで、周波数と振幅との関係を表すものが、振動の周波数に対する振動の振幅レベルを示す振幅特性データとなる。
図11は、振幅特性データを示す線図である。
横軸は振動の周波数f(Hz)、縦軸は振動の振幅の大きさ(パワースペクトル)(dB)を示す。
打感に最も影響するのは、振幅が最も大きい1次共振周波数f1である。
この1次共振周波数f1=fxとなる。
4)振動の減衰率Dを求める。
図12は、1次共振周波数f1に対応した振動のピークレベルの二乗の時間変化を常用対数に変換した後10倍した値で示した図である。横軸は時間(秒)、縦軸は加速度(dB)である。
図12を部分的に拡大した図13に示すように、直線近似された部分の傾きが振動の減衰率Dを示す。
このようにして、打感に最も影響する1次共振周波数f1の減衰率Dが求まり、式(1)により損失係数ηが求められる。
減衰率D(db/sec)、1次共振周波数f1(Hz)、損失係数ηの実験例を以下に例示する。
D=4000、f1=6000、η=0.024
D=5000、f1=6000、η=0.031
D=6000、f1=6000、η=0.037
上記の例の場合、減衰率Dが大きくなるほど損失係数ηが大きくなるため振動減衰が大きく打感が良くなる傾向となる。
次に図14〜図16を参照しつつ実験例1〜29について説明する。
なお、実験例1〜29において銘板14は表面板部32および粘弾性体34から構成されている。
実験例1、実験例6〜17は本発明の範囲外であり、請求項1の規定を満たさないものである。
実験例2〜5、18〜29は本発明の範囲内であり、請求項1の規定を満たすものである。
実験例1は、比較例に相当するものであり、本発明の請求項1の規定を満たさないものである。
すなわち、実験例1は、銘板14の厚さが1.0mmで均一となっており、ゴルフクラブヘッド10の重心位置Ghをフェース裏面16Bに垂直に投影させたフェース裏面16B上の重心点G(X1,Y1)の規定は本発明を満たしておらず、フェース裏面16B上の中心点Oおよびフェース裏面16B上の重心点Gが厚肉部34Aの輪郭内に位置しているという規定も満たしていないものである。
実験例6は、フェース裏面16B上の重心点Gの座標X1が1.0mmであり、請求項1の規定のうち−10〜−1mmの範囲の上限値を上回っており、フェース裏面16B上の重心点Gがトウ30寄りにずれている。
実験例7は、フェース裏面16B上の重心点Gの座標X1が−12.0mmであり、請求項1の規定のうち−10〜−1mmの範囲の下限値を下回っており、フェース裏面16B上の重心点Gがヒール28寄りにずれている。
実験例8は、フェース裏面16B上の重心点Gの座標Y1が2.0mmであり、請求項1の規定のうち−10〜0mmの範囲の上限値を上回っており、フェース裏面16B上の重心点Gが上寄りにずれている。
実験例9は、フェース裏面16B上の重心点Gの座標Y1が−11.0mmであり、請求項1の規定のうち−10〜0mmの範囲の下限値を下回っており、フェース裏面16B上の重心点Gが下寄りにずれている。
実験例10は、フェース裏面16B上の重心点Gでの粘弾性体34の厚さが2.0mmであり、請求項2のうち、重心点Gが厚肉部34A(2.5〜8mm)の輪郭内に位置するという規定を満たしていない。
実験例11は、フェース裏面16B上の重心点Gでの粘弾性体34の厚さが9.0mmであり、請求項2のうち、重心点Gが厚肉部34A(2.5〜8mm)の輪郭内に位置するという規定を満たしていない。
実験例12は、中心点Oでの粘弾性体34の厚さが2.0mmであり、請求項1のうち、中心点Oが厚肉部34A(2.5〜8mm)の輪郭内に位置するという規定を満たしていない。
実験例13は、中心点Oでの粘弾性体34の厚さが9.0mmであり、請求項1のうち、中心点Oが厚肉部34A(2.5〜8mm)の輪郭内に位置するという規定を満たしていない。
実験例14は、表面板部32の最も薄い箇所の厚さが0.1mmであり、請求項1のうち表面板部32の厚さが0.2〜0.5mmの範囲の下限値を下回っている。
実験例15は、表面板部32の最も厚い箇所の厚さが0.6mmであり、請求項1のうち表面板部32の厚さが0.2〜0.5mmの範囲の上限値を上回っている。
実験例2〜5は、請求項1〜6の規定を全て満たすものである。
実験例2は、フェース裏面16B上のヘッド本体12の重心点G1とフェース裏面16B上の銘板14の重心点Hとの距離が11mmであり、請求項2の規定のうち、11〜23mmの範囲の下限値となっている。
実験例3は、ゴルフクラブヘッド10の重心点Gの座標X1が−1.0mmであり、請求項1の規定のうち−10〜−1mmの範囲の下限値となっている。
実験例4は、フェース裏面16B上の銘板14の重心点Hの座標X2が0.0mmであり、請求項3の規定のうち、0〜15mmの範囲の下限値となっている。
実験例5は、請求項1〜6の各規定を満たし、かつ、各数値が規定の範囲内となっている。
実験例18〜29は、請求項1〜6の規定のうち、請求項2〜6のうちの何れかの規定が範囲外であり、それ以外の規定は実験例5と同じ数値あるいは同じ条件である。
実験例18は、フェース裏面16B上のヘッド本体12の重心点G1とフェース裏面16B上の銘板14の重心点Hとの距離が10.0mmであり、請求項2の規定のうち、11〜23mmの範囲を下回っている。
実験例19は、フェース裏面16B上のヘッド本体12の重心点G1とフェース裏面16B上の銘板14の重心点Hとの距離が24.0mmであり、請求項2の規定のうち、11〜23mmの範囲を上回っている。
実験例20は、ヘッド本体12と銘板14の質量比率M1/M2が0.013であり、請求項2の規定のうち0.015〜0.040の範囲を下回っている。
実験例21は、ヘッド本体12と銘板14の質量比率M1/M2が0.042であり、請求項2の規定のうち0.015〜0.040の範囲を上回っている。
実験例22は、フェース裏面16B上の銘板14の重心点Hの座標X2が−2.0mmであり、請求項3の規定の0〜15mmの範囲を下回っている。
実験例23は、フェース裏面16B上の銘板14の重心点Hの座標X2が16.0mmであり、請求項3の規定の0〜15mmの範囲を上回っている。
実験例24は、フェース裏面16B上の銘板14の重心点Hの座標Y2が11.0mmであり、請求項3の規定の0〜10mmの範囲を上回っている。
実験例25は、フェース裏面16B上の銘板14の重心点Hの座標Y2が−1.0mmであり、請求項3の規定の0〜10mmの範囲を下回っている。
実験例26は、銘板14がブレード部20に接触しておらず、請求項4の規定を満たしていない。
実験例27は、銘板14の本体部14Aの形状が非三角形であり、請求項5の規定を満たしていない。
実験例28は、両面粘着テープ36の厚さが0.1mmであり、請求項6の規定の0.2〜0.6mmの範囲を下回っている。
実験例29は、両面粘着テープ36の厚さが0.7mmであり、請求項6の規定の0.2〜0.6mmの範囲を上回っている。
以下、各評価項目について検討する。
(1)打感
本発明の範囲内であり、請求項1〜6の規定の全てを満たす実験例2〜5は、打感が127〜130点であり、打感が最も優れている。
本発明の範囲内であり、請求項1の規定を満たすが、請求項2〜6のうちの何れかの規定が範囲外である実験例18〜29は、打感が89〜128点であり、次いで打感が優れている。
本発明の範囲外であり、請求項1の規定を満たさない実施例6〜17の打感は84〜97点であり、本発明の範囲内のものに対して本発明の範囲外のものは打感についての効果が低い。
(2)残響
本発明の範囲内であり、請求項1〜6の規定の全てを満たす実験例2〜5は、残響が128〜130点であり、残響が最も優れている。
本発明の範囲内であり、請求項1〜6の規定のうち、請求項2〜6のうちの何れかの規定が範囲外である実験例18〜29は、残響が91〜127点であり、次いで残響が優れている。
本発明の範囲外であり、請求項1の規定を満たさない実施例6〜17の残響が83〜93点であり、本発明の範囲外のものは残響についての効果が低い。
(3)損失係数
本発明の範囲内であり、請求項1〜6の規定の全てを満たす実験例2〜5は、損失係数が127〜130点であり、損失係数が最も優れている。
本発明の範囲内であり、請求項1〜6の規定のうち、請求項2〜6のうちの何れかの規定が範囲外である実験例18〜29は、損失係数が95〜129点であり、次いで損失係数が優れている。
本発明の範囲外であり、請求項1の規定を満たさない実施例6〜17の損失係数が95〜121点であり、本発明の範囲外のものは損失係数についての効果が低い。
(4)耐久性
本発明の範囲内であり、請求項1〜6の規定の全てを満たす実験例2〜5は、耐久性が130点であり、耐久性が最も優れている。
本発明の範囲内であり、請求項1〜6の規定のうち、請求項2〜6のうちの何れかの規定が範囲外である実験例18〜29は、耐久性が116〜127点であり、次いで耐久性が優れている。
本発明の範囲外であり、請求項1の規定を満たさない実施例6〜17の耐久性が88〜123点であり、本発明の範囲外のものは耐久性についての効果が低い。
(5)合計点
本発明の範囲内であり、請求項1〜6の規定の全てを満たす実験例2〜5は、合計点が511〜520点であり、最も優れている。
本発明の範囲内であり、請求項1〜6の規定のうち、請求項2〜6のうちの何れかの規定が範囲外である実験例18〜29は、合計点が423〜505点であり、次いで優れている。
本発明の範囲外であり、請求項1の規定を満たさない実施例6〜17の合計点が396〜408点であり、本発明の範囲外のものは合計点の評価も低いものとなっている。
10……ゴルフクラブヘッド、12……ヘッド本体、14……銘板、14A……本体部、14B……周辺部、16A……フェース面、16B……フェース裏面、26……周縁部、28……ヒール、30……ヒール、32……表面板部、34……粘弾性体、34A……厚肉部、34B……薄肉部、36……両面粘着テープ、O……フェース裏面16B上の中心点、G……フェース裏面16B上の重心点、G1……フェース裏面16B上のヘッド本体12の重心点、H……フェース裏面16B上の銘板14の重心点。

Claims (6)

  1. フェース面とその裏側のフェース裏面とを有するヘッド本体と、前記フェース裏面に取着された銘板とを備えるアイアンゴルフクラブ用のゴルフクラブヘッドであって、
    前記銘板は、厚さ0.2mm以上0.5mm以下の金属材料で板状に形成された表面板部と、粘弾性材料で板状に形成された粘弾性体とがそれらの厚さ方向に重ね合わされて接合され、前記粘弾性体を挟んで前記表面板部が前記フェース裏面に取着され、
    前記粘弾性体は、厚さ2.5mm以上8mm以下で板状に延在する厚肉部と、前記厚肉部の周囲に位置し厚さが0.5mm以上で前記厚肉部の厚さ以下で板状に延在する薄肉部とを含み、
    ライ角通りに前記ゴルフクラブヘッドをセットした状態で前記ゴルフクラブヘッドのフェース面のトウ側からヒール側に向かう水平方向をX方向とし、鉛直上向きの方向をY方向とし、
    前記フェース面の中心点を前記フェース裏面に垂直に投影させたフェース裏面上の中心点Oの座標を(0,0)とし、
    前記ゴルフクラブヘッドの重心位置を前記フェース裏面に垂直に投影させたフェース裏面上の重心点Gの座標、あるいは、前記ゴルフクラブヘッドの重心位置を前記フェース面に垂直に投影させたフェース面上の重心点を前記フェース裏面に垂直に投影させたフェース裏面上の重心点Gの座標を(X1,Y1)としたとき、
    X1は、−10mm以上−1mm以下の範囲内であり、Y1は−10mm以上0mm以下の範囲内であり、
    前記フェース裏面上の中心点Oおよび前記フェース裏面上の重心点Gは、前記厚肉部の輪郭内に位置し
    前記銘板の重心位置を前記フェース裏面に垂直に投影させた点をフェース裏面上の銘板の重心点Hとし、
    前記ヘッド本体12の重心位置を前記フェース裏面に垂直に投影させた点をフェース裏面上のヘッド本体の重心点G1としたとき、
    前記フェース裏面上における前記フェース裏面上のヘッド本体の重心点G1と前記銘板の重心点Hとの距離が11mm以上23mm以下の範囲内であり、
    前記銘板の質量M1と前記ヘッド本体の質量M2との質量比率M1/M2が0.015以上0.040以下の範囲内である、
    ことを特徴とするゴルフクラブヘッド。
  2. 前記銘板の重心点Hの座標を(X2,Y2)としたとき、
    X2は、0mm以上15mm以下の範囲内であり、
    Y2は、0mm以上10mm以下の範囲内である、
    ことを特徴とする請求項記載のゴルフクラブヘッド。
  3. 前記ヘッド本体は、前記フェース裏面の周囲に沿って膨出する周縁部を有し、
    前記フェース裏面の上部に沿ってトウヒール方向に延在する前記周縁部の箇所はブレード部を構成しており、
    前記銘板の上縁と前記ブレード部とが接触している、
    ことを特徴とする請求項1または2記載のゴルフクラブヘッド。
  4. 前記銘板は、前記厚肉部が位置する本体部と、前記薄肉部が位置し前記本体部よりも厚さが小さい周辺部とを有し、
    前記本体部は、平面視、ソール面側に底辺が位置し、前記ソール面側と反対側に底辺と対向する頂点が位置する三角形状を呈している、
    ことを特徴とする請求項記載のゴルフクラブヘッド。
  5. 前記銘板は、両面粘着テープを介して前記粘弾性体が前記フェース裏面に取着され、
    前記両面粘着テープの厚さは0.2mm以上0.6mm以下の範囲内である、
    ことを特徴とする請求項1〜に何れか1項記載のゴルフクラブヘッド。
  6. 請求項1〜5に何れか1項記載のゴルフクラブヘッドを有するゴルフクラブを含むゴルフクラブセットであって、
    前記ヘッド本体のロフト角が大きくなるほど、前記フェース裏面上のヘッド本体の重心点G1と前記銘板の重心点Hとの距離が大きくなる、
    ことを特徴とするゴルフクラブセット
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