JP6368223B2 - ゴルフクラブヘッド - Google Patents

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Description

本発明はゴルフクラブに関し、詳細には、特にアイアン型ゴルフクラブに適したゴルフクラブヘッドに関する。
通常、アイアン型のゴルフクラブのヘッドは、打球がなされるフェース部をヘッド本体と共に一体形成したり、ヘッド本体とは別体のフェース部(フェース部材)をヘッド本体に対して接着、溶着、カシメなどによって一体化することが知られている。このようなヘッドでは、フェース部の周辺領域の肉厚を薄くして打球時の撓みを利用し、反発係数を向上させて飛距離の向上を図ることが知られている。
しかしながら、フェース部の周辺領域の肉厚を薄くすると、強度の低下が生じ易くなるため、例えば、特許文献1には、フェース部の上端縁からバック側に延びるトップ部側のフェース部近傍、又はフェース部の下端縁からバック側に延びるソール側のフェース部近傍に、トウ・ヒール方向に延びる薄肉部を形成する構成が開示されている。このような構成によれば、フェース部近傍のトップ部、又はフェース部近傍のソール部が薄肉厚化されているため、フェース部に対する拘束が緩やかとなってフェース部の撓み性の向上が図れるようになる。
特開2005−193069号
しかしながら、トウ・ヒール方向に沿って薄肉部を形成するだけでは、強度とのバランスもあり、大きな反発力の向上にはつながらない。すなわち、肉厚を薄くし過ぎると強度がもたないため、薄肉化にも限界がある。
また、アイアン型のゴルフクラブのヘッドのフェース部の形状は、ヒール側の上下方向(トップ・ソール方向)の高さよりもトウ側の上下方向の高さが高くなっており、フェース部全体を見ると、トウ側の面積がヒール側の面積よりも広くなっている。このため、相対的にトウ側の方が撓み易い形状となっており、フェース部の中央位置が最も撓み易い位置になってはいない。すなわち、フェース面の位置によって反発性能が異なっており、トウ・ヒール方向に亘って薄肉部を形成するだけでは、打点によって反発性能に大きなばらつきが生じてしまう。
本発明は、上記した問題に基づいてなされたものであり、強度を低下させることなく、効率的にフェース部の反発性能の向上が図れるゴルフクラブヘッドを提供することを目的とする。
上記した目的を達成するために、本発明は、ヘッド本体に対し、打球面を備えた板状のフェース部材を止着したゴルフクラブヘッドであって、前記ヘッド本体は、前記フェース部材の裏面側に、トップ部、トウ部、ソール部、ヒール部を備え、それぞれの前面側にトップ側受け部、トウ側受け部、ソール側受け部、ヒール側受け部を具備したリング状の平坦面を有するように形成されており、前記リング状の平坦面で構成される受け部に対して前記板状のフェース部材の周縁部が当て付いて止着されており、前記ソール部は、前記フェース部材の周縁部が当て付くソール側受け部がトウ・ヒール方向に沿って薄肉化されるとともにバック側にそれよりも厚い厚肉部が形成されており、前記薄肉厚化された薄肉部は、トウ・ヒール方向の位置によって、フェース・バック方向の距離が変化していることを特徴とする。
上記した構成のゴルフクラブヘッドによれば、ソール部のフェース部材側に、トウ・ヒール方向に沿って薄肉部を形成したことで、打球時にフェース面が撓み易くなり、反発性能の向上が図れるようになる。この場合、薄肉部は、トウ・ヒール方向の位置によってフェース・バック方向の距離を変化させており、これにより、トウ・ヒール方向の位置によってソール部の剛性が変わるように設定される。すなわち、ヘッドの強度のバランスや、フェース面の形状による撓み状態を考慮して最適な状態で薄肉部を形成することで、ヘッドの強度低下をきたすことなく、反発性能の向上が図れるようになる。
なお、ソール部に形成される薄肉部については、バック側の肉厚に対して、相対的にフェース部側がそれよりも薄肉厚化されていればよく、薄肉部は全体に亘って略均一(均一を含む)であっても良いし、バック側に向けて次第に厚肉化するように傾斜状に形成されていてもよい。また、薄肉部と厚肉部の境界は、壁部(区画壁)によって明確に区分けされていてもよいし、次第に変化して厚肉化するような構成であってもよい。
また、本発明では、上記したフェース部材は、ソール側が屈曲したいわゆるL字形形状としたり、トップ側、トウ側、ヒール側、ソール側が屈曲したいわゆるカップ状に形成さしたものであっても良い。この場合、ソール側の屈曲部分が、上記したような薄肉厚となっていれば良い。すなわち、本発明に係るゴルフクラブヘッドは、ヘッド本体に対し、打球面を備えたフェース部材を止着したゴルフクラブヘッドであって、前記ヘッド本体は、前記フェース部材の裏面側に、トップ部、トウ部、ソール部、ヒール部を備えており、前記フェース部材は、少なくともソール側に、前記ソール部の一部を構成するとともにトウ・ヒール方向に沿った薄肉部が屈曲形成されており、前記薄肉部は、前記ヘッド本体のソール部で前記薄肉部よりも厚い厚肉部に止着され、前記薄肉部は、トウ・ヒール方向の位置によって、フェース・バック方向の距離が変化している構成であっても良い。
本発明によれば、強度を低下させることなく、効率的にフェース部材の反発性能の向上が図れるゴルフクラブヘッドが得られる。
本発明のゴルフクラブヘッド(アイアン型のヘッド)の第1の実施形態を示す正面図。 図1で示すゴルフクラブヘッドをバック側から見た図。 フェース部材を取り外した状態でヘッド本体を正面上方側から見た斜視図。 フェース部材を取り外した状態でヘッド本体を上面側から見た斜視図。 図4のA−A線に沿った断面図。 図4のB−B線に沿った断面図。 本発明の第2の実施形態を示す図であり、フェース部材を取り外したヘッド本体を正面上方側から見た斜視図。 図7のC−C線に沿った断面図。 図7のD−D線に沿った断面図。 本発明の第3の実施形態を示す図であり、フェース部材を取り外したヘッド本体を正面上方側から見た斜視図。 本発明の第4の実施形態を示す図であり、フェース部材を取り外したヘッド本体を上方側から見た斜視図。 本発明の第5の実施形態を示す図であり、フェース部材を取り外したヘッド本体を上方側から見た斜視図。
以下、添付図面を参照して本発明に係るゴルフクラブヘッドの実施形態について説明する。
図1から図6は、本発明に係るゴルフクラブヘッドをアイアン型のゴルフクラブに適用した例を示しており、図1は正面図、図2はバック側から見た図、図3はフェース部材を取り外した状態でヘッド本体を正面上方側から見た斜視図、図4はフェース部材を取り外した状態でヘッド本体を上面側から見た斜視図、図5は図4のA−A線に沿った断面図、そして、図6は図4のB−B線に沿った断面図である。
本実施形態に係るゴルフクラブヘッド(以下、ヘッドと称する)1は、アイアンクラブに装着される構成となっており、シャフト(図示せず)の先端が挿入されて止着されるホーゼル3Aがヒール側に形成されたヘッド本体3と、このヘッド本体の前面に止着されるフェース部材(フェース部)50とを備えている。
前記ヘッド本体3およびフェース部材50の構成材料については特に限定されることはないが、例えば、チタン、チタン合金、ステンレス鋼、炭素鋼、タングステン、タングステン合金等の金属材料を用いて鋳造などによって一体形成することが可能である。
前記ヘッド本体3は、トップ部3a、トウ部3b、ソール部3c及びヒール部3dを具備したリング状に形成されており、その前面側に形成された受け部5にフェース部材50の周縁部(トップ側周縁部50a、ト側周縁部50b、ソール側周縁部50c、ヒール側周縁部50d)を当て付けて止着するようになっている。この場合、受け部5は、図3に示すように、トップ側受け部5a、トウ側受け部5b、ソール側受け部5c及びヒール側受け部5dを具備し1周に亘ってリング状の平坦面を有する構造となっており、この受け部5a〜5dに対して、板状のフェース部材50の周縁部50a〜50dを当て付けて溶着(接着でもよい)することで、ヘッド本体3とフェース部材50は一体化されてヘッド1を構成する。
前記リング状に形成されたヘッド本体3は、トップ部3a、トウ部3b、ソール部3c及びヒール部3dがそれぞれフェース・バック方向に向けて所定の肉厚を有しており、このようなリング形状によってヘッド本体3は、フェース部材50の後側に開口部20が形成された構造、いわゆるキャビティ構造となっている。また、前記リング状に形成されたヘッド本体3の前面は、水平面に対して所定角度傾斜するように形成されており、フェース部材50を所定のロフト角で止着するよう構成されている。この場合、本実施形態の構成では、トップ部3aは、バック側に延びてその先端側が下方に垂下するように屈曲して屈曲部3a´が形成され、トウ部3bについても、トップ部と同様、バック側に延びるとともに、その先端側が中央に向けて屈曲して屈曲部3b´が形成されている。また、ソール部3cは、バック側に延びながら上方に立ち上げられており(立ち上がり部3c´が形成されている)、低重心化が図れるように、他の部分よりも厚肉に形成されている。
なお、ソール部3cの部分については、低重心化が図れるように、高比重の材料によって形成してもよいし、別途、重量体を止着してもよい。また、前記トップ部3a及びトウ部3bについては、上記したように、フェース部材50の周縁部に沿って後方に延設されて、その端部が中央側に向けて屈曲されており、ソール部3cについては、バック側に向けて立ち上げられているが、その屈曲状態や立ち上がり状態、及びその形状等については適宜変形することが可能である。
前記ヘッド本体3は、正面から見て、ヒール側からトウ側に移行するに従い、トップ・ソール方向(上下方向)の高さ(幅)が大きくなる形状を有しており、同様の形状を有するフェース部材50の打球面50Aには、トウ・ヒール方向に沿ってスコアライン51が複数本形成されている。そして、上記したように止着されるフェース部材50は、その周縁部がヘッド本体3の受け部5に対して当て付いた状態で支持されており、その後方側がキャビティ構造となっているため、バック側に撓むことが可能となっている。
また、前記ヒール部3dには、板状のフェース部材50のヒール側端縁50d´が当て付けられるように、フェース部材50の肉厚分の規制壁3eが形成されており、フェース部材50は、周縁部50a〜50dを受け部5に当接させ、かつヒール側端縁50d´を規制壁3eに当て付けた状態で溶着(接着)されている。
そして、上記した構成において、ソール部3cには、フェース部材50側にトウ・ヒール方向に沿って薄肉部8(図3及び図4では、薄肉部8を分かりやすいように鎖線で示してある)が形成されるとともにバック側に厚肉部9が形成されている。このように前記受け部5に対して止着されるフェース部材50は、ソール側の受け部5cが薄肉厚となっているため、薄肉厚化した分、フェース部材50の周縁部の支持面積が少なくなって、ソール側を弾性的に撓み易くしている。
この場合、薄肉部8は、トウ・ヒール方向の位置によって、フェース・バック方向の距離が変化するように形成されている。すなわち、このような薄肉部8において、フェース・バック方向の距離が長い(薄肉厚の部分が多い)領域は、ソール部分の剛性が低くなって、その部分では、フェース・バック方向の距離が短い(薄肉厚の部分が少ない)領域と比較してフェース部材50を相対的に撓み易くすることができる。このため、薄肉部8のフェース・バック方向の距離を変えることによって、フェース部材50のトウ・ヒール方向において、その撓み量を調整することが可能となる。
本実施形態では、図3及び図4に示すように、薄肉部8は、ソール部のみに形成されており、ソール部中央領域(図1で示すフェース部材50のトウ・ヒール方向の最大幅の中間点Cに対応する位置を符号C1で示してある)を中心として、ヒール側の形成面積が広くなるように形成されている。
通常、フェース部材50は、トウ側の高さがヒール側の高さよりも高い形状となっており、上記したように受け部5に止着されるフェース部材50は、その撓み状態を考慮すると、ヒール側の方がトウ側と比較すると撓み難くなっている(ヒール側の反発力が劣っている)。上記したように、薄肉部8のヒール側の形成面積が広くなるように形成することにより、ソール部ではヒール側の剛性が低くなることから、フェース部材50はヒール側が撓み易くなり、ヒール側の反発力を高めることが可能となる。すなわち、フェース部材50の形状に基づく撓み状態と相俟って、フェース部材50のトウ・ヒール方向における撓み状態が均一化(撓みバランスの向上を図る)され、これにより、フェース部材の反発性能のバラツキを緩和して高反発エリアを効率的に拡大することができ、打点がばらついても打球の飛距離のばらつきを抑制する(飛距離の安定化を図る)ことが可能となる。
上記したように、薄肉部8は、ソール部中央領域を中心として、ヒール側の形成面積が広くなるように形成しているが、本実施形態のヒール側の薄肉部及びトウ側の薄肉部は、それぞれバック方向に窪むように湾曲状に形成されている。
このように、ソール部中央領域の両側の薄肉部を、それぞれバック側に向けて湾曲状に窪むように形成することで、トウ側の端部、及びヒール側の端部に、それぞれ厚肉部9の面積を大きくすることができ、上記した作用効果に加え、ヘッド本体として慣性モーメントを向上することが可能となる。すなわち、飛距離の向上及び安定化に加え、方向性の向上を図ることが可能となる。
上記した構成において、ソール部3cに形成される薄肉部8は、バック側の肉厚に対して、相対的にフェース部側が薄肉厚化された構成となっていればよい。本実施形態では、図5及び図6に示すように、薄肉部8と厚肉部9との境界は、ソール部3cの表面に対して略垂直となる段部(区画壁)10によって区分けされており、バック側の重量を相対的に大きくして重心がバック側になるようにしている。これにより、重心深度が深くなり、打球時におけるヘッド本体のブレを抑制して飛距離の向上、及び方向の安定性が図れるようになる。
なお、上記した構成において、薄肉部8の肉厚は1.5mm〜5.0mmの範囲で均一(略均一を含む)となっていればよい。また、厚肉部9については、薄肉部8よりも肉厚であればよく、3mm〜20mmの範囲で均一(略均一を含む)となっていればよい。この場合、薄肉部8及び厚肉部9については、上記した範囲内において、バック側に向けて次第に厚肉化する(テーパ状に形成する)等、各部分における肉厚変化については、0mm〜15mm程度あってもよい。また、薄肉部8と厚肉部9の境界は、例えば、次第に変化して厚肉化するような構成(区画壁10によって明確に区分けされていない構成)であってもよいし、段階的に変化する構成であってもよい。また、上記の肉厚範囲においては、薄肉部が2.0〜3.5mmの範囲、厚肉部が8mm〜15mmの範囲で略均一又はバック側に向かって厚肉化することが、現在のアイアインヘッドの汎用素材では、強度基準を満たし且つ反発力を向上させるために好ましい範囲とされる。
さらに、上記したソール部3cの厚肉部9は、その中央領域を窪ませて薄肉厚化しておくことが好ましい(薄肉厚領域9aを形成する)。このように、厚肉部9の中央領域を窪ませることで、トウ側及びヒール側の重量が大きくなって慣性モーメントが向上し、打球時におけるヘッド本体のブレを抑制することが可能となる。
次に、本発明の第2の実施形態を図7から図9を参照して説明する。
これらの図において、図7は、フェース部材を取り外したヘッド本体を正面上方側から見た斜視図、図8は、図7のC−C線に沿った断面図、そして、図9は、図7のD−D線に沿った断面図である。なお、上記した第1の実施形態と同様な部分については、同じ参照符号を付して詳細な説明については省略する。
本実施形態では、ソール部3cに形成される薄肉部8は、ソール部の中央領域がバック方向に大きく窪むように湾曲状に形成されている。すなわち、薄肉部8と厚肉部9との境界となる区画壁10は、1つの湾曲面となって、中央領域が最もバック側に窪んだ状態に形成されている。
このような構成では、フェース部材50の中央付近(スイートスポット付近)が最も撓み易い構造となるため、より飛距離の向上が図れるようになる。また、薄肉部8を、ソール部の中央領域C1を中心として湾曲状に形成することで、トウ側の端部、及びヒール側の端部の厚肉部9の面積を大きくすることができ、ヘッド本体として慣性モーメントを向上して方向性を安定化することが可能となる。
なお、このような構成においても、薄肉部8は、ソール部の中央領域C1を中心としてヒール側の面積がソール側よりも大きいことが好ましい。すなわち、上述したように、フェース部材50は、その形状からヒール側の方が撓み難いことから、薄肉部8のヒール側の面積をソール側よりも大きくすることで、撓みバランスを向上することが可能となる。
実際に、上記した第1実施形態のヘッド構造、及び第2実施形態のヘッド構造に関し、応力解析シミュレーションをしたところ、以下のような結果が得られた。
シミュレーションは、解析ソフトABAQUS(登録商標)を使用して、夫々のヘッド形状を入力し、フェース部材の中心位置Cにボールを約48m/sで当てた場合の反発係数を測定した。第1実施形態の形状のヘッドでは、反発係数が0.810、第2実施形態の形状のヘッドでは、反発係数が0.812という数値が得られ、さらに、フェース部材側に薄肉部8を形成するものの、トウ・ヒール方向に亘ってフェース・バック方向の距離を均一にしたヘッド(第1実施形態、及び第2実施形態と同じ強度が得られるように薄肉部の距離を設定した)では、反発係数が0.805の結果が得られた。すなわち、トウ・ヒール方向の位置によってフェース・バック方向の距離を変化させることにより、ヘッドの強度を維持したまま反発力の向上を図ることが可能となる。
図10は、本発明の第3の実施形態を示す図であり、フェース部材を取り外したヘッド本体を正面上方側から見た斜視図である。
本実施形態では、ソール部3cに形成される薄肉部8は、トウ側からヒール側に向けてフェース・バック方向の距離が次第に長くなるように形成されており、トウ側からヒール側にかけてソール部分の剛性を次第に低くすることで、フェース部材は、ヒール側の方が撓み易いようにしている。すなわち、薄肉部8と厚肉部9との境界となる区画壁10は、トウ・ヒール方向に沿って略直線状となっており、ヒール側が最もバック側に窪んだ状態に形成されている。
このような構成では、フェース部材50の形状(トウ側が撓み易く、ヒール側が撓み難い形状)に応じて、最も撓み難くなるヒール側の剛性が最も低くなるように構成しているため、フェース部材として、トウ・ヒール方向の撓みバランスを向上することが可能となる。
図11は、本発明の第4の実施形態を示す図であり、フェース部材を取り外したヘッド本体を上方側から見た斜視図である。
本実施形態では、フェース部材50を板状ではなく、ソール側を屈曲させた、いわゆるL字形形状にした構成としている。フェース部材50のソール側を屈曲させた部分は、上記した実施形態と同様、薄肉部58として構成されており、この薄肉部58をヘッド本体3のソール部3cの前端縁3hに当て付けて止着するようにしている。すなわち、本実施形態では、薄肉部58がソール部の一部を構成しており、薄肉部58は、ヘッド本体3のソール部3cで薄肉部よりも厚く形成された厚肉部9(ソール部3cの前端縁3h)に止着され、かつ、トウ・ヒール方向の位置によって、フェース・バック方向の距離が変化するように構成されている。
本実施形態の薄肉部58は、第1の実施形態におけるヘッド本体側の薄肉部8(図3参照)と同様な形状となっており、ソール部中央領域C1を中心として、ヒール側の形成面積が広くなるように形成されている。また、薄肉部58は、フェース部材50をヘッド本体に止着した状態で、ヒール側及びトウ側が、それぞれバック方向に湾曲状に窪んだ状態となっており、ヘッド本体のトウ側の端部、及びヒール側の端部を厚肉部9の領域を多くして慣性モーメントを向上させている。
このように、フェース部材50側に薄肉部58を形成しても、上記した第1の実施形態と同様、フェース部材50はヒール側が撓み易くなって、ヒール側の反発力を高めることが可能となる。これにより、フェース部材50のトウ・ヒール方向における撓み状態が均一化(撓みバランスの向上を図る)され、フェース部材の反発性能のバラツキを緩和して高反発エリアを効率的に拡大することができ、打点がばらついても打球の飛距離のばらつきを抑制する(飛距離の安定化を図る)ことが可能となる。
図12は、本発明の第5の実施形態を示す図であり、フェース部材を取り外したヘッド本体を上方側から見た斜視図である。
本実施形態では、上記した第4の実施形態と同様、フェース部材50をL字形形状に構成しており、フェース部材50のソール側を屈曲させた部分は、薄肉部58として構成されており、この部分をヘッド本体3のソール部3cの前端縁3hに当て付けて止着するようにしている。この実施形態においても、薄肉部58は、ソール部の一部を構成しており、ヘッド本体3のソール部3cで薄肉部よりも厚く形成された厚肉部9(ソール部3cの前端縁3h)に対して止着され、かつ、トウ・ヒール方向の位置によって、フェース・バック方向の距離が変化するように構成されている。
本実施形態の薄肉部58は、第2の実施形態におけるヘッド本体側の薄肉部8(図7参照)と同様な形状となっており、フェース部材50をヘッド本体に止着した状態で、中央領域がバック方向に窪むように湾曲状に形成されている。このような構成では、フェース部材50の中央付近(スイートスポット付近)が最も撓み易い構造となるため、より飛距離の向上が図れるようになる。また、薄肉部58を、ソール部の中央領域C1を中心として湾曲状に形成することで、トウ側の端部、及びヒール側の端部の厚肉部9の面積を大きくすることができ、ヘッド本体として慣性モーメントを向上して方向性を安定化することが可能となる。
以上、本発明に係るゴルフクラブの実施形態について説明したが、本発明は、上記した実施形態に限定されることは無く、種々、変形することが可能である。
上記した構成では、フェース・バック方向の薄肉厚部の距離を変化させるのは、ソール部のみとしたが、トップ部、トウ部、ヒール部においても変化させてもよい。ただし、アイアン型のヘッドでは、打点が地面から15mm程度であり、比較的ソール側で打球が成されることから、ソール部のみに形成することで、強度を維持しつつ効果的に反発性能を向上することが可能となる。
また、フェース部材50については、ヘッド本体と共に一体形成してもよく、上記した実施形態のように別体として形成する場合、その形状やヘッド本体に対する取着方法については、適宜変形することが可能である。例えば、フェース部材については、板状やL字形形状以外にも、カップ状に形成する等してヘッド本体の受け部に止着するようにしてもよい。さらに、フェース部材をヘッド本体に対してカシメによって止着するようにしてもよい。
また、上記したように、トウ・ヒール方向の位置によって薄肉部の距離を変化させる構成については、ウッド型のヘッドに適用してもよい。
1 ヘッド
3 ヘッド本体
3a トップ部
3b トウ部
3c ソール部
3d ヒール部
5 受け部
8,58 薄肉部
9 厚肉部
50 フェース部材

Claims (6)

  1. ヘッド本体に対し、打球面を備えた板状のフェース部材を止着したゴルフクラブヘッドであって、
    前記ヘッド本体は、前記フェース部材の裏面側に、トップ部、トウ部、ソール部、ヒール部を備え、それぞれの前面側にトップ側受け部、トウ側受け部、ソール側受け部、ヒール側受け部を具備したリング状の平坦面を有するように形成されており、
    前記リング状の平坦面で構成される受け部に対して前記板状のフェース部材の周縁部が当て付いて止着されており、
    前記ソール部は、前記フェース部材の周縁部が当て付くソール側受け部がトウ・ヒール方向に沿って薄肉化されるとともにバック側にそれよりも厚い厚肉部が形成されており、
    前記薄肉厚化された薄肉部は、トウ・ヒール方向の位置によって、フェース・バック方向の距離が変化していることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
  2. 前記薄肉部は、ソール部中央領域を中心として、ヒール側の形成面積を広くしたことを特徴とする請求項1に記載のゴルフクラブヘッド。
  3. 前記薄肉部は、ソール部中央領域を中心として、ヒール側及びトウ側に、それぞれバック方向に窪むように湾曲状に形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のゴルフクラブヘッド。
  4. 前記薄肉部は、ソール部中央領域がバック方向に大きく窪むように湾曲状に形成されていることを特徴とする請求項1に記載のゴルフクラブヘッド。
  5. 前記薄肉部は、トウ・ヒール方向、及び、フェース・バック方向で略均一の肉厚となっており、前記ソール部の表面に対して略垂直となる区画壁によって薄肉部と厚肉部が区画されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のゴルフクラブヘッド。
  6. 前記ソール部に形成されている厚肉部の中央領域を窪ませて薄肉厚化したことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のゴルフクラブヘッド。
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