JPH09192272A - ゴルフ用ウッドクラブヘッド及びその製法 - Google Patents
ゴルフ用ウッドクラブヘッド及びその製法Info
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Abstract
(大型化)による飛距離及び方向安定性の向上を図ると
ともに、耐久性及び成形性を高める。 【解決手段】 金属外殻構造からなるヘッド本体1を、
複数のヘッド構成部材2,3,4にて形成し接合する。
少なくともヘッドフェース面部位1Aを形成するヘッド
構成部材2を打球面部位2aとなる高引張強さを有する
難接合性の組成合金21と、他のヘッド構成部材3,4
との接合部位2bとなる易接合性の組成合金22との複
合部材にて形成する。
Description
ウム合金等の金属外殻構造からなるゴルフ用ウッドクラ
ブヘッド(以下、これをメタルヘッドと称する)及びそ
の製法に関し、特に、ヘッド本体を接合形成する複数の
ヘッド構成部材の接合性に工夫を施すことにより、耐久
性及び成形性を高めるとともに、ヘッド全体の重量の軽
量化や体積の増大化(大型化)による飛距離及び方向安
定性の向上を図るようにしたものである。
ける中心的存在になっており、その代表的な素材として
は、例えばステンレススチール(SUS)などの鉄系合
金やチタン(Ti)あるいはアルミニウム系などの軽合
金などがある。
ヘッドとの大きな相違は、両者の比重(ステンレススチ
ール:7.8、チタン:4.5)にあり、このような比
重の相違によって、一般に、ステンレススチールヘッド
は、「コンパクト(小型)なヘッド」、チタンヘッド
は、「大きな(大型)ヘッド」と区分されていたもので
あるが、最近では、ステンレススチールヘッドの中にも
体積が200cc以上のものが増えている。
ヘッドを大型化するにあっては、ヘッド全体の肉厚を薄
くするといっても、打球時に大きな衝撃が加わるフェー
ス面部やネック部を薄くすることはできないために、フ
ェース面部やネック部はある程度の厚さを必要とし、こ
れによって、ヘッド後方に重量配分ができず、必然的に
フェース面部側の近くに重心が位置するとともに、重心
位置も高いために、ボールが上がりにくいという性質が
ある。
の軽合金のヘッドにあっては、ステンレススチールヘッ
ドに比べてその比重の差分だけヘッド後方やトウ側に重
量配分ができるために、重心が低くかつ深くなり、これ
によって、バックスピン量が減少し、ボールを上げ易く
なるという性質があり、いずれのヘッドにおいても、ヘ
ッド全体の重量配分及び重量調整を効果的に行なえるよ
うにすることは、ヘッドの性質を高める方向に設計する
上で重要である。
ッドの製造法には、大きく分けて鋳造成形法と鍛造成形
法とがあり、鋳造成形法としては、例えば砂型鋳造法や
金型鋳造法などがあり、場合によってはダイカスト法も
用いられることもあるが、このような鋳造成形法に用い
られるアルミニウム合金の強度(引張強さ)は、高々3
0kgf/mm2 程度の機械的性質を有するものであ
る。
部位にアルミニウム合金を用いる場合、強度的に耐え得
るように設計するには、フェース面部を比較的肉厚にし
なければならず、これによって、フェース面部側の重量
が大きくなり、ヘッド重心位置が必然的に打球方向の前
方に移動し、その結果、飛距離の低下を招く。
は、体積の増大化(大型化)が困難であることから、慣
性モーメントが低下し、スイートスポットの拡大化が図
れないために、方向性も低下する。
59−20182号公報等に開示されているように、板
材の冷間や熱間プレス加工、あるいはブロックの冷間、
熱間鍛造により形成された複数のヘッド構成部材を互い
に溶接することにより行なわれ、このような鍛造成形法
に用いられるアルミニウム合金素材としては、機械的性
質の高い展伸材が好適に用いられている。
た従来の鍛造成形法では、例えばJIS規格で質別され
る2014,2024,7075などの展伸用アルミニ
ウム合金を用いると、これらの展伸材は、引張強さが4
0kgf/mm2 以上の高い機械的性質を有する反面、
溶接性(易接合性)が極めて悪く、耐久性及び成形性に
劣り、特に、このような高い機械的性質を有する展伸用
アルミニウム合金をヘッド本体のフェース面部位に用い
た場合には、接合部付近で破壊し易いことから、その使
用が不可能である。
として、例えばJIS規格で質別される6061や7N
01などの比較的溶接性(易接合性)の良い展伸用アル
ミニウム合金を使用しているのが現状であり、引張強さ
も高々30kgf/mm2 程度の低い機械的性質のもの
であり、飛距離及び方向安定性の一層の向上を図ること
ができなかった。
量化や体積の増大化(大型化)による飛距離及び方向安
定性の向上を図るとともに、耐久性及び成形性を高める
ことができるようにしたゴルフ用ウッドクラブヘッド及
びその製法を提供することにある。
ために、この発明は、金属外殻構造を有するヘッド本体
が複数のヘッド構成部材の接合にて形成されるゴルフ用
ウッドクラブヘッドにおいて、前記各々のヘッド構成部
材の少なくとも一部が、高引張強さを有する難接合性組
成合金の接合部位に易接合性組成合金を添設した複合部
材にて形成されていることを特徴としたものである。
合金からなる接合部位を除く他の部位の難接合性組成合
金の引張強さが40kgf/mm2 以上で、少なくとも
ヘッド本体のフェース面部位に用いられる。
ドクラブヘッドを製造するにあたり、前記複合部材は、
易接合性組成合金からなる外筒部材を成形する工程と、
この外筒部材内に高引張強さを有する難接合性組成合金
からなる内挿部材を挿入して複合成形部材を成形する工
程と、この複合成形部材を板状に切断する工程と、この
板状部材を所望のヘッド構成部材形状に鍛造成形する工
程とからなることを特徴としたもので、前記内挿部材
は、高引張強さを有する難接合性組成合金にて前記外筒
部材内に挿入可能な柱状に予め成形するか、粉末状の難
接合性組成合金からなるものである。
図面に基づいて詳細に説明するが、この発明は、これら
に限定されるものではない。
ウッドクラブの第1の実施の形態を示すもので、図1に
ように、図中1はヘッド本体で、このヘッド本体1は、
金属外殻構造からなリ、フェース面部位1A、クラウン
面部位1B、ソール面部位1C、周側面部位1D、バッ
ク面部位1E及びシャフト差込み基部1Fからなる形態
を備えている。
ように、前記フェース面部位1Aの周辺部が後方に一体
に延出する後述する製法にて成形されたカップ形状のヘ
ッド前部側構成部材2と、このヘッド前部側構成部材2
に溶接Wにてそれぞれ接合される前記クラウン面部位1
Bとしてバック面部位1Eの一部を共に形成するヘッド
上面部側構成部材3と、前記ソール面部位1C、周側面
部位1D及びバック面部位1Eの一部を共に形成するヘ
ッド下面部側構成部材4との3分割構造からなり、前記
シャフト差込み基部1Fには、シャフトが保持される円
筒状のホーゼル部材5が挿入され接合されている。
1Aを形成するヘッド前部側構成部材2は、打球面とな
る前面側の部位2aが高引張強さを有する難接合性の組
成合金、例えばJIS規格にて質別される2014,2
024,7075などの引張強さが40kgf/mm2
以上の展伸用アルミニウム合金21からなるとともに、
その接合部周辺側の部位(接合部位)2bを比較的溶接
性に優れた易接合性の組成合金、例えばJIS規格で質
別される6061や7N01などの展伸用アルミニウム
合金22にて添設してなる複合部材によって形成されて
いる。
ヘッド下面部側構成部材4は、比較的溶接性に優れた易
接合性の組成合金、例えばJIS規格で質別される60
61や7N01などの展伸用アルミニウム合金からなる
板材により熱間プレスにて別途に形成され、さらに、前
記ホーゼル部材5もまた、例えばJIS規格にて質別さ
れる6061や7N01などの比較的溶接性(易接合
性)の良い展伸用アルミニウム合金により別途に形成さ
れている。
することによって、ヘッド本体1をヘッド前部側構成部
材2、ヘッド上面部側構成部材3及びヘッド下面部側構
成部材4との複数のヘッド構成部材にて分割形成すると
ともに、ヘッド前部側構成部材2が打球面となる高引張
強さを有する難接合性の組成合金21と接合部となる易
接合性の組成合金22との複合部材で形成してなるため
に、ヘッド前部側構成部材2とヘッド上面部側構成部材
3及びヘッド下面部側構成部材4との接合性を高めるこ
とが可能になり、耐久性及び成形性の向上が図れる
Aに引張強さが40kgf/mm2以上の高い機械的性
質を有する難接合性の組成合金21が使用可能になり、
フェース面部側の薄肉化によるヘッド全体重量の軽量化
あるいは体積の増大化(大型化)が図れるために、重量
配分によるヘッド重心の位置や慣性モーメントの増減調
整が容易に行なえ、スイートスポットの拡大化と共に飛
距離及び方向安定性の一層の向上が図れる。
のフェース面部位1Aを形成する複合部材からなるヘッ
ド前部側構成部材2の製造工程を示すもので、図3に示
すように、接合部位2bとなる比較的溶接性に優れた易
接合性の組成合金、例えばJIS規格で質別される60
61や7N01などの展伸用アルミニウム合金にて外筒
部材31を成形し、この外筒部材31内に打球面側の部
位2aとなる高引張強さを有する難接合性の組成合金、
例えばJIS規格にて質別される2014,2024,
7075などの引張強さが40kgf/mm2 以上の展
伸用アルミニウム合金にて予め成形された柱状の塊から
なる内挿部材32を挿入する。
は、隙間なく圧入嵌合状態で挿入することが好ましく、
また、内挿部材32として粉末状の成形材料を用いるこ
とが可能であり、この場合には、通常の押出し法のよう
に、外筒部材31内に粉末状の内挿部材32を充填し、
真空雰囲気中でプレス等を行なうことによりプリフォー
ム化する。
筒部材31の開口部を、図4に示すように、真空雰囲気
中において脱ガス処理を施しながら電子ビーム溶接等に
て施蓋することによりカンニング(密閉)し、このよう
にカンニングされた複合成形部材30を押出し成形し、
外筒部材31と内挿部材32との圧接を行なうことによ
り接合する。
リフォームを用いるときには、粉末成形を兼ね、また、
押出し比としては、3〜15が好ましい。
を、図5に示すように、板状に切断することにより、中
央部の高引張強さを有する難接合性の組成合金51の周
辺部が易接合性の組成合金52にて添設され一体化され
た板状部材50を成形する。
に示すように、金型61,62内に配置し、図7に示す
ような複合部材からなるカップ状のヘッド前部側構成部
材2の完成品を熱間鍛造により成形してなるものであ
る。
鍛造の2回で行ない、鍛造温度は、350〜450℃が
好ましいが、鍛造の度合によって変化させることは云う
までもない。
筒部材31と内挿部材32の接合強度を考えると、押出
し時の剪断応力により接合を行なった方が良いが、外筒
部材31と内挿部材32の接合性が良い場合には、押出
し行程を省略して、外筒部材31と内挿部材32を組合
わせたものをそのまま鍛造し、接合と成形を同時に行な
うようにしても良い。
材2は、ヘッド上面部側構成部材3及びヘッド下面部側
構成部材4と共に組付けることにより接合してなるもの
で、その接合法には、例えばTIG、MIG、レーザ溶
接、ロウ付けあるいはビス止め等があるが、接合強度等
から考えると、溶接法が好ましく、特に、レーザ溶接法
は、入熱が極めて少ないために、内挿部材32が粉末状
成形材料のように、高温になることを嫌う材料には好適
である。
ルミニウム合金を用いるものでは、時効熱処理が必要で
あるが、この発明では、各々のヘッド構成部材を溶接前
に別々に熱処理したり、あるいは溶接後にヘッド全体を
熱処理しても良く、特に、溶接前にヘッド部材を別々に
熱処理する場合には、時効熱処理効果の低下を防止する
ために、溶接接合の際には、なるべく溶接入熱を抑えた
方が良い。
で質別される7N01に代表される自然時効型のアルミ
ニウム合金を用いれば、この展伸用アルミニウム合金
は、自然時効する性質を有することから、この効果によ
り溶接後の熱影響部位も母材に近い強度に回復するため
に、溶接後の熱処理が不要になる。
32として粉末状成形材料を用いるときなどには、外筒
部材31に自然時効型のアルミニウム合金を用いること
により、時効等の熱処理が不要になる。
合には、各々のヘッド構成部材に異なる材質のものを用
いている際にも、同一の熱処理を行なう必要があるため
に、熱処理条件の最適化が重要である。
ヘッド本体1をヘッド前部側構成部材2、ヘッド上面部
側構成部材3及びヘッド下面部側構成部材4とに3分割
したが、図8に示す第2の実施の形態のように、ヘッド
前部側構成部材2とヘッド上面部側構成部材3とを連続
的に一体化したり、また、図9に示す第3の実施の形態
のように、ヘッド上面部側構成部材3とヘッド下面部側
構成部材4とを連続的に一体化して2分割しても良く、
この場合、ヘッド前部側構成部材2と一体化されるヘッ
ド上面部側構成部材3またはヘッド下面部側構成部材4
は、上述したヘッド前部側構成部材2と連続的な複合部
材からなるものである。
態を示すもので、ヘッド前部側構成部材2、ヘッド上面
部側構成部材3、ヘッド下面部側構成部材4の他にバッ
ク面部位1Eも分割して4分割し、これら各々のヘッド
構成部材を上述した複合部材にて形成してなるものであ
る。
々のヘッド構成部材の全てを鍛造法にて成形する必要は
なく、少なくともヘッド前部側構成部材2が上述した複
合部材にて形成されれば、この発明の作用効果を充分に
発揮させることが可能であり、他のヘッド構成部材は、
鍛造法以外の鋳造法等による他の成形法にて成形しても
良い。
ド本体1のヘッド上面部側構成部材3を上述した複合部
材にて形成すれば、クラウン面部位1Bの薄肉化が図
れ、これによって、ヘッドの低重心化が可能になる。
み基部1Fに挿入されるホーゼル部材5を他の部材と一
体成形とすれば、ホーゼル部材を接合する行程及び部品
点数の低減化が図れるとともに、ネック部の高強度化等
を図ることが可能になる。
タルヘッドの各具体例を従前の製法にて製作されたメタ
ルヘッドの各比較例と比較し、それらの試打用ロボット
によるヘッドスピードが45m/秒で5000発実打し
たときのヘッドフェース面のテスト結果を下記の表1及
び表2にそれぞれ示す。この場合、ヘッドフェース面部
位1Aの形状は、厚さ以外は全て同一にし、ヘッドクラ
ウン面部位1Bの厚さを2mm、ヘッドソール面部位1
Cの厚さを3mmに統一して行なった(なお、この場合
の打球位置は、フェース面中央部である)。
(JIS規格)は、 具体例1 打球面部位 :A7075−T6 接合周辺部位 :A7N01−T6 クラウン面部位:A7N01−T6 ソール面部位 :A7N01−T6 具体例2 打球面部位 :Al85Ni10Ce5 (粉末状成形材
料) 接合周辺部位 :A7N01−T6 クラウン面部位:A7N01−T6 ソール面部位 :A7N01−T6 比較例1(鋳造一体品) 打球面部位 :AC5A−T6 接合周辺部位 :AC5A−T6 クラウン面部位:AC5A−T6 ソール面部位 :AC5A−T6 比較例2 打球面部位 :A7N01−T6 接合部位 :A7N01−T6 クラウン面部位:A7N01−T6 ソール面部位 :A7N01−T6 比較例3 打球面部位 :A6061−T6 接合部位 :A7N01−T6 クラウン面部位:A7N01−T6 ソール面部位 :A7N01−T6 とした。
(JIS規格)は、 具体例3 打球面部位 :A7075−T6 接合部位 :A7N01−T6 クラウン面部位:A7N01−T6 ソール面部位 :A7N01−T6 比較例4(鋳造一体品) 打球面部位 :AC5A−T6 接合部位 :AC5A−T6 クラウン面部位:AC5A−T6 ソール面部位 :AC5A−T6 比較例5 打球面部位 :A7N01−T6 接合部位 :A7N01−T6 クラウン面部位:A7N01−T6 ソール面部位 :A7N01−T6 とした。
比較例4,5において、ヘッドフェース面の中心軸O上
のスイートスポットを中心に打球方向に直交するトウ・
ヒール側前後水平方向にずらして打球した際の飛距離
(キャリー:m)を示し、また、図12は同じく打球方
向に直交するクラウン・ソール側上下垂直方向にずらし
て打球した際の飛距離(キャリー:m)をそれぞれ示す
もので、この結果、この発明に係るメタルヘッドの具体
例3においては、ヘッド体積の大型化やフェース面部位
の軽量化及び高強度化によるヘッド設計上の高い自由度
により、従前のメタルヘッドの比較例4,5と比較し
て、スイートエリアの拡大化及び飛距離の向上が図れる
ことが分かる。
ド構成部材を成形するにおいて、外筒部材31としてJ
IS規格にて質別される6061あるいは7N01の展
伸用アルミニウム合金を用いて説明したが、この外筒部
材31としては、特に、引張強さを問わず、例えばJI
S規格にて質別されるMg合金6種などの展伸用マグネ
シウム合金やTi合金などの易接合性を有する材料であ
れば良い。
質別される7075の展伸用アルミニウム合金を用いて
説明したが、この内挿部材32としては、高引張強さを
有する難接合性の材料、例えばJIS規格にて質別され
るMg合金6種などの展伸用マグネシウム合金、展伸用
マグネシウム合金の粉末状材料、Al−Li合金、Al
−Be合金あるいはTi合金などの材料であれば良く、
ウイスカ等の繊維を含有させて強化を図るようにしても
良い。
組合せは、例えばAl合金−Al合金のような同系同士
の組合せが接合強度上において好ましいが、Al合金−
Mg合金のような異種の材料同士の組合せでも構わな
い。
明は、ヘッド本体を複数のヘッド構成部材にて分割して
互いに接合し、かつ、少なくともヘッドフェース面部位
を形成するヘッド構成部材が打球面となる高引張強さを
有する難接合性の組成合金と接合部となる易接合性の組
成合金との複合部材にて形成してなることから、ヘッド
フェース面部位のヘッド構成部材と他のヘッド構成部材
との接合強度を高めることができるために、耐久性及び
成形性の向上を図ることができる。
張強さが40kgf/mm2 以上の高い機械的性質を有
する難接合性の組成合金を使用できるために、フェース
面部側の薄肉化によるヘッド全体重量の軽量化あるいは
体積の増大化(大型化)を図ることができ、これによっ
て、重量配分によるヘッド重心の位置や慣性モーメント
の増減調整を容易に行なうことができ、スイートスポッ
トの拡大化による方向安定性及び飛距離の向上を図るこ
とができるとともに、ヘッド設計上の自由度を高めるこ
とができる。
の第1の実施の形態を示す断面図。
図。
図。
図。
図。
成品を示す断面図。
の第2の実施の形態を概略的に分解して示す断面図。
の第3の実施の形態を概略的に分解して示す断面図。
ドの第4の実施の形態を概略的に分解して示す断面図。
具体例を従前の製法によるメタルヘッドの比較例と比較
して試打用ロボットにて実打したときのヘッドフェース
面の中心軸上のスイートスポットを中心に打球方向に直
交するトウ・ヒール側前後水平方向にずらして打球した
際の飛距離の実測結果を示す説明図。
ル側上下垂直方向にずらして打球した際の飛距離の実測
結果を示す説明図。
・・・・・・クラウン面部位、1C・・・・・・ソール面部位、1D
・・・・・・周側面部位、1E・・・・・・バック面部位、1F・・・・
・・シャフト差込み基部、2・・・・・・ヘッド前部側構成部
材、2a・・・・・・打球面部位、2b・・・・・・接合部位、21
・・・・・・難接合性組成合金、22・・・・・・易接合性組成合
金、3・・・・・・ヘッド上面側構成部材、4・・・・・・ヘッド下
面側構成部材、5・・・・・・ホーゼル部材、30・・・・・・複合
成形部材、31・・・・・・外筒部材(易接合性組成合金)、
32・・・・・・内挿部材(難接合性組成合金)、40・・・・・・
押出し成形部材、50・・・・・・板状部材、51・・・・・・難接
合性組成合金、52・・・・・・易接合性組成合金、61,6
2・・・・・・熱間鍛造用金型、W・・・・・・溶接部。
Claims (3)
- 【請求項1】 金属外殻構造を有するヘッド本体が複数
のヘッド構成部材の接合にて形成されるゴルフ用ウッド
クラブヘッドにおいて、 前記各々のヘッド構成部材の少なくとも一部が、高引張
強さを有する難接合性組成合金の接合部位に易接合性組
成合金を添設した複合部材にて形成されたことを特徴と
するゴルフ用ウッドクラブヘッド。 - 【請求項2】 複合部材がヘッド本体のフェース面部位
に用いられていることを特徴とする請求項1に記載のゴ
ルフ用ウッドクラブヘッド。 - 【請求項3】 金属外殻構造を有するヘッド本体が複数
のヘッド構成部材の接合にて形成され、かつこれらヘッ
ド構成部材の少なくとも一部が、高引張強さを有する難
接合性組成合金の接合部位に易接合性組成合金を添設し
た複合部材にて形成されたゴルフ用ウッドクラブヘッド
を製造するにあたり、 前記複合部材は、易接合性組成合金からなる外筒部材を
成形する工程と、 この外筒部材内に高引張強さを有する難接合性組成合金
からなる内挿部材を挿入して複合成形部材を成形する工
程と、 この複合成形部材を板状に切断する工程と、 この板状部材を所望のヘッド構成部材形状に鍛造成形す
る工程とからなることを特徴とするゴルフ用ウッドクラ
ブヘッドの製法。
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---|---|---|---|
JP02491096A JP3747503B2 (ja) | 1996-01-19 | 1996-01-19 | ゴルフ用ウッドクラブヘッド及びその製法 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH09192272A true JPH09192272A (ja) | 1997-07-29 |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002017903A (ja) * | 2000-07-03 | 2002-01-22 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | ゴルフクラブヘッド |
JP2007044489A (ja) * | 2005-07-14 | 2007-02-22 | Jopuro:Kk | 金属製ゴルフクラブヘッドの製造方法 |
US7563175B2 (en) | 2000-06-09 | 2009-07-21 | Bridgestone Sports Co., Ltd. | Golf club |
JP2010530783A (ja) * | 2007-06-21 | 2010-09-16 | ナイキ インコーポレーティッド | 高慣性モーメントウッドタイプゴルフクラブおよびゴルフクラブヘッド |
-
1996
- 1996-01-19 JP JP02491096A patent/JP3747503B2/ja not_active Expired - Fee Related
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