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技術 ゴルフクラブヘッドの製造装置

出願人 株式会社神戸製鋼所
発明者 稲垣佳也小池進藤井拓己
出願日 1996年12月27日 (24年0ヶ月経過) 出願番号 1996-350955
公開日 1998年7月7日 (22年5ヶ月経過) 公開番号 1998-179821
状態 未査定
技術分野 鍛造 ゴルフクラブ
主要キーワード 肉厚ばらつき 密着側 鍛造面 鍛造方向 型打ち 押圧部分 あり溝 肉厚寸法
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1998年7月7日)のものです。
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図面 (6)

課題

ゴルフクラブヘッドにおけるフェース部の肉厚寸法のばらつきを抑制することができ、高精度で高強度のゴルフクラブヘッドを製造することができるゴルフクラブヘッドの製造装置を提供する。

解決手段

ゴルフクラブヘッドの製造装置は、凸型鍛造上型1及び凹型の鍛造下型2からなる。鍛造上型1においては、ヘッドクラウン部及びフェース部に対応する形状の凸部3が形成されており、この凸部3においては、ゴルフクラブヘッドのフェース部に対応する部分4及びクラウン部に対応する部分5が形成されている。フェース部に対応する部分4の鍛造面は、少なくともその端部において、鍛造方向と実質的に平行に形成されている。また、凸部3の両側には、鍛造方向と平行である第1側部9及び第2側部8が形成されている。一方、鍛造下型2においては、凸部3と整合する形状の凹部10が、凸部3に対向するように配置されている。

概要

背景

ウッド等のゴルフクラブヘッドフェース部及びクラウン部からなり、従来、鍛造金型を使用して製造されている。図3、4は従来のゴルフクラブヘッドの製造に使用されている鍛造金型を示す模式的断面図である。図3に示すように、鍛造金型は、凸型鍛造上型41及び凹型の鍛造下型42からなる。鍛造上型41においては、その中央部に凸部43が形成されている。凸部43においては、ゴルフクラブヘッドのフェース部に対応する部分44(以下、この部分をフェース凸部という)及びクラウン部に対応する部分45(以下、この部分をクラウン凸部という)が形成されている。また、クラウン凸部45の外側には鍛造方向に垂直に第1バリ部46が形成されており、この外側には鍛造方向に垂直に溝状の第1バリ溜り部47が形成されている。そして、フェース凸部44の外側にも、第2バリ部48及び第2バリ溜り部49が鍛造方向に垂直に形成されており、これらの第1バリ部46及び第2バリ部48は金型の中心を示す中心線Bに対して、夫々、対称の位置に配置されており、第1バリ溜り部47及び第2バリ溜り部49も金型の中心線Bに対して、夫々、対称の位置に配置されている。なお、第1バリ部46と第2バリ部48とは、その高さが同じになるように形成されており、第1バリ溜り部47と第2バリ溜り部49とは、その高さが同じになるように形成されている。従って、図4に示すように、第1バリ部46と第2バリ部48とを結ぶ線と、金型の中心線Bとは、直交する。そして、バリ溜り部47、49の外側の部分は、夫々、鍛造方向に垂直に形成されている。一方、鍛造下型42においては、その中央部に凸部43の形状に対応した凹部40が形成されている。即ち、この凹部40においては、ゴルフクラブヘッドのフェース部に対応する部分51(以下、この部分をフェース凹部という)及びクラウン部に対応する部分52(以下、この部分をクラウン凹部という)が形成されており、凹部40は凸部43とその位置を整合して対向配置されている。凹部40の一方の外側には、第1バリ部53及び第1バリ溜り部54が鍛造方向に垂直に形成されており、凹部40の他方の外側には、第2バリ部55及び第2バリ溜り部56が鍛造方向に垂直に形成されている。これらの第1バリ部53及び第2バリ部55は、金型の中心線Bに対して、夫々、対称の位置に配置されており、第1バリ溜り部54及び第2バリ溜り部56は、金型の中心線Bに対して、夫々、対称の位置に配置されている。なお、第1バリ部53と第2バリ部55とは、その高さが同じになるように形成されており、第1バリ溜り部54と第2バリ溜り部56とは、その高さが同じになるように形成されている。従って、鍛造上型と同様に、第1バリ部53と第2バリ部55とを結ぶ線と、金型の中心線Bとは、直交する。そして、バリ溜り部54、56の外側の部分は、夫々、鍛造方向に垂直に形成されている。

このように構成された鍛造金型においては、図3に示すように、凹型の鍛造下型42上の所定の位置にアルミニウム合金板60を配置して、上方から凸型の鍛造上型41を押圧してアルミニウム合金板60を鍛造する。そうすると、図4に示すように、鍛造上型41と鍛造下型42との間において、フェース凸部44とフェース凹部51との間(以下、鍛造金型において、フェース凸部とフェース凹部との間に押圧される部分をフェース押圧部分という)及びクラウン凸部45とクラウン凹部52との間(以下、鍛造金型において、クラウン凸部とクラウン凹部との間に押圧される部分をクラウン押圧部分という)でアルミニウム合金板60が押圧される。そして、鍛造上型41と鍛造下型42との間に挟まれた部分において、上型の第1バリ部46と下型の第1バリ部53との間と、上型の第2バリ部48と下型の第2バリ部55との間と、上型の第1バリ溜り部47と下型の第1バリ溜り部54との間と、上型の第2バリ溜り部49と下型の第2バリ溜り部56との間とには、隙間が形成されるか、又は一部のアルミニウム合金板60が押圧される。そして、第1バリ溜り部及び第2バリ溜り部の外側の部分は、夫々、密着されている。しかしながら、従来の鍛造金型においては、アルミニウム合金板60を数百乃至数千tの圧力で押圧するため、アルミニウム合金板60からの反作用により、鍛造金型にも負荷が生じる。この金型に生じる負荷は鍛造方向に直交した方向に作用して、金型に荷重(以下、この荷重をスラスト荷重という)が印加される。このスラスト荷重が鍛造する面に加わると、金型がスラスト荷重の作用する方向に変形し、成形されるゴルフクラブヘッドの寸法も変化する。図4に示す鍛造金型においては、クラウン押圧部分の端部及びこの外側にある鍛造方向に垂直な部分と、フェース押圧部分の端部及びこの外側にある鍛造方向に垂直な部分との高さが中心線B方向(鍛造方向)に対して同じである。このため、鍛造時に金型上型において、クラウン押圧部分のアルミニウム合金板60からの反作用により、一方側方向のスラスト荷重が作用しても、フェース押圧部分のアルミニウム合金板60による他方側方向のスラスト荷重がほぼ等しく作用するため、上型全体としてはスラスト荷重の影響を少なくすることができる。なお、下型についても、上述の理由により、スラスト荷重の影響を少なくすることができる。このため、金型の変形を防止することができるので、ゴルフクラブヘッドの寸法の変化を少なくすることができる。

概要

ゴルフクラブヘッドにおけるフェース部の肉厚寸法のばらつきを抑制することができ、高精度で高強度のゴルフクラブヘッドを製造することができるゴルフクラブヘッドの製造装置を提供する。

ゴルフクラブヘッドの製造装置は、凸型の鍛造上型1及び凹型の鍛造下型2からなる。鍛造上型1においては、ヘッドのクラウン部及びフェース部に対応する形状の凸部3が形成されており、この凸部3においては、ゴルフクラブヘッドのフェース部に対応する部分4及びクラウン部に対応する部分5が形成されている。フェース部に対応する部分4の鍛造面は、少なくともその端部において、鍛造方向と実質的に平行に形成されている。また、凸部3の両側には、鍛造方向と平行である第1側部9及び第2側部8が形成されている。一方、鍛造下型2においては、凸部3と整合する形状の凹部10が、凸部3に対向するように配置されている。

目的

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、ゴルフクラブヘッドにおけるフェース部の肉厚寸法のばらつきを抑制することができ、高精度で高強度のゴルフクラブヘッドを製造することができるゴルフクラブヘッドの製造装置を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
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請求項1

クラウン部及びフェース部が一体化されたゴルフクラブヘッド部品を1対の鍛造金型により成形するゴルフクラブヘッドの製造装置において、前記金型における前記フェース部に対応する部分は、少なくともその端部において鍛造方向に実質的に平行であることを特徴とするゴルフクラブヘッドの製造装置。

技術分野

0001

本発明はアルミニウム又はアルミニウム合金板を使用して成形するゴルフクラブヘッド製造装置に関し、特に、高精度で高強度のゴルフクラブヘッドを得ることができるゴルフクラブヘッドの製造装置に関する。

背景技術

0002

ウッド等のゴルフクラブヘッドはフェース部及びクラウン部からなり、従来、鍛造金型を使用して製造されている。図3、4は従来のゴルフクラブヘッドの製造に使用されている鍛造金型を示す模式的断面図である。図3に示すように、鍛造金型は、凸型鍛造上型41及び凹型の鍛造下型42からなる。鍛造上型41においては、その中央部に凸部43が形成されている。凸部43においては、ゴルフクラブヘッドのフェース部に対応する部分44(以下、この部分をフェース凸部という)及びクラウン部に対応する部分45(以下、この部分をクラウン凸部という)が形成されている。また、クラウン凸部45の外側には鍛造方向に垂直に第1バリ部46が形成されており、この外側には鍛造方向に垂直に溝状の第1バリ溜り部47が形成されている。そして、フェース凸部44の外側にも、第2バリ部48及び第2バリ溜り部49が鍛造方向に垂直に形成されており、これらの第1バリ部46及び第2バリ部48は金型の中心を示す中心線Bに対して、夫々、対称の位置に配置されており、第1バリ溜り部47及び第2バリ溜り部49も金型の中心線Bに対して、夫々、対称の位置に配置されている。なお、第1バリ部46と第2バリ部48とは、その高さが同じになるように形成されており、第1バリ溜り部47と第2バリ溜り部49とは、その高さが同じになるように形成されている。従って、図4に示すように、第1バリ部46と第2バリ部48とを結ぶ線と、金型の中心線Bとは、直交する。そして、バリ溜り部47、49の外側の部分は、夫々、鍛造方向に垂直に形成されている。一方、鍛造下型42においては、その中央部に凸部43の形状に対応した凹部40が形成されている。即ち、この凹部40においては、ゴルフクラブヘッドのフェース部に対応する部分51(以下、この部分をフェース凹部という)及びクラウン部に対応する部分52(以下、この部分をクラウン凹部という)が形成されており、凹部40は凸部43とその位置を整合して対向配置されている。凹部40の一方の外側には、第1バリ部53及び第1バリ溜り部54が鍛造方向に垂直に形成されており、凹部40の他方の外側には、第2バリ部55及び第2バリ溜り部56が鍛造方向に垂直に形成されている。これらの第1バリ部53及び第2バリ部55は、金型の中心線Bに対して、夫々、対称の位置に配置されており、第1バリ溜り部54及び第2バリ溜り部56は、金型の中心線Bに対して、夫々、対称の位置に配置されている。なお、第1バリ部53と第2バリ部55とは、その高さが同じになるように形成されており、第1バリ溜り部54と第2バリ溜り部56とは、その高さが同じになるように形成されている。従って、鍛造上型と同様に、第1バリ部53と第2バリ部55とを結ぶ線と、金型の中心線Bとは、直交する。そして、バリ溜り部54、56の外側の部分は、夫々、鍛造方向に垂直に形成されている。

0003

このように構成された鍛造金型においては、図3に示すように、凹型の鍛造下型42上の所定の位置にアルミニウム合金板60を配置して、上方から凸型の鍛造上型41を押圧してアルミニウム合金板60を鍛造する。そうすると、図4に示すように、鍛造上型41と鍛造下型42との間において、フェース凸部44とフェース凹部51との間(以下、鍛造金型において、フェース凸部とフェース凹部との間に押圧される部分をフェース押圧部分という)及びクラウン凸部45とクラウン凹部52との間(以下、鍛造金型において、クラウン凸部とクラウン凹部との間に押圧される部分をクラウン押圧部分という)でアルミニウム合金板60が押圧される。そして、鍛造上型41と鍛造下型42との間に挟まれた部分において、上型の第1バリ部46と下型の第1バリ部53との間と、上型の第2バリ部48と下型の第2バリ部55との間と、上型の第1バリ溜り部47と下型の第1バリ溜り部54との間と、上型の第2バリ溜り部49と下型の第2バリ溜り部56との間とには、隙間が形成されるか、又は一部のアルミニウム合金板60が押圧される。そして、第1バリ溜り部及び第2バリ溜り部の外側の部分は、夫々、密着されている。しかしながら、従来の鍛造金型においては、アルミニウム合金板60を数百乃至数千tの圧力で押圧するため、アルミニウム合金板60からの反作用により、鍛造金型にも負荷が生じる。この金型に生じる負荷は鍛造方向に直交した方向に作用して、金型に荷重(以下、この荷重をスラスト荷重という)が印加される。このスラスト荷重が鍛造する面に加わると、金型がスラスト荷重の作用する方向に変形し、成形されるゴルフクラブヘッドの寸法も変化する。図4に示す鍛造金型においては、クラウン押圧部分の端部及びこの外側にある鍛造方向に垂直な部分と、フェース押圧部分の端部及びこの外側にある鍛造方向に垂直な部分との高さが中心線B方向(鍛造方向)に対して同じである。このため、鍛造時に金型上型において、クラウン押圧部分のアルミニウム合金板60からの反作用により、一方側方向のスラスト荷重が作用しても、フェース押圧部分のアルミニウム合金板60による他方側方向のスラスト荷重がほぼ等しく作用するため、上型全体としてはスラスト荷重の影響を少なくすることができる。なお、下型についても、上述の理由により、スラスト荷重の影響を少なくすることができる。このため、金型の変形を防止することができるので、ゴルフクラブヘッドの寸法の変化を少なくすることができる。

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら、上述した従来のゴルフクラブヘッドの製造装置には以下に示す問題点がある。ゴルフクラブヘッドのフェース部の表面はボール打球面であるため、このフェース部の肉厚寸法のばらつきを抑えて、ゴルフクラブヘッドの強度のばらつきを抑える必要がある。しかし、図4に示すような鍛造金型を使用してゴルフクラブヘッドを成形すると、フェース部の肉厚寸法がばらついてしまう。この理由を添付の図面を参照して具体的に説明する。図5は鍛造金型におけるフェース凸部44及びフェース凹部51と、クラウン凸部45及びクラウン凹部52とを拡大した状態を示す模式的断面図である。ばらつきX2は鍛造方向に平行な肉厚ばらつき(以下、このばらつきを型打ちばらつきという)を示しており、鍛造金型の構造には影響しない。角度θ2は鍛造方向に平行な線B1とフェース押圧部分の鍛造面の接線B2(以下、この接線方向を鍛造面方向という)との間の角度を示し、ばらつき(X2)×(sinθ2)はアルミニウム合金板60のフェース押圧部分の鍛造面に直交する方向の肉厚寸法のばらつきを示しており、このばらつきがゴルフクラブヘッドのフェース部の肉厚寸法のばらつきとなる。図4における鍛造金型においては、フェース部押圧部分の鍛造面方向と鍛造方向との角度θ2が大きいため、鍛造時に鍛造方向の型打ちのばらつきX2が生じると、成形されるゴルフクラブヘッドのフェース面の肉厚寸法ばらつき(X2)×(sinθ2)が大きくなってしまう。そのため、ゴルフクラブヘッドの強度がばらついてしまうという問題点がある。また、ゴルフクラブヘッドの肉厚寸法にばらつきが生じると、鍛造後に肉厚寸法を調整するための研摩工程を加える必要があるため、製造コストが上昇するという問題点がある。

0005

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、ゴルフクラブヘッドにおけるフェース部の肉厚寸法のばらつきを抑制することができ、高精度で高強度のゴルフクラブヘッドを製造することができるゴルフクラブヘッドの製造装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0006

本発明に係るゴルフクラブヘッドの製造装置は、クラウン部及びフェース部が一体化されたゴルフクラブヘッド部品を1対の鍛造金型により成形するゴルフクラブヘッドの製造装置において、前記金型における前記フェース部に対応する部分は、少なくともその端部において鍛造方向に実質的に平行であることを特徴とする。

0007

本発明においては、鍛造金型におけるフェース部に対応する部分は、少なくともその端部において、鍛造方向に実質的に平行であるため、鍛造時に鍛造方向に金型の型打ちばらつきが生じても、フェース部の厚さ方向、即ち、鍛造方向に垂直の方向に投影される型打ちばらつきは小さいので、ゴルフクラブヘッド部品のフェース部の肉厚寸法のばらつきが小さくなる。このため、本発明に係る鍛造金型を使用すると、フェース部の肉厚寸法のばらつきが小さく、安定して強度の良好なゴルフクラブヘッドを得ることができる。

発明を実施するための最良の形態

0008

以下、本発明の実施例について、添付の図面を参照して具体的に説明する。図1は本発明の実施例に係るゴルフクラブヘッドの製造装置を示す模式的断面図である。図1に示すように、鍛造金型は凸型の鍛造上型1及び凹型の鍛造下型2からなる。鍛造上型1においては、フェース部及びクラウン部が一体的に成形するための凸部3が形成されている。この凸部3においては、ヘッドのフェース部に対応するフェース凸部4及びヘッドのクラウン部に対応するクラウン凸部5が形成されている。このクラウン凸部5の外側には鍛造方向に垂直にバリ部6が形成されており、この外側には、鍛造方向に垂直であり溝形状に形成されたバリ溜り部7が形成されている。フェース凸部4の鍛造面は少なくともその端部において、中心線A(鍛造方向)に実質的に平行に形成されている。そして、凸部3の両側部においては、フェース凸部4の外側に鍛造方向と平行である第1側部8が形成されており、バリ溜り部7の外側の部分には、鍛造方向に平行である第2側部9が形成されている。そして、鍛造上型1において、凸部3以外の部分は鍛造方向に垂直に形成されている。一方、鍛造下型2においては、凸部3の形状に対応した凹部10が形成されている。即ち、凹部10においては、フェース凹部11及びクラウン凹部12が連続に成形されており、凹部10は凸部3とその位置を整合して対向配置されている。また、クラウン凹部12の外側には、鍛造方向に垂直にバリ部13が形成されており、この外側には、鍛造方向に垂直であり溝状に形成されたバリ溜り部14が形成されている。フェース凹部11は、少なくともその端部において、鍛造方向に実質的に平行に形成されている。そして、凹部10の両側においては、フェース凹部11の外側には、鍛造方向と平行である第1側部15が形成されており、バリ溜り部14の外側には、鍛造方向と平行である第2側部16が形成されている。そして、凹部10以外の部分は鍛造方向に垂直に形成されている。

0009

次に、図2を参照して本実施例の作用について説明する。図2は鍛造金型におけるフェース凸部4及びフェース凹部11とクラウン凸部5及びクラウン凹部12とを拡大した状態を示す模式的断面図である。ばらつきX1は型打ちばらつきを示している。角度θ1は鍛造方向に平行な線A1と、フェース部押圧部分の鍛造面方向を示すA2との間の角度を示し、ばらつき(X1)×(sinθ1)はアルミニウム合金板20のフェース部凸部4とフェース部凹部11との間に押圧されたアルミニウム合金板20の肉厚寸法ばらつきを示している。

0010

この鍛造金型においては、凹型の鍛造下型2上の所定位置にアルミニウム合金板20を配置して、上方から凸型の鍛造上型1を押圧してアルミニウム合金板20を鍛造する。そうすると、鍛造上型1と鍛造下型2との間において、フェース凸部4とフェース凹部11との間及びクラウン凸部5とクラウン凹部12との間にアルミニウム合金板20が押圧され、上型のバリ部6と下型のバリ部13との間及び上型のバリ溜り部7と下型のバリ溜り部14との間には、隙間が形成されるか、又は一部のアルミニウム合金板20が押圧される。そして、上型の第1側部9と下型の第1側部16との間及び上型の第2側部8と下型の第2側部15との間は隙間がなく、密着されている。

0011

本実施例においては、フェース部鍛造面は少なくともその端部において、鍛造方向に実質的に平行に形成されており、角度θ1が極めて小さくなる。このため、ばらつき(X1)×(sinθ1)が極めて小さくなるので、鍛造により成形されるゴルフクラブヘッド部品のフェース部は図5に示す従来例と比較して肉厚寸法のばらつきが極めて少なくなる。従って、ゴルフクラブヘッドのフェース部の肉厚寸法のばらつきを防止することができ、強度の安定したゴルフクラブヘッドを得ることができる。また、鍛造金型においては、クラウン押圧部分の外側に鍛造方向に平行な第2側部9、16が形成されており、フェース押圧部分の外側にも鍛造方向に平行な第1側部8、15を形成されている。このため、鍛造時にスラスト荷重が発生しても第1側部及び第2側部で受圧するので、鍛造時において、金型の変形を防止することができる。従って、成形後のゴルフクラブヘッドの寸法を高精度で制御することができる。

0012

以下、本発明の実施例に係るゴルフクラブヘッドを実際に製造し、その特性を比較例と比較した結果について具体的に説明する。

0013

実施例1
アルミニウム合金板を図1に示す鍛造金型下型の所定の位置に配置し、上方から鍛造金型上型を押圧して鍛造し、ゴルフクラブヘッドを複数個作製して、フェース部の肉厚寸法を測定し、これらのフェース部の肉厚寸法のばらつきを評価した。

0014

比較例
アルミニウム合金板を図3、4に示す鍛造金型下型の所定の位置に配置し、上方から鍛造金型上型を押圧して鍛造し、ゴルフクラブヘッドを複数個作製して、フェース部の肉厚寸法を測定し、これらのフェース部の肉厚寸法のばらつきを評価した。なお、実施例1及び比較例の鍛造条件温度条件及び荷重条件)は同一条件で行った。

0015

本発明の実施例においては、ゴルフクラブヘッドのフェース部の肉厚寸法のばらつきは±0.08mmと小さかった。これに対し、比較例においては、フェース部の肉厚寸法のばらつきは大きく、±0.2mmであった。従って、本発明の実施方法を使用すると、ゴルフクラブヘッドのフェース部の肉厚寸法のばらつきを少なくすることができることがわかる。

発明の効果

0016

以上説明したように、本発明においては、鍛造金型のフェース部に対応する部分は、少なくともその端部において、鍛造方向に実質的に平行であるため、鍛造時に鍛造方向に金型の型打ちばらつきが生じても、ゴルフクラブヘッド部品のフェース部の肉厚寸法のばらつきは小さい。このため、本発明に係る鍛造金型を使用すると、ゴルフクラブヘッドにおけるフェース部の肉厚寸法のばらつきを防止することができるので、安定して強度の良好なゴルフクラブヘッドを得ることができる。また、ゴルフクラブヘッドの肉厚寸法を調整するための研摩工程が不要となるので、製造コストを低減させることができる。

図面の簡単な説明

0017

図1本発明に係るゴルフクラブヘッドの製造装置を示す模式的断面図である。
図2本発明に係る鍛造金型におけるフェース押圧部分及びクラウン押圧部分を拡大して示す断面図である。
図3従来の鍛造金型によるゴルフクラブヘッドの製造装置を示す模式的断面図である。
図4従来の鍛造金型によるゴルフクラブヘッドの製造装置を示す模式的断面図である。
図5従来の鍛造金型におけるフェース押圧部分及びクラウン押圧部分を拡大して示す断面図である。

--

0018

1、41;鍛造上型
2、42;鍛造下型
3、43;凸部
4、44;フェース凸部
5、45;クラウン凸部
8、9、15、16;密着側
10、40;凹部
11、51;フェース凹部
12、52;クラウン凹部
20、60;アルミニウム合金板

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