(57)【要約】      （修正有）【課題】跳ね返り速度が比較的一定となる領域が広いパターゴルフクラブヘッドを提供する。【解決手段】パターゴルフクラブヘッドは、変動深さプロファイルおよび変動ピッチを有する複数の溝１１４を備えた打撃面１１０を有する。溝の変動は、ゴルフクラブヘッドの慣性モーメント、質量、その他特性に対応して調整される。表面処理方法は、複数の溝の変動深さプロファイルおよび変動ピッチを選択することと、ゴルフクラブヘッドの打撃面の表面をフライス加工して複数の溝を形成することとを含む。【選択図】図２
2018187369.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴルフクラブヘッドの打撃面の表面をカッターを用いてフライス加工することにより複数の溝を形成することを含む表面処理方法であって、
前記打撃面はフェースセンターを有し、
前記複数の溝は、前記打撃面の前記フェースセンターから横方向の外方に向けて溝深さが概して減少するような変動深さプロファイルを有し、
前記表面の前記フライス加工は、前記フェースセンターから横方向の外方に向けて溝ピッチが概して増大するような回転速度および送り速度で行われる、表面処理方法。
【請求項２】
前記回転速度を、少なくとも部分的に前記ゴルフクラブヘッドの所定の慣性モーメントに応じて変動させる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記送り速度を、少なくとも部分的に前記ゴルフクラブヘッドの所定の慣性モーメントに応じて変動させる、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記深さプロファイルを、少なくとも部分的に前記ゴルフクラブヘッドの所定の慣性モーメントに応じて変動させる、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記複数の溝が、
複数の円弧状の第１溝と、
前記複数の第１溝と少なくとも部分的に交差する複数の円弧状の第２溝とを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記溝深さが、ａdｘ2＋ｂdｘ＋ｃdと概ね等しく、
ａd、ｂd、ｃdがそれぞれ所定の数字であり、ｘが前記打撃面の前記フェースセンターからの水平距離である、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記ピッチが、ａpｘ2＋ｂpｘ＋ｃpと概ね等しく、
ａp、ｂp、ｃpがそれぞれ所定の数字であり、ｘが前記打撃面の前記フェースセンターからの水平距離である、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記複数の溝はそれぞれ個々の溝に沿って実質的に一定の深さを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
打撃面、ヒール、トゥ、および所定の慣性モーメント値を有するゴルフクラブヘッドを提供することと、
前記打撃面に複数の溝を形成することと
を含む表面処理方法であって、
前記複数の溝を形成することが、前記複数の溝の、前記打撃面のヒール−トゥ方向に沿った深さプロファイルを、少なくとも部分的に前記所定の慣性モーメント値に基づいて選択することを含む、表面処理方法。
【請求項１０】
前記深さプロファイルが、ａdｘ2＋ｂdｘ＋ｃdと概ね等しい変動溝深さを規定し、
ａd、ｂd、ｃdがそれぞれ所定の数字であり、ｘが前記打撃面の前記フェースセンターからの水平距離である、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記複数の溝を形成することは、ヒール−トゥ方向に沿ったピッチ変動を選択することを含み、前記ピッチ変動は少なくとも部分的に前記所定の慣性モーメント値によって決定される、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記ピッチ変動が、ａpｘ2＋ｂpｘ＋ｃpと概ね等しい溝ピッチを規定し、
ａp、ｂp、ｃpがそれぞれ所定の数字であり、ｘが前記打撃面の前記フェースセンターからの水平距離である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記所定の慣性モーメント値が、前記ゴルフクラブヘッドの重心を通る鉛直軸に関連する、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
前記深さプロファイルを選択することが、溝と溝の間の深さの最大差を選択することを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
基準位置に配された時、
トップ部と、
前記トップ部の反対側の底部と、
ヒール部と、
前記ヒール部の反対側のトゥ部と、
フェースセンターと複数の溝を備える打撃面と
を備えるゴルフクラブヘッドであって、
前記複数の溝がそれぞれ個々の溝に沿って実質的に一定の深さを有し、前記複数の溝が、ヒール−トゥ方向で計測した場合に変動深さを有する、ゴルフクラブヘッド。
【請求項１６】
前記複数の溝が、前記ヒール−トゥ方向で計測した場合に変動ピッチを有する、請求項１５に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項１７】
前記複数の溝それぞれの深さのばらつきが、最大約１０μｍ以下である、請求項１５に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項１８】
前記複数の溝それぞれの深さのばらつきが、最大約５μｍ以下である、請求項１５に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項１９】
前記複数の溝の前記深さが、ａdｘ2＋ｂdｘ＋ｃdと概ね等しく、
ａd、ｂd、ｃdがそれぞれ所定の数字であり、ｘが前記フェースセンターと交差する仮想線からの水平距離である、請求項１５に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項２０】
前記複数の溝が、ａpｘ2＋ｂpｘ＋ｃpと概ね等しいピッチを有し、
ａp、ｂp、ｃpがそれぞれ所定の数字であり、ｘが前記フェースセンターと交差する仮想鉛直線からの水平距離である、請求項１５に記載のゴルフクラブヘッド。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本願は、２０１７年４月２８日に出願された米国仮特許出願第６２／４９１，６５４号の米国特許法第１１９条（ｅ）に基づく利益を主張し、前記仮出願の主題の全体を本明細書に参照により援用する。
【０００２】
溝の深さ、ピッチ、および幅などをある程度変動させたパターゴルフクラブヘッドが知られている。溝のパラメータを変動させると、打撃時のクラブヘッドからゴルフボールへのエネルギー伝達度に影響があることが知られている。しかし、これまでに知られている溝の変動では、溝が形成されているパターヘッドに適切に働きかけるには不十分である。これには様々な理由があると思われる。既知のパターゴルフクラブヘッドのメーカーは、一本の回転ドリルビットで個々の溝を変動プロファイルを有するように削る非効率的な製造工程に依存している場合がある。これには製造時間や費用の増加が必要となるが、主流市場向けとするには桁違いのコストがかかる可能性が高い。メーカーはまた、溝形状の変動は特定のクラブヘッドに合わせて設計可能であることを認識していない可能性がある。最後に、メーカーは、打撃時のエネルギー伝達に関わる可能性がある溝パラメータの全貌を理解していないかもしれない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、本願発明者らは、たとえば溝の深さやピッチがショット距離に大きな影響を与えるもので、クラブのフェースセンターから離れた箇所で打った時の速度の自然低下を防ぐように働かせるために利用可能であることを見出した。発明者らは、フライス加工による変動深さ（フェース平面から直角に測定）およびピッチ（フライス溝間の間隔）によるフェースパターンを作ることで、打撃面のどの位置で衝突が起こったかに関わらずショット距離が一定となることを目指した。この結果、一定のインパクト速度に基づいて、跳ね返り速度が比較的一定となる領域が比較的広くなる打撃面を得た。これによりショットのばらつきが抑制され、全体的な成績向上につながる。
【０００４】
本願発明者らはまた、慣性モーメント（「ＭＯＩ」）と深さの変動とに関係があることを確認した。一般に、ＭＯＩが増大すれば速度低下度合いは小さくなることが分かっており、必要とされる溝の変動はさほど大きくなくてよい。以下で説明するクラブヘッドおよびクラブヘッドの表面処理方法にはこの知識が取り入れられている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の１または複数の態様では、表面処理方法が、ゴルフクラブヘッドの打撃面の表面をカッターを用いてフライス加工することにより打撃面上に複数の溝を形成することを含む。複数の溝は、打撃面のフェースセンターから横方向の外方に向けて溝深さが概して減少するような変動深さプロファイルを有する。表面のフライス加工は、フェースセンターから横方向の外方に向けて溝ピッチが概して増大するような回転速度および送り速度で行なうことができる。
【０００６】
本開示の１または複数の態様では、表面処理方法が、打撃面、ヒール、トゥ、および重要な物理特性を有するゴルフクラブヘッドを提供することと、打撃面に複数の溝を形成することとを含む。複数の溝を形成することは、複数の溝の、打撃面のヒール−トゥ方向に沿った深さプロファイルを、少なくとも部分的に重要な物理特性に基づいて選択することを含む。
【０００７】
本開示の１または複数の態様では、表面処理方法が、打撃面、ヒール、トゥ、および所定のＭＯＩ値を有するゴルフクラブヘッドを提供することと、打撃面に複数の溝を形成することとを含む。複数の溝を形成することは、複数の溝の、打撃面のヒール−トゥ方向に沿った深さプロファイルを、少なくとも部分的に所定のＭＯＩ値に基づいて選択することを含む。
【０００８】
本開示の１または複数の態様では、表面処理方法が、打撃面、ヒール、トゥ、および所定の質量を有するゴルフクラブヘッドを提供することと、打撃面に複数の溝を形成することとを含む。複数の溝を形成することは、複数の溝の、打撃面のヒール−トゥ方向に沿った深さプロファイルを、少なくとも部分的に所定の質量に基づいて選択することを含む。
【０００９】
本開示の１または複数の態様では、ゴルフクラブヘッドは、基準位置に配された時、トップ部と、トップ部の反対側の底部と、ヒール部と、ヒール部の反対側のトゥ部と、打撃面とを備える。打撃面は、フェースセンターと複数の溝を備える。複数の溝はそれぞれ個々の溝に沿って実質的に一定の深さを有する一方、複数の溝全体としては、ヒール−トゥ方向に計測すると変動深さを有することができる。
【００１０】
上述の様々な態様例は、個別に、または様々な組み合わせで実施することができる。本発明の様々な態様や、１または複数の様々な実施例によって示される本発明に係るゴルフクラブヘッドおよびゴルフクラブヘッドの表面処理方法の、これらやその他の特徴や利点は、以下の説明、添付の図面、および添付の請求の範囲を検討すれば明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
本開示を添付の図面を参照して説明する。図中、同様の参照記号は同様の要素を示す。
【００１２】
【図１】図１は本開示の一実施形態に係るゴルフクラブヘッドの正面図である。
【００１３】
【図２】図２は図１のゴルフクラブヘッドの打撃面の正面図である。
【００１４】
【図３】図３は図２の３−３線に沿う部分断面図である。
【００１５】
【図４】図４は複数の溝を形成するフライス工具を示す略図である。
【００１６】
【図５Ａ】図５Ａはボール速度とフェースセンターからの水平距離との相関グラフである。
【００１７】
【図５Ｂ】図５Ｂは打撃面横方向のピッチと深さの変動を示すグラフである。
【００１８】
【図６】図６はボール速度変化、溝深さ、および溝ピッチの関係を示す三次元グラフである。
【００１９】
【図７】図７は、異なる物理特性を有し均一フライス加工した６つの比較例のゴルフクラブヘッドの理論上のボール速度を示すグラフである。
【００２０】
【図８Ａ】図８Ａは、異なる物理特性と均一フライス加工した打撃面を有する６つの比較例のゴルフクラブヘッドの理論上のボール速度を示すグラフである。
【００２１】
【図８Ｂ】図８Ｂは、異なる物理特性と、変動深さとピッチの溝を持つ打撃面を有する６つのゴルフクラブヘッドの６つの実施例の理論上のボール速度を示すグラフである。
【００２２】
【図９Ａ】図９Ａは、変動深さとピッチの溝が無い打撃面を有する比較例のゴルフクラブヘッドの、ゴルフクラブヘッドの慣性モーメントとボール速度減少との関係を示すグラフである。
【００２３】
【図９Ｂ】図９Ｂは、変動深さとピッチの溝が無い打撃面を有する比較例のゴルフクラブヘッドの、理論上のボール速度減少と衝突位置との相関グラフである。
【００２４】
【図１０】図１０はゴルフクラブヘッドの表面処理方法のフローチャートを示す。
【００２５】
【図１１Ａ】図１１Ａは、均一フライス加工による溝が形成された打撃面を有する第７比較例のゴルフクラブの、ボール転がり距離と衝突位置との相関グラフである。
【００２６】
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、変動フライス加工による溝が形成された打撃面を有するゴルフクラブを構成する第７実施例の、ボール転がり距離と衝突位置との相関グラフである。
【００２７】
【図１２Ａ】図１２Ａは、第７比較例の、正規化したボール転がり距離と衝突位置との相関グラフである。
【００２８】
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、第７実施例の、正規化したボール転がり距離と衝突位置との相関グラフである。
【００２９】
【図１３Ａ】図１３Ａは、第７比較例の、正規化したボール転がり距離と衝突位置との相関グラフであり、ボール転がり距離を回帰曲線沿いに示す。
【００３０】
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、第７実施例の、正規化したボール転がり距離と衝突位置との相関グラフであり、ボール転がり距離を回帰曲線沿いに示す。
【００３１】
【図１４Ａ】図１４Ａは、第７比較例のゴルフクラブの、ボール転がり距離と衝突位置とを相関させた、外れ値を含むグラフである。
【００３２】
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、第７実施例の、ボール転がり距離と衝突位置とを相関させた、外れ値を含むグラフである。
【００３３】
【図１５Ａ】図１５Ａは、第７比較例のゴルフクラブの、正規化したボール転がり距離と衝突位置とを相関させた、外れ値を含むグラフである。
【００３４】
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、第７実施例の、正規化したボール転がり距離と衝突位置とを相関させた、外れ値を含むグラフである。
【００３５】
【図１６Ａ】図１６Ａは、第７比較例のゴルフクラブの、正規化したボール転がり距離と衝突位置とを相関させた、外れ値を含むグラフであり、ボール転がり距離を回帰曲線沿いに示す。
【００３６】
【図１６Ｂ】図１６Ｂは、第７実施例の、正規化したボール転がり距離と衝突位置とを相関させた、外れ値を含むグラフであり、ボール転がり距離を回帰曲線沿いに示す。
【００３７】
【図１７Ａ】図１７Ａは、第７比較例のゴルフクラブヘッドの、ボール転がり距離のばらつきを示す。
【００３８】
【図１７Ｂ】図１７Ｂは、第７実施例のボール転がり距離のばらつきを示す。
【００３９】
【図１８Ａ】図１８Ａは、第７比較例のゴルフクラブヘッドのボール転がり距離のヒストグラムである。
【００４０】
【図１８Ｂ】図１８Ｂは、第７実施例のボール転がり距離のヒストグラムである。
【００４１】
【図１８Ｃ】図１８Ｃは、図１８Ａおよび図１８Ｂの２つのヒストグラムを重ねたものである。
【００４２】
【図１９Ａ】図１９Ａは、第８比較例のゴルフクラブヘッドおよび本発明の第８実施例の、打撃時のゴルフボールのボール速度のグラフである。
【００４３】
【図１９Ｂ】図１９Ｂは、第９比較例のゴルフクラブヘッドおよび本発明の第９実施例の、打撃時のゴルフボールのボール速度の別のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
本開示に係るゴルフクラブヘッドおよびゴルフクラブヘッドの表面処理方法の１または複数の新規かつ非自明な局面および特徴の代表例は、いかなる方法でも限定を加えることを意図するものではない。さらに、本開示の様々な局面および特徴は、単独で用いても、あるいは、新規かつ非自明な多様な組み合わせおよび部分的な組み合わせで用いてもよい。
【００４５】
図１〜図３を参照すると、パターゴルフクラブヘッド１００は、打撃面１１０、ヒール部１３０、ヒール部１３０の反対側のトゥ部１４０、トップ部１５０、トップ部１５０の反対側の底部１６０、およびホーゼル１７０を有する。ホーゼル１７０は、従来のゴルフシャフトを固定的に収容可能に構成された孔を備えることが好ましい。実施形態によっては、ホーゼル１７０はトップ部１５０から外方に延び、任意で（プラマーネックなどの）曲げ部や曲線を含むことができる。また別の実施形態では、孔がトップ部１５０に直接設けられてソール側に向けて延び、従来のゴルフシャフトを収容するものでもよい。さらに別の実施形態では、ホーゼル１７１が、トップ部１５０から上方に延びる突出部を構成する雄型ホーゼルであり、従来のゴルフシャフト内に挿入可能に構成されていてもよい。ホーゼル１７１は、内部孔または（雄型ホーゼル１７１の場合は）外方に突出する突出部または突起により規定される長手方向の中心軸に一致する長手方向のホーゼル中心軸１７１を有する。
【００４６】
打撃面１１０はセンターラインＣを有する。センターラインＣは、ここでは、打撃面に実質的に平行であり、ゴルフクラブヘッドの重心に一致し打撃面１１０に実質的に垂直の仮想垂直面上に配される線を指す。センターラインＣは、ゴルフクラブヘッド１００のいわゆる「スイートスポット」を通り、実施形態によっては、ゴルフクラブヘッド１００のフェースセンターＦＣを通る場合もある。
【００４７】
ゴルフクラブヘッド１００は図１では基準位置に示されている。本明細書において使用される「基準位置」とは、クラブヘッドの底部１６０が地面２００に接し、ホーゼル１７０のホーゼル中心軸１７１がホーゼル垂直面内にある時の、クラブヘッド（すなわちゴルフクラブヘッド１００）の仮想地面２００に対する姿勢を指す。ホーゼル垂直面は、地面２００に対し垂直であり、かつ、ゴルフクラブヘッドの重心と一致する上述の仮想垂直面に対しても垂直である。
【００４８】
図２に示すように、打撃面１１０は概して平坦な表面上に複数の溝１１４を有する。複数の溝１１４は、複数の第１溝１１４ａと複数の第２溝１１４ｂを含むことができる。複数の第１溝１１４ａのそれぞれは互いに実質的に平行であることができる。同様に、複数の第２溝１１４ｂのそれぞれは互いに実質的に平行であることができる。複数の溝１１４それぞれは概して円弧形状で、打撃面１１０のトップ部から打撃面底部まで延びることができる。複数の円弧溝１１４のそれぞれは、溝に沿って、および任意で複数の溝同士で、実質的に一定の曲率を有することができる。実施形態によっては、複数の第１溝は複数の第２溝と実質的に同一の曲率を共有する。複数の第２溝１１４ｂにより形成されるパターンは、センターラインＣを中心として複数の第１溝１１４ａが形成するパターンを反転させたものでもよい。さらに、複数の第１溝１１４ａは、少なくとも部分的に複数の第２溝１１４ｂに交わってもよい。
【００４９】
図２の打撃面１１０は、ゴルフクラブヘッド１００の本体とは別に形成されて本体にたとえば機械的締結部材、締まり嵌め、化学接着剤により接合された打撃面インサートの一部でもよい。あるいは、打撃面１１０をゴルフクラブヘッドに一体に形成し単体としてもよい。
【００５０】
本開示の１または複数の態様では、複数の溝１１４のうち特定の溝の溝深さｄが実質的に一定であってもよい。たとえば、これらの態様では、複数の溝１１４のうち特定の溝に沿った深さのばらつきは数マイクロメートル以下である。特に、特定の溝に沿った深さのばらつきは１０μｍ以下とすることができる。より好ましくは、特定の溝に沿った深さのばらつきは５μｍ以下とすることができる。
【００５１】
したがって、深さのばらつきは、図３のように、溝と溝の間で段階的に変動させることができる。同図は、図２に示す打撃面１１０の３−３’面の部分断面図を示す。図示の都合上、図３は縮尺通りに図示しているわけではない。複数の溝１１４は変動深さプロファイルを有し、これには、複数の溝１１４のそれぞれの溝深さｄが含まれる。深さｄは溝ごとに異なっていてよい。ヒール部１３０に近い特定の溝の溝深さｄは、センターラインＣに近い別の溝の溝深さｄより小さくすることができる。これに加え、またはこれに替えて、トゥ部１４０に近い特定の溝の溝深さｄは、センターラインＣに近い別の溝の溝深さｄより小さくすることができる。
【００５２】
図３に示すように、複数の溝１１４のそれぞれの溝は対向する側壁１１４ｃと溝底１１４ｄを有する。側壁１１４ｃは溝底１１４ｄに向けて、内方および後方（フェースと反対方向）に向かう形状を有することができる。
【００５３】
本開示の１または複数の態様では、溝深さｄは打撃面１１０のフェースセンターＦＣから外方に向けて概して減少する。たとえば、溝深さｄは、深さを表す次の式により深さｄが概ね与えられるように変化させることができる。
ａdｘ2＋ｂdｘ＋ｃd
ただし、ａd、ｂd、ｃdはそれぞれ一定値であり、ｘは、クラブフェース上のセンターラインＣに対する横方向位置であり、正の値はセンターラインＣのトゥ側を表すものとする。
【００５４】
ここで、ｘは、横方向の次元を打撃面１１０に沿うヒール−トゥ方向とする時、地面２００からの固定の垂直距離における、複数の溝１１４のうちのある特定の溝の横方向位置に対応させることができる。溝深さｄは、ａdが約０．０００６ｍｍ-1、ｂdが約０、ｃdが約−０．４ｍｍとなるよう変化させることができる。
【００５５】
複数の溝１１４はまた、溝ピッチｐを有している。ここでは、溝ピッチｐは、打撃面に沿う溝と溝との間隔、と定義される。図２および図３に示すように、溝ピッチｐは打撃面のヒール−トゥ方向に変化させることができる。たとえば溝ピッチｐを、センターラインＣ付近よりもヒール部１３０付近の方が大きくなるようにしてもよい。これに加え、またはこれに替えて、溝ピッチｐを、センターラインＣ付近よりもトゥ部１４０付近の方が大きくなるようにしてもよい。
【００５６】
本開示の１または複数の態様では、溝ピッチｐが、打撃面１１０のセンターラインＣから横方向の外方に向けて概して増大している。たとえば、溝ピッチｐは、ピッチを表す次の式によりピッチｐが概ね与えられるように変化させることができる。
ａpｘ2＋ｂpｘ＋ｃp
ただし、ａp、ｂp、ｃpはそれぞれ一定値であり、ｘは、クラブフェース上のセンターラインＣに対する横方向位置とする。
【００５７】
ここでは、ｘは、横方向の次元を打撃面１１０に沿うヒール−トゥ方向とする時、地面２００からの固定の垂直距離における、複数の溝１１４のうちのある特定の溝の横方向位置に対応させることができる。溝ピッチｐは、ａpが約０．００２ｍｍ-1、ｂpが約０、ｃpが約２ｍｍとなるよう変化させることができる。
【００５８】
本開示の１または複数の態様では、複数の溝１１４の溝ピッチｐと溝深さｄの双方を変化させている。たとえば、センターラインＣ付近のある特定の溝の溝深さが、ヒールおよび／またはトゥ近くの別の特定の溝の溝深さより大きい一方で、溝ピッチｐはセンターラインＣ付近では小さくヒールおよび／またはトゥ近くでは大きくすることができる。別の例では、フェースセンターＦＣから横方向の外方に向けて溝深さｄは概して増大し溝ピッチｐは概して減少している。溝深さｄは上述の深さを表す式に従って変化させることができ、溝ピッチｐは上述のピッチを表す式に従って変化させることができる。
【００５９】
図１および図２に示すように、本開示の１または複数の態様では、ゴルフクラブヘッド１００は基準位置に配されたものとして示している。ゴルフクラブヘッド１００は、複数の凸部が形成された打撃面１１０を有する。凸部はそれぞれ、最大横幅を規定する前方端面（ランドエリア）で途切れており、最大横幅はフェースセンターＦＣから横方向の外方に向けて概して増大している。前方端面はそれぞれ概して平坦である。態様によっては、前方端面にさらに研磨剤ブラストや細密フライス加工などにより粗い質感を設けてもよい。これに加え、前方端面は実質的に打撃面平面と同一面である。これに替えて、またはこれに加えて、前方端面のそれぞれが対応領域を有し、この複数の対応領域がフェースセンターＦＣから横方向の外方に向けて概して増大していてもよい。
【００６０】
また、図１および図２に示すように、本開示の１または複数の態様によれば、複数の前方端面のそれぞれが多角形である。本開示の１または複数の態様によれば、複数の前方端面のそれぞれが実質的に菱形である。
【００６１】
さらに、複数の凸部が形成された打撃面１１０は、複数の溝を有することができ、上記多角形の表面のそれぞれが、複数の溝のうちの１つにより、隣接する多角形表面から離間していることができる。１または複数の態様では、複数の溝は変動深さプロファイルを有することができ、個々の溝の深さは上述の深さを表す式に従って選択することができる。
【００６２】
本開示の１または複数の態様によれば、複数の溝１１４は、図４に示すように、速度Ｒで回転しＤ方向に送り速度Ｆで送られるカッター３１０を含む表面フライス工具３００を用いて、表面をフライス加工することにより形成することができる。Ｄ方向は、ゴルフクラブヘッドの打撃面１１０を横切る方向とし、表面フライス工具を一度通過させることで複数の溝１１４を形成することができる。カッター３１０の送り速度Ｆと回転速度Ｒは、複数の溝１１４の溝ピッチｐが次式に従って変化するよう変動させることができる。
【数１】
2018187369.tif 000003
【００６３】
これに替えて、回転速度Ｒまたは送り速度Ｆのみを変化させて溝ピッチｐを変動させてもよい。溝ピッチｐは打撃面１１０のフェースセンターＦＣから横方向の外方に向けて概して減少させることができる。表面のフライス加工により形成される複数の溝１１４はまた、溝深さｄが打撃面のフェースセンターから横方向の外方に向けて概して減少するような、変動深さプロファイルを含むことができる。溝深さｄは、表面のフライス加工中にカッター深さを変化させることで変動させることができる。本明細書では、「変動するようにフライス加工された溝」とは、表面のフライス加工により形成された変動深さプロファイルおよび／または変動ピッチを有する複数の溝１１４を指す。
【００６４】
本開示の１または複数の態様によれば、ゴルフクラブヘッド１００の打撃面１１０の溝深さｄと溝ピッチｐは、より詳しくは、打撃面１００の様々な位置におけるゴルフクラブヘッド１００とのインパクト時のボール速度の自然なばらつきに基づいて変化させることができる。図５Ａは、打撃面に変動するようにフライス加工された溝１１４を有さないゴルフクラブヘッドと一定の力で衝突した時のゴルフボールの理論上の速度を表すグラフである。図中「Ｘ」は、センターラインＣから離れる方向の打撃面に沿う水平距離を示し、正の方向がトゥ方向に対応する。グラフから分かるように、「Ｘ」の絶対値が大きくなるにつれてボール速度は減少する。インパクト時のボール速度は、以下で詳述する二次式で近似することができる。
【００６５】
図５Ｂは、センターラインＣから離間して打たれたボールの速度分布を、好ましくはより均一となるように変化させる目的で深さｄとピッチｐの双方を変化させた時の、打撃面の広い水平範囲（たとえば｜Ｘ｜＞２０ｍｍ）に渡る理論上の深さｄ（右側軸）と理論上のピッチｐの双方を表すグラフである。実際は、深さｄとピッチｐは、溝形成環境の影響から、比例の関係となり得る。たとえば前述のように表面フライス工具で形成した場合、深さｄとピッチｐは、削り深さ、送り速度、および回転速度の変動に比例して変化し得る。図５Ｂに示す理論上の深さおよびピッチは、上述の二次式で近似することができる。
深さ＝ａdｘ2＋ｂdｘ＋ｃd
ピッチ＝ａpｘ2＋ｂpｘ＋ｃp
【００６６】
表１に、表面のフライス加工で形成した複数の溝１１４を含む打撃面１１０をそれぞれが有する実施例のゴルフクラブのａd、ｂd、ｃdの値を示す。各ゴルフクラブの深さプロファイルは、上述の深さを表す式と、ａd、ｂd、ｃdの対応する値により規定される。表１に示す実施例の中ではａdのみが異なっているが、本開示には、溝深さを所望通りに変化させるのに適したその他のａd、ｂd、ｃdの値も含まれる。また、深さおよび／またはピッチの変動は、二次式以外にも、たとえば連続または段階的線形式、指数式、三次式やこれらの組み合わせなどの数理モデルによって表現することができる。
【表１】
2018187369.tif 000004
【００６７】
表２は、表１の実施例のゴルフクラブに対応するａp、ｂp、ｃpの値を示し、ピッチの変動は上記ピッチを表す式により規定される。表２に示す実施例の中ではａpのみが異なっているが、本開示には、溝ピッチを好適に変化させるのに適したその他のａp、ｂp、ｃpの値も含まれる。また、深さおよび／またはピッチの変動は、二次式以外にも、たとえば連続または段階的線形式、指数式、三次式やこれらの組み合わせなどの数理モデルによって表現することができる。
【表２】
2018187369.tif 000005
【００６８】
発明者らは、まず、インパクト時のボール速度と溝深さおよび溝ピッチとの間の関係を証明することにより、表１および表２に示す実施例のクラブを調べた。様々な溝深さおよびピッチを有する打撃面を備える各実施例のクラブのセンターラインＣにおける（Ｘ＝０）インパクト時のボール速度の統計解析結果を表３にまとめている。図６は、溝深さおよびピッチに対して、実施例２のボール速度を最大とした時のボール速度の差異をパーセントで表した三次元グラフであり、これより、インパクト時のボール速度と、衝突位置における溝深さおよびピッチとの間には、概して直線の関係があることが分かる。
【表３】
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【００６９】
図７は、それぞれ打撃面に変動するようにフライス加工された溝１１４が形成されていない６つの異なる理論上のゴルフクラブヘッドのボール速度を計算モデル化（センターラインＣにおけるインパクト時のボール速度を正規化）したグラフである。このような打撃面は、打撃面のフェースセンターから横方向の外方に向けて均一な深さとピッチを有する複数の溝（以降、「均一フライス加工された溝」と称する）か、または、複数の溝が無い平坦面を含むことができる。図５Ａの理論上のゴルフクラブヘッドの場合と同様に、図７の６つのゴルフクラブヘッドそれぞれのボール速度は、フェースセンター（衝突位置＝０）から横方向の外方に向けて減少している。
【００７０】
同様に、図８Ａは、均一な深さとピッチを有する複数の溝が形成された打撃面をそれぞれ有する６つの理論上のゴルフクラブヘッドの正規化したボール速度のグラフである。このようなゴルフクラブヘッドは、米国特許出願第１５／１９８，８６７号明細書に開示の深フライス加工により製造することができ、同文献は参照により本明細書に援用される。図８Ｂは変動するようにフライス加工された溝１１４を有する理論上のゴルフクラブヘッドの正規化したボール速度のグラフであり、図８Ａに示す比較例の理論上のゴルフクラブヘッドは、図８Ｂの実施例の理論上のゴルフクラブヘッドにそれぞれ対応する。これらゴルフクラブヘッドに形成された複数の溝１１４は、個々のゴルフクラブヘッドそれぞれの物理特性に適合するよう調整されている。たとえば、複数の溝は、ある特定のゴルフクラブヘッドの物理特性に従って変数ａd、ｂd、ｃd、ａp、ｂp、およびｃpを変化させた、上述のピッチと深さを表す式に対応するように、変動ピッチおよび変動深さプロファイルを有することができる。図８Ｂのグラフの曲線はそれぞれ、ボール速度が一定である領域が広い（｜Ｘ｜＞２０ｍｍ）ことを示しており、ピッチと深さの変動を特定のゴルフクラブヘッドに適合させることが、ゴルフボール速度のばらつきを抑えるのに有効であることを示している。
【００７１】
発明者らは、ゴルフクラブヘッドの慣性モーメント（Ｍｏｍｅｎｔ−ｏｆ−Ｉｎｅｒｔｉａ：ＭＯＩ）が、ボール速度のばらつきに影響する物理特性の１つであると特定した。たとえば、Ｉｚｚ（ゴルフクラブヘッドが基準位置にある時のゴルフクラブヘッドの重心を通る鉛直軸周りのＭＯＩ）は、特に、中心を外して打った時のボール速度損失と相関していると思われる。図９Ａは、パターのフェースセンターから横方向の外方１５ｍｍ位置においてボールを打った時の、様々なＩＺＺ値を有するパターのボール速度損失のグラフである。概して、ＭＯＩが高いパターの方がボール速度損失が低い。図９Ｂは、二次曲線に当てはめた４つの異なるＩＺＺ値を有する理論上のパターのボール速度のグラフであり、同様の傾向が認められる。このような理論モデルを用い、ゴルフクラブヘッドの打撃面上の複数の溝のピッチと深さの変動を、ゴルフクラブヘッドのＭＯＩに基づいて予想されるボール速度損失に合わせて設計することが可能である。
【００７２】
表４に、クラブごとにボール速度変化がどのように異なるかを示す。挙げられているデータには、それぞれ関連のＭＯＩ（Ｉｚｚ）値と質量を有する６つのパターゴルフクラブヘッドの、モデル化データが含まれる。各ゴルフクラブヘッドのＭＯＩ値および／または質量は、ゴルフクラブヘッドごとに異なる。表４は、ボール速度を４、３、２、１％減少させるのに必要な衝突位置（フェースセンターから横方向の離間距離として表す）を一覧にしている。たとえば「Ｃｅｒｏ」パターの場合、打撃面のセンターラインから１９．７７ｍｍ離れた点でボールを打つと、同一モーメントでセンターライン上で打った場合より、ボール速度は４％低減する。
【表４】
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【００７３】
ボール速度変化と、ゴルフクラブヘッドのＭＯＩおよび／または質量など所定の重要な物理特性との関係を理解した上で、本発明者らは、溝深さおよび／またはピッチを変化させることでボール速度変化を正規化することができた。表５は、モデルから生成した、特定のゴルフクラブヘッドの溝深さおよびピッチを変化させた場合の推定ボール速度変化のデータを示す。表５から分かるように、溝深さおよびピッチの増加とともにボール速度変化は増大すると予想される。
【表５】
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【００７４】
表６は、変動深さと幅を有する複数の溝をそれぞれ備える本発明に係るゴルフクラブヘッドの特性を詳細に示す。実施例のゴルフクラブヘッドは、重量および／またはＭＯＩが様々である。深さの値は、複数の溝のうち特定の溝の、打撃面平面から溝底までの垂直距離を指す。ピッチの値は、溝と溝の間の間隔を指す。実施例のゴルフクラブヘッドそれぞれについて、センターラインＣから横方向に増大する距離位置での深さの値を一覧にしている。同様に、実施例のゴルフクラブヘッドそれぞれについて、センターラインＣから横方向に増大する距離位置でのピッチの値を一覧にしている。異なる質量やＭＯＩを有する様々なゴルフクラブヘッドを一覧にしているが、その他質量、ＭＯＩ、物理パラメータを有する他のゴルフクラブヘッドも本発明の範囲に含まれる。表６に示すように、実施例のクラブヘッドの打撃面に形成された複数の溝は、センターラインＣからヒール部Ｈまたはトゥ部Ｔに向かう方向に離れるにつれ、溝深さが小さくなっている。これに対して、実施例のクラブヘッドの複数の溝の溝ピッチは、センターラインＣからヒール部Ｈまたはトゥ部Ｔに向かう方向に離れるにつれ、溝ピッチが大きくなっている。
【表６】
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【００７５】
図１０は、複数の溝を、表６の実施例のクラブなどのゴルフクラブヘッドの特定の重要な特性に理想的に適合させたゴルフクラブヘッドの複数の溝の形成方法を図示している。
【００７６】
本開示の１または複数の態様によれば、打撃面、ヒール、トゥ、およびあるＭＯＩ値を有するゴルフクラブヘッドが提供される。ＭＯＩ値は、重心を通る特定の軸、たとえば鉛直軸周りのＭＯＩ値（ＩZZ）に対応することができる。深さプロファイルは少なくとも部分的にＭＯＩ値に基づいて選択すればよい。これに替えて、またはこれに加えて、深さプロファイルを選択するのにゴルフクラブヘッドのその他特性を考慮してもよい。たとえば、深さプロファイルを選択するのにゴルフクラブヘッド質量を計算に入れてもよい。
【００７７】
図１０に示すように、ゴルフクラブヘッドの打撃面上に複数の溝を形成するのに、表面フライス加工を用いることができる。
【００７８】
本開示の１または複数の態様では、変動深さプロファイルが、上述の深さを表す式と概ね等しい変動溝深さを規定する。これに加えて、またはこれに替えて、ピッチの変動が、上述のピッチを表す式により概ね決定されていてもよい。
【００７９】
本開示の１または複数の態様によれば、複数の溝を形成する方法は、ゴルフクラブヘッドのＭＯＩ値（たとえばＩZZ）に少なくとも部分的に基づいてピッチ変動を選択することが含まれる。これに替えて、またはこれに加えて、ピッチ変動を選択するのにゴルフクラブヘッドのその他特性を計算に入れてもよい。たとえば、ピッチ変動を選択するのにゴルフクラブヘッド質量を計算に入れてもよい。
【００８０】
変動深さプロファイルを選択する工程は、ＭＯＩ値が、第１の基準を満たすかどうかを判断し、満たす場合は第１の深さプロファイルを適用すること、または、第１の基準とは異なる第２の基準を満たすかどうかを判断し、満たす場合は、第１の深さプロファイルとは異なる第２の深さプロファイルを適用することを含むことができる。
【００８１】
ピッチ変動を選択する工程は、ＭＯＩ値が、第１の基準を満たすかどうかを判断し、満たす場合は第１のピッチ変動を適用すること、または、第１の基準とは異なる第２の基準を満たすかどうかを判断し、満たす場合は、第１の深さプロファイルとは異なる第２のピッチ変動を適用することを含むことができる。
【００８２】
本開示の１または複数の態様によれば、深さプロファイルは、ピッチ変動とともに選択される。深さプロファイルおよびピッチ変動を選択することは、ＭＯＩ値が、第１の基準を満たすかどうかを判断し、満たす場合は第１の深さプロファイルおよび第１のピッチ変動を適用すること、または、第１の基準とは異なる第２の基準を満たすかどうかを判断し、満たす場合は、第１の深さプロファイルおよび／または第１のピッチ変動とは異なる第２の深さプロファイルおよび第２のピッチ変動を適用することを含むことができる。たとえば、ゴルフクラブヘッドのＭＯＩ値が３１５３ｇ・ｃｍ2の場合、ＭＯＩ値の第１の基準を満たすことができ、表６に示す実施例のクラブＮｏ．１の深さとピッチの値に対応する第１の深さプロファイルおよび第１のピッチ変動を、ゴルフクラブヘッドの打撃面上に形成される複数の溝に適用することができる。別の例では、ゴルフクラブヘッドのＭＯＩ値が４２０５ｇ・ｃｍ2の場合、ＭＯＩ値の第１の基準は満たさないが、第２の基準は満たすことができる。したがって、表６に示す実施例のクラブＮｏ．２の深さプロファイルとピッチ変動に対応する第２の深さプロファイルおよび第２のピッチ変動を、ゴルフクラブヘッドの打撃面上に形成される複数の溝に適用することができる。
【００８３】
本開示の１または複数の態様によれば、深さプロファイル、ピッチ変動またはその双方を選択する工程は、ゴルフクラブヘッドの質量が第１の基準を満たすかどうかを判断し、満たす場合は第１の溝変動（たとえば深さプロファイル、ピッチ変動、またはその双方）を適用すること、または、第１の基準とは異なる第２の基準を満たすかどうかを判断し、満たす場合は、第１の溝変動とは異なる第２の溝変動を適用することを含む。たとえば、ゴルフクラブヘッドが所定の質量を有する場合、第１の基準を満たし、第１の溝変動を適用できる場合がある。ゴルフクラブヘッドが異なる質量を有する場合、第１の基準は満たさないが第２の基準は満たす場合があり、その場合は、第２の溝変動を適用することができる。
【００８４】
１または複数の重要な物理特性（たとえば所定のＭＯＩ値または質量）を有する特定のゴルフクラブヘッドを溝のピッチや深さの変動に適合させることの有効性は、打撃面の様々な位置におけるインパクト時にボールが移動する距離を測ることで判定することができ、この距離をここでは「ボール転がり距離」と称する。特定のゴルフクラブヘッドのボール転がり距離のばらつきを測定するには、ゴルフクラブヘッドの打撃面上の様々な打撃点において一定の力でボールを打てばよい。
【００８５】
図１１〜図１８は、ゴルフクラブヘッドの横方向の様々な打撃点でボールを打った時のボール転がり距離のグラフであり、衝突位置の正の値はセンターラインからトゥ側に離れる横方向の距離を表し、衝突位置の負の値はセンターラインからヒール側に離れる横方向の距離を表す。
【００８６】
図１１Ａおよび図１１Ｂはそれぞれ、同一のゴルフクラブヘッドで、変動するようにフライス加工された溝を含まないものと含むもののボール転がり距離のばらつきを、統計上の外れ値を除いて示す。図１１Ａでは、データ点が二次曲線に当てはめられ、図１１Ｂでは、データを最も適切に代表するのは直線である。変動するようにフライス加工された溝の深さとピッチは、ゴルフクラブヘッドのＭＯＩなどの重要な特性に従って理想化されたものである。図１２Ａおよび図１２Ｂは、図１１Ａおよび図１１Ｂと同一データの、正規化したボール転がり距離のばらつきを示す。図１３Ａおよび図１３Ｂは、図１２Ａおよび図１２Ｂの正規化したボール転がり距離のばらつきを、２本の回帰直線に沿う様々な点におけるボール転がり距離とともに示す。
【００８７】
図１４Ａおよび図１４Ｂはそれぞれ、同一のゴルフクラブヘッドで、上述のように変動するようにフライス加工された溝を含まないものと含むもののボール転がり距離のばらつきを、統計上の外れ値も含めて散布図で示す。図１４Ａでは、データ点が二次曲線に当てはめられ、図１４Ｂでは、データを最も適切に代表するのは直線である。図１５Ａおよび図１５Ｂはそれぞれ、図１４Ａおよび図１４Ｂに示すデータの、正規化したボール転がり距離のばらつきを示す。図１６Ａおよび図１６Ｂはそれぞれ、図１５Ａおよび図１５Ｂの正規化したボール転がり距離のばらつきを、２本の回帰直線に沿う様々な点におけるボール転がり距離と比較して示す。
【００８８】
図１１〜図１６から分かるように、変動するようにフライス加工された溝を含まない打撃面のボール転がり距離は概ね二次曲線状にばらついており、これは、前述のモデル化データに一致する。また、ゴルフクラブヘッドに合わせて変動するようにフライス加工された溝を含む打撃面をゴルフクラブヘッドが有していると、ボール転がり距離のばらつきは大きく低減しており、これもモデル化データに一致している。
【００８９】
ショット距離のばらつきが小さくなることは、図１７Ａおよび図１７Ｂで視認できる。図１７Ａおよび図１７Ｂはそれぞれ、衝突位置に関係なく、ゴルフクラブヘッドに合わせて変動するようにフライス加工された溝を含まない打撃面と含む打撃面の、ボール転がり距離をグラフにしたものであり、センターラインＣに対する衝突位置は図１７Ａおよび図１７Ｂで同一である。ボール転がり距離のばらつきにおけるこの違いは図１８Ａ〜図１８Ｃのヒストグラムにも示されている。これらヒストグラムに示されるようにショットのばらつきが小さくなる結果、ゴルフプレイヤにとっては打撃領域が広がるという恩恵があり、成績向上につながる。すなわち、意図せず中心を外して打っても転がり距離に影響しにくくなるため、このような凡打に関わるペナルティが少なくなる。
【００９０】
変動するようにフライス加工された溝の有効性はまた、様々な打撃点におけるインパクトボール速度により定量化することができる。ここでは、インパクトボール速度とは所定の速度で動いているゴルフクラブヘッドによって打撃されたときのゴルフボールの前進速度を指す。インパクトボール速度は水平衝突位置に関わらず変動しないことが理想である。インパクトボール速度が打撃面に沿って一定であれば、ショット距離のばらつきは小さくなる。図８Ｂに示すように、インパクトボール速度は、特定のゴルフクラブヘッドの重要な特性に合わせて溝パラメータを変化させることで変更することができる。
【００９１】
図１９Ａは２つのゴルフクラブヘッドのインパクトボール速度を比較するものである。「実施例Ｎｏ．８」は変動するようにフライス加工された溝を含む打撃面を有し、「比較例Ｎｏ．８」は均一にフライス加工された溝を含む打撃面を有する。比較例Ｎｏ．８のインパクトボール速度は、センターラインＣから１５ｍｍの位置では（センターラインＣにおけるインパクト時と比べて）明らかに低いのに対し、実施例Ｎｏ．８の方は、インパクトボール速度が打撃面上に渡って均一である。
【００９２】
同様に、図１９Ｂは、変動するようにフライス加工された溝が形成された打撃面を有するゴルフクラブヘッド（「実施例Ｎｏ．９」）の方が、変動するようにフライス加工された溝が形成されていない打撃面を有するゴルフクラブヘッド（「比較例Ｎｏ．９」）より、実質的にインパクトボール速度のばらつきが小さいことを示している。
【００９３】
上述の実施例に関して様々な特徴を説明したが、これらの特徴および／または実施例は、様々に代替、改変、変形、および／または改良することができる。したがって上述の実施例は一例として挙げたに過ぎない。以下の原理の広い精神と範囲から逸脱することなく様々な変更を行なうことができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１８Ｃ】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【外国語明細書】
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