JP2004129944A

JP2004129944A - ゴルフクラブヘッドの製造方法

Info

Publication number: JP2004129944A
Application number: JP2002299251A
Authority: JP
Inventors: Harunobu Kusumoto; 楠本　晴信; Toshimichi Yamaguchi; 山口　利道
Original assignee: Daiwa Seiko Co Ltd
Current assignee: Globeride Inc
Priority date: 2002-10-11
Filing date: 2002-10-11
Publication date: 2004-04-30

Abstract

【課題】本発明はゴルフクラブヘッドの製造方法に関し、フェース部材の溶接熱によるシャフト止着部への影響を解消したゴルフクラブヘッドの製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】請求項１に係るゴルフクラブヘッドの製造方法は、ヒール側のトップ部からソール側に突出するシャフト止着部と、当該シャフト止着部との間に間隙を開けてヒール側のトップ部からフェース側に延設された鍔部と、当該鍔部に沿ってフェース側に開口する開口部とを有する中空な外殻体からなるヘッド本体を鋳造し、上記開口部に、フェース部材を溶接することを特徴とする。
そして、請求項２に係る発明は、請求項１記載のゴルフクラブヘッドの製造方法に於て、鍔部をヒール側のトップ部からソール部まで延設して、当該鍔部をヘッド本体のヒール側フェース部としたものである。
【選択図】　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中空な金属製のゴルフクラブヘッドの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ウッドと称されるゴルフクラブは、チタンやチタン合金，ステンレス等の金属材料でヘッド本体を成形したゴルフクラブヘッド（以下、「ヘッド」という）が広く使用されている。
そして、従来、この種のヘッドとして、フェース側全面に開口部が開口する中空なヘッド本体を鋳造で成形し、打球に適した材料や構造のフェース部材を当該開口部に溶接した構造が広く知られており、ヘッド本体のヒール側にはシャフト止着部が一体成形され、当該シャフト止着部にシャフト止着孔がヘッド本体のトップ部からソール側に向けて設けられている。そして、打球の飛距離と方向性の向上を図るため、容量を大型化して打球時の慣性モーメントを大きくしたヘッドが主流となっており、これに伴いヘッド本体が薄肉化する傾向にある。
【０００３】
また、昨今、シャフト止着部とヘッド本体のヒール壁との間に中空部を設けて、シャフト止着部回りの軽量化（ヒール側の軽量化）を図り、ウェイトバランスを向上させたヘッドも知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】
特開２００１−１２０６９０号公報（第３頁−第６頁、第３図）
図１２乃至図１５に示すようにこのヘッド１は、フェース側が開口する中空な外殻体からなるヘッド本体３の鋳造時に、ヘッド本体３のヒール壁５との間に１〜１０ｍｍの間隙を開けて、トップ部７側からソール部９側にシャフト止着孔１１が貫通する筒状のシャフト止着部１３を一体成形して、当該シャフト止着部１３とヒール壁５との間に中空部１５を設けたもので、フェース側全面に開口する開口部１７に、例えばチタン合金からなる鍛造またはプレス成形等の塑性加工されたフェースプレート（フェース部材）１９が溶接されている。
【０００４】
そして、このフェースプレート１９の取付けに当たり、フェースプレート１９の撓みに支障を来さないように、シャフト止着部１３と当該フェースプレート１９との間にも間隙を開けて中空部２１が設けられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし乍ら、上述したように上記ヘッド１は、フェース周辺のエッジに沿って開口部１７がフェース全面に開口した構造上、シャフト止着部１３の上部とフェースプレート１９の溶接部分とが近接し、この結果、開口部１７に沿ってフェースプレート１９を溶接した際に、その溶接熱でシャフト止着部１３の上部が変形したりトップ部７に開口するシャフト止着孔１１の形状が変形して、シャフト止着孔１１にシャフトをスムーズに取り付けることができなくなる虞が指摘され、このため、フェースプレートの溶接には熟練を要した。
【０００６】
本発明は斯かる実情に鑑み案出されたもので、フェース部材の溶接熱によるシャフト止着部への影響を解消したヘッドの製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
斯かる目的を達成するため、請求項１に係るヘッドの製造方法は、ヒール側のトップ部からソール側に突出するシャフト止着部と、当該シャフト止着部との間に間隙を開けてヒール側のトップ部からフェース側に延設された鍔部と、当該鍔部に沿ってフェース側に開口する開口部とを有する中空な外殻体からなるヘッド本体を鋳造し、上記開口部に、フェース部材を溶接することを特徴とする。
【０００８】
そして、請求項２に係る発明は、請求項１記載のヘッドの製造方法に於て、鍔部をヒール側のトップ部からソール部まで延設して、当該鍔部をヘッド本体のヒール側フェース部としたものである。
【０００９】
（作用）
各請求項に係るヘッドの製造方法によれば、フェース側に開口する開口部にフェース部材を溶接してヘッドが製造されるが、シャフト止着部との間に間隙を開けてヒール側のトップ部からフェース側に鍔部を延設することで、フェース部材の溶接箇所がシャフト止着部の上部と離間する。
【００１０】
このため、フェース部材の溶接時の溶接熱によるシャフト止着部上部への影響を回避することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００１２】
図１乃至図４は請求項１及び請求項２の一実施形態に係る製造方法で製造したヘッドを示し、図１及び図２に於て、３１はフェース側中央に開口する正面視略正方形状の開口部３３を除き、トップ部３５やソール部３７，サイド部３９、そして、後述するトゥ側フェース部４１とヒール側フェース部４３（鍔部）がＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ等のチタン合金で一体に鋳造された中空なヘッド本体で、当該ヘッド本体３１は、トップ部３５，ソール部３７，サイド部３９，トゥ側フェース部４１，ヒール側フェース部４３の境界部を除いて０．３〜２．０ｍｍの肉厚とされている。
【００１３】
そして、図１乃至図４に示すようにヘッド本体３１のヒール側に、トップ部３５からソール部３７に亘ってシャフト止着孔４５が貫通する筒状のシャフト止着部４７が、ヒール壁４９及びヒール側フェース部４３との間に間隙を開けてヘッド本体３１と共に鋳造され、当該ヘッド本体３１と一体に設けられている。そして、シャフト止着部４７はヘッド本体３１の上方へ突設されてホーゼル部５１を形成すると共に、このホーゼル部５１をヘッド本体３１の中空な内部に延長することでトップ部３５からソール側に突出させて、シャフト止着部４７がソール部３７に亘って設けられている。
【００１４】
このようにヘッド本体３１は、図１２のヘッド本体３と同様、ヒール側の軽量化によってウェイトバランスの向上を図るため、図４に示すようにシャフト止着部４７とヒール壁４９との間に１〜１０ｍｍの間隙を開けて中空部５３が設けられており、図１に示すように当該中空部５３はトップ部３５とソール部３７の中間が最も広く形成され、ヒール壁４９は０．３〜２．０ｍｍの肉厚で成形されている。
【００１５】
而して、既述したようにヘッド本体３１には、トゥ側フェース部４１とヒール側フェース部４３が設けられているが、ヒール側フェース部４３は、後述するフェース片（フェース部材）５５の溶接熱によるシャフト止着部４７（ホーゼル部５１）への影響を避けるために、ヒール側のトップ部３５のシャフト止着部４７のフェース側（前方側）から鍔部を突設したもので、この鍔部はソール部３７側に向かってシャフト止着部４７のフェース側に、当該シャフト止着部４７と間隙をもってシャフト止着部４７のフェース側を覆うように設けられており、本実施形態ではソール部３７まで延設し、当該ヒール側フェース部４３が鍔部に当たり、ヒール壁４９とも一体とされている。
【００１６】
そして、図４に示すように当該ヒール側フェース部４３は、ヒール壁４９側からソール部３７とシャフト止着部４７との連結部分のトゥ側までの幅を有して、フェース（打球面）の一部を形成している。
尚、鍔部は、シャフト止着部４７のトゥ，ヒール方向の幅より大きな幅で形成される。また、打球時にその反発力が十分に得られるように、ヒール側フェース部４３とシャフト止着部４７との間にも間隙を開けて中空部５７が成形されている。更にまた、ヘッド５９の重心を下げて慣性モーメントを高めるため、図３に示すように当該中空部５７は、ヘッド本体３１のトップ側よりソール側が広く成形されている。
【００１７】
そして、図２に示すように上記ヒール側フェース部４３と、トゥ側のトップ部３５からフェース側に延設したトゥ側フェース部４１に沿って、正面視略正方形状の開口部３３がトップエッジＴＥからリーディングエッジＲＥに亘ってフェース中央に開口している。
尚、シャフト止着部４７の肉厚をヒール壁４９と同じかこれより小さくすると、この分のウエイトをヘッド本体３１の周辺に分散させて打球時の慣性モーメントを高めることができるため、シャフト止着部４７の肉厚は１．０ｍｍ未満が好ましい。また、シャフト止着部４７は、トップ部３５からソール部３７に亘って同一外径で成形されている。
【００１８】
更にまた、ヘッド本体３１の剛性を高めて打球時の破損を防止するため、トップ部３５，ソール部３７，サイド部３９の夫々の境界部にはエッジＥが成形されている。ここでいうエッジＥは、トップ部３５，ソール部３７，サイド部３９が互いの部位に変位する稜線が成形されている程度でよく、ヘッド本体３１の内側には、夫々のエッジＥに対応してく字状の屈曲部が成形されている。
【００１９】
そして、図示するように既述した開口部３３に、チタン合金（例えば、ＴＩ−１５Ｍｏ−５Ｚｒ−３Ａｌ等のβ型チタン合金）等の金属材料からなる圧延や鍛造またはプレス成形等の塑性加工された正面視略正方形状のフェース片５５が溶接されて、図１に示す中空なヘッド５９が形成されている。
【００２０】
尚、圧延された板材をフェース片５５に用いる場合、圧延方向がトップ，ソール方向になるように成形すると、割れが生じ易いトゥ，ヒール方向に対抗してフェース割れを防止することができる。そして、本実施形態では、フェース片５５は１．８〜３．２ｍｍの肉厚とされている。
また、溶接にはＴＩＧ溶接，電子ビーム溶接，超音波溶接，レーザ溶接等が用いられる。
【００２１】
本実施形態に係るヘッド５９はこのように構成されており、当該ヘッド５９は、請求項１及び請求項２に係る発明方法の一実施形態によって以下の如く製造される。
先ず、上記ヘッド５９を製造するに当たり、ヘッド本体３１を鋳造するため、当該ヘッド本体３１の原型のマスターモデルを金属で成形し、そして、当該マスターモデルと同様のワックス型が作成できるように、マスターモデルに忠実に割り型を金属で成形する。
【００２２】
図５及び図６に示すように割り型は、ブロック状に成形された上型６１と下型６３，フェース部型６３−１、そして、これらで成形されるキャビティ６５内に配置された３個のヘッド本体成形用の中子６７，６９，７１と、上型６１に設けたピン挿通孔７３を挿通してその挿入側先端部がキャビティ６５内に配置されたピン（シャフト止着孔成形用型）７５と、ヒール側に配置された３つのフェース側型片７７とヒール側型片７９及びシャフト止着部側型片８１とからなり、当該型片７９，８１とピン７５とによって上記シャフト止着部４７が成形されると共に、両型片７７，７９によって、成形後のシャフト止着部４７とヒール壁４９及びヒール側フェース部４３との間に中空部５３，５７が成形されるようになっている。
【００２３】
このため、図６に示すように型片７７は成形後のシャフト止着部４７とヒール側フェース部４３との間に介在するように延設され、型片７９は成形後のシャフト止着部４７とヒール壁４９との間に沿って型片７７までその端部が円弧状に延設されている。
【００２４】
そして、図５及び図６に示すように割り型を組み付けた後、上型６１と下型６３との間に成形された湯口８３からキャビティ６５内にワックスを注入する。
而して、ワックスの固化後に上型６１と下型６３を開いてフェース部型６３−１を取り除き、そして、図７に示すようにヘッド本体３１と同一形状に成形されたワックス型８５のフェース側開口部８７から中子６７，６９，７１と型片８１を順次取り出した後、ワックス型８５のシャフト止着部８９に沿って型片７９をシャフト止着部８９のバック部方向へ移動すると共に、型片７７をシャフト止着部８９のフェース側からトゥ側へ移動させて、これらを同じくフェース側開口部８７から取り出し、ピン７５を取り除くことでワックス型８５が成形される。
【００２５】
この後、インベストメント工程，ロストワックス工程，鋳込み工程，セラミックス型の外壁破壊の各工程を経てヘッド本体３１を成形していくもので、インベストメント工程とは、成形されたワックス型８５の回りに天ぷらのころものようにバインダーとセラミックス粉末からなるセラミックス液を付着し、或いはワックス型８５をセラミックス液へ何度も浸漬してワックス型８５の回りに厚いセラミックスの外壁を作成するものである。
【００２６】
そして、セラミックスで包囲された鋳型を乾燥後、加熱して中のワックスを溶出することで、内部にワックス型８５の形状に沿ったセラミックス型が作成される。これがロストワックス工程である。
次いで、セラミックス型を加熱して、ヘッド本体３１鋳造用の金属溶湯をセラミックス型内へ注入する（鋳込み工程）。
【００２７】
そして、セラミックス型を冷却して溶湯を固化させた後、セラミックス型を破壊すると、図２の如くシャフト止着部４７やトゥ側フェース部４１，ヒール側フェース部４３等が一体成形されたヘッド本体３１が取り出されるので、当該ヘッド本体３１の開口部３３にフェース片５５を溶接すれば、図１の如きヘッド５９が製造されることとなる。
【００２８】
この後、シャフト止着孔４５に図示しないシャフトを挿入して、その挿入側先端をソール部３７の底部と面一にすればよい。
このように本実施形態に係るヘッド５９の製造方法は、ヒール側のトップ部３５からソール部３７に亘るシャフト止着部４７と、当該シャフト止着部４７との間に間隙を開けてヒール側のトップ部３５から鍔部をソール部３７まで延設したヒール側フェース部４３と、当該ヒール側フェース部４３とトゥ側フェース部４１に沿ってフェース側に開口する開口部３３とを有する中空なヘッド本体３１を鋳造して、当該開口部３３にフェース片５５を溶接するものであるから、図１２のヘッド１と異なり、フェース片５５の溶接箇所がシャフト止着部４７の上部やホーゼル部５１と離間する。
【００２９】
このため、フェース片５５の溶接時の溶接熱によるシャフト止着部４７上部やホーゼル部５１への影響を回避することができ、この結果、本実施形態によれば、シャフト止着部４７やホーゼル部５１に開口するシャフト止着孔４５の変形を防止して、ヘッド５９を所期の設計通り正確に製造することができることとなった。
尚、ヘッド本体３１をＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ等のαβ型チタン合金で成形する以外に、β型チタン合金を用いてヘッド本体を成形してもよく、この場合には、更にヘッドの強度を高めることが可能である。また、トゥ側のフェース部４１を設けずに開口部３３を延長して、当該開口部にフェース片を溶接してこれを閉塞してもよい。
【００３０】
また、上記実施形態では、ピン７５を用いてシャフト止着孔４５を成形したが、ピン７５を用いずにワックス型８５またはヘッド本体３１を切削加工してシャフト止着孔４５を成形してもよい。
更にまた、上記実施形態は精密鋳造によってヘッド本体３１を成形するものであるが、図５及び図６に示す割り型と同一形状の金型を用いて、湯口８３から直接金属材料を注入するダイカスト等でヘッド本体を鋳造してもよく、斯かる製造方法によって製造されたヘッドによっても、上記実施形態と同様、所期の目的を達成することが可能である。
【００３１】
図８乃至図１１は請求項１の一実施形態に係る製造方法で製造したヘッドを示し、本実施形態は、図２のヘッド本体３１と同一材料を用いてヘッド本体３１−１を製造するに当たり、上記ヒール側フェース部４３に代え、シャフト止着部４７との間に間隙を開けて、ヒール側のトップ部３５のシャフト止着部４７のフェース側（前方側）から鍔部９１をソール部３７側に延設したもので、図示するように当該鍔部６１は、ホーゼル部５１のトゥ側のトップ部３５からヒール壁４９の略中間部方向へ斜め下方に傾斜した形状とされている。
【００３２】
そして、当該鍔部９１とトゥ側フェース部４１に沿って開口部３３−１がトップエッジＴＥからリーディングエッジＲＥに亘って開口し、当該開口部３３−１に、これと同一形状に成形されたフェース片５５−１が溶接されて本実施形態に係るヘッド５９−１が形成されている。
尚、その他の構成は上記実施形態と同様であるので、同一のものには同一符号を付してそれらの説明は省略する。また、フェース片５５−１は既述したフェース片５５と同一材料で成形される。
【００３３】
そして、上記ヘッド５９−１も、図５乃至図７で説明した製造方法で製造されるが、この場合、鍔部９１を成形するため、既述したフェース側型片７７を上下２分割構造としておけばよい。
このように本実施形態に係るヘッド５９−１の製造方法は、ヒール側のトップ部３５からソール部３７に亘るシャフト止着部４７と、当該シャフト止着部４７との間に間隙を開けてヒール側のトップ部３５からフェース側に延設した鍔部９１と、当該鍔部９１とトゥ側フェース部４１に沿ってフェース側に開口する開口部３３−１とを有する中空なヘッド本体３１−１を鋳造して、当該開口部３３−１にフェース片５５−１を溶接するものであるから、図１２のヘッド１と異なり、フェース片５５−１の溶接箇所がシャフト止着部４７の上部やホーゼル部５１と離間する。
【００３４】
このため、フェース片５５−１の溶接時の溶接熱によるシャフト止着部４７上部やホーゼル部５１への影響を回避することができ、この結果、本実施形態によっても、シャフト止着部４７やホーゼル部５１に開口するシャフト止着孔４５の変形を防止して、ヘッド５９−１を所期の設計通り正確に製造することが可能である。
尚、上述した各実施形態は、トップ部３５からソール部３７に亘ってシャフト止着部４７を形成したヘッド５９，５９−１に本発明を適用したが、シャフト止着部がトップ部からソール方向に突設する総てのヘッドに本発明は適用可能であり、また、シャフト止着部とヒール壁との間に中空部がなく、シャフト止着部がヒール壁と一体に成形されたヘッドにも本発明を適用することも可能である。
【００３５】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１及び請求項２に係るヘッドの製造方法によれば、フェース部材の溶接箇所がシャフト止着部の上部と離間するため、フェース部材の溶接時の溶接熱によるシャフト止着部上部への影響を回避することができ、この結果、シャフト止着部の変形を防止してヘッドを所期の設計通り正確に製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１及び請求項２の一実施形態に係る製造方法で製造したヘッドの正面図である。
【図２】図１に示すヘッドの分解斜視図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】請求項１及び請求項２の一実施形態に係るヘッドの製造方法の説明図である。
【図６】請求項１及び請求項２の一実施形態に係るヘッドの製造方法の説明図である。
【図７】請求項１及び請求項２の一実施形態に係るヘッドの製造方法の説明図である。
【図８】請求項１の一実施形態に係る製造方法で製造したヘッドの正面図である。
【図９】図８に示すヘッドの分解斜視図である。
【図１０】図８のＸ−Ｘ線断面図である。
【図１１】図８のＸＩ−ＸＩ線断面図である。
【図１２】従来のヘッドの全体斜視図である。
【図１３】図１２に示すヘッドの横断面分解図である。
【図１４】図１２に示すヘッドの縦断面図である。
【図１５】図１２に示すヘッドの横断面図である。
【符号の説明】
３１，３１−１　ヘッド本体
３３，３３−１　開口部
３５　トップ部
３７　ソール部
４１　　トゥ側フェース部
４３　ヒール側フェース部
４５　シャフト止着孔
４７　シャフト止着部
４９　ヒール壁
５３，５７　中空部
５５　フェース片
５９，５９−１　ヘッド
６１　上型
６３　下型
６７，６９，７１　中子
７５　ピン
７７　フェース側型片
７９　ヒール側型片
８１　シャフト止着部側型片
８５　ワックス型
９１　鍔部

Claims

ヒール側のトップ部からソール側に突出するシャフト止着部と、当該シャフト止着部との間に間隙を開けてヒール側のトップ部からフェース側に延設された鍔部と、当該鍔部に沿ってフェース側に開口する開口部とを有する中空な外殻体からなるヘッド本体を鋳造し、
上記開口部に、フェース部材を溶接することを特徴とするゴルフクラブヘッドの製造方法。
鍔部をヒール側のトップ部からソール部まで延設して、当該鍔部を、ヘッド本体のヒール側フェース部としたことを特徴とする請求項１記載のゴルフクラブヘッドの製造方法。