JP2004236770A

JP2004236770A - ゴルフクラブヘッドのフェース板の製造方法

Info

Publication number: JP2004236770A
Application number: JP2003027593A
Authority: JP
Inventors: Shunyu Ko; 峻勇黄; Kendo Chin; 建同陳
Original assignee: Fu Sheng Industrial Co Ltd
Current assignee: Fu Sheng Industrial Co Ltd
Priority date: 2003-02-04
Filing date: 2003-02-04
Publication date: 2004-08-26

Abstract

【課題】パンチング工程を利用してフェース板、環状壁と折り曲げ部を製造することにより、パンチング成形されたフェース板、環状壁と折り曲げ部は比較的よい機械的強度、均一な構造と比較的小さい厚さを有するように形成されるため、弾性の変形能力を確実に増やすことができると共に、構造の強度を強化して完成品の歩留りを高めることができるゴルフクラブヘッドのフェース板の製造方法を提供しようとするものである。
【解決手段】フェース板の金属板を高温融解処理によって展延性を高める段階と、フェース板の金属板をパンチングして環状壁と折り曲げ部が折り曲げられる段階と、フェース板がヘッド本体と結合した後、時効析出硬化によってフェース板、環状壁と折り曲げ部の機械的強度を高める段階とを含む方法で構成されるゴルフクラブヘッドのフェース板の製造方法。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴルフクラブヘッドのフェース板の製造方法に関するもので、特にパンチングの工程を利用してフェース板の環状壁と折り曲げ部が形成された後、高温融解処理、機械加工と時効析出硬化によって構造の強度、弾性の変形能力、加工許容度と精密度を高めるゴルフクラブヘッドのフェース板の製造方法に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種のものにあっては、下記のようなものになっている。
【０００３】
従来のゴルフクラブアイアンヘッドの構造としては、図９に示すように、そのアイアンヘッドは主にヘッド本体１０およびフェース板１２により構成される。アイアン型ヘッドのヘッド本体１０には開口部１０１とホーゼル１０２が設けられ、開口部１０１の内周縁には階段部１０３が形成されるため、フェース板２０を嵌設したり溶接したりすることができる。また、ホーゼル１０３にクラブ（図示せず）を嵌設することができる。さらに、フェース板２０の正面には複数本のグルーブ２０１が加工されるため、打球時の摩擦力を増やすことができるように構成されている。
【０００４】
また、従来のゴルフクラブのアイアンヘッドの構造としては、図１に示すように、そのアイアンヘッドは主にヘッド本体１０およびフェース板２０により構成される。ヘッド本体１０には溝座１１が凹設され、溝座１１の周縁には環状リップ１２が形成される。フェース板２０には一体成形の環状壁２１と折り曲げ部２２が設けられる。フェース板２０は環状壁２１と折り曲げ部２２によって打球の有効面積をさらに最大限に増やすことができるため、さらに折り曲げ部２２によって打球の応力の伝達を制限して遅延させることにより、フェース板２０が即時に最大な弾性の変形量を完成することができるため、最高な弾性の回復係数（ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｒｅｓｔｉｔｕｔｉｏｎ，ＣＯＲ）を獲得することができると共に、アイアンヘッドは遠距離の打球に適用することができるようにとしたものがある（例えば、特許文献１を参照）。
【０００５】
【特許文献１】
中華民国新型出願番号第９１２２０９３７号
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のゴルフクラブアイアンヘッドの構造においては、構造力学においてフェース板２０がヘッド本体１０に嵌設または溶接された場合、フェース板２０とヘッド本体１０の間の溶接位置および隙間は却って打球応力の伝達効率を制限してしまう。すなわち、打球応力によってフェース板２０が最大な弾性の変形に達する前、打球応力はすでにフェース板２０の縁から上記溶接位置、隙間およびヘッド本体１０まで伝達されることにより、フェース板２０の弾性の変形量に影響を及ばしてしまうため、アイアンヘッドは遠距離の打球に適用しなくなるという問題点があった。さらに、フェース板２０がヘッド本体１０の開口部１０１の内部に嵌設されることにより、打球の有効面積も相対的に制限されてしまうという問題点があった。
【０００７】
また、従来のゴルフクラブのアイアンヘッドの構造においては、精密な鋳造方式を利用して環状壁２１を有したフェース板２０を大量に生産する場合、フェース板２０は製造工程において不規則な屑孔、縮孔、砂孔または空気孔が生じ易いため、構造の強度に影響を及ぼすと共に、完成品の歩留りが下がってしまうという問題点があった。さらに、精密な鋳造方式によるフェース板２０の折り曲げ部２２の機械的強度も比較的不足になるという問題点があった。そのために、上記従来のゴルフクラブのアイアンヘッドの構造をさらに改良しなければならない。
【０００８】
本発明は、このような問題点に鑑みて発明したものであって、その目的とするところは、パンチング工程を利用してフェース板、環状壁と折り曲げ部を製造し、そしてパンチングする前に高温融解を利用して金属板の展延性を調整し、さらにパンチングした後に時効析出硬化を利用して機械的強度、構造の強度と弾性の変形能力を回復して高めることにより、環状壁と折り曲げ部は比較的よい機械的強度と均一な構造を有するように形成され、さらに折り曲げ部は厚さを縮減することができるため、弾性の変形能力を確実に増やすことができると共に、量産の工程を速めて完成品の歩留りを高めることができるゴルフクラブヘッドのフェース板の製造方法を提供しようとするものである。
【０００９】
本発明の第一の目的は、パンチング工程を利用してフェース板、環状壁および折り曲げ部を製造することにより、パンチング成形されたフェース板、環状壁および折り曲げ部は比較的よい機械的強度、均一な構造と比較的小さい厚さを有するように形成されるため、弾性の変形能力を確実に増やすことができると共に、構造の強度を強化して完成品の歩留りを高めることができるゴルフクラブヘッドのフェース板の製造方法を提供しようとするものである。
【００１０】
本発明の第二の目的は、フェース板はパンチングする前には高温融解処理が行われ、そしてパンチングした後には時効析出硬化が行われるため、フェース板の加工許容度と構造の強度を高めることができるゴルフクラブヘッドのフェース板の製造方法を提供しようとするものである。
【００１１】
本発明の第三の目的は、フェース板はパンチングすると同時にグルーブ、標示、厚さの変化と曲率の変化が形成されるため、フェース板の設計の許容度を高めることができるゴルフクラブヘッドのフェース板の製造方法を提供しようとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明によるゴルフクラブヘッドのフェース板の製造方法は、下記のようになるものである。すなわち、
本発明のゴルフクラブヘッドのフェース板の製造方法は、フェース板の金属板を高温融解処理によって展延性を高める段階と、フェース板の金属板をパンチングして環状壁と折り曲げ部を折り曲げる段階と、フェース板がヘッド本体と結合した後、時効析出硬化によってフェース板、環状壁および折り曲げ部の機械的強度を高める段階とを含む方法で構成される。
【００１３】
また、本発明のゴルフクラブヘッドのフェース板の製造方法は、下記のように構成することもできる。
１．フェース板はパンチングした後、精密な機械加工を行う。
２．フェース板の金属板はステンレスの板材をカットして形成する。
３．ステンレス板材は析出硬化型の高強度のステンレス板材である。
４．高温融解処理はフェース板の金属板に対して１０５０から１３００℃の高温をもって３０から３６０分間で高温処理を行う。
５．高温融解処理によってフェース板の金属板の硬度をＨＲＣ１０から２０の間まで減らす。
６．パンチングの成形工程は常温冷間加工の方式によって行う。
７．パンチングの成形工程は高温熱間加工の方式によって行う。
８．フェース板はパンチングすると同時にグルーブ、標示、厚さの変化と曲率の変化が形成される。
９．ヘッド本体とフェース板が溶接によって結合した後、３００から６００℃の高温焼き戻し処理をもって時効析出硬化を行う。
１０．フェース板とヘッド本体はアイアン型のヘッドに組立てられる。
１１．フェース板とヘッド本体はウッド型のヘッドに組立てられる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、以下、図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は本発明のゴルフクラブヘッドのフェース板の製造方法の斜視図で、図２は本発明のゴルフクラブヘッドのフェース板の製造方法のブロック図で、図３は本発明のゴルフクラブヘッドのフェース板の製造方法による型を利用したパンチング製造方法の斜視図で、図４は本発明のゴルフクラブヘッドのフェース板の製造方法による環状壁がパンチングされた前、後における斜視図で、図５は本発明の実施形態１のゴルフクラブヘッドのフェース板の構造による断面図で、図６は本発明の実施形態２のゴルフクラブヘッドのフェース板の構造による断面図で、図７は本発明の実施形態３のゴルフクラブヘッドのフェース板の構造による断面図で、図８は本発明の実施形態４のゴルフクラブヘッドのフェース板の構造による斜視図である。
【００１６】
本発明のゴルフクラブヘッドのフェース板の製造方法はフェース板２０の金属板を高温融解処理によって展延性を高める段階と、フェース板２０の金属板をパンチングして環状壁２１と折り曲げ部２２が折り曲げられる段階と、フェース板２０がヘッド本体１０と結合した後、時効析出硬化によってフェース板２０、環状壁２１と折り曲げ部２２の機械的強度を高める段階とを含む。
【００１７】
図１、２を参照すると、本発明のゴルフクラブヘッドのフェース板の製造方法の第一段階はフェース板２０の金属板２を高温融解処理によって展延性を高める。本発明のフェース板２０、環状壁２１と折り曲げ部２２は金属または合金の板材からパンチングによって成形され、例えば高強度のステンレス板材を使用する方が好適で、特に析出硬化型の高強度のステンレス板材で、例えばＳＵＳ１５‐７の析出硬化型の高強度のステンレス板材を使用する。ＳＵＳ１５‐７のステンレス板材は硬度を調整できる加工の特性を有することにより、先に高温融解方式を利用して硬度を減らして展延性を増やすことができるため、カット、パンチングまたは機械加工等の工程を簡単に行うことができると共に、上記工程を完成した後に時効析出硬化方式を利用して機械的強度と弾性の変形能力を新たに回復して高めることができる。そのために、本発明はＳＵＳ１５‐７のステンレス板材において予定された規格のフェース板２０の金属板２をカットし、そして金属板２を熱処理の炉内に入れて高温融解処理を行う。１０５０から１３００℃の高温処理を３０分から３６０分間利用した後、金属板２を取り出して冷却し、そして金属板２の硬度がＨＲＣ１０から２０までの予定された範囲に降下するのを確認する。
【００１８】
図２、３、４を参照すると、本発明のゴルフクラブヘッドのフェース板の製造方法の第二段階はフェース板２０の金属板２をパンチングして環状壁２１と折り曲げ部２２に折り曲げる。金属板２が高温融解処理を経て硬度が減らされた後、直ちに金属板２を一組の型３０の内部に入れて、型３０には型孔３１と突起（図示せず）が設けられることにより、金属板２を予定された形状のフェース板２０、環状壁２１と折り曲げ部２２にパンチングすることができる。本発明は需要性に応じて例えば常温冷間加工の方式または高温熱間加工の方式によって上述のパンチングの工程を行うことができる。従来の精密な鋳造によるフェース板２０の折り曲げ部２２と比べてみると、本発明のフェース板２０の折り曲げ部２２はパンチングの塑性変形の期間においてステンレス材質の微構造に繊維化を生じさせることができ、すなわち本発明においてパンチングによって形成された折り曲げ部２２は折り曲げ部２２の機械的強度を強化することができると共に、弾性に変形能力を高めることができるため、比較的高い弾性の回復係数（ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｒｅｓｔｉｔｕｔｉｏｎ，ＣＯＲ）を獲得することができ、そして折り曲げ部２２の厚さは折り曲げられて延伸された時に相対的に縮減される。また、フェース板２０の打球の有効面積は最大に増やされるため、さらに折り曲げ部２２は打球応力の伝達を制限することができるため、フェース板２０に最大な弾性の変形量を完成させることができることにより、比較的高い弾性の回復係数（ＣＯＲ）を獲得することができると共に、アイアン型のヘッドを遠距離の打球に適用させることができる。
【００１９】
図５、６、７、８を参照すると、本発明の実施形態１から４のゴルフクラブヘッドのフェース板２０の構造による断面図が示される。本発明においてフェース板２０、環状壁と折り曲げ部２２がパンチングによって形成された時、需要性に応じて型３０の型孔３１の予定の形状を変換することにより、フェース板２０の設計の許容度を増やすことができる。図５を参照すると、フェース板２０は垂直に折り曲げられた折り曲げ部２２に直接パンチングすることができる。図６を参照すると、フェース板２０はパンチングの圧力を利用し、さらに型３０に合わせて異なる厚さの変化を行うことができ、例えばフェース板２０の背面の周縁の材質を中央位置（スイートスポット）に集中させて隆起部２３を形成させることができる。図７を参照すると、フェース板２０は同様に需要性に応じて異なる曲率の変化を行うことができ、例えばフェース板２０の一部分の折り曲げ部２２’を円弧状に形成させることにより、製品の造形を増やすことができる。図８を参照すると、フェース板２０は需要性に応じて正面において複数本のグルーブ２４または文字、符号、商標、型番号および図式等の各種の標示を直接パンチングして形成させることができる。
【００２０】
図２を参照すると、本発明のゴルフクラブヘッドのフェース板の製造方法の第三段階はフェース板２０に対して精密な機械加工を行う。パンチングによってフェース板２０を製造した後、フェース板２０、環状壁２１と折り曲げ部２２の表面が平らでなく、尖がったりまたはばりを有したりするため、本発明において例えば精密な機械加工を利用してばりの切り取り、研磨、角度の調整または仕上げ研磨等の加工を行うことができるため、製造されたフェース板２０には比較的よい外観を有すると共に、一致した規格を有するように形成される。特に、フェース板２０の環状壁２１の末端において精密な平面研磨の加工を行うことにより、環状壁２１をヘッド本体１０に緊密に組立てることができるため、後続の溶接による結合の不良率を低減することができる。
【００２１】
図１、２を参照すると、本発明のゴルフクラブヘッドのフェース板の製造方法の第四段階はフェース板２０がヘッド本体１０と結合した後、時効析出硬化によってフェース板２０、環状壁２１と折り曲げ部２２の機械的強度を高める。パンチングによってフェース板２０を製造し上げた時、例えばウッド型のヘッドまたはアイアン型のヘッドの使用を選択することができる。図１を参照すると、本発明のフェース板２０はアイアン型のヘッドのヘッド本体１０に溶接し結合した方が好適で、この時にフェース板２０は環状壁２１の末端から直接ヘッド本体１０の環状リップ１２の表面に溶接し結合することができる。本発明のフェース板２０がパンチング前に高温融解方式を利用して硬度を減らして展延性を増やし、さらにフェース板２０とヘッド本体１０の間の溶接位置においても溶接応力が生じて溶接の互換性（特に異なる材質をヘッド本体１０に溶接し結合する場合）に影響を及ぼすため、本発明においては他にフェース板２０の析出硬化型ステンレス板材に対して時効析出硬化を行わなければならず、それによって機械的強度、硬度、弾性の変形能力と溶接の互換性を回復して高めることができる。また、本発明においては人工による時効処理を行う方が好適で、フェース板２０に対して約２時間３００から６００℃の高温焼き戻しを行うことにより、フェース板２０、折り曲げ部２２、環状壁２１と溶接位置は時効析出によって硬化されると共に、さらに進んで折り曲げ部２２の繊維化の微構造の強度を強化することができる。上述の人工による時効処理前または処理後において、フェース板２０とヘッド本体１０は工程の需要に応じて例えば室温で自然時効処理を行うことができる。上述の段階を終えた後、本発明において高弾性の変形能力を有したフェース板２０とヘッド本体１０の完成品を獲得することができる。
【００２２】
図２を参照すると、本発明のゴルフクラブヘッドのフェース板の製造方法はパンチング工程を利用してフェース板２０、環状壁２１と折り曲げ部２２を製造するもので、パンチングする前に高温融解を利用して金属板２の展延性を調整し、そしてパンチングした後に時効析出硬化を利用して環状壁２１と折り曲げ部２２の機械的強度、構造の強度と弾性の変形能力を回復して高め、さらに折り曲げ部２２の厚さを縮減することができる。従来の精密な鋳造方式によって製造されたフェース板２０の環状壁２１と折り曲げ部２２と比較してみると、その構造の強度、機械的強度と完成品の歩留りが低くなるという問題点があった。本発明のゴルフクラブヘッドのフェース板の製造方法は構造の強度、弾性の変形能力、加工許容度、設計の許容度と完成品の歩留りを高めることができるという利点がある。
【００２３】
【発明の効果】
本発明のゴルフクラブヘッドのフェース板の製造方法によれば、パンチング工程を利用してフェース板、環状壁と折り曲げ部を製造することにより、パンチング成形されたフェース板、環状壁と折り曲げ部は比較的よい機械的強度、均一な構造と比較的小さい厚さを有するように形成されるため、弾性の変形能力を確実に増やすことができると共に、構造の強度を強化して完成品の歩留りを高めることができるという利点がある。
【００２４】
本発明のゴルフクラブヘッドのフェース板の製造方法によれば、フェース板はパンチングする前には高温融解処理が行われ、そしてパンチングした後には時効析出硬化が行われるため、フェース板の加工許容度と構造の強度を高めることができるという利点がある。
【００２５】
本発明のゴルフクラブヘッドのフェース板の製造方法によれば、フェース板はパンチングすると同時にグルーブ、標示、厚さの変化と曲率の変化が形成されるため、フェース板の設計の許容度を高めることができるという利点がある。
【００２６】
本発明は、その精神及び必須の特徴事項から逸脱することなく他のやり方で実施することができる。従って、本明細書に記載した好ましい実施例は例示的なものであり、限定的なものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のゴルフクラブヘッドのフェース板の製造方法の斜視図である。
【図２】本発明のゴルフクラブヘッドのフェース板の製造方法のブロック図である。
【図３】本発明のゴルフクラブヘッドのフェース板の製造方法による型を利用したパンチング製造方法の斜視図である。
【図４】本発明のゴルフクラブヘッドのフェース板の製造方法による環状壁がパンチングされた前、後における斜視図である。
【図５】本発明の実施形態１のゴルフクラブヘッドのフェース板の構造による断面図である。
【図６】本発明の実施形態２のゴルフクラブヘッドのフェース板の構造による断面図である。
【図７】本発明の実施形態３のゴルフクラブヘッドのフェース板の構造による断面図である。
【図８】本発明の実施形態４のゴルフクラブヘッドのフェース板の構造による斜視図である。
【図９】従来のゴルフクラブアイアンヘッドの構造による分解斜視図である。
【符号の説明】
１０ヘッド本体１０１開口部
１０２ホーゼル１０３階段部
１１溝座１２環状リップ
１３ホーゼル２金属板
２０フェース板２０１グルーブ
２１環状壁２２折り曲げ部
２２’ 折り曲げ部２３隆起部
２４グルーブ３０型
３１型孔

Claims

ａ）フェース板（２０）の金属板を高温融解処理によって展延性を高める段階と、
ｂ）フェース板（２０）の金属板をパンチングして環状壁（２１）と折り曲げ部（２２）を折り曲げる段階と、
ｃ）フェース板（２０）をヘッド本体（１０）と結合した後、時効析出硬化によってフェース板（２０）、環状壁（２１）および折り曲げ部（２２）の機械的強度を高める段階と
を含む、ゴルフクラブヘッドのフェース板の製造方法。
フェース板（２０）はパンチングした後、精密な機械加工が行われる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フェース板の製造方法。
フェース板（２０）はステンレスの板材をカットすることによって形成される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フェース板の製造方法。
ステンレス板材は析出硬化型の高強度のステンレス板材であることを特徴とする請求項３記載のゴルフクラブヘッドのフェース板の製造方法。
高温融解処理はフェース板（２０）の金属板に対し、１０５０から１３００℃の高温をもって３０から３６０分間、高温処理を行う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フェース板の製造方法。
高温融解処理によってフェース板（２０）の硬度をＨＲＣ１０から２０の間まで減らす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フェース板の製造方法。
パンチングの成形工程は常温冷間加工によって行う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フェース板の製造方法。
パンチングの成形工程は高温熱間加工によって行う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フェース板の製造方法。
フェース板（２０）はパンチングと同時にグルーブ（２４）、標示、厚さの変化および曲率の変化が形成される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フェース板の製造方法。
ヘッド本体（１０）とフェース板（２０）は溶接によって結合された後、３００から６００℃の高温焼き戻し処理をもって時効析出硬化を行われる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フェース板の製造方法。
フェース板（２０）とヘッド本体（１０）はアイアン型のヘッドに組立てられる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フェース板の製造方法。
フェース板（２０）とヘッド本体（１０）はウッド型のヘッドに組立てられる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フェース板の製造方法。