JP2005118231A - ゴルフクラブヘッドの構造 - Google Patents

Abstract

【解決手段】 ヘッド本体、ネック、連接部および少なくとも一個のホールにより構成されるヘッドにおいて、ヘッドはセラミックシェルのモールドキャビティから鋳造により製造される。ヘッド本体の正面にはフェース板が設けられる。ネックはシャフトと結合するのに用いられる。連接部はフェース板とネックの間に形成される。ホールは連接部に設けられることにより、連接部には比較的薄くかつ均等な壁の肉厚を有するように構成されている。
【効果】 鋳造時において、セラミックシェルのモールドキャビティは単一の注入口に適用し、そして単一方向のモールドフローと凝固の模式に形成されることにより、ヘッドの鋳造の品質を高めることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ゴルフクラブヘッドの構造に関するもので、特にヘッドの連接部にホールを形成させることにより、鋳造の品質を高めることができるゴルフクラブヘッドの構造に係るものである。

従来のゴルフクラブヘッドの構造による鋳造製造工程とその構造としては、図１０、１１、１２と１３に示すように、通常として先ずヘッドの予定形状のワックスパターン（図示せず）を製作しておき、それからワックスパターンをジルコニウム液に含浸して耐火物系粉末でコーティングし、セラミックシェルツリー組立１０を形成させる。セラミックシェルツリー組立１０には複数個のセラミックシェル１１と複数個のモールドキャビティ１２が含まれる。それから、セラミックシェル１１のモールドキャビティ１２が加熱を経て脱蝋した後、セラミックシェルツリー組立１０の少なくとも一個の注入口１３から溶湯を注入することにより、ヘッド２０の鋳造粗材を鋳造することができる。図１２に示すように、ヘッド２０の鋳造粗材には本体２１、ネック２２および連接部２３が設けられる。連接部２３は通常としてヘッド本体２１とネック２２に対して比較的大きい肉厚を有しているため、図１１に示すように、もしセラミックシェルツリー組立１０に単一の注入口１３だけを設置すると、上記溶湯はモールドキャビティ１２の連接部２３の対応位置の付近においてモールドフローの流動性が低くなり易いため、ヘッド２０の鋳造粗材が連接部２３の表面において不良な鋳造の欠点が生じ易く、例えば図１３に示すように収縮孔２２ａ（shrinkage cavity）が生じ易くなる。図１０に示すように、上記鋳造の欠点を減らすため、業界においては通常として少なくとも二個以上の注入口１３が設置されることにより、上記溶湯はモールドキャビティ１２において比較的よいモールドフローの流動性を獲得することができるため、連接部２３の鋳造の品質を高めることができるようにとしたものがある。

また、従来のゴルフクラブヘッドの構造による鋳造製造工程とその構造としては、海綿状セラミックに金属、樹脂、繊維強化金属あるいは繊維強化樹脂を充填してなる複合体を、ゴルフクラブのヘッドの構成部材としたようにとしたものがある（例えば、特許文献１を参照）。
特開平２−６０６６９号公報

上記のような従来のゴルフクラブヘッドの構造による鋳造製造工程とその構造においては、セラミックシェルツリー組立１０が二個以上の注入口１３を利用してセラミックシェル１１と連接した時、溶湯はモールドキャビティ１２において二個の異なるモールドフローの方向が形成されるため、結晶粒が均等に排列して凝固することができず、さらにヘッド２０の鋳造粗材の機械的性質に影響を及ぼしてしまうため、連接部２３の鋳造の欠点の改善に不利になると同時に、各セラミックシェル１１に設けられた二個以上の注入口１３によりセラミックシェルツリー組立１０に取り付けられたセラミックシェル１１の数も制限され、さらに一定の時間または空間における生産能力も比較的低くなるという問題点があった。

また、上記のような従来のゴルフクラブヘッドの構造による鋳造製造工程とその構造においては、海綿状セラミックに金属、樹脂、繊維強化金属あるいは繊維強化樹脂を充填してなる複合体をゴルフクラブのヘッドの構成部材とすることができるが、精密鋳造により製造されたヘッド本体の鋳造粗材のヒール部においては鋳造の欠点（収縮孔）が生じ易いという問題点があった。このように、上記のような従来のゴルフクラブヘッドの構造をさらに改良しなければならない。

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、ヘッドの連接部においてホールを設置し、ホールにより連接部の周囲は比較的薄くかつ均等な壁の肉厚を有するように形成される。これにより、セラミックシェルのモールドキャビティは単一の注入口を利用してヘッドを鋳造した時、モールドキャビティにおいて単一方向のモールドフローが形成されることにより、結晶粒が均等に凝固して鋳造の欠点を避けることができるため、ゴルフクラブヘッドの鋳造の品質と量産の効率を高めることができるゴルフクラブヘッドの構造を提供しようとするものである。

本発明の第一の目的は、ヘッドの連接部においてホールを設置することにより、ヘッドのセラミックシェルがホールの付近において比較的よいモールドフローの流動性が形成され、さらに注入口の数を減らすことができるため、ヘッドの鋳造の品質と量産の効率を高めることができるゴルフクラブヘッドの構造を提供しようとするものである。

本発明の第二の目的は、ヘッドのセラミックシェルのモールドキャビティは単一の注入口を使用することにより、単一方向のモールドフローと結晶粒の均等な凝固が形成され易いため、ヘッドの機械的性質を高めることができるゴルフクラブヘッドの構造を提供しようとするものである。

本発明の第三の目的は、セラミックシェルにはヘッドのホールに対応してモールドキャビティが形成されることにより、セラミックシェルの構造の強度と脱蝋の効率を改善することができるため、セラミックシェルの歩留りを高め、さらにヘッドの鋳造の製造工程を速めることができるゴルフクラブヘッドの構造を提供しようとするものである。

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構造は、下記のようになるものである。すなわち、
ヘッド本体、ネック、連接部および少なくとも一個のホールにより構成されるゴルフクラブヘッドの構造である。ヘッド本体の正面にはフェース板が設けられ、ネックはシャフトと結合するのに用いられ、連接部はフェース板とネックの間に形成され、ホールは連接部に設けられることにより、ヘッドの鋳造品質を高めることができる。

本発明によるゴルフクラブヘッドの構造は、ホールは連接部の正面と背面を連通するように形成されることもできる。また、ホールは連接部の上面と底面を連通するように形成されることもできる。また、ヘッドはセラミックシェルのモールドキャビティから溶湯を注入して鋳造することにより形成され、モールドキャビティには単一の注入口が設けられることにより、単一方向のモールドフローが形成されることもできる。また、単一の注入口はセラミックシェルのモールドキャビティのトウ部に対応するように形成されることもできる。また、単一の注入口はセラミックシェルのモールドキャビティのヒール部に対応するように形成されることもできる。また、セラミックシェルのモールドキャビティにはモールドホールが形成されることにより、製造し得たヘッドにはホールが形成されることもできる。また、セラミックシェルのモールドキャビティおよびモールドホールはワックス離脱法により形成されることもできる。また、上記ワックス離脱法には他にサンドコアが使用され、サンドコアによりセラミックシェルのモールドキャビティが形成されることもできる。また、ホールにより連接部の壁の肉厚は均等になるように形成されることもできる。

本発明のゴルフクラブヘッドの構造によれば、ヘッドの連接部においてホールを設置することにより、ヘッドのセラミックシェルがホールの付近において比較的よいモールドフローの流動性が形成され、さらに注入口の数を減らすことができるため、ヘッドの鋳造の品質と量産の効率を高めることができるという利点がある。

本発明のゴルフクラブヘッドの構造によれば、ヘッドのセラミックシェルのモールドキャビティは単一の注入口を使用することにより、単一方向のモールドフローと結晶粒の均等な凝固が形成され易いため、ヘッドの機械的性質を高めることができるという利点がある。

本発明のゴルフクラブヘッドの構造によれば、セラミックシェルにはヘッドのホールに対応してモールドキャビティが形成されることにより、セラミックシェルの構造の強度と脱蝋の効率を改善することができるため、セラミックシェルの歩留りを高め、さらにヘッドの鋳造の製造工程を速めることができるという利点がある。

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。

図１は本発明の実施例１のゴルフクラブヘッドの構造による正面図で、図２は本発明の実施例１のゴルフクラブヘッドの構造のセラミックシェルツリー組立による斜視図で、図３は本発明の実施例１のゴルフクラブヘッドの構造のセラミックシェルツリー組立による斜視図で、図４は本発明の実施例１のゴルフクラブヘッドの構造のセラミックシェルツリー組立のモールドホールが型離脱を行う時における図３のＡ−Ａ線に沿った断面図で、図５は本発明の実施例１のゴルフクラブヘッドの構造のセラミックシェルツリー組立が鋳造時における断面図で、図６は本発明の実施例２のゴルフクラブヘッドの構造のセラミックシェルツリー組立による断面図で、図７は本発明の実施例３のゴルフクラブヘッドの構造による斜視図で、図８は図７のＢ−Ｂ線に沿った断面図で、図９は本発明の実施例３のゴルフクラブヘッドの構造のセラミックシェルツリー組立による断面図である。

本発明のゴルフクラブヘッドの構造の一部分の構造は図１０、１２に示す従来のゴルフクラブヘッドの構造とは同じであるため、両者の同じ部分の構造は同じ符号を採用して標示するため、その構造および功能については再び詳細に説明しない。

図３を参照すると、本発明の実施例１のゴルフクラブヘッドの構造はヘッド本体２１、連接部２２、ネック２３および少なくとも一個のホール２４により共同でヘッド２０が組み立てられる。ヘッド本体２１の正面は例えば嵌設、圧合、硬ろう付け、軟ろう付け、螺設または一体成形などの方式によりフェース板２１１と結合することができるため、フェース板２１１は打球するのに用いられる。ネック２３には結合孔２３１が設けられてシャフト（図示せず）と結合することができる。連接部２２はフェース板２１１とネック２３の間に形成され、ヘッド本体２１とネック２３を連接することができる。ホール２４は連接部２２において設けられ、そして連接部の正面と背面の間を連通するように形成される。さらに、ホール２４により連接部２２には比較的薄くかつ均等な壁の肉厚が形成され、すなわちホール２４の周囲の壁の肉厚はヘッド２０のその他の部位の壁の肉厚より小さくまたは同じになるように形成される。これにより、ホール２４によりヘッド２０が精密鋳造を行う時におけるモールドフローの流動性の改善に役立つことができるため、ヘッド２０の鋳造の品質を高めることができる。また、後述においては図２から図５における鋳造の製造工程を利用し、ホール２４により鋳造品質の改善の原理を詳細に説明する。

図２を参照すると、精密鋳造を行う前において、先ず脱蝋法に合わせてヘッド２０の形状を有したワックスパターン２０’を製作しておく。ワックスパターン２０’にはヘッド２０のホール２４に対応するように予めワックスホール２４’が形成される。それから、複数個のワックスパターン２０’を排列して同一のツリー組立１に取り付け、そしてジルコニウム液に含浸して耐火物系粉末でコーティングすることにより、セラミックシェルツリー組立１０を製作する。

図３を参照すると、本発明のセラミックシェルツリー組立１０には複数個のセラミックシェル１１が設けられ、各セラミックシェル１１にはそれぞれモールドキャビティ１２、単一の注入口１３およびモールドホール１４が形成される。単一の注入口１３は好ましくは直接モールドキャビティ１２のトウ部に対応するように形成されることにより、取り付け空間の配置に役立つことができるため、単一のセラミックシェルツリー組立１０における取り付け可能なセラミックシェル１１の数を高めることができる。モールドホール１４のホールの周壁においても焼成前における生胚の構造の強度を高めることができるため、運搬過程におけるセラミックシェルツリー組立１０の損壊を避けることができる。この時、ワックスパターン２０’はセラミックシェル１１の内部に残留される。

図４を参照すると、脱蝋を行う時、熱蒸気によりセラミックシェル１１対して加熱を行うことにより、ワックスパターン２０’を溶解させる。セラミックシェルのモールドホール１４のホールの周壁には外部通路１４ａが形成され、外部通路１４ａにより熱蒸気が通過するのを許可することができることにより、熱蒸気の接触による熱交換の面積を相対的に増やすことができるため、脱蝋の効率を高めることができる。また、ワックスホール２４’の設計により脱蝋時の蝋液の総体積と総流量を相対的に減らすことができるため、脱蝋の製造工程を速めることができる。

図５を参照すると、精密鋳造を行う時、セラミックシェルツリー組立１０の総注入口１０１から溶湯を各セラミックシェル１１のモールドキャビティ１２の内部に注入することにより、ヘッド２０を鋳造することができる。モールドキャビティ１２にはモールドホール１４が設けられ、モールドキャビティ１２の内部の空間には比較的薄くかつ均等な肉厚が形成されることにより、モールドキャビティ１２において溶湯の注入時におけるモールドフローの流動性を改善することができるため、いかなる部位における鋳造の欠点を有効に避けることができ、特にヘッド２０の鋳造粗材が連接部２２の表面において収縮孔（shrinkage cavity）が生じるのを抑えることができる。さらに、本発明においてはホール２４の設置によりヘッド２０の製造工程も単一の注入口１３に適用することができる。また、溶湯は完全に単一の注入口１３を経由して単一方向からモールドキャビティ１２に注入されることにより、溶湯はモールドキャビティ１２の内部において傾いて単一方向のモールドフローに形成されるため、金属の結晶粒が均等かつ方向性を有した凝固の過程を行うことができ、さらにヘッド２０の鋳造粗材の機械的性質を高めることができる。また、ヘッド２０の製造工程において単一の注入口１３を使用しても、単一のセラミックシェルツリー組立１０における取り付け可能なセラミックシェル１１の数を高めることができ、さらに全体的な量産の能力を高めることができる。

図６を参照すると、本発明の実施例２のゴルフクラブヘッドの構造が掲示される。実施例１と比較し、実施例２において例えば注入口１３はモールドキャビティ１２のソール部（sole）に直接対応するように形成されるため、モールドキャビティ１２の注入の深さを縮減することができ、さらにヘッド２０の鋳造の製造工程を速めることができるため、本発明においては異なる製造工程の要求に適用することができる。

図７、８を参照すると、本発明の実施例３のゴルフクラブヘッドの構造が掲示される。実施例１と比較し、実施例３においてヘッド２０のホール２４はモールドキャビティ１２のクラウン部（crown）とソール部（sole）の間を連通するように形成され、そして上が狭く下が広い円錐状のホールに形成される。これにより、ヘッド２０のホール２４により連接部２２の正面と背面にも同様に比較的薄くかつ均等な壁の肉厚が形成されるため、セラミックシェル１１のモールドホール１４によりモールドキャビティ１２の内部の空間には比較的薄くかつ均等な肉厚が形成され、さらに単一方向のモールドフローが形成されるため、結晶粒の凝固による均等性と方向性を改善することができると共に、セラミックシェルの生胚の構造の強度と脱蝋の効率を高めることができる。他に、単一の注入口１３はモールドキャビティ１２のトウ部に直接対応するように形成されるため、単一のセラミックシェルツリー組立１０における取り付け可能なセラミックシェル１１の数を高めることができ、さらに全体的な量産の能力を高めることができる。

図９を参照すると、実施例２のヘッド２０のホール２４の口径が比較的小さいため、ジルコニウム液の含浸に不利になるため、本発明においてヘッド２０のワックスパターン２０’を製作する時、ワックスパターン２０’にはホール２４の形状を有したサンドコア３０が結合される。このように、脱蝋した後、セラミックシェルツリー組立１０のセラミックシェル１１はサンドコア３０によりヘッド２０の鋳造粗材のホール２４を形成することができる。それと同様に、図１、２に示すように、実施例１のワックスパターン２０’においても例えばサンドコア３０によりワックスホール２４’を形成することができる。

上述の如く、図１０に示す従来のゴルフクラブヘッドの構造によれば、セラミックシェルツリー組立１０には二個以上の注入口１３が設置されるため、モールドフローの流動性が低くなったり、機械的性質に影響を及ぼしたり、鋳造の欠点が生じ易くなったりするという問題点があったが、図１に示す本発明のゴルフクラブヘッドの構造によれば、ヘッド２０にホール２４が設置されるため、セラミックシェルツリー組立１０は確実に単一の注入口１３に適用することができ、さらに鋳造の品質、機械的性質、量産の効率、セラミックシェルの歩留りを高めることができると共に、製造工程を速めることができる。

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。

本発明の実施例１のゴルフクラブヘッドの構造による正面図である。 本発明の実施例１のゴルフクラブヘッドの構造のセラミックシェルツリー組立による斜視図である。 本発明の実施例１のゴルフクラブヘッドの構造のセラミックシェルツリー組立による斜視図である。 本発明の実施例１のゴルフクラブヘッドの構造のセラミックシェルツリー組立のモールドホールが型離脱を行う時における図３のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 本発明の実施例１のゴルフクラブヘッドの構造のセラミックシェルツリー組立が鋳造時における断面図である。 本発明の実施例２のゴルフクラブヘッドの構造のセラミックシェルツリー組立による断面図である。 本発明の実施例３のゴルフクラブヘッドの構造による斜視図である。 図７のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 本発明の実施例３のゴルフクラブヘッドの構造のセラミックシェルツリー組立による断面図である。 従来のゴルフクラブヘッドの構造のセラミックシェルツリー組立による斜視図である。 従来のもう一つのゴルフクラブヘッドの構造のセラミックシェルツリー組立による斜視図である。 従来のゴルフクラブヘッドの構造による正面図である。 図１２の局部拡大図である。

符号の説明

１ ツリー組立 １０ セラミックシェルツリー組立
１０１ 総注入口 １１ セラミックシェル
１２ モールドキャビティ １３ 注入口
１４ モールドホール １４ａ 外部通路
２０ ヘッド ２１ ヘッド本体
２１１ フェース板 ２２ 連接部
２２ａ 収縮孔 ２３ ネック
２３１ 結合孔 ２４ ホール
２０’ ワックスパターン ２４’ ワックスホール
３０ サンドコア

Claims (10)

1. ヘッド本体（２１）、ネック（２３）、連接部（２２）および少なくとも一個のホール（２４）により構成されるゴルフクラブヘッドの構造であって、ヘッド本体（２１）の正面にはフェース板（２１１）が設けられ、ネック（２３）はシャフトと結合するのに用いられ、連接部（２２）はフェース板（２１１）とネック（２３）の間に形成され、ホール（２４）は連接部（２２）に設けられることにより、ヘッド（２０）の鋳造品質を高めることができることを特徴とするゴルフクラブヘッドの構造。
2. ホール（２４）は連接部（２２）の正面と背面を連通するように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構造。
3. ホール（２４）は連接部（２２）の上面と底面を連通するように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構造。
4. ヘッド（２０）はセラミックシェル（１１）のモールドキャビティ（１２）から溶湯を注入して鋳造することにより形成され、モールドキャビティ（１２）には単一の注入口（１３）が設けられることにより、単一方向のモールドフロー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構造。
5. 単一の注入口（１３）はセラミックシェル（１１）のモールドキャビティ（１２）のトウ部に対応するように形成されることを特徴とする請求項４記載のゴルフクラブヘッドの構造。
6. 単一の注入口（１３）はセラミックシェル（１１）のモールドキャビティ（１２）のヒール部に対応するように形成されることを特徴とする請求項４記載のゴルフクラブヘッドの構造。
7. セラミックシェル（１１）のモールドキャビティ（１２）にはモールドホール（１４）が形成されることにより、製造し得たヘッド（２０）にはホール（２４）が形成されることを特徴とする請求項４記載のゴルフクラブヘッドの構造。
8. セラミックシェル（１１）のモールドキャビティ（１２）およびモールドホール（１４）はワックス離脱法により形成されることを特徴とする請求項７記載のゴルフクラブヘッドの構造。
9. 上記ワックス離脱法には他にサンドコア（３０）が使用され、サンドコア（３０）によりセラミックシェル（１１）のモールドキャビティ（１２）が形成されることを特徴とする請求項８記載のゴルフクラブヘッドの構造。
10. ホール（２４）により連接部（２２）の壁の肉厚は均等になるように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構造。

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