JP2009066312A - ゴルフクラブヘッドの製造方法及びゴルフクラブヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】より歪みの少ないスコアラインが形成されたゴルフクラブヘッドを提供すること。
【解決手段】フェース面に複数本のスコアラインが形成されたゴルフクラブヘッドの製造方法において、フェース面にスコアラインとなる溝を形成する第１形成工程と、前記第１形成工程で形成した前記溝の縁を切削し、前記フェース面と連続した第１の側面と、前記第１の側面及び前記溝の側面と連続した第２の側面とを有する切り欠きを前記溝の長手方向に一様に形成する第２形成工程と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明はゴルフクラブヘッドに関し、特に、フェース面のスコアラインに関するものである。

一般に、ゴルフクラブヘッドのフェース面にはトウ−ヒール方向に互いに平行な複数の直線状の溝が形成されている（特許文献１及び２）。この溝はスコアライン、マーキングライン、フェースライン等と呼ばれている（本書においてはスコアラインと称する。）。このスコアラインは、打球のバックスピン量を増大させたり、或いは、雨天時やラフからのショットの場合に、打球のバックスピン量が著しく低減することを抑制する効果がある。スコアラインの形成方法としては、例えば、切削加工、鍛造加工、鋳造加工が挙げられる。

特開平１０−２４８９７４号公報 特開２００５−１６９１２９号公報

しかし、スコアラインの幅は狭く、例えば、競技用のゴルフクラブヘッドの場合、スコアラインの幅は０．９ｍｍ以下とすることがルール上定められている。したがって、複数のスコアラインを互いに平行に、かつ、直線状に形成することは必ずしも容易ではない。例えば、切削加工でスコアラインを形成する場合、切削ツールのぶれや磨耗、或いは、フェース面を構成する材料の歪みにより、スコアラインに僅かな歪みを生じる場合がある。鍛造加工で形成する場合においてもフェース面を構成する材料の歪みの影響によりスコアラインに僅かな歪みを生じる場合がある。また、鋳造加工で形成する場合においては、ヒケの発生によりスコアラインに僅かな歪みを生じる場合がある。スコアラインに歪みがあると、その外観が悪くなり、また、製品毎の性能の個体差が生じることも危惧される。

本発明の目的は、より歪みの少ないスコアラインが形成されたゴルフクラブヘッドを提供することにある。

本発明によれば、フェース面に複数本のスコアラインが形成されたゴルフクラブヘッドの製造方法において、フェース面にスコアラインとなる溝を形成する第１形成工程と、前記第１形成工程で形成した前記溝の縁を切削し、前記フェース面と連続した第１の側面と、前記第１の側面及び前記溝の側面と連続した第２の側面とを有する切り欠きを前記溝の長手方向に一様に形成する第２形成工程と、を備えたゴルフクラブヘッドの製造方法が提供される。

本発明では、前記第１形成工程で前記溝を形成し、前記第２形成工程で、当該溝の縁を切削して前記切り欠きを形成することで、当該切り欠きを有するスコアラインを形成する。前記第２形成工程では前記溝の縁を切削するだけなので、切削量が少なくてすみ、切削ツールのぶれや磨耗或いは前記フェース面を構成する材料の歪みが小さく、より高い精度の加工ができる。そして、スコアラインの外観や性能は、スコアラインとフェース面との境界部分に左右されるところ、当該境界部分を構成する前記切り欠きが、前記第２形成工程で、より高い精度で加工されるので、実質的にスコアラインの加工精度が高くなる。よって、より歪みの少ないスコアラインが形成されたゴルフクラブヘッドを提供することができる。

また、本発明によれば、フェース面に複数本のスコアラインが形成されたゴルフクラブヘッドにおいて、前記スコアラインは、当該スコアラインとなる溝が形成された後、当該溝の縁が切削されて、前記フェース面と連続した第１の側面と、前記第１の側面及び前記溝の側面と連続した第２の側面とを有する切り欠きが前記溝の長手方向に一様に形成されたものであることを特徴とするゴルフクラブヘッドが提供される。

以上述べた通り、本発明によれば、より歪みの少ないスコアラインが形成されたゴルフクラブヘッドを提供することができる。

図１は本発明の一実施形態に係るゴルフクラブヘッド１の外観図である。同図の例はアイアン型のゴルフクラブヘッドに本発明を適用した例を示す。本発明は、ショートアイアンやウエッジタイプのアイアンのゴルフクラブヘッド、例えば、ロフト角が４０度以上７０度以下、ヘッド重量が２６０ｇ以上３２０ｇ以下のゴルフクラブヘッドに好適である。しかし、本発明はウッド型やユーティリティー型のゴルフクラブヘッドにも適用できる。

ゴルフクラブヘッド１は、そのフェース面１０に複数のスコアライン２０が形成されている。各々のスコアライン２０はトウ−ヒール方向に延在した、互いに平行な直線状の溝である。本実施形態の場合、各々のスコアライン２０の配設間隔（ピッチ）は等間隔（等ピッチ）であるが、配設間隔が異なっていてもよい。図２は、スコアライン２０の、その長手方向（トウ−ヒール方向）に直交する方向の断面図及びその部分拡大図である。本実施形態において、スコアライン２０の断面形状は、その長手方向の両端部を除き、同じである。また、各々のスコアライン２０の断面形状は同じである。

本実施形態の場合、スコアライン２０の断面形状は、略台形である。しかし、スコアライン２０の断面形状はこれに限られず、略方形、略三角形としてもよい。また、本実施形態の場合、スコアライン２０の断面形状は左右対称である。スコアライン２０の縁（フェース面１０との境界部）には、断面形状がＶ字形の切り欠き２１がスコアライン２０の長手方向に一様に形成されている。

切り欠き２１は、フェース面１０と連続する側面２１ａと、側面２１ａ及びスコアライン２０の側面（切り欠き２１を除く）２０ａと連続する側面２１ｂと、を有する。側面２１ａ及び２１ｂはいずれも平坦面である。点Ｐ１は側面２１ａと側面２１ｂとの交点である。交点Ｐ１は丸みを有していてもよい。側面２１ａと側面２１ｂとの間の角度は、例えば、９０度以上１８０度未満、好ましくは９０度以上１３５度以下である。側面２１ａ及び２１ｂの幅は同じであってもよいし、異なっていても良い。

切り欠き２１の側面２１ａとフェース面１０とは角度θ１をなしている。この角度θ１は、ショット時に生じる、ゴルフボールとフェース面１０との間の摩擦力に影響する。角度θ１が大きくなるように切り欠き２１を形成すると、ゴルフボールのバックスピン量を増大させることができるがゴルフボールに傷が付きやすくなる。逆に、角度θ１が小さくなるように切り欠き２１を形成すると、ゴルフボールのバックスピン量は減少するが、ボールに傷が付くことを防止できる。距離Ｄは、交点Ｐ１とスコアライン２０の側面２０ａとの垂線長である。距離Ｄが長いほど切り欠き２１を形成するための切削量が増えることになる。

次に、スコアライン２０の形成方法について説明する。本実施形態では、スコアライン２０の形成にあたり、まず、スコアライン２０となる溝をフェース面１０に一次形成する（第１形成工程）。以下、この溝を一次形成溝と呼ぶ。次に、一次形成溝の縁を切削し、切り欠き２１を形成し（第２形成工程）、スコアライン２０が完成する。

切り欠き２１の形成のための切削加工には、例えば、ＮＣ（数値制御）フライス盤を用いることで、より精度の高い切削加工が行える。一次形成溝の形成は、例えば、切削加工、鍛造加工、鋳造加工のいずれでもよいが、その後に行われる切り欠き２１の形成上、切削加工、特に、切り欠き２１の形成にＮＣフライス盤を用いる場合は、同じＮＣフライス盤による切削加工が望ましい。以下、一次形成溝の形成及び切り欠き２１の形成を同じＮＣフライス盤により連続的に行う場合について説明する。

図３（Ａ）は、ＮＣフライス盤により、一次形成溝を切削加工する場合の例を示した模式図である。スコアライン２０が未加工のゴルフクラブヘッド１'はＮＣフライス盤に治具２を介して固定される。なお、本実施形態の場合、フェース面１０がゴルフクラブヘッドに一体成形された場合について説明するが、フェース面１０を構成するフェース部材と、ヘッド本体とを別部材として接合してもよく、この場合、フェース部材をＮＣフライス盤に固定してスコアライン２０を形成すればよい。

ＮＣフライス盤は、軸Ｚ回りに回転駆動されるスピンドル３を有し、スピンドル３の下端には切削ツール（エンドミル）４が取り付けられている。しかして、ＮＣフライス盤において、フェース面１０の平面座標を設定した後、スピンドル３を回転駆動し、フェース面１０（ゴルフクラブヘッド１'）又は切削ツール４をスコアライン２０の形成方向ｄ１に相対的に移動しながら、フェース面１０を切削することで一次形成溝を形成する。一つの一次形成溝を形成すると、切削ツール４をフェース面１０から離間させた後、スコアライン２０の形成方向ｄ１に直交する方向に切削ツール４を相対的に移動し、次の一次形成溝を形成することで、順次一次形成溝が形成される。各一次形成溝の位置は、設計データに従って数値制御される。図３（Ｂ）は、第１形成工程にて形成された一次形成溝２０'の断面形状の例を示す図である。

次に、全ての一形成溝の形成が完了すると、切り欠き２１の加工に移る。この場合、必要に応じて切削ツール４を交換する。図４（Ａ）は、一次形成溝２０'の両側の縁の切り欠き２１を同時加工する切削ツール４ａを用いた場合の加工例を示す。また、図４（Ｂ）は、切削ツール４ｂの回転軸Ｚをフェース面１０に対して相対的に傾斜させて切り欠き２１を加工する場合の加工例を示す。この場合、フェース面１０に対する相対的な回転軸Ｚの傾斜角度を調節可能なＮＣフライス盤を用いる必要がある。いずれの場合も、切り欠き２１の断面形状は切削ツール４ａ、４ｂの先端形状に依存する。図２の角度θ１は切削ツール４ａ、４ｂの先端形状と、切削位置に依存する。

しかして、各切り欠き２１は、一次形成溝２０'の場合と同様に、フェース面１０（ゴルフクラブヘッド１'）又は切削ツール（４ａ、４ｂ）をスコアライン２０の形成方向ｄ１（図３（Ａ））に相対的に移動しながら、一次形成溝２０'の縁を切削することで形成する。各切り欠き２１の位置は、設計データに従って数値制御される。切り欠き２１の形成が全て完了すると、図２に示した断面形状のスコアライン２０が完成する。なお、この後、フェース面１０の表面仕上げとして、フェース面１０の表面を切削してもよい。

本実施形態では、このように、一次形成溝２０'を形成し、次に、一次形成溝２０'の縁を切削して切り欠き２１を形成することで、切り欠き２１を有するスコアライン２０を形成する。切り欠き２１の形成では、既に加工済みの一次形成溝２０'の縁を切削するだけなので、切削量が少なくてすみ、切削ツールのぶれや磨耗或いはフェース面１０を構成する材料の歪みが小さく、より高い精度の加工ができる。そして、スコアライン２０の外観や性能は、スコアライン２０とフェース面１０との境界部分に左右されるところ、当該境界部分を構成する切り欠き２１が、より高い精度で加工されるので、実質的にスコアライン２０の加工精度が高くなる。よって、より歪みの少ないスコアライン２０が形成されたゴルフクラブヘッド１を提供することができる。また、副次的効果として、図２の角度θ１の大きさにより、ゴルフボールのバックスピン量及びゴルフボールの傷つき易さを調整できる。

図５（Ａ）は本発明の実施例のスコラインの計測データ、図５（Ｂ）は比較例のスコアラインの計測データを示す。実施例のスコアラインは、ＮＣフライス盤により一次形成溝の形成と、切り欠きの形成とを行った。一次形成溝の溝深さは０．４５ｍｍ（設計値）、縁の角度（図３（Ｂ）の角度θ２）は６０度（設計値）、溝幅（図３（Ｂ）のＷ２）は０．８ｍｍとし、切り欠きは、角度θ１（図２参照）は７０度（設計値）、距離Ｄ（図２参照）は０．０５ｍｍ（設計値）とした。比較例のスコアラインは、鋳造加工により形成し、実施例の切り欠きに相当する部分はないもの（実施例の一次形成溝と同様の形状）とした。比較例のスコアラインの溝深さは０．４５ｍｍ（設計値）、縁の角度は６０度（設計値）、溝幅は０．７ｍｍ（設計値）とした。

図５（Ａ）及び（Ｂ）において、「溝幅と計測位置（ｍｍ）」はスコアライン上の複数の位置における溝幅の実測値であり、実施例については図２の溝幅Ｗ１である。本実施形態では、３本のスコアラインを計測対象とした。計測位置を示す、０、±１〜±４はゴルフクラブヘッドをソールした場合の地面との接点を通り、スコラインと直交する仮想線（図１の線Ｌ１）を基準（計測位置＝０）とした位置を示す。線Ｌ１からトウ側に離間した位置を符合−で示し、ヒール側に離間した位置を符号＋で示している。例えば、「＋１」は線Ｌ１からヒール側に１ｍｍずれた位置を意味し、「−２」は線Ｌ１からトウ側に２ｍｍずれた位置を意味する。

標準偏差（同一溝）は、同じスコアライン上の各位置における溝幅の標準偏差を示し、標準偏差平均値（同一溝）は、４本のスコアラインの標準偏差（同一溝）の平均値である。誤差範囲（同一溝）は、同じスコアライン上の各位置における溝幅の最大値と最小値の差を示し、誤差範囲平均値（同一溝）は、４本のスコアラインの誤差範囲（同一溝）の平均値である。

標準偏差（溝間）は、各スコアライン上の同じ位置における溝幅の標準偏差を示し、標準偏差平均値（溝間）は、全ての計測位置の標準偏差（同一溝）の平均値である。誤差範囲（溝間）は、各スコアライン上の同じ位置における溝幅の最大値と最小値の差を示し、誤差範囲平均値（溝間）は、全ての計測位置の誤差範囲（溝間）の平均値である。

図５（Ａ）及び（Ｂ）の計測データから、実施例のスコアラインの溝幅の精度は、比較例のスコアラインの溝幅の精度よりも大幅に高いことが分かる。

次に、図６は一次形成溝の縁の角度（図３（Ｂ）の角度θ２）、切り欠きの角度θ１（図２参照）並びに距離Ｄ（図２参照）を変化させた場合のスコアラインの溝幅（図２の溝幅Ｗ１）の実測値の計測、加工性及び試打結果の評価を示す図である。対象としたのは、１０個のゴルフクラブヘッド（Ｎｏ．１〜１０）であり、Ｎｏ．１のゴルフクラブヘッドについては、切り欠きを形成せず、一次形成溝の加工のみとした。

図６において、「一次形成時」は、一次形成溝の溝幅（図３（Ｂ）のＷ２）、縁の角度（図３（Ｂ）の角度θ２）の設計値並びに加工性の評価を示している。「切り欠き形成後」は、溝幅（図２のＷ１）の実測値、切り欠きの角度θ１（図２参照）の設計値、距離Ｄ（図２参照）の設計値並びに加工性の評価を示している。「試打結果」は各ゴルフクラブヘッドを用いたゴルフクラブでの試打結果を示す。

Ｎｏ．２〜Ｎｏ．１０のゴルフクラブヘッドのように、一次形成溝の縁の角度θ２、切り欠きの角度θ１、距離Ｄを変化させることにより、複数種類の溝幅のスコアラインを実現することができ、スコアラインの縁に切り欠きを設けることで、スコアラインの加工精度向上のみならず、溝幅の設計自由度の向上も図れる。

一次形成溝の加工性については、Ｎｏ．１のゴルフクラブヘッドでは、角度θ２が大きいために、抜け勾配の問題で加工性が余りよくなかった。Ｎｏ．２〜Ｎｏ．１０のゴルフクラブヘッドでは特に問題はなかった。したがって、一次成形溝の加工性の観点から、角度θ２は８５度未満、特に８０度以下であることが望ましい。また、切り欠きの加工上、一次形成溝の縁の角度θ２は小さい方が切削ツールの振動や切削抵抗が小さく、望ましいが、余り小さいと溝の断面積が小さくなってしまうため、ラフからのショット時等に低スピン傾向（バックスピンが少ない傾向）になってしまい、望ましくない。したがって、一次形成溝の縁の角度θ２は６０度〜８０度であることが望ましい。

切り欠きの加工性については、Ｎｏ．１０のゴルフクラブヘッドでは、切削量が多く（距離Ｄ：０．１２ｍｍ）、精度が出し難かった。したがって、加工性の観点から距離Ｄは０．１ｍｍ以下であることが望ましい。

試打結果については、切り欠きの角度θ１が大きいことは、ボールのスピン量増大の観点では望ましいが、ボールに傷が付き易くなる。また、公式競技用ゴルフクラブヘッドでは、スコアラインの縁の角度が９０度以下であることが定められている。したがって、Ｎｏ．７のゴルフクラブヘッドは、公式競技に使用できない。競技用ゴルフクラブヘッドに本発明を適用する場合は、角度θ１は９０度以下とすることが望ましい。

Ｎｏ．３のゴルフクラブヘッド（角度θ１：４５度）では、ボールのスピン量が少なかった。したがって、ボールのスピン量の観点では、切り欠きの角度θ１は５０度以上であることが好ましい。Ｎｏ．８〜１０のゴルフクラブヘッド（角度θ１：９０度）では、ボールスピン量は多いがボールに少し傷がついた。Ｎｏ．６のゴルフクラブヘッドではボールにさほど傷が付かなかった。

したがって、公式競技への適用し、かつ、ボールのスピン量を重視した場合、切り欠きの角度θ１は５０度以上９０度以下であることが望ましい。加えて、一次成型溝の加工性を考慮した場合、切り欠きの角度θ１は、角度θ２以上９０度以下であることが望ましい。この場合、角度θ２を小さくして一次成型溝の加工性を向上しながら、切り欠きによりスピン量の低下を防止できる。

また、ボールに傷が付き難くし、かつ、ボールのスピン量を重視した場合、切り欠きの角度θ１は５０度以上９０度未満であることが望ましく、特に、５０度以上８５度以下であることが望ましい。加えて、一次成型溝の加工性を考慮した場合、角度θ２以上８５度以下であることが望ましい。

本発明の一実施形態に係るゴルフクラブヘッド１の外観図である。 スコアライン２０の、その長手方向（トウ−ヒール方向）に直交する方向の断面図及びその部分拡大図である。 （Ａ）は、ＮＣフライス盤により、一次形成溝を切削加工する場合の例を示した模式図、（Ｂ）は、第１形成工程にて形成された一次形成溝２０'の断面形状の例を示す図である。 （Ａ）は、一次形成溝２０'の両側の縁の切り欠き２１を同時加工する切削ツール４ａを用いた場合の加工例を示す図、（Ｂ）は、切削ツール４ｂの回転軸Ｚをフェース面１０に対して相対的に傾斜させて切り欠き２１を加工する場合の加工例を示す図である。 （Ａ）は、本発明の実施例のスコラインの計測データ、（Ｂ）は、比較例のスコアラインの計測データを示す。 一次形成溝の縁の角度（図３（Ｂ）の角度θ２）、切り欠きの角度θ１（図２）及び距離Ｄ（図２）を変化させた場合のスコアラインの溝幅（図２の溝幅Ｗ１）の実測値の計測結果、加工性及び試打結果の評価を示す図である。

符号の説明

１ ゴルフクラブヘッド
１０ フェース面
２０ スコアライン
２１ 切り欠き

Claims (6)

1. フェース面に複数本のスコアラインが形成されたゴルフクラブヘッドの製造方法において、
   フェース面にスコアラインとなる溝を形成する第１形成工程と、
   前記第１形成工程で形成した前記溝の縁を切削し、前記フェース面と連続した第１の側面と、前記第１の側面及び前記溝の側面と連続した第２の側面とを有する切り欠きを前記溝の長手方向に一様に形成する第２形成工程と、
   を備えたゴルフクラブヘッドの製造方法。
2. 前記第２形成工程では、
   前記フェース面又は切削ツールを前記スコアラインの形成方向に相対的に移動しながら、前記第１形成工程で形成した前記溝の縁を前記切削ツールで切削し、前記切り欠きを形成することを特徴とする請求項１に記載のゴルフクラブヘッドの製造方法。
3. 前記溝の縁の角度が８０度以下であることを特徴とする請求項１に記載のゴルフクラブヘッドの製造方法。
4. 前記切り欠きの前記第１の側面と、前記フェース面とがなす角度が５０度より大きく、９０度以下であることを特徴とする請求項３に記載のゴルフクラブヘッドの製造方法。
5. 前記切り欠きの前記第１及び第２の側面の交点と、前記溝の前記側面との垂線長が０．１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のゴルフクラブヘッドの製造方法。
6. フェース面に複数本のスコアラインが形成されたゴルフクラブヘッドにおいて、
   前記スコアラインは、当該スコアラインとなる溝が形成された後、当該溝の縁が切削されて、前記フェース面と連続した第１の側面と、前記第１の側面及び前記溝の側面と連続した第２の側面とを有する切り欠きが前記溝の長手方向に一様に形成されたものであることを特徴とするゴルフクラブヘッド。

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