JP2009213712A - 球技用ボールの製造方法及び球技用ボール - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、金型キャビティ内に、内部に空洞を有する球体または発泡体からなる球体をサポートピンで配設し、この状態で上記球体の周囲にカバー材料を射出成形し、該カバー材料の射出完了直前にサポートピンが金型キャビティの壁面まで後退する工程を含む直径50〜70mmの球技用ボールの製造方法において、上記サポートピンを、金型キャビティの両極点を中心とする直径5〜25mmの範囲内のリング状領域内に3〜10本設けると共に、サポートピンの断面形状を、直径又は楕円の長径或いは短径が2〜6mmの円形状又は楕円形状とする球技用ボールの製造方法を提供する。
【効果】本発明の球技用ボールの製造方法によれば、サポートピンの形状、数及び配置位置を制御することにより、ゴルフボールのカバーよりも厚いカバー層を射出成形する必要のある球技用ボールにおいても、その外観特性や耐久性を優れた球技用ボールを得ることができる。
【選択図】図1
【効果】本発明の球技用ボールの製造方法によれば、サポートピンの形状、数及び配置位置を制御することにより、ゴルフボールのカバーよりも厚いカバー層を射出成形する必要のある球技用ボールにおいても、その外観特性や耐久性を優れた球技用ボールを得ることができる。
【選択図】図1
Description
本発明は、パークゴルフ用又はグラウンドゴルフ用として好適な球技用ボールの製造方法に関し、更に詳述すると、成形後の外観特性や耐久性に優れた球技用ボールの製造方法に関する。
近年、ゴルフ競技に類似した種々のスポーツが行われており、その中でも年齢・性別・経験等を問わない手軽なスポーツとして特にパークゴルフやグラウンドゴルフが注目を集めている。このパークゴルフやグラウンドゴルフでは、ゴルフボールよりも直径・質量の大きい樹脂製ボールを使用するものであり、当該ボールに求められる性能として、打撃時のフィーリングや打音、打撃後の飛距離やコントロール性、耐久性に併せファッション性等の外観特性が挙げられる。その一例として、特開2006−167007号公報や特開2006−167008号公報には、中空部を被覆する所定硬度の包囲層と所定硬度の外層とを有する球技用ボールが提案されている。
上記のパークゴルフボールやグラウンドゴルフボールは、通常、ゴルフボールと同様なインサート成形にて製造されるが、ゴルフボールと比較すると最長流動距離が長いため、均一な厚みを有するカバー層を被覆させることが困難であり、金型キャビティ中心に配置される球体上にカバー層を被覆させた際に、層の不均一による偏芯が生じてしまう場合がある。
また、上述の理由によりウェルドやガス溜りが発生し易く、外観特性と耐久性を損ねる場合があり、更にサポートピン等の機械的手段によって金型キャビティ内の球体を保持した後、サポートピンをあるタイミングで退出させるものであるが、サポートピンの配置位置によっては、溶融樹脂の流動先端部とサポートピンとの接触状況に影響を及ぼし、サポートピン痕跡の外観悪化や耐久性の低下を引き起こすのみでなく、場合によってはサポートピン穴とサポートピンとの僅かな摩擦による金属磨耗粉等による外観汚れを発生したり、保持状態によってはウェルドやガス溜りが発生しやすい状況となる場合がある。
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、射出成形後の外観特性や耐久性に優れた球技用ボールを製造する方法を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記目的を達成するため、金型キャビティ内に、内部に空洞を有する球体または発泡体からなる球体をサポートピンで配設し、この状態で上記球体の周囲にカバー材料を射出成形し、該カバー材料の射出完了直前にサポートピンが金型キャビティの壁面まで後退する工程を含む直径50〜70mmの球技用ボールの製造方法において、上記サポートピンを、金型キャビティの両極点を中心とする直径5〜25mmの範囲内のリング状領域内に3〜8本設けると共に、サポートピンの断面形状を、直径又は楕円の長径或いは短径が2〜6mmの円形状又は楕円形状とすることを特徴とする球技用ボールの製造方法を提供する。また、本発明は、上記製造方法により製造される球技用ボール、特に、パークゴルフ又はグラウンドゴルフ用である球技用ボールを提供する。
即ち、本発明の球技用ボールの製造方法は、金型キャビティ内に、内部に空洞を有する球体または発泡体からなる球体をサポートピンで配設し、この状態で上記球体の周囲にカバー材料を射出成形して直径50〜70mmの球技用ボールを製造するものであり、カバー材料の射出完了直前にサポートピンを金型キャビティの壁面まで後退させる際に生じる溶融樹脂の流動先端部とサポートピンとの接触状況に起因した成形不良や成形物の外観悪化等を解消すべく、サポートピンの配置位置、個数及び断面形状を特定範囲に設定することを本発明の構成としたものである。
また、本発明の製造方法では、サポートピンの形状、個数及び配置位置の適正化のほか、更には、センターピン形状、ゲートランナー及びゲートランナーにより形成されるゲートの形状、個数及び配置位置を、樹脂材料の溶融物性と層厚みとの相関と併せて適正化することにより、射出成形により得られた球技用ボールの外観特性及び耐久性を向上させることができる。
本発明の球技用ボールの製造方法によれば、金型キャビティ内に進退可能に配置されるサポートピンの形状、数及び配置位置を制御することにより、ゴルフボールのカバーよりも厚く、或いは樹脂流動距離が長いカバー層を射出成形する必要のある球技用ボールにおいても、その外観特性や耐久性を優れた球技用ボールを得ることができる。
以下、本発明の製造方法につき図面を用いて以下に詳しく説明する。
上記球技用ボールの製造については、図1に示すように、射出成形用金型を用いた射出成形方法を採用することができ、具体的には、空洞1aを有する中空球体1を予め作成し、該球体1を金型5内に配備し、複数個のサポートピン6で球体を支持しながら球状のキャビティ2内にカバー材料を導入して当該カバーを射出成形する方法である。この場合、カバー材料の射出完了直前には、サポートピン6が金型キャビティの壁面5aまで後退するものである。なお、球体に被覆されるカバー層が2層以上の場合、上記の射出成形法を各カバー層ごとに2回以上行うことにより実現することができる。
本発明では、金型キャビティ内に進退可能に配置されるサポートピン6を、金型キャビティの両極点を中心とする直径5〜25mmの範囲内のリング状領域内に3〜10本設けると共に、サポートピンの断面形状を直径又は楕円の長径或いは短径が2〜6mmの円形状又は楕円形状とすることを特徴とするものである。
上記サポートピンの配置位置は、図2に示されるように、金型キャビティの両極点Pを中心とする直径5〜25mmの範囲内のリング状領域10内に設けられる。図2中に示される斜線部分がリング状領域10であり、極点Pを中心とする小円10aと大円10bとの間に囲まれた領域部分に相当する。なお、図2中では、6個のサポートピン6が同心円上(一点鎖線で示される円周上)に配置されているが、この配置に限定されるものではなく、リング状領域10内であれば任意にサポートピン6を配置することができる。
上記サポートピン6の本数について、その上限値として、好ましくは10本であり、より好ましくは8本、更に好ましくは6本である。サポートピンの本数が多い程、金型キャビティ中心の球体を保持する際の安定度が増し、エアー溜り解消へと繋がるものであるが、多すぎる場合には、サポートピンの配置が困難となり、また外観への影響や耐久性の悪化へと繋がるおそれがある。サポートピンの本数の下限値として、好ましくは3本、より好ましくは4本である。球体を保持するという構造上、溶融樹脂の流入時の圧力による球体の変位を防ぐために上記範囲内にて設置することが好ましい。
上記リング状領域10の円直径は5〜25mmである。その上限値としては、好ましくは22mmであり、より好ましくは15mmである。リング状領域10の円直径10bが上記範囲よりも大きいと、キャビティ中心に配置される球体1を保持する際の安定度は増大するが、サポートピンと溶融樹脂の流動先端部とが接触するまでの時間が短くなるおそれがある。その結果、溶融樹脂の冷却固化を早めてしまい、樹脂の会合状態に影響を与え、耐久性が悪化することがある。また、サポートピン6とサポートピン穴6aとの僅かな摩擦による金属磨耗粉や汚れ成分が存在すると、それを溶融樹脂中に取り込み、サポートピンの退出方向に巻き込んでしまい、外観特性を悪化させる場合がある。従って、リング状領域10の円直径(10a,10b)を上記上限値の範囲内に配置することにより、キャビティ2内の球体1の保持を安定化させ、成形後の外観特性及び耐久性を良好に仕上げることができる。一方、上記リング状領域10の円直径10aの下限値としては、好ましくは7mm、より好ましくは9mmである。この下限値が狭すぎる場合、サポートピン6や後述するセンターピン8との配置の自由度が減少してしまい、各ピンの穴が隣接しすぎてしまい、これにより金型強度に悪影響を及ぼすことがあり、また、球体の保持の安定度に劣ることがある。
上記の点について、更に詳述すると、図3に示されるように、リング状領域10の円直径の範囲内とすること、即ち、極Pとサポートピン6との距離Dを適正化することにより、図中矢印に示す方向にてサポートピン6を金型キャビティの壁面5aから後退させる動作のタイミングを従来よりも遅くすることができ、これによりサポートピン6先端部が溶融樹脂20の流動先端部分に接触する時間が遅くなり、該溶融樹脂の早期の冷却固化等に起因する成形不良などを確実に回避することができる。また、上記のリング状領域10の円直径の範囲内であれば、キャビティ中心に配置される球体1を安定的に保持することが可能である。
サポートピン6の形状については、断面が円形又は楕円形状を採用することが好適であり、特に、円形加工性、圧力損失及び熱伝達の点から、断面積対周長比の大きい円形を採用すること好適である。また、サポートピン6の断面円形の大きさについては、直径又は楕円の長径の上限値として、好ましくは6mm、より好ましくは5mm、更に好ましくは4mmである。また、直径又は楕円の短径の下限値として、好ましくは1mm、より好ましくは2mm、更に好ましくは3mmである。サポートピンの直径又は楕円の長径値が大きい程、射出成形の際に生じるエアやガス等の揮発成分の排出に有利であるが、大きくなり過ぎると、溶融樹脂との接触面積が大きくなり、耐久性や外観特性に悪影響を及ぼす可能性がある。また、サポートピンの直径又は楕円の短径値が小さいと、上記ガス成分の排出に不利である場合があり、またサポートピンが細すぎると球体保持時の安定性に欠けたり、サポートピン自身の耐久性に劣る場合がある。なお、サポートピンの種類については、1種類のみならず、形状及び直径が異なる2種類以上を用いることもできる。
上述したリング状領域10内でサボートピン6を配置し、このサポートピン6が金型キャビティ2内の球体1を支持した状態で溶融樹脂(カバー材料)を射出することにより球体1の周囲に所定厚のカバー層が形成される。
上記溶融樹脂(カバー材料)のメルトフローレートについては、特に制限はないが、その上限値としては、好ましくは40dg/minであり、より好ましくは30dg/min、更に好ましくは25dg/minである。メルトフローレートが高いと、樹脂の流動性が良くなり、成形時の取り扱いが容易になる場合があるが、一方、反発性や耐久性に劣る場合がある。下限値として、好ましくは1dg/min、より好ましくは5dg/min、更に好ましくは10dg/minである。メルトフローレートが低い場合、樹脂の流動性が悪く、成形が非常に困難となり生産性に劣る。
また、球体1の周囲に形成されるカバー層の厚さについて、その上限値としては、好ましくは5.0mm、より好ましくは3.5mm、更に好ましくは3.0mmである。カバー層が厚い場合、射出成型により成型する際に樹脂の挙動を制御することが困難な場合があり、ガス溜り又はウェルドの発生を招くことがある。また、カバー層の厚さの下限値として、好ましくは0.2mm、より好ましくは0.5mm、更に好ましくは0.8mm、より更に好ましくは1.0mm、最も好ましくは2.0mmである。カバー層が薄い場合、均一に成型することが困難であり、また耐久性にも劣る場合がある。
また、本発明では、金型キャビティ2の極P及びその近傍の位置には、図1に示すように、センターピン(ベントピン)8を配置することにより、ガス溜り又はウェルドなど溶融樹脂の成形不良を可及的に防止して本発明の効果をより有効に発揮させることができる。この場合、センターピンの形状としては、加工性、圧力損失及び熱伝達の点から断面積対周長比の大きい円形が好ましい。センターピン8の直径について、その上限値としては、好ましくは15mmであり、より好ましくは10mm、更に好ましくは6mmである。その直径の下限値として、好ましくは1mmであり、より好ましくは2mm、更に好ましくは4mmである。パークゴルフボールやグラウンドゴルフボールのような最長流動距離が比較的長いものを合成樹脂にてインサート成形する場合、エアー溜りが発生し易いので、エアー抜け用の面積を広くすることが好ましいが、外観特性へのセンターピン跡の影響やサポートピンの配置の自由度との関係から上記範囲内にて設計することが好適である。
また、射出成形金型には、特に図示してはいないが、通常、キャビティと連通するゲート及びゲートランナーが設けられるが、そのゲート1個当たりの断面積については、特に制限はないが、その上限値として、好ましくは20mm2であり、より好ましくは15mm2、更に好ましくは13mm2である。ゲートの断面積が広いと溶融樹脂の流入が容易になるが、一方、広すぎると流動樹脂を冷却固化しにくくなり、ゲート部下部の樹脂の逆流を招く場合がある。一方、ゲートの断面積の下限値として、好ましくは0.7mm2、より好ましくは1.5mm2、更に好ましくは1.7mm2である。ゲート部の断面積が狭すぎると流動樹脂に対する剪断応力が高くなり、樹脂物性を損ねる場合があり、また、断面積当たりの当りの射出圧力が高くなるのでゲート下部の樹脂が凹んでしまい、外観特性を損ねる場合がある。
ゲートランナーの本数の上限値として、好ましくはサポートピン数をnとした場合に3n本であり、下限値として、好ましくはn本である。ゲートランナーの本数については、望ましくは、それぞれのゲートから溶融樹脂が物性を低下することなくキャビティ空間を隙間なく充填すること、更に望ましくは、全てのゲートから射出された溶融樹脂が同時にキャビティ空間を充填するように決定することが求められる。ゲートランナーの本数が多いと、より短い最長流動距離でキャビティ空間を充填することができるが、一方、溶融樹脂の会合面数が増えてしまうのでウェルドやエアー溜り発生の原因となってしまう。
各ゲートランナーの配置位置については、溶融樹脂が均一にキャビティ空間内を充填するように対称性に優れた均等な配置位置にすることが望ましい。また、ゲートからの流動距離が最短である位置にサポートピンが配置されることは、溶融樹脂とサポートピンとの接触までの時間を早めることになるので好ましくない。
また、パークゴルフボールやグラウンドゴルフボールのように最長流動距離が比較的長いものを合成樹脂にてインサート成形する場合、溶融樹脂流入の均一性を保つことが困難な場合があるので、必要に応じ、ゲートの断面積を適宜調整することにより、溶融樹脂流入の均一性を図ることができる。更に、左右及び/又は上下の溶融樹脂流入のバランスを調整するために、必要に応じて少なくとも1個のゲートの面積を残りのゲートの面積よりも大きく設定しても良い。
以上説明したように、本発明の球技用ボールは、図1に示す構成を有する射出成形金型を用いて製造することができる。即ち、金型5の上型と下型とを分離可能に接合した状態で、射出成形機に通じる主ランナーからリング状又は馬蹄状ランナーを通じて、金型キャビティ2の分割面位置に開口した溶融樹脂注入ゲートを介して溶融樹脂(カバー材)を球体1とキャビティ壁面5aとの空隙に射出供給し、射出完了直前又は射出完了と同時に溶融樹脂からサポートピン6をキャビティ壁面5a位置まで後退させることにより球体の周囲に所望のカバーを成形することができる。
そして、金型キャビティ2内に生じるエアやガス等の揮発成分は、サポートピン6の孔やセンターピン8の孔を通じて金型外へ速やかに排出することができるものであるが、本発明では、上述したように、サポートピンの形状、数及び配置位置を特定範囲に制限することにより、更には、金型キャビティの極及び近傍に配置されるセンターピン形状、ゲートランナー及びゲートランナーにより形成されるゲートの形状、個数及び配置位置を特定範囲に制限することにより、ゴルフボールのカバーよりも厚い、或いは樹脂流動距離が長いカバー層を射出成形する必要のある球技用ボールの外観特性や耐久性を向上させて品質の高い製品を製造することができるものである。
上記射出成形用金型により成型された球技用ボールは、グラウンドゴルフ用,パークゴルフ用のボール及びこれらの競技に類似した球技用ボールであり、その構造は、例えば、図4(A)に示すように、空洞1a及び所定厚の球殻層1bから構成された中空球状体である球体1と、該球体を被覆す2層のカバー層3,3とを具備するものや、図4(B)に示すように、発泡体1cからなる球体を採用することもできる。なお、カバー層は、図中では2層に形成されているが、単層であってもよく、必要により3層構造等に多層化することができる。
上記球技用ボールは、その直径が50〜70mmであるグラウンドゴルフ用,パークゴルフ用のボール及びこれらの競技に類似した球技用ボールであり、その直径,質量は各種競技の規則等に応じて適宜設計変更することができる。例えば、パークゴルフ用ボールの場合、公式球技用としては、国際パークゴルフ協会認定の規則に従い、直径60ミリメートル±0.5ミリメートル、重量80グラム〜95グラム以下、材質は合成樹脂、音圧84デシベル(dB)以上とすることができる。
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は上記実施例に制限されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更しても差し支えない。
1a 空洞部
1b 球殻層
1 球体
2 キャビティ
5 金型
5a キャビティの壁面
6 サポートピン
8 センターピン(ガスベントピン)
20 溶融樹脂(カバー材料)
P 極
1b 球殻層
1 球体
2 キャビティ
5 金型
5a キャビティの壁面
6 サポートピン
8 センターピン(ガスベントピン)
20 溶融樹脂(カバー材料)
P 極
Claims (11)
- 金型キャビティ内に、内部に空洞を有する球体または発泡体からなる球体をサポートピンで配設し、この状態で上記球体の周囲にカバー材料を射出成形し、該カバー材料の射出完了直前にサポートピンが金型キャビティの壁面まで後退する工程を含む直径50〜70mmの球技用ボールの製造方法において、上記サポートピンを、金型キャビティの両極点を中心とする直径5〜25mmの範囲内のリング状領域内に3〜10本設けると共に、サポートピンの断面形状を、直径又は楕円の長径或いは短径が2〜6mmの円形状又は楕円形状とすることを特徴とする球技用ボールの製造方法。
- 金型キャビティの両極点を中心とするリング状領域の円直径が7〜22mmである請求項1記載の球技用ボールの製造方法。
- 上記カバー材料を射出成形して形成されるカバー層の厚さが0.5〜3.5mmである請求項1又は2記載の球技用ボールの製造方法。
- 上記カバー材料のメルトフローレートが1〜40dg/minである請求項1、2又は3記載の球技用ボールの製造方法。
- 金型キャビティの極及びその近傍の位置にセンターピンを配置した請求項1〜4のいずれか1項記載の球技用ボールの製造方法。
- 上記センターピンの形状が、直径1〜10mmの円形である請求項5記載の球技用ボールの製造方法。
- 金型には、複数のゲート及びゲートランナーを有し、1つのゲートの面積が0.7〜15mm2であり、かつサポートピンの本数をnとした時にゲートランナーの本数がn、2n又は3nである請求項1〜6のいずれか1項記載の球技用ボールの製造方法。
- 上記ゲートランナーは、その間隔が均等な位置に配置されると共に、センターピンとサポートピンとを結ぶ延長線上には配置されない請求項7記載の球技用ボールの製造方法。
- 上記ゲートランナーによるゲートのうち、少なくとも1個のゲートの面積が残りのゲートの面積よりも大きく設定される請求項7又は8記載の球技用ボールの製造方法。
- 請求項1〜9のいずれか1項記載の製造方法により製造されたことを特徴とする球技用ボール。
- パークゴルフ用又はグラウンドゴルフ用である請求項10記載の球技用ボール。
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JP2008061543A JP2009213712A (ja) | 2008-03-11 | 2008-03-11 | 球技用ボールの製造方法及び球技用ボール |
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- 2008-03-11 JP JP2008061543A patent/JP2009213712A/ja active Pending
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A977 | Report on retrieval |
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A02 | Decision of refusal |
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