JP3916954B2

JP3916954B2 - ゴルフクラブおよびその製造方法

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Publication number: JP3916954B2
Application number: JP2001502642A
Authority: JP
Inventors: 元孝岩田; 清隆茶園; 勇俊成; 憲二金川
Original assignee: CHUOKOGYO KABUSHIKI KAISHA; Mizuno Corp
Current assignee: CHUOKOGYO KABUSHIKI KAISHA; Mizuno Corp
Priority date: 2000-02-02
Filing date: 2000-02-02
Publication date: 2007-05-23
Anticipated expiration: 2020-02-02
Also published as: CN1278753C; WO2001056666A1; DE60014625T2; US6666779B1; EP1175923B1; EP1175923A1; CA2359644A1; CA2359644C; EP1175923A4; DE60014625D1; CN1345253A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はゴルフクラブおよびその製造方法に関し、より特定的には、フェイス部とネック部を一体成形したゴルフクラブヘッドの構造およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ゴルフクラブのヘッド部分は、打球面を有するフェイス部と、このフェイス部とシャフトとを接続するネック部とを含む。従来、鍛造製法によるゴルフクラブヘッドとしては、フェイス部とネック部とを一体成形するものであるが、打撃時にネック部が変形を起こし易いという課題があったために、ネック部を太くしなければならず、ネック部への質量配分を軽減することが困難であった。また、フェイス部とネック部を、それぞれ別工程で成形し、その後互いに接合されていた。そのため、フェイス部とネック部の接合部分における強度が低下するという問題があった。
【０００３】
そこで、本願発明者は、その理由について鋭意検討を重ね、上記接合部分において鍛流線が不連続となることを知得した。そして、さらに様々な従来品における鍛流線について調査したところ、図２０〜図２４に示すものを発見した。これらの図に示すゴルフクラブヘッドでは、フェイス部１とネック部２の接合部分において鍛流線３が部分的にでも連続しているので、当該接合部分における強度は向上するものと推察される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この例においても、図２１に示すようにフェイス部１において鍛流線３が様々な方向を向き、フェイス部１において鍛流線３が不均一になっている。そのため、図２５に示すようにフェイス部１の硬度が不均一になり、フェイスの場所による強度の違いが生じ強度の弱い部分にあわせてフェイスの肉厚を設計しなければならず、薄肉化が難しいという問題があった。
【０００５】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものである。本発明の目的は、ネック部からフェイス部にわたって鍛流線を連続的に延在させるとともにフェイス部において鍛流線を一方向に延在させることにより、上記接合部分における強度を向上しながらフェイス部の硬度を均一にすると共に、フェイス肉厚を薄くしたり、ネック径を細くして、その余剰の質量をヘッド周辺に使用することによりスイートスポットの広いゴルフクラブにすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るゴルフクラブは、打球面を有するフェイス部と、該フェイス部とシャフトとを接続するネック部とを備え、ネック部からフェイス部に鍛流線が連続し、該鍛流線がフェイス部において一方向に延在する。鍛流線は、ネック部から、フェイス部のトウ側に向かう方向に延在する。
【０００７】
このようにネック部からフェイス部に鍛流線が連続することにより、ネック部とフェイス部の接合部分における強度を向上することができる。また、鍛流線がフェイス部において一方向に延在することにより、フェイス部の硬度を均一にすることができる。
【０００８】
なお、上記鍛流線は、好ましくは、打球面において上記一方向に延在する。また、鍛流線は、好ましくは、打球面と平行な面に沿って延在する。
【０００９】
上記フェイス部の打球部におけるビッカース硬度（（Ｈｖ）荷重２ｋｇ時）の最大値と最小値との差は、好ましくは、３０以下である。また、打球部におけるビッカース硬度は、好ましくは、１３０以上１６０以下である。さらに好ましくは、打球部におけるビッカース硬度は、１４０以上１６０以下である。ここで、打球部とは、打球面から所定深さに至るフェイス部の表層部分であって、打球することが当初から予定されている部分のことを称する。
【００１０】
本発明に係るゴルフクラブの製造方法は、下記の各工程を備える。絞り塑性加工によって断面積を減じた棒状部材に曲げ加工を施す。この曲げ加工後に棒状部材に鍛造加工を施し、フェイス部とネック部とを一体成形する。
【００１１】
上記のように絞り塑性加工を施すことにより、たとえば棒状部材においてネック部となる部分の鍛流線密度を高めることができる。この状態の棒状部材に曲げ加工を施すことにより、鍛流線を生かしつつ棒状部材を屈曲させることができる。この屈曲した棒状部材に鍛造加工を施すことにより、鍛流線を最大限生かしつつ、フェイス部とネック部とを一体成形することができる。
【００１２】
上記絞り塑性加工では、棒状部材の一端における鍛流線密度を高めながら棒状部材の一端を他端よりも小さな断面積にするよう塑性変形させる。上記絞り塑性加工は、たとえば棒状部材の一端にローリング加工を施すことにより行なわれてもよい。
【００１３】
上記鍛造加工工程は、好ましくは、複数回の粗鍛成形加工を棒状部材に施して鍛流線を確保しながら棒状部材を最終形状に近づける第１鍛造加工工程と、粗鍛成形加工後の成形品に精鍛成形加工を施して最終形状に成形する第２鍛造加工工程とを含む。それにより、鍛流線を生しつつ鍛造加工を行なうことができる。
【００１４】
絞り塑性加工を施した棒状部材の一端側にネック部を形成し、棒状部材の他端側にフェイス部を形成する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図１から図１９を用いて本発明の実施の形態について説明する。
【００１６】
図１および図２は、本発明のゴルフクラブにおけるヘッド部の断面図である。図３〜図５は、上記ヘッド部の断面構造を示す写真である。
【００１７】
図１〜図５に示すように、本発明のゴルフクラブは、打球面を有するフェイス部１と、このフェイス部１とシャフトとを接続するネック部２とを備える。そして、ネック部２からフェイス部１に鍛流線３が連続し、該鍛流線３がフェイス部１において一方向に延在する。具体的には、鍛流線３の大部分が、ネック部２からフェイス部１のトウ４に向かって連続的に延在している。
【００１８】
上記のようにネック部２からフェイス部１に鍛流線が連続していることにより、フェイス部１とネック部２の接続部における強度を向上することができる。それに加え、鍛流線３がフェイス部１において上述の一方向に延在することにより、フェイス部１における硬度をほぼ均一にすることができる。
【００１９】
本願発明者は、かかる効果を確認すべく、本発明と従来のゴルフクラブについてフェイス部１の打球部におけるビッカース硬度（（Ｈｖ）荷重２ｋｇ時）を比較した。より詳しくは、打球面と略平行な面でフェイス部１を切断した場合の切断面におけるビッカース硬度を比較した。その結果を図６Ｂ、表１、図２５および表２に示す。なお、図６Ａに、ビッカース硬度測定位置を示す。
【００２０】
【表１】

【００２１】
【表２】

【００２２】
図６Ｂおよび表１に示すように、本発明ではビッカース硬度が約１３０−約１６０（フェイス部１の中央部側では約１４０−約１６０）の間でほぼ均一になっているのに対し、図２５および表２に示すように、従来例ではビッカース硬度のばらつきが本発明よりも大きくなっているのがわかる。
【００２３】
つまり、従来例では、フェイス部１の打球部における硬度が、本発明に比べて不均一であるのがわかる。これは、従来例のフェイス部１における鍛流線３が不均一であることに起因しているものと推察される。
【００２４】
なお、フェイス部１の結晶構造を観察したところ、各結晶のサイズが揃っており、また各結晶の結晶方位を調べたところ、各結晶が様々な方向を向いており、結果としてフェイス部１が均一な組成を有することを確認した。
【００２５】
また、ゴルフクラブのネック部２における硬度の測定も行なったので、その結果を以下に述べる。図７Ｂおよび表３に、本発明のゴルフクラブのネック部２におけるビッカース硬度測定結果を示す。また、図２６および表４に、従来のゴルフクラブのネック部２におけるビッカース硬度測定結果を示す。これらの図および表に示す測定結果は、図７Ａに示す位置における結果である。
【００２６】
【表３】

【００２７】
【表４】

【００２８】
上記の図７Ｂ、表３、図２６および表４に示すように、本発明のゴルフクラブのネック部２の硬度は、従来例よりは若干低いものの、本発明のゴルフクラブのフェイス部１の硬度よりは若干高くなっているのがわかる。これは、後述するように、素材においてネック部２となる部分を圧延して鍛流線３の密度を高めた結果であると推察される。
【００２９】
ここで再び図１を参照して、上記鍛流線３は、フェイス部１の少なくとも打球面とその近傍において連続して一方向（ネック部２からトウ４に向かう方向）に延在している。つまり、鍛流線３は、フェイス部１の打球面に沿って層状に上記一方向に延在している。
【００３０】
上述のように本発明のゴルフクラブでは、ネック部２からフェイス部１にわたって鍛流線３を最大限生かすように工夫している。該鍛流線３は、ネック部２およびフェイス部１の内部のみならず表面においても連続している。それにより、前述のように、ネック部２とフェイス部１の硬度を比較的高く維持しつつ、フェイス部１の硬度を均一化することができる。
【００３１】
次に、図８〜図１９を用いて、本発明に係るゴルフクラブの製造方法および各工程における素材の断面構造について説明する。
【００３２】
まず、図８に示すように、一端側の断面積を減じる絞り塑性加工を施した炭素鋼等よりなる棒状部材５を準備する。この絞り塑性加工は、たとえばロールを用いて棒状部材５の一端に圧延加工を施すことにより行なえる。このとき、図１４に示す棒状部材５の鍛流線３が不連続とならないように留意する。
【００３３】
このように絞り塑性加工を棒状部材５の一端に施すことにより、図１５に示すように、棒状部材５の一端側における鍛流線３の密度を高めることができる。この一端側にネック部２を形成し、他端側にフェイス部１を形成する。したがって、ネック部２における鍛流線の密度は、フェイス部１における鍛流線の密度よりも高くなっているものと推察される。
【００３４】
なお、棒状部材５の一端を塑性変形させて棒状部材５の断面積を減じることができるものであれば、上記の圧延加工以外の処理を採用できる。
【００３５】
次に、図９および図１６に示すように、棒状部材５に曲げ加工を施す。その後、図１０Ａおよび図１０Ｂ〜図１２Ａおよび図１２Ｂに示すように、３段階の粗鍛成形加工を施す。この粗鍛成形加工は、金型を用いて１ｔｏｎハンマーで行なった。
【００３６】
このように段階的に棒状部材５を塑性変形させることにより、図１７〜図１９に示すように、素材中にほぼ完全な鍛流線３を確保することが可能となった。具体的には、鍛流線３をネック部２からフェイス部１に連続して延在させ、かつ該鍛流線３をフェイス部１において打球面に沿って層状に延在させることが可能となった。
【００３７】
また、この３段階の粗鍛成形加工により、図１２Ａおよび図１２Ｂに示すように最終形状に近い形状にまで変形させることができるので、後述する精鍛成形加工を施すのみで、最終のゴルフクラブヘッドを成形することができる。そのため、機械加工を最終段階で追加する必要がなくなり、鍛流線３が部分的に切断されるのを回避することができる。
【００３８】
次に、トリミングを行なった後、最終仕上げとしての精鍛成形加工を行ない、図１３Ａおよび図１３Ｂに示すように、スコアライン等の細部を成形する。以上の工程を経て、ほぼ完全な鍛流線３を確保しつつ一体成形されたフェイス部１とネック部２とを備えたゴルフクラブヘッドが得られることとなる。このゴルフクラブヘッドを用いてゴルフクラブが製造される。
【００３９】
なお、上記の実施の形態では、本発明をアイアンクラブに適用した場合について説明したが、本発明の思想は、ウッドクラブ用フェイスにも適用可能である。ウッドクラブ用フェイスは、たとえば径と長さを適切に調節した素材に鍛造加工を施すことにより製造可能である。
【００４０】
以上のように、この発明の実施の形態について説明を行なったが、今回開示した実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のゴルフクラブヘッドにおける打球面と垂直な方向の断面図である。
【図２】本発明のゴルフクラブヘッドにおける打球面と平行な方向の断面図である。
【図３】本発明のゴルフクラブヘッドにおける打球面と平行な方向の断面構造を示す写真である。
【図４】本発明のゴルフクラブヘッドにおけるネック部の断面構造を示す写真である。
【図５】本発明のゴルフクラブヘッドにおけるフェイス部の断面構造を示す写真である。
【図６Ａ】本発明のゴルフクラブヘッドにおけるフェイス部の硬度測定位置を示す図である。
【図６Ｂ】本発明のゴルフクラブヘッドにおけるフェイス部の硬度測定結果を示す図である。
【図７Ａ】本発明のゴルフクラブヘッドにおけるネック部の硬度測定位置を示す図である。
【図７Ｂ】本発明のゴルフクラブヘッドにおけるネック部の硬度測定結果を示す図である。
【図８】本発明におけるゴルフクラブの製造工程の第１工程を示す図である。
【図９】本発明におけるゴルフクラブの製造工程の第２工程を示す図である。
【図１０Ａ】本発明におけるゴルフクラブの製造工程の第３工程を示す図である。
【図１０Ｂ】本発明におけるゴルフクラブの製造工程の第３工程を示す図である。
【図１１Ａ】本発明におけるゴルフクラブの製造工程の第４工程を示す図である。
【図１１Ｂ】本発明におけるゴルフクラブの製造工程の第４工程を示す図である。
【図１２Ａ】本発明におけるゴルフクラブの製造工程の第５工程を示す図である。
【図１２Ｂ】本発明におけるゴルフクラブの製造工程の第５工程を示す図である。
【図１３Ａ】本発明におけるゴルフクラブの製造工程の第６工程を示す図である。
【図１３Ｂ】本発明におけるゴルフクラブの製造工程の第６工程を示す図である。
【図１４】本発明の製造工程における素材の断面図である。
【図１５】本発明の製造工程における素材の断面図である。
【図１６】本発明の製造工程における素材の断面図である。
【図１７】本発明の製造工程における素材の断面図である。
【図１８】本発明の製造工程における素材の断面図である。
【図１９】本発明の製造工程における素材の断面図である。
【図２０】従来のゴルフクラブヘッドにおける打球面と垂直な方向の断面図である。
【図２１】従来のゴルフクラブヘッドにおける打球面と平行な方向の断面図である。
【図２２】従来のゴルフクラブヘッドにおける打球面と平行な方向の断面構造を示す写真である。
【図２３】従来のゴルフクラブヘッドにおけるネック部の断面構造を示す写真である。
【図２４】従来のゴルフクラブヘッドにおけるフェイス部の断面構造を示す写真である。
【図２５】従来のゴルフクラブヘッドにおけるフェイス部の硬度測定結果を示す図である。
【図２６】従来のゴルフクラブヘッドにおけるネック部の硬度測定結果を示す図である。
【符号の説明】
１フェイス部、２ネック部、３鍛流線。

Claims

打球面を有するフェイス部（１）と、
前記フェイス部（１）とシャフトとを接続するネック部（２）とを備え、
前記ネック部（２）から前記フェイス部（１）に鍛流線（３）が連続し、該鍛流線（３）が前記フェイス部（１）において一方向に延在し、かつ前記ネック部（２）から前記フェイス部（１）のトウ（４）側に向かう方向に延在することを特徴とする、ゴルフクラブ。
前記鍛流線（３）は、前記打球面において前記一方向に延在する、請求項１に記載のゴルフクラブ。
前記鍛流線（３）は、前記打球面と平行な面に沿って延在する、請求項２に記載のゴルフクラブ。
前記フェイス部（１）の打球部におけるビッカース硬度（Ｈｖ）の最大値と最小値との差は、３０以下である、請求項１に記載のゴルフクラブ。
前記打球部におけるビッカース硬度は、１３０以上１６０以下である、請求項４に記載のゴルフクラブ。
前記打球部におけるビッカース硬度は、１４０以上１６０以下である、請求項４に記載のゴルフクラブ。
絞り塑性加工によって断面積を減じた棒状部材（５）に曲げ加工を施す工程と、
前記曲げ加工後に前記棒状部材（５）に鍛造加工を施し、フェイス部（１）とネック部（２）とを一体成形する工程とを備え、
前記絞り塑性加工では、前記棒状部材（５）の一端における鍛流線（３）密度を高めながら前記棒状部材の一端を他端よりも小さな断面積にするよう塑性変形させる、ゴルフクラブの製造方法。
前記絞り塑性加工は、前記棒状部材（５）の一端にローリング加工を施すことにより行なわれる、請求項７に記載のゴルフクラブの製造方法。
前記鍛造加工工程は、複数回の粗鍛成形加工を前記棒状部材（５）に施して鍛流線（３）を確保しながら前記棒状部材（５）を最終形状に近づける第１鍛造加工工程と、
粗鍛成形加工後の成形品に精鍛成形加工を施して最終形状に成形する第２鍛造加工工程とを含む、請求項７に記載のゴルフクラブの製造方法。
前記絞り塑性加工を施した前記棒状部材（５）の一端側に前記ネック部（２）を形成し、
前記棒状部材（５）の他端側に前記フェイス部（１）を形成する、請求項７に記載のゴルフクラブの製造方法。