JP4035674B2 - ゴルフボール射出成形用金型、ゴルフボール射出成形方法及びゴルフボール - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴルフボール射出成形用金型及びゴルフボールに関し、特に偏心のない均一な薄肉カバーを有するゴルフボールを効率よく確実に成形することができるゴルフボール射出成形用金型及び該金型により成形されたゴルフボールに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、コアの表面にカバー材を射出成形してコアをカバーで被覆したゴルフボールを得る場合、2つ割金型のキャビティ内にコアを配置すると共に、このコアを支持ピンで支持し、金型キャビティ内面とコア表面との間に形成された隙間にカバー材を射出してカバーを成形する方法が採られている。
【0003】
更に詳しく説明すると、図8に示したように、上記射出成形用金型1は、その内部に球状キャビティ2を形成し、このキャビティ2の赤道位置に上型1aと下型1bの分割面(パーティングライン)Pを有する。なお、図示を省略しているが、キャビティ壁面2aにはボールにディンプルを型付するための小さい隆起(ディンプル形成用凸部)を多数形成している。
【0004】
このキャビティ2のパーティングラインP位置には、図9に示したように、射出成形機と通じる主ランナー6から成形材料をリング状ランナー4を通じてキャビティ2内に注入する成形材料注入ゲート5を複数個、例えば8個等間隔を置いて具備すると共に、キャビティの南北両極位置にガス抜き孔8とその孔内に挿入されたガス抜きピン9を具備し、両者の隙間10を通して成形時のガスや揮発分が排出されるように構成されている。
【0005】
また、上記ガス抜き孔8から同心円をもって隔てた位置、例えば90°づつ間隔を置いて4本(上下型合計で8本)コア3を支持する柱状の支持ピン7を進退可能に備えている。これら支持ピン7の中心軸線は赤道を含む分割面Pに対し直交する方向を向いており、これら支持ピン7により上下(両極)方向からキャビティ2の中心位置にコア3を支持し得るように構成されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記金型を使用してコアの周囲にカバーを成形する場合、偏心が生じ易い、薄肉のカバーを形成することが困難である等の問題がある。
【0007】
即ち、上記コアは、カバーと同様に弾性体であり、カバー材の射出圧力が通常1,400〜2,000kg/cm2という高圧であり、ゲートが分割面に平面的に設けられているために、コアに対して横(赤道)方向から成形材料が射出され、その高い圧力によってコアは上下(両極)方向に楕円球(ラグビーボール)状に変形し、その結果、ゲートの近傍ではコアとキャビティの隙間が拡大すると共に、両極位置では逆に隙間が縮小してしまう。
【0008】
そして、射出後、コアが元の球体に復元する前にカバー材の一部が固化してしまい、その結果、コア上に不均一な厚さのカバーが形成されてしまう。特に厚さが1mm又はそれ以下の薄肉カバーをコアの周囲に形成する場合には、コアがボール表面に殆ど露出してしまうという問題がある。
【0009】
また、比較的厚肉のカバーを射出成形する場合にも、上記問題点に基づく不具合は同様であり、射出圧力に基づく支持ピンの負担が著しく大きくなり、偏心してしまうという問題がある。
【0010】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、偏心のない均一な厚さのカバーを有すると共に、ウェルドラインなど成形不良がなく成形面が綺麗なゴルフボールを成形することができるゴルフボール射出成形用金型及び該金型により成形されたゴルフボールを提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、下記のゴルフボール射出成形用金型及びゴルフボールを提供する。
【0012】
請求項1:
内部に球状キャビティを有し、このキャビティのほぼ赤道の位置に分割面を有すると共に、上記赤道をとりまく位置またはその近傍に射出成形機から成形材料を上記キャビティ内に注入する複数の成形材料注入ゲートを具備し、且つキャビティのほぼ両極位置にもそれぞれ成形材料注入ゲートを具備したゴルフボール射出成形用金型において、複数のコアサポートピンが上記キャビティの赤道及び両極以外の区域に該キャビティの実質上中心に向かって進退可能に配置され、このコアサポートピンは、その先端が互いに対向して配置された複数の対からなり、かつキャビティの南北緯40〜50°の位置であって成形材料が収斂する位置に設けられ、その形状が、後端から中央部まで大径となり、中央部から先端にかけて小径となる二段構造の柱状であり、これらの構成により、サポートピンとそのピン収納孔との間に形成される隙間から成形時に発生するガスや揮発分を排出し成形不良を防止することを特徴とするゴルフボール射出成形用金型。
【0013】
請求項2:
上記サポートピンを赤道をとりまく位置またはその近傍のゲートとゲートのほぼ中央を通るキャビティの経線上に設けた請求項1記載の金型。
【0014】
請求項3:
請求項1又は2記載の金型により成形されたゴルフボール。
【0015】
請求項4:
球状キャビティを有し、このキャビティのほぼ赤道の位置に分割面を有する射出成形用金型を用い、このキャビティ内にゴルフボールコアを配設すると共に、上記赤道をとりまく位置またはその近傍に配置され、且つキャビティのほぼ両極位置にもそれぞれ配置された複数のゲートから成形材料を上記キャビティ内に注入してコアの周囲にカバー材料を射出成形するゴルフボールの射出成形方法において、複数のコアサポートピンが上記キャビティの赤道及び両極以外の区域に該キャビティの実質上中心に向かって進退可能に配置され、このコアサポートピンは、その先端が互いに対向して配置された複数の対からなり、かつキャビティの南北緯40〜50°の位置であって成形材料が収斂する位置に設けられ、その形状が、後端から中央部まで大径となり、中央部から先端にかけて小径となる二段構造の柱状であり、これらの構成により、サポートピンとそのピン収納孔との間に形成される隙間から成形時に発生するガスや揮発分を排出し成形不良を防止することを特徴とするゴルフボール射出成形方法。
【0018】
本発明によれば、偏心のない均一な厚さのカバーを有し、成形面が綺麗なゴルフボールを効率よく確実に成形することができるものである。
【0019】
即ち、内部に球状キャビティを有し、このキャビティのほぼ赤道の位置に分割面を有すると共に、上記赤道をとりまく位置またはその近傍に射出成形機から成形材料を上記キャビティ内に注入する複数の成形材料注入ゲートを具備したゴルフボール射出成形用金型において、▲1▼上記キャビティの赤道及び両極以外の区域に該キャビティの実質上中心に向かって進退可能に配置された複数のコアサポートピンを有すること、好ましくはこれらサポートピンはその先端が互いに対向し、キャビティの南北緯45°近傍に配置されると共に、サポートピンを収納する収納孔とサポートピンとの間にガスベントを形成すること、好ましくは▲2▼キャビティの赤道をとりまく位置またはその近傍以外のキャビティの両極位置にもそれぞれ成形材料注入ゲートを具備することにより、コアをキャビティの中心位置に確実に支持し得、サポートピンにかかる負担が軽減されると共に、成形時のガスや揮発分を成形材料が収斂する位置において速やかに外部に排出することができ、ウェルドラインなどの成形不良が生じず、綺麗な成形面を有するゴルフボールを効率良く確実に成形できるものである。
【0020】
また、ゲート位置をキャビティ形状に対応した立体的な配置としたことにより、コアにかかる射出圧力を均等に分散でき、特に厚さ1mm又はそれ以下の薄肉カバーであっても均一な厚さで偏心なく成形できるものである。
【0021】
【発明の実施の形態及び実施例】
以下、本発明の一実施例につき図面を参照して説明する。
[第1実施例]
図1は本発明のゴルフボール射出成形用金型の一実施例を示す断面図であり、図2は同金型の上型または下型を分割面側から極方向をみた状態を示す平面図であり、この金型において、図8,9の金型と同じ構成部品には同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【0022】
この金型1は、上型1aと下型1bとが分離可能に接合することにより、内部に中空球状キャビティ2を形成し、このキャビティ2の赤道対応位置に分割面(パーティングライン)Pを有するものである。なお、図示を省略しているが、キャビティの壁面はゴルフボールのディンプルを型付ける小高い隆起(ディンプル形成用凸部)を多数備えている。
【0023】
上記金型1は、図1,2に示したように、キャビティ2の赤道をとりまく位置またはその近傍に射出成形機(図示せず)と通じる主ランナー6,6を介して2つの半リング状ランナー14,14を備えており、これら半リング状ランナー14の内周部に周方向に沿って複数個、好ましくは2〜6個(赤道位置に合計4〜12個)等間隔を置いて突出配設したノズル状ランナー部11の先端にキャビティ内に開口する成形材料注入ゲート5が設けられている。本実施例では半リング状ランナーに4個(赤道位置に合計8個)のゲート(ノズル状ランナー部)を等間隔を置いて設けている。
【0024】
なお、キャビティの赤道をとりまく位置またはその近傍の半リング状ランナーは、上記例に制限されるものではなく、例えばリング状ランナーを3又は4分割して複数の円弧状ランナーとしてもよく、或いは1本のリング状ランナーとしても構わない。
【0025】
本発明の金型は、上記赤道位置に開口するゲート5と共に、好ましくはキャビティのほぼ両極(北極及び南極)位置にもそれぞれ1個又は複数個(それぞれ両極近傍に2〜4個)の成形材料注入ゲート5’を備えている。これらゲート5’は、上下型の分割面Pから両極方向に向かって上下方向に延びる第2のランナー12の先端に設けられている。
【0026】
即ち、第2のランナー12は、図2に示したように、半リング状ランナー14と半リング状ランナー14の間から主ランナー6’と連通部12aを介して通じ、分割面Pから上下方向にそれぞれ両極方向に向かってキャビティ面に沿って曲線を描いて延びる形状に形成されており(図1参照)、第2のランナー12の先端のゲート5’はキャビティ面2aに対してほぼ垂直となる方向に両極位置で開口している。なお、第2のランナー12は、その他端部が半リング状ランナー14と通じるように形成することもできる。
【0027】
なお、これら半リング状ランナー及び第2のランナーの内径、長さ、ゲート径及び射出圧力などを調整することにより各ゲートから射出注入される成形材料の射出条件を適正化することができるものである。半リング状ランナーと第2のランナーの内径はほぼ同じ太さに形成され、通常3〜5mm程度であり、ゲート径は通常0.5〜1.0mm程度である。
【0028】
本発明の金型においては、第2のランナー12は、図1,2以外にも種々の態様に形成することができ、例えば図3に示したように、第2のランナー12を分割面Pの上下方向にそれぞれ両極方向に向けてコの字状に延びるように形成してもよい。また、図4に示したように、第2のランナー12を分割面Pから互いに上方または下方に向いてコの字状に延びるように形成することもでき、この場合上方に延びる第2のランナー12はキャビティの北極位置で開口するゲート5’を先端に有し、下方に延びる第2のランナー12はキャビティの南極位置で開口するゲート5’を先端に有している。
【0029】
更に、第2のランナー12を分割面Pから上下方向に延びるように形成せず、図5に示したように、分割面Pの半リング状ランナー14とは異なる経路からノズル状ランナー部11’の先端のゲート5’をキャビティの両極位置に開口するように形成することもできる。
【0030】
なお、図3〜5の例において、ゲート(ランナー)位置以外は図1,2と同様に構成することができる。
【0031】
このように本発明の金型は、キャビティの赤道をとりまく位置またはその近傍に開口するゲートと共に、好ましくはキャビティの両極位置に開口するゲートを備えることにより、球状キャビティに対応した立体的なゲート配置が可能となり、成形材料を射出時には射出圧力が釣り合ってコアはキャビティの実質中心に浮上し、偏心のない均等な厚さのカバーを成形できるものである。
【0032】
次に、本発明の金型は、キャビティの赤道及び両極以外の区域に該キャビティの実質上中心に向かって進退可能に配置された複数のコアサポートピンを有し、これらサポートピンは、その先端が互いに対向して配置された複数の対からなり、赤道位置と共に、キャビティのほぼ両極位置にもそれぞれ成形材料注入ゲートを具備する場合にはキャビティの北緯45°近傍及び南緯45°近傍に配置することが好ましい。
【0033】
即ち、キャビティの赤道位置及び両極(北極、南極)位置以外の赤道を含む分割面Pに対する角度α=45°(北緯45°、南緯45°)近傍の区域、好ましくはα=40〜50°の区域にサポートピンの中心軸線がキャビティの実質上中心Cに向かって進退可能に上下型に複数対、好ましくは4〜10対のコアサポートピン13を備える。
【0034】
図1,2の例では、α=45°の南北緯度線上に9個のコアサポートピン13を有し、これらコアサポートピン13の中心軸線はキャビティの中心Cを通ると共に、コアサポートピン13の先端が上下型1a,1bにおいて互いに対向して配置された対をなしている。この場合、上型1aのコアサポートピン13の中心軸線の延長上に下型1bのコアサポートピンの中心軸線がくるように対をなして配置されており、上下型で9対(合計18本)のサポートピンを備えている。
【0035】
これらサポートピン13は、図1に示すように、キャビティ内に進出した状態でコア3をキャビティ中心位置に確実に支持すると共に、後退した状態でサポートピンの先端面13aがキャビティ内面に設けられた多数のディンプル形成用凸部(図示せず)と同様の凸部を形成し、ボール表面にディンプルを型付し得るように構成されている。なお、図示していないが、サポートピンの駆動機構としては公知の手段を採用することができる。
【0036】
上記サポートピンは、その断面形状がディンプル平面形状に対応した円形であることが好ましく、このサポートピンの後端から中央部までが大径で、中央部から先端にかけて小径となる二段構造の柱状に形成されている。このようなピン形状とすることにより、サポートピンがキャビティ内から後退した時に、サポートピン収納孔15とサポートピン13との隙間16が広く確保でき、成形時のキャビティ内からガスや揮発分を速やかに排出することができるものである。
【0037】
図1,2の例では、コアサポートピンは、直径の異なる大小2種類を使用しており、大サポートピン13bの先端面によってボール表面に大径ディンプルを型付し、また小サポートピン13cの先端面によってボール表面に小径ディンプルを型付し得るように構成されている。本実施例では、上型または下型に大サポートピンを4本、小サポートピンを5本備えており、これら大小サポートピン13b,13cは、図2に示した位置にほぼ等間隔をおいて配置されているが、両極位置に開口するゲート5’に通じる第2のランナー12位置に限って、この第2のランナー12の両側に小サポートピン13cを各々1個配置している。この場合、大サポートピンの直径(大径ディンプルの直径)は通常2〜4mm、小サポートピンの直径(小径ディンプルの直径)は通常1〜2mmであり、サポートピンの成形面からの突出高さ若しくは後退距離は通常0.5〜5.0mmである。
【0038】
また、本発明の金型におけるコアサポートピンは、赤道をとりまく位置またはその近傍位置のゲート5とゲート5のほぼ中央を通るキャビティの経線上に設けることが好ましい。その理由は、各ゲートから成形材料が射出注入されると、当初成形材料はコアとキャビティ壁面との間の隙間をゲートを中心に同心円をなして流動拡散していくが、赤道上の互いに隣り合ったゲートより注入された成形材料は合体し、両者のウェルドラインはゲート間距離のほぼ中央を通るキャビティの経線に沿って両極方向に延びて行く、そして注入時に発生するガスや揮発分はウェルドラインに沿って移動するので、ウェルドライン沿いにサポートピンを設けると、サポートピンとピン収納孔との間に形成される隙間(ガスベント)からガスや揮発分を効果的に排出することができるからである。
【0039】
実際、図1,2に示した金型を用いてゴルフボールを成形した場合、図6に示したように、金型キャビティ内に生じる成形材料注入時のウェルドラインUは、両極位置に設けたゲート5’からの成形材料も赤道方向に同心円状に流動拡散して行くため、角度αがほぼ45°の位置(位置Q;南北緯度45°)で赤道上のゲート5からの成形材料の経線に沿って延びるウェルドラインUと収斂する傾向があり、図6の位置Qにガス溜まりが形成される。
【0040】
このウェルドラインが収斂する位置Qは、赤道及び両極に設けるゲートよりの成形材料の注入バランスに依存するが、実用上角度αが南北緯度45°近傍、好ましくはα=40〜50°となる。
【0041】
そして、この成形材料が収斂する位置Qにサポートピンを設けることにより、サポートピン収納孔とサポートピンとの隙間(ガスベント)から、効率良く成形時のガスや揮発分を排出することができ、ウェルドラインなどの成形不良が生じることが防止でき、綺麗な成形面が得られるものである。
【0042】
[第2実施例]
図7は、本発明の第2実施例に係る射出成形用金型の上型または下型を分割面側から極方向をみた状態を示す平面図であり、この第2実施例の金型20の特徴は、両極位置のゲート5’に通じる第2のランナー12がコアサポートピン13の配置に対して邪魔にならないようにキャビティ2から距離を置いて設けると共に、成形材料の収斂位置(例えば図6では位置Q)に単一の直径(1〜4mm)のサポートピンを上下型に8対(合計16本)等間隔を置いて配置したものである。これらサポートピン13は、総て赤道上の隣り合ったゲート5とゲート5の中央を通る経線と角度α=45°の緯線が交わる位置にその先端が互いに対向するように配置されている。なお、サポートピンの先端面は、第1実施例と同様ディンプル形成用凸部を形成している。
【0043】
この場合、両極位置のゲート5’に通じる第2のランナー12は、屈曲させ、位置Qを避けるように迂回させれば、キャビティ位置に比較的近接して設けることができる。
【0044】
なお、第2実施例の金型を用いて成形後のキャビティの側面図は図6と同様に南北緯度45°付近にウェルドラインの収斂する位置Qが来るものとなる。
【0045】
本発明の射出成形用金型を用いて、コアの周囲にカバーを射出成形する場合、その方法及び条件は、特に制限されず、通常の方法を採用することができ、例えば、図1,2に示した金型1を用いてコアの周囲にカバーを形成する場合は、上型1aと下型1bとを分割可能に接合した状態で、射出成形機(図示せず)に通じる主ランナー6から半リング状ランナー14、及び第2のランナー12を通じて、キャビティ2の赤道位置及び両極位置に開口した成形材料注入ゲート5,5’を介してカバー材をコア3とキャビティ壁面2aとの隙間に射出供給し、射出完了直前又は射出完了と同時に成形材料からキャビティ南北緯度45°に設けたコアサポートピンをキャビティ面位置まで後退させることによりコアの周囲にカバーを形成するものである。なお、カバー材は通常ゴルフボールのカバーとして用いられる熱可塑性樹脂などを使用することができる。
【0046】
このようにして本発明の金型により成形されたゴルフボールは、カバーの厚みが1mm以下の極薄い場合でも、比較的厚肉のカバー(約2〜3mm)の場合でもサポートピンの負担が少なく、コアの偏心のない均一な厚さを有するものである。
【0047】
また、本発明のゴルフボールは、キャビティ内における成形材料が合流する位置にサポートピンを設け、このサポートピンと収納孔との間の隙間から、この付近に集まったガスや揮発分を速やかに逃がすことができ、ウェルドラインなどの成形不良が生じることを可及的に防止でき、綺麗な成形面を有するものである。
【0048】
このように本発明のゴルフボール射出成形用金型は、コアの周囲にカバーを形成する場合に好適なものであるが、中間層の形成にも用いることができ、この場合、キャビティ壁面にはディンプル形成用凸部は形成されず、コアサポートピンの先端面も凸部を形成せず平坦に形成される。更に、ワンピースタイプのゴルフボールの成形にも適用できるものである。なお、ゴルフボールの構造は、特に制限されず、糸巻きゴルフボールとしても、ソリッドゴルフボールとしても差し支えない。
【0049】
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限定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。
【0050】
【発明の効果】
本発明によれば、偏心のない均一な厚みのカバーを有するゴルフボールを効率よく確実に成形することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係るゴルフボール射出成形用金型の断面図である。
【図2】同金型の分割面方向からみた平面図である。
【図3】同金型の別の断面図である。
【図4】同金型の更に別の断面図である。
【図5】同金型のまた更に別の断面図である。
【図6】同金型で射出成形後のキャビティの仮想側面図である。
【図7】本発明の第2実施例に係る金型の分割面方向からみた平面図である。
【図8】従来の射出成形用金型の断面図である。
【図9】同金型の水平方向断面図である。
【符号の説明】
1 射出成形用金型
2 キャビティ
3 コア
4 リング状ランナー
5,5’ ゲート
6,6’ 主ランナー
11 ノズル状ランナー部
12 第2のランナー
13 コアサポートピン
14 半リング状ランナー
P パーティングライン
Claims (4)
- 内部に球状キャビティを有し、このキャビティのほぼ赤道の位置に分割面を有すると共に、上記赤道をとりまく位置またはその近傍に射出成形機から成形材料を上記キャビティ内に注入する複数の成形材料注入ゲートを具備し、且つキャビティのほぼ両極位置にもそれぞれ成形材料注入ゲートを具備したゴルフボール射出成形用金型において、複数のコアサポートピンが上記キャビティの赤道及び両極以外の区域に該キャビティの実質上中心に向かって進退可能に配置され、このコアサポートピンは、その先端が互いに対向して配置された複数の対からなり、かつキャビティの南北緯40〜50°の位置であって成形材料が収斂する位置に設けられ、その形状が、後端から中央部まで大径となり、中央部から先端にかけて小径となる二段構造の柱状であり、これらの構成により、サポートピンとそのピン収納孔との間に形成される隙間から成形時に発生するガスや揮発分を排出し成形不良を防止することを特徴とするゴルフボール射出成形用金型。
- 上記サポートピンを赤道をとりまく位置またはその近傍のゲートとゲートのほぼ中央を通るキャビティの経線上に設けた請求項1記載の金型。
- 請求項1又は2記載の金型により成形されたゴルフボール。
- 球状キャビティを有し、このキャビティのほぼ赤道の位置に分割面を有する射出成形用金型を用い、このキャビティ内にゴルフボールコアを配設すると共に、上記赤道をとりまく位置またはその近傍に配置され、且つキャビティのほぼ両極位置にもそれぞれ配置された複数のゲートから成形材料を上記キャビティ内に注入してコアの周囲にカバー材料を射出成形するゴルフボールの射出成形方法において、複数のコアサポートピンが上記キャビティの赤道及び両極以外の区域に該キャビティの実質上中心に向かって進退可能に配置され、このコアサポートピンは、その先端が互いに対向して配置された複数の対からなり、かつキャビティの南北緯40〜50°の位置であって成形材料が収斂する位置に設けられ、その形状が、後端から中央部まで大径となり、中央部から先端にかけて小径となる二段構造の柱状であり、これらの構成により、サポートピンとそのピン収納孔との間に形成される隙間から成形時に発生するガスや揮発分を排出し成形不良を防止することを特徴とするゴルフボール射出成形方法。
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---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
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