JP4181124B2 - ゴルフクラブヘッドの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、外殻部材で囲まれて内部に中空部を備えるゴルフクラブヘッドの製造方法に関する。

近年、金属製の中空ゴルフクラブヘッドにおいて、ゴルフボールを打撃する打撃面にチタン合金等を用いる他に、打撃面を成すフェース部材の厚さを薄くすることで、あるいは、フェース部材がクラウン部材やソール部材等の他の部材と接合した接合端の部分を部分的に薄くすることで、ゴルフボールの反発係数を向上することができることが知られている。このようなゴルフクラブヘッドは、一般に略同種の金属材料からなる部材を溶接してあるいはロウ付け等により接合して外殻部材が形成される。

一方、ゴルフクラブヘッドの外殻部材を所定の成形型に置くとともに、外殻部材によって囲まれるゴルフクラブヘッドの中空部内に袋状のブラダーを挿入し、ブラダー内に高温の空気を流入して内圧を与えてブラダーを拡張し中空部内側から圧力を負荷し、これによって外殻部材を所定の形状に成形する内圧成形法も知られている。ブラダーとは、伸縮自在なナイロン材等で構成された袋状のもので、所定の温度の空気を充填してゴルフクラブヘッドの外殻部材を所望の形に成形することができる。

しかし、上記内圧成形法では、作製するゴルフクラブヘッドの構成によっては、挿入するブラダーを長時間使用する間にブラダーに小さな孔があき空気が漏れて所定の内圧がかからず所望の形に成形できない成形不良が生じるといった問題があった。
このようなブラダーの欠陥は、目視で発見できるものではなく、多量のゴルフクラブを作製した後、成形されたゴルフクラブヘッドを１つずつ検査することによって始めてブラダーの欠陥を知る場合が多く、作製した多量のゴルフクラブヘッドを欠陥品としなければならないといった製造上の問題があった。

そこで、本発明は、上記問題を解決するために、中空部を有するゴルフクラブヘッドの構成において、ゴルフククラブヘッドの特性を確保しつつ、効率よく製造できるように、ブラダーを用いた成形時の成形不良率を低く抑えることのできるゴルフクラブヘッドの製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、外殻部材と、この外殻部材で囲まれて内部に形成される中空部とを備えるゴルフクラブヘッドの製造方法であって、フェース部、サイド部及びソール部を形成する複数の合金材料からなる部材であって、前記ソール部の面に金属製の突出部が設けられた第１の外殻部材を溶接により一体化し、繊維強化樹脂材からなる第２の外殻部材を、前記一体化した第１の外郭部材に配して前記中空部を作り、袋状のブラダーを前記ソール部から前記中空部内に挿入し、前記ブラダー内に空気を供給し、前記ブラダーを前記中空部内で膨張させて前記第１の外殻部材及び前記第２の外殻部材の内表面に対して前記中空部の内側から外側に圧力を与えることにより、一体化した前記第１の外殻部材に接合して、ゴルフクラブヘッドのクラウン部を形成し、その際、前記突出部は、前記外殻部材の突出直前の面から垂直方向に３ｍｍ以上突出しているとともに、前記突出部は曲率半径が３ｍｍ以上の凸面で形成され、または前記突出部のうち２つの面が鋭角的に交わる角部のコーナ端がこの２つの面に沿って３ｍｍ以上削り取られる面取りが、前記第２の外殻部材が前記第１の外殻部材に接合する前に、施されることを特徴とするゴルフクラブヘッドの製造方法を提供する。
ここで、前記突出部とは前記中空部の表面から３ｍｍ以上突出した凸部をいう。前記突出部として、例えば、ソール部に設けられる重心調整用金属塊やネック部の中空部への突出部分が該当する。また、３ｍｍ以上削り取られて面取りされるとは、ＪＩＳ Ｂ０７０１−１９８７の規格において定められる面取りにおいて、「Ｃ３以上」であることをいう。

その際、前記突出部の表面は、樹脂を用いたシート材が用いられて前記凸面が形成されることが好ましい。さらに、前記シート材は、繊維強化樹脂材を用いたものであることが好ましい。

さらに、ゴルフクラブシャフトを挿入する先端側が閉塞したシャフト挿入孔を有する柱状のネック部材を備え、このネック部材は前記中空部に向けて突出するとともに、突出側の先端は曲率半径が３ｍｍ以上の凸面で形成され、または前記突出部のうち２つの面が鋭角的に交わる角部のコーナ端がこの２つの面に沿って３ｍｍ以上削り取られた面取りが施されることも好ましい。その際、柱状の前記ネック部材のヒール側側面は前記外殻部材と接合され、前記ヒール側側面と前記外殻部材との間で前記内部空間に凹状の空間を形成しないように、前記ヒール側側面は前記外殻部材の接合面に被われていることが好ましい。
ここで、ネック部材のヒール側側面とは、柱状のネック部材の側面をヒール側とトウ側の側面とに均等分割した場合のヒール側の側面をいう。

本発明により作られるゴルフクラブヘッドでは、ゴルフクラブヘッドの中空部の表面は凹曲面および平面の少なくとも一方で形成される。あるいは、この中空部の表面に突出部が形成されている場合でも、突出部は曲率半径が３ｍｍ以上の凸面で形成されまたは少なくともＣ３以上の面取りが施されて形成されているので、ブラダーを用いて内圧成形を行う場合でも、ゴルフクラブヘッドの特性を確保しつつ、ブラダーを用いた成形時の成形不良率を低く抑え効率よく製造することができる。

以下、本発明のゴルフクラブヘッドの製造方法について、添付の図面に示される好適実施形態を基に詳細に説明する。

第１図は、本発明のゴルフクラブヘッドの製造方法で作られたゴルフクラブヘッド１０を有するゴルフクラブ１の概略分解斜視図である。
ゴルフクラブ１は、ゴルフクラブヘッド１０、ゴルフクラブシャフト２、グリップ４およびソケット６を有する。ゴルフクラブヘッド１０は、ゴルフクラブシャフト２の一方の端でソケット６を介して接続されている。グリップ４は、ゴルフクラブシャフト２の他方の端に設けられている。
第１図に示すゴルフクラブヘッド１０は、ゴルフボールを打撃するフェース部と、このフェース部と接続したクラウン部と、このフェース部と接続したソール部とを備え、クラウン部の大部分を成すクラウン部材１２、サイド部を主に成すサイド部材１４、ソール部を成すソール部材１６、およびゴルフボールを打撃する打撃面を備えたフェース部を主に成すフェース部材１８をそれぞれ外殻部材として有し、さらに、ゴルフクラブシャフト２を挿入する先端側が閉塞したシャフト挿入孔１９を有する柱状のネック部材２０を有して構成されている。

サイド部材１４、ソール部材１６およびフェース部材１８の構成部材は、溶接によって予め一体的に組み立てられている。サイド部材１４には、端がクラウン部側に屈曲してクラウン部に延在し、クラウン部の一部を成す延長部２２が設けられ、フェース部材１８には、端がクラウン部側に屈曲してクラウン部に延在し、クラウン部の一部を成す延長部２４が設けられている。すなわち、予めサイド部材１４、ソール部材１６およびフェース部材１８が予め一体的に組み立てられて第１図に示すような状態となっており、この後クラウン部材１２が延長部２２，２４に接着剤で接合されてゴルフクラブヘッド１０が構成される。
サイド部材１４、ソール部材１６およびフェース部材１８は、チタン合金、アルムニウム合金やステンレス合金等の各種合金材料が用いられる。

クラウン部材１２は、炭素繊維強化プラスチック材料が複数層、配向角を変えて積層された複合材料によって構成されている。例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂等をマトリックスとする。なお、本発明においては、炭素繊維の他ガラス繊維やアラミド繊維やＰＢＯ（ポリ-p- フェニレンベンゾビスオキサゾール）繊維等を強化繊維として用いてもよい。さらに、複合材料の他、マグネシウム合金、アルミニウム合金あるいはチタン合金等の各種合金材料をクラウン部材１２に用いてもよい。

第２図Ａは、第１図に示す切断線Ａ−Ａに沿ってゴルフクラブヘッド１０を切断した時のＡ−Ａ断面図であり、第２図Ｂは、第１図に示す切断線Ａ’−Ａ’に沿ってゴルフクラブヘッド１０を切断した時のＡ’−Ａ’断面図である。第３図は、第２図Ｂに示す切断線Ｂ−Ｂ（シャフト挿入孔１９の中心軸に垂直な線）に沿って切断した時のゴルフクラブヘッド１０の部分断面図である。
第２図Ａに示すように、ゴルフクラブヘッド１０は、クラウン部材１２、サイド部材１４、ソール部材１６で囲まれて中空部２６が形成されている。中空部２６のソール部材１６の表面には重心調整用金属塊２８が中空部２６に対して突出部として設けられている。この金属塊２８の角部は、曲率半径が３ｍｍ以上の面（曲面）で形成されている。なお、中空部２６に突出する突出部とは、クラウン部材１２、サイド部材１４およびソール部材１６からなる外殻部材の突出直前の面から垂直方向に３ｍｍ以上突出しているものを意味する。

また、ネック部材２０は中空部２６に突出しており、第２図Ｂに示すように、ネック部材２０のヒール側側面は、サイド部材１４と溶接されてクラウン部材１２、サイド部材１４およびソール部材１６からなる外殻部材と一体化されている。ネック部材２０のサイド部材１４との溶接はネック部材２０のヒール側側面とサイド部材１４との間で狭い凹部空間を形成しないように行われ、第３図に示すように、ネック部材２０のヒール側側面がサイド部材１４の接合面１４ａによって被われている。さらに、ネック部材２０の突出側先端部２０ａは、曲率半径が３ｍｍ以上の曲面で形成されている。

なお、本発明においては、突出部およびネック部材の突出側先端部は曲率半径が３ｍｍ以上の面で形成されているが、突出部および突出側先端の角が少なくともＣ３より大きく面取りされているものであってもよい。また、「Ｃ３」とは、２つの面が鋭角的に交わる角部のコーナ端がこの２つの面に沿って３ｍｍ以上削り取られることを意味する。したがって、「Ｃ３以上」とは角部のコーナ端がこの２つの面に沿って３ｍｍ以上削り取られることをいう。このような面取りはＪＩＳ Ｂ０７０１−１９８７で規格化されて定められている。
ゴルフクラブヘッド１０は以上のように構成される。

本発明におけるゴルフクラブヘッドの中空部に突出する突出部は、第２図Ｃに示すように、突出部の曲率半径が３ｍｍ以上になるように突出する部材の表面にシート材を被うことによって中空部に向かって突出する突出部を構成してもよい。例えば、シート材として、繊維強化プラスチック材料を用いたシート材を用い、外殻部材の成形時に突出部の曲率半径が３ｍｍ以上の曲面で形成されるようにする。また、本発明のゴルフクラブヘッドの製造方法は、ウッド系のゴルフクラブヘッドに限られず、中空のゴルフクラブヘッドに適用してもよい。

このようなゴルフクラブヘッド１０は、予めサイド部材１４とソール部材１６とフェース部材１８とが溶接により第１図に示すように一体的に形成された後、クラウン部材１２が延長部２２，２４と接着剤で接合される。
この後、第４図に示すような内圧成形が行われる。
すなわち、接着され接合面が半乾きの状態にあるゴルフクラブヘッド１０が所定の成形型３０に配置されるとともに、ソール部材１６に設けられた貫通孔１６ａから先端にナイロン製のブラダー３２が設けられたパイプ３４が中空部２６に挿入される。パイプ３４は、高温の空気を供給する供給装置と接続されており、所望の温度の空気が所望量供給されるようになっている。ソール部材１６に設けられた貫通孔１６ａは、内圧成形後閉塞部材にて閉塞される。

第４図に示すように、ブラダー３２内に高温の空気、例えば１５０℃の空気が供給され略５（ｋｇｆ／ｃｍ² ）となり、ブラダー３２を中空部２６内で膨張させ、さらにクラウン部材１２、サイド部材１４、ソール部材１６およびフェース部材１８からなる外殻部材を拡張させる。その際、金属塊２８の角部２８ａ、２８ｂおよびネック部材２０の先端部２０ａは、曲率半径が３ｍｍ以上の面で形成されているので、また、中空部２６に突出するネック部材２０のシャフト挿入孔１９の先端が閉塞されているので、さらに、ネック部材２０のヒール側側面とサイド部材１４との間で狭い凹部空間を形成しないよう構成されているので、中空部２６には伸縮自在なブラダー３２に欠陥を生じさせる突起物や凹部が存在せずブラダー３２の欠陥発生確率を小さくすることができる。

この時、外殻部材は、成形型３０に配置されているので、外殻部材の拡張は成形型３０の内面形状で規制され、成形型３０の内面形状に応じた外殻部材の形状が生成される。例えば、複合材料によって構成されクラウン部材１２は熱と圧力によって変形を受け、成形型３０の内面形状に応じた形状に成形される。この時、高温状態でクラウン部材１２の接合面と延長部２２，２４の接合面とが押圧されるので、押圧された状態で接着剤の硬化が促進され、クラウン部材１２とサイド部材１４およびフェース部材１８とが強力に接着される。

上記実施形態では、クラウン部材１２をサイド部材１４およびフェース部材１８と接着により接合するものであるが、本発明においては、接着接合する部材は特に制限されない。例えば、ソール部材１６をサイド部材１４およびフェース部材１８と接着接合してもよい。

本発明のゴルフクラブヘッドの製造方法で作られるゴルフクラブヘッドは、さらに、外殻部材で囲まれて内部に設けられる中空部の表面は凹曲面または平面で形成されたものであってもよい。
第５図は、本発明のゴルフクラブヘッドの製造方法で作られる他の実施形態である。
第５図に示すゴルフクラブヘッド５０は、中空部５２の表面が凹曲面５４ａ〜５４ｄおよび平面５６ａ，５６ｂで形成され、ネック状部材５８が中空部５２に突出していない構成となっている。
このような構成のゴルフクラブヘッド５０においても、上述したブラダーを用いた成形においても、中空部５２には伸縮自在なブラダーに欠陥を生じさせる突起物や凹部が存在しないのでブラダーの欠陥発生確率を小さくすることができる。

（実施例）
第１図に示す構成の中空ゴルフクラブヘッドの製造時のゴルフクラブヘッドの成形不良率を調べた。
作製に用いたクラウン部材１２は炭素繊維強化プラスチック材料から成る層を４層積層した複合材料で構成し、サイド部材１４、ソール部材１６およびフェース部材１８をチタン合金材料で構成し、予めサイド部材１４、ソール部材１６およびフェース部材１８を溶接した後クラウン部材１２を所定の接着剤で接着し、第４図に示すようにブラダー３２でゴルフクラブヘッドを内側から拡張して成形した。

作製するゴルフクラブヘッドの仕様は、下記表１、表２のように設定し、実施例１、２、３および比較例１、２とした。
実施例１、２における突出部の角取りは、角を曲率半径が３ｍｍ以上の面で形成されるように丸めた。実施例３の突出部の角取りは、第２図Ｃに示すように、繊維強化プラスチック材料からなるシート材（ＦＲＰシート）を用い、突出部の曲率半径が３ｍｍ以上の曲面で形成されるようにした。また、ネック部材の接合形態は、上述したように、ネック部材２０のヒール側側面とサイド部材１４との間で狭い凹部空間を形成しないように、中空部２６に突出したネック部材２０のヒール側側面すべてをサイド部材１４の接合面で覆うように接合した第３図に示す形態、および、第６図に示すように、中空部６０に突出したネック部材６２のヒール側側面の一部分をサイド部材６４の接合面と接合した形態を用いた。

各仕様のゴルフクラブをそれぞれ４００個作製して成形不良個数を調べ、上記表１に示すような成形不良率（％）を得た。
成形不良とは、第４図に示すブラダー３２に欠陥（孔）が生じ、所定の内圧で成形できないため、クラウン部材の接着接合が不完全となって接合されたものをいう。このような成形不良の検査は、作製されたゴルフクラブヘッドを水に浸すことでクラウン部材の接合面から気泡が発生するか否かで調べることができる。

上記表１、２からわかるように、実施例１、２および３は比較例１および２に比べて成形不良率が極めて低下することがわかり、効率のよい製造を実現することができた。また、従来と同様に重心調整用金属塊も中空部に設けることができるので、ゴルフクラブヘッドの特性も変化させることもない。

以上、本発明のゴルフクラブヘッドの製造方法について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良および変更を行ってもよいのはもちろんである。

本発明のゴルフクラブが有するゴルフクラブヘッドの一実施形態であるゴルフクラブヘッドの概略分解斜視図である（第１図）。 （ａ）は、第１図に示す切断線Ａ−Ａに沿ってゴルフクラブヘッドを切断した時のＡ−Ａ断面図であり（第２図Ａ）、（ｂ）は、第１図に示す切断線Ａ’−Ａ’に沿ってゴルフクラブヘッドを切断した時のＡ’−Ａ’断面図であり（第２図Ｂ）、（ｃ）は、突出部の他の例を説明する図である（第２図Ｃ）。 第２図Ｂに示す切断線Ｂ−Ｂに沿って切断したゴルフクラブヘッドの部分断面図である（第３図）。 本発明のゴルフクラブヘッドの製造方法における内圧成形を説明する図である（第４図）。 本発明のゴルフクラブヘッドの製造方法で作られるゴルフクラブヘッドの他の実施形態の構成を示す断面図である（第５図）。 第２図Ｂに示す構成とは異なるゴルフクラブヘッドの構成を示す断面図である（第６図）。

符号の説明

１ ゴルフクラブ
２ ゴルフクラブシャフト
４ グリップ
１０，５０ ゴルフクラブヘッド
１２ クラウン部材
１４，６４ サイド部材
１６ ソール部材
１８ フェース部材
１９ シャフト挿入孔
２０，６２ ネック部材
２２，２４ 延長部
２６，５２，６０ 中空部
２８ 金属塊
３０ 成形型
３２ ブラダー
３４ パイプ
５４ａ〜５４ｄ 凹曲面

Claims (5)

1. 外殻部材と、この外殻部材で囲まれて内部に形成される中空部とを備えるゴルフクラブヘッドの製造方法であって、
   フェース部、サイド部及びソール部を形成する複数の合金材料からなる部材であって、前記ソール部の面に金属製の突出部が設けられた第１の外殻部材を溶接により一体化し、
   繊維強化樹脂材からなる第２の外殻部材を、前記一体化した第１の外郭部材に配して前記中空部を作り、袋状のブラダーを前記ソール部から前記中空部内に挿入し、前記ブラダー内に空気を供給し、前記ブラダーを前記中空部内で膨張させて前記第１の外殻部材及び前記第２の外殻部材の内表面に対して前記中空部の内側から外側に圧力を与えることにより、一体化した前記第１の外殻部材に接合して、ゴルフクラブヘッドのクラウン部を形成し、
   その際、前記突出部は、前記外殻部材の突出直前の面から垂直方向に３ｍｍ以上突出しているとともに、前記突出部は曲率半径が３ｍｍ以上の凸面で形成され、または前記突出部のうち２つの面が鋭角的に交わる角部のコーナ端がこの２つの面に沿って３ｍｍ以上削り取られる面取りが、前記第２の外殻部材が前記第１の外殻部材に接合する前に、施されることを特徴とするゴルフクラブヘッドの製造方法。
2. 前記突出部の表面は、樹脂を用いたシート材が用いられて前記凸面が形成される請求項１に記載のゴルフクラブヘッドの製造方法。
3. 前記シート材は、繊維強化樹脂材を用いたものである請求項２に記載のゴルフクラブヘッドの製造方法。
4. さらに、ゴルフクラブシャフトを挿入する先端側が閉塞したシャフト挿入孔を有する柱状のネック部材を備え、このネック部材は前記中空部に向けて突出するとともに、突出側の先端は曲率半径が３ｍｍ以上の凸面で形成され、または前記突出部のうち２つの面が鋭角的に交わる角部のコーナ端がこの２つの面に沿って３ｍｍ以上削り取られた面取りが施される請求項１〜３のいずれか１項に記載のゴルフクラブヘッドの製造方法。
5. 柱状の前記ネック部材のヒール側側面は前記外殻部材と接合され、前記ヒール側側面と前記外殻部材との間で前記内部空間に凹状の空間を形成しないように、前記ヒール側側面は前記外殻部材の接合面に被われている請求項４に記載のゴルフクラブヘッドの製造方法。

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