JP5094592B2 - ゴルフクラブヘッドの製造装置およびゴルフクラブヘッドの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ゴルフクラブヘッドの製造装置およびゴルフクラブヘッドの製造方法に関する。

ゴルフクラブには、ゴルフボールを打撃したときに、ゴルフボールがよく飛ぶこと、また、ゴルフボールの飛びの方向安定性に優れていることが要求される。そのためには、ゴルフクラブに、低重心で軽量かつ強度の高いゴルフクラブヘッドを装着するのが望ましい。低重心で軽量かつ強度の高いゴルフクラブヘッドとしては、金属材と繊維強化樹脂材とを一体成形した中空のゴルフクラブヘッド（以下、単にゴルフクラブヘッドと略する。）が提案されている。また、意匠性の観点から、クラウン部に段差のないゴルフクラブヘッドが望まれている。

ゴルフクラブヘッドは、例えば図６に示すゴルフクラブヘッドの製造装置２００で製造される。ゴルフクラブヘッドの製造装置２００には、上型２０１ａと下型２０１ｂとからなる金型２０１が備えられている。上型２０１ａ上には、上型２０１ａを上下させて、金型２０１の開閉を行うための荷重手段（不図示）が設けられている。また、上型２０１ａと下型２０１ｂとには、上型２０１ａおよび下型２０１ｂを加熱する加熱手段（不図示）が設けられている。

ゴルフクラブヘッドの製造に際しては、この金型２０１内に、未硬化状態で予備成形された繊維強化樹脂材５１（プリフォーム）と、荷重バッグ５３（ブラダー）を取付けた金属材５２とを配置する。
ここで、繊維強化樹脂材５１は、クラウン部５１ａとバック部５１ｂとを有する。また、金属材５２は、ソール部５２ａとフェース部５２ｂとクラウン部５１ａの端縁に接合されるフランジ部５２ｃとを有している。また、クラウン部５１ａの端縁とフランジ部５２ｃとの間、およびバック部５１ｂとソール部５２ａとの間には、不図示の接着剤層が設けられている。また、荷重バッグ５３は、下型２０１ｂを貫通して設けられた空気供給孔２０２に接続される。

型締めに際しては、上型２０１ａを下げて金型２０１を閉じ、繊維強化樹脂材５１と金属材５２とに荷重を掛ける。また、空気供給孔２０２に接続された不図示の空気ポンプから、荷重バッグ５３に対して空気を送り、図７に示すように、膨張した荷重バッグ５３によって繊維強化樹脂材５１に金型２０１の側に向けた荷重を掛ける。また、金型２０１を加熱し、繊維強化樹脂材５１に含まれるマトリックス樹脂を硬化させる。このようにして、クラウン部５１ａの端縁とフランジ部５２ｃが接合されるとともに、バック部５１ｂの端縁とソール部５２ａの端縁とが接合され、繊維強化樹脂材５１と金属材５２とが一体成形されたゴルフクラブヘッドが得られる。その後、このゴルフクラブヘッドには、フェース部５２ｂとフランジ部５２ｃの角に沿って、フランジ部５２ｃからはみ出た繊維強化樹脂材５１を切除するなどの仕上げが行われることで、クラウン部５１ａに段差のない、意匠性に優れたゴルフクラブヘッドを得ることができる。

型締めは、この例のように、金型２０１を完全に閉じる、または上型２０１ａを定位置まで下げて行われる（特許文献１，２参照）。このため、金属材５２には、適正な荷重が掛かるように、高い寸法精度が求められる。しかし、金属材５２は、鋳造、鍛造、またはそれらの組み合わせなどによって成形されるが、その形状が一定とは限らず、金型２０１の形状と一致しないことがある。そこで、金属材５２の形状の矯正が行われる。具体的には、ソール部５２ａに対するフェース部５２ｂの角度（ロフト角）の矯正、フェース部５２ｂに対するフランジ部５２ｃの角度の矯正、図６，７中のＡで示されるフェース部５２ｂの高さの矯正などが行われる。
ロフト角は、ゴルフボールの軌道の高さに大きく影響するので、正確な角度が要求される。フェース部５２ｂに対するフランジ部５２ｃの角度は、クラウン部５１ａとフランジ部５２ｃとを面接合させ、十分な接合強度を得るのに重要である。これらの角度の矯正は、治具を用いて行われる。

フェース部５２ｂの高さは、繊維強化樹脂材５１と金属材５２との接合強度やロフト角などに影響を及ぼす。例えば、フェース部５２ｂの高さが所定の寸法より高い場合、型締めの際にクラウン部５１ａの端縁とフランジ部５２ｃとの接合部分が過荷重され、フランジ部５２ｃとクラウン部５１ａとの間に設けられた接着剤が流出し、クラウン部５１ａの端縁とフランジ部５２ｃとの接合強度が低下する恐れがある。さらに、図７に示すように、フェース部５２ｂが過荷重によって内側に傾斜し、ロフト角が変調する恐れがあり、段差のない意匠性に優れたゴルフクラブヘッドを安定して成形できなかった。また、フェース部５２ｂの高さが所定より低い場合、端縁５１ｃとフランジ部５２ｃとの接合において荷重不足が生じ、端縁５１ｃとフランジ部５２ｃとの接合強度が低下する恐れがあり、段差のない意匠性に優れたゴルフクラブヘッドを安定して成形できなかった。

また、フェース部５２ａの高さの矯正には、バック部やフランジ部の切削、またはフェース部５２ｂの肉盛などが必要となるが、これら切削や肉盛は多大な労力を要するものであった。そのため、フェース部５２ａの高さが所定の寸法の範囲外であった金属材５２は、その多くが不良金属材として処分せざるを得なかった。したがって、歩留まりの向上が望まれていた。

そこで、金型の内部に弾性体を配置した金型を用いて型締めを行うゴルフクラブヘッドの製造方法が開示されている（特許文献３参照）。特許文献３の方法によると、金属材の形状に応じて前記弾性体が変形することで、クラウン部の端縁とフランジ部との接合部分の過荷重または荷重不足が生じにくくなり、クラウン部の端縁とフランジ部との接合の強度を改善することができるとされている。
特開２００３−１４４５９０号公報 特開２００６−３２６２７０号公報 特開２００５−８０７７３号公報

しかしながら、特許文献３の方法では、クラウン部５１ａの端縁とフランジ部５２ｃとの接合部分と、それ以外の部分との荷重が均等であるため、該接合部分以外に荷重不足が生じ、ゴルフクラブヘッドを安定して成形できない可能性がある。また、特許文献３の方法では、弾性体を配置した金型側からは加熱が行えず、型締め時の加熱が不充分となり、繊維強化樹脂を用いたゴルフクラブヘッドの製造には適切でない。
該接合部分以外の荷重不足を解消するには、複数の荷重手段を用いて、前記接合部分とそれ以外の部分への荷重配分を調整するなどの対策が挙げられるが、この方法では、荷重手段の増設が必要であり、製造装置の複雑化を招く。
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであって、金属材と繊維強化樹脂材とを一体成形して中空とする場合であっても、意匠性に優れるゴルフクラブヘッドを、装置を複雑化することなく安定して成形でき、かつ、歩留まりを向上することが可能なゴルフクラブヘッドの製造装置、およびゴルフクラブヘッドの製造方法の提供を目的とする。

前記の課題を解決するために、本発明は以下の構成を採用した。
（１）上部空間が形成された上型と下部空間が形成された下型とを有し、
これら上部空間及び下部空間に、クラウン部及びバック部を有する繊維強化樹脂材と、ソール部、フェース部及びフランジ部を有する金属材とが、前記フランジ部の外側に前記クラウン部を重ねた状態で配置され、
前記上型及び前記下型を近接させて前記繊維強化樹脂材及び前記金属材を接合する中空のゴルフクラブヘッドの製造装置であって、
前記上部空間及び前記下部空間の高さの合計が、前記ソール部から前記クラウン部までの高さよりも小さく設定されており、
前記下型の、前記フェース部が配置される位置より前記バック部側に、該下型を前記上型に対して傾くように揺動可能とする支持部が設けられているゴルフクラブヘッドの製造装置。
（２）上部空間が形成された上型と下部空間が形成された下型とを有し、
これら上部空間及び下部空間に、クラウン部及びバック部を有する繊維強化樹脂材と、ソール部、フェース部及びフランジ部を有する金属材とが、前記フランジ部の外側に前記クラウン部を重ねた状態で配置され、
前記上型及び前記下型を近接させて前記繊維強化樹脂材及び前記金属材を接合する中空のゴルフクラブヘッドの製造装置であって、
前記上部空間及び前記下部空間の高さの合計が、前記ソール部から前記クラウン部までの高さよりも小さく設定されており、
前記上型の、前記フェース部が配置される位置より前記バック部側に、該上型を前記下型に対して傾くように揺動可能とする支持部が設けられているゴルフクラブヘッドの製造装置。
（３）クラウン部及びバック部を有する繊維強化樹脂材と、ソール部、フェース部及びフランジ部を有する金属材とを、前記フランジ部の外側に前記クラウン部を重ねた状態で上型及び下型からなる金型内に配置し、これら上型及び下型で押圧して接合する中空のゴルフクラブヘッドの製造方法であって、
前記上型及び前記下型が互いに密着しない範囲で前記繊維強化樹脂材及び前記金属材を押圧し、
該押圧に応じて前記下型を前記上型に対して傾けるゴルフクラブヘッドの製造方法。
（４）クラウン部及びバック部を有する繊維強化樹脂材と、ソール部、フェース部及びフランジ部を有する金属材とを、前記フランジ部の外側に前記クラウン部を重ねた状態で上型及び下型からなる金型内に配置し、これら上型及び下型で押圧して接合する中空のゴルフクラブヘッドの製造方法であって、
前記上型及び前記下型が互いに密着しない範囲で前記繊維強化樹脂材及び前記金属材を押圧し、
該押圧に応じて前記上型を前記下型に対して傾けるゴルフクラブヘッドの製造方法。

本発明によれば、金属材と繊維強化樹脂材とを一体成形して中空とする場合であっても、意匠性に優れるゴルフクラブヘッドを、装置を複雑化することなく安定して成形でき、かつ、歩留まりを向上することが可能となる。

以下、図面を参照しながら、本発明のゴルフクラブヘッドの製造装置およびゴルフクラブヘッドの製造方法について説明する。
＜ゴルフクラブヘッドの製造装置＞
図１に示すように、本発明の一実施形態例であるゴルフクラブヘッドの製造装置１００は、繊維強化樹脂材１１と金属材１２とを一体化して中空のゴルフクラブヘッド１０を製造するものである。繊維強化樹脂材１１は、硬化されて、上面を形成するクラウン部１１ａと後面を形成するバック部１１ｂとを有する形状に形成されており、金属材１２は、下面を形成するソール部１２ａと打撃面を形成するフェース部１２ｂとフェース部１２ｂの上端縁から後方に延びてクラウン部１１ａと接合されるフランジ部１２ｃを有する形状に形成されている。製造装置１００は、繊維強化樹脂材１１と金属材１２とを一体化するための金型１０１を備えている。

金型１０１は、上型１０１ａと下型１０１ｂとから構成されている。
上型１０１ａの下部には、繊維強化樹脂材１１のクラウン部１１ａを全体的に覆うことが可能な上部空間Ｓａが、下面から上方に凹んで形成されている。この上部空間Ｓａはゴルフクラブヘッド１０の上部側と略同形状をなしている。
また、上型１０１ａの上部には、繊維強化樹脂材１１と金属材１２とに荷重を掛けて、両者を型締めする不図示の荷重手段が設けられている。荷重手段が上型１０１ａを下げることで、金型１０１が閉方向に移動し、繊維強化樹脂材１１と金属材１２とに荷重を掛けるとともに、荷重手段が金型１０１ａを上げることで、金型１０１が開方向に移動する。
また、上型１０１ａおよび下型１０１ｂには、繊維強化樹脂材１１と金属材１２とを型締めする際、繊維強化樹脂材１１に含まれるマトリックス樹脂を硬化させるための加熱手段（不図示）が設けられている。

下型１０１ｂの上部には、金属材１２と繊維強化樹脂材１１とが組み合わされた状態で配置される下部空間Ｓｂが、上面から下方に凹んで形成されている。この下部空間Ｓｂはゴルフクラブヘッド１０の下部側と略同形状をなしている。
また、下型１０１ｂの下部には、下型１０１ｂを貫通するように空気供給孔１０２が設けられている。空気供給孔１０２は、その一端が金属材１２に取付けられた荷重バッグ１３（ブラダー）に接続されているとともに、その他端が荷重バッグ１３に空気を送り込む空気ポンプ（不図示）に接続されている。

下型１０１ｂの、ゴルフクラブヘッド１０のフェース部１２ｂが配置される位置よりバック部１１ｂ側、かつバック部１１ｂよりフェース部１２ｂ側には、下型１０１ｂを上型１０１ａに対して傾くように揺動可能とする支軸（支持部）１０４が、ゴルフクラブヘッド１０の幅方向に沿って設けられている。より具体的に、支軸１０４は、下型１０１ｂの重心位置よりもバック部１１ｂ側に設けられている。説明の便宜上、フェース部１２ｂ側を前側とし、バック部１１ｂを後側とする。
そして、下型１０１ｂの下部空間Ｓｂの底面から上面までの高さｈｂと、上型１０１ａの上部空間Ｓａの下面から天井面までの高さｈａとの合計が、ゴルフクラブヘッド１０のソール部１２ａからクラウン部１１ａまでの高さＨよりも小さく設定されている。

なお、図２に示される型締め時において、支軸１０４からフェース部１２ｂまでの距離を距離ａ、支軸１０４から上型１０１ａと下型１０１ｂとの当接部Ｃまでの距離を距離ｂ、上型１０１ａによる荷重の大きさをＦ、フェース部１２ｂに掛かる荷重をＦ１、当接部Ｃに掛かる荷重をＦ２としたとき、Ｆ＝Ｆ１＋Ｆ２であり、Ｆ１：Ｆ２＝ｂ：ａの関係にある。このことから、支軸１０４の位置を調整することで、フェース部１２ｂに掛かる荷重Ｆ１、および当接部Ｃに掛かる荷重Ｆ２を適宜調整できる。

＜ゴルフクラブヘッドの製造方法＞
次にゴルフクラブヘッドの製造装置１００を使用した本発明のゴルフクラブヘッドの製造方法について説明する。
本発明のゴルフクラブヘッドの製造方法は、金型１０１内に、クラウン部１１ａとバック部１１ｂとを有した繊維強化樹脂材１１と、ソール部１２ａとフェース部１２ｂとフランジ部１２ｃとを有した金属材１２とを、フランジ部１２ｃの外側にクラウン部１１ａを重ねた状態で配置する配置工程と、金型１０１で繊維強化樹脂材１１と金属材１２とを型締めする型締め硬化工程とを有する。

配置工程で配置される繊維強化樹脂材１１および金属材１２は、例えば以下のようにして得られる。
繊維強化樹脂材１１としては、繊維強化樹脂からなるプリプレグを複数枚積層し、プリプレグの有する粘着力で積層したプリプレグを一体化した後、予備賦形したプリフォームが挙げられる。ここで、予備賦形とは、複数のプリプレグを積層し、一体化されたプリプレグを、クラウン部およびバック部に近い形状に賦形することである。

繊維強化樹脂としては、炭素繊維、アラミド繊維、ポリエステル繊維、鉱物繊維（ガラス繊維、バサルト繊維など）などの強化繊維に、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などのマトリックス樹脂を含浸させたものが挙げられる。強度の点では、強化繊維に炭素繊維を用いることが好ましい。マトリックス樹脂は、強度と成型性の点からエポキシ樹脂が好ましい。

金属材１２としては、金属材料を、鋳造、鍛造、またはその組み合わせなどにより加工したものが挙げられる。また、金属材１２には、必要に応じて、ソール部１２ａに対するフェース部１２ｂの角度（ロフト角）、およびフェース部１２ｂに対するフランジ部１２ｃの角度などの矯正が施される。

金属材料としては、チタン合金、アルミニウム高力合金、ステンレス鋼などが挙げられる。ドライバーウッドではチタン合金が好ましく、フェアウエイウッドではステンレス鋼が強度と比重のバランスの点で好ましい。また、金属材１２は、部位によって異なる金属材料で構成してもよい。異なる金属材料を組み合わせた金属材１２の一例としては、ソール部１２ａにステンレス鋼を用い、フェース部１２ｂにチタン合金を用いた金属材が挙げられる。

配置工程では、図１に示すように、フランジ部１２ｃとクラウン部１１ａの端縁とを、クラウン部１１ａを外側（上側）にして、不図示の接着剤層を介して重ね合わせるとともに、ソール部１２ａの端縁とバック部１１ｂの端縁を、ソール部１２ａを外側にして、不図示の接着剤層を介して重ね合わせた上で、繊維強化樹脂材１１と金属材１２とを、下型１０１ｂの下部空間Ｓｂ内に配置する。

接着剤層の材料としては、フィルム状接着剤、液状接着剤が挙げられる。フィルム状接着剤は、均一の厚みを有するので、厚み斑が生じにくく、安定した接着強度を得やすい。フィルム状接着剤を構成する樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂などが挙げられ、接着強度の点でエポキシ樹脂が好ましい。液状接着剤は、フィルム状接着剤に比べて塗布斑、厚み斑が生じやすく、接着強度の不足を引き起こす可能性があるので、塗布斑、厚み斑が生じないように十分に注意して塗布する必要がある。フィルム状接着剤、液体接着剤としては、所望の接着強度を得られるものであれば特に限定されない。

型締め硬化工程では、図２に示すように、不図示の荷重手段によって上型１０１ａを水平状態を維持しつつ下型１０１ｂに近接させるように所定の位置まで下げる。なお、上型１０１ａの下降前の状態で、下型１０１ｂは支軸１０４の位置が重心よりも後側にあることから、水平に対して前下がりに傾斜する姿勢となっている。上記のように上型１０１ａを下げると、その初期に、上型１０１ａは、その上部空間Ｓａで繊維強化樹脂材１１のクラウン部１１ａの全体を覆うことになり、その後、上型１０１ａは、上部空間Ｓａの天井面をクラウン部１１ａに、下面の後部を下型１０１ｂの上面の後部に当接させて、繊維強化樹脂材１１と金属材１２とに荷重を掛けてこれらを押圧する。また、不図示の空気ポンプを作動させ、空気供給孔１０２から荷重バッグ１３に空気を送り込んで膨張させ、膨張した荷重バッグ１３によって繊維強化樹脂材１１に金型１０１の側に向けた荷重を、例えば３ｋｇ／ｃｍ２の内圧で掛けるとともに、不図示の加熱手段によって、金型１０１をマトリックス樹脂の硬化温度に応じた温度に加熱して、マトリックス樹脂を熱硬化させる。この型締め硬化工程により、クラウン部１１ａの端縁とフランジ部１２ｃとが接合されるとともに、バック部１１ｂの端縁とソール部１２ａの端縁とが接合され、繊維強化樹脂材１１と金属材１２とを一体成形したゴルフクラブヘッド１０を得る。その際の型締め力としては、例えば７８０ｋｇｆ（プレス機のφ６３シリンダに２５ｋｇ／ｃｍ２の油圧）程度の力が掛けられるようになっている。

型締め硬化工程において、上型１０１ａによって繊維強化樹脂材１１に掛けられた荷重がフェース部１２ｂに伝わる。そして、フェース部１２ｂに掛かる荷重によって下型１０１ｂが押される。ここで、下型１０１ｂの下部空間Ｓｂの高さｈｂ及び上型１０１ａの上部空間Ｓａの高さｈａの合計が、接合後のソール部１２ａからクラウン部１１ａまでの高さＨよりも小さく設定されていて、上型１０１ａ及び下型１０ｂが互いに密着しない範囲で、繊維強化樹脂材１１及び金属材１２を押圧することになることと、下型１０１ｂの、ゴルフクラブヘッド１０のフェース部１２ｂが配置される位置よりバック部１１ｂ側に、下型１０１ｂを上型１０１ａに対して傾くように揺動可能とする支軸１０４が設けられていることとから、フェース部１２ｂに掛かる荷重に応じた角度で、下型１０１ｂは、水平に対して、そのフェース部１２ｂ側が上型１０１ａから離れる方向に、上型１０１ａに対して傾いた状態となる。

このように、型締めによる押圧に応じて下型１０１ｂを傾ける事で、ゴルフクラブヘッド１０に掛かる荷重のバランスの釣り合いを取ることができる。これにより、フェース部１２ｂの高さにばらつきがあっても、クラウン部１１ａの端縁とフランジ部１２ｃとの接合部分に掛かる荷重を一定に保つことができ、過荷重や荷重不足が生じることがない。そのため、クラウン部１１ａの端縁とフランジ部１２ｃとの接合強度が十分に確保される。

型締め硬化工程の後、ゴルフクラブヘッド１０を金型１０１から取り出す。そして、荷重バッグ１３をソール部１２ａに設けられた孔から抜き出してから、この孔に合金製のネジなどを螺合して、孔を塞ぐ。さらに、クラウン部１１ａに段差を有さないように、フェース部１２ｂとフランジ部１２ｃの角に沿って、フランジ部１２ｃからはみ出た繊維強化樹脂材１１を切除する。さらに必要に応じて、形状の修正、研磨処理などをゴルフクラブヘッド１０に施す。

以上のように、本発明のゴルフクラブヘッドの製造装置１００を用いたゴルフクラブヘッドの製造方法では、クラウン部１１ａの端縁とフランジ部１２ｃとの接合部分に掛かる荷重を、下型１０１ｂに支軸１０４を設けるという簡単な構成によって一定に保つことができるとともに、上型１０１ａおよび下型１０１ｂによる加熱が可能なことから、繊維強化樹脂材１１に含まれるマトリックス樹脂を充分に硬化させることができる。これにより、装置を複雑化することなく、意匠性に優れたゴルフクラブヘッドを安定して成形できる。また、金属材１２のフェース部１２ｂの高さのばらつきの許容範囲が広くなるので、従来は不良金属材とされていたものを型締めに用いることができる。これにより、ゴルフクラブヘッド１０の歩留まりの向上が可能である。

なお、この形態例では、支軸１０４を円柱状としたが、これに限らず、支軸は、例えば断面半球状の棒でもよく、角棒でもよい。また、支軸は、金型または台座と一体化されていてもよい。また、例えば、金型または台座に２箇所以上の突起を設け、これらを支軸としてもよい。なお、３箇所以上の突起を設ける場合、下型１０１ｂを揺動可能にすることを鑑みて、突起は直線上に配置されていることが必要である。

また、下型１０１ｂの、フェース部１２ｂが配置される位置よりバック部１１ｂ側に、下型１０１ｂを上型１０１ａに対して傾くように揺動可能とする支軸１０４が設けられているゴルフクラブヘッドの製造装置に限らず、上型１０１ａの、フェース部１２ｂが配置される位置よりバック部１１ｂ側に、上型１０１ａを下型１０１ｂに対して傾くように揺動可能とする支軸１０４が設けられているゴルフクラブヘッドの製造装置であってもよい。なお、この製造装置を用いたゴルフクラブヘッドの製造方法の場合、型締めによる押圧に応じて、上型１０１ａが、水平に対して、そのフェース部１２ｂ側が下型１０１ｂから離れる方向に、下型１０１ｂに対して傾いた状態となる。

また、上型１０１ａにクラウン部１１ａが接し、下型にソール部１２ａが接する金型１０１に限らず、上型１０１ａにソール部１２ａが接し、下型にクラウン部１１ａが接する金型を備えたゴルフクラブヘッドの製造装置であってもよい。さらに、上型１０１ａの、フェース部１２ｂが配置される位置よりバック部１１ｂ側に、上型１０１ａを下型１０１ｂに対して傾くように揺動可能とする支軸１０４が設けられているゴルフクラブヘッドの製造装置においても、上型１０１ａにソール部１２ａが接し、下型にクラウン部１１ａが接する金型を備えていてもよい。

また、ゴルフクラブヘッド１０の製造に用いる繊維強化樹脂材１１は、複数のプリフォームを組み合わせて構成されてもよい。
また、荷重バッグ１３の取付け位置は特に限定されず、繊維強化樹脂材１１に孔を設け、その孔に取付けられてもよい。
また、台座１０３は、図示したような平板状に限らず、型締め時に金型１０１と接触しない形状であれば、どのような形状であっても構わない。

本形態例によれば、金属材１２と繊維強化樹脂材１１とを一体成形して中空とする場合であっても、意匠性に優れるゴルフクラブヘッド１０を、装置１００を複雑化することなく安定して成形でき、かつ、歩留まりを向上することが可能となる。

次に実施例を用いて、本発明をさらに詳細に説明する。
（実施例１）
図３に示すような、上型１０１ａと、下型１０１ｂとを有し、下型１０１ｂの底面に支軸１０４が設けられた金型１０１を用いた。ここで支軸１０４は、幅１０ｍｍ、高さ３ｍｍで、紙面垂直方向に延びる角棒である。フェース部１２ｂから支軸１０４のフェース部側の端部までの距離ａを７５ｍｍとし、支軸１０４のフェース部側の端部から当接部Ｃまでの距離ｂは４５ｍｍとした。なお、図３において、図１と同様の機能を有する構成要素には、同じ符号を付して説明を省略する。

金型１０１内に配置する繊維強化樹脂材１１としては、炭素繊維にエポキシ系のマトリクス樹脂を含浸したプリプレグ（三菱レイヨン社製ＴＲ３５０Ｈ１７５Ｓ）を０°／９０°／０°／９０°／０°／９０°方向に６枚積層し、予備賦形したプリフォームを用いた。また、金属材１２としては、チタン合金によって成形した金属材を用いた。次いで、金属材１２に、荷重バッグ１３を取付けた後、フランジ部１２ｃとクラウン部１１ａの端縁とを不図示の接着剤層を介して重ね合わせ、かつソール部１２ａの端縁とバック部１１ｂの端縁とを不図示の接着剤層を介して重ね合わせた後、繊維強化樹脂材１１と金属材１２とを金型１０１内に配置した。

次いで、図４に示すように、上型１０１ａを押し下げて、繊維強化樹脂材１１と金属材１２とを荷重しつつ、不図示の空気ポンプから空気供給孔１０２を通じて荷重バッグ１３に空気を送り、膨張した荷重バッグ１３によって、繊維強化樹脂材１１に金型１０１の側に向けた荷重を３ｋｇ／ｃｍ２の内圧で掛けた。また、金型１０１を不図示の加熱手段によってマトリックス樹脂の硬化温度に応じた温度に加熱し、マトリックス樹脂を熱硬化させた。このようにして、繊維強化樹脂材１１と金属材１２とが一体成形されたゴルフクラブヘッド１０を得た。この型締めにおいて、下型１０１ｂと台座１０３とのフェース部１２ｂ側の隙間Ｄ、および下型１０１ｂと台座１０３とのバック部１１ｂ側の隙間Ｅを測定した。結果を表１および図８に示す。

（実施例２）
距離ａを７０ｍｍ、距離ｂを５０ｍｍにした以外は実施例１と同様にして、フェース部１２ｂ側の隙間Ｄおよびバック部１１ｂ側の隙間Ｅを測定した。結果を表１および図８に示す。
（実施例３）
距離ａを６５ｍｍ、距離ｂを５５ｍｍにした以外は実施例１と同様にして、フェース部１２ｂ側の隙間Ｄおよびバック部１１ｂ側の隙間Ｅを測定した。結果を表１および図８に示す。
（実施例４）
図５に示すように、１ｍｍ厚のシリコーンゴム１０５をソール部１２ａと下型１０１ｂとの間に挟むことで、フェース部１２ｂの高さを１ｍｍ高くした以外は実施例３と同様にして、フェース部１２ｂ側の隙間Ｄおよびバック部１１ｂ側の隙間Ｅを測定した。結果を表１および図８に示す。

表１および図８の実施例１〜３に示すように、距離ｂを変えることで、型締めの際のフェース部側１２ｂの隙間Ｄおよびバック部１１ｂ側の隙間Ｅが変化した。これにより、支軸１０４が設けられていることで、下型１０１ｂが傾くことが示され、かつ支軸１０４を設置する距離ｂの調整で、フランジ部１２ｃとクラウン部１１ａの端縁との接合部分と、その他の部分に掛かる荷重を調整可能であることが示された。
また、表１および図８に示すように、実施例４は実施例３に比較して、フェース部１２ｂ側の隙間Ｄが短くなるとともに、バック部１１ｂ側の隙間Ｅが広くなった。これにより、フェース部１２ｂの高さに対応して、下型１０１ｂが傾くことが確認され、フェース部１２ｂの高さにばらつきがあっても、フランジ部１２ｃとクラウン部１１ａの端縁との接合部分の荷重を一定にできることが示された。なお、実施例３と実施例４の高さの差（シリコーンゴム１０５の１ｍｍ厚分）に比して、フェース部１２ｂ側の隙間Ｄの変化が０．５ｍｍと小さいのは、荷重によってシリコーンゴム１０５が変形したためと思われる。

フランジ部１２ｃと繊維強化樹脂材１１との接合部には、支軸１０４がない従来の型締めの場合、３０ｋｇ／ｃｍ２の過度な外圧が加わることになる。これに対して、支軸１０４がある場合、この接合部の外圧は３０ｋｇ／ｃｍ２よりも低くなる。好ましい接合部の外圧は、内圧と同等であれば３ｋｇ／ｃｍ２であるが、上型１０１ａとフランジ部１２ｃの形状の不整合を勘案して１０〜２０ｋｇ／ｃｍ２とするのが好ましい。

ここで、フェース部１２ｂから支軸１０４のフェース部側の端部までの距離ａと、支軸１０４のフェース部側の端部から当接部Ｃまでの距離ｂとを変化させた場合の接合部の外圧を測定した。結果を表２に示す。

表２に示すように、距離ａ＝１０８ｍｍ、距離ｂ＝１２ｍｍ、ａ側加重比ｂ／（ａ＋ｂ）＝０．１の場合、接合部外圧は３ｋｇ／ｃｍ２と、上記した好ましい範囲である１０〜２０ｋｇ／ｃｍ２よりも不足する。これに対して、ａ＝８０ｍｍ、ｂ＝４０ｍｍ、ｂ／（ａ＋ｂ）＝０．３３の場合、接合部外圧は１０ｋｇ／ｃｍ２となり、ａ＝７５ｍｍ、ｂ＝４５ｍｍ、ｂ／（ａ＋ｂ）＝０．３８の場合、接合部外圧は１１．２５ｋｇ／ｃｍ２となり、ａ＝７０ｍｍ、ｂ＝５０ｍｍ、ｂ／（ａ＋ｂ）＝０．４２の場合、接合部外圧は１２．５ｋｇ／ｃｍ２となり、ａ＝６５ｍｍ、ｂ＝５５ｍｍ、ｂ／（ａ＋ｂ）＝０．４６の場合、接合部外圧は１３．７５ｋｇ／ｃｍ２となり、ａ＝６０ｍｍ、ｂ＝６０ｍｍ、ｂ／（ａ＋ｂ）＝０．５の場合、接合部外圧は１５ｋｇ／ｃｍ２となり、ａ＝４０ｍｍ、ｂ＝８０ｍｍ、ｂ／（ａ＋ｂ）＝０．６７の場合、接合部外圧は２０ｋｇ／ｃｍ２となって、いずれも、上記した好ましい範囲１０〜２０ｋｇ／ｃｍ２となる。よって、接合部外圧は、１０〜２０ｋｇ／ｃｍ２とするのが好ましく、これを得るためのａ側加重比ｂ／（ａ＋ｂ）は、０．３３〜０．６７とするのが好ましい。上記した実施例１〜４は、いずれも、接合部外圧およびａ側加重比が上記した好ましい範囲に入ることになる。

本発明のゴルフクラブヘッドの製造装置の一実施形態例を示す断面図である。 図１のゴルフクラブヘッドの製造装置の型締め時を示す断面図である。 本発明のゴルフクラブヘッドの他の製造装置の実施形態例を示す断面図である。 図３のゴルフクラブヘッドの製造装置の型締め時を示す断面図である。 本発明のゴルフクラブヘッドの製造装置の他の実施形態例を示す断面図である。 従来のゴルフクラブヘッドの製造装置を示す断面図である。 図６のゴルフクラブヘッドの製造装置の型締め時を示す断面図である。 台座と金型との隙間と、当接部から支軸までの距離ｂとの関係を示す図である。

符号の説明

１０ ゴルフクラブヘッド
１１ 繊維強化樹脂材
１１ａ クラウン部
１１ｂ バック部
１２ 金属材
１２ａ ソール部
１２ｂ フェース部
１２ｃ フランジ部
１００ ゴルフクラブヘッドの製造装置
１０１ 金型
１０１ａ 上型
１０１ｂ 下型
１０４ 支軸（支持部）
Ｓａ 上部空間
Ｓｂ 下部空間

Claims (4)

1. 上部空間が形成された上型と下部空間が形成された下型とを有し、
   これら上部空間及び下部空間に、クラウン部及びバック部を有する繊維強化樹脂材と、ソール部、フェース部及びフランジ部を有する金属材とが、前記フランジ部の外側に前記クラウン部を重ねた状態で配置され、
   前記上型及び前記下型を近接させて前記繊維強化樹脂材及び前記金属材を接合する中空のゴルフクラブヘッドの製造装置であって、
   前記上部空間及び前記下部空間の高さの合計が、前記ソール部から前記クラウン部までの高さよりも小さく設定されており、
   前記下型の、前記フェース部が配置される位置より前記バック部側に、該下型を前記上型に対して傾くように揺動可能とする支持部が設けられているゴルフクラブヘッドの製造装置。
2. 上部空間が形成された上型と下部空間が形成された下型とを有し、
   これら上部空間及び下部空間に、クラウン部及びバック部を有する繊維強化樹脂材と、ソール部、フェース部及びフランジ部を有する金属材とが、前記フランジ部の外側に前記クラウン部を重ねた状態で配置され、
   前記上型及び前記下型を近接させて前記繊維強化樹脂材及び前記金属材を接合する中空のゴルフクラブヘッドの製造装置であって、
   前記上部空間及び前記下部空間の高さの合計が、前記ソール部から前記クラウン部までの高さよりも小さく設定されており、
   前記上型の、前記フェース部が配置される位置より前記バック部側に、該上型を前記下型に対して傾くように揺動可能とする支持部が設けられているゴルフクラブヘッドの製造装置。
3. クラウン部及びバック部を有する繊維強化樹脂材と、ソール部、フェース部及びフランジ部を有する金属材とを、前記フランジ部の外側に前記クラウン部を重ねた状態で上型及び下型からなる金型内に配置し、これら上型及び下型で押圧して接合する中空のゴルフクラブヘッドの製造方法であって、
   前記上型及び前記下型が互いに密着しない範囲で前記繊維強化樹脂材及び前記金属材を押圧し、
   該押圧に応じて前記下型を前記上型に対して傾けるゴルフクラブヘッドの製造方法。
4. クラウン部及びバック部を有する繊維強化樹脂材と、ソール部、フェース部及びフランジ部を有する金属材とを、前記フランジ部の外側に前記クラウン部を重ねた状態で上型及び下型からなる金型内に配置し、これら上型及び下型で押圧して接合する中空のゴルフクラブヘッドの製造方法であって、
   前記上型及び前記下型が互いに密着しない範囲で前記繊維強化樹脂材及び前記金属材を押圧し、
   該押圧に応じて前記上型を前記下型に対して傾けるゴルフクラブヘッドの製造方法。

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