JP5380634B2 - ゴルフクラブヘッドの製造方法及びゴルフクラブヘッド - Google Patents

Description

本発明はゴルフクラブヘッドに関し、特に、フェース面のスコアラインに関するものである。

一般に、ゴルフクラブヘッドのフェース面にはトウ−ヒール方向に互いに平行な複数の直線状の溝が形成されている（特許文献１及び２）。この溝はスコアライン、マーキングライン、フェースライン等と呼ばれている（本書においてはスコアラインと称する。）。このスコアラインは、打球のバックスピン量を増大させたり、或いは、雨天時やラフからのショットの場合に、打球のバックスピン量が著しく低減することを抑制する効果がある。スコアラインの形成方法としては、例えば、切削加工、鍛造加工、鋳造加工が挙げられる。

特開平１０−２４８９７４号公報 特開２００５−１６９１２９号公報

しかし、スコアラインの幅は狭く、例えば、競技用のゴルフクラブヘッドの場合、スコアラインの幅は０．９ｍｍ以下とすることがルール上定められている。したがって、複数のスコアラインを互いに平行に、かつ、直線状に形成することは必ずしも容易ではない。例えば、切削加工でスコアラインを形成する場合、切削ツールのぶれや磨耗、或いは、フェース面を構成する材料の歪みにより、スコアラインに僅かな歪みを生じる場合がある。鍛造加工で形成する場合においてもフェース面を構成する材料の歪みの影響によりスコアラインに僅かな歪みを生じる場合がある。また、鋳造加工で形成する場合においては、ヒケの発生によりスコアラインに僅かな歪みを生じる場合がある。スコアラインに歪みがあると、その外観が悪くなり、また、製品毎の性能の個体差が生じることも危惧される。

本発明の目的は、より歪みの少ないスコアラインが形成されたゴルフクラブヘッドを提供することにある。

本発明によれば、フェース面に複数本のスコアラインが形成されたゴルフクラブヘッドの製造方法において、フェース面にスコアラインとなる溝を形成する第１形成工程と、前記第１形成工程で形成した前記溝の縁を切削し、前記フェース面に対して傾斜した平坦面を各縁に一つ形成する第２形成工程と、を備え、前記溝の形成と前記平坦面の形成とを、同じＮＣフライス盤によって連続的に切削加工で行い、前記第２形成工程では、切削ツールを前記スコアラインの形成方向に移動しながら、前記第１形成工程で形成した前記溝の縁を前記切削ツールで切削し、前記平坦面を形成し、前記第２形成工程における前記切削ツールによる、前記平坦面に直交する方向の切削深さが、０．１ｍｍ以下であり、前記平坦面は前記切削ツールの前記形成方向の１回の移動で形成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が提供される。

また、本発明によれば、フェース面に複数本のスコアラインが形成されたゴルフクラブヘッドにおいて、前記スコアラインは、当該スコアラインとなる溝が形成された後、当該溝の縁が切削されて前記フェース面に対して傾斜した平坦面が各縁に一つ形成されたものであり、前記溝の形成と前記平坦面の形成とが、同じＮＣフライス盤によって連続的に切削加工で行われ、前記平坦面は、切削ツールを前記スコアラインの形成方向に移動しながら、前記溝の縁を前記切削ツールで切削して形成され、前記切削ツールによる、前記平坦面に直交する方向の切削深さが、０．１ｍｍ以下であり、前記平坦面は前記切削ツールの前記形成方向の１回の移動で形成されることを特徴とするゴルフクラブヘッドが提供される。

以上述べた通り、本発明によれば、より歪みの少ないスコアラインが形成されたゴルフクラブヘッドを提供することができる。

図１は本発明の一実施形態に係るゴルフクラブヘッド１の外観図である。同図の例はアイアン型のゴルフクラブヘッドに本発明を適用した例を示す。しかし、本発明はウッド型やユーティリティー型のゴルフクラブヘッドにも適用できる。

ゴルフクラブヘッド１は、そのフェース面１０に複数のスコアライン２０が形成されている。各々のスコアライン２０はトウ−ヒール方向に延在した、互いに平行な直線状の溝である。本実施形態の場合、各々のスコアライン２０の配設間隔（ピッチ）は等間隔（等ピッチ）であるが、配設間隔が異なっていてもよい。図２は、スコアライン２０の、その長手方向（トウ−ヒール方向）に直交する方向の断面図である。本実施形態において、スコアライン２０の断面形状は、その長手方向の両端部を除き、同じである。また、各々のスコアライン２０の断面形状は同じである。

本実施形態の場合、スコアライン２０の断面形状は、略台形である。しかし、スコアライン２０の断面形状はこれに限られず、略方形、略三角形としてもよい。また、本実施形態の場合、スコアライン２０の断面形状は左右対称である。スコアライン２０の縁（フェース面１０との境界部）には、フェース面１０に対して角度θ１だけ傾斜した平坦面２１がスコアライン２０の長手方向に一様に形成されている。

次に、スコアライン２０の形成方法について説明する。本実施形態では、スコアライン２０の形成にあたり、まず、スコアライン２０となる溝をフェース面１０に一次形成する（第１形成工程）。以下、この溝を一次形成溝と呼ぶ。次に、一次形成溝の縁を切削し、平坦面２１を形成し（第２形成工程）、スコアライン２０が完成する。

平坦面２１の形成のための切削加工には、例えば、ＮＣ（数値制御）フライス盤を用いることで、より精度の高い切削加工が行える。一次形成溝の形成は、例えば、切削加工、鍛造加工、鋳造加工のいずれでもよいが、その後に行われる平坦面２１の形成上、切削加工、特に、平坦面２１の形成にＮＣフライス盤を用いる場合は、同じＮＣフライス盤による切削加工が望ましい。以下、一次形成溝の形成及び平坦面２１の形成を同じＮＣフライス盤により連続的に行う場合について説明する。

図３（Ａ）は、ＮＣフライス盤により、一次形成溝を切削加工する場合の例を示した模式図である。スコアライン２０が未加工のゴルフクラブヘッド１'はＮＣフライス盤に治具２を介して固定される。なお、本実施形態の場合、フェース面１０がゴルフクラブヘッドに一体成形された場合について説明するが、フェース面１０を構成するフェース部材と、ヘッド本体とを別部材として接合してもよく、この場合、フェース部材をＮＣフライス盤に固定してスコアライン２０を形成すればよい。

ＮＣフライス盤は、軸Ｚ回りに回転駆動されるスピンドル３を有し、スピンドル３の下端には切削ツール（エンドミル）４が取り付けられている。しかして、ＮＣフライス盤において、フェース面１０の平面座標を設定した後、スピンドル３を回転駆動し、フェース面１０（ゴルフクラブヘッド１'）又は切削ツール４をスコアライン２０の形成方向ｄ２に相対的に移動しながら、フェース面１０を切削することで一次形成溝を形成する。一つの一次形成溝を形成すると、切削ツール４をフェース面１０から離間させた後、スコアライン２０の形成方向ｄ２に直交する方向に切削ツール４を相対的に移動し、次の一次形成溝を形成することで、順次一次形成溝が形成される。各一次形成溝の位置は、設計データに従って数値制御される。図３（Ｂ）は、第１形成工程にて形成された一次形成溝２０'の断面形状の例を示す図である。

次に、全ての一形成溝の形成が完了すると、平坦面２１の加工に移る。この場合、必要に応じて切削ツール４を交換する。図４（Ａ）は、一次形成溝２０'の両側の縁の平坦面２１を同時加工する切削ツール４ａを用いた場合の加工例を示す。この場合、平坦面２１のフェース面１０に対する傾斜角度（図２の角度θ１）は切削ツール４ａの先端形状に依存する。また、図４（Ｂ）は、切削ツール４ｂの回転軸Ｚをフェース面１０に対して相対的に傾斜させて平坦面２１を加工する場合の加工例を示す。この場合、フェース面１０に対する相対的な回転軸Ｚの傾斜角度を調節可能なＮＣフライス盤を用いる必要がある。また、平坦面２１のフェース面１０に対する傾斜角度（図２の角度θ１）は、フェース面１０に対する相対的な回転軸Ｚの傾斜角度に依存する。

しかして、各平坦面２１は、一次形成溝２０'の場合と同様に、フェース面１０（ゴルフクラブヘッド１'）又は切削ツール（４ａ、４ｂ）をスコアライン２０の形成方向ｄ２（図３（Ａ））に相対的に移動しながら、一次形成溝２０'の縁を切削することで形成する。各平坦面２１の位置は、設計データに従って数値制御される。平坦面２１の形成が全て完了すると、図２に示した断面形状のスコアライン２０が完成する。なお、この後、フェース面１０の表面仕上げとして、フェース面１０の表面を切削してもよい。

本実施形態では、このように、一次形成溝２０'を形成し、次に、一次形成溝２０'の縁を切削して平坦面２１を形成することで、平坦面２１を有するスコアライン２０を形成する。平坦面２１の形成では、既に加工済みの一次形成溝２０'の縁を切削するだけなので、切削量が少なくてすみ、切削ツールのぶれや磨耗或いはフェース面１０を構成する材料の歪みが小さく、より高い精度の加工ができる。そして、スコアライン２０の外観や性能は、スコアライン２０とフェース面１０との境界部分に左右されるところ、当該境界部分を構成する平坦面２１が、より高い精度で加工されるので、実質的にスコアライン２０の加工精度が高くなる。よって、より歪みの少ないスコアライン２０が形成されたゴルフクラブヘッド１を提供することができる。また、副次的効果として、スコアライン２０の縁が、平坦面２１の存在により、一次形成溝２０'の縁の角度よりも小さくなるので、ゴルフボールの損傷を軽減できる。

なお、平坦面２１の切削加工においては、その切削量が少ない方が加工精度及び切削ツールの磨耗軽減の点で望ましい。したがって、切削ツールによる、平坦面２１に直交する方向の切削深さは、例えば、０．１ｍｍ以下であることが望ましい。より具体的には、図２において、平坦面２１に直交する方向Ｌ２の最大切削深さ（同図の例では一次形成溝の頂点から平坦面２１までの距離となる）は０．１ｍｍ以下であることが望ましい。

図５（Ａ）は本発明の実施例のスコラインの計測データ、図５（Ｂ）は比較例のスコアラインの計測データを示す。実施例のスコアラインは、ＮＣフライス盤により一次形成溝の形成と、平坦面の形成とを行った。一次形成溝の溝深さは０．４５ｍｍ（設計値）、縁の角度（図３（Ｂ）の角度θ２）は６０度（設計値）、溝幅（図３（Ｂ）のＷ２）は０．８ｍｍとし、平坦面の角度（図２の角度θ１）は４０．４度（設計値）とした。比較例のスコアラインは、鋳造加工により形成し、実施例の平坦面に相当する部分はないもの（実施例の一次形成溝と同様の形状）とした。比較例のスコアラインの溝深さは０．４５ｍｍ（設計値）、縁の角度は６０度（設計値）、溝幅は０．７ｍｍ（設計値）とした。

図５（Ａ）及び（Ｂ）において、「溝幅と計測位置（ｍｍ）」はスコアライン上の複数の位置における溝幅の実測値であり、実施例については図２の溝幅Ｗ１である。本実施形態では、４本のスコアラインを計測対象とした。計測位置を示す、０、±１〜±４はゴルフクラブヘッドをソールした場合の地面との接点を通り、スコラインと直交する仮想線（図１の線Ｌ１）を基準（計測位置＝０）とした位置を示す。線Ｌ１からトウ側に離間した位置を符合−で示し、ヒール側に離間した位置を符号＋で示している。例えば、「＋１」は線Ｌ１からヒール側に１ｍｍずれた位置を意味し、「−２」は線Ｌ１からトウ側に２ｍｍずれた位置を意味する。

標準偏差（同一溝）は、同じスコアライン上の各位置における溝幅の標準偏差を示し、標準偏差平均値（同一溝）は、４本のスコアラインの標準偏差（同一溝）の平均値である。誤差範囲（同一溝）は、同じスコアライン上の各位置における溝幅の最大値と最小値の差を示し、誤差範囲平均値（同一溝）は、４本のスコアラインの誤差範囲（同一溝）の平均値である。

標準偏差（溝間）は、各スコアライン上の同じ位置における溝幅の標準偏差を示し、標準偏差平均値（溝間）は、全ての計測位置の標準偏差（同一溝）の平均値である。誤差範囲（溝間）は、各スコアライン上の同じ位置における溝幅の最大値と最小値の差を示し、誤差範囲平均値（溝間）は、全ての計測位置の誤差範囲（溝間）の平均値である。

図５（Ａ）及び（Ｂ）の計測データから、実施例のスコアラインの溝幅の精度は、比較例のスコアラインの溝幅の精度よりも大幅に高いことが分かる。特に、溝間で比較した場合には顕著な差が出ている。

次に、図６は一次形成溝の縁の角度（図３（Ｂ）の角度θ２）、フェース面に対する平坦面の傾斜の角度（図２の角度θ１）を変化させた場合のスコアラインの溝幅（図２の溝幅Ｗ１）の実測値の計測、加工性及び試打結果の評価を示す図である。対象としたのは、１２個のゴルフクラブヘッド（Ｎｏ．１〜１２）であり、Ｎｏ．１及び２並びに１２のゴルフクラブヘッドについては、平坦面を形成せず、一次形成溝の加工のみとした。

図６において、「一次形成時」は、一次形成溝の溝幅（図３（Ｂ）のＷ２）、縁の角度（図３（Ｂ）の角度θ２）の設計値並びに加工性の評価を示している。「平坦面形成後」は、溝幅（図２のＷ１）の実測値、平坦面を形成したスコアラインの平坦面の角度（図２の角度θ１）並びに加工性の評価を示している。「試打結果」は各ゴルフクラブヘッドを用いたゴルフクラブでの試打結果を示す。

Ｎｏ．３〜Ｎｏ．１１のゴルフクラブヘッドのように、一次形成溝の縁の角度θ２や、フェース面に対する平坦面の角度θ１を変化させることにより、複数種類の溝幅のスコアラインを実現することができ、スコアラインの縁に平坦面を設けることで、スコアラインの加工精度向上のみならず、溝幅の設計自由度の向上も図れる。

一次形成溝の加工性については、Ｎｏ．１及びＮｏ．２のゴルフクラブヘッドでは、角度θ２が大きいために、抜け勾配の問題で加工性が余りよくなかった。Ｎｏ．３〜Ｎｏ．１２のゴルフクラブヘッドでは特に問題はなかった。したがって、一次成形溝の加工性の観点から、角度θ２は８５度未満であることが望ましい。また、平坦面の加工上、一次形成溝の縁の角度θ２は小さく方が切削ツールの振動や切削抵抗が小さく、望ましいが、余り小さいと溝の断面積が小さくなってしまうため、ラフからのショット時等に低スピン傾向（バックスピンが少ない傾向）になってしまい、望ましくない。したがって、一次形成溝の縁の角度θ２は６０度〜８０度であることが望ましい。

平坦面の加工性については、Ｎｏ．５のゴルフクラブヘッドでは、平坦面の角度θ１がなだらか過ぎて精度が出し難かった。したがって、加工性の観点から平坦面の角度θ１は２０度以上であることが望ましい。

試打結果については、平坦面の角度θ１が大きいことは、ボールのスピン量増大の観点では望ましいが、ボールに傷が付き易くなる。Ｎｏ．９のゴルフクラブヘッドではボールに傷が付きやすかった。したがって、ボールに傷が付き難くするという観点では、平坦面の角度θ１は、５５度未満が好ましく、更に好ましくは５０度以下である。

したがって、加工性及びボールに傷が付き難くするという双方の観点では、平坦面の角度θ１は２０度以上５０度以下であることが望ましい。なお、Ｎｏ．１２のゴルフクラブヘッドでは、ラフからのショットではスピン量が大幅に低下する場合があったが、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１１のゴルフクラブヘッドではラフからのショットにおいてスピン量が大幅に低下することはなかった。これは、Ｎｏ．１２のゴルフクラブヘッドでは角度θ２が小さく、溝容積が小さいことから、芝を噛み易かったことと推測される。

本発明の一実施形態に係るゴルフクラブヘッド１の外観図である。 スコアライン２０の、その長手方向（トウ−ヒール方向）に直交する方向の断面図である。 （Ａ）は、ＮＣフライス盤により、一次形成溝を切削加工する場合の例を示した模式図、（Ｂ）は、第１形成工程にて形成された一次形成溝２０'の断面形状の例を示す図である。 （Ａ）は、一次形成溝２０'の両側の縁の平坦面２１を同時加工する切削ツール４ａを用いた場合の加工例を示す図、（Ｂ）は、切削ツール４ｂの回転軸Ｚをフェース面１０に対して相対的に傾斜させて平坦面２１を加工する場合の加工例を示す図である。 （Ａ）は、本発明の実施例のスコラインの計測データ、図５（Ｂ）は、比較例のスコアラインの計測データを示す。 一次形成溝の縁の角度（図３（Ｂ）の角度θ２）、フェース面に対する平坦面の傾斜の角度（図２の角度θ１）を変化させた場合のスコアラインの溝幅（図２の溝幅Ｗ１）の実測値、加工性及び試打結果の評価を示す図である。

符号の説明

１ ゴルフクラブヘッド
１０ フェース面
２０ スコアライン
２１ 平坦面

Claims (2)

1. フェース面に複数本のスコアラインが形成されたゴルフクラブヘッドの製造方法において、
   フェース面にスコアラインとなる溝を形成する第１形成工程と、
   前記第１形成工程で形成した前記溝の縁を切削し、前記フェース面に対して傾斜した平坦面を各縁に一つ形成する第２形成工程と、を備え、
   前記溝の形成と前記平坦面の形成とを、同じＮＣフライス盤によって連続的に切削加工で行い、
   前記第２形成工程では、
   切削ツールを前記スコアラインの形成方向に移動しながら、前記第１形成工程で形成した前記溝の縁を前記切削ツールで切削し、前記平坦面を形成し、
   前記第２形成工程における前記切削ツールによる、前記平坦面に直交する方向の切削深さが、０．１ｍｍ以下であり、
   前記平坦面は前記切削ツールの前記形成方向の１回の移動で形成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. フェース面に複数本のスコアラインが形成されたゴルフクラブヘッドにおいて、
   前記スコアラインは、当該スコアラインとなる溝が形成された後、当該溝の縁が切削されて前記フェース面に対して傾斜した平坦面が各縁に一つ形成されたものであり、
   前記溝の形成と前記平坦面の形成とが、同じＮＣフライス盤によって連続的に切削加工で行われ、
   前記平坦面は、
   切削ツールを前記スコアラインの形成方向に移動しながら、前記溝の縁を前記切削ツールで切削して形成され、
   前記切削ツールによる、前記平坦面に直交する方向の切削深さが、０．１ｍｍ以下であり、
   前記平坦面は前記切削ツールの前記形成方向の１回の移動で形成されることを特徴とするゴルフクラブヘッド。

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