JP6931235B2 - How to make a golf club head - Google Patents
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Description
従来、ゴルフクラブヘッドの設計自由度を向上させるために、素材本体に異なる金属を設けるゴルフクラブの製造方法として、可鍛金属素材からなる素材本体の内部に、素材本体とは比重が異なる金属を内蔵させて一体に熱間鍛造を行う技術が知られている(例えば、特許文献1)。 Conventionally, in order to improve the degree of freedom in designing a golf club head, as a method of manufacturing a golf club in which a different metal is provided on the material body, a metal having a specific gravity different from that of the material body is used inside the material body made of a forged metal material. There is known a technique for performing hot forging integrally by incorporating it (for example, Patent Document 1).
従来技術においては、内蔵される金属は、素材本体の鍛造温度と略同等かより低い融点を有する材料であり、そもそも素材本体と同様に可鍛金属でなければならない、という問題があった。 In the prior art, there is a problem that the built-in metal is a material having a melting point substantially equal to or lower than the forging temperature of the material body, and must be a malleable metal like the material body in the first place.
そこで、本発明では、内蔵される材料にも可鍛金属以外を用いることができるようにして、ゴルフクラブヘッドの設計自由度を向上できるようにすることを目的とする。 Therefore, it is an object of the present invention to make it possible to use a material other than malleable metal as the built-in material so that the degree of freedom in designing the golf club head can be improved.
本発明の請求項1に記載のゴルフクラブヘッドの製造方法は、仕上げ加工前のゴルフクラブの素材本体の少なくとも一部分を、鍛造によって加工して形成するゴルフクラブヘッドの製造方法において、前記素材本体に孔を形成するステップと、前記孔に前記素材本体の材料と比重の異なる粉粒体からなる内蔵部材を充填するステップと、前記孔の開口部を栓体で閉塞するステップと、前記素材本体の鍛造を行うステップとを備えることを特徴とする。
The method for manufacturing a golf club head according to
また、本発明の請求項2に記載のゴルフクラブヘッドの製造方法は、前記開口部を前記栓体で閉塞した後、前記開口部を前記栓体とともに溶接して封止するとともに、前記開口部に非溶接箇所を設け空気抜き部を形成するステップを備えたことを特徴とする。 Further, in the method of manufacturing a golf club head according to claim 2 of the present invention, after closing the opening with the plug, the opening is welded and sealed together with the plug, and the opening is sealed. It is characterized in that it is provided with a step of providing a non-welded portion and forming an air vent portion.
また、本発明の請求項3に記載のゴルフクラブヘッドの製造方法は、前記鍛造時に前記空気抜き部を上向きにするステップを備えたことを特徴とする。 Further, the method for manufacturing a golf club head according to claim 3 of the present invention is characterized in that it includes a step of turning the air vent portion upward during the forging.
また、本発明の請求項4に記載のゴルフクラブヘッドの製造方法は、前記内蔵部材は、セラミックスとしたことを特徴とする。
Further, the method for manufacturing a golf club head according to
本発明の請求項1に記載のゴルフクラブヘッドの製造方法によれば、素材本体と内蔵部材の比重差によってゴルフクラブヘッドの重心位置の設定自由度が高まる。また、孔に粉粒体からなる内蔵部材を充填することで、内蔵部材を孔に合せて成形する等の加工の必要が無く、作業工程を省略させて、ゴルフクラブヘッドの製造を容易にすることができる。
According to the method for manufacturing a golf club head according to
また、本発明の請求項2に記載のゴルフクラブヘッドの製造方法によれば、鍛造時に内蔵部材の気泡を空気抜き部から排出させることで、孔内部における内蔵部材の密度が増加して、素材本体と内蔵部材の一体感を高めることができる。 Further, according to the method for manufacturing a golf club head according to claim 2 of the present invention, by discharging air bubbles of the built-in member from the air vent portion during forging, the density of the built-in member inside the hole is increased, and the material main body is used. And the sense of unity of the built-in member can be enhanced.
また、本発明の請求項3に記載のゴルフクラブヘッドの製造方法によれば、鍛造時に空気抜け部を上向きにすることで、孔内部の内蔵部材がこぼれ落ちるのを抑えることができる。 Further, according to the method for manufacturing a golf club head according to claim 3 of the present invention, it is possible to prevent the built-in member inside the hole from spilling by turning the air vent portion upward during forging.
また、本発明の請求項4に記載のゴルフクラブヘッドの製造方法によれば、内蔵部材に比重の小さいセラミックスを用いることで、主に金属素材が用いられる素材本体との比重差によってゴルフクラブヘッドの重心位置の設定自由度が高まる。また、比重の小さいセラミックスを内蔵することで、従来のゴルフクラブヘッドと重量を同じくしたまま、体積を大きくすることができる。また、粉粒体のセラミックスを孔に充填することで、セラミックスを孔に合せて成形する等の加工の必要が無く、作業工程を省略させて、ゴルフクラブヘッドの製造を容易にすることができる。
Further, according to the method for manufacturing a golf club head according to
以下、本発明のゴルフクラブヘッドの製造方法における好適な実施形態について、添付した図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成のすべてが、本発明の必須要件であるとは限らない。 Hereinafter, preferred embodiments of the method for manufacturing a golf club head of the present invention will be described with reference to the attached drawings. The embodiments described below do not limit the content of the present invention described in the claims. In addition, not all of the configurations described below are essential requirements of the present invention.
以下、本発明の第1実施例について、添付の図1〜図6を参照して説明する。図1に示すように、アイアン形のゴルフクラブ1は、ヘッド2とこのヘッド2に接続するシャフト3を備えている。ヘッド2は、正面に打撃面となるフェース4が形成され、底面に接地面となるソール5が形成され、さらに一側にはヒール6が形成され、ヒール6の反対側にトウ7が形成される。ヒール6の上部には、シャフト接続部たるホーゼル8が斜め上方へ立設しており、このホーゼル8に形成した孔9にシャフト3の下端10が接続している。なお、フェース4には、スコアライン等と称する横向きの溝11が多段に形成されている。
Hereinafter, the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6 attached to the invention. As shown in FIG. 1, the iron-
前記ヘッド2は、打撃に耐える強度を有する可鍛金属、例えば鋼(S20C)により、フェース4、ソール5及びホーゼル8を備えたヘッド本体12が形成され、さらに、ヘッド本体12のフェース4の内側上部に内蔵部材13を横向きに長く内蔵したものである。内蔵部材13は、ヘッド本体12の素材本体14よりも比重が小さく、また、融点が素材本体14の鍛造温度よりも高い材料からなる粒状素材又は粉末状素材(以下、粉粒体という)であって、例えばセラミックスである酸化アルミ(Al2O3,アルミナ)の粒もしくは粉末が用いられている。内蔵部材13としては、後述するヘッド本体12の鍛造時に僅かな隙間から内蔵材料13が飛び出す危険性を回避するため、好ましくは粒状のアルミナが用いられ、さらに好ましくは中心粒径が0.4〜1.2mmの粒状のアルミナが用いられる。アルミナの融点は2000度以上で硬度が高いが、粒状であるため鍛造時に割れる心配はない。また、アルミナは、不燃物であるため、軽比重金属にありがちな発火の恐れがない。なお、中心粒径が0.4mm未満では、鍛造時に内蔵部材13が後述する空気抜き部から噴出する恐れがあるため好ましくない。また、中心粒径が1.2mmより大きいと、鍛造時に後述する孔15内部で圧縮された内蔵部材13に空隙が多くなり、ヘッド本体12の強度の低下や、打感や打撃音に影響を及ぼす恐れがある。
The head 2 is made of a malleable metal having strength to withstand impact, for example, steel (S20C), and a head body 12 having a
内蔵部材13として素材本体14と比重の異なる材料を選択して、内蔵材料13が素材本体14の任意の位置に形成された孔15に充填されるようにすることで、素材本体14と内蔵部材13との比重差を利用して、ゴルフクラブ1のヘッド2の重心位置を任意の位置に調整することが可能となる。
By selecting a material having a specific gravity different from that of the material body 14 as the built-in
つぎに製造方法について説明する。一般に、ヘッド本体12の製造工程においては、打撃に耐えることのできる強度を有する、可鍛金属である鋼(S20C)からなる円柱軸状の素材本体14を、鋼(S20C)の再結晶温度以上の温度である熱間鍛造温度(約1200度)まで炉等により加熱して、「潰し鍛造」、「荒地鍛造(荒打ち、荒鍛造、荒加工)」、「仕上げ鍛造(仕上げ打ち、精密鍛造)」などの複数の熱間鍛造を経て、完成品のゴルフクラブヘッドの形状へと近づけていく。 Next, the manufacturing method will be described. Generally, in the manufacturing process of the head main body 12, the columnar shaft-shaped material main body 14 made of steel (S20C), which is a forged metal and has a strength capable of withstanding a hit, is placed at a temperature equal to or higher than the recrystallization temperature of the steel (S20C). "Crushing forging", "Rough ground forging (roughing, rough forging, roughing)", "Finishing forging (finishing, precision forging)" by heating to the hot forging temperature (about 1200 degrees) ) ”And other hot forgings, the shape of the finished golf club head is approached.
ここで、前述の「潰し鍛造」とは、可鍛金属の熱間鍛造温度により加熱した素材本体14を潰す金型鍛造工程である。また、前述の「荒地鍛造」とは、可鍛金属の熱間鍛造温度により加熱した素材本体14を、荒地用下金型に載置した状態で荒地用上金型を押圧することにより、ゴルフクラブヘッドの概形に成形する金型鍛造工程である。また、前述の「仕上げ鍛造」とは、可鍛金属の熱間鍛造温度により加熱した素材本体14を、仕上げ用下金型に載置した状態で仕上げ用上金型を押圧することにより、ゴルフクラブヘッドの完成形に近い形状に成形する金型鍛造工程である。なお、上記「潰し鍛造」、「荒地鍛造」、「仕上げ鍛造」の各鍛造工程は、一例であり、適宜変更可能である。 Here, the above-mentioned "crushing forging" is a die forging step of crushing the material body 14 heated by the hot forging temperature of the malleable metal. Further, the above-mentioned "wasteland forging" is a golfing process in which the material body 14 heated by the hot forging temperature of the malleable metal is placed on the roughland lower die and pressed against the roughland upper die. This is a die forging process for forming the rough shape of a club head. Further, the above-mentioned "finish forging" refers to golf by pressing the finishing upper die with the material body 14 heated by the hot forging temperature of the malleable metal placed on the finishing lower die. This is a die forging process that forms a shape close to the finished shape of the club head. The above-mentioned "crushing forging", "wasteland forging", and "finishing forging" forging steps are examples and can be changed as appropriate.
本実施例においては、上記の製造工程において、図2〜4に示すように、「仕上げ鍛造」以前の鍛造工程によって成形された素材本体14に、有底円筒状の止まり穴である孔15を形成する。そして、この孔15に内蔵部材13を充填した後に、孔15の開口部16を素材本体14と同一或いは素材本体14と主成分が同じ栓体17と、溶接等の固定手段18により封止する。ここで本実施例の開口部16は、図4に示すように、鍛造時に上向きとなる側が空気抜き部19として開放されたまま、その側を除く部分が固定手段18によって封止されている。なお、孔15の方向、形状、大きさ、深さ、位置又は数は、適宜変更可能である。本実施例の孔15は、ゴルフクラブ1のヘッド2の溝11と平行、かつ、溝11の略中段部分の後方に内蔵部材13が内蔵されるように形成されている。
In this embodiment, as shown in FIGS. 2 to 4, in the above manufacturing process, as shown in FIGS. Form. Then, after filling the
そして、図2及び図3に示すように、孔15に内蔵部材13が充填された素材本体14を、ヘッド本体12の形状に型20を形成した一方の金型である下金型21上に載置する。このとき、孔15に内蔵部材13が充填された素材本体14は、あらかじめ、素材本体14の材料である鋼(S20C)の熱間鍛造温度に炉等により加熱されている。なお、内蔵部材13の融点は、素材本体14の再結晶温度以上の温度である熱間鍛造温度より高いため、固相状態のままである。このように、所定の温度に加熱された素材本体14が下金型21に載置された状態で、他方の金型である上金型(図示せず)を押圧することにより鍛造を行なって、ヘッド本体12を成形することができる。さらに、鍛造によって成形されたヘッド本体12のフェース4を仕上げ加工してスコアライン等と称する横向きの溝11を形成したり、表面を研磨したり、或いは、ホーゼル8に孔9を形成して仕上げる。なお、空気抜き部19は、鍛造時に押圧されて封止される。
Then, as shown in FIGS. 2 and 3, the material main body 14 in which the
図5及び図6に示すように、完成したゴルフクラブ1のヘッド2は、素材本体14より比重の小さい内蔵部材13がヘッド2の下部に内蔵されることにより、内蔵部材13が内蔵されていない場合と比較して、ヘッド2の重心位置が上昇したものとなっている。したがって、本実施例によれば、ウエッジ形クラブに好ましい高重心のゴルフクラブヘッドを提供することができる。
As shown in FIGS. 5 and 6, the head 2 of the completed
以上のように、本実施例のゴルフクラブヘッドの製造方法は、仕上げ加工前のゴルフクラブ1の素材本体14の少なくとも一部分を、鍛造によって加工して形成するゴルフクラブヘッドの製造方法において、素材本体14に孔15を形成するステップと、孔15に素材本体14の材料と比重の異なる粉粒体からなる内蔵部材13を充填するステップと、孔15の開口部16を栓体17で閉塞するステップと、素材本体14の鍛造を行うステップとを備えている。
As described above, the method for manufacturing the golf club head of the present embodiment is the method for manufacturing the golf club head in which at least a part of the material body 14 of the
この場合、素材本体14と内蔵部材13の比重差によってゴルフクラブヘッドの重心位置の設定自由度が高まる。また、孔15に粉粒体からなる内蔵部材13を充填することで、内蔵部材13を孔15に合せて成形する等の加工の必要が無く、作業工程を省略させて、ゴルフクラブヘッドの製造を容易にすることができる。
In this case, the degree of freedom in setting the position of the center of gravity of the golf club head is increased due to the difference in specific gravity between the material body 14 and the built-in
また、本実施例のゴルフクラブヘッドの製造方法では、開口部16を栓体17で閉塞した後、開口部16を栓体17とともに溶接して封止するとともに、開口部16に非溶接箇所を設け空気抜き部19を形成するステップを備えている。
Further, in the method of manufacturing the golf club head of the present embodiment, after the
この場合、鍛造時に内蔵部材13の気泡を空気抜き部19から排出させることで、孔15内部における内蔵部材13の密度が増加して、素材本体14と内蔵部材13の一体感を高めることができる。
In this case, by discharging the air bubbles of the built-in
また、本実施例のゴルフクラブヘッドの製造方法では、鍛造時に空気抜き部19を上向きにするステップを備えたことにより、鍛造時に孔15内部の内蔵部材13がこぼれ落ちるのを抑えることができる。
Further, in the method of manufacturing the golf club head of the present embodiment, since the step of turning the air vent portion 19 upward during forging is provided, it is possible to prevent the built-in
また、本実施例のゴルフクラブヘッドの製造方法では、内蔵部材13は、セラミックスとしたことにより、主に金属素材が用いられる素材本体14との比重差によってゴルフクラブヘッドの重心位置の設定自由度が高まる。また、比重の小さいセラミックスを内蔵することで、従来のゴルフクラブヘッドと重量を同じくしたまま、体積を大きくすることができる。また、粉粒体のセラミックスを孔15に充填することで、セラミックスを孔15に合せて成形する等の加工の必要が無く、作業工程を省略させて、ゴルフクラブヘッドの製造を容易にすることができる。
Further, in the method of manufacturing the golf club head of the present embodiment, since the built-in
図7及び図8は、本発明の第2実施例を示すものである。同図において、図1〜図6と同一部分には同一符号を付し、その共通する部分の詳細な説明は省略する。本実施例のヘッド2は、素材本体14より比重の小さい内蔵部材13がヘッド2の上部に内蔵されることにより、内蔵部材13が内蔵されていない場合と比較して、ヘッド2の上部の重量低減にともない、ヘッド2全体の重心位置が降下したものとなっている。したがって、本実施例によれば、ロングアイアンやミドルアイアンに好ましい低重心のゴルフクラブを提供することができる。
7 and 8 show a second embodiment of the present invention. In the figure, the same parts as those in FIGS. 1 to 6 are designated by the same reference numerals, and detailed description of the common parts will be omitted. In the head 2 of the present embodiment, the built-in
図9及び図10は、本発明の第3実施例を示すものである。同図において、図1〜図6と同一部分には同一符号を付し、その共通する部分の詳細な説明は省略する。本実施例のヘッド2は、内蔵部材22として、素材本体14の材料である鋼(S20C)より比重が大きく、鋼(S20C)の再結晶温度以上の温度である熱間鍛造温度より高い融点を有するタングステン合金(例えば、炭化タングステン,WC 融点2000度以上)の粉粒体を用いたものである。本実施例のゴルフクラブ1のヘッド2は、素材本体14より比重の大きい内蔵部材22がヘッド2の下部に内蔵されることにより、ヘッド2の重心位置が降下したものとなっている。したがって、本実施例によれば、ロングアイアンやミドルアイアンに好ましい低重心のゴルフクラブヘッドを提供することができる。
9 and 10 show a third embodiment of the present invention. In the figure, the same parts as those in FIGS. 1 to 6 are designated by the same reference numerals, and detailed description of the common parts will be omitted. As the built-in
図11及び図12は、本発明の第4実施例を示すものである。同図において、図1〜図6と同一部分には同一符号を付し、その共通する部分の詳細な説明は省略する。本実施例の内蔵部材23は、図12に示すように孔15にアルミナの粉粒体からなる第1の内蔵部材23A、タングステン合金の粉粒体からなる第2の内蔵部材23Bの順に充填された複数種類の粉粒体の組み合わせからなる。
11 and 12 show a fourth embodiment of the present invention. In the figure, the same parts as those in FIGS. 1 to 6 are designated by the same reference numerals, and detailed description of the common parts will be omitted. As shown in FIG. 12, the built-in member 23 of this embodiment is filled with the first built-in member 23A made of alumina powder or granular material and the second built-in member 23B made of tungsten alloy powder or granular material in the
そして、内蔵部材23は、図11に示すように、溝11の後方に第1の内蔵部材23Aが配置されるとともに、トウ7側に第2の内蔵部材23Bが配置されるようにヘッド2の下部に内蔵されたものである。
Then, as shown in FIG. 11, the built-in member 23 has a head 2 such that the first built-in member 23A is arranged behind the
本実施例のゴルフクラブ1のヘッド2は、素材本体14より比重の小さい第1の内蔵部材23Aがヘッド2の下部に内蔵されることにより、第1の内蔵部材23Aが内蔵されていない場合と比較して、ヘッド2の重心位置が上昇したものとなっている。したがって、本実施例によれば、ウエッジ形クラブに好ましい高重心のゴルフクラブヘッドを提供することができる。
In the head 2 of the
また、素材本体14より比重の大きい第2の内蔵部材23Bがヘッド2のトウ7側に内蔵されることにより、第2の内蔵部材23Bが内蔵されていない場合と比較して、ヘッド2の重心位置がトウ7寄りとなっている。したがって、本実施例によれば、ホーゼル8の重量によってフェース4の中心からヒール6寄りに重心が設計されているヘッド2の重心位置をトウ7寄りに変位させることにより、特にホーゼル8が長く設計されて、ヒール6寄りの重心が顕著になるウェッジ形クラブに好ましい重心位置のゴルフクラブヘッドを提供することができる。
Further, since the second built-in member 23B having a larger specific gravity than the material main body 14 is built in the
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、本実施例では、素材本体14の材料を鋼(S20C)としているが、その他の金属、例えば、軟鉄などの鉄、チタン、特殊鋼、ステンレス、アルミニウム、マグネシウム、タングステン、銅、ニッケル、ジルコニウム、コバルト、マンガン、亜鉛、シリコン、錫、クロムおよびこれらの合金なども使用可能であり、特に限定されるものではない。 The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made. For example, in this embodiment, the material of the material body 14 is steel (S20C), but other metals such as iron such as soft iron, titanium, special steel, stainless steel, aluminum, magnesium, tungsten, copper, nickel, and zirconium. , Cobalt, manganese, zinc, silicon, tin, chromium and alloys thereof can also be used and are not particularly limited.
また、上記の実施例では、内蔵部材13、22、23は、素材本体14の材料の再結晶温度より高い融点を有していれば、上述のアルミナ以外のセラミックスやタングステン合金以外の合金としてもよい。ただし、熱間鍛造時の高温状態下における火花による引火を防止する観点から不燃性を有することが好ましい。さらに、内蔵部材13、22、23は、セラミックス、金属又は合成樹脂等の粉粒体を1種類又は複数種類を混合したもの、異なる粒径のものを組み合わせたもの、打感の向上のために内蔵部材13、22、23の空隙を埋めるべく上述の粉粒体に合成樹脂等の添加素材を混合したものとしてもよい。
Further, in the above embodiment, as long as the built-in
また、熱間鍛造に限らず、再結晶温度以下の常温での冷間鍛造や、熱間鍛造と冷間鍛造の中間の温度での温間鍛造としてもよい、特に、仕上げ工程直前の冷間鍛造では、鍛造後のヘッド本体12の変形量が少なく、より高い精度での成形が可能となり、ヘッド2の重心位置の設定が高い精度で行える。 Further, not limited to hot forging, cold forging at room temperature below the recrystallization temperature or warm forging at a temperature intermediate between hot forging and cold forging may be used, in particular, cold immediately before the finishing process. In forging, the amount of deformation of the head body 12 after forging is small, molding with higher accuracy is possible, and the position of the center of gravity of the head 2 can be set with high accuracy.
また、内蔵部材13、22、23の位置は、フェース4の後方における上下方向に限定されるものではなく、ヒール6側やその反対側のトウ7側に配置したり、適宜変更することができ、これによって、ヘッド2の低重心、高重心、ヒール寄り重心又はトウ寄り重心等、ヘッド2の重心位置の設定自由度を高めることができる。
Further, the positions of the built-in
また、内蔵部材13、22、23は、アイアン形のゴルフクラブのヘッド以外にも、ウッド形、アイアン形とウッド形の中間形状のユーティリティ形又はパター等の各種ゴルフクラブにおけるクラウン(上面部)、ソール(底面部)、フェース(打球面)、背面部又は内部構造に対して、内蔵されてもよい。さらに、内蔵部品13、22、23は、鍛造部品パーツと、鋳造部品パーツや樹脂部品パーツ等のその他の部品パーツとの組み合わせからなる複合型ゴルフクラブヘッドの鍛造部品パーツに内蔵されるものであってもよい。
In addition to the iron-shaped golf club heads, the built-in
1 ゴルフクラブ
14 素材本体
13、22、23 内蔵部材
15 孔
16 開口部
17 栓体
19 空気抜き部
1 Golf club 14
Claims (4)
前記素材本体に孔を形成するステップと、
前記孔に前記素材本体の材料と比重の異なる粉粒体からなる内蔵部材を充填するステップと、
前記孔の開口部を栓体で閉塞するステップと、
前記素材本体の鍛造を行うステップとを備えることを特徴とするゴルフクラブヘッドの製造方法。 In a method for manufacturing a golf club head, which is formed by forging at least a part of a golf club material body before finishing.
The step of forming a hole in the material body and
A step of filling the hole with a built-in member made of powder or granular material having a specific gravity different from that of the material of the material body,
The step of closing the opening of the hole with a plug body,
A method for manufacturing a golf club head, which comprises a step of forging the material body.
前記開口部を前記栓体とともに溶接して封止するとともに、前記開口部に非溶接箇所を設け空気抜き部を形成するステップを備えたことを特徴とする請求項1記載のゴルフクラブヘッドの製造方法。 After closing the opening with the plug,
The method for manufacturing a golf club head according to claim 1, wherein the opening is welded together with the plug to seal the opening, and a step of providing a non-welded portion in the opening to form an air vent is provided. ..
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