JPH067485A - 嵌込み式打撃面を有するゴルフクラブのヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 打撃の際にプレーヤーに良い感触を与え、か
つボールを正確に飛ばすことができる新しい構造のゴル
フクラブのヘッドの製造方法を提供する。 【構成】 上部壁（５）と、下部壁（６）と、外周壁
（７）と、前方支承面（１１）を含む前部壁（８）とか
ら成る金属製壁部の組立体によって、ヘッド本体を製作
する；前方支承面（１１）に、プラスチック材料あるい
は複合材料で製作した打撃用壁部（１８）を貼着する；
この打撃用壁部の打撃面（２）に、前方へ向けて膨らん
だ最終的な湾曲形状を付与する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】この発明はゴルフクラブのヘッドの製造方
法の改良に関し、より詳しくは、嵌込み式のインパクト
・フェース（打撃面）を持つ型式のクラブに関する。実
際のプレーでは、プレーヤーはゴルフクラブを用いてボ
ールを打ち、ボールに推進力を与えることによってボー
ルを飛ばす。このゴルフクラブは、英語で一般に「シャ
フト」と呼ばれる柄でできており、その下端にはヘッド
を含む。これに対してその上端には握り部がついてお
り、この部分は、しばしば英語で「グリップ」と呼ばれ
る。

【０００２】現在、「ティー」または出発地点でプレー
ヤーが最初に使用するボール飛距離の長いクラブは、
「ウッド」と呼ばれる。本来の「ウッド」は、全体が柿
の木やそれに類似した各種樹木で作られていた。この種
のクラブは、多くのプレーヤー達の好評を得たが、使用
材の密度が低く、特にクラブヘッドのインパクト・フェ
ースの後ろ側における材料密度が一様に低いので、精度
の点で劣る。

【０００３】この欠点を緩和するために「ウッド／アイ
アン」クラブが登場した。このクラブは「ウッド」の形
をそのまま継承しているが、ヘッド部分全体が鋼ででき
ている。使用材料の密度が非常に高いこと、および必要
とされる重量の抑制に鑑み、このウッド／アイアン・ク
ラブのヘッドは一般に内部を空洞にした鋼でできてお
り、通常、ロストワックス鋳造法を採用する鋳造工場で
製造される。この種の方法で製作されたクラブの場合、
質量がインパクト・フェースの周縁に分散されるので、
従来の「ウッド」クラブより可成り優れた精度を持つ。
この精度はボールをまっすぐに飛ばすときの射出角度に
も関係し、また、ボールのスライスやフックにも関係す
る。

【０００４】ウッド／アイアン・クラブの第一の欠点
は、打撃の際にインパクト・フェースとボールとの金属
的な接触によりプレーヤーが不快感を感じることであ
る。

【０００５】別の欠点は、打撃時のショックに耐えるた
めに十分な厚みを必要とする鋼製のインパクト・フェー
スの剛性が最適状態になっていないことに由来する。フ
ェースの剛性を減らすことにより反発速度が増加し、し
たがって、更に遠くまでボールを飛ばせることが明らか
になる。ところで、インパクト・フェースの剛性がその
厚みと構成材料の弾性係数に左右されることも明らかで
ある。したがって、一定の弾性係数における剛性の減少
は、インパクト・フェースの厚みの減少に直接つながる
が、ウッド／アイアン・クラブのインパクト・フェース
に最も適した剛性を採用すると、フェースの厚みが３ｍ
ｍ未満になってしまい、不可逆的な変形を引き起こすこ
とになる。

【０００６】公知の装置によれば、「ウッド」型クラブ
ヘッドのインパクト・フェース（打撃面）は、「アイア
ン」型クラブの場合のように平面で形成されておらず、
縦断面で見た場合も横断面で見た場合も凸状である。こ
れらの曲線は、ボールの弾道を矯正するためのもの、よ
り詳しく言えば、打撃の際、ボールが打撃面の中心に正
確に位置していない場合に役立つものである。

【０００７】したがって、この発明の目的は、新しい構
造のクラブヘッド（特に、打撃の際にプレーヤーに良い
感触を与え、かつボールを正確に飛ばすことができる
「ウッド」型クラブヘッド）の製造方法を提案すること
にある。もう一つの目的は、現在の構造（特にウッド／
アイアン・クラブと同一型式のヘッド）の精度と同じ精
度を持つが、最適の剛性を選択でき、これにより、ボー
ルのインパクト・フェースに対する接触時間を長くする
ことができるとともに、ボールの射出速度を増大し、か
つボールのコントロール感を改善できるクラブヘッドを
提案することにある。

【０００８】したがって、本発明による、嵌込み式打撃
用壁部を含むゴルフクラブのヘッドの製造方法は、以下
の各種工程を含むことを特徴とする： ａ．金属製壁部の組立体によって、いわゆる「ヘッド本
体」を製作すること； ｂ．前部支承面に、プラスチック材料あるいは複合材料
で製作した、厚みがほぼ一定の打撃用壁部を貼着するこ
と； ｃ．打撃用壁部の打撃面に、前方へ向けて膨らんだ最終
的な湾曲形状を付与するよう加工すること。

【０００９】本発明の方法によれば、いわゆる「ヘッド
本体」は、（上部壁と、下部壁と、外周壁と、前方支承
面を含む前部壁とから成る）金属製壁部の組立体によっ
て製作される。また、打撃用壁部は複合部材で製作され
る。好ましい配置構成によれば、この打撃用壁部（イン
パクト・プレート）は、樹脂を含浸させた炭素繊維およ
び／またはアラミド繊維を織製して作った複数枚の布を
積層させることにより製作される。

【００１０】本発明の方法の変形態様によれば、この打
撃用壁部は、ヘッド本体の前部壁の支承面に貼着される
前部用板材から切り抜かれる。また、他の変形態様にお
いて、該打撃用壁部は鋳型内で別個に鋳造成形され、次
いで、前部壁の支承面に貼着され、更に、続く工程にお
いて、該打撃用壁部の前面は（１または複数の）最終湾
曲を該面に付与するよう加工される。

【００１１】この発明の他の特徴および利点は、以下の
説明と添付図から明らかとなろう。ただし、添付図は例
としてのみ示すもので、この発明がそれらに限定される
ものではない。

【００１２】本発明によって製作されたクラブヘッドは
「ウッド」型であり、図１ないし図９に示すように、打
撃面（インパクト・フェース）２を含み、かつ、クラブ
シャフトを収容するためのネック部３を介して側方およ
び上方へ伸び出る殻体（シェル）１を有する。いわゆる
「シェル」１は、上部壁５、下部壁６、外周壁７、前部
壁８からなる金属製の包囲体（外皮）４で形成される。
更に、これら各種の壁部により内部空間を構成する閉塞
空洞体９が形成され、この空洞には発泡ポリウレタンの
ような発泡材１０を充填すると有利である。

【００１３】前部壁８は、その前部支承面１１が平坦で
ある。更に、上部壁５、下部壁６、および外周壁７は、
それ自体公知のように、湾曲を有する壁部である。この
前部壁は前方へ向けて突出部を形成する小さな外周縁取
り部を含むと有利である。この縁取り部は、上部縁取り
部１３と、下部縁取り部１４と、内側縁取り部１５と、
支承面と共に本発明による打撃用壁部（インパクト・プ
レート）１８を収容するための前方収容部１７を構成す
る外側縁取り部１６とによって形成される。

【００１４】この発明では、インパクト・プレート１８
は複合材料で別個に製作した部材で、ほぼ一定の厚みｅ
１を有する。このインパクト・プレートを前部壁８の支
承面１１に組み付ける作業は、後程説明するように、貼
着によって行なわれる。図４、図５、および図６に示す
組付け状態において、インパクト・プレート１８のイン
パクト・フェース２は、全方向に曲面を成し、前方ＡＶ
へ向けて膨らんでいる。また、インパクト・プレート１
８のインパクト・フェース２が垂直面Ｖ１、Ｖ２、Ｖ
３．．．．と交わる異なる部分は半径Ｒ３の曲線Ｃ’Ｖ
１、Ｃ’Ｖ２、Ｃ’Ｖ３．．．．になっている。同様
に、このインパクト・フェース２が水平面Ｈ１、Ｈ２、
Ｈ３．．．．．と交わる異なる部分は半径Ｒ４の曲線
Ｃ’Ｈ１、Ｃ’Ｈ２、Ｃ’Ｈ３．．．．になっており、
Ｒ３はＲ４に等しいと有利である。もちろん、インパク
ト・プレート１８の後面１９は、支承面１１に適合する
よう平坦であり、この支承面に対して後面が貼り合わさ
れる。

【００１５】「複合材料」という語により、本出願人
は、熱可塑性樹脂あるいは熱硬化性樹脂を含浸させたカ
ーボン・ファイバー、および／またはアラミド繊維で織
製した布を使用することを意味する。本出願人が好まし
いとする繊維には、機械的強度が高い長尺のカーボン・
ファイバーが含まれ、その弾性係数は２３０ＧＰａから
２５０ＧＰａで、破壊強度は２，４５０ＭＰａから７，
０００ＭＰａである。もちろん、これらの値は以前から
知られている鋼の値より優れている。マトリックス（す
なわち、樹脂）としては、ポリフェニレン（ＰＰＳ）、
ポリエーテル・イミド（ＰＥＩ）、ポリエーテル・エー
テル・ケトン（ＰＥＥＫ）、またはエポキシドの硫化物
を使用することができる。

【００１６】インパクト・プレート（打撃用壁部）１８
は、繊維を（例えば二方向に）織製した布を複数枚積層
させて構成するのが好ましい。各々の布を構成する繊維
の特定の方向づけに関する例を図９に示す。この製作例
によれば、インパクト・プレートには、第一群の布２
０、２１、２２、２３、２４を含み、それらの繊維は一
方では水平軸ＸＸ’に沿って方向づけられ、また他方で
は垂直軸ＹＹ’に沿って方向づけられる。該インパクト
・プレートは、また、第二群の布２５、２６、２７、２
８、２９を含み、それらは水平軸ＸＸ’に対して＋４５
゜および−４５゜ずれて方向づけられる。このインパク
ト・プレートは１０ないし２５枚からなる繊維布２０、
２５を連続して積層したものを含むのが好ましい。

【００１７】インパクト・プレート１８の最適強度を得
るために、本出願人は、図８に示す態様に従って、第一
群の布２０と第二群の布２５の特に有利な配列を決定し
た。このインパクト・プレートは、繊維がＸＸ’軸とＹ
Ｙ’軸に沿って方向づけられる第一群の布２０から成る
外層２０ａと、繊維がＸＸ’軸に対して＋４５゜および
−４５゜に方向づけられる第二群の布２５から成る中間
層と、繊維がＸＸ’軸とＹＹ’軸に沿って方向づけられ
る第一群の布２０から成る内層２０ｂとを含む。中間層
には３枚から９枚の布が使われる。

【００１８】外層２０ａはボールを打つときの衝撃から
来る圧縮応力に耐えるための層であり、また内層２０ｂ
は引張応力に耐えるための層である。応力は主としてＸ
Ｘ’軸とＹＹ’軸に沿った方向にある。中間層２５は中
間繊維の箇所における剪断応力に耐えるための層であ
り、主としてＸＸ’軸に対して＋４５゜および−４５゜
に方向づけられる。

【００１９】複合材料で作られた強度の高いインパクト
・プレート１８の構成例とその機械的特性を挙げること
ができる。

【００２０】このインパクト・プレートは、カーボン・
ファイバーとエポキシ樹脂を用いてバランス良く織った
布を積層させて構成される。カーボン・ファイバーと樹
脂の体積比は１である。布１枚の厚みは０．２ｍｍであ
る。カーボン・ファイバーの弾性係数は２３０ＧＰａ
で、破壊強度は４，４１０ＭＰａである（ＴＯＲＡＹ社
製Ｔ３００Ｊ型ファイバー）。

【００２１】該積層布は、ＸＸ’軸とＹＹ’軸に沿って
（０゜および９０゜の方向に）方向づけられたファイバ
ーで織った６枚の布からなる外層２０ａと、ＸＸ’軸か
ら見て＋４５゜と−４５゜に方向づけられたファイバー
で織った５枚の布からなる中間層２５と、０゜および９
０゜に方向づけられたファイバーで織製した６枚の布か
らなる内層２０ｂとで構成される。

【００２２】中間ファイバーの箇所でファイバーだけで
できた３枚以下の布から成る中間層を含む構成では、ボ
ールを打つときの衝撃に十分耐えることができず、イン
パクト・プレート１８の破壊に到ることも明記してお
く。＋４５゜と−４５゜に方向づけられたファイバーで
織った９枚以上の布から成る中間層の一部を０゜と９０
゜に方向づけられたファイバーで織った布で置き換えた
構成においても、この破壊現象が観察された。

【００２３】この場合において、また上述した各種実施
態様に対して、該シェル１（特にその前部壁８）は機械
的強度および打撃用壁部１８の剛性に寄与する。更に、
該前部壁８は該打撃用壁部１８に対する貼着用支持体の
役目もする。この前部壁８の厚みｅ２は約１ｍｍないし
３．５ｍｍである。また、複合材料から成る打撃用壁部
１８の厚みｅ１は約１ｍｍないし５ｍｍである。最後
に、該打撃用壁部に過度の剛性を生じさせる過大寸法化
を避けるために、厚みｅ１とｅ２の合計に対応する総厚
みｅは、該厚みｅ１が３ｍｍないし５ｍｍの場合には、
約７ｍｍを越えてはならず、また、厚みｅ１が１ｍｍな
いし２ｍｍの場合には、この総厚みｅは５．５ｍｍを越
えてはならない。

【００２４】以下に、本発明による２の実施態様による
クラブヘッドの製作方法について説明する。

【００２５】各種方法に共通の予備工程（図１０参照）
において、クラブヘッドの外皮４とネック部３を鋼材で
作る。この工程では、上部サブアセンブリー３０と下部
壁６を別々に鋳造する。この上部サブアセンブリー３０
は、上部壁５と、前部壁８と、外周壁７と、ネック部３
とからできている。続いて、下部壁６を上部サブアセン
ブリーに溶接し、いわゆるクラブヘッドのシェルを作る
（図１０）。

【００２６】図１１から図１６に示す可能な第一の製作
方法において、厚みｅ３の平坦な基板３４から、インパ
クト・プレート（打撃用壁部）１８を切り抜く。この基
板は予め製作して、重合処理したものである。もちろ
ん、そして例えば、上述の要領に従い、樹脂を含浸させ
た異なる布で構成した積層体でこの基板を形成すること
もできる。次の工程（図１２と図１３）では、インパク
ト・プレート１８を構成するための板部材を、クラブヘ
ッドの支承面１１に対して、この目的のために設けた前
方収容部１７に配設し、そこに貼着する。貼着作業は、
図１１に鎖線で示すように、貼着用フィルム３３を介し
て、かつ、鋳型内で加熱と圧縮によって行なう。

【００２７】この貼着用フィルム３３は重合体あるいは
グラフト共重合体を主成分とする熱溶融性材料の層で構
成しても良い。

【００２８】続く工程（図１４参照）において、機械加
工、グラインディング（すなわち研磨）により除去して
前面２００を加工し、打撃面２の最終湾曲形状（Ｃ’
Ｖ、Ｃ’Ｈ）を実現する。この材料の除去分を図１５お
よび図１６に斜線で示す。この前面の研磨（図１４）
は、研磨材のバンド１５０によって、あるいは研磨用グ
ラインダーを用いて行なう。

【００２９】図１８から図２０に示すもう一つの製作方
法において、インパクト・プレート１８は、それに最終
仕上げ形状と最終仕上げ曲線を付与する鋳型内で別に製
作される。このようにして製作したインパクト・プレー
ト１８を、例えば、前部壁の支承面１１に貼着する。こ
のインパクト・フェース１８の成形は、予め含浸処理を
施した布３０を鋳型３５内で積層３０して行なう（図１
８）。この成形作業は、含浸用樹脂の重合を確実に行な
うよう、加熱と圧縮により行なわれる（図１９）。鋳型
の印象形を用いて最終仕上げ形状に成形したインパクト
・プレート１８を鋳型から取り外し、外皮の支承面に貼
着する。

【００３０】該打撃面２の研磨加工（図１５および図１
６）により、この面に水平曲線（Ｃ’Ｈ１、Ｃ’Ｈ２、
Ｃ’Ｈ３、．．．．）と垂直曲線（Ｃ’Ｖ１、Ｃ’Ｖ
２、Ｃ’Ｖ３、．．．．）とが得られる。最初の加工工
程において、この水平曲線を既に得ることができ、次の
工程で、垂直曲線を得ることができる。また、その逆も
可能である。また、水平曲線と垂直曲線とを同時に得る
こともできる。

【００３１】インパクト・フェースが有しなければなら
ない平行な溝は、あとから機械加工によって付けてもよ
い。

【００３２】このインパクト・プレート１８はプラスチ
ック材料でできていてもよく、例えば、熱可塑性樹脂の
射出成形により、最終形状と最終寸法で別に製作すれば
よい。次に、このようにして製作したインパクト・フェ
ースを対応する支承面に貼着する。更に、図１１に示す
製作方法で得られる基板はプラスチック材で作ることも
できる。

【００３３】もちろん、この発明は、本明細書に例とし
て記載し、かつ図示した実施態様に限定されるものでは
なく、ここに示した製作方法と技術的に同等な方法やそ
れらの組合せをも含む。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるクラブヘッドの正面図である。

【図２】図１の矢印Ｆの方向から見た側面図である。

【図３】上面図である。

【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線に沿って見た垂直断面図で
ある。

【図５】図２のＶ−Ｖ線に沿って見た水平断面図であ
る。

【図６】図６は斜視図である。

【図７】打撃用壁部がない状態のクラブヘッドを示す斜
視図である。

【図８】嵌込み式の打撃面がどのようにして構成される
かをより詳細に示す斜視図である。

【図９】嵌込み式の打撃面がどのようにして構成される
かをより詳細に示す斜視図である。

【図１０】すべての方法に共通の予備工程を示す図であ
る。

【図１１】本発明の第一の方法における予備工程に続く
工程を示す分解斜視図である。

【図１２】打撃面を加工する前のクラブヘッドを示す、
図５に類似の断面図である。

【図１３】打撃面を加工する前のクラブヘッドを示す、
図４に類似の断面図である。

【図１４】打撃面の形成工程を示す概略側面図である。

【図１５】クラブヘッドの加工状況を示す図１２に類似
の断面図である。

【図１６】クラブヘッドの加工状況を示す図１３に類似
の断面図である。

【図１７】第二の方法による工程を示す概略側面図であ
る。

【図１８】第二の方法による工程を示す概略側面図であ
る。

【図１９】第二の方法による工程を示す概略側面図であ
る。

【図２０】第二の方法による工程を示す概略側面図であ
る。

【符号の説明】

２ 打撃面 ５ 上部壁 ６ 下部壁 ７ 外周壁 ８ 前部壁 １１ 前方支承面 １８ 打撃用壁部 ３４ 基板 ３５，３６ 鋳型 ２００ 前面

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 以下の工程を含むことを特徴とする嵌込
   み式打撃用壁部を有するゴルフクラブのヘッドの製造方
   法： ａ．上部壁（５）と、下部壁（６）と、外周壁（７）
   と、前方支承面（１１）を含む前部壁（８）とから成る
   金属製壁部の組立体によって、ヘッド本体を製作するこ
   と； ｂ．前方支承面（１１）に、プラスチック材料あるいは
   複合材料で製作した打撃用壁部（１８）を貼着するこ
   と；および ｃ．前記打撃用壁部の打撃面（２）に、前方へ向けて膨
   らんだ最終的な湾曲形状を付与すること。
2. 【請求項２】 前記打撃用壁部（１８）を、樹脂を含浸
   させた炭素繊維および／またはアラミド繊維で織製した
   複数枚の布を積層することによって製作することを特徴
   とする請求項１によるゴルフクラブのヘッドの製造方
   法。
3. 【請求項３】 前記打撃用壁部（１８）を、ヘッド本体
   の前部壁（８）の支承面（１１）に貼着する前に、板材
   （３４）から切り抜くことを特徴とする請求項２による
   ゴルフクラブのヘッドの製造方法。
4. 【請求項４】 前記打撃用壁部（１８）を、鋳型（３
   ５、３６）内で別個に鋳造成形し、続いて、前記前部壁
   （８）の支承面（１１）に貼着することを特徴とする請
   求項３によるゴルフクラブのヘッドの製造方法。
5. 【請求項５】 続く工程において、前記打撃用壁部（１
   ８）の前面（２００）を機械加工して、該面に半径Ｒ４
   の水平曲線（Ｃ’Ｈ１、Ｃ’Ｈ２、Ｃ’Ｈ３、・・・
   ・）を付与することを特徴とする請求項１ないし４のい
   ずれか１によるゴルフクラブのヘッドの製造方法。
6. 【請求項６】 続く工程において、前記打撃用壁部（１
   ８）の前面（２００）を機械加工して、該面に半径Ｒ３
   の垂直曲線（Ｃ’Ｖ１、Ｃ’Ｖ２、Ｃ’Ｖ３、・・・
   ・）を付与することを特徴とする請求項１ないし５のい
   ずれか１によるゴルフクラブのヘッドの製造方法。
7. 【請求項７】 前記水平曲線（Ｃ’Ｈ１、Ｃ’Ｈ２、
   Ｃ’Ｈ３、・・・・）と前記垂直曲線（Ｃ’Ｖ１、Ｃ’
   Ｖ２、Ｃ’Ｖ３、．．．．）とを同時に加工することを
   特徴とする請求項６によるゴルフクラブのヘッドの製造
   方法。
8. 【請求項８】 請求項１ないし７のいずれか１によって
   製作したゴルフクラブのヘッド。