JPH0694062B2 - 二層鋳物の鋳造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、セラミックスのコアの周囲に金属層を設け
たゴルフクラブのような二層鋳物を製造するための二層
鋳物の鋳造方法に関する。

［従来の技術］ ゴルフパターとしてセラミックスを素材とするものが使
用されている。これは、成分を適宜に選択すれば金属に
比較して軽量でかつ弾性係数などを目的に応じた値に設
定できるという利点を有する。しかしながら、セラミッ
クスは金属に比べて脆く、表面の微小な割れが広がって
破断に至ることがあること、また、表面の装飾性が良く
ないなどの不具合があった。そこで、ヘッドをセラミッ
クスとし、その周囲に金属層を設けた二層構造としたも
のが考えられる。このような構造のものを鋳造するに
は、分割型の鋳型に中子を装着し、溶湯を注入して作っ
ていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記のような従来の技術においては、セ
ラミックスの中子を鋳型にその都度装着し、溶湯を注入
し、冷却固化させた後、鋳型を分割して鋳物を取り出す
という工程となり、細かい作業を時間を掛けて行う必要
があるので生産性が低いという課題があった。この発明
は上記の事情に鑑みてなされたものであって、セラミッ
クスからなるコアの外側に良好な金属層を形成すること
ができ、したがって、コアの位置や成形の精度を確保し
つつ高い生産効率をもって製造することができる二層鋳
物の鋳造方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記のような課題を解決するために、この発明は、二層
鋳物の外形を形作る母型の中に、コアとなる前記二層鋳
物より小さい中子を装着し、前記母型と該中子との間の
空間部に溶融したワックスを注いで固化させ、前記中子
の外側にワックス層が形成された雄型を作成し、この雄
型の周囲に耐火物を付着させて固化させた後ワックスを
溶融除去して中子を含む雌型を作成し、この雌型内に溶
湯を注入して固化させるようにしたものである。

［作用］ 母型は、鋳造すべき鋳物の反転形状となっており、通
常、分割可能となっている。コアの一部を延ばして突出
部とし、母型にはこの突出部を嵌入させる凹部を形成し
ておく。母型の凹部に中子の突出部を嵌入させて装着
し、ワックスを注入し固化させると、中子の外側にワッ
クス層が形成された雄型ができる。以後は周知のロスト
ワックス法により、周囲に耐火物を付着させあるいは注
入し、固化させた後、加熱または、加熱及び加圧してワ
ックスを除去すると、中子を含む耐火物モールドが形成
される。これに溶湯を注入し冷却固化させると、中子を
含む二層鋳物が鋳造される。中子の突出部は鋳物を貫通
して外部に突出しているので、これを切断し、さらに穿
孔して除去し、その後の穴を溶接により埋めればよい。

また、中子に、予め母型の中に位置決めをすべき係止部
をワックスで形成しておき、母型に装着すれば突出部が
なく、溶接による穴埋めも不要となる。

［実施例］ 以下、図面を参照してこの発明の実施例を説明する。

第10図及び第11図はこの発明の一実施例として鋳造しよ
うとするゴルフパターを示すもので、ほぼ直方体状のヘ
ッド１と、このヘッド１の上部に取り付けられたシャフ
ト２から構成されている。ヘッド１は、セラミックスか
らなるコア３と、その外部を覆うシェル状の金属層４か
らなっている。

コア３であるセラミックスの素材は、シリカ、アルミ
ナ、ジルコン、ムライト、マグネシア、チタニア、ベリ
リア、フォルステライトなどから、密度及び融点を考慮
して適宜の設定値になるように混合比が決定されてい
る。

金属層４の素材は、引張強度や耐摩耗性などの機械的性
質、耐食性、めっきや塗装など表面処理のしやすさ、密
度その他の特性を考慮して選定されている。

以下、第１図ないし第９図を参照して、ゴルフパターを
鋳造する方法を説明する。

まず、ゴルフパターのヘッド１の部分の外形を形作る母
型５を金属など耐用性の高い素材で作る。この母型５は
被成形体を取り出すのに便利なように分割可能とされ、
図示する例は、２つの分割型5a,5bから構成されてい
る。この母型５の底部にはコア３となる中子3aを固定す
るための凹所６が形成されている。

中子3aはセラミックスを素材として予めヘッド１の外形
より一回り小さい相似形状に形成され、上面にはシャフ
ト挿通用の孔を形成するための凸部７が形成され、下面
には上記凹所６に嵌入される突起８が形成されている。

この中子3aを母型５に装入し、突起７を鋳型５の底部の
凹所６に嵌入させて固定し、母型５の上部に穴明きの固
定具９を装着して中子3aの上部を固定する。（固定具９
を用いずに、金型５で直接突起７を位置決めしてもよ
い。）次に、母型５の上部より溶融したワックスＷを注
入し（第１図参照）、冷却して固化した後、母型５を分
割して取り出し、雄型10とする（第２図参照）。一方、
予めワックスで第３図に示す棒状のスプルー11を形成し
ておき、このスプルー11の周囲に雄型10をやはりワック
スからなる湯道12を介して接続し、クリスマスツリー状
構造体13とする。このクリスマスツリー状構造体13を粘
性スラリーの中に浸漬させ、引き上げた後、これに耐火
物の粉末をまぶして付着させ、乾燥して固化させ（第４
図参照）、加熱してワックスを溶融し流出させる。これ
により、スプルー11の周囲にクリスマスツリー状に湯道
12が形成され、この湯道12の先端に中子3aを保持する雌
型14が形成された鋳型15ができる（第５図参照）。

この鋳型15に溶湯Ｍをスプルー上端の注入口16よりスプ
ルー11及び湯道12を介して雌型14へ注入し、固化させた
後、鋳型15を破壊して除去し、湯道12との接続部（ゲー
ト）を切断し、中子3aの凸部７及び突起８の部分をドリ
ルなどで除去する（第６図ないし第８図参照）。凸部７
を除去した後の空所にはシャフト２を挿入して溶接など
によって固定し、突起８を除去した後に空所を溶接によ
って埋める（第９図参照）。金属層４の外面を仕上げ加
工し、研摩あるいは塗装などによって表面仕上げを行っ
て製品とする。

この例のゴルフパターは全体が金属からなるものに比べ
て、比重が小さく扱いやすい。また、中空のものに比べ
て共振が起きにくいので、パッティングのタッチが良
く、安定性がある。

上記のような鋳造方法によれば、中子3aが母型に装着し
た状態で上下で固定されており、正確に位置決めされて
いるので、鋳造されたときに中子3aの位置が一定でばら
つきがなく、安定した品質の製品が得られる。また、個
々の製品の寸法精度を維持しながらも、多数の製品を一
度に鋳造することが可能であり、生産効率が高い。

なお、中子3aを母型５に位置決め固定する方法は、実施
例記載のものに限られず、中3aに、予め母型５の中に位
置決めをするための係止部をワックスで形成しておき、
母型５に装着すれば凸部７や突起８が不要となり、溶接
による穴埋めも不要となる。

［発明の効果］ 以上詳述したように、この発明は、二層鋳物の外形を形
作る母型の中に、コアとなる前記二層鋳物より小さい中
子を装着し、前記母型と該中子との間の空間部に溶融し
たワックスを注いで固化させ、前記中子の外側にワック
ス層が形成された雄型を作成し、この雄型の周囲に耐火
物を付着させて固化させた後ワックスを溶融除去して中
子を含む雌型を作成し、この雌型内に溶湯を注入して固
化させるようにしたものであるから、セラミックスの中
子とその外側の金属層とからなる二層鋳物をコアの位置
や成形の精度を確保しつつ高い生産効率をもって製造す
ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第９図はこの発明の実施例を示すもので、
第１図はワックスを注入する工程を示す断面図、第２図
は雄型の断面図、第３図はスプルーに雄型を装着する過
程を示す図、第４図は鋳型を形成する過程を示す断面
図、第５図は鋳型に溶湯を注入する状態を示す断面図、
第６図は鋳造品の断面図、第７図はないし第９図は鋳造
品を製品に加工する工程を示す断面図、第10図及び第11
図はこの鋳造法により鋳造するゴルフパターである。 ３……コア、3a……中子、４……金属層、５……母型、
10……雄型、14……雌型、Ｗ……ワックス、Ｍ……溶
湯。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】セラミックスからなるコアと、このコアの
   外側を覆う金属層からなる二層鋳物を鋳造する方法であ
   って、 前記二層鋳物の外形を形作る母型の中に、コアとなる前
   記二層鋳物より小さい中子を装着し、前記母型と該中子
   との間の空間部に溶融したワックスを注いで固化させ、
   前記中子の外側にワックス層が形成された雄型を作成
   し、 この雄型の周囲に耐火物を付着させて固化させた後ワッ
   クスを溶融除去して中子を含む雌型を作成し、 この雌型内に溶湯を注入して固化させることを特徴とす
   る二層鋳物の鋳造方法。