JPH084643B2

JPH084643B2 - ゴルフクラブヘッドの製造方法

Info

Publication number: JPH084643B2
Application number: JP5197651A
Authority: JP
Inventors: 昇次田中; 米次小林; 克己飯田
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1993-07-16
Filing date: 1993-07-16
Publication date: 1996-01-24
Anticipated expiration: 2011-01-24
Also published as: JPH06339550A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ゴルフクラブヘッド
の製造方法であり、所謂カーボンヘッドと呼ばれるゴル
フクラブヘッドの製造に好適な方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のカーボン繊維強化プラスチック
（ＣＦＲＰ）材料を用いたゴルフクラブヘッドの製造方
法は、図１０に示すようにフェースプレート１００とな
るべき部材をＣＦＲＰを用いて予め成形し、これを射出
金型内の所定の位置にインサートしておき、射出金型内
にカーボン繊維を混入したプラスチック材料を射出成形
機から射出して成形していた。射出金型で成形されるも
のは、フェースプレート１００と一体成形されたソール
部分がない内部が中空の半完成品のヘッド１０１であ
る。ソールプレート１０２は別途製作しておき、底があ
いた半完成品のヘッド１０１にこのソールプレート１０
２をビスや接着剤を用いあるいは溶着して取付けてゴル
フクラブヘッドを完成していた。ソールプレート１０２
は、アルミニウム合金等の金属製のものやプラスチック
材料に金属を取付けたものである。中空部１０３にはフ
ェースプレート１００の背後に位置して補強用のリブ１
０４が形成してある。

【０００３】射出成形によらずプラスチック材料を加熱
加圧してヘッドを製造する方法としては、特開昭５９−
２７６８号公報に記載のものが知られている。これは、
ヘッド内殻を構成する中空のメタルコアを、ヘッド外周
形状を有する成形型のキャビティに、ヘッド外殻を構成
するＦＲＰ成形用材料とともに配置し加熱加圧すること
により、メタルからなる内殻とＦＲＰから成る外殻との
複合外殻層構造のヘッドを製造するものである。メタル
コアの軽量化を図るために肉厚が薄い軽金属合金を使用
するとき、型締圧によりメタルコアが変形するおそれが
あり、これを防止するために加圧時にメタルコアの中空
部に液体を高圧注入して芯部側から加圧したり、発泡プ
ラスチック等の芯部材に孔開け加工が施されたメタルコ
アを被覆形成しておく等の手段が採用されている。ま
た、メタルコアの成形型内での位置決めは、クラブシャ
フト軸部を形成する棒状治具を貫通させ、この棒状治具
に保護体を取付け、割型を閉じたときに棒状治具の最先
端部と保護体とが割型で挟持されることにより図られて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の射出成形品で
は、プラスチック材料に混入すべきカーボン繊維の長さ
は制限され、均一な混入を図るため短繊維のものが使用
されていた。また、短繊維のカーボンを混入した場合で
も、短繊維が射出圧力により金型のキャビティ内へ行き
渡る間に部分的に混入量が不均一になってしまう。した
がって、フェースプレート１００と一体成形される半完
成品のヘッド１０１は、肉厚、特にフェースプレート１
００を含む周囲部分を薄くすると強度的に弱くなるの
で、十分な強度を確保するためにかなりの厚さを必要と
した。この半完成品のヘッド１０１の肉厚が厚くなると
ヘッドの重量も増大し、ヘッドの大型化を図ろうとすれ
ばヘッドが重くなりすぎて一般のゴルファーには振り切
ることが難しくなってしまうものであった。

【０００５】特開昭５９−２７６８号公報に記載のもの
では、メタルコアを使用するためどうしても重量が増大
し、ヘッド自体の大型化が十分に図れないものであっ
た。また、メタルコアの重量をできるだけ軽くしようと
すると、メタルコアの肉厚を薄くしなければならず、そ
のため型締圧によりメタルコアの変形が生ずるおそれが
あった。これを防止するために液体や低溶融金属等をメ
タルコア内部に充填したり、発泡プラスチック等の芯部
材にメタルコアを被覆形成したりする等の工数の増加を
免れず、しかも面倒な作業であった。また、メタルコア
の表面にプリプレグを添着あるいは添貼したものの成形
型内の位置決めは、クラブシャフト軸部を形成する棒状
治具の最先端部とヘッド本体のネック基部周囲を保護す
る保護体取付基部とを割型で挟持することにより図るの
みであり、そのためヘッドのトウ側のメタルコアがプリ
プレグの添着量の不均一とか型締圧が部分的に異なると
かの原因により割型を閉じて圧力をかけたときに棒状治
具の軸線回りに回動して位置ずれを生ずるおそれがあっ
た。メタルコアのトウ側が位置ずれを生ずるとヘッド外
側殻の肉厚が設計形状とは異なるものとなり、例えば均
一な肉厚にしようと設計しても肉厚の薄い部分と厚い部
分とが成形されてしまい、ヘッドバランスが悪く、製造
されたヘッドごとに性能のバラつきが生ずる。また、こ
の従来例では、メタルコアに棒状治具を通すのみである
ので、上述の如き軸線回りの回動によるずれの他に、軸
方向のずれも生じ易いものであった。さらに、メタル材
料の外周面にプラスチック材料を成形すると、プラスチ
ック材料の加熱加圧後にメタル材料はプラスチック材料
よりも冷却するのが早く、そのためにプラスチック材料
にヒケが生ずる。そのため、メタルコアにＦＲＰの外殻
が完全に一体化しないおそれもあり、成形後の外殻に成
形不良が生じるおそれもあった。

【０００６】そこで、この発明は、長いカーボン繊維が
使用でき、肉厚が薄くても強度があり、内殻と外殻とが
完全に一体化し、軽量大型化を図れ、ヘッドバランスが
良く製品のバラつきが少なく、製造も容易なゴルフクラ
ブヘッドの製造方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、この発明は、少なくともコア内部に中空部を形成す
るための凸部を備えた第１上型と、凹部か凸部の少なく
とも１つを備え、かつ第１上型の凸部に形成された突起
が挿入されるシャフト挿通用窪み、又はコアにシャフト
ピンの通り道となるピン挿通孔の一部を形成する突起が
形成された第１下型とに合成樹脂材料を投入し型締めし
加熱加圧してヘッド本体の成形時の加圧によっては変形
しない椀状のコアを形成する工程と、このコアを第１の
上下型から取出してコアの中空部の開口面にシャフトピ
ンの通り道となる部分が開いた蓋を成形する工程と、蓋
が成形されたコアの少なくともコア位置決め用の凸部や
凹部を露出させてコアの外周にシートモールディングコ
ンパウンドを成形後のヘッド本体の形状に倣って貼り付
ける工程と、コアに形成されたコア位置決め用の凸部や
凹部を第２下型に形成されたこれら凸部や凹部に対応す
る凹部や凸部にセットする工程と、コアと蓋とシートモ
ールディングコンパウンドに形成されるシャフト取付想
定位置に挿通されるシャフトピンを備えかつこのシャフ
トピンが型の作動方向に沿って設けられた第２上型と前
記第２下型とを型締めして前記シャフトピンを挿通した
状態で加熱加圧してヘッド本体を成形するとともに、ヘ
ッド本体と蓋とコアにシャフト挿通用のピン挿通孔を形
成する工程とを有するものである。

【０００８】

【作用】この発明によれば、最初に合成樹脂材料で椀状
の硬いコアを成形し、このコアの上面に合成樹脂製の蓋
を成形し、次いでコアに形成された凸部や凹部を第２下
型の凹部や凸部にセットすることで、あるいはさらにシ
ャフトピンの挿通によりコアは第２下型内で位置決め固
定される。第２下型内のコアはシャフトピンだけで位置
決めされたものではなく、またメタルコアのように軽量
化を図るために型締圧により変形を受けるほど肉厚を薄
くしなくても十分に軽量であるため、加圧時にコアの位
置ずれや変形は生じない。このコアにＳＭＣを貼り付け
て加熱加圧するので、ＳＭＣから成形されるヘッド本体
は肉厚が薄くても十分な強度があり、コアの位置ずれや
変形がないのでヘッド本体は設計通りの肉厚に成形され
る。また、コアと蓋と成形後のＳＭＣとは合成樹脂材料
同士であるために完全に一体化する。その結果、軽量で
大型のヘッドを製造することができ、ヘッドバランスも
良く、製品のバラつきも生じない。

【０００９】

【実施例】以下にこの発明の好適な実施例につき説明す
る。

【００１０】図１において、符号１で示すものが合成樹
脂材料で成形された硬いコア１であり、第１下型２から
取出した状態を示す。第１上型３は、打撃部１１の背面
の上部からソール部１２に亘るリブ１３を形成するため
の凹部３１を備えかつこのリブ１３の両側に中空部１６
を形成するための凸部３２を備えている（図２参照）。
上型３と下型２とを閉じたとき、この凸部３２は第１下
型２内へ挿入される。前記第１下型２は、打撃部１１を
構成するインサート部材を収納する凹部２１及びソール
プレート（図示せず）の取付用凹部１７を形成するため
の凸部２２並びにシャフト挿通用窪み又は突起２３を備
えている。シャフト挿通用窪み２３である場合、第１上
型３の凸部３２にこの窪み２３に挿入される突起（図示
せず）を形成しておく。シャフト挿通用突起２３である
場合、第１上型３の凸部３２にこの窪み２３に挿入され
る突起（図示せず）を形成しておく。シャフト挿通用突
起２３である場合には、この突起２３の頂面が第１上型
３の凸部３２に接触または極近接するようにしておく。
凹部２１を含むキャビティは、取替え可能な置駒２１Ａ
により構成してあり、凸部２２を含むキャビティも取替
え可能な置駒２２Ａで構成してある。したがって、打撃
部１１の形状や大きさの種類に応じた置駒２１Ａを第１
下型２の所定個所に差し込むだけで種々の打撃部１１が
簡単にインサート成形できる。また、置駒２２Ａも各種
サイズの凸部２２をそろえることにより、取付けるソー
ルプレートの種類に応じることができる。さらに、この
第１下型２の底部には、重量調整ボス１４を形成するた
めの凸部（図示せず）やソールプレート固定用ボス１５
を形成するための凸部（図示せず）やその他必要な突起
や窪みを形成するための凹凸を自由に設けることができ
る。

【００１１】第１下型２に形成される凹部，凸部はいず
れか一方であっても良く、例えばソールプレートの取付
用凹部１７を形成するための凸部２２を形成せず、ヘッ
ド本体６の成形時にソールプレート取付用の部分を形成
することもできるし、あるいは打撃部１１を構成するイ
ンサート部材の収納用凹部２１を形成せず、ヘッド本体
６の成形時に打撃部１１をインサート成形することも可
能である。要は、コア１を後述する第２下型２００に位
置決めするために少なくとも凹部か凸部をコア１に形成
する凸部や凹部があれば良いのであって、実施例ではヘ
ッドを形成する構成部材の一部又は全部（打撃部１１，
ソールプレート，シャフト挿通用の孔，固定用ボス１５
等）を形成する際の凹部や凸部を利用したのであって、
場合によってはこれら構成部材形成用のものではなく単
に凹部や凸部を形成しておいても良い。

【００１２】このような構成を備えた第１の上下型３，
２に合成樹脂材料を投入し、両型３，２を閉じて加熱加
圧して中空部１６及び各種凹凸を有するコア１が形成さ
れる。打撃面１１を形成するためのインサート部材とし
ては、任意のカーボン繊維織物に樹脂を含浸させ、wf
（重量での繊維含有率）４０〜７５％に調整したもの
（プリプレグ）が好適である。wf＜４０％の場合には、
成形時に樹脂のみの流動があり外観不良となり、wf＞７
５％の場合には、樹脂が含浸しない部分が生じ、外観不
良や耐衝撃性が低下するという欠点がみられた。また、
繊維織物を変えることで各種の模様を形成することも可
能である。コア１を形成するものとしては、例えばＳＭ
Ｃ（シートモールディングコンパウンド）を上下型３，
２が形成するキャビティ内（打撃部１１となるプリプレ
グが挿入される凹部２１を除く）に投入し、加熱加圧成
形することができ、これはwf２５〜６０％に調整したカ
ーボン繊維を含むものが好ましい。カーボン繊維の繊維
長や繊維集束本数は任意に選択することが可能である。
これら、プリプレグ、ＳＭＣの使用位置は任意であり、
これらの使用位置の選択によりヘッド本体６の外観（模
様）を自由に設計できる。ここでいうＳＭＣは熱硬化性
樹脂，充填材，カーボン繊維よりなるシート状の成形材
料であり、圧縮成形により、金型面の６０〜９０％にチ
ャージし、１２０〜１６０℃，２０〜３００kg／mm²の
型締圧で、２〜５分程度の硬化時間で形成される。

【００１３】第１の上下型３，２の型温度は１２０〜１
６０℃，好ましくは１３０〜１４０℃とし、硬化時間
（キープタイム）は２〜５分程度である。

【００１４】このようにして、図１及び図４に示すコア
１を形成し、型から取出したならば、図５に示すように
コア１の中空部１６の開口面１６Ａに蓋１Ａを合成樹脂
材料で成形する。この蓋１Ａは別個に成形しておき、コ
ア１に嵌合してかぶせてもよいし、コア１に溶着して取
付けてもよい。この蓋１Ａにはシャフトピン７１の通り
道となる孔を形成しておく。しかる後に、図６に示すよ
うに、このコア１の外周面上にヘッド本体６を形成する
合成樹脂材料（ＳＭＣ）１０をくるむように貼り付けて
このコア１を第２下型２００にセットする。この第２下
型２００は、第１下型２と同様に置駒２０１Ａよりキャ
ビティを形成してあり、コア１のソールプレート取付用
凹部１７に対応する凸部２２０が置駒２２０Ａに形成し
てある。また、第１下型２のシャフト挿通用窪み又は突
起２３と同様の窪み又は突起２３０が第２下型２００の
キャビティ底部に形成されている。この第２下型２００
と対になってコア１をおおった合成樹脂材料（ＳＭＣ）
１０からヘッド本体６を成形するための第２上型７は、
前記ピン挿通孔５を成形する予定の個所に挿通されるシ
ャフトピン７１を備えている。この第２上型７と第２下
型２００とを閉じて加熱加圧し、コア１をおおうヘッド
本体６を成形する（図７参照）。このとき、コア１のソ
ールプレート取付用凹部１７（図３参照）は、第２下型
２００の凸部２２０に嵌合して位置決めが図られ、シャ
フトピン７１もピン挿通孔５の成形予定個所を貫通する
ことによりヘッドのシャフトに対する傾斜具合も精度良
く保たれ、しかもこれらのことにより全体の前後左右方
向が一義的に定まり、製品における板厚が一定に保持さ
れる。前記第２上型７のシャフトピン７１は金型作動方
向と一致するように構成してある。このようにシャフト
ピン７１が鉛直方向にあり、第２上型７の作動方向と一
致させてあることにより、製品のライ角度が一定に保持
される。

【００１５】前述した実施例により、次のようなＮｏ．
１ウッド（ドライバー）のヘッドを得た。体積……１９７cm³ 成形品重量……１５０ｇソールプレート取付後重量……１６５ｇヘッド最大巾……７７．８mm 重心深さ（Ｚ_G）……２９．３mm 打撃部肉厚……８mm 外周を構成する最小肉厚……３．５mm 左右方向の慣性モーメント（Ｉｘ）……１９ｇ・mm・se
c²

【００１６】なお、第２上下型７・２００の合わせ目、
すなわちパーティングラインは、側周面に設定されるこ
ととなり、製品として体裁が良くなる。

【００１７】第２の発明の実施例は、図８及び図９に示
すように、コア１の蓋１Ａとコア１にシャフトピン７１
の挿通予定の部位を設けずに、ヘッド本体６に設けるよ
うにしたものである。すなわち、コア１や蓋１Ａにはシ
ャフトピン７１が挿通される部位を形成せず、コア１と
蓋１ＡにＳＭＣ１０を貼り付けるとき、このＳＭＣ１０
で形どられるホーゼルからソールに向けてシャフトピン
７１が挿通されるようになっている。

【００１８】なお、いずれの実施例におけるコア１もイ
ンサートされた打撃面１１（図４及び図５のクロスハッ
チング部分）とソールプレートの取付用凹部１７及びこ
の凹部の両隣のうち一方の面（図３のクロスハッチング
部分）は、ヘッド本体６成形後も外表面に露出させるよ
うに構成した。なおまた、第２下型２００の底面は傾斜
させてシャフトピン７１が上方から垂直に降下してくる
ように構成したが、第２下型７の作動方向が一定の角度
をもって傾斜して下降する場合もあり得る。この場合に
は、第２下型２００の底面が水平であっても良いことも
ある。

【００１９】また、この製造方法によって得られたゴル
フクラブヘッド（ウッド）は次表の如きものであった。
表中、Ｗ♯１はクラブ長さ４３インチのウッドの１番、
Ｗ♯３は４２インチのウッドの３番、Ｗ♯４は４１．５
インチのウッドの４番、Ｗ♯５は４１インチのウッドの
５番を示す。慣性モーメントＩｘは、先にも述べたよう
に左右方向の慣性モーメントであり、Ｉｙは上下方向の
慣性モーメントであり、単位は各々ｇ・mm・sec²であ
る。

【００２０】

【表１】

【００２１】コア１に形成される凸部（例えば打撃部１
１の一部分）や凹部（例えばソールプレート取付用のも
の）は、第２下型２００にこのコアを位置決めするため
のものである。第２下型２００に形成された凹部や凸部
にコア１の凸部や凹部をセットすることでコア１は第２
下型２００内の所定の位置に位置決めされることとな
る。また、このコア１は従来の発泡体に比べて硬く、型
締圧によってつぶれたり位置ずれを生じたりはしない。
また、コア１のまわりに、コア１の底面を残して、ヘッ
ド本体６が成形されるが、この際、ヘッド本体６の板厚
は従来に比べて著しく薄くしても良い。コア１の厚みと
ヘッド本体６の厚みとをプラスした厚みが所定厚み以上
であれば、インパクト時の耐久性を十分なものとするこ
とができ、クラウン部の板厚は、強度向上にはあまり関
係がなく、むしろ低重心を図る上では薄いものであって
も良い。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、位置決め用の凸部や凹部が形成された合成樹脂製の
ヘッド本体の成形時の加圧によっては変形しないコアを
予め成形しておき、このコアの中空部の開口面に合成樹
脂製の蓋を成形し、この蓋つきコアを第２下型の凹部や
凸部にコアの凸部や凹部をセットして位置決めするの
で、第２上下型の型締力によってコアが位置ずれを生じ
たりするおそれはない。特にコアや蓋にもシャフトピン
が挿通される製造方法では、コアの位置ずれ防止が確実
になる。したがって、コアの周囲にＳＭＣからヘッド本
体を成形してもヘッド本体の板厚は設計形状通りの厚さ
となる。また、ＳＭＣに使用されるカーボン繊維の繊維
長は長いものが使用でき、厚さが薄くても強度的に十分
なヘッド本体を成形することができる。したがって、イ
ンパクト時の衝撃に耐えるだけの強度計算をした上で、
コアの厚みもヘッド本体の厚みも薄くし、軽くて大きな
ヘッドを成形することが可能となる。大きなヘッドにす
ることでスィートエリアが拡大し、軽くすることで振り
抜きも良くなり、ヘッドスピードも速くなる。また、蓋
つきコアとヘッド本体との二重構造であり、しかもとも
に合成樹脂材料から成形されているので、両者は完全に
一体化し、ヘッド本体の厚みをきわめて薄くしても強度
的に十分なものとなり、軽量化が図れる。さらに、シャ
フトピンの存在により製造されるヘッドのライ角は正確
なものとなる。この発明により製造されるヘッドでは、
ヘッド本体の板厚の変動がなくなるので、ヘッドとして
のバランスも良いものとなり、製造のバラつきもなくな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の上下型によりコアを成形し取出した状態
を示す斜視図。

【図２】第１上型の底面図。

【図３】コアのソール部の平面図。

【図４】コアの斜視図。

【図５】コアに蓋をした状態の斜視図。

【図６】ヘッド本体を成形する準備工程を示す斜視図。

【図７】第２上下型を閉じた状態の断面図。

【図８】ヘッドの断面図。

【図９】図８のＡ−Ａ線から上の部分を切除しソール部
内面を詳細に見た平面図。

【図１０】従来例を示す断面図。

【符号の説明】

１コア２第１下型３第１上型５ピン挿通孔６ヘッド本体７第２上型１０ＳＭＣ１１打撃部１６中空部２３シャフト挿通用窪み又は突起３２凸部７１シャフトピン２００第２下型

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくともコア（１）内部に中空部（１
６）を形成するための凸部（３２）を備えた第１上型
（３）と、凹部か凸部の少なくとも１つを備え、かつ第
１上型（３）の凸部（３２）に形成された突起が挿入さ
れるシャフト挿通用窪み（２３）、又はコア（１）にシ
ャフトピン（７１）の通り道となるピン挿通孔（５）の
一部を形成する突起（２３）が形成された第１下型
（２）とに合成樹脂材料を投入し型締めし加熱加圧して
ヘッド本体（６）の成形時の加圧によっては変形しない
椀状のコア（１）を形成する工程と、このコア（１）を第１の上下型（３，２）から取出して
コア（１）の中空部（１６）の開口面（１６Ａ）にシャ
フトピン（７１）の通り道となる部分が開いた蓋（１
Ａ）を成形する工程と、蓋（１Ａ）が成形されたコア（１）の少なくともコア位
置決め用の凸部や凹部を露出させてコア（１）の外周に
シートモールディングコンパウンドを成形後のヘッド本
体（６）の形状に倣って貼り付ける工程と、コア（１）に形成されたコア位置決め用の凸部や凹部を
第２下型（２００）に形成されたこれら凸部や凹部に対
応する凹部や凸部にセットする工程と、コア（１）と蓋（１Ａ）とシートモールディングコンパ
ウンドに形成されるシャフト取付想定位置に挿通される
シャフトピン（７１）を備えかつこのシャフトピン（７
１）が型の作動方向に沿って設けられた第２上型（７）
と前記第２下型（２００）とを型締めして前記シャフト
ピン（７１）を挿通した状態で加熱加圧してヘッド本体
（６）を成形するとともに、ヘッド本体（６）と蓋（１
Ａ）とコア（１）にシャフト挿通用のピン挿通孔（５）
を形成する工程と、を有することを特徴とするゴルフクラブヘッドの製造方
法。
【請求項２】少なくともコア（１）内部に中空部（１
６）を形成するための凸部（３２）を備えた第１上型
（３）と、凹部か凸部の少なくとも１つを備えた第１下
型（２）とに合成樹脂材料を投入し型締めし加熱加圧し
てヘッド本体（６）の成形時の加圧によっては変形しな
い椀状のコア（１）を形成する工程と、このコア（１）を第１の上下型（３，２）から取出して
コア（１）の中空部（１６）の開口面（１６Ａ）に合成
樹脂製の蓋（１Ａ）を成形する工程と、蓋（１Ａ）が成形されたコア（１）の少なくともコア位
置決め用の凸部や凹部を露出させてコア（１）の外周に
シートモールディングコンパウンドを成形後のヘッド本
体（６）の形状に倣って貼り付ける工程と、コア（１）に形成されたコア位置決め用の凸部や凹部を
第２下型（２００）に形成されたこれら凸部や凹部に対
応する凹部や凸部にセットする工程と、コア（１）をおおうシートモールディングコンパウンド
に形成されるシャフト取付想定位置に挿通されるシャフ
トピン（７１）を備えかつこのシャフトピン（７１）が
型の作動方向に沿って設けられた第２上型（７）と前記
第２下型（２００）とを型締めし加熱加圧してヘッド本
体（６）を成形するとともに、ヘッド本体（６）にシャ
フト挿通用のピン挿通孔（５）を形成する工程と、を有することを特徴とするゴルフクラブヘッドの製造方
法。