JPH11137738A - ゴルフ用クラブヘッドの製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 成形工程を簡略化し、製造コストの低減化及
び品質の安定化を図るようにする。 【解決手段】 金属粉末射出成形手段にて所望の金属母
材からなるヘッド１を成形するにあたり、所望のヘッド
外形状を有する成形金型１０のキャビティ１１内に、ヘ
ッド金属母材の粉末原料からなるヘッド成形用材料２１
を充填すると同時に、このヘッド成形用材料２１にて重
量体７を形成するヘッド金属母材よりも比重の重い異種
金属の粉末原料からなる重量体成形用材料２２を完全被
包状態で抱持されるように２色成形等により充填して、
ヘッドグリーン体２０を射出成形する。このヘッドグリ
ーン体２０に熱処理を施して焼結する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、金属粉末射出成
形によるゴルフ用クラブヘッドの製法に関し、特に、所
望の金属母材からなるヘッド内への成形時における重量
体の挿入手段に工夫を施すことにより、成形工程を簡略
化し、製造コストの低減化及び品質の安定化を図るよう
にしてなるものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のゴルフ用クラブ、例えば
アイアンクラブのヘッドを製造するにおいては、例えば
チタン（Ｔｉ）あるいはチタン合金等の所望の金属母材
からなるヘッドを鋳造あるいは鍛造などにより成形する
とともに、低重心化、重心深度の深さ調整によるスイー
トエリアの拡大化、周辺重量配分による慣性モーメント
の増大化などの打球特性の向上を図るために、例えばヘ
ッドのソール面部側などに金属母材よりも比重の重いタ
ングステン（Ｗ）等の異種金属からなる重量体を一体に
接合してなる構成を有するものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来構造のアイアンクラブの製造法にあっては、ヘ
ッドが鋳造あるいは鍛造などにて成形されているため
に、その材料密度が１００％のものしか得られず、優れ
た打球感や打球音を満足させるに充分な製造が困難であ
り、しかも、金型や製法に制約があることから、ヘッド
形状や肉厚などの自由度が低く、寸法精度や重量精度を
調整するための研削や研磨等の後加工を必要とし、製造
コストも高く、品質も安定化しない。

【０００４】また従来、ヘッドの成形と同時に、重量体
としての異種金属を接合し一体化することは、現行の溶
解等の製造技術では不可能であることから、ヘッドの成
形後に、重量体の接合が別途に行われているのが現状で
あり、これによって、成形工程が複雑化し、製造コスト
も高くなるばかりでなく、特に、チタンあるいはチタン
合金を金属母材とするヘッドと、タングステンからなる
重量体との接合が、溶接等では良好に行なえなかった。

【０００５】さらに従来、例えば特開平６−２３０７５
号公報に開示されているように、アイアンクラブのヘッ
ドを金属粉末射出成形手段により製造してなる発明が提
案されている。

【０００６】ところが、この先行技術による製造法で
は、チタンまたはチタン合金の粉末原料からなるヘッド
成形用材料にてヘッドグリーン体を射出成形するにあた
って、成形金型のキャビティ内にヘッド成形用材料を充
填する前に、重量体として予め賦形されたタングステン
などの比重の重い異種金属のバルク材を成形金型のキャ
ビティ内に設置してなることから、熱処理によるヘッド
グリーン体の焼結が行なわれると、重量体の熱収縮とヘ
ッドグリーン体の焼結収縮との関係上、それらの接合部
の境界部位に亀裂や割れ等の欠陥が発生し易いために、
品質の安定化が図れない。

【０００７】この発明の目的は、成形工程を簡略化し、
製造コストの低減化及び品質の安定化を図ることができ
るようにしたゴルフ用クラブヘッドの製法を提供するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、この発明は、所望の金属母材にてヘッドを形成
し、このヘッドに形成される中空部内に前記金属母材よ
りも比重の重い異種金属からなる重量体を挿入してなる
ゴルフ用クラブヘッドを製造するにあたり、所定のヘッ
ド外形状を有する成形金型のキャビティ内に、前記ヘッ
ド金属母材の粉末原料からなるヘッド成形用材料を充填
すると同時に、このヘッド成形用材料にて前記重量体を
形成する異種金属の粉末原料からなる重量体成形用材料
が完全被包状態で抱持されるように２色成形等により充
填してヘッドグリーン体を射出成形し、このヘッドグリ
ーン体に熱処理を施して焼結することを特徴とするもの
である。

【０００９】この場合、前記重量体成形用材料は、粉末
状態の形態または仮焼状態の形態に維持させてなるとと
もに、その異種金属の粉末原料は、前記ヘッド成形用材
料の粉末原料の熱膨張係数の０．８倍から１．２倍の熱
膨張係数（±２０％以内の近い熱膨張係数）としたもの
である。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて詳細に説明すると、図１に示すように、符
号１はこの発明に係る後述する金属粉末射出成形法にて
製造されたゴルフ用クラブ、例えばアイアンクラブのヘ
ッドである。

【００１１】このヘッド１は、例えばチタンあるいはチ
タン合金等の金属母材にて打球部２とホーゼル部３とが
一体に形成され、図２に示すように、前記打球部２のフ
ェース面２ａは、各番手に応じたロフト角θを有する一
方、そのバック面２ｂ側は、凹部４の形成によるキャビ
ティ形状をなすとともに、そのソール面２ｃ側を比較的
幅広で肉厚に膨出形成してなる形態からなっている。

【００１２】そして、前記ヘッドソール面２ｃ側に形成
された膨出部５には、中空部６が設けられ、この中空部
６には、重量体７が埋設されているとともに、この重量
体７は、前記ヘッド１の金属母材であるチタンあるいは
チタン合金等と同じ熱膨張係数、あるいは±２０％以内
の近い熱膨張係数（金属母材の熱膨張係数の０．８倍か
ら１．２倍の熱膨張係数）で、それよりも比重の重い異
種金属、例えばタングステンあるいはタングステン合金
等からなっている。

【００１３】ところで、金属粉末射出成形法とは、例え
ば１〜６００μｍ、好ましくは１〜１００μｍ程度の微
細な金属の粉末原料に水ワックス、樹脂などのバインダ
が加えられて混練した混練物を造粒機にて造粒しペレッ
ト化するとともに、このペレット化された成形用材料を
射出成形機に供給し流動化して、所望の成形品外形状を
有する成形金型のキャビティ内に射出し充填することに
より、所望の製品形状のヘッドグリーン体を成形し、こ
のヘッドグリーン体に熱処理を施してバインダを除去
し、この脱バインダ後のヘッドブラウン体を焼結するこ
とにより成形品を成形してなるものである。

【００１４】この場合、前記ヘッドグリーン体とは、射
出成形後の金属粉末、バインダ及び水分が含まれた崩れ
易い形状不安定状態の形態を称し、また、前記ヘッドブ
ラウン体とは、前記ヘッドグリーン体を昇温乾燥にて水
分を除去して形状安定状態の形態を称する。

【００１５】すなわち、上記のヘッド１を製造するに
は、図３に示すように、成形金型１０の所望のヘッド外
形状を有するキャビティ１１内に、ヘッド金属母材であ
るチタンあるいはチタン合金等の粉末原料からなるヘッ
ド成形用材料２１を充填すると同時に、このヘッド成形
用材料２１にて重量体７を形成するタングステンあるい
はタングステン合金等の異種金属の粉末原料からなる重
量体成形用材料２２がヘッドソール面２ｃ側の膨出部５
に相当する部位で完全被包状態で抱持されるように２色
成形等により充填して、ヘッドグリーン体２０を射出成
形する。

【００１６】このとき、前記重量体成形用材料２２は、
粉末状態の形態または仮焼状態のいずれの形態かに維持
されている。

【００１７】次いで、このヘッドグリーン体２０に熱処
理を施して、脱バインダ後に焼結することにより、図１
及び図２に示すようなヘッド１の完成品を得るもので、
これによって、重量体７は、ヘッドソール面２ｃ側に膨
出形成されるヘッド金属母材にて完全に抱持されるため
に、重量体７の廻りに中空部６が実質的に形成され、こ
の中空部６に重量体７がヘッド成形と同時に挿入するこ
とを可能にしてなるものである。

【００１８】この場合、前記ヘッドグリーン体２０の焼
結性を高める上で、通常、ヘッド成形用材料２１の粉末
原料として小粒径粉末を用いてなるものであるが、粉末
原料は、粒径が小さくなる程、原料コストが高くなるこ
とから、例えば１００μｍ以上の粒径からなる大粒径粉
末と、この大粒径粉末に対する粒度比が約１／７の小粒
径粉末とを混合して用いれば、大粒径粉末間の隙間を小
粒径粉末で埋めることが可能になるために、熱処理時に
おけるヘッドグリーン体２０の焼結性を低下させること
がなく、これによって、粉末原料のコストダウンによる
ヘッド全体の低コスト化が図れる。

【００１９】しかも、成形後のヘッド１は、内部に極微
小気泡を含有する多孔質構造の形態を呈し、その材料密
度を９０％以上、１００％未満の範囲で容易に制御する
ことが可能になるために、打球時、打球部に生じる弾性
波が極微小気泡により散乱し干渉して減衰され、これに
よって、打球感がソフトで、高い澄んだ音色の打球音を
得ることができる。

【００２０】なお、上記した実施の形態においては、ヘ
ッド１を形成する金属母材としてチタン（Ｔｉ）あるい
はチタン合金、重量体５としてタングステン（Ｗ）ある
いはタングステン合金の異種金属を例に説明したが、例
えばヘッド１の金属母材として鉄（Ｆｅ）あるいは鉄合
金やステンレス（ＳＵＳ）、異種金属の重量体５として
ニッケル（Ｎｉ）あるいはニッケル合金、ダイス鋼、高
速度鋼や超硬質合金などが好適に用いられる。

【００２１】また、ゴルフ用クラブとしてアイアンクラ
ブを例にして説明したが、ウッドクラブやパタークラブ
などにおいても適用することが可能である。

【００２２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明は、金属粉末射出成形手段にてヘッドを製造するにあ
たり、所望のヘッド外形状を有する成形金型のキャビテ
ィ内に、ヘッド金属母材の粉末原料からなるヘッド成形
用材料を充填すると同時に、このヘッド成形用材料にて
重量体としてヘッド金属母材よりも比重の重い異種金属
の粉末原料からなる重量体成形用材料を完全被包状態で
抱持されるように２色成形等により充填することによ
り、ヘッドグリーン体を射出成形し、このヘッドグリー
ン体に熱処理を施してなることから、ヘッド成形と同時
に重量体の中空部内への挿入を一工程で行なうことがで
き、これによって、成形工程を簡略化することができる
ために、製造コストの低減化を図ることができるととも
に、ヘッド形状や肉厚などの自由度を高め、従前のよう
な研削や研磨等の後加工を必要とすることなく寸法精度
や重量精度の向上を図ることができる。

【００２３】しかも、重量体成形用材料がヘッドの金属
母材と同じ熱膨張係数、あるいは金属母材の熱膨張係数
の０．８倍から１．２倍の熱膨張係数（±２０％以内の
近い熱膨張係数）の異種金属の粉末原料からなるため
に、従前のような熱処理時における重量体の熱収縮とヘ
ッドグリーン体の焼結収縮とによる互いの接合部の境界
部に亀裂や割れ等の欠陥の発生を防止することができ、
品質の安定化を保つことができる。

【００２４】また、ヘッドの製造が金属粉末射出成形手
段によるために、従前のような溶製材では不可能なヘッ
ド形状からなる合金の製造も容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明に係るゴルフ用クラブヘッドの製法
にて製造された一実施の形態としてのアイアンクラブヘ
ッドを示す説明図。

【図２】 同じく断面図。

【図３】 同じく金属粉末射出成形手段によるヘッド成
形状態を示す説明図。

【符号の説明】

１・・・ヘッド、 ２・・・打球部、 ２ａ・・・フェース面、 ２ｂ・・・バック面、 ２ｃ・・・ソール面、 ３・・・ホーゼル部、 ５・・・膨出部、 ６・・・中空部、 ７・・・重量体、 １０・・・成形金型、 １１・・・キャビティ、 ２０・・・ヘッドグリーン体、 ２１・・・ヘッド成形用材料、 ２２・・・重量体成形用材料。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所望の金属母材にてヘッドを形成し、この
   ヘッドに形成される中空部内に前記金属母材よりも比重
   の重い異種金属からなる重量体を挿入してなるゴルフ用
   クラブヘッドを製造するにあたり、 所定のヘッド外形状を有する成形金型のキャビティ内
   に、前記ヘッド金属母材の粉末原料からなるヘッド成形
   用材料を充填すると同時に、このヘッド成形用材料にて
   前記重量体を形成する異種金属の粉末原料からなる重量
   体成形用材料が完全被包状態で抱持されるように充填し
   てヘッドグリーン体を射出成形し、 このヘッドグリーン体に熱処理を施して焼結することを
   特徴とするゴルフ用クラブヘッドの製法。
2. 【請求項２】重量体成形用材料は、粉末状態の形態に維
   持させてなることを特徴とする請求項１に記載のゴルフ
   用クラブヘッドの製法。
3. 【請求項３】重量体成形用材料は、仮焼状態の形態に維
   持させてなることを特徴とする請求項１に記載のゴルフ
   用クラブヘッドの製法。
4. 【請求項４】重量体成形用材料を形成する異種金属の粉
   末原料は、ヘッド成形用材料の粉末原料の熱膨張係数の
   ０．８倍から１．２倍の熱膨張係数を有することを特徴
   とする請求項１，２または３に記載のゴルフ用クラブヘ
   ッドの製法。