WO2001056666A1 - Club de golf et procede de fabrication - Google Patents

Description

明細書

技術分野

本発明はゴルフクラブおよびその製造方法に関し、 より特定的には、 フェイス 部とネック部を一体成形したゴルフクラブへッドの構造およびその製造方法に関 する。 背景技術

ゴルフクラブのヘッ ド部分は、 打球面を有するフェイス部と、 このフェイス部 とシャフトとを接続するネック部とを含む。 従来、 鍛造製法によるゴルフクラブ ヘッドとしては、 フェイス部とネック部とを一体成形するものであるが、 打撃時 にネック部が変形を起こし易いという課題があつたために、 ネック部を太くしな ければならず、 ネック部への質量配分を軽減することが困難であった。 また、 フ ヱイス部とネック部を、 それぞれ別工程で成形し、 その後互いに接合されてい た。 そのため、 フェイス部とネック部の接合部分における強度が低下するという 問題があった。

そこで、 本願発明者は、 その理由について鋭意検討を重ね、 上記接合部分にお いて鍛流線が不連続となることを知得した。 そして、 さらに様々な従来品におけ る鍛流線について調査したところ、 図 2 0〜図 2 4に示すものを発見した。 これ らの図に示すゴルフクラブへッドでは、 フェイス部 1とネック部 2の接合部分に おいて锻流線 3が部分的にでも連続しているので、 当該接合部分における強度は 向上するものと推察される。

しかしながら、 この例においても、 図 2 1に示すようにフェイス部 1において 鍛流線 3が様々な方向を向き、 フェイス部 1において鍛流線 3が不均一になって いる。 そのため、 図 2 5に示すようにフェイス部 1の硬度が不均一になり、 フエ ィスの場所による強度の違レ、が生じ強度の弱い部分にあわせてフェイスの肉厚を 設計しなければならず、 薄肉化が難しいという問題があつた。 発明の開示

本発明は上記の課題を解決するためになされたものである。 本発明の目的は、 ネック部からフェイス部にわたって鍛流線を連続的に延在させるとともにフェイ ス部において鍛流線を一方向に延在させることにより、 上記接合部分における強 度を向上しながらフェイス部の硬度を均一にすると共に、 フェイス肉厚を薄く し たり、 ネック径を細く して、 その余剰の質量をヘッド周辺に使用することにより スイートスポッ トの広いゴルフクラブにすることにある。

本発明に係るゴルフクラブは、 打球面を有するフェイス部と、 該フェイス部と シャフ トとを接続するネック部とを備え、 ネック部からフェイス部に鍛流線が連 続し、 該鍛流線がフユイス部において一方向に延在する。

このようにネック部からフェイス部に锻流線が連続することにより、 ネック部 とフユイス部の接合部分における強度を向上することができる。 また、 鍛流線が フェイス部において一方向に延在することにより、 フェイス部の硬度を均一にす ることができる。 '

なお、 上記鍛流線は、 好ましくは、 打球面において上記一方向に延在する。 ま た、 锻流線は、 好ましくは、 打球面と平行な面に沿って延在する。 さらに、 鍛流 線は、 好ましくは、 ネック部から、 フェイス部のトウ側に向かう方向に延在す る。 ,

上記フヱイス部の打球部におけるビッカース硬度.. （ （H v ) 荷重 2 k g時） の 最大値と最小値との差は、 好ましくは、 3 0以下である。 また、 打球部における ビッカース硬度は、 好ましくは、 1 3 0以上 1 6 0以下である。 さらに好ましく は、 打球部におけるビッカース硬度は、 1 4 0以上 1 6 0以下である。 ここで、 打球部とは、 打球面から所定深さに至るフェイス部の表層部分であって、 打球す ることが当初から予定されている部分のことを称する。

本発明に係るゴルフクラブは、 絞り塑性加工によって断面積を減じた棒状部材 に曲げ加工を施した後に、 該棒状部材に鍛造加工を施して一体的に成形したフエ イス部およびネック部を備える。

本願発明者は、 上記の方法により製造されたゴルフクラブが、 前述のような優 れた効果を奏することを知得した。 本発明に係るゴルフクラブの製造方法は、 下記の各工程を備える。 絞り塑性加 ェによつて断面積を減じた棒状部材に曲げ加工を施す。 この曲げ加工後に棒状部 材に鍛造加工を施し、 フェイス部とネック部とを一体成形する。

上記のように絞り塑性加工を施すことにより、 たとえば棒状部材においてネッ ク部となる部分の鍛流線密度を高めることができる。 この状態の棒状部材に曲げ 加工を施すことにより、 锻流線を生かしつつ棒状部材を屈曲させることができ る。 この屈曲した棒状部材に鍛造加工を施すことにより、 鍛流線を最大限生かし つつ、 フ イス部とネック部とを一体成形することができる。

なお、 上記絞り塑性加工は、 棒状部材の一端における鍛流線密度を高めながら 棒状部材の一端を他端よりも小さな断面積にするよう塑性変形させることが好ま しい。 また、 上記絞り塑性加工は、 たとえば棒状部材の一端にローリング加工を 施すことにより行なわれてもよレ、。

上記鍛造加工工程は、 好ましくは、 複数回の粗鍛成形加工を棒状部材に施して 鍛流線を確保しながら棒状部材を最終形状に近づける第 1鍛造加工工程と、 粗鍛 成形加工後の成形品に精鍛成形加工を施して最終形状に成形する第 2鍛造加工ェ 程とを含む。 それにより、 鏺流線を生しつつ鍛造加工を行うことができる。 絞り塑性加工を施した棒状部材の一端側にネック部を形成し、 棒状部材の他端 側にフェイス部を形成する。 図面の簡単な説明

図 1は、 本発明のゴルフクラブへッドにおける打球面と垂直な方向の断面図で ある。

図 2は、 本発明のゴルフクラブへッドにおける打球面と平行な方向の断面図で ある。

図 3は、 本発明のゴルフクラブヘッドにおける打球面と平行な方向の断面構造 を示す写真である。

図 4は、 本発明のゴルフクラブへッドにおけるネック部の断面構造を示す写真 である。

図 5は、 本発明のゴルフクラブへッ ドにおけるフェイス部の断面構造を示す写 真である。

図 6 Aは、 本発明のゴルフクラブへッドにおけるフェイス部の硬度測定位置を 示す図である。

図 6 Bは、 本発明のゴルフクラブへッ ドにおけるフェイス部の硬度測定結果を 示す図である。

図 7 Aは、 本発明のゴルフクラブへッドにおけるネック部の硬度測定位置を示 す図である。

図 7 Bは、 本発明のゴルフクラブへッドにおけるネック部の硬度測定結果を示 す図である。

図 8〜図 1 3 Bは、 本発明におけるゴルフクラブの製造工程の第 1〜第 6工程 を示す図である。

図 1 4〜図 1 9は、 本発明の各製造工程における素材の断面図である。

図 2 0は、 従来のゴルフクラブへッドにおける打球面と垂直な方向の断面図で ある。

図 2 1は、 従来のゴルフクラブへッドにおける打球面と平行な方向の断面図で ある。

図 2 2は、 従来のゴルフクラブへッドにおける打球面と平行な方向の断面構造 を示す写真である。

図 2 3は、 従来のゴルフクラブヘッドにおけるネック部の断面構造を示す写真 である。

図 2 4は、 従来のゴルフクラブへッドにおけるフェイス部の断面構造を示す写 真である。

図 2 5は、 従来のゴルフクラブへッドにおけるフヱイス部の硬度測定結果を示 す図である。

図 2 6は、 従来のゴルフクラブヘッドにおけるネック部の硬度測定結果を示す 図である。 発明を実施するための最良の形態

以下、 図 1から図 1 9を用いて本発明の実施の形態について説明する。 図 1および図 2は、 本発明のゴルフクラブにおけるへッド部の断面図である。 図 3〜図 5は、 上記へッド部の断面構造を示す写真である。

図 1〜図 5に示すように、 本発明のゴルフクラブは、 打球面を有するフェイス 部 1と、 このフェイス部 1とシャフ トとを接続するネック部 2とを備える。 そし て、 ネック部 2からフユイス部 1に鍛流線 3が連続し、 該鍛流線 3がフユイス部 1において一方向に延在する。 具体的には、 锻流線 3の大部分が、 ネック部 2か らフェイス部 1のトウ 4に向かって連続的に延在している。

上記のようにネック部 2からフェイス部 1に锻流線が連続してレ、ることによ り、 フェイス部 1とネック部 2の接続部における強度を向上することができる。 それに加え、 鍛流線 3がフェイス部 1において上述の一方向に延在することによ り、 フェイス部 1における硬度をほぼ均一にすることができる。

本願発明者は、 かかる効果を確認すべく、 本発明と従来のゴルフクラブについ てフユイス部 1の打球部におけるビッカース硬度 （ （H v ) 荷重 2 k g時） を比 較した。 より詳しくは、 打球面と略平行な面でフユイス部 1を切断した場合の切 断面におけるビッカース硬度を比較した。 その結果を図 6 B、 表 1、 図 2 5およ び表 2に示す。 なお、 図 6 Aに、 ビッカース硬度測定位置を示す。 表 1 <本発明 ： フェイス部ビッカース硬度： H v〉

A B C D E F G

1 142 129 153 147 140 141 133

2 144 140 145 146 141 143 144

3 148 140 149 142 143 139 148

4 147 140 147 151 147 151 144

0 143 149 156 152 141 139 148

6 151 148 149 148 142 149 158

7 149 147 151 147 142 147 146 表 2 く従来例： フェイス部ピツカ一ス硬度： H v >

図 6 Bおよび表 1に示すように、 本発明ではビッカース硬度が約 1 3 0一約 1 6 0 (フェイス部 1の中央部側では約 1 4 0—約 1 6 0 ) の間でほぼ均一になつ ているのに対し、 図 2 5および表 2に示すように、 従来例ではビッカース硬度の ばらつきが本発明よりも大きくなっているのがわかる。

つまり、 従来例では、 フェイス部 1の打球部における硬度が、 本発明に比べて 不均一であるのがわかる。 これは、 従来例のフェイス部 1における鍛流線 3が不 均一であることに起因しているものと推察される。

なお、 フェイス部 1の結晶構造を観察したところ、 各結晶のサイズが揃ってお り、 また各結晶の結晶方位を調べたところ、 各結晶が様々な方向を向いており、 結果としてフェイス部 1が均一な組成を有することを確認した。

また、 ゴルフクラブのネック部 2における硬度の測定も行なったので、 その結 果を以下に述べる。 図 7 Bおよび表 3に、 本発明のゴルフクラブのネック部 2に おけるビッカース硬度測定結果を示す。 また、 図 2 6および表 4に、 従来のゴル フクラブのネック部 2におけるビッカース硬度測定結果を示す。 これらの図およ び表に示す測定結果は、 図 7 Aに示す位置における結果である。 表 3 く本発明：ネック部ビッカース硬度： H v〉

A B C

1 149 143 - 144

2 151 129 164

3 147 141 159

4 128 131 159

5 161 146 150

6 160 146 154 表 4 く従来例：ネック部ビッカース硬度： H v〉

上記の図 7 B、 表 3、 図 2 6および表 4に示すように、 本発明のゴルフクラブ のネック部 2の硬度は、 従来例よりは若干低いものの、 本発明のゴルフクラブの フェイス部 1の硬度よりは若干高くなつているのがわかる。 これは、 後述するよ うに、 素材においてネック部 2となる部分を圧延して鍛流線 3の密度を高めた結 果であると推察される。

ここで再び図 1を参照して、 上記鍛流線 3は、 フユイス部 1の少なくとも打球 面とその近傍において連続して一方向 （ネック部 2からトウ 4に向かう方向） に 延在している。 つまり、 锻流線 3は、 フユイス部 1の打球面に沿って層状に上記 一方向に延在している。

上述のように本発明のゴルフクラブでは、 ネック部 2からフェイス部 1にわた つて鍛流線 3を最大限生かすように工夫している。 該鍛流線 3は、 ネック部 2お よびフェイス部 1の内部のみならず表面においても連続している。 それにより、 前述のように、 ネック部 2とフェイス部 1の硬度を比較的高く維持しつつ、 フエ イス部 1の硬度を均一化することができる。

次に、 図 8〜図 1 9を用いて、 本発明に係るゴルフクラブの製造方法および各 工程における素材の断面構造について説明する。

まず、 図 8に示すように、 一端側の断面積を減じる絞り塑性加工を施した炭素 鋼等よりなる棒状部材 5を準備する。 この絞り塑性加工は、 たとえばロールを用 いて棒状部材 5の一端に圧延加工を施すことにより行なえる。 このとき、 図 1 4 に示す棒状部材 5の鍛流線 3が不連続とならないように留意する。

このように絞り塑性加工を棒状部材 5の一端に施すことにより、 図 1 5に示す ように、 棒状部材 5の一端側における鍛流線 3の密度を高めることができる。 こ の一端側にネック部 2を形成し、 他端側にフユイス部 1を形成する。 したがつ て、 ネック部 2における鍛流線の密度は、 フヱイス部 1における鍛流線の密度よ りも高くなっているものと推察される。

なお、 棒状部材 5の一端を塑性変形させて棒状部材 5の断面積を減じることが できるものであれば、 上記の圧延加工以外の処理を採用できる。

次に、 図 9および図 1 6に示すように、 棒状部材 5に曲げ加工を施す。 その 後、 図 1 0 Aおよび図 1 0 B〜図 1 2 Aおよび図 1 2 Bに示すように、 3段階の 粗鍛成形加工を施す。 この粗鍛成形加工は、 金型を用いて 1 t o nハンマーで行 なつた。

このように段階的に棒状部材 5を塑性変形させることにより、 図 1 7〜図 1 9 に示すように、 素材中にほぼ完全な鍛流線 3を確保することが可能となつた。 具 体的には、. 鍛流線 3をネック部 2からフユイス部 1に連続して延在させ、 かつ該 鍛流線 3をフヱイス部 1において打球面に沿って層状に延在させることが可能と なった。

また、 この 3段階の粗鍛成形加工により、 図 1 2 Aおよび図 1 2 Bに示すよう に最終形状に近レ、形状にまで変形させることができるので、 後述する精鍛成形加 ェを施すのみで、 最終のゴルフクラブヘッドを成形することができる。 そのた ' め、 機械加工を最終段階で追加する必要がなくなり、 鍛流線 3が部分的に切断さ れるのを回避することができる。

次に、 トリミングを行なった後、 最終仕上げとしての精鍛成形加工を行ない、 図 1 3 Aおよび図 1 3 Bに示すように、 スコアライン等の細部を成形する。 以上 の工程を経て、 ほぼ完全な鍛流線 3を確保しつつ一体成形されたフェイス部 1と ネック部 2とを備えたゴルフクラブへッドが得られることとなる。 このゴルフク ラブヘッドを用いてゴルフクラブが製造される。

なお、 上記の実施の形態では、 本発明をアイアンクラブに適用した場合につい て説明したが、 本発明の思想は、 ウッドクラブ用フェイスにも適用可能である。 ゥッドクラブ用フェイスは、 たとえば径と長さを適切に調節した素材に鍛造加工 を施すことにより製造可能である。

以上のように、 この発明の実施の形態について説明を行ったが、 今回開示した 実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべき である。 本発明の範囲は、 特許請求の範囲によって示され、 特許請求の範囲と均 等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。 産業上の利用可能性

本発明は、 ゴルフクラブに有効に適用され得る。

Claims

請求の範囲

1. 打球面を有するフェイス部 （1) と、

前記フユイス部 （1) とシャフ トとを接続するネック部 （2) とを備え、 前記ネック部 （2) から前記フユイス部 （1) に锻流線 （3) が連続し、 該鍛 流線 （3) が前記フ イス部 （1) において一方向に延在することを特徴とす る、 ゴルフクラブ。

2. 前記鍛流線 （3) は、 前記打球面において前記一方向に延在する、 請求項 1 に記載のゴルフクラブ。

3. 前記鍛流線 （3) は、 前記打球面と平行な面に沿って延在する、 請求項 2に

4. 前記鍛流線 （3) は、 前記ネック部 （2) から前記フニイス部 （1) のトウ (4) 側に向かう方向に延在する、 請求項 1に記載のゴルフクラブ。

5. 前記フェイス部 （1) の打球部におけるビッカース硬度 （Hv) の最大値と 最小値との差は、 30以下である、 請求項 1に記載のゴルフクラブ。

6. 前記打球部におけるビッカース硬度は、 1 30以上 1 60以下である、 請求 項 5に記載のゴルフクラブ。 '

7. 前記打球部におけるビッカース硬度は、 140以上 1 60以下である、 請求 項 5に記載のゴルフクラブ。

8. 絞り塑性加工によって断面積を減じた棒状部材 （5) に曲げ加工を施した後 に、 該棒状部材 （5) に鍛造加工を施して一体的に成形したフニイス部 （.1) お よびネック部 （2) を備えた、 ゴルフクラブ

9. 絞り塑性加工によって断面積を減じた棒状部材 （5) に曲げ加工を施す工程 と、

前記曲げ加工後に前記棒状部材 （5) に鍛造加工を施し、 フェイス部 （1) と ネック部 （2) とを一体成形する工程と、

を備えた、 ゴルフクラブの製造方法。

1 0. 前記絞り塑性加工は、 前記棒状部材 （5) の一端における鍛流線 （3) 密 度を高めながら前記棒状部材の一端を他端よりも小さな断面積にするよう塑性変 形させる、 請求項 9に記載のゴルフクラブの製造方法。

1 1. 前記絞り塑性加工は、 前記棒状部材 （5) の一端にローリング加工を施す ことにより行なわれる、 請求項 9に記載のゴルフクラブの製造方法。

1 2. 前記鍛造加工工程は、 複数回の粗鍛成形加工を前記棒状部材 （5) に施し て鍛流線 （3) を確保しながら前記棒状部材 （5) を最終形状に近づける第 1鍛 造加工工程と、

粗鍛成形加工後の成形品に精鍛成形加工を施して最終形状に成形する第 2鍛造 加工工程とを含む、 請求項 9に記載のゴルフクラブの製造方法。

1 3. 前記絞り塑性加工を施した前記棒状部材 （5) の一端側に前記ネック部 (2) を形成し、

前記棒状部材 （5) の他端側に前記フユイス部 （1) を形成する、 請求項 9に 記載のゴルフクラブの製造方法。