JP2008036070A - ゴルフクラブヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は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。
【解決手段】開口部２１１を規定する第１の接合端部２１２を有する第１のゴルフクラブヘッド構成部品２１と、第１のゴルフクラブヘッド構成部品２１の形成材料と異なる形成材料で形成され、第２の接合端部２２１を有する第２のゴルフクラブヘッド構成部品２２とを用意し、第１の接合端部２１２で第２の接合端部２２１を取り囲んで、第１のゴルフクラブヘッド構成部品２１の開口部２１１に第２のゴルフクラブヘッド構成部品２２を取り付けし、第１及び第２の接合端部２１２、２２１間に半田２３を取り付けて、不活性ガスで満たされたチャンバ６１内に第１及び第２のゴルフクラブヘッド構成部品２１、２２及び半田２３を載置し、レーザ光線６２１を用いて半田２３を加熱し、第１の接合端部２１２を第２の接合端部２２１に溶接する。
【選択図】図３

Description

本発明は、ゴルフクラブヘッドの製造方法に関し、特に、レーザ光線で溶接することによりゴルフクラブヘッドを製造する方法に関する。

従来、ゴルフクラブヘッドは、ヘッドケーシングと打撃板といった２つのゴルフクラブヘッド構成部品を用意し、接着や蝋付けによりゴルフクラブヘッド構成部品同士を互いに接合して製造されている。

特許文献１には、ゴルフクラブヘッドケーシングを打撃板に蝋付けで接合する方法が開示されている。当該方法には、ステンレス鋼で形成されたゴルフクラブヘッドケーシングの溝に銅ペーストのような蝋付け材を取り付け、ゴルフクラブヘッドケーシングにチタン合金製の打撃板を埋め込み、ゴルフクラブヘッドケーシング、打撃板、及び蝋付け材を真空炉又は不活性ガスで充満した炉内に載置し、蝋付け材が溶けてゴルフクラブヘッドケーシングを打撃板に接合するように７５０〜１１００℃の温度範囲、好適には１０５０℃で４〜５時間加熱する工程が含まれている。この先行技術に用いられる蝋付け材は、これらゴルフクラブヘッドケーシング及び打撃板の融点より低い融点を持つことが必要である。

この先行技術の欠点を以下に示す。
１）ゴルフクラブヘッドケーシング及び打撃板は相対的に長時間に亘り高温で炉内で熱処理されるので、当該処理後のゴルフクラブヘッドケーシング及び打撃板の物理的機械的性質が変化し、さらには劣化してしまう。

２）この先行技術で用いられる蝋付け材は、ゴルフクラブヘッドケーシング及び打撃板の融点より低い融点を持つことが要求されるので、適切な蝋付け材の種類は限定されてしまう。

３）当該先行技術で要求される熱処理及び冷却の回数は相対的に長いので、当該先行技術の生産性は不満足である。
台湾特許出願公開第３２７，６０６号明細書

本発明は、レーザ光線で溶接することによりゴルフクラブヘッドを製造する方法を提供することを目的とする。

上記目的は、開口部を規定する第１の接合端部を有する第１のゴルフクラブヘッド構成部品と、前記第１のゴルフクラブヘッド構成部品の形成材料と異なる形成材料で形成され、第２の接合端部を有する第２のゴルフクラブヘッド構成部品とを用意し、前記第１の接合端部で前記第２の接合端部を取り囲んで、前記第１のゴルフクラブヘッド構成部品の前記開口部に前記第２のゴルフクラブヘッド構成部品を取り付けし、前記第１及び第２の接合端部間に半田を取り付けて、不活性ガスで満たされたチャンバ内に前記第１及び第２のゴルフクラブヘッド構成部品及び前記半田を載置し、レーザ光線を用いて前記半田を加熱し、前記第１の接合端部を前記第２の接合端部に溶接することを特徴とするゴルフクラブヘッドの製造方法によって達成される。

上記本発明のゴルフクラブヘッドの製造方法であって、前記レーザ光線は、２０００〜５０００ワットの出力範囲と、８０８〜９４０ｎｍの波長範囲とを有するレーザ発生器で発生されることを特徴とする。

上記本発明のゴルフクラブヘッドの製造方法であって、前記第１のゴルフクラブヘッド構成部品は、前記開口部で形成された正面部を有するヘッドケーシングであり、前記第２のゴルフクラブヘッド構成部品は、打撃板であることを特徴とする。

上記本発明のゴルフクラブヘッドの製造方法であって、前記第１及び第２のゴルフクラブヘッド構成部品のそれぞれは、ステンレス鋼、炭素鋼、合金鋼、チタン合金、アルミニウム合金、アルミニウム−セレン合金、アルミニウム−スカンジウム合金、アルミニウム−マグネシウム合金、銅合金、ジルコニウム合金、タングステン合金、及び金属混合物からなる群から個別に選択された材料で形成されていることを特徴とする。

上記本発明のゴルフクラブヘッドの製造方法であって、前記半田は、アルミニウム系合金、銅系合金、ニッケル系合金からなる群から選択されることを特徴とする。

本発明によれば、レーザ光線で溶接することによりゴルフクラブヘッドを製造する方法を実現できる。
本発明の他の特徴及び利点は、添付の図面を参照しつつ以下の好適な実施形態の詳細な説明に十分表されている。

本発明の一実施の形態によるゴルフクラブヘッド２の製造方法について、図１乃至図３を用いて説明する。本実施の形態によるゴルフクラブヘッド２は、以下のステップを有している。

Ａ）第１のゴルフクラブヘッド構成部品と第２のゴルフクラブヘッド構成部品とを用意するステップ（図１のステップＳ１参照）：
本発明により製造されるゴルフクラブヘッド２は、アイアンヘッド、ウッドヘッド、あるいはパターヘッドである。ゴルフクラブヘッド２は、第１のゴルフクラブヘッド構成部品２１と第２のゴルフクラブヘッド構成部品２２とで作製される。第１のゴルフクラブヘッド構成部品２１は、開口部２１１を規定する第１の接合端部２１２を有している。第２のゴルフクラブヘッド構成部品２２は、第１のゴルフクラブヘッド構成部品２１の形成材料と異なる形成材料で形成され、第２の接合端部２２１を有している。好適な実施の形態において、第１のゴルフクラブヘッド構成部品２１はステンレス鋼製であり、第２のゴルフクラブヘッド構成部品２２はチタン合金製である。他の適切な材料、例えば、炭素鋼、合金鋼、チタン合金、アルミニウム合金、アルミニウム−セレン合金、アルミニウム−スカンジウム合金、アルミニウム−マグネシウム合金、銅合金、ジルコニウム合金、タングステン合金、及び金属混合物（金属含有のコンポジット素材）は、第１のゴルフクラブヘッド構成部品２１を製造するために用いることができる。さらに、第２のゴルフクラブヘッド構成部品２２は、第１のゴルフクラブヘッド構成部品２１の材料と異なる材料であれば、上記の適切な材料のいずれを用いることも可能である。

図２に示すように、本発明により製造されるゴルフクラブヘッド２の第１の実施例において、第１のゴルフクラブヘッド構成部品２１は、開口部２１１が形成された正面部を有するヘッドケーシングであり、第２のゴルフクラブヘッド構成部品２２は、打撃板である。

Ｂ）第２のゴルフクラブヘッド構成部品を第１のゴルフクラブヘッド構成部品の開口部に取り付けるステップ（図１のステップＳ２参照）：
第２のゴルフクラブヘッド構成部品２２は、第１の接合端部２１２で第２の接合端部２２１を取り囲んで、第１のゴルフクラブヘッド構成部品２１の開口部２１１に取り付けられる。

Ｃ）半田の取り付けステップ（図１のステップＳ３参照）：
半田２３は、第１及び第２の接合端部２１２、２２１の間に取り付けられる。半田２３に適した材料は、アルミニウム系合金、銅系合金、あるいはニッケル系合金が可能である。半田２３は、粉末状、ペースト状、帯状、板状、あるいは棒状で提供可能である。

Ｄ）第１及び第２のゴルフクラブヘッド構成部品及び半田をチャンバ内に載置するステップ（図１のステップＳ４参照）：
第１及び第２のゴルフクラブヘッド構成部品２１、２２及び半田２３は、チャンバ６１と、チャンバ６１内に不活性ガスを供給するガス供給部材６３と、第１及び第２のゴルフクラブヘッド構成部品２１、２２をそこに位置決めするためにチャンバ６１内に取り付けられた位置決め部材６４と、チャンバ６１の外に取り付けられてレーザ光線６２１を発生するレーザ光発生器６２とを備えた溶接装置６内に載置される。チャンバ６１には、そこを通してレーザ光発生器６２から第１及び第２のゴルフクラブヘッド構成部品２１、２２及び半田２３へのレーザ光線６２１の照射を可能にするガラス窓６１１が取り付けられている。

好適な実施形態において、レーザ光発生器６２は、２０００〜５０００ワットの出力範囲を有し、８０８〜９４０ｎｍの波長範囲を有するレーザ光を発生する。第１および第２のゴルフクラブヘッド構成部品２１、２２及び半田２３上のレーザ光線６２１の光路は、チャンバ６１に対するレーザ発生器６２の直線方向及び回転方向のいずれかへの移動を介して、あるいは、チャンバ６１に対する位置決め部材６４の直線方向及び回転方向のいずれかへの移動を介して正確に制御されるようになっている。

不活性ガスは、チャンバ６１外に空気を排出して、溶接工程中に酸化が起こるのを防止するために用いられる。本発明に好適な不活性ガスは、窒素、ヘリウム、あるいはアルゴンである。

Ｅ）溶接ステップ（図１のステップＳ５参照）：
不活性ガスで満たされたチャンバ６１内で、第１のゴルフクラブヘッド構成部品２１の第１の接合端部２１２は、レーザ発生器６２からのレーザ光線６２１を用いて半田２３を照射し溶融することにより、第２のゴルフクラブヘッド構成部品２２の第２の接合端部２２１に溶接される。照射操作は、一般に室温で行われる。

本発明の方法により製造されるゴルフクラブヘッド２の第２の実施例における図４及び図５を参照して、第１のゴルフクラブヘッド構成部品２１は、開口部２１３のある正面部を有するヘッドケーシングとして形成されており、第２のゴルフクラブヘッド構成部品２２は、カップ状の打撃ボディとして形成されている。

本発明の方法により製造されるゴルフクラブヘッド２の第３の実施例における図６及び図７を参照して、第１のゴルフクラブヘッド構成部品２１の開口部２１１は第１のゴルフクラブヘッド構成部品２１の上部側に形成されており、第２のゴルフクラブヘッド構成部品２２は、上部カバー板として形成されている。

本発明の方法により製造されるゴルフクラブヘッド２の第４の実施例における図８及び図９を参照して、第１のゴルフクラブヘッド構成部品２１の開口部２１１は第１のゴルフクラブヘッド構成部品２１の底部側に形成されており、第２のゴルフクラブヘッド構成部品２２は、底部カバー板として形成されている。

上記説明によれば、本発明の方法は以下の利点を有する。
１）第１及び第２のゴルフクラブヘッド構成部品２１、２２は、半田２３を溶融させるレーザ光線３４１の的確な照射により室温で互いに溶接されるので、第１及び第２のゴルフクラブヘッド構成部品２１、２２の非照射領域は元の物理的機械的性質が維持される。

２）半田２３は、レーザ光線６２１を照射することにより溶融されるので、半田２３及び第１及び第２のゴルフクラブヘッド構成部品２１、２２同士を加熱するよりむしろ、半田２３に適する材料の種類が相対的に豊富になり、そして、本発明の方法のための操作期間を減少させることができる。

本発明は、最も現実的で好適な実施例と考えられるものに関連させて記載されているが、本発明は開示された実施例に限定されず、全てのこのような改良や均等な変更を包含するように最も広い解釈の精神と範囲内に含まれる種々の変更に及ぶことを意図しているものと認識される。

本発明の一実施の形態によるゴルフクラブヘッドの製造方法のフローチャートを示す図である。 本実施の形態により製造されるゴルフクラブヘッドの第１の実施例を示す分解斜視図である。 本実施の形態によるゴルフクラブヘッドの製造方法を示す断面図である。 本実施の形態により製造されるゴルフクラブヘッドの第２の実施例を示す分解斜視図である。 ゴルフクラブヘッドの第２の実施例の断面図である。 本実施の形態により製造されるゴルフクラブヘッドの第３の実施例を示す分解斜視図である。 ゴルフクラブヘッドの第３の実施例の断面図である。 本実施の形態により製造されるゴルフクラブヘッドの第４の実施例を示す分解斜視図である。 ゴルフクラブヘッドの第４の実施例の断面図である。

符号の説明

２ ゴルフクラブヘッド
６ 溶接装置
２１ 第１のゴルフクラブヘッド構成部品
２２ 第２のゴルフクラブヘッド構成部品
２３ 半田
６１ チャンバ
６２ レーザ光発生器
６３ ガス供給部材
６４ 位置決め部材
２１１、２１３ 開口部
２１２ 第１の接合端部
２２１ 第２の接合端部
６１１ ガラス窓
６２１ レーザ光線

Claims (5)

1. 開口部を規定する第１の接合端部を有する第１のゴルフクラブヘッド構成部品と、前記第１のゴルフクラブヘッド構成部品の形成材料と異なる形成材料で形成され、第２の接合端部を有する第２のゴルフクラブヘッド構成部品とを用意し、
   前記第１の接合端部で前記第２の接合端部を取り囲んで、前記第１のゴルフクラブヘッド構成部品の前記開口部に前記第２のゴルフクラブヘッド構成部品を取り付けし、
   前記第１及び第２の接合端部間に半田を取り付けて、
   不活性ガスで満たされたチャンバ内に前記第１及び第２のゴルフクラブヘッド構成部品及び前記半田を載置し、
   レーザ光線を用いて前記半田を加熱し、前記第１の接合端部を前記第２の接合端部に溶接すること
   を特徴とするゴルフクラブヘッドの製造方法。
2. 請求項１記載のゴルフクラブヘッドの製造方法であって、
   前記レーザ光線は、２０００〜５０００ワットの出力範囲と、８０８〜９４０ｎｍの波長範囲とを有するレーザ発生器で発生されること
   を特徴とするゴルフクラブヘッドの製造方法。
3. 請求項１記載のゴルフクラブヘッドの製造方法であって、
   前記第１のゴルフクラブヘッド構成部品は、前記開口部で形成された正面部を有するヘッドケーシングであり、前記第２のゴルフクラブヘッド構成部品は、打撃板であること
   を特徴とするゴルフクラブヘッドの製造方法。
4. 請求項１記載のゴルフクラブヘッドの製造方法であって、
   前記第１及び第２のゴルフクラブヘッド構成部品のそれぞれは、ステンレス鋼、炭素鋼、合金鋼、チタン合金、アルミニウム合金、アルミニウム−セレン合金、アルミニウム−スカンジウム合金、アルミニウム−マグネシウム合金、銅合金、ジルコニウム合金、タングステン合金、及び金属混合物からなる群から個別に選択された材料で形成されていること
   を特徴とするゴルフクラブヘッドの製造方法。
5. 請求項１記載のゴルフクラブヘッドの製造方法であって、
   前記半田は、アルミニウム系合金、銅系合金、ニッケル系合金からなる群から選択されること
   を特徴とするゴルフクラブヘッドの製造方法。

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