JPH0545271B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、合成樹脂材料を芯材とし、この芯
材の外周に強化繊維に混入した樹脂材料を被覆し
たゴルフクラブヘツドに関するものである。

〔従来の技術〕

最近、ツーピースボールが出現したことにより
クラブヘツドにかかる衝撃力が増大し、主として
打撃面（フエース面）の強度向上の要望が高まつ
ている。そこで、軽量で高強度な材料としてカー
ボン繊維強化プラスチツク（CFRP）材料を用い
たヘツド、所謂カーボンヘツドが開発されるに至
つた。このカーボンヘツドにおいて、高強度を発
揮するためには、強化繊維の繊維長が長いほど有
効であるが、使用される繊維長が全て１インチ
（2.54cm）を超えるものである場合（従来のほと
んどのカーボンヘツドが該当する）、次のような
欠点があつた。

成形時に樹脂との流動性に差があるため、ゴ
ルフクラブヘツドのような複雑な形状の成形品
では型形状となりにくい。

表面に凹凸が生ずる。

繊維含有率が部分的にバラつき、本来の強度
を発揮できない。

CFRPの板厚をできる限り薄くしようとする
と、繊維の流動が樹脂の流動に比べて非常に遅
くなり樹脂だけの層ができて仕上げ工程で樹脂
層の欠落や繊維方向に沿つた浅いが広範囲のク
ラツク等が発生する。

長繊維だけの場合には、繊維配向による強度
の異方性、ウエルド（流動合流点・weld）付
近での繊維の折り畳み現象がみられ、さらに上
下分離型金型のパーテイングライン付近の強度
不足の傾向が観察された。

上記において表面に凹凸が生ずるという欠点
は、単に外観上の問題にとどまらず、機能上の欠
陥ともなる。すなわち、表面に凹凸があると仕上
げ工程での形状合わせが困難となり、形状合わせ
を行うためには凹部に合わせた形状にしなければ
ならず（凸部をけずる）、そのためヘツドの大き
さが小さくなり、慣性モーメントが低下し、
CFRPの板厚が減少し強度不足をきたす。したが
つて、成形品の外観向上は、機能向上、強度向上
につながるものである。

〔解決しようとする問題点〕

この発明は、合成樹脂材料を芯材とし、この芯
材の外周に強化繊維を混入した樹脂材料を被覆し
て成るゴルフクラブヘツドの強度を従来通り若し
くはそれ以上とし、被覆成形される強化繊維入り
樹脂成形部の板厚を均一とし、成形品の外観を良
好にしようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するため、この発明では、混
入すべき強化繊維の長さを、打撃部では１インチ
以上とし、ヘツド本体部では１インチ未満のもの
とし長短とり混ぜて併用し、強度を落とすことな
く、外観及び機能も向上させた。

〔実施例〕

以下にこの発明の好適な実施例につき説明す
る。

まず、この発明に係るゴルフクラブヘツドがど
のようにして製造されるかについて説明する。製
造されたゴルフクラブヘツドは、芯材のまわりの
樹脂中に強化繊維が混入され、混入された繊維長
は長短とり混ぜてあることは勿論であり、この発
明は製造された物自体であることは言うまでもな
い。

初めに、軽量樹脂材料で芯材１を成形するが、
この芯材１の成形時に打撃部２をインサート成形
する。第１図は打撃部２がインサートされた芯材
１の成形品を示す。打撃部２は、完成後における
ゴルフクラブヘツドの外殻の一部を構成し、芯材
１を被覆するものとなる。この打撃部２は、混入
される強化繊維の繊維長が１インチ以上であり、
より望ましくは、カーボン繊維繊物に樹脂を浸透
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＜75％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。打撃部２に使用され
るカーボン繊維は高強度タイプのものであり、例
えばポリアクリロニトリル（PAN）をカーボン
繊維化したもので、商品名トレカT300−3000を
使用した。

打撃部２を備えた芯材１の成形は、第２図ない
し第４図に示すように、上下分割型の第１の金
型、すなわち第１上型３と第１下型４とで成形さ
れる。第１上型３は、第３図に示すように芯材１
にリブ１３を成形するための凹部３１と凸部３２
とを備え、この凸部３２の存在により芯材１に中
空部１６を成形することができる。第１下型４
は、打撃部２を構成する部材をインサートする凹
部４１及びソールプレート（図示せず）の取付用
凹部１７を成形するための凸部４２並びにシヤフ
ト挿通用窪み又は突起４３を備えている。凹部４
１を含む第１下型４のキヤビテイは、取替え可能
な置駒４１Ａにより構成されていて、凸部４２を
含むキヤビテイも取替え可能な置駒４２Ａで構成
されている。したがつて、打撃部２の形状や大き
さに応じた置駒４１Ａを第１下型４の所定個所に
差し込むだけで各種形状・大きさの打撃部２が簡
単にインサート成形できるようになつている。同
様に、置駒４２Ａも各種形状・大きさのものを準
備しておくことにより、成形後取付けられるソー
ルプレートの各種形状・大きさに対応することが
可能である。さらに、この第１下型４の底部に
は、重量調整ボス１４を成形するための凸部（図
示せず）やソールプレート固定用ボス１５を成形
するための凸部（図示せず）やその他必要な突起
や窪みを成形するための凹凸等を自由に設けるこ
とができる。

このような第１の上下型３，４に合成樹脂材
料、例えばSMC（ソートモールデイングコンパウ
ンド）を投入し、両型３，４を閉じて加熱（型温
度は120〜160℃好ましくは130〜140℃）するとと
もに加圧し、２〜５分程度経過後に上下型３，４
を再び分離させることにより、中空部１６やリブ
１３、さらに各種凹凸を有する芯材１が成形され
る。芯材１を成形する材料であるSMCは、wf＝
25〜60％に調整したカーボン繊維を含むものが望
ましい。

このようにして第１の上下型３，４により打撃
部２がインサートされた芯材１が成形されたなら
ば、これを発泡用の型（図示せず）にセツトし、
軽量樹脂材料を中空部１６内で発泡させて充填材
５を中空部１６内に充填する（第５図参照）。こ
のとき、発泡型にシヤフト（図示せず）を設け、
ビン挿通孔６を成形しておく。充填材５として
は、 ポリオール……100重量部 整泡剤……１重量部 触媒……0.5重量部 水……0.5重量部 から成る所謂マスターバツチを硬化剤（112重量
部）と15秒混合させ、予め50℃程度に加熱してお
いた発泡型に投入し、50℃のオーブン中で15〜20
分程度で硬化させる。このようにして発泡成形さ
れた充填材５の比重は、0.25〜0.50程度であつ
た。

次いで、第６図に示すようの、この芯材１の充
填材５上にヘツドの本体部７（打撃部２とともに
芯材１の外周を被覆する）の成形材料１０をセツ
トしたものを第２の上下型１００，２００の第２
下型２００にセツトする。前記成形材料１０とし
ては不飽和ポリエステル樹脂（増粘剤、過酸化物
触媒を含む）を配合割合として50〜70の重量比と
し、混入するカーボン繊維の長さを１インチ未満
のものとし、これらカーボン繊維を配合割合とし
て43〜50の重量比としたものを用いた。したがつ
て、芯材１の外周を被覆するものは、打撃部２お
よびこの成形材料１０から成形される本体部７
（後述する）であり、両者とも強化繊維を混入し
た樹脂材料から成形されたものであり、強化繊維
の長さは打撃部２では１インチ以上、本体部７で
は１インチ未満のものを使用して芯材１の外周を
被覆するものの中に混入された結果となる。特
に、この成形材料１０内には繊維長15mm以下のも
のを含むことが望ましく、15mm以下の繊維であれ
ば樹脂の流動に応じて流動し、第２の上下型１０
０，２００のキヤビテイ形状に沿つた立体形状に
正確に成形され易い。勿論、この成形材料１０中
に１インチ以上の繊維が混入されていても良い。
また、この本体部７に用いられるカーボン繊維
は、高強度タイプのものが望ましく、フイラメン
ト数６千本、フイラメント径７ミクロンの商品名
トレカT300−6000を使用した。

前記第２下型２００には、芯材１のソールプレ
ート取付用凹部１７が嵌まり込むための凸部２２
０があり、打撃部２が嵌まり込むための凹部２１
０もある。これら凹凸部２１０，２２０は、置駒
２１０Ａ，２２０Ａに形成してある。これら置駒
２１０Ａ，２２０Ａも、第１下型４における置駒
４１Ａ，４２Ａと同様の機能を有する。第２上型
１００は、充填材５に設けたピン挿通孔６に挿通
するためのシヤフトピン１０１を備え、このシヤ
フトピン１０１の先端は、芯材１を貫通して第２
下型２００の孔２３０に挿入されるようになつて
いる。このようにして、第２の上下型１００，２
００を加熱加圧し、第７図に示すゴルフクラブヘ
ツドを得た。

さらに、ゴルフクラブヘツドの構造としては、
充填材５を用いない中空の芯材１に打撃部２を含
む本体部７を被覆したものであつても良く、この
被覆部の成形に際しては予め打撃部２をインサー
ト成形する。

〔効果〕

以上説明したように、この発明は、合成樹脂材
料を芯材とし、この芯材の外周に強化繊維を混入
した樹脂材料を被覆したゴルフクラブヘツドであ
つて、芯材の外周を被覆する樹脂材料に混入すべ
き強化繊維の長さを、打撃部では１インチ以上と
し、ヘツド本体部では１インチ未満のものとして
長短とり混ぜて併用したので、短い繊維が樹脂の
流動に応じて流動し、正確な型形状に成形するこ
とが可能となるとともに、表面に凹凸が現れず外
観向上ひいては機能面、強度面でも向上が期待で
きる。また、強度的には、比較的長い繊維、すな
わち１インチ以上の繊維が打撃部に存在すること
により従来より劣ることもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は打撃部がインサートされた芯材の斜視
図、第２図は第１の上下型により芯材を成形し取
出した状態を示す斜視図、第３図は第１上型の底
面図、第４図は芯材のソール部の平面図、第５図
は芯材へ充填材を充填した状態の斜視図、第６図
は本体部を成形する準備工程を示す斜視図、第７
図はゴルフクラブヘツドの成形品を示す縦断面図
である。 １……芯材、２……打撃部、７……本体部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 合成樹脂材料を芯材とし、この芯材の外周に
   強化繊維を混入した樹脂材料を被覆したゴルフク
   ラブヘツドであつて、 芯材の外周を被覆する樹脂材料に混入すべき強
   化繊維の長さを、打撃部では１インチ以上とし、
   ヘツド本体部では１インチ未満のものとして長短
   とり混ぜて併用したことを特徴とするゴルフクラ
   ブヘツド。 ２ ヘツド本体部の樹脂材料に混入する強化繊維
   として繊維長15mm以下のものを含むことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載のゴルフクラブ
   ヘツド。