JPH11137741A - 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１を形成する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、重量体５を形成する
ヘッド１の金属母材と同じ熱膨張係数でそれよりも比重
の重い異種金属の粉末原料からなる重量体成形用材料２
２を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の成形時における重量体の
接合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、重量体は収縮せず、
外側のチタンまたはチタン合金が焼結収縮するために、
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接合し一体化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、前記ヘッドを形成する
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
る同時に、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を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
熱処理を施し焼結してなることを特徴とするものであ
る。

【０００９】この場合、前記重量体を形成する重量体成
形用材料は、前記ヘッドを形成する金属母材の熱膨張係
数と同じ、あるいは０．８倍から１．２倍の熱膨張係数
を有する異種金属を粉末原料からなり、このように、前
記重量体成形用材料が、前記ヘッド金属母材の熱膨張係
数に対して±２０％以内の近い熱膨張係数の粉末原料で
あれば、焼結熱処理時、熱収縮と共に、焼結収縮の関係
で、従前のような接合部の境界部位における亀裂や割れ
等の発生を防止することが可能になる。

【００１０】また、前記ヘッド金属母材としては、チタ
ンあるいはチタン合金等が好適に用いられ、前記重量体
の異種金属としては、タングステンあるいはタングステ
ン合金等が好適に用いられる。

【００１１】

【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。

【００１２】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材料密度が９０％以上で、１
００％未満に設定された打球部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。

【００１３】そして、前記ヘッド１のソール面２ｃ側に
は、重量体５が一体に埋設されて接合され、この重量体
５は、前記ヘッド１を形成するチタンあるいはチタン合
金等の金属母材と同じ熱膨張係数、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。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】すなわち、上記したヘッド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１を形成する
チタンあるいはチタン合金等の金属母材の粉末原料から
なるヘッド成形用材料２１の充填と同時に、重量体５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が充填
されるように、２色成形等によりヘッドグリーン体２０
を射出成形する。

【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、所定のヘッド外形状を有する成形金型のキャビテ
ィ内に、ヘッドを形成する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、重量体としてヘ
ッドの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
熱処理を施してなることから、ヘッド成形と同時に重量
体の接合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・・・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
   る重量体を接合し一体化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、前記ヘッドを形成する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、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を
   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、ヘッドを形成する金
   属母材の熱膨張係数の０．８倍から１．２倍の熱膨張係
   数を有する異種金属を粉末原料としたことを特徴とする
   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】ヘッドを形成する金属母材としてチタンあ
   るいはチタン合金を用いることを特徴とする請求項１ま
   たは２に記載のゴルフ用クラブヘッドの製法。
4. 【請求項４】重量体を形成する異種金属としてタングス
   テンあるいはタングステン合金を用いることを特徴とす
   る請求項１または２に記載のゴルフ用クラブヘッドの製
   法。