JP4098583B2 - Manufacturing method of golf club head - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴルフクラブヘッドの外殻を金属とプラスチックにより複合形成させたゴルフクラブヘッド及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ゴルフクラブヘッドにおいては、質量や大きさや形状、さらに材料や製法といった様々な設計要素から適宜選択される手法によって、慣性モーメントや反発特性といった機能性を改善することで、飛距離、方向性などの性能の向上を図っている。
【0003】
従来より、ゴルフクラブヘッドを構成する材料においては、木材、プラスチック材料、金属材料または、それらを複合させて用いられている。
近年、前記ゴルフクラブヘッドの外殻を構成する材料としては、金属材料の単一材料から構成されたものが主流である。
金属材料を使用することによって、ゴルフクラブヘッドの開発においては、漸次大型化の方向に進んでいる。前記ゴルフクラブヘッドの大型化が図られる理由は、フェイス部の面積の拡大や、慣性モーメントを増大させることによって、前記ゴルフクラブヘッドのスイートエリアを拡大させるためである。
【0004】
一方、これら金属材料を使用して大型化するためには、大型化によってゴルフクラブヘッドの質量が増大するのを抑えるために該ゴルフクラブヘッドを形成している外殻の肉厚を薄くする必要がある。さらにまた、フェイス部の肉厚を薄く形成し、剛性を小さくさせることで、前記ゴルフクラブヘッドの固有振動数を小さくし、ゴルフボールの固有振動数に近づけることによって、反発特性を向上させることが行われている。
【0005】
しかしながら、大型化により、外殻全体の肉厚が薄く形成されたゴルフクラブヘッドは、ボールの衝突時において、フェイス部のみならずクラウン部やソール部等も同時に変形してしまうために、前記フェイス部単体における撓み量が減少してしまい、効果的な反発特性の向上を得られないといった問題があった。つまり、金属材料製のゴルフクラブヘッドは、金属材料自身の有する比強度や弾性率等の関係から、同じ肉厚を保持したまま前記外殻の剛性を高めることができないため、前記外殻の薄肉化に伴う前記クラウン部や前記ソール部の変形を抑制できないものである。
【0006】
そこで、金属材料よりも、比強度や、比剛性の高い繊維強化プラスチック材料によって形成したゴルフクラブヘッドが提案できる。
しかしながら、フェイス部を含むゴルフクラブヘッド全体を繊維強化プラスチック材料によって形成されたものは、金属材料よりも優れた反発特性が得られないことや、ゴルファーにとっての好適なフィーリング特性を実現できないこと、さらに、材料の主体がプラスチックであることによりボールを打撃させるフェイス部の耐久性が悪いことなどの問題を有するものであった。
【0007】
そこでさらに、ゴルフクラブヘッドの外殻を金属材料と繊維強化プラスチックによって複合形成させたゴルフクラブヘッドが提案できる。
【0008】
従来より、ゴルフクラブヘッドの外殻を金属材料と繊維強化プラスチックによって複合形成させたゴルフクラブヘッドにおいては以下に示すものが提案されている。
【0009】
例えば、実開昭59−24069号においては、シャフト固着部と連続する打球板とソール部とを一体に形成した金属製の本体と、該本体と異質材の外殻との複合からなるゴルフクラブのヘッドにおいて、前記外殻は合成樹脂で形成し、該外殻の空洞部に打球面側から後側部に至る補強リブを一体に架設して、該空洞部内に発泡合成樹脂を充填せしめたことを特徴とするゴルフクラブのヘッドが開示されている。
【0010】
他には、実開平7−406号においては、クラブフェイス、冠部、ソール部、背面部およびネック部等の細部からなるクラブヘッドにおいて、クラブフェイス、ソール部の中央部、背面部の中央部、及び冠部の両側部にかけて、1枚の金属強化板で形成し、その他の部位に対して炭素繊維強化複合樹脂材を形成し、接着剤等にて両境界周縁を相互接合してなることを特徴とするゴルフ用クラブヘッドが開示されている。
さらに、考案の詳細な説明の中に、クラブヘッドの製作においては、まず、精密鋳造により、ステンレス鋼板を所定の形状に切り出し、そして所定の形状に折曲する。次にCFRPと接合される周縁に対して、砂吹きにより表面処理して接着剤の着きを良くする。そして、CFRPの予備含浸材料を、ステンレス鋼板で形成された空間内に充填装入して、そのままダイス内に入れて所定時間、加熱加圧し、かつ拡張するように気体を吹き込むことで、ステンレス鋼板とCFRPとを一体形成し、冷却後、ダイスから取り出し、クラブヘッドの半完成品を得る。
この半完成品に対して、研磨、仕上げ加工、塗装を施すことで本願考案のクラブヘッドが完成するといった製造方法が開示されている。
【0011】
また、登録実用新案第3050385号においては、一方では、前方へ向けて開いており、かつ上部壁と、周囲壁すなわち帯状部と、場合によって下部壁とから成る単一の部材でできている中空本体と;また、他方では、内部空間を画定するよう前記本体に取り付けられて該本体と共働する打撃面を構成する前部壁を含む、金属製の耐衝撃性を有する閉塞部材とを含み、前記本体は熱可塑性材料を鋳造成形したものであり、かつその周囲に高密度材料製の付加質量体によって占められる少なくとも1の周辺凹部を含むこと、および前記閉塞部材は、クラブシャフトを嵌め込むための首部を形成するとともに該閉塞部材を伸び出させる管状の上部分を含むことを特徴とするゴルフクラブのヘッドが開示されている。さらに、前記本体が1または複数個の補強用内部壁を含むことを特徴とするゴルフクラブのヘッドが開示されている。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の金属材料と繊維強化プラスチックによって複合形成させたゴルフクラブヘッドにおいては、以下のような問題を有するものであった。
【0013】
即ち、実開昭59−24069号に開示されたゴルフクラブヘッドにおいては、前記ゴルフクラブヘッドの外殻の空洞部に打球面側から後側部に至る補強リブを一体に架設させているため、フェイス部の撓みを利用した反発特性を得られないといった問題を有していた。さらに、前記外殻の空洞部内には、前記補強リブに加え、発泡合成樹脂が充填されていることから、ゴルフクラブヘッドにおける質量配分が該ゴルフクラブヘッドの中心部にも付与されることになるため、前記ゴルフクラブヘッドの慣性モーメントの増大が図れず、スイートエリアの狭いゴルフクラブへッドになってしまうといった問題もあった。
【0014】
実開平7−406号に開示されたゴルフクラブヘッドにおいては、ネック部とクラブフェイスとが別部材で構成されているため、ゴルファーがボールを打撃した際に感じるフィーリングを直接伝達させることが難しくなり、コントロールし難いゴルフクラブになってしまうといった問題があった。
さらに、ネック部においては、ミスショット時に該ネック部周辺でボールを打撃する場合があり、炭素繊維強化複合樹脂材にボールが直接衝突することになるため破損し易いといった問題があった。
【0015】
また、製造方法においては、砂吹きにより表面処理して接着剤の着きを良くした後、ステンレス鋼板とCFRPとを一体形成しているものの、ゴルファーが保持したシャフトと連なったネック部とゴルフボールが衝突するクラブフェイスとが別部材で構成されていることから、打球時において、部材間に生じる剪断力が生じやすく、繰り返し打球を続けることによって、ステンレス鋼板とCFRPとの境界周縁において、亀裂や剥離が発生するといった問題があった。
さらに、加熱加圧し、かつ拡張するように気体を吹き込むことでステンレス鋼板とCFRPとを一体形成すると開示されているが、CFRPからなるネック部においては、外形状が細径であることから、中空の外殻を形成する部位に比べて同様の加圧を得にくいため、空隙や成形不良といった製造欠陥が生じやすいといった問題があった。また、気体を吹き込むためは、ゴルフクラブヘッドの外殻の所望箇所に孔を形成する必要があり、さらに成形後、該孔を塞ぐといった作業が必要となり、製造効率が悪いといった問題もあった。
【0016】
登録実用新案第3050385号に開示されたゴルフクラブヘッドにおいては、中空本体の内部には補強用内壁が形成されているため、前記ゴルフクラブヘッドの質量配分が、該ゴルフクラブヘッドの中心部に向かって増加するため、前記ゴルフクラブヘッドの慣性モーメントが小さくなってしまうといった問題があった。
さらに、高密度材料製の付加質量体は、比重7以上の重金属であって、熱可塑性材料であるプラスチック材料に、圧入や、ねじ止め、接着といった方法によって取り付けられているものの、金属材料同士で結合した際に見られるような強固な結合を得ることは難しく、繰り返し打撃を続けることによって、金属材料製の前記付加質量体と前記プラスチック材料との境界で剥離しやすいといった問題があった。
また、本体は、熱可塑性材料を使用していることから、例えば、夏季などの気温の高い時季に、ゴルフクラブを自動車のトランク等に収納した際に、高温の雰囲気中にさらされることで、材料の物性に悪影響を及ぼしやすいといった問題も有していた。
【0017】
そこで本発明は、これら上記従来の問題点に鑑み、金属材料と繊維強化樹脂材料によって複合形成させたゴルフクラブヘッドであっても、ゴルファーの感じるフィーリングを損なうことなくスイートエリアを広くすることに加え、反発特性の優れた高品質のゴルフクラブヘッドを効率的に製造することができる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。
【0018】
【課題を解決するための手段】
そこで、上記目的を達成するための、請求項1の発明は、ホーゼル部、フェイス部、クラウン部、サイド部およびソール部からなり、その内部が中空とされたヘッド外殻を、金属材料製の第一外殻部材と繊維強化樹脂材料製の第二外殻部材とで形成されたゴルフクラブヘッドの製造方法において、ホーゼル部とフェイス部とソール部とを備えた金属材料製の外殻部材を成形する工程と、強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸させたプリプレグシートを前記外殻部材に貼着し外殻予備成形体を得る工程と、ヘッド成形用芯材のクラウン部、サイド部およびソール部相当位置に、強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸させたプリプレグを積層した後、前記芯材を抜き取り、クラウン部、サイド部およびソール部からなる外殻本体予備成形体を得る工程と、前記外殻予備成形体と前記外殻本体予備成形体とを組み合わせてヘッド予備成形体を得るとともに、チューブ材をホーゼル部の穴を通して前記ヘッド予備成形体の中空内部に配設する工程と、前記ヘッド予備成形体を金型に配置し、前記金型を密閉した後、チューブ材に気体を流入・加圧し、前記金型に前記ヘッド予備成形体を添わせて加熱することによりヘッド成型体を得る工程とを備えたことを特徴とするゴルフクラブヘッドの製造方法である。
【0019】
【発明の実施の形態】
【0020】
次に、本発明におけるゴルフクラブヘッドの製造方法を図6、図7に示す実施例におけるゴルフクラブヘッドに基づいて説明する。
本実施例のゴルフクラブヘッドの製造工程は、金属部材成形、繊維強化樹脂部材予備成形の各工程を経て行われる。
【0021】
金属部材成形工程は、金属材料製の外殻部材51を成形する工程である。
図8に示すように、所望の金属材料を用意し、工作機械による削り出し、鍛造法、鋳造法などから適宜選択される加工方法によって、ホーゼル部52とフェイス部53とソール部54とが一体となった外殻部材51を得る。前記外殻部材51には、ホーゼル部52にシャフトを取り付けるための穴55が設けられ、該穴55の下端には内面56側に通じるように開口部57が形成されている。前記ホーゼル部52と連なったフェイス部53の周囲には、ツバ部58がゴルフクラブヘッド後方に向かって延出して形成され、ソール部54が前記フェイス部53の下部の中央付近からゴルフクラブヘッド後方に帯状に突設されている。
尚、外殻部材51は、ホーゼル部52、フェイス部53、ソール部54を別々に製作した後、接合することによって得ることも可能である。好ましくは鋳造法によって一体的に成形すれば効率的に製造できる。
【0022】
次に、繊維強化樹脂部材の予備成形工程では、図9に示すように、強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸させたプリプレグシート59を用意し、該プリプレグシート59を外殻部材51の内面56の形状に沿って密着するように、押圧しながら貼着し、外殻予備成形体60を形成する。この時、プリプレグシート59は、その端部61が外殻部材51のツバ部58やソール部54よりもはみ出すような大きさとし、貼着後にはプリプレグシート59が略スカート状に外殻部材51から延出した状態となる。
また、プリプレグシート59においては、強化繊維の配向角度において、変形させた時に繊維方向にシートが立ちやすく変形し難い一方向性のものよりも、前記配向角度を交差させて極端な一方向性の変形特性が相殺されたクロスシートと呼ばれるものを使うことが好ましい。該クロスシートを使用することで、外殻部材51の内面56の形状に柔軟に対応ができるとともに、貼着時の作業を良好に行うことができる。
【0023】
次に、図10に示すように、所望の形状を有するゴルフクラブヘッドの内面形状を反転した形状と同じか近似形状の外面形状に形成されたゴルフクラブヘッド成形用の芯材62を用意し、該芯材62の外表面のクラウン部、サイド部およびソール部に相当する部位に、強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸させたプリプレグ63を積層した後、芯材62を抜き取ることによって、外殻本体予備成形体64を得る。外殻本体予備成形体64はゴルフクラブヘッドにおけるクラウン部、ソール部、サイド部を構成するものである。
硬化以前に外殻本体予備成形体64を得ることで、所望のゴルフクラブヘッドの外形状とほぼ同じ形状に形成されることになるため、後述のヘッド予備成形体64の金型への配置作業が良好となるとともに、金型内面形状への形状追従性が向上するため、製造効率を高めることができる。
【0024】
その後、図11に示すように、伸縮性を有し、気体流入口65を備えた風船状のチューブ材66を用意し、該チューブ材66を外殻予備成形体60の穴55から開口部57を通じて、内面56側に配設する。そして、外殻予備成形体60からスカート状に延出したプリプレグシート59に囲まれた内側67に外殻本体予備成形体64を配設し、ヘッド予備成形体68を得る。前記チューブ材66の配設は、外殻予備成形体60と外殻本体予備成形体64を組み合わせた後に配設してもよい。
【0025】
この予備成形工程では、外殻本体予備成形体64が略ゴルフクラブヘッド外形状に形成されていることに加え、変形柔軟性に富んだクロスシートと呼ばれるプリプレグシート59を使用して外殻予備成形体60を形成したことから、プリプレグシート59の内面と外殻本体予備成形体64の外表面とが綺麗に重なるため、ヘッド予備成形体68を容易に得ることができる。
【0026】
そして、図12に示すように、所望のゴルフクラブヘッド外形状を反転した形状に形成された金型69の空隙部70内にヘッド予備成形体68を配置する。その後、金型69を型締めし、金型69の空隙部70内を密閉状態にした後、チューブ材66に気体を高圧で流入させ、金型69にヘッド予備成形体68を添わせとともに、金型69をヒータ等により加熱する。該加熱により、プリプレグシート59やプリプレグ63に含浸せしめた熱硬化性樹脂が硬化することによって、ヘッド成型体71を得る。
前記気体の流入によってチューブ材66の膨張する圧力を上昇させることで、外殻部材51とプリプレグシート59とプリプレグ63同士が密着し一体化する。さらに、加熱することによって前記一体化を保持したままプリプレグシート59やプリプレグ63に含浸された熱硬化性樹脂を硬化させることによって、外殻部材51とプリプレグシート59とプリプレグ63とが強固に結合する。したがって、空隙の発生や密着不良、層間剥離といった問題の発生を防止できる。
【0027】
その後、ヘッド成型体71内のチューブ66をホーゼル部52の穴55から取り出すとともに、金型69からヘッド成型体71を取り出し、研磨や塗装といった常法の処理が行われ、図13に示す所望のゴルフクラブヘッド72を得る。
尚、チューブ材66は、プリプレグシート59やプリプレグ63に用いられた熱硬化性樹脂との密着性に優れた材料を使用することで、成型後に取り出さずに残留させることも可能である。
【0028】
以上の製造方法によれば、予備成形工程において、外殻部材51にプリプレグシート59を押圧して貼着せしめた外殻予備成形体60を得たことで、加熱硬化成型を行なう以前に、金属材料と繊維強化樹脂材料を密着させた状態を創出したことによって、接合一体化成型工程におけるチューブ材66の膨張圧力を、外殻予備成形体60の全体に不足なく得られるため、前記金属材料と前記繊維強化樹脂材料とが強固に結合される。したがって、繰り返しの打球によって金属材料と繊維強化樹脂材料との境界に起こり得る剥離や亀裂を防止できる。
【0029】
さらに、プリプレグシート59がスカート状に延出した外殻予備成形体60と、クラウン部、ソール部、サイド部を構成することで略カップ状に形成された外殻本体予備成形体64を組み合わせてヘッド予備成形体68を得たことで、プリプレグシート59と前記外殻本体予備成形体64を形成するプリプレグ63とが重なり合うことでプリプレグシート59とプリプレグ63の接着面積が確保されプリプレグシート59とプリプレグ63の間においても強固な結合が得られる。したがって、ゴルフクラブヘッドの耐久性の向上を図ることができる。
【0030】
また、予備成形工程で記載した強化繊維の配向角度を交差させたクロスシートと呼ばれるプリプレグシートは、一方向性のプリプレグシートよりも加熱硬化後において耐衝撃性が良好であるため、ゴルフクラブヘッドの耐久性をさらに向上できる。
【0031】
さらに本発明の製造方法においては、シャフトを取り付ける都合上必然的に形成されるホーゼル部52の穴55の下端に開口部57を形成し、チューブ材66を、該開口部57を通して、内面56側に配設することにより、ゴルフクラブヘッドの外殻に孔を形成し、該孔を塞ぐ作業を省略することができるため、本発明のゴルフクラブヘッドを効率的に製造することができる。
【0032】
【発明の効果】
本発明の製造方法においては、外殻予備成形体を得た後、外殻本体予備成形体を得て、さらにヘッド予備成形体を得る工程を経ることで、金属材料と繊維強化樹脂材料の境界や、繊維強化樹脂材料間に発生する剥離や亀裂といった問題を防止できる。したがって、ゴルフクラブヘッドの耐久性を向上させ、高品質の前記ゴルフクラブヘッドを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のゴルフクラブヘッドにおける一実施形態を示す斜視図である。
【図2】 本実施形態の断面図である。
【図3】 本発明のゴルフクラブヘッドにおけるその他の実施形態を示す説明図である。
【図4】 本発明のゴルフクラブヘッドにおけるその他の実施形態を示す説明図である。
【図5】 本発明のゴルフクラブヘッドにおけるその他の実施形態を示す説明図である。
【図6】 本発明のゴルフクラブヘッドにおけるその他の実施形態を示す説明図である。
【図7】 本発明のゴルフクラブヘッドにおけるその他の実施形態を示す説明図である。
【図8】 金属材料製の外殻部材を形成した状態を示す説明図である。
【図9】 外殻予備成形体を形成した状態を示す説明図である。
【図10】 外殻本体予備成形体を得る工程を示す説明図である。
【図11】 ヘッド予備成形体を形成した状態を示す説明図である。
【図12】 ヘッド成型体を形成した状態を示す説明図である。
【図13】 図8〜図12に示す製造方法で製造されたゴルフクラブヘッドの横断面図である。
【図14】 本実施形態のゴルフクラブヘッドにおける第二外殻部材に設けられた支え壁を示す説明図である。
【符号の説明】
1 ゴルフクラブヘッド
2 第一外殻部材
3 第二外殻部材
4 ホーゼル部
5 フェイス部
6 第一ソール部
7 クラウン部
8 サイド部
9 第二ソール部
10 穴
11 ツバ部
12 ソール部
13 質量体
14 端部
17 内面
18 外表面
19 段部
20 係止部
21 第一外殻部材
22 ホーゼル部
23 フェイス部
24 第一ソール部
25 第二外殻部材
26 フェイス部
27 クラウン部
28 サイド部
29 第二ソール部
30 ゴルフクラブヘッド
34 ツバ部
37 クラウン部
38 フェイス部
39 ソール部
40 前方部材
41 クラウン部
42 サイド部
43 ソール部
44 後方部材
51 外殻部材
52 ホーゼル部
53 フェイス部
54 ソール部
55 穴
56 内面
57 開口部
58 ツバ部
59 プリプレグシート
60 外殻予備成形体
61 端部
62 芯材
63 プリプレグ
64 外殻本体予備成形体
65 気体流入口
66 チューブ材
67 内側
68 ヘッド予備成形体
69 金型
70 空隙部
71 ヘッド成型体
72 ゴルフクラブヘッド
81 第二外殻部材
82 第一外殻部材
83 支え壁
84 ツバ部
85 端部
86 接合部
87 フェイス部
88 クラウン部
89 ソール部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a golf club head in which an outer shell of a golf club head is formed of a composite of metal and plastic, and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
In golf club heads, flight distance, directionality, etc. are improved by improving functionality such as moment of inertia and repulsion characteristics by a method appropriately selected from various design elements such as mass, size, shape, material and manufacturing method. We are trying to improve performance.
[0003]
Conventionally, a material constituting a golf club head has been used as a wood, a plastic material, a metal material, or a composite thereof.
In recent years, as a material constituting the outer shell of the golf club head, a material composed of a single metal material has been mainly used.
By using metal materials, the development of golf club heads is progressing gradually in size. The reason why the size of the golf club head is increased is to increase the sweet area of the golf club head by increasing the area of the face portion or increasing the moment of inertia.
[0004]
On the other hand, in order to increase the size using these metal materials, it is necessary to reduce the thickness of the outer shell forming the golf club head in order to suppress an increase in the mass of the golf club head due to the increase in size. There is. Furthermore, the rebound characteristics can be improved by reducing the natural frequency of the golf club head and making it close to the natural frequency of the golf ball by forming the face portion thin and reducing the rigidity. Has been done.
[0005]
However, due to the increase in size, the golf club head having a thin outer shell is deformed not only at the face portion but also at the crown portion and the sole portion at the time of a ball collision. There is a problem in that the amount of bending in the single unit is reduced, and effective improvement in rebound characteristics cannot be obtained. In other words, a golf club head made of a metal material cannot increase the rigidity of the outer shell while maintaining the same thickness because of the specific strength and elastic modulus of the metal material itself. The deformation of the crown part and the sole part accompanying the conversion cannot be suppressed.
[0006]
Therefore, a golf club head formed of a fiber reinforced plastic material having a specific strength and a specific rigidity higher than that of a metal material can be proposed.
However, the golf club head as a whole including the face portion formed of a fiber reinforced plastic material cannot obtain a rebound characteristic superior to that of a metal material, and cannot realize a feeling feeling suitable for a golfer. Further, since the material is mainly plastic, there is a problem that the durability of the face part for hitting the ball is poor.
[0007]
Therefore, it is possible to propose a golf club head in which the outer shell of the golf club head is formed by a composite of a metal material and fiber reinforced plastic.
[0008]
Conventionally, the following golf club heads in which the outer shell of the golf club head is formed of a metal material and fiber reinforced plastic have been proposed.
[0009]
For example, in Japanese Utility Model Laid-Open No. 59-24069, a golf club comprising a composite of a metal main body integrally formed with a ball striking plate continuous with a shaft fixing part and a sole part, and the outer shell of the heterogeneous material. In this head, the outer shell was formed of a synthetic resin, and a reinforcing rib extending from the striking surface side to the rear side portion was integrally installed in the hollow portion of the outer shell, and the synthetic resin was filled in the hollow portion. A golf club head characterized by the above is disclosed.
[0010]
In addition, in Japanese Utility Model Laid-Open No. 7-406, a club head having details such as a club face, a crown portion, a sole portion, a back portion and a neck portion, a club face, a central portion of the sole portion, and a central portion of the back portion. , And on both sides of the crown part, formed with one metal reinforced plate, carbon fiber reinforced composite resin material is formed on the other part, and both borders are joined together with an adhesive or the like A golf club head is disclosed.
Further, in the detailed description of the invention, in manufacturing the club head, first, a stainless steel plate is cut into a predetermined shape by precision casting and then bent into a predetermined shape. Next, the peripheral edge to be bonded to the CFRP is surface-treated by sandblasting to improve the adhesion of the adhesive. Then, the CFRP pre-impregnated material is filled in the space formed of the stainless steel plate, put into the die as it is, heated and pressurized for a predetermined time, and blown to expand so that the stainless steel plate And CFRP are integrally formed, cooled, and taken out from the die to obtain a semi-finished club head product.
A manufacturing method is disclosed in which the club head of the present invention is completed by polishing, finishing, and painting the semi-finished product.
[0011]
In registered utility model No. 3050385, on the one hand, it is open to the front and is a hollow made of a single member consisting of an upper wall, a peripheral wall or strip, and possibly a lower wall. A main body; and, on the other hand, a metallic impact resistant closure member including a front wall that is attached to the main body to define an interior space and that forms a striking surface that cooperates with the main body. The body is cast from a thermoplastic material and includes at least one peripheral recess surrounded by an additional mass made of a high-density material, and the closure member engages a club shaft A golf club head is disclosed that includes a tubular upper portion that forms a neck portion for extending the closure member. Furthermore, a golf club head is disclosed in which the body includes one or more reinforcing inner walls.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, the golf club head formed by combining the conventional metal material and the fiber reinforced plastic has the following problems.
[0013]
That is, in the golf club head disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 59-24069, the reinforcing ribs extending from the ball striking surface side to the rear side portion are integrally installed in the hollow portion of the outer shell of the golf club head. There has been a problem that the resilience characteristic utilizing the deflection of the face portion cannot be obtained. Further, since the hollow portion of the outer shell is filled with foamed synthetic resin in addition to the reinforcing rib, mass distribution in the golf club head is also given to the center portion of the golf club head. Therefore, there has been a problem that the moment of inertia of the golf club head cannot be increased and the golf club head becomes narrow in the sweet area.
[0014]
In the golf club head disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 7-406, since the neck portion and the club face are formed of separate members, it is difficult to directly transmit the feeling that the golfer feels when hitting the ball. Therefore, there is a problem that the golf club becomes difficult to control.
Further, the neck portion may hit the ball around the neck portion at the time of a miss shot, and the ball directly collides with the carbon fiber reinforced composite resin material.
[0015]
In addition, in the manufacturing method, the surface treatment is performed by sandblasting to improve the adhesion of the adhesive, and then the stainless steel plate and CFRP are integrally formed, but the golf ball has a neck portion connected to the shaft held by the golfer and the golf ball. Since the impacting club face is composed of a separate member, shearing force is easily generated between the members at the time of hitting. By continuously hitting the ball, cracking or peeling is caused at the peripheral edge of the stainless steel plate and CFRP. There was a problem that occurred.
Furthermore, it is disclosed that the stainless steel plate and CFRP are integrally formed by blowing gas so as to heat and pressurize and expand, but in the neck portion made of CFRP, since the outer shape is a small diameter, it is hollow. Since it is difficult to obtain the same pressurization as compared with the portion forming the outer shell, there is a problem that manufacturing defects such as voids and molding defects are likely to occur. Further, in order to blow in the gas, it is necessary to form a hole in a desired portion of the outer shell of the golf club head. Further, after the molding, an operation of closing the hole is necessary, and there is a problem that the manufacturing efficiency is low.
[0016]
In the golf club head disclosed in the registered utility model No. 3050385, since a reinforcing inner wall is formed inside the hollow body, the mass distribution of the golf club head is directed toward the center of the golf club head. Therefore, there is a problem that the moment of inertia of the golf club head becomes small.
Furthermore, the additional mass body made of a high-density material is a heavy metal having a specific gravity of 7 or more, and is attached to a plastic material that is a thermoplastic material by a method such as press-fitting, screwing, or bonding. It is difficult to obtain a strong bond as seen when bonded, and there is a problem that peeling is likely to occur at the boundary between the additional mass body made of a metal material and the plastic material by repeatedly hitting.
In addition, since the main body uses a thermoplastic material, for example, when the golf club is stored in a trunk of an automobile in a high temperature such as summer, it is exposed to a high temperature atmosphere. There was also a problem that the physical properties of the material were liable to be adversely affected.
[0017]
Therefore, in view of the above-mentioned conventional problems, the present invention intends to widen the sweet area without impairing the feeling felt by the golfer even if the golf club head is a composite formed of a metal material and a fiber reinforced resin material. In addition, an object of the present invention is to provide a golf club head manufacturing method capable of efficiently manufacturing a high-quality golf club head having excellent resilience characteristics.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
Accordingly, in order to achieve the above object, the invention of
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0020]
Next, a method for manufacturing a golf club head according to the present invention will be described based on the golf club head in the embodiment shown in FIGS.
The manufacturing process of the golf club head of the present embodiment is performed through each process of metal member molding and fiber reinforced resin member pre-molding.
[0021]
The metal member forming step is a step of forming the outer shell member 51 made of a metal material.
As shown in FIG. 8, the hosel part 52, the face part 53, and the sole part 54 are integrally formed by preparing a desired metal material and processing it appropriately selected from machining with a machine tool, forging method, casting method and the like. The outer shell member 51 is obtained. The outer shell member 51 is provided with a hole 55 for attaching a shaft to the hosel portion 52, and an opening 57 is formed at the lower end of the hole 55 so as to communicate with the inner surface 56 side. Around the face portion 53 connected to the hosel portion 52, a flange portion 58 is formed to extend toward the rear of the golf club head, and the sole portion 54 extends from near the center of the lower portion of the face portion 53 to the rear of the golf club head. It is projected in a band shape.
The outer shell member 51 can also be obtained by separately manufacturing the hosel part 52, the face part 53, and the sole part 54 and then joining them. Preferably, it can be efficiently manufactured if it is integrally formed by a casting method.
[0022]
Next, in the preforming step of the fiber reinforced resin member, as shown in FIG. 9, a prepreg sheet 59 in which a reinforced fiber is impregnated with a thermosetting resin is prepared, and the prepreg sheet 59 is used as an inner surface 56 of the outer shell member 51. The outer shell preform 60 is formed by adhering while pressing so as to be in close contact with each other. At this time, the prepreg sheet 59 has such a size that the end portion 61 protrudes beyond the flange portion 58 and the sole portion 54 of the outer shell member 51, and the prepreg sheet 59 is attached to the outer shell member 51 in a substantially skirt shape after being attached. It will be in the extended state.
Further, in the prepreg sheet 59, the orientation angle of the reinforcing fiber is extremely unidirectional by crossing the orientation angle rather than the unidirectional one in which the sheet easily stands in the fiber direction and hardly deforms when deformed. It is preferable to use what is called a cross sheet in which the deformation characteristics are offset. By using the cross sheet, it is possible to flexibly cope with the shape of the inner surface 56 of the outer shell member 51 and to perform the work at the time of sticking well.
[0023]
Next, as shown in FIG. 10, a golf club head molding core 62 is prepared which is formed in an outer surface shape that is the same as or approximate to the inner surface shape of a golf club head having a desired shape, After a prepreg 63 in which a reinforcing fiber is impregnated with a thermosetting resin is laminated on a portion corresponding to a crown portion, a side portion, and a sole portion on the outer surface of the core material 62, A
Since the outer shell
[0024]
Thereafter, as shown in FIG. 11, a balloon-like tube material 66 having elasticity and having a gas inlet 65 is prepared, and the tube material 66 is opened from the hole 55 of the outer shell preform 60 to the opening 57. And disposed on the inner surface 56 side. Then, the outer shell
[0025]
In this preforming step, the outer
[0026]
Then, as shown in FIG. 12, a head preform 68 is placed in a gap 70 of a mold 69 formed in a shape obtained by inverting the desired outer shape of the golf club head. Thereafter, the mold 69 is clamped and the gap 70 of the mold 69 is hermetically sealed. Then, a gas is introduced into the tube material 66 at a high pressure, and the head preform 68 is attached to the mold 69. The mold 69 is heated by a heater or the like. By the heating, the thermosetting resin impregnated in the prepreg sheet 59 and the prepreg 63 is cured, whereby the head molded body 71 is obtained.
By increasing the pressure at which the tube material 66 expands by the inflow of the gas, the outer shell member 51, the prepreg sheet 59, and the prepreg 63 are brought into close contact with each other. Furthermore, the outer shell member 51, the prepreg sheet 59, and the prepreg 63 are firmly bonded by curing the thermosetting resin impregnated in the prepreg sheet 59 and the prepreg 63 while maintaining the integration by heating. . Therefore, it is possible to prevent the occurrence of problems such as generation of voids, poor adhesion, and delamination.
[0027]
Thereafter, the tube 66 in the head molded body 71 is taken out from the hole 55 of the hosel portion 52, and the head molded body 71 is taken out from the die 69 and subjected to usual processing such as polishing and painting, and a desired process shown in FIG. A golf club head 72 is obtained.
The tube material 66 can be left without being taken out after molding by using a material having excellent adhesion to the thermosetting resin used for the prepreg sheet 59 and the prepreg 63.
[0028]
According to the above manufacturing method, in the pre-forming step, by obtaining the outer shell preform 60 in which the prepreg sheet 59 is pressed and adhered to the outer shell member 51, before the heat curing molding, the metal By creating a state in which the material and the fiber reinforced resin material are in close contact with each other, the expansion pressure of the tube material 66 in the joint integrated molding process can be obtained without a shortage in the entire outer shell preform 60, The fiber reinforced resin material is firmly bonded. Therefore, peeling and cracking that can occur at the boundary between the metal material and the fiber reinforced resin material due to repeated hitting can be prevented.
[0029]
Further, the outer shell preform 60 in which the prepreg sheet 59 extends in a skirt shape is combined with the outer shell body preform 64 formed in a substantially cup shape by constituting the crown portion, the sole portion, and the side portion. By obtaining the head preform 68, the prepreg sheet 59 and the prepreg 63 forming the outer shell
[0030]
Further, a prepreg sheet called a cross sheet in which the orientation angles of the reinforcing fibers described in the preforming process are crossed has better impact resistance after heat curing than a unidirectional prepreg sheet. Durability can be further improved.
[0031]
Furthermore, in the manufacturing method of the present invention, the opening 57 is formed at the lower end of the hole 55 of the hosel portion 52 that is inevitably formed for the purpose of attaching the shaft, and the tube material 66 is passed through the opening 57 to the inner surface 56 side. By disposing them, it is possible to omit the operation of forming a hole in the outer shell of the golf club head and closing the hole, so that the golf club head of the present invention can be efficiently manufactured.
[0032]
【The invention's effect】
In the manufacturing method of the present invention, after obtaining the outer shell preform, the outer shell body preform is obtained, and further through the step of obtaining the head preform, the boundary between the metal material and the fiber reinforced resin material is obtained. In addition, it is possible to prevent problems such as peeling and cracks occurring between the fiber reinforced resin materials. Therefore, it is possible to improve the durability of the golf club head and obtain the high-quality golf club head.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a golf club head of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the present embodiment.
FIG. 3 is an explanatory view showing another embodiment of the golf club head of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory view showing another embodiment of the golf club head of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory view showing another embodiment of the golf club head of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory view showing another embodiment of the golf club head of the present invention.
FIG. 7 is an explanatory view showing another embodiment of the golf club head of the present invention.
FIG. 8 is an explanatory view showing a state where an outer shell member made of a metal material is formed.
FIG. 9 is an explanatory view showing a state in which an outer shell preform is formed.
FIG. 10 is an explanatory view showing a process of obtaining an outer shell main body preform.
FIG. 11 is an explanatory view showing a state in which a head preform is formed.
FIG. 12 is an explanatory view showing a state in which a head molded body is formed.
13 is a cross-sectional view of a golf club head manufactured by the manufacturing method shown in FIGS. 8 to 12. FIG.
FIG. 14 is an explanatory view showing a support wall provided on a second outer shell member in the golf club head of the present embodiment.
[Explanation of symbols]
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