(57)【要約】【課題】成形時に金属部材を正確に位置決めできるゴルフクラブヘッド成形用金型およびゴルフクラブヘッドの製造方法を提供する。【解決手段】本発明のゴルフクラブヘッド成形用金型１は、上型１０および下型２０を有し、型締めした際に形成されるキャビティ１ａ内で、プリプレグが予備賦形されたプリフォームを成形してゴルフクラブヘッドのクラウン部およびサイド部を構成する繊維強化樹脂部材を形成する共に、該繊維強化樹脂部材と、ゴルフクラブヘッドのフェース部およびソール部を構成する金属部材とを一体化させる金型において、下型２０に、キャビティ１ａに連通し、金属部材を固定する固定用部材（固定用雄ネジ５１）を挿入可能な貫通孔２１ａが形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上型および下型を有し、型締めした際に形成されるキャビティ内で、プリプレグが予備賦形されたプリフォームを成形してゴルフクラブヘッドのクラウン部およびサイド部を構成する繊維強化樹脂部材を形成する共に、該繊維強化樹脂部材と、ゴルフクラブヘッドのフェース部およびソール部を構成する金属部材とを一体化させるゴルフクラブヘッド成形用金型において、
下型に、キャビティに連通し、前記金属部材を固定する固定用部材を挿入可能な貫通孔が形成されているゴルフクラブヘッド成形用金型。
【請求項２】
下型が複数のユニットに分割可能になっており、複数のユニットのうちのいずれか１つに前記貫通孔が形成されている請求項１に記載のゴルフクラブヘッド成形用金型。
【請求項３】
請求項１または２に記載のゴルフクラブヘッド成形用金型が有する下型の前記貫通孔に固定用部材を挿入し、該固定用部材によって前記金属部材を下型に固定する工程と、
ゴルフクラブヘッドのクラウン部およびサイド部と略同形状にプリプレグを予備賦形して得たプリフォームを金属部材上に配置して予備賦形体を得る工程と、
金型を型締めし、予備賦形体の内部の圧力を上昇させることによりプリフォームをキャビティの内面に密着させ、加熱硬化して前記繊維強化樹脂部材を形成すると共に該繊維強化樹脂部材を金属部材に一体化させる工程とを有するゴルフクラブヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴルフクラブヘッドを成形するための金型およびゴルフクラブヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ゴルフクラブとしては、打球の飛距離を長くし、方向安定性を高くできるものが要求される。その要求を満たすために、ゴルフクラブを構成するゴルフクラブヘッドに対しては、低重心、軽量、高強度が要求されている。
特許文献１には、低重心、軽量、高強度のゴルフクラブヘッドとして、フェース部およびソール部が金属部材で構成され、クラウン部が繊維強化樹脂部材で構成されたものが開示されている。
金属部材と繊維強化樹脂とで構成されたゴルフクラブヘッドを製造する際には、金型のキャビティ内で、プリプレグが予備賦形されたプリフォームを成形して繊維強化樹脂部材を形成すると共に繊維強化樹脂部材を金属部材に一体化させる方法が採られている。
上記ゴルフクラブヘッドの製造方法では、設計どおりのゴルフクラブを得るために、金属部材を金型内で位置決めしている。金属部材の位置決め方法としては、例えば、下型において、金属部材のソール部が配置される部分を凹部とし、この凹部の形成によって生じる立ち上がり面に金属部材のソール部の端部を突き当てる方法が知られている（例えば、特許文献１の図４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２６１７３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、下型に形成される立ち上がり面の高さは通常１ｍｍ程度と低いため、立ち上がり面に金属部材のソール部の端部を突き当てる面積が小さく、成形時の金属部材の位置ずれを充分に防止できなかった。
また、フェース部およびソール部を構成する金属部材は鋳造で製造されることが多いが、一般に、鋳造では寸法精度を高くできない。そのことも、成形時に金属部材の位置ずれが起き、金属部材の位置決めが不正確になる原因になっている。
金属部材の位置決めが不正確なまま製造されたゴルフクラブヘッドは、所望の性能が得られず、不良品になりやすいため、検品により製品から除かれる。したがって、金属部材の位置決めが不正確なものが多くなると、歩留まりが低くなった。
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、成形時に金属部材を正確に位置決めできるゴルフクラブヘッド成形用金型および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。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
［１］  上型および下型を有し、型締めした際に形成されるキャビティ内で、プリプレグが予備賦形されたプリフォームを成形してゴルフクラブヘッドのクラウン部およびサイド部を構成する繊維強化樹脂部材を形成する共に、該繊維強化樹脂部材と、ゴルフクラブヘッドのフェース部およびソール部を構成する金属部材とを一体化させるゴルフクラブヘッド成形用金型において、
下型に、キャビティに連通し、前記金属部材を固定する固定用部材を挿入可能な貫通孔が形成されているゴルフクラブヘッド成形用金型。
［２］  下型が複数のユニットに分割可能になっており、複数のユニットのうちのいずれか１つに前記貫通孔が形成されている［１］に記載のゴルフクラブヘッド成形用金型。
［３］  ［１］〜［２］のいずれかに記載のゴルフクラブヘッド成形用金型が有する下型の前記貫通孔に固定用部材を挿入し、該固定用部材によって前記金属部材を固定する工程と、
ゴルフクラブヘッドのクラウン部およびサイド部と略同形状にプリプレグを予備賦形して得たプリフォームを金属部材上に配置して予備賦形体を得る工程と、
金型を型締めし、予備賦形体の内部の圧力を上昇させることによりプリフォームをキャビティの内面に密着させ、加熱硬化して前記繊維強化樹脂部材を形成すると共に該繊維強化樹脂部材を金属部材に一体化させる工程とを有するゴルフクラブヘッドの製造方法。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のゴルフクラブヘッド成形用金型およびゴルフクラブヘッドの製造方法によれば、成形時に金属部材を正確に位置決めできる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明のゴルフクラブヘッド成形用金型の一実施形態例を示す断面図である。
【図２】図１に示す金型を構成する下型を示す斜視図である。
【図３】金属部材の一例を説明する概略図である。
【図４】本発明のゴルフクラブヘッドの製造方法の一実施形態例において、金属部材を下型の第１のユニットに固定した状態を示す断面図である。
【図５】本発明のゴルフクラブヘッドの製造方法の一実施形態例において、金属部材を下型の第１のユニットに固定した状態を示す斜視図である。
【図６】本発明のゴルフクラブヘッドの製造方法の一実施形態例において、予備賦形体を下型の第１のユニットに固定した状態を示す断面図である。
【図７】本発明のゴルフクラブヘッドの製造方法の一実施形態例において、予備賦形体を固定した下型の第１のユニットを第２のユニットに取り付けた状態を示す斜視図である。
【図８】本発明のゴルフクラブヘッドの製造方法の一実施形態例において、プリフォームを金型のキャビティに密着させた状態を示す断面図である。
【図９】本発明のゴルフクラブヘッドの製造方法の一実施形態例において、下型の第１のユニットにハンドルを取り付けた状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（ゴルフクラブヘッド成形用金型）
本発明のゴルフクラブヘッド成形用金型（以下、金型と略す。）の一実施形態例について説明する。
図１および図２に、本実施形態例の金型を示す。本実施形態例の金型１は、分割不能な上型１０と、２つのユニットに分割可能な下型２０を有する。上型１０および下型２０は加熱手段（図示せず）を備えて加熱できるようになっている。また、上型１０は上下方向に移動して、下型２０に対し接近または離間できるようになっている。
この金型１では、型締めした際に形成されるキャビティ１ａが、得られるゴルフクラブヘッドの形状になっている。したがって、この金型１のキャビティ１ａ内で、プリフォームを成形してゴルフクラブヘッドのクラウン部およびサイド部を構成する繊維強化樹脂部材を得る共に、該繊維強化樹脂部材とゴルフクラブヘッドのフェース部およびソール部を構成する金属部材とを一体化させることで、ゴルフクラブヘッドを得ることができる。
【０００９】
なお、上記の金属部材としては、具体的には、図３に示すように、底面部になるソール部３１と、打撃部になるフェース部３２と、ソール部３１に設けられ、ゴルフクラブヘッド成形時に膨張させる風船状のブラダーを挿入するための貫通孔３３ａが形成された挿入部３３と、フェース部３２から後方に折曲され、プリフォームを接着する部分になる折曲部３４と、ゴルフクラブ用シャフトが取り付けられるホーゼル部３５とを有するものが用いられる。
金属部材３０の材質としては、例えば、チタン合金、ステンレス鋼、アルミニウム高力合金などが挙げられる。
【００１０】
本実施形態例における下型２０は、図１および図２に示すように、得られるゴルフクラブヘッドのソール部の後端側の部分およびサイド部の後端側の部分（以下、後端部という。）が接するユニット２１（以下、第１のユニット２１という。）と、ゴルフクラブヘッドの前記後端部以外の部分が接するユニット２２（以下、第２のユニット２２という。）とを有する。
本実施形態例における第１のユニット２１は第２のユニット２２から分割して取り外せるようになっている。また、第１のユニット２１は、キャビティ１ａに連通する貫通孔２１ａが形成されている。
また、第１のユニット２１の第２のユニット２２に接しない側面２１ｂには、ハンドル（把手）を挿入可能なハンドル挿入穴２１ｃが形成されている。
【００１１】
第１のユニット２１の貫通孔２１ａには、固定用雄ネジ５０が挿入されて取り付けられている。固定用雄ねじ５０には、軸の中心に、ブラダー挿入用の貫通孔５１が形成されている。
【００１２】
通常、金属部材３０の貫通孔３３ａは、成形後に貫通孔３３ａを塞ぐ栓を螺入するために雌ネジ状になっている。したがって、第１のユニット２１の貫通孔２１ａと金属部材３０の貫通孔３３ａとの位置を合わせ、第１のユニット２１の貫通孔２１ａおよび金属部材３０の貫通孔３３ａに固定用雄ネジ５０を挿入することで、下型２０に金属部材３０を固定できる。このように金属部材３０を固定することにより、成形時の金属部材３０の位置ずれを防止できるため、金属部材３０を正確に位置決めできる。
【００１３】
（ゴルフクラブヘッドの製造方法）
上記金型１を用いたゴルフクラブヘッドの製造方法の一実施形態例について説明する。
本実施形態例のゴルフクラブヘッドの製造方法では、下型２０に金属部材３０を固定する工程（以下、固定工程という。）と、プリフォームを金属部材３０上に配置して予備賦形体を形成する工程（以下、予備賦形体形成工程）と、ゴルフクラブヘッドのクラウン部およびサイド部を構成する繊維強化樹脂部材を形成すると共に繊維強化樹脂部材に金属部材を一体化させる工程（以下、成形工程という。）と、得られたゴルフクラブヘッドを脱型する工程（以下、脱型工程）とを有する。
【００１４】
以下、各工程について説明する。
本実施形態例における固定工程では、まず、下型２０の第１のユニット２１と第２のユニット２２とを分割しておき、第１のユニット２１の貫通孔２１ａと金属部材３０の貫通孔３３ａとの位置を合わせる。
【００１５】
次いで、図４に示すように、ブラダー挿入用の貫通孔５１を有する固定用雄ネジ５０を、第１のユニット２１の貫通孔２１ａに挿入し、さらに金属部材３０の貫通孔３３ａに螺入して、図５に示すように、下型２０の第１のユニット２１に金属部材３０を固定する。
また、固定用雄ネジ５０を螺入した後、次工程後に予備賦形体内にブラダーが配置されるように、固定用雄ネジ５０の貫通孔５１にブラダーを挿入する。
【００１６】
予備賦形体形成工程では、まず、ゴルフクラブヘッドのクラウン部およびサイド部と略同形状にプリプレグを予備賦形してプリフォーム４０を形成する。
ここで、プリプレグは、強化繊維に熱硬化性樹脂が含浸されたものである。プリプレグを構成する熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ビスマレイミド樹脂、ビニルエステル樹脂、ベンゾオキサジン樹脂等を使用できる。ただし、これらの樹脂は未硬化のものである。熱硬化性樹脂の中でも、機械的特性に優れることから、エポキシ樹脂が好ましい。熱硬化性樹脂は、硬化剤、硬化促進剤等を含むことができる。
強化繊維としては、例えば、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、ポリエステル繊維、鉱物繊維（バサルト繊維）等を使用できる。
【００１７】
次いで、図６に示すように、得られたプリフォーム４０を金属部材３０上に配置して、下型２０の第１のユニット２１の上に予備賦形体６０を形成する。その際、金属部材３０の折曲部３４の内面にプリフォーム４０を仮接着し、金属部材３０のソール部３１の内面にプリフォーム４０を仮接着する。
金属部材３０とプリフォーム４０との仮接着には、接着剤を用いることができる。ここで、接着剤としては、熱硬化性のエポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂などが挙げられる。この接着剤は、取り扱い性や接着性の点から、不織布または織布に含浸されていることが好ましい。
金属部材３０とプリフォーム４０とを仮接着した後、下型２０の第２のユニット２２に第１のユニット２１を取り付けて、図７に示すような、予備賦形体６０が取り付けられた下型２０を形成する。
【００１８】
本実施形態例における成形工程では、まず、金型１をプリプレグの硬化温度以上に加熱する。硬化温度は、プリプレグに使用する熱硬化性樹脂の種類に応じて適宜設定される。
次いで、金型１を型締めし、図８に示すように、金属部材３０とプリフォーム４０とを仮接着する前に配置しておいたブラダー７０を膨張させ、プリフォーム４０および金属部材３０の内側の圧力を上昇させて、プリフォーム４０をキャビティの内面に押し当てる。このとき、金型１が加熱されているから、プリフォーム４０中の熱硬化性樹脂が硬化するため、ゴルフクラブヘッドのクラウン部およびサイド部を構成する繊維強化樹脂成形品を形成できる。
【００１９】
脱型工程では、金型１を開き、図９に示すように、下型２０の第１のユニット２１のハンドル挿入穴２１ｃにハンドル８０を挿入し、ハンドル８０を持ち上げることにより、第１のユニット２１と共にゴルフクラブヘッドを脱型する。その後、ゴルフクラブヘッドの金属部材３０の貫通孔３３ａから固定用雄ネジ５０を取り外して、ゴルフクラブヘッドを第１のユニット２１から分離する。
以上の方法により、ゴルフクラブヘッドを得ることができる。
【００２０】
上記ゴルフクラブヘッドの製造方法では、下型２０の第１のユニット２１の貫通孔２１ａと金属部材３０の貫通孔３３ａとに固定用雄ネジ５０を挿入して、下型２０に金属部材３０を固定するため、成形時に金属部材３０の位置がずれにくくなっている。したがって、金属部材３０を正確に位置決めできるため、設計どおりのゴルフクラブヘッドを容易に製造できる。
しかも、本実施形態例では、第１のユニット２１を第２のユニット２２から分離し、分離した第１のユニット２１に金属部材３０を固定し、プリフォーム４０を配置して予備賦形体６０を得ることができる。そのため、予備賦形体６０を得ている最中に、第２のユニット２２および上型１０を加熱しておくことができる。したがって、成形工程では、主に第１のユニット２１を加熱すればよいため、金型１の加熱時間を短縮でき、ゴルフクラブヘッドの製造の生産性を高くできる。  
さらに、下型２０が分割可能になっていれば、脱型工程にて、ゴルフクラブヘッドと金型との剥離部分に近いところで力を付与できるため、容易に脱型できる。
【００２１】
なお、本発明は、上記実施形態例に限定されない。
例えば、本発明では、下型２０が分割可能になっていなくてもよい。しかし、ゴルフクラブヘッドの製造の生産性を高くできることから、上述した実施形態例のように、下型２０が複数のユニットに分割可能になっていることが好ましい。
下型２０の固定用部材は固定用雄ネジ５０でなくてもよく、例えば、下型２０の貫通孔２１ａの内周面および金属部材３０の貫通孔３３ａの内周面に密着する管状体で、さらに貫通孔３３ａに可動式突起などで固定できるものであってもよい。
また、下型２０において、固定用部材を挿入する貫通孔はブラダー挿入用と同じでなくてもよく、固定用部材を挿入するのみに使用する専用の貫通孔であってもよい。
【符号の説明】
【００２２】
１  金型
１０  上型
２０  下型
２１  第１のユニット
２１ａ  貫通孔
２１ｂ  側面
２１ｃ  ハンドル挿入穴
２２  第２のユニット
３０  金属部材
３１  ソール部
３２  フェース部
３３  挿入部
３３ａ  貫通孔
３４  折曲部
３５  ホーゼル部
４０  プリフォーム
５０  固定用雄ネジ
５１  貫通孔
６０  予備賦形体
７０  ブラダー
８０  ハンドル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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