(57)【要約】【課題】切削工具の欠損や加工精度の低下を抑制すること。【解決手段】ゴルフクラブヘッドの製造方法であって、前記ゴルフクラブヘッドのフェース面に溝を形成する形成工程を含み、前記形成工程は、切削工具を回転する工程と、回転中の前記切削工具と前記フェース面とを前記溝の形成方向に相対的に移動させながら前記フェース面を切削することにより、前記溝を形成する切削工程と、を含み、前記切削工程では、前記切削工具の回転軸を前記フェース面に垂直な方向から前記形成方向に傾斜させた状態で前記切削工具と前記フェース面とを相対的に移動させる。【選択図】図５
2015093130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴルフクラブヘッドの製造方法であって、
前記ゴルフクラブヘッドのフェース面に溝を形成する形成工程を含み、
前記形成工程は、
切削工具を回転する工程と、
回転中の前記切削工具と前記フェース面とを前記溝の形成方向に相対的に移動させながら前記フェース面を切削することにより、前記溝を形成する切削工程と、を含み、
前記切削工程では、
前記切削工具の回転軸を前記フェース面に垂直な方向から前記形成方向に傾斜させた状態で前記切削工具と前記フェース面とを相対的に移動させる、
ことを特徴とする製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の製造方法であって、
前記切削工具は、刃径が３ｍｍ以下のボールエンドミルである、
ことを特徴とする製造方法。
【請求項３】
請求項１記載の製造方法であって、
前記溝の深さが２５μｍ以下である、
ことを特徴とする製造方法。
【請求項４】
請求項１記載の製造方法であって、
前記回転軸の前記フェース面に垂直な方向からの傾斜角度は、前記切削工具の先端の回転軸上部分が前記フェース面に接触しないように設定される、
ことを特徴とする製造方法。
【請求項５】
請求項１記載の製造方法であって、
前記切削工程では、
前記切削工具と前記フェース面とを相対的に移動させる移動方向によらず、前記切削工具の回転速度を一定にする、
ことを特徴とする製造方法。
【請求項６】
請求項１記載の製造方法であって、
前記溝は、
前記フェース面に形成されるスコアラインよりも幅が狭い溝であって、かつ、前記スコアラインと平行に形成される溝である、
ことを特徴とする製造方法。
【請求項７】
請求項１記載の製造方法であって、
前記溝は、トウ−ヒール方向に形成され、
前記切削工程では、
前記切削工具の回転軸を前記フェース面に垂直な方向からトウ側に傾斜させる、
ことを特徴とする製造方法。
【請求項８】
請求項１記載の製造方法であって、
前記切削工具は、前記フェース面に形成されるスコアラインとは異なる切削工具である、
ことを特徴とする製造方法。
【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の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴルフクラブヘッドのフェース面の摩擦力を向上するために、フェース面に溝を形成することが提案されている。フェース面に形成される溝としては、スコアラインだけでなく、スコアラインよりも幅の狭い溝も提案されている（例えば、特許文献１及び２）。溝の加工方法としては、エンドミルのような切削工具を用いた機械加工が知られている。この機械加工では、一般に切削工具の回転軸がフェース面と垂直になる状態で切削工具を移動させてフェース面を切削する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２５１０１６号公報
【特許文献２】特開２０１１−２３４７４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
切削工具の先端の回転軸付近では回転速度が遅く、回転軸から離れた周縁部分では回転速度が速い。したがって、切削工具の回転軸付近では、切削工具の欠損を生じたり、加工精度がばらつく場合がある。細い溝を形成する場合、先端径の細い切削工具を使用する必要があり、上述した切削工具の欠損や加工精度が問題となり易い。特に、ボールエンドミルと呼ばれる先端が球状の切削工具を使用する場合には、回転軸付近からフェース面に接触することになるため、上述した切削工具の欠損や加工精度が問題となり易い。
【０００５】
本発明の目的は、切削工具の欠損や加工精度の低下を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、ゴルフクラブヘッドの製造方法であって、前記ゴルフクラブヘッドのフェース面に溝を形成する形成工程を含み、前記形成工程は、切削工具を回転する工程と、回転中の前記切削工具と前記フェース面とを前記溝の形成方向に相対的に移動させながら前記フェース面を切削することにより、前記溝を形成する切削工程と、を含み、前記切削工程では、前記切削工具の回転軸を前記フェース面に垂直な方向から前記形成方向に傾斜させた状態で前記切削工具と前記フェース面とを相対的に移動させる、ことを特徴とする製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、切削工具の欠損や加工精度の低下を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係るゴルフクラブヘッドの外観図。
【図２】スコアライン及び細溝の断面図及び部分拡大図。
【図３】（Ａ）及び（Ｂ）は細溝の形成工程の説明図、（Ｃ）は刃径と切り込み深さによる細溝の幅の例を示す図。
【図４】（Ａ）及び（Ｂ）は細溝の形成方法の説明図。
【図５】（Ａ）及び（Ｂ）は細溝の形成方法の説明図。
【図６】（Ａ）は細溝の形成方法の説明図、（Ｂ）は比較例の説明図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は本発明により製造可能なゴルフクラブヘッド１の外観図である。ゴルフクラブヘッド１はシャフト（不図示）が装着されるホゼル部４０を備えている。図２はスコアライン２０及び細溝３０の、その長手方向（矢印ｄ２で示すトウ−ヒール方向）に直交する方向の断面図及び細溝３０の部分拡大図である。
【００１０】
同図の例はアイアン型のゴルフクラブヘッドの製造に本発明を適用した例を示す。本発明は、アイアン型のゴルフクラブヘッド、特に、ミドルアイアン、ショートアイアン、ウェッジ型のゴルフクラブヘッドの製造に好適である。具体的にには、ロフト角が３０度以上７０度以下、ヘッド重量が２４０ｇ以上３２０ｇ以下のゴルフクラブヘッドの製造に好適である。しかし、本発明はウッド型やユーティリティー型（ハイブリッド型）のゴルフクラブヘッドの製造にも適用可能である。
【００１１】
ゴルフクラブヘッド１は、そのフェース面（打撃面）１０に複数本のスコアライン２０が形成されている。各々のスコアライン２０は矢印ｄ２で示すトウ−ヒール方向に延設された、互いに平行な直線状の溝であり、スコアライン２０の長手方向と直交するｄ１方向に複数本形成されている。図１及び図２において、上側、下側とはゴルフクラブヘッド１のソール部を接地したときの上側、下側を意味する。
【００１２】
本実施形態の場合、各々のスコアライン２０の配設間隔（ピッチ）は等間隔（等ピッチ）であるが、配設間隔が異なっていてもよい。本実施形態において、スコアライン２０の断面形状は、その長手方向の両端部（トウ側端部、ヒール側端部）を除き、同じである。また、各々のスコアライン２０の断面形状は同じである。
【００１３】
スコアライン２０は、一対の側壁２１と、底壁２２とを有し、その断面形状はｄ１方向の中心線で左右対称な台形状に形成されている。なお、スコアライン２０の断面形状は台形状に限られず、Ｖ字状等、他の形状でもよい。スコアライン２０の縁２３には丸みが形成されている。丸みの半径は例えば、０．０５ｍｍ以上０．３ｍｍ以下である。
【００１４】
スコアライン２０の深さ（底壁２２とフェース面１０との距離）は０．３ｍｍ以上が好ましい。ゴルフクラブヘッド１を競技用とする場合、ルールを充足する点で、深さＤｓは０．５ｍｍ以下とする。スコアライン２０の幅（３０度測定法による幅）は０．６ｍｍ以上が好ましい。ゴルフクラブヘッド１を競技用とする場合、ルールを充足する点で、幅Ｗｓは０．９ｍｍ以下とする。
【００１５】
フェース面１０には、複数の細溝３０が形成されている。細溝３０は、その幅Ｗがスコアライン２０の幅よりも狭い溝である。本実施形態の場合、細溝３０はスコアライン２０と平行で直線状に形成されている。しかし、スコアライン２０と交差する方向に形成してもよく、また、曲線状（例えば円弧状、楕円弧状等の弧状）に形成されてもよい。但し、直線状に形成した方が細溝３０の加工が容易である。なお、各細溝３０は一本の直線形状をなしているが、途中で途切れていてもよい。
【００１６】
細溝３０は隣接するスコアライン２０間の領域に複数形成されている。なお、本実施形態では細溝３０はスコアライン２０の長手方向側方の領域には形成されていないが、ここに形成してもよい。
【００１７】
本実施形態の場合、細溝３０の断面形状は円弧形状をなしている。細溝３０の幅Ｗは、隣接するスコアライン２０間に複数の細溝を形成する点で、例えば、０．７ｍｍ以下であることが好ましい。また、細溝３０の幅Ｗは、打球のバックスピン量を向上する点で、例えば、０．２ｍｍ以上であることが好ましい。隣接する細溝３０の間隔（ピッチ）は、バックスピン量の向上や、打点の位置のよるバックスピン量のバラつき抑制の点で、例えば、０．３ｍｍ以上０．７ｍｍ以下であることが好ましい。
【００１８】
細溝３０の深さＤは、打球のバックスピン量の向上やフェース面１０上の水等を排出する観点で、１０μｍ以上であることが好ましく、１５μｍ以上であることが更に好ましい。また、ゴルフクラブヘッド１を競技用とする場合、ルールを充足する点で、深さＤは２５μｍ以下とする。その他、ゴルフクラブヘッド１を競技用とする場合、ルールを充足する点で、スコアライン２０や細溝３０の仕様をルールに適合するように設計する。
【００１９】
本実施形態では、スコアライン２０よりも幅が狭い細溝３０を形成したことで、フェース面１０とボールとの間の摩擦力を高めることができる。この結果、打球のバックスピン量を増大し、また、雨天時等におけるバックスピン量の低減を抑制できる。
【００２０】
次に、ゴルフクラブヘッド１の製造方法、特に、スコアライン２０と細溝３０の形成工程について説明する。スコアライン２０は、例えば、鍛造、鋳造、切削加工、レーザ加工により形成することができる。ここでは切削加工により形成する。細溝３０は、切削加工により形成する。なお、フェース面１０はゴルフクラブヘッド１に一体成形されていてもよいし、フェース面１０を構成するフェース部材と、ヘッド本体とを別部材として接合してもよい。
【００２１】
図３（Ａ）はＮＣフライス盤によるスコアライン２０の形成工程の説明図である。図３（Ｂ）はＮＣフライス盤による細溝３０の形成工程の説明図である。
【００２２】
まず、ゴルフクラブヘッド１の一次成形品１'を作成する。一次成形品１'においては、フェース面１０にスコアライン２０及び細溝３０が未加工である。なお、本実施形態の場合、フェース面１０がゴルフクラブヘッドに一体成形された場合について説明するが、フェース面１０を構成するフェース部材と、ヘッド本体とを別部材として接合してもよい。この場合、フェース部材にスコアライン２０と細溝３０を形成してからヘッド本体に接合してもよい。
【００２３】
スコアライン２０と細溝３０とはどちらを先に形成しても構わない。ここではスコアライン２０を先に形成する場合を説明する。
【００２４】
図３（Ａ）に示すように一次成形品１'はＮＣフライス盤に治具２を介して固定される。ＮＣフライス盤は、回転軸Ｚ回りに回転駆動されるスピンドル４を有し、スピンドル４の下端には、切削工具（エンドミル）５Ａが取り付けられている。切削工具５Ａの先端形状はスコアライン２０の断面形状に応じたものを使用する。回転軸Ｚは、フェース面１０に対して垂直な方向に設定される。
【００２５】
しかして、ＮＣフライス盤において、フェース面１０の平面座標を設定した後、スピンドル４を回転駆動し、切削工具５Ａを回転させながらスコアライン２０の形成方向である矢印ｄ２方向に移動することで、フェース面１０を切削する。一つのスコアライン２０を形成すると、切削工具５Ａをフェース面１０から離間させた後、スコアライン２０の配列方向（ｄ１方向）に切削工具５Ａを移動し、次のスコアライン２０を形成することで、順次スコアライン２０が形成される。一つのスコアライン２０を形成するための切削工具５Ａの移動回数は、ｄ２方向一方向に１回であってもよいし、ｄ２方向に複数回（例えばｄ２方向に往復して合計２回）としてもよい。複数回移動させる場合は、切り込み深さを順次深くしていってもよい。
【００２６】
なお、ここでは切削工具５Ａを移動するようにしたが、切削工具５Ａはフェース面１０に対して相対的に移動できればよい。したがって、フェース面１０側を移動してもよい。  
【００２７】
次に、細溝３０の形成に移行する。まず、切削工具５Ａを取り外して細溝３０の形成用の切削工具５Ｂをスピンドル４に取り付ける。切削工具５Ｂは切削工具５Ａとは異なる切削工具である。本実施形態の場合、切削工具５Ｂがボールエンドミルである場合を想定している。
【００２８】
細溝３０の形成においては、回転軸Ｚをフェース面１０に垂直な方向Ｚ０から角度θだけ、細溝３０の形成方向（ｄ２方向）に傾斜させる。本実施形態の場合、回転軸Ｚはトウ側に傾斜しているが、ヒール側でもよい。しかし、トウ側に傾斜した方が、スピンドル４等がホゼル部４０と干渉することを回避し易くなる。
【００２９】
図４（Ａ）は、フェース面１０の切削開始前の状態を示す。まず、スピンドル４を回転駆動し、切削工具５Ｂを回転させる。ここで、細溝３０の形成においては、回転軸Ｚを傾斜させる理由について説明する。
【００３０】
図４（Ａ）に示すように、切削工具５Ｂの先端は、回転軸Ｚと先端形状とが交差する回転軸上部分ＣＥ側で回転速度が遅く、周縁部分ＰＥ側で回転速度が速くなる。切削の際、回転軸上部分ＣＥ付近では、その欠損を生じたり、加工精度がばらつく場合がある。特に、ボールエンドミルのように先端が球状の場合は、これらが問題となり易い。加えて、細溝３０の加工に用いる切削工具５Ｂは細い場合が多く、刃径ＣＤは例えば３ｍｍ以下である。したがって、回転軸付近ＣＥにおける欠損や加工精度のばらつきが特に問題となり易い。
【００３１】
そこで、本実施形態では、回転軸Ｚを傾斜させ、切削工具５Ｂの先端のうち、周縁部分ＰＥ側を積極的に用いる。これにより、切削工具５Ｂの欠損や加工精度の低下を抑制することが可能となる。角度θは、好ましくは、切削工具５Ｂの先端の回転軸上部分ＣＥがフェース面１０に接触しないように設定される。角度θを数値であらわすと、例えば、１５度以上８０度以下であり、作業性を考慮すると、好ましくは１５度以上４５度以下である。
【００３２】
切削工具５Ｂを回転させると、次に、図４（Ｂ）に示すように切削工具５Ｂをフェース面１０に降下してフェース面１０の切削を開始する。このときの切り込み深さにより細溝３０の深さＤを調節することができる。切り込み深さは、好ましくは、切削工具５Ｂの先端の回転軸上部分ＣＥがフェース面１０に接触しないように設定される。
【００３３】
また、刃径ＣＤと切り込み深さとによって、細溝３０の幅Ｗを調節することができる。図４（Ｃ）はその一例を示す。同図の例は、刃径が異なる３種類のボールエンドミルにより、切り込み深さを変えた場合の細溝の幅の例を示している。上述したとおり、細溝３０の幅Ｗは０．７ｍｍ以下が好ましい。したがって、図４（Ｃ）に示す切り込み深さの条件の場合、刃径ＣＤとしては３ｍｍ以下が好ましく、加工のし易さの点で１ｍｍ以上が好ましい。
【００３４】
図４（Ｂ）に示すように、フェース面１０上に切削工具５Ｂを降下すると、切削工程を実行する。切削工程では、回転中の切削工具５Ｂを細溝３０の形成方向（ｄ２方向）に移動させながらフェース面１０を切削する。このとき、切削工具５Ｂの回転軸Ｚを角度θだけ傾斜させた状態で切削工具５Ｂを移動させる。図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は切削工程における切削工具５Ｂの移動態様を示している。図５（Ａ）はフェース面１０の面方向に切削工具５Ｂ及び細溝３０を見た図である。図５（Ｂ）はフェース面１０の垂直方向に切削工具５Ｂ及び細溝３０を見た図であり、切削工具５Ｂを透視して見た図としている。
【００３５】
切削工具５Ｂはｄ２方向の一方向である矢印ｄ２ｆ方向（トウ→ヒール方向）に移動し、フェース面１０が切削工具５Ｂで切削されて細溝３０が形成されている。
【００３６】
１本の細溝３０の形成が完了すると、図６（Ａ）の矢印ｄ３で示すように、切削工具５Ｂをフェース面１０から離間させた後、細溝３０の配列方向（ｄ１方向）に切削工具５Ｂを移動し、再びフェース面１０に切削工具５Ｂを降下させる。
【００３７】
そして、回転中の切削工具５Ｂを細溝３０の形成方向（ｄ２方向）に移動させながらフェース面１０を切削する。この場合、切削工具５Ｂは、直前の細溝３０を切削したときの移動方向とは逆方向である矢印ｄ２ｒ方向（ヒール→トウ方向）に移動する。このときも、切削工具５Ｂの回転軸Ｚを角度θだけ傾斜させた状態で切削工具５Ｂを移動させる。
【００３８】
以上の手順を繰り返すことで、順次細溝３０が形成される。一つの細溝３０を形成するための切削工具５Ｂの移動回数は、ｄ２方向一方向に１回であってもよいし、ｄ２方向に複数回（例えばｄ２方向に往復して合計２回）としてもよい。複数回移動させる場合は、切り込み深さを順次深くしていってもよい。
【００３９】
なお、ここでは切削工具５Ｂを移動するようにしたが、切削工具５Ｂはフェース面１０に対して相対的に移動できればよい。したがって、フェース面１０側を移動してもよい。  
【００４０】
各細溝３０の切削中、切削工具５Ｂの回転速度は切削工具５Ｂの移動方向によらず一定とすることが好ましい。これにより、フェース面１０に対する刃の速度が一定となり、各細溝３０を、より均一に形成することができる。切削工具５Ｂの移動速度についても、加速期間、減速期間を除いて一定とすることが好ましい。これにより、フェース面１０の切削速度が一定となり、各細溝３０を、より均一に形成することができる。
【００４１】
回転軸Ｚを傾斜させる方向としては、細溝３０の形成方向（ｄ２方向）ではなく、図６（Ｂ）に示すように細溝３０の形成方向と直交する方向（ｄ１方向）も考えられる。しかし、この場合、切削工具５Ｂの移動方向が変わると、フェース面１０に対する刃の速度も変化してしまう。例えば、同図に示すように切削工具５Ｂが矢印ｄ２ｆに移動している場合に、切削工具５Ｂの回転方向が矢印ｒｆ方向の場合と、矢印ｒｒの場合とでは、フェース面１０に対する刃の速度が異なるものとなる。これは、細溝３０が不均一に形成される要因となり得る。したがって、回転軸Ｚを傾斜させる方向としては、細溝３０の形成方向（ｄ２方向）が有利である。
【００４２】
なお、フェース面１０に細溝３０を形成すると、フェース面１０が磨耗し易くなる場合がある。そのため、細溝３０の形成後、フェース面１０の硬度を硬くする表面処理を行うことが好ましい。このような表面処理としては、浸炭処理、窒化処理、軟窒化処理、ＰＶＤ（Physical Vepor Deposition）処理、イオンプレーティング、ＤＬＣ（ダイヤモンド  ライク  カーボン）処理、めっき処理等が挙げられる。特に、浸炭処理や窒化処理といった、表面に別の金属層を形成せず、表面を改質する表面処理が好ましい。
【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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