(57)【要約】【課題】容易に加工することができ、信頼性の高いゴルフクラブヘッドのヘッド構成部品を加工する。【解決手段】ゴルフクラブヘッドのヘッド構成部品の加工方法を提供する。この方法は、初めに、ワークピースと打抜き型を準備するステップと、次いで、ワークピースと打抜き型を同一の加熱環境に置き、同一の温度にまで加熱するステップと、最後に、ワークピースを打抜き型により打ち抜き、ゴルフクラブヘッドのヘッド構成部品を形成するステップとを有する。さらに、上述のヘッド構成部品の加工のための打抜き機も提供する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴルフクラブヘッドのヘッド構成部品の加工に適した打抜き機において、該打抜き機は、閉鎖型加熱室を有するヒーターと、加熱室内に設置されており、加熱室内のワークピースを打ち抜いてヘッド構成部品を形成する打抜き型を備える打抜き機。
【請求項２】
ワークピースを保持する材料載置領域を有するベースと、
ワークピースを打ち抜くために材料載置領域と向き合っているパンチを備える、請求項１に記載の打抜き機。
【請求項３】
前記ヒーターは電気ヒーターを備える、請求項１に記載の打抜き機。
【請求項４】
打抜き型の材料はニッケル系合金を含む、請求項１に記載の打抜き機。
【請求項５】
ゴルフヘッドクラブのヘッド構成部品の加工方法において、ワークピースと打抜き型を準備し、ワークピースと打抜き型を同一の加熱環境に置きワークピースと打抜き型を同一の温度にまで加熱し、その加熱環境で打抜き型によりワークピースを打ち抜くことによりヘッド構成部品を形成することを含む加工方法。
【請求項６】
ワークピースと打抜き型を同一の温度にまで加熱するために、ワークピースと打抜き型を閉鎖型の加熱室に置くことを含む、請求項５に記載のゴルフクラブヘッド構成部品の加工方法。
【請求項７】
加熱室が一定温度である、請求項６に記載のゴルフクラブヘッドのヘッド構成部品の加工方法。
【請求項８】
温度が７００℃〜９００℃の間である、請求項５に記載のゴルフクラブヘッドのヘッド構成部品の加工方法。
【請求項９】
ワークピースを打ち抜いた後に、打ち抜きの結果余った材料を除去することをさらに含む、請求項５に記載のゴルフクラブヘッドのヘッド構成部品の加工方法。
【請求項１０】
打抜き型の材料にニッケル系合金を含む、請求項５に記載のゴルフクラブヘッドのヘッド構成部品の加工方法。
【請求項１１】
請求項５に記載の方法によって加工されたゴルフクラブヘッドのヘッド構成部品。
【請求項１２】
構成部品の材料としてチタン系合金を含む、請求項１１に記載のゴルフクラブヘッドのヘッド構成部品。
【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加工するための装置および方法に関するものである。特に、本発明は、ゴルフクラブヘッドのヘッド構成部品を加工するための打抜き機および方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
今日、スポーツはますます盛んになっている。中でも、ゴルフはすでに最も人気のあるスポーツのひとつとなっており、ゴルフの競技人口は急速に増加している。地形や用途の違いによって、ゴルフクラブは、例えばウッド、アイアンおよびパターなどの種々の種類に分類されうる。ウッドクラブのヘッドは、主にボディおよび一つ或いはそれ以上のヘッド構成部品によって構成される。ボディは、ヘッド構成部品を受け入れるための開口部を有する。ヘッド構成部品とは、打撃プレート、クラウン、ソールもしくは他の部分である。ゴルフクラブヘッドの打撃効果は、種々の材料からなるヘッド構成部品およびフレームの組合せの設計によって調整することができる。
【０００３】
一般に、ゴルフクラブヘッドのヘッド構成部品を加工するための従来方法においては、適切な形状とサイズのヘッド構成部品を形成するために、打抜き機でワークピースを何回も打ち抜く。図１を参照し、これはゴルフクラブヘッドのヘッド構成部品の加工における従来型フローチャートである。初めに、積載作業が行われる（ステップＳ１１０）。ワークピースを金型上に載置し、ワークピースに対し最初の打ち抜き作業を行う。（ステップＳ１２０）打ち抜かれたワークピースと金型とを容易に分離させるために、通常打ち抜き前に離型剤をワークピースと金型の間に塗布する。最初の打ち抜き作業が終わった後、離型剤を洗い落とさなければならない（ステップＳ１３０）。
【０００４】
従来型のワークピースは、通常は常温で加工されるという点に留意すべきである。ワークピースが一回のみの打ち抜きステップによって、所望の形状に直接加工できなかった場合は、複数回の打ち抜きステップが繰り返し行われる。従って、図１を参照し、離型剤の洗い落としステップを終えると（ステップＳ１３０）、半完成品に対して二回目の打ち抜き作業（ステップＳ１４０）と二回目の離型剤洗い落としのステップ（ステップＳ１５０）を実行する。最後に、品質のチェックと在庫作業を行う（ステップＳ１６０）。しかしながら、ヘッド構成部品を加工するための従来法は、以下の不利な点を有する。（１）ワークピースを打ち抜くために強い力を必要とするので、ワークピース上に残留応力を生じやすく、金型の耐用期間が比較的短い。（２）複数回の打ち抜き作業が必要であり、加工にあたって多大な工数とコストを消費する（３）複数回の打ち抜きの結果、多量の余剰材料が生じ、これが材料の浪費の原因となる。これらの要素は結果として、製品の信頼性と生産効率の低下につながる。
【０００５】
更に、ゴルフクラブヘッドのヘッド構成部品の他の加工法は、従来技術、例えば、鍛造によって与えられる。具体的には、例えば、最初にワークピースは、加熱炉に置かれて予熱される。一方、次に続く鍛造工程で適用される加工力を減らすために、鍛造型を高周波ヒーターで連続的に加熱して、鍛造型の温度が、ワークピースの予熱温度に近い動作温度に達するようにする。次いで、予熱されたワークピースを加熱炉から取り出し、鍛造型内に配置する。ワークピースは、鍛造型によって成型される。しかしながら、従来法では、ワークピースと鍛造型を別々に加熱するために、ワークピースを加熱炉から取り出して鍛造型内に配置した際のワークピースの熱損失が大きく、金型とワークピースを所望の動作温度に保つことができない。さらに、鍛造工程では、ワークピースを何回も打ち抜くので、ワークピースに残留応力を生じさせ、製品の信頼性に影響を及ぼす。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、容易に加工することができ、信頼性の高いゴルフクラブヘッドのヘッド構成部品を加工することである。
【０００７】
本発明の他の目的は、ゴルフクラブヘッドのヘッド構成部品を加工する過程で生じる残留応力の問題を解消するための、ゴルフクラブヘッドのヘッド構成部品の加工方法を提供することである。
【０００８】
本発明の他の目的は、打ち抜きの回数を減らして工数とコストを軽減するための、ゴルフクラブヘッドのヘッド構成部品の加工方法を提供することである。
【０００９】
本発明のさらなる目的は、この加工方法を用いるのに適した打抜き機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記または他の目的を達成するために、本発明は、ゴルフクラブヘッドのヘッド構成部品の加工に適した打抜き機を提供する。打抜き機は、ヒーターおよび打抜き型を備えている。ヒーターは閉鎖型加熱室を有する。打抜き型は、加熱室内に設置されている。そして、打抜き型を用いて加熱室内のワークピースを打ち抜き、ゴルフクラブヘッドのヘッド構成部品を形成する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施態様において、打抜き型はベースおよびパンチを有する。ベースはワークピースを受けるために材料積載領域である。さらに、パンチは材料積載領域と向き合っており、ワークピースの打ち抜きを行う。
【００１２】
本発明の実施態様において、ヒーターは、電気ヒーターを有する。
【００１３】
本発明の実施態様において、打抜き型の材料は、ニッケル系合金を有する。
【００１４】
本発明は、さらに、ゴルフクラブヘッドのヘッド構成部品の加工方法を提供する。初めに、ワークピースと打抜き型を準備する。次いで、ワークピースと打抜き型を同一の加熱環境に置き、同一の温度にまで加熱する。最後に、この加熱環境下で、ワークピースを打抜き型によって打ち抜き、ゴルフクラブヘッドのヘッド構成部品を形成する。
【００１５】
本発明の実施態様において、ワークピースと打抜き型を同一の温度にまで加熱する方法は、ワークピースと打抜き型を閉鎖型加熱室内に置くことを伴う。
【００１６】
本発明の実施様態において、加熱室は、例えば、一定の温度である。
【００１７】
本発明の実施様態において、ワークピースおよび打抜き型は、７００℃と９００℃の間の温度にまで加熱される。
【００１８】
本発明の実施態様において、ワークピースを打ち抜いた後に、ワークピース打ち抜きの結果余った材料を取り除くことをさらに有する。
【００１９】
本発明の実施様態において、打抜き型の材料は、ニッケル系合金である。
【００２０】
本発明はさらに、本方法により加工されるゴルフクラブヘッドのヘッド構成部品を提供する。
【００２１】
本発明の実施様態において、ヘッド構成部品の材料は、例えば、チタン合金である。
【００２２】
本方法のゴルフクラブヘッドのヘッド構成部品の加工法によれば、打抜き型とワークピースを同一の加熱環境に置き同一の温度にまで加熱した後、ワークピースを打抜き型によって打ち抜き、ゴルフクラブヘッドのヘッド構成部品を形成する。ワークピースを打ち抜いている時の打抜き型の温度はワークピースの温度と同じなので、ヘッド構成部品に起こり得る残留応力が減少し、また打ち抜きの回数が減り、したがって生産効率が向上する。さらに、この方法を適用するために、本発明において打抜き機をさらに提供する。打抜き機およびこの方法によって製造されたヘッド構成部品は、比較的高い信頼性を持ち、残留加工応力がなく、安定した形状を持つという利点を有する。
【００２３】
本発明の上記および他の目的、特徴ならびに利点を理解するために、図面を添付した好適な実施態様を以下で詳細に説明する。
【００２４】
前述の一般的な説明および以下の詳細な説明はいずれも例示的なものであり、特許請求の範囲に記載した発明の更なる説明を与えることを意図するものであることを理解すべきである。
【００２５】
本発明は、ゴルフクラブヘッドのヘッド構成部品、ならびにヘッド構成部品を加工するための打抜き機および方法を提供する。本方法および打抜き機によって加工されるヘッド構成部品は、打撃プレート、クラウン、下部プレートまたはゴルフクラブヘッドの他の部分となる。
【００２６】
図２は、本発明のゴルフクラブヘッドのヘッド構成部品の加工についてのフローチャートである。図２を参照し、初めにワークピースおよび打抜き型を準備し（ステップＳ２１０）、ワークピースおよび打抜き型を同一の加熱環境に入れ、同一の温度にまで加熱する（ステップＳ２２０）。ワークピースと打抜き型が同一の加熱環境において加熱されるため、従来のワークピースにおける熱損失の問題は解消する。本実施態様において、加熱環境は、例えば、閉鎖型の加熱室であり、打抜き型は加熱室内に位置する。したがって、ワークピースは、打抜き型の上に配置された後、必要な動作温度まで加熱される。例えば、本実施態様において、ヘッド構成部品を加工するためのワークピースの材料は、例えば、チタン合金である。好ましい動作温度は、７００℃〜９００℃である。従って、加熱室は７００℃〜９００℃の間の一定温度である。高い加熱温度に耐えるため、打抜き型の材料は、例えば、ニッケル系合金である。
【００２７】
次いで、この加熱環境下で、ワークピースを打抜き型によって打ち抜き、ゴルフクラブヘッドのヘッド構成部品を形成する（ステップＳ２３０）。ヘッド構成部品を形成した後、打ち抜きの結果余った材料をさらに除去する。ワークピースと抜き型は同一温度に保たれているので、ワークピースが打抜き型により打ち抜かれる際に、ヘッド構成部品には残留加工応力が存在しないという点に留意すべきである。この様に、従来のヘッド構成部品に比べて、この方法により加工されたヘッド構成部品は、好ましい信頼性があるだけでなく、形状が安定するという利点を有し、跳ね返りがない。
【００２８】
この方法を適用するため、本発明はさらに打抜き機を提供する。図３は、この方法を適用するための打抜き機の概略断面図である。図３を参照し、打抜き機１００には、主にヒーター１２０および打抜き型１１０が含まれる。ヒーター１２０は、閉鎖型加熱室１２２を備える。加熱室１２２は、この方法における加熱環境である。本実施態様のヒーター１２０は、例えば、電気ヒーターであるが、これに限定されない。
【００２９】
図３を参照する。打抜き型１１０は、図４に示すようなゴルフクラブヘッドのヘッド構成部品２００を形成するために、加熱室１２２内に配置されて、加熱室１２２内のワークピースを打ち抜く。打抜き型１１０は、ベース１１２とパンチ１１４を含む。ベース１１２は、ワークピースを受けるための材料積載領域１１２ａを有する。さらに、パンチ１１４はベース１１２の上方に位置し、材料積載領域１１２ａと向き合っている。そして、パンチ１１４は、ワークピースを打ち抜くように適合される。
【００３０】
ワークピースが材料積載領域１１２ａに載置された後、ワークピースと打抜き型１１０は加熱室内で同一の温度にまで加熱される。本実施態様のワークピースの材料は、例えばチタン合金であるので、好ましい塑性熱変性温度は７００℃と９００℃の間である。従って、本実施態様の加熱室１２２の温度を、７００℃と９００℃の間の望ましい作業温度に保たなければならない。
【００３１】
ワークピースが打抜き型１１０によって打ち抜かれる際に、ワークピースの好ましい塑性変性温度に耐え、ワークピースを打ち抜くことができるようにするためには、打抜き型１１０の材料を、絶対的な高温強度を持つ金属から選ばなければならない。例えば、常温で、ニッケル系合金の熱処理硬度は、ＨＲＣ３６である。そして、ニッケル系合金を９００℃まで加熱すると、熱処理硬度はＨＲＣ３０となる。したがって、ニッケル系合金は打抜き型１１０の製造に好ましい材料である。
【００３２】
図４はこの方法と打抜き機により加工されたヘッド構成部品である。図４を参照し、打抜き型１１０は、ワークピースの温度と同じ温度でワークピースを打ち抜くので、加工されたヘッド構成部品２００には残留加工応力は存在しない。ヘッド構成部品２００は、跳ね返りをせず、従来のヘッド構成部品に比べて安定した形状と比較的高い信頼性を有するというさらなる利点がある。
【００３３】
とりわけ、打抜き型１１０とワークピースは７００℃〜９００℃の高温環境にあるので、従来の加工法に比べて、ワークピースを打抜き型１１０で打ち抜く際に、打抜き型はより少ない力（例えば５トン）のみを必要とし、こうしてワークピースは打ち抜かれてゴルフクラブのヘッド構成部品２００となることができる。従って、ゴルフクラブのヘッド構成部品２００を加工するために、本発明の方法と打抜き機１００を用いることで、ヘッド構成部品２００はより簡単に形成される。
【００３４】
さらに、ヘッド構成部品を形成するために、打抜き型１１０は、ワークピース２００を一度だけ打ち抜く。打ち抜きの回数は従来技術における回数よりも少なく、従って加工の際の工数とコストを節約することができ、さらに打抜き型１１０はダメージを受けにくい。さらに、打ち抜きの回数が少ないおかげで、発生する余分な材料がほとんどなく、そのためワークピースの材料と加工のコストを節約できる。
【００３５】
要約すると、本発明のゴルフクラブヘッドのヘッド構成部品ならびにヘッド構成部品の打抜き機および加工法は、以下のような利点を有する。
【００３６】
１．打抜き型とワークピースを加熱前に同一の加熱環境に置くことで、従来の方法における熱損失の問題が解消する。
【００３７】
２．打抜き型はワークピースを同一の高温環境下で打ち抜く。打抜き型がワークピースに加える所望の力は、従来技術における力よりも小さい。従って、ヘッド構成部品が簡単に成型される。
【００３８】
３．打抜き型は、ヘッド構成部品を形成するためにワークピースを一回だけ打ち抜く。打ち抜きの回数は従来技術における回数より少ない。それゆえ、加工における工数とコストを節約し得る。さらに、打ち抜きは一回だけ行われるので、複数回の打ち抜きによる余分な材料の生成を避けることができ、従って材料を節約できる。
【００３９】
４．残留加工応力はヘッド構成部品に存在せず、ヘッド構成部品は跳ね返りをしない。従って、ヘッド構成部品は安定した形状と好ましい信頼性を有する。
【００４０】
本発明の範囲または精神から逸脱することなく、本発明の構造にさまざまな修正変更ができることは、当業者にとって明らかである。前述の説明を考慮して、本発明の修正変更にも、それらが特許請求の範囲およびそれらの均等物の範囲に属する場合には、本発明が適用されることを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】図１は、従来のゴルフクラブヘッドのヘッド構成部品の加工についてのフローチャートである。
【図２】図２は、本発明のゴルフクラブヘッドのヘッド構成部品の加工についてフローチャートである。
【図３】図３は、本発明の加工法を適用するために提供される打抜き機の概略断面図である。
【図４】図４は、本発明における方法と打ち抜き機によって加工されたゴルフクラブヘッドのヘッド構成部の概略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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