(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボールの製造方法であって、
a) センターを形成する工程、
b) 複数のキャビティをもつ下型プレート、複数の対応するキャビティをもつ上型プレート、及び複数の対応する突出部をもつセンター型プレートを提供する工程、
c) 熱硬化性エラストマー材料から複数の半球状コアカップを形成する工程であって、
i) 該下型プレートと該上型プレートの該キャビティに該熱硬化性エラストマー材料を入れる段階、
ii) 該上型プレートと該下型プレートの間に該センター型プレートを置く段階、 及び
iii) 該型プレートを圧縮して該下型プレートと上型プレートのキャビティ内に該カップを形成する段階であって、該熱硬化性エラストマー材料の温度を、該材料が柔軟になるように該材料の硬化活性化温度未満の第１温度まで上げる段階を含む段階、
による、前記工程、
d) 該上型プレートと下型プレートの間から該センター型プレートを取り出す工程、
e) 該センターを該上型プレート内の該カップに入れる工程、
f) 該上型プレート上に該下型プレートを置く工程、
g) 該センターの周りに該カップを結合してほぼ球状のコアを形成する工程、 及び
h) 該コアの周りにカバーを成形する工程、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
該下型プレートを該センター型プレートと該上型プレートに結合する工程、
上型プレート上に該センター型プレートを重ねる工程、 及び
該下型プレート上に該上型プレートと該センター型プレートを重ねる工程、
を更に含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
該下型プレートを提供する工程が、更に、該センター型プレートの対向面上に突出部を設ける段階を含む、請求項２記載の方法。
【請求項４】
該下型プレートを提供する工程が、更に、ほぼ同じサイズの突出部を設ける段階を含んでいる、請求項3記載の方法。
【請求項５】
該下型プレートを提供する工程が、更に、該センター型プレートに交換可能に接続している突出部を設ける段階を含む、請求項2記載の方法。
【請求項６】
該下型プレートを結合する工程が、更に、
a) 横の部分と第１縦スロットを画成する縦の部分をもつリンキングアームを有する該上型プレートを供給する段階、
b) 該スロットと整合したアパーチャを画成するリンキングアームを有する該下型プレートとセンター型プレートを提供する段階、
c) 該スロットと付随するアパーチャを貫通して第１ピンを配置する段階、
を含む、請求項２記載の方法。
【請求項７】
該上型プレートを提供する工程が、更に、該縦の部分が第2縦スロットを画成している段階を含む、請求項６記載の方法。
【請求項８】
該結合する工程が、更に、該センター型プレートの該第2縦スロットと付随のアパーチャを貫通して第２ピンを挿入して該センター型プレートを該上型プレートに固定する段階を含む、請求項7記載の方法。
【請求項９】
該カップを結合する工程が、更に、該カップの温度を該硬化活性化温度より高い第２温度まで上げる段階を含む、請求項1記載の方法。
【請求項１０】
ボールの製造方法であって、
a)センターを形成する工程、
b) 複数のキャビティをもつ下型プレート、複数の対応するキャビティをもつ上型プレート及び複数の対応する突出部をもつセンター型プレートを供給する工程、
c) 熱硬化性エラストマー材料から複数の半球状コアカップを形成する工程であって、
i) 該下型プレートと該上型プレートの該キャビティに該熱硬化性エラストマー材料を入れる段階、
ii) 該上型プレートと該下型プレートの間に該センター型プレートを置く段階、 及び
iii) 該型プレートを圧縮して該下型プレートキャビティと上型プレートキャビティ内に該カップを形成する段階であって、前記型プレートを圧縮する段階が、更に、前記熱硬化性エラストマー材料の温度を、該熱硬化性エラストマー材料の硬化活性化温度未満の第１温度まで上げることを含む段階、
による、前記工程、
d) 該上型プレートと下型プレートの間から該センター型を取り出す工程、
e) 該センターを、該上型プレート内の該カップに入れる工程、
f) 該上型プレート上に該下型プレートを置く工程、
g) 該上型プレート及び該下型プレートの温度を、前記硬化活性化温度より高い第２温度まで上げて、ほぼ球状のコアを形成する工程、及び
h) 該コアの周りにカバーを成形する工程、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
前記第１温度が、８７〜１０４℃である請求項１又は１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
前記熱硬化性エラストマー材料が、ベースゴムである請求項１又は１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
前記カバーが、アイオノマー樹脂、ポリウレタン又はポリウレアである請求項１又は１０のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本出願は、1996年3月11日出願の出願第08/615,346号の一部継続出願である、1997年７月29日出願の出願第08/902,351号の一部継続出願である。
【０００２】
発明の分野
本発明は、ゴルフボールの製造方法に関する。更に詳細には、本発明は、センターの周りに複数のコア部分を形成することにより多層ゴルフボールを形成する方法に関する。
【０００３】
発明の背景
ゴルフボールは、一般的には、ソリッドボールか糸巻きボールとして分類されてきた。ソリッドボールは、一般的には、固体ポリマーコアとカバーから構成されている。このボールは、概して製造が容易であるが、プレー特性が制限されるものと見なされている。糸巻きボールは、固体又は液体充填センターが引っ張ったエラストマー材料とカバーで囲まれたものから構成されている。糸巻きボールは、概してプレー特性が良好であるが、ソリッドボールより製造が容易でない。
従来技術は、プレー特性を最適にするように設計されたさまざまなゴルフボールから構成されている。これらの特性は、通常は、さまざまなプレーヤーに対して最適化され得る、ゴルフボールの初速度と回転である。例えば、あるプレーヤーは、プレーに適する回転率が高いボールを好んで用いてプレーする。あるプレーヤーは、飛距離を最大にするために回転率の小さいボールを好んで用いてプレーする。しかしながら、このボールは、感触が硬くかつグリーンでのコントロールが難しい傾向がある。
【０００４】
製造業者は、球状の圧縮金型内のコア材料の2つのブロックの間に予備成形したセンターを置き、その金型を閉じることにより、ソリッドセンターの周りに層を成形した。これは、カマタリから販売されているゴルフボールの製造で行われている。しかしながら、この方法は、ゴルフボールコア内のセンターの最終的な場所についてほとんど制御されない。その結果、センターの位置が大きく変化し得る。
従来技術は、また、二重カバーゴルフボールの製造を提供している。これは、一般的には、コアの周りに第1カバー層、次に第2カバー層を射出成形することにより達成される。しかしながら、このシステムは、コアを適切に配置するために金型の中に引込可能ピンを通常もつ、複雑な射出成形金型を必要とする。更に、このシステムは、一般的には、熱可塑性材料が良好に使用される。
従って、簡便なツールを必要としかつ確実にボールの中心が適切に置かれる多層コア又は多層カバーを成形する方法が求められている。
【０００５】
発明の概要
本発明は、固体又は液体センターと多層コアとをもつゴルフボールに特に適したゴルフボールの製造方法を提供する。本方法は、固体又は液体充填センターを形成する工程、次に、合わせたときに中空球を形成する、半球状カップのようなコア部分をエラストマー材料、好ましくはポリブタジエンから成形する工程を含んでいる。
形成されたカップは、それぞれ、金型部分の突出部によって製造された半球状のキャビティを有する。センターを2つのカップ間に置いてから、カップを結合してコアの外部層を形成する。カップが結合されたとき、半球状のキャビティは、共に球状キャビティを形成し、ここではセンターによって占められており、カップ自体はコアの外部層を形成している。このようにして、センターは、完成ボール内に容易に同心に位置する。最後に、カバーがコアの周りに成形される。このプロセスにより、コア内のセンターの正確で反復可能な中心配置が得られる。
好ましくは、本方法がカップの成形においてセンターの剛性に左右されないために、該プロセスはカップのキャビティ内の配置中にソフトセンターの望まない変形を受けにくい。更に、カップがセンターと別個に成形されるので、該プロセスは、軟らかい固体材料からつくられたソフトセンターを変形する工程又はセンターの周りにカップ材料を圧縮する工程を必要としないために液体を含む工程を回避する。
【０００６】
本発明の好適方法においては、相互に整合できる上下金型キャビティに材料を入れることにより成形される。それぞれの側に半球状突出部をもつ単一突出金型部分を上下金型キャビティの間に挿入し、整合し、金型を閉じて、材料から2つの未加硫カップを形成する。次に、単一突出金型部分を取り出し、センターをカップの一方へ挿入する。次に、金型を閉じてセンターの周りにカップを結合する。
最も好ましくは、カップは熱硬化性材料から形成される。カップが形成されるとき、材料を柔軟にするが、硬化活性化温度より低い温度まで金型が加熱される。次に、2つのカップの間にセンターを挿入した後、金型は閉じられ、2つのカップが共に結合するように硬化活性化温度より高い第2温度まで加熱される。
実施態様においては、半球状カップは、かなり平坦なかみ合い面を有する。他の実施態様においては、かみ合い面は、非平面であり、センターに対称であるパターンを画成している。例えば、パターンは、2つのカップが結合したときにかみ合うつまみとグルーブ構造をもつ同心のリッジを含み得る。非平面の面は、カップが結合した場合に完成ボールのせん断強さを向上させ、平坦なかみ合い面をもつボールより結合領域全体にカップ材料の特性を保持する。
【０００７】
本発明は、また、外部層をもつゴルフボールコアを形成するために改善された金型構造を含んでいる。好ましくは、金型は、金型キャビティをもった下型プレート、対応する金型キャビティをもった上型プレート及び対応する突出部をもった単一センター型プレートを含む3つの部分から構成される。3つの型プレートは、センター型プレートの一方の側に上型プレートを重ねうる金型、及びセンター型プレートの一方の側に下型プレートを形成するように共にヒンジで取付けられる。この方法で、上下金型キャビティに材料を入れ、上型プレート上にセンター型プレートを重ね、下型プレート上にセンター型プレートと上型プレートを重ねることにより金型を操作し得る。このようにして、重ねられたアセンブリが形成する。重ねられたアセンブリをプレス内に置き、加熱及び圧縮して材料から上下カップを形成する。重ねられたアセンブリをプレスから取り出し、重なりをほどく。次に、上部金型キャビティ内に残っているカップにボールセンターを入れる。次に、もう一方のカップをもった下型プレートを上型プレート上に重ねる。次に、このアセンブリをプレス内に入れ、加熱及び圧縮して、カップを結合し、センター上に外部層を形成する。
【０００８】
好適実施態様の説明
図1について説明する。ボール10は、カバー11とコア12を含んでいる。コア12は、同心に配置され、内部層15内のキャビティの液体センター14から構成され得る、センター又は内部球13を有する。コア12は、また、センター13を囲んでいる外部層16を有する。
図2について説明する。ボール10は、カバー11とコア12を含んでいる。コア12は、同心に配置されるセンター又は内部球13を有し、後述されるソリッド球を含むことが好ましい。コア12は、また、センター13を囲んでいる外部層16を有する。
カバー11は、ボール10とクラブ又は他の物体、例えば、木、カート通路又は草間の境界面を与える。カバーに望ましい特性は、特に、良好な成形性、高い摩耗抵抗、高い引裂強さ、高い反発弾性、及び良好な離型性である。
カバー11は、デラウェア州ウィルミントンのイーアイデュポンデネマース&カンパニーの登録商標『SURLYN』又はエクソンの『IOTEK』又は『ESCOR』として入手しうる、エチレンと不飽和モノカルボン酸のイオンコポリマーのようなポリマー材料から構成され得る。これらは、エチレンと、亜鉛、ナトリウム、リチウム、マグネシウム、カリウム、カルシウム、マンガン、ニッケル等で部分的に中和されたメタクリル酸又はアクリル酸のコポリマー又はターポリマーである。
【０００９】
好適ボールによれば、カバー11は、たいてい強度が十分であり、性能特性が良好であり。耐久性である厚さをもっている。カバー11の厚さは、好ましくは約0.762 mm(約0.03インチ)〜約3.048 mm(約0.12インチ)である。カバー11の厚さは、更に好ましくは約1.02〜2.29 mm(約0.04〜0.09インチ)、最も好ましくは約1.27〜2.159 mm(約0.05〜0.085インチ)である。
好適実施態様においては、カバー11は、亜鉛、リチウム及び/又はナトリウムイオンコポリマー又はターポリマーの混合物又はブレンドから形成し得る。
カバー11に用いられるサーリン(Surlyn)(登録商標)樹脂は、ナトリウム塩、リチウム塩又は亜鉛塩が、炭素原子2〜8個を有するオレフィンと炭素原子3〜8個を有する不飽和モノカルボン酸の反応生成物であるイオンコポリマー又はターポリマーである。コポリマーのカルボン酸基は、全部又は部分的に中和することができ、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸又はイタコン酸を含むことができる。
【００１０】
本発明は、同様に、下記のようなホモポリマー材料又はコポリマー材料と共に使用し得る。
(1) 塩化ビニルの重合、又は塩化ビニルと酢酸ビニル、アクリル酸エステル又は塩化ビニリデンとの共重合によって形成されるようなビニル樹脂、
(2) ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレンのようなポリオレフィン又はエチレンメタクリレート、エチレンエチルアクリレート、エチレン酢酸ビニル、エチレンメタクリル酸又はエチレンアクリル酸又はプロピレンアクリル酸のようなコポリマー又は単一部位触媒を用いて製造されたコポリマー又はホモポリマー、
(3) ポリオールとジイソシアネート又はポリイソシアネートから調製されるようなポリウレタン又は米国特許第5,334,673号に開示されているもの、
(4) 米国特許第5,484,870号に開示されているようなポリウレア、
(5) ジアミンと二塩基酸から調製されたポリ(ヘキサメチレンアジパミド)等のポリアミド、又はポリ(カプロラクタム)のようなアミノ酸からのもの、又はポリアミドとサーリン、ポリエチレン、エチレンコポリマー、エチル-プロピレン-非共役ジエンターポリマー等とのブレンド、
(6) アクリル樹脂又はこの樹脂とポリ塩化ビニル、エラストマー等とのブレンド、
【００１１】
(7) ウレタンのような熱可塑性樹脂、ポリオレフィンとエチレン-プロピレン-非共役ジエンターポリマーとのブレンド、スチレンとブタジエンのブロックコポリマー、イソプレン又はエチレン-ブチレンゴムのようなオレフィン熱可塑性ゴム、又はELFアトケムから販売されているPEBAXのようなコポリ(エーテル-アミド)、
(7) ポリフェニレンオキシド樹脂、又はマサチューセッツ州ピッツフィールドのジェネラルエレクトリックカンパニーから登録商標『Noryl』として販売されているポリフェニレンオキシドとハイインパクトポリスチレンとのブレンド、
(8) ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート/グリコール修飾のような熱可塑性ポリエステル又はデラウェア州ウィルミントンのイーアイデュポンデネマース&カンパニーから登録商標『Hytrel』又はマサチューセッツ州ピッツフィールドのジェネラルエレクトリックカンパニーから登録商標『Lomod』として販売されているエラストマー、
(9) ポリカーボネートとアクリルニトリルブタジエンスチレン、ポリブタジエンテレフタレート、ポリエチエレンテレフタレート、スチレンマレイン酸無水物、ポリエチレン、エラストマー等、又はポリ塩化ビニルとアクリロニトリルブタジエンスチレン又はエチレン酢酸ビニル又は他のエラストマーを含むブレンド又は混和物。熱可塑性ゴムとポリエチレン、プロピレン、ポリアセタール、ナイロン、ポリエステル、セルロースエステル等とのブレンド。
【００１２】
カバー11は、好ましくは、エチレン、プロピレン、ブテン-1又はヘキサン-1系ホモポリマー又はアクリル酸又はメタクリル酸のような官能ポリマーを含むコポリマー又は全部又は部分的に中和されたアイオノマー樹脂又はそのブレンド、メタクリレート、メチルメタクリレートホモポリマー又はコポリマー、イミド化された、アミノ基含有ポリマー、ポリカーボネート、補強性ポリアミド、ポリフェニレンオキシド、ハイインパクトポリスチレン、ポリエーテルケトン、ポリスルホン、ポリ(フェニレンスルフィド)、アクリロニトリル-ブタジエン、アクリル-スチレン-アクリロニトリル、ポリ(エチレンテレフタレート)、ポリ(ブチレンテレフタレート)、ポリ(エチレンビニルアルコール)、ポリ(テトラフルオロエチレン)又は官能コモノマーを含むそのコポリマー又はそのブレンドから構成される。更に、カバー11は、好ましくは、ポリエーテル又はポリエステル熱可塑性ウレタン、熱硬化ポリウレタン、E/X/Yターポリマー(Eはエチレンであり、Xは0〜50重量％で存在するアクリレート又はメタクリレート系軟化コモノマーであり、Yは5〜35重量％で存在するアクリル酸又はメタクリル酸である。)を含む、酸含有エチレンコポリマーアイオノマーのような低モジュラスアイオノマーから構成される。更に好ましくは、最大飛距離用に設計された低回転率実施態様においては、アクリル酸又はメタクリル酸が15〜35重量％で存在し、アイオノマーを高モジュラスアイオノマーにする。高回転実施態様においては、酸が10〜15重量％で存在し、低モジュラスアイオノマーと標準アイオノマーとのブレンドも用いられる。
【００１３】
コアの外部層16は、ゴルフボールコアに通例用いられているものを含む、熱硬化ゴムベース材料からつくられることが好ましい。そのコアの通例の材料としては、ベースゴム、架橋剤、充填剤及び共架橋剤を有する組成物が含まれる。ベースゴムは、典型的にはシス構造が少なくとも40％である1,4-ポリブタジエンのような合成ゴムである。天然ゴム、ポリイソプレンゴム及び/又はスチレン-ブタジエンゴムが1,4-ポリブタジエンに添加されてもよい。コア組成物に含まれる開始剤は、硬化サイクル中に分解する重合開始剤であり得る。架橋剤としては、ナトリウム、亜鉛、リチウム又はマグネシウム塩のような不飽和脂肪酸の金属塩又はアクリル酸又はメタクリル酸のような炭素原子3〜8個を有する不飽和脂肪酸が含まれる。充填剤は、典型的には、酸化亜鉛、硫酸バリウム、シリカ、炭酸カルシウム、炭酸亜鉛、粉砕再生材料等の材料が含まれる。
また、外部層16は、熱可塑性ポリエステルエステル、熱可塑性ポリエーテルエステル、動的加硫熱可塑性エラストマー、官能基化スチレン-ブタジエンエラストマー、熱可塑性ウレタン又はメタロセンポリマーのような熱可塑性エラストマー又はそのブレンドから構成することができる。
【００１４】
本発明は、特定の外部層16材料に限定されず、該材料は当業者に周知である。本発明は、一般的には、標準的熱硬化材料の使用に関するが、当業者は、熱可塑性材料を用いる方法をどのように変換するかを容易に知るであろう。
好ましくは、外部層16の外径は、完成ボールの直径の80〜98％の範囲内であり、内径は、完成ボールの直径の30〜70％の範囲内である。外部層16の内径は、好ましくは約20.32〜38.1 mm(約0.8〜1.5インチ)、更に好ましくは約25.4〜33.02 mm(約1.0〜1.3インチ)である。外部層16の内径は、好ましくは約27.94〜30.48 mm(1.1〜1.2インチ)である。更に、外部層16の外径は、好ましくは33.02〜43.18 mm(1.3〜1.7インチ)、更に好ましくは38.1〜40.64 mm(1.5〜1.6インチ)の範囲内である。
これらの測定を取入れているゴルフボールは、回転率や初速度のような所望のプレー特性を与えるために、比重、反発弾性又は硬さのような、下記のさまざまな本来の性質と共に設計し得る。
【００１５】
図1〜5について、ボールの製造方法を述べる。センター13は、ソリッドセンターか又は液体充填センターである。第1カップ30は、図3に示されるように、カップ又は材料31、好ましくはポリブタジエンをほぼ半球状の第1コンケーブ金型部分32と突出金型部分34との間で圧縮成形することにより形成される。突出金型部分34は、第1コンケーブ金型部分32に面するほぼ半球状の第1突出部35を有する。突出金型部分34は、コンケーブ金型部分32内の複数のボアとかみ合う複数のアラインメントピン28を含んでいる。金型部分32と34は相互に向かって移動して第1カップを形成するので、ピン28は、ボア29と整列して半球状突出部35がコンケーブ金型部分32と同心又は同軸で整列することを確実にする。次に、第2カップ30(図5に図示されている)を同じ方法で製造する。
もしくは又は好ましくは、図4及び図5に示されるように、2つのカップ30は、第1突出部と第2突出部それぞれ35及び37を有する単一突出金型部分36の周りに同時に圧縮成形される。金型部分36は、更に、非平面の面38と39を含んでいる。面38は、突出部35に外接するつまみパターンを有する。面39は、突出部37に外接するグルーブを含んでいる。
【００１６】
半球状の第1及び第2コンケーブ金型部分32及び33は、相互に対向して位置し、突出金型部分36は、コンケーブ金型部分32と33の間に置かれる。アラインメントピン28は、アラインメントボア29とかみ合って突出部35及び37がコンケーブ金型部分と同心又は同軸に整列することを確実にする。カップを形成するとき、材料31は、カップを形成するのに必要とするよりも多い材料を含むことが好ましい。例えば、必要とする20％以上の材料を用いることが好ましい。
図5は、カップ30を成形した後の2つのコンケーブ金型部分32と33を示す図である。それぞれの半球状カップ30は、半球状キャビティ44を有する。キャビティ44の周りに配置されたカップ30は、この実施態様においてはかなり非平面である、かみ合い面46a及び46bを有する。図4〜6について説明する。成形中、カップの非平面の面46a及び46bは、それぞれのカップと同心のパターンをそれぞれもつように成形される。面46aは、金型部分36のグルーブ39のためにつまみ47aを含んでいる。面46bは、金型部分36のグルーブ38のためにつまみ47bを含んでいる。かみ合い面46aと46bは、相互にかみ合うように配置されるのでつまみ47aがグルーブ47bと契合する。
【００１７】
図5に示されるように、センター13は、カップ30内に置かれ、2つのカップが結合される。カップ30は、この工程でそれぞれの半球状の金型32と33内で維持されることが好ましい。カップを高温高圧で共に圧縮し、各カップの過剰材料が流れ、共に混ざり、架橋する。この工程での温度はカップ材料の硬化活性化温度より上がるので、材料が架橋する。図4に示される実施態様においては、カップの結合は、突出金型部分36を取り除き、第2サイクルによって圧縮成形を行い、加熱し、カップ30を共に圧縮することにより達成することができる。
図5について、センター13をカップ30に結合するように接着剤42が適用され得る。接着剤42は、カップキャビティ内に置かれ、カップ30を相互に結合する際にセンター13上に一様に広がる。
ポリブタジエンカップ30と用いられる好ましい接着剤は、低粘度液体樹脂をブレンドすることにより形成され、かつ硬化状態で可撓性であるように処方されたエポキシである。適切なエポキシは、約83重量部のAB-82硬化剤と100重量部のエポキシ樹脂#1028の約1:1容量比を混合することにより形成され、いずれもRBCインダストリーズ社から販売されている。液体状態では、エポキシは、計量、混合、及び器具に配分するのに理想的である。このエポキシは、好ましくは25℃(77°F)で18〜24時間、35℃(95°F)で6時間、48℃(120°F)で3時間、又は65℃(150°F)で1時間に硬化する。硬化した接着剤の物理的性質は、エラストマーウレタンと似ている。アイゾット衝撃強さが7.5 J/2.54cmノッチ(5.5 ft.lbs/in.ノッチ)、25℃における引張強さが15 MPa(2,200 psi)、25℃における圧縮強さが414 MPa(6,000 psi)、ショアD硬さが45である。好ましくは、硬化した接着剤のショアD硬さは、エラストマーカップ材料の硬さがショアD20以内である。
【００１８】
図7及び図8は、図6のカップ30と同様のかみ合い面を有する、それぞれカップ48と54の他の実施態様を示す図である。つまみとグルーブがかみ合う面をもつ代わりに、カップ48は、非平面のかみ合い面50と52をもち、カップ54は、ほぼ平坦なかみ合い面56と58をもっている。面50と52はそれぞれ、各カップ48のキャビティ44の周りに、好ましくは対称である、リッジの円形パターンを有する。図示されたパターンは、カップ48と同心である。非平面の面50と52は、相互にかみ合うように配置される。カップを共に結合するために接着剤が用いられる場合、たいてい非平面のかみ合い面が用いられる。
図1〜図2及び図9〜図10について説明する。カップ30が結合されるとすぐに、カバー11は、コア12の回りに形成される。図9は、ディンプル形成金型68内のコア12の周りにカバー11の2つの半分70を圧縮成形する工程を示す図である。図10は、ディンプル形成金型60内のコア12に位置しかつカバー11が固化又は完全に冷却する前に引っ込める引込可能ピン62をもったディンプル形成金型60内でコア12の周りのカバー材料を射出成形する工程を示す図である。
【００１９】
ここで図11について説明する。センターを形成する最適成形法は、下型プレート101、上型プレート102及びセンター型プレート103を含む金型アセンブリ100を用いるものである。下型プレート及び上型プレート101及び102は、上述したゴルフボールコアのサイズである球を形成する複数のかみ合いキャビティ104及び105を含んでいる。センター型プレート103は、上下型プレートのキャビティ104及び105と対応するセンター型プレートの対向面に複数の突出部106を含んでいる。突出部106は、上述のボールセンターの半分とほぼ同じサイズである半球状である。
まず、段階1に示されるように、ポリブタジエンのようなコア外部層材料107を、下型プレートと上型プレートのキャビティ104と105内に入れる。次に段階2Aについて説明する。突出部106がキャビティ105と整列又は同軸に位置するようにセンター型プレート103を移動して上型プレート102と一直線にする。しかしながら、センター型プレート103は、ポリブタジエン材料が定位置で材料を保持するのに十分圧縮される高さだけ上型プレート102上に位置する。次に、段階2B及び2Cに図示されるように、突出部106とキャビティ104及び105がすべて一直線であるようにセンター型プレート103と上型プレート102を移動して下型プレート101と一直線にする。また、センター板は、下型プレートキャビティ104内の材料がわずかだけ圧縮されるように下型プレート101から隔置される。このように、重ねられたアセンブリが形成される。
【００２０】
金型アセンブリ100が適所にあるとすぐに、重ねられたアセンブリを、段階3に示されるように、プレスに入れ、加熱し、圧縮する。好ましくは、ポリブタジエン材料を著しく柔軟にするが、硬化活性化温度より低い第1温度まで重ねられたアセンブリ100を加熱する。好ましくは、温度は約65℃(150°F)より高いが、硬化活性化温度未満である。最適温度は、約87℃〜104℃(約190°F〜220°F)である。重ねられたアセンブリ100は、段階4に示されるように、ポリブタジエン材料から半球を形成するのに十分な圧力まで圧縮される。好ましくは、金型アセンブリは、約1.58 MPaの水圧を用いて圧縮する。例えば、210のキャビティをもつ金型に6.3×105 N(142,000ポンド)を生じるプレスの71.12 cm(28インチ)径ラムを用いたキャビティ当たりの圧力は、約3.0×103 N(約675ポンド)である。しかしながら、当業者は圧力を変動させ得る。次に、温度が約15℃〜37℃(約60°F〜100°F)である冷却水で金型を冷却する。冷却水の温度は、好ましくは約26℃(80°F)である。
【００２１】
外部層材料、例えば、ポリブタジエンが半球に予備形成された後、金型アセンブリをプレスから取り出し、下型プレート101、上型プレート102及びセンター型プレート103を、段階4に示されるように、整列から移動させる。次に、段階5においては、ボールセンター13を、上型プレート102内に位置する半球状カップ30内に入れる。外部層半球状カップ30がボールセンター13の周りに球を形成するように下型プレート101を移動させて上型プレート102と一直線にする。次に、上下型プレート101と102をプレスに入れ、加熱し、圧縮する。このとき、上下型プレートをカップの硬化活性化温度より高い温度に加熱する。好ましくは、型プレートを約143℃(約290°F)より高い温度に加熱する。好ましくは、型プレートを約13.8 MPa(2000 psi)の水圧を用いて圧縮する。例えば、210のキャビティをもつ金型に5.4×106 N(1,231,000ポンド)を生じるプレスの71.12 cm(28インチ)径ラムを用いたキャビティ当たりの圧力は、約2.6×104 N(約6000ポンド)である。しかしながら、当業者は、圧力を変動させ得る。
【００２２】
ここで、図12〜図14について説明する。上型プレート102と下型プレート101は、複数の半球状キャビティ105及び104から構成される。キャビティ104及び105は、型プレート101及び102に直接形成され、Brownに発行された米国特許第4,508,309号(以後『ブラウン特許』と呼ぶ)に示される引込可能金型キャビティからも構成される。キャビティ104及び105は、完成コア半径とほぼ同じ半径で形成される。好ましくは、これは、上述のように約38.1 mm〜1.65 mm(約1.50インチ〜1.65インチ)の範囲である。キャビティのそれぞれを囲んでいるのは、過剰の外部層材料用の外周グルーブ107である。
センター型プレート103は、上述のように突出部又はボタン106を含んでいる。好ましくは、突出部106は引込可能であるので、異なるサイズのキャビティが外部層カップ内に形成されて異なるサイズのセンターを収容する。更に、突出部がセンター型プレート103に交換可能に接続される場合には、突出部を容易に洗浄し、摩耗後には交換し得る。
型プレートは金型プレスに又は金型プレスから移動可能であるので、型プレートはブラウン特許に記載されているようなフローチャネルをもっていない。しかしながら、型プレートは、熱質量及び熱応答時間を減少させるために薄くすることが好ましい。即ち、型プレートの厚さは、キャビティ半径の約1.5倍未満である。
【００２３】
上型プレート102を下型プレート101及びセンター型プレート103と一直線に配置するために、上型プレート102は、少なくとも2つのピン108及びピンを受容する少なくとも2つのアパーチャ109を含んでいる(図12及び図12Ａに最もよく示されている)。最適実施態様においては、4箇所で上型プレート102上に矩形を形成する。ピン108は、2箇所で対角線的に相互に横切って位置し、アパーチャ109は、もう一方の2箇所で対角線的に相互に横切る。更に好ましくは、ピンとアパーチャの場所は、上型プレート102の外縁近傍に位置する。
図13及び図13Aについて説明する。下型プレート101は、上型プレートと同様の位置にある2つのピン110と2つのアパーチャ111を含んでいる。従って、上型プレート102が下型プレート101上にさかさになる場合、ピン110は、アパーチャ109へ挿入し、ピン108はアパーチャ111へ挿入して相互に型プレートを配置する。センター型プレート103は、4つのアパーチャ112を含み、上下型プレートの間に位置する場合、ピン108と110はアパーチャ112へ挿入して相互に型プレートのすべてを適切に配置する。
【００２４】
図12及び図12Aについて説明する。上型プレート102は型プレートの面から横に伸長するリンキングアーム113及び115を含んでいる。アーム113は、横の第1部分117と縦の第2部分118を含んでいる。縦の部分118は、縦の第1スロット119を画成する。スロット119の長さは、センター型プレート103が下型プレート101と上型プレート102の間に位置する場合、下型プレート101に十分に達する長さである。縦の部分118は、更に、縦の第2スロット126を画成する。アーム115は、横の第1部分120と縦の部分121から構成される。縦の部分は、縦のスロット122を画成する。
図13及び図13Aについて説明する。下型プレート101は、型プレートの面から横に伸長するリンキングアーム114を含んでいる。図14及び図14Aについて説明する。センター型プレート103は、板の対向面から横に伸長するリンキングアーム116及び125を含んでいる。アーム114、116、及び125は、上型プレート102内のスロットに付随するアパーチャを画成する。図12A、13A、及び14Aについて説明する。上型プレートアーム113は、下型プレートアーム114とセンター型プレートアーム125の結合する。上型プレートアーム115は、センター型プレートアーム116に結合する。アームは、スロット119、アパーチャ、及びピン120aを用いて結合する。当業者が理解するように、スロット119は、型プレート間の結合を与え、成形中に圧縮する場合に相互に型プレートの縦の運動を可能にする。上型プレート102上にセンター型プレート103を重ねる場合、アーム部材125のアパーチャはアーム114の縦の第2スロット126と整列し、下型プレート101上に重ねられる前に共に板を固定するためにピン120bが挿入され得る。
【００２５】
図12に示されるように、上型プレート102上に複数のスプリング部材122が位置している。図13に示されるように、下型プレート101上に複数のスプリング部材122が位置している。スプリング部材123は、上型プレート102とセンター型プレート103間に位置している。スプリング部材122は、センター型プレート103と下型プレート101間に位置している。従って、スプリング部材122、123は、成形サイクル中に圧縮される前に相互に圧縮しないように型プレートを保ち、閉じる前に板が平行であることを確実にする。スプリング部材は、型プレートの重量を保つのに十分なサイズであるが、成形プロセスの成形圧縮中にはほとんど抵抗しないサイズである。
図12、13及び14について説明する。型プレート101、102及び103には、自動プロセスに使用し得る成形プレス又は他の部材から手動挿入又は回収を容易にするハンドル124を含み得る。
本明細書に開示した本発明の説明的実施態様が上記目的を満たすことは明らかであるが、多くの変更及び他の実施態様が当業者によって講じられることができることは理解される。例えば、漸次大きくなる直径の一連のカップが開示された方法によって形成及び結合され得る。本方法は、また、追加の中間層又はカバー層を形成するために使用し得る。従って、前述の特許請求の範囲は、本発明の真意と範囲内にあるその変更及び実施態様をすべて包含するものであることが理解される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の液体充填ボールの断面図である。
【図２】  本発明の完全なソリッドボールの断面図である。
【図３】  単一カップを予備形成する金型の部分断面図である。
【図４】  本発明の外部層カップを予備形成する金型の部分断面図である。
【図５】  コア外部層の金型と結合しているカップの断面図である。
【図６】  図5のカップの断面図である。
【図７】  図6に示されたかみ合い面の他の実施態様によるカップの断面図である。
【図８】  図6に示されたかみ合い面の他の実施態様によるカップの断面図である。
【図９】  ゴルフボールコアの周りにカバーを形成する圧縮金型を示す図である。
【図１０】  コアの周りにカバーを形成する射出成形金型を示す図である。
【図１１】  本発明の二層コアを形成する方法のフローチャートである。
【図１２】  本発明の下型プレートの平面図である。
【図１２Ａ】  図12の下型プレートの側面図である。
【図１３】  本発明の上型プレートの平面図である。
【図１３Ａ】  図13の上型プレートの側面図である。
【図１４】  本発明のセンター型プレートの平面図である。
【図１４Ａ】  図14のセンター型プレートの側面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１２Ａ】
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【図１３】
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【図１３Ａ】
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【図１４】
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【図１４Ａ】
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