JP2003169871A - ゴルフシャフト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ゴルフシャフトのやわらかさ、特にゴルフシ
ャフトの先端部の軟らかさを損なうことなく、インパク
ト手前のトウダウン量を減らす。 【解決手段】 ゴルフシャフトの全長が１１４３ｍｍと
した時、そのゴルフシャフトの先端から、該ゴルフシャ
フト全長の１５％〜４０％の範囲である１７０ｍｍの位
置から４５０ｍｍの位置までの間に、そのゴルフシャフ
トの曲げ剛性の最小値２．０×１０Ｎ・ｍ^２が存在す
る。同時に、前記ゴルフシャフトの先端から該ゴルフシ
ャフト全長の１０％の範囲には、曲げ剛性の値が、前記
最小値の１．２倍以上２．５倍以下の値２．４×１０Ｎ
・ｍ^２〜５．０×１０Ｎ・ｍ^２に設定された任意の点が
存在している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ゴルフシャフトの
ヘッドを装着する側である先端部の軟らかさを損なうこ
となく、かつ、スイング時のトウダウンによるたわみ量
を減らすことで、打点のばらつきを小さくした曲げ剛性
分布を有するゴルフシャフトに関する。

【０００２】

【従来の技術】ゴルファーがゴルフクラブをスイングす
る時の動作を、「アドレス」からバックスイングに入り
「トップ・オブ・スイング」、そしてダウンスイングに
入り「コック開放」、「インパクト」、その後、フォロ
ースルーに入り「フィニッシュ」までの一連の過程とみ
なした時に、「トップ・オブ・スイング」から「インパ
クト」までのダウンスイングの間が、最もゴルフシャフ
トが変形し、変化しやすく、それ故に、ボールの打点位
置や弾道に影響を与える。「トップ・オブ・スイング」
からダウンスイング中の「コック開放」迄は、主に、ヘ
ッドから作用される慣性力により、ゴルフシャフトのグ
リップ部を中心とした曲げモーメントがゴルフシャフト
全長に作用する。

【０００３】しかしながら、「コック開放」から「イン
パクト」までは、ヘッド重心がシャフト軸線上から少し
離れて存在する点、及び、ヘッドのフェース面がスイン
グ中にスイングプレーンに対して様々な方向に変化をし
ていくという点、更に、ヘッドにかかる遠心力が作用す
るなどの理由により、ゴルフシャフトは複雑に変形す
る。特に前記先端部でこの傾向が多く見られる。

【０００４】具体的には、「コック開放」〜「インパク
ト」において、ヘッドのフェース面が概ねヘッドの進行
方向に対してスクウェア（垂直面）になるが、そのヘッ
ドの進行方向に対するゴルフシャフトのしなりという変
形であり、このしなりの有無がヘッドスピードの増加、
即ち、飛距離アップにつながる要因の1つである。ま
た、「コック開放」〜「インパクト」においては、前記
したようにヘッドのフェース面が概ねスクウェアになる
が、そのヘッドの進行方向に対して垂直な方向の、即
ち、ヘッドのヒール側へのゴルフシャフトのしなりとい
う変形が生じる。このヘッドのヒール側にしなる現象
を、一般に、「トウダウン」（又は英語で、ドループ；
ＤＲＯＯＰ）といい、その移動量をトウダウンによるた
わみ量と呼んでいる。

【０００５】ヘッドの進行方向に対するしなりを大きく
すること、特に、ゴルフシャフトの先端部の曲げ剛性を
小さくすることでしなりを大きくして、打球の飛び出し
角度をあげることで、飛距離アップを狙う事は公知であ
り、例えば、特開平１１−７６４７９号公報に開示され
たものなどが公知である。しかしながら、ヘッドの進行
方向に対するしなりを大きくすることの効果をあまりに
狙う設計とすると、逆に、トウダウンによるたわみ量が
大きくなり、結果として、ゴルファーのスイング毎のば
らつきを助長してしまい、ボールの打点位置や弾道のば
らつきを大きくしてしまう。この問題を解決するには、
ゴルフシャフトの先端部の曲げ剛性を上げることは容易
に考えられるが、あまりにその曲げ剛性を上げると逆に
ヘッドの進行方向に対するしなりの効果を小さくしてし
まう。

【０００６】一方、ゴルフシャフトの強度の問題から、
該ゴルフシャフトの先端部の曲げ剛性を上げることは、
既に公知である。即ち、ボールをヘッドのオフセンター
で打撃した場合に、ゴルフシャフトの先端を挿入・固着
したそのヘッドのホーゼル部端部付近のゴルフシャフト
が応力集中等で折損することがあり、その問題を防止す
る為にゴルフシャフトの先端部はよく補強される。そう
することで、必然的にゴルフシャフトの先端部の曲げ剛
性も全体的に上がる。

【０００７】前記したゴルフシャフトの先端部の曲げ剛
性の配分を考慮したものとしては、特開平１１−２０６
９３２号公報が開示されている。この発明は、従来の女
性用ゴルフクラブのシャフトに対して、シャフト先端部
分が一定の低い剛性に抑えられていたため、ボールを打
撃した際に剛性の低いシャフトの先端部でのブレが大き
く、ボールをヘッドの芯で捕らえなかった場合には、打
球が安定しないという問題点を、『シャフト先端よりシ
ャフト全長の２０％未満の範囲のシャフトを先端部分と
し、シャフト先端よりシャフト全長の２５〜３０％乃至
２０〜３５％の範囲のシャフトを前方部分とし、該前方
部分のシャフト末端側部からシャフト末端までの範囲の
シャフトを後方部分とし、前記先端部分の曲げ剛性を前
記前方部分の曲げ剛性より５〜１５％増加して前記前方
部分の曲げ剛性がシャフトの長手方向で最小に設定され
る』ゴルフシャフトにすることで、問題を解決するとい
うものである。

【０００８】ゴルファーがゴルフクラブをスイングする
際のゴルフシャフトには、ゴルフシャフト全長にわた
り、曲げモーメントがかかり、それにより、複雑にしな
る。図２は、ゴルフクラブのシャフトに略等間隔に４箇
所、ヘッドのフェース面に垂直な方向に歪みゲージを貼
付し、ある上級ゴルファーにスイングしてもらった時
の、ゴルフシャフトにかかる曲げモーメントの時間推移
である。歪みゲージを貼付した位置は、ヘッドより、８
３ｍｍ，３２８ｍｍ，５７８ｍｍ，８２８ｍｍの位置で
ある。

【０００９】図２において、０．００ｓが「インパク
ト」に相当し、約−０．２０ｓにピークが見られるが、
これが「トップ・オブ・スイング」に相当する。また、
約−０．１５ｓ〜−０．１０ｓ間にもピークが見られ、
これがダウンスイング中の「コック開放」時に相当す
る。一方、「インパクト」手前に負側のピークが見られ
るが、これらが、「トウダウン」という現象を引き起こ
している曲げモーメントである。これらの波形は、ゴル
ファーにより大小や時間のずれは大きく存在するが、必
ず見られる値であることは、数々の実験データにより証
明されており、ここには代表的な一例を示した。

【００１０】図３は、図２に示した、時刻−０．３５
ｓ，−０．３０ｓ，−０．２５ｓ，−０．２０ｓ，−
０．１５ｓの曲げモーメントの分布を、横軸にゴルフシ
ャフト長手方向の位置，縦軸に曲げモーメントとして示
した。また、原点を通る数本の補助線群Ａも示す。この
補助線群Ａは、グリップ部を固定してヘッドに１．６ｋ
ｇ〜１．８ｋｇの負荷（概ね、一般的なゴルファーがス
イングした時の、「トップ・オブ・スイング」や「コッ
ク開放」時に、ヘッドにかかる慣性力）をかけた際のゴ
ルフシャフト全体の曲げモーメント分布図を表してお
り、この補助線群Ａとゴルファーがスイングした時の測
定値とを対比すると、「トップ・オブ・スイング」から
「コック開放」時にかけては、略補助線群Ａ通りの曲げ
モーメントがはたらくことが分かる。

【００１１】本発明者らは、これらのことから、ゴルフ
シャフトの曲げ剛性分布ＥＩ（ｘ）を前記曲げモーメン
ト分布に近似させた曲げ剛性分布ＥＩ（ｘ）を有するゴ
ルフシャフトを発明した（特願２０００−３６６５９
４）。具体的には、ゴルフシャフトをその先端からの距
離に正比例の関係になる曲げ剛性分布にすることによ
り、ダウンスイング中のゴルフシャフトのしなり形状を
近似円弧状にすることができ、前記円弧状のしなりは、
部分的にしなり具合が変化する「調子」が無い。よっ
て、くせの無く、しなやかなゴルフシャフトの感触を得
ることができるというものである。

【００１２】

【特許文献１】特開平１１−７６４７９号公報

【００１３】

【特許文献２】特開平１１−２０６９３２号公報

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】図４に、図２の「イン
パクト」手前（−０．０４７ｓ〜０．００ｓ）におけ
る、トウダウン現象の部分（図中のマイナス側）の曲げ
モーメント分布の時間推移を横軸にゴルフシャフトの長
さ方向位置を表して示した。また、原点を通る数本の補
助線群Ａとゴルフシャフトの略中央を通る補助線郡Ｂの
グラフを示す。この図から、トウダウンの支配的な曲げ
モーメントはゴルフシャフトの先端側を中心とする曲げ
モーメントとグリップ側を中心とする曲げモーメントの
複合の負荷がかかっている事がわかる。（図中：○印）
後者のグリップ側の曲げモーメント分布は、この補助線
群Ａとゴルファーがスイングした時の測定値とを対比す
ると、略補助線群Ａ通りの曲げモーメントがはたらくこ
とが分かる。また、後者のグリップ側の曲げモーメント
によるゴルフシャフトのたわみを効果的に抑制できるゴ
ルフシャフトの曲げ剛性分布は、曲げモーメント分布に
相似となるゴルフシャフトが「インパクト」手前におい
ても、部分的にしなり具合が変化する「調子」が無く、
しなやかなゴルフシャフトの感触を得ることができる。
具体的には、先にも述べたように、本発明者らが提案し
ている、ゴルフシャフトの先端からの距離に正比例の関
係となる曲げ剛性分布にすることが、効果的である。一
方、ゴルフクラブの略中央を通る補助線群Ｂとゴルファ
ーがスイングした時の測定値で前者のゴルフシャフトの
先端側を中心とする曲げモーメントとを対比すると、略
補助線群Ｂ通りの曲げモーメント分布を観察することが
できるが、前者のヘッド側の曲げモーメントによるゴル
フシャフトのたわみを効果的に抑制する方法は、未だ解
明されていない。

【００１５】即ち、ゴルフシャフトの先端部において、
部分的に硬い部分と軟かい部分が存在するため、トウダ
ウンによるたわみ量が大きかったり、ヘッドスピードが
遅くなったりするというデメリットが生じ、ゴルファー
のスイング毎のばらつきによるしなり方のずれにより打
点がばらつき、弾道に影響を与えることになる。従っ
て、トウダウンによるたわみ量を効率良く小さくし、且
つ、ヘッドの走りを抑制せず、且つ、万人に好まれるゴ
ルフシャフトは、実現されていなかった。

【００１６】また、特開平１１−２０６９３２において
は、その実施例において、ゴルフシャフトの先端部分の
曲げ剛性１．８５×１０Ｎ・ｍ²に対して、ゴルフシャ
フトの前方部分の曲げ剛性１．７２×１０Ｎ・ｍ²であ
り、約１．０７６倍となっているが、多少のトウダウン
の抑制には貢献しているものの、効果は小さいという問
題点がある。

【００１７】そこで、ゴルフシャフトのやわらかさ、特
にゴルフシャフトの先端部の軟らかさを損なうことな
く、インパクト手前のトウダウン量を減らすことで、打
点のばらつきを小さくし、且つ、万人に好まれるゴルフ
シャフトの曲げ剛性分布ＥＩ（ｘ）を有するゴルフシャ
フトを提案する。

【００１８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の請求項１に記載の発明は、ヘッドが装着さ
れる側の端である先端とグリップが装着される側の端で
あるグリップ端とを備えた繊維強化樹脂製のゴルフシャ
フトにおいて、前記先端からグリップ端に向かってゴル
フシャフト全長の１５％〜４０％の範囲に、そのゴルフ
シャフトの曲げ剛性の最小値が存在し、且つ、前記先端
からグリップ端に向かってゴルフシャフト全長の１０％
の範囲の任意の点における曲げ剛性の値が、前記最小値
の１．２倍以上２．５倍以下の値に設定したことを特徴
とするゴルフシャフトである。

【００１９】請求項２の発明は、ヘッドが装着される側
の端である先端とグリップが装着される側の端であるグ
リップ端とを備えた繊維強化樹脂製のゴルフシャフトに
おいて、先端よりグリップ端に向かって該ゴルフシャフ
ト全長の１５％〜４０％の範囲に、そのゴルフシャフト
の曲げ剛性の最小値が存在し、且つ、前記最小値が存在
する位置から前記先端に向かうに従い、曲げ剛性が漸増
し、前記先端からゴルフシャフト全長の１０％の範囲の
曲げ剛性の最大値が、前記最小値の１．２倍以上２．５
倍以下の値に設定したことを特徴とするゴルフシャフト
である。

【００２０】請求項３の発明は、請求項１又は２記載の
ゴルフシャフトにおいて、前記最小値が存在する位置を
ａとしとき、前記位置ａからグリップ端に向かって、シ
ャフト全長の６０％の位置までの曲げ剛性分布が、概ね
正比例であるゴルフシャフトである。

【００２１】請求項４の発明は、請求項１又は２記載の
ゴルフシャフトにおいて、前記最小値が存在する位置を
ａとしたとき、前記位置ａから、前記グリップ端より前
記先端側に２００ｍｍの位置までの曲げ剛性分布が、概
ね正比例であるゴルフシャフトである。

【００２２】請求項５の発明は、請求項1〜４記載のゴ
ルフシャフトは、シートワインディング製法により形成
されたことを特徴とするゴルフシャフトである。

【００２３】請求項６の発明は、請求項1〜４記載のゴ
ルフシャフトは、フィラメントワィンディング製法によ
り形成されたことを特徴とするゴルフシャフトである。

【００２４】請求項７の発明は、請求項1〜４記載のゴ
ルフシャフトは、ブレーディング製法により形成された
ことを特徴とするゴルフシャフトである。

【００２５】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を基に説明する。図１は、本発明の実施例であるゴルフ
シャフト２の曲げ剛性分布ＥＩ（ｘ）を示すグラフで、
後述する図５に示すようにこのゴルフシャフトの先端２
ａにはヘッド３が装着され、グリップ端２ｂ側にはグリ
ップ４が装着されてゴルフクラブ１とされるものであ
る。この図１においては、先端２ａ；ｘ＝０を基点とす
る補助線群Ａ及びクラブ長さの略中央部を基点とする補
助線群Ｂも各々３本ずつ表示している。補助線郡Ｂの基
点となるクラブ長さの略中央部は、図４における８３ｍ
ｍ、３２８ｍｍのトウダウン方向の曲げモーメントの分
布の１次式のｘ軸（ｙ＝０）との交点である。この交点
は、ゴルファーのスイングにより多少異なるが、概ね、
ゴルフシャフトの略中央部に存在することが、複数のデ
ータより既知である。従って、補助線群Ｂはゴルフシャ
フトの略中央部を基点とした傾き、切片の異なる1次式
で表した。

【００２６】図１に示す実施例のゴルフシャフト２は全
長が１１４３ｍｍである。そして前記先端２ａからグリ
ップ端２ｂ側へ向かって、該ゴルフシャフト全長の１５
％〜４０％の範囲である１７０ｍｍの位置から４５０ｍ
ｍの位置までの間に、そのゴルフシャフト２の曲げ剛性
の最小値２．０×１０Ｎ・ｍ^２が存在する。同時に、前
記先端２ａから該ゴルフシャフト全長の１０％の範囲に
は、曲げ剛性の値が、前記最小値の１．２倍以上２．５
倍以下の値２．４×１０Ｎ・ｍ^２〜５．０×１０Ｎ・ｍ
^２に設定された任意の点が存在している。このような構
成とすることにより、先端２ａから前記最小値を含む部
分である先端部での「コック開放」から「インパクト」
の間に発生するトウダウンによるたわみ量を抑制するこ
とが出来る。

【００２７】図４に示された、トウダウン現象の部分
（図中のマイナス側）の曲げモーメント分布のグラフに
は補助線群Ａと、群Ｂが示されている。トウダウンの支
配的な曲げモーメントはゴルフシャフトの先端２ａ側を
中心とする曲げモーメントとグリップ４側を中心とする
曲げモーメントの複合の負荷がかかっており、グリップ
側を中心とする曲げモーメントは補助線群Ａで表される
ことは前にも述べた。この図では、「コック開放」から
「インパクト」直前までのヘッドの慣性力による曲げモ
ーメントを表している。

【００２８】ゴルフシャフトの先端２ａ側を中心とする
曲げモーメントは、図５に示すゴルフクラブ１をスイン
グした時にヘッド３にかかる遠心力によるものが支配的
である。具体的に説明すると、図６に示すように、どん
なゴルファーでも、「インパクト」手前において、グリ
ップ４部分とヘッド重心Ｇは、多少のずれはあるもの
の、概ねスイングプレーンＰ上に存在している。そし
て、「インパクト」時においては、ヘッドスピードがス
イング中で最大となり、ヘッド３には遠心力Ｆが作用す
る。（図６の矢印のベクトル方向）その時のゴルフシャ
フト２のトウダウン方向の撓み具合を考えてみると、グ
リップ４側からゴルフシャフト２の中央Ｃにかけては、
多少のしなりはあるが、概ねスイングプレーンＰ上に存
在しているため、遠心力による曲げモーメントは殆どゼ
ロに近い。しかしながら、概ねゴルフシャフトの中央Ｃ
から先端２ａ側にかけては、ゴルフシャフト２のたわみ
で徐々にスイングプレーンＰからのずれｙも大きくな
る。これは、ヘッド重心Ｇがゴルフシャフト２の中心軸
Ｐ１からオフセットしているのと、遠心力Ｆが作用する
ためである。それゆえに、ゴルフシャフト２にかかるゴ
ルフシャフト２の前記中央部Ｃから先端２ａにかけての
曲げモーメント分布は、「Ｆ×ｙ」（座屈時の曲げモー
メント＝遠心力Ｆ×スイングプレーンからのゴルフシャ
フトの各位置のずれ（＝ゴルフシャフトの撓み）ｙ）で
表され、概ねゴルフシャフトの中央Ｃから先端２ａ側に
かけて、曲げモーメントが概ね線形的に大きくなる。前
述した補助線群Ｂは、インパクト手前のヘッドにかかる
遠心力Ｆによる、ゴルフシャフト２の前記中央部Ｃから
先端２ａにかけての曲げモーメント分布；「Ｆ×ｙ」に
概ね相当するの曲げモーメント分布図を表している。

【００２９】ここで、遠心力Ｆに関して、説明する。ヘ
ッド質量をｍ（＝約０．２ｋｇ），回転半径、即ち、ク
ラブ長さをＬ（＝約１．０ｍ）として、ヘッドスピード
Ｖのとき、ヘッドにかかる遠心力Ｆは、以下のようにな
る。Ｖ＝３０ｍ／ｓのときは、次式のとおりである。

【００３０】

【数１】Ｆ₃₀＝ｍ×Ｖ^２／Ｌ＝０．２ｋｇ×（３０ｍ／
ｓ）^２／１．０ｍ＝１８０Ｎ（＝１８．４ｋｇｆ） Ｖ＝４０ｍ／ｓのときは、次式のとおりである。

【００３１】

【数２】Ｆ₄₀＝０．２ｋｇ×（４０ｍ／ｓ）^２／１．０
ｍ＝３２０Ｎ（＝３２．７ｋｇｆ） Ｖ＝５０ｍ／ｓのときは、次式のとおりである。

【００３２】

【数３】Ｆ₅₀＝０．２ｋｇ×（５０ｍ／ｓ）^２／１．０
ｍ＝５００Ｎ（＝５１．０ｋｇｆ）

【００３３】一般的に、ゴルフシャフトの中心軸からヘ
ッドの重心位置までの距離（オフセット）は、３０〜５
０ｍｍである。ここで、スイングプレーンＰ上にヘッド
重心Ｇの位置が仮に存在すると仮定すると、ゴルフシャ
フトの先端の撓みは、３０〜５０ｍｍである。仮に、そ
のたわみが３０ｍｍとすると、ヘッドスピードＶが３０
ｍ／ｓのとき、ゴルフシャフトの先端部にかかる曲げモ
ーメントＭは、１８．４ｋｇｆ×３０ｍｍ＝５５２ｋｇ
ｆ・ｍｍ（５．４Ｎ・ｍ）である。また、ヘッドスピー
ドＶが４０ｍ／ｓのとき、ゴルフシャフトの先端部にか
かる曲げモーメントＭは、３２．７ｋｇｆ×３０ｍｍ＝
９８１ｋｇｆ・ｍｍ（９．６Ｎ・ｍ）である。更に、ヘ
ッドスピードＶが５０ｍ／ｓのとき、ゴルフシャフトの
先端部にかかる曲げモーメントＭは、５１．０ｋｇｆ×
３０ｍｍ＝１５３０ｋｇｆ・ｍｍ（１４．９Ｎ・ｍ）で
ある。 （因みに、図４に示すデータは、被験者のヘッドスピー
ドが４５ｍ／ｓのゴルファーであり、オーダー的にほぼ
合っていると思われる。）

【００３４】前述したように、ゴルフシャフトの曲げ剛
性分布ＥＩ（ｘ）を前記曲げモーメント分布に近似させ
たゴルフシャフトの曲げ剛性分布ＥＩ（ｘ）とすること
が、トウダウンを抑制すると共に、「トップ・オブ・ス
イング」や「コック開放」時においても、更に、「イン
パクト」手前においても、概ね部分的にしなり具合が変
化する「調子」が無いゴルフシャフトとすることがで
き、くせの無く、しなやかなゴルフシャフトの感触を得
ることができる。

【００３５】従って、先端部の曲げ剛性の分布は、前記
最小値の部分から先端２ａに行くに従い、曲げ剛性の値
が前記最小値の１．２倍以上２．５倍以下の範囲内で漸
増していることにより、「インパクト」手前に、ゴルフ
シャフトの先端２ａ側に負荷される曲げモーメントによ
って生じるトウダウンによるたわみ量を効果的に抑制で
きる。

【００３６】ゴルフシャフト全長の１５％〜４０％の範
囲に、該ゴルフシャフトの曲げ剛性の最小値が存在すべ
き理由に関しては、図４の各補助線群Ａ、Ｂの交点の範
囲が３００ｍｍ〜４００ｍｍ強の範囲に存在するが、ヘ
ッドスピードの様々なゴルファーへの対応とスイングの
個人差を考慮すると、ゴルフシャフトの先端部側の曲げ
モーメントは、３００ｋｇｆ・ｍｍ（２．９Ｎ・ｍ）弱
のゴルファーも存在する。その際の補助線を引くと、そ
の交点は、２００ｍｍ前後にも存在することになる。
（クラブ長さ＝４５”のとき。）以上を考慮すると、２
００ｍｍ弱から４００ｍｍ強の範囲に該ゴルフシャフト
の曲げ剛性の最小値が存在すべきであり、クラブ長さの
比率で表すと、１５％〜４０％の範囲となる。

【００３７】その位置がゴルフシャフト全長の１５％よ
り小さいと、曲げ剛性の最小値がゴルフシャフトの先端
部側に存在するため、逆にトウダウンによるたわみ量が
大きくなり、打点位置や弾道に影響を与える。逆に、そ
の位置がゴルフシャフト全長の４０％より大きいと、ゴ
ルフシャフトの先端部側の曲げ剛性が大きくなりすぎる
など、ゴルフシャフトとしての全体的な硬さのバランス
が悪くなる。

【００３８】ダウンスイングの過程、即ち、「トップ・
オブ・スイング」や「コック開放」，更に、「インパク
ト」手前のスイング中のゴルフシャフトにかかる曲げモ
ーメントの分布は前記したように図４に示すグラフの通
りであることが分かっており、このことから、前記曲げ
モーメントの分布とゴルフシャフトの曲げ剛性の分布に
関しては以下の関係が成り立つ。まず、真直はりのたわ
みの関係より、数式４が成り立つ。

【００３９】

【数４】ｄ^２ｙ／ｄｘ^２＝Ｍ（ｘ）／ＥＩ（ｘ） ｙ：たわみ，ｘ：位置，Ｍ（ｘ）：曲げモーメント，Ｅ
Ｉ（ｘ）：曲げ剛性

【００４０】一方、たわみが微小である時、そのたわみ
曲線の曲率１／ｒ（ｘ）は、以下の数式５のようにあら
わされる。

【００４１】

【数５】１／ｒ（ｘ）＝｜ｄ^２ｙ／ｄｘ^２｜／｛１＋
（ｄｙ／ｄｘ）^２｝^３／２≒｜ｄ^２ｙ／ｄｘ^２｜ たわみが微小であり、（ｄｙ／ｄｘ）^２≒０である為。

【００４２】故に、上記の真直はりのたわみの関係式と
たわみ曲線の曲率１／ｒ（ｘ）の二つの式より、

【００４３】

【数６】１／ｒ（ｘ）＝Ｍ（ｘ）／ＥＩ（ｘ）となる。

【００４４】得られた前記の式により、スイング中の曲
げモーメント分布Ｍ（ｘ）とシャフトの曲げ剛性分布Ｅ
Ｉ（ｘ）の比が、そのゴルフシャフトのたわみ形状の程
度；曲率＝１／ｒ（ｘ）を示す。即ち、ここで、スイン
グ中のある時刻ｔにおける曲げモーメント分布Ｍ（ｘ）
に、シャフト曲げ剛性分布ＥＩ（ｘ）が相似形であれ
ば、そのゴルフシャフトの撓みの程度；曲率＝１／ｒ
（ｘ）は一様である。

【００４５】本発明においては、各々の曲げモーメント
分布の時刻ｔは、「トップ・オブ・スイング」や「コッ
ク開放」時であり、又、「インパクト」手前である。

【００４６】本発明の要件を満たすゴルフシャフトを実
現するに当たり、図１の補助線に沿った曲げ剛性分布と
なるゴルフシャフトが、前記の１／ｒ（ｘ）＝Ｍ（ｘ）
／ＥＩ（ｘ）の式からも分かるように、最も効果的にト
ウダウンによるたわみ量を抑制でき、概ね部分的にしな
り具合が変化する「調子」が無いゴルフシャフトとな
る。

【００４７】さらに、ゴルフシャフト全長としてみた時
に、前記した先端部の曲げ剛性特性に加えて、ゴルフシ
ャフトの曲げ剛性分布において、前記最小値が存在する
位置をａとしたとき、その位置ａからグリップ端２ｂに
向かって、ゴルフシャフト全長の６０％の位置までの曲
げ剛性分布が、概ね正比例であることが、そのゴルフシ
ャフトのトウダウンによるたわみ量を効果的に抑制で
き、部分的にしなり具合が変化する「調子」が無く、故
に、くせの無く、しなやかなゴルフシャフトの感触を得
ることができる。より好ましくは、ゴルフシャフト全長
としてみた時に、前記した先端部の曲げ剛性特性に加え
て、ゴルフシャフトの曲げ剛性分布において、前記最小
値が存在する位置をａしたとき、その位置ａから、グリ
ップ端２ｂより先端２ａに向かって２００ｍｍの位置ま
での曲げ剛性分布が、概ね正比例であるゴルフシャフト
であることが、そのゴルフシャフトのトウダウンによる
たわみ量を効果的に抑制でき、部分的にしなり具合が変
化する「調子」が無く、故に、くせの無く、しなやかな
ゴルフシャフトの感触を得ることができる。

【００４８】また、概ね正比例であることとは、先端２
ａからの位置ａ（ｍｍ）よりグリップ端２ｂにかけての
曲げ剛性分布ＥＩ（Ｎ・ｍ^２）を、原点を通る１次式で
近似した場合、その１次式の傾き（Ｎｍ^２／ｍｍ）が±
０．００３の範囲内にあることを意味し、このような範
囲内にあれば、本発明の効果を達成できるからである。
±０．００３の範囲外になると、部分的にしなり具合が
変化する「調子」が存在し、故に、くせを有し、しなや
かなゴルフシャフトの感触を得ることができない。

【００４９】本発明の要件を満たすゴルフシャフトを実
現するには、強化繊維に合成樹脂を含浸させてなる繊維
強化樹脂プリプレグをその巻回する回数、繊維の特性お
よびその配設角度、厚さ、合成樹脂含浸量などを調整す
ることにより成形できる。また、フィラメントワィンデ
ィング製法やブレーディング製法によっても実現可能で
ある。

【００５０】本実施例のゴルフシャフトを成形するにあ
たっては、成形用のマンドレルの形状を工夫することに
より、より容易に形成できる。以下にその一例を示す。
例えば、ウッドシャフトの場合では、図７に示すマンド
レル５においてゴルフシャフト２の先端２ａから全長の
１５％〜４０％に相当する範囲５ａの長さで、好ましく
図１における補助線群Ａと群Ｂの交点付近のテーパーを
１０／１０００〜２０／１０００に設定した。この位置
が、ゴルフシャフト２の全長に対して、１５％より小さ
い時、その位置での曲げ剛性が小さくなりすぎて、ゴル
フシャフトがしなりすぎたり、ゴルフシャフトの強度が
不足したりする等の問題点を生じる。又、４０％より大
きい時、先端２ａ側が硬くなりすぎ、弾道等に影響す
る。

【００５１】前記テーパーは、１０／１０００より小さ
いと、中央部５ｂのテーパーと変わらず、本発明のゴル
フシャフトの曲げ剛性の実現はなく、２０／１０００よ
り大きいと、テーパーがきつすぎて、炭素繊維強化樹脂
のプリプレグがうまくマンドレルに配置できなかった
り、曲げ剛性値が最低値の２．５倍より大きくなったり
するため、不適切である。又、図８に示すように、その
部分が２０／１０００程度のテーパーと１０／１０００
程度のテーパーの2段テーパーであっても良い。

【００５２】また、グリップ４に相当する長さ２００〜
２６０mmの部分５ｃテーパーを、０／１０００〜５／１
０００程度の範囲設定し、握りやすさやゴルファーの好
みに応じて選定した。

【００５３】残りの部分である中央部に相当する範囲の
テーパーを７／１０００〜９／１０００に設定した。そ
のテーパーが７／１０００より小さかったり、９／１０
００より大きかったりすると、本発明のゴルフシャフト
の曲げ剛性分布において、概ね正比例にはならず、曲げ
剛性のバランスが全体的に悪くなり、スイングに影響
し、良くない。前記テーパーを有する部分は、ゴルフシ
ャフト全長の約６０％程度かそれ以上で、ゴルフシャフ
ト先端部を除く全ての長さに相当する部分でもよい。

【００５４】このように、マンドレルの先端側のテーパ
ーを１０／１０００〜２０／１０００に設定したこと、
すなわち中央部５ｂに対し先端５ａ側に急勾配なテーパ
ー部を設けることで、炭素繊維強化樹脂製ゴルフシャフ
トの場合、材料を多く使用できることにより、ゴルフシ
ャフトの先端側に行くに従い漸次且つ極端な肉厚の増加
が可能となり、ゴルフシャフトの先端よりシャフト全長
の１５〜４０％の範囲に、そのゴルフシャフトの曲げ剛
性の最小値が存在し、且つ、ゴルフシャフトの先端より
ゴルフシャフト全長の１０％の範囲の任意の点の曲げ剛
性の値が、その最小値の１．２倍以上２．５倍以下の値
に設定したことを特徴とするゴルフシャフトにすること
ができる。

【００５５】図９に、図７に示すマンドレルに、炭素繊
維強化樹脂製のプリプレグシートを積層して形成するシ
ートワィンディング製法により形成されたゴルフシャフ
トの積層パターンの一例を説明した図を示す。先端側補
強に使用する材料としては、引張り弾性率が２３０〜５
００ＧＰａのＰＡＮ系炭素繊維からなるプリプレグを用
いる。但し、外層側に積層する補強については、引張り
弾性率２３０ＧＰａ〜３００ＧＰａのＰＡＮ系炭素繊維
からなるプリプレグを用いる事が好ましい。２３０ＧＰ
a以下であると、図1に示すシャフト曲げ剛性分布ＥＩ
（ｘ）の先端部の曲線が実現できない。又、最内層の部
材に対し、５００ＧＰａより大きいと、曲げ剛性値が最
低値の２．５倍より大きくなったり、逆に強度不足とな
ったりするため、不適切である。更に、外層側に積層す
る部材を３００ＧＰａより大きくすると、強度不足にな
る。また、曲げ剛性値が最小となる位置付近において
は、応力集中が発生し易く、特に軽量すなわち薄肉シャ
フトにおいては折損に至る可能性も高くなる為、その様
なゴルフシャフトに適応する場合にはフープ層を積層さ
せる事が好ましい。

【００５６】本実施例は、最内層補強ａ及び補強ｂ、補
強ｃに、東レ（株）製２２５３Ｆ−１１（厚み０．０９
５２ｍｍ、樹脂含浸量３０ｗｔ％）を使用した。また、
バイアスプリプレグｄには、東レ（株）製６２５５Ｓ−
１１（厚み０．０８０４ｍｍ、樹脂含浸量２４ｗｔ％）
を使用し、フーププリプレグｅには、東レ（株）製３０
５１Ｓ−５（厚み０．０５７３ｍｍ、樹脂含浸量３７ｗ
ｔ％）、ストレートプリプレグｆ及びｇには東レ(株)製
２２５３Ｆ−１３（厚み０．１１５７ｍｍ、樹脂含浸量
３０ｗｔ％）を使用した。最内層の補強部材ａの長さ
は、ゴルフシャフトの先端部に相当するマンドレルの比
較的きついテーパー部の長さに相当する長さに設定し
た。

【００５７】以上のようにマンドレルを設計し、炭素繊
維強化樹脂製プリプレグを積層すると、ゴルフシャフト
の先端よりゴルフシャフト全長の１５％〜４０％の範囲
に、そのゴルフシャフトの曲げ剛性の最小値が存在し、
且つ、シャフト先端よりシャフト全長の１０％の範囲の
任意の点の曲げ剛性の値が、その最小値の１．２倍以上
２．５倍以下の値に設定したゴルフシャフトを形成する
ことができた。前記２．５倍より大きな値に設定したシ
ャフトにおいては、通常のスィング時の曲げモーメント
と異なった曲げモーメントがかかる場合、例えば、ダフ
リによる曲げモーメントがかかる場合には折損の可能性
があるため、不適切である。前記１．２倍より小さい値
に設定したシャフトにおいては、トウダウン量を増す方
向になり、特にヘッドの大型化に伴うオフセット量が増
加に対し、この傾向が顕著になる。その結果、打点のば
らつきを生むことになる。フィラメントワィンディング
製法によるシャフトや、トウプリプレグによる組み物製
法によるシャフトにおいても、このような構成のマンド
レルを用いて、その繊維の配設角度や厚みを調整するこ
とで、本発明の曲げ剛性分布を有するシャフトを形成す
ることが出来る。

【００５８】

【発明の効果】効果確認の為、試打を実施。同一のヘッ
ドで、本発明シャフトを装着したクラブと、従来シャフ
トを装着したクラブの比較による試打評価を実施した。
以下、本発明シャフト付きクラブの評価を以下に示す。 ・プロＫ：フレックスＳＲのシャフトに対して、シャフ
トのしなりを感じて、良い。フレックスＲのシャフトに
対して、非常に軟らかく感じるが、振るとそうでもな
い。捕まる弾道である。非常に楽である。誰でも打てる
クラブ。 ・プロＴ：打球が捕まる、粘る感じがする。シャフトの
しなり方が良い。 ・プロＨ：フックにしにくく、コントロール性が良い。 ・アマＹＭ：シャフトがしなり、球筋も良く、振りやす
い。球がなかなか落ちない感じで、飛ぶ。 ・アマＹＢ：打球が捕まり、良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のゴルフシャフトの曲げ剛性値を説明す
るグラフ。

【図２】スイング時にゴルフシャフトに負荷される曲げ
モーメントを時間毎に示したグラフ。

【図３】スイング時にゴルフシャフトに負荷される曲げ
モーメントをゴルフシャフト長さの位置に応じて示した
グラフ。

【図４】トウダウン現象の部分の曲げモーメント分布を
示すグラフ。

【図５】本発明のゴルフシャフトを装着したゴルフクラ
ブの説明図。

【図６】トウダウン現象を説明する図。

【図７】マンドレルを説明する図。

【図８】マンドレルを説明する図。

【図９】実施例のゴルフシャフトのシートワインディン
グ成形を説明する図。

【符号の説明】 １ ゴルフクラブ ２ ゴルフシャフト ２ａ 先端 ２ｂ グリップ端 ３ ヘッド ４ グリップ ５ マンドレル ５ａ 先端側 ５ｂ 中央部 ５ｃ グリップ ａ プリプレグ ｂ プリプレグ ｃ プリプレグ ｄ プリプレグ ｅ プリプレグ ｆ プリプレグ ｇ プリプレグ Ｇ ヘッド重心 Ｐ スイングプレーン Ｐ１ 中心軸 ｙ ずれ

フロントページの続き (72)発明者 久松 吾郎 岐阜県養老郡養老町高田307−５ ミズノ テクニクス株式会社内 Ｆターム(参考） 2C002 AA05 CS03 MM02 PP01 SS03

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ヘッドが装着される側の端である先端とグ
   リップが装着される側の端であるグリップ端とを備えた
   繊維強化樹脂製のゴルフシャフトにおいて、前記先端か
   らグリップ端に向かってゴルフシャフト全長の１５％〜
   ４０％の範囲に、そのゴルフシャフトの曲げ剛性の最小
   値が存在し、且つ、前記先端からグリップ端に向かって
   ゴルフシャフト全長の１０％の範囲の任意の点における
   曲げ剛性の値が、前記最小値の１．２倍以上２．５倍以
   下の値に設定したことを特徴とするゴルフシャフト。
2. 【請求項２】 ヘッドが装着される側の端である先端と
   グリップが装着される側の端であるグリップ端とを備え
   た繊維強化樹脂製のゴルフシャフトにおいて、先端より
   グリップ端に向かって該ゴルフシャフト全長の１５％〜
   ４０％の範囲に、そのゴルフシャフトの曲げ剛性の最小
   値が存在し、且つ、前記最小値が存在する位置から前記
   先端に向かうに従い、曲げ剛性が漸増し、前記先端から
   ゴルフシャフト全長の１０％の範囲の曲げ剛性の最大値
   が、前記最小値の１．２倍以上２．５倍以下の値に設定
   したことを特徴とするゴルフシャフト。
3. 【請求項３】 前記最小値が存在する位置をａとした
   時、前記位置ａからグリップ端に向かって、シャフト全
   長の６０％の位置までの曲げ剛性分布が、概ね正比例で
   ある請求項1又は２記載のゴルフシャフト。
4. 【請求項４】 前記最小値が存在する位置をａとしたと
   き、前記位置ａから、前記グリップ端より前記先端側に
   ２００ｍｍの位置までの曲げ剛性分布が、概ね正比例で
   ある請求項1又は２記載のゴルフシャフト。
5. 【請求項５】 前記ゴルフシャフトは、シートワインデ
   ィング製法により形成されたことを特徴とする請求項１
   〜４のいずれか一つに記載のゴルフシャフト。
6. 【請求項６】 前記ゴルフシャフトは、フィラメントワ
   ィンディング製法により形成されたことを特徴とする請
   求項１〜４のいずれか一つに記載のゴルフシャフト。
7. 【請求項７】 前記ゴルフシャフトは、ブレーディング
   製法により形成されたことを特徴とする請求項１〜４の
   いずれか一つに記載のゴルフシャフト。