JP2005176960A - ゴルフクラブシャフト - Google Patents
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Abstract
【課題】シャフトの圧壊や割れが発生することがなく、十分な耐久性、柔軟性を有し、使用に際してのフィーリングが極めて良好なゴルフクラブシャフトを提供する。
【解決手段】シャフトの軸線に対して繊維配向方向が傾斜したプリプレグシート20、22からなるバイアス層と、軸線に繊維配向方向が沿ったプリプレグシート24からなるストレート層と、シャフトの軸線に対して繊維配向方向が略直交し、シャフトのバット側から少なくとも70%の範囲に配設されるプリプレグシート26からなるフープ層と、シャフトのチップ側に配設されるプリプレグシート28、30からなる補強層とを順に形成し、シャフトの曲げ剛性の最大値が30〜70Nm2の範囲に設定されるゴルフクラブシャフトを製造する。
【選択図】図2
【解決手段】シャフトの軸線に対して繊維配向方向が傾斜したプリプレグシート20、22からなるバイアス層と、軸線に繊維配向方向が沿ったプリプレグシート24からなるストレート層と、シャフトの軸線に対して繊維配向方向が略直交し、シャフトのバット側から少なくとも70%の範囲に配設されるプリプレグシート26からなるフープ層と、シャフトのチップ側に配設されるプリプレグシート28、30からなる補強層とを順に形成し、シャフトの曲げ剛性の最大値が30〜70Nm2の範囲に設定されるゴルフクラブシャフトを製造する。
【選択図】図2
Description
本発明は、複数の繊維強化樹脂層から構成されるゴルフクラブシャフトに関する。
近年、ゴルフクラブシャフトとして、複数の繊維強化樹脂(FRP)層から構成されるものが多く使用されている。このようなゴルフクラブシャフトは、強度に優れ、重量、曲げ剛性、キックポイント等の設計における自由度が高く、ゴルファーの要望に広く対応したものを提供することができる。
繊維強化樹脂層からなるゴルフクラブシャフトは、例えば、炭素繊維等の強化繊維を一方向に配向し、エポキシ樹脂等に含浸させてプリプレグシートを形成し、このシートを複数巻回させる、いわゆる、シートワインディング製法によって製造される。
この場合、プリプレグシートから形成される各層は、繊維配向方向をシャフトの軸線に対して互いに傾斜させた2組のバイアス層と、繊維配向方向をシャフトの軸線に対して平行に設定したストレート層とを組み合わせて構成されるのが一般的である。特に、軽量なシャフトにおいては、プリプレグシートとして樹脂の含有量が少ないものを用いたり、プリプレグシートの巻回数を少なく設定したものがあり、シャフトの強度を確保するため、バイアス層及びストレート層に加えて、繊維配向方向がシャフトの軸線に略直交するフープ層を配設したものが提案されている(特許文献1〜3参照)。
しかしながら、上記の各従来技術では、フープ層を配設することによってシャフトの圧壊強度等を向上できる効果が期待されるものの、圧壊強度以外の特性、例えば、耐久性や柔軟性等に対する配慮がなされておらず、シャフトに要求される他の特性が犠牲になっていることが懸念される。
本発明は、前記の不具合に鑑みなされたものであり、シャフトの圧壊や割れが発生することがなく、十分な耐久性、柔軟性を有し、使用に際してのフィーリングが極めて良好なゴルフクラブシャフトを提供することを目的とする。
本発明のゴルフクラブシャフトは、複数の繊維強化樹脂層から構成されるゴルフクラブシャフトにおいて、
シャフトのバット側端部からチップ側に至る少なくとも70%の範囲であって、バット側の最外層に配設され、繊維配向方向がシャフト軸線に対して略直交して設定されるフープ層と、
前記シャフトのチップ側に配設される補強層と、
を備え、前記シャフトの曲げ剛性の最大値が30〜70Nm2の範囲に設定されることを特徴とする。
シャフトのバット側端部からチップ側に至る少なくとも70%の範囲であって、バット側の最外層に配設され、繊維配向方向がシャフト軸線に対して略直交して設定されるフープ層と、
前記シャフトのチップ側に配設される補強層と、
を備え、前記シャフトの曲げ剛性の最大値が30〜70Nm2の範囲に設定されることを特徴とする。
本発明によれば、フープ層を配設することでシャフトの強度が向上する一方、各繊維強化樹脂層の樹脂含有量及び厚さを調整し、シャフトの曲げ剛性値の最大値を30〜70Nm2の範囲に設定することでシャフトの耐久性を確保して柔軟性を向上させ、このシャフトを用いたゴルフクラブのフィーリングを極めて良好なものとすることができる。
図1は、本実施形態のゴルフクラブシャフト10を使用したウッド型のゴルフクラブ12を示す。ゴルフクラブシャフト10は、グリップ14が装着されるバット端部側からヘッド16が装着されるチップ端部側にかけて徐々に縮径されて構成される。
ゴルフクラブシャフト10は、図2に示すように、テーパ状に形成されたマンドレル18に対して、繊維強化樹脂からなるプリプレグシート20、22、24、26、28及び30を内側から順に巻回し、加熱硬化させた後、マンドレル18を抜き取って仕上げ処理を行う、いわゆる、シートワインディング製法により製造される。なお、プリプレグシート20、22、24、26及び、28及び30は、炭素繊維等の強化繊維にエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させて形成したものである。
プリプレグシート20は、ゴルフクラブシャフト10の軸線に対して強化繊維20aの配向方向が+45゜に傾斜しており、マンドレル18の外周部に2周巻回されることで、ゴルフクラブシャフト10の全長をカバーする2プライのバイアス層を形成する。
プリプレグシート22は、ゴルフクラブシャフト10の軸線に対して強化繊維22aの配向方向が−45゜に傾斜しており、プリプレグシート20の上に2周巻回されることで、ゴルフクラブシャフト10の全長をカバーする2プライのバイアス層を形成する。
プリプレグシート24は、ゴルフクラブシャフト10の軸線方向に強化繊維24aの配向方向が設定されており、プリプレグシート22の上に2周巻回されることで、ゴルフクラブシャフト10の全長をカバーする2プライのストレート層を形成する。
プリプレグシート26は、ゴルフクラブシャフト10の軸線方向と略直交する方向に強化繊維26aの配向方向が設定されており、ゴルフクラブシャフト10のバット側端部からチップ側端部にかけての少なくとも70%の範囲をカバーし、プリプレグシート24の上に1周巻回されることで1プライのフープ層を形成する。
プリプレグシート28は、ゴルフクラブシャフト10の軸線方向に強化繊維28aの配向方向が設定されており、ゴルフクラブシャフト10のチップ側端部からの所定の範囲に2周巻回されることで、2プライの補強層を形成する。この補強層は、ゴルフクラブシャフト10のチップ側の強度不足を補う。
略三角形状に形成されるプリプレグシート30は、ゴルフクラブシャフト10の軸線方向に強化繊維30aの配向方向が設定されており、ホーゼルに挿入されるチップ側の範囲に7周巻回されることで、最大7プライの補強層を形成する。この補強層は、プリプレグシート28とともにゴルフクラブシャフト10のチップ側の強度不足を補うとともに、ホーゼルに挿入されるゴルフクラブシャフト10の径を調整する。
ここで、プリプレグシート26から形成されるフープ層の表面には、研磨処理を施さない。従って、研磨処理による強化繊維26aの寸断がなく、高い強度が維持される。また、このフープ層によってシャフトの圧壊や割れが回避される。 フープ層は、炭素繊維、ガラス繊維等を強化繊維とし、エポキシ樹脂等の樹脂含有量が20〜50重量%、厚さが0.01〜0.05mmのプリプレグシート26から形成する。このようなプリプレグシート26は、柔軟性に富み、容易に巻回することができるため、作業性が良好である。樹脂含有量を20重量%未満とすると、強化繊維の含有量が多くなって剛性が高くなるため、巻回が難しくなる。また、樹脂含有量を50重量%よりも多くすると、ゴルフクラブシャフト10を軽量化することが難しくなる。さらに、厚さを0.05mmよりも厚くした場合も、ゴルフクラブシャフト10の軽量化が難しくなる。
プリプレグシート28から形成される補強層は、プリプレグシート26から形成されるフープ層がない部分に配設されていればよいが、補強層及びフープ層を相互に重なるように配設してもよい。従って、フープ層は、ゴルフクラブシャフト10の全長をカバーするように配設することもできる。
バイアス層及びストレート層は、炭素繊維、ガラス繊維等を強化繊維とし、エポキシ樹脂等の樹脂含有量が15〜25重量%、厚さが0.04〜0.09mmのプリプレグシート20、22及び24から形成する。フープ層に使用するプリプレグシート26よりも樹脂含有量が少ないプリプレグシート20、22及び24であっても、樹脂含有量を15重量%以上に設定することにより、巻回の作業性がさほど低下することがなく、また、樹脂含有量を25重量%以下に設定することにより、ゴルフクラブシャフト10の重量を軽量化することができる。プリプレグシート20、22及び24の厚さは、0.04mm未満にすると、十分な強度を得るために巻回数を増加させなければならず、その分作業性が低下する。また、厚さを0.09mmよりも厚くすると、プリプレグシート20、22及び24の巻き始めと巻き終わりとの段差が大きくなるため、その部分の応力集中によって強度が低下する。
次に、本発明の実施例について説明する。
表1は、本発明のゴルフクラブシャフトの実施例1、2を構成する各層の材料及びその構成層数と、比較例1〜3を構成する各層の材料及びその構成層数とを示す。バイアス層は、プリプレグシート20、22から形成され、ストレート層は、プリプレグシート24から形成され、フープ層は、プリプレグシート26から形成され、補強層は、プリプレグシート28、30から形成されるものとする。なお、比較例2は、フープ層を有していない。
表2は、実施例1、2及び比較例1〜3におけるフープ層の範囲、シャフトの重量、シャフトの特性、及び、各シャフトを用いたゴルフクラブの特性を示す。なお、実施例1では、プリプレグシート28から形成される補強層をシャフトのチップ側端部から21%の範囲としている。
表2において、SG曲げ強度は、製品安全協会のSG規格で定めている3点曲げ試験による測定値であり、Tは、シャフトのチップ側端部から90mmの位置を荷重点とし、荷重点の左右75mmの位置を支点としたものであり、Aは、シャフトのチップ側端部から175mmの位置、Bは、シャフトのチップ側端部から525mmの位置、Cは、シャフトのバット側端部から175mmの位置をそれぞれ荷重点とし、各荷重点の左右75mmの位置を支点としたものであり、シャフト軸線に直交する方向に曲げ荷重を負荷して測定した場合の曲げ強度である。
図3は、実施例1及び比較例3の構成からなるシャフトの各位置での曲げ剛性値EIを示す。なお、曲げ剛性値EIは、3点曲げ剛性試験において、負荷荷重をW、支点間のスパンをL、シャフトの撓み量をyとして、
EI=W・L3/48・y
として求められる剛性値である。
EI=W・L3/48・y
として求められる剛性値である。
表3は、実施例1及び比較例3の構成からなるシャフトを用いたゴルフクラブのスイングロボット装置による実打試験の結果を示す。
この場合、実施例1、2のゴルフクラブシャフト10は、3点曲げ試験に合格し(SG合否:○)、且つ、このシャフトを用いたゴルフクラブにより実打試験を行った結果、振り易さが良好であるという評価が得られた。なお、SG合否の判定は、荷重点位置TでのSG曲げ強度が800N以上、且つ、荷重点位置A、B、Cでの曲げ強度が400N以上のものを合格(○)と判定している。これに対して、比較例3のシャフトを用いたゴルフクラブでは、振り易さの点で悪いという評価が得られた。
また、実施例1のシャフトを用いたゴルフクラブをスイングロボット装置に装着して実打試験を行ったところ、ヘッドスピード、ボール初速、キャリーにおいて、比較例3よりも良好な結果が得られた。なお、スピン量については、実施例1が比較例3よりも小さく、従って、ゴルファーが希望する弾道が得られ易いことが想定される。
さらに、図3に示すように、シャフトのどの部位においても、実施例1のシャフトの剛性が比較例3のシャフトの剛性よりも小さく、従って、撓み易いゴルフクラブシャフト10が得られることが了解される。
10…ゴルフクラブシャフト 12…ゴルフクラブ
20、22、24、26、28、30…プリプレグシート
20、22、24、26、28、30…プリプレグシート
Claims (2)
- 複数の繊維強化樹脂層から構成されるゴルフクラブシャフトにおいて、
シャフトのバット側端部からチップ側に至る少なくとも70%の範囲であって、バット側の最外層に配設され、繊維配向方向がシャフト軸線に対して略直交して設定されるフープ層と、
前記シャフトのチップ側に配設される補強層と、
を備え、前記シャフトの曲げ剛性の最大値が30〜70Nm2の範囲に設定されることを特徴とするゴルフクラブシャフト。 - 請求項1記載のゴルフクラブシャフトにおいて、
前記フープ層は、樹脂含有量20〜50重量%、厚さ0.01〜0.05mmのプリプレグシートから形成され、
前記フープ層及び前記補強層を除く前記繊維強化樹脂層は、樹脂含有量15〜25重量%、厚さ0.04〜0.09mmのプリプレグシートから形成されることを特徴とするゴルフクラブシャフト。
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JP2007117306A (ja) * | 2005-10-26 | 2007-05-17 | Sri Sports Ltd | ゴルフクラブシャフト |
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US8057617B2 (en) * | 2007-06-12 | 2011-11-15 | Sri Sports Limited | Method for producing tubular body made of fiber reinforced resin and tubular body produced by method |
CN113041583A (zh) * | 2019-12-27 | 2021-06-29 | 古洛布莱株式会社 | 高尔夫球杆用杆身及具备其的高尔夫球杆 |
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