JP2006158880A - Golf club shaft - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、繊維強化樹脂を含有する層が最外層に配設されて構成されるゴルフクラブシャフトに関する。 The present invention relates to a golf club shaft configured by arranging a layer containing a fiber reinforced resin as an outermost layer.
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)層が積層されて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、プレーヤの要望に広く対応したものを提供することができる。なお、強化繊維としては、主に炭素繊維が使用されている。 In recent years, golf club shafts that are formed by laminating a plurality of fiber reinforced resin (FRP) layers are often used. Such a golf club shaft is excellent in strength, has a high degree of freedom in designing weight, bending rigidity, kick point, and the like, and can provide a golf club shaft that widely meets the needs of players. Note that carbon fibers are mainly used as reinforcing fibers.
この種のゴルフクラブシャフトは、いわゆるシートワインディング法によって作製される。すなわち、先ず、例えば、複数本の炭素繊維を互いの軸線方向が同一方向に揃うように延伸し、換言すれば、炭素繊維を一方向に配向して、この配向繊維束にエポキシ樹脂等を含浸させ、複数個のプリプレグシートを設ける。この際、プリプレグシートと炭素繊維の軸線方向同士が一致するもの、傾斜するもの、互いに直交するものを作製する。 This type of golf club shaft is manufactured by a so-called sheet winding method. That is, first, for example, a plurality of carbon fibers are stretched so that their axial directions are aligned in the same direction, in other words, the carbon fibers are oriented in one direction, and this oriented fiber bundle is impregnated with an epoxy resin or the like. A plurality of prepreg sheets. At this time, the prepreg sheet and the carbon fiber that have the same axial direction, those that incline, and those that are orthogonal to each other are produced.
このようにして得られたプリプレグシート同士を積層することにより、ゴルフクラブシャフトが得られる。積層に際しては、前記のプリプレグシートと炭素繊維の軸線方向同士が一致するもの、傾斜するもの、互いに直交するものが適宜に組み合わされ、それぞれ、ストレート層、バイアス層、フープ層と呼称される。このような層が組み合わせてシャフトとすることにより、ゴルフボールを打球した際の衝撃が少なく、打球感が柔らかいゴルフクラブとすることができる。 A golf club shaft is obtained by laminating the prepreg sheets thus obtained. In the lamination, those in which the axial directions of the prepreg sheet and the carbon fiber coincide with each other, those that incline, and those that are orthogonal to each other are appropriately combined, and are referred to as a straight layer, a bias layer, and a hoop layer, respectively. By combining such layers into a shaft, it is possible to provide a golf club that has less impact when a golf ball is hit and has a soft feel at impact.
また、衝撃振動吸収性能や打球感の柔らかさをさらに向上させるべく、FRP層を構成する樹脂のみで形成した層を設けることや、振動防止材層を設けることも提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。
In addition, in order to further improve the impact vibration absorption performance and the softness of the shot feeling, it has been proposed to provide a layer formed only of the resin constituting the FRP layer or to provide a vibration preventing material layer (for example, a patent).
しかしながら、特許文献1に記載されたゴルフクラブシャフトには、重量が大きく、このために打球時のヘッドスピードが遅くなる。従って、ゴルフボールの飛距離を長くすることが容易ではない。
However, the golf club shaft described in
また、特許文献2記載のゴルフクラブシャフトにおいても、弾性ゴムや合成樹脂に無機充填剤を添加したものから振動防止材層を設けるようにしているので、重量が大きくなるという不具合がある。これを回避するべくゴムエラストマーのみで振動防止材層を形成した場合、該振動防止材層とFRP層との接合強度が小さくなり、シャフトの強度が低下してしまう。
Further, the golf club shaft described in
本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、ゴルフボールの飛距離を長くすることが可能であり、柔らかい打球感が得られ、しかも、耐久性に優れるゴルフクラブシャフトを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a golf club shaft that can increase the flight distance of a golf ball, obtain a soft shot feeling, and is excellent in durability. With the goal.
前記の目的を達成するために、本発明は、繊維強化樹脂を含有する層が最外層に配設されたゴルフクラブシャフトにおいて、
最外層以外の層の少なくとも一層が、樹脂とゴムとを含有する複合材料層であることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a golf club shaft in which a layer containing a fiber reinforced resin is disposed as an outermost layer.
At least one layer other than the outermost layer is a composite material layer containing a resin and rubber.
すなわち、本発明に係るゴルフクラブシャフトは、樹脂とゴムとを含有する複合材料からなる層を少なくとも1つ具備する。この層においては、ゴムに由来して弾性が発現する。このため、このゴルフクラブシャフトが組み込まれたゴルフクラブでゴルフボールを打球した際、打球に伴う振動が緩和される。従って、柔らかい打球感を得ることができる。 That is, the golf club shaft according to the present invention includes at least one layer made of a composite material containing a resin and rubber. In this layer, elasticity is derived from rubber. For this reason, when a golf ball is hit with a golf club incorporating this golf club shaft, vibration associated with the hit ball is alleviated. Therefore, a soft feel at impact can be obtained.
また、ゴムが弾性に優れるため、この複合材料層は、ゴルフボールに対する反発性が高い。このため、打球されたゴルフボールの飛距離が増大する。 In addition, since the rubber is excellent in elasticity, the composite material layer has high resilience to the golf ball. For this reason, the flight distance of the hit golf ball increases.
しかも、この複合材料層には樹脂が含有されている。複合材料層の内側ないし外側に繊維強化樹脂層を配置する場合、この樹脂を介して複合材料層と繊維強化樹脂層との接合強度が確保される。これにより、十分な耐久性を有するゴルフクラブシャフトが得られる。 Moreover, this composite material layer contains a resin. When the fiber reinforced resin layer is disposed inside or outside the composite material layer, the bonding strength between the composite material layer and the fiber reinforced resin layer is ensured through this resin. As a result, a golf club shaft having sufficient durability can be obtained.
複合材料層のゴムの好適な例としては、アクリロニトリルブタジエンゴムが挙げられる。この場合、振動減衰能や反発性が特に良好となる。 Preferable examples of the rubber of the composite material layer include acrylonitrile butadiene rubber. In this case, vibration damping ability and resilience are particularly good.
アクリロニトリルブタジエンゴムを使用する場合、優れた振動減衰能や反発性を確実に得るべく、その割合を、複合材料全体を100重量%として、43重量%以上とすることが好ましい。 When acrylonitrile butadiene rubber is used, the proportion is preferably 43% by weight or more based on 100% by weight of the entire composite material in order to ensure excellent vibration damping ability and resilience.
アクリロニトリルブタジエンゴムを含む前記ゴムは、樹脂と反応する官能基を有するものであることが好ましい。この場合、ゴムと樹脂との複合化が促進されるので、複合材料層の諸物性が全体にわたって略均等となる。 The rubber containing acrylonitrile butadiene rubber preferably has a functional group that reacts with the resin. In this case, since the compounding of the rubber and the resin is promoted, the physical properties of the composite material layer are substantially equal throughout.
なお、複合材料層は、例えば、繊維強化樹脂からなり且つ繊維配向方向がシャフト軸線と一致するストレート層の外側に形成することができる。この場合、該複合材料層の外側に、繊維配向方向がシャフト軸線に対して直交するフープ層を設けることが好ましい。 In addition, a composite material layer can be formed in the outer side of the straight layer which consists of fiber reinforced resin and a fiber orientation direction corresponds with a shaft axis line, for example. In this case, it is preferable to provide a hoop layer whose fiber orientation direction is orthogonal to the shaft axis outside the composite material layer.
本発明によれば、樹脂とゴムとを含有する複合材料層を設けてゴルフクラブシャフトを構成するようにしている。この複合材料層においては、ゴムに由来する弾性のため、ゴルフボールを打球した際の振動が緩和される。従って、柔らかい打球感を得ることができる。また、ゴルフボールに対する反発性が高くなるため、ゴルフボールの飛距離が増大する。 According to the present invention, a golf club shaft is configured by providing a composite material layer containing a resin and rubber. In this composite material layer, because of the elasticity derived from rubber, vibrations when a golf ball is hit are alleviated. Therefore, a soft feel at impact can be obtained. Further, since the resilience to the golf ball is increased, the flight distance of the golf ball is increased.
しかも、複合材料層には樹脂が含有されているので、該複合材料層の内側ないし外側に配置される繊維強化樹脂層との接合強度も確保される。このため、耐久性に優れるゴルフクラブシャフトが得られる。 In addition, since the composite material layer contains a resin, the bonding strength with the fiber reinforced resin layer disposed inside or outside the composite material layer is also ensured. For this reason, the golf club shaft excellent in durability is obtained.
以下、本発明に係るゴルフクラブシャフトにつき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。 Preferred embodiments of the golf club shaft according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本実施の形態に係るゴルフクラブシャフト10を使用したアイアンゴルフクラブ12の概略全体正面図である。ゴルフクラブシャフト10は、グリップ14側からヘッド16側にかけて徐々に縮径されて構成される。
FIG. 1 is a schematic overall front view of an
図1のII−II線矢視断面図である図2に示すように、このゴルフクラブシャフト10は、中空状円筒体形状をなし、バイアス層20、ストレート層22、弾性層24、フープ層26を内側からこの順序で有する。この中、バイアス層20、ストレート層22及びフープ層26は、繊維強化樹脂(FRP)からなる層であり、弾性層24は、樹脂及びゴムを含有する複合材料からなる層である。
As shown in FIG. 2 which is a sectional view taken along the line II-II in FIG. 1, the
このような構造のゴルフクラブシャフト10は、図3に示すプリプレグシート30、32、34、複合材料シート36、及びプリプレグシート38、40、42が、テーパ状に縮径する図示しないマンドレルに対してこの順序で巻回され、加熱硬化された後、マンドレルを抜き取って仕上げ処理を施す、いわゆるシートワインディング法によって製造される。なお、プリプレグシート30、32、34、38、40、42は、炭素繊維、ガラス繊維等の強化繊維にエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が含浸されて作製される。
The
プリプレグシート30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周巻回された場合、2プライのバイアス層を形成する。また、プリプレグシート32は、ゴルフクラブシャフト10の軸線に対して強化繊維32aの配向方向が−45゜に傾斜しており、マンドレルの側周壁に巻回されたプリプレグシート30の上に2回巻回された場合、2プライのバイアス層を形成する。すなわち、プリプレグシート30、32の双方によって、4プライのバイアス層20(図2参照)が設けられる。
The
プリプレグシート34においては、強化繊維34aがゴルフクラブシャフト10の軸線方向に沿って配向されている(図3参照)。すなわち、プリプレグシート34と強化繊維34aの軸線方向は、互いに一致している。バイアス層20上に巻回されたこのプリプレグシート34は、ストレート層22(図2参照)を形成する。
In the
プリプレグシート34上に巻回される複合材料シート36(図3参照)は、樹脂とゴムとを含有する複合材料からなる。樹脂の好適な例としては、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられる。
The composite material sheet 36 (see FIG. 3) wound on the
一方のゴムの好適な例としては、アクリロニトリルブタジエンゴム、ブタジエンゴム、アクリルゴム、スチレンブタジエンゴム等が挙げられ、この中、アクリロニトリルブタジエンゴムは、振動減衰能に優れ、反発性も良好であることから特に好適である。ゴムは、アミノ基、カルボキシル基等のエポキシ樹脂と反応する官能基を有するものであってもよい。 Examples of suitable rubbers include acrylonitrile butadiene rubber, butadiene rubber, acrylic rubber, styrene butadiene rubber, and the like. Among them, acrylonitrile butadiene rubber is excellent in vibration damping ability and good resilience. Particularly preferred. The rubber may have a functional group that reacts with an epoxy resin such as an amino group or a carboxyl group.
複合材料シート36の原材料である複合材料には、さらに、ジシアンジアミド、イミダゾール化合物、アミン化合物等の硬化剤を添加するようにしてもよい。
You may make it add hardening | curing agents, such as a dicyandiamide, an imidazole compound, and an amine compound, to the composite material which is a raw material of the
エポキシ樹脂、アクリロニトリルブタジエンゴム、硬化剤から複合材料を得る場合、アクリロニトリルブタジエンゴムの含有量を43重量%以上とすることが好ましい。43%未満であると、振動減衰能や反発性が低下する傾向がある。また、アクリロニトリルブタジエンゴムが過度に多量であると、複合材料シート36の内側となるプリプレグシート34や、外側となるプリプレグシート38との接合強度が十分でなくなることから、アクリロニトリルブタジエンゴムの含有量は、60重量%以下とすることが好ましい。
When obtaining a composite material from an epoxy resin, acrylonitrile butadiene rubber, and a curing agent, the content of acrylonitrile butadiene rubber is preferably 43% by weight or more. If it is less than 43%, vibration damping ability and resilience tend to decrease. In addition, if the amount of acrylonitrile butadiene rubber is excessively large, the bonding strength between the
複合材料シート36は、ストレート層22上の弾性層24(図2参照)を形成する。複合材料シート36、ひいては弾性層24の厚みは、過度に大きくするとアイアンゴルフクラブ12の重量増加を招くことから、0.1mm以下とすることが好ましい。複合材料シート36の巻回回数は、1回であっても十分である。
The
プリプレグシート38(図3参照)は、プリプレグシート30、32、34と同様にFRPからなり、強化繊維38aがゴルフクラブシャフト10の軸線方向に直交する方向に配向されている。すなわち、強化繊維38aの繊維配向方向は、プリプレグシート38の軸線方向と互いに直交する。このプリプレグシート38により、フープ層26(図2参照)が形成される。すなわち、本実施の形態において、フープ層26は、弾性層24上に設けられる。
The prepreg sheet 38 (see FIG. 3) is made of FRP like the
プリプレグシート40、42(図3参照)のそれぞれにおいては、プリプレグシート34と同様に、ゴルフクラブシャフト10の軸線方向と強化繊維40a、42aの各繊維配向方向とが一致する。プリプレグシート40は、フープ層26(図3参照)上に1回巻回されることで、図1に示すゴルフクラブシャフト10のヘッド16側の範囲50に1プライの補強層を形成する。また、プリプレグシート42は、フープ層26上に4回巻回されることで、ヘッド16側の範囲52に4プライの補強層を形成する。
In each of the
このように、ゴルフクラブシャフト10を構成する積層構造の中に、樹脂とゴムを含有する複合材料からなる弾性層24を設ける場合、該弾性層24は、ゴムに由来して優れた弾性が発現する。すなわち、先ず、弾性層24によってゴルフボールを打球した際の振動が緩和され、このために柔らかい打球感を得ることができる。
Thus, when the
しかも、弾性層24では、ゴムに由来して反発性が高いので、アイアンゴルフクラブ12で打球したゴルフボールの飛距離が増大するという利点が得られる。
Moreover, since the
また、この場合、弾性層24が樹脂を含有するため、この樹脂を介して、弾性層24とストレート層22及びフープ層26とが良好に接合される。すなわち、弾性層24とストレート層22及びフープ層26との接合強度が確保され、このため、ゴルフクラブシャフト10に十分な耐久性が発現する。
In this case, since the
なお、上記した実施の形態では、弾性層24をストレート層22とフープ層26との間に介在させるようにしているが、弾性層24の位置は特にこれに限定されるものではなく、バイアス層20とストレート層22との間に介在させるようにしてもよい。ストレート層22を複数プライとする場合、ストレート層22の中間に弾性層24を設けることもできる。
In the above-described embodiment, the
また、弾性層24は、ゴルフクラブシャフト10の軸線方向全体にわたって設けるようにしてもよいし、軸線方向の一部にのみ設けるようにしてもよい。
Further, the
さらに、弾性層24を複数層設けるようにしてもよい。
Further, a plurality of
図4に示す炭素繊維強化樹脂からなるプリプレグシートと、複合材料シートとを使用して、バイアス層20、ストレート層22、弾性層24、フープ層26、及び補強層を具備するゴルフクラブシャフト10を設け、このゴルフクラブシャフト10を使用してアイアンゴルフクラブ12を作製した。なお、図4中のR1〜R5は、それぞれ、炭素繊維の弾性率が40トン/mm2である炭素繊維強化樹脂(東レ社製)、炭素繊維の弾性率が33トン/mm2である炭素繊維強化樹脂(東レ社製)、アクリロニトリルブタジエンゴムで変性されたエポキシ樹脂接着シート(日東シンコー社製、ビスフェノールA型エポキシ樹脂:50〜54重量%、アクリロニトリルブタジエンゴム:43〜47重量%、ジシアンアミド:2〜4重量%、イミダゾール化合物:0.1〜0.5重量%)、炭素繊維の弾性率が30トン/mm2である炭素繊維強化樹脂(東レ社製)、炭素繊維の弾性率が10トン/mm2である炭素繊維強化樹脂(日本グラフトファイバー社製)であり、商品名をP9255S−8、P16255G−7、B−EL10、B805−S−2、E1026C−10Nとする市販品である。これを実施例とする。
A
比較のため、R3からなる弾性層24が存在しないことを除いては実施例と同様にしてゴルフクラブシャフトを設け、このゴルフクラブシャフトを使用してゴルフクラブを作製した。これを比較例とする。なお、図4には、各層のプライ数も併せて示した。
For comparison, a golf club shaft was provided in the same manner as in Example except that the
以上の実施例、比較例の各ゴルフクラブにつき、重量、振動減衰性、SG曲げ強度の合否(SG合否)を調べた。結果を図5に示す。 For each of the golf clubs of the above Examples and Comparative Examples, the pass / fail of the weight, vibration damping property and SG bending strength (SG pass / fail) was examined. The results are shown in FIG.
なお、振動減衰能は、比較例のゴルフクラブシャフトの減衰振動能を100とする指数で示した。この値が大きいほど、振動を減衰する能力に優れたものであることを表す。この場合、グリップ側を固定して片持ち梁状態に保持したゴルフクラブシャフトに振動を与え、センサによって測定された振動を解析することで評価した。 The vibration damping ability is indicated by an index with the damping vibration ability of the golf club shaft of the comparative example as 100. The larger this value, the better the ability to dampen vibration. In this case, the evaluation was performed by applying vibration to the golf club shaft held in a cantilever state with the grip side fixed, and analyzing the vibration measured by the sensor.
そして、SG合否は、製品安全協会のSG規格で規定されている3点曲げ試験を行い、合格品を「○」とした。 The SG pass / fail was subjected to a three-point bending test defined by the SG standard of the Product Safety Association, and the acceptable product was set to “◯”.
図5から、実施例のゴルフクラブが振動減衰能に優れるものであることが分かる。このことは、実施例のゴルフクラブでゴルフボールを打球した場合、比較例のゴルフクラブに比して柔らかい打球感が得られることを意味する。 FIG. 5 shows that the golf club of the example is excellent in vibration damping ability. This means that when a golf ball is hit with the golf club of the example, a soft hit feeling is obtained as compared with the golf club of the comparative example.
さらに、3名のゴルファーによる実打試験の結果を図6に示す。この図6から、実施例のゴルフクラブでゴルフボールを打球した場合、該ゴルフボールの初速度が大きく、キャリー(飛距離)も大きいことが明らかである。 Further, FIG. 6 shows the results of an actual hit test by three golf players. From FIG. 6, it is clear that when a golf ball is hit with the golf club of the example, the initial velocity of the golf ball is large and the carry (flying distance) is also large.
10…ゴルフクラブシャフト 12…アイアンゴルフクラブ
20…バイアス層 22…ストレート層
24…弾性層 26…フープ層
30、32、34、38、40、42…プリプレグシート
36…複合材料シート
DESCRIPTION OF
Claims (5)
最外層以外の層の少なくとも一層が、樹脂とゴムとを含有する複合材料層であることを特徴とするゴルフクラブシャフト。 In the golf club shaft in which the layer containing the fiber reinforced resin is disposed in the outermost layer,
A golf club shaft, wherein at least one layer other than the outermost layer is a composite material layer containing a resin and rubber.
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