JP2008295938A - ゴルフクラブ用シャフトの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、傷をつけることなく、ゴルフクラブ用シャフトからマンドレルを引き抜くことができるゴルフクラブ用シャフトの製造方法を目的とする。
【解決手段】本発明は、以下の（１）〜（６）を行うゴルフクラブ用シャフトの製造方法である。（１）プリプレグをマンドレルの太径側端部が露出するようにマンドレルに巻きつけて積層してプリプレグ積層体を得る、（２）プリプレグ積層体の末端部とマンドレルにテープ状プリプレグを巻きつけて補強部３を形成する、（３）加熱硬化して、マンドレル上に補強部３の付いたシャフトを得る、（４）マンドレルの太径側端部を通すが補強部３を通さない穴を設けた部材４を、マンドレルの太径側端部から入れ、補強部３に装着する、（５）穴を設けた部材４を支持し、前記マンドレルをシャフト１から引き抜く、（６）補強部３を含むシャフト１の末端部分を切断する。
【選択図】図４

Description

ゴルフクラブ用シャフトの製造方法、特にマンドレルの引き抜き方法に関する。

近年、ゴルフクラブのシャフトとして、炭素繊維を主たる強化繊維としたＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ、繊維強化樹脂複合材料）製シャフトが使用されている。
ＦＲＰ製シャフトは、未硬化の熱硬化性樹脂を強化繊維に含浸したシート状のプリプレグを用意し、このプリプレグを棒状のマンドレルに巻きつけて積層した後、硬化させて得ることができる。その後、引き抜き、切断、研磨などの工程を経て、目的とするゴルフクラブ用シャフトを得ることができる（特許文献１参照）。

上記、製造方法によると、ゴルフクラブ用シャフトの中空部にマンドレルがとどまったままで得られるので、マンドレルを引く抜く工程が必要である。従来、図８に示すように、マンドレル２を引っ張ることにより、マンドレル２を移動させると同時に、ゴルフクラブ用シャフト１の太径側端部１１のマンドレル２との径の大きさの差を利用して、マンドレルを太径側端部から通すが、ゴルフクラブ用シャフト１の太径側端部１１は通さない穴を設けた支持部材５がゴルフクラブ用シャフト１のみを支持することで、ゴルフクラブ用シャフト１からマンドレル２を引き抜いてきた。
特許第２９７１３７４号公報

しかしながら、従来方法によると、ゴルフクラブ用シャフトが、支持部材に、直接接触することになり、それにより、ゴルフクラブ用シャフトに傷が付き、割れてしまうなどの不具合が生じ、不良品が生じることがあった。
本発明は、ゴルフクラブ用シャフトに傷をつけることなく、ゴルフクラブ用シャフトからマンドレルを引き抜くことができるゴルフクラブ用シャフトの製造方法を目的とする。

本発明は、以下の（１）〜（６）を順に行うゴルフクラブ用シャフトの製造方法である。
（１）強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸して得られたプリプレグをマンドレルの太径側端部が露出するようにマンドレルに巻きつけて積層してプリプレグ積層体を得る、
（２）得られたプリプレグ積層体の末端部と露出したマンドレルとにかかるようにテープ状プリプレグを巻きつけて補強部を形成する、
（３）加熱して、プリプレグ及びテープ状プリプレグ中の熱硬化性樹脂を硬化して、マンドレル上に補強部の付いたゴルフクラブ用シャフトを得る、
（４）マンドレルの太径側端部を通すが補強部を通さない穴を設けた部材を、マンドレルの太径側端部から入れ、前記補強部に装着する、
（５）穴を設けた部材を支持し、前記マンドレルをゴルフクラブ用シャフトから引き抜く、
（６）補強部を含むゴルフクラブ用シャフトの末端部分を切断する。
本発明の製造方法においては、（４）に代えて（４’）マンドレルの太径側端部を通すが補強部を通さない穴を設けた部材を、マンドレルの太径側端部から入れ、前記補強部の太径側端部に装着することも可能である。
マンドレルを太径側端部から通すが、補強部は通さない穴を設けた部材をマンドレルの太径側端部から入れ、前記補強部の太径側端部に装着することが好ましい。
本発明の製造方法においては、補強部の厚みが０．３〜５ｍｍであることが好ましい。
本発明の製造方法においては、補強部の幅が５〜１０ｍｍであることが好ましい。

本発明のシャフトの製造方法によれば、ゴルフクラブ用シャフトに部材を、直接接触することなく、従って、ゴルフクラブ用シャフトに傷をつけることなく、ゴルフクラブ用シャフトからマンドレルを引き抜くことができ、不良品を生じにくくできる。特に、マンドレルの太径側端部を通すが補強部を通さない穴を設けた部材を、マンドレルの太径側端部から入れ、前記補強部の太径側端部に装着する場合に、前記効果は顕著になる。

本発明は、マンドレルを使用するゴルフクラブ用シャフトの製造方法、特に、図１に示すように、ゴルフクラブ用シャフト１からマンドレル２を引き抜く方法に関するものである。以下、引き抜き方法の実施形態例について説明する。なお、本実施形態例においては、マンドレルの形態がテーパ状のもので、マンドレルの断面形状が円形であるものを例にして説明するが、本発明は本実施形態例に限定されるものではない。

本発明では、図２に示すように、強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸して得られたプリプレグをマンドレル２の太径側端部が露出するようにマンドレル２に巻きつけて積層してプリプレグ積層体１００を得る。
次に、得られたプリプレグ積層体１００の末端部１０１と露出したマンドレル２とにかかるように図２に示すような幅Ｌを有するテープ状プリプレグ３０ａを巻きつけて補強部３を形成する。また、図３に示すように、幅がＬよりも細いテープ状プリプレグ３０ｂを所定のピッチで巻き回して幅Ｌの補強部３としてもよい。
次いで、通常は、得られたプリプレグ積層体１００と補強部３とに熱収縮性を有するテープ１０を定ピッチで巻き回す。
その後、加熱して、プリプレグ積層体１００及びテープ状プリプレグ３０ａ中の熱硬化性樹脂を硬化して、図４、図５に示すように、マンドレル２上に補強部３の付いたゴルフクラブ用シャフト１を得ることができる。

補強部の幅Ｌ（図２）は、５〜１０ｍｍであることが好ましい。幅Ｌが５ｍｍ以上であれば、後述する支持受け部材４を確実に装着することができ、また、１０ｍｍ以下であれば、マンドレル２の引き抜きを妨げにくい。
シャフトとマンドレルにかかる幅は均等であることが好ましく、少なくとも、シャフトとマンドレル共に２．５ｍｍ以上の幅があることが好ましい。
また、巻き数については、図４、図５に示すように、補強部３の直径ｂ１がマンドレルの太径側端部の直径ａよりも大きくなればよいが、補強部の厚みが０．３〜５ｍｍとなるように巻きつけることが好ましい。これにより、補強部３が形成され、後述する支持受け部材４を装着することができると共に、ゴルフクラブ用シャフト１の太径側端部１１を保護することができる。

テープ状プリプレグ、およびシャフトの原料としてのプリプレグは、平行に引き揃えた強化繊維や製織された強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸させてシート状としたものを用いることができる。例えば、平行に引き揃えられた強化繊維を含むＵＤプリプレグ、製織された強化繊維を含む織物プリプレグなどを使用できる。
補強部材として、ＵＤプリプレグを使用する場合、その繊維方向は円周方向と一致させることが好ましい。

プリプレグに使用される強化繊維としては、炭素繊維が好ましいが、炭素繊維の他にも、金属繊維、アラミド繊維、炭化ケイ素繊維、アルミナ繊維、ボロン繊維を単独で使用しても、２種以上を組み合わせて使用してもよい。

強化繊維に含浸させる熱硬化性樹脂は、特に制限はなく、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂などが挙げられる。特に、シャフトおよび補強部材３として高強度のものを得るためには、エポキシ樹脂が好ましい。
エポキシ樹脂の例として、２官能性エポキシ樹脂では、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂、あるいはこれらを変性したエポキシ樹脂等が挙げられる。３官能以上の多官能性エポキシ樹脂としては、例えばフェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾール型エポキシ樹脂、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、トリグリシジルアミノフェノール、テトラグリシジルアミンのようなグリシジルアミン型エポキシ樹脂、テトラキス（グリシジルオキシフェニル）エタンやトリス（グリシジルオキシメタン）のようなグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、あるいはこれらを変性したエポキシ樹脂やこれらのエポキシ樹脂をブロム化したブロム化エポキシ樹脂が挙げられる。また、これらエポキシ樹脂を１種単独で使用しても、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
さらに熱硬化性樹脂は、硬化剤、離型剤、脱泡剤、紫外線吸収剤、充填材などの各種添加剤などを含有した熱硬化性樹脂組成物の形態で使用されても構わない。

テープ１０は、熱収縮性を有する合成樹脂製であり、テープ１０を巻きつけることにより、プリプレグ積層体１００の形を整えることができる。また、テープ１０が熱収縮性を有することで、加熱し、熱硬化性樹脂を硬化させるときに、同時にテープ１０を収縮させることができ、それにより、プリプレグ積層体１００を引き締めることができ、シャフトの強度を増すことができる。テープ１０は、好ましくは、耐熱性に優れ、安価なポリプロピレン製またはポリエステル製フィルムが良い。

マンドレル２は、図４、図５に示すように、その末端部に、保持部材６を引っ掛けることができる縮径部２１が設けられていることが好ましい。
マンドレル２の形態はテーパ状のものでも、ストレート状のものでも良く、用途に応じて選択すれば良い。
マンドレル２の形態が細径側端部から太径側端部まで漸次太径となるテーパ状を有する場合、マンドレル２を引き抜く際、太径部末端方向に引っ張る必要があるので、前記縮径部２１は、必然的に、マンドレル２の太径側端部に設けられる。
また、マンドレル２の断面形状についても限定されず、例えば、円形、正方形、楕円形、六角形などでも良い。

次に、ゴルフクラブ用シャフト１からマンドレル２の引き抜きを行うための部材について説明する（図４〜図７）。
本発明は、図４〜図６に示すように、マンドレル２の太径側端部を通すが補強部３を通さない穴４１を設けた部材４（以下、支持受け部材４とも記す）が必要である。
支持受け部材４は穴４１を有しており、穴４１は、補強部３に装着できるように設定すれば良い。すなわち、穴４１の口径ｃは、図４、図５に示すように、マンドレル２の太径側端部の直径ａよりも大きく補強部３の直径ｂ２未満の口径ｃを有する必要がある。それにより、支持受け部材４をマンドレル２の太径側端部より挿入することができ、図４、図５に示すように、補強部３（図４）もしくは補強部３の太径側端部３２（図５）に装着することができる。
穴４１の口径ｃが、補強部３の直径ｂ１より大きい場合、支持受け部材４は、図４に示すように、補強部３に装着される。
また、穴４１の口径ｃが、図５に示すように、マンドレル２の太径側端部の直径ａよりも大きく補強部３の直径ｂ１未満である場合、補強部は通さない穴４１を設けた部材４をマンドレルの太径側端部から入れ、前記補強部３の太径側端部３２に装着することになる。すなわち、図５に示すように、支持受け部材４は補強部３の太径側端部３２に引っ掛かりそこに装着される。
支持受け部材４は、引き抜きの際にかかる力に耐えられる強度を有していればよく、金属製のものであることが好ましい。
さらに、支持受け部材４は上記の口径ｃを有する穴４１を有しているものであれば良いが、図４〜図６に示すように、下記の支持部材５により支持しやすくするために直径ｅの小径部分４２と直径ｆの大径部分４３を有していることが好ましい。

さらに、引き抜くための部材としては少なくとも、図４、図５、図７に示すように、支持受け部材４を支持することのできる支持部材５があることが好ましい。また、図４、図５に示すように、マンドレル２の太径側端部に設けられた縮径部２１に引っ掛けて、マンドレルを移動させて引き抜くことができるような保持部材６があることが好ましい。
ここで、支持部材５は、図７に示すような、溝５１を有する。好ましくは、マンドレルの形状に合わせて、半円状であると良い。支持受け部材４を溝５１に取り付けがしやすいからである。その際、図４、図５、図７に示すように、溝５１は、支持受け部材４の小径部分４２の直径ｅより大きく、大径部分４３の直径ｆより小さい直径ｄを有していることが必要である。これにより、支持受け部材４は支持部材５に支持される。
保持部材６の移動には、例えば、油圧を利用して移動させる油圧シリンダのような手段を利用すれば良い。
また、支持部材５と保持部材６は、引き抜きの際にかかる力に耐えられる強度を有していればよく、金属製のものであることが好ましい。

本発明では、図４、図５に示すように、支持受け部材４を取り付けたゴルフクラブ用シャフト１を、支持部材５と保持部材６に設置し、支持部材５が穴を設けた部材４（支持受け部材４）を支持し、マンドレル２をゴルフクラブ用シャフト１から引き抜くことができる。
ゴルフクラブ用シャフト１からマンドレル２を引く抜く際、保持部材６を細径側端部から太径側端部方向（図４、図５の矢印方向）に移動させることで、マンドレル２は保持部材６と共に移動する。それと共に、ゴルフクラブ用シャフト１は、固定されている支持部材５の溝５１に支持され、固定される。即ち、ゴルフクラブ用シャフト１は図４、図５の矢印方向に移動するのに対して、支持受け部材４が支持部材５に支持されることになり、支持部材５がストッパーの役割を果たす。それにより、ゴルフクラブ用シャフト１は固定されたまま、マンドレル２を移動させることができ、ゴルフクラブ用シャフト１からマンドレル２を引き抜くことが可能になる。

本発明では、あらかじめ直径ｃの異なる数通りの穴４１を設けた部材４（支持受け部材４）を準備しておくことのみで、大規模な設備を必要とすることなく、様々な径や形を有するゴルフクラブ用シャフト１からマンドレル２の引き抜きに対応することができ、その結果、様々な種類のゴルフクラブ用シャフト１の製造に簡便に対応することができる。

このようにマンドレル２の引き抜きの際は、マンドレル２を細径側端部から太径側端部方向（図４、図５の矢印方向）に移動させ固定された支持部材５により、ゴルフクラブ用シャフト１を固定することでマンドレル２を引き抜くことができる。
また、本発明によれば、補強部３がゴルフクラブ用シャフト１の太径側端部１１を保護しており、支持部材５がゴルフクラブ用シャフト１に、直接接触することもない。それにより、ゴルフクラブ用シャフト１の不良品発生を減少させることができる。

上記では、支持部材５を固定し、マンドレル２を細径側端部から太径側端部方向（図４、図５の矢印方向）に移動させ、固定された支持部材５により、ゴルフクラブ用シャフト１を固定することでゴルフクラブ用シャフト１からマンドレル２を引き抜くような実施形態例を説明したが、引き抜き方法は上記の方法に限定されるわけではない。すなわち、ゴルフクラブ用シャフト１を支持部材５によって太径側端部から細径側端部（図４の矢印方向と反対）に移動させる一方、マンドレル２を固定して引き抜いても良い。

上述したように、ゴルフクラブ用シャフト１からマンドレル２を引く抜くことで、太径側端部１１に補強部３を有するゴルフクラブ用シャフトを得た後、ゴルフクラブ用シャフト１の太径側末端を、補強部３を含むように切断することでゴルフクラブ用シャフト１を得ることができる。

本発明は、ゴルフクラブ用シャフトからのマンドレルの引き抜きの際、支持部材がゴルフクラブ用シャフトと、直接接触することなく、ゴルフクラブ用シャフトからマンドレルを引く抜くことができる。
これにより、本発明は、ゴルフクラブ用シャフトに傷をつけることなく、ゴルフクラブ用シャフト１からマンドレルを簡便に引き抜くことができ、不良品を生じにくくできる。

シャフトの製造方法の概略を示す平面図である。 本発明における、熱硬化樹脂の硬化前の補強部とプリプレグ積層体の一実施形態を示す断面図である。 補強部の形成方法の他の例を示す断面図である。 マンドレルの引き抜き方法の一実施形態を示す断面図である。 マンドレルの引き抜き方法の一実施形態を示す断面図である。 本発明において使用される補強部材の一実施形態を示す斜視図である。 本発明において使用される支持部材の一実施形態を示す斜視図である。 従来のシャフトの製造方法の一実施形態を示す断面図である。

符号の説明

１ ゴルフクラブ用シャフト
２ マンドレル
３ 補強部
４ 補強部材
５ 支持部材
３０ａ，３０ｂ テープ状プリプレグ
４１ 穴
１００ プリプレグ積層体
１０１ （プリプレグ積層体の）末端部
Ｌ プリプレグの幅

Claims (4)

1. 以下の（１）〜（６）を順に行うゴルフクラブ用シャフトの製造方法。
   （１）強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸して得られたプリプレグをマンドレルの太径側端部が露出するようにマンドレルに巻きつけて積層してプリプレグ積層体を得る、
   （２）得られたプリプレグ積層体の末端部と露出したマンドレルとにかかるようにテープ状プリプレグを巻きつけて補強部を形成する、
   （３）加熱して、プリプレグ及びテープ状プリプレグ中の熱硬化性樹脂を硬化して、マンドレル上に補強部の付いたゴルフクラブ用シャフトを得る、
   （４）マンドレルの太径側端部を通すが補強部を通さない穴を設けた部材を、マンドレルの太径側端部から入れ、前記補強部に装着する、
   （５）穴を設けた部材を支持し、前記マンドレルをゴルフクラブ用シャフトから引き抜く、
   （６）ゴルフクラブ用シャフトの末端部分を、補強部を含むように切断する
2. （４）に代えて以下の（４’）を行う請求項１に記載のゴルフクラブ用シャフトの製造方法。
   （４’）マンドレルの太径側端部を通すが補強部を通さない穴を設けた部材を、マンドレルの太径側端部から入れ、前記補強部の太径側端部に装着する
3. 補強部の厚みが０．３〜５ｍｍである、請求項１または２に記載のゴルフクラブ用シャフトの製造方法。
4. 補強部の幅が５〜１０ｍｍである、請求項１乃至３のいずれかに記載のゴルフクラブ用シャフトの製造方法。
   

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