JP2013212186A - ゴルフクラブ用シャフト - Google Patents

Abstract

【課題】 部分シートを用いてゴルフクラブ用シャフトの剛性及び振動減衰をいずれも高めること。
【解決手段】 一実施形態に係るゴルフクラブ１は，シャフト軸方向に伸びるゴルフクラブ用シャフトである。一実施形態において，このゴルフクラブ１は，シャフト１０のシャフト軸方向両端３０，４０以外の部分に設けられた部分シート２１と，部分シート２１を覆うようにシャフト軸方向の全長に亘って設けられた全長プリプレグシート２３〜２６とを備える。部分シート２１は，前記全長プリプレグシートよりも低弾性である。
【選択図】 図２

Description

本発明は，ゴルフクラブ用シャフトに関する。

ゴルフクラブ用シャフトとして，複数のプリプレグシートを積層して作製されるカーボンシャフトが広く用いられている。プリプレグシートには，繊維の配向方向がシャフト軸方向と実質的に一致するストレート層用シートと，繊維の配向方向がシャフト軸方向に対して所定角度だけ傾斜したバイアス層用シートとがある。ストレート層用シートを巻き付けることにより，シャフトの曲げ剛性や曲げ強度を高めることができる。一方，バイアス層用シートを巻き付けることにより，シャフトのねじり剛性やねじり強度を高めることができる。これらのストレート層用シートとバイアス層用シートとを積層することにより，シャフトの曲げ剛性やねじり剛性などを調整し，所望の特性を有するシャフトを設計することができる。

また，ストレート層用シートやバイアス層用シートのように，シャフトの軸方向全長に亘って設けられるシートに加えて，シャフトの軸方向の一部に，シャフトの軸方向全長よりも短い長さを有する部分シートを設けることができる。かかる部分シートの開示例がある。例えば，特開２００９−２５４６０１号公報（特許文献１）には，シャフトの全長に亘って配置される全長バイアスシートの上に，シャフトの曲げ剛性やねじり剛性を部分的に増加させるために部分シートを設けることが開示されている。また，特開２０１１−５６１１８号公報（特許文献２）には，２枚のバイアス層用プリプレグシートの間に，フィラーを分散したポリエステル系樹脂組成物からなる制振材シート４０を配置し，打撃時におけるシャフトの振動を抑制することが開示されている。

特開２００９−２５４６０１号公報 特開２０１１−０５６１１８号公報

しかしながら，部分シートによって剛性と振動減衰とをいずれも高める手法は知られていない。例えば，上記特許文献１に記載の部分シートは，振動減衰作用を奏するようには構成されていない。また，上記特許文献２には，制振材シート４０が設けられた部分の剛性が低下することが記載されている（第[００２９]段落参照）。

そこで，本発明の実施形態により，部分シートを用いて剛性及び振動減衰がいずれも高められたゴルフクラブ用シャフトを提供する。

本発明の一実施形態に係るゴルフクラブ用シャフトは，シャフト軸方向に伸びるゴルフクラブ用シャフトである。一実施形態に係るゴルフクラブ用シャフトは，シャフトのシャフト軸方向両端以外の部分に設けられた部分シートと，前記部分シートを覆うようにシャフト軸方向の全長に亘って設けられた全長プリプレグシートと，を備える。一態様において，部分シートは，前記全長プリプレグシートよりも低弾性である。

本発明の実施形態により，部分シートを用いて剛性及び振動減衰がいずれも高められたゴルフクラブ用シャフトを提供することができる。

本発明の一実施形態に係るゴルフクラブシャフトを備えたゴルフクラブの概略図 本発明の一実施形態に係るゴルフクラブシャフトに巻回されるプリグレグシートの配置の一例を示す図

以下，本発明の様々な実施形態を添付図面を参照して説明する。なお，各図面において共通の構成要素には共通の参照符号が付されている。また，各図面は，説明の便宜上，必ずしも正確な縮尺で記載されているとは限らない点に留意されたい。

図１は，本発明の一実施形態に係るゴルフクラブ用シャフトを備えたゴルフクラブの概略全体図である。ゴルフクラブ１は，中空のシャフト１０と，シャフト１０の先端３０に装着されたヘッド５０と，シャフト１０の先端４０に取り付けられたグリップ６０とを備える。

シャフト１０は，硬化されたプリプレグシートから成る中空のカーボンシャフトである。プリプレグシートは，強化繊維にマトリクス樹脂を含浸させて成る。強化繊維には，例えば，炭素繊維，ガラス繊維，アルミナ繊維，ボロン繊維を含むがこれらには限られない。また，マトリクス樹脂には，エポキシ樹脂，フェノール樹脂，ポリエステル等の熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂等が含まれるがこれらには限定されない。シャフト１０は，通常，先端３０から先端４０に向けて次第に拡径するように成形される。シャフト１０のシャフト軸方向両端以外の部分にテーパを設けて，シャフト１０の軸方向の剛性分布を調整してもよい。

図２は，本発明の一実施形態に係るシャフト１０を構成するプリプレグシートの配置例を示す図である。シャフト１０の製造時には，図示のとおり，所定の寸法に切断されたシート２１〜シート２７が準備され、これらのシートが順次マンドレルＭに巻回される。シート２１〜シート２７は，上述したプリプレグシートである。シート２１は，後述するように，巻回された状態においてシート２１を覆うシート２３〜シート２６よりも低弾性に形成された低弾性シートである。これらのシートの材質，寸法，配置，及び繊維の配向等を調整することで、シャフト１０の特性を変更することができる。

シート２２〜シート２７の左肩には，プリプレグシートの繊維の配向が模式的に示されている。例えば，シート２２及びシート２４〜シート２７の左肩には，シャフト１０の軸方向（図２のマンドレルＭの長軸方向と一致する。）に平行な線が引かれている。これらのシート上に表されたシャフト軸方向に平行な線は，その線が表示されたシートの繊維の配向方向が，シャフト軸方向と実質的に一致することを示す。紙面の都合上，シート２１には繊維の配向方向を示す線が付されていないが，シート２２〜シート２７と同様に，シート２１も所定の配向方向を有する繊維を含む。本明細書においては，このように繊維の配向方向がシャフト軸方向と一致するプリプレグシートを「ストレートシート」と称することがある。製造誤差等により，繊維の配向方向はシャフト軸方向と完全に一致せず，シャフト軸方向に対して若干傾く場合もあるが，かかる場合も繊維の配向方向はシャフト軸方向と一致しているとみなすことができる。ストレートシートは、シャフトの曲げ剛性を高めるために用いることができる。

シート２２及びシート２７は，シャフト１０の先端３０付近に設けられるストレートシートである。シート２２は，図示のとおり，シャフト１０の最下層を構成する。シート２２及びシート２７は，打球時にシャフト１０の応力が集中する先端３０に剛性を付与するために設けられる。

シート２３は，繊維の配向方向が互いに異なる２枚のシートを貼り合わせて形成されたバイアスシートである。図２に示した例では，シート２３は，繊維の配向方向がシャフト軸方向に対して上向きに約４５°傾いた下層シート２３ａと，繊維の配向方向がシャフト軸方向に対して下向きに約４５°傾いた上層シート２３ｂとを貼り合わせて形成されている。バイアスシートは，シャフトの捻れ剛性を高めるために用いることができる。

シート２３〜シート２６は，シャフト１０のシャフト軸方向全長に亘って設けられる。ただし，本明細書においては，シャフト軸方向全長に亘って設けられるシートを，全長シート，全長プリプレグ，又は全長プリプレグシートなどと称することがある。

これに対し，シート２１，シート２２，及びシート２７は，そのシャフト軸方向寸法が，シャフト１０のシャフト軸方向寸法よりも短いため，シャフト軸方向全長に亘っては設けられていない。このようなシャフト軸方向全長に亘って設けられていないシートは，本明細書において，部分シート，部分プリプレグ，又は部分プリプレグシートなどと称されることがある。

シート２１は，シート２３〜シート２６よりも低弾性の材質から成る低弾性シートである。例えば，シート２１は，金属プリプレグやガラスプリプレグから成るが，シート２３〜シート２６よりも低弾性である限り，任意の材質，形状，及び寸法のシートを用いることができる。金属プリプレグは，チタン，鉄，タングステン，銅，アルミ等によって形成された金属繊維を実質的にシャフト軸方向に引き揃えて合成樹脂を含浸させたものであってもよいし，チタンメッシュ，金属粉末入り樹脂シート，又は繊維にチタン等の金属被膜を形成したものであってもよい。また，ガラスプリプレグは，ガラス繊維を織布状にして合成樹脂を含浸させたものである。シート２１は，シート２３〜シート２６よりも低弾性の材質から形成されているため，シート２３〜シート２６よりも振動減衰特性に優れている。つまり，打球時にヘッド５０からシャフトに伝達される振動は，シート２１によって，シート２２〜シート２７よりも効率良く減衰される。

一実施形態において，シート２１は，シャフト１０のシャフト軸方向両端以外の部分に設けられる。つまり，シート２１は，その先端（後述するシート要素２１ａの先端）がシャフト１０の先端３０から所定距離だけ離れており，且つ，その後端（後述するシート要素２１ｂの後端）が基端４０から所定距離だけ離れた位置に配置される。

シート２１は，図示のとおり，第１シート要素２１ａと，第２シート要素２１ｂとを含む。シート２１は，第１シート要素２１ａが先端３０側に位置し，第２シート要素２１ｂが基端４０側に位置するように配置される。図２には，シート２１が，２枚のシート要素から成る例を示したが，シート２１は，任意の枚数のシート要素から構成されうる。例えば，シート２１を３枚のシート要素から構成することができる。

一実施形態において，この第２シート要素２１ｂは，第１シート要素２１ａよりも厚く形成される。これにより，シート２１が設けられた領域においては，シャフト１０の基端４０側の剛性が先端３０側の剛性よりも高まり，基端４０側と先端３０側の剛性の差をより強調することができる。

また，他の実施形態においては，第１シート要素２１ａが，第２シート要素２１ｂよりも厚く形成される。これにより，シート２１が設けられた領域においては，シャフト１０の先端３０側の剛性が基端４０側の剛性よりも高まり，撓みが大きくなる位置がシート２１の両側（先端３０側と基端４０側）に生じやすくなる。シート２１が３枚のシート要素から成る場合には，例えば，先端３０側に配置されるシート要素が最も薄くなり，基端４０側に配置されるシート要素が最も厚くなるように各シート要素を形成することができる。

シート２１〜シート２７の材質，寸法，配置，繊維の配向，及びその他の特性は，本明細書に明示したものに限られず，シャフト１０の所望特性に応じて，適宜変更することができる。

上述したシャフト１０は，例えば，シートワインディング法に従って，以下のような手順で作製される。まず，プリプレグシートが，シート２１〜シート２７の形状に裁断される。次に，裁断されたシートを貼り合わせて，バイアスシートであるシート２３が作製される。シート２１は，別々に裁断して得られたシート要素２１ａ及びシート要素２１ｂを繋ぎ合わせることで得られる。次に，裁断されたシート２１〜シート２７を順次マンドレルＭに巻回し，巻回体を得る。この巻回体においては，シート２１及びシート２２が最下層となり，シート２７が最上層となる。次に，この巻回体を加熱してマトリクス樹脂を硬化させた後，マンドレルＭを引き抜いて，中空のシャフト１０が得られる。この後，必要に応じて，表面の研磨や塗装の後処理が施される。

本発明の実施形態に係るゴルフクラブ１用シャフト１０は，低弾性の部分シート２１を最下層に配置したため，部分シート２１による振動減衰作用が得られる。これに加えて，部分シート２１が設けられた位置において全長シート２３〜２６のシャフト径方向高さを高くすることができるので，シャフト１０の剛性を部分シート２１が設けられた位置において高めることができる。全長シート２３〜２６として，曲げ剛性を高める効果が高いストレートシートを用いることにより，曲げ剛性をより高めることができる。また，バイアスシートを用いることにより，ねじり剛性を高めることができる。このように，本発明の一実施形態に係るシャフト１０によれば，部分シート２１を用いて剛性及び振動減衰をいずれも高めることができる。

本明細書で説明された各構成要素の寸法，材料，及び配置は，実施形態中で明示的に説明されたものに限定されず，むしろ本発明の範囲に含まれうる任意の寸法，材料，及び配置を有するように各構成要素を変形することができる。また，本明細書において明示的に説明した以外の構成要素を，説明した実施形態に付加することもできるし，各実施形態において説明した構成要素の一部を省略することもできる。

１ ゴルフクラブ
１０ シャフト
３０ 先端
４０ 基端
５０ ヘッド
２１〜２７ シート
Ｍ マンドレル

Claims (4)

1. シャフト軸方向に伸びるゴルフクラブ用シャフトであって，
   シャフトのシャフト軸方向両端以外の部分に設けられた部分シートと，
   前記部分シートを覆うようにシャフト軸方向の全長に亘って設けられた全長プリプレグシートと，
   を備え，
   前記部分シートは，前記全長プリプレグシートよりも低弾性であるゴルフクラブ用シャフト。
2. 前記部分シートが，第１のシート部分と，当該第１のシート部分よりも厚い第２のシート部分とを含み，
   前記第１のシート部分がシャフトの先端側に位置するとともに前記第２のシート部分がシャフトの基端側に位置するように，前記部分シートを配置した請求項１に記載のゴルフクラブ用シャフト。
3. 前記部分シートが，第１のシート部分と，当該第１のシート部分よりも厚い第２のシート部分とを含み，
   前記第１のシート部分がシャフトの基端側に位置するとともに前記第２のシート部分がシャフトの先端側に位置するように，前記部分シートを配置した請求項１に記載のゴルフクラブ用シャフト。
4. 前記部分シートが，金属プリプレグ又はガラスプリプレグから成る請求項１〜４のいずれか１項に記載のゴルフクラブ用シャフト。

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