JP2909002B2 - FRP Golf Club Shaft - Google Patents
FRP Golf Club ShaftInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本願発明は、繊維強化プラスチッ
クス製（ＦＲＰ製）ゴルフクラブ用シャフト（以下、単
にＦＲＰ製シャフトと省略する。）の改善に関するもの
で、打球時の衝撃に対して優れた防振性と耐衝撃性を有
するＦＲＰ製シャフトを供給することを目的とするもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in a fiber reinforced plastics (FRP) golf club shaft (hereinafter, simply referred to as an FRP shaft), which is excellent in impact upon hitting a ball. It is an object of the present invention to provide a shaft made of FRP having improved vibration proof and impact resistance.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、ＦＲＰ製シャフトとしては、
例えば引き揃えた炭素繊維に熱硬化性樹脂を含浸したプ
リプレグを芯金であるマンドレルに巻着し、加熱硬化さ
せた後マンドレルを抜き取ることにより炭素繊維強化プ
ラスチック製シャフト（以下、単にＣＦＲＰ製シャフト
と省略する。）を成形するシートワインディング法や、
同じく熱硬化性樹脂を含浸させた炭素繊維を直接マンド
レルに巻き回し、加熱硬化させた後マンドレルを抜き取
ることによりＣＦＲＰ製シャフトを成形するフィラメン
トワインディング法等の製造方法が公知である。2. Description of the Related Art Conventionally, as a shaft made of FRP,
For example, a carbon fiber reinforced plastic shaft (hereinafter simply referred to as a CFRP shaft) is formed by winding a prepreg in which a thermosetting resin is impregnated in a aligned carbon fiber around a mandrel as a cored bar, heating and curing the prepreg, and extracting the mandrel. Omitted.)
Similarly, there is known a manufacturing method such as a filament winding method in which a carbon fiber impregnated with a thermosetting resin is directly wound around a mandrel, heated and cured, and then the mandrel is removed to form a CFRP shaft.
【０００３】従来より、シートワインディング法の場
合、捩れ強度と圧縮強度を維持するために、強化繊維が
シャフト長手方向を０゜としたとき、配向角度が約＋３
０°〜＋４５゜の範囲に配向させたバイアス補強層と、
配向角度が約−３０°〜−４５゜の範囲に配向させたバ
イアス補強層とを交互に複数層積層し、これらバイアス
補強層の外側に、曲げ強度を維持するために強化繊維が
シャフト長手方向に平行に配向したストレート補強層を
複数層積層してシャフトが構成されており、更に、ＣＦ
ＲＰ製シャフトとしては、素材、配向角、巻き数、直
径、補強層の層数等を選択することにより、捩れ強度と
圧縮強度とのバランスを考慮し設計されたものが一般的
であった。Conventionally, in the case of the sheet winding method, in order to maintain the torsional strength and the compressive strength, the reinforcing fiber has an orientation angle of about +3 when the longitudinal direction of the shaft is 0 °.
A bias reinforcing layer oriented in the range of 0 ° to + 45 °;
A plurality of bias reinforcing layers having an orientation angle in the range of about −30 ° to −45 ° are alternately laminated, and reinforcing fibers are provided outside these bias reinforcing layers in the longitudinal direction of the shaft to maintain bending strength. The shaft is formed by laminating a plurality of straight reinforcing layers oriented in parallel to
The RP shaft is generally designed in consideration of the balance between the torsional strength and the compressive strength by selecting the material, the orientation angle, the number of turns, the diameter, the number of the reinforcing layers, and the like.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、これら従来よ
り公知のＦＲＰ製シャフトには、以下のような問題点を
有していた。即ち、現在市販されているＦＲＰ製シャフ
トを装着したゴルフクラブにおいては、ヘッドのスイー
トスポット以外の箇所で打撃した場合に、衝撃を大きく
感じ手が痺れたり、手に響く等の欠点があった。しか
し、これらの衝撃が、どのような原因に起因しているか
は、明確には分かっていなかった。そのため、打球時の
衝撃を緩和するのに種々の方法が取られており、例え
ば、実開平６−３１７７１号に開示されているように、
衝撃を緩和するために、グリップ本体に衝撃吸収樹脂を
用いて構成されたグリップが公知となっている。これら
のグリップにおいては、確かに衝撃に伴う振動を減衰す
る効果は認められるが、本質的に振動そのものを抑制す
る効果はなく、ヘッドのスイートスポットを外して打球
した場合に、手が痺れたり、手に響く等の現象の防止に
は、大きな効果は期待できるものではなかった。そこ
で、本願発明者等は、官能試験や実打時の加速度・歪み
等を測定し、データを解析することによって、手で感じ
る衝撃の原因は、ボールインパクト直後に発生するゴル
フクラブの１次の曲げ振動と捩れ振動とに起因している
ことを見いだした。However, these conventionally known shafts made of FRP have the following problems. That is, in golf clubs equipped with FRP shafts currently on the market, when hit at a location other than the sweet spot of the head, there are drawbacks such as a large impact, hand numbness, and impact on the hand. However, it was not clearly understood what caused these impacts. Therefore, various methods have been taken to reduce the impact at the time of hitting a ball. For example, as disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 6-31771,
In order to reduce the impact, a grip constituted by using a shock absorbing resin for a grip body is known. In these grips, the effect of damping the vibration caused by the impact is certainly recognized, but there is essentially no effect of suppressing the vibration itself, and when the ball is hit with the sweet spot of the head removed, the hand may become numb, A great effect could not be expected in preventing phenomena such as touching hands. Therefore, the inventors of the present application measure the acceleration / strain at the time of actual hitting or actual hitting and analyze the data to find that the cause of the impact felt by the hand is the primary cause of the golf club generated immediately after the ball impact. It was found that it was caused by bending vibration and torsional vibration.
【０００５】即ち、インパクト直後に発生する振動は１
次振動、２次振動、３次振動、その他１次から高次の曲
げ振動及び捩れ振動から構成されている。この中で、本
願発明者等らは、手に与える衝撃が１次の曲げ振動と捩
れ振動に大きく起因していることを究明した。特に、捩
れ振動の振幅の大きさ（振動レベル）、捩れ振動の固有
振動数の影響が大きいことを見いだした。図２に実打時
のグリップ付近のＦＲＰ製シャフトの捩れ歪みの時系列
データ示すと共に、図３に図２の時系列データを周波数
分析の結果の例を示す。これらの結果から、捩れ振動の
最大振幅が小さく、固有振動数が大きいほど、手に響く
衝撃を小さくできることを見出したものである。That is, the vibration generated immediately after the impact is 1
It consists of secondary vibration, secondary vibration, tertiary vibration, and other primary to higher-order bending vibration and torsional vibration. Among them, the present inventors have determined that the impact given to the hand is largely caused by primary bending vibration and torsional vibration. In particular, it has been found that the influence of the magnitude of the amplitude of the torsional vibration (vibration level) and the natural frequency of the torsional vibration is great. FIG. 2 shows time-series data of torsional distortion of the FRP shaft near the grip at the time of actual hitting, and FIG. 3 shows an example of a result of frequency analysis of the time-series data of FIG. From these results, it has been found that as the maximum amplitude of the torsional vibration is smaller and the natural frequency is larger, the impact on the hand can be reduced.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】即ち、本願発明のＦＲＰ
製シャフトでは、強化繊維がシャフトの長手方向に対し
て、配向角度を持つバイアス補強部材を交互に複数積層
して第１のバイアス補強層を形成し、該第１のバイアス
補強層の外側に、強化繊維がシャフトの長手方向に対し
て、平行に配列されたストレート補強部材を複数積層し
てストレート補強層を形成し、該ストレート補強層の外
側に、更に配向角度を持つバイアス補強部材を交互に複
数積層して第２のバイアス補強層を形成した構成を有す
ることを特徴とするＦＲＰ製シャフトである。Means for Solving the Problems That is, the FRP of the present invention
In the shaft made, the reinforcing fibers alternately stack a plurality of bias reinforcing members having an orientation angle with respect to the longitudinal direction of the shaft to form a first bias reinforcing layer, and outside the first bias reinforcing layer, A reinforcing fiber is formed in a straight reinforcing layer by laminating a plurality of straight reinforcing members arranged in parallel to the longitudinal direction of the shaft, and a bias reinforcing member having an orientation angle is alternately formed outside the straight reinforcing layer. An FRP shaft having a configuration in which a plurality of layers are stacked to form a second bias reinforcing layer.
【０００７】又、ＦＲＰ製ゴルフクラブ用シャフトにお
いて、強化繊維がシャフトの長手方向に対して、配向角
度を持つバイアス補強部材を交互に複数積層して第１の
バイアス補強層を形成し、該第１のバイアス補強層の外
側に、強化繊維がシャフトの長手方向に対して、平行に
配列されたストレート補強部材を複数積層してストレー
ト補強層を形成し、該ストレート補強層の外側に、更に
配向角度を持つバイアス補強部材を交互に複数積層して
第２のバイアス補強層を形成し、且つ該第２のバイアス
補強層の表面にスクリムクロス等よりなるシャフト表面
調整層を形成した構成を特徴とするＦＲＰ製ゴルフクラ
ブ用シャフトである。In a shaft for an FRP golf club, a first bias reinforcing layer is formed by alternately stacking a plurality of bias reinforcing members having reinforcing fibers having an orientation angle with respect to the longitudinal direction of the shaft. A straight reinforcing layer is formed by stacking a plurality of straight reinforcing members in which reinforcing fibers are arranged in parallel to the longitudinal direction of the shaft, outside the bias reinforcing layer, thereby forming a straight reinforcing layer. A plurality of bias reinforcing members having an angle are alternately stacked to form a second bias reinforcing layer, and a shaft surface adjustment layer made of a scrim cloth or the like is formed on the surface of the second bias reinforcing layer. This is a golf club shaft made of FRP.
【０００８】又、前記ＦＲＰ製シャフト１において、前
記バイアス補強層の配向角度をシャフト長手方向を０゜
としたとき、配向角度を約±２０〜±６０゜の範囲に配
向させることも可能である。In the FRP shaft 1, when the orientation angle of the bias reinforcing layer is 0 ° in the longitudinal direction of the shaft, the orientation angle can be oriented in a range of about ± 20 to ± 60 °. .
【０００９】又、前記ＦＲＰ製シャフトにおいて、前記
第２のバイアス補強層の配向角度をシャフトのバット端
から略２００ｍｍ乃至６００ｍｍの範囲において、バイ
アス補強層の配向角度をシャフト長手方向を０゜とした
とき、配向角度が約±２０〜±６０゜の範囲で配向させ
ると共に、これらバイアス補強層に使用する強化繊維の
弾性率を約３．０×１０4 ｋｇｆ／ｍｍ2 乃至７．５×
１０4 ｋｇｆ／ｍｍ2の範囲のものを使用して構成した
ことを特徴とするＦＲＰ製シャフトである。In the FRP shaft, the orientation angle of the second bias reinforcing layer is approximately 200 mm to 600 mm from the butt end of the shaft, and the orientation angle of the bias reinforcing layer is 0 ° in the longitudinal direction of the shaft. At this time, the orientation angle is in the range of about ± 20 to ± 60 °, and the elastic modulus of the reinforcing fiber used for these bias reinforcing layers is about 3.0 × 10 4 kgf / mm 2 to 7.5 ×.
A shaft made of FRP, characterized in that the shaft is made of a material having a range of 10 4 kgf / mm 2 .
【００１０】更に、前記ＦＲＰ製シャフトにおいて、前
記第２のバイアス補強層の配向角度をシャフトのバット
端から略２００ｍｍ乃至４００ｍｍの範囲において、バ
イアス補強層の配向角度をシャフト長手方向を０゜とし
たとき、配向角度が約±４５゜の範囲で配向させると共
に、バイアス補強層に使用する強化繊維の弾性率を約
３．０×１０4 ｋｇｆ／ｍｍ2 乃至６．０×１０4 ｋｇ
ｆ／ｍｍ2 の範囲のものを使用して構成したことを特徴
とするＦＲＰ製シャフトである。Further, in the FRP shaft, the orientation angle of the second bias reinforcing layer is approximately 200 mm to 400 mm from the butt end of the shaft, and the orientation angle of the bias reinforcing layer is 0 ° in the longitudinal direction of the shaft. At this time, the orientation angle is in the range of about ± 45 °, and the elastic modulus of the reinforcing fiber used for the bias reinforcing layer is about 3.0 × 10 4 kgf / mm 2 to 6.0 × 10 4 kg.
A shaft made of FRP, wherein the shaft is made of a material having a range of f / mm 2 .
【００１１】なお、本願発明のＦＲＰ製シャフトにおい
ては、前述のごとく捩れ振動の最大振幅が小さく、固有
振動数が大きいほど、手に響く衝撃を小さくできること
から、何種類かのＦＲＰ製シャフトを試作し、これら試
作ＦＲＰ製シャフトを組み付けたゴルフクラブを使用し
て種々の測定を行った。即ち、図６乃至図１０に示すよ
うに、ゴルフクラブヘッドのフェース面の各点をインパ
クトハンマーで打撃した時の力−捩れ振動（歪み）の伝
達関数を測定した。これによって、手に感じる衝撃の起
因となる捩れ振動を分析することができる。これらの結
果より、ＦＲＰ製シャフトのバット端から略２００ｍｍ
乃至６００ｍｍの範囲におけるバット部の捩れ剛性の如
何が手に感じる衝撃に大きく影響していることが判明し
た。又、その中でもＦＲＰ製シャフトのバット端から略
４００ｍｍの範囲におけるバット部の捩れ剛性が、特に
手に感じる衝撃に大きく影響していることが判明した。
従って、これらの部分の捩れ剛性を高めることにより、
捩れ振動の固有振動数を上昇させ、且つ振動レベルを下
げることになり、打球時に手に影響する衝撃を減少でき
ることが判明した。In the FRP shaft according to the present invention, as described above, the maximum amplitude of the torsional vibration is small, and the higher the natural frequency, the smaller the impact on the hand. Various measurements were made using a golf club to which these prototype FRP shafts were assembled. That is, as shown in FIGS. 6 to 10, a transfer function of force-torsional vibration (strain) when each point on the face surface of the golf club head was hit with an impact hammer was measured. Thereby, it is possible to analyze the torsional vibration that causes the impact felt by the hand. From these results, approximately 200 mm from the butt end of the FRP shaft
It has been found that the torsional rigidity of the butt portion in the range of from 600 mm to 600 mm has a great effect on the impact felt by the hand. In addition, it was found that the torsional rigidity of the butt portion in the range of about 400 mm from the butt end of the FRP shaft particularly greatly affected the impact felt by the hand.
Therefore, by increasing the torsional rigidity of these parts,
It has been found that the natural frequency of the torsional vibration is increased and the vibration level is lowered, so that the impact on the hand when hitting the ball can be reduced.
【００１２】これらのことから、ＦＲＰ製シャフトのバ
ット部の捩れ剛性を向上させる手段として、当該部分に
使用されている部材の剪断弾性係数を高める方法が考え
られるが、特にバイアス補強層に高弾性の強化繊維を使
用し、このバイアス補強層をできる限り最外層に配置す
ることが有効であることが判明した。更に、理論的に捩
れ剛性を向上させるための最も有利な方法は、バイアス
補強層の配向角度を約±４５゜に設定することである。
この角度に近い配向角度の強化繊維が捩れ剛性を向上さ
せるのに寄与するが、曲げ弾性を向上させるためには強
化繊維を長手方向に配置するのが有利になる。そこで長
手方向を０゜とした時、捩れ剛性と曲げ剛性の両方のパ
ラメータの設計を考慮した場合、約±２０゜〜±６０゜
の配向角度の範囲で高弾性の繊維を使用する設計が望ま
しいものである。From these facts, as a means for improving the torsional rigidity of the butt portion of the FRP shaft, a method of increasing the shear modulus of the member used in the portion can be considered. It has been found that it is effective to use the reinforcing fiber of No. 1 and dispose the bias reinforcing layer on the outermost layer as much as possible. Further, the most advantageous method for theoretically improving the torsional rigidity is to set the orientation angle of the bias reinforcing layer to about ± 45 °.
Although the reinforcing fibers having an orientation angle close to this angle contribute to improving the torsional rigidity, it is advantageous to arrange the reinforcing fibers in the longitudinal direction in order to improve the bending elasticity. Therefore, when considering the design of both the torsional rigidity and the bending rigidity when the longitudinal direction is set to 0 °, it is desirable to use a highly elastic fiber in an orientation angle range of about ± 20 ° to ± 60 °. Things.
【００１３】[0013]
【作用】以上のような構成にしたため、本願発明のＦＲ
Ｐ製シャフトにおいては、バット端から略２００ｍｍ〜
６００ｍｍまでの位置に相当するバット部の捩れ剛性を
向上することができ、スイートスポットをはずして打球
した場合に発生する捩れ振動の固有振動数を高めると共
に、振動レベルを下げることができるため、手の痺れや
響きを少なくすることが可能となった。又、第２のバイ
アス補強層を形成する際に、バイアス補強部材の端部の
腰が強いため端部がめくれ上がることを、本願発明のス
クリムクロス等よりなるシャフト表面調整層を形成する
ことにより、めくれ上りを防止し、シャフト表面を滑ら
かな状態に保つと言う作用を生じるものである。With the above construction, the FR of the present invention can be used.
In the shaft made of P, approximately 200 mm or more from the butt end
It is possible to improve the torsional rigidity of the butt portion corresponding to a position up to 600 mm, to increase the natural frequency of torsional vibration generated when the sweet spot is removed and hit the ball, and to lower the vibration level. It has become possible to reduce the numbness and sound of a person. Also, when forming the second bias reinforcing layer, the fact that the end of the bias reinforcing member is strong due to its stiffness is turned up by forming the shaft surface adjusting layer made of the scrim cloth or the like of the present invention. This has the effect of preventing turning up and keeping the shaft surface in a smooth state.
【００１４】[0014]
【実施例】本願発明に係わるＦＲＰ製シャフトの好適な
実施例の一つを図面を用いて説明する。即ち、図１
（Ａ）（Ｂ）に示すように、本願発明のＦＲＰ製シャフ
ト１では、強化繊維がシャフトの長手方向に対して、配
向角度を持つバイアス補強部材２Ａを交互に複数積層し
て第１のバイアス補強層２を形成し、該第１のバイアス
補強層２の外側に、強化繊維がシャフトの長手方向に対
して、平行に配列されたストレート補強部材３Ａを複数
積層してストレート補強層３を形成し、、該ストレート
補強層３の外側に、更に配向角度を持つバイアス補強部
材４Ａを交互に複数積層して第２のバイアス補強層４を
形成した構成を特徴とするＦＲＰ製シャフト１である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One preferred embodiment of an FRP shaft according to the present invention will be described with reference to the drawings. That is, FIG.
As shown in (A) and (B), in the FRP shaft 1 of the present invention, a first bias is formed by alternately stacking a plurality of bias reinforcing members 2A having reinforcing fibers having an orientation angle with respect to the longitudinal direction of the shaft. The reinforcing layer 2 is formed, and a plurality of straight reinforcing members 3A in which reinforcing fibers are arranged in parallel with the longitudinal direction of the shaft are laminated on the outside of the first bias reinforcing layer 2 to form the straight reinforcing layer 3. The FRP shaft 1 is characterized in that a plurality of bias reinforcing members 4A having an orientation angle are alternately laminated on the outside of the straight reinforcing layer 3 to form a second bias reinforcing layer 4.
【００１５】更に、前記ＦＲＰ製ゴルフクラブ用シャフ
ト１において、強化繊維がシャフトの長手方向に対し
て、配向角度を持つバイアス補強部材２Ａを交互に複数
積層して第１のバイアス補強層２を形成し、該第１のバ
イアス補強層２の外側に、強化繊維がシャフトの長手方
向に対して、平行に配列されたストレート補強部材３Ａ
を複数積層してストレート補強層３を形成し、該ストレ
ート補強層３の外側に、更に配向角度を持つバイアス補
強部材４Ａを交互に複数積層して第２のバイアス補強層
４を形成し、且つ該第２のバイアス補強層４の表面にス
クリムクロス等よりなるシャフト表面調整層５を形成し
た構成を特徴とするＦＲＰ製ゴルフクラブ用シャフトで
ある。Further, in the shaft 1 for a golf club made of FRP, a first bias reinforcing layer 2 is formed by alternately stacking a plurality of bias reinforcing members 2A having reinforcing fibers having an orientation angle with respect to the longitudinal direction of the shaft. Outside the first bias reinforcing layer 2, a straight reinforcing member 3A in which reinforcing fibers are arranged parallel to the longitudinal direction of the shaft.
Are laminated to form a straight reinforcing layer 3, and a plurality of bias reinforcing members 4A having an orientation angle are alternately laminated on the outside of the straight reinforcing layer 3 to form a second bias reinforcing layer 4, and An FRP golf club shaft characterized in that a shaft surface adjusting layer 5 made of a scrim cloth or the like is formed on the surface of the second bias reinforcing layer 4.
【００１６】又、前記ＦＲＰ製シャフト１において、前
記バイアス補強層２、４の配向角度をシャフト長手方向
を０゜としたとき、配向角度を約±２０〜±６０゜の範
囲に配向させることも可能である。In the FRP shaft 1, when the orientation angle of the bias reinforcing layers 2 and 4 is 0 ° in the longitudinal direction of the shaft, the orientation angle may be oriented in a range of about ± 20 to ± 60 °. It is possible.
【００１７】本願発明に係わるＦＲＰ製シャフトのその
他好適な実施例を説明すると、以下のようになる。 （実施例１）即ち、図４には、本願発明に係るシートワ
インディング法によるＣＦＲＰ製シャフトを製造する際
の巻着の方法に関する説明図である。まず、ＣＦＲＰ製
シャフトの全長を約１１２０ｍｍ程度に設定し、金属製
のマンドレル１１に、最内層としてシャフトの長手方向
に対して約±４５゜に配向したバイアス補強部材２Ａを
２層づつ巻着して第１のバイアス補強層を形成し、該第
１のバイアス補強層の外側に、ストレート補強部材３Ａ
を３層巻着してストレート補強層を形成し、該ストレー
ト補強層の外側のティップ側１Ａに、長短２種類のティ
ップ補強部材６を各々３層づつを巻着し、更に前記スト
レート補強層３の外側のバット側１Ｂに、シャフトの長
手方向に対して±４５゜に配向したバイアス補強部材４
Ａを交互に３層づつを巻着して、第２のバイアス補強層
を形成すると共に、前記バイアス補強部材２Ａには、弾
性率が約５．００×１０4 ｋｇｆ／ｍｍ2 の高弾性の炭
素繊維補強部材を使用し、更にバイアス補強部材４Ａに
は、弾性率が約４．４５×１０4 ｋｇｆ／ｍｍ2 の高弾
性の炭素繊維補強部材を使用し、ストレート補強部材３
Ａや長短２種類のティップ補強部材６には、弾性率が約
３．００×１０4 ｋｇｆ／ｍｍ2 の高強度の炭素繊維補
強部材を使用するものである。Another preferred embodiment of the FRP shaft according to the present invention will be described below. (Embodiment 1) That is, FIG. 4 is an explanatory diagram relating to a winding method when a CFRP shaft is manufactured by the sheet winding method according to the present invention. First, the total length of the CFRP shaft is set to about 1120 mm, and a bias reinforcing member 2A oriented at about ± 45 ° with respect to the longitudinal direction of the shaft as an innermost layer is wound around the metal mandrel 11 by two layers. To form a first bias reinforcing layer, and a straight reinforcing member 3A is provided outside the first bias reinforcing layer.
Are wound in three layers to form a straight reinforcing layer, and two types of long and short tip reinforcing members 6 are wound on the outer tip side 1A of the straight reinforcing layer by three layers each. On the outer butt side 1B, a bias reinforcing member 4 oriented at ± 45 ° with respect to the longitudinal direction of the shaft.
A is alternately wound by three layers to form a second bias reinforcing layer, and the bias reinforcing member 2A has a high elasticity having an elastic modulus of about 5.00 × 10 4 kgf / mm 2 . A carbon fiber reinforcing member is used, and a high elastic carbon fiber reinforcing member having an elastic modulus of about 4.45 × 10 4 kgf / mm 2 is used for the bias reinforcing member 4A.
For A and the two types of long and short tip reinforcing members 6, a high-strength carbon fiber reinforcing member having an elastic modulus of about 3.00 × 10 4 kgf / mm 2 is used.
【００１８】なお、本願発明に係わるＦＲＰ製シャフト
１のその他の実施例としては、前述のごとく、第２のバ
イアス補強層４の配向角度をＦＲＰ製シャフト１のバッ
ト端１ｂから略２００ｍｍ乃至６００ｍｍの範囲におい
て、該バイアス補強層４の配向角度をシャフト長手方向
を０゜としたとき、配向角度が約±２０〜±６０゜の範
囲で配向させると共に、これらバイアス補強層４に使用
する強化繊維の弾性率を約３．０×１０4 ｋｇｆ／ｍｍ
2 乃至７．５×１０4 ｋｇｆ／ｍｍ2 の範囲のものを使
用して構成することも可能である。As another embodiment of the FRP shaft 1 according to the present invention, as described above, the orientation angle of the second bias reinforcing layer 4 is set to about 200 mm to 600 mm from the butt end 1b of the FRP shaft 1. In the range, when the orientation angle of the bias reinforcing layer 4 is 0 ° in the longitudinal direction of the shaft, the orientation angle is oriented in a range of about ± 20 to ± 60 °, and the reinforcing fibers used for the bias reinforcing layer 4 are The elastic modulus is about 3.0 × 10 4 kgf / mm
It is also possible to construct using 2 to the range of 7.5 × 10 4 kgf / mm 2 .
【００１９】更に、本願発明に係わるＦＲＰ製シャフト
１のその他の実施例としては、前述のごとく、前記第２
のバイアス補強層４の配向角度をＦＲＰ製シャフト１の
バット端１ｂから略２００ｍｍ乃至４００ｍｍの範囲に
おいて、バイアス補強層４の配向角度をシャフト長手方
向を０゜としたとき、配向角度が約±４５゜の範囲で配
向させると共に、バイアス補強層４に使用する強化繊維
の弾性率を約３．０×１０4 ｋｇｆ／ｍｍ2 乃至４．４
５×１０4 ｋｇｆ／ｍｍ2 の範囲のものを使用して構成
することも可能である。Further, as another embodiment of the FRP shaft 1 according to the present invention, as described above,
When the orientation angle of the bias reinforcing layer 4 is within a range of approximately 200 mm to 400 mm from the butt end 1b of the FRP shaft 1 and the longitudinal direction of the bias reinforcing layer 4 is 0 °, the orientation angle is approximately ± 45 °. And the elastic modulus of the reinforcing fiber used for the bias reinforcing layer 4 is set to about 3.0 × 10 4 kgf / mm 2 to 4.4.
It is also possible to use a material having a range of 5 × 10 4 kgf / mm 2 .
【００２０】その他、本願発明に係るＦＲＰ製シャフト
１としては、炭素繊維やガラス繊維、アラミド繊維など
にエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を含浸したプリプレ
グを略短冊状に裁断したものを芯金であるマンドレルに
巻き付け、加熱硬化させた後マンドレルを抜き取るシー
トワインディング法や、前記繊維に熱硬化性樹脂を含浸
させたロービングを直接マンドレルに巻着し、加熱硬化
させた後マンドレルを抜き取るフィラメントワインディ
ング法等の従来より公知のシャフト製造方法を用いて製
造することも可能である。更に、本願発明においては、
第２のバイアス補強層を前述のごとく、主としてバット
側に形成することができる他、シャフトの全長に形成す
ることも勿論可能である。In addition, the FRP shaft 1 according to the present invention is obtained by cutting a prepreg obtained by impregnating a thermosetting resin such as an epoxy resin into carbon fiber, glass fiber, aramid fiber, or the like into a substantially strip shape with a core metal. A sheet winding method in which a mandrel is wound around and then heated and cured, and then the mandrel is pulled out, or a filament winding method in which a roving obtained by impregnating the fiber with a thermosetting resin is wound directly on the mandrel, and then heated and cured, and then the mandrel is removed. It is also possible to manufacture using a conventionally known shaft manufacturing method. Further, in the present invention,
As described above, the second bias reinforcing layer can be formed mainly on the butt side, and of course, can be formed over the entire length of the shaft.
【００２１】又、スクリムクロス等よりなるシャフト表
面調整層５を形成する強化繊維の形態としては、炭素繊
維やガラス繊維やアラミド繊維の織物よりなるスクリム
クロスやマットや不織布等を使用することにより、バイ
アス補強部材の端部の立ち上がりを防止し、良好なシャ
フト表面を形成することができるものである。なお、本
願発明に係るＦＲＰ製シャフト１においても、最外層に
塗料による塗膜層を形成することは、勿論のことであ
る。The form of the reinforcing fibers forming the shaft surface adjusting layer 5 made of a scrim cloth or the like can be obtained by using a scrim cloth, a mat, or a nonwoven fabric made of a woven fabric of carbon fiber, glass fiber, or aramid fiber. This prevents the end of the bias reinforcing member from rising, thereby forming a good shaft surface. In addition, in the FRP shaft 1 according to the present invention, it is a matter of course that a coating layer made of a paint is formed on the outermost layer.
【００２２】次に、本願発明の一実施例であるＣＦＲＰ
製シャフトを例にして説明する。即ち、ＣＦＲＰ製シャ
フト全長における捩れ剛性分布を本願発明のＣＦＲＰ製
シャフトと従来品とで比較した図を図５に示す。従来品
は市販されているＣＦＲＰ製シャフトのなかで最もロー
トルクのＣＦＲＰ製シャフトのひとつであるが、本願発
明のＣＦＲＰ製シャフトは、バット側の捩れ剛性が従来
品より約２倍に向上していることがわかる。Next, a CFRP according to an embodiment of the present invention will be described.
A description will be given using a shaft made of steel as an example. That is, FIG. 5 shows a diagram in which the torsional rigidity distribution over the entire length of the CFRP shaft is compared between the CFRP shaft of the present invention and the conventional product. The conventional product is one of the lowest torque CFRP shafts among the commercially available CFRP shafts, but the CFRP shaft of the present invention has a torsional stiffness on the butt side approximately twice as high as the conventional product. You can see that.
【００２３】次に、手に感じる衝撃に関係の深い捩れ振
動の測定に関するブロック図を図６に示す。更に、図７
は、ゴルフクラブ７のヘッド８のフェース面をインパク
トハンマー９で打撃した際に生じるヘッド７のスイート
スポットのポイントを示す。即ち、図６に示すブロック
図を説明すれば、ゴルフクラブ７のヘッド８のフェース
面の各ポイントをインパクトハンマー９で打撃し、その
時の力をインパクトハンマー９に取り付けたロードセン
サーと、ＦＲＰ製シャフト１のバット端から３３０ｍｍ
の位置のシャフト表面に貼付された捩れ測定用の歪みゲ
ージ１０からの信号をＦＦＴアナライザーで受信し、伝
達関数を算出するものである。Next, FIG. 6 shows a block diagram relating to the measurement of torsional vibration deeply related to the impact felt by the hand. Further, FIG.
Indicates a sweet spot point of the head 7 generated when the face of the head 8 of the golf club 7 is hit with the impact hammer 9. That is, to explain the block diagram shown in FIG. 6, each point of the face surface of the head 8 of the golf club 7 is hit with an impact hammer 9, and the force at that time is attached to a load sensor attached to the impact hammer 9; 330mm from the end of one bat
The signal from the strain gauge 10 for torsion measurement attached to the shaft surface at the position of is received by the FFT analyzer, and the transfer function is calculated.
【００２４】この伝達関数の例を図８に示す。該図８に
記載されている波形のピークがある周波数域が捩れ振動
である。この周波数とピークの高さ（ゲイン）により、
捩れ振動による衝撃の大きさを把握することができる。
次に、フェース面の各点を打撃した時の伝達関数のゲイ
ンを本願発明のＣＦＲＰ製シャフトを装着したゴルフク
ラブと、従来品のＣＦＲＰ製シャフトを装着したゴルフ
クラブとで比較したものを図９及び図１０に示す。FIG. 8 shows an example of this transfer function. The frequency range where the peak of the waveform shown in FIG. 8 is present is torsional vibration. By this frequency and peak height (gain),
The magnitude of the impact due to torsional vibration can be grasped.
Next, FIG. 9 shows a comparison of the gain of the transfer function when hitting each point on the face surface between the golf club equipped with the CFRP shaft of the present invention and the golf club equipped with the conventional CFRP shaft. And FIG.
【００２５】[0025]
【発明の効果】以上の結果から、本願発明のＣＦＲＰ製
シャフトを装着したゴルフクラブの方が、従来のＣＦＲ
Ｐ製シャフトを装着したゴルフクラブよりも約１．５〜
７．８ｄＢ低減していることがわかる。又、本願発明の
ＣＦＲＰ製シャフトを装着したゴルフクラブの方が、捩
れ振動の固有振動数においても、約３６Ｈｚから４３Ｈ
ｚに向上しており、これらの結果からも、捩れ振動によ
る衝撃を緩和する効果を有していることがわかる。From the above results, it is clear that the golf club equipped with the CFRP shaft of the present invention is better than the conventional CFR.
Approximately 1.5 to 1.5 golf clubs with P shaft
It can be seen that the reduction is 7.8 dB. Further, the golf club equipped with the CFRP shaft of the present invention has a natural frequency of torsional vibration of about 36 Hz to 43 H.
z, and from these results, it can be seen that it has the effect of alleviating the impact due to torsional vibration.
【００２６】次に、実際にゴルフクラブのヘッドのフェ
ース面上の各点で打撃した時の衝撃に関する官能試験を
実施し、本願発明のＣＦＲＰ製シャフトを装着した製品
の優位性を確認した。この官能試験は上中級者のゴルフ
ァ５名についておこない、フェース面の様々な箇所で打
球し、その打球時の衝撃の度合いを５点評価法で行っ
た。実際の打球点を特定できるようにするために、ボー
ルに水性のペンでヘッドの接触する部分に印をつけてお
き、一球一球ごとにどこで打撃したのかを、フェース面
上に設けたＸ，Ｙ座標（幾何学的な中心をゼロとした）
で記録して行き、この官能試験の結果を図１１及び図１
２に示す。即ち、衝撃が無いと評価した点は、□印で示
したが、図１１より明らかなように本願発明の方が、従
来品より多く点在していることが分かるがこれらの結果
は、上述した伝達関数の結果とも良く一致するものであ
る。Next, a sensory test was conducted on the impact when actually hitting each point on the face surface of the golf club head, and the superiority of the product equipped with the CFRP shaft of the present invention was confirmed. This sensory test was conducted for five golfers of upper intermediate level, hitting the ball at various points on the face surface, and the degree of impact at the time of hitting the ball was evaluated by a five-point evaluation method. In order to be able to specify the actual hitting point, mark the ball in contact with the head with a water-based pen, and use the X provided on the face to indicate where the ball was hit for each ball. , Y coordinate (geometric center is zero)
And the results of the sensory test are shown in FIG. 11 and FIG.
It is shown in FIG. That is, the points evaluated as having no impact are indicated by □ marks. As is clear from FIG. 11, it can be seen that the present invention is more scattered than the conventional product. This is in good agreement with the result of the transfer function obtained.
【００２７】又、本願発明におけるＦＲＰ製シャフトで
は、第２のバイアス補強部材の端部の腰が強いため端部
がめくれ上がることを、スクリムクロス等よりなるシャ
フト表面調整層を形成することにより、めくれ上りを防
止し、シャフト表面を滑らかな状態に保つと言う効果が
生じるものである。以上のように、本願発明におけるＦ
ＲＰ製シャフトは打撃点がスイートスポットをはずして
打撃したとき発生する捩れ振動を抑制し、手の痺れや響
きを著しく改善することができると言った効果を奏する
ものである。In the FRP shaft according to the present invention, the fact that the end of the second bias reinforcing member is strong due to its stiffness is turned up by forming a shaft surface adjusting layer made of a scrim cloth or the like. This has the effect of preventing curling up and keeping the shaft surface smooth. As described above, F in the present invention
The RP shaft has the effect of suppressing the torsional vibration generated when the hit point is removed from the sweet spot and hitting the hand, and can significantly reduce numbness and sound of the hand.
【図１】本願発明の一実施例であるＣＦＲＰ製シャフト
を示す斜視図。FIG. 1 is a perspective view showing a CFRP shaft according to an embodiment of the present invention.
【図２】実打時のグリップ付近（グリップ端から３３０
ｍｍ）位置の捩れ歪みの時系列を示したグラフ。FIG. 2 shows the vicinity of the grip at the time of actual hitting (330 from the grip end).
mm) A graph showing a time series of the torsional strain at the position.
【図３】図２の時系列データを周波数分析したグラフ。FIG. 3 is a graph showing a frequency analysis of the time-series data of FIG. 2;
【図４】本願発明に係わるＣＦＲＰ製シャフトの積層状
況を示す説明図。FIG. 4 is an explanatory view showing a laminated state of a CFRP shaft according to the present invention.
【図５】本願発明の一実施例であるＣＦＲＰ製シャフト
と従来品の低トルクＣＦＲＰ製シャフトの全長における
捩れ剛性分布を対比したグラフ。FIG. 5 is a graph comparing the torsional stiffness distribution over the entire length of a CFRP shaft according to an embodiment of the present invention and a conventional low torque CFRP shaft.
【図６】捩れ振動測定のブロック図。FIG. 6 is a block diagram of torsional vibration measurement.
【図７】インパクトハンマーで打撃するゴルフクラブヘ
ッドのフェース面上のポイントを示す説明図。FIG. 7 is an explanatory diagram showing points on the face surface of a golf club head hit with an impact hammer.
【図８】力−捩れ振動（歪み）の伝達関数の一例を示す
図。FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a transfer function of force-torsional vibration (strain).
【図９】本願発明に係るＣＦＲＰ製シャフトを装着した
ゴルフクラブのフェース上におる各打撃点での捩れ振動
値を示すグラフ。FIG. 9 is a graph showing torsional vibration values at respective strike points on a face of a golf club equipped with a CFRP shaft according to the present invention.
【図１０】従来品の低トルクＣＦＲＰ製シャフトを装着
したゴルフクラブのフェース上におる各打撃点での捩れ
振動値を示すグラフ。FIG. 10 is a graph showing torsional vibration values at respective strike points on a face of a golf club equipped with a conventional low torque CFRP shaft.
【図１１】本願発明の一実施例であるＣＦＲＰ製シャフ
トを装着したゴルフクラブのフェース面上における各打
撃点での手に感じる衝撃官能値の分布を示したグラフ。FIG. 11 is a graph showing the distribution of impact sensory values felt at each hit point on the face surface of a golf club equipped with a CFRP shaft according to one embodiment of the present invention.
【図１２】従来品の低トルクＣＦＲＰ製シャフトを装着
したゴルフクラブのフェース面上における各打撃点での
手に感じる衝撃官能値の分布を示したグラフ。FIG. 12 is a graph showing the distribution of the impact sensory value felt by the hand at each strike point on the face surface of a golf club equipped with a conventional low torque CFRP shaft.
１ ＦＲＰ製シャフト １Ａ ティップ側 １ａ ティップ端 １Ｂ バット側 １ｂ バット端 ２ 第１のバイアス補強層 ２Ａ バイアス補強部材 ３ ストレート補強層 ３Ａ ストレート補強部材 ４ 第２のバイアス補強層 ４Ａ バイアス補強部材 ５ シャフト表面調整層 ６ ティップ補強部材 ７ ゴルフクラブ ８ ヘッド ９ インパクトハンマー １０ 歪みゲージ １１ マンドレル DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 FRP shaft 1A Tip side 1a Tip end 1B Bat side 1b Butt end 2 First bias reinforcement layer 2A Bias reinforcement member 3 Straight reinforcement layer 3A Straight reinforcement member 4 Second bias reinforcement layer 4A Bias reinforcement member 5 Shaft surface adjustment Layer 6 Tip reinforcing member 7 Golf club 8 Head 9 Impact hammer 10 Strain gauge 11 Mandrel
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭52−143125（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−92270（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) A63B 53/10 Continuation of the front page (56) References JP-A-52-143125 (JP, A) JP-A-4-92270 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) A63B 53 / Ten
Claims (5)
て、強化繊維がシャフトの長手方向に対して、配向角度
を持つバイアス補強部材を交互に複数積層して第１のバ
イアス補強層を形成し、該第１のバイアス補強層の外側
に、強化繊維がシャフトの長手方向に対して、平行に配
列されたストレート補強部材を複数積層してストレート
補強層を形成し、該ストレート補強層の外側に、更に配
向角度を持つバイアス補強部材を交互に複数積層して第
２のバイアス補強層を形成した構成を有することを特徴
とするＦＲＰ製ゴルフクラブ用シャフト。In a shaft for an FRP golf club, a first bias reinforcing layer is formed by alternately stacking a plurality of bias reinforcing members having reinforcing fibers having an orientation angle with respect to a longitudinal direction of the shaft. A straight reinforcing layer is formed by stacking a plurality of straight reinforcing members in which reinforcing fibers are arranged in parallel to the longitudinal direction of the shaft, outside the bias reinforcing layer, thereby forming a straight reinforcing layer. A shaft for an FRP golf club, wherein a plurality of bias reinforcing members having an angle are alternately stacked to form a second bias reinforcing layer.
て、強化繊維がシャフトの長手方向に対して、配向角度
を持つバイアス補強部材を交互に複数積層して第１のバ
イアス補強層を形成し、該第１のバイアス補強層の外側
に、強化繊維がシャフトの長手方向に対して、平行に配
列されたストレート補強部材を複数積層してストレート
補強層を形成し、該ストレート補強層の外側に、更に配
向角度を持つバイアス補強部材を交互に複数積層して第
２のバイアス補強層を形成し、且つ該第２のバイアス補
強層の表面にスクリムクロス等よりなるシャフト表面調
整層を形成した構成を特徴とするＦＲＰ製ゴルフクラブ
用シャフト。2. In a shaft for an FRP golf club, a first bias reinforcing layer is formed by alternately stacking a plurality of bias reinforcing members having reinforcing fibers having an orientation angle with respect to the longitudinal direction of the shaft. A straight reinforcing layer is formed by stacking a plurality of straight reinforcing members in which reinforcing fibers are arranged in parallel to the longitudinal direction of the shaft, outside the bias reinforcing layer, thereby forming a straight reinforcing layer. A plurality of bias reinforcing members having an angle are alternately stacked to form a second bias reinforcing layer, and a shaft surface adjustment layer made of a scrim cloth or the like is formed on the surface of the second bias reinforcing layer. For FRP golf clubs.
おいて、前記第１のバイアス補強層乃至第２のバイアス
補強層の配向角度をシャフト長手方向を０゜としたと
き、配向角度が約±２０〜±６０゜の範囲になるように
配向させたことを特徴とする請求項１又は２記載のＦＲ
Ｐ製ゴルフクラブ用シャフト。3. The FRP golf club shaft, wherein the orientation angle of the first bias reinforcing layer and the second bias reinforcing layer is about ± 20 to ± 20 when the longitudinal direction of the shaft is 0 °. The FR according to claim 1 or 2, wherein the FR is oriented so as to be in a range of 60 °.
Shaft for golf clubs made of P.
おいて、前記第２のバイアス補強層の配向角度をシャフ
トのバット端から略２００ｍｍ乃至６００ｍｍの範囲に
おいて、バイアス補強層の配向角度をシャフト長手方向
を０゜としたとき、配向角度が約±２０〜±６０゜の範
囲で配向させると共に、バイアス補強層に使用する強化
繊維の弾性率を約３．０×１０4 ｋｇｆ／ｍｍ2 乃至
７．５×１０4 ｋｇｆ／ｍｍ2 の範囲のものを使用して
構成したことを特徴とする請求項１、２、又は３記載の
ＦＲＰ製ゴルフクラブ用シャフト。4. The FRP golf club shaft, wherein the orientation angle of the second bias reinforcing layer is approximately 200 mm to 600 mm from the butt end of the shaft, and the orientation angle of the bias reinforcing layer is 0 in the longitudinal direction of the shaft.゜, the orientation angle is in the range of about ± 20 to ± 60 °, and the elastic modulus of the reinforcing fiber used for the bias reinforcing layer is about 3.0 × 10 4 kgf / mm 2 to 7.5 ×. 4. The FRP golf club shaft according to claim 1, wherein the shaft is made of a material having a range of 10 4 kgf / mm 2 .
おいて、前記第２のバイアス補強層の配向角度をシャフ
トのバット端から略２００ｍｍ乃至４００ｍｍの範囲に
おいて、バイアス補強層の配向角度をシャフト長手方向
を０゜としたとき、配向角度が約±４５゜の範囲で配向
させると共に、バイアス補強層に使用する強化繊維の弾
性率を約３．０×１０4 ｋｇｆ／ｍｍ2 乃至６．０×１
０4 ｋｇｆ／ｍｍ2 の範囲のものを使用して構成したこ
とを特徴とする請求項１、２、３、又は４記載のＦＲＰ
製ゴルフクラブ用シャフト。5. The FRP golf club shaft, wherein the orientation angle of the second bias reinforcing layer is within a range of about 200 mm to 400 mm from the butt end of the shaft, and the orientation angle of the bias reinforcing layer is 0 in the longitudinal direction of the shaft.゜, the orientation angle is in the range of about ± 45 °, and the elastic modulus of the reinforcing fiber used for the bias reinforcing layer is about 3.0 × 10 4 kgf / mm 2 to 6.0 × 1.
0 FRP of 4 kgf / claim mm using a two ranges, characterized by being configured 1, 2, 3 or 4, wherein
Golf club shaft.
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|---|---|---|---|
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