JP5303513B2 - ゴルフクラブ用シャフト - Google Patents
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Description
また、シートワインディング法による形成で補強層を形成する際には補強層を形成するシートの先端側から後端側に少なくとも0プライから数プライまで三角形状のシートを巻回するが、周方向で巻回数が異なり、周方向に異方性が生じる。したがって、ゴルフクラブをスイングしたときに、安定したスイングをするのが難しくなるおそれがある。
また、前記前部テーパ部のテーパ角度と、前記後部テーパ部のテーパ角度とを略同一としたことが好ましい。
また、前記中間テーパ部は、シャフト全長Lの後端から50%から70%に位置し、前記補強層の6%から10%の幅を有することが好ましい。
また、前記本体層のうち、最内層の本体層の強化繊維の繊維方向が、前記シャフトの軸長方向に対して傾斜していることが好ましい。
前部テーパ部のテーパ角度と、後部テーパ部のテーパ角度とを略同一とすることによって、後部テーパ部の外側の補強層の肉厚を略一定とすることができる。そして、補強層を積層した部分の外径テーパが芯金のテーパと略同一となり、本体層を積層するのに段差がないため、本体層を容易に積層することができる。
中間テーパ部をシャフトの軸長方向中央よりも前側(ヘッド側)とすることによって、グリップ側の剛性を高く、ヘッド側をグリップ側よりも撓り易くして、打球を上がり易くすることができる。また、中間テーパ部は補強層の6%から10%程度の軸方向幅しか有さないので、シャフトに対する異方性の発生を抑制できる。
本体層の最内層の強化繊維の繊維方向を軸方向に対して傾斜させることによって、捩り剛性を強化することができる。また、一般に、芯金の軸方向に対して傾斜した方向に強化繊維の繊維方向を有するプリプレグ材を積層する場合、軸長方向に強化繊維の繊維方向を有するプリプレグ材を積層するよりも巻き付けが難しいが、本体層の最内層を芯金に直接巻き付けることで、芯金の軸方向に対して傾斜した方向に強化繊維の繊維方向を有するプリプレグ材を積層する場合であっても、より強固に巻き付けることができる。また、上述したように、芯金に直接プリプレグを巻回するので、強化繊維の蛇行を抑制できる。
第1の実施の形態について図1から図4を用いて説明する。
すなわち、第1テーパ部22と第2テーパ部24との間、第2テーパ部24と第3テーパ部26との間、第3テーパ部26と第4テーパ部28との間、第4テーパ部28と第5テーパ部30との間、第5テーパ部30とストレート部32との間には、それぞれ芯金20の外周面の傾きを変化させるための境目となる円周状の変位部23,25,27,29,31が形成されている。
また、第3テーパ部(前部テーパ部)26と第5テーパ部30とは略同一の傾きであることが好ましい。第5テーパ部30にある一定肉厚のプリプレグシートを載せたときに、そのプリプレグシートの外周面と第3テーパ部26の外周面とが面一になるからである。そして、これら第3テーパ部26及び第5テーパ部30の傾きは、シャフト12の外周面の上述した傾きと略同一である。
なお、例えば第5テーパ部30がシャフト12の全長に対して50%の位置にある場合、第1テーパ部22と第3テーパ部26とを合わせた長さをシャフト12の全長に対して32%から42%とすることが好ましい。このように設定するのは、例えば芯金20の第1テーパ部22の外周に形成される後述する第1及び第2前部補強層72,80の長さをヘッド14のホーゼル14aの長さに対応させたり、芯金20の第3テーパ部26の外周に形成される後述する第1及び第2本体層76,78だけの部分の長さを調整してゴルフクラブ10のスイング時に撓らせたい範囲を適宜に設定するためである。
各プリプレグシートの強化繊維には、主に炭素繊維が用いられるが、金属繊維、ガラス繊維、アラミド繊維等、種々の繊維を用いても良い。強化繊維に含浸させるマトリクス樹脂(合成樹脂)としては、熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂のいずれを用いても良い。熱硬化性樹脂であれば、例えばエポキシ、ピスマレイミド、ポリイミド、フェノール等が用いられる。熱可塑性樹脂であれば、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルサルホン(PES)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリアミド(PA)、ポリプロピレン(PP)等が用いられる。
第4前部補強シート56も第1から第3の前部補強シート42,44,46と同様に、芯金20の軸長方向に繊維方向を配する軸長方向繊維層を形成し、曲げ剛性の調整に用いられる。第4前部補強シート56は樹脂量(繊維含有率)が20〜40wt%、引張弾性率が10〜400GPaである。
第3本体シート54は芯金20の軸長方向に繊維方向を配する軸長方向繊維層を形成し、曲げ剛性の調整に用いられる。第3本体シート54は樹脂量(繊維含有率)が20〜40wt%、引張弾性率が10〜400GPaである。
なお、第1から第3の前部補強シート42,44,46、後部補強シート48、第1から第3の本体シート50,52,54、第4の前部補強シート56はそれぞれ一定肉厚のものが用いられる。
図3に示す第1前部補強シート42は略三角形状部分42aを有し、第2及び第3の前部補強シート44,46は略四角形状部分44a,46aを有する。これら略三角形部分42a及び略四角形状部分44a,46aは芯金20の第2テーパ部24に巻回され、第3テーパ部(前部テーパ部)26の外周面と第1の前部補強層72の外周面とを略面一にする外径調整層(外径調整部位)72aを形成している。
この外径調整層72aは第1及び第2テーパ部22,24間の変位部23の外側位置のシャフト12の内周面と、第2及び第3テーパ部24,26間の変位部25の外側位置のシャフト12の内周面とを滑らかに連続させる。このとき、芯金20の第3テーパ部(前部テーパ部)26の外周面とシャフト12の第1の前部補強層72の外周面とを略面一に形成するので、第1及び第2テーパ部22,24間の変位部23の外側位置のシャフト12の第1前部補強層72の肉厚を後端側に向かうにつれて徐々に減肉させて、第2及び第3テーパ部24,26間の変位部25の外側位置でのシャフト12の第1前部補強層72の肉厚を略0としている。なお、ここでの減肉は、第1から第3前部補強シート42,44,46自体を減肉させるものではなく、各シート42,44,46の略三角形状部分42a、略四角形状部分44a,46aを芯金20の第2テーパ部24に巻回することにより次第に減肉させた状態と同様の状態にしていくものである。
したがって、この外径調整層72aにより、シャフト12の内周側に急激な段差が生じるのを防止できるとともに、シャフト12の軸方向に沿った方向の急激な強度変化を防止することができる。すなわち、外径調整層72aは、シャフト12のうち、第1テーパ部22の外周位置に対応する部位と第3テーパ部(前部テーパ部)26の外周位置に対応する部位との間の剛性差を、急激な段差を有する場合よりも緩やかに変化させることができる。
このとき、第1前部補強層72及び後部補強層74の外周面は芯金20の第3テーパ部(前部テーパ部)26の外周面と略面一である。
この外径調整層74aは第3及び第4テーパ部26,28間の変位部27の外側位置のシャフト12の内周面と、第4及び第5テーパ部28,30間の変位部29の外側位置のシャフト12の内周面とを滑らかに連続させる。このとき、芯金20の第3テーパ部(前部テーパ部)26の外周面とシャフト12の後部補強層74の外周面とを略面一に形成するので、第4及び第5テーパ部28,30間の変位部29の外側位置のシャフト12の後部補強層74の肉厚を先端側に向かうにつれて徐々に減肉させて、第3及び第4テーパ部26,28間の変位部27の外側でのシャフト12の後部補強層74の肉厚を略0としている。なお、ここでの減肉は、後部補強シート48自体を減肉させるものではなく、シート48の略三角形状部分48aを芯金20の第4テーパ部28に巻回することにより次第に減肉させた状態と同様の状態にしていくものである。
したがって、この外径調整層74aにより、シャフト12の内周側に急激な段差が生じるのを防止できるとともに、シャフト12の軸方向に沿った方向の急激な強度変化を防止することができる。すなわち、外径調整層74aは、シャフト12のうち、第3テーパ部(前部テーパ部)26の外周位置に対応する部位と第5テーパ部(後部テーパ部)30の外周位置に対応する部位との間の剛性差を緩やかに変化させることができる。
これは、第1前部補強層72の外径調整層72aも同様である。
このとき、第1本体シート50の強化繊維の繊維方向は芯金20の中心軸C(軸長方向)に対して傾斜しているので、芯金20の軸長方向に強化繊維の繊維方向を有するプリプレグ材を積層するよりも巻き付けが難しいため強化繊維を巻回する際に蛇行し易くなるが、第1本体シート50を硬度のある芯金20の第3テーパ部26に直接巻回できるので、プリプレグシート(第1前部補強層72及び後部補強層74)上に第1本体シート50を巻回するよりも強固に巻き付けることができ、第3テーパ部26の外周での強化繊維の蛇行量を少なくすることができる。また、後述するように、第3テーパ部26の外周に相当する位置はシャフト12の全長Lの50%以上前(半分より前側)にあり、この位置は相対的に径が細く、剛性が低い部位であり、ヘッド14のコントロール、撓りによる打球の上がり易さに影響が大きい位置であるが、その位置の強化繊維の蛇行を少なくできる。したがって、シャフト12は所望の安定した強度を得ることができる。
このように、芯金20の第3テーパ部26の外周に直接、軸長方向に対して傾斜した方向に強化繊維を有するプリプレグシートを巻回するので、シャフト12の強度を安定化することができる。なお、軸長方向に対して傾斜した方向として、軸長方向に対して直交する周方向に強化繊維を有するプリプレグシートを巻回する場合も同様である。
なお、第3テーパ部26の外周面と第1の前部補強層72の外周面との間、第3テーパ部26の外周面と後部補強層74の外周面との間は略面一であるので、略同一テーパ角度を有する。この外周に肉厚が一定の第1本体シート50を巻回するので、第1本体シート50の外周面もシャフト12の外周面と略同一のテーパ角度(上述したように、例えば約6/1000から10/1000程度の傾き)を有する。このとき、第3テーパ部26の外周面と第1の前部補強層72の外周面との間、第3テーパ部26の外周面と後部補強層74の外周面との間に段差がないので、第1本体シート50を巻回する際に容易に巻回(積層)できる。
また、第1本体シート50、第2本体シート52は強化繊維の繊維方向が軸長方向に対して互いに反対方向に例えば略等角度ずつずらしているので、シャフト12の捩り剛性を良好に発揮させることができる。
なお、このとき、第3本体シート54の強化繊維の繊維方向は軸長方向であるので、シャフト12の曲げ剛性を良好に発揮させることができる。
一方、シャフト12の後部補強層74に対して先端側に隣接する部位には第1及び第2本体層76,78だけが存在し、後部補強層が存在しない。したがって、この部分は第1及び第2本体層76,78に加えて後部補強層74が配設されたシャフト12の後端側の部位に比べて撓り易く形成されている。
そして、特に、第1及び第2本体層76,78だけの部分はシャフト12の後端12bから全長Lに対して50%から70%の位置に形成されている。すなわち、第1及び第2本体層76,78だけの部分はシャフト12の全長Lの50%よりも前側に配置されている。
したがって、ゴルフクラブ10をスイングしたときに、剛性が高いゴルフクラブ10のグリップ16側(後端側)でのコントロールが確実に行え、前部(先端側)がグリップ16側(手元側)よりも撓るので打球を上がり易くすることができる。
また、後部補強層74の外径調整層74aはその軸長方向長さ(軸長方向幅)がシャフト12の全長Lに対して4%から6%程度で小さい。このため、シャフト12に生じる異方性の存在を抑制できる。
また、第3テーパ部(前部テーパ部)26と第5テーパ部(後部テーパ部)30とは略同一の傾きであるので、後部補強層74を構成する後部補強シート48の肉厚を一定とすることができ、効率的な補強をすることができる。
すなわち、第1テーパ部122と第2テーパ部124との間、第2テーパ部124と第3テーパ部(第1前部テーパ部)126との間、第3テーパ部126と第4テーパ部(第1中間テーパ部)128との間、第4テーパ部128と第5テーパ部(第1後部テーパ部)130との間、第5テーパ部130と第6テーパ部132との間、第6テーパ部132と第7テーパ部(第2前部テーパ部)134との間、第7テーパ部134と第8テーパ部(第2中間テーパ部)136との間、第8テーパ部136と第9テーパ部(第2後部テーパ部)138との間、第9テーパ部138とストレート部140との間には、それぞれ芯金20の外周面の傾きを変化させるための円環状の変位部123,125,127,129,131,133,135,137,139が形成されている。
このため、この実施形態の芯金120の第1テーパ部122、第2テーパ部124、第7テーパ部(第2前部テーパ部)134、第8テーパ部(第2中間テーパ部)136、第9テーパ部(第2後部テーパ部)138の主な説明を省略する。
中間補強シート158はこの実施形態では軸長方向に強化繊維の繊維方向を有するプリプレグシート、及び、軸長方向に対して例えば90度傾斜した周方向に繊維方向を有するプリプレグシートが張り合わせられたものが用いられる。なお、周方向に繊維方向を有するプリプレグシートは潰れ剛性の調整に用いられる。
このとき、後部補強シート160の略三角形状部分160a(第1実施形態の略三角形状部分48aに対応)により、外径調整層176a(第1実施形態の外径調整層74aに対応)を形成している。このため、シャフト112の後部補強層176の外周面は芯金120の第7テーパ部(第2前部テーパ部)134の外周面と略面一である。
このとき、中間補強層174の外周面は芯金120の第3テーパ部(第1前部テーパ部)126の外周面及び第7テーパ部(第2前部テーパ部)134の外周面と略面一である。
中間補強シート158の前側の略三角形状部分158aは芯金120の第4テーパ部(第1中間テーパ部)128に巻回され、芯金120の第3テーパ部(前部テーパ部)126の外周面と、第4テーパ部128及び第5テーパ部(後部テーパ部)130に巻回された中間補強層174の外周面とを面一にするのに用いられる。すなわち、略三角形状部分158aは外径調整層174aを形成している。
なお、外径調整層174aは芯金120の変位部127に近づくほど減肉して変位部127で肉厚が略0となり、外径調整層174bは芯金120の変位部133に近づくほど減肉して変位部133で肉厚が略0となる。なお、ここでの減肉は、中間補強シート158自体を減肉させるものではなく、シート158の略三角形状部分158a,158bを芯金120の第4テーパ部128、第6テーパ部132にそれぞれ巻回することにより次第に減肉させた状態と同様の状態にしていくものである。
このとき、第3テーパ部126及び第7テーパ部134の外周での強化繊維の蛇行量を少なくすることができる。したがって、シャフト112は所望の安定した強度を得ることができる。
そして、第2本体シート164を第1本体シート162の外周に巻回し、第1本体シート162及び第2本体シート164で第1本体層178を形成する。
また、第1本体層178の外周に、第3本体シート166で第2本体層180を形成する。このため、第2本体層180の外周面は芯金20の中心軸Cに対して一定のテーパ角度(上述したように、例えば約6/1000から10/1000程度の傾き)を有する。
このシャフト112の先端(第1前部補強層172及び第2前部補強層182)がヘッド14のホーゼル14a内に差し込まれて固定された状態でゴルフクラブ10をスイングしても、シャフト112を良好な状態に維持することができる。
一方、シャフト112の中間補強層174と後部補強層176との間の部位、中間補強層174よりも前側(先端側)の部位は第1及び第2本体層178,180だけが存在し、補強層が存在しない。したがって、中間補強層174と後部補強層176との間の部位、及び、中間補強層174よりも前側(先端側)の部位は、第1及び第2本体層178,180に加えて中間補強層174や後部補強層176が配設されたシャフト112の部位に比べて撓り易い。
また、シャフト112の第3テーパ部(第1前部テーパ部)126、第7テーパ部(第2前部テーパ部)134はそれぞれシャフト112の全長Lに対して12%から25%の範囲にあることが好ましい。
また、第7テーパ部134をできるだけ長くした場合、第3テーパ部126が短くなるので、前者よりもグリップ16側の剛性は低下するが、ヘッド14側に加えてグリップ16側も撓り易くなるので、打球を上げ易くなる。この場合でも、後部補強層176を中間補強層174よりも剛性を高くするなどの調整を行えば、グリップ16側でのコントロール性を維持しつつ、ヘッド14側でシャフト112を撓らせて打球を上げ易くすることができる。
なお、この実施形態では1つの中間補強層174を形成する場合について説明したが、中間補強層174は2つ以上あっても良い。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1] 共通の中心軸を有する軸方向前方側の前部テーパ部と前記前部テーパ部よりも軸方向後方側の後部テーパ部との間に、これらのテーパ部に対して勾配が緩い中間テーパ部を連続して配置した先細状の芯金に対して、強化繊維に合成樹脂を含浸した繊維強化プリプレグを巻回して形成するゴルフクラブ用シャフトであって、
前記芯金の前記中間テーパ部から前記後部テーパ部に補強プリプレグを巻回して補強層を形成するとともに前記中間テーパ部に位置する前記補強層の前部に外径調整部位を形成して、前記補強層の外周面のテーパを前記前部テーパ部のテーパと略同一とし、
前記前部テーパ部及び前記補強層の外側に本体層を巻回して形成されることを特徴とするゴルフクラブ用シャフト。
[2] 前記前部テーパ部のテーパ角度と、前記後部テーパ部のテーパ角度とを略同一としたことを特徴とす[1]に記載のゴルフクラブ用シャフト。
[3] 前記中間テーパ部は、シャフト全長Lの後端から50%から70%に位置し、前記補強層の6%から10%の幅を有することを特徴とする[1]もしくは[2]に記載のゴルフクラブ用シャフト。
[4] 前記本体層のうち、最内層の本体層の強化繊維の繊維方向が、前記シャフトの軸長方向に対して傾斜していることを特徴とする[1]ないし[3]のいずれか1に記載のゴルフクラブ用シャフト。
Claims (4)
- 共通の中心軸を有する軸方向前方側の前部テーパ部と前記前部テーパ部よりも軸方向後方側の後部テーパ部との間に、これらのテーパ部に対して勾配が緩い中間テーパ部を連続して配置した先細状の芯金に対して、強化繊維に合成樹脂を含浸した繊維強化プリプレグを巻回して形成するゴルフクラブ用シャフトであって、
前記芯金の前記中間テーパ部から前記後部テーパ部に補強プリプレグを巻回して補強層を形成するとともに前記中間テーパ部に位置する前記補強層の前部に外径調整部位を形成して、前記補強層の外周面のテーパを前記芯金の前部テーパ部のテーパと略同一とし、
前記前部テーパ部及び前記補強層の外側に本体層を巻回し、前記芯金の前部テーパ部に、この本体層を直接巻回して形成されることを特徴とするゴルフクラブ用シャフト。 - 前記前部テーパ部のテーパ角度と、前記後部テーパ部のテーパ角度とを略同一としたことを特徴とする請求項1に記載のゴルフクラブ用シャフト。
- 前記中間テーパ部は、シャフト全長Lの後端から50%から70%に位置し、前記補強層の6%から10%の幅を有することを特徴とする請求項1もしくは請求項2に記載のゴルフクラブ用シャフト。
- 前記本体層のうち、最内層の本体層の強化繊維の繊維方向が、前記シャフトの軸長方向に対して傾斜していることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1に記載のゴルフクラブ用シャフト。
Priority Applications (1)
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