JP6737051B2 - ゴルフクラブシャフト - Google Patents

Description

本発明は、ゴルフクラブシャフトに関する。

振りやすさの観点から、重心の位置がバット寄りとされたシャフトが提案されている。特許第５８２４５９２号公報では、シャフト重心率が４４．５％以下であり、シャフトの調子率が０．５０以下であるウッド型ゴルフクラブが開示されている。

特許第５８２４５９２号公報

９９１ｍｍ以下のシャフトは、主としてアイアンクラブに用いられる。この長さのシャフトにおいては、より長いシャフトに比べて、高い方向安定性が求められる。この点に関して、従来の競技者用のシャフトは、重量が大きく且つシャフト重心もチップ寄りであるため、方向安定性は高いものの、振りにくく、飛距離性能が低いという問題があった。一方、先端部の剛性が小さいシャフトでは、打出し角度は大きいものの、方向安定性が低く、結果として飛距離をロスする傾向にあった。方向安定性に加えて、振りやすさと飛距離性能とを高い次元で達成しうるシャフトは、存在していない。

本発明の目的は、方向安定性及び飛距離性能に優れたゴルフクラブシャフトの提供にある。

本発明に係る好ましいシャフトは、チップ端及びバット端を有している。シャフト全長がＬｓとされ、シャフトのバット端からシャフト重心までの距離がＬｇとされ、シャフト全長Ｌｓに対する前記距離Ｌｇの割合がシャフト重心率とされるとき、このシャフト重心率が４７％以下である。前記シャフト全長Ｌｓは、９９１ｍｍ以下である。順式フレックスがＦ１（ｍｍ）であり、逆式フレックスがＦ２（ｍｍ）であるとき、下記式（１）によって算出されるシャフト調子率Ｃ１が３９％以下である。
Ｃ１＝［Ｆ２／（Ｆ１＋Ｆ２）］×１００ ・・・（１）

好ましくは、９９１ｍｍ換算でのシャフト重量が７５ｇ以下である。

好ましくは、前記チップ端の外径Ｅ１が９．５ｍｍ以下である。好ましくは、前記バット端の外径Ｅ２が１５．３ｍｍ以上である。

好ましくは、前記シャフトは、複数の繊維強化層によって構成されている。好ましくは、前記複数の繊維強化層は、チップ部分層を含む。好ましくは、前記チップ部分層は、繊維弾性率が３０（ｔ／ｍｍ^２）以上である高弾性チップ部分層を含む。

好ましくは、前記シャフト全長Ｌｓが、９１４ｍｍ以上９９１ｍｍ以下である。前記チップ端の外径がＥ１（ｍｍ）とされるとき、好ましくは、Ｅ１×Ｆ２が５８０ｍｍ^２以下である。

好ましくは、前記シャフト全長Ｌｓが、９１４ｍｍ以上９９１ｍｍ以下である。前記バット端の外径がＥ２（ｍｍ）とされるとき、好ましくは、Ｅ２×Ｆ１が１３００ｍｍ^２以上である。

方向安定性及び飛距離性能に優れたシャフトが得られうる。

図１は、本発明の第１実施形態に係るシャフトを備えたゴルフクラブを示す。 図２は、第１実施形態に係るシャフトの展開図である。 図３（ａ）は順式フレックスの測定方法を示し、図３（ｂ）は逆式フレックスの測定方法を示す。 図４は、曲げ剛性ＥＩの測定方法を示す。

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。

なお本願では、「層」という文言と、「シート」という文言とが用いられる。「層」は、巻回された後における称呼であり、これに対して「シート」は、巻回される前における称呼である。「層」は、「シート」が巻回されることによって形成される。即ち、巻回された「シート」が、「層」を形成する。また、本願では、層とシートとで同じ符号が用いられる。例えば、シートｓ１によって形成された層は、層ｓ１とされる。

本願において「内側」とは、シャフト半径方向における内側を意味する。本願において「外側」とは、シャフト半径方向における外側を意味する。

本願において、「軸方向」とは、シャフト軸方向を意味する。

軸方向に対する繊維の角度に関して、本願では、角度Ａｆ及び絶対角度θａが用いられる。角度Ａｆは、プラス又はマイナスを伴う角度である。絶対角度θａは、角度Ａｆの絶対値である。換言すれば、絶対角度θａとは、軸方向と繊維方向との成す角度の絶対値である。例えば、「絶対角度θａが１０°以下」とは、「角度Ａｆが−１０度以上＋１０度以下」であることを意味する。

図１は、本発明の第一実施形態に係るゴルフクラブシャフト６を備えたゴルフクラブ２を示す。ゴルフクラブ２は、ヘッド４と、シャフト６と、グリップ８とを備えている。シャフト６の先端部に、ヘッド４が設けられている。シャフト６の後端部に、グリップ８が設けられている。なお、ヘッド４及びグリップ８は限定されない。ヘッド４として、ウッド型ゴルフクラブヘッド、ハイブリット型ゴルフクラブヘッド、ユーティリティ型ゴルフクラブヘッド、アイアン型ゴルフクラブヘッド、パターヘッド等が例示される。

本実施形態のヘッド４は、アイアン型ゴルフクラブヘッドである。本発明は、９９１ｍｍ以下のシャフトにおいて効果的である。この観点から、ヘッド４として、アイアン型ゴルフクラブヘッド及びハイブリット型ゴルフクラブヘッドが好ましく、アイアン型ゴルフクラブヘッドがより好ましい。

ヘッド４の材質は限定されない。ヘッド４の材質として、チタン、チタン合金、ＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）、ステンレス鋼、マルエージング鋼、軟鉄等が挙げられる。複数の材質の組み合わせも可能である。アイアンヘッドの場合、軟鉄、ステンレス鋼及びチタン合金が好ましい。

シャフト６は、繊維強化樹脂層の積層体からなる。シャフト６は、管状体である。シャフト６は中空構造を有する。図１が示すように、シャフト６は、チップ端Ｔｐとバット端Ｂｔとを有する。チップ端Ｔｐは、ヘッド４の内部に位置している。バット端Ｂｔは、グリップ８の内部に位置している。

シャフト６は、いわゆるカーボンシャフトである。好ましくは、シャフト６は、プリプレグシートを硬化させてなる。このプリプレグシートでは、繊維は実質的に一方向に配向している。このように繊維が実質的に一方向に配向したプリプレグは、ＵＤプリプレグとも称される。「ＵＤ」とは、ユニディレクションの略である。ＵＤプリプレグ以外のプリプレグが用いられても良い。例えば、プリプレグシートに含まれる繊維が編まれていてもよい。

プリプレグシートは、繊維と樹脂とを有している。この樹脂は、マトリクス樹脂とも称される。典型的には、この繊維は炭素繊維であり、ガラス繊維も好ましく用いられる。典型的には、このマトリクス樹脂は、熱硬化性樹脂である。

シャフト６は、いわゆるシートワインディング製法により製造されている。プリプレグにおいて、マトリクス樹脂は、半硬化状態にある。シャフト６は、プリプレグシートが巻回され且つ硬化されてなる。この硬化とは、半硬化状態のマトリクス樹脂を硬化させることである。この硬化は、加熱により達成される。シャフト６の製造工程には、加熱工程が含まれる。この加熱工程により、プリプレグシートのマトリクス樹脂が硬化する。

図２は、シャフト６を構成するプリプレグシートの展開図（シート構成図）である。シャフト６は、複数枚のシートにより構成されている。図２の実施形態では、シャフト６は、ｓ１からｓ１２までの１２枚のシートにより構成されている。本願において、図２等で示される展開図は、シャフトを構成するシートを、シャフトの半径方向内側から順に示している。展開図において上側に位置しているシートから順に巻回される。本願の展開図において、図面の左右方向は、シャフト軸方向と一致する。本願の展開図において、図面の右側は、シャフトのチップ端Ｔｐ側である。本願の展開図において、図面の左側は、シャフトのバット端Ｂｔ側である。

本願の展開図は、各シートの巻き付け順序のみならず、各シートのシャフト軸方向における配置をも示している。例えば図２において、シートｓ１０から１２の端はチップ端Ｔｐに位置している。例えば図２において、シートｓ３及びシートｓ４の端はバット端Ｂｔに位置している。

シャフト６は、ストレート層とバイアス層と、フープ層とを有する。本願の展開図において、繊維の配向角度が記載されている。「０°」と記載されているシートが、ストレート層を構成している。ストレート層用のシートは、本願においてストレートシートとも称される。

ストレート層は、繊維の配向がシャフトの長手方向（シャフト軸方向）に対して実質的に０°とされた層である。巻き付けの際の誤差等に起因して、繊維の配向はシャフト軸線方向に対して完全に０°とはならない場合がある。通常、ストレート層では、上記絶対角度θａが１０°以下である。

図２の実施形態において、ストレートシートは、シートｓ５、シートｓ６、シートｓ８、シートｓ９、シートｓ１０、シートｓ１１及びシートｓ１２である。ストレート層は、シャフトの曲げ剛性及び曲げ強度との相関が高い。

一方、バイアス層は、シャフトの捻れ剛性及び捻れ強度との相関が高い。好ましくは、バイアス層は、繊維の配向が互いに逆方向に傾斜した２枚のシートペアから構成されている。捻れ剛性の観点から、バイアス層の絶対角度θａは、好ましくは１５°以上であり、より好ましくは２５°以上であり、更に好ましくは４０°以上である。捻れ剛性及び曲げ剛性の観点から、バイアス層の絶対角度θａは、好ましくは６０°以下であり、より好ましくは５０°以下である。

シャフト６は、全長バイアス層と、部分バイアス層とを有している。全長バイアス層を構成するシートは、シートｓ１及びシートｓ２である。部分バイアス層を構成するシートは、シートｓ３及びシートｓ４である。部分バイアス層ｓ３，ｓ４は、バット部分バイアス層である。

図２には、シート毎に、上記角度Ａｆが記載されている。角度Ａｆにおけるプラス（＋）及びマイナス（−）は、バイアスシートの繊維が互いに逆方向に傾斜していることを示している。本願において、バイアス層用のシートは、単にバイアスシートとも称される。

シャフト６において、フープ層を構成するシートは、シートｓ７である。好ましくは、フープ層における上記絶対角度θａは、シャフト軸線に対して実質的に９０°とされる。ただし、巻き付けの際の誤差等に起因して、繊維の配向はシャフト軸線方向に対して完全に９０°とはならない場合がある。通常、フープ層では、上記絶対角度θａが８０°以上９０°以下である。本願において、フープ層用のプリプレグシートは、フープシートとも称される。

フープ層は、シャフトのつぶし剛性及びつぶし強度を高めるのに寄与する。つぶし剛性とは、シャフトをその半径方向内側に向かって押し潰す力に対する剛性である。つぶし強度とは、シャフトをその半径方向内側に向かって押し潰す力に対する強度である。つぶし強度は、曲げ強度とも関連しうる。曲げ変形に連動してつぶし変形が生じうる。特に肉厚の薄い軽量シャフトにおいては、この連動性が大きい。つぶし強度の向上により、曲げ強度も向上しうる。

図示しないが、使用される前のプリプレグシートは、カバーシートにより挟まれている。通常、カバーシートは、離型紙及び樹脂フィルムである。即ち、使用される前のプリプレグシートは、離型紙と樹脂フィルムとで挟まれている。プリプレグシートの一方の面には離型紙が貼られており、プリプレグシートの他方の面には樹脂フィルムが貼られている。以下において、離型紙が貼り付けられている面が「離型紙側の面」とも称され、樹脂フィルムが貼り付けられている面が「フィルム側の面」とも称される。

本願の展開図は、フィルム側の面が表側とされた図である。即ち、本願の展開図において、図面の表側がフィルム側の面であり、図面の裏側が離型紙側の面である。例えば図２では、シートｓ１の繊維方向とシートｓ２の繊維方向とは同じであるが、後述される貼り合わせの際にシートｓ２が裏返される。この結果、シートｓ１の繊維方向とシートｓ２の繊維方向とは互いに逆となる。従って、巻回された後の状態では、シートｓ１の繊維方向とシートｓ２の繊維方向とが互いに逆となる。この点を考慮して、図２では、シートｓ１の繊維方向が「−４５°」と表記され、シートｓ２の繊維方向が「＋４５°」と表記されている。シートｓ３及びシートｓ４についても同様である。

前述の通り、本願では、繊維の配向角度によって、シート及び層が分類される。更に、本願では、シャフト軸方向の長さによって、シート及び層が分類される。

本願において、シャフト軸方向の全体に配置される層が、全長層と称される。本願において、シャフト軸方向の全体に配置されるシートが、全長シートと称される。巻回された全長シートが、全長層を形成する。

一方、本願において、シャフト軸方向において部分的に配置される層が、部分層と称される。本願において、シャフト軸方向において部分的に配置されるシートが、部分シートと称される。巻回された部分シートが、部分層を形成する。

本願では、ストレート層である全長層が、全長ストレート層と称される。図２の実施形態において、全長ストレート層は、シートｓ６及びシートｓ８である。

本願では、フープ層である全長層が、全長フープ層と称される。図２の実施形態において、全長フープ層は存在しない。

本願では、ストレート層である部分層が、部分ストレート層と称される。図２の実施形態はバット部分ストレート層と、チップ部分ストレート層とを有する。バット部分ストレート層は、シートｓ５である。チップ部分ストレート層は、シートｓ９、シートｓ１０、シートｓ１１及びシートｓ１２である。

本願では、フープ層である部分層が、部分フープ層と称される。図２の実施形態において、部分フープ層は、シートｓ７である。

シートｓ７は、中間部分層である。中間部分層はチップ端Ｔｐから離れており、バット端Ｂｔからも離れている。好ましくは、中間部分層は、シャフト軸方向中央位置を含む位置に配置される。シートｓ７は、中間部分フープ層である。

図２に示されるシートを用いて、シートワインディング製法により、シャフト６が作製される。

以下に、このシャフト６の製造工程の概略が説明される。

［シャフト製造工程の概略］

（１）裁断工程
裁断工程では、プリプレグシートが所望の形状に裁断される。この工程により、図２に示された各シートが切り出される。

なお、裁断は、裁断機によりなされてもよいし、手作業でなされてもよい。手作業の場合、例えば、カッターナイフが用いられる。

（２）貼り合わせ工程
貼り合わせ工程では、複数のシートが貼り合わされて、合体シートが作製される。図２の実施形態では、３つの合体シートが作製される。第１の合体シートは、シートｓ１とシートｓ２とを貼り合わせた合体シートｓ１２である。第２の合体シートは、シートｓ３とシートｓ４とを組み合わせた合体シートｓ３４である。第３の合体シートは、シートｓ６とシートｓ７とを組み合わせた合体シートｓ６７である。

貼り合わせ工程では、加熱又はプレスが用いられてもよい。より好ましくは、加熱とプレスとが併用される。後述する巻回工程において、合体シートの巻き付け作業中に、シートのズレが生じうる。このズレは、巻き付け精度を低下させる。加熱及びプレスは、シート間の接着力を向上させる。加熱及びプレスは、巻回工程におけるシート間のズレを抑制する。

（３）巻回工程
巻回工程では、マンドレルが用意される。典型的なマンドレルは、金属製である。このマンドレルに、離型剤が塗布される。更に、このマンドレルに、粘着性を有する樹脂が塗布される。この樹脂は、タッキングレジンとも称される。このマンドレルに、裁断されたシートが巻回される。このタッキングレジンにより、シート端部をマンドレルに貼り付けることが容易とされている。

貼り合せに係るシートは、合体シートの状態で巻回される。

この巻回工程により、巻回体が得られる。この巻回体は、マンドレルの外側にプリプレグシートが巻き付けられてなる。巻回は、例えば、平面上で巻回対象物を転がすことによりなされる。この巻回は、手作業によりなされてもよいし、機械によりなされてもよい。この機械は、ローリングマシンと称される。

（４）テープラッピング工程
テープラッピング工程では、上記巻回体の外周面にテープが巻き付けられる。このテープは、ラッピングテープとも称される。このラッピングテープは、張力を付与されつつ巻き付けられる。このラッピングテープにより、巻回体に圧力が加えられる。この圧力はボイドを低減させる。

（５）硬化工程
硬化工程では、テープラッピングがなされた後の巻回体が加熱される。この加熱により、マトリクス樹脂が硬化する。この硬化の課程で、マトリクス樹脂が一時的に流動化する。このマトリクス樹脂の流動化により、シート間又はシート内の空気が排出されうる。ラッピングテープの圧力（締め付け力）により、この空気の排出が促進されている。この硬化により、硬化積層体が得られる。

（６）マンドレルの引き抜き工程及びラッピングテープの除去工程
硬化工程の後、マンドレルの引き抜き工程とラッピングテープの除去工程とがなされる。両者の順序は限定されないが、ラッピングテープの除去工程の能率を向上させる観点から、マンドレルの引き抜き工程の後にラッピングテープの除去工程がなされるのが好ましい。

（７）両端カット工程
この工程では、硬化積層体の両端部がカットされる。このカットにより、チップ端Ｔｐの端面及びバット端Ｂｔの端面が平坦とされる。

（８）研磨工程
この工程では、硬化積層体の表面が研磨される。硬化積層体の表面には、ラッピングテープの跡として残された螺旋状の凹凸が存在する。研磨により、このラッピングテープの跡としての凹凸が消滅し、表面が平滑とされる。

（９）塗装工程
研磨工程後の硬化積層体に塗装が施される。

以上の工程により、シャフト６が得られる。このように製造されたシャフト６に、ヘッド４及びグリップ８が装着されて、ゴルフクラブ２が得られる。

本願においては、シャフト重心率との文言が用いられる。図１が示すように、シャフト全長がＬｓ（ｍｍ）とされ、バット端Ｂｔからシャフト重心Ｇまでの距離がＬｇとされる。シャフト重心率（％）は、［（Ｌｇ／Ｌｓ）×１００］である。Ｌｓ及びＬｇは、軸方向に沿って測定される。

図１において符号Ｇで示されるのは、シャフト６の重心である。重心Ｇは、シャフト６単体の重心である。この重心Ｇは、シャフト内部に位置する。この重心Ｇは、シャフト軸線上に位置する。

図１において両矢印Ｌｓで示されているのは、シャフト全長（単位はｍｍ）である。本発明は、９９１ｍｍ以下のシャフトにおいて特に効果的である。なお、アイアンクラブに用いられる場合、本発明のシャフトは、アイアンの各番手に適した長さとされる。例えば、３番アイアンからウエッジまでのクラブ長さを考慮すると、シャフト全長Ｌｓは、９８０ｍｍ以下が好ましく、８７０ｍｍ以上が好ましい。アイアンセットの中で、飛距離が要求されるのは、ミドルアイアン及びロングアイアンである。飛距離の増大に寄与する本発明は、ミドルアイアン及びロングアイアンに好適に用いられる。この観点からは、シャフト全長Ｌｓは、９００ｍｍ以上が好ましく、９１４ｍｍ以上がより好ましく、９２８ｍｍ以上がより好ましく、９４２ｍｍ以上がより好ましい。

距離Ｌｇが短く、シャフト重心率が小さい場合、シャフト重心Ｇがバット端Ｂｔに近くなる。この重心位置は、スイングバランスを軽くし、振りやすさを向上させうる。この重心位置は、ヘッドスピードの向上に寄与しうる。

振りやすさ及びヘッドスピードの観点から、上記距離Ｌｇは、４５０ｍｍ以下がこのましく、４４５ｍｍ以下がより好ましく、４４０ｍｍ以下がより好ましい。設計上の制約を考慮すると、距離Ｌｇは、通常、３００ｍｍ以上である。

振りやすさ及びヘッドスピードの観点から、シャフト重心率は、４７％以下が好ましく、４６％以下がより好ましく、４５％以下が更に好ましい。設計上の制約を考慮すると、シャフト重心率は、通常、３０％以上、更には３３％以上である。

振りやすさの観点から、９９１ｍｍ換算でのシャフト重量は、７５ｇ以下が好ましく、７０ｇ以下がより好ましく、６８ｇ以下が更に好ましい。強度及び設計自由度を考慮すると、９９１ｍｍ換算でのシャフト重量は、４０ｇ以上が好ましく、４５ｇ以上がより好ましく、５０ｇ以上が更に好ましい。なお、シャフト重量がＷｓ（ｇ）とされ、シャフト全長がＬｓ（ｍｍ）とされるとき、９９１ｍｍ換算でのシャフト重量は、［（Ｗｓ／Ｌｓ）×９９１］によって算出される。

本願において、シャフト調子率Ｃ１（％）は、次の式（１）によって定義される。
Ｃ１＝［Ｆ２／（Ｆ１＋Ｆ２）］×１００ ・・・ （１）
ただし、Ｆ１は順式フレックス（ｍｍ）であり、Ｆ２は逆式フレックス（ｍｍ）である。

［順式フレックスＦ１］
図３（ａ）は、順式フレックスＦ１の測定方法を示す。図３（ａ）が示すように、チップ端ＴｐからＤ１ｍｍの位置に、荷重点ｍ１が設定される。荷重点ｍ１からの距離がＤ２ｍｍの位置に、第二支持点ＳＰ２が設定される。更に、この第二支持点ＳＰ２からの距離がＤ３ｍｍの位置に、第一支持点ＳＰ１が設定される。第一支持点ＳＰ１には、シャフト６を上方から支持する支持体Ｊ１が設けられる。第二支持点ＳＰ２には、シャフト６を下方から支持する支持体Ｊ２が設けられる。荷重のない状態において、シャフト６のシャフト軸線は略水平とされる。上記荷重点ｍ１に、２．７ｋｇの荷重を鉛直下向きに作用させる。荷重のない状態から、荷重をかけた状態までの荷重点ｍ１の移動距離（ｍｍ）が、順式フレックスＦ１である。この移動距離は、鉛直方向に沿った移動距離である。

なお、Ｄ１は６４ｍｍであり、Ｄ３は１４０ｍｍである。シャフト全長がＬｓ（ｍｍ）であるとき、Ｄ２は、［Ｌｓ−２５５］ｍｍである。

支持体Ｊ１の、シャフトと当接する部分（以下、当接部分という）の断面形状は、次の通りである。シャフト軸方向に対して平行な断面において、支持体Ｊ１の当接部分の断面形状は、凸状の丸みを有する。この丸みの曲率半径は、１５ｍｍである。シャフト軸方向に対して垂直な断面において、支持体Ｊ１の当接部分の断面形状は、凹状の丸みを有する。この凹状の丸みの曲率半径は、４０ｍｍである。シャフト軸方向に対して垂直な断面において、支持体Ｊ１の当接部分の水平方向長さ（図３（ａ）における奥行き方向長さ）は、１５ｍｍである。支持体Ｊ２の当接部分の断面形状は、支持体Ｊ１のそれと同一である。荷重点ｍ１において２．７ｋｇの荷重を与える荷重圧子（図示省略）の当接部分の断面形状は、シャフト軸方向に対して平行な断面において、凸状の丸みを有する。この丸みの曲率半径は、１０ｍｍである。荷重点ｍ１において２．７ｋｇの荷重を与える荷重圧子（図示省略）の当接部分の断面形状は、シャフト軸方向に対して垂直な断面において、直線である。この直線の長さは、１８ｍｍである。

［逆式フレックスＦ２］
逆式フレックスの測定方法が、図３（ｂ）で示される。図３（ｂ）が示すように、チップ端ＴｐからＤ４ｍｍの位置に、第一支持点ＳＰ１が設定される。更に、この第一支持点ＳＰ１からの距離がＤ５ｍｍの位置に、第二支持点ＳＰ２が設定される。第一支持点ＳＰ１には、シャフト６を上方から支持する支持体Ｊ１が設けられる。第二支持点ＳＰ２には、シャフト６を下方から支持する支持体Ｊ２が設けられる。荷重のない状態において、シャフト６のシャフト軸線は略水平とされる。第二支持点ＳＰ２からＤ６ｍｍである荷重点ｍ２に、１．３ｋｇの荷重を鉛直下向きに作用させる。荷重のない状態から、荷重をかけた状態までの荷重点ｍ２の移動距離（ｍｍ）が、逆式フレックスＦ２である。この移動距離は、鉛直方向に沿った移動距離である。

なお、Ｄ４は１２ｍｍであり、Ｄ５は１４０ｍｍである。シャフト全長がＬｓ（ｍｍ）であるとき、Ｄ６は［Ｌｓ−３４４］ｍｍである。

シャフト調子率Ｃ１が小さいシャフトでは、チップ部分の曲げ剛性が大きい。すなわち、チップ部分がしなりにくい。このため、スイング中におけるヘッドの挙動が安定し、打球の方向安定性が高まる。また、シャフト調子率Ｃ１が小さいシャフトでは、バット部分の曲げ剛性が小さい。すなわち、バット部分がしなりやすい。このため、ダウンスイングの初期段階において後端部がしなり、コックと同様の「溜め」が生じる。このしなり（溜め）がインパクト直前に一気に開放されることで、ヘッドスピードが高まる。ヘッドスピードの向上により、飛距離が増大する。

方向安定性及び飛距離の観点から、シャフト調子率Ｃ１は、３９％以下が好ましく、３８％以下がより好ましく、３７％以下が更に好ましい。設計上の制約を考慮すると、シャフト調子率Ｃ１は、通常、３０％以上である。

本願では、チップ端Ｔｐの外径がＥ１（ｍｍ）とされ、バット端Ｂｔの外径がＥ２（ｍｍ）とされる。

シャフトのチップ部分は、ヘッドが装着される部分であり、打撃時に高い応力が作用する。強度及び剛性の低下を考慮して、チップ径Ｅ１を小さくすることは避けられる傾向にあった。

これに対して、シャフト６では、チップ径Ｅ１が小さくされている。加えて、バット径Ｅ２が大きくされている。この構成により、ヘッド重心Ｇをバット端Ｂｔ寄りとすることができ、距離Ｌｇが小さくされうる。この結果、シャフト重心率を小さくすることができ、振りやすさが向上する。

チップ部分を軽くしてシャフト重心率を小さくする観点からは、チップ径Ｅ１が小さいほうがよい。この観点から、チップ径Ｅ１は、９．５ｍｍ以下が好ましく、９．３ｍｍ以下がより好ましく、９．２ｍｍ以下が更に好ましい。チップ部分の曲げ剛性を考慮すると、チップ径Ｅ１は、８．０ｍｍ以上が好ましく、８．５ｍｍ以上がより好ましい。

また、シャフト重心率を小さくする観点からは、バット径Ｅ２は大きいほうがよい。この観点から、バット径Ｅ２は、１５．３ｍｍ以上が好ましく、１５．４ｍｍ以上がより好ましく、１５．５ｍｍ以上がより好ましく、１５．６ｍｍ以上が更に好ましい。バット部分の曲げ剛性を考慮すると、バット径Ｅ２は、１８．０ｍｍ以下が好ましく、１７．５ｍｍ以下がより好ましい。

バット径Ｅ２が大きいことは、グリップの軽量化にも寄与する。グリップ外径が同一との条件の下では、シャフトの後端部の外形が大きいほど、グリップを薄くできるからである。グリップの軽量化により、クラブが軽量化され、振りやすさが向上する。この結果、飛距離が増大する。

一方、チップ径Ｅ１が小さく且つバット径Ｅ２が大きくされることで、シャフト調子率Ｃ１は大きくなりやすいという問題がある。断面二次モーメントを考慮すれば明らかなように、外径が太いほどシャフトの曲げ剛性は高く、逆に外径が細いほどシャフトの曲げ剛性は低い傾向にある。チップ径Ｅ１が小さいと、チップ部分の曲げ剛性が低下し、逆式フレックスＦ２が増大しやすい。また、バット径Ｅ２が大きいと、バット部分の曲げ剛性が高くなり、順式フレックスＦ１が減少しやすい。結果として、［Ｆ２／（Ｆ１＋Ｆ２）］は大きくなる。そうすると、シャフト調子率Ｃ１を小さくすることが困難となり、前述した効果が得られない。

この問題に対して、本実施形態では、高弾性チップ部分層が用いられている。図２において、シートｓ９は、繊維弾性率が３０（ｔ／ｍｍ^２）以上の高弾性チップ部分層である。この高弾性チップ部分層ｓ９により、チップ部分の曲げ剛性が向上し、逆式フレックスＦ２が減少する。この結果、シャフト調子率Ｃ１を小さくすることができる。

シャフト調子率Ｃ１を小さくする観点から、高弾性チップ部分層の繊維弾性率は、３０（ｔ／ｍｍ^２）以上が好ましく、３３（ｔ／ｍｍ^２）以上がより好ましい。強度の観点から、高弾性チップ部分層の繊維弾性率は、５０（ｔ／ｍｍ^２）以下が好ましく、４０（ｔ／ｍｍ^２）以下がより好ましい

チップ部分の剛性を高めることで、方向安定性が向上する。また、チップ部分の曲げ剛性を高めることで、逆式フレックスＦ２が減少し、シャフト調子率Ｃ１が小さくなる。これらの観点から、高弾性チップ部分層の軸方向長さＦｔ（図２参照）は、２５０ｍｍ以上が好ましく、３００ｍｍ以上がより好ましく、３５０ｍｍ以上が更に好ましい。高弾性チップ部分層が長すぎると、順式フレックスＦ１も減少し、シャフト調子率Ｃ１を小さくするという効果が減少する。この観点から、高弾性チップ部分層の軸方向長さＦｔは、６００ｍｍ以下が好ましく、５５０ｍｍ以下がより好ましく、５００ｍｍ以下が更に好ましい。

本実施形態では、バット部分バイアス層が用いられている。図２において、シートｓ３，ｓ４が、バット部分バイアス層である。バット部分バイアス層は、シャフト重心Ｇをバット端Ｂｔに近づけ、シャフト重心率を下げるのに寄与している。加えて、バット部分バイアス層は、バット部分の曲げ剛性の増加を抑制し、シャフト調子率Ｃ１を下げるのに寄与している。更に、バット部分バイアス層は、グリップ部分における捻れ剛性を高め、打球の方向安定性を向上させる。

上述の通り、本実施形態のシャフト６は、チップ部分の曲げ剛性は高くされているため、方向安定性に優れる。しかし、より詳細には、シャフト６の最先端部分の曲げ剛性は比較的小さく、当該最先端部分に隣接する中央チップ寄り部分は、曲げ剛性が高い。この構成により、方向安定性を向上させつつ、高い打出し角が得られる。

なお、図２の実施形態では、チップ部分層として、ガラス繊維強化層ｓ１０が採用されている。ガラス繊維は弾性率が低い。このガラス繊維強化層ｓ１０は、シャフト６の最先端部分の曲げ剛性を小さくするのに寄与している。

シャフト６の最先端部分とは、チップ端Ｔｐからの距離が２００ｍｍ未満の部分である。また、上記中央チップ寄り部分とは、チップ端Ｔｐからの距離が２００ｍｍ以上５００ｍｍ以下の部分である。

中央チップ寄りの部分が太くされることで、逆式フレックスＦ２が抑制され、方向安定性を高めることができる。この観点から、チップ端Ｔｐから３５０ｍｍの地点のシャフト外径は、１０．０ｍｍ以上が好ましく、１０．１ｍｍ以上がより好ましく、１０．２ｍｍ以上がより好ましい。外径の急激な変化は、応力集中を招来し、強度を低下させうる。この観点から、チップ端Ｔｐから３５０ｍｍの地点のシャフト外径は、１０．８ｍｍ以下が好ましく、１０．７ｍｍ以下がより好ましい。

本願において、チップ端Ｔｐから１３０ｍｍの地点における曲げ剛性ＥＩは、Ｅ１３０とも称される。このＥ１３０は、上記最先端部分の曲げ剛性の指標となる。本願において、チップ端Ｔｐから４３０ｍｍの地点における曲げ剛性ＥＩは、Ｅ４３０とも称される。このＥ４３０は、上記中央チップ寄り部分の曲げ剛性の指標となる。方向安定性と高い打出し角とを両立する観点から、Ｅ４３０／Ｅ１３０は、０．６９以上が好ましく、０．７０以上がより好ましく、０．７２以上がより好ましく、０．７５以上がより好ましい。設計上の制約を考慮すると、Ｅ４３０／Ｅ１３０は、０．９９以下が好ましく、０．９８以下がより好ましい。方向安定性の観点から、Ｅ４３０は、１．８（ｋｇｆ・ｍ^２）以上が好ましく、２．０（ｋｇｆ・ｍ^２）以上がより好ましく、２．２（ｋｇｆ・ｍ^２）以上がより好ましい。設計上の制約を考慮すると、Ｅ４３０は、３．５（ｋｇｆ・ｍ^２）以下が好ましく、３．３（ｋｇｆ・ｍ^２）以下がより好ましい。

図４は、曲げ剛性ＥＩの測定方法を概略的に示す。ＥＩは、インテスコ製２０２０型（最大荷重５００ｋｇ）の万能材料試験機を用いて測定される。第１支持点Ｔ１と第２支持点Ｔ２とにより、シャフト６が下方から支持される。この支持を維持しながら、測定点Ｔ３に上方から荷重Ｆｚを加える。荷重Ｆｚの向きは、鉛直方向下向きである。点Ｔ１と点Ｔ２との間の距離は２００ｍｍである。測定点Ｔ３の位置は、点Ｔ１と点Ｔ２の間を二等分する位置である。荷重Ｆｚを加えたときのたわみ量Ｈが測定される。荷重Ｆｚは、圧子Ｒ１により与えられる。圧子Ｒ１の先端は、曲率半径を５ｍｍとする円筒面である。圧子Ｒ１の下方への移動速度は５ｍｍ／分である。荷重Ｆｚ１が２０ｋｇｆ（１９６Ｎ）に達した時点で圧子Ｒ１の移動を終了し、そのときのたわみ量Ｈが測定される。たわみ量Ｈは、鉛直方向における点Ｔ３の変位量である。ＥＩ値は、次式にて算出される。

ＥＩ（ｋｇｆ・ｍ^２）＝Ｆｚ×Ｌ^３／（４８×Ｈ）
ただし、Ｆｚは最大荷重（ｋｇｆ）であり、Ｌは支持点間距離（ｍ）であり、Ｈはたわみ量（ｍ）である。最大荷重Ｆｚは２０ｋｇｆであり、支持点間距離Ｌは０．２ｍである。

上述の通り、本実施形態では、チップ径Ｅ１が小さくされ、且つ、逆式フレックスＦ２が小さくされている。相反するこれらのスペックを同時に達成することで、シャフト重心率を小さくしつつ、シャフト調子率も小さくすることができる。この観点から、チップ径Ｅ１（ｍｍ）と逆式フレックスＦ２（ｍｍ）との積であるＥ１×Ｆ２は、６００ｍｍ^２以下が好ましく、５８０ｍｍ^２以下がより好ましく、５５０ｍｍ^２以下が更に好ましい。設計上の制約を考慮すると、Ｅ１×Ｆ２は、３５０ｍｍ^２以上が好ましく、３７０ｍｍ^２以上がより好ましく、４００ｍｍ^２以上が更に好ましい。この規定は、前記シャフト全長Ｌｓが、９１４ｍｍ以上９９１ｍｍ以下であるときにより好ましく適用されうる。

上述の通り、本実施形態では、バット径Ｅ２が大きくされ、且つ、順式フレックスＦ１が大きくされている。相反するこれらのスペックを同時に達成することで、シャフト重心率を小さくしつつ、シャフト調子率も小さくすることができる。この観点から、バット径Ｅ２（ｍｍ）と順式フレックスＦ１（ｍｍ）との積であるＥ２×Ｆ１は、１２５０ｍｍ^２以上が好ましく、１２７０ｍｍ^２以上がより好ましく、１３００ｍｍ^２以上がより好ましく、１３５０ｍｍ^２以上がより好ましく、１４００ｍｍ^２以上がより好ましく、１４５０ｍｍ^２以上がより好ましい。設計上の制約を考慮すると、Ｅ２×Ｆ１は、１６５０ｍｍ^２以下が好ましく、１６３０ｍｍ^２以下がより好ましく、１６００ｍｍ^２以下が更に好ましい。この規定は、前記シャフト全長Ｌｓが、９１４ｍｍ以上９９１ｍｍ以下であるときにより好ましく適用されうる。

図２の実施形態は、バット部分層ｓ５を有する。このバット部分層ｓ５は、ガラス繊維強化層である。ガラス繊維の弾性率は低く、且つ、ガラス繊維の比重は大きい。このため、このガラス繊維強化バット部分層ｓ５は、バット部分の曲げ剛性を抑制しつつ、シャフト重心率を下げるのに寄与している。

図２の実施形態は、中間部分フープ層ｓ７を有する。図２のシャフトでは、シャフト重心率を下げるため、複数のバット部分補強層が用いられている。また、シャフト調子率Ｃ１を下げるため、複数のチップ部分補強層が用いられている。この結果、シャフトの中間部の強度が相対的に低下しやすい。しかしながら、図２のシャフトでは、中間部分フープ層ｓ７により、シャフトの中間部の強度が効果的に高められている。中間部分フープ層ｓ７の軸方向長さは、２００ｍｍ以上５００ｍｍ以下が好ましい。また、中間部分フープ層ｓ７は、シャフト長さＬｓの中点を含む位置に配置されているのが好ましい。

図２が示すように、中間部分フープ層ｓ７の軸方向範囲は、部分的に、バット部分層ｓ３，ｓ４の軸方向範囲に重複している。よって、中間部分フープ層ｓ７は、バット部分の曲げ剛性を高めうる位置にある。しかし、中間部分フープ層ｓ７はフープ層であるから、曲げ剛性にほとんど寄与しない。中間部分フープ層ｓ７を用いることで、シャフトのバット部分に隣接する中間部分のしなりが確保され、シャフト調子率Ｃ１を低くしたことによるヘッドスピード向上効果が維持される。

図２の実施形態において、チップ部分層は、ガラス繊維強化層ｓ１０を含む。ガラス繊維は、衝撃吸収エネルギーを高め、実用強度の向上に寄与する。なお、チップ部分層であるガラス繊維強化層ｓ１０の重量は、バット部分層であるガラス繊維強化層ｓ５の重量よりも小さい。よって、シャフト重心率は小さい。

なお、シャフト調子率Ｃ１及びシャフト重心率を調整する手段として、例えば、次の（ａ１）から（ａ１０）が挙げられる。
（ａ１）バット部分層の巻回数の増減。
（ａ２）バット部分層の厚みの増減。
（ａ３）バット部分層の軸方向長さの増減。
（ａ４）バット部分層の軸方向長さの増減。
（ａ５）チップ部分層の巻回数の増減。
（ａ６）チップ部分層の厚みの増減。
（ａ７）チップ部分層の軸方向長さの増減。
（ａ８）シャフトのテーパー率の増減（マンドレルのテーパー率の増減）。
（ａ９）マンドレルの外径分布の変更
（ａ１０）各層の繊維弾性率の増減

更に、各層におけるプリプレグを変更することで、シャフト調子率Ｃ１及びシャフト重心率が調整されうる。下記の表１及び表２は、本発明のシャフトに使用可能なプリプレグの例を示す。

以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。

［実施例１］
図２に示される積層構成に基づき、実施例１に係るシャフトを作製した。製造方法については、前述のシャフト６と同様とされた。また、各シートにおいて、巻回数、プリプレグの厚み、プリプレグの繊維含有率、繊維の引張弾性率等が適宜選択された。実施例１で用いたプリプレグは、以下の通りである。
・シートｓ１ ：ＭＲＸ３５０Ｃ−１２５Ｓ
・シートｓ２ ：ＭＲＸ３５０Ｃ−１２５Ｓ
・シートｓ３ ：ＴＲ３５５Ｃ−１００Ｓ
・シートｓ４ ：ＴＲ３５５Ｃ−１００Ｓ
・シートｓ５ ：ＧＥ３５２Ｈ−１６０Ｓ
・シートｓ６ ：ＴＲ３５０Ｃ−１５０Ｓ
・シートｓ７ ：ＭＲＸ３５０Ｃ−０７５Ｒ
・シートｓ８ ：ＭＲＸ３５０Ｃ−１００Ｓ
・シートｓ９ ：ＭＲＡＧ２２Ｃ−１００Ｓ
・シートｓ１０ ：ＧＥ３５２Ｈ−１６０Ｓ
・シートｓ１１ ：ＭＲＸ３５０Ｃ−１００Ｓ
・シートｓ１２ ：ＭＲＸ３５０Ｃ−１００Ｓ

この実施例１のシャフトにおいて、シートｓ５はガラス繊維で強化されたバット部分層であり、シートｓ９の「ＭＲＡＧ２２Ｃ−１００Ｓ」は高弾性チップ部分層（繊維弾性率３３ｔ／ｍｍ^２）であり、シートｓ１０はガラス繊維で強化されたチップ部分層である。高弾性チップ部分層ｓ９の軸方向長さは、４５０ｍｍであった。

このシャフトに、５番アイアンのヘッド及びグリップを装着して、実施例１に係るゴルフクラブを得た。このヘッドとして、ダンロップスポーツ社製の商品名「ゼクシオナインアイアン」の５番アイアンが採用された。シャフトの長さは、９４３ｍｍであった。

［実施例２から５及び比較例１から３］
上述した手段を用いて、下記の表３に示されるスペックとされた他は実施例１と同様にして、実施例２から５及び比較例１から３に係るシャフト及びクラブを得た。なお、実施例５及び比較例１から３では、高弾性チップ部分層が用いられず、代わりに、繊維弾性率が２４ｔ／ｍｍ^２のプリプレグを用いた。

実施例１から５及び比較例１から３の仕様及び評価結果が、下記の表３に示される。

［評価方法］

［飛距離］
１０名のゴルファーによる実打テストが行われた。各テスターがそれぞれ５回ずつ打撃し、飛距離が測定された。合計５０回の打撃データの平均値が、下記の表３に示される。なお、この飛距離は、ランを含めたトータル飛距離である。

［左右ズレ量］
前述した実打テストにおいて、飛距離と共に左右ズレ量が計測された。左右ズレ量とは、目標方向からのズレである。打球地点と目標地点とを結ぶ直線と打球到達点との距離が、ズレ量である。右のずれても左にずれても、この左右ズレ量はプラスの値である。上記５０のデータの平均値が、表３に示されている。左右ズレ量が少ないほど、方向安定性が高い。

これらの表が示すように、本発明の優位性は明らかである。

以上説明されたシャフトは、アイアン、ハイブリッド、ウッド等のあらゆるゴルフクラブに適用されうる。

２・・・ゴルフクラブ
４・・・ヘッド
６・・・シャフト
８・・・グリップ
ｓ１〜ｓ１２・・・シート（層）
Ｔｐ・・・シャフトのチップ端
Ｂｔ・・・シャフトのバット端

Claims (8)

1. チップ端及びバット端を有しており、
   シャフト全長がＬｓとされ、シャフトのバット端からシャフト重心までの距離がＬｇとされ、シャフト全長Ｌｓに対する前記距離Ｌｇの割合がシャフト重心率とされるとき、このシャフト重心率が４７％以下であり、
   前記シャフト全長Ｌｓが９９１ｍｍ以下であり、
   順式フレックスがＦ１（ｍｍ）であり、逆式フレックスがＦ２（ｍｍ）であるとき、下記式（１）によって算出されるシャフト調子率Ｃ１が３９％以下であり、
   Ｃ１＝［Ｆ２／（Ｆ１＋Ｆ２）］×１００ ・・・（１）
   前記チップ端の外径Ｅ１が９．５ｍｍ以下であり、前記バット端の外径Ｅ２が１５．３ｍｍ以上であり、
   複数の繊維強化層によって構成されており、
   前記複数の繊維強化層が、チップ部分層を含み、
   前記チップ部分層が、繊維弾性率が３０（ｔ／ｍｍ ^２ ）以上である高弾性チップ部分層を含むゴルフクラブシャフト。
2. ９９１ｍｍ換算でのシャフト重量が７５ｇ以下である請求項１に記載のゴルフクラブシャフト。
3. 前記シャフト全長Ｌｓが、９１４ｍｍ以上９９１ｍｍ以下であり、
   前記チップ端の外径がＥ１（ｍｍ）とされるとき、Ｅ１×Ｆ２が５８０ｍｍ^２以下である請求項１又は２に記載のゴルフクラブシャフト。
4. 前記シャフト全長Ｌｓが、９１４ｍｍ以上９９１ｍｍ以下であり、
   前記バット端の外径がＥ２（ｍｍ）とされるとき、Ｅ２×Ｆ１が１３００ｍｍ^２以上である請求項１から３のいずれか１項に記載のゴルフクラブシャフト。
5. 前記チップ端から１３０ｍｍの地点における曲げ剛性がＥ１３０とされ、前記チップ端から４３０ｍｍの地点における曲げ剛性がＥ４３０とされるとき、Ｅ４３０／Ｅ１３０が０．６９以上０．９９以下である請求項１から４のいずれか１項に記載のゴルフクラブシャフト。
6. 前記高弾性チップ部分層の軸方向長さが２５０ｍｍ以上６００ｍｍ以下である請求項１から５のいずれか１項の記載のゴルフクラブシャフト。
7. 前記チップ端から３５０ｍｍの地点でのシャフト外径が１０．０ｍｍ以上１０．８ｍｍ以下である請求項１から６のいずれか１項に記載のゴルフクラブシャフト。
8. 前記高弾性チップ部分層の繊維弾性率が３３（ｔ／ｍｍ ^２ ）以上である請求項１から７のいずれか１項に記載のゴルフクラブシャフト。

Images