JP6798321B2 - ゴルフクラブ用シャフト - Google Patents
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Description
ボールの初速、打ち出し角度、スピン量は、ゴルフヘッドの特性に依存するが、これら3つの要素の安定性については、ボールを打撃する瞬間のシャフトの動き(変形)が影響をする。特にゴルフクラブ用シャフト(以下、単にシャフトという場合もある。)の細径部の変形がこれらの要素に大きく影響し、この部分のシャフトの捩じり剛性を上げれば、シャフトの挙動を抑制することができるため、これらの要素を安定することが知られている(特許文献1)。
[1]複数の炭素繊維強化樹脂層で構成されるゴルフクラブ用シャフトであって、炭素繊維がシャフト軸方向に対して+30〜+70°に配向された層と、−30〜−70°に配向された層とをシャフト全長に渡って貼り合せて成るバイアス層と、炭素繊維がシャフト軸方向に配向され、シャフトの全長に渡って位置するストレート層と、炭素繊維がシャフト軸方向に対して+30〜+70°に配向された層と、−30〜−70°に配向された層とを貼り合せて成る細径側バイアス層と、さらに同様な太径側バイアス層を有しており、
前記バイアス層の合計重量をB(g)、シャフト全体に渡って位置するストレート層の合計重量をS(g)とした場合に、
0.5≦B/(B+S)≦0.8
を満たすことを特徴とするゴルフクラブ用シャフト。
[2]炭素繊維がシャフト軸方向に対して+30〜+70°に配向された層と、−30〜−70°に配向された層とを貼り合せて成るバイアス層を少なくとも3層以上有する請求項1に記載のゴルフクラブ用シャフト。
[3]炭素繊維がシャフト軸方向に対して+30〜+70°に配向された層と、−30〜−70°に配向された層とを貼り合せて成るバイアス層、及び炭素繊維がシャフト軸方向に配向され、シャフトの全長に渡って位置するストレート層の弾性率がともに、200GPa〜900GPaの強化繊維から成る繊維強化樹脂層で構成される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。
[4]炭素繊維がシャフト軸方向に対して+30〜+70°に配向された層と、−30〜−70°に配向された層とを貼り合せて成る細径側バイアス層の重量をA(g)、炭素繊維がシャフト軸方向に対して+30〜+70°に配向された層と、−30〜−70°に配向された層とを貼り合せて成るバイアス層の合計重量をB(g)とした場合に、
0.05≦A/B≦0.12
を満たす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。
[5]炭素繊維がシャフト軸方向に対して+30〜+70°に配向された層と、−30〜−70°に配向された層とを貼り合せて成る太径側バイアス層の重量をC(g)、炭素繊維がシャフト軸方向に対して+30〜+70°に配向された層と、−30〜−70°に配向された層とを貼り合せて成るバイアス層の合計重量をB(g)とした場合に、
0.03≦C/B≦0.10
を満たす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。
[6]炭素繊維がシャフト軸方向に対して+30〜+70°に配向された層と、−30〜−70°に配向された層とを貼り合せて成る細径側バイアス層の重量をA(g)、炭素繊維がシャフト軸方向に対して+30〜+70°に配向された層と、−30〜−70°に配向された層とを貼り合せて成る太径側バイアス層の重量をC(g)とした場合に、
1.0≦A/C≦1.8
を満たす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。
[7]炭素繊維がシャフト軸方向に対して+30〜+70°に配向された層と、−30〜−70°に配向された層とを貼り合せて成る細径側バイアス層が、炭素繊維がシャフト軸方向に対して+30〜+70°に配向された層と、−30〜−70°に配向された層とをシャフト全長に渡って貼り合せて成るバイアス層の外側に積層構成される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。
[8]複数の炭素繊維強化樹脂層から成るゴルフクラブ用シャフトであって、シャフトのトルクをTq(°)とした場合に、
1.6 ≦ Tq ≦4.0
を満たす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。
「ゴルフクラブ用シャフト」
本発明に係る繊維強化プラスチック製ゴルフクラブ用シャフトは、軸方向に垂直な面の外径が長さ方向の一端から他端に向かって大きくなり、途中の径切換部から他端まで外径が同一となるように形成されたものである。以下、外径が小さい側の端部を細径端部といい、外径が大きい側の端部を太径端部という。また、シャフトの長さ方向の径切換部から細径端部側を細径部、太径端部側を太径部という。
シャフトに使用するバイアス層の合計重量をB(g)、シャフト全体に渡って位置するストレート層の合計重量をS(g)とした場合に、
0.5≦B/(B+S)≦0.8・・・(1)
を満たすことが重要である。(1)は、技量が高いゴルファーやスイングスピードが速いゴルファーにも対応できるために必要なトルクTq(°)を生み出す要素を示している。つまり、(1)を満たさないゴルフクラブ用シャフトは、シャフトが捩じれすぎたり、または捩じれないがためにシャフトが折損してしまう原因につながる。
また、+30〜+70°に配向された層と、−30〜−70°に配向された層とを貼り合せて成るバイアス層の少なくとも一層に、このような炭素繊維強化樹脂層を有することで、より方向性が安定する傾向にある。この場合、バイアス層の全てが炭素繊維強化樹脂層から構成されるのがより好ましい。
さらに、炭素繊維がシャフト軸方向に配向され、シャフトの全長に渡って位置するストレート層の少なくとも一層にこのような炭素繊維強化樹脂層を有することが好ましく、ここで使用される炭素繊維の弾性率は、200GPa〜400GPaの範囲であることが好ましい。
0.05≦A/B≦0.12・・・(2)
が好ましい範囲である。この範囲であると、技量が高いゴルファーやスイングスピードが速いゴルファーに必要なシャフトの捩じれ剛性値となるため好ましい範囲である。また、0.06≦A/B≦0.12であるとより好ましく、0.07≦A/B≦0.12であると飛距離の安定性と方向安定性が期待できるため、さらに好ましい範囲である。
0.03≦C/B≦0.10・・・(3)
の条件を満たすのが好ましい。この(3)の条件を満たすことによって、特に技量が高いゴルファーやスイングスピードが速いゴルファーに必要な、スイング時におけるグリップ部の安定性が向上する傾向にある。また、より好ましい条件は、0.04≦C/B≦0.10であり、さらに好ましい条件は、0.05≦C/B≦0.10であり、飛距離の安定性と方向安定性がより向上する傾向にある。
1.0≦A/C≦1.8・・・(4)
の条件を満たすのが好ましい。この(4)の条件を満たすことによって、技量が高いゴルファーやスイングスピードが速いゴルファーにも対応できるために必要なシャフトの捩じれ剛性値を得ることができるとともに、スイング時におけるグリップ部の安定性が向上する傾向にある。より好ましい条件は、1.1≦A/C≦1.8であり、さらに好ましい条件は、1.2≦A/C≦1.8であろ、飛距離の安定性と方向安定性がより向上する傾向にある。
また、トルク(Tq)を4.0°以下とすることによって、ゴルファーの力量が飛距離の安定性や左右への方向安定性に与える影響を低減させることができ、これらの両立を達成できる傾向にある。より好ましくは、1.6 ≦ Tq ≦ 3.8の範囲である。
(トルク)
トルクとは、シャフトの細径端部と太径端部とをそれぞれチャックでクランプし、各チャックを介してシャフトに捩れトルク(1.36N・m)を加えた時の捩れ角である。
(実施例1)
図1に示す形状のマンドレル10(鉄製)を用意した。このマンドレル10は、全体の長さL3にあって、その細径端P1から長さL1の位置(切換点)P2まで、その外径が直線的に漸増し、切換点P2から長さL2の大径端P3まで、その外径は一定である、鉄製の円筒体からなる。実施例1による前記マンドレル10の各部位における具体的な外径、長さ、テーパー度は以下のとおりである。
細径端P1の外径は4.00mm、切換点P2の外径は13.50mm、この切換点P2から太径端P3までは同一外径であり、その外径は13.50mmである。細径端P1から切換点P2までの長さL1は950mm、切換点P2から太径端P3までの長さL2は550mmである。マンドレル10の全体長さL3は1500mmとなる。また、細径端P1から切換点P2までのテーパー度は10.00/1000とされている。
図2で使用されるプリプレグの材質は表1と表2に、またパターン1〜11のプリプレグ各部のサイズを表3に示している。
さらに、その時のB/(B+S)、A/B、C/B、A/Cそれぞれ値も表4に示す。
また、3点曲げ試験により得られた本シャフトの曲げ強度を表5に示す。なお、得られた値は4本の平均値である。
(1)振動数
特開平10−225541号公報に記載されている方法により測定した。
すなわち、藤倉ゴム株式会社製ゴルフクラブタイミングハーモナイザーを用い、シャフトの細径端部にヘッドを模擬した質量196gの重りを取り付け、シャフトの太径端部から180mmを固定して、シャフトの固有振動数を求めた。
(2)トルク:シャフト全体の捩れ角
特開平5−337223号公報に記載されているトルク(シャフト全体の捩れ角)の測定方法に従って測定した。
すなわち、細径端部と太径端部とをそれぞれチャックでクランプし、各チャックを介してシャフトに捩れトルク(1.36N・m)を加えて捩れ角を測定した。
(3)3点曲げ試験
製品安全協会が定める「ゴルフクラブ用シャフトの認定基準及び基準確認方法」におけるC型シャフトの3点曲げ試験方法に従って実施した。なお、今回は「ゴルフクラブ用シャフトの認定基準及び基準確認方法」における荷重点位置T(シャフト細径端部から90mm)、荷重点位置A(シャフト細径端部から175mm)、荷重点位置B(シャフト細径端部から525mm)、荷重点位置C(シャフト太径端部から175mm)の試験を実施した。図3は、3点曲げ強度の試験装置20を概略で示している。3点曲げ強度試験装置20は、150mmの間隔をおいて配置された左右一対の支持部21と、荷重部22と、荷重測定部23とを有し、シャフト細径端部から90mmの点(荷重点位置T)が荷重部22の直下となるようシャフトをセットして、3点曲げ試験を実施した。なお、負荷速度は20mm/minとし、荷重点における圧壊を防ぐために、厚さが2mmで70HSDのシリコンゴムを介して3点曲げ試験を実施した。
また、荷重点位置A(シャフト細径端部から175mm)、荷重点位置B(シャフト細径端部から525mm)、荷重点位置C(シャフト太径端部から175mm)については、図4のように、300mmの間隔をおいて配置された左右一対の支持部21とした以外は、上記と同様の方法にて、3点曲げ試験を実施した。
(4)片持ち曲げ試験の方法
図5に示すように、シャフトの細径側端部から920mmの位置を下側から支持し、そこからさらに150mm太径側方向の位置(細径側端部から1070mm)を上側から支持し、細径側から10mmの位置に3.0kgfの荷重を加える。このときの細径側端部の変位量が本発明における「片持ち曲げ試験での変位量D」であり、単位はmmである。なお、3.0kgfの荷重で変位量が大きくなり過ぎて測定が困難な場合は、荷重を1/3(1.0kgf)や1/2(1.5kgf)にして実施した。この場合、それぞれ測定した変位をD1/3、D1/2とし、
D=3×D1/3
D=2×D1/2
として「片持ち曲げ試験での変位量」を求めた。
(5)キックポイント
特開平10−225541号公報に記載されている方法により求めた。すなわち、株式会社フォーティーン製キックポイントゲージFG−105RMを用いて決定したキックポイント位置(細径端からの長さ)をシャフト全長に対する比率で表した。
実施例1のゴルフクラブ用シャフトに、市販のチタン製ドライバー用ゴルフクラブヘッド(体積460cm3、質量194g、ロフト角10.5°)をアクリル樹脂接着剤で細径端に取り付けた。さらに、シャフト太径端を75mmカットし、市販のゴム製グリップを両面テープにて取り付け、実施例1のゴルフクラブを作製した。
[打球の評価]
実施例のゴルフクラブをヘッドスピードが39m/s、42m/s、47m/sである3人それぞれ「Tester A」、「Tester B」、「Tester C」とする)で実打試験を実施した。Interactive Sports Game社製「TrackMan」にて飛距離計測などの測定を5回実施した結果を図6に示す。また、3人の飛距離の平均値と、ターゲットに対する飛距離方向へのズレと、左右方向へのズレの平均値を表4に示す。
表3に示したサイズで図2に示した形状に切断したプリプレグを巻き付け、実施例1と同様に硬化したシャフトを得た後、シャフトの固有振動数が273cpmになるよう表面を研磨した以外は、全て実施例1と同じ要領でシャフトを作製、評価を実施した。
実施例1と同様の手順にてゴルフクラブを作製した。
[打球の評価]
実施例1と同様に、ゴルフクラブをヘッドスピードが38m/s、42m/s、47m/sである3人(それぞれ「Tester A」、「Tester B」、「Tester C」とする)で実打試験を実施した。Interactive Sports Game社製「TrackMan」にて飛距離計測などの測定を5回実施した結果を図6に示す。また、ターゲットに対する左右方向へのズレの平均値を表4に示す。
20 3点曲げ試験装置
21 支持部
22 荷重部
23 荷重測定部
T 荷重点位置
Claims (8)
- 複数の炭素繊維強化樹脂層で構成されるゴルフクラブ用シャフトであって、炭素繊維がシャフト軸方向に対して+30〜+70°に配向された層と、−30〜−70°に配向された層とをシャフト全長に渡って貼り合せて成るバイアス層と、炭素繊維がシャフト軸方向に配向され、シャフトの全長に渡って位置するストレート層と、炭素繊維がシャフト軸方向に対して+30〜+70°に配向された層と、−30〜−70°に配向された層とを貼り合せて成る細径側バイアス層と、さらに同様な太径側バイアス層を有しており、
前記バイアス層の合計重量をB(g)、シャフト全体に渡って位置するストレート層の合計重量をS(g)とした場合に、
0.5≦B/(B+S)≦0.8
を満たす、ゴルフクラブ用シャフト。 - 炭素繊維がシャフト軸方向に対して+30〜+70°に配向された層と、−30〜−70°に配向された層とを貼り合せて成るバイアス層を少なくとも3層以上有する、請求項1に記載のゴルフクラブ用シャフト。
- 炭素繊維がシャフト軸方向に対して+30〜+70°に配向された層と、−30〜−70°に配向された層とを貼り合せて成るバイアス層、及び炭素繊維がシャフト軸方向に配向され、シャフトの全長に渡って位置するストレート層の弾性率がともに、200GPa〜900GPaの強化繊維から成る繊維強化樹脂層で構成される、請求項1に記載のゴルフクラブ用シャフト。
- 炭素繊維がシャフト軸方向に対して+30〜+70°に配向された層と、−30〜−70°に配向された層とを貼り合せて成る細径側バイアス層の重量をA(g)、炭素繊維がシャフト軸方向に対して+30〜+70°に配向された層と、−30〜−70°に配向された層とを貼り合せて成るバイアス層の合計重量をB(g)とした場合に、
0.05≦A/B≦0.12
を満たす、請求項1に記載のゴルフクラブ用シャフト。 - 炭素繊維がシャフト軸方向に対して+30〜+70°に配向された層と、−30〜−70°に配向された層とを貼り合せて成る太径側バイアス層の重量をC(g)、炭素繊維がシャフト軸方向に対して+30〜+70°に配向された層と、−30〜−70°に配向された層とを貼り合せて成るバイアス層の合計重量をB(g)とした場合に、
0.03≦C/B≦0.10
を満たす、請求項1に記載のゴルフクラブ用シャフト。 - 炭素繊維がシャフト軸方向に対して+30〜+70°に配向された層と、−30〜−70°に配向された層とを貼り合せて成る細径側バイアス層の重量をA(g)、炭素繊維がシャフト軸方向に対して+30〜+70°に配向された層と、−30〜−70°に配向された層とを貼り合せて成る太径側バイアス層の重量をC(g)とした場合に、
1.0≦A/C≦1.8
を満たす、る請求項1に記載のゴルフクラブ用シャフト。 - 炭素繊維がシャフト軸方向に対して+30〜+70°に配向された層と、−30〜−70°に配向された層とを貼り合せて成る細径側バイアス層が、炭素繊維がシャフト軸方向に対して+30〜+70°に配向された層と、−30〜−70°に配向された層とをシャフト全長に渡って貼り合せて成るバイアス層の外側に積層構成される、請求項1に記載のゴルフクラブ用シャフト。
- 複数の炭素繊維強化樹脂層から成るゴルフクラブ用シャフトであって、シャフトのトルクをTq(°)とした場合に、
1.6 ≦ Tq ≦4.0
を満たす、請求項1に記載のゴルフクラブ用シャフト。
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