JPH0513473U

JPH0513473U - Carbon Shaft for Golf Club

Info

Publication number: JPH0513473U
Application number: JP061566U
Authority: JP
Inventors: 眞司山本; 和次高見沢
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 1991-08-05
Filing date: 1991-08-05
Publication date: 1993-02-23
Anticipated expiration: 2006-08-05
Also published as: JP2528596Y2

Abstract

(57)【要約】【目的】曲げモーメント或いは面圧力等が加わった時
の座屈破壊を効果的に防止し、フープ層の使用量を最小
限に抑えたゴルフクラブ用カーボンシャフト、特に軽量
シャフトを提供することを目的とする。【構成】補強繊維の配向角が互いに交差するように積
層されたバイアス層１１群と、補強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層１２群
と、補強繊維がシャフトの長手方向に対して略直交する
方向に配列されたフープ層１３とから成るゴルフクラブ
用カーボンシャフトであって、前記バイアス層１１群の
外側に前記ストレート層１２群を積層し、前記フープ層
１３を前記ストレート層１２群の間、または前記ストレ
ート層１２群の最外層上に配置したことを特徴とする。 (57) [Abstract] [Purpose] A carbon shaft for golf clubs, especially a lightweight shaft, which effectively prevents buckling damage when a bending moment or surface pressure is applied and minimizes the amount of hoop layer used. The purpose is to provide. [Structure] A group of bias layers 11 laminated so that the orientation angles of reinforcing fibers intersect each other, a group of straight layers 12 in which reinforcing fibers are arranged parallel to the longitudinal direction of the shaft, and reinforcing fibers extending in the longitudinal direction of the shaft. A carbon shaft for a golf club, comprising a hoop layer 13 arranged in a direction substantially orthogonal to the direction, wherein the straight layer 12 group is laminated outside the bias layer 11 group, and the hoop layer 13 is straight. It is characterized in that it is arranged between the 12 layers or on the outermost layer of the straight layers 12.

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the device]

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】[Industrial applications]

この考案はゴルフクラブ用カーボンシャフトに係わり、更に詳しくは衝撃や曲げに対する軽量シャフトの強度を向上させたゴルフクラブ用カーボンシャフトに関する。 This invention relates to a carbon shaft for a golf club, and more particularly to a carbon shaft for a golf club in which the strength of the lightweight shaft is improved against impact and bending.

【０００２】[0002]

【従来の技術】[Prior Art]

従来、一般に用いられているシートワインディング法により成形されたゴルフクラブ用カーボンシャフト、特に軽量シャフトは、図４に示すように、補強繊維がシャフト長手方向に対して傾斜するバイアス層１が、その補強繊維の配向角を互いに交差させるようにして複数層（６層）内側に積層され、その外側に補強繊維がシャフト長手方向に平行なストレート層２が複数層（２層）積層されている。 As shown in FIG. 4, a carbon shaft for a golf club, particularly a lightweight shaft, which has been conventionally formed by a generally used sheet winding method has a bias layer 1 in which reinforcing fibers are inclined with respect to the longitudinal direction of the shaft, as shown in FIG. A plurality of layers (2 layers) are laminated on the inner side of a plurality of layers (6 layers) with their orientation angles intersecting each other, and a reinforcing layer is laminated on the outer side of the straight layers 2 parallel to the longitudinal direction of the shaft.

【０００３】そして曲げモーメント、或いは面圧力等による座屈破壊を防止するために、補強繊維がシャフト長手方向に対して略直交するフープ層３が、前記バイアス層１の補強繊維を互いに交差して成る２層毎にそれぞれ挟み込まれ、複数層（２層）配置されている。In order to prevent buckling failure due to bending moment or surface pressure, the hoop layer 3 in which the reinforcing fibers are substantially orthogonal to the longitudinal direction of the shaft intersects the reinforcing fibers of the bias layer 1 with each other. A plurality of layers (two layers) are arranged by sandwiching each of the two layers.

【０００４】[0004]

【考案が解決しようとする問題点】[Problems to be solved by the device]

上述した構成のゴルフクラブ用カーボンシャフトに用いられるフープ層３は、シャフトの剛性等の特性にはほとんど関与しないため、極薄のプリプレグが使用され、重量の増加を最小限に抑えている。従って、前記フープ層３は使用量を最小にし、かつ座屈破壊の防止効果が最も大きな位置に配置されることが望ましい。 Since the hoop layer 3 used for the carbon shaft for a golf club having the above-mentioned structure has almost no relation to the characteristics such as rigidity of the shaft, an extremely thin prepreg is used to minimize the increase in weight. Therefore, it is desirable that the hoop layer 3 is arranged in a position where the amount of use is minimized and the effect of preventing buckling damage is the greatest.

【０００５】円筒に曲げ荷重が作用し、断面が偏平比することによる所謂屈服座屈での最大軸応力σ〔kg／mm²〕は、σ＝Ｍ／（Πａ²ｈ）である。ここでＭは曲げモーメント〔kg・mm〕、ａは円筒の内径〔mm〕、ｈは円筒の肉厚〔mm〕を示す。フープ層のみを考えた場合、ｈは一定であり、ａ、つまりフープ層の位置する径が大きくなると、同一の曲げモーメントが作用した場合の最大軸応力σが小さくなることが判る。The maximum axial stress σ [kg / mm ² ] in so-called buckling buckling due to the bending load acting on the cylinder and the aspect ratio of the cross section is σ = M / (Πa ² h). Here, M is the bending moment [kg · mm], a is the inner diameter [mm] of the cylinder, and h is the wall thickness [mm] of the cylinder. When only the hoop layer is considered, it can be seen that h is constant, and when a, that is, the diameter at which the hoop layer is located is large, the maximum axial stress σ under the same bending moment is small.

【０００６】フープ層外の材料及びその構成が同一で、フープ層の材料及び強度が同一であれば、フープ層をより外側に配置することで屈服座屈を防止する効果が大きくなる。従って、上述の従来例ではフープ層３が内側を形成するバイアス層１の間に介層されており、上記の式から明らかなように、前記フープ層３が曲げモーメント等による座屈破壊を効率よく防止しているとは言いがたく、また前記フープ層３が２層配置されているため、フープ層３の使用量を最小限度に留めているとは言いがたい。If the material outside the hoop layer and its structure are the same, and the material and strength of the hoop layer are the same, the effect of preventing buckling buckling becomes greater by disposing the hoop layer further outside. Therefore, in the above-mentioned conventional example, the hoop layer 3 is interposed between the bias layers 1 forming the inner side, and as is clear from the above equation, the hoop layer 3 efficiently causes buckling failure due to bending moment or the like. It is hard to say that the hoop layer 3 is well prevented, and since the two hoop layers 3 are arranged, the amount of the hoop layer 3 used cannot be said to be minimized.

【０００７】この考案は、かかる従来の課題に着目して案出されたもので、曲げモーメント或いは面圧力等が加わった時の座屈破壊を効果的に防止し、フープ層の使用量を最小限に抑えたゴルフクラブ用カーボンシャフト、特に軽量シャフトを提供することを目的とする。The present invention was devised by focusing on such conventional problems, and effectively prevents buckling damage when a bending moment or surface pressure is applied, and minimizes the amount of hoop layer used. It is an object of the present invention to provide a carbon shaft for a golf club, which is limited to the limit, and particularly a lightweight shaft.

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

この考案は上記目的を達成するため、補強繊維の配向角が互いに交差するように積層されたバイアス層群と、補強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層群と、補強繊維がシャフトの長手方向に対して略直交する方向に配列されたフープ層とから成るゴルフクラブ用カーボンシャフトであって、前記バイアス層群の外側に前記ストレート層群を積層し、前記フープ層を前記ストレート層群の間、または前記ストレート層群の最外層上に配置したことを要旨とする。 In order to achieve the above-mentioned object, the present invention has a bias layer group in which reinforcing fiber orientation angles cross each other, and a straight layer group in which reinforcing fibers are arranged parallel to the longitudinal direction of the shaft. A carbon shaft for a golf club, which comprises a hoop layer in which reinforcing fibers are arranged in a direction substantially orthogonal to the longitudinal direction of the shaft, wherein the straight layer group is laminated outside the bias layer group, and the hoop layer is formed. It is required to be arranged between the straight layer groups or on the outermost layer of the straight layer groups.

【０００９】[0009]

【考案の作用】この考案は上記のように構成され、外周側に複数層積層され、補強繊維がシャフトの長手方向に平行なストレート層の間に、或いはそのストレート層の最外層上に、補強繊維がシャフトの長手方向に略直交するフープ層を配置することにより、同じ肉厚、剛性を有するフープ層であっても、極めて効率的に使用し、曲げモーメント或いは面圧力等が加わった時の座屈破壊を効果的に防止することが出来る。The present invention is configured as described above, and is laminated in a plurality of layers on the outer peripheral side, and the reinforcing fiber is provided between the straight layers parallel to the longitudinal direction of the shaft or on the outermost layer of the straight layers. By arranging the hoop layers in which the reinforcing fibers are substantially orthogonal to the longitudinal direction of the shaft, even hoop layers having the same thickness and rigidity can be used extremely efficiently and bending moment or surface pressure can be applied. It is possible to effectively prevent the buckling failure in the event of a storm.

【００１０】また、シャフトの剛性等の特性にほとんど関与しないフープ層を１層のみ配置し、フープ層の使用量を最小限に抑えることが出来る。Further, by arranging only one hoop layer that is hardly related to the characteristics such as the rigidity of the shaft, the usage amount of the hoop layer can be minimized.

【００１１】[0011]

【考案の実施例】[Example of device]

以下、添付図面に基づき、この考案の実施例を説明する。図１は、シートワインディング法により成形された、この考案のゴルフクラブ用カーボンシャフトの要部を示す断面説明斜視図であり、内側に補強繊維がシャフト長手方向に傾斜するバイアス層１１を、その補強繊維が互いに交差するように６層積層し、その外側に補強繊維がシャフト長手方向に平行なストレート層１２を３層積層してある。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a cross-sectional explanatory perspective view showing an essential part of a carbon shaft for a golf club of the present invention formed by a sheet winding method, in which a reinforcing layer is provided with a bias layer 11 having reinforcing fibers inclined in the longitudinal direction of the shaft. Six layers are laminated so that the fibers intersect each other, and three straight layers 12 in which reinforcing fibers are parallel to the longitudinal direction of the shaft are laminated on the outside thereof.

【００１２】そして補強繊維がシャフトの長手方向に略直交するフープ層１３が、前記ストレート層１２の最外層とその隣接する下層との間（最外層から数えて１層目）に、１層のみ挟み込まれて配置されている。前記フープ層１３を積層する位置は、最外層上、及び最外層から数えて３層目以内が好ましく、また前記フープ層１３が有する補強繊維の配向角は、シャフトの長手方向に対して９０±１０度が好ましい。A hoop layer 13 in which reinforcing fibers are substantially orthogonal to the longitudinal direction of the shaft is provided between the outermost layer of the strat layer 12 and its adjacent lower layer (first layer counting from the outermost layer) to form one layer. Only sandwiched between them. The position where the hoop layer 13 is laminated is preferably on the outermost layer and within the third layer from the outermost layer, and the orientation angle of the reinforcing fiber of the hoop layer 13 is 90 ± with respect to the longitudinal direction of the shaft. 10 degrees is preferred.

【００１３】フープ層１３を最外層上、及び最外層から数えて３層目以内に配置するのは、座屈防止の観点からフープ層１３の位置する直径を大きくするために、フープ層１３をなるべく外側（最外層上）に積層するのが効果的であり、また３層目以内というのは、ストレート層１２の積層数が限られているため３層目以上になると前記フープ層１３はストレート層１２とバイアス層１１の間、或いはバイアス層１１間に積層されることになる。The hoop layer 13 is arranged on the outermost layer and within the third layer counted from the outermost layer in order to increase the diameter of the hoop layer 13 from the viewpoint of preventing buckling. It is effective to stack the outermost layer (on the outermost layer) as much as possible, and since the number of layers of the straight layer 12 is within the third layer, the hoop layer 13 is straight when the number of layers is three or more. It will be laminated between the layer 12 and the bias layer 11 or between the bias layers 11.

【００１４】そしてストレート層１２とバイアス層１１の間に配置された場合には、層間界面に剛性差による剪断応力の集中を招きやすく、バイアス層１１の間に配置された場合には、従来例と同じ結果になってしまうからである。またフープ層１３の補強繊維配向角がシャフトの長手方向に対して９０±１０度というのは、１０度以上の開きがあると、補強繊維がシャフト長手方向に傾斜してしまい、バイアス層１１と同様の作用を成して、補強繊維がシャフト長手方向に直交するという本来のフープ層１３としての作用を十分に成しえないからである。When it is arranged between the straight layer 12 and the bias layer 11, shear stress due to a difference in rigidity tends to be concentrated in the interlayer interface, and when it is arranged between the bias layers 11, This is because the result will be the same as the example. In addition, the reinforcing fiber orientation angle of the hoop layer 13 is 90 ± 10 degrees with respect to the longitudinal direction of the shaft. If there is a difference of 10 degrees or more, the reinforcing fibers are inclined in the longitudinal direction of the shaft and the bias layer 11 and This is because the same action as that of the hoop layer 13 that the reinforcing fiber is orthogonal to the longitudinal direction of the shaft cannot be sufficiently performed.

【００１５】しかし、当然のことながら、フープ層１３の積層位置及び補強繊維配向角は上記数値に厳密に限定されるものではない。次に、実施した衝撃強度試験について説明する。炭素繊維にエポキシ樹脂を含浸したプリプレグシートを使用し、内側に補強繊維がシャフト長手方向に傾斜するバイアス層を、その補強繊維が互いに交差するように６層積層し、その外側に補強繊維がシャフト長手方向に平行なストレート層を３層積層してあるカーボンシャフト（フープ層なし）、前記カーボンシャフトのストレート層の間にフープ層を１層積層したカーボンシャフト（図１に示すこの度の考案）、そして前記フープ層なしのカーボンシャフトのバイアス層間に２層毎にフープ層をそれぞれ１層積層したカーボンシャフト（フープ層を２層積層した従来例）とを計３種類試作し、衝撃強度試験を行った。However, as a matter of course, the stacking position and the reinforcing fiber orientation angle of the hoop layer 13 are not strictly limited to the above numerical values. Next, the impact strength test conducted will be described. Using a prepreg sheet in which carbon fiber is impregnated with epoxy resin, a bias layer in which reinforcing fibers are inclined in the longitudinal direction of the shaft is laminated on the inside, and 6 layers are laminated so that the reinforcing fibers intersect each other, and the reinforcing fibers are on the outside. Is a carbon shaft in which three straight layers parallel to the longitudinal direction of the shaft are laminated (no hoop layer), a carbon shaft in which one hoop layer is laminated between the straight layers of the carbon shaft (invention shown in FIG. 1), Then, a total of three types of carbon shafts (conventional example in which two hoop layers were laminated) each having one hoop layer laminated for every two layers between the bias layers of the carbon shaft without the hoop layer were tested, and an impact strength test was conducted. went.

【００１６】但し、フープ層の厚さは全て０．０２４mmとし、カーボンシャフトの外径は、巻き位置をずらして上記３種類のカーボンシャフト共同一とし、従来のシャフト評価法で強度以外の全ての特性が同一な条件で試作されている。積層数の相違による重量差は、約０．５ｇ以下である。測定条件は、上述の３種類のカーボンシャフトをクラブのヘッド側から６０mm 毎切断し、その中間点における衝撃強度を、市販のアイゾット衝撃試験器にて測定する。However, the thickness of the hoop layer is all 0.024 mm, the outer diameter of the carbon shaft is the same among the above three types of carbon shafts by shifting the winding position, and all the characteristics other than strength are evaluated by the conventional shaft evaluation method. Prototypes are manufactured under the same conditions. The weight difference due to the difference in the number of layers is about 0.5 g or less. The measurement conditions are such that the above-mentioned three types of carbon shafts are cut from the head side of the club every 60 mm, and the impact strength at the midpoint is measured with a commercially available Izod impact tester.

【００１７】その測定結果は図２に示すグラフの通りであった。但し、横軸はクラブのヘッド側からのカーボンシャフトの距離〔mm〕であり、縦軸は衝撃エネルギー〔kgｆ・cm〕を示す。図２のグラフから判るように、この考案のゴルフクラブ用カーボンシャフトは従来のゴルフクラブ用カーボンシャフトに比べて、５〔kgｆ・cm〕以上も高い衝撃エネルギーに耐え、衝撃強度の向上が顕著であるということが出来る。The measurement result was as shown in the graph of FIG. However, the horizontal axis represents the distance [mm] of the carbon shaft from the head side of the club, and the vertical axis represents the impact energy [kgf · cm]. As can be seen from the graph of FIG. 2, the carbon shaft for a golf club of the present invention withstands a high impact energy of 5 [kgf · cm] or more and has a significantly improved impact strength as compared with the conventional carbon shaft for a golf club. Can be said.

【００１８】また上記３種類のカーボンシャフトを１５０mm毎切断し、スパン間を１００mm として、ＪＩＳＫ６９１１に準拠して三点曲げ強さ試験を実施した。その測定結果は図３に示すグラフの通りであった。但し、横軸はクラブのヘッド側からのカーボンシャフトの距離〔mm〕であり、縦軸は曲げ荷重〔kgｆ〕を示す。Further, the above-mentioned three types of carbon shafts were cut every 150 mm, and the span interval was set to 100 mm, and a three-point bending strength test was carried out in accordance with JIS K6911. The measurement result was as shown in the graph in FIG. However, the horizontal axis is the distance [mm] of the carbon shaft from the head side of the club, and the vertical axis is the bending load [kgf].

【００１９】図３のグラフから判るように、フープ層を１層のみ有するこの考案のゴルフクラブ用カーボンシャフトは、フープ層を２層有する従来のゴルフクラブ用カーボンシャフトと略同等の曲げ強さを示し、フープ層の減少にもかかわらず、この考案のゴルフクラブ用カーボンシャフトは十分な曲げ強さを備えているということが出来る。As can be seen from the graph of FIG. 3, the golf club carbon shaft of the present invention having only one hoop layer exhibits bending strength substantially equal to that of a conventional golf club carbon shaft having two hoop layers. Despite the reduction of the hoop layer, it can be said that the carbon shaft for golf clubs of this idea has sufficient bending strength.

【００２０】[0020]

【考案の効果】[Effect of the device]

上述したようにこの考案のゴルフクラブ用カーボンシャフト、特に軽量シャフトは、補強繊維をシャフトの長手方向に対して略直交する方向に配列するフープ層を、補強繊維の配向角が交差するように積層されたバイアス層群の外側に配置した、補強繊維がシャフト長手方向に平行なストレート層群の間に、またはこのストレート層群の最外層上に積層することにより、同じ肉厚、剛性を有するフープ層であっても、フープ層を極めて効果的に配置して、曲げモーメントや面圧力等による座屈破壊を防止し、衝撃、或いは曲げに対する強度の向上を図ることが出来、これによってシャフトの剛性等の特性にほとんど関与しないフープ層を１層のみの配置とし、フープ層の使用量を最小限に抑えて重量の増加を防ぐことが出来るという効果がある。 As described above, the carbon shaft for golf clubs of the present invention, particularly the lightweight shaft, has a hoop layer in which reinforcing fibers are arranged in a direction substantially orthogonal to the longitudinal direction of the shaft, and is laminated so that the orientation angles of the reinforcing fibers intersect. The reinforcing fibers arranged outside the bias layer group having the same thickness are laminated between the straight layer groups in which the reinforcing fibers are parallel to the longitudinal direction of the shaft or on the outermost layer of the straight layer group, and have the same thickness and rigidity. Even with the hoop layer, the hoop layer can be extremely effectively arranged to prevent buckling damage due to bending moment, surface pressure, etc., and to improve the strength against impact or bending. The effect of being able to prevent an increase in weight by minimizing the amount of hoop layers used by arranging only one hoop layer that has little influence on the characteristics such as rigidity. There is.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】この考案のゴルフクラブ用カーボンシャフトの
要部を示す断面説明斜視図である。FIG. 1 is a cross-sectional explanatory perspective view showing an essential part of a carbon shaft for a golf club according to the present invention.

【図２】この考案の衝撃強度試験の測定結果を示すグラ
フである。FIG. 2 is a graph showing the measurement results of the impact strength test of this invention.

【図３】この考案の三点曲げ強さ試験の測定結果を示す
グラフである。FIG. 3 is a graph showing the measurement results of the three-point bending strength test of this invention.

【図４】従来のゴルフクラブ用カーボンシャフトの要部
を示す断面説明斜視図である。FIG. 4 is a cross-sectional explanatory perspective view showing a main part of a conventional carbon shaft for a golf club.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１，１１バイアス層２，１２スト
レート層３，１３フープ層1,11 Bias layer 2,12 Straight layer 3,13 Hoop layer

Claims

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request]

【請求項１】補強繊維の配向角が互いに交差するよう
に積層されたバイアス層群と、補強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層群と、補
強繊維がシャフトの長手方向に対して略直交する方向に
配列されたフープ層とから成るゴルフクラブ用カーボン
シャフトであって、前記バイアス層群の外側に前記スト
レート層群を積層し、前記フープ層を前記ストレート層
群の間、または前記ストレート層群の最外層上に配置し
たことを特徴とするゴルフクラブ用カーボンシャフト。1. A bias layer group laminated such that the orientation angles of the reinforcing fibers intersect each other, a straight layer group in which the reinforcing fibers are arranged parallel to the longitudinal direction of the shaft, and the reinforcing fibers are the longitudinal direction of the shaft. A carbon shaft for a golf club, comprising a hoop layer arranged in a direction substantially orthogonal to the direction, wherein the straight layer group is laminated outside the bias layer group, and the hoop layer is between the straight layer group. Or a carbon shaft for a golf club, which is arranged on the outermost layer of the straight layer group.