JPH11164919A

JPH11164919A - ゴルフクラブ用シャフト

Info

Publication number: JPH11164919A
Application number: JP9334596A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Anai; 勝美穴井; Hiroyuki Kinoshita; 博之木下; Tsutomu Ibuki; 努伊吹
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 1997-12-04
Filing date: 1997-12-04
Publication date: 1999-06-22
Anticipated expiration: 2017-12-04
Also published as: JP4146923B2

Abstract

(57)【要約】【課題】高い振動減衰率と良好なしなり性を確保しつ
つ、曲げ剛性のバランスに優れたゴルフクラブ用シャフ
ト。【解決手段】先端から８０〜５００ｍｍの位置に、曲
げ剛性のピークを有し、該ピークの値が２００００００
〜４００００００ｋｇｍｍ²の範囲内である。高い振動
減衰率と良好なしなり性を確保しつつ、曲げ剛性のバラ
ンスに優れ、使用者に爽快感をもたらす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はゴルフクラブのシャ
フトに関するもので、特に、剛性バランスに優れたもの
に関する。

【０００２】

【従来の技術】ゴルフクラブにおいては、打球時の衝撃
が長く残存することは使用感が悪く、振動の減衰率が大
きいものが望ましい。また、スイング時に適度なしなり
が生じることが使用感を大幅に向上させることもある。
そこで、振動の減衰率を高めると共に、適度なしなりを
生じさせるべく、ゴルフクラブ用シャフトの太さを変化
させて調整したものが開発されている。例えば、特開平
７−１０８０７３号公報には、シャフトの肉厚を変化さ
せることによりシャフト全体を砂時計形状としたもの
が、また、特開平９−７０４５８号公報には、シャフト
の表面部を切削加工することにより、シャフトの一部
に、盛り上がった***部を形成したものが示されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
のゴルフクラブ用シャフトであると、振動の減衰率やし
なり性を調整することはできるものの、それらの効果を
十分に発揮させる形状とすると、曲げ剛性も変化、すな
わち、必要以上に曲げ剛性が高められ、ゴルフクラブ用
シャフトとして曲げ剛性のバランスが崩れ、かえって使
いづらくなり品質の低下をもたらすことがあった。本発
明は前記課題を解決するためになされたもので、高い振
動減衰率と良好なしなり性を確保しつつ、曲げ剛性のバ
ランスに優れたゴルフクラブ用シャフトの提供を目的と
するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明のゴルフクラブ用
シャフトは、先端から８０〜５００ｍｍの位置に、曲げ
剛性（ＥＩ）のピークを有し、該ピークの値が２０００
０００〜４００００００ｋｇｍｍ²の範囲内であること
を特徴とするものである。請求項２記載のゴルフクラブ
用シャフトは、先端から８０〜５００ｍｍの位置に、引
張り弾性率が５〜２０ｔｏｎ／ｍｍ²の炭素繊維強化プ
ラスチックからなる***部が形成されていることを特徴
とするものである。その際、***部における炭素繊維の
配向方向はシャフトの軸方向に平行であることが望まし
い。

【０００５】

【発明の実施の形態】ゴルフクラブ用シャフトの材質
は、通常一般に用いられているものを適用でき、金属材
料や複合材料からなるものが望ましい。金属材料として
は、超強靭鋼、マルテンサイト鋼、中炭素５％Ｃｒ鋼、
α＋β形チタン合金、β形チタン合金等が挙げられる。
複合材料としては、各種の繊維強化金属や繊維強化樹脂
などの繊維強化材が挙げられる。そのような繊維強化材
の繊維としては、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊
維、無機質繊維等が挙げられ、繊維の形態としては、一
方向材、織物、不織布が挙げられ、単一材料のみなら
ず、２種以上の交織材料であっても良い。繊維強化金属
のマトリクスとしては、アルミニウムや鉄が挙げられ、
繊維強化樹脂のマトリクスとしては不飽和ポリエステル
樹脂や、ビニルエステル樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化
性樹脂や、アクリル樹脂やポリアミド樹脂等の熱可塑性
樹脂が挙げられる。これらの繊維強化材のなかでも、炭
素繊維強化エポキシ樹脂材が軽量かつ強度が高いので好
ましい。

【０００６】また、シャフトは単層構成のみならず、特
に繊維強化樹脂材を用いる場合には、複数層構成のもの
とすることが望ましい。繊維強化樹脂材からなる複数層
構成の場合、その内の少なくとも１つの層の繊維方向を
シャフトの長手方向に対して平行とし、他の層の繊維方
向をシャフトの長手方向に対して２０〜７０゜の角度を
有するものとすることが望ましい。このように、繊維の
配向方向の異なる複数層構成の繊維強化樹脂製のシャフ
トとすることにより、スイング時のシャフトの剛性をよ
り高めることができる。

【０００７】本発明のゴルフクラブ用シャフトは、その
剛性分布を測定した場合に、例えば図２中の−○−○−
で示されるように、先端から８０〜５００ｍｍの位置
に、値（ＥＩ値）が２００００００〜４００００００ｋ
ｇｍｍ²の曲げ剛性のピークを有するものである。ここ
で、曲げ剛性とは、ASTM D790に準じて測定されるもの
で、スパン長を２００ｍｍとして、１５ｍｍＲの圧子部
を１０ｍｍ／分でシャフトの測定ポイントに下降させて
シャフトに２０ｋｇの負荷をかけ、その負荷中のＳ−Ｓ
曲線より求められるものである。また、ピークとは、極
大を示す箇所を云い、シャフト全体にわたっての最大と
なる箇所を云うものではない。グリップ側が太いシャフ
トにおいては、図示例のもののように、グリップ側の弾
性率の方が高くなることがあるからである。本発明にお
いては、当該ピークの値は、２００００００〜４０００
０００ｋｇｍｍ²の範囲内になければならない。２００
００００ｋｇｍｍ²未満であると、振動減衰率を高める
ことができず、また、良好なしなり性を発揮させにくい
からである。他方、４００００００ｋｇｍｍ²よりも大
きいと、曲げ剛性のバランスが崩れ、ゴルフクラブ用シ
ャフトとして不適当なものとなるからである。また、当
該ピークはゴルフクラブ用シャフトの先端（チップ）か
ら、８０〜５００ｍｍの位置になければならない。１０
０〜３００ｍｍであればより好ましく、１４０〜１８０
ｍｍであればさらに好ましい。８０ｍｍよりも先端側
に、また、５００ｍｍよりも遠くの位置にピークが存在
しても、高い振動減衰率と良好なしなり性を発揮させる
のは困難で、使用時の爽快感を向上させにくいからであ
る。

【０００８】このような特異な剛性分布をもつものとし
ては、先端から８０〜５００ｍｍの位置に、引張り弾性
率が５〜２０ｔｏｎ／ｍｍ²の炭素繊維強化プラスチッ
クからなる***部が形成されているものが望ましい。炭
素繊維強化プラスチック製のゴルフクラブ用シャフトに
おいて、***部を形成することにより振動の減衰率やし
なり性を調整することができることは知られているが、
上述したように、それらの効果を発揮させるように、即
ち、十分な大きさ、高さの***部を形成すると、必要以
上に曲げ剛性が高められ、ゴルフクラブ用シャフトとし
て曲げ剛性のバランスが崩れ、かえって好ましくないも
のとなることがあった。そこで、本発明者等は鋭意研究
を重ねたところ、単に層厚等を調整して***部を形成す
るのでなく、引張り弾性率が５〜２０ｔｏｎ／ｍｍ²の
炭素繊維強化プラスチックを用いて***部を形成するこ
とにより、その剛性（ＥＩ）を４００００００ｋｇｍｍ
²以下に抑えつつ、振動の減衰率やしなり性を向上させ
得ることを見い出した。

【０００９】***部とは、図１に示すように、ゴルフク
ラブ用シャフト１０に部分的に外方に突起したものであ
って、***部１２は、その頂部（外径が最も太くなる箇
所）と先端１４との距離Ｘが８０〜５００ｍｍの範囲内
になる位置に形成される。この***部１２の頂部の位置
に曲げ剛性のピークが生じる。また、その頂部の高さ
（即ち、***部がなかった場合との差）Ｈは２〜５ｍｍ
であることが好ましく、３〜４ｍｍであればより好まし
い。２ｍｍよりも低いと、振動の減衰率やしなり性の向
上効果が小さく、５ｍｍよりも高いと曲げ剛性のバラン
スが崩れてしまうからである。また、***部１２の幅Ｗ
は、３０〜１５０ｍｍであることが好ましい。３０ｍｍ
よりも小さいと局部的な剛性アップによりシャフトバラ
ンスが取り難く、１５０ｍｍよりも広いと曲げ剛性の領
域が広くなり、シャフトバランスが取り難いからであ
る。***部を形成する炭素繊維強化プラスチックの引張
り弾性率は、５〜２０ｔｏｎ／ｍｍ²であることが望ま
しく、８〜１６ｔｏｎ／ｍｍ²であればより望ましい。
引張り弾性率が５ｔｏｎ／ｍｍ²未満であると、振動の
減衰率やしなり性の向上効果が小さく、２０ｔｏｎ／ｍ
ｍ²以上であると、曲げ剛性のバランスが崩れやすくな
るからである。また、このように低弾性材料を用いるこ
とにより、シャフトの耐衝撃強度も高めることができ
る。この***部の炭素繊維としては、ピッチ系またはＰ
ＡＮ系のものが良く、引張強度が１００〜３００ｋｇ／
ｍｍ²、密度が１.６〜１.９ｇ／ｃｍ³のものが好適であ
る。

【００１０】***部を形成する炭素繊維強化プラスチッ
クの繊維の配向方向はシャフトの軸方向に平行であるこ
とが望ましい。***部の繊維の配向方向を調整、例え
ば、繊維の配向方向をシャフトの軸方向に対して４５゜
または９０゜にすることなどによっても、曲げ剛性を調
整、減少させることが可能ではある。しかしながら、そ
のような手段によると、曲げ剛性のバランスを保つこと
はできても、捩り剛性が変化し、悪化し、ゴルフクラブ
用シャフトとして不適当なものになってしまうおそれが
あるからである。従って、曲げ剛性および捩り剛性のバ
ランスを共に良好に保った上で、高い振動減衰率と良好
なしなり性を発揮させるには、繊維の配向方向がシャフ
トの軸方向に平行な繊維強化プラスチックからなる***
部を形成することが望ましい。繊維の配向方向をシャフ
トの軸方向に平行にして***部を形成する場合において
も、捩り剛性を変化させないために、その炭素繊維強化
プラスチックの±４５゜の引張弾性率は１.５ｔｏｎ／
ｍｍ²以下であることが好ましく、１.３ｔｏｎ／ｍｍ²
以下であればより好ましい。さらに、繊維の配向方向を
シャフトの軸方向と平行になるように設計することで、
製造時の巻付け工程において、繊維の蛇行を防止でき、
***部の形成精度を高めることもでき、精度の高いシャ
フトを容易に製造することができる。

【００１１】

【実施例】［実施例１］以下のようにしてゴルフクラブ
用シャフトを製造した。製造には、一端（細端）の外径
が５.３ｍｍ、他端（太端）の外径が１４ｍｍのマンド
レルを用いた。このマンドレルに離型剤を塗布した後、
エポキシ樹脂に炭素繊維を含浸させた繊維強化樹脂（繊
維目付：１２５ｇ／ｍ²）を所定寸法に切断した繊維強
化樹脂材をその炭素繊維の繊維方向がマンドレルの長手
方向に対し＋４５゜と−４５゜になるように貼り合わせ
たものをマンドレルに巻き付けた。

【００１２】そして、表面温度を３５℃に設定したロー
リング台を利用して、繊維強化樹脂材をマンドレルに押
し付け、繊維強化樹脂材の締付けを向上させた。次に、
この繊維強化樹脂材が巻き付けられたマンドレル上に、
エポキシ樹脂に炭素繊維を含浸させた繊維強化樹脂（繊
維目付：１５０ｇ／ｍ²）を所定寸法に切断した繊維強
化樹脂材をその炭素繊維の繊維方向がマンドレルの長手
方向と平行になるように巻き付けた。そして、表面温度
を２２℃に設定したローリング台を利用して、上記同様
に繊維強化樹脂材をマンドレルに押し付けた。さらに、
同様の工程により所定形状になるように各所に諸プリプ
レグを積層した。そして、三角形状の繊維強化樹脂材を
巻き付けて積層する層数を増加させることにより、***
部を形成した。この***部においては、引張り弾性率が
１０ｔｏｎ／ｍｍ²の炭素繊維強化プラスチックを用
い、その繊維方向はシャフトの軸方向と平行になるよう
にした。尚、±４５゜引張弾性率は１.２１ｔｏｎ／ｍ
ｍ²である。さらに、これらの上に、形状を維持する為
のポリプロピレンテープをピッチ２.５ｍｍで巻き付
け、１４０℃の加熱炉内に１２０分間吊るし、繊維強化
樹脂材を加熱硬化した。その後、ポリプロピレンテープ
を剥ぎ取り、マンドレルを抜き取った。そして、所要の
切断、研磨処理を施して、炭素繊維強化樹脂製の***部
の形成されたゴルフクラブ用シャフトを製造した。尚、
***部の形成されていない従来一般の形状のゴルフクラ
ブ用シャフトであると、加熱硬化時の落下（炉落ち）を
防ぐために、炉落ち防止用のガラス繊維クロスプリプレ
グをグリップ部に巻き付け、そのクロスプリプレグをマ
ンドレルに耐熱テープで固定しなければならなかった
が、本実施例の***部を形成したゴルフクラブ用シャフ
トであると落下しないので、当該炉落ち防止工程を省略
することができる。

【００１３】得られたゴルフクラブ用シャフトは、ウッ
ドタイプのゴルフクラブ用のもので、全長が１１４５ｍ
ｍ、先端から頂部迄の距離Ｘが１４０ｍｍ、頂部の高さ
Ｈが４ｍｍ、***部の幅が１４５ｍｍのものである。こ
のシャフトにゴルフクラブヘッドとグリップを取り付け
てゴルフクラブを製造した。このゴルフクラブを用いて
試打を行なったところ、非常に良好な使用感の評価が得
られた。

【００１４】また、このゴルフクラブ用シャフトにおい
て、先端（チップ）からの距離毎に曲げ剛性を求めた。
結果を図２中に−○−○−で示した。曲げ剛性の測定
は、ASTM D790に準じ、スパン長を２００ｍｍとして支
持部（１０ｍｍＲ）上にシャフトを置き、また、スパン
中心の測定ポイント上にブチルゴム製シート（厚さ：２
ｍｍ、硬度：６０゜）を載せ、１５ｍｍＲの圧子部を１
０ｍｍ／分でブチルゴム製シートを介在させてシャフト
の測定ポイントに下降させてシャフトに２０ｋｇの負荷
をかけ、その負荷中のＳ−Ｓ曲線より求めた。さらに、
このゴルフクラブ用シャフトにおいて、先端（チップ）
からの距離毎に捩り剛性を求めた。結果を図４中に−○
−○−で示した。捩り剛性値は、シャフトに使用する材
料の横弾性係数とシャフトの断面二次極モーメントとの
積の変化量から求めた。

【００１５】［実施例２］上記実施例１と同様にして、
アイアンタイプのゴルフクラブ用シャフトを製造した。
そのシャフトは、全長が１００５ｍｍ、先端から頂部迄
の距離Ｘが１４０ｍｍ、頂部の高さＨが３.５ｍｍ、隆
起部の幅が１４５ｍｍのものである。このシャフトにゴ
ルフクラブヘッドとグリップを取り付けてゴルフクラブ
を製造した。このゴルフクラブを用いて試打を行なった
ところ、非常に良好な使用感の評価が得られた。また、
このゴルフクラブ用シャフトにおいて、先端（チップ）
からの距離毎に曲げ剛性を求めた。結果を図３中に−○
−○−で示した。

【００１６】［実施例３］上記実施例２と同様にして、
アイアンタイプのゴルフクラブ用シャフトを製造した。
但し、引張り弾性率が２４ｔｏｎ／ｍｍ²の炭素繊維強
化プラスチックであって、その炭素繊維の配向方向をシ
ャフトの軸方向に対して±４５゜として***部を形成し
た。尚、±４５゜引張弾性率は１.６８ｔｏｎ／ｍｍ²で
ある。このシャフトにゴルフクラブヘッドとグリップを
取り付けてゴルフクラブを製造した。また、このゴルフ
クラブ用シャフトにおいて、先端（チップ）からの距離
毎に曲げ剛性を求めた。結果を図３中に−×−×−で示
した。さらに、このゴルフクラブ用シャフトにおいて、
先端（チップ）からの距離毎に捩り剛性を求めた。結果
を図４中に−×−×−で示した。

【００１７】［比較例１］***部を形成する炭素繊維強
化プラスチックとして、引張り弾性率が２４ｔｏｎ／ｍ
ｍ²（±４５゜引張弾性率は１.６８ｔｏｎ／ｍｍ²）の
ものを用いたこと以外は、上記実施例１と同様にして、
ウッドタイプのゴルフクラブ用シャフトを製造した。こ
のシャフトにゴルフクラブヘッドとグリップを取り付け
てゴルフクラブを製造した。このゴルフクラブを用いて
試打を行なったところ、使いづらい悪い評価が得られ
た。また、このゴルフクラブ用シャフトにおいて、先端
（チップ）からの距離毎に曲げ剛性を求めた。結果を図
２中に−△−△−で示した。

【００１８】［比較例２］***部を形成する炭素繊維強
化プラスチックとして、引張り弾性率が２４ｔｏｎ／ｍ
ｍ²のものを用いたこと以外は、上記実施例２と同様に
して、アイアンタイプのゴルフクラブ用シャフトを製造
した。このシャフトにゴルフクラブヘッドとグリップを
取り付けてゴルフクラブを製造した。このゴルフクラブ
を用いて試打を行なったところ、使いづらい悪い評価が
得られた。また、このゴルフクラブ用シャフトにおい
て、先端（チップ）からの距離毎に曲げ剛性を求めた。
結果を図３中に−△−△−で示した。

【００１９】尚、図２中には、***部を形成しないこと
以外は実施例１と同様にして製造した従来型のゴルフク
ラブ用シャフトの剛性分布結果も併記（−□−□−）し
た。同様に、図３中には、***部を形成しないこと以外
は実施例２と同様にして製造した従来型のゴルフクラブ
用シャフトの剛性分布結果も併記（−□−□−）した。
図２，３から示されるように、先端から約１４０ｍｍの
位置に、約３４０００００ｋｇｍｍ²の曲げ剛性のピー
クを有する実施例１のシャフト、約３３０００００ｋｇ
ｍｍ²の曲げ剛性のピークを有する実施例２のシャフト
を用いたゴルフクラブであると、高い振動減衰率と良好
なしなり性が発揮され、かつ、曲げ剛性のバランスに優
れたものであった。実施例３のシャフトを用いたゴルフ
クラブであると、曲げ剛性のバランスには優れていたが
（図３）、捩り剛性のバランスの点においては劣るもの
であった（図４）。比較例１のシャフト及び比較例２の
シャフトを用いたゴルフクラブであると、曲げ剛性のバ
ランスが悪く、使いづらいものであった。

【００２０】

【発明の効果】本発明のゴルフクラブ用シャフトは、高
い振動減衰率と良好なしなり性を確保しつつ、曲げ剛性
のバランスに優れ、使用者に爽快感をもたらすものであ
る。また、低弾性材料からなる***部を形成したもので
あると、振動減衰率、しなり性、曲げ剛性のバランス、
耐衝撃性に優れたものである。特に、繊維の配向方向が
シャフトの軸方向に平行な炭素繊維強化プラスチックか
らなる***部を形成したものであると、捩り剛性のバラ
ンスにも優れたものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のゴルフクラブ用シャフトの要部を示
す側面図である。

【図２】ゴルフクラブ用シャフトの曲げ剛性分布のグ
ラフである。

【図３】ゴルフクラブ用シャフトの曲げ剛性分布のグ
ラフである。

【図４】ゴルフクラブ用シャフトの捩り剛性分布のグ
ラフである。

【符号の説明】

１０ゴルフクラブ用シャフト１２ ***部１４先端

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】先端から８０〜５００ｍｍの位置に、曲
げ剛性のピークを有し、該ピークの値が２００００００
〜４００００００ｋｇｍｍ²の範囲内であることを特徴
とするゴルフクラブ用シャフト。
【請求項２】先端から８０〜５００ｍｍの位置に、引
張り弾性率が５〜２０ｔｏｎ／ｍｍ²の炭素繊維強化プ
ラスチックからなる***部が形成されていることを特徴
とするゴルフクラブ用シャフト。
【請求項３】前記***部における炭素繊維の配向方向
がシャフトの軸方向に平行であることを特徴とする請求
項２記載のゴルフクラブ用シャフト。