JPH1133151A - ゴルフクラブ - Google Patents
ゴルフクラブInfo
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- JPH1133151A JPH1133151A JP9189787A JP18978797A JPH1133151A JP H1133151 A JPH1133151 A JP H1133151A JP 9189787 A JP9189787 A JP 9189787A JP 18978797 A JP18978797 A JP 18978797A JP H1133151 A JPH1133151 A JP H1133151A
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- shaft
- prepreg sheet
- reinforcing
- axial
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Abstract
(57)【要約】
【課題】軽量化、高弾性化を実現すると共に、強度低下
の防止を図ったシャフトで構成されるゴルフクラブを提
供すること。 【解決手段】強化繊維を一方向に引揃えて合成樹脂を含
浸させたプリプレグシートを巻装したシャフト1を備え
たゴルフクラブであり、このシャフト1は、シャフトの
軸方向に沿うように強化繊維を引揃えたプリプレグシー
トを巻回することで構成された軸方向繊維層15,20
と、シャフトの軸方向に略直交する方向に強化繊維を引
揃えたプリプレグシートを巻回することで構成された周
方向繊維層10,16とを備えている。そして、上記周
方向繊維層の強化繊維に、高弾性率の材料を用いたこと
を特徴とする。
の防止を図ったシャフトで構成されるゴルフクラブを提
供すること。 【解決手段】強化繊維を一方向に引揃えて合成樹脂を含
浸させたプリプレグシートを巻装したシャフト1を備え
たゴルフクラブであり、このシャフト1は、シャフトの
軸方向に沿うように強化繊維を引揃えたプリプレグシー
トを巻回することで構成された軸方向繊維層15,20
と、シャフトの軸方向に略直交する方向に強化繊維を引
揃えたプリプレグシートを巻回することで構成された周
方向繊維層10,16とを備えている。そして、上記周
方向繊維層の強化繊維に、高弾性率の材料を用いたこと
を特徴とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はゴルフクラブに関す
る。
る。
【0002】
【従来の技術及びその課題】通常、ゴルフクラブに用い
られているシャフトは、強化繊維を一方向に引き揃えて
合成樹脂を含浸させた、いわゆるプリプレグシートを、
芯金に対して所定回数巻回し、その上にセロハンテープ
を巻回して安定させた後、これを加熱炉において合成樹
脂を熱硬化し、その後、冷却して、脱芯、セロハンテー
プの剥離、研磨、塗装等の工程を経ることで作成されて
いる。
られているシャフトは、強化繊維を一方向に引き揃えて
合成樹脂を含浸させた、いわゆるプリプレグシートを、
芯金に対して所定回数巻回し、その上にセロハンテープ
を巻回して安定させた後、これを加熱炉において合成樹
脂を熱硬化し、その後、冷却して、脱芯、セロハンテー
プの剥離、研磨、塗装等の工程を経ることで作成されて
いる。
【0003】そして、一般的に、芯金に対して巻回され
る上記プリプレグシートによる積層構造は、芯金に対し
て斜向した方向(軸方向に対して45°が多い)に強化
繊維を引揃えたプリプレグシートを、引揃方向が相互に
クロスするように重ね合わせて(軸方向に対して±45
°となるように重ねることが多い)巻回した斜向繊維層
と、芯金に対して軸方向に強化繊維を引揃えたプリプレ
グシートを巻回した軸方向繊維層とを備えた本体層を有
しており、さらに、そのような本体層に対して、必要な
箇所に、軸方向もしくは周方向に強化繊維を引揃えたプ
リプレグシートを巻回した補強層を積層させた構成とな
っている。
る上記プリプレグシートによる積層構造は、芯金に対し
て斜向した方向(軸方向に対して45°が多い)に強化
繊維を引揃えたプリプレグシートを、引揃方向が相互に
クロスするように重ね合わせて(軸方向に対して±45
°となるように重ねることが多い)巻回した斜向繊維層
と、芯金に対して軸方向に強化繊維を引揃えたプリプレ
グシートを巻回した軸方向繊維層とを備えた本体層を有
しており、さらに、そのような本体層に対して、必要な
箇所に、軸方向もしくは周方向に強化繊維を引揃えたプ
リプレグシートを巻回した補強層を積層させた構成とな
っている。
【0004】ところで、通常、上記したようなプリプレ
グシートに用いられている強化繊維は、弾性率が20t
onf/mm2 〜50tonf/mm2 程度の炭素繊維
が用いられることが多いが、最近では、シャフトの軽量
化、高弾性化が要求されてきており、上記した範囲以上
の弾性率を有する強化繊維を用いることが検討されてい
る。
グシートに用いられている強化繊維は、弾性率が20t
onf/mm2 〜50tonf/mm2 程度の炭素繊維
が用いられることが多いが、最近では、シャフトの軽量
化、高弾性化が要求されてきており、上記した範囲以上
の弾性率を有する強化繊維を用いることが検討されてい
る。
【0005】しかしながら、高弾性の材料は圧縮強度、
引張強度が弱く、これを強化繊維としたプリプレグシー
トによってシャフトを成形すると、ゴルフクラブとし
て、曲げ強度、つぶし強度が低い、あるいは研磨時に割
れやすい、等の問題が生じる。すなわち、シャフトの軽
量化、高弾性化を実現すべく、弾性率の高い材料を用い
ると、シャフトの軽量化、高剛性化は達成できるもの
の、シャフトの強度が低下するという問題が生じる。本
発明は、軽量化、高弾性化を実現すると共に、強度低下
の防止を図ったシャフトで構成されるゴルフクラブを提
供することを目的とする。
引張強度が弱く、これを強化繊維としたプリプレグシー
トによってシャフトを成形すると、ゴルフクラブとし
て、曲げ強度、つぶし強度が低い、あるいは研磨時に割
れやすい、等の問題が生じる。すなわち、シャフトの軽
量化、高弾性化を実現すべく、弾性率の高い材料を用い
ると、シャフトの軽量化、高剛性化は達成できるもの
の、シャフトの強度が低下するという問題が生じる。本
発明は、軽量化、高弾性化を実現すると共に、強度低下
の防止を図ったシャフトで構成されるゴルフクラブを提
供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のゴルフクラブ
は、強化繊維を一方向に引揃えて合成樹脂を含浸させた
プリプレグシートを巻装したシャフトを備えており、こ
のシャフトは、シャフトの軸方向に対して強化繊維の引
揃方向が斜向したプリプレグシートを、引揃方向がクロ
スするように重ね合わせて巻回することで構成された斜
向繊維層(配設されない場合もある)と、シャフトの軸
方向に沿うように強化繊維を引揃えたプリプレグシート
を巻回することで構成された軸方向繊維層と、シャフト
の軸方向に略直交する方向に強化繊維を引揃えたプリプ
レグシートを巻回することで構成された周方向繊維層
(配設されない場合もある)とを備えている。
は、強化繊維を一方向に引揃えて合成樹脂を含浸させた
プリプレグシートを巻装したシャフトを備えており、こ
のシャフトは、シャフトの軸方向に対して強化繊維の引
揃方向が斜向したプリプレグシートを、引揃方向がクロ
スするように重ね合わせて巻回することで構成された斜
向繊維層(配設されない場合もある)と、シャフトの軸
方向に沿うように強化繊維を引揃えたプリプレグシート
を巻回することで構成された軸方向繊維層と、シャフト
の軸方向に略直交する方向に強化繊維を引揃えたプリプ
レグシートを巻回することで構成された周方向繊維層
(配設されない場合もある)とを備えている。
【0007】そして、上記したように構成されるシャフ
トの積層構造において、シャフト全体の強度が低下しな
いように、高弾性率の強化繊維で構成されたプリプレグ
シートによる強化繊維層を設けることを特徴とする。
トの積層構造において、シャフト全体の強度が低下しな
いように、高弾性率の強化繊維で構成されたプリプレグ
シートによる強化繊維層を設けることを特徴とする。
【0008】上記構成において、強化繊維における高弾
性率(高弾性)とは、40tonf/mm2 〜90to
nf/mm2 程度のものを示すだけでなく、それ以外の
プリプレグシートに用いられている強化繊維の弾性率と
相対的に比較して高い弾性率を有している場合にも高弾
性率(高弾性)とする。
性率(高弾性)とは、40tonf/mm2 〜90to
nf/mm2 程度のものを示すだけでなく、それ以外の
プリプレグシートに用いられている強化繊維の弾性率と
相対的に比較して高い弾性率を有している場合にも高弾
性率(高弾性)とする。
【0009】また、上記斜向繊維層とは、巻回される芯
金に対して強化繊維の引揃方向が斜向(例えば45°±
15°あるいは45°〜75°,15°〜45°斜向)
したプリプレグシートを、引揃方向がクロスするように
重ね合わせた状態で巻回することにより構成される層で
あり、軸方向繊維層とは、巻回される芯金に対して強化
繊維の引揃方向が0°±10°のプリプレグシートを巻
回することで構成される層であり、周方向繊維層とは、
巻回される芯金に対して強化繊維の引揃方向が90°±
10°のプリプレグシートを巻回することで構成される
層である。この場合、各層の層数、すなわちプリプレグ
シートの巻回数については限定されることはない。
金に対して強化繊維の引揃方向が斜向(例えば45°±
15°あるいは45°〜75°,15°〜45°斜向)
したプリプレグシートを、引揃方向がクロスするように
重ね合わせた状態で巻回することにより構成される層で
あり、軸方向繊維層とは、巻回される芯金に対して強化
繊維の引揃方向が0°±10°のプリプレグシートを巻
回することで構成される層であり、周方向繊維層とは、
巻回される芯金に対して強化繊維の引揃方向が90°±
10°のプリプレグシートを巻回することで構成される
層である。この場合、各層の層数、すなわちプリプレグ
シートの巻回数については限定されることはない。
【0010】また、プリプレグシートは、炭素繊維、ガ
ラス、ボロン、アラミド、アルミナ等、有機繊維や無機
繊維に、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂等
の熱硬化性合成樹脂を含浸させることによって構成され
ている。
ラス、ボロン、アラミド、アルミナ等、有機繊維や無機
繊維に、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂等
の熱硬化性合成樹脂を含浸させることによって構成され
ている。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明のゴルフクラブにお
けるシャフトの構成例について、具体的に説明する。 (実施形態1)シャフトは、軸方向繊維層と周方向繊維
層とを備えており、このように構成されるシャフトにお
いて、周方向繊維層を構成するプリプレグシートの強化
繊維に高弾性率の材料を用いる。以下に、具体的な構成
例を説明する。 (1)周方向繊維層を構成するプリプレグシートの強化
繊維に、軸方向繊維層を構成するプリプレグシートの強
化繊維よりも高弾性のものを用いる。この場合、高弾性
とは、その弾性率が40tonf/mm2 以上、好まし
くは、50tonf/mm2 以上のものとする。 (2)シャフトが、さらに上記した斜向繊維層を有する
場合は、各層を構成するプリプレグシートの強化繊維
が、周方向繊維層の強化繊維の弾性率>斜向繊維層の強
化繊維の弾性率>軸方向繊維層の強化繊維の弾性率、の
関係となるようにする。この場合、具体的な弾性率の値
として、周方向繊維層の強化繊維は30tonf/mm
2 〜80tonf/mm2 のものを用い、斜向繊維層の
強化繊維は24tonf/mm2 〜60tonf/mm
2 のものを用い、軸方向繊維層の強化繊維は略5ton
f/mm2 〜40tonf/mm2 のものを用いる。 (3)シャフトを構成する本体層において、周方向繊維
層を、内層側と外層側に配設する。そして、これらの少
なくとも一方の周方向繊維層の強化繊維に、高弾性率
(40tonf/mm2 以上、好ましくは、50ton
f/mm2 以上)のものを用いる。
けるシャフトの構成例について、具体的に説明する。 (実施形態1)シャフトは、軸方向繊維層と周方向繊維
層とを備えており、このように構成されるシャフトにお
いて、周方向繊維層を構成するプリプレグシートの強化
繊維に高弾性率の材料を用いる。以下に、具体的な構成
例を説明する。 (1)周方向繊維層を構成するプリプレグシートの強化
繊維に、軸方向繊維層を構成するプリプレグシートの強
化繊維よりも高弾性のものを用いる。この場合、高弾性
とは、その弾性率が40tonf/mm2 以上、好まし
くは、50tonf/mm2 以上のものとする。 (2)シャフトが、さらに上記した斜向繊維層を有する
場合は、各層を構成するプリプレグシートの強化繊維
が、周方向繊維層の強化繊維の弾性率>斜向繊維層の強
化繊維の弾性率>軸方向繊維層の強化繊維の弾性率、の
関係となるようにする。この場合、具体的な弾性率の値
として、周方向繊維層の強化繊維は30tonf/mm
2 〜80tonf/mm2 のものを用い、斜向繊維層の
強化繊維は24tonf/mm2 〜60tonf/mm
2 のものを用い、軸方向繊維層の強化繊維は略5ton
f/mm2 〜40tonf/mm2 のものを用いる。 (3)シャフトを構成する本体層において、周方向繊維
層を、内層側と外層側に配設する。そして、これらの少
なくとも一方の周方向繊維層の強化繊維に、高弾性率
(40tonf/mm2 以上、好ましくは、50ton
f/mm2 以上)のものを用いる。
【0012】一般的に、シャフトを、高弾性化、軽量・
薄肉化すべく、強化繊維として弾性率の大きいものを用
いると、特に軸方向繊維層の部分での破壊が発生しやす
くなるが、上記した構成例のように、周方向繊維層を構
成するプリプレグシートの強化繊維に、高弾性率のもの
を用いることにより、効率良くつぶれ防止を実現するこ
とができ、シャフト全体として軽量・薄肉化が図れると
共に、比強度・比剛性の向上が図れる。また、高弾性の
周方向繊維層を、シャフトを構成する本体層の、内層
側、外層側の少なくとも一方に設けることによって、つ
ぶれ変形における肉厚方向の中立軸を制御することが可
能になり、効率良く強度向上が達成される。 (実施形態2)シャフトは、斜向繊維層と軸方向繊維層
とを備えており、このように構成されるシャフトにおい
て、斜向繊維層を構成するプリプレグシートの強化繊維
の弾性率を、軸方向繊維層を構成するプリプレグシート
の強化繊維の弾性率に対して2倍以上にするか、又は2
0tonf/mm2 、好ましくは25tonf/mm2
以上大きくする。
薄肉化すべく、強化繊維として弾性率の大きいものを用
いると、特に軸方向繊維層の部分での破壊が発生しやす
くなるが、上記した構成例のように、周方向繊維層を構
成するプリプレグシートの強化繊維に、高弾性率のもの
を用いることにより、効率良くつぶれ防止を実現するこ
とができ、シャフト全体として軽量・薄肉化が図れると
共に、比強度・比剛性の向上が図れる。また、高弾性の
周方向繊維層を、シャフトを構成する本体層の、内層
側、外層側の少なくとも一方に設けることによって、つ
ぶれ変形における肉厚方向の中立軸を制御することが可
能になり、効率良く強度向上が達成される。 (実施形態2)シャフトは、斜向繊維層と軸方向繊維層
とを備えており、このように構成されるシャフトにおい
て、斜向繊維層を構成するプリプレグシートの強化繊維
の弾性率を、軸方向繊維層を構成するプリプレグシート
の強化繊維の弾性率に対して2倍以上にするか、又は2
0tonf/mm2 、好ましくは25tonf/mm2
以上大きくする。
【0013】具体的には、斜向繊維層における強化繊維
の弾性率を60tonf/mm2 で軸方向繊維層におけ
る強化繊維の弾性率を30tonf/mm2 としたり、
斜向繊維層における強化繊維の弾性率を65tonf/
mm2 で軸方向繊維層における強化繊維の弾性率を40
tonf/mm2 としたり、あるいは、斜向繊維層にお
ける強化繊維の弾性率を80tonf/mm2 で軸方向
繊維層における強化繊維の弾性率を50tonf/mm
2 、等にする。
の弾性率を60tonf/mm2 で軸方向繊維層におけ
る強化繊維の弾性率を30tonf/mm2 としたり、
斜向繊維層における強化繊維の弾性率を65tonf/
mm2 で軸方向繊維層における強化繊維の弾性率を40
tonf/mm2 としたり、あるいは、斜向繊維層にお
ける強化繊維の弾性率を80tonf/mm2 で軸方向
繊維層における強化繊維の弾性率を50tonf/mm
2 、等にする。
【0014】通常、斜向繊維層は、軸芯方向に対して±
45°程度傾斜させて強化繊維を引揃えた重合プリプレ
グシートによって構成されるが、強化繊維の引揃方向
を、軸芯方向に対して30°以上傾斜させると、軸方向
の弾性が1/2より小さくなってしまい、軸方向の曲げ
に対して急激に剛性不足となる。このため、斜向繊維層
の強化繊維の弾性率を上記のように高くすることで、軸
方向の曲げに対する剛性不足を補うことができ、シャフ
ト全体として、相対的に曲げ強度を向上し、剛性を高く
することができる。あるいは、斜向繊維層及び軸方向繊
維層を形成するにあたり、斜向繊維層による曲げ弾性率
を、軸方向繊維層による曲げ弾性率に対して近似する
(例えば70〜100%の範囲)ように、斜向繊維層の
強化繊維を構成しても良い。 (実施形態3)シャフトは、斜向繊維層と軸方向繊維層
とを備えており、このように構成されるシャフトにおい
て、斜向繊維層の内側に軸方向繊維層を配設すると共
に、この軸方向繊維層における強化繊維の弾性率を、4
0tonf/mm2 、好ましくは50tonf/mm2
以上にする。
45°程度傾斜させて強化繊維を引揃えた重合プリプレ
グシートによって構成されるが、強化繊維の引揃方向
を、軸芯方向に対して30°以上傾斜させると、軸方向
の弾性が1/2より小さくなってしまい、軸方向の曲げ
に対して急激に剛性不足となる。このため、斜向繊維層
の強化繊維の弾性率を上記のように高くすることで、軸
方向の曲げに対する剛性不足を補うことができ、シャフ
ト全体として、相対的に曲げ強度を向上し、剛性を高く
することができる。あるいは、斜向繊維層及び軸方向繊
維層を形成するにあたり、斜向繊維層による曲げ弾性率
を、軸方向繊維層による曲げ弾性率に対して近似する
(例えば70〜100%の範囲)ように、斜向繊維層の
強化繊維を構成しても良い。 (実施形態3)シャフトは、斜向繊維層と軸方向繊維層
とを備えており、このように構成されるシャフトにおい
て、斜向繊維層の内側に軸方向繊維層を配設すると共
に、この軸方向繊維層における強化繊維の弾性率を、4
0tonf/mm2 、好ましくは50tonf/mm2
以上にする。
【0015】上述したように、高弾性率の強化繊維を用
いるほど、強度低下するという問題が生じる。すなわ
ち、軸方向繊維層に高弾性率の強化繊維を使用すること
で、曲げ剛性の向上、軽量化は実現できるものの、強度
低下が生じてしまい、高弾性としての機能を十分に活用
することができない。
いるほど、強度低下するという問題が生じる。すなわ
ち、軸方向繊維層に高弾性率の強化繊維を使用すること
で、曲げ剛性の向上、軽量化は実現できるものの、強度
低下が生じてしまい、高弾性としての機能を十分に活用
することができない。
【0016】しかしながら、シャフトにおける積層構造
において、通常、斜向繊維層の内側は、外側に比べ、曲
げ変形時のひずみ量が小さくなるため、最も強度に影響
を与えない部分となっている。このため、斜向繊維層の
内側に、高弾性の軸方向繊維層を配設することによっ
て、強度を低下することなく、高弾性で軽量化したシャ
フトにすることが可能となる。
において、通常、斜向繊維層の内側は、外側に比べ、曲
げ変形時のひずみ量が小さくなるため、最も強度に影響
を与えない部分となっている。このため、斜向繊維層の
内側に、高弾性の軸方向繊維層を配設することによっ
て、強度を低下することなく、高弾性で軽量化したシャ
フトにすることが可能となる。
【0017】この場合、斜向繊維層の外側にも軸方向繊
維層を設ける場合は、外側の軸方向繊維層における強化
繊維は、内側の軸方向繊維層における強化繊維よりも、
曲げ変形時のひずみ量が大きい等の理由から、弾性率が
低いものが用いられる。なお、このような構成におい
て、最内層や斜向繊維層の外側に周方向繊維層を配設し
ても良い。 (実施形態4)シャフトの軽量化を達成すべく、プリプ
レグシートの強化繊維の弾性率として40tonf/m
m2 、好ましくは50tonf/mm2 以上のものを用
いて高弾性強化繊維層を形成した場合、この高弾性強化
繊維層の内外両側、もしくは少なくとも一側に、圧縮強
度の高い強化繊維によって構成されるプリプレグシート
による補強繊維層を配設する。
維層を設ける場合は、外側の軸方向繊維層における強化
繊維は、内側の軸方向繊維層における強化繊維よりも、
曲げ変形時のひずみ量が大きい等の理由から、弾性率が
低いものが用いられる。なお、このような構成におい
て、最内層や斜向繊維層の外側に周方向繊維層を配設し
ても良い。 (実施形態4)シャフトの軽量化を達成すべく、プリプ
レグシートの強化繊維の弾性率として40tonf/m
m2 、好ましくは50tonf/mm2 以上のものを用
いて高弾性強化繊維層を形成した場合、この高弾性強化
繊維層の内外両側、もしくは少なくとも一側に、圧縮強
度の高い強化繊維によって構成されるプリプレグシート
による補強繊維層を配設する。
【0018】上述したように、シャフトを構成する強化
繊維層を高弾性化することにより、圧縮や衝撃等に対す
る強度が低下するという問題が生じるが、そのような高
弾性強化繊維層が位置する内外両側、もしくはいずれか
一側に、圧縮強度が高い強化繊維で構成されたプリプレ
グシートによる強化繊維層を設けることで、圧縮や衝撃
等に対する強度低下をカバーし、シャフト全体として軽
量化、高強度化することが可能となる。
繊維層を高弾性化することにより、圧縮や衝撃等に対す
る強度が低下するという問題が生じるが、そのような高
弾性強化繊維層が位置する内外両側、もしくはいずれか
一側に、圧縮強度が高い強化繊維で構成されたプリプレ
グシートによる強化繊維層を設けることで、圧縮や衝撃
等に対する強度低下をカバーし、シャフト全体として軽
量化、高強度化することが可能となる。
【0019】具体的には、このような補強繊維層は、シ
ャフトの軸方向に沿って圧縮強度の高い強化繊維(ボロ
ン繊維、アルミナ繊維等のセラミック繊維、又は金属繊
維)を引揃えたプリプレグシートによって構成すること
ができる。 (実施形態5)シャフトを構成する軸方向繊維層におけ
る強化繊維の弾性率を、40tonf/mm2 、好まし
くは50tonf/mm2 以上とした場合、その軸方向
繊維層の内外層側に、軸方向繊維層を挟み込むように周
方向繊維層を配設する。
ャフトの軸方向に沿って圧縮強度の高い強化繊維(ボロ
ン繊維、アルミナ繊維等のセラミック繊維、又は金属繊
維)を引揃えたプリプレグシートによって構成すること
ができる。 (実施形態5)シャフトを構成する軸方向繊維層におけ
る強化繊維の弾性率を、40tonf/mm2 、好まし
くは50tonf/mm2 以上とした場合、その軸方向
繊維層の内外層側に、軸方向繊維層を挟み込むように周
方向繊維層を配設する。
【0020】高弾性の軸方向繊維層は座屈強度が弱い
が、これを周方向繊維層で挟み込むことによって軸方向
繊維層の軸方向の動きを固定することができ、これによ
って、高弾性の軸方向繊維層による強度向上、軽量化お
よび剛性の向上が図れる。なお、この場合、高弾性率の
強化繊維で構成された斜向繊維層を設けることにより、
より曲げ剛性を向上させることができる。 (実施形態6)シャフトを構成する各強化繊維層(引揃
方向については限定されない)において、外層側に高弾
性の強化繊維層を配設すると、たわみ時における繊維の
伸縮量が大きいため、破損が生じやすくなる。この場
合、シャフトを構成する積層構造の積層厚さにおける中
立軸よりも内層側、もしくは最内層側から層厚1/3以
内の内層側は、たわみ時における繊維の伸縮量が小さ
い。このため、高弾性の強化繊維層を、このような内層
側に配設することにより、たわみによる影響を受けにく
くなり、強度低下することなく、軽量で、高弾性のシャ
フトにすることができる。
が、これを周方向繊維層で挟み込むことによって軸方向
繊維層の軸方向の動きを固定することができ、これによ
って、高弾性の軸方向繊維層による強度向上、軽量化お
よび剛性の向上が図れる。なお、この場合、高弾性率の
強化繊維で構成された斜向繊維層を設けることにより、
より曲げ剛性を向上させることができる。 (実施形態6)シャフトを構成する各強化繊維層(引揃
方向については限定されない)において、外層側に高弾
性の強化繊維層を配設すると、たわみ時における繊維の
伸縮量が大きいため、破損が生じやすくなる。この場
合、シャフトを構成する積層構造の積層厚さにおける中
立軸よりも内層側、もしくは最内層側から層厚1/3以
内の内層側は、たわみ時における繊維の伸縮量が小さ
い。このため、高弾性の強化繊維層を、このような内層
側に配設することにより、たわみによる影響を受けにく
くなり、強度低下することなく、軽量で、高弾性のシャ
フトにすることができる。
【0021】具体的には、外層側を、強化繊維の弾性率
が20tonf/mm2 〜40tonf/mm2 程度の
プリプレグシートによる高強度層とし、内層側を、強化
繊維の弾性率が46tonf/mm2 〜70tonf/
mm2 程度のプリプレグシートによる高弾性層とする。
なお、この構成において、最内層には、クラックを防止
することから、高弾性層を配設しないことが好ましい。 (実施形態7)シャフトを構成する各強化繊維層におけ
る高弾性強化繊維層(強化繊維の弾性率が40tonf
/mm2 以上)に対して、その内・外層、もしくは外側
層に、層間剪断強さの高いプリプレグシートによる強化
繊維層を配設する。
が20tonf/mm2 〜40tonf/mm2 程度の
プリプレグシートによる高強度層とし、内層側を、強化
繊維の弾性率が46tonf/mm2 〜70tonf/
mm2 程度のプリプレグシートによる高弾性層とする。
なお、この構成において、最内層には、クラックを防止
することから、高弾性層を配設しないことが好ましい。 (実施形態7)シャフトを構成する各強化繊維層におけ
る高弾性強化繊維層(強化繊維の弾性率が40tonf
/mm2 以上)に対して、その内・外層、もしくは外側
層に、層間剪断強さの高いプリプレグシートによる強化
繊維層を配設する。
【0022】通常、積層構造においては、層と層との間
で、各強化繊維がずれて界面剥離現象が生じる。このよ
うな界面剥離が高弾性強化繊維層の部分で生じると、そ
の剥離が伸展し、強度低下に繋がる。このため、高弾性
強化繊維層に隣接して層間剪断強さの高いプリプレグシ
ートによる強化繊維層を配設することで、界面剥離現象
を防止し、強度低下することなく、軽量で、高弾性のシ
ャフトにすることができる。
で、各強化繊維がずれて界面剥離現象が生じる。このよ
うな界面剥離が高弾性強化繊維層の部分で生じると、そ
の剥離が伸展し、強度低下に繋がる。このため、高弾性
強化繊維層に隣接して層間剪断強さの高いプリプレグシ
ートによる強化繊維層を配設することで、界面剥離現象
を防止し、強度低下することなく、軽量で、高弾性のシ
ャフトにすることができる。
【0023】なお、層間剪断強さの高いプリプレグシー
トを構成する強化繊維としては、24〜30tonf/
mm2 カーボン繊維、ボロン繊維、SiC繊維等が挙げ
られる。また、このプリプレグシートは、比剛性が高く
ない等の理由により、高弾性強化繊維層を構成するプリ
プレグシートよりも薄い肉厚のものが好ましい。 (実施形態8)シャフトを構成する高弾性強化繊維層及
びこれより弾性率の低い強化繊維による強化繊維層を、
軸方向繊維層及び斜向繊維層として、又は斜向繊維層及
び軸方向繊維層として配設すると共に、高弾性強化繊維
層の単一肉厚を、強化繊維層の単一肉厚の厚さよりも薄
くする。
トを構成する強化繊維としては、24〜30tonf/
mm2 カーボン繊維、ボロン繊維、SiC繊維等が挙げ
られる。また、このプリプレグシートは、比剛性が高く
ない等の理由により、高弾性強化繊維層を構成するプリ
プレグシートよりも薄い肉厚のものが好ましい。 (実施形態8)シャフトを構成する高弾性強化繊維層及
びこれより弾性率の低い強化繊維による強化繊維層を、
軸方向繊維層及び斜向繊維層として、又は斜向繊維層及
び軸方向繊維層として配設すると共に、高弾性強化繊維
層の単一肉厚を、強化繊維層の単一肉厚の厚さよりも薄
くする。
【0024】このような構成に加え、あるいはこのよう
な構成とは別に、高弾性強化繊維層の巻回端部の重ね代
を少なく(突当て状態や、僅かに重ならない程度も含
む)しても良い。
な構成とは別に、高弾性強化繊維層の巻回端部の重ね代
を少なく(突当て状態や、僅かに重ならない程度も含
む)しても良い。
【0025】強化繊維を高弾性化すると、そのプリプレ
グシートの巻回端部における重なり部分での影響が大き
くなり、方向性の問題が生じる。すなわち、重なり部分
では肉厚が厚くなるため、その部分での剛性が大きくな
り、シャフトを周方向で見た場合、その重なり位置で、
剛性が極端に大きくなり、方向性が生じてしまう。この
ため、高弾性強化繊維層の単一肉厚が、強化繊維層の単
一肉厚よりも薄くなるようなプリプレグシートを用いる
ことで、巻回端部での肉厚変化(偏肉状態)を防止する
ことができ、方向性が少なく、軽量で高剛性のシャフト
が得られる。
グシートの巻回端部における重なり部分での影響が大き
くなり、方向性の問題が生じる。すなわち、重なり部分
では肉厚が厚くなるため、その部分での剛性が大きくな
り、シャフトを周方向で見た場合、その重なり位置で、
剛性が極端に大きくなり、方向性が生じてしまう。この
ため、高弾性強化繊維層の単一肉厚が、強化繊維層の単
一肉厚よりも薄くなるようなプリプレグシートを用いる
ことで、巻回端部での肉厚変化(偏肉状態)を防止する
ことができ、方向性が少なく、軽量で高剛性のシャフト
が得られる。
【0026】なお、高弾性強化繊維層の巻回端部の重ね
代を少なくしても、上記したような巻回端部位置での肉
厚変化(偏肉状態)を防止することができ、方向性が少
なく、軽量で高剛性のシャフトが得られる。 (実施形態9)上述したように、各層を構成するプリプ
レグシートの強化繊維を高弾性化すれば、軽量で剛性の
高いシャフトが得られるものの、強度が低下するという
問題がある。この実施の形態では、シャフトとして、以
下のような、たわみや衝撃が少なく、破損しにくいよう
な強度低下が生じない位置に高弾性強化繊維層を配設す
る。 (1)シャフト本体部に剛性の大きい部分を形成する場
合、この部分に高弾性強化繊維層を配設する。例えば、
シャフトのグリップ部の近傍に膨出部を形成するような
場合、この膨出部を高弾性強化繊維層で構成する。 (2)ヘッドとの結合部等の部品固定部分は、本来、肉
厚を厚くして強度を向上させているため、そのような部
分に高弾性強化繊維層を配設する。この場合、外層部分
は破損しやすいため、内層側や中層領域に配設すること
が好ましい。 (3)シャフトの握り部のように、剛性が大きく、たわ
みが少ない部分に高弾性強化繊維層を配設する。この場
合、外層部分は破損しやすいため、内層側や中層領域に
配設することが好ましい。 (4)シャフトの衝撃の少ない部分に、衝撃の大きい部
分よりも多く高弾性強化繊維層を配設する。この場合、
外層部分は破損しやすいため、内層側や中層領域に配設
することが好ましい。
代を少なくしても、上記したような巻回端部位置での肉
厚変化(偏肉状態)を防止することができ、方向性が少
なく、軽量で高剛性のシャフトが得られる。 (実施形態9)上述したように、各層を構成するプリプ
レグシートの強化繊維を高弾性化すれば、軽量で剛性の
高いシャフトが得られるものの、強度が低下するという
問題がある。この実施の形態では、シャフトとして、以
下のような、たわみや衝撃が少なく、破損しにくいよう
な強度低下が生じない位置に高弾性強化繊維層を配設す
る。 (1)シャフト本体部に剛性の大きい部分を形成する場
合、この部分に高弾性強化繊維層を配設する。例えば、
シャフトのグリップ部の近傍に膨出部を形成するような
場合、この膨出部を高弾性強化繊維層で構成する。 (2)ヘッドとの結合部等の部品固定部分は、本来、肉
厚を厚くして強度を向上させているため、そのような部
分に高弾性強化繊維層を配設する。この場合、外層部分
は破損しやすいため、内層側や中層領域に配設すること
が好ましい。 (3)シャフトの握り部のように、剛性が大きく、たわ
みが少ない部分に高弾性強化繊維層を配設する。この場
合、外層部分は破損しやすいため、内層側や中層領域に
配設することが好ましい。 (4)シャフトの衝撃の少ない部分に、衝撃の大きい部
分よりも多く高弾性強化繊維層を配設する。この場合、
外層部分は破損しやすいため、内層側や中層領域に配設
することが好ましい。
【0027】上記したような位置に高弾性強化繊維層を
配設することによって、強度低下が生じること無く、そ
の部分の剛性を効率良く向上できると共に、軽量なシャ
フトにすることが可能となる。 (実施形態10)シャフトの軸方向繊維層を、高弾性強
化繊維層と、これよりも弾性率が低い強化繊維による強
化繊維層との組み合わせで構成する場合、高弾性強化繊
維による特性、すなわち、軽量、高弾性の特性が十分に
得られるように、強化繊維層の割合を70%以上、好ま
しくは80%以上とする。
配設することによって、強度低下が生じること無く、そ
の部分の剛性を効率良く向上できると共に、軽量なシャ
フトにすることが可能となる。 (実施形態10)シャフトの軸方向繊維層を、高弾性強
化繊維層と、これよりも弾性率が低い強化繊維による強
化繊維層との組み合わせで構成する場合、高弾性強化繊
維による特性、すなわち、軽量、高弾性の特性が十分に
得られるように、強化繊維層の割合を70%以上、好ま
しくは80%以上とする。
【0028】このように、高弾性強化繊維層を主体にし
て強度、剛性を得られるようにした方が、結果的に軽量
で、高強度のシャフトとなる。 (実施形態11)シャフトの軸方向繊維層の全層を、強
化繊維の弾性率が35tonf/mm2以上、好ましく
は40tonf/mm2 以上の同一弾性率のプリプレグ
シートによって構成する。あるいは、軸方向繊維層を異
なる弾性率のプリプレグシートによって構成した場合で
も、その弾性率の差を25tonf/mm2 、好ましく
は20tonf/mm2 以下にする。
て強度、剛性を得られるようにした方が、結果的に軽量
で、高強度のシャフトとなる。 (実施形態11)シャフトの軸方向繊維層の全層を、強
化繊維の弾性率が35tonf/mm2以上、好ましく
は40tonf/mm2 以上の同一弾性率のプリプレグ
シートによって構成する。あるいは、軸方向繊維層を異
なる弾性率のプリプレグシートによって構成した場合で
も、その弾性率の差を25tonf/mm2 、好ましく
は20tonf/mm2 以下にする。
【0029】通常、強度は、弱い方の材料で影響を受け
るため、軸方向繊維層を、弾性率が同じ材料で構成する
か、もしくは近似した材料で構成することにより、強度
低下の影響を受けにくくすることができる。
るため、軸方向繊維層を、弾性率が同じ材料で構成する
か、もしくは近似した材料で構成することにより、強度
低下の影響を受けにくくすることができる。
【0030】また、斜向繊維層の全層を、軸方向繊維層
と同等以上の弾性率を有する強化繊維によるプリプレグ
シートによって構成するのが良い。このようにすること
で、斜向繊維層の曲げ剛性が、全体の曲げ剛性に大きく
貢献でき、比剛性、比強度の高いシャフトとすることが
できる。 (その他)上述した実施形態1〜実施形態11における
シャフトの各層を、任意に入れ替えたり組み合わせて構
成することが可能である。
と同等以上の弾性率を有する強化繊維によるプリプレグ
シートによって構成するのが良い。このようにすること
で、斜向繊維層の曲げ剛性が、全体の曲げ剛性に大きく
貢献でき、比剛性、比強度の高いシャフトとすることが
できる。 (その他)上述した実施形態1〜実施形態11における
シャフトの各層を、任意に入れ替えたり組み合わせて構
成することが可能である。
【0031】上記高弾性強化繊維によるプリプレグシー
トは、その樹脂含浸量は30wt%以下で24wt%〜
10wt%にすることが好ましい。このような範囲にす
るのは、樹脂含浸量を30wt%より多くすると、重量
化すると共に高弾性強化繊維の特性が発揮できなくなる
からであり、10wt%よりも少なくすると、成形時に
気泡を内在しやすくなって、強度低下しやすくなるから
である。また、目付ける量に関しては、限定されること
は無く、種々変形することが可能である。
トは、その樹脂含浸量は30wt%以下で24wt%〜
10wt%にすることが好ましい。このような範囲にす
るのは、樹脂含浸量を30wt%より多くすると、重量
化すると共に高弾性強化繊維の特性が発揮できなくなる
からであり、10wt%よりも少なくすると、成形時に
気泡を内在しやすくなって、強度低下しやすくなるから
である。また、目付ける量に関しては、限定されること
は無く、種々変形することが可能である。
【0032】高弾性強化繊維によるプリプレグシートの
巻回箇所、巻回数については特に限定されないが、方向
性の低減、偏肉防止等のため、芯金に対し通しプライ、
例えば先端−後端各1プライ、先端−後端各2プライ、
先端−後端各3プライにすることが好ましい。また、高
弾性強化繊維によるプリプレグシートの巻回端部の重ね
代は、同様の理由により、軸方向繊維層の場合は3mm以
下にし、斜向繊維層や周方向繊維層の場合は5mm以下に
するのが良い。
巻回箇所、巻回数については特に限定されないが、方向
性の低減、偏肉防止等のため、芯金に対し通しプライ、
例えば先端−後端各1プライ、先端−後端各2プライ、
先端−後端各3プライにすることが好ましい。また、高
弾性強化繊維によるプリプレグシートの巻回端部の重ね
代は、同様の理由により、軸方向繊維層の場合は3mm以
下にし、斜向繊維層や周方向繊維層の場合は5mm以下に
するのが良い。
【0033】高弾性強化繊維によるプリプレグシート
は、偏肉を防止して、方向性を減少するように、その厚
さを、通常のプリプレグシートの厚さである0.1mm程
度よりも薄い0.08mm以下、好ましくは0.06mm以
下のものを用いるのが良い。具体的には、ピッチ系カー
ボン繊維の例えば80tonf/mm2 以上で、厚さ
0.08mm以下のものを用いることができる。
は、偏肉を防止して、方向性を減少するように、その厚
さを、通常のプリプレグシートの厚さである0.1mm程
度よりも薄い0.08mm以下、好ましくは0.06mm以
下のものを用いるのが良い。具体的には、ピッチ系カー
ボン繊維の例えば80tonf/mm2 以上で、厚さ
0.08mm以下のものを用いることができる。
【0034】軸方向繊維層を構成するプリプレグシート
の繊維の引揃方向を、軸方向に対して僅かに傾斜(10
°以内)させることにより、ねじりトルクを向上させ、
曲げ方向に対する衝撃緩和の効果が得られる。また、斜
向繊維層を外層側に配設することにより、ねじりトルク
を向上させることができる。その他、高弾性強化繊維に
よらないプリプレグシートに関しての樹脂含浸量、巻回
数、肉厚、目付ける量等については、高弾性強化繊維に
よるプリプレグシートの構成等に応じて種々変形するこ
とが可能である。
の繊維の引揃方向を、軸方向に対して僅かに傾斜(10
°以内)させることにより、ねじりトルクを向上させ、
曲げ方向に対する衝撃緩和の効果が得られる。また、斜
向繊維層を外層側に配設することにより、ねじりトルク
を向上させることができる。その他、高弾性強化繊維に
よらないプリプレグシートに関しての樹脂含浸量、巻回
数、肉厚、目付ける量等については、高弾性強化繊維に
よるプリプレグシートの構成等に応じて種々変形するこ
とが可能である。
【0035】
【実施例】以下、上述した実施の形態に基づく本発明の
具体的な実施例を添付図面に沿って説明する。図1
(a)は、シャフト1、グリップ2及びヘッド3によっ
て構成されたゴルフクラブの全体構成を示している。シ
ャフト全長はL1で示されており、ヘッド結合長さはL
2で示されている。図1(b)は、上記ゴルフクラブの
内、シャフト1を示しており、符号1aで示すのがヘッ
ド側、1bで示すのがグリップ側である。このシャフト
1は、上述したような構成による周方向繊維層、斜向繊
維層および軸方向繊維層を備えて構成されている。具体
的には、図1(c)の断面構造に示すように、シャフト
の略中間部において、軸芯P側から順に、1層の周方向
繊維層10、2層の斜向繊維層12(1層は繊維の引揃
方向がクロスするように重合した層12a,12bで構
成される)、2層の軸方向繊維層15、1層の周方向繊
維層16および1層の軸方向繊維層20で構成されてい
る。
具体的な実施例を添付図面に沿って説明する。図1
(a)は、シャフト1、グリップ2及びヘッド3によっ
て構成されたゴルフクラブの全体構成を示している。シ
ャフト全長はL1で示されており、ヘッド結合長さはL
2で示されている。図1(b)は、上記ゴルフクラブの
内、シャフト1を示しており、符号1aで示すのがヘッ
ド側、1bで示すのがグリップ側である。このシャフト
1は、上述したような構成による周方向繊維層、斜向繊
維層および軸方向繊維層を備えて構成されている。具体
的には、図1(c)の断面構造に示すように、シャフト
の略中間部において、軸芯P側から順に、1層の周方向
繊維層10、2層の斜向繊維層12(1層は繊維の引揃
方向がクロスするように重合した層12a,12bで構
成される)、2層の軸方向繊維層15、1層の周方向繊
維層16および1層の軸方向繊維層20で構成されてい
る。
【0036】このような積層構造を有するシャフトは、
図2に示すような各プリプレグシートを順に芯金30に
対して巻回し、その後、常法、すなわち、加熱工程、冷
却工程、脱芯、研磨、塗装等の工程を経て成形される。
図2に示すような各プリプレグシートを順に芯金30に
対して巻回し、その後、常法、すなわち、加熱工程、冷
却工程、脱芯、研磨、塗装等の工程を経て成形される。
【0037】以下、具体的に説明する。まず、上記芯金
30に対しては、先端領域において補強層となるプリプ
レグシート7が巻回される。このプリプレグシート7
は、シャフトの先端領域を補強するためのもので、弾性
率24tonf/mm2 の炭素繊維を軸方向に引揃え、
樹脂含浸量が30wt%、繊維の目付け量が125g/
m2 、厚さが0.114mmで構成されており、軸方向両
端において芯金30に対して各3プライされる大きさに
裁断されている。なお、この補強層を形成するプリプレ
グシート7については、軸方向に炭素繊維を引揃えたプ
リプレグシートと周方向に炭素繊維を引揃えたプリプレ
グシートを重合させた構成でも良いし、炭素繊維の引揃
方向がクロスするように重合させた構成でも良い。
30に対しては、先端領域において補強層となるプリプ
レグシート7が巻回される。このプリプレグシート7
は、シャフトの先端領域を補強するためのもので、弾性
率24tonf/mm2 の炭素繊維を軸方向に引揃え、
樹脂含浸量が30wt%、繊維の目付け量が125g/
m2 、厚さが0.114mmで構成されており、軸方向両
端において芯金30に対して各3プライされる大きさに
裁断されている。なお、この補強層を形成するプリプレ
グシート7については、軸方向に炭素繊維を引揃えたプ
リプレグシートと周方向に炭素繊維を引揃えたプリプレ
グシートを重合させた構成でも良いし、炭素繊維の引揃
方向がクロスするように重合させた構成でも良い。
【0038】本体層を構成する最内層となる上記プリプ
レグシート10は、弾性率40tonf/mm2 の炭素
繊維を周方向に引揃えたものであり、樹脂含浸量が40
wt%、繊維の目付け量が28g/m2 、厚さが0.0
32mmで構成されており、軸方向両端において芯金30
に対して各1.1プライされる大きさに裁断されてい
る。
レグシート10は、弾性率40tonf/mm2 の炭素
繊維を周方向に引揃えたものであり、樹脂含浸量が40
wt%、繊維の目付け量が28g/m2 、厚さが0.0
32mmで構成されており、軸方向両端において芯金30
に対して各1.1プライされる大きさに裁断されてい
る。
【0039】上記プリプレグシート10上には、弾性率
40tonf/mm2 の炭素繊維を軸方向に対して斜向
して引揃えたプリプレグシート12a,12bを、各炭
素繊維の引揃方向がクロスするように(好ましくは軸方
向に対して±45°となるように)重ね合わせて構成さ
れたプリプレグシート12が巻回される。各プリプレグ
シート12a,12bは、樹脂含浸量が40wt%、繊
維の目付け量が58g/m2 、厚さが0.048mmで構
成されている。そして、各プリプレグシート12a,1
2bは、先端側において、夫々4プライ(重ね合わせ状
態で8プライ)され、基端側において夫々1.6プライ
(重ね合わせ状態で3.2プライ)される大きさに裁断
されている。なお、各プリプレグシート12a,12b
を、図に示すように、巻回初期位置が周方向にずれるよ
うに重ね合わせることで、巻回端部領域での偏肉を抑制
することができる。
40tonf/mm2 の炭素繊維を軸方向に対して斜向
して引揃えたプリプレグシート12a,12bを、各炭
素繊維の引揃方向がクロスするように(好ましくは軸方
向に対して±45°となるように)重ね合わせて構成さ
れたプリプレグシート12が巻回される。各プリプレグ
シート12a,12bは、樹脂含浸量が40wt%、繊
維の目付け量が58g/m2 、厚さが0.048mmで構
成されている。そして、各プリプレグシート12a,1
2bは、先端側において、夫々4プライ(重ね合わせ状
態で8プライ)され、基端側において夫々1.6プライ
(重ね合わせ状態で3.2プライ)される大きさに裁断
されている。なお、各プリプレグシート12a,12b
を、図に示すように、巻回初期位置が周方向にずれるよ
うに重ね合わせることで、巻回端部領域での偏肉を抑制
することができる。
【0040】上記プリプレグシート12上に巻回される
プリプレグシート15は、弾性率30tonf/mm2
の炭素繊維を軸方向に引揃えたものであり、樹脂含浸量
が30wt%、繊維の目付け量が150g/m2 、厚さ
が0.137mmで構成されている。そして、軸方向両端
において芯金30に対して各2プライされる大きさに裁
断されている。
プリプレグシート15は、弾性率30tonf/mm2
の炭素繊維を軸方向に引揃えたものであり、樹脂含浸量
が30wt%、繊維の目付け量が150g/m2 、厚さ
が0.137mmで構成されている。そして、軸方向両端
において芯金30に対して各2プライされる大きさに裁
断されている。
【0041】上記プリプレグシート15上に巻回される
プリプレグシート16は、弾性率40tonf/mm2
の炭素繊維を周方向に引揃えたものであり、樹脂含浸量
が40wt%、繊維の目付け量が28g/m2 、厚さが
0.032mmで構成されており、軸方向両端において芯
金30に対して各1.1プライされる大きさに裁断され
ている。
プリプレグシート16は、弾性率40tonf/mm2
の炭素繊維を周方向に引揃えたものであり、樹脂含浸量
が40wt%、繊維の目付け量が28g/m2 、厚さが
0.032mmで構成されており、軸方向両端において芯
金30に対して各1.1プライされる大きさに裁断され
ている。
【0042】上記プリプレグシート15上に巻回される
プリプレグシート20は、弾性率30tonf/mm2
の炭素繊維を軸方向に引揃えたものであり、樹脂含浸量
が30wt%、繊維の目付け量が125g/m2 、厚さ
が0.114mmで構成され、軸方向両端において芯金3
0に対して各1プライされる大きさに裁断されている。
プリプレグシート20は、弾性率30tonf/mm2
の炭素繊維を軸方向に引揃えたものであり、樹脂含浸量
が30wt%、繊維の目付け量が125g/m2 、厚さ
が0.114mmで構成され、軸方向両端において芯金3
0に対して各1プライされる大きさに裁断されている。
【0043】そして、上記プリプレグシート20上に
は、先端領域において、補強層となるプリプレグシート
21が巻回される。このプリプレグシート21は、上記
最内層側の補強層となるプリプレグシート7と同一の構
成であるが、さらに、耐衝撃性に優れたプリプレグシー
トで構成するのが良い。例えば、金属繊維プリプレグシ
ート、金属コーティング繊維プリプレグシート等で構成
することができる。あるいは、緩衝効果を持たせるため
に、強化材として、有機繊維(PEI,PEEK等)を
用いることもできる。
は、先端領域において、補強層となるプリプレグシート
21が巻回される。このプリプレグシート21は、上記
最内層側の補強層となるプリプレグシート7と同一の構
成であるが、さらに、耐衝撃性に優れたプリプレグシー
トで構成するのが良い。例えば、金属繊維プリプレグシ
ート、金属コーティング繊維プリプレグシート等で構成
することができる。あるいは、緩衝効果を持たせるため
に、強化材として、有機繊維(PEI,PEEK等)を
用いることもできる。
【0044】上記のように構成された各プリプレグシー
トは、芯金30に対して、1枚づつ個別に巻回しても良
いし、あるいは各シート同士を任意にあらかじめ張り付
けておき、これを一体的に巻回しても良い。例えば、プ
リプレグシート10は、プリプレグシート12にあらか
じめ張り付けておいても良いし、プリプレグシート15
は、プリプレグシート16にあらかじめ張り付けておい
ても良い。また、上記したプリプレグシート12は、プ
リプレグシート12a,12bをあらかじめ張り付けて
構成したものであるが、あらかじめ張り合わせておかず
に、個別に巻回しても良い。
トは、芯金30に対して、1枚づつ個別に巻回しても良
いし、あるいは各シート同士を任意にあらかじめ張り付
けておき、これを一体的に巻回しても良い。例えば、プ
リプレグシート10は、プリプレグシート12にあらか
じめ張り付けておいても良いし、プリプレグシート15
は、プリプレグシート16にあらかじめ張り付けておい
ても良い。また、上記したプリプレグシート12は、プ
リプレグシート12a,12bをあらかじめ張り付けて
構成したものであるが、あらかじめ張り合わせておかず
に、個別に巻回しても良い。
【0045】次に、本発明の別の実施例について説明す
る。以下の実施例では、その製造方法は、上述したもの
と同一であるため、シャフトの積層構造のみを示す。図
3に示す実施例は、シャフトの内層側に3層の斜向繊維
層42を配設し、この斜向繊維層42上に、3層の軸方
向繊維層45(高弾性強化繊維層)を配設すると共に、
この軸方向繊維層45を挟持するように、圧縮強度の高
い強化繊維層44を配設したものである。
る。以下の実施例では、その製造方法は、上述したもの
と同一であるため、シャフトの積層構造のみを示す。図
3に示す実施例は、シャフトの内層側に3層の斜向繊維
層42を配設し、この斜向繊維層42上に、3層の軸方
向繊維層45(高弾性強化繊維層)を配設すると共に、
この軸方向繊維層45を挟持するように、圧縮強度の高
い強化繊維層44を配設したものである。
【0046】斜向繊維層42は、弾性率60tonf/
mm2 の炭素繊維を軸方向に対して斜向して引揃えたプ
リプレグシート42a,42bを、各炭素繊維の引揃方
向がクロスするように(好ましくは軸方向に対して±4
5°となるように)重ね合わせて構成されたプリプレグ
シートを巻回することで構成されている。各プリプレグ
シート42a,42bは、樹脂含浸量が25wt%、繊
維の目付け量が116g/m2 、厚さが0.096mmで
構成されている。
mm2 の炭素繊維を軸方向に対して斜向して引揃えたプ
リプレグシート42a,42bを、各炭素繊維の引揃方
向がクロスするように(好ましくは軸方向に対して±4
5°となるように)重ね合わせて構成されたプリプレグ
シートを巻回することで構成されている。各プリプレグ
シート42a,42bは、樹脂含浸量が25wt%、繊
維の目付け量が116g/m2 、厚さが0.096mmで
構成されている。
【0047】軸方向繊維層45は、弾性率40tonf
/mm2 の炭素繊維を軸方向に対して引揃え、樹脂含浸
量が30wt%、繊維の目付け量が125g/m2 、厚
さが0.114mmで構成されたプリプレグシートで構成
されている。なお、図に示す例では、軸方向繊維層45
は3層で構成されているが、2〜6層の範囲で構成して
も良い。また、この軸方向繊維層45を挟持する強化繊
維層44は、圧縮強度の高いボロン繊維、アルミナ繊維
等を軸方向に引揃えたプリプレグシートによって構成さ
れており、高弾性強化繊維によって構成されている軸方
向繊維層45の強度低下を防止している。
/mm2 の炭素繊維を軸方向に対して引揃え、樹脂含浸
量が30wt%、繊維の目付け量が125g/m2 、厚
さが0.114mmで構成されたプリプレグシートで構成
されている。なお、図に示す例では、軸方向繊維層45
は3層で構成されているが、2〜6層の範囲で構成して
も良い。また、この軸方向繊維層45を挟持する強化繊
維層44は、圧縮強度の高いボロン繊維、アルミナ繊維
等を軸方向に引揃えたプリプレグシートによって構成さ
れており、高弾性強化繊維によって構成されている軸方
向繊維層45の強度低下を防止している。
【0048】なお、この構成において、強化繊維層44
は、周方向に強化繊維を引揃えたプリプレグシートによ
って構成しても良い。この場合、このプリプレグシート
は、弾性率46tonf/mm2 の炭素繊維を周方向に
対して引揃え、樹脂含浸量が30wt%、繊維の目付け
量が25g/m2 、厚さが0.023mmで構成される。
また、最外層となる強化繊維層44上には、ガラスクロ
ス(織布)等によって、表面保護層49が形成されてい
る。これは、研磨代のために設けられるのであり、低弾
性で厚さ0.05mm以下で構成される。
は、周方向に強化繊維を引揃えたプリプレグシートによ
って構成しても良い。この場合、このプリプレグシート
は、弾性率46tonf/mm2 の炭素繊維を周方向に
対して引揃え、樹脂含浸量が30wt%、繊維の目付け
量が25g/m2 、厚さが0.023mmで構成される。
また、最外層となる強化繊維層44上には、ガラスクロ
ス(織布)等によって、表面保護層49が形成されてい
る。これは、研磨代のために設けられるのであり、低弾
性で厚さ0.05mm以下で構成される。
【0049】図4に示す実施例は、シャフトを構成する
各強化繊維層(引揃方向については限定されない)にお
いて、内層側に高弾性強化繊維層を配設したものであ
る。すなわち、シャフトを構成するすべての強化繊維層
の肉厚をTとした場合、内側の1/3Tの肉厚の強化繊
維層51の部分を、弾性率40tonf/mm2 〜70
tonf/mm2 の高弾性強化繊維を用いたプリプレグ
シートによる強化繊維層とし、それよりも外層側の強化
繊維層52,53を、弾性率24tonf/mm2 〜4
0tonf/mm2 の強化繊維を用いたプリプレグシー
トによる強化繊維層とする。あるいは、内側の1/2T
の肉厚の強化繊維層51および強化繊維層52の内層側
の半分を、弾性率40tonf/mm2 〜70tonf
/mm2 の高弾性強化繊維を用いたプリプレグシートに
よる強化繊維層とし、それよりも外層側の強化繊維層5
2の外層側半分および強化繊維層53を、弾性率24t
onf/mm2 〜35tonf/mm2 の強化繊維を用
いたプリプレグシートによる強化繊維層とする。
各強化繊維層(引揃方向については限定されない)にお
いて、内層側に高弾性強化繊維層を配設したものであ
る。すなわち、シャフトを構成するすべての強化繊維層
の肉厚をTとした場合、内側の1/3Tの肉厚の強化繊
維層51の部分を、弾性率40tonf/mm2 〜70
tonf/mm2 の高弾性強化繊維を用いたプリプレグ
シートによる強化繊維層とし、それよりも外層側の強化
繊維層52,53を、弾性率24tonf/mm2 〜4
0tonf/mm2 の強化繊維を用いたプリプレグシー
トによる強化繊維層とする。あるいは、内側の1/2T
の肉厚の強化繊維層51および強化繊維層52の内層側
の半分を、弾性率40tonf/mm2 〜70tonf
/mm2 の高弾性強化繊維を用いたプリプレグシートに
よる強化繊維層とし、それよりも外層側の強化繊維層5
2の外層側半分および強化繊維層53を、弾性率24t
onf/mm2 〜35tonf/mm2 の強化繊維を用
いたプリプレグシートによる強化繊維層とする。
【0050】図5に示す実施例は、シャフトとして、た
わみや衝撃が少なく、破損しにくいような位置に高弾性
強化繊維層を配設したものである。具体的には、シャフ
ト1のグリップ部の近傍に膨出部61を形成する場合、
この膨出部61を高弾性強化繊維層によって構成した
り、あるいは、ヘッドとの結合部である先端部62もし
くはグリップが取着されるような基端部63は、本来肉
厚が厚く、強度が向上されているため、この部分に高弾
性強化繊維層を配設したものである。この場合、高弾性
強化繊維層は、破損しにくいように、内層側や中層領域
に配設するのが好ましい。以上、本発明の実施例を説明
したが、本発明は上述した各実施の形態において説明し
た範囲内で、種々変形して実施することが可能である。
わみや衝撃が少なく、破損しにくいような位置に高弾性
強化繊維層を配設したものである。具体的には、シャフ
ト1のグリップ部の近傍に膨出部61を形成する場合、
この膨出部61を高弾性強化繊維層によって構成した
り、あるいは、ヘッドとの結合部である先端部62もし
くはグリップが取着されるような基端部63は、本来肉
厚が厚く、強度が向上されているため、この部分に高弾
性強化繊維層を配設したものである。この場合、高弾性
強化繊維層は、破損しにくいように、内層側や中層領域
に配設するのが好ましい。以上、本発明の実施例を説明
したが、本発明は上述した各実施の形態において説明し
た範囲内で、種々変形して実施することが可能である。
【0051】
【発明の効果】本発明の構成によれば、高弾性の強化繊
維を用いることにより、軽量化、高弾性化が実現される
共に、強度低下することのないシャフトで構成されたゴ
ルフクラブが提供される。
維を用いることにより、軽量化、高弾性化が実現される
共に、強度低下することのないシャフトで構成されたゴ
ルフクラブが提供される。
【図1】(a)はゴルフクラブの全体構成を示す図、
(b)はシャフトの全体構成を示す図、(c)は図
(b)のC−C線に沿った断面図。
(b)はシャフトの全体構成を示す図、(c)は図
(b)のC−C線に沿った断面図。
【図2】図1(c)の断面構造を有するシャフトを形成
するためのプリプレグシートの配置構成例を示す図。
するためのプリプレグシートの配置構成例を示す図。
【図3】本発明の別の実施例であるシャフトの断面構造
を示す図。
を示す図。
【図4】本発明のさらに別の実施例であるシャフトの断
面構造を示す図。
面構造を示す図。
【図5】本発明のさらに別の実施例であるシャフトの断
面構造を示す図。
面構造を示す図。
1 シャフト 2 グリップ 3 ヘッド 10 周方向繊維層 12 斜向繊維層 15 軸方向繊維層 16 周方向繊維層 20 軸方向繊維層 30 芯金
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鶴藤 友義 東京都東久留米市前沢3丁目14番16号 ダ イワ精工株式会社内
Claims (4)
- 【請求項1】 強化繊維を一方向に引揃えて合成樹脂を
含浸させたプリプレグシートを巻装したシャフトを備え
たゴルフクラブにおいて、 前記シャフトは、シャフトの軸方向に沿うように強化繊
維を引揃えたプリプレグシートを巻回することで構成さ
れた軸方向繊維層と、シャフトの軸方向に略直交する方
向に強化繊維を引揃えたプリプレグシートを巻回するこ
とで構成された周方向繊維層とを備えており、 前記周方向繊維層のプリプレグシートの強化繊維に、高
弾性率の材料を用いたことを特徴とするゴルフクラブ。 - 【請求項2】 強化繊維を一方向に引揃えて合成樹脂を
含浸させたプリプレグシートを巻装したシャフトを備え
たゴルフクラブにおいて、 前記シャフトは、シャフトの軸方向に対して強化繊維の
引揃方向が斜向したプリプレグシートを、引揃方向がク
ロスするように重ね合わせて巻回することで構成された
斜向繊維層と、シャフトの軸方向に沿うように強化繊維
を引揃えたプリプレグシートを巻回することで構成され
た軸方向繊維層とを備えており、 前記斜向繊維層における強化繊維は、前記軸方向繊維層
における強化繊維よりも、弾性率が2倍以上、又は20
tonf/mm2 、好ましくは25tonf/mm2 以
上大きいことを特徴とするゴルフクラブ。 - 【請求項3】 強化繊維を一方向に引揃えて合成樹脂を
含浸させたプリプレグシートを巻装したシャフトを備え
たゴルフクラブにおいて、 前記シャフトは、シャフトの軸方向に対して強化繊維の
引揃方向が斜向したプリプレグシートを、引揃方向がク
ロスするように重ね合わせて巻回することで構成された
斜向繊維層と、シャフトの軸方向に沿うように強化繊維
を引揃えたプリプレグシートを巻回することで構成され
た軸方向繊維層とを備えており、 前記斜向繊維層の内側に、前記軸方向繊維層を配設する
と共に、この軸方向繊維層における強化繊維の弾性率
を、40tonf/mm2 、好ましくは50tonf/
mm2 以上にしたことを特徴とするゴルフクラブ。 - 【請求項4】 強化繊維を一方向に引揃えて合成樹脂を
含浸させたプリプレグシートを巻装したシャフトを備え
たゴルフクラブにおいて、 前記強化繊維の弾性率として40tonf/mm2 、好
ましくは50tonf/mm2 以上のものを用いたプリ
プレグシートによって構成される高弾性強化繊維層を備
えており、この高弾性強化繊維層の内外両側、もしくは
少なくとも一側に、圧縮強度の高い強化繊維によって構
成されるプリプレグシートによる補強繊維層を配設した
ことを特徴とするゴルフクラブ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9189787A JPH1133151A (ja) | 1997-07-15 | 1997-07-15 | ゴルフクラブ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9189787A JPH1133151A (ja) | 1997-07-15 | 1997-07-15 | ゴルフクラブ |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002287757A Division JP2003154042A (ja) | 2002-09-30 | 2002-09-30 | ゴルフクラブ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1133151A true JPH1133151A (ja) | 1999-02-09 |
Family
ID=16247207
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9189787A Pending JPH1133151A (ja) | 1997-07-15 | 1997-07-15 | ゴルフクラブ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1133151A (ja) |
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US6572490B2 (en) | 2000-11-24 | 2003-06-03 | Mizuno Corporation | FRP golf club shaft |
JP2009060983A (ja) * | 2007-09-04 | 2009-03-26 | Sri Sports Ltd | ゴルフクラブシャフト |
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-
1997
- 1997-07-15 JP JP9189787A patent/JPH1133151A/ja active Pending
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