JP2000153009A - ゴルフクラブ用シャフト - Google Patents

ゴルフクラブ用シャフト

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JP2000153009A JP11109085A JP10908599A JP2000153009A JP 2000153009 A JP2000153009 A JP 2000153009A JP 11109085 A JP11109085 A JP 11109085A JP 10908599 A JP10908599 A JP 10908599A JP 2000153009 A JP2000153009 A JP 2000153009A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 異方性ゴルフクラブ用シャフトの強度及び生
産性の向上と軽量化を図る。 【解決手段】 繊維強化樹脂層として、繊維角度をシャ
フトの軸線に対して20°〜35°の角度で互いに逆方
向に傾斜させた第1アングル層1Aと第2アングル層1
Bとからなる1組または複数組のアングル層を設け、第
1アングル層及び第2アングル層を、シャフト横断面に
て1周以下で分割せずに1.5周巻回し、かつ、第1ア
ングル層と第2アングル層の巻き始めの位置を互いに1
80°ずらせ、シャフト横断面において、2層の第1ア
ングル層と1層の第2アングル層を積層した部分11A
と、1層の第1アングル層と2層の第2アングル層を積
層した部分11Bとを設け、これら両部分のアングル層の
積層構成を異ならせている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明はゴルフクラブ用シ
ャフトに関し、詳しくは、異方性ゴルフクラブ用シャフ
トの強度及び生産性向上すると共に軽量化を図るもので
ある。
【0002】
【従来の技術】ゴルフのプレーにおいてはそのスコアメ
イクの上でも、また、飛距離をかせぐ上でもボールを真
っ直ぐ飛ばすことが有利であることはいうまでもない。
しかしながら、実際には多くのゴルファーがいわゆるフ
ックまたはスライスといった打球(ボール)の曲がり癖
に悩んでいる。
【0003】打球の曲がる原因はインパクト時にクラブ
ヘッドの軌道の向きとクラブヘッドのフェースの向き
(フェース面の法線の向き)が一致していない為であ
る。すなわち、クラブヘッドの軌道に対してフェース
(フェース面の法線の向き)が右を向いている場合に右
へ曲がる飛球(右利きのプレーヤーにおけるスライス)
となり、左を向いている場合に左へ曲がる(右利きのプ
レーヤーにおけるフック)となる。
【0004】従って、ボールを狙った方向に真っ直ぐに
飛ばすためにはインパクトにおけるフェースの向きを修
正すればよいが、現実にはスイングの癖を直すことは容
易ではなく、多くのプレイヤーが、スイングの矯正に頭
を悩ましている。
【0005】ところで、本件出願人は、特開平3−22
7616号公報において、すくなくとも一部に繊維強化
樹脂等の異方性材料を用いて形成した中空あるいは中実
のシャフトにおいて、異方性材料の繊維角度を周方向で
部分的に、かつ、厚さ方向の少なくとも一部分で異なら
せると(変化させると)、該中空あるいは中実のシャフ
トの弾性主軸を幾何学的主軸と相違させて任意の位置に
設定することが出来ることを明らかにしている。
【0006】上記弾性主軸と幾何学的主軸を相違させた
中空のシャフトでは弾性主軸上にある点を通らない荷重
を下方に加えると、撓みを生じると共にねじれが生じ
る。図10、図11はこれを示している。すなわち、図
10のように、中空のシャフト10を、一端を固定端1
0c、他端を自由端10dとすると、弾性主軸Eは幾何
学的主軸Gと一致せず、上記自由端10dが弾性主軸E
上の点Qの上方に位置する。この状態で、弾性主軸E上
の点Qを通らない荷重Wをシャフトの自由端10dに加
えると、シャフト10は図11に示すように撓むととも
に捩じれる。
【0007】そこで、本件出願人は特願平9−1469
50号において、上記異方性を有する中空のシャフトを
ゴルフクラブ用シャフトに適用し、ゴルフクラブのスイ
ング中に生じるシャフトの撓みによってシャフトをねじ
れさせて、フッカーあるいはスライサーが使用した場合
に、クラブヘッドのフェースの向き(フェース面の法線
の向き)が自己修正されるゴルフクラブを提案した。こ
のゴルフクラブは、詳しくは、撓みを生じると共にねじ
れが生じる異方性シャフ卜の先端に、スイング時の撓み
によりシャフトが所望角度捩じれてクラブヘッドのフェ
ース面の法線の向きがボールを飛球させるべき方向に向
くようにクラブヘッドをそのフェース面が特定方向を向
くように取り付けるものである。
【0008】上記特願平9−146950号では、異方
性シャフトを、シャフトの周方向の0゜≦θ<180゜
の部分(第一半周部)と、180゜≦θ<360゜の部
分(第二半周部)に、強化繊維をシャフトの軸方向に対
して互いに逆方向に傾斜させた半周幅プリプレグを巻き
付け、これら2つの半周幅プリプレグからなる一周分の
プリプレグ(逆方向傾斜2分割層)を複数巻き付けて製
造している。しかしながら、この方法では、シャフトの
1周当たりのプリプレグの第一半周部と第二半周部の境
界に強化繊維の不連続部分(プリプレグの継ぎ目:分割
ライン)が形成されてしまい、該不連続部分でシャフト
の強度が低下し、また、一周当りに半周幅プリプレグを
2枚巻付けるので製造時間が長くなり、かつ、製品の特
性バラツキが起こりやすくなるという欠点がある。
【0009】また、特開平10−71220号公報にお
いても、シャフトを横断面にて2つの円弧に2分割し
て、シャフトの長手方向(軸線方向)に沿った2つ領域
に区画し、該2つの領域に互いに繊維方向、繊維量、樹
脂含浸量等が異なる半周幅プリプレグを積層して、上記
と同様の撓みを生じると共にねじれが生じる(しなりと
同時に軸の回りにねじれが生じる)ゴルフクラブ用シャ
フトが提案されている。しかし、該シャフトにおいても
2つの円弧に2分割して、シャフトの長手方向(軸線方
向)に沿った区画された2つ領域に半周幅プリプレグを
積層しているので、上記と同様にシャフトの1周当たり
のプリプレグに強化繊維の不連続部分(プリプレグの継
ぎ目:分割ライン)が形成され、強度低下及び製品の特
性バラツキを生じてしまう。
【0010】そこで、本件出願人は特願平9−2423
40号で上記半周幅プリプレグをシャフトの1周当たり
2枚巻き付けてシャフトの横断面に分割ラインが形成さ
れてしまう異方性シャフトの欠点を解消したゴルフクラ
ブシャフト及びその製造方法を提案をしている。
【0011】このゴルフクラブシャフト及びその製造方
法は、強化繊維がシャフトの軸方向に対してほぼ直角に
配向するフープ層を逆方向傾斜2分割層の第1半周部と
第2半周部の境界部に重ねて積層することで該第1半周
部と第2半周部の境界部(強化繊維の不連続部分)にお
ける強度低下を抑制し、製造時には、上記フープ層に逆
方向傾斜2分割層を構成する2つの半周幅プリプレグを
貼り付けた複合プリプレグを予め作製し、これを成形用
の芯材(マンドレル)の外周に巻き付けることで製造時
間を短縮し、かつ、製品特性のバラツキを軽減してい
る。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
願平9−242340号の提案では、確かに、フープ層
を用いない場合に比べてシャフトの強度及び生産性を向
上することができるが、プリプレグのシャフト1周の巻
き付け分にプリプレグの継ぎ目(半周幅プリプレグの境
界部)が存在することには変わりなく未だ強度が弱い。
【0013】強度向上のためには、上記プリプレグの継
ぎ目の部分において、一方と他方のプリプレグの端部を
隙間を空けることなく、かつ、重なり合うことなく、突
き合わせることが理想的であるが、量産を目的とした製
造現場において、全ての生産品をそのような理想的な状
態で突き合わせるのは事実上困難であり、個体間のバラ
ツキを避けることができない。換言すれば、継ぎ目を上
記のような理想的な状態にしようと思えば、熟練した作
業者が時間と労力を惜しまずに作業する必要があり、生
産性を大きく低下させることになる。また、たとえ、隙
間を空けることなく突き合わせることができても、継ぎ
目が存在すること自体、シャフトの耐久性向上の観点か
らは無視できない。
【0014】また、従来の異方性をもたない(弾性主軸
と幾何学的主軸が一致している)ノーマルシャフトの場
合、シャフト周方向で均質な物性を得るため、半周幅ご
とに材料を変えるということはなく、最低でも1周分の
プリプレグを巻付けるが、上記異方性シャフトの場合、
半周分のプリプレグを用いるので、同量のプリプレグを
使用してシャフトを作る場合、巻き付けるプリプレグの
総数が多くなり、また、一周分毎に2枚のプリプレグを
突き合わせる必要があると共に半周長プリプレグの幅が
細く取り扱いが面倒なため、生産性が大きく低下してし
まう。
【0015】ゴルフクラブ用シャフトは、軽量であるほ
うが、飛距離向上のために有利であることは言うまでも
ない。上級者、プロ、腕の筋力が強い一部のプレーヤー
では問題なくとも、一般の多くのアマチュアプレーヤー
の場合、シャフトが重いとヘッドスピードが上がらず、
飛距離が伸びない。このため、従来の異方性を有しない
ノーマルシャフトにおいてはプリプレグ材料の改良と製
造技術の進歩により日々軽量化が進んでいる。よって、
上記異方性シャフトにおいても強度及び生産性の向上の
みならず軽量化が課題となっている。
【0016】本発明は上記のような事情に鑑みてなされ
たものであり、撓むと共に捩じれが生じる異方性を有す
るゴルフクラブ用シャフトの強度及び生産性の向上と軽
量化を図ることを課題としている。
【0017】
【発明を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、繊維強化樹脂層の積層体からなるゴルフ
クラブ用シャフトであって、上記繊維強化樹脂層とし
て、繊維角度をシャフトの軸線に対して20°〜35°
の角度で互いに逆方向に傾斜させた第1アングル層と第
2アングル層とからなる1組または複数組のアングル層
を備え、上記第1アングル層及び第2アングル層を、シ
ャフト横断面層にて1周以下で分割せずに1.5周巻回
し、かつ、第1アングル層と第2アングル層の巻き始め
の位置を互いに180°ずらせ、シャフト横断面におい
て、2層の第1アングル層と1層の第2アングル層を積
層した部分と、1層の第1アングル層と2層の第2アン
グル層を積層した部分とを設けたことを特徴とするゴル
フクラブ用シャフトを提供している。
【0018】上記構成とすると、1.5周幅のアングル
層を巻回するだけで、上記2層の第1アングル層と1層
の第2アングル層を積層した部分と、1層の第1アング
ル層と2層の第2アングル層を積層した部分が、一方が
シャフトの周方向の第1半周部(0゜≦θ<180゜の
部分)に他方がシャフトの周方向の第2半周部(180
゜≦θ<360゜の部分)に配置し、両者間で互いに層
構成(強化繊維の配向状態)が相違することとなる。よ
って、従来のように、シャフト1周当たりを強化繊維が
シャフト軸に対して互いに逆方向に傾斜する半周幅のア
ングル層(プリプレグ)で分割することなく、シャフト
は撓みを生じると共にねじれが生じる異方性を奏するも
のとなる。よって、シャフト1周当たりにアングル層の
継ぎ目が存在せず、シャフトの強度を向上させることが
できる。
【0019】また、半周幅のプリプレグを用いないの
で、半周幅のプリプレグ同士の突き合わせ作業がなく、
製造時間を短縮でき生産性が向上する。
【0020】前記従来の強化繊維を互いに逆方向に傾斜
させた半周幅のプリプレグを、第一半周部(0゜≦θ<
180゜の部分)と第二半周部(180゜≦θ<360
゜の部分)にそれぞれ巻付けた異方性シャフトでは、半
周幅のプリプレグの強化繊維のシャフトの軸線に対する
傾斜角度を40°〜45°に設定している。これは、異
方性を持たないノーマルシャフトにおいてシャフトのね
じり剛性及びねじり強度を確保するために設けるバイア
ス層(強化繊維をシャフトの軸線に対して傾斜させてい
る層)の強化繊維の傾斜角度は一般に40°〜45°
で、異方性を付与する半周幅のプリプレグの強化繊維の
配向角度を改めて検討することなく、上記バイアス層の
強化繊維の傾斜角度(40°〜45°)をそのまま適用
していたためである。これに対して、本発明では、上記
第1アングル層と第2アングル層の強化繊維のシャフト
の軸線に対する傾斜角度(配向角度)を20°〜35°
に設定しているので、傾斜角度(配向角度)をこれ以外
の他の角度に設定した場合に比べて、一定加重をかけた
時のシャフトのねじれ量が大きく、しかも、シャフトの
曲げ剛性が高くなる。よって、シャフト全体の繊維強化
樹脂層(プリプレグ)の層数を少なくして、異方性と高
い曲げ剛性を備えたシャフトを構成でき、従来の異方性
シャフトよりも軽量化を図ることができる。
【0021】本発明の異方性シャフトは、第1アングル
層と第2アングル層とからなるアングル層を複数組備え
ており、各第1アングル層の巻き始め位置は周方向にお
いて統一されており、各第2アングル層の巻き始め位置
は周方向において統一されているように構成されるのが
好ましい。これにより、各アングル層の構成が等価とな
り、1つのアングル層で発現される異方性が他のアング
ル層で発現される異方性によってうち消されてしまうこ
とが防がれる。従って、効率よく異方性を発現させるこ
とが出来る。本発明の異方性シャフトでは、上記繊維強
化樹脂層として、上記アングル層以外に繊維角度をシャ
フト軸線に対して90°のフープ層と、繊維角度をシャ
フト軸線に対して0°としたストレート層とを設け、上
記フープ層とストレート層を、上記第1及び第2アング
ル層の巻き始め周方向の位置と90°ずらせてシャフト
周方向に1以上の整数回巻き付け、上記第1及び第2ア
ングル層の巻き始めの分割ラインが、上記フープ層とス
トレート層とで分割されない構成としているのが好まし
い。これにより、シャフトの強度が更に向上する。
【0022】また、本発明の異方性シャフトでは、上記
第1アングル層の巻き終わりの端に、第2アングル層の
巻き始め端を連続させて巻回して、第1アングル層の外
周に直接第2アングル層を配置し、上記第2アングル層
の外周に上記フープ層を配置し、該フープ層の外周で、
かつ、シャフトの最表面に上記ストレート層を配置して
いるのが好ましい。これにより、上記2層の第1アング
ル層と1層の第2アングル層を積層した部分と1層の第
1アングル層と2層の第2アングル層を積層した部分が
大きく離れることなく対向させることができ、シャフト
により効果的に異方性を付与することができる。
【0023】本発明において、繊維強化樹脂としては、
補強繊維としてガラス繊維、炭素繊維、各種有機繊維、
アルミナ繊維、炭化ケイ素繊維、金属繊維、および/又
は、これらの混合物からなる繊維、織布あるいはマット
等を用いることができる。また、樹脂としてポリアミ
ド、エポキシ、ポリエステル等の各種樹脂を用いるこが
できる。
【0024】また、ゴルフクラブ用シャフト全体を繊維
強化樹脂層のみで形成してもよいが、繊維強化樹脂層以
外に繊維強化ゴム層、配向性を有するゴム層等の繊維強
化樹脂層以外の異方性を有する材料層を組み合わせても
よい。また、繊維を含有しない樹脂やゴムを一部に組み
合わせてもよい。
【0025】また、シャフトに撓みとともに捩じれを生
じさせるアングル層部分はシャフトの軸方向の少なくと
も一部に設ければよく、すなわち、シャフトの軸方向の
全長に対して設けても部分的に設けてもよい。
【0026】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例と比較例に
より更に詳しく説明する。表1左欄に示すスペックで実
施例1、2と比較例1〜3のゴルフクラブ用シャフトを
作製した。
【0027】
【表1】
【0028】また、図1(A)(B)は実施例1のシャ
フトを構成するプリプレグの展開状態と巻回状態を示
し、同様に、図2(A)(B)〜図5(A)(B)はそ
れぞれ実施例2、比較例1〜3のシャフトを構成するプ
リプレグの展開状態と巻回状態を示している。
【0029】上記図1(A)〜図5(A)に示す各プリ
プレグに付している数値はその強化繊維のシャフトの軸
に対する配向角度である。また、図中の最下位置に示す
3角形状のプリプレグはクラブヘッドを取り付けるシャ
フトの細径の端部に巻きつける補強用のプリプレグであ
る。
【0030】上記実施例及び比較例で用いている強化繊
維のシャフトの軸に対する配向角度が0°、−20°、
+20°、−35°、+35°、−45°、+45°の
プリプレグは全て東レ(株)製の炭素繊維強化樹脂プリ
プレグ8055S−12(厚み0.1053mm、炭素
繊維含有率76wt%、CF引張り弾性率30,000
kg、CF引っ張り強度560kgf)を使用し、強化
繊維の配向角度が90°のプリプレグ(前記特願平9−
242340号の提案によるフープ層に対応するもの)
は東レ(株)製の805−3(厚み0.0342mm、
炭素繊維含有率60wt%、CF引張り弾性率30,0
00kg、CF引っ張り強度410kgf)を使用し
た。
【0031】表1中のアングル層とはシャフトに異方性
を生じせしめるプリプレグであり、アングル層の巻回数
とは該プリプレグをシャフト周方向の何周分に巻いてい
るかを示している。また、アングル層角度はアングル層
の強化繊維のシャフト軸に対する傾斜角度である。異方
性付与方式の0.5方式とは従来の強化繊維がシャフト
の軸に対して互いに逆方向に傾斜した2つの半周幅プリ
プレグ(半周幅アングル層)をシャフトの周方向の第一
半周部(0゜≦θ<180゜の部分)と第二半周部(1
80゜≦θ<360゜の部分)にそれぞれ巻き付けてシ
ャフトに異方性を付与する方式であり、1.5方式とは
本発明で採用している強化繊維がシャフトの軸に対して
互いに逆方向に傾斜した第1アングル層と第2アングル
層をシャフト周方向の180°ずれた位置から同一方向
に1.5周巻付けてシャフトに異方性を付与する方式で
ある。
【0032】表1に示すように、比較例1は0.5方式
の異方性シャフト、実施例1、2及び比較例2、3は
1.5方式の異方性シャフトで、これら全てのシャフト
はいずれもアングル層の巻回数を2周にして異方性が生
じる条件を近似させている。また、シャフトの長さ(全
長)は1143mmとした。
【0033】比較例1のシャフト(図3(A)(B))
において、プリプレグ3A、3Bは強化繊維のシャフト
の軸に対する配向角度(傾斜角度)が−45°と45°
の半周幅プリプレグ(アングル層)で、それそれを第1
半周部(0゜≦θ<180゜の部分)と第2半周部(1
80゜≦θ<360゜)に2層設けている。また、プリ
プレグ3C、3Dは強化繊維のシャフトの軸に対する配
向角度(傾斜角度)が−45°と45°の、それぞれが
二周巻きされる二周幅プリプレグ、プリプレグ3Eは強
化繊維がシャフトの軸に対して直交して配向する一周幅
プリプレグ、プリプレグ3Dは強化繊維がシャフトの軸
と平行に配向する二周幅プリプレグである。シャフトは
2周分の半周幅プリプレグ3A、3Bにより異方性が付
与されている。
【0034】比較例2(図4(A)(B))において、
プリプレグ4A、4Bは強化繊維のシャフトの軸に対す
る配向角度(傾斜角度)が−45°と45°の1.5周
幅プリプレグで、それぞれを2枚づつ用い、シャフト周
方向の180°ずれた位置から巻回している。また、プ
リプレグ4Cは強化繊維がシャフトの軸に対して直交し
て配向する一周幅プリプレグ、プリプレグ4Dは強化繊
維がシャフトの軸と平行に配向する二周幅プリプレグで
ある。シャフトは、プリプレグ4Aの巻き始めの0.5
周分(太線部分)と巻き終わりの0.5周分(太線部
分)とプリプレグ4Bの中間の0.5周分(細線部分)
が積層した第1積層部分40Aと、プリプレグ4Bの巻
き始めの0.5周分(太線部分)と巻き終わりの0.5
周分(太線部分)とプリプレグ4Aの中間の0.5周分
(細線部分)が積層した第2積層部分40Bとにより異
方性が付与されている。
【0035】比較例3(図5(A)(B))のシャフト
は比較例2(図4(A)(B))のシャフトの最外周に
更に強化繊維がシャフトの軸と平行に配向する二周長プ
リプレグ4Eと強化繊維がシャフトの軸と平行に配向す
る一周幅プリプレグ4Fを追加して巻付けたものであ
る。
【0036】実施例1のシャフト(図1(A)(B))
において、プリプレグ1A、1Bは強化繊維のシャフト
の軸に対する配向角度(傾斜角度)が−35°と35°
の1.5周幅プリプレグで、それぞれを2枚づつ用い、
シャフト周方向の180°ずれた位置から巻回してい
る。すなわち、このシャフトは2組のアングル層を備え
ており、2つの第1アングル層の巻き始め位置は周方向
において同一であり、2つの第2アングル層の巻き始め
位置は周方向において同一である。この結果、2つの第
1アングル層の巻き終わり位置は周方向において同一と
なっており、2つの第2アングル層の巻き終わり位置も
周方向において同一となっている。また、プリプレグ1
Cは強化繊維がシャフトの軸に対して直交して配向する
一周幅プリプレグ、プリプレグ1Dは強化繊維がシャフ
トの軸と平行に配向する二周幅プリプレグである。シャ
フトはプリプレグ1Aの巻き始めの0.5周分(太線部
分)と巻き終わりの0.5周分(太線部分)とプリプレ
グ1Bの中間の0.5周分(細線部分)が積層した第1
積層部分11Aと、プリプレグ1Bの巻き始めの0.5
周分(太線部分)と巻き終わりの0.5周分(太線部
分)とプリプレグ1Aの中間の0.5周分(細線部分)
が積層した第2積層部分11Bとにより異方性が付与さ
れている。
【0037】実施例2のシャフト(図2(A)(B))
において、プリプレグ2A、2Bは強化繊維のシャフト
の軸に対する配向角度(傾斜角度)が−20°と20°
の1.5周幅プリプレグで、それぞれを2枚づつ用い、
シャフト周方向の180°すれた位置から巻回してい
る。すなわち、このシャフトは2組のアングル層を備え
ており、2つの第1アングル層の巻き始め位置は周方向
において同一であり、2つの第2アングル層の巻き始め
位置は周方向において同一である。また、プリプレグ2
Cはプリプレグ1Cと同じ強化繊維がシャフトの軸に対
して直交して配向する一周幅プリプレグ、プリプレグ2
Dはプリプレグ1Dと同じ強化繊維がシャフトの軸と平
行に配向する二周幅プリプレグである。シャフトはプリ
プレグ2Aの巻き始めの0.5周分(太線部分)と巻き
終わりの0.5周分(太線部分)とプリプレグ2Bの中
間の0.5周分(細線部分)が積層した第1積層部分1
2Aと、プリプレグ2Bの巻き始めの0.5周分(太線
部分)と巻き終わりの0.5周分(太線部分)とプリプ
レグ2Aの中間の0.5周分(細線部分)が積層した第
2積層部分12Bとにより異方性が付与されている。
【0038】実施例1、2のシャフトは異方層を形成す
るプリプレグの強化繊維の配向角度(−35°と35
°、−20°と20°)を比較例2のシャフトのそれ
(−45°と45°)と相違させた以外、比較例2のシ
ャフトと同一構造である。
【0039】以上の全ての実施例及び比較例のシャフト
は強化繊維がシャフト軸に対して傾斜配向するプリプレ
グの総巻周を6周にして、巻き付け量を統一している。
【0040】上記実施例及び比較例のシャフトのそれぞ
れについて、以下の曲げねじれ量、フレックス(曲げ剛
性)、ねじれ強度Nm度を測定した。その結果が表1右
欄である。
【0041】(曲げねじれ量)図6(A)(B)に示す
ように、シャフトSの太径側端から150mmの長さ部
分をチャキング装置200で把持し、シャフトSを水平
に保持する一方、シャフトSの細径側端から20mmの
箇所に錘51を吊り下げてシャフトを撓ませ、シャフト
Sの細径側端から15mmの上端にシャフトSの軸に対
して直交し、かつ、水平となるように取り付けた長さ1
40mmの標識棒50の回転角度(θ)を読みとって曲
げねじれ量を測定した。この値はシャフトの周方向で変
化するが、ここでの曲げねじれ量は、そのうちの最大値
であり、図7に示すように、対向する異方層のそれぞれ
の中心を結ぶ線が鉛直方向になるようにシャフトを曲げ
て測定したものである。
【0042】(フレックス)図8に示すように、シャフ
トSの大径側を該大径側の端部から104mm離れたA
位置と該A位置から140mm離れたB位置を2点支持
して固定し、シャフトSの細径側の端部から129mm
離れたC位置の下端に2.7kgの錘51をつり下げ、
錘51に位置での撓み量を測定した。
【0043】(ねじれ破壊強度)製品安全協会の定める
「ゴルフクラブ認定基準」に基づいて、図9に示すよう
に、シャフトの両端の50mmの長さ部分を固定してト
ルクを加えてシャフトを破壊した時のトルク(Nm)と
回転角度(度)の積を評価値とした。
【0044】比較例1のシャフトは従来の半周幅プリプ
レグを用いる0.5方式で異方性を付与したシャフト、
比較例2のシャフトは今回提案した1.5周幅プリプレ
グを用いる1.5方式で異方性を付与したシャフトであ
る。これらは共にアングル層における強化繊維の配向角
度(−45°、45°)が同じでシャフト重量を55g
にしている。従来の半周幅プリプレグを用いる0.5方
式で異方性を付与した比較例1のシャフトに比べ、今回
提案した1.5周幅プリプレグを用いる1.5方式で異
方性を付与した比較例2のシャフトはねじれ強度が若干
向上している。また、比較例2のシャフトはプリプレグ
の巻回数が少なく、また、半周幅プリプレグの突き合わ
せ作業も不要であり、比較例1のシャフトよりも製造時
間を短縮できた。しかし、双方のシャフトともフレック
スの値が160mmを越えて大きく、曲げ剛性不足であ
り、一般的なゴルファーには柔らかすぎて使用しづら
い。また、比較例2のシャフトのねじれ強度も未だ満足
できるレベルのものではい。
【0045】比較例3のシャフトは上記比較例2のシャ
フトの曲げ剛性不足を解消するためにストレート層(強
化繊維がシャフトの軸と平行に配向する二周幅プリプレ
グ4E)を最外周に追加したものである。これにより、
ねじれ破壊強度が増大するとともに、フレックスの値が
113mmまで低下して、曲げ剛性不足が解消されてい
る。しかしながら、ストレート層を設けたことでシャフ
ト重量が71gまで増大している。
【0046】なお、シャフトの曲げ剛性の増大には上記
比較例3のようなプリプレグの巻き付け量を増加する以
外に、プリプレグの強化繊維の弾性率を高める方法もあ
るが、プリプレグの強化繊維の弾性率を高めるとシャフ
トの曲げ強度が低下することが知られており、55g程
度の軽量シャフトにおいては曲げ強度の低下の度合いが
大きく、シャフトの強度低下が顕著になる。
【0047】実施例1、2のシャフトはアングル層であ
るプリプレグの強化繊維の配向角度(−35°と35
°、−20°と20°)を比較例2のシャフトのそれ
(−45°と45°)と相違させた以外、比較例2のシ
ャフトと同一構造である。これら実施例1、2のシャフ
トの重量は比較例2のシャフトと同じ55gでありなが
ら、フレックスの値が111mmと86mmで比較例2
のシャフトのそれ(113m)よりも更に小さくなって
曲げ剛性が高くなり、また、ねじれ破壊強度も更に増大
している。
【0048】以上の結果から、シャフトの軸に対して互
いに逆方向から強化繊維が角度20°〜35°で傾斜配
向する第1アングル層と第2アングル層をシャフト周方
向の180°ずれた位置から、シャフト横断面層にて1
周以下で分割せずに1.5周巻回して、2層の第1アン
グル層と1層の第2アングル層を積層した部分と、1層
の第1アングル層と2層の第2アングル層を積層した部
分を設けることにより、従来よりも軽量で実使用に適し
た十分な曲げ剛性を有する高強度の異方性のゴルフクラ
ブ用シャフトが得られることが分かる。
【0049】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
によれば、シャフト1周当たりに半周幅に分割したアン
グル層を2枚巻き付けることなく、強化繊維がシャフト
の軸線に対して20°〜35°で傾斜するアングル層を
シャフト横断面にて1周以下で分割せずに1.5周巻回
することにより、シャフトに異方性を付与でき、しか
も、シャフトの曲げ剛性を最大限に高めることができ
る。よって、シャフト横断面にて繊維強化樹脂層を2個
の円弧に分割することなく、少ない繊維強化樹脂層の巻
付け量で異方性シャフトを構成でき、従来よりも軽量で
十分な曲げ剛性を有すると共に高強度の異方性ゴルフク
ラブ用シャフトを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 (A)(B)は実施例1のシャフトを構成す
るプリプレグの展開図と巻回状態を示す図である。
【図2】 (A)(B)は実施例2のシャフトを構成す
るプリプレグの展開図と巻回状態を示す図である。
【図3】 (A)(B)は比較例1のシャフトを構成す
るプリプレグの展開図と巻回状態を示す図である。
【図4】 (A)(B)は比較例2のシャフトを構成す
るプリプレグの展開図と巻回状態を示す図である。
【図5】 (A)(B)は比較例3のシャフトを構成す
るプリプレグの展開図と巻回状態を示す図である。
【図6】 (A)(B)はシャフトの曲げねじれ量の測
定方法を示す図である。
【図7】 図6の曲げねじれ量の測定方法における加重
方向と異方層の位置の関係を示した図である。
【図8】 シャフトの曲げ強度試験を示す模式図であ
る。
【図9】 シャフトのねじれ破壊強度を示す模式図であ
る。
【図10】 異方性を有する中空シャフトの弾性主軸と
幾何学的主軸の関係を示す概略図である。
【図11】 (A)は異方性を有する中空シャフトに荷
重を付加した状態を示す側面図、(B)は異方性を有す
る中空シャフトの変形挙動を示す概略図である。
【符号の説明】
1A〜1D、2A〜2D、3A〜3F、4A〜4F プ
リプレグ 11A 第1積層部分 11B 第2積層部分 50 標識棒 51 錘 S シャフト

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 繊維強化樹脂層の積層体からなるゴルフ
    クラブ用シャフトであって、上記繊維強化樹脂層とし
    て、繊維角度をシャフトの軸線に対して20°〜35°
    の角度で互いに逆方向に傾斜させた第1アングル層と第
    2アングル層とからなる1組または複数組のアングル層
    を備え、 上記第1アングル層及び第2アングル層を、シャフト横
    断面にて1周以下で分割せずに1.5周巻回し、かつ、
    第1アングル層と第2アングル層の巻き始めの位置を互
    いに180°ずらせ、シャフト横断面において、2層の
    第1アングル層と1層の第2アングル層を積層した部分
    と、1層の第1アングル層と2層の第2アングル層を積
    層した部分とを設け、これら両部分のアングル層の積層
    構成を異ならせていることを特徴とするゴルフクラブ用
    シャフト。
  2. 【請求項2】 第1アングル層と第2アングル層とから
    なるアングル層を複数組備えており、各第1アングル層
    の巻き始め位置は周方向において統一されており、各第
    2アングル層の巻き始め位置は周方向において統一され
    ている請求項1に記載のゴルフクラブ用シャフト。
  3. 【請求項3】 上記繊維強化樹脂層として、繊維角度を
    シャフト軸線に対して90°のフープ層と、繊維角度を
    シャフト軸線に対して0°としたストレート層とを備
    え、 上記フープ層とストレート層を、上記第1及び第2アン
    グル層の巻き始め周方向の位置と90°ずらせてシャフ
    ト周方向に1以上の整数回巻き付け、上記第1及び第2
    アングル層の巻き始めの分割ラインが、上記フープ層と
    ストレート層とで分割されない構成としている請求項1
    又は請求項2に記載のゴルフクラブ用シャフト。
  4. 【請求項4】 上記第1アングル層の巻き終わりの端
    に、第2アングル層の巻き始め端を連続させて巻回し
    て、第1アングル層の外周に直接第2アングル層を配置
    し、上記第2アングル層の外周に上記フープ層を配置
    し、該フープ層の外周で、かつ、シャフトの最表面に上
    記ストレート層を配置している請求項3に記載のゴルフ
    クラブ用シャフト。
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