JP2003275355A

JP2003275355A - ゴルフシャフト

Info

Publication number: JP2003275355A
Application number: JP2002086736A
Authority: JP
Inventors: Goro Hisamatsu; 久松　　吾郎; Hironori Ashida; 蘆田　　浩規; Hiroyuki Kawazoe; 弘幸河添
Original assignee: Mizuno Corp
Current assignee: Mizuno Corp
Priority date: 2002-03-26
Filing date: 2002-03-26
Publication date: 2003-09-30

Abstract

(57)【要約】【課題】１ｍあたり６５ｇ以下の軽量ブレイディングシ
ャフトで、かつ、ゴルフシャフト全体のボイド含有率を
１．０％以下にして、安定した強度を発現するゴルフシ
ャフトを提供することを目的とする。【解決手段】４００ｔｅｘの炭素繊維トウに、１液性変
性エポキシ樹脂を３８％含浸させたトウプリプレグ１を
用いて内側から、２軸の組物層をシャフト軸２に対し約
７０度で編み組みした第１の層３と、３軸の組物層をシ
ャフト軸２に対し約５０度で編み組みした第２の層４
と、３軸の組物層を先端から手元端にかけてシャフト軸
２に対し４０度〜１０度に変化させて編み組みした第３
の層５と、２軸の組物層を先端から手元端にかけてシャ
フト軸２に対し３０度〜から１０度に変化させて編み組
みした最外層６で形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、編紐機によってト
ウプリプレグを編み組みして形成されるＦＲＰ製のゴル
フシャフトに関するものであり、更に詳細には、軽量
で、かつ、高強度のゴルフシャフトに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】ＦＲＰ製のゴルフシャフトとしては、従
来から公知のシートワインディング製法やフィラメント
ワインディング製法があるが、近年、曲げ剛性分布、線
密度分布の設計自由度が大きく、また曲げ強度、ねじり
強度共に発現性が良好である、繊維トウを編み組みして
成形するブレイディング製法によるゴルフシャフト（ブ
レイディングシャフト）が見られるようになった。

【０００３】前記ブレイディングシャフトは、数千本の
炭素繊維を引き揃えた炭素繊維トウに成形用樹脂を予め
含浸させて成るトウプリプレグを、シャフト軸線に対し
て左右対称の配向角度を有する組糸と、前記シャフト軸
線に対して０°の配向角度をもつ中央糸に用い、網紐機
により組糸同士（２軸編み）あるいは組糸と中央糸（３
軸編み）で編み組みして組物層を形成し、該組物層を複
数層積層したものである。したがって、左右の組糸の２
方向、あるいは組糸と中央糸の３方向の軸が重なる部分
と重ならない部分との間に生じる段差部分に、樹脂が満
たされずボイドが生じて強度低下を招いたり、前記重な
ったことにより形成される大きな表面凹凸を修正するた
めの多量の表面研磨によって、ゴルフシャフト全長にわ
たって連続するはずの繊維を切断し、同じく強度低下を
招くという問題があった。

【０００４】本発明者らは、このような問題点を解決す
る方法として、特開平１１−３４２２３３、特開２００
０-２８８１３９号公報を開示している。特開平１１−
３４２２３３では、中央糸を含まず組み角度が大きい構
成の２軸編みの内層と、中央糸を含み、組み角度を前記
内層より小さくした３軸編みの外層とからなる積層構成
を有するゴルフシャフトであって、内層の炭素繊維トウ
の繊度が６００ｔｅｘ以下であり、最大外径が１４ｍｍ
以上であるシャフトにおいては、外層の炭素繊維の繊度
の総量が１００００ｇ／ｋｍ（１００００ｔｅｘ）以上
の構成とすることにより、従来の３軸組物層のみを積層
してなる構成のシャフトに比べればゴルフシャフト表面
に形成される凹凸を比較的少なくすることができるよう
にしたものである。このような構成とすることによっ
て、シャフト表面を平滑にするための研磨量が少なくて
も済むものであった。

【０００５】また、特開２０００-２８８１３９号で
は、シャフト軸に対し０°の配向角度である中央糸を研
磨しないようにするために最外層は２軸編み、内層を３
軸編みで形成し、さらに、両層の組糸の配向角度をほぼ
同一とすることにより、同じくシャフト表面を平滑にす
るための研磨量が少なくても済むようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】近年、ゴルフ用のシャ
フトは軽量化の傾向にある。もっとも重いシャフトとい
われるものでは１２５ｇ程度のものがあるが、最近では
６５ｇ以下の軽量のものが主流となっており、最軽量の
ものでは４０ｇ程度のものが見られるようになってい
る。このような傾向にあって、軽量化の如何にかかわら
ず、シャフトの全長にわたり連続した繊維トウを用いて
成形しつつ、曲げ剛性分布，線密度分布を高い自由度で
設計することが可能なブレイディングシャフトは高性能
シャフトの実現に有用である。

【０００７】従来の標準的トウプリプレグは、１２００
０本の炭素繊維を引き揃え、繊度８００ｔｅｘ（ｇ／１
０００ｍ）になる炭素繊維トウに、樹脂量約４０ｗｔ％
のエポキシ樹脂を含浸させて半硬化にしたものである
が、シャフト質量が大きければ、シャフト断面に占める
トウの本数（トウが全長にわたって連続しているため、
どの部位の断面もトウの本数は等しい）が多く、ボイド
をシャフト外に押しやる十分量の繊維、樹脂があるので
ボイドが生じるという問題はない。しかし、１ｍあたり
６５ｇ以下の軽量シャフトの場合、断面に占めるトウの
本数は、質量に比例して約７０本まで減少し、２軸編み
の左右の組糸同士、あるいは３軸編みの組糸と中央糸の
３方向の軸が重なる部分と重ならない部分との間に生じ
る段差部分に、どうしてもボイドが生じるという問題が
発生する。前記した、組糸の配向角度を調整する開示方
法を用いても、問題を解決することはできない。このシ
ャフトについてボイド含有率を測定すると、約２．５％
となる。ボイド含有率は、ＪＩＳＫ７０７５「炭素繊
維強化プラスチックの繊維含有率及び空洞率試験方法」
の空洞率を用いる。ただし、シャフトの先端・中央・手
元３ヶ所から５０ｍｍ長づつ切り出し、空洞率を測定
し、その平均値をシャフト全体のボイド含有率とする。
当然ボイド含有率が大きいほどシャフトの強度は低下す
る。

【０００８】この多量に含有するボイドによって、シー
トワインディング製法によるシャフトと比較して、ブレ
イディングシャフトは軽量になるほど、急激に強度が低
下する傾向にある。そこで、本発明は、１ｍあたり６５
ｇ以下の軽量ブレイディングシャフトでありながら、ゴ
ルフシャフト全体のボイド含有率を１．０％以下にする
ことにより、安定した強度を発現するゴルフシャフトを
提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、引き揃えた炭素繊維トウに
成形用樹脂を予め含浸させて成るトウプリプレグを用い
て網紐機により編み組み形成した組物層からなるゴルフ
シャフトにおいて、全ての前記トウプリプレグを構成す
る炭素繊維トウの繊度が２００ｔｅｘ以上、４５０ｔｅ
ｘ以下であり、かつ、前記ゴルフシャフト全体のボイド
含有率が１．０％以下であるゴルフシャフトである。

【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載のゴ
ルフシャフトにおいて、前記トウプリプレグの樹脂量が
３０ｗｔ％以上、４５ｗｔ％以下であるゴルフシャフト
である。

【００１１】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載のゴルフシャフトにおいて、前記組物層からなるゴ
ルフシャフトにおいて、前記組物層を複数積層して加圧
加熱硬化成形した後の前記ゴルフシャフトの前記炭素繊
維トウを切断することなく、表面の樹脂のみの研磨によ
り表面仕上げされたゴルフシャフトである。

【００１２】請求項４記載の発明は、請求項１、２又は
３記載のゴルフシャフトであって、前記ゴルフシャフト
の重量は、長さ１ｍあたり６５ｇ以下であるゴルフシャ
フトである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に示す実
施例に基づき説明する。図１は本発明のトウプリプレグ
の一実施形態を説明する図であり、図２は図１に示すト
ウプリプレグを用いて形成されたＦＲＰ製のゴルフシャ
フト７の積層構成を説明する説明図である。本発明に用
いるトウプリプレグ１は、炭素繊維を収束した炭素繊維
トウａと成形用樹脂ｂからなる。本発明のトウプリプレ
グ１に用いられる成形用樹脂ｂとしては、従来からＦＲ
Ｐ成形品に使用されている合成樹脂と同様のものが使用
出来、例えば、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、フェ
ノール樹脂等の熱硬化性樹脂や、ポリプロピレン樹脂、
ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ナイロ
ン樹脂などの熱可塑性樹脂を使用することが出来るが、
好ましくはエポキシ樹脂を用いるのがよい。

【００１４】本発明は、細いトウを採用し、緻密に編み
組みするという方法を用い、ボイド含有率を低下させる
ことに成功している。前記トウの太さは、炭素繊維の密
度が１．８ｇ／ｃｍ^３でほぼ一定のため、トウの繊度と
樹脂量で決定する。本発明者は、様々な太さのトウ、つ
まり様々な繊度のトウと、樹脂量を用い、軽量ゴルフシ
ャフトを試作した結果、次のパターンでボイド含有率が
１％以下になることを突き止めた。すなわち、繊度が４
５０ｔｅｘ以下で樹脂量が３０％以上４５％以下のトウ
プリプレグ１の採用である。前記低い繊度のトウを用い
ることにより、空き瓶にビー球を詰めるのではなく、米
粒をつめる方が小さな隙間になることと同じ効果が得ら
れる。しかし、あまり繊度を低下させすぎると、使用す
る組糸・中央糸の本数が増え、編み組み工程が増加し、
コストが増加する。また、繊度が２００ｔｅｘ未満の場
合、編み組み時に加わる引張り力と、ローラー等部品と
の摩擦力により、トウが切断し編み組みすることが不可
能になる。よって、繊度の下限を２００ｔｅｘとしなけ
ればならない。

【００１５】このとき樹脂量は３０％以上４５％以下で
あることが好ましい。樹脂量は多いほどボイドをゴルフ
シャフトの外に押しやるのに効果的であるが、４５％以
上であるとゴルフシャフトの体積中に占める樹脂量が過
多になり、強度、剛性を発揮する炭素繊維量が減り、目
的の強度、剛性が達成できなくなる。樹脂量が３０％よ
り少ない場合は、たとえば、３軸編みの場合には、組糸
と中央糸の３方向の軸が重なる部分と重ならない部分と
の間に生じる段差部分を満たす樹脂の絶対量が不足し、
ボイドが生じて強度低下を招くため好ましくない。

【００１６】

【実施例】好ましい実施例としては、炭素繊維トウａと
して４００ｔｅｘの炭素繊維トウである東レ株式会社製
「Ｔ７００−６０００」に、日石三菱株式会社製１液性
変性エポキシ樹脂を３８％含浸させたトウプリプレグ１
を用いて図２に示すように、内側から、２軸の組物層
（組糸１６本）を全長にわたりシャフト軸２に対し約７
０度で編み組みした第１の層３と，３軸の組物層（組糸
１６本と中央糸８本）を全長にわたりシャフト軸２に対
し約５０度で編み組みした第２の層４と、３軸の組物層
（組糸１６本と中央糸８本）を先端から手元端にかけて
シャフト軸２に対し４０度から１０度に漸次変化させて
編み組みした第３の層５と、２軸の組物層（組糸１６
本）を先端から手元端にかけてシャフト軸２に対し３０
度から１０度に漸次変化させて編み組みした最外層６で
形成し、加圧加熱硬化成形後、表面を少量研磨してゴル
フシャフト７を得た。前記ゴルフシャフト７は表面トウ
を切断するに至るまでの研磨量には及ばないものの、表
面の平滑性は良好であり、また、ゴルフシャフト７全体
のボイド含有率を１．０％以下に抑えることができた。

【００１７】また、このゴルフシャフト７の重量は、１
ｍあたり６０ｇであった。前記ゴルフシャフト７を構成
する組物層の積層順序は本実施例の順序に限定されるこ
となく、ゴルフシャフト７の設計特性に合わせてどのよ
うな順序であっても良いし、３軸編みの組物層のみで形
成しても良い。

【００１８】

【発明の効果】以上のように、本発明のゴルフシャフト
は、トウプリプレグを編み組みしてなる組物層を有する
ブレイディング製法によるゴルフシャフトであって、前
記トウプリプレグを構成する繊維トウに繊度が２００ｔ
ｅｘ以上、４５０ｔｅｘ以下のものを用いることによ
り、ゴルフシャフト全体のボイド含有率を１．０％以下
とすることができたので、軽量でありながら、強度を向
上させることだ出来た。また、ゴルフシャフトの表面の
平滑性も向上させることが出来たので、硬化成形後の研
磨仕上げについても、樹脂のみの研磨となり繊維トウを
研磨により切断させることがないので、効率的な設計が
できるとともに耐久性も向上した。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例のトウプリプレグの構成を説明する図。

【図２】実施例のゴルフシャフトの積層構成を説明する
図。

【符号の説明】

１トウプリプレグ２シャフト軸３第１の層４第２の層５第３の層６最外層７ゴルフシャフト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2C002 AA05 MM02 PP01 4F205 AB11 AB18 AD16 AG03 AH59 AR20 HA08 HA14 HA45 HB01 HC07 HC17 HK03 HK05 HW02 4L046 AA05 AA24 BA00 BA06 BB00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】引き揃えた炭素繊維トウに成形用樹脂を
予め含浸させて成るトウプリプレグを用いて網紐機によ
り編み組み形成した組物層からなるゴルフシャフトにお
いて、全ての前記炭素繊維トウの繊度が２００ｔｅｘ以
上、４５０ｔｅｘ以下であり、かつ、前記ゴルフシャフ
ト全体のボイド含有率が１．０％以下であることを特徴
とするゴルフシャフト。
【請求項２】前記トウプリプレグの樹脂量が３０ｗｔ
％以上、４５ｗｔ％以下であることを特徴とする請求項
１記載のゴルフシャフト。
【請求項３】前記組物層からなるゴルフシャフトにお
いて、前記組物層を複数積層して加圧加熱硬化成形した
後の前記ゴルフシャフトの前記炭素繊維トウを切断する
ことなく、表面の樹脂のみの研磨により表面仕上げされ
たことを特徴とする請求項１または２記載のゴルフシャ
フト。
【請求項４】前記ゴルフシャフトの重量は、長さ１ｍ
あたり６５ｇ以下であることを特徴とする請求項１、２
または３記載のゴルフシャフト。