JP2004033638A

JP2004033638A - ウェッジクラブ用シャフトおよびウェッジクラブ

Info

Publication number: JP2004033638A
Application number: JP2002197968A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Atsumi; 渥美　哲也; Tsutomu Ibuki; 伊吹　努; Yoshibumi Nakajima; 中嶋　義文
Original assignee: Bridgestone Sports Co Ltd; Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Bridgestone Sports Co Ltd; Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 2002-07-05
Filing date: 2002-07-05
Publication date: 2004-02-05

Abstract

【課題】打感が良好であり、球の飛び出しの方向性低下が防止され、容易に高い弾道の球を打ち出すことができ、ショットの距離の正確性を向上させることができるウェッジクラブ用シャフトおよびウェッジクラブを提供する。
【解決手段】炭素繊維強化樹脂製のシャフト１において、先端７からの位置が１５０ｍｍ未満の部分である先端部２の曲げ剛性は、３．０×１０^６ｋｇｆ・ｍｍ^２以下にされており、先端からの位置が６５０ｍｍ以上の部分であるグリップ装着部の曲げ剛性７．０×１０^６ｋｇｆ・ｍｍ^２以上にされており、先端７からの位置が３５０ｍｍ以上５００ｍｍ未満の部分である中央部４の曲げ剛性は、先端７側からグリップ側に向かって７０００〜１００００ｋｇｆ・ｍｍ^２の勾配で大きくされており、先端７からの位置が５００ｍｍ以上６５０ｍｍ未満の部分である根元部５の曲げ剛性は、先端７側からグリップ側に向かって１２０００〜２００００ｋｇｆ・ｍｍ^２の勾配で大きくされている。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウェッジクラブ用シャフトおよびウェッジクラブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
市販されているウェッジクラブとしては、スチールシャフトを備えたものが広く使用されている。しかしながら、スチールシャフトを備えたウェッジクラブは、重量が重いため、非力なゴルファーにとってはコントロール性が低く、また、良好な打感が得られないことがあった。そこで、ウェッジクラブのシャフトに炭素繊維強化樹脂を用いることがある。炭素繊維強化樹脂製のシャフトのウェッジクラブは、軽量であり、かつ、打感が良好である。
ところで、炭素繊維強化樹脂製シャフトを具備したウェッジクラブでは、シャフトの先端部の曲げ剛性を高くして、球の飛び出しの方向性を安定させていた。また、近年のアイアンセットには、全ての番手でシャフト重量を一定とすることにより、番手間の振り易さを一定としたものがあるが、このようなアイアンセットではクラブの長さが短い番手用のシャフトは肉厚になり、結果的にシャフト先端部の曲げ剛性が高くなっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、シャフト先端部の曲げ剛性が高いと、打撃時の撓みが小さくなるために、高い弾道の球を打ち出すことが難しく、弾道が低くなる傾向にあった。弾道が低い場合、球の前に進む力が強くなるため、落下地点で球が止まりにくく、落下地点からさらに転がっていた。その結果、正確な距離のショットが難しかった。
そこで、弾道を高くすることを目的として、手元部（グリップ端から２００〜４００ｍｍの位置のグリップ装着部周辺まで）の曲げ剛性を高めることがあるが、シャフト全体の剛性が高くなるために、それでもなお非力なゴルファーにとっては十分に高い弾道の球を打ち出すことが難しかった。
本発明は、前記事情を鑑みてなされたものであり、打感が良好であり、球の飛び出しの方向性低下が防止されているとともに、容易に高い弾道の球を打ち出すことができ、ショットの距離の正確性を向上させることができるウェッジクラブ用シャフトおよびウェッジクラブを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明のウェッジクラブ用シャフトは、炭素繊維強化樹脂製のウェッジクラブ用シャフトにおいて、
先端からの位置が１５０ｍｍ未満の部分である先端部の曲げ剛性は、３．０×１０^６ｋｇｆ・ｍｍ^２以下にされており、
先端からの位置が６５０ｍｍ以上の部分であるグリップ装着部の曲げ剛性は、７．０×１０^６ｋｇｆ・ｍｍ^２以上にされており、
先端からの位置が３５０ｍｍ以上５００ｍｍ未満の部分である中央部の曲げ剛性は、先端側からグリップ側に向かって７０００〜１００００ｋｇｆ・ｍｍの勾配で漸次増加しており、
先端からの位置が５００ｍｍ以上６５０ｍｍ未満の部分である根元部の曲げ剛性は、先端側からグリップ側に向かって１２０００〜２００００ｋｇｆ・ｍｍの勾配で漸次増加していることを特徴としている。
本発明のウェッジクラブ用シャフトにおいては、アングル層と、アングル層の外側に位置するストレート層とを有する管状体からなり、
前記ストレート層の、先端からの位置が４００ｍｍ以下の部分の炭素繊維には、引張弾性率９〜１１ＧＰａのピッチ系炭素繊維が使用され、先端からの位置が４００ｍｍを超える部分の炭素繊維には、ＰＡＮ系炭素繊維が使用されていることが好ましい。
また、本発明のウェッジクラブは、上述したウェッジクラブ用シャフトを具備することを特徴としている。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明のウェッジクラブ用シャフト（以下、シャフトと略す）およびウェッジクラブの一例について、図１を参照しながら説明する。このシャフト１は、炭素繊維強化樹脂製の管状体であって、図１（ａ）に示すように、先端部２と、先方部３と、中央部４と、根元部５と、グリップ装着部６とに、先端７から順に区分されている。シャフト１の径は、先端７からグリップ端８に向かって曲げ剛性を高くするために、先端７からグリップ端８に向かって拡げられている。なお、本発明において、先端７とは、クラブヘッドが取り付けられる側の端部のことであり、グリップ端８とは、グリップが取り付けられる側の端部のことである。
また、シャフト１は、図１（ｂ）に示すように、アングル層９と、アングル層９の外側に位置するストレート層１０とを有する管状体から構成されている。ここで、アングル層９とは、炭素繊維がシャフト１の長手方向に対して角度を有するように配向している層（通常±３０°〜±５５°）のことであり、ストレート層１０とは、炭素繊維がシャフト１の長手方向に対して平行に配向している層のことである。なお、アングル層９の炭素繊維には、ＰＡＮ系炭素繊維が使用される。
【０００６】
先端部２とは、シャフト１において、先端７からの位置が１５０ｍｍ未満の部分のことである。この先端部２において、曲げ剛性は３．０×１０^６ｋｇｆ・ｍｍ^２以下にされており、好ましくは１．５×１０^６ｋｇｆ・ｍｍ^２〜２．５×１０^６ｋｇｆ・ｍｍ^２にされている。先端部２の曲げ剛性が１．５×１０^６ｋｇｆ・ｍｍ^２未満であると、先端部の強度が十分ではなく、３．０×１０^６ｋｇｆ・ｍｍ^２を超えると高い弾道のショットが得られにくくなるからである。先端部２の曲げ剛性を３．０×１０^６ｋｇｆ・ｍｍ^２以下にする方法としては特に制限はないが、ストレート層１０の、先端７からの位置が４００ｍｍ以下の部分の炭素繊維に、引張弾性率が９〜１１ＧＰａのピッチ系炭素繊維を使用するとともに、先端７からの位置が４００ｍｍを超える部分の炭素繊維に、ＰＡＮ系炭素繊維を使用することが好ましい。弾性率の低いピッチ系炭素繊維を先端部２に使用した場合には、肉厚を極端に薄くすることなく先端部２の剛性を低くできるので、先端部２の強度低下や、シャフト１の重心位置が変わることなく先端部３の曲げ剛性を容易に上記範囲にすることができる。しかも、ピッチ系炭素繊維は、振動減衰性に優れるので、打感がより柔らかくなり、良好になる。
なお、先端部２の肉厚を薄くすることで、曲げ剛性を上記範囲にすることもできるが、過度に肉厚を薄くすると強度が低下することがあり、またシャフト１の重心位置が変化するので好ましくない。
【０００７】
先方部３とは、先端部２よりグリップ装着部６側に位置する部分のことであって、先端７からの位置が１５０ｍｍ以上３５０ｍｍ未満の部分のことである。この先方部３における曲げ剛性は特に制限はないが、先端７側からグリップ８側に向かってシャフト径が拡げられているので、先方部３の曲げ剛性は先端７側からグリップ８側に向かって高くなっている。
【０００８】
中央部４とは、先方部３よりグリップ装着部６側に位置する部分のことであって、先端７からの位置が３５０ｍｍ以上５００ｍｍ未満の部分のことである。この中央部４における曲げ剛性は、先端７側からグリップ端８側に向かって７０００〜１００００ｋｇｆ・ｍｍの勾配で大きくされている。
中央部４の曲げ剛性をこのように変化させる方法としては特に制限はないが、通常は、先端７側からグリップ端８側に向かって７０００〜１００００ｋｇｆ・ｍｍの勾配で大きくなるように、シャフト径を拡げる。さらに、シャフト径を拡げる方法としては、例えば、根元部５側でより多くのプリプレグを重ねて製造する方法が挙げられる。
【０００９】
根元部５とは、中央部４よりグリップ装着部６側に位置する部分のことであって、先端７からの位置が５００ｍｍ以上６５０ｍｍ未満の部分のことである。この根元部５における曲げ剛性は、先端７側からグリップ端８側に向かって１２０００〜２００００ｋｇｆ・ｍｍの勾配で大きくされている。
根元部５の曲げ剛性をこのように変化させる方法としては、例えば、グリップ装着部６側でより多くのプリプレグを重ねて製造する方法、グリップ装着部６側でより弾性率の高い炭素繊維を用いる方法、マンドレルの形状を調整する方法が挙げられる。
【００１０】
グリップ装着部６は、グリップが装着される部分であって、先端７からの位置が６５０ｍｍ以上の部分のことである。このグリップ装着部６において、曲げ剛性は７．０×１０^６ｋｇｆ・ｍｍ^２以上にされており、好ましくは７．０×１０^６ｋｇｆ・ｍｍ^２〜８．５×１０^６ｋｇｆ・ｍｍ^２にされている。７．０×１０^６ｋｇｆ・ｍｍ^２未満であると、高い弾道が得られにくく、コントロール性が悪くなる。また８．５×１０^６ｋｇｆ・ｍｍ^２を超えるとシャフト１の剛性が高くなりすぎるので、非力なゴルファーには不向きになることがある。
グリップ装着部６の曲げ剛性を７．０×１０^６ｋｇｆ・ｍｍ^２以上にする方法は特に限定されないが、例えば、マンドレル径を大きくすることによりグリップ装着部６の外径を大きくする方法やグリップ装着部に２４ＧＰａ以上の炭素繊維を使用したプリプレグを巻き重ねる方法が挙げられる。
【００１１】
シャフト１に用いられる炭素繊維強化樹脂のマトリックス樹脂としては、通常、エポキシ樹脂が用いられる。さらに、エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、イソシアネート変性エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂などが挙げられる。これらのエポキシ樹脂は液状のものから固体状のものまで使用できる。また、単独で使用しても２種類以上をブレンドして使用してもよい。また、エポキシ樹脂には、通常、硬化剤が配合されている。
【００１２】
炭素繊維強化樹脂には、強化繊維として炭素繊維が使用されているが、炭素繊維以外の強化繊維を炭素繊維より少ない配合量の範囲でさらに含有させることもできる。使用できる強化繊維としては、ガラス繊維、アラミド繊維、ボロン繊維、炭化ケイ素繊維、アルミナ繊維、スチール繊維などが挙げられる。
【００１３】
シャフト１の製造方法には特に制限はなく、シートラッピング法、フィラメントワインディング法、内圧成形法などが挙げられる。これらの方法の中でも、プリプレグをマンドレルに順次巻き付けて加熱、成形するシートラッピング法が好ましい。この方法によれば、炭素繊維強化樹脂中のマトリックス含有量を少なく抑えることができ、その結果、シャフトをより軽量、高強度化できる。
【００１４】
以上のように、シャフト１には、炭素繊維強化樹脂が使用されているため、軽量であり、打感を良好にできる。また、曲げ剛性の設計の自由度が高く、シャフト１の曲げ剛性は上述した特定の範囲にされているので、ウェッジクラブ用として最適である。
【００１５】
なお、上述したシャフト１には、アングル層９の外側にストレート層１０を有していたが、本発明はこれに限定されない。すなわち、ストレート層を有していなくてもよいし、部分的にストレート層を有していてもよい。
【００１６】
本発明のウェッジクラブは、上述したシャフト１を具備し、先端７にクラブヘッドが取り付けられたものであり、いわゆる、ピッチングウェッジ、アプローチウェッジ、ピッチングサンドウェッジ、ロブウェッジ、グラウンドウェッジ、サンドウェッジなどのことである。かかるクラブのクラブ長さは３４〜３６インチ、ロフト角は４５〜６５°、ヘッド重量は２９０〜３１５ｇである。
このようなウェッジクラブは、シャフト１の曲げ剛性が上述の特定の分布にされていることから、打撃時の先端部２の撓みが大きく、高い弾道の球を容易に打ち出すことができ、バックスピンがかかりやすい。その結果、落下地点で球が止まりやすく、ショットの距離の正確性を向上させることができる。また、軽量な炭素繊維強化樹脂が用いられているので、コントロール性に優れており、打感がソフトで良好である。
また、シャフト１の曲げ剛性が上記分布にされているので、シャフト１の撓みのバランスが最適化されており、先端部の曲げ剛性が低いにもかかわらず、球の飛び出しの方向性低下が防止されている。
【００１７】
【実施例】
（実施例１）
一端（細端）の外径が５．８ｍｍ、他端（太端）の外径が１２．９ｍｍのマンドレルに、引張弾性率が２４ＧＰａのＰＡＮ系炭素繊維にエポキシ樹脂を含浸させたプリプレグを、炭素繊維の繊維方向が長手方向に対して角度を有するように巻き付けてアングル層を形成させた。次いで、アングル層の、先端からの位置が４００ｍｍ以下の部分の外側に、引張弾性率１０ＧＰａのピッチ系炭素繊維にエポキシ樹脂が含浸されたプリプレグを、炭素繊維の繊維方向が長手方向に平行になるように積層するとともに、アングル層の、先端からの位置が５００ｍｍを超える部分の外側に、引張弾性率２４ＧＰａのＰＡＮ系炭素繊維にエポキシ樹脂が含浸されたプリプレグを、炭素繊維の繊維方向が長手方向に平行になるように積層してストレート層を形成させた。さらに先端から全長に渡って引張弾性率２４ＧＰａのＰＡＮ系炭素繊維にエポキシ樹脂が含浸されたプリプレグを、炭素繊維の繊維方向が長手方向に平行になるように積層してストレート層を形成させた。次いで、加熱してエポキシ樹脂を硬化させ、マンドレルを抜き取って管状体のシャフトを得た。
このようにして得られたシャフトは、先端部の曲げ剛性が２．４×１０^６ｋｇｆ・ｍｍ^２　であり、中央部の曲げ剛性が、先端側からグリップ側に向かって約９２００ｋｇｆ・ｍｍの勾配で大きくされており、根元部の曲げ剛性が、先端側からグリップ側に向かって約１５３００ｋｇｆ・ｍｍの勾配で大きくされており、先端から６５０ｍｍの位置の曲げ剛性は７．２×１０^６ｋｇｆ・ｍｍ^２であった。このシャフトの曲げ剛性の分布を図２に示す。
なお、曲げ剛性は、支点間距離３００ｍｍとした３点曲げ試験機を用いて、所定の位置に２０ｋｇｆの荷重をかけたときの曲げたわみ量を測定し、次式により算出した。
ＥＩ＝（Ｐ・Ｌ^３／４８・δ）
ここで、Ｐ：負荷荷重（２０ｋｇｆ）、Ｌ：支点間距離（３００ｍｍ）、δ：たわみ量（ｍｍ）。
【００１８】
（比較例１）
アングル層の、先端からの位置が５００ｍｍを超える部分の外側に、引張弾性率２４ＧＰａのＰＡＮ系炭素繊維にエポキシ樹脂が含浸されたプリプレグを、炭素繊維の繊維方向が長手方向に平行になるように積層せず、ストレート層を形成させなかったこと以外は実施例１と同様にしてシャフトを得た。得られたシャフトは、先端部の曲げ剛性が２．４×１０^６ｋｇｆ・ｍｍ^２　であり、中央部の曲げ剛性が、先端側からグリップ側に向かって約９２００ｋｇｆ・ｍｍの勾配で大きくされており、根元部の曲げ剛性が、先端側からグリップ側に向かって約１０３００ｋｇｆ・ｍｍの勾配で大きくされており、先端からの位置が６５０ｍｍ以上の部分であるグリップ装着部の曲げ剛性は６．４×１０^６ｋｇｆ・ｍｍ^２であった。このシャフトの曲げ剛性の分布を図２に示す。
【００１９】
（比較例２）
アングル層の、先端からの位置が４００ｍｍ以下の部分の外側に、引張弾性率２４ＧＰａのＰＡＮ系炭素繊維にエポキシ樹脂が含浸されたプリプレグを、炭素繊維の繊維方向が長手方向に平行になるように積層してストレート層を形成させ、アングル層の、先端からの位置が５００ｍｍを超える部分の外側に、引張弾性率２４ＧＰａのＰＡＮ系炭素繊維にエポキシ樹脂が含浸されたプリプレグを、炭素繊維の繊維方向が長手方向に平行になるように積層せず、ストレート層を形成させなかったこと以外は実施例１と同様にしてシャフトを作製した。得られたシャフトは、先端部の曲げ剛性が２．７×１０^６ｋｇｆ・ｍｍ^２であり、中央部の曲げ剛性が、先端側からグリップ側に向かって約８４００ｋｇｆ・ｍｍの勾配で大きくされており、根元部の曲げ剛性が、先端側からグリップ側に向かって約１０３００ｋｇｆ・ｍｍの勾配で大きくされており、先端からの位置が６５０ｍｍ以上の部分であるグリップ装着部の曲げ剛性は６．４×１０^６ｋｇｆ・ｍｍ^２であった。このシャフトの曲げ剛性の分布を図２に示す。
【００２０】
これらのシャフトの先端に重量２９８ｇ、ロフト角５２°のクラブヘッドを装着し、クラブ長さ３５．２５インチのサンドウェッジクラブを作製した。そして、得られたウェッジクラブを用いて、ヘッドスピード約３４．５ｍ／ｓで球を打ち出し、その際の球の速度、方向、回転、飛距離を測定した。その結果を表１に示す。
曲げ剛性が本発明の特定の分布にされた実施例１のシャフトを用いた場合には、上打ち出し角が大きく、ランが少なかった。また、右打ち出し角は、特に大きくはなく、方向性の低下が防止されていた。
一方、根元部の曲げ剛性が、先端側からグリップ側に向かって約１０３００ｋｇｆ・ｍｍの勾配で大きくされていて、グリップ装着部の曲げ剛性が６．４×１０^６ｋｇｆ・ｍｍ^２グリップであり、本発明の特定の範囲にない比較例１のシャフトを用いた場合には、上打ち出し角が小さく、ランが多かった。しかも、方向性が低下していた。
また、根元部の曲げ剛性が、先端側からグリップ側に向かって約１０３００ｋｇｆ・ｍｍの勾配で大きくされていて、グリップ装着部の曲げ剛性が６．４×１０^６ｋｇｆ・ｍｍ^２グリップであり、本発明の特定の範囲にない比較例２のシャフトを用いた場合には、上打ち出し角がやや小さく、バックスピンがかかりにくかったので、ランが多かった。
【００２１】
【表１】

【００２２】
【発明の効果】
本発明では、シャフトの曲げ剛性が特定の分布を有しているため、高い弾道の球を容易に打ち出すことができ、バックスピンがかかりやすい。その結果、落下地点で球が止まりやすく、ショットの距離の正確性を向上させることができる。また、シャフトの曲げ剛性が上記分布にされた結果、先端部の曲げ剛性が低いにもかかわらず、球の飛び出しの方向性低下が防止されている。したがって、アプローチショット、バンカーショットなどの正確性を向上させることができる。また、炭素繊維強化樹脂が用いられているので、軽量であり、コントロール性に優れ、打感がソフトで良好である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のウェッジクラブ用シャフトの一例を示す図であって、（ａ）は側面図であり、（ｂ）はシャフトの長手方向に対して垂直に切断したときの断面を拡大した図である。
【図２】実施例１、比較例１、比較例２のウェッジクラブ用シャフトにおける曲げ剛性の分布を示すグラフである。
【符号の説明】
１　シャフト（ウェッジクラブ用シャフト）
２　先端部
４　中央部
５　根元部
６　グリップ装着部
７　先端
９　アングル層
１０　ストレート層

Claims

炭素繊維強化樹脂製のウェッジクラブ用シャフトにおいて、先端からの位置が１５０ｍｍ未満の部分である先端部の曲げ剛性は、３．０×１０^６ｋｇｆ・ｍｍ^２以下にされており、
先端からの位置が６５０ｍｍ以上の部分であるグリップ装着部の曲げ剛性は、７．０×１０^６ｋｇｆ・ｍｍ^２以上にされており、
先端からの位置が３５０ｍｍ以上５００ｍｍ未満の部分である中央部の曲げ剛性は、先端側からグリップ側に向かって７０００〜１００００ｋｇｆ・ｍｍの勾配で漸次増加しており、
先端からの位置が５００ｍｍ以上６５０ｍｍ未満の部分である根元部の曲げ剛性は、先端側からグリップ側に向かって１２０００〜２００００ｋｇｆ・ｍｍの勾配で漸次増加していることを特徴とするウェッジクラブ用シャフト。
アングル層と、アングル層の外側に位置するストレート層とを有する管状体からなり、
前記ストレート層の、先端からの位置が４００ｍｍ以下の部分の炭素繊維には、引張弾性率９〜１１ＧＰａのピッチ系炭素繊維が使用され、先端からの位置が４００ｍｍを超える部分の炭素繊維には、ＰＡＮ系炭素繊維が使用されていることを特徴とする請求項１に記載のウェッジクラブ用シャフト。
請求項１または２に記載のウェッジクラブ用シャフトを具備することを特徴とするウェッジクラブ。