JP2005204727A

JP2005204727A - ゴルフクラブ

Info

Publication number: JP2005204727A
Application number: JP2004011935A
Authority: JP
Inventors: Harunobu Kusumoto; 晴信楠本; Hiroyuki Suzuki; 浩之鈴木
Original assignee: Daiwa Seiko Co Ltd
Current assignee: Globeride Inc
Priority date: 2004-01-20
Filing date: 2004-01-20
Publication date: 2005-08-04
Anticipated expiration: 2024-01-20
Also published as: JP4283690B2

Abstract

【課題】プリプレグの互いに交差する複数の繊維束で形成した布状強化材のクラックの発生を防止すること
【解決手段】繊維強化樹脂で形成した本体層５８と、この本体層の外側に配置した補強層６０とを有する積層部材を備えたゴルフクラブ１０であって、前記補強層６０は、互いに交差する複数の繊維束６２ａ，６２ｂで形成した職布シート６２に合成樹脂を含浸したプリプレグから形成され、互いに交差する繊維束６２ａ，６２ｂの少なくとも一方の繊維束は、強化繊維で形成された強化部ｓと、この強化部の少なくとも一側に沿って延びる緩衝部ｐとを有し、この緩衝部ｐに当接する他方の繊維束に応力が作用したときに、この他方の繊維束の変形を許容するゴルフクラブ。
【選択図】図１０

Description

本発明は、ゴルフクラブに関し、特に、繊維強化樹脂で形成した本体層と、この本体層の外側に配置した補強層とを有する積層部材を備えたゴルフクラブに関する。

フェース、ソール、ネックを一体とした金属材料部材と、クラウンを構成する繊維強化樹脂材料部材とを、フィルム形態の接着剤を介して接着し、慣性モーメント、重心の深さを共に大きくすることを可能とする中空構造のゴルフクラブヘッドが知られている（例えば特許文献１参照）。

このゴルフクラブヘッドのクラウンを構成する繊維強化樹脂材料部材は、強化繊維を所定の角度に配置したプリプレグの組合せ、あるいは、一方向に配向した炭素繊維の０°、９０°の積層材の他、直交二方向織物にマトリックス樹脂を含浸させたプリプレグで形成される。特に、直交二方向織物にマトリックス樹脂を含浸させたプリプレグは、直交二方向の繊維間がずれにくく、安定した剛性、強度等が得られる。
特開２００３−３２００６０

しかし、直交二方向織物は、経糸と緯糸とを織成して形成されるため、経糸が緯糸間で屈曲している。このため、プリプレグあるいは織物が変形した際、屈曲部に応力が集中しやすく、織成された経糸間あるいは緯糸間に、強度低下を引起すクラックが生じやすい。

本発明は、このような事情に基づいてなされたもので、プリプレグの互いに交差する複数の繊維束で形成した布状強化材のクラックの発生を防止することのできるゴルフクラブを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明によると、繊維強化樹脂で形成した本体層と、この本体層の外側に配置した補強層とを有する積層部材を備えたゴルフクラブであって、前記補強層は、互いに交差する複数の繊維束で形成した布状強化材に合成樹脂を含浸したプリプレグから形成され、互いに交差する繊維束の少なくとも一方の繊維束は、強化繊維で形成された強化部と、この強化部に沿って延びる緩衝部とを有し、この緩衝部に当接する他方の繊維束に応力が作用したときに、この他方の繊維束の変形を許容するゴルフクラブが提供される。

本発明のゴルフクラブによると、一方の繊維束の緩衝部に当接する他方の繊維束に応力が作用したときに、緩衝部を通じて他方の繊維束が変形するため、この他方の繊維束が一方の繊維束に当接する部分に応力集中することがなくなり、繊維束間のクラックの発生による強度低下を防止し、これにより、耐衝撃性を向上することができる。

図１から図６は、本発明の好ましい実施形態によるゴルフクラブ１０を示す。
本実施形態のゴルフクラブ１０は、例えば図２に示すように強化繊維に合成樹脂を含浸した複数枚のプリプレグシートから巻回形成した積層部材である管状体、あるいは、金属の管状体で形成したシャフト１２を備え、このシャフト１２の先端にクラブヘッド１４を取付け、天然ゴムあるいは合成ゴム等の柔軟性や軟質材料で形成したグリップ１６を基端に取付けたウッドクラブとして形成してある。なお、シャフト１２は、その全体を積層部材あるいは金属の一方の部材で形成することに代え、複数の部材を組合せて形成しても良い。

図３から図６に示すように、このゴルフクラブヘッド１４は、チタン、チタン合金あるいはステンレス合金等の金属材から鋳造あるいは鍛造により中空の一体構造に形成されたヘッド本体１８を備える。このヘッド本体１８は、ボールを打球するフェース部２０からバック部２２を後方に突出させ、ヒール部２４側のクラウン部２６から、トウ部２８とは反対側の後方に傾斜させた状態でシャフト１２を突出させる構造を備えている。また、フェース２０には、スコアライン２０ａの他にも、例えば石等の硬質の異物との衝突で僅かな凹み等が形成された場合であっても、このような凹みが目立たないように、微小な筋目状の溝あるいは突条を微小間隔で多数形成した粗面加工を施してもよい。符号３０は、ソール部を示す。なお、ヘッド本体１８は、このような一体構造に形成することに代え、例えばフェース部２０に別部材のフェース部材（図示しない）を設ける等、各部を別部材で形成し、これらの複数の部材を互いに接合して形成してもよい。

シャフト１２は、図５に明瞭に示すように、クラウン部２６からソール部３０までヒール部２４側からトウ部２８側にわずかに傾斜してヘッド本体１８内に一体形成された筒状のシャフト止着部３２で支えられている。このシャフト止着部３２に、ステンレス等の金属あるいは繊維強化樹脂で形成したシャフト１２の先端を挿入して接着することにより、シャフト１２をクラブヘッド１４に止着することができる。

このシャフト止着部３２とシャフト１２との間には、シャフト止着部３２の中間位置から下方のソール部３０まで延びる合成樹脂又は金属製のスペーサ３４を介挿し、クラウン部２６に近接する部位には、シャフト１２とシャフト止着部３２とで限定される間隙３６を形成してある。これにより、シャフト１２は、打球時に、この間隙３６の寸法に対応した量だけシャフト止着部３２内で撓むことができ、シャフト１２の有効長さを実質的に延長したと同じ効果を得ることができる。このようにシャフト１２の長さが実質的に延長されることにより、後述する低重心化したヘッド本体１８と共に効率よく打球することができる。

このヘッド本体１８のクラウン部２６から突出するシャフト１２の部分には、例えば比較的柔軟な樹脂材料で形成したソケット３８を装着してある。このソケット３８は、シャフト１２の撓みを阻害することなく、シャフト１２がヘッド本体１８に接触して損傷するのを防止すると共に、間隙３６内に異物が浸入するのを防止する。なお、図５には、シャフト止着部３２をソール部３０側で開口させた状態に示してあるが、このシャフト止着部３２あるいはシャフト１２の端部を、適宜の閉塞部材を用いて閉じておくことが好ましい。また、シャフト止着部３２は、図５に示すようにその全長にわたってクラウン部２６からソール部３０まで連続した一体構造とすることは必ずしも必要なく、シャフト１２をヘッド本体１８に確実に止着することができるものであれば、その一部のみをヘッド本体１８と一体構造に形成してもよい。また、このようなシャフト止着部３２をヘッド本体１８とは別部材で形成した後、ヘッド本体１８に一体化することも可能である。

図６に示すように、このように形成したヘッド本体１８は、そのクラウン部２６に大きな開口部４０を形成し、この開口部４０の全周部に、後述するプレート部材４６の周縁部を支える載置部４２がヘッド本体１８と一体構造に形成されている。この載置部４２は、フェース部２０およびシャフト止着部３２に沿いかつクラウン部２６の一部を形成する縁部４４との間に、プレート部材４６の厚さにほぼ等しい段差を形成し、プレート部材４６を載置したときに、このプレート部材４６と縁部４４との間に段部が形成されることなく、滑らかな連続した表面を形成する。

また、載置部４２は、図４および図５に示すように、縁部４４に隣接する部分を除き、ヘッド本体１８のヒール部２４側、バック部２２側およびトウ部２８側で、クラウン部２６とソール部３０との間に延在する周壁部から折り返した状態に連続し、したがってこれらの周壁部との間に段差は形成してない。この載置部４２により、クラウン部２６を大きく開口させても、ヘッド本体１８の充分な剛性を維持することができる。

このような載置部４２とフェース部２０との間に配置される縁部４４は、シャフト止着部３２の近部からトウ部２８側まで、フェース部２０の上縁部に沿ってほぼ等しい幅寸法に形成してあり、打球の際に、フェース部２０を確実に支える。一方、打球時にフェース部２０を支え、ボールから受ける力をヘッド本体１８からシャフト１２に伝達することができるものであれば、縁部４４を図示のような幅狭の帯状形状に形成することに代え、適宜の幅および形状に形成することができる。例えば、このような縁部４４を開口部４０の全周にわたって形成してもよい。

そして、縁部４４と共にクラウン部２６の外殻を形成するプレート部材４６は、載置部４２で支えられ、例えば接着剤で載置部４２に接着され、開口部４０を閉じる。このプレート部材４６を接着する場合は、収縮率が０．１以下、線膨張率が９０（ｃｍ／ｃｍ／℃）以下、硬さが７５（ショアーＤ）以上の接着剤を用いることが好ましい。収縮率がこのような小さいな接着剤を用いることで、プレート部材４６とヘッド本体１８との間の僅かな隙間に充填された接着剤が硬化する際に凹みを形成することを防止できる。また、線膨張率がこのように小さな接着剤を用いることにより、プレート部材４６とヘッド本体１８との間の接着剤層の体積変化に起因するプレート部材４６の高さの変化が抑制され、プレート部材４６とヘッド本体１８との間に段差を生じ難くすることができる。特に、プレート部材４６がガラス繊維強化樹脂製の層を含む場合は、その線膨張率が大きいことから、その板厚方向すなわち厚みの変化が生じ易いため、接着剤の体積変化を少なくすることが有益である。そして、硬さが上述の値以上の接着剤を用いることにより、接着硬化後のプレート部材４６とヘッド本体１８との境界部の研磨工程で、硬さ不足に起因する境界部の削れによる凹みの発生を防止し、この境界部を滑らかに仕上げることができる。なお、接着剤の硬さは、硬度の大きいヘッド本体１８とこれよりも小さいプレート部材４６との間の大きさとすることにより、ゴルフクラブヘッド１４の表面を滑らかに仕上げやすくなる。

好ましい接着剤としては、ＩＴＷインダストリー株式会社から金属補修剤として市販されている「デブコンシリーズ」、特に「デブコンＦ」の商品名で市販されているものが好ましい。この商品は、収縮率０．０８％、線膨張係数５０ｘ１０^−６（ｃｍ／ｃｍ／℃）、硬さ８５（ショアーＤ）である。

このプレート部材４６は、載置部４２の外縁部に沿う外形形状を有し、中央部を外周部よりも僅かに上方に突出させて全体的に湾曲した形状に、予め形成される。本実施形態では、プレート部材４６は、フェース部２０側に位置する直線状の前縁部４８と、この前縁部４８から角度をなしてバック部２２側に延び、ヒール部２４側に位置する短縁部５０と、この短縁部５０からバック部２２側を介してトウ部２８側まで大きく後方に湾曲して延びる湾曲縁部５２とを有する。このプレート部材４６を載置部４２に載置し、前縁部４８と短縁部５０とを縁部４４の対向する縁部に付き当てると、湾曲縁部５２は、ヘッド本体１８の側壁部と整合し（図４および図５参照）、バック部２２側およびトウ部２８側でクラウン部２６の外形形状を形成する。また、縁部４４とプレート部材４６とのそれぞれの表面が同一面内に配置される。これにより、クラウン部２６の全体が縁部４４とプレート部材４６とで滑らかな曲面状に形成される。

このようなプレート部材４６は、積層部材として、ヘッド本体１８の金属材よりも比強度の大きな繊維強化樹脂で積層構造に形成してあり、クラウン部２６を軽量化し、このゴルフクラブヘッド１０の低重心化を図っている。
図７から図９に示すように、本実施形態のプレート部材４６は、複数の繊維強化樹脂製薄肉層５４ａ，５４ｂ，５６ａ，５６ｂを積層して形成した本体層５８を有する。これらの薄肉層５４ａ，５４ｂ，５６ａ，５６ｂは、強化繊維に合成樹脂を含浸させたプリプレグシートを積層し、加熱成形することで、形成される。このようなプリプレグシートは、強化繊維として繊維方向を一定方向に引き揃えた炭素繊維を用い、強化繊維に含浸する樹脂としては、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を用いるのが好ましく、ポリアミド等の熱可塑性樹脂を混在させてもよい。

このようなプリプレグシートの繊維方向の相違に起因する熱硬化時の変形を防止するため、本実施形態の本体層５８は、本体層５８の厚さ方向の中央を通りかつ本体層５８と平行に延びる中央面Ｃを仮想したときに、この中央面Ｃに対し、外側と内側とで、各プリプレグシートの繊維方向が互いに対称的な方向に延在するように配置してある。具体的には、中央面Ｃを中心として、この中央面Ｃに近接する中央寄りの２つの薄肉層５４ａ，５４ｂの繊維方向を、フェース部２０の中心を通るトウ・ヒール方向の接線あるいは前縁部４８に対して、＋４５°に配置し、これに隣接する２つの薄肉層５６ａ，５６ｂを前縁部４８に対して−４５°に配置してある。すなわち、中央面Ｃを挟んで対応した位置の薄肉層５４ａ，５４ｂ、および、薄肉層５６ａ，５６ｂがそれぞれ強化繊維の配向方向を同じ方向に揃えて配置し、中央面Ｃよりも外層側で隣接する薄肉層５４ａ，５６ａの強化繊維は互いに直交する方向に配向してある。同様に、中央面Ｃの内層側でも、互いに隣接する薄肉層５４ｂ，５６ｂの強化繊維も互いに直交する方向に延びる。したがって、中央面Ｃを挟んで、この外層である２つの薄肉層５４ａ，５６ａと、内層である２つの薄肉層５４ｂ，５６ｂとのそれぞれの強化繊維が対称方向に配向される。

なお、繊維の配向方向は、上述とは逆に中央面Ｃに近接する薄肉層５４ａ，５４ｂの繊維方向を−４５°とし、これに隣接する薄肉層５６ａ，５６ｂの繊維方向を＋４５°としてもよい。また、繊維方向を上記のように＋４５°と−４５°とに配向することに代え、０°と９０°とに配向させる等、熱成形の際の変形を防止できるものであれば、他の角度の組合せを採用してもよい。

この本体層５８の外層側すなわちクラウン部２６の表面側には、金属被覆繊維を有する強化繊維に無色透明あるいは有色透明の透明性を有する樹脂を含浸して形成された補強層６０を配置してある。この補強層６０の外形は、本体層５８よりも僅かに小さく形成するのが好ましい。本体層５８の周縁部が補強層６０の周縁部よりも突出することにより、載置部４２に貼付けたプレート部材４６の周縁を研削して形状を整える際、僅かに外形を小さく形成された補強層６０までは達しない。これは、補強層６０が後述するように樹脂を含浸した織布シート６２で形成されるため、このような織布シート６２に含みやすいボイドが、織布シート６２を研削することで表面に表れて外観を損なうのを防止する。

図８および図９に拡大して示すように、本実施形態の補強層６０を形成するプリプレグは、互いに９０°の角度に交差させて織り込んだ複数の繊維束６２ａ，６２ｂで形成した織布シート６２を布状強化材として備え、この織布シート６２に合成樹脂を含浸して形成される。
この布状強化材を形成する織布シート６２は、強化繊維として、互いに９０°の角度で交差する経方向繊維束６２ａと緯方向繊維束６２ｂとをこれらの繊維束の巾ピッチで織り込んで形成した織布状に形成し、樹脂をこの強化繊維に含浸して形成してある。織布シート６２の繊維束６２ａ，６２ｂの巾ピッチで織り込むことにより、同方向に延びる繊維束６２ａ，６２ｂのそれぞれを互いに密に隣接させた織物状構造に形成されるため、成形時のずれがなく、規則正しい織り目模様を形成する。また、各繊維束６２ａ，６２ｂが互いに直交する方向に配向されるため、線膨張率の差に基づく変形、すなわち繊維方向に応じて変形量が相違することで織布シート６２が成型時に変形するのを抑制し、強度が安定する。なお、この織布シート６２を本体層５８に積層する際は、経方向繊維束６２ａおよび緯方向繊維束６２ｂのそれぞれを、隣接する薄肉層５６ａの繊維方向と異なる方向に配向し、本体層５８の繊維が剥離するのを防止することが好ましい。ただし、剛性を重視する場合においては、隣接する薄肉層と同一方向に配向しても良い。

特に図９に明瞭に示すように、この織布シート６２の経方向繊維束６２ａと緯方向繊維束６２ｂとのそれぞれは、厚さｔよりも幅Ｗの方が大きな寸法を有する帯状形状に形成してあり、幅Ｗ１の帯状に形成した強化部ｓと、この強化部ｓの一側に沿って延びる幅Ｗ２の緩衝部ｐとを有する。各繊維束６２ａ，６２ｂの幅Ｗを厚さｔよりも大きく形成することにより、織成による屈曲を小さくし、これにより各繊維束６２ａ，６２ｂの強化繊維に作用する応力を小さくし、繊維束にクラックが発生するのを防止して、強度低下を生じさせることなく、耐衝撃性を向上させることができる。本実施形態では、経方向繊維束６２ａと緯方向繊維束６２ｂとをそれぞれ同一構造に形成してあるが、必要に応じてそれぞれの寸法あるいは構造を変更してもよい。

このような繊維束６２ａ，６２ｂの強化部ｓは、例えば炭素、ガラス、アラミド、アルミナ、ケブラー（Kevlar：登録商標）、及び、その他の有機、無機繊維を含む所定の弾性繊維の内から選択した繊維を複数本まとめて形成してあり、繊維束の全体の強度あるいは剛性を担う。一方、緩衝部ｐは、強化部ｓの強化繊維よりも低弾性又は伸び率大又は破断伸度大又はそれらの組合せの繊維で形成してある。この緩衝部ｐを形成する繊維は、例えば低弾性炭素、ガラス、アラミド、ポリエステル、ナイロン、及び、有機、無機繊維を含む繊維から選択した繊維で形成してあり、一本の繊維で形成することも可能であるが、複数本からなる繊維束として形成することが好ましい。これらの強化部ｓと緩衝部ｐとを隣接して一束の経方向繊維束及び/又は緯方向繊維束として織成することにより布状強化材とする。また、これらの強化部ｓと緩衝部ｐとを形成する夫々の繊維は、経方向繊維束６２ａと緯方向繊維束６２ｂとの双方を同じ組合せで形成してもよく、あるいは、それぞれの用途あるいは変形の大きさに応じて互いに異なる組合せで形成してもよい。そして、織布シート６２に含浸する樹脂すなわちマトリックス材料は、エポキシ樹脂等の合成樹脂が好ましく、無色あるいは有色透明樹脂を用いる場合には、織布シート６２を形成する繊維束６２ａ，６２ｂが形成する織目模様により、意匠的にも優れた外観を形成することができる。

なお、本実施形態では、緩衝部ｐは強化部ｓの片側にのみ設けたが、両側に設けることも可能である。また、この緩衝部ｐを経方向繊維束６２ａと緯方向繊維束６２ｂとの一方にのみ設けてもよく、このように互いに交差する繊維束６２ａ，６２ｂの一方にのみ設ける場合には、大きく変形あるいは湾曲する繊維束と直交する方向の繊維束に設けることが好ましい。また、互いに交差する繊維束６２ａ，６２ｂの双方に設ける場合には、大きく変形あるいは屈曲する繊維束の緩衝部ｐよりも、この繊維束に対して直交する方向の繊維束の緩衝部ｐの幅Ｗ２あるいは繊維量を多くすることが好ましい。このように、変形量の少ない側の繊維束の側部に緩衝作用あるいは変形能力の大きな緩衝部ｐを配置することにより、これに当接する相手方の繊維束に応力が作用したときに、この相手方の繊維束の変形を許容し、強化繊維にクラックが発生して強度が低下するのを防止することができる。これにより、織布シート６２の強度が低下せず、耐衝撃性が向上する。また、緩衝部ｐの繊維を、強化部ｓの強化繊維６４よりも低弾性の繊維で形成する場合には、強化部ｓの繊維に対して、この緩衝部ｐの弾性率を調整するだけでよく、繊維束６２ａ，６２ｂを形成する際に、弾性率を調整するだけで簡易に形成することができる。

図１０を参照して、このような織布シート６２の緩衝部ｐの作用を説明する。
図１０の（Ａ）に示すように、それぞれ上述の緩衝部ｐを設けてない経方向繊維束６ａと緯方向繊維束６ｂとを織成した織布シートを本体層８に積層して補強層６を形成した積層部材５の場合、緯方向繊維束６ｂの強化繊維４は、隣接する経方向繊維束６ａの側部間で大きく屈曲した屈曲部Ｍを形成する。このような屈曲部Ｍでは、積層部材５が変形した際、経方向繊維束６ａにより、せん断方向の応力が集中しやすい。また、屈曲部Ｍは、外部からの衝撃で、破損し易い。

これに対し、図１０の（Ｂ）に示すように、緯方向繊維束６２ｂの屈曲部Ｍが経方向繊維束６２ａの緩衝部ｐに当接するため、緯方向繊維束６２ｂに応力が作用した際、緩衝部ｐの緩衝作用により、緯方向繊維束６２ｂの強化繊維６４が屈曲部Ｍで、変形を許容される。これにより、緩衝部ｐに当接する緯方向繊維束６２ｂの屈曲部Ｍに応力集中することがなくなり、繊維束間のクラックの発生による強度低下を防止し、耐衝撃性を向上することができる。

このような補強層６０では、経方向繊維束６２ａの厚さｔ１をその幅Ｗよりも小さく形成することにより、屈曲部Ｍの屈曲を小さく、かつ、補強層６０の凹凸を小さくし、織布シート６２あるいは本体層５８との間の気泡の発生を抑制して、強度低下を防止することができる。このため、幅Ｗの値は、厚さｔ１の３０倍以上で、５０倍以上とするのが好ましい。また、強化部ｓの幅Ｗ１は、緩衝部ｐの幅Ｗ２よりも大きいこと、換言すると、強化部ｓの幅Ｗ１を繊維束の幅Ｗの半分以上とすることにより、繊維束の強度を安定することができる。更に、経方向繊維束６２ａの厚さｔ１よりも緯方向繊維束６２ｂの厚さｔ２を小さくすることにより、緯方向繊維束６２ｂの屈曲部Ｍの屈曲を小さくすることができる。いずれの場合でも、屈曲部Ｍに緩衝部ｐが当接するため、この緩衝部ｐの緩衝作用により、繊維束の強化繊維６４の変形が可能となり、屈曲部Ｍに集中する応力で繊維束にクラックが生じるのが防止される。

このような繊維束６２ａ，６２ｂの強化部ｓを形成する強化繊維６４は、その一部あるいは全部に金属を被覆してもよく、このような金属被覆繊維は、炭素繊維あるいはガラス繊維で形成する強化繊維に、金属メッキあるいは金属を蒸着して形成することができる。この被覆金属は、その金属光沢による外観の向上に加え、ニッケルあるいはクロム等の繊維よりも比重の大きい金属を用いることにより、ゴルフクラブヘッド１４の慣性モーメントを大きくすることができる。また、強化繊維６４の一本ずつにメッキを施すと、含浸する樹脂がそれぞれの強化繊維間に回り込んで密着性が向上し、更に、繰返し変形しても剥離し難くなる。また、一本ずつにメッキを施した強化繊維６４を帯状の繊維束６２ａ，６２ｂに形成し、これらの繊維束６２ａ，６２ｂを織布状に織り込むことにより、強化繊維６４間の密着性が極めて高くなる。なお、金属被覆は、強化部ｓの強化繊維６４に限らず、緩衝部ｐを形成する繊維に破断伸度に影響を及ぼさない程度、又は、緩衝作用に影響を及ぼさない程度に、施してもよい。

この織布シート６２は、強化繊維６４が互いに直交する方向に配向されていることにより、加熱成型する際、特にこの織布シート６２の面に沿う変形を抑制することができ、熱変形の少ない本体層５８と共に、加熱成型時及び冷却時の変形を抑制し、所要の形状および寸法の高精度のプレート部材４６を形成することができる。

したがって、このゴルフクラブヘッド１０は、プレート部材４６をヘッド本体１８の金属製部分とは別部材として、しかも変形の少ない高精度の形状および寸法に形成し、ヘッド本体１８の高精度の金属製部分に形成される載置部４２に、このプレート部材４６を接着材等で固着することで、プレート部材４６を極めて高い強度で接合し、このヘッド本体１８の外殻の一部をプレート部材４６で形成することができる。また、プレート部材４６をヘッド本体１８に取付ける際、プレート部材４６の前縁部４８および短縁部５０をヘッド本体１８の縁部４４に沿わせることで簡単に位置決めすることができる。

そして、湾曲縁部５２がバック部２２側およびトウ部２８側でヘッド本体１８の側壁部に滑らかに移行することにより、剥離を生じさせる段差部を形成することなく、クラウン部２６の表面を滑らかな曲面状に形成する。このプレート部材４６の補強層６０は、本体層５８の強化繊維を外力による損傷から保護すると共に、最も外層側あるいは表層近くの補強層６０を形成する樹脂シート５６が、強化繊維５８に被覆した金属により、重量化するため、繊維強化樹脂製のプレート部材４６により軽量化を図りつつ、ゴルフクラブヘッド１０の慣性モーメントを増大することができる。この被覆した金属は、強化繊維の強度を向上すると共に、強化繊維に含浸させた樹脂を、繊維間に確実に保持させ、本体層５８から剥離し難くする。この樹脂が透明であることにより、金属色あるいは金属光沢を呈する強化繊維５８が、織目模様等の優れた金属外観を呈することにより、ゴルフクラブヘッド１０の設計あるいはデザイン上の自由度を増大することができる。更に、プレート部材４６が繊維強化樹脂の積層部材であるため、軽量化による低重心化を図りつつ慣性モーメントを増大することができ、クラウン部２６の剛性設計の自由度が高くなり、フェース部２０の反発力や、ボールのスピン量、ボールの打出し角を従来以上に調整でき、ボールの飛距離を増大することができる。しかも、このクラウン部２６の開口部４０を覆うプレート部材４６がその補強層６０により比強度および耐衝撃性が向上されるため、ゴルフクラブヘッド１４が破損し難く、ゴルフクラブ１０の使用寿命を延長することができる。

なお、プレート部材４６の補強層６０を形成する織布シートは、上述の配置に限らず、様々に変形することができ、図１１および図１２は、このようなプレート部材の変形例を示す。図中、上述の部位と同様な部位にはこれと同様な符号を付し、その詳細な説明を省略する。

図１１に示す織布シート６２Ａは、斜方向および緯方向の３つの方向に延びる各繊維束６２ａ，６２ｂ，６２ｃが、それぞれ強化部ｓの両側に緩衝部ｐを有し、同方向に延びる繊維束間に隙間６６を形成してある。この織布シート６２Ａは、３つの繊維束６２ａ，６２ｂ，６２ｃと六角形状の隙間６６とのコントラストにより、外観を向上させることができる。また、図１２に示す織布シート６２Ｂは、２つの方向に延びる各繊維束６２ａ，６２ｂを綾織状に編み込んで形成してあり、同方向に延びる繊維束は互いに密に近接した状態に配置される。図示の繊維束６２ａ，６２ｂは、強化部ｓの一側に緩衝部ｐを形成してあるが、これに限らず、図１１の繊維束と同様に強化部ｓの両側に緩衝部ｐを設けてもよい。

また、補強層６０を形成する織布シート６２，６２Ａ，６２Ｂは、それぞれ片側にのみ緩衝部ｐを形成した繊維束と両側に緩衝部ｐを形成した繊維束とを組合せて形成してもよい。この各繊維束は、金属で被覆した繊維と金属を被覆してない炭素繊維とを並べて形成してもよく、金属を被覆した繊維よりも、金属を被覆してない炭素繊維を多く配置することにより、炭素繊維が補強層６０の比強度を向上し、これにより、プレート部材４６を打球時に大きく湾曲化することができる。金属被覆は、炭素繊維に施してもよいが、ガラス繊維に施すことが好ましい。これは、ガラス繊維の方が比重が重く、慣性モーメントの増大に効果が大きいからである。また、ガラス繊維は透明であることから、ヘッド製造工程において切削されても、黒色の炭素繊維のように金属色が暗くなりにくい利点がある。

また、緩衝部ｐを強化部ｓの中に形成して変形を許容してもよい。

更に、このような補強層６０で本体層５８を被った積層部材は、上述のようなクラウン部２６の開口部４０を覆うプレート部材４６に採用するだけでなく、図２に示すようにシャフト１２を形成することもできる。シャフト１２を、プレート部材４６と同様な補強層を有する積層部材で形成することにより、シャフト１２の耐衝撃性を向上させることができる。この場合、シャフト１２の全体を上述の積層部材で形成することに代え、シャフト先端部のヘッド接合部や、先端側のクラブヘッド１４に近接する部位、又は、グリップ近傍部位等の強度負担の大きい部位にのみ用いてもよく、この場合には、ゴルフクラブ１０の強度を向上することができる。

なお、織布シート６２，６２Ａ，６２Ｂの外側に、ガラス繊維を例えば０°および９０°の２つの直交方向に配向して格子状あるいは織布状に形成した強化繊維に、樹脂を含浸したガラスプリプレグ（図示しない）を積層してこの本体層５８および織布シート６２，６２Ａ，６２Ｂと共に加熱成形して形成してもよい。このガラスプリプレグは、＋４５°と−４５°との２つの方向に配向した格子状あるいは織布状のものでもよい。また、このようなガラスプリプレグに代え、プレート部材４６の表面にクリア塗装を施してもよい。これにより、補強層６０の外観を長期間にわたって維持することができる。また、このガラスプリプレグ層やクリア塗装層を滑らかに研磨すると更に美しい外観を提供できる。

なお、補強層６０で覆われる本体層５８は、４つの薄肉層５４ａ，５４ｂ，５６ａ，５６ｂで形成することに代え、１つあるいは奇数の薄肉層から形成してもよく、この場合には、中央面Ｃは、本体層５８の厚さ方向の中央部を通る薄肉層内に形成される。また、各薄肉層の厚さを変更することも可能であるが、この場合も、中央面Ｃを中心として対称に形成することが好ましい。

本発明の好ましい実施形態によるゴルフクラブの全体図。図１のゴルフクラブのシャフトの拡大図。図１のゴルフクラブのクラブヘッドの斜視図。図３のＩＶ−ＩＶ線方向に沿う断面図。図４のＶ−Ｖ線方向の沿う断面図。図３のゴルフクラブヘッドの分解斜視図。図６に示すプレート部材の積層構造を示す説明図。図６に示すプレート部材の部分拡大図。図６に示すプレート部材の拡大断面図。繊維束の緩衝部の作用を示す説明図。変形例によるプレート部材の部分拡大図。他の変形例によるプレート部材の拡大断面図。

符号の説明

１０…ゴルフクラブヘッド、１２…シャフト、１４…ゴルフクラブヘッド、１８…ヘッド本体、４０…開口部、４６…プレート部材、５８…本体層、６０…補強層、６２…織布シート、６２ａ，６２ｂ…繊維束、ｓ…強化部、ｐ…緩衝部。

Claims

繊維強化樹脂で形成した本体層と、この本体層の外側に配置した補強層とを有する積層部材を備えたゴルフクラブであって、
前記補強層は、互いに交差する複数の繊維束で形成した布状強化材に合成樹脂を含浸したプリプレグから形成され、互いに交差する繊維束の少なくとも一方の繊維束は、強化繊維で形成された強化部と、この強化部に沿って延びる緩衝部とを有し、この緩衝部に当接する他方の繊維束に応力が作用したときに、この他方の繊維束の変形を許容することを特徴とするゴルフクラブ。
前記緩衝部は、強化部を形成する強化繊維よりも低弾性の繊維で形成される請求項１に記載のゴルフクラブ。
前記繊維束は、厚さよりも幅の大きな帯状形状を有する請求項１又は２に記載のゴルフクラブ。
前記布状強化材は、同方向に延びる繊維束を互いに密に隣接させた織物状構造を有する請求項１から３のいずれか１つに記載のゴルフクラブ。
前記布状強化材は、同方向に延びる繊維束間に隙間を形成した織物状構造を有する請求項１から３のいずれか１つに記載のゴルフクラブ。
中空金属製ヘッド本体の開口部に前記積層部材が装着されたゴルフクラブヘッドを有する請求項１から５のいずれか１つに記載のゴルフクラブ。
前記開口部は、ゴルフクラブヘッドのクラウン部に形成される請求項６に記載のゴルフクラブ。