JP2005341991A

JP2005341991A - 積層体

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Publication number: JP2005341991A
Application number: JP2004161591A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Suzuki; 浩之鈴木
Original assignee: Daiwa Seiko Co Ltd
Current assignee: Globeride Inc
Priority date: 2004-05-31
Filing date: 2004-05-31
Publication date: 2005-12-15
Anticipated expiration: 2024-05-31
Also published as: JP4414815B2

Abstract

【課題】強化繊維のズレを防止し、外観の向上と模様層の強度の安定とを図ることのできる積層体を提供すること
【解決手段】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て形成した本体層１２、この本体層１２の外側に形成される模様層１４とを備えた積層体であって、前記模様層１４は、所定方向に配向された強化繊維２９ａ，２９ｂに編糸３０を編成することで形成されたウェール４２を有する積層体。
【選択図】図２

Description

本発明は、積層体に関し、特に、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て形成した本体層と、この本体層の外側に形成される模様層とを備えた積層体に関する。

一般に、ゴルフクラブのシャフト等の管状体は、強化繊維を一方向に引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、芯金に対して重合するように巻回し、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、塗装等の工程を経て作成された積層体として形成されるものがある。また、このような管状構造の積層体の外面に、この積層体を形成する材料の一部で模様を形成することも行われている。

このような積層体の材料を用いて模様を形成したものには、互いに隣接する繊維間に模様空間を持った模様層を形成し、この模様空間内に充填材を充填することにより、ゴルフクラブシャフトである管状体の強度向上と充填材による模様精度の向上とを図ったものがある（例えば特許文献１参照）。

また、シャフトの最外層を三軸織物で形成し、成形時に強化繊維が乱れにくく、外観がきれいで、耐久性の向上を図ったゴルフクラブ用シャフトも知られている（例えば特許文献２参照）。

また、プリプレグシートを板状に積層し、硬化させて形成した積層体を中空外殻体の一部として用いたゴルフクラブヘッドも知られている（例えば特許文献３参照）。
特開昭６３−２１２５４０号公報実開平３−７８５７７号公報特開２００３−１１１８７４

しかし、模様層に形成した模様空間内に充填材を充填するものは、成形時の加熱により、充填材が流動し、模様を形成する繊維にズレが生じる虞がある。また、シャフトの最外層に三軸織物を配置したものは、強化繊維が互いに入り組んで蛇行するため、シャフトの強度が安定しない。
本発明は、このような事情に基づいてなされたもので、強化繊維のズレを防止し、外観の向上と模様層の強度の安定とを図ることのできる積層体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、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て形成した本体層と、この本体層の外側に形成される模様層とを備えた積層体であって、前記模様層は、所定方向に配向された強化繊維に糸状部材を編成することで形成された編成条部を有する積層体が提供される。

本発明の積層体によると、模様層の強化繊維が糸状部材で編成されることにより、強化繊維の蛇行が防止され、強度の安定した模様層が形成されると共に、ズレ難い糸状部材により、模様が安定し、一体感のある外観を形成することができる。

図１は、本発明における積層体の好ましい実施形態を示す。図示の実施形態では、積層体は、その重さに比して強度および剛性を高くする必要のあるゴルフクラブのシャフト、釣竿あるいはテニスラケット等に好適な管状体１０として形成してある。
図２に示すように、本実施形態の管状体１０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て形成した本体層１２と、この外側に形成された模様層１４とを備え、この模様層１４が透明樹脂製のクリア層１６で覆われている。

本体層１２は、内周側から順に、周方向に強化繊維を引き揃えて形成された周方向繊維層１８を備える。この周方向繊維層１８の外側には、管状体１０の軸線に対して傾斜する方向に強化繊維を引き揃えて形成された斜向繊維層２０ａ，２０ｂが形成され、この斜向繊維層２０ａ，２０ｂを形成するそれぞれの強化繊維は、互いに交差する方向に配向されている。更に、この斜向繊維層２０ａ，２０ｂの外側には、軸方向に強化繊維を引き揃えて形成された軸方向繊維層２２と、周方向繊維層２４と、軸方向繊維層２６とが順に配置されている。これにより、本体層１２は、大きな曲げを可能としつつ、軸方向および捩じり方向の大きな引張り力に耐えることができる。

この本体層１２の上に形成した模様層１４は、互いに交差する方向に強化繊維を配向した２つの斜向繊維層２８ａ，２８ｂを、糸状部材である編糸３０で一体的に編成し、これらの強化繊維を編成する編糸３０で模様が形成されている。

このような管状体１０は、強化繊維に合成樹脂を含浸した複数のプリプレグシートを芯金８に巻回することで形成される。プリプレグシートの強化材は、炭素繊維の他、例えばガラス、ボロン、アラミド、アルミナ等の有機、無機繊維で形成し、含浸する合成樹脂についても、エポキシ等の熱硬化性合成樹脂の他、熱可塑性合成樹脂を用いることができる。

図３は、この管状体１０を形成する際に、芯金８に対して巻回されるプリプレグシートの配置例を示す。本実施形態では、芯金８に対して長さが約１２００ｍｍの領域に、後述する各プリプレグシートが巻回される。また、芯金８は、そのシャフトを形成する管状体１０先端の径が例えば約５．０ｍｍ、管状体１０の後端の径が例えば約１４．９ｍｍとなるように形成してあり、全体に滑らかなテーパ状に形成されている。なお、先端に近接する中間部位の傾斜角度を変更させ、この剛性分布を変化させることも可能である。

芯金８の先端領域には、補強層となるプリプレグシート３２が巻回され、順にシャフトの全長にわたって本体層を形成する本体層用プリプレグシート１８Ｓ，２０Ｓ，２２Ｓ，２４Ｓ，２６Ｓが巻回される。更に、この管状体１０の先端領域と後端領域とにおいて補強層となる補強用プリプレグシート３４，３６が本体層用プリプレグシート２４Ｓ，２６Ｓ間に介挿され、最も外層側の先端領域に、最外側の補強層となる補強用プリプレグシート３８が巻回される。符号２８Ｓは、上述の模様層１４を形成する編成プリプレグシートを示す。なお、図示しない織布シート等を適宜位置に部分的に用いることも可能であり、このような織布シートを設けることにより、ヘッド取付部の強度向上や高剛性化によるキックポイントの調整をすることができる。

先端領域において補強層を形成するプリプレグシート３２は、弾性率２４〜３０ｔｏｎｆ／ｍｍ^２（２３５〜２９４Ｎ／ｍｍ^２）の強化繊維３３を軸方向に引揃えたものであり、樹脂含漫率が３０ｗｔ％、繊維の目付け量が１２５ｇ／ｍ^２、厚さが０．１１４ｍｍで構成されており、軸方向両端において芯金８に対して１〜３プライされる大きさに裁断されている。このプリプレグシート１２に対しては、別途、ガラスの織布を裏打ちしても良い。

本体層の最内層となるプリプレグシート１８Ｓは、弾性率２４〜３０ｔｏｎｆ／ｍｍ^２（２３５〜２９４Ｎ／ｍｍ^２）の強化繊維１９を周方向に引揃え、樹脂含漫率を３０〜４０ｗｔ％、繊維の目付け量を１９〜３７ｇ／ｍ^２、厚さを０．０２５〜０．０５０ｍｍとした周方向プリプレグシートで形成してあり、軸方向両端において芯金８に対して各１〜１．１プライされる大きさに裁断されている。

この周方向プリプレグシート１８Ｓ上には、弾性率２４〜３０ｔｏｎｆ／ｍｍ^２（２３５〜２９４Ｎ／ｍｍ^２）の強化繊維２１ａ，２１ｂを軸方向に対して互いに交差する斜方向に引揃えて重ね合わせた斜向プリプレグシート２０Ｓが巻回される。この斜向プリプレグシート２０Ｓの強化繊維２１ａ，２１ｂは、管状体１０のねじり強度を増大するために、例えば管状体１０の軸方向に対して±４５°（±１５）の範囲で互いに交差状に配向されている。この斜向プリプレグシート２０Ｓは、樹脂含漫率が２５±１０ｗｔ％で、繊維の目付け量が５５〜１２５ｇ／ｍ^２、厚さが０．０４５〜０．１１０ｍｍで構成されている。

この斜向プリプレグシート２０Ｓ上に巻回される本体層用プリプレグシート２２Ｓは、弾性率２４〜３０ｔｏｎｆ／ｍｍ^２（２３５〜２９４Ｎ／ｍｍ^２）の強化繊維２３を軸方向に引揃えた軸方向プリプレグシートで形成してあり、樹脂含漫率が２５〜３３ｗｔ％、繊維の目付け量が１２５〜１５０ｇ／ｍ^２、厚さが０．１００〜０．１５０ｍｍで構成されている。そして、軸方向両端において芯金８に対して各１〜２プライされる大きさに裁断されている。

この軸方向プリプレグシート２２Ｓ上に巻回される本体層用プリプレグシート２４Ｓは、強化繊維２５を周方向に引き揃えて、上述の周方向プリプレグシート１８Ｓと同様に形成され、軸方向両端において芯金８に対して各１．０〜１．１プライされる大きさに裁断されている。また、この周方向プリプレグシート２４Ｓの先端領域および後端領域に巻回される補強用プリプレグシート３４，３６はその長さおよび巻回数を調節することにより、先端領域および後端領域における管状体１０の剛性を所要の大きさに調節することができる。本実施形態では、これらの補強用プリプレグシート３４，３６を、上述の補強用プリプレグシート３２と同様に、弾性率１０〜３０ｔｏｎｆ／ｍｍ^２（９８〜２９４Ｎ／ｍｍ^２）の強化繊維３５，３７を軸方向に引き揃えて形成してあり、樹脂含浸率が３０ｗｔ％、繊維の目付け量が７５〜１００ｇ／ｍ^２、厚さが０．０６０〜０．１００ｍｍで構成されている。

これらの補強用プリプレグシート３４，３６および周方向プリプレグシート２４Ｓ上に巻回するプリプレグシート２６Ｓは、強化繊維２７を軸方向に引き揃え、上述の軸方向プリプレグシート１８とほぼ同様に形成してあるが、樹脂含浸率はこれよりも多い３０〜３５ｗｔ％にしてあり、芯金８上に１．０〜２．０プライされる大きさに裁断されている。また、この軸方向プリプレグシート２６Ｓ上には、先端領域において補強層となる補強用プリプレグシート３８が巻回される。このプリプレグシート３８は、上述の最内層側の補強用プリプレグシート１２および本体層用プリプレグシート２０，２２間に介挿される補強用プリプレグシート３４，３６と同一の構成であり、芯金８の先端部に対してヘッドのシャフト取付孔内径と一致する外径とするように、強化繊維３９を軸方向に引き揃えた状態で数回巻回されるように裁断されている。そして、符号２８Ｓは、本体層１２の上に模様層１４を形成する編成シートを示す。図中、編成シート２８Ｓは管状体１０の軸方向中間位置で、その全周にわたって巻回される大きさに示してあるが、これに限らず、例えば管状体１０の全長にわたって模様層１４を形成してもよく、また、周方向の一部にのみあるいは周方向に間隔をおいて模様層１４を形成するものであってもよい。

各プリプレグシートは、芯金８に対して、１枚づつ個別に巻回してもよく、あるいは各プリプレグシート同士を任意にあらかじめ張り付けておき、これを巻回してもよい。例えば、プリプレグシート１８Ｓは、斜向プリプレグシート２０Ｓにあらかじめ張り付けておいてもよいし、プリプレグシート２４Ｓは、プリプレグシート２２Ｓにあらかじめ張り付けておいてもよい。また、補強用プリプレグシート３２，３４，３６，３８についても、これに隣接する本体層用プリプレグシートにあらかじめ張り付けて、これらの本体層用プリプレグシートと共に巻回し、あるいは、個別に巻回してもよい。このように芯金８にプリプレグシートを巻回した後、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、図１に示すような管状体１０が形成される。模様層１４の上には、透明樹脂を配置してクリア層１６を形成することが好ましい。そして、ゴルフクラブを形成する場合は、管状体１０の先端部にクラブヘッドを嵌入し、基端部にグリップを取着して完成する。

図４および図５に詳細に示すように、模様層１４を形成する編成シート２８Ｓは、斜向繊維層２８ａ，２８ｂを形成するそれぞれ一方向に配向された強化繊維２９ａ，２９ｂを重ね合せ、これらの強化繊維２９ａ，２９ｂを編糸３０で一体的に編成した布状構造の強化材４０に合成樹脂Ｍを含浸させたプリプレグシートで形成してある。このため、斜向繊維層２８ａ，２８ｂ内における強化繊維２９ａ，２９ｂの蛇行あるいは偏位が防止され、隣接する層との剥離あるいは破損などが生じ難くなる。この編成シート２８Ｓは、繊維層間の剥離あるいは破損が防止されるため、模様層１４内の強化繊維２９ａ，２９ｂおよび編糸３０のズレを防止して、所要の外観を正確に形成すると共に、この模様層１４の強度を安定させることができる。

このように編成シート２８Ｓの強化繊維２９ａ，２９ｂを一体的に編成する編糸３０は、例えばポリエステル糸、ナイロン糸、ポリアクリル糸、レーヨン糸等の非弾性糸、あるいは、例えばポリウレタン糸等の弾性糸を用いることができる。編糸３０をこのような合成繊維で形成する場合は、モノフィラメント糸あるいはマルチフィラメント糸等のフィラメント糸を用いることが好ましい。また、このような合成繊維の編糸だけでなく、綿糸等の天然繊維を単独であるいは合成繊維と組合せて用いることもできる。

特に、編糸３０をポリエステル糸あるいはナイロン糸等で形成した場合は、吸湿性が高いため、含浸性がよく、含浸させる樹脂Ｍとの密着性を向上させることができる。また、強化繊維２９ａ，２９ｂと交差した状態で編糸３０が突出することにより、周囲の樹脂との接触面積が増大する。また、隣接する本体層１２の強化繊維が、最も近接した側の強化繊維２９ａの引き揃え方向と交差する方向に引き揃えられていることにより、作用する力の方向が異なるとしても、編糸３０が強化繊維２９ａの結合力を増大し、層間剥離が生じ難くなり、破損が防止され、安定した模様層が形成される。特に、編糸３０の吸湿性が高い場合は、隣接する本体層１２あるいはクリア層１６との一体性が増大する。

図４に詳細に示すように、本実施形態では、強化材４０の斜方向の強化繊維２１ａ，２１ｂおよび本体層１２の強化繊維２７よりも編糸３０を大径に形成してある。これにより、編糸３０が強化繊維２９ａ，２９ｂ，２７を局部的に押圧するのを防止し、これらの強化繊維２９ａ，２９ｂ，２７の強度を低下しにくくしている。例えば強化繊維２９ａ，２９ｂ，２７の外径が５〜１０μｍの場合には、編糸３０の外径はこれよりも大きい８〜１５ｍｍとするのが好ましい。

特に図５に示すように、本実施形態では、編糸３０は、編成シート２６Ｓのそれぞれの強化繊維２９ａ，２９ｂと交差する方向に、編成条部として長さＲが２〜１０ｍｍのループを縦に連続的に連ねたウェール４２を形成する。これらのウェール４２は互いに独立しており、ほぼ５〜２０ｍｍの間隔Ｄで、ほぼ平行に延びる。強化繊維２９ａ，２９ｂが各ループで保持されるため、芯金８に巻回する際、あるいは、管状体１０に曲げ、捩じり等が作用した際に、これらの強化繊維２９ａ，２９ｂが蛇行し難くくなる。なお、隣接するウェール４２間の間隔を５ｍｍよりも小さくすると、編成シート１６にしたがって管状体１０の重量が増大すると共に、強化繊維が蛇行し易くなり、また、剛性があがりすぎ、逆に、ウェール４２間の間隔が２０ｍｍよりも大きくなると、これらのウェール４２間で強化繊維２９ａ，２９ｂがずれ易くなる。

図６は、このような編成シート２８Ｓを形成する手順の一例を概略的に示す。
図６の（Ａ）に示すように、強化繊維２９ａ，２９ｂを交差させて形成した布状の強化材４０の一側から、先に形成したループ３０ａを通して針４４を刺し入れ、先端に形成したフック状の針先に給糸側の編糸３０を引掛ける。この後、図６の（Ｂ）に示すように、針４４を強化材４０の一側に引き戻し、先に形成したループ３０ａを引き絞りつつ、図６の（Ｃ）に示すように新しいループ３０ｂを形成する。そして、強化材４０あるいは針４４を移動して、上記の図６の（Ａ）に示す工程を繰返す。針４４に設けられたべら４５が開閉することにより、好適な位置でフック状の針先に編糸３０を給糸しあるいは抜出すことができる。これにより、強化材４０の一側に形成される単環状の第１ループと、これに対向する他側では直線状に露出する第２ループとで編目が形成され、強化繊維２９ａ，２９ｂがこの編目内に保持される。編成は編糸３０のみで行うため、強化繊維２９ａ，２９ｂの蛇行が生ぜず、編成シート２８Ｓの強度が安定する。

なお、編成シート２８Ｓの強化材４０は、このようにべら針４４を用いて編成する他、ひげ針あるいは通常の編針等を用いて編成することも、可能であり、更に、環縫ミシン等の好適な縫製機械を用いて、例えば環縫系の縫目で縫製することも可能である。また、編目あるいは縫目の形状についても、強化繊維２９ａ，２９ｂの配向方向に合わせて適宜の構造に形成することができる。

いずれの場合も、強化繊維２９ａ，２９ｂからなる強化材４０を編成した後、この強化材４０を一対の薄い合成樹脂製シート間に挟んで加圧することにより、このような強化繊維２９ａ，２９ｂからなる強化材４０に樹脂を含浸させたプリプレグシートとして編成シート２８Ｓが形成される。強化材４０に含浸させる合成樹脂は、特に編糸３０が形成する模様を目立たせるために、無色透明あるいは有色透明であることが好ましい。

また、編成シート２８Ｓは、上述の実施形態のように、編成シート２８Ｓを形成する布状の強化材４０の全面にわたってほぼ均等に強化繊維２９ａ，２９ｂを分散配置したものに限らず、図７に示すように、斜方向の強化繊維２９ａ，２９ｂ間に隙間４６が形成されていてもよい。各隙間４６にもウェール４２が延在することにより、強化繊維の存在しない領域で含浸する樹脂層の強度が増大し、編成シート２８Ｓの強度を増大する。
編成シート２８Ｓの内層を織布で形成する場合には、この織布を隙間４６から露出させることが可能となり、外観が向上する。

更に、上述のように、２方向に引き揃えられた強化繊維２９ａ，２９ｂを編成することに代え、例えば３軸織物状の布状強化材にこの強化繊維と交差する方向にループが連続するウェール４２を形成してもよく、また、ウェール４２は、一方向に限らず例えばキルト状に互いに交差させ、あるいは曲線状に形成してもよい。更に、斜方向の強化繊維２９ａ，２９ｂに限らず、軸方向プリプレグシートあるいは周方向プリプレグシートの一方向に引き揃えられた強化繊維を編成あるいは縫製してもよい。このようなウェール４２を形成する編糸３０の色彩を、強化繊維２９ａ，２９ｂとは異なる色彩とすることにより、このウェール４２を目立たせ、優れた外観を形成する。色彩は１つに限らず、ウェール４２毎あるいは同じウェール４２内で複数の色彩を組合せることが可能である。

このような強化層４０を備えた編成シート２８Ｓは、模様層１４を形成するだけでなく、図３に示す斜向プリプレグシート２０Ｓに代えて、あるいはこれらの斜向プリプレグシート２０Ｓと共に、本体層１２の少なくとも一部を形成することもできる。この場合には、周方向プリプレグシート１８Ｓ上に、弾性率２４〜３０ｔｏｎｆ／ｍｍ^２（２３５〜２９４Ｎ／ｍｍ^２）の強化繊維２９ａ，２９ｂを軸方向に対して互いに交差する斜方向に引揃えた編成シート２８Ｓを巻回する。この編成シート２０Ｓの強化材４０（図５）は、強化繊維２９ａ，２９ｂを、管状体１０のねじり強度を増大するために、例えば管状体１０の軸方向に対する角度が±４５°（±１５°）の範囲で互いに交差状に配向させ、編糸３０で一体的に編成するのが好ましい。この編成シート２８Ｓは、樹脂含浸率が４０±１５ｗｔ％で、繊維の目付け量が９８〜２００ｇ／ｍ^２、厚さが０．１００〜０．２５０ｍｍで構成されている。この場合、編成シート２８Ｓの厚さは、０．２６０ｍｍ以下であれば良く、編成される各シートの厚さは０．１２０ｍｍか、それ以下にするのが良い。この理由は、薄肉厚により巻回が容易となり、又、シート間のせん断応力を緩和するためである。また、樹脂含浸率は、隣接するプリプレグシート１８Ｓ，２２Ｓよりも大きいことが好ましく、このように樹脂含浸率を多くする理由は編糸間の隙間に十分な樹脂を含浸させ、層間の密着性を高めるためである。この編成シート２８Ｓは、周方向の外径、剛性を安定させるため、芯金８上に１プライされる大きさに裁断するのが好ましい。

このように編成シート２８Ｓを用いて本体層１２を形成する場合は、プリプレグシート１８Ｓ，２２Ｓ間に限らず、適宜の位置に配置することができる。いずれの場合も、管状体１０が変形したときの強化繊維２９ａ，２９ｂのズレが防止され、これにより、層間の剥離、破損等が生じ難く、比強度、比剛性が向上し、設計自由度の高い管状体１０が得られる。

図８から図１０はゴルフクラブのクラブヘッド５０に用いた積層体の実施形態を示す。本実施形態では、積層体は、プリプレグシートを積層し、硬化させて形成した板状のプレート部材１０Ａとして形成してあり、クラブヘッド５０のクラウン部の一部を形成する。

図８に示すクラブヘッド５０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５２を備える。このヘッド本体５２は、ボールを打球するフェース部５４からバック部５６を後方に突出させ、ヒール部５８側のクラウン部６０から、トウ部６２とは反対側の後方に傾斜させた状態でシャフト６４を突出させる構造を備えている。このシャフト６４は上述の実施形態における管状体１０で形成することも可能である。

また、フェース部５４には、スコアライン５４ａ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６６は、ソール部を示す。なお、ヘッド本体５２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５４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。

このヘッド本体５２はクラウン部６０のヒール部５８側に、シャフト止着部６８（図８の（Ｂ）参照）を形成し、このシャフト止着部６８から突出するシャフト６４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６８ａを装着してある。このソケット６８ａは、シャフト６４の撓みを阻害することなく、シャフト６４とヘッド本体５２との間に形成される図示しない間隙内に異物が浸入するのを防止すると共に、例えばシャフト止着部６８とシャフト６４との間にシャフトの有効長を長くする間隙が形成されている場合に、シャフト６４がヘッド本体５２に接触して損傷するのを防止する。

このように形成したヘッド本体５２は、そのクラウン部６０に大きな開口部７０を形成し、この開口部７０の全周部に、プレート部材１０Ａの周縁部を支える載置部７２がヘッド本体５２と一体構造に形成されている。この載置部７２は、フェース部５４およびシャフト止着部６８に沿いかつクラウン部６０の一部を形成する縁部７４との間に、プレート部材１０Ａの厚さにほぼ等しい段差を形成し、プレート部材１０Ａを載置したときに、このプレート部材１０Ａと縁部７４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７２は、縁部７４に隣接する部分を除き、ヘッド本体５２のヒール部５８側、バック部５６側およびトウ部６２側で、クラウン部６０とソール部６６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７２により、クラウン部６０を大きく開口させても、ヘッド本体５２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７２とフェース部５４との間に配置される縁部７４は、シャフト止着部６８の近部からトウ部６２側まで、フェース部５４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５４を確実に支える。一方、打球時にフェース部５４を支え、ボールから受ける力をヘッド本体５２からシャフト６４に伝達することができるものであれば、縁部７４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７４を開口部７０の全周にわたって形成してもよい。

そして、縁部７４と共にクラウン部６０の外殻を形成するプレート部材１０Ａは、載置部７２で支えられ、例えば接着剤で載置部７２に接着され、開口部７０を閉じる。このプレート部材１０Ａを接着する場合は、収縮率が小さな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１０Ａとヘッド本体５２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１０Ａとヘッド本体５２との間の接着剤層の体積変化に起因するプレート部材１０Ａの高さの変化が抑制され、プレート部材１０Ａとヘッド本体５２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１０Ａ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１０Ａとヘッド本体５２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５２とこれよりも小さいプレート部材１０Ａ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。

このプレート部材１０Ａは、載置部７２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１０Ａは、フェース部５４側に位置する直線状の前縁部７６と、この前縁部７６から角度をなしてバック部５６側に延び、ヒール部５８側に位置する短縁部７８と、この短縁部７８からバック部５６側を介してトウ部６２側まで大きく後方に湾曲して延びる湾曲縁部８０とを有する。このプレート部材１０Ａを載置部７２に載置し、前縁部７６と短縁部７８とを縁部７４の対向する縁部に付き当てると、湾曲縁部８０は、ヘッド本体５２の側壁部と整合し（図８の（Ａ））、バック部５６側およびトウ部５２側でクラウン部６０の外形形状を形成する。また、縁部７４とプレート部材１０Ａ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６０の全体が縁部７４とプレート部材１０Ａ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１０Ａは、ヘッド本体５２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６０を軽量化し、このクラブヘッド５０の低重心化を図っている。更に、金属材に比べて低剛性化しやすいため、クラウン部６０をたわみやすく形成することができる。しかも、たわみ時の変形による層間の剥離を防止することができる。

図９および図１０に示すように、本実施形態のプレート部材１０Ａは、上述の編成シート２８Ｓと同様な編成シート８２Ｓをプリプレグシート８４Ｓ，８６Ｓ，８８Ｓ上に積層し、加熱成形することにより、斜方向繊維層８４Ｌ，８６Ｌと平行繊維層８８Ｌとで形成した本体層９０上に、編成シート８２Ｓの模様層９２を一体化した積層体に形成されている。

編成シート８２Ｓは、互いに交差する方向に配向させた強化繊維８３ａ，８３ｂを編糸９４で編成して強化材９６を形成し、この強化材９６を一対の樹脂製シート間に挟んで加圧することにより、このような強化材９６に樹脂を含浸させたプリプレグシートとして形成してあり、強化繊維８３ａ，８３ｂはフェース部５４すなわち前縁部７６に対して例えば±４５°（±１５°）の方向に配向してある。また、編糸９４は、前縁部７６にほぼ平行又は直交する方向にループ連鎖９６を形成するのが好ましい。ループ連鎖９６がこのように延設されることにより、優れた外観模様を形成すると共に、打球時のたわみによるフェース部５４の向きが、打球方向からズレにくくすることができる。これらの強化繊維８３ａ，８３ｂと編糸９４とが、周部の樹脂と共にクラウン部６０の模様を形成する。この強化材９６に含浸させる合成樹脂は、強化繊維８３ａ，８３ｂおよび編糸９４が形成する模様を目立たせるために、無色透明あるいは有色透明であることが好ましい。また、表面にクリア塗装を施してもよい。

この編成シート８２Ｓが積層される本体層９０は、図９に示すように、それぞれの強化繊維８５，８７を前縁部７６に対して例えば±４５°（±１５°）の方向に配向した斜向プリプレグシート８４Ｓ，８６Ｓと、この外側に配置され、強化繊維８９を前縁部７６に対して直交する方向に配向したプリプレグシート８８Ｓとで形成してある。これにより、トウ・ヒール方向に対しフェース・バック方向の剛性を大きくし、打球時の反発性の向上を図ることができる。これに代え、プリプレグシート８４Ｓ，８６Ｓ，８８Ｓの強化繊維８５，８７，８９の少なくとも１つを前縁部７６に平行に配向させてもよい。トウ・ヒール方向に沿って均一にたわむことができるため、打球時のたわみにより、打球方向に対するフェース部５４のズレを抑制することができる。

なお、強化繊維８３ａ，８３ｂは、前縁部７６に直交する方向に対して対称方向に傾斜するものであれば、上述のように±４５°（±１５°）以外であっても、適宜の方向に傾斜させることが可能である。いずれの場合も、強化繊維８３ａ，８３ｂと交差した状態に編糸９４が突出することにより、周囲の樹脂との接触面積が増大し、更に、編糸９４が強化繊維８３ａ，８３ｂの結合力を増大するため、たわんだ際の層間剥離が生じ難くなり、破損が防止される。そして、比強度、比剛性の向上した積層体でプレート部材１０Ａを形成したことにより、クラブヘッド５０の低重心化を図ることができる。

また、上述の斜向プリプレグシート８４Ｓ，８６Ｓに代え、あるいはこれと共に、編成シート８２Ｓを用いることも可能である。

本発明の好ましい実施形態による管状体の全体図。図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図。図１の管状体を形成するプリプレグシートの配置図。図２のＩＶ−ＩＶ線に沿って拡大した部分断面図。図１の管状体の模様層を形成する編成シートの一部を欠截した平面図。図５の編成シートの強化繊維を編成する工程を示す説明図。編成シートの変形例を示す説明図。他の実施形態による積層体で形成したプレート部材をクラウン部に配置したクラブヘッドを示し、（Ａ）はその全体図、（Ｂ）はプレート部材を外した状態の分解図。図８のプレート部材を形成するプリプレグシートの配置図。図８のプレート部材の拡大した断面図。

符号の説明

１０…管状体、１２…本体層、１４…模様層、２８Ｓ，８２Ｓ…編成シート、２９ａ，２９ｂ，８３ａ，８３ｂ…強化繊維、３０，９４…編糸、４２，９６…ウェール。

Claims

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て形成した本体層と、この本体層の外側に形成される模様層とを備えた積層体であって、前記模様層は、所定方向に配向された強化繊維に糸状部材を編成することで形成された編成条部を有することを特徴とする積層体。
前記編成条部は、強化繊維の配向方向と交差する方向に延びる請求項１に記載の積層体。
前記糸状部材は、強化繊維と異なる色彩を有する請求項１又は２に記載の積層体。