JP2006081614A - ゴルフクラブシャフト - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 少なくとも複数層のCFプリプレグ樹脂シート21〜25を全長に巻回した、繊維強化プリプレグの積層体からなるゴルフクラブシャフト10であって、全長に使用する前記CFプリプレグ樹脂シート21〜25のCF目付量を、最内層から最外層に向けて順次同量以上として増量し、最外層のCFプリプレグシート25のCF目付量を最内層のCFプリプレグシート21のCF目付量よりも大としていることを特徴とするゴルフクラブシャフト。
【選択図】 図2
Description
しかしながら、積層の一部について比重や弾性を規定しても強度向上の効果は低く、特に、捻り破壊等には十分な効果が得られにくい。
前記カーボン繊維強化樹脂シートはカーボン繊維を引き揃えて樹脂で含浸したCF(カーボン繊維)プリプレグシートからなり、
シャフト全長に使用する前記CFプリプレグシートのCF(カーボン繊維)目付量を、最内層から最外層に向けて順次同量以上として増量し、最外周のCF目付量を最内周のCF目付量よりも大としていることを特徴とするゴルフクラブシャフトを提供している。
また、製造コストも低減できる。
これに対して、最外層のプリプレグシートのCF目付量を多くすると、外部から加わった衝撃が、そのCF目付量の多い層を介して、該最外層の内側の積層面に伝わるものとなり、最外層のプリプレグシートのCF目付量が少ない場合に比して、その最外層の内側の積層面に伝わる衝撃力が緩和させやすなる。よって、外層側のプリプレグシートのCF目付量を増加させる方がゴルフクラブシャフトの耐衝撃性を効果的に高めることができる。
前記理由より、内層側のプリプレグシートのCF目付量を少なくして、外層側のプリプレグシートのCF目付量を多く設定することにより、シャフト重量を増加させることなく、十分な強度を有するゴルフクラブシャフトが得られる。
かつ、前記シャフト全長に使用する各CFプリプレグのCF目付量は、20g/cm2以上300g/cm2以下とし、該CFプリプレグシートの厚みは0.03mm以上0.30mm以下としていることが好ましい。
シャフト重量は35g以上60g以下としているのは、35g未満では強度低下が著しく、前記構成によっても強度低下を防ぐことが出来ず、一方、60gを超えると、重すぎて操作性が低下することに因る。より好ましくは38g以上58g以下である。
又、シャフトの全長を889mm以上1219mm以下としているのは、889mm未満では、操作性はよいが飛距離が小さくなり、1219mmを超えると、振りにくいシャフトとなるためである。より好ましくは902mm以上1206mm以下がよい。
図1および図2は、本発明の第一実施形態に係るゴルフクラブシャフト10を示し、このシャフト10は、CFプリプレグシート21〜25の積層体からなるテーパー状の長尺な管状体よりなる。小径側のヘッド側先端11にヘッド13が取り付けられ、大径側のグリップ側後端12にグリップ14が取り付けられている。
シャフト10の全長は889mm〜1219mm、本実施形態では1168mmとし、重量は35g〜60g、本実施形態では50gとしている。
二層目のCFプリプレグシート22は、幅を2回巻きする幅とし、厚みを0.084mmとし、CF目付量を100g/cm2としている。カーボン繊維F22はシャフト軸線に対してなす配向角をー45°としている。
三層目のCFプリプレグシート23は、幅を1回巻きする幅とし、厚みを0.105mmとし、CF目付量を125g/cm2としている。カーボン繊維F23はシャフト軸線に対してなす配向角を0°としている。
四層目のCFプリプレグシート24は、幅を1回巻きする幅とし、厚みを0.147mmとし、CF目付量を175g/cm2としている。カーボン繊維F24はシャフト軸線に対してなす配向角を0°としている。
最外層のCFプリプレグシート25は、幅を1回巻きする幅とし、厚みを0.21mmとし、CF目付量(CFn)を250g/cm2としている。カーボン繊維F25はシャフト軸線に対してなす配向角を0°としている。
これにより、曲率が最も小さいマンドレル20に巻きつけられるCFプリプレグシート21は、繊維量が少ないためマンドレル20の表面に沿いやすくなる。また、CFプリプレグシート21がバイアス層であることもマンドレル20への巻き付けに適しているため、皴なく巻きつけることができ、皴発生によるシャフト破壊を防止することができる。
二層目のCFプリプレグシート22’は、幅を2回巻きする幅とし、厚みを0.126mmとし、CF目付量を150g/cm2としている。カーボン繊維F22’はシャフト軸線に対してなす配向角をー45°としている。
三層目のCFプリプレグシート23’は、幅を1回巻きする幅とし、厚みを0.21mmとし、CF目付量を250g/cm2としている。カーボン繊維F23’はシャフト軸線に対してなす配向角を0°としている。
最外層のCFプリプレグシート24’は、三層目と同様に、幅を1回巻きする幅とし、厚みを0.21mmとし、CF目付量(CFn)を250g/cm2としている。カーボン繊維F24’はシャフト軸線に対してなす配向角を0°としている。
また、(CFn/CF1)/nの値は1.25であり、CF目付量の変化率も適度であるため、層数増加を抑制することができる。さらに、CFmは200g/cm2となり、CFm/(CFn+CF1)の値は約0.7であるため、中間層のCF目付量と最内層や最外層のCF目付量の差が大きくなりすぎず、最内層のCFプリプレグシート21’や最外層のCFプリプレグシート24’への応力集中を防止することができる。
以上のことを確認するために、本発明のゴルフクラブシャフトの実施例1〜4および比較例1〜4について詳述する。なお、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきでない。
また、これらのシャフトの3点曲げ強度と捻り破壊強度を測定し、結果を表1に示した。
CFプリプレグシートの積層構成および各CFプリプレグシートのCF目付量と厚みは前記第一実施形態と同一とした。詳しくは、5枚のCFプリプレグシートでシャフトを形成し、最内層のCFプリプレグシートは、CF目付量(CF1)を50g/cm2、厚みを0.05mmとした。二層目のCFプリプレグシートは、CF目付量を100g/cm2、厚みを0.084mmとした。三層目のCFプリプレグシートは、CF目付量を125g/cm2、厚みを0.105mmとした。四層目のCFプリプレグシートは、CF目付量を175g/cm2、厚みを0.147mmとした。最外層(五層目)のCFプリプレグシートは、CF目付量(CFn)を250g/cm2、厚みを0.21mmとした。即ち、この実施例1では、(CFn/CF1)/nの値を1とし、CFm/(CF1+CFn)の値を約0.4とした。
なお、最内層と二層目のCFプリプレグシートは、樹脂に三菱レイヨン社製の「MR350C」を、強化繊維に三菱レイヨン社製の「MR40」を使用し、三層目から最外層までのCFプリプレグシートは、樹脂に三菱レイヨン社製の「350C」を、強化繊維に三菱レイヨン社製の「TR50S」を使用した。
CFプリプレグシートの積層構成および各CFプリプレグシートのCF目付量と厚みは前記第二実施形態と同一とした。詳しくは、4枚のCFプリプレグシートでシャフトを形成し、最内層のCFプリプレグシートは、CF目付量(CF1)を50g/cm2、厚みを0.05mmとした。二層目のCFプリプレグシートは、CF目付量を150g/cm2、厚みを0.126mmとした。三層目と最外層(四層目)のCFプリプレグシートは、CF目付量を250g/cm2、厚みを0.21mmとした。即ち、この実施例2では、(CFn/CF1)/nの値を1.25とし、CFm/(CF1+CFn)の値を約0.7とした。
なお、最内層と二層目のCFプリプレグシートは、樹脂に三菱レイヨン社製の「350C」を、強化繊維に三菱レイヨン社製の「MR40」を使用し、三層目と四層目のCFプリプレグシートは、樹脂に三菱レイヨン社製の「350C」を、強化繊維に三菱レイヨン社製の「TR50S」を使用した。
二層目と三層目のCF目付量を同量とし、四層目と五層目のCF目付量も同量とし、最内層から最外層までのCF目付量の変化量を実施例1よりも小さくした。詳しくは、5枚のCFプリプレグシートで形成し、最内層のCFプリプレグシートは、CF目付量(CF1)を50g/cm2、厚みを0.05mmとした。二層目と三層目のCFプリプレグシートは、CF目付量を150g/cm2、厚みを0.126mmとした。四層目と最外層(五層目)のCFプリプレグシートは、CF目付量を175g/cm2、厚みを0.147mmとした。即ち、この実施例3では、(CFn/CF1)/nの値を0.7とし、CFm/(CF1+CFn)の値を約0.7とした。その他の点では実施例1と同一構成とした。
四層目と五層目のCF目付量を同量とし、最内層から最外層までのCF目付量の変化量を実施例1よりも小さくした。詳しくは、5枚のCFプリプレグシートで形成し、最内層のCFプリプレグシートは、CF目付量(CF1)を50g/cm2、厚みを0.05mmとした。二層目のCFプリプレグシートは、CF目付量を100g/cm2、厚みを0.084mmとした。三層目のCFプリプレグシートは、CF目付量を150g/cm2、厚みを0.126mmとした。四層目と最外層(五層目)のCFプリプレグシートは、CF目付量(CFn)を200g/cm2、厚みを0.168mmとした。即ち、この実施例4では、(CFn/CF1)/nの値を0.8とし、CFm/(CF1+CFn)の値を約0.6とした。その他の点では実施例1と同一構成とした。
最内層から最外層に向けてCF目付量を順次減少させた。詳しくは、5枚のCFプリプレグシートで形成し、最内層のCFプリプレグシートは、CF目付量(CF1)を250g/cm2、厚みを0.21mmとした。二層目のCFプリプレグシートは、CF目付量を175g/cm2、厚みを0.147mmとした。三層目のCFプリプレグシートは、CF目付量を125g/cm2、厚みを0.105mmとした。四層目のCFプリプレグシートは、CF目付量を100g/cm2、厚みを0.084mmとした。最外層(五層目)のCFプリプレグシートは、CF目付量(CFn)を50g/cm2、厚みを0.05mmとした。即ち、この比較例1では、(CFn/CF1)/nの値を0.04とし、CFm/(CF1+CFn)の値を約0.4とした。その他の点では実施例1と同一構成とした。
CF目付量を中間層で最大とし、最外層に向けて順次減少させた。詳しくは、6枚のCFプリプレグシートで形成し、最内層のCFプリプレグシートは、CF目付量(CF1)を50g/cm2、厚みを0.05mmとした。二層目と三層目のCFプリプレグシートは、CF目付量を175g/cm2、厚みを0.147mmとした。四層目のCFプリプレグシートは、CF目付量を150g/cm2、厚みを0.124mmとした。五層目のCFプリプレグシートは、CF目付量を100g/cm2、厚みを0.084mmとした。最外層(六層目)のCFプリプレグシートは、CF目付量(CFn)を50g/cm2、厚みを0.05mmとした。即ち、この比較例2では、(CFn/CF1)/nの値を約0.16とし、CFm/(CF1+CFn)の値を1.5とした。
なお、最内層と二層目と最外層のCFプリプレグシートは、樹脂に三菱レイヨン社製の「MR350C」を、強化繊維に三菱レイヨン社製の「MR40」を使用し、三層目から五層目までのCFプリプレグシートは、樹脂に三菱レイヨン社製の「350C」を、強化繊維に三菱レイヨン社製の「TR50S」を使用した。
最内層と二層目のCF目付量を同量とし、最外層に向けて順次減少させた。詳しくは、5枚のCFプリプレグシートで形成し、最内層と二層目CFプリプレグシートは、CF目付量(CF1)を200g/cm2、厚みを0.168mmとした。三層目のCFプリプレグシートは、CF目付量を150g/cm2、厚みを0.126mmとした。四層目のCFプリプレグシートは、CF目付量を100g/cm2、厚みを0.084mmとした。最外層(五層目)のCFプリプレグシートは、CF目付量(CFn)を50g/cm2、厚みを0.05mmとした。即ち、この比較例3では、(CFn/CF1)/nの値を0.05とし、CFm/(CF1+CFn)の値を0.6とした。その他の点では実施例1と同一構成とした。
CF目付量を中間層で最大とし、最外層で最小とすると共に、CF目付量の変化量を小さくした。詳しくは、6枚のCFプリプレグシートで形成し、最内層のCFプリプレグシートは、CF目付量(CF1)を100g/cm2、厚みを0.84mmとした。二層目から五層目までのCFプリプレグシートは、CF目付量を150g/cm2、厚みを0.126mmとした。最外層(六層目)のCFプリプレグシートは、CF目付量(CFn)を50g/cm2、厚みを0.05mmとした。即ち、この比較例4では、(CFn/CF1)/nの値を約0.08とし、CFm/(CF1+CFn)の値を1とした。
なお、最内層のCFプリプレグシートは、樹脂に三菱レイヨン社製の「MR350C」を、強化繊維に三菱レイヨン社製の「MR40」を使用し、二層目から五層目までのCFプリプレグシートは、樹脂に三菱レイヨン社製の「350C」を、強化繊維に三菱レイヨン社製の「TR50S」を使用した。
3点曲げ強度とは、製品安全協会が定める破壊強度である。図4に示すように、3点でシャフト10を支え、上方から荷重Fを加え、シャフト10が破断した時の荷重値(ピーク値)を測定した。測定点は、シャフト10のヘッド側先端11から90mm(T点)、175mm(A点)、525mm(B点)、グリップ側後端12から175mm(C点)の位置とし、支持点31のスパンは、T点測定時は150mm、A、B、C点測定時は300mmとした(図示はA点測定の例)。
捻り破壊強度とは、製品安全協会が定める破壊強度である。図5に示すように、 シャフト10の両端を治具32、33に固定し、一方の治具32を固定したまま他方の治具33を回転させてシャフト10を捻り、シャフト10が破断した時のトルクとねじれ角とを乗じた値を測定した。
21〜25、21’〜24’ CFプリプレグシート
Claims (6)
- 少なくとも複数層のカーボン繊維強化樹脂シートを全長に巻回したゴルフクラブシャフトであって、
前記カーボン繊維強化樹脂シートはカーボン繊維を引き揃えて樹脂で含浸したCF(カーボン繊維)プリプレグシートからなり、
シャフト全長に使用する前記CFプリプレグシートのCF(カーボン繊維)目付量を、最内層から最外層に向けて順次同量以上として増量し、最外周のCF目付量を最内周のCF目付量よりも大としていることを特徴とするゴルフクラブシャフト。 - 前記CFプリプレグシートはカーボン繊維を一方向に引き揃えて構成とし、
かつ、前記シャフト全長に使用する各CFプリプレグのCF目付量は、20g/cm2以上300g/cm2以下とし、該CFプリプレグシートの厚みは0.03mm以上0.30mm以下としている請求項1に記載のゴルフクラブシャフト。 - 前記シャフト全長の最内層のCFプリプレグシートのCF目付量(CF1)は20〜125g/cm2、最外層のCFプリプレグシートのCF目付量(CFn)は125〜300g/cm2、最内層のCFプリプレグシートと最外層のCFプリプレグシートとの間の中間層のCFプリプレグシートの平均CF目付量(CFm)は125〜225g/cm2としている請求項1または請求項2に記載のゴルフクラブシャフト。
- 前記シャフト全長のCFプリプレグシートの数をNとすると、(CFn/CF1)/Nを0.3〜2.5の範囲とし、CFm/(CF1+CFn)を0.3〜0.6の範囲に設定している請求項3に記載のゴルフクラブシャフト。
- 前記シャフト全長の最内層のCFプリプレグシートはバイアス層としている請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のゴルフクラブシャフト。
- 重量が35〜60g、長さが889〜1219mmである請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載のゴルフクラブシャフト。
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