JP2009089822A

JP2009089822A - ゴルフクラブ用シャフトおよびその製造方法

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Publication number: JP2009089822A
Application number: JP2007261858A
Authority: JP
Inventors: Masanari Yamamoto; 真生山本
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2007-10-05
Filing date: 2007-10-05
Publication date: 2009-04-30

Abstract

【課題】シャフトの曲げ剛性のバランスを崩すことなくシャフトのグリップ部を太径化して、グリップ部材を不要或いはグリップ部材の重さを最小限にできるようにしたゴルフクラブ用シャフトおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】シャフト他方端Ｐ１における外径を２０ｍｍ〜３５ｍｍ、シャフト他方端Ｐ１から一方端部側に２００ｍｍの位置のグリップ部下端Ｐ２における外径を１５ｍｍ〜２０ｍｍとして、従来のゴルフクラブ用シャフトに比べてグリップ部２の外径を太径にしながら、グリップ部２において、基材繊維３を積層した複数層のうち少なくとも１層の基材繊維３の配向角度Ａ１、Ａ２を、グリップ部下端Ｐ２からシャフト他方端Ｐ１側に向かって大きくして（Ａ１＞Ａ２）、シャフト１の拡径化に伴うシャフト１の曲げ剛性の増大を抑制する。
【選択図】図２

Description

この発明は、ゴルフクラブ用シャフトおよびその製造方法に関し、さらに詳しくは、シャフトの曲げ剛性のバランスを崩すことなくシャフトのグリップ部を太径化して、グリップ部材を不要或いはグリップ部材の重さを最小限にできるようにしたゴルフクラブ用シャフトおよびその製造方法に関するものである。

ゴルフクラブ用シャフトは、一般に長手方向一端部側から他端部側に向かって拡径したテーパ状に形成されている。そして、太径側となるシャフト他端側のグリップ部にはゴム等からなるグリップ部材が後から装着される。このグリップ部材は、握り易いようにおおよそ下端部が外径１５ｍｍ〜２０ｍｍ程度、上端部が外径２５ｍｍ〜３０ｍｍ程度に設定されている。また、シャフトのグリップ部の外径は１２ｍｍ〜１８ｍｍ程度になっている。

ここで、グリップ部材を不要或いは薄肉にして軽量化を図る場合には、握り易さを確保するためにシャフトのグリップ部を従来よりも太径化する必要がある。シャフトのグリップ部を所定の外径に太径化することについては、フィラメントワインディング製法を用いて製造する方法が提案されている（特許文献１参照）。

しかしながら、この提案の方法では、基材繊維がマンドレルに単純にスパイラル状に巻き付けられることにより、シャフトの基本構造体となる中空体が成形されているだけなので、シャフトの拡径化がそのまま曲げ剛性の増大に影響し、外径が例えば２５ｍｍ以上になると曲げ剛性が著しく大きくなる。また、プリプレグシートをマンドレルに巻き付けて中空体を成形するシートワインディング製法を用いた場合も、同様に拡径によりシャフトの曲げ剛性が著しく大きくなる。そのため、これら従来技術では、グリップ部で曲げ剛性が局部的に高くなって、曲げ剛性のバランスが崩れたシャフトになるという問題があった。
特許公報第２８０００００号

本発明の目的は、シャフトの曲げ剛性のバランスを崩すことなくシャフトのグリップ部側端部を太径化して、グリップ部材を不要或いはグリップ部材の重さを最小限にできるようにしたゴルフクラブ用シャフトおよびその製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明のゴルフクラブ用シャフトは、基材繊維を編組させて複数層積層して成形した中空体を、該基材繊維に含浸させた樹脂材料を硬化させることにより、シャフト長手方向一方端部側から他方端部側に向かって拡径したテーパ状に形成したゴルフクラブ用シャフトであって、シャフト他方端における外径が２０ｍｍ〜３５ｍｍ、シャフト他方端から一方端部側に２００ｍｍの位置のグリップ部下端における外径が１５ｍｍ〜２０ｍｍであり、該グリップ部下端からシャフト他方端の範囲において、前記基材繊維を積層した複数層のうち少なくとも１層の基材繊維のシャフト軸方向となす配向角度が、グリップ部下端からシャフト他方端側に向かって大きくなっていることを特徴とするものである。

ここで、例えば、前記グリップ部下端からシャフト他方端側に向かってシャフトの曲げ剛性が大きくなるとともに、前記シャフト他方端における曲げ剛性が、前記グリップ部下端における曲げ剛性の２５０％以内にした仕様にする。また、例えば、前記シャフト他方端における曲げ剛性を５０００〜３００００ｋｇｆ・ｍｍ^２、前記グリップ部下端における曲げ剛性を５０００〜２５０００ｋｇｆ・ｍｍ^２にした仕様にする。

また、本発明のゴルフクラブ用シャフトの製造方法は、マンドレルの外周面に基材繊維を編組させて複数層積層して巻き付けて中空体を成形し、該基材繊維に含浸させた樹脂材料を硬化させてシャフト長手方向一方端部側から他方端部側に向かって拡径したテーパ状のシャフトを形成するゴルフクラブ用シャフトの製造方法であって、前記樹脂材料を硬化させて形成したシャフトのシャフト他方端における外径を２０ｍｍ〜３５ｍｍ、シャフト他方端から一方端部側に２００ｍｍの位置のグリップ部下端における外径を１５ｍｍ〜２０ｍｍにするとともに、該グリップ部下端からシャフト他方端の範囲において、前記基材繊維を積層した複数層のうち少なくとも１層の基材繊維を、グリップ部下端からシャフト他方端側に向かってシャフト軸方向となす配向角度が大きくなるように巻き付けることを特徴とするものである。

ここで、前記グリップ部下端からシャフト他方端側に向かってシャフトの曲げ剛性を大きくするとともに、前記シャフト他方端における曲げ剛性を、前記グリップ部下端における曲げ剛性の２５０％以内にすることもできる。

本発明によれば、シャフト他方端における外径を２０ｍｍ〜３５ｍｍ、シャフト他方端から一方端部側に２００ｍｍの位置のグリップ部下端における外径を１５ｍｍ〜２０ｍｍとして、従来のゴルフクラブ用シャフトに比べて、グリップ部の外径を太径にしているので、ゴム等からなるグリップ部材を設けなくても握り易く、そのまま使用することも可能になる。或いは、グリップ部材を設ける場合でも、グリップ部材を薄肉にできるので軽量化を図ることが可能になる。

また、このようにグリップ部を太径化しながら、グリップ部下端からシャフト他方端の範囲において、シャフトを構成する複数層の基材繊維のうち少なくとも１層の基材繊維のシャフト軸方向となす配向角度を、グリップ部下端からシャフト他方端側に向かって大きくしているので、シャフトの拡径化に伴うシャフトの曲げ剛性の増大を抑制することができる。そのため、シャフトの曲げ剛性がグリップ部で著しく大きくなることを防止して、シャフトの曲げ剛性のバランスを崩すことなく適正に保つことができる。

本発明のゴルフクラブ用シャフトおよびその製造方法を図に示した実施形態に基づいて説明する。

図１、図２に例示するように、本発明のゴルフクラブ用シャフト１（以下、シャフト１という）は、シャフト長手方向一方端部側から他方端部側に向かって拡径したテーパ状に形成されている。このシャフト１のテーパの勾配は、８／１０００〜１０／１０００程度であり、シャフト１の長さは例えば、３９インチ〜４６インチ程度である。小径側となるシャフト一方端にヘッドが固定され、大径側となるシャフト他方端部側がグリップ部２となる。

このシャフト１は、基材繊維３を編組させて成形した円筒状の中空体を、基材繊維３に含浸させた樹脂材料４を硬化させることにより構成されている。円筒状の中空体は基材繊維３を半径方向に複数層積層した構造になっており、基材繊維３の積層数は任意であるが、例えば、５層程度である。

基材繊維３としては、炭素繊維、アラミド繊維、金属繊維、ガラス繊維、ボロン繊維等を例示でき、こらのうち１種類または複数種類を複合して用いることもできる。樹脂材料４としては熱硬化性樹脂、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等を用いる。
シャフト他方端Ｐ１における外径は２０ｍｍ〜３５ｍｍ、シャフト他方端Ｐ１から一方端部側に２００ｍｍの位置のグリップ部下端Ｐ２における外径は１５ｍｍ〜２０ｍｍに設定されている。

また、図２に例示するように、シャフト他方端Ｐ１における基材繊維３のシャフト軸方向となす配向角度Ａ１が、グリップ部下端Ｐ２における配向角度Ａ２よりも大きくなっている。このように基材繊維３のシャフト軸方向となす配向角度Ａ１、Ａ２は、グリップ部下端Ｐ２からシャフト他方端Ｐ１側に向かって大きくなっている（Ａ１＞Ａ２）。グリップ部下端Ｐ２からシャフト他方端Ｐ１側に向かって基材繊維３の配向角度を大きくする対象は、シャフト１を構成する複数層の基材繊維３のうち少なくとも１層であればよく、すべての層を対象にすることもできる。グリップ部下端Ｐ２からシャフト他方端Ｐ１側に向かって基材繊維３の配向角度を大きくしていない層では、この範囲（Ｐ２〜Ｐ１）において、例えば、基材繊維３の配向角度を一定にする。

次に、図１のシャフト１の製造方法を説明する。

まず、図５に例示するように、長手方向一方端部側から他方端部側に向かって拡径したマンドレル６の外周面に基材繊維３を編組させて巻き付けて、基材繊維３からなる第１層を形成する。次いで、第１層の外周面に同様に基材繊維３を編組させて巻き付けて次の層を形成し、必要な層数になるまで同様の巻き付け作業を行なって円筒状の中空体を成形する。このように、いわゆるブレーディング製法を用いて中空体を成形する。尚、図５は基材繊維３を編組して巻き付ける状態を簡略化して記載している。

この成形工程では、巻き付ける基材繊維３をマンドレル６の外周まわりで回転させることにより、基材繊維３をマンドレル６の外周面に巻き付ける。この際に、グリップ部下端Ｐ２からシャフト他方端Ｐ１の範囲においては、積層する複数層の基材繊維３のうち、少なくとも１層の基材繊維３を、グリップ部下端Ｐ２からシャフト他方端Ｐ１側に向かって徐々に配向角度Ａ３、Ａ４が大きくなるように巻き付ける。即ち、図５では配向角度Ａ３＞Ａ４になるように基材繊維３がマンドレル６の外周面に巻き付けられている。基材繊維３は、マンドレル６の長手方向他方端部側から一方端部側に向かって巻き付けても、一方端部側から他方端部側に向かって巻き付けるようにしてもよい。

グリップ部下端Ｐ２からシャフト他方端Ｐ１側に向かって基材繊維２の配向角度を大きくする対象は、シャフト１を構成する複数層の基材繊維３のうち少なくとも１層であればよく、積層した基材繊維３のすべての層、最内周層或いは最外周層の１層のみにすることもできる。基材繊維３の配向角度を徐々に大きくする範囲は、グリップ部２だけでなく、シャフト一方端からシャフト他方端に向かってシャフト１のすべての範囲にしてもよい。この配向角度を大きくする程度は、シャフト１の拡径の程度に応じて決定し、シャフト１の拡径によってシャフト１の曲げ剛性が所定値よりも大きくならないようにする。

次いで、基材繊維３に含浸させた樹脂材料４を加熱することにより硬化させた後、マンドレル６を脱芯することにより長手方向一方端部側から他方端部側に向かって拡径したテーパ状のシャフト１が成形される。この形成されたシャフト１のシャフト他方端Ｐ１における外径を２０ｍｍ〜３５ｍｍ、シャフト他方端から一方端部側に２００ｍｍの位置におけるグリップ部下端Ｐ２における外径を１５ｍｍ〜２０ｍｍにする。

従来のゴルフクラブ用シャフトでは、ゴム等からなるグリップ部材をシャフトのグリップ部に装着した際の外径が、グリップ部の下端部で１５ｍｍ〜２０ｍｍ程度、上端部で２５ｍ〜３０ｍｍ程度になっているので、本発明ではグリップ部２の外径が、グリップ部材を装着しなくても従来のグリップ部材を装着したシャフトと同程度になっている。

したがって、このシャフト１ではグリップ部材を設けなくても握り易い外径になっており、そのまま使用することも可能である。そのため、消耗品であるグリップ部材を不要にすることもできる。グリップ部２が滑り易い場合は、グリップ部２の表面に微小な凹凸を形成することで、握った際に滑りにくくすることができる。例えば、グリップ部２の表面に珪砂等の微粒体を接着固定させて微小な凹凸を形成して滑り止め効果を得るようにする。

このシャフト１では、グリップ部２にゴム等からなるグリップ部材を設ける場合でも、シャフト１のグリップ部２の外径が大きいのでグリップ部材の厚さを薄肉にでき、グリップ部材の軽量化、ひいてはゴルフクラブの軽量化を図ることが可能になる。また、図３に例示するように従来のグリップ部材に替えて、滑り止めテープ５をグリップ部２に巻き付けて滑り止め効果を得るようにすることもできる。

シャフト１の形状は、図１に例示したようにシャフト一方端部側から他方端部側に向かって一様なテーパ状に限らず、図４に例示するにようにグリップ部２と他の部分との間に段差を設け、グリップ部２をより拡径化した形状にすることもできる。このようなシャフト長手方向に段差がある形状であっても、シャフト１が基材繊維３を編組することにより形成されているので、段差の形状に基材繊維３を追従させて円筒の中空体を成形することができる。したがって、しわ等を生じることなく設定どおりの形状にシャフト１を成形することができる。

尚、フィラメントワインディング製法では、シャフト長手方向の段差の形状に基材繊維を追従させることが困難であるため、しわ等が発生し易く、様々な形状のシャフト１に対応することができなくなる。また、フィラメントワインディング製法の場合は、基材繊維の配向角度をあまり小さくできないという製造上の制約も生じる。

上記のように本発明では、グリップ部２を従来のシャフトに比べて太径化しているので、シャフト１の曲げ剛性の増大が懸念される。ここで、シャフト１の曲げ剛性は、Ｅ（シャフトの縦弾性係数）×Ｉｚ（シャフトの断面二次モーメント）によって表せるが、基材繊維３の配向角度が大きくなる程、Ｅ値が低下する傾向になるため、基材繊維３の配向角度を大きくすることにより、結果としてシャフト１の曲げ剛性が増大しにくくなる。
したがって、グリップ部下端Ｐ２からシャフト他方端Ｐ１の範囲において、基材繊維３を積層した複数層のうち少なくとも１層の基材繊維３の配向角度を、グリップ部下端Ｐ２からシャフト他方端Ｐ１側に向かって大きくしている層を少なくとも１層有している本発明では、グリップ部２を太径化しながら、シャフト１の拡径化に伴うシャフト１の曲げ剛性の増大を抑制することができる。そのため、シャフト１の曲げ剛性がグリップ部２で著しく大きくなることを防止でき、シャフト１の曲げ剛性のバランスを崩すことなく適正に保つことが可能になる。

グリップ部２での基材繊維３の配向角度は、シャフト径やシャフト壁厚、基材繊維３の積層数等によっても異なるが、例えば、１０°〜４５°程度の範囲である。

また、製造工程では、基材繊維３の配向角度を容易に調整できるので、シャフト１の拡径具合に応じてシャフト１の曲げ剛性を所定の範囲に設定することを比較的容易に行なうことができる。

ここで、グリップ部下端Ｐ２からシャフト他方端部側に向かってシャフト１の曲げ剛性が大きくするとともに、シャフト他方端Ｐ１における曲げ剛性を、グリップ部下端Ｐ２における曲げ剛性の２５０％以内にすることが好ましい。これにより、シャフト１の曲げ剛性のバランスが一段と安定する。

さらには、上記曲げ剛性の条件下でシャフト他方端Ｐ１における曲げ剛性を５０００〜３００００ｋｇｆ・ｍｍ^２、グリップ部下端Ｐ２における曲げ剛性を５０００〜２５０００ｋｇｆ・ｍｍ^２にすることが好ましい。シャフト１の曲げ剛性をこの範囲に設定することにより、適度なシャフト１のしなりが得られて安定した使用感を得ることができる。

本発明のゴルフクラブ用シャフトを例示する側面図である。図１のシャフトのグリップ部を例示する側面図である。図１のゴルフクラブ用シャフトの変形例を示す側面図である。図１のゴルフクラブ用シャフトのさらに別の変形例を示す側面図である。本発明のゴルフクラブ用シャフトの製造方法における中空体成形工程を例示する説明図である。

符号の説明

１ゴルフクラブ用シャフト
２グリップ部
３基材繊維
４樹脂材料
５滑り止めテープ
６マンドレル

Claims

基材繊維を編組させて複数層積層して成形した中空体を、該基材繊維に含浸させた樹脂材料を硬化させることにより、シャフト長手方向一方端部側から他方端部側に向かって拡径したテーパ状に形成したゴルフクラブ用シャフトであって、シャフト他方端における外径が２０ｍｍ〜３５ｍｍ、シャフト他方端から一方端部側に２００ｍｍの位置のグリップ部下端における外径が１５ｍｍ〜２０ｍｍであり、該グリップ部下端からシャフト他方端の範囲において、前記基材繊維を積層した複数層のうち少なくとも１層の基材繊維のシャフト軸方向となす配向角度が、グリップ部下端からシャフト他方端側に向かって大きくなっているゴルフクラブ用シャフト。
前記グリップ部下端からシャフト他方端側に向かってシャフトの曲げ剛性が大きくなるとともに、前記シャフト他方端における曲げ剛性が、前記グリップ部下端における曲げ剛性の２５０％以内である請求項１に記載のゴルフクラブ用シャフト。
前記シャフト他方端における曲げ剛性が５０００〜３００００ｋｇｆ・ｍｍ^２、前記グリップ部下端における曲げ剛性が５０００〜２５０００ｋｇｆ・ｍｍ^２である請求項２に記載のゴルフクラブ用シャフト。
マンドレルの外周面に基材繊維を編組させて複数層積層して巻き付けて中空体を成形し、該基材繊維に含浸させた樹脂材料を硬化させてシャフト長手方向一方端部側から他方端部側に向かって拡径したテーパ状のシャフトを形成するゴルフクラブ用シャフトの製造方法であって、前記樹脂材料を硬化させて形成したシャフトのシャフト他方端における外径を２０ｍｍ〜３５ｍｍ、シャフト他方端から一方端部側に２００ｍｍの位置のグリップ部下端における外径を１５ｍｍ〜２０ｍｍにするとともに、該グリップ部下端からシャフト他方端の範囲において、前記基材繊維を積層した複数層のうち少なくとも１層の基材繊維を、グリップ部下端からシャフト他方端側に向かってシャフト軸方向となす配向角度が大きくなるように巻き付けるゴルフクラブ用シャフトの製造方法。
前記グリップ部下端からシャフト他方端側に向かってシャフトの曲げ剛性を大きくするとともに、前記シャフト他方端における曲げ剛性を、前記グリップ部下端における曲げ剛性の２５０％以内にする請求項４に記載のゴルフクラブ用シャフトの製造方法。