JP2010022749A - ゴルフクラブシャフト - Google Patents

Abstract

【課題】大きなしなりが得られやすく、且つこのしなりが戻りやすいゴルフクラブシャフトの提供。
【解決手段】シャフト６は、繊維強化樹脂層の積層体からなる管状体である。この繊維強化樹脂層が、マトリクス樹脂と繊維とからなる。シャフト全体の中で最も厚みが小さい部分が最薄部とされるとき、この最薄部の全ては、第一位置から第二位置までの範囲内に存在している。シャフト先端からの軸方向距離がシャフト全長に対して５０％である位置が上記第一位置でである。シャフト先端からの軸方向距離がシャフト全長に対して７５％である位置が上記第二位置である。このシャフト６では、シャフト後端から１７５ｍｍの地点における曲げ剛性値ＥＩｃ（Ｎ／ｍ^２）が、上記最薄部の曲げ剛性値ＥＩｍ（Ｎ／ｍ^２）の２倍以上３倍以下である。
【選択図】図２

Description

本発明は、ゴルフクラブシャフトに関する。

スイング中において、ゴルフクラブシャフトには、しなりが生ずる。特に、ダウンスイングの初期段階においては、ヘッドの慣性に起因して、シャフトがしなる。ダウンスイングの初期段階において、シャフトは、ヘッドがダウンスイングの進行方向に対して遅れるようにしなる。ダウンスイングからインパクトまでの間に、シャフトの角加速度は次第に小さくなり、シャフトのしなりがリリースされる。このしなりのリリース（戻り）により、ヘッドスピードが加速され、大きな飛距離が得られる。

シャフトは、曲げ剛性分布を有している。曲げ剛性分布は、スイング中のしなりに影響する。曲げ剛性分布は、スイング中におけるシャフトの挙動に影響する。

シャフトの曲げ剛性の特性を示す指標として、調子（調子率）が知られている。一般に、先端側がしなりやすいシャフトは先調子と称される。また一般に、後端側がしなりやすいシャフトは元調子と称される。この先調子又は元調子という称呼は、シャフトの特性を示す指標として、市場において知られている。ただし、先調子及び元調子の基準は、当業者において必ずしも統一されていない。調子について、複数の基準が存在しているのが現状である。

シャフトの曲げ剛性分布に関する発明として、特開２００３−１６９８７１号公報、特開２００５−３４５５０号公報及び特開平１１−２０６９３２号公報が挙げられる。
特開２００３−１６９８７１号公報 特開２００５−３４５５０号公報 特開平１１−２０６９３２号公報

本発明者は、従来とは異なる技術思想に基づき、シャフトの曲げ剛性分布について検討を行った。スイング中のシャフトの挙動について、検討がなされた。その結果、シャフトの曲げ剛性分布に改善の余地があることが判明した。本発明のシャフトでは、大きなしなり量が得られやすく、且つ、しなりのリリース（戻り）がなされやすいことが判明した。このシャフトでは、大きなしなりが得られやすく、且つこのしなりがリリースされやすい。大きなしなりが戻ることにより、ヘッドスピードが加速される。このシャフトでは、大きなヘッドスピードが得られやすい。大きなヘッドスピードは、飛距離の増大に寄与する。

しなりの戻りが不十分である場合、打球の方向性が悪化しやすい。しなりが戻りきらない場合、インパクトにおいてフェースが開きやすい。本発明のシャフトでは、しなりの戻りが起こりやすいので、打球の方向性が改善されうる。

本発明の目的は、大きなしなりが得られやすく、且つこのしなりが戻りやすいゴルフクラブシャフトの提供にある。

本発明に係るゴルフクラブシャフトは、繊維強化樹脂層の積層体からなる管状体である。上記繊維強化樹脂層は、マトリクス樹脂と繊維とからなる。シャフト全体の中で最も厚みが小さい部分が最薄部とされるとき、この最薄部の全てが、第一位置から第二位置までの範囲内に存在する。シャフト先端からの軸方向距離がシャフト全長に対して５０％である位置が上記第一位置であり、シャフト先端からの軸方向距離がシャフト全長に対して７５％である位置が上記第二位置である。シャフト後端から１７５ｍｍの地点における曲げ剛性値ＥＩｃ（Ｎ／ｍ^２）は、上記最薄部の曲げ剛性値ＥＩｍ（Ｎ／ｍ^２）の２倍以上３倍以下である。

好ましくは、下記式で定義されるシャフトの調子率Ｃ１は、４７％以下である。
Ｃ１＝［Ｆ２／（Ｆ１＋Ｆ２）］×１００
ただし、Ｆ１は順式フレックス（ｍｍ）であり、Ｆ２は逆式フレックス（ｍｍ）である。

好ましくは、上記シャフトは、表面研磨がなされている。好ましくは、シャフト全体の中で研磨量が最も小さい部分における研磨量（ｍｍ）がＫｓとされ、上記最薄部での研磨量（ｍｍ）がＫｍとされるとき、研磨量Ｋｍが研磨量Ｋｓよりも大きい。

好ましくは、上記最薄部の厚みＴｍが０．６ｍｍ以上１．５ｍｍ以下である。

好ましくは、上記最薄部の曲げ剛性値ＥＩｍは３０（Ｎ・ｍ^２）以上６０（Ｎ・ｍ^２）以下である。

最薄部の位置及び剛性分布が適切に設定されているため、大きなしなりが得られやすく、且つ、しなりが戻りやすい。

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。なお本願において「軸方向」とは、シャフトの軸方向を意味する。

図１は、本発明の一実施形態に係るゴルフクラブシャフト６を備えたゴルフクラブ２の全体図である。図２は、シャフト６の全体図である。ゴルフクラブ２は、ヘッド４と、シャフト６と、グリップ８と、フェラル１０とを備えている。ヘッド４は、ウッド型ゴルフクラブヘッドである。シャフト６の先端部に、ヘッド４が設けられている。シャフト６の後端部に、グリップ８が設けられている。図示しないが、ヘッド４は、中空構造を有する。ヘッド４は、チタン合金製である。なおシャフト６に装着されるヘッド４及びグリップ８は限定されない。ヘッド４として、ウッド型ゴルフクラブヘッド、アイアン型ゴルフクラブヘッド、パターヘッド等が例示される。

シャフト６は、繊維強化樹脂層の積層体からなる。シャフト６は、管状体である。図示しないが、シャフト６は中空構造を有する。図１が示すように、シャフト６は、先端（チップ端）Ｔｐと後端（バット端）Ｂｔとを有する。先端Ｔｐは、ヘッド４の内部に位置している。後端Ｂｔは、グリップ８の内部に位置している。

シャフト６は、いわゆるカーボンシャフトである。好ましくは、シャフト６は、プリプレグシートを硬化させてなる。このプリプレグシートでは、繊維は実質的に一方向に配向している。このように繊維が実質的に一方向に配向したプリプレグは、ＵＤプリプレグとも称される。「ＵＤ」とは、ユニディレクションの略である。ＵＤプリプレグ以外のプリプレグが用いられても良い。例えば、プリプレグシートに含まれる繊維が編まれていてもよい。このプリプレグシートは、繊維とマトリクス樹脂とを有している。典型的には、この繊維は炭素繊維である。典型的には、このマトリクス樹脂は、熱硬化性樹脂である。

好ましくは、シャフト６は、いわゆるシートワインディング製法により製造される。プリプレグの状態において、マトリクス樹脂は、半硬化状態にある。シャフト６は、プリプレグシートが巻回され且つ硬化されてなる。この硬化とは、半硬化状態のマトリクス樹脂を硬化させることである。この硬化は、加熱により達成される。シャフト６の製造工程には、加熱工程が含まれる。この加熱工程により、プリプレグシートのマトリクス樹脂が硬化する。

なお、シャフト６は、プリプレグシートを用いることなく製造することもできる。シャフト６の他の製法として、フィラメントワインディング製法が例示される。

図３は、本発明の一実施形態に係るシャフト６を構成するプリプレグシートの展開図（シート構成図）である。この図３は、後述される実施例１のシャフトの展開図を兼ねている。シャフト６は、複数枚のシートにより構成されている。具体的には、シャフト６は、ｓ１からｓ９までの９枚のシートにより構成されている。本願において、図３等で示される展開図は、シャフトを構成するシートを、シャフトの半径方向内側から順に示している。展開図において上側に位置しているシートから順にマンドレルに巻回される。図３等の展開図において、図面の左右方向は、シャフト軸方向と一致する。図３等の展開図において、図面の右側は、シャフトのチップ端Ｔｐ側である。図３等の展開図において、図面の左側は、シャフトのバット端Ｂｔ側である。

なお、図３等の展開図は、各シートの巻き付け順序のみならず、各シートのシャフト軸方向における配置をも示している。例えばシートｓ１の一端はチップ端Ｔｐに位置している。例えばシートｓ５の他端はバット端Ｂｔに位置している。

シャフト６は、ストレート層とバイアス層とを有する。図３等の展開図において、繊維の配向角度が記載されている。「０°」と記載されているシートが、ストレート層を構成している。ストレート層用のシートは、本願においてストレートシートとも称される。「−４５°」及び「＋４５°」と記載されているシートが、バイアス層を構成している。バイアス層用のシートは、本願においてバイアスシートとも称される。

ストレート層は、繊維の配向方向がシャフト軸方向に対して実質的に平行とされた層である。巻き付けの際の誤差等に起因して、通常、繊維の配向方向はシャフト軸線方向に対して完全に平行とはならない。ストレート層において、繊維の配向方向とシャフト軸線方向とのなす角度Ａｆは、−１０度以上＋１０度以下程度である。シャフト６において、ストレートシートは、シートｓ１、シートｓ４、シートｓ５、シートｓ６、シートｓ７、シートｓ８及びシートｓ９である。ストレート層は、シャフトの曲げ剛性及び曲げ強度との相関が高い。

バイアス層は、シャフトの捻れ剛性及び捻れ強度を高める目的で設けられる。バイアス層は、繊維の配向方向が互いに逆方向に傾斜した２以上のシートから構成されている。バイアス層は、上記角度Ａｆが−６５度以上−２５度以下の層と、上記角度Ａｆが２５度以上６５度以下の層とを含む。シャフト６において、バイアス層を構成するシートは、シートｓ２及びシートｓ３である。なお、角度Ａｆにおけるプラス（＋）及びマイナス（−）は、バイアス層用シートの繊維が互いに逆方向に傾斜していることを示している。

なお、図３の実施形態では、シートｓ２が−４５度であり且つシートｓ３が＋４５度であるが、シートｓ２が＋４５度であり且つシートｓ３が−４５度であってもよいことは当然である。

なお、ストレート層及びバイアス層以外の層が設けられても良い。例えば、フープ層が設けられても良い。フープ層では、繊維の配向方向が、シャフト軸線に対して実質的に直角とされる。フープ層は、シャフトのつぶし剛性及びつぶし強度を高めるために設けられる。つぶし剛性とは、シャフトをその半径方向内側に向かって押し潰す力に対する剛性である。つぶし強度とは、シャフトをその半径方向内側に向かって押し潰す力に対する強度である。つぶし強度は、曲げ強度とも関連しうる。曲げ変形に連動してつぶし変形が生じうる。特に肉厚の薄い軽量シャフトにおいては、この連動性が大きい。つぶし強度の向上により、曲げ強度も向上しうる。フープ層は、繊維の配向方向がシャフト軸線方向に対して実質的に直角とされた層である。換言すれば、フープ層は、前記の配向方向がシャフトの周方向に対して実質的に平行とされた層である。巻き付けの際の誤差等に起因して、通常、繊維の配向方向はシャフト軸線方向に対して完全に直角とはならない。フープ層において、上記角度Ａｆは、通常、９０度±１０度である。本実施形態のシャフト６では、フープ層は設けられていない。

以下において、シャフト６の製造に用いられるプリプレグシートｓ１からｓ９について説明がなされる。図示しないが、使用される前のプリプレグシートは、剥離シートにより挟まれている。剥離シートとは、離型紙及び樹脂フィルムである。使用される前のプリプレグシートは、離型紙と樹脂フィルムとで挟まれている。即ち、プリプレグシートの一方の面には離型紙が貼り付けられており、プリプレグシートの他方の面には樹脂フィルムが貼り付けられている。以下において、離型紙が貼り付けられている面が「離型紙側の面」とも称され、樹脂フィルムが貼り付けられている面が「フィルム側の面」とも称される。

なお、図３の展開図は、フィルム側の面が表側とされた図である。即ち、図３等の展開図において、図面の表側がフィルム側の面であり、図面の裏側が離型紙側の面である。図３の状態では、シートｓ２の繊維方向とシートｓ３の繊維方向とは同じであるが、後述される貼り合わせの際にシートｓ３が裏返されることにより、シートｓ２の繊維方向とシートｓ３の繊維方向とは互いに逆となる。この点を考慮して、図３では、シートｓ２の繊維方向が「−４５°」と表記され、シートｓ３の繊維方向が「＋４５°」と表記されている。図４、図５及び図６も、図３と同様に記載されている。

以下において、シャフト６の製造方法の概略が説明される。この製造方法は、以下の工程（１）から（９）を含む。

（１）裁断工程
裁断工程では、プリプレグシートが所望の形状に裁断される。この裁断により、全長シートと部分シートとが作製される。このようにシャフト６は、全長シートと部分シートとからなる。全長シートは、シャフト軸方向の全体に亘って設けられる。図３の実施形態において、全長シートは、シートｓ２、シートｓ３、シートｓ４及びシートｓ７である。部分シートは、シャフト軸方向の一部に設けられる。図３の実施形態では、部分シートは、シートｓ１、シートｓ５、シートｓ６、シートｓ８及びシートｓ９である。部分シートは、先端シートと後端シートとを含む。先端シートは、先端を含む位置に配置されている。後端シートは、後端を含む位置に配置されている。先端シートは、シートｓ１、シートｓ６、シートｓ８及びシートｓ９である。後端シートは、シートｓ５である。裁断は、裁断機によりなされてもよいし、カッターナイフ等により手作業でなされてもよい。

（２）貼り合わせ工程
貼り合わせ工程では、バイアス層用のシート同士が貼り合わせられる。貼り合わせ工程は、裁断工程の後になされてもよいし、後述するように、裁断工程の前になされてもよい。通常、貼り合わせ工程は、裁断工程の後になされる。

（３）巻回工程
巻回工程では、裁断されたシートがマンドレルに巻回される。巻回工程により、巻回体が得られる。この巻回体は、マンドレルの外側にプリプレグシートが巻き付けられてなる。この巻回工程は、樹脂フィルムが剥がされる工程と、フィルム側の面の巻き始め縁部が巻回対象物に貼り付けられる工程と、巻き始め縁部が貼り付けられた後に離型紙が剥がされる工程と、巻回対象物を回転させて樹脂フィルム及び離型紙が剥がされたプリプレグシートを巻回する工程とを含む。巻き始め縁部は、シャフト長手方向に沿った辺の縁部とされる。巻回対象物の回転は、平板上で巻回対象物を転がすことによりなされる。この巻回対象物の回転は、手作業によりなされてもよいし、ローリングマシン等と称される機械によりなされてもよい。

（４）テープラッピング工程
テープラッピング工程では、上記巻回体の外周面にテープが巻き付けられる。このテープは、ラッピングテープとも称される。このラッピングテープは、張力を付与されつつ巻き付けられる。

（５）硬化工程
硬化工程では、テープラッピングがなされた後の巻回体が加熱される。この加熱により、マトリクス樹脂が硬化する。この硬化の課程で、マトリクス樹脂が一時的に流動化する。このマトリクス樹脂の流動化により、シート間又はシート内の空気が排出されうる。ラッピングテープの張力（締め付け力）により、この空気の排出が促進されている。この硬化により、硬化積層体が得られる。

（６）マンドレルの引き抜き工程及びラッピングテープの除去工程
マンドレルの引き抜き工程とラッピングテープの除去工程とがなされる。両者の順序は限定されないが、ラッピングテープの除去工程の能率を向上させる観点から、マンドレルの引き抜き工程の後にラッピングテープの除去工程がなされるのが好ましい。

（７）両端カット工程
この工程では、硬化積層体の両端部がカットされる。このカットにより、シャフトのチップ端Ｔｐ及びバット端Ｂｔが形成される。このカットにより、チップ端Ｔｐの端面及びバット端Ｂｔの端面が平坦とされる。

（８）研磨工程
この工程では、硬化積層体の表面が研磨される。この研磨は、表面研磨とも称される。硬化積層体の表面には、ラッピングテープの跡として残された螺旋状の凹凸が存在する。研磨により、このラッピングテープの跡としての凹凸が消滅し、表面が平滑とされる。後述するように、この研磨工程によって、シャフトの厚み分布が調整されうる。研磨量は、シャフト全体で均一であってもよい。シャフトの長手方向位置によって研磨量が相違していてもよい。後述するように、本発明では、研磨量を不均一とすることが好ましい。

（９）塗装工程
研磨工程後の硬化積層体に塗装が施される。

本願において、シャフト全体の中で最も厚みが小さい部分が最薄部と称される。この最薄部の全てが、第一位置Ｐ１から第二位置Ｐ２までの範囲内に存在する。第一位置Ｐ１及び第二位置Ｐ２は、シャフト長手方向における位置である。

シャフト先端Ｔｐからの軸方向距離がシャフト全長に対して５０％である位置が第一位置Ｐ１とされる。シャフト先端Ｔｐからの軸方向距離がシャフト全長に対して７５％である位置が第二位置Ｐ２とされる。

最薄部の軸方向長さは限定されない。最薄部は、シャフト軸方向の１箇所のみであってもよい。この場合、最薄部の軸方向長さは、ほぼ０ｍｍに近い。一方、最薄部は、シャフト軸方向において範囲を有していても良い。例えば、最薄部の軸方向長さは１０ｍｍであってもよい。この場合、１０ｍｍの長さを有する最薄部の全てが、第一位置Ｐ１から第二位置Ｐ２までの間に位置している必要がある。

最薄部において、シャフトは曲がりやすい。最薄部の存在により、シャフトのしなりが大きくされうる。最薄部の軸方向長さが短くされることにより、最薄部の剛性を低下させつつ、最薄部よりも後端の部分の剛性を高めることが、容易となる。この構成により、大きなしなりと、しなりの戻りやすさとが両立しやすい。この観点から、最薄部の軸方向長さは、５０ｍｍ以下が好ましく、３０ｍｍ以下がより好ましく、１０ｍｍ以下がより好ましい。

しなりが大きく且つしなりが戻りやすいシャフトにより、ヘッドスピードが加速されやすい。大きなヘッドスピードにより飛距離が増大しうる。しなりが戻りきらずにインパクトを迎えることは、ヘッドスピードの低下を招来しうる。更に、インパクトにおいてしなりが戻りきらない場合、インパクトでフェースが開いた状態となり、スライスが発生しやすい。一方、しなりが戻りすぎ、ヘッドが先行した状態でインパクトされた場合、インパクトでフェースが閉じた状態となり、フックが発生しやすい。最薄部の位置が適切に設定されることにより、しなりが大きくなり、且つしなりの戻りが適正となりうる。

シャフトの厚みは、例えば、以下の（ａ）から（ｄ）の要素により決定される。（ａ）から（ｄ）は、シャフト長手方向の位置ごとに設定されうる。これらの要素を調整することにより、薄肉部の位置が調整されうる。後述するように、研磨量によりシャフト厚みが調整されているのが好ましい。
（ａ）積層された材料（プリプレグ）の合計厚み
（ｂ）ラッピングテープの締め付けの圧力
（ｃ）硬化工程において流出した樹脂の量
（ｄ）研磨工程における研磨量

なお、最薄部が軸方向長さを有している場合において、最薄部における曲げ剛性値が一定でない場合がある。この場合、曲げ剛性値ＥＩｍ（Ｎ／ｍ^２）は、最薄部の曲げ剛性値のうちの最小値であると定義される。

好ましくは、下記式で定義されるシャフトの調子率Ｃ１は、４７％以下とされる。
Ｃ１＝［Ｆ２／（Ｆ１＋Ｆ２）］×１００
ただし、Ｆ１は順式フレックス（ｍｍ）であり、Ｆ２は逆式フレックス（ｍｍ）である。順式フレックスＦ１及び逆式フレックスＦ２の測定方法は、後述される。

好ましくは、このシャフトには、表面研磨がなされる。上記の通り、この表面研磨は、研磨工程においてなされる。好ましい形態では、シャフトの軸方向位置によって研磨量が相違させられる。この場合、研磨量により、最薄部の位置が調整されうる。なお、研磨量とは、研磨により削り取られた厚みを意味する。

シャフト全体の中で研磨量が最も小さい部分における研磨量（ｍｍ）がＫｓとされる。換言すれば、研磨量Ｋｓは、シャフト中における研磨量の最小値である。一方、上記最薄部での研磨量（ｍｍ）がＫｍとされる。このとき、好ましくは、研磨量Ｋｍは研磨量Ｋｓよりも大きくされる。このように、研磨量を不均一とすることにより、最薄部の位置の調整が容易となり、生産性が向上しうる。本願において、この研磨量Ｋｓは、最小研磨量とも称される。

最薄部の位置調整を容易とする観点から、差（Ｋｍ−Ｋｓ）は、０．０１ｍｍ以上が好ましく、０．０２ｍｍ以上がより好ましく、０．０３ｍｍ以上がより好ましい。最薄部への応力集中を緩和してシャフト強度を高める観点から、差（Ｋｍ−Ｋｓ）は、０．１ｍｍ以下が好ましく、０．０８ｍｍ以下がより好ましく、０．０７ｍｍ以下がより好ましい。

表面の平滑性の観点から、研磨量Ｋｓは、０．０１ｍｍ以上が好ましく、０．０２ｍｍ以上がより好ましく、０．０３ｍｍ以上がより好ましい。材料の有効利用の観点から、研磨量Ｋｓは、０．０８ｍｍ以下が好ましく、０．０６ｍｍ以下がより好ましく、０．０５ｍｍ以下がより好ましい。

最薄部の位置調整を容易とする観点から、研磨量Ｋｍは、０．０２ｍｍ以上が好ましく、０．０４ｍｍ以上がより好ましく、０．０５ｍｍ以上がより好ましい。シャフト強度の観点から、研磨量Ｋｍは、０．１３ｍｍ以下が好ましく、０．１０ｍｍ以下がより好ましく、０．０８ｍｍ以下がより好ましい。

シャフト強度の観点から、最薄部の厚みＴｍ（ｍｍ）は、０．６ｍｍ以上が好ましく、０．７ｍｍ以上がより好ましい。最薄部の曲がりに起因するしなりを増加させる観点、及びシャフト重量の観点から、厚みＴｍは、１．５ｍｍ以下が好ましく、１．３ｍｍ以下がより好ましい。

シャフト後端から１７５ｍｍの地点におけるシャフトの厚みが、厚みＴｃ（ｍｍ）と称される。シャフト強度の観点から、厚みＴｃは、０．６ｍｍ以上が好ましく、０．７ｍｍ以上がより好ましい。シャフト重量を抑制する観点から、厚みＴｃは、２．３ｍｍ以下が好ましく、２．０ｍｍ以下がより好ましい。

しなりの戻りを達成しやすくする観点から、比［Ｔｃ／Ｔｍ］は、１．００より大きいのが好ましく、１．０５以上がより好ましく、１．１以上がより好ましい。しなりの戻りすぎを抑制する観点から、比［Ｔｃ／Ｔｍ］は、１．５以下が好ましく、１．４以下がより好ましく、１．３以下がより好ましい。

本発明では、シャフト後端から１７５ｍｍの地点Ｐｃにおける曲げ剛性値ＥＩｃと、最薄部の曲げ剛性値ＥＩｍとが考慮されるのが好ましい。好ましくは、値ＥＩｃ（Ｎ／ｍ^２）は、値ＥＩｍ（Ｎ／ｍ^２）の２倍以上３倍以下とされる。即ち、比［ＥＩｃ／ＥＩｍ］が２以上３以下とされるのが好ましい。なお、曲げ剛性値は、後述される方法によって測定される。

しなりが戻りきらない状態でのインパクトを抑制する観点から、比［ＥＩｃ／ＥＩｍ］は、２以上が好ましい。しなりの戻りすぎを抑制する観点から、比［ＥＩｃ／ＥＩｍ］は、３以下が好ましく、２．８以下がより好ましく、２．５以下がより好ましい。

比［ＥＩｃ／ＥＩｍ］の調整は、例えば、以下の方法によりなされうる。
（１）シャフトの後端部に用いられている部分シートの繊維弾性率を大きくして、曲げ剛性値ＥＩｃを大きくする。
（２）シャフトの後端部に用いられている部分シートの繊維弾性率を小さくして、曲げ剛性値ＥＩｃを小さくする。
（３）シャフトの後端部に用いられている部分シートの量（厚さ）を増やして、曲げ剛性値ＥＩｃを大きくする。
（４）シャフトの後端部に用いられている部分シートの量（厚さ）を減らして、曲げ剛性値ＥＩｃを小さくする。
（５）最薄部におけるマンドレルの外径を調整する。
（６）シャフト後端から１７５ｍｍの点におけるマンドレルの外径を調整する。
（７）シャフトの最薄部に用いられているプリプレグの繊維弾性率を小さくして、曲げ剛性値ＥＩｍを小さくする。
（８）シャフトの最薄部に用いられているプリプレグの繊維弾性率を大きくして、曲げ剛性値ＥＩｍを大きくする。

一般に、曲げ剛性値（ＥＩ）は、弾性率Ｅと断面二次モーメントＩとの積により計算されうる。円形の管状体の断面二次モーメントＩは、π（ｄｓ^２−ｄｎ^２）／６４で表される。ただし、ｄｓは外径を表し、ｄｎは内径を表す。これらを考慮して、曲げ剛性値を調整することができる。

シャフトの中心点よりも後端側の剛性を低くして、しなりを大きくする観点から、第一位置Ｐ１とシャフト先端Ｔｐとの軸方向距離は、シャフト全長に対して５０％であるのが好ましく、５５％であるのがより好ましく、６０％であるのがより好ましい。シャフトの後端部の曲げ剛性を高くして、しなりの戻りが発生しやすくする観点から、第二位置Ｐ２とシャフト先端Ｔｐとの軸方向距離は、シャフト全長に対して７５％であるのが好ましく、７０％であるのがより好ましく、６５％であるのがより好ましい。

過度のしなりが生じた場合、シャフトが戻りにくくなる。しなりの戻りやすさの観点から、最薄部の曲げ剛性値ＥＩｍは、３０（Ｎ・ｍ^２）以上が好ましく、３５（Ｎ・ｍ^２）以上がより好ましい。しなりを大きくする観点から、曲げ剛性値ＥＩｍは、６０（Ｎ・ｍ^２）以下が好ましく、５０（Ｎ・ｍ^２）以下がより好ましい。

しなりの戻りを容易とする観点から、曲げ剛性値ＥＩｃは、６０（Ｎ・ｍ^２）以上が好ましく、６５（Ｎ・ｍ^２）以上がより好ましい。しなりの戻りすぎを抑制し、打球の方向性を高める観点から、曲げ剛性値ＥＩｃは、１００（Ｎ・ｍ^２）以下が好ましく、９０（Ｎ・ｍ^２）以下がより好ましく、８５（Ｎ・ｍ^２）以下がより好ましい。

上記調子率Ｃ１が小さいシャフトは、「元調子」と称されることがある。このシャフトでは、後端側（手元側）が曲がりやすい傾向となる。後端側（手元側）が曲がりやすい場合、この曲がりやすい点からヘッドまでの距離が大きい。この距離の大きさにより、大きなしなり量が得られる。その反面、この大きなしなりは、戻りにくい。調子率Ｃ１が小さいシャフトでは、しなり量は大きくなりやすいが、しなりの戻りが生じにくい。

本発明により、調子率Ｃ１の値を小さくしたまま、適正なしなりの戻りが得られうることが判明した。本発明では、調子率Ｃ１が小さいシャフトの利点であるしなりの大きさが維持されうることが判明した。更に本発明では、調子率Ｃ１が小さいながらも、しなりの戻りやすさが達成されうることが判明した。即ち本発明は、元調子のシャフトが有していた欠点を効果的に解決しうる。この観点から、本発明の効果は、調子率Ｃ１が小さい場合において顕在化しうる。よって、調子率Ｃ１は、４７％以下が好ましい。前述した最薄部は、シャフトの長手方向中心よりも後端側でありながら、しなりの戻りを減少させにくい位置に配置されている。この最薄部の位置設定により、調子率Ｃ１の値が小さくされつつ、適正なしなりの戻りが得られうる。この適正なしなりの戻りは、［ＥＩｃ／ＥＩｍ］の値により実現されうることが判明した。

調子率Ｃ１の下限値は限定されない。しなりの戻りの観点から、調子率Ｃ１は、４０％以上が好ましい。

シャフトの長さＬ１は限定されない。大人のゴルファーがスイングしやすいという観点から、長さＬ１は、７６２ｍｍ以上が好ましく、１２１９ｍｍ以下が好ましい。また本発明は、飛距離と方向性とが特に要求されるウッド型ゴルフクラブ用シャフトにおいて大きな効果を発揮しうる。この観点から、長さＬ１は、９６５ｍｍ以上が好ましく、１０６７ｍｍ以上がより好ましい。シャフトが長すぎる場合、ナイスショットの確率が低下しやすい。この観点から、長さＬ１は、１２１９ｍｍ以下が好ましく、１１９４ｍｍ以下がより好ましく、１１６８ｍｍ以下がより好ましい。

シャフト重量が軽すぎる場合、シャフトのフレックスが柔らかくなり、しなりの戻りが達成されにくい。この観点から、シャフト重量は、５０ｇ以上が好ましく、５２ｇ以上がより好ましい。ゴルフクラブの操作性を高める観点から、シャフト重量は、７０ｇ以下が好ましく、６８ｇ以下がより好ましい。

以下、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はない。

［実施例１］
シートワインディング製法により、シャフトを作製した。金属製のマンドレルに複数枚のプリプレグを巻き付けて積層した。積層されたプリプレグの展開図が、図３で示される。図示しないマンドレルに、プリプレグｓ１、プリプレグｓ２、・・・、プリプレグｓ９の順で、９枚のプリプレグを巻き付けた。図３において上側に示されているプリプレグほど、内側に積層された。

プリプレグｓ１は、先端部を補強する層である。プリプレグｓ１において、繊維の配向角度は、シャフト軸線に対して実質的に０度である。即ち、プリプレグｓ１は、ストレート層を構成する。プリプレグｓ２は、シャフトの全長に亘って設けられている。プリプレグｓ２は、いわゆるバイアス層である。プリプレグｓ２において、繊維の配向角度は、シャフト軸線に対して実質的に−４５度である。プリプレグｓ３も、シャフトの全長に亘って設けられている。プリプレグｓ３は、いわゆるバイアス層である。プリプレグｓ３において、繊維の配向角度は、シャフト軸線に対して実質的に＋４５度である。なお、プリプレグｓ２とプリプレグｓ３とは、互いに重ねられた状態とされ、この状態で巻き付けられる。プリプレグｓ２とプリプレグｓ３とを重なる際に、プリプレグｓ３は、図３の状態から裏返される。この裏返しにより、プリプレグｓ２の繊維配向角度とプリプレグｓ３のそれとが互いに逆向きとなる。プリプレグｓ４は、全長シートである。プリプレグｓ４において、繊維の配向角度は、シャフト軸線に対して実質的に０度である。即ち、プリプレグｓ４は、ストレート層を構成する。プリプレグｓ５は、部分シートである。プリプレグｓ５は、後端部を補強する層を構成する。プリプレグｓ５において、繊維の配向角度は、シャフト軸線に対して実質的に０度である。即ち、プリプレグｓ５は、ストレート層を構成する。プリプレグｓ６は、部分シートである。プリプレグｓ６は、シャフトの先端部を補強する層を構成する。プリプレグｓ６において、繊維の配向角度は、シャフト軸線に対して実質的に０度である。即ち、プリプレグｓ６は、ストレート層を構成する。プリプレグｓ７は、シャフトの全長に亘って設けられている。プリプレグｓ７において、繊維の配向角度は、シャフト軸線に対して実質的に０度である。即ち、プリプレグｓ７は、ストレート層を構成する。プリプレグｓ８は、先端部を補強する層を構成する。プリプレグｓ８において、繊維の配向角度は、シャフト軸線に対して実質的に０度である。即ち、プリプレグｓ８は、ストレート層を構成する。プリプレグｓ９は、先端部を補強する層を構成する。プリプレグｓ９において、繊維の配向角度は、シャフト軸線に対して実質的に０度である。即ち、プリプレグｓ９は、ストレート層を構成する。プリプレグｓ１からプリプレグｓ９の寸法は、図３で示された通りである。この寸法の単位は、ｍｍである。後述される図４、図５及び図６においても、プリプレグの寸法が両矢印で示されている。これらの寸法の単位は、ｍｍである。

プリプレグｓ１からプリプレグｓ９までに用いられたプリプレグの品種名（製品名）及びその炭素繊維の弾性率が、下記の表１により示される。表１で示された品種は、いずれも三菱レイヨン社製のプリプレグである。表１で示された全品種において、マトリックス樹脂はエポキシ樹脂である。なお、表２、表３及び表４で示された品種も、全て三菱レイヨン社製のプリプレグである。表２、表３及び表４で示された全品種において、マトリックス樹脂はエポキシ樹脂である。

９枚のプリプレグが巻回されてなる積層体の外側に、ポリプロピレン製のテープを巻き付けた。これをオーブン中で加熱及び加圧することにより、樹脂を硬化させつつ成形した。オーブンから取り出された成形体からマンドレルを引き抜いた。長さを揃えるため両端部をカットし、表面研磨を行い、実施例１に係るシャフトを得た。シャフト先端Ｔｐから７２０ｍｍ隔てた点が最薄部となるように、研磨ペーパー式の研磨装置を用いて、表面研磨がなされた。このシャフトに、ヘッド及びグリップを装着して、ゴルフクラブを得た。ヘッドとして、ＳＲＩスポーツ株式会社製の、「ＳＲＩＸＯＮ ＺＲ−７００ ロフト９．５度」が用いられた。クラブ長さは４５インチとされ、クラブバランス（スイングウェート）はＤ２とされた。

［実施例２］
実施例２のシャフトの展開図が、図４で示される。実施例２では、プリプレグｅ１からプリプレグｅ９までの９枚のプリプレグが用いられた。実施例２のプリプレグの品種が、表２で示される。図４及び表２で示されるプリプレグ構成とされた他は実施例１と同様にして、実施例２に係るシャフト及びゴルフクラブを得た。この実施例２でも、シャフト先端Ｔｐから７２０ｍｍ隔てた点が最薄部となるように、表面研磨がなされた。

［比較例３］
比較例３のシャフトの展開図が、図４で示される。比較例３では、プリプレグｅ１からプリプレグｅ９までの９枚のプリプレグが用いられた。比較例３のプリプレグの品種が、表２で示される。比較例３と実施例２との差異は、表面研磨のみである。比較例３では、端Ｔｐから５２０ｍｍ隔てた点が最薄部となるように、表面研磨がなされた。その他は実施例２と同様にして、比較例３に係るシャフト及びゴルフクラブを得た。

［比較例４］
比較例４のシャフトの展開図が、図５で示される。比較例４では、プリプレグｆ１からプリプレグｆ８までの８枚のプリプレグが用いられた。比較例４のプリプレグの品種が、表３で示される。この比較例４では、シャフトの全長に亘って研磨量が略均一となるように、表面研磨がなされた。その他は実施例１と同様にして、比較例４に係るシャフト及びゴルフクラブを得た。

［比較例５］
比較例５のシャフトの展開図が、図６で示される。比較例５では、プリプレグｇ１からプリプレグｇ８までの８枚のプリプレグが用いられた。比較例５のプリプレグの品種が、表４で示される。この比較例５では、シャフトの全長に亘って研磨量が略均一となるように、表面研磨がなされた。その他は実施例１と同様にして、比較例５に係るシャフト及びゴルフクラブを得た。

なお、上記実施例１及び実施例２においては、必要に応じて、研磨材（砥石）に当てる時間をシャフトの長手方向位置によって相違させ、研磨量が部分的に調整された。また、上記実施例１及び実施例２においては、最薄部での研磨量Ｋｍが、上記最小研磨量Ｋｓよりも大きくされた。

［曲げ剛性ＥＩの測定方法］
図７は、曲げ剛性ＥＩの測定方法を説明するための図である。曲げ剛性ＥＩは、インテスコ製２０２０型（最大荷重５００ｋｇ）を用いて測定した。図７に示すように、２つの支持点２２、２４によってシャフト２０を下方から支えつつ、測定点Ｐに上方から荷重Ｆを加えたときのたわみ量αを測定した。支持点２２と支持点２４との間の距離（スパン）は、２００ｍｍとされた。測定点Ｐは、支持点２２と支持点２４との間を２等分する位置とされた。上方から荷重Ｆを加える圧子２６の先端は、丸められている。圧子２６の先端の断面形状は、シャフト軸方向に対して平行な断面において、１０ｍｍの曲率半径を有する。シャフト軸方向に対して垂直な方向な断面において、圧子２６の先端の断面形状は、直線であり、この直線の長さは４５ｍｍである。

支持体２８は、支持点２２においてシャフト２０を下方から支持する。支持体２８の先端は、凸状の丸みを有する。支持体２８の先端の断面形状は、シャフト軸方向に対して平行な断面において、１５ｍｍの曲率半径を有する。シャフト軸方向に対して垂直な断面において、支持体２８の先端の断面形状は、直線であり、この直線の長さは５０ｍｍである。支持体３０の形状は、支持体２８と同一である。支持体３０は、支持点２４においてシャフト２０を下方から支持する。支持体３０の先端は、凸状の丸みを有する。支持体３０の先端の断面形状は、シャフト軸方向に対して平行な断面において、１５ｍｍの曲率半径を有する。シャフト軸方向に対して垂直な方向な断面において、支持体３０の先端の断面形状は、直線であり、この直線の長さは５０ｍｍである。

支持体２８及び支持体３０を固定しつつ、５ｍｍ／ｍｉｎの速度で圧子２６を下方へと移動させた。荷重Ｆが２０ｋｇに達した時点で圧子２６の移動を終了した。圧子２６の移動を終了した瞬間におけるシャフト２０のたわみ量α（ｍｍ）が測定された。曲げ剛性ＥＩ（Ｎ・ｍ^２）は、次の式により計算した。
ＥＩ（Ｎ・ｍ^２）＝３２．７／α

［順式フレックスＦ１の測定］
図８（ａ）は、順式フレックスＦ１の測定方法を説明するための図である。図８（ａ）が示すように、シャフト後端Ｂｔから７５ｍｍの位置に、第一支持点３２を設定した。更に、シャフト後端Ｂｔから２１５ｍｍの位置に、第二支持点３６を設定した。第一支持点３２には、シャフト２０をを上方から支持する支持体３４を設けた。第二支持点３６には、シャフト２０を下方から支持する支持体３８を設けた。荷重のない状態において、シャフト２０のシャフト軸線は略水平とされた。シャフト後端Ｂｔから１０３９ｍｍである荷重点ｍ１に、２．７ｋｇの荷重を鉛直下向きに作用させた。荷重のない状態から、荷重をかけた状態までの荷重点ｍ１の移動距離（ｍｍ）が、順式フレックスＦ１とされた。この移動距離は、鉛直方向に沿った移動距離である。

なお、支持体３４の、シャフトと当接する部分（以下、当接部分という）の断面形状は、次の通りである。シャフト軸方向に対して平行な断面において、支持体３４の当接部分の断面形状は、凸状の丸みを有する。この丸みの曲率半径は、１５ｍｍである。シャフト軸方向に対して垂直な断面において、支持体３４の当接部分の断面形状は、凹状の丸みを有する。この凹状の丸みの曲率半径は、４０ｍｍである。シャフト軸方向に対して垂直な断面において、支持体３４の当接部分の水平方向長さ（図８における奥行き方向長さ）は、１５ｍｍである。支持体３８の当接部分の断面形状は、支持体３４のそれと同一である。荷重点ｍ１において２．７ｋｇの荷重を与える荷重圧子（図示省略）の当接部分の断面形状は、シャフト軸方向に対して平行な断面において、凸状の丸みを有する。この丸みの曲率半径は、１０ｍｍである。荷重点ｍ１において２．７ｋｇの荷重を与える荷重圧子（図示省略）の当接部分の断面形状は、シャフト軸方向に対して垂直な断面において、直線である。この直線の長さは、１８ｍｍである。このようにして、順式フレックスＦ１が測定された。

［逆式フレックスＦ２の測定］
逆式フレックスの測定方法が、図８（ｂ）で示される。第一支持点３２がシャフト先端Ｔｐから１２ｍｍ隔てた点とされ、第二支持点３６がシャフト先端Ｔｐから１５２ｍｍ隔てた点とされ、荷重点ｍ２がシャフト先端Ｔｐから９３２ｍｍ隔てた点とされ、荷重が１．３ｋｇとされた以外は順式フレックスＦ１と同様にして、逆式フレックスＦ２が測定された。

実施例及び比較例の仕様が、下記の表５で示される。図９は、実施例及び比較例のシャフト厚みを示すグラフである。図１０は、実施例及び比較例の曲げ剛性分布を示すグラフである。なお、図９及び図１０のグラフにおいて、プロットされた点は、測定値である。プロットされた点を結ぶ曲線は、計算値に基づいて描かれている。この計算値は、マンドレルの外径、積層されたプリプレグの厚み、研磨量及びプロットされた点の上記測定値に基づいて計算された。

［テスターによる評価］
１０名のテスターが各ゴルフクラブについて１０球づつ打球し、各打球のそれぞれについて、飛距離が測定された。１０名のテスターのヘッドスピードは、ドライバーで、およそ３８（ｍ／ｓ）から５１（ｍ／ｓ）の範囲である。ボールとして、ＳＲＩスポーツ社製の商品名「ＳＲＩＸＯＮ（スリクソン）Ｚ−ＵＲ」が用いられた。この「ＳＲＩＸＯＮ（スリクソン）Ｚ−ＵＲ」は、３ピースソリッドゴルフボールである。測定された項目は、次の通りである。
（１）ヘッドスピード
（２）インパクトにおけるロフト角
（３）打ち出し角
（４）キャリー飛距離
（５）ラン
（６）トータル飛距離
（７）左右ズレ

「インパクトにおけるロフト角」は、インパクトの瞬間における、鉛直方向に対するロフト角である。この「インパクトにおけるロフト角」は、インパクトの瞬間を撮影した映像を解析することにより得られた。キャリー飛距離は、ボールが最初に落下した地点までの飛距離である。トータル飛距離は、ボールが最終的に静止した地点までの飛距離である。「左右ズレ」は、目標方向に対するズレ距離である。右にズレた場合のズレ距離がプラスの値とされ、左にズレた場合のズレ距離がマイナスの値とされた。「左右ズレ」は、ボールが最終的に静止した地点に基づいて測定された。「左右ズレ」は、その絶対値が小さいほど、良好である。各データのそれぞれについて、合計１００個のデータが平均された。この平均値が、下記の表６に示される。

表６に示されるように、実施例は、比較例に比べて評価が高い。実施例２と比較例３とは、プリプレグ構成は同一であるが、研磨により最薄部の位置が異なっている。比較例３は、最薄部が先端寄りであるため、しなり量が実施例２よりも少ない。よって、比較例３は、ヘッドスピード及び飛距離が実施例２よりも小さい。比較例４は、［ＥＩｃ／ＥＩｍ］が小さいため、シャフトの戻りが少なく、目標よりも右に飛ぶ結果となった。また、比較例４では、最薄部の位置が過度に後端寄りであることも、しなりの戻りが少ない理由である。比較例５は、調子率Ｃ１が大きいため、方向性が悪かった。また比較例５は、調子率Ｃ１が大きいため、しなり量が小さく、ヘッドスピード及び飛距離が小さかった。比較例５は、先調子のシャフトの特徴を示している。実施例１及び実施例２は、大きなしなり量に起因して、ヘッドスピードが大きい。実施例１及び実施例２の結果は、元調子のシャフトでありながら、しなりの戻りが良好であることを示している。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。

本発明のシャフトは、ウッド型ゴルフクラブヘッド、アイアン型ゴルフクラブヘッドなど、あらゆるゴルフクラブに適用されうる。

図１は、本発明の一実施形態に係るシャフトが装着されたゴルフクラブの全体図である。 図２は、本発明の一実施形態に係るシャフトを示す図である。 図３は、実施例１のシャフトの展開図である。 図４は、実施例２のシャフト及び比較例３のシャフトの展開図である。 図５は、比較例４のシャフトの展開図である。 図６は、比較例５のシャフトの展開図である。 図７は、曲げ剛性（ＥＩ）の測定方法を示す図である。 図８（ａ）は、順式フレックスの測定方法を示し、図８（ｂ）は、逆式フレックスの測定方法を示す。 図９は、実施例及び比較例のシャフトの厚み分布を示すグラフである。 図１０は、実施例及び比較例のシャフトの曲げ剛性分布を示すグラフである。

符号の説明

２・・・ゴルフクラブ
４・・・ヘッド
６・・・シャフト
８・・・グリップ
１０・・・フェラル
Ｐ１・・・第一位置
Ｐ２・・・第二位置
Ｐｃ・・・シャフト後端から１７５ｍｍ隔てた位置
Ｔｐ・・・シャフトの先端
Ｂｔ・・・シャフトの後端
２０・・・シャフト

Claims (5)

1. 繊維強化樹脂層の積層体からなる管状体であり、
   上記繊維強化樹脂層が、マトリクス樹脂と繊維とからなり、
   シャフト全体の中で最も厚みが小さい部分が最薄部とされるとき、この最薄部の全てが、第一位置から第二位置までの範囲内に存在し、
   シャフト先端からの軸方向距離がシャフト全長に対して５０％である位置が上記第一位置であり、
   シャフト先端からの軸方向距離がシャフト全長に対して７５％である位置が上記第二位置であり、
   シャフト後端から１７５ｍｍの地点における曲げ剛性値ＥＩｃ（Ｎ／ｍ^２）が、上記最薄部の曲げ剛性値ＥＩｍ（Ｎ／ｍ^２）の２倍以上３倍以下であるゴルフクラブシャフト。
2. 下記式で定義されるシャフトの調子率Ｃ１が、４７％以下である請求項１に記載のゴルフクラブシャフト。
   Ｃ１＝［Ｆ２／（Ｆ１＋Ｆ２）］×１００
   ただし、Ｆ１は順式フレックス（ｍｍ）であり、Ｆ２は逆式フレックス（ｍｍ）である。
3. 表面研磨がなされており、
   シャフト全体の中で研磨量が最も小さい部分における研磨量（ｍｍ）がＫｓとされ、上記最薄部での研磨量（ｍｍ）がＫｍとされるとき、研磨量Ｋｍが研磨量Ｋｓよりも大きい請求項１又は２に記載のゴルフクラブシャフト。
4. 上記最薄部の厚みＴｍが０．６ｍｍ以上１．５ｍｍ以下である請求項１から３のいずれかに記載のゴルフクラブシャフト。
5. 上記最薄部の曲げ剛性値ＥＩｍが３０（Ｎ・ｍ^２）以上６０（Ｎ・ｍ^２）以下である請求項１から４のいずれかに記載のゴルフクラブシャフト。

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