JP2010246823A - Method for manufacturing golf club shaft made of fiber-reinforced resin - Google Patents

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Tsutomu Ibuki
努 伊吹
Takashi Kaneko
崇 金子
Koji Shiga
幸司 志賀
Tetsuya Atsumi
哲也 渥美
Hiroyasu Kikawa
弘康 木川
Tomoji Shimono
智史 下野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a golf club shaft made of a fiber-reinforced resin without losing fundamental properties for the shaft, which is excellent in designability as well. <P>SOLUTION: The method for manufacturing the golf club shaft made of the fiber-reinforced resin, wherein the shaft includes: layers formed by winding reinforced-fiber prepregs (21-23, 25-27) in which a plurality of reinforced fibers are arranged in one direction and impregnated with the resin; and layers formed by winding at least one layer of multi-axial fabrics (24) are wound. In molding, at least one of the prepregs (21-23, 25-27) to have the multi-axial fabrics (24) laminated is previously laminated with the multi-axial fabric (24) to become integrated. After the lamination, the integrated piece is wound around a mandrel (10) and shaped. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、繊維強化樹脂層からなるゴルフクラブ用シャフトの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a golf club shaft comprising a fiber reinforced resin layer.

ゴルフクラブ用シャフトは、ゴルフという競技において、飛距離を増大させること、方向性を安定させることが要求される最も重要な性能であるが、近年意匠性についても重要度が増してきている。背景には、従来のゴルフクラブは、ゴルフクラブヘッド、シャフト、グリップを一体として製造販売されてきたが、それぞれを自分の好みで選択し、ゴルフクラブとして組み立てる「カスタムメイド化」が進んできたため、ゴルフクラブの外観での差別化を要望する傾向が強くなったことが挙げられる。   The golf club shaft is the most important performance required to increase the flight distance and stabilize the directionality in the game of golf. In recent years, the importance of the design has also increased. In the background, conventional golf clubs have been manufactured and sold as a golf club head, shaft, and grip as one body, but since each of them has been selected as one's preference and assembled as a golf club, “custom-made” has progressed, It is mentioned that the tendency to request differentiation in the appearance of golf clubs has increased.

ゴルフクラブ用シャフトの意匠性向上のために最も広く用いられる手法は、塗装で差別化を持たせることである。従来は、黒等の単色で塗装を施していたが、意匠性を向上させるため、グラデーション等を用いた2色以上の多色塗装、さらに多色印刷などを施すことで他のシャフトとの差別化を図ることが近年のシャフトの主流となっている。   The most widely used technique for improving the design of a golf club shaft is to differentiate it by painting. Conventionally, it was painted in a single color such as black, but in order to improve the design, it is differentiated from other shafts by applying two or more colors using gradation, etc., and also by applying multicolor printing. In recent years, shafts have become mainstream.

しかしながら、このような塗装による差別化は、色に変化を持たせるため何層も塗装を行う必要があり工程が長くなること、また、塗装によるシャフトの重量の増加、外径が太くなる等、シャフトの性能に少なからず影響を及ぼすことが問題となっている。   However, such differentiation by painting, it is necessary to paint several layers to give a change in color, the process becomes longer, the weight of the shaft by painting, the outer diameter becomes thicker, etc. The problem is that it has a considerable influence on the performance of the shaft.

これに対し、特許文献1(特開2002−191735号公報)では、繊維強化樹脂層からなるゴルフクラブシャフトの表層に、金属線層を配置し、その上に透視し得る低弾性繊維樹脂層を有するゴルフクラブシャフトの製造方法を開示している。   On the other hand, in patent document 1 (Unexamined-Japanese-Patent No. 2002-191735), the low elastic fiber resin layer which arrange | positions a metal wire layer on the surface layer of the golf club shaft which consists of a fiber reinforced resin layer, and can see through on it. A method for manufacturing a golf club shaft is disclosed.

特許文献1によれば、立体的な奥行きを持つ意匠的に優れたゴルフクラブシャフトを製造できるとある。確かに、この方法によれば立体的な奥行きを持つ意匠的に優れたゴルフクラブシャフトを製造できるため、複雑な塗装をする必要がなく、塗装による重量増加を防ぐことが可能であるが、繊維強化樹脂層に比較して金属線層は比重が大きいため、金属線層の付与による重量の増加、また、金属線の種類によっては、金属線自体の剛性が高すぎて巻き付けが困難であるという問題を有している。   According to Patent Document 1, a golf club shaft having a three-dimensional depth and excellent in design can be manufactured. Certainly, according to this method, it is possible to manufacture a golf club shaft having a three-dimensional depth, which is excellent in design, so there is no need for complicated coating, and it is possible to prevent an increase in weight due to coating. Since the specific gravity of the metal wire layer is larger than that of the reinforced resin layer, the weight increases due to the provision of the metal wire layer, and depending on the type of the metal wire, the metal wire itself is too rigid and difficult to wind. Have a problem.

一方で、例えば特許文献2(特開平7−241359号公報)及び特許文献3(特開2006−61473号公報)には、シャフト素材の一部として、緯糸がシャフト素材の軸線と直交する方向に向き、傾斜糸が同軸線に対して傾いた3軸織物層を通常の繊維強化樹脂層に組み合わせて用いることを開示している。   On the other hand, for example, in Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 7-241359) and Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2006-61473), as a part of the shaft material, the weft is in a direction perpendicular to the axis of the shaft material. It is disclosed that a triaxial woven fabric layer whose direction and inclined yarn are inclined with respect to a coaxial line is used in combination with a normal fiber reinforced resin layer.

特許文献2は、シャフト素材のバット側の一定長さ部分に、内層プリプレグと外層プリプレグとの間に3軸織物層を介装させて3軸織物部分を設け、シャフト素材のチップ側の最も内層に、中間部分より曲げ剛性の高い先端補強層を設けて先端補強部分とし、3軸織物部分と先端補強部分との先端部の切断長さを異ならせて切断することにより、先調子、中調子、元調子と云った調子の異なるゴルフクラブシャフトを製造することを提案している。   In Patent Document 2, a triaxial fabric portion is provided in a fixed length portion on the butt side of a shaft material by interposing a triaxial fabric layer between an inner layer prepreg and an outer layer prepreg, and the innermost layer on the tip side of the shaft material. In addition, a tip reinforcing layer having a higher bending rigidity than that of the intermediate portion is provided as a tip reinforcing portion, and cutting is performed with different cutting lengths at the tip of the triaxial fabric portion and the tip reinforcing portion. Proposes to manufacture golf club shafts with different tone.

また、特許文献3によれば、シャフトの長手方向に斜交した炭素繊維を備えた熱硬化性樹脂の捩り剛性保持層と、長手方向に平行に引き揃えた炭素繊維を備えた熱硬化性樹脂の曲げ剛性保持層とを備えたゴルフクラブシャフトにおいて、前記捩り剛性保持層は平織り織物に熱硬化性樹脂を含浸させたプリプレグを前記経糸と緯糸がシャフトの長手方向に斜交するようにシャフト状に捲回し硬化せしめた平織り織物層11と、緯糸がシャフトの長手方向に平行または垂直な方向になるように3軸織物をシャフト上に捲回し硬化せしめた3軸織物層12とを備えている。これにより、飛距離及び方向の安定性が良好で、且つ満足できる飛距離が確保できるとともに、打ち易さに優れ、特にパターを含むアイアンクラブに最適なゴルフクラブシャフトを提供できるとしている。   Further, according to Patent Document 3, a thermosetting resin torsional rigidity holding layer including carbon fibers obliquely crossed in the longitudinal direction of the shaft, and a thermosetting resin including carbon fibers aligned parallel to the longitudinal direction. The torsional rigidity retaining layer is formed of a prepreg obtained by impregnating a plain woven fabric with a thermosetting resin so that the warp and the weft are obliquely crossed in the longitudinal direction of the shaft. A plain woven fabric layer 11 wound and cured in a straight line, and a triaxial woven fabric layer 12 in which a triaxial fabric is wound and cured on the shaft so that the weft is parallel or perpendicular to the longitudinal direction of the shaft. . Thereby, the flight distance and the direction stability are good and a satisfactory flight distance can be secured, and the golf club shaft can be provided which is excellent in hitting and particularly suitable for an iron club including a putter.

ところで、上述のような炭素繊維からなる多軸織物は、マンドレル等に織物単体で巻き付けようとすると、柔らかく可撓性に富むため、繊維の配向角度にずれが生じ易く、単体で巻き付けることは難しい。繊維方向がずれてしまうと所望の剛性や強度が発揮されない。更に、例えば最外層にガラス繊維強化層を設けて、その内層の多軸織物が透視できるようにする場合には、前述のごとく繊維方向が乱れて、折角の多軸織物がもつ特有の立体的な構造も崩れてしまい、視覚的に著しく損なわれたものとなる。   By the way, the multiaxial woven fabric made of carbon fiber as described above is soft and flexible when it is wrapped around a mandrel or the like, so that the orientation angle of the fiber is likely to be shifted, and it is difficult to wind it alone. . If the fiber direction is deviated, desired rigidity and strength cannot be exhibited. Furthermore, for example, when a glass fiber reinforced layer is provided in the outermost layer so that the multiaxial woven fabric in the inner layer can be seen through, the fiber direction is disturbed as described above, and the characteristic three-dimensional woven fabric of the folded multiaxial woven fabric has The structure is broken, and it is visually impaired.

また、多軸織物はその構造上空隙部分が存在するため、シャフトに成形したときにボイドが形成されてしまい、シャフトの機械的強度が低下してしまう恐れがある。   In addition, since the multiaxial fabric has a void portion in its structure, voids are formed when it is formed on the shaft, which may reduce the mechanical strength of the shaft.

一般に、強化繊維織物はドレープ性が高いため、管状体に巻き付けることが容易である反面、既述したとおり織目がずれ易く、また多軸織物を最外層に用いると研磨の際に織目が削れてしまうため、強度的にも意匠的にも採用することが難しいという問題を抱えていた。   In general, reinforcing fiber fabrics have high draping properties, so that they can be easily wound around a tubular body. However, as described above, the texture is likely to shift, and when a multiaxial fabric is used for the outermost layer, the texture is reduced during polishing. Since it was shaved, it had a problem that it was difficult to adopt it in terms of strength and design.

特開2002−191735号公報JP 2002-191735 A 特開平7−241359号公報JP-A-7-241359 特開2006−61473号公報JP 2006-61473 A

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、ゴルフクラブ用シャフトの基本的な性能を損なうことなく、意匠性にも優れた繊維強化樹脂製のゴルフクラブ用シャフトを製造する方法を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and there is provided a method for producing a golf club shaft made of fiber reinforced resin having excellent design properties without impairing the basic performance of the golf club shaft. It is intended to provide.

多軸織物をゴルフクラブ用シャフトに適用するとき、上述のとおり多軸織物は柔らか過ぎるため強化繊維の配向角に乱れが生じてしまい、高品質のゴルフクラブ用シャフトを製造することが難しい。
かかる課題を解消するために、本発明は以下の構成を採用した。
すなわち、複数の強化繊維を一方向に引き揃えて樹脂で含浸したプリプレグシートを巻回して形成した層と、一層以上の多軸織物を巻回してなる層を含む繊維強化樹脂製ゴルフクラブ用シャフトの製造方法にあって、多軸織物と強化繊維プリプレグとを予備接着して一体化し、これをマンドレル上に巻回して成型する。
When the multiaxial woven fabric is applied to the golf club shaft, as described above, the multiaxial woven fabric is too soft and the orientation angle of the reinforcing fibers is disturbed, making it difficult to produce a high quality golf club shaft.
In order to solve this problem, the present invention employs the following configuration.
Namely, a shaft for a fiber reinforced resin golf club comprising a layer formed by winding a prepreg sheet in which a plurality of reinforcing fibers are aligned in one direction and impregnated with a resin, and a layer formed by winding one or more multiaxial fabrics. In this manufacturing method, the multiaxial woven fabric and the reinforcing fiber prepreg are preliminarily bonded and integrated, and this is wound around a mandrel and molded.

多軸織物に予備接着させる強化繊維プリプレグとして、炭素繊維プリプレグ又はガラス繊維プリプレグを用いることが好ましく、しかも、好ましくは多軸織物と予備接着する強化繊維プリプレグの樹脂含有率を30重量%以上とする。通常は、多軸織物を炭素繊維プリプレグに予備接着して管状に巻き付けるが、特に意匠性を強調したいときは、ガラス繊維プリプレグに多軸織物を予備接着させるとともに、ガラス繊維プリプレグが最外層となるように巻き付ける。   It is preferable to use a carbon fiber prepreg or a glass fiber prepreg as the reinforcing fiber prepreg to be pre-adhered to the multiaxial fabric, and preferably the resin content of the reinforcing fiber prepreg to be pre-adhered to the multiaxial fabric is 30% by weight or more. . Normally, a multiaxial fabric is pre-adhered to a carbon fiber prepreg and wound in a tubular shape. However, when particularly emphasizing design, the multiaxial fabric is pre-adhered to the glass fiber prepreg and the glass fiber prepreg is the outermost layer. Wrap like so.

本発明の繊維強化樹脂製ゴルフクラブ用シャフトの製造方法によると、多軸織物を管状に巻き付けるとき、予め他の強化繊維プリプレグに貼り付けて一体化したのち、一緒に巻き付けるため、多軸織物を構成する強化繊維の配向を乱すことがなく、容易に巻き付けることができる。また、このように強化繊維の配向性に乱れを生じさせないで巻き付けることができるため、多軸織物に特有の立体的構造に由来して繊維強化樹脂層に高い意匠性が実現でき、複雑な塗装をすることもなく優れた意匠外観性が得られる。また多軸織物は、その繊維が多方向性をもつため、ゴルフクラブ用シャフトの基本的な性能を損なうことがなく、高品質のゴルフクラブ用シャフトを製造できる。   According to the method for manufacturing a fiber reinforced resin golf club shaft of the present invention, when a multiaxial woven fabric is wound into a tubular shape, the multiaxial woven fabric is wound on the other reinforcing fiber prepreg in advance and then integrated together. It can be easily wound without disturbing the orientation of the reinforcing fibers to be constituted. In addition, because it can be wound without disturbing the orientation of the reinforcing fiber in this way, high designability can be realized in the fiber reinforced resin layer derived from the three-dimensional structure peculiar to multiaxial fabrics, and a complicated coating Excellent design appearance can be obtained without having to In addition, since the multiaxial fabric has multi-directional fibers, a high-quality golf club shaft can be produced without impairing the basic performance of the golf club shaft.

多軸織物を強化繊維プリプレグに予備接着するとき、通常、予備接着する強化繊維プリプレグに多軸織物が貼り付き難いため、強化繊維プリプレグの樹脂含有率は高くすることが好ましい。その樹脂含有率は30%以上であることが好ましく、より好ましくは33%以上である。かかる樹脂含有率の強化繊維プリプレグに多軸織物を貼り付けることによって、成形過程で多軸織物に樹脂が確実に含浸して、シャフト完成時に多軸織物層にボイドが形成されるのを防ぐことができる。   When the multiaxial woven fabric is preliminarily bonded to the reinforcing fiber prepreg, it is usually difficult for the multiaxial woven fabric to stick to the reinforcing fiber prepreg to be preliminarily bonded. Therefore, it is preferable to increase the resin content of the reinforcing fiber prepreg. The resin content is preferably 30% or more, more preferably 33% or more. By affixing a multiaxial woven fabric to the reinforcing fiber prepreg having such a resin content, the resin is surely impregnated into the multiaxial woven fabric during the molding process, and voids are not formed in the multiaxial woven fabric layer when the shaft is completed. Can do.

意匠性を重視する場合には、最外層にガラス繊維プリプレグを配するようにすると、内側の多軸織物が透視できるだけでなく、成形後の研磨仕上げの際にも多軸織物に損傷を与えることがなく、ゴルフクラブ用シャフトとして高品質が保証される上に意匠性に優れたものとなる。   When designability is important, placing the glass fiber prepreg on the outermost layer not only allows the inner multiaxial fabric to be seen through, but also damages the multiaxial fabric during polishing after molding. As a golf club shaft, high quality is guaranteed and the design is excellent.

以下、好適な実施形態をもって、本発明の構成と作用効果について図面を参照しながら具体的に説明する。   Hereinafter, with reference to the drawings, the configuration and operational effects of the present invention will be specifically described with preferred embodiments.

本発明のゴルフクラブ用シャフトの第1実施例を示すプリプレグの裁断形状と、マンドレルへの巻き付け順序とを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the cutting shape of the prepreg which shows 1st Example of the shaft for golf clubs of this invention, and the winding order to a mandrel. マンドレルの概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of a mandrel. 本発明のゴルフクラブ用シャフトの第2実施例を示すプリプレグの裁断形状と、マンドレルへの巻き付け順序とを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the cutting shape of the prepreg which shows 2nd Example of the shaft for golf clubs of this invention, and the winding order to a mandrel. 上記実施例に用いられる多軸織物の一例を示す4軸織物の組織図である。It is an organization chart of the 4-axis textile which shows an example of the multiaxial textile used for the above-mentioned example.

本発明のゴルフクラブ用シャフトの製造方法は、所定の裁断形状と寸法を有する複数枚のプリプレグをマンドレルに順次巻き付け積層した後、加熱硬化して複数の繊維強化樹脂層から構成されるゴルフクラブ用シャフトを製造する。例えば、図1に示すような裁断形状と寸法とをもつ第1〜第7の巻き付けシートを、マンドレルの軸線方向所定位置に順次巻き付けたのち、加熱硬化して複数の繊維強化樹脂層から構成されるゴルフクラブ用シャフトを製造する。   The golf club shaft manufacturing method of the present invention is for a golf club comprising a plurality of fiber reinforced resin layers which are sequentially wound and laminated around a mandrel with a plurality of prepregs having a predetermined cut shape and dimensions. Manufacture shaft. For example, the first to seventh wound sheets having a cut shape and dimensions as shown in FIG. 1 are sequentially wound around a predetermined position in the axial direction of the mandrel, and then heat-cured to form a plurality of fiber reinforced resin layers. A golf club shaft is manufactured.

図1によれば、繊維強化樹脂層の強化繊維が、シャフト軸方向に対し±45°の方向に配向された2枚のプリプレグ21をマンドレル10の外周を半周ずれるように細径端で9mm、太径端で21mmずらした状態で、それぞれのプリプレグを貼り合わせた第1の巻き付けシートをマンドレル10に巻き付け、最内層にバイアス層を形成したのち、繊維強化樹脂層の強化繊維が実質的にシャフト軸方向に配向された1枚のプリプレグ22からなる第2の巻き付けシートをシャフト細径端側に300mmの長さで巻き付けて先端補強層を形成する。次いで、同じく繊維強化樹脂層の強化繊維が実質的にシャフト軸方向に配向された1枚のプリプレグ23からなる第3の巻き付けシートをシャフト全長(1165mm)にわたり巻き付けて第1ストレート層を形成する。   According to FIG. 1, the reinforcing fibers of the fiber reinforced resin layer have two prepregs 21 oriented in a direction of ± 45 ° with respect to the shaft axis direction at a small diameter end of 9 mm so as to deviate from the outer circumference of the mandrel 10, The first wrapping sheet in which the respective prepregs are bonded together is wound around the mandrel 10 with the large diameter end shifted by 21 mm, and a bias layer is formed in the innermost layer. A second reinforcing sheet composed of one prepreg 22 oriented in the axial direction is wound around the end of the shaft with a length of 300 mm to form a tip reinforcing layer. Next, a third wrapping sheet composed of a single prepreg 23 in which the reinforcing fibers of the fiber reinforced resin layer are substantially oriented in the shaft axial direction is wound over the entire shaft length (1165 mm) to form a first straight layer.

第1ストレート層が形成されたのち、第4の巻き付けシートとして4軸織物(多軸織物)24が巻き付けられる。この4軸織物24は、図4に示すように、90°に交差する縦糸24a及び横糸24b、+45°と−45°の方向を向いて配される第1及び第2の斜め糸24c,24dの4本の糸を構成糸とする織物である。本明細書では、多軸織物の例として4軸織物を例に挙げているが、例えば特許文献2及び3に記載されている3軸織物や、或いはそれ以上の多軸織物を用いることもできる。これらの織物に使用される糸は、糸の交差部分でクリンプ高さが大きくなることを防ぐため、繊度が小さく繊維方向が平行である多数のフィラメントからなる偏平糸を用いることが出来る。   After the first straight layer is formed, a 4-axis fabric (multi-axis fabric) 24 is wound as a fourth winding sheet. As shown in FIG. 4, the four-axis woven fabric 24 is composed of warp yarns 24a and weft yarns 24b crossing 90 °, and first and second diagonal yarns 24c and 24d arranged facing + 45 ° and −45 ° directions. This is a woven fabric having four yarns as constituent yarns. In this specification, a 4-axis woven fabric is taken as an example of a multi-axial woven fabric. However, for example, a triaxial woven fabric described in Patent Documents 2 and 3 or a multi-axial woven fabric higher than that can be used. . The yarn used in these woven fabrics can be a flat yarn composed of a large number of filaments having a small fineness and parallel fiber directions in order to prevent the crimp height from increasing at the intersection of the yarns.

かかる構成をもつ多軸織物は、柔らかく糸が互いにずれやすいため、これを直接管状に巻き付けることは難しい。
そこで、本発明では4軸織物24をシート状態で予め他の強化繊維プリプレグに貼り合わせる。こうして強化繊維プリプレグに貼り合わされた4軸織物は繊維間のずれがなくなり、その配向角も変動せずに織物形態が安定し、マンドレル10に貼り合わされた強化繊維プリプレグと共に巻き付ければ、安定した織物構造を維持させたまま容易に巻き付けることができるようになる。
Since the multiaxial fabric having such a structure is soft and the yarns are easily displaced from each other, it is difficult to wind the yarn directly around a tube.
Therefore, in the present invention, the four-axis fabric 24 is bonded in advance to another reinforcing fiber prepreg in a sheet state. In this way, the four-axis woven fabric bonded to the reinforcing fiber prepreg has no inter-fiber deviation, the orientation of the woven fabric is stable without changing its orientation angle, and if it is wound together with the reinforcing fiber prepreg bonded to the mandrel 10, a stable woven fabric is obtained. It can be easily wound while maintaining the structure.

図1の例によれば、4軸織物24を第2ストレート層を構成する繊維強化樹脂層の強化繊維が実質的にシャフト軸方向に配向された第5の巻き付けシートである1枚のプリプレグ25に予め貼り合わせておく。このとき、プリプレグ25の樹脂含有率が他のプリプレグの樹脂含有率と同等である場合には、立体構造をもつ4軸織物にプリプレグ25の樹脂が十分に浸透しにくく貼り合わせにくいため、貼り合わせ相手であるプリプレグ25の樹脂含有率を他のプリプレグの樹脂含有率より大きくする。その樹脂含有率は30%以上、好ましくは33%以上とする。こうして貼り合わされた4軸織物24を第2ストレート層を構成するプリプレグ25と共に、第1ストレート層の表面に巻き付けて、4軸織物層と第2ストレート層とを形成する。   According to the example of FIG. 1, one prepreg 25 which is a fifth wound sheet in which the reinforcing fibers of the fiber reinforced resin layer constituting the second straight layer of the four-axis fabric 24 are substantially oriented in the shaft axis direction. Are pasted together in advance. At this time, when the resin content of the prepreg 25 is equal to the resin content of the other prepregs, the resin of the prepreg 25 is not easily penetrated into the four-axis woven fabric having a three-dimensional structure. The resin content of the prepreg 25 that is the counterpart is made larger than the resin content of other prepregs. The resin content is 30% or more, preferably 33% or more. The four-axis woven fabric 24 thus bonded together with the prepreg 25 constituting the second straight layer is wound around the surface of the first straight layer to form a four-axis woven fabric layer and a second straight layer.

4軸織物層と第2ストレート層とを形成したのち、繊維強化樹脂層の強化繊維が実質的にシャフト軸方向に配向された第6の巻き付けシートである1枚のプリプレグ26を巻き付けたのち、シャフト先端側に直角三角形状に裁断された第7の巻き付けシートであるプリプレグ27を巻き付け外径調整層を形成する。この外径調整層を形成したのち、ポリプロピレンテープで巻きつけ固定し、図示せぬ加熱炉中にて加熱硬化して複数の繊維強化樹脂層から構成されるゴルフクラブ用シャフトを製造する。前記外径調整層及び上記先端補強層の巻き付け順序は、図1に示す順序である必要はなく、クラブの性能等により任意に決めることが可能である。また、シャフトのヘッド側端部にストレート層からなる外径調整層及び上記先端補強層を巻き付けているが、この工程は省略することもでき、或いは巻き付けられる複数のプリプレグ層の間に2層以上介入させることもできる。   After forming the four-axis fabric layer and the second straight layer, after winding one prepreg 26, which is a sixth wound sheet in which the reinforcing fibers of the fiber-reinforced resin layer are substantially oriented in the shaft axis direction, A prepreg 27 which is a seventh winding sheet cut into a right triangle shape is wound around the tip end side of the shaft to form an outer diameter adjusting layer. After forming this outer diameter adjusting layer, it is wound and fixed with a polypropylene tape, and heat-cured in a heating furnace (not shown) to produce a golf club shaft composed of a plurality of fiber reinforced resin layers. The winding order of the outer diameter adjusting layer and the tip reinforcing layer does not have to be the order shown in FIG. 1, and can be arbitrarily determined according to the performance of the club. Further, the outer diameter adjusting layer made of a straight layer and the tip reinforcing layer are wound around the head side end portion of the shaft, but this step can be omitted, or two or more layers between a plurality of prepreg layers to be wound. You can also intervene.

図示例によれば、ストレート層の層数を3層としているが、この層数は任意であり、要求されるゴルフクラブとしての性能に応じて適宜決められる。また、本実施形態では第1及び第2ストレート層との間に4軸織物24を介装しているが、この4軸織物24の介装位置も任意であり、4軸織物24の立体構造に依存する意匠性を重視する場合には、後述するように、最外層に内部を透視できるプリプレグを配するとともに、その内側の層に4軸織物24を配することが好ましい。   According to the illustrated example, the number of straight layers is three, but the number of layers is arbitrary, and is determined as appropriate according to the required performance as a golf club. In the present embodiment, the four-axis fabric 24 is interposed between the first and second straight layers. However, the position of the four-axis fabric 24 is arbitrary, and the three-dimensional structure of the four-axis fabric 24 is provided. In the case where importance is attached to the design properties depending on the prepreg, it is preferable to arrange a prepreg capable of seeing through the inside in the outermost layer and arrange the four-axis woven fabric 24 in the inner layer as described later.

本発明のゴルフクラブ用シャフトの製造方法において使用されるプリプレグを構成するマトリックス樹脂には、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂を使用することができるが、好ましくは熱硬化性樹脂が用いられる。
熱可塑性樹脂としては、ポリアミド系樹脂、ポリアクリレート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、及びこれらの混合樹脂を用いることができる。一方、熱硬化性樹脂としては、エポキシ系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、フェノール系樹脂、ユリア系樹脂、メラミン系樹脂、ジアリルフタレート系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリイミド系樹脂、およびこれらの混合樹脂を使用することができる。中でも、エポキシ系樹脂は硬化収縮率が少なく、高い剛性と靭性値を有するので、最も好ましく使用される。
As the matrix resin constituting the prepreg used in the method for manufacturing a golf club shaft of the present invention, a thermoplastic resin or a thermosetting resin can be used, but a thermosetting resin is preferably used.
As the thermoplastic resin, polyamide resins, polyacrylate resins, polystyrene resins, polyethylene resins, and mixed resins thereof can be used. On the other hand, as thermosetting resins, epoxy resins, unsaturated polyester resins, phenol resins, urea resins, melamine resins, diallyl phthalate resins, urethane resins, polyimide resins, and mixed resins thereof are used. Can be used. Among these, epoxy resins are most preferably used because they have a low cure shrinkage and high rigidity and toughness.

本発明のゴルフクラブ用シャフトの製造方法で使用される繊維強化樹脂層を構成する繊維は、金属繊維、ボロン繊維、炭素繊維、ガラス繊維、セラミクス繊維などの無機系繊維、アラミド繊維、その他の高強力合成繊維などを使用することができる。無機繊維は軽量、かつ高強力であることから好ましく使用される。中でも、炭素繊維は、比強度、比剛性に優れるので最適である。さらには、意匠性を強調する場合には、最外層に以降の研磨処理を考慮してガラス繊維を使うことが好ましい。
これらの繊維は、単独または混合して使用できる。また、長繊維、短繊維、及びこれらの混合繊維など、繊維の長さを特に規定するものではない。ただし、4軸織物24を構成する繊維は長繊維であることが好ましい。
The fibers constituting the fiber reinforced resin layer used in the method for manufacturing a golf club shaft of the present invention include inorganic fibers such as metal fibers, boron fibers, carbon fibers, glass fibers, and ceramic fibers, aramid fibers, and other high fibers. A strong synthetic fiber or the like can be used. Inorganic fibers are preferably used because of their light weight and high strength. Among these, carbon fiber is optimal because it is excellent in specific strength and specific rigidity. Furthermore, when emphasizing the design, it is preferable to use glass fibers in consideration of the subsequent polishing treatment for the outermost layer.
These fibers can be used alone or in combination. Further, the length of the fibers such as long fibers, short fibers, and mixed fibers thereof is not particularly specified. However, the fibers constituting the four-axis fabric 24 are preferably long fibers.

通常、繊維強化樹脂層で構成されるゴルフクラブ用シャフトの製造方法は、加熱硬化後に細径端部と太径端部をカットして長さを調整する。このカット後の長さが目的の長さとなるように設定する。例えば、図1に示すように、1,165mmの全長のゴルフクラブ用シャフトを得ようとする場合、細径端部を11mmカットし、太径端部を11mmカットするときは、成形シャフト長を1,143mmに設定する。   Usually, in a method for producing a golf club shaft composed of a fiber reinforced resin layer, the length is adjusted by cutting the small diameter end and the large diameter end after heat curing. The length after this cut is set to be the target length. For example, as shown in FIG. 1, when trying to obtain a golf club shaft having a total length of 1,165 mm, when cutting a small diameter end part by 11 mm and cutting a large diameter end part by 11 mm, the molding shaft length is set to Set to 1,143 mm.

マンドレル10は金属製であれば特に材質を限定するものでないが、テーパー等の加工が容易であること、耐久性に優れる観点から、鉄製であることが好ましい。マンドレル10に、図1に示すように、各プリプレグ21〜23,25〜27及び4軸織物24を巻き付けることになるが、加熱硬化後マンドレル10から繊維強化樹脂層を取り外す際、脱型が容易になるよう予めマンドレル10に離型剤を塗布しておくことが好ましい。   The material of the mandrel 10 is not particularly limited as long as it is made of metal, but is preferably made of iron from the viewpoint of easy processing such as taper and excellent durability. As shown in FIG. 1, the prepregs 21 to 23, 25 to 27, and the four-axis fabric 24 are wound around the mandrel 10. However, when the fiber reinforced resin layer is removed from the mandrel 10 after heat curing, demolding is easy. It is preferable to apply a release agent to the mandrel 10 in advance.

本発明のゴルフクラブ用シャフトの製造方法では、まずマンドレル10に繊維強化樹脂層の強化繊維が、シャフト軸方向に対し±30°〜±60°の方向に配向されたプリプレグ21からなるバイアス層を巻き付ける。なお、プリプレグ21に使用される強化繊維は、炭素繊維が、比強度、比剛性に優れるので最適である。ここで、第1層を構成する前記バイアス層は実質2層からなり、この2層をシャフト周方向に実質的に半周ずらして予め張りつけている。実質的に半周ずらすとは、例えばシャフトの細径端部の外周が20mmで、太径端部の外周が40mmであった場合、プリプレグ27をプリプレグ26に対し、シャフトの細径端部側を10mm、太径端部側を20mmずらして貼り付けるということを意味する。   In the golf club shaft manufacturing method of the present invention, first, a bias layer comprising a prepreg 21 in which reinforcing fibers of a fiber reinforced resin layer are oriented in a direction of ± 30 ° to ± 60 ° with respect to the shaft axial direction is provided on the mandrel 10. Wrap. The reinforcing fiber used for the prepreg 21 is optimal because the carbon fiber is excellent in specific strength and specific rigidity. Here, the bias layer constituting the first layer is substantially composed of two layers, and these two layers are pasted in advance by shifting substantially half a circumference in the circumferential direction of the shaft. For example, when the outer periphery of the small-diameter end of the shaft is 20 mm and the outer periphery of the large-diameter end is 40 mm, the prepreg 27 is shifted from the prepreg 26 with respect to the small-diameter end of the shaft. It means 10 mm and the large diameter end side is pasted by 20 mm.

ゴルフクラブ用シャフトの部分的な強度補強や剛性向上のため、図1の第2の巻き付けシートに示す形状の先端補強層を、前記バイアス層の次に、巻き付けることができ、これらは複数枚あってもよい。なお、この補強層に使用される補強強化繊維も、炭素繊維が、比強度、比剛性に優れるので最適である。   In order to partially strengthen the golf club shaft and improve the rigidity, a tip reinforcing layer having the shape shown in the second winding sheet in FIG. 1 can be wound next to the bias layer. May be. The reinforcing reinforcing fiber used in this reinforcing layer is also optimal because carbon fiber is excellent in specific strength and specific rigidity.

次に繊維強化樹脂層の補強繊維が、実質的にシャフト軸方向に配向されたプリプレグ23からなる第1ストレート層を巻き付ける。この第1ストレート層の表面に4軸織物24を巻き付ける。   Next, the first straight layer made of the prepreg 23 in which the reinforcing fibers of the fiber reinforced resin layer are substantially oriented in the shaft axial direction is wound. The 4-axis fabric 24 is wound around the surface of the first straight layer.

ここで、4軸織物24を単独で扱おうとすると、同織物は柔軟に過ぎ、各織目において縦糸24a、横糸24b、斜め糸24c,24dが互いにずれやすく、織目が崩れてしまい、本来の4軸織物がもつ美しさを失ってしまう。そこで図示例にあっては、この4軸織物24を巻き付ける前に、その上層となるプリプレグ25からなる第2ストレート層に4軸織物24を予め貼り付けておく。その結果、4軸織物24は第2ストレート層と一体化され、可撓性に富むものの織り形態は安定化し、織目を崩すことなく容易に巻き付けることが可能となる。ここでは、4軸織物24を第2ストレート層に予め貼り付けているが、第1ストレート層に予め貼り付けておくようにしてもよい。また、4軸織物24の巻き付け位置は、図1に示す例に限らず、例えば第2ストレート層と第3ストレート層との間に介装させてもよく、図示例に限定されない。ただ、4軸織物24をプリプレグに貼り付けるとき、通常のプリプレグの樹脂含有量では、4軸織物24の内部まで樹脂が含浸しにくく接着強度も弱い。そこで、本発明では4軸織物24を予め貼り付けるプリプレグの樹脂含有率を、通常の樹脂含有率よりも高い30重量%以上としている。   Here, if the four-axis woven fabric 24 is to be handled alone, the woven fabric is too flexible, and the warp yarn 24a, the weft yarn 24b, and the diagonal yarns 24c, 24d are easily displaced from each other at each texture, and the texture is broken. The beauty of 4-axis fabric is lost. Therefore, in the illustrated example, before the four-axis fabric 24 is wound, the four-axis fabric 24 is attached in advance to the second straight layer made of the prepreg 25 as an upper layer. As a result, the four-axis woven fabric 24 is integrated with the second straight layer, and the woven form of the highly flexible one is stabilized and can be easily wound without breaking the weave. Here, although the 4-axis fabric 24 is affixed in advance to the second straight layer, it may be affixed in advance to the first straight layer. In addition, the winding position of the four-axis fabric 24 is not limited to the example illustrated in FIG. 1, and may be interposed between the second straight layer and the third straight layer, for example, and is not limited to the illustrated example. However, when the four-axis fabric 24 is attached to the prepreg, the resin content of the normal prepreg hardly impregnates the resin into the four-axis fabric 24 and the adhesive strength is weak. Therefore, in the present invention, the resin content of the prepreg to which the four-axis fabric 24 is attached in advance is set to 30% by weight or higher, which is higher than the normal resin content.

4軸織物24に用いる強化繊維の1本の繊維束における総繊維数は、1,000〜12,000フィラメントであることが好ましい。1,000フィラメントより少ないと織布状の組織が小さくなり過ぎ、また12,000フィラメントより多いと、織布状の組織が大きくなり過ぎて意匠性が損なわれるため好ましくない。なお、ゴルフクラブの外観として最も好ましいのは、1,000〜6,000フィラメントである。   The total number of fibers in one fiber bundle of reinforcing fibers used for the four-axis fabric 24 is preferably 1,000 to 12,000 filaments. If it is less than 1,000 filaments, the woven fabric structure becomes too small, and if it is more than 12,000 filaments, the woven fabric structure becomes too large and the design is impaired. The most preferable appearance of the golf club is 1,000 to 6,000 filaments.

前記4軸織物の単位面積あたりの重量は、使用する強化繊維比重によるが、強化繊維が炭素繊維の場合には30g/m2 〜250g/m2 が、強化繊維がアラミド繊維の場合には10g/m2 〜100g/m2 が好ましい。 Weight per unit area of the four-axis fabric, depending on the reinforcing fiber density used, reinforcing fiber is 30g / m 2 ~250g / m 2 in the case of carbon fibers, 10 g in the case the reinforcing fiber is an aramid fiber / M 2 to 100 g / m 2 is preferable.

強化繊維が炭素繊維の場合、250g/m2 より大きいと織布を形成する強化繊維と4軸織物の外層に巻き付けるストレート層の強化繊維の屈曲が大きくなり、シャフト表面の平滑性が損なわれるばかりではなく、強化繊維としての強度が低下し、さらにプリプレグと予備接着したのちのドレープ性も損なわれるため好ましくない。また、30g/m2 より小さいと織布の空隙が大きくなり、補強効果や意匠性が損なわれるため好ましくない。 When the reinforcing fiber is carbon fiber, if it is larger than 250 g / m 2 , the bending of the reinforcing fiber forming the woven fabric and the reinforcing fiber of the straight layer wound around the outer layer of the four-axis woven fabric becomes large, and the smoothness of the shaft surface is only impaired. However, it is not preferable because the strength as the reinforcing fiber is lowered and the drape property after pre-adhering to the prepreg is also impaired. On the other hand, if it is less than 30 g / m 2 , the gap of the woven fabric becomes large, and the reinforcing effect and design properties are impaired, which is not preferable.

使われる強化繊維の繊維束は1,000〜12,000フィラメントからなり、且つその繊維束の幅が1mm〜5mmであることが好ましい。1mmより小さいと、織布の空隙が大きくなり過ぎ、表面の平滑性補強効果や意匠性が損なわれるため好ましくなく、5mmより大きいと格子状の模様が大きくなり過ぎて意匠性に劣るため好ましくない。なお、ゴルフクラブの外観として最も好ましいのは、1mm〜3mmである。   The fiber bundle of reinforcing fibers used is preferably composed of 1,000 to 12,000 filaments, and the width of the fiber bundle is preferably 1 mm to 5 mm. If it is smaller than 1 mm, it is not preferable because the void of the woven fabric becomes too large, and the smoothness reinforcing effect and design properties of the surface are impaired. If it is larger than 5 mm, the lattice-like pattern becomes too large and the design properties are inferior. . The most preferable appearance of the golf club is 1 mm to 3 mm.

4軸織物24に使用される強化繊維は、金属繊維、ボロン繊維、炭素繊維、ガラス繊維、セラミクス繊維などの無機系繊維、アラミド繊維、その他の高強力合成繊維などを使用することができる。無機繊維は軽量、かつ高強力であることから好ましく使用される。中でも、炭素繊維が、比強度、比剛性に優れるので最適である。   As the reinforcing fibers used in the four-axis fabric 24, inorganic fibers such as metal fibers, boron fibers, carbon fibers, glass fibers, and ceramic fibers, aramid fibers, and other high-strength synthetic fibers can be used. Inorganic fibers are preferably used because of their light weight and high strength. Among these, carbon fiber is optimal because it is excellent in specific strength and specific rigidity.

4軸織物24に用いる補強繊維の弾性率は特に制限はないが、240GPa以上の炭素繊維であることが好ましい。240GPaより小さいとゴルフクラブ用シャフトとして十分な剛性を得ることができず、補強が必要となり、重量が重くなる等の問題が生じるからである。なお、補強繊維の弾性率が400GPaより大きいと繊維の引張強度が低くなり、また織布自体の剛性が高くなりすぎて、プリプレグのドレープ性が損なわれるため、補強繊維の弾性率は、240GPa〜400GPaとすることが好ましい。   The elastic modulus of the reinforcing fiber used for the four-axis fabric 24 is not particularly limited, but is preferably a carbon fiber of 240 GPa or more. If it is less than 240 GPa, sufficient rigidity as a golf club shaft cannot be obtained, and reinforcement is required, resulting in problems such as an increase in weight. If the elastic modulus of the reinforcing fiber is greater than 400 GPa, the tensile strength of the fiber is low, and the woven fabric itself has too high rigidity, so that the drapeability of the prepreg is impaired. It is preferable to set it as 400 GPa.

図示例では4軸織物24を使っているが、この織物は4軸に限らず、例えば3軸であっても、6軸であってもよく、これらの多軸織物であれば、その織物構造からシャフト軸方向、軸方向に直交する方向、軸方向に斜めの方向に構成糸を配向できるため、シャフトの曲げ、および潰し剛性を向上させることができる。   In the illustrated example, a four-axis woven fabric 24 is used. However, this woven fabric is not limited to four axes, and may be, for example, three axes or six axes. Since the constituent yarns can be oriented in the shaft axial direction, the direction orthogonal to the axial direction, and the oblique direction to the axial direction, the bending and crushing rigidity of the shaft can be improved.

ゴルフクラブ用シャフトの細径端部の外径を調整するには、図1に第2及び第7の巻き付けシートのような形状の補強層を最初に、あるいは途中、あるいは最後に巻き付けてもよく、これらは1個でも複数個あってもよい。なお、これら補強層のプリプレグに使用される補強繊維に制限はないが、炭素繊維が、比強度、比剛性に優れるので最適である。   In order to adjust the outer diameter of the small-diameter end of the golf club shaft, a reinforcing layer shaped like the second and seventh wrapping sheets in FIG. 1 may be wound first, in the middle, or last. These may be one or more. In addition, there is no restriction | limiting in the reinforcement fiber used for the prepreg of these reinforcement layers, However, Since carbon fiber is excellent in specific strength and specific rigidity, it is optimal.

ゴルフクラブとしての意匠性を重視する場合には、既述したとおり、最外層にガラス繊維強化樹脂からなるプリプレグを巻き付ける。この場合のプリプレグに用いられるガラス繊維の形態は、織布、不織布、一方向に引き揃えられた状態のいずれでもよい。マトリックス樹脂は、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂を使用することができるが、好ましくは熱硬化性樹脂が用いられ、特に接着強度や耐熱性などの特性が高く透明度も高いことからエポキシ樹脂が好適である。   When emphasizing the design as a golf club, as described above, a prepreg made of glass fiber reinforced resin is wound around the outermost layer. The form of the glass fiber used for the prepreg in this case may be any of a woven fabric, a non-woven fabric, and a state aligned in one direction. As the matrix resin, a thermoplastic resin or a thermosetting resin can be used, but a thermosetting resin is preferably used, and an epoxy resin is particularly preferable because of its high properties such as adhesive strength and heat resistance and high transparency. It is.

最外層のガラス繊維強化樹脂からなるプリプレグの厚みについて、特に制限はないが、巻き付けた後のガラス繊維強化樹脂層の厚みが30μm〜100μmである必要がある。繊維強化樹脂製ゴルフクラブ用シャフトは、加熱成形後に表面の凹凸除去およびフレックス調整のため、表面を研磨加工する。そのため、巻き付けた後のガラス繊維強化樹脂層の厚みが30μmより小さいと、研磨加工時にガラス繊維強化樹脂層と共に多軸織物層も研磨されたり、多軸織物層の凹凸が残って表面平滑性が損なわれる等の問題がある。また、巻き付けた後のガラス繊維強化樹脂層の厚みが100μmより大きいと、ガラス繊維の比重が重いため、ゴルフクラブ用シャフトの重量が重くなる問題があるため好ましくない。ガラス繊維強化樹脂層の厚みが30μm〜100μmとなるように巻き付けると、これらの問題が解消され、表面平滑性に優れ、意匠性に優れたゴルフクラブ用シャフトを得ることができる。   Although there is no restriction | limiting in particular about the thickness of the prepreg which consists of glass fiber reinforced resin of the outermost layer, The thickness of the glass fiber reinforced resin layer after winding needs to be 30 micrometers-100 micrometers. The shaft of a fiber reinforced resin golf club is polished to remove surface irregularities and adjust flex after heat molding. Therefore, when the thickness of the glass fiber reinforced resin layer after winding is smaller than 30 μm, the multiaxial fabric layer is polished together with the glass fiber reinforced resin layer at the time of polishing, or the unevenness of the multiaxial fabric layer remains and the surface smoothness is left. There are problems such as damage. Further, if the thickness of the glass fiber reinforced resin layer after winding is larger than 100 μm, the specific gravity of the glass fiber is heavy, and therefore there is a problem that the weight of the golf club shaft becomes heavy, which is not preferable. When the glass fiber reinforced resin layer is wound to have a thickness of 30 μm to 100 μm, these problems are solved, and a golf club shaft excellent in surface smoothness and design can be obtained.

以上説明した本発明の一実施形態によるゴルフクラブ用シャフトの製造方法によれば、多軸織物が高い意匠性を有し、糸ずれなく巻き付けることが可能となり、その織物構造に由来してゴルフクラブ用シャフトの基本的な性能を向上させるだけでなく、従来のように複雑な塗装をしなくても優れた意匠性を有するゴルフクラブ用シャフトを製造することを可能とする。   According to the method for manufacturing a golf club shaft according to the embodiment of the present invention described above, the multi-axis woven fabric has a high design and can be wound without yarn misalignment. In addition to improving the basic performance of the golf shaft, it is possible to manufacture a golf club shaft having excellent design characteristics without the need for complicated coating as in the prior art.

次に、実施例に基づいて本発明を更に具体的に説明する。
実施例1〜4および比較例1で作製するゴルフクラブ用シャフトの材料(プリプレグ)を表1に示す。また、これらの実施例1〜4および比較例1に使用した4軸織物は材料を、次に示す。
<4軸織物の使用材料>
・炭素繊維4軸織物
使用繊維(縦、横、斜めとも):炭素繊維トウ(弾性率240GPa、1,000フィ
ラメント)
打ち込み本数:縦 8本/インチ
横 8本/インチ
斜め 5.6本/インチ
厚さ: 0.165mm
重量: 73g/m2
実施例中の使用材料、ゴルフクラブ用シャフトの振動数、捩れ角の測定は以下の通りである。
(使用材料)
・プリプレグ
Next, the present invention will be described more specifically based on examples.
Table 1 shows the material (prepreg) of the golf club shaft produced in Examples 1 to 4 and Comparative Example 1. Moreover, the material of the 4-axis fabric used in Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 is shown below.
<Materials used for 4-axis fabric>
Carbon fiber 4-axis fabric Fibers used (both longitudinal, lateral and diagonal): Carbon fiber tow (elastic modulus 240 GPa, 1,000 fibres)
Lament)
Number of drives: 8 vertical / inch
8 horizontal / inch
Diagonal 5.6 / inch
Thickness: 0.165mm
Weight: 73g / m 2
The materials used in the examples, the frequency of the golf club shaft, and the measurement of the twist angle are as follows.
(Materials used)
・ Prepreg

Figure 2010246823
Figure 2010246823

<シャフト振動数の測定>
ゴルフクラブ用シャフトに、ヘッドを模した196gの重りをシャフト細径側先端部に装着し、シャフト太径側先端部から180mmまでの位置を市販のゴルフクラブ用振動数計に空気圧300KPaで固定した。装着した重り部分に手で振動を加えゴルフクラブ用シャフトの固有振動数を測定した。
<Measurement of shaft frequency>
A 196 g weight imitating the head was mounted on the shaft for the golf club, and the position from the tip of the shaft on the large diameter side to 180 mm was fixed to a commercially available golf club vibration meter at an air pressure of 300 KPa. . The natural frequency of the golf club shaft was measured by applying vibration to the attached weight part by hand.

<捩れ角>
ウッド用ゴルフクラブ用シャフトはシャフト細径側先端からシャフト細径側先端部から50mmのまで位置と、シャフト細径側先端部から1,035mmの位置からシャフト細径側先端部から1,067mmまでの位置を固定し、シャフトに138.5kgf・mmのトルクを負荷したしたときの捩れ角を測定した。
巻き付けプリプレグシートは表2に示す材料をそれぞれ用意した。
<Torsion angle>
The golf club shaft for wood is located from the shaft narrow end to 50 mm from the shaft narrow end, and from 1035 mm from the shaft narrow end to 1,067 mm from the shaft narrow end. The torsion angle when a torque of 138.5 kgf · mm was applied to the shaft was measured.
The materials shown in Table 2 were prepared for the wound prepreg sheets.

<マンドレル>
図2に示す形状のマンドレル10(鉄製)を用意した。このマンドレル10は、全体の長さL3にあって、その細径端P1から長さL1の位置(切換点)P2まで、その外径が直線的に漸増し、切換点P2から長さL2の大径端P3まで、その外径は一定である、鉄製の円筒体からなる。本実施例による前記マンドレル10の各部位における具体的な外径、長さ、テーパー度は以下のとおりである。
<Mandrel>
A mandrel 10 (made of iron) having the shape shown in FIG. 2 was prepared. The mandrel 10 has an overall length L3, the outer diameter of which gradually increases linearly from the narrow end P1 to the position (switching point) P2 of the length L1, and from the switching point P2 to the length L2. It consists of an iron cylinder whose outer diameter is constant up to the large diameter end P3. The specific outer diameter, length, and taper degree of each part of the mandrel 10 according to the present embodiment are as follows.

細径端P1の外径は5.00mm、切換点P2の外径は13.50mm、この切換点P2から太径端P3までは同一外径であり、その外径は13.50mmである。細径端P1から切換点P2までの長さL1は1,000mm、切替点P2から太径端P3までの長さL2は500mmである。マンドレル10の全体長さL3は1,500mmとなる。また、細径端P1から切替点P2までのテーパー度は8.50/1000とされている。   The outer diameter of the small diameter end P1 is 5.00 mm, the outer diameter of the switching point P2 is 13.50 mm, the same outer diameter from the switching point P2 to the large diameter end P3, and the outer diameter is 13.50 mm. The length L1 from the small diameter end P1 to the switching point P2 is 1,000 mm, and the length L2 from the switching point P2 to the large diameter end P3 is 500 mm. The overall length L3 of the mandrel 10 is 1,500 mm. Further, the taper degree from the narrow end P1 to the switching point P2 is 8.50 / 1000.

<プリプレグの裁断及び巻き付け>
第1〜第7の巻き付けシートを、図1に示す各プリプレグ(4軸織物を含む)21〜27に切り出した。
<Cutting and winding of prepreg>
The 1st-7th winding sheet | seat was cut out to each prepreg (including 4 axis | shaft fabric) 21-27 shown in FIG.

第1層目は、第1の巻き付けシートからなる2枚のプリプレグ21,21を、シャフトの長手軸方向に対し+45°と−45°に裁断し、実質的に半周ずれるようずらして、それぞれをフュージングプレスを用いて貼り合わせてバイアス層とした。なお、サイズについては、図1に示すとおり調整をした。   The first layer is formed by cutting the two prepregs 21 and 21 made of the first wrapping sheet into + 45 ° and −45 ° with respect to the longitudinal axis direction of the shaft, and shifting the prepregs 21 and 21 so that they substantially deviate from each other. A bias layer was formed by bonding using a fusing press. The size was adjusted as shown in FIG.

第2層目の、第2巻き付けシートから切り出したプリプレグ22は、シャフトの長手軸方向に繊維が配向しており、図1に示すサイズに調整して先端補強層を得た。   The prepreg 22 cut out from the second wound sheet of the second layer has fibers oriented in the longitudinal axis direction of the shaft, and was adjusted to the size shown in FIG. 1 to obtain a tip reinforcing layer.

第3層目の、第3の巻き付けシートから切り出したプリプレグ23は、シャフトの長手軸方向に繊維が配向しており、全長が1,165mmであり、図1に示すサイズに調整して第1ストレート層を得た。   The prepreg 23 cut out from the third wound sheet of the third layer has fibers oriented in the longitudinal axis direction of the shaft, has a total length of 1,165 mm, and is adjusted to the size shown in FIG. A straight layer was obtained.

第4層目の、第4の巻き付けシートを切り出した炭素繊維製の4軸織物24であり、この4軸織物24を第5層目の第5の巻き付けシートを切り出したプリプレグ25からなる第2ストレート層にフュージングプレスを用いて貼り合わせて4軸織物とストレート層との4層目及び5層目の重合層を得た。   The fourth layer is a carbon fiber four-axis fabric 24 cut out of the fourth wound sheet, and the second axis is made of a prepreg 25 formed by cutting out the fifth wound sheet of the fifth layer. The straight layer was bonded using a fusing press to obtain fourth and fifth polymer layers of a four-axis fabric and a straight layer.

第6層目の、第6の巻き付けシートを切り出したプリプレグ26は、シャフトの長手軸方向に繊維が配向しており、図1に示すサイズに調整して第6ストレート層とした。   The prepreg 26 obtained by cutting out the sixth wound sheet of the sixth layer has fibers oriented in the longitudinal direction of the shaft, and is adjusted to the size shown in FIG. 1 to form a sixth straight layer.

第7層目である第6の巻き付けシートを裁断したプリプレグ26は、シャフトの長手軸方向に繊維が配向しており、図1に示すサイズに調整して外径調整層とした。   In the prepreg 26 obtained by cutting the sixth wound sheet as the seventh layer, the fibers are oriented in the longitudinal axis direction of the shaft, and adjusted to the size shown in FIG.

それぞれの寸法形状に切り出したプリプレグ(4軸織物を含む。)21〜27を順番にマンドレル10に巻き付けた。巻き付けは、マンドレルの細径端部から100mmを巻き付けの端部とした。4軸織物24は、第2ストレート層を構成するプレプレグ25に貼り合わせたのちに巻き付けた。このときの巻き付けは容易であり、シャフトの細径端部のプリプレグが大きく屈曲する部分も緩みもなく、4軸織物24の織目が崩れずに、縦横糸24a,24b及び90°に交差する2本の斜め糸24c,24dがそれぞれずれることなく巻き付けることができた。   The prepregs (including a four-axis woven fabric) 21 to 27 cut into respective dimensional shapes were wound around the mandrel 10 in order. For winding, 100 mm from the small-diameter end of the mandrel was used as the winding end. The 4-axis fabric 24 was wound after being bonded to the prepreg 25 constituting the second straight layer. Winding at this time is easy, the portion where the prepreg at the small-diameter end of the shaft is bent greatly is not loose, the texture of the four-axis fabric 24 is not broken, and intersects the warp and weft yarns 24a, 24b and 90 °. The two diagonal threads 24c and 24d could be wound without any deviation.

続いて、厚さ20μm、幅30mmの熱収縮性を有するポリプロピレンテープ(図示せず。)を巻き付けピッチ2mmで巻き付け固定し、マンドレル10に形成したシャフト素管を得た。   Subsequently, a heat-shrinkable polypropylene tape (not shown) having a thickness of 20 μm and a width of 30 mm was wound and fixed at a winding pitch of 2 mm to obtain a shaft base tube formed on the mandrel 10.

シャフト素管を硬化炉に入れ、145℃で2時間加熱してプリプレグの樹脂の硬化処理を行った後、ポリプロピレンテープとマンドレル10とを取り除いた。得られたゴルフクラブ用シャフト素管の両端を11mmカットして全長を1143mmとした。また得られた研磨前のゴルフクラブ用シャフト素管の細径端の外径は8.5mmで、シャフト振動数が245cpmとなるように研磨機で研磨を行って、実施例1のゴルフクラブ用シャフトを得た。研磨後のゴルフクラブ用シャフトの重量は53g、捩れ角は6°であった。   The shaft base tube was put in a curing furnace and heated at 145 ° C. for 2 hours to cure the resin of the prepreg, and then the polypropylene tape and the mandrel 10 were removed. Both ends of the obtained golf club shaft base tube were cut by 11 mm to a total length of 1143 mm. Further, the obtained golf club shaft tube before polishing was polished with a polishing machine so that the outer diameter of the small diameter end was 8.5 mm and the shaft frequency was 245 cpm. Got the shaft. The golf club shaft after polishing had a weight of 53 g and a twist angle of 6 °.

さらに、ゴルフクラブ用シャフトの細径側先端から100mmの位置と太径側先端から100mmの位置でシャフトを切断し、その断面を研磨して光学顕微鏡を用いて100倍で観察ししたところ、4軸織物層に若干のボイドが観察された。   Further, when the shaft was cut at a position 100 mm from the small-diameter end and a position 100 mm from the large-diameter end of the golf club shaft, the cross-section was polished and observed at 100 times using an optical microscope. Some voids were observed in the shaft fabric layer.

比較例1Comparative Example 1

実施例1と同じプリプレグと炭素繊維4軸織物を同寸法で切り出した。実施例1と同じマンドレルで同じ位置にバイアス層から第1ストレート層を順次巻きつけた。さらに、炭素繊維4軸織物を第1ストレート層の上に単独で巻き付けようとしたところ、4軸織物の繊維の方向が乱れうまく巻きつけることが出来なかった。   The same prepreg and carbon fiber 4-axis woven fabric as in Example 1 were cut out with the same dimensions. The first straight layer was sequentially wound from the bias layer to the same position on the same mandrel as in Example 1. Furthermore, when trying to wrap the carbon fiber 4-axis fabric alone on the first straight layer, the direction of the fibers of the 4-axis fabric was disturbed and could not be wound well.

表2に示すプリプレグと炭素繊維4軸織物を図1に示す寸法で切り出した。第2ストレート層と炭素繊維4軸織物は実施例1と同じ方法で貼り合せた。さらに実施例1と同じ方法で成形、研磨を行い、先端外径8.5mm、振動数245cpm、重量53g、捩れ角6.0°のゴルフクラブ用シャフトを得た。   The prepreg and carbon fiber 4-axis fabric shown in Table 2 were cut out with the dimensions shown in FIG. The second straight layer and the carbon fiber 4-axis woven fabric were bonded together in the same manner as in Example 1. Further, molding and polishing were performed in the same manner as in Example 1 to obtain a golf club shaft having a tip outer diameter of 8.5 mm, a vibration frequency of 245 cpm, a weight of 53 g, and a twist angle of 6.0 °.

得られたシャフトの断面を、実施例1と同じ位置で観察したところ、4軸織物層に僅かなボイドが認められた。   When the cross section of the obtained shaft was observed at the same position as in Example 1, slight voids were observed in the 4-axis fabric layer.

表2に示すプリプレグと炭素繊維4軸織物を図1に示す寸法で切り出した。第2ストレート層と炭素繊維4軸織物は実施例1と同じ方法で貼り合せた。さらに実施例1と同じ方法で成形、研磨を行い、先端外径8.5mm、振動数245cpm、重量53g、捩れ角6.0°のゴルフクラブ用シャフトを得た。   The prepreg and carbon fiber 4-axis fabric shown in Table 2 were cut out with the dimensions shown in FIG. The second straight layer and the carbon fiber 4-axis woven fabric were bonded together in the same manner as in Example 1. Further, molding and polishing were performed in the same manner as in Example 1 to obtain a golf club shaft having a tip outer diameter of 8.5 mm, a vibration frequency of 245 cpm, a weight of 53 g, and a twist angle of 6.0 °.

得られたシャフトの断面を、実施例1と同じ位置で観察したところ、4軸織物層にボイドが認められなかった。   When the cross section of the obtained shaft was observed at the same position as in Example 1, no void was observed in the 4-axis fabric layer.

表2に示すプリプレグと炭素繊維4軸織物を図2に示す寸法で切り出した。第7の巻き付け層である保護層と炭素繊維4軸織物は実施例1と同じ方法で貼り合せた。さらに実施例1と同じ方法で成形、研磨を行い、先端外径8.5mm、振動数245cpm、重量53g、捩れ角6.0°のゴルフクラブ用シャフトを得た。   The prepreg and carbon fiber 4-axis fabric shown in Table 2 were cut out with the dimensions shown in FIG. The protective layer, which is the seventh winding layer, and the carbon fiber 4-axis fabric were bonded together in the same manner as in Example 1. Further, molding and polishing were performed in the same manner as in Example 1 to obtain a golf club shaft having a tip outer diameter of 8.5 mm, a vibration frequency of 245 cpm, a weight of 53 g, and a twist angle of 6.0 °.

得られたシャフトの断面を、実施例1と同じ位置で観察したところ、4軸織物層にボイドが認められず、シャフト外表面に透明のクリア塗装を施したところ、目視で炭素繊維4軸織物が認識できる意匠性の高いゴルフクラブ用シャフトが得られた。   When the cross section of the obtained shaft was observed at the same position as in Example 1, no void was found in the 4-axis fabric layer, and transparent clear coating was applied to the outer surface of the shaft. A golf club shaft with a high design property that can be recognized is obtained.

Figure 2010246823
Figure 2010246823


10 マンドレル
24 4軸織物(多軸織物)
24a 縦糸
24b 横糸
24c, 24d 斜め糸
21〜23, 25〜27 プリプレグ

10 Mandrel 24 4-axis fabric (multi-axis fabric)
24a Warp 24b Weft
24c, 24d diagonal threads 21-23, 25-27 prepreg

Claims (4)

複数の強化繊維を一方向に引き揃えて樹脂で含浸した強化繊維プリプレグを巻回して形成した層と、一層以上の多軸織物を巻回してなる層とを含む繊維強化樹脂製ゴルフクラブ用のシャフトの製造方法であって、
多軸織物と強化繊維プリプレグとを予備接着して一体化し、マンドレル上に巻回して成型する、繊維強化樹脂製ゴルフクラブ用シャフトの製造方法。
For a golf club made of fiber reinforced resin, comprising a layer formed by winding a reinforcing fiber prepreg in which a plurality of reinforcing fibers are aligned in one direction and impregnated with a resin, and a layer formed by winding one or more multiaxial fabrics A method of manufacturing a shaft,
A method for manufacturing a shaft for a golf club made of fiber reinforced resin, wherein a multiaxial woven fabric and a reinforced fiber prepreg are pre-bonded and integrated, and wound and molded on a mandrel.
多軸織物と予備接着する強化繊維プリプレグが炭素繊維プリプレグである請求項1記載の繊維強化樹脂製ゴルフクラブ用シャフトの製造方法。   The method for producing a fiber-reinforced resin golf club shaft according to claim 1, wherein the reinforcing fiber prepreg preliminarily bonded to the multiaxial fabric is a carbon fiber prepreg. 多軸織物と予備接着する強化繊維プリプレグがガラス繊維プリプレグであり、ガラス繊維プリプレグが最外層に配されてなる請求項1記載の繊維強化樹脂製ゴルフクラブ用シャフトの製造方法。   The method for producing a shaft for a fiber reinforced resin golf club according to claim 1, wherein the reinforcing fiber prepreg preliminarily bonded to the multiaxial fabric is a glass fiber prepreg, and the glass fiber prepreg is arranged in an outermost layer. 多軸織物と予備接着する強化繊維プリプレグの樹脂含有率が30重量%以上である請求項1〜3のいずれかに記載の繊維強化樹脂製ゴルフクラブ用シャフトの製造方法。   The method for producing a fiber-reinforced resin golf club shaft according to any one of claims 1 to 3, wherein the resin content of the reinforcing fiber prepreg preliminarily bonded to the multiaxial fabric is 30% by weight or more.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012179134A (en) * 2011-02-28 2012-09-20 Globeride Inc Tubular body
TWI414332B (en) * 2010-11-09 2013-11-11 Advanced Int Multitech Co Ltd One-piece golf club
JP2013248055A (en) * 2012-05-30 2013-12-12 Globeride Inc Golf club shaft

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