JP2015231426A - ゴルフクラブ及びシャフト - Google Patents

Abstract

【課題】若干の重量増加によって慣性モーメントを大きくし、スイングし易く、かつ振り抜き感も良好となるシャフトと、このシャフトを備えたゴルフクラブを提供する。
【解決手段】繊維強化樹脂製のゴルフクラブ用シャフトにおいて、シャフト先端から１００ｍｍ位置をＰ１、２００ｍｍ位置をＰ２、５００ｍｍ位置をＰ３、１０００ｍｍ位置をＰ４としたとき各位置での肉厚が下記のように規定されており、Ｐ１：１．０ｍｍ以下、Ｐ２：０．９ｍｍ以下、Ｐ３：０．６ｍｍ以下、Ｐ４：０．６ｍｍ以下、かつ、各区間の肉厚は各ポイントでの肉厚を直線でつないだ肉厚推移よりも厚い肉厚をもっており、カーボン繊維含有プリプレグを用いて構成され、カーボン繊維含有プリプレグより高比重材を含有している高比重材含有プリプレグを用いて構成される加重部を有し、重量が３５〜４５gであることを特徴とするシャフト。
【選択図】図１

Description

本発明は、ゴルフクラブ及びそのシャフトに係り、より詳細には、繊維強化樹脂製のシャフトと、このシャフトを有するゴルフクラブに関する。

繊維強化樹脂製のゴルフクラブシャフトとしてカーボンシャフトが広く用いられている。カーボンシャフトは、カーボン繊維を主要繊維とした繊維強化樹脂よりなる。このカーボンシャフトの製造方法として、シートワインディング法が知られている（特許文献１，２）。この製造方法では、マンドレル（芯金）にシート状のプリプレグを巻き付け、更にラッピングテープを巻き付けた後、プリプレグを加熱により硬化させてシャフトが製造される。

一般に、ＦＲＰ製ゴルフクラブ用シャフトは、繊維をシャフト長軸に対して略平行に配したストレート層と、シャフト長軸に対して斜交したアングル層を主体とし、これに先端側（ヘッド側）、場合によっては手元側の周辺に補強層を加えて構成される。例えば、特許文献１には、ネックの先端面に接する部位を含むヘッド取付側にのみ、金属繊維強化樹脂プリプレグを配置したシャフトが記載されている。

ＦＲＰは比強度、比弾性率が大きいので、シャフトの軽量化に適している。シャフトを軽量化することで、ゴルフクラブ全体が軽量化するため、スイング時におけるいわゆるヘッドスピード（ボールをインパクトする瞬間のゴルフクラブヘッド部のスピード）が増大し、より大きな飛距離が得られる。

シャフトの軽量化はヘッドスピードを向上させ、飛距離の増大をもたらしたが、一方でスイング時にゴルファーの感じる負荷感が小さすぎて、スイングが不安定になったり、自分の体力が十分に発揮されていないような不満足感が生じることがある。

例えば、特許文献２には、シャフトの重心点付近に１〜５ｇ程度の質量を金属繊維強化樹脂プリプレグの巻き込みなどによって付加することにより、質量、慣性モーメントといった物理量の増大は小さく抑えつつ、重量感、剛性感などと言ったゴルファーの受ける感触、印象を改善したシャフトが記載されている。

特開２００２−３５１８５ 特開２００７−１９０１０７

特許文献１のように、ネックの先端面に接する部位を含むヘッド取付側にのみ金属繊維強化樹脂プリプレグを巻いて加重すると、打感、振り抜き感が悪くなると共に、シャフトの重量バランスが悪くなる。また、ネックの先端面に接する部位を含むヘッド取付側にのみ加重した場合、ゴルフクラブのバランスを保つためには、ヘッドを軽くすることが必要となるが、ヘッドを軽くすると、ヒットしたボールの初速が小さくなってしまう。

特許文献２のように重心点付近に加重したシャフトでは、重量を付加したことによる慣性モーメントの増大が小さい。慣性モーメントを十分に大きくするために加重量を大きくしたのでは、シャフトが重くなり、振りにくくなる。

本発明は、上記従来の問題点を解消し、効果的な加重によって慣性モーメントを大きくし、スイングし易く、かつ振り抜き感も良好となるシャフトと、このシャフトを備えたゴルフクラブを提供することを目的とする。

本発明のシャフトは、繊維強化樹脂製のゴルフクラブ用シャフトにおいて、シャフト先端から１００ｍｍ位置をＰ１、２００ｍｍ位置をＰ２、５００ｍｍ位置をＰ３、１０００ｍｍ位置をＰ４としたとき各位置での肉厚が下記のように規定されており、Ｐ１：１．０ｍｍ以下、Ｐ２：０．９ｍｍ以下、Ｐ３：０．６ｍｍ以下、Ｐ４：０．６ｍｍ以下、かつ、各区間の肉厚は各ポイントでの肉厚を直線でつないだ肉厚推移よりも厚い肉厚をもっており、カーボン繊維含有プリプレグを用いて構成され、カーボン繊維含有プリプレグより高比重材を含有している高比重材含有プリプレグを用いて構成される加重部を有し、重量が３５〜４５gであることを特徴とするものである。

本発明では、前記カーボン繊維含有プリプレグとして、シャフト全長にわたって配置される、カーボン繊維がシャフト長軸に対して３０〜６０度の角度にて配向するアングル層と、シャフト全長にわたって配置される、カーボン繊維がシャフト長軸に対して±１０度の角度にて配向するストレート層と、シャフト全長、または一部に配置される、カーボン繊維がシャフト長軸に対して略直交方向の角度にて配向するフープ層と、シャフト全長のうち、一部分に配置される補強層から構成されており、該アングル層は、該ストレート層よりも内層側に配置されており、該フープ層は該アングル層よりも外層側に配置されており、加重部のプリプレグは該アングル層に接するように配置されていることが好ましい。

本発明では、該加重部を構成するプリプレグは、シャフト長軸方向と交差方向の両辺が、シャフト円周方向に対し斜交していることが好ましい。

本発明では、シャフトを長軸方向に第１〜第５の５区画に５等分した場合、前記加重部は、シャフト先端側のホゼルへの挿入部を除く第１〜第３区画、特に第１〜第２区画に配置されていることが好ましい。

本発明のゴルフクラブは、このシャフトを備えたものである。

本発明では、シャフトの断面における肉厚分布を、Ｐ１：１．０ｍｍ以下、Ｐ２：０．９ｍｍ以下、Ｐ３：０．６ｍｍ以下、Ｐ４：０．６ｍｍ以下とし、かつ、各区間の肉厚は各ポイントでの肉厚を直線でつないだ肉厚推移よりも厚い肉厚をもっているものとすることにより、シャフトが軽量で、かつ十分な強度を有したものとなる。また、加重部を有しているので、慣性モーメントを大きくし、適度な振り重さを感じることができるよう構成することも可能である。

本発明のシャフトでは、シャフトを５等分したときの先端側の第１〜第２又は第１〜第３区画に加重部を設けた場合、若干の重量増加だけで慣性モーメントが大きくなり、適度な振り重さを感じることができ、スイングし易く、振り抜き安定性も良好である。また、加重部をホゼルへの挿入部を除くシャフト先端側に設けた場合には、シャフトの重量バランスが良好であると共に、ヘッド重量を軽くすることが不要であり、ボール初速が低下しない。

シャフトの断面の肉厚分布図である。 実施形態に係るプリプレグの巻回説明図である。 実施形態に係るプリプレグの巻回説明図である。

以下、図面を参照して実施の形態について説明する。

図２は、本発明の一実施形態に係るゴルフクラブシャフトの製造方法を説明するためのプリプレグ展開図である。この製造方法では、マンドレル１０とプリプレグ１１〜２０とを用いる。マンドレル１０の中心軸線は直線である。マンドレル１０の中心軸線と垂直な断面形状は、円形である。マンドレル１０は、先端側（ヘッド側）が細く手元側（グリップ側）が太くなるテーパーを有しているが、部分的に直径が一定の等径部分を有していても良い。

好ましくは、マンドレル１０の表面に離型剤を塗布した後、シート状のプリプレグ１１〜２０が順次に巻回される。

プリプレグ１１〜２０は、カーボン繊維とマトリクス樹脂とを含む。プリプレグ１３は、さらに金属繊維又は金属粉末を含む。この金属粉末としては、タングステン、ステンレス鋼など高比重のものが好ましい。金属繊維としてタングステン、ステンレス、銅など高比重のもの好ましい。なお、プリプレグ１３は、金属繊維を含む場合、カーボン繊維を含まなくてもよい。

この実施の形態では、プリプレグ１２がアングル層であり、プリプレグ１４，１６，１８がストレート層であり、プリプレグ１５，１７がフープ層であり、プリプレグ１１，１９，２０が補強層である。即ち、この実施の形態では、プリプレグ１１，１４，１６，１８〜２０ではカーボン繊維はシャフト長軸方向に対し±１０度以内に配向している。プリプレグ１５，１７では、カーボン繊維はシャフト長軸方向に対して略直交方向の角度（９０度±１０度以内、特に±５度以内）に配向している。プリプレグ１２では、カーボン繊維は＋４５度の角度にて配向したものと、−４５度の角度にて配向したものとが用いられている。カーボン繊維の角度は４５度に限定されず、３０〜６０度の範囲であればよい。

プリプレグ１２，１４〜１８は、シャフトの全長にわたって延在する長さを有している。プリプレグ１９，２０はシャフトの先端側にのみ配置されるように、シャフト全長の８〜３５％程度の長さを有している。プリプレグ１３は、シャフトを長軸方向に第１〜第５区画に５等分した場合、好ましくは第１〜第３区画、特に第１〜第２区画に配置されるものであり、そのシャフト長軸方向の長さは、好ましくはシャフト全長の２％以上特に４％以上で１３％以下特に９％以下となっている。なお、プリプレグ１３は、シャフト先端側のホゼルへの挿入部には配置されない。

各プリプレグ１１〜２０はマンドレル１０の外周に１周ないし複数周、例えば１〜５周程度巻回される幅を有している。

プリプレグ１３は、短辺（シャフト先端側の辺及び手元側の辺）がシャフト円周方向に対し斜交した略台形状となっている。

プリプレグ１３を内層側に配置すると共に、プリプレグ１３の両短辺をシャフト円周方向に対し斜交させることにより、加重部のシャフト長軸方向の両端側に形成される段差がなだらかなものとなり、応力集中が防止されると共に、美観が良好となる。

プリプレグ１３は、プリプレグ１２に張り合わされるか、又は２枚のプリプレグ１２，１２間に挟まれることが好ましい。これにより、巻回作業中にプリプレグ１３が剥がれることが防止され、プリプレグの巻回作業性が良好となる。

各プリプレグ１１〜２０の厚さは０．１２５ｍｍ以下程度が好ましい。プリプレグの樹脂としては、エポキシ樹脂などが好適である。

図２では１枚のプリプレグ１３を用いているが、図３のように、２枚又はそれ以上のプリプレグ１３’を用いてもよい。プリプレグ１３’は、三角形状であるが、三角形の頂点付近を切除した、略台形であってもよい。

図２，３では、プリプレグ１４〜１８の手元側において、プリプレグ１４〜１８のシャフト長軸方向の辺が略平行方向となっているが、図の破線で示す形状とされてもよい。また、図２，３では、プリプレグ１９の手元側の短辺が円周方向に対して斜めとなっているが、図の破線で示すような形状となっていてもよい。

通常の場合、繊維がストレート方向のプリプレグを３〜５枚、バイアス方向のプリプレグを２，４又は６枚、フープ方向のプリプレグを１〜３枚巻回するのが好ましい。

マンドレル１０にプリプレグ１１〜２０を巻回する作業は、人力によりなされてもよく、巻回機（ローリングマシンとも称される）が用いられても良い。マンドレルにプリプレグ１１〜２０を巻回した後、ラッピングテープ巻き付け工程がなされる。図示しないが、ラッピングテープは、螺旋状に巻き付けられる。

巻き付け工程の後に、加熱により硬化工程がなされ、プリプレグ中のマトリクス樹脂が硬化する。硬化工程の後、マンドレル１０の引き抜き及びラッピングテープの除去がなされ、硬化した管状体（素管）が得られる。この素管の両端部が必要に応じ切断された後、研磨され、ゴルフクラブシャフトとされる。

このシャフトは、シャフトを長軸方向に第１〜第５の５区画に５等分した場合、ホゼルへの挿入部を除くシャフト先端側の、好ましくは第１〜第３区画、特に第１〜第２区画に加重部が配置されている。加重部の前端（シャフト先端側）とシャフト先端との距離は５０ｍｍ以上特に７０ｍｍ以上であり、６００ｍｍ以下特に４５０ｍｍ以下であることが好ましい。加重部のシャフト長軸方向の長さは５０ｍｍ以上特に７０ｍｍ以上でかつ１５０ｍｍ以下特に１００ｍｍ以下であることが好ましい。

このシャフトの重量は３５ｇ以上特に３７ｇ以上で４５ｇ以下特に４２ｇ以下であることが好ましい。プリプレグ１３による加重部の重量は、シャフト重量の１５％以下特に１０％以下で４％以上特に６％以上であることが好ましい。

このようにして製造されたシャフトの好ましい肉厚分布について図１を参照して説明する。図１に示すように、シャフト先端から１００ｍｍ位置をＰ１、２００ｍｍ位置をＰ２、５００ｍｍ位置をＰ３、１０００ｍｍ位置をＰ４としたとき各位置での肉厚は
Ｐ１：１．０ｍｍ以下特に０．９５ｍｍ以下であり、０．８ｍｍ以上特に０．８５ｍｍ以上
Ｐ２：０．９ｍｍ以下特に０．８５ｍｍ以下であり、０．７５ｍｍ以上特に０．８ｍｍ以上
Ｐ３：０．６ｍｍ以下特に０．５５ｍｍ以下であり、０．４５ｍｍ以上特に０．５ｍｍ以上
Ｐ４：０．６ｍｍ以下特に０．５５ｍｍ以下であり、０．４５ｍｍ以上特に０．５ｍｍ以上
であり、かつ、各区間の肉厚は各ポイントでの肉厚を直線でつないだ肉厚推移よりも厚い肉厚をもっている。この肉圧分布とすることにより、シャフトは、軽量でかつ十分な強度を有したものとなる。

このシャフトを有するゴルフクラブにあっては、ホゼルへの挿入部を除く、シャフトの先端近くに加重部を配置しているので、シャフト手元端周りの慣性モーメントを少ない重量で効果的に大きくすることができる。このシャフトは、軽量でありながら適度な振り重さを感じることができ、スイングの安定感を得ることができる。

上記図２，３のプリプレグの積層例は本発明の一例であり、図２，３以外の積層例としてもよい。上記説明では、プリプレグ中には補強繊維としてカーボン繊維を含ませるものとしているが、ガラス繊維、炭化珪素繊維、アルミナ繊維、芳香族ポリアミド繊維、ボロン繊維など他の繊維をさらに配合してもよい。

本発明は、ウッド型、ユーティリティ型、アイアン型、パター型など各種のゴルフクラブに適用することができるが、特にシャフト長さが４０インチ（１０１６ｃｍ）以上特に４３インチ（１０９２ｃｍ）以上の場合に好適である。

１０ マンドレル
１１〜２０ プリプレグ

Claims (10)

1. 繊維強化樹脂製のゴルフクラブ用シャフトにおいて、
   シャフト先端から１００ｍｍ位置をＰ１、２００ｍｍ位置をＰ２、５００ｍｍ位置をＰ３、１０００ｍｍ位置をＰ４としたとき各位置での肉厚が下記のように規定されており
   Ｐ１：１．０ｍｍ以下
   Ｐ２：０．９ｍｍ以下
   Ｐ３：０．６ｍｍ以下
   Ｐ４：０．６ｍｍ以下
   かつ、各区間の肉厚は各ポイントでの肉厚を直線でつないだ肉厚推移よりも厚い肉厚をもっており、
   カーボン繊維含有プリプレグを用いて構成され、
   カーボン繊維含有プリプレグより高比重材を含有している高比重材含有プリプレグを用いて構成される加重部を有し、
   重量が３５〜４５gであることを特徴とするシャフト。
2. 請求項１において、前記カーボン繊維含有プリプレグとして、
   シャフト全長にわたって配置される、カーボン繊維がシャフト長軸に対して３０〜６０度の角度にて配向するアングル層と、
   シャフト全長にわたって配置される、カーボン繊維がシャフト長軸に対して±１０度の角度にて配向するストレート層と、
   シャフト全長、または一部に配置される、カーボン繊維がシャフト長軸に対して略直交方向の角度にて配向するフープ層と、
   シャフト全長のうち、一部分に配置される補強層から構成されており、
   該アングル層は、該ストレート層よりも内層側に配置されており、
   該フープ層は該アングル層よりも外層側に配置されており、
   加重部のプリプレグは該アングル層に接するように配置されていることを特徴とするシャフト。
3. 請求項１又は２において、該加重部を構成するプリプレグは、シャフト長軸方向と交差方向の両辺が、シャフト円周方向に対し斜交していることを特徴とするシャフト。
4. 請求項２又は３において、高比重材は金属繊維であることを特徴とするシャフト。
5. 請求項２又は３において、高比重材は金属粉末であることを特徴とするシャフト
6. 請求項１ないし５のいずれか１項において、該シャフトを長軸方向に第１〜第５の５区画に５等分した場合、前記加重部は、ホゼルへの挿入部を除くシャフト先端側の第１又は第２区画に配置されていることを特徴とするシャフト。
7. 請求項１ないし５のいずれか１項において、該シャフトを長軸方向に第１〜第５の５区画に５等分した場合、前記加重部は、ホゼルへの挿入部を除くシャフト先端側の第１ないし第３区画のいずれかに配置されていることを特徴とするシャフト。
8. 請求項１ないし７のいずれか１項において、加重部の重量はシャフト重量の１５％以下であることを特徴とするシャフト。
9. 請求項１ないし８のいずれか１項において、加重部のシャフト長軸方向の長さが５０〜１５０ｍｍであることを特徴とするシャフト。
10. 請求項１ないし９のいずれか１項のシャフトを備えたゴルフクラブ。

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