JP2022103519A - 管状体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】強度に優れた管状体の提供。【解決手段】管状体２は、繊維強化樹脂で形成されている。管状体２は、所定の送り角度θ１で送り出されたラッピングテープ３０を所定の螺旋角度θｓで螺旋状に巻き付けて加熱硬化させることで製造されている。前記送り角度θ１が、０°よりも大きい。前記螺旋角度θｓに対する前記送り角度θ１の変化率Ｘが、－６０％以上２００％以下である。ただし、前記変化率Ｘ（％）は次式により算出される。Ｘ＝［（θ１／θｓ）－１］×１００前記送り角度θ１が、前記螺旋角度θｓよりも大きくされてもよい。このラッピングテープ３０の巻き方により、強度に優れた管状体２が提供されうる。【選択図】図５

Description

本開示は、管状体及びその製造方法に関する。

繊維強化樹脂製のゴルフクラブシャフトが広く知られている。特開２０１０－２６０３４４号は、このシャフトの製造においてラッピングテープが用いられることを開示する。ゴルフクラブシャフト以外の管状体も、この製造方法で製造されうる。ゴルフクラブシャフト以外の管状体として、テニスラケットのフレーム、バトミントンラケットのフレーム、釣り竿、トレッキングポール、ウォーキングポール、杖、等が挙げられる。

特開２０１０－２６０３４４号

本発明者が鋭意検討した結果、ラッピングテープの巻き方を変えることで、管状体の強度が高まることが判明した。

本開示の目的の一つは、強度に優れた管状体を提供することにある。

一つの態様では、管状体は、繊維強化樹脂で形成されている。この管状体は、送り角度θ１で送り出されたラッピングテープを螺旋角度θｓで螺旋状に巻き付けて加熱硬化させることで製造されている。前記送り角度θ１が、０°よりも大きい。前記螺旋角度θｓに対する前記送り角度θ１の変化率Ｘが、が－６０％以上２００％以下である。ただし、前記変化率Ｘ（％）は次式により算出される。
Ｘ＝［（θ１／θｓ）－１］×１００

他の態様では、管状体の製造方法は、マンドレルに繊維強化樹脂材料を巻き付けて中間巻回体を得る巻回工程と、前記中間巻回体に送り角度θ１で送り出されたラッピングテープを螺旋角度θｓで螺旋状に巻き付けるラッピング工程と、前記ラッピングテープが巻き付けられた前記中間巻回体を加熱する硬化工程と、前記硬化工程の後に前記ラッピングテープを除去する工程と、を含む。前記送り角度θ１が、０°よりも大きい。前記螺旋角度θｓに対する前記送り角度θ１の変化率Ｘが、が－６０％以上２００％以下である。ただし、前記変化率Ｘ（％）は次式により算出される。
Ｘ＝［（θ１／θｓ）－１］×１００

一つの側面として、強度に優れた管状体が提供されうる。

図１は、第１実施形態に係る管状体及びその展開図を示す。 図２は、第２実施形態に係る管状体及びその展開図を示す。 図３は、本開示の製造方法を示す概念図である。 図４は、従来の製造方法を示す概念図である。 図５は、図３の要部拡大図である。

以下、適宜図面が参照されつつ、実施形態が詳細に説明される。

図１は、第１実施形態の管状体であるゴルフクラブシャフト２と、このシャフト２の展開図とを示している。

シャフト２は、チップ端Ｔｐとバット端Ｂｔとを有する。シャフト２の外径は一定である。チップ端Ｔｐでのシャフト２の外径は、バット端Ｂｔでのシャフト２の外径と同じである。シャフト２は、中心線ｚ１を有する。シャフト２の内部は空洞である。シャフト２は、管状体である。シャフト２を有するゴルフクラブでは、チップ端Ｔｐ側の端部にヘッドが取り付けられ、バット端Ｂｔの端部にグリップが取り付けられる。

シャフト２の材料は、シート状のプリプレグである。シート状のプリプレグは、プリプレグシートとも称される。本願において、プリプレグシートは単にシートとも称される。典型的なプリプレグシートでは、繊維が一方向に配向しており、これはＵＤプリプレグとも称される。ＵＤはユニディレクションの略である。シャフト２は、複数のプリプレグシートを巻回し且つ硬化させてなる。

シャフト２は、シートワインディング製法で作製されている。シャフト２の製法は限定されない。例えば、シャフト２はフィラメントワインディング製法で作製されてもよい。シャフト２は、シートワインディングとフィラメントワインディングとを組み合わせた製法で作製されてもよい。また、プリプレグはＵＤプリプレグに限定されず、例えばプリプレグに含まれる繊維が編まれていてもよい。

シャフト２は、複数のプリプレグシートから形成されている。本実施形態では、シートｓ１からｓ５が用いられている。また、シャフト２の製造には、マンドレル４が用いられる。マンドレル４は金属製である。マンドレル４は、シャフト２の内面を成形する。マンドレル４の外径は一定である。

シャフト２は、バイアス層とストレート層とを含む。シートｓ１及びシートｓ２は、バイアス層を構成している。バイアスシートは、中心線ｚ１に対して－θ°で繊維が配向する第１シートｓ１と、中心線ｚ１に対して＋θ°で繊維が配向する第２シートｓ２との組み合わせにより形成されている。バイアスシートｓ１，ｓ２が巻回されることで、バイアス層ｓ１，ｓ２が形成される。バイアス層ｓ１，ｓ２は、シャフト全長に亘って配置されている。θは、典型的には、４５°±１０°に設定される。本実施形態では、θは４５°である。

なお図１では、シートｓ１とシートｓ２とで繊維の傾斜方向が同じように見える。しかし、シートｓ２は裏返されて、シートｓ１に貼り合わせられる。この結果、シートｓ１とシートｓ２とで繊維の傾斜方向が互いに逆となる。

シートｓ３及びシートｓ５はストレート層を構成している。ストレート層では、中心線ｚ１に対して０°（±１０°）で繊維が配向している。ストレートシートｓ３，ｓ５が巻回されることで、ストレート層ｓ３，ｓ５が形成される。ストレート層ｓ３，ｓ５は、シャフト全長に亘って配置されている。

シャフト２は、更にフープ層を含む。シートｓ４はフープ層を構成している。フープ層では、中心線ｚ１に対して９０°（±１０°）で繊維が配向している。フープシートｓ４が巻回されることで、ストレート層ｓ４が形成される。フープ層ｓ４は、シャフト全長に亘って配置されている。

シャフト２の積層構成は、一例である。本開示において、シャフトの積層構成は限定されない。

図２は、第２実施形態のゴルフクラブシャフト６及びその展開図を示している。

シャフト６は、チップ端Ｔｐとバット端Ｂｔとを有する。シャフト６の外径は一定ではない。チップ端Ｔｐでのシャフト２の外径は、バット端Ｂｔでのシャフト２の外径よりも小さい。シャフト６は、チップ端Ｔｐに近づくにつれてその外径が小さくなるテーパー部を有する。シャフト６は、中心線ｚ１を有する。シャフト６の内部は空洞である。シャフト６は、管状体である。シャフト６を有するゴルフクラブでは、チップ端Ｔｐ側の端部にヘッドが取り付けられ、バット端Ｂｔの端部にグリップが取り付けられる。

シャフト６の材料は、シート状のプリプレグである。シャフト６は、複数のプリプレグシートを巻回し且つ硬化させてなる。シャフト６は、複数のプリプレグシートから形成されている。本実施形態では、シートｓ１からｓ６が用いられている。また、シャフト６の製造には、マンドレル８が用いられる。マンドレル８は金属製である。マンドレル８は、シャフト６の内面を成形する。マンドレル８はテーパー部を有する。

シャフト６は、バイアス層とストレート層とを含む。シートｓ１及びシートｓ２は、バイアス層を構成している。バイアスシートは、中心線ｚ１に対して－θ°で繊維が配向する第１シートｓ１と、中心線ｚ１に対して＋θ°で繊維が配向する第２シートｓ２との組み合わせにより形成されている。バイアスシートｓ１，ｓ２が巻回されることで、バイアス層ｓ１，ｓ２が形成される。バイアス層ｓ１，ｓ２は、シャフト全長に亘って配置されている。本実施形態では、θは４５°である。

シートｓ３及びシートｓ５はストレート層を構成している。ストレート層では、中心線ｚ１に対して０°（±１０°）で繊維が配向している。ストレートシートｓ３，ｓ５が巻回されることで、ストレート層ｓ３，ｓ５が形成される。ストレート層ｓ３，ｓ５は、シャフト全長に亘って配置されている。

シャフト６は、更にフープ層を含む。シートｓ４はフープ層を構成している。フープ層では、中心線ｚ１に対して９０°（±１０°）で繊維が配向している。フープシートｓ４が巻回されることで、ストレート層ｓ４が形成される。フープ層ｓ４は、シャフト全長に亘って配置されている

シャフト６は、更に部分ストレート層を含む。部分ストレート層は、シャフトの軸方向における一部に配置されたストレート層である。ストレートシートｓ６が巻回されることで、部分ストレート層が形成されている。部分ストレート層ｓ６は、シャフト６のチップ端Ｔｐ側の端部を補強している。部分ストレート層ｓ６が配置された部分では、シャフト６の外径は一定である。

シャフト６の積層構成は、一例である。本開示において、シャフトの積層構成は限定されない。

以下では、ゴルフクラブシャフト６の製造工程の一例が説明される。

［ゴルフクラブシャフトの製造工程の一例］

（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。この工程により、複数のシートが切り出される。

裁断は、裁断機によりなされてもよい。裁断は、手作業でなされてもよい。手作業の場合、例えば、カッターナイフが用いられる。

（２）貼り合わせ工程
必要に応じて、複数のシート同士が貼り合わせられて、合体シートが作製される。バイアスシートは、貼り合わされて合体シートとされる。

（３）巻回工程
巻回工程では、マンドレルが用意される。このマンドレルに、離型剤が塗布され、更に、粘着性を有する樹脂が塗布される。この樹脂は、タッキングレジンとも称される。このマンドレルに、裁断されたシートが巻回される。このタッキングレジンにより、マンドレルへのシート端部の端付けが容易とされている。

各シートは、所定の端付け位置で、巻回対象物への端付けがなされる。次いで、この巻回対象物が転がされる。この巻回は、手作業によりなされてもよいし、機械によりなされてもよい。この機械はローリングマシンと称される。なお、巻回対象物とは、マンドレル又はマンドレルに１以上のシートが巻回されたものである。全てのシートが巻回されて、中間巻回体が得られる。

（４）ラッピング工程
ラッピング工程では、上記中間巻回体の外周面にラッピングテープが巻き付けられる。ラッピングテープは、テープ状のラッピングフィルムである。このラッピングテープは、テンション（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、ラッピングがなされた後の中間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されつつ、シャフトが管状に成形される。この硬化の過程で、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、シート間及びシート内のボイドが排出されうる。巻き付けられたラッピングテープの締め付け圧により、ボイドの排出が促進されている。

（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
硬化工程の後、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。この結果、硬化管状体が得られる。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、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。硬化積層体の表面には、ラッピングテープの跡としての凹凸が形成されうる。研磨により、この凹凸が除去され、シャフトの表面が滑らかとされうる。

（９）塗装工程
研磨工程後の硬化積層体が、塗装される。

ゴルフクラブシャフト以外の管状体も、上記製造工程で製造されうる。

この製造方法では、繊維強化樹脂材料として、プリプレグが用いられている。この製造方法では、シート状のプリプレグ（プリプレグシート）がマンドレルに巻回される。なお、繊維強化樹脂材料として、プリプレグシートの他、トウプリプレグ、スリットプリプレグ等が挙げられる。この繊維強化樹脂材料は、液状の樹脂に含浸させた繊維束であってもよい。

プリプレグシートは、繊維とマトリクス樹脂とを含む。本実施形態では、この繊維が炭素繊維である。本実施形態では、この炭素繊維は、一方向に配向している。この繊維は、炭素繊維以外でもよい。高強度で且つ軽量なシャフトを得る観点から、炭素繊維が好ましい。

図３は、本開示におけるラッピング工程の様子を示す概略図である。ラッピング工程では、ラッピング機１０が用いられる。ゴルフクラブシャフト等の管状体のラッピング工程では、市販のラッピング機である、横手鉄工所製のラッピング機が用いられている。図３のラッピング機１０は、この横手鉄工所製の市販品を改造したものである。

ラッピング機１０は、テープ送り出し部１２と、レール１４と、回転保持部１６とを有する。回転保持部１６に、マンドレル４に巻かれた前記中間巻回体１８がセットされる。回転保持部１６にセットされた状態において、中間巻回体１８の中心線は、レール１４に対して平行である。図３では中間巻回体１８の一端側のみが示されているが、回転保持部１６は、中間巻回体１８の両端を保持している。中間巻回体１８は、レール１４と平行な状態で保持されている。テープ送り出し部１２は、レール１４に沿って移動する。回転保持部１６は、中間巻回体１８を回転させる。この回転により、ラッピングテープ３０が巻き取られる。ラッピングテープ３０は、螺旋角度θｓで巻かれる。螺旋角度θｓは、中間巻回体１８の周方向Ｄ２に対する、巻かれたテープ３０の角度である。周方向Ｄ２は、中間巻回体１８の中心線に対して直角である。この回転の回転軸は、中間巻回体１８の中心線である。テープ送り出し部１２の移動速度と、中間巻回体１８の回転数とは、制御されている。ラッピングテープ３０は、一定のピッチＰｔで巻き付けられうる。

なお、螺旋角度θｓは、実測することができ、ピッチＰｔと中間巻回体１８の外径とから計算で求めることもできる。

図４は、従来のラッピング工程の様子を示す概略図である。ラッピング工程では、ラッピング機２０が用いられる。このラッピング機２０は、前述の横手鉄工所製のラッピング機である。

ラッピング機２０は、テープ送り出し部２２と、レール２４と、回転保持部２６とを有する。回転保持部２６に、マンドレル４に巻かれた前記中間巻回体１８がセットされる。回転保持部２６にセットされた状態において、中間巻回体１８の中心線は、レール２４に対して平行である。中間巻回体１８は、レール２４と平行な状態で保持されている。テープ送り出し部２２は、レール２４に沿って移動する。回転保持部２６は、中間巻回体１８を回転させる。この回転により、ラッピングテープ３０が巻き取られる。テープ送り出し部２２の移動速度と、中間巻回体１８の回転数とは、制御されている。

ラッピング機１０及びラッピング機２０では、ラッピングテープ３０が所定の向きで引き出される。巻回中におけるラッピングテープ３０のテンションは、制御される。

本開示のラッピング機１０（図３）と、市販のラッピング機２０（図４）との相違は、テープ送り出し部の向きが変えられるか否かにある。換言すれば、この相違は、中間巻回体１８に対するラッピングテープ３０の送り角度θ１を変えられるか否かにある。ラッピング機１０は、市販のラッピング機２０を改造したものである。ラッピング機１０では、テープ送り出し部１２が、レール１４に対して回転でき且つ任意の回転角度で固定できるように構成されている。ラッピング機１０では、中間巻回体１８に対するラッピングテープ３０の送り角度θ１を調整することができる。更にラッピング機１０は、ラッピング中に送り角度θ１を変えることもできる。一方、ラッピング機２０（横手鉄工所製のラッピング機）では、送り角度θ１は０°で固定されており、調整できない。送り角度θ１は、テープ送り出し部から送り出されたラッピングテープ３０の方向Ｄ１と、中間巻回体１８の周方向Ｄ２との成す角度である。方向Ｄ１は、送り方向とも称される。送り方向Ｄ１は、テープ送り出し部１２から送り出されたラッピングテープ３０の中心線の方向である。幅が一定のラッピングテープ３０においては、この中心線の方向は、テープ３０のエッジ（両側のエッジ）の方向でもある。

上述の通り、従来は、送り角度θ１は０°であった。このため、図４で示される通り、螺旋状に巻き付けられたラッピングテープ３０の螺旋角度θｓは、送り角度θ１と相違していた。従って図４に示される通り、巻回中のラッピングテープ３０において、巻き付けられたテープ３０と巻き付けられる前のテープ３０との間には角度がある。この点に関して、前述した特開２０１０－２６０３４４号公報の図２では、巻き付けられたテープと巻き付けられる前のテープとの間に角度がないように見える。換言すれば、この図２では、送り角度θ１が螺旋角度θｓに等しいように見える。しかしこれは、従来技術の実際とは相違する。従来技術において、角度θｓと角度θ１との差が小さく、例えば２～３°程度である。このため、肉眼では、角度θｓと角度θ１との差がないように見える。この結果、従来技術の特許公報における図面では、当該角度差がないように描かれている。

送り角度θ１が０°であっても、螺旋角度θｓ自体が通常２～３°程度と小さいことから、螺旋角度θｓと送り角度θ１との差が管状体の品質に影響するとは考えられなかった。しかし、本発明者は、この小さな角度差が、管状体の強度に影響することを見出した。

図５は、図３の要部を示す拡大図である。ラッピングテープ３０は、所定のピッチＰｔで巻き付けられている。ピッチＰｔは中間巻回体１８の軸方向に沿って測定される。ラッピングテープ３０は、その一部が重ねられた状態で、隙間無く螺旋状に巻き付けられている。図５において２点鎖線で示されるのは、巻回開始線である。巻回開始線は、巻回工程においてラッピングテープ３０が中間巻回体１８に接し始める位置である。

図５において、実線は、送り角度θ１が螺旋角度θｓに一致している状態を示している。この場合、ラッピングテープ３０に作用するテンションは、ラッピングテープ３０の幅方向において均等化される。幅方向とは、巻回開始線Ｒ１に沿った方向である。

図５において、一点鎖線は、送り角度θ１が螺旋角度θｓよりも小さい状態を示している。この場合、ラッピングテープ３０に作用するテンションは、ラッピングテープ３０の幅方向において均等ではない。この場合、巻回進行方向Ｄ３の前方側Ｓ１に作用するテンションが、巻回進行方向Ｄ３の後方側Ｓ２に作用するテンションよりも大きい。

図５において、破線は、送り角度θ１が螺旋角度θｓよりも大きい状態を示している。この場合、ラッピングテープ３０に作用するテンションは、ラッピングテープ３０の幅方向において均等ではない。この場合、巻回進行方向Ｄ３の前方側Ｓ１に作用するテンションが、巻回進行方向Ｄ３の後方側Ｓ２に作用するテンションよりも小さい。

ラッピングテープ３０に作用するテンションは、中間巻回体１８を締め付ける。上述の通り、テープ３０の締め付け圧によって、中間巻回体１８のボイドが抜ける。ボイドが少なくなることで、強度が向上する。

テープ３０の幅方向においてテンションが不均等であると、締め付け圧が不均等となり、締め付け圧が弱い部分が生ずる。締め付け圧が弱い部分では、ボイドの残存率が高くなりうる。ボイドが多い部分は、シャフトの強度を低下させる。テンションが均等化されることで、ボイドの残存率が高い部分が減少する。この結果、シャフトの強度が高まる。

上述の作用効果は、中間巻回体１８がテーパー部を有するか否かに関わらず生ずる。テーパー部がある場合、当該テーパー部のテーパー角に応じて、送り角度θ１が更に修正されてもよい。

図５の一点鎖線の状態では、送り角度θ１は、０°より大きい。よって、ラッピングテープ３０の幅方向におけるテンションの不均等は、送り角度θ１が０°である場合に比べると、緩和されている。送り角度θ１が０°よりも僅かに大きくなるだけで、強度が改善できることが判明した。また、送り角度θ１が螺旋角度θｓよりも大きい場合、その差（θ１－θｓ）が比較的大きくなっても、強度を向上する効果が得られることが判明した。これらの効果は、後述の実施例で示されている。

本願では、螺旋角度θｓに対する送り角度θ１の変化率が、Ｘ（％）とされる。この変化率Ｘは、次式により算出される。
Ｘ＝［（θ１／θｓ）－１］×１００

変化率Ｘが所定の範囲にあるときに、送り角度θ１が０°の場合に比較して、管状体の強度が充分に高まることが判明した。管状体の強度の観点から、変化率Ｘは、－６０％以上が好ましく、－４０％以上がより好ましく、－２０％以上がより好ましい。管状体の強度の観点から、変化率Ｘは、２００％以下が好ましく、１８０％以下がより好ましく、１６０％以下がより好ましい

変化率Ｘの好ましい範囲が幅を有していることで、量産時における送り角度θ１及び螺旋角度θｓの誤差が吸収されうる。このため、不良率を低減することができる。

変化率Ｘの好ましい範囲が幅を有していることで、中間巻回体１８の形状に対する適合性が高まる。中間巻回体１８がテーパーを有する場合、中間巻回体１８の軸方向位置によって中間巻回体１８の外径が変化するので、送り角度θ１が徐々に変化する。変化率Ｘが所定の幅を有することで、この送り角度θ１の変化に対応することができる。すなわち、変化率Ｘが好ましい範囲に入るようにラッピング機１０の設定を行うことで、軸方向位置に合わせて送り角度θ１を変化させなくても、強度を高めることができる。中間巻回体１８のテーパー角がその軸方向位置によって変化している場合や、中間巻回体１８がテーパーのある部分と無い部分とを有する場合にも、適応することができる。

送り角度θ１が０°よりも大きい場合、送り角度θ１が０°の場合と比べて、管状体の強度が向上しうることが明らかとなった。また、送り角度θ１が螺旋角度θｓよりも大きい場合、送り角度θ１が螺旋角度θｓよりも小さい場合に比較して、管状体の強度が向上しうることが明らかとなった。差（θ１－θｓ）の絶対値が同じとすると、差（θ１－θｓ）がプラスである場合のほうが、差（θ１－θｓ）がマイナスである場合と比較して、管状体の強度が向上しうる。差（θ１－θｓ）の絶対値が大きい場合、この傾向が高まる。差（θ１－θｓ）がプラスである場合、差（θ１－θｓ）の絶対値が大きくなっても、管状体の強度が低下しにくい。これらの効果は、後述の実施例で示されている。

このように、送り角度θ１が螺旋角度θｓよりも大きい場合に、差（θ１－θｓ）が変化しても強度が落ちにくい。このことにより、量産時における送り角度θ１及び螺旋角度θｓの誤差が吸収されうる。すなわち、送り角度θ１の中央値を螺旋角度θｓよりも大きな適切な値に設定することで、送り角度θ１及び螺旋角度θｓが変動しても、差（θ１－θｓ）を適切な範囲に収めることができる。よって、不良率を低減することができる。

更に、θ１＞θｓの場合における上記汎用性は、中間巻回体１８の形状に対する適合性を高める。中間巻回体１８がテーパーを有する場合、上述の通り、中間巻回体１８の軸方向位置によって送り角度θ１が変化する。この場合、送り角度θ１の中央値を螺旋角度θｓよりも大きな適切な値に設定することで、送り角度θ１が変動しても、差（θ１－θｓ）を適切な範囲に収めることができる。中間巻回体１８のテーパー角がその軸方向位置によって変化している場合や、中間巻回体１８がテーパーのある部分と無い部分とを有する場合にも、差（θ１－θｓ）を適切な範囲に収めることができる。

管状体の強度の観点から、送り角度θ１は、１°以上が好ましく、１．５°以上がより好ましく、２°以上がより好ましい。管状体の強度の観点から、送り角度θ１は、２０°以下が好ましく、１７°以下がより好ましく、１５°以下がより好ましい。上述の通り、テーパーのある管状体では、ラッピング機１０の設定が一定でも、送り角度θ１が変化しうる。送り角度θ１は、管状体の軸方向における中心位置において測定された値とされうる。

管状体の強度の観点から、ピッチＰｔは、１ｍｍ以上が好ましく、１．５ｍｍ以上がより好ましく、２ｍｍ以上がより好ましい。管状体の強度の観点から、ピッチＰｔは、１０ｍｍ以下が好ましく、８ｍｍ以下がより好ましく、６ｍｍ以下がより好ましく、４ｍｍ以下がより好ましい。

管状体の強度の観点から、螺旋角度θｓは、１°以上が好ましく、１．５°以上がより好ましく、２°以上がより好ましい。管状体の強度の観点から、螺旋角度θｓは、１２°以下が好ましく、１０°以下がより好ましく、８°以下がより好ましく、５°以下がより好ましい。

［サンプル６］
ラッピング工程を含む上記製造工程により、図１に示される積層構成を有する管状体を得た。ただし、強度を正確に評価するため、研磨工程及び塗装工程は実施しなかった。管状体を構成するシートは以下の表１の通りとされた。

ラッピング工程では、送り角度θ１を調整可能な、上述のラッピング機１０（図３）を用いた。ラッピングテープとして、藤森工業社製の商品名「Ｗ１６－１５」が用いられた。このＷ１６－１５は、ＰＥＴ層がＰＰ層で挟み込まれたハイブリッドテープである。テンションは４０００Ｎとされ、ピッチは２．０ｍｍとされ、送り角度θ１は２．０°とされた。サンプル６の仕様及び評価結果が、下記の表２に示されている。

［他のサンプル］
表２から表７に示されている仕様の他はサンプル６と同様にして、他のサンプルを得た。表２、表３及び表７で示されているサンプルでは、ピッチが２．０ｍｍとされた。表４及び表５で示されるサンプルでは、ピッチが４．０ｍｍとされた。表６で示されるサンプルでは、ピッチが１０．０ｍｍとされた。これらのサンプルの仕様及び評価結果が、下記の表２から表７に示されている。表７のサンプルでは、ラッピング工程において、送り角度θ１を変更しながらラッピングがなされた。

［強度の評価］
ＳＧ式３点曲げ強度試験に準拠して、３点曲げ強度が測定された。これは、日本の製品安全協会が定める、ゴルフクラブシャフトの試験である。得られた管状体の軸方向における中心点で、強度が測定された。前記ＳＧ式３点曲げ強度試験におけるＡ点、Ｂ点及びＣ点での測定方法（スパン３００ｍｍ）が採用された。表２、表３及び表７では、サンプル２の強度を１００とした指数が示されている。表４及び表５では、サンプル１６の強度を１００とした指数が示されている。表６では、サンプル３０の強度を１００とした指数が示されている。

これらの評価結果が示すように、変化率Ｘが所定の範囲にあるとき、強度が高い。また、送り角度θ１が０°よりも大きいとき、強度は高い。送り角度θ１が螺旋角度θｓと一致していなくても、差（θ１－θｓ）が所定の範囲であれば、強度は高い。

差（θ１－θｓ）の絶対値が大きくなると、強度は低下しうる。ただし、差（θ１－θｓ）がプラスの場合、差（θ１－θｓ）の絶対値が比較的大きくなっても、強度が高くなっている。差（θ１－θｓ）の絶対値が同一であるとき、差（θ１－θｓ）がプラスである場合、差（θ１－θｓ）がマイナスである場合よりも、強度が高い。この点は、例えば、サンプル２とサンプル９との比較から理解できる。一方、送り角度θ１がマイナスである場合、強度は低下している。

上述の通り、強度の差は、ラッピングテープの幅方向におけるテンションの不均等により生ずると考えられる。差（θ１－θｓ）の絶対値が同じであっても、送り角度θ１が螺旋角度θｓよりも大きい場合には、このテンションの不均衡が比較的少ないと考えられる。また、送り角度θ１がマイナスである場合、即ち、送り角度θ１の傾斜方向が螺旋角度θｓの傾斜方向と逆である場合、差（θ１－θｓ）の絶対値が比較的小さくても、上記テンションの不均衡が大きくなると考えられる。

差（θ１－θｓ）がプラスの場合、送り角度θ１の比較的広い範囲で、高い強度が得られている。この観点から、送り角度θ１を螺旋角度θｓに一致させるよりも、差（θ１－θｓ）をプラスとしたほうが有利な場合がある。量産では、送り角度θ１又は螺旋角度θｓに公差が生じうる。送り角度θ１を螺旋角度θｓよりも大きくすることで、この公差が生じても、個体毎の強度のバラツキを低くすることができる。よって、安定した品質の管状体を量産することができる。

以下の付記は、本開示に含まれる発明の一部である。
［付記１］
繊維強化樹脂で形成された管状体であって、
送り角度θ１で送り出されたラッピングテープを螺旋角度θｓで螺旋状に巻き付けて加熱硬化させることで製造されており、
前記送り角度θ１が、０°よりも大きく、
前記螺旋角度θｓに対する前記送り角度θ１の変化率Ｘが、が－６０％以上２００％以下である管状体。
ただし、前記変化率Ｘ（％）は次式により算出される。
Ｘ＝［（θ１／θｓ）－１］×１００
［付記２］
前記送り角度θ１が、前記螺旋角度θｓよりも大きい付記１に記載の管状体。
［付記３］
繊維強化樹脂で形成された管状体であって、
所定の送り角度θ１で送り出されたラッピングテープを所定の螺旋角度θｓで螺旋状に巻き付けて加熱硬化させることで製造されており、
前記送り角度θ１が、前記螺旋角度θｓよりも大きい管状体。
［付記４］
ゴルフクラブシャフトである付記１から３のいずれか１項に記載の管状体。
［付記５］
マンドレルに繊維強化樹脂材料を巻き付けて中間巻回体を得る巻回工程と、
前記中間巻回体に、送り角度θ１で送り出されたラッピングテープを螺旋角度θｓで螺旋状に巻き付けるラッピング工程と、
前記ラッピングテープが巻き付けられた前記中間巻回体を加熱する硬化工程と、
前記硬化工程の後に前記ラッピングテープを除去する工程と、
を含み、
前記送り角度θ１が、０°よりも大きく、
前記螺旋角度θｓに対する前記送り角度θ１の変化率Ｘが、が－６０％以上２００％以下である管状体の製造方法。
ただし、前記変化率Ｘ（％）は次式により算出される。
Ｘ＝［（θ１／θｓ）－１］×１００

２・・・ゴルフクラブシャフト（管状体）
４・・・マンドレル
６・・・ゴルフクラブシャフト（管状体）
８・・・マンドレル
１０・・・ラッピング機
１２・・・テープ送り出し部
１４・・・レール
１６・・・回転保持部
１８・・・中間巻回体
２０・・・従来のラッピング機
３０・・・ラッピングテープ
θ１・・・送り角度
θｓ・・・螺旋角度
Ｐｔ・・・ピッチ

Claims (5)

1. 繊維強化樹脂で形成された管状体であって、
   送り角度θ１で送り出されたラッピングテープを螺旋角度θｓで螺旋状に巻き付けて加熱硬化させることで製造されており、
   前記送り角度θ１が、０°よりも大きく、
   前記螺旋角度θｓに対する前記送り角度θ１の変化率Ｘが、－６０％以上２００％以下である管状体。
   ただし、前記変化率Ｘ（％）は次式により算出される。
   Ｘ＝［（θ１／θｓ）－１］×１００
2. 前記送り角度θ１が、前記螺旋角度θｓよりも大きい請求項１に記載の管状体。
3. 繊維強化樹脂で形成された管状体であって、
   所定の送り角度θ１で送り出されたラッピングテープを所定の螺旋角度θｓで螺旋状に巻き付けて加熱硬化させることで製造されており、
   前記送り角度θ１が、前記螺旋角度θｓよりも大きい管状体。
4. ゴルフクラブシャフトである請求項１から３のいずれか１項に記載の管状体。
5. マンドレルに繊維強化樹脂材料を巻き付けて中間巻回体を得る巻回工程と、
   前記中間巻回体に、送り角度θ１で送り出されたラッピングテープを螺旋角度θｓで螺旋状に巻き付けるラッピング工程と、
   前記ラッピングテープが巻き付けられた前記中間巻回体を加熱する硬化工程と、
   前記硬化工程の後に前記ラッピングテープを除去する工程と、
   を含み、
   前記送り角度θ１が、０°よりも大きく、
   前記螺旋角度θｓに対する前記送り角度θ１の変化率Ｘが、－６０％以上２００％以下である管状体の製造方法。
   ただし、前記変化率Ｘ（％）は次式により算出される。
   Ｘ＝［（θ１／θｓ）－１］×１００

Images