JP3352394B2 - ゴルフクラブシャフト - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ゴルフクラブシ
ャフトに関し、詳しくは、カーボンシャフトと呼ばれる
炭素繊維等の繊維強化樹脂製のゴルフクラブシャフトに
おいて、右回りと左回りのねじり剛性の均一化を図ると
共に反りの発生を低減するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年では、ゴルフクラブシャフト（以
下、シャフトと略す）として、カーボンシャフトと呼ば
れる炭素繊維強化樹脂製のシャフトが多くのプレーヤー
に利用されている。このカーボンシャフトは、スチール
製シャフトに較べて、大幅な軽量化が可能な上、ねじれ
剛性や曲げ剛性が比較的自由に設定出来る等、設計自由
度が大きい。そのため、幅広いゴルファーのニ−ズに対
応でき、よって、広く普及している。

【０００３】この種のカーボンシャフト等の繊維強化樹
脂製のシャフトは、図５に示すように、強化繊維に樹脂
を含浸させたプリプレグシートを短冊状に切り出し、軸
線方向の一端側（ヘッド連結側）が縮径化したテーパ状
のマンドレルに所要枚数巻き付けて成形し、成形後ある
いは成形前にマンドレルを引き抜いて製造される。完成
された管状体からないゴルフクラブシャフトの構造は、
図６に示すように、数種類のプリプレグシートの層が周
状に積層した状態となっている。

【０００４】具体的には、一般に、図６に示すように、
内周の層（芯側の層）は強化繊維が軸線Ｌに対して傾斜
したバイアス層３０とされ、シャフトのねりじ剛性、ね
じり強度を高める役割を担っている。一方、外周の層は
強化繊維が軸線Ｌに対して平行はストレート層３１とさ
れ、シャフトの曲げ構成および曲げ強度を上げる役割を
担っている。

【０００５】日本ゴルフ協会発行の「ゴルフ規則」で
は、ゴルフクラブシャフトの均一性について、曲げ剛性
は周方向のどの方向でも一定でなければならず、また、
ねじり剛性も左まわり、右回りのいずれも同じでなけれ
ばならず、かつ、シャフトは略真っすぐでなければなら
ないと規定されている。

【０００６】上記曲げ剛性の均一化については、切り出
された１枚の短冊状のプリプレグシートを成形した時に
丁度整数周分になるように工夫したり、継ぎ目の位置を
層毎にずらせることにより、曲げ剛性が周方向で均一に
なるように設定されている。

【０００７】ねじり剛性の均一化については、軸線Ｌに
対して強化繊維が＋α゜の角度をもったプリプレグシー
トを用いると、−α゜の角度をもったプリプレグシート
を、同じ層だけ用い、例えば、１枚の＋α層に１枚の−
α層を用いて、右回り、左回りのいずれもねじり剛性が
略同一になるようにして均一化が図られている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、プリプ
レグシートを内周側から外周へと順次積層する方法を採
用する限り、＋α層と、−α層のいずれか一方が内周側
となり、他方が外周側となり、外周側に巻かれるバイア
ス層の断面二次モーメントの方が大きくなる。その結
果、均一性が十分にとりにくい問題がある。また、この
バイアス層の不均一から、高弾性の強化繊維をバイアス
層に使用した場合、シャフトが一方に反りやすく、シャ
フトが真っすぐでなければならない要求を満たすことが
困難となる。

【０００９】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、バイアス層の配置を改良することにより、左右回り
のねじり剛性を均一化することを課題としている。

【００１０】上記課題を解決するため、本発明は、 強
化繊維に合成樹脂を含浸させてなる繊維強化プリプレグ
シートを積層して構成した管状体からなるゴルフクラブ
シャフトにおいて、上記積層する繊維強化プリプレグシ
ートのうち、管状体の軸心に対して強化繊維の角度αが
α＝±３０゜〜±６０゜の範囲で傾斜したバイアス層
を、＋α層を２層、−α層を２層設け、内周側より外周
側にかけて、＋α層、−α層、−α層、＋α層の順、あ
るいは、−α層、＋α層、＋α層、−α層の順に配列し
ていることを特徴とするゴルフクラブシャフトを提供し
ている。

【００１１】即ち、２枚の＋α層は上記角度範囲で同一
角度傾斜させると共に、２枚の−α層は＋α層と＋−を
逆転して同一角度傾斜させている。このように、＋αの
バイアス層と−αのバイアス層とを、同数の各２層と
し、内外層の関係において、いずれか一方の間にいずれ
か他方を挟んで鏡面対称となる積層配置とすると、例え
ば、内周側の一層の＋α層と外周の一層の＋α層との断
面二次モーメントの合計値と、その間の中間層の２層の
−α層の断面二次モーメントの合計値とを同一あるいは
略同一とすることができる。よって、左回りのねじり剛
性と、右回りのねじり剛性との均一性を向上させること
ができる。

【００１２】なお、プリプレグシートの積層枚数の増加
すると、ゴルフクラブシャフトの重量が増加するため、
バイアス層は上記４枚が好ましいが、例えば、＋α層を
４層、−α層を４層設け、上記と同様に鏡面対称に配置
してもよい。

【００１３】また、上記各バイアス層は周方向の継ぎ目
で隙間が出ない大きさとし、かつ、上記バイアス層の体
積は、積層する内周側の層から外周側の層になるに従っ
て大きなり、２層の＋α層の体積の合計と、２層の−α
層の体積の合計とが等しくなるように設定している。

【００１４】なお、プリプレグシートの厚さは一定であ
るため、２層の＋α層の面積の合計値と−α層の面積の
合計値を一致させれば良いが、面積値で一致させにくい
場合には、バイアス層の厚さを０．０５ｍｍ〜０．２５
ｍｍの範囲で変化させて、上記のように、＋α層の体積
の合計と、−α層の体積の合計とが等しくなるように設
定すればよい。

【００１５】また、上記複数層のバイアス層の継ぎ目は
周方向において一致しないように、周方向において位置
ずれさせている。例えば、２層の＋α層と２層の−α層
を用いる場合、２枚の＋α層の継ぎ目は互いに１８０゜
位相させる一方、２枚の−α層の継ぎ目を互いに１８０
゜位相させると共に＋α層とそれぞれ９０度位相させて
いる。あるいは、継ぎ目を内周側より順次９０度つつ位
相させている。このように、マンドレルに巻き付ける短
冊状のバイアス層の継ぎ目を工夫すると、より、周方向
の曲げ剛性の均一化を図ることができる。

【００１６】なお、本発明のシャフトは、従来と同様
に、シャフトの最外側に、シャフト軸線と平行なストレ
ートを配置して、シャフトの曲げ剛性を上げるようにし
ている。

【００１７】また、上記バイアス層の間、あるいは内周
側に、フープ層、ストレート層を介在させてもよい。即
ち、バイアス層の＋α層と−α層とが鏡面対称に配置さ
れ、その＋α層の断面二次モーメントと−α層の断面二
次モーメントとが、略一致するように設定すれば、所要
の位置にストレート層あるいは／およびフープ層を介在
させることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。図１に示す本発明の実施形態の管状体から
なるシャフト１０は、最内層から最外層にかけて、第一
の＋バイアス層１１、第一の−バイアス層１２、第二の
−バイアス層１３、第二の＋バイアス層１４、二枚のス
トレート層１５、１６を順次配置し、ヘッド連結側の小
径側ではさらにストレート層１７をストレート層１６の
外周に配置している。本実施形態のシャフト１０は、長
さＬが１１４３ｍｍ、その中空部の内径（即ち、マンド
レルの外径が、ヘッド連結側の小径側では５．６ｍｍ、
グリップ側の大径側では１３．０ｍｍである。

【００１９】上記各層１１〜１７として、炭素繊維プリ
プレグシート（東レ製 ８０５５Ｓ−１２）を用いてい
る。該プリプレグシートの引張弾性率は３００００ｋ
ｇ、引張強度は５６０ｋｇである。上記＋バイアス層１
１、１４は、その強化繊維の角度αが、シャフト１０の
軸線Ｌに対してα＝＋３０゜〜６０゜の範囲で同一角度
としており、、本実施形態では、＋バイアス層１１、１
４はいずれも＋４５゜としている。上記−バイアス層１
２、１３は、その強化繊維の角度αがシャフト１０の軸
線Ｌに対してα＝−３０゜〜６０゜の範囲で互いに同一
角度とし、かつ、＋バイアス層１１、１４と＋−を逆転
して同一角度とし、本実施形態では−４５゜としてい
る。

【００２０】また、上記各プリプレグシート１１〜１６
は図２および図３に示すように、シャフト１０の長さに
対応する長さＬ（本実施形態では１１４３ｍｍ）とし、
幅はヘッド側は小さくＷ１、グリップ側は大きくＷ２と
した短冊状に切り出している。このように、短冊状に形
成していることにより、マンドレルに巻くつけた状態
で、軸線方向の一端が小径で、他端の大径のテーパ状の
管状体とすることができる。

【００２１】図２の実施例１ではバイアス１１〜１４は
すべて同一形状とし、Ｗ１を１９．５ｍｍ、Ｗ２を４７
ｍｍとしている。図３の実施例２では、バイアス１１〜
１４は内周側に巻き付けるバイアス１１より外周側にか
けて順次面積を大きくしており、第一の＋バイアス１１
はＷ１：１８ｍｍ、Ｗ２：４４ｍｍとし、第一の−バイ
アス層１２はＷ１：１９ｍｍ、Ｗ２：４６ｍｍとし、第
二の−バイアス１３はＷ１：２０ｍｍ、Ｗ２：４８ｍｍ
とし、第二の＋バイアス層１４はＷ１：２１ｍｍ、Ｗ
２：５０ｍｍとしている。

【００２２】上記ストレート層１５は実施例１および実
施例２ともＷ１：４４ｍｍ、Ｗ２：９８ｍｍ、ストレー
ト層１６はＷ１：４６ｍｍ、Ｗ２：１０１ｍｍとしてい
る。ヘッド側に巻き付ける最外周のストレート層１７
は、長さＬ’を２３０ｍｍ、Ｗ１：１４０ｍｍ、Ｗ２：
０ｍｍの三角形状としている。

【００２３】上記実施例１、２と比較するために、図４
に示すプリプレグシートからなる比較例のシャフトも作
成した。この比較例では２枚のバイアス層２０、２１を
設けている。内層となるバイアス層２０は強化繊維を＋
４５゜とし、外層のバイアス層２１は強化繊維を−４５
゜としている。バイアス層２０、２１は同一の形状と
し、幅Ｗ１：３９ｍｍ、Ｗ２：９４ｍｍとしている。該
比較例のシャフトは、内層側より外層にかけて、バイア
ス層２０、２１、ストレート層１５、１６、１７と順次
積層しており、ストレート層１５〜１７の形状は実施例
１、実施例２と同一としている。

【００２４】上記実施例１、２および比較例は、いずれ
も同一の製法で製造している。即ち、小径側５．６ｍ
ｍ、大径側１３．０ｍｍの単一テーパの鉄芯からなるマ
ンドレルに上記プリプレグシートを内層側より順次巻き
付けている。プリプレグシートを積層して巻き付けた
後、ラッピングテープを巻き付け、加熱硬化後、マンド
レルを引き抜き、表面のラッピングテープを剥がし、表
面を研磨して、ゴルフクラブシャフトとして成形してい
る。

【００２５】上記実施例１、２および比較例とも、各バ
イアス層１１〜１４の両端の接合部（即ち、継ぎ目）は
同一位置とせず、周方向に分散させ内周側から９０度づ
つ順次位相させている。

【００２６】実施例１、２および比較例について、ねじ
り剛性、曲げ剛性および反りについて比較試験を行っ
た。実施例１、２および比較例とも各５本試験して、そ
の平均値を求めた。試験結果を下記の表１に示す。

【００２７】ねじり剛性は、シャフトの小径端から５０
ｍｍの位置を固定し、そこから大径側へ８２５ｍｍ離れ
た位置Ｐ１の部分に１ポンド・フィートのねじりモーメ
ントをかけ、その時の位置Ｐ１の回転角度（ねずれ角
度）を測定した。

【００２８】曲げ剛性は、シャフトの大径側から１９０
ｍｍの位置を固定し、そこから小径側へ８２０ｍｍ離れ
た位置Ｐ２の部分に２．７ｋｇの荷重をかけ、その時の
位置Ｐ２のたわみ量を測定した。

【００２９】反りは、大径側から２００ｍｍの点と７０
０ｍｍの点の２点を支持した状態で、シャフトを回転さ
せた時の小径側先端から１０ｍｍの点の最高点と最下点
の差を測定した。

【００３０】

【表１】

【００３１】ねじり剛性の試験結果は、実施例２が右回
りと左回りが同じねじれ角（６．０゜）で同一であり、
実施例１も右回りと左回りの差が０．１゜で略同一であ
った。これに対して比較例では右回りと左回りの差が
０．３゜と実施例１、２と比較して大きかった。この試
験結果より、本実施例では、左右回り方向のねじれ剛性
が略同一で、ねじれ剛性に関して、均一性が優れていた
ことが確認できた。

【００３２】曲げ剛性の試験結果は、たわみ量の最大値
と最小値の差異が実施例２は１．１ｍｍで最小であり、
実施例１も比較例よりも小さく、本実施例では曲げ剛性
も比較例よりも優れていることが確認できた。

【００３３】反りの試験結果は、実施例１、２とも１．
４ｍｍ以下であったが、比較例は２．７ｍｍであり、本
実施例は比較例に比べて反りの発生が少ないことが確認
できた。

【００３４】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
のゴルフクラブシャフトでは、強化繊維の角度が＋側の
バイアス層と−側のバイアス層とをそれぞれ同数の複数
枚配置し、＋側バイアス層の断面二次モーメントの合計
と−側のバイアス層の断面二次モーメントの合計とが略
一致するように配置しているため、右回りのねじれ剛性
と左回りのねじれ剛性とを略同一とすることができ、そ
の結果、ゴルフクラブシャフトのねじれ剛性に関する均
一性を向上させることができる。

【００３５】また、バイアス層の強化繊維の角度を＋側
と−側とで均一化しているため、高弾性の強化繊維をバ
イアス層に使用しても、シャフトが特定方向に反るのを
防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態を示す一部斜視図である。

【図２】 本発明の実施例１で用いるプリプレグシート
の展開図である。

【図３】 本発明の実施例２で用いるプリプレグシート
の展開図である。

【図４】 比較例で用いるプリプレグシートの展開図で
ある。

【図５】 ゴルフクラブシャフトを形成するプリプレグ
シートを示す図面である。

【図６】 従来例を示す一部斜視図である。

【符号の説明】

１０ ゴルフクラブシャフト １１ 第一の＋バイアス層 １２ 第一の−バイアス層 １３ 第二の−バイアス層 １４ 第二の＋バイアス層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A63B 53/10

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 強化繊維に合成樹脂を含浸させてなる繊
   維強化プリプレグシートを積層して構成した管状体から
   なるゴルフクラブシャフトであって、 上記積層する繊維強化プリプレグシートのうち、管状体
   の軸心に対して強化繊維の角度αがα＝±３０゜〜±６
   ０゜の範囲で傾斜したバイアス層を、＋α層を２層、−
   α層を２層設け、内周側より外周側にかけて、＋α層、
   −α層、−α層、＋α層の順、あるいは、−α層、＋α
   層、＋α層、−α層の順に配列していることを特徴とす
   るゴルフクラブシャフト。
2. 【請求項２】 上記各バイアス層は周方向の継ぎ目で隙
   間が出ない大きさとし、かつ、上記バイアス層の体積
   は、積層する内周側の層から外周側の層になるに従って
   大きなり、上記複数の＋α層の体積の合計と、−α層の
   体積の合計とが等しくなるように設定している請求項１
   に記載のゴルフクラブシャフト。