JP3627378B2 - Golf club shaft - Google Patents

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JP3627378B2
JP3627378B2 JP13549396A JP13549396A JP3627378B2 JP 3627378 B2 JP3627378 B2 JP 3627378B2 JP 13549396 A JP13549396 A JP 13549396A JP 13549396 A JP13549396 A JP 13549396A JP 3627378 B2 JP3627378 B2 JP 3627378B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軽量でかつ、高性能なゴルフクラブ用シャフトに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、繊維強化プラスチックを用いたゴルフクラブ用シャフトが、軽量でかつ、高強度、高剛性といった高い性能をもつことより広く普及している。
【0003】
このようなゴルフクラブ用シャフトにおいて、今後、さらに軽量化が進むと考えられる。この軽量化と強度、剛性は相反する問題であり、軽量化と高強度、高剛性を同時に満たすことが望まれる。
【0004】
ゴルフクラブ用シャフトの必要特性は、主に曲げ強さ、曲げ剛性、ねじり強さ、ねじり剛性とシャフト重量である。
【0005】
しかしながら、ゴルフクラブ用シャフトの重量を軽量化すると、このような必要性能をすべて満たすことはなかなか難しい状況にあった。特に、軽量ゴルフクラブ用シャフトは、曲げ強さ、ねじり強さが低下するため、取り扱い時や打撃時(地面を叩くケースなど)に破壊しやすいという問題点があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、上述した問題点を解決し、軽量ゴルフクラブ用シャフトにおいて、軽量化に伴う強度の低下を押さえることで破壊を防ぎ、充分な性能を発揮するゴルフクラブ用シャフトを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明のゴルフクラブ用シャフトは、補強繊維がシャフト軸方向に対し±15°〜±80°の方向に配向されたバイアス層と、補強繊維がシャフト軸方向に配向された軸方向層とを有し、前記軸方向層が前記バイアス層の外側に配されてなる繊維強化プラスチック製ゴルフクラブシャフトにおいて、補強繊維が周方向に配された周方向層をさらに有し、SG(製品安全協会)規格による3点曲げ試験から求められる最低強さであるシャフトの曲げ強さPとシャフト先端から1100mmまでの部分のシャフトの長さ当たりの重量Wとの比(P/W)が下記(1)式の範囲にあり、かつシャフトの曲げ強さPが下記(2)式の範囲にあることを特徴とするゴルフクラブシャフト。
【0008】
11(N/g)≦P(N)/W(g) ・・・(1)
400(N)≦P(N) ・・・(2)
【0009】
また、必要に応じて、補強層をシャフト長手方向の一部分に配することもできる。
【0010】
さらに、上記のゴルフクラブ用シャフトにおいて、軸方向層の厚さ(Ta)に対する周方向層の厚さ(Tb)の割合T(Tb/Ta)が、下記(3)式の範囲にあることを特徴とする。
【0011】
0.15≦T≦1.25 ……(3)
さらにまた、本発明のゴルフクラブ用シャフトは、繊維強化プラスチック層を有するゴルフクラブ用シャフトにおいて、シャフトを構成する補強繊維をシャフト軸方向に配した軸方向層と、周方向に配した周方向層を有し、軸方向層の厚さ(Ta)に対する周方向層の厚さ(Tb)の割合T(Tb/Ta)が、下記(3)式の範囲にあることを特徴とする。
【0012】
0.15≦T≦1.25 ……(3)
また、上記の本発明のゴルフクラブ用シャフトは、シャフト当たりの重量Wが、55g以下であることを特徴とする。
【0013】
【発明実施の形態】
以下に、本発明の好ましい実施の形態とともに、本発明について詳細に説明する。
【0014】
本発明において使用される補強繊維としては、ガラス繊維、アラミド繊維、炭素繊維、ボロン繊維などを例示できるが、成形品をなした場合に、特に優れた機械的特性を示すので炭素繊維を用いることが好ましい。炭素繊維としては、ポリアクリロニトリル系や、ピッチ系などの炭素繊維を用いることができる。なお、補強繊維は、単独または2種類以上を併用して使用することもできる。
【0015】
また、本発明において用いられるマトリックス樹脂としては、通常エポキシ樹脂が用いられる。エポキシ樹脂としては、例えばビスフェノールA型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、ウレタン変性エポキシ樹脂、ブロム化A型エポキシ樹脂などを使用することがでる。これらのエポキシ樹脂は、単独または2種類以上を併用して使用することができ、さらには液状のものから固体状のものまで使用することができる。また、通常、エポキシ樹脂には硬化剤が加えられて用いられることが多い。
【0016】
本発明のゴルフクラブ用シャフトは、上記補強繊維とマトリックス樹脂からなる層(繊維強化プラスチック層)を有するものである。
【0017】
一般的にゴルフクラブにおいて、その必要特性は、主に飛距離、打球方向性、フィーリングがあげられる。中でも飛距離アップは、すべてのゴルファーが追い求めている大きな課題である。
【0018】
飛距離アップの方法として、ゴルフクラブ用シャフトに関しては、長尺化、軽量化などがある。
【0019】
ゴルフクラブ用シャフトの長さでは、ドライバーで45in(1143mm)程度が主流となりつつあり、これ以上の長さのシャフトもある。しかし、今後さらなる長尺化が進んでも長くなれば、それだけ重量も増加する。
【0020】
一方、軽量化においては、45inシャフトで60〜80g程度が主流であり、55g以下の軽量シャフトになると、シャフトの強度が低下する問題がでてくる。また、剛性などの特性にも影響を及ぼす。
【0021】
このように、ゴルフクラブ用シャフトには、軽量化が必須である。しかしながら、軽量化による強度低下によって、破壊が起りやすくなる。この破壊を防ぐため、シャフトの強度の向上をはかり、かつ、シャフトとしての性能を維持するために剛性の面でも性能を発揮するゴルフクラブ用シャフトが求められる。
【0022】
ゴルフクラブ用シャフトの破壊において、曲げ強さは特に重要な物性である。しかし、軽量化による薄肉化に伴って曲げ強さは低下する。つまり、ゴルフクラブ用シャフトの破壊が容易に起こり得ることになる。ゴルフクラブ用シャフトの破壊には、実際のゴルフ中におけるボール打ち以外にも、ゴルフクラブ運搬時の無理な負荷重量物を乗せた場合、キャディバックからの出し入れ時の無理な負荷や重量物を乗せた場合、ゴルフクラブに寄りかかり体重をかけた場合などがある。
【0023】
ところで、一般的に人が実打球する時には、ゴルフクラブヘッドのスイートスポットでボールを打つことがベストであるが、実際には、スイートスポットを外してボールを打つことがよくある。この様な場合には、打球の方向性が悪くなったり、飛距離低下などの原因となる。特に、スイートスポットを外して打つと、シャフトは、破壊し易くなる。
【0024】
軽量シャフトにおいて、このスイートスポットを外して打った場合に破壊がし易くなるため、シャフト曲げ強さPと、シャフトの長さ当たりの重量Wとの比(P/W)が、11(N/g)以上あることが求められる。なおかつ、シャフトの安全性を考慮すれば、シャフト曲げ強さPは400(N)以上あることが重要である。ここで、シャフト曲げ強さPは、後で示すSG曲げ強さの測定値のなかで、最も低い箇所での曲げ強さであり、シャフトの長さ当たりの重量Wは、後で示すシャフトの長さ当たりの重量である。
【0025】
一般的に、ゴルフクラブのスウィング速度は35〜45m/s程度であり、今後スウィング速度は増加する傾向にある。ゴルフクラブでボールを打ったときに、そのようなスウィング速度でシャフトが破壊しなければよく、さらに、スイートスポットを外してボールを打っても破壊しなければよい。さらには、スイートスポットを外して連続で打つなどの厳しい状況を考えれば、一般的なスウィング速度よりも充分速い速度で破壊しなければよい。
【0026】
そのため、シャフト曲げ強さPと、シャフトの長さ当たりの重量Wの比(P/W)が、11N/g以上あることで、スウィートスポットを外した時などで充分なシャフト強さが満たされることになる。好ましくは、12N/g以上、さらには14N/g以上が好ましい。
【0027】
本発明は、特にゴルフクラブ用シャフトとして軽量なシャフトでその効果が大きい。軽量なゴルフクラブ用シャフトは、後に示すシャフトの長さ当たりの重量W(一般的にシャフト長さ1100mm当たり)が55g以下であり、本発明の効果を効率的に用いるには、好ましくは、45g以下、さらに好ましくは、40g以下である。
【0028】
ゴルフクラブ用シャフトの柔らかさを示す指標としてフレックスといわれるものが一般的に用いられており、市販品にはS、Rなどで示されている。本発明においては、後に示す測定方法を用いて、シャフトフレックスを測定している。一般的にはフレックスが大きすぎると、スウィングしたときにヘッドの返りが遅れて、ボールを飛ばす飛距離が低下し、ボールの方向性も悪くなり、フィーリングも悪くなる。そのため、本発明では、シャフトフレックスが100mm以下のものが好ましく、より好ましくは90以下である。一方、逆にフレックスが小さすぎるとシャフトが堅くなるため、力(または、スウィングスピードなど)が必要となる。そのため、一般的にシャフトフレックスは70mm以上が良い。ただし、欧米人など、一般的に日本人よりも体格に優れている場合は50mm程度まで用いられる。
【0029】
ゴルフクラブ用シャフトのねじり剛性を示す指標としてトルクが一般的に用いられる。トルクが小さい方がボールの方向性が良いため、本発明では、後に示す測定方法におけるシャフトトルクが7゜以下であることが好ましい。より好ましくは6゜以下であり、さらに好ましくは5゜以下である。
【0030】
このようなゴルフクラブ用シャフトを作る手段として、次のような方法がある。
【0031】
繊維強化プラスチック層からなるゴルフクラブ用シャフトは、一般的にシャフトの軸方向に補強繊維が配列した軸方向層と、シャフト軸方向に対し、45°程度に補強繊維を配したバイアス層からなっている。軸方向層が主にシャフトの曲げ力を制御し、バイアス層が主にシャフトのねじり力を制御していることが知られている。本発明においては、バイアス層がシャフト軸方向に対して±15°〜±80°の方向に配されていればよく、さらに軸方向層がバイアス層の外側に配されてなることが好ましい。
【0032】
つまり、ゴルフクラブ用シャフトの曲げ強さは、シャフトの軸方向層によって決まっている。ゴルフクラブ用シャフトの曲げ強さを向上させるためには、軸方向層の曲げ強さを向上させればよい。しかし、軸方向層の持つ曲げ強さが充分シャフトの曲げ強さに発揮されているとは言い難く、特にシャフトの長さ当たりの重量Wが55g以下という軽量シャフトでは、軸方向層の能力は発揮されない。これは、シャフトが軽量化するほど顕著である。
【0033】
シャフトに曲げる力が加わった時、シャフトは径方向に変形するため、曲げ破壊する前に径方向変形破壊が起こり、曲げ破壊する前にシャフトは壊れてしまう。また、シャフトの径方向の変形により、軸方向層の非繊維方向破壊などの欠損が生じ、軸方向層が充分な曲げ強さを発現せずに破壊に至る。このように、シャフトの曲げ強さは、シャフトの径方向の変形が起因している場合が多くある。
【0034】
そのため、本発明において、シャフトの長さ当たりの重量Wが55g以下であるゴルフクラブ用シャフトにおいて、シャフトを構成する補強繊維をシャフト軸方向に配した軸方向層と、周方向に配した周方向層を有し、軸方向層の厚さ(Ta)に対する周方向層の厚さ(Tb)の割合T(Tb/Ta)が、
0.15≦T≦1.25
の範囲にあることが重要である。
【0035】
周方向層とは、シャフト軸方向に対し直角に補強繊維を配向した層であることが好ましいが、シャフト軸方向に対し実質的に直角に補強繊維を配向した層であってもよい。具体的には、シャフト軸方向に対し±85〜90°程度補強繊維を配向したものであってもよい。
【0036】
軸方向層のもつ能力を充分発揮させるために、周方向層を有せしめることが重要な役割をもつ。シャフトの径方向の変形をある程度押さえるために、周方向層を有せしめることが重要となる。
【0037】
軸方向層の厚さ(Ta)に対する周方向層の厚さ(Tb)の割合T(Tb/Ta)を0.15以上、1.25以下とすることにより、径方向の変形を押さえ、軸方向の力を発揮することができる。軸方向層の厚さ(Ta)に対する周方向層の厚さ(Tb)の割合T(Tb/Ta)は、好ましくは0.15〜1.00の範囲、さらには0.2〜0.8の範囲が好ましい。
【0038】
一般的に、軸方向層のもつ能力を充分発揮するための、周方向層を配する位置は、シャフトの断面において、外側にある方が好ましく、最外層が最も効果が高い。しかし、ゴルフクラブ用シャフトを考えた場合、シャフトの成形性や美観などから、最外層に用いることは、好ましくない。周方向層を配する位置は、シャフトの肉厚中心である中心面より内側、特に、バイアス層より内側に配することで、シャフトのねじり強さ、トルクを向上できる。肉厚中心である中心面とは、たとえば肉厚がトータル5mmであるならば、2.5mmの面のことである。
【0039】
また、シャフトの曲げ強さを効率的に発現させるには、シャフトの曲げ強さを支配している軸方向層の内側に隣り合う場所に周方向層を配することが好ましい。
【0040】
ゴルフクラブ用シャフトにおいて、55g以下の軽量シャフトでは、全体の肉厚が薄くなり、材料の絶対量も少なくなるため、曲げ、ねじりなどのシャフトのもつ特性をすべて考慮したバランスのとれたシャフトとすることが重要となる。そのため、シャフトの曲げ特性の支配要素である軸方向層の量が多すぎても、少なすぎても、シャフトのバランスが悪くなる。シャフトの曲げに大きく起因する肉厚中心よりも外側にある軸方向層の厚さ(Tao)は、0.03mm以上、0.4mm以下の範囲にあることが好ましい。より好ましくは、0.06mm以上、0.3mm以下であり、さらに好ましくは、0.08mm以上、0.25mm以下である。
【0041】
ゴルフクラブ用シャフトの軸方向層に用いられる補強繊維には、充分な強度が必要とされている。例えば、補強繊維に炭素繊維を用いた場合、炭素繊維は、弾性率と強度が相反する特性のため、高い弾性率の炭素繊維は使用することができなかった。詳しくは、炭素繊維の引張弾性率が30GPa程度以下の繊維しか用いられなかった。しかしながら、軽量ゴルフクラブ用シャフトでは、強度だけでなく、フレックスも低下してしまう。
【0042】
本発明のゴルフクラブ用シャフトにおいては、シャフトの肉厚中心である中心面より、外側にある軸方向層を35GPa以上の引張弾性率を有する補強繊維を用いることが好ましい。上述してきたシャフト径方向の変形を押さえることで、高弾性率補強繊維が用いることが可能となった。
【0043】
また、本発明に用いる軸方向材としては、高曲げ強度材である炭素繊維強化プラスチックが好ましく、なかでも、補強繊維の繊維横断面形状が円形状に加えて、多角形状、葉様形などの比円形状のもの、たとえば、補強繊維の繊維横断面形状の最小断面2次異形度Pmin (=Imin /A)が、0.085以上である異形断面補強繊維のものが、強度向上の効果がありより好ましい。
【0044】
但し、Imin :単繊維断面の重心を通る軸に関する断面2次モーメントのうち最小値
A:単繊維の断面積
本発明のゴルフクラブ用シャフトを用いるゴルフクラブは、インナーホーゼルタイプのヘッドに装着することが好ましく、本発明の効果がより発現される。
【0045】
本発明のゴルフクラブ用シャフトにおける繊維強化プラスチック層の繊維含有率は、使用される補強繊維配向角に応じて、その特性、特に機械的特性を考慮すれば、好ましくは、30体積%〜85体積%がよい。
【0046】
本発明のゴルフクラブ用シャフトを製造するためには、例えば、ゴルフクラブ用シャフトが繊維強化プラスチック製であるなら、従来公知の、シャフト内径と同じテーパをもった外径のマンドレルに最内層から順番に、最外層まで順番にプリプレグを巻き付け、ラッピングテープを巻き付け成形する方法、FW(フィラメントワインディング)、テープワインド法などを用いることができる。
【0047】
本発明における各特性値の測定方法は以下の通りである。なお、実施例でもこの測定方法を用いている。
【0048】
(1)シャフト曲げ強さP
シャフトの曲げ強さは、SG(製品安全性協会)規格に示されている3点曲げ試験方法からえられる値を用いてる。SG3点曲げ強さは、シャフトの4点(T,A,B,C部)を測定する。本発明上で示したゴルフクラブ用シャフトのシャフト曲げ強さPは、この4点の測定部の内で、最も低い曲げ強さである。
【0049】
ただし、SG3点曲げ試験では、4測定点の内A,B,C部は同一の試験方法であるが、T部は、3点曲げ試験のスパン長さが他のA,B,C部の半分のため、T部の曲げ強さは、1/2にして使用する。
【0050】
(2)シャフトの長さ当たりの重量W
シャフトの長さ当たりの重量Wは、シャフト長さが様々にあるため、ドライバーを考慮して1100mm当たりの重量を用いた。シャフト長さが1100mm以下の場合は、1100mmの長さに換算比例した重量を用い、1100mm以上のシャフトでは、シャフト先端部分から1100mmまでの部分の重量を用いた。
【0051】
(3)シャフトトルク
本発明における、シャフトのトルクの測定には、シャフト先端部から1016mmをスパンとして、それよりシャフト手元部を固定し、シャフト先端部から25.4mmの位置に138.5kgf−mmのねじり力を加えた時の回転角を測定する。この回転角をシャフトトルクとした。
【0052】
(4)シャフトフレックス
本発明における、シャフトのフレックスの測定には、シャフト先端部から925mmと1065mmの場所を支持し、シャフト先端部から175mmの位置に2.7kgfの負荷を加えた時にシャフト先端から200mmの位置が移動した長さ(たわみ量)を測定する。このたわみ量をシャフトのフレックスとした。
【0053】
(5)ゴルフクラブ破壊試験
本発明における、ゴルフクラブの実打試験方法には、エアキャノンによる試験を用いた。エアキャノンによる試験は、一般的によく知られている、ゴルフクラブのグリップを掴み、約2mの位置から任意の初速度でボールを打ち出して、ゴルフクラブのヘッドに当てる。
【0054】
本発明においては、ヘッドのトップスコアラインとシャフト軸の交点にボールを当てた、いわゆる「ヒール打ち」状況に設定し、ボールの初速度を30m/sから速度を増加して、シャフトが破壊する速度を測定した。
【0055】
一般的に、ゴルフクラブのスウィング速度は35〜45m/s程度であり、これよりも最低限10%以上速い速度で破壊しないことを目安とした。
【0056】
【実施例】
以下、本発明を実施例によってさらに具体的に説明する。
【0057】
まず、次に示すプリプレグを製作した。
【0058】
プリプレグA:PAN系炭素繊維A(平均単繊維直径:5μm、引張強さ:5490MPa、引張弾性率:295GPa)を互いに並行かつシート状に引き揃えたものにエポキシ樹脂を含浸してなる一方向プリプレグを用意した。厚みは113μm、マトリックス樹脂含有率は33重量%であった。
【0059】
プリプレグB:PAN系炭素繊維B(平均単繊維直径:5μm、引張強さ:4410MPa、引張弾性率:375GPa)を互いに並行かつシート状に引き揃えたものにエポキシ樹脂を含浸してなる一方向プリプレグを用意した。厚みは127μm、マトリックス樹脂含有率は33重量%であった。
【0060】
プリプレグC:PAN系炭素繊維B(平均単繊維直径:5μm、引張強さ:4410MPa、引張弾性率:375GPa)を互いに並行かつシート状に引き揃えたものにエポキシ樹脂を含浸してなる一方向プリプレグを用意した。厚みは112μm、マトリックス樹脂含有率は33重量%であった。
【0061】
プリプレグD:PAN系炭素繊維D(平均単繊維直径:5μm、引張強さ:4020MPa、引張弾性率:295GPa)を互いに並行かつシート状に引き揃えたものにエポキシ樹脂を含浸してなる一方向プリプレグを用意した。厚みは14μm、マトリックス樹脂含有率は50重量%であった。
【0062】
プリプレグE:PAN系炭素繊維D(平均単繊維直径:5μm、引張強さ:4020MPa、引張弾性率:375GPa)を互いに並行かつシート状に引き揃えたものにエポキシ樹脂を含浸してなる一方向プリプレグを用意した。厚みは47μm、マトリックス樹脂含有率は58重量%であった。
【0063】
なお、図1は、本発明におけるゴルフクラブ用シャフトの補強層用プリプレグの巻き方の説明図であり、実施例において、マンドレル1に、補強用のプリプレグ2を巻き付けるに際し、補強層の大まかな形状とマンドレルに巻き付ける位置を示したものである。
【0064】
実施例1
先端外径4mm、テーパー率7.5/1000mm、長さ1300mmの離形処理したステンレス製マンドレルに、図1に示すように、内側のチップ側/先端から300mmに補強層として、プリプレグAを4周巻き、その後、プリプレグEを補強繊維がマンドレル周方向になる様に2周巻き付け、その外側にプリプレグBを補強繊維がマンドレル軸方向に対しほぼ±45゜になるように1周巻き付け、その外側にプリプレグAを補強繊維がマンドレル軸方向になる様に巻き付けた。しかる後に、周知の方法であるラッピングテープを巻き付け、硬化炉で加熱硬化した後、ラッピングテープを取り除き、表面を研磨し、1100mmに切断してゴルフクラブ用シャフトを得た。
【0065】
このゴルフクラブ用シャフトのシャフト曲げ強さを測定したところ600Nであった。また、このシャフトの重量は43gであり、単位シャフト先重量当たりの曲げ強さは、14.0N/gであった。シャフトトルクを測定したところ、5.5゜であった。シャフトフレックスを測定したところ、85mmであった。
【0066】
一方、同様にして作製したシャフトにヘッドおよびグリップを取り付け、ゴルフクラブを得た。このゴルフクラブでエアキャノンによる破壊試験したところ、ボールの速度が
59m/sで破壊した。
【0067】
実施例2
実施例1と同様に、同じマンドレルにプリプレグAを補強層として図1に示すように、内側に4周巻き、その後、プリプレグBを補強繊維がマンドレル軸方向に対しほぼ±45゜になるように1周巻き付け、その外側にプリプレグEを補強繊維がマンドレル周方向になる様に2周巻き付け、その外側にプリプレグAを補強繊維がマンドレル軸方向になる様に巻き付けた。しかる後に、周知の方法であるラッピングテープを巻き付け、硬化炉で加熱硬化した後、ラッピングテープを取り除き、表面を研磨し、1100mmに切断してゴルフクラブ用シャフトを得た。
【0068】
このゴルフクラブ用シャフトのシャフト曲げ強さを測定したところ620Nであった。また、このシャフトの重量は43gであり、単位シャフト先重量当たりの曲げ強さは、14.4N/gであった。シャフトトルクを測定したところ、5.8゜であった。シャフトフレックスを測定したところ、84mmであった。
【0069】
一方、同様にして作製したシャフトにヘッドおよびグリップを取り付け、ゴルフクラブを得た。このゴルフクラブでエアキャノンによる破壊試験したところ、ボールの速度が60m/sで破壊した。
【0070】
比較例1
実施例1と同様に、同じマンドレルにプリプレグAを補強層として図1に示すように、内側に4周巻き、その後、プリプレグEを補強繊維がマンドレル軸方向になる様に2周巻き付け、その外側にプリプレグBを補強繊維がマンドレル軸方向に対しほぼ±45゜になるように1周巻き付け、その外側にプリプレグAを補強繊維がマンドレル軸方向になる様に巻き付けた。しかる後に、周知の方法であるラッピングテープを巻き付け、硬化炉で加熱硬化した後、ラッピングテープを取り除き、表面を研磨し、1100mmに切断してゴルフクラブ用シャフトを得た。
【0071】
このゴルフクラブ用シャフトのシャフト曲げ強さを測定したところ420Nであった。また、このシャフトの重量は43gであり、単位シャフト先重量当たりの曲げ強さは、9.8N/gであった。シャフトトルクを測定したところ、5.5゜であった。シャフトフレックスを測定したところ、78mmであった。
【0072】
一方、同様にして作製したシャフトにヘッドおよびグリップを取り付け、ゴルフクラブを得た。このゴルフクラブでエアキャノンによる破壊試験したところ、ボールの速度が45m/sで破壊した。
【0073】
比較例2
実施例1と同様に、同じマンドレルにプリプレグAを補強層として図1に示すように、内側に4周巻き、その後、プリプレグDを補強繊維がマンドレル周方向になる様に2周巻き付け、その外側にプリプレグBを補強繊維がマンドレル軸方向に対しほぼ±45゜になるように1周巻き付け、その外側にプリプレグAを補強繊維がマンドレル軸方向になる様に巻き付けた。しかる後に、周知の方法であるラッピングテープを巻き付け、硬化炉で加熱硬化した後、ラッピングテープを取り除き、表面を研磨し、1100mmに切断してゴルフクラブ用シャフトを得た。
【0074】
このゴルフクラブ用シャフトのシャフト曲げ強さを測定したところ450Nであった。また、このシャフトの重量は42gであり、単位シャフト先重量当たりの曲げ強さは、10.7N/gであった。シャフトトルクを測定したところ、5.7゜であった。シャフトフレックスを測定したところ、82mmであった。
【0075】
一方、同様にして作製したシャフトにヘッドおよびグリップを取り付け、ゴルフクラブを得た。このゴルフクラブでエアキャノンによる破壊試験したところ、ボールの速度が48m/sで破壊した。
【0076】
実施例3
実施例1と同様に、同じマンドレルにプリプレグAを補強層として図1に示すように、内側に4周巻き、その後、プリプレグEを補強繊維がマンドレル周方向になる様に7周巻き付け、その外側にプリプレグBを補強繊維がマンドレル軸方向に対しほぼ±45゜になるように1周巻き付け、その外側にプリプレグAを補強繊維がマンドレル軸方向になる様に巻き付けた。しかる後に、周知の方法であるラッピングテープを巻き付け、硬化炉で加熱硬化した後、ラッピングテープを取り除き、表面を研磨し、1100mmに切断してゴルフクラブ用シャフトを得た。
【0077】
このゴルフクラブ用シャフトのシャフト曲げ強さを測定したところ650Nであった。また、このシャフトの重量は57gであり、単位シャフト先重量当たりの曲げ強さは、11.4N/gであった。シャフトトルクを測定したところ、5.2゜であった。シャフトフレックスを測定したところ、102mmであった。一方、同様にして作製したシャフトにヘッドおよびグリップを取り付け、ゴルフクラブを得た。このゴルフクラブでエアキャノンによる破壊試験したところ、ボールの速度が61m/sで破壊した。
【0078】
実施例4
実施例1と同様に、同じマンドレルにプリプレグCを補強層として図1に示すように、内側に4周巻き、その後、プリプレグEを補強繊維がマンドレル周方向になる様に2周巻き付け、その外側にプリプレグBを補強繊維がマンドレル軸方向に対しほぼ±45゜になるように1周巻き付け、その外側にプリプレグCを補強繊維がマンドレル軸方向になる様に巻き付けた。しかる後に、周知の方法であるラッピングテープを巻き付け、硬化炉で加熱硬化した後、ラッピングテープを取り除き、表面を研磨し、1100mmに切断してゴルフクラブ用シャフトを得た。
【0079】
このゴルフクラブ用シャフトのシャフト曲げ強さを測定したところ500Nであった。また、このシャフトの重量は43gであり、単位シャフト先重量当たりの曲げ強さは、11.7N/gであった。シャフトトルクを測定したところ、5.5゜であった。シャフトフレックスを測定したところ、76mmであった。
【0080】
一方、同様にして作製したシャフトにヘッドおよびグリップを取り付け、ゴルフクラブを得た。このゴルフクラブでエアキャノンによる破壊試験したところ、ボールの速度が54m/sで破壊した。
【0081】
比較例3
実施例1と同様に、同じマンドレルにプリプレグCを補強層として図1に示すように、内側に4周巻き、その後、プリプレグEを補強繊維がマンドレル軸方向になる様に2周巻き付け、その外側にプリプレグBを補強繊維がマンドレル軸方向に対しほぼ±45゜になるように1周巻き付け、その外側にプリプレグCを補強繊維がマンドレル軸方向になる様に巻き付けた。しかる後に、周知の方法であるラッピングテープを巻き付け、硬化炉で加熱硬化した後、ラッピングテープを取り除き、表面を研磨し、1100mmに切断してゴルフクラブ用シャフトを得た。
【0082】
このゴルフクラブ用シャフトのシャフト曲げ強さを測定したところ350Nであった。また、このシャフトの重量は43gであり、単位シャフト先重量当たりの曲げ強さは、8.1N/gであった。シャフトトルクを測定したところ、5.5゜であった。シャフトフレックスを測定したところ、68mmであった。
【0083】
一方、同様にして作製したシャフトにヘッドおよびグリップを取り付け、ゴルフクラブを得た。このゴルフクラブでエアキャノンによる破壊試験したところ、ボールの速度が41m/sで破壊した。
【0084】
【表1】

Figure 0003627378
【0085】
【発明の効果】
本発明のゴルフクラブ用シャフトは、上記能力を有することで、人が実際にボールを打つ場合に「ヒール打ち」しても破壊しにくく、軽量シャフトとしてゴルフクラブに使用できる。このようなシャフトを作製する構成として上記のような構成をとることで、軽量シャフトの曲げ強さを向上することができる。また、これにより、シャフトが軽量化することで、これまでよりシャフトの長尺化か可能になったり、大容量のヘッドをつけることが可能となり、飛距離アップなどができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明におけるゴルフクラブ用シャフトの補強層用プリプレグの巻き方の説明図である。
【符号の説明】
1:マンドレル
2:補強層用プリプレグ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a lightweight and high-performance golf club shaft.
[0002]
[Prior art]
In recent years, shafts for golf clubs using fiber reinforced plastics are widely used because they are lightweight and have high performance such as high strength and high rigidity.
[0003]
Such a golf club shaft is expected to be further reduced in weight in the future. This weight reduction, strength and rigidity are contradictory problems, and it is desired to satisfy both weight reduction, high strength and high rigidity at the same time.
[0004]
The required characteristics of a golf club shaft are mainly bending strength, bending rigidity, torsional strength, torsional rigidity and shaft weight.
[0005]
However, when the weight of the golf club shaft is reduced, it has been difficult to satisfy all of the required performance. In particular, a lightweight golf club shaft has a problem in that it is easily broken when handled or hit (such as a case hitting the ground) because its bending strength and torsional strength are reduced.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a golf club shaft that solves the above-described problems and prevents breakage by suppressing a decrease in strength accompanying weight reduction in a lightweight golf club shaft, and exhibits sufficient performance. It is in.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the golf club shaft of the present invention isThe reinforcing fiber has a bias layer oriented in a direction of ± 15 ° to ± 80 ° with respect to the shaft axial direction, and an axial layer in which the reinforcing fiber is oriented in the shaft axial direction, and the axial layer is the bias Arranged outside the layerIn a golf club shaft made of fiber reinforced plastic,It further has a circumferential layer in which reinforcing fibers are arranged in the circumferential direction, and is the minimum strength required from a three-point bending test according to SG (Product Safety Association) standards.The bending strength P of the shaftOf the part from the shaft tip to 1100mmThe golf ball characterized in that the ratio (P / W) to the weight W per shaft length is in the range of the following formula (1), and the bending strength P of the shaft is in the range of the following formula (2). Club shaft.
[0008]
11 (N / g) ≦ P (N) / W (g) (1)
400 (N) ≦ P (N) (2)
[0009]
Moreover, a reinforcement layer can also be distribute | arranged to a part of shaft longitudinal direction as needed.
[0010]
Further, in the golf club shaft described above, the ratio T (Tb / Ta) of the thickness (Tb) of the circumferential layer to the thickness (Ta) of the axial layer is in the range of the following formula (3). Features.
[0011]
0.15 ≦ T ≦ 1.25 (3)
Furthermore, the golf club shaft of the present invention is a golf club shaft having a fiber reinforced plastic layer, an axial layer in which reinforcing fibers constituting the shaft are arranged in the shaft axial direction, and a circumferential layer arranged in the circumferential direction. The ratio T (Tb / Ta) of the circumferential layer thickness (Tb) to the axial layer thickness (Ta) is in the range of the following formula (3).
[0012]
0.15 ≦ T ≦ 1.25 (3)
The golf club shaft of the present invention is characterized in that the weight W per shaft is 55 g or less.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail together with preferred embodiments of the present invention.
[0014]
Examples of the reinforcing fiber used in the present invention include glass fiber, aramid fiber, carbon fiber, boron fiber, etc., but when a molded product is formed, carbon fiber is used because it exhibits particularly excellent mechanical properties. Is preferred. As the carbon fiber, polyacrylonitrile-based or pitch-based carbon fibers can be used. In addition, a reinforcing fiber can also be used individually or in combination of 2 or more types.
[0015]
In addition, as the matrix resin used in the present invention, an epoxy resin is usually used. As the epoxy resin, for example, bisphenol A type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, glycidylamine type epoxy resin, alicyclic epoxy resin, urethane modified epoxy resin, brominated A type epoxy resin, etc. are used. You can do it. These epoxy resins can be used singly or in combination of two or more, and can be used from liquid to solid. Usually, epoxy resins are often used with a curing agent added.
[0016]
The shaft for golf clubs of the present invention has a layer (fiber reinforced plastic layer) composed of the above reinforcing fibers and a matrix resin.
[0017]
In general, in a golf club, the required characteristics mainly include flight distance, hitting directionality, and feeling. Above all, increasing the flight distance is a major issue pursued by all golfers.
[0018]
As a method for increasing the flight distance, the golf club shaft may be made longer or lighter.
[0019]
With regard to the length of the golf club shaft, about 45 in (1143 mm) is becoming mainstream with drivers, and there are shafts longer than this. However, even if the length is further increased in the future, the longer it becomes, the more the weight will increase.
[0020]
On the other hand, in terms of weight reduction, the mainstream is about 60 to 80 g with a 45-inch shaft, and when the light-weight shaft is 55 g or less, there is a problem that the strength of the shaft decreases. It also affects properties such as stiffness.
[0021]
Thus, weight reduction is essential for a golf club shaft. However, breakage tends to occur due to a decrease in strength due to weight reduction. In order to prevent this destruction, there is a need for a golf club shaft that improves the strength of the shaft and also exhibits performance in terms of rigidity in order to maintain the performance as a shaft.
[0022]
Bending strength is a particularly important physical property in breaking golf club shafts. However, the bending strength decreases as the thickness is reduced due to weight reduction. That is, the golf club shaft can easily be broken. In addition to hitting the ball during actual golf, the golf club shaft may be damaged by placing an unreasonable load or heavy object when carrying in and out of the caddy bag. In some cases, the user leans on a golf club and puts weight on it.
[0023]
By the way, in general, when a person hits a ball, it is best to hit the ball at the sweet spot of the golf club head. However, in practice, the ball is often hit outside the sweet spot. In such a case, the directionality of the hit ball may be deteriorated, or the flight distance may be reduced. In particular, when the sweet spot is removed, the shaft is easily broken.
[0024]
In a lightweight shaft, when this sweet spot is removed and the ball is hit, it becomes easy to break. Therefore, the ratio (P / W) between the shaft bending strength P and the weight W per shaft length is 11 (N / g) It is required that there be more. Moreover, considering the safety of the shaft, it is important that the shaft bending strength P is 400 (N) or more. Here, the shaft bending strength P is the bending strength at the lowest point among the measured values of SG bending strength to be described later, and the weight W per length of the shaft is the shaft strength to be described later. It is the weight per length.
[0025]
Generally, the swing speed of a golf club is about 35 to 45 m / s, and the swing speed tends to increase in the future. When the ball is hit with a golf club, the shaft does not have to be broken at such a swing speed. Further, even if the ball is hit after the sweet spot is removed, the ball does not have to be broken. Furthermore, in consideration of a severe situation such as removing the sweet spot and hitting continuously, it is not necessary to destroy at a speed sufficiently higher than a general swing speed.
[0026]
Therefore, when the ratio (P / W) of the shaft bending strength P to the weight W per shaft length is 11 N / g or more, sufficient shaft strength is satisfied when the sweet spot is removed. It will be. Preferably, it is 12 N / g or more, more preferably 14 N / g or more.
[0027]
The present invention is particularly effective for a lightweight shaft as a golf club shaft. The lightweight golf club shaft has a weight W (generally per shaft length of 1100 mm) of 55 g or less, which will be described later, and preferably 45 g in order to efficiently use the effects of the present invention. Hereinafter, it is more preferably 40 g or less.
[0028]
A so-called flex is generally used as an index indicating the softness of a golf club shaft, and is indicated by S, R, etc. in commercial products. In the present invention, the shaft flex is measured using the measurement method described later. In general, if the flex is too large, the return of the head is delayed when swinging, the flight distance for flying the ball is reduced, the directionality of the ball is deteriorated, and the feeling is also deteriorated. Therefore, in the present invention, the shaft flex is preferably 100 mm or less, more preferably 90 or less. On the other hand, if the flex is too small, the shaft becomes stiff and force (or swing speed, etc.) is required. Therefore, in general, the shaft flex is preferably 70 mm or more. However, when it is generally better than Japanese, such as Westerners, it is used up to about 50 mm.
[0029]
Torque is generally used as an index indicating the torsional rigidity of the golf club shaft. Since the direction of the ball is better when the torque is smaller, in the present invention, the shaft torque in the measurement method described later is preferably 7 ° or less. The angle is more preferably 6 ° or less, and further preferably 5 ° or less.
[0030]
As means for producing such a golf club shaft, there are the following methods.
[0031]
A golf club shaft comprising a fiber reinforced plastic layer generally comprises an axial layer in which reinforcing fibers are arranged in the axial direction of the shaft, and a bias layer in which the reinforcing fibers are arranged at about 45 ° with respect to the axial direction of the shaft. Yes. It is known that the axial layer mainly controls the bending force of the shaft, and the bias layer mainly controls the torsional force of the shaft.In the present invention, it suffices that the bias layer is disposed in a direction of ± 15 ° to ± 80 ° with respect to the shaft axial direction, and the axial layer is preferably disposed outside the bias layer.
[0032]
That is, the bending strength of the golf club shaft is determined by the axial direction layer of the shaft. In order to improve the bending strength of the golf club shaft, the bending strength of the axial layer may be improved. However, it is difficult to say that the bending strength of the axial layer is sufficiently exerted in the bending strength of the shaft. Especially in the case of a lightweight shaft having a weight W per shaft length of 55 g or less, the capability of the axial layer is It is not demonstrated. This becomes more conspicuous as the shaft becomes lighter.
[0033]
When a bending force is applied to the shaft, the shaft deforms in the radial direction, so that the radial deformation failure occurs before the bending failure, and the shaft breaks before the bending failure. In addition, the deformation in the radial direction of the shaft causes a defect such as a non-fibrous fracture of the axial layer, and the axial layer does not exhibit a sufficient bending strength and breaks. As described above, the bending strength of the shaft is often caused by the radial deformation of the shaft.
[0034]
Therefore, in the present invention, in a golf club shaft having a weight W per shaft length of 55 g or less, an axial layer in which reinforcing fibers constituting the shaft are arranged in the shaft axial direction, and a circumferential direction arranged in the circumferential direction The ratio T (Tb / Ta) of the circumferential layer thickness (Tb) to the axial layer thickness (Ta) is
0.15 ≦ T ≦ 1.25
It is important to be in the range of
[0035]
The circumferential layer is preferably a layer in which reinforcing fibers are oriented perpendicular to the shaft axis direction, but may be a layer in which reinforcing fibers are oriented substantially perpendicular to the shaft axis direction. Specifically, the reinforcing fibers may be oriented about ± 85 to 90 ° with respect to the shaft axis direction.
[0036]
In order to make full use of the ability of the axial layer, it is important to have a circumferential layer. In order to suppress the radial deformation of the shaft to some extent, it is important to have a circumferential layer.
[0037]
By setting the ratio T (Tb / Ta) of the circumferential layer thickness (Tb) to the axial layer thickness (Ta) to be 0.15 or more and 1.25 or less, the radial deformation is suppressed, and the shaft The power of direction can be demonstrated. The ratio T (Tb / Ta) of the circumferential layer thickness (Tb) to the axial layer thickness (Ta) is preferably in the range of 0.15 to 1.00, more preferably 0.2 to 0.8. The range of is preferable.
[0038]
In general, the position where the circumferential layer is arranged to fully exhibit the ability of the axial layer is preferably on the outer side in the cross section of the shaft, and the outermost layer is most effective. However, when considering a golf club shaft, it is not preferable to use it for the outermost layer from the viewpoint of the moldability and aesthetics of the shaft. The position where the circumferential layer is arranged is arranged on the inner side of the center plane which is the thickness center of the shaft, in particular, on the inner side of the bias layer, whereby the torsional strength and torque of the shaft can be improved. The center plane that is the thickness center is a plane of 2.5 mm if the thickness is 5 mm in total, for example.
[0039]
Further, in order to efficiently express the bending strength of the shaft, it is preferable to arrange the circumferential layer in a place adjacent to the inner side of the axial layer that controls the bending strength of the shaft.
[0040]
For golf club shafts, light weight shafts of 55 g or less reduce the overall thickness and reduce the absolute amount of material. Therefore, the shaft should be well-balanced considering all the characteristics of the shaft such as bending and twisting. It becomes important. Therefore, if the amount of the axial layer that is the dominant element of the bending characteristics of the shaft is too large or too small, the balance of the shaft is deteriorated. It is preferable that the thickness (Tao) of the axial layer on the outer side of the thickness center largely resulting from the bending of the shaft is in the range of 0.03 mm or more and 0.4 mm or less. More preferably, they are 0.06 mm or more and 0.3 mm or less, More preferably, they are 0.08 mm or more and 0.25 mm or less.
[0041]
Sufficient strength is required for the reinforcing fibers used in the axial layer of the golf club shaft. For example, when carbon fibers are used as the reinforcing fibers, carbon fibers having high elastic modulus cannot be used because of the characteristics that the elastic modulus and strength are opposite to each other. Specifically, only fibers having a tensile modulus of carbon fiber of about 30 GPa or less were used. However, with a lightweight golf club shaft, not only the strength but also the flex is reduced.
[0042]
In the golf club shaft of the present invention, it is preferable to use a reinforcing fiber having a tensile elastic modulus of 35 GPa or more in the axial direction layer on the outer side from the center plane which is the thickness center of the shaft. By suppressing the deformation in the shaft radial direction as described above, a high elastic modulus reinforcing fiber can be used.
[0043]
The axial material used in the present invention is preferably a carbon fiber reinforced plastic that is a high bending strength material. Among them, the fiber cross-sectional shape of the reinforcing fiber is not only circular, but also polygonal, leaf-like, etc. Specific circular shape, for example, the minimum cross-sectional secondary profile P of the cross-sectional shape of the reinforcing fibermin(= Imin/ A2) Having a modified cross-section reinforcing fiber of 0.085 or more is more preferable because it has an effect of improving strength.
[0044]
However, Imin: Minimum value of the secondary moment of inertia about the axis passing through the center of gravity of the single fiber cross section
A: Cross section of single fiber
A golf club using the shaft for a golf club of the present invention is preferably mounted on an inner hosel type head, and the effects of the present invention are more manifested.
[0045]
The fiber content of the fiber reinforced plastic layer in the golf club shaft of the present invention is preferably 30% by volume to 85% by volume, depending on the orientation angle of the reinforcing fiber used, considering its properties, particularly mechanical properties. % Is good.
[0046]
In order to manufacture the golf club shaft of the present invention, for example, if the golf club shaft is made of fiber reinforced plastic, a conventionally known mandrel having an outer diameter having the same taper as the shaft inner diameter is arranged in order from the innermost layer. In addition, a method of winding a prepreg in order to the outermost layer and winding a wrapping tape, FW (filament winding), a tape winding method, or the like can be used.
[0047]
The measuring method of each characteristic value in the present invention is as follows. Note that this measurement method is also used in the examples.
[0048]
(1) Shaft bending strength P
As the bending strength of the shaft, a value obtained from the three-point bending test method shown in the SG (Product Safety Association) standard is used. SG3 point bending strength is measured at 4 points (T, A, B, C) of the shaft. The shaft bending strength P of the golf club shaft shown in the present invention is the lowest bending strength among the four measuring portions.
[0049]
However, in the SG 3-point bending test, the A, B, and C portions of the four measurement points are the same test method, but the T portion has a span length of the other three points of the A, B, and C portions. Since it is half, the bending strength of the T part is halved.
[0050]
(2) Weight W per shaft length
Since the weight W per shaft length varies, the weight per 1100 mm is used in consideration of the driver. When the shaft length was 1100 mm or less, the weight proportional to the length of 1100 mm was used, and for the shaft of 1100 mm or more, the weight of the portion from the shaft tip to 1100 mm was used.
[0051]
(3) Shaft torque
In measuring the torque of the shaft in the present invention, 1016 mm from the tip of the shaft is set as a span, the hand of the shaft is fixed therefrom, and a twisting force of 138.5 kgf-mm is applied to a position 25.4 mm from the tip of the shaft. Measure the rotation angle. This rotation angle was defined as the shaft torque.
[0052]
(4) Shaft flex
In the measurement of the shaft flex in the present invention, the positions of 925 mm and 1065 mm from the shaft tip are supported, and the position of 200 mm moves from the shaft tip when a load of 2.7 kgf is applied to the position of 175 mm from the shaft tip. Measure the measured length (deflection amount). This amount of deflection was used as the shaft flex.
[0053]
(5) Golf club destructive test
In the present invention, the test using an air cannon was used as the golf club actual hitting test method. The test with an air cannon is a generally well-known method. A grip of a golf club is grasped, a ball is launched at an arbitrary initial speed from a position of about 2 m, and is applied to the head of the golf club.
[0054]
In the present invention, the ball hits the intersection of the head top score line and the shaft axis, that is, a so-called “heel strike” situation, the initial velocity of the ball is increased from 30 m / s, and the shaft breaks. The speed was measured.
[0055]
In general, the swing speed of a golf club is about 35 to 45 m / s, and it was determined that the golf club would not be broken at a speed that is at least 10% faster than this.
[0056]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.
[0057]
First, the following prepreg was manufactured.
[0058]
Prepreg A: One-way prepreg obtained by impregnating PAN-based carbon fiber A (average single fiber diameter: 5 μm, tensile strength: 5490 MPa, tensile elastic modulus: 295 GPa) in parallel and in sheet form with an epoxy resin Prepared. The thickness was 113 μm and the matrix resin content was 33% by weight.
[0059]
Pre-preg B: One-way prepreg obtained by impregnating PAN-based carbon fiber B (average single fiber diameter: 5 μm, tensile strength: 4410 MPa, tensile elastic modulus: 375 GPa) in parallel and in a sheet form with an epoxy resin Prepared. The thickness was 127 μm and the matrix resin content was 33% by weight.
[0060]
Prepreg C: One-way prepreg formed by impregnating epoxy resin into PAN-based carbon fibers B (average single fiber diameter: 5 μm, tensile strength: 4410 MPa, tensile elastic modulus: 375 GPa) arranged in parallel and in sheet form Prepared. The thickness was 112 μm and the matrix resin content was 33% by weight.
[0061]
Prepreg D: A unidirectional prepreg formed by impregnating epoxy resin with PAN-based carbon fibers D (average single fiber diameter: 5 μm, tensile strength: 4020 MPa, tensile elastic modulus: 295 GPa) in parallel and in a sheet form Prepared. The thickness was 14 μm and the matrix resin content was 50% by weight.
[0062]
Pre-preg E: One-way prepreg obtained by impregnating PAN-based carbon fibers D (average single fiber diameter: 5 μm, tensile strength: 4020 MPa, tensile elastic modulus: 375 GPa) in parallel and in sheet form with an epoxy resin Prepared. The thickness was 47 μm and the matrix resin content was 58% by weight.
[0063]
FIG. 1 is an explanatory view of how to wind the reinforcing layer prepreg of the golf club shaft in the present invention. In the embodiment, when the reinforcing prepreg 2 is wound around the mandrel 1, the rough shape of the reinforcing layer is shown. And shows the position of wrapping around the mandrel.
[0064]
Example 1
As shown in FIG. 1, a prepreg A having 4 mm of prepreg A as a reinforcing layer on the inner tip side / 300 mm from the tip is applied to a stainless steel mandrel having a tip outer diameter of 4 mm, a taper ratio of 7.5 / 1000 mm, and a length of 1300 mm. Wrap around the prepreg E so that the reinforcing fiber is in the mandrel circumferential direction, and wind the prepreg B around the outer side so that the reinforcing fiber is approximately ± 45 ° with respect to the mandrel axial direction. The prepreg A was wound around the prepreg A so that the reinforcing fiber was in the mandrel axial direction. Thereafter, a wrapping tape, which is a well-known method, was wound and heated and cured in a curing furnace, and then the wrapping tape was removed, the surface was polished, and cut to 1100 mm to obtain a golf club shaft.
[0065]
The shaft bending strength of this golf club shaft was measured and found to be 600N. The weight of the shaft was 43 g, and the bending strength per unit shaft tip weight was 14.0 N / g. The shaft torque was measured and found to be 5.5 °. The shaft flex was measured and found to be 85 mm.
[0066]
On the other hand, a head and a grip were attached to the shaft manufactured in the same manner, and a golf club was obtained. When this golf club was destructively tested with an air cannon, the ball speed was
It destroyed at 59 m / s.
[0067]
Example 2
As in Example 1, the prepreg A is used as a reinforcing layer on the same mandrel as shown in FIG. 1, and the prepreg B is then wound around the inside four times so that the reinforcing fiber is approximately ± 45 ° with respect to the mandrel axial direction. The prepreg E was wound twice around the outer side so that the reinforcing fiber was in the mandrel circumferential direction, and the prepreg A was wound around the outer side so that the reinforcing fiber was in the mandrel axial direction. Thereafter, a wrapping tape, which is a well-known method, was wound and heated and cured in a curing furnace, and then the wrapping tape was removed, the surface was polished, and cut to 1100 mm to obtain a golf club shaft.
[0068]
The shaft bending strength of this golf club shaft was measured and found to be 620N. The weight of the shaft was 43 g, and the bending strength per unit shaft tip weight was 14.4 N / g. The shaft torque was measured and found to be 5.8 °. The shaft flex was measured and found to be 84 mm.
[0069]
On the other hand, a head and a grip were attached to the shaft manufactured in the same manner, and a golf club was obtained. When this golf club was subjected to a destructive test using an air cannon, the ball was broken at a speed of 60 m / s.
[0070]
Comparative Example 1
As in Example 1, prepreg A is used as a reinforcing layer around the same mandrel, as shown in FIG. 1, and is wound four times inside, and then the prepreg E is wound twice so that the reinforcing fibers are in the mandrel axial direction. The prepreg B was wound around the prepreg B so that the reinforcing fiber was approximately ± 45 ° with respect to the mandrel axial direction, and the prepreg A was wound around the outer side so that the reinforcing fiber was in the mandrel axial direction. Thereafter, a wrapping tape, which is a well-known method, was wound and heated and cured in a curing furnace, and then the wrapping tape was removed, the surface was polished, and cut to 1100 mm to obtain a golf club shaft.
[0071]
It was 420N when the shaft bending strength of this golf club shaft was measured. The weight of the shaft was 43 g, and the bending strength per unit shaft tip weight was 9.8 N / g. The shaft torque was measured and found to be 5.5 °. The shaft flex was measured and found to be 78 mm.
[0072]
On the other hand, a head and a grip were attached to the shaft manufactured in the same manner, and a golf club was obtained. When this golf club was subjected to a destructive test using an air cannon, the ball was broken at a speed of 45 m / s.
[0073]
Comparative Example 2
As in Example 1, the prepreg A is used as a reinforcing layer around the same mandrel as shown in FIG. 1, and the prepreg D is then wound twice so that the reinforcing fibers are in the mandrel circumferential direction. The prepreg B was wound around the prepreg B so that the reinforcing fiber was approximately ± 45 ° with respect to the mandrel axial direction, and the prepreg A was wound around the outer side so that the reinforcing fiber was in the mandrel axial direction. Thereafter, a wrapping tape, which is a well-known method, was wound and heated and cured in a curing furnace, and then the wrapping tape was removed, the surface was polished, and cut to 1100 mm to obtain a golf club shaft.
[0074]
The shaft bending strength of this golf club shaft was measured and found to be 450 N. Further, the weight of this shaft was 42 g, and the bending strength per unit shaft tip weight was 10.7 N / g. The shaft torque was measured and found to be 5.7 °. The shaft flex was measured and found to be 82 mm.
[0075]
On the other hand, a head and a grip were attached to the shaft manufactured in the same manner, and a golf club was obtained. When this golf club was subjected to a destructive test using an air cannon, the ball was broken at a speed of 48 m / s.
[0076]
Example 3
As in Example 1, the prepreg A is used as a reinforcing layer around the same mandrel, as shown in FIG. 1, and is wound four times inside, and then the prepreg E is wound seven times so that the reinforcing fibers are in the mandrel circumferential direction. The prepreg B was wound around the prepreg B so that the reinforcing fiber was approximately ± 45 ° with respect to the mandrel axial direction, and the prepreg A was wound around the outer side so that the reinforcing fiber was in the mandrel axial direction. Thereafter, a wrapping tape, which is a well-known method, was wound and heated and cured in a curing furnace, and then the wrapping tape was removed, the surface was polished, and cut to 1100 mm to obtain a golf club shaft.
[0077]
The shaft bending strength of this golf club shaft was measured and found to be 650N. Further, the weight of this shaft was 57 g, and the bending strength per unit shaft tip weight was 11.4 N / g. The shaft torque was measured and found to be 5.2 °. The shaft flex was measured and found to be 102 mm. On the other hand, a head and a grip were attached to the shaft manufactured in the same manner, and a golf club was obtained. When this golf club was subjected to a destructive test using an air cannon, the ball was broken at a speed of 61 m / s.
[0078]
Example 4
In the same manner as in Example 1, the prepreg C is reinforced around the same mandrel as shown in FIG. 1, and then the prepreg E is wound four times inside, and then the prepreg E is wound twice so that the reinforcing fiber is in the mandrel circumferential direction. The prepreg B was wound around the prepreg B so that the reinforcing fiber was approximately ± 45 ° with respect to the mandrel axial direction, and the prepreg C was wound around the outer side so that the reinforcing fiber was in the mandrel axial direction. Thereafter, a wrapping tape, which is a well-known method, was wound and heated and cured in a curing furnace, and then the wrapping tape was removed, the surface was polished, and cut to 1100 mm to obtain a golf club shaft.
[0079]
The shaft bending strength of this golf club shaft was measured and found to be 500N. The weight of the shaft was 43 g, and the bending strength per unit shaft tip weight was 11.7 N / g. The shaft torque was measured and found to be 5.5 °. The shaft flex was measured and found to be 76 mm.
[0080]
On the other hand, a head and a grip were attached to the shaft manufactured in the same manner, and a golf club was obtained. When this golf club was subjected to a destructive test using an air cannon, the ball was broken at a speed of 54 m / s.
[0081]
Comparative Example 3
As in Example 1, the prepreg C is reinforced with the prepreg C as a reinforcing layer on the same mandrel as shown in FIG. 1, and then the prepreg E is wound twice so that the reinforcing fiber is in the mandrel axial direction. The prepreg B was wound around the prepreg B so that the reinforcing fiber was approximately ± 45 ° with respect to the mandrel axial direction, and the prepreg C was wound around the outer side so that the reinforcing fiber was in the mandrel axial direction. Thereafter, a wrapping tape, which is a well-known method, was wound and heated and cured in a curing furnace, and then the wrapping tape was removed, the surface was polished, and cut to 1100 mm to obtain a golf club shaft.
[0082]
The shaft bending strength of this golf club shaft was measured and found to be 350N. Further, the weight of this shaft was 43 g, and the bending strength per unit shaft tip weight was 8.1 N / g. The shaft torque was measured and found to be 5.5 °. The shaft flex was measured and found to be 68 mm.
[0083]
On the other hand, a head and a grip were attached to the shaft manufactured in the same manner, and a golf club was obtained. When this golf club was subjected to a destructive test using an air cannon, it was broken at a velocity of 41 m / s.
[0084]
[Table 1]
Figure 0003627378
[0085]
【The invention's effect】
Since the golf club shaft of the present invention has the above-mentioned ability, even when a person actually hits the ball, the golf club shaft is not easily broken and can be used as a lightweight shaft for a golf club. By taking the above-described configuration as a configuration for producing such a shaft, the bending strength of the lightweight shaft can be improved. In addition, this reduces the weight of the shaft, making it possible to increase the length of the shaft or to attach a large-capacity head, thereby increasing the flight distance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view of how to wind a reinforcing layer prepreg of a golf club shaft according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1: Mandrel
2: Prepreg for reinforcing layer

Claims (6)

補強繊維がシャフト軸方向に対し±15°〜±80°の方向に配向されたバイアス層と、補強繊維がシャフト軸方向に配向された軸方向層とを有し、前記軸方向層が前記バイアス層の外側に配されてなる繊維強化プラスチック製ゴルフクラブシャフトにおいて、補強繊維が周方向に配された周方向層をさらに有し、SG(製品安全協会)規格による3点曲げ試験から求められる最低強さであるシャフトの曲げ強さPとシャフト先端から1100mmまでの部分のシャフトの長さ当たりの重量Wとの比(P/W)が下記(1)式の範囲にあり、かつシャフトの曲げ強さPが下記(2)式の範囲にあることを特徴とするゴルフクラブシャフト。
11(N/g)≦P(N)/W(g) ・・・(1)
400(N)≦P(N) ・・・(2)
The reinforcing fiber has a bias layer oriented in a direction of ± 15 ° to ± 80 ° with respect to the shaft axial direction, and an axial layer in which the reinforcing fiber is oriented in the shaft axial direction, and the axial layer is the bias The golf club shaft made of fiber reinforced plastic arranged on the outer side of the layer further has a circumferential layer in which reinforcing fibers are arranged in the circumferential direction, and is the minimum required from a three-point bending test according to SG (Product Safety Association) standard The ratio (P / W) between the bending strength P of the shaft, which is the strength, and the weight W per shaft length of the portion from the shaft tip to 1100 mm is in the range of the following formula (1), and the bending of the shaft A golf club shaft having a strength P in the range of the following formula (2).
11 (N / g) ≦ P (N) / W (g) (1)
400 (N) ≦ P (N) (2)
軸方向層の厚さ(Ta)に対する周方向層の厚さ(Tb)の割合T(Tb/Ta)が、下記(3)式の範囲にあることを特徴とする請求項に記載のゴルフクラブ用シャフト。
0.15≦T≦1.25 ・・・(3)
2. The golf according to claim 1 , wherein a ratio T (Tb / Ta) of the thickness (Tb) of the circumferential layer to the thickness (Ta) of the axial layer is in the range of the following expression (3). Club shaft.
0.15 ≦ T ≦ 1.25 (3)
シャフト先端から1100mmまでの部分のシャフトの長さ当たりの重量Wが、55g以下であることを特徴とする請求項1または2に記載のゴルフクラブ用シャフト。 3. The golf club shaft according to claim 1, wherein a weight W per length of the shaft from the tip of the shaft to 1100 mm is 55 g or less. 4. シャフト先端部から1016mmをスパンとしてシャフト先端部から25.4mmの位置に138.5kgf−mmのねじり力を加えた時の回転角であるシャフトトルクが7゜以下であることを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載のゴルフクラブ用シャフト。 The shaft torque , which is a rotation angle when a torsional force of 138.5 kgf-mm is applied to a position 25.4 mm from the shaft tip with a span of 1016 mm from the shaft tip, is 7 ° or less. Item 4. The golf club shaft according to any one of Items 1 to 3 . シャフト先端部から925mmと1065mmの場所を支持し、シャフト先端部から175mmの位置に2.7kgfの負荷を加えた時にシャフト先端から200mmの位置が移動した長さであるシャフトフレックスが100mm以下であることを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載のゴルフクラブ用シャフト。 The shaft flex , which is supported by the 925mm and 1065mm locations from the shaft tip, and moved 200mm from the shaft tip when a load of 2.7kgf is applied to the position 175mm from the shaft tip, is less than 100mm Golf club shaft according to any one of claims 1 to 4, characterized in that. ゴルフクラブ用シャフトを構成する補強繊維が、PAN系炭素繊維を含み、該PAN系炭素繊維の量が全補強繊維量の75重量%以上であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のゴルフクラブ用シャフト。6. The reinforcing fiber constituting the golf club shaft includes PAN-based carbon fiber, and the amount of the PAN-based carbon fiber is 75% by weight or more of the total amount of reinforcing fiber. The shaft for golf clubs described in 1.
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