JP4030183B2 - ゴルフクラブ及び繊維強化樹脂製ゴルフクラブシャフト - Google Patents
ゴルフクラブ及び繊維強化樹脂製ゴルフクラブシャフト Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴルフクラブ及び繊維強化樹脂製ゴルフクラブシャフトに関し、更に詳しくは、シャフトの撓みをコントロールして打球する上級ゴルファーにとって、飛距離のコントロールを行い易くしたゴルフクラブ及び繊維強化樹脂製ゴルフクラブシャフトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在使用されているゴルフクラブシャフトには、大別してスチールシャフトと炭素繊維等を補強繊維とする繊維強化樹脂シャフトとがある。このうち後者の繊維強化樹脂シャフトは前者のスチールシャフトに比べて軽量であるため、スイングバランスを小さくしたり、ヘッド重量を重くしたりできるため、操作性や飛距離の向上に有利であるとされている。
【０００３】
しかし、繊維強化樹脂シャフトの軽量化による飛距離の増加が一般的に知られる今日に至ってもスチールシャフトを愛用するゴルファーが多く存在し、調査の結果、スウィング中の撓りの強弱をグリップ部分で感覚することにより飛距離や弾道をイメージ通りにコントロールしたいと言う上級者ゴルファーに特に多く見られることがわかった。即ち、グリップ部分での撓りの強弱の感知により飛距離や弾道をコントロールするゴルファーにとっては、繊維強化樹脂シャフトは上述した大きな利点があるのにもかかわらず、使い難いという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、繊維強化樹脂シャフトであっても撓みをグリップで感覚することにより、スウィングをコントロールする上級ゴルファーに扱い易くするようにしたゴルフクラブ及び繊維強化樹脂製ゴルフクラブシャフトを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明のゴルフクラブは、複数のバイアス層及びストレート層を構成する補強繊維にマトリックス樹脂を含浸させたシート状材料は、前記チップ端の幅寸法に対して前記バット端側が幅広となるくさび形状に形成し、前記複数のストレート層を互いにシャフト軸方向の長さが等しい少なくとも３層から構成し、前記３層のストレート層のバット端側に、該バット端側からチップ端側に向かって３００ mm の位置Ｑからバット端側に向かう程徐々に幅が拡大する略三角形状の欠落部を形成し、この欠落部をシャフト周方向に実質的に等間隔に分布させたことを要旨とするものである。
ここで、前記チップ端からシャフト全長の４０％の位置Ｎと前記位置Ｑとの間に前記欠落部の欠落開始端が位置するようにするものである。
【０００６】
また、本発明の繊維強化樹脂製ゴルフクラブシャフトは、複数のバイアス層及びストレート層を構成する補強繊維にマトリックス樹脂を含浸させたシート状材料は、前記チップ端の幅寸法に対して前記バット端側が幅広となるくさび形状に形成し、前記複数のストレート層を互いにシャフト軸方向の長さが等しい少なくとも３層から構成し、前記３層のストレート層のバット端側に、該バット端側からチップ端側に向かって３００ mm の位置Ｑからバット端側に向かう程徐々に幅が拡大する略三角形状の欠落部を形成し、この欠落部をシャフト周方向に実質的に等間隔に分布させたことを要旨とするものである。
ここで、前記チップ端からシャフト全長の４０％の位置Ｎと前記位置Ｑとの間に前記欠落部の欠落開始端が位置するようにするものである。
【０００７】
本発明者の検討によれば、グリップ部分での撓りの強弱の感知により飛距離や弾道をコントロールするゴルファーがスチールシャフトが使い易く、繊維強化樹脂シャフトが使い難い理由は、スチールシャフトの場合はスウィング時の撓りが手元のグリップまで大きく及んでいて、その撓り具合を手元で十分に感じ取りやすくなっているのに対して、繊維強化樹脂シャフトの場合には撓りが手元のグリップにまで十分に及ばす、そのために撓り具合を手元で感じ取り難くなっていることが原因であることが判った。
【０００８】
即ち、ゴルフクラブシャフトは、一般にグリップが取り付けられるバット端側の外径を太く、ヘッドが取り付けられるチップ端側を細くするようなテーパ状に成形されているが、スチールシャフトの場合は、ストレート管を絞り加工によってテーパ状に成形するため、外径の細いチップ側では肉厚が厚く、外径の太いバット側では肉厚が薄くなっている。これに対して繊維強化樹脂シャフトの場合には、繊維強化樹脂シートの強化繊維が一方向に引き揃えられているため異方性を有し、バイアス層はシャフト軸に対してせん断方向の剛性、すなわち捩れ剛性を支配し、ストレート層は曲げ剛性を支配するよう設計され、バイアス層が曲げ剛性に及ぼす影響は全体の１割程度である。
【０００９】
バイアス層においてはチップ端側の肉厚（層数）を大きくし、バット端側の肉厚（層数）を小さくしたものは従来行われているが、ストレート層に関しては曲げ剛性の周方向での均一性を保つためチップ端側とバット端側の肉厚（層数）を一定としていた。
【００１０】
しかるに、パイプ材の曲げ剛性はＥＩ（但し、Ｅ：弾性率、Ｉ：シャフトの断面２次モーメント）の式で表され、この曲げ剛性を規定している断面２次モーメントＩは（π／６４）×（Ｄo4−Ｄi4）（但し、Ｄo:パイプ外径、Ｄi:パイプ内径）の式で表されるので、外径Ｄo が同じ時は内径Ｄi が大きくて肉厚が薄くなる程断面２次モーメントＩが小さくなり、曲げ剛性が小さくなる。
【００１１】
従って、バット端側に向かう程肉厚が薄く加工させているスチールシャフトでは、撓りがグリップまで及ぶように変形し易いが、チップ側からバット側まで同じ肉厚になっている繊維強化樹脂シャフトでは、撓みがグリップまで及び難いため、グリップで撓みを感知し難くなっているのである。
そこで、本発明では、バット端程太径のテーパー円管状に形成した繊維強化樹脂製ゴルフクラブシャフトの複数のストレート層において、そのバット側にバット端側程徐々に幅が拡大する欠落部をバット端までそれぞれ設け、かつそれら欠落部をシャフト周方向に実質的に等間隔に配置したのである。
【００１２】
このようにストレート層のバット側にバット端にかけて徐々に幅が拡大する欠落部を設けることにより、グリップを装着するバット端側の肉厚を薄くして曲げ剛性を低減することができるので、繊維強化樹脂シャフトであっても撓りをグリップで感知し易くすることができ、スウィング中に撓りをグリップで感覚することによりスウィングをコントロールする上級ゴルファーに飛距離のコントロールを行い易くすることができる。
【００１３】
また、欠落部をシャフト周方向に実質的に等間隔に分布させるため、バット端側の周方向における肉厚変動が小さく、局部的に強度が大きく低下するようなことがない。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明のゴルフクラブを示し、Ｇはゴルフクラブ、Ｓは繊維強化樹脂製のゴルフクラブシャフト、１はグリップ、２はクラブヘッドである。ゴルフクラブシャフトＳのバット端側にグリップ１が装着され、チップ端側にクラブヘッド２が取り付けられた構成になっている。
【００１５】
ゴルフクラブシャフトＳは、図２〜４に示すように、補強繊維ｆをシャフト軸方向に斜めに配列した複数のバイアス層３、補強繊維ｆをシャフト軸方向に平行に配列した複数のストレート層４、補強繊維ｆをシャフト軸方向に平行に配列した１層の先端補強層５、及び先端パラレル部を構成するための、補強繊維ｆをシャフト軸方向に平行に配列した三角形状の１枚のパラレル補強層６とから構成され、バイアス層３の外周側にストレート層４が一体的に積層されたシャフト本体Ｓ１は、両層１，２をシートラッピング法により巻き付けてバット端程太径のテーパ円管状（６〜１５／１０００のテーパ比率）に形成されている。チップ端部Ｔ１のシャフト本体Ｓ１の外周上に先端補強層５とパラレル補強層６がそれぞれ巻回積層されている。
【００１６】
バイアス層３は、その補強繊維ｆが層間で互いにシャフト軸方向に対する傾斜方向を逆向きにして交差するように４層設けられている。補強繊維ｆの傾斜方向を逆向きにした２枚のバイアス層３Ａ，３Ｂを、図３に示すように半ピッチずらして重ね合わせ、それを２周筒状に巻回した構造にしている。
【００１７】
ストレート層４は４層配設され、図３，４に示すように、各ストレート層４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄがそのバット側部分Ｂ１にバット端Ｂまで徐々に幅が拡大する欠落部ｅ1,ｅ2,ｅ3,ｅ4 をそれぞれ備えると共に、各ストレート層４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄはその欠落部ｅ1,ｅ2,ｅ3,ｅ4 をシャフト周方向に実質的に等間隔で分散するようにして積層されている。図５にこのようなストレート層４を有するシャフトＳの曲げ剛性分布の一例をグラフ図にして示す。
【００１８】
このようにグリップ１が装着されるバット側にバット端Ｂに向けて徐々に幅が拡大する欠落部ｅ1,ｅ2,ｅ3,ｅ4 をバット端Ｂまで介在させることにより、手元側の曲げ剛性を低下させたので、ダウンスイング中にシャフトの撓り具合がゴルファーの手元まで容易に感知できるようになり、繊維強化樹脂製のシャフトであっても飛距離のコントロールを容易にし、イメージ通りの弾道や飛距離が得やすくなるので、ミスショットを減らすことができる。また、欠落部ｅ1,ｅ2,ｅ3,ｅ4 をシャフト周方向に実質的に等間隔に分布させるため、シャフト周方向における肉厚を変動を抑え、局部的に大きな強度低下を招くことがなく、しかも、欠落部ｅ1,ｅ2,ｅ3,ｅ4 を設けることで、シャフトをより軽量化することができる。
【００１９】
本発明において、バイアス層３とストレート層４の補強繊維ｆに用いられる繊維としては、従来公知のものが使用可能であり、例えば、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、ボロン繊維、アルミナ繊維、炭化珪素繊維などを例示することができる。好ましくは、比強度、比弾性率に優れた炭素繊維を用いるのがよい。
バイアス層３とストレート層４のマトリクス樹脂としては、従来と同様のものが使用でき、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂や、ポリプロピレン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ナイロン樹脂などの熱可塑性樹脂を使用することができる。好ましくは、エポキシ樹脂がよい。
【００２０】
上記欠落部ｅ1,ｅ2,ｅ3,ｅ4 は、少なくともバット端Ｂからチップ端Ｔ側に３００mmの位置Ｑまでのバット側部分Ｂ１に設けることができる。本発明者によれば、ゴルファーが感知する手元側におけるシャフト曲げ剛性に着目したところ、ゴルフクラブを握る位置は、バット端Ｂから約１７０mmまでの区間であり、更にダウンスウィング中に重要となる左手（右ききの場合）が強く握る部分（中指とくすり指）は、バット端Ｂから６０〜７０mmの領域であり、ゴルファーは、この中指とくすり指でシャフトの撓りを手元に感じつつスウィングするため、このバット端Ｂからチップ端Ｔ側に７０mmまでのバット端側部Ｂ２においてシャフト曲げ剛性を低くする必要があることがわかった。そこで、鋭意研究した結果、繊維強化樹脂シャフトＳにおいて、ストレート層４の少なくともバット端Ｂからチップ端Ｔ側に３００mmの位置Ｑからバット端Ｂまでの領域にバット端側に向けて徐々に幅が拡大する欠落部ｅ1,ｅ2,ｅ3,ｅ4 を設けて、手元側におけるシャフト曲げ剛性を低下させることにより、ゴルファーが撓りをグリップ部分で感知し易くできるのがわかったのである。
【００２１】
この欠落部ｅ1,ｅ2,ｅ3,ｅ4 を設ける位置が位置Ｑよりもバット端Ｂに向かう程、グリップ部でのシャフトの撓りを感知し難くなる。また、位置Ｑよりバット端Ｂ側に欠落部ｅ1,ｅ2,ｅ3,ｅ4 を設けて、シャフトの撓りを感知し易いようにシャフト曲げ剛性を低すると、シャフト曲げ剛性を大きく変化させることになるので、その部分に応力集中を招き、シャフトが破損する危険があるため、好ましくない。
【００２２】
欠落部ｅ1,ｅ2,ｅ3,ｅ4 は、その欠落開始端ｅs がチップ端Ｔからシャフト全長Ｌの４０％の位置Ｎとなるところから設けることができ、その欠落開始端ｅs をチップ端Ｔからシャフト全長Ｌの４０％の位置と位置Ｑの間の領域Ｚに配置することができる。欠落部ｅ1,ｅ2,ｅ3,ｅ4 を位置Ｎよりチップ端Ｔ側から設けると、シャフト先端部分に取り付ける補強層によるシャフト重心位置やキックポイント等の調整が難しくなり、設計の自由度が大きく損なわれるので、好ましくない。
【００２３】
欠落部を設けることにより低くしたバット側部分Ｂ１のシャフト曲げ剛性分布は、図５に示すように、連続してバット端Ｂまで漸増しているのが好ましいが、それに限定されず、シャフト曲げ剛性の許す範囲で、連続的に漸減したり、曲げ剛性を同じ値にした横軸と水平な分布直線となるようにしてもよい。
欠落部ｅ1,ｅ2,ｅ3,ｅ4 は、シャフトＳのバット端Ｂにおける曲げ剛性が、欠落部がないストレート層を有するシャフトのバット端の曲げ剛性に対して、２０〜５０％低くなるように設けることができる。図５に点線ｋで欠落部がないストレート層を有するシャフトのバット側部分Ｂ１における曲げ剛性を示す。
【００２４】
上記実施形態では、各ストレート層４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄに１つの欠落部ｅ1,ｅ2,ｅ3,ｅ4 をそれぞれ設けた例を示しているが、欠落部をシャフト周方向にバランスして配置するため、少なくとも３層のストレート層に上述したような欠落部を形成するようにすればよい。また、欠落部は、それが設けられた各ストレート層に１つ以上設けてもよい。
【００２５】
本発明では、繊維強化樹脂製ゴルフクラブシャフトＳは、ストレート層を少なくとも３層有するものであればよい。
本発明のゴルフクラブは、図ではウッドゴルフクラブを示しているが、アイアンゴルフクラブであってもよい。また、繊維強化樹脂製ゴルフクラブシャフトも両タイプのゴルフクラブに好適に使用することができる。
【００２６】
【実施例】
実施例１
補強繊維にカーボン繊維を使用し、マトリクス樹脂にエポキシ樹脂を使用し、各４層のバイアス層とストレート層を配置し、各ストレート層に欠落部を設け、シートラッピング法により巻き付けてバット端程太径のテーパ円管状に成形した本発明シャフトと、本発明シャフトと同じ構造で欠落部を設けていない従来シャフト１、及びスチールシャフトからなる従来シャフト２とをそれぞれ作製した。各試験シャフトを従来一般的に行われているシャフトの測定方法よって評価した結果を表１に示す。
【００２７】
【表１】
【００２８】
各試験シャフトに同一形状のヘッドおよび同一グリップを装着して、本発明クラブ、従来クラブ１、従来クラブ２をそれぞれ作製した。それらの特性を表２に示す。表２中、Ｓ．Ｗ（１４’）とは、グリップエンドから１４インチの点を支点としたスウィングウェイトの略である。なお、スチールシャフトである従来シャフト２は、質量が大きく異なるため、Ｓ．Ｗ、クラブ質量は他のクラブとは異なるが、コントロール性の対比を目的とし、剛性分布の着眼点から研究を重ねたため、あえて対比クラブとして記載した。
【００２９】
【表２】
【００３０】
これら試験シャフトを以下に示す測定条件により、飛距離のコントロール性の評価試験を行ったところ、表３に示す結果を得た。
飛距離コントロール性
ダウンスイング中にシャフトの撓り具合の感覚によりスイングをコントロールして打つ５人の上級ゴルファーにより飛距離をコントロールして試打し、そのコントロール性を５人の採点の平均を四捨五入した１０段階で評価した。この値が大きい程、飛距離のコントロール性に優れている。
【００３１】
【表３】
【００３２】
表３から明らかなように、本発明シャフトは、スチールシャフトからなる従来シャフト２と同等レベルの飛距離コントロール性を有し、シャフトの撓り感覚によりスイングをコントロールして打つ上級ゴルファーに取り扱い易いことが判る。
【００３３】
実施例２
実施例１の本発明シャフトにおいて、バット端から測定した欠落部の欠落開始端位置を表４のように変えた試験シャフト１〜５を作製し、それに同じグリップとクラブヘッドを装着して１番ウッドタイプゴルフクラブからなる５本の試験クラブ１〜５をそれぞれ作製した。
【００３４】
各試験シャフトにおいて、フレキシビリティ、キックポイント、捩れ角、重心位置などの物理的特性は略同一である。また、各試験シャフトのバット端におけるシャフト曲げ剛性の低下は、いずれも、欠落部がないシャフトのバット端におけるシャフト曲げ剛性に対して、２０％低下している。
これらの試験クラブを以下に示す測定条件により、実打フィーリング試験を行い、各ゴルファーのイメージ通りの弾道が得られるかどうかの評価を行ったところ、表４に示す結果を得た。
【００３５】
実打フィーリング試験
実施例１の５人の上級ゴルファーにより各試験クラブでゴルフボールをそれぞれ試打し、その結果をそれぞれがイメージする弾道、感覚が得られたか否かで評価した。○は得られたことを示し、×は得られなかったことを示す。
【００３６】
【表４】
【００３７】
表４から、欠落部の欠落開始位置を少なくともバット端からチップ端側に３００mmの位置にすればよいことが判る。なお、欠落部の欠落開始位置をチップ端からシャフト全長の４０％の位置よりチップ端側の７００mmの位置にした試験シャフトを、上記試験シャフトと物理的特性を略同一にして作製しようとしたが、作製ができなかった。
【００３８】
【発明の効果】
本発明は上記のように構成したので、繊維強化樹脂シャフトであっても撓みをグリップで感知し易くし、スウィング中に撓みをグリップで感覚することによりスウィングをコントロールする上級ゴルファーに扱い易くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のゴルフクラブの一例を示す正面図である。
【図２】図１のゴルフクラブに使用される本発明の繊維強化樹脂製ゴルフクラブシャフトの一例を理解を容易にするため、径に対して軸方向長さを縮尺して示す縦断面図である。
【図３】図２のＶ−Ｖ矢視方向から見た断面を理解を容易にするため、シャフト中空部を拡大して示す一方、シャフト肉厚部分を拡大して示す断面図である。
【図４】図２のゴルフクラブシャフトを分解してそれぞれの層を展開して示す分解図である。
【図５】図２のゴルフクラブシャフトの曲げ剛性の分布状態の一例を示すグラフ図である。
【符号の説明】
１ グリップ ２ クラブヘッド
３ バイアス層 ４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ ストレート層
５ 先端補強層 ６ パラレル補強層
Ｂ バット端 Ｂ１ バット側部分
Ｂ２ バット端側部 Ｌ シャフト全長
Ｓ ゴルフクラブシャフト Ｔ チップ端
Ｚ 領域 ｅ1,ｅ2,ｅ3,ｅ4 欠落部
ｅs 欠落開始端 ｆ 補強繊維
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴルフクラブ及び繊維強化樹脂製ゴルフクラブシャフトに関し、更に詳しくは、シャフトの撓みをコントロールして打球する上級ゴルファーにとって、飛距離のコントロールを行い易くしたゴルフクラブ及び繊維強化樹脂製ゴルフクラブシャフトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在使用されているゴルフクラブシャフトには、大別してスチールシャフトと炭素繊維等を補強繊維とする繊維強化樹脂シャフトとがある。このうち後者の繊維強化樹脂シャフトは前者のスチールシャフトに比べて軽量であるため、スイングバランスを小さくしたり、ヘッド重量を重くしたりできるため、操作性や飛距離の向上に有利であるとされている。
【０００３】
しかし、繊維強化樹脂シャフトの軽量化による飛距離の増加が一般的に知られる今日に至ってもスチールシャフトを愛用するゴルファーが多く存在し、調査の結果、スウィング中の撓りの強弱をグリップ部分で感覚することにより飛距離や弾道をイメージ通りにコントロールしたいと言う上級者ゴルファーに特に多く見られることがわかった。即ち、グリップ部分での撓りの強弱の感知により飛距離や弾道をコントロールするゴルファーにとっては、繊維強化樹脂シャフトは上述した大きな利点があるのにもかかわらず、使い難いという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、繊維強化樹脂シャフトであっても撓みをグリップで感覚することにより、スウィングをコントロールする上級ゴルファーに扱い易くするようにしたゴルフクラブ及び繊維強化樹脂製ゴルフクラブシャフトを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明のゴルフクラブは、複数のバイアス層及びストレート層を構成する補強繊維にマトリックス樹脂を含浸させたシート状材料は、前記チップ端の幅寸法に対して前記バット端側が幅広となるくさび形状に形成し、前記複数のストレート層を互いにシャフト軸方向の長さが等しい少なくとも３層から構成し、前記３層のストレート層のバット端側に、該バット端側からチップ端側に向かって３００ mm の位置Ｑからバット端側に向かう程徐々に幅が拡大する略三角形状の欠落部を形成し、この欠落部をシャフト周方向に実質的に等間隔に分布させたことを要旨とするものである。
ここで、前記チップ端からシャフト全長の４０％の位置Ｎと前記位置Ｑとの間に前記欠落部の欠落開始端が位置するようにするものである。
【０００６】
また、本発明の繊維強化樹脂製ゴルフクラブシャフトは、複数のバイアス層及びストレート層を構成する補強繊維にマトリックス樹脂を含浸させたシート状材料は、前記チップ端の幅寸法に対して前記バット端側が幅広となるくさび形状に形成し、前記複数のストレート層を互いにシャフト軸方向の長さが等しい少なくとも３層から構成し、前記３層のストレート層のバット端側に、該バット端側からチップ端側に向かって３００ mm の位置Ｑからバット端側に向かう程徐々に幅が拡大する略三角形状の欠落部を形成し、この欠落部をシャフト周方向に実質的に等間隔に分布させたことを要旨とするものである。
ここで、前記チップ端からシャフト全長の４０％の位置Ｎと前記位置Ｑとの間に前記欠落部の欠落開始端が位置するようにするものである。
【０００７】
本発明者の検討によれば、グリップ部分での撓りの強弱の感知により飛距離や弾道をコントロールするゴルファーがスチールシャフトが使い易く、繊維強化樹脂シャフトが使い難い理由は、スチールシャフトの場合はスウィング時の撓りが手元のグリップまで大きく及んでいて、その撓り具合を手元で十分に感じ取りやすくなっているのに対して、繊維強化樹脂シャフトの場合には撓りが手元のグリップにまで十分に及ばす、そのために撓り具合を手元で感じ取り難くなっていることが原因であることが判った。
【０００８】
即ち、ゴルフクラブシャフトは、一般にグリップが取り付けられるバット端側の外径を太く、ヘッドが取り付けられるチップ端側を細くするようなテーパ状に成形されているが、スチールシャフトの場合は、ストレート管を絞り加工によってテーパ状に成形するため、外径の細いチップ側では肉厚が厚く、外径の太いバット側では肉厚が薄くなっている。これに対して繊維強化樹脂シャフトの場合には、繊維強化樹脂シートの強化繊維が一方向に引き揃えられているため異方性を有し、バイアス層はシャフト軸に対してせん断方向の剛性、すなわち捩れ剛性を支配し、ストレート層は曲げ剛性を支配するよう設計され、バイアス層が曲げ剛性に及ぼす影響は全体の１割程度である。
【０００９】
バイアス層においてはチップ端側の肉厚（層数）を大きくし、バット端側の肉厚（層数）を小さくしたものは従来行われているが、ストレート層に関しては曲げ剛性の周方向での均一性を保つためチップ端側とバット端側の肉厚（層数）を一定としていた。
【００１０】
しかるに、パイプ材の曲げ剛性はＥＩ（但し、Ｅ：弾性率、Ｉ：シャフトの断面２次モーメント）の式で表され、この曲げ剛性を規定している断面２次モーメントＩは（π／６４）×（Ｄo4−Ｄi4）（但し、Ｄo:パイプ外径、Ｄi:パイプ内径）の式で表されるので、外径Ｄo が同じ時は内径Ｄi が大きくて肉厚が薄くなる程断面２次モーメントＩが小さくなり、曲げ剛性が小さくなる。
【００１１】
従って、バット端側に向かう程肉厚が薄く加工させているスチールシャフトでは、撓りがグリップまで及ぶように変形し易いが、チップ側からバット側まで同じ肉厚になっている繊維強化樹脂シャフトでは、撓みがグリップまで及び難いため、グリップで撓みを感知し難くなっているのである。
そこで、本発明では、バット端程太径のテーパー円管状に形成した繊維強化樹脂製ゴルフクラブシャフトの複数のストレート層において、そのバット側にバット端側程徐々に幅が拡大する欠落部をバット端までそれぞれ設け、かつそれら欠落部をシャフト周方向に実質的に等間隔に配置したのである。
【００１２】
このようにストレート層のバット側にバット端にかけて徐々に幅が拡大する欠落部を設けることにより、グリップを装着するバット端側の肉厚を薄くして曲げ剛性を低減することができるので、繊維強化樹脂シャフトであっても撓りをグリップで感知し易くすることができ、スウィング中に撓りをグリップで感覚することによりスウィングをコントロールする上級ゴルファーに飛距離のコントロールを行い易くすることができる。
【００１３】
また、欠落部をシャフト周方向に実質的に等間隔に分布させるため、バット端側の周方向における肉厚変動が小さく、局部的に強度が大きく低下するようなことがない。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明のゴルフクラブを示し、Ｇはゴルフクラブ、Ｓは繊維強化樹脂製のゴルフクラブシャフト、１はグリップ、２はクラブヘッドである。ゴルフクラブシャフトＳのバット端側にグリップ１が装着され、チップ端側にクラブヘッド２が取り付けられた構成になっている。
【００１５】
ゴルフクラブシャフトＳは、図２〜４に示すように、補強繊維ｆをシャフト軸方向に斜めに配列した複数のバイアス層３、補強繊維ｆをシャフト軸方向に平行に配列した複数のストレート層４、補強繊維ｆをシャフト軸方向に平行に配列した１層の先端補強層５、及び先端パラレル部を構成するための、補強繊維ｆをシャフト軸方向に平行に配列した三角形状の１枚のパラレル補強層６とから構成され、バイアス層３の外周側にストレート層４が一体的に積層されたシャフト本体Ｓ１は、両層１，２をシートラッピング法により巻き付けてバット端程太径のテーパ円管状（６〜１５／１０００のテーパ比率）に形成されている。チップ端部Ｔ１のシャフト本体Ｓ１の外周上に先端補強層５とパラレル補強層６がそれぞれ巻回積層されている。
【００１６】
バイアス層３は、その補強繊維ｆが層間で互いにシャフト軸方向に対する傾斜方向を逆向きにして交差するように４層設けられている。補強繊維ｆの傾斜方向を逆向きにした２枚のバイアス層３Ａ，３Ｂを、図３に示すように半ピッチずらして重ね合わせ、それを２周筒状に巻回した構造にしている。
【００１７】
ストレート層４は４層配設され、図３，４に示すように、各ストレート層４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄがそのバット側部分Ｂ１にバット端Ｂまで徐々に幅が拡大する欠落部ｅ1,ｅ2,ｅ3,ｅ4 をそれぞれ備えると共に、各ストレート層４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄはその欠落部ｅ1,ｅ2,ｅ3,ｅ4 をシャフト周方向に実質的に等間隔で分散するようにして積層されている。図５にこのようなストレート層４を有するシャフトＳの曲げ剛性分布の一例をグラフ図にして示す。
【００１８】
このようにグリップ１が装着されるバット側にバット端Ｂに向けて徐々に幅が拡大する欠落部ｅ1,ｅ2,ｅ3,ｅ4 をバット端Ｂまで介在させることにより、手元側の曲げ剛性を低下させたので、ダウンスイング中にシャフトの撓り具合がゴルファーの手元まで容易に感知できるようになり、繊維強化樹脂製のシャフトであっても飛距離のコントロールを容易にし、イメージ通りの弾道や飛距離が得やすくなるので、ミスショットを減らすことができる。また、欠落部ｅ1,ｅ2,ｅ3,ｅ4 をシャフト周方向に実質的に等間隔に分布させるため、シャフト周方向における肉厚を変動を抑え、局部的に大きな強度低下を招くことがなく、しかも、欠落部ｅ1,ｅ2,ｅ3,ｅ4 を設けることで、シャフトをより軽量化することができる。
【００１９】
本発明において、バイアス層３とストレート層４の補強繊維ｆに用いられる繊維としては、従来公知のものが使用可能であり、例えば、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、ボロン繊維、アルミナ繊維、炭化珪素繊維などを例示することができる。好ましくは、比強度、比弾性率に優れた炭素繊維を用いるのがよい。
バイアス層３とストレート層４のマトリクス樹脂としては、従来と同様のものが使用でき、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂や、ポリプロピレン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ナイロン樹脂などの熱可塑性樹脂を使用することができる。好ましくは、エポキシ樹脂がよい。
【００２０】
上記欠落部ｅ1,ｅ2,ｅ3,ｅ4 は、少なくともバット端Ｂからチップ端Ｔ側に３００mmの位置Ｑまでのバット側部分Ｂ１に設けることができる。本発明者によれば、ゴルファーが感知する手元側におけるシャフト曲げ剛性に着目したところ、ゴルフクラブを握る位置は、バット端Ｂから約１７０mmまでの区間であり、更にダウンスウィング中に重要となる左手（右ききの場合）が強く握る部分（中指とくすり指）は、バット端Ｂから６０〜７０mmの領域であり、ゴルファーは、この中指とくすり指でシャフトの撓りを手元に感じつつスウィングするため、このバット端Ｂからチップ端Ｔ側に７０mmまでのバット端側部Ｂ２においてシャフト曲げ剛性を低くする必要があることがわかった。そこで、鋭意研究した結果、繊維強化樹脂シャフトＳにおいて、ストレート層４の少なくともバット端Ｂからチップ端Ｔ側に３００mmの位置Ｑからバット端Ｂまでの領域にバット端側に向けて徐々に幅が拡大する欠落部ｅ1,ｅ2,ｅ3,ｅ4 を設けて、手元側におけるシャフト曲げ剛性を低下させることにより、ゴルファーが撓りをグリップ部分で感知し易くできるのがわかったのである。
【００２１】
この欠落部ｅ1,ｅ2,ｅ3,ｅ4 を設ける位置が位置Ｑよりもバット端Ｂに向かう程、グリップ部でのシャフトの撓りを感知し難くなる。また、位置Ｑよりバット端Ｂ側に欠落部ｅ1,ｅ2,ｅ3,ｅ4 を設けて、シャフトの撓りを感知し易いようにシャフト曲げ剛性を低すると、シャフト曲げ剛性を大きく変化させることになるので、その部分に応力集中を招き、シャフトが破損する危険があるため、好ましくない。
【００２２】
欠落部ｅ1,ｅ2,ｅ3,ｅ4 は、その欠落開始端ｅs がチップ端Ｔからシャフト全長Ｌの４０％の位置Ｎとなるところから設けることができ、その欠落開始端ｅs をチップ端Ｔからシャフト全長Ｌの４０％の位置と位置Ｑの間の領域Ｚに配置することができる。欠落部ｅ1,ｅ2,ｅ3,ｅ4 を位置Ｎよりチップ端Ｔ側から設けると、シャフト先端部分に取り付ける補強層によるシャフト重心位置やキックポイント等の調整が難しくなり、設計の自由度が大きく損なわれるので、好ましくない。
【００２３】
欠落部を設けることにより低くしたバット側部分Ｂ１のシャフト曲げ剛性分布は、図５に示すように、連続してバット端Ｂまで漸増しているのが好ましいが、それに限定されず、シャフト曲げ剛性の許す範囲で、連続的に漸減したり、曲げ剛性を同じ値にした横軸と水平な分布直線となるようにしてもよい。
欠落部ｅ1,ｅ2,ｅ3,ｅ4 は、シャフトＳのバット端Ｂにおける曲げ剛性が、欠落部がないストレート層を有するシャフトのバット端の曲げ剛性に対して、２０〜５０％低くなるように設けることができる。図５に点線ｋで欠落部がないストレート層を有するシャフトのバット側部分Ｂ１における曲げ剛性を示す。
【００２４】
上記実施形態では、各ストレート層４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄに１つの欠落部ｅ1,ｅ2,ｅ3,ｅ4 をそれぞれ設けた例を示しているが、欠落部をシャフト周方向にバランスして配置するため、少なくとも３層のストレート層に上述したような欠落部を形成するようにすればよい。また、欠落部は、それが設けられた各ストレート層に１つ以上設けてもよい。
【００２５】
本発明では、繊維強化樹脂製ゴルフクラブシャフトＳは、ストレート層を少なくとも３層有するものであればよい。
本発明のゴルフクラブは、図ではウッドゴルフクラブを示しているが、アイアンゴルフクラブであってもよい。また、繊維強化樹脂製ゴルフクラブシャフトも両タイプのゴルフクラブに好適に使用することができる。
【００２６】
【実施例】
実施例１
補強繊維にカーボン繊維を使用し、マトリクス樹脂にエポキシ樹脂を使用し、各４層のバイアス層とストレート層を配置し、各ストレート層に欠落部を設け、シートラッピング法により巻き付けてバット端程太径のテーパ円管状に成形した本発明シャフトと、本発明シャフトと同じ構造で欠落部を設けていない従来シャフト１、及びスチールシャフトからなる従来シャフト２とをそれぞれ作製した。各試験シャフトを従来一般的に行われているシャフトの測定方法よって評価した結果を表１に示す。
【００２７】
【表１】
各試験シャフトに同一形状のヘッドおよび同一グリップを装着して、本発明クラブ、従来クラブ１、従来クラブ２をそれぞれ作製した。それらの特性を表２に示す。表２中、Ｓ．Ｗ（１４’）とは、グリップエンドから１４インチの点を支点としたスウィングウェイトの略である。なお、スチールシャフトである従来シャフト２は、質量が大きく異なるため、Ｓ．Ｗ、クラブ質量は他のクラブとは異なるが、コントロール性の対比を目的とし、剛性分布の着眼点から研究を重ねたため、あえて対比クラブとして記載した。
【００２９】
【表２】
これら試験シャフトを以下に示す測定条件により、飛距離のコントロール性の評価試験を行ったところ、表３に示す結果を得た。
飛距離コントロール性
ダウンスイング中にシャフトの撓り具合の感覚によりスイングをコントロールして打つ５人の上級ゴルファーにより飛距離をコントロールして試打し、そのコントロール性を５人の採点の平均を四捨五入した１０段階で評価した。この値が大きい程、飛距離のコントロール性に優れている。
【００３１】
【表３】
表３から明らかなように、本発明シャフトは、スチールシャフトからなる従来シャフト２と同等レベルの飛距離コントロール性を有し、シャフトの撓り感覚によりスイングをコントロールして打つ上級ゴルファーに取り扱い易いことが判る。
【００３３】
実施例２
実施例１の本発明シャフトにおいて、バット端から測定した欠落部の欠落開始端位置を表４のように変えた試験シャフト１〜５を作製し、それに同じグリップとクラブヘッドを装着して１番ウッドタイプゴルフクラブからなる５本の試験クラブ１〜５をそれぞれ作製した。
【００３４】
各試験シャフトにおいて、フレキシビリティ、キックポイント、捩れ角、重心位置などの物理的特性は略同一である。また、各試験シャフトのバット端におけるシャフト曲げ剛性の低下は、いずれも、欠落部がないシャフトのバット端におけるシャフト曲げ剛性に対して、２０％低下している。
これらの試験クラブを以下に示す測定条件により、実打フィーリング試験を行い、各ゴルファーのイメージ通りの弾道が得られるかどうかの評価を行ったところ、表４に示す結果を得た。
【００３５】
実打フィーリング試験
実施例１の５人の上級ゴルファーにより各試験クラブでゴルフボールをそれぞれ試打し、その結果をそれぞれがイメージする弾道、感覚が得られたか否かで評価した。○は得られたことを示し、×は得られなかったことを示す。
【００３６】
【表４】
表４から、欠落部の欠落開始位置を少なくともバット端からチップ端側に３００mmの位置にすればよいことが判る。なお、欠落部の欠落開始位置をチップ端からシャフト全長の４０％の位置よりチップ端側の７００mmの位置にした試験シャフトを、上記試験シャフトと物理的特性を略同一にして作製しようとしたが、作製ができなかった。
【００３８】
【発明の効果】
本発明は上記のように構成したので、繊維強化樹脂シャフトであっても撓みをグリップで感知し易くし、スウィング中に撓みをグリップで感覚することによりスウィングをコントロールする上級ゴルファーに扱い易くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のゴルフクラブの一例を示す正面図である。
【図２】図１のゴルフクラブに使用される本発明の繊維強化樹脂製ゴルフクラブシャフトの一例を理解を容易にするため、径に対して軸方向長さを縮尺して示す縦断面図である。
【図３】図２のＶ−Ｖ矢視方向から見た断面を理解を容易にするため、シャフト中空部を拡大して示す一方、シャフト肉厚部分を拡大して示す断面図である。
【図４】図２のゴルフクラブシャフトを分解してそれぞれの層を展開して示す分解図である。
【図５】図２のゴルフクラブシャフトの曲げ剛性の分布状態の一例を示すグラフ図である。
【符号の説明】
１ グリップ ２ クラブヘッド
３ バイアス層 ４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ ストレート層
５ 先端補強層 ６ パラレル補強層
Ｂ バット端 Ｂ１ バット側部分
Ｂ２ バット端側部 Ｌ シャフト全長
Ｓ ゴルフクラブシャフト Ｔ チップ端
Ｚ 領域 ｅ1,ｅ2,ｅ3,ｅ4 欠落部
ｅs 欠落開始端 ｆ 補強繊維
Claims (4)
- ゴルフクラブシャフトのバット端側にグリップを装着し、チップ端側にクラブヘッドを取付け、前記ゴルフクラブシャフトを構成する補強繊維をシャフト軸方向に斜めに配列してマトリックス樹脂を含浸させた複数のバイアス層と、補強繊維をシャフト軸方向に平行に配列し、マトリックス樹脂を含浸させた複数のストレート層とを巻回積層して、バット端程太径のテーパー円管状に形成した繊維強化樹脂製ゴルフクラブシャフトを有するゴルフクラブにおいて、
前記複数のバイアス層及びストレート層を構成する補強繊維にマトリックス樹脂を含浸させたシート状材料は、前記チップ端の幅寸法に対して前記バット端側が幅広となるくさび形状に形成し、前記複数のストレート層を互いにシャフト軸方向の長さが等しい少なくとも３層から構成し、前記３層のストレート層のバット端側に、該バット端側からチップ端側に向かって３００ mm の位置Ｑからバット端側に向かう程徐々に幅が拡大する略三角形状の欠落部を形成し、この欠落部をシャフト周方向に実質的に等間隔に分布させたゴルフクラブ。 - 前記チップ端からシャフト全長の４０％の位置Ｎと前記位置Ｑとの間に前記欠落部の欠落開始端が位置する請求項１に記載のゴルフクラブ。
- ゴルフクラブシャフトを構成する補強繊維をシャフト軸方向に斜めに配列してマトリックス樹脂を含浸させた複数のバイアス層と、補強繊維をシャフト軸方向に平行に配列し、マトリックス樹脂を含浸させた複数のストレート層とを巻回積層して、バット端程太径のテーパー円管状に形成した繊維強化樹脂製ゴルフクラブシャフトにおいて、 前記複数のバイアス層及びストレート層を構成する補強繊維にマトリックス樹脂を含浸させたシート状材料は、前記チップ端の幅寸法に対して前記バット端側が幅広となるくさび形状に形成し、前記複数のストレート層を互いにシャフト軸方向の長さが等しい少なくとも３層から構成し、前記３層のストレート層のバット端側に、該バット端側からチップ端側に向かって３００ mm の位置Ｑからバット端側に向かう程徐々に幅が拡大する略三角形状の欠落部を形成し、この欠落部をシャフト周方向に実質的に等間隔に分布させた繊維強化樹脂製ゴルフクラブシャフト。
- チップ端からシャフト全長の４０％の位置Ｎと前記位置Ｑとの間に前記欠落部の欠落開始端が位置する請求項３に記載の繊維強化樹脂製ゴルフクラブシャフト。
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