JP4112722B2 - ゴルフクラブ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、太い外径で高強度であり且つ軟調性に優れたシャフトを有するゴルフクラブに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、シャフトの長さを比較的長くし、且つ、そのシャフトに大型ヘッドを取り付けたゴルフクラブが多数開発されており、この場合、例えばアドレス時に、プレーヤに対してゴルフクラブ全体が短く見えるように、シャフトは、太い外径に設計している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、シャフトの外径を太くすると、必然的に、シャフトが硬質化してしまうため、その結果、たわみ難く且つねじれ難いシャフトを有するゴルフクラブが構成される。このようなゴルフクラブでは、例えばスイング時及びトップの切り返し時に、無駄な力が加わってしまうことにより、安定且つスムーズなスイングを維持することができなくなってしまう。
【0004】
そこで、このような問題を解決するために、本発明の目的は、太い外径で高強度であり且つ軟調性に優れたシャフトを有するゴルフクラブを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明のゴルフクラブは、強化繊維に合成樹脂を含浸して構成した複数種類の強化繊維層を所定の割合で組み合わせて形成されたシャフトを備えており、
シャフトの周方向に引き揃えられた周方向強化繊維で構成された周方向強化繊維層は、その総厚みが、シャフトの全体厚みに対して10〜30%の範囲の比率に設定され、シャフトの軸長方向に引き揃えられた軸長方向強化繊維で構成された軸長方向強化繊維層は、軸長方向強化繊維層の全体の厚みに対して30%以上が19tonf/mm 2 以下の低弾性率の軸長方向強化繊維で構成され、シャフトの元側から300mmの部分は、外径Dが15mm以上でかつ肉厚tが0.7mm以下で、この肉厚tと外径Dとの比t/Dが0.06〜0.02の範囲に形成されている。
また、本発明において、軸長方向強化繊維層を構成する合成樹脂の含浸量は、30wt%以上に設定されるのが好ましい。
更に、本発明において、軸長方向強化繊維層は、シャフトの外層側に配置されるのが好ましい。
更に、シャフトの全長の1/6〜2/3の全長を有する補強プリプレグが先側に巻回されることが好ましい。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のゴルフクラブについて、添付図面を参照して説明する。
【0007】
図2(a),(b)に示すように、本発明のゴルフクラブには、太い外径で高強度であり且つ軟調性に優れたシャフト2が適用されており、このようなシャフト2を実現するために、所定方向に引き揃えられた強化繊維に合成樹脂を含浸して構成した複数種類の強化繊維層を所定の割合で組み合わせている。
【0008】
このような強化繊維層を構成する強化繊維としては、シャフト2の周方向に引き揃えられた周方向強化繊維、シャフト2の軸長方向に引き揃えられた軸長方向強化繊維、シャフト2の軸長方向或いは周方向に対して所定の傾斜角度を成して引き揃えられた傾斜方向強化繊維が用いられている。
【0009】
なお、強化繊維としては、例えば、カーボン、ボロン、ガラス、有機繊維等を使用することが可能であり、合成樹脂としては、例えばエポキシ樹脂等を使用することが可能である。
【0010】
強化繊維層の割合は、完成したシャフト2の全体厚み(シャフト先側2aの全体厚みT1、シャフト元側2bの全体厚みT2)に対する強化繊維層の総厚みの比率(%)によって規定されている。
【0011】
本発明において、周方向強化繊維層は、10〜30%又はそれ以上、好ましくは、15〜25%の範囲の比率に設定されている。また、傾斜方向強化繊維層は、0〜35%、好ましくは、10〜25%の範囲の比率に設定されている。
【0012】
これら周方向強化繊維層及び傾斜方向強化繊維層は、シャフト2の高強度化及び太径化を達成するために必要であり、特に、周方向強化繊維層の比率は、従来のシャフトに比べて多くなっている。この結果、つぶれ難く且つ破損し難いシャフト2を実現することができる。
【0013】
また、本発明において、軸長方向強化繊維層は、25%以上、好ましくは、50%以上の比率に設定されている。
【0014】
この軸長方向強化繊維層を構成する軸長方向強化繊維としては、19tonf/mm2 以下(好ましくは、16tonf/mm2 以下、更に好ましくは、3〜10tonf/mm2 )の低弾性率の強化繊維を用いることが好ましい。更に、この軸長方向強化繊維層は、シャフト2の外層側に配置することが好ましい。この低弾性率の軸長方向強化繊維層は、軸長方向強化繊維層の全体厚みに対して30%以上の比率に設定されている。
【0015】
このような条件設定の下で軸長方向強化繊維層を構成することによって、太い外径であっても軟調性に優れたシャフト2を実現することができる。
【0016】
更に、本発明において、軸長方向強化繊維層を構成する合成樹脂の含浸量は、30wt%以上に設定されている。
【0017】
特に、シャフト2の外層側に配置される軸長方向強化繊維層の樹脂含浸量を多くすることによって、割れ難く且つ破損し難いシャフト2を実現することができる。
【0018】
また、シャフト先側2a及びシャフト元側2bにおける上述した3種類の強化繊維層(即ち、軸長方向強化繊維層、傾斜方向強化繊維層、周方向強化繊維層)の総厚みは、次のような比率に設定することが好ましい。
また、特に図2(b)に示すように、シャフト2の元端から300mmの部分のシャフト外径を15mm以上の太径に形成しておくのが好ましい。また、この部分の肉厚は、0.7mm以下の薄い肉厚にすることが好ましい。具体的には、この部分の肉厚をtとすると共に、シャフト外径をDとすると、t/D=0.06〜0.02、好ましくは、0.05〜0.03の範囲に設定することが好ましい。このような比率を越えて例えば0.07以上にすると、シャフト2の剛性が大きくなり易く、又、重くなる。これに対して、0.02より小さいと、つぶれ等の破損が発生し易い。
【0019】
このように、本発明によれば、上述したような条件設定の下で複数種類の強化繊維層を組み合わせることによって、太い外径で高強度であり且つ軟調性に優れたシャフト2を有するゴルフクラブを実現することができる。
【0020】
次に、上述したような条件設定に基づいて、複数種類の強化繊維層を組み合わせて作製したシャフト2の一実施例について、図1及び図2(c)を参照して説明する。
【0021】
図1には、このシャフト2の作製プロセスが示されており、図2(c)には、この作製プロセスを介して完成したシャフト2の各強化繊維層の断面が示されている。
【0022】
まず、マンドレル4に対して周方向強化繊維プリプレグ6を巻回して、周方向強化繊維層8を形成した後、2枚の傾斜方向強化繊維プリプレグ10,12を巻回して、周方向強化繊維層8上に2層の傾斜方向強化繊維層14a,14bを形成する。
【0023】
なお、本実施例に適用した2枚の傾斜方向強化繊維プリプレグ10,12において、一方の傾斜方向強化繊維プリプレグ10の強化繊維は、シャフト2の軸長方向或いは周方向に対して+45°の傾斜角度を成して引き揃えられており、他方の傾斜方向強化繊維プリプレグ12の強化繊維は、シャフト2の軸長方向或いは周方向に対して−45°の傾斜角度を成して引き揃えられている。
【0024】
続いて、軸長方向強化繊維プリプレグ16を巻回して、傾斜方向強化繊維層14a,14b上に軸長方向強化繊維層18を形成した後、周方向強化繊維プリプレグ20及び軸長方向強化繊維プリプレグ22を順次巻回する。
【0025】
この場合、軸長方向強化繊維プリプレグ22は、周方向強化繊維プリプレグ20の巻回周に対して半周分ずれるように、その形状寸法及び巻回位置が調整される。この結果、周方向強化繊維プリプレグ20で形成される周方向強化繊維層24の間に、軸長方向強化繊維プリプレグ22で形成される軸長方向強化繊維層26が介層される。
【0026】
そして、更に、軸長方向強化繊維プリプレグ28を巻回して、周方向強化繊維層24上に軸長方向強化繊維層30を形成する。
【0027】
このような作製プロセスにおいて、各プリプレグの厚さ、巻数、及び、各プリプレグを構成する強化繊維の繊維弾性率、繊維角度、繊維目付、並びに、各プリプレグを構成する合成樹脂の樹脂含浸量など、そして、これら各プリプレグを巻回して形成した各強化繊維層の積層厚は、以下の表1に示すような条件設定となっている。
【0028】
なお、以下の表1の縦列方向に記載した各プリプレグは、上述した作製プロセスにおいて、マンドレル4に巻回した各プリプレグの巻回順に並べられており、この表1の各プリプレグと図1の各プリプレグとは、夫々、個々に対応関係にある。
【0029】
【表1】
【0030】
また、シャフト2は、特に、そのシャフト先側2a(図2(a)参照)に補強層を配置することが多い。この場合、上述した作製プロセス中において、適当な箇所に補強用プリプレグ32,34を巻回すれば良い。図1の実施の形態では、補強用プリプレグ32,34は、上述した各プリプレグの巻始め位置と巻終わり位置に夫々配置している。
【0031】
ここで、他の実施の形態として、例えば図3に示すような補強プリプレグ(シート、テープ)36をシャフト先側2aに巻回することが好ましい。
【0032】
太い外径でシャフト2を形成すると、長手方向の位置(例えば、細径側端から175mm、525mm、1000mm)における強度や剛性の差が大きくなる傾向になる。なぜなら、共に、断面二次モーメントの比が大きくなるからと考えられる。その結果、強度バランスの良くない(最低部強度を上げると重くなってしまう)キックポイントが先側寄りに偏ったシャフト2となってしまう。
【0033】
従って、このような問題を解決するためには、図3に示すような補強プリプレグ36を設けることが好ましい。この補強プリプレグ36の全長L′は、シャフト2の全長Lの1/6〜2/3(好ましくは、1/4〜1/2)に設定することが好ましい。また、補強プリプレグ36の繊維方向は、軸長方向が望ましく、その材料としては、最外層プリプレグ28と同弾性率或いはそれよりも低い弾性率を有し、且つ、19tonf/mm2 以下(好ましくは、5〜10tonf/mm2 )の低弾性強化繊維を用いることが好ましい。更に、補強プリプレグ36の厚さは、0.02〜0.18mm程度に設定し、且つ、その巻数は、1〜2プライ程度巻回することが好ましい。
【0034】
このように、補強プリプレグ36を設けることによって、強度バランスに優れた(軽量化に有利)キックポイントを一般的な範囲に設定したゴルフクラブを提供することができる。そして、太径化したシャフト2、特に薄肉化や太さの割に軟調にしたシャフト2に発生し易いシャフト先側の曲げ剛性不足(シャフト元側に対して)や、強度不足をバランス良く向上することができる。
【0035】
このような作製プロセスば、その一例に過ぎず、種々変更することが可能であるが、上述したような条件設定の下で複数種類のプリプレグを巻回することによって、太い外径で高強度であり且つ軟調性に優れたシャフト2を有するゴルフクラブを実現することができる。
【0036】
【発明の効果】
本発明によれば、周方向強化繊維層をシャフトの全体厚みに対して10〜30%の範囲とすることにより、つぶれ難く且つ破損し難くし、軸長方向強化繊維層の全体の厚みに対して30%以上が19tonf/mm 2 以下の低弾性率の軸長方向強化繊維で構成されることにより、シャフトの元側から300mmの部分は、外径Dが15mm以上でかつ肉厚tが0.7mm以下で、この肉厚tと外径Dとの比t/Dが0.06〜0.02の範囲に形成される太い外径を持ち、高強度であり且つ軟調性に優れたシャフトを有するゴルフクラブを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に適用したシャフトの作製プロセスを説明するための図。
【図2】(a)は、完成したシャフトの外観図、(b)は、シャフトの断面図、(c)は、シャフトを構成する各強化繊維層の断面図。
【図3】本発明の他の実施の形態に適用したシャフトの作製プロセスを説明するための図。
【符号の説明】
2 シャフト
8,24 周方向強化繊維層
18,26,30 軸長方向強化繊維層
T1,T2 シャフトの全体厚み
Claims (4)
- 強化繊維に合成樹脂を含浸して構成した複数種類の強化繊維層を所定の割合で組み合わせて形成されたシャフトを備えており、シャフトの周方向に引き揃えられた周方向強化繊維で構成された周方向強化繊維層は、その総厚みが、シャフトの全体厚みに対して10〜30%の範囲の比率に設定され、シャフトの軸長方向に引き揃えられた軸長方向強化繊維で構成された軸長方向強化繊維層は、軸長方向強化繊維層の全体の厚みに対して30%以上が19tonf/mm 2 以下の低弾性率の軸長方向強化繊維で構成され、シャフトの元側から300mmの部分は、外径Dが15mm以上でかつ肉厚tが0.7mm以下で、この肉厚tと外径Dとの比t/Dが0.06〜0.02の範囲に形成されていることを特徴とするゴルフクラブ。
- 軸長方向強化繊維層を構成する合成樹脂の含浸量は、30wt%以上に設定されていることを特徴とする請求項1に記載のゴルフクラブ。
- 軸長方向強化繊維層は、シャフトの外層側に配置されていることを特徴とする請求項1に記載のゴルフクラブ。
- 前記シャフトの全長の1/6〜2/3の全長を有する補強プリプレグが先側に巻回されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載のゴルフクラブ。
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