JP4252339B2 - ゴルフクラブシャフト - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴルフクラブシャフトに関し、詳しくは、プリプレグ積層体からなる軽量なゴルフクラブシャフトの打撃時に発生する振動、特に、捩れ方向の振動の減衰を図るものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ゴルフクラブシャフトに、比強度、比剛性の高いカーボン繊維を使用した軽量化されたゴルフクラブシャフトが製造され、カーボン繊維やマトリクス樹脂の改良、これらを複合したプリプレグの製造技術の向上、さらには積層設計技術の進化に伴い、ますます軽量化が進んでいる。
【０００３】
このように、ゴルフクラブシャフトが軽量化されることにより、スイング時のヘッドスピードが上がり、より飛距離が出せるようになる。しかしながら、ゴルフクラブシャフトが軽量化されるにつれ、打撃時にゴルファーに伝わる不快な振動及び、衝撃が生じやすくなる。これは、シャフト自体が軽くなることで、シャフトの振動の周波数が高くなるため、従来のシャフトの周波数と異なり、ゴルファーに不快に感じることにより生じている。
【０００４】
また、ボールを打撃した際、シャフト軸に対して略垂直方向の振幅をもつ縦振動と、シャフト軸をほぼ中心とした回軸方向の捻れ振動とが発生し、通常は６０Ｈｚ〜７０Ｈｚ程度の捻れ振動が生じる。この捻れ振動は、ヘッドの重心点付近でボールを打撃したときは縦振動よりも小であるが、打撃点が重心点から離れるに従って大きくなり、重心点を大きく外したミスヒット時には縦振動よりも捻れ振動の方が相当に大となり、ゴルファーはこれらの振動が大きくなるほど不快感を覚える。
【０００５】
上記した打撃時に発生する振動を抑制するために、これまでに種々の提案がなされている。例えば、特開平９−２１６９５８号（特許文献１）、特開平１０−３６６３８号（特許文献２）では、繊維強化樹脂層の樹脂中にエチレン共重合体樹脂粒子やゴム粒子を混合し、この繊維強化樹脂を使用した制振性、耐衝撃性に優れたプリプレグが提案されている。
【０００６】
また、特開平５−１２３４２８号（特許文献３）では、振動吸収性能とソフトなフィーリングを得るために、図７に示すように、繊維強化樹脂層２、３に振動抑制材層１を挿入し、３層構造体にしたゴルフクラブシャフトが提案されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平９−２１６９５８号公報
【０００８】
【特許文献２】
特開平１０−３６６３８号公報
【０００９】
【特許文献３】
特開平５−１２３４２８号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１、特許文献２に開示されたプリプレグは、材料自体は制振性を有するものの、いずれもゴルフクラブシャフトにした場合、ゴルファーが実感できるほどの効果的な振動減衰性能は実現できないという問題がある。
【００１１】
また、特許文献３のゴルフクラブシャフトは、軸線方向に対して振幅を持つ縦振動については効果が見られるが、特に、重心位置を外したオフセンターで打撃した時に生じる捻れ振動に対しては効果が小さく、また、曲げ剛性値の設計自由度が低下するという問題がある。
【００１２】
本発明は上記した問題に鑑みてなされたものであり、打撃時にゴルファーに伝わる振動、衝撃、特に、捻れ振動をより緩和させて、ヘッドのどの位置で打撃しても良好なフィーリングが得られるゴルフクラブシャフトの提供を課題としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、強化繊維を平行に引き揃えてマトリクス樹脂を含浸させたプリプレグの積層体からなるゴルフクラブシャフトであって、
上記強化繊維の繊維角度がシャフトの軸線方向に対して＋３０度以上＋５０度以下に傾斜させた傾斜プリプレグを複数周巻回した傾斜層と、強化繊維が−３０度以上−５０度以下に傾斜されると共に上記傾斜層の強化繊維と交差させる逆傾斜プリプレグを複数周巻回した逆傾斜層との間に振動吸収層を挟んで配置し、該振動吸収層はシャフト全長またはヘッド側先端からシャフト全長の３０％以上の範囲に配置し、
上記傾斜プリプレグおよび逆傾斜プリプレグの上記強化繊維の引張強度を４０００Ｍｐａ以上とし、かつ、
上記振動吸収層は、１０℃における損失正接（ｔａｎδ）が１．２以上１．４以下である双極子変換材料から形成し、該振動吸収層の厚みを０．０３ｍｍ以上０．２ｍｍ以下としており、
上記傾斜プリプレグと上記逆傾斜プリプレグとの間に前記振動吸収層を予め一体化したものを巻回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。
【００１４】
上記傾斜層と逆傾斜層とからなり、強化繊維の角度が互いに交差するように格子状に積層されて構成される二層のバイアス層では、ボールの打撃時に、引張方向と圧縮方向とが互いに逆方向となる応力を受けて歪みを生じ、この歪みを受けた二層のバイアス層が互いに復元しようとするため、逆方向に捩れて捩れ振動が発生する。このように、傾斜層と逆傾斜層との間で捩れ振動が発生するため、この傾斜層と逆傾斜層の間に振動吸収層を介在させることにより、打撃時の振動や衝撃を効率よく低減することができる。
【００１５】
また、互いの繊維角度が交差するように傾斜層と逆傾斜層との積層構造では、本来、変形し難く且つ衝撃伝達が速いために衝撃を吸収しやすい構造となっている。しかしながら、傾斜層と逆傾斜層との間に自由な方向に変形可能な双極子変換材料からなる振動吸収層を介在させると、変形し易くなると共に衝撃伝達が遅く、衝撃が一部分で吸収されるため、傾斜層および逆傾斜層に加わる負荷が大きくなる。そのため、傾斜層および逆傾斜層に使用する強化繊維の引張強度は、４０００Ｍｐａ以上、さらには４４００Ｍｐａ以上の高強度の繊維を用いている。
上記引張強度を４０００Ｍｐａ以上としているのは、４０００Ｍｐａ未満では打撃による衝撃に耐えられずシャフトが折損しやすくなるためである。この引張強度は高いほど好ましいが、高強度の繊維が入手しがたい点から７０００Ｍｐａ以下のものが使用される。
【００１６】
上記振動吸収層に用いる上記双極子変換材料は、材料中に±の双極子が存在し、通常は電荷が引き付けあって安定した状態で存在している。この材料に振動が加わった場合、双極子が変位して双極子同士が一旦離れるが、その後、再び互いに引き付け合おうとする復元作用が働く。その際に、双極子がベースとなる高分子鎖や双極子と接触し、摩擦熱として振動エネルギーが大量に熱エネルギーに変換される。上記作用により振動エネルギーを吸収する材料である。
【００１７】
上記双極子変換材料として、１０℃における損失正接（ｔａｎδ）が１．０以上のものを用いている。損失正接（ｔａｎδ）は、その値が大きいほど双極子変換材料のエネルギー変換が大きくなるため、打球時の振動、衝撃を抑制することができ、ゴルファーに与える不快感を低減することが出来る。
損失正接（ｔａｎδ）を上記範囲としているのは、ｔａｎδが１．０未満であると、振動、衝撃抑制効果が十分に発現できないという問題があるためである。この観点から、ｔａｎδは１．２以上が好ましく、１．５以上がさらに好ましい。
ｔａｎδが大きいぼど振動吸収性が良好となるため、上限は特に規定されないが、ゴルフクラブシャフトに使用しうる材料の入手上の観点から、上限はｔａｎδは５．０以下、好ましくは４．０以下で、２．０以下が最も好ましい。
【００１８】
上記双極子変換材料からなる振動吸収層の厚みは０．０３ｍｍ以上０．２ｍｍ以下としている。これは０．０３ｍｍより薄いと振動減衰効果が少なく、０．２ｍｍより厚いと捻れ剛性が十分に発現できなくなり、飛球方向の安定性が悪化すると共に、捻れ強度も低下して折損しやすくなることに因る。
【００１９】
上記双極子変換材料を傾斜層と逆傾斜層の間に積層するにあたり、該双極子変換材料からなるシートは、１層としても良いし、複数層として積層してもよい。
また、該振動吸収層は、シャフト断面において全周を巻回するように積層することが好ましいが、シャフトの断面において部分的あるいは断続的に巻回するように積層してもよい。
また、上記双極子変換材料からなる振動吸収シートと、傾斜プリプレグと逆傾斜プリプレグとは、振動吸収シートを挟んだ状態で予め幅方向に順次ずらせながらプリプレグになじみ易い樹脂接着剤で互いに接着しておき、この状態でマンドレルに巻き付けていくことが好ましい。
【００２０】
上記双極子変換材料は、極性高分子に双極子のモーメントを増加させる活性成分を配合したものが好ましい、
上記極性高分子としては、塩素化ポリエチレン、ＥＶＡ、アクリロニトリルプタジエンゴム（ＮＢＲ）、ポリ塩化ビニル、アクリルゴム（ＡＣＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）等から選択される１種または複数種の極性高分子を好適に用いることができ、繊維強化プリプレグとの接着性の点からは、塩素化ポリエチレン、ＥＶＡが特に好ましい。
上記活性成分としては、メルカプトベンゾチアジル基を含む化合物、ベンゾトリアゾール基を持つ化合物、ジフェニルアクリレート基を含む化合物から選択される１種または複数種の化合物を用いることができる。
【００２１】
双極子変換材料からなるシートの表面には、傾斜層および逆傾斜層を構成するプリプレグに馴染みやすくするためタック性樹脂を塗布して、プリプレグとの密着性を高めることが好ましい。タック性樹脂としては、種々の樹脂を用いることができるが、具体的な商品名としては、ＭＲＳ−３Ｄ（三菱レイヨン社製）、ＴＣ２７（東レ社製）等が挙げられる。
【００２２】
上記振動吸収層はシャフトのヘッド側先端からシャフト全長の３０％以上の範囲に配置している。
ゴルフクラブシャフトでは、グリップ側からヘッド側にかけてのシャフト外径の違いから、グリップ側（外径φ１４ｍｍ〜１８ｍｍ程度）に比してヘッド側（外径φ８ｍｍ〜１１ｍｍ程度）の捻れが大きく、その分、捻れ振動もヘッド側で大きくなることに因る。
即ち、シャフトのヘッド側先端付近に重点的に振動吸収層を設けることにより、シャフト重量の増加を抑えて効率よく振動を抑制することができる。一方、シャフトのヘッド側先端からシャフト全長の３０％未満の範囲にだけ振動吸収層を配置しても振動抑制効果が十分に得られない。
【００２３】
上記傾斜層となるプリプレグ、振動吸収層となる双極子変換材料からなるシート、逆傾斜層となるプリプレグの幅を同一とし、周方向に角度をあけて巻き付けると、角度間隔によっては双極子変換材料からなるシートが傾斜層が逆傾斜層との間に介在されない場合が発生する。よって、角度間隔を適宜に設定して、振動吸収層は傾斜層と逆傾斜層の間に介在されるように設定している。
【００２４】
上記バイアス層の構成する傾斜層と逆傾斜層のプリプレグでは、強化繊維はカーボン繊維が好ましいが、その他のガラス繊維、アラミド繊維、ボロン繊維、芳香族ポリアミド繊維、芳香族ポリエステル繊維、超高分子ポリエチレン繊維等も用いることができる。
マトリクス樹脂としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂のいずれでも良いが、強度と剛性の点より、熱硬化性樹脂が好ましく、特に、エポキシ系樹脂が好ましい。
【００２５】
上記熱硬化性樹脂としては、エポキシ系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、フェノール系樹脂、メラミン系樹脂、ユリア系樹脂、ジアリルフタレート系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ケイ素樹脂等が挙げられる。
また、上記熱可塑性樹脂としては、ポリアミド樹脂、飽和ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ＡＳ樹脂、メタクリル樹脂、ポリプロピレン樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。
【００２６】
ゴルフクラブシャフトは、上記バイアス層の傾斜層及び逆傾斜層と共に、強化繊維の繊維角度がシャフトの軸線方向に対して略０°であるストレート層を備えている。ストレート層のプリプレグは、曲げ剛性を高くすることができ、シャフトの変形量を抑え、スイング時にしっかり感を生じさせることができる。
さらに、強化繊維角度がシャフト軸線に対して直角方向のフープ層を付加してもよい。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１および図２（Ａ）（Ｂ）は、本発明の第一実施形態に係るゴルフクラブシャフト１０を示す。シャフト１０はプリプレグの積層体からなり、テーパ形状で、小径側先端にヘッド１１が取り付けられ、大径側端部にグリップ１２が取り付けられている。シャフト１０の全長は８５０ｍｍ〜１２５０ｍｍに設定し、本実施形態では１１４３ｍｍとし、シャフト重量は５５ｇとしている。
【００２８】
シャフト１０は、図２（Ａ）（Ｂ）に示すプリプレグ２１〜２８、及び双極子変換材料からなる振動吸収シート５０を、芯金（図示せず）に内周側から順次巻きつけて積層した積層体からなる。プリプレグ２１〜２８の強化繊維Ｆ２１〜Ｆ２８はいずれもカーボン繊維を用い、マトリクス樹脂としてエポキシ樹脂を用いている。図２中、１plyとは一回巻きで一層を形成することを示し、２ply、３ply…も同様に二回巻で二層、三回巻で三層を形成することを示す。
プリプレグ２２は傾斜層、プリプレグ２３はの逆傾斜層を構成し、この傾斜層と逆傾斜層のプリプレグ２２と２３の間に振動吸収シ−ト５０を介在させている。
【００２９】
上記振動吸収シート５０の厚みは０．１ｍｍとし、シャフト１０のヘッド１１側先端からシャフト１０の全長の１００％にわたって外周面を覆うサイズとし、小径側のヘッド１１側で４回巻き（４ply）、大径側のグリップ側で２回巻き（２ply）する形状に作成している。
【００３０】
上記双極子変換材料からなる振動吸収シート５０は、１０℃における損失正接（ｔａｎδ）は１．２としている。
上記双極子変換材料は、極性高分子である塩素化ポリエチレンに、活性成分としてメルカプトベンゾチアジル基を含む化合物であるＮ，Ｎ−２−スルフェンアミドを配合してなる材料を用いている。
また、振動吸収シート５０の表面には、内外両層の傾斜層と逆傾斜層のプリプレグ２２と２３になじみやすいタック性のある樹脂を均一に塗布している。
【００３１】
上記各プリプレグ２１〜２８の形状および長さは図２に示す通りである。
最内周のプリプレグ２１は、ヘッド側に配置してストレート層を構成するもので、長さを２００ｍｍ、幅を３回巻きするサイズとし、強化繊維Ｆ２１はシャフト軸線に対してなす配向角を０°としている。
プリプレグ２２、２３は、全長に巻き付けて、傾斜層と逆傾斜層を形成するもので、長さを１１４３ｍｍ、幅はヘッド１１側で４回巻き、グリップ側で２回巻きするサイズとしている。強化繊維Ｆ２２、Ｆ２３がシャフト軸線に対してなす配向角をそれぞれ−４５°、＋４５°とし、強化繊維Ｆ２２、Ｆ２３の引張強度は４４１０Ｍｐａとしている。
プリプレグ２４は、長さを３５０ｍｍ、幅をシャフト１０に１回巻きするサイズとし、強化繊維Ｆ２４がシャフト軸線に対してなす配向角を０°とし、グリップ側に配置してストレート層を形成するものである。
プリプレグ２５、２６、２７は、長さを１１４３ｍｍ、幅を１回巻きするサイズとし、強化繊維Ｆ２５、２６、２７がシャフト軸線に対してなす配向角をいずれも０°としてストレート層を形成するもので、シャフト全長にわたって配置している。
プリプレグ２８は、長さを２５０ｍｍ、幅をシャフト１０に６回巻きするサイズとし、強化繊維Ｆ２８がシャフト軸線に対してなす配向角を０°とし、ヘッド側に配置している。
【００３２】
シャフト１０はシートワインディング製法により製造している。
即ち、双極子変換材料からなる振動吸収シート５０を傾斜層となるプリプレグ２２と逆傾斜層となるプリプレグ２３の間に介在させ、幅方向に互いにずらせた状態で予め接着材を介して一体化しておき、この状態で、プリプレグ２２と振動吸収シート５０、プリプレグ２３をまず芯金（図示せず）に巻き付け、つづいて、プリプレグ２４→…２８巻きつけて積層する。その後、ポリプロピレン等のテープでラッピングしてオーブン中で加熱加圧して樹脂を硬化させて一体的に成形し、その後、芯金を引き抜いてシャフト１０を形成している。
【００３３】
上記構成のゴルフクラブシャフト１０は、繊維角度を互いに交差させて積層した傾斜層と逆傾斜層の強化プリプレグ２２、２３の間にボール打撃時に発生する捻れ振動を、その間に介在させた双極子変換材料からなるシート５０により効率よく振動吸収している。その結果、ゴルファーの手に伝わる振動、衝撃を抑制することができ、特に、オフセンターで打撃した場合でも良好なフィーリングを得ることができる。
【００３４】
図３（Ａ）（Ｂ）は、本発明の第二実施形態を示し、傾斜層となるプリプレグ２２と逆傾斜層となるプリプレグ２３の間に介在させる双極子変換材料からなる振動吸収シート５１の配置位置を第一実施形態の振動吸収シート５０と相違させている。他の構成は上記第一実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００３５】
双極子変換材料からなる振動吸収シート５１は、シャフト１０のヘッド１１側先端から一定範囲に部分的に巻きつけられる形状としている。
【００３６】
この第二実施形態においては、双極子変換材料からなる振動吸収シート５１を、ボール打撃時の捻れ振動が大きいヘッド１１側にのみ、かつ、シャフト全長の３０％以上の範囲に積層配置しているため、シャフト１０の軽量化を図りながら、不快な捻れ振動を効率よく吸収することができる。
【００３７】
図４（Ａ）（Ｂ）は、本発明の第三実施形態を示し、傾斜層となるプリプレグ２２と逆傾斜層となるプリプレグ２３の間に介在させる双極子変換材料からなるシート５２の配置位置を、上記第一、第二実施形態の振動吸収シート５０、５１と相違させている。その他の構成は第一実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００３８】
双極子変換材料からなるシート５２は、シャフト１０のグリップ１２側先端から一定範囲に部分的に巻きつけられる形状とし、本実施形態では、長さは３５０ｍｍで、シャフト１０のグリップ１２側先端からシャフト１０の全長の３０％の範囲に２回巻きしている。
【００３９】
この第三実施形態においては、双極子変換材料からなるシート５２を、ボール打撃時の捻れ振動が比較的弱いグリップ１２側にのみ配置しているため、上記第一実施形態、第二実施形態に係るゴルフクラブシャフトに比べて振動減衰効果は小さいが、シャフト全長の３０％の範囲に上記シート５２を積層配置しているため、従来のシャフトに比べると不快な捻れ振動を緩和することができる。
【００４０】
なお、上記いずれの実施形態においても、双極子変換材料からなるシート５０、５１、５２は１枚のみ用いられているが、同一層、あるいは複数層に、複数枚積層してもよい。また、シャフト断面において全周、あるいは一部を断続的に巻回するように積層してもよい。さらに、シャフトの軸線方向において、シャフト全長にわたって、あるいは一部に積層してもよく、シート状に限定されるものではない。
さらに、ゴルフクラブシャフトはウッド型のヘッド１１を備えているが、アイアン型のヘッドを取り付けてもよいし、パターであってもよい。
【００４１】
【実施例】
本発明のゴルフクラブシャフトの実施例１〜８及び比較例１〜５を作成した。
実施例及び比較例は、下記の表１に示すようにゴルフクラブシャフトを作製し、打撃時のフィーリングとシャフトの強度について評価を行った。
なお、シャフトの長さはいずれも１１４３ｍｍとし、評価に際してシャフトと組み合わせるヘッドの素材はチタン合金で、該ヘッドの体積は３５０ｃｃ、クラブ番手はＷ♯１とした。
【００４２】
【表１】

【００４３】
【表２】

【００４４】
双極子変換材料のｔａｎδは、粘弾性測定装置（島津製作所社製の粘弾性スペクトロメーター「ＤＶＡ２００改良型」）によって測定した。測定条件は、周波数を１０Ｈｚとし、治具を引っ張り、昇温速度を２℃／ｍｉｎとし、初期ひずみを２ｍｍとし、変位振幅を±１２．５μｍとした。試験片（ダンベル）の寸法は、幅を４．０ｍｍとし、厚みを１．６６ｍｍとし、長さを３０．０ｍｍとした。この試験片の変位部分の長さを２０．０ｍｍとした。１０℃における測定値を表１、表２に示す。
【００４５】
双極子変換材料からなる振動吸収シートをバイアス層を構成する傾斜層のプリプレグと逆傾斜層のプリプレグの間に介在させる方法は、下記の方法で行った。
まず、図２（Ｂ）〜図５（Ｂ）に示すように−４５°の傾斜プリプレグの幅方向の一方側に、振動吸収シートを重ね、該振動吸収シートの裏面側に塗布しているプリプレグになじみ易いタック性樹脂を介して貼着する。つぎに、振動吸収シートの表面側の幅方向に上記タック性樹脂を塗布し＋４５°の逆傾斜プリプレグを貼着する。このように、傾斜プリプレグ→振動吸収シート→逆傾斜プリプレグとを幅方向にずらせながら予め貼り合わせておく。
ついで、上記貼り合わせた傾斜プリプレグ、振動吸収シート、逆傾斜プリプレグを次芯金（マンドレル）に巻回する。上記のように、傾斜プリプレグ、振動吸収シート、逆傾斜プリプレグを幅方向にずらせて貼り合わせておくと、巻き始めの段部を小さくすることができる。
【００４６】
上記傾斜層及び逆傾斜層のバイアス層のプリプレグの強化繊維としては、実施例１〜８、比較例１、２、４、５では引張強度が４４１０Ｍｐａのカーボン繊維（東レ社製「Ｍ４０Ｊ」）を使用し、比較例３では引張強度が２７５０Ｍｐａのカーボン繊維（東レ社製「Ｍ４０」）を使用した。
【００４７】
（実施例１〜４）
いずれも上記図２（Ａ）（Ｂ）に示す第一実施形態と同様の積層構成とし、プリプレグ２１と双極子変換材料からなる振動吸収シート５０とプリプレグ２２とを予め幅方向にずらせて接着しておく。このように、振動吸収シート５０は、バイアス層のプリプレグ２２、２３の間に積層し、シャフト１０の全長にわたって巻きつけた。この双極子変換材料からなる振動吸収シート５０としては、ＣＣＩ社製の商品名「ダイポールギーフィルム（ＤＰ２０１）」を使用した。
また、バイアス層のプリプレグ２２、２３に使用する強化繊維Ｆ２２、Ｆ２３としては、いずれも引張強度４４１０Ｍｐａの東レ社製の「Ｍ４０Ｊ」を使用した。
【００４８】
各実施例のゴルフクラブシャフト１０は以下の点で設定を変更した。
実施例１では、双極子変換材料からなる振動吸収シート５０の損失正接（ｔａｎδ）を１．２とし、その厚みを０．１ｍｍとし、シャフト全体の重量は５５ｇとした。
実施例２では、振動吸収シート５０の損失正接（ｔａｎδ）を１．４とし、その厚みを０．１ｍｍとし、シャフト全体の重量は５５ｇとした。
実施例３では、振動吸収シート５０の損失正接（ｔａｎδ）を１．２とし、その厚みを０．２ｍｍとし、シャフト全体の重量は５７ｇとした。
実施例４では、双極子変換材料からなるシート５０の損失正接（ｔａｎδ）を１．２とし、その厚みを０．０７ｍｍとし、シャフト全体の重量は５４ｇとした。
【００４９】
（実施例５〜７）
いずれも上記した図３（Ａ）（Ｂ）に示す第二実施形態と同様の積層構成とし、双極子変換材料からなる振動吸収シート５１は、バイアス層のプリプレグ２２、２３の間に積層し、シャフト１０の全長に対してヘッド１１側先端から一定範囲に部分的に巻きつけた。この双極子変換材料からなる振動吸収シート５１としては、ＣＣＩ社製の商品名「ダイポールギーフィルム（ＤＰ２０１）」を使用し、その損失正接（ｔａｎδ）を１．２とし、その厚みを０．１ｍｍとした。
実施例５、６、７のゴルフクラブシャフト１０は以下の点で設定を変更した。
実施例５では、振動吸収シート５１を、シャフト１０のヘッド１１側先端からシャフト全長の２０％の範囲に巻きつけ、これによりシャフト全体の重量は５０ｇとした。
実施例６では、振動吸収シート５１を、シャフト１０のヘッド１１側先端からシャフト全長の３０％の範囲に巻きつけ、シャフト全体の重量は５１ｇとした。
実施例７では、振動吸収シート５１を、シャフト１０のヘッド１１側先端からシャフト全長の４０％の範囲に巻きつけ、シャフト全体の重量は５２ｇとした。
【００５０】
（実施例８）
上記図４（Ａ）（Ｂ）に示す第三実施形態と同様の積層構成とし、双極子変換材料らなる振動吸収シート５２は、バイアス層のプリプレグ２２、２３の間に積層し、シャフト１０のグリップ１２側先端からシャフト１０の全長の３０％の範囲に巻きつけた。シャフト全体の重量は５２ｇとした。その他の点では、上記実施例５〜７と同一とした。
【００５１】
（比較例１）
図５（Ａ）（Ｂ）に示す従来の積層構成とし、繊維強化プリプレグ２１〜２８のみを芯金に内側から順次巻きつけて積層した。即ち、いずれの層間にも双極子変換材料等の振動吸収部材を積層せず、バイアス層の繊維強化プリプレグ２２、２３を直接に密着させて積層した。振動吸収部材を積層しないことによりシャフト全体の重量は５０ｇとなったが、その他の点では上記実施例と同一とした。
【００５２】
（比較例２）
双極子変換材料からなるシートの厚みを０．３ｍｍと変更し、それに伴いシャフト重量は６７ｇとなったが、その他の点では上記実施例１、３、４と同一とした。
【００５３】
（比較例３）
バイアス層のプリプレグ２２、２３の強化繊維として、引張強度が２７５０Ｍｐａである東レ社製の「Ｍ４０」を使用し、シャフト重量は５５ｇとしたが、その他の点では上記実施例１と同一とした。
【００５４】
（比較例４）
図６（Ａ）（Ｂ）に示す積層構成とし、双極子変換材料からなるシート５３を介在させる層間を変更した。詳しくは、プリプレグ２３、２４の層間、即ち、プリプレグ２２、２３を積層してなるバイアス層Ａと繊維強化プリプレグ２４〜２８を積層してなるストレート層Ｂの間に双極子変換材料からなるシート５３を積層し、シャフト１０のヘッド１１側先端からシャフト全長にわたって巻きつけた。その他の点では上記実施例１と同一とした。
【００５５】
（比較例５）
双極子変換材料からなるシートに替えて、双極子変換材料を含有しない東レ社製の「Ｔ７００Ｓ」を使用した。厚みを０．１ｍｍとしたが、その他の点では実施例１と同一とした。
【００５６】
（打撃時のフィーリングの評価方法）
ＨＤＣＰ１５〜３０のテスター１０名による官能評価を実施し、ミスヒット（オフセンターヒット）したときのフィーリングを次の５段階で評価し、全テスター１０名の評価点の平均点を表１に記載した。
不快 ・・・１点
やや不快 ・・・２点
振動を感じるが不快感は無い ・・・３点
ナイスショットの場合と違和感が無い・・・４点
良好なフィーリングが得られる ・・・５点
【００５７】
（シャフト強度の評価方法）
ヘッドスピードを４５ｍ／ｓ、打点をフェースセンターからヒール側へ３０ｍｍ、上方へ１０ｍｍずれた位置とする条件下で、(株)ミヤマエ製のショットロボIIIを使用して３０００打の実打耐久テストを実施した。その結果、折れなかったシャフトについては「○」を、折れたシャフトについては「×」を表１に記載した。
【００５８】
表１に示すように、実施例１〜８のゴルフクラブシャフトは、いずれもフィーリング評価が２点以上であり、さらには殆どが３．５点前後と高得点となり、強度評価についても上記実打耐久テストで折れたシャフトは無かった。従って、実施例１〜８のゴルフクラブシャフトでミスヒットした場合でも、捻れ振動が吸収されて良好なフィーリングが得られると共に、折れない強度を備えていることが分かった。
【００５９】
一方、比較例１、４、５は、シャフト強度はあるが、いずれもフィーリング評価が低く、ミスヒットした場合の振動が十分に吸収されていないことが分かった。従って、シャフトに挿入する振動吸収部材としては双極子変換材料を含んだものが好ましく、該振動吸収部材を介在させる位置は繊維角度を交差させた二層のバイアス層の間が振動吸収に効果的であることが確認できた。
【００６０】
また、比較例２、３は、フィーリング評価は高いが、シャフト強度が弱いことが分かった。従って、振動吸収部材が厚すぎる場合や、バイアス層に含有する強化繊維の引張強度が低すぎる場合は、いずれもシャフトの強度が低下し、ミスヒットを繰り返した場合に折損しやすいことが確認できた。
【００６１】
さらに、実施例１〜８を互いに比較すると、実施例５と実施例８のフィーリング評価が他の実施例に比して低めであることが認められた。従って、振動吸収部材の巻き付け範囲はシャフト全長の３０％以上とし、シャフトのグリップ側でなくヘッド側もしくはシャフト全体に巻きつけることが好ましいことが確認できた。
【００６２】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明によれば、傾斜層と逆傾斜層とからなるバイアス層のプリプレグを互いの繊維角度が交差するように積層すると共に、上記傾斜層と逆傾斜層の間に双極子変換材料からなる振動吸収部材を、シャフトのヘッド側先端からシャフト全長の３０％以上の範囲に巻きつけ積層することにより、特に、オフセンターで打撃したときに大きく生じる不快な捻れ振動を効率よく吸収し、打点に関係なくプレーヤーが感じるフィーリングを良好とすることができる。
【００６３】
また、バイアス層を構成する傾斜層と逆傾斜層の強化繊維の引張強度を４０００Ｍｐａ以上とし、振動吸収部材の厚みを０．０３ｍｍ以上０．２ｍｍ以下とすることにより、捻れ振動を吸収しながら捻れ強度も備えることができ、折損しにくいシャフトとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第一実施形態に係るゴルフクラブシャフトの概略図である。
【図２】 本発明の第一実施形態のゴルフクラブシャフトに用いる繊維強化プリプレグと振動吸収部材を示す図であり、（Ａ）は積層構成を示し、（Ｂ）はバイアス層の貼り合わせ方法を示している。
【図３】 本発明の第二実施形態のゴルフクラブシャフトに用いる繊維強化プリプレグと振動吸収部材を示す図であり、（Ａ）は積層構成を示し、（Ｂ）はバイアス層の貼り合わせ方法を示している。
【図４】 本発明の第三実施形態のゴルフクラブシャフトに用いる繊維強化プリプレグと振動吸収部材を示す図であり、（Ａ）は積層構成を示し、（Ｂ）はバイアス層の貼り合わせ方法を示している。
【図５】 比較例１のゴルフクラブシャフトに用いる繊維強化プリプレグを示す図であり、（Ａ）は積層構成を示し、（Ｂ）はバイアス層の貼り合わせ方法を示している。
【図６】 比較例４のゴルフクラブシャフトに用いる繊維強化プリプレグと振動吸収部材を示す図であり、（Ａ）は積層構成を示し、（Ｂ）はバイアス層の貼り合わせ方法を示している。
【図７】 従来例を示す図である。
【符号の説明】
１０ ゴルフクラブシャフト
１１ ヘッド
２１〜２８ 繊維強化プリプレグ
５０〜５３ 双極子変換材料からなるシート

Claims (3)

1. 強化繊維を平行に引き揃えてマトリクス樹脂を含浸させたプリプレグの積層体からなるゴルフクラブシャフトであって、
   上記強化繊維の繊維角度がシャフトの軸線方向に対して＋３０度以上＋５０度以下に傾斜させた傾斜プリプレグを複数周巻回した傾斜層と、強化繊維が−３０度以上−５０度以下に傾斜されると共に上記傾斜層の強化繊維と交差させる逆傾斜プリプレグを複数周巻回した逆傾斜層との間に振動吸収層を挟んで配置し、該振動吸収層はシャフト全長またはヘッド側先端からシャフト全長の３０％以上の範囲に配置し、
   上記傾斜プリプレグおよび逆傾斜プリプレグの上記強化繊維の引張強度を４０００Ｍｐａ以上とし、かつ、
   上記振動吸収層は、１０℃における損失正接（ｔａｎδ）が１．２以上１．４以下である双極子変換材料から形成し、該振動吸収層の厚みを０．０３ｍｍ以上０．２ｍｍ以下としており、
   上記傾斜プリプレグと上記逆傾斜プリプレグとの間に前記振動吸収層を予め一体化したものを巻回していることを特徴とするゴルフクラブシャフト。
2. 上記傾斜プリプレグ、逆傾斜プリプレグおよび振動吸収層を形成する振動吸収シートをいずれもヘッド側は４周巻回し、かつ、上記逆傾斜プリプレグの外周に複数層の全長ストレート層を連続して備えている請求項１に記載のゴルフクラブシャフト。
3. 前記振動吸収層は、極性高分子に双極子のモーメントを増加させる活性成分を配合しており、
   上記極性高分子は、塩素化ポリエチレン、ＥＶＡ、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、ポリ塩化ビニル、アクリルゴム（ＡＣＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）等から選択される１種または複数種からなり、
   上記活性成分は、メルカプトベンゾチアジル基を含む化合物、ベンゾトリアゾール基を持つ化合物、ジフェニルアクリレート基を含む化合物から選択される１種または複数種の化合物からなる請求項１または請求項２に記載のゴルフクラブシャフト。

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