JP5181055B1 - ゴルフクラブシャフト及びゴルフクラブ - Google Patents

Abstract

【課題】飛距離を増大させる。
【解決手段】補強繊維と樹脂とを含む繊維強化樹脂製のゴルフクラブシャフト３であって、シャフト重量が３０ｇ以上かつ５５ｇ以下であり、ヘッド２が装着される側であるシャフト３の前端３ａからシャフト重心Ｇまでの距離ＬＧとシャフトの全長ＬＳとの比ＬＧ／ＬＳが０．５４以上かつ０．６５以下である。シャフト３の前端３ａからシャフトの後端３ｂ側へ３００mmの領域である前端領域Ａに含まれる前記補強繊維は、ピッチ系炭素繊維と、ＰＡＮ系炭素繊維とからなるとともに、前記前端領域の補強繊維は、重量比で、前記ピッチ系炭素繊維が１５〜２５％、かつ、前記ＰＡＮ系炭素繊維が８５〜７５％含まれる。
【選択図】図１

Description

本発明は、飛距離の増大に役立つゴルフクラブシャフト及びゴルフクラブに関する。

近年、打球の飛距離の著しい増大を抑制し公平な競技を確保すべく、ゴルフクラブヘッド（以下、単に「ヘッド」という場合がある。）のフェースの反発性能、クラブ長さ及びヘッドの慣性モーメントなどがルールで規制されている。このような状況において、打球の飛距離を向上させる手法として、例えば、クラブ長さをルール上限まで大きくし、ヘッドスピードを高めることが提案されている（例えば、下記特許文献１参照）。

特開２００４−２０１９１１号公報

しかしながら、クラブ長さを大きくすると、ヘッドのコントロール性が低下し、ヘッドのスイートスポットでボールを打撃する割合である「ミート率」が悪化する。このため、従来のゴルフクラブでは、飛距離の増大を十分に期待することができなかった。

このような問題を解決するために、クラブ長さを抑えてミート率を向上させ、かつ、ヘッド重量を大きくして打球の初速を大きくすることが考えられる。しかしながら、単にヘッド重量を大きくすると、クラブの慣性モーメントが大きくなり、ゴルフクラブの振り易さが低下する。

クラブ重量を増加させることなく、クラブの慣性モーメントの増大を防ぐために、シャフトの重心をシャフトの後端側（シャフトのグリップが装着される側であり、「バット側」とも呼ばれる。）に移動させることが考えられる。シャフトの重心をシャフトの後端側へ移動させるために、通常、シャフトの前端側（ゴルフクラブヘッドが装着される側であり、「チップ側」とも呼ばれる。）の部分の肉厚を小さくすることが行われるが、このような方法では、シャフトの前端側の曲げ強度等が低下するという問題がある。

本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、シャフトの前端側の曲げ強度の低下等を伴うことなく、飛距離を増大させ得るゴルフクラブシャフト及びゴルフクラブを提供することを主たる目的としている。

本発明のうち請求項１記載の発明は、補強繊維と樹脂とを含む繊維強化樹脂製のゴルフクラブシャフトであって、シャフト重量が３０ｇ以上かつ５５ｇ以下であり、ゴルフクラブヘッドが装着される側であるシャフトの前端からシャフト重心までの距離ＬＧとシャフトの全長ＬＳとの比ＬＧ／ＬＳが０．５４以上かつ０．６５以下であり、しかも、シャフトの前端からシャフトの後端側へ３００mmの領域である前端領域に含まれる前記補強繊維は、ピッチ系炭素繊維と、ＰＡＮ系炭素繊維とからなるとともに、前記前端領域の補強繊維は、重量比で、前記ピッチ系炭素繊維が１５〜２５％、かつ、前記ＰＡＮ系炭素繊維が８５〜７５％含まれることを特徴とする。

また請求項２記載の発明は、前記前端領域のＰＡＮ系炭素繊維は、シャフト軸線に対して平行なストレート繊維を含み、該ストレート繊維は、重量比で、前記前端領域の補強繊維の５０％以上かつ８０％以下で含まれている請求項１記載のゴルフクラブシャフトである。

また請求項３記載の発明は、前記前端領域のＰＡＮ系炭素繊維は、シャフト軸線に対して４５±５゜で傾けられたバイアス繊維が、重量比で５％以上かつ２５％以下含まれている請求項１又は２記載のゴルフクラブシャフトである。

また請求項４記載の発明は、シャフトの前端から後端側へ１００mmの位置での曲げ剛性値ＥＩが０．８kgfｍ ² 以上２．０kgfｍ²以下である請求項１乃至３のいずれかに記載のゴルフクラブシャフトである。

また請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載されたゴルフクラブシャフトと、その前端側に装着されたゴルフクラブヘッドとを含むことを特徴とするゴルフクラブである。

本発明のゴルフクラブシャフト及びゴルフクラブは、シャフトの重量を３０〜５５ｇに規定しつつ、シャフト重心をシャフトの後端側に位置させている。このようなシャフトは、クラブ長さを小さくし、かつ、ヘッド重量を増加させたときでも、クラブの慣性モーメントが増大するのを抑制できる。従って、クラブの振り易さの悪化が防止される。また、シャフト長さを小さくすることで、ミート率を向上させ、打球の飛距離を増大させることができる。

また、本発明のゴルフクラブシャフト及びゴルフクラブは、シャフトの前端からシャフトの後側へ３００mmの領域である前端領域に含まれる補強繊維が、ピッチ系炭素繊維と、ＰＡＮ系炭素繊維とからなるとともに、該前端領域の補強繊維は、重量比で、ピッチ系炭素繊維が１５〜２５％、かつ、ＰＡＮ系炭素繊維が８５〜７５％含まれることを特徴とする。このように、シャフトの前端領域に、曲げ強度の大きいＰＡＮ系炭素繊維を所定重量比で含ませることにより、シャフトの前端領域の曲げ強度の低下を抑制しうる。

一方、曲げ強度の高いＰＡＮ系の繊維を多用すると、シャフトの衝撃強度の低下という新たな問題を招き、耐久性などを低下させるおそれがある。そこで、本発明では、前端領域に、振動吸収性能に優れたピッチ系炭素繊維を所定重量比で含ませることにより、前端領域での曲げ強度の低下を維持しつつ衝撃強度の低下を防止している。

このように、本発明のゴルフクラブシャフト及びこれを用いたゴルフクラブでは、曲げ強度や衝撃強度の低下を伴うことなく、打球の飛距離を増大させ得る。

本実施形態のゴルフクラブの正面図である。 シャフトの曲げ剛性値の測定方法を説明する線図である。 本実施形態のゴルフクラブシャフトを構成するプリプレグシートの展開図である。 第１の合体シートを説明する平面図である。 第２の合体シートを説明する平面図である。 Ｔ点強度の測定方法を説明する線図である。 シャフトの衝撃破壊エネルギーの測定方法を説明する線図である。 シャフトのねじり強度の測定方法を説明する線図である。

以下、本発明の一実施形態が図面に基づき説明される。
図１は、本実施形態のゴルフクラブ１の正面図である。該ゴルフクラブ１は、例えば、ゴルフクラブヘッド２と、ゴルフクラブシャフト（以下、単に「シャフト」と言う場合がある。）３と、グリップ４とを含んで構成される。

ゴルフクラブ１の重量は、特に限定されるものではないが、大きすぎると、振りにくくなり、ヘッドスピードを高めることが難しくなる。従って、ゴルフクラブ１の重量は、好ましくは２９０ｇ以下、より好ましくは２８７ｇ以下、さらに好ましくは２８４ｇ以下に設定される。他方、ゴルフクラブ１の重量を過度に小さくすると、軽量化によってヘッド２やシャフト３の強度が低下しやすく、耐久性が悪化する傾向がある。このような観点より、ゴルフクラブ１の重量は、好ましくは２７０ｇ以上、より好ましくは２７３ｇ以上が望ましい。

また、ゴルフクラブ１の長さも、特に限定されるものではないが、小さすぎると、振り易くはなるものの、スイングの回転半径が小さくなり、十分なヘッドスピードを得ることが難しくなるので、好ましくは４４．０インチ以上、より好ましくは４４．５インチ以上、さらに好ましくは４５．０インチ以上が望ましい。他方、ゴルフクラブ１の長さが大きくなると、クラブを振りにくくなるためヘッドスピードが低下するおそれがあるので、好ましくは４７．０インチ以下、より好ましくは４６．５インチ以下、さらに好ましくは４６．０インチ以下が望ましい。

なお、本明細書において「クラブ長さ」とは、Ｒ＆Ａ（Royal and Ancient Golf Club of Saint Andrews：全英ゴルフ協会）が定めるゴルフ規則「付属規則ＩＩ クラブのデザイン」の「１ クラブ」における「１ｃ 長さ」の記載に基づいて測定される。

本実施形態のヘッド２は、例えば、ウッド型であって、ボールを打撃するフェース２ａを有する中空のヘッド本体２Ａと、該ヘッド本体２Ａのヒール側に設けられかつシャフト３の前端３ａ側が差し込まれて固着される筒状のホーゼル部２Ｂとを具える。なお、ヘッド２には、ウッド型のみならず、ユーティリティ型や、アイアン型などが用いられても良い。

前記ヘッド２を構成する材料は、特に限定されるものではなく、例えばチタン、チタン合金、ＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）、ステンレス鋼、マルエージング鋼、軟鉄などを用いることができる。また、単一の材料のみならず、複数種類の材料を組み合わせてヘッド２が作製されてもよい。ヘッド２の重心を下げるために、例えば、ヘッド上面の少なくとも一部がＣＦＲＰからなり、ヘッド底面の少なくとも一部がチタン合金製であるヘッドが好適に採用される。

ヘッド２単体の重量は特に限定されないが、小さすぎると、ヘッド２の運動エネルギーをボールに十分に伝えることができず、ボールスピードを増大させることが難しくなるので、好ましくは１８５ｇ以上、より好ましくは１９２ｇ以上が望ましい。他方、ヘッド２の重量が過度に大きくなると、ゴルフクラブ１が重くなって、振りにくくなるため、好ましくは２１０ｇ以下、より好ましくは２０６ｇ以下、さらに好ましくは２０３ｇ以下が望ましい。

好適な実施形態では、ヘッド重量とクラブ重量との比（ヘッド重量／クラブ重量）は、好ましくは０．６７０以上、より好ましくは０．６７５以上、さらに好ましくは０．６８０以上とされる。上記比が小さくなると、ヘッド２の運動エネルギーが小さくなり、十分な打球スピードを得ることが難しくなる。他方、上記比が過度に大きくなると、ヘッド２が重くなりすぎてクラブが振りにくくなるので、前記比は、好ましくは０．７２０以下、さらに好ましくは０．７１５以下が望ましい。

前記グリップ４は特に限定されるものでなく、通常用いられているものを適宜採用することができる。例えば、天然ゴムに、オイル、カーボンブラック、硫黄及び酸化亜鉛を配合して混練した材料を所定形状に成形しかつ加硫することにより得られるものを用いることができる。

また、グリップ４の重量も、特に限定されるものではないが、当該グリップ４の強度や耐久性を維持しつつクラブ１の振りやすさを維持するために、好ましくは２７ｇ以上４５ｇ以下で設定されるのが望ましい。

前記シャフト３の前端３ａ側は、前記ヘッド２のホーゼル部２Ｂに固着される一方、シャフトの後端３ｂ側には、前記グリップ４が外挿されている。即ち、シャフト３の前端３ａはヘッド２の内部に、シャフト３の後端３ｂはグリップ４の内部にそれぞれ位置している。なお、図１において、符号Ｇで示されるのは、シャフト重心である。このシャフト重心Ｇは、シャフト３の軸中心線上に位置している。さらに、本実施形態のシャフト３は、後端３ｂから前端３ａに向かって外径が徐々に減じられたテーパ状、かつ、断面円形の管状体のものが示されている。

本実施形態のシャフト３は、補強繊維と、該補強繊維を固めるマトリックスの樹脂とを含む繊維強化樹脂からなる。このような繊維強化樹脂製のシャフト３は、スチールシャフトに比べて軽量であり、かつ、曲げ剛性の調節などを容易に行い得る。このような繊維強化樹脂製のシャフト３は、補強繊維を未硬化の樹脂に含浸させたプリプレグシートを材料とし、公知のシートワインディング製法等により製造される。これにより、シャフト３は、補強繊維の複数の層からなる管状体として形成される。なお、図１において、シャフト３の全長は符号ＬＳで、また、シャフト３の前端３ａからシャフト重心Ｇまでの距離は符号ＬＧでそれぞれ表されている。

前記シャフト３の重量Ｗｓは、３０ｇ以上５５ｇ以下に設定される必要がある。該シャフト３の重量Ｗｓが小さくなると、必要な長さを確保した場合に薄肉化する傾向があり、曲げ強度などが低下する傾向があるので、少なくとも３０ｇ、より好ましくは３２ｇ以上、さらに好ましくは３４ｇ以上とされる。他方、シャフト３の重量Ｗｓが５５ｇを超えると、ゴルフクラブ１全体が重くなり、スイングスピードが低下するおそれがあるので、５５ｇ以下に抑えることが重要であり、好ましくは５４ｇ以下、さらに好ましくは５３ｇ以下に設定される。

また、本発明では、シャフトの前端３ａからシャフト重心Ｇまでの距離ＬＧと、シャフトの全長ＬＳとの比ＬＧ／ＬＳが０．５４以上かつ０．６５以下に設定される。このようなシャフト３及びそれを用いたゴルフクラブ１は、シャフト３の重量を３０〜５５ｇに限定しつつ、シャフト重心Ｇをシャフトの後端３ｂ側に位置させため、クラブ長さを小さくし、かつ、ヘッド重量を増加させたときでも、クラブの慣性モーメントが増大するのを抑制できる。従って、ゴルフクラブ１の振り易さの悪化が防止される。また、シャフトの長さＬＳを小さくすることで、ミート率を向上させ、ボールの飛距離を増大させることが可能になる。

ここで、前記比ＬＧ／ＬＳが０．５４未満では、シャフト重心Ｇを十分にシャフト３の後端３ｂ側に位置させることができない。従って、従来と同程度のスイングバランスを確保するためには、ヘッド２の重量を小さくしなければならず、ヘッドの慣性モーメントを小さくする他、ミート率の低下を招きやすい。このような観点より、前記比ＬＧ／ＬＳは、より好ましくは０．５５以上、さらに好ましくは０．５６以上が望ましい。

他方、前記比ＬＧ／ＬＳが０．６５を超える場合、シャフト重心Ｇが過度にシャフト３の後端３ｂに接近し過ぎるため、従来と同程度のスイングバランスを確保するためには、クラブ重量を増加させる必要がある他、同一シャフト重量とした場合、シャフト３の前端３ａ側が過度に軽量化されて強度が低下するおそれがある。このような観点より、前記比ＬＧ／ＬＳは、より好ましくは０．６４以下、さらに好ましくは０．６３以下であることが好ましい。

前記シャフト３の長さＬＳ自体は特に限定されるものではないが、該長さＬＳが小さくなると、スイングの回転半径が小さくなり、十分なヘッドスピードを得ることが難しくなる。逆に、前記長さＬＳが、過度に大きくなると、クラブ１の慣性モーメントが大きくなり、十分に振り切れないおそれがある。このような観点より、シャフト３の長さＬＳは、好ましくは１０５cm以上、より好ましくは１０７cm以上、さらに好ましくは１１０cm以上が望ましく、また、好ましくは１２０cm以下、より好ましくは１１８cm以下、さらに好ましくは１１６cm以下が望ましい。

なお、シャフト重心Ｇの位置を調整する手段としては、例えば、シャフトの肉厚やテーパーなどを軸方向で変化させることが挙げられる。また、これらの調整は、シャフトの当該部位へのプリプレグシート（後述）の巻回数などを変えることで行いうる。

また、シャフトの前端３ａからシャフトの後端３ｂ側へ３００mmの領域である前端領域Ａに含まれる補強繊維は、ピッチ系炭素繊維と、ＰＡＮ系炭素繊維とからなるとともに、前端領域Ａの補強繊維は、重量比で、前記ピッチ系炭素繊維が１５〜２５％、かつ、前記ＰＡＮ系炭素繊維が８５〜７５％含まれている。

上述のように、シャフト３の前端領域Ａに、曲げ強度の大きいＰＡＮ系炭素繊維を含ませることにより、シャフト３の前端領域Ａの曲げ強度の低下を抑制することができる。一方、曲げ強度の高いＰＡＮ系の繊維を多用すると、シャフト３の衝撃強度が著しく低下するという新たな問題を招き、シャフト３の耐久性が低下するおそれがある。そこで、本発明では、シャフト３の前端領域Ａに、衝撃吸収力に優れたピッチ系炭素繊維を含ませることにより、前端曲げ強度の低下を維持しつつ衝撃強度の悪化を防止している。また、前端領域Ａに、所定重量のピッチ系炭素繊維を含ませたことにより、シャフト前端領域Ａでの振動吸収効果を高め、打球フィーリングをも向上しうる。

ここで、前端領域Ａを構成する補強繊維のうち、ＰＡＮ系炭素繊維の重量比は８５〜７５％に設定される必要がある。前記ＰＡＮ系炭素繊維の重量比が７５％未満の場合、シャフト重心を後端３ｂ側に移行させた場合、前端領域Ａの曲げ強度の低下が生じるなど、耐久性が悪化するおそれがあり、逆に、８５％を超えると、前端領域Ａの曲げ剛性が過度に上昇して打球フィーリングが悪化する他、衝撃強度が低下する。このような観点より、前端領域Ａにおいて、前記高弾性繊維の重量比は、より好ましくは７６％以上、さらに好ましくは７７％以上が望ましく、また、より好ましくは８４％以下、さらに好ましくは８３％以下が望ましい。

また、前端領域Ａのピッチ系炭素繊維の重量比は１５〜２５％に設定される必要がある。前記ピッチ系炭素繊維の重量比が１５％未満の場合、シャフト３の前端領域Ａの衝撃強度を十分に高めることができない他、打球フィーリングが悪化し、逆に、ピッチ系炭素繊維の前記重量比が２５％を超えると、前端領域Ａの曲げ強度の向上が十分に期待できず耐久性の悪化を招く。とりわけ、前端領域Ａにおいて、ピッチ系炭素繊維の前記重量比は、より好ましくは１６％以上、さらに好ましくは１７％以上が望ましく、また、より好ましくは２４％以下、さらに好ましくは２３％以下が望ましい。さらに好ましくは、ピッチ系炭素繊維の引張弾性率は、１０ｔ／mm^２以下が望ましい。

さらに好ましい態様として、シャフト３の前端領域ＡのＰＡＮ系炭素繊維は、シャフト軸線に対して平行なストレート繊維を含むことが望ましく、とりわけ、該ストレート繊維は、重量比で、前記前端領域Ａの補強繊維の５０％以上、より好ましくは５１％以上、さらに好ましくは５２％以上であることが望ましい。このようなストレート繊維は、前端領域Ａの曲げ強度を効果的に高めることができる。他方、このようなストレート繊維が多くなると、前端領域Ａの曲げ強度ばかりが向上し、ねじり強度などが低下するおそれがあるので、前記重量比は、好ましくは８０％以下、より好ましくは７９％以下、さらに好ましくは７８％以下が望ましい。このようなストレート繊維の引張弾性率は、好ましくは２４〜３０ｔ／mm^２が望ましい。

また、前記前端領域ＡのＰＡＮ系炭素繊維は、シャフト軸線に対して４５±５゜で傾けられたバイアス繊維が、重量比で５％以上かつ２５％以下含まれていることが望ましい。このようなバイアス繊維は、シャフト３の前端領域Ａのねじり剛性やねじり強度をバランス良く高めるのに役立つ。前記バイアス繊維の重量比が５％未満の場合、シャフト３の前端領域Ａのねじり剛性を高める効果が十分に得られない傾向があり、とりわけ６％以上、さらに好ましくは７％以上が望ましい。他方、前端領域Ａにおいて、ＰＡＮ系炭素繊維の前記バイアス繊維が多くなると、曲げ強度などが低下するおそれがあるので２５％以下が望ましいが、より好ましくは２４％以下、さらに好ましくは２３％以下が望ましい。このようなバイアス繊維の引張弾性率は、好ましくは４０ｔ／mm^２ 以上５０ｔ／mm^２以下が望ましい。

本実施形態のシャフト３は、前記前端領域Ａ以外の領域の特性については、特に限定されるものではなく、慣例に従って種々設定することができる。一例として、シャフト３は、シャフトの前端３ａから後端３ｂ側へ１００mmの位置Ｐ１での曲げ剛性値ＥＩが２．０kgfｍ²以下であるのが望ましい。

シャフト３の曲げ剛性値ＥＩは、図２に示されるように、万能材料試験機（例えばインテスコ製２０２０型）を用いて測定される。具体的には、先ず支点間距離が２００mmに設定された治具Ｊ１、Ｊ２で、シャフトが水平となるように支える。この際、前記治具Ｊ１、Ｊ２は、その中間点Ｃがシャフト３の前記位置Ｐ１となるように位置決めされる。次に、位置Ｐ１に上方から圧子Ｊ３を降下させる。この際、圧子Ｊ３の降下速度は５mm／minとし、負荷最大荷重が２０kgf に達した時点で圧子を停止させるとともに、シャフト３のたわみ量が測定される。なお、治具Ｊ１、Ｊ２の支持面の円弧の曲率半径は１２．５mm、圧子の押圧面の円弧の曲率半径は５mmである。そして、下記式から曲げ剛性値ＥＩを得るものとする。なお単位に関しては、長さは（mm）とし、力は（kgf ）とする。
曲げ剛性値ＥＩ＝（負荷最大荷重×治具Ｊ１、Ｊ２の支点間距離³ ）／（４８×たわみ量）

前記位置Ｐ１は、ヘッド２の近傍に位置し、この位置でのシャフト３の曲げ剛性値ＥＩが２．０kgfｍ²を超える場合、スイング時にシャフト３が十分にしならず、ひいては打球が上がりにくくなって飛距離が低下するおそれがある。このような観点より、前記曲げ剛性値ＥＩは、より好ましくは１．９kgfｍ²以下、さらに好ましくは１．８kgfｍ²以下が望ましい。他方、前記曲げ剛性値ＥＩが小さすぎると、スイング中にシャフト３がしなりすぎてヘッド２の挙動が安定せず、打点のバラツキが大きくなるため打球の方向性が悪化して飛距離を損ないやすい。このような観点より、前記曲げ剛性値ＥＩは、より好ましくは０．８kgfｍ²以上、より好ましくは０．９kgfｍ²以上、さらに好ましくは１．０kgfｍ²以上が望ましい。

以上のようなシャフト３は、プリプレグシートを用いて前記シートワインディング製法により製造することができる。本実施形態では、プリプレグシートとして、補強繊維が実質的に一方向に配向されたＵＤ（ユニディレクション）プリプレグが使用されるが、ＵＤプリプレグ以外のプリプレグ（例えば、補強繊維が編成されたクロスプリプレグシート等）が用いられても良い。

プリプレグシートは、例えばエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂等からなるマトリクス樹脂と、炭素繊維などの前記補強繊維とから構成される。前記マトリクス樹脂は、半硬化状態を含む未硬化の状態である。シャフト３は、プリプレグシートを、シャフト３の内径に等しい外径を有する巻回対象物（以下、単に「マンドレル」という。）に巻回し、前記マトリクス樹脂を硬化させることにより形成される。樹脂の硬化は、例えば加熱により行なわれる。

前記プリプレグシートとしては、市販されているものを適宜用いることができる。本実施形態のゴルフクラブのシャフトに用いることができるプリプレグの一例が表１に示されている。

図３には、本実施形態のシャフト３を構成するプリプレグシートの展開図（シート構成図）が示される。シャフト３は、複数枚のプリプレグシートａで構成される。図３において、プリプレグシートａは、上側に位置しているものから順にマンドレルに巻回される。また、図４において、左右方向はシャフトの軸方向であり、右側はシャフトの前端３ａ側を、左側はシャフトの後端３ｂ側をそれぞれ示している。さらに、図３では、各プリプレグシートａのシャフト軸方向における配設位置も示す。

本実施形態のプリプレグシートａは、ストレートシート、バイアスシート、フープシートを含む。

前記ストレートシートは、補強繊維がシャフト軸線に対して実質的に０度に配向されて用いられるプリプレグシートである。「実質的」としているのは、巻回時の誤差などに起因して、繊維の配向角度がシャフト軸線に対して完全に０°とはならない場合があるためであり、通常、前記角度が０゜±１０°の範囲、より好ましくは０゜±５゜の範囲にある。このストレートシートは、シャフト３として成形された後も、繊維の角度が実質的に上記範囲に維持される。本実施形態において、シートａ１、ａ４、ａ５、ａ６、ａ７、ａ９、ａ１０及びａ１１がストレートシートに相当する。このストレートシートは、シャフト３の曲げ剛性及び曲げ強度との相関が高いため、シャフト３の主要な構成材料となる。

前記バイアスシートは、補強繊維がシャフト軸線に対して傾斜させて用いられるプリプレグシートであり、その補強繊維は、前記バイアス繊維を構成する。本実施形態では、シートａ２及びａ３がバイアスシートに相当する。この実施形態では、シートａ２の補強繊維の角度が−４５°、シートａ３のそれは＋４５°であり、同一角度ではあるが、互いに逆方向に傾斜している。このように、バイアスシートは、繊維が互いに逆方向に傾斜した２枚のシートペアで構成されるのが異方性を無くす意味で好ましい。

フープシートは、補強繊維がシャフト軸線に対して実質的に９０°に傾けて用いられるプリプレグシートであって、シートａ８が該当する。「実質的」としているのは、巻回時の誤差などに起因して、補強繊維の方向はシャフト軸方向に対して完全に９０°とはならない場合があるためであり、通常、８０°以上９０°以下の範囲にある。

フープシートは、シャフト３のつぶし剛性及びつぶし強度を高めるのに寄与する。「つぶし剛性」及び「つぶし強度」とは、シャフト３をその半径方向内側に向かって押し潰す力に対する剛性及び強度である。また、曲げ変形に連動してつぶし変形が生じるため、つぶし強度は、曲げ強度とも関連し、肉厚の小さい軽量シャフトにおいては、特にこの連動性が大きい。従って、つぶし強度を向上させることにより、曲げ強度を向上させることができる。

前記プリプレグシートａの両面は、使用前の状態において、カバーシートにより挟まれている。前記カバーシートは、プリプレグシートの一方の面に貼り付けられた離型紙、及び他方の面に貼り付けられた樹脂フィルムからなる。離型紙は、樹脂フィルムに比べて曲げ剛性が高い材料で構成される。本明細書において、以下、プリプレグシートの離型紙が貼着されている面を「離型紙側の面」、樹脂フィルムが貼着されている面を「フィルム側の面」と言うことがある。そして、図３の展開図の各プリプレグシートａは、フィルム側の面が表側として描かれ、図面の裏側が離型紙側の面であることを示している。

本実施形態では、図３において、シートａ２の補強繊維の傾斜方向と、シートａ３の補強繊維の傾斜方向が同一で描かれているが、後述する両シートの貼り合わせの際には、シートａ３が裏返される。その結果、シートａ２の繊維方向とシートａ３の繊維方向とは互いに逆方向でマンドレルに巻回される。この点を考慮して、図３では、シートａ２の繊維方向は「−４５°」と表記され、シートａ３の繊維方向は「＋４５°」と記載されている。

プリプレグシートａをマンドレルに巻回するには、まず、プリプレグシートａから樹脂フィルムが剥がされる。樹脂フィルムが剥がされることにより、プリプレグシートのフィルム側の面が露出する。この露出面は、半硬化状態のマトリクス樹脂によってタック性（粘着性）を有する。そして、この露出したフィルム側の面の縁部（巻き始め縁部）を、マンドレルに貼り付ける。次に、プリプレグシートａの離型紙が剥がされ、例えば、マンドレルを回転させることで、プリプレグシートがマンドレルに巻き付けられる。

このように、プリプレグシートａから先ず樹脂フィルムのみが剥がされ、フィルム側の面の巻き始め縁部をマンドレルに貼り付けた後、離型紙が剥がされる。離型紙が貼り付けられた状態のプリプレグシートは、曲げ剛性が高く維持されるため、巻回中でも皺になり難い。従って、このような方法でプリプレグシートを巻回することにより、プリプレグシートａの巻始めの皺や巻き付け不良を抑制しうる。

また、２枚以上のプリプレグシートを予め貼り合わせることにより形成された合体シートを用いることが望ましい。本実施形態では、例えば図４及び図５に示されるような、二つの合体シートが採用される。図４は、バイアスシートａ２及びａ３を貼り合わせることにより形成された第１の合体シートａ２３が、また図５は、フープシートａ８及びストレートシートａ９を貼り合わせることにより形成された第２の合体シートａ８９がそれぞれ示されている。

図４の第１の合体シートａ２３は、バイアスシートａ３を裏返し、この裏返したバイアスシートａ３をバイアスシートａ２に貼り合わすことで形成される。また、本実施形態では、図４に示されるように、バイアスシートａ３のシャフトの後端３ｂ側及びシャフトの前端３ａ側を、それぞれバイアスシートａ２の長辺から２４mm及び１０mmずらした状態で重ねて貼り合わされる。

第１の合体シートａ２３において、バイアスシートａ２及びａ３は、約半周分ズレている。このため、巻回後のシャフトにおいて、シートａ２の周方向位置とシートａ３の周方向位置とは相違している。この相違角度は、好ましくは、１８０°（±１５°）である。このような第１の合体シートａ２３は、バイアスシートａ２とバイアスシートａ３とが周方向において互いに位置ズレしているため、このズレにより、バイアス繊維の端部の位置が周方向に分散される。これにより、シャフトの両端部において、周方向における均一性を向上させることができる。

図５に示されるように、第２の合体シートａ８９は、フープシートａ８の上縁とストレートシートａ９の上縁とが一致している。また、第２の合体シートａ８９において、フープシートａ８は、そのシャフトの後端３ｂ側の端縁をストレートシートａ９のシャフトの後端３ｂ側の端縁からシャフト軸線方向に１５mmずれた状態で、その全体がストレートシートａ９に貼着されて一体化されている。つまり、フープシートａ８は、その全面がストレートシートａ９で支持されている。このような第２の合体シートａ８９をマンドレルに巻回することにより、単独では本来巻き付けにくいフープシートａ８の巻回不良が抑制される。

次に、図３に示したプリプレグシートａを用いたシャフト３の製造工程の概要について述べる。本実施形態のシャフトの製造工程（製造方法）は、（１）裁断工程、（２）貼り合わせ工程、（３）巻回工程、（４）テープラッピング工程、（５）硬化工程、（６）マンドレルの引抜工程及びラッピングテープの除去工程、（７）両端カット工程、（８）研磨工程及び（９）塗装工程を含む。

（１）裁断工程
裁断工程では、プリプレグシートａが所定の形状に裁断される。本実施形態では、図３に示される前記各シートａ１乃至ａ１１が切り出される。

（２）貼り合わせ工程
貼り合わせ工程では、複数枚のプリプレグシートａが貼り合わされて、前述した第１の合体シートａ２３及び第２の合体シートａ８９が製造される。貼り合わせには、加熱及び／又はプレスを用いることができる。加熱温度及びプレス圧の条件は、シート同士の接着力を高めるよう適宜選定される。

（３）巻回工程
巻回工程では、マンドレルが用いられる。典型的なマンドレルは金属製であり、このマンドレルの周面には、離型剤が塗布され、さらに離型剤の外側に粘着性を有する樹脂（タッキングレジン）が塗布される。このようなマンドレルに、前記プリプレグシートａが巻回される。タッキングレジンは、プリプレグシートａの端部をマンドレルに容易に貼り付けるのに役立つ。また、複数枚のシートが貼り合わされた前記第１乃至第２の合体シートａ２３、ａ８９については、その貼り合わされた状態で巻回される。巻回工程により、マンドレルの外側に複数枚のプリプレグシートが巻回された巻回体が得られる。

（４）テープラッピング工程
テープラッピング工程では、前記巻回体の外周面にラッピングテープと称されるテープが巻き付けられる。ラッピングテープは、張力を付与されつつ巻回体の外周面に巻き付けられる。このようなラッピングテープは、巻回体に圧力を加え、当該巻回体におけるボイドを低減させるのに役立つ。

（５）硬化工程
硬化工程では、テープラッピングがなされた後の巻回体が、所定の温度に加熱される。この加熱により、プリプレグシートのマトリクス樹脂が硬化し、硬化積層体が得られる。硬化の過程において、マトリクス樹脂は一時的に流動化し、シート間又はシート内の空気が排出される。ラッピングテープにより付与される圧力により、この空気の排出が促進される。

（６）マンドレルの引抜工程及びラッピングテープの除去工程
硬化工程の後、マンドレルの引抜工程とラッピングテープの除去工程が行なわれる。両工程の順序は、特に限定されるものではないが、ラッピングテープ除去の能率を向上させる観点からは、マンドレルの引抜工程の後にラッピングテープの除去工程を行うことが好ましい。

（７）両端カット工程
この両端カット工程では、前述した（１)〜（６）の各工程を経た硬化積層体の両端部が切断される。この工程により、シャフトの前端３ａ及び後端３ｂの各端面が平坦にされる。

（８）研磨工程
研磨工程では、両端が切断された硬化積層体の表面が研磨される。硬化積層体の表面には、前記工程（４）において用いたラッピングテープの跡として螺旋状の凹凸が残っている場合がある。研磨により、このようなラッピングテープの跡としての螺旋状の凹凸が消滅し、硬化積層体の表面を平滑にすることができる。

（９）塗装工程
研磨工程後の硬化積層体に所定の塗装が施される。

以上の工程によりシャフト３が製造される。そして、製造されたシャフトの前端３ａは、ゴルフクラブヘッド２の前記ホーゼル部２Ｂのシャフト差込穴に挿入されかつ固着される。また、シャフトの後端３ｂ側にはグリップ４が固着されることで、ゴルフクラブ１を得ることができる。

表２乃至６の仕様に基づいてゴルフクラブが試作され、これらの性能がテストされた。全てのゴルフクラブは、同一形状のチタン合金製のゴルフクラブヘッド（体積：４６０cm³）を具えている。

実施例及び比較例のシャフトは、いずれも長さＬＳ＝１１５ｃｍであり、図３に示される展開図をベースとして、表１に示される材料を用いて作製された。なお、ピッチ系炭素繊維には、引張弾性率が１０ｔ／mm²の炭素繊維が使用された。また、ＰＡＮ系炭素繊維においては、ストレート繊維には引張弾性率が２４及び３０ｔ／mm^２の炭素繊維が、バイアス繊維には引張弾性率が４０ｔ／mm^２の炭素繊維が、さらにフープ繊維には引張弾性率が３０ｔ／mm²の炭素繊維がそれぞれ使用された。

また、シャフトの製造方法は、前記（１）〜（９）の工程の通りである。各シートａ１〜ａ１１において、巻回数、プリプレグの厚さ、プリプレグの繊維含有率、炭素繊維の引張弾性率などが適宜選択された。シャフトの重心位置の調整には、シャフト肉厚の調整で行われた。
テスト方法は、次の通りである。

［トータル飛距離］
ヘッドスピードの平均が４２ｍ／ｓのゴルファーがボールを５球打ったときの平均トータル飛距離が採用された。数値が大きいほど良好である。

［シャフトの前端側強度］
シャフトの前端側強度（Ｔ点強度）は、ＳＧマーク試験法に準じて測定した。ＳＧ式三点曲げ強度は、製品安全協会が定めるＳＧ式の破壊強度である。図６には、このようなＳＧ式三点曲げ強度の測定方法の説明図が示される。該測定方法では、２つの支持点ｔ１、ｔ２においてシャフト３を下方から支持し、荷重点ｔ３において上方から下方に向かって荷重Ｆが加えられる。荷重点ｔ３の位置は、支持点ｔ１と支持点ｔ２とを二等分する位置である。この荷重点ｔ３を、測定される点（Ｔ点）と一致させて測定が行なわれる。また、Ｔ点は、シャフトの前端から９０mmの位置であり、このＴ点で測定が行われる場合、図６における測定スパンは１５０mmとされる。従って、支持点ｔ１は、前端から１５mmの点に位置することになる。そして、シャフト３が破損したときの荷重Ｆの値（ピーク値）が、ＳＧ式三点曲げ強度であり、数値が大きいほど良好である。

［シャフトの衝撃エネルギー］
シャフトの衝撃エネルギーは、図７に示されるように、シャフトの前端３ａ側が、幅５０mmの治具Ｍ３で片持ち支持され、該シャフトの前端３ａから１００mmの位置Ｐ２に、高さ１５００mmの位置から１０１２ｇの錘Ｗを落下させ、そのときの衝撃破壊エネルギーが計算される。衝撃破壊エネルギーは、縦軸にシャフトに作用する荷重、横軸に変位をとったグラフにおいて錘落下直後から荷重のピークまでを積分した値（Ｊ）である。

［ねじり強度］
シャフトのねじり強度は、図８に示されるように、シャフトの前端３ａが、幅５０mmの第１治具Ｍ１で回転不能に固定され、かつシャフトの後端３ｂが幅５０mmの第２治具Ｍ２で把持され、第１治具Ｍ１を固定する一方、第２治具Ｍ２にトルクＴｒを作用させてシャフト３が捻られ、ねじり破壊が発生した時のシャフトの捻れ角θ（ｄｅｇ）及びトルクＴｒ（Ｎ・ｍ）が測定される。そして、θ×Ｔｒにてねじり強度（Ｎ・ｍ・ｄｅｇ）が得られる。
テストの結果が表２乃至５に示される。

テストの結果、実施例のゴルフクラブでは、ボールの飛距離を増大しつつ、フィーリング、シャフトの前端側強度及びシャフトの後端側強度を向上させていることが確認できた。

表２において、比較例１では、比ＬＧ／ＬＳが小さいため、飛距離が低下しており、また、比較例２では、シャフトの前端側の肉厚を小さくして比ＬＧ／ＬＳを大きくしたため、シャフトの前端側の強度低下していることが分かる。

表３において、比較例３では、ピッチ系炭素繊維が少なく、衝撃破壊エネルギーが小さくなっている。また、比較例４では、ピッチ系炭素繊維の割合が多く、先端曲げ強度が低下している。

表４において、比較例５では、シャフト重量が小さ過ぎて、シャフトの肉厚が小さくなり曲げ強度が低下している。また、比較例６では、シャフト重量が大きく、スイングスピードの低下によって飛距離が低下している。

表５において、実施例１３では、前端領域において、ＰＡＮ系のストレート繊維がやや少なくなっているため、シャフトの前端側の強度の低下傾向が見られる。比較例７では、ＰＡＮ系のストレート繊維がやや多いため、前端領域の曲げ剛性値が大きく、打球が上がりにくく飛距離の低下傾向が見られる。

表６において、実施例１８では、ＰＡＮ系バイアス繊維が少なくなっているため、ねじり強度がやや低下しており、実施例１９では、ＰＡＮ系バイアス繊維が多いため、シャフト前端側強度の低下傾向が見られる。

１ ウッド型のゴルフクラブ
２ ヘッド
３ シャフト
３ａ シャフトの前端
３ｂ シャフトの後端
Ａ シャフトの前端領域
Ｇ シャフトの重心
ＬＧ シャフトの前端からシャフト重心までの距離
ＬＳ シャフト全長

Claims (5)

1. 補強繊維と樹脂とを含む繊維強化樹脂製のゴルフクラブシャフトであって、
   シャフト重量が３０ｇ以上かつ５５ｇ以下であり、
   ゴルフクラブヘッドが装着される側であるシャフトの前端からシャフト重心までの距離ＬＧとシャフトの全長ＬＳとの比ＬＧ／ＬＳが０．５４以上かつ０．６５以下であり、
   しかも、シャフトの前端からシャフトの後端側へ３００mmの領域である前端領域に含まれる前記補強繊維は、ピッチ系炭素繊維と、ＰＡＮ系炭素繊維とからなるとともに、
   前記前端領域の補強繊維は、重量比で、前記ピッチ系炭素繊維が１５〜２５％、かつ、前記ＰＡＮ系炭素繊維が８５〜７５％含まれることを特徴とするゴルフクラブシャフト。
2. 前記前端領域のＰＡＮ系炭素繊維は、シャフト軸線に対して平行なストレート繊維を含み、
   該ストレート繊維は、重量比で、前記前端領域の補強繊維の５０％以上かつ８０％以下で含まれている請求項１記載のゴルフクラブシャフト。
3. 前記前端領域のＰＡＮ系炭素繊維は、シャフト軸線に対して４５±５゜で傾けられたバイアス繊維が、重量比で５％以上かつ２５％以下含まれている請求項１又は２記載のゴルフクラブシャフト。
4. シャフトの前端から後端側へ１００mmの位置での曲げ剛性値ＥＩが０．８kgfｍ ² 以上２．０kgfｍ²以下である請求項１乃至３のいずれかに記載のゴルフクラブシャフト。
   
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載されたゴルフクラブシャフトと、その前端側に装着されたゴルフクラブヘッドとを含むことを特徴とするゴルフクラブ。

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