JP6715752B2 - ゴルフクラブ用シャフト - Google Patents

Description

本発明は、ヘッドとグリップを設けてゴルフクラブを得るためのゴルフクラブ用シャフトに関する。

ゴルフクラブ用シャフト（以下、単に「シャフト」とも表記する）として、例えば、特許文献１に開示されたものが知られている。このシャフトでは、軸線方向の全体（全長）にわたって外径を大きくしながらも軽量化がなされている。このようなシャフトを用いて得られたゴルフクラブによれば、シャフトの捻り剛性が大きいために打球したボールの方向性が向上するとともに、軽量であるためにスイングスピードが大きくなるのでボールの飛距離が長くなると期待される。

特開平１１−３１９１７０号公報

特許文献１に記載されるようにシャフトの外径を全長にわたって大きくした場合、必然的にバットの外径も大きくなる。これに伴い、該バットに設けられるグリップの外径も大きくなってしまう。このためにグリップを握るプレイヤの手の動きが制限される懸念がある。このような事態が生じると、正確で且つ速いスイングが困難となるので、ボールの方向性及び飛距離が十分に満足できないものとなる。

また、外径が大きなシャフトでは捻り剛性のみならず曲げ剛性も大きくなるので、チップ側が十分に撓らないことがあり得る。この場合、ボールの弾道が低くなってしまうので、飛距離の低下を招く。

本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、打球したボールの方向性が良好であり、しかも、飛距離が十分なゴルフクラブが得られるゴルフクラブ用シャフトを提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、繊維強化樹脂層からなり、チップからバットに向かうにつれて外径が大きくなるゴルフクラブ用シャフトにおいて、
前記チップの先端から前記バットの先端までの長さが９４０〜１１６８ｍｍであり、
前記チップの外径が１１．４ｍｍ以上であり、
前記バットの外径が１５〜１６ｍｍであり、
且つ重量が５０ｇ以下、シャフトトルクが３．５°以下であり、
さらに、前記チップの先端から前記バットに向かって４００ｍｍの位置までの平均曲げ剛性値をＥＩ₄₀₀、平均捻り剛性値をＧＩ_p400、当該ゴルフクラブ用シャフトの全体の平均曲げ剛性値をＥＩ_all、平均捻り剛性値をＧＩ_pallとするとき、下記の式（１）、（２）を同時に満足することを特徴とする。
ＥＩ₄₀₀／ＥＩ_all≦０．６５ …（１）
ＧＩ_p400／ＧＩ_pall≧０．６０ …（２）

このように、本発明においては、従来技術に係るゴルフクラブ用シャフト比してチップの外径が大きく設定されるとともに、シャフトトルクが小さく設定される。そうであるにも関わらず、軽量である。しかも、ＥＩ₄₀₀／ＥＩ_allが０．６５以下であるため、ゴルフクラブ用シャフトは良好な可撓性を示す。換言すれば、十分に撓る。このため、ボールを打球した際の打出し角が大きくなる。従って、弾道が低くなることが回避されて飛距離が大きくなる。

しかも、ＧＩ_p400／ＧＩ_pallが０．６０以上であるので、打球したボールをプレイヤが所望する方向に飛行させることが容易となる。すなわち、ボールの方向性が良好となる。

繊維強化樹脂層は、例えば、プリプレグシートが所定のプライ数で巻回されることで形成された全長バイアス層、全長ストレート層、チップ補強層、バット補強層等の複数個の層を組み合わせて形成することができる。この場合、プリプレグシートの種類、強化繊維の配向方向、巻回位置、巻回順序、巻回回数等を適宜設定することにより、ゴルフクラブ用シャフトの物性が上記した通りとなる。換言すれば、複数個の層を組み合わせることにより、上記した物性を有するゴルフクラブ用シャフトを得ることが容易となる。

なお、全長バイアス層及び全長ストレート層は、チップの先端からバットの先端まで延在する層である。全長バイアス層では、強化繊維がゴルフクラブ用シャフトの軸線方向に対して傾斜する方向に配向しており、一方、全長ストレート層では、強化繊維がゴルフクラブ用シャフトの軸線方向に沿って配向している。

また、チップ補強層は全長バイアス層及び全長ストレート層の一端部とともにチップを形成する。そして、バット補強層は、チップ補強層が設けられる部位以外の部位に設けられ、チップ補強層から離間する側の端部は、全長バイアス層及び全長ストレート層の他端部とともにバットを形成する。

特に限定されるものではないが、バット補強層は、例えば、強化繊維がゴルフクラブ用シャフトの軸線方向に沿って配向している、いわゆるストレート層から形成することが好ましい。

また、チップ補強層は、ゴルフクラブ用シャフトの全長にわたる層と同様に、チップ補強バイアス層及びチップ補強ストレート層を含むものとして構成することができる。強化繊維は、チップ補強バイアス層では、全長バイアス層と同様にゴルフクラブ用シャフトの軸線方向に対して傾斜する方向に配向し、チップ補強ストレート層では、全長ストレート層と同様にゴルフクラブ用シャフトの軸線方向に沿って配向している。なお、強化繊維が当該ゴルフクラブ用シャフトの軸線方向に対して直交する方向に配向したチップ補強フープ層をさらに含めるようにしてもよい。

ゴルフクラブ用シャフトの全長にわたる層にも、強化繊維がゴルフクラブ用シャフトの軸線方向に対して略直交する方向に配向した層、すなわち、全長フープ層を含めるようにすることもできる。

本発明によれば、諸物性が所定条件を満足するようにゴルフクラブ用シャフトを構成するようにしている。このため、該ゴルフクラブ用シャフトを用いて得られたゴルフクラブで打球するとき、打出し角が大きくなるために弾道が低くなることが回避され、その結果、飛距離が大きくなる。加えて、プレイヤの意図した方向にボールを飛行させることが容易である（方向性が良好である）。

本発明の実施の形態に係るゴルフクラブ用シャフトの概略全体側面図である。 図１のゴルフクラブ用シャフトを構成するプリプレグシート（繊維強化樹脂材）を示した展開図である。

以下、本発明に係るゴルフクラブ用シャフトにつき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本実施の形態に係るシャフト１０（ゴルフクラブ用シャフト）の概略全体側面図である。このシャフト１０の一端部はチップ１２であり、他端はバット１４である。図１に仮想線で示すように、チップ１２にはヘッド１６が取り付けられ、且つバット１４にはグリップ１８が取り付けられる。これによりゴルフクラブが構成される。

ヘッド１６にはホーゼルが設けられており、このホーゼル内にチップ１２が挿入され且つ固着される。これにより、シャフト１０にヘッド１６が取り付けられる。なお、ヘッド１６は、アイアンクラブ用ヘッド、ウッドクラブ用ヘッド又はユーティリティ用ヘッドのいずれであってもよい。また、シャフト１０の全長Ｌを適宜設定することにより、ドライバー等のウッドクラブとしたり、又はユーティリティクラブとしたりすることができる。

シャフト１０は、チップ１２からバット１４に向かうにつれて、例えば、外径が漸次的に大きくなる中空円筒体からなる。チップ１２の外径は１１．４ｍｍ以上に設定される。本実施の形態におけるチップ１２の外径（１１．４ｍｍ以上）は、従来技術に係るシャフトにおけるチップに比して大きい。

一方、バット１４の外径は１５〜１６ｍｍの範囲内に設定される。なお、バット１４の外径はチップ１２に比して大きく設定される。従って、バット１４の外径が、例えば、１５ｍｍであるとき、チップ１２の外径は１１．４ｍｍ以上で且つ１５ｍｍ未満である。

そして、チップ１２の先端からバット１４の先端までの長さ、換言すれば、シャフト１０の軸線方向に沿った全長Ｌは９４０〜１１６８ｍｍ、好ましくは９４０〜１１０５ｍｍに設定される。特に、全長Ｌが９４０〜１１０５ｍｍの範囲内であるシャフト１０は、ユーティリティクラブ用のシャフトとして好適である。

また、シャフト１０の質量は５０ｇ以下に設定される。すなわち、シャフト１０の質量は一般的なシャフトに比して小さい。さらに、シャフト１０のシャフトトルクは３．５°以下に設定される。ここで、シャフトトルクは、シャフト１０のバット１４を位置決め固定するとともに、シャフト１０に直交する方向に延在して長さ１フィートの棒部材をチップ１２に取り付け、この状態で、当該棒部材の先端に１ポンドの重錘をつけて捻ったときの回転角度として定義される。すなわち、シャフトトルクの値が小さいほど捻り剛性が大きい。

このように、シャフト１０は、従来技術に比してチップ１２の外径が大きく且つシャフトトルクが小さいにも関わらず、軽量である。

さらに、シャフト１０では、図１に示すようにチップ１２の先端からバット１４に向かって４００ｍｍの位置までの平均曲げ剛性値をＥＩ₄₀₀、平均捻り剛性値をＧＩ_p400、該シャフト１０の全体の平均曲げ剛性値をＥＩ_all、平均捻り剛性値をＧＩ_pallとするとき、ＥＩ₄₀₀／ＥＩ_allが０．６５以下となり、ＧＩ_p400／ＧＩ_pallが０．６０以上となる。すなわち、下記の式（１）、（２）が同時に成立する。
ＥＩ₄₀₀／ＥＩ_all≦０．６５ …（１）
ＧＩ_p400／ＧＩ_pall≧０．６０ …（２）

このように、本実施の形態では、チップ１２側の部分的な曲げ剛性値を小さく設定し且つ捻り剛性値を大きくするだけではなく、シャフト１０の全体で曲げ剛性値及び捻り剛性を分布させ、これにより、チップ１２側の部分的な平均剛性値と全体の平均剛性値の比を適切に設定している。そして、ＥＩ₄₀₀／ＥＩ_allが０．６５以下であることに基づき、シャフト１０が十分に撓るようになる。このため、打球されたボールの弾道が低くなることが回避される。また、ＧＩ_p400／ＧＩ_pallが０．６０以上であるので、打球したボールをプレイヤの意図する方向に飛行させることが容易となる。換言すれば、ボールの方向性が良好となる。

このようなシャフト１０は、例えば、図２に示すような複数のプリプレグシート（繊維強化樹脂材）から繊維強化樹脂層を形成することで得ることができる。なお、プリプレグシートの強化繊維、マトリックス樹脂の代表的な例としては、それぞれ、炭素繊維、熱硬化性エポキシ樹脂が挙げられる。

シャフト１０は、チップ１２の先端からバット１４の先端まで延在する（全長にわたる）繊維強化樹脂層として、プリプレグシート２０ａ、２０ｂを巻回してなる第１全長バイアス層、第２全長バイアス層と、プリプレグシート２２ａ、２２ｂを巻回してなる第１全長ストレート層、第２全長ストレート層とを含む。第１全長バイアス層、第２全長バイアス層を形成するプリプレグシート２０ａ、２０ｂでは、強化繊維の配向方向がシャフト１０の軸線方向に対して傾斜する。なお、図２中の斜線は強化繊維の配向方向を表しており、その他のプリプレグシートについても同様である。

図２では、プリプレグシート２０ａの傾斜角度を＋４５°、プリプレグシート２０ｂの傾斜角度を−４５°とした場合を例示しているが、傾斜角度は特にこれに限定されるものではなく、例えば、±２５°〜±６５°の範囲内の適宜の角度に設定することができる。

一方、第１全長ストレート層、第２全長ストレート層をなすプリプレグシート２２ａ、２２ｂでは、強化繊維がシャフト１０の軸線方向に沿って配向している。すなわち、強化繊維の配向方向は、シャフト１０の軸線方向に対して略平行である。説明の便宜上、このときのシャフト１０の軸線方向に対する強化繊維の傾斜角度を０°と表記する。

このような第１及び第２全長バイアス層と第１及び第２全長ストレート層の巻回順序は、特に限定されるものではないが、例えば、第１全長バイアス層、第２全長バイアス層、第１全長ストレート層、第２全長ストレート層を内方からこの順序とすることができる。全長ストレート層を全長バイアス層の外周側とすればよい。

この場合、シャフト１０は、全長にわたる繊維強化樹脂層として全長フープ層をさらに含む。全長フープ層は、例えば、第１及び第２全長ストレート層の外方に位置する最外層である。この全長フープ層をなすプリプレグシート２４では、強化繊維がシャフト１０の軸線方向に対して略直交する方向に配向している。説明の便宜上、このときのシャフト１０の軸線方向に対する強化繊維の傾斜角度を９０°と表記する。

チップ１２側の繊維強化樹脂層には、該チップ１２の外径を大きくするとともに捻り剛性を大きくするべく、第１及び第２全長バイアス層、第１及び第２全長ストレート層の一端部に設けられるチップ補強層がさらに含まれる。チップ補強層は、プリプレグシート２６ａ、２６ｂを巻回してなる第１チップ補強バイアス層、第２チップ補強バイアス層と、プリプレグシート２８ａ、２８ｂを巻回してなる第１チップ補強ストレート層、第２チップ補強ストレート層と、プリプレグシート３０を巻回してなるチップ補強フープ層を含んで構成される。

プリプレグシート２６ａ、２６ｂ（第１及び第２チップ補強バイアス層）においては、強化繊維がシャフト１０の軸線方向に対して傾斜する方向に配向している。これに対し、プリプレグシート２８ａ、２８ｂ（第１及び第２チップ補強ストレート層）では、強化繊維がシャフト１０の軸線方向に対して略平行に配向しており、傾斜角度は０°である。また、チップ補強フープ層をなすプリプレグシート３０では、強化繊維がシャフト１０の軸線方向に対して略直交する方向に配向している。すなわち、傾斜角度は９０°である。

以上のような第１及び第２チップ補強バイアス層、第１及び第２チップ補強ストレート層、チップ補強フープ層を含めるようにしてチップ補強層を構成する場合、例えば、第１及び第２チップ補強バイアス層を第１及び第２全長バイアス層の内方とし、第１及び第２チップ補強ストレート層、チップ補強フープ層を全長フープ層の外周に対してこの順序で囲繞すればよい。

シャフト１０は、さらに、プリプレグシート３２を巻回してなるバット補強ストレート層を含む。バット補強ストレート層は、全長バイアス層及び全長ストレート層の、チップ補強層で覆われる部位以外の部位を覆い、その端部は、第１及び第２全長バイアス層、第１及び第２全長ストレート層の端部とともにバット１４を形成する。すなわち、バット補強ストレート層は、チップ補強層となる第１及び第２チップ補強バイアス層、第１及び第２チップ補強ストレート層、チップ補強フープ層のいずれとも重ならない。また、バット補強ストレート層は、例えば、第２全長ストレート層と全長フープ層との間に介挿される。

チップ補強層及びバット補強ストレート層により、チップ１２及びバット１４の曲げ剛性が適切に調節される。

シャフト１０は、例えば、上記したプリプレグシート２６ａ、２６ｂ、２０ａ、２０ｂ、２２ａ、２２ｂ、３２、２４、２８ａ、３０、２８ｂを内周側からこの順序となるようにマンドレルに巻回し、加圧及び加熱して硬化させることで作製することができる。その後、マンドレルがシャフト１０から引き抜かれる。プリプレグシートの種類、強化繊維の配向方向、巻回位置、巻回順序、巻回回数等を適宜設定することにより、上記した物性を有するシャフト１０が得られる。

図２に示したプリプレグシート２６ａ、２６ｂ、２０ａ、２０ｂ、２２ａ、２２ｂ、３２、２４、２８ａ、３０、２８ｂを、図２の上方側が内方、下方側が外方となるように所定のプライ数でマンドレルに巻回し、加圧及び加熱した後にマンドレルから離脱させることでシャフト１０を得た。すなわち、シャフト１０は、第１及び第２チップ補強バイアス層、第１及び第２全長バイアス層、第１及び第２全長ストレート層、バット補強ストレート層、全長フープ層、第１チップ補強ストレート層、チップ補強フープ層、第２チップ補強ストレート層を内方からこの順序で有する。各層における強化繊維の配向方向とプライ数を表１に纏めて示す。

以上のようにして得られたシャフト１０は、全長が１０８０ｍｍ、チップ１２の外径が１１．５ｍｍ、バット１４の外径が１５．３ｍｍ、質量が４６ｇ、シャフトトルクが３．０°であり、さらに、平均曲げ剛性値の比（ＥＩ₄₀₀／ＥＩ_all）が０．５８、平均捻り剛性値の比（ＧＩ_p400／ＧＩ_pall）が０．６６であった。

このシャフト１０の、チップ補強層を形成した側の先端からバット補強ストレート層を形成した側に向かって２５．４ｍｍまでを切断する一方、バット補強ストレート層を形成した側の先端からチップ補強層を形成した側に向かって５４．６ｍｍまでを切断し、長さを１０００ｍｍとした。このときのチップ１２の外径、バット１４の外径、質量、シャフトトルク、ＥＩ₄₀₀／ＥＩ_all、ＧＩ_p400／ＧＩ_pallは、それぞれ、１１．５ｍｍ、１５．３ｍｍ、４１．４ｇ、２．７°、０．６１、０．６９であった。これを実施例とする。

すなわち、実施例１のシャフト１０は、切断前後で、全長Ｌが９４０〜１１６８ｍｍの範囲内、チップ１２の外径が１１．４ｍｍ以上、バット１４の外径が１５〜１６ｍｍの範囲内、重量が５０ｇ以下、シャフトトルクが３．５°以下、ＥＩ₄₀₀／ＥＩ_allが０．６５以下、ＧＩ_p400／ＧＩ_pallが０．６０以上である。

その一方で、切断前後のチップの外径がともに９．０ｍｍ、切断前後のシャフトトルクがそれぞれ４．７°、４．３°切断前後のＧＩ_p400／ＧＩ_pallがそれぞれ０．４６、０．５０であるシャフトを作製した。これを比較例１とする。

また、切断前後のＥＩ₄₀₀／ＥＩ_allがともに０．８８であるシャフトを作製した。これを比較例２とする。

さらに、切断前後のチップの外径がいずれも９．０ｍｍ、切断前後のシャフトトルクがそれぞれ４．０°、３．６°切断前後のＥＩ₄₀₀／ＥＩ_allがそれぞれ０．６６、０．６８であるシャフトを作製した。これを比較例３とする。

以上の実施例のシャフト１０及び比較例１〜３のシャフトの切断前後における物性を、表２に一括して示す。

実施例の切断後のシャフト１０、及び比較例１〜３の切断後の各シャフトにつき、各々にロフト角が２１°であるユーティリティ用ヘッドをチップに取り付けるとともに、バットにグリップを取り付けてゴルフクラブを作製した。このゴルフクラブを用いてテスターが５個のボールを打球し、ボールの初速、打ち出し角及び飛距離を測定するとともに、目標方向に対するズレ及び左右方向ばらつきを求めた。結果を、表３に纏めて示す。なお、目標方向に対するズレについては、目標方向に対して右方に寄ったときを＋（プラス）、左方に寄ったときを−（マイナス）とし、５回の平均値を示している。また、左右方向ばらつきは、５回の打球のうちでボールが最も右方に飛んだときと、最も左方に飛んだときとの両者間の距離である。

この表３から、実施例のシャフト１０を用いたゴルフクラブでは、打出し角が大きくなり、その結果として飛距離が大きくなっていることや、左右方向ばらつきが少なく目標方向に打球できることが分かる。これに対し、比較例２のシャフトを用いたゴルフクラブでは目標方向に対するズレが大きく、また、比較例１、３のシャフトを用いたゴルフクラブはいずれも、左右方向ばらつきが大きい。このことは、プレイヤが所望する方向にボールを飛行させることが容易ではないことを意味する。さらに、比較例２、３のシャフトを用いたゴルフクラブは、打出し角が小さく、このために飛距離が小さい。

以上の結果から、実施例のシャフト１０を用いたゴルフクラブが、ボールの方向性が良好であり、且つ十分な飛距離が得られるものであることが明らかである。

１０…ゴルフクラブ用シャフト １２…チップ
１４…バット １６…ヘッド
１８…グリップ
２０ａ、２０ｂ、２２ａ、２２ｂ、２４、２６ａ、２６ｂ、２８ａ、２８ｂ、３０、３２…プリプレグシート

Claims (5)

1. 繊維強化樹脂層からなり、チップからバットに向かうにつれて外径が大きくなるゴルフクラブ用シャフトにおいて、
   前記チップの先端から前記バットの先端までの長さが９４０〜１１６８ｍｍであり、
   前記チップの外径が１１．４ｍｍ以上であり、
   前記バットの外径が１５〜１６ｍｍであり、
   且つ重量が５０ｇ以下、シャフトトルクが３．５°以下であり、
   さらに、前記チップの先端から前記バットに向かって４００ｍｍの位置までの平均曲げ剛性値をＥＩ₄₀₀、平均捻り剛性値をＧＩ_p400、当該ゴルフクラブ用シャフトの全体の平均曲げ剛性値をＥＩ_all、平均捻り剛性値をＧＩ_pallとするとき、下記の式（１）、（２）を同時に満足することを特徴とするゴルフクラブ用シャフト。
   ＥＩ₄₀₀／ＥＩ_all≦０．６５ …（１）
   ＧＩ_p400／ＧＩ_pall≧０．６０ …（２）
2. 請求項１記載のシャフトにおいて、
   前記繊維強化樹脂層が、少なくとも、
   前記チップの先端から前記バットの先端まで延在し、且つ強化繊維が当該ゴルフクラブ用シャフトの軸線方向に対して傾斜する方向に配向した全長バイアス層と、
   前記チップの先端から前記バットの先端まで延在し、且つ強化繊維が当該ゴルフクラブ用シャフトの軸線方向に沿って配向した全長ストレート層と、
   前記チップを形成するチップ補強層と、
   前記全長バイアス層及び前記全長ストレート層の、前記チップ補強層が設けられる部位以外の部位に設けられて前記バットを形成するバット補強層と、
   を含むことを特徴とするゴルフクラブ用シャフト。
3. 請求項２記載のシャフトにおいて、
   前記バット補強層では、強化繊維が当該ゴルフクラブ用シャフトの軸線方向に沿って配向していることを特徴とするゴルフクラブ用シャフト。
4. 請求項２又は３記載のシャフトにおいて、
   前記チップ補強層は、
   強化繊維が当該ゴルフクラブ用シャフトの軸線方向に対して傾斜する方向に配向したチップ補強バイアス層と、
   強化繊維が当該ゴルフクラブ用シャフトの軸線方向に沿って配向したチップ補強ストレート層と、
   強化繊維が当該ゴルフクラブ用シャフトの軸線方向に対して略直交する方向に配向したチップ補強フープ層と、
   を含むことを特徴とするゴルフクラブ用シャフト。
5. 請求項２〜４のいずれか１項に記載のシャフトにおいて、
   前記繊維強化樹脂層が、前記チップの先端から前記バットの先端まで延在し、且つ強化繊維が当該ゴルフクラブ用シャフトの軸線方向に対して略直交する方向に配向した全長フープ層をさらに含むことを特徴とするゴルフクラブ用シャフト。

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