JP6735319B2 - シャフト - Google Patents

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Description

本発明は、競技用スティックのシャフト、例えば、アイスホッケーやフィールドホッケーなどのスティックに使用されるシャフトに関する。
競技用のスティックの構造として、シャフトとブレードからなる様々な構成を有するものが知られている。
このようなスティックは、握持、保持されるシャフトと、該シャフトの先端部に一体的又は着脱可能に装着され、ボールやパックを叩くブレードと、を備える。通常、このような競技用スティックのシャフトとして、例えば、繊維強化プラスチックのような複合材料を用いることが知られている。
このようなシャフトは、例えば、特許文献1では、角形のマンドレルの外周に強化繊維を巻付けて複数の強化繊維層を形成し、この強化繊維層にマトリックスを液相含浸させた状態で硬化させて複合化した繊維強化複合材製中空構造物において、コーナー部における強化繊維層間に、繊維強化複合材を前記マンドレルの軸方向に沿って介在させた繊維強化複合材製中空構造物が開示されている。
特開平3−234614号公報
しかしながら、特許文献1に係る構造物では、熱変形が均一でかつ小さく、また強度の高い繊維強化複合材製中空構造物を得ることができることが開示されているものの、当該構造物を把持する際のグリップ性は全く考慮されておらず、当該構造物の人による使いやすさが考慮されていないという問題があった。これは、従来より知られている様々な競技用スティックに広く当て嵌まる。
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、矩形断面を有するシャフトをしっかり把持する際により接触しやすい領域の滑り抵抗を向上させつつ、シャフトから離れることなく把持位置を当該シャフトの長手方向で変更する際に当該位置を迅速かつ容易に変更可能なるしめることにある。本発明のこれら以外の目的は、本明細書全体を参照することにより明らかとなる。
本発明の一実施形態に係るシャフトは、所定の繊維方向を有する中空状のプリプレグからなり、該シャフトの長手方向に垂直な面でみて矩形状断面を備え、四隅の角部と、これらの角部を接続する4つの側面部とを有し、該4つの側面部の少なくとも一部における特定方向への滑り抵抗は、該角部の少なくとも一部における特定方向への滑り抵抗よりも大きく形成される。
本発明の一実施形態に係るシャフトにおける前記特定の方向は、前記シャフトの長手方向の内の一方向であるよう構成される。
本発明の一実施形態に係るシャフトは、前記4つの側面部における特定方向への滑り抵抗は、該角部における特定方向への滑り抵抗よりも大きく形成される。
本発明の一実施形態に係るシャフトは、前記プリプレグの外面に樹脂層が形成され、前記4つの側面部の少なくとも一部における樹脂層は、前記シャフトの長手方向において、所定の間隔で設けられる複数の第1の突状部と、該複数の突状部の間を接続する複数の接続部とを備え、前記角部の少なくとも一部における樹脂層は、所定の間隔で複数の第2の突状部と備えるよう構成される。ここで、前記プリプレグの外面における樹脂層とは、樹脂のみや樹脂と強化繊維が混在した層をいうものとする(以下同様)。
本発明の一実施形態に係るシャフトは、前記プリプレグの外面に樹脂層が形成され、前記4つの側面部における樹脂層は、前記シャフトの長手方向において、所定の間隔で設けられる複数の第1の突状部と、該複数の突状部の間を接続する複数の接続部とを備え、前記角部における樹脂層は、所定の間隔で複数の第2の突状部と備えるよう構成される。
本発明の一実施形態に係るシャフトは、前記樹脂層に塗装層がさらに形成される。
本発明の一実施形態に係るシャフトは、前記複数の接続部は、略平坦かつ前記プリプレグの表面に略平行に形成される。
本発明の一実施形態に係るシャフトは、前記所定の間隔は、0.5から5mmの範囲である。
本発明の一実施形態に係るシャフトは、前記所定の間隔は、前記シャフトの長手方向における位置により異なるよう構成される。
本発明の一実施形態に係るシャフトは、前記第1の突状部と前記第2の突状部の高さは、10から50μmの範囲である。
本発明の一実施形態に係るシャフトは、前記4つの側面部の少なくとも一部における樹脂層の突状部の寸法は、前記シャフトの長手方向における位置により異なるよう構成される。
本発明の一実施形態に係るシャフトは、前記角部の少なくとも一部における樹脂層の突状部の寸法は、前記シャフトの長手方向における位置により異なるよう構成される。
上記実施形態によれば、矩形断面を有するシャフトをしっかり把持する際により接触しやすい領域の滑り抵抗を向上させつつ、シャフトから離れることなく把持位置を当該シャフトの長手方向で変更する際に当該位置を迅速かつ容易に変更可能となる。
本発明の一実施形態に係る競技用スティックの構造を示す図である。 本発明の一実施形態に係るシャフトの斜視図を示す図である。 本発明の一実施形態に係るシャフトの断面図を示す図である。 本発明の一実施形態に係るシャフトの角部における樹脂層を示す図である。 本発明の一実施形態に係るシャフトの側面部における樹脂層を示す図である。 本発明の一実施形態に係るシャフトの製造方法の一工程を示す図である。 本発明の一実施形態に係るシャフトの角部における樹脂層を示す図である。 本発明の一実施形態に係るシャフトの側面部における樹脂層を示す図である。
以下、本発明に係るブレードの実施形態について、添付図面を参照しながら具体的に説明する。複数の図面において共通する構素には当該複数の図面を通じて同一の参照符号が付されている。各図面は、説明の便宜上、必ずしも正確な縮尺で記載されているとは限らない点に留意されたい。
本発明の一実施形態に係るシャフトは、スポーツ競技のスティックに用いることができ、例えば、アイスホッケーやフィールドホッケーなどのスティックに使用することが可能である。なお、当該スティックは、特定のスポーツ競技に限定することを意図するものではない。
図1は、一例として、シャフト2を有する競技用スティック1の全体構成を示す図である。本発明の一実施形態における競技用スティック1は、シャフト2と、シャフト2の先端に装着され、ボールやパック等を打球するブレード5とを備えた構成となっている。前記シャフト2は、シート状ないしテープ状のプリプレグにより形成され、当該プリプレグは強化繊維(例えば、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維)にエポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂等のマトリックス樹脂を含浸して形成された素材により構成されている。
本発明の一実施形態におけるシャフト2は、例えば、周方向に沿って引き揃えられた周方向強化繊維や周方向強化繊維と軸方向強化繊維(あるいは、傾斜方向強化繊維)とが織り込まれて成る織布状のものを積層して形成される。また、本発明の一実施形態におけるシャフト2は、各方向の強化繊維のプリプレグを積層して形成するようにしてもよい。
本発明の一実施形態におけるシャフト2には、所定の繊維方向を有する中空状のプリプレグの層の外周面に樹脂層3及び当該樹脂層3の外周面に形成された塗装層4が形成される。詳細は後述する。
図1に例示する競技用スティック1のブレード5は、用途によって形状や材料が選択され、シャフト2の先端に装着される。この場合、ブレード5については、シャフト2と一体化されていても良いし、交換可能に構成されていても良い。
シャフト2の基端部には、グリップテープ7が巻回されてもよい。通常、シャフト2は、使用者の身長や競技における各人のポジション等に応じてカットされ、このカット部分が隠蔽されるように前記グリップテープ7が巻回されている。なお、グリップテープ7は、シャフト2の外周面に直接、巻回しても良いし、握り性を考慮して、シャフト2に別部材を取着した状態で巻回しても良い。
次に、図2を参照して、本発明の一実施形態におけるシャフト2の構造を説明する。図示のように、本発明の一実施形態におけるシャフト2は、当該シャフト2の長手方向に垂直な面でみた断面が略矩形形状であり、かつ中空状に形成される。図示のように、本発明の一実施形態におけるシャフト2は、四隅の角部2Aと、これらの角部2A間を繋ぐ4つの側面部2aとを有している。なお、シャフト2の内部には、振動を吸収できるように発泡体等が充填されていても構わない。
ここで、「角部」とは、図3に示されるように、シャフト2の側面部2a以外の領域で、外周面が所定のRをもって(丸み付けられて)形成される部分を含む四隅の領域のことである。
本発明の一実施形態に係るシャフト2は、所定の繊維方向を有する中空状のプリプレグからなり、該シャフト2の長手方向に垂直な面でみて矩形状断面を備え、四隅の角部2Aと、これらの角部2Aを接続する4つの側面部2aとを有し、該4つの側面部2aの少なくとも一部における特定方向(後述する方向D)への滑り抵抗は、該角部の少なくとも一部における特定方向(後述する方向D)への滑り抵抗よりも大きく形成される。
本発明の一実施形態に係るシャフト2における当該特定の方向は、当該シャフト2の長手方向の内の一方向(後述する方向D)であるよう構成される。
本発明の一実施形態に係るシャフト2は、4つの側面部2aにおける特定方向への滑り抵抗が、該角部2Aにおける特定方向への滑り抵抗よりも大きく形成される。
図4を参照して、本発明の一実施形態におけるシャフト2の角部2Aにおける外面の形状につき説明する。本発明の一実施形態に係るシャフト2は、プリプレグの外面に樹脂層3が形成され、当該角部2Aの少なくとも一部における樹脂層は、所定の間隔(X)で複数の突状部6(以下、第2の突状部6という)を備えるよう構成される。図示のように、当該樹脂層3の外面には、塗装層4が形成されている。
また、本発明の一実施形態に係るシャフト2は、プリプレグの外面に樹脂層3が形成され、当該角部2Aにおける樹脂層は、所定の間隔(X)で複数の第2の突状部6を備えるよう構成される。
次に、図5を参照して、本発明の一実施形態におけるシャフト2の側面部2aにおける外面の形状につき説明する。本発明の一実施形態に係るシャフト2は、前記プリプレグの外面に樹脂層3が形成され、当該4つの側面部2aの少なくとも一部における樹脂層3が、シャフト2の長手方向において、所定の間隔(Y)で設けられる複数の突状部7(以下、第1の突状部7という)と、該複数の第1の突状部7の間を接続する複数の接続部8とを備えるよう構成される。図示のように、当該樹脂層3の外面には、塗装層4が形成されている。
本発明の一実施形態に係るシャフト2は、前記プリプレグの外面に樹脂層3が形成され、当該4つの側面部2aにおける樹脂層3が、シャフト2の長手方向において、所定の間隔(Y)で設けられる複数の第1の突状部7と、該複数の第1の突状部7の間を接続する複数の接続部8とを備えるよう構成される。
このように構成することで、前述のように、所定の繊維方向を有する中空状のプリプレグからなり、該シャフト2の長手方向に垂直な面でみて矩形状断面を備える本発明の一実施形態に係るシャフト2は、四隅の角部2Aと、これらの角部2Aを接続する4つの側面部2aとを有し、該4つの側面部2aの少なくとも一部若しくは全長手領域における特定方向(図5の方向D)への滑り抵抗は、該角部の少なくとも一部若しくは全長手領域における特定方向(図4の方向D)への滑り抵抗よりも大きく形成されることとなる。
また、樹脂層3の外面に形成される塗装層4が、上記複数の接続部8に溜まりやすくなることで、結果として、突状部の突出度合に影響を与え、上記滑り抵抗が増加しやすいことが判っている。これらのことから、矩形断面を有するシャフトをしっかり把持する際により接触しやすい領域(シャフト2の4つの側面部2a)の滑り抵抗を向上させつつ、シャフトから離れることなく把持位置を当該シャフトの長手方向で変更する際に、滑り抵抗が低い領域(シャフト2の四隅の角部2A)に接触させるようにすることで当該位置を迅速かつ容易に変更可能となる。
本発明の一実施形態に係るシャフト2は、複数の接続部8は、略平坦かつ前記プリプレグの表面に略平行に形成される。これにより、このような接続部8が塗装層4を溜まりやすくすることを可能とする。
本発明の一実施形態に係るシャフト2は、所定の間隔(X、Y)は、0.5から5mmの範囲であるよう構成される。
本発明の一実施形態に係るシャフト2は、所定の間隔(X、Y)は、シャフト2の長手方向における位置により異なるよう構成されてもよい。
本発明の一実施形態に係るシャフト2は、当該第1の突状部7と当該第2の突状部6の高さが、10から50μmの範囲となるよう構成される。
本発明の一実施形態に係るシャフト2は、当該4つの側面部2aの少なくとも一部における樹脂層3の突状部7の寸法が、当該シャフト2の長手方向における位置により異なるよう構成される。
本発明の一実施形態に係るシャフト2は、当該角部2Aの少なくとも一部における樹脂層3の突状部6の寸法が、当該シャフト2の長手方向における位置により異なるよう構成される。
次に、シャフト2の製造方法の一例の概略につき説明する。
前述したように、本発明の一実施形態において、まず、樹脂が含浸された少なくとも周方向強化繊維としてのプリプレグシート若しくは周方向強化繊維と軸方向強化繊維(あるいは、傾斜方向強化繊維)とが織り込まれて成る織布状のものを用意する(ステップ1)。また、適宜各方向の強化繊維のプリプレグシートを用意する。
次に、本発明の一実施形態におけるシャフト2は、例えば、断面が矩形に形成された芯金(マンドレル)Mに対して、先から元側まで通すようにしてプリプレグシートを巻回する(ステップ2)。プリプレグシートは、前述の通り、織布状にした強化繊維に合成樹脂を含浸させて構成されたものであってもよく、その場合、当該織布状のものを芯金Mに対して、所定回数巻回する(ステップ2)。以下、プリプレグシートという場合、このような織布状のものも含まれるものとする。
なお、プリプレグシートについては、それを構成する強化繊維が、周方向のみならず、軸長方向或いは傾斜方向に引き揃えられたもの(一方向プリプレグシート)を含んでいても良い。この場合、シャフトとして割れや折れが生じないように、強化繊維の引き揃え方向が交差するように、一方向プリプレグシートについては重ねて組み合わせることが望ましい。また、シャフトの軸長方向において、部分的に補強されるように、補強用のプリプレグシートを巻回しても良い。そして、このような補強用のプリプレグシートについては、上記プリプレグシートに貼着されていても良い。
次に、プリプレグシートは、端縁が軸長方向に沿って芯金Mに対して当て付けられ、アイロン付け等される。そして、ローリングしながら芯金Mに巻回して行き、最終的に巻回し終わった段階で固定用のテープを巻回してプリプレグシートを安定させる(ステップ3)。
さらに、プリプレグシートが巻回されてテーピングされた芯金Mは、図6に示すように、プリプレグシートの各角部2Aが露出するように、所定形状の押圧部材30,31が各側面部2aにセットされる(ステップ4)。その後、図6に示すように、外側から押圧部材によりプリプレグシートの側面部2aを押圧する(ステップ5)。この際、押圧部材30,31は、矩形の各側面部に対して、それぞれ直交方向で、中心に向かうように略均等の圧力で押圧される。当該押圧部材の形状、構造、寸法は図示のものに限られず、適宜設計可能である。また、押圧方法も様々に考えられるが、押圧部材の外側にテーピングを施し圧力を付加するよう構成しても構わない。
そして、この状態で加熱し、プリプレグシートに含浸されている樹脂がプリプレグシートから滲み出すような状態とする(ステップ6)。当該樹脂は、一度液体状(ハチミツ状)になるまで柔らかくなる。その後、このような状態のプリプレグシートを硬化させる(ステップ7)。最後に、押圧部材30、31及びテーピング28を取り外す(ステップ8)。また、芯金Mを引き抜く(脱芯工程)ことで、本発明の一実施形態におけるシャフト2を得る(ステップ9)。なお、テーピングには、PP、PET、PP/PETなど様々な材料が考えられるが、特定の材料に限定されるものではない。なお、形成されたシャフト2の表面に、塗装層4が施されるが、装飾用フィルム等を取着することで、外観を向上させるよう構成しても構わない。
次に、図7、8を参照して、ステップ7を終えた後の、樹脂層3の形状について説明する。図7に示すように、プリプレグシートに含浸されている樹脂がプリプレグシートから滲み出して硬化した様子が示されている。前述の押圧部材30、31は、プリプレグシートの角部2Aには配置されていないため、当該角部2Aにおいては、樹脂層3は、図7に示すような外側形状を有するように形成される。
次に、図8は、前述の押圧部材30、31が添えられている各側面部2aにおける樹脂層3の形状を説明するものである。図7とは異なるのは、プリプレグシートに含浸されている樹脂がプリプレグシートから滲み出して硬化する際、当該樹脂は、テーピングだけでなくテーピングの上に配置される押圧部材30、31により紙面の上下方向の下方向に押圧される。そうすると、テーピングは、図示のように押されるため、その下の樹脂層3の外側形状は、複数の突状部7だけでなく、前述した接続部8が形成されることとなる。このように、シャフト2の角部2Aと、側面部2aとで、樹脂層3の外側輪郭を異なるように構成することができる。前述の押圧部材30、31は、プリプレグシートの角部2Aには配置されていないため、当該角部2Aにおいては、樹脂層3は、図7に示すような外側形状を有するように形成される。
このように構成することで、前述のように、所定の繊維方向を有する中空状のプリプレグからなり、該シャフト2の長手方向に垂直な面でみて矩形状断面を備える本発明の一実施形態に係るシャフト2は、四隅の角部2Aと、これらの角部2Aを接続する4つの側面部2aとを有し、該4つの側面部2aの少なくとも一部若しくは全長手領域における特定方向(図5の方向D)への滑り抵抗は、該角部の少なくとも一部若しくは全長手領域における特定方向(図4の方向D)への滑り抵抗よりも大きく形成されることとなる。
また、樹脂層3の外面に形成される塗装層4が、上記複数の接続部8に溜まりやすくなることで、結果として、突状部の突出度合に影響を与え、上記滑り抵抗が増加しやすいことが判っている。これらのことから、矩形断面を有するシャフトをしっかり把持する際により接触しやすい領域(シャフト2の4つの側面部2a)の滑り抵抗を向上させつつ、シャフトから離れることなく把持位置を当該シャフトの長手方向で変更する際に、滑り抵抗が低い領域(シャフト2の四隅の角部2A)に接触させるようにすることで当該位置を迅速かつ容易に変更可能となる。
なお、上記した実施形態において、シャフト2を構成するプリプレグシートは、例えば、強化繊維の引き揃え方向、合成樹脂の含浸量、肉厚、巻回数等について、適宜変形して用いることが可能である。また、上記した実施形態では、繊維が積層構造を成しているが、シャフトが単一の層から形成されていてもよい。
本明細書で説明された各構成要素の寸法、材料、及び配置は、実施形態中で明示的に説明されたものに限定されず、この各構成要素は、本発明の範囲に含まれうる任意の寸法、材料、及び配置を有するように変形することができる。また、本明細書において明示的に説明していない構成要素を、説明した実施形態に付加することもできるし、各実施形態において説明した構成要素の一部を省略することもできる。
1 競技用スティック
2 シャフト
2A 角部
2a 側面部
3 樹脂層
4 塗装層
5 ブレード
6 第2の突状部
7 第1の突状部
8 接続部
28 テーピング
29 テーピング
30 押圧部材
31 押圧部材

Claims (12)

  1. 所定の繊維方向を有する中空状のプリプレグからなるホッケー用シャフトであって、該シャフトの長手方向に垂直な面でみて矩形状断面を備えるシャフトであって、
    四隅の角部と、これらの角部を接続する4つの側面部とを備え、該4つの側面部の少なくとも一部における特定方向への滑り抵抗は、該角部の少なくとも一部における特定方向への滑り抵抗よりも大きく形成されることを特徴とする、シャフト。
  2. 前記4つの側面部の少なくとも一部における特定方向と、前記角部の少なくとも一部における特定方向は、それぞれ、前記シャフトの長手方向の内の一方向である、請求項1に記載のシャフト。
  3. 前記4つの側面部における特定方向への滑り抵抗は、該角部における特定方向への滑り抵抗よりも大きく形成される、請求項1又は2に記載のシャフト。
  4. 前記プリプレグの外面に樹脂層が形成され、前記4つの側面部の少なくとも一部における樹脂層は、前記シャフトの長手方向において、所定の間隔で設けられる複数の第1の突状部と、該複数の突状部の間を接続する複数の接続部とを備え、前記角部の少なくとも一部における樹脂層は、所定の間隔で複数の第2の突状部と備えるよう構成される、請求項1又は2に記載のシャフト。
  5. 前記プリプレグの外面に樹脂層が形成され、前記4つの側面部における樹脂層は、前記シャフトの長手方向において、所定の間隔で設けられる複数の第1の突状部と、該複数の突状部の間を接続する複数の接続部とを備え、前記角部における樹脂層は、所定の間隔で複数の第2の突状部と備えるよう構成される、請求項1から3までのいずれか1項に記載のシャフト。
  6. 前記樹脂層に塗装層がさらに形成されることを特徴とする、請求項4又は5に記載のシャフト。
  7. 前記複数の接続部は、略平坦かつ前記プリプレグの表面に略平行に形成されることを特徴とする、請求項4から6までのいずれか1項に記載のシャフト。
  8. 前記所定の間隔は、0.5から5mmの範囲である、請求項4から7までのいずれか1項に記載のシャフト。
  9. 前記所定の間隔は、前記シャフトの長手方向における位置により異なることを特徴とする、請求項4から8までのいずれか1項に記載のシャフト。
  10. 前記第1の突状部と前記第2の突状部の高さは、10から50μmの範囲である、請求項4から9までのいずれか1項に記載のシャフト。
  11. 前記4つの側面部の少なくとも一部における樹脂層の突状部の寸法は、前記シャフトの長手方向における位置により異なることを特徴とする、請求項4から10までのいずれか1項に記載のシャフト。
  12. 前記角部の少なくとも一部における樹脂層の突状部の寸法は、前記シャフトの長手方向における位置により異なることを特徴とする、請求項4から10までのいずれか1項に記載のシャフト。

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