JPH0767992A - ゴルフクラブ用シャフト及びその製造方法 - Google Patents

ゴルフクラブ用シャフト及びその製造方法

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JPH0767992A JP5238964A JP23896493A JPH0767992A JP H0767992 A JPH0767992 A JP H0767992A JP 5238964 A JP5238964 A JP 5238964A JP 23896493 A JP23896493 A JP 23896493A JP H0767992 A JPH0767992 A JP H0767992A
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 軽量で、十分な強度を有し、かつ曲げ剛性の
バラツキがなく、製造における生産性を向上させるＦＲ
Ｐシャフトの提供。 【構成】 高弾性炭素繊維強化プラスチックからなりシ
ャフト軸に対して±４０〜±５０度の配向角度の繊維を
含む管状内層１と、高強度高弾性炭素繊維強化プラスチ
ックからなりシャフト軸に対して±５〜±３０度の配向
角度を有する繊維を含む管状外層２と、高強度繊維強化
プラスチックからなりシャフト軸に対し−５〜＋５度の
配向角度の繊維を含みシャフト先端から５０〜５００ｍ
ｍの長さに形成された短管状補助層３とから構成され、
内層１及び補助層３はシートワインディングにより、外
層２はフィラメントワインディング法により形成された
ものであり、かつ内層１及び補助層３と外層２とは別々
に硬化され、さらに単位長さ当たりの平均重量が１．４
ｇ／インチ以下であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ゴルフクラブに使用さ
れる繊維強化プラスチック製シャフト及びその製造方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及びその問題点】近年、繊維強化プラスチ
ックからなるシャフト（ＦＲＰシャフト）が軽量で、ね
じれ剛性があり、かつ打球の飛距離も大きいことから広
く普及している。該ＦＲＰシャフトは通常シートワイン
ディング法、フィラメントワインディング法又はこれら
を組み合わせた方法により製造されている。従来のＦＲ
Ｐシャフトは通常、単位長さ当たりの平均重量が１．５
〜２ｇ／インチ程度であったが、最近ではさらに軽量化
が要求され、単位長さ当たりの平均重量が１．４ｇ／イ
ンチ以下のものが望まれている。
【０００３】一方、ゴルフクラブはヘッド材質がステン
レス等の金属からなるメタルヘッドが主流となり、ヘッ
ドが大型化し、しかもヘッドとシャフトの結合部である
ホーゼル部分が極端に短くなってきている。その結果、
クラブシャフトの先端部分に非常に大きな応力が加わる
ため、特にＦＲＰシャフトにおいては高強度であること
（特にねじれ剛性、曲げ剛性、耐衝撃強度にすぐれるこ
と）が要求され、強度が劣る場合は、折損事故を引き起
こす原因となる。
【０００４】ところで、シートワインディング法のみで
製造したＦＲＰシャフトは強度的には満足できるもの
の、プリプレグシートを巻回してシャフトを形成してい
るためシャフトの円周方向の曲げ剛性にバラツキが大き
く生じたものとなる。この場合、同一シャフトに同一ヘ
ッドを結合しても、シャフトの周方向によって、組立後
のゴルフクラブのフィーリングは全く異なったもの（フ
レックス表示で１ランクに相当する程度の相違）となっ
てしまう。このため、ヘッドとシャフトを結合する時
に、シャフトの方向を特定してからシャフトとヘッドと
を接着しなければならず、ゴルフクラブの生産性の低下
を招いていた。
【０００５】また、フィラメントワインディング法のみ
で製造されたＦＲＰシャフトでは、単位長さ当たりの平
均重量が１．４ｇ／インチ以下のシャフトを製造した場
合、同じ重量のシャフトをシートワインディングで製造
した場合に比べ、強度的に劣る上、部分的補強が難しい
ため、上記のようなメタルヘッドに十分耐え得る強度を
有するものは提案されていない。
【０００６】一方、シートワインディング法のみ或いは
フィラメントワインディング法のみでＦＲＰシャフトを
製造すると各々の製法によって得られるシャフト特性の
みに限定されるしまうことから、両方の製法を組み合わ
せて製造したＦＲＰシャフトも提案されている。
【０００７】特開昭５７−１４２２７１号公報には、カ
ーボン繊維等の樹脂含浸引揃えシートないし織布をシー
トワインディングして内層を形成し、カーボン繊維等の
樹脂含浸ローピングをシャフト軸に対し一定の角度でフ
ィラメントワインディングして外層を形成した後、これ
らを一体加熱硬化させて製造したＦＲＰシャフトが開示
されている。これにより、特有な外観を呈し、強度及び
耐ねじれ性にすぐれたＦＲＰシャフトが提供できるとさ
れている。
【０００８】しかしながら、該公報には、単位長さ当た
りの平均重量が１．４ｇ／インチ以下と非常に軽量で、
かつ高強度で、しかもシャフトの円周方向の曲げ剛性の
バラツキがない高品質なＦＲＰシャフトを実現する技術
は記載されていない。また、該公報に記載のＦＲＰシャ
フトは、未硬化状態の樹脂含浸引揃えシートないし織布
の上に、樹脂含浸ローピングをフィラメントワインディ
ングした後、シートワインディング層とフィラメントワ
インディング層を一緒に加熱硬化させて製造されるの
で、シートワインディング層の締め付け力が硬化時にゆ
るみ、繊維の乱れが生じたり、シートワインディング層
とフィラメントワインディング層との界面でボイドが発
生したりするため、十分な強度が得られなくなる。さら
に、上記シャフトは全体にわたって内層と外層の２層で
形成されているので、特にねじれ剛性、曲げ剛性、耐衝
撃強度にすぐれることが要求されるチップ先端部分にお
いてこれらの特性が不十分で、大型化してきた最近のメ
タルヘッドには対処できない。
【０００９】また、特開平２−１１１３８０号公報に
は、カーボン繊維等の樹脂含浸引揃えシートないし織布
を少なくとも先端側１００ｍｍを除いてシートワインデ
ィングして内層を形成し、次にカーボン繊維等の樹脂含
浸ローピングをシャフト軸に対し一定の角度でシャフト
全長にわたってフィラメントワインディングして中間層
を形成し、さらにその上にガラス繊維を単独で又は他の
繊維とともにシャフト軸に対して一定の角度でシャフト
全長にわたってフィラメントワインディングして外層を
形成した後、内層、中間層及び外層を一緒に加熱硬化さ
せて製造したＦＲＰシャフトが開示されている。これに
より、チップ側の耐衝撃強度を向上させるとともに軽量
化が図れるとされている。
【００１０】しかしながら、該公報にも、上記公報と同
様、単位長さ当たりの平均重量が１．４ｇ／インチ以下
と非常に軽量で、かつ高強度で、しかもシャフトの円周
方向の曲げ剛性のバラツキがない高品質なＦＲＰシャフ
トを実現する技術は記載されていない。また、該公報に
記載のＦＲＰシャフトも前記と同様、未硬化状態の内
層、中間層及び外層をシートワインディングないしフィ
ラメントワインディングで形成した後、内層、中間層及
び外層を一緒に加熱硬化させて製造されるので、前記し
たと同様な問題点がある。また、上記シャフトではシー
トワインディングで形成される内層はチップ側先端から
１００ｍｍ付近までは形成されず、しかもシャフト全長
にわたって形成される中間層及び外層はともにフィラメ
ントワインディングで形成されているので、全体的に強
度に劣り、特にねじれ剛性、曲げ剛性、耐衝撃強度にす
ぐれることが要求されるチップ先端部分においてこれら
の特性が不十分で、大型化してきた最近のメタルヘッド
には対処できない。その上、外層にガラス繊維を使用し
ているので、実施例にシャフト重さ７０ｇ（単位長さ当
たりの平均重量１．５４ｇ／インチに相当）と示されて
いるように、昨今のより軽量化の要請に応えることはで
きない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来技術の問題点に鑑み、非常に軽量であるにもかかわ
らず上記のような大型化したメタルヘッドにも十分耐え
得る強度を有し、かつシャフトの周方向の曲げ剛性のバ
ラツキがなく、しかもゴルフクラブ製造における生産性
を向上させることのできるＦＲＰシャフトを提供するこ
とをその課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく、
本発明者らは鋭意検討重ねた結果、本発明を完成するに
至った。すなわち、本発明によれば、繊維強化プラスチ
ックからなる先細り管状のゴルフクラブ用シャフトにお
いて、高弾性炭素繊維強化プラスチックからなりシャフ
ト軸に対して±４０〜±５０度の配向角度の繊維を含む
管状内層と、高強度高弾性炭素繊維強化プラスチックか
らなりシャフト軸に対して±５〜±３０度の配向角度を
有する繊維を含む管状外層と、高強度繊維強化プラスチ
ックからなりシャフト軸に対し−５〜＋５度の配向角度
の繊維を含みシャフト先端から５０〜５００ｍｍの長さ
に形成された短管状補助層とから構成され、前記内層及
び補助層はシートワインディングにより形成され、前記
外層はフィラメントワインディング法により形成された
ものであり、かつ前記内層及び補助層と前記外層とは別
々に硬化されたものであり、さらに単位長さ当たりの平
均重量が１．４ｇ／インチ以下であることを特徴とする
ゴルフクラブ用シャフトが提供される。また、本発明に
よれば、上記ゴルフクラブ用シャフトを製造する方法で
あって、（ａ）先細り管状マンドレルの細径側に、高強
度繊維に合成樹脂を含浸させた長さ５０〜５００ｍｍの
プリプレグシートをシートワインディング法により巻回
して、繊維の配向角度がマンドレル軸方向に対し−５〜
＋５度となる短管状補助層を形成する工程、（ｂ）高弾
性炭素繊維に合成樹脂を含浸させたプリプレグシートを
シートワインディング法により巻回して、繊維の配向角
度がマンドレル軸に対して±４０〜±５０度となる管状
内層を形成する工程、（ｃ）加熱処理を行い補助層及び
内層の合成樹脂を硬化させる工程、（ｄ）合成樹脂を含
浸させた高強度高弾性炭素繊維をフィラメントワインデ
ィング法により巻回して、繊維配向角度がマンドレル軸
に対して±５〜±３０度となる管状外層を形成する工
程、（ｅ）加熱処理を行い外層の合成樹脂を硬化させる
工程、（ｆ）補助層、内層及び外層が一体となった構造
体からマンドレルを除去する工程、（ｇ）該構造体の表
面部に研削加工を施し所定のシャフト形状にする工程か
らなることを特徴とするゴルフクラブ用シャフトの製造
方法が提供される。
【００１３】以下本発明について詳述する。本発明によ
るゴルフクラブ用シャフトは、図１に示すように、内層
１、外層２及び補助層３より構成された先細り管状の繊
維強化プラスチックからなり、その単位長さ当たりの平
均重量が１．４ｇ／インチ以下の非常に軽量なものであ
る。
【００１４】内層１は高弾性炭素繊維強化プラスチック
によりシャフト全長にわたって形成され、シャフト軸に
対して±４０〜±５０度の配向角度の繊維を含んでい
る。この内層１はシートワインディング法により形成さ
れる。具体的には、例えば合成樹脂を含浸させた引揃え
プリプレグシートを繊維の配向角度が＋４０〜＋５０度
となるように所定形状にカットしたものと、繊維の配向
角度が−４０〜−５０度となるように所定形状にカット
したものを組み合わせて用いて形成される。内層１に用
いる炭素繊維は高弾性でなければならず、その引張り弾
性率は２９×１０3ｋｇｆ／ｍｍ2以上、好ましくは４０
×１０3ｋｇｆ／ｍｍ2以上である。また、その引張り強
度は３００ｋｇｆ／ｍｍ2以上、好ましくは３５０ｋｇ
ｆ／ｍｍ2以上、その伸度は０．５〜１．８％、好まし
くは０．５〜１．０％である。内層における炭素繊維含
有率は６５重量％以上、好ましくは７０〜７６重量％で
ある。また、その炭素繊維の容積含有量は５５容積％以
上、好ましくは６０〜７０容積％である。このような高
弾性炭素繊維としては、例えば、東レ（株）社品：Ｔ８
００、Ｍ３０Ｓ、Ｍ４０Ｊ、Ｍ４６Ｊ、Ｍ５０Ｊ、Ｍ５
５Ｊ、Ｍ６０Ｊ、Ｍ６５Ｊ等や、東邦レーヨン（株）社
品：ＩＭ−４００、ＩＭ−６００、ＵＭ−４０、ＵＭ−
４６、ＵＭ−５５、ＵＭ−６３、ＵＭ−６８等の市販品
を用いることができる。
【００１５】外層２は高強度高弾性炭素繊維強化プラス
チックにより内層１の外側にシャフト全長にわたって形
成され、シャフト軸に対して±５〜±３０度の配向角度
の繊維を含んでいる。この外層２は、合成樹脂を含浸さ
せた高強度高弾性炭素繊維を用いてフィラメントワイン
ディングにより形成される。外層２に用いる炭素繊維は
高強度かつ高弾性でなければならず、その引張り強度は
４５０ｋｇｆ／ｍｍ2以上、好ましくは５５０ｋｇｆ／
ｍｍ2以上であり、その引張り弾性率は２４×１０3ｋｇ
ｆ／ｍｍ2以上、好ましくは３０×１０3ｋｇｆ／ｍｍ2
以上である。また、その伸度は０．８〜２．１％、好ま
しくは１．０〜２．１％である。外層２における炭素繊
維含有量は６５重量％以上、好ましくは６７〜７５重量
％である。また、その炭素繊維の容積含有量は５５容積
％以上、好ましくは５８〜６７容積％である。このよう
な高弾性炭素繊維としては、例えば、東レ（株）社品：
Ｔ７００Ｓ、Ｔ８００、Ｍ３０Ｓ、Ｍ３５Ｊ、Ｍ４０
Ｊ、Ｍ４６Ｊ等や、東邦レーヨン（株）社品：ＵＴ−５
００、ＩＭ−４００、ＩＭ−６００、ＵＭ−４０、ＵＭ
−４６等の市販品を用いることができる。
【００１６】内層１の内側でシャフト細径側（チップ
側）には、補強を目的として、高強度繊維強化プラスチ
ックからなる補助層３が形成される。補助層３はシャフ
ト軸に対し−５度〜＋５度の配向角度の繊維を含んでい
る。補助層３に用いる高強度繊維としては、炭素繊維、
ボロン繊維、チタン繊維等の無機繊維、若しくは芳香族
ポリアミド繊維、ポリエチレン等の有機繊維を単独で或
いはこれらを２種以上組み合わせて使用することができ
るが、好ましくは炭素繊維が用いられる。補助層３に用
いる繊維は高強度でなければならず、その引張り強度は
４００ｋｇｆ／ｍｍ2以上、好ましくは５００ｋｇｆ／
ｍｍ2以上である。また、その引張り弾性率は２０×１
０3ｋｇｆ／ｍｍ2以上、好ましくは２３×１０3ｋｇｆ
／ｍｍ2以上であり、その伸度は１．５〜２．１％、好
ましくは１．８〜２．１％である。また、その炭素繊維
含有量は６５〜７６重量％、好ましくは６７〜７０重量
％である。また、その炭素繊維の容積含有量は５５〜７
０容積％、好ましくは５８〜６２容積％である。この補
助層３はシャフトの曲げ弾性及び耐衝撃性を向上させ
る。補助層３はシートワインディング法により形成され
る。具体的には、合成樹脂を含浸させた引揃えプリプレ
グシートを繊維の配向角度が上記角度となるように所定
形状にカットしたものを用いて形成される。補助層３の
シャフト軸方向の長さはシャフトの細径側先端から５０
〜５００ｍｍ、好ましくは１００〜３００ｍｍである。
【００１７】本発明のシャフトにおいて、内層１と外層
２との重量比は、内装１の重量比が２０〜５５重量％、
好ましくは３０〜４５重量％の範囲になる割合であり、
また内層１と外層２の層厚の比は、外層／内層＝１．０
〜３．０、好ましくは１．５〜２．５である。内層１の
重量比あるいは層厚の比がこの範囲より大きくなると、
シャフトの重量が増加する上、曲げ弾性の円周方向のバ
ラツキが大きくなり、一方、この範囲より小さくなる
と、ねじれ剛性、曲げ剛性及び座屈強度が低下するよう
になる。
【００１８】本発明のシャフトにおいて、内層１及び外
層２の合計重量は、全シャフト重量の７５重量％以上、
好ましくは７５〜９０重量％であり、補助層３の重量
は、全シャフト重量の２５重量％以下、好ましくは１０
〜２５重量％である。本発明のシャフト全体に対する全
炭素繊維の容積含有率は６５％以上、好ましくは６５〜
７０容積％である。
【００１９】本発明のシャフトは、補助層３及び内層１
のシートワインディング法による巻回、硬化の後に、外
層２のフィラメントワインディング法による巻回、硬化
を行い、形成したものである。このように２段階にわた
って硬化を行うことにより、補助層３、内層１の成型時
のゆるみが防止され、繊維の乱れ、ボイドの発生が阻止
されるため、より高強度のシャフトを得ることができ
る。
【００２０】本発明のシャフトの内層１、外層２及び補
助層３を構成する樹脂としては熱硬化性樹脂が用いられ
るが、補助層３及び内層１に用いる樹脂と外層２に用い
る樹脂とでは異なった性状のものを使用する。すなわ
ち、補助層３及び内層１はシートワインディング法で形
成し、外層２はフィラメントワインディング法で形成す
るため、外層２に用いる樹脂は、補助層３及び内層１に
用いる樹脂に比べ、低粘度、長可使時間のものでなけれ
ばならない。補助層３及び内層１に用いる樹脂として
は、プリプレグ化が可能なポリアミン系又は触媒系硬化
剤を含むエポキシ樹脂等が好ましく、外層２に用いる樹
脂としては、液状酸無水系硬化剤を含むエポキシ樹脂等
が好ましい。
【００２１】上記構成を有するゴルフクラブシャフト
は、シャフトの単位長さ当たりの平均重量が１．４ｇ／
インチ以下と非常に軽量であるにもかかわらず、前述の
ような大型化したメタルヘッドにも十分耐え得る強度及
び弾性を有し、しかもシャフトの周方向の曲げ剛性のバ
ラツキがなく、ゴルフクラブの製造にあたってヘッドと
シャフトを結合するときにシャフトの方向を特定する必
要のないものとなる。
【００２２】次に、上記構成のゴルフクラブ用シャフト
の製造方法について説明する。先ず、先細り管状のマン
ドレルの細径側に、高強度繊維に合成樹脂を含浸させた
長さ５０〜５００ｍｍのプリプレグシートをシートワイ
ンディング法により巻き付け、補助層を形成する。ここ
でプリプレグシートとして繊維配向角度が−５〜＋５度
であるものを用い、繊維配向角度がマンドレルの軸方向
と略平行となるようにする。
【００２３】次に、高弾性炭素繊維に合成樹脂を含浸さ
せたプリプレグシートをシートワインディング法により
巻き付け、内層を形成する。ここでプリプレグシートと
して繊維の配向角度が＋４０〜＋５０度となるように所
定形状にカットしたいわゆるバイアスプリプレグシート
と繊維の配向角度が−４０〜−５０度となるように所定
形状にカットしたバイアススプリングシートを組み合わ
せて用い、繊維の配向角度がマンドレルの軸方向に対し
て±４０〜±５０度となるようにする。
【００２４】次に、内層の周囲に高分子フィルムを公知
のテープワインディング等により巻回した後、加熱処理
を行い、補助層及び内層の合成樹脂を硬化させる。これ
により補助層と内層は一体化される。その後、高分子フ
ィルムを除去する。ここで高分子フィルムとしてはポリ
プロピレン、ポリエステル、ポリフッ化ビニール等のフ
ィルムを用いることができる。加熱温度は１２０〜１５
０℃、加熱時間は２〜４時間程度が適当である。
【００２５】次に、内層の周囲に、合成樹脂を含浸させ
た高強度高弾性炭素繊維をフィラメントワインディング
法により巻回して外層を形成する。ここで樹脂含浸炭素
繊維は配向角度がマンドレルの軸方向に対して＋５〜＋
３０度となるように巻回した後、−５〜−３０度となる
ように巻回し、この操作を外層が所定厚さになるまで行
う。
【００２６】次に、前記と同様に外層の周囲に高分子フ
ィルムを公知のテープワインディング等により巻回した
後、加熱処理を行い、外層の合成樹脂を硬化させ、補助
層、内層及び外層を一体化させる。その後、高分子フィ
ルムを除去する。高分子フィルムの巻回の仕方、用いる
高子フィルムの種類、加熱条件については補助層及び内
層の処理の場合と同様である。
【００２７】次に、外層表面を公知の方法で研削加工
し、所定のシャフト寸法に調整することにより、所望の
特性を持つ本発明によるゴルフクラブ用シャフトを得る
ことができる。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、シャフト重量が非常に
軽量で、大型化したメタルヘッドにも十分耐え得る強度
及び弾性を有し、しかもシャフトの周方向の曲げ剛性の
バラツキがない高品質な繊維強化プラスチック製ゴルフ
クラブシャフトの提供が可能となる。本発明のゴルフク
ラブ用シャフトは、ヘッドと結合してゴルフクラブを製
造する場合、シャフトの方向を特定する必要がないの
で、ゴルフクラブ製造における生産性を著しく向上させ
ることができる。
【００２９】
【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例により更に
詳しく説明する。
【００３０】実施例１ 全長１１４３ｍｍで先端径４．０ｍｍφ、後端径１３．
０ｍｍφのマンドレルの細径側の先端から２５０ｍｍ位
置の所まで、東レ製プリプレグシートＰ３０５２Ｓ−１
５を先端側で３．８プライ、２５０ｍｍ位置で１プライ
となるようにシートワインディング法で巻き付け、補助
層を形成した。ここで用いたプリプレグシートは炭素繊
維にエポキシ樹脂を含浸させたもので、繊維目付が１５
０ｇ、樹脂含有量が３３ｗｔ％、（繊維含有量６７ｗｔ
％）、炭素繊維容積含有率５８％、厚さ０．１５ｍｍ、
繊維の引張り強度が４９０ｋｇｆ／ｍｍ2、繊維の引張
り弾性率が２３．５×１０3ｋｇｆ／ｍｍ2、伸度２．１
％であり、巻き付けにあたっては、その繊維配向方向が
マンドレルの軸とほぼ一致するようにした。次に、東レ
製プリプレグＰ９０５５Ｆ−０８を先端側で３プライ、
後端側で２プライとなるように巻き付け、内層を形成し
た。ここでプリプレグとしては＋４５度のバイアスプリ
プレグと−４５度のバイアスプリプレグを組合わせて使
用し、繊維配向方向がマンドレルの軸に対してそれぞれ
＋４５度及び−４５度となるようにした。ここで用いた
プリプレグは炭素繊維にエポキシ樹脂を含浸させたもの
で、繊維目付が７５ｇ、樹脂含有量が２４ｗｔ％、（繊
維含有量７６ｗｔ％）、炭素繊維容積含有率６９％、厚
さ０．０６ｍｍ、繊維の引張り強度が４５０ｋｇｆ／ｍ
ｍ2、繊維の弾性率が３８．５×１０3ｋｇｆ／ｍｍ2、
伸度１．０％であった。次に、内層の周囲にポリプロピ
レンフィルムをテープワインディングした後、１３０℃
で２時間加熱することにより補助層及び内層の樹脂を硬
化させた後、ポリプロピレンフィルムを除去した。次
に、エポキシ樹脂を含浸した炭素繊維（東邦レーヨン製
ＩＭ−６００−１２Ｋ）を用い、内層の上に先端径が
８．５ｍｍより若干大、後端径１５．０ｍｍφより若干
大となるように＋１０度、−１０度の巻き角度で往復さ
せてフィラメントワインディングを行い外層を形成し
た。ここで用いた炭素繊維の引張り強度は５９０ｋｇｆ
／ｍｍ2、引張り弾性率は２９×１０3ｋｇｆ／ｍｍ2、
伸度２％であった。外層の樹脂含有量は３０ｗｔ％（繊
維含有量７０ｗｔ％）、炭素繊維容積含有率６１％であ
った。次に、補助層、内層及び外層が一体化した構造体
からマンドレルを除去した後、表面を研削加工すること
により所定寸法（先端径８．５ｍｍφ、後端径１５．０
ｍｍφ、）のゴルフクラブ用シャフトを得た。該シャフ
トにおける内層と外層の重量比は内層の重量比が３７重
量％となる値、内層と外層の比は１：１．７、内層と外
層の合計重量は全シャフト重量の９４重量％、全炭素繊
維の容積含有率は６５容量％であった。
【００３１】比較例１ 実施例１において、外層を東レ製プリプレグシートＰ８
０５２Ｓ−１７をシートワインディング法により３プラ
イ巻き付して繊維配向方向をマンドレル軸方向とほぼ平
行となるようにした以外は同様にしてゴルフクラブ用シ
ャフトを得た。ここで外層の形成に用いたプリプレグシ
ートは炭素繊維にエポキシ樹脂を含浸させたもので、繊
維目付が１７５ｇ、樹脂含有率が３３ｗｔ％、（繊維含
有量６７ｗｔ％）、炭素繊維容積含有率５９％、厚さ
０．１７ｍｍ、繊維の引張り強度が５６０ｋｇｆ／ｍｍ
2、繊維の弾性率が３０×１０3ｋｇｆ／ｍｍ2、伸度
１．８％であった。また、該シャフトにおける内層と外
層の重量比は内層の重量比が３７重量％となる値、内層
と外層の全炭素繊維の容積含有量は９４容積％であっ
た。
【００３２】比較例２ 実施例と同一のマンドレルを使用し、エポキシ樹脂を含
浸した炭素繊維（東邦レーヨン製ＵＭ４０−１２Ｋ）を
先端径が８．５ｍｍφ、後端径が１３．５ｍｍφとなる
ように十４５度、−４５度の巻き角度で往復させてフィ
ラメントワインディングを行い内層を形成した。ここで
用いた炭素繊維の引張り強度は５００ｋｇｆ／ｍｍ2、
引張り弾性率は３９×１０3ｋｇｆ／ｍｍ2、伸度は１．
２％であった。次に、内層の上に実施例と同様にして外
層を形成した後、実施例と同様にテープワインディン
グ、樹脂硬化処理、テープ除去、マンドレル除去、表面
研削加工を行い、ゴルフクラブ用シャフトを得た。該シ
ャフトにおける内層と外層の重量比は内層の重量比が、
３７重量％となる値、内層と外層の層厚の比は１：１．
７、内層と外層の合計重量は全シャフト重量の９４重量
％、全炭素繊維の容積含有率は６５容積％であった。
【００３３】上記で作製した実施例及び比較例のゴルフ
クラブ用シャフトについて、チップ先端の片持ち曲げ強
度、チップ先端のアイゾット衝撃値、シャフトのトルク
破壊強度、シャフトの曲げ剛性を下記の条件で測定し
た。その結果を表１に示す。
【００３４】（１）片持ち曲げ試験 図２に示すように、シャフトのチップ側先端（ａ＝３８
ｍｍ）をヘッドホーゼル部分の形状に似せた専用治具に
挿入し、５ｍｍ／分の荷重速度で図示のように荷重（ｂ
＝１０２ｍｍ、圧子半径Ｒ＝５ｍｍ）をかけて曲げ試験
を行い、その時の最大曲げ荷重をチップ先端の片持ち曲
げ強度とした。 （２）アイゾット衝撃試験 図３に示すように、シャフトのチップ側先端から３０ｍ
ｍの位置に印をつけ、６０ｍｍの位置にてシャフトを切
断した。この切断した試験片を図４に示す方法にアイゾ
ット試験を行い、その時の衝撃吸収エネルギーをチップ
先端のアイゾット衝撃強度とした。 （３）トルク破壊試験 図５に示すように、シャフトのテープ側先端及びバット
側先端を専用治具にてエポキシ樹脂で固定し、一定割合
でトルクを加えたときの破壊時のエネルギーをシャフト
のトルク破壊強度とした。 （４）シャフトの曲げ剛性測定（Ｉ） 図６に示すように、シャフトのバット側先端を基準と
し、支点Ａと支点Ｂで水平にセットした後、支点Ｃの位
置までシャフトチップ側を曲げ、その時に支点Ａに加わ
る荷重をシャフトの硬さとした。図中ａ＝１５ｍｍ、ｂ
＝１８０ｍｍ、ｃ＝９２５ｍｍ、ｄ＝１６５ｍｍとし
た。 （５）シャフトの曲げ剛性測定（II） シャフト長さ１１４３ｍｍでグリップ側８３ｍｍを固定
し、２８５ｇの荷重を有するモデルヘッドをチップ側先
端細径部に取り付けて、シャフトの曲げ剛性を自由振動
の振動数として測定した。測定装置としては、Ｂｒｕｎ
ｓｗｉｃｋ社製振動測定機（Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｆ
Ｍ）を用いた。単位はｃｐｍ（サイクル／分）である。
【００３５】
【表１】
【００３６】表１から明らかなように、補助層、内層及
び外層の全てをシートワインディング法で形成した比較
例１のゴルフクラブ用シャフトでは、シャフトの周方向
で最大６．１ｃｐｍの差がある。このゴルフクラブ用シ
ャフトを用いてゴルフクラブを組み立てた場合、シャフ
トの０度方向をヘッドのフェース面に一致させたとき
と、シャフトの９０度方向をヘッドのフェース面に一致
させたときでは、ゴルフクラブ全体の振動数（曲げ剛
性）としては約６ｃｐｍの差が生じ、同一シャフトでも
全く異なったフィーリングのゴルフクラブとなった。フ
レックス表示ではＲとＲＡに相当する相違が生じた。補
助層を設けず、内層及び外層をフィラメントワインディ
ング法で形成した比較例２のゴルフクラブ用シャフトで
は、チップ先端の片持ち曲げ強度、チップ先端のアイゾ
ット衝撃強度、シャフトのトルク破壊強度とも劣ったも
のとなることがわかる。これに対して、本発明の実施例
によるゴルフクラブシャフトでは、チップ先端の片持ち
曲げ強度、チップ先端のアイゾット衝撃強度、シャフト
のトルク破壊強度にすぐれる上、シャフトの同方向で曲
げ剛性の差がほとんどないものであった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるゴルフクラブ用ヘッドの構造を示
す側面図である。
【図２】片持ち曲げ試験の説明図である。
【図３】アイゾット衝撃試験の説明図である。
【図４】アイゾット衝撃試験の説明図である。
【図５】トルク破壊試験の説明図である。
【図６】シャフトの曲げ剛性測定の説明図である。
【符号の説明】
１ 内層 ２ 外層 ３ 補助層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 須澤 昭良 東京都中央区銀座四丁目11番２号 ソマー ル株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 繊維強化プラスチックからなる先細り管
    状のゴルフクラブ用シャフトにおいて、高弾性炭素繊維
    強化プラスチックからなりシャフト軸に対して±４０〜
    ±５０度の配向角度の繊維を含む管状内層と、高強度高
    弾性炭素繊維強化プラスチックからなりシャフト軸に対
    して±５〜±３０度の配向角度を有する繊維を含む管状
    外層と、高強度繊維強化プラスチックからなりシャフト
    軸に対し−５〜＋５度の配向角度の繊維を含みシャフト
    先端から５０〜５００ｍｍの長さに形成された短管状補
    助層とから構成され、前記内層及び補助層はシートワイ
    ンディングにより形成され、前記外層はフィラメントワ
    インディング法により形成されたものであり、かつ前記
    内層及び補助層と前記外層とは別々に硬化されたもので
    あり、さらに単位長さ当たりの平均重量が１．４ｇ／イ
    ンチ以下であることを特徴とするゴルフクラブ用シャフ
    ト。
  2. 【請求項２】 請求項１のゴルフクラブ用シャフトを製
    造する方法であって、 （ａ）先細り管状マンドレルの細径側に、高強度繊維に
    合成樹脂を含浸させた長さ５０〜５００ｍｍのプリプレ
    グシートをシートワインディング法により巻回して、繊
    維の配向角度がマンドレル軸方向に対し−５〜＋５度と
    なる短管状補助層を形成する工程、 （ｂ）高弾性炭素繊維に合成樹脂を含浸させたプリプレ
    グシートをシートワインディング法により巻回して、繊
    維の配向角度がマンドレル軸に対して±４０〜±５０度
    となる管状内層を形成する工程、 （ｃ）加熱処理を行い補助層及び内層の合成樹脂を硬化
    させる工程、 （ｄ）合成樹脂を含浸させた高強度高弾性炭素繊維をフ
    ィラメントワインディング法により巻回して、繊維配向
    角度がマンドレル軸に対して±５〜±３０度となる管状
    外層を形成する工程、 （ｅ）加熱処理を行い外層の合成樹脂を硬化させる工
    程、 （ｆ）補助層、内層及び外層が一体となった構造体から
    マンドレルを除去する工程、 （ｇ）該構造体の表面部に研削加工を施し所定のシャフ
    ト形状にする工程からなることを特徴とするゴルフクラ
    ブ用シャフトの製造方法。
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