JPH09299525A - ゴルフクラブシャフト及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 剛性を低下させずに軽量化を図る。 【解決手段】 繊維強化熱硬化性樹脂における樹脂の重
量比率を３３Ｗ％未満としたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、繊維強化樹脂か
ら成形されるゴルフクラブシャフト及びその製造方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】ゴルフクラブシャフトの素材は、木から
スチールへ、スチールから繊維強化樹脂へと変化してい
る。繊維強化樹脂製シャフトの代表例は、所謂カーボン
シャフトと呼ばれる炭素繊維を樹脂で成形し固めたもの
（ＣＦＲＰ）である。このようなカーボンシャフトを成
形するには、直径４〜１０μｍ程度の炭素繊維を１，０
００本束ねて１つの単位として、通常６〜１２束を一緒
に束ねたものを互いに平行に並べてシート状にし、その
上に熱硬化性樹脂の薄いシートを重ねて熱ローラ間を通
過させることにより繊維シート上並びに繊維相互間に樹
脂を含浸させ、この樹脂含浸シート、すなわちプリプレ
グを最初に準備する。このようなプリプレグにおいて樹
脂が占める比率、すなわちレジンコンテント（ＲＣとい
う）は、通常重量比率で３３〜３７Ｗ％である。次い
で、長手方向に傾斜（１，０００分の５〜８）した円錐
状のマンドレル又は心金の周囲にプリプレグを、マンド
レルの軸線に対し所定の繊維角度で巻き付け、通常はほ
ぼ４〜１０層の積層体を形成する。この場合、マンドレ
ルが円錐状体であるため、１枚のプリプレグを例えば１
０回巻き付けて積層体を形成しようとする場合、積層が
進むにつれて繊維の配列角度が変化してしまうので、台
形状に裁断した狭幅の裁断片をむらなく均等に巻き付
け、重ね合わせるようにする。このようにして形成され
た積層体は、その周囲全体にラッピングテープを巻き付
け固定し、１４０℃前後の焼成炉内で２〜３時間焼成さ
れる。焼成後にラッピングテープとマンドレルを外すと
カーボンシャフトが完成する。また、炭素繊維の他にボ
ロンやグラスファイバー、ケブラー等の繊維をプラスし
たものも知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】シャフトの軽量化は、
スイング時ヘッドスピードを高めるために重要であり、
カーボンシャフトは、スチールシャフトに比べて軽いと
は言え、シニアおよび女性ゴルファーにとってはさらに
軽量化を図ることが望まれていた。カーボンシャフトの
重量を減じるには繊維層の枚数を減らせば、その分軽く
なるが、必要なシャフトの剛性，強度も共に低下するた
め採用することができない。剛性を低下させずに重量を
低減させるには、プリプレグのＲＣを小さくするのも１
つの方法と考えられる。しかし上記比率３３〜３７Ｗ％
以下にＲＣを下げると、繊維層の表面に形成される樹脂
のコーティング層が薄くなり過ぎ、マンドレルの周囲で
行う成形時にプリプレグ裁断片の接着がうまくいかず、
即ち巻き付けた小片同士がすぐ剥がれてしまい成形困難
となってしまうという不都合があった。

【０００４】そこで、この発明は、より一層の軽量化を
図った繊維強化樹脂製のゴルフクラブシャフトを提供す
るとともに、その製造方法を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、この発明に係るゴルフクラブシャフトは、繊維強化
熱硬化性樹脂における樹脂の重量比率が３３Ｗ％未満で
あるものである。また、好適には上記樹脂の重量比率が
２２〜２８Ｗ％の範囲にあるものである。さらにまた、
この発明に係る製造方法は、マンドレルの周囲に所定方
向に並べられた繊維に熱硬化性樹脂を含浸させたプリプ
レグを巻き付けて第１の層を成形し、この第１の層上に
上記プリプレグよりも熱硬化性樹脂の含浸量が少ないプ
リプレグ又は繊維を巻き付けて第２の層を成形する工程
を含み、成形された成形体を焼成炉内で焼成するもので
ある。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下に、この発明の好適な実施例
を図面を参照にして説明する。

【０００７】図１に示すゴルフクラブシャフト１は、第
１の層２と第２の層３を示し、第１の層２は所定方向に
並べられた繊維に熱硬化性樹脂を含浸させたプリプレグ
を使用しており、第２の層３はこのようなプリプレグよ
りも熱硬化性樹脂の含浸量の少ないプリプレグを使用し
たものである。第１の層２を形成するプリプレグは複数
回巻き付けた積層体であってもよいし、単層であっても
よい。同様に第２の層３を形成するプリプレグも例えば
第１の層と交互に複数回巻き付けた積層体であってもよ
いし単層であってもよい。通常、剛性及び強度を考慮
し、第２の層３の上にさらに第１の層２と同様のプリプ
レグを巻き付け、さらにその上に第２の層３と同様のプ
リプレグを巻き付けることを繰り返す。このゴルフクラ
ブシャフト１は、少なくとも上述したような第１の層２
と第２の層３との積層成形体から成る。プリプレグに含
まれる繊維は、従来と同様に炭素繊維をシート状にした
ものであり、このようなシート状の炭素繊維にその他の
繊維を加えても差し支えない。第１の層２の厚めのプリ
プレグに対する樹脂が占める比率、すなわちＲＣは従来
と同様に３３〜３７Ｗ％が望ましい。また、第２の層３
としては、熱硬化性樹脂のＲＣの上記比率より少ないプ
リプレグを用いたが、単に樹脂無含浸繊維で第２の層３
を形成することもできる。この繊維層を配置する場合、
樹脂無含浸のため接着しないので、第１の層２の周囲に
１本または複数本の繊維（束）をマンドレルの軸方向に
対し所定の角度をもって巻回して繊維層を形成する。そ
してその上に通常第１の層２と同様のプリプレグを巻き
付ける。この繊維層は最終工程における焼成により、内
側の第１の層２の樹脂に埋設されることとなる。第２の
層３として繊維層を用いた場合には、この上にプリプレ
グを積層し、最外層に繊維層のみの層が存在しないこと
が望ましい。完成されたシャフト１のＲＣは３３Ｗ％未
満となるようにする。

【０００８】上述したようなゴルフクラブシャフト１の
製造方法について、以下に説明する。最初にマンドレル
２０の周囲に所定方向に並べられた繊維に熱硬化性樹脂
を含浸させたプリプレグを巻き付けて第１の層２を形成
した状態を図２に示す。マンドレル２０は、その軸線と
平行な線に対し１，０００分の５〜８の傾斜面を有する
円錐状体であり、第１の層２を形成するプリプレグは、
このような円錐状体のマンドレル２０に繊維が所定方向
を向くように巻き付けるため、台形状に裁断した裁断片
を用いる。この場合、繊維は台形裁断片の高さ方向（マ
ンドレルの軸方向）または同方向に対し所定の角度で傾
けて配列させる。マンドレル２０の周囲にこのような台
形裁断片を巻き付けて第１の層２を形成する。

【０００９】次いで図３に示すように、第１の層２の周
囲に熱硬化性樹脂の含浸量の少ないプリプレグを巻き付
けて第２の層３を形成する。第１の層２のプリプレグ全
体におけるＲＣは２２〜２３Ｗ％の範囲内である。第２
の層３のＲＣは２２Ｗ％未満であり、形成するプリプレ
グのシート状繊維の方向は、マンドレル２０の軸方向に
対し所定角度（例えば４５°）を与えて巻き付ける。第
１の層２と第２の層３を夫々一層で形成した場合、その
後第２の層３の上に第１の層２と同様のプリプレグを巻
き付け、さらに第２の層３と同様のプリプレグを巻き付
け、このような手順を必要に応じて繰り返し、積層体か
ら成る成形体を成形する。成形体の周囲にラッピングテ
ープ（ポリプロピレンテープ）を巻き付け、これを焼成
炉内に入れ、１４０℃前後の温度で２〜３時間程度焼成
する。その後焼成されたものを取り出してラッピングテ
ープ及びマンドレルを外してゴルフクラブシャフト素管
を完成させる。炉内で焼成初期段階において、成形体の
温度が上昇すると、プリプレグ２層内の繊維層上の樹脂
がゲル化して流動し、この流動樹脂を繊維層３が吸収
し、成形体全体において樹脂の含浸がほぼ均一化される
こととなる。その結果として平均ＲＣは３３Ｗ％未満、
好ましい範囲として２２〜２８Ｗ％の範囲内となる。樹
脂含浸比率が２２Ｗ％より小さいときはシャフト構造体
として、マトリックス内の繊維が離れ易くなったり層間
剥離が生じることがあり、強度にも影響するので望まし
くない。

【００１０】なお、第２の層３として熱硬化性樹脂の含
浸量の少ないプリプレグを用いたが、単に繊維層を内側
のプリプレグの層上に形成してもよい。単に繊維層を被
覆したものであっても、炉内で焼成することにより、繊
維層は内側及び外側のプリプレグのゲル化して流動した
樹脂を吸収し、結果として熱硬化性樹脂中に埋設される
こととなる。しかしながら、最外層が繊維層となること
は好ましくなく、繊維層の上にさらにプリプレグを巻き
付けることが好ましい。熱硬化性樹脂の含浸が少ないプ
リプレグは、例えば溶剤で濃度を希釈化した熱硬化性樹
脂をシート状繊維に含浸させたものが好適に使用でき
る。

【００１１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、繊維補強構造体として必要なＲＣに留めることがで
き、全体として樹脂量を減らすことができ、軽量化を図
ることができる。また、軽量化を図っても、シャフトの
剛性を実質上維持することができる。さらに、成形時に
おけるプリプレグ裁断片を粘着させることは可能であ
り、剛性を劣化させずに軽量化を図ったシャフトを容易
に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のゴルフクラブシャフトの断面図。

【図２】マンドレルに第１の層を形成するプリプレグを
巻き付けた状態の断面図。

【図３】第１の層に第２の層を巻き付けた状態の断面
図。

【符号の説明】

１ シャフト ２ 第１の層 ３ 第２の層 ２０ マンドレル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｌ 31:52

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 繊維強化熱硬化性樹脂における樹脂の重
   量比率が３３Ｗ％未満であるゴルフクラブシャフト。
2. 【請求項２】 上記樹脂の重量比率が２２〜２８Ｗ％の
   範囲にある請求項１記載のゴルフクラブシャフト。
3. 【請求項３】 マンドレルの周囲に所定方向に並べられ
   た繊維に熱硬化性樹脂を含浸させたプリプレグを巻き付
   けて第１の層を成形し、 この第１の層上に上記プリプレグよりも熱硬化性樹脂の
   含浸量が少ないプリプレグ又は繊維を巻き付けて第２の
   層を成形する工程を含み、 成形された成形体を焼成炉内で焼成することを特徴とす
   るゴルフクラブシャフトの製造方法。