JPH0966568A

JPH0966568A - ゴルフクラブシャフト用フィラメントワインディング成形方法及びその装置

Info

Publication number: JPH0966568A
Application number: JP7225287A
Authority: JP
Inventors: Makoto Ito; 伊藤　　誠; Kan Matsuoka; 款松岡; Tetsuto Minowa; 哲人箕輪
Original assignee: Fujikura Rubber Ltd
Current assignee: Fujikura Composites Inc
Priority date: 1995-09-01
Filing date: 1995-09-01
Publication date: 1997-03-11
Anticipated expiration: 2015-09-01
Also published as: JP3370215B2

Abstract

(57)【要約】【課題】マトリックス樹脂として熱可塑性樹脂を用い
るフィラメントワインディング法に於て、均一でかつ空
隙がなく、樹脂劣化の殆どない機械的特性に優れたゴル
フクラブシャフトを得ることができる。【解決手段】フィラメントを平行に配置し熱可塑性樹
脂でプリプレイグして形成した強化用繊維テープ１を、
熱可塑性樹脂の溶融温度以上に発熱体により加熱した窒
素ガス雰囲気内に於いてマンドレル２に巻き付ける。こ
の巻き付けを、強化用繊維テープ１のフィラメントにプ
リプレイグした熱可塑性樹脂を溶融させつつ行う。そし
て、この溶融の完了後に成形物を冷却し、マンドレル２
を成形物から抜き取ることにより形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ゴルフクラブのシャフ
トを形成するため、マトリックスとして熱可塑性樹脂を
使用し且つ繊維で強化されたテープを使用するゴルフク
ラブシャフト用フィラメントワインディング成形方法及
びその装置に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、フィラメントワインディング成形
方法は、各種繊維強化プラスチックの成形方法の中で、
強化用繊維の性能を活用する手段として有効であるた
め、成形物の強度に対する要求が厳しい用途に利用され
ている。例えば、大型の成形物では、ミサイルや宇宙船
のケーシングから、中型の圧力容器、更には小型のカッ
プリング、釣竿、ゴルフクラブのシャフト等の広範囲な
構造物や製品がフィラメントワインディング法で成形製
造されている。

【０００３】フィラメントワインディング法は、一般に
ガラス繊維やカーボン繊維にエポキシ樹脂を含浸し、こ
れをマンドレルに巻き付けた後、オーブンに入れてキュ
アして固化させる。その後、マンドレルを引き抜いて、
コンポジット成形物が得られる。

【０００４】そして、従来、使用の中心であったエポキ
シ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂等の
熱硬化性樹脂に代わって、マトリックス樹脂として熱可
塑性樹脂が最近使われ始めてきている。これらの熱可塑
性樹脂には、エンジニアリングプラスチック若しくはス
ーパーエンジニアリングプラスチックと呼ばれるものが
ある。これらの、熱可塑性樹脂は、熱硬化性樹脂に比較
すると靭性が高く、その結果、耐衝撃性や耐疲労性に優
れたものである。特に、スーパーエンジニアリングプラ
スチックは耐熱性も高いため、コンポジットとして特性
が優れているものである。

【０００５】しかし、熱可塑性樹脂は、成形加工時には
常温に於いて液体である熱硬化性樹脂と異なり、既に樹
脂化しているため、常温で強化用繊維に含浸することは
不可能である。このため、いろいろな方法が提案されて
いるが必ずしも良い方法であるとは言えない。

【０００６】例えば、カーボン繊維にポリエーテルエー
テルケトン（ＰＥＥＫ）等の熱可塑性樹脂の粉末をまぶ
したものを、マンドレルに巻き付けつつ、この巻き付け
部分を局部的に加熱して樹脂を溶融し、フィラメントワ
インディング成形物を得る方法がある。

【０００７】また、別の方法は、溶剤に溶ける性質をも
った熱可塑性樹脂を溶剤に溶かし、この溶解溶液を強化
用繊維に含浸し、ただちにマンドレルに巻き付けて乾燥
することによってフィラメントワインディング成形物を
得る方法である。

【０００８】また、上記発明に類似した方法として、特
開平４ー１１５９３０号公報記載の発明の如く、熱可塑
性樹脂繊維と強化用繊維とを混織するか引き揃え、この
複合繊維をマンドレルに巻付ける時点ないしはその前後
に、熱可塑性樹脂繊維を溶解する溶剤を複合繊維に吹き
付け、熱可塑性樹脂繊維を溶解した後、溶剤を除去する
方法が知られている。

【０００９】更に、他の方法は、熱可塑性樹脂を繊維化
して強化用繊維と混合した複合繊維とし、このものをマ
ンドレルに巻き付けつつ、同時に巻き付く点を局部的に
加熱して、樹脂繊維を溶融し、フィラメントワインディ
ング成形物を得る方法が知られている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、カーボ
ン繊維等の強化用繊維に熱可塑性樹脂の粉末をまぶした
ものを、マンドレルに巻き付けつつ樹脂を溶融する方法
は、熱可塑性樹脂粉末の付着を強化用繊維に均一に行う
のが困難な欠点を有している。また、この方法は、マン
ドレルへの巻付け操作中に、カーボン繊維等の強化用繊
維から、熱可塑性樹脂粉末が落下することは避けられ
ず、均質なフィラメントワインディング成形物を得るの
は困難である。このような均質性を有さないものは、成
形物の物性不良をもたらすものである。

【００１１】また、熱可塑性樹脂の溶解溶剤を強化用繊
維に含浸し、これをマンドレルに巻き付けて乾燥する方
法がある。また特開平４ー１１５９３０号公報記載の発
明の如く、熱可塑性樹脂繊維と強化用繊維との複合繊維
をマンドレルに巻付ける時に溶剤を吹き付け、この吹き
付けによって熱可塑性樹脂繊維を溶解する方法がある。
これらの方法は、高温を必要とせず実用的な方法である
と考えられる。

【００１２】しかし、例えば熱可塑性樹脂を溶解するも
のとして実用的な溶剤である、塩化メチレンやアセトン
のような低沸点の溶剤を用いる場合、溶液中の熱可塑性
樹脂の濃度が、溶剤の蒸発によって変化するのを避けら
れない。そのため、均質なフィラメントワインディング
成形物を得るのが困難である。また、熱可塑性樹脂は溶
液状態なので、溶剤が蒸発する際にエアー溜りに代表さ
れる空隙が生成するのは不可避である。上記のような均
一性を有さないものや、空隙を有するものは、成形物の
物性不良をもたらすものである。

【００１３】また、熱可塑性樹脂を繊維化して強化用繊
維と混合して複合繊維とし、これをマンドレルに巻き付
けつつ加熱して樹脂繊維を溶融し、フィラメントワイン
ディング成形物を得る方法は、製品の均一性は改善され
る。

【００１４】しかしながら、連続している複合繊維がマ
ンドレルに巻かれる全長に於いて、熱可塑性樹脂フィラ
メントと強化用繊維フィラメントとが均一に配置する事
は困難である。このような場合は、熱可塑性樹脂フィラ
メントと強化用繊維フィラメントとが偏在するものとな
り、複合繊維がマンドレルに巻かれ加熱された時、強化
用繊維フィラメントは、溶融した熱可塑性樹脂が、必要
とするだけ近傍に存在しない部分が発生し、成型物に空
隙を発生させる。

【００１５】また、熱可塑性樹脂を繊維化して強化用繊
維と混合した複合繊維の多くは、強化用繊維フィラメン
トがマンドレルに巻かれる方向に均一に平行して並んで
おらず、重なりあっている。このため、マンドレルに巻
かれ加熱されたとき、重なりあった強化用繊維フィラメ
ントの間に、溶融した熱可塑性樹脂が容易に流入でき
ず、その結果成形物に空隙を生ずる。このような空隙を
生じると、成形物の物性不良が生じ、破損等の原因とな
り好ましくない。

【００１６】また、熱可塑性樹脂を溶融する加熱方法と
しては、予め加熱された窒素ガスを溶融すべき部分に吹
きつける方法が理想的である。しかし、窒素ガスを連続
的に高温に加熱して吹き付けるのは多大のエネルギーを
消費するため現実的ではない。

【００１７】また、別の方法では可燃性ガスを燃焼させ
て溶融すべき部分に吹きつける方法が考慮される。この
方法は、種々の工夫がなされており、例えば、可燃性ガ
スを燃焼させるのに必要充分な量の空気と混合させるこ
とによって、ほぼ酸素が完全に消費した状態にしてしま
う。このことによって、溶融されるべき熱可塑性樹脂部
分は酸素のないガスが局部的に吹きつけられることにな
り、樹脂の劣化は少ないものとなる。しかし、この方法
に於いても熱可塑性樹脂の劣化を完全に抑えることは出
来ない。

【００１８】本願は、上述の如き課題を解決し、熱可塑
性樹脂、特にエンジニアリングプラスチックないしスー
パーエンジニアリングプラスチックと呼ばれる熱可塑性
樹脂をマトリックスとする、フィラメントワインディン
グ成形物であるゴルフクラブシャフトを、従来法と比較
して空隙の生成を極力抑え、しかも熱可塑性樹脂の劣化
を抑え、更には均質な成形物を得ることを可能とするも
のである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の如き課題
を解決するため、ゴルフクラブシャフトを製造するに際
し、フィラメントを平行に配置するとともにこのフィラ
メントを熱可塑性樹脂でプリプレイグして形成した強化
用繊維テープを、熱可塑性樹脂の溶融温度以上に発熱体
により加熱した窒素ガス雰囲気内に於いてマンドレルに
巻き付け、この巻き付けを、強化用繊維テープのフィラ
メントにプリプレイグした熱可塑性樹脂を溶融させつつ
行い、この溶融の完了後に成形物を冷却し、マンドレル
を成形物から抜き取ることにより形成することを特徴と
するものである。

【００２０】また、上記方法の発明を実施する装置は、
マンドレルを軸方向に回動自在に貫通してケーシングを
形成し、このケーシングの内面に発熱体を配置して熱可
塑性樹脂の溶融温度以上に加熱し得る加熱室を形成し、
この加熱室に窒素ガスの導入口を接続するとともにケー
シングの側面軸方向に長穴を開口し、この長穴を、強化
用繊維テープを挿通する挿通孔を設けたベルトにより被
覆し、このベルトを長穴と平行に進退可能とするととと
もにこのベルトの挿通孔に臨ませて、強化用繊維テープ
を摺動可能に挿通するガイドを配置し、このガイドをベ
ルトと同調して移動可能として成るものである。

【００２１】また、発熱体は、ケーシング内周の長さ方
向に於いて複数個配置し、この個々の発熱体を別個に温
度管理するものであってもよい。

【００２２】

【作用】本発明は上述の如きものであって、マトリック
スとして用いられる熱可塑性樹脂は、フィラメントを長
手方向に平行に配置した強化用繊維にプリプレイグして
おり、この強化用繊維をテープ状として用いる。そし
て、具体的には張力がかけられ熱可塑性樹脂をプリプレ
イグした強化用繊維テープ(１)を、図１、図２に示す如
く、マンドレル(２)に、軸方向に対して一定の角度で巻
き付ける。

【００２３】このマンドレル(２)はケーシング(３)内に
形成される加熱室(４)の中央部軸方向に回動自在に配置
され、モーター等により回動可能としている。このマン
ドレル(２)を回動することにより熱可塑性樹脂をプリプ
レイグした強化用繊維テープ(１)はマンドレル(２)に順
次巻取られる。

【００２４】また、マンドレル(２)は、内面にヒーター
等の発熱体(５)を配置して熱可塑性樹脂の溶融温度以上
に加熱し得る加熱室(４)内に配置されているから、マン
ドレル(２)の外周に巻き付けられた強化用繊維テープ
(１)の熱可塑性樹脂を順次溶融する。

【００２５】また、加熱室(４)には窒素ガスの導入口
(６)を形成しており、少量の窒素ガスを導入し、窒素ガ
ス雰囲気を形成している。また、加熱室(４)は厳密な意
味では無く、緩やかな状態で密閉が保たれており、窒素
ガス雰囲気を保つために窒素ガスは、少量づつ導入口
(６)から常時連続的に補給している。また、加熱室(４)
は、断熱のために外周を断熱材(７)により被覆してい
る。

【００２６】また、加熱室(４)を構成するケーシング
(３)は側面軸方向に長穴(８)を開口し、この長穴(８)
を、強化用繊維テープ(１)を挿通する挿通孔(１０)を設
けたステンレス材等のベルト(１１)により被覆してい
る。そして、このベルト(１１)を長穴(８)と平行に進退
可能とするととともにこのベルト(１１)の挿通孔(１０)
に臨ませて、強化用繊維テープ(１)を摺動可能に挿通す
るガイド(１２)を配置し、このガイド(１２)をベルト
(１１)と同調して移動可能としている。

【００２７】また、このガイド(１２)を移動することに
より、強化用繊維テープ(１)の供給部(９)とガイド(１
２)との相対的な位置関係が変化し、ガイド(１２)の部
分で強化用繊維テープ(１)は強制的に曲げの力を受け
る。そのため、強化用繊維テープ(１)は一部に切断の危
険性を生じる場合がある。そこで、ガイド(１２)に導入
される前に強化用繊維テープ(１)を軟化する程度の温度
で部分加熱することにより、ガイド(１２)の内面の曲率
に対応して強化用繊維テープ(１)の角度を変化させるこ
とができるから、強化用繊維テープ(１)の切断防止に有
効な場合がある。

【００２８】また、上記の部分加熱を行った場合は、ガ
イド(１２)から導出される強化用繊維テープ(１)には、
ガイド(１２)の内面の曲率に対応した形がつけられ、ベ
ルト(１１)の挿通孔(１０)を通過する際に支障となるか
ら、ガイド(１２)を通過した後の強化用繊維テープ(１)
にも部分加熱を加えて、上記の形を除去する必要があ
る。

【００２９】そして、ガイド(１２)およびをベルト(１
１)の挿通孔(１０)を介して回転しているマンドレル
(２)に、強化用繊維テープ(１)を巻き付けていく。この
巻き付けは、マンドレル(２)の外周に軸方向に対し一定
の角度を設けて行い、熱可塑性樹脂をプリプレイグした
強化用繊維テープ(１)は、マンドレル(２)の長手方向に
巻き付けられつつ移動する。

【００３０】また、ベルト(１１)はケーシング(３)の両
端にあるベルト(１１)用の巻き取り装置(１３)に両端を
接続している。また、ケーシング(３)内の加熱室(４)に
は、図２、図３に示すようにヒーター等の発熱体(５)を
配置する。この発熱体(５)は、図３に示すように、ケー
シング(３)の長さ方向に於いて複数個に分割して構成す
る。

【００３１】そして、この分割した発熱体(５)を個々に
温度管理することにより、例えば、温度が低下し易い両
端部分の発熱体(５)の温度を高くし、温度が上昇し易い
中央部方向の発熱体(５)の温度を低くすることにより、
加熱室(４)内を全体として均一な温度とすることが可能
となる。また、少量ではあるが窒素ガスが連続的に供給
されることから生じる導入口(６)付近の温度低下を、こ
の導入口(６)部分の発熱体(５)を高温とすることによ
り、加熱室(４)内での温度分布を全体として均一の所定
の温度にすることができるようにしている。

【００３２】また、ケーシング(３)は図２に示すように
軸方向に２分割し、これを蝶番(１４)で接続することに
より蝶番(１４)部分を支点として開放できるようにして
いる。また、ケーシング(３)の両端には、両端壁(１６)
を適宜の止具(図示せず)を介して取り外し可能に配置
し、この止具を外すことにより、ケーシング(３)を開く
ことができるようにしている。また、ベルト(１１)は、
図１、図２に示す如く、ケーシング(３)の長穴(８)の両
側に臨ませて配置したスライドレール(１５)に摺動可能
に係合して移動する。

【００３３】上記したように、熱可塑性樹脂を含浸した
強化用繊維テープ(１)は、挿通孔(１０)からケーシング
(３)内に挿入され、加熱された窒素ガス雰囲気で張力を
かけられた状態でマンドレル(２)に巻き取られていく。
この巻き取りは、窒素ガス雰囲気で行われるから、加熱
室(４)の温度を高く設定しても安全な作業が可能とな
る。このため、強化用繊維テープ(１)にプリプレイグし
た熱可塑性樹脂は容易に溶融するとともに粘度も低下
し、更に強化用繊維テープ(１)には張力が掛けられてい
るから、マンドレル(２)に既に巻き取られた層に対し密
着性良く巻き付けられる。

【００３４】この、強化用繊維テープ(１)の移動に同調
してベルト(１１)を移動し、移動方向の両端部にベルト
(１１)の巻き取り装置(１３)にを設けている。また、こ
の巻き取り装置(１３)にベルト(１１)を移動させるピン
チローラー(１７)はモーター(１８)により作動し、この
モーター(１８)はオペレーションアンプ(２０)に接続し
ている。このオペレーションアンプ(２０)は、ガイド
(１２)を装着した送りネジ(２１)を作動するサーボモー
ター(２２)に接続し、ガイド(１２)とベルト(１１)との
作動を同調させている。また、強化用繊維テープ(１)は
角度をつけてマンドレル(２)に巻き付けられるため、角
度の設定を入力することにより、挿通孔(１０)の位置を
可変することができる位置補正入力装置(２３)を、サー
ボモーター(２２)に同期したモーター(１８)に取り付け
てある。

【００３５】上記の如く、加熱された窒素ガス雰囲気
で、熱可塑性樹脂を含浸し張力をかけられた強化用繊維
テープ(１)をマンドレル(２)に巻き付けていく際に熱可
塑性樹脂は溶融し、強化繊維で強化された熱可塑性樹脂
をマトリックスとする成形物が形成されていく。

【００３６】そして、所定量の強化用繊維テープ(１)が
マンドレル(２)に巻き付けられ、熱可塑性樹脂が溶融し
た段階で、発熱体(５)の電源を切り、加熱室(４)の外周
を被覆した断熱材(７)を取り外す。そして、加熱室(４)
を所定温度まで下げた後、加熱室(４)の両端の両端壁
(１６)を取り外し、また、蝶番(１４)を支点としてケー
シング(３)を開くことにより加熱室(４)を開放する。

【００３７】次に、マンドレル(２)を加熱室(４)から取
り外す。そして、これを冷却した後マンドレル(２)を成
形物から抜き取ることにより、熱可塑性樹脂をマトリッ
クスとする、フィラメントワインディング法によるゴル
フクラブシャフトが得られる。

【００３８】また、従来の熱可塑性樹脂を繊維化して強
化用繊維と混合した複合繊維の場合は、強化用繊維フィ
ラメントがマンドレルに巻かれる方向に均一に平行に並
んでおらず重なりあっている。そのため、マンドレルに
強化用繊維が巻かれ加熱されたとき、重なりあっていた
強化用繊維フィラメントの空隙に溶融した熱可塑性樹脂
は容易に流入できず、空隙が残存してしまう結果となっ
ていた。

【００３９】しかし、本発明における熱可塑性樹脂をプ
リプレイグした強化用繊維テープ(１)は、強化用繊維の
フィラメントがマンドレル(２)に巻かれる方向に均一に
平行に並んでいるため、この強化用繊維テープ(１)自体
の空気の巻き込みは殆ど無い。また、マンドレル(２)に
巻かれる強化用繊維テープ(１)は、すでにマンドレル
(２)に巻かれ溶融した強化用繊維テープ(１)に対し、密
着性よく巻かれていくため、空隙は生じにくいものとな
る。

【００４０】また、強化用繊維に熱可塑性樹脂の粉末を
まぶしたものを、マンドレル(２)に巻きつけつつ溶融す
る場合、熱可塑性樹脂粉末の付着を強化用繊維に均一に
行うのが困難であり成形されたものは均一性を保てな
い。しかし、本発明における熱可塑性樹脂をプリプレイ
グした強化用繊維テープ(１)を使用する場合、繊維フィ
ラメントが平行に配置されているので、熱可塑性樹脂と
強化用繊維のフィラメントをほぼ一定になる様に調整で
きるので、成形されたものは不均一にはなり難い。

【００４１】また、熱可塑性樹脂をプリプレイグした強
化用繊維テープ(１)を、窒素ガス雰囲気下で加熱するの
で熱可塑性樹脂の劣化は生じにくい。このように、本発
明の方法によれば、均一性を有し、空隙がなく、マトリ
ックスを形成する樹脂の劣化の殆どない成形物を得るこ
とが出来る。特に、窒素ガスを使用することにより、二
酸化炭素、ネオン、アルゴンのような高価な不活性ガス
を使用する場合よりも経済的に廉価に製造することがで
きる。

【００４２】また、本発明で使用される複合繊維を構成
する熱可塑性樹脂繊維としては、ポリエーテルエーテル
ケトン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポ
リカーボネート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルサ
ルフォン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアミドイミ
ド、ポリアリレート等を用いることができる。

【００４３】また、強化用繊維としては、カーボン繊
維、ガラス繊維、アラミド繊維等を用いることができ
る。

【００４４】また、熱可塑性樹脂繊維をプリプレイグす
る強化用繊維テープを構成する強化用繊維のヤーンテッ
クスは、１００〜４０００テックスの範囲のものが使用
可能である。そして好ましくは２００〜２５００テック
スのものが望ましい。

【００４５】また、本発明で使用される熱可塑性樹脂を
プリプレイグする強化用繊維テープの樹脂含有率は、重
量で２０〜８０％の範囲が好ましい。

【００４６】また、熱可塑性樹脂を含有する強化用繊維
テープの厚さは０．０２〜０．５ｍｍの範囲が好まし
く、幅は１．５〜２０ｍｍの範囲が好ましい。

【００４７】

【実施例】以下本発明の第１実施例を説明すれば、まず
強化用繊維テープは、熱可塑性樹脂としてナイロン６を
用い、強化用繊維としてカーボン繊維フィラメントを平
行に配置したものを用い、ナイロン６をプリプレイグし
た強化用繊維テープ(１)を形成した。

【００４８】このカーボン繊維は４００テックスであ
り、ナイロン６をプリプレイグしたカーボンの強化用繊
維テープ(１)の樹脂含有率は４４wt％で、厚さ０.０８
４ｍｍ、幅は６ｍｍのものである。

【００４９】そして、上記のナイロン６をプリプレイグ
したカーボン繊維から成る熱硬化性樹脂テープ(１)をガ
イド(１２)に挿通し、ベルト(１１)の挿通孔(１０)より
加熱室(４)内のマンドレル(２)の一端側の所定位置に巻
き付け、発熱体(５)とは別個の手持ちのヒーター等を用
いてマンドレル(２)に加熱固定させる。

【００５０】次いでケーシング(３)を閉じ、ケーシング
(３)を止具(図示せず)によりロックし、更にケーシング
(３)の両端に両端壁(１６)を取り付けた後、断熱材(７)
でケーシング(３)を被覆し加熱室(４)を構成する。そし
て、この加熱室(４)に導入口(６)から窒素ガスを導入す
る。

【００５１】この段階で発熱体(５)の電源を入れて、少
量の窒素ガスを加熱室(４)に供給する。次に、加熱室
(４)の温度分布が５００℃でほぼ一定になった所で、マ
ンドレル(２)を回転し、同時にガイド(１２)を移動する
とともにベルト(１１)も移動を開始する。この様にし
て、成形物であるゴルフクラブのシャフトの形成が開始
される。

【００５２】また、マンドレル(２)への強化用繊維テー
プ(１)の巻き角度は、マンドレル(２)の軸方向に対し、
４０度２プライ、３０度１プライ、２０度３プライ、４
０度１プライの順に角度をつけて巻いた。また、マンド
レル(２)にナイロン６をプリプレイグしたカーボン繊維
の強化用繊維テープ(１)を巻きとるに際しては、２ｋｇ
の張力をかけている。

【００５３】そして、上記の巻き付けが終了したら、発
熱体(５)の電源を切り、ケーシング(３)を被覆した断熱
材(７)を取り外し、窒素ガスを導入口(６)から加熱時よ
りも多めに補給し、加熱室(４)内の加熱ガスを外部に押
し出すとともに窒素ガスにより加熱室(４)の温度を低下
させる。温度低下後、ケーシング(３)の両側の両端壁
(１６)を取り外し、ケーシング(３)を蝶番(１４)を支点
として開放し、マンドレル(２)をケーシング(３)の外部
で保持しているチャッキング部(図示せず)をゆるめ、マ
ンドレル(２)を取り外す。そして、これを冷却した後、
マンドレル(２)を成型物から抜き取り、均質でかつ空隙
がなく、樹脂の劣化の殆どない機械的特性に優れたゴル
フクラブのシャフトが得られた。

【００５４】第２実施例この第２実施例に於いては、熱可塑性樹脂としてポリエ
ーテルエーテルケトンを用い、強化用繊維テープにカー
ボン繊維の２１０テックスを用い、この樹脂含有率を６
５wt％とした。また、強化用繊維テープの厚さを０．０
７ｍｍとした。また、加熱室の温度分布を６００℃でほ
ぼ一定とした。

【００５５】上記以外の条件は、第１実施例と全く同様
に行った。得られたゴルフクラブのシャフトは、均質で
かつ空隙がなく樹脂の劣化の殆どない機械的特性に優れ
たものであった。

【００５６】また比較例として、ナイロン６を繊維化し
てカーボン繊維と混合した複合繊維を使用した。カーボ
ン繊維は４００テックスでナイロン６繊維は５００テッ
クスであり、この複合繊維のナイロン６繊維の比率は５
５.５wt％であった。尚、加熱は、トーチランプのノズ
ルから噴出する燃焼ガスの加熱気体により、マンドレル
に巻かれる部分を局部的に加熱する方法をとった。上記
以外は、第１実施例と全く同様の方法によりフィラメン
トワインディング成形を行ったが、肉厚中に空隙が多
く、またナイロン６の劣化が観られた。

【００５７】

【発明の効果】本発明のフィラメントワインディング法
を適用することにより、マトリックス樹脂として熱可塑
性樹脂を用いるフィラメントワインディング法に於て、
均一でかつ空隙がなく、樹脂劣化の殆どない機械的特性
に優れたゴルフクラブシャフトを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の概略斜視図。

【図２】実施例の断面図。

【図３】実施例の一部切欠き平面図。

【符号の説明】

１強化用繊維テープ２マンドレル３ケーシング４加熱室６導入口７断熱材８長穴１０挿通孔１１ベルト１２ガイド

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フィラメントを平行に配置するとともに
このフィラメントを熱可塑性樹脂でプリプレイグして形
成した強化用繊維テープを、熱可塑性樹脂の溶融温度以
上に発熱体により加熱した窒素ガス雰囲気内に於いてマ
ンドレルに巻き付け、この巻き付けを、強化用繊維テー
プのフィラメントにプリプレイグした熱可塑性樹脂を溶
融させつつ行い、この溶融の完了後に成形物を冷却し、
マンドレルを成形物から抜き取ることにより形成するこ
とを特徴とするゴルフクラブシャフト用フィラメントワ
インディング成形方法。
【請求項２】マンドレルを軸方向に回動自在に貫通し
てケーシングを形成し、このケーシングの内面に発熱体
を配置して熱可塑性樹脂の溶融温度以上に加熱し得る加
熱室を形成し、この加熱室に窒素ガスの導入口を接続す
るとともにケーシングの側面軸方向に長穴を開口し、こ
の長穴を、強化用繊維テープを挿通する挿通孔を設けた
ベルトにより被覆し、このベルトを長穴と平行に進退可
能とするととともにこのベルトの挿通孔に臨ませて、強
化用繊維テープを摺動可能に挿通するガイドを配置し、
このガイドをベルトと同調して移動可能とした事を特徴
とするゴルフクラブシャフト用フィラメントワインディ
ング成形装置。
【請求項３】また、発熱体は、ケーシング内周の長さ
方向に於いて複数個配置し、この個々の発熱体を別個に
温度管理するものであることを特徴とする請求項１のゴ
ルフクラブシャフト用フィラメントワインディング成形
方法。
【請求項４】また、発熱体は、ケーシング内周の長さ
方向に於いて複数個配置し、この個々の発熱体を別個に
温度管理するものであることを特徴とする請求項２のゴ
ルフクラブシャフト用フィラメントワインディング成形
装置。