JPH10155953A - ゴルフクラブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 繊維強化樹脂製のシャフトを備えたオーバー
ホーゼル型のゴルフクラブに於て、ネック打ちやダフり
打ちに対して優れた耐久性をもたせる。 【解決手段】 シャフト２の先端部の最内層に、強化繊
維の配列方向がシャフト軸心Ｌと平行なストレート層６
を、配設する。シャフト２の先端部を、ヘッド１に突設
された中軸３に外挿して接合する。ストレート層６を、
ヘッド１の中軸３の先端３ａからシャフト軸心Ｌと平行
な方向に±１cm以上の範囲にわたるように設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ゴルフクラブに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＦＲＰ等の繊維強化樹脂製シャフ
トを有するゴルフクラブでは、繊維強化樹脂の強化繊維
がシャフト軸心に対して傾斜して配列されたバイアス層
を複数配置し、その外側に補強繊維がシャフトの長手方
向に対して平行になるよう配列されたストレート層を複
数配置するのが一般的であった。その理由は、バイアス
層は、ボールとのインパクト時にシャフトに生じるねじ
りモーメント（シャフトの周方向に働く）に対し適度な
ねじり剛性を得るためであり、ストレート層は、シャフ
トに生じる曲げモーメント（シャフトの長手方向に働
く）に対し適度な曲げ剛性を得るためであった。また、
ストレート層をバイアス層の外側に配置させる理由は、
ねじりモーメントも曲げモーメンントもシャフトの内側
より外側に大きく作用するが、ねじりモーメントよりも
曲げモーメントの方が大きいので、曲げ剛性を効果的に
向上させるためにはストレート層を外側に配置させるこ
とが必要だからである。

【０００３】繊維強化樹脂のストレート層をバイアス層
の外側に配置したシャフトをヘッドのネック部に設けら
れた挿入孔に内挿して接合するタイプ（以下普及型とい
うことがある。）のゴルフクラブにおいては、ヘッドに
生じた曲げ・ねじりモーメントは、まずシャフトの外側
のストレート層に伝わる。そして、曲げモーメントは、
ねじりモーメントよりも大きく、ストレート層が曲げモ
ーメントに十分に対応することができるため、問題は無
い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ストレート層
をバイアス層の外側に配置したシャフトの先端部を、ヘ
ッドに突設された中軸に外挿して接合するタイプ（以下
オーバーホーゼル型ということがある。）のゴルフクラ
ブでは、ヘッドに生じた曲げモーメントは、まずバイア
ス層に伝わる。このため、プレイヤーがボールをヘッド
のネック部で打ったり（いわゆるネック打ち）、地面を
直接叩いたり（いわゆるダフリ打ち）して、クラブに大
きな外力が作用すると、内側のバイアス層が曲げモーメ
ントに耐えきれずに破壊することがあった。

【０００５】ところで、オーバーホーゼル型のゴルフク
ラブが、ネック打ちやダフり打ち時に内側のバイアス層
に大きな力がかかる事を、実験により証明することは困
難である。なぜならば歪みゲージをシャフト内側に貼る
事は不可能だからである。そのため、発明者等は、ＦＥ
Ｍ（有限要素法）を用いてこれを解析した。解析条件と
して、シャフトとヘッド（１番ウッド）は同じものを使
用し、シャフトとヘッドの接合方法のみを、ヘッドの挿
入孔にシャフトを挿入した普及型と、ヘッドに突設され
た中軸にシャフトを外挿したオーバーホーゼル型とし、
ヘッドスピードを45ｍ／ｓとしてネック打ちを行った。
その解析結果は次の表１の通りであった。

【０００６】

【表１】

【０００７】上記表１から、普及型はシャフト内側（つ
まりバイアス層）にはさほど大きな圧縮・引張応力が生
じないが、オーバーホーゼル型の場合は、シャフト内側
のバイアス層に大きな圧縮・引張応力が生じるというこ
とができ、このことからも、従来のオーバーホーゼル型
のゴルフクラブがネック打ちやダフり打ちで破損し易い
ことが分かる。

【０００８】そこで、本発明は、上述の問題を解決し
て、いわゆるネック打ちやダフり打ちに対して破損しに
くく優れた耐久性を有するオーバーホーゼル型のゴルフ
クラブを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明に係るゴルフクラブは、繊維強化樹脂製のシ
ャフトの先端部を、ヘッドに突設された中軸に外挿して
接合するゴルフクラブであって、上記シャフトの先端部
の最内層に、強化繊維の配列方向がシャフト軸心と平行
なストレート層を、配設したものである。また、ストレ
ート層を、ヘッドの中軸の先端からシャフト軸心と平行
な方向に、±１cm以上の範囲にわたるように設けるのが
好ましい。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図示の実施の形態に基き本
発明を詳説する。

【００１１】図１は本発明に係るゴルフクラブの実施の
一形態を示し、１はヘッド、２は繊維強化樹脂製のシャ
フトである。このゴルフクラブは、ヘッド１にシャフト
取付用の中軸３が突設され、シャフト２の先端部をその
中軸３に外挿して接合したいわゆるオーバーホーゼル型
のゴルフクラブである。

【００１２】しかして、図２に示すように、シャフト２
は、強化繊維の配列方向がシャフト軸心Ｌと平行な最外
層を成すストレート層４ａ及びその内側のストレート層
４ｂと、ストレート層４ｂの内側に積層されると共に強
化繊維の配列方向がシャフト軸心Ｌに対して所定角度傾
斜したバイアス層５ａ及びその内側のバイアス層５ｂ
と、バイアス層５ｂの内側であって先端部のみに積層さ
れると共に強化繊維の配列方向がシャフト軸心Ｌと平行
な最内層を成すストレート層６と、から成る。

【００１３】つまり、シャフト２の先端部の最内層に、
強化繊維の配列方向がシャフト軸心Ｌと平行なストレー
ト層６を、配設する。かつ、ストレート層６を、シャフ
ト２の先端から所定寸法Ｑだけ基端側に入った位置に配
置する。さらに、ストレート層６は、ヘッド１の中軸３
の先端３ａからシャフト軸心Ｌと平行な方向に±１cm以
上の範囲にわたるように設けられる。従って、ストレー
ト層６の長さ寸法Ｎは、２cm以上に設定される。ここ
で、中軸３の先端３ａからシャフト２の先端側へ向いた
方向を＋（プラス）とし、中軸３の先端３ａからシャフ
ト２の基端側へ向いた方向を−（マイナス）とする。

【００１４】また、ストレート層４ａ，４ｂ、バイアス
層５ａ，５ｂ、及び、ストレート層６は、炭素繊維やガ
ラス繊維等の強化繊維を夫々の方向に配設し、エポキシ
樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させてプリプレグを形成
し、このプリプレグを加熱硬化させた繊維強化樹脂であ
る。

【００１５】即ち、図３に示すように、各層のプリプレ
グを形成し、このプリプレグを、テーパ状のマンドレル
７に巻設する。具体的には、マンドレル７の先端部に、
最内層のストレート層６に対応するプリプレグ12を巻
き、その後、バイアス層５ｂ,５ａに対応するプリプレ
グ13ｂ，13ａ、ストレート層４ｂ, ４ａに対応するプリ
プレグ14ｂ，14ａの順に巻き付ける。次に、テーピン
グ、焼成処理をして、マンドレル７の脱去、テープ剥離
等を行えば、シャフト２が完成する。さらに、そのシャ
フト２をヘッド１の中軸３に外挿させれば、本発明のゴ
ルフクラブが完成する（図１と図２参照）。

【００１６】なお、図３に於て、ストレート層４ａ，４
ｂのプリプレグ14ａ，14ｂの水平な複数の平行線と、バ
イアス層５ａ，５ｂのプリプレグ13ａ，13ｂの複数の斜
線は、強化繊維の方向を示す。この場合、プリプレグ13
ａ（バイアス層５ａ）の強化繊維の傾斜角度θは＋45°
であり、プリプレグ13ｂ（バイアス層５ｂ）の強化繊維
の傾斜角度θは−45°である。また、ストレート層４
ａ，４ｂのプリプレグ14ａ，14ｂと、バイアス層５ａ，
５ｂのプリプレグ13ａ，13ｂの長さ寸法は、互いに同一
であり、最内層のストレート層６のプリプレグ12の長さ
寸法はシャフトの全長に比してきわめて短く設定され
る。

【００１７】しかして、（図１と図２にもどって）この
ゴルフクラブを使用して、ボールをヘッド１のネック部
（中軸３近傍部）で打った場合（いわゆるネック打
ち）、あるいは、地面を直接叩いた場合（いわゆるダフ
り打ち）等、ヘッド１に大きな外力が作用すると、それ
により生じる曲げモーメントは、ヘッド１の中軸３から
ストレート層６に伝わり、ストレート層６にシャフト軸
心Ｌと同方向の引張応力と圧縮応力が生じる。そして、
ストレート層６の補強繊維の方向はシャフト軸心Ｌと平
行であるため、補強繊維の方向とこれらの応力の方向が
同一となり、大きな強度が得られる。従って、ストレー
ト層６は、ネック打ちやダフリ打ち等による曲げモーメ
ントに十分に耐える。

【００１８】ところで、ネック打ちやダフリ打ちにより
シャフト２に作用するモーメントは、ねじりモーメント
よりも曲げモーメントの方が大きいことが、明らかとな
っている。しかして、ストレート層４ａ，４ｂは最外層
にあるため、そのストレート層４ａ，４ｂを内層側に配
した場合よりもシャフト２全体の曲げ剛性及び曲げ強度
が大きくなり、大きな曲げモーメントに十分に耐え得
る。さらに、ストレート層４ａ，４ｂの内側のバイアス
層５ａ，５ｂにより、十分なねじり剛性及びねじり強度
が得られる。

【００１９】従って、このゴルフクラブによれば、ネッ
ク打ちやダフリ打ちに耐え得る十分大きな強度を実現で
きる。言い換えれば、ネック打ちやダフリ打ちをして
も、シャフト２が破損する危険性が大幅に減少する。か
つ、打撃の際に受ける曲げモーメントとねじりモーメン
トに効果的に対応でき、優れた打球特性が得られる。し
かも、シャフト２の必要な箇所───即ちシャフト２の
ヘッド１の中軸３の先端３ａ近傍部───のみを効率的
に補強できる。かつ、ストレート層６の材料を節約でき
る。なお、ストレート層６を、ヘッド１の中軸３の先端
３ａからシャフト軸心Ｌと平行な方向に±１cm以上の範
囲にわたるように設けたのは、±１cm未満では、ストレ
ート層６が短いため、ネック打ちやダフリ打ちによりバ
イアス層５ａ，５ｂに生じるシャフト軸心Ｌと同方向の
引張応力と圧縮応力が局部的に大きくなり───即ち応
力集中が生じて───破損し易くなってしまうからであ
る。

【００２０】次に、図４は、本発明に係るゴルフクラブ
の他の実施の形態を示し、シャフト２のストレート層６
の基端部に段差部16が形成される。かつ、ストレート層
６は、ヘッド１の中軸３の先端３ａからシャフト軸心Ｌ
と平行な方向に±１cm以上の範囲にわたるように設けら
れる。

【００２１】また、シャフト２は、図５に示すように、
先端寄りに段付部８を有し、かつ、その段付部８よりも
先端側が小径部９とされ、基端側が大径のテーパ部10と
されたマンドレル７を使用して形成される。

【００２２】具体的には、マンドレル７の小径部９に、
最内層のストレート層６に対応するプリプレグ12を、テ
ーパ部10と段差が無くなるまで巻き、その後、バイアス
層５ｂ, ５ａに対応するプリプレグ13ｂ，13ａ、ストレ
ート層４ｂ, ４ａに対応するプリプレグ14ｂ，14ａの順
に巻き付ける。次に、テーピング、焼成処理をして、マ
ンドレル７の脱去、テープ剥離等を行う。なお、バイア
ス層５ａの強化繊維の傾斜角度θは＋45°であり、その
内側のバイアス層５ｂの強化繊維の傾斜角度θは−45°
である。

【００２３】このように構成したことにより、シャフト
２のストレート層６の上にバイアス層５ａ，５ｂとスト
レート層４ａ, ４ｂを巻き付けるにもかかわらず、その
バイアス層５ａ，５ｂとストレート層４ａ, ４ｂが弯曲
することは無い。従って、応力集中を防止でき、シャフ
ト２の強度が一層大きくなる。

【００２４】なお、本発明のゴフルクラブに於て、シャ
フト２のバイアス層５ａ，５ｂの強化繊維の傾斜角度θ
は±45°以外にも、±10°〜±80°程度の範囲内で変更
自由である。これは、傾斜角度θが±10°未満では、シ
ャフト２全体のねじり剛性及びねじり強度が小さくなり
過ぎるためであり、傾斜角度θが±80°を越えると、バ
イアス層５ａ，５ｂの曲げ剛性及び曲げ強度が極端に小
さくなるからである。また、図例ではヘッド１はアイア
ンヘッドであるが、ウッド型ヘッドとするも好ましい。

【００２５】

【実施例】以下、実施例を示す。炭素繊維を相互に平行
かつシート状に揃えてエポキシ樹脂を含浸して成る一方
向性のプリプレグを、表２にしたがって形成した後、各
層のプリプレグをマンドレル７に巻設し、その後はテー
ピング、焼成処理をして、マンドレル７の脱去、テープ
剥離等を行い、本発明の実施例に対応するオーバーホー
ゼル型シャフト２（図１〜図３参照）と、従来構造をも
つ従来例のオーバーホーゼル型シャフト（図６参照）を
形成した。

【００２６】

【表２】

【００２７】これらのシャフトに、ネック部の形状以外
が全て相互に同一とされたヘッド（３番アイアンのヘッ
ド）を取付けて実施例のゴルフクラブと従来例のゴルフ
クラブを作製した。なお、従来例は、最内層にストレー
ト層を有していない点に於いて実施例と異なる。

【００２８】次に、スイングロボットによりダフり打ち
を行った。その際、ヘッドスピードが40ｍ／ｓとなるよ
うに設定し、かつ、ヘッドが最下点から10cm手前のとこ
ろでマット面に当たるように設定した。なお、マット面
は、一般的な練習場と同様に、コンクリート面上に人工
芝マットを敷いて形成した。そして、実施例と従来例の
ゴルフクラブを夫々 100回ずつダフり打ちした。その結
果を次の表３に示す。

【００２９】

【表３】

【００３０】上記表３から明らかなように、従来例のゴ
ルフクラブでは、37回目のダフり打ちにより、シャフト
先端内側に亀裂が生じ、かつ、ヘッドがぐらついた。こ
れに対し、実施例のゴルフクラブは、 100回のダフり打
ちに耐えた。これにより、実施例のゴルフクラブ（シャ
フト）は、従来例よりも強度が大きく、耐久性に優れて
いる。

【００３１】

【発明の効果】本発明は上述の構成により、次のような
著大な効果を奏する。

【００３２】請求項１記載のゴルフクラブによれば、シ
ャフト２を繊維強化樹脂製とし、かつ、シャフト２の先
端部をヘッド１の中軸３に外挿したオーバーホーゼル型
のゴルフクラブとしても、ネック打ちやダフリ打ちに耐
え得る十分大きな強度を実現できる。従って、ネック打
ちやダフリ打ちをしても、シャフト２が破損する危険性
が大幅に減少する。

【００３３】請求項２記載のゴルフクラブによれば、請
求項１記載のものと同様の効果を奏すると共に、ネック
打ちやダフリ打ちに対するシャフト２の破損の危険性を
有効に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態を示す要部正面図であ
る。

【図２】要部拡大断面図である。

【図３】シャフト製造方法説明図である。

【図４】本発明の他の実施の形態の要部拡大断面図であ
る。

【図５】他のシャフト製造方法説明図である。

【図６】従来例のシャフト製造方法説明図である。

【符号の説明】

１ ヘッド ２ シャフト ３ 中軸 ３ａ 先端 ６ ストレート層 Ｌ シャフト軸心

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 繊維強化樹脂製のシャフト２の先端部
   を、ヘッド１に突設された中軸３に外挿して接合するゴ
   ルフクラブであって、上記シャフト２の先端部の最内層
   に、強化繊維の配列方向がシャフト軸心Ｌと平行なスト
   レート層６を、配設したことを特徴とするゴルフクラ
   ブ。
2. 【請求項２】 ストレート層６が、ヘッド１の中軸３の
   先端３ａからシャフト軸心Ｌと平行な方向に、±１cm以
   上の範囲にわたるように設けられている請求項１記載の
   ゴルフクラブ。