JPH1043334A - ゴルフクラブ用シャフト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スイング時にシャフトに加わるねじりモーメ
ントを低減させることができるとともに、シャフトのね
じり方向の振動減衰特性が向上し、スイング時における
ねじり方向の振動が減衰しやすい繊維強化樹脂製のゴル
フクラブ用シャフトを提供する。 【解決手段】 シャフトの管壁２０を、実質的に繊維強
化熱硬化性樹脂のみからなる管状のＦＲＰ単独層２６
と、金属箔層２と繊維強化熱硬化性樹脂層４とが積層さ
れてなる複合テープ６を螺旋状に巻くことにより形成さ
れ、ＦＲＰ単独層２６の層間、内周面上又は外周面上に
設けられた管状の金属箔含有ＦＲＰ層２２，２４とによ
って形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カーボンシャフト
等の中空先細り状の繊維強化樹脂（ＦＲＰ）製ゴルフク
ラブ用シャフトに関し、さらに詳述すると、シャフトの
管壁に金属箔含有ＦＲＰ層を設けたゴルフクラブ用シャ
フトに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ゴルフクラブ用シャフトの素材
は、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、いわゆるカーボンシャ
フトと呼ばれる炭素繊維を熱硬化性樹脂で固めたもの
（ＣＦＲＰ）である。カーボンシャフトを成形する場
合、樹脂含浸シートであるプリプレグを最初に準備す
る。プリプレグは、例えば、直径４〜１０μｍ程度の炭
素繊維を１０００本束ねて１つの単位とし、その６〜１
２単位を一緒に束ねたものを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た後、こ
れを熱ローラ間に通して繊維シート上及び繊維相互間に
樹脂を含浸させることにより作製することができる。

【０００３】次に、ややテーパ状をなした先細り円柱形
（長軸円錐台状）のマンドレルの周囲に、マンドレルの
軸線に対し所定の繊維角度を与えてプリプレグを巻き付
け、通常４〜１０層の積層体を形成する。この場合、マ
ンドレルがややテーパ状をなした先細り円柱形であるた
め、１枚のプリプレグを例えば１０回巻き付けて積層体
を形成しようとすると、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、台形状に裁断した幅狭のプ
リプレグ裁断片を必要な枚数準備し、これらの裁断片を
順次巻き付けて張り合わせていく。

【０００４】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て固定し、加熱
炉内で加熱硬化させる。加熱硬化終了後にラッピングテ
ープ及びマンドレルを外すと、素管が得られる。さら
に、素管に表面仕上げ、塗装を施すことにより、ゴルフ
クラブ用シャフトが完成する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述したようにして得
た中空先細り状のゴルフクラブ用シャフトを用いてゴル
フクラブを作製する際には、シャフトの先端部にクラブ
ヘッド、基端部にグリップを装着する。この場合、クラ
ブヘッドの手前側、すなわちクラブヘッドの重心から離
れた位置にシャフトの先端部を固定するので、シャフト
の細い先端部に重量物であるクラブヘッドが偏心して配
された状態になる。したがって、ゴルフクラブの使用
時、すなわちスイング時には、クラブヘッドによってシ
ャフトに著しく大きいねじりモーメントが加わる。その
結果、ゴルフクラブを繰り返し使用しているうちに、シ
ャフトのねじり破壊を招く可能性もある。

【０００６】上述したようにシャフトに著しく大きいね
じりモーメントが作用することを防止するための対策と
しては、シャフトの管壁を構成する繊維強化樹脂層の層
数を増やしたり、シャフトの径を大きくしたりすること
が考えられるが、このような強化構造では曲げ剛性及び
ねじり剛性が大きくなりすぎ、ゴルフクラブ用シャフト
として基本的に必要な適度の曲げ剛性及びねじり剛性が
なくなり、シャフトがしなやかさを失ってしまう。

【０００７】また、一般に、繊維強化樹脂からなるゴル
フクラブ用シャフトは、ねじり方向の振動減衰特性がス
チール製シャフトに比べて劣り、スイング時におけるね
じり方向の振動が減衰しにくいという問題があり、この
点で打感が悪くなるという欠点があった。

【０００８】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、スイング時にシャフトに加わる過剰なねじり変形を
低減させることができるとともに、シャフトのねじり方
向の振動減衰特性を向上させることができる繊維強化樹
脂製のゴルフクラブ用シャフト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】本発明は、上記目的を達
成するため、中空先細り状の繊維強化樹脂製ゴルフクラ
ブ用シャフトにおいて、前記シャフトの管壁が、実質的
に繊維強化熱硬化性樹脂のみからなる管状のＦＲＰ単独
層と、金属箔層と繊維強化熱硬化性樹脂層とが積層され
てなる複合テープを螺旋状に巻くことにより形成され、
前記ＦＲＰ単独層の層間又は周面上に設けられた管状の
金属箔含有ＦＲＰ層とを有することを特徴とするゴルフ
クラブ用シャフトを提供する。

【００１０】本発明のゴルフクラブ用シャフトでは、シ
ャフトの管壁に前述した管状の金属箔含有ＦＲＰ層を設
けたので、該金属箔含有ＦＲＰ層の金属箔層の作用によ
りシャフトのねじり剛性が適度に大きくなり、そのため
スイング時にシャフトに加わるねじり変形が適宜低減さ
れるとともに、スイング時におけるねじり方向の振動が
減衰しやすくなるものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明におけるＦＲＰ単独層、複
合テープ及び金属箔含有ＦＲＰ層について詳しく説明す
る。ＦＲＰ単独層 ＦＲＰ単独層は、実質的に繊維強化熱硬化性樹脂のみか
らなる管状のものである。ＦＲＰ単独層は、例えば、マ
ンドレル又はマンドレルの周囲に形成した金属箔含有Ｆ
ＲＰ層にプリプレグを複数層に巻くことにより形成する
ことができる。プリプレグとしては、例えば、平行に引
き揃えたロービングやクロス、マットといった強化繊維
に熱硬化性樹脂を含浸させて作製したシート状のものを
用いることができる。この場合、強化繊維としてはカー
ボン繊維、ガラス繊維、金属繊維、アラミド繊維、炭化
けい素繊維、アルミナ繊維、ボロン繊維等の１種以上、
熱硬化性樹脂としてはエポキシ樹脂、フェノール樹脂、
不飽和ポリエステル樹脂等の１種以上、副資材としては
硬化剤、硬化促進剤、充填材、離型剤、顔料などを用い
ることができる。特に好ましいプリプレグは、強化繊維
としてカーボン繊維、ボロン繊維、樹脂としてエポキシ
樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂を用い
たものである。

【００１２】プリプレグは、例えば、直径４〜１０μｍ
程度の強化繊維を１０００本束ねて１つの単位とし、そ
の６〜１２単位を束ねたものを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た後、こ
れを熱ローラ間に通して繊維シート上及び繊維相互間に
樹脂を含浸させることにより作製することができる。プ
リプレグの樹脂含量は、２７〜３７重量％程度とするこ
とが適当である。なお、プリプレグの樹脂含量とはプリ
プレグの全重量に対する樹脂重量の割合であり、この樹
脂重量には硬化剤、充填材、離型剤等の副資材の重量も
含まれる。この点は、後述する複合テープの繊維強化熱
硬化性樹脂層の樹脂含量も同じである。また、プリプレ
グの厚みは、通常、約０．１〜約０．５ｍｍ程度とす
る。

【００１３】複合テープ 本発明で用いる複合テープは、図１に示すように、金属
箔層２と繊維強化熱硬化性樹脂層４とを積層したもので
ある。複合テープとしては、通常は金属箔層の片面のみ
に繊維強化熱硬化性樹脂層を積層したものを使用する
が、目的を損なわない限り、金属箔層の両面に繊維強化
熱硬化性樹脂層を積層したものを用いることができる。

【００１４】複合テープにおける金属箔層と繊維強化熱
硬化性樹脂層との積層は、繊維強化熱硬化性樹脂層の粘
着力を利用して行ってもよく、別途粘着剤等を使用して
行ってもよい。また、金属箔層の繊維強化熱硬化性樹脂
層と接する面には、リン酸塩処理、クロメート処理等の
化成処理や、ブラスト処理といった表面処理を施すこと
ができ、これにより金属箔層と繊維強化熱硬化性樹脂層
との固着を強固にすることができる。さらに、金属箔層
とＦＲＰ単独層とが接する場合、金属箔層のＦＲＰ単独
層と接する面にも上記と同様の表面処理を施すことがで
き、これにより金属箔層とＦＲＰ単独層との固着を強固
にすることができる。

【００１５】金属箔層２としては、例えば、チタン、ア
ルミニウム、銅、マグネシウム、ステンレススチール等
からなる金属箔テープを用いることができ、特にチタン
からなる金属箔テープを用いることが、低比重で、かつ
振動減衰性に優れる点で好ましい。また、繊維強化熱硬
化性樹脂層４としては、例えば、平行に引き揃えたロー
ビングやクロス、マットといった強化繊維に熱硬化性樹
脂を含浸させて作製したテープ状のものを用いることが
できる。この場合、繊維強化熱硬化性樹脂層の強化繊
維、熱硬化性樹脂、副資材等としては、ＦＲＰ単独層に
ついて述べたのと同様のものを使用できる。ただし、Ｆ
ＲＰ単独層の強化繊維及び熱硬化性樹脂と、複合テープ
の繊維強化熱硬化性樹脂層の強化繊維及び熱硬化性樹脂
とは、それぞれ同種のものを用いることが、層間密着と
強度維持の点で好ましい。また、繊維強化熱硬化性樹脂
層の樹脂含量は、２７〜３７重量％程度とすることが適
当である。

【００１６】複合テープの寸法に特に限定はないが、金
属箔層の厚みは０．００５〜０．１ｍｍ、特に０．０１
〜０．０３ｍｍ、金属箔層の幅は２〜８ｍｍ、特に３〜
５ｍｍ、繊維強化熱硬化性樹脂層の厚みは０．０５〜
０．３ｍｍ、特に０．０５〜０．０７ｍｍ、繊維強化熱
硬化性樹脂層の幅は３〜９ｍｍ、特に４〜６ｍｍが適当
である。

【００１７】金属箔含有ＦＲＰ層 図２に示すように、金属箔含有ＦＲＰ層８は、ＦＲＰ単
独層１０の層間（図２ａ）、内周面上（図２ｂ）及び外
周面上（図２ｃ）の１箇所以上に形成するものである
が、層間及び内周面上の一方又は両方に設けることが、
シャフトに加わるねじりモーメントの低減及びシャフト
のねじり方向の振動減衰特性の向上を効果的に図る点で
有効である。また、金属箔含有ＦＲＰ層は、シャフトの
軸方向の全長にわたって設けてもよく、一部のみに設け
てもよいが、軸方向の一部のみに設ける場合には、シャ
フトの先端部に設けることが上記と同じ理由で好まし
い。

【００１８】金属箔含有ＦＲＰ層８は、図３に示すよう
に、複合テープ６を螺旋状に巻くことにより形成するも
のであり、このとき金属箔層２とシャフトの軸線１２と
のなす角度ｘが３５〜４５度となるようにすることが、
複合テープ端の引き吊りを防止する点、複合テープ間の
隙間を補充し、余分な重なりを防止する点などで好まし
い。また、金属箔層及び繊維強化熱硬化性樹脂層の強化
繊維は、シャフトの軸線に対して実質的に同じ角度で傾
斜していることが、複合テープの引張強度を維持し、巻
き付けの作業性を高める点などで好ましい。したがっ
て、本発明で用いる複合テープとしては、金属箔層の長
手方向と繊維強化熱硬化性樹脂層の強化繊維の繊維方向
とを一致させたものが好ましい。

【００１９】金属箔含有ＦＲＰ層を形成する場合、複合
テープを１層に巻いてもよく、２層以上に巻いてもよ
い。複合テープを２層以上に巻く場合、隣接する各複合
テープ層の金属箔層がシャフトの軸線に対して互いに反
対の方向に傾斜するように巻くことが、シャフトに加わ
るねじりモーメントの低減及びシャフトのねじり方向の
振動減衰特性の向上を図る点で有効である。

【００２０】また、金属箔含有ＦＲＰ層を形成する場
合、複合テープ６として、図４に示すように、金属箔層
２の一面に金属箔層２より幅が広い繊維強化熱硬化性樹
脂層４が積層され、金属箔層２の両側方に繊維強化熱硬
化性樹脂層４が突出したものを用いることが好ましい。
そして、金属箔層２間に隙間１２を形成するとともに、
繊維強化熱硬化性樹脂層４同士をほぼ接触させた状態で
複合テープ６を螺旋状に巻くことが適当である。このよ
うにした場合、複合テープ６の繊維強化熱硬化性樹脂層
４と、金属箔層２上に形成されたＦＲＰ単独層１０とが
隙間１２において固着一体化するため、強固な構造のシ
ャフトを得ることができる。

【００２１】本発明のゴルフクラブ用シャフトは、先細
り円柱形のマンドレルの周囲に前述した各層からなる積
層体を形成した後、マンドレル周囲の積層体を加熱して
硬化させることにより得ることができる。

【００２２】

【実施例】次に、実施例によって本発明を具体的に示す
が、本発明は下記実施例に限定されるものではない。

【００２３】図５は、本発明ゴルフクラブ用シャフトの
一実施例を示すもので、シャフトの長手方向の一部にお
ける軸線より上半分を断面図として示した図である。本
例のゴルフクラブ用シャフトにおいて、２２はシャフト
の管壁２０の最内層をなす管状の第１の金属箔含有ＦＲ
Ｐ層、２４は第１の金属箔含有ＦＲＰ層２２の外周面上
に形成された管状の第２の金属箔含有ＦＲＰ層、２６は
第２の金属箔含有ＦＲＰ層２４の外周面上に形成され、
シャフトの管壁２０の最外層をなす管状のＦＲＰ単独層
を示す（図中２８はシャフトの中空部、３０はシャフト
の軸線を示す）。本例において、各層２２，２４，２６
は、いずれもシャフトの軸方向の全長にわたって形成さ
れている。本例のシャフトは、長軸円錐台状（例えば１
０００分の５〜８で傾斜）をなしたいわゆる中空先細り
形状のものである。

【００２４】第１の金属箔含有ＦＲＰ層２２及び第２の
金属箔含有ＦＲＰ層２４は、いずれも、チタン箔テープ
からなる金属箔層２に、カーボン繊維で強化したエポキ
シ樹脂からなるテープ状の繊維強化熱硬化性樹脂層４
（樹脂含量３０重量％）を裏打ちしてなる複合テープ６
によって形成されている。すなわち、マンドレル上に複
合テープ６を繊維強化熱硬化性樹脂層４を内側にして螺
旋状に巻き付けることにより第１の金属箔含有ＦＲＰ層
２２が形成され、第１の金属箔含有ＦＲＰ層２２上に複
合テープ６を繊維強化熱硬化性樹脂層４を内側にして螺
旋状に巻くことにより第２の金属箔含有ＦＲＰ層が形成
されている。ここで、金属箔層２とシャフトの軸線３０
とのなす角度、及び、繊維強化熱硬化性樹脂層４の強化
繊維とシャフトの軸線３０とのなす角度は、いずれも４
０度に形成されている。また、第１の金属箔含有ＦＲＰ
層２２の金属箔層２と、第２の金属箔含有ＦＲＰ層２４
の金属箔層２とは、シャフトの軸線３０に対して互いに
反対の方向に傾斜している。

【００２５】複合テープ６は、幅が約３ｍｍ、厚みが約
０．０２ｍｍの金属箔層２の裏面に、幅が約４ｍｍ、厚
みが約０．２５ｍｍの繊維強化熱硬化性樹脂層４が積層
され、金属箔層２の両側方に繊維強化熱硬化性樹脂層４
がそれぞれ約０．５ｍｍ突出したものであり、繊維強化
熱硬化性樹脂層４同士をほぼ接触させて螺旋状に巻くこ
とにより、金属箔層２間に幅が約１ｍｍの隙間１２が形
成されている。そして、上記隙間１２において各金属箔
層２の上下の繊維強化樹脂が固着一体化している。

【００２６】ＦＲＰ単独層２６は、カーボン繊維で強化
したエポキシ樹脂からなるプリプレグ（樹脂含量３０重
量％）を第２の金属箔含有ＦＲＰ層２４の外周面上に３
枚巻き付けることにより厚みが約０．５ｍｍに形成され
ている。本例において、これら３枚のプリプレグの強化
繊維の繊維方向は、いずれもシャフトの軸方向と実質的
に一致している。

【００２７】図６は、本発明ゴルフクラブ用シャフトの
他の実施例を示すもので、シャフトの長手方向の一部に
おける軸線より上半分を断面図として示した図である。
本例のゴルフクラブ用シャフトにおいて、４２はシャフ
トの管壁２０の最内層をなす管状の第１のＦＲＰ単独
層、４４は第１のＦＲＰ単独層４２の外周面上に形成さ
れた管状の金属箔含有ＦＲＰ層、４６は金属箔含有ＦＲ
Ｐ層４４の外周面上に形成され、シャフトの管壁２０の
最外層をなす管状の第２のＦＲＰ単独層を示す。本例に
おいて、各層４２，４４，４６は、いずれもシャフトの
軸方向の全長にわたって形成されている。また、本例の
シャフトは、図５のシャフトと同様の形状のものであ
る。

【００２８】第１のＦＲＰ単独層４２は、カーボン繊維
で強化したエポキシ樹脂からなるプリプレグをマンドレ
ル上に６枚巻き付けることにより厚みが約０．９ｍｍに
形成されている。本例において、これら６枚のプリプレ
グの強化繊維とシャフトの軸線３０とのなす角度は、い
ずれも３５〜４５度の範囲内の所定角度に形成されてい
る。また、隣接するプリプレグの強化繊維は、シャフト
の軸線３０に対して互いに反対の方向に傾斜している。

【００２９】金属箔含有ＦＲＰ層４４は、図５の実施例
で用いたのと同様の複合テープ６を第１のＦＲＰ単独層
４２上に螺旋状に巻くことにより形成されている。ここ
で、金属箔層２とシャフトの軸線３０とのなす角度、及
び、繊維強化熱硬化性樹脂層４の強化繊維とシャフトの
軸線３０とのなす角度は、いずれも４０度に形成されて
いる。また、繊維強化熱硬化性樹脂層４の強化繊維とそ
の内側のプリプレグの強化繊維とは、シャフトの軸線３
０に対して互いに反対の方向に傾斜している。

【００３０】第２のＦＲＰ単独層４６は、カーボン繊維
で強化したエポキシ樹脂からなるプリプレグを金属箔含
有ＦＲＰ層４４の外周面上に適宜枚数巻き付けることに
より厚みが約０．５ｍｍに形成されている。本例におい
て、第２のＦＲＰ単独層４６を構成するプリプレグの強
化繊維の繊維方向は、いずれもシャフトの軸方向と実質
的に一致している。

【００３１】

【発明の効果】本発明のゴルフクラブ用シャフトは、適
度の曲げ剛性及びねじり剛性を保持しつつ、スイング時
にシャフトに加わるねじりモーメントを低減させたもの
であり、そのためゴルフクラブを繰り返し使用してもシ
ャフトのねじり破壊を招くようなことがないとともに、
シャフトのねじり方向の振動減衰特性が向上し、スイン
グ時におけるねじり方向の振動が減衰しやすいため、良
好な打感が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】金属箔層と繊維強化熱硬化性樹脂層とが積層さ
れてなる複合テープの一例を示す部分側面図である。

【図２】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれＦＲＰ単独層に対す
る金属箔含有ＦＲＰ層の形成態様を示す断面図である。

【図３】複合テープを螺旋状に巻いた状態を示す説明図
である。

【図４】複合テープの巻き付け態様の一例を示す説明図
である。

【図５】本発明ゴルフクラブ用シャフトの一実施例を示
すもので、シャフトの長手方向の一部における軸線より
上半分を断面図として示した図である。

【図６】本発明ゴルフクラブ用シャフトの他の実施例を
示すもので、シャフトの長手方向の一部における軸線よ
り上半分を断面図として示した図である。

【符号の説明】

２ 金属箔層 ４ 繊維強化熱硬化性樹脂層 ６ 複合テープ ８ 金属箔含有ＦＲＰ層 １０ ＦＲＰ単独層 １２ シャフトの軸線 ２２ 第１の金属箔含有ＦＲＰ層 ２４ 第２の金属箔含有ＦＲＰ層 ２６ ＦＲＰ単独層 ２８ 中空部 ３０ シャフトの軸線 ４２ 第１のＦＲＰ単独層 ４４ 金属箔含有ＦＲＰ層 ４６ 第２のＦＲＰ単独層

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空先細り状の繊維強化樹脂製ゴルフク
   ラブ用シャフトにおいて、前記シャフトの管壁が、実質
   的に繊維強化熱硬化性樹脂のみからなる管状のＦＲＰ単
   独層と、金属箔層と繊維強化熱硬化性樹脂層とが積層さ
   れてなる複合テープを螺旋状に巻くことにより形成さ
   れ、前記ＦＲＰ単独層の層間又は周面上に設けられた管
   状の金属箔含有ＦＲＰ層とを有す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】 ＦＲＰ単独層の強化繊維及び熱硬化性樹
   脂と、複合テープの繊維強化熱硬化性樹脂層の強化繊維
   及び熱硬化性樹脂とが、それぞれ同種のものである請求
   項１に記載のゴルフクラブ用シャフト。
3. 【請求項３】 金属箔含有ＦＲＰ層において、金属箔層
   及び繊維強化熱硬化性樹脂層の強化繊維が、シャフトの
   軸線に対して実質的に同じ角度で傾斜している請求項１
   又は２に記載のゴルフクラブ用シャフト。
4. 【請求項４】 複合テープが、金属箔層の一面に金属箔
   層より幅が広い繊維強化熱硬化性樹脂層が積層され、金
   属箔層の両側方に繊維強化熱硬化性樹脂層が突出したも
   のであり、金属箔層間に隙間を形成するとともに、繊維
   強化熱硬化性樹脂層同士をほぼ接触させた状態で複合テ
   ープを螺旋状に巻くことにより金属箔含有ＦＲＰ層が形
   成されている請求項１、２又は３に記載のゴルフクラブ
   用シャフト。