JPH1071220A - 管状体 - Google Patents

管状体

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Publication number
JPH1071220A
JPH1071220A JP8230287A JP23028796A JPH1071220A JP H1071220 A JPH1071220 A JP H1071220A JP 8230287 A JP8230287 A JP 8230287A JP 23028796 A JP23028796 A JP 23028796A JP H1071220 A JPH1071220 A JP H1071220A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tubular body
fiber
deformation
bending moment
present
Prior art date
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Pending
Application number
JP8230287A
Other languages
English (en)
Inventor
Harunobu Kusumoto
晴信 楠本
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Globeride Inc
Original Assignee
Daiwa Seiko Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Daiwa Seiko Co Ltd filed Critical Daiwa Seiko Co Ltd
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Publication of JPH1071220A publication Critical patent/JPH1071220A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、所定の曲げモーメントが加わると特
定の方向に捩れる特性を発揮する管状体を提供すること
を目的とする。 【解決手段】強化繊維に合成樹脂を含浸させてなる繊維
強化プリプレグで構成された管状体であって、前記管状
体は、その横断面において2つの円弧で分割され、か
つ、前記管状体の長手方向に沿った2つの領域を有して
おり、前記2つの領域は曲げモーメントによる変位量に
差を有しており、前記曲げモーメントの作用により、し
なりと同時に前記管状体の軸の回りに捩れ変形すること
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ゴルフクラブシャ
フト等に使用される管状体に関する。
【0002】
【従来の技術およびその課題】ゴルフクラブシャフトや
釣り竿等に使用される管状体としては、強化繊維に合成
樹脂を含浸させてなる繊維強化プリプレグを巻回してな
るものが用いられている。通常、この管状体において
は、負荷(曲げモーメント)が作用すると、撓み(しな
り)は生じるが、回転方向の変位(捩り)が同時に生じ
ることはない。
【0003】一方、ゴルファーは通常スイングに癖があ
り、打球が特定の方向に飛ぶ傾向がある。したがって、
できるだけ打球をストレートに飛ばすことができるよう
に、打球方向を矯正する特性が付与されたゴルフクラブ
が望まれている。打球方向を矯正する特性をゴルフクラ
ブに付与するためには、例えば、所定の曲げモーメント
が加わると特定の方向に捩れる等の特異な性質を有する
ゴルフクラブシャフトを用いると良い。
【0004】しかしながら、従来の管状体を用いたゴル
フクラブシャフトは、前記のように単純にしなるだけで
あるため、ゴルファーのスイングの癖を矯正することは
できない。すなわち、従来の管状体を用いたゴルフクラ
ブは、打球方向を矯正する特性は有しない。したがっ
て、しなりと捩りが同時に複合的に生じる管状体の要求
が高まっている。本発明はかかる点に鑑みてなされたも
のであり、所定の曲げモーメントが加わると特定の方向
に捩れる特性を発揮する管状体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】本発明は、強化繊維に合
成樹脂を含浸させてなる繊維強化プリプレグで構成され
た管状体であって、前記管状体は、その横断面において
2つの円弧で分割され、かつ、前記管状体の長手方向に
沿った2つの領域を有しており、前記2つの領域は曲げ
モーメントによる変位量に差を有しており、前記曲げモ
ーメントの作用により、しなりと同時に前記管状体の軸
の回りに捩れ変形することを特徴とする管状体を提供す
る。
【0006】本発明において、曲げモーメントによる変
位量に差が生じるように2つの領域を設ける場合、曲げ
モーメントの作用により、管状体の同一円周方向に剪断
歪みが生じるように2つの領域を設ける。具体的には、
強化繊維の方向を異なるように設定する方法、繊維強化
プリプレグ中の強化繊維の繊維量を変える方法、繊維強
化プリプレグの強化繊維の弾性率を変える方法、繊維強
化プリプレグの樹脂含浸量を変える方法、繊維強化プリ
プレグの強化繊維や合成樹脂の種類を変える方法等が挙
げられる。なお、2つの円弧で分割した領域の他に、2
つの領域の特性の中間的に特性を有する領域が存在して
いても良い。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して具体的に説明する。ここでは、曲げモーメン
トによる変位量に差が生じるように2つの領域を設ける
際に、強化繊維の方向を異なるように設定する方法を採
用した場合について説明する。
【0008】繊維強化プリプレグの強化繊維の繊維方向
に対して所定の角度を有する特定方向から引張応力もし
くは圧縮応力を加えた場合に、その応力に応じて互いに
異なる方向に繊維強化プリプレグが変形する。例えば、
繊維強化プリプレグの強化繊維の繊維方向に対して45
°の方向から引張応力もしくは圧縮応力を加えた場合に
は、繊維強化プリプレグは相反する方向に変形する。
【0009】管状体がしなると、凸側には引張応力が加
わり、凹側には圧縮応力が加わる。例えば、繊維方向が
軸方向に対して45°である繊維強化プリプレグで構成
された管状体がしなると、前記のように凸側には引張応
力が加わり、凹側には圧縮応力が加わる。この場合、繊
維強化プリプレグにおいて凸側の変形方向(捩れ方向)
と凹側の変形方向(捩れ方向)は相反する方向、すなわ
ち逆方向となる。したがって、この変形は管状体全体と
しては相殺されて、管状体に捩れはほとんど生じない。
【0010】本発明者は上記事実に基づいて本発明をす
るに至った。すなわち、本発明の管状体は、その横断面
において2つの円弧で分割され、かつ、前記管状体の長
手方向に沿った2つの領域を有しており、前記2つの領
域における強化繊維の繊維方向が異なることを特徴とし
ている。
【0011】図1に示すように、横断面において2つの
円弧で分割され、それぞれの強化繊維の繊維方向が異な
る(例えば軸方向に対して+45°と−45°)繊維強
化プリプレグで構成された管状体1がしなると、図2に
示すように、上記と同様に凸側aには引張応力が加わ
り、凹側bには圧縮応力が加わる。繊維強化プリプレグ
において、例えば凸側aの繊維方向が軸方向に対して+
45°であり、凹側bの繊維方向が軸方向に対して−4
5°であると、凸側aに引張応力が加わった場合の変形
方向(捩れ方向)と凹側bに圧縮応力が加わった場合の
変形方向(捩れ方向)が同じ方向となる。したがって、
この変形は管状体全体として強め合って、管状体に強い
捩れ変形が生じることになる。
【0012】図3は本発明の管状体の一実施形態を示す
斜視図である。図3中の斜線は強化繊維の繊維方向を示
す。この管状体1は、横断面において2つの円弧で分割
され、それぞれの強化繊維の繊維方向が異なる2つの領
域1a,1bを含んでいる。図4はヘッド取り付け側か
ら見た断面図である。この管状体において、図4に示す
ように、領域1aにおける強化繊維の繊維方向は、管状
体の軸方向に対して+45°であり、領域1bにおける
強化繊維の繊維方向は、管状体の軸方向に対して−45
°である。2つの領域1a,1bの繊維方向は互いに異
なっていれば良いが、変形を強める効果を考慮すると、
軸方向に対して同じ絶対値で傾いていることが好まし
い。特に、2つの領域1a,1bの繊維方向は、軸方向
に対してそれぞれ±45°傾いていることが好ましい。
【0013】また、領域1a,1bは、図3に示すよう
に、長手方向(軸方向)に沿っており、図4に示すよう
に、横断面において2つの円弧A,Bで分割されてい
る。円弧A,Bの長さは異なっていても良いが、円弧A
およびBの差の分だけ変形が相殺されてしまうので、円
弧A,Bの長さは同じであることが好ましい。なお、図
中4において参照符号2は繊維方向が略軸方向である繊
維強化プリプレグを示す。
【0014】ここで、管状体を構成する繊維強化プリプ
レグは、カーボン繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、ア
ルミナ繊維等の強化繊維にエポキシ樹脂等の熱硬化性樹
脂やポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルイ
ミド樹脂等の熱可塑性樹脂を含浸させてなるものであ
る。
【0015】次に、本発明の管状体の製造方法について
説明する。例えば、図5に示すような繊維強化プリプレ
グ3を用いる。この繊維強化プリプレグ3は、管状体1
となるときに領域1aに対応する第1部分3aと、領域
1bに対応する第2部分3bとが交互に並設してなるも
のである。したがって、第1部分3aの繊維方向と第2
部分3bの繊維方向は互いに異なっている。また、第1
部分3aおよび第2部分3bの幅Dはマンドレルに巻回
したときに半巻となるように適宜設定する。
【0016】上記繊維強化プリプレグ3を図6に示すよ
うにマンドレル4上に巻回し(図6においては3枚)、
さらに、その上に繊維方向が軸方向である繊維強化プリ
プレグ5を巻回し、さらに先端補強のための繊維強化プ
リプレグ6を配置し、加熱・加圧して繊維強化プリプレ
グの合成樹脂を硬化させた後にマンドレル4を除去する
ことにより、管状体1を作製する。この管状体1におい
ては、第1部分3aが積層した領域1aと、第2部分3
bが積層した領域1bが存在する。
【0017】次に、本発明の管状体の変形(クロスエラ
スティシティ効果)の評価について説明する。ここで、
クロスエラスティシティ効果とは、垂直応力(剪断応
力)を加えただけで剪断歪み(垂直歪み)が出る現象を
いう。
【0018】上記のようにして作製された本発明の管状
体(ここでは、ゴルフクラブシャフト)の一端(本実施
形態では、グリップ取り付け側)を固定した状態で、他
端に1kgfの負荷をかけたときと、除いたときの管状
体の変位角度(捩れ角度)を調べた。なお、この試験
は、図4に示すx,y,z,w方向から負荷をかけた場
合についてそれぞれ行った。その結果、xおよびz方向
から負荷をかけた場合は、変位角度は0に近く、変位は
ほとんどなかった。一方、y方向から負荷をかけた場合
は、変位角度は4°程度であり、w方向から負荷をかけ
た場合は、変位角度は−4°程度であり、変位が大きか
った。なお、変位方向は、ヘッド取り付け側からグリッ
プ取り付け側を見て反時計回りをプラスとする。
【0019】また、比較のために、一般的な積層構成で
あるゴルフクラブシャフト等の管状体(例えば、繊維方
向が軸方向である繊維強化プリプレグのみで構成された
管状体)について上記と同様の試験を行ったところ、い
ずれの方向から負荷をかけても変位角度は0に近く、変
位はほとんどなかった。
【0020】次に、本発明の管状体を実際にゴルフクラ
ブシャフトとして用いた場合について説明する。図7は
クラブヘッド7のフェイス側から見た状態を示す図であ
る。ゴルフクラブをスイングする際、ダウンスイング開
始時のしなりの反動や、ヘッドの重心がシャフトの軸線
上から離れていることにより、インパクトの直前は図7
に示すように管状体1がしなる(いわゆるトウダウ
ン)。
【0021】ここで、図4に示すxを図8に示すCに揃
えるようにして本発明の管状体を設置する。図4におい
て、領域1aは軸方向に対して+45°傾いたの繊維方
向の強化繊維を有し、領域1bは軸方向に対して−45
°傾いたの繊維方向の強化繊維を有しているので、図7
に示すように管状体1がしなると、クラブヘッド7はプ
レーヤーから見て反時計回りに回転する(捩れる)。し
たがって、このように本発明の管状体を用いた場合に
は、スライス防止特性を有するゴルフクラブが得られ
る。
【0022】また、図4に示すzを図8に示すCに揃え
るようにして本発明の管状体を設置する。この場合、図
7に示すように管状体1がしなると、クラブヘッド7は
プレーヤーから見て時計回りに回転する(捩れる)。し
たがって、このように本発明の管状体を用いた場合に
は、フック防止特性を有するゴルフクラブが得られる。
【0023】また、ゴルフクラブをスイングする際、イ
ンパクトエリアにおいては、インパクトまではクラブシ
ャフトが先行し、クラブヘッドが遅れるようにしなり、
インパクト後は反対にクラブヘッドが先行し、クラブシ
ャフトが遅れるようにしなる。
【0024】ここで、図4に示すwを図8に示すCに揃
えるようにして本発明の管状体を設置する。この場合、
上記のように管状体1がしなると、クラブヘッド7のフ
ェイスの向きはインパクト前、インパクト時、およびイ
ンパクト後でほとんど変わらなくなる。すなわち、イン
パクト前では、クラベヘッド7が反時計回りに回転し、
インパクト後では、クラブヘッド7が時計回りに回転す
る。このように、インパクト前後でクラブヘッド7のフ
ェイスの向きの変化が小さくなることにより、打球の方
向性が安定し、スイングのタイミングがずれても方向性
をコントロールすることができる。
【0025】また、図4に示すyを図8に示すCに揃え
るようにして本発明の管状体を設置する。この場合、上
記のように管状体1がしなると、クラブヘッド7のフェ
イスの向きはインパクトエリアで大きく変わる。すなわ
ち、インパクト前では、クラベヘッド7が時計回りに回
転し、インパクト後では、クラブヘッド7が反時計回り
に回転する。このように、インパクト前後でクラブヘッ
ド7のフェイスの向きが大きく変わることにより、クラ
ブヘッドの回転の角速度が大きくなるので、飛距離が向
上する。
【0026】このように、本発明の管状体を目的に応じ
て設計することにより、種々の特性を有するゴルフクラ
ブを得ることができる。上記実施形態においては、管状
体をゴルフクラブシャフトに使用した場合について説明
しているが、管状体を図7に示すグリップ8等に使用し
ても良い。また、目的に応じて、本発明の管状体と従来
の管状体(曲げの負荷により捩れ変形を起こさない管状
体)を適宜組み合わせても良い。さらに、目的に応じ
て、異なる特性の本発明の管状体を適宜組み合わせても
良い。
【0027】上記実施形態においては、曲げモーメント
による変位量に差が生じるように2つの領域を設ける際
に、強化繊維の方向を異なるように設定する方法を採用
した場合について説明しているが、本発明においては、
繊維強化プリプレグ中の強化繊維の繊維量を変える方
法、繊維強化プリプレグの強化繊維の弾性率を変える方
法、繊維強化プリプレグの樹脂含浸量を変える方法、ま
たは繊維強化プリプレグの強化繊維や合成樹脂の種類を
変える方法により、曲げモーメントによる変位量に差が
生じるように2つの領域を設けても同様の効果が得られ
る。
【0028】本発明の管状体においては、繊維強化プリ
プレグの樹脂含浸量、繊維弾性率、巻数、使用樹脂は、
使用目的に応じて適宜選択することができる。上記実施
形態においては、管状体がゴルフクラブシャフトである
場合について説明しているが、本発明は管状体が釣り
竿、バドミントンラケット、テニスラケト、ゲートボー
ルのスティックの柄、ヨットのマストである場合にも上
記作用効果を発揮する。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように本発明の管状体は、
強化繊維に合成樹脂を含浸させてなる繊維強化プリプレ
グで構成されており、その横断面において2つの円弧で
分割され、かつ、長手方向に沿った2つの領域を有して
おり、2つの領域は曲げモーメントによる変位量に差を
有しており、曲げモーメントの作用により、しなりと同
時に前記管状体の軸の回りに捩れ変形するので、所定の
応力が加わると特定の方向に捩れる特性を発揮するもの
である。これにより、従来の管状体では得られない特異
なしなりや撓みを実現させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の管状体の特徴を説明するための図。
【図2】本発明の管状体の特徴を説明するための図。
【図3】本発明の管状体の一実施形態を示す斜視図。
【図4】図3に示す本発明の管状体を示す断面図。
【図5】本発明の管状体の製造に使用される繊維強化プ
リプレグの一例を示す図。
【図6】本発明の管状体の製造方法を説明するための
図。
【図7】本発明の管状体を用いたゴルフクラブシャフト
を示す図。
【図8】図7に示すゴルフクラブシャフトにおける効果
を説明するための図。
【符号の説明】
1…管状体、1a,1b…領域、2,6…繊維強化プリ
プレグ、3,5…繊維強化プリプレグ、4…マンドレ
ル、7…クラブヘッド、8…グリップ。
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 23:00 31:52

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 強化繊維に合成樹脂を含浸させてなる繊
    維強化プリプレグで構成された管状体であって、前記管
    状体は、その横断面において2つの円弧で分割され、か
    つ、前記管状体の長手方向に沿った2つの領域を有して
    おり、前記2つの領域は曲げモーメントによる変位量に
    差を有しており、前記曲げモーメントの作用により、し
    なりと同時に前記管状体の軸の回りに捩れ変形すること
    を特徴とする管状体。
JP8230287A 1996-08-30 1996-08-30 管状体 Pending JPH1071220A (ja)

Priority Applications (1)

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JP8230287A JPH1071220A (ja) 1996-08-30 1996-08-30 管状体

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JPH1071220A true JPH1071220A (ja) 1998-03-17

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JP (1) JPH1071220A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6533677B1 (en) 1998-09-17 2003-03-18 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Golf club shaft
JP2011182950A (ja) * 2010-03-09 2011-09-22 Sri Sports Ltd ゴルフクラブシャフトの製造方法
JP2012034978A (ja) * 2010-08-11 2012-02-23 Sri Sports Ltd ゴルフクラブ
US20210370619A1 (en) * 2020-05-29 2021-12-02 Albany Engineered Composites, Inc. Reinforced Structure Having Continuous Fiber Reinforced Elements and Method of Making Thereof

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