KR101119733B1 - 골프클럽 샤프트 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 정확성이 뛰어나고, 열경화성 수지층사이의 변위를 최소화하며, 스틸샤프트의 감각에 가까운 감각을 얻을 수 있으며, 안정성이 뛰어난 골프클럽 샤프트를 제공하는 것이다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 골프클럽 샤프트는, 샤프트의 길이방향으로 대각선 방향으로 교차된 강화섬유를 포함하는 열경화성 수지로 만들어진 비틀림강성 유지층과 상기 샤프트의 길이방향에 평행한 방향으로 배열된 강화섬유를 포함하는 열경화성 수지로 만들어지는 UD 구부림강성 유지층을 포함하여 구성되는 골프클럽 샤프트에 있어서, 상기 비틀림강성 유지층의 적어도 일부가, 상호간에 직조된 날실과 씨실을 가지고 상기 샤프트의 길이방향에서 대각선방향으로 교차하도록 된 평직포를 열경화성 수지내에 함침되도록 한 평직 프리프레그를 샤프트형상으로 감고 경화함으로써 얻어진 평직포층을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

골프클럽 샤프트 {GOLF CLUB SHAFT}

도 1은 본 발명의 일 실시예의 골프클럽 샤프트의 단면도이다;

도 2는 본 발명의 골프클럽 샤프트에 사용된 평직포의 평면도 및 단면도를 나타낸다;

도 3은 본 발명의 일 실시예의 골프플럽 샤프트의 단면도이다;

도 4는 본 발명의 다른 실시예의 골프플럽 샤프트의 단면도이다;

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예의 골프플럽 샤프트의 단면도이다;

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예의 골프플럽 샤프트의 단면도이다;

도 7a 및 7b는 3축직물(Triaxial Fabric)의 구성을 설명하기 위한 도면이다;

도 8은 플라스틱 골프클럽 샤프트의 전형적인 구조를 나타내는 도면이며;

도 9는 종래의 비틀림강성 유지층을 형성하는 UD 프리프레그의 블록도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 비틀림강성 유지층 2 : 구부림 강성 유지층

3 : 압축강성 유지층 4 : 프리프레그 시이트

5 : 평직포 10 : UD 비틀림강성 유지층

11, 21 : 평직포층 41, 42 : 프리프레그

51 : 날실 52 : 씨실

본 발명은 골프클럽 샤프트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 강철샤프트의 느끔과 유사한 느낌을 가지며 안정성이 뛰어난 골프클럽 샤프트에 관한 것이다.

도 8 은 종래의 플라스틱 골프클럽 샤프트의 구성을 나타내는 사시도이다. 도 8 에 나타낸 바와 같이, 골프클럽 샤프트는 강화섬유가 대각선 형상으로 교차되는 비틀림강성 유지층(1)과, 강화섬유가 샤프트의 길이방향과 평행한 방향으로 배치되는 구부림강성 유지층(2) 및, 선택적으로는 샤프트의 길이방향에 수직인 방향으로 강화섬유가 배치되는 압축강성 유지층(3)을 가지는 구조로 되어 있다. 전형적으로는, 골프클럽 샤프트는 4겹 내지 6겹의 비틀림강성 유지층(1)과 4겹 내지 6겹의 구부림강성 유지층(2)으로 형성된다(예를 들면, 일본국 특허출원번호 311678/1995 호 명세서).

종래의 플라스틱 샤프트의 경우에 있어서는, 선택적으로 샤프트이 길이방향에 수직인 방향으로 강화섬유가 배열되는 프리프레그(prepreg)시이트가 테이퍼진 축형상의 금속제 굴대상에 감겨진다. 그 후에, 강화섬유가 대각선방향으로 교차된 프리프레그 시이트(4)가 상술한 프리프레그층상에 감겨진다. 도 9에 나타낸 바와 같이, 프리프레그 시이트(4)는 탄소섬유와 같은 강화섬유가 소정의 방향으로 대각선방향으로 놓이는 기울어진 프리프레그(41)가, 강화섬유들이 소정의 방향과는 반대방향으로 놓이는 기울어진 프리프레그(42)와 중첩됨으로써 만들어진다. 그리고 강화섬유가 길이방향과 평행한 방향으로 놓이는 프리프레그 시이트가 프리프레그 시이트(4)상에 감겨지고, 고정을 위하여 프리프레그상에 테이프가 나선형상으로 감겨지고, 프리프레그 시이트내에 포함된 열경화성수지가 열적으로 경화된다. 이하, 강화섬유가 단일방향으로 배열된 프리프레그는 UD(Uni-Direction)프리프레그라 칭한다. 이 경우에, UD 프리프레그의 개념은 샤프트의 길이방향 또는 길이방향에 수직인 방향으로 강화섬유들이 배열된 프리프레그뿐만 아니라 강화섬유가 소정의 방향으로 경사지게 배열된 경사진 프리프레그(41) 및 강화섬유들이 소정의 방향과 반대의 방향으로 놓여지는 경사진 프리프레그(42)도 마찬가지로 포함하는 것이다.

상술한 방법에 의하여 제조된 골프클럽 샤프트의 경우에 있어서, 고정을 위한 테이프 봇줄이 샤프트의 표면상에 형성된다. 따라서, 상술한 가장 외부면인 구부림강성 유지층의 표면을 연마하고, 테이프 봇줄을 제거하고 표면을 매끄럽게 하고, 그 표면에 색상 및 인쇄를 실시하고, 투명한 표면층을 형성함으로써 샤프트는 제품으로 형성된다.

상술한 플라스틱 샤프트는 기본적으로는 상술한 바와 같이 강화섬유가 한방향으로 배열된 UD 프리프레그층내에 포함된 열경화성 수지를 경화함으로써 제조된다. 그러나, 강화섬유(탄소섬유의 경우)는 1.5% 의 신장율을 가지기는 하지만, 다수개의 열경화성 수지층은 강화섬유에 비하여 강도가 작으며 탄성이 크다. 따라서, 열경화성 수지층은 강화섬유들이 배열되어 있는 방향으로 충분한 영향을 나타내게 된다. 그러나, 두께방향 또는 횡단방향으로 힘이 가해질 때, 열경화성 수지층들 사이의 변형 또는 변위가 발생한다고 하는 문제점을 가진다. 상술한 바 와 같이 제조된 골프 샤프트를 사용한 클럽으로 샷을 할 때는, 열경화성 수지층들 사이의 변위 또는 변형에 의하여 안정된 샷을 용이하게 취할 수 없다는 문제점이 발생한다. 따라서, 방향 및 비거리에 있어서 변동이 있게 된다. 더우기, 상술한 열경화성 수지층들 사이의 변위는 샷의 감각을 악화시킬 수 도 있다. 즉, 숙련된 골프플레이어는 강철 샤프트의 감각을 느끼고 싶어하는 경향이 있음에도 불구하고, 상술한 열경화성 수지층사이의 변위는 강철샤프트의 감각과는 동떨어진 감각을 느끼도록 한다는 문제가 있었다.

더우기, 비틀림강성 유지층(1)은 UD 프리프레그(41) 및 (42)를 접착함으로써 형성된다. 따라서 프리프레그를 적층하기 위한 변위에 기인하여 샤프트의 정확성이 개선되지 않는다고 하는 문제점이 있었다. 더우기, 적층이 수행되기 때문에, 공정의 수가 증가하고 작업성이 떨어진다고 하는 문제점이 있었다. 이하, 상술한 비틀림강성 유지층을 UD 비틀림강성 유지층이라 칭한다.

본 발명의 목적은 공정수가 적고, 작업성이 우수하며, 용이하게 제조될 수 있는 골프플럽 샤프트를 제공함에 있다. 본 발명의 다른 목적은, 정확성이 뛰어나고, 열경화성 수지층사이의 변위를 최소화하며, 강철 샤프트의 느낌에 근접한 느낌을 얻을 수 있고, 안정성이 뛰어난 골프클럽 샤프트를 제공함에 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 골프클럽 샤프트는, 샤프트의 길이방향으로 대각선 방향으로 교차된 강화섬유를 포함하는 열경화성 수지로 만들 어진 비틀림강성 유지층과 상기 샤프트의 길이방향에 평행한 방향으로 배열된 강화섬유를 포함하는 열경화성 수지로 만들어지는 UD 구부림강성 유지층을 포함하여 구성되는 골프클럽 샤프트에 있어서, 상기 비틀림강성 유지층의 적어도 일부가, 상호간에 직조된 날실과 씨실을 가지고 상기 샤프트의 길이방향에서 대각선방향으로 교차하도록 된 평직포를 열경화성 수지내에 함침되도록 한 평직 프리프레그를 샤프트형상으로 감고 경화함으로써 얻어진 평직포층을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 골프클럽 샤프트는, 샤프트의 길이방향으로 대각선방향으로 교차된 강화섬유를 포함하는 열경화성 수지로 만들어진 비틀림강성 유지층과 샤프트의 길이방향으로 배열된 강화섬유를 가지는 열경화성수지로 만들어진 구부림강성 유지층을 포함하여 구성되는 골프클럽 샤프트에 있어서, 상기 비틀림강성 유지층은 날실과 씨실이 샤프트의 길이방향으로 대각선방향으로 교차하도록 상호간에 직조된 날실과 씨실을 가지는 평직포를 열경화성 수지에 함침시킴으로써 얻어진 프리프레그를 샤프트처럼 권취하고 그 프리프레그를 경화함으로써 형성된 평직포층과, 씨실로부터 경사져 있는 제 1 날실및 그 제 1 날실들과 대각선방향으로 교차하는 제 2 날실을 가지고, 그 씨실과 제 1 및 제 2 의 날실들은 단사의 위쪽 및 아래쪽을 통하여 교호적으로 통과함으로써 씨실들이 샤프트의 길이방향에 평행하거나 수직방향이 되도록 하는 3축직물을 열경화성 수지에 함침하고 경화함으로써 얻어진 프리프레그를 샤프트와 같이 권취함으로써 형성된 3축직물층을 가지는 것을 특징으로 하는 골프클럽 샤프트를 사용한다.

(실시예)

본 발명의 골프클럽 샤프트의 실시예는, 도 8에서의 경우와 마찬가지로 샤프트의 길이방향에 평행하게 정렬된 강화섬유를 가지는 열경화성 수지로 만들어진 UD 구부림강성 유지층(2)과 축의 길이방향에 수직인 방향으로 선택적으로 배치된 강화섬유를 가지는 수지층의 UD 압축강성 유지층(3)이 축의 길이방향으로 대각선방향으로 교차된 강화섬유를 가지는 열경화성 수지로 만들어진 비틀림강성 유지층(1)상에 형성된다. 골프클럽 샤프트는 UD 비틀림강성 유지층(2)의 4 내지 6겹으로 구성된다.

본 발명의 상술한 경우에 있어서, 평직포를 열경화성수지에 함침함으로써 얻어진 평직 프리프레그를 경화하여 형성된 평직포층(11)이 비틀림강성 유지층(1)의 적어도 일부로서 사용된다. 도 1은 상술한 구성을 가지는 바람직한 실시예를 나타내는 것으로서, 평직포층(11)이 UD 비틀림강성 유지층(1)상에 형성될뿐 아니라, UD 구부림강성 유지층(2)이 그 평직포층(11)상에 형성된다.

도 2a는 본 발명에 사용된 평직포의 평면도이며, 도 2b는 그 평직포의 단면도이다. 도 2a 및 2b에서 나타낸 바와 같이, 평직포(5)는 날실(warp:51)과 씨실(weft:52)이 상호간에 직교하고 직조된 구조를 가진다. 또한, 평직포 프리프레그가 굴대(mandrel)상에 샤프트처럼 감겨지고 경화되어 날실(51)과 씨실(52)이 샤프트의 길이방향으로부터 대략 45°의 각도 θ로 상호간에 교차한다. 이 경우에, 한편으로는 날실(51)과 씨실(52) 사이의 각도와 길이방향의 축선 사이의 각도가 권취에 따라서는 45°에서 약간 벗어날 수도 있으나, 날실(51)과 씨실(52)은 안정되어 있는데, 왜냐하면 날실(51)과 씨실(52)의 사이에서 형성되는 각도는 2θ, 즉 90도 이기 때문이다. 따라서 강화섬유의 비틀림에 대한 효과는 일정하게 되고, 따라서 날실(51)과 씨실이 정확하게 감겨져 있지 않아도 균형이 용이하게 실현될 수 있다. 따라서, 설계에 대한 탄력성이 증가되고 샤프트의 작업성이 개선된다. 더우기, 대각선방향으로 교차된 강화섬유의 각도가 축의 길이방향으로부터 45°일 때는, 최고의 비틀림효과를 발현하는 것이 가능하다. 따라서, 상술한 바와 같이 강화섬유가 샤프트의 길이방향으로 상호간에 45°로 되도록 프리프레그를 권취하는 것이 바람직하다.

본 발명의 바람직한 실시예의 경우에, 평직포의 단사(yarn)는 탄소섬유를 사용한다. 본 발명의 다른 실시예의 경우에, 날실(51)과 씨실(52)은 알루미나섬유, 아라미드섬유, 티라노섬유, 무정형섬유 또는 유리섬유를 사용할 수 있다. 즉, 단사의 종류에는 기본적으로 제한이 없다.

본 발명의 일 실시예의 경우에, 상기 평직포의 가닥수는 4 yarns/cm 이상인 것이 바람직하다. 가닥수가 4 yarns/cm 보다 적으면, 평직포의 두께가 증가하여 작업성이 저하된다.

또한, 단사의 두께는 3K (K는 1,000 필라멘트를 나타냄) 이하인 것이 바람직하다. 두께가 3K 를 넘으면, 한겹이 지나치게 두껍게 되어 충분한 섬유밀도(가닥수)를 유지하는 것이 불가능할 수도 있고 단사가 샤프트에 용이하게 권취되지 않기 때문에 작업성이 열화될 수도 있다.

본 발명의 경우에는, 상기 평직포에 함침되는 프리프레그의 수지로서, 기본적으로는 어떠한 종류의 수지도 사용가능하다. 예를 들면, 에폭시수지, 불포화 폴리에스테르수지, 페놀수지, 비닐에스테르수지 또는 피이크수지를 사용할 수 있다.

상기 프리프레그는 두께가 0.3mm 이하인 것이 바람직히다. 두께가 0.3mm 를 초과하면, 1겹이 지나치게 두꺼워지게 되어 충분한 섬유밀도(가닥수)를 유지하는 것이 불가능할 수 있으며, 프리프레그가 용이하게 샤프트상에 권취될 수 없기 때문에 작업성이 열화될 수도 있다.

또한, 프리프레그는 400 g/㎡ 이하의 중량을 가지는 것이 바람직하다. 중량이 400 g/㎡ 을 초과하게 되면 지나치게 두꺼워진다. 프리프레그의 수지의 양도 25 와 40 wt% 사이의 범위인 것이 바람직하다. 수지량이 25 wt% 이하이면, 수지의 양이 지나치게 적기 때문에 바람직한 샤프트를 제조하는 것이 불가능할 수도 있다. 그러나, 수지량이 40 wt% 를 초과하면, 샤프트의 중량이 바뀌지 않았을 때 토르크(torque)가 지나치게 커질 수 있다. 본 명세서에 있어서, 토르크는 샤프트의 회전방향으로 1피트?파운드가 인가되었을 때의 비틀림각도를 나타낸다.

본 발명의 일실시예의 경우에는, 도 8에서 나타낸 바와 같이 강화섬유가 샤프트의 길이방향으로 배치된 UD 구부림강성 유지층(2)은 강화섬유가 평직포를 형성하는 수지층인 비틀림강성 유지층[1(평직포층 11)]상에 형성된다. 압축강성 유지층(3)용으로 사용되는 프리프레그가 종래의 UD프리프레그를 사용하여 압축강성 유지층이 될 수 있다. UD 구부림강성 유지층(2)은 샤프트의 최외곽 표면층을 구성한다. 샤프트는, UD 구부림강성 유지층(2)을 놓고, 최외곽 표면층으로서 기능하는 UD 구부림강성 유지층(2)의 표면을 연마하고 매끄럽게 한후, 층(2)상에 색상을 가하고 인쇄한 다음, 최종적으로 층(2)상에 투명한 표면층을 형성한다.

또한, 다른 실시예의 경우에, 비틀림강성 유지층(1)[UD 비틀림강성 유지층 (10) 및/또는 평직포층(11)]의 내부 또는 외부에, 축의 길이방향에 수직인 방향(샤프트의 둘레방향)으로 강화섬유가 정렬된 수지층인 압축강성 유지층(3)을 형성하는 것도 가능하다. 압축강성 유지층(3)으로 사용된 프리프레그는 종래의 UD 프리프레그를 사용하여 압축강성 유지층으로 사용될 수 있다.

또한, 다른 실시예의 경우에, 샤프트의 경도, 킥 포인트(kick point), 중량 및 비틀림강성과 같은 샤프트특성을 조정하기 위하여 상술한 평직포층의 외부에 종래의 UD 프리프레그에 의하여 형성된 UD 비틀림강성 유지층(10)을 적층하는 것도 가능하다. 또한 다른 실시예의 경우에, 평직포를 열경화성 수지에 함침함으로써 얻어진 평직프리프레그를 경화함으로써 형성된 구부림강성 및/또는 압축강성 유지 평직포층을 사용하는 것도 가능하다. 이 경우에, 구부림강성 및/또는 압축강성 유지 평직포층은, 날실(51) 또는 씨실(52)이 샤프트의 길이방향을 따라서 평행하게 되도록 프리프레그를 권취하고 그 프리프레그를 경화함으로써 제조된다. 이 경우에, 축의 길이방향에 평행하게 배열된 씨실(52)[날실(51)]은 구부림강성의 유지에 기여하고 날실(51)에 수직인 씨실(52)[날실(51)]은 샤프트의 길이방향에 수직인 방향(둘레방향)으로 권취된다. 따라서, 씨실(52)은 압축강성의 유지에 기여한다. 이 경우에, 압축강성 유지층(3)을 형성하지 않고서도 동일한 장점을 얻는 것이 가능하다. 상술한 평직포층을 사용할 때, 축의 길이방향으로 강화섬유들이 배열된 수지층 또는 강화섬유를 포함하지 않은 수지층인 UD 구부림강성 유지층(2)들이 최외곽 표면층으로서 형성된다. UD 구부림강성 유지층(2) 또는 강화섬유를 포함하지 않는 수지층이 형성되지 않고 섬유층이 최외곽면에 있게 될 때는, 제조된 샤프트의 표면이 매끈하게 연마되기 때문에 직물층의 섬유들이 절단되고 직물층의 기능이 열화된다.

본 발명의 경우에는, 평직포층의 비틀림강성 유지층과 최외곽면에 형성된 강화섬유를 포함하지 않는 수지층 또는 구부림강성 유지층이 있는 것으로 충분하다. 기타 구성으로, 상술한 바와 같이 통상의 비틀림강성 유지층과 구부림강성 유지 및 압축강성 유지용 평직포층을 다양하게 혼합하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명의 경우에, 상술한 평직포층과 함께 3축직물층을 형성하는 것도 허용된다. 본 발명의 샤프트의 전형적인 구성으로서, 샤프트의 길이방향에 수직인 방향으로 선택적으로 배열된 강화섬유를 포함하는 수지층의 UD 압축강성 유지층(3)(90°층이라 칭함)이, 도 3에서 나타낸 바와 같이 강화섬유들이 소정의 방향으로 대각선형상으로 놓여진 경사진 프리프레그(41)와 그 소정의 방향에 반대방향으로 강화섬유들이 놓여진 경사진 프리프레그(42)를 중첩함으로써 얻어진 강화섬유들이 대각선 방향으로 교차되는 UD 프리프레그 시이트(예를 들면 4층; 이 경우에, UD 프리프레그 시이트는 2 ×4 겹으로 형성된다)의 다수개의 열경화성 수지층을 경화함으로써 얻어진 UD 비틀림강성 유지층(10)상에 형성된다. 평직포층(11)에 의하여 형성된 비틀림강성 유지층(1)은 UD 압축강성 유지층(3)상에 형성된다. 하나이상의 평직포층(11)(예를 들면 3층)을 사용하는 것이 허용된다.

길이방향가 평행하게 배열된 강화섬유를 포함하는 열경화성 수지층을 경화함으로써 형성된 한개 이상의 UD 구부림강성 유지층(2: 0°층 또는 층들로 칭함)을 통하여 또는 통하지 않고서, 3축직물층(12)이 적층상에 더욱 형성되며, 또한 한개 이상의 UD 구부림강성 유지층(2) 또는 0°층 또는 층(2)들이 형성된다.

도 7a 및 7b 에 나타낸 바와 같이, 3축직물층(12)은 날실(51)로부터 경사진 제 1 씨실(52)과 그 제 1 씨실(52)와 대각선으로 교차하는 제 2 씨실(53)을 가지며, 이들 날실(51), 씨실(52) 및 씨실(53)들은 단사들의 위쪽과 아래쪽을 교대로 통과하면서 직조되고 샤프트처럼 감겨져서 날줄(51)은 샤프트의 길이방향과 평행(0°방향) 또는 수직(90°방향)방향으로 된다.

도 4는 다른 바람직한 실시예를 나타낸다. 본 실시예의 경우에는, 한개 또는 2개의 UD 비틀림강성 유지층 또는 층(2)들이나 또는 한개 또는 2개의 UD 압축강성 유지층 또는 층(3)(0°층 또는 90°층)들이, 강화섬유들이 소정의 방향으로 대각선 방향으로 놓여진 경사진 프리프레그(41)와 강화섬유들이 상기 소정의 방향과 반대방향으로 놓이는 경사진 프리프레그(42)를 중첩하고 강화섬유들이 대각선방향으로 교차된 UD 프리프레그 시이트(4)의 다수개의 열경화성 수지를 경화함으로써 UD 비틀림강성 유지층들(예를 들면 4층; 이 경우에 프리프레그 시이트는 2×4겹으로 형성됨)상에 적층된다. UD 비틀림강성 유지층(10)과 UD 구부림강성 유지층(2) 또는 UD 압축강성 유지층(3)(0°층 또는 90°층)을 대체하는 것도 가능하다. 즉, 먼저 0°층 또는 90°층을 형성하고나서 UD 비틀림강성 유지층(10)을 형성하는 것이 허용된다.

평직포층(11)에 의하여 각각 형성된 비틀림강성 유지층들(예를 들면 2개 또는 3개층)은 상기 층상에 형성되며, 3축직물층(12)이 UD 구부림강성 유지층(2) 또는 UD 압축상성 유지층(3)(0°층 또는 90°층)을 통하여 평직포층(11)상에 형성되 며, 또한 평직포층들(21)(예를 들면 2개 또는 3개층)이 0°층 또는 90°층(3)(예를 들면 1개 또는 2개층)을 통하거나 또는 통하지 않고 형성된다. 평직포층(21)은 날실들이 샤프트의 길이방향과 평행하게 되도록 권취되고 경화되며(따라서, 씨실들은 길이방향에 수직으로 된다), 이 층이 구부림강성 및 압축강성 유지작용을 수행하기 위하여 구부림강성 및/또는 압축강성 유지용 평직포층(21)이다.

한개 이상의 UD 구부림강성 유지층 또는 층들 (1)(0°층 또는 층들)이 평직포층(21)상에 더욱 형성된다.

도 5에 나타낸 다른 실시예의 경우에는, 비틀림강성을 유지하기 위한 한개 이상의 평직포층 또는 층들(11)(예를 들면 2개 또는 3개층)이 형성된다. 한개 이상의 UD 비틀림강성 유지층 또는 층들(10)이 평직포층 또는 층들(11)상에 형성되고, 또한 3축직물층(12)이 형성되며, 구부림강성 및/또는 압축강성 유지용 직물층또는 층들(21)이 0°층(2) 또는 90°층(3)을 통하여 형성된다. UD 구부림강성 유지층 또는 층들(10)은 평직포층 또는 층들(21)상에 형성된다.

골프클럽 샤프트의 경우에, 상술한 평직포 및 평직프리프레그들이 평직포층(11) 및 (21)로서 유효하게 사용된다.

도 6에 나타낸 바람직한 실시예에 있어서는, 평직포층(11)이 UD 비틀림강성 유지층(10)상에 형성되며, 3축직물층(12)이 그 층(11)에 인접하여 형성된다.

3축직물(5)은 날실(51)로부터 경사진 제 1 씨실(52)과 그 씨실(52)과 대각선방향으로 교차된 제 2 씨실(53)을 가진다. 이들 날실(51), 씨실(52) 및 씨실(53)들은 단사의 위쪽과 아래쪽을 관통하여 교대로 직조된다.

씨실(52)과 씨실(53) 사이에 형성되는 각도 θ는 25 와 75°사이의 범위에 형성되는 것이 바람직하다. 이 범위가 25 와 75°사이를 벗어나게 되면, 3축직물의 등방성이 상실될 수 있으며 형상보존특성도 훼손될 수 있다. 전형적으로, 직물은 날실(51)과 씨실(52) 및 (53)이 상호간에 대략 60°를 형성하도록 단사를 직조함으로써 얻어지는 것이 바람직하다.

비록 날실(51)과 씨실(52) 및 (53)들은 평직포의 경우에서와 마찬가지로 통상 탄소섬유를 사용하지만, 알루미늄섬유, 아라미드섬유, 티라노섬유, 무정형섬유 및 유리섬유중의 하나를 사용할 수도 있다. 즉, 단사의 종류는 기본적으로 제한이 없다. 또한, 탄소섬유는 피치형 및 팬형의 어느 쪽도 사용할 수 있다. 이들 섬유는 물리적인 특성에 있어서 상호간에 상이해도 상관없으며, 심지어 같은 섬유에 있어서의 장력강도나 장력탄성계수와 같은 물리적인 특성에 있어서 상호간에 상이해도 상관없다.

상술한 3축직물은 32 과 64 게이지(gauge)의 사이에서 형성되는 것이 바람직하다. 상기 범위의 밖에 있는 3축직물은 골프클럽 샤프트의 성능이 저화될 수 있다. 32 게이지의 3축직물의 경우, 날실(51)들 사이의 간격 dx은 1.80mm 이며 씨실(52) 및 (53)의 교차지점 사이의 간격 dy은 2.04mm 이다. 64 게이지의 경우에는 dx 가 0.90mm 이며, dy 는 1.04mm 이다.

상술한 프리프레그의 두께는 0.4mm 이하인 것이 바람직하다. 두께가 0.4mm 를 초과하면, 1겹이 지나치게 두껍게 되고 충분한 섬유밀도(가닥수)가 얻어지지 않거나 또는 샤프트상에 프리프레그를 권취하기 어렵기 때문에 프리프레그의 작업성 이 저하될 수 있다.

또한, 프리프레그의 중량은 350 g/㎡ 이하인 것이 바람직하다. 중량이 350 g/㎡을 초과하면, 수지가 직물패턴내에 극단적으로 끼어들게 되고 프리프레그가 지나치게 두꺼워질 수 있다. 프리프레그의 수지량은 25 와 50wt% 의 사이의 범위인 것이 바람직하다. 수지량이 25 wt%보다 적으면, 수지량이 지나치게 적어서 바람직한 샤프트를 생산하는 것이 불가능할 수 있다. 그러나, 수지량이 50 wt%를 초과하면, 샤프트의 외부지름이 극단적으로 커질 수 있다. 본 발명의 실시예의 경우에, 0°층 또는 90°층에 의하여 형성되는 UD 압축강성 유지층(3) 또는 UD 구부림강성 유지층(2)은 평직포층(11)과 3축직물층(12)의 사이(즉, 직물층들의 사이)에 놓여진다. 또는, UD 비틀림강성 유지층(10)이 이들 사이에 놓일 수 있다. 상술한 구성은 직물층(11) 및 (12)들이 상호간에 직접적으로 접촉하는 것을 방지하는데 사용된다. 직물층(11) 및 (12)이 상호간에 직접적으로 접촉할 때는, 수지량이 불충분하게 되고, 층들 사이의 박리강도가 불충분해지며, 층들사이에 변위가 발생할 수 있다. 이러한 문제점을 방지하기 위하여, 0°층 또는 90°층이 놓인다. 0°층이 구부림강성을 유지하고 90°층이 압축강성을 유지하는 것은 당연하다. 또한, 다른 실시예의 경우에, 평직포층(11)과 3축직물층(12)을 놓고, 상호간에 접촉하도록 하는 것(즉, 직물층들이 상호간에 접촉하도록 놓는것)도 가능하다.

본 발명의 다른 실시예의 경우에, 도 3 내지 6에 나타낸 바와 같이, UD 구부림강성 유지층(12)이 직물층(11) 과 (12)상에 또는 직물층(21)상에 형성된다. UD 구부림강성 유지층(2)은 샤프트의 최외곽 표면층을 구성한다. 또한, 다른 바람직 한 실시예의 경우에, 강화섬유를 포함하지 않는 투명한 수지층이 직물층(11),(12) 및 (21) 또는 UD 구부림강성 유지층(2)상에 형성된다. UD 구부림강성 유지층(2) 및/또는 투명한 수지층을 놓은 다음에, 이 실시예는 최외곽 표면층상에 UD 구부림강성 유지층(2)의 연마 및 평탄화하고, 그 표면에 색상 및 인쇄작업을 가한 후, 투명한 표면층을 형성하여 제품을 제조한다.

상술한 실시예의 경우에, 3축직물층(12) 및 평직포층(11)들이 샤프트의 전체 길이에 걸쳐서 형성된다. 그러나, 층(12) 및 층(11)의 일부를 헤드쪽이나 손잡이측에 형성할 수도 있다. 또한, 층(12) 및 층(11)의 일부를 헤드쪽 및/또는 손잡이측 이나 샤프트의 중앙부에 독립적으로 형성하는 것도 가능하다.

실시예 1 및 2

도 2 에서 나타낸 평직포를 사용함으로써 골프클럽 샤프트를 제조하였다.

골프클럽 샤프트는 평직 프리프레그(수지함량=40%; 강화섬유의 탄성계수=24t)를 3겹, 샤프트의 길이방향에 수직인 방향으로 정렬된 UD 프리프레그(이들 프리프레그의 각각에 대하여: 수지함량=40%, 강화섬유의 탄성계수=24t) 1겹, 및 샤프트의 길이방향과 평행한 방향으로 정렬된 강화섬유를 가지는 구부림강성 유지 UD 프리프레그(수지함량=24%; 강화섬유의 탄성계수=30t)를 2겹 굴대상에 권취하고 이들을 경화함으로써 형성되었다. 평직 프리프레그는 샤프트처럼 권취되어 평직포의 날실(51)과 씨실(52)이 샤프트의 길이방향으로부터 약 45°의 각도 θ 로 상호간에 교차된다(실시예 1).

또한, 본 발명의 평직 프리프레그(수지함량=40%; 강화섬유의 탄성계수=24t) 가 3겹까지 샤프트와 같이 권취되었으며, 따라서 평직포의 날실(51)과 씨실(52)이 샤프트의 길이방향으로부터 약 45°의 각도 θ 로 상호간에 교차된다(도 1에서 화살표 참조). 그리고, 평직 프리프레그(수지함량=40%; 강화섬유의 탄성계수=24t)가 1겹 권취되어 날실(51) 또는 씨실(52)이 샤프트의 길이방향과 평행하게 되었다(또는 날실 또는 씨실이 샤프트의 길이방향에 수직으로 되었다). 또한, 샤프트의 길이방향과 평행하게 정렬된 강화섬유를 가지는 구부림강성 유지 UD 프리프레그(수지함량=24%; 강화섬유의 탄성계수=30t)가 2겹 굴대상에 권취되고 골프클럽 샤프트를 형성하도록 경화되었다 (실시예 2).

또한, 비교를 위하여, 평직포층 대신에, 3개의 UD 비틀림강성 유지층(UD 프리플레그 41=3겹 및 UD 프리프레그 42= 3겹)(수지함량=40%; 강화섬유의 탄성계수=24t), 즉 강화섬유가 샤프트와 평행하게 정렬된 UD 프리프레그 1겹, 샤프트의 길이방향에 수직인 방향으로 와 평행하게 정렬된 UD 프리프레그(상기 각 프리프레그에 있어서, 수지함량=40%; 강화섬유의 탄성계수=24t) 1겹, 및 UD 구부림강성 유지층(수지함량=24%; 강화섬유의 탄성계수=30t) 2겹을 사용하여 골프클럽 샤프트가 제조되었다.

탄소섬유 단사(3K)가 각 층의 강화섬유로서 사용되었다. 또한, 평직포의 날실과 씨실들은 각각 탄소섬유를 사용하였다. 씨실과 날실의 각 두께는 3K 이며 날실과 씨실의 각각의 가닥수는 4.9 yarns/cm 였다. 또한, 평직 프리프레그를 사용할 때의 두께는 0.22mm, 중량은 328 g/㎡ 였다.

상술한 골프클럽 샤프트의 특성을 다음과 같이 나타내었다.

표 1

	실시예 1	실시예 2	비교예
길 이	46 in	46in	46in
중 량	67.2 g	67.9g	67.8g
토르크	5.8°	5.65°	5.67°
주 기	245cpm	244cpm	244cpm

골프클럽 샤프트(각 샤프트의 길이는 45in)들은 동일한 조건하에서 로봇이 골프공을 타격할 수 있도록 각각 51g 의 동일한 그립과 194g 의 동일한 헤드를 사용하여 형성되었다. 로봇이 설치되어 모든 클럽에 대하여 헤드에 대한 rbi 의 위치가 동일하도록 하였으며, 헤드속도는 40m/s 였다.

본 발명의 실시예 1 의 샤프트를 사용하여 골프클럽의 헤드의 중앙으로 100개의 골프공을 타격한 결과, 공의 낙하위치(비거리)는 대략 198.7yd ± 3.75yd 로 앞뒤방향(비거리)의 편차가 있었고, 폭방향으로는 약 ±5.5yd 의 편차가 있었다. 또한, 헤드의 타격위치를 토(toe)쪽으로 10mm 가량 이동하여 100개의 골프공을 타격한 결과, 공의 낙하위치(비거리)는 대략 196.4yd ± 3.9yd 의 앞뒤방향(비거리) 편차가 있었으며, 폭방향으로는 ±4.5yd 의 편차가 있었고, 비거리의 차이는 헤드의 중앙부분에서 공을 타격한 경우와 동일하였다. 그러나, 타격위치를 10mm 만큼 이동하였을 때의 횡방향의 차이는 적어졌다.

그리고, 본 발명의 실시예 2 의 샤프트를 사용한 골프클럽의 헤드로 100개의 골프공을 타격하였을 때에는, 공의 낙하위치(비거리)는 대략 197.9yd ± 2.95yd 로 앞뒤방향(비거리)의 편차가 있었고, 폭방향으로는 약 ±4.1yd 의 편차가 있었다. 또한, 헤드의 타격위치를 토쪽으로 10mm 가량 이동하여 100개의 골프공을 타격한 결과, 공의 낙하위치(비거리)는 대략 193.1yd ± 3.55yd 의 앞뒤방향(비거리) 편차가 있었으며, 폭방향으로는 ±3.6yd 의 편차가 있었다. 비록 비거리의 차이는 헤드의 중앙에서 타격하였을 때의 경우와 동일하였으나, 그러나, 타격위치를 10mm 만큼 이동하였을 때의 횡방향의 차이는 적어졌다.

그러나, 종래의 샤프트에 의하여 형성된 골프클럽의 경우에, 클럽헤드의 중앙에서 공을 타격하였을 때에는 공의 낙하위치가 대략 193.7yd ± 5.7yd 로 앞뒤방향(비거리)의 편차가 있었고, 폭방향으로는 약 ±5.85yd 의 편차가 있었다. 또한, 헤드의 타격위치를 토쪽으로 10mm 가량 이동하여 타격한 결과, 공의 낙하위치는 대략 193.7yd ± 9.25yd 의 앞뒤방향(비거리) 편차가 있었으며, 폭방향으로는 ±4.5yd 의 편차가 있었다.

즉, 실시예 1 의 경우에, 앞뒤방향에서의 편차가 비교예 1 에서의 경우와 비교할 때 더 적었으며, 실시예 1 은 바람직한 거리안정성을 가졌다. 비록 실시예 1 의 골프클럽 샤프트가 종래의 것에 비하여 더 큰 토르크를 가지면서도 종래예의 골프클럽에서보다 더 작은 폭방향에서의 편차가 더 적었기 때문에, 실시예 1 의 샤프트는 안정적인 골프클럽 샤프트로서 사용될 수 있다. 그러나, 실시예 2 를 비교예 1 과 비교한 결과, 실시예 2 의 골프클럽 샤프트는 앞뒤방향 및 폭방향으로 극단적인 안정성을 가졌다. 더우기, 본 발명의 골프클럽 샤프트들은 각각 비교적 늦은 응답특성을 가졌으며, 공을 타격하기 쉽고, 그에 따라 제어성이 개선되었다.

상술한 결과로부터, 평직포가 직조되었기 때문에 날실과 씨실의 이동이 적었음을 알 수 있다. 이러한 이유로, 평직포층과 평직포층 및 구부림강성 유지층사이 의 변위가 감소되었기 때문에 거리와 방향에 있어서 안정성이 형성되었으며, 날실과 씨실의 이동이 적었기 때문에 비틀림강성이 개선되었다. 이러한 결과에 따르면, 거리와 방향의 안정성이 요구되는 아이언클럽에 특히 유용한 클럽을 제조하는 것이 가능함을 알 수 있었다. 또한, 평직포층은 큰 등방성을 가지기 때문에, 스틸과 같은 감각을 얻을 수 있다.

실시예 3

도 2 에 나타낸 평직을 사용하여 골프클럽 샤프트가 제조되었다. 골프클럽 샤프트는 본 발명의 평직 프리프레그(수지함량=40%; 강화섬유의 탄성계수=24t)를 3겹, 강화섬유가 소정의 방향으로 대각선으로 놓인 프리프레그(수지함량=40%, 강화섬유의 탄성계수=24t) 와 강화섬유가 소정의 방향에 대향하여 놓인 프리프레그(수지함량=40%, 강화섬유의 탄성계수=24t)를 상호간에 중첩하여 얻어진 UD 프리프레그 3겹(3 ×2 프리프레그가 사용됨), 및 샤프트의 길이방향과 평행한 방향으로 정렬된 강화섬유를 가지는 통상의 구부림강성 유지 UD 프리프레그(수지함량=24%; 강화섬유(탄소섬유)의 탄성계수=30t)를 4겹씩 굴대상에 권취하고 이들을 경화함으로써 형성되었다.

또한, 평직 프리프레그는 샤프트처럼 권취되어 날실(51)과 씨실(52)이 상호간에 샤프트의 길이방향으로부터 약 45°의 각도 θ 로 교차된다(실시예 2의 화살표 참조).

각 층의 강화섬유로서 탄소섬유가 사용되었다. 평직포의 모든 날실과 씨실들도 각각 탄소섬유를 사용하였다. 각 씨실과 날실의 두께는 3K 이며 날실과 씨실 의 각각의 가닥수는 4.9 yarns/cm 였다. 또한, 평직 프리프레그를 형성하였을 때의 두께는 0.22mm, 중량은 328 g/㎡ 였다.

또한, 비교를 위하여, 6개의 종래의 UD 비틀림강성 유지층(UD 프리플레그 41=6겹 및 UD 프리프레그 42= 6겹)(수지함량=40%; 강화섬유의 탄성계수=24t) 및, UD 구부림강성 유지층(수지함량=24%; 강화섬유의 탄성계수=30t) 4겹을 사용하여 골프클럽 샤프트(비교예2)가 제조되었다. 강화섬유의 단사는 탄소섬유를 사용하였다(3K).

상술한 골프클럽 샤프트의 특성을 다음과 같이 나타내었다.

표 2

	실시예 3	비교예 2
길 이	46in	46in
중 량	98.4g	99.3g
토르크	3.2°	2.8°
주 기	264cpm	264cpm

골프클럽 샤프트(각 샤프트의 길이는 45in)들은 동일한 조건하에서 로봇이 골프공을 타격할 수 있도록 각각 51g 의 동일한 그립과 194g 의 동일한 헤드를 사용하여 형성되었다. 로봇이 설치되어 모든 클럽에 대하여 헤드에 대한 rbi 의 위치가 동일하도록 하였으며, 헤드속도는 40m/s 였다.

본 발명의 골프클럽의 헤드의 중앙으로 100개의 골프공을 타격한 결과, 공의 낙하위치(비거리)는 대략 189yd ± 4yd 로 앞뒤방향(비거리)의 편차가 있었고, 폭방향으로는 약 ±4.7yd 의 편차가 있었다. 또한, 헤드의 타격위치를 토쪽으로 10mm 가량 이동하여 100개의 골프공을 타격한 결과, 공의 낙하위치(비거리)는 대략 188.7yd ± 4yd 의 앞뒤방향(비거리) 편차가 있었으며, 폭방향으로는 ±8yd 의 편차가 있었다. 이 경우에, 비거리의 차이는 헤드의 중앙부분에서 공을 타격한 경우와 동일하였다.

그러나, 종래의 샤프트를 사용한 골프클럽의 경우에는, 공의 낙하위치가 대략 188yd ± 6yd 로 앞뒤방향(비거리)의 편차가 있었고, 폭방향으로는 약 ±5yd 의 편차가 있었다. 또한, 헤드의 타격위치를 토쪽으로 10mm 가량 이동하여 타격한 결과, 공의 낙하위치는 대략 185yd ± 6.6yd 의 앞뒤방향(비거리) 편차가 있었으며, 폭방향으로는 ±10yd 의 편차가 있었다.

즉, 본 발명의 골프클럽 샤프트는 종래의 경우와 비교할 때 매우 바람직한 거리안전성을 나타내었다. 또한, 본 발명과 비교예의 골프클럽 샤프트의 양자는 각각 비교적 낮은 응답특성과, 용이한 타격특성을 나타내었으며, 따라서 제어성이 개선되었다. 또한, 실시예 3의 골프클럽 샤프트는 폭방향의 편차가 적기 때문에, 안정된 골프클럽 샤프트를 얻을 수 있었다.

이하의 표는 본 발명 및 종래의 골프클럽 샤프트의 특성치를 측정한 결과이다.

표 3

	실시예 3	종래의 샤프트	개선율
백스핀	2,600 - 2,700	대략 3,000	10% 감소
로프팅각 변동			변동폭 30% 감소
(중앙부분) 비거리	189 ± 4	185 ± 6.6	변동폭이 40% 감소 (토 측으로 10mm 만큼)

상술한 결과로 부터, 평직포는 평직으로 직조되었기 때문에, 날줄과 씨줄의 이동이 적고, 평직포층들 사이 및 평직포층과 구부림강성층사이의 변위가 적으며, 따라서 거리와 방향성이 안정되고 날줄과 씨줄의 이동이 적기 때문에 비틀림강성이 개선된다는 것을 알 수 있다. 그에 의하여, 거리와 방향의 안정성이 요구되는 아이언클럽에 특히 유용한 클럽을 제조할 수 있다. 또한, 평직포층은 큰 등방성을 가지기 때문에, 스틸샤프트와 같은 감각을 얻을 수 있다.

상술한 결과로부터, 본 발명의 실시예 1 및 3의 골프클럽 샤프트의 경우에는, 앞뒤방향(비거리)에 있어서의 편차가 적고 종래의 경우에 비교할 때 거리의 안정성이 증가된다. 또한, 실시예 2 의 경우에, 거리의 안정성이 증가되었을 뿐아니라, 폭방향에 있어서의 편차도 지극히 증가되었으며, 따라서 실시예 2 는 보다 바람직한 골프클럽 샤프트가 된다. 이러한 결과로부터, 실시예 2의 골프클럽 샤프트는 전후방향 또는 폭방향에서의 편차가 적도록 요구되는 아이언크럽용의 샤프트로서 가장 적절한 것임이 판명되었다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 골프클럽 샤프트에 따르면, 평직포를 열경화성수지를 함침하고 그 직물을 경화시킴으로써 형성된 평직포층이 비틀림강성 유지층으로서 사용된다. 평직포는 날실과 씨실에 의하여 직조되며 단사의 이동이 제한된다. 따라서, 날실은 길이방향의 힘에 대해서 저항력을 발휘하고 씨줄은 횡방향의 힘에 대해서 저항력을 발휘하기 때문에, 열경화성 수지층 사이의 변형 이나 변위를 효화적으로 제한하는 것이 가능하다. 따라서 샷을 할 때에 이들 층사이의 변위를 제한하는 것이 가능하며, 그 골프클럽 샤프트는 안정성을 가짐과 동시에 스틸샤프트의 느낌을 가지는 골프클럽 샤프트로 형성될 수 있다.

실시예 4 및 5

도 2 및 도 7에 나타낸 평직 및 3축직물을 사용하여 골프클럽 샤프트가 제조되었다. 골프클럽 샤프트는 강화섬유가 소정의 방향으로 대각선으로 놓인 경사진 프리프레그(41)와, 강화섬유가 소정의 방향에 대향하여 놓인 경사진 프리프레그(42)를 최내층 비틀림강성 유지층(1)으로서 상호간에 중첩하고, 강화섬유들이 대각선 방향으로 교차된(이하 UD 비틀림 유지층이라 칭함) 2개의 프리프레그 시이트(4)(프리프레그는 2 ×2 겹)와, 평직포 프리프레그 시트들 3겹, 3축직물 프리프레그 1겹, 및 0°층 프리프레그를 3겹씩 굴대상에 권취하고 이들을 경화하고, 샤프트(실시예 4; 도 6 참조)의 표면을 연마함으로써 형성되었다.

평직포 프리프레그의 수지함량은 40% 이며 0°층 프리프레그의 함량은 25% 였다. 평직포 프리프레그는 샤프트와 같이 권취되어 날실과 씨실이 상호간에 샤프트의 길이방향으로부터 약 45°의 각도 θ로 교차된다. UD 비틀림강성 유지층, 0°층, 및 평직포층의 강화섬유로서 탄소섬유가 사용되었다. 평직포의 모든 날실과 씨실들의 두께는 3K 이며, 날실과 씨실의 각각의 가닥수는 4.9 yarns/cm 였다. 또한, 평직 프리프레그를 형성하였을 때의 두께는 0.22mm, 중량은 328 g/㎡ 였다.

또한, 3축직물의 날실과 씨실의 두께는 각각 1K 로 설정되었으며 씨실로부터의 날실의 각도는 60°로 설정되었다. 3축직물(32 게이지)을 40%의 수지에 함침함으로써 프리프레그가 얻어졌다. 또한, 프리프레그의 두께는 0.175mm 이며 전체 중량은 122 g/㎡ 였다. 프리프레그는, 씨실이 축에 대하여 수직(90°방향)을 향하도록 권취된다.

상술한 UD 비틀림강성 유지층의 2개층과, 3개의 평직포층 및 3개의 구부림강성 유지층(0°층들)들을 사용하여 형성된 골프클럽 샤프트(실시예 5; 도 1 참조)와, 또한, 비교를 위하여 상술한 UD 비틀림강성 유지층의 4개와 3개의 구부림감성 유지층(0°층들)들을 사용한 골프클럽 샤프트(비교예 3)가 제조되었다.

상술한 골프클럽 샤프트 A (실시예 4), B (실시예 5) 및 C (비교예 3)에, 헤드 및 그립을 설치하여 45인치 골프클럽들을 준비하였다.

표 4

	주기	클럽중량	헤드중량	샤프트중량	그립중량
A	254	321.9g	194.9g	71.2g	50.7g
B	255	323.3g	194.6g	72.1g	50.5g
C	255	325.7g	194.0g	74.7g	50.6g

표 4에 있어서, 주기의 단위는 CPM 이다. 샤프트의 토르크에 대하여, A는 4.26°, B는 3.98°, C 는 4.07°이다.

골프공들이 상술한 3개의 골프클럽을 사용하여 동일한 조건하에서 로보트에 의해 타격되었다. 로보트는 헤드에 대한 rbi 의 위치가 모든 클럽에 대하여 동일하게 되도록 설정되었으며, 헤드의 속도는 42m/s 였다.

본 발명의 샤프트를 사용한 골프클럽 A 의 헤드의 중심으로 100개의 공을 로보트가 타격한 결과, 공의 낙하지점(비거리)는 대략 205yd ± 3yd 의 앞뒤거리(비거리) 편차를 보였으며, 폭방향으로는 ±4.25yd 의 편차를 보였다. 또한 헤드의 토쪽으로 10mm 이동하여 100개의 공을 로보트가 타격한 결과에 따르면, 공의 낙하지점은 앞뒤(비거리)로 대략 200.7yd ± 3yd 의 편차를, 폭방향으로는 ±3.75yd 의 편차를 나타내었다.

골프클럽 B 의 경우에, 헤드의 중심에서 공을 타격한 결과, 공의 낙하지점은 대략 206yd ± 3.75yd 의 앞뒤거리(비거리) 편차를 보였으며, 폭방향으로는 ±5.0yd 의 편차를 보였다. 또한 헤드의 토쪽으로 10mm 이동하여 타격한 결과에 따르면, 공의 낙하지점은 앞뒤(비거리)로 대략 200.6yd ± 4.5yd 의 편차를, 폭방향으로는 ±2.75yd 의 편차를 나타내었다.

그러나, 골프클럽 C 의 경우에는, 헤드의 중심에서 타격한 결과, 공의 낙하지점는 대략 206yd ± 5.7yd 의 앞뒤거리(비거리) 편차를 보였으며, 폭방향으로는 ±6.5yd 의 편차를 보였다. 또한 헤드의 토쪽으로 10mm 이동하여 100개의 공을 타격한 결과에 따르면, 공의 낙하지점은 앞뒤로 대략 202.7yd ± 5.25yd 의 편차를, 폭방향으로는 ±4.0yd 의 편차를 나타내었다.

즉, 본 발명의 골프클럽 A 는 골프클럽 B 및 C 에 비교할 때 바람직한 거리안정성을 나타내었다. 특히 종래의 UD 프리프레그 골프클럽 C 와 비교할 때, 본 발명의 골프클럽 샤프트는 거리와 방향에 있어서 향상되었으며 안정된 골프클럽 샤프트를 얻을 수 있었다.

본 발명의 제 1 발명에 따르면, 비틀림강성 유지층은 평직포에 함침된 열경화성 수지를 열적으로 경화시킨 평직포층을 포함한다. 이 평직포층은 날실과 씨실로 직조되고, 단사의 움직임이 제한된다. 따라서, 날실은 길이방향의 힘에 대한 지연효과를 발휘하고 씨실은 횡방향의 힘에 대한 지연효과를 발휘한다. 따라서 열 경화성 수지층사이의 변형이나 변위를 효과적으로 제한하는 것이 가능하다. 따라서, 골프샷을 할 때에, 층들 사이의 변위를 제한하는 것이 가능하기 때문에, 거리와 방향에 대한 안정성이 개선된다는 장점을 가진다. 기타의 장점으로서는, 종래의 3축직물층만으로 된 경우에 비교할 때 부드러운 감각을 느낄 수 있고, 샤프트가 휘어졌다 복귀되는 타이밍이 느려지며, 타격편이성이 개선된다. 이러한 특징들은 퍼터를 포함하는 아이언 클럽에 대하여 가장 적절한 것이다.

또한, 본 발명의 제 2 발명은 평직포를 열경화성수지에 함침하고 이 열경화성 수지를 경화함으로써 형성된 평직포층과, 비틀림강성 유지층으로서 3축직물을 사용한 3축직물층을 사용한다. 평직포와 3축직물은 각각 날실과 씨실에 의하여 직조되며, 단사의 이동이 제한된다. 따라서, 열경화성 수지층사이의 변형이나 변위를 효과적으로 제한할 수 있다. 또한, 프리프레그(41)를 프리프레그(42)와 고착시킬 필요가 없기 때문에, 적은 수의 공정을 요하고 높은 작업성 및 정확성을 가지는 골프클럽 샤프트를 제조할 수 있다.

Claims (33)

1. 샤프트의 길이방향으로 대각선 방향으로 교차된 강화섬유를 포함하는 열경화성 수지로 만들어진 비틀림강성 유지층과, 상기 샤프트의 길이방향에 평행한 방향으로 배열된 강화섬유를 포함하는 열경화성 수지로 만들어지는 UD 구부림강성 유지층을 포함하여 구성되는 골프클럽 샤프트에 있어서,

   상기 비틀림강성 유지층의 적어도 일부가, 상호간에 직조된 날실과 씨실을 가지며 이들 날실과 씨실들이 상기 샤프트의 길이방향으로 대각선형상으로 교차하도록 된 평직포를 열경화성 수지내에 함침되도록 한 평직 프리프레그를 샤프트형상으로 권취하고 경화시킴으로써 얻어진 평직포층을 포함하는 것을 특징으로 하는 골프클럽 샤프트.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 샤프트의 길이방향에 수직인 방향으로 강화섬유에 의하여 강화된 UD 압축강성 유지층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 골프클럽 샤프트.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 비틀림강성 유지층은,

   2개의 경사진 프리프레그를 중첩함으로써 강호간에 엇갈린 형태로 교차된 강화섬유를 가지는 UD 프리프레그 시이트를 권취하고 경화함으로써 형성되며, 이들 2개중의 한개의 경사진 프리프레그는 소정의 방향으로 강화섬유에 대해 비스듬히 놓여지고 다른 한개의 경사진 프리프레그는 상기 소정의 방향에 대향하는 방향으로 강화섬유에 대해 비스듬히 놓여지는 UD 비틀림강성 유지층 및,

   평직포층의 비틀림강성 유지층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 골프클럽 샤프트.
4. 제 1 항에 있어서, 씨실과 날실들이 샤프트의 길이방향에 평행하도록 평직 프리프레그를 샤프트 형상으로 권취하고 그 프리프레그를 경화함으로써 형성된 구부림강성 또는 압축강성 유지용 평직포층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 골프클럽 샤프트.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 평직포층, UD 구부림강성 유지층, 압축강성 유지층 및 구부림강성 유지층들은 그 순서대로 적층되는 것을 특징으로 하는 골프클럽 샤프트.
6. 제 4 항에 있어서, 상기 평직포층과, 구부림강성 및 압축강성용 평직포층 및 UD 구부림강성 유지층들은 그 순서대로 적층되는 것을 특징으로 하는 골프클럽 샤프트.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 평직포층과, UD 비틀림강성 유지층, 및 UD 구부림강성 유지층들이 순서대로 적층되는 것을 특징으로 하는 골프클럽 샤프트.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 UD 비틀림강성 유지층, 평직포층, 및 UD 구부림강성 유지층들이 순서대로 적층되는 것을 특징으로 하는 골프클럽 샤프트.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 평직포의 가닥수는 4 yarns/cm 이상인 것을 특징으로 하는 골프클럽 샤프트.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 평직포의 단사의 두께가 3K 이하인 것을 특징으로 하는 골프클럽 샤프트.
11. 제 1 항에 있어서, 상기 평직 프리프레그의 중량이 400g/㎡ 이하이며, 그의 두께가 0.3mm 이하인 것을 특징으로 하는 골프클럽 샤프트.
12. 제 1 항에 있어서, 상기 평직 프리프레그의 수지함량이 25 와 40 wt% 사이의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 골프클럽 샤프트.
13. 제 1 항에 있어서, 상기 평직포의 날실과 씨실사이의 각도가 90°인 것을 특징으로 하는 골프클럽 샤프트.
14. 제 13 항에 있어서, 상기 평직포의 날실과 씨실들이 상기 샤프트의 길이방향에 대하여 45°각도로 되도록 권취되는 것을 특징으로 하는 골프클럽 샤프트.
15. 샤프트의 길이방향으로 대각선형상으로 교차된 강화섬유를 포함하는 열경화성 수지로 만들어진 비틀림강성 유지층과, 상기 샤프트의 길이방향으로 평행하게 정렬된 강화섬유를 포함하는 열경화성수지로 만들어진 UD 구부림강성 유지층을 포함하여 구성되는 골프클럽 샤프트에 있어서,

    상기 비틀림강성 유지층은, 날실과 씨실이 상기 샤프트의 길이방향으로 대각선형상으로 교차하도록 상호간에 직조된 날실과 씨실을 가지는 평직포를 열경화성 수지에 함침시킴으로써 얻어진 프리프레그를 샤프트형상과 같이 권취하고 그 프리프레그를 경화함으로써 형성된 평직포층과, 씨실에 대하여 경사져 있는 제 1 날실및 그 제 1 날실들과 대각선형상으로 교차하는 제 2 날실을 가지고, 이들 씨실과 날실들이 단사의 위쪽 및 아래쪽을 통하여 교대로 통과함으로써, 상기 씨실들이 샤프트의 길이방향에 평행하거나 또는 수직방향이 되도록 하는 구조를 가지는 3축직물을 열경화성 수지에 함침함으로써 얻어진 3축직물 프리프레그를 샤프트와 같은 형상으로 권취함으로써 형성된 3축직물층을 가지는 것을 특징으로 하는 골프클럽 샤프트.
16. 제 15 항에 있어서, 샤프트의 길이 방향에 대해 수직한 방향으로 강화섬유가 배치된 UD 압축강성 유지층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 골프클럽 샤프트.
17. 제 15 항에 있어서, 상기 3축직물층과 상기 평직포층의 사이에 UD 압축강성 유지층 또는 UD 구부림강성 유지층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 골프클럽 샤프트.
18. 제 15 항에 있어서, 상기 UD 비틀림강성 유지층, 평직포층, 및 UD 구부림강성 유지층 또는 상기 UD 압축강성 유지층, 3축직물층 및 UD 구부림강성 유지층들이 그 순서대로 적층된 것을 특징으로 하는 골프클럽 샤프트.
19. 제 15 항에 있어서, 상기 UD 비틀림강성 유지층, 평직포층, 3축직물층 및 UD 구부림강성 유지층들이 그 순서대로 적층된 것을 특징으로 하는 골프클럽 샤프트.
20. 제 15 항에 있어서, 날실 또는 씨실이 상기 샤프트의 길이방향에 평행하게 되도록 상기 날실 또는 씨실을 샤프트형상으로 권취하고 경화함으로써 얻어진 구부림강성 또는 압축강성 유지용 평직포층이 포함되는 것을 특징으로 하는 골프클럽 샤프트.
21. 제 20 항에 있어서, 상기 UD 비틀림강성 유지층, UD 압축강성 유지층, 평직포층, UD 압축강성 유지층, 3축직물층, UD 압축강성 유지층, 구부림강성 또는 압축강성유지용 평직포층 및 UD 구부림강성 유지층을 순서대로 적층한 것을 특징으로 하는 골프클럽 샤프트.
22. 제 20 항에 있어서, 상기 UD 구부림강성 유지층 또는 UD 압축강성 유지층, UD 비틀림강성 유지층, 평직포층, UD 구부림강성 유지층 또는 UD 압축강성 유지층, 3축직물층, UD 구부림강성 유지층 또는 UD 압축강성 유지층, 구부림강성 또는 압축강성 유지용 평직포층 및 UD 구부림강성 유지층을 순서대로 적층한 것을 특징으로 하는 골프클럽 샤프트.
23. 제 20 항에 있어서, 상기 평직포층, UD 비틀림강성 유지층, 3축직물층, UD 구부림강성 유지층 또는 UD 압축강성 유지층, 3축직물층, UD 구부림강성 유지층 또는 UD 압축강성 유지층, 구부림강성 또는 압축강성 유지용 평직포층 및 UD 구부림강성 유지층을 순서대로 적층한 것을 특징으로 하는 골프클럽 샤프트.
24. 제 15 항에 있어서, 상기 평직포의 가닥수는 4 yarns/cm 이상인 것을 특징으로 하는 골프클럽 샤프트.
25. 제 15 항에 있어서, 상기 평직포의 단사의 두께가 3K 이하인 것을 특징으로 하는 골프클럽 샤프트.
26. 제 15 항에 있어서, 상기 평직 프리프레그의 중량이400g/㎡ 이하이며, 그의 두께가 0.3mm 이하인 것을 특징으로 하는 골프클럽 샤프트.
27. 제 15 항에 있어서, 상기 평직 프리프레그의 수지함량이 25 와 40 wt% 사이의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 골프클럽 샤프트.
28. 제 15 항에 있어서, 상기 평직포의 날실과 씨실사이의 각도가 90°인 것을 특징으로 하는 골프클럽 샤프트.
29. 제 15 항에 있어서, 상기 평직포의 날실과 씨실들이 상기 샤프트의 길이방향에 대하여 45°각도로 되도록 권취되는 것을 특징으로 하는 골프클럽 샤프트.
30. 제 15 항에 있어서, 상기 3축직물이 32 또는 64게이지(gauges)인 것을 특징으로 하는 골프클럽 샤프트.
31. 제 15 항에 있어서, 상기 3축직물의 프리프레그의 중량이 350g/㎡ 이하이며, 그의 두께가 0.4mm 이하인 것을 특징으로 하는 골프클럽 샤프트.
32. 제 15 항에 있어서, 상기 3축직물의 프리프레그의 수지함량이 25 와 50 wt% 사이의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 골프클럽 샤프트.
33. 제 15 항에 있어서, 상기 3축직물의 날실과 씨실 사이의 각도가 60°인 것을 특징으로 하는 골프클럽 샤프트.

Images