KR101139436B1

KR101139436B1 - 골프클럽샤프트 및 골프클럽

Info

Publication number: KR101139436B1
Application number: KR1020097021073A
Authority: KR
Inventors: 마사키 와카바야시; 요시히토 코가와
Original assignee: 후지쿠라 고무 코교 가부시끼가이샤
Priority date: 2008-03-14
Filing date: 2009-02-24
Publication date: 2012-04-27
Also published as: KR20100002256A; US20100234124A1; JP4335289B1; CN101678227A; CN101678227B; WO2009113382A1; JP2009219564A; US8292755B2; TW200946177A

Abstract

굴곡강성에 길이 방향의 불연속점을 생기게 하는 선단보강층을 사용하지 않고서, 인접단에서의 굴곡강성을 바꾸지 않고 선단부의 굴곡강성이 개선될 수 있고, 원주방향에서의 굴곡강성값의 분산이 감소될 수 있는 골프클럽샤프트가 제공된다. 다음의 조건 : 골프클럽샤프트는 전장층으로서의 적어도 3장의 직사각형 카본프리프레그를 포함하는 것, 모든 직사각형 카본프리프레그는 골프클럽샤프트의 길이방향과 일치하는 긴 섬유방향, 0°층으로 각각 이루어지는 것, 모든 직사각형 카본프리프레그는 각각의 직사각형 프리프레그의 오버랩량이 골프클럽샤프트의 큰 직경 인접단부에서 0이 되고 골프클럽샤프트의 선단부를 향해 증가하는 위치에서 증가하여 오버랩되도록 구성되고 직사각형 카본프리프레그의 감김시작위치는 서로 다른 것을 만족하는 골프클럽샤프트가 제공된다.

전장층, 선단보강층, 골프클럽샤프트, 카본프리프레그

Description

골프클럽샤프트 및 골프클럽{Golf club shaft and golf club}

본 발명은 열경화성수지로 이루어진 프리프레그(시트)를 감고 이를 경화시켜 형성된 골프클럽샤프트 및 골프클럽에 관한 것이다.

프리프레그는 미경화의 열경화수지를 탄소섬유에 함침시킨 시트재로 알려져 있다. 골프클럽샤프트 분야에서, 다수의 프리프레그는 테이퍼진 샤프트의 모양으로 맨드렐에 감기고, 열경화되어 테이퍼진 골프클럽샤프트로 형성된다.

종래, 2가지 유형의 프리프레그; 전장층(full-length layer)과 선단보강층(distal-end reinforcing layer)이 있다. 전장층은 테이퍼진 모양의 맨드렐(Mandrel)에 감겨질 경우, 전체 길이에서 동일한 감김수가 되도록 사다리꼴 모양으로 형성하는 것이 보통이었다. 선단보강층은 사다리꼴의 프리프레그만이 감겨지는 경우, 선단부의 강도(굽힘강성, EI)가 불충분해지기 때문에 선단부에서만 감겨지는 층이다.

도 6은 이런 종래 전장층과 선단보강층으로 이루어지는 골프클럽샤프트의 구성예이다. 이 종래예는 테이퍼진 모양의 맨드렐(10)에 대하여, 하층으로부터 순서대로, 각각 2회 감긴 2장(즉, 합계 감김수는 4)의 사다리꼴 바이어스층(45°층; 긴 섬유방향이 샤프트축선방향에 대하여 45°를 이룸, 11, 12), 각각 1회 감긴 3장의 사다리꼴 0°층(긴 섬유방향이 샤프트축선과 평행함, 13, 14, 15), 및, 0°층으로 이루어지는 선단보강층(16)을 사용해 이루어진다. 사다리꼴 바이어스층(11, 12)의 바이어스(긴 섬유)의 방향은 서로 직교된다. 선단보강층(16)은 선단부를 보강하기 위한 층이며, 선단부만 감겨진다. 이 선단보강층(16)과는 달리, 골프클럽샤프트의 선단부를 골프클럽샤프트의 호젤(hosel) 직경에 대응하는 스트레이트부로 만들기 위해 사용되는 0°층으로 이루어지는 삼각형의 프리프레그(17)가 선단부(선단보강층(16))에서 감겨진다.

맨드렐(10) 위에 감겨진 사다리꼴층(11 내지 15), 선단보강층(16) 및 삼각형의 프리프레그(17)는 가열되어 이들 층의 미경화의 열경화성수지를 경화시켜서 골프클럽샤프트를 형성한다. 사다리꼴층(11 내지 15), 선단보강층(16) 및 삼각형의 프리프레그(17)를 구성하는 탄소섬유로서 사용될 수 있는 여러 유형의 탄소섬유와, 이런 탄소섬유가 함침되는 열경화성수지로서 사용될 수 있는 여러 유형의 열경화성수지는 본 기술분야에서 알려져 있다.

특허문헌1 : 일본 미심사된 공개특허공보 평9-131422호

특허문헌2 : 일본 미심사된 공개특허공보 제2000-51413호

(발명이 해결하려고 하는 과제)

도 5에서 보이는 선 C는 이 종래 골프클럽샤프트의 길이(축)방향에서의 굴곡강성강성분포의 측정결과를 나타내는 그래프이다. 합계 5장의 전장사다리꼴층(11 내지 15), 선단보강층(16) 및 삼각형 프리프레그(17)를 구비하는 골프클럽샤프트는 선단보강층(16)에서 굴곡강성이 단계적으로(불연속적으로) 변화되고 있기 때문에, 골프클럽이 스윙될 때 샤프트의 휘어짐이 부드럽지 않고 헤드스피드가 증가하지 않고, 유저에게 바람직한 사용감을 줄 수 없다.

또한, 골프클럽샤프트가 직사각형의 카본프리프레그를 포함하는 것도 제안되어 있다. 그러나, 단순히 직사각형의 카본프리프레그가 사용되면, 원주방향의 다른 위치에서 굴곡강성이 분산되어 클럽헤드가 부착된 골프클럽으로서의 성능이 안정하지 않게 된다.

종래 골프클럽샤프트에 관한 상술한 문제점의 관점에서, 본 발명의 목적은, 굴곡강성에 길이 방향의 불연속점을 생기게 하는 선단보강층을 사용함이 없이 인접지점에서 굴곡강성을 바꾸지 않고 선단부의 굴곡강성이 개선될 수 있고, 원주방향에서 굴곡강성의 값에서의 분산이 억제될 수 있는 골프클럽샤프트를 얻는 것이다.

(과제를 해결하기 위한 수단)

본 발명은 미경화 열경화성수지로 이루어진 프리프레그를 테이퍼진 모양으로 감고 열경화시켜 형성된 골프클럽샤프트에 있어서, 골프클럽샤프트는 전장층으로서 적어도 3장의 직사각형의 카본 프리프레그를 포함하고, 모든 직사각형의 카본프리프레그는 긴 섬유방향이 골프클럽샤프트의 길이방향과 일치하는 0°층으로 이루어지고, 모든 직사각형의 카본프리프레그는 각각의 직사각형의 카본프리프레그의 오버랩핑량이 골프클럽샤프트의 긴 직경 인접단부에서 0이 되고, 골프클럽샤프트의 선단부를 향해 증가하는 위치에서 증가하여 오버랩되도록 구성되고, 직사각형의 카본프리프레그의 감김시작위치는 서로 상이한 골프클럽샤프트를 특징으로 하고 있다.

직사각형의 카본프리프레그의 가장 바람직한 수는 4장이다.

적어도 3장의 직사각형의 카본프리프레그의 감김시작위치는 지정되는 것이 바람직하다.

본 발명의 골프클럽샤프트는 삼각형 카본프리프레그가 선단부를 클럽헤드에 고정하기 위해 스트레이트모양으로 선단부를 형성한 골프클럽샤프트의 선단부에 추가되도록 구성되는 경우가 일반적이다.

본 발명의 골프클럽은 골프클럽헤드와 그립이 고정된 상기 골프클럽샤프트를 가진 골프클럽이다.

(발명의 효과)

본 발명에 따른 골프클럽샤프트에 있어서, 굴곡강성에 길이방향의 불연속점을 생기게 하지 않고 선단부의 굴곡강성을 높이며 전장의 굴곡강성이 개선될 수 있고, 또한, 굴곡강성의 원주방향의 분산이 억제될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 골프클럽샤프트의 제1실시형태의 카본프리프레그의 형상 및 구성의 평면도를 보여준다.

도 2는 골프클럽샤프트의 제2실시형태를 보여주는 도 1과 유사한 평면도이다.

도 3은 다른 원주위치에서 제1실시형태의 굴곡강성의 측정결과를 보여주는 그래프이다.

도 4는 다른 원주위치에서 제2실시형태의 굴곡강성의 측정결과를 보여주는 그래프이다.

도 5는 길이방향에서 골프클럽샤프트의 제1실시형태, 골프클럽샤프트의 제2실시형태 및 도 6에 보이는 종래 골프클럽샤프트 각각의 굴곡강성분포의 측정결과를 보여주는 그래프이다.

도 6은 종래 골프클럽샤프트의 예를 보여주는 도 1과 유사한 평면도이다.

도 7은 비교예1의 골프클럽샤프트를 보여주는 도 1과 유사한 평면도이다.

도 8은 도 7의 골프클럽샤프트의 굴곡강성을 다른 원주방향위치에서 측정한 그래프이다.

도 9는 비교예2의 골프클럽샤프트를 보여주는 도 1과 유사한 평면도이다.

도 10은 도 9의 골프클럽샤프트의 굴곡강성을 다른 원주방향위치에서 측정한 그래프이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 맨드렐 11, 12 : 사다리꼴 바이어스층

16 : 선단보강층 17 : 삼각형 카본프리프레그

21, 22, 23, 24 : 직사각형 카본프리프레그

도 1은, 도 6에 대응되도록 카본프리프레그의 구성을 나타내는, 본 발명에 따른 골프클럽샤프트의 제1실시형태를 보여준다. 카본프리프레그의 형상 이외의 요소(탄소섬유 및 열경화성수지)는 종래예와 동일하며, 사다리꼴 바이어스층(11, 12) 은 도 6의 종래예와 동일하다. 본 실시형태는 이 사다리꼴 바이어스층(11, 12) 위에 감긴 카본 프리프레그로서, 전장층으로서 0°층의 3장(각 1회 감김)의 직사각형의 카본 프리프레그(21, 22, 23)를 사용하고 있다. 삼각형 카본프리프레그(17)는 종래예와 유사한 방식으로 사용되지만, 종래예에서의 선단보강층(16)은 사용되지 않는다(불필요하다). 즉, 선단부를 골프클럽헤드에 적합한 스트레이트 모양으로 형성하기 위해 사용되는 삼각형 카본프리프레그(17)를 제외하면 모든 카본 프리프레그는 전장층이다.

인접단(큰 직경부분측)에서 직사각형 카본프리프레그(21 내지 23)의 부분은 (각각의 직사각형 카본프리프레그의 대향단이 서로 맞대어 연결되도록) 맨드렐(10)의 전체 원주에 걸쳐 감겨지고, 직사각형 카본프리프레그(21 내지 23)의 나머지 부분은 선단부(작은 직경부분)를 향해 증가하는 위치에서 중첩량이 증가하도록 맨드렐(10)에 감긴다. 선단에서 직사각형 카본프리프레그(21 내지 23) 각각의 오버랩핑량(오버랩 각도)은 맨드렐(10) 및 테이퍼 각도에 따라 다르지만, 도 1에 보이는 제1실시형태의 선단부에서는 2층(감김)이다. 또한, 3장의 직사각형 카본 프리프레그(21 내지 23)의 감김시작위치는 미리 결정되어 가능한 한 등각도 간격에서 배치(기록)된다.

도 5의 선 A는 도 1에 보이는 구성을 가진 각각의 카본프리프레그를 맨드렐(10)에 감고 열경화시켜 형성된, 길이방향에서 골프클럽샤프트의 굴곡강성분포의 측정결과를 보여주는 그래프이다. 이 그래프로부터 명확한 바와 같이, 골프클럽샤프트의 본 실시예에 있어서, 굴곡강성이 선단부(삼각형카본 프리프레그(17) 부분을 제외)로부터 인접단부에 걸쳐 부드럽게 변화한다. 이는 골프클럽이 스윙될 때 골프클럽의 구부러짐을 부드럽게 하고 또한 헤드 스피드를 향상시켜, 유저에게 호적한 사용감을 줄 수 있다.

도 2는, 사다리꼴 바이어스층(11, 12)에, 각각이 0°층으로 구성된 4장(각 1회 감김)의 직사각형카본 프리프레그(21, 22, 23, 24)가 감겨진, 본 발명에 따른 골프클럽샤프트의 제2실시형태를 보여준다. 나머지 구성은 도 1에 보인 것과 동일하다. 도 5의 선 B는 이 실시 형태로 제조한 골프클럽샤프트의 길이 방향의 굴곡강성을 보여준다. 동일한 그래프에서 보인 제1실시형태의 라인 A와 유사하게, 선단부(삼각형 카본 프리프레그(17)부분을 제외)로부터 인접단부에 걸쳐서 굴곡강성이 부드럽게 변화한다. 또한, 각각이 0°층으로 구성된 직사각형의 카본프리프레그의 수가 하나씩 증가하기 때문에 전체 굴곡강성은 높다.

도 3과 도 4는 각각 원주방향에서 골프클럽샤프트의 제1 및 제2실시예의 굴곡강성값의 분산에 대한 측정결과를 각각 보여주는 그래프이다. 원주방향의 굴곡강성값의 분산은 제조된 골프클럽샤프트의 회전 위상을 다르게 해서 굴곡강성값이 측정되었을 경우 발생한 분산에 관한 것이다. 이 측정예에 있어서, 굴곡강성은 다른 원주방향위치(3개의 위치 : 0, 45, 90도)에서 측정된다. 도 3 및 4에서 보이는 그래프로부터, 골프클럽샤프트의 제1 및 제2실시예에 있어서, 원주방향의 굴곡강성에서 분산이 거의 발생하지 않는다는 것이 확인된다. 한편, 도 3, 도 4, 도 8 및 도 10에 보인 각 그래프에서, 3개의 라인그래프 사이의 차이가 명료하지 않기 때문에 수치가 병기되었다.

이상의 실시형태에서 본 바와 같이, 상기 개시된 실시예의 각각에 사용될 직사각형의 카본프리프레그의 수는 적어도 3장이고, 모든 직사각형 카본프리프레그는 0°이고 전장층이라는 점이 필수적이다. 이 조건을 충족시키는 것에 의해, 선단부의 강성이 인접단부의 강성을 변경하지 않고 부드럽게 증가될 수 있다.

다음으로, 원주방향의 굴곡강성의 분산되는 것을 방지하기 위해 적어도 3장의 직사각형 카본프리프레그가 필요하다는 것을 비교예를 참조해 이하에서 설명될 것이다. 도 7은 도 1의 보이는 실시예와 비교될, 도 1에 보이는 직사각형 카본프리프레그(21, 22)를 사다리꼴 카본프리프레그(18, 19)로 교체한 비교예이다. 도 8은 다른 원주방향위치(3개 위치 : 0, 45, 90도)에서 이 골프클럽샤프트의 굴곡강성의 측정결과를 나타내는 그래프이다.

또한, 도 7과 유사하게, 도 9는, 도 1에 보이는 직사각형 카본프리프레그(21)가 사다리꼴 카본프리프레그(19)로 교체된, 도 1에 보이는 실시예와 비교될 비교예이다. 도 10은 다른 원주방향위치(3개 위치 : 0, 45, 90도)에서 이 골프클럽샤프트의 굴곡강성의 측정결과를 보여주는 그래프이다.

이들 그래프로부터 명확히 이해되는 바와 같이, 직사각형 카본프리프레그의 수가 1장 또는 2장인 경우에서는 원주방향의 굴곡강성의 분산이 확인된다.

본 실시형태에서는, 종래 골프클럽샤프트의 불가결한 요소인 선단보강층(16)이 불필요하다. 따라서, 선단보강층(16)을 사용할 필요없이 선단부의 굴곡강성이 증가될 수 있고, 이는 제조 공정상 부품관리의 면에서도 유리하다.

상기 실시형태에서는 직사각형 카본프리프레그(21 내지 24) 아래의 전장사다 리꼴층으로서 2장(각 2회 감김)의 바이어스층(11, 12)이 개시되었지만, 바이어스층의 감김수는 어떠한 수도 될 수 있다. 또한, 바이어스층은 선단측에서의 감김수와 인접단에서의 감김수가 동일할 필요가 없다. 또한, 섬유의 방향이나 재질도 선택적이다.

Claims

미경화의 열경화성수지로 이루어진 프리프레그를 테이퍼진 모양으로 감고 열경화시켜 형성된 골프클럽샤프트에 있어서, 상기 골프클럽샤프트는,

전장층으로서 적어도 3장의 직사각형 카본프리프레그를 포함하고,

모든 직사각형의 카본프리프레그는 긴 섬유방향이 골프클럽샤프트의 길이방향과 일치하는 0°층으로 이루어지고,

모든 직사각형의 카본프리프레그는 각각의 직사각형 카본프리프레그의 오버랩핑량이 골프클럽샤프트의 큰 직경 인접단부에서 0이 되고 골프클럽샤프트의 선단부를 향해 증가되는 위치에서 오버랩이 증가하도록 구성되고,

직사각형의 카본프리프레그의 감김시작위치는 서로 다른 골프클럽샤프트.
제1항에 있어서, 직사각형의 카본프리프레그의 수는 4장인 골프클럽샤프트.
제1항에 있어서, 적어도 3장의 직사각형 카본프리프레그의 감김시작위치는 기록되어 있는 골프클럽샤프트.
제1항에 있어서, 선단부에, 상기 직사각형의 카본프리프레그와 별도로, 이 선단부를 클럽헤드에 장착하기 위해 스트레이트 모양으로 하는 삼각형 카본프리프레그가 부가되어 있는 골프클럽샤프트.
골프클럽헤드와 그립이 고정된 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 골프클럽샤프를 구비한 골프클럽.