KR101408802B1 - 하이브리드 골프 샤프트 - Google Patents

하이브리드 골프 샤프트 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하이브리드 골프 샤프트에 관한 것으로서, 골프 샤프트의 가는쪽 단부로부터 5~50cm 거리 구간(X)은 탄소섬유 프리프레그들과 아라미드 프리프레그들이 적층된 구조를 갖고, 골프 샤프트의 가는쪽 단부로 부터 5~50cm거리 구간을 제외한 골프 샤프트의 나머지 구간(Y)은 탄소섬유 프리프레그들만 적층된 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 골프 샤프트의 가는쪽 단부로부터 5~50cm거리 구간(X)내에 충격흡수성이 뛰어난 아라미드 프리프레그가 포함되어 있어서, 골프공 타격시 골프 샤프트의 진동수를 효과적으로 감쇄시키는 효과를 갖는다.

Description

하이브리드 골프 샤프트{Hybrid golf shaft}
본 발명은 하이브리드 골프 샤프트에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 골프 샤프트의 가는 쪽 단부 근처 부분에 충격 흡수성이 뛰어난 아라미드 프리프레그층이 포함되어 골프공을 타격시 골프 샤프트의 진동수를 획기적으로 감소시킬 수 있는 하이브리드 골프 샤프트에 관한 것이다.
골프 샤프트로 골프공을 타격시 골프 샤프트의 진동수가 많은 경우 골퍼가 부상을 당하거나 샷의 정확도가 저하될 우려가 있기 때문에 골프공 타격시 진동수를 감쇄시키는 특성이 골프 샤프트에 요구된다.
골프 샤프트의 경량화를 위해서 섬유로 강화된 수지("프리프레그"라고 한다)로 구성된 골프 샤프트가 많이 사용되고 있다.
종래의 프리프레그 골프 샤프트로 미국특허 제 6,270,426호에서는 골프 샤프트의 양단부중 어느 하나 이상에 3축 직물이 포함된 프리프레그 골프 샤프트를 게재하고 있다.
또한, 대한민국 등록특허 제10-0404713호에서는 골프 샤트의 가는쪽 단부 부근에 메탈시트가 보강된 탄소섬유 골프 샤프트를 게재하고 있다.
그러나 상기 종래 골프 샤프트들의 경우 굽힘강도 및 비틀림 강도는 개선되나 골프공 타격시 골프 샤프트의 진동수를 감소시키는 효과는 전혀 발현되지 못하는 문제점이 있었다.
또한, 모든 부분이 탄소섬유 프리프레그로 구성된 골프 샤프트도 널리 사용되고 있으나, 골프공 타격시 골프 샤프트의 진동수를 감소시키는 효과가 전혀 발현되지 못하는 문제가 있었다.
본 발명의 과제는 이와 같은 종래의 문제점을 해결할 수 있도록 골프공 타격시 골프 샤프트의 진동수를 감쇄시키는 효과가 뛰어난 하이브리드 골프 샤프트를 제공하는 것이다.
이와 같은 과제를 달성하기 위해서, 본 발명에서는 골프 샤프트의 가는쪽 단부로부터 5~50cm 거리 구간(X)은 탄소섬유 프리프레그들과 아라미드 프리프레그들이 적층된 구조를 갖고, 골프 샤프트의 가는쪽 단부로 부터 5~50cm거리 구간을 제외한 골프 샤프트의 나머지 구간(Y)은 탄소섬유 프리프레그들만 적층된 구조를 갖는 하이브리드 골프 샤프트를 제공한다.
본 발명은 골프공 타격시 골프 샤프트의 진동수를 효과적으로 감쇄시킴으로써, 골퍼의 부상을 방지하고 샷(Shot)의 정확도를 제공하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 단면 개략도.
도 2는 본 발명을 제조하기 위해 프리프레그가 맨드럴에 적층되는 순서와 공정을 나타내는 상태도.
이하, 첨부한 도면등을 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 하이브리드 골프 샤프트(S)중 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 골프 샤프트의 가는쪽 단부(S1)로부터 5~50cm 거리 구간(X)은 탄소섬유 프리프레그(C)들과 아라미드 프리프레그(A)들이 적층된 구조를 갖는다.
상기 아라미드 프리프레그(A)들은 탄소섬유 프리프레그(C)들 사이에 적층된 구조인 것이 골프공 타격시 골프 샤프트의 진동수를 감쇄시키는데 보다 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 하이브리드 골프 샤프트(S)중 골프 샤프트의 가는쪽 단부로부터 5~50cm 거리 구간(X)을 제외한 골프 샤프트의 나머지 구간(Y)은 탄소섬유 프리프레그(C)들만 적층된 구조를 갖는다.
골프 샤프트의 가는쪽 단부(S1)로부터 5~50cm 거리 구간(X)내에 적층된 아라미드 프리프레그(A) 및 탄소섬유 프리프레그(C) 각각의 개수는 1~15개인 것이 바람직하다.
한편, 골프 샤프트의 가는쪽 단부(S1)로부터 5~10cm 거리 구간(X)을 제외한 골프 샤프트의 나머지 구간(Y)내에 적층된 탄소섬유 프리프레그(C) 개수는 5~30개인 것이 바람직하다.
상기 탄소섬유 프리프레그(C) 내에 포함된 탄소섬유와 아라미드 프리프레그(A)내에 포함된 아라미드 섬유들은 각각 수지내에서 일방향(Uni-Direction)으로 배열되어 있는 것이 바람직하다.
상기 탄소섬유 프리프레그(C)는 탄소섬유 30~70중량%와 열경화성 수지 70~30중량%로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 열경화성 수지로는 에폭시 수지 등이 사용될 수 있다.
상기 아라미드 프리프레그(A)는 아라미드 섬유 30~70중량%와 수지 70~30중량%로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 열경화성 수지로는 에폭시 수지 등이 사용될 수 있다.
상기 탄소섬유 프리프레그(C) 및 아라미드 프리프레그(A)의 두께는 50~300㎛인 것이 바람직하다.
상기 아라미드 섬유의 섬도는 500~3,000 데니어이고, 탄소섬유의 섬도는 3,000~12,000 데니어인 것이 바람직하다.
다음으로는 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 하이브리드 골프 샤프트를 제조하는 방법 일례를 살펴본다.
먼저, 맨드럴(M)의 가는쪽 단부로부터 5~50cm 거리구간(X)에 앞에서 설명한 탄소섬유 프리프레그(C)를 1회 감아주는 제1공정(P1)을 실시한다.
다음으로, 맨드럴(M)의 가는쪽 단부로부터 5~50cm 거리구간(X)에 아라미드 프리프레그(A)를 1회 감아주는 제2공정(P2)를 실시한다.
다음으로, 맨드럴(M)의 전 구간, 다시말해 상기 X구간과 Y구간 모두에 앞에서 설명한 탄소섬유 프리프레그(C)를 1회 감아주는 제3공정(P3)을 10회 반복 실시한 후 열풍오븐중에서 프리프레그내 수지를 경화시킨후 맨드럴과 맨드럴 위에 형성된 프리프레그 적층층을 분리하여 하이브리드 골프 샤프트를 제조한다.
또 다른 제조방법의 일례로는 상기 제1공정 1회 실시하고, 제2공정 1회 실시하고, 제3공정을 10회 실시하는 일순환 공정을 2~5회 반복한 후 열풍오븐중에서 프리프레그내 수지를 경화시킨 후 맨드럴과 맨드럴 위에 형성된 프리프레그 적층층을 분리하여 하이브리드 골프 샤프트를 제조한다.
이하, 실시예 및 비교실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 살펴본다.
실시예 1
맨드럴(M)의 가는쪽 단부로 부터 30cm 거리구간(X)에 5,000 데니어의 탄소섬유들이 일방향으로 배열되어 있으며 상기 탄소섬유 40중량%와 에폭시 수지 60중량%로 구성되며 두께가 150㎛인 탄소섬유 프리프레그(C)를 1회 감아주는 제1공정을 실시하였다.
다음으로, 맨드럴의 가는쪽 단부로부터 30cm 거리구간(X)에 1,500 데니어의 아라미드 섬유들이 일방향으로 배열되어 있으며 상기 탄소섬유 35중량%와 에폭시 수지 65중량%로 구성되어 두께가 200㎛인 아라미드 프리프레그(A)를 1회 감아주는 제2공정을 실시하였다.
다음으로, 맨드럴의 전구간에 제1공정에서 사용된 탄소섬유 프리프레그(C)를
1회 감아주는 제3공정을 10회 반복한 후 열풍오븐에서 프리프레그내 에폭시 수지를 경화시킨 후 맨드럴과 맨드럴 위에 형성된 프리프레그 적층층을 분리하여 하이브리드 골프 샤프트를 제조하였다.
상기와 같이 제조한 하이브리드 골프 샤프트의 가는쪽 단부로부터 2cm 거리 구간을 진동수 측정장치에 물리게한 다음 골프 샤프트의 굵은쪽 단부에 사람의 손으로 수직방향으로 진동을 주어 진동수 측정장치로 분당 진동수를 자동 측정한 결과 진동수는 218회/1분 이였다.
실시예 2~ 실시예 10
실시예 1의 제1공정 및 제2공정에서 맨드럴(M)의 가는쪽 단부로부터 탄소섬유 프리프레그(C) 및 아라미드 프리프레그(A)가 감기는 거리구간(X)을 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 하이브리드 골프 샤프트를 제조하였다.
제조한 하이브리드 골프 샤프트를 실시예 1과 동일한 방법으로 측정한 결과는 표 1과 같았다.
비교실시예 1
맨드럴(M)의 가는쪽 단부로 부터 30cm 거리구간(X)에 5,000 데니어의 탄소섬유들이 일방향으로 배열되어 있으며 상기 탄소섬유 40중량%와 에폭시 수지 60중량%로 구성되며 두께가 150㎛인 탄소섬유 프리프레그(C)를 1회 감아주는 제1공정을 2회 반복 실시하였다.
다음으로, 맨드럴의 전체구간에 5,000 데니어의 탄소섬유들이 일방향으로 배열되어 있으며 상기 탄소섬유 40중량%와 에폭시 수지 60중량%로 구성되며 두께가 150㎛인 탄소섬유 프리프레그(C)를 1회 감아주는 공정을 10회 반복실시한 후 열풍오븐에서 프리프레그내 에폭시 수지를 경화시킨 후 맨드럴과 맨드럴 위에 형성된 프리프레그 적층층을 분리하여 탄소섬유 프리프레그 골프 샤프트를 제조하였다.
상기와 같이 제조한 탄소섬유 프리프레그 골프 샤프트의 가는쪽 단부로부터 2cm 거리 구간을 진동수 측정장치에 물리게한 다음 골프 샤프트의 굵은쪽 단부에 사람의 손으로 수직방향으로 진동을 주어 진동수 측정장치로 분당 진동수를 자동 측정한 결과 진동수는 227회/1분 이였다.
비교실시예 2 내지 비교실시예 10
비교실시예 1의 제1공정에서 맨드럴(M)의 가는쪽 단부로부터 탄소섬유 프리프레그(C)가 감기는 거리구간(X)을 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 하이브리드 골프 샤프트를 제조하였다.
제조한 하이브리드 골프 샤프트를 실시예 1과 동일한 방법으로 측정한 결과는 표 1과 같았다.
진동수 측정결과
구분 상기 거리구간(X)
[㎝]		 진동수(회/분)
실시예 2 5 224
실시예 3 10 223
실시예 4 15 222
실시예 5 20 221
실시예 6 25 220
실시예 7 35 219
실시예 8 40 221
실시예 9 45 221
실시예 10 50 221
비교실시예 2 5 227
비교실시예 3 10 227
비교실시예 4 15 227
비교실시예 5 20 227
비교실시예 6 25 227
비교실시예 7 35 227
비교실시예 8 40 227
비교실시예 9 45 227
비교실시예 10 50 227
S : 골프 샤프트 S1 : 골프 샤프트의 가는쪽 단부
X : 골프 샤프트의 가는쪽 단부로부터 5~50cm 거리구간
Y : 골프 샤프트의 가는쪽 단부로부터 5~50cm 거리구간을 제외한 골프 샤프트의 나머지 구간
M : 맨드럴 C : 탄소섬유 프리프레그
A : 아라미드 프리프레그
P1 : 제1공정 P2 : 제2공정
P3 : 제3공정

Claims (7)

  1. 골프 샤프트의 가는쪽 단부로부터 5~50cm 거리 구간(X)은 탄소섬유 프리프레그들과 아라미드 프리프레그들이 적층된 구조를 갖고, 골프 샤프트의 가는쪽 단부로 부터 5~50cm거리 구간을 제외한 골프 샤프트의 나머지 구간(Y)은 탄소섬유 프리프레그들만 적층된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 하이브리드 골프 샤프트.
  2. 제1항에 있어서, 골프 샤프트의 가는쪽 단부로부터 5~50cm 거리 구간(X)을 이루는 아라미드 프리프레그 각각은 탄소섬유 프리프레그들 사이에 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 하이브리드 골프 샤프트.
  3. 제1항에 있어서, 골프 샤프트의 가는쪽 단부로부터 5~50cm 거리구간(X) 내에 적층된 아라미드 프리프레그 및 탄소섬유 프리프레그 각각의 개수가 1~15개인 것을 특징으로 하는 하이브리드 골프 샤프트.
  4. 제1항에 있어서, 골프 샤프트의 가는쪽 단부로부터 5~50cm 거리 구간을 제외한 골프 샤프트의 나머지 구간(Y)내에 적층된 탄소섬유 프리프레그 개수가 5~30개인 것을 특징으로 하는 하이브리드 골프 샤프트.
  5. 제1항에 있어서, 탄소섬유 프리프레그는 일방향으로 배열되어 있는 탄소섬유 30~70중량%와 열경화성 수지 70~30중량%로 구성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 골프 샤프트.
  6. 제1항에 있어서, 아라미드 프리프레그는 일방향으로 배열되어 있는 아라미드 섬유 30~70중량%와 열경화성 수지 70~30중량%로 구성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 골프 샤프트.
  7. 제1항에 있어서, 탄소섬유 프리프레그 및 아라미드 프리프레그 두께가 50~300㎛인 것을 특징으로 하는 하이브리드 골프 샤프트.

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