KR101701467B1 - 골프클럽 샤프트 및 이를 구비한 골프클럽 - Google Patents

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마사키 와카바야시
요시히토 코가와
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후지쿠라 고무 코교 가부시끼가이샤
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Abstract

샤프트 본체 층간의 강성 차이를 작게 하여 타구 시의 각종 파라미터의 불규칙한 분포를 억제하는 것이 가능한 골프클럽 샤프트 및 이를 구비한 골프클럽을 얻는다.
강화섬유에 열경화성 수지를 함침시킨 복수의 프리프레그를 열경화시켜서 된 샤프트 본체를 가진 골프클럽 샤프트에 있어서, 상기 샤프트 본체의 전장에 걸친 전장층으로서, 섬유방향이 상기 샤프트 본체의 길이방향에 대하여 ±(25°±3°)를 이루는 전장 바이어스 프리프레그 쌍만이 복수 쌍 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 골프클럽 샤프트.

Description

골프클럽 샤프트 및 이를 구비한 골프클럽{GOLF CLUB SHAFT AND GOLF CLUB PROVIDED WITH THE SAME}
본 발명은 골프클럽 샤프트 및 이를 구비한 골프클럽에 관한 것이다.
종래, 강화섬유에 열경화성 수지를 함침시킨 복수의 프리프레그를 열경화시켜서 된 샤프트 본체를 가진 골프클럽 샤프트가 알려져 있다.
프리프레그로는, 섬유방향이 샤프트 본체의 길이방향과 대략 평행을 이루는 전장(全長) 0°프리프레그(전장 0°층), 섬유방향이 샤프트 본체의 길이방향과 대략 직교하는 전장 90°프리프레그(전장 90°층), 및 섬유방향이 샤프트 본체의 길이방향과 45°를 이루는 전장 바이어스 프리프레그(전장 45°층)가 일반적으로 알려져 있다.
전장 0°층은 굽힘에 대한 강도를 담당하는 굽힘강성 유지층으로서 기능하며, 전장 90°층은 무너짐에 대한 강도를 담당하는 무너짐강성 유지층으로서 기능하고, 전장 45°층은 비틀림에 대한 강도를 담당하는 비틀림강성 유지층으로서 기능한다.
일본 공개특허 평10-15130호 공보
종래의 골프클럽 샤프트는 이들의 섬유방향이 다른 프리프레그를 어떻게 조합시켜서 소망하는 성질을 얻느냐에 개발의 중점을 두고 있었다.
그러나, 본 발명자들의 예의(銳意) 연구에 따르면, 상기 종래의 골프클럽 샤프트는 전장 0°층과 전장 90°층과 전장 45°층이 각각 다른 방향의 강성에 영향을 미치므로, 이들 각 층간의 경계(계면)에 강성 차이가 발생하는 것이 불가피 하고, 이것이 타구(打球) 시의 헤드 스피드(head speed), 볼 스피드(ball speed), 타출(打出) 각도, 백 스핀(back spin), 최대 높이, 비거리(飛距離) 등의 각종 파라미터가 불규칙하게 분포해 버리는 원인으로 되는 것이 판명되었다.
본 발명은 이상의 문제 의식에 기초하여 완성된 것으로, 샤프트 본체의 층간 강성 차이를 작게 하여 타구 시의 각종 파라미터의 불규칙한 분포를 억제하는 것이 가능한 골프클럽 샤프트 및 이를 구비한 골프클럽을 얻는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 예의 연구의 결과, 샤프트 본체의 전체 길이에 걸친 전장층(全長層)으로서 종래와 같이 0°층, 90°층 및 45°층을 조합시켜서 이용하는 대신에, 특정 각도의 쌍을 이루는 바이어스층만을 이용하면, 층간의 강성 차이가 작고, 게다가 굽힘강성, 무너짐강성 및 비틀림강성을 균형 좋게 최적 설정하는 것이 가능하다는 착안에 기초하여 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 골프클럽 샤프트는, 강화섬유에 열경화성 수지를 함침시킨 복수의 프리프레그를 열경화시켜서 된 샤프트 본체를 가진 골프클럽 샤프트에 있어서, 상기 샤프트 본체의 전체 길이에 걸친 전장층으로서, 섬유방향이 상기 샤프트 본체의 길이방향에 대하여 ±(25°±3°)를 이루는 전장 바이어스 프리프레그 쌍만이 복수 쌍 마련되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 복수 쌍의 전장 바이어스 프리프레그 쌍은 동일 사양으로 하는 것이 가능하다.
본 발명의 골프클럽 샤프트는, 상기 샤프트 본체의 길이방향 일부를 구성하는 부분층으로서, 섬유방향이 상기 샤프트 본체의 길이방향과 대략 평행을 이루는 부분 0°프리프레그를 추가로 가지는 것이 가능하다.
본 발명의 골프클럽 샤프트는, 상기 샤프트 본체의 길이방향 일부에 위치하는 중량 부가용 통(筒)형상체를 추가로 가지는 것이 가능하다.
상기 중량 부가용 통형상체를 포함한 샤프트 총중량에서 차지하는 상기 복수 쌍의 전장 바이어스 프리프레그 쌍의 중량 비율을 82% 이상으로 하고, 또한/또는 상기 중량 부가용 통형상체를 포함하지 않은 샤프트 총중량에서 차지하는 상기 복수 쌍의 전장 바이어스 프리프레그 쌍의 중량 비율을 90% 이상으로 하는 것이 가능하다.
본 발명의 골프클럽 샤프트는, 상기 샤프트 본체의 길이방향 일부를 구성하는 부분층으로서, 섬유방향이 상기 샤프트 본체의 길이방향에 대하여 ±(25°±3°)를 이루는 부분 바이어스 프리프레그를 추가로 가지는 것이 가능하다.
본 발명의 골프클럽 샤프트는, 상기 샤프트 본체의 길이방향 일부에 위치하는 중량 부가용 통형상체를 추가로 가지는 것이 가능하다.
상기 중량 부가용 통형상체를 포함한 샤프트 총중량에서 차지하는 상기 복수 쌍의 전장 바이어스 프리프레그 쌍과 상기 부분 바이어스 프리프레그의 중량 비율을 88% 이상으로 하고, 또한/또는 상기 중량 부가용 통형상체를 포함하지 않은 샤프트 총중량에서 차지하는 상기 복수 쌍의 전장 바이어스 프리프레그 쌍과 상기 부분 바이어스 프리프레그의 중량 비율을 100%로 하는 것이 가능하다.
상기 복수 쌍의 전장 바이어스 프리프레그 쌍은 3쌍 또는 4쌍을 마련하는 것이 가능하다.
본 발명의 골프클럽은, 상술 한 어느 하나의 골프클럽 샤프트에 클럽헤드와 그립을 장착하여 된다.
본 발명에 따르면, 샤프트 본체의 층간 강성 차이를 작게 하여 타구 시의 각종 파라미터의 불규칙한 분포를 억제하는 것이 가능한 골프클럽 샤프트 및 이를 구비한 골프클럽을 얻을 수 있다.
도 1은 제1실시형태에 따른 골프클럽 샤프트의 구성을 나타내는 도,
도 2는 제2실시형태에 따른 골프클럽 샤프트의 구성을 나타내는 도,
도 3은 제3실시형태에 따른 골프클럽 샤프트의 구성을 나타내는 도,
도 4는 제4실시형태에 따른 골프클럽 샤프트의 구성을 나타내는 도,
도 5는 비교예1에 따른 골프클럽 샤프트의 구성을 나타내는 도,
도 6은 비교예2에 따른 골프클럽 샤프트의 구성을 나타내는 도,
도 7(A), (B)는 제2실시형태의 골프클럽 샤프트와 비교예2의 골프클럽 샤프트를 시타자가 시타한 경우의 각종 파라미터의 평균값과 불규칙한 분포를 나타내는 도.
≪제1실시형태≫
도 1은 제1실시형태에 따른 골프클럽 샤프트(10)를 나타내고 있다.
골프클럽 샤프트(10)는 그 선단 작은 직경 측(팁 측)으로부터 기단(基端) 큰 직경 측(버트 측)을 향하여 점차 외경을 크게 한 테이퍼 원통형으로 형성되어 있다.
골프클럽 샤프트(10)는 작은 직경 측 선단부에 클럽헤드(미도시)가 장착되며, 큰 직경 측 기단부에 그립(미도시)이 장착되어 골프클럽으로 된다.
골프클럽 샤프트(10)는 강화섬유(여기에서는 탄소섬유)에 열경화성 수지를 함침시킨 복수의 프리프레그를 열경화시켜서 된 샤프트 본체(10S)를 가지고 있다.
보다 구체적으로, 샤프트 본체(10S)는 테이퍼 형상의 맨드릴(미도시)에 내층(하층)으로부터 외층(상층)을 향하여 순서대로, 프리프레그(10A~10H)를 감아 열경화시킨 것이다.
샤프트 본체(10S)의 최내층(최하층)에는 샤프트 본체(10S)의 선단 측(길이방향의 일부)에 위치하여 해당 선단 측에 중량을 부가하는 금속 원통(중량 부가용 통형상체)(M)이 마련되어 있다(내장되어 있다).
내층 측의 프리프레그(10A)와 외층 측의 프리프레그(10H)는 섬유방향이 샤프트 본체(10S)의 길이방향(샤프트 길이방향)과 대략 평행을 이루는 부분 0°프리프레그이다.
내층 측의 부분 0°프리프레그(10A)는 샤프트 본체(10S)의 선단 보강층(샤프트 길이방향의 일부를 구성하는 부분층)으로 되고, 외층 측의 부분 0°프리프레그(10H)는 샤프트 본체(10S)의 선단 측의 대략 절반을 구성하는 부분층(샤프트 길이방향의 일부를 구성하는 부분층)으로 된다.
프리프레그(10B~10G)는 샤프트 본체(10S)의 전체 길이에 걸쳐 전장층으로 되는 전장 프리프레그이다.
프리프레그(10B~10G)는 맨드릴(미도시)에 감았을 때에 동일한 권회수로 되도록, 큰 직경 측 기단부로부터 작은 직경 측 선단부를 향하여 좁아지는 사다리꼴 형상으로 형성되어 있다.
보다 구체적으로, 프리프레그(10B)(10C)는 섬유방향이 샤프트 길이방향에 대하여 ±25°를 이루는 제1전장 바이어스 프리프레그 쌍을 구성하며, 프리프레그(10D)(10E)는 섬유방향이 샤프트 길이방향에 대하여 ±25°를 이루는 제2전장 바이어스 프리프레그 쌍을 구성하고, 프리프레그(10F)(10G)는 섬유방향이 샤프트 길이방향에 대하여 ±25°를 이루는 제3전장 바이어스 프리프레그 쌍을 구성한다.
골프클럽 샤프트(10)(샤프트 본체(10S))를 구성하는 전장 프리프레그는 제1전장 바이어스 프리프레그 쌍(10B)(10C), 제2전장 바이어스 프리프레그 쌍(10D)(10E), 및 제3전장 바이어스 프리프레그 쌍(10F)(10G)의 3쌍 뿐이며, 이들 3쌍의 전장 바이어스 프리프레그 쌍은 모두 동일 사양으로 되어 있다(제조 오차 등의 요인으로 약간의 차이가 생기는 것은 있을 수 있지만 동일 섬유 각도를 타겟으로 하고 있다).
제1전장 바이어스 프리프레그 쌍(10B)(10C), 제2전장 바이어스 프리프레그 쌍(10D)(10E), 제3전장 바이어스 프리프레그 쌍(10F)(10G)은 이 순서대로 시트 중량이 커지게 되어 있다.
이는 내층 측의 프리프레그 시트일수록 권회량이 작고, 외층 측의 프리프레그 시트일수록 권회량이 크기 때문이다(시트 중량의 차이는 사양의 차이에 기인하는 것은 아니다).
금속 원통(M)을 포함한 샤프트 총중량(약 86.0g)에서 차지하는 3쌍의 전장 바이어스 프리프레그 쌍(10B~10G)의 중량(약 72.0g)의 비율은 약 83.7%이다.
금속 원통(M)을 포함하지 않은 샤프트 총중량(약 80.0g)에서 차지하는 3쌍의 전장 바이어스 프리프레그 쌍(10B~10G)의 중량(약 72.0g)의 비율은 약 90.1%이다.
≪제2실시형태≫
도 2는 제2실시형태에 따른 골프클럽 샤프트(20)를 나타내고 있다.
이 골프클럽 샤프트(20)는 강화섬유(여기에서는 탄소섬유)에 열경화성 수지를 함침시킨 복수의 프리프레그를 열경화시켜서 된 샤프트 본체(20S)를 가지고 있다.
보다 구체적으로, 샤프트 본체(20S)는 테이퍼 형상의 맨드릴(미도시)에 내층(하층)으로부터 외층(상층)을 향하여 순서대로 프리프레그(20A~20J)를 감아 열경화시킨 것이다.
샤프트 본체(20S)의 최내층(최하층)에는 샤프트 본체(20S)의 선단 측(길이방향의 일부)에 위치하여 해당 선단 측에 중량을 부가하는 금속 원통(중량 부가용 통형상체)(M)이 마련되어 있다(내장되어 있다).
내층 측의 프리프레그(20A)와 외층 측의 프리프레그(20J)는 섬유방향이 샤프트 본체(20S)의 길이방향(샤프트 길이방향)과 대략 평행을 이루는 부분 0°프리프레그이다.
내층 측의 부분 0°프리프레그(20A)는 샤프트 본체(20S)의 선단 보강층(샤프트 길이방향의 일부를 구성하는 부분층)으로 되고, 외층 측의 부분 0°프리프레그(20J)는 샤프트 본체(20S)의 선단 측의 대략 절반을 구성하는 부분층(샤프트 길이방향의 일부를 구성하는 부분층)으로 된다.
프리프레그(20B~20I)는 샤프트 본체(20S)의 전체 길이에 걸쳐 전장층으로 되는 전장 프리프레그이다.
프리프레그(20B~20I)는 맨드릴(미도시)에 감았을 때에 동일한 권회수로 되도록, 큰 직경 측 기단부로부터 작은 직경 측 선단부를 향하여 좁아지는 사다리꼴 형상으로 형성되어 있다.
보다 구체적으로, 프리프레그(20B)(20C)는 섬유방향이 샤프트 길이방향에 대하여 ±25°를 이루는 제1전장 바이어스 프리프레그 쌍을 구성하며, 프리프레그(20D)(20E)는 섬유방향이 샤프트 길이방향에 대하여 ±25°를 이루는 제2전장 바이어스 프리프레그 쌍을 구성하고, 프리프레그(20F)(20G)는 섬유방향이 샤프트 길이방향에 대하여 ±25°를 이루는 제3전장 바이어스 프리프레그 쌍을 구성하며, 프리프레그(20H)(20I)는 섬유방향이 샤프트 길이방향에 대하여 ±25°를 이루는 제4전장 바이어스 프리프레그 쌍을 구성한다.
골프클럽 샤프트(20)(샤프트 본체(20S))를 구성하는 전장 프리프레그는 제1전장 바이어스 프리프레그 쌍(20B)(20C), 제2전장 바이어스 프리프레그 쌍(20D)(20E), 제3전장 바이어스 프리프레그 쌍(20F)(20G), 및 제4전장 바이어스 프리프레그 쌍(20H, 20I)의 4쌍 뿐이며, 이들 4쌍의 전장 바이어스 프리프레그 쌍은 모두 동일한 사양으로 되어 있다(제조 오차 등의 요인으로 약간의 차이가 생기는 것은 있을 수 있지만 동일 섬유 각도를 타겟으로 하고 있다).
제1전장 바이어스 프리프레그 쌍(20B)(20C), 제2전장 바이어스 프리프레그 쌍(20D)(20E), 제3전장 바이어스 프리프레그 쌍(20F)(20G) 또는 제4전장 바이어스 프리프레그 쌍(20H)(20I)은 이 순서대로 시트 중량이 커지게 되어 있다.
이는 내층 측의 프리프레그 시트일수록 권회량이 작고, 외층 측의 프리프레그 시트일수록 권회량이 크기 때문이다(시트 중량의 차이는 사양의 차이에 기인하는 것은 아니다).
또한, 제3전장 바이어스 프리프레그 쌍(20F)(20G)과 제4전장 바이어스 프리프레그 쌍(20H)(20I)의 시트 중량은 동일하게 되어 있다.
금속 원통(M)을 포함한 샤프트 총중량(약 120.5g)에서 차지하는 4쌍의 전장 바이어스 프리프레그 쌍(20B~20I)의 중량(약 99.8g)의 비율은 약 82.8%이다.
금속 원통(M)을 포함하지 않은 샤프트 총중량(약 107.3g)에서 차지하는 4쌍의 전장 바이어스 프리프레그 쌍(20B~20I)의 중량(약 99.8g)의 비율은 약 93.0%이다.
≪제3실시형태≫
도 3은 제3실시형태에 따른 골프클럽 샤프트(30)를 나타내고 있다.
이 골프클럽 샤프트(30)는 강화섬유(여기에서는 탄소섬유)에 열경화성 수지를 함침시킨 복수의 프리프레그를 열경화시켜서 된 샤프트 본체(30S)를 가지고 있다.
보다 구체적으로, 샤프트 본체(30S)는 테이퍼 형상의 맨드릴(미도시)에 내층(하층)으로부터 외층(상층)을 향하여 순서대로 프리프레그(30A~30H)를 감아 열경화시킨 것이다.
샤프트 본체(30S)의 최내층(최하층)에는 샤프트 본체(30S)의 선단 측(길이방향의 일부)에 위치하여 해당 선단 측에 중량을 부가하는 금속 원통(중량 부가용 통형상체)(M)이 마련되어 있다(내장되어 있다).
내층 측의 프리프레그(30A)와 외층 측의 프리프레그(30H)는 섬유방향이 샤프트 본체(30S)의 길이방향(샤프트 길이방향)에 대하여 25°를 이루는 부분 바이어스 프리프레그이다.
내층 측의 부분 바이어스 프리프레그(30A)는 샤프트 본체(30S)의 선단 보강층(샤프트 길이방향의 일부를 구성하는 부분층)으로 되고, 외층 측의 부분 바이어스 프리프레그(30H)는 샤프트 본체(30S)의 선단 측의 대략 절반을 구성 부분층(샤프트 길이방향의 일부를 구성하는 부분층)으로 된다.
프리프레그(30B~30G)는 샤프트 본체(30S)의 전체 길이에 걸쳐 전장층으로 되는 전장 프리프레그이다.
프리프레그(30B~30G)는 맨드릴(미도시)에 감았을 때에 동일한 권회수로 되도록, 큰 직경 측 기단부로부터 작은 직경 측 선단부를 향하여 좁아지는 사다리꼴 형상으로 형성되어 있다.
보다 구체적으로, 프리프레그(30B)(30C)는 섬유방향이 샤프트 길이방향에 대하여 ±25°를 이루는 제1전장 바이어스 프리프레그 쌍을 구성하며, 프리프레그(30D)(30E)는 섬유방향이 샤프트 길이방향에 대하여 ±25°를 이루는 제2전장 바이어스 프리프레그 쌍을 구성하고, 프리프레그(30F)(30G)는 섬유방향이 샤프트 길이방향에 대하여 ±25°를 이루는 제3전장 바이어스 프리프레그 쌍을 구성한다.
골프클럽 샤프트(30)(샤프트 본체(30S))를 구성하는 전장 프리프레그는, 제1전장 바이어스 프리프레그 쌍(30B)(30C), 제2전장 바이어스 프리프레그 쌍(30D)(30E), 및 제3전장 바이어스 프리프레그 쌍(30F)(30G)의 3쌍 뿐이며, 이들 3쌍의 전장 바이어스 프리프레그 쌍은 모두 동일한 사양으로 되어 있다(제조 오차 등의 요인으로 약간의 차이가 생기는 것은 있을 수 있지만 동일 섬유 각도를 타겟으로 하고 있다).
한편, 부분 바이어스 프리프레그(30A)(30H)와 3쌍의 전장 바이어스 프리프레그 쌍(30B~30G)은 그 두께와 탄소의 종류가 다른 프리프레그를 사용하는 것이 가능하다.
제1전장 바이어스 프리프레그 쌍(30B)(30C), 제2전장 바이어스 프리프레그 쌍(30D)(30E), 제3전장 바이어스 프리프레그 쌍(30F)(30G)은 이 순서대로 시트 중량이 커지게 되어 있다.
이는 내층 측의 프리프레그 시트일수록 권회량이 작고, 외층 측의 프리프레그 시트일수록 권회량이 크기 때문이다(시트 중량의 차이는 사양의 차이에 기인하는 것은 아니다).
금속 원통(M)을 포함한 샤프트 총중량(약 86.0g)에서 차지하는 부분 바이어스 프리프레그(30A)(30H)와 3쌍의 전장 바이어스 프리프레그 쌍(30B~30G)의 중량(약 80.0g)의 비율은 약 93.0%이다.
금속 원통(M)을 포함하지 않은 샤프트 총중량(약 80.0g)에서 차지하는 부분 바이어스 프리프레그(30A)(30H)와 3쌍의 전장 바이어스 프리프레그 쌍(30B~30G)의 중량(약 80.0g)의 비율은 100%이다(바이어스 프리프레그만을 사용하며 다른 프리프레그를 사용하지 않는다).
≪제4실시형태≫
도 4는 제4실시형태에 따른 골프클럽 샤프트(40)를 나타내고 있다.
이 골프클럽 샤프트(40)는 강화섬유(여기에서는 탄소섬유)에 열경화성 수지를 함침시킨 복수의 프리프레그를 열경화시켜서 된 샤프트 본체(40S)를 가지고 있다.
보다 구체적으로, 샤프트 본체(40S)는 테이퍼 형상의 맨드릴(미도시)에 내층(하층)으로부터 외층(상층)을 향하여 순서대로, 프리프레그(40A~40J)를 감아 열경화시킨 것이다.
샤프트 본체(40S)의 최내층(최하층)에는 샤프트 본체(40S)의 선단 측(길이방향의 일부)에 위치하여 해당 선단 측에 중량을 부가하는 금속 원통(중량 부가용 통형상체)(M)이 마련되어 있다(내장되어 있다).
내층 측의 프리프레그(40A)와 외층 측의 프리프레그(40J)는 섬유방향이 샤프트 본체(40S)의 길이방향(샤프트 길이방향)에 대하여 25°를 이루는 부분 바이어스 프리프레그이다.
내층 측의 부분 바이어스 프리프레그(40A)는 샤프트 본체(40S)의 선단 보강층(샤프트 길이방향의 일부를 구성하는 부분층)으로 되고, 외층 측의 부분 바이어스 프리프레그(40J)는 샤프트 본체(40S)의 선단 측의 대략 절반을 구성 부분층(샤프트 길이방향의 일부를 구성하는 부분층)으로 된다.
프리프레그(40B~40I)는 샤프트 본체(40S)의 전체 길이에 걸쳐 전장층으로 되는 전장 프리프레그이다.
프리프레그(40B~40I)는 맨드릴(미도시)에 감았을 때에 동일한 권회수로 되도록, 큰 직경 측 기단부로부터 작은 직경 측 선단부를 향하여 좁아지는 사다리꼴 형상으로 형성되어 있다.
보다 구체적으로, 프리프레그(40B)(40C)는 섬유방향이 샤프트 길이방향에 대하여 ±25°를 이루는 제1전장 바이어스 프리프레그 쌍을 구성하며, 프리프레그(40D)(40E)는 섬유방향이 샤프트 길이방향에 대하여 ±25°를 이루는 제2전장 바이어스 프리프레그 쌍을 구성하고, 프리프레그(40F)(40G)는 섬유방향이 샤프트 길이방향에 대하여 ±25°를 이루는 제3전장 바이어스 프리프레그 쌍을 구성하며, 프리프레그(40H)(40I)는 섬유방향이 샤프트 길이방향에 대하여 ±25°를 이루는 제4전장 바이어스 프리프레그 쌍을 구성한다.
골프클럽 샤프트(40)(샤프트 본체(40S))를 구성하는 전장 프리프레그는 제1전장 바이어스 프리프레그 쌍(40B)(40C), 제2전장 바이어스 프리프레그 쌍(40D)(40E), 제3전장 바이어스 프리프레그 쌍(40F)(40G), 및 제4전장 바이어스 프리프레그 쌍(40H)(40I)의 4쌍 뿐이며, 이들 4쌍의 전장 바이어스 프리프레그 쌍은 모두 동일한 사양으로 되어 있다(제조 오차 등의 요인으로 약간의 차이가 생기는 것은 있을 수 있지만 동일 섬유 각도를 타겟으로 하고 있다).
한편, 부분 바이어스 프리프레그(40A)(40J)와 4쌍의 전장 바이어스 프리프레그 쌍(40B~40I)은 그 두께와 탄소의 종류가 다른 프리프레그를 사용하는 것이 가능하다.
제1전장 바이어스 프리프레그 쌍(40B)(40C), 제2전장 바이어스 프리프레그 쌍(40D)(40E), 제3전장 바이어스 프리프레그 쌍(40F)(40G) 또는 제4전장 바이어스 프리프레그 쌍(40H)(40I)은 이 순서대로 시트 중량이 커지게 되어 있다.
이는 내층 측의 프리프레그 시트일수록 권회량이 작고, 외층 측의 프리프레그 시트일수록 권회량이 크기 때문이다(시트 량의 차이는 사양의 차이에 기인하는 것은 아니다).
또한, 제3전장 바이어스 프리프레그 쌍(40F)(40G)과 제4전장 바이어스 프리프레그 쌍(40H)(40I)의 시트 중량은 동일하게 되어 있다.
금속 원통(M)을 포함한 샤프트 총중량(약 120.5g)에서 차지하는 부분 바이어스 프리프레그(40A)(40J)와 4쌍의 전장 바이어스 프리프레그 쌍(40B~40I)의 중량(약 107.3g)의 비율은 약 89.0%이다.
금속 원통(M)을 포함하지 않은 샤프트 총중량(약 107.3g)에서 차지하는 부분 바이어스 프리프레그(40A, 40J)와 4쌍의 전장 바이어스 프리프레그 쌍(40B~40I)의 중량(약 107.3g)의 비율은 100%이다(바이어스 프리프레그만을 사용하며 다른 프리프레그를 사용하지 않는다).
≪제1실시형태~제4실시형태의 정리≫
제1실시형태~제4실시형태의 골프클럽 샤프트(10~40)는 샤프트 본체(10S~40S)의 전체 길이에 걸친 전장층으로서, 섬유방향이 샤프트 길이방향에 대하여 ±25°를 이루는 3쌍 또는 4쌍의 전장 바이어스 프리프레그 쌍(10B~10G)(20B~20I)(30B~30G)(40B~40I) 만이 마련되어 있다.
이에 따라, 3쌍 또는 4쌍의 전장 바이어스 프리프레그 쌍(10B~10G)(20B~20I)(30B~30G)(40B~40I) 각 층간의 경계(계면)가 매끄럽게 연속하므로, 샤프트 본체(10S~40S) 층간의 강성 차이(굽힘강성, 무너짐강성, 비틀림강성)를 작게 하고, 타구 시의 헤드 스피드, 볼 스피드, 타출 각도, 백 스핀, 최대 높이, 비거리 등의 각종 파라미터의 불규칙한 분포를 억제하는 것이 가능하게 된다.
여기에서, 전장 바이어스 프리프레그 쌍(10B~10G)(20B~20I)(30B~30G)(40B~40I)는 섬유방향이 샤프트 길이방향에 대하여 ±(25°±3°)를 이루고 있으면 좋다(±3°의 차이는 허용된다).
이 조건을 만족하는 것에 따라, 샤프트 본체(10S~40S) 층간의 강성 차이를 작게 하여 타구 시의 각종 파라미터의 불규칙한 분포를 억제하는 효과를 어느 정도까지 얻는 것이 가능하다.
만약, 전장 바이어스 프리프레그 쌍(10B~10G)(20B~20I)(30B~30G)(40B~40I)의 섬유방향 각도의 절대값이 상한인 28°를 넘어서면, 굽힘강성이 불충분하게 되어 소망하는 샤프트 성능을 얻지 못하게 되어 버린다.
또한, 전장 바이어스 프리프레그 쌍(10B~10G)(20B~20I)(30B~30G)(40B~40I)의 섬유방향 각도의 절대값이 하한인 22°를 밑돌면, 비틀림강성이 불충분하게 되어 소망하는 샤프트 성능을 얻지 못하게 되어 버린다.
제1실시형태와 제2실시형태 같이 부분 0°프리프레그(10A와 10H 또는 20A와 20J)를 마련한 형태에서는, 금속 원통(M)을 포함한 샤프트 총중량에서 차지하는 3쌍 또는 4쌍의 전장 바이어스 프리프레그 쌍(10B~10G 또는 20B~20I)의 중량 비율이 82% 이상이고, 또한/또는 금속 원통(M)을 포함하지 않은 샤프트 총중량에서 차지하는 3쌍 또는 4쌍의 전장 바이어스 프리프레그 쌍(10B~10G 또는 20B~20I)의 중량 비율이 90% 이상인 것이 바람직하다.
제3실시형태와 제4실시형태 같이 부분 바이어스 프리프레그(30A와 30H 또는 40A와 40J)를 마련한 형태에서는, 금속 원통(M)을 포함한 샤프트 총중량에서 차지하는 부분 바이어스 프리프레그(30A와 30H 또는 40A와 40J)와 3쌍 또는 4쌍의 전장 바이어스 프리프레그 쌍(30B~30G 또는 40B~40I)의 중량 비율이 88% 이상이고, 또한/또는 금속 원통(M)을 포함하지 않은 샤프트 총중량에서 차지하는 부분 바이어스 프리프레그(30A와 30H 또는 40A와 40J)와 3쌍 또는 4쌍의 전장 바이어스 프리프레그 쌍(30B~30G 또는 40B~40I)의 중량 비율이 100% 인 것이 바람직하다.
이와 같이, 샤프트 총중량에서 차지하는 섬유방향이 샤프트 길이방향에 대하여 ±(25°±3°)를 이루는 바이어스 프리프레그의 중량 비율을 높게 설정하는 것으로, 샤프트 본체(10S~40S) 층간의 강성 차이를 작게 하여 타구 시의 각종 파라미터의 불규칙한 분포를 억제하는 효과를 보다 현저하게 발휘하는 것이 가능하다.
≪변형예≫
이상의 제1실시형태~제4실시형태에서는, 3쌍 또는 4쌍의 전장 바이어스 프리프레그 쌍(10B~10G)(20B~20I)(30B~30G)(40B~40I)을 마련한 경우를 예시하여 설명하였지만, 전장 바이어스 프리프레그 쌍은 복수 쌍이면 좋고, 예를 들어, 2쌍 또는 5쌍 이상의 전장 바이어스 프리프레그 쌍을 마련한 형태도 가능하다.
≪비교예1≫
도 5는 비교예1에 따른 골프클럽 샤프트(50)를 나타내고 있다.
이 골프클럽 샤프트(50)는 강화섬유(여기에서는 탄소섬유)에 열경화성 수지를 함침시킨 복수의 프리프레그를 열경화시켜서 된 샤프트 본체(50S)를 가지고 있다.
보다 구체적으로, 샤프트 본체(50S)는 테이퍼 형상의 맨드릴(미도시)에 내층(하층)으로부터 외층(상층)을 향하여 순서대로, 프리프레그(50A~50F)를 감아 열경화시킨 것이다.
샤프트 본체(50S)의 최내층(최하층)에는 샤프트 본체(50S)의 선단 측(길이방향의 일부)에 위치하여 해당 선단 측에 중량을 부가하는 금속 원통(중량 부가용 통형상체)(M)이 마련되어 있다(내장되어 있다).
내층 측의 프리프레그(50A)와 외층 측의 프리프레그(50F)는 섬유방향이 샤프트 본체(50S)의 길이방향(샤프트 길이방향)과 대략 평행을 이루는 부분 0°프리프레그이다.
내층 측의 부분 0°프리프레그(50A)는 샤프트 본체(50S)의 선단 보강층(샤프트 길이방향의 일부를 구성하는 부분층)으로 되고, 외층 측의 부분 0°프리프레그(50F)는 샤프트 본체(50S)의 선단 측의 대략 절반을 구성하는 부분층(샤프트 길이방향의 일부를 구성하는 부분층)으로 된다.
프리프레그(50B~50E)는 샤프트 본체(50S)의 전체 길이에 걸쳐 전장층으로 되는 전장 프리프레그이다.
프리프레그(50B~50E)는 맨드릴(미도시)에 감았을 때에 동일한 권회수로 되도록, 큰 직경 측 기단부로부터 작은 직경 측 선단부를 향하여 좁아지는 사다리꼴 형상으로 형성되어 있다.
프리프레그(50B)(50C)는 섬유방향이 샤프트 길이방향에 대하여 ±45°를 이루는 한 쌍의 전장 바이어스 프리프레그이다.
프리프레그(50D)(50E)는 섬유방향이 샤프트 길이방향과 대략 평행을 이루는 전장 0°프리프레그이다.
금속 원통(M)을 포함한 샤프트 총중량(약 87.5g)에서 차지하는 한 쌍의 전장 바이어스 프리프레그(50B)(50C)의 중량(약 54.7g)의 비율은 약 62.4%이다.
금속 원통(M)을 포함하지 않은 샤프트 총중량(약 81.5g)에서 차지하는 한 쌍의 전장 바이어스 프리프레그(50B)(50C)의 중량(약 54.7g)의 비율은 약 67.1%이다.
≪비교예2≫
도 6은 비교예2에 따른 골프클럽 샤프트(60)를 나타내고 있다.
이 골프클럽 샤프트(60)는 강화섬유(여기에서는 탄소섬유)에 열경화성 수지를 함침시킨 복수의 프리프레그를 열경화시켜서 된 샤프트 본체(60S)를 가지고 있다.
보다 구체적으로, 샤프트 본체(60S)는 테이퍼 형상의 맨드릴(미도시)에 내층(하층)으로부터 외층(상층)을 향하여 순서대로, 프리프레그(60A~60I)를 감아 열경화시킨 것이다.
샤프트 본체(60S)의 최내층(최하층)에는 샤프트 본체(60S)의 선단 측(길이방향의 일부)에 위치하여 해당 선단 측에 중량을 부가하는 금속 원통(중량 부가용 통형상체)(M)이 마련되어 있다(내장되어 있다).
내층 측의 프리프레그(60A)와 외층 측의 프리프레그(60I)는 섬유방향이 샤프트 본체(60S)의 길이방향(샤프트 길이방향)과 대략 평행을 이루는 부분 0°프리프레그이다.
내층 측의 부분 0°프리프레그(60A)는 샤프트 본체(60S)의 선단 보강층(샤프트 길이방향의 일부를 구성하는 부분층)으로 되고, 외층 측의 부분 0°프리프레그(60I)는 샤프트 본체(60S)의 선단 측의 대략 절반을 구성하는 부분층(샤프트 길이방향의 일부를 구성하는 부분층)으로 된다.
프리프레그(60B~60H)는 샤프트 본체(60S)의 전체 길이에 걸쳐 전장층으로 되는 전장 프리프레그이다.
프리프레그(60B~60H)는 맨드릴(미도시)에 감았을 때에 동일한 권회수로 되도록, 큰 직경 측 기단부로부터 작은 직경 측 선단부를 향하여 좁아지는 사다리꼴 형상으로 형성되어 있다.
프리프레그(60B)(60C)는 섬유방향이 샤프트 길이방향에 대하여 ±45°를 이루는 한 쌍의 전장 바이어스 프리프레그이다.
프리프레그(60D)(60E)는 섬유방향이 샤프트 길이방향에 대하여 ±45°를 이루는 한 쌍의 전장 바이어스 프리프레그이다.
프리프레그(60F)(60G)(60H)는 섬유방향이 샤프트 길이방향과 대략 평행을 이루는 전장 0°프리프레그이다.
금속 원통(M)을 포함한 샤프트 총중량(약 122.5g)에서 차지하는 한 쌍의 전장 바이어스 프리프레그(60B)(60C)와 한 쌍의 전장 바이어스 프리프레그(60D)(60E)의 중량(약 78.0g)의 비율은 약 63.7% 이다.
금속 원통(M)을 포함하지 않은 샤프트 총중량(약 109.2g)에서 차지하는 한 쌍의 전장 바이어스 프리프레그(60B)(60C)와 한 쌍의 전장 바이어스 프리프레그(60D)(60E)의 중량(약 78.0g)의 비율은 약 71.4% 이다.
≪시타자(테스터)에 의한 시타 결과≫
본 발명자들은 제2실시형태의 골프클럽 샤프트(20)와 비교예2의 골프클럽 샤프트(60)를 실제로 제작하고, 골프 상급자인 5명의 시타자(테스터)A, B, C, D, E에 의한 각 10개의 공(1개의 골프클럽 샤프트에 각 10개의 공)의 시타 시험을 실행하였다.
그 결과를 도 7(A), (B)에 나타내었다.
도 7(A), (B)는 타구 시의 헤드 스피드[m/s], 볼 스피드[m/s], 타출 각도[deg], 백 스핀[rpm], 최대 높이[yds], 비거리[yds]의 평균값과 불규칙한 분포를 나타내고 있다.
도 7(B)의 불규칙한 분포는 10개 공의 시타 시험에 있어서 각종 파라미터의 최대값으로부터 최소값을 뺀 값이다.
도 7(A)에 나타낸 바와 같이, 타구 시의 각종 파라미터의 평균값에 대해서는, 제2실시형태의 골프클럽 샤프트(20)와 비교예2의 골프클럽 샤프트(60)에서 큰 차이는 보이지 않는다.
도 7(B)에 나타낸 바와 같이, 비교예2의 골프클럽 샤프트(60)보다 제2실시형태의 골프클럽 샤프트(20) 측이 타구 시의 각종 파라미터의 불규칙한 분포가 작아지고 있다.
본 발명의 골프클럽 샤프트 및 이를 구비한 골프클럽은 골프 산업 분야에 이용하기에 적합하다.
10, 20, 30, 40 : 골프클럽 샤프트
10S, 20S, 30S, 40S : 샤프트 본체
10A, 10H : 부분 0°프리프레그
10B, 10C : 제1전장 바이어스 프리프레그 쌍
10D, 10E : 제2전장 바이어스 프리프레그 쌍
10F, 10G : 제3전장 바이어스 프리프레그 쌍
20A, 20J : 부분 0°프리프레그
20B, 20C : 제1전장 바이어스 프리프레그 쌍
20D, 20E : 제2전장 바이어스 프리프레그 쌍
20F, 20G : 제3전장 바이어스 프리프레그 쌍
20H, 20I : 제4전장 바이어스 프리프레그 쌍
30A, 30H : 부분 바이어스 프리프레그
30B, 30C : 제1전장 바이어스 프리프레그 쌍
30D, 30E : 제2전장 바이어스 프리프레그 쌍
30F, 30G : 제3전장 바이어스 프리프레그 쌍
40A, 40J : 부분 바이어스 프리프레그
40B, 40C : 제1전장 바이어스 프리프레그 쌍
40D, 40E : 제2전장 바이어스 프리프레그 쌍
40F, 40G : 제3전장 바이어스 프리프레그 쌍
40H, 40I : 제4전장 바이어스 프리프레그 쌍
M : 금속 원통(중량 부가용 통형상체)

Claims (10)

  1. 강화섬유에 열경화성 수지를 함침시킨 복수의 프리프레그를 열경화시켜서 된 샤프트 본체를 가진 골프클럽 샤프트에 있어서,
    상기 샤프트 본체의 전체 길이에 걸친 전장층으로서, 섬유방향이 상기 샤프트 본체의 길이방향에 대하여 ±(25°±3°)를 이루는 전장 바이어스 프리프레그 쌍만이 복수 쌍 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 골프클럽 샤프트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수 쌍의 전장 바이어스 프리프레그 쌍은 동일 사양인 골프클럽 샤프트.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 샤프트 본체의 길이방향 일부를 구성하는 부분층으로서, 섬유방향이 상기 샤프트 본체의 길이방향과 평행을 이루는 부분 0°프리프레그를 추가로 가지는 골프클럽 샤프트.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 샤프트 본체의 길이방향 일부에 위치하는 중량 부가용 통형상체를 추가로 가지는 골프클럽 샤프트.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 중량 부가용 통형상체를 포함한 샤프트 총중량에서 차지하는 상기 복수 쌍의 전장 바이어스 프리프레그 쌍의 중량 비율이 82% 이상이고, 또한/또는 상기 중량 부가용 통형상체를 포함하지 않은 샤프트 총중량에서 차지하는 상기 복수 쌍의 전장 바이어스 프리프레그 쌍의 중량 비율이 90% 이상인 골프클럽 샤프트.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 샤프트 본체의 길이방향 일부를 구성하는 부분층으로서, 섬유방향이 상기 샤프트 본체의 길이방향에 대하여 ±(25°±3°)를 이루는 부분 바이어스 프리프레그를 추가로 가지는 골프클럽 샤프트.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 샤프트 본체의 길이방향 일부에 위치하는 중량 부가용 통형상체를 추가로 가지는 골프클럽 샤프트.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 중량 부가용 통형상체를 포함한 샤프트 총중량에서 차지하는 상기 복수 쌍의 전장 바이어스 프리프레그 쌍과 상기 부분 바이어스 프리프레그의 중량 비율이 88% 이상이고, 또한/또는 상기 중량 부가용 통형상체를 포함하지 않은 샤프트 총중량에서 차지하는 상기 복수 쌍의 전장 바이어스 프리프레그 쌍과 상기 부분 바이어스 프리프레그의 중량 비율이 100%인 골프클럽 샤프트.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 복수 쌍의 전장 바이어스 프리프레그 쌍은 3쌍 또는 4쌍이 마련되어 있는 골프클럽 샤프트.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 골프클럽 샤프트에 클럽헤드와 그립을 장착한 골프클럽.
KR1020167021384A 2016-01-14 2016-01-14 골프클럽 샤프트 및 이를 구비한 골프클럽 KR101701467B1 (ko)

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