KR930000829B1 - 골프채의 샤프트 - Google Patents

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내용 없음.

Description

골프채의 샤프트

제1도 내지 제5도는 본 발명의 일실시예로서 제1도는 골프채샤프트의 횡단면도.

제2도는 금속섬유 및 카본섬유의 프리프레그의 일부평면도.

제3도는 제2도의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도.

제4도는 각종 금속섬유의 특성표시도.

제5도의 (a)도 내지(f)도는 골프채샤프트의 제조방법을 공정순으로 도시한 공정도.

제6도는 종래예의 진동특성을 도시한 특성도.

제7도는 종래 골프채샤프트의 일부분 측면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 내층 3 : 외층

5,9 : 카본섬유의 프리프래그 7 : 보론섬유 및 카본섬유의 프리프레그

11 : 금속섬유 및 카본섬유의 프리프레그

15 : 금속섬유

본 발명은 골프채의 사프트에 관한 것으로, 특히 카본샤프트가 가지는 특성을 하등 해치지 않고 스틸샤프트의 진동특성에 매우 가까운 진동특성을 발휘할 수 있는 것에 관한 것이다.

종래 골프채의 샤프트로서는 스틸샤프트, 카본샤프트 등이 있으며, 카본 샤프트의 경우에는 스틸 샤프트에 비해 무게가 가벼운 잇점이 있어 지금은 널리 애용되고 있다.

그러나 카본샤프트의 경우에는, 스틸샤프트와 같은 휨감각을 얻을 수 없는 문제점이 있었다.

이것을 첨부도면 제6도를 참조하여 설명한다. 제6도는 진동의 감퇴를 나타내는 도면으로서, 도면중 실선은 카본샤프트의 경우를 나타낼 것이며, 파선은 스틸샤프트의 경우를 나타낸 것이다. 도면에서 명확하게 알 수 있는 바와 같이, 스틸샤프트의 경우에는 진동감퇴율이 낮으크로 진동이 감퇴하기 까지에는 어느 정도의 시간을 필요로 한다. 이에 비하여 카본샤프트의 경우에는 진동감퇴율이 높기 때문에 진동이 조기에 감퇴한다.

이 진동감퇴특성은 골프의 스윙동작에 적용시켜 생각해 보기로 한다. 골프 스윙은 어드레스의 상태에서 백스윙에 들어가게 되며, 톱의 상태까지 이르게 되어 여기서 다운스윙에 들어가 볼을 때린다.

이때 스틸샤프트의 경우에는 백스윙에 의해 샤프트가 후방으로 휘어지며 다운 스윙의 과정에서는 앞에서 설명한 바와 같이 진동감퇴율이 낮기 때문에 그 휨상태가 유지되며, 그리고 볼을 때릴때 전방으로 휘어지므로 충분한 헤드스피드를 얻을 수 있다.

이에 비하여, 카본샤프트의 경우에는 상술한 바와 같이 진동감퇴율이 높기 때문에 다운스윙의 과정에서 휨상태가 충분히 유지되지 않으므로 「휨감각」이 충분히 확보되지 않고 헤드스피드가 떨어지게 된다.

한편 제7도에 도시한 바와 같이 카본샤프트(101)의 내층 또는 외층에 금속섬유(예를들면 아몰퍼스(amorphous)섬유, 스테인레스섬유 등)(103)를 나선형으로 돌려감는 것이 고려된다. 그러데 이것은 주로 샤프트의 비틀림을 방지하기 위한 것이지 휨특성을 개선사기 위한 것은 아니다.

본 발명은 이와 같은 문제점의 해결을 위한 것으로, 카본샤프트의 특성을 하등 해치지 않고 그 휨특성 즉, 진동특성을 개량하는 것이 가능한 골프채의 샤프트의 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 청구범위 제1항에 의한 골프채의 샤프트는, 카본섬유 또는 카본섬유를 주체로한 강화용 섬유에 합성수지를 침투시킨 강화층을 적층시켜서된 내층과, 이 내층의 외주에 설치된 외층으로된 골프채의 샤프트에 있어서, 상기 외층은 그 표면에 금속섬유를 대략 샤프트의 축방향을 따라 연장시킨 상태로 구비시키는 것을 특징으로 하는 것이다.

또 청구범위 제2항에 의한 골프채의 샤프트는, 청구범위 제1항기재의 골프채 샤프트에 있어서, 상기 금속섬유는 다음과 같은 조건① 내지 ③을 구비하는 것을 특징으로 한다.

① 섬유직경 : 30-150㎛

② 인장강도 : 80-500kg f/㎟

③ 탄성률 : 10-25ton f/㎟

그리고 청구범위 제3항에 의한 골프채의 샤프트는, 청구범위 제1항 기재의 골프채 샤프트에 있어서, 상기 금속섬유는 샤프트의 축심에 대해서 ±5의 범위에서 연장되는 것을 특징으로 하는 것이다.

청구범위 제4항에 의한 골프채의 샤프트는 청구범위 제1항 기재의 골프채 사프트에 있어서, 금속섬유는 0.2-0.8mm의 간격으로 배열되는 것을 특징으로 한다.

먼저 청구범위 제1항에 의한 골프채의 샤프트는 외층의 표면에 금속섬유를 대략 샤프트의 축방향을 따라 연장시켜서 설치된 것이다.

금속섬유를 이와 같이 하여 설치하는 것에 의해 카본섬유를 주체로 구성된 샤프트의 특성을 하등 해치지 않고 스틸샤프트의 진동특성에 매우 가까운 특성을 가질 수 있게 한 것이다.

청구범위 제2항에 의한 골프채의 샤프트는 금혹섬유의 특성을 명확히한 것이며, 청구범위 제3항에 의한 골프채의 샤프트는 금속섬유의 샤프트 축심에 대한 각도를 명확히한 것이며, 또한 청구범위 제4항에 의한 골프채의 샤프트는 금속섬유의 배열간격을 명확히한 것이다.

이하, 제1도 내지 제5도를 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명한다.

제1도는 본 실시예에 의한 골프채샤프트의 횡단면도이며, 골프채의 샤프트는 내층(1)과 외층(3)으로 구성되어 있다.상기 내층(1)은 카본섬유 프리프레그 (prepreg)(5), 보론(boron)섬유 및 카본섬유의 혼성(hybrid)프리프레그(7), 카본섬유 프리프레그(9)를 내측에서 순차적으로 적층하여 구성되어 있다. 한편 외층(3)은 금속섬유 및 카본섬유의 혼성프리프레그(11)로 구성되어 있다.

여기서 프리프레그에 대하여 설명한다. 프리프레그(프리프레그, 미리 침투된 물질)는 강화용 섬유재료에 매트릭스(matrix)수지를 침투시켜, 성형가공이 쉬운 형상으로된 것을 의미한다. 또, 강화용 섬유의 형태에 따라서 다음과 같은 것이 있다.

① 일방향 프리프레그

② 직물 프리프레그

③ 얀(yarn) 프리프레그

④ 매트 프리프레그

카본섬유 프리프레그의 경우에는 일방향 프리프레그 및 직물프리프레그가 주종을 이루며, 얀 프리프레그 및 매트 프리프레그는 부수적으로 상기 일방향 프리프레그 및 직물프리프레그와 조합하여 사용하는 경우가 많다.

또, 프리프레그의 제조방법으로서는, 웨트(wet)법과 드라이(dry)법이 있으며, 웨트법은 수지를 용매로 용해하여 점도를 낮추어 침투시키는 방법이며, 드라이법은 가열하는 것에 의하여 점도를 낮추어 침투시키는 방법이다.

위에 설명한 내층(1)의 카본섬유프리프레그(5), 보론섬유 및 카본섬유의 혼성프리프레그(7), 카본섬유프리프레그(9)는 강화섬유재료로서 카본섬유, 보론섬유 및 카본섬유를 사용한 것이며 상기 드라이법 또는 웨트법에 의해 제조된 것이다.

금속섬유와 카본섬유의 혼성프리프레그(11)는 제2도에 도시된 바와 같이 글라스 클로드(glass cloth)에 수지를 침투시킨 쉬트(13)의 표면에 금속섬유(15)가 대략 샤프트의 축방향을 따라서 소정간격으로 연장되어 있으며, 그 횡단면은 제3도에 도시된 바와 같이 되어 있다. 또한 실제로는, 금속섬유(15)의 위에 카본섬유의 쉬트가 압착되나 도면에서는 이카본섬유쉬트를 생략하여 도시하였다.

또, 이 금속섬유와 카본섬유의 혼성프리프레그(11)도 기본적으로는 상기 드라이법 또는 웨트법에 의해 제조되나 표면에 금속섬유(15)를 구비한 점에서 종래의 프리프레그와는 다르다. 이와 그 제조방법을 설명한다.

먼저 중량 30-50g/㎡의 평직 글라스 크롤드에 핫멜트(hot melt)타입의 열경화성 수지를 도포한다. 또는, 상기 열경화성 수지중에 상기 글라스클로드를 통과시키는 것에 의해 클라스클로드에 수지를 침투시켜서 쉬트(13)를 만든다. 상기 글라스클로드와 열경화성 수지의 비율은 글라스클로드가 40-65중량%이다.

다음에, 상기 쉬트(13)를 손끝으로 눌러서 붙을 정도까지 건조시킨다. 건조시킨 후, 20㎛ 정도 두께의 폴리에틸렌필름(PE필름, 도시하지 않음)을 분리기로 사이에 끼워진 상태로 감는다.

그리고 드럼의 외주에 상기 PE필름이 드럼측에 위치하는 상태에서 착달라 붙인다. 이때 주름이 발생하지 않도록 한다.

이 상태에서 드럼을 회전시키면서 금속섬유(15)를 0.2-0.8mm의 간격으로 쉬트(13)에 부착한다. 또한 이때 금속섬유(15)의 장력은 30-250g 정도가 좋다.

다음에 로울러로 가압하여 금속섬유(15)와 수지를 침투한 상태의 글라스 클로드의 쉬트(13)를 압착한다.

그리고, 상기 금속섬유(15)와 수지가 침투한 상태의 글라스 클로드의 쉬트 (13)를 압착한 것을 드럼으로부터 제거하여 상기 금속섬유(15)측에 카본섬유의 쉬트를 압착함과 동시에 PE필름을 벗겨낸다. 이렇게 해서 금속섬유와 카본섬유의 혼성프리프레그(11)기 되어진다. 그후 이것을 소정의 형상으로 절단하면 좋다.

다음에 금속섬유(15)에 대해서 설명한다. 금속섬유(15)로서는 다음의 조건① 내지 ③을 만족하는 것을 사용하는 것으로 한다.

① 섬유직경 : 30-150㎛

② 인장강도 : 80-500kg f/㎟

③ 탄성률 : 10-25ton f/㎟

이러한 조건 ① 내지 ③을 만족하는 것으로서 제4도에 도시한 바와 같은 것이 있다. 본 실시예의 경우에는 수퍼-파인메탈(SUPER-FINE METAL)(상품명, 가부시기가이샤 고베 세이고쇼제)를 사용한다.

상기 수퍼-파인메탈은, 20Å의 초미세립(超微細粒)을 가지는 초고강도의 극세선(極細線)이며, 굽힘, 전단, 비틀림 변형에 강하고 또 높은 인성(靭性)을 구비하는 등 기계적 특성이 우수한 것이다.

다음, 골프채 샤프트의 제조방법에 대해 설명한다. 제5도는 골프채샤프트의 제조방법을 공정순으로 도시한 것으로, 제5도의 (a)도에 도시된 바와 같이, 소정의 형상으로 절단한 카본섬유 프리프레그(5)를 평평하게 잡아늘 그 비틀림을 제거한다.

다음에, 도시하지 않은 코아(core)의 외표면에 이 형제를 도포하여, 그 위에 수지를 입히고 그곳에 카본섬유 프리프래그(5)를 감는다. 이때 섬유각도는 제5도의 (b)도에 도시한 바와 같이 축심에 대해서 30°-40°로 한다.

그리고, 제5도의 (c)도에 도시한 바와 같이 보론섬유 및 카본섬유의 혼성 프리프레그(7)를 감는다. 섬유 각도는 축심에 대해서 ±3°로 한다.

다음, 제5도의 (d)도에 도시한 바와 같이 카본섬유 프리프레그(9)를 감는다. 섬유각도는 축심에 대해서 ±5°로 한다.

그리고 제5도의 (e)도에 도시한 바와 같이 금속섬유 및 카본섬유의 프리프레그 (11)를 감는다. 섬유각도는 축심에 대해서 ±3°로 한다.

또한 제5도의 (f)도에 도시한 바와 같이 도시하지 않은 헤드와의 접합부를 보강하는 의미에서 소정형상으로 절단된 카본섬유 프리프레그(15)ㄹㄹ 감는다. 섬유각도는 축심에 대해서 ±3°로 한다.

모든 프리프레그를 감은 다음, 그 외주에 폴리에틸렌테이프, 셀로판테이프, 또는 폴리프로필렌 테이프등을 감는다. 이 상태로 130-145℃에서 20-180분 정도 가열하여 경화시킨다.

가열경화완료후 코어를 뽑아내는 동시에 테이프를 벗겨내고, 표면을 연마하여 표면을 매끄러운 상태로 한다.

다음 본 실시예에 의한 골프채사프트의 특성에 대해 설명한다.

카본섬유를 주체로 하여 구성되어 있으므로, 무게가 가벼운등 조앨의 카본샤프트의 특성이 그대로 유지되어 있다.

다암 휨특성에 있어서, 이것은 외층(3)의 표면에 금속섬유(15)를 대략 샤프트의 축방향을 따라서 연장시켰으므로 종래의 스틸샤프트의 그것에 가까운 것을 얻을 수 있다. 따라서 톱수윙에서 다운스윙에 걸쳐 충분한 「휨감각」이 확보되어, 헤드스피드를 빠르게 할 수가 있다.

이상 본 실시예에 의하면, 다음과 같은 효과를 발휘할 수 있는 것으로, 종래의 카본샤프트의 특성을 하등 해치지 않고 스틸샤프트의 진동특성에 매우 가까운 진동특성을 얻을 수가 있고 또 표면에 금속섬유(15)가 배치되어 있으므로, 내마모성이 향상되는 동시에, 굽힘, 전단, 비틀림에 대해서 강하게 되는 등 그 기계적 강도가 높게 되는 것이며 또한 외측에 정연하게 배열된 금속섬유(15)가 보이게 되므로 미감상으로도 우수한 것이다.

이상 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 골프채의 샤프트에 의하며, 종래 카본샤프트의 특성을 하등 해치지 않고 스틸샤프트에 가까운 진동특성을 얻을 수가 있다.

Claims (4)

1. 카본섬유 또는 카본섬유를 주체로한 강화용 섬유에 합성수지를 침투시킨 강화층을 적층하여 되는 내층(1)과, 이 내층(1)의 외주에 설치된 외층(3)으로된 골프채의 샤프트에 있어서, 상기 외층(3)은 그 표면에 금속섬유(15)를 샤프트의 축방향을 따라 연장시킨 상태로 구비되는 것을 특징으로 하는 골프채의 샤프트.
2. 제1항에 있어서, 상기 금속섬유(15)는 다음과 같은 조건 ① 내지 ③을 구비하는 것을 특징으로 하는 골프채의 사프트.

   ① 섬유직경 : 30-150㎛

   ② 인장강도 : 80-500kg f/㎟

   ③ 탄성률 : 10-25ton f/㎟
3. 제1항에 있어서, 금속섬유(15)는 샤프트축심에 대해서 ±5°의 범위에서 연장되는 것을 특징으로 하는 골프채의 샤프트.
4. 제1항에 있어서, 금속섬유(15)는 0.2-0.8mm의 간격으로 배열되는 것을 특징으로 하는 골프채의 샤프트.

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