WO2007080912A1

WO2007080912A1 - 運動用具

Info

Publication number: WO2007080912A1
Application number: PCT/JP2007/050217
Authority: WO
Inventors: Yoshiyuki Tanio
Original assignee: Right Planning Ltd.
Priority date: 2006-01-11
Filing date: 2007-01-11
Publication date: 2007-07-19
Also published as: US20090011851A1; US7862448B2; JP4264116B2; JPWO2007080912A1

Abstract

略平行に並べた強化繊維材料６に、その強化繊維材料をバインドする熱硬化性樹脂材料７を含浸させて、半硬化状態にしたシート状のプリプレグ１０を、構成部品として使用する運動用具２であって、前記プリプレグが積層されて、一端から他端へ向かうほど径が大きくなるテーパ形状をなす筒状棒状体を形成しており、該筒状棒状体には、周方向全周にわたり軸線方向に沿った強化手段が備えられていることを特徴とする。これにより、特にゴルフクラブシャフトに用いられ、軽量という特性を維持しつつ金属製のゴルフシャフトと同等もしくはそれ以上の強度を確保し、不要な撓みや振動を抑制し、曲げ剛性および捻り剛性などの高強度を備えたゴルフクラブシャフトに代表される強化繊維複合材料製の運動用具を提供することにある。

Description

明細書

運動用具

技術分野

[0001] 本発明は、運動用具に関し、具体的には棒状形態をなす運動用具に関する。

背景技術

[0002] 近年、例えば高弾性、高強度性、耐熱性、電気伝導性及び耐食性に優れ、また比重や摩擦抵抗が低いなどの特徴をもつ炭素繊維などに代表される強化繊維で強化したプラスチックや金属との複合材料が、航空機部品、人口衛星部品、自動車部品、スポーツ用品などにおいて幅広く使用されている。例えば、スポーツ用品としては釣竿、ゴルフクラブシャフト、テニスラケット、スキー、ボートなどの高級スポーツ用品に用いられている。

[0003] 例えば、上記強化繊維複合材料の特に身近な用途としてスポーツ用品であるゴルフクラブのシャフトがある。ゴルフでは球の飛距離と方向安定性とが重要であり、そのためゴルフクラブの振り易さが求められ、ゴルフクラブの軽量ィ匕が図られている。そこで、使用される材料として強化繊維複合材料が注目されている。強化繊維複合材料製のゴルフクラブシャフトは、金属（例えばスチール)製のゴルフクラブシャフトに比べて大幅な軽量化が可能な上、捻れ剛性や曲げ剛性が比較的自由に設定出来ることなどの設計の自由度が大きぐゴルフ競技者のレベルに合わせた橈り具合の設計ができる。

特許文献 1：特開 2004— 130564号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] し力しながら、特許文献 1で開示している従来の方法のプリプレダを積層して構成するゴルフクラブシャフトにおいては、軽量ィ匕を図りつつも衝撃強度及び曲げ強度を向上しているが一定の限界がある。したがって、例えば軽量のゴルフクラブを好む女子や力のな、多くのゴルフ競技者にぉ、ては、強化繊維複合材料製のゴルフクラブシャフトは好まれて使用されて、るが、プリプレダの積層数を減らして軽量ィ匕したゴルフクラブシャフトでは、強度が弱く必要以上の撓りが生じてしまい、スイングの軌道が安定しない。その結果ヘッドとフェイスの軌道が不安定になり（例えば、ヘッドの自重等によりヘッド先端が下がる所謂トゥーダウン現象）、フェイスの角度が狂って狙った方向に球を飛ばすことが非常に困難となっている。一方、例えば上級者や所謂プロゴルフファー等の力があるゴルフ競技者においては、ゴルフクラブシャフトにさらに強度が求められており、クラブのスイングが速くなるため、ゴルフクラブシャフトが橈り過ぎ、し力も、その復元力が弱いため、使用者の意識よりヘッドが僅かに遅れて出てくる事になる。また、打球したときの衝撃でゴルフクラブシャフトに橈みや振動が生じる。そのため、球の方向性が安定せず使用勝手がよくないという評価でそれらのゴルフ競技者は今もなお金属製のゴルフクラブシャフトを使用しているのが現状である。

[0005] 図 15は、ゴルフクラブシャフト 100の内部構造を示す概念図、図 16A〜Dは、ゴルフクラブシャフト 100の製造工程の一例を示す図である。図 15に示すように、強化繊維複合材料製のゴルフクラブシャフト 100は、その強化繊維 101の繊維方向が軸線方向 Oに対して所定角度傾斜したバイアス層 102と、強化繊維 101の繊維方向が軸線方向 Oに沿ったストレート層 103とが幾層にも積層されて成形されることが理想とされている。

[0006] ところで、上述したバイアス層 102やストレート層 103は、図 16A〜Dに示すように、所定形状で裁断されたシート状の強化繊維複合材料を、例えば鋼鉄製の軸線方向に拡径したテーパ形状をなす芯棒 104に順次卷回して積層することで成形される。このゴルフクラブシャフト 100において、多くの開発者がみな上述したような繊維方向で成形しているものだと思い込んでいるが、現実には、シート状の強化繊維複合材料の強化繊維の繊維方向は全くその通りにはなっておらず、この実情に誰も気付いていない。そしてこの事がシャフトの橈りすぎと、その橈りの復元力の弱さという大きな問題を生み出している。

[0007] 具体的には、特にストレート層を卷回しようとする場合に、図 16A, Bに示すように、芯棒 104の軸線方向に繊維方向が沿うように強化繊維複合材料を配置して巻き始める。次に、強化繊維複合材料を芯棒 104に巻き続けると、図 16Cに示すように、芯棒 104が軸線方向にテーパ形状を呈すため、その軸線方向に沿って配置した略平行に並ぶ強化繊維 101が、テーパ形状を呈す周面上で軸線方向に沿った直線にならず、一周も卷回しないうちに繊維方向は傾斜していき、図 16Dに示すように、強化繊維 101は螺旋状 (バイアス層）となって重なり合い、ただ不規則に卷回されてゆくだけの結果となる。従って、一番強度の必要な軸線方向に対し、シャフトの曲げ (橈り）剛性を生み出すはずの図 15に示すようなストレート層 103が存在しないため、強靭さの確保ができていない状態となり、衝撃強度及び曲げ強度を向上することに一定の限界がある。

[0008] また、上記したような強化繊維の繊維方向が不規則に重なり合うゴルフクラブシャフトでも、その強化繊維複合材料を何重にも重ね合わせることでより強度を増して形成することが可能であり、金属シャフトと同等の強度にすることができる。しかし、何重にも重ね合わせることで全体が太ぐ硬くなりゴルフクラブシャフトの弾力性が大きく損なわれ、さらには、シャフト自身の重さも増加してしまいゴルフクラブシャフトの軽量ィ匕と V、う強化繊維複合材料の最大の長所を失うと、うジレンマがある。

[0009] 本発明の課題は、特にゴルフクラブシャフトに用いられ、軽量という特性を維持しつつ金属製のゴルフクラブシャフトと同等もしくはそれ以上の強度と、橈りの素早い復元力を確保し、不要な橈みや振動を抑制可能な曲げ剛性および捻れ剛性などの高強度を備えたゴルフクラブシャフトに代表される強化繊維複合材料製の運動用具を提供することにある。

課題を解決するための手段および発明の効果

[0010] 上記課題を解決するために、本発明の運動用具は、

略平行に並べた強化繊維材料に、その強化繊維材料をバインドする熱硬化性榭脂材料を含浸させて、半硬化状態にしたシート状のプリプレダを、構成部品として使用する運動用具であって、

プリプレダが積層されて、一端力他端へ向力ほど径が大きくなるテーパ形状をなす筒状棒状体を形成しており、

筒状棒状体には、該筒状棒状体が橈った際にその復元力を高めるために周方向のまわりに所定間隔で該筒状棒状体の軸線方向に沿った凹凸部、中空部、又は軸線方向に沿った繊維方向の強化繊維の内から選ばれる少なくとも一つが強化手段として備えられてヽることを特徴とする。

[0011] また、上記課題を解決するために、本発明の運動用具の具体的な態様は、

筒状棒状体には、該筒状棒状体が橈った際にその復元力を高めるための強化手段として、その積層内部に軸線方向に沿った中空部が形成されてヽることを特徴とする。

[0012] 力かる本発明では、筒状棒状体の積層内部に軸線方向に沿った強化手段として中空部が形成されているので (換言すれば、筒状棒状体が、内周面と外周面と、その間に形成される波状の芯部とによるサンドイッチ構造をなすように形成されているので）、同じ径を持つ筒状棒状体と比べて軽量化され、重量を調整することができる。また、積層された横断面積において、中空部に対応する面積を径方向中心方向に厚さを大きくすることにより、重量を等しくして厚い筒状棒状体となるので強靭なものとすることができる。すなわち、筒状棒状体に曲げ荷重がかかると、その荷重が筒を曲げる力と周方向に圧縮する力とに分力として働くため、筒を曲げる力はもとの曲げ荷重よりも小さくなり、筒状棒状体はソリッド状棒状体と比して単位重量当たりの引っ張り、曲げ、圧縮、衝撃等の機械物性に優れたものとなる。そして、筒状棒状体を構成する積層内部を軸線方向に沿う中空構造とすることで、中空 (筒状)の 2重構造となり、振動や橈みを抑制し、より橈りがたい強靭な (換言すれば、橈った際の復元力に優れた)運動用具とすることができる。

[0013] また、本発明の運動用具の強化手段として、軸線方向に沿った中空部内に介挿される芯材を含む構成とすることができる。中空部に芯材を介挿することで、さらに強度 (復元力など)を上げることができ、ひいては、その芯材の強度を調整することで、より広、範囲の強度を調整可能な運動用具 (筒状棒状体)を提供できる。

[0014] また、本発明の運動用具における中空部は、筒状棒状体となることが予定された中間棒状体の周壁面に軸線方向に沿って長手状に延びる溝状の凹部が形成されており、該凹部を覆うようにプリプレダが周壁面に積層されることにより形成することができる。このように、一度中間棒状体に凹部を形成することで、容易に筒状棒状体の積層内部に中空部を形成することが可能となる。

[0015] また、上記課題を解決するために、本発明の運動用具の具体的な別の態様は、略平行に並べた強化繊維材料に、その強化繊維材料をバインドする熱硬化性榭脂材料を含浸させて、半硬化状態に形成したシート状のプリプレダを構成部品として使用する運動用具であって、

シート状のプリプレダを強化繊維材料の繊維方向に対して所定形状に裁断するとともに、その裁断されたプリプレダを周面に軸線方向に沿って延びる凹凸を呈する芯棒に卷回積層して筒状棒状体を構成し、

この筒状棒状体を芯棒の径方向中心向きに加圧加工して、該筒状棒状体が橈つた際にその復元力を高めるための強化手段として、当該筒状棒状体の内側に芯棒周面の軸線方向に沿って延びる凹凸に倣って線状又は面状に圧縮形成された内周凹凸部を備え、

その内周凹凸部付き筒状棒状体は加熱処理によって固化されており、この固化された筒状棒状体を用いることを特徴とする。

[0016] 力かる本発明では、裁断した所定形状のプリプレダを周面に凹凸を呈す芯棒に卷回積層して筒状棒状体に成形することで、その筒状棒状体の内側に芯棒周面の凹凸に沿って線状又は面状に圧縮された内周凹凸部を備えており、内周に形成される凹部が上記説明した中空部に対応するものとなり、橈みや振動を抑制し、より橈りがた!、強靭な (換言すれば、橈った際の復元力に優れた)運動用具とすることができる

[0017] また、本発明の運動用具は、

運動用具は、ゴルフシャフト、釣竿、野球バット、スキーストック、テニスラケット、パトミントンラケットに代表されるラケット、並びに登山杖に代表される杖、といった管状の成形体に適用できるようになる。そして、これらの運動用具は、その成形体の強度を調整することができるので、使用する運動用具及び使用者の体力、腕力、技術等の好みに合った調整をすることが可能となる。

図面の簡単な説明

[図 1]本発明の運動用具を含むゴルフクラブ全体を示す図。

[図 2A]型プリプレダシートの一例を示す斜視図。

[図 2B]図 2Aにおける A— A断面拡大図。

[図 3]本発明の運動用具を構成する成形体の横断面図。圆 4]運動用具成形の工程を説明する図。

圆 5]図 4に続く工程説明図。

[図 6A]図 5に続く工程説明図。

[図 6B]芯棒の一例を示す図。

圆 7A]図 6Aに続く工程説明図。

[図 7B]図 7Aに続く工程説明図。

圆 8A]芯材を施す工程の例を示す図。

[図 8B]図 8Aに続く工程説明図。

[図 9]中空部形成工程の別の例 1を示す図。

[図 10A]図 9の工程の詳細な説明図。

[図 10B]図 10Aに続く工程説明図。

[図 11]中空部形成工程の別の例 2を示す図及び断面図。

[図 12]中空部形成工程の別の例 3を示す図。

[図 13]別の芯棒の例を示す図。

[図 14A]図 13の芯棒を用いた製造工程の一例を示す図。

[図 14B]図 14Aに続く工程説明図。

圆 15]ゴルフシャフトの内部構造を示す概念図。

[図 16A]ゴルフシャフトの製造工程の一例を示す図。

圆 16B]図 16Aに続く工程説明図。

圆 16C]図 16Bに続く工程説明図。

圆 16D]図 16Cに続く工程説明図。

発明を実施するための最良の形態 [0019] (実施例 1)

以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例を参照しながら説明する。本実施例は、主としてゴルフクラブシャフトについて例示している力本発明はこれらに限定されるものではなぐ特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。

[0020] 図 1は本発明の運動用具であるゴルフクラブシャフト（以下、単にシャフトともいう）を含むゴルフクラブ全体を示す図である。ゴルフクラブ 1は、直線状 (軸線方向）に拡径したテーパ形状に形成された成形体で構成するシャフト 2と、そのシャフト 2の一端の小径先端側に取り付けられゴルフボールを打球するヘッド 3と、他端の大径先端側に取り付けられるグリップ 4とを備えて、る。

[0021] 図 2Aは、本発明のシャフト (運動用具） 2に用いられる成形体を形成するための素材である型プリプレダシート 5の一例を示す斜視図、図 2Bは図 2Aにおける A— A断面の一部拡大図である。成形体 (筒状棒状体;シャフト 2)は、図 2Aに示すような、例えば略台形形状または略扇形形状を成す型プリプレダシート 5を積層して成形され、その型プリプレダシート 5は、後述するプリプレダを所定形状で裁断して形成することができる。

[0022] 図 2Bに示すように、型プリプレダシート 5は、高強度、高弾性などの性質を有する強化繊維材料 6 (以下、強化繊維ともいう）と、加熱すると不溶不融の状態で硬化する性質を有する熱硬化性榭脂材料 7 (以下、熱硬化性榭脂ともいう）とを備える。ここで型プリプレダシート 5は、後述するように、強化繊維 6に熱硬化性榭脂 7を含浸させた後に、熱硬化性榭脂 7を半硬化状態にすることにより得ることができる。強化繊維 6としては、例えば、炭素繊維、全芳香ポリアミド繊維、金属繊維、ァラミド繊維、ガラス繊維、ボロン繊維、その他の高強度、高弾性繊維等を使用することができる。なかでも炭素繊維が比強度、比剛性に優れるので推奨される。これらの強化繊維 7は、単一で使用してもょ、し、異なる種類のものを複数使用してもょ、。

[0023] また、熱硬化性榭脂 7としては、例えばエポキシ榭脂、不飽和ポリエステル榭脂、フエノール榭脂等の熱硬化性榭脂を使用することができる。中でも強化繊維との接着性、強度発現性、硬化収縮率、耐湿性ゃ耐候性などの観点からエポキシ榭脂が推奨される。これらの熱硬化性榭脂 7は、単一で使用してもよいし、異なる種類のものを複数使用してもよい。

[0024] 図 3は、シャフト 2を構成する成形体 (積層体 20)の一例を示す横断面図を模式的に示すものである。積層体 20は、上述した型プリプレダシート 5が幾層にも積層されて形成されており、一端力他端へ向力うほど径が大きくなるテーパ形状をなし横断面が円筒形状を呈する。また、その積層内部には、中空部 80 (強化手段）が形成されている。中空部 80は、軸線方向に沿って周方向に複数形成されている。積層体 2 0において、中空部 80をこのまま形成した状態とすることもでき、その場合には重量を軽い状態で維持することができる。また、積層体 20に橈りや捻れなどが生じた際には、中空部 80の内壁面近傍が弾性変形するため、その復元力によりシャフト 2に強靭な反発力を生み出すことができる。一方、この中空部 80に熱硬化性榭脂 7等を充填材 (強化手段)として充填することもでき、後述する芯材 (強化手段)を介挿することもできる。なお、中空部 80は、積層体 20の積層内部に径方向に複数設けてもよぐその場合には、曲げ強度や橈り復元性が増すとともに大幅な軽量ィ匕ができる。

[0025] なお、ゴルフシャフトとして完成したときの衝撃強度や橈り（捻れ剛性や曲げ剛性）は、この強化繊維 6の材質、直径、及びその繊維方向、また、熱硬化性榭脂 7を適宜選択することによって調節することができ、中空部 80の形状、大きさ、及び位置等を適宜選択することによって、さらに幅広い衝撃強度や橈り（捻れ剛性や曲げ剛性)及びその復元力を調節することができる。ひいては、形成された型プリプレダシート 5を重ね合わせて成形体 (積層体 20)を得るときに、中空部がない成形体に比べ、同等の強度を得るのに少数枚の型プリプレダシート 5となり、軽量ィ匕となる。

[0026] 次に、図 4〜図 7Bを用いて成形体 (シャフト 2)の製造工程について説明する。図 4 に示すように、まず、液体状態の熱硬化性榭脂 (例えばエポキシ榭脂） 7を、例えば離型性の支持体 (図示せず)の上に平行に揃えて並べた強化繊維 (例えば炭素繊維 ) 6に含浸する。その含浸させた熱硬化性榭脂 7を半硬化状態にし、支持体から剥離することによりシート状のプリプレダ 10が形成される。また、強化繊維 6は平行に揃えて並べる他に、交差するように平行に揃えて並べることもでき、さらに生地状に織り込んだ状態で熱硬化性榭脂 7を含浸させて使用することもできる。 [0027] 次に、図 5に示すように、プリプレダ 10を所定の形状及び繊維方向で裁断機（図示せず)で裁断して型プリプレダシート 5を得る。このとき、裁断する形状としては、例えばシャフト 2は直線状に拡径したテーパ形状をなして形成するため、換言すれば、シャフト 2の成形に用いられる後述する芯棒が直線状に拡径したテーパ形状をなすため、その芯棒を展開した場合に形成される略扇形状をなすように、または略台形形状をなすようにプリプレダ 10を裁断する。

[0028] また、裁断する繊維方向の強化繊維 6の向きとしては、強化繊維複合材料は繊維に平行方向の力には非常に強いことから、例えばゴルフクラブシャフトには、スイングする際に曲げと捻れの負荷が加わるので、その負荷に対する強化繊維 6の高強度、高弾性などの特性を効果的に発揮できるように、シャフト成形時の軸線方向に対して芯棒に巻き始めの繊維方向がプラスマイナスそれぞれ 45度傾斜する型プリプレダシート 5a, 5b、及び芯棒に巻き始めの繊維方向が 0度傾斜する型プリプレダシート 5c ( 以下、 5a, 5b, 5cは 5で代表させることもある）などで裁断することが推奨される。

[0029] これらの裁断する形状及び繊維方向については、例えば、釣竿においては竿の軸線方向に対して芯棒に巻き始めの繊維方向が 0度と 90度傾斜するようにプリプレダ 1 0を裁断することが推奨されるなど、これに限定するものではなぐ用いられる運動用具により種々にお、て設定して型プリプレダシート 5を得ればょ、。

[0030] 続いて、図 6Aに示すように、型プリプレダシート 5を例えば軸線方向に対して横断面略円形形状を呈する鋼鉄製の直線状 (軸線方向）に拡径 (D>d)したテーパ形状をなす周面 56を有する芯棒 55 (図 6B参照）に卷回していく。このとき、型プリプレダシート 5は、前述したように（図 5に示すように）異なる強化繊維 6の繊維方向で裁断した型プリプレダシート 5a, 5b, 5cであるため、この型プリプレダシート 5a, 5b, 5cを一枚ずつ順に芯棒 55に卷回して積層体 20が成形される。すなわち積層体 20は、型プリプレダシート 5a, 5b等の芯棒 55に巻き始めの繊維方向が積層体 20の軸線方向に対して傾斜したノィァス層と、型プリプレダシート 5c等の芯棒 55に巻き始めの繊維方向が積層体 20の軸線方向に沿ったストレート層が幾層にも積層した層構造で成形される。また、型プリプレダシート 5が芯棒 55に卷回積層されて形成されているため、その芯棒 55に対応する位置が中空となり筒状棒状体として成形される。 [0031] 次に、図 7Aに示すように、得られた積層体 20を中間棒状体として、図示しない切削工具やレーザ等を用いて、周壁面 20aに軸線方向に沿って長手状に延びる溝状の凹部 8を形成するための切削加工を行う。続いて、その凹部 8を覆うようにさらに型プリプレダシート 5を周壁面 20aに卷回積層することにより、中空部付きの積層体 20 が成形される（図 7B参照)。なお、適宜公知の加熱処理を施して成形体を固化し、その後芯棒 55を引き抜く工程を経て、内部に中空部 80を備えた成形体が完成する（図示せず)。これにより、中空部 80を軸線方向に沿った状態で形成することで、強靭で、かつ橈った際の復元力に優れた成形体を得ることができる。

[0032] なお、中空部は、積層体の軸線方向全体に渡って形成してもよいし、部分的に形成してもよい。つまり、例えばゴルフクラブは、スイングした際にシャフトにおいてへッドに近い先端側がグリップに近い基端側より橈りやすくなるため、その先端部力も所定間隔離れた位置に中空部を形成することで、より橈り難い安定したゴルフシャフトとすることができる。また、シャフトはテーパ形状を呈すので、隣り合う中空部がシャフトの先端側で重なるのを回避するように中途位置で間引いてもよい。

[0033] 図 8A、 Bは強化手段として芯材を施す設置工程の例を示す図であり、積層体 20において、中空部 80を形成した状態のままとすることもできる力図 8Aに示すように、芯材 81を介挿することができる。芯材 81は、特に限定するものではなぐ凹部 8 (中空部 80)に沿った状態で設置される。例えば、ゴム等の弾性部材や、型プリプレダシート 5と同様に熱硬化性榭脂 7を強化繊維 6に含浸させて得られるプリプレダを積層し固化させたもの (好ましくは、長さ方向に沿って強化繊維 6を配置する）を使用することができる。そして、板状形態をなす場合には、幅方向が積層体 20の径方向に沿うように設置すると（図 8B参照）、板状の芯材 81は、厚さ方向には曲がり易いが、幅方向には曲がり難くいため、積層体 20の曲げ強度 (橈り、復元力）を効果的に増加させることができる。なお、切削形成した凹部 8に天蚕糸や強化繊維 6を配置して熱硬化性榭脂 7を充填し、芯材 81を同時形成してもよい。

[0034] 芯材 81の設置方法としては、積層体 20完成後に軸線方向に沿って押し込んでもよいが、周壁面 20aに凹部 8を形成した後に芯材 81を配置して型プリプレダシート 5 を卷回積層することで簡単に中空部 80内に介挿することができる。 [0035] 次に、図 9は中空部形成工程の別の例 1を示す図、図 10A、 Bは、図 9の工程の詳細な説明図である。図 9に示すように、例えば上述したような型プリプレダシート 5を芯棒 55 (後述する芯棒 57でもよい）の周面 56に積層して得られた積層体 20を加熱処理して固化する際に、その積層体 20の周壁面に押圧部材 60を押し当てて保持した状態で加熱する。ここで、押圧部材 60は、鋼鉄製の直線状に長手状形態をなして形成されている。また、長手方向に対して横断面形状は、特に限定されず積層体 20の径ゃ配置数などにより適宜調整するとよく円形形状、楕円形状、三角形形状、矩形形状、凹凸形状等を呈する。押圧部材 60は、長手方向が積層体 20の軸線方向に沿うように周方向に等間隔で配置され、（図 10A参照)。径方向中心向きに周面一様に加圧加工を施すことにより、押圧部材 60の積層体 20と接触される接触部 60aが相対的に積層体 20を外側カゝら圧縮するため、その積層体 20の外側に凹部 8を形成することができる（図 10B参照)。そして、この凹部 8を覆うように型プリプレダシート 5を積層させることで、中空部 80を形成することができる。なお、中空部 80は、積層体 20の全長にわたり形成している力局所的に設けてもよい。

[0036] 次に、図 11は、中空部形成工程の別の例 2を示す図及びその断面図である。図 11 に示すように、上述した押圧部材 60を周壁面に押し当てた状態でさらにその上に型プリプレダシート 5を積層して得られた積層体 20を加熱処理して固化する。ここで、押圧部材 60は、長手方向が積層体 20の軸線方向に沿うように周方向に等間隔で配置される。これにより、押圧部材 60周面全域で相対的に積層体 20の積層内部が圧縮され、押圧部材 60を引き抜く工程を経て、その対応する位置に中空部 80が形成される。なお、押圧部材を上記芯材に置き換えることもでき、その場合には強化手段としてそのまま配置しておけばよ！、。

[0037] 次に、図 12は中空部形成工程の別の例 3を示す図である。図 12に示すように、中空部を形成する位置まで、芯棒 55の周面 56に型プリプレダシート 5を卷回積層した積層体 20に、例えば略短冊形状または略矩形形状を成すシート状の型プリプレダシート 25を積層したものを、周方向に等間隔で所定間隔隔てて積層して隣り合う型プリプレダシートとの間に隙間を形成し、その隙間を覆うように上層に型プリプレダシートを卷回積層することで中空部 80を形成することができる（図 7A, B参照)。これにより、積層体 20を軽量ィ匕することができるとともに、軸線方向に対する曲げ強度が十分に確保でき、積層体 20 (シャフト)が橈った際に強靭な復元力 (反発力）を生み出すことができる。

[0038] なお、短冊形状の型プリプレダシート 25は、強化繊維材料 6の繊維方向に長手形態をなすようにプリプレダ 10が裁断されて形成されていることが望ましい。その場合に、テーパ形状をなす芯棒 55の周面 56に、長手方向が軸線方向に沿って配置されるように短冊形状の型プリプレダシート 25を圧着し、周方向全周にわたり順次圧着していく（換言すれば、周方向全周にわたり軸線方向に沿った繊維方向の強化繊維を形成していく）と、周方向全周にわたり強化繊維 6が軸線方向に沿ったストレート層を形成することができる（換言すれば、軸線方向に沿った強化手段を備える）。これにより、理想とされた図 15に示すような、ストレート層とバイアス層とが何層にも積層されたゴルフクラブシャフトが現実に形成され、強化繊維の繊維方向を軸線方向に沿った状態で設けることができるので、強靭なゴルフクラブシャフトとなる。

[0039] (実施例 2)

次に、図 13は別の芯棒の例を示す図、図 14A、 Bは図 13の芯棒を用いた製造ェ程の一例を示す図である。図 13に示すように、芯棒 57は、例えば軸線方向に対して鋼鉄製の直線状 (軸線方向）に拡径 (D>d)したテーパ形状をなす周面 58を有し、その周面 58には、径方向に突出する凸部 58aが周方向に等間隔に形成され、その凸部 58aは軸線方向に連続的に形成されている。凸部 58aの稜線部の形状は、その横断面において鋭角、鈍角または曲線的に形成することができ適宜調節すればよい

[0040] 図 14Aに示すように、例えば上述した型プリプレダシート 5を芯棒 57の周面 58に幾層にも卷回積層し積層体 21を成形する。このとき、積層体 21の内側に位置する型プリプレダシート 5は、周面 58のそれぞれ隣り合う凸部 58aに跨って卷回積層される。次に図 14Bに示すように、芯棒 57に型プリプレダシート 5を幾層にも卷回積層した積層体 21に、径方向中心向きに周面一様に加圧加工を施すことにより、芯棒 57の周面 58に形成された凸部 58aが相対的に積層体 21の内側を圧縮するため、その積層体 21の内側に内周凹凸部として凹部 12が形成される。 [0041] この凹部 12 (内周凹凸部）が積層体 21の内側に、例えば軸線方向に沿って直線状 (筋状)に形成した場合に、より強靭な成形体を作製することができる。また、このとき、型プリプレダシート 5に中空部を形成して積層体 21を成形してもよい。このように、積層体の内側に内周凹凸部を形成し、さらに積層内部に中空部を形成することで、より強靭で、かつ橈った際には素早い復元力を有する成形体を得ることができる。

[0042] 以上のように、得られる筒状棒状形状の成形体の周方向全周にわたり軸線方向に沿った強化手段（中空部、内周凹凸部、繊維方向の強化繊維材料)が備えられるので、特にその線状 (筋状）に平行方向の力に対し非常に強いものとなる。また、成形体として所望する部位に限定して強化手段を設けることで、容易に強度を調整することが可能となる。

Claims

請求の範囲

[1] 略平行に並べた強化繊維材料に、その強化繊維材料をバインドする熱硬化性榭脂材料を含浸させて、半硬化状態にしたシート状のプリプレダを、構成部品として使用する運動用具であって、

前記プリプレダが積層されて、一端力他端へ向力うほど径が大きくなるテーパ形状をなす筒状棒状体を形成しており、

前記筒状棒状体には、該筒状棒状体が橈った際にその復元力を高めるために周方向のまわりに所定間隔で該筒状棒状体の軸線方向に沿った凹凸部、中空部、又は軸線方向に沿った繊維方向の前記強化繊維の内から選ばれる少なくとも一つが備えられていることを特徴とする運動用具。

[2] 略平行に並べた強化繊維材料に、その強化繊維材料をバインドする熱硬化性榭脂材料を含浸させて、半硬化状態にしたシート状のプリプレダを、構成部品として使用する運動用具であって、

前記筒状棒状体には、該筒状棒状体が橈った際にその復元力を高めるための強化手段として、その積層内部に軸線方向に沿った中空部が形成されてヽることを特徴とする運動用具。

[3] 前記強化手段は、前記軸線方向に沿った前記中空部内に介挿される芯材を含む請求の範囲第項 2項に記載の運動用具。

[4] 前記中空部は、前記筒状棒状体となることが予定された中間棒状体の周壁面に軸線方向に沿って長手状に延びる溝状の凹部が形成されており、該凹部を覆うように前記プリプレダが前記周壁面に積層されることにより形成される請求の範囲第項 2項又は第 3項に記載の運動用具。

[5] 周面に軸線方向に沿って延びる凹凸を呈する芯棒に前記プリプレダを積層して前記筒状棒状体を構成し、

この筒状棒状体を芯棒の径方向中心向きに加圧加工して、前記強化手段として、当該筒状棒状体の内側に前記芯棒周面の軸線方向に沿つて延びる凹凸に倣つて線状又は面状に圧縮形成された内周凹凸部を備える請求の範囲第 2項ないし第 4項のいずれか 1項に記載の運動用具。

[6] 略平行に並べた強化繊維材料に、その強化繊維材料をバインドする熱硬化性榭脂材料を含浸させて、半硬化状態に形成したシート状のプリプレダを、構成部品として使用する運動用具であって、

前記シート状のプリプレダを前記強化繊維材料の繊維方向に対して所定形状に裁断するとともに、その裁断されたプリプレダを周面に軸線方向に沿って延びる凹凸を呈する芯棒に卷回積層して筒状棒状体を構成し、

この筒状棒状体を芯棒の径方向中心向きに加圧加工して、該筒状棒状体が橈つた際にその復元力を高めるための強化手段として、当該筒状棒状体の内側に前記芯棒周面の軸線方向に沿って延びる凹凸に倣って線状又は面状に圧縮形成された内周凹凸部を備え、

その内周凹凸部付き筒状棒状体は加熱処理によって固化されており、この固化された筒状棒状体を用いることを特徴とする運動用具。

[7] 前記運動用具は、ゴルフシャフト、釣竿、野球バット、スキーストック、ラケット、杖のいずれかである請求の範囲第 1項ないし第 6項のいずれか 1項に記載の運動用具。