WO2016185889A1 - ゴルフクラブシャフト - Google Patents

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WO2016185889A1
WO2016185889A1 PCT/JP2016/063221 JP2016063221W WO2016185889A1 WO 2016185889 A1 WO2016185889 A1 WO 2016185889A1 JP 2016063221 W JP2016063221 W JP 2016063221W WO 2016185889 A1 WO2016185889 A1 WO 2016185889A1
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fiber
layer
shaft
golf club
fiber bundle
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PCT/JP2016/063221
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English (en)
French (fr)
Inventor
建彦 兵頭
金光　由実
朝美 仲井
章夫 大谷
忠司 魚住
Original Assignee
住友ゴム工業株式会社
国立大学法人岐阜大学
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Publication date
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Priority to JP2016570359A priority patent/JP6716106B2/ja
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B53/00—Golf clubs
    • A63B53/10—Non-metallic shafts
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B60/00—Details or accessories of golf clubs, bats, rackets or the like
    • A63B60/06—Handles
    • A63B60/08—Handles characterised by the material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B29C70/32—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core on a rotating mould, former or core
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/54—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations, e.g. feeding or storage of prepregs or SMC after impregnation or during ageing
    • B29C70/56—Tensioning reinforcements before or during shaping
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
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    • A63B2209/02—Characteristics of used materials with reinforcing fibres, e.g. carbon, polyamide fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/52—Sports equipment ; Games; Articles for amusement; Toys
    • B29L2031/5227—Clubs

Definitions

  • the present invention relates to a golf club shaft.
  • Golf club shafts are generally manufactured by the sheet winding method.
  • a filament winding method in which one fiber bundle is wound is known.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 10-119138 discloses a pressure vessel manufactured by this filament winding method.
  • a seam is essential.
  • a winding start end and a winding end end.
  • These seams and ends can be the origin of cracks.
  • wrinkles of wrinkles and fibers may occur due to poor winding of the sheet. These can reduce the strength of the shaft.
  • the inventor has intensively studied the filament winding method. As a result, new knowledge that can improve the strength of the molded product was obtained.
  • An object of the present invention is to provide a golf club shaft manufactured by a filament winding method and having excellent strength.
  • a preferred golf club shaft according to the present invention has one or more fiber reinforced resin layers.
  • the at least one fiber-reinforced resin layer is manufactured by a filament winding method in which one or a plurality of fiber bundles are wound while applying a tension.
  • the fiber bundle includes a plurality of filaments.
  • the tension applied to the fiber bundle is 0.04 (gf) or more per filament.
  • At least one of the fiber reinforced resin layers is manufactured by a multifilament winding method in which a plurality of the fiber bundles are wound at the same time in parallel.
  • the shaft has a plurality of the fiber reinforced resin layers manufactured by the multifilament winding method.
  • each of the fiber reinforced resin layers is formed by winding the plurality of fiber bundles in parallel so as to have substantially no gap and winding them in a spiral shape.
  • the fibers constituting the fiber bundle are carbon fibers.
  • the resin composition contained in the fiber reinforced resin layer is an epoxy resin composition.
  • the fiber bundle may include a first fiber bundle including the first fiber and a second fiber bundle including the second fiber.
  • the tensile elastic modulus of the first fiber is different from the tensile elastic modulus of the second fiber.
  • a lightweight and strong shaft can be obtained.
  • FIG. 1 shows a golf club provided with a shaft according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the shaft according to the embodiment of FIG.
  • FIG. 3 is a perspective view schematically showing a manufacturing apparatus used for manufacturing the shaft of FIG.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of a three-point bending strength test.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram of a torsional strength test.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram of a method for measuring the attenuation ratio.
  • FIG. 7 is an example of a graph of a transfer function related to the measurement of the attenuation ratio.
  • inside means the inside in the radial direction of the shaft.
  • outside means the outside in the radial direction of the shaft.
  • axial direction means the axial direction of the shaft.
  • FIG. 1 shows a golf club 2 having a golf club shaft 6 according to an embodiment of the present invention.
  • the golf club 2 includes a head 4, a shaft 6, and a grip 8.
  • a head 4 is provided at the tip of the shaft 6.
  • a grip 8 is provided at the rear end of the shaft 6.
  • Examples of the head 4 include a wood type golf club head, a hybrid type golf club head, a utility type golf club head, an iron type golf club head, and a putter head.
  • the head 4 shown in FIG. 1 is a wood type golf club head.
  • Examples of the material of the head 4 include titanium, a titanium alloy, CFRP (carbon fiber reinforced plastic), stainless steel, maraging steel, and soft iron. A plurality of materials may be combined. For example, CFRP and a titanium alloy can be combined.
  • the shaft 6 is a laminate including a plurality of fiber reinforced resin layers.
  • the shaft 6 is a tubular body.
  • the shaft 6 has a hollow structure. As shown in FIG. 1, the shaft 6 has a tip end Tp and a butt end Bt.
  • the chip end Tp is located inside the head 4.
  • the butt end Bt is located inside the grip 8.
  • the shaft 6 is manufactured by a filament winding method.
  • the shaft 6 may be manufactured by a combination of a filament winding method and another manufacturing method.
  • the filament winding method and the sheet winding method may be combined.
  • the dry and wet methods are known as the types of filament winding methods.
  • the fiber bundle is wound around a mandrel while impregnating the fiber bundle with the resin composition.
  • This wet method requires a resin reservoir for impregnating the resin composition.
  • the resin content tends to vary.
  • toe prepreg is used in the dry method.
  • a toupreg is a fiber bundle impregnated with a resin composition in advance.
  • This tow prepreg is also referred to as a tow prepreg, a yarn prepreg, or a strand prepreg.
  • Commercially available toupregs can be used.
  • the dry method eliminates the need for a resin reservoir, thus increasing work efficiency. From this viewpoint, the dry method is preferable. Also, the dry method is less likely to cause variations in the resin content than the wet method. From this viewpoint, the dry method is preferable. That is, it is preferable to use a toupreg.
  • this tow-preg is attached to the filament winding apparatus while being wound around a bobbin.
  • a plurality of bobbins are set in a filament winding apparatus.
  • a plurality of towpregs are supplied simultaneously from each bobbin.
  • the multifilament winding method is a filament winding method in which a plurality of fiber bundles are wound simultaneously.
  • the single filament winding method is a filament winding method in which one fiber bundle is wound.
  • the fiber bundle usually has 1,000 to tens of thousands of filaments.
  • the fiber bundle is also called fiber yarn.
  • a trade name “Torayka Yarn” manufactured by Toray Industries, Inc. is exemplified. “Trade Card” is a registered trademark.
  • a preferred fiber bundle is a bundle of about 1000 to 70000 filaments. Typically, the number of filaments in the fiber bundle includes 1000 (1K), 3000 (3K), 6000 (6K), 12000 (12K), 18000 (18K), and 24000 (24K). .
  • the resin impregnated reinforcing fiber includes a long fiber.
  • the filament means a long fiber.
  • the fiber include carbon fiber, glass fiber, aramid fiber, boron fiber, alumina fiber, and silicon carbide fiber. Two or more of these fibers may be used in combination. From the viewpoint of shaft strength, preferred fibers are carbon fibers.
  • this carbon fiber examples include PAN-based, pitch-based and rayon-based carbon fibers. From the viewpoint of tensile strength, PAN-based carbon fibers are preferred.
  • carbon fiber obtained by twisting and firing the precursor fiber so-called twisted yarn
  • carbon fiber obtained by untwisting the twisted yarn so-called untwisted yarn
  • substantially the precursor fiber Non-twisted yarns that are heat-treated without twisting them. From the viewpoint of handleability of the fiber bundle, non-twisted yarn is preferable.
  • the carbon fiber may contain graphite fiber.
  • the tensile elastic modulus of the fiber is preferably 10 t / mm 2 or more, more preferably 23.5 t / mm 2 or more, preferably 70 t / mm 2 or less, and 50 t / mm 2 or less. More preferred. This tensile elastic modulus is measured in accordance with JIS R 7601: 1986 “Carbon Fiber Test Method”.
  • the content of the reinforcing fiber in the shaft is preferably 65% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, preferably 85% by mass or less, and more preferably 80% by mass or less.
  • the fiber bundle is impregnated with the resin composition.
  • an epoxy resin composition is preferable.
  • the base resin of the epoxy resin composition is an epoxy resin.
  • the epoxy resin component contained in this epoxy resin composition is preferably an epoxy resin having two epoxy groups in the molecule.
  • this epoxy resin component preferably contains a bifunctional epoxy resin.
  • the bifunctional epoxy resin include bisphenol A type epoxy resin and hydrogenated product thereof, bisphenol F type epoxy resin and hydrogenated product thereof, bisphenol S type epoxy resin, tetrabromobisphenol A type epoxy resin, and bisphenol AD type epoxy. Examples thereof include bisphenol type epoxy resins such as resins.
  • a bisphenol type epoxy resin may be used independently and may be used in mixture of 2 or more types.
  • the epoxy resin composition preferably contains a curing agent.
  • a typical curing agent is dicyandiamide. This curing agent can be combined with a curing aid for increasing the curing activity.
  • a curing aid for increasing the curing activity.
  • the epoxy resin composition may further contain oligomers, polymer compounds, organic particles, inorganic particles, and the like.
  • FIG. 2 is a partially cutaway view of the shaft 6. An enlarged shaft section is shown in the circle of FIG.
  • the shaft 6 has a plurality of layers. In the embodiment of FIG. 2, the shaft 6 has four layers.
  • the shaft 6 includes a layer S1, a layer S2, a layer S3, and a layer S4.
  • the layers S1, S2, S3, and S4 are stacked in this order from the radially inner side.
  • Layer S1 is the innermost layer.
  • Layer S4 is the outermost layer.
  • the straight layer, the bias layer, and the hoop layer are exemplified as the layers constituting the shaft.
  • the shaft 6 has a straight layer and / or a bias layer.
  • the shaft 6 may further have a hoop layer.
  • the straight layer is a layer in which the fiber direction is substantially 0 ° with respect to the shaft axis direction.
  • the fiber absolute angle is 10 ° or less.
  • the fiber absolute angle of 10 ° or less means that the fiber orientation angle with respect to the axial direction is ⁇ 10 ° or more and 10 ° or less.
  • the bias layer is a layer in which the fiber direction is inclined with respect to the shaft axis direction.
  • the bias layer has two layers in which the fibers are inclined in opposite directions.
  • the absolute fiber angle of the bias layer is preferably 15 ° or more, more preferably 25 ° or more, and further preferably 40 ° or more.
  • the absolute fiber angle of the bias layer is preferably 75 ° or less, more preferably 65 ° or less, and more preferably 50 ° or less.
  • the hoop layer is a layer in which the fiber direction is substantially 90 ° with respect to the shaft axis direction.
  • the absolute fiber angle of the hoop layer is not less than 80 ° and not more than 90 °.
  • FIG. 3 is a schematic view showing the manufacturing apparatus 10 for the shaft 6.
  • the manufacturing apparatus 10 is a filament winding apparatus.
  • the manufacturing apparatus 10 includes a plurality of bobbins 12, a bobbin carrier (not shown) for holding the bobbins 12, and a yarn guide 16 that guides the yarn 14 led out from the bobbin 12 to a winding position.
  • the yarn guide 16 is a pipe.
  • the manufacturing apparatus 10 further includes a mandrel driving unit that drives the mandrel 18.
  • the yarn 14 is a toe prepreg.
  • the manufacturing apparatus 10 is a multifilament winding apparatus capable of winding a plurality of yarns 14 at the same time.
  • the manufacturing apparatus 10 can simultaneously wind a plurality of yarns 14 in parallel.
  • the plurality of yarns 14 are wound simultaneously at the same axial position.
  • Each of the plurality of yarns 14 is wound from different circumferential positions.
  • the plurality of yarns 14 are wound simultaneously from a plurality of circumferential positions.
  • the manufacturing apparatus 10 can wind a plurality of fiber bundles (yarns 14) in a spiral shape while being arranged in parallel so that there is substantially no gap. All the yarns 14 shown in FIG. 3 are spirally wound while being arranged in parallel so that there is substantially no gap.
  • the manufacturing apparatus 10 has a tension adjusting mechanism that can adjust the tension acting on the yarn 14.
  • the tension adjusting mechanism can adjust the tension to a desired value while keeping the tension constant.
  • This tension adjusting mechanism can apply a larger tension to the yarn 14 than the ordinary filament winding method.
  • the mandrel driving unit can move the mandrel 18 in the axial direction while rotating the mandrel 18 about the axis. Due to the movement of the mandrel 18, the plurality of yarns 14 are wound around the mandrel.
  • An apparatus such as the manufacturing apparatus 10 is known.
  • An example of such an apparatus is a filament winding apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-234529. 3 corresponds to one braider unit in the filament winding apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-234529.
  • the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-119138 discloses a filament winding method in which one fiber bundle is wound.
  • the undulation caused by the intersection of the fiber bundles is likely to occur.
  • FIG. 3A of JP-A-10-119138 the wound fiber bundles intersect each other.
  • the fiber bundle wound later overlaps the fiber bundle wound earlier.
  • the fiber bundle wound later is over the fiber bundle wound earlier.
  • the fiber bundle wound first becomes a step, and the fiber bundle wound later is over the step.
  • the fiber bundle wound later is in a bent state in which the radial position fluctuates. This bend is the swell described above.
  • This undulation can disrupt fiber orientation and reduce strength and stiffness.
  • gap between fibers arises in the said intersection part.
  • a resin pool is generated in this void. This resin pool increases the weight of the molded product. The weight of the resin pool does not contribute to the shaft strength.
  • the above-described swell caused by the intersection of fiber bundles (toe prep) is prevented. That is, the fiber bundle is wound so that the swell does not occur.
  • a plurality of fiber bundles are spirally wound while being arranged in parallel so that there is substantially no gap. “Substantially no gap” means that the gap is 0.2 mm or less, more preferably 0.1 mm or less, and still more preferably 0.05 mm or less.
  • a plurality (N) of fiber bundles are wound at the same time while being parallel to each other.
  • N is a natural number of 2 or more.
  • the fiber bundle width W, the number N and the fiber angle ⁇ are taken into account in order to achieve winding that does not overlap and has substantially no gap.
  • the fiber angle ⁇ is an angle with respect to the axial direction of the shaft (mandrel).
  • the pitch P of the helix depends on the fiber angle ⁇ .
  • the number N of fiber bundles is determined so that the total width of the fiber bundles wound at the same time is substantially the same as the pitch P.
  • the width of one fiber bundle is W
  • the number of a plurality of fiber bundles wound simultaneously in parallel with each other is N
  • the spiral pitch is P
  • the fiber angle ⁇ is preferably determined. In this case, winding can be achieved such that there is no overlap and there is substantially no gap.
  • the shaft 6 of the present embodiment has a plurality (four) of layers.
  • the first layer S1 the plurality of towpregs are wound while being arranged in parallel so that there is substantially no gap.
  • the layer S1 is formed by winding the plurality of fiber bundles in parallel so that there is substantially no gap and winding them in a spiral.
  • the thickness of the layer S1 is equal to the thickness of the toe prepreg.
  • One layer S ⁇ b> 1 is formed by the toupregs being juxtaposed without overlapping and without gaps.
  • the shaft 6 is lightweight and excellent in strength.
  • the shaft 6 is manufactured by a filament winding method in which a fiber bundle is wound while applying tension.
  • the fiber bundle includes a plurality of filaments.
  • the present inventor obtained new knowledge that the strength of the finally obtained molded product is increased by increasing the tension. Conventionally, there has been no technical idea that tension can be correlated with strength. In the conventional filament winding method, only a necessary minimum tension is applied.
  • the present inventor has obtained new knowledge that the damping ratio of the finally obtained molded product is increased by increasing the tension. Conventionally, there has been no technical idea that tension can be correlated with vibration characteristics.
  • Vibration damping has a high correlation with this feeling. High vibration dampening provides good feel when hitting a ball.
  • the tension per filament is preferably 0.04 (gf) or more, more preferably 0.13 (gf) or more, and more preferably 0.30 (gf) or more. This numerical range is also preferable from the viewpoint of enhancing vibration damping. From the viewpoint of preventing fiber breakage, the tension per filament is preferably 1.5 (gf) or less, and more preferably 1.0 (gf) or less.
  • the shaft 6 is manufactured by a multifilament winding method in which a plurality of fiber bundles are simultaneously wound in parallel. For this reason, the wave
  • each of the fiber reinforced resin layers a plurality of fiber bundles are spirally wound in parallel so that there is substantially no gap.
  • Each of the fiber reinforced resin layers is formed by winding the plurality of fiber bundles in parallel so that there is substantially no gap and winding them in a spiral shape. For this reason, even if there are a plurality of layers, the undulation of the fibers is suppressed.
  • the invention of the manufacturing method according to the present application is a filament winding method, which is a manufacturing method in which a plurality of fiber bundles are spirally wound in parallel so that there is substantially no gap.
  • the plurality of fiber bundles are wound while a tension of 0.04 (gf) or more is applied to each filament.
  • the strength of the finally obtained molded product is increased by increasing the tension at the time of winding.
  • the attenuation ratio of the finally obtained molded product is increased.
  • the winding state is not limited as long as the tension is large.
  • a plurality of fiber bundles may be knitted.
  • the shaft according to the present application may have a knitted layer formed by knitting fiber bundles.
  • a multifilament winding method in which fiber bundles are wound while being knitted is possible.
  • the fiber bundles may be wound while being knitted.
  • This knitted layer is also referred to as a braided layer, and each of the fiber bundles constituting the knitted layer is also referred to as a braided yarn.
  • the knitted layer includes, for example, a first fiber bundle whose angle with respect to the axial direction is + ⁇ °, a second fiber bundle whose angle with respect to the axial direction is ⁇ °, and a first fiber bundle whose angle with respect to the axial direction is 0 °. 3 fiber bundles.
  • this knitted layer since the fiber bundles are knitted together, undulation is generated in the fiber bundles. With this undulation, a gap is generated between the fiber bundles. Furthermore, when a plurality of knitted layers are laminated, gaps are also generated between the layers of the knitted layers due to the above-described waviness. From these viewpoints, it is preferable that the fiber bundles are not knitted.
  • a plurality of fiber bundles are wound in parallel as in the above embodiment.
  • a preferred manufacturing method is a multifilament winding method in which a plurality of fiber bundles are simultaneously wound while being juxtaposed.
  • two or more kinds of fibers may be mixed.
  • a heterogeneous mixed layer in which two or more types of fibers are mixed is formed.
  • the physical property of this different kind mixed layer is a comprehensive value of the physical properties of a plurality of fibers.
  • the physical properties of the heterogeneous mixed layer can be adjusted.
  • the physical property of a different kind mixed layer can be adjusted by changing the mixing ratio of a some fiber. Therefore, the physical properties of the finally obtained layer can be set with a high degree of freedom.
  • the fiber bundle includes a first fiber bundle including the first fiber and a second fiber bundle including the second fiber. From the viewpoint of increasing the degree of freedom in physical properties, it is preferable that the tensile elastic modulus of the first fiber is different from the tensile elastic modulus of the second fiber.
  • the obtained physical property is an average value of the physical properties of these fibers.
  • This average value is a weighted average value in consideration of the mixing ratio (weight ratio). Three or more kinds of fibers may be mixed.
  • the tensile modulus of the first fiber is E1
  • the tensile modulus of the second fiber is E2.
  • the tensile elastic modulus of the fiber in the entire obtained layer is (E1 + E2) / 2.
  • Multifilament winding is a manufacturing method in which a plurality of fiber bundles are wound at the same time in parallel. Therefore, the formation of the heterogeneous mixed layer is easy. That is, a heterogeneous mixed layer can be easily manufactured by simultaneously winding a plurality of different types of fiber bundles in parallel. For example, a manufacturing method in which the first fiber bundle and the second fiber bundle are simultaneously wound while being juxtaposed is possible.
  • FIG. 3 In the manufacturing apparatus 10 (FIG. 3) described above, a plurality of bobbins 12 are used. Therefore, a different kind mixed layer can be easily manufactured by changing the kind of thread
  • FIG. 3 In the manufacturing apparatus 10 (FIG. 3) described above, a plurality of bobbins 12 are used. Therefore, a different kind mixed layer can be easily manufactured by changing the kind of thread
  • first fiber bundle (first yarn 14) and the second fiber bundle (second yarn 14) can be wound simultaneously while being alternately arranged in parallel.
  • the bobbin 12 around which the first fiber bundle (first yarn 14) is wound and the bobbin 12 around which the second fiber bundle (second yarn 14) is wound are alternately arranged. May be.
  • heterogeneous mixed layer examples are as follows.
  • tensile modulus as the first fiber bundle is used is towpreg including carbon fibers 24tf / mm 2
  • tensile modulus as the second fiber bundle is towpreg including carbon fibers 40tf / mm 2 is used.
  • these first fiber bundle and second fiber bundle are mixed at a weight ratio of 1: 1, a layer equivalent to the case of using 32 tf / mm 2 carbon fiber is obtained.
  • prepregs having a fiber elastic modulus of 24 tf / mm 2 eg “TR350C-100S” manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.
  • those having a fiber elastic modulus of 30 tf / mm 2 eg “MRX350C-100S manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.
  • a fiber elastic modulus of 40 tf / mm 2 for example, “HRX350C-100S” manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.
  • a prepreg having a fiber elastic modulus of 32 tf / mm 2 is not commercially available.
  • a layer corresponding to a fiber elastic modulus not commercially available can be formed.
  • a layer without seams and gaps can be formed by the filament winding method. Compared with the sheet winding method in which a prepreg cut into a strip shape is wound, the layer without the seam and the gap is excellent in strength. Furthermore, this strength is further improved by applying a high tension during winding.
  • heterogeneous mixed layer Other specific examples are as follows. Tensile modulus as the first fiber bundle is used is towpreg including carbon fibers 24tf / mm 2, tensile modulus as the second fiber bundle is towpreg including carbon fibers 35tf / mm 2 is used. When these first fiber bundle and second fiber bundle are mixed at a weight ratio of 1: 1, a layer equivalent to the case of using 29.5 tf / mm 2 of carbon fiber is obtained.
  • heterogeneous mixed layer is as follows. Tensile modulus as the first fiber bundle is used is towpreg including carbon fibers 30tf / mm 2, tensile modulus as the second fiber bundle is towpreg including carbon fibers 35tf / mm 2 is used. When these first fiber bundle and second fiber bundle are mixed at a weight ratio of 1: 1, a layer equivalent to the case of using 32.5 tf / mm 2 carbon fiber is obtained.
  • heterogeneous mixed layer is as follows. Tensile modulus as the first fiber bundle is used is towpreg including carbon fibers 35tf / mm 2, tensile modulus as the second fiber bundle is towpreg including carbon fibers 40tf / mm 2 is used. When the first fiber bundle and the second fiber bundle are mixed at a weight ratio of 1: 1, a layer equivalent to the case where 37.5 tf / mm 2 carbon fiber is used is obtained.
  • the freedom degree of a physical property increases by mixing the fiber bundle from which a kind differs.
  • An example of carbon fiber having a tensile modulus of 24 tf / mm 2 is “PYROFIL TR 30S” manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.
  • Examples of the carbon fiber having a tensile elastic modulus of 30 tf / mm 2 include “PYROFIL MR 60H 24P” manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.
  • As a carbon fiber having a tensile modulus of 35 tf / mm 2 for example, trade name “PYROFIL MS 40 12M” manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd. may be mentioned.
  • Examples of the carbon fiber having a tensile elastic modulus of 40 tf / mm 2 include “PYROFIL HR 40 12M” (trade name) manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.
  • FIG. 4 shows a method for measuring the three-point bending strength.
  • the load F was applied from the upper side to the lower side at the load point e3 while supporting the shaft 6 from below at the two support points e1 and e2.
  • the load F was applied by the indenter 22.
  • a silicone rubber 24 was attached to the tip of the indenter 22.
  • the position of the load point e3 was a position where the support point e1 and the support point e2 were equally divided.
  • the load point e3 is a measurement point.
  • the moving speed of the load point e3 was 20 mm / min.
  • the center position in the longitudinal direction of the shaft 6 was taken as the measurement point.
  • the span S was set to 300 mm.
  • the value (peak value) of the load F when the shaft 6 was broken was measured. The results are shown in Tables 1 and 2 below.
  • FIG. 5 shows an outline of a method for measuring torsional strength.
  • a portion from the shaft tip Tp to 50 mm was fixed by the first jig M1 so as not to rotate, and a position separated from the first jig M1 by 500 mm was held by the second jig M2.
  • the second jig M2 was rotated at 2.0 rpm to apply torque Tr to the shaft 6.
  • the value of torque Tr when destruction started was measured. The results are shown in Table 2 below.
  • FIG. 6 shows a method for measuring the attenuation ratio.
  • the string 50 is attached to the butt side end of the shaft 6.
  • An acceleration pickup meter 52 is attached at a point 550 mm from the butt end (10 mm from the tip end).
  • the shaft 6 is suspended using the string 50. In this suspended state, vibration is made by hitting the impact hammer 54 near the center of the shaft 6 in the longitudinal direction. The hit position is adjusted so that the peak of the transfer function (especially the primary and secondary peaks) becomes large.
  • the input vibration F is measured by a force pickup meter 56 attached to the impact hammer 54.
  • the response vibration ⁇ is measured by the acceleration pickup meter 52.
  • the response vibration ⁇ is input to the frequency analysis device 62 via the amplifier 58.
  • the input vibration F is input to the frequency analysis device 62 via the amplifier 60.
  • the accelerometer 52 MODEL 352C22 made by PCB was used.
  • the impact hammer 54 MODEL 086C04 manufactured by PCB was used.
  • the amplifier 58 MODEL 482A18 manufactured by PCB was used.
  • the frequency analyzer 62 a dynamic single analyzer ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ HP3562A manufactured by Hewlett-Packard Company was used.
  • FIG. 7 is a graph showing an example of this transfer function.
  • Tn peak value (maximum value) of the transfer function
  • To is a value obtained by multiplying Tn by ⁇ 2
  • ⁇ f is a frequency width when the transfer function is To (see FIG. 7).
  • the same calculation was performed for the secondary waveform, and the damping ratio of the secondary vibration was calculated. These values are shown in Table 3 below.
  • Example 1 (4-layer structure)
  • Example 1 and Comparative Example 1 were prepared as follows, and the strength was compared.
  • Example 1 The same shaft as the shaft 6 described above was manufactured. The manufacturing method and the manufacturing apparatus are as described above. “48 Carrier Braider” manufactured by Murata Machinery Co., Ltd. was used as a manufacturing apparatus. “T800SC24K-SX3-RC30” manufactured by JX Nippon Oil & Energy Corporation was used as the toupreg. This toupreg was 24K. That is, the fiber bundle of the towpreg contained 24000 filaments.
  • the stack was 4 layers. All layers were formed by the filament winding method.
  • the laminated structure was as follows. All layers were bias layers.
  • First layer S1 Fiber angle ⁇ is + 45 °
  • Second layer S2 fiber angle ⁇ is ⁇ 45 °
  • Third layer S3 fiber angle ⁇ is + 45 °
  • Fourth layer S4 fiber angle ⁇ is ⁇ 45 °
  • layer S1 During the first one-way movement of the mandrel, layer S1 was formed. In this formation, eight tow prepregs (fiber bundles) were spirally wound while being juxtaposed so as to have substantially no gap. Similarly, the layer S2, the layer S3, and the layer S4 were formed. The four layers were sequentially formed by reciprocating the mandrel twice in the axial direction. Thereafter, a wrapping tape was wound around and heated in an oven at 130 ° C. for 2 hours to cure the resin composition. The mandrel and wrapping tape were removed to obtain the shaft of Example 1. The length of the shaft was 400 mm and the weight of the shaft was 25.5 g.
  • Comparative Example 1 A shaft of Comparative Example 1 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the tension was changed from 1000 gf to 500 gf. Of course, the length and weight of the shaft were the same as in Example 1.
  • Example 1 The evaluation results of Example 1 and Comparative Example 1 were as shown in Table 1 below.
  • the three-point bending strength of Example 1 was 12% higher than that of Comparative Example 1.
  • Example 2 has a seven-layer structure. All layers were formed by the filament winding method. The laminated structure was as follows. First layer (innermost layer): fiber angle ⁇ is + 45 ° Second layer: Fiber angle ⁇ is ⁇ 45 ° Third layer: Fiber angle ⁇ is 0 ° Fourth layer: Fiber angle ⁇ is + 88 ° -Fifth layer: Fiber angle ⁇ is 0 ° 6th layer: Fiber angle ⁇ is ⁇ 88 ° 7th layer (outermost layer): fiber angle ⁇ is 0 °
  • the tow prep used for each layer was as follows. “T800SC12K-SX3-RC30” (manufactured by JX Nippon Oil & Energy Corporation) was a 12K toupreg, and the resin content was 30% by mass. “T800SC6K-SX3-RC30” (manufactured by JX Nippon Oil & Energy Corporation) was a 6K toupreg, and its resin content was 30% by mass.
  • First layer (innermost layer): T800SC6K-SX3-RC30 ⁇ Second layer: T800SC6K-SX3-RC30 -Third layer: T800SC6K-SX3-RC30 -Fourth layer: T800SC6K-SX3-RC30 -Fifth layer: T800SC6K-SX3-RC30 -Sixth layer: T800SC6K-SX3-RC30 -Seventh layer (outermost layer): T800SC12K-SX3-RC30 ⁇
  • a “48 multifilament winder” manufactured by Murata Machinery Co., Ltd. was used as a manufacturing apparatus.
  • 15 bobbins wrapped with the above towpregs were prepared.
  • a mandrel having a taper was prepared. These 15 bobbins were mounted on the “48 multifilament winder” described above.
  • 15 tow prepregs were simultaneously wound around the mandrel. In this winding, the tension applied to each tow prepreg was 0.04 gf per filament.
  • a tension of 0.04 gf per filament was applied.
  • a wrapping tape was wound around the outside of the seventh layer (outermost layer) and heated in an oven at 130 ° C. for 2 hours to cure the resin composition. The mandrel and wrapping tape were removed to obtain the shaft of Example 2.
  • the length of the shaft was 600 mm, and the weight of the shaft was 26.3 g.
  • Example 3 A shaft of Example 3 was obtained in the same manner as Example 2 except that the tension per filament was changed from 0.04 gf to 0.13 gf. The length and weight of the shaft of Example 3 were the same as those of Example 2.
  • Example 4 A shaft of Example 4 was obtained in the same manner as Example 2 except that the tension per filament was changed from 0.04 gf to 0.30 gf. The length and weight of the shaft of Example 4 were the same as those of Example 2.
  • Comparative Example 2 A shaft of Comparative Example 2 was obtained in the same manner as in Example 2 except that the tension per filament was changed from 0.04 gf to 0.02 gf. The length and weight of the shaft of Comparative Example 2 were the same as those of Example 2.
  • Example 2 The 3-point bending strength of Example 2 was 12% higher than that of Comparative Example 2. The torsional strength of Example 2 was improved by 10% compared to Comparative Example 2.
  • Example 3 The 3-point bending strength of Example 3 was improved by 16% compared to Comparative Example 2. The torsional strength of Example 3 was improved by 20% compared to Comparative Example 2.
  • Example 4 The 3-point bending strength of Example 4 was improved by 21% compared to Comparative Example 2.
  • the torsional strength of Example 4 was improved by 25% compared to Comparative Example 2.
  • Example 5 has a seven-layer structure. All layers were formed by the filament winding method. The laminated structure was as follows. First layer (innermost layer): fiber angle ⁇ is + 45 ° Second layer: Fiber angle ⁇ is ⁇ 45 ° Third layer: Fiber angle ⁇ is 0 ° Fourth layer: Fiber angle ⁇ is + 88 ° -Fifth layer: Fiber angle ⁇ is 0 ° 6th layer: Fiber angle ⁇ is ⁇ 88 ° 7th layer (outermost layer): fiber angle ⁇ is 0 °
  • T800SC6K-SX3-RC30 (manufactured by JX Nippon Oil & Energy Corporation) was used for all layers. This was a 6K toupreg and the resin content was 30% by mass.
  • a “48 multifilament winder” manufactured by Murata Machinery Co., Ltd. was used as a manufacturing apparatus.
  • a mandrel with a taper was prepared.
  • eleven bobbins were mounted on the “48 multifilament winder”, and tow prep from these bobbins were wound.
  • 18 bobbins were mounted on the “48 multifilament winder”, and a toupreg was wound around these bobbins.
  • the fourth layer (+ 88 °) one bobbin was attached to the “48 multifilament winder”, and a toupreg from the bobbin was wound around.
  • a wrapping tape was wound around the outer side of the seventh layer (outermost layer) and heated in an oven at 130 ° C. for 2 hours to cure the resin composition.
  • the mandrel and wrapping tape were removed to obtain the shaft of Example 5.
  • the length of the shaft was 600 mm, and the weight of the shaft was 26.3 g.
  • Example 6 A shaft of Example 6 was obtained in the same manner as Example 5 except that the tension per filament was changed from 0.13 gf to 0.30 gf. The length and weight of the shaft of Example 6 were the same as Example 5.
  • Comparative Example 3 A shaft of Comparative Example 3 was obtained in the same manner as Example 5 except that the tension per filament was changed from 0.13 gf to 0.02 gf. The length and weight of the shaft of Comparative Example 3 were the same as in Example 5.
  • the damping ratio of the primary vibration in Example 5 was 2.5 times that of Comparative Example 3.
  • the attenuation ratio of primary vibration in Example 6 was 5 times that of Comparative Example 3.
  • the damping ratio of secondary vibration in Example 5 was twice that of Comparative Example 3.
  • the damping ratio of secondary vibration in Example 6 was four times that of Comparative Example 3.
  • the shaft described above can be applied to any golf club.

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Abstract

【課題】軽量で強度に優れたシャフトの提供。 【解決手段】シャフト６は、１つ又は複数の繊維強化樹脂層を有している。少なくとも１つの上記繊維強化樹脂層が、張力を付加しながら１つ又は複数の繊維束を巻き付けるフィラメントワインディング法により製造されている。上記繊維束は、複数のフィラメントを含んでいる。上記繊維束に付加される上記張力は、フィラメント１本当たり０．０４（ｇｆ）以上である。この張力は大きい。好ましくは、少なくとも１つの上記繊維強化樹脂層が、複数の上記繊維束を並列させながら同時に巻き付けるマルチフィラメントワインディング法により製造されている。好ましくは、上記フィラメントを構成する繊維が炭素繊維である。好ましくは、上記繊維強化樹脂層に含まれる樹脂組成物がエポキシ樹脂組成物である。

Description

ゴルフクラブシャフト
　本発明は、ゴルフクラブシャフトに関する。
　ゴルフクラブシャフトは、一般に、シートワインディング法で製造されている。他の方法として、１つの繊維束を巻き付けるフィラメントワインディング法が知られている。特開平１０－１１９１３８号公報は、このフィラメントワインディング法により製造された圧力容器を開示する。
特開平１０－１１９１３８号公報
　シートワインディング法の場合、継ぎ目が必須的に生じる。また、巻き始め端部及び巻き終わり端部が存在する。これらの継ぎ目及び端部は、クラックの起点となりうる。さらに、シートの巻き付け不良等に起因して、皺及び繊維のうねりが生じうる。これらは、シャフトの強度を低下させうる。
　フィラメントワインディング法では、シートワインディング法における上記欠点が解消されうる。軽量化の観点から、更なる強度の向上が望まれる。
　本発明者は、フィラメントワインディング法について鋭意検討を行った。その結果、成形品の強度を向上しうる新たな知見を得た。
　本発明の目的は、フィラメントワインディング法により製造されており、強度に優れたゴルフクラブシャフトを提供することにある。
　本発明に係る好ましいゴルフクラブシャフトは、１つ又は複数の繊維強化樹脂層を有している。少なくとも１つの上記繊維強化樹脂層は、張力を付加しながら１つ又は複数の繊維束を巻き付けるフィラメントワインディング法により製造されている。上記繊維束が、複数のフィラメントを含んでいる。上記繊維束に付加される上記張力は、フィラメント１本当たり０．０４（ｇｆ）以上である。
　好ましくは、少なくとも１つの上記繊維強化樹脂層が、複数の上記繊維束を並列させながら同時に巻き付けるマルチフィラメントワインディング法により製造されている。
　好ましくは、このシャフトは、上記マルチフィラメントワインディング法により製造された複数の上記繊維強化樹脂層を有している。好ましくは、上記繊維強化樹脂層のそれぞれが、上記複数の繊維束を実質的に隙間がないように並列させて螺旋状に巻きつけることにより形成されている。
　好ましくは、上記繊維束を構成する繊維が炭素繊維である。
　好ましくは、上記繊維強化樹脂層に含まれる樹脂組成物がエポキシ樹脂組成物である。
　上記繊維束が、第１繊維を含む第１繊維束と、第２繊維を含む第２繊維束とを含んでいてもよい。好ましくは、上記第１繊維の引張弾性率が、上記第２繊維の引張弾性率と相違する。
　軽量で強度の高いシャフトが得られうる。
図１は、本発明の一実施形態に係るシャフトを備えたゴルフクラブを示す。 図２は、図１の実施形態に係るシャフトの部分断面図である。 図３は、図１のシャフトの製造に用いられる製造装置の概略を示す斜視図である。 図４は、３点曲げ強度試験の説明図である。 図５は、ねじり強度試験の説明図である。 図６は、減衰比の測定方法の説明図である。 図７は、減衰比の測定に係る伝達関数のグラフの例である。
　以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。
　本願において「内側」とは、シャフトの半径方向における内側を意味する。本願において「外側」とは、シャフトの半径方向における外側を意味する。本願において、「軸方向」とは、シャフトの軸方向を意味する。
　図１は、本発明の一実施形態に係るゴルフクラブシャフト６を備えたゴルフクラブ２を示す。ゴルフクラブ２は、ヘッド４と、シャフト６と、グリップ８とを備えている。シャフト６の先端部に、ヘッド４が設けられている。シャフト６の後端部に、グリップ８が設けられている。ヘッド４として、ウッド型ゴルフクラブヘッド、ハイブリット型ゴルフクラブヘッド、ユーティリティ型ゴルフクラブヘッド、アイアン型ゴルフクラブヘッド、パターヘッド等が例示される。図１に示されるヘッド４は、ウッド型ゴルフクラブヘッドである。
　ヘッド４の材質として、チタン、チタン合金、ＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）、ステンレス鋼、マルエージング鋼、軟鉄等が挙げられる。複数の材質が組み合わされてもよい。例えば、ＣＦＲＰとチタン合金とが組み合わせられうる。
　シャフト６は、複数の繊維強化樹脂層を備えた積層体である。シャフト６は、管状体である。シャフト６は中空構造を有する。図１が示すように、シャフト６は、チップ端Ｔｐとバット端Ｂｔとを有する。チップ端Ｔｐは、ヘッド４の内部に位置している。バット端Ｂｔは、グリップ８の内部に位置している。
　シャフト６は、フィラメントワインディング法によって製造されている。シャフト６は、フィラメントワインディング法と他の製法との組み合わせにより製造されていてもよい。例えば、フィラメントワインディング法とシートワインディング法とが組み合わされてもよい。
　フィラメントワインディング法の種類として、ドライ法及びウェット法が知られている。
　ウェット法では、繊維束に樹脂組成物を含浸させながら、この繊維束をマンドレルに巻き付ける。このウェット法では、樹脂組成物を含浸させるための樹脂溜めが必要である。上記ウェット法では、樹脂含有量のバラツキが生じやすい。
　一方、ドライ法では、トウプレグが用いられる。トウプレグは、予め樹脂組成物が含浸された繊維束である。このトウプレグは、トウプリプレグ、ヤーンプリプレグ又はストランドプリプレグとも称されている。市販されているトウプレグが用いられ得る。
　ドライ法では、樹脂溜めが不要であるから、作業効率が高まる。この観点から、ドライ法が好ましい。また、ドライ法は、ウェット法に比較して、樹脂含有量のバラツキが生じにくい。この観点からも、ドライ法が好ましい。即ち、トウプレグを用いるのが好ましい。
　通常、このトウプレグは、ボビンに巻き取られた状態で、フィラメントワインディング装置に取り付けられる。マルチフィラメントワインディング法では、例えば、複数のボビンがフィラメントワインディング装置にセットされる。各ボビンから同時に、複数のトウプレグが供給される。
　なお、マルチフィラメントワインディング法とは、複数の繊維束を同時に巻き付けるフィラメントワインディング法である。一方、シングルフィラメントワインディング法とは、１つの繊維束を巻き付けるフィラメントワインディング法である。
　繊維束は、通常、千本から数万本のフィラメントを有する。繊維束は、繊維糸とも称される。この繊維束として、東レ社製の商品名「トレカ糸」が例示される。なお「トレカ」は登録商標である。好ましい繊維束は、１０００本から７００００本程度のフィラメントの束である。典型的には、繊維束のフィラメント本数として、１０００本（１Ｋ）、３０００本（３Ｋ）、６０００本（６Ｋ）、１２０００本（１２Ｋ）、１８０００本（１８Ｋ）及び２４０００本（２４Ｋ）が挙げられる。
　上記樹脂含浸強化繊維は、長繊維を含む。上記フィラメントは、長繊維を意味する。この繊維として、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、ボロン繊維、アルミナ繊維及び炭化ケイ素繊維が例示される。これらの繊維の２種以上が併用されてもよい。シャフトの強度の観点から、好ましい繊維は、炭素繊維である。
　この炭素繊維として、ＰＡＮ系、ピッチ系及びレーヨン系の炭素繊維が例示される。引張強度の観点から、ＰＡＮ系の炭素繊維が好ましい。炭素繊維の形態としては、前駆体繊維に撚りをかけて焼成して得られる炭素繊維（いわゆる有撚糸）、その有撚糸の撚りを解いた炭素繊維（いわゆる解撚糸）、前駆体繊維に実質的に撚りをかけずに熱処理を行う無撚糸などが挙げられる。繊維束の取扱性の観点からは、無撚糸が好ましい。また、炭素繊維は、黒鉛繊維を含んでいてもよい。
　成形品の強度及び剛性の観点から、繊維の引張弾性率は、１０ｔ／ｍｍ２以上が好ましく、２３．５ｔ／ｍｍ２以上がより好ましく、７０ｔ／ｍｍ２以下が好ましく、５０ｔ／ｍｍ２以下がより好ましい。この引張弾性率は、ＪＩＳ　Ｒ　７６０１：１９８６「炭素繊維試験方法」に準拠して測定される。
　軽量化と強度とのバランスの観点から、シャフトにおける強化繊維の含有率は、６５質量％以上が好ましく、７０質量％以上がより好ましく、８５質量％以下が好ましく、８０質量％以下がより好ましい。
　上述の通り、繊維束には、樹脂組成物が含浸される。この樹脂組成物として、エポキシ樹脂組成物が好ましい。エポキシ樹脂組成物の基材樹脂は、エポキシ樹脂である。このエポキシ樹脂組成物に含有されるエポキシ樹脂成分は、分子内に２個のエポキシ基を有するエポキシ樹脂が好ましい。換言すれば、このエポキシ樹脂成分は、２官能のエポキシ樹脂を含有するのが好ましい。２官能のエポキシ樹脂の具体例として、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂およびその水素添加物、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂およびその水素添加物、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、テトラブロモビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂等が挙げられる。ビスフェノール型エポキシ樹脂は、単独で用いられても良く、２種以上を混合して用いられても良い。
　エポキシ樹脂組成物は、硬化剤を含有することが好ましい。典型的な硬化剤として、ジシアンジアミドが挙げられる。この硬化剤には、硬化活性を高めるための硬化助剤を組み合わせることができる。硬化助剤としては、尿素に結合する水素の少なくとも１つが、炭化水素基で置換された尿素誘導体が好ましい。エポキシ樹脂組成物は、さらに、オリゴマー、高分子化合物、有機粒子、は無機粒子等を含んでいてもよい。
　フィラメントが巻き付けられたマンドレルには、ラッピングテープが巻かれ、加熱される。この加熱により上記樹脂組成物は硬化する。その後、マンドレルが抜き取られ、ラッピングテープが除去される。必要に応じて、表面が研磨される。最終的に、成形品としてのシャフトが得られる。
　図２は、シャフト６の一部切欠図である。図２の円内には、拡大されたシャフト断面が示されている。シャフト６は、複数の層を有する。図２の実施形態では、シャフト６は、４つの層を有する。シャフト６は、層Ｓ１、層Ｓ２、層Ｓ３及び層Ｓ４を有する。半径方向内側から順に、層Ｓ１、層Ｓ２、層Ｓ３、層Ｓ４の順で積層されている。層Ｓ１は最内層である。層Ｓ４は最外層である。
　シャフトを構成する層として、ストレート層、バイアス層及びフープ層が例示される。好ましくは、シャフト６は、ストレート層及び／又はバイアス層を有する。シャフト６は、更にフープ層を有していてもよい。
　ストレート層は、繊維の方向がシャフト軸方向に対して実質的に０°とされた層である。通常、ストレート層では、繊維絶対角度が１０°以下である。繊維絶対角度が１０°以下とは、軸方向に対する繊維の配向角度が－１０°以上１０°以下であることを意味する。
　バイアス層は、繊維の向きがシャフト軸方向に対して傾斜した層である。このましくは、バイアス層は、繊維が互いに逆方向に傾斜した２つの層を有する。捻れ剛性の観点から、バイアス層の繊維絶対角度は、好ましくは１５°以上であり、より好ましくは２５°以上であり、更に好ましくは４０°以上である。捻れ剛性及び曲げ剛性の観点から、バイアス層の繊維絶対角度は、好ましくは７５°以下であり、より好ましくは６５°以下であり、より好ましくは５０°以下である。
　フープ層は、繊維の方向がシャフト軸方向に対して実質的に９０°とされた層である。好ましくは、フープ層の繊維絶対角度は、８０°以上９０°以下である。
　図３は、シャフト６の製造装置１０を示す概略図である。製造装置１０は、フィラメントワインディング装置である。製造装置１０は、複数のボビン１２と、これらのボビン１２を保持するためのボビンキャリア（図示省略）と、ボビン１２から導出された糸１４を巻き付け位置に導く糸ガイド１６とを有する。糸ガイド１６は、パイプである。図示されていないが、更に製造装置１０は、マンドレル１８を駆動するマンドレル駆動部を有している。なお、本実施形態において、糸１４は、トウプレグである。
　この製造装置１０は、複数の糸１４を同時に巻き付けることができるマルチフィラメントワインディング装置である。製造装置１０は、複数の糸１４を並列させながら同時に巻き付けることができる。複数の糸１４は、同一の軸方向位置において、同時に巻き付けられる。複数の糸１４のそれぞれは、異なる周方向位置から巻き付けられる。複数の糸１４は、複数の周方向位置から同時に巻き付けられる。
　製造装置１０は、複数の繊維束（糸１４）を、実質的に隙間がないように並列させつつ、螺旋状に巻きつけることができる。図３に示されている全ての糸１４が、実質的に隙間がないように並列されつつ、螺旋状に巻きつけられる。
　図示されていないが、製造装置１０は、糸１４に作用する張力を調整しうる張力調整機構を有する。この張力調整機構は、張力を一定に保持しつつ、張力を所望の値に調整しうる。この張力調整機構は、通常のフィラメントワインディング法よりも大きな張力を糸１４に付与しうる。
　上記マンドレル駆動部は、マンドレル１８を軸回転させながら、マンドレル１８を軸方向に移動させうる。このマンドレル１８の動きに起因して、複数の糸１４がマンドレルに巻き付けられる。
　製造装置１０のような装置は、公知である。このような装置の一例は、特開２０１０－２３４５２９号に記載のフィラメントワインディング装置である。図３で示されているのは、特開２０１０－２３４５２９号に開示のフィラメントワインディング装置における、一つのブレイダーユニットに相当する。
　前述の特開平１０－１１９１３８号公報では、１つの繊維束を巻き付けるフィラメントワインディング法が示されている。この場合、繊維束の交差に起因するうねりが生じやすい。特開平１０－１１９１３８号公報の図３（ａ）が示すように、巻き付けられた繊維束同士は交差する。この交差部分では、先に巻き付けられた繊維束の上に、後から巻き付けられた繊維束が重なる。後から巻き付けられた繊維束は、先に巻き付けられた繊維束を乗り越えている。先に巻き付けられた繊維束が段差となり、この段差を、後から巻き付けられた繊維束が乗り越えている。このため、後から巻き付けられた繊維束は、半径方向位置が変動し、曲がった状態となる。この曲がりが、上述のうねりである。このうねりは、繊維の配向を乱し、強度及び剛性を低下させうる。また、上記交差部分には、繊維間の空隙が生じる。この空隙には、樹脂だまりが生成される。この樹脂だまりは、成形品の重量を増加させる。この樹脂だまりの重量は、シャフト強度に寄与しない。
　本実施形態では、繊維束（トウプレグ）の交差に起因する上記うねりが防止されている。即ち、当該うねりが生じないように、繊維束が巻かれている。具体的には、層Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４のそれぞれにおいて、複数の繊維束が、実質的に隙間がないように並列されつつ、螺旋状に巻かれている。「実質的に隙間がない」とは、隙間が０．２ｍｍ以下であることを意味し、より好ましくは、０．１ｍｍ以下、更に好ましくは０．０５ｍｍ以下である。
　上記製造装置１０では、複数（Ｎ本）の繊維束が、互いに並列されつつ同時に巻き付けられる。Ｎは、２以上の自然数である。重なりがなく且つ実質的に隙間がないような巻回を達成するため、繊維束の幅Ｗ、上記本数Ｎ及び繊維角度θが考慮される。繊維角度θとは、シャフト（マンドレル）の軸方向に対する角度である。螺旋のピッチＰは、繊維角度θに依存する。好ましくは、同時に巻かれる繊維束の合計幅がこのピッチＰと略同じ幅になるように、繊維束の本数Ｎが決定される。
　１本の繊維束の幅がＷとされ、互いに並列されつつ同時に巻き付けられる複数の繊維束の数がＮとされ、螺旋のピッチがＰとされるとき、次の式（１）を満たすように繊維角度θが決定されるのが好ましい。この場合、重なりがなく且つ実質的に隙間がないような巻回が達成されうる。なお、幅Ｗは、巻き付け前の幅ではなく、巻き付け後の幅とされるのが好ましい。
　　Ｐ　＝　Ｗ　×　Ｎ　・・・　（１）
　図２が示すように、本実施形態のシャフト６は、複数（４つ）の層を有する。第１層Ｓ１において、複数のトウプレグは、実質的に隙間がないように並列されつつ、巻回されている。層Ｓ１は、上記複数の繊維束を実質的に隙間がないように並列させて螺旋状に巻きつけることにより形成されている。層Ｓ１の厚みは、トウプレグの厚みに等しい。トウプレグが重なることなく且つ隙間なく並列されることで、一つの層Ｓ１が形成されている。第２層Ｓ２、第３層Ｓ３及び第４層Ｓ４についても同様である。したがって、トウプレグが他のトウプレグを乗り越えるような交差は生じない。このシャフト６では、繊維のうねり及び樹脂だまりが抑制されている。このシャフト６は、軽量で且つ強度に優れる。
　シャフト６は、張力を付加しながら繊維束を巻き付けるフィラメントワインディング法により製造されている。上述の通り、この繊維束は、複数のフィラメントを含む。
　本発明者は、上記張力を大きくすることで、最終的に得られる成形品の強度が高まるとの新たな知見を得た。従来、張力が強度と相関しうるとの技術思想は存在していなかった。従来のフィラメントワインディング法では、必要最小限の張力のみが付与されていた。
　大きな張力が強度を高める理由は、不明である。推測できる理由は、以下の（ａ）及び（ｂ）である。しかし、これらの理由では、後述される実施例で示された強度向上効果を十分に説明できないと考えられる。
（ａ）高い張力により、繊維（フィラメント）の配向性が高まる。
（ｂ）高い張力により、フィラメントを構成する分子の配向性が高まる。
　更に、本発明者は、上記張力を大きくすることで、最終的に得られる成形品の減衰比が高まるとの新たな知見を得た。従来、張力が振動特性と相関しうるとの技術思想は存在していなかった。
　大きな張力が減衰比を高める理由は、不明である。上述の（ａ）及び（ｂ）を考慮しても、減衰比が高まる理由とはならないと考えられる。後述の実施例によるデータが示すように、張力によって減衰比が顕著に向上している。
　ゴルフクラブシャフトでは、打球時のフィーリングが重要視される。振動減衰性は、このフィーリングとの相関性が高い。高い振動減衰性により、打球時のフィーリングが良好となる。
　張力は、フィラメント１本当たりに換算される。例えば、２４Ｋのトウプレグに１０００ｇｆの張力が付加された場合、フィラメント１本当たりの張力は、
　　　１０００／２４０００＝０．０４１７（ｇｆ）
　である。
　強度を高める観点から、上記フィラメント１本当たりの上記張力は、０．０４（ｇｆ）以上が好ましく、０．１３（ｇｆ）以上がより好ましく、０．３０（ｇｆ）以上がより好ましい。振動減衰性を高める観点からも、この数値範囲が好ましい。繊維の切断を防止する観点から、上記フィラメント１本当たりの上記張力は、１．５（ｇｆ）以下が好ましく、１．０（ｇｆ）以下がより好ましい。
　上述の通り、シャフト６は、複数の繊維束を並列させながら同時に巻き付けるマルチフィラメントワインディング法により製造されている。このため、繊維のうねりが抑制され、シャフトの強度が向上しうる。また、並列される繊維束の本数を調整することで、繊維角度θの自由度を高めることができる。
　シャフト６では、繊維強化樹脂層のそれぞれにおいて、複数の繊維束が、実質的に隙間がないように並列されつつ、螺旋状に巻かれている。繊維強化樹脂層のそれぞれが、上記複数の繊維束を実質的に隙間がないように並列させて螺旋状に巻きつけることにより形成されている。このため、層が複数であっても、繊維のうねりが抑制されている。
　本願に係る製造方法の発明は、フィラメントワインディング法であって、複数の繊維束を、実質的に隙間がないように並列させつつ、螺旋状に巻きつける製造方法である。好ましくは、この製造方法において、フィラメント１本当たり０．０４（ｇｆ）以上の張力が付与されつつ、上記複数の繊維束が巻き付けられる。
　上述の通り、巻き付けの際の張力を大きくすることで、最終的に得られる成形品の強度が高まる。加えて、巻き付けの際の張力を大きくすることで、最終的に得られる成形品の減衰比が高まる。張力が大きければよく、巻き付け状態は限定されない。よって例えば、複数の繊維束同士が編まれてもよい。本願に係るシャフトは、繊維束同士が編まれて形成された編物層を有していても良い。公知のブレイダー装置では、繊維束同士を編みながら巻き付けるマルチフィラメントワインディング法が可能である。本発明に係る上記マルチフィラメント法において、繊維束同士が編まれながら巻き付けられてもよい。なお、この編物層は組物層とも称され、この編物層を構成する繊維束のそれぞれが組糸とも称される。
　上記編物層は、例えば、軸方向に対する角度が＋θ°である第１の繊維束と、軸方向に対する角度が－θ°である第２の繊維束と、軸方向に対する角度が０°である第３の繊維束とを有する。この編物層では、繊維束同士が編まれているため、繊維束にうねりが生じる。このうねりに伴い、繊維束同士の間に隙間が生じる。更に、複数の編物層が積層される場合、上記うねりに起因して、編物層の層間にも隙間が生ずる。これらの観点から、繊維束同士が編まれていないのが好ましい。うねり及び隙間を抑制して強度を高める観点から、好ましくは、上記実施形態のように、複数の繊維束が並列して巻き付けられているのが好ましい。この観点から、好ましい製造方法は、複数の繊維束を並列させながら同時に巻き付けるマルチフィラメントワインディング法である。
　上記フィラメントワインディングにおいて、２種以上の繊維を混在させてもよい。２種以上の繊維を混在させて巻き付けることで、２種以上の繊維が混在した異種混合層が形成される。この異種混合層の物性は、複数の繊維の物性の総合的な値となる。各繊維の物性を変えることで、異種混合層の物性が調整されうる。また、複数の繊維の混合比率を変えることで、異種混合層の物性が調整されうる。したがって、最終的に得られる層の物性が、高い自由度で設定されうる。
　物性の自由度を高める観点から、上記繊維束が、第１繊維を含む第１繊維束と、第２繊維を含む第２繊維束とを含んでいるのが好ましい。物性の自由度を高める観点から、上記第１繊維の引張弾性率が、上記第２繊維の引張弾性率と相違するのが好ましい。
　第１繊維と第２繊維とが混合された場合、得られる物性は、これらの繊維の物性の平均値となる。この平均値は、混合比率（重量比）が考慮された加重平均値である。３種以上の繊維が混合されてもよい。
　例えば、第１繊維の引張弾性率がＥ１とされ、第２繊維に引張弾性率がＥ２とされる。第１繊維と第２繊維とを１：１の重量比で混合した場合、得られる層の全体における繊維の引張弾性率は、（Ｅ１＋Ｅ２）／２である。
　マルチフィラメントワインディングは、複数の繊維束を並列させながら同時に巻き付ける製造方法である。よって、異種混合層の形成は容易である。即ち、種類の異なる複数の繊維束を並列させながら同時に巻き付けることで、異種混合層を容易に製造することができる。例えば、第１繊維束と第２繊維束とを並列させながら同時に巻き付ける製造方法が可能である。
　前述した製造装置１０（図３）では、複数のボビン１２が用いられている。よって、ボビン１２毎に糸１４の種類を変えることで、異種混合層が容易に製造されうる。
　均等な混合の観点から、種類の異なる複数の繊維束を交互に並列させることが可能である。例えば、第１繊維束（第１の糸１４）と第２繊維束（第２の糸１４）とを交互に並列させながら同時に巻き付けることができる。この場合、製造装置１０において、第１繊維束（第１の糸１４）が巻き付けられたボビン１２と、第２繊維束（第２の糸１４）が巻き付けられたボビン１２とが交互に配置されてもよい。
　異種混合層の具体例は次の通りである。例えば、上記第１繊維束として引張弾性率が２４ｔｆ／ｍｍ２の炭素繊維を含むトウプレグが用いられ、上記第２繊維束として引張弾性率が４０ｔｆ／ｍｍ２の炭素繊維を含むトウプレグが用いられる。これら第１繊維束と第２繊維束とを１：１の重量比で混合した場合、３２ｔｆ／ｍｍ２の炭素繊維を用いた場合と同等の層が得られる。
　市販のプリプレグとして、繊維弾性率が２４ｔｆ／ｍｍ２のもの（例えば三菱レイヨン社製の「ＴＲ３５０Ｃ－１００Ｓ」）、繊維弾性率が３０ｔｆ／ｍｍ２のもの（例えば三菱レイヨン社製の「ＭＲＸ３５０Ｃ－１００Ｓ」）、及び、繊維弾性率が４０ｔｆ／ｍｍ２のもの（例えば三菱レイヨン社製の「ＨＲＸ３５０Ｃ－１００Ｓ」）が知られている。しかし、繊維弾性率が３２ｔｆ／ｍｍ２のプリプレグは市販されていない。種類の異なる複数の繊維束を混合することで、市販されていない繊維弾性率に相当する層を形成することができる。加えて、フィラメントワインディング製法により、継ぎ目及び隙間のない層が形成できる。短冊状にカットされたプリプレグを巻き付けるシートワインディング製法と比べて、この継ぎ目及び隙間のない層は強度に優れる。更に、巻き付けの際に高い張力を付加することで、この強度がより一層向上する。
　異種混合層の他の具体例は次の通りである。上記第１繊維束として引張弾性率が２４ｔｆ／ｍｍ２の炭素繊維を含むトウプレグが用いられ、上記第２繊維束として引張弾性率が３５ｔｆ／ｍｍ２の炭素繊維を含むトウプレグが用いられる。これら第１繊維束と第２繊維束とを１：１の重量比で混合した場合、２９．５ｔｆ／ｍｍ２の炭素繊維を用いた場合と同等の層が得られる。
　異種混合層の更に他の具体例は次の通りである。上記第１繊維束として引張弾性率が３０ｔｆ／ｍｍ２の炭素繊維を含むトウプレグが用いられ、上記第２繊維束として引張弾性率が３５ｔｆ／ｍｍ２の炭素繊維を含むトウプレグが用いられる。これら第１繊維束と第２繊維束とを１：１の重量比で混合した場合、３２．５ｔｆ／ｍｍ２の炭素繊維を用いた場合と同等の層が得られる。
　異種混合層の更に他の具体例は次の通りである。上記第１繊維束として引張弾性率が３５ｔｆ／ｍｍ２の炭素繊維を含むトウプレグが用いられ、上記第２繊維束として引張弾性率が４０ｔｆ／ｍｍ２の炭素繊維を含むトウプレグが用いられる。これら第１繊維束と第２繊維束とを１：１の重量比で混合した場合、３７．５ｔｆ／ｍｍ２の炭素繊維を用いた場合と同等の層が得られる。
　このように、種類の異なる繊維束を混合することで、物性の自由度が高まる。なお、引張弾性率が２４ｔｆ／ｍｍ２の炭素繊維として、例えば、三菱レイヨン社製の商品名「ＰＹＲＯＦＩＬ　ＴＲ　３０Ｓ」が挙げられる。引張弾性率が３０ｔｆ／ｍｍ２の炭素繊維として、例えば、三菱レイヨン社製の商品名「ＰＹＲＯＦＩＬ　ＭＲ　６０Ｈ　２４Ｐ」が挙げられる。引張弾性率が３５ｔｆ／ｍｍ２の炭素繊維として、例えば、三菱レイヨン社製の商品名「ＰＹＲＯＦＩＬ　ＭＳ　４０　１２Ｍ」が挙げられる。引張弾性率が４０ｔｆ／ｍｍ２の炭素繊維として、例えば、三菱レイヨン社製の商品名「ＰＹＲＯＦＩＬ　ＨＲ　４０　１２Ｍ」が挙げられる。
　以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。
[評価方法]
　シャフトの強度を評価するため、以下の方法で３点曲げ強度及びねじり強度を測定した。また、振動減衰性を評価するため、以下の方法で減衰比を測定した。
［３点曲げ強度］
　３点曲げ強度は、ＳＧ式３点曲げ強度試験に準拠して行った。ＳＧ式とは、日本の製品安全協会が定める試験方法である。計測装置として、島津製作所社製の島津オートグラフが用いられた。図４は、３点曲げ強度の測定方法を示す。図４が示すように、２つの支持点ｅ１、ｅ２においてシャフト６を下方から支持しつつ、荷重点ｅ３において上方から下方に向かって荷重Ｆを加えた。荷重Ｆは、圧子２２により付加された。圧子２２の先端には、シリコーンラバー２４が装着された。荷重点ｅ３の位置は、支持点ｅ１と支持点ｅ２とを二等分する位置とした。荷重点ｅ３が、測定点である。荷重点ｅ３の移動速度は、２０ｍｍ／ｍｉｎとされた。シャフト６の長手方向中心位置が、測定点とされた。スパンＳは、３００ｍｍとされた。シャフト６が破損したときの荷重Ｆの値（ピーク値）が測定された。この結果が、下記の表１及び表２に示される。
［ねじり強度］
　図５は、ねじり強度の測定方法の概略を示す。シャフト先端Ｔｐから５０ｍｍまでの部分を第１治具Ｍ１で回転不能に固定し、この第１治具Ｍ１から５００ｍｍを隔てた位置を、第２治具Ｍ２で把持した。この第２治具Ｍ２を２．０ｒｐｍで回転させてシャフト６にトルクＴｒを与えた。破壊が始まったときのトルクＴｒの値を測定した。この結果が、下記の表２に示される。
［減衰比（半値幅法）］
　図６は、減衰比の測定方法を示す。この測定では、シャフト６のバット側端部に、紐５０が取り付けられる。また、バット端から５５０ｍｍ（チップ端から１０ｍｍ）の地点に、加速度ピックアップ計５２が取り付けられる。紐５０を用いて、シャフト６が吊り下げられる。この吊り下げられた状態で、シャフト６の長手方向における中心付近をインパクトハンマー５４で叩くことで、加振がなされる。伝達関数のピーク（特に一次及び二次のピーク）が大きくなるように、叩く位置が調整される。インパクトハンマー５４に取り付けられたフォースピックアップ計５６により、入力振動Ｆが計測される。また、加速度ピックアップ計５２により、応答振動αが計測される。応答振動αは、アンプ５８を介して、周波数解析装置６２に入力される。入力振動Ｆは、アンプ６０を介して、周波数解析装置６２に入力される。
　なお、加速度ピックアップ計５２として、ＰＣＢ社製のＭＯＤＥＬ　３５２Ｃ２２が用いられた。インパクトハンマー５４として、ＰＣＢ社製のＭＯＤＥＬ　０８６Ｃ０４が用いられた。アンプ５８として、ＰＣＢ社製のＭＯＤＥＬ　４８２Ａ１８が用いられた。周波数解析装置６２として、ヒューレットパッカード社製のダイナミックシングルアナライザー ＨＰ３５６２Ａが用いられた。
　解析で得られた周波数領域での伝達関数を求め、シャフト６のピーク周波数ｆ０を得た。図７は、この伝達関数の一例を示すグラフである。このグラフの一次波形を用いて、下式により、一次振動の減衰比（ζ）を求めた。
　ζ＝（１／２）×（△ｆ／ｆ０）
　Ｔｏ＝Ｔｎ×２１／２
　なお、Ｔｎは、伝達関数のピーク値（最大値）であり、Ｔｏは、このＴｎに√２を掛けた値であり、Δｆは、伝達関数がＴｏのときの周波数幅である（図７参照）。二次波形について同様の計算を行い、二次振動の減衰比が算出された。これらの値が下記の表３に示される。
［テスト１］（４層構造）
　以下のように実施例１及び比較例１を作成して、強度の比較を行った。
　[実施例１]
　上述のシャフト６と同じシャフトが製造された。製造方法及び製造装置は、上述の通りである。製造装置として、村田機械社製の「４８キャリアブレイダー」が用いられた。トウプレグとして、ＪＸ日鉱日石エネルギー社製の「Ｔ８００ＳＣ２４Ｋ－ＳＸ３－ＲＣ３０」が用いられた。このトウプレグは、２４Ｋであった。即ち、このトウプレグの繊維束は、２４０００本のフィラメントを含んでいた。
　積層は４層とされた。全ての層が、フィラメントワインディング法により形成された。積層構成は、以下の通りとされた。全ての層がバイアス層であった。
　・第１層Ｓ１：繊維角度θが＋４５°
　・第２層Ｓ２：繊維角度θが－４５°
　・第３層Ｓ３：繊維角度θが＋４５°
　・第４層Ｓ４：繊維角度θが－４５°
　上記トウプレグが巻き付けられた８個のボビンが用意された。上述の「４８キャリアブレイダー」に、これら８つのボビンが装着された。８本のトウプレグを並列させながら同時にマンドレルに巻き付けた。各トウプレグに付与された張力は、１０００ｇｆであった。よって、フィラメント１本当たりの張力は、０．０４２ｇｆであった。
　マンドレルの１回目の片道移動で、層Ｓ１が形成された。この形成では、８本のトウプレグ（繊維束）が、実質的に隙間がないように並列されつつ、螺旋状に巻かれた。同様にして、層Ｓ２、層Ｓ３及び層Ｓ４が形成された。マンドレルが軸方向に２度往復移動することで、上記４つの層が順次形成された。その後、ラッピングテープを巻き付け、オーブンにて１３０℃で２時間加熱して、樹脂組成物を硬化させた。マンドレル及びラッピングテープを除去して、実施例１のシャフトを得た。シャフトの長さは４００ｍｍであり、シャフトの重量は２５．５ｇであった。
　[比較例１]
　上記張力が１０００ｇｆから５００ｇｆに変更された他は実施例１と同様にして、比較例１のシャフトを得た。当然ながら、シャフトの長さ及び重量は、実施例１と同じであった。
　実施例１及び比較例１の評価結果は、下記の表１の通りであった。実施例１の３点曲げ強度は、比較例１よりも１２％高かった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
［テスト２］（７層構造）
　以下のように実施例２から４及び比較例２を作成して、強度の比較を行った。
　[実施例２]
　実施例２は、７層構造とされた。全ての層が、フィラメントワインディング法により形成された。積層構成は、以下の通りとされた。
　・第１層（最内層）：繊維角度θが＋４５°
　・第２層　　　　　：繊維角度θが－４５°
　・第３層　　　　　：繊維角度θが０°
　・第４層　　　　　：繊維角度θが＋８８°
　・第５層　　　　　：繊維角度θが０°
　・第６層　　　　　：繊維角度θが－８８°
　・第７層（最外層）：繊維角度θが０°
　各層に用いられたトウプレグは、次の通りであった。「Ｔ８００ＳＣ１２Ｋ－ＳＸ３－ＲＣ３０」（ＪＸ日鉱日石エネルギー社製）は、１２Ｋのトウプレグであり、その樹脂含有率は３０質量％であった。「Ｔ８００ＳＣ６Ｋ－ＳＸ３－ＲＣ３０」（ＪＸ日鉱日石エネルギー社製）は、６Ｋのトウプレグであり、その樹脂含有率は３０質量％であった。
　・第１層（最内層）：Ｔ８００ＳＣ６Ｋ－ＳＸ３－ＲＣ３０
　・第２層　　　　　：Ｔ８００ＳＣ６Ｋ－ＳＸ３－ＲＣ３０
　・第３層　　　　　：Ｔ８００ＳＣ６Ｋ－ＳＸ３－ＲＣ３０
　・第４層　　　　　：Ｔ８００ＳＣ６Ｋ－ＳＸ３－ＲＣ３０
　・第５層　　　　　：Ｔ８００ＳＣ６Ｋ－ＳＸ３－ＲＣ３０
　・第６層　　　　　：Ｔ８００ＳＣ６Ｋ－ＳＸ３－ＲＣ３０
　・第７層（最外層）：Ｔ８００ＳＣ１２Ｋ－ＳＸ３－ＲＣ３０
　製造装置として、村田機械社製の「４８マルチフィラメントワインダー」を用いた。
　上記トウプレグが巻き付けられた１５個のボビンが用意された。また、テーパーを有するマンドレルが用意された。上述の「４８マルチフィラメントワインダー」に、これら１５のボビンが装着された。第１層（＋４５°）及び第２層（－４５°）の形成では、１５本のトウプレグを並列させながら同時にマンドレルに巻き付けた。この巻き付けにおいて、各トウプレグに付与された張力は、フィラメント１本当たり、０．０４ｇｆであった。第３層から第７層の形成でも、フィラメント１本当たり０．０４ｇｆの張力が付与された。第７層（最外層）の外側にラッピングテープを巻き付け、オーブンにて１３０℃で２時間加熱して、樹脂組成物を硬化させた。マンドレル及びラッピングテープを除去して、実施例２のシャフトを得た。シャフトの長さは６００ｍｍであり、シャフトの重量は２６．３ｇであった。
　[実施例３]
　フィラメント１本当たりの上記張力が０．０４ｇｆから０．１３ｇｆに変更された他は実施例２と同様にして、実施例３のシャフトを得た。実施例３のシャフトの長さ及び重量は、実施例２と同じであった。
　[実施例４]
　フィラメント１本当たりの上記張力が０．０４ｇｆから０．３０ｇｆに変更された他は実施例２と同様にして、実施例４のシャフトを得た。実施例４のシャフトの長さ及び重量は、実施例２と同じであった。
　[比較例２]
　フィラメント１本当たりの上記張力が０．０４ｇｆから０．０２ｇｆに変更された他は実施例２と同様にして、比較例２のシャフトを得た。比較例２のシャフトの長さ及び重量は、実施例２と同じであった。
　実施例２から４及び比較例２のそれぞれについて、３点曲げ強度及びねじり強度を測定した。この結果が下記の表２に示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　実施例２の３点曲げ強度は、比較例２に対して１２％向上していた。実施例２のねじり強度は、比較例２に対して１０％向上していた。
　実施例３の３点曲げ強度は、比較例２に対して１６％向上していた。実施例３のねじり強度は、比較例２に対して２０％向上していた。
　実施例４の３点曲げ強度は、比較例２に対して２１％向上していた。実施例４のねじり強度は、比較例２に対して２５％向上していた。
［テスト３］（７層構造）
　以下のように実施例５及び６及び比較例３を作成して、振動減衰性を比較した。
　[実施例５]
　実施例５は、７層構造とされた。全ての層が、フィラメントワインディング法により形成された。積層構成は、以下の通りとされた。
　・第１層（最内層）：繊維角度θが＋４５°
　・第２層　　　　　：繊維角度θが－４５°
　・第３層　　　　　：繊維角度θが０°
　・第４層　　　　　：繊維角度θが＋８８°
　・第５層　　　　　：繊維角度θが０°
　・第６層　　　　　：繊維角度θが－８８°
　・第７層（最外層）：繊維角度θが０°
　全ての層に、「Ｔ８００ＳＣ６Ｋ－ＳＸ３－ＲＣ３０」（ＪＸ日鉱日石エネルギー社製）が用いられた。これは６Ｋのトウプレグであり、その樹脂含有率は３０質量％であった。
　製造装置として、村田機械社製の「４８マルチフィラメントワインダー」を用いた。
　テーパーを有するマンドレルが用意された。第１層（＋４５°）及び第２層（－４５°）の形成では、上記「４８マルチフィラメントワインダー」に１１個のボビンが装着され、これらのボビンからのトウプレグが巻き付けられた。第３層（０°）形成では、上記「４８マルチフィラメントワインダー」に１８個のボビンが装着され、これらのボビンからトウプレグが巻き付けられた。第４層（＋８８°）の形成では、上記「４８マルチフィラメントワインダー」に１個のボビンが装着され、このボビンからのトウプレグが巻き付けられた。第５層（０°）形成では、上記「４８マルチフィラメントワインダー」に１８個のボビンが装着され、これらのボビンからトウプレグが巻き付けられた。第６層（－８８°）の形成では、上記「４８マルチフィラメントワインダー」に１個のボビンが装着され、このボビンからのトウプレグが巻き付けられた。第７層（０°）形成では、上記「４８マルチフィラメントワインダー」に１８個のボビンが装着され、これらのボビンからトウプレグが巻き付けられた。
　第１層（＋４５°）及び第２層（－４５°）の形成では、１１本のトウプレグが並列させながら同時に巻き付けられた。第３層（０°）、第５層（０°）及び第７層（０°）の形成では、１８本のトウプレグが並列させながら同時に巻き付けられた。全ての層の巻き付けにおいて、各トウプレグに付与された張力は、フィラメント１本当たり、０．１３ｇｆであった。
　第７層（最外層）の外側にラッピングテープを巻き付け、オーブンにて１３０℃で２時間加熱して、樹脂組成物を硬化させた。マンドレル及びラッピングテープを除去して、実施例５のシャフトを得た。シャフトの長さは６００ｍｍであり、シャフトの重量は２６．３ｇであった。
　[実施例６]
　フィラメント１本当たりの上記張力が０．１３ｇｆから０．３０ｇｆに変更された他は実施例５と同様にして、実施例６のシャフトを得た。実施例６のシャフトの長さ及び重量は、実施例５と同じであった。
　[比較例３]
　フィラメント１本当たりの上記張力が０．１３ｇｆから０．０２ｇｆに変更された他は実施例５と同様にして、比較例３のシャフトを得た。比較例３のシャフトの長さ及び重量は、実施例５と同じであった。
　実施例５，６及び比較例３のそれぞれについて、一次振動及び二次振動の減衰比を測定した。この結果が下記の表３に示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　実施例５における一次振動の減衰比は、比較例３に対して２．５倍であった。実施例６における一次振動の減衰比は、比較例３に対して５倍であった。
　実施例５における二次振動の減衰比は、比較例３に対して２倍であった。実施例６における二次振動の減衰比は、比較例３に対して４倍であった。
　これらの結果は、高い張力によりシャフト強度及び振動減衰性が向上することを示している。本発明の優位性は明らかである。
　以上説明されたシャフトは、あらゆるゴルフクラブに適用されうる。
　２・・・ゴルフクラブ
　４・・・ヘッド
　６・・・シャフト
　８・・・グリップ
１０・・・製造装置
１２・・・ボビン
１４・・・糸
１６・・・糸ガイド
１８・・・マンドレル
２２・・・圧子
２４・・・シリコーンラバー
Ｔｐ・・・シャフトのチップ端
Ｂｔ・・・シャフトのバット端

Claims (12)

  1. 　１つ又は複数の繊維強化樹脂層を有しており、
    　少なくとも１つの上記繊維強化樹脂層が、張力を付加しながら１つ又は複数の繊維束を巻き付けるフィラメントワインディング法により製造されており、
    　上記繊維束が、複数のフィラメントを含んでおり、
    　上記繊維束に付加される上記張力が、フィラメント１本当たり０．０４（ｇｆ）以上であるゴルフクラブシャフト。
  2. 　少なくとも１つの上記繊維強化樹脂層が、複数の上記繊維束を並列させながら同時に巻き付けるマルチフィラメントワインディング法により製造されている請求項１に記載のゴルフクラブシャフト。
  3. 　上記マルチフィラメントワインディング法により製造された複数の上記繊維強化樹脂層を有しており、
    　上記繊維強化樹脂層のそれぞれが、上記複数の繊維束を実質的に隙間がないように並列させて螺旋状に巻きつけることにより形成されている請求項２に記載のゴルフクラブシャフト。
  4. 　上記フィラメントを構成する繊維が炭素繊維である請求項１から３のいずれかに記載のゴルフクラブシャフト。
  5. 　上記繊維強化樹脂層に含まれる樹脂組成物がエポキシ樹脂組成物である請求項１から４のいずれかに記載のゴルフクラブシャフト。
  6. 　上記繊維束が、第１繊維を含む第１繊維束と、第２繊維を含む第２繊維束とを含んでおり、
    　上記第１繊維の引張弾性率が、上記第２繊維の引張弾性率と相違する請求項１から５のいずれかに記載のゴルフクラブシャフト。
  7. 　１つ又は複数の繊維強化樹脂層を有するゴルフクラブシャフトの製造方法であって、
    　少なくとも１つの上記繊維強化樹脂層が、張力を付加しながら１つ又は複数の繊維束を巻き付けるフィラメントワインディング法により形成されており、
    　上記繊維束が、複数のフィラメントを含んでおり、
    　上記繊維束に付加される上記張力が、フィラメント１本当たり０．０４（ｇｆ）以上であるゴルフクラブシャフトの製造方法。
  8. 　少なくとも１つの上記繊維強化樹脂層が、複数の上記繊維束を並列させながら同時に巻き付けるマルチフィラメントワインディング法により形成されている請求項７に記載のゴルフクラブシャフトの製造方法。
  9. 　上記マルチフィラメントワインディング法により複数の上記繊維強化樹脂層が形成され、
    　上記繊維強化樹脂層のそれぞれが、上記複数の繊維束を実質的に隙間がないように並列させて螺旋状に巻きつけることにより形成されている請求項８に記載のゴルフクラブシャフトの製造方法。
  10. 　上記フィラメントを構成する繊維が炭素繊維である請求項７から９のいずれかに記載のゴルフクラブシャフトの製造方法。
  11. 　上記繊維強化樹脂層に含まれる樹脂組成物がエポキシ樹脂組成物である請求項７から１０のいずれかに記載のゴルフクラブシャフトの製造方法。
  12. 　上記繊維束が、第１繊維を含む第１繊維束と、第２繊維を含む第２繊維束とを含んでおり、
    　上記第１繊維の引張弾性率が、上記第２繊維の引張弾性率と相違する請求項７から１１のいずれかに記載のゴルフクラブシャフトの製造方法。
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