ゴルフクラブシャフト及びゴルフクラブ
【課題】シャフトを重量化しつつ低剛性化することにより、腕力があるもののシャフトをしならせるのが苦手なゴルファの飛距離をさらに伸ばすことが可能なゴルフクラブシャフト及びゴルフクラブを提供する。
【解決手段】繊維強化樹脂からなるゴルフクラブシャフト２であって、４６インチ換算されたシャフト重量Ｗが５５〜９０ｇ、かつ、平均曲げ剛性値ＥＩａが１．０〜４．０（kgf ・ｍ2 ）であり、しかも前記シャフト重量Ｗと前記平均曲げ剛性値ＥＩａとが下記式（１）を満たすことを特徴とする。
ＥＩａ≦（１／１５）Ｗ−２．１ …（１）
【解決手段】繊維強化樹脂からなるゴルフクラブシャフト２であって、４６インチ換算されたシャフト重量Ｗが５５〜９０ｇ、かつ、平均曲げ剛性値ＥＩａが１．０〜４．０（kgf ・ｍ2 ）であり、しかも前記シャフト重量Ｗと前記平均曲げ剛性値ＥＩａとが下記式（１）を満たすことを特徴とする。
ＥＩａ≦（１／１５）Ｗ−２．１ …（１）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、打球の飛距離を増大させるのに役立つゴルフクラブシャフト及びゴルフクラブに関し、詳しくはシャフトを重量化しつつ低剛性化することにより、例えば腕力はあるもののシャフトを十分にしならせることができないゴルファの飛距離をさらに伸ばすことが可能な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、スイングフォームやスイング速度はゴルファ毎に大きく異なる。このため、心地良いスイングを行い、かつスイング中のゴルフクラブシャフトのしなりを最適化することにより、ヘッド速度を加速させて飛距離を伸ばすためには、前記ゴルフクラブシャフトも、それぞれのゴルファに合ったものでなければならない。即ち、スイング中のゴルフクラブシャフトの最適なしなりは、打球直前でゴルフクラブヘッドの速度（以下、「ヘッド速度」と言う。）を加速させ、かつ、その動的なロフト角を大きくし、最適な打球の打ち出し角を提供する。
【０００３】
そこで、ゴルフクラブシャフトは、ゴルファーの力量、スイングフォーム又は好み等によって、その重量及び曲げ剛性などが設定される。例えばプロないし上級ゴルファの多くは、腕力が強く正しいスイングフォームを持っているため、十分にシャフトをしならせかつスイング速度も大きい傾向がある。このため、彼らを対象にしたゴルフクラブには、大きな重量と高い曲げ剛性を有するシャフト（重量かつ高剛性）が装着されるのが一般的である。他方、初級者やシニアのゴルファーは、十分にシャフトのしなりを利用したスイングが行えず、スイング速度が比較的小さい傾向がある。このため、彼らをターゲットにしたゴルフクラブには、小さな重量と低い曲げ剛性（軽量かつ低剛性）とを有するシャフトが装着されるのが一般的である。このように、従来のゴルフクラブシャフトでは、概ね上記２種のシャフトに大別される。
【０００４】
また、近年ではシャフト重量や曲げ剛性等の調整が金属シャフトに比べて比較的容易であるため、繊維強化樹脂シャフトが多用される。関連する技術としては例えば下記特許文献１が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２５３７１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、腕力はあるもののスイングフォームが適切ではないため、スイング時にシャフトを十分にしならせることができないゴルファも存在する。このようなゴルファが大きな重量及び高剛性のシャフトを用いると、シャフトが十分にしならないため、ヘッド速度を加速させることができない。このため、クラブヘッドのフェースが戻りきらず、ひいては打球の方向がばらついたり、飛距離が低下するといった問題がある。逆に、軽量かつ剛性の低いシャフトを用いると、シャフトはしなりやすくなるものの、シャフトが軽量であるため、スイングのタイミングやテンポが狂い、ボールの打撃時にクラブヘッドのフェースの向きが安定しないことが多く、やはり打球の方向性がばらつきやすい。
【０００７】
本発明は以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、シャフト重量と平均曲げ剛性とを一定範囲に制限しつつこれらを関連づけて規定することを基本として、腕力のある初心者ゴルファーにも、これまでのスイングタイミングを変えることなしにスイングのパワーを最大限にヘッドに伝え、かつ、打球の方向性をも安定させることが可能なゴルフクラブシャフト及びゴルフクラブを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のうち請求項１記載の発明は、繊維強化樹脂からなるゴルフクラブシャフトであって、４６インチ換算されたシャフト重量Ｗが５５〜９０ｇ、かつ、平均曲げ剛性値ＥＩａが１．０〜４．０（kgf ・ｍ2 ）であり、しかも前記シャフト重量Ｗと前記平均曲げ剛性値ＥＩａとが下記式（１）を満たすことを特徴とする。
ＥＩａ≦（１／１５）Ｗ−２．１ …（１）
【０００９】
また請求項２記載の発明は、下記式（２）を満たすことを特徴とする請求項１記載のゴルフクラブシャフトである。
ＥＩａ≦（１／１５）Ｗ−３．１ …（２）
【００１０】
また請求項３記載の発明は、下記式（３）を満たすことを特徴とする請求項１記載のゴルフクラブシャフトである。
ＥＩａ≧（１／１５）Ｗ−４．１ …（３）
【００１１】
また請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載されたゴルフクラブシャフトにゴルフクラブヘッドが装着されたゴルフクラブである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の繊維強化樹脂からなるゴルフクラブシャフトは、４６インチに換算されたシャフト重量Ｗが５５〜９０ｇと大きく設定される。従って、腕力のあるゴルファは、タイミングやテンポを損ねることなくスイングできる。一方、シャフトの平均曲げ剛性値ＥＩａは、１．０〜４．０kgf ・ｍ2 に設定されるとともに、シャフト重量に応じて平均曲げ剛性値が小さく設定される。このようなシャフトは、シャフト重量Ｗに比して十分に小さな曲げ剛性を有するので、腕力はあるもののシャフトをしならせるのが苦手なゴルファにとっても、スイング中にシャフトがしなりやすく、ひいてはヘッド速度を加速させて打球の飛距離を増大させ得る。また、クラブヘッドのフェースがアドレスした状態まで適切に返ることにより、打球の方向性も安定する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。
図１は、本実施形態のゴルフクラブシャフト（以下、単に「シャフト」という。）を装着したゴルフクラブ１の正面図を示す。
【００１４】
前記ゴルフクラブ１は、シャフト２と、その先端２ａ側（ＴＩＰ側）に装着されたゴルフクラブヘッド３と、前記シャフト２の後端２ｂ側（ＢＵＴＴ側）に装着されたグリップ４とから構成されており、例えばウッド型のゴルフクラブとして作られている。ウッド型のゴルフクラブ１としては、本実施形態において示されるようなドライバー（＃１）の他、プラッシー（＃２）、スプーン（＃３）、バフィ（＃４）又はクリーク（＃５）等が少なくとも含まれ得る。
【００１５】
前記ゴルフクラブヘッド３は、その主要部が例えばアルミニウム合金、チタン、チタン合金又はステンレスのような金属材料で作られた中空構造をなし、例えば３００〜４７０cm3 の体積と、１８０〜２２０ｇ程度の重量とを有するものが好ましい。なおヘッド３の一部が、繊維強化樹脂などの非金属材料で構成されても良いのは言うまでもない。また、前記グリップ４は、ラバーグリップ、樹脂グリップ又はレザーグリップなど慣例に従い各種のものが採用される。
【００１６】
前記シャフト２は、繊維強化樹脂からなり、前記後端２ｂから前記先端２ａに向かって外径が減じられたテーパ状でかつ断面円形のパイプ体として形成される。繊維強化樹脂製のシャフト２は、スチールシャフトに比べて軽量であり、かつ、曲げ剛性の調節などを容易に行い得る点で特に好ましい。このような繊維強化樹脂からなるシャフト２は、例えばシートワインディング製法、フィラメントワインディング製法又は内圧成型法等、慣例に従って各種の製造方法にて容易に成形される。
【００１７】
繊維強化樹脂に用いられる強化繊維としては、特に限定されないが、例えば炭素繊維、ガラス繊維、ボロン繊維、炭化ケイ素繊維又はアルミナ繊維等の無機繊維、ポリエチレン又はポリアミド等の有機繊維、さらには金属繊維が挙げられ、これらの１種又は複数種類の繊維を用いることができる。とりわけ、シャフトの軽量化や強度向上の観点より、引張弾性率が３〜５０tonf／mm2 の強化繊維が特に好ましい。
【００１８】
また、繊維強化樹脂に用いられる樹脂としては、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂が挙げられる。熱硬化性樹脂としては、例えばエポキシ系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、フェノール系樹脂、メラミン系樹脂、ユリア系樹脂、ジアリルフタレート系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリイミド系樹脂又はケイ素樹脂等が挙げられる。また、熱可塑性樹脂としては、ポリアミド樹脂、飽和ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ＡＳ樹脂、メタクリル樹脂、ポリプロピレン樹脂又はフッ素樹脂が挙げられる。
【００１９】
また、シャフト２は、４６インチ（１１６８．４mm）に換算されたシャフト重量Ｗが５５〜９０ｇに設定される。ここで、４６インチに換算されたシャフト重量Ｗ（ｇ）は、現実のシャフト長さ（インチ）をＳＬ、そのときの現実のシャフト重量（ｇ）をＷｒとしたとき、下記式によって算出される。
Ｗ＝Ｗｒ×４６／ＳＬ
【００２０】
ウッド型のゴルフクラブ１では、例えばロフト角やその他のスペック等に応じてシャフト長さを変えることが行われる。このため、そのシャフト長さを固定することなくシャフト重量を規定する技術的意義が少ない。本発明では、ウッド型ゴルフクラブの平均的なシャフト長さが４６インチであることに鑑み、シャフト重量として、シャフト２の現実の重量ではなく４６インチに換算されたときの重量を規定するものとした。
【００２１】
ここで、前記４６インチ換算されたシャフト重量Ｗが５５ｇ未満の場合、腕力のあるゴルファには軽すぎ、アドレスした際に違和感が生じやすくなる他、スイングが安定せずにバラツキやすくなる。これは打球の方向性を悪化させる。また、シャフト２の剛性や強度が不足するおそれがある。このような観点より、前記重量Ｗは、より好ましくは６０ｇ以上が望ましい。逆に、前記シャフト重量Ｗが９０ｇを超える場合、腕力があっても振り抜き難くなり、スイング速度の低下が生じる他、飛距離の低下を招くおそれがある。このような観点より、前記シャフト重量は、より好ましくは８５ｇ以下が望ましい。
【００２２】
また、シャフト２は、ゴルフクラブ１として使用されるときの現実のシャフト重量Ｗｒの値は、上記と同様の理由により、好ましくは４０ｇ以上、より好ましくは４５ｇ以上、さらに好ましくは５０ｇ以上が望ましく、また上限に関しては、好ましくは１００ｇ以下、より好ましくは９５ｇ以下、さらに好ましくは９０ｇ以下が望ましい。
【００２３】
また、現実のシャフト長さＳＬについては特に限定されないが、小さすぎるとシャフト長さを生かしたヘッド速度の向上が十分に期待できなくなるし、逆に大きすぎると、スイングしずらくなってヘッド速度が低下するおそれがある。このような観点より、実際のシャフト長さＳＬは、好ましくは８００mm以上、より好ましくは８２５mm以上、さらに好ましくは８５０mm以上が望ましく、また、上限に関しては、好ましくは１２００mm以下、より好ましくは１１７５mm以下、さらに好ましくは１１５０mm以下が望ましい。
【００２４】
また、本発明のシャフト２は、平均曲げ剛性値ＥＩａが１．０〜４．０kgf ・ｍ2 に設定される。ここで、平均曲げ剛性値ＥＩａは、図２に示されるように、シャフト２の前記先端２ａから１３０mmの位置を測定開始点とし、そこから軸方向に１００mm間隔の位置で後端まで測定されたシャフト２の各曲げ剛性値ＥＩの平均値とする。
【００２５】
なお、シャフト２の各曲げ剛性値ＥＩは、万能材料試験機を用いた３点曲げによってシャフト２を撓ませることにより測定される。具体的には、先ず支点間距離が２００mmに設定された治具Ｊ１、Ｊ２で、軸中心線ＣＬが水平となるようにシャフト２を支える。この際、治具Ｊ１、Ｊ２の支持スパンの中間点が、測定位置２Ｐとなるように位置決めされる。次に、上方から圧子Ｐを前記測定位置２Ｐに降下させる。この際、圧子Ｐの降下速度は５mm／分とし、負荷荷重が２０kgf に達した時点で圧子Ｐの降下を停止させるとともに、このときの押圧位置２Ｐでのシャフト２のたわみ量を測定する。そして、下記式から前記測定位置２Ｐでの曲げ剛性値ＥＩを得るものとする。
曲げ剛性値ＥＩ＝（負荷荷重×支点間距離3 ）／（４８×たわみ量）
なお治具Ｊ１、Ｊ２の先端の曲率は１２．５Ｒ、圧子の先端は６．０Ｒ、距離及びたわみ量の単位はメートル、力の単位はkgｆとする。また、測定位置２Ｐとシャフト２の後端２ｂとの軸方向の距離が１３０mm未満となったとき、当該測定位置をシャフト２の後端２ｂ側の測定終了点とする。
【００２６】
一般に、シャフト２は、先調子や手元調子など曲げ剛性のピーク位置や分布等を異ならせることが行われているが、シャフト２の全体的なしなりを評価するためには、特定位置の曲げ剛性値ＥＩに着目するのではなく、上記平均曲げ剛性値ＥＩが最も最適であることを発明者ら知見した。本発明では、このような実情に鑑み、シャフト２の曲げ剛性を示す指標として、平均曲げ剛性値ＥＩａが用いられる。
【００２７】
ここで、前記平均曲げ剛性値ＥＩａが１．０kgf ・ｍ2 未満の場合、スイング中にシャフトが過度に大きくしなることによりスイングしづらく、かつクラブヘッド３のフェースの向きが安定しないため打球の方向性が悪化しやすい。また、インパクトで強い球を打つことができない。このような観点より、シャフト２の平均曲げ剛性値ＥＩは、好ましくは１．２kgf ・ ｍ2 以上が望ましい。他方、シャフト２の平均曲げ剛性値ＥＩａが４．０kgf ・ ｍ2 を超えると、スイング時にシャフト２を適度にしならせることができず、ひいてはインパクト時のヘッド速度及び動的ロフト角の増大を図ることができない。この結果、十分に飛距離を向上させることができない。このような観点より、平均曲げ剛性値ＥＩａは、好ましくは３．８kgf ・ ｍ2 以下が望ましい。
【００２８】
さらに、シャフト２は、前記シャフト重量Ｗと前記平均曲げ剛性値ＥＩａとが下記式（１）を満たす。
ＥＩ≦（１／１５）Ｗ−２．１ …（１）
【００２９】
図３は、シャフト２の平均曲げ剛性値ＥＩａと、４６インチ換算されたシャフト重量Ｗとの関係を示すグラフである。
【００３０】
発明者らは種々の実験を行ったところ、黒丸で表されるこれまでのシャフトには、シャフト重量Ｗが大きいものは、平均曲げ剛性値ＥＩも大きく設定されるという設計思想を知見した。しかし、腕力はあるもののスイングフォーム等が適切ではないため、スイング中に十分にシャフトをしならせることができないゴルファが、重量がありかつ曲げ剛性の高いシャフトを用いると、スイング時にシャフトを効果的にしならせることができず、ボールの打撃時にクラブヘッドのフェースの向きが安定しないことが多く、打球の方向性がばらつきやすい。また、ヘッド速度を加速できないので、打球の飛距離を増大させることもできない。
【００３１】
本発明のシャフト２は、４６インチ換算のシャフト重量Ｗを一定範囲に制限することでアドレスし易くかつスイングのタイミングをとりやすい最適な重量が確保されるとともに、シャフトの平均曲げ剛性値ＥＩａを一定範囲に制限することでスイング時の適度なしなりが確保される。しかも、本発明のシャフト２は、前記式（１）を満たすことにより、従来に比べて、シャフト重量に対して平均曲げ剛性値ＥＩａ小さくし得る。これにより、上記のような腕力はあるがシャフトを上手くしならせることができないゴルファにとっては、これまで通りのスイングタイミングを確保しつつ、スイング中のシャフト２に最適なしなりが得られ、ひいては打球の方向性及び飛距離が大幅に向上される。
【００３２】
また、シャフト２の平均曲げ剛性値ＥＩａをさらに向上させるためには、好ましくは下記式（２）を満たすことが望ましい。
ＥＩ≦（１／１５）Ｗ−３．１ …（２）
ここで、式（２）は、シャフト２の平均曲げ剛性値ＥＩａの上限値をさらに切り下げるので、より小さい平均曲げ剛性値ＥＩａを持つことができる点で望ましい。
【００３３】
なお、シャフト２の平均曲げ剛性値ＥＩａは１．０kgf ・ ｍ2 以上であれば良いが、特に好ましくは、下記式（３）により平均曲げ剛性値ＥＩａの下限を抑えることが望ましい。これにより、シャフト２の平均曲げ剛性値ＥＩａがさらに最適に設定される。
ＥＩ≧（１／１５）Ｗ−４．１ …（３）
【００３４】
以上のようなシャフト２は、図４に示されるように、例えば複数種類のプリプレグＳ１〜Ｓ２（これらを総称するとき、単に「プリプレグＳ」と呼ぶ。）を用いて製造することができる。
【００３５】
前記プリプレグＳは、平行に引き揃えられた強化繊維ｆを未硬化樹脂に含浸させて固めたシート状の複合材である。これらのプリプレグＳは、図示しないマンドレル（芯材）に巻き付けられて先ず筒状の積層物に成型される。次に、積層物からマンドレルから抜き取るとともに、積層物の中空部に膨張可能なブラダ等が挿入される。そして、これらを金型に投入して圧力と熱を作用させながら所定形状に硬化させることにより、樹脂と強化繊維ｆとは一体化され、繊維強化樹脂製のシャフト２が成形される。なお図４において、上側のものから順次マンドレルに巻き付けされ、シャフト２の内層側を形成する。
【００３６】
前記プリプレグＳは、例えばシャフト２の前記先端２ａ側の部分に積層される小片状の先端側プリプレグＳ１と、シャフトの全長さを構成する全長プリプレグＳ２とを含む。
【００３７】
前記先端側プリプレグＳ１は、シャフト２の先端２ａ付近の剛性を調節するとともに、強度を高めるのに役立つ。このため、先端側プリプレグＳ１は、例えば１〜２０層程度で構成されるのが望ましい。先端側プリプレグＳ１が１層未満の場合、シャフト２の先端２ａ部分の耐久性が低下するおそれがある。他方、先端側プリプレグＳ１が２０層を超えると、その部分が厚くなり、シャフト２に段差が形成されてしまうおそれがある。このような段差には、応力が集中するので好ましくない。以上のような観点より、先端側プリプレグＳ１は、好ましくは２層以上が望ましく、また上限に関しては、好ましくは１９層以下、より好ましくは１８層以下が望ましい。
【００３８】
また、先端側プリプレグＳ１の強化繊維ｆのシャフト軸方向に対する角度は、例えば０度〜９０度まで広く採用しうる。例えば、シャフト２の先端側の曲げ剛性値ＥＩを大きくしたい場合、強化繊維ｆの角度は、好ましくは１０度以下（最も好ましくは０度）が望ましい。他方、シャフト２のねじり剛性を高めたい場合、強化繊維ｆの角度は、好ましくは４０〜５０度（最も好ましくは４５度）が望ましい。なお、先端側プリプレグＳ１の成型前の展開形状は、四角形状シートＳ１ａ又は三角形状シートＳ１ｂのいずれでも良いが、全長プリプレグＳ２の層との段差を減じて応力集中を緩和するために、三角形状シートＳ１ｂが望ましい。
【００３９】
前記全長プリプレグＳ２は、シャフト２の基本的な曲げ剛性値や強度を決定付ける。このため、全長プリプレグＳ２は、５〜２０層で構成されるのが望ましい。前記層数が５層未満の場合、シャフト２の剛性及び強度が低下するおそれがあり、逆に２０層を超えると、巻き数が増えることによる生産性の悪化や層間にボイドが発生するおそれがある。このような観点より、全長プリプレグＳ２の層数は、好ましくは６層以上、より好ましく７層以上が望ましく、また上限に関しては、好ましくは１９層以下、より好ましくは１８層以下が望ましい。
【００４０】
また、本実施形態において、全長プリプレグＳ２は、強化繊維ｆのシャフト軸方向に対する角度が１０〜８０度、より好ましくは２０〜７０度で傾けられた傾斜層Ｓ２ａと、強化繊維ｆのシャフト軸方向に対する角度が実質的に０度（シャフト軸方向と平行）である平行層Ｓ２ｂとから構成される。
【００４１】
前記傾斜層Ｓ２ａは、主としてシャフト２のねじり剛性を高めるのに役立つ。このため、傾斜層Ｓ２ａは、好ましくは１層以上、より好ましくは２層以上、さらに好ましくは３層以上が望ましく、また、上限に関しては、好ましくは１２層以下、より好ましくは１１層以下、さらに好ましくは１０層以下で構成されるのが望ましい。また傾斜層Ｓ２ａは、特に好ましくは、互いに逆向きに傾斜する少なくとも２層、とりわけシャフト軸方向に対して±４５度で傾く強化繊維ｆを有する少なくとも２層を含むことが望ましい。
【００４２】
前記平行層Ｓ２ｂは、主としてシャフト２の曲げ剛性を高めるのに役立つ。このため、平行層Ｓ２ｂは、好ましくは２層以上、より好ましくは３層以上が望ましく、また、上限に関しては、好ましくは１０層以下、より好ましくは９層以下、さらに好ましくは８層以下で構成されるのが望ましい。
【００４３】
なお、図示していないが、強化繊維ｆのシャフト軸方向に対する角度が実質的に９０度（シャフト軸方向と直角）である直交層を含めても良い。このような直交層は、傾斜層Ｓ２ａ及び平行層Ｓ２ｂとともに交差することにより、主として、シャフト２の圧壊強度（つぶし強度）を高めるのに役立つ。また、傾斜層Ｓ２ａ及び平行層Ｓ２ｂで十分なシャフト強度及びつぶし強度が得られている場合には、本実施形態のように直交層を省略することもできる。シャフト重量Ｗの増加を抑えるために、直交層は、好ましくは４層以下、より好ましくは３層以下、さらに好ましくは２層以下に止めるのが望ましい。
【００４４】
同様に、図示していないが、例えばシャフト２の後端２ｂ側のみに配される後端側プリプレグを設けることもできる。
【００４５】
本発明において、シャフト２の平均曲げ剛性値ＥＩａは、上述の規定を見たすものであれば特に限定はされないが、各測定位置での曲げ剛性値ＥＩは、一定の値を有することが望ましい。例えば、好ましいシャフト長さ８５０〜１１５０mmの例で述べると、曲げ剛性値ＥＩの測定箇所は、シャフト長さにより７〜１０箇所になり、このシャフト１本当たりの曲げ剛性値ＥＩの測定数を”ｍ”とおく（シャフト長さが１１５０mmの場合、ｍ＝１０となる。）。また、４以上かつ（ｍ−３）以下の整数の値を取り得る変数を”ｎ”とおく（ｍ＝１０の場合、ｎ＝４、５、６及び７となる。）。すると、シャフト２から実際に測定される各曲げ剛性値ＥＩ（ｘ）は、次のように表し得る。ただし、”ｘ”は、シャフト２の先端２ａから測定位置までの軸方向距離（ミリメートル）とする。
【００４６】
ＥＩ（130 ）
ＥＩ（230 ）
ＥＩ（330 ）
ＥＩ（n*100+30）
ＥＩ｛（m-2)*100+30 ）｝
ＥＩ｛（m-1)*100+30 ）｝
ＥＩ（m*100+30）
【００４７】
そして、シャフト２の先端２ａ側の曲げ剛性値であるＥＩ（130 ）、ＥＩ（230 ）及びＥＩ（330 ）は、好ましくは０．８kgf ・ ｍ2 以上、より好ましくは０．９kgf ・ ｍ2 以上、さらに好ましくは１．０kgf ・ ｍ2 以上が望ましく、また上限に関しては、好ましくは４．０kgf ・ ｍ2 以下、より好ましくは３．８kgf ・ ｍ2 以下、さらに好ましくは３．５kgf ・ ｍ2 以下が望ましい。前記曲げ剛性値ＥＩ（130 ）、ＥＩ（230 ）及びＥＩ（330 ）が０．８kgf ・ ｍ2 未満になると、打球時のシャフト２の先端２ａ側のしなりが著しく増大して耐久性を悪化させる他、スイング中のヘッドの向きも安定せず、ひいては打球の方向性が悪化するおそれがある。逆に前記曲げ剛性値ＥＩ（130 ）、ＥＩ（230 ）及びＥＩ（330 ）が４．０kgf ・ ｍ2 を超える場合、シャフト２の先端２ａ側のしなりが小さくなり、打球直前にヘッド速度を加速させることが困難になるおそれがある他、打球時の振動がプレーヤの手に伝えられ、打球感が悪化するおそれがある。
【００４８】
また、シャフト２の中間部分の曲げ剛性値ＥＩ（n*100+30）は、好ましくは１．０kgf ・ ｍ2 以上、より好ましくは１．５kgf ・ ｍ2 以上、さらに好ましくは１．８kgf ・ ｍ2 以上、最も好ましくは２．０kgf ・ ｍ2 以上が望ましく、また上限に関しては、好ましくは７．０kgf ・ ｍ2 以下、より好ましくは６．０kgf ・ ｍ2 以下、さらに好ましくは５．５kgf ・ ｍ2 以下、最も好ましくは４．５kgf ・ ｍ2 以下が望ましい。該シャフト２の中間部分の曲げ剛性値ＥＩ（n*100+30）が１．５kgf ・ ｍ2 未満になると、スイング時、該中間部分でのたわみが大きくなってタイミングがとりづらくなり、スイングリズムを悪化させるおそれがある。逆に、シャフト２の中間部分の曲げ剛性値ＥＩ（n*100+30）が７．０kgf ・ ｍ2 を超える場合、シャフト２のたわみが小さくなり、ヘッド速度の向上が十分に期待できないおそれがある他、プレーヤの力を効果的にクラブヘッドに伝えることができないおそれがある。
【００４９】
とりわけ、中間部分の曲げ剛性値ＥＩ（n*100+30）は、前記シャフト２の先端２ａ側の曲げ剛性値であるＥＩ（130 ）、ＥＩ（230 ）及びＥＩ（330 ）よりも大きいことが望ましく、さらに好ましくはシャフト２の後端２ｂに向かって漸増するものが望ましい。
【００５０】
さらに、シャフトの後端２ｂ側の曲げ剛性値であるＥＩ｛（m-2)*100+30 ）｝、ＥＩ｛（m-1)*100+30 ）｝及び ＥＩ（m*100+30）については、好ましくは２．５〜９．５kgf ・ ｍ2 であるのが望ましい。これらの曲げ剛性値が２．５kgf ・ ｍ2 未満になると、スイング時のたわみが大きくなってタイミングがとりづらくなり、スイングリズムを悪化させるおそれがある。逆に、これらの曲げ剛性値が９．０kgf ・ ｍ2 を超える場合、スイング時にシャフト２のしなりを感じることが困難となり、振りづらくなるおそれがある。
【００５１】
特に好ましくは、シャフト２の後端２ｂ側の曲げ剛性値ＥＩについても、該後端２ｂに向かって曲げ剛性値ＥＩが大きくなる態様、即ち下式のような態様が望ましい。これにより、ヘッド３側のしなりを大きくし、ヘッド速度をさらに加速させるのに役立つ。
ＥＩ｛（m-2)*100+30 ）｝＜ＥＩ｛（m-1)*100+30 ）｝＜ ＥＩ（m*100+30）
とりわけ、ＥＩ｛（m-2)*100+30 ）｝は２．５〜８．０kgf ・ ｍ2 、またＥＩ｛（m-1)*100+30 ）｝は２．８〜９．０kgf ・ ｍ2 、さらにＥＩ（m*100+30）は３．０〜９．５kgf ・ ｍ2 が望ましい。
【００５２】
以上本発明の実施形態について、ウッド型のゴルフクラブを例示したが、本発明のシャフト２はアイアン型ゴルフクラブにも採用することができるのは言うまでもない。
【実施例】
【００５３】
表１の仕様に基づいてシャフトが試作され、その性能がテストされた。シャフトは、炭素繊維を用いたプリプレグから形成されており、プリプレグの基本的な展開図は図５に示す通りである。各プリプレグのプライ数（巻付け数）や強化繊維の引張弾性率を表１のように変えることにより、平均曲げ剛性値ＥＩａが調節された。なお、各プリプレグは、Ａ層から順に芯材に巻き付けられて成型された。そして、各テストシャフトにロフト角１１度のチタン合金製のウッド型のゴルフクラブヘッドと、ラバーグリップとを装着し、ウッド型ゴルフクラブが作られた。各プリプレグの仕様は次の通りである。
【００５４】
３２５５Ｇ−１２：繊維の引張弾性率：２４ton ／mm2 （東レ社製）
８２５５Ｓ−１２：繊維の引張弾性率：３０ton ／mm2 （東レ社製）
Ｅ１０２６Ａ−０９Ｎ：繊維の引張弾性率：１０ton ／mm2 （日本グラファイトファイバー社製）
Ｅ０５２ＡＡ−１０Ｎ：繊維の引張弾性率：５ton ／mm2 （日本グラファイトファイバー社製）
また、テストの方法は、次の通りである。
【００５５】
＜ヘッド速度＞
１０名の右打ちゴルファ（ハンディキャップ０〜２０、年齢２０〜４０才）が、各ゴルフクラブでボール（ＳＲＩスポーツ社製のゴルフボール「ＸＸＩＯ」）を１０球づつ打撃する実打試験が行われた。そして、打球直前のヘッド速度がレーザセンサーを用いて測定され、各クラブについて平均値（１０名×１０球）が計算された。結果は、実施例１を１００とする指数であり、数値が大きいほどシャフトのしなりによってヘッド速度が加速されていることを示す。
【００５６】
＜打ち出し角度＞
上記実打試験時の打球の打ち出し直後の角度がレーザセンサーにより測定され、各クラブの打球の平均値打ち出し角（１０名×１０球）が計算された。結果は、実施例１を１００とする指数であり、数値が大きいほど、シャフトの最適なしなりが得られていることを示す。
【００５７】
＜打球の方向性＞
上記実打試験において、１０球の打球について目標飛球線方向に対するずれ量が測定され、その標準偏差で評価された。結果は、実施例１の標準偏差を１００とする指数であり、数値が小さいほど良好である。
【００５８】
＜振りやすさ＞
上記１０名のゴルファの官能により、以下の基準で評価が行われた。
５：非常に良い
４：良い
３：普通
２：あまり良くない
１：良くない
テストの結果を表１に示す。
【００５９】
【表１】
【００６０】
テストの結果、本発明に係るシャフトを装着したゴルフクラブでは、ヘッドスピードが大きく、飛距離及び方向性にも優れていることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施形態を示すゴルフクラブの正面図である。
【図２】シャフトの曲げ剛性値の測定方法を説明する線図である。
【図３】シャフト重量と曲げ剛性値との関係を示すグラフである。
【図４】本実施形態のシャフトを構成するプリプレグの展開図である。
【図５】実施例及び比較例のシャフトを構成するプリプレグの展開図である。
【符号の説明】
【００６２】
１ ゴルフクラブ
２ ゴルフクラブシャフト
３ ゴルフクラブヘッド
Ｗ ４６インチに換算されたシャフト重量
ＥＩａ シャフトの平均曲げ剛性値
【技術分野】
【０００１】
本発明は、打球の飛距離を増大させるのに役立つゴルフクラブシャフト及びゴルフクラブに関し、詳しくはシャフトを重量化しつつ低剛性化することにより、例えば腕力はあるもののシャフトを十分にしならせることができないゴルファの飛距離をさらに伸ばすことが可能な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、スイングフォームやスイング速度はゴルファ毎に大きく異なる。このため、心地良いスイングを行い、かつスイング中のゴルフクラブシャフトのしなりを最適化することにより、ヘッド速度を加速させて飛距離を伸ばすためには、前記ゴルフクラブシャフトも、それぞれのゴルファに合ったものでなければならない。即ち、スイング中のゴルフクラブシャフトの最適なしなりは、打球直前でゴルフクラブヘッドの速度（以下、「ヘッド速度」と言う。）を加速させ、かつ、その動的なロフト角を大きくし、最適な打球の打ち出し角を提供する。
【０００３】
そこで、ゴルフクラブシャフトは、ゴルファーの力量、スイングフォーム又は好み等によって、その重量及び曲げ剛性などが設定される。例えばプロないし上級ゴルファの多くは、腕力が強く正しいスイングフォームを持っているため、十分にシャフトをしならせかつスイング速度も大きい傾向がある。このため、彼らを対象にしたゴルフクラブには、大きな重量と高い曲げ剛性を有するシャフト（重量かつ高剛性）が装着されるのが一般的である。他方、初級者やシニアのゴルファーは、十分にシャフトのしなりを利用したスイングが行えず、スイング速度が比較的小さい傾向がある。このため、彼らをターゲットにしたゴルフクラブには、小さな重量と低い曲げ剛性（軽量かつ低剛性）とを有するシャフトが装着されるのが一般的である。このように、従来のゴルフクラブシャフトでは、概ね上記２種のシャフトに大別される。
【０００４】
また、近年ではシャフト重量や曲げ剛性等の調整が金属シャフトに比べて比較的容易であるため、繊維強化樹脂シャフトが多用される。関連する技術としては例えば下記特許文献１が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２５３７１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、腕力はあるもののスイングフォームが適切ではないため、スイング時にシャフトを十分にしならせることができないゴルファも存在する。このようなゴルファが大きな重量及び高剛性のシャフトを用いると、シャフトが十分にしならないため、ヘッド速度を加速させることができない。このため、クラブヘッドのフェースが戻りきらず、ひいては打球の方向がばらついたり、飛距離が低下するといった問題がある。逆に、軽量かつ剛性の低いシャフトを用いると、シャフトはしなりやすくなるものの、シャフトが軽量であるため、スイングのタイミングやテンポが狂い、ボールの打撃時にクラブヘッドのフェースの向きが安定しないことが多く、やはり打球の方向性がばらつきやすい。
【０００７】
本発明は以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、シャフト重量と平均曲げ剛性とを一定範囲に制限しつつこれらを関連づけて規定することを基本として、腕力のある初心者ゴルファーにも、これまでのスイングタイミングを変えることなしにスイングのパワーを最大限にヘッドに伝え、かつ、打球の方向性をも安定させることが可能なゴルフクラブシャフト及びゴルフクラブを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のうち請求項１記載の発明は、繊維強化樹脂からなるゴルフクラブシャフトであって、４６インチ換算されたシャフト重量Ｗが５５〜９０ｇ、かつ、平均曲げ剛性値ＥＩａが１．０〜４．０（kgf ・ｍ2 ）であり、しかも前記シャフト重量Ｗと前記平均曲げ剛性値ＥＩａとが下記式（１）を満たすことを特徴とする。
ＥＩａ≦（１／１５）Ｗ−２．１ …（１）
【０００９】
また請求項２記載の発明は、下記式（２）を満たすことを特徴とする請求項１記載のゴルフクラブシャフトである。
ＥＩａ≦（１／１５）Ｗ−３．１ …（２）
【００１０】
また請求項３記載の発明は、下記式（３）を満たすことを特徴とする請求項１記載のゴルフクラブシャフトである。
ＥＩａ≧（１／１５）Ｗ−４．１ …（３）
【００１１】
また請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載されたゴルフクラブシャフトにゴルフクラブヘッドが装着されたゴルフクラブである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の繊維強化樹脂からなるゴルフクラブシャフトは、４６インチに換算されたシャフト重量Ｗが５５〜９０ｇと大きく設定される。従って、腕力のあるゴルファは、タイミングやテンポを損ねることなくスイングできる。一方、シャフトの平均曲げ剛性値ＥＩａは、１．０〜４．０kgf ・ｍ2 に設定されるとともに、シャフト重量に応じて平均曲げ剛性値が小さく設定される。このようなシャフトは、シャフト重量Ｗに比して十分に小さな曲げ剛性を有するので、腕力はあるもののシャフトをしならせるのが苦手なゴルファにとっても、スイング中にシャフトがしなりやすく、ひいてはヘッド速度を加速させて打球の飛距離を増大させ得る。また、クラブヘッドのフェースがアドレスした状態まで適切に返ることにより、打球の方向性も安定する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。
図１は、本実施形態のゴルフクラブシャフト（以下、単に「シャフト」という。）を装着したゴルフクラブ１の正面図を示す。
【００１４】
前記ゴルフクラブ１は、シャフト２と、その先端２ａ側（ＴＩＰ側）に装着されたゴルフクラブヘッド３と、前記シャフト２の後端２ｂ側（ＢＵＴＴ側）に装着されたグリップ４とから構成されており、例えばウッド型のゴルフクラブとして作られている。ウッド型のゴルフクラブ１としては、本実施形態において示されるようなドライバー（＃１）の他、プラッシー（＃２）、スプーン（＃３）、バフィ（＃４）又はクリーク（＃５）等が少なくとも含まれ得る。
【００１５】
前記ゴルフクラブヘッド３は、その主要部が例えばアルミニウム合金、チタン、チタン合金又はステンレスのような金属材料で作られた中空構造をなし、例えば３００〜４７０cm3 の体積と、１８０〜２２０ｇ程度の重量とを有するものが好ましい。なおヘッド３の一部が、繊維強化樹脂などの非金属材料で構成されても良いのは言うまでもない。また、前記グリップ４は、ラバーグリップ、樹脂グリップ又はレザーグリップなど慣例に従い各種のものが採用される。
【００１６】
前記シャフト２は、繊維強化樹脂からなり、前記後端２ｂから前記先端２ａに向かって外径が減じられたテーパ状でかつ断面円形のパイプ体として形成される。繊維強化樹脂製のシャフト２は、スチールシャフトに比べて軽量であり、かつ、曲げ剛性の調節などを容易に行い得る点で特に好ましい。このような繊維強化樹脂からなるシャフト２は、例えばシートワインディング製法、フィラメントワインディング製法又は内圧成型法等、慣例に従って各種の製造方法にて容易に成形される。
【００１７】
繊維強化樹脂に用いられる強化繊維としては、特に限定されないが、例えば炭素繊維、ガラス繊維、ボロン繊維、炭化ケイ素繊維又はアルミナ繊維等の無機繊維、ポリエチレン又はポリアミド等の有機繊維、さらには金属繊維が挙げられ、これらの１種又は複数種類の繊維を用いることができる。とりわけ、シャフトの軽量化や強度向上の観点より、引張弾性率が３〜５０tonf／mm2 の強化繊維が特に好ましい。
【００１８】
また、繊維強化樹脂に用いられる樹脂としては、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂が挙げられる。熱硬化性樹脂としては、例えばエポキシ系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、フェノール系樹脂、メラミン系樹脂、ユリア系樹脂、ジアリルフタレート系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリイミド系樹脂又はケイ素樹脂等が挙げられる。また、熱可塑性樹脂としては、ポリアミド樹脂、飽和ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ＡＳ樹脂、メタクリル樹脂、ポリプロピレン樹脂又はフッ素樹脂が挙げられる。
【００１９】
また、シャフト２は、４６インチ（１１６８．４mm）に換算されたシャフト重量Ｗが５５〜９０ｇに設定される。ここで、４６インチに換算されたシャフト重量Ｗ（ｇ）は、現実のシャフト長さ（インチ）をＳＬ、そのときの現実のシャフト重量（ｇ）をＷｒとしたとき、下記式によって算出される。
Ｗ＝Ｗｒ×４６／ＳＬ
【００２０】
ウッド型のゴルフクラブ１では、例えばロフト角やその他のスペック等に応じてシャフト長さを変えることが行われる。このため、そのシャフト長さを固定することなくシャフト重量を規定する技術的意義が少ない。本発明では、ウッド型ゴルフクラブの平均的なシャフト長さが４６インチであることに鑑み、シャフト重量として、シャフト２の現実の重量ではなく４６インチに換算されたときの重量を規定するものとした。
【００２１】
ここで、前記４６インチ換算されたシャフト重量Ｗが５５ｇ未満の場合、腕力のあるゴルファには軽すぎ、アドレスした際に違和感が生じやすくなる他、スイングが安定せずにバラツキやすくなる。これは打球の方向性を悪化させる。また、シャフト２の剛性や強度が不足するおそれがある。このような観点より、前記重量Ｗは、より好ましくは６０ｇ以上が望ましい。逆に、前記シャフト重量Ｗが９０ｇを超える場合、腕力があっても振り抜き難くなり、スイング速度の低下が生じる他、飛距離の低下を招くおそれがある。このような観点より、前記シャフト重量は、より好ましくは８５ｇ以下が望ましい。
【００２２】
また、シャフト２は、ゴルフクラブ１として使用されるときの現実のシャフト重量Ｗｒの値は、上記と同様の理由により、好ましくは４０ｇ以上、より好ましくは４５ｇ以上、さらに好ましくは５０ｇ以上が望ましく、また上限に関しては、好ましくは１００ｇ以下、より好ましくは９５ｇ以下、さらに好ましくは９０ｇ以下が望ましい。
【００２３】
また、現実のシャフト長さＳＬについては特に限定されないが、小さすぎるとシャフト長さを生かしたヘッド速度の向上が十分に期待できなくなるし、逆に大きすぎると、スイングしずらくなってヘッド速度が低下するおそれがある。このような観点より、実際のシャフト長さＳＬは、好ましくは８００mm以上、より好ましくは８２５mm以上、さらに好ましくは８５０mm以上が望ましく、また、上限に関しては、好ましくは１２００mm以下、より好ましくは１１７５mm以下、さらに好ましくは１１５０mm以下が望ましい。
【００２４】
また、本発明のシャフト２は、平均曲げ剛性値ＥＩａが１．０〜４．０kgf ・ｍ2 に設定される。ここで、平均曲げ剛性値ＥＩａは、図２に示されるように、シャフト２の前記先端２ａから１３０mmの位置を測定開始点とし、そこから軸方向に１００mm間隔の位置で後端まで測定されたシャフト２の各曲げ剛性値ＥＩの平均値とする。
【００２５】
なお、シャフト２の各曲げ剛性値ＥＩは、万能材料試験機を用いた３点曲げによってシャフト２を撓ませることにより測定される。具体的には、先ず支点間距離が２００mmに設定された治具Ｊ１、Ｊ２で、軸中心線ＣＬが水平となるようにシャフト２を支える。この際、治具Ｊ１、Ｊ２の支持スパンの中間点が、測定位置２Ｐとなるように位置決めされる。次に、上方から圧子Ｐを前記測定位置２Ｐに降下させる。この際、圧子Ｐの降下速度は５mm／分とし、負荷荷重が２０kgf に達した時点で圧子Ｐの降下を停止させるとともに、このときの押圧位置２Ｐでのシャフト２のたわみ量を測定する。そして、下記式から前記測定位置２Ｐでの曲げ剛性値ＥＩを得るものとする。
曲げ剛性値ＥＩ＝（負荷荷重×支点間距離3 ）／（４８×たわみ量）
なお治具Ｊ１、Ｊ２の先端の曲率は１２．５Ｒ、圧子の先端は６．０Ｒ、距離及びたわみ量の単位はメートル、力の単位はkgｆとする。また、測定位置２Ｐとシャフト２の後端２ｂとの軸方向の距離が１３０mm未満となったとき、当該測定位置をシャフト２の後端２ｂ側の測定終了点とする。
【００２６】
一般に、シャフト２は、先調子や手元調子など曲げ剛性のピーク位置や分布等を異ならせることが行われているが、シャフト２の全体的なしなりを評価するためには、特定位置の曲げ剛性値ＥＩに着目するのではなく、上記平均曲げ剛性値ＥＩが最も最適であることを発明者ら知見した。本発明では、このような実情に鑑み、シャフト２の曲げ剛性を示す指標として、平均曲げ剛性値ＥＩａが用いられる。
【００２７】
ここで、前記平均曲げ剛性値ＥＩａが１．０kgf ・ｍ2 未満の場合、スイング中にシャフトが過度に大きくしなることによりスイングしづらく、かつクラブヘッド３のフェースの向きが安定しないため打球の方向性が悪化しやすい。また、インパクトで強い球を打つことができない。このような観点より、シャフト２の平均曲げ剛性値ＥＩは、好ましくは１．２kgf ・ ｍ2 以上が望ましい。他方、シャフト２の平均曲げ剛性値ＥＩａが４．０kgf ・ ｍ2 を超えると、スイング時にシャフト２を適度にしならせることができず、ひいてはインパクト時のヘッド速度及び動的ロフト角の増大を図ることができない。この結果、十分に飛距離を向上させることができない。このような観点より、平均曲げ剛性値ＥＩａは、好ましくは３．８kgf ・ ｍ2 以下が望ましい。
【００２８】
さらに、シャフト２は、前記シャフト重量Ｗと前記平均曲げ剛性値ＥＩａとが下記式（１）を満たす。
ＥＩ≦（１／１５）Ｗ−２．１ …（１）
【００２９】
図３は、シャフト２の平均曲げ剛性値ＥＩａと、４６インチ換算されたシャフト重量Ｗとの関係を示すグラフである。
【００３０】
発明者らは種々の実験を行ったところ、黒丸で表されるこれまでのシャフトには、シャフト重量Ｗが大きいものは、平均曲げ剛性値ＥＩも大きく設定されるという設計思想を知見した。しかし、腕力はあるもののスイングフォーム等が適切ではないため、スイング中に十分にシャフトをしならせることができないゴルファが、重量がありかつ曲げ剛性の高いシャフトを用いると、スイング時にシャフトを効果的にしならせることができず、ボールの打撃時にクラブヘッドのフェースの向きが安定しないことが多く、打球の方向性がばらつきやすい。また、ヘッド速度を加速できないので、打球の飛距離を増大させることもできない。
【００３１】
本発明のシャフト２は、４６インチ換算のシャフト重量Ｗを一定範囲に制限することでアドレスし易くかつスイングのタイミングをとりやすい最適な重量が確保されるとともに、シャフトの平均曲げ剛性値ＥＩａを一定範囲に制限することでスイング時の適度なしなりが確保される。しかも、本発明のシャフト２は、前記式（１）を満たすことにより、従来に比べて、シャフト重量に対して平均曲げ剛性値ＥＩａ小さくし得る。これにより、上記のような腕力はあるがシャフトを上手くしならせることができないゴルファにとっては、これまで通りのスイングタイミングを確保しつつ、スイング中のシャフト２に最適なしなりが得られ、ひいては打球の方向性及び飛距離が大幅に向上される。
【００３２】
また、シャフト２の平均曲げ剛性値ＥＩａをさらに向上させるためには、好ましくは下記式（２）を満たすことが望ましい。
ＥＩ≦（１／１５）Ｗ−３．１ …（２）
ここで、式（２）は、シャフト２の平均曲げ剛性値ＥＩａの上限値をさらに切り下げるので、より小さい平均曲げ剛性値ＥＩａを持つことができる点で望ましい。
【００３３】
なお、シャフト２の平均曲げ剛性値ＥＩａは１．０kgf ・ ｍ2 以上であれば良いが、特に好ましくは、下記式（３）により平均曲げ剛性値ＥＩａの下限を抑えることが望ましい。これにより、シャフト２の平均曲げ剛性値ＥＩａがさらに最適に設定される。
ＥＩ≧（１／１５）Ｗ−４．１ …（３）
【００３４】
以上のようなシャフト２は、図４に示されるように、例えば複数種類のプリプレグＳ１〜Ｓ２（これらを総称するとき、単に「プリプレグＳ」と呼ぶ。）を用いて製造することができる。
【００３５】
前記プリプレグＳは、平行に引き揃えられた強化繊維ｆを未硬化樹脂に含浸させて固めたシート状の複合材である。これらのプリプレグＳは、図示しないマンドレル（芯材）に巻き付けられて先ず筒状の積層物に成型される。次に、積層物からマンドレルから抜き取るとともに、積層物の中空部に膨張可能なブラダ等が挿入される。そして、これらを金型に投入して圧力と熱を作用させながら所定形状に硬化させることにより、樹脂と強化繊維ｆとは一体化され、繊維強化樹脂製のシャフト２が成形される。なお図４において、上側のものから順次マンドレルに巻き付けされ、シャフト２の内層側を形成する。
【００３６】
前記プリプレグＳは、例えばシャフト２の前記先端２ａ側の部分に積層される小片状の先端側プリプレグＳ１と、シャフトの全長さを構成する全長プリプレグＳ２とを含む。
【００３７】
前記先端側プリプレグＳ１は、シャフト２の先端２ａ付近の剛性を調節するとともに、強度を高めるのに役立つ。このため、先端側プリプレグＳ１は、例えば１〜２０層程度で構成されるのが望ましい。先端側プリプレグＳ１が１層未満の場合、シャフト２の先端２ａ部分の耐久性が低下するおそれがある。他方、先端側プリプレグＳ１が２０層を超えると、その部分が厚くなり、シャフト２に段差が形成されてしまうおそれがある。このような段差には、応力が集中するので好ましくない。以上のような観点より、先端側プリプレグＳ１は、好ましくは２層以上が望ましく、また上限に関しては、好ましくは１９層以下、より好ましくは１８層以下が望ましい。
【００３８】
また、先端側プリプレグＳ１の強化繊維ｆのシャフト軸方向に対する角度は、例えば０度〜９０度まで広く採用しうる。例えば、シャフト２の先端側の曲げ剛性値ＥＩを大きくしたい場合、強化繊維ｆの角度は、好ましくは１０度以下（最も好ましくは０度）が望ましい。他方、シャフト２のねじり剛性を高めたい場合、強化繊維ｆの角度は、好ましくは４０〜５０度（最も好ましくは４５度）が望ましい。なお、先端側プリプレグＳ１の成型前の展開形状は、四角形状シートＳ１ａ又は三角形状シートＳ１ｂのいずれでも良いが、全長プリプレグＳ２の層との段差を減じて応力集中を緩和するために、三角形状シートＳ１ｂが望ましい。
【００３９】
前記全長プリプレグＳ２は、シャフト２の基本的な曲げ剛性値や強度を決定付ける。このため、全長プリプレグＳ２は、５〜２０層で構成されるのが望ましい。前記層数が５層未満の場合、シャフト２の剛性及び強度が低下するおそれがあり、逆に２０層を超えると、巻き数が増えることによる生産性の悪化や層間にボイドが発生するおそれがある。このような観点より、全長プリプレグＳ２の層数は、好ましくは６層以上、より好ましく７層以上が望ましく、また上限に関しては、好ましくは１９層以下、より好ましくは１８層以下が望ましい。
【００４０】
また、本実施形態において、全長プリプレグＳ２は、強化繊維ｆのシャフト軸方向に対する角度が１０〜８０度、より好ましくは２０〜７０度で傾けられた傾斜層Ｓ２ａと、強化繊維ｆのシャフト軸方向に対する角度が実質的に０度（シャフト軸方向と平行）である平行層Ｓ２ｂとから構成される。
【００４１】
前記傾斜層Ｓ２ａは、主としてシャフト２のねじり剛性を高めるのに役立つ。このため、傾斜層Ｓ２ａは、好ましくは１層以上、より好ましくは２層以上、さらに好ましくは３層以上が望ましく、また、上限に関しては、好ましくは１２層以下、より好ましくは１１層以下、さらに好ましくは１０層以下で構成されるのが望ましい。また傾斜層Ｓ２ａは、特に好ましくは、互いに逆向きに傾斜する少なくとも２層、とりわけシャフト軸方向に対して±４５度で傾く強化繊維ｆを有する少なくとも２層を含むことが望ましい。
【００４２】
前記平行層Ｓ２ｂは、主としてシャフト２の曲げ剛性を高めるのに役立つ。このため、平行層Ｓ２ｂは、好ましくは２層以上、より好ましくは３層以上が望ましく、また、上限に関しては、好ましくは１０層以下、より好ましくは９層以下、さらに好ましくは８層以下で構成されるのが望ましい。
【００４３】
なお、図示していないが、強化繊維ｆのシャフト軸方向に対する角度が実質的に９０度（シャフト軸方向と直角）である直交層を含めても良い。このような直交層は、傾斜層Ｓ２ａ及び平行層Ｓ２ｂとともに交差することにより、主として、シャフト２の圧壊強度（つぶし強度）を高めるのに役立つ。また、傾斜層Ｓ２ａ及び平行層Ｓ２ｂで十分なシャフト強度及びつぶし強度が得られている場合には、本実施形態のように直交層を省略することもできる。シャフト重量Ｗの増加を抑えるために、直交層は、好ましくは４層以下、より好ましくは３層以下、さらに好ましくは２層以下に止めるのが望ましい。
【００４４】
同様に、図示していないが、例えばシャフト２の後端２ｂ側のみに配される後端側プリプレグを設けることもできる。
【００４５】
本発明において、シャフト２の平均曲げ剛性値ＥＩａは、上述の規定を見たすものであれば特に限定はされないが、各測定位置での曲げ剛性値ＥＩは、一定の値を有することが望ましい。例えば、好ましいシャフト長さ８５０〜１１５０mmの例で述べると、曲げ剛性値ＥＩの測定箇所は、シャフト長さにより７〜１０箇所になり、このシャフト１本当たりの曲げ剛性値ＥＩの測定数を”ｍ”とおく（シャフト長さが１１５０mmの場合、ｍ＝１０となる。）。また、４以上かつ（ｍ−３）以下の整数の値を取り得る変数を”ｎ”とおく（ｍ＝１０の場合、ｎ＝４、５、６及び７となる。）。すると、シャフト２から実際に測定される各曲げ剛性値ＥＩ（ｘ）は、次のように表し得る。ただし、”ｘ”は、シャフト２の先端２ａから測定位置までの軸方向距離（ミリメートル）とする。
【００４６】
ＥＩ（130 ）
ＥＩ（230 ）
ＥＩ（330 ）
ＥＩ（n*100+30）
ＥＩ｛（m-2)*100+30 ）｝
ＥＩ｛（m-1)*100+30 ）｝
ＥＩ（m*100+30）
【００４７】
そして、シャフト２の先端２ａ側の曲げ剛性値であるＥＩ（130 ）、ＥＩ（230 ）及びＥＩ（330 ）は、好ましくは０．８kgf ・ ｍ2 以上、より好ましくは０．９kgf ・ ｍ2 以上、さらに好ましくは１．０kgf ・ ｍ2 以上が望ましく、また上限に関しては、好ましくは４．０kgf ・ ｍ2 以下、より好ましくは３．８kgf ・ ｍ2 以下、さらに好ましくは３．５kgf ・ ｍ2 以下が望ましい。前記曲げ剛性値ＥＩ（130 ）、ＥＩ（230 ）及びＥＩ（330 ）が０．８kgf ・ ｍ2 未満になると、打球時のシャフト２の先端２ａ側のしなりが著しく増大して耐久性を悪化させる他、スイング中のヘッドの向きも安定せず、ひいては打球の方向性が悪化するおそれがある。逆に前記曲げ剛性値ＥＩ（130 ）、ＥＩ（230 ）及びＥＩ（330 ）が４．０kgf ・ ｍ2 を超える場合、シャフト２の先端２ａ側のしなりが小さくなり、打球直前にヘッド速度を加速させることが困難になるおそれがある他、打球時の振動がプレーヤの手に伝えられ、打球感が悪化するおそれがある。
【００４８】
また、シャフト２の中間部分の曲げ剛性値ＥＩ（n*100+30）は、好ましくは１．０kgf ・ ｍ2 以上、より好ましくは１．５kgf ・ ｍ2 以上、さらに好ましくは１．８kgf ・ ｍ2 以上、最も好ましくは２．０kgf ・ ｍ2 以上が望ましく、また上限に関しては、好ましくは７．０kgf ・ ｍ2 以下、より好ましくは６．０kgf ・ ｍ2 以下、さらに好ましくは５．５kgf ・ ｍ2 以下、最も好ましくは４．５kgf ・ ｍ2 以下が望ましい。該シャフト２の中間部分の曲げ剛性値ＥＩ（n*100+30）が１．５kgf ・ ｍ2 未満になると、スイング時、該中間部分でのたわみが大きくなってタイミングがとりづらくなり、スイングリズムを悪化させるおそれがある。逆に、シャフト２の中間部分の曲げ剛性値ＥＩ（n*100+30）が７．０kgf ・ ｍ2 を超える場合、シャフト２のたわみが小さくなり、ヘッド速度の向上が十分に期待できないおそれがある他、プレーヤの力を効果的にクラブヘッドに伝えることができないおそれがある。
【００４９】
とりわけ、中間部分の曲げ剛性値ＥＩ（n*100+30）は、前記シャフト２の先端２ａ側の曲げ剛性値であるＥＩ（130 ）、ＥＩ（230 ）及びＥＩ（330 ）よりも大きいことが望ましく、さらに好ましくはシャフト２の後端２ｂに向かって漸増するものが望ましい。
【００５０】
さらに、シャフトの後端２ｂ側の曲げ剛性値であるＥＩ｛（m-2)*100+30 ）｝、ＥＩ｛（m-1)*100+30 ）｝及び ＥＩ（m*100+30）については、好ましくは２．５〜９．５kgf ・ ｍ2 であるのが望ましい。これらの曲げ剛性値が２．５kgf ・ ｍ2 未満になると、スイング時のたわみが大きくなってタイミングがとりづらくなり、スイングリズムを悪化させるおそれがある。逆に、これらの曲げ剛性値が９．０kgf ・ ｍ2 を超える場合、スイング時にシャフト２のしなりを感じることが困難となり、振りづらくなるおそれがある。
【００５１】
特に好ましくは、シャフト２の後端２ｂ側の曲げ剛性値ＥＩについても、該後端２ｂに向かって曲げ剛性値ＥＩが大きくなる態様、即ち下式のような態様が望ましい。これにより、ヘッド３側のしなりを大きくし、ヘッド速度をさらに加速させるのに役立つ。
ＥＩ｛（m-2)*100+30 ）｝＜ＥＩ｛（m-1)*100+30 ）｝＜ ＥＩ（m*100+30）
とりわけ、ＥＩ｛（m-2)*100+30 ）｝は２．５〜８．０kgf ・ ｍ2 、またＥＩ｛（m-1)*100+30 ）｝は２．８〜９．０kgf ・ ｍ2 、さらにＥＩ（m*100+30）は３．０〜９．５kgf ・ ｍ2 が望ましい。
【００５２】
以上本発明の実施形態について、ウッド型のゴルフクラブを例示したが、本発明のシャフト２はアイアン型ゴルフクラブにも採用することができるのは言うまでもない。
【実施例】
【００５３】
表１の仕様に基づいてシャフトが試作され、その性能がテストされた。シャフトは、炭素繊維を用いたプリプレグから形成されており、プリプレグの基本的な展開図は図５に示す通りである。各プリプレグのプライ数（巻付け数）や強化繊維の引張弾性率を表１のように変えることにより、平均曲げ剛性値ＥＩａが調節された。なお、各プリプレグは、Ａ層から順に芯材に巻き付けられて成型された。そして、各テストシャフトにロフト角１１度のチタン合金製のウッド型のゴルフクラブヘッドと、ラバーグリップとを装着し、ウッド型ゴルフクラブが作られた。各プリプレグの仕様は次の通りである。
【００５４】
３２５５Ｇ−１２：繊維の引張弾性率：２４ton ／mm2 （東レ社製）
８２５５Ｓ−１２：繊維の引張弾性率：３０ton ／mm2 （東レ社製）
Ｅ１０２６Ａ−０９Ｎ：繊維の引張弾性率：１０ton ／mm2 （日本グラファイトファイバー社製）
Ｅ０５２ＡＡ−１０Ｎ：繊維の引張弾性率：５ton ／mm2 （日本グラファイトファイバー社製）
また、テストの方法は、次の通りである。
【００５５】
＜ヘッド速度＞
１０名の右打ちゴルファ（ハンディキャップ０〜２０、年齢２０〜４０才）が、各ゴルフクラブでボール（ＳＲＩスポーツ社製のゴルフボール「ＸＸＩＯ」）を１０球づつ打撃する実打試験が行われた。そして、打球直前のヘッド速度がレーザセンサーを用いて測定され、各クラブについて平均値（１０名×１０球）が計算された。結果は、実施例１を１００とする指数であり、数値が大きいほどシャフトのしなりによってヘッド速度が加速されていることを示す。
【００５６】
＜打ち出し角度＞
上記実打試験時の打球の打ち出し直後の角度がレーザセンサーにより測定され、各クラブの打球の平均値打ち出し角（１０名×１０球）が計算された。結果は、実施例１を１００とする指数であり、数値が大きいほど、シャフトの最適なしなりが得られていることを示す。
【００５７】
＜打球の方向性＞
上記実打試験において、１０球の打球について目標飛球線方向に対するずれ量が測定され、その標準偏差で評価された。結果は、実施例１の標準偏差を１００とする指数であり、数値が小さいほど良好である。
【００５８】
＜振りやすさ＞
上記１０名のゴルファの官能により、以下の基準で評価が行われた。
５：非常に良い
４：良い
３：普通
２：あまり良くない
１：良くない
テストの結果を表１に示す。
【００５９】
【表１】
【００６０】
テストの結果、本発明に係るシャフトを装着したゴルフクラブでは、ヘッドスピードが大きく、飛距離及び方向性にも優れていることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施形態を示すゴルフクラブの正面図である。
【図２】シャフトの曲げ剛性値の測定方法を説明する線図である。
【図３】シャフト重量と曲げ剛性値との関係を示すグラフである。
【図４】本実施形態のシャフトを構成するプリプレグの展開図である。
【図５】実施例及び比較例のシャフトを構成するプリプレグの展開図である。
【符号の説明】
【００６２】
１ ゴルフクラブ
２ ゴルフクラブシャフト
３ ゴルフクラブヘッド
Ｗ ４６インチに換算されたシャフト重量
ＥＩａ シャフトの平均曲げ剛性値
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維強化樹脂からなるゴルフクラブシャフトであって、
４６インチ換算されたシャフト重量Ｗが５５〜９０ｇ、かつ、平均曲げ剛性値ＥＩａが１．０〜４．０（kgf ・ｍ2 ）であり、しかも前記シャフト重量Ｗと前記平均曲げ剛性値ＥＩａとが下記式（１）を満たすことを特徴とするゴルフクラブシャフト。
ＥＩａ≦（１／１５）Ｗ−２．１ …（１）
【請求項２】
下記式（２）を満たすことを特徴とする請求項１記載のゴルフクラブシャフト。
ＥＩａ≦（１／１５）Ｗ−３．１ …（２）
【請求項３】
下記式（３）を満たすことを特徴とする請求項１記載のゴルフクラブシャフト。
ＥＩａ≧（１／１５）Ｗ−４．１ …（３）
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載されたゴルフクラブシャフトにゴルフクラブヘッドが装着されたゴルフクラブ。
【請求項１】
繊維強化樹脂からなるゴルフクラブシャフトであって、
４６インチ換算されたシャフト重量Ｗが５５〜９０ｇ、かつ、平均曲げ剛性値ＥＩａが１．０〜４．０（kgf ・ｍ2 ）であり、しかも前記シャフト重量Ｗと前記平均曲げ剛性値ＥＩａとが下記式（１）を満たすことを特徴とするゴルフクラブシャフト。
ＥＩａ≦（１／１５）Ｗ−２．１ …（１）
【請求項２】
下記式（２）を満たすことを特徴とする請求項１記載のゴルフクラブシャフト。
ＥＩａ≦（１／１５）Ｗ−３．１ …（２）
【請求項３】
下記式（３）を満たすことを特徴とする請求項１記載のゴルフクラブシャフト。
ＥＩａ≧（１／１５）Ｗ−４．１ …（３）
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載されたゴルフクラブシャフトにゴルフクラブヘッドが装着されたゴルフクラブ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−５９１４（Ｐ２００８−５９１４Ａ）
【公開日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１７６９６２（Ｐ２００６−１７６９６２）
【出願日】平成１８年６月２７日（２００６．６．２７）
【出願人】（５０４０１７８０９）ＳＲＩスポーツ株式会社 (701)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月２７日（２００６．６．２７）
【出願人】（５０４０１７８０９）ＳＲＩスポーツ株式会社 (701)
【Ｆターム（参考）】
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