ゴルフクラブシャフト
【課題】軽量性およびシャフト強度を維持しながら振動吸収性を高める。
【解決手段】繊維強化プリプレグ２１〜２３、２４Ａ、２５〜２９の積層体からなり、中空部を有する管状体の繊維強化樹脂製のゴルフクラブシャフト１０であって、第一プリプレグＰ１を複数枚積層してなる第一積層体Ｉと、第二プリプレグＰ２を備え、第一積層体Ｉは、温度１０℃の条件下で周波数１０Ｈｚで測定された損失係数（ｔａｎδ）を０．００５以上０．０２以下とし、第二プリプレグＰ２は、温度１０℃の条件下で周波数１０Ｈｚで測定された損失係数（ｔａｎδ）を０．１０以上０．５０以下としている。
【解決手段】繊維強化プリプレグ２１〜２３、２４Ａ、２５〜２９の積層体からなり、中空部を有する管状体の繊維強化樹脂製のゴルフクラブシャフト１０であって、第一プリプレグＰ１を複数枚積層してなる第一積層体Ｉと、第二プリプレグＰ２を備え、第一積層体Ｉは、温度１０℃の条件下で周波数１０Ｈｚで測定された損失係数（ｔａｎδ）を０．００５以上０．０２以下とし、第二プリプレグＰ２は、温度１０℃の条件下で周波数１０Ｈｚで測定された損失係数（ｔａｎδ）を０．１０以上０．５０以下としている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴルフクラブシャフトに関し、特に、打撃時の不快な振動や音鳴りを緩和するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、打球の速度向上、安定性向上のため、ゴルフクラブヘッドに重量を集中させ、ゴルフクラブシャフトは軽量化を図る傾向にある。そのため、ゴルフクラブシャフトの材料は、軽量で、比強度、比剛性の高いカーボンプリプレグ等の繊維強化樹脂が主流となっている。
【０００３】
このような軽量なゴルフクラブシャフトは、スイング時のヘッドスピードが上がり、飛距離が伸びる点に長所がある一方、軽量化により、打撃時にプレーヤーに不快な振動や衝撃が伝わりやすいという欠点がある。これは、シャフト自体が軽くなることで、従来のシャフトの振動とは異なる高い周波数の振動が生じ、この高い周波数の振動に起因して打撃時の不快感が生じていることによる。そのため、近年のゴルフプレーヤーには、打撃時の振動、衝撃により、肘や肩などに障害を持つプレーヤーが増加している。
【０００４】
前記問題に関し、特開平６−３３９５５１号（特許文献１）では、図１６（Ａ）（Ｂ）に示すように、心棒３ｃに通した錘体３ｄを粘弾性体３ｂを介して筒体３ａに支持させた動吸振器３を、シャフト１のグリップ部２内に設けることにより、不快感の原因となる高次モードの固有振動数成分を重点的に抑制できるとされている。
【０００５】
また、本出願人は、特開２００３−７０９４４号（特許文献２）において、図１７（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、１０℃でのｔａｎδが０．７以上の弾性材料からなる振動吸収部材５を、グリップ側のシャフト４の中空部に設けることを提案している。この振動吸収部材５については、中空部を有する本体５ａと、連結部５ｂを介して本体５ａと連結される中央部５ｃと、本体５ａの外周に設けられて中空部内周面と接する突起部５ｄとを備えた構造とすることを提供している。
該ゴルフクラブシャフトは、中央部５ｃがシャフト４の振動に対して共振することができ、打撃時の振動や衝撃を効果的に吸収できる。
【０００６】
さらに、本出願人は、特開２００４−２７５３２４号（特許文献３）において、繊維強化樹脂プリプレグで形成される傾斜層と逆傾斜層の間に、１０℃における損失正接（ｔａｎδ）が１．０以上である双極子変換材料からなる振動吸収部材を介在させたゴルフクラブシャフトを提供している。
該ゴルフクラブシャフトは、傾斜層と逆傾斜層が互いに逆方向に捩じれ、かつ復元しようとすることにより生じる捩れ振動を、振動吸収部材が効率よく低減できる。
【０００７】
しかしながら、前記特許文献１のゴルフクラブシャフトでは、動吸振器３の錘体３ｄの重量が重く、粘弾性体３ｂ、心棒３ｃの重量を考えると、かなりの重量増となり、軽量化の観点から問題がある。
また、前記特許文献２のゴルフクラブシャフトでは、振動吸収部材５はシャフト４の中空部内周面との接着面積、接着箇所が多いため、中央部５ｃの振動方向が制限され、振動吸収性の向上には改良の余地がある。
さらに、特許文献３のゴルフクラブシャフトでは、積層体の層間に軟らかい異種材料である振動吸収部材を挿入しているため、シャフト強度など、所望の性能確保とのバランスにおいて改良の余地がある。
【０００８】
【特許文献１】特開平６−３３９５５１号公報
【特許文献２】特開２００３−７０９４４号公報
【特許文献３】特開２００４−２７５３２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は前記問題に鑑みてなされたもので、軽量性と強度を備えながら、打撃時に生じる不快な振動、衝撃を緩和できるゴルフクラブシャフトの提供を課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために、本発明は、強化繊維にマトリクス樹脂を含浸してなる繊維強化プリプレグの積層体からなり、中空部を有する管状体の繊維強化樹脂製のゴルフクラブシャフトであって、
第一プリプレグを複数枚積層してなる第一積層体と、第二プリプレグを備え、
前記第一積層体は、温度１０℃の条件下、周波数１０Ｈｚで測定された損失係数（ｔａｎδ）を０．００５以上０．０２以下とし、前記第二プリプレグは温度１０℃の条件下で周波数１０Ｈｚで測定された損失係数（ｔａｎδ）を０．１０以上０．５０以下としていることを特徴とするゴルフクラブシャフトを提供している。
【００１１】
プリプレグの損失係数（ｔａｎδ）は、その値が大きいほど、該プリプレグのエネルギー変換が大きくなり、打球時の振動および衝撃を抑制することが認められている。
【００１２】
前記構成のゴルフクラブシャフトは、損失係数の異なる第一積層体と、第二プリプレグを設け、損失係数が低い第一積層体によってシャフトの強度、剛性を維持しながら、損失係数の高い第二プリプレグによって振動減衰性を高めることができる。
また、振動減衰材等の異種材料を繊維強化プリプレグの積層体中に介在させたり、シャフト内に配置するのではなく、本発明では、繊維強化プリプレグの損失係数を調整し、第二プリプレグの損失係数を大きくすることによって振動減衰性を向上させている。従って、異種材料に起因する異音の発生がないうえ、重量増加も抑制でき、軽量性を維持しながら振動減衰性を高めることができる。
【００１３】
前記第一積層体の損失係数は、プリプレグを複数枚重ねて硬化させた状態で測定したものである。
【００１４】
前記第一積層体の損失係数（ｔａｎδ）は温度１０℃の条件下で周波数１０Ｈｚで測定したものである。該損失係数（ｔａｎδ）が０．００５以上０．０２以下としているのは、０．００５未満ではシャフトの振動減衰性が低くなりすぎ、０．０２超では、シャフト強度が低くなりすぎるためである。好ましくは、下限は０．００７以上、さらに０．０１０以上であり、上限は０．０１８以下、さらに０．０１５以下が良い。
【００１５】
前記第二プリプレグの損失係数（ｔａｎδ）も、温度１０℃の条件下で周波数１０Ｈｚで測定されたものである。その損失係数（ｔａｎδ）を０．１０以上０．５０以下としているのは、０．１０未満では、振動減衰性向上効果を十分に発揮できず、振動減衰性の低いシャフトとなってしまい、０．５０超では、強度への影響が大きくなり、必要なシャフト強度を確保できなくなるためである。好ましくは、下限は０．２０以上、さらに０．３０以上であり、上限は０．４５以下、さらに０．４０以下が良い。
【００１６】
前記損失係数（ｔａｎδ）は、粘弾性測定装置（レオロジ社製））によって測定した値とする。測定条件は、周波数を１０Ｈｚとし、温度１０℃、昇温速度を４℃／ｍｉｎ、変位振幅を±５０μｍとした条件下において、曲げモードとして測定している。
試験片は、測定対象のプリプレグを強化繊維の繊維角度が互いに直交方向となるように同じプリプレグを繊維角度を交互に９層積層した積層体を用い、外層のプリプレグの強化繊維の延在方向が試験片の長さ方向となるように、長さ３０ｍｍ、幅５ｍｍに切り取って形成している。この試験片の長さ方向の両端５ｍｍずつはチャックされるため、試験片の変位部分は２０ｍｍとなる。第二積層体も同様の方法により形成した試験片を用い、同様の方法で測定する。
【００１７】
温度条件を１０℃以下で、０℃〜１０℃の範囲内としているのは、粘弾性測定の経験則である周波数−温度換算則に起因する。この経験則では、周波数１オーダーが温度１０℃に相当すると考えられる。ゴルフクラブ用シャフトの面外一次振動（打球方向への振動）は４０〜１００Ｈｚであり、面外二次振動（捩じれ方向の振動）は１５０〜２５０Ｈｚ程度となる。従って、ゴルフクラブ用シャフトの使用温度である室温（１０℃〜３０℃）と前記周波数の関係より、０℃〜１０℃の温度範囲に着目している。ゴルフクラブでボールを打球する際に生じる強制振動は３０〜１０００Ｈｚの範囲内と考えられる。従って、前記温度範囲で測定された損失係数を前記範囲内に規定することによって、衝撃により発生する振動を効率的に抑制することが可能となる。
【００１８】
前記第二プリプレグの重量は、複数枚の第一プリプレグを積層した第一積層体の重量の１％以上１５％以下としていることが好ましい。
これは、１％未満では、第二積層体による振動減衰効果を十分に発現できず、１５％超では、シャフト強度への影響が大きくなり、強度不足を招くことに因る。より好ましくは、下限は２％以上、さらに３％以上、上限は１４％以下、さらに１３％以下が良い。
【００１９】
前記繊維強化プリプレグ積層体の全肉厚を１００％とした場合において、肉厚中心位置から肉厚方向の一方側と他方側のそれぞれに２０％以内の厚み範囲内に、前記第二プリプレグの少なくとも一部が配置されるように積層していることが好ましい。
【００２０】
前記肉厚中心位置から肉厚方向の両側にそれぞれ２０％以内の範囲内がゴルフクラブシャフトに衝撃が加わったときに最も大きい剪断力を受ける部分である。よって、この範囲内に第二プリプレグを配置することにより、シャフトに生じる振動を効率的に減衰させることができる。なお、前記厚み範囲内に第二プリプレグの５０％以上、さらには１００％が配置されていることがより好ましい。
【００２１】
前記第二プリプレグのマトリクス樹脂成分には、シャフト全体の強度や成形性を良好とするために、熱硬化性樹脂を用いることが好ましく、該熱硬化性樹脂に、双極子モーメント量を増加させる活性剤、液状ゴムや軟化剤等の各種添加剤等を配合することによって、損失係数を高めることができる。
【００２２】
前記活性剤を熱硬化性樹脂に配合するときは、熱硬化性樹脂を硬化させるために配合する硬化剤と共に活性剤を加え、加熱して活性剤を相溶化させることが好ましい。更に、一般的な硬化促進剤、可塑剤、安定剤、乳化剤、充填剤、強化剤、着色剤、発泡剤、酸化防止剤、紫外線防止剤、滑剤などを必要に応じて加えても良い。
【００２３】
双極子を持った活性剤が組成物中に分散し相溶化されると、通常の状態では、±の双極子は、電荷が引き付けあって安定した状態で、樹脂と電気的に結合して存在している。この材料に振動が加わった場合、双極子が変位し、双極子同士が一端離れるが、その後、再び互いに引き付け合おうとする復元作用が働く。その際に、双極子がベースとなる樹脂の高分子鎖や他の双極子と接触し、摩擦熱として振動エネルギーが大量に熱エネルギーに変換される。この作用により、シャフトの振動エネルギーを効率よく吸収し、振動や衝撃を効果的に減衰することができる。
【００２４】
詳細には、前記第二プリプレグのマトリクス樹脂組成物は、エポキシ樹脂に、ベンゾトリアゾール基を持つ化合物およびジフェニルアクリレート基を持つ化合物から選択される１種以上の活性剤が配合された組成物からなることが好ましい。具体的には、第二プリプレグのマトリクス樹脂組成物として、ＣＣＩ社製のＤＬ２６、ＤＬ３０が挙げられる。
前記のような活性剤を配合することにより、エポキシ樹脂が軟化され、損失係数を高めることができると共に、組成物中の双極子モーメント量を増加することができる。
【００２５】
前記第二プリプレグに用いるエポキシ樹脂は、エポキシ分子の鎖が長く、側鎖が少ないものが好ましく、エポキシ当量が２５０〜３５０、分子量が５００〜７００のエポキシ樹脂が好ましい。このようなエポキシ樹脂は架橋点が少ないため、効率よく組成物を軟化させ、損失係数を高めることができる。
特に、ポロプロピレン−エーテル系エポキシ樹脂とＧ−グリシジルエーテル系エポキシ樹脂との混合物が好ましく、その他、種々のエポキシ樹脂を１種または２種以上組み合わせて用いても良い。活性剤の配合量により損失係数を調整することができるが、樹脂成分１００重量部に対して、活性剤の配合量は１０〜２００重量部の範囲内とすることが好ましい。
なお、第二プリプレグのマトリクス樹脂成分に、熱可塑性樹脂、あるいは熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との混合物を用いることも可能である。
【００２６】
前記第一プリプレグのマトリクス樹脂成分としては、シャフト強度や剛性を確保するために、前記したように、熱硬化性樹脂が好適に用いられる。また、該第一プリプレグのマトリクス樹脂成分には、前記第二プリプレグのマトリクス樹脂成分と同種の樹脂を用いることが好ましい。
第一プリプレグにエポキシ樹脂を用いる場合には、第二プリプレグのエポキシ樹脂よりエポキシ当量が小さく、分子量も小さいエポキシ樹脂を用いることが好ましい。具体的には、ビスフェニールＡ型エポキシ樹脂が好ましく、各種添加剤等を配合しても良い。
【００２７】
前記第一プリプレグおよび第二プリプレグの強化繊維の引張弾性率は１５０ｔ／ｍｍ２以上６０ｔ／ｍｍ２以下としていることが好ましい。
前記第一プリプレグおよび第二プリプレグの強化繊維の引張弾性率を１５ｔ／ｍｍ２以上６０ｔ／ｍｍ２以下としているのは、１５ｔ／ｍｍ２未満では、ゴルフクラブシャフトの剛性および反発性が低くなりすぎ、６０ｔ／ｍｍ２を超えると、所望の耐衝撃性を得にくくなることに因る。より好ましくは、下限は２０ｔ／ｍｍ２以上、さらには２５ｔ／ｍｍ２以上、上限は５５ｔ／ｍｍ２以下、さらには５０ｔ／ｍｍ２以下が良い。
【００２８】
第一プリプレグおよび第二プリプレグの繊維含有率は、４５％以上８５％以下の範囲内であることが好ましい。繊維含有率が４５％未満では、シャフトの剛性が低くなりすぎ、８５％を超えると、所望の耐衝撃性を得にくくなるためである。なお、ここで繊維含有率とは、「（プリプレグ中の繊維体積／プリプレグの全体積）×１００」である。
【００２９】
前記第二プリプレグは、シャフトのヘッド側端部を始端とし、該ヘッド側端部からシャフト全長の３０％の距離を隔てた位置を終端とする領域（以下「先端３０％領域」とする）に少なくとも一部が配置されるように積層していることが好ましい。該先端３０％領域は、シャフトの変形挙動と振動モードを考慮した場合、変形の大きい部分であり、該領域に第二積層体を配置することにより、衝撃吸収エネルギーを大きくすることができる。
【００３０】
第二プリプレグのシャフト軸線方向の長さは１００ｍｍ以上５００ｍｍ以下が好ましい。１００ｍｍ未満では、振動減衰効果を十分に発現できず、５００ｍｍ超では、シャフト全体の強度および剛性への影響が大きくなり、所望のシャフト強度・剛性が得にくくなることに因る。より好ましくは、下限は１２０ｍｍ以上、さらには１５０ｍｍ以上であり、上限は４８０ｍｍ以下、さらには４５０ｍｍ以下が良い。
【００３１】
前記第二プリプレグは、シャフトの断面において、断面周方向を全周するように配置することが好ましいが、一部あるいは複数個所に断続的に配置してもよい。
【００３２】
前記第二プリプレグの強化繊維のシャフト軸線に対する配向角は３０°以上９０°以下とすることが好ましい。これは、３０°未満では、繊維角度とシャフト曲げ方向が一致しやすくなるため、繊維の弾性が作用して層間での変形が小さくなり、振動吸収効果も小さくなるためである。
【００３３】
前記第一、第二プリプレグに使用される強化繊維としては、一般に、高性能強化繊維として用いられる繊維が好適に用いられる。例えば、カーボン繊維、黒鉛繊維、アラミド繊維、炭化ケイ素繊維、アルミナ繊維、ボロン繊維、ガラス繊維、芳香族ポリエステル繊維、超高分子ポリエチレン繊維等が挙げられる。また、金属繊維を用いてもよい。
これらの強化繊維は、長繊維、短繊維のいずれであってもよく、これらの繊維を２種以上混合して用いてもよい。強化繊維の形状や配列については限定されず、例えば、単一方向、ランダム方向、シート状、マット状、クロス状、組み紐状などのいずれであってもよい。
【００３４】
第二プリプレグに使用される強化繊維としては、高強度と低比重との両立の点からカーボン繊維が好適である。また、シャフトを構成する全繊維強化樹脂層の５０％以上の層で、さらには７５％以上の層で、さらには１００％の層で、カーボン繊維を用いることが好ましい。
【００３５】
本発明のゴルフクラブシャフトの重量は３０ｇ以上７０ｇ以下が好ましい。これは、３０ｇ未満では、肉厚不足で強度が低くなりすぎ、７０ｇを超えると、重すぎて操作性が悪化することに因る。
【発明の効果】
【００３６】
上述したように、本発明によれば、ゴルフクラブシャフトを構成する繊維強化プリプレグの積層体を、複数の第一プリプレグからなる損失係数の低い第一積層体と、損失係数の高い第二プリプレグとで構成することにより、第一積層体でシャフト強度および剛性を維持しながら、第二プリプレグによって振動減衰性を高めることができる。
また、振動減衰材等の異種材料を用いることなく、繊維強化プリプレグの損失係数を調整することでゴルフクラブの振動減衰性を向上させているため、異種材料による異音の発生がないうえ、シャフトの軽量性も維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１および図２は、本発明の第一実施形態に係るゴルフクラブシャフト１０（以下、シャフト１０と略称する）を示す。
シャフト１０は、繊維強化プリプレグ２１〜２３、２４Ａ、２５〜２９の積層体からなるテーパー状の長尺な管状体よりなる。
シャフト１０の小径側のヘッド側端部１１にヘッド１３が取り付けられ、大径側のグリップ側端部１２にグリップ１４が取り付けられている。
シャフト１０の全長は４６インチ（１１６８ｍｍ）とし、塗装前（部材装着前）のシャフト全重量は５９．５ｇとしている。
【００３８】
前記繊維強化プリプレグ２１〜２３、２４Ａ、２５〜２９は、１０℃の条件下で周波数１０Ｈｚで測定したときの損失係数（ｔａｎδ）が低い第一プリプレグＰ１と、同条件下で測定した損失係数が高い第二プリプレグＰ２とで構成される。
第一プリプレグＰ１にプリプレグ２１〜２３、２５〜２９が該当し、第二プリプレグＰ２にはプリプレグ２４Ａが該当する。
【００３９】
前記第一プリプレグＰ１は、強化繊維をカーボン繊維とし、マトリクス樹脂をエポキシ樹脂（添加剤無配合）とする市販のプリプレグ（東レ社製）を使用し、１０℃の条件下で周波数１０Ｈｚで測定したときの損失係数（ｔａｎδ）が低い第一積層体Ｉを構成している。本実施形態では、第一積層体Ｉ（前記第一プリプレグを重ねて硬化させた状態）の損失係数を０．０１としている。
【００４０】
前記第二プリプレグＰ２は、カーボン繊維を、エポキシ樹脂に活性剤を配合したマトリクス樹脂組成物（ＣＣＩ社製「ＤＬ２６」）に含浸しながら、ドラムに一定の繊維方向となるように巻き付け、一定量巻き付けた後にドラムから切り取り、約８０℃〜１００℃の熱を加えて擬似硬化状態に作製したプリプレグを使用している。
第二プリプレグＰ２は１枚のプリプレグ２４Ａからなり、該第二プリプレグの損失係数を０．３としている。
【００４１】
前記各プリプレグ２１〜２９の詳細は次のとおりである。図２にも示すように、
プリプレグ２１は、ヘッド側先端部に配置され、長さを２６７ｍｍとし、厚みを０．１０３０ｍｍとし、を３回巻きする幅として３層形成している。強化繊維Ｆ２１は、シャフト軸線に対してなす配向角を０°とし、引張弾性率を２４ｔ／ｍｍ2としている。
プリプレグ２２は、シャフト全長に配置され、厚みを０．０８２０ｍｍとし、幅を３回巻きする幅として３層形成している。強化繊維Ｆ２２は、シャフト軸線に対してなす配向角を−４５°とし、引張弾性率を４０ｔ／ｍｍ2としている。
プリプレグ２３は、シャフト全長に配置され、厚みを０．０８２０ｍｍとし、幅を３回巻きする幅として３層形成している。強化繊維Ｆ２３は、シャフト軸線に対してなす配向角を＋４５°とし、引張弾性率を４０ｔ／ｍｍ2としている。
プリプレグ２４Ａは、ヘッド側先端部に配置され、長さを４００ｍｍとし、厚みを０．０８４０ｍｍとし、幅を１回巻きする幅として１層形成している。強化繊維Ｆ２４は、シャフト軸線に対してなす配向角を９０°とし、引張弾性率を３０ｔ／ｍｍ2としている。
プリプレグ２５は、ヘッド側先端部に配置され、長さを３６７ｍｍとし、厚みを０．０８４０ｍｍとし、幅を３回巻きする幅として３層形成している。強化繊維Ｆ２５は、シャフト軸線に対してなす配向角を０°とし、引張弾性率を２４ｔ／ｍｍ2としている。
プリプレグ２６は、グリップ側後端部に配置され、長さを４５３ｍｍとし、厚みを０．０８４０ｍｍとし、幅を３回巻きする幅として３層形成している。強化繊維Ｆ２６は、シャフト軸線に対してなす配向角を０°とし、引張弾性率を３０ｔ／ｍｍ2としている。
プリプレグ２７は、シャフト全長に配置され、厚みを０．１４５０ｍｍとし、幅を２回巻きする幅として２層形成している。強化繊維Ｆ２７は、シャフト軸線に対してなす配向角を０°とし、引張弾性率を３０ｔ／ｍｍ２としている。
プリプレグ２８は、シャフト全長に配置され、厚みを０．１４５０ｍｍとし、幅を１回巻きする幅として１層形成している。強化繊維Ｆ２８は、シャフト軸線に対してなす配向角を０°とし、引張弾性率を３０ｔ／ｍｍ2としている。
プリプレグ２９は、ヘッド側先端部に配置され、厚みを０．１０３０ｍｍとし、長さを２０７ｍｍとし、幅を５回巻きする幅として５層形成している。強化繊維Ｆ２９は、シャフト軸線に対してなす配向角を０°とし、引張弾性率を２４ｔ／ｍｍ2としている。
【００４２】
前記シャフト１０は、図２に示すように、前記プリプレグ２１〜２９をシートワインディング製法によりマンドレル（図示せず）に、内周側から順次プリプレグ２１、２２、２３、２４Ａ・・・２９と巻きつけて積層した後、ポリエチレンテレフタレート樹脂製等のテープ（図示せず）でラッピングして、これをオーブン中で加熱加圧し樹脂を硬化させて一体的に成形し、マンドレルを引き抜いてシャフト１０を作製している。シャフトの表面は研磨を行った後、両端をカットして塗装している。
【００４３】
本実施形態では、第一プリプレグＰ１の積層体である第一積層体Ｉの重量を５８．０ｇとし、第二プリプレグＰ２の重量を１．５ｇとしている。
また、第二プリプレグＰ２が配置されているシャフト先端側は、２０層からなる第一積層体Ｉと１層の第二プリプレグＰ２を合わせて計２１層からなり、そのうち、第二プリプレグは内周側から１０層目に一層のみである。さらに、シャフト全肉厚を１００％とした場合における、内周側から３０％〜７０％の厚み領域内、即ち、厚み方向中心から±２０％の領域内（以下「厚み方向中心領域」という）に、第二プリプレグＰ２が配置されている。
【００４４】
前記構成のゴルフクラブシャフト１０は、損失係数の小さい第一積層体Ｉにより所望のシャフト強度および剛性を確保しながら、損失係数の大きい第二プリプレグＰ２によって振動吸収性を高めることができる。また、第二プリプレグＰ２は、マトリクス樹脂を改質した繊維強化樹脂プリプレグ２４Ａで形成され、異種材料からなる振動減衰材等ではないため、異音が発生せず、かつ、重量増加を抑制でき、軽量性を維持することができる。
【００４５】
また、第二プリプレグＰ２の重量は、第一積層体Ｉの重量に対して約２％であり、１％以上１５％以下の範囲内であるため、シャフト強度と振動吸収性と軽量性とをバランスよく備えることが出来る。
さらに、第二プリプレグＰ２は、打撃時に最も大きな剪断力が生じる厚み方向中心領域に、その全体（１００％）が配置されているため、効率的に振動・衝撃を減衰することができる。
【００４６】
第一プリプレグＰ１と第二プリプレグＰ２は、いずれも強化繊維の引張弾性率が１５ｔ／ｍｍ２以上６０ｔ／ｍｍ2以下の範囲内であるため、シャフト１０の剛性、反発性と耐衝撃性をバランスよく備えることができる。
また、第二プリプレグＰ２の繊維角度を、シャフト１０の曲げ方向に直交する９０°としているため、層間の変形が大きくなり、振動吸収効果を高めることができる。
【００４７】
第二プリプレグは、シャフト１０のヘッド側端部１１からシャフト全長の３４％の領域に配置されている。即ち、第二プリプレグの大部分である約８８％が、打撃時に最も大きな衝撃を受けるシャフト１０の先端３０％領域１０Ａに配置されているため、高い振動吸収効果を発現することができる。
【００４８】
図３は本発明の第二実施形態を示し、第二プリプレグＰ２をシャフト１０の長手方向中央部に配置している。
詳しくは、第二プリプレグＰ２を構成する繊維強化プリプレグ２４Ｂは、ヘッド側端部１１から４００ｍｍ〜８００ｍｍの領域に配置され、厚みを０．０８４０ｍｍとし、幅を１回巻きする幅として１層形成している。強化繊維Ｆ２４は、シャフト軸線に対してなす配向角を９０°とし、引張弾性率を３０ｔ／ｍｍ2としている。
該プリプレグ２４Ｂに用いられるマトリクス樹脂組成物は、前記第一実施形態のプリプレグ２４Ａと同じＣＣＩ社製の「ＤＬ−２６」であり、第二プリプレグの損失係数は０．３としている。
【００４９】
本実施形態のシャフト１０の総重量は６０ｇとしている。また、前記第一積層体Ｉの重量を５８．０ｇ、第二プリプレグの重量を２．０ｇとし、第二プリプレグの重量は、第一積層体Ｉの重量の約３％としている。
【００５０】
第二プリプレグＰ２が配置されているシャフト中央部は、１２層からなる第一積層体Ｉと１層からなる第二プリプレグＰ２を合わせて計１３層からなり、そのうち、第二プリプレグＰ２は内周側から７層目に一層のみ形成されている。また、前記厚み方向中心領域内に、第二プリプレグＰ２の全体（１００％）が配置されている。
その他の構成は、前記第一実施形態と同一構成としている。
【００５１】
本実施形態は、第二プリプレグＰ２が、シャフト１０の先端３０％領域１０Ａに一部も配置されていないため、振動吸収性は第一実施形態よりは劣るが、強い剪断力が加わる前記厚み方向中心領域に該第二プリプレグＰ２の全体が配置されているため、効果的な振動吸収性を備えることができる。また、第二プリプレグＰ２の第一積層体Ｉに対する重量比も３％であるため、シャフト強度と軽量性も維持することができる。
【００５２】
図４は本発明の第三実施形態を示し、第二プリプレグＰ２をシャフト１０のグリップ側後端部に配置している。
詳しくは、第二プリプレグＰ２を構成する繊維強化プリプレグ２４Ｃは、ヘッド側端部１１から８００ｍｍ〜１１６８ｍｍ（グリップ側端部１２）の領域に配置され、厚みを０．０８４０ｍｍとし、幅を１回巻きする幅として１層形成している。強化繊維Ｆ２４は、シャフト軸線に対してなす配向角を９０°とし、引張弾性率を３０ｔ／ｍｍ2としている。
第二プリプレグＰ２を構成するプリプレグ２４Ｃに用いられるマトリクス樹脂組成物は、前記第一実施形態のプリプレグ２４Ａと同じＣＣＩ社製の「ＤＬ−２６」であり、第二プリプレグＰ２の損失係数は０．３としている。
【００５３】
本実施形態のシャフト１０の総重量は６０．５ｇとし、そのうち、前記第一積層体Ｉの重量を５８．０ｇ、第二プリプレグＰ２の重量を２．５ｇとし、第二プリプレグＰ２の重量の、第一積層体Ｉの重量に対する比率を約４％としている。
【００５４】
第二プリプレグＰ２が配置されているシャフト後端部は、１２層からなる第一積層体Ｉと１層からなる第二プリプレグＰ２を合わせて計１３層からなり、そのうち、第二プリプレグＰ２は内周側から７層目に一層のみ形成されている。また、前記厚み方向中心領域に、第二プリプレグＰ２の全体（１００％）が配置されている。その他の構成は、前記第一実施形態と同一構成としている。
【００５５】
本実施形態は、第二プリプレグＰ２が、シャフト１０の先端３０％領域１０Ａに一部も配置されていないため、振動吸収性は第一実施形態よりは劣るが、強い剪断力が加わる前記厚み方向中心領域に該第二プリプレグＰ２の全体が配置されているため、効果的な振動吸収性を備えることができる。また、第二プリプレグＰ２の第一積層体Ｉに対する重量比も４％であるため、シャフト強度と軽量性も維持することができる。
【００５６】
図５は本発明の第四実施形態を示し、第二プリプレグＰ２をシャフト全長に配置している。
詳しくは、第二プリプレグＰ２を構成する繊維強化プリプレグ２４Ｄは、長さをシャフト全長とし、厚みを０．０８４０ｍｍとし、幅を１回巻きする幅として１層形成している。強化繊維Ｆ２４は、シャフト軸線に対してなす配向角を９０°とし、引張弾性率を３０ｔ／ｍｍ2としている。
該プリプレグ２４Ｄに用いられるマトリクス樹脂組成物は、前記実施形態のプリプレグ２４Ａ〜２４Ｃと同じＣＣＩ社製の「ＤＬ−２６」であり、第二プリプレグの損失係数は０．３としている。
【００５７】
本実施形態のシャフト１０の総重量は６４ｇとし、そのうち、前記第一積層体Ｉの重量を５８．０ｇ、第二プリプレグＰ２の重量を６．０ｇとし、第二プリプレグＰ２の重量の、第一積層体Ｉの重量に対する比率を約１０％としている。
【００５８】
シャフト１０の先端側は、２０層からなる第一積層体Ｉと１層からなる第二プリプレグＰ２を合わせて計２１層からなり、そのうち、第二プリプレグＰ２は内周側から１０層目に一層のみ形成されている。シャフト１０の後端側は、１２層からなる第一積層体Ｉと１層からなる第二プリプレグＰ２の計１３層からなり、そのうち、第二プリプレグＰ２は内周側から７層目に一層のみ形成されている。
また、第二プリプレグＰ２は、シャフト全長にわたって、前記厚み方向中心領域内にその全体が配置されている。
その他の構成は、前記第一実施形態と同一構成としている。
【００５９】
本実施形態は、第二プリプレグＰ２が、先端３０％領域１０Ａを含むシャフト全長にわたって配置されているため、優れた振動吸収性は備えることができる。また、第二プリプレグＰ２の第一積層体Ｉに対する重量比も１０％であるため、シャフト強度と軽量性も維持することができる。
【００６０】
（実施例）
以上のことを確認するために、本発明のゴルフクラブシャフトの実施例１〜１２および比較例１〜５について詳述する。なお、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ない。
【００６１】
以下の表１、表２に示すとおり、第一積層体Ｉおよび第二プリプレグＰ２の損失係数、プリプレグ積層構成、第二プリプレグＰ２の挿入重量、積層数、積層位置、繊維角度、配置位置を異ならせた実施例１〜１１および比較例１〜４のゴルフクラブシャフトを作製し、それぞれの順式フレックス、振動減衰率（面外一次）、３点曲げ強度を測定すると共に、振動・衝撃吸収性に関する実打評価を行い、その結果を表１に表した。
【００６２】
【表１】
【００６３】
【表２】
【００６４】
実施例１〜１１および比較例１〜４のいずれも、シートワインディング製法で作成し、その製造方法は前記実施形態と同一とした。シャフト重量およびシャフト重心は表１に示すとおり設定した。シャフト全長は、いずれも１１６８ｍｍとした。
【００６５】
（実施例１）
前記第一実施形態と同一構成とした。
即ち、第二プリプレグＰ２については、損失係数を０．３とし、配置位置をヘッド側端部から４００ｍｍの領域とし、挿入重量を１．５ｇ、第一積層体Ｉに対する重量比を２％とし、積層数を１層、繊維角度を９０°とした。該第二プリプレグＰ２の積層位置は、全２１層のうち内周側から１０層目とし、厚み方向中心領域内に第二積層体IIの全体（１００％）を配置した。
第一積層体Ｉは、損失係数を０．０１とした。
【００６６】
シャフトを構成する各繊維強化プリプレグは次の通りとした。
まず、第一プリプレグＰ１については、いずれも東レ社製のプリプレグを使用し、プリプレグ２１には品番「３２５５Ｇ−１２」（繊維種：Ｔ７００、引張弾性率：２４ｔ／ｍｍ2、厚み：０．１０３０ｍｍ）のプリプレグを、プリプレグ２２、２３には品番「９２５５Ｇ−１１」（繊維種：Ｍ４０Ｊ、引張弾性率：４０ｔ／ｍｍ2、厚み：０．０８２０ｍｍ）のプリプレグを、プリプレグ２５には品番「３２５５Ｇ−１０」（繊維種：Ｔ７００、引張弾性率：２４ｔ／ｍｍ2、厚み：０．０８４０ｍｍ）のプリプレグを、プリプレグ２６には品番「２２５５Ｆ−１０」（繊維種：Ｔ８００、引張弾性率：３０ｔ／ｍｍ2、厚み：０．０８４０ｍｍ）のプリプレグを、プリプレグ２７、２８には品番「２２５５Ｆ−１５」（繊維種：Ｔ８００、引張弾性率：３０ｔ／ｍｍ2、厚み：０．１４５０ｍｍ）のプリプレグを、プリプレグ２９には品番「３２５５Ｇ−１２」（繊維種：Ｔ７００、引張弾性率：２４ｔ／ｍｍ2、厚み：０．１０３０ｍｍ）のプリプレグを使用した。
第二プリプレグＰ２、即ちプリプレグ２４Ａには、カーボン繊維（繊維種：Ｔ８００、引張弾性率３０ｔ／ｍｍ2）をＣＣＩ社製のマトリクス樹脂組成物（品番：ＤＬ−２６）に含浸させて作製した厚さ０．０８４０ｍｍのプリプレグを使用した。
【００６７】
（実施例２）
前記第二実施形態と同一構成とした。
即ち、第二プリプレグＰ２については、配置位置をヘッド側端部から４００ｍｍ〜８００ｍｍの領域とし、挿入重量を２．０ｇ、第一積層体Ｉに対する重量比を３％とし、積層位置は、全１３層のうち内周側から７層目とし、厚み方向中心領域内に第二積層体IIの全体（１００％）を配置した。
その他の構成および使用プリプレグは実施例１と同一とし、損失係数は、第一積層体Ｉは０．０１、第二プリプレグは０．３とした。
【００６８】
（実施例３）
前記第三実施形態と同一構成とした。
即ち、第二プリプレグＰ２については、配置位置をヘッド側端部から８００ｍｍ〜１１６８ｍｍの領域とし、挿入重量を２．５ｇ、第一積層体Ｉに対する重量比を４％とし、積層位置は、全１３層のうち内周側から７層目とし、厚み方向中心領域内に第二プリプレグＰ２の全体（１００％）を配置した。
その他の構成および使用プリプレグは実施例１と同一とし、損失係数は、第一積層体Ｉは０．０１、第二プリプレグＰ２は０．３とした。
【００６９】
（実施例４）
前記第四実施形態と同一構成とした。
即ち、第二プリプレグＰ２については、配置位置をシャフト全長とし、挿入重量を６．０ｇ、第一積層体Ｉに対する重量比を１０％とし、積層位置は、シャフト先端側では全２１層のうち内周側から１０層目、シャフト後端側では全１３層のうち内周側から７層目とし、厚み方向中心領域内に第二プリプレグＰ２の全体（１００％）を配置した。
その他の構成および使用したプリプレグは実施例１と同一とし、損失係数は、第一積層体Ｉは０．０１、第二プリプレグＰ２は０．３とした。
【００７０】
（実施例５）
図６に示す積層構成とした。即ち、プリプレグ２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄを積層せず、ストレート層のプリプレグ２５を第二プリプレグＰ２とした点で実施例１〜４と相違する。
詳しくは、プリプレグ２５で構成される第二プリプレグＰ２は、繊維角度を０°とし、配置位置をヘッド側端部から３６７ｍｍの領域内とし、挿入重量を４．５ｇ、第一積層体Ｉに対する重量比を８％とし、積層数は３層とし、積層位置は、全２０層のうち内周側から１０〜１２層目とし、厚み方向中心領域に第二プリプレグＰ２の全体（１００％）を配置とした。該第二プリプレグＰ２の損失係数は０．３とし、第一積層体Ｉの損失係数は０．０１とした。
プリプレグ２５には、カーボン繊維（繊維種：Ｔ７００、引張弾性率２４ｔ／ｍｍ2）をＣＣＩ社製のマトリクス樹脂組成物（品番：ＤＬ−２６）に含浸させて作製した厚さ０．０８４０ｍｍのプリプレグを使用した。その他の構成および使用プリプレグは実施例１と同一とした。
【００７１】
（実施例６）
図７に示す積層構成とした。即ち、プリプレグ２５を第一プリプレグＰ１とし、プリプレグ２６を第二プリプレグＰ２とした点で実施例５と相違する。
詳しくは、プリプレグ２６で構成される第二プリプレグＰ２は、繊維角度を０°とし、配置位置をグリップ側端部から４５３ｍｍの領域内とし、挿入重量を７．５ｇ、第一積層体Ｉに対する重量比を１４％とし、３周巻きして積層数は３層とし、積層位置は、全１２層のうち内周側から７〜９層目とし、厚み方向中心領域には第二プリプレグＰ２全体の８０％に当たる６ｇ分のみを配置した。該第二プリプレグＰ２は損失係数は０．３、第一積層体Ｉの損失係数は０．０１とした。
プリプレグ２６はカーボン繊維（繊維種：Ｔ８００、引張弾性率３０ｔ／ｍｍ2）をＣＣＩ社製のマトリクス樹脂組成物（品番：ＤＬ−２６）に含浸させて作製した厚さ０．０８４０ｍｍのプリプレグを使用した。その他の構成および使用プリプレグは実施例１と同一とした。
【００７２】
（実施例７）
実施例１と同一の積層構成としたが、第二プリプレグＰ２の損失係数を０．１とした点で実施例１と相違する。
詳しくは、第二プリプレグＰ２を構成するプリプレグ２４Ａとして、カーボン繊維（繊維種：Ｔ８００、引張弾性率３０ｔ／ｍｍ2）を、ＣＣＩ社製のマトリクス樹脂組成物（品番：ＤＬ−２６）とエポキシ樹脂を１：２の割合で配合した樹脂組成物に含浸させて作製した、厚さ０．０８４０ｍｍのプリプレグを使用した。
その他の構成および使用プリプレグは実施例１と同一とした。
【００７３】
（実施例８）
実施例１と同一の積層構成としたが、第二プリプレグＰ２の損失係数を０．５とした点で実施例１と相違する。
詳しくは、第二プリプレグＰ２を構成するプリプレグ２４Ａとして、カーボン繊維（繊維種：Ｔ８００、引張弾性率３０ｔ／ｍｍ2）を、ＣＣＩ社製のマトリクス樹脂組成物「ＤＬ−２６」と「ＤＬ−２７」を１：１の割合で配合した樹脂組成物に含浸させて作製した、厚さ０．０８４０ｍｍのプリプレグを使用した。その他の構成および使用プリプレグは実施例１と同一とした。
【００７４】
（実施例９）
実施例１と同一積層構成としたが、第一積層体Ｉの損失係数を０．０２とした点で実施例１と相違する。
詳しくは、第一積層体Ｉを構成する各プリプレグ２１〜２３、２５〜２９のマトリクス樹脂に、ＣＣＩ社製の「ＤＬ−２６」とエポキシ樹脂を１：１００の割合で配合したものを使用した。各プリプレグの厚さや、各プリプレグに使用した強化繊維の繊維種および引張弾性率については実施例１と同一とした。第二プリプレグＰ２については実施例１と同一とした。
【００７５】
（実施例１０）
図８に示す積層構成とした。
即ち、第二プリプレグＰ２を構成するプリプレグ２４Ｃを、プリプレグ２７とプリプレグ２８との間に配置した点で実施例３と相違させた。
詳しくは、前記プリプレグ２４Ｃで構成される第二プリプレグＰ２は、繊維角度を９０°とし、配置位置をヘッド側端部から８００ｍｍ〜１１６８ｍｍの領域とし、挿入重量を３．０ｇ、第一積層体Ｉに対する重量比を５％とし、積層位置を全１３層のうち内周側から１２層目とし、厚み方向中心領域内に第二プリプレグＰ２の一部も配置しなかった。該第二プリプレグＰ２の損失係数は０．３とした。
第一積層体Ｉのうち、プリプレグ２２、２３には東レ社製の「９２５５Ｇ−７」（繊維種：Ｍ４０Ｊ、引張弾性率：４０ｔ／ｍｍ2、厚み：０．０５７０ｍｍ）を使用し、プリプレグ２９には東レ社製の「３２５５Ｇ−１０」（繊維種：Ｔ７００、引張弾性率：２４ｔ／ｍｍ2、厚み：０．０８４０ｍｍ）を使用した。第一積層体Ｉの損失係数は０．０１とした。その他の構成および使用プリプレグは実施例３と同一とした。
【００７６】
（実施例１１）
図９に示す積層構成とし、第二プリプレグＰ２を構成するプリプレグ２４Ｃを、プリプレグ２２の内周面側に貼り合わせて巻回し、プリプレグ２１とプリプレグ２２の間に配置した点で実施例３、１０と相違させた。
前記プリプレグ２４Ｃで構成される第二プリプレグＰ２は、繊維角度を９０°とし、配置位置をヘッド側端部から８００ｍｍ〜１１６８ｍｍの領域とし、挿入重量を２．０ｇ、第一積層体Ｉに対する重量比を３％とし、積層位置を全１３層のうち内周側から２層目とし、厚み方向中心領域に第二プリプレグＰ２の一部も配置しなかった。第二プリプレグＰ２の損失係数は０．３とし、第一積層体Ｉの損失係数は０．０１とした。その他の構成および使用プリプレグは実施例１０と同一とした。
【００７７】
（比較例１）
図１０に示す積層構成とした。
即ち、第二プリプレグＰ２を形成せず、プリプレグ２１〜２３、２５〜２９で第一積層体Ｉのみを形成した。その他の構成および使用プリプレグは実施例１と同一とした。
【００７８】
（比較例２）
図２に示す実施例１と同一の積層構成としたが、第二プリプレグＰ２の損失係数を０．０５とした点で実施例１と相違させた。
詳しくは、第二プリプレグＰ２を構成するプリプレグ２４Ａとして、カーボン繊維（繊維種：Ｔ８００、引張弾性率３０ｔ／ｍｍ2）を、ＣＣＩ社製のマトリクス樹脂組成物「ＤＬ−２６」とエポキシ樹脂とを１：６の割合で配合した樹脂組成物に含浸させて作製した、厚さ０．０８４０ｍｍのプリプレグを使用した。
また、プリプレグ２２、２３には東レ社製の「９２５５Ｇ−７」（繊維種：Ｍ４０Ｊ、引張弾性率：４０ｔ／ｍｍ2、厚み：０．０５７０ｍｍ）を使用し、プリプレグ２９には東レ社製の「３２５５Ｇ−１０」（繊維種：Ｔ７００、引張弾性率：２４ｔ／ｍｍ2、厚み：０．０８４０ｍｍ）を使用した。その他の構成および使用プリプレグは実施例１と同一とした。
【００７９】
（比較例３）
図２に示す実施例１と同一の積層構成としたが、第二プリプレグＰ２の損失係数を０．７とした点で実施例１と相違させた。
詳しくは、第二プリプレグＰ２を構成するプリプレグ２４Ａとして、カーボン繊維（繊維種：Ｔ８００、引張弾性率３０ｔ／ｍｍ2）を、ＣＣＩ社製のマトリクス樹脂組成物「ＤＬ−２７」に含浸させて作製した、厚さ０．０８４０ｍｍのプリプレグを使用した。
また、プリプレグ２２、２３には東レ社製の「９２５５Ｇ−７」（繊維種：Ｍ４０Ｊ、引張弾性率：４０ｔ／ｍｍ2、厚み：０．０５７０ｍｍ）を使用し、プリプレグ２９には東レ社製の「３２５５Ｇ−１０」（繊維種：Ｔ７００、引張弾性率：２４ｔ／ｍｍ2、厚み：０．０８４０ｍｍ）を使用した。その他の構成および使用プリプレグは実施例１と同一とした。
【００８０】
（比較例４）
図２に示す実施例１と同一の積層構成としたが、第一積層体Ｉの損失係数を０．０５とした点で実施例１と相違させた。
詳しくは、第一積層体Ｉを構成する各プリプレグ２１〜２３、２５〜２９のマトリクス樹脂に、ＣＣＩ社製の「ＤＬ−２６」とエポキシ樹脂とを１：６の割合で配合したものを使用した。
また、プリプレグ２２、２３には東レ社製の「９２５５Ｇ−７」（繊維種：Ｍ４０Ｊ、引張弾性率：４０ｔ／ｍｍ2、厚み：０．０５７０ｍｍ）を使用し、プリプレグ２９には東レ社製の「３２５５Ｇ−１０」（繊維種：Ｔ７００、引張弾性率：２４ｔ／ｍｍ2、厚み：０．０８４０ｍｍ）を使用した。その他の構成および使用プリプレグは実施例１と同一とした。
【００８１】
（順式フレックスの測定方法）
図１１に示すように、シャフトのグリップ側端部１２から７５ｍｍの位置（グリップ取付側の後端）の上点３１と、グリップ側端部１２から２１５ｍｍの位置（上点から１４０ｍｍ）の下点３２との上下二点を支持点として、グリップ側端部１２から１０３９ｍｍの位置に２．７ｋｇの荷重を掛けたときの順式フレックスを測定した。
なお、上点３１における当接治具のシャフト当接部の断面形状はＲ＝１５ｍｍの円弧形状で、シャフトと直交する方向での断面形状はＲ４０ｍｍで凹んだ形状で、長さは１５ｍｍである。また、下点３２における当接治具のシャフト当接部のシャフト長手方向の向きの断面形状はＲ＝１５ｍｍの円弧形状で、シャフトと直交する方向での断面形状は中央がＲ４０ｍｍで凹み、長さは１５ｍｍである。２．７ｋｇ荷重位置の荷重圧子の当接部の断面形状はＲ＝１０ｍｍの円弧形状で、シャフトと直交する方向での断面形状は直線で、長さは１８ｍｍである。
【００８２】
（振動減衰率の測定方法）
図１２に示すように、シャフト１０のグリップ側端部１２を紐５０で吊り下げ、グリップ側端部１２から３７０ｍｍの位置に加速度ピックアップ計５１を取り付け、加速度ピックアップ計５１を取り付けた反対側をインパクトハンマー５２で加振した。インパクトハンマー５２に取り付けられたフォースピックアップ計５３で計測した入力振動Ｆと加速度ピックアップ計５１で計測した応答振動αを、アンプ５４Ａ、５４Ｂを介して周波数解析装置５５（ヒューレットパッカード社製、ダイナミックシングルアナライザー、ＨＰ３５６２Ａ）に入力して解析した。解析で得た周波数領域での伝達関数を求め、シャフトの振動数を得た。下式により振動減衰率（ζ）を求め、面外一次振動減衰率とした。
ζ＝（１／２）×（△ω／ωｎ）
Ｔｏ＝Ｔｎ×√２
【００８３】
（３点曲げ強度の測定）
３点曲げ強度とは、製品安全協会が定める破壊強度である。図１３に示すように、３点でシャフト１０を支え、上方から荷重Ｆを加え、シャフト１０が破断した時の荷重値（ピーク値）を測定した。測定点は、シャフト１０のヘッド側端部１１から１７５ｍｍ（Ａ点）、５２５ｍｍ（Ｂ点）、グリップ側端部１２から１７５ｍｍ（Ｃ点）の位置とし、支持点６１のスパンは、Ａ、Ｂ、Ｃ点のいずれの測定時も３００ｍｍとした（図示はＡ点測定の例）。
【００８４】
（衝撃エネルギーの測定）
図１４に示す落下衝撃試験機（米倉製作所製）を用い、シャフト１０のヘッド側端部１１から１５０ｍｍの位置に、１．５ｃｍの高さから５００ｇの錘を落下させ、その時に発生した振動波形を振動計（昭和計測器株式会社製 チャージ振動計 モデル１６０７）で読み取った。振動波形は初期測度からエネルギ−の損失による速度低下分を補正し、荷重対変位関数を求めると共に、エネルギー値を計算する。変位，速度、エネルギーについて、次の関係が成立する。
【数１】
【数２】
【数３】
以上の（１）（２）（３）式を初期条件Ｅ（０）＝０，Ｖ（０）＝０，ζ（０）＝０で解き、２次形で離散化する。
【数４】
【数５】
【数６】
（５）式をＶ（ｎ）２で展開し、（６）式に代入し、次式を得る。
【数７】
（４）（５）（７）式から逐次、変位、エネルギーを計算する。
それによって得られた振動波形は図１５に示す通りである。衝撃エネルギーは図１５中の斜線で示す最大荷重点までの面積で計算している。
【００８５】
（実打評価）
実施例および比較例の各シャフトに、「ＳＲＩＸＯＮ Ｗ−５０５ Ｌ１０．５」とフェラル、グリップを装着し、ハンディキャップ２０〜３５のゴルファー２０名が、市販の３ピースボール（ＳＲＩスポーツ製 「ＨＩ−ＢＲＩＤ ｅｖｒｉｏ」）を１０球ずつ打撃し、振動吸収性について５点満点の官能評価を行い（数値が大きいほど良い）、２０名分の平均を表１に示した。
【００８６】
表１の結果から分かるように、第一積層体Ｉ（第一プリプレグＰ１）のみからなる比較例１と、比較例１の第一プリプレグＰ１の一部を第二プリプレグＰ２に変えて第二プリプレグＰ２を積層した実施例５、６とを比較すると、実施例５、６は、比較例１と同等の強度および順式フレックスを維持しながら、高い振動吸収性を備えることが確認できた。
また、比較例１の積層構成に第二プリプレグＰ２を加えた実施例１〜４も、比較例１と同等の強度および順式フレックスを維持しながら、高い振動吸収性を備えることが確認できた。
【００８７】
実施例９、１０と比較例４、５を比較すると、第一積層体Ｉの損失係数は０．００５以上０．０２以下が良く、０．００５未満では振動吸収性が低くなりすぎ、０．０２超では３点曲げ強度が低くなりすぎることが確認できた。
また、実施例７、８と比較例２、３とを比較すると、第二プリプレグＰ２の損失係数は０．１０以上０．５０以下が良く、０．１０未満では振動吸収性が低くなりすぎ、０．５０超では３点曲げ強度が低くなりすぎることが確認できた。
【００８８】
実施例１〜３を比較すると、ヘッド側先端部に第二プリプレグＰ２を形成した実施例１が、シャフト中央部やグリップ側に第二プリプレグＰ２を形成した実施例２、３よりも、振動吸収性がより向上し、衝撃エネルギーも向上することが確認できた。
シャフト全長に第二プリプレグＰ２を形成した実施例４は、重量が増加したものの、さらに振動吸収性を高めることができた。
【００８９】
実施例３と実施例１１、１２とを比較すると、第二プリプレグＰ２を厚さ方向中心領域に配置した実施例３が、該厚さ方向中心領域よりも内周側や外周側に第二プリプレグＰ２を形成した実施例１１、１２よりも、優れた振動吸収性が備えることが分かった。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の第一実施形態に係るゴルフクラブの概略図である。
【図２】図１に示すゴルフクラブシャフトの繊維強化プリプレグの積層構造を示す図である。
【図３】第二実施形態に係るゴルフクラブシャフトの繊維強化プリプレグの積層構造を示す図である。
【図４】第三実施形態に係るゴルフクラブシャフトの繊維強化プリプレグの積層構造を示す図である。
【図５】第四実施形態に係るゴルフクラブシャフトの繊維強化プリプレグの積層構造を示す図である。
【図６】実施例５のゴルフクラブシャフトの繊維強化プリプレグの積層構造を示す図である。
【図７】実施例６のゴルフクラブシャフトの繊維強化プリプレグの積層構造を示す図である。
【図８】実施例１１のゴルフクラブシャフトの繊維強化プリプレグの積層構造を示す図である。
【図９】実施例１２のゴルフクラブシャフトの繊維強化プリプレグの積層構造を示す図である。
【図１０】比較例１のゴルフクラブシャフトの繊維強化プリプレグの積層構造を示す図である。
【図１１】順式フレックスの測定方法を示す概略図である。
【図１２】振動減衰率の測定方法を示す概略図である。
【図１３】３点曲げ強度の測定方法を示す概略図である。
【図１４】衝撃試験方法を示す概略図である。
【図１５】衝撃エネルギーの求め方を示す図面である。
【図１６】従来例を示す図である。
【図１７】他の従来例を示す図である。
【符号の説明】
【００９１】
１０ ゴルフクラブシャフト
１１ ヘッド側端部
１２ グリップ側端部
２１〜２３、２４Ａ〜２４Ｄ、２５〜２９ プリプレグ
Ｐ１ 第一プリプレグ
Ｐ２ 第二プリプレグ
Ｉ 第一積層体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴルフクラブシャフトに関し、特に、打撃時の不快な振動や音鳴りを緩和するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、打球の速度向上、安定性向上のため、ゴルフクラブヘッドに重量を集中させ、ゴルフクラブシャフトは軽量化を図る傾向にある。そのため、ゴルフクラブシャフトの材料は、軽量で、比強度、比剛性の高いカーボンプリプレグ等の繊維強化樹脂が主流となっている。
【０００３】
このような軽量なゴルフクラブシャフトは、スイング時のヘッドスピードが上がり、飛距離が伸びる点に長所がある一方、軽量化により、打撃時にプレーヤーに不快な振動や衝撃が伝わりやすいという欠点がある。これは、シャフト自体が軽くなることで、従来のシャフトの振動とは異なる高い周波数の振動が生じ、この高い周波数の振動に起因して打撃時の不快感が生じていることによる。そのため、近年のゴルフプレーヤーには、打撃時の振動、衝撃により、肘や肩などに障害を持つプレーヤーが増加している。
【０００４】
前記問題に関し、特開平６−３３９５５１号（特許文献１）では、図１６（Ａ）（Ｂ）に示すように、心棒３ｃに通した錘体３ｄを粘弾性体３ｂを介して筒体３ａに支持させた動吸振器３を、シャフト１のグリップ部２内に設けることにより、不快感の原因となる高次モードの固有振動数成分を重点的に抑制できるとされている。
【０００５】
また、本出願人は、特開２００３−７０９４４号（特許文献２）において、図１７（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、１０℃でのｔａｎδが０．７以上の弾性材料からなる振動吸収部材５を、グリップ側のシャフト４の中空部に設けることを提案している。この振動吸収部材５については、中空部を有する本体５ａと、連結部５ｂを介して本体５ａと連結される中央部５ｃと、本体５ａの外周に設けられて中空部内周面と接する突起部５ｄとを備えた構造とすることを提供している。
該ゴルフクラブシャフトは、中央部５ｃがシャフト４の振動に対して共振することができ、打撃時の振動や衝撃を効果的に吸収できる。
【０００６】
さらに、本出願人は、特開２００４−２７５３２４号（特許文献３）において、繊維強化樹脂プリプレグで形成される傾斜層と逆傾斜層の間に、１０℃における損失正接（ｔａｎδ）が１．０以上である双極子変換材料からなる振動吸収部材を介在させたゴルフクラブシャフトを提供している。
該ゴルフクラブシャフトは、傾斜層と逆傾斜層が互いに逆方向に捩じれ、かつ復元しようとすることにより生じる捩れ振動を、振動吸収部材が効率よく低減できる。
【０００７】
しかしながら、前記特許文献１のゴルフクラブシャフトでは、動吸振器３の錘体３ｄの重量が重く、粘弾性体３ｂ、心棒３ｃの重量を考えると、かなりの重量増となり、軽量化の観点から問題がある。
また、前記特許文献２のゴルフクラブシャフトでは、振動吸収部材５はシャフト４の中空部内周面との接着面積、接着箇所が多いため、中央部５ｃの振動方向が制限され、振動吸収性の向上には改良の余地がある。
さらに、特許文献３のゴルフクラブシャフトでは、積層体の層間に軟らかい異種材料である振動吸収部材を挿入しているため、シャフト強度など、所望の性能確保とのバランスにおいて改良の余地がある。
【０００８】
【特許文献１】特開平６−３３９５５１号公報
【特許文献２】特開２００３−７０９４４号公報
【特許文献３】特開２００４−２７５３２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は前記問題に鑑みてなされたもので、軽量性と強度を備えながら、打撃時に生じる不快な振動、衝撃を緩和できるゴルフクラブシャフトの提供を課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために、本発明は、強化繊維にマトリクス樹脂を含浸してなる繊維強化プリプレグの積層体からなり、中空部を有する管状体の繊維強化樹脂製のゴルフクラブシャフトであって、
第一プリプレグを複数枚積層してなる第一積層体と、第二プリプレグを備え、
前記第一積層体は、温度１０℃の条件下、周波数１０Ｈｚで測定された損失係数（ｔａｎδ）を０．００５以上０．０２以下とし、前記第二プリプレグは温度１０℃の条件下で周波数１０Ｈｚで測定された損失係数（ｔａｎδ）を０．１０以上０．５０以下としていることを特徴とするゴルフクラブシャフトを提供している。
【００１１】
プリプレグの損失係数（ｔａｎδ）は、その値が大きいほど、該プリプレグのエネルギー変換が大きくなり、打球時の振動および衝撃を抑制することが認められている。
【００１２】
前記構成のゴルフクラブシャフトは、損失係数の異なる第一積層体と、第二プリプレグを設け、損失係数が低い第一積層体によってシャフトの強度、剛性を維持しながら、損失係数の高い第二プリプレグによって振動減衰性を高めることができる。
また、振動減衰材等の異種材料を繊維強化プリプレグの積層体中に介在させたり、シャフト内に配置するのではなく、本発明では、繊維強化プリプレグの損失係数を調整し、第二プリプレグの損失係数を大きくすることによって振動減衰性を向上させている。従って、異種材料に起因する異音の発生がないうえ、重量増加も抑制でき、軽量性を維持しながら振動減衰性を高めることができる。
【００１３】
前記第一積層体の損失係数は、プリプレグを複数枚重ねて硬化させた状態で測定したものである。
【００１４】
前記第一積層体の損失係数（ｔａｎδ）は温度１０℃の条件下で周波数１０Ｈｚで測定したものである。該損失係数（ｔａｎδ）が０．００５以上０．０２以下としているのは、０．００５未満ではシャフトの振動減衰性が低くなりすぎ、０．０２超では、シャフト強度が低くなりすぎるためである。好ましくは、下限は０．００７以上、さらに０．０１０以上であり、上限は０．０１８以下、さらに０．０１５以下が良い。
【００１５】
前記第二プリプレグの損失係数（ｔａｎδ）も、温度１０℃の条件下で周波数１０Ｈｚで測定されたものである。その損失係数（ｔａｎδ）を０．１０以上０．５０以下としているのは、０．１０未満では、振動減衰性向上効果を十分に発揮できず、振動減衰性の低いシャフトとなってしまい、０．５０超では、強度への影響が大きくなり、必要なシャフト強度を確保できなくなるためである。好ましくは、下限は０．２０以上、さらに０．３０以上であり、上限は０．４５以下、さらに０．４０以下が良い。
【００１６】
前記損失係数（ｔａｎδ）は、粘弾性測定装置（レオロジ社製））によって測定した値とする。測定条件は、周波数を１０Ｈｚとし、温度１０℃、昇温速度を４℃／ｍｉｎ、変位振幅を±５０μｍとした条件下において、曲げモードとして測定している。
試験片は、測定対象のプリプレグを強化繊維の繊維角度が互いに直交方向となるように同じプリプレグを繊維角度を交互に９層積層した積層体を用い、外層のプリプレグの強化繊維の延在方向が試験片の長さ方向となるように、長さ３０ｍｍ、幅５ｍｍに切り取って形成している。この試験片の長さ方向の両端５ｍｍずつはチャックされるため、試験片の変位部分は２０ｍｍとなる。第二積層体も同様の方法により形成した試験片を用い、同様の方法で測定する。
【００１７】
温度条件を１０℃以下で、０℃〜１０℃の範囲内としているのは、粘弾性測定の経験則である周波数−温度換算則に起因する。この経験則では、周波数１オーダーが温度１０℃に相当すると考えられる。ゴルフクラブ用シャフトの面外一次振動（打球方向への振動）は４０〜１００Ｈｚであり、面外二次振動（捩じれ方向の振動）は１５０〜２５０Ｈｚ程度となる。従って、ゴルフクラブ用シャフトの使用温度である室温（１０℃〜３０℃）と前記周波数の関係より、０℃〜１０℃の温度範囲に着目している。ゴルフクラブでボールを打球する際に生じる強制振動は３０〜１０００Ｈｚの範囲内と考えられる。従って、前記温度範囲で測定された損失係数を前記範囲内に規定することによって、衝撃により発生する振動を効率的に抑制することが可能となる。
【００１８】
前記第二プリプレグの重量は、複数枚の第一プリプレグを積層した第一積層体の重量の１％以上１５％以下としていることが好ましい。
これは、１％未満では、第二積層体による振動減衰効果を十分に発現できず、１５％超では、シャフト強度への影響が大きくなり、強度不足を招くことに因る。より好ましくは、下限は２％以上、さらに３％以上、上限は１４％以下、さらに１３％以下が良い。
【００１９】
前記繊維強化プリプレグ積層体の全肉厚を１００％とした場合において、肉厚中心位置から肉厚方向の一方側と他方側のそれぞれに２０％以内の厚み範囲内に、前記第二プリプレグの少なくとも一部が配置されるように積層していることが好ましい。
【００２０】
前記肉厚中心位置から肉厚方向の両側にそれぞれ２０％以内の範囲内がゴルフクラブシャフトに衝撃が加わったときに最も大きい剪断力を受ける部分である。よって、この範囲内に第二プリプレグを配置することにより、シャフトに生じる振動を効率的に減衰させることができる。なお、前記厚み範囲内に第二プリプレグの５０％以上、さらには１００％が配置されていることがより好ましい。
【００２１】
前記第二プリプレグのマトリクス樹脂成分には、シャフト全体の強度や成形性を良好とするために、熱硬化性樹脂を用いることが好ましく、該熱硬化性樹脂に、双極子モーメント量を増加させる活性剤、液状ゴムや軟化剤等の各種添加剤等を配合することによって、損失係数を高めることができる。
【００２２】
前記活性剤を熱硬化性樹脂に配合するときは、熱硬化性樹脂を硬化させるために配合する硬化剤と共に活性剤を加え、加熱して活性剤を相溶化させることが好ましい。更に、一般的な硬化促進剤、可塑剤、安定剤、乳化剤、充填剤、強化剤、着色剤、発泡剤、酸化防止剤、紫外線防止剤、滑剤などを必要に応じて加えても良い。
【００２３】
双極子を持った活性剤が組成物中に分散し相溶化されると、通常の状態では、±の双極子は、電荷が引き付けあって安定した状態で、樹脂と電気的に結合して存在している。この材料に振動が加わった場合、双極子が変位し、双極子同士が一端離れるが、その後、再び互いに引き付け合おうとする復元作用が働く。その際に、双極子がベースとなる樹脂の高分子鎖や他の双極子と接触し、摩擦熱として振動エネルギーが大量に熱エネルギーに変換される。この作用により、シャフトの振動エネルギーを効率よく吸収し、振動や衝撃を効果的に減衰することができる。
【００２４】
詳細には、前記第二プリプレグのマトリクス樹脂組成物は、エポキシ樹脂に、ベンゾトリアゾール基を持つ化合物およびジフェニルアクリレート基を持つ化合物から選択される１種以上の活性剤が配合された組成物からなることが好ましい。具体的には、第二プリプレグのマトリクス樹脂組成物として、ＣＣＩ社製のＤＬ２６、ＤＬ３０が挙げられる。
前記のような活性剤を配合することにより、エポキシ樹脂が軟化され、損失係数を高めることができると共に、組成物中の双極子モーメント量を増加することができる。
【００２５】
前記第二プリプレグに用いるエポキシ樹脂は、エポキシ分子の鎖が長く、側鎖が少ないものが好ましく、エポキシ当量が２５０〜３５０、分子量が５００〜７００のエポキシ樹脂が好ましい。このようなエポキシ樹脂は架橋点が少ないため、効率よく組成物を軟化させ、損失係数を高めることができる。
特に、ポロプロピレン−エーテル系エポキシ樹脂とＧ−グリシジルエーテル系エポキシ樹脂との混合物が好ましく、その他、種々のエポキシ樹脂を１種または２種以上組み合わせて用いても良い。活性剤の配合量により損失係数を調整することができるが、樹脂成分１００重量部に対して、活性剤の配合量は１０〜２００重量部の範囲内とすることが好ましい。
なお、第二プリプレグのマトリクス樹脂成分に、熱可塑性樹脂、あるいは熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との混合物を用いることも可能である。
【００２６】
前記第一プリプレグのマトリクス樹脂成分としては、シャフト強度や剛性を確保するために、前記したように、熱硬化性樹脂が好適に用いられる。また、該第一プリプレグのマトリクス樹脂成分には、前記第二プリプレグのマトリクス樹脂成分と同種の樹脂を用いることが好ましい。
第一プリプレグにエポキシ樹脂を用いる場合には、第二プリプレグのエポキシ樹脂よりエポキシ当量が小さく、分子量も小さいエポキシ樹脂を用いることが好ましい。具体的には、ビスフェニールＡ型エポキシ樹脂が好ましく、各種添加剤等を配合しても良い。
【００２７】
前記第一プリプレグおよび第二プリプレグの強化繊維の引張弾性率は１５０ｔ／ｍｍ２以上６０ｔ／ｍｍ２以下としていることが好ましい。
前記第一プリプレグおよび第二プリプレグの強化繊維の引張弾性率を１５ｔ／ｍｍ２以上６０ｔ／ｍｍ２以下としているのは、１５ｔ／ｍｍ２未満では、ゴルフクラブシャフトの剛性および反発性が低くなりすぎ、６０ｔ／ｍｍ２を超えると、所望の耐衝撃性を得にくくなることに因る。より好ましくは、下限は２０ｔ／ｍｍ２以上、さらには２５ｔ／ｍｍ２以上、上限は５５ｔ／ｍｍ２以下、さらには５０ｔ／ｍｍ２以下が良い。
【００２８】
第一プリプレグおよび第二プリプレグの繊維含有率は、４５％以上８５％以下の範囲内であることが好ましい。繊維含有率が４５％未満では、シャフトの剛性が低くなりすぎ、８５％を超えると、所望の耐衝撃性を得にくくなるためである。なお、ここで繊維含有率とは、「（プリプレグ中の繊維体積／プリプレグの全体積）×１００」である。
【００２９】
前記第二プリプレグは、シャフトのヘッド側端部を始端とし、該ヘッド側端部からシャフト全長の３０％の距離を隔てた位置を終端とする領域（以下「先端３０％領域」とする）に少なくとも一部が配置されるように積層していることが好ましい。該先端３０％領域は、シャフトの変形挙動と振動モードを考慮した場合、変形の大きい部分であり、該領域に第二積層体を配置することにより、衝撃吸収エネルギーを大きくすることができる。
【００３０】
第二プリプレグのシャフト軸線方向の長さは１００ｍｍ以上５００ｍｍ以下が好ましい。１００ｍｍ未満では、振動減衰効果を十分に発現できず、５００ｍｍ超では、シャフト全体の強度および剛性への影響が大きくなり、所望のシャフト強度・剛性が得にくくなることに因る。より好ましくは、下限は１２０ｍｍ以上、さらには１５０ｍｍ以上であり、上限は４８０ｍｍ以下、さらには４５０ｍｍ以下が良い。
【００３１】
前記第二プリプレグは、シャフトの断面において、断面周方向を全周するように配置することが好ましいが、一部あるいは複数個所に断続的に配置してもよい。
【００３２】
前記第二プリプレグの強化繊維のシャフト軸線に対する配向角は３０°以上９０°以下とすることが好ましい。これは、３０°未満では、繊維角度とシャフト曲げ方向が一致しやすくなるため、繊維の弾性が作用して層間での変形が小さくなり、振動吸収効果も小さくなるためである。
【００３３】
前記第一、第二プリプレグに使用される強化繊維としては、一般に、高性能強化繊維として用いられる繊維が好適に用いられる。例えば、カーボン繊維、黒鉛繊維、アラミド繊維、炭化ケイ素繊維、アルミナ繊維、ボロン繊維、ガラス繊維、芳香族ポリエステル繊維、超高分子ポリエチレン繊維等が挙げられる。また、金属繊維を用いてもよい。
これらの強化繊維は、長繊維、短繊維のいずれであってもよく、これらの繊維を２種以上混合して用いてもよい。強化繊維の形状や配列については限定されず、例えば、単一方向、ランダム方向、シート状、マット状、クロス状、組み紐状などのいずれであってもよい。
【００３４】
第二プリプレグに使用される強化繊維としては、高強度と低比重との両立の点からカーボン繊維が好適である。また、シャフトを構成する全繊維強化樹脂層の５０％以上の層で、さらには７５％以上の層で、さらには１００％の層で、カーボン繊維を用いることが好ましい。
【００３５】
本発明のゴルフクラブシャフトの重量は３０ｇ以上７０ｇ以下が好ましい。これは、３０ｇ未満では、肉厚不足で強度が低くなりすぎ、７０ｇを超えると、重すぎて操作性が悪化することに因る。
【発明の効果】
【００３６】
上述したように、本発明によれば、ゴルフクラブシャフトを構成する繊維強化プリプレグの積層体を、複数の第一プリプレグからなる損失係数の低い第一積層体と、損失係数の高い第二プリプレグとで構成することにより、第一積層体でシャフト強度および剛性を維持しながら、第二プリプレグによって振動減衰性を高めることができる。
また、振動減衰材等の異種材料を用いることなく、繊維強化プリプレグの損失係数を調整することでゴルフクラブの振動減衰性を向上させているため、異種材料による異音の発生がないうえ、シャフトの軽量性も維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１および図２は、本発明の第一実施形態に係るゴルフクラブシャフト１０（以下、シャフト１０と略称する）を示す。
シャフト１０は、繊維強化プリプレグ２１〜２３、２４Ａ、２５〜２９の積層体からなるテーパー状の長尺な管状体よりなる。
シャフト１０の小径側のヘッド側端部１１にヘッド１３が取り付けられ、大径側のグリップ側端部１２にグリップ１４が取り付けられている。
シャフト１０の全長は４６インチ（１１６８ｍｍ）とし、塗装前（部材装着前）のシャフト全重量は５９．５ｇとしている。
【００３８】
前記繊維強化プリプレグ２１〜２３、２４Ａ、２５〜２９は、１０℃の条件下で周波数１０Ｈｚで測定したときの損失係数（ｔａｎδ）が低い第一プリプレグＰ１と、同条件下で測定した損失係数が高い第二プリプレグＰ２とで構成される。
第一プリプレグＰ１にプリプレグ２１〜２３、２５〜２９が該当し、第二プリプレグＰ２にはプリプレグ２４Ａが該当する。
【００３９】
前記第一プリプレグＰ１は、強化繊維をカーボン繊維とし、マトリクス樹脂をエポキシ樹脂（添加剤無配合）とする市販のプリプレグ（東レ社製）を使用し、１０℃の条件下で周波数１０Ｈｚで測定したときの損失係数（ｔａｎδ）が低い第一積層体Ｉを構成している。本実施形態では、第一積層体Ｉ（前記第一プリプレグを重ねて硬化させた状態）の損失係数を０．０１としている。
【００４０】
前記第二プリプレグＰ２は、カーボン繊維を、エポキシ樹脂に活性剤を配合したマトリクス樹脂組成物（ＣＣＩ社製「ＤＬ２６」）に含浸しながら、ドラムに一定の繊維方向となるように巻き付け、一定量巻き付けた後にドラムから切り取り、約８０℃〜１００℃の熱を加えて擬似硬化状態に作製したプリプレグを使用している。
第二プリプレグＰ２は１枚のプリプレグ２４Ａからなり、該第二プリプレグの損失係数を０．３としている。
【００４１】
前記各プリプレグ２１〜２９の詳細は次のとおりである。図２にも示すように、
プリプレグ２１は、ヘッド側先端部に配置され、長さを２６７ｍｍとし、厚みを０．１０３０ｍｍとし、を３回巻きする幅として３層形成している。強化繊維Ｆ２１は、シャフト軸線に対してなす配向角を０°とし、引張弾性率を２４ｔ／ｍｍ2としている。
プリプレグ２２は、シャフト全長に配置され、厚みを０．０８２０ｍｍとし、幅を３回巻きする幅として３層形成している。強化繊維Ｆ２２は、シャフト軸線に対してなす配向角を−４５°とし、引張弾性率を４０ｔ／ｍｍ2としている。
プリプレグ２３は、シャフト全長に配置され、厚みを０．０８２０ｍｍとし、幅を３回巻きする幅として３層形成している。強化繊維Ｆ２３は、シャフト軸線に対してなす配向角を＋４５°とし、引張弾性率を４０ｔ／ｍｍ2としている。
プリプレグ２４Ａは、ヘッド側先端部に配置され、長さを４００ｍｍとし、厚みを０．０８４０ｍｍとし、幅を１回巻きする幅として１層形成している。強化繊維Ｆ２４は、シャフト軸線に対してなす配向角を９０°とし、引張弾性率を３０ｔ／ｍｍ2としている。
プリプレグ２５は、ヘッド側先端部に配置され、長さを３６７ｍｍとし、厚みを０．０８４０ｍｍとし、幅を３回巻きする幅として３層形成している。強化繊維Ｆ２５は、シャフト軸線に対してなす配向角を０°とし、引張弾性率を２４ｔ／ｍｍ2としている。
プリプレグ２６は、グリップ側後端部に配置され、長さを４５３ｍｍとし、厚みを０．０８４０ｍｍとし、幅を３回巻きする幅として３層形成している。強化繊維Ｆ２６は、シャフト軸線に対してなす配向角を０°とし、引張弾性率を３０ｔ／ｍｍ2としている。
プリプレグ２７は、シャフト全長に配置され、厚みを０．１４５０ｍｍとし、幅を２回巻きする幅として２層形成している。強化繊維Ｆ２７は、シャフト軸線に対してなす配向角を０°とし、引張弾性率を３０ｔ／ｍｍ２としている。
プリプレグ２８は、シャフト全長に配置され、厚みを０．１４５０ｍｍとし、幅を１回巻きする幅として１層形成している。強化繊維Ｆ２８は、シャフト軸線に対してなす配向角を０°とし、引張弾性率を３０ｔ／ｍｍ2としている。
プリプレグ２９は、ヘッド側先端部に配置され、厚みを０．１０３０ｍｍとし、長さを２０７ｍｍとし、幅を５回巻きする幅として５層形成している。強化繊維Ｆ２９は、シャフト軸線に対してなす配向角を０°とし、引張弾性率を２４ｔ／ｍｍ2としている。
【００４２】
前記シャフト１０は、図２に示すように、前記プリプレグ２１〜２９をシートワインディング製法によりマンドレル（図示せず）に、内周側から順次プリプレグ２１、２２、２３、２４Ａ・・・２９と巻きつけて積層した後、ポリエチレンテレフタレート樹脂製等のテープ（図示せず）でラッピングして、これをオーブン中で加熱加圧し樹脂を硬化させて一体的に成形し、マンドレルを引き抜いてシャフト１０を作製している。シャフトの表面は研磨を行った後、両端をカットして塗装している。
【００４３】
本実施形態では、第一プリプレグＰ１の積層体である第一積層体Ｉの重量を５８．０ｇとし、第二プリプレグＰ２の重量を１．５ｇとしている。
また、第二プリプレグＰ２が配置されているシャフト先端側は、２０層からなる第一積層体Ｉと１層の第二プリプレグＰ２を合わせて計２１層からなり、そのうち、第二プリプレグは内周側から１０層目に一層のみである。さらに、シャフト全肉厚を１００％とした場合における、内周側から３０％〜７０％の厚み領域内、即ち、厚み方向中心から±２０％の領域内（以下「厚み方向中心領域」という）に、第二プリプレグＰ２が配置されている。
【００４４】
前記構成のゴルフクラブシャフト１０は、損失係数の小さい第一積層体Ｉにより所望のシャフト強度および剛性を確保しながら、損失係数の大きい第二プリプレグＰ２によって振動吸収性を高めることができる。また、第二プリプレグＰ２は、マトリクス樹脂を改質した繊維強化樹脂プリプレグ２４Ａで形成され、異種材料からなる振動減衰材等ではないため、異音が発生せず、かつ、重量増加を抑制でき、軽量性を維持することができる。
【００４５】
また、第二プリプレグＰ２の重量は、第一積層体Ｉの重量に対して約２％であり、１％以上１５％以下の範囲内であるため、シャフト強度と振動吸収性と軽量性とをバランスよく備えることが出来る。
さらに、第二プリプレグＰ２は、打撃時に最も大きな剪断力が生じる厚み方向中心領域に、その全体（１００％）が配置されているため、効率的に振動・衝撃を減衰することができる。
【００４６】
第一プリプレグＰ１と第二プリプレグＰ２は、いずれも強化繊維の引張弾性率が１５ｔ／ｍｍ２以上６０ｔ／ｍｍ2以下の範囲内であるため、シャフト１０の剛性、反発性と耐衝撃性をバランスよく備えることができる。
また、第二プリプレグＰ２の繊維角度を、シャフト１０の曲げ方向に直交する９０°としているため、層間の変形が大きくなり、振動吸収効果を高めることができる。
【００４７】
第二プリプレグは、シャフト１０のヘッド側端部１１からシャフト全長の３４％の領域に配置されている。即ち、第二プリプレグの大部分である約８８％が、打撃時に最も大きな衝撃を受けるシャフト１０の先端３０％領域１０Ａに配置されているため、高い振動吸収効果を発現することができる。
【００４８】
図３は本発明の第二実施形態を示し、第二プリプレグＰ２をシャフト１０の長手方向中央部に配置している。
詳しくは、第二プリプレグＰ２を構成する繊維強化プリプレグ２４Ｂは、ヘッド側端部１１から４００ｍｍ〜８００ｍｍの領域に配置され、厚みを０．０８４０ｍｍとし、幅を１回巻きする幅として１層形成している。強化繊維Ｆ２４は、シャフト軸線に対してなす配向角を９０°とし、引張弾性率を３０ｔ／ｍｍ2としている。
該プリプレグ２４Ｂに用いられるマトリクス樹脂組成物は、前記第一実施形態のプリプレグ２４Ａと同じＣＣＩ社製の「ＤＬ−２６」であり、第二プリプレグの損失係数は０．３としている。
【００４９】
本実施形態のシャフト１０の総重量は６０ｇとしている。また、前記第一積層体Ｉの重量を５８．０ｇ、第二プリプレグの重量を２．０ｇとし、第二プリプレグの重量は、第一積層体Ｉの重量の約３％としている。
【００５０】
第二プリプレグＰ２が配置されているシャフト中央部は、１２層からなる第一積層体Ｉと１層からなる第二プリプレグＰ２を合わせて計１３層からなり、そのうち、第二プリプレグＰ２は内周側から７層目に一層のみ形成されている。また、前記厚み方向中心領域内に、第二プリプレグＰ２の全体（１００％）が配置されている。
その他の構成は、前記第一実施形態と同一構成としている。
【００５１】
本実施形態は、第二プリプレグＰ２が、シャフト１０の先端３０％領域１０Ａに一部も配置されていないため、振動吸収性は第一実施形態よりは劣るが、強い剪断力が加わる前記厚み方向中心領域に該第二プリプレグＰ２の全体が配置されているため、効果的な振動吸収性を備えることができる。また、第二プリプレグＰ２の第一積層体Ｉに対する重量比も３％であるため、シャフト強度と軽量性も維持することができる。
【００５２】
図４は本発明の第三実施形態を示し、第二プリプレグＰ２をシャフト１０のグリップ側後端部に配置している。
詳しくは、第二プリプレグＰ２を構成する繊維強化プリプレグ２４Ｃは、ヘッド側端部１１から８００ｍｍ〜１１６８ｍｍ（グリップ側端部１２）の領域に配置され、厚みを０．０８４０ｍｍとし、幅を１回巻きする幅として１層形成している。強化繊維Ｆ２４は、シャフト軸線に対してなす配向角を９０°とし、引張弾性率を３０ｔ／ｍｍ2としている。
第二プリプレグＰ２を構成するプリプレグ２４Ｃに用いられるマトリクス樹脂組成物は、前記第一実施形態のプリプレグ２４Ａと同じＣＣＩ社製の「ＤＬ−２６」であり、第二プリプレグＰ２の損失係数は０．３としている。
【００５３】
本実施形態のシャフト１０の総重量は６０．５ｇとし、そのうち、前記第一積層体Ｉの重量を５８．０ｇ、第二プリプレグＰ２の重量を２．５ｇとし、第二プリプレグＰ２の重量の、第一積層体Ｉの重量に対する比率を約４％としている。
【００５４】
第二プリプレグＰ２が配置されているシャフト後端部は、１２層からなる第一積層体Ｉと１層からなる第二プリプレグＰ２を合わせて計１３層からなり、そのうち、第二プリプレグＰ２は内周側から７層目に一層のみ形成されている。また、前記厚み方向中心領域に、第二プリプレグＰ２の全体（１００％）が配置されている。その他の構成は、前記第一実施形態と同一構成としている。
【００５５】
本実施形態は、第二プリプレグＰ２が、シャフト１０の先端３０％領域１０Ａに一部も配置されていないため、振動吸収性は第一実施形態よりは劣るが、強い剪断力が加わる前記厚み方向中心領域に該第二プリプレグＰ２の全体が配置されているため、効果的な振動吸収性を備えることができる。また、第二プリプレグＰ２の第一積層体Ｉに対する重量比も４％であるため、シャフト強度と軽量性も維持することができる。
【００５６】
図５は本発明の第四実施形態を示し、第二プリプレグＰ２をシャフト全長に配置している。
詳しくは、第二プリプレグＰ２を構成する繊維強化プリプレグ２４Ｄは、長さをシャフト全長とし、厚みを０．０８４０ｍｍとし、幅を１回巻きする幅として１層形成している。強化繊維Ｆ２４は、シャフト軸線に対してなす配向角を９０°とし、引張弾性率を３０ｔ／ｍｍ2としている。
該プリプレグ２４Ｄに用いられるマトリクス樹脂組成物は、前記実施形態のプリプレグ２４Ａ〜２４Ｃと同じＣＣＩ社製の「ＤＬ−２６」であり、第二プリプレグの損失係数は０．３としている。
【００５７】
本実施形態のシャフト１０の総重量は６４ｇとし、そのうち、前記第一積層体Ｉの重量を５８．０ｇ、第二プリプレグＰ２の重量を６．０ｇとし、第二プリプレグＰ２の重量の、第一積層体Ｉの重量に対する比率を約１０％としている。
【００５８】
シャフト１０の先端側は、２０層からなる第一積層体Ｉと１層からなる第二プリプレグＰ２を合わせて計２１層からなり、そのうち、第二プリプレグＰ２は内周側から１０層目に一層のみ形成されている。シャフト１０の後端側は、１２層からなる第一積層体Ｉと１層からなる第二プリプレグＰ２の計１３層からなり、そのうち、第二プリプレグＰ２は内周側から７層目に一層のみ形成されている。
また、第二プリプレグＰ２は、シャフト全長にわたって、前記厚み方向中心領域内にその全体が配置されている。
その他の構成は、前記第一実施形態と同一構成としている。
【００５９】
本実施形態は、第二プリプレグＰ２が、先端３０％領域１０Ａを含むシャフト全長にわたって配置されているため、優れた振動吸収性は備えることができる。また、第二プリプレグＰ２の第一積層体Ｉに対する重量比も１０％であるため、シャフト強度と軽量性も維持することができる。
【００６０】
（実施例）
以上のことを確認するために、本発明のゴルフクラブシャフトの実施例１〜１２および比較例１〜５について詳述する。なお、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ない。
【００６１】
以下の表１、表２に示すとおり、第一積層体Ｉおよび第二プリプレグＰ２の損失係数、プリプレグ積層構成、第二プリプレグＰ２の挿入重量、積層数、積層位置、繊維角度、配置位置を異ならせた実施例１〜１１および比較例１〜４のゴルフクラブシャフトを作製し、それぞれの順式フレックス、振動減衰率（面外一次）、３点曲げ強度を測定すると共に、振動・衝撃吸収性に関する実打評価を行い、その結果を表１に表した。
【００６２】
【表１】
【００６３】
【表２】
【００６４】
実施例１〜１１および比較例１〜４のいずれも、シートワインディング製法で作成し、その製造方法は前記実施形態と同一とした。シャフト重量およびシャフト重心は表１に示すとおり設定した。シャフト全長は、いずれも１１６８ｍｍとした。
【００６５】
（実施例１）
前記第一実施形態と同一構成とした。
即ち、第二プリプレグＰ２については、損失係数を０．３とし、配置位置をヘッド側端部から４００ｍｍの領域とし、挿入重量を１．５ｇ、第一積層体Ｉに対する重量比を２％とし、積層数を１層、繊維角度を９０°とした。該第二プリプレグＰ２の積層位置は、全２１層のうち内周側から１０層目とし、厚み方向中心領域内に第二積層体IIの全体（１００％）を配置した。
第一積層体Ｉは、損失係数を０．０１とした。
【００６６】
シャフトを構成する各繊維強化プリプレグは次の通りとした。
まず、第一プリプレグＰ１については、いずれも東レ社製のプリプレグを使用し、プリプレグ２１には品番「３２５５Ｇ−１２」（繊維種：Ｔ７００、引張弾性率：２４ｔ／ｍｍ2、厚み：０．１０３０ｍｍ）のプリプレグを、プリプレグ２２、２３には品番「９２５５Ｇ−１１」（繊維種：Ｍ４０Ｊ、引張弾性率：４０ｔ／ｍｍ2、厚み：０．０８２０ｍｍ）のプリプレグを、プリプレグ２５には品番「３２５５Ｇ−１０」（繊維種：Ｔ７００、引張弾性率：２４ｔ／ｍｍ2、厚み：０．０８４０ｍｍ）のプリプレグを、プリプレグ２６には品番「２２５５Ｆ−１０」（繊維種：Ｔ８００、引張弾性率：３０ｔ／ｍｍ2、厚み：０．０８４０ｍｍ）のプリプレグを、プリプレグ２７、２８には品番「２２５５Ｆ−１５」（繊維種：Ｔ８００、引張弾性率：３０ｔ／ｍｍ2、厚み：０．１４５０ｍｍ）のプリプレグを、プリプレグ２９には品番「３２５５Ｇ−１２」（繊維種：Ｔ７００、引張弾性率：２４ｔ／ｍｍ2、厚み：０．１０３０ｍｍ）のプリプレグを使用した。
第二プリプレグＰ２、即ちプリプレグ２４Ａには、カーボン繊維（繊維種：Ｔ８００、引張弾性率３０ｔ／ｍｍ2）をＣＣＩ社製のマトリクス樹脂組成物（品番：ＤＬ−２６）に含浸させて作製した厚さ０．０８４０ｍｍのプリプレグを使用した。
【００６７】
（実施例２）
前記第二実施形態と同一構成とした。
即ち、第二プリプレグＰ２については、配置位置をヘッド側端部から４００ｍｍ〜８００ｍｍの領域とし、挿入重量を２．０ｇ、第一積層体Ｉに対する重量比を３％とし、積層位置は、全１３層のうち内周側から７層目とし、厚み方向中心領域内に第二積層体IIの全体（１００％）を配置した。
その他の構成および使用プリプレグは実施例１と同一とし、損失係数は、第一積層体Ｉは０．０１、第二プリプレグは０．３とした。
【００６８】
（実施例３）
前記第三実施形態と同一構成とした。
即ち、第二プリプレグＰ２については、配置位置をヘッド側端部から８００ｍｍ〜１１６８ｍｍの領域とし、挿入重量を２．５ｇ、第一積層体Ｉに対する重量比を４％とし、積層位置は、全１３層のうち内周側から７層目とし、厚み方向中心領域内に第二プリプレグＰ２の全体（１００％）を配置した。
その他の構成および使用プリプレグは実施例１と同一とし、損失係数は、第一積層体Ｉは０．０１、第二プリプレグＰ２は０．３とした。
【００６９】
（実施例４）
前記第四実施形態と同一構成とした。
即ち、第二プリプレグＰ２については、配置位置をシャフト全長とし、挿入重量を６．０ｇ、第一積層体Ｉに対する重量比を１０％とし、積層位置は、シャフト先端側では全２１層のうち内周側から１０層目、シャフト後端側では全１３層のうち内周側から７層目とし、厚み方向中心領域内に第二プリプレグＰ２の全体（１００％）を配置した。
その他の構成および使用したプリプレグは実施例１と同一とし、損失係数は、第一積層体Ｉは０．０１、第二プリプレグＰ２は０．３とした。
【００７０】
（実施例５）
図６に示す積層構成とした。即ち、プリプレグ２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄを積層せず、ストレート層のプリプレグ２５を第二プリプレグＰ２とした点で実施例１〜４と相違する。
詳しくは、プリプレグ２５で構成される第二プリプレグＰ２は、繊維角度を０°とし、配置位置をヘッド側端部から３６７ｍｍの領域内とし、挿入重量を４．５ｇ、第一積層体Ｉに対する重量比を８％とし、積層数は３層とし、積層位置は、全２０層のうち内周側から１０〜１２層目とし、厚み方向中心領域に第二プリプレグＰ２の全体（１００％）を配置とした。該第二プリプレグＰ２の損失係数は０．３とし、第一積層体Ｉの損失係数は０．０１とした。
プリプレグ２５には、カーボン繊維（繊維種：Ｔ７００、引張弾性率２４ｔ／ｍｍ2）をＣＣＩ社製のマトリクス樹脂組成物（品番：ＤＬ−２６）に含浸させて作製した厚さ０．０８４０ｍｍのプリプレグを使用した。その他の構成および使用プリプレグは実施例１と同一とした。
【００７１】
（実施例６）
図７に示す積層構成とした。即ち、プリプレグ２５を第一プリプレグＰ１とし、プリプレグ２６を第二プリプレグＰ２とした点で実施例５と相違する。
詳しくは、プリプレグ２６で構成される第二プリプレグＰ２は、繊維角度を０°とし、配置位置をグリップ側端部から４５３ｍｍの領域内とし、挿入重量を７．５ｇ、第一積層体Ｉに対する重量比を１４％とし、３周巻きして積層数は３層とし、積層位置は、全１２層のうち内周側から７〜９層目とし、厚み方向中心領域には第二プリプレグＰ２全体の８０％に当たる６ｇ分のみを配置した。該第二プリプレグＰ２は損失係数は０．３、第一積層体Ｉの損失係数は０．０１とした。
プリプレグ２６はカーボン繊維（繊維種：Ｔ８００、引張弾性率３０ｔ／ｍｍ2）をＣＣＩ社製のマトリクス樹脂組成物（品番：ＤＬ−２６）に含浸させて作製した厚さ０．０８４０ｍｍのプリプレグを使用した。その他の構成および使用プリプレグは実施例１と同一とした。
【００７２】
（実施例７）
実施例１と同一の積層構成としたが、第二プリプレグＰ２の損失係数を０．１とした点で実施例１と相違する。
詳しくは、第二プリプレグＰ２を構成するプリプレグ２４Ａとして、カーボン繊維（繊維種：Ｔ８００、引張弾性率３０ｔ／ｍｍ2）を、ＣＣＩ社製のマトリクス樹脂組成物（品番：ＤＬ−２６）とエポキシ樹脂を１：２の割合で配合した樹脂組成物に含浸させて作製した、厚さ０．０８４０ｍｍのプリプレグを使用した。
その他の構成および使用プリプレグは実施例１と同一とした。
【００７３】
（実施例８）
実施例１と同一の積層構成としたが、第二プリプレグＰ２の損失係数を０．５とした点で実施例１と相違する。
詳しくは、第二プリプレグＰ２を構成するプリプレグ２４Ａとして、カーボン繊維（繊維種：Ｔ８００、引張弾性率３０ｔ／ｍｍ2）を、ＣＣＩ社製のマトリクス樹脂組成物「ＤＬ−２６」と「ＤＬ−２７」を１：１の割合で配合した樹脂組成物に含浸させて作製した、厚さ０．０８４０ｍｍのプリプレグを使用した。その他の構成および使用プリプレグは実施例１と同一とした。
【００７４】
（実施例９）
実施例１と同一積層構成としたが、第一積層体Ｉの損失係数を０．０２とした点で実施例１と相違する。
詳しくは、第一積層体Ｉを構成する各プリプレグ２１〜２３、２５〜２９のマトリクス樹脂に、ＣＣＩ社製の「ＤＬ−２６」とエポキシ樹脂を１：１００の割合で配合したものを使用した。各プリプレグの厚さや、各プリプレグに使用した強化繊維の繊維種および引張弾性率については実施例１と同一とした。第二プリプレグＰ２については実施例１と同一とした。
【００７５】
（実施例１０）
図８に示す積層構成とした。
即ち、第二プリプレグＰ２を構成するプリプレグ２４Ｃを、プリプレグ２７とプリプレグ２８との間に配置した点で実施例３と相違させた。
詳しくは、前記プリプレグ２４Ｃで構成される第二プリプレグＰ２は、繊維角度を９０°とし、配置位置をヘッド側端部から８００ｍｍ〜１１６８ｍｍの領域とし、挿入重量を３．０ｇ、第一積層体Ｉに対する重量比を５％とし、積層位置を全１３層のうち内周側から１２層目とし、厚み方向中心領域内に第二プリプレグＰ２の一部も配置しなかった。該第二プリプレグＰ２の損失係数は０．３とした。
第一積層体Ｉのうち、プリプレグ２２、２３には東レ社製の「９２５５Ｇ−７」（繊維種：Ｍ４０Ｊ、引張弾性率：４０ｔ／ｍｍ2、厚み：０．０５７０ｍｍ）を使用し、プリプレグ２９には東レ社製の「３２５５Ｇ−１０」（繊維種：Ｔ７００、引張弾性率：２４ｔ／ｍｍ2、厚み：０．０８４０ｍｍ）を使用した。第一積層体Ｉの損失係数は０．０１とした。その他の構成および使用プリプレグは実施例３と同一とした。
【００７６】
（実施例１１）
図９に示す積層構成とし、第二プリプレグＰ２を構成するプリプレグ２４Ｃを、プリプレグ２２の内周面側に貼り合わせて巻回し、プリプレグ２１とプリプレグ２２の間に配置した点で実施例３、１０と相違させた。
前記プリプレグ２４Ｃで構成される第二プリプレグＰ２は、繊維角度を９０°とし、配置位置をヘッド側端部から８００ｍｍ〜１１６８ｍｍの領域とし、挿入重量を２．０ｇ、第一積層体Ｉに対する重量比を３％とし、積層位置を全１３層のうち内周側から２層目とし、厚み方向中心領域に第二プリプレグＰ２の一部も配置しなかった。第二プリプレグＰ２の損失係数は０．３とし、第一積層体Ｉの損失係数は０．０１とした。その他の構成および使用プリプレグは実施例１０と同一とした。
【００７７】
（比較例１）
図１０に示す積層構成とした。
即ち、第二プリプレグＰ２を形成せず、プリプレグ２１〜２３、２５〜２９で第一積層体Ｉのみを形成した。その他の構成および使用プリプレグは実施例１と同一とした。
【００７８】
（比較例２）
図２に示す実施例１と同一の積層構成としたが、第二プリプレグＰ２の損失係数を０．０５とした点で実施例１と相違させた。
詳しくは、第二プリプレグＰ２を構成するプリプレグ２４Ａとして、カーボン繊維（繊維種：Ｔ８００、引張弾性率３０ｔ／ｍｍ2）を、ＣＣＩ社製のマトリクス樹脂組成物「ＤＬ−２６」とエポキシ樹脂とを１：６の割合で配合した樹脂組成物に含浸させて作製した、厚さ０．０８４０ｍｍのプリプレグを使用した。
また、プリプレグ２２、２３には東レ社製の「９２５５Ｇ−７」（繊維種：Ｍ４０Ｊ、引張弾性率：４０ｔ／ｍｍ2、厚み：０．０５７０ｍｍ）を使用し、プリプレグ２９には東レ社製の「３２５５Ｇ−１０」（繊維種：Ｔ７００、引張弾性率：２４ｔ／ｍｍ2、厚み：０．０８４０ｍｍ）を使用した。その他の構成および使用プリプレグは実施例１と同一とした。
【００７９】
（比較例３）
図２に示す実施例１と同一の積層構成としたが、第二プリプレグＰ２の損失係数を０．７とした点で実施例１と相違させた。
詳しくは、第二プリプレグＰ２を構成するプリプレグ２４Ａとして、カーボン繊維（繊維種：Ｔ８００、引張弾性率３０ｔ／ｍｍ2）を、ＣＣＩ社製のマトリクス樹脂組成物「ＤＬ−２７」に含浸させて作製した、厚さ０．０８４０ｍｍのプリプレグを使用した。
また、プリプレグ２２、２３には東レ社製の「９２５５Ｇ−７」（繊維種：Ｍ４０Ｊ、引張弾性率：４０ｔ／ｍｍ2、厚み：０．０５７０ｍｍ）を使用し、プリプレグ２９には東レ社製の「３２５５Ｇ−１０」（繊維種：Ｔ７００、引張弾性率：２４ｔ／ｍｍ2、厚み：０．０８４０ｍｍ）を使用した。その他の構成および使用プリプレグは実施例１と同一とした。
【００８０】
（比較例４）
図２に示す実施例１と同一の積層構成としたが、第一積層体Ｉの損失係数を０．０５とした点で実施例１と相違させた。
詳しくは、第一積層体Ｉを構成する各プリプレグ２１〜２３、２５〜２９のマトリクス樹脂に、ＣＣＩ社製の「ＤＬ−２６」とエポキシ樹脂とを１：６の割合で配合したものを使用した。
また、プリプレグ２２、２３には東レ社製の「９２５５Ｇ−７」（繊維種：Ｍ４０Ｊ、引張弾性率：４０ｔ／ｍｍ2、厚み：０．０５７０ｍｍ）を使用し、プリプレグ２９には東レ社製の「３２５５Ｇ−１０」（繊維種：Ｔ７００、引張弾性率：２４ｔ／ｍｍ2、厚み：０．０８４０ｍｍ）を使用した。その他の構成および使用プリプレグは実施例１と同一とした。
【００８１】
（順式フレックスの測定方法）
図１１に示すように、シャフトのグリップ側端部１２から７５ｍｍの位置（グリップ取付側の後端）の上点３１と、グリップ側端部１２から２１５ｍｍの位置（上点から１４０ｍｍ）の下点３２との上下二点を支持点として、グリップ側端部１２から１０３９ｍｍの位置に２．７ｋｇの荷重を掛けたときの順式フレックスを測定した。
なお、上点３１における当接治具のシャフト当接部の断面形状はＲ＝１５ｍｍの円弧形状で、シャフトと直交する方向での断面形状はＲ４０ｍｍで凹んだ形状で、長さは１５ｍｍである。また、下点３２における当接治具のシャフト当接部のシャフト長手方向の向きの断面形状はＲ＝１５ｍｍの円弧形状で、シャフトと直交する方向での断面形状は中央がＲ４０ｍｍで凹み、長さは１５ｍｍである。２．７ｋｇ荷重位置の荷重圧子の当接部の断面形状はＲ＝１０ｍｍの円弧形状で、シャフトと直交する方向での断面形状は直線で、長さは１８ｍｍである。
【００８２】
（振動減衰率の測定方法）
図１２に示すように、シャフト１０のグリップ側端部１２を紐５０で吊り下げ、グリップ側端部１２から３７０ｍｍの位置に加速度ピックアップ計５１を取り付け、加速度ピックアップ計５１を取り付けた反対側をインパクトハンマー５２で加振した。インパクトハンマー５２に取り付けられたフォースピックアップ計５３で計測した入力振動Ｆと加速度ピックアップ計５１で計測した応答振動αを、アンプ５４Ａ、５４Ｂを介して周波数解析装置５５（ヒューレットパッカード社製、ダイナミックシングルアナライザー、ＨＰ３５６２Ａ）に入力して解析した。解析で得た周波数領域での伝達関数を求め、シャフトの振動数を得た。下式により振動減衰率（ζ）を求め、面外一次振動減衰率とした。
ζ＝（１／２）×（△ω／ωｎ）
Ｔｏ＝Ｔｎ×√２
【００８３】
（３点曲げ強度の測定）
３点曲げ強度とは、製品安全協会が定める破壊強度である。図１３に示すように、３点でシャフト１０を支え、上方から荷重Ｆを加え、シャフト１０が破断した時の荷重値（ピーク値）を測定した。測定点は、シャフト１０のヘッド側端部１１から１７５ｍｍ（Ａ点）、５２５ｍｍ（Ｂ点）、グリップ側端部１２から１７５ｍｍ（Ｃ点）の位置とし、支持点６１のスパンは、Ａ、Ｂ、Ｃ点のいずれの測定時も３００ｍｍとした（図示はＡ点測定の例）。
【００８４】
（衝撃エネルギーの測定）
図１４に示す落下衝撃試験機（米倉製作所製）を用い、シャフト１０のヘッド側端部１１から１５０ｍｍの位置に、１．５ｃｍの高さから５００ｇの錘を落下させ、その時に発生した振動波形を振動計（昭和計測器株式会社製 チャージ振動計 モデル１６０７）で読み取った。振動波形は初期測度からエネルギ−の損失による速度低下分を補正し、荷重対変位関数を求めると共に、エネルギー値を計算する。変位，速度、エネルギーについて、次の関係が成立する。
【数１】
【数２】
【数３】
以上の（１）（２）（３）式を初期条件Ｅ（０）＝０，Ｖ（０）＝０，ζ（０）＝０で解き、２次形で離散化する。
【数４】
【数５】
【数６】
（５）式をＶ（ｎ）２で展開し、（６）式に代入し、次式を得る。
【数７】
（４）（５）（７）式から逐次、変位、エネルギーを計算する。
それによって得られた振動波形は図１５に示す通りである。衝撃エネルギーは図１５中の斜線で示す最大荷重点までの面積で計算している。
【００８５】
（実打評価）
実施例および比較例の各シャフトに、「ＳＲＩＸＯＮ Ｗ−５０５ Ｌ１０．５」とフェラル、グリップを装着し、ハンディキャップ２０〜３５のゴルファー２０名が、市販の３ピースボール（ＳＲＩスポーツ製 「ＨＩ−ＢＲＩＤ ｅｖｒｉｏ」）を１０球ずつ打撃し、振動吸収性について５点満点の官能評価を行い（数値が大きいほど良い）、２０名分の平均を表１に示した。
【００８６】
表１の結果から分かるように、第一積層体Ｉ（第一プリプレグＰ１）のみからなる比較例１と、比較例１の第一プリプレグＰ１の一部を第二プリプレグＰ２に変えて第二プリプレグＰ２を積層した実施例５、６とを比較すると、実施例５、６は、比較例１と同等の強度および順式フレックスを維持しながら、高い振動吸収性を備えることが確認できた。
また、比較例１の積層構成に第二プリプレグＰ２を加えた実施例１〜４も、比較例１と同等の強度および順式フレックスを維持しながら、高い振動吸収性を備えることが確認できた。
【００８７】
実施例９、１０と比較例４、５を比較すると、第一積層体Ｉの損失係数は０．００５以上０．０２以下が良く、０．００５未満では振動吸収性が低くなりすぎ、０．０２超では３点曲げ強度が低くなりすぎることが確認できた。
また、実施例７、８と比較例２、３とを比較すると、第二プリプレグＰ２の損失係数は０．１０以上０．５０以下が良く、０．１０未満では振動吸収性が低くなりすぎ、０．５０超では３点曲げ強度が低くなりすぎることが確認できた。
【００８８】
実施例１〜３を比較すると、ヘッド側先端部に第二プリプレグＰ２を形成した実施例１が、シャフト中央部やグリップ側に第二プリプレグＰ２を形成した実施例２、３よりも、振動吸収性がより向上し、衝撃エネルギーも向上することが確認できた。
シャフト全長に第二プリプレグＰ２を形成した実施例４は、重量が増加したものの、さらに振動吸収性を高めることができた。
【００８９】
実施例３と実施例１１、１２とを比較すると、第二プリプレグＰ２を厚さ方向中心領域に配置した実施例３が、該厚さ方向中心領域よりも内周側や外周側に第二プリプレグＰ２を形成した実施例１１、１２よりも、優れた振動吸収性が備えることが分かった。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の第一実施形態に係るゴルフクラブの概略図である。
【図２】図１に示すゴルフクラブシャフトの繊維強化プリプレグの積層構造を示す図である。
【図３】第二実施形態に係るゴルフクラブシャフトの繊維強化プリプレグの積層構造を示す図である。
【図４】第三実施形態に係るゴルフクラブシャフトの繊維強化プリプレグの積層構造を示す図である。
【図５】第四実施形態に係るゴルフクラブシャフトの繊維強化プリプレグの積層構造を示す図である。
【図６】実施例５のゴルフクラブシャフトの繊維強化プリプレグの積層構造を示す図である。
【図７】実施例６のゴルフクラブシャフトの繊維強化プリプレグの積層構造を示す図である。
【図８】実施例１１のゴルフクラブシャフトの繊維強化プリプレグの積層構造を示す図である。
【図９】実施例１２のゴルフクラブシャフトの繊維強化プリプレグの積層構造を示す図である。
【図１０】比較例１のゴルフクラブシャフトの繊維強化プリプレグの積層構造を示す図である。
【図１１】順式フレックスの測定方法を示す概略図である。
【図１２】振動減衰率の測定方法を示す概略図である。
【図１３】３点曲げ強度の測定方法を示す概略図である。
【図１４】衝撃試験方法を示す概略図である。
【図１５】衝撃エネルギーの求め方を示す図面である。
【図１６】従来例を示す図である。
【図１７】他の従来例を示す図である。
【符号の説明】
【００９１】
１０ ゴルフクラブシャフト
１１ ヘッド側端部
１２ グリップ側端部
２１〜２３、２４Ａ〜２４Ｄ、２５〜２９ プリプレグ
Ｐ１ 第一プリプレグ
Ｐ２ 第二プリプレグ
Ｉ 第一積層体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
強化繊維にマトリクス樹脂を含浸してなる繊維強化プリプレグの積層体からなり、中空部を有する管状体の繊維強化樹脂製のゴルフクラブシャフトであって、
第一プリプレグを複数枚積層してなる第一積層体と、第二プリプレグを備え、
前記第一積層体は、温度１０℃の条件下で周波数１０Ｈｚで測定された損失係数（ｔａｎδ）を０．００５以上０．０２以下とし、前記第二プリプレグは温度１０℃の条件下で周波数１０Ｈｚで測定された損失係数（ｔａｎδ）を０．１０以上０．５０以下としていることを特徴とするゴルフクラブシャフト。
【請求項２】
前記第二プリプレグの重量は、前記第一プリプレグを複数枚積層した第一積層体の重量の１％以上１５％以下とされている請求項１に記載のゴルフクラブシャフト。
【請求項３】
繊維強化樹脂層の全肉厚１００％として、該肉厚の中心位置から肉厚方向の一方側と他方側のそれぞれに２０％以内の厚み範囲内に前記第二プリプレグの少なくとも一部が配置されている請求項１または請求項２に記載のゴルフクラブシャフト。
【請求項４】
前記第二プリプレグのマトリクス樹脂組成物は、エポキシ樹脂に双極子を有する活性剤が配合され、
前記第一プリプレグおよび第二プリプレグの強化繊維の引張弾性率は１５ｔ／ｍｍ２以上６０ｔ／ｍｍ２以下としている請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のゴルフクラブシャフト。
【請求項５】
前記第二プリプレグは、エポキシ樹脂にベンゾトリアゾール基を持つ化合物およびジフェニルアクリレート基を持つ化合物から選択される１種以上の活性剤が配合された組成物かなる請求項４に記載のゴルフクラブシャフト。
【請求項６】
前記第二プリプレグは、シャフトのヘッド側端部を始端とし、該ヘッド側端部からシャフト全長の３０％の距離を隔てた位置を終端とする領域に配置されている請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のゴルフクラブシャフト。
【請求項７】
前記第二プリプレグの強化繊維のシャフト軸線に対する配向角は３０°以上９０°以下とされている請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のゴルフクラブシャフト。
【請求項１】
強化繊維にマトリクス樹脂を含浸してなる繊維強化プリプレグの積層体からなり、中空部を有する管状体の繊維強化樹脂製のゴルフクラブシャフトであって、
第一プリプレグを複数枚積層してなる第一積層体と、第二プリプレグを備え、
前記第一積層体は、温度１０℃の条件下で周波数１０Ｈｚで測定された損失係数（ｔａｎδ）を０．００５以上０．０２以下とし、前記第二プリプレグは温度１０℃の条件下で周波数１０Ｈｚで測定された損失係数（ｔａｎδ）を０．１０以上０．５０以下としていることを特徴とするゴルフクラブシャフト。
【請求項２】
前記第二プリプレグの重量は、前記第一プリプレグを複数枚積層した第一積層体の重量の１％以上１５％以下とされている請求項１に記載のゴルフクラブシャフト。
【請求項３】
繊維強化樹脂層の全肉厚１００％として、該肉厚の中心位置から肉厚方向の一方側と他方側のそれぞれに２０％以内の厚み範囲内に前記第二プリプレグの少なくとも一部が配置されている請求項１または請求項２に記載のゴルフクラブシャフト。
【請求項４】
前記第二プリプレグのマトリクス樹脂組成物は、エポキシ樹脂に双極子を有する活性剤が配合され、
前記第一プリプレグおよび第二プリプレグの強化繊維の引張弾性率は１５ｔ／ｍｍ２以上６０ｔ／ｍｍ２以下としている請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のゴルフクラブシャフト。
【請求項５】
前記第二プリプレグは、エポキシ樹脂にベンゾトリアゾール基を持つ化合物およびジフェニルアクリレート基を持つ化合物から選択される１種以上の活性剤が配合された組成物かなる請求項４に記載のゴルフクラブシャフト。
【請求項６】
前記第二プリプレグは、シャフトのヘッド側端部を始端とし、該ヘッド側端部からシャフト全長の３０％の距離を隔てた位置を終端とする領域に配置されている請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のゴルフクラブシャフト。
【請求項７】
前記第二プリプレグの強化繊維のシャフト軸線に対する配向角は３０°以上９０°以下とされている請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のゴルフクラブシャフト。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００８−２９５３４（Ｐ２００８−２９５３４Ａ）
【公開日】平成２０年２月１４日（２００８．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２０５３６４（Ｐ２００６−２０５３６４）
【出願日】平成１８年７月２７日（２００６．７．２７）
【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２月１４日（２００８．２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月２７日（２００６．７．２７）
【出願人】（５０４０１７８０９）ＳＲＩスポーツ株式会社 (701)
【Ｆターム（参考）】
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