ゴルフクラブシャフト
【目的】 ねじり強度が十分高く、軽量で低ねじれ化されたゴルフクラブシャフトを提供する。
【構成】 シャフトの長手方向に対して強化繊維が傾斜して配列されたバイアス層が強度の異なる２種類以上の強化繊維を含むゴルフクラブシャフトであって、前記バイアス層の強化繊維がヘッド側において圧縮強度の高い繊維の割合が高く、グリップ側において圧縮強度の低い繊維の割合が高いことを特徴とするゴルフクラブシャフト。
【構成】 シャフトの長手方向に対して強化繊維が傾斜して配列されたバイアス層が強度の異なる２種類以上の強化繊維を含むゴルフクラブシャフトであって、前記バイアス層の強化繊維がヘッド側において圧縮強度の高い繊維の割合が高く、グリップ側において圧縮強度の低い繊維の割合が高いことを特徴とするゴルフクラブシャフト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はゴルフクラブシャフトに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ゴルフクラブ用に使用されているゴルフクラブシャフトとしては、従来のスチール製シャフトから、炭素繊維を強化繊維としたカーボンシャフトが一般的に用いられるようになってきている。そして、カーボンシャフトはスチールシャフトでは実現できなかった軽量化やねじれにくさ（低ねじれ化）を実現し、ゴルファーのスコアアップに多大な貢献をしている。このゴルフシャフトの軽量化、低ねじれ化は炭素繊維の高強度化・高弾性率化とともに進展してきた。
【０００３】低ねじれ化についてみると、低ねじれ化のためには、強化繊維がシャフトの長手方向に対して傾斜して配列されたバイアス層において、その強化繊維に高弾性率繊維を用いることが一般的に行われている。しかし、現在までのところ、炭素繊維は一般的に高強度特性（特に高圧縮強度特性）と高弾性率特性を両立させることが困難であり、バイアス層に高弾性率炭素繊維を用いたゴルフシャフトはねじり強度が低くなるという欠点がある。そこで、高弾性率炭素繊維をバイアス層に使用したゴルフシャフトでは、バイアス層中の炭素繊維の量を多くすることにより、ねじり強度を大きくすることが必要となるが、それを実行するとゴルフシャフトの重量はかなり増す。そこで、高強度繊維も同時にバイアス層に使用してねじり強度を大きくすることで、比較的軽量のままでしかも低ねじれ化されたゴルフクラブシャフトが開発されている。しかし、高弾性率繊維に加えて高強度繊維もバイアス層に使用するため、軽量化という面では不十分になる。また、ゴルフクラブシャフトのねじり破壊は径の小さいヘッドに近い部分で起こりやすいため、ヘッドに近い部分のみバイアス層に高強度繊維を加え、ねじり強度を補強したゴルフクラブシャフトも開発されているが、この場合も高強度繊維を加えているために軽量化という面では不十分になる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ねじり強度が十分高く、軽量でしかも低ねじれ化されたゴルフクラブシャフトの提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目的を達成すべく鋭意検討した結果、バイアス層に使用する強化繊維として、２種類以上の強化繊維を使用し、ヘッドに近い部分ほど一方向積層板にしたときの圧縮強度の高い繊維を用いれば、軽量でしかも低ねじれ化されたゴルフシャフトが得られることを見出し、本発明に到達した。
【０００６】すなわち、本発明のゴルフクラブシャフトは、シャフトの長手方向に対して傾斜して配列されたバイアス層が強度の異なる２種類以上の強化繊維を含むゴルフクラブシャフトであって、前記バイアス層の強化繊維がヘッド側において圧縮強度の高い繊維の割合が高く、グリップ側において圧縮強度の低い繊維の割合が高いことを特徴とするゴルフクラブシャフトである。
【０００７】
【作用】ゴルフクラブシャフトはヘッド側の径が小さいため、グリップ側と比べて極断面２次モーメントが小さくなる。そのため、シャフト全体にねじりトルクが加わった場合、ヘッドに近い部分でねじり破壊が起こりやすい。しかし、本発明のゴルフクラブシャフトは、バイアス層の強化繊維がシャフト径の小さいヘッド側ほど高強度の繊維であるため、シャフト各部のねじり強度差が少なくなる。つまり、材料が効率的に使用されていることになる。その結果、バイアス層に高弾性率炭素繊維を使用したシャフトに対して従来から行われてきた、バイアス層への高強度繊維の付加によるねじり強度の補強は不要となり、本発明は軽量化に対して非常に有効である。また、グリップ側の径の大きい部分には安価な低強度の強化繊維を使用することも可能であるので、低価格化の方向に本発明を生かすこともできる。なお、本発明において繊維の圧縮強度の高低は、一方向積層板として測定する。
【０００８】次に低ねじれ化について考えてみると、本発明では強度特性の劣る高弾性率繊維はシャフト径の大きい部分のバイアス層に用いるため、高弾性率繊維部分でのねじり破壊は起こりにくく、ねじり強度を大きく保ったまま低ねじれ化を実現できる。ところで、ゴルフシャフト用の強化繊維として代表的な繊維である炭素繊維について考えてみると、ＰＡＮ系炭素繊維は強度特性に優れるが、ピッチ系炭素繊維と比べて高弾性率を実現することは困難である。それに対し、ピッチ系炭素繊維は、ＰＡＮ系炭素繊維と比べて、圧縮強度特性は劣るが容易にかつ安価に高弾性率を実現することができる。したがって、シャフト径が小さく強度的に厳しいヘッド側のバイアス層に圧縮強度の高い繊維としてＰＡＮ系炭素繊維を用い、シャフト径が大きく強度的に優位なグリップ側のバイアス層に圧縮強度の低い繊維としてピッチ系炭素繊維を用いることは、両方の繊維の優れた面をゴルフシャフトに生かしやすい構成となり、好ましい。特にヘッド側の強化繊維が一方向積層板にしたときの圧縮強度が８０ｋｇ／ｍｍ2 以上のＰＡＮ系炭素繊維であって、グリップ側の強化繊維が引張弾性率５０トン／ｍｍ2 以上のピッチ系炭素繊維であることは、ねじり強度を実使用時の安全レベルに保ったまま、低ねじれ化を実現する方法として好ましい。また、低ねじれ化のためには高弾性率繊維の使用部分を多くすることが必要で、高強度繊維の使用部分はヘッド側先端から５００ｍｍまでにすることが好ましい。
【０００９】
【実施例】次に、本発明に係わるゴルフクラブシャフトの実施例、比較例を、図面に即して詳しく説明する。図１R>１に示すように、マンドレルに所定の寸法に裁断したプリプレグシートを巻付けるシートワインディング法によりゴルフクラブシャフトの成形を行った。まず、先端部径５．６８ｍｍ、テーパー６．５４／１０００、長さ１２５０ｍｍのステンレス製マンドレル（１）表面に離型処理を施し、接着剤を塗布した。そして、ヘッド側バイアス層（２）として所定の寸法に裁断した高強度ＰＡＮ系炭素繊維一方向プリプレグとグリップ側バイアス層（３）として所定の寸法に裁断した高弾性ピッチ系炭素繊維一方向プリプレグを継ぎ合わせバイアス層用ハイブリッドプリプレグ（４）とした。このバイアス層用ハイブリッドプリプレグ（４）を炭素繊維の整列方向がシャフト軸方向に対して互いに４０°になるように重ね合せた後±２ＰＬＹ巻き付けた。次に、ストレート層（５）として、所定の寸法に裁断したＰＡＮ系２４トン／ｍｍ2 炭素繊維一方向プリプレグを炭素繊維の整列方向がシャフト軸方向に対して平行になるように３ＰＬＹ巻き付けた。その後、通常の方法にしたがって、この外周に耐熱テープを巻き付け、各プリプレグを増し締めた後、加熱硬化した。
【００１０】図２はゴルフクラブシャフトのねじれ度及びねじり強度測定用試験片（６）の形状であるが、先端からａ４５ｍｍと後端側ｂ４５ｍｍにガラスクロスプリプレグ（７），（７′）を３ＰＬＹ巻き付け、補強を行った。先端タブ部において先端から３５ｍｍの部分をドリルチャックでつかみ固定し、後端側のタブに先端からの距離ｃ１０６０ｍｍの位置に径５ｍｍの穴（８）を開け、ピンを差し込み、トルクモーターによりトルクを負荷した。１ｆｔ・ｌｂのトルクを加えたときのねじれ角をねじれ度とし、さらにトルクを加えて試験片に破壊（亀裂）を生じたときの力をねじり強度とし、その時の破壊の起点と判断される点のシャフト先端からの距離を破壊位置として測定した。
【００１１】使用プリプレグシートの仕様として、炭素繊維の種類とその引張強度と圧縮強度、ＦＡＷ（プリプレグシート１ｍ2 中の繊維の重量）、ＲＣ（プリプレグシート中のレジンの重量百分率））を表１に示し、そのプリプレグを用いたゴルフクラブシャフトの実施例、比較例の積層構成及びその結果を表２に示す。実施例、比較例は各々３試験片について行ない、ねじれ度とねじり強度は３回の平均値、破壊位置は３回各々の数字を示した。
【００１２】
【表１】
【００１３】
【表２】
【００１４】実施例１〜３はヘッド側バイアス層に用いている強化繊維が引張弾性率４０トン／ｍｍ2 のＰＡＮ系炭素繊維で、グリップ側バイアス層に用いている強化繊維が引張弾性率６５トン／ｍｍ2 のピッチ系炭素繊維の場合である。実施例４〜６はヘッド側バイアス層に用いている強化繊維が引張弾性率４６トン／ｍｍ2 のＰＡＮ系炭素繊維で、グリップ側バイアス層に用いている強化繊維が引張弾性率８０トン／ｍｍ2 のピッチ系炭素繊維の場合である。実施例７〜９はヘッド側バイアス層に用いている強化繊維が引張弾性率５０トン／ｍｍ2 のＰＡＮ系炭素繊維で、グリップ側バイアス層に用いている強化繊維が引張弾性率８０トン／ｍｍ2のピッチ系炭素繊維の場合である。また、実施例１，４，７は強化繊維がＰＡＮ系炭素繊維であるヘッド側バイアス層がシャフト先端から３３５ｍｍにまでわたり（シャフト先端から２６５ｍｍまで±２ＰＬＹで、先端から２６５ｍｍから３３５ｍｍの範囲で±２ＰＬＹから０ＰＬＹに変化している）、実施例２，５，８は強化繊維がＰＡＮ系炭素繊維であるヘッド側バイアス層がシャフト先端から４３８ｍｍにまでわたり（シャフト先端から３６２ｍｍまで±２ＰＬＹで、先端から３６２ｍｍから４３８ｍｍの範囲で±２ＰＬＹから０ＰＬＹに変化している）、実施例３，６，９は強化繊維がＰＡＮ系炭素繊維であるヘッド側バイアス層がシャフト先端から５４０ｍｍにまでわたっている（シャフト先端から４６０ｍｍまで±２ＰＬＹで、先端から４６０ｍｍから５４０ｍｍの範囲で±２ＰＬＹから０ＰＬＹに変化している）。比較例はいずれもバイアス層に１種の炭素繊維のみを使用したものである。
【００１５】実施例１，４，７は強化繊維がＰＡＮ系炭素繊維であるヘッド側バイアス層がシャフト先端から３３５ｍｍにまでわたっている場合であるが、いずれの場合もピッチ系炭素繊維をバイアス層に単独で使用した比較例１，２と比べて、ねじり強度が５０％以上向上している。また、ねじれ度については、ピッチ系６５トン／ｍｍ2 炭素繊維とＰＡＮ系４０トン／ｍｍ2 炭素繊維を組合わせた実施例１は、ＰＡＮ系５０トン／ｍｍ2 炭素繊維を単独で用いた比較例５と同等のねじれ度を実現している。ピッチ系８０トン／ｍｍ2 炭素繊維とＰＡＮ系４６，５０トン／ｍｍ2 炭素繊維を組合わせた実施例４，７はねじれ度が３．５度と大変小さく、ＰＡＮ系６０トン／ｍｍ2 炭素繊維を単独で用いた比較例５よりも小さいねじれ度を実現している。
【００１６】実施例２，５，８は強化繊維がＰＡＮ系炭素繊維であるヘッド側バイアス層がシャフト先端から４３８ｍｍにまでわたっている場合であるが、いずれの場合もＰＡＮ系炭素繊維をバイアス層に単独で使用した比較例３，４，５と同等のねじり強度を実現している。ねじれ度については、実施例２，５，８は実施例１，４，７よりも若干大きくなっているが、実施例２はＰＡＮ系４６トン／ｍｍ2 炭素繊維を単独で用いた比較例４よりも小さいねじれ度、実施例５はＰＡＮ系６０トン／ｍｍ2 炭素繊維を単独で用いた比較例７と同等のねじれ度、実施例８はＰＡＮ系６０トン／ｍｍ2 炭素繊維を単独で用いた比較例７よりも小さいねじれ度を実現しており、低ねじれ化も十分になされていることがわかる。
【００１７】実施例３，６，９は強化繊維がＰＡＮ系炭素繊維であるヘッド側バイアス層がシャフト先端から５４０ｍｍにまでわたっている場合であるが、いずれの場合もＰＡＮ系炭素繊維をバイアス層に単独で使用した比較例３，４，５と同等のねじり強度を実現している。低ねじれ化については、実施例１，４，７や実施例２，５，８と比較すると若干劣るが、低ねじれ化の効果は十分に発現していると考えられる。
【００１８】破壊位置についてみると、実施例１，４，７ではバイアス層がピッチ系炭素繊維のみの部分でシャフト径が最も小さい部分で破壊しているが、実施例２，５，８の場合は前記の破壊位置に加え、バイアス層がＰＡＮ系炭素繊維単独であるシャフト先端側の位置でも破壊が生じている。したがって、実施例２，５，８の場合よりＰＡＮ系炭素繊維ヘッド側バイアス層の割合を増やしてもねじり強度は向上しないと考えられ、実際、ＰＡＮ系炭素繊維ヘッド側バイアス層の割合を増やした実施例３，６，９は実施例２，５，８の場合と同等のねじり強度である。また、ねじれ度については、ＰＡＮ系炭素繊維ヘッド側バイアス層の割合が少ないほど、つまり高弾性率のピッチ系炭素繊維の使用割合が多いほど小さくなる。したがって、ねじり強度と低ねじれ度の両立という観点から考えると、今回の実施例の範囲では実施例２，５，８が最も好ましいと考えられる。
【００１９】重量については、本実施例のシャフトは５２ｇと大変軽量である。これは、本発明は低ねじれ化されたゴルフシャフトでありながら高強度繊維によるねじり強度の補強が不要なためであり、本発明は軽量化にも大変有効である。
【００２０】
【発明の効果】本発明のゴルフクラブシャフトは、ねじり強度が十分あり、かつ軽量で、しかも効率的に低ねじれ化されたゴルフシャフトを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係わるゴルフクラブシャフトの成形方法の一例を示す説明図。
【図２】ねじれ度及びねじり強度測定用試験片の形状の説明図。
【符号の説明】
１ マンドレル
２ ヘッド側バイアス層
３ グリップ側バイアス層
４ ハイブリッドバイアス層
５ ストレート層
６ ねじれ度及びねじり強度測定用試験片
７，７′ ガラスクロスプリプレグ
８ 固定ピン差し込み穴
ａ，ｂ ガラスクロスプリプレグを設けた距離
ｃ 穴８の先端からの距離
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はゴルフクラブシャフトに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ゴルフクラブ用に使用されているゴルフクラブシャフトとしては、従来のスチール製シャフトから、炭素繊維を強化繊維としたカーボンシャフトが一般的に用いられるようになってきている。そして、カーボンシャフトはスチールシャフトでは実現できなかった軽量化やねじれにくさ（低ねじれ化）を実現し、ゴルファーのスコアアップに多大な貢献をしている。このゴルフシャフトの軽量化、低ねじれ化は炭素繊維の高強度化・高弾性率化とともに進展してきた。
【０００３】低ねじれ化についてみると、低ねじれ化のためには、強化繊維がシャフトの長手方向に対して傾斜して配列されたバイアス層において、その強化繊維に高弾性率繊維を用いることが一般的に行われている。しかし、現在までのところ、炭素繊維は一般的に高強度特性（特に高圧縮強度特性）と高弾性率特性を両立させることが困難であり、バイアス層に高弾性率炭素繊維を用いたゴルフシャフトはねじり強度が低くなるという欠点がある。そこで、高弾性率炭素繊維をバイアス層に使用したゴルフシャフトでは、バイアス層中の炭素繊維の量を多くすることにより、ねじり強度を大きくすることが必要となるが、それを実行するとゴルフシャフトの重量はかなり増す。そこで、高強度繊維も同時にバイアス層に使用してねじり強度を大きくすることで、比較的軽量のままでしかも低ねじれ化されたゴルフクラブシャフトが開発されている。しかし、高弾性率繊維に加えて高強度繊維もバイアス層に使用するため、軽量化という面では不十分になる。また、ゴルフクラブシャフトのねじり破壊は径の小さいヘッドに近い部分で起こりやすいため、ヘッドに近い部分のみバイアス層に高強度繊維を加え、ねじり強度を補強したゴルフクラブシャフトも開発されているが、この場合も高強度繊維を加えているために軽量化という面では不十分になる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ねじり強度が十分高く、軽量でしかも低ねじれ化されたゴルフクラブシャフトの提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目的を達成すべく鋭意検討した結果、バイアス層に使用する強化繊維として、２種類以上の強化繊維を使用し、ヘッドに近い部分ほど一方向積層板にしたときの圧縮強度の高い繊維を用いれば、軽量でしかも低ねじれ化されたゴルフシャフトが得られることを見出し、本発明に到達した。
【０００６】すなわち、本発明のゴルフクラブシャフトは、シャフトの長手方向に対して傾斜して配列されたバイアス層が強度の異なる２種類以上の強化繊維を含むゴルフクラブシャフトであって、前記バイアス層の強化繊維がヘッド側において圧縮強度の高い繊維の割合が高く、グリップ側において圧縮強度の低い繊維の割合が高いことを特徴とするゴルフクラブシャフトである。
【０００７】
【作用】ゴルフクラブシャフトはヘッド側の径が小さいため、グリップ側と比べて極断面２次モーメントが小さくなる。そのため、シャフト全体にねじりトルクが加わった場合、ヘッドに近い部分でねじり破壊が起こりやすい。しかし、本発明のゴルフクラブシャフトは、バイアス層の強化繊維がシャフト径の小さいヘッド側ほど高強度の繊維であるため、シャフト各部のねじり強度差が少なくなる。つまり、材料が効率的に使用されていることになる。その結果、バイアス層に高弾性率炭素繊維を使用したシャフトに対して従来から行われてきた、バイアス層への高強度繊維の付加によるねじり強度の補強は不要となり、本発明は軽量化に対して非常に有効である。また、グリップ側の径の大きい部分には安価な低強度の強化繊維を使用することも可能であるので、低価格化の方向に本発明を生かすこともできる。なお、本発明において繊維の圧縮強度の高低は、一方向積層板として測定する。
【０００８】次に低ねじれ化について考えてみると、本発明では強度特性の劣る高弾性率繊維はシャフト径の大きい部分のバイアス層に用いるため、高弾性率繊維部分でのねじり破壊は起こりにくく、ねじり強度を大きく保ったまま低ねじれ化を実現できる。ところで、ゴルフシャフト用の強化繊維として代表的な繊維である炭素繊維について考えてみると、ＰＡＮ系炭素繊維は強度特性に優れるが、ピッチ系炭素繊維と比べて高弾性率を実現することは困難である。それに対し、ピッチ系炭素繊維は、ＰＡＮ系炭素繊維と比べて、圧縮強度特性は劣るが容易にかつ安価に高弾性率を実現することができる。したがって、シャフト径が小さく強度的に厳しいヘッド側のバイアス層に圧縮強度の高い繊維としてＰＡＮ系炭素繊維を用い、シャフト径が大きく強度的に優位なグリップ側のバイアス層に圧縮強度の低い繊維としてピッチ系炭素繊維を用いることは、両方の繊維の優れた面をゴルフシャフトに生かしやすい構成となり、好ましい。特にヘッド側の強化繊維が一方向積層板にしたときの圧縮強度が８０ｋｇ／ｍｍ2 以上のＰＡＮ系炭素繊維であって、グリップ側の強化繊維が引張弾性率５０トン／ｍｍ2 以上のピッチ系炭素繊維であることは、ねじり強度を実使用時の安全レベルに保ったまま、低ねじれ化を実現する方法として好ましい。また、低ねじれ化のためには高弾性率繊維の使用部分を多くすることが必要で、高強度繊維の使用部分はヘッド側先端から５００ｍｍまでにすることが好ましい。
【０００９】
【実施例】次に、本発明に係わるゴルフクラブシャフトの実施例、比較例を、図面に即して詳しく説明する。図１R>１に示すように、マンドレルに所定の寸法に裁断したプリプレグシートを巻付けるシートワインディング法によりゴルフクラブシャフトの成形を行った。まず、先端部径５．６８ｍｍ、テーパー６．５４／１０００、長さ１２５０ｍｍのステンレス製マンドレル（１）表面に離型処理を施し、接着剤を塗布した。そして、ヘッド側バイアス層（２）として所定の寸法に裁断した高強度ＰＡＮ系炭素繊維一方向プリプレグとグリップ側バイアス層（３）として所定の寸法に裁断した高弾性ピッチ系炭素繊維一方向プリプレグを継ぎ合わせバイアス層用ハイブリッドプリプレグ（４）とした。このバイアス層用ハイブリッドプリプレグ（４）を炭素繊維の整列方向がシャフト軸方向に対して互いに４０°になるように重ね合せた後±２ＰＬＹ巻き付けた。次に、ストレート層（５）として、所定の寸法に裁断したＰＡＮ系２４トン／ｍｍ2 炭素繊維一方向プリプレグを炭素繊維の整列方向がシャフト軸方向に対して平行になるように３ＰＬＹ巻き付けた。その後、通常の方法にしたがって、この外周に耐熱テープを巻き付け、各プリプレグを増し締めた後、加熱硬化した。
【００１０】図２はゴルフクラブシャフトのねじれ度及びねじり強度測定用試験片（６）の形状であるが、先端からａ４５ｍｍと後端側ｂ４５ｍｍにガラスクロスプリプレグ（７），（７′）を３ＰＬＹ巻き付け、補強を行った。先端タブ部において先端から３５ｍｍの部分をドリルチャックでつかみ固定し、後端側のタブに先端からの距離ｃ１０６０ｍｍの位置に径５ｍｍの穴（８）を開け、ピンを差し込み、トルクモーターによりトルクを負荷した。１ｆｔ・ｌｂのトルクを加えたときのねじれ角をねじれ度とし、さらにトルクを加えて試験片に破壊（亀裂）を生じたときの力をねじり強度とし、その時の破壊の起点と判断される点のシャフト先端からの距離を破壊位置として測定した。
【００１１】使用プリプレグシートの仕様として、炭素繊維の種類とその引張強度と圧縮強度、ＦＡＷ（プリプレグシート１ｍ2 中の繊維の重量）、ＲＣ（プリプレグシート中のレジンの重量百分率））を表１に示し、そのプリプレグを用いたゴルフクラブシャフトの実施例、比較例の積層構成及びその結果を表２に示す。実施例、比較例は各々３試験片について行ない、ねじれ度とねじり強度は３回の平均値、破壊位置は３回各々の数字を示した。
【００１２】
【表１】
【００１３】
【表２】
【００１４】実施例１〜３はヘッド側バイアス層に用いている強化繊維が引張弾性率４０トン／ｍｍ2 のＰＡＮ系炭素繊維で、グリップ側バイアス層に用いている強化繊維が引張弾性率６５トン／ｍｍ2 のピッチ系炭素繊維の場合である。実施例４〜６はヘッド側バイアス層に用いている強化繊維が引張弾性率４６トン／ｍｍ2 のＰＡＮ系炭素繊維で、グリップ側バイアス層に用いている強化繊維が引張弾性率８０トン／ｍｍ2 のピッチ系炭素繊維の場合である。実施例７〜９はヘッド側バイアス層に用いている強化繊維が引張弾性率５０トン／ｍｍ2 のＰＡＮ系炭素繊維で、グリップ側バイアス層に用いている強化繊維が引張弾性率８０トン／ｍｍ2のピッチ系炭素繊維の場合である。また、実施例１，４，７は強化繊維がＰＡＮ系炭素繊維であるヘッド側バイアス層がシャフト先端から３３５ｍｍにまでわたり（シャフト先端から２６５ｍｍまで±２ＰＬＹで、先端から２６５ｍｍから３３５ｍｍの範囲で±２ＰＬＹから０ＰＬＹに変化している）、実施例２，５，８は強化繊維がＰＡＮ系炭素繊維であるヘッド側バイアス層がシャフト先端から４３８ｍｍにまでわたり（シャフト先端から３６２ｍｍまで±２ＰＬＹで、先端から３６２ｍｍから４３８ｍｍの範囲で±２ＰＬＹから０ＰＬＹに変化している）、実施例３，６，９は強化繊維がＰＡＮ系炭素繊維であるヘッド側バイアス層がシャフト先端から５４０ｍｍにまでわたっている（シャフト先端から４６０ｍｍまで±２ＰＬＹで、先端から４６０ｍｍから５４０ｍｍの範囲で±２ＰＬＹから０ＰＬＹに変化している）。比較例はいずれもバイアス層に１種の炭素繊維のみを使用したものである。
【００１５】実施例１，４，７は強化繊維がＰＡＮ系炭素繊維であるヘッド側バイアス層がシャフト先端から３３５ｍｍにまでわたっている場合であるが、いずれの場合もピッチ系炭素繊維をバイアス層に単独で使用した比較例１，２と比べて、ねじり強度が５０％以上向上している。また、ねじれ度については、ピッチ系６５トン／ｍｍ2 炭素繊維とＰＡＮ系４０トン／ｍｍ2 炭素繊維を組合わせた実施例１は、ＰＡＮ系５０トン／ｍｍ2 炭素繊維を単独で用いた比較例５と同等のねじれ度を実現している。ピッチ系８０トン／ｍｍ2 炭素繊維とＰＡＮ系４６，５０トン／ｍｍ2 炭素繊維を組合わせた実施例４，７はねじれ度が３．５度と大変小さく、ＰＡＮ系６０トン／ｍｍ2 炭素繊維を単独で用いた比較例５よりも小さいねじれ度を実現している。
【００１６】実施例２，５，８は強化繊維がＰＡＮ系炭素繊維であるヘッド側バイアス層がシャフト先端から４３８ｍｍにまでわたっている場合であるが、いずれの場合もＰＡＮ系炭素繊維をバイアス層に単独で使用した比較例３，４，５と同等のねじり強度を実現している。ねじれ度については、実施例２，５，８は実施例１，４，７よりも若干大きくなっているが、実施例２はＰＡＮ系４６トン／ｍｍ2 炭素繊維を単独で用いた比較例４よりも小さいねじれ度、実施例５はＰＡＮ系６０トン／ｍｍ2 炭素繊維を単独で用いた比較例７と同等のねじれ度、実施例８はＰＡＮ系６０トン／ｍｍ2 炭素繊維を単独で用いた比較例７よりも小さいねじれ度を実現しており、低ねじれ化も十分になされていることがわかる。
【００１７】実施例３，６，９は強化繊維がＰＡＮ系炭素繊維であるヘッド側バイアス層がシャフト先端から５４０ｍｍにまでわたっている場合であるが、いずれの場合もＰＡＮ系炭素繊維をバイアス層に単独で使用した比較例３，４，５と同等のねじり強度を実現している。低ねじれ化については、実施例１，４，７や実施例２，５，８と比較すると若干劣るが、低ねじれ化の効果は十分に発現していると考えられる。
【００１８】破壊位置についてみると、実施例１，４，７ではバイアス層がピッチ系炭素繊維のみの部分でシャフト径が最も小さい部分で破壊しているが、実施例２，５，８の場合は前記の破壊位置に加え、バイアス層がＰＡＮ系炭素繊維単独であるシャフト先端側の位置でも破壊が生じている。したがって、実施例２，５，８の場合よりＰＡＮ系炭素繊維ヘッド側バイアス層の割合を増やしてもねじり強度は向上しないと考えられ、実際、ＰＡＮ系炭素繊維ヘッド側バイアス層の割合を増やした実施例３，６，９は実施例２，５，８の場合と同等のねじり強度である。また、ねじれ度については、ＰＡＮ系炭素繊維ヘッド側バイアス層の割合が少ないほど、つまり高弾性率のピッチ系炭素繊維の使用割合が多いほど小さくなる。したがって、ねじり強度と低ねじれ度の両立という観点から考えると、今回の実施例の範囲では実施例２，５，８が最も好ましいと考えられる。
【００１９】重量については、本実施例のシャフトは５２ｇと大変軽量である。これは、本発明は低ねじれ化されたゴルフシャフトでありながら高強度繊維によるねじり強度の補強が不要なためであり、本発明は軽量化にも大変有効である。
【００２０】
【発明の効果】本発明のゴルフクラブシャフトは、ねじり強度が十分あり、かつ軽量で、しかも効率的に低ねじれ化されたゴルフシャフトを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係わるゴルフクラブシャフトの成形方法の一例を示す説明図。
【図２】ねじれ度及びねじり強度測定用試験片の形状の説明図。
【符号の説明】
１ マンドレル
２ ヘッド側バイアス層
３ グリップ側バイアス層
４ ハイブリッドバイアス層
５ ストレート層
６ ねじれ度及びねじり強度測定用試験片
７，７′ ガラスクロスプリプレグ
８ 固定ピン差し込み穴
ａ，ｂ ガラスクロスプリプレグを設けた距離
ｃ 穴８の先端からの距離
【特許請求の範囲】
【請求項１】 シャフトの長手方向に対して強化繊維が傾斜して配列されたバイアス層が強度の異なる２種類以上の強化繊維を含むゴルフクラブシャフトであって、前記バイアス層の強化繊維がヘッド側において圧縮強度の高い繊維の割合が高く、グリップ側において圧縮強度の低い繊維の割合が高いことを特徴とするゴルフクラブシャフト。
【請求項２】 バイアス層の強化繊維がグリップ側ほど引張弾性率の高い繊維である請求項１記載のゴルフクラブシャフト。
【請求項３】 バイアス層に用いられる２種類以上の強化繊維のうち、圧縮強度が最も高い強化繊維をヘッド側先端から５００ｍｍまでに含む請求項１又は２記載のゴルフクラブシャフト。
【請求項４】 バイアス層のヘッド側の強化繊維にＰＡＮ系炭素繊維を含み、グリップ側の強化繊維にピッチ系炭素繊維を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１に記載のゴルフクラブシャフト。
【請求項１】 シャフトの長手方向に対して強化繊維が傾斜して配列されたバイアス層が強度の異なる２種類以上の強化繊維を含むゴルフクラブシャフトであって、前記バイアス層の強化繊維がヘッド側において圧縮強度の高い繊維の割合が高く、グリップ側において圧縮強度の低い繊維の割合が高いことを特徴とするゴルフクラブシャフト。
【請求項２】 バイアス層の強化繊維がグリップ側ほど引張弾性率の高い繊維である請求項１記載のゴルフクラブシャフト。
【請求項３】 バイアス層に用いられる２種類以上の強化繊維のうち、圧縮強度が最も高い強化繊維をヘッド側先端から５００ｍｍまでに含む請求項１又は２記載のゴルフクラブシャフト。
【請求項４】 バイアス層のヘッド側の強化繊維にＰＡＮ系炭素繊維を含み、グリップ側の強化繊維にピッチ系炭素繊維を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１に記載のゴルフクラブシャフト。
【図２】
【図１】
【図１】
【公開番号】特開平８−２２４３２９
【公開日】平成８年（１９９６）９月３日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平７−３３８５１
【出願日】平成７年（１９９５）２月２２日
【出願人】（０００００５９６８）三菱化学株式会社 (4,356)
【公開日】平成８年（１９９６）９月３日
【国際特許分類】
【出願日】平成７年（１９９５）２月２２日
【出願人】（０００００５９６８）三菱化学株式会社 (4,356)
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