ゴルフクラブ用シャフト及びゴルフクラブ
【課題】先端部の強度に優れたゴルフクラブ用シャフトの提供。
【解決手段】シャフト外面６ａは、最もチップＴｐ側に位置する第一外面部ａ１と、軸方向位置Ｇ１を境界としてこの第一外面部ａ１に隣接する第二外面部ａ２とを有する。シャフト内面６ｂは、最もチップＴｐ側に位置する第一内面部ｂ１と、軸方向位置Ｎ１を境界としてこの第一内面部ｂ１に隣接する第二内面部ｂ２とを有する。上記第一外面部ａ１の直径は、一定である。上記第二外面部ａ２の直径が、チップＴｐ側ほど小さくされている。第一内面部ｂ１の直径が、一定であるか、又は、チップＴｐ側ほど小さくされている。上記第二内面部ｂ２の直径が、チップ側ほど小さくされている。上記第一内面部ｂ１のテーパー率Ｔ１が、上記第二内面部ｂ２のテーパー率Ｔ２よりも小さい。上記軸方向位置Ｇ１が、上記軸方向位置Ｎ１よりもチップＴｐ側に位置している。
【解決手段】シャフト外面６ａは、最もチップＴｐ側に位置する第一外面部ａ１と、軸方向位置Ｇ１を境界としてこの第一外面部ａ１に隣接する第二外面部ａ２とを有する。シャフト内面６ｂは、最もチップＴｐ側に位置する第一内面部ｂ１と、軸方向位置Ｎ１を境界としてこの第一内面部ｂ１に隣接する第二内面部ｂ２とを有する。上記第一外面部ａ１の直径は、一定である。上記第二外面部ａ２の直径が、チップＴｐ側ほど小さくされている。第一内面部ｂ１の直径が、一定であるか、又は、チップＴｐ側ほど小さくされている。上記第二内面部ｂ２の直径が、チップ側ほど小さくされている。上記第一内面部ｂ１のテーパー率Ｔ１が、上記第二内面部ｂ２のテーパー率Ｔ２よりも小さい。上記軸方向位置Ｇ１が、上記軸方向位置Ｎ１よりもチップＴｐ側に位置している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴルフクラブ用シャフト及びゴルフクラブに関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴルフクラブ用シャフトとして、いわゆるスチールシャフトやカーボンシャフトが知られている。カーボンシャフトの材質は、ＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）である。
【０００３】
カーボンシャフトの多くは、いわゆるシートワインディング製法により製造されている。シートワインディング製法では、繊維とマトリクス樹脂とを備えたプリプレグシートが用いられる。この製法では、プリプレグよりなるシートが金属製のマンドレル（芯体）に巻回され、次いで加熱によりマトリクス樹脂が硬化され、この硬化後に上記マンドレルが引き抜かれる。この製法により、プリプレグシートが巻回され且つ硬化されてなるシャフトが形成される。
【０００４】
マンドレルの少なくとも一部には、チップ（先端）側ほど細くなるようなテーパーが付与されている。このテーパーにより、マンドレルの引き抜きが可能となる。
【０００５】
マンドレルによって、シャフトの内面が成形される。マンドレルの外径は、シャフトの内径に等しい。マンドレルによって、シャフトの内径が決定される。
【０００６】
特開平７−２１３６５４号公報は、シャフト内面にテーパーを設けるとともに、このテーパー角度を変化させたシャフトを開示する。このシャフトのチップ部の外面には、同一外径部分が設けられている。更に、このシャフトの内面には、最もチップ側に位置する第１のテーパー部分と、それに隣接する第２のテーパー部分とが設けられている。第一のテーパー部分のテーパー角度は、第２のテーパー部分のテーパー角度よりも大きい。この特開平７−２１３６５４号公報は、アイアンセットの全番手に共用するのに適したシャフトを開示する。
【０００７】
特開２００５−２４５７３６号公報は、チップ部に位置する外径ストレート部のグリップ側端が、シャフト内径の第一テーパー変化点と第二テーパー変化点との間に位置するシャフトを開示する。
【特許文献１】特開平７−２１３６５４号
【特許文献２】特開２００５−２４５７３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特開平７−２１３６５４号は、アイアンセットにおいて、シャフト外径を変えることなくキックポイントを移行することを目的としている。この特開平７−２１３６５４号では、強度の向上は考慮されていない。特開平７−２１３６５４号では、第一のテーパー部分のテーパー角度が、第２のテーパー部分のテーパー角度よりも大きいため、第一のテーパー部と第二のテーパー部との境界においてシャフトが薄くなりやすい。テーパー角度の変化点が薄い場合、強度が低下しやすい。
【０００９】
特開２００５−２４５７３６号のシャフトでは、第一テーパー変化点と第二テーパー変化点との間において、シャフトの厚さ変化が大きくなりやすい。この大きな厚さ変化により、薄い部分への応力集中が生じやすい。大きな厚さ変化は、シャフト強度の低下を招来しうる。
【００１０】
本発明の目的は、先端部の強度に優れたゴルフクラブ用シャフトの提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のシャフトは、マトリクス樹脂と繊維とを備えたプリプレグシートが巻回され且つ硬化されてなる。シャフト外面は、最もチップ側に位置する第一外面部と、軸方向位置Ｇ１を境界としてこの第一外面部に隣接する第二外面部とを有する。シャフト内面は、最もチップ側に位置する第一内面部と、軸方向位置Ｎ１を境界としてこの第一内面部に隣接する第二内面部とを有する。上記第一外面部の直径は、一定である。上記第二外面部の直径は、チップ側ほど小さくされている。上記第一内面部の直径は、一定であるか、又は、チップ側ほど小さくされている。上記第二内面部の直径は、チップ側ほど小さくされている。上記第一内面部のテーパー率Ｔ１は、上記第二内面部のテーパー率Ｔ２よりも小さい。上記軸方向位置Ｇ１は、上記軸方向位置Ｎ１よりもチップ側に位置している。
【００１２】
好ましくは、上記軸方向位置Ｇ１と上記軸方向位置Ｎ１との軸方向距離が５ｍｍ以上である。好ましくは、上記テーパー率Ｔ１が１５／１０００以下である。
【００１３】
本発明に係るゴルフクラブは、上記ゴルフクラブ用シャフトと、ヘッドと、グリップとを備えている。
【発明の効果】
【００１４】
シャフト先端部に同一外径部が設けられた場合において、シャフト先端部における応力集中が緩和される。本発明のシャフトは、先端部における強度に優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
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。なお、本願において、「軸方向」とは、シャフトの中心軸線の方向であり、シャフト長手方向と一致する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態に係るゴルフクラブ２の全体図である。ゴルフクラブ２は、ヘッド４、シャフト６及びグリップ８を有している。ヘッド４は、シャフト６のチップ部（先端部）に取り付けられている。グリップ８は、シャフト６のバット部（後端部）に取り付けられている。
【００１７】
なおシャフト６に装着されるヘッド４及びグリップ８は限定されない。ヘッド４として、ウッド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。
【００１８】
シャフト６は、管状体である。シャフト６は、チップ（先端）Ｔｐとバット（後端）Ｂｔとを有する。チップＴｐを含む先端部にヘッド４が取り付けられる。ゴルフクラブ２において、チップＴｐは、ヘッド４のシャフト穴の内部に位置している。ゴルフクラブ２において、バットＢｔは、グリップ８のシャフト挿入穴の内部に位置している。
【００１９】
図１が示すように、シャフト６の外面は、テーパー面を有する。このテーパー面は、シャフト先端Ｔｐに近づくほどその外径が小さくされている。
【００２０】
シャフト６は、いわゆるカーボンシャフトである。シャフト６は、プリプレグシートを硬化させてなる。このプリプレグシートでは、繊維は実質的に一方向に配向している。このように繊維が実質的に一方向に配向したプリプレグは、ＵＤプリプレグとも称される。「ＵＤ」とは、ユニディレクションの略である。本発明に係るシャフトには、このＵＤプリプレグが好ましく用いられる。このプリプレグシートは、繊維とマトリクス樹脂とを有している。典型的には、この繊維は炭素繊維である。典型的には、このマトリクス樹脂は、熱硬化性樹脂である。
【００２１】
シャフト６は、マトリクス樹脂と繊維とを備えたプリプレグシートが巻回され且つ硬化されてなる。シャフト６は、いわゆるシートワインディング製法により製造される。プリプレグの状態において、マトリクス樹脂は、半硬化状態にある。シャフト６は、プリプレグシートが巻回され且つ硬化されてなる。この硬化とは、半硬化状態のマトリクス樹脂を硬化させることである。この硬化は、加熱により達成される。シャフト６の製造工程には、加熱工程が含まれる。この加熱工程により、プリプレグシートのマトリクス樹脂が硬化する。
【００２２】
複数枚のシートを組み合わせて、シャフトが構成される。シートの種類、配置、組み合わせ等は限定されない。複数枚のシートをマンドレル（芯金）に巻回し、この巻回体を加熱により硬化させた後、マンドレルが引き抜かれることにより、シャフトが製造される。
【００２３】
シャフト６の製造では、所定の寸法に切断されたシートが、順次マンドレルに巻回される。シートの種類、繊維の配向、シート寸法、軸方向のシート配置、半径方向のシート配置（巻回順序）等が調整されることにより、所望の特性を有するシャフトが得られうる。
【００２４】
シートは、巻回された後に硬化されて、層となる。シャフト６は、ストレート層とバイアス層とを有する。ストレート層は、繊維の配向方向がシャフト軸方向に対して実質的に平行とされた層である。巻き付けの際の誤差等に起因して、通常、繊維の配向方向はシャフト軸線方向に対して完全に平行とはならない。本願において、ストレート層は、繊維の配向方向とシャフト軸線方向とのなす角度Ａｆが、−１０度を超えて＋１０度未満である。即ち、本願において、ストレート層の角度Ａｆの絶対値は、０度以上１０度未満である。ストレート層は、シャフトの曲げ剛性及び曲げ強度との相関が高い。
【００２５】
バイアス層は、シャフトの捻れ剛性及び捻れ強度を高める目的で設けられる。バイアス層は、繊維の配向方向が互いに逆方向に傾斜したシートセットから構成されている。バイアス層は、上記角度Ａｆが−８０度以上−１０度以下の層と、上記角度Ａｆが１０度以上８０度以下の層とを含む。即ち、バイアス層の角度Ａｆの絶対値αは、１０度以上８０度以下とされる。捻れ剛性及び捻れ強度の観点から、絶対値αは、４５度に近い方がよい。よって、絶対値αの下限値は、２５度以上が好ましく、３５度以上がより好ましい。絶対値αの上限値は、６５度以下が好ましく、５５度以下がより好ましい。
【００２６】
ストレート層及びバイアス層以外の層が設けられても良い。例えば、フープ層が設けられても良い。フープ層では、繊維の配向方向が、シャフト軸線に対して実質的に直角とされる。フープ層は、シャフトのつぶし剛性及びつぶし強度を高めるために設けられる。つぶし剛性とは、シャフトをその半径方向内側に向かって押し潰す力に対する剛性である。つぶし強度とは、シャフトをその半径方向内側に向かって押し潰す力に対する強度である。つぶし強度は、曲げ強度とも関連しうる。曲げ変形に連動してつぶし変形が生じうる。特に肉厚の薄い軽量シャフトにおいては、この連動性が大きい。つぶし強度の向上により、曲げ強度も向上しうる。フープ層における上記角度Ａｆの絶対値αは、８０度を超えて９０度以下とされる。
【００２７】
シャフト６には、シャフト軸方向の全長に亘って設けられる全長シートの他、シャフト軸方向の一部に設けられる部分シートが含まれうる。部分シートは、シャフトを部分的に補強しうる。部分シートは、シャフトの曲げ剛性又は捻れ剛性を部分的に高めうる。部分シートは、シャフトの剛性分布を変更しうる。部分シートにより、設計自由度が高くされる。
【００２８】
図２は、シャフト６の先端部の拡大断面図である。図３は、シャフト６の製造に用いられたマンドレルｍｄを示す図である。図３では、マンドレルｍｄの一部（先端部を含む）が示されている。
【００２９】
図２が示すように、シャフト６は、外面６ａと、内面６ｂとを有する。シャフト外面６ａの断面形状は円形である。シャフト内面６ｂの断面形状は円形である。シャフト内面６ｂの直径（シャフト内径）は、マンドレルｍｄの外径によって定まる。シャフト外面６ａの直径（シャフト外径）は、マンドレルｍｄの外径と、シャフトの厚さとによって定まる。
【００３０】
上述の通り、シャフト製造時に、マンドレルｍｄが引き抜かれる。マンドレルｍｄの引き抜きを可能とする観点から、シャフト内面６ｂの全領域において、シャフト内面６ｂのテーパー率はゼロ又はプラスである。テーパー率の定義については、後述される。
【００３１】
シャフト外面６ａは、最もチップＴｐ側に位置する第一外面部ａ１と、この第一外面部ａ１に隣接する第二外面部ａ２とを有する。第一外面部ａ１と第二外面部ａ２との境界位置が、軸方向位置Ｇ１である。軸方向位置Ｇ１は、第一外面部ａ１のバットＢｔ側の端点の位置である。第一外面部ａ１は、チップＴｐから軸方向位置Ｇ１までの部分である。第一外面部ａ１のテーパー率は一定である。第二外面部ａ２のテーパー率は一定である。
【００３２】
シャフト内面６ｂは、最もチップＴｐ側に位置する第一内面部ｂ１と、この第一内面部ｂ１に隣接する第二内面部ｂ２とを有する。第一内面部ｂ１と第二内面部ｂ２との境界位置が、軸方向位置Ｎ１である。第一内面部ｂ１は、チップＴｐから軸方向位置Ｎ１までの部分である。第一内面部ｂ１のテーパー率は一定である。第二内面部ｂ２のテーパー率は一定である。
【００３３】
更に、シャフト内面６ｂは、上記第二内面部ｂ２に隣接する第三内面部ｂ３とを有する。第二内面部ｂ２と第三内面部ｂ３との境界位置が、軸方向位置Ｎ２である。第二内面部ｂ２は、軸方向位置Ｎ１から軸方向位置Ｎ２までの部分である。第三内面部ｂ３のテーパー率は一定である。なお、第三内面部ｂ３は、存在しなくてもよい。即ち、第二内面部ｂ２がシャフト６のバットＢｔに至っていてもよい。第二内面部ｂ２よりもバットＢｔ側におけるシャフト内面６ｂの形状は、ゼロ又はプラスのテーパー率を有する限り、限定されない。
【００３４】
第一外面部ａ１の直径ｓ１は、一定である。第一外面部ａ１は、外径同一部１０の外面である。第一外面部ａ１のテーパー率Ｒ１は、ゼロである。
【００３５】
シャフト６のうち、外径が一定の部分が、外径同一部と称される。本実施形態において、外径同一部１０は、シャフト６の先端部に設けられている。通常、ヘッド４のシャフト穴の内径は、一定である。先端部の外径同一部１０は、ヘッド４のシャフト穴に接着されやすい。
【００３６】
なお、外径同一部１０は、先端部以外の位置に設けられてもよい。例えば、外径同一部１０は、シャフト６の後端部に設けられてもよい。先端部以外の外径同一部は、後端部にのみ設けられるのが好ましい。シャフトの後端部にはグリップが装着される。シャフト後端部の外径同一部により、シャフトとグリップとの適合性が向上しうる。この適合性の観点から、この後端部の外径同一部の軸方向長さＬｂｔは、１００ｍｍ以上が好ましく、１５０ｍｍ以上がより好ましく、２００ｍｍ以上がより好ましい。シャフトのしなり特性の観点から、この軸方向長さＬｂｔは、４００ｍｍ以下が好ましく、３００ｍｍ以下がより好ましく、２５０ｍｍ以下がより好ましい。シャフトのしなり特性及び強度の観点から、先端部及び後端部以外には、外径同一部が設けられないのが好ましい。
【００３７】
第二外面部ａ２は、テーパーを有する。第二外面部ａ２の直径ｓ２は、チップＴｐ側ほど小さくされている。即ち、第二外面部ａ２のテーパー率は、プラスである。
【００３８】
なお、第二外面部ａ２よりもバットＢｔ側に、第二外面部ａ２とは異なるテーパー率を有する第三外面部が設けられてもよい。第三外面部のテーパー率は、ゼロでもよいし、プラスの値でもよいし、マイナスの値でもよい。更に、第三外面部よりもバットＢｔ側に、第三外面部とは異なるテーパー率を有する他の外面部が設けられてもよい。第二外面部ａ２よりもバットＢｔ側におけるシャフト外面６ａの形状は、限定されない。
【００３９】
第一内面部ｂ１の直径ｎ１は、チップＴｐ側ほど小さくされている。即ち、第一内面部ｂ１のテーパー率Ｔ１は、プラスである。
【００４０】
第一内面部ｂ１の直径ｎ１は、一定であってもよい。即ち、第一内面部ｂ１のテーパー率Ｔ１は、ゼロであってもよい。換言すれば、第一内面部ｂ１は、内径同一部であってもよい。
【００４１】
なお、シャフト製造工程におけるマンドレルｍｄの引き抜きの観点から、第一内面部ｂ１の直径は、チップＴｐ側ほど小さくされているのが好ましい。
【００４２】
第二内面部ｂ２の直径ｎ２は、チップＴｐ側ほど小さくされている。即ち、第二内面部ｂ２のテーパー率Ｔ２は、プラスである。
【００４３】
第三内面部ｂ３の直径ｎ３は、チップＴｐ側ほど小さくされている。即ち、第三内面部ｂ３のテーパー率Ｔ３は、プラスである。テーパー率Ｔ３は、ゼロであってもよい。第三内面部ｂ３は、無くてもよい。
【００４４】
第三内面部ｂ３よりもバットＢｔ側に、第三内面部ｂ３とは異なるテーパー率を有する他の内面部が設けられてもよい。
【００４５】
第一内面部ｂ１のテーパー率Ｔ１は、第二内面部ｂ２のテーパー率Ｔ２よりも小さい。即ち、Ｔ１＜Ｔ２である。
【００４６】
第三内面部ｂ３のテーパー率Ｔ３は、第二内面部ｂ２のテーパー率Ｔ２よりも小さい。即ち、Ｔ３＜Ｔ２である。
【００４７】
前述の通り、第一内面部ｂ１は、内径同一部であってもよい。内径同一部は、先端部以外の位置に設けられてもよい。例えば、内径同一部は、シャフト６の後端部に設けられてもよい。先端部以外の内径同一部は、後端部にのみ設けられるのが好ましい。シャフト後端部に外径同一部が設けられる場合、この外径同一部の内側に内径同一部が設けられることにより、厚みが一定となり、シャフトの耐久性が向上しうる。また、シャフト後端部に外径同一部が設けられた場合、シャフト後端部の内径同一部により、シャフトが軽量化されうる。この観点から、この後端部の内径同一部の軸方向長さＬｂｎは、１００ｍｍ以上が好ましく、１５０ｍｍ以上がより好ましく、２００ｍｍ以上がより好ましい。シャフト製造工程においてマンドレルｍｄの引き抜きを容易とする観点から、この軸方向長さＬｂｎは、４００ｍｍ以下が好ましく、３００ｍｍ以下がより好ましく、２５０ｍｍ以下がより好ましい。マンドレルの引き抜きを容易とし、生産性を高める観点からは、軸方向位置Ｎ１よりもバットＢｔ側には、内径同一部が存在しないのが好ましい。換言すれば、軸方向位置Ｎ１よりもバットＢｔ側の全区間において、チップＴｐに近づくほど内径が小さくされているのが好ましい。
【００４８】
［テーパー率］
本願におけるテーパー率は、次の通りに定義される。地点Ａでの直径がＤａ（ｍｍ）であり、この地点ＡよりもバットＢｔ側に位置する地点Ｂでの直径がＤｂ（ｍｍ）であり、地点Ａと地点Ｂとの軸方向距離がＬｓ（ｍｍ）であるとき、地点Ａと地点Ｂとの間のテーパー率Ｔｓは次式の通りである。
Ｔｓ＝（Ｄｂ−Ｄａ）／Ｌｓ
【００４９】
チップＴｐ側ほど直径が小さくなる場合、テーパー率はプラスである。チップＴｐ側ほど直径が大きくなる場合、テーパー率はマイナスである。
【００５０】
シャフト内面６ｂの形状は、マンドレルｍｄの外面形状に等しい。図３には、シャフト６におけるチップＴｐの位置が符号Ｔｐ１で示されている。また図３には、軸方向位置Ｎ１及び軸方向位置Ｎ２が示されている。マンドレルｍｄの外面において、位置Ｔｐ１から軸方向位置Ｎ１までの区間のテーパー率はＴ１である。マンドレルｍｄの外面において、軸方向位置Ｎ１から軸方向位置Ｎ２までの区間のテーパー率はＴ２である。マンドレルｍｄの外面において、軸方向位置Ｎ２よりもバットＢｔ側の区間のテーパー率はＴ３である。
【００５１】
図２が示すように、上記軸方向位置Ｇ１は、上記軸方向位置Ｎ１よりもチップＴｐ側に位置している。この場合、軸方向位置Ｇ１付近及び軸方向位置Ｎ１付近における厚み変化が小さくなりやすい。厚み変化が小さい場合、応力集中が緩和される。
【００５２】
図２において両矢印Ｐ１で示されるのは、軸方向位置Ｇ１と軸方向位置Ｎ１との軸方向距離である。厚み変化を抑制する観点から、軸方向距離Ｐ１は、５ｍｍ以上が好ましく、１０ｍｍ以上がより好ましく、１５ｍｍ以上がより好ましく、２０ｍｍ以上がより好ましい。軸方向距離Ｐ１が長すぎる場合、外径同一部１０の長さが制約されることがある。また軸方向距離Ｐ１が長すぎる場合、シャフト先端部において厚い部分が増加し、シャフト重量が過大となることがある。また軸方向距離Ｐ１が長すぎる場合、シャフト先端部が過度に硬くなることがある。これらの観点から、軸方向距離Ｐ１は、４０ｍｍ以下が好ましく、３０ｍｍ以下がより好ましく、２５ｍｍ以下がより好ましい。
【００５３】
ゼロ又はプラスである限り、第一内面部ｂ１のテーパー率Ｔ１は限定されない。テーパー率Ｔ１が過大である場合、軸方向位置Ｇ１近傍における外径同一部１０の厚みが小さくなりやすい。この観点から、テーパー率Ｔ１は、１５／１０００以下が好ましく、１３／１０００以下がより好ましく、１０／１０００以下がより好ましく、８／１０００以下がより好ましい。シャフト製造時におけるマンドレルｍｄの引き抜きを容易とする観点から、テーパー率Ｔ１は、１／１０００以上が好ましく、３／１０００以上がより好ましく、５／１０００以上がより好ましい。
【００５４】
Ｔ１＜Ｔ２の関係を満たす限り、第二内面部ｂ２のテーパー率Ｔ２は限定されない。軸方向位置Ｎ１における応力集中を緩和する観点から、テーパー率Ｔ２は、３０／１０００以下が好ましく、２８／１０００以下がより好ましく、２５／１０００以下がより好ましい。
【００５５】
ゼロ又はプラスである限り、第三内面部ｂ３のテーパー率Ｔ３は限定されない。マンドレルｍｄの引き抜きを容易とする観点から、テーパー率Ｔ３は、０以上とされ、０を超えるのが好ましく、１／１０００以上がより好ましい。
【００５６】
好ましくは、軸方向距離Ｐ１（ｍｍ）は、以下の関係式を満たす。ただし、ｓ１（ｍｍ）は第一外面部ａ１の直径であり、Ｔ１及びＴ２は上記の通りである。
Ｐ１ ＞ ｓ１×{Ｔ２／（Ｔ１＋Ｔ２）}
即ち、軸方向距離Ｐ１は、「ｓ１×{Ｔ２／（Ｔ１＋Ｔ２）}」よりも大きいのが好ましい。この場合、厚み変化が抑制され、応力集中が緩和されやすい。よってこの場合、先端部の強度が向上しうる。
【００５７】
本発明に係るゴルフクラブでは、シャフトの先端部にヘッドが装着される。ヘッドは、シャフト穴とホーゼル端面とを有する。シャフトの先端部がシャフト穴に挿入され且つ接着される。ホーゼル端面には、応力が集中しやすい。軸方向位置Ｎ１及び軸方向位置Ｇ１における応力集中を緩和する観点から、ホーゼル端面が軸方向位置Ｇ１よりもチップＴｐ側に位置しているゴルフクラブが好ましい。
【００５８】
第一外面部ａ１（外径同一部１０）の軸方向長さＬ１は限定されない。内径が一定であるシャフト穴に外径同一部１０が挿入されることにより、シャフト穴と外径同一部１０との接着力が向上しうる。この観点から、長さＬ１は、シャフト穴の長さ以上とされるのがよい。接着面積の観点から、長さＬ１は、４０ｍｍ以上が好ましく、５０ｍｍ以上がより好ましい。長さＬ１が長すぎる場合、軸方向位置Ｇ１近傍において外径同一部１０が薄くなりやすい。この観点から、長さＬ１は、２００ｍｍ以下が好ましく、１７５ｍｍ以下がより好ましく、１５０ｍｍ以下がより好ましい。
【００５９】
第一外面部ａ１よりもバットＢｔ側の領域におけるシャフト外面６ａのテーパー率が、Ｒ２とされる。テーパー率Ｒ２は限定されない。シャフト内面６ｂのテーパー率及びシャフトの剛性分布等を考慮すると、テーパー率Ｒ２は、１／１０００以上３０／１０００以下が好ましい。テーパー率Ｒ２は、一定でなくてもよい。即ちテーパー率Ｒ２は変化していてもよい。
【００６０】
シャフト長さＬ２（図１参照）は限定されない。最も短いクラブ（例えばショートアイアン又はパター）の長さに適合させる観点から、シャフト長さＬ２は、７６２ｍｍ以上が好ましく、７８７ｍｍ以上がより好ましく、８１３ｍｍ以上がより好ましい。最も長いクラブ（例えばドライバー）の長さに適合させる観点から、シャフト長さＬ２は、１２１９ｍｍ以下が好ましく、１１９４ｍｍ以下がより好ましく、１１６８ｍｍ以下がより好ましい。
【００６１】
グリップ外径が細すぎる場合、グリップが緩みやすく、打球方向性が低下しうる。この観点から、バットＢｔにおけるシャフト外径Ｄｔは、１４．５ｍｍ以上が好ましく、１４．６ｍｍ以上がより好ましく、１４．７ｍｍ以上がより好ましい。
【００６２】
グリップ外径が太すぎる場合、リストターンが行いにくくなり、ヘッドスピードが低下しやすい。この観点から、シャフト外径Ｄｔは、１６．３ｍｍ以下が好ましく、１６．１ｍｍ以下がより好ましく、１６．０ｍｍ以下がより好ましい。
【００６３】
チップＴｐから軸方向位置Ｎ１までの軸方向長さＬ３は限定されない。第一外面部ａ１の長さＬ１を好ましい範囲に設定する観点から、長さＬ３は、５５ｍｍ以上が好ましく、６０ｍｍ以上がより好ましく、６５ｍｍ以上がより好ましい。長さＬ３が過大である場合、厚い部分が増加し、シャフト先端部が過度に硬くなり、シャフトの剛性分布が制約される。この観点から、長さＬ３は、２４０ｍｍ以下が好ましく、２３０ｍｍ以下がより好ましく、２２０ｍｍ以下がより好ましい。
【００６４】
軸方向位置Ｎ１から軸方向位置Ｎ２までの軸方向長さＬ４が限定されない。軸方向位置Ｎ１と軸方向位置Ｎ２とが近い場合、テーパー変化点が互いに近づくため、応力集中が起こりやすい。応力集中を緩和する観点から、長さＬ４は、５０ｍｍ以上が好ましく、６０ｍｍ以上がより好ましく、７０ｍｍ以上がより好ましい。長さＬ４が過度に長い場合、軸方向位置Ｎ１又は軸方向位置Ｎ２においてシャフト６が薄くなりやすい。この観点から、長さＬ４は、１５０ｍｍ以下が好ましく、１４０ｍｍ以下がより好ましく、１３０ｍｍ以下がより好ましい。
【００６５】
シャフト厚さの最大値ｔ１は限定されない。マンドレルｍｄのテーパー率及び外径同一部１０の存在に起因して、チップＴｐにおける厚さが最大値ｔ１となる場合が多い。よって、最大値ｔ１が小さい場合、シャフト先端部の強度が低下しやすい。この観点から、最大値ｔ１は、１．５ｍｍ以上が好ましく、１．８ｍｍ以上がより好ましく、２．０ｍｍ以上がより好ましい。最大値ｔ１が過度に大きい場合、マンドレルｍｄの先端部が過度に細くされる場合がある。マンドレルｍｄの先端部が細すぎる場合、プリプレグシートをマンドレルｍｄに巻き付ける際の作業性が低下する。また最大値ｔ１が過度に大きい場合、シャフトのチップＴｐ側の質量が過度に大きくなり、クラブの設計自由度が低下しやすい。この観点から、最大値ｔ１は、４．０ｍｍ以下が好ましく、３．８ｍｍ以下がより好ましく、３．５ｍｍ以下がより好ましい。
【００６６】
シャフト厚さの最小値ｔ２は限定されない。シャフト強度の観点から、最大値ｔ１は、０．５ｍｍ以上が好ましく、０．６ｍｍ以上がより好ましく、０．７ｍｍ以上がより好ましい。過大なシャフト重量を抑制する観点から、最小値ｔ２は、１．５ｍｍ以下が好ましく、１．４ｍｍ以下がより好ましく、１．３ｍｍ以下がより好ましい。
【００６７】
軸方向位置Ｎ１でのシャフト厚さｔ３は限定されない。シャフト強度の観点から、厚さｔ３は、１．２ｍｍ以上が好ましく、１．３ｍｍ以上がより好ましく、１．５ｍｍ以上がより好ましい。シャフト重量を抑制する観点から、厚さｔ３は、３．０ｍｍ以下が好ましく、２．８ｍｍ以下がより好ましく、２．５ｍｍ以下がより好ましい。
【００６８】
シャフト剛性及びシャフト強度の観点から、シャフト重量（ｇ）は、３５ｇ以上が好ましく、３８ｇ以上がより好ましく、４０ｇ以上がより好ましい。ヘッドスピードを大きくする観点から、シャフト重量（ｇ）は、７０ｇ以下が好ましく、６７ｇ以下がより好ましく、６５ｇ以下がより好ましい。
【００６９】
第一外面部ａ１（外径同一部１０）の直径ｓ１は限定されない。曲げ剛性が過度に小さい場合、強度低下が起こりやすい。断面二次モーメントを大きくして曲げ剛性を高める観点から、直径ｓ１は、８．５ｍｍ以上が好ましく、８．７ｍｍ以上がより好ましく、９．０ｍｍ以上がより好ましい。シャフト重量及びクラブバランスの観点から、直径ｓ１は、１１．０ｍｍ以下が好ましく、１０．７ｍｍ以下がより好ましく、１０．５ｍｍ以下がより好ましい。
【００７０】
プリプレグシートの材質は限定されない。上記マトリクス樹脂として、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等が挙げられる。熱硬化性樹脂としては、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、ケイ素樹脂等が挙げられる。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、ＡＢＳ樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリアセタール系樹脂、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（アクリロニトリルスチレン樹脂）、メタクリル樹脂、ポリプロピレン樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。強度及び剛性の観点から、熱硬化性樹脂が好ましく、エポキシ系樹脂がより好ましい。
【００７１】
上記繊維強化樹脂に用いられる繊維としては、比重が小さく弾性率と強度が高いという点からカーボン繊維が好ましい。カーボン繊維以外に、一般に高性能強化繊維として使用される繊維が用いられる。例えば、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、ガラス繊維等が用いられうる。
【実施例】
【００７２】
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。
【００７３】
［実施例１］
実施例１のシャフトの作製にあたっては、先ず、裁断前のプリプレグシートと、図５に示すマンドレルｍｄとが用意された。
【００７４】
図５に示すマンドレルｍｄには、寸法が記載されている。この寸法の単位は、ｍｍである。マンドレル先端から１５０ｍｍの位置が、シャフトの軸方向位置Ｎ１に対応する。マンドレル先端から２５０ｍｍの位置が、シャフトの軸方向位置Ｎ２に対応する。マンドレル先端から１１００ｍｍの位置が、シャフトの軸方向位置Ｎ３に対応する。このマンドレルｍｄの先端径は、４．８ｍｍとされた。マンドレルｍｄの軸方向位置Ｎ１における外径は、６．０ｍｍとされた。マンドレルｍｄの軸方向位置Ｎ２における外径は、７．５ｍｍとされた。マンドレルｍｄの軸方向位置Ｎ３における外径は、１４．０ｍｍとされた。マンドレル先端から軸方向位置Ｎ１までの区間において、テーパー率は、８／１０００とされた。軸方向位置Ｎ１から軸方向位置Ｎ２までの区間において、テーパー率は１５／１０００とされた。
【００７５】
このマンドレルｍｄを用いて、以下の工程に従い、シャフトを作製した。
【００７６】
（１）裁断工程
裁断工程では、プリプレグシートが所定の形状に裁断された。裁断は、裁断機又は手作業によりなされた。この裁断工程により、図４に示す裁断済みプリプレグシートを得た。図４には、裁断されたシートの寸法が示されている。この寸法の単位は、ｍｍである。
【００７７】
１枚目のシート（シートＳｔ１）には三菱レイヨン社製の商品名「ＴＲ３５０Ｃ−１２５Ｓ」が用いられた。２枚目及び３枚目のシート（バイアスシートＳｔ２、Ｓｔ３）には三菱レイヨン社製の商品名「ＨＲＸ３５０Ｃ−０７５Ｓ」が用いられた。４枚目のシート（シートＳｔ４）には三菱レイヨン社製の商品名「ＭＲ３５０Ｃ−１００Ｓ」が用いられた。５枚目のシート（シートＳｔ５）には三菱レイヨン社製の商品名「ＴＲ３５０Ｃ−１５０Ｓ」が用いられた。６枚目のシート（シートＳｔ６）には三菱レイヨン社製の商品名「ＭＲ３５０Ｃ−１５０Ｓ」が用いられた。７枚目のシート（シートＳｔ７）には三菱レイヨン社製の商品名「ＭＲ３５０Ｃ−１５０Ｓ」が用いられた。８枚目及び９枚目のシート（先端シートＳｔ８、Ｓｔ９）には三菱レイヨン社製の商品名「ＴＲ３５０Ｃ−１００Ｓ」が用いられた。
【００７８】
なお、図４には、繊維の配向角度が記載されている。「０°」と記載されているシートが、ストレート層を構成している。「−４５°」及び「＋４５°」と記載されているシートが、バイアス層を構成している。これらの配向角度は、シャフト軸方向に対する角度である。シートＳｔ２からなる層と、シートＳｔ３からなる層とで、繊維の配向方向は、互いに逆方向に傾斜している。
【００７９】
（２）貼り合わせ工程
貼り合わせ工程では、バイアス層用のシート同士が貼り合わせられた。即ち、シートＳｔ２とシートＳｔ３とが貼り合わせられ、貼り合わせ体が作製された。
【００８０】
（３）巻回工程
巻回工程では、裁断された複数枚のシートが順次マンドレルｍｄに巻回され、巻回体が作製された。図５に示すように、シャフトのチップＴｐの位置Ｔｐ１がマンドレルｍｄの先端から７０ｍｍの位置となるようにして、巻き付けがなされた。バイアス層に関しては、上記貼り合わせ体が巻回された。
【００８１】
図４は、巻回工程における巻き付け順序をも示している。巻回工程において、図４の上側のシートから順に巻き付けがなされた。また図４は、軸方向における各シートの配置をも示している。例えばシートＳｔ１は、シャフトの先端部に巻き付けられた。例えばシートＳｔ４は、シャフトの後端部に巻き付けられた。
【００８２】
（４）テープラッピング工程
テープラッピング工程では、上記巻回体の外周面にラッピングテープが巻き付けられた。このラッピングテープは、張力を付与されつつ巻き付けられた。ラッピングテープとして、ポリエチレン製又はポリエチレンテレフタレート製のテープが用いられた。
【００８３】
（５）硬化工程
硬化工程では、テープラッピングがなされた後の巻回体が加熱された。この加熱により、マトリクス樹脂が硬化した。
【００８４】
（６）マンドレルｍｄの引き抜き工程及びラッピングテープの除去工程
硬化後の巻回体について、マンドレルの引き抜き工程とラッピングテープの除去工程とがなされ、硬化積層体が得られた。
【００８５】
（７）両端カット工程
この工程では、硬化積層体の両端部がカットされた。このカットにより、シャフト両端の端面が平坦とされた。なお、図５では、カットされた両端部に対応する部分の記載が省略されている。実際に用いられるプリプレグシートは、長さＬ２よりも長くされた。
【００８６】
（８）研磨工程
この工程では、硬化積層体の表面が研磨された。研磨により、このラッピングテープの跡としての凹凸が消滅し、表面が平滑とされた。研磨工程では、先端部研磨と、全体研磨とがなされた。先端部研磨の後、全体研磨がなされた。先端部研磨により、第一外面部ａ１（外径同一部）が形成された。先端部研磨により、第一外面部ａ１の直径（先端径）が９．０ｍｍとされた。先端部研磨により、外径同一部の長さＬ１が調整された。この研磨工程を経て、実施例１に係るシャフトを得た。
【００８７】
完成後のシャフトにおいて、シャフト長さは１１６８ｍｍとされ、シャフト重量は５２ｇとされ、チップＴｐから軸方向位置Ｎ１までの距離Ｌ３は８０ｍｍとされ、軸方向位置Ｎ１から軸方向位置Ｎ２までの距離Ｌ４は１００ｍｍとされ、第一内面部ｂ１のテーパー率Ｔ１は８／１０００とされ、第二内面部ｂ２のテーパー率Ｔ２は１５／１０００とされた。
【００８８】
得られたシャフトについて、三点曲げ破壊試験、片持ち曲げ試験及び耐久試験がなされた。実施例１の仕様及び評価結果が下記の表１で示される。
【００８９】
［実施例２及び比較例１から４］
上記先端部研磨によって第一外面部ａ１の長さＬ１が変更された他は、実施例１と同様にして、実施例２及び比較例１から４のシャフトを得た。各例の仕様及び評価結果が下記の表１で示される。
【００９０】
【表１】
【００９１】
なお、表１には、前述した距離Ｐ１が示されている。軸方向位置Ｇ１が軸方向位置Ｎ１よりもチップＴｐ側にある場合、この距離Ｐ１はプラスの値とされている。軸方向位置Ｇ１が軸方向位置Ｎ１よりもバットＢｔ側にある場合、この距離Ｐ１はマイナスの値とされている。
【００９２】
評価方法は以下の通りとされた。
【００９３】
［三点曲げ破壊強度］
ＳＧ式三点曲げ試験が採用された。これは、製品安全協会が定める試験である。図６は、ＳＧ式三点曲げ試験の測定方法を示す。図６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を加える。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である。荷重点ｅ３が、測定点である。
【００９４】
測定点は、Ｔ点及びＡ点の２箇所とされた。Ｔ点は、チップＴｐ９０ｍｍの点である。Ａ点は、チップＴｐから１７５ｍｍの点である。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。Ｔ点が測定される場合、上記スパンＳは、１５０ｍｍとされた。Ａ点が測定される場合、上記スパンＳは、３００ｍｍとされた。この測定結果が下記の表１に示される。
【００９５】
［片持ち曲げ強度］
ヘッドのシャフト穴にシャフトを挿入接着した。チップＴｐから４０ｍｍまでの部分が、シャフト穴に挿入された。ヘッドとして、ＳＲＩスポーツ社製の商品名「スリクソンＺＲ−７００」が用いられた。
【００９６】
この片持ち曲げ強度の試験では、先ず、シャフトが略水平となる状態で、ヘッドを治具によって固定した。次いで、ホーゼル端面から１５０ｍｍ隔てた地点に圧子を当て、この圧子により、鉛直方向下向きに荷重を加えた。荷重を徐々に大きくし、シャフトが破壊した瞬間における荷重が測定された。この測定結果が下記の表１に示される。
【００９７】
［耐久試験］
シャフトにヘッド及びグリップを装着して、ゴルフクラブを作製した。ヘッドとして、ＳＲＩスポーツ社製の商品名「スリクソンＺＲ−７００」（ロフト９．５度）が用いられた。このゴルフクラブを、ミヤマエ社製のスイングロボットに装着し、ヘッドスピード５２ｍ／ｓにてゴルフボールを繰り返し打撃させた。打撃数の上限は、１００００回とされた。ゴルフボールとして、ＳＲＩスポーツ社製の商品名「ＤＤＨツアースペシャル」が用いられた。打点は、フェースセンターからヒール側に２０ｍｍ隔てた位置とされた。５００回の打撃毎に破壊の有無が確認された。シャフトの破壊が確認されたときの打撃数が、下記の表１に示される。１００００回打撃しても破壊が生じなかった場合、下記の表１に、「１００００」と表示されている。
【００９８】
表に示す通り、実施例は、比較例よりも評価が高い。これらの評価結果から、本発明の優位性は明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明は、ウッド型ゴルフクラブ用シャフト、アイアン型ゴルフクラブ用シャフト、パター用シャフトなど、あらゆるゴルフクラブ用シャフトに適用されうる。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るシャフトが装着されたゴルフクラブの全体図である。
【図２】図２は、図１のシャフトの先端部を示す拡大断面図である。
【図３】図３は、図１のシャフトの製造に用いられたマンドレルを示す図である。
【図４】図４は、実施例１から２及び比較例１から４のプリプレグ構成を示す展開図である。
【図５】図５は、実施例１から２及び比較例１から４の製造に用いられたマンドレルを示す図である。
【図６】図６は、三点曲げ破壊強度の試験方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１０１】
２・・・ゴルフクラブ
４・・・ゴルフクラブヘッド
６・・・ゴルフクラブ用シャフト
８・・・グリップ
Ｔｐ・・・チップ（シャフト先端）
Ｂｔ・・・バット（シャフト後端）
ｍｄ・・・マンドレル
Ｓｔ１、Ｓｔ２、Ｓｔ３、Ｓｔ４、Ｓｔ５、Ｓｔ６、Ｓｔ７、Ｓｔ８及びＳｔ９・・・裁断されたプリプレグシート
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴルフクラブ用シャフト及びゴルフクラブに関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴルフクラブ用シャフトとして、いわゆるスチールシャフトやカーボンシャフトが知られている。カーボンシャフトの材質は、ＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）である。
【０００３】
カーボンシャフトの多くは、いわゆるシートワインディング製法により製造されている。シートワインディング製法では、繊維とマトリクス樹脂とを備えたプリプレグシートが用いられる。この製法では、プリプレグよりなるシートが金属製のマンドレル（芯体）に巻回され、次いで加熱によりマトリクス樹脂が硬化され、この硬化後に上記マンドレルが引き抜かれる。この製法により、プリプレグシートが巻回され且つ硬化されてなるシャフトが形成される。
【０００４】
マンドレルの少なくとも一部には、チップ（先端）側ほど細くなるようなテーパーが付与されている。このテーパーにより、マンドレルの引き抜きが可能となる。
【０００５】
マンドレルによって、シャフトの内面が成形される。マンドレルの外径は、シャフトの内径に等しい。マンドレルによって、シャフトの内径が決定される。
【０００６】
特開平７−２１３６５４号公報は、シャフト内面にテーパーを設けるとともに、このテーパー角度を変化させたシャフトを開示する。このシャフトのチップ部の外面には、同一外径部分が設けられている。更に、このシャフトの内面には、最もチップ側に位置する第１のテーパー部分と、それに隣接する第２のテーパー部分とが設けられている。第一のテーパー部分のテーパー角度は、第２のテーパー部分のテーパー角度よりも大きい。この特開平７−２１３６５４号公報は、アイアンセットの全番手に共用するのに適したシャフトを開示する。
【０００７】
特開２００５−２４５７３６号公報は、チップ部に位置する外径ストレート部のグリップ側端が、シャフト内径の第一テーパー変化点と第二テーパー変化点との間に位置するシャフトを開示する。
【特許文献１】特開平７−２１３６５４号
【特許文献２】特開２００５−２４５７３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特開平７−２１３６５４号は、アイアンセットにおいて、シャフト外径を変えることなくキックポイントを移行することを目的としている。この特開平７−２１３６５４号では、強度の向上は考慮されていない。特開平７−２１３６５４号では、第一のテーパー部分のテーパー角度が、第２のテーパー部分のテーパー角度よりも大きいため、第一のテーパー部と第二のテーパー部との境界においてシャフトが薄くなりやすい。テーパー角度の変化点が薄い場合、強度が低下しやすい。
【０００９】
特開２００５−２４５７３６号のシャフトでは、第一テーパー変化点と第二テーパー変化点との間において、シャフトの厚さ変化が大きくなりやすい。この大きな厚さ変化により、薄い部分への応力集中が生じやすい。大きな厚さ変化は、シャフト強度の低下を招来しうる。
【００１０】
本発明の目的は、先端部の強度に優れたゴルフクラブ用シャフトの提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のシャフトは、マトリクス樹脂と繊維とを備えたプリプレグシートが巻回され且つ硬化されてなる。シャフト外面は、最もチップ側に位置する第一外面部と、軸方向位置Ｇ１を境界としてこの第一外面部に隣接する第二外面部とを有する。シャフト内面は、最もチップ側に位置する第一内面部と、軸方向位置Ｎ１を境界としてこの第一内面部に隣接する第二内面部とを有する。上記第一外面部の直径は、一定である。上記第二外面部の直径は、チップ側ほど小さくされている。上記第一内面部の直径は、一定であるか、又は、チップ側ほど小さくされている。上記第二内面部の直径は、チップ側ほど小さくされている。上記第一内面部のテーパー率Ｔ１は、上記第二内面部のテーパー率Ｔ２よりも小さい。上記軸方向位置Ｇ１は、上記軸方向位置Ｎ１よりもチップ側に位置している。
【００１２】
好ましくは、上記軸方向位置Ｇ１と上記軸方向位置Ｎ１との軸方向距離が５ｍｍ以上である。好ましくは、上記テーパー率Ｔ１が１５／１０００以下である。
【００１３】
本発明に係るゴルフクラブは、上記ゴルフクラブ用シャフトと、ヘッドと、グリップとを備えている。
【発明の効果】
【００１４】
シャフト先端部に同一外径部が設けられた場合において、シャフト先端部における応力集中が緩和される。本発明のシャフトは、先端部における強度に優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
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。なお、本願において、「軸方向」とは、シャフトの中心軸線の方向であり、シャフト長手方向と一致する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態に係るゴルフクラブ２の全体図である。ゴルフクラブ２は、ヘッド４、シャフト６及びグリップ８を有している。ヘッド４は、シャフト６のチップ部（先端部）に取り付けられている。グリップ８は、シャフト６のバット部（後端部）に取り付けられている。
【００１７】
なおシャフト６に装着されるヘッド４及びグリップ８は限定されない。ヘッド４として、ウッド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。
【００１８】
シャフト６は、管状体である。シャフト６は、チップ（先端）Ｔｐとバット（後端）Ｂｔとを有する。チップＴｐを含む先端部にヘッド４が取り付けられる。ゴルフクラブ２において、チップＴｐは、ヘッド４のシャフト穴の内部に位置している。ゴルフクラブ２において、バットＢｔは、グリップ８のシャフト挿入穴の内部に位置している。
【００１９】
図１が示すように、シャフト６の外面は、テーパー面を有する。このテーパー面は、シャフト先端Ｔｐに近づくほどその外径が小さくされている。
【００２０】
シャフト６は、いわゆるカーボンシャフトである。シャフト６は、プリプレグシートを硬化させてなる。このプリプレグシートでは、繊維は実質的に一方向に配向している。このように繊維が実質的に一方向に配向したプリプレグは、ＵＤプリプレグとも称される。「ＵＤ」とは、ユニディレクションの略である。本発明に係るシャフトには、このＵＤプリプレグが好ましく用いられる。このプリプレグシートは、繊維とマトリクス樹脂とを有している。典型的には、この繊維は炭素繊維である。典型的には、このマトリクス樹脂は、熱硬化性樹脂である。
【００２１】
シャフト６は、マトリクス樹脂と繊維とを備えたプリプレグシートが巻回され且つ硬化されてなる。シャフト６は、いわゆるシートワインディング製法により製造される。プリプレグの状態において、マトリクス樹脂は、半硬化状態にある。シャフト６は、プリプレグシートが巻回され且つ硬化されてなる。この硬化とは、半硬化状態のマトリクス樹脂を硬化させることである。この硬化は、加熱により達成される。シャフト６の製造工程には、加熱工程が含まれる。この加熱工程により、プリプレグシートのマトリクス樹脂が硬化する。
【００２２】
複数枚のシートを組み合わせて、シャフトが構成される。シートの種類、配置、組み合わせ等は限定されない。複数枚のシートをマンドレル（芯金）に巻回し、この巻回体を加熱により硬化させた後、マンドレルが引き抜かれることにより、シャフトが製造される。
【００２３】
シャフト６の製造では、所定の寸法に切断されたシートが、順次マンドレルに巻回される。シートの種類、繊維の配向、シート寸法、軸方向のシート配置、半径方向のシート配置（巻回順序）等が調整されることにより、所望の特性を有するシャフトが得られうる。
【００２４】
シートは、巻回された後に硬化されて、層となる。シャフト６は、ストレート層とバイアス層とを有する。ストレート層は、繊維の配向方向がシャフト軸方向に対して実質的に平行とされた層である。巻き付けの際の誤差等に起因して、通常、繊維の配向方向はシャフト軸線方向に対して完全に平行とはならない。本願において、ストレート層は、繊維の配向方向とシャフト軸線方向とのなす角度Ａｆが、−１０度を超えて＋１０度未満である。即ち、本願において、ストレート層の角度Ａｆの絶対値は、０度以上１０度未満である。ストレート層は、シャフトの曲げ剛性及び曲げ強度との相関が高い。
【００２５】
バイアス層は、シャフトの捻れ剛性及び捻れ強度を高める目的で設けられる。バイアス層は、繊維の配向方向が互いに逆方向に傾斜したシートセットから構成されている。バイアス層は、上記角度Ａｆが−８０度以上−１０度以下の層と、上記角度Ａｆが１０度以上８０度以下の層とを含む。即ち、バイアス層の角度Ａｆの絶対値αは、１０度以上８０度以下とされる。捻れ剛性及び捻れ強度の観点から、絶対値αは、４５度に近い方がよい。よって、絶対値αの下限値は、２５度以上が好ましく、３５度以上がより好ましい。絶対値αの上限値は、６５度以下が好ましく、５５度以下がより好ましい。
【００２６】
ストレート層及びバイアス層以外の層が設けられても良い。例えば、フープ層が設けられても良い。フープ層では、繊維の配向方向が、シャフト軸線に対して実質的に直角とされる。フープ層は、シャフトのつぶし剛性及びつぶし強度を高めるために設けられる。つぶし剛性とは、シャフトをその半径方向内側に向かって押し潰す力に対する剛性である。つぶし強度とは、シャフトをその半径方向内側に向かって押し潰す力に対する強度である。つぶし強度は、曲げ強度とも関連しうる。曲げ変形に連動してつぶし変形が生じうる。特に肉厚の薄い軽量シャフトにおいては、この連動性が大きい。つぶし強度の向上により、曲げ強度も向上しうる。フープ層における上記角度Ａｆの絶対値αは、８０度を超えて９０度以下とされる。
【００２７】
シャフト６には、シャフト軸方向の全長に亘って設けられる全長シートの他、シャフト軸方向の一部に設けられる部分シートが含まれうる。部分シートは、シャフトを部分的に補強しうる。部分シートは、シャフトの曲げ剛性又は捻れ剛性を部分的に高めうる。部分シートは、シャフトの剛性分布を変更しうる。部分シートにより、設計自由度が高くされる。
【００２８】
図２は、シャフト６の先端部の拡大断面図である。図３は、シャフト６の製造に用いられたマンドレルｍｄを示す図である。図３では、マンドレルｍｄの一部（先端部を含む）が示されている。
【００２９】
図２が示すように、シャフト６は、外面６ａと、内面６ｂとを有する。シャフト外面６ａの断面形状は円形である。シャフト内面６ｂの断面形状は円形である。シャフト内面６ｂの直径（シャフト内径）は、マンドレルｍｄの外径によって定まる。シャフト外面６ａの直径（シャフト外径）は、マンドレルｍｄの外径と、シャフトの厚さとによって定まる。
【００３０】
上述の通り、シャフト製造時に、マンドレルｍｄが引き抜かれる。マンドレルｍｄの引き抜きを可能とする観点から、シャフト内面６ｂの全領域において、シャフト内面６ｂのテーパー率はゼロ又はプラスである。テーパー率の定義については、後述される。
【００３１】
シャフト外面６ａは、最もチップＴｐ側に位置する第一外面部ａ１と、この第一外面部ａ１に隣接する第二外面部ａ２とを有する。第一外面部ａ１と第二外面部ａ２との境界位置が、軸方向位置Ｇ１である。軸方向位置Ｇ１は、第一外面部ａ１のバットＢｔ側の端点の位置である。第一外面部ａ１は、チップＴｐから軸方向位置Ｇ１までの部分である。第一外面部ａ１のテーパー率は一定である。第二外面部ａ２のテーパー率は一定である。
【００３２】
シャフト内面６ｂは、最もチップＴｐ側に位置する第一内面部ｂ１と、この第一内面部ｂ１に隣接する第二内面部ｂ２とを有する。第一内面部ｂ１と第二内面部ｂ２との境界位置が、軸方向位置Ｎ１である。第一内面部ｂ１は、チップＴｐから軸方向位置Ｎ１までの部分である。第一内面部ｂ１のテーパー率は一定である。第二内面部ｂ２のテーパー率は一定である。
【００３３】
更に、シャフト内面６ｂは、上記第二内面部ｂ２に隣接する第三内面部ｂ３とを有する。第二内面部ｂ２と第三内面部ｂ３との境界位置が、軸方向位置Ｎ２である。第二内面部ｂ２は、軸方向位置Ｎ１から軸方向位置Ｎ２までの部分である。第三内面部ｂ３のテーパー率は一定である。なお、第三内面部ｂ３は、存在しなくてもよい。即ち、第二内面部ｂ２がシャフト６のバットＢｔに至っていてもよい。第二内面部ｂ２よりもバットＢｔ側におけるシャフト内面６ｂの形状は、ゼロ又はプラスのテーパー率を有する限り、限定されない。
【００３４】
第一外面部ａ１の直径ｓ１は、一定である。第一外面部ａ１は、外径同一部１０の外面である。第一外面部ａ１のテーパー率Ｒ１は、ゼロである。
【００３５】
シャフト６のうち、外径が一定の部分が、外径同一部と称される。本実施形態において、外径同一部１０は、シャフト６の先端部に設けられている。通常、ヘッド４のシャフト穴の内径は、一定である。先端部の外径同一部１０は、ヘッド４のシャフト穴に接着されやすい。
【００３６】
なお、外径同一部１０は、先端部以外の位置に設けられてもよい。例えば、外径同一部１０は、シャフト６の後端部に設けられてもよい。先端部以外の外径同一部は、後端部にのみ設けられるのが好ましい。シャフトの後端部にはグリップが装着される。シャフト後端部の外径同一部により、シャフトとグリップとの適合性が向上しうる。この適合性の観点から、この後端部の外径同一部の軸方向長さＬｂｔは、１００ｍｍ以上が好ましく、１５０ｍｍ以上がより好ましく、２００ｍｍ以上がより好ましい。シャフトのしなり特性の観点から、この軸方向長さＬｂｔは、４００ｍｍ以下が好ましく、３００ｍｍ以下がより好ましく、２５０ｍｍ以下がより好ましい。シャフトのしなり特性及び強度の観点から、先端部及び後端部以外には、外径同一部が設けられないのが好ましい。
【００３７】
第二外面部ａ２は、テーパーを有する。第二外面部ａ２の直径ｓ２は、チップＴｐ側ほど小さくされている。即ち、第二外面部ａ２のテーパー率は、プラスである。
【００３８】
なお、第二外面部ａ２よりもバットＢｔ側に、第二外面部ａ２とは異なるテーパー率を有する第三外面部が設けられてもよい。第三外面部のテーパー率は、ゼロでもよいし、プラスの値でもよいし、マイナスの値でもよい。更に、第三外面部よりもバットＢｔ側に、第三外面部とは異なるテーパー率を有する他の外面部が設けられてもよい。第二外面部ａ２よりもバットＢｔ側におけるシャフト外面６ａの形状は、限定されない。
【００３９】
第一内面部ｂ１の直径ｎ１は、チップＴｐ側ほど小さくされている。即ち、第一内面部ｂ１のテーパー率Ｔ１は、プラスである。
【００４０】
第一内面部ｂ１の直径ｎ１は、一定であってもよい。即ち、第一内面部ｂ１のテーパー率Ｔ１は、ゼロであってもよい。換言すれば、第一内面部ｂ１は、内径同一部であってもよい。
【００４１】
なお、シャフト製造工程におけるマンドレルｍｄの引き抜きの観点から、第一内面部ｂ１の直径は、チップＴｐ側ほど小さくされているのが好ましい。
【００４２】
第二内面部ｂ２の直径ｎ２は、チップＴｐ側ほど小さくされている。即ち、第二内面部ｂ２のテーパー率Ｔ２は、プラスである。
【００４３】
第三内面部ｂ３の直径ｎ３は、チップＴｐ側ほど小さくされている。即ち、第三内面部ｂ３のテーパー率Ｔ３は、プラスである。テーパー率Ｔ３は、ゼロであってもよい。第三内面部ｂ３は、無くてもよい。
【００４４】
第三内面部ｂ３よりもバットＢｔ側に、第三内面部ｂ３とは異なるテーパー率を有する他の内面部が設けられてもよい。
【００４５】
第一内面部ｂ１のテーパー率Ｔ１は、第二内面部ｂ２のテーパー率Ｔ２よりも小さい。即ち、Ｔ１＜Ｔ２である。
【００４６】
第三内面部ｂ３のテーパー率Ｔ３は、第二内面部ｂ２のテーパー率Ｔ２よりも小さい。即ち、Ｔ３＜Ｔ２である。
【００４７】
前述の通り、第一内面部ｂ１は、内径同一部であってもよい。内径同一部は、先端部以外の位置に設けられてもよい。例えば、内径同一部は、シャフト６の後端部に設けられてもよい。先端部以外の内径同一部は、後端部にのみ設けられるのが好ましい。シャフト後端部に外径同一部が設けられる場合、この外径同一部の内側に内径同一部が設けられることにより、厚みが一定となり、シャフトの耐久性が向上しうる。また、シャフト後端部に外径同一部が設けられた場合、シャフト後端部の内径同一部により、シャフトが軽量化されうる。この観点から、この後端部の内径同一部の軸方向長さＬｂｎは、１００ｍｍ以上が好ましく、１５０ｍｍ以上がより好ましく、２００ｍｍ以上がより好ましい。シャフト製造工程においてマンドレルｍｄの引き抜きを容易とする観点から、この軸方向長さＬｂｎは、４００ｍｍ以下が好ましく、３００ｍｍ以下がより好ましく、２５０ｍｍ以下がより好ましい。マンドレルの引き抜きを容易とし、生産性を高める観点からは、軸方向位置Ｎ１よりもバットＢｔ側には、内径同一部が存在しないのが好ましい。換言すれば、軸方向位置Ｎ１よりもバットＢｔ側の全区間において、チップＴｐに近づくほど内径が小さくされているのが好ましい。
【００４８】
［テーパー率］
本願におけるテーパー率は、次の通りに定義される。地点Ａでの直径がＤａ（ｍｍ）であり、この地点ＡよりもバットＢｔ側に位置する地点Ｂでの直径がＤｂ（ｍｍ）であり、地点Ａと地点Ｂとの軸方向距離がＬｓ（ｍｍ）であるとき、地点Ａと地点Ｂとの間のテーパー率Ｔｓは次式の通りである。
Ｔｓ＝（Ｄｂ−Ｄａ）／Ｌｓ
【００４９】
チップＴｐ側ほど直径が小さくなる場合、テーパー率はプラスである。チップＴｐ側ほど直径が大きくなる場合、テーパー率はマイナスである。
【００５０】
シャフト内面６ｂの形状は、マンドレルｍｄの外面形状に等しい。図３には、シャフト６におけるチップＴｐの位置が符号Ｔｐ１で示されている。また図３には、軸方向位置Ｎ１及び軸方向位置Ｎ２が示されている。マンドレルｍｄの外面において、位置Ｔｐ１から軸方向位置Ｎ１までの区間のテーパー率はＴ１である。マンドレルｍｄの外面において、軸方向位置Ｎ１から軸方向位置Ｎ２までの区間のテーパー率はＴ２である。マンドレルｍｄの外面において、軸方向位置Ｎ２よりもバットＢｔ側の区間のテーパー率はＴ３である。
【００５１】
図２が示すように、上記軸方向位置Ｇ１は、上記軸方向位置Ｎ１よりもチップＴｐ側に位置している。この場合、軸方向位置Ｇ１付近及び軸方向位置Ｎ１付近における厚み変化が小さくなりやすい。厚み変化が小さい場合、応力集中が緩和される。
【００５２】
図２において両矢印Ｐ１で示されるのは、軸方向位置Ｇ１と軸方向位置Ｎ１との軸方向距離である。厚み変化を抑制する観点から、軸方向距離Ｐ１は、５ｍｍ以上が好ましく、１０ｍｍ以上がより好ましく、１５ｍｍ以上がより好ましく、２０ｍｍ以上がより好ましい。軸方向距離Ｐ１が長すぎる場合、外径同一部１０の長さが制約されることがある。また軸方向距離Ｐ１が長すぎる場合、シャフト先端部において厚い部分が増加し、シャフト重量が過大となることがある。また軸方向距離Ｐ１が長すぎる場合、シャフト先端部が過度に硬くなることがある。これらの観点から、軸方向距離Ｐ１は、４０ｍｍ以下が好ましく、３０ｍｍ以下がより好ましく、２５ｍｍ以下がより好ましい。
【００５３】
ゼロ又はプラスである限り、第一内面部ｂ１のテーパー率Ｔ１は限定されない。テーパー率Ｔ１が過大である場合、軸方向位置Ｇ１近傍における外径同一部１０の厚みが小さくなりやすい。この観点から、テーパー率Ｔ１は、１５／１０００以下が好ましく、１３／１０００以下がより好ましく、１０／１０００以下がより好ましく、８／１０００以下がより好ましい。シャフト製造時におけるマンドレルｍｄの引き抜きを容易とする観点から、テーパー率Ｔ１は、１／１０００以上が好ましく、３／１０００以上がより好ましく、５／１０００以上がより好ましい。
【００５４】
Ｔ１＜Ｔ２の関係を満たす限り、第二内面部ｂ２のテーパー率Ｔ２は限定されない。軸方向位置Ｎ１における応力集中を緩和する観点から、テーパー率Ｔ２は、３０／１０００以下が好ましく、２８／１０００以下がより好ましく、２５／１０００以下がより好ましい。
【００５５】
ゼロ又はプラスである限り、第三内面部ｂ３のテーパー率Ｔ３は限定されない。マンドレルｍｄの引き抜きを容易とする観点から、テーパー率Ｔ３は、０以上とされ、０を超えるのが好ましく、１／１０００以上がより好ましい。
【００５６】
好ましくは、軸方向距離Ｐ１（ｍｍ）は、以下の関係式を満たす。ただし、ｓ１（ｍｍ）は第一外面部ａ１の直径であり、Ｔ１及びＴ２は上記の通りである。
Ｐ１ ＞ ｓ１×{Ｔ２／（Ｔ１＋Ｔ２）}
即ち、軸方向距離Ｐ１は、「ｓ１×{Ｔ２／（Ｔ１＋Ｔ２）}」よりも大きいのが好ましい。この場合、厚み変化が抑制され、応力集中が緩和されやすい。よってこの場合、先端部の強度が向上しうる。
【００５７】
本発明に係るゴルフクラブでは、シャフトの先端部にヘッドが装着される。ヘッドは、シャフト穴とホーゼル端面とを有する。シャフトの先端部がシャフト穴に挿入され且つ接着される。ホーゼル端面には、応力が集中しやすい。軸方向位置Ｎ１及び軸方向位置Ｇ１における応力集中を緩和する観点から、ホーゼル端面が軸方向位置Ｇ１よりもチップＴｐ側に位置しているゴルフクラブが好ましい。
【００５８】
第一外面部ａ１（外径同一部１０）の軸方向長さＬ１は限定されない。内径が一定であるシャフト穴に外径同一部１０が挿入されることにより、シャフト穴と外径同一部１０との接着力が向上しうる。この観点から、長さＬ１は、シャフト穴の長さ以上とされるのがよい。接着面積の観点から、長さＬ１は、４０ｍｍ以上が好ましく、５０ｍｍ以上がより好ましい。長さＬ１が長すぎる場合、軸方向位置Ｇ１近傍において外径同一部１０が薄くなりやすい。この観点から、長さＬ１は、２００ｍｍ以下が好ましく、１７５ｍｍ以下がより好ましく、１５０ｍｍ以下がより好ましい。
【００５９】
第一外面部ａ１よりもバットＢｔ側の領域におけるシャフト外面６ａのテーパー率が、Ｒ２とされる。テーパー率Ｒ２は限定されない。シャフト内面６ｂのテーパー率及びシャフトの剛性分布等を考慮すると、テーパー率Ｒ２は、１／１０００以上３０／１０００以下が好ましい。テーパー率Ｒ２は、一定でなくてもよい。即ちテーパー率Ｒ２は変化していてもよい。
【００６０】
シャフト長さＬ２（図１参照）は限定されない。最も短いクラブ（例えばショートアイアン又はパター）の長さに適合させる観点から、シャフト長さＬ２は、７６２ｍｍ以上が好ましく、７８７ｍｍ以上がより好ましく、８１３ｍｍ以上がより好ましい。最も長いクラブ（例えばドライバー）の長さに適合させる観点から、シャフト長さＬ２は、１２１９ｍｍ以下が好ましく、１１９４ｍｍ以下がより好ましく、１１６８ｍｍ以下がより好ましい。
【００６１】
グリップ外径が細すぎる場合、グリップが緩みやすく、打球方向性が低下しうる。この観点から、バットＢｔにおけるシャフト外径Ｄｔは、１４．５ｍｍ以上が好ましく、１４．６ｍｍ以上がより好ましく、１４．７ｍｍ以上がより好ましい。
【００６２】
グリップ外径が太すぎる場合、リストターンが行いにくくなり、ヘッドスピードが低下しやすい。この観点から、シャフト外径Ｄｔは、１６．３ｍｍ以下が好ましく、１６．１ｍｍ以下がより好ましく、１６．０ｍｍ以下がより好ましい。
【００６３】
チップＴｐから軸方向位置Ｎ１までの軸方向長さＬ３は限定されない。第一外面部ａ１の長さＬ１を好ましい範囲に設定する観点から、長さＬ３は、５５ｍｍ以上が好ましく、６０ｍｍ以上がより好ましく、６５ｍｍ以上がより好ましい。長さＬ３が過大である場合、厚い部分が増加し、シャフト先端部が過度に硬くなり、シャフトの剛性分布が制約される。この観点から、長さＬ３は、２４０ｍｍ以下が好ましく、２３０ｍｍ以下がより好ましく、２２０ｍｍ以下がより好ましい。
【００６４】
軸方向位置Ｎ１から軸方向位置Ｎ２までの軸方向長さＬ４が限定されない。軸方向位置Ｎ１と軸方向位置Ｎ２とが近い場合、テーパー変化点が互いに近づくため、応力集中が起こりやすい。応力集中を緩和する観点から、長さＬ４は、５０ｍｍ以上が好ましく、６０ｍｍ以上がより好ましく、７０ｍｍ以上がより好ましい。長さＬ４が過度に長い場合、軸方向位置Ｎ１又は軸方向位置Ｎ２においてシャフト６が薄くなりやすい。この観点から、長さＬ４は、１５０ｍｍ以下が好ましく、１４０ｍｍ以下がより好ましく、１３０ｍｍ以下がより好ましい。
【００６５】
シャフト厚さの最大値ｔ１は限定されない。マンドレルｍｄのテーパー率及び外径同一部１０の存在に起因して、チップＴｐにおける厚さが最大値ｔ１となる場合が多い。よって、最大値ｔ１が小さい場合、シャフト先端部の強度が低下しやすい。この観点から、最大値ｔ１は、１．５ｍｍ以上が好ましく、１．８ｍｍ以上がより好ましく、２．０ｍｍ以上がより好ましい。最大値ｔ１が過度に大きい場合、マンドレルｍｄの先端部が過度に細くされる場合がある。マンドレルｍｄの先端部が細すぎる場合、プリプレグシートをマンドレルｍｄに巻き付ける際の作業性が低下する。また最大値ｔ１が過度に大きい場合、シャフトのチップＴｐ側の質量が過度に大きくなり、クラブの設計自由度が低下しやすい。この観点から、最大値ｔ１は、４．０ｍｍ以下が好ましく、３．８ｍｍ以下がより好ましく、３．５ｍｍ以下がより好ましい。
【００６６】
シャフト厚さの最小値ｔ２は限定されない。シャフト強度の観点から、最大値ｔ１は、０．５ｍｍ以上が好ましく、０．６ｍｍ以上がより好ましく、０．７ｍｍ以上がより好ましい。過大なシャフト重量を抑制する観点から、最小値ｔ２は、１．５ｍｍ以下が好ましく、１．４ｍｍ以下がより好ましく、１．３ｍｍ以下がより好ましい。
【００６７】
軸方向位置Ｎ１でのシャフト厚さｔ３は限定されない。シャフト強度の観点から、厚さｔ３は、１．２ｍｍ以上が好ましく、１．３ｍｍ以上がより好ましく、１．５ｍｍ以上がより好ましい。シャフト重量を抑制する観点から、厚さｔ３は、３．０ｍｍ以下が好ましく、２．８ｍｍ以下がより好ましく、２．５ｍｍ以下がより好ましい。
【００６８】
シャフト剛性及びシャフト強度の観点から、シャフト重量（ｇ）は、３５ｇ以上が好ましく、３８ｇ以上がより好ましく、４０ｇ以上がより好ましい。ヘッドスピードを大きくする観点から、シャフト重量（ｇ）は、７０ｇ以下が好ましく、６７ｇ以下がより好ましく、６５ｇ以下がより好ましい。
【００６９】
第一外面部ａ１（外径同一部１０）の直径ｓ１は限定されない。曲げ剛性が過度に小さい場合、強度低下が起こりやすい。断面二次モーメントを大きくして曲げ剛性を高める観点から、直径ｓ１は、８．５ｍｍ以上が好ましく、８．７ｍｍ以上がより好ましく、９．０ｍｍ以上がより好ましい。シャフト重量及びクラブバランスの観点から、直径ｓ１は、１１．０ｍｍ以下が好ましく、１０．７ｍｍ以下がより好ましく、１０．５ｍｍ以下がより好ましい。
【００７０】
プリプレグシートの材質は限定されない。上記マトリクス樹脂として、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等が挙げられる。熱硬化性樹脂としては、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、ケイ素樹脂等が挙げられる。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、ＡＢＳ樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリアセタール系樹脂、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（アクリロニトリルスチレン樹脂）、メタクリル樹脂、ポリプロピレン樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。強度及び剛性の観点から、熱硬化性樹脂が好ましく、エポキシ系樹脂がより好ましい。
【００７１】
上記繊維強化樹脂に用いられる繊維としては、比重が小さく弾性率と強度が高いという点からカーボン繊維が好ましい。カーボン繊維以外に、一般に高性能強化繊維として使用される繊維が用いられる。例えば、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、ガラス繊維等が用いられうる。
【実施例】
【００７２】
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。
【００７３】
［実施例１］
実施例１のシャフトの作製にあたっては、先ず、裁断前のプリプレグシートと、図５に示すマンドレルｍｄとが用意された。
【００７４】
図５に示すマンドレルｍｄには、寸法が記載されている。この寸法の単位は、ｍｍである。マンドレル先端から１５０ｍｍの位置が、シャフトの軸方向位置Ｎ１に対応する。マンドレル先端から２５０ｍｍの位置が、シャフトの軸方向位置Ｎ２に対応する。マンドレル先端から１１００ｍｍの位置が、シャフトの軸方向位置Ｎ３に対応する。このマンドレルｍｄの先端径は、４．８ｍｍとされた。マンドレルｍｄの軸方向位置Ｎ１における外径は、６．０ｍｍとされた。マンドレルｍｄの軸方向位置Ｎ２における外径は、７．５ｍｍとされた。マンドレルｍｄの軸方向位置Ｎ３における外径は、１４．０ｍｍとされた。マンドレル先端から軸方向位置Ｎ１までの区間において、テーパー率は、８／１０００とされた。軸方向位置Ｎ１から軸方向位置Ｎ２までの区間において、テーパー率は１５／１０００とされた。
【００７５】
このマンドレルｍｄを用いて、以下の工程に従い、シャフトを作製した。
【００７６】
（１）裁断工程
裁断工程では、プリプレグシートが所定の形状に裁断された。裁断は、裁断機又は手作業によりなされた。この裁断工程により、図４に示す裁断済みプリプレグシートを得た。図４には、裁断されたシートの寸法が示されている。この寸法の単位は、ｍｍである。
【００７７】
１枚目のシート（シートＳｔ１）には三菱レイヨン社製の商品名「ＴＲ３５０Ｃ−１２５Ｓ」が用いられた。２枚目及び３枚目のシート（バイアスシートＳｔ２、Ｓｔ３）には三菱レイヨン社製の商品名「ＨＲＸ３５０Ｃ−０７５Ｓ」が用いられた。４枚目のシート（シートＳｔ４）には三菱レイヨン社製の商品名「ＭＲ３５０Ｃ−１００Ｓ」が用いられた。５枚目のシート（シートＳｔ５）には三菱レイヨン社製の商品名「ＴＲ３５０Ｃ−１５０Ｓ」が用いられた。６枚目のシート（シートＳｔ６）には三菱レイヨン社製の商品名「ＭＲ３５０Ｃ−１５０Ｓ」が用いられた。７枚目のシート（シートＳｔ７）には三菱レイヨン社製の商品名「ＭＲ３５０Ｃ−１５０Ｓ」が用いられた。８枚目及び９枚目のシート（先端シートＳｔ８、Ｓｔ９）には三菱レイヨン社製の商品名「ＴＲ３５０Ｃ−１００Ｓ」が用いられた。
【００７８】
なお、図４には、繊維の配向角度が記載されている。「０°」と記載されているシートが、ストレート層を構成している。「−４５°」及び「＋４５°」と記載されているシートが、バイアス層を構成している。これらの配向角度は、シャフト軸方向に対する角度である。シートＳｔ２からなる層と、シートＳｔ３からなる層とで、繊維の配向方向は、互いに逆方向に傾斜している。
【００７９】
（２）貼り合わせ工程
貼り合わせ工程では、バイアス層用のシート同士が貼り合わせられた。即ち、シートＳｔ２とシートＳｔ３とが貼り合わせられ、貼り合わせ体が作製された。
【００８０】
（３）巻回工程
巻回工程では、裁断された複数枚のシートが順次マンドレルｍｄに巻回され、巻回体が作製された。図５に示すように、シャフトのチップＴｐの位置Ｔｐ１がマンドレルｍｄの先端から７０ｍｍの位置となるようにして、巻き付けがなされた。バイアス層に関しては、上記貼り合わせ体が巻回された。
【００８１】
図４は、巻回工程における巻き付け順序をも示している。巻回工程において、図４の上側のシートから順に巻き付けがなされた。また図４は、軸方向における各シートの配置をも示している。例えばシートＳｔ１は、シャフトの先端部に巻き付けられた。例えばシートＳｔ４は、シャフトの後端部に巻き付けられた。
【００８２】
（４）テープラッピング工程
テープラッピング工程では、上記巻回体の外周面にラッピングテープが巻き付けられた。このラッピングテープは、張力を付与されつつ巻き付けられた。ラッピングテープとして、ポリエチレン製又はポリエチレンテレフタレート製のテープが用いられた。
【００８３】
（５）硬化工程
硬化工程では、テープラッピングがなされた後の巻回体が加熱された。この加熱により、マトリクス樹脂が硬化した。
【００８４】
（６）マンドレルｍｄの引き抜き工程及びラッピングテープの除去工程
硬化後の巻回体について、マンドレルの引き抜き工程とラッピングテープの除去工程とがなされ、硬化積層体が得られた。
【００８５】
（７）両端カット工程
この工程では、硬化積層体の両端部がカットされた。このカットにより、シャフト両端の端面が平坦とされた。なお、図５では、カットされた両端部に対応する部分の記載が省略されている。実際に用いられるプリプレグシートは、長さＬ２よりも長くされた。
【００８６】
（８）研磨工程
この工程では、硬化積層体の表面が研磨された。研磨により、このラッピングテープの跡としての凹凸が消滅し、表面が平滑とされた。研磨工程では、先端部研磨と、全体研磨とがなされた。先端部研磨の後、全体研磨がなされた。先端部研磨により、第一外面部ａ１（外径同一部）が形成された。先端部研磨により、第一外面部ａ１の直径（先端径）が９．０ｍｍとされた。先端部研磨により、外径同一部の長さＬ１が調整された。この研磨工程を経て、実施例１に係るシャフトを得た。
【００８７】
完成後のシャフトにおいて、シャフト長さは１１６８ｍｍとされ、シャフト重量は５２ｇとされ、チップＴｐから軸方向位置Ｎ１までの距離Ｌ３は８０ｍｍとされ、軸方向位置Ｎ１から軸方向位置Ｎ２までの距離Ｌ４は１００ｍｍとされ、第一内面部ｂ１のテーパー率Ｔ１は８／１０００とされ、第二内面部ｂ２のテーパー率Ｔ２は１５／１０００とされた。
【００８８】
得られたシャフトについて、三点曲げ破壊試験、片持ち曲げ試験及び耐久試験がなされた。実施例１の仕様及び評価結果が下記の表１で示される。
【００８９】
［実施例２及び比較例１から４］
上記先端部研磨によって第一外面部ａ１の長さＬ１が変更された他は、実施例１と同様にして、実施例２及び比較例１から４のシャフトを得た。各例の仕様及び評価結果が下記の表１で示される。
【００９０】
【表１】
【００９１】
なお、表１には、前述した距離Ｐ１が示されている。軸方向位置Ｇ１が軸方向位置Ｎ１よりもチップＴｐ側にある場合、この距離Ｐ１はプラスの値とされている。軸方向位置Ｇ１が軸方向位置Ｎ１よりもバットＢｔ側にある場合、この距離Ｐ１はマイナスの値とされている。
【００９２】
評価方法は以下の通りとされた。
【００９３】
［三点曲げ破壊強度］
ＳＧ式三点曲げ試験が採用された。これは、製品安全協会が定める試験である。図６は、ＳＧ式三点曲げ試験の測定方法を示す。図６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を加える。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である。荷重点ｅ３が、測定点である。
【００９４】
測定点は、Ｔ点及びＡ点の２箇所とされた。Ｔ点は、チップＴｐ９０ｍｍの点である。Ａ点は、チップＴｐから１７５ｍｍの点である。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。Ｔ点が測定される場合、上記スパンＳは、１５０ｍｍとされた。Ａ点が測定される場合、上記スパンＳは、３００ｍｍとされた。この測定結果が下記の表１に示される。
【００９５】
［片持ち曲げ強度］
ヘッドのシャフト穴にシャフトを挿入接着した。チップＴｐから４０ｍｍまでの部分が、シャフト穴に挿入された。ヘッドとして、ＳＲＩスポーツ社製の商品名「スリクソンＺＲ−７００」が用いられた。
【００９６】
この片持ち曲げ強度の試験では、先ず、シャフトが略水平となる状態で、ヘッドを治具によって固定した。次いで、ホーゼル端面から１５０ｍｍ隔てた地点に圧子を当て、この圧子により、鉛直方向下向きに荷重を加えた。荷重を徐々に大きくし、シャフトが破壊した瞬間における荷重が測定された。この測定結果が下記の表１に示される。
【００９７】
［耐久試験］
シャフトにヘッド及びグリップを装着して、ゴルフクラブを作製した。ヘッドとして、ＳＲＩスポーツ社製の商品名「スリクソンＺＲ−７００」（ロフト９．５度）が用いられた。このゴルフクラブを、ミヤマエ社製のスイングロボットに装着し、ヘッドスピード５２ｍ／ｓにてゴルフボールを繰り返し打撃させた。打撃数の上限は、１００００回とされた。ゴルフボールとして、ＳＲＩスポーツ社製の商品名「ＤＤＨツアースペシャル」が用いられた。打点は、フェースセンターからヒール側に２０ｍｍ隔てた位置とされた。５００回の打撃毎に破壊の有無が確認された。シャフトの破壊が確認されたときの打撃数が、下記の表１に示される。１００００回打撃しても破壊が生じなかった場合、下記の表１に、「１００００」と表示されている。
【００９８】
表に示す通り、実施例は、比較例よりも評価が高い。これらの評価結果から、本発明の優位性は明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明は、ウッド型ゴルフクラブ用シャフト、アイアン型ゴルフクラブ用シャフト、パター用シャフトなど、あらゆるゴルフクラブ用シャフトに適用されうる。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るシャフトが装着されたゴルフクラブの全体図である。
【図２】図２は、図１のシャフトの先端部を示す拡大断面図である。
【図３】図３は、図１のシャフトの製造に用いられたマンドレルを示す図である。
【図４】図４は、実施例１から２及び比較例１から４のプリプレグ構成を示す展開図である。
【図５】図５は、実施例１から２及び比較例１から４の製造に用いられたマンドレルを示す図である。
【図６】図６は、三点曲げ破壊強度の試験方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１０１】
２・・・ゴルフクラブ
４・・・ゴルフクラブヘッド
６・・・ゴルフクラブ用シャフト
８・・・グリップ
Ｔｐ・・・チップ（シャフト先端）
Ｂｔ・・・バット（シャフト後端）
ｍｄ・・・マンドレル
Ｓｔ１、Ｓｔ２、Ｓｔ３、Ｓｔ４、Ｓｔ５、Ｓｔ６、Ｓｔ７、Ｓｔ８及びＳｔ９・・・裁断されたプリプレグシート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリクス樹脂と繊維とを備えたプリプレグシートが巻回され且つ硬化されてなり、
シャフト外面が、最もチップ側に位置する第一外面部と、軸方向位置Ｇ１を境界としてこの第一外面部に隣接する第二外面部とを有し、
シャフト内面が、最もチップ側に位置する第一内面部と、軸方向位置Ｎ１を境界としてこの第一内面部に隣接する第二内面部とを有し、
上記第一外面部の直径が、一定であり、
上記第二外面部の直径が、チップ側ほど小さくされており、
上記第一内面部の直径が、一定であるか、又は、チップ側ほど小さくされており、
上記第二内面部の直径が、チップ側ほど小さくされており、
上記第一内面部のテーパー率Ｔ１が、上記第二内面部のテーパー率Ｔ２よりも小さくされており、
上記軸方向位置Ｇ１が、上記軸方向位置Ｎ１よりもチップ側に位置しているゴルフクラブ用シャフト。
【請求項２】
上記軸方向位置Ｇ１と上記軸方向位置Ｎ１との軸方向距離が５ｍｍ以上であり、
上記テーパー率Ｔ１が１５／１０００以下である請求項１に記載のゴルフクラブ用シャフト。
【請求項３】
ヘッド、シャフト及びグリップを備え、
上記シャフトが、マトリクス樹脂と繊維とを備えたプリプレグシートが巻回され且つ硬化されてなり、
シャフト外面が、最もチップ側に位置する第一外面部と、軸方向位置Ｇ１を境界としてこの第一外面部に隣接する第二外面部とを有し、
シャフト内面が、最もチップ側に位置する第一内面部と、軸方向位置Ｎ１を境界としてこの第一内面部に隣接する第二内面部とを有し、
上記第一外面部の直径が、一定であり、
上記第二外面部の直径が、チップ側ほど小さくされており、
上記第一内面部の直径が、一定であるか、又は、チップ側ほど小さくされており、
上記第二内面部の直径が、チップ側ほど小さくされており、
上記第一内面部のテーパー率Ｔ１が、上記第二内面部のテーパー率Ｔ２よりも小さくされており、
上記軸方向位置Ｇ１が、上記軸方向位置Ｎ１よりもチップ側に位置しているゴルフクラブ。
【請求項１】
マトリクス樹脂と繊維とを備えたプリプレグシートが巻回され且つ硬化されてなり、
シャフト外面が、最もチップ側に位置する第一外面部と、軸方向位置Ｇ１を境界としてこの第一外面部に隣接する第二外面部とを有し、
シャフト内面が、最もチップ側に位置する第一内面部と、軸方向位置Ｎ１を境界としてこの第一内面部に隣接する第二内面部とを有し、
上記第一外面部の直径が、一定であり、
上記第二外面部の直径が、チップ側ほど小さくされており、
上記第一内面部の直径が、一定であるか、又は、チップ側ほど小さくされており、
上記第二内面部の直径が、チップ側ほど小さくされており、
上記第一内面部のテーパー率Ｔ１が、上記第二内面部のテーパー率Ｔ２よりも小さくされており、
上記軸方向位置Ｇ１が、上記軸方向位置Ｎ１よりもチップ側に位置しているゴルフクラブ用シャフト。
【請求項２】
上記軸方向位置Ｇ１と上記軸方向位置Ｎ１との軸方向距離が５ｍｍ以上であり、
上記テーパー率Ｔ１が１５／１０００以下である請求項１に記載のゴルフクラブ用シャフト。
【請求項３】
ヘッド、シャフト及びグリップを備え、
上記シャフトが、マトリクス樹脂と繊維とを備えたプリプレグシートが巻回され且つ硬化されてなり、
シャフト外面が、最もチップ側に位置する第一外面部と、軸方向位置Ｇ１を境界としてこの第一外面部に隣接する第二外面部とを有し、
シャフト内面が、最もチップ側に位置する第一内面部と、軸方向位置Ｎ１を境界としてこの第一内面部に隣接する第二内面部とを有し、
上記第一外面部の直径が、一定であり、
上記第二外面部の直径が、チップ側ほど小さくされており、
上記第一内面部の直径が、一定であるか、又は、チップ側ほど小さくされており、
上記第二内面部の直径が、チップ側ほど小さくされており、
上記第一内面部のテーパー率Ｔ１が、上記第二内面部のテーパー率Ｔ２よりも小さくされており、
上記軸方向位置Ｇ１が、上記軸方向位置Ｎ１よりもチップ側に位置しているゴルフクラブ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−８８７１２（Ｐ２０１０−８８７１２Ａ）
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２６２６４５（Ｐ２００８−２６２６４５）
【出願日】平成２０年１０月９日（２００８．１０．９）
【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２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月９日（２００８．１０．９）
【出願人】（５０４０１７８０９）ＳＲＩスポーツ株式会社 (701)
【Ｆターム（参考）】
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