説明

ゴルフクラブ用シャフト

【課題】軽量化を図りつつ良好な打感と安定した打球方向性を得ることができるゴルフクラブ用シャフトを提供する。
【解決手段】損失係数0.1以上0.5以下の制振合金からなる金属コアシャフト2がゴルフボールを打った際に生じる振動を減衰させ、さらに、基材繊維4を編組させて上下に交差させることでシャフト単位長さ当たりの長さを大きくするとともに、多数の交差点において振動を伝播、拡散させることにより減衰させて打感を柔らかくし、金属コアシャフト2と繊維強化樹脂3との複合体にすることにより、シャフト1の異方性をなくすとともに、繊維強化樹脂3が比較的強度が低い制振合金からなる金属コアシャフト2を補強する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、ゴルフクラブ用シャフトに関し、さらに詳しくは、軽量化を図りつつ、良好な打感と安定した打球方向性を得ることができるゴルフクラブ用シャフトに関するものである。
【背景技術】
【0002】
ゴルフクラブ用シャフトは、金属シャフトとFRP(繊維強化樹脂)等からなる非金属シャフトに大別される。非金属シャフトは、金属シャフトに比べて軽量にできるという利点があるが、例えば、マンドレルにFRPシートを巻き付けて加熱硬化させるシートワインディング製法により製造されるので、シートの重ね代等の影響によって金属シャフトに比べて異方性が大きくなる。そのため、非金属シャフトは金属シャフトに比べて安定した打球方向性を得ることが困難であった。
【0003】
また、ゴルフクラブに要求される性能として打感がある。ゴルフボールがヘッドに当たる前と当たった後の双方において、同様の柔らかな感じを得られると一般に打感が良好であると評価される。この打感については、金属シャフトは、非金属シャフトよりも打球時にヘッドに生じた振動が手元に伝わり易いため、良好な打感を得ることが困難であった。
【0004】
近年、振動減衰性に優れた制振合金として、例えば、マンガン基制振合金が提案されている(特許文献1参照)。このような制振合金を用いて金属シャフトを形成すれば、安定した打球方向性と良好な打感を得ることも可能であるが、振動減衰性に優れた金属は一般に強度が低いので、耐久性を確保するためにシャフトの肉厚を大きくする必要がある。そのため、制振合金製のシャフトでは一般の金属シャフトよりもさらに重くなり、軽量化を図ることができないという問題があった。
【0005】
このように、軽量化、打感および打球方向性の向上のすべてを実現したシャフトを得ることは困難であった。
【特許文献1】特許公報第2800000号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明の目的は、軽量化を図りつつ、良好な打感と安定した打球方向性を得ることができるゴルフクラブ用シャフトを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するため本発明のゴルフクラブ用シャフトは、金属コアシャフトと該金属コアシャフトを被覆する繊維強化樹脂とを一体化して構成したゴルフクラブ用シャフトにおいて、前記金属コアシャフトが損失係数0.1以上0.5以下の制振合金からなり、前記繊維強化樹脂が前記金属コアシャフトの外周面に編組させて巻き付けた基材繊維を、該基材繊維に含浸させた樹脂材料を硬化させて形成したものであることを特徴とするものである。
【0008】
ここで、前記制振合金は、例えばマンガン基制振合金またはマグネシウム基制振合金にする。また、前記基材繊維の繊維束のフィラメント数は、例えば6000本以上24000本以下にし、シャフトの質量は、例えば75g以下にする。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、金属コアシャフトと金属コアシャフトを被覆する繊維強化樹脂と一体化して構成したゴルフクラブ用シャフトにおいて、損失係数0.1以上0.5以下の制振合金によって金属コアシャフトを形成したので、ゴルフボールを打った際に生じる振動に対する減衰が大きくなり、柔らかな良好な打感を得ることができる。ここで、繊維強化樹脂を構成する基材繊維は編組されて上下に交差しているので、シャフト単位長さ当たりの基材繊維長さが長くなるとともに、多数の交差点において振動が伝播して拡散することにより、一段と振動を減衰させることが可能となる。
【0010】
また、基材繊維を金属コアシャフトの外周面に編組させた繊維強化樹脂との複合体にしたので、シャフトにはほとんど異方性が生じることがなく、安定した打球方向性を得ることができる。
【0011】
さらに、比較的強度が低い制振合金を、繊維強化樹脂によって被覆して一体化することにより補強しているので、金属コアシャフトの肉厚或いは外径の増大を抑えることができ、従来の金属シャフトに比べて軽量にすることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
本発明のゴルフクラブ用シャフトを図に示した実施形態に基づいて説明する。
【0013】
図1〜図3に例示するように、本発明のゴルフクラブ用シャフト1(以下、シャフト1という)は、シャフト長手方向一方端部側から他方端部側に向かって拡径したテーパ状に形成されている。このシャフト1のテーパの勾配は、8/1000〜10/1000程度であり、シャフト1の長さは例えば、30インチ〜48インチ程度である。小径側となるシャフト一方端にヘッドが固定され、大径側となるシャフト他方端部側にグリップ部材が取付けられる。
【0014】
このシャフト1は、円筒状の金属コアシャフト2と金属コアシャフト2を被覆する円筒状の繊維強化樹脂3とを一体化した複合体になっている。繊維強化樹脂3からなる層は、例えば、5層程度積層される。金属コアシャフト2の材質は、シャフト1に生じる振動を過不足なく減衰させることができるように損失係数0.1以上0.5以下の制振合金となっている。
【0015】
この損失係数は、所定長さの棒状の測定サンプルの一方端部を固定冶具により固定し、他方端部(自由端)側の所定位置に加速度ピックアップを取り付け、自由端側を振動させた際のデータに基づいて算出する。算出式は下記(1)式である。
損失係数η=D/(27.3・f)・・・(1)
D:1秒あたりの減衰量(dB/sec)
f:1次共振周波数(Hz)
【0016】
金属コアシャフト2に用いる制振合金としては、マンガン基制振合金、マグネシウム基制振合金を例示できる。マンガン基制振合金として、例えば、マンガン(Mn)をベースにして銅(Cu)を20wt%前後、ニッケル(Ni)を5%wt前後、鉄(Fe)を2wt%前後含有したM2052制振合金を用いることができる。また、マグネシウム基制振合金としては、マグネシウム(Mg)をベースにして、アルミニウム(Al)を9wt%前後、亜鉛(Zn)を1wt%前後含有したAZ91制振合金を用いることができる。
【0017】
繊維強化樹脂3は、金属コアシャフト2の外周面に編組させて巻き付けた基材繊維4を、基材繊維4に含浸させた樹脂材料5を加熱硬化させることにより形成されている。樹脂材料5が硬化する際に、繊維強化樹脂3と金属コアシャフト2とが密着接合して一体化している。繊維強化樹脂3と金属シャフト2とは、熱硬化性接着剤により接合して一体化することもできる。
【0018】
基材繊維4としては、炭素繊維を用いることができ、その他にアラミド繊維、PBO繊維、チラノ繊維等、或いはこれら複数種類の基材繊維4を複合して用いることもできる。樹脂材料5としては、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂を用いる。
【0019】
このように、シャフト1を構成する金属コアシャフト2を損失係数0.1以上0.5以下の制振合金によって形成しているので、ゴルフボールを打った際に生じる振動に対する減衰が大きくなる。そのため、シャフト1を握った手に伝わる振動が小さくなって柔らかな良好な打感を得ることができる。
【0020】
ここで、編組されている基材繊維4どうしは上下に交差しているので、シャフト1の単位長さ当たりの基材繊維4の長さが長くなり、基材繊維4による振動減衰効果を大きくするには有利な構造になっている。また、基材繊維4どうしの多数の交差点において振動が伝播して、繊維強化樹脂3および金属コアシャフト2の広い範囲に拡散するので、一段と振動を減衰させることが可能となる。
【0021】
このようにして、ゴルフボールがヘッドに当たる前と当たった後の双方において、同様の柔らかな感じを得ることが可能になる。
【0022】
尚、フィラメントワインディング製法を用いて、基材繊維4を金属シャフト2の外周面にらせん状に巻き付けて、基材繊維4に含浸させた樹脂材料5を加熱硬化させることにより繊維強化樹脂3を形成した場合は、基材繊維4どうしが上下に交差することがなく、繊維強化樹脂3が単に金属コアシャフト2に積層した構造になる。そのため、上記のような基材繊維4による優れた振動減衰効果を得ることができず、本発明と同レベルの良好な打感を得ることは難しくなる。
【0023】
さらに、シャフト1は、金属コアシャフト2と、編組させた基材繊維4からなる繊維強化樹脂3との複合体になっているので、シートワインディング製法による従来の非金属シャフトのような形状の異方性が生じることがなく、従来の金属シャフトと同等の安定した打球方向性を得ることができる。
【0024】
制振合金は比較的強度が低いため、一定の耐久性を確保するには金属コアシャフト2をある程度肉厚にしたり拡径する必要があるが、本発明では、外周面を被覆する繊維強化樹脂3を一体化させることにより補強しているので、金属コアシャフト2の肉厚或いは外径の増大を抑えることができる。そのため、従来の制振合金製の金属シャフトに比べて軽量にすることができる。例えば、スイングし易くするために、シャフト1の質量を75g以下にすることが好ましい。
【0025】
このように本発明のシャフト1では、軽量化を図るとともに、打感および打球方向性の向上を実現することができる。
【0026】
1本の基材繊維4を構成する繊維束のフィラメント数は、例えば、6000本以上24000本以下にすることが好ましい。フィラメント数が6000本未満であると振動減衰効果を得にくくなり、24000本超であると基材繊維4の強度低下が懸念されるためである。
【0027】
基材繊維4の編組角度A(基材繊維4とシャフト軸方向とがなす配向角度)は、例えば、10°〜60°程度にする。尚、図2の線分CLはシャフト1の軸中心を示している。シャフト1の長手方向で一定の編組角度Aに設定してもよく、長手方向途中で変化させることもできる。製造工程では、この編組角度Aを容易に調整できるので、金属コアシャフト2の外周面の軸方向テーパ角度の変化に追従して密着するように繊維強化樹脂3を被覆させることができる。したがって、金属コアシャフト2の外周面が軸方向で凹凸状に形成されても、しわ等を生じることなく繊維強化樹脂3を密着して被覆させることができる。
【実施例】
【0028】
表1に示すように、仕様が異なる9種類のシャフトの試験サンプル(実施例1および2、従来例1〜4、比較例1〜3)を作製し、シャフト性能(打感、打球方向性)を評価した。それぞれの試験サンプルの長さおよび外径を同じにして、実用に耐え得る強度を有するようにシャフト肉厚を設定した。表中の基本構造の「金属+FRP」は、円筒状の金属コアシャフトの外周面を繊維強化樹脂で被覆した複合シャフト、「金属」は、円筒状の金属シャフト、「FRP」は、円筒状のFRPからなる非金属シャフトを示している。
【0029】
金属種類M2052はマンガン基制振合金、AZ91はマグネシウム基制振合金、SAE8655はスチールである。FRPについては、基材繊維はすべて同じ仕様のカーボン繊維(IM−600)とし、樹脂材料(エポキシ樹脂)も同じにしてカーボン繊維の巻き付け方法だけが異なるようにした。表中のBDはブレーディング、SWはシートワインディング、FWはフィラメントワインディングを示し、これらの方法でカーボン繊維を金属コアシャフト或いはマンドレルに巻き付けて繊維強化樹脂を形成したことを意味する。表中にはコアシャフトの損失係数ηと完成シャフトの損失係数η1を示した。尚、損失係数η、η1は、上記で示した測定方法による数値である。
【0030】
評価は、ヘッドスピード34〜50m/sの範囲のアマチュアゴルファーとプロゴルファーとの合計50人により行なった。それぞれの評価者が各試験サンプルのシャフトを用いたゴルフクラブを使用して10球ずつ試打した。
【0031】
[打感]
それぞれの評価者が各ゴルフクラブで試打した際の打感の良否について採点し、その評価点数の平均値を示した。従来例1を基準(100)にして指数で示している。数値が大きいほど打感が柔らかくて良好であることを示す。
【0032】
[打球方向性]
それぞれの評価者が各ゴルフクラブで試打した際に、目標に対してどの程度ばらついたかを評価した結果であり、相対的な評価である。打球がどの程度ばらついたかについて採点し、その評価点数の平均値を示した。従来例1を基準(100)にして指数で示している。数値が大きいほど打球方向のばらつきが小さく、打球方向が安定していることを示す。
【0033】
【表1】

【0034】
表1の結果から、損失係数0.1以上0.5以下の制振合金からなる金属コアシャフトと、編組させて金属コアシャフトに巻き付けた基材繊維を含浸させた樹脂材料を硬化させることにより形成した繊維強化樹脂との複合体にした実施例1および2のシャフトは、従来の金属シャフト(従来例1)よりも軽量であるとともに、同等の安定した打球方向性を有していることが確認できた。また、実施例1および2は、従来の非金属シャフト(従来例2〜4)に比べて良好な打感が得られることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【0035】
【図1】本発明のゴルフクラブ用シャフトを例示する側面図である。
【図2】繊維強化樹脂を切り欠いて示す図1のシャフトの一部拡大側面図である。
【図3】図1のシャフトの横断面図である。
【符号の説明】
【0036】
1 ゴルフクラブ用シャフト
2 金属コアシャフト
3 繊維強化樹脂
4 基材繊維
5 樹脂材料

【特許請求の範囲】
【請求項1】
金属コアシャフトと該金属コアシャフトを被覆する繊維強化樹脂とを一体化して構成したゴルフクラブ用シャフトにおいて、前記金属コアシャフトが損失係数0.1以上0.5以下の制振合金からなり、前記繊維強化樹脂が前記金属コアシャフトの外周面に編組させて巻き付けた基材繊維を、該基材繊維に含浸させた樹脂材料を硬化させて形成したものであるゴルフクラブ用シャフト。
【請求項2】
前記制振合金が、マンガン基制振合金またはマグネシウム基制振合金である請求項1に記載のゴルフクラブ用シャフト。
【請求項3】
前記基材繊維の繊維束のフィラメント数が、6000本以上24000本以下である請求項1または2に記載のゴルフクラブ用シャフト。
【請求項4】
質量が75g以下である請求項1〜3のいずれかに記載のゴルフクラブ用シャフト。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2009−95601(P2009−95601A)
【公開日】平成21年5月7日(2009.5.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−272423(P2007−272423)
【出願日】平成19年10月19日(2007.10.19)
【出願人】(000006714)横浜ゴム株式会社 (4,905)
【Fターム(参考)】