ゴルフクラブ用シャフト
【課題】 補強層をシャフトの最内層に形成しても、シャフトの内周面に生じる段差及び内周側のテーパ変化を抑制でき、補強層の肉厚を大きくは変化させずに所望の補強効果を出すことができ、異方性の発生を極力生じ難くできるゴルフクラブ用シャフトを提供する。
【解決手段】 ゴルフクラブ用シャフト１２は共通の中心軸Ｃを有する軸方向前方側の前部テーパ部２６と後部テーパ部３０との間に、これらのテーパ部に対して勾配が緩い中間テーパ部２８を連続して配置した先細状の芯金２０に対して、繊維強化プリプレグを巻回して形成する。芯金の中間テーパ部２８から後部テーパ部に補強プリプレグ４８を巻回して補強層７４を形成するとともに中間テーパ部に位置する補強層の前部に外径調整部位７４ａを形成して、補強層の外周面のテーパを前部テーパ部のテーパと略同一とし、前部テーパ部及び補強層の外側に本体層７６を巻回して形成される。
【解決手段】 ゴルフクラブ用シャフト１２は共通の中心軸Ｃを有する軸方向前方側の前部テーパ部２６と後部テーパ部３０との間に、これらのテーパ部に対して勾配が緩い中間テーパ部２８を連続して配置した先細状の芯金２０に対して、繊維強化プリプレグを巻回して形成する。芯金の中間テーパ部２８から後部テーパ部に補強プリプレグ４８を巻回して補強層７４を形成するとともに中間テーパ部に位置する補強層の前部に外径調整部位７４ａを形成して、補強層の外周面のテーパを前部テーパ部のテーパと略同一とし、前部テーパ部及び補強層の外側に本体層７６を巻回して形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、繊維強化複合材により形成されるゴルフクラブ用シャフトに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１に開示されたゴルフクラブ用シャフトは、先端（ヘッド側）から後端（グリップ側）に向かって外径が拡径するテーパ状のシャフトが開示されている。このシャフトの後端（グリップ側）から５００ｍｍまでの内径は一定で、その位置（シャフトの後端から５００ｍｍの範囲）の最内層の全体又は一部に補強層を形成している。このとき、シャフトを作製する際にプリプレグシートが巻回されるマンドレルの補強層形成部位を補強層の厚み分程度にテーパ形状に対して相対的に細くなるストレートとしている。そして、マンドレルの補強層形成部位に補強層を形成するプリプレグシートを巻回すると、そのプリプレグシートはテーパ変化が少ない状態で巻回されることになるので、シャフトの外周面に段差を発生させ難く、巻き付け不良の発生を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−４６５６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された技術では、マンドレルの補強層形成部位が拡径せずストレートとして細くなる分だけ徐々に拡径する外周面との間に補強層を形成できる。しかし、補強層の端部には補強層の厚み分の段差が生じ、巻き付け不良が発生し易い。また、徐々に内径が拡径する外層と、ストレートのマンドレルとの間の補強層は肉厚が変化しているので、補強効果が補強層の先端側と後端側で異なり、剛性調整が煩雑となる。
また、シートワインディング法による形成で補強層を形成する際には補強層を形成するシートの先端側から後端側に少なくとも０プライから数プライまで三角形状のシートを巻回するが、周方向で巻回数が異なり、周方向に異方性が生じる。したがって、ゴルフクラブをスイングしたときに、安定したスイングをするのが難しくなるおそれがある。
【０００５】
この発明は、このような課題を解決するためになされたもので、補強層をシャフトの最内層に形成しても、その外側に巻回するシートの内側に生じる段差や、テーパ変化を少なくでき、また、補強層の肉厚を大きくは変化させずに所望の補強効果を出すことができ、異方性の発生を極力生じ難くでき、方向性の良いゴルフクラブ用シャフトを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、この発明に係る、共通の中心軸を有する軸方向前方側の前部テーパ部と前記前部テーパ部よりも軸方向後方側の後部テーパ部との間に、これらのテーパ部に対して勾配が緩い中間テーパ部を連続して配置した先細状の芯金に対して、強化繊維に合成樹脂を含浸した繊維強化プリプレグを巻回して形成するゴルフクラブ用シャフトは、前記芯金の前記中間テーパ部から後部テーパ部に補強プリプレグを巻回して補強層を形成するとともに前記中間テーパ部に位置する前記補強層の前部に外径調整部位を形成して、前記補強層の外周面のテーパを前記前部テーパ部のテーパと略同一とし、前記前部テーパ部及び前記補強層の外側に本体層を巻回して形成されることを特徴とする。
また、前記前部テーパ部のテーパ角度と、前記後部テーパ部のテーパ角度とを略同一としたことが好ましい。
また、前記中間テーパ部は、シャフト全長Ｌの後端から５０％から７０％に位置し、前記補強層の６％から１０％の幅を有することが好ましい。
また、前記本体層のうち、最内層の本体層の強化繊維の繊維方向が、前記シャフトの軸長方向に対して傾斜していることが好ましい。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、補強層の外周面のテーパ角度を芯金の前部テーパ部のテーパ角度と略同一とすることができるので、これらの外側に本体層を巻回したときに、シャフトの外周に段差が形成されるのを防止できる。また、シャフトの内周は、補強層の外径調整部位を芯金の中間テーパ部の外周位置で形成することにより、中間テーパ部の外周に対応するシャフトの内周面を、中間テーパ部に隣接する前部テーパ部の外周面に近づけることができる。そして、芯金の前部テーパ部の外側に本体層を直接巻回することができるので、軸長方向に強化繊維の繊維方向を配する場合はもちろん、軸長方向から外れる方向に強化繊維の繊維方向を配する場合でも、強化繊維の蛇行を抑制できる。
前部テーパ部のテーパ角度と、後部テーパ部のテーパ角度とを略同一とすることによって、後部テーパ部の外側の補強層の肉厚を略一定とすることができる。そして、補強層を積層した部分の外径テーパが芯金のテーパと略同一となり、本体層を積層するのに段差がないため、本体層を容易に積層することができる。
中間テーパ部をシャフトの軸長方向中央よりも前側（ヘッド側）とすることによって、グリップ側の剛性を高く、ヘッド側をグリップ側よりも撓り易くして、打球を上がり易くすることができる。また、中間テーパ部は補強層の６％から１０％程度の軸方向幅しか有さないので、シャフトに対する異方性の発生を抑制できる。
本体層の最内層の強化繊維の繊維方向を軸方向に対して傾斜させることによって、捩り剛性を強化することができる。また、一般に、芯金の軸方向に対して傾斜した方向に強化繊維の繊維方向を有するプリプレグ材を積層する場合、軸長方向に強化繊維の繊維方向を有するプリプレグ材を積層するよりも巻き付けが難しいが、本体層の最内層を芯金に直接巻き付けることで、芯金の軸方向に対して傾斜した方向に強化繊維の繊維方向を有するプリプレグ材を積層する場合であっても、より強固に巻き付けることができる。また、上述したように、芯金に直接プリプレグを巻回するので、強化繊維の蛇行を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１及び第２実施形態に係るゴルフクラブを示す概略図。
【図２】第１及び第２実施形態に係るゴルフクラブ用シャフトを示す概略図。
【図３】第１実施形態に係るゴルフクラブ用シャフトを製造する際に用いる芯金、芯金に対するプリプレグシートの形状、強化繊維の繊維方向、巻回順を示す概略図。
【図４】第１実施形態に係るゴルフクラブ用シャフトを製造する際に芯金に対してプリプレグシートを巻回した状態の概略的な断面図。
【図５】第２実施形態に係るゴルフクラブ用シャフトを製造する際に用いる芯金、芯金に対するプリプレグシートの形状、強化繊維の繊維方向、巻回順を示す概略図。
【図６】第２実施形態に係るゴルフクラブ用シャフトを製造する際に芯金に対してプリプレグシートを巻回した状態の概略的な断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながらこの発明を実施するための形態について説明する。
第１の実施の形態について図１から図４を用いて説明する。
【００１０】
図１に示すように、ゴルフクラブ１０は、繊維強化プリプレグシートの積層体からなる中空のシャフト（繊維強化複合材料製の管状体）１２と、このシャフト１２の先端（一端）１２ａ（図２参照）の細径部分にヘッド１４が取り付けられ、シャフト１２の後端（他端）１２ｂ（図２参照）の太径部分に例えばゴム製や皮革製等のグリップ１６が取り付けられている。なお、図１に示すシャフト１２の先端１２ａはヘッド１４のホーゼル１４ａ内に挿入された状態で固定されている。
【００１１】
このゴルフクラブ用シャフト１２は例えば全長Ｌが８５０ｍｍから１１００ｍｍ程度のアイアン用シャフトに用いられる。シャフト１２の先端１２ａの外径は約４．０ｍｍから６．０ｍｍ程度であり、シャフト１２の後端１２ｂの外径は約１４．５ｍｍから１６．５ｍｍ程度である。シャフト１２の外周面は中心軸Ｃに対して約６／１０００から１０／１０００程度の傾き（テーパ角度）を有し、特に８／１０００の傾きを有するようにテーパ状に形成されていることが好ましい。すなわち、これは、シャフト１２の先端径に対するグリップ径の関係でゴルファーがグリップを握り易く、グリップ力を発揮し易い外径としている。
【００１２】
図３に示すように、この実施の形態に係るシャフト１２を作製するための芯金（マンドレル）２０は、その先端２０ａから後端２０ｂに向かって順に、第１テーパ部２２と、第２テーパ部２４と、第３テーパ部（前部テーパ部）２６と、第４テーパ部（中間テーパ部）２８と、第５テーパ部（後部テーパ部）３０と、ストレート部３２とを有する。
すなわち、第１テーパ部２２と第２テーパ部２４との間、第２テーパ部２４と第３テーパ部２６との間、第３テーパ部２６と第４テーパ部２８との間、第４テーパ部２８と第５テーパ部３０との間、第５テーパ部３０とストレート部３２との間には、それぞれ芯金２０の外周面の傾きを変化させるための境目となる円周状の変位部２３，２５，２７，２９，３１が形成されている。
【００１３】
以下の表１には、芯金２０の中心軸Ｃに対する各テーパ部の傾き（テーパ角度）、及び、シャフト１２の全長Ｌに対する各テーパ部（隣接する変位部２３，２５，２７，２９，３１間）の長さ割合を示す。例えば第１テーパ部２２は中心軸Ｃに対して８．５／１０００から９．５／１０００程度の傾きを有し、かつ、シャフト１２の全長Ｌに対して１６％から２５％の長さを有する。なお、第１テーパ部２２は中心軸Ｃに対して８．９／１０００程度の傾きを有することが特に好ましく、第１テーパ部２２はシャフト１２の全長Ｌに対して先端１２ａから２０％以内の長さを有することが特に好ましいが、これはヘッド１４のホーゼル１４ａの長さによって適宜に設定される。
【表１】
【００１４】
第２テーパ部２４は第１テーパ部２２に対して略４倍傾きが大きい。第４テーパ部（中間テーパ部）２８は、第５テーパ部（後部テーパ部）３０に対して長さが短く緩い（傾きが小さい）テーパである。言い換えると、第５テーパ部３０は、第４テーパ部２８に対して、長く急な（傾きが大きい）テーパである。
また、第３テーパ部（前部テーパ部）２６と第５テーパ部３０とは略同一の傾きであることが好ましい。第５テーパ部３０にある一定肉厚のプリプレグシートを載せたときに、そのプリプレグシートの外周面と第３テーパ部２６の外周面とが面一になるからである。そして、これら第３テーパ部２６及び第５テーパ部３０の傾きは、シャフト１２の外周面の上述した傾きと略同一である。
なお、例えば第５テーパ部３０がシャフト１２の全長に対して５０％の位置にある場合、第１テーパ部２２と第３テーパ部２６とを合わせた長さをシャフト１２の全長に対して３２％から４２％とすることが好ましい。このように設定するのは、例えば芯金２０の第１テーパ部２２の外周に形成される後述する第１及び第２前部補強層７２，８０の長さをヘッド１４のホーゼル１４ａの長さに対応させたり、芯金２０の第３テーパ部２６の外周に形成される後述する第１及び第２本体層７６，７８だけの部分の長さを調整してゴルフクラブ１０のスイング時に撓らせたい範囲を適宜に設定するためである。
【００１５】
シャフト１２は、それぞれ強化繊維に合成樹脂が含浸した繊維強化プリプレグシートである、第１から第３の前部補強シート４２，４４，４６と、後部補強シート４８と、第１から第３の本体シート５０，５２，５４と、第４の前部補強シート５６とを芯金２０に巻回することにより形成されている。
各プリプレグシートの強化繊維には、主に炭素繊維が用いられるが、金属繊維、ガラス繊維、アラミド繊維等、種々の繊維を用いても良い。強化繊維に含浸させるマトリクス樹脂（合成樹脂）としては、熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂のいずれを用いても良い。熱硬化性樹脂であれば、例えばエポキシ、ピスマレイミド、ポリイミド、フェノール等が用いられる。熱可塑性樹脂であれば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等が用いられる。
【００１６】
そして、以下の表２には、シャフト１２を構成する各プリプレグシートの芯金２０に対する強化繊維の繊維方向及びプリプレグシートの厚さを示す。
【表２】
【００１７】
表２に示すように、例えば、第１から第３前部補強シート４２，４４，４６は、それぞれ芯金２０の軸長方向に繊維方向を配し、厚さは０．１０ｍｍから０．３０ｍｍ程度である。すなわち、第１から第３前部補強シート４２，４４，４６はそれぞれ芯金２０の軸長方向に繊維方向を配する軸長方向繊維層を形成し、曲げ剛性の調整に用いられる。第１から第３の前部補強シート４２，４４，４６は樹脂量（繊維含有率）が２０〜４０ｗｔ％、引張弾性率：１０〜４００ＧＰａである。
第４前部補強シート５６も第１から第３の前部補強シート４２，４４，４６と同様に、芯金２０の軸長方向に繊維方向を配する軸長方向繊維層を形成し、曲げ剛性の調整に用いられる。第４前部補強シート５６は樹脂量（繊維含有率）が２０〜４０ｗｔ％、引張弾性率が１０〜４００ＧＰａである。
【００１８】
後部補強シート４８としては編成シート（ここではシートを円筒状にしたときに軸長方向及び軸長方向に対する傾斜方向（周方向含む）の全ての方向を１つのシートで補強できるように形成された種々のシートや、それぞれ軸長方向及び周方向に繊維方向を有するプリプレグシートが張り合わせられたもの）が用いられることが好ましい。また、編成シートとして例えば強化繊維が±４５度の方向に編み込まれたプリプレグシート等が用いられることも好ましい。なお、ここでは０．１５ｍｍ以上の厚いシート（後部補強シート４８）の略三角形状部分４８ａよりも後方側を芯金２０に対して略０．９５〜１プライ巻回することで、剛性調整が行い易く、異方性を少なくできる。
【００１９】
第１及び第２本体シート５０，５２は芯金２０の軸長方向に対して傾斜した傾斜方向繊維層を形成し、捩れ剛性の調整用に用いられる。第１本体シート５０は強化繊維が軸長方向に対して例えば＋（プラス）３０度から５０度程度（特に好ましくは＋４５度）傾斜し、第２本体シート５２は強化繊維が軸長方向に対して例えば−（マイナス）３０度から５０度程度（特に好ましくは−４５度）傾斜している。第１及び第２本体シート５０，５２は樹脂量（繊維含有率）が２０〜４０ｗｔ％、引張弾性率が１０〜４００ＧＰａである。
第３本体シート５４は芯金２０の軸長方向に繊維方向を配する軸長方向繊維層を形成し、曲げ剛性の調整に用いられる。第３本体シート５４は樹脂量（繊維含有率）が２０〜４０ｗｔ％、引張弾性率が１０〜４００ＧＰａである。
なお、第１から第３の前部補強シート４２，４４，４６、後部補強シート４８、第１から第３の本体シート５０，５２，５４、第４の前部補強シート５６はそれぞれ一定肉厚のものが用いられる。
【００２０】
そして、図３に示すように、第１前部補強シート４２は芯金２０の第１テーパ部２２と、第２テーパ部２４の前側部分に巻回される。第２及び第３前部補強シート４４，４６は、第１前部補強シート４２の先端に第２及び第３前部補強シート４４，４６の先端を合わせた状態で第１前部補強シート４２の外周に巻回される。このとき、第２及び第３前部補強シート４４，４６は芯金２０の第１テーパ部２２と、第２テーパ部２４との外周に巻回されることとなる。このため、芯金２０の先端（一端）２０ａ側には第１前部補強層７２が形成される。
【００２１】
このとき、第１前部補強層７２の外周面は芯金２０の第３テーパ部（前部テーパ部）２６の外周面と略面一である。
図３に示す第１前部補強シート４２は略三角形状部分４２ａを有し、第２及び第３の前部補強シート４４，４６は略四角形状部分４４ａ，４６ａを有する。これら略三角形部分４２ａ及び略四角形状部分４４ａ，４６ａは芯金２０の第２テーパ部２４に巻回され、第３テーパ部（前部テーパ部）２６の外周面と第１の前部補強層７２の外周面とを略面一にする外径調整層（外径調整部位）７２ａを形成している。
この外径調整層７２ａは第１及び第２テーパ部２２，２４間の変位部２３の外側位置のシャフト１２の内周面と、第２及び第３テーパ部２４，２６間の変位部２５の外側位置のシャフト１２の内周面とを滑らかに連続させる。このとき、芯金２０の第３テーパ部（前部テーパ部）２６の外周面とシャフト１２の第１の前部補強層７２の外周面とを略面一に形成するので、第１及び第２テーパ部２２，２４間の変位部２３の外側位置のシャフト１２の第１前部補強層７２の肉厚を後端側に向かうにつれて徐々に減肉させて、第２及び第３テーパ部２４，２６間の変位部２５の外側位置でのシャフト１２の第１前部補強層７２の肉厚を略０としている。なお、ここでの減肉は、第１から第３前部補強シート４２，４４，４６自体を減肉させるものではなく、各シート４２，４４，４６の略三角形状部分４２ａ、略四角形状部分４４ａ，４６ａを芯金２０の第２テーパ部２４に巻回することにより次第に減肉させた状態と同様の状態にしていくものである。
したがって、この外径調整層７２ａにより、シャフト１２の内周側に急激な段差が生じるのを防止できるとともに、シャフト１２の軸方向に沿った方向の急激な強度変化を防止することができる。すなわち、外径調整層７２ａは、シャフト１２のうち、第１テーパ部２２の外周位置に対応する部位と第３テーパ部（前部テーパ部）２６の外周位置に対応する部位との間の剛性差を、急激な段差を有する場合よりも緩やかに変化させることができる。
【００２２】
図３に示すように、後部補強シート４８は、肉厚が一定であり、第４テーパ部（中間テーパ部）２８及び第５テーパ部（後部テーパ部）３０に巻回される。このため、図４に示すように、第４テーパ部２８及び第５テーパ部３０の外周面には後部補強層７４が形成されている。
このとき、第１前部補強層７２及び後部補強層７４の外周面は芯金２０の第３テーパ部（前部テーパ部）２６の外周面と略面一である。
【００２３】
そして、図３に示す後部補強シート４８は略三角形状部分４８ａを有する。この略三角形状部分４８ａは第４テーパ部（中間テーパ部）２８に巻回され、芯金２０の第３テーパ部（前部テーパ部）２６の外周面と、第４テーパ部２８及び第５テーパ部（後部テーパ部）３０に巻回されたシャフト１２の後部補強層７４の外周面とを面一にする外径調整層（外径調整部位）７４ａを形成している。
この外径調整層７４ａは第３及び第４テーパ部２６，２８間の変位部２７の外側位置のシャフト１２の内周面と、第４及び第５テーパ部２８，３０間の変位部２９の外側位置のシャフト１２の内周面とを滑らかに連続させる。このとき、芯金２０の第３テーパ部（前部テーパ部）２６の外周面とシャフト１２の後部補強層７４の外周面とを略面一に形成するので、第４及び第５テーパ部２８，３０間の変位部２９の外側位置のシャフト１２の後部補強層７４の肉厚を先端側に向かうにつれて徐々に減肉させて、第３及び第４テーパ部２６，２８間の変位部２７の外側でのシャフト１２の後部補強層７４の肉厚を略０としている。なお、ここでの減肉は、後部補強シート４８自体を減肉させるものではなく、シート４８の略三角形状部分４８ａを芯金２０の第４テーパ部２８に巻回することにより次第に減肉させた状態と同様の状態にしていくものである。
したがって、この外径調整層７４ａにより、シャフト１２の内周側に急激な段差が生じるのを防止できるとともに、シャフト１２の軸方向に沿った方向の急激な強度変化を防止することができる。すなわち、外径調整層７４ａは、シャフト１２のうち、第３テーパ部（前部テーパ部）２６の外周位置に対応する部位と第５テーパ部（後部テーパ部）３０の外周位置に対応する部位との間の剛性差を緩やかに変化させることができる。
【００２４】
なお、表１にも示しているが、第４テーパ部（中間テーパ部）２８の長さ、すなわち、後部補強層７４の外径調整層７４ａの軸方向長さは、シャフト１２の全長Ｌに対して４％から６％程度、又は、後部補強層７４に対して６％から１０％程度の軸方向幅であることが好ましい。後部補強層７４の外径調整層７４ａの軸方向長さがシャフト１２の全長Ｌに対して４％から６％程度、又は、後部補強層７４に対して６％から１０％程度よりも割合が大きい（長い）と、後部補強シート４８の三角形状のシート（略三角形状部分４８ａ）によりシャフト１２に異方性が生じ易くなる。一方、割合が小さい（短い）と、第３テーパ部（前部テーパ部）２６と第５テーパ部（後部テーパ部）３０とに連続する第４テーパ部２８で段差が形成されたのと略同様の状態となり、シャフト１２のうち、軸方向に隣接する位置の剛性差が急激に変化し過ぎることとなる。
これは、第１前部補強層７２の外径調整層７２ａも同様である。
【００２５】
第１本体シート５０は、第１から第３の前部補強シート４２，４４，４６と、後部補強シート４８との外周に巻回される。このため、図３に示すように、第１本体シート５０が直接芯金２０に巻回されるのは、第３テーパ部（前部テーパ部）２６だけである。
このとき、第１本体シート５０の強化繊維の繊維方向は芯金２０の中心軸Ｃ（軸長方向）に対して傾斜しているので、芯金２０の軸長方向に強化繊維の繊維方向を有するプリプレグ材を積層するよりも巻き付けが難しいため強化繊維を巻回する際に蛇行し易くなるが、第１本体シート５０を硬度のある芯金２０の第３テーパ部２６に直接巻回できるので、プリプレグシート（第１前部補強層７２及び後部補強層７４）上に第１本体シート５０を巻回するよりも強固に巻き付けることができ、第３テーパ部２６の外周での強化繊維の蛇行量を少なくすることができる。また、後述するように、第３テーパ部２６の外周に相当する位置はシャフト１２の全長Ｌの５０％以上前（半分より前側）にあり、この位置は相対的に径が細く、剛性が低い部位であり、ヘッド１４のコントロール、撓りによる打球の上がり易さに影響が大きい位置であるが、その位置の強化繊維の蛇行を少なくできる。したがって、シャフト１２は所望の安定した強度を得ることができる。
このように、芯金２０の第３テーパ部２６の外周に直接、軸長方向に対して傾斜した方向に強化繊維を有するプリプレグシートを巻回するので、シャフト１２の強度を安定化することができる。なお、軸長方向に対して傾斜した方向として、軸長方向に対して直交する周方向に強化繊維を有するプリプレグシートを巻回する場合も同様である。
なお、第３テーパ部２６の外周面と第１の前部補強層７２の外周面との間、第３テーパ部２６の外周面と後部補強層７４の外周面との間は略面一であるので、略同一テーパ角度を有する。この外周に肉厚が一定の第１本体シート５０を巻回するので、第１本体シート５０の外周面もシャフト１２の外周面と略同一のテーパ角度（上述したように、例えば約６／１０００から１０／１０００程度の傾き）を有する。このとき、第３テーパ部２６の外周面と第１の前部補強層７２の外周面との間、第３テーパ部２６の外周面と後部補強層７４の外周面との間に段差がないので、第１本体シート５０を巻回する際に容易に巻回（積層）できる。
【００２６】
そして、肉厚が一定の第２本体シート５２を第１本体シート５０の外周に巻回し、第１本体シート５０及び第２本体シート５２で第１本体層７６を形成する。このため、第１本体層７６の外周面はシャフト１２の外周面と略同一のテーパ角度（上述したように、例えば約６／１０００から１０／１０００程度の傾き）を有する。
また、第１本体シート５０、第２本体シート５２は強化繊維の繊維方向が軸長方向に対して互いに反対方向に例えば略等角度ずつずらしているので、シャフト１２の捩り剛性を良好に発揮させることができる。
【００２７】
第１本体層７６の外周に肉厚が一定の第３本体シート５４を巻回して第２本体層７８を形成する。そして、第２本体層７８の外周面はシャフト１２の外周面であり、芯金２０の中心軸Ｃに対して一定のテーパ角度（上述したように、例えば約６／１０００から１０／１０００程度の傾き）を有する。
なお、このとき、第３本体シート５４の強化繊維の繊維方向は軸長方向であるので、シャフト１２の曲げ剛性を良好に発揮させることができる。
【００２８】
第４前部補強シート５６は、第１から第３前部補強シート４２，４４，４６、第１から第３本体シート５０，５２，５４の先端に第４前部補強シート５６の先端を合わせた状態で第３本体シート５４の外周に巻回される。このため、第４前部補強シート５６で第２本体層７８の先端部外周に第２前部補強層８０を形成している。
【００２９】
そして、通常の成形と同様に、第２本体層７８及び第２前部補強層８０の外側からテーピングにより締め付け成型、芯金２０及びシャフト１２の加熱硬化、芯金２０の除去、テーピングのテープの除去、研磨等により、ゴルフクラブ用シャフト１２を得ることができる。
【００３０】
図４に示すように、シャフト１２の内側から除去された芯金２０の第１テーパ部２２及び第２テーパ部２４の外周に対応する位置には第１から第３の前部補強シート４２，４４，４６により第１前部補強層７２が形成されている。さらに、第４前部補強シート５６により第２前部補強層８０が形成されている。すなわち、軸長方向に強化繊維の繊維方向を有する第１前部補強層７２及び第２前部補強層８０によって、曲げ剛性に対する耐性が強化されている。このため、シャフト１２の先端（第１前部補強層７２及び第２前部補強層８０）１２ａがヘッド１４のホーゼル１４ａ内に差し込まれて固定された状態でゴルフクラブ１０をスイングしても、シャフト１２を良好な状態に維持することができる。
【００３１】
除去された芯金２０の第４テーパ部（中間テーパ部）２８及び第５テーパ部（後部テーパ部）３０の外周に対応する位置には、後部補強シート４８により後部補強層７４が形成されている。このとき、後部補強層７４は編成シートで形成されているので、シャフト１２の曲げ剛性、捩れ剛性、潰れ剛性等を強化している。
一方、シャフト１２の後部補強層７４に対して先端側に隣接する部位には第１及び第２本体層７６，７８だけが存在し、後部補強層が存在しない。したがって、この部分は第１及び第２本体層７６，７８に加えて後部補強層７４が配設されたシャフト１２の後端側の部位に比べて撓り易く形成されている。
そして、特に、第１及び第２本体層７６，７８だけの部分はシャフト１２の後端１２ｂから全長Ｌに対して５０％から７０％の位置に形成されている。すなわち、第１及び第２本体層７６，７８だけの部分はシャフト１２の全長Ｌの５０％よりも前側に配置されている。
したがって、ゴルフクラブ１０をスイングしたときに、剛性が高いゴルフクラブ１０のグリップ１６側（後端側）でのコントロールが確実に行え、前部（先端側）がグリップ１６側（手元側）よりも撓るので打球を上がり易くすることができる。
また、後部補強層７４の外径調整層７４ａはその軸長方向長さ（軸長方向幅）がシャフト１２の全長Ｌに対して４％から６％程度で小さい。このため、シャフト１２に生じる異方性の存在を抑制できる。
【００３２】
以上説明したように、この実施形態に係るシャフト１２にヘッド１４およびグリップ１６を固定したゴルフクラブ１０を用いる場合、後部補強層７４を有することによりグリップ１６側の剛性がその先端側に隣接する部位の層に比べて高く形成されている。このため、ゴルフクラブ１０をスイングしたときに、グリップ１６側に剛性を持たせているのでゴルフクラブ１０のコントロールを行い易くすることができるとともに、後部補強層７４の先端側に隣接する部位をグリップ１６側に比べて撓らせることで打球を上がり易くすることができる。
また、第３テーパ部（前部テーパ部）２６と第５テーパ部（後部テーパ部）３０とは略同一の傾きであるので、後部補強層７４を構成する後部補強シート４８の肉厚を一定とすることができ、効率的な補強をすることができる。
【００３３】
次に、第２の実施の形態について図５および図６を用いて説明する。この実施の形態は第１の実施の形態の変形例である。
【００３４】
図５に示すように、この実施形態に係る芯金１２０は、その先端１２０ａから後端１２０ｂに向かって順に、第１テーパ部１２２と、第２テーパ部１２４と、第３テーパ部（第１前部テーパ部）１２６と、第４テーパ部（第１中間テーパ部）１２８と、第５テーパ部（第１後部テーパ部）１３０と、第６テーパ部１３２と、第７テーパ部（第２前部テーパ部）１３４と、第８テーパ部（第２中間テーパ部）１３６と、第９テーパ部（第２後部テーパ部）１３８と、ストレート部１４０とを有する。
すなわち、第１テーパ部１２２と第２テーパ部１２４との間、第２テーパ部１２４と第３テーパ部（第１前部テーパ部）１２６との間、第３テーパ部１２６と第４テーパ部（第１中間テーパ部）１２８との間、第４テーパ部１２８と第５テーパ部（第１後部テーパ部）１３０との間、第５テーパ部１３０と第６テーパ部１３２との間、第６テーパ部１３２と第７テーパ部（第２前部テーパ部）１３４との間、第７テーパ部１３４と第８テーパ部（第２中間テーパ部）１３６との間、第８テーパ部１３６と第９テーパ部（第２後部テーパ部）１３８との間、第９テーパ部１３８とストレート部１４０との間には、それぞれ芯金２０の外周面の傾きを変化させるための円環状の変位部１２３，１２５，１２７，１２９，１３１，１３３，１３５，１３７，１３９が形成されている。
【００３５】
以下の表３には、芯金１２０の中心軸Ｃに対する各テーパ部の傾き（テーパ角度）、及び、シャフト１１２の全長Ｌに対する各テーパ部（隣接する変位部１２３，１２５，１２７，１２９，１３１，１３３，１３５，１３７，１３９間）の長さ割合を示す。
【表３】
【００３６】
この実施形態の芯金１２０は、第１実施形態の芯金２０に対して、第３テーパ部（第１前部テーパ部）１２６、第４テーパ部（第１中間テーパ部）１２８、第５テーパ部（第１後部テーパ部）１３０を追加している。すなわち、この実施形態の芯金１２０の第１テーパ部１２２、第２テーパ部１２４は、第１実施形態の芯金２０の第１テーパ部２２、第２テーパ部２４にそれぞれ対応する。また、この実施形態の芯金１２０の第７テーパ部（第２前部テーパ部）１３４、第８テーパ部（第２中間テーパ部）１３６、第９テーパ部（第２後部テーパ部）１３８は、第１実施形態の芯金２０の第３テーパ部（前部テーパ部）２６、第４テーパ部（中間テーパ部）２８、第５テーパ部（後部テーパ部）３０にそれぞれ対応する。
このため、この実施形態の芯金１２０の第１テーパ部１２２、第２テーパ部１２４、第７テーパ部（第２前部テーパ部）１３４、第８テーパ部（第２中間テーパ部）１３６、第９テーパ部（第２後部テーパ部）１３８の主な説明を省略する。
【００３７】
この実施形態に係るシャフト１１２は、第１から第３の前部補強シート１５２，１５４，１５６と、中間補強シート１５８と、後部補強シート１６０と、第１から第３の本体シート１６２，１６４，１６６と、第４の前部補強シート１６８とで形成されている。これら第１から第３の前部補強シート１５２，１５４，１５６、中間補強シート１５８、後部補強シート１６０、第１から第３の本体シート１６２，１６４，１６６、第４の前部補強シート１６８は、それぞれ一定肉厚のプリプレグシートが用いられる。
【００３８】
そして、以下の表４には、シャフト１１２を構成する各プリプレグシートの芯金１２０に対する強化繊維の繊維方向及びプリプレグシートの厚さを示す。
【表４】
【００３９】
表４に示す第１から第３の前部補強シート１５２，１５４，１５６、第４前部補強シート１６８は第１実施形態の第１から第３の前部補強シート４２，４４，４６、第４前部補強シート５６と同様のプリプレグシートが用いられる。後部補強シート１６０は第１実施形態の後部補強シート４８と同様のプリプレグシートが用いられる。第１から第３の本体シート１６２，１６４，１６６は第１実施形態の第１から第３の本体シート５０，５２，５４と同様のプリプレグシートが用いられる。
中間補強シート１５８はこの実施形態では軸長方向に強化繊維の繊維方向を有するプリプレグシート、及び、軸長方向に対して例えば９０度傾斜した周方向に繊維方向を有するプリプレグシートが張り合わせられたものが用いられる。なお、周方向に繊維方向を有するプリプレグシートは潰れ剛性の調整に用いられる。
【００４０】
そして、図６に示すように、第１から第３前部補強シート１５２，１５４，１５６で芯金１２０の先端（一端）１２０ａ側に第１前部補強層１７２が形成される。図５に示す第１前部補強シート１５２の略三角形状部分１５２ａ、第２及び第３の前部補強シート１５４，１５６は略四角形状部分１５４ａ，１５６ａにより、第１実施形態の外径調整層７２ａに対応する外径調整層１７２ａを形成している。したがって、第１前部補強層１７２の外周面は芯金１２０の第３テーパ部（第１前部テーパ部）１２６の外周面と略面一である。
【００４１】
図５に示すように、後部補強シート１６０は、第８テーパ部（第２中間テーパ部）１３６及び第９テーパ部（第２後部テーパ部）１３８に巻回される。このため、図６に示すように、第８テーパ部１３６及び第９テーパ部１３８の外周面には後部補強層１７６が形成されている。
このとき、後部補強シート１６０の略三角形状部分１６０ａ（第１実施形態の略三角形状部分４８ａに対応）により、外径調整層１７６ａ（第１実施形態の外径調整層７４ａに対応）を形成している。このため、シャフト１１２の後部補強層１７６の外周面は芯金１２０の第７テーパ部（第２前部テーパ部）１３４の外周面と略面一である。
【００４２】
図５に示すように、中間補強シート１５８は、第４テーパ部（第１中間テーパ部）１２８、第５テーパ部（第１後部テーパ部）１３０及び第６テーパ部１３２に巻回される。このため、図６に示すように、第４テーパ部１２８、第５テーパ部１３０及び第６テーパ部１３２の外周面には中間補強層１７４が形成されている。
このとき、中間補強層１７４の外周面は芯金１２０の第３テーパ部（第１前部テーパ部）１２６の外周面及び第７テーパ部（第２前部テーパ部）１３４の外周面と略面一である。
【００４３】
そして、図５に示す中間補強シート１５８は略三角形状部分１５８ａ，１５８ｂを有する。
中間補強シート１５８の前側の略三角形状部分１５８ａは芯金１２０の第４テーパ部（第１中間テーパ部）１２８に巻回され、芯金１２０の第３テーパ部（前部テーパ部）１２６の外周面と、第４テーパ部１２８及び第５テーパ部（後部テーパ部）１３０に巻回された中間補強層１７４の外周面とを面一にするのに用いられる。すなわち、略三角形状部分１５８ａは外径調整層１７４ａを形成している。
【００４４】
中間補強シート１５８の後側の略三角形状部分１５８ｂは芯金１２０の第６テーパ部１３２に巻回され、芯金１２０の第７テーパ部（第２前部テーパ部）１３４の外周面と、第５テーパ部１３０及び第６テーパ部１３２に巻回された中間補強層１７４の外周面とを面一にするのに用いられる。すなわち、略三角形状部分１５８ｂは外径調整層１７４ｂを形成している。
なお、外径調整層１７４ａは芯金１２０の変位部１２７に近づくほど減肉して変位部１２７で肉厚が略０となり、外径調整層１７４ｂは芯金１２０の変位部１３３に近づくほど減肉して変位部１３３で肉厚が略０となる。なお、ここでの減肉は、中間補強シート１５８自体を減肉させるものではなく、シート１５８の略三角形状部分１５８ａ，１５８ｂを芯金１２０の第４テーパ部１２８、第６テーパ部１３２にそれぞれ巻回することにより次第に減肉させた状態と同様の状態にしていくものである。
【００４５】
これら外径調整層１７４ａ，１７４ｂにより、シャフト１１２の内周側に急激な段差が生じるのを防止できるとともに、急激な強度変化を防止することができる。すなわち、外径調整層１７４ａは、シャフト１１２のうち、第３テーパ部（第１前部テーパ部）２６の外周位置に対応する部位と第５テーパ部（第１後部テーパ部）１３０の外周位置に対応する部位との間の剛性差を緩やかにすることができる。また、外径調整層１７４ｂは、シャフト１１２のうち、第５テーパ部（第１後部テーパ部）１３０の外周位置に対応する部位と第７テーパ部（第２前部テーパ部）１３４の外周位置に対応する部位との間の剛性差を緩やかにすることができる。
【００４６】
なお、表３にも示しているが、第４テーパ部（第１中間テーパ部）１２８及び第８テーパ部（第２中間テーパ部）１３６の長さ、すなわち、中間補強層１７４の外径調整層１７４ａの軸方向長さ、後部補強層１７６の外径調整層１７６ａの軸方向長さは、シャフト１１２の全長Ｌに対してそれぞれ４％から６％程度、又は、中間補強層１７４や後部補強層１７６に対して６％から１０％程度の軸方向幅であることが好ましい。これよりも割合が大きい（長い）と、中間補強シート１５８、後部補強シート１６０の三角形状のシート（略三角形状部分１５８ａ，１６０ａ）により異方性が生じ易くなる。一方、割合が小さい（短い）と、第３テーパ部（第１前部テーパ部）１２６と第５テーパ部（第１後部テーパ部）１３０とに連続する第４テーパ部１２８で段差が形成されたのと略同様の状態となり、また、第７テーパ部（第２前部テーパ部）１３４と第９テーパ部（第２後部テーパ部）１３８とに連続する第８テーパ部１３６で段差が形成されたのと略同様の状態となり、シャフト１１２のうち、軸方向に隣接する位置の剛性差が急激に変化し過ぎることとなる。
【００４７】
第１本体シート１６２は、第１から第３の前部補強シート１５２，１５４，１５６と、中間補強シート１５８と、後部補強シート１６０との外周に巻回される。このため、図５に示すように、第１本体シート１６２が直接芯金１２０に巻回されるのは、第３テーパ部（第１前部テーパ部）１２６及び第７テーパ部（第２前部テーパ部）１３４の２箇所だけである。
このとき、第３テーパ部１２６及び第７テーパ部１３４の外周での強化繊維の蛇行量を少なくすることができる。したがって、シャフト１１２は所望の安定した強度を得ることができる。
そして、第２本体シート１６４を第１本体シート１６２の外周に巻回し、第１本体シート１６２及び第２本体シート１６４で第１本体層１７８を形成する。
また、第１本体層１７８の外周に、第３本体シート１６６で第２本体層１８０を形成する。このため、第２本体層１８０の外周面は芯金２０の中心軸Ｃに対して一定のテーパ角度（上述したように、例えば約６／１０００から１０／１０００程度の傾き）を有する。
【００４８】
第４前部補強シート１６８は、第１から第３前部補強シート１５２，１５４，１５６、第１から第３本体シート１６２，１６４，１６６の先端に第４前部補強シート１６８の先端を合わせた状態で第３本体シート１６６の外周に巻回される。このため、第４前部補強シート１６８で第２前部補強層１８２を形成している。
【００４９】
そして、通常の成形と同様に、第２本体層１８０及び第２前部補強層１８２の外側からテーピングにより締め付け成型、芯金１２０及びシャフト１１２の加熱硬化、芯金１２０の除去、テーピングのテープの除去、研磨等により、ゴルフクラブ用シャフト１１２を得ることができる。
このシャフト１１２の先端（第１前部補強層１７２及び第２前部補強層１８２）がヘッド１４のホーゼル１４ａ内に差し込まれて固定された状態でゴルフクラブ１０をスイングしても、シャフト１１２を良好な状態に維持することができる。
【００５０】
シャフト１１２から除去した芯金１２０の第４から第６テーパ部１２８，１３０，１３２外周に対応する位置には中間補強シート１５８により中間補強層１７４が形成され、第８及び第９テーパ部１３６，１３８の外周に対応する位置には後部補強シート１６０により後部補強層１７６が形成されている。このとき、中間補強層１７４及び後部補強層１７６は肉厚が一定のプリプレグシート１５８，１６０を用いることで、中間補強層１７４及び後部補強層１７６の外周面と、第３テーパ部１２６、第７テーパ部１３４の外周面とを段差なく略面一とすることができるので、中間補強層１７４内、後部補強層１７６内での強度差が生じるのを防止することができる。
【００５１】
中間補強層１７４は軸長方向及び周方向に強化繊維の繊維方向を有するので、曲げ剛性及び潰れ剛性を強化している。また、後部補強層１７６は編成シートで形成されているので、シャフト１１２の曲げ剛性、捩れ剛性、潰れ剛性等を強化している。
一方、シャフト１１２の中間補強層１７４と後部補強層１７６との間の部位、中間補強層１７４よりも前側（先端側）の部位は第１及び第２本体層１７８，１８０だけが存在し、補強層が存在しない。したがって、中間補強層１７４と後部補強層１７６との間の部位、及び、中間補強層１７４よりも前側（先端側）の部位は、第１及び第２本体層１７８，１８０に加えて中間補強層１７４や後部補強層１７６が配設されたシャフト１１２の部位に比べて撓り易い。
【００５２】
なお、第１実施形態のシャフト１２の後部補強層７４はシャフト１２の全長Ｌに対して後端から５０％から７０％の範囲が好適である、と説明したが、この実施形態のシャフト１１２では、中間補強層１７４及び後部補強層１７６を合わせた長さがシャフト１１２の全長Ｌに対して５０％から７０％の範囲にあることが好ましい。そして、中間補強層１７４の軸長方向長さはシャフト１１２の全長Ｌに対して２５％から３５％程度であることが好適であり、後部補強層１７６の軸長方向長さはシャフト１１２の全長Ｌに対して２５％から３５％程度であることが好適である。なお、中間補強層１７４の軸長方向長さは後部補強層１７６の軸長方向長さよりも長くても良く、その逆でも良い。
また、シャフト１１２の第３テーパ部（第１前部テーパ部）１２６、第７テーパ部（第２前部テーパ部）１３４はそれぞれシャフト１１２の全長Ｌに対して１２％から２５％の範囲にあることが好ましい。
【００５３】
なお、例えば中間補強層１７４及び後部補強層１７６を合わせた長さがシャフト１１２の全長Ｌに対して５０％である場合、第１テーパ部１２２と第３テーパ部（第１前部テーパ部）１２６と第７テーパ部（第２前部テーパ部）１３４とを合わせた長さをシャフト１１２の全長に対して３２％から４２％とすることが好ましい。
【００５４】
そして、芯金１２０の第３テーパ部１２６をできるだけ長くした場合、第７テーパ部１３４が短くなるので、シャフト１１２のグリップ１６側の剛性を維持しつつシャフト１１２のヘッド１４側をグリップ１６側に比べて撓り易くすることができる。すなわち、打球を上げ易くなる。
また、第７テーパ部１３４をできるだけ長くした場合、第３テーパ部１２６が短くなるので、前者よりもグリップ１６側の剛性は低下するが、ヘッド１４側に加えてグリップ１６側も撓り易くなるので、打球を上げ易くなる。この場合でも、後部補強層１７６を中間補強層１７４よりも剛性を高くするなどの調整を行えば、グリップ１６側でのコントロール性を維持しつつ、ヘッド１４側でシャフト１１２を撓らせて打球を上げ易くすることができる。
なお、この実施形態では１つの中間補強層１７４を形成する場合について説明したが、中間補強層１７４は２つ以上あっても良い。
【００５５】
これまで、いくつかの実施の形態について図面を参照しながら具体的に説明したが、この発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で行なわれるすべての実施を含む。
【符号の説明】
【００５６】
Ｃ…中心軸、Ｌ…シャフト全長、１０…ゴルフクラブ、１２…シャフト、１２ａ…先端、１２ｂ…後端、１４…ヘッド、１４ａ…ホーゼル、１６…グリップ、２０…芯金、２０ａ…先端、２０ｂ…後端、２２…第１テーパ部、２４…第２テーパ部、２６…第３テーパ部（前部テーパ部）、２８…第４テーパ部（中間テーパ部）、３０…第５テーパ部（後部テーパ部）、３２…ストレート部、２３，２５，２７，２９，３１…変位部、４２…第１前部補強シート、４４…第２前部補強シート、４６…第３前部補強シート、４８…後部補強シート、４８ａ…略三角形状部分、５０，５２，５４…本体シート、５６…第４前部補強シート、７２…第１前部補強層、７２ａ…外径調整層、７４…後部補強層、７４ａ…外径調整層、７６…第１本体層、７８…第２本体層、８０…第２前部補強層。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、繊維強化複合材により形成されるゴルフクラブ用シャフトに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１に開示されたゴルフクラブ用シャフトは、先端（ヘッド側）から後端（グリップ側）に向かって外径が拡径するテーパ状のシャフトが開示されている。このシャフトの後端（グリップ側）から５００ｍｍまでの内径は一定で、その位置（シャフトの後端から５００ｍｍの範囲）の最内層の全体又は一部に補強層を形成している。このとき、シャフトを作製する際にプリプレグシートが巻回されるマンドレルの補強層形成部位を補強層の厚み分程度にテーパ形状に対して相対的に細くなるストレートとしている。そして、マンドレルの補強層形成部位に補強層を形成するプリプレグシートを巻回すると、そのプリプレグシートはテーパ変化が少ない状態で巻回されることになるので、シャフトの外周面に段差を発生させ難く、巻き付け不良の発生を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−４６５６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された技術では、マンドレルの補強層形成部位が拡径せずストレートとして細くなる分だけ徐々に拡径する外周面との間に補強層を形成できる。しかし、補強層の端部には補強層の厚み分の段差が生じ、巻き付け不良が発生し易い。また、徐々に内径が拡径する外層と、ストレートのマンドレルとの間の補強層は肉厚が変化しているので、補強効果が補強層の先端側と後端側で異なり、剛性調整が煩雑となる。
また、シートワインディング法による形成で補強層を形成する際には補強層を形成するシートの先端側から後端側に少なくとも０プライから数プライまで三角形状のシートを巻回するが、周方向で巻回数が異なり、周方向に異方性が生じる。したがって、ゴルフクラブをスイングしたときに、安定したスイングをするのが難しくなるおそれがある。
【０００５】
この発明は、このような課題を解決するためになされたもので、補強層をシャフトの最内層に形成しても、その外側に巻回するシートの内側に生じる段差や、テーパ変化を少なくでき、また、補強層の肉厚を大きくは変化させずに所望の補強効果を出すことができ、異方性の発生を極力生じ難くでき、方向性の良いゴルフクラブ用シャフトを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、この発明に係る、共通の中心軸を有する軸方向前方側の前部テーパ部と前記前部テーパ部よりも軸方向後方側の後部テーパ部との間に、これらのテーパ部に対して勾配が緩い中間テーパ部を連続して配置した先細状の芯金に対して、強化繊維に合成樹脂を含浸した繊維強化プリプレグを巻回して形成するゴルフクラブ用シャフトは、前記芯金の前記中間テーパ部から後部テーパ部に補強プリプレグを巻回して補強層を形成するとともに前記中間テーパ部に位置する前記補強層の前部に外径調整部位を形成して、前記補強層の外周面のテーパを前記前部テーパ部のテーパと略同一とし、前記前部テーパ部及び前記補強層の外側に本体層を巻回して形成されることを特徴とする。
また、前記前部テーパ部のテーパ角度と、前記後部テーパ部のテーパ角度とを略同一としたことが好ましい。
また、前記中間テーパ部は、シャフト全長Ｌの後端から５０％から７０％に位置し、前記補強層の６％から１０％の幅を有することが好ましい。
また、前記本体層のうち、最内層の本体層の強化繊維の繊維方向が、前記シャフトの軸長方向に対して傾斜していることが好ましい。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、補強層の外周面のテーパ角度を芯金の前部テーパ部のテーパ角度と略同一とすることができるので、これらの外側に本体層を巻回したときに、シャフトの外周に段差が形成されるのを防止できる。また、シャフトの内周は、補強層の外径調整部位を芯金の中間テーパ部の外周位置で形成することにより、中間テーパ部の外周に対応するシャフトの内周面を、中間テーパ部に隣接する前部テーパ部の外周面に近づけることができる。そして、芯金の前部テーパ部の外側に本体層を直接巻回することができるので、軸長方向に強化繊維の繊維方向を配する場合はもちろん、軸長方向から外れる方向に強化繊維の繊維方向を配する場合でも、強化繊維の蛇行を抑制できる。
前部テーパ部のテーパ角度と、後部テーパ部のテーパ角度とを略同一とすることによって、後部テーパ部の外側の補強層の肉厚を略一定とすることができる。そして、補強層を積層した部分の外径テーパが芯金のテーパと略同一となり、本体層を積層するのに段差がないため、本体層を容易に積層することができる。
中間テーパ部をシャフトの軸長方向中央よりも前側（ヘッド側）とすることによって、グリップ側の剛性を高く、ヘッド側をグリップ側よりも撓り易くして、打球を上がり易くすることができる。また、中間テーパ部は補強層の６％から１０％程度の軸方向幅しか有さないので、シャフトに対する異方性の発生を抑制できる。
本体層の最内層の強化繊維の繊維方向を軸方向に対して傾斜させることによって、捩り剛性を強化することができる。また、一般に、芯金の軸方向に対して傾斜した方向に強化繊維の繊維方向を有するプリプレグ材を積層する場合、軸長方向に強化繊維の繊維方向を有するプリプレグ材を積層するよりも巻き付けが難しいが、本体層の最内層を芯金に直接巻き付けることで、芯金の軸方向に対して傾斜した方向に強化繊維の繊維方向を有するプリプレグ材を積層する場合であっても、より強固に巻き付けることができる。また、上述したように、芯金に直接プリプレグを巻回するので、強化繊維の蛇行を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１及び第２実施形態に係るゴルフクラブを示す概略図。
【図２】第１及び第２実施形態に係るゴルフクラブ用シャフトを示す概略図。
【図３】第１実施形態に係るゴルフクラブ用シャフトを製造する際に用いる芯金、芯金に対するプリプレグシートの形状、強化繊維の繊維方向、巻回順を示す概略図。
【図４】第１実施形態に係るゴルフクラブ用シャフトを製造する際に芯金に対してプリプレグシートを巻回した状態の概略的な断面図。
【図５】第２実施形態に係るゴルフクラブ用シャフトを製造する際に用いる芯金、芯金に対するプリプレグシートの形状、強化繊維の繊維方向、巻回順を示す概略図。
【図６】第２実施形態に係るゴルフクラブ用シャフトを製造する際に芯金に対してプリプレグシートを巻回した状態の概略的な断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながらこの発明を実施するための形態について説明する。
第１の実施の形態について図１から図４を用いて説明する。
【００１０】
図１に示すように、ゴルフクラブ１０は、繊維強化プリプレグシートの積層体からなる中空のシャフト（繊維強化複合材料製の管状体）１２と、このシャフト１２の先端（一端）１２ａ（図２参照）の細径部分にヘッド１４が取り付けられ、シャフト１２の後端（他端）１２ｂ（図２参照）の太径部分に例えばゴム製や皮革製等のグリップ１６が取り付けられている。なお、図１に示すシャフト１２の先端１２ａはヘッド１４のホーゼル１４ａ内に挿入された状態で固定されている。
【００１１】
このゴルフクラブ用シャフト１２は例えば全長Ｌが８５０ｍｍから１１００ｍｍ程度のアイアン用シャフトに用いられる。シャフト１２の先端１２ａの外径は約４．０ｍｍから６．０ｍｍ程度であり、シャフト１２の後端１２ｂの外径は約１４．５ｍｍから１６．５ｍｍ程度である。シャフト１２の外周面は中心軸Ｃに対して約６／１０００から１０／１０００程度の傾き（テーパ角度）を有し、特に８／１０００の傾きを有するようにテーパ状に形成されていることが好ましい。すなわち、これは、シャフト１２の先端径に対するグリップ径の関係でゴルファーがグリップを握り易く、グリップ力を発揮し易い外径としている。
【００１２】
図３に示すように、この実施の形態に係るシャフト１２を作製するための芯金（マンドレル）２０は、その先端２０ａから後端２０ｂに向かって順に、第１テーパ部２２と、第２テーパ部２４と、第３テーパ部（前部テーパ部）２６と、第４テーパ部（中間テーパ部）２８と、第５テーパ部（後部テーパ部）３０と、ストレート部３２とを有する。
すなわち、第１テーパ部２２と第２テーパ部２４との間、第２テーパ部２４と第３テーパ部２６との間、第３テーパ部２６と第４テーパ部２８との間、第４テーパ部２８と第５テーパ部３０との間、第５テーパ部３０とストレート部３２との間には、それぞれ芯金２０の外周面の傾きを変化させるための境目となる円周状の変位部２３，２５，２７，２９，３１が形成されている。
【００１３】
以下の表１には、芯金２０の中心軸Ｃに対する各テーパ部の傾き（テーパ角度）、及び、シャフト１２の全長Ｌに対する各テーパ部（隣接する変位部２３，２５，２７，２９，３１間）の長さ割合を示す。例えば第１テーパ部２２は中心軸Ｃに対して８．５／１０００から９．５／１０００程度の傾きを有し、かつ、シャフト１２の全長Ｌに対して１６％から２５％の長さを有する。なお、第１テーパ部２２は中心軸Ｃに対して８．９／１０００程度の傾きを有することが特に好ましく、第１テーパ部２２はシャフト１２の全長Ｌに対して先端１２ａから２０％以内の長さを有することが特に好ましいが、これはヘッド１４のホーゼル１４ａの長さによって適宜に設定される。
【表１】
【００１４】
第２テーパ部２４は第１テーパ部２２に対して略４倍傾きが大きい。第４テーパ部（中間テーパ部）２８は、第５テーパ部（後部テーパ部）３０に対して長さが短く緩い（傾きが小さい）テーパである。言い換えると、第５テーパ部３０は、第４テーパ部２８に対して、長く急な（傾きが大きい）テーパである。
また、第３テーパ部（前部テーパ部）２６と第５テーパ部３０とは略同一の傾きであることが好ましい。第５テーパ部３０にある一定肉厚のプリプレグシートを載せたときに、そのプリプレグシートの外周面と第３テーパ部２６の外周面とが面一になるからである。そして、これら第３テーパ部２６及び第５テーパ部３０の傾きは、シャフト１２の外周面の上述した傾きと略同一である。
なお、例えば第５テーパ部３０がシャフト１２の全長に対して５０％の位置にある場合、第１テーパ部２２と第３テーパ部２６とを合わせた長さをシャフト１２の全長に対して３２％から４２％とすることが好ましい。このように設定するのは、例えば芯金２０の第１テーパ部２２の外周に形成される後述する第１及び第２前部補強層７２，８０の長さをヘッド１４のホーゼル１４ａの長さに対応させたり、芯金２０の第３テーパ部２６の外周に形成される後述する第１及び第２本体層７６，７８だけの部分の長さを調整してゴルフクラブ１０のスイング時に撓らせたい範囲を適宜に設定するためである。
【００１５】
シャフト１２は、それぞれ強化繊維に合成樹脂が含浸した繊維強化プリプレグシートである、第１から第３の前部補強シート４２，４４，４６と、後部補強シート４８と、第１から第３の本体シート５０，５２，５４と、第４の前部補強シート５６とを芯金２０に巻回することにより形成されている。
各プリプレグシートの強化繊維には、主に炭素繊維が用いられるが、金属繊維、ガラス繊維、アラミド繊維等、種々の繊維を用いても良い。強化繊維に含浸させるマトリクス樹脂（合成樹脂）としては、熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂のいずれを用いても良い。熱硬化性樹脂であれば、例えばエポキシ、ピスマレイミド、ポリイミド、フェノール等が用いられる。熱可塑性樹脂であれば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等が用いられる。
【００１６】
そして、以下の表２には、シャフト１２を構成する各プリプレグシートの芯金２０に対する強化繊維の繊維方向及びプリプレグシートの厚さを示す。
【表２】
【００１７】
表２に示すように、例えば、第１から第３前部補強シート４２，４４，４６は、それぞれ芯金２０の軸長方向に繊維方向を配し、厚さは０．１０ｍｍから０．３０ｍｍ程度である。すなわち、第１から第３前部補強シート４２，４４，４６はそれぞれ芯金２０の軸長方向に繊維方向を配する軸長方向繊維層を形成し、曲げ剛性の調整に用いられる。第１から第３の前部補強シート４２，４４，４６は樹脂量（繊維含有率）が２０〜４０ｗｔ％、引張弾性率：１０〜４００ＧＰａである。
第４前部補強シート５６も第１から第３の前部補強シート４２，４４，４６と同様に、芯金２０の軸長方向に繊維方向を配する軸長方向繊維層を形成し、曲げ剛性の調整に用いられる。第４前部補強シート５６は樹脂量（繊維含有率）が２０〜４０ｗｔ％、引張弾性率が１０〜４００ＧＰａである。
【００１８】
後部補強シート４８としては編成シート（ここではシートを円筒状にしたときに軸長方向及び軸長方向に対する傾斜方向（周方向含む）の全ての方向を１つのシートで補強できるように形成された種々のシートや、それぞれ軸長方向及び周方向に繊維方向を有するプリプレグシートが張り合わせられたもの）が用いられることが好ましい。また、編成シートとして例えば強化繊維が±４５度の方向に編み込まれたプリプレグシート等が用いられることも好ましい。なお、ここでは０．１５ｍｍ以上の厚いシート（後部補強シート４８）の略三角形状部分４８ａよりも後方側を芯金２０に対して略０．９５〜１プライ巻回することで、剛性調整が行い易く、異方性を少なくできる。
【００１９】
第１及び第２本体シート５０，５２は芯金２０の軸長方向に対して傾斜した傾斜方向繊維層を形成し、捩れ剛性の調整用に用いられる。第１本体シート５０は強化繊維が軸長方向に対して例えば＋（プラス）３０度から５０度程度（特に好ましくは＋４５度）傾斜し、第２本体シート５２は強化繊維が軸長方向に対して例えば−（マイナス）３０度から５０度程度（特に好ましくは−４５度）傾斜している。第１及び第２本体シート５０，５２は樹脂量（繊維含有率）が２０〜４０ｗｔ％、引張弾性率が１０〜４００ＧＰａである。
第３本体シート５４は芯金２０の軸長方向に繊維方向を配する軸長方向繊維層を形成し、曲げ剛性の調整に用いられる。第３本体シート５４は樹脂量（繊維含有率）が２０〜４０ｗｔ％、引張弾性率が１０〜４００ＧＰａである。
なお、第１から第３の前部補強シート４２，４４，４６、後部補強シート４８、第１から第３の本体シート５０，５２，５４、第４の前部補強シート５６はそれぞれ一定肉厚のものが用いられる。
【００２０】
そして、図３に示すように、第１前部補強シート４２は芯金２０の第１テーパ部２２と、第２テーパ部２４の前側部分に巻回される。第２及び第３前部補強シート４４，４６は、第１前部補強シート４２の先端に第２及び第３前部補強シート４４，４６の先端を合わせた状態で第１前部補強シート４２の外周に巻回される。このとき、第２及び第３前部補強シート４４，４６は芯金２０の第１テーパ部２２と、第２テーパ部２４との外周に巻回されることとなる。このため、芯金２０の先端（一端）２０ａ側には第１前部補強層７２が形成される。
【００２１】
このとき、第１前部補強層７２の外周面は芯金２０の第３テーパ部（前部テーパ部）２６の外周面と略面一である。
図３に示す第１前部補強シート４２は略三角形状部分４２ａを有し、第２及び第３の前部補強シート４４，４６は略四角形状部分４４ａ，４６ａを有する。これら略三角形部分４２ａ及び略四角形状部分４４ａ，４６ａは芯金２０の第２テーパ部２４に巻回され、第３テーパ部（前部テーパ部）２６の外周面と第１の前部補強層７２の外周面とを略面一にする外径調整層（外径調整部位）７２ａを形成している。
この外径調整層７２ａは第１及び第２テーパ部２２，２４間の変位部２３の外側位置のシャフト１２の内周面と、第２及び第３テーパ部２４，２６間の変位部２５の外側位置のシャフト１２の内周面とを滑らかに連続させる。このとき、芯金２０の第３テーパ部（前部テーパ部）２６の外周面とシャフト１２の第１の前部補強層７２の外周面とを略面一に形成するので、第１及び第２テーパ部２２，２４間の変位部２３の外側位置のシャフト１２の第１前部補強層７２の肉厚を後端側に向かうにつれて徐々に減肉させて、第２及び第３テーパ部２４，２６間の変位部２５の外側位置でのシャフト１２の第１前部補強層７２の肉厚を略０としている。なお、ここでの減肉は、第１から第３前部補強シート４２，４４，４６自体を減肉させるものではなく、各シート４２，４４，４６の略三角形状部分４２ａ、略四角形状部分４４ａ，４６ａを芯金２０の第２テーパ部２４に巻回することにより次第に減肉させた状態と同様の状態にしていくものである。
したがって、この外径調整層７２ａにより、シャフト１２の内周側に急激な段差が生じるのを防止できるとともに、シャフト１２の軸方向に沿った方向の急激な強度変化を防止することができる。すなわち、外径調整層７２ａは、シャフト１２のうち、第１テーパ部２２の外周位置に対応する部位と第３テーパ部（前部テーパ部）２６の外周位置に対応する部位との間の剛性差を、急激な段差を有する場合よりも緩やかに変化させることができる。
【００２２】
図３に示すように、後部補強シート４８は、肉厚が一定であり、第４テーパ部（中間テーパ部）２８及び第５テーパ部（後部テーパ部）３０に巻回される。このため、図４に示すように、第４テーパ部２８及び第５テーパ部３０の外周面には後部補強層７４が形成されている。
このとき、第１前部補強層７２及び後部補強層７４の外周面は芯金２０の第３テーパ部（前部テーパ部）２６の外周面と略面一である。
【００２３】
そして、図３に示す後部補強シート４８は略三角形状部分４８ａを有する。この略三角形状部分４８ａは第４テーパ部（中間テーパ部）２８に巻回され、芯金２０の第３テーパ部（前部テーパ部）２６の外周面と、第４テーパ部２８及び第５テーパ部（後部テーパ部）３０に巻回されたシャフト１２の後部補強層７４の外周面とを面一にする外径調整層（外径調整部位）７４ａを形成している。
この外径調整層７４ａは第３及び第４テーパ部２６，２８間の変位部２７の外側位置のシャフト１２の内周面と、第４及び第５テーパ部２８，３０間の変位部２９の外側位置のシャフト１２の内周面とを滑らかに連続させる。このとき、芯金２０の第３テーパ部（前部テーパ部）２６の外周面とシャフト１２の後部補強層７４の外周面とを略面一に形成するので、第４及び第５テーパ部２８，３０間の変位部２９の外側位置のシャフト１２の後部補強層７４の肉厚を先端側に向かうにつれて徐々に減肉させて、第３及び第４テーパ部２６，２８間の変位部２７の外側でのシャフト１２の後部補強層７４の肉厚を略０としている。なお、ここでの減肉は、後部補強シート４８自体を減肉させるものではなく、シート４８の略三角形状部分４８ａを芯金２０の第４テーパ部２８に巻回することにより次第に減肉させた状態と同様の状態にしていくものである。
したがって、この外径調整層７４ａにより、シャフト１２の内周側に急激な段差が生じるのを防止できるとともに、シャフト１２の軸方向に沿った方向の急激な強度変化を防止することができる。すなわち、外径調整層７４ａは、シャフト１２のうち、第３テーパ部（前部テーパ部）２６の外周位置に対応する部位と第５テーパ部（後部テーパ部）３０の外周位置に対応する部位との間の剛性差を緩やかに変化させることができる。
【００２４】
なお、表１にも示しているが、第４テーパ部（中間テーパ部）２８の長さ、すなわち、後部補強層７４の外径調整層７４ａの軸方向長さは、シャフト１２の全長Ｌに対して４％から６％程度、又は、後部補強層７４に対して６％から１０％程度の軸方向幅であることが好ましい。後部補強層７４の外径調整層７４ａの軸方向長さがシャフト１２の全長Ｌに対して４％から６％程度、又は、後部補強層７４に対して６％から１０％程度よりも割合が大きい（長い）と、後部補強シート４８の三角形状のシート（略三角形状部分４８ａ）によりシャフト１２に異方性が生じ易くなる。一方、割合が小さい（短い）と、第３テーパ部（前部テーパ部）２６と第５テーパ部（後部テーパ部）３０とに連続する第４テーパ部２８で段差が形成されたのと略同様の状態となり、シャフト１２のうち、軸方向に隣接する位置の剛性差が急激に変化し過ぎることとなる。
これは、第１前部補強層７２の外径調整層７２ａも同様である。
【００２５】
第１本体シート５０は、第１から第３の前部補強シート４２，４４，４６と、後部補強シート４８との外周に巻回される。このため、図３に示すように、第１本体シート５０が直接芯金２０に巻回されるのは、第３テーパ部（前部テーパ部）２６だけである。
このとき、第１本体シート５０の強化繊維の繊維方向は芯金２０の中心軸Ｃ（軸長方向）に対して傾斜しているので、芯金２０の軸長方向に強化繊維の繊維方向を有するプリプレグ材を積層するよりも巻き付けが難しいため強化繊維を巻回する際に蛇行し易くなるが、第１本体シート５０を硬度のある芯金２０の第３テーパ部２６に直接巻回できるので、プリプレグシート（第１前部補強層７２及び後部補強層７４）上に第１本体シート５０を巻回するよりも強固に巻き付けることができ、第３テーパ部２６の外周での強化繊維の蛇行量を少なくすることができる。また、後述するように、第３テーパ部２６の外周に相当する位置はシャフト１２の全長Ｌの５０％以上前（半分より前側）にあり、この位置は相対的に径が細く、剛性が低い部位であり、ヘッド１４のコントロール、撓りによる打球の上がり易さに影響が大きい位置であるが、その位置の強化繊維の蛇行を少なくできる。したがって、シャフト１２は所望の安定した強度を得ることができる。
このように、芯金２０の第３テーパ部２６の外周に直接、軸長方向に対して傾斜した方向に強化繊維を有するプリプレグシートを巻回するので、シャフト１２の強度を安定化することができる。なお、軸長方向に対して傾斜した方向として、軸長方向に対して直交する周方向に強化繊維を有するプリプレグシートを巻回する場合も同様である。
なお、第３テーパ部２６の外周面と第１の前部補強層７２の外周面との間、第３テーパ部２６の外周面と後部補強層７４の外周面との間は略面一であるので、略同一テーパ角度を有する。この外周に肉厚が一定の第１本体シート５０を巻回するので、第１本体シート５０の外周面もシャフト１２の外周面と略同一のテーパ角度（上述したように、例えば約６／１０００から１０／１０００程度の傾き）を有する。このとき、第３テーパ部２６の外周面と第１の前部補強層７２の外周面との間、第３テーパ部２６の外周面と後部補強層７４の外周面との間に段差がないので、第１本体シート５０を巻回する際に容易に巻回（積層）できる。
【００２６】
そして、肉厚が一定の第２本体シート５２を第１本体シート５０の外周に巻回し、第１本体シート５０及び第２本体シート５２で第１本体層７６を形成する。このため、第１本体層７６の外周面はシャフト１２の外周面と略同一のテーパ角度（上述したように、例えば約６／１０００から１０／１０００程度の傾き）を有する。
また、第１本体シート５０、第２本体シート５２は強化繊維の繊維方向が軸長方向に対して互いに反対方向に例えば略等角度ずつずらしているので、シャフト１２の捩り剛性を良好に発揮させることができる。
【００２７】
第１本体層７６の外周に肉厚が一定の第３本体シート５４を巻回して第２本体層７８を形成する。そして、第２本体層７８の外周面はシャフト１２の外周面であり、芯金２０の中心軸Ｃに対して一定のテーパ角度（上述したように、例えば約６／１０００から１０／１０００程度の傾き）を有する。
なお、このとき、第３本体シート５４の強化繊維の繊維方向は軸長方向であるので、シャフト１２の曲げ剛性を良好に発揮させることができる。
【００２８】
第４前部補強シート５６は、第１から第３前部補強シート４２，４４，４６、第１から第３本体シート５０，５２，５４の先端に第４前部補強シート５６の先端を合わせた状態で第３本体シート５４の外周に巻回される。このため、第４前部補強シート５６で第２本体層７８の先端部外周に第２前部補強層８０を形成している。
【００２９】
そして、通常の成形と同様に、第２本体層７８及び第２前部補強層８０の外側からテーピングにより締め付け成型、芯金２０及びシャフト１２の加熱硬化、芯金２０の除去、テーピングのテープの除去、研磨等により、ゴルフクラブ用シャフト１２を得ることができる。
【００３０】
図４に示すように、シャフト１２の内側から除去された芯金２０の第１テーパ部２２及び第２テーパ部２４の外周に対応する位置には第１から第３の前部補強シート４２，４４，４６により第１前部補強層７２が形成されている。さらに、第４前部補強シート５６により第２前部補強層８０が形成されている。すなわち、軸長方向に強化繊維の繊維方向を有する第１前部補強層７２及び第２前部補強層８０によって、曲げ剛性に対する耐性が強化されている。このため、シャフト１２の先端（第１前部補強層７２及び第２前部補強層８０）１２ａがヘッド１４のホーゼル１４ａ内に差し込まれて固定された状態でゴルフクラブ１０をスイングしても、シャフト１２を良好な状態に維持することができる。
【００３１】
除去された芯金２０の第４テーパ部（中間テーパ部）２８及び第５テーパ部（後部テーパ部）３０の外周に対応する位置には、後部補強シート４８により後部補強層７４が形成されている。このとき、後部補強層７４は編成シートで形成されているので、シャフト１２の曲げ剛性、捩れ剛性、潰れ剛性等を強化している。
一方、シャフト１２の後部補強層７４に対して先端側に隣接する部位には第１及び第２本体層７６，７８だけが存在し、後部補強層が存在しない。したがって、この部分は第１及び第２本体層７６，７８に加えて後部補強層７４が配設されたシャフト１２の後端側の部位に比べて撓り易く形成されている。
そして、特に、第１及び第２本体層７６，７８だけの部分はシャフト１２の後端１２ｂから全長Ｌに対して５０％から７０％の位置に形成されている。すなわち、第１及び第２本体層７６，７８だけの部分はシャフト１２の全長Ｌの５０％よりも前側に配置されている。
したがって、ゴルフクラブ１０をスイングしたときに、剛性が高いゴルフクラブ１０のグリップ１６側（後端側）でのコントロールが確実に行え、前部（先端側）がグリップ１６側（手元側）よりも撓るので打球を上がり易くすることができる。
また、後部補強層７４の外径調整層７４ａはその軸長方向長さ（軸長方向幅）がシャフト１２の全長Ｌに対して４％から６％程度で小さい。このため、シャフト１２に生じる異方性の存在を抑制できる。
【００３２】
以上説明したように、この実施形態に係るシャフト１２にヘッド１４およびグリップ１６を固定したゴルフクラブ１０を用いる場合、後部補強層７４を有することによりグリップ１６側の剛性がその先端側に隣接する部位の層に比べて高く形成されている。このため、ゴルフクラブ１０をスイングしたときに、グリップ１６側に剛性を持たせているのでゴルフクラブ１０のコントロールを行い易くすることができるとともに、後部補強層７４の先端側に隣接する部位をグリップ１６側に比べて撓らせることで打球を上がり易くすることができる。
また、第３テーパ部（前部テーパ部）２６と第５テーパ部（後部テーパ部）３０とは略同一の傾きであるので、後部補強層７４を構成する後部補強シート４８の肉厚を一定とすることができ、効率的な補強をすることができる。
【００３３】
次に、第２の実施の形態について図５および図６を用いて説明する。この実施の形態は第１の実施の形態の変形例である。
【００３４】
図５に示すように、この実施形態に係る芯金１２０は、その先端１２０ａから後端１２０ｂに向かって順に、第１テーパ部１２２と、第２テーパ部１２４と、第３テーパ部（第１前部テーパ部）１２６と、第４テーパ部（第１中間テーパ部）１２８と、第５テーパ部（第１後部テーパ部）１３０と、第６テーパ部１３２と、第７テーパ部（第２前部テーパ部）１３４と、第８テーパ部（第２中間テーパ部）１３６と、第９テーパ部（第２後部テーパ部）１３８と、ストレート部１４０とを有する。
すなわち、第１テーパ部１２２と第２テーパ部１２４との間、第２テーパ部１２４と第３テーパ部（第１前部テーパ部）１２６との間、第３テーパ部１２６と第４テーパ部（第１中間テーパ部）１２８との間、第４テーパ部１２８と第５テーパ部（第１後部テーパ部）１３０との間、第５テーパ部１３０と第６テーパ部１３２との間、第６テーパ部１３２と第７テーパ部（第２前部テーパ部）１３４との間、第７テーパ部１３４と第８テーパ部（第２中間テーパ部）１３６との間、第８テーパ部１３６と第９テーパ部（第２後部テーパ部）１３８との間、第９テーパ部１３８とストレート部１４０との間には、それぞれ芯金２０の外周面の傾きを変化させるための円環状の変位部１２３，１２５，１２７，１２９，１３１，１３３，１３５，１３７，１３９が形成されている。
【００３５】
以下の表３には、芯金１２０の中心軸Ｃに対する各テーパ部の傾き（テーパ角度）、及び、シャフト１１２の全長Ｌに対する各テーパ部（隣接する変位部１２３，１２５，１２７，１２９，１３１，１３３，１３５，１３７，１３９間）の長さ割合を示す。
【表３】
【００３６】
この実施形態の芯金１２０は、第１実施形態の芯金２０に対して、第３テーパ部（第１前部テーパ部）１２６、第４テーパ部（第１中間テーパ部）１２８、第５テーパ部（第１後部テーパ部）１３０を追加している。すなわち、この実施形態の芯金１２０の第１テーパ部１２２、第２テーパ部１２４は、第１実施形態の芯金２０の第１テーパ部２２、第２テーパ部２４にそれぞれ対応する。また、この実施形態の芯金１２０の第７テーパ部（第２前部テーパ部）１３４、第８テーパ部（第２中間テーパ部）１３６、第９テーパ部（第２後部テーパ部）１３８は、第１実施形態の芯金２０の第３テーパ部（前部テーパ部）２６、第４テーパ部（中間テーパ部）２８、第５テーパ部（後部テーパ部）３０にそれぞれ対応する。
このため、この実施形態の芯金１２０の第１テーパ部１２２、第２テーパ部１２４、第７テーパ部（第２前部テーパ部）１３４、第８テーパ部（第２中間テーパ部）１３６、第９テーパ部（第２後部テーパ部）１３８の主な説明を省略する。
【００３７】
この実施形態に係るシャフト１１２は、第１から第３の前部補強シート１５２，１５４，１５６と、中間補強シート１５８と、後部補強シート１６０と、第１から第３の本体シート１６２，１６４，１６６と、第４の前部補強シート１６８とで形成されている。これら第１から第３の前部補強シート１５２，１５４，１５６、中間補強シート１５８、後部補強シート１６０、第１から第３の本体シート１６２，１６４，１６６、第４の前部補強シート１６８は、それぞれ一定肉厚のプリプレグシートが用いられる。
【００３８】
そして、以下の表４には、シャフト１１２を構成する各プリプレグシートの芯金１２０に対する強化繊維の繊維方向及びプリプレグシートの厚さを示す。
【表４】
【００３９】
表４に示す第１から第３の前部補強シート１５２，１５４，１５６、第４前部補強シート１６８は第１実施形態の第１から第３の前部補強シート４２，４４，４６、第４前部補強シート５６と同様のプリプレグシートが用いられる。後部補強シート１６０は第１実施形態の後部補強シート４８と同様のプリプレグシートが用いられる。第１から第３の本体シート１６２，１６４，１６６は第１実施形態の第１から第３の本体シート５０，５２，５４と同様のプリプレグシートが用いられる。
中間補強シート１５８はこの実施形態では軸長方向に強化繊維の繊維方向を有するプリプレグシート、及び、軸長方向に対して例えば９０度傾斜した周方向に繊維方向を有するプリプレグシートが張り合わせられたものが用いられる。なお、周方向に繊維方向を有するプリプレグシートは潰れ剛性の調整に用いられる。
【００４０】
そして、図６に示すように、第１から第３前部補強シート１５２，１５４，１５６で芯金１２０の先端（一端）１２０ａ側に第１前部補強層１７２が形成される。図５に示す第１前部補強シート１５２の略三角形状部分１５２ａ、第２及び第３の前部補強シート１５４，１５６は略四角形状部分１５４ａ，１５６ａにより、第１実施形態の外径調整層７２ａに対応する外径調整層１７２ａを形成している。したがって、第１前部補強層１７２の外周面は芯金１２０の第３テーパ部（第１前部テーパ部）１２６の外周面と略面一である。
【００４１】
図５に示すように、後部補強シート１６０は、第８テーパ部（第２中間テーパ部）１３６及び第９テーパ部（第２後部テーパ部）１３８に巻回される。このため、図６に示すように、第８テーパ部１３６及び第９テーパ部１３８の外周面には後部補強層１７６が形成されている。
このとき、後部補強シート１６０の略三角形状部分１６０ａ（第１実施形態の略三角形状部分４８ａに対応）により、外径調整層１７６ａ（第１実施形態の外径調整層７４ａに対応）を形成している。このため、シャフト１１２の後部補強層１７６の外周面は芯金１２０の第７テーパ部（第２前部テーパ部）１３４の外周面と略面一である。
【００４２】
図５に示すように、中間補強シート１５８は、第４テーパ部（第１中間テーパ部）１２８、第５テーパ部（第１後部テーパ部）１３０及び第６テーパ部１３２に巻回される。このため、図６に示すように、第４テーパ部１２８、第５テーパ部１３０及び第６テーパ部１３２の外周面には中間補強層１７４が形成されている。
このとき、中間補強層１７４の外周面は芯金１２０の第３テーパ部（第１前部テーパ部）１２６の外周面及び第７テーパ部（第２前部テーパ部）１３４の外周面と略面一である。
【００４３】
そして、図５に示す中間補強シート１５８は略三角形状部分１５８ａ，１５８ｂを有する。
中間補強シート１５８の前側の略三角形状部分１５８ａは芯金１２０の第４テーパ部（第１中間テーパ部）１２８に巻回され、芯金１２０の第３テーパ部（前部テーパ部）１２６の外周面と、第４テーパ部１２８及び第５テーパ部（後部テーパ部）１３０に巻回された中間補強層１７４の外周面とを面一にするのに用いられる。すなわち、略三角形状部分１５８ａは外径調整層１７４ａを形成している。
【００４４】
中間補強シート１５８の後側の略三角形状部分１５８ｂは芯金１２０の第６テーパ部１３２に巻回され、芯金１２０の第７テーパ部（第２前部テーパ部）１３４の外周面と、第５テーパ部１３０及び第６テーパ部１３２に巻回された中間補強層１７４の外周面とを面一にするのに用いられる。すなわち、略三角形状部分１５８ｂは外径調整層１７４ｂを形成している。
なお、外径調整層１７４ａは芯金１２０の変位部１２７に近づくほど減肉して変位部１２７で肉厚が略０となり、外径調整層１７４ｂは芯金１２０の変位部１３３に近づくほど減肉して変位部１３３で肉厚が略０となる。なお、ここでの減肉は、中間補強シート１５８自体を減肉させるものではなく、シート１５８の略三角形状部分１５８ａ，１５８ｂを芯金１２０の第４テーパ部１２８、第６テーパ部１３２にそれぞれ巻回することにより次第に減肉させた状態と同様の状態にしていくものである。
【００４５】
これら外径調整層１７４ａ，１７４ｂにより、シャフト１１２の内周側に急激な段差が生じるのを防止できるとともに、急激な強度変化を防止することができる。すなわち、外径調整層１７４ａは、シャフト１１２のうち、第３テーパ部（第１前部テーパ部）２６の外周位置に対応する部位と第５テーパ部（第１後部テーパ部）１３０の外周位置に対応する部位との間の剛性差を緩やかにすることができる。また、外径調整層１７４ｂは、シャフト１１２のうち、第５テーパ部（第１後部テーパ部）１３０の外周位置に対応する部位と第７テーパ部（第２前部テーパ部）１３４の外周位置に対応する部位との間の剛性差を緩やかにすることができる。
【００４６】
なお、表３にも示しているが、第４テーパ部（第１中間テーパ部）１２８及び第８テーパ部（第２中間テーパ部）１３６の長さ、すなわち、中間補強層１７４の外径調整層１７４ａの軸方向長さ、後部補強層１７６の外径調整層１７６ａの軸方向長さは、シャフト１１２の全長Ｌに対してそれぞれ４％から６％程度、又は、中間補強層１７４や後部補強層１７６に対して６％から１０％程度の軸方向幅であることが好ましい。これよりも割合が大きい（長い）と、中間補強シート１５８、後部補強シート１６０の三角形状のシート（略三角形状部分１５８ａ，１６０ａ）により異方性が生じ易くなる。一方、割合が小さい（短い）と、第３テーパ部（第１前部テーパ部）１２６と第５テーパ部（第１後部テーパ部）１３０とに連続する第４テーパ部１２８で段差が形成されたのと略同様の状態となり、また、第７テーパ部（第２前部テーパ部）１３４と第９テーパ部（第２後部テーパ部）１３８とに連続する第８テーパ部１３６で段差が形成されたのと略同様の状態となり、シャフト１１２のうち、軸方向に隣接する位置の剛性差が急激に変化し過ぎることとなる。
【００４７】
第１本体シート１６２は、第１から第３の前部補強シート１５２，１５４，１５６と、中間補強シート１５８と、後部補強シート１６０との外周に巻回される。このため、図５に示すように、第１本体シート１６２が直接芯金１２０に巻回されるのは、第３テーパ部（第１前部テーパ部）１２６及び第７テーパ部（第２前部テーパ部）１３４の２箇所だけである。
このとき、第３テーパ部１２６及び第７テーパ部１３４の外周での強化繊維の蛇行量を少なくすることができる。したがって、シャフト１１２は所望の安定した強度を得ることができる。
そして、第２本体シート１６４を第１本体シート１６２の外周に巻回し、第１本体シート１６２及び第２本体シート１６４で第１本体層１７８を形成する。
また、第１本体層１７８の外周に、第３本体シート１６６で第２本体層１８０を形成する。このため、第２本体層１８０の外周面は芯金２０の中心軸Ｃに対して一定のテーパ角度（上述したように、例えば約６／１０００から１０／１０００程度の傾き）を有する。
【００４８】
第４前部補強シート１６８は、第１から第３前部補強シート１５２，１５４，１５６、第１から第３本体シート１６２，１６４，１６６の先端に第４前部補強シート１６８の先端を合わせた状態で第３本体シート１６６の外周に巻回される。このため、第４前部補強シート１６８で第２前部補強層１８２を形成している。
【００４９】
そして、通常の成形と同様に、第２本体層１８０及び第２前部補強層１８２の外側からテーピングにより締め付け成型、芯金１２０及びシャフト１１２の加熱硬化、芯金１２０の除去、テーピングのテープの除去、研磨等により、ゴルフクラブ用シャフト１１２を得ることができる。
このシャフト１１２の先端（第１前部補強層１７２及び第２前部補強層１８２）がヘッド１４のホーゼル１４ａ内に差し込まれて固定された状態でゴルフクラブ１０をスイングしても、シャフト１１２を良好な状態に維持することができる。
【００５０】
シャフト１１２から除去した芯金１２０の第４から第６テーパ部１２８，１３０，１３２外周に対応する位置には中間補強シート１５８により中間補強層１７４が形成され、第８及び第９テーパ部１３６，１３８の外周に対応する位置には後部補強シート１６０により後部補強層１７６が形成されている。このとき、中間補強層１７４及び後部補強層１７６は肉厚が一定のプリプレグシート１５８，１６０を用いることで、中間補強層１７４及び後部補強層１７６の外周面と、第３テーパ部１２６、第７テーパ部１３４の外周面とを段差なく略面一とすることができるので、中間補強層１７４内、後部補強層１７６内での強度差が生じるのを防止することができる。
【００５１】
中間補強層１７４は軸長方向及び周方向に強化繊維の繊維方向を有するので、曲げ剛性及び潰れ剛性を強化している。また、後部補強層１７６は編成シートで形成されているので、シャフト１１２の曲げ剛性、捩れ剛性、潰れ剛性等を強化している。
一方、シャフト１１２の中間補強層１７４と後部補強層１７６との間の部位、中間補強層１７４よりも前側（先端側）の部位は第１及び第２本体層１７８，１８０だけが存在し、補強層が存在しない。したがって、中間補強層１７４と後部補強層１７６との間の部位、及び、中間補強層１７４よりも前側（先端側）の部位は、第１及び第２本体層１７８，１８０に加えて中間補強層１７４や後部補強層１７６が配設されたシャフト１１２の部位に比べて撓り易い。
【００５２】
なお、第１実施形態のシャフト１２の後部補強層７４はシャフト１２の全長Ｌに対して後端から５０％から７０％の範囲が好適である、と説明したが、この実施形態のシャフト１１２では、中間補強層１７４及び後部補強層１７６を合わせた長さがシャフト１１２の全長Ｌに対して５０％から７０％の範囲にあることが好ましい。そして、中間補強層１７４の軸長方向長さはシャフト１１２の全長Ｌに対して２５％から３５％程度であることが好適であり、後部補強層１７６の軸長方向長さはシャフト１１２の全長Ｌに対して２５％から３５％程度であることが好適である。なお、中間補強層１７４の軸長方向長さは後部補強層１７６の軸長方向長さよりも長くても良く、その逆でも良い。
また、シャフト１１２の第３テーパ部（第１前部テーパ部）１２６、第７テーパ部（第２前部テーパ部）１３４はそれぞれシャフト１１２の全長Ｌに対して１２％から２５％の範囲にあることが好ましい。
【００５３】
なお、例えば中間補強層１７４及び後部補強層１７６を合わせた長さがシャフト１１２の全長Ｌに対して５０％である場合、第１テーパ部１２２と第３テーパ部（第１前部テーパ部）１２６と第７テーパ部（第２前部テーパ部）１３４とを合わせた長さをシャフト１１２の全長に対して３２％から４２％とすることが好ましい。
【００５４】
そして、芯金１２０の第３テーパ部１２６をできるだけ長くした場合、第７テーパ部１３４が短くなるので、シャフト１１２のグリップ１６側の剛性を維持しつつシャフト１１２のヘッド１４側をグリップ１６側に比べて撓り易くすることができる。すなわち、打球を上げ易くなる。
また、第７テーパ部１３４をできるだけ長くした場合、第３テーパ部１２６が短くなるので、前者よりもグリップ１６側の剛性は低下するが、ヘッド１４側に加えてグリップ１６側も撓り易くなるので、打球を上げ易くなる。この場合でも、後部補強層１７６を中間補強層１７４よりも剛性を高くするなどの調整を行えば、グリップ１６側でのコントロール性を維持しつつ、ヘッド１４側でシャフト１１２を撓らせて打球を上げ易くすることができる。
なお、この実施形態では１つの中間補強層１７４を形成する場合について説明したが、中間補強層１７４は２つ以上あっても良い。
【００５５】
これまで、いくつかの実施の形態について図面を参照しながら具体的に説明したが、この発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で行なわれるすべての実施を含む。
【符号の説明】
【００５６】
Ｃ…中心軸、Ｌ…シャフト全長、１０…ゴルフクラブ、１２…シャフト、１２ａ…先端、１２ｂ…後端、１４…ヘッド、１４ａ…ホーゼル、１６…グリップ、２０…芯金、２０ａ…先端、２０ｂ…後端、２２…第１テーパ部、２４…第２テーパ部、２６…第３テーパ部（前部テーパ部）、２８…第４テーパ部（中間テーパ部）、３０…第５テーパ部（後部テーパ部）、３２…ストレート部、２３，２５，２７，２９，３１…変位部、４２…第１前部補強シート、４４…第２前部補強シート、４６…第３前部補強シート、４８…後部補強シート、４８ａ…略三角形状部分、５０，５２，５４…本体シート、５６…第４前部補強シート、７２…第１前部補強層、７２ａ…外径調整層、７４…後部補強層、７４ａ…外径調整層、７６…第１本体層、７８…第２本体層、８０…第２前部補強層。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通の中心軸を有する軸方向前方側の前部テーパ部と前記前部テーパ部よりも軸方向後方側の後部テーパ部との間に、これらのテーパ部に対して勾配が緩い中間テーパ部を連続して配置した先細状の芯金に対して、強化繊維に合成樹脂を含浸した繊維強化プリプレグを巻回して形成するゴルフクラブ用シャフトであって、
前記芯金の前記中間テーパ部から前記後部テーパ部に補強プリプレグを巻回して補強層を形成するとともに前記中間テーパ部に位置する前記補強層の前部に外径調整部位を形成して、前記補強層の外周面のテーパを前記前部テーパ部のテーパと略同一とし、
前記前部テーパ部及び前記補強層の外側に本体層を巻回して形成されることを特徴とするゴルフクラブ用シャフト。
【請求項２】
前記前部テーパ部のテーパ角度と、前記後部テーパ部のテーパ角度とを略同一としたことを特徴とする請求項１に記載のゴルフクラブ用シャフト。
【請求項３】
前記中間テーパ部は、シャフト全長Ｌの後端から５０％から７０％に位置し、前記補強層の６％から１０％の幅を有することを特徴とする請求項１もしくは請求項２に記載のゴルフクラブ用シャフト。
【請求項４】
前記本体層のうち、最内層の本体層の強化繊維の繊維方向が、前記シャフトの軸長方向に対して傾斜していることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１に記載のゴルフクラブ用シャフト。
【請求項１】
共通の中心軸を有する軸方向前方側の前部テーパ部と前記前部テーパ部よりも軸方向後方側の後部テーパ部との間に、これらのテーパ部に対して勾配が緩い中間テーパ部を連続して配置した先細状の芯金に対して、強化繊維に合成樹脂を含浸した繊維強化プリプレグを巻回して形成するゴルフクラブ用シャフトであって、
前記芯金の前記中間テーパ部から前記後部テーパ部に補強プリプレグを巻回して補強層を形成するとともに前記中間テーパ部に位置する前記補強層の前部に外径調整部位を形成して、前記補強層の外周面のテーパを前記前部テーパ部のテーパと略同一とし、
前記前部テーパ部及び前記補強層の外側に本体層を巻回して形成されることを特徴とするゴルフクラブ用シャフト。
【請求項２】
前記前部テーパ部のテーパ角度と、前記後部テーパ部のテーパ角度とを略同一としたことを特徴とする請求項１に記載のゴルフクラブ用シャフト。
【請求項３】
前記中間テーパ部は、シャフト全長Ｌの後端から５０％から７０％に位置し、前記補強層の６％から１０％の幅を有することを特徴とする請求項１もしくは請求項２に記載のゴルフクラブ用シャフト。
【請求項４】
前記本体層のうち、最内層の本体層の強化繊維の繊維方向が、前記シャフトの軸長方向に対して傾斜していることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１に記載のゴルフクラブ用シャフト。
【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２０１２−１０７９９（Ｐ２０１２−１０７９９Ａ）
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４８２１５（Ｐ２０１０−１４８２１５）
【出願日】平成２２年６月２９日（２０１０．６．２９）
【出願人】（０００００２４９５）グローブライド株式会社 (1,394)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月２９日（２０１０．６．２９）
【出願人】（０００００２４９５）グローブライド株式会社 (1,394)
【Ｆターム（参考）】
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