ゴルフクラブ用シャフト
【課題】軽量且つ高強度なシャフトの提供。
【解決手段】このシャフト６は、複数の層を有している。上記層が、シャフト軸線に対する繊維の絶対角度θａが１０°以下であるストレート層と、上記角度θａが３０°以上６０°以下であるバイアス層と、上記角度θａが８０°以上であるフープ層とを含んでいる。上記層が、シャフト長手方向の全体に配置される全長層と、シャフト長手方向において部分的に配置される部分層とを含んでいる。上記全長層が、上記バイアス層である全長バイアス層と、上記ストレート層である全長ストレート層とを含んでいる。上記全長バイアス層が、上記全長層のなかで最も内側に位置している。上記全長バイアス層よりも外側において、低ＲＣ全長層に接する全長層が高ＲＣ層である。上記全長バイアス層の外面に接する上記全長層が高ＲＣ層である。
【解決手段】このシャフト６は、複数の層を有している。上記層が、シャフト軸線に対する繊維の絶対角度θａが１０°以下であるストレート層と、上記角度θａが３０°以上６０°以下であるバイアス層と、上記角度θａが８０°以上であるフープ層とを含んでいる。上記層が、シャフト長手方向の全体に配置される全長層と、シャフト長手方向において部分的に配置される部分層とを含んでいる。上記全長層が、上記バイアス層である全長バイアス層と、上記ストレート層である全長ストレート層とを含んでいる。上記全長バイアス層が、上記全長層のなかで最も内側に位置している。上記全長バイアス層よりも外側において、低ＲＣ全長層に接する全長層が高ＲＣ層である。上記全長バイアス層の外面に接する上記全長層が高ＲＣ層である。
【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、いわゆるカーボンシャフトが知られている。このカーボンシャフトの製造方法として、シートワインディング製法が知られている。このシートワインディング製法では、プリプレグ（プリプレグシート）をマンドレルに巻き付けることにより、積層構造が得られる。このシートワインディング製法では、シートの種類、シートの配置及び繊維の配向が選択されうる。よって、高い設計自由度が得られる。
【０００３】
プリプレグは、樹脂と繊維とを含む。プリプレグには多くの種類がある。樹脂含有率が異なる複数のプリプレグが知られている。なお本願では、プリプレグを、プリプレグシート又はシートともいう。
【０００４】
特許第３２３５９６４号公報に記載の管状体では、斜行繊維本体層及び軸長繊維本体層として、合成樹脂含侵量が１０ｗｔ％以上２５ｗｔ％未満のプリプレグが用いられている。この発明では、斜行繊維本体層と軸長繊維本体層との間に、合成樹脂含侵量の多い薄肉厚層が形成されている。
【０００５】
特開平１１−２０６９３４号公報は、軸長方向繊維層及び斜方向繊維層の少なくとも一方が、樹脂含侵量が１０〜２４ｗｔ％の低樹脂含侵量のプリプレグで構成され、このプリプレグによって形成される層の内・外層側に、前記プリプレグよりも樹脂含侵量が１０ｗｔ％以上多い高樹脂含侵量のプリプレグによる層が形成されたシャフトを開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３２３５９６４号公報
【特許文献２】特開平１１−２０６９３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
樹脂含有率が低いプリプレグは、シャフトの軽量化に寄与しうる。しかし、樹脂含有率が低いプリプレグは、タック性（粘着性、くっつきやすさ）が低いため、シート端部の貼り付け（端付け）が行いにくい。このため、巻回工程において、皺やズレが生じやすい。更に、巻回後に、シートの剥がれが生じやすい。これらの不具合は、生産性の低下、ボイドの発生、強度低下等を招来しうる。
【０００８】
樹脂含有率が低いプリプレグは、繊維間の樹脂が少ないため、裂けやすい。この裂けは、繊維方向に沿って生じる。特に、ローリングマシンによって巻回する場合、シートの裂けが生じやすい。
【０００９】
樹脂含有率が低いプリプレグでは、層間はく離が生じやすい。この層間はく離は、シャフト強度を低下させうる。
【００１０】
本発明の目的は、軽量で強度に優れたゴルフクラブシャフトの提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のゴルフクラブ用シャフトは、複数の層を有している。上記層は、シャフト軸線に対する繊維の絶対角度θａが１０°以下であるストレート層と、上記角度θａが３０°以上６０°以下であるバイアス層と、上記角度θａが８０°以上であるフープ層とを含んでいる。上記層は、シャフト長手方向の全体に配置される全長層と、シャフト長手方向において部分的に配置される部分層とを含んでいる。上記全長層は、上記バイアス層である全長バイアス層と、上記ストレート層である全長ストレート層とを含んでいる。上記全長バイアス層は、上記全長層のなかで最も内側に位置している。上記全長バイアス層よりも外側において、低ＲＣ全長層に接する全長層が高ＲＣ層である。上記全長バイアス層の外面に接する上記全長層が高ＲＣ層である。ただし、上記高ＲＣ層とは、樹脂含有率が２４質量％以上のプリプレグによって形成された層であり、上記低ＲＣ層とは、樹脂含有率が２０質量％以下のプリプレグによって形成された層である。
【００１２】
好ましくは、上記全長バイアス層の全てが上記低ＲＣ層である。
【００１３】
好ましくは、上記全長ストレート層のうちの少なくとも１層の樹脂含有率が、上記全長バイアス層の樹脂含有率よりも低い。
【００１４】
好ましくは、上記低ＲＣ層の割合が、シャフト質量に対して、５０質量％以上である。
【００１５】
好ましくは、シャフト質量が４５ｇ以下である。
【００１６】
好ましくは、上記シャフトは、低ＲＣプリプレグと高ＲＣプリプレグとの貼り合わせによって得られる高低合体シートが用いられてなる。
【００１７】
好ましくは、上記高低合体シートは、上記高ＲＣプリプレグを内側にして巻回されている。
【００１８】
好ましくは、上記低ＲＣプリプレグが上記ストレート層を形成しており、上記高ＲＣプリプレグが上記フープ層を形成している。
【発明の効果】
【００１９】
軽量で強度に優れたゴルフクラブシャフトが得られうる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るシャフトを備えたゴルフクラブを示す。
【図２】図２は、第１実施形態の展開図である。図２は、実施例１の展開図でもある。
【図３】図３は、合体シートが作製された後における、第１実施形態の展開図である。図３は、実施例１の展開図でもある。
【図４】図４は、第１実施形態に係るシャフトの断面図である。
【図５】図５は、実施例２の展開図である。
【図６】図６は、実施例３の展開図である。
【図７】図７は、比較例１の展開図である。
【図８】図８は、比較例２の展開図である。
【図９】図９は、比較例３の展開図である。
【図１０】図１０は、比較例４の展開図である。
【図１１】図１１は、比較例５の展開図である。
【図１２】図１２は、比較例６の展開図である。
【図１３】図１３は、三点曲げ強度の測定方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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。
【００２２】
なお本願では、「層」という文言と、「シート」という文言とが用いられる。「層」は、巻回された後における称呼であり、これに対して「シート」は、巻回される前における称呼である。「層」は、「シート」が巻回されることによって形成される。即ち、巻回された「シート」が、「層」を形成する。
【００２３】
本願において「内側」とは、シャフト半径方向における内側を意味する。本願において「外側」とは、シャフト半径方向における外側を意味する。
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態に係るゴルフクラブシャフト６を備えたゴルフクラブ２の全体図である。ゴルフクラブ２は、ヘッド４と、シャフト６と、グリップ８とを備えている。シャフト６の先端部に、ヘッド４が設けられている。シャフト６の後端部に、グリップ８が設けられている。なおヘッド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。
【００２５】
シャフト６は、繊維強化樹脂層の積層体からなる。シャフト６は、管状体である。後述される図４が示すように、シャフト６は中空構造を有する。図１が示すように、シャフト６は、チップＴｐとバットＢｔとを有する。チップＴｐは、ヘッド４の内部に位置している。バットＢｔは、グリップ８の内部に位置している。
【００２６】
シャフト６は、いわゆるカーボンシャフトである。好ましくは、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。ＵＤプリプレグ以外のプリプレグが用いられても良い。例えば、プリプレグシートに含まれる繊維が編まれていてもよい。
【００２７】
プリプレグシートは、繊維と樹脂とを有している。この樹脂は、マトリクス樹脂とも称される。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。
【００２８】
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ている。プリプレグにおいて、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。
【００２９】
図２は、シャフト６を構成するプリプレグシートの展開図（シート構成図）である。シャフト６は、複数枚のシートにより構成されている。図２の実施形態では、シャフト６は、ａ１からａ１０までの１０枚のシートにより構成されている。本願において、図２等で示される展開図は、シャフトを構成するシートを、シャフトの半径方向内側から順に示している。展開図において上側に位置しているシートから順に巻回される。本願の展開図において、図面の左右方向は、シャフト軸方向と一致する。本願の展開図において、図面の右側は、シャフトのチップＴｐ側である。本願の展開図において、図面の左側は、シャフトのバットＢｔ側である。
【００３０】
本願の展開図は、各シートの巻き付け順序のみならず、各シートのシャフト軸方向における配置をも示している。例えば図２において、シートａ１の一端はチップＴｐに位置している。
【００３１】
シャフト６は、ストレート層とバイアス層とを有する。本願の展開図において、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。ストレート層用のシートは、本願においてストレートシートとも称される。
【００３２】
ストレート層は、繊維の配向がシャフトの長手方向（シャフト軸方向）に対して実質的に０°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、繊維の配向はシャフト軸線方向に対して完全に平行とはならない。ストレート層において、シャフト軸線に対する繊維の絶対角度θａは、１０°以下である。絶対角度θａとは、シャフト軸線と繊維方向との成す角度の絶対値である。即ち、絶対角度θａが１０°以下とは、繊維方向とシャフト軸線方向とのなす角度Ａｆが、−１０度以上＋１０度以下であることを意味する。
【００３３】
図２の実施形態において、ストレートシートは、シートａ１、シートａ５、シートａ７、シートａ８、シートａ９及びシートａ１０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。
【００３４】
バイアス層は、主として、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。
【００３５】
バイアス層は、好ましくは、繊維の配向が互いに逆方向に傾斜した２枚のシートペアから構成されている。好ましくは、バイアス層は、上記角度Ａｆが−６０°以上−３０°以下の層と、上記角度Ａｆが３０°以上６０°以下の層とを含む。即ち、好ましくは、バイアス層では、上記絶対角度θａが３０°以上６０°以下である。
【００３６】
シャフト６において、バイアス層を構成するシートは、シートａ２及びシートａ３である。図２には、シート毎に、上記角度Ａｆが記載されている。角度Ａｆにおけるプラス（＋）及びマイナス（−）は、互いに貼り合わされるバイアスシートの繊維が互いに逆方向に傾斜していることを示している。本願において、バイアス層用のシートは、単にバイアスシートとも称される。
【００３７】
なお、図２の実施形態では、シートａ２が−４５度であり且つシートａ３が＋４５度であるが、逆にシートａ２が＋４５度であり且つシートａ３が−４５度であってもよいことは当然である。
【００３８】
ストレート層及びバイアス層以外に、フープ層が設けられるのが好ましい。このフープ層では、上記絶対角度θａが８０°以上である。この絶対角度θａの上限値は９０°である。
【００３９】
好ましくは、フープ層における上記絶対角度θａは、シャフト軸線に対して実質的に９０°とされる。ただし、巻き付けの際の誤差等に起因して、通常、繊維の配向はシャフト軸線方向に対して完全に９０°とはならない。
【００４０】
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のに寄与する。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。
【００４１】
図２の実施形態において、フープ層用のプリプレグシートは、シートａ４及びシートａ６である。本願において、フープ層用のプリプレグシートは、フープシートとも称される。
【００４２】
図示しないが、使用される前のプリプレグシートは、カバーシートにより挟まれている。通常、カバーシートは、離型紙及び樹脂フィルムである。即ち、使用される前のプリプレグシートは、離型紙と樹脂フィルムとで挟まれている。プリプレグシートの一方の面には離型紙が貼られており、プリプレグシートの他方の面には樹脂フィルムが貼られている。以下において、離型紙が貼り付けられている面が「離型紙側の面」とも称され、樹脂フィルムが貼り付けられている面が「フィルム側の面」とも称される。
【００４３】
本願の展開図は、フィルム側の面が表側とされた図である。即ち、本願の展開図において、図面の表側がフィルム側の面であり、図面の裏側が離型紙側の面である。例えば図２では、シートａ２の繊維方向とシートａ３の繊維方向とは同じであるが、後述される貼り合わせの際にシートａ３が裏返される。この結果、シートａ２の繊維方向とシートａ３の繊維方向とは互いに逆となる。従って、巻回された後の状態では、シートａ２の繊維方向とシートａ３の繊維方向とが互いに逆となる。この点を考慮して、図２では、シートａ２の繊維方向が「−４５°」と表記され、シートａ３の繊維方向が「＋４５°」と表記されている。
【００４４】
プリプレグシートを巻回するには、先ず、樹脂フィルムが剥がされる。樹脂フィルムが剥がされることにより、フィルム側の面が露出する。この露出面は、タック性（粘着性）を有する。このタック性は、マトリクス樹脂に起因する。即ち、このマトリクス樹脂が半硬化状態であるため、粘着性が発現する。次に、この露出したフィルム側の面の縁部（巻き始め縁部ともいう）を、巻回対象物に貼り付ける。マトリクス樹脂の粘着性により、この巻き始め縁部の貼り付けが円滑になされうる。巻回対象物とは、マンドレル、又はマンドレルに他のプリプレグシートが巻き付けられてなる巻回物である。次に、離型紙が剥がされる。次に、巻回対象物が回転されて、プリプレグシートが巻回対象物に巻き付けられる。このように、先に樹脂フィルムが剥がされ、次に巻き始め端部が巻回対象物に貼り付けられ、次に離型紙が剥がされる。このように、先に樹脂フィルムが剥がされ、巻き始め縁部が巻回対象物に貼り付けられた後に、離型紙が剥がされる。この手順により、シートの皺や巻き付け不良が抑制される。これは、離型紙が貼り付けられたシートは、離型紙に支持されているため、皺となりにくいからである。離型紙は、樹脂フィルムと比較して、曲げ剛性が高い。
【００４５】
図２の実施形態では、合体シートが用いられる。合体シートは、２枚のシートが貼り合わされることによって形成される。
【００４６】
図２の実施形態では、三つの合体シートが形成される。図３は、これら三つの合体シートが形成された後のシート構成を示す。
【００４７】
図３が示すように、シートａ２とシートａ３とが貼り合わせられて、合体シートａ２３が形成される。合体シートａ２３において、シートａ２の貼り合わせ端部ｔ２と、シートａ３の貼り合わせ端部ｔ３とは、半周分ズレている。即ち、巻回後のシャフト断面において、端部ｔ２の周方向位置と、端部ｔ３の周方向位置とは、１８０°相違している。
【００４８】
図３が示すように、シートａ４とシートａ５とが貼り合わせられて、合体シートａ４５が形成される。合体シートａ４５において、シートａ４の貼り合わせ端部ｔ４と、シートａ５の貼り合わせ端部ｔ５とは、一致している。即ち、巻回後のシャフト断面において、端部ｔ４の周方向位置と、端部ｔ５の周方向位置とは、一致している。
【００４９】
図３が示すように、シートａ６とシートａ７とが貼り合わせられて、合体シートａ６７が形成される。合体シートａ６７において、シートａ６の貼り合わせ端部ｔ６と、シートａ７の貼り合わせ端部ｔ７とは、一致している。即ち、巻回後のシャフト断面において、端部ｔ６の周方向位置と、端部ｔ７の周方向位置とは、一致している。
【００５０】
前述の通り、本願では、繊維の配向角度によって、シート及び層が分類される。これに加えて本願では、シャフト長手方向の長さによって、シート及び層が分類される。
【００５１】
本願において、シャフト長手方向の全体に配置される層が、全長層と称される。本願において、シャフト長手方向の全体に配置されるシートが、全長シートと称される。巻回された全長シートが、全長層を形成する。
【００５２】
一方、本願において、シャフト長手方向において部分的に配置される層が、部分層と称される。本願において、シャフト長手方向において部分的に配置されるシートが、部分シートと称される。巻回された部分シートが、部分層を形成する。
【００５３】
本願では、バイアス層である全長層が、全長バイアス層と称される。本願では、ストレート層である全長層が、全長ストレート層と称される。本願では、フープ層である全長層が、全長フープ層と称される。
【００５４】
本願では、バイアス層である部分層が、部分バイアス層と称される。本願では、ストレート層である部分層が、部分ストレート層と称される。本願では、フープ層である部分層が、部分フープ層と称される。
【００５５】
また本願では、樹脂含有率による分類もなされる。
【００５６】
本願において上記高ＲＣ層とは、材料プリプレグ（シート）の樹脂含有率が２４質量％以上の層である。なお、後述される硬化工程において、マトリクス樹脂の一部は流出しうる。この流出に起因して、完成されたシャフトにおける高ＲＣ層の樹脂含有率は、２４質量％未満となることがある。
【００５７】
本願において上記低ＲＣ層とは、材料プリプレグ（シート）の樹脂含有率が２０質量％以下の層である。
【００５８】
本願において高ＲＣプリプレグとは、樹脂含有率が２４質量％以上であるプリプレグシートである。本願において、高ＲＣプリプレグは、高ＲＣシートとも称される。本願において低ＲＣプリプレグとは、樹脂含有率が２０質量％以下であるプリプレグシートである。本願において、低ＲＣプリプレグは、低ＲＣシートとも称される。本願において高ＲＣ層は、高ＲＣプリプレグにより形成された層である。本願において低ＲＣ層は、低ＲＣプリプレグにより形成された層である。
【００５９】
市販のプリプレグが用いられる場合、これらの樹脂含有率は、プリプレグメーカーによる公表値である。これらの樹脂含有率は、プリプレグメーカーのカタログに記載されており、当業者に広く知られている。
【００６０】
本願では、高ＲＣプリプレグと低ＲＣプリプレグとの貼り合わせによって得られる合体シートが、高低合体シートと称される。
【００６１】
図２（図３）の実施形態において、低ＲＣプリプレグは、シートａ２、シートａ３、シートａ５及びシートａ７である。一方、図２（図３）の実施形態において、高ＲＣプリプレグは、シートａ１、シートａ４、シートａ６、シートａ８、シートａ９及びシートａ１０である。従って、合体シートａ４５は高低合体シートであり、合体シートａ６７も高低合体シートである。
【００６２】
図２（図３）の実施形態において、全てのフープシートは、高ＲＣシートである。図２（図３）の実施形態において、全てのフープシートは、低ＲＣシートに貼り合わされて、巻回される。この実施形態において、全ての低ＲＣシートは、高ＲＣシートに貼り合わせられて巻回される。この実施形態において、バイアスシートを除く全ての低ＲＣシートは、ストレートシートである。
【００６３】
図２（図３）の実施形態は、全長フープ層（全長フープシート）を含む。全ての全長フープ層が、高ＲＣ層である。全ての全長フープ層は、全長ストレート層に貼り合わされて巻回される。
【００６４】
以下に、このシャフト６の製造工程の概略が説明される。
【００６５】
［シャフト製造工程の概略］
【００６６】
（１）裁断工程
裁断工程では、プリプレグシートが所望の形状に裁断される。この工程により、図２に示された各シートが切り出される。
【００６７】
なお、裁断は、裁断機によりなされてもよいし、手作業でなされてもよい。手作業の場合、例えば、カッターナイフが用いられる。
【００６８】
（２）貼り合わせ工程
貼り合わせ工程では、複数のシートが貼り合わされて、前述した合体シートが作製される。
【００６９】
貼り合わせ工程では、加熱又はプレスが用いられてもよい。より好ましくは、加熱とプレスとが併用される。後述する巻回工程において、合体シートの巻き付け作業中に、シートのズレが生じうる。このズレは、巻き付け精度を低下させる。加熱及びプレスは、シート間の接着力を向上させる。加熱及びプレスは、巻回工程におけるシート間のズレを抑制する。
【００７０】
シート同士の接着力を高める観点から、貼り合わせ工程における加熱温度は、３０℃以上が好ましく、３５℃以上がより好ましい。この加熱温度が高すぎる場合、マトリクス樹脂の硬化が進行し、シートの粘着性が低下することがある。この粘着性の低下は、合体シートと巻回対象物との接着性を低下させる。この接着性の低下は、皺の発生を許容することがあり、巻き付け位置のズレを生じさせうる。この観点から、貼り合わせ工程における加熱温度は、６０℃以下が好ましく、５０℃以下がより好ましく、４０℃以下がより好ましい。
【００７１】
シート同士の接着力を高める観点から、貼り合わせ工程における加熱時間は、２０秒以上が好ましく、３０秒以上がより好ましい。シートの粘着性の観点から、貼り合わせ工程における加熱時間は、３００秒以下が好ましい。
【００７２】
シート同士の接着力を高める観点から、貼り合わせ工程におけるプレスの圧力は、３００ｇ／ｃｍ２以上が好ましく、３５０ｇ／ｃｍ２以上がより好ましい。プレスの圧力が過大である場合、プリプレグが押し潰される場合がある。この場合、プリプレグの厚みが設計値よりも薄くなる。プリプレグの厚み精度の観点から、貼り合わせ工程におけるプレスの圧力は、６００ｇ／ｃｍ２以下が好ましく、５００ｇ／ｃｍ２以下がより好ましい。
【００７３】
シート同士の接着力を高める観点から、貼り合わせ工程におけるプレスの時間は、２０秒以上が好ましく、３０秒以上がより好ましい。プリプレグの厚み精度の観点から、貼り合わせ工程におけるプレスの時間は、３００秒以下が好ましい。
【００７４】
上記合体シートａ２３は、バイアスシート同士が貼り合わされた合体シートである。この合体シートは、本願において、バイアス合体シートとも称される。上記合体シートａ４５は、ストレートシートとフープシートとが貼り合わされた合体シートである。この合体シートは、本願において、ＳＦ合体シートとも称される。上記合体シートａ６７も、ストレートシートとフープシートとが貼り合わされた合体シート、即ち、ＳＦ合体シートである。
【００７５】
（３）巻回工程
巻回工程では、マンドレルが用意される。典型的なマンドレルは、金属製である。このマンドレルに、離型剤が塗布される。更に、このマンドレルに、粘着性を有する樹脂が塗布される。この樹脂は、タッキングレジンとも称される。このマンドレルに、裁断されたシートが巻回される。このタッキングレジンにより、シート端部をマンドレルに貼り付けることが容易とされている。
【００７６】
貼り合せに係るシートに関しては、合体シートの状態で巻回される。即ち、図３の状態とされた各シートが、巻回される。
【００７７】
この巻回工程により、巻回体が得られる。この巻回体は、マンドレルの外側にプリプレグシートが巻き付けられてなる。巻回は、例えば、平面上で巻回対象物を転がすことによりなされる。この巻回は、手作業によりなされてもよいし、機械によりなされてもよい。この機械は、ローリングマシンと称される。
【００７８】
（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テープが巻き付けられる。このテープは、ラッピングテープとも称される。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る。このラッピングテープにより、巻回体に圧力が加えられる。この圧力はボイドを低減させる。
【００７９】
（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る。この加熱により、マトリクス樹脂が硬化する。この硬化の課程で、マトリクス樹脂が一時的に流動化する。このマトリクス樹脂の流動化により、シート間又はシート内の空気が排出されうる。ラッピングテープの圧力（締め付け力）により、この空気の排出が促進されている。この硬化により、硬化積層体が得られる。
【００８０】
（６）マンドレルの引き抜き工程及びラッピングテープの除去工程
硬化工程の後、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る。両者の順序は限定されないが、ラッピングテープの除去工程の能率を向上させる観点から、マンドレルの引き抜き工程の後にラッピングテープの除去工程がなされるのが好ましい。
【００８１】
（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る。このカットにより、チップＴｐの端面及びバットＢｔの端面が平坦とされる。
【００８２】
（８）研磨工程
この工程では、硬化積層体の表面が研磨される。硬化積層体の表面には、ラッピングテープの跡として残された螺旋状の凹凸が存在する。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、表面が平滑とされる。
【００８３】
（９）塗装工程
研磨工程後の硬化積層体に塗装が施される。
【００８４】
図２及び図３によって示されるシート構成を有し、上記工程によって製造されたシャフト６は、図４に示す積層構造を有する。この図４は、部分層が配置されていない位置におけるシャフト６の断面図を示す。この断面図は、シャフト軸線に沿った断面図である。
【００８５】
なお、本願では、層とシートとで同じ符号が用いられる。例えば、シートａ１によって形成された層は、層ａ１とされる。
【００８６】
シャフト６において、全長層は、層ａ２、層ａ３、層ａ４、層ａ５、層ａ６、層ａ７及び層ａ８である。層ａ２及び層ａ３は全長バイアス層である。層ａ４は全長フープ層である。層ａ５は全長ストレート層である。層ａ６は全長フープ層である。層ａ７及び層ａ８は全長ストレート層である。一方、シャフト６において、部分層は、層ａ１、層ａ９及び層ａ１０である。
【００８７】
層ａ４（シートａ４）は、１プライである。即ち層ａ４（シートａ４）の巻回数は１である。層ａ５は、１プライである。層ａ６は、２プライである。層ａ７は、２プライである。層ａ８は、１プライである。
【００８８】
シートａ４及びシートａ５は、合体シートａ４５として巻回される。この合体シートａ４５は、シートａ４を内側にして巻回される。即ち合体シートａ４５は、貼り合わせられたシートａ４及びシートａ５のうち、樹脂含有率の多いシートａ４が内側にされて、巻回される。合体シートａ４５は、高ＲＣシートａ４と低ＲＣシートａ５とが貼り合わされている。この高低合体シートａ４５は、高ＲＣシートａ４を内側にして巻回される。樹脂含有率の多いシートが内側にされることで、端付けが容易となり、巻回の不具合が生じにくい。
【００８９】
シートａ６及びシートａ７は、合体シートａ６７として巻回される。この合体シートａ６７は、シートａ６を内側にして巻回される。即ち合体シートａ６７は、貼り合わせられたシートａ６及びシートａ７のうち、樹脂含有率の多いシートａ６を内側にして巻回される。合体シートａ６７は、高ＲＣシートａ６と低ＲＣシートａ７とが貼り合わされている。この高低合体シートａ６７は、高ＲＣシートａ６を内側にして巻回される。樹脂含有率の多いシートが内側にされることで、端付けが容易となり、巻回の不具合が生じにくい。
【００９０】
シートａ６及びシートａ７は、２プライである。合体シートａ６７の状態で巻回されているので、図４に示すように、層ａ６と層ａ７とが交互に配置される。
【００９１】
シャフト６では、全長バイアス層ａ２、ａ３が、上記全長層のなかで最も内側に位置している。なお、全長バイアス層ａ２、ａ３は、合体シートａ２３の状態で巻回されているため、図４の断面図において、層ａ２と層ａ３とが交互に配置されている。合体シートａ２３の状態で巻回された層が、層ａ２３とも称される。
【００９２】
シャフト６は、次の構成Ｘを満たす。
［構成Ｘ］：上記全長バイアス層（層ａ２３）よりも外側において、低ＲＣ全長層に接する全長層が高ＲＣ層である。
【００９３】
具体的には、低ＲＣ全長層ａ５には、高ＲＣ全長層ａ４及び高ＲＣ全長層ａ６が接している。低ＲＣ全長層ａ７には、高ＲＣ全長層ａ６及び高ＲＣ全長層ａ８が接している（図４参照）。全ての低ＲＣ全長層について、上記構成Ｘが満たされている。
【００９４】
なお、上記構成Ｘでは、全長層のみが考慮される。
【００９５】
上記構成Ｘは、巻回工程における端付けを容易とし、巻回のズレを抑制する。よって上記構成Ｘは、低ＲＣ層の存在下において、巻回の不具合を抑制し、生産性を高めうる。また、上記構成Ｘは、層間はく離を抑制し、シャフト強度を高める。この構成Ｘでは、軽量で且つ高強度のシャフトが得られうる。
【００９６】
上記構成Ｘは、シャフト長手方向の一部で満たされていてもよい。上記構成Ｘは、シャフト長手方向の全体に亘って満たされているのが好ましい。上記構成Ｘは、シャフト周方向の一部で満たされていても良い。上記構成Ｘは、シャフト周方向の全体に亘って満たされているのが好ましい。シャフト６では、上記構成Ｘは、シャフト長手方向の全体に亘って満たされており、且つ、シャフト周方向の全体に亘って満たされている。
【００９７】
シャフト６は、次の構成Ｙを満たす。
［構成Ｙ］：上記全長バイアス層（層ａ２３）の外面に接する上記全長層が、高ＲＣ層である。
【００９８】
具体的には、層ａ２３の外面１０には、高ＲＣ全長層ａ４が接している（図４参照）。
【００９９】
この構成Ｙによれば、全長バイアス層が低ＲＣ層である場合であっても、層間はく離が起こりにくい。またこの構成Ｙによれば、全長バイアス層が低ＲＣ層である場合であっても、端付けが容易とされる。
【０１００】
シャフト６では、全長バイアス層ａ２３が、全長層のなかで最も内側に位置している。この場合、上記タッキングレジンを用いることにより、合体シートａ２３をマンドレルに容易に端付けすることができる。よって、全長バイアス層ａ２３が低ＲＣ層であっても、端付けが容易とされ、巻回の不具合が抑制される。
【０１０１】
全長バイアス層ａ２３は、上記角度θａが０°ではないため、巻き剥がれが生じやすい。この巻き剥がれは、一旦巻回されたシートが起き上がり、巻回がほどける現象である。この巻き剥がれは、真っ直ぐなろうとする繊維の性質によって生じる。
【０１０２】
端付けの容易性及び巻き剥がれ抑制の観点から、バイアスシートａ２３は、加熱された状態で巻回されるのが好ましい。具体的には、巻回時におけるバイアスシートａ２３の温度Ｔ１は、３０℃以上が好ましく、３５℃以上がより好ましい。この加熱温度が高すぎる場合、マトリクス樹脂の硬化が進行し、シートの粘着性が低下することがある。この観点から、上記温度Ｔ１は、６０℃以下が好ましく、５０℃以下がより好ましく、４０℃以下がより好ましい。
【０１０３】
シャフト６では、上記全長バイアス層ａ２、ａ３の全てが、低ＲＣ層とされている。よって、低ＲＣ層のプライ数は多い。全長バイアス層が低ＲＣ層とされることで、より軽量なシャフト６が実現されている。
【０１０４】
シャフト６では、全長ストレート層のうちの少なくとも１層の樹脂含有率が、上記全長バイアス層の樹脂含有率よりも低い。具体的には、全長ストレート層ａ５の樹脂含有率は、全長バイアス層の樹脂含有率よりも低い。同様に、全長ストレート層ａ７の樹脂含有率は、全長バイアス層の樹脂含有率よりも低い。ストレートシートは、バイアスシートに較べて、巻回しやすい。ストレートシートは、上記角度θａが１０°以下であるため、巻き付け方向に対してしなやかであり、巻き剥がれが起こりにくい。よってストレート層は、樹脂含有率が低い場合でも巻回しやすい。樹脂含有率がバイアス層より低いストレート層は、より軽量で且つ巻回精度に優れたシャフトの実現に寄与する。この観点から、最外層以外の全長ストレート層の樹脂含有率が、上記全長バイアス層の樹脂含有率よりも低いのがより好ましい。
【０１０５】
シャフト６では、最も外側の全長層が、高ＲＣ層とされている。前述した通り、シャフトの外面は通常研磨される。高ＲＣ全長層が最外層とされることで、研磨誤差が抑制される。また、研磨に起因する繊維のささくれが抑制される。
【０１０６】
軽量化の観点から、好ましくは、低ＲＣ層の割合が、シャフト質量に対して、５０質量％以上とされる。より好ましくは、この低ＲＣ層の割合が、シャフト質量に対して、５５質量％以上、更には６０質量％以上、更には６５質量％以上である。強度の観点から、この低ＲＣ層の割合が、シャフト質量に対して、８０質量％以下が好ましく、７５質量％以下がより好ましい。
【０１０７】
本発明により、シャフト質量が軽量であっても、強度、生産性及び巻回精度に優れたシャフトが得られうる。この観点から、シャフト質量は、４５ｇ以下が好ましく、４０ｇ以下がより好ましい。
【０１０８】
タック性の観点から、全長バイアス層の樹脂含有率は、１６質量％以上が好ましく、１８質量％以上がより好ましい。シャフトの軽量化の観点から、全長バイアス層の樹脂含有率は、２５質量％以下が好ましく、２０質量％以下がより好ましい。
【０１０９】
タック性の観点から、全長ストレート層の樹脂含有率は、１２質量％以上が好ましい。シャフトの軽量化の観点から、最外層以外の全長ストレート層の樹脂含有率は、２５質量％以下が好ましく、２０質量％以下がより好ましい。
【０１１０】
互いに隣接する低ＲＣ全長層と高ＲＣ全長層との間の樹脂含有率の差がＤ１とされる。層間はく離を抑制して強度を高める観点から、この差Ｄ１は、１５質量％以上が好ましく、１８質量％以上がより好ましい。入手可能なプリプレグ材料の樹脂含有率を考慮すると、上記差Ｄ１は、３０質量％以下が好ましく、２５質量％以下がより好ましい。
【０１１１】
上記高低合体シートにおいて、低ＲＣシートと高ＲＣシートとの間の樹脂含有率の差Ｄ２は、１５質量％以上が好ましく、１８質量％以上がより好ましい。差Ｄ２が大きくされることで、巻回中における低ＲＣシートと高ＲＣシートとの間のズレが抑制され、巻回精度が向上する。更に低ＲＣ層と高ＲＣ層との層間強度が向上する。入手可能なプリプレグ材料の樹脂含有率を考慮すると、上記差Ｄ２は、３０質量％以下が好ましく、２５質量％以下がより好ましい。
【０１１２】
上記高低合体シートの作製（貼り合わせ）において、加熱されるのが好ましい。この加熱により、巻回中における低ＲＣシートと高ＲＣシートとの間のズレが抑制され、巻回精度が向上する。更に低ＲＣ層と高ＲＣ層との層間強度が向上する。これらの観点から、高低合体シートの貼り合わせ工程における加熱温度は、３０℃以上が好ましく、３５℃以上がより好ましい。この加熱温度が高すぎる場合、マトリクス樹脂の硬化が進行し、シートの粘着性が低下することがある。この粘着性の低下は、高低合体シートと巻回対象物との接着性を低下させる。この観点から、高低合体シートの貼り合わせ工程における加熱温度は、６０℃以下が好ましく、５０℃以下がより好ましく、４０℃以下がより好ましい。
【０１１３】
上記実施形態の如く、好ましい形態の一例は、全長ストレート層の少なくとも１層が低ＲＣ層である。また、全長バイアス層の全ての層が低ＲＣ層であるのが好ましい。また、全長フープ層の全ての層が高ＲＣ層であるのが好ましい。また、全ての低ＲＣ全長ストレートシートは、高ＲＣシートに貼り合わされてから巻回されるのが好ましい。より好ましくは、全ての低ＲＣ全長ストレートシートは、高ＲＣフープシートに貼り合わされてから巻回される。端付け高低合体シートは、低ＲＣシート側を内側にして巻回されるのが好ましい。
【０１１４】
巻回の容易性の観点から、高低合体シートにおける高ＲＣシートは、薄いのが好ましい。この観点から、高低合体シートにおける高ＲＣシートの厚みは、０．０５ｍｍ以下が好ましく、０．０４ｍｍ以下がより好ましい。巻回の容易性の観点から、高低合体シートにおける高ＲＣシートのＣＦ目付は、少ないのが好ましい。この観点から、高低合体シートにおける高ＲＣシートのＣＦ目付は、４０ｇ／ｍ２以下であるのが好ましく、３０ｇ／ｍ２以下であるのがより好ましい。ＣＦ目付とは、プリプレグ１ｍ２当たりの繊維質量である。
【０１１５】
プリプレグシートのマトリクス樹脂としては、エポキシ樹脂の他、エポキシ樹脂以外の熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂等も用いられ得る。シャフト強度の観点から、マトリクス樹脂は、エポキシ樹脂が好ましい。
【実施例】
【０１１６】
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。
【０１１７】
［実施例１］
上記シャフト６と同じ積層構成を有するシャフトが作製された。即ち、図２及び図３で示されるシート構成を有するシャフトが作製された。製造方法は、上記シャフト６と同じである。各シートに用いられたプリプレグの品種が、下記の表１に示される。
【０１１８】
［実施例２］
図５で示されるシート構成を有するシャフトが作製された。全長バイアスシートｂ２と全長バイアスシートｂ３とを貼り合わせて合体シートｂ２３（図示されず）が作製され、この合体シートｂ２３が巻回された。全長フープシートｂ４と全長ストレートシートｂ５とを貼り合わせてＳＦ合体シートｂ４５（図示されず）が作製され、この合体シートｂ４５が巻回された。全長フープシートｂ６と全長ストレートシートｂ７とを貼り合わせてＳＦ合体シートｂ６７（図示されず）が作製され、この合体シートｂ６７が巻回された。各シートに用いられたプリプレグの品種が、下記の表２に示される。
【０１１９】
この実施例２と上記実施例１との相違は、４枚目のシート及び６枚目のシートの樹脂含有率である。表２に示すように、全長フープシートｂ４及び全長フープシートｂ６として、樹脂含有率が２５質量％の試作品が用いられた。その他は実施例１と同様にして、実施例２のシャフトを得た。
【０１２０】
［実施例３］
図６で示されるシート構成を有するシャフトが作製された。全長バイアスシートｃ２と全長バイアスシートｃ３とを貼り合わせて合体シートｃ２３（図示されず）が作製され、この合体シートｃ２３が巻回された。全長フープシートｃ４と全長ストレートシートｃ５とを貼り合わせてＳＦ合体シートｃ４５（図示されず）が作製され、この合体シートｃ４５が巻回された。全長フープシートｃ６と全長ストレートシートｃ７とを貼り合わせてＳＦ合体シートｃ６７（図示されず）が作製され、この合体シートｃ６７が巻回された。各シートに用いられたプリプレグの品種が、下記の表３に示される。
【０１２１】
この実施例３と上記実施例１との相違は、バイアスシートの樹脂含有率である。表３に示すように、全長バイアスシートｃ２及び全長バイアスシートｃ３として、樹脂含有率が２５質量％のプリプレグが用いられた。その他は実施例１と同様にして、実施例３のシャフトを得た。
【０１２２】
［比較例１］
図７で示されるシート構成を有するシャフトが作製された。全長バイアスシートｄ２と全長バイアスシートｄ３とを貼り合わせて合体シートｄ２３（図示されず）が作製され、この合体シートｄ２３が巻回された。その他のシートについては、貼り合わせはなされなかった。各シートに用いられたプリプレグの品種が、下記の表４に示される。
【０１２３】
この比較例１と上記実施例１との相違は、貼り合わせの有無である。すなわちこの比較例１では、バイアスシート以外に貼り合わせはなされなかった。この結果、巻回数が２プライである低ＲＣシートｄ７に起因して、低ＲＣ層ｄ７が２層重なった。その他は実施例１と同様にして、比較例１のシャフトを得た。
【０１２４】
［比較例２］
図８で示されるシート構成を有するシャフトが作製された。全長バイアスシートｅ２と全長バイアスシートｅ３とを貼り合わせて合体シートｅ２３（図示されず）が作製され、この合体シートｅ２３が巻回された。全長フープシートｅ４と全長ストレートシートｅ５とを貼り合わせてＳＦ合体シートｅ４５（図示されず）が作製され、この合体シートｅ４５が巻回された。全長フープシートｅ６と全長ストレートシートｅ７とを貼り合わせてＳＦ合体シートｅ６７（図示されず）が作製され、この合体シートｅ６７が巻回された。各シートに用いられたプリプレグの品種が、下記の表５に示される。
【０１２５】
この比較例２と上記実施例１との相違は、低ＲＣシートが用いられていないことである。その他は実施例１と同様にして、比較例２のシャフトを得た。
【０１２６】
［比較例３］
図９で示されるシート構成を有するシャフトが作製された。全長バイアスシートｆ２と全長バイアスシートｆ３とを貼り合わせて合体シートｆ２３（図示されず）が作製され、この合体シートｆ２３が巻回された。全長フープシートｆ５と全長ストレートシートｆ６とを貼り合わせてＳＦ合体シートｆ５６（図示されず）が作製され、この合体シートｆ５６が巻回された。他のシートは、貼り合わせされずに巻回された。各シートに用いられたプリプレグの品種が、下記の表６に示される。
【０１２７】
この比較例３と上記実施例１との相違は、積層順序である。実施例１における４枚目のシート（シートａ４）が、この比較例３では、７枚目のシート（シートｆ７）とされている。この結果、バイアス層ｆ２３の外面に、低ＲＣ層ｆ４が接している。これに対して実施例１においては、バイアス層の外面には高ＲＣ層ａ４が接しており、この高ＲＣ層ａ４の外側に低ＲＣ層ａ５が接している。その他は実施例１と同様にして、比較例３のシャフトを得た。
【０１２８】
［比較例４］
図１０で示されるシート構成を有するシャフトが作製された。全長バイアスシートｇ３と全長バイアスシートｇ４とを貼り合わせて合体シートｇ３４（図示されず）が作製され、この合体シートｇ３４が巻回された。全長フープシートｇ６と全長ストレートシートｇ７とを貼り合わせてＳＦ合体シートｇ６７（図示されず）が作製され、この合体シートｇ６７が巻回された。他のシートは、貼り合わせされずに巻回された。各シートに用いられたプリプレグの品種が、下記の表７に示される。
【０１２９】
この比較例４と上記実施例１との相違は、積層順序である。実施例１における４枚目のシート（シートａ４）が、この比較例４では、２枚目のシート（シートｇ２）とされている。この結果、全長バイアス層ｇ３４は、全長層のなかで最も内側には位置していない。またこの結果、低ＲＣ全長層ｇ７と低ＲＣ全長層ｇ８とが接している。その他は実施例１と同様にして、比較例４のシャフトを得た。
【０１３０】
［比較例５］
図１１で示されるシート構成を有するシャフトが作製された。全長バイアスシートｈ６と全長バイアスシートｈ７とを貼り合わせて合体シートｈ６７（図示されず）が作製され、この合体シートｈ６７が巻回された。全長フープシートｈ３と全長ストレートシートｈ４とを貼り合わせてＳＦ合体シートｈ３４（図示されず）が作製され、この合体シートｈ３４が巻回された。他のシートは、貼り合わせされずに巻回された。各シートに用いられたプリプレグの品種が、下記の表８に示される。
【０１３１】
この比較例５と上記実施例１との相違は、積層順序である。この比較例５では、バイアス層ｈ６７が外側に位置している。その他は実施例１と同様にして、比較例５のシャフトを得た。
【０１３２】
［比較例６］
図１２で示されるシート構成を有するシャフトが作製された。全長バイアスシートｊ２と全長バイアスシートｊ３とを貼り合わせて合体シートｊ２３（図示されず）が作製され、この合体シートｊ２３が巻回された。全長フープシートｊ４と全長ストレートシートｊ５とを貼り合わせてＳＦ合体シートｊ４５（図示されず）が作製され、この合体シートｊ４５が巻回された。全長フープシートｊ６と全長ストレートシートｊ７とを貼り合わせてＳＦ合体シートｊ６７（図示されず）が作製され、この合体シートｊ６７が巻回された。他のシートは、貼り合わせされずに巻回された。各シートに用いられたプリプレグの品種が、下記の表９に示される。
【０１３３】
この比較例６と上記実施例１との相違は、プリプレグの品種である。この比較例６では、低ＲＣシートが用いられていない。その他は実施例１と同様にして、比較例６のシャフトを得た。
【０１３４】
これらのシャフトの評価結果が、下記の表１０に示される。
【０１３５】
【表１】
【０１３６】
【表２】
【０１３７】
【表３】
【０１３８】
【表４】
【０１３９】
【表５】
【０１４０】
【表６】
【０１４１】
【表７】
【０１４２】
【表８】
【０１４３】
【表９】
【０１４４】
【表１０】
【０１４５】
［評価方法］
【０１４６】
［三点曲げ強度］
ＳＧ式三点曲げ強度試験が採用された。これは、製品安全協会が定める試験である。図１３は、ＳＧ式三点曲げ強度試験の測定方法を示す。図１３が示すように、２つの支持点ｅ１、ｅ２においてシャフト２０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、圧子２２が荷重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。圧子２２の下降のスピードは、２０ｍｍ／ｍｉｎである。圧子２２の先端には、シリコーンラバー２４が装着されている。荷重点ｅ３が、測定点である。測定点は、Ｔ点、Ａ点、Ｂ点及びＣ点とされた。Ｔ点は、チップＴｐから９０ｍｍの点である。Ａ点は、チップＴｐから１７５ｍｍの点である。Ｂ点は、チップＴｐから５２５ｍｍの点である。Ｃ点は、バットＢｔから１７５ｍｍの点である。シャフト２０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とされる。Ａ点、Ｂ点及びＣ点が測定される場合、上記スパンＳは、３００ｍｍとされる。この結果が上記表１０に示される。
【０１４７】
［耐久試験］
得られたシャフトに市販のドライバーヘッド及びグリップを装着し、４６インチのゴルフクラブを作製した。スイングロボットにこのクラブを装着し、シャフトが破損するまで打球させた。ヘッドスピードは４８ｍ／ｓとされた。破損が発生しない場合、１００００回の打球でテストは終了した。スイングロボットとして、ミヤマエ社製の製品名「ショットロボIII」が用いられた。ボールには、ＳＲＩスポーツ社製の商品名「ゼクシオ ＳＵＰＥＲ ＸＤ」が用いられた。
【０１４８】
［振りやすさ］
２０名のテスターが上記クラブを使って打球し、打ちやすさを評価した。評価は１点から５点までの５段階評価とされた。点数が高いほど評価が高い。２０名の評価点の平均が、上記表１０に示される。
【０１４９】
［順式フレックス］
シャフトのバットＢｔから７５ｍｍの位置に、第一支持点を設定した。更に、シャフトのバットＢｔから２１５ｍｍの位置に、第二支持点を設定した。第一支持点には、シャフトをを上方から支持する支持体を設けた。第二支持点には、シャフトを下方から支持する支持体を設けた。荷重のない状態において、シャフトのシャフト軸線は略水平とされた。バットＢｔから１０３９ｍｍである荷重点に、２．７ｋｇの荷重を鉛直下向きに作用させた。荷重のない状態から、荷重をかけた状態までの荷重点の移動距離（ｍｍ）が、順式フレックスとされた。この移動距離は、鉛直方向に沿った移動距離である。この測定値が上記表１０に示される。
【０１５０】
［トルク］
シャフトの後端部をバット治具により回転不能に固定するとともに、シャフトの先端部をチップ治具で把持し、チップＴｐから４０ｍｍの位置に１３．９ｋｇｆ・ｃｍのトルクＴｒを作用させる。そして、このトルク作用位置でのシャフトの捻れ角（度）が、シャフトトルク値とされた。なお、トルクＴｒを負荷する際のチップ治具の回転速度は１３０゜／分以下とし、バット治具とチップ治具との間の軸方向長さは８２５ｍｍとされた。チップ治具又はバット治具の把持によってシャフトが変形する場合、シャフトの内部に芯材などを入れて測定を行う。この測定値が上記表１０に示される。
【０１５１】
上記表１０には、研磨前シャフト質量と研磨後シャフト質量とが示されている。低ＲＣ層の割合（質量％）は、研磨前重量に基づいて算出した。これらの値が上記表１０に示されている。
【０１５２】
なお、上記表１から表９では、バイアス層以外の全長層の巻回数（プライ数）が記載されている。
【０１５３】
実施例１では、低ＲＣ層全長層に接する全長層が高ＲＣ層であるため、層間強度が高い。このため、三点曲げ強度及び耐久試験が良好であった。また実施例１は軽量であり、打ちやすさも良好であった。
【０１５４】
実施例２では、高ＲＣフープ層と低ＲＣストレート層との間の樹脂含有率の差（質量％）が小さい（１０質量％）であるため、強度が若干低下した。軽量性及び打ちやすさは良好であった。
【０１５５】
実施例３では、低ＲＣ層の割合が少ないため、軽量性及び振りやすさがやや劣るものの、良好な強度が得られた。
【０１５６】
比較例１では、２プライのシートｄ７に起因して、低ＲＣストレート層が２層重なっている。このため、強度が低下した。
【０１５７】
比較例２では、低ＲＣ層が存在しないため、軽量性が十分でない。このため振りやすさが低下した。
【０１５８】
比較例３では、低ＲＣバイアス層の外面に低ＲＣ全長層が位置しているため、層間強度が低下した。このため強度評価が悪かった。
【０１５９】
比較例４では、全長低ＲＣバイアス層ｇ３４の外面に全長低ＲＣ層ｇ５が接しており、且つ、全長低ＲＣ層ｇ７に全長低ＲＣ層ｇ８が接している。このため強度評価が悪かった。
【０１６０】
比較例５では、バイアス層が外側に位置しており、このバイアス層よりも内側にストレート層が配置された。このため順式フレックスが大きくなった。このシャフトでは、撓りが大きすぎて振りにくかった。またこの比較例５では、バイアスシートがマンドレルに直接巻回されなかったので、タッキングレジンによるバイアスシートの端付けができなかった。よって、巻き剥がれが発生しやすかった。この巻き剥がれは、巻回の作業性を低下させ、巻回不良を増加させる。
【０１６１】
比較例６では、低ＲＣ層が存在しないため、シャフトが重くなった。このため振りやすさが低下した。
【０１６２】
以上説明されたように、本発明の優位性は明らかである。
【０１６３】
なお、市販されているプリプレグの例が、表１１に示される。この表１１に記載の樹脂含有率は、プリプレグメーカーから公表されている。これらの樹脂含有率は、本願に適用される。
【０１６４】
【表１１】
【産業上の利用可能性】
【０１６５】
以上説明された方法は、ゴルフクラブシャフトに適用されうる。
【符号の説明】
【０１６６】
２・・・ゴルフクラブ
４・・・ヘッド
６・・・シャフト
８・・・グリップ
１０・・・全長バイアス層の外面
２０・・・シャフト
Ｔｐ・・・シャフトのチップ
Ｂｔ・・・シャフトのバット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴルフクラブ用シャフトに関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴルフクラブ用シャフトとして、いわゆるカーボンシャフトが知られている。このカーボンシャフトの製造方法として、シートワインディング製法が知られている。このシートワインディング製法では、プリプレグ（プリプレグシート）をマンドレルに巻き付けることにより、積層構造が得られる。このシートワインディング製法では、シートの種類、シートの配置及び繊維の配向が選択されうる。よって、高い設計自由度が得られる。
【０００３】
プリプレグは、樹脂と繊維とを含む。プリプレグには多くの種類がある。樹脂含有率が異なる複数のプリプレグが知られている。なお本願では、プリプレグを、プリプレグシート又はシートともいう。
【０００４】
特許第３２３５９６４号公報に記載の管状体では、斜行繊維本体層及び軸長繊維本体層として、合成樹脂含侵量が１０ｗｔ％以上２５ｗｔ％未満のプリプレグが用いられている。この発明では、斜行繊維本体層と軸長繊維本体層との間に、合成樹脂含侵量の多い薄肉厚層が形成されている。
【０００５】
特開平１１−２０６９３４号公報は、軸長方向繊維層及び斜方向繊維層の少なくとも一方が、樹脂含侵量が１０〜２４ｗｔ％の低樹脂含侵量のプリプレグで構成され、このプリプレグによって形成される層の内・外層側に、前記プリプレグよりも樹脂含侵量が１０ｗｔ％以上多い高樹脂含侵量のプリプレグによる層が形成されたシャフトを開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３２３５９６４号公報
【特許文献２】特開平１１−２０６９３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
樹脂含有率が低いプリプレグは、シャフトの軽量化に寄与しうる。しかし、樹脂含有率が低いプリプレグは、タック性（粘着性、くっつきやすさ）が低いため、シート端部の貼り付け（端付け）が行いにくい。このため、巻回工程において、皺やズレが生じやすい。更に、巻回後に、シートの剥がれが生じやすい。これらの不具合は、生産性の低下、ボイドの発生、強度低下等を招来しうる。
【０００８】
樹脂含有率が低いプリプレグは、繊維間の樹脂が少ないため、裂けやすい。この裂けは、繊維方向に沿って生じる。特に、ローリングマシンによって巻回する場合、シートの裂けが生じやすい。
【０００９】
樹脂含有率が低いプリプレグでは、層間はく離が生じやすい。この層間はく離は、シャフト強度を低下させうる。
【００１０】
本発明の目的は、軽量で強度に優れたゴルフクラブシャフトの提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のゴルフクラブ用シャフトは、複数の層を有している。上記層は、シャフト軸線に対する繊維の絶対角度θａが１０°以下であるストレート層と、上記角度θａが３０°以上６０°以下であるバイアス層と、上記角度θａが８０°以上であるフープ層とを含んでいる。上記層は、シャフト長手方向の全体に配置される全長層と、シャフト長手方向において部分的に配置される部分層とを含んでいる。上記全長層は、上記バイアス層である全長バイアス層と、上記ストレート層である全長ストレート層とを含んでいる。上記全長バイアス層は、上記全長層のなかで最も内側に位置している。上記全長バイアス層よりも外側において、低ＲＣ全長層に接する全長層が高ＲＣ層である。上記全長バイアス層の外面に接する上記全長層が高ＲＣ層である。ただし、上記高ＲＣ層とは、樹脂含有率が２４質量％以上のプリプレグによって形成された層であり、上記低ＲＣ層とは、樹脂含有率が２０質量％以下のプリプレグによって形成された層である。
【００１２】
好ましくは、上記全長バイアス層の全てが上記低ＲＣ層である。
【００１３】
好ましくは、上記全長ストレート層のうちの少なくとも１層の樹脂含有率が、上記全長バイアス層の樹脂含有率よりも低い。
【００１４】
好ましくは、上記低ＲＣ層の割合が、シャフト質量に対して、５０質量％以上である。
【００１５】
好ましくは、シャフト質量が４５ｇ以下である。
【００１６】
好ましくは、上記シャフトは、低ＲＣプリプレグと高ＲＣプリプレグとの貼り合わせによって得られる高低合体シートが用いられてなる。
【００１７】
好ましくは、上記高低合体シートは、上記高ＲＣプリプレグを内側にして巻回されている。
【００１８】
好ましくは、上記低ＲＣプリプレグが上記ストレート層を形成しており、上記高ＲＣプリプレグが上記フープ層を形成している。
【発明の効果】
【００１９】
軽量で強度に優れたゴルフクラブシャフトが得られうる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るシャフトを備えたゴルフクラブを示す。
【図２】図２は、第１実施形態の展開図である。図２は、実施例１の展開図でもある。
【図３】図３は、合体シートが作製された後における、第１実施形態の展開図である。図３は、実施例１の展開図でもある。
【図４】図４は、第１実施形態に係るシャフトの断面図である。
【図５】図５は、実施例２の展開図である。
【図６】図６は、実施例３の展開図である。
【図７】図７は、比較例１の展開図である。
【図８】図８は、比較例２の展開図である。
【図９】図９は、比較例３の展開図である。
【図１０】図１０は、比較例４の展開図である。
【図１１】図１１は、比較例５の展開図である。
【図１２】図１２は、比較例６の展開図である。
【図１３】図１３は、三点曲げ強度の測定方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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。
【００２２】
なお本願では、「層」という文言と、「シート」という文言とが用いられる。「層」は、巻回された後における称呼であり、これに対して「シート」は、巻回される前における称呼である。「層」は、「シート」が巻回されることによって形成される。即ち、巻回された「シート」が、「層」を形成する。
【００２３】
本願において「内側」とは、シャフト半径方向における内側を意味する。本願において「外側」とは、シャフト半径方向における外側を意味する。
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態に係るゴルフクラブシャフト６を備えたゴルフクラブ２の全体図である。ゴルフクラブ２は、ヘッド４と、シャフト６と、グリップ８とを備えている。シャフト６の先端部に、ヘッド４が設けられている。シャフト６の後端部に、グリップ８が設けられている。なおヘッド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。
【００２５】
シャフト６は、繊維強化樹脂層の積層体からなる。シャフト６は、管状体である。後述される図４が示すように、シャフト６は中空構造を有する。図１が示すように、シャフト６は、チップＴｐとバットＢｔとを有する。チップＴｐは、ヘッド４の内部に位置している。バットＢｔは、グリップ８の内部に位置している。
【００２６】
シャフト６は、いわゆるカーボンシャフトである。好ましくは、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。ＵＤプリプレグ以外のプリプレグが用いられても良い。例えば、プリプレグシートに含まれる繊維が編まれていてもよい。
【００２７】
プリプレグシートは、繊維と樹脂とを有している。この樹脂は、マトリクス樹脂とも称される。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。
【００２８】
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ている。プリプレグにおいて、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。
【００２９】
図２は、シャフト６を構成するプリプレグシートの展開図（シート構成図）である。シャフト６は、複数枚のシートにより構成されている。図２の実施形態では、シャフト６は、ａ１からａ１０までの１０枚のシートにより構成されている。本願において、図２等で示される展開図は、シャフトを構成するシートを、シャフトの半径方向内側から順に示している。展開図において上側に位置しているシートから順に巻回される。本願の展開図において、図面の左右方向は、シャフト軸方向と一致する。本願の展開図において、図面の右側は、シャフトのチップＴｐ側である。本願の展開図において、図面の左側は、シャフトのバットＢｔ側である。
【００３０】
本願の展開図は、各シートの巻き付け順序のみならず、各シートのシャフト軸方向における配置をも示している。例えば図２において、シートａ１の一端はチップＴｐに位置している。
【００３１】
シャフト６は、ストレート層とバイアス層とを有する。本願の展開図において、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。ストレート層用のシートは、本願においてストレートシートとも称される。
【００３２】
ストレート層は、繊維の配向がシャフトの長手方向（シャフト軸方向）に対して実質的に０°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、繊維の配向はシャフト軸線方向に対して完全に平行とはならない。ストレート層において、シャフト軸線に対する繊維の絶対角度θａは、１０°以下である。絶対角度θａとは、シャフト軸線と繊維方向との成す角度の絶対値である。即ち、絶対角度θａが１０°以下とは、繊維方向とシャフト軸線方向とのなす角度Ａｆが、−１０度以上＋１０度以下であることを意味する。
【００３３】
図２の実施形態において、ストレートシートは、シートａ１、シートａ５、シートａ７、シートａ８、シートａ９及びシートａ１０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。
【００３４】
バイアス層は、主として、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。
【００３５】
バイアス層は、好ましくは、繊維の配向が互いに逆方向に傾斜した２枚のシートペアから構成されている。好ましくは、バイアス層は、上記角度Ａｆが−６０°以上−３０°以下の層と、上記角度Ａｆが３０°以上６０°以下の層とを含む。即ち、好ましくは、バイアス層では、上記絶対角度θａが３０°以上６０°以下である。
【００３６】
シャフト６において、バイアス層を構成するシートは、シートａ２及びシートａ３である。図２には、シート毎に、上記角度Ａｆが記載されている。角度Ａｆにおけるプラス（＋）及びマイナス（−）は、互いに貼り合わされるバイアスシートの繊維が互いに逆方向に傾斜していることを示している。本願において、バイアス層用のシートは、単にバイアスシートとも称される。
【００３７】
なお、図２の実施形態では、シートａ２が−４５度であり且つシートａ３が＋４５度であるが、逆にシートａ２が＋４５度であり且つシートａ３が−４５度であってもよいことは当然である。
【００３８】
ストレート層及びバイアス層以外に、フープ層が設けられるのが好ましい。このフープ層では、上記絶対角度θａが８０°以上である。この絶対角度θａの上限値は９０°である。
【００３９】
好ましくは、フープ層における上記絶対角度θａは、シャフト軸線に対して実質的に９０°とされる。ただし、巻き付けの際の誤差等に起因して、通常、繊維の配向はシャフト軸線方向に対して完全に９０°とはならない。
【００４０】
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のに寄与する。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。
【００４１】
図２の実施形態において、フープ層用のプリプレグシートは、シートａ４及びシートａ６である。本願において、フープ層用のプリプレグシートは、フープシートとも称される。
【００４２】
図示しないが、使用される前のプリプレグシートは、カバーシートにより挟まれている。通常、カバーシートは、離型紙及び樹脂フィルムである。即ち、使用される前のプリプレグシートは、離型紙と樹脂フィルムとで挟まれている。プリプレグシートの一方の面には離型紙が貼られており、プリプレグシートの他方の面には樹脂フィルムが貼られている。以下において、離型紙が貼り付けられている面が「離型紙側の面」とも称され、樹脂フィルムが貼り付けられている面が「フィルム側の面」とも称される。
【００４３】
本願の展開図は、フィルム側の面が表側とされた図である。即ち、本願の展開図において、図面の表側がフィルム側の面であり、図面の裏側が離型紙側の面である。例えば図２では、シートａ２の繊維方向とシートａ３の繊維方向とは同じであるが、後述される貼り合わせの際にシートａ３が裏返される。この結果、シートａ２の繊維方向とシートａ３の繊維方向とは互いに逆となる。従って、巻回された後の状態では、シートａ２の繊維方向とシートａ３の繊維方向とが互いに逆となる。この点を考慮して、図２では、シートａ２の繊維方向が「−４５°」と表記され、シートａ３の繊維方向が「＋４５°」と表記されている。
【００４４】
プリプレグシートを巻回するには、先ず、樹脂フィルムが剥がされる。樹脂フィルムが剥がされることにより、フィルム側の面が露出する。この露出面は、タック性（粘着性）を有する。このタック性は、マトリクス樹脂に起因する。即ち、このマトリクス樹脂が半硬化状態であるため、粘着性が発現する。次に、この露出したフィルム側の面の縁部（巻き始め縁部ともいう）を、巻回対象物に貼り付ける。マトリクス樹脂の粘着性により、この巻き始め縁部の貼り付けが円滑になされうる。巻回対象物とは、マンドレル、又はマンドレルに他のプリプレグシートが巻き付けられてなる巻回物である。次に、離型紙が剥がされる。次に、巻回対象物が回転されて、プリプレグシートが巻回対象物に巻き付けられる。このように、先に樹脂フィルムが剥がされ、次に巻き始め端部が巻回対象物に貼り付けられ、次に離型紙が剥がされる。このように、先に樹脂フィルムが剥がされ、巻き始め縁部が巻回対象物に貼り付けられた後に、離型紙が剥がされる。この手順により、シートの皺や巻き付け不良が抑制される。これは、離型紙が貼り付けられたシートは、離型紙に支持されているため、皺となりにくいからである。離型紙は、樹脂フィルムと比較して、曲げ剛性が高い。
【００４５】
図２の実施形態では、合体シートが用いられる。合体シートは、２枚のシートが貼り合わされることによって形成される。
【００４６】
図２の実施形態では、三つの合体シートが形成される。図３は、これら三つの合体シートが形成された後のシート構成を示す。
【００４７】
図３が示すように、シートａ２とシートａ３とが貼り合わせられて、合体シートａ２３が形成される。合体シートａ２３において、シートａ２の貼り合わせ端部ｔ２と、シートａ３の貼り合わせ端部ｔ３とは、半周分ズレている。即ち、巻回後のシャフト断面において、端部ｔ２の周方向位置と、端部ｔ３の周方向位置とは、１８０°相違している。
【００４８】
図３が示すように、シートａ４とシートａ５とが貼り合わせられて、合体シートａ４５が形成される。合体シートａ４５において、シートａ４の貼り合わせ端部ｔ４と、シートａ５の貼り合わせ端部ｔ５とは、一致している。即ち、巻回後のシャフト断面において、端部ｔ４の周方向位置と、端部ｔ５の周方向位置とは、一致している。
【００４９】
図３が示すように、シートａ６とシートａ７とが貼り合わせられて、合体シートａ６７が形成される。合体シートａ６７において、シートａ６の貼り合わせ端部ｔ６と、シートａ７の貼り合わせ端部ｔ７とは、一致している。即ち、巻回後のシャフト断面において、端部ｔ６の周方向位置と、端部ｔ７の周方向位置とは、一致している。
【００５０】
前述の通り、本願では、繊維の配向角度によって、シート及び層が分類される。これに加えて本願では、シャフト長手方向の長さによって、シート及び層が分類される。
【００５１】
本願において、シャフト長手方向の全体に配置される層が、全長層と称される。本願において、シャフト長手方向の全体に配置されるシートが、全長シートと称される。巻回された全長シートが、全長層を形成する。
【００５２】
一方、本願において、シャフト長手方向において部分的に配置される層が、部分層と称される。本願において、シャフト長手方向において部分的に配置されるシートが、部分シートと称される。巻回された部分シートが、部分層を形成する。
【００５３】
本願では、バイアス層である全長層が、全長バイアス層と称される。本願では、ストレート層である全長層が、全長ストレート層と称される。本願では、フープ層である全長層が、全長フープ層と称される。
【００５４】
本願では、バイアス層である部分層が、部分バイアス層と称される。本願では、ストレート層である部分層が、部分ストレート層と称される。本願では、フープ層である部分層が、部分フープ層と称される。
【００５５】
また本願では、樹脂含有率による分類もなされる。
【００５６】
本願において上記高ＲＣ層とは、材料プリプレグ（シート）の樹脂含有率が２４質量％以上の層である。なお、後述される硬化工程において、マトリクス樹脂の一部は流出しうる。この流出に起因して、完成されたシャフトにおける高ＲＣ層の樹脂含有率は、２４質量％未満となることがある。
【００５７】
本願において上記低ＲＣ層とは、材料プリプレグ（シート）の樹脂含有率が２０質量％以下の層である。
【００５８】
本願において高ＲＣプリプレグとは、樹脂含有率が２４質量％以上であるプリプレグシートである。本願において、高ＲＣプリプレグは、高ＲＣシートとも称される。本願において低ＲＣプリプレグとは、樹脂含有率が２０質量％以下であるプリプレグシートである。本願において、低ＲＣプリプレグは、低ＲＣシートとも称される。本願において高ＲＣ層は、高ＲＣプリプレグにより形成された層である。本願において低ＲＣ層は、低ＲＣプリプレグにより形成された層である。
【００５９】
市販のプリプレグが用いられる場合、これらの樹脂含有率は、プリプレグメーカーによる公表値である。これらの樹脂含有率は、プリプレグメーカーのカタログに記載されており、当業者に広く知られている。
【００６０】
本願では、高ＲＣプリプレグと低ＲＣプリプレグとの貼り合わせによって得られる合体シートが、高低合体シートと称される。
【００６１】
図２（図３）の実施形態において、低ＲＣプリプレグは、シートａ２、シートａ３、シートａ５及びシートａ７である。一方、図２（図３）の実施形態において、高ＲＣプリプレグは、シートａ１、シートａ４、シートａ６、シートａ８、シートａ９及びシートａ１０である。従って、合体シートａ４５は高低合体シートであり、合体シートａ６７も高低合体シートである。
【００６２】
図２（図３）の実施形態において、全てのフープシートは、高ＲＣシートである。図２（図３）の実施形態において、全てのフープシートは、低ＲＣシートに貼り合わされて、巻回される。この実施形態において、全ての低ＲＣシートは、高ＲＣシートに貼り合わせられて巻回される。この実施形態において、バイアスシートを除く全ての低ＲＣシートは、ストレートシートである。
【００６３】
図２（図３）の実施形態は、全長フープ層（全長フープシート）を含む。全ての全長フープ層が、高ＲＣ層である。全ての全長フープ層は、全長ストレート層に貼り合わされて巻回される。
【００６４】
以下に、このシャフト６の製造工程の概略が説明される。
【００６５】
［シャフト製造工程の概略］
【００６６】
（１）裁断工程
裁断工程では、プリプレグシートが所望の形状に裁断される。この工程により、図２に示された各シートが切り出される。
【００６７】
なお、裁断は、裁断機によりなされてもよいし、手作業でなされてもよい。手作業の場合、例えば、カッターナイフが用いられる。
【００６８】
（２）貼り合わせ工程
貼り合わせ工程では、複数のシートが貼り合わされて、前述した合体シートが作製される。
【００６９】
貼り合わせ工程では、加熱又はプレスが用いられてもよい。より好ましくは、加熱とプレスとが併用される。後述する巻回工程において、合体シートの巻き付け作業中に、シートのズレが生じうる。このズレは、巻き付け精度を低下させる。加熱及びプレスは、シート間の接着力を向上させる。加熱及びプレスは、巻回工程におけるシート間のズレを抑制する。
【００７０】
シート同士の接着力を高める観点から、貼り合わせ工程における加熱温度は、３０℃以上が好ましく、３５℃以上がより好ましい。この加熱温度が高すぎる場合、マトリクス樹脂の硬化が進行し、シートの粘着性が低下することがある。この粘着性の低下は、合体シートと巻回対象物との接着性を低下させる。この接着性の低下は、皺の発生を許容することがあり、巻き付け位置のズレを生じさせうる。この観点から、貼り合わせ工程における加熱温度は、６０℃以下が好ましく、５０℃以下がより好ましく、４０℃以下がより好ましい。
【００７１】
シート同士の接着力を高める観点から、貼り合わせ工程における加熱時間は、２０秒以上が好ましく、３０秒以上がより好ましい。シートの粘着性の観点から、貼り合わせ工程における加熱時間は、３００秒以下が好ましい。
【００７２】
シート同士の接着力を高める観点から、貼り合わせ工程におけるプレスの圧力は、３００ｇ／ｃｍ２以上が好ましく、３５０ｇ／ｃｍ２以上がより好ましい。プレスの圧力が過大である場合、プリプレグが押し潰される場合がある。この場合、プリプレグの厚みが設計値よりも薄くなる。プリプレグの厚み精度の観点から、貼り合わせ工程におけるプレスの圧力は、６００ｇ／ｃｍ２以下が好ましく、５００ｇ／ｃｍ２以下がより好ましい。
【００７３】
シート同士の接着力を高める観点から、貼り合わせ工程におけるプレスの時間は、２０秒以上が好ましく、３０秒以上がより好ましい。プリプレグの厚み精度の観点から、貼り合わせ工程におけるプレスの時間は、３００秒以下が好ましい。
【００７４】
上記合体シートａ２３は、バイアスシート同士が貼り合わされた合体シートである。この合体シートは、本願において、バイアス合体シートとも称される。上記合体シートａ４５は、ストレートシートとフープシートとが貼り合わされた合体シートである。この合体シートは、本願において、ＳＦ合体シートとも称される。上記合体シートａ６７も、ストレートシートとフープシートとが貼り合わされた合体シート、即ち、ＳＦ合体シートである。
【００７５】
（３）巻回工程
巻回工程では、マンドレルが用意される。典型的なマンドレルは、金属製である。このマンドレルに、離型剤が塗布される。更に、このマンドレルに、粘着性を有する樹脂が塗布される。この樹脂は、タッキングレジンとも称される。このマンドレルに、裁断されたシートが巻回される。このタッキングレジンにより、シート端部をマンドレルに貼り付けることが容易とされている。
【００７６】
貼り合せに係るシートに関しては、合体シートの状態で巻回される。即ち、図３の状態とされた各シートが、巻回される。
【００７７】
この巻回工程により、巻回体が得られる。この巻回体は、マンドレルの外側にプリプレグシートが巻き付けられてなる。巻回は、例えば、平面上で巻回対象物を転がすことによりなされる。この巻回は、手作業によりなされてもよいし、機械によりなされてもよい。この機械は、ローリングマシンと称される。
【００７８】
（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テープが巻き付けられる。このテープは、ラッピングテープとも称される。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る。このラッピングテープにより、巻回体に圧力が加えられる。この圧力はボイドを低減させる。
【００７９】
（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る。この加熱により、マトリクス樹脂が硬化する。この硬化の課程で、マトリクス樹脂が一時的に流動化する。このマトリクス樹脂の流動化により、シート間又はシート内の空気が排出されうる。ラッピングテープの圧力（締め付け力）により、この空気の排出が促進されている。この硬化により、硬化積層体が得られる。
【００８０】
（６）マンドレルの引き抜き工程及びラッピングテープの除去工程
硬化工程の後、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る。両者の順序は限定されないが、ラッピングテープの除去工程の能率を向上させる観点から、マンドレルの引き抜き工程の後にラッピングテープの除去工程がなされるのが好ましい。
【００８１】
（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る。このカットにより、チップＴｐの端面及びバットＢｔの端面が平坦とされる。
【００８２】
（８）研磨工程
この工程では、硬化積層体の表面が研磨される。硬化積層体の表面には、ラッピングテープの跡として残された螺旋状の凹凸が存在する。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、表面が平滑とされる。
【００８３】
（９）塗装工程
研磨工程後の硬化積層体に塗装が施される。
【００８４】
図２及び図３によって示されるシート構成を有し、上記工程によって製造されたシャフト６は、図４に示す積層構造を有する。この図４は、部分層が配置されていない位置におけるシャフト６の断面図を示す。この断面図は、シャフト軸線に沿った断面図である。
【００８５】
なお、本願では、層とシートとで同じ符号が用いられる。例えば、シートａ１によって形成された層は、層ａ１とされる。
【００８６】
シャフト６において、全長層は、層ａ２、層ａ３、層ａ４、層ａ５、層ａ６、層ａ７及び層ａ８である。層ａ２及び層ａ３は全長バイアス層である。層ａ４は全長フープ層である。層ａ５は全長ストレート層である。層ａ６は全長フープ層である。層ａ７及び層ａ８は全長ストレート層である。一方、シャフト６において、部分層は、層ａ１、層ａ９及び層ａ１０である。
【００８７】
層ａ４（シートａ４）は、１プライである。即ち層ａ４（シートａ４）の巻回数は１である。層ａ５は、１プライである。層ａ６は、２プライである。層ａ７は、２プライである。層ａ８は、１プライである。
【００８８】
シートａ４及びシートａ５は、合体シートａ４５として巻回される。この合体シートａ４５は、シートａ４を内側にして巻回される。即ち合体シートａ４５は、貼り合わせられたシートａ４及びシートａ５のうち、樹脂含有率の多いシートａ４が内側にされて、巻回される。合体シートａ４５は、高ＲＣシートａ４と低ＲＣシートａ５とが貼り合わされている。この高低合体シートａ４５は、高ＲＣシートａ４を内側にして巻回される。樹脂含有率の多いシートが内側にされることで、端付けが容易となり、巻回の不具合が生じにくい。
【００８９】
シートａ６及びシートａ７は、合体シートａ６７として巻回される。この合体シートａ６７は、シートａ６を内側にして巻回される。即ち合体シートａ６７は、貼り合わせられたシートａ６及びシートａ７のうち、樹脂含有率の多いシートａ６を内側にして巻回される。合体シートａ６７は、高ＲＣシートａ６と低ＲＣシートａ７とが貼り合わされている。この高低合体シートａ６７は、高ＲＣシートａ６を内側にして巻回される。樹脂含有率の多いシートが内側にされることで、端付けが容易となり、巻回の不具合が生じにくい。
【００９０】
シートａ６及びシートａ７は、２プライである。合体シートａ６７の状態で巻回されているので、図４に示すように、層ａ６と層ａ７とが交互に配置される。
【００９１】
シャフト６では、全長バイアス層ａ２、ａ３が、上記全長層のなかで最も内側に位置している。なお、全長バイアス層ａ２、ａ３は、合体シートａ２３の状態で巻回されているため、図４の断面図において、層ａ２と層ａ３とが交互に配置されている。合体シートａ２３の状態で巻回された層が、層ａ２３とも称される。
【００９２】
シャフト６は、次の構成Ｘを満たす。
［構成Ｘ］：上記全長バイアス層（層ａ２３）よりも外側において、低ＲＣ全長層に接する全長層が高ＲＣ層である。
【００９３】
具体的には、低ＲＣ全長層ａ５には、高ＲＣ全長層ａ４及び高ＲＣ全長層ａ６が接している。低ＲＣ全長層ａ７には、高ＲＣ全長層ａ６及び高ＲＣ全長層ａ８が接している（図４参照）。全ての低ＲＣ全長層について、上記構成Ｘが満たされている。
【００９４】
なお、上記構成Ｘでは、全長層のみが考慮される。
【００９５】
上記構成Ｘは、巻回工程における端付けを容易とし、巻回のズレを抑制する。よって上記構成Ｘは、低ＲＣ層の存在下において、巻回の不具合を抑制し、生産性を高めうる。また、上記構成Ｘは、層間はく離を抑制し、シャフト強度を高める。この構成Ｘでは、軽量で且つ高強度のシャフトが得られうる。
【００９６】
上記構成Ｘは、シャフト長手方向の一部で満たされていてもよい。上記構成Ｘは、シャフト長手方向の全体に亘って満たされているのが好ましい。上記構成Ｘは、シャフト周方向の一部で満たされていても良い。上記構成Ｘは、シャフト周方向の全体に亘って満たされているのが好ましい。シャフト６では、上記構成Ｘは、シャフト長手方向の全体に亘って満たされており、且つ、シャフト周方向の全体に亘って満たされている。
【００９７】
シャフト６は、次の構成Ｙを満たす。
［構成Ｙ］：上記全長バイアス層（層ａ２３）の外面に接する上記全長層が、高ＲＣ層である。
【００９８】
具体的には、層ａ２３の外面１０には、高ＲＣ全長層ａ４が接している（図４参照）。
【００９９】
この構成Ｙによれば、全長バイアス層が低ＲＣ層である場合であっても、層間はく離が起こりにくい。またこの構成Ｙによれば、全長バイアス層が低ＲＣ層である場合であっても、端付けが容易とされる。
【０１００】
シャフト６では、全長バイアス層ａ２３が、全長層のなかで最も内側に位置している。この場合、上記タッキングレジンを用いることにより、合体シートａ２３をマンドレルに容易に端付けすることができる。よって、全長バイアス層ａ２３が低ＲＣ層であっても、端付けが容易とされ、巻回の不具合が抑制される。
【０１０１】
全長バイアス層ａ２３は、上記角度θａが０°ではないため、巻き剥がれが生じやすい。この巻き剥がれは、一旦巻回されたシートが起き上がり、巻回がほどける現象である。この巻き剥がれは、真っ直ぐなろうとする繊維の性質によって生じる。
【０１０２】
端付けの容易性及び巻き剥がれ抑制の観点から、バイアスシートａ２３は、加熱された状態で巻回されるのが好ましい。具体的には、巻回時におけるバイアスシートａ２３の温度Ｔ１は、３０℃以上が好ましく、３５℃以上がより好ましい。この加熱温度が高すぎる場合、マトリクス樹脂の硬化が進行し、シートの粘着性が低下することがある。この観点から、上記温度Ｔ１は、６０℃以下が好ましく、５０℃以下がより好ましく、４０℃以下がより好ましい。
【０１０３】
シャフト６では、上記全長バイアス層ａ２、ａ３の全てが、低ＲＣ層とされている。よって、低ＲＣ層のプライ数は多い。全長バイアス層が低ＲＣ層とされることで、より軽量なシャフト６が実現されている。
【０１０４】
シャフト６では、全長ストレート層のうちの少なくとも１層の樹脂含有率が、上記全長バイアス層の樹脂含有率よりも低い。具体的には、全長ストレート層ａ５の樹脂含有率は、全長バイアス層の樹脂含有率よりも低い。同様に、全長ストレート層ａ７の樹脂含有率は、全長バイアス層の樹脂含有率よりも低い。ストレートシートは、バイアスシートに較べて、巻回しやすい。ストレートシートは、上記角度θａが１０°以下であるため、巻き付け方向に対してしなやかであり、巻き剥がれが起こりにくい。よってストレート層は、樹脂含有率が低い場合でも巻回しやすい。樹脂含有率がバイアス層より低いストレート層は、より軽量で且つ巻回精度に優れたシャフトの実現に寄与する。この観点から、最外層以外の全長ストレート層の樹脂含有率が、上記全長バイアス層の樹脂含有率よりも低いのがより好ましい。
【０１０５】
シャフト６では、最も外側の全長層が、高ＲＣ層とされている。前述した通り、シャフトの外面は通常研磨される。高ＲＣ全長層が最外層とされることで、研磨誤差が抑制される。また、研磨に起因する繊維のささくれが抑制される。
【０１０６】
軽量化の観点から、好ましくは、低ＲＣ層の割合が、シャフト質量に対して、５０質量％以上とされる。より好ましくは、この低ＲＣ層の割合が、シャフト質量に対して、５５質量％以上、更には６０質量％以上、更には６５質量％以上である。強度の観点から、この低ＲＣ層の割合が、シャフト質量に対して、８０質量％以下が好ましく、７５質量％以下がより好ましい。
【０１０７】
本発明により、シャフト質量が軽量であっても、強度、生産性及び巻回精度に優れたシャフトが得られうる。この観点から、シャフト質量は、４５ｇ以下が好ましく、４０ｇ以下がより好ましい。
【０１０８】
タック性の観点から、全長バイアス層の樹脂含有率は、１６質量％以上が好ましく、１８質量％以上がより好ましい。シャフトの軽量化の観点から、全長バイアス層の樹脂含有率は、２５質量％以下が好ましく、２０質量％以下がより好ましい。
【０１０９】
タック性の観点から、全長ストレート層の樹脂含有率は、１２質量％以上が好ましい。シャフトの軽量化の観点から、最外層以外の全長ストレート層の樹脂含有率は、２５質量％以下が好ましく、２０質量％以下がより好ましい。
【０１１０】
互いに隣接する低ＲＣ全長層と高ＲＣ全長層との間の樹脂含有率の差がＤ１とされる。層間はく離を抑制して強度を高める観点から、この差Ｄ１は、１５質量％以上が好ましく、１８質量％以上がより好ましい。入手可能なプリプレグ材料の樹脂含有率を考慮すると、上記差Ｄ１は、３０質量％以下が好ましく、２５質量％以下がより好ましい。
【０１１１】
上記高低合体シートにおいて、低ＲＣシートと高ＲＣシートとの間の樹脂含有率の差Ｄ２は、１５質量％以上が好ましく、１８質量％以上がより好ましい。差Ｄ２が大きくされることで、巻回中における低ＲＣシートと高ＲＣシートとの間のズレが抑制され、巻回精度が向上する。更に低ＲＣ層と高ＲＣ層との層間強度が向上する。入手可能なプリプレグ材料の樹脂含有率を考慮すると、上記差Ｄ２は、３０質量％以下が好ましく、２５質量％以下がより好ましい。
【０１１２】
上記高低合体シートの作製（貼り合わせ）において、加熱されるのが好ましい。この加熱により、巻回中における低ＲＣシートと高ＲＣシートとの間のズレが抑制され、巻回精度が向上する。更に低ＲＣ層と高ＲＣ層との層間強度が向上する。これらの観点から、高低合体シートの貼り合わせ工程における加熱温度は、３０℃以上が好ましく、３５℃以上がより好ましい。この加熱温度が高すぎる場合、マトリクス樹脂の硬化が進行し、シートの粘着性が低下することがある。この粘着性の低下は、高低合体シートと巻回対象物との接着性を低下させる。この観点から、高低合体シートの貼り合わせ工程における加熱温度は、６０℃以下が好ましく、５０℃以下がより好ましく、４０℃以下がより好ましい。
【０１１３】
上記実施形態の如く、好ましい形態の一例は、全長ストレート層の少なくとも１層が低ＲＣ層である。また、全長バイアス層の全ての層が低ＲＣ層であるのが好ましい。また、全長フープ層の全ての層が高ＲＣ層であるのが好ましい。また、全ての低ＲＣ全長ストレートシートは、高ＲＣシートに貼り合わされてから巻回されるのが好ましい。より好ましくは、全ての低ＲＣ全長ストレートシートは、高ＲＣフープシートに貼り合わされてから巻回される。端付け高低合体シートは、低ＲＣシート側を内側にして巻回されるのが好ましい。
【０１１４】
巻回の容易性の観点から、高低合体シートにおける高ＲＣシートは、薄いのが好ましい。この観点から、高低合体シートにおける高ＲＣシートの厚みは、０．０５ｍｍ以下が好ましく、０．０４ｍｍ以下がより好ましい。巻回の容易性の観点から、高低合体シートにおける高ＲＣシートのＣＦ目付は、少ないのが好ましい。この観点から、高低合体シートにおける高ＲＣシートのＣＦ目付は、４０ｇ／ｍ２以下であるのが好ましく、３０ｇ／ｍ２以下であるのがより好ましい。ＣＦ目付とは、プリプレグ１ｍ２当たりの繊維質量である。
【０１１５】
プリプレグシートのマトリクス樹脂としては、エポキシ樹脂の他、エポキシ樹脂以外の熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂等も用いられ得る。シャフト強度の観点から、マトリクス樹脂は、エポキシ樹脂が好ましい。
【実施例】
【０１１６】
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。
【０１１７】
［実施例１］
上記シャフト６と同じ積層構成を有するシャフトが作製された。即ち、図２及び図３で示されるシート構成を有するシャフトが作製された。製造方法は、上記シャフト６と同じである。各シートに用いられたプリプレグの品種が、下記の表１に示される。
【０１１８】
［実施例２］
図５で示されるシート構成を有するシャフトが作製された。全長バイアスシートｂ２と全長バイアスシートｂ３とを貼り合わせて合体シートｂ２３（図示されず）が作製され、この合体シートｂ２３が巻回された。全長フープシートｂ４と全長ストレートシートｂ５とを貼り合わせてＳＦ合体シートｂ４５（図示されず）が作製され、この合体シートｂ４５が巻回された。全長フープシートｂ６と全長ストレートシートｂ７とを貼り合わせてＳＦ合体シートｂ６７（図示されず）が作製され、この合体シートｂ６７が巻回された。各シートに用いられたプリプレグの品種が、下記の表２に示される。
【０１１９】
この実施例２と上記実施例１との相違は、４枚目のシート及び６枚目のシートの樹脂含有率である。表２に示すように、全長フープシートｂ４及び全長フープシートｂ６として、樹脂含有率が２５質量％の試作品が用いられた。その他は実施例１と同様にして、実施例２のシャフトを得た。
【０１２０】
［実施例３］
図６で示されるシート構成を有するシャフトが作製された。全長バイアスシートｃ２と全長バイアスシートｃ３とを貼り合わせて合体シートｃ２３（図示されず）が作製され、この合体シートｃ２３が巻回された。全長フープシートｃ４と全長ストレートシートｃ５とを貼り合わせてＳＦ合体シートｃ４５（図示されず）が作製され、この合体シートｃ４５が巻回された。全長フープシートｃ６と全長ストレートシートｃ７とを貼り合わせてＳＦ合体シートｃ６７（図示されず）が作製され、この合体シートｃ６７が巻回された。各シートに用いられたプリプレグの品種が、下記の表３に示される。
【０１２１】
この実施例３と上記実施例１との相違は、バイアスシートの樹脂含有率である。表３に示すように、全長バイアスシートｃ２及び全長バイアスシートｃ３として、樹脂含有率が２５質量％のプリプレグが用いられた。その他は実施例１と同様にして、実施例３のシャフトを得た。
【０１２２】
［比較例１］
図７で示されるシート構成を有するシャフトが作製された。全長バイアスシートｄ２と全長バイアスシートｄ３とを貼り合わせて合体シートｄ２３（図示されず）が作製され、この合体シートｄ２３が巻回された。その他のシートについては、貼り合わせはなされなかった。各シートに用いられたプリプレグの品種が、下記の表４に示される。
【０１２３】
この比較例１と上記実施例１との相違は、貼り合わせの有無である。すなわちこの比較例１では、バイアスシート以外に貼り合わせはなされなかった。この結果、巻回数が２プライである低ＲＣシートｄ７に起因して、低ＲＣ層ｄ７が２層重なった。その他は実施例１と同様にして、比較例１のシャフトを得た。
【０１２４】
［比較例２］
図８で示されるシート構成を有するシャフトが作製された。全長バイアスシートｅ２と全長バイアスシートｅ３とを貼り合わせて合体シートｅ２３（図示されず）が作製され、この合体シートｅ２３が巻回された。全長フープシートｅ４と全長ストレートシートｅ５とを貼り合わせてＳＦ合体シートｅ４５（図示されず）が作製され、この合体シートｅ４５が巻回された。全長フープシートｅ６と全長ストレートシートｅ７とを貼り合わせてＳＦ合体シートｅ６７（図示されず）が作製され、この合体シートｅ６７が巻回された。各シートに用いられたプリプレグの品種が、下記の表５に示される。
【０１２５】
この比較例２と上記実施例１との相違は、低ＲＣシートが用いられていないことである。その他は実施例１と同様にして、比較例２のシャフトを得た。
【０１２６】
［比較例３］
図９で示されるシート構成を有するシャフトが作製された。全長バイアスシートｆ２と全長バイアスシートｆ３とを貼り合わせて合体シートｆ２３（図示されず）が作製され、この合体シートｆ２３が巻回された。全長フープシートｆ５と全長ストレートシートｆ６とを貼り合わせてＳＦ合体シートｆ５６（図示されず）が作製され、この合体シートｆ５６が巻回された。他のシートは、貼り合わせされずに巻回された。各シートに用いられたプリプレグの品種が、下記の表６に示される。
【０１２７】
この比較例３と上記実施例１との相違は、積層順序である。実施例１における４枚目のシート（シートａ４）が、この比較例３では、７枚目のシート（シートｆ７）とされている。この結果、バイアス層ｆ２３の外面に、低ＲＣ層ｆ４が接している。これに対して実施例１においては、バイアス層の外面には高ＲＣ層ａ４が接しており、この高ＲＣ層ａ４の外側に低ＲＣ層ａ５が接している。その他は実施例１と同様にして、比較例３のシャフトを得た。
【０１２８】
［比較例４］
図１０で示されるシート構成を有するシャフトが作製された。全長バイアスシートｇ３と全長バイアスシートｇ４とを貼り合わせて合体シートｇ３４（図示されず）が作製され、この合体シートｇ３４が巻回された。全長フープシートｇ６と全長ストレートシートｇ７とを貼り合わせてＳＦ合体シートｇ６７（図示されず）が作製され、この合体シートｇ６７が巻回された。他のシートは、貼り合わせされずに巻回された。各シートに用いられたプリプレグの品種が、下記の表７に示される。
【０１２９】
この比較例４と上記実施例１との相違は、積層順序である。実施例１における４枚目のシート（シートａ４）が、この比較例４では、２枚目のシート（シートｇ２）とされている。この結果、全長バイアス層ｇ３４は、全長層のなかで最も内側には位置していない。またこの結果、低ＲＣ全長層ｇ７と低ＲＣ全長層ｇ８とが接している。その他は実施例１と同様にして、比較例４のシャフトを得た。
【０１３０】
［比較例５］
図１１で示されるシート構成を有するシャフトが作製された。全長バイアスシートｈ６と全長バイアスシートｈ７とを貼り合わせて合体シートｈ６７（図示されず）が作製され、この合体シートｈ６７が巻回された。全長フープシートｈ３と全長ストレートシートｈ４とを貼り合わせてＳＦ合体シートｈ３４（図示されず）が作製され、この合体シートｈ３４が巻回された。他のシートは、貼り合わせされずに巻回された。各シートに用いられたプリプレグの品種が、下記の表８に示される。
【０１３１】
この比較例５と上記実施例１との相違は、積層順序である。この比較例５では、バイアス層ｈ６７が外側に位置している。その他は実施例１と同様にして、比較例５のシャフトを得た。
【０１３２】
［比較例６］
図１２で示されるシート構成を有するシャフトが作製された。全長バイアスシートｊ２と全長バイアスシートｊ３とを貼り合わせて合体シートｊ２３（図示されず）が作製され、この合体シートｊ２３が巻回された。全長フープシートｊ４と全長ストレートシートｊ５とを貼り合わせてＳＦ合体シートｊ４５（図示されず）が作製され、この合体シートｊ４５が巻回された。全長フープシートｊ６と全長ストレートシートｊ７とを貼り合わせてＳＦ合体シートｊ６７（図示されず）が作製され、この合体シートｊ６７が巻回された。他のシートは、貼り合わせされずに巻回された。各シートに用いられたプリプレグの品種が、下記の表９に示される。
【０１３３】
この比較例６と上記実施例１との相違は、プリプレグの品種である。この比較例６では、低ＲＣシートが用いられていない。その他は実施例１と同様にして、比較例６のシャフトを得た。
【０１３４】
これらのシャフトの評価結果が、下記の表１０に示される。
【０１３５】
【表１】
【０１３６】
【表２】
【０１３７】
【表３】
【０１３８】
【表４】
【０１３９】
【表５】
【０１４０】
【表６】
【０１４１】
【表７】
【０１４２】
【表８】
【０１４３】
【表９】
【０１４４】
【表１０】
【０１４５】
［評価方法］
【０１４６】
［三点曲げ強度］
ＳＧ式三点曲げ強度試験が採用された。これは、製品安全協会が定める試験である。図１３は、ＳＧ式三点曲げ強度試験の測定方法を示す。図１３が示すように、２つの支持点ｅ１、ｅ２においてシャフト２０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、圧子２２が荷重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。圧子２２の下降のスピードは、２０ｍｍ／ｍｉｎである。圧子２２の先端には、シリコーンラバー２４が装着されている。荷重点ｅ３が、測定点である。測定点は、Ｔ点、Ａ点、Ｂ点及びＣ点とされた。Ｔ点は、チップＴｐから９０ｍｍの点である。Ａ点は、チップＴｐから１７５ｍｍの点である。Ｂ点は、チップＴｐから５２５ｍｍの点である。Ｃ点は、バットＢｔから１７５ｍｍの点である。シャフト２０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とされる。Ａ点、Ｂ点及びＣ点が測定される場合、上記スパンＳは、３００ｍｍとされる。この結果が上記表１０に示される。
【０１４７】
［耐久試験］
得られたシャフトに市販のドライバーヘッド及びグリップを装着し、４６インチのゴルフクラブを作製した。スイングロボットにこのクラブを装着し、シャフトが破損するまで打球させた。ヘッドスピードは４８ｍ／ｓとされた。破損が発生しない場合、１００００回の打球でテストは終了した。スイングロボットとして、ミヤマエ社製の製品名「ショットロボIII」が用いられた。ボールには、ＳＲＩスポーツ社製の商品名「ゼクシオ ＳＵＰＥＲ ＸＤ」が用いられた。
【０１４８】
［振りやすさ］
２０名のテスターが上記クラブを使って打球し、打ちやすさを評価した。評価は１点から５点までの５段階評価とされた。点数が高いほど評価が高い。２０名の評価点の平均が、上記表１０に示される。
【０１４９】
［順式フレックス］
シャフトのバットＢｔから７５ｍｍの位置に、第一支持点を設定した。更に、シャフトのバットＢｔから２１５ｍｍの位置に、第二支持点を設定した。第一支持点には、シャフトをを上方から支持する支持体を設けた。第二支持点には、シャフトを下方から支持する支持体を設けた。荷重のない状態において、シャフトのシャフト軸線は略水平とされた。バットＢｔから１０３９ｍｍである荷重点に、２．７ｋｇの荷重を鉛直下向きに作用させた。荷重のない状態から、荷重をかけた状態までの荷重点の移動距離（ｍｍ）が、順式フレックスとされた。この移動距離は、鉛直方向に沿った移動距離である。この測定値が上記表１０に示される。
【０１５０】
［トルク］
シャフトの後端部をバット治具により回転不能に固定するとともに、シャフトの先端部をチップ治具で把持し、チップＴｐから４０ｍｍの位置に１３．９ｋｇｆ・ｃｍのトルクＴｒを作用させる。そして、このトルク作用位置でのシャフトの捻れ角（度）が、シャフトトルク値とされた。なお、トルクＴｒを負荷する際のチップ治具の回転速度は１３０゜／分以下とし、バット治具とチップ治具との間の軸方向長さは８２５ｍｍとされた。チップ治具又はバット治具の把持によってシャフトが変形する場合、シャフトの内部に芯材などを入れて測定を行う。この測定値が上記表１０に示される。
【０１５１】
上記表１０には、研磨前シャフト質量と研磨後シャフト質量とが示されている。低ＲＣ層の割合（質量％）は、研磨前重量に基づいて算出した。これらの値が上記表１０に示されている。
【０１５２】
なお、上記表１から表９では、バイアス層以外の全長層の巻回数（プライ数）が記載されている。
【０１５３】
実施例１では、低ＲＣ層全長層に接する全長層が高ＲＣ層であるため、層間強度が高い。このため、三点曲げ強度及び耐久試験が良好であった。また実施例１は軽量であり、打ちやすさも良好であった。
【０１５４】
実施例２では、高ＲＣフープ層と低ＲＣストレート層との間の樹脂含有率の差（質量％）が小さい（１０質量％）であるため、強度が若干低下した。軽量性及び打ちやすさは良好であった。
【０１５５】
実施例３では、低ＲＣ層の割合が少ないため、軽量性及び振りやすさがやや劣るものの、良好な強度が得られた。
【０１５６】
比較例１では、２プライのシートｄ７に起因して、低ＲＣストレート層が２層重なっている。このため、強度が低下した。
【０１５７】
比較例２では、低ＲＣ層が存在しないため、軽量性が十分でない。このため振りやすさが低下した。
【０１５８】
比較例３では、低ＲＣバイアス層の外面に低ＲＣ全長層が位置しているため、層間強度が低下した。このため強度評価が悪かった。
【０１５９】
比較例４では、全長低ＲＣバイアス層ｇ３４の外面に全長低ＲＣ層ｇ５が接しており、且つ、全長低ＲＣ層ｇ７に全長低ＲＣ層ｇ８が接している。このため強度評価が悪かった。
【０１６０】
比較例５では、バイアス層が外側に位置しており、このバイアス層よりも内側にストレート層が配置された。このため順式フレックスが大きくなった。このシャフトでは、撓りが大きすぎて振りにくかった。またこの比較例５では、バイアスシートがマンドレルに直接巻回されなかったので、タッキングレジンによるバイアスシートの端付けができなかった。よって、巻き剥がれが発生しやすかった。この巻き剥がれは、巻回の作業性を低下させ、巻回不良を増加させる。
【０１６１】
比較例６では、低ＲＣ層が存在しないため、シャフトが重くなった。このため振りやすさが低下した。
【０１６２】
以上説明されたように、本発明の優位性は明らかである。
【０１６３】
なお、市販されているプリプレグの例が、表１１に示される。この表１１に記載の樹脂含有率は、プリプレグメーカーから公表されている。これらの樹脂含有率は、本願に適用される。
【０１６４】
【表１１】
【産業上の利用可能性】
【０１６５】
以上説明された方法は、ゴルフクラブシャフトに適用されうる。
【符号の説明】
【０１６６】
２・・・ゴルフクラブ
４・・・ヘッド
６・・・シャフト
８・・・グリップ
１０・・・全長バイアス層の外面
２０・・・シャフト
Ｔｐ・・・シャフトのチップ
Ｂｔ・・・シャフトのバット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の層を有しており、
上記層が、シャフト軸線に対する繊維の絶対角度θａが１０°以下であるストレート層と、上記角度θａが３０°以上６０°以下であるバイアス層と、上記角度θａが８０°以上であるフープ層とを含んでおり、
上記層が、シャフト長手方向の全体に配置される全長層と、シャフト長手方向において部分的に配置される部分層とを含んでおり、
上記全長層が、上記バイアス層である全長バイアス層と、上記ストレート層である全長ストレート層とを含んでおり、
上記全長バイアス層が、上記全長層のなかで最も内側に位置しており、
上記全長バイアス層よりも外側において、低ＲＣ全長層に接する全長層が高ＲＣ層であり、
上記全長バイアス層の外面に接する上記全長層が高ＲＣ層であるゴルフクラブ用シャフト。
ただし、上記高ＲＣ層とは、樹脂含有率が２４質量％以上のプリプレグによって形成された層であり、上記低ＲＣ層とは、樹脂含有率が２０質量％以下のプリプレグによって形成された層である。
【請求項２】
上記全長バイアス層の全てが上記低ＲＣ層である請求項１に記載のシャフト。
【請求項３】
上記全長ストレート層のうちの少なくとも１層の樹脂含有率が、上記全長バイアス層の樹脂含有率よりも低い請求項２に記載のシャフト。
【請求項４】
上記低ＲＣ層の割合が、シャフト質量に対して、５０質量％以上である請求項１から３のいずれかに記載のシャフト。
【請求項５】
シャフト質量が４５ｇ以下である請求項１から４のいずれかに記載のシャフト。
【請求項６】
低ＲＣプリプレグと高ＲＣプリプレグとの貼り合わせによって得られる高低合体シートが用いられてなる請求項１から５のいずれかに記載のシャフト。
【請求項７】
上記高低合体シートが、上記高ＲＣプリプレグを内側にして巻回されている請求項６に記載のシャフト。
【請求項８】
上記低ＲＣプリプレグが上記ストレート層を形成しており、上記高ＲＣプリプレグが上記フープ層を形成している請求項６又は７に記載のシャフト。
【請求項１】
複数の層を有しており、
上記層が、シャフト軸線に対する繊維の絶対角度θａが１０°以下であるストレート層と、上記角度θａが３０°以上６０°以下であるバイアス層と、上記角度θａが８０°以上であるフープ層とを含んでおり、
上記層が、シャフト長手方向の全体に配置される全長層と、シャフト長手方向において部分的に配置される部分層とを含んでおり、
上記全長層が、上記バイアス層である全長バイアス層と、上記ストレート層である全長ストレート層とを含んでおり、
上記全長バイアス層が、上記全長層のなかで最も内側に位置しており、
上記全長バイアス層よりも外側において、低ＲＣ全長層に接する全長層が高ＲＣ層であり、
上記全長バイアス層の外面に接する上記全長層が高ＲＣ層であるゴルフクラブ用シャフト。
ただし、上記高ＲＣ層とは、樹脂含有率が２４質量％以上のプリプレグによって形成された層であり、上記低ＲＣ層とは、樹脂含有率が２０質量％以下のプリプレグによって形成された層である。
【請求項２】
上記全長バイアス層の全てが上記低ＲＣ層である請求項１に記載のシャフト。
【請求項３】
上記全長ストレート層のうちの少なくとも１層の樹脂含有率が、上記全長バイアス層の樹脂含有率よりも低い請求項２に記載のシャフト。
【請求項４】
上記低ＲＣ層の割合が、シャフト質量に対して、５０質量％以上である請求項１から３のいずれかに記載のシャフト。
【請求項５】
シャフト質量が４５ｇ以下である請求項１から４のいずれかに記載のシャフト。
【請求項６】
低ＲＣプリプレグと高ＲＣプリプレグとの貼り合わせによって得られる高低合体シートが用いられてなる請求項１から５のいずれかに記載のシャフト。
【請求項７】
上記高低合体シートが、上記高ＲＣプリプレグを内側にして巻回されている請求項６に記載のシャフト。
【請求項８】
上記低ＲＣプリプレグが上記ストレート層を形成しており、上記高ＲＣプリプレグが上記フープ層を形成している請求項６又は７に記載のシャフト。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１３０５３３（Ｐ２０１２−１３０５３３Ａ）
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８５４５６（Ｐ２０１０−２８５４５６）
【出願日】平成２２年１２月２２日（２０１０．１２．２２）
【出願人】（５０４０１７８０９）ダンロップスポーツ株式会社 (701)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２２日（２０１０．１２．２２）
【出願人】（５０４０１７８０９）ダンロップスポーツ株式会社 (701)
【Ｆターム（参考）】
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