ゴルフクラブ
【課題】プレーヤー毎のリスト返しの大小の差や、体の回転の利用度の大小の差があっても、戻りが早過ぎたり遅過ぎたりすることをできるだけ防止して、戻りの早さを自動調節できて、何れのタイプのプレーヤーにとってもヘッドの動きをコントロールし易く、シャフト撓りの戻り勢いを十分に利用できるゴルフクラブを提供する。
【解決手段】繊維強化樹脂製シャフトを有するゴルフクラブであって、シャフトの全長又は８０％以上の長さに亘る軸長方向指向の炭素繊維を使用した本体層Ｐ１，Ｐ２，Ｐ５の他に、キックポイントを含み、シャフト全長Ｌ４の７％〜２５％の範囲内の長さに亘り、前記本体層の軸長方向指向の炭素繊維よりも低弾性な軸長方向指向の強化繊維を主とした低弾性層Ｐ９を設けるよう構成する。
【解決手段】繊維強化樹脂製シャフトを有するゴルフクラブであって、シャフトの全長又は８０％以上の長さに亘る軸長方向指向の炭素繊維を使用した本体層Ｐ１，Ｐ２，Ｐ５の他に、キックポイントを含み、シャフト全長Ｌ４の７％〜２５％の範囲内の長さに亘り、前記本体層の軸長方向指向の炭素繊維よりも低弾性な軸長方向指向の強化繊維を主とした低弾性層Ｐ９を設けるよう構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維強化樹脂製シャフトを有するゴルフクラブに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、手首を強く返すリストターンタイプのプレーヤーは手元が硬くて先部が撓み易い（先調子）と感じられるゴルフクラブが打ち易く、体の回転を多用するボディーターンタイプのプレーヤーは、手元部からシャフト全体が撓り易い（元調子）と感じられるゴルフクラブが打ち易いとされている。打ち易いとは、ヘッドの動きをコントロールし易いと感じることである。ここで打ち易くて良い打撃が得られるためには、打撃スイング時に、スイングによって撓ったシャフトが真っ直ぐな元の状態の方向に戻る戻りの勢いをタイミングよく利用して打撃できることが必要であるが、一般に先調子では撓りの戻りが早く、元調子では戻りが遅いと感じられることが多い。
下記特許文献１には高弾性な強化繊維だけでは得られない柔らかい打感の得られるシャフトにすべく、樹脂とゴムを含有する弾性層を設けることが開示されている。
【特許文献１】特開２００６−１５８８８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
然しながら、特許文献１のシャフトでは、シャフト全長に亘って弾性層が設けられているため、スイングの際に胴振れを起こしたり捩れが発生し易く、上記体の回転を多用するプレーヤーにとっても必ずしも打ち易いというわけでもなく、その他のプレーヤーにとって打ち易いというものでもない。更には、弾性層がシャフト長さ全体に亘って設けられているため、ゴルフクラブのシャフト重量がアップする。
本願の解決しようとする課題は、プレーヤー毎のリスト返しの大小の差や、体の回転の利用度の大小の差があっても、戻りが早過ぎたり遅過ぎたりすることをできるだけ防止して、戻りの早さを自動調節できて、何れのタイプのプレーヤーにとってもヘッドの動きをコントロールし易く、シャフト撓りの戻り勢いを十分に利用できるゴルフクラブを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記のようなゴルフクラブとして、粘り感を持たせたシャフトを有するゴルフクラブであれば、何れのタイプのプレーヤーにとっても使い勝手のよいゴルフクラブとなる。
第１の発明では、繊維強化樹脂製シャフトを有するゴルフクラブであって、シャフトの全長又は８０％以上の長さに亘る軸長方向指向の炭素繊維を使用した本体層の他に、キックポイントを含み、シャフト全長の７％〜２５％の範囲内の長さに亘り、前記本体層の軸長方向指向の炭素繊維よりも低弾性な軸長方向指向の強化繊維を主とした低弾性層を設けていることを特徴とする繊維強化樹脂製シャフトを有するゴルフクラブを提供する。
【０００５】
本願で言うキックポイントの位置測定法は、シャフトの両端側から圧縮力を作用させてシャフトを撓らせ、前記両端を結んだ直線ラインを基準にして、この基準位置からシャフトの撓りラインの最も離れた頂点位置をキックポイントとする。但し、前記基準位置から、シャフト撓りラインのシャフト内側撓りラインまでの最大距離が５ｃｍに達した時の頂点位置とする。
低弾性層は、強化繊維として低弾性な軸長方向指向の引き揃え強化繊維だけのプリプレグ層でなくてもよく、この引き揃えのものにスクリムクロス等の裏打ちを有するプリプレグを巻回した層であってもよい。
【０００６】
第２の発明では、第１の発明の前記本体層は、強化繊維として±（３０〜６０）度の範囲で傾斜指向した炭素繊維を使用した傾斜層と、軸長方向指向の炭素繊維を使用した軸長方向層とから成るよう構成する。
【０００７】
第３の発明では、第１の発明又は第２の発明の前記本体層の軸長方向指向炭素繊維の弾性率は２０ｔｏｎ／ｍｍ２（１９６０００Ｎ／ｍｍ２）より大であり、前記低弾性層の軸長方向指向強化繊維の弾性率は３〜１５ｔｏｎ／ｍｍ２（２９４００〜１４７０００Ｎ／ｍｍ２）であり、両弾性率の差は１０ｔｏｎ／ｍｍ２（９８０００Ｎ／ｍｍ２）以上であるよう構成する。差は、好ましくは１５ｔｏｎ／ｍｍ２（１４７０００Ｎ／ｍｍ２）以上、更に好ましくは２０ｔｏｎ／ｍｍ２（１９６０００Ｎ／ｍｍ２）以上とする。
【発明の効果】
【０００８】
第１の発明では、キックポイントを含み、シャフト全長の７％〜２５％の範囲内の長さに亘り、本体層の軸長方向指向の炭素繊維よりも低弾性な軸長方向指向の強化繊維を主とした低弾性層を設けているため、キックポイント付近の撓み剛性をその前後領域に比べて僅かに上昇させることにより、シャフトに粘りが生じ、撓りの反発戻りが早過ぎたり遅過ぎたりし難く、ヘッドの動きをコントロールし易い。７％より短くしてキックポイントに集中的に設けると、シャフトの粘りや反発性の効果が得難くなる。また、撓みバランスが悪くなる。２５％を越えて長い範囲に設けると、本願の効果が出ず、シャフト全体の調子に影響を及ぼしてしまう他、シャフトの重量増加をもたらす。
【０００９】
第２の発明では、本体層が、強化繊維として±（３０〜６０）度の範囲で傾斜指向した炭素繊維を使用した傾斜層と、軸長方向指向の炭素繊維を使用した軸長方向層とから成るため、本体層に円周方向強化繊維の層がなく、シャフトの軽量化が可能となる。
【００１０】
第３の発明では、撓み剛性に大きく寄与する軸長方向強化繊維につき、本体層の弾性率と低弾性層のそれとの差を１０ｔｏｎ／ｍｍ２（９８０００Ｎ／ｍｍ２）以上にしているため、第１の発明で述べた粘り感を強くできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、本発明に係るゴルフクラブの正面図であり、図２はそのシャフトを製造する過程の説明図である。シャフト１０の先端部にはゴルフクラブヘッド２０が接着接合されており、元側所定領域にはグリップ部材Ｇが接着接合されている。シャフトは、エポキシ樹脂等の合成樹脂をマトリックスとし、炭素繊維やガラス繊維で強化した繊維強化樹脂製の管状体であり、芯金３０にプリプレグを巻回し、最外層に緊締用のテープを巻回して加圧し、その状態で加熱炉において加熱成形し、緊締用テープを除去する。
加熱成形後にシャフト素材の前後端部をカット除去する除去分は、以下の説明では無いものとして長さ寸法等を説明しているが、現実の製造では、そうしたカット除去分を見込んだプリプレグで製造することがある。
【００１２】
芯金３０は、その元側のストレートか緩いテーパ率（直径差を離隔距離で除した値）３／１０００以下のテーパ状の芯金大径部３０Ａと、これに隣接した急テーパ率、例えば、４／１０００〜１０／１０００の急テーパ部３０Ｂと、これに隣接した緩いテーパ率、例えば、２／１０００〜３／１０００の中間部３０Ｃと、これに隣接した略ストレート部３０Ｄとを有している。順序は上記の順で、夫々の部位の長さは３５０ｍｍ，８０ｍｍ，５２０ｍｍ，２９０ｍｍであり、図２の各直径Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５は、１３．２５ｍｍ，１２．３０ｍｍ，１１．６５ｍｍ，７．４０ｍｍ，４．９０ｍｍである。
【００１３】
以下では合成樹脂は全てエポキシ樹脂であるが、他の合成樹脂を使用してもよい。
シャフトの全長に亘る本体層内の最内層として、強化繊維に弾性率４０ｔｏｎ／ｍｍ２（３９００００Ｎ／ｍｍ２）の炭素繊維を使用したプリプレグＰ１を巻回する。繊維方向は±４５度付近（３０度〜６０度）であり、プリプレグ厚さは０．０９〜０．１０ｍｍ、樹脂含浸率は２０〜２８重量％、巻回数は、例えば、１．５〜３．５回である。この層の外側に、本体層の中間層として、弾性率３０ｔｏｎ／ｍｍ２（２９４０００Ｎ／ｍｍ２）の炭素繊維を使用したプリプレグＰ２を巻回する。繊維方向は軸長方向であり、裏打ちも無い引き揃え繊維のプリプレグである。プリプレグ厚さは０．０６〜０．１２ｍｍ、樹脂含浸率は２０〜２８重量％、巻回数は、例えば、１．５〜３．５回である。強化繊維の弾性率は、プリプレグＰ１より外側層であるプリプレグＰ２を小さくすると共に、強度に関しては、プリプレグＰ２の強化繊維はプリプレグＰ１のものよりも高強度である。
【００１４】
上記プリプレグＰ２の層の外側であって、ゴルフクラブヘッド２０を装着させる先端部領域には、弾性率２４ｔｏｎ／ｍｍ２（２３５２００Ｎ／ｍｍ２）の炭素繊維を軸長方向に引き揃えたプリプレグＰ３を巻回する。樹脂含浸率は３０〜３５重量％、巻回数は２〜４回である。このプリプレグＰ３の外側に、更に弾性率２４ｔｏｎ／ｍｍ２（２３５２００Ｎ／ｍｍ２）の炭素繊維を軸長方向に引き揃えたプリプレグＰ４を巻回する。樹脂含浸率は３０〜４０重量％、巻回数は１〜３回である。
【００１５】
また、上記プリプレグＰ２の層の外側に隣接して、略平行四辺形状のプリプレグＰ９を巻回した低弾性層を設ける。その位置は、キックポイントを含んで前後に亘る所定距離の範囲であり、シャフト全長Ｌ４の７〜２５％の範囲内の長さＬ９である。好ましくは、１０〜２０％の範囲の長さである。ここでは図示の各長さＬ９，Ｌ１０，Ｌ１１，Ｌ１２は１８０ｍｍ，１００ｍｍ，４０ｍｍ，４０ｍｍであり、シャフト全長Ｌ４は１１４ｃｍである。また、本願測定によるキックポイントの位置は、シャフト先端から、即ち、この図の本体層用プリプレグＰ１，Ｐ２等の先端から距離４７０ｍｍ辺り（４６５〜４８０ｍｍ）にある。この位置にプリプレグＰ９の中心が位置するように巻回する。
【００１６】
上記プリプレグＰ９は、その強化繊維は、弾性率が５ｔｏｎ／ｍｍ２（４９０００Ｎ／ｍｍ２）の炭素繊維であり、裏打ちも無い引き揃え繊維のプリプレグである。この例でのプリプレグ厚さは０．１ｍｍ、樹脂含浸率は３７重量％、巻回数は１〜２回である。本願でのプリプレグＰ９の弾性率、プリプレグ厚さ、樹脂含浸率、巻回数の各許容幅は、夫々、３〜１５ｔｏｎ／ｍｍ２（２９４００〜１４７０００Ｎ／ｍｍ２）、０．０５〜０．１２ｍｍ、２５〜５０重量％、１〜３回である。
なお、巻回作業性に問題があれば、引き揃え繊維に裏打ちを配設したプリプレグを用いてもよい。
【００１７】
上記プリプレグＰ４の層、及びプリプレグＰ９の層の外側に隣接して、本体層の最外側層として、弾性率３０ｔｏｎ／ｍｍ２（２９４０００Ｎ／ｍｍ２）の炭素繊維を使用したプリプレグＰ５を巻回する。繊維方向は軸長方向であり、裏打ちも無い引き揃え繊維のプリプレグである。プリプレグ厚さは０．０６〜０．１２ｍｍ、樹脂含浸率は２０〜２８重量％、巻回数は、例えば、１〜３回である。以上により、シャフトの全長又はその８０％以上に亘る本体層としては円周方向指向強化繊維の層は無いため、シャフトの軽量化が可能であるが、円周方向指向の層を設けても良い。
【００１８】
上記プリプレグＰ５の外側であって、ゴルフクラブヘッド２０を装着させる先端部領域に、ガラス繊維を交差状に織ったスクリムクロスのプリプレグＰ６を巻回する。プリプレグの厚さは０．０２〜０．０５ｍｍであり、樹脂含浸率は２６〜５０重量％、ゴルフクラブヘッドのホーゼル孔の孔径との関係で、外径調節等のために巻回数は適宜数である。
【００１９】
こうして各プリプレグが巻回され、外周に緊締テープを巻回して加圧加熱成形し、その緊締テープを除去した跡である表面凹凸の必要領域の研摩又は研削を済ませた塗装前のシャフト１０’が図２の最下に図示されている。この例では、既述の通り全長Ｌ４は１１４ｃｍ、芯金大径部３０Ａに対応する握り大径部１０Ａの長さＬ２は、例えば、２５０ｍｍ、芯金急テーパ部３０Ｂに対応する急テーパ部１０Ｂの長さＬ３は芯金急テーパ部３０Ｂの長さと同じ８０ｍｍである。握り大径部１０Ａの元側端の肉厚はこの例では０．７５ｍｍであるが、０．５〜１．０ｍｍである。大径部１０Ａと急テーパ部１０Ｂとの境界の肉厚は、この例では０．７５ｍｍであるが、０．５〜１．０ｍｍである。、急テーパ部１０Ｂの左端（図のＬ３の左端）の肉厚は、この例では０．７０ｍｍであるが、０．４５〜０．９５ｍｍである。シャフト先端の肉厚は、この例では１．７０ｍｍであるが、１．３０〜２．１０ｍｍである。
【００２０】
こうして形成されたシャフト１０を有するゴルフクラブは、そのシャフトに撓りの粘りがあり、プレーヤー毎のリスト返しの大小の差や、体の回転の利用度の大小の差があっても、戻りが早過ぎたり遅過ぎたりすることを防止し易く、何れのタイプのプレーヤーにとってもヘッドの動きをコントロールし易く、シャフト撓りの戻り勢いを十分に利用できる。
【００２１】
上記第１形態例では、プリプレグＰ９はプリプレグＰ２とＰ５の間に挟んでいるが、プリプレグＰ１とＰ２との間に配設したり、プリプレグＰ５の外側に配設した変形例でもよい。
【００２２】
上記変形例を含む第１の形態例に対して、この例のシャフトの軽量化思想を崩すことなく、グリップ大径部へのグリップ部材Ｇの接着接合強度を向上させる工夫をした第２形態例を図３を参照しつつ以下説明する。芯金３０、プリプレグＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６，Ｐ９は第１形態例と同じであるため説明を省略する。
【００２３】
プリプレグＰ５の層の外側であって、プリプレグＰ５の元側端から所定長さのプリプレグＰ７を巻回し、補強層を形成する。この例では、プリプレグＰ７は、その元側端の位置から先側の芯金大径部３０Ａ領域を覆い、急テーパ部３０Ｂの領域にまで至っている。プリプレグＰ７の元側端ラインは芯金長手方向に対して直交しており、先側端ラインは傾斜状であって、プリプレグ形状は略台形状といえる。強化繊維は弾性率が２４ｔｏｎ／ｍｍ２（２３５２００Ｎ／ｍｍ２）以上の炭素繊維を使用し、繊維方向は円周方向であり、裏打ちも無い引き揃え繊維である。プリプレグ厚さは０．０３ｍｍ〜０．０８ｍｍであり、樹脂含浸率は３０重量％以上、好ましくは３５〜５５重量％であり、巻回数は１〜２回である。この補強層は、本体層のプリプレグＰ５よりも肉厚の薄いプリプレグを使用し、巻回端部の応力集中を防止している。
【００２４】
この例でのプリプレグＰ７の長さＬ０は２９０ｍｍである。プリプレグＰ７の長さ（巻回領域）は、少なくともプレーヤーのグリップエンド側の手（右利きの場合は左手）が位置する領域をカバーすべく１５０ｍｍ以上である。グリップエンド側の手は他方の手よりもグリップ部を強く把持するので潰れ易いからである。従って、長さＬ０は１５０ｍｍ〜３３０ｍｍがよい。
【００２５】
このプリプレグＰ７の元側端から距離Ｌ１だけ先側に離隔した位置に元側端を位置させて、プリプレグＰ８を巻回し、補助層を形成する。プリプレグＰ８は、そのプリプレグＰ８の元側端の芯金大径部３０Ａ領域から急テーパ部３０Ｂの領域にまで至っている。プリプレグＰ８の元側端ラインは芯金長手方向に対して直交しており、先側端ラインは傾斜状であって、プリプレグ形状は略台形状といえる。強化繊維はガラス繊維であり、繊維を交差状に織ったスクリムクロスである。プリプレグ厚さは０．０２〜０．０５ｍｍであり、上記プリプレグＰ７の厚さよりも薄い。樹脂含浸率は２５〜６０重量％、好ましくは３０〜５０重量％であり、巻回数は１〜３回、或いは３回以上でもよく、巻回するプリプレグの厚さと研摩（研削）量等の条件で設定する。ガラス繊維故、前記プリプレグＰ７に使用の炭素繊維よりも低弾性であるが、プリプレグＰ８の強化繊維として炭素繊維を使用する場合も、プリプレグＰ７の強化繊維よりも低弾性のものを使用する。成形後にこの補助層は、該層の厚さ範囲内で研摩か研削される。
【００２６】
プリプレグＰ８の先側端ラインは芯金の急テーパ部３０Ｂの領域に至っていると共に、このプリプレグＰ８の長さ範囲においてはプリプレグＰ７の層を完全に覆っている。
前記長さＬ１は、この例では７０ｍｍであり、一般に５０ｍｍ〜１００ｍｍとする。
こうしてプリプレグを巻回した後、外周に緊締テープを巻回して加圧しつつ、加熱炉で加熱成形し、緊締テープを除去するとシャフトの素材が成形できる。その表面には緊締テープの跡として、長手方向に波状となった凹凸が形成されている。そこで、この凹凸を除去すべく、前記補助層を含む補助層以降の先側領域を研摩や研削作業する。
【００２７】
既述の通り、長さＬ１の領域は研摩や研削作業を行わないか、或いは、その凹凸の表面を荒らす研摩や研削作業を行い、凹凸跡を残す。補助層の研摩や研削では、補助層の強化繊維がガラス繊維であるため、少なくとも弾性率のより大きな、補強層の使用している炭素繊維よりも研摩や研削がされ易く、センタレス研摩や研削では、シャフト素材が真円でなくても、研摩等の対象としていない補助層内側の補強層の炭素繊維を不用意に研摩等することが防止できる。
【００２８】
また、プリプレグＰ７の巻回された補強層の先側端傾斜ラインに沿って、プリプレグ厚さの段差が存在し、これによるシャフトの応力集中が起こり得るが、補助層用プリプレグＰ８がこの補強層の先側端傾斜ラインを覆って補助層を形成し、加熱成形後のシャフト素材表面を滑らかに研摩（研削）するため、補助層自身の先側傾斜ラインのプリプレグ厚さによる段差部もテーパ状に研摩されるため、応力集中を防止できる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は、繊維強化樹脂製シャフトを使用したゴルフクラブに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は本発明に係るゴルフクラブ用シャフトを使用したゴルフクラブの正面図である。
【図２】図２は図１のシャフトを製造する過程の説明図である。
【図３】図３は図１の第２形態例のシャフトを製造する過程の説明図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０ ゴルフクラブ用シャフト
１０’ シャフト素材
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ５ 本体層用プリプレグ
Ｐ９ 低弾性層用プリプレグ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維強化樹脂製シャフトを有するゴルフクラブに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、手首を強く返すリストターンタイプのプレーヤーは手元が硬くて先部が撓み易い（先調子）と感じられるゴルフクラブが打ち易く、体の回転を多用するボディーターンタイプのプレーヤーは、手元部からシャフト全体が撓り易い（元調子）と感じられるゴルフクラブが打ち易いとされている。打ち易いとは、ヘッドの動きをコントロールし易いと感じることである。ここで打ち易くて良い打撃が得られるためには、打撃スイング時に、スイングによって撓ったシャフトが真っ直ぐな元の状態の方向に戻る戻りの勢いをタイミングよく利用して打撃できることが必要であるが、一般に先調子では撓りの戻りが早く、元調子では戻りが遅いと感じられることが多い。
下記特許文献１には高弾性な強化繊維だけでは得られない柔らかい打感の得られるシャフトにすべく、樹脂とゴムを含有する弾性層を設けることが開示されている。
【特許文献１】特開２００６−１５８８８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
然しながら、特許文献１のシャフトでは、シャフト全長に亘って弾性層が設けられているため、スイングの際に胴振れを起こしたり捩れが発生し易く、上記体の回転を多用するプレーヤーにとっても必ずしも打ち易いというわけでもなく、その他のプレーヤーにとって打ち易いというものでもない。更には、弾性層がシャフト長さ全体に亘って設けられているため、ゴルフクラブのシャフト重量がアップする。
本願の解決しようとする課題は、プレーヤー毎のリスト返しの大小の差や、体の回転の利用度の大小の差があっても、戻りが早過ぎたり遅過ぎたりすることをできるだけ防止して、戻りの早さを自動調節できて、何れのタイプのプレーヤーにとってもヘッドの動きをコントロールし易く、シャフト撓りの戻り勢いを十分に利用できるゴルフクラブを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記のようなゴルフクラブとして、粘り感を持たせたシャフトを有するゴルフクラブであれば、何れのタイプのプレーヤーにとっても使い勝手のよいゴルフクラブとなる。
第１の発明では、繊維強化樹脂製シャフトを有するゴルフクラブであって、シャフトの全長又は８０％以上の長さに亘る軸長方向指向の炭素繊維を使用した本体層の他に、キックポイントを含み、シャフト全長の７％〜２５％の範囲内の長さに亘り、前記本体層の軸長方向指向の炭素繊維よりも低弾性な軸長方向指向の強化繊維を主とした低弾性層を設けていることを特徴とする繊維強化樹脂製シャフトを有するゴルフクラブを提供する。
【０００５】
本願で言うキックポイントの位置測定法は、シャフトの両端側から圧縮力を作用させてシャフトを撓らせ、前記両端を結んだ直線ラインを基準にして、この基準位置からシャフトの撓りラインの最も離れた頂点位置をキックポイントとする。但し、前記基準位置から、シャフト撓りラインのシャフト内側撓りラインまでの最大距離が５ｃｍに達した時の頂点位置とする。
低弾性層は、強化繊維として低弾性な軸長方向指向の引き揃え強化繊維だけのプリプレグ層でなくてもよく、この引き揃えのものにスクリムクロス等の裏打ちを有するプリプレグを巻回した層であってもよい。
【０００６】
第２の発明では、第１の発明の前記本体層は、強化繊維として±（３０〜６０）度の範囲で傾斜指向した炭素繊維を使用した傾斜層と、軸長方向指向の炭素繊維を使用した軸長方向層とから成るよう構成する。
【０００７】
第３の発明では、第１の発明又は第２の発明の前記本体層の軸長方向指向炭素繊維の弾性率は２０ｔｏｎ／ｍｍ２（１９６０００Ｎ／ｍｍ２）より大であり、前記低弾性層の軸長方向指向強化繊維の弾性率は３〜１５ｔｏｎ／ｍｍ２（２９４００〜１４７０００Ｎ／ｍｍ２）であり、両弾性率の差は１０ｔｏｎ／ｍｍ２（９８０００Ｎ／ｍｍ２）以上であるよう構成する。差は、好ましくは１５ｔｏｎ／ｍｍ２（１４７０００Ｎ／ｍｍ２）以上、更に好ましくは２０ｔｏｎ／ｍｍ２（１９６０００Ｎ／ｍｍ２）以上とする。
【発明の効果】
【０００８】
第１の発明では、キックポイントを含み、シャフト全長の７％〜２５％の範囲内の長さに亘り、本体層の軸長方向指向の炭素繊維よりも低弾性な軸長方向指向の強化繊維を主とした低弾性層を設けているため、キックポイント付近の撓み剛性をその前後領域に比べて僅かに上昇させることにより、シャフトに粘りが生じ、撓りの反発戻りが早過ぎたり遅過ぎたりし難く、ヘッドの動きをコントロールし易い。７％より短くしてキックポイントに集中的に設けると、シャフトの粘りや反発性の効果が得難くなる。また、撓みバランスが悪くなる。２５％を越えて長い範囲に設けると、本願の効果が出ず、シャフト全体の調子に影響を及ぼしてしまう他、シャフトの重量増加をもたらす。
【０００９】
第２の発明では、本体層が、強化繊維として±（３０〜６０）度の範囲で傾斜指向した炭素繊維を使用した傾斜層と、軸長方向指向の炭素繊維を使用した軸長方向層とから成るため、本体層に円周方向強化繊維の層がなく、シャフトの軽量化が可能となる。
【００１０】
第３の発明では、撓み剛性に大きく寄与する軸長方向強化繊維につき、本体層の弾性率と低弾性層のそれとの差を１０ｔｏｎ／ｍｍ２（９８０００Ｎ／ｍｍ２）以上にしているため、第１の発明で述べた粘り感を強くできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、本発明に係るゴルフクラブの正面図であり、図２はそのシャフトを製造する過程の説明図である。シャフト１０の先端部にはゴルフクラブヘッド２０が接着接合されており、元側所定領域にはグリップ部材Ｇが接着接合されている。シャフトは、エポキシ樹脂等の合成樹脂をマトリックスとし、炭素繊維やガラス繊維で強化した繊維強化樹脂製の管状体であり、芯金３０にプリプレグを巻回し、最外層に緊締用のテープを巻回して加圧し、その状態で加熱炉において加熱成形し、緊締用テープを除去する。
加熱成形後にシャフト素材の前後端部をカット除去する除去分は、以下の説明では無いものとして長さ寸法等を説明しているが、現実の製造では、そうしたカット除去分を見込んだプリプレグで製造することがある。
【００１２】
芯金３０は、その元側のストレートか緩いテーパ率（直径差を離隔距離で除した値）３／１０００以下のテーパ状の芯金大径部３０Ａと、これに隣接した急テーパ率、例えば、４／１０００〜１０／１０００の急テーパ部３０Ｂと、これに隣接した緩いテーパ率、例えば、２／１０００〜３／１０００の中間部３０Ｃと、これに隣接した略ストレート部３０Ｄとを有している。順序は上記の順で、夫々の部位の長さは３５０ｍｍ，８０ｍｍ，５２０ｍｍ，２９０ｍｍであり、図２の各直径Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５は、１３．２５ｍｍ，１２．３０ｍｍ，１１．６５ｍｍ，７．４０ｍｍ，４．９０ｍｍである。
【００１３】
以下では合成樹脂は全てエポキシ樹脂であるが、他の合成樹脂を使用してもよい。
シャフトの全長に亘る本体層内の最内層として、強化繊維に弾性率４０ｔｏｎ／ｍｍ２（３９００００Ｎ／ｍｍ２）の炭素繊維を使用したプリプレグＰ１を巻回する。繊維方向は±４５度付近（３０度〜６０度）であり、プリプレグ厚さは０．０９〜０．１０ｍｍ、樹脂含浸率は２０〜２８重量％、巻回数は、例えば、１．５〜３．５回である。この層の外側に、本体層の中間層として、弾性率３０ｔｏｎ／ｍｍ２（２９４０００Ｎ／ｍｍ２）の炭素繊維を使用したプリプレグＰ２を巻回する。繊維方向は軸長方向であり、裏打ちも無い引き揃え繊維のプリプレグである。プリプレグ厚さは０．０６〜０．１２ｍｍ、樹脂含浸率は２０〜２８重量％、巻回数は、例えば、１．５〜３．５回である。強化繊維の弾性率は、プリプレグＰ１より外側層であるプリプレグＰ２を小さくすると共に、強度に関しては、プリプレグＰ２の強化繊維はプリプレグＰ１のものよりも高強度である。
【００１４】
上記プリプレグＰ２の層の外側であって、ゴルフクラブヘッド２０を装着させる先端部領域には、弾性率２４ｔｏｎ／ｍｍ２（２３５２００Ｎ／ｍｍ２）の炭素繊維を軸長方向に引き揃えたプリプレグＰ３を巻回する。樹脂含浸率は３０〜３５重量％、巻回数は２〜４回である。このプリプレグＰ３の外側に、更に弾性率２４ｔｏｎ／ｍｍ２（２３５２００Ｎ／ｍｍ２）の炭素繊維を軸長方向に引き揃えたプリプレグＰ４を巻回する。樹脂含浸率は３０〜４０重量％、巻回数は１〜３回である。
【００１５】
また、上記プリプレグＰ２の層の外側に隣接して、略平行四辺形状のプリプレグＰ９を巻回した低弾性層を設ける。その位置は、キックポイントを含んで前後に亘る所定距離の範囲であり、シャフト全長Ｌ４の７〜２５％の範囲内の長さＬ９である。好ましくは、１０〜２０％の範囲の長さである。ここでは図示の各長さＬ９，Ｌ１０，Ｌ１１，Ｌ１２は１８０ｍｍ，１００ｍｍ，４０ｍｍ，４０ｍｍであり、シャフト全長Ｌ４は１１４ｃｍである。また、本願測定によるキックポイントの位置は、シャフト先端から、即ち、この図の本体層用プリプレグＰ１，Ｐ２等の先端から距離４７０ｍｍ辺り（４６５〜４８０ｍｍ）にある。この位置にプリプレグＰ９の中心が位置するように巻回する。
【００１６】
上記プリプレグＰ９は、その強化繊維は、弾性率が５ｔｏｎ／ｍｍ２（４９０００Ｎ／ｍｍ２）の炭素繊維であり、裏打ちも無い引き揃え繊維のプリプレグである。この例でのプリプレグ厚さは０．１ｍｍ、樹脂含浸率は３７重量％、巻回数は１〜２回である。本願でのプリプレグＰ９の弾性率、プリプレグ厚さ、樹脂含浸率、巻回数の各許容幅は、夫々、３〜１５ｔｏｎ／ｍｍ２（２９４００〜１４７０００Ｎ／ｍｍ２）、０．０５〜０．１２ｍｍ、２５〜５０重量％、１〜３回である。
なお、巻回作業性に問題があれば、引き揃え繊維に裏打ちを配設したプリプレグを用いてもよい。
【００１７】
上記プリプレグＰ４の層、及びプリプレグＰ９の層の外側に隣接して、本体層の最外側層として、弾性率３０ｔｏｎ／ｍｍ２（２９４０００Ｎ／ｍｍ２）の炭素繊維を使用したプリプレグＰ５を巻回する。繊維方向は軸長方向であり、裏打ちも無い引き揃え繊維のプリプレグである。プリプレグ厚さは０．０６〜０．１２ｍｍ、樹脂含浸率は２０〜２８重量％、巻回数は、例えば、１〜３回である。以上により、シャフトの全長又はその８０％以上に亘る本体層としては円周方向指向強化繊維の層は無いため、シャフトの軽量化が可能であるが、円周方向指向の層を設けても良い。
【００１８】
上記プリプレグＰ５の外側であって、ゴルフクラブヘッド２０を装着させる先端部領域に、ガラス繊維を交差状に織ったスクリムクロスのプリプレグＰ６を巻回する。プリプレグの厚さは０．０２〜０．０５ｍｍであり、樹脂含浸率は２６〜５０重量％、ゴルフクラブヘッドのホーゼル孔の孔径との関係で、外径調節等のために巻回数は適宜数である。
【００１９】
こうして各プリプレグが巻回され、外周に緊締テープを巻回して加圧加熱成形し、その緊締テープを除去した跡である表面凹凸の必要領域の研摩又は研削を済ませた塗装前のシャフト１０’が図２の最下に図示されている。この例では、既述の通り全長Ｌ４は１１４ｃｍ、芯金大径部３０Ａに対応する握り大径部１０Ａの長さＬ２は、例えば、２５０ｍｍ、芯金急テーパ部３０Ｂに対応する急テーパ部１０Ｂの長さＬ３は芯金急テーパ部３０Ｂの長さと同じ８０ｍｍである。握り大径部１０Ａの元側端の肉厚はこの例では０．７５ｍｍであるが、０．５〜１．０ｍｍである。大径部１０Ａと急テーパ部１０Ｂとの境界の肉厚は、この例では０．７５ｍｍであるが、０．５〜１．０ｍｍである。、急テーパ部１０Ｂの左端（図のＬ３の左端）の肉厚は、この例では０．７０ｍｍであるが、０．４５〜０．９５ｍｍである。シャフト先端の肉厚は、この例では１．７０ｍｍであるが、１．３０〜２．１０ｍｍである。
【００２０】
こうして形成されたシャフト１０を有するゴルフクラブは、そのシャフトに撓りの粘りがあり、プレーヤー毎のリスト返しの大小の差や、体の回転の利用度の大小の差があっても、戻りが早過ぎたり遅過ぎたりすることを防止し易く、何れのタイプのプレーヤーにとってもヘッドの動きをコントロールし易く、シャフト撓りの戻り勢いを十分に利用できる。
【００２１】
上記第１形態例では、プリプレグＰ９はプリプレグＰ２とＰ５の間に挟んでいるが、プリプレグＰ１とＰ２との間に配設したり、プリプレグＰ５の外側に配設した変形例でもよい。
【００２２】
上記変形例を含む第１の形態例に対して、この例のシャフトの軽量化思想を崩すことなく、グリップ大径部へのグリップ部材Ｇの接着接合強度を向上させる工夫をした第２形態例を図３を参照しつつ以下説明する。芯金３０、プリプレグＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６，Ｐ９は第１形態例と同じであるため説明を省略する。
【００２３】
プリプレグＰ５の層の外側であって、プリプレグＰ５の元側端から所定長さのプリプレグＰ７を巻回し、補強層を形成する。この例では、プリプレグＰ７は、その元側端の位置から先側の芯金大径部３０Ａ領域を覆い、急テーパ部３０Ｂの領域にまで至っている。プリプレグＰ７の元側端ラインは芯金長手方向に対して直交しており、先側端ラインは傾斜状であって、プリプレグ形状は略台形状といえる。強化繊維は弾性率が２４ｔｏｎ／ｍｍ２（２３５２００Ｎ／ｍｍ２）以上の炭素繊維を使用し、繊維方向は円周方向であり、裏打ちも無い引き揃え繊維である。プリプレグ厚さは０．０３ｍｍ〜０．０８ｍｍであり、樹脂含浸率は３０重量％以上、好ましくは３５〜５５重量％であり、巻回数は１〜２回である。この補強層は、本体層のプリプレグＰ５よりも肉厚の薄いプリプレグを使用し、巻回端部の応力集中を防止している。
【００２４】
この例でのプリプレグＰ７の長さＬ０は２９０ｍｍである。プリプレグＰ７の長さ（巻回領域）は、少なくともプレーヤーのグリップエンド側の手（右利きの場合は左手）が位置する領域をカバーすべく１５０ｍｍ以上である。グリップエンド側の手は他方の手よりもグリップ部を強く把持するので潰れ易いからである。従って、長さＬ０は１５０ｍｍ〜３３０ｍｍがよい。
【００２５】
このプリプレグＰ７の元側端から距離Ｌ１だけ先側に離隔した位置に元側端を位置させて、プリプレグＰ８を巻回し、補助層を形成する。プリプレグＰ８は、そのプリプレグＰ８の元側端の芯金大径部３０Ａ領域から急テーパ部３０Ｂの領域にまで至っている。プリプレグＰ８の元側端ラインは芯金長手方向に対して直交しており、先側端ラインは傾斜状であって、プリプレグ形状は略台形状といえる。強化繊維はガラス繊維であり、繊維を交差状に織ったスクリムクロスである。プリプレグ厚さは０．０２〜０．０５ｍｍであり、上記プリプレグＰ７の厚さよりも薄い。樹脂含浸率は２５〜６０重量％、好ましくは３０〜５０重量％であり、巻回数は１〜３回、或いは３回以上でもよく、巻回するプリプレグの厚さと研摩（研削）量等の条件で設定する。ガラス繊維故、前記プリプレグＰ７に使用の炭素繊維よりも低弾性であるが、プリプレグＰ８の強化繊維として炭素繊維を使用する場合も、プリプレグＰ７の強化繊維よりも低弾性のものを使用する。成形後にこの補助層は、該層の厚さ範囲内で研摩か研削される。
【００２６】
プリプレグＰ８の先側端ラインは芯金の急テーパ部３０Ｂの領域に至っていると共に、このプリプレグＰ８の長さ範囲においてはプリプレグＰ７の層を完全に覆っている。
前記長さＬ１は、この例では７０ｍｍであり、一般に５０ｍｍ〜１００ｍｍとする。
こうしてプリプレグを巻回した後、外周に緊締テープを巻回して加圧しつつ、加熱炉で加熱成形し、緊締テープを除去するとシャフトの素材が成形できる。その表面には緊締テープの跡として、長手方向に波状となった凹凸が形成されている。そこで、この凹凸を除去すべく、前記補助層を含む補助層以降の先側領域を研摩や研削作業する。
【００２７】
既述の通り、長さＬ１の領域は研摩や研削作業を行わないか、或いは、その凹凸の表面を荒らす研摩や研削作業を行い、凹凸跡を残す。補助層の研摩や研削では、補助層の強化繊維がガラス繊維であるため、少なくとも弾性率のより大きな、補強層の使用している炭素繊維よりも研摩や研削がされ易く、センタレス研摩や研削では、シャフト素材が真円でなくても、研摩等の対象としていない補助層内側の補強層の炭素繊維を不用意に研摩等することが防止できる。
【００２８】
また、プリプレグＰ７の巻回された補強層の先側端傾斜ラインに沿って、プリプレグ厚さの段差が存在し、これによるシャフトの応力集中が起こり得るが、補助層用プリプレグＰ８がこの補強層の先側端傾斜ラインを覆って補助層を形成し、加熱成形後のシャフト素材表面を滑らかに研摩（研削）するため、補助層自身の先側傾斜ラインのプリプレグ厚さによる段差部もテーパ状に研摩されるため、応力集中を防止できる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は、繊維強化樹脂製シャフトを使用したゴルフクラブに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は本発明に係るゴルフクラブ用シャフトを使用したゴルフクラブの正面図である。
【図２】図２は図１のシャフトを製造する過程の説明図である。
【図３】図３は図１の第２形態例のシャフトを製造する過程の説明図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０ ゴルフクラブ用シャフト
１０’ シャフト素材
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ５ 本体層用プリプレグ
Ｐ９ 低弾性層用プリプレグ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維強化樹脂製シャフトを有するゴルフクラブであって、シャフトの全長又は８０％以上の長さに亘る軸長方向指向の炭素繊維を使用した本体層の他に、キックポイントを含み、シャフト全長の７％〜２５％の範囲内の長さに亘り、前記本体層の軸長方向指向の炭素繊維よりも低弾性な軸長方向指向の強化繊維を主とした低弾性層を設けていることを特徴とする繊維強化樹脂製シャフトを有するゴルフクラブ。
【請求項２】
前記本体層は、強化繊維として±（３０〜６０）度の範囲で傾斜指向した炭素繊維を使用した傾斜層と、軸長方向指向の炭素繊維を使用した軸長方向層とから成る請求項１記載のゴルフクラブ。
【請求項３】
前記本体層の軸長方向指向炭素繊維の弾性率は２０ｔｏｎ／ｍｍ２（１９６０００Ｎ／ｍｍ２）より大であり、前記低弾性層の軸長方向指向強化繊維の弾性率は３〜１５ｔｏｎ／ｍｍ２（２９４００〜１４７０００Ｎ／ｍｍ２）であり、両弾性率の差は１０ｔｏｎ／ｍｍ２（９８０００Ｎ／ｍｍ２）以上である請求項１又は２記載のゴルフクラブ。
【請求項１】
繊維強化樹脂製シャフトを有するゴルフクラブであって、シャフトの全長又は８０％以上の長さに亘る軸長方向指向の炭素繊維を使用した本体層の他に、キックポイントを含み、シャフト全長の７％〜２５％の範囲内の長さに亘り、前記本体層の軸長方向指向の炭素繊維よりも低弾性な軸長方向指向の強化繊維を主とした低弾性層を設けていることを特徴とする繊維強化樹脂製シャフトを有するゴルフクラブ。
【請求項２】
前記本体層は、強化繊維として±（３０〜６０）度の範囲で傾斜指向した炭素繊維を使用した傾斜層と、軸長方向指向の炭素繊維を使用した軸長方向層とから成る請求項１記載のゴルフクラブ。
【請求項３】
前記本体層の軸長方向指向炭素繊維の弾性率は２０ｔｏｎ／ｍｍ２（１９６０００Ｎ／ｍｍ２）より大であり、前記低弾性層の軸長方向指向強化繊維の弾性率は３〜１５ｔｏｎ／ｍｍ２（２９４００〜１４７０００Ｎ／ｍｍ２）であり、両弾性率の差は１０ｔｏｎ／ｍｍ２（９８０００Ｎ／ｍｍ２）以上である請求項１又は２記載のゴルフクラブ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００９−１５３９４６（Ｐ２００９−１５３９４６Ａ）
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３３８８８２（Ｐ２００７−３３８８８２）
【出願日】平成１９年１２月２８日（２００７．１２．２８）
【出願人】（０００００２４９５）ダイワ精工株式会社 (1,394)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月２８日（２００７．１２．２８）
【出願人】（０００００２４９５）ダイワ精工株式会社 (1,394)
【Ｆターム（参考）】
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