球技用打具及び帽体
【課題】 意匠性の高い繊維強化構造体製の球技用打具及び帽体を提供することを目的とする。
【解決手段】 ゴルフクラブのゴルフクラブヘッドにおいて、曲面部分を有する第二外殻部材１８を、織物に樹脂や軽金属を含浸させて成形した繊維強化構造体によって構成する。織物を、それぞれ複数の緯糸Ｙによって構成される複数層の緯糸層と、緯糸層のそれぞれの緯糸Ｙを織り込む複数の経糸Ｘとを有し、経糸Ｘの一部が、緯糸層を構成する一部の緯糸Ｙの代わりに他の緯糸層の緯糸Ｙを織り込んでいる低接結織物とする。
【解決手段】 ゴルフクラブのゴルフクラブヘッドにおいて、曲面部分を有する第二外殻部材１８を、織物に樹脂や軽金属を含浸させて成形した繊維強化構造体によって構成する。織物を、それぞれ複数の緯糸Ｙによって構成される複数層の緯糸層と、緯糸層のそれぞれの緯糸Ｙを織り込む複数の経糸Ｘとを有し、経糸Ｘの一部が、緯糸層を構成する一部の緯糸Ｙの代わりに他の緯糸層の緯糸Ｙを織り込んでいる低接結織物とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維強化構造体を用いた球技用打具及び帽体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
繊維強化構造体を用いた球技用打具としては、例えば後記の特許文献１に記載のゴルフクラブヘッドがある。
このゴルフクラブヘッドは、フェースプレート部を金属基強化複合材料によって製造されたものである。
【０００３】
具体的には、このゴルフクラブヘッドは、フェースプレート部が、セラミックス粒子またはセラミックス短繊維の少なくとも一方によりフェースプレートの形状に合致した形状に作成された成形体と、少なくとも一枚の織布によって作成されるものである。
フェースプレート部は、成形体の１面側に織布を予熱して固定し、この状態を維持しつつ金型内にセットしてダイカスト法にて軽金属溶湯を充填することで、成形体及び織布の空孔に軽金属溶湯を溶浸させて、金属基強化複合材料としたものである。
このようにして形成されるフェースプレート部の表面には、織布の織り目が模様として現れる。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２１５３５４号公報（段落［０００８］〜［００１０］，及び図１〜図８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、織布としては、経糸と緯糸とを交互に織り込んだ平織りや、経糸と緯糸とが斜めの模様を形成する綾織りや、２重綾織り、朱子織り、目抜き平織り、からみ織り等のものが用いられる。
しかし、いずれの織り方の織布も、織り目のパターンは微小な織り目が繰り返される単調なものとなり、フェースプレート部に現れる模様に高い意匠性を持たせることは困難であった。
また、いずれの織り方の織布も、ドレープ性が十分でなく、曲面を形成しようとした場合、たるみや重なりが生じないように、何箇所にも切込みを入れる必要があった。
このため、フェースプレートに高い意匠性を持たせることは困難であった。
そして、このような課題は、球技用打具に限らず、曲面を有する繊維強化構造体からなる帽体においても生じる。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、意匠性の高い球技用打具及び帽体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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、織物に樹脂や軽金属を含浸させて成形した繊維強化構造体によって曲面部分が構成された球技用打具であって、前記織物が、それぞれ複数の緯糸によって構成される複数層の緯糸層と、該緯糸層のそれぞれの前記緯糸を織り込む複数の経糸とを有し、該経糸の一部が、前記緯糸層を構成する一部の前記緯糸の代わりに他の緯糸層の緯糸を織り込んでいる低接結織物である球技用打具を提供する。
【０００８】
このように構成される球技用打具では、繊維強化構造体を構成する織物が、低接結織物によって構成されているので、繊維強化構造体の表面には、低接結織物の織り目が模様として現れる。
低接結織物は、各緯糸層のそれぞれについて緯糸を経糸によって織り込みながら、一部の経糸では、一部の緯糸の代わりに、他の緯糸層の緯糸を織り込んだものであるので、繊維強化構造体用の織物として従来用いられていた平織りや朱子織り等の織物に比べて織り目が複雑である。
このため、本発明にかかる球技用打具は、繊維強化構造体の表面に複雑な模様が形成されるので、意匠性が高い。
また、低接結織物の織り目のパターンは、経糸の織り込みパターンを変更することで様々に変化させることができ、織り目の大きさは、糸の太さを変えることで任意の大きさに設定することができる。
このように、本発明にかかる球技用打具は、その模様のバリエーションが豊富であるので、意匠面でのユーザーの選択肢を従来よりも大幅に広げることができる。
【０００９】
また、低接結織物は、上記のように、各緯糸層を織り込む経糸の一部が、一部の緯糸をとばして他の緯糸層の緯糸を織り込んでいて、各緯糸層の緯糸同士、及び各緯糸層同士がそれぞれ緩やかに結合している。このため、低接結織物は、全体として十分な強度を保ちながら、各緯糸及び各経糸のそれぞれの変位の自由度が高く、非常にしなやかである（すなわちドレープ性が非常に高い）。
この低接結織物は、上記のようにドレープ性が非常に高いので、切込みを入れずに、もしくは最小限の切込みを入れるだけで、たるみなしに所望の曲面形状（例えば略球面形状）を持たせることができる。
このため、本発明にかかる球技用打具では、繊維強化構造体に、織物の切込みがないか、もしくは切込みが最小限に抑えられるので、意匠性が高い。
さらに、この低接結織物に所望の曲面形状を持たせた状態では、低接結織物の各緯糸及び各経糸は、曲面に沿った滑らかな曲線を描くので、本発明にかかる球技用打具では、繊維強化構造体の表面に、その曲面に沿った滑らかな曲線が多数現れることになり、意匠性が高い。
【００１０】
また、本発明にかかる球技用打具では、上記のように繊維強化構造体を構成する織物に切込みを入れずに済むか、もしくは最小限の切込みを入れるだけで済むので、強度性能面でも従来の球技用打具より優れている。
すなわち、この球技用打具では、織物を積層する回数を従来よりも少なくしても繊維強化構造体の強度を十分に確保することができる。このため、この球技用打具では、軽量部と重量部との質量比を大きくすることができ、球技用打具の慣性モーメントを打撃に最適にするための重量配分の調整が容易となるので、設計の自由度が高い。
また、低接結織物は、緯糸層を複数有する厚織布であるので、従来の織物よりも少ない積層数で所望の厚みを得ることができ、製造にかかる手間が大幅に低減される。これにより、本発明にかかる球技用打具は、製造コストが低くて済む。
【００１１】
また、この球技用打具において、前記緯糸と前記経糸とのうちの少なくともいずれか一方が、一部の糸について他の糸とは色と質感とのうち少なくともいずれか一方が異なっていてもよい。
この場合には、繊維強化構造体の表面に、色や質感の異なる糸が複雑なパターンで現れるので、一段と意匠性が高い。
【００１２】
また、この球技用打具が、中空棒状のシャフト部を有し、該シャフト部のうちの少なくとも一部が、前記繊維強化構造体によって構成されていてもよい。
この球技用打具では、シャフト部が高い意匠性を有している。
ここで、シャフト部を有する球技用打具としては、例えばゴルフクラブやパークゴルフクラブ、バドミントンクラブ等がある。
【００１３】
また、この球技用打具が、中空のゴルフクラブヘッドを有し、該ゴルフクラブヘッドのうちの少なくとも一部が、前記繊維強化構造体によって構成されていてもよい。
この球技用打具では、ゴルフクラブヘッドが高い意匠性を有している。
【００１４】
また、本発明は、織物に樹脂や軽金属を含浸させて成形した繊維強化構造体によって曲面部分が構成された帽体であって、前記織物が、それぞれ複数の緯糸によって構成される複数層の緯糸層と、該緯糸層のそれぞれの前記緯糸を織り込む複数の経糸とを有し、
該経糸の一部が、前記緯糸層を構成する一部の前記緯糸の代わりに他の緯糸層の緯糸を織り込んでいる低接結織物である帽体を提供する。
【００１５】
このように構成される帽体では、繊維強化構造体を構成する織物が、低接結織物によって構成されているので、繊維強化構造体の表面には、低接結織物の織り目が模様として現れる。
低接結織物は、各緯糸層のそれぞれについて緯糸を経糸によって織り込みながら、一部の経糸では、一部の緯糸の代わりに、他の緯糸層の緯糸を織り込んだものであるので、繊維強化構造体用の織物として従来用いられていた平織りや朱子織り等の織物に比べて織り目が複雑である。
このため、本発明にかかる帽体は、繊維強化構造体の表面に複雑な模様が形成されるので、意匠性が高い。
また、低接結織物の織り目のパターンは、経糸の織り込みパターンを変更することで様々に変化させることができ、織り目の大きさは、糸の太さを変えることで任意の大きさに設定することができる。
このように、本発明にかかる帽体は、その模様のバリエーションが豊富であるので、意匠面でのユーザーの選択肢を従来よりも大幅に広げることができる。
【００１６】
また、低接結織物は、上記のように、各緯糸層を織り込む経糸の一部が、一部の緯糸をとばして他の緯糸層の緯糸を織り込んでいて、各緯糸層の緯糸同士、及び各緯糸層同士がそれぞれ緩やかに結合している。このため、低接結織物は、全体として十分な強度を保ちながら、各緯糸及び各経糸のそれぞれの変位の自由度が高く、非常にしなやかである（すなわちドレープ性が非常に高い）。
この低接結織物は、上記のようにドレープ性が非常に高いので、切込みを入れずに、もしくは最小限の切込みを入れるだけで、たるみなしに所望の曲面形状（例えば略球面形状）を持たせることができる。
このため、本発明にかかる帽体では、繊維強化構造体に、織物の切込みがないか、もしくは切込みが最小限に抑えられるので、意匠性が高い。
さらに、この低接結織物に所望の曲面形状を持たせた状態では、低接結織物の各緯糸及び各経糸は、曲面に沿った滑らかな曲線を描くので、本発明にかかる帽体では、繊維強化構造体の表面に、その曲面に沿った滑らかな曲線が多数現れることになり、意匠性が高い。
【００１７】
また、本発明にかかる帽体では、上記のように繊維強化構造体を構成する織物に切込みを入れずに済むか、もしくは最小限の切込みを入れるだけで済むので、強度性能面でも従来の帽体より優れている。
【００１８】
また、低接結織物は、緯糸層を複数有する厚織布であるので、従来の織物よりも少ない積層数で所望の厚みを得ることができ、製造にかかる手間が大幅に低減されるので、本発明にかかる帽体の製造コストが低くて済む。
【００１９】
この帽体において、前記織物を構成する前記緯糸と前記経糸とのうちの少なくともいずれか一方が、一部の糸について他の糸とは色と質感とのうち少なくともいずれか一方が異なる糸が用いられていてもよい。
このように構成される帽体では、繊維強化構造体の表面に、色や質感の異なる糸が複雑なパターンで現れるので、一段と意匠性が高い。
【発明の効果】
【００２０】
本発明にかかる球技用打具及び帽体によれば、繊維強化構造体の表面に複雑な模様が形成されるので、従来の単調な模様の球技用打具及び帽体に比べて、意匠性が非常に高い。
また、本発明にかかる球技用打具及び帽体は、その模様のバリエーションも豊富であるので、意匠面でのユーザーの選択肢を従来よりも大幅に広げることができる。
さらに、繊維強化構造体の曲面部分を構成する織物に切込みがないかもしくは切込みが最小限で済むので、意匠性が高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
［第一実施形態］
以下、本発明の第一実施形態について、図１から図７を用いて説明する。
本実施形態では、図１に示すように、本発明を、ゴルフクラブ１に適用した例を示す。
このゴルフクラブ１は、中空管状のシャフト部２と、シャフト部２の一端に設けられるグリップ３と、シャフト部２の他端に設けられるゴルフクラブヘッド４とを有している。
【００２２】
本実施形態では、ゴルフクラブヘッド４は、ドライバー、あるいはフェアウエイウッドなどの内部に中空部を有する構造のヘッドである。
このゴルフクラブヘッド４は、図２に示すように、打球部を構成するフェース部１１と、上面を構成するクラウン部１２と、フェース部１１の後方での周面を構成するサイド部１３と、下面を構成するソール部１４と、フェース部１１の上端右側に設けられてシャフト部２の他端が接続されるホーゼル部１６とを含む構成を有している。なお、本実施形態に示すゴルフクラブ１は右利き用であって、左利き用ではホーゼル部１６はフェース部１１の上端左側に設けられる。
【００２３】
図３（ａ）及び図４に示すように、このゴルフクラブヘッド４は、フェース部１１及びホーゼル部１６を含む第一外殻部材１７と、ゴルフクラブヘッド４の残りの部分を構成する第二外殻部材１８とを接合した構造とされている。
本実施形態では、第二外殻部材１８の開口端部が、その外周面を、第一外殻部材１７の開口端部１７ａの内周面に密着するように配置した状態で接合されている。なお、第一外殻部材１７と第二外殻部材１８との接合をより強固なものとする必要がある場合には、図３（ｂ）に示すように、第一外殻部材１７と第二外殻部材１８の接合境界の外周面側に、これらの部材を跨ぐように別体の補強材１９を積層すれば、より強固な接合を実現できる。
【００２４】
本実施形態では、第一外殻部材１７は、金属製とされており、フェース部１１と、フェース部１１の周縁から後方に延びるつば部２１と、これらフェース部１１の上端及びつば部２１の上端に連なって設けられるホーゼル部１６と、つば部２１の下端から連続して後方に延びるソール部１４とを含んだ構成とされている。
この第一外殻部材１７は、鋳造、鍛造、熱圧プレス、機械加工等により製造できる。好ましくは、この第一外殻部材１７はチタン又はステンレススチールにより鋳造又は鍛造により形成する。第一外殻部材１７は前記範囲に限定されることなく、本発明の範囲を逸脱しない範囲で、金属マトリックス複合体やセラミックス材料とすることができる。
【００２５】
第二外殻部材１８は、炭素繊維強化樹脂等からなる略カップ状の繊維強化構造体とされており、上方に向けて凸となる緩やかな曲面をなすとともに周縁が外側に向けて凸となる弧を描くクラウン部１２と、クラウン部１２の周縁に沿った凸曲面をなすサイド部１３とを含んだ構成とされている。
第二外殻部材１８は、図５の俯瞰図に示す低接結織物Ｓに合成樹脂を含浸させた低接結織物プリプレグＰ（図７（ａ）参照）を複数層積層した構成とされている。
【００２６】
低接結織物Ｓは、経糸Ｘａ，Ｘｂ，Ｘｃ，…と緯糸Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，…とによって構成されている。この低接結織物Ｓでは、緯糸Ｙは、三層１８列を１完全とする三層構造とされている。この低接結織物Ｓは、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、もしくはこれらの混織によって構成することができる。本実施形態では、低接結織物Ｓを炭素繊維によって構成している。
図６（ａ）〜（ｈ），（ｊ），（ｋ）に、各経糸Ｘの各緯糸Ｙとの接結の様子を示す。これらの図６（ａ）〜（ｈ），（ｊ），（ｋ）は、それぞれこの順番に経糸Ｘａ〜Ｘｈ，Ｘｊ，Ｘｋの各緯糸Ｙとの接結の様子を示す図である。なお、経糸Ｘｉの各緯糸Ｙとの接結の様子は図６（ｃ）に示す経糸Ｘｃの場合と同じであり、経糸Ｘｌの各緯糸Ｙとの接結の様子は図６（ｆ）に示す経糸Ｘｆの場合と同じである。
【００２７】
図６（ａ）〜（ｈ）、（ｊ）、（ｋ）に示すように、低接結織物Ｓは、それぞれ複数の緯糸Ｙを有する緯糸層Ｌを複数層有している。本実施形態では、緯糸層Ｌとして、緯糸Ｙ１，Ｙ４，Ｙ７，…からなる緯糸層Ｌ１と、緯糸Ｙ２，Ｙ５，Ｙ８，…からなる緯糸層Ｌ２と、緯糸Ｙ３，Ｙ６，Ｙ９，…からなる緯糸層Ｌ３の三層を設けている。
経糸Ｘａ，Ｘｂ，Ｘｃ，…は、それぞれひとつの緯糸層Ｌの緯糸Ｙを織り込んでいる。また、隣接する経糸Ｘ同士は異なる緯糸層Ｌを織り込んでいる。本実施形態では、経糸Ｘａは緯糸層Ｌ１を織り込んでおり、経糸Ｘｂは緯糸層Ｌ２を織り込んでおり、経糸Ｘｃは緯糸層Ｌ３を織り込んでおり、以降の経糸Ｘは同様のパターンで緯糸層Ｌを織り込んでいる。
【００２８】
また、経糸Ｘの一部は、緯糸層Ｌを構成する一部の緯糸Ｙの代わりに他の緯糸層Ｌの緯糸Ｙを織り込んでいる。
本実施形態では、経糸Ｘｂは、緯糸層Ｌ２を構成する緯糸Ｙ１１の代わりに緯糸層Ｌ３を構成する緯糸Ｙ１２を織り込んでおり、経糸Ｘｅは、緯糸層Ｌ２を構成する緯糸Ｙ８の代わりに緯糸層Ｌ３を構成する緯糸Ｙ９を織り込んでおり、経糸Ｘｇは、緯糸層Ｌ１を構成する緯糸Ｙ４の代わりに緯糸層Ｌ２を構成する緯糸Ｙ５を織り込んでいる。
また、経糸Ｘｊは、緯糸層Ｌ１を構成する糸Ｙ７の代わりに緯糸層Ｌ２を構成する緯糸Ｙ８を織り込むとともに、緯糸層Ｌ１を構成する緯糸Ｙ１３の代わりに緯糸層Ｌ２を構成する緯糸Ｙ１４を織り込んでいる。
このような構成の低接結織物Ｓは、例えば、汎用のレピア織機を強化繊維の製織に対応できるように一部改良することで製織可能である。
【００２９】
低接結織物プリプレグＰは、図７（ａ）に示すように、平面状に展開した状態では、略半円形状をなしており、その周縁のうち、直線状となっている部分が、カップ状に変形させた際の開口端（すなわちフェース部１１の周縁部との接続部）を構成している。
この低接結織物プリプレグＰを構成する強化繊維（緯糸Ｙ、経糸Ｘ）の配設方向はフェース部１１に対して考慮され、平面状に展開した状態では、フェース部１１との接続端に対して平行な方向と垂直な方向とのそれぞれに配設されているものと、フェース部１１に対して斜交するように配設されているものとが交互に積層される。
【００３０】
また、この低接結織物プリプレグＰにおける樹脂の量は全プリプレグの重量に対して３０％〜４０％であり、好ましい実施例においては３１％〜３５％である。樹脂量が３１％未満であると、成形時に樹脂欠乏部分やボイドが発生しやすく、綺麗な表面を得にくくなる。また強度も低下してしまう。また、樹脂量が３５％より大きいと、樹脂リッチ部分、即ち強化繊維の存在しない部分が増加するため、強度が弱くなる。この樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂等が使用できる。好ましい実施例としてはエポキシ樹脂が使用される。
【００３１】
この低接結織物プリプレグＰにより第二外殻部材１８を形成するにあたっては、図７（ｂ）に示すように、第二外殻部材１８成形用の所望の形状を有する芯材２６の外表面のうち、クラウン部１２及びサイド部１３に相当する部位に、図７（ａ）に示す形状に切り出した低接結織物プリプレグＰを、複数層積層し、オートクレーブ等の加圧加熱装置を用いて樹脂を硬化させることによって、図７（ｃ）の断面図に示す所望の中空形状に形成している。本実施形態では、低接結織物プリプレグＰは、その各層の強化繊維の配向方向が隣り合う層において互いに同一方向とならないようにして、４層積層している。
【００３２】
以上述べたように、本実施形態にかかるゴルフクラブ１は、第一外殻部材１７という少量の部分を金属材料で形成し、残りの部分を前記第一外殻部材７よりも比重の小さい材料からなる第二外殻部材１８として、両部材を強固に接合することにより形成している。
ゴルフクラブを、強固で、耐久性のあるゴルフクラブとするには、ボールの打撃によって生じる衝撃を効果的に減衰する構成とする必要があるが、このゴルフクラブ１では、上記のように第二外殻部材１８が繊維強化樹脂製であるので、第二外殻部材１８が金属製である場合に比べて、ボールの打撃時の衝撃を良好に減衰することができ、強度と耐久性に優れている。
【００３３】
このように構成されるゴルフクラブ１では、繊維強化構造体である第二外殻部材１８を構成する織物が、低接結織物Ｓによって構成されているので、第二外殻部材１８の表面には、低接結織物Ｓの織り目が模様として現れる。
上記のように、低接結織物Ｓは、各緯糸層Ｌのそれぞれについて緯糸Ｙを経糸Ｘによって織り込みながら、一部の経糸Ｘでは、一部の緯糸Ｙの代わりに、他の緯糸層Ｌの緯糸Ｙを織り込んだものであるので、繊維強化構造体用の織物として従来用いられていた平織りや朱子織り等の織物に比べて織り目が複雑である。
このため、このゴルフクラブ１では、クラウン部１２及びサイド部１３の表面に複雑な模様が形成されるので、意匠性が高い。
【００３４】
また、低接結織物Ｓの織り目のパターンは、経糸Ｘの織り込みパターンを変更することで様々に変化させることができ、織り目の大きさは、糸の太さを変えることで任意の大きさに設定することができる。
このように、本実施形態にかかるゴルフクラブ１は、その模様のバリエーションが豊富であるので、意匠面でのユーザーの選択肢を従来よりも大幅に広げることができる。
【００３５】
また、低接結織物Ｓは、上記のように、各緯糸層Ｌを織り込む経糸Ｘの一部が、一部の緯糸Ｙをとばして他の緯糸層Ｌの緯糸Ｙを織り込んでいて、各緯糸層Ｌの緯糸Ｙ同士、及び各緯糸層Ｌ同士がそれぞれ緩やかに結合している。このため、低接結織物Ｓは、全体として十分な強度を保ちながら、各緯糸Ｙ及び各経糸Ｘのそれぞれの変位の自由度が高く、非常にしなやかである（すなわちドレープ性が非常に高い）。
この低接結織物Ｓは、上記のようにドレープ性が非常に高いので、本実施形態では、切込みを入れることなしに、芯材２６の表面にたるみなく忠実に沿わせることができる。
このため、本実施形態にかかるゴルフクラブ１では、クラウン部１２及びサイド部１３に、織物の切込みがなく、織物模様が途中で切れたり乱れたりすることがないので、意匠性が高い。
さらに、この低接結織物Ｓを所望の曲面に成形した状態では、低接結織物Ｓの各緯糸Ｙ及び各経糸Ｘは、曲面に沿った滑らかな曲線を描くので、本実施形態にかかるゴルフクラブ１では、図７（ｂ）に示すように、クラウン部１２及びサイド部１３の表面に、その曲面に沿った滑らかな曲線が多数現れることになり、意匠性が高い。
【００３６】
また、このゴルフクラブ１では、上記のように第二外殻部材１８を構成する織物に切込みを入れずに済むので、強度性能面でも従来のゴルフクラブより優れている。
すなわち、このゴルフクラブ１では、織物を積層する回数を従来よりも少なくしても第二外殻部材１８の強度を十分に確保することができる。このため、このゴルフクラブ１では、軽量部と重量部との質量比を大きくすることができ、ゴルフクラブ１の慣性モーメントを打撃に最適にするための重量配分の調整が容易となるので、設計の自由度が高い。
また、低接結織物Ｓは、緯糸層Ｌを複数有する厚織布であるので、従来の織物よりも少ない積層数で所望の厚みを得ることができ、製造にかかる手間が大幅に低減される。これにより、本実施形態にかかるゴルフクラブ１は、製造コストが低くて済む。
【００３７】
ここで、本実施形態では、ゴルフクラブ１に用いる低接結織物Ｓを、炭素繊維のみによって構成した例を示した。この例では、第二外殻部材１８の表面は全体が炭素繊維の色（黒色）で、かつ表面の質感も均一となっている。
これに対して、緯糸Ｙと経糸Ｘとのうちの少なくともいずれか一方において、一部の糸について他の糸とは色と質感とのうちの少なくともいずれか一方が異なっていてもよい。
この場合には、第二外殻部材１８の表面に、色や質感の異なる糸が複雑なパターンで現れるので、一段と意匠性が高くなる。
例えば、経糸Ｘのうちの一部をアラミド繊維とすることで、第二外殻部材１８の黒地の表面にアラミド繊維の色（黄色）が複雑なパターンで現れて、鮮やかな模様が得られる。
【００３８】
また、本実施形態では、ゴルフクラブ１として、ゴルフクラブヘッド４の第二外殻部材１８がクラウン部１２とサイド部１３とによって構成される例を示したが、これに限られることなく、例えば図８及び図９に示すゴルフクラブ１ａのように、ソール部１４を、第一外殻部材１７ではなく、第二外殻部材１８に設けてもよい。
この場合には、ソール部１４も、クラウン部１２及びサイド部１３と一体のカップ状の繊維強化構造体として製造される。
このような構成の第二外殻部材１８は、図１０（ａ）に示すように、平面状に展開した状態では、上記の略半円形状の低接結織物プリプレグＰにおいて円弧の頂点近傍にソール部１４を構成する張出部２７を設けるとともに張出部２７の両脇に切込みＣを設けた低接結織物プリプレグＰ１によって形成される。
具体的には、図１０（ｂ）に示すように、この低接結織物プリプレグＰ１を、所望形状の芯材２８の表面に、強化繊維の配設方向を変えて複数枚積層することによって、図１０（ｃ）に示す所望の中空形状の第二外殻部材１８が形成される。
【００３９】
この場合においても、低接結織物プリプレグＰ１のドレープ性が非常に高いので、このように第二外殻部材１８の形状が複雑であっても、切込みＣを二箇所設けるだけで済む。
このため、このようにソール部１４をクラウン部１２及びサイド部１３と一体成形したゴルフクラブ１ａにおいても、意匠性が高く、また強度も優れている。
【００４０】
ここで、本実施形態にかかるゴルフクラブ１，１ａのゴルフクラブヘッド４について、設計の自由度及び耐久性について評価し、その結果を表１に示す。
なお、以下では、ゴルフクラブ１を実施例１とし、ゴルフクラブ１ａを実施例２とし、実施例１において、第二外殻部材１８に相当する部分を、一方向引き揃え（ＵＤ）のプリプレグを１０層積層して形成したものを比較例１とし、実施例２において、第二外殻部材１８に相当する部分を、一方向引き揃え（ＵＤ）のプリプレグを１０層積層して形成したものを比較例２とした。
【００４１】
【表１】
【００４２】
設計の自由度にあたっては、実施例１と比較例１、及び実施例２と比較例２について、それぞれ第一外殻部材及び第二外殻部材の質量、これらを接着する接着剤の質量、及び第二外殻部材の厚みを比較した。
表１から分かるように、実施例１では、比較例１に比べて第二外殻部材の質量が約２０％程度低減されており、厚みも２０％程度低減されていることが分かる。また、実施例２でも、比較例２に比べて第二外殻部材の質量が約２０％程度低減されており、厚みも２０％程度低減されていることが分かる。
このように、各実施例では、比較例に対して、軽量部と重量部との質量比が大きいことがわかる。これにより、各実施例では、比較例に対して、ゴルフクラブの慣性モーメントを打撃に最適にするための重量配分の調整が容易となるので、設計の自由度が高い。
【００４３】
耐久性の評価は、実施例１，２と比較例１，２のそれぞれについてゴルフクラブヘッドを固定し、クラウン部から圧縮荷重を加えてゴルフクラブヘッドの第二外殻部材が破壊したときに計測された荷重値に基づいて行った。
表１から分かるように、各実施例では、比較例に対して、耐久性が３５〜４０％程度向上していることが分かる。
【００４４】
［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態について、図１１及び図１２を用いて説明する。
本実施形態では、本発明を、パークゴルフクラブに適用した例を示す。
パークゴルフクラブは、通常のゴルフクラブとほぼ同じ構成であるが、シャフト部として、通常のゴルフクラブに比べて太いシャフト部が用いられている。
図１１に、本実施形態にかかるパークゴルフクラブのシャフト部３１を示す。なお、図１１では、シャフト部３１の長手方向の寸法を縮めて図示しているが、実際のシャフト部３１では、長手方向の寸法は径方向寸法に比べて十分に長く設定されている。
【００４５】
シャフト部３１は、グリップ側からゴルフクラブヘッド側に向うにつれて次第に縮径される繊維強化管状体３２によって構成されている。
本実施形態では、繊維強化管状体３２は、強化繊維が軸方向に対してほぼ平行（軸方向に対して０°〜±５°傾斜する向き）に配向している繊維強化樹脂プリプレグを積層したストレート層３３と、軸方向に対して±２０°〜±７０°傾斜する向きに配向している繊維強化樹脂プリプレグを積層したバイアス層３４とを有している。
【００４６】
また、この繊維強化管状体３２には、ストレート層３３やバイアス層３４の他に、部分的な強化を目的とする補強層３５が、必要に応じて設けられる。
この補強層３５は、例えば強化繊維が繊維強化管状体３２の軸方向に対してほぼ平行な方向、もしくは軸方向に対して傾斜する向きに配向している繊維強化樹脂プリプレグや、繊維強化管状体３２の軸方向に対してほぼ直交する向き（軸方向に対して±８０°〜９０°傾斜する向き）に配向している繊維強化樹脂プリプレグ（フープ層）によって構成される。
本実施形態では、ストレート層３３の細径側端部外周面に第１の補強層３５ａが設けられており、バイアス層３４の細径側端部外周面に第２の補強層３５ｂが設けられている。
これら繊維強化樹脂プリプレグの積層数（ストレート層、バイアス層などのある特定の層が繊維強化管状体３２の周りに巻きつけられている回数）は、繊維強化管状体３２に要求される強度に応じて任意に設定される。
【００４７】
これら繊維強化プリプレグに使用される強化繊維としては、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、セラミック繊維、ボロン繊維、金属繊維などをあげることができるが、好ましくは炭素繊維が用いられる。
本実施形態では、上記の繊維強化プリプレグとして、引張弾性率が５０ＧＰａ〜８００ＧＰａの炭素繊維を用いた一方向引揃えプリプレグを用いている。
繊維強化プリプレグにおいて強化繊維に含浸されるマトリックス樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂から選ばれる熱硬化性樹脂あるいは熱可塑性樹脂が選ばれる。好ましくはエポキシ樹脂が用いられる。
【００４８】
繊維強化管状体３２は、上記の各繊維強化樹脂プリプレグによって構成される各層の外周に、低接結織物プリプレグを積層した意匠層３６を設けた構成とされている。
意匠層３６を構成する低接結織物プリプレグに使用される強化繊維の目付けは特に制限はないが、本実施形態では、７０ｇ／ｍ２〜３５０ｇ／ｍ２のものが用いられる。
この強化繊維の目付けが３５０ｇ／ｍ２以上であると、シャフト部３１の質量が一般的なシャフト部としては大きくなりすぎる。一方、強化繊維の目付けが７０ｇ／ｍ２以下であると目隙が大きくなり低接結織物プリプレグの機能が十分に発揮できない可能性がある。
このため、本実施形態では、低接結織物プリプレグの強化繊維としては、７０ｇ／ｍ２〜３５０ｇ／ｍ２の強化繊維が用いられる。
ここで、この繊維強化管状体３２には、更なる強度を確保するために、上記の意匠層３６以外にも、径方向のいずれかの位置に、低接結織物プリプレグを積層した補強層を設けてもよい。
【００４９】
以下、このシャフト部３１の製造方法について、図１１の断面図、及び図１２の分解図に基づいて説明する。
まず、図１２に示すように、細径側の直径が１３ｍｍ、太径側直径が１８ｍｍ、長さが９００ｍｍのテーパー付マンドレル４１に、離形剤を塗布後、
引張弾性率 ３００ＧＰａ、
目付け １００ｇ／ｍ２
樹脂含有率 ３０％
の炭素繊維の一方向引揃プリプレグを裁断して、それぞれマンドレル４１に２周巻きつけることができる形状の２枚のバイアス層プリプレグ３４ａ，３４ｂを得て、これらバイアス層プリプレグ３４ａ，３４ｂをマンドレル４１に巻きつけて、バイアス層３４を得る。ここで、これらバイアス層プリプレグ３４ａ，３４ｂは、マンドレル４１に巻きつけた際に炭素繊維の配向方向がマンドレル４１の軸方向に対してそれぞれ＋３５°、−３５°となるよう配向させられている。
【００５０】
引張弾性率 ３００ＧＰａ
目付け １００ｇ／ｍ２
樹脂含有率 ３０％
の炭素繊維の一方向引揃プリプレグを裁断して、前記の補強層３５を構成する第１の補強層３５ａを構成するプリプレグを得るとともに、
引張弾性率 ５０ＧＰａ
目付け １００ｇ／ｍ２
樹脂含有率 ３０％
のガラス繊維の一方向引揃プリプレグを裁断して、前記の補強層３５を構成する第１の補強層３５ｂを得る。
【００５１】
これら第１の補強層３５ａ，３５ｂを構成するプリプレグは、前記バイアス層プリプレグ３４上の細径端から太径側へ約２００ｍｍの位置までを２周することができる形状に裁断し、これらプリプレグを２枚重ねて、かつこれらプリプレグの炭素繊維がマンドレル４１の軸方向と平行となるよう前記バイアス層２２の上に巻きつける。
【００５２】
引張弾性率 ３００ＧＰａ
目付け １００ｇ／ｍ２
樹脂含有率 ３０％
の炭素繊維の一方向引揃プリプレグを裁断して、前記第１の補強層３５ａ，３５ｂを含めたバイアス層３４の外側を２周することができる形状の一枚のストレート層プリプレグ３３ａを得る。このストレート層プリプレグ３３ａをその炭素繊維がマンドレル４１の軸方向と平行となるようバイアス層３４の上に巻きつけて、ストレート層３３を得る。
【００５３】
第１の補強層３５ａを構成するプリプレグと同じ炭素繊維の一方向引揃えプリプレグを、ストレート層プリプレグ３３ａ上の細径端から太径側へ約２００ｍｍの位置までを２周することができる形状に裁断し、このプリプレグを、その炭素繊維がマンドレル４１の軸方向と平行となるよう前記ストレート層３４の上に巻きつけて、第２の補強層３５ｃを得る。
【００５４】
引張弾性率 ２４０ＧＰａ
目付け ２６０ｇ／ｍ２
樹脂含有率 ４０％
の炭素繊維の低接結織物プリプレグを用いて、このプリプレグが前記第２の補強層３５ｃを含めたストレート層３３の外側を１周することができる形状の一枚の低接結織物層プリプレグ３６ａを得る。ここで、この低接結織物層プリプレグ３６ａに用いられる低接結織物は、第一実施形態で示したプリプレグＰに用いられる低接結織物Ｓと同様の構成とされている。
この低接結織物層プリプレグ３６ａをその炭素繊維がマンドレル４１の軸方向と平行となるようストレート層３３の上に巻きつけて、意匠層３６を得る。
【００５５】
以上のようにしてマンドレル４１に各プリプレグを巻き付けた後、得られた積層体にさらにラッピングテープを巻きつけ、１３０度に加熱し硬化後、マンドレル４１を引き抜くことで、シャフト部３１を得る。
【００５６】
このように構成されるシャフト部３１を有するパークゴルフクラブは、シャフト部３１の最外周に、意匠層３６が設けられている。
前記のように、意匠層３６を構成する低接結織物は、第一実施形態で示したゴルフクラブ１に用いられる低接結織物Ｓと同様の構成である。
このため、シャフト部３１の外周面には複雑な模様が形成されることとなり、意匠性が高い。
【００５７】
また、シャフト部３１の意匠層３６を構成する低接結織物層プリプレグは、前記のように伸縮性に富んでいるため、下地となるストレート層３３の曲率の大きな部位にも沿いやすく、表面が平滑に綺麗に形成できる。そのため、仕上げ加工のための表面研磨量も少なくて済むので、本実施形態にかかるパークゴルフクラブは、生産性が高く、質量バラツキも少ない。
【００５８】
ここで、上記パークゴルフクラブにおいて、シャフト部３１の外周面を覆う意匠層３６は、パークゴルフクラブの補強材としても機能する。
以下、意匠層３６によるパークゴルフクラブの補強効果を検証するため、シャフト部３１の曲げ物性測定試験を行った。
以下では、上記シャフト部３１を実施例とする。また、比較のため、シャフト３１において最外層となる意匠層３６に代えて、従来から一般的に使用されている
引張弾性率 ２４０ＧＰａ
目付け ２００ｇ／ｍ２
樹脂含有率 ３５％
の炭素繊維の平織りクロスプリプレグを使用した以外は、シャフト部３１と同じ構成のシャフト部（以下「比較例」とする）を用意した。
【００５９】
ここでは、曲げ物性測定試験として、実施例及び比較例の３点曲げ試験を行った。
この試験結果を表２に示す。なお、“変位量(撓み量)”とは、シャフト部中央部に２９．４［Ｎ・ｍ］の荷重をかけて荷重点の変位量（撓み量）を測定したもので、比較例のシャフト部の変位量(撓み量)を１００として実施例のシャフト部の変位量(撓み量)が何％かで表した。また、“破壊強度”とは、シャフト部中央部に荷重をかけて破壊したときの荷重値を測定したもので、比較例のシャフト部の破壊強度を１００として実施例のシャフト部の破壊強度が何％かで表した。
【００６０】
【表２】
【００６１】
表２に示すように、実施例では、太径部の寸法が比較例よりも下回っているにも関わらず、比較例に比べて変位量は５％少なく、破壊強度は１５％も上回っている。
すなわち、本実施形態にかかるパークゴルフクラブのシャフト部３１は、従来のシャフト部に比べて丈夫で壊れにくいシャフト部であると言える。
【００６２】
ここで、本実施形態では、本発明をパークゴルフクラブのシャフト部３１に適用した例を示したが、これに限られることなく、他の球技用打具、例えばゴルフクラブやバドミントンクラブなどのシャフト部に適用することができる。
【００６３】
［第三実施形態］
次に、本発明の第三実施形態について、図１３から図１７を用いて説明する。
本実施形態では、本発明を、図１３の斜視図に示すように、例えば野球等の球技に用いられるヘルメット５１（帽体）に適用した例を示す。
ヘルメット５１は、使用者の頭部形状に沿った略楕円の半球殻形状をなしており、図１４（図１３のＡ−Ａ矢視断面図）に示すように、略半球殻形状をなす繊維強化樹脂層からなる帽体本体５２（繊維強化構造体）と、この帽体本体５２内に装着される緩衝部材５３とを有している。
帽体本体５２は、第一実施形態で示した低接結織物Ｓに樹脂を含浸したプリプレグを所定形状に成形したものであって、図１５に示すように、その表面には、低接結織物Ｓの織り目が模様として現れている。
この低接結織物Ｓに使用される繊維としては、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維などを用いることができ、マトリックス樹脂としては、ポリプロピレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂などが使用できる。
【００６４】
帽体本体５２は、図１６に示す低接結織物Ｓを用いた前記のプリプレグＰ２を、帽体本体５２の形状に成形したものである。本実施形態では、低接結織物Ｓを炭素繊維によって形成し、この低接結織物Ｓにエポキシ樹脂を含浸させることによってプリプレグＰ２を得ている。
具体的には、帽体本体５２は、所定の形状の略楕円の半球面を有する帽体成形下型５６に、プリプレグＰ２を、その繊維の配設方向がヘルメット５１の前後方向に対して±４５°傾斜する向きにしてかぶせる。
この状態で、図１７に示すように、帽体成形上型５７によって型締めを行った状態で樹脂を加熱硬化させることで、所定形状の帽体本体５２が形成される。
【００６５】
このように構成されるヘルメット５１では、帽体本体５２が低接結織物Ｓによって構成されているので、帽体本体５２の表面には、低接結織物Ｓの織り目が模様として現れることになり、意匠性が高い。
また、前記のように、低接結織物Ｓの織り目のパターンや織り目の大きさは、任意に設定することができるので、ヘルメット５１の模様のバリエーションが豊富であり、意匠面でのユーザーの選択肢を従来よりも大幅に広げることができる。
【００６６】
また、低接結織物Ｓは、ドレープ性が非常に高いので、プリプレグＰ２に切込みを入れることなしに、芯材２６の表面にたるみなく忠実に沿わせることができる。
このため、本実施形態にかかるヘルメット５１では、帽体本体５２の表面に織物の切込みがなく、織物模様が途中で切れたり乱れたりすることがないので、意匠性が高い。
さらに、この低接結織物Ｓを所望の曲面に成形した状態では、低接結織物Ｓの各緯糸Ｙ及び各経糸Ｘは、曲面に沿った滑らかな曲線を描くので、本実施形態にかかるヘルメット５１では、図１５に示すように、帽体本体５２の表面に、その曲面に沿った滑らかな曲線が多数現れることになり、意匠性が高い。
【００６７】
また、このヘルメット５１では、上記のように帽体本体５２を構成する織物に切込みを入れずに済むので、強度性能面でも従来のヘルメットよりも優れている。
すなわち、このヘルメット５１は、織物を積層する回数を従来よりも少なくしても強度を十分に確保することができるので、このヘルメット５１では、強度を落とさずに軽量化を図ることができる。
また、低接結織物Ｓは、緯糸層Ｌを複数有する厚織布であるので、従来の織物よりも少ない積層数で所望の厚みを得ることができ、製造にかかる手間が大幅に低減される。これにより、本実施形態にかかるヘルメット５１は、製造コストが低くて済む。
ここで、本実施形態では、本発明を、野球等の球技に用いられるヘルメットに適用した例を示したが、これに限られることなく、他のスポーツや安全ヘルメット、自動２輪車やロードバイク用のヘルメット等に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の第一実施形態にかかるゴルフクラブ（球技用打具）を示す図である。
【図２】図１に示すゴルフクラブのゴルフクラブヘッドを示す図である。
【図３】図２に示すゴルフクラブヘッドの縦断面図である。
【図４】図２に示すゴルフクラブヘッドの分解斜視図である。
【図５】本発明の第一実施形態にかかるゴルフクラブに用いられる低接結織物を示す俯瞰図である。
【図６】図５に示す低接結織物の構造を示す断面図である。
【図７】本発明の第一実施形態にかかるゴルフクラブの製造工程を示す図である。
【図８】本発明の第一実施形態の他の形態例を示す断面図である。
【図９】図８に示すゴルフクラブヘッドの分解斜視図である。
【図１０】図８に示すゴルフクラブヘッドの製造工程を示す図である。
【図１１】本発明の第二実施形態にかかるパークゴルフクラブ（球技用打具）のシャフト部の構造を示す断面図である。
【図１２】図１１に示すシャフト部の分解図である。
【図１３】本発明の第三実施形態にかかるヘルメット（帽体）を示す斜視図である。
【図１４】図１３のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図１５】図１３に示すヘルメットの外面に形成される模様を示す図である。
【図１６】図１３に示すヘルメットの製造工程を示す図である。
【図１７】図１３に示すヘルメットの製造工程を示す図である。
【符号の説明】
【００６９】
１，１ａ ゴルフクラブ（球技用打具）
２，３１ シャフト部（繊維強化構造体）
４ ゴルフクラブヘッド
１８ 第二外殻部材（繊維強化構造体）
５１ ヘルメット（帽体）
５２ 帽体本体（繊維強化構造体）
Ｌ 緯糸層
Ｓ 低接結織物
Ｘ 経糸
Ｙ 緯糸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維強化構造体を用いた球技用打具及び帽体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
繊維強化構造体を用いた球技用打具としては、例えば後記の特許文献１に記載のゴルフクラブヘッドがある。
このゴルフクラブヘッドは、フェースプレート部を金属基強化複合材料によって製造されたものである。
【０００３】
具体的には、このゴルフクラブヘッドは、フェースプレート部が、セラミックス粒子またはセラミックス短繊維の少なくとも一方によりフェースプレートの形状に合致した形状に作成された成形体と、少なくとも一枚の織布によって作成されるものである。
フェースプレート部は、成形体の１面側に織布を予熱して固定し、この状態を維持しつつ金型内にセットしてダイカスト法にて軽金属溶湯を充填することで、成形体及び織布の空孔に軽金属溶湯を溶浸させて、金属基強化複合材料としたものである。
このようにして形成されるフェースプレート部の表面には、織布の織り目が模様として現れる。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２１５３５４号公報（段落［０００８］〜［００１０］，及び図１〜図８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、織布としては、経糸と緯糸とを交互に織り込んだ平織りや、経糸と緯糸とが斜めの模様を形成する綾織りや、２重綾織り、朱子織り、目抜き平織り、からみ織り等のものが用いられる。
しかし、いずれの織り方の織布も、織り目のパターンは微小な織り目が繰り返される単調なものとなり、フェースプレート部に現れる模様に高い意匠性を持たせることは困難であった。
また、いずれの織り方の織布も、ドレープ性が十分でなく、曲面を形成しようとした場合、たるみや重なりが生じないように、何箇所にも切込みを入れる必要があった。
このため、フェースプレートに高い意匠性を持たせることは困難であった。
そして、このような課題は、球技用打具に限らず、曲面を有する繊維強化構造体からなる帽体においても生じる。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、意匠性の高い球技用打具及び帽体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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、織物に樹脂や軽金属を含浸させて成形した繊維強化構造体によって曲面部分が構成された球技用打具であって、前記織物が、それぞれ複数の緯糸によって構成される複数層の緯糸層と、該緯糸層のそれぞれの前記緯糸を織り込む複数の経糸とを有し、該経糸の一部が、前記緯糸層を構成する一部の前記緯糸の代わりに他の緯糸層の緯糸を織り込んでいる低接結織物である球技用打具を提供する。
【０００８】
このように構成される球技用打具では、繊維強化構造体を構成する織物が、低接結織物によって構成されているので、繊維強化構造体の表面には、低接結織物の織り目が模様として現れる。
低接結織物は、各緯糸層のそれぞれについて緯糸を経糸によって織り込みながら、一部の経糸では、一部の緯糸の代わりに、他の緯糸層の緯糸を織り込んだものであるので、繊維強化構造体用の織物として従来用いられていた平織りや朱子織り等の織物に比べて織り目が複雑である。
このため、本発明にかかる球技用打具は、繊維強化構造体の表面に複雑な模様が形成されるので、意匠性が高い。
また、低接結織物の織り目のパターンは、経糸の織り込みパターンを変更することで様々に変化させることができ、織り目の大きさは、糸の太さを変えることで任意の大きさに設定することができる。
このように、本発明にかかる球技用打具は、その模様のバリエーションが豊富であるので、意匠面でのユーザーの選択肢を従来よりも大幅に広げることができる。
【０００９】
また、低接結織物は、上記のように、各緯糸層を織り込む経糸の一部が、一部の緯糸をとばして他の緯糸層の緯糸を織り込んでいて、各緯糸層の緯糸同士、及び各緯糸層同士がそれぞれ緩やかに結合している。このため、低接結織物は、全体として十分な強度を保ちながら、各緯糸及び各経糸のそれぞれの変位の自由度が高く、非常にしなやかである（すなわちドレープ性が非常に高い）。
この低接結織物は、上記のようにドレープ性が非常に高いので、切込みを入れずに、もしくは最小限の切込みを入れるだけで、たるみなしに所望の曲面形状（例えば略球面形状）を持たせることができる。
このため、本発明にかかる球技用打具では、繊維強化構造体に、織物の切込みがないか、もしくは切込みが最小限に抑えられるので、意匠性が高い。
さらに、この低接結織物に所望の曲面形状を持たせた状態では、低接結織物の各緯糸及び各経糸は、曲面に沿った滑らかな曲線を描くので、本発明にかかる球技用打具では、繊維強化構造体の表面に、その曲面に沿った滑らかな曲線が多数現れることになり、意匠性が高い。
【００１０】
また、本発明にかかる球技用打具では、上記のように繊維強化構造体を構成する織物に切込みを入れずに済むか、もしくは最小限の切込みを入れるだけで済むので、強度性能面でも従来の球技用打具より優れている。
すなわち、この球技用打具では、織物を積層する回数を従来よりも少なくしても繊維強化構造体の強度を十分に確保することができる。このため、この球技用打具では、軽量部と重量部との質量比を大きくすることができ、球技用打具の慣性モーメントを打撃に最適にするための重量配分の調整が容易となるので、設計の自由度が高い。
また、低接結織物は、緯糸層を複数有する厚織布であるので、従来の織物よりも少ない積層数で所望の厚みを得ることができ、製造にかかる手間が大幅に低減される。これにより、本発明にかかる球技用打具は、製造コストが低くて済む。
【００１１】
また、この球技用打具において、前記緯糸と前記経糸とのうちの少なくともいずれか一方が、一部の糸について他の糸とは色と質感とのうち少なくともいずれか一方が異なっていてもよい。
この場合には、繊維強化構造体の表面に、色や質感の異なる糸が複雑なパターンで現れるので、一段と意匠性が高い。
【００１２】
また、この球技用打具が、中空棒状のシャフト部を有し、該シャフト部のうちの少なくとも一部が、前記繊維強化構造体によって構成されていてもよい。
この球技用打具では、シャフト部が高い意匠性を有している。
ここで、シャフト部を有する球技用打具としては、例えばゴルフクラブやパークゴルフクラブ、バドミントンクラブ等がある。
【００１３】
また、この球技用打具が、中空のゴルフクラブヘッドを有し、該ゴルフクラブヘッドのうちの少なくとも一部が、前記繊維強化構造体によって構成されていてもよい。
この球技用打具では、ゴルフクラブヘッドが高い意匠性を有している。
【００１４】
また、本発明は、織物に樹脂や軽金属を含浸させて成形した繊維強化構造体によって曲面部分が構成された帽体であって、前記織物が、それぞれ複数の緯糸によって構成される複数層の緯糸層と、該緯糸層のそれぞれの前記緯糸を織り込む複数の経糸とを有し、
該経糸の一部が、前記緯糸層を構成する一部の前記緯糸の代わりに他の緯糸層の緯糸を織り込んでいる低接結織物である帽体を提供する。
【００１５】
このように構成される帽体では、繊維強化構造体を構成する織物が、低接結織物によって構成されているので、繊維強化構造体の表面には、低接結織物の織り目が模様として現れる。
低接結織物は、各緯糸層のそれぞれについて緯糸を経糸によって織り込みながら、一部の経糸では、一部の緯糸の代わりに、他の緯糸層の緯糸を織り込んだものであるので、繊維強化構造体用の織物として従来用いられていた平織りや朱子織り等の織物に比べて織り目が複雑である。
このため、本発明にかかる帽体は、繊維強化構造体の表面に複雑な模様が形成されるので、意匠性が高い。
また、低接結織物の織り目のパターンは、経糸の織り込みパターンを変更することで様々に変化させることができ、織り目の大きさは、糸の太さを変えることで任意の大きさに設定することができる。
このように、本発明にかかる帽体は、その模様のバリエーションが豊富であるので、意匠面でのユーザーの選択肢を従来よりも大幅に広げることができる。
【００１６】
また、低接結織物は、上記のように、各緯糸層を織り込む経糸の一部が、一部の緯糸をとばして他の緯糸層の緯糸を織り込んでいて、各緯糸層の緯糸同士、及び各緯糸層同士がそれぞれ緩やかに結合している。このため、低接結織物は、全体として十分な強度を保ちながら、各緯糸及び各経糸のそれぞれの変位の自由度が高く、非常にしなやかである（すなわちドレープ性が非常に高い）。
この低接結織物は、上記のようにドレープ性が非常に高いので、切込みを入れずに、もしくは最小限の切込みを入れるだけで、たるみなしに所望の曲面形状（例えば略球面形状）を持たせることができる。
このため、本発明にかかる帽体では、繊維強化構造体に、織物の切込みがないか、もしくは切込みが最小限に抑えられるので、意匠性が高い。
さらに、この低接結織物に所望の曲面形状を持たせた状態では、低接結織物の各緯糸及び各経糸は、曲面に沿った滑らかな曲線を描くので、本発明にかかる帽体では、繊維強化構造体の表面に、その曲面に沿った滑らかな曲線が多数現れることになり、意匠性が高い。
【００１７】
また、本発明にかかる帽体では、上記のように繊維強化構造体を構成する織物に切込みを入れずに済むか、もしくは最小限の切込みを入れるだけで済むので、強度性能面でも従来の帽体より優れている。
【００１８】
また、低接結織物は、緯糸層を複数有する厚織布であるので、従来の織物よりも少ない積層数で所望の厚みを得ることができ、製造にかかる手間が大幅に低減されるので、本発明にかかる帽体の製造コストが低くて済む。
【００１９】
この帽体において、前記織物を構成する前記緯糸と前記経糸とのうちの少なくともいずれか一方が、一部の糸について他の糸とは色と質感とのうち少なくともいずれか一方が異なる糸が用いられていてもよい。
このように構成される帽体では、繊維強化構造体の表面に、色や質感の異なる糸が複雑なパターンで現れるので、一段と意匠性が高い。
【発明の効果】
【００２０】
本発明にかかる球技用打具及び帽体によれば、繊維強化構造体の表面に複雑な模様が形成されるので、従来の単調な模様の球技用打具及び帽体に比べて、意匠性が非常に高い。
また、本発明にかかる球技用打具及び帽体は、その模様のバリエーションも豊富であるので、意匠面でのユーザーの選択肢を従来よりも大幅に広げることができる。
さらに、繊維強化構造体の曲面部分を構成する織物に切込みがないかもしくは切込みが最小限で済むので、意匠性が高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
［第一実施形態］
以下、本発明の第一実施形態について、図１から図７を用いて説明する。
本実施形態では、図１に示すように、本発明を、ゴルフクラブ１に適用した例を示す。
このゴルフクラブ１は、中空管状のシャフト部２と、シャフト部２の一端に設けられるグリップ３と、シャフト部２の他端に設けられるゴルフクラブヘッド４とを有している。
【００２２】
本実施形態では、ゴルフクラブヘッド４は、ドライバー、あるいはフェアウエイウッドなどの内部に中空部を有する構造のヘッドである。
このゴルフクラブヘッド４は、図２に示すように、打球部を構成するフェース部１１と、上面を構成するクラウン部１２と、フェース部１１の後方での周面を構成するサイド部１３と、下面を構成するソール部１４と、フェース部１１の上端右側に設けられてシャフト部２の他端が接続されるホーゼル部１６とを含む構成を有している。なお、本実施形態に示すゴルフクラブ１は右利き用であって、左利き用ではホーゼル部１６はフェース部１１の上端左側に設けられる。
【００２３】
図３（ａ）及び図４に示すように、このゴルフクラブヘッド４は、フェース部１１及びホーゼル部１６を含む第一外殻部材１７と、ゴルフクラブヘッド４の残りの部分を構成する第二外殻部材１８とを接合した構造とされている。
本実施形態では、第二外殻部材１８の開口端部が、その外周面を、第一外殻部材１７の開口端部１７ａの内周面に密着するように配置した状態で接合されている。なお、第一外殻部材１７と第二外殻部材１８との接合をより強固なものとする必要がある場合には、図３（ｂ）に示すように、第一外殻部材１７と第二外殻部材１８の接合境界の外周面側に、これらの部材を跨ぐように別体の補強材１９を積層すれば、より強固な接合を実現できる。
【００２４】
本実施形態では、第一外殻部材１７は、金属製とされており、フェース部１１と、フェース部１１の周縁から後方に延びるつば部２１と、これらフェース部１１の上端及びつば部２１の上端に連なって設けられるホーゼル部１６と、つば部２１の下端から連続して後方に延びるソール部１４とを含んだ構成とされている。
この第一外殻部材１７は、鋳造、鍛造、熱圧プレス、機械加工等により製造できる。好ましくは、この第一外殻部材１７はチタン又はステンレススチールにより鋳造又は鍛造により形成する。第一外殻部材１７は前記範囲に限定されることなく、本発明の範囲を逸脱しない範囲で、金属マトリックス複合体やセラミックス材料とすることができる。
【００２５】
第二外殻部材１８は、炭素繊維強化樹脂等からなる略カップ状の繊維強化構造体とされており、上方に向けて凸となる緩やかな曲面をなすとともに周縁が外側に向けて凸となる弧を描くクラウン部１２と、クラウン部１２の周縁に沿った凸曲面をなすサイド部１３とを含んだ構成とされている。
第二外殻部材１８は、図５の俯瞰図に示す低接結織物Ｓに合成樹脂を含浸させた低接結織物プリプレグＰ（図７（ａ）参照）を複数層積層した構成とされている。
【００２６】
低接結織物Ｓは、経糸Ｘａ，Ｘｂ，Ｘｃ，…と緯糸Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，…とによって構成されている。この低接結織物Ｓでは、緯糸Ｙは、三層１８列を１完全とする三層構造とされている。この低接結織物Ｓは、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、もしくはこれらの混織によって構成することができる。本実施形態では、低接結織物Ｓを炭素繊維によって構成している。
図６（ａ）〜（ｈ），（ｊ），（ｋ）に、各経糸Ｘの各緯糸Ｙとの接結の様子を示す。これらの図６（ａ）〜（ｈ），（ｊ），（ｋ）は、それぞれこの順番に経糸Ｘａ〜Ｘｈ，Ｘｊ，Ｘｋの各緯糸Ｙとの接結の様子を示す図である。なお、経糸Ｘｉの各緯糸Ｙとの接結の様子は図６（ｃ）に示す経糸Ｘｃの場合と同じであり、経糸Ｘｌの各緯糸Ｙとの接結の様子は図６（ｆ）に示す経糸Ｘｆの場合と同じである。
【００２７】
図６（ａ）〜（ｈ）、（ｊ）、（ｋ）に示すように、低接結織物Ｓは、それぞれ複数の緯糸Ｙを有する緯糸層Ｌを複数層有している。本実施形態では、緯糸層Ｌとして、緯糸Ｙ１，Ｙ４，Ｙ７，…からなる緯糸層Ｌ１と、緯糸Ｙ２，Ｙ５，Ｙ８，…からなる緯糸層Ｌ２と、緯糸Ｙ３，Ｙ６，Ｙ９，…からなる緯糸層Ｌ３の三層を設けている。
経糸Ｘａ，Ｘｂ，Ｘｃ，…は、それぞれひとつの緯糸層Ｌの緯糸Ｙを織り込んでいる。また、隣接する経糸Ｘ同士は異なる緯糸層Ｌを織り込んでいる。本実施形態では、経糸Ｘａは緯糸層Ｌ１を織り込んでおり、経糸Ｘｂは緯糸層Ｌ２を織り込んでおり、経糸Ｘｃは緯糸層Ｌ３を織り込んでおり、以降の経糸Ｘは同様のパターンで緯糸層Ｌを織り込んでいる。
【００２８】
また、経糸Ｘの一部は、緯糸層Ｌを構成する一部の緯糸Ｙの代わりに他の緯糸層Ｌの緯糸Ｙを織り込んでいる。
本実施形態では、経糸Ｘｂは、緯糸層Ｌ２を構成する緯糸Ｙ１１の代わりに緯糸層Ｌ３を構成する緯糸Ｙ１２を織り込んでおり、経糸Ｘｅは、緯糸層Ｌ２を構成する緯糸Ｙ８の代わりに緯糸層Ｌ３を構成する緯糸Ｙ９を織り込んでおり、経糸Ｘｇは、緯糸層Ｌ１を構成する緯糸Ｙ４の代わりに緯糸層Ｌ２を構成する緯糸Ｙ５を織り込んでいる。
また、経糸Ｘｊは、緯糸層Ｌ１を構成する糸Ｙ７の代わりに緯糸層Ｌ２を構成する緯糸Ｙ８を織り込むとともに、緯糸層Ｌ１を構成する緯糸Ｙ１３の代わりに緯糸層Ｌ２を構成する緯糸Ｙ１４を織り込んでいる。
このような構成の低接結織物Ｓは、例えば、汎用のレピア織機を強化繊維の製織に対応できるように一部改良することで製織可能である。
【００２９】
低接結織物プリプレグＰは、図７（ａ）に示すように、平面状に展開した状態では、略半円形状をなしており、その周縁のうち、直線状となっている部分が、カップ状に変形させた際の開口端（すなわちフェース部１１の周縁部との接続部）を構成している。
この低接結織物プリプレグＰを構成する強化繊維（緯糸Ｙ、経糸Ｘ）の配設方向はフェース部１１に対して考慮され、平面状に展開した状態では、フェース部１１との接続端に対して平行な方向と垂直な方向とのそれぞれに配設されているものと、フェース部１１に対して斜交するように配設されているものとが交互に積層される。
【００３０】
また、この低接結織物プリプレグＰにおける樹脂の量は全プリプレグの重量に対して３０％〜４０％であり、好ましい実施例においては３１％〜３５％である。樹脂量が３１％未満であると、成形時に樹脂欠乏部分やボイドが発生しやすく、綺麗な表面を得にくくなる。また強度も低下してしまう。また、樹脂量が３５％より大きいと、樹脂リッチ部分、即ち強化繊維の存在しない部分が増加するため、強度が弱くなる。この樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂等が使用できる。好ましい実施例としてはエポキシ樹脂が使用される。
【００３１】
この低接結織物プリプレグＰにより第二外殻部材１８を形成するにあたっては、図７（ｂ）に示すように、第二外殻部材１８成形用の所望の形状を有する芯材２６の外表面のうち、クラウン部１２及びサイド部１３に相当する部位に、図７（ａ）に示す形状に切り出した低接結織物プリプレグＰを、複数層積層し、オートクレーブ等の加圧加熱装置を用いて樹脂を硬化させることによって、図７（ｃ）の断面図に示す所望の中空形状に形成している。本実施形態では、低接結織物プリプレグＰは、その各層の強化繊維の配向方向が隣り合う層において互いに同一方向とならないようにして、４層積層している。
【００３２】
以上述べたように、本実施形態にかかるゴルフクラブ１は、第一外殻部材１７という少量の部分を金属材料で形成し、残りの部分を前記第一外殻部材７よりも比重の小さい材料からなる第二外殻部材１８として、両部材を強固に接合することにより形成している。
ゴルフクラブを、強固で、耐久性のあるゴルフクラブとするには、ボールの打撃によって生じる衝撃を効果的に減衰する構成とする必要があるが、このゴルフクラブ１では、上記のように第二外殻部材１８が繊維強化樹脂製であるので、第二外殻部材１８が金属製である場合に比べて、ボールの打撃時の衝撃を良好に減衰することができ、強度と耐久性に優れている。
【００３３】
このように構成されるゴルフクラブ１では、繊維強化構造体である第二外殻部材１８を構成する織物が、低接結織物Ｓによって構成されているので、第二外殻部材１８の表面には、低接結織物Ｓの織り目が模様として現れる。
上記のように、低接結織物Ｓは、各緯糸層Ｌのそれぞれについて緯糸Ｙを経糸Ｘによって織り込みながら、一部の経糸Ｘでは、一部の緯糸Ｙの代わりに、他の緯糸層Ｌの緯糸Ｙを織り込んだものであるので、繊維強化構造体用の織物として従来用いられていた平織りや朱子織り等の織物に比べて織り目が複雑である。
このため、このゴルフクラブ１では、クラウン部１２及びサイド部１３の表面に複雑な模様が形成されるので、意匠性が高い。
【００３４】
また、低接結織物Ｓの織り目のパターンは、経糸Ｘの織り込みパターンを変更することで様々に変化させることができ、織り目の大きさは、糸の太さを変えることで任意の大きさに設定することができる。
このように、本実施形態にかかるゴルフクラブ１は、その模様のバリエーションが豊富であるので、意匠面でのユーザーの選択肢を従来よりも大幅に広げることができる。
【００３５】
また、低接結織物Ｓは、上記のように、各緯糸層Ｌを織り込む経糸Ｘの一部が、一部の緯糸Ｙをとばして他の緯糸層Ｌの緯糸Ｙを織り込んでいて、各緯糸層Ｌの緯糸Ｙ同士、及び各緯糸層Ｌ同士がそれぞれ緩やかに結合している。このため、低接結織物Ｓは、全体として十分な強度を保ちながら、各緯糸Ｙ及び各経糸Ｘのそれぞれの変位の自由度が高く、非常にしなやかである（すなわちドレープ性が非常に高い）。
この低接結織物Ｓは、上記のようにドレープ性が非常に高いので、本実施形態では、切込みを入れることなしに、芯材２６の表面にたるみなく忠実に沿わせることができる。
このため、本実施形態にかかるゴルフクラブ１では、クラウン部１２及びサイド部１３に、織物の切込みがなく、織物模様が途中で切れたり乱れたりすることがないので、意匠性が高い。
さらに、この低接結織物Ｓを所望の曲面に成形した状態では、低接結織物Ｓの各緯糸Ｙ及び各経糸Ｘは、曲面に沿った滑らかな曲線を描くので、本実施形態にかかるゴルフクラブ１では、図７（ｂ）に示すように、クラウン部１２及びサイド部１３の表面に、その曲面に沿った滑らかな曲線が多数現れることになり、意匠性が高い。
【００３６】
また、このゴルフクラブ１では、上記のように第二外殻部材１８を構成する織物に切込みを入れずに済むので、強度性能面でも従来のゴルフクラブより優れている。
すなわち、このゴルフクラブ１では、織物を積層する回数を従来よりも少なくしても第二外殻部材１８の強度を十分に確保することができる。このため、このゴルフクラブ１では、軽量部と重量部との質量比を大きくすることができ、ゴルフクラブ１の慣性モーメントを打撃に最適にするための重量配分の調整が容易となるので、設計の自由度が高い。
また、低接結織物Ｓは、緯糸層Ｌを複数有する厚織布であるので、従来の織物よりも少ない積層数で所望の厚みを得ることができ、製造にかかる手間が大幅に低減される。これにより、本実施形態にかかるゴルフクラブ１は、製造コストが低くて済む。
【００３７】
ここで、本実施形態では、ゴルフクラブ１に用いる低接結織物Ｓを、炭素繊維のみによって構成した例を示した。この例では、第二外殻部材１８の表面は全体が炭素繊維の色（黒色）で、かつ表面の質感も均一となっている。
これに対して、緯糸Ｙと経糸Ｘとのうちの少なくともいずれか一方において、一部の糸について他の糸とは色と質感とのうちの少なくともいずれか一方が異なっていてもよい。
この場合には、第二外殻部材１８の表面に、色や質感の異なる糸が複雑なパターンで現れるので、一段と意匠性が高くなる。
例えば、経糸Ｘのうちの一部をアラミド繊維とすることで、第二外殻部材１８の黒地の表面にアラミド繊維の色（黄色）が複雑なパターンで現れて、鮮やかな模様が得られる。
【００３８】
また、本実施形態では、ゴルフクラブ１として、ゴルフクラブヘッド４の第二外殻部材１８がクラウン部１２とサイド部１３とによって構成される例を示したが、これに限られることなく、例えば図８及び図９に示すゴルフクラブ１ａのように、ソール部１４を、第一外殻部材１７ではなく、第二外殻部材１８に設けてもよい。
この場合には、ソール部１４も、クラウン部１２及びサイド部１３と一体のカップ状の繊維強化構造体として製造される。
このような構成の第二外殻部材１８は、図１０（ａ）に示すように、平面状に展開した状態では、上記の略半円形状の低接結織物プリプレグＰにおいて円弧の頂点近傍にソール部１４を構成する張出部２７を設けるとともに張出部２７の両脇に切込みＣを設けた低接結織物プリプレグＰ１によって形成される。
具体的には、図１０（ｂ）に示すように、この低接結織物プリプレグＰ１を、所望形状の芯材２８の表面に、強化繊維の配設方向を変えて複数枚積層することによって、図１０（ｃ）に示す所望の中空形状の第二外殻部材１８が形成される。
【００３９】
この場合においても、低接結織物プリプレグＰ１のドレープ性が非常に高いので、このように第二外殻部材１８の形状が複雑であっても、切込みＣを二箇所設けるだけで済む。
このため、このようにソール部１４をクラウン部１２及びサイド部１３と一体成形したゴルフクラブ１ａにおいても、意匠性が高く、また強度も優れている。
【００４０】
ここで、本実施形態にかかるゴルフクラブ１，１ａのゴルフクラブヘッド４について、設計の自由度及び耐久性について評価し、その結果を表１に示す。
なお、以下では、ゴルフクラブ１を実施例１とし、ゴルフクラブ１ａを実施例２とし、実施例１において、第二外殻部材１８に相当する部分を、一方向引き揃え（ＵＤ）のプリプレグを１０層積層して形成したものを比較例１とし、実施例２において、第二外殻部材１８に相当する部分を、一方向引き揃え（ＵＤ）のプリプレグを１０層積層して形成したものを比較例２とした。
【００４１】
【表１】
【００４２】
設計の自由度にあたっては、実施例１と比較例１、及び実施例２と比較例２について、それぞれ第一外殻部材及び第二外殻部材の質量、これらを接着する接着剤の質量、及び第二外殻部材の厚みを比較した。
表１から分かるように、実施例１では、比較例１に比べて第二外殻部材の質量が約２０％程度低減されており、厚みも２０％程度低減されていることが分かる。また、実施例２でも、比較例２に比べて第二外殻部材の質量が約２０％程度低減されており、厚みも２０％程度低減されていることが分かる。
このように、各実施例では、比較例に対して、軽量部と重量部との質量比が大きいことがわかる。これにより、各実施例では、比較例に対して、ゴルフクラブの慣性モーメントを打撃に最適にするための重量配分の調整が容易となるので、設計の自由度が高い。
【００４３】
耐久性の評価は、実施例１，２と比較例１，２のそれぞれについてゴルフクラブヘッドを固定し、クラウン部から圧縮荷重を加えてゴルフクラブヘッドの第二外殻部材が破壊したときに計測された荷重値に基づいて行った。
表１から分かるように、各実施例では、比較例に対して、耐久性が３５〜４０％程度向上していることが分かる。
【００４４】
［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態について、図１１及び図１２を用いて説明する。
本実施形態では、本発明を、パークゴルフクラブに適用した例を示す。
パークゴルフクラブは、通常のゴルフクラブとほぼ同じ構成であるが、シャフト部として、通常のゴルフクラブに比べて太いシャフト部が用いられている。
図１１に、本実施形態にかかるパークゴルフクラブのシャフト部３１を示す。なお、図１１では、シャフト部３１の長手方向の寸法を縮めて図示しているが、実際のシャフト部３１では、長手方向の寸法は径方向寸法に比べて十分に長く設定されている。
【００４５】
シャフト部３１は、グリップ側からゴルフクラブヘッド側に向うにつれて次第に縮径される繊維強化管状体３２によって構成されている。
本実施形態では、繊維強化管状体３２は、強化繊維が軸方向に対してほぼ平行（軸方向に対して０°〜±５°傾斜する向き）に配向している繊維強化樹脂プリプレグを積層したストレート層３３と、軸方向に対して±２０°〜±７０°傾斜する向きに配向している繊維強化樹脂プリプレグを積層したバイアス層３４とを有している。
【００４６】
また、この繊維強化管状体３２には、ストレート層３３やバイアス層３４の他に、部分的な強化を目的とする補強層３５が、必要に応じて設けられる。
この補強層３５は、例えば強化繊維が繊維強化管状体３２の軸方向に対してほぼ平行な方向、もしくは軸方向に対して傾斜する向きに配向している繊維強化樹脂プリプレグや、繊維強化管状体３２の軸方向に対してほぼ直交する向き（軸方向に対して±８０°〜９０°傾斜する向き）に配向している繊維強化樹脂プリプレグ（フープ層）によって構成される。
本実施形態では、ストレート層３３の細径側端部外周面に第１の補強層３５ａが設けられており、バイアス層３４の細径側端部外周面に第２の補強層３５ｂが設けられている。
これら繊維強化樹脂プリプレグの積層数（ストレート層、バイアス層などのある特定の層が繊維強化管状体３２の周りに巻きつけられている回数）は、繊維強化管状体３２に要求される強度に応じて任意に設定される。
【００４７】
これら繊維強化プリプレグに使用される強化繊維としては、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、セラミック繊維、ボロン繊維、金属繊維などをあげることができるが、好ましくは炭素繊維が用いられる。
本実施形態では、上記の繊維強化プリプレグとして、引張弾性率が５０ＧＰａ〜８００ＧＰａの炭素繊維を用いた一方向引揃えプリプレグを用いている。
繊維強化プリプレグにおいて強化繊維に含浸されるマトリックス樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂から選ばれる熱硬化性樹脂あるいは熱可塑性樹脂が選ばれる。好ましくはエポキシ樹脂が用いられる。
【００４８】
繊維強化管状体３２は、上記の各繊維強化樹脂プリプレグによって構成される各層の外周に、低接結織物プリプレグを積層した意匠層３６を設けた構成とされている。
意匠層３６を構成する低接結織物プリプレグに使用される強化繊維の目付けは特に制限はないが、本実施形態では、７０ｇ／ｍ２〜３５０ｇ／ｍ２のものが用いられる。
この強化繊維の目付けが３５０ｇ／ｍ２以上であると、シャフト部３１の質量が一般的なシャフト部としては大きくなりすぎる。一方、強化繊維の目付けが７０ｇ／ｍ２以下であると目隙が大きくなり低接結織物プリプレグの機能が十分に発揮できない可能性がある。
このため、本実施形態では、低接結織物プリプレグの強化繊維としては、７０ｇ／ｍ２〜３５０ｇ／ｍ２の強化繊維が用いられる。
ここで、この繊維強化管状体３２には、更なる強度を確保するために、上記の意匠層３６以外にも、径方向のいずれかの位置に、低接結織物プリプレグを積層した補強層を設けてもよい。
【００４９】
以下、このシャフト部３１の製造方法について、図１１の断面図、及び図１２の分解図に基づいて説明する。
まず、図１２に示すように、細径側の直径が１３ｍｍ、太径側直径が１８ｍｍ、長さが９００ｍｍのテーパー付マンドレル４１に、離形剤を塗布後、
引張弾性率 ３００ＧＰａ、
目付け １００ｇ／ｍ２
樹脂含有率 ３０％
の炭素繊維の一方向引揃プリプレグを裁断して、それぞれマンドレル４１に２周巻きつけることができる形状の２枚のバイアス層プリプレグ３４ａ，３４ｂを得て、これらバイアス層プリプレグ３４ａ，３４ｂをマンドレル４１に巻きつけて、バイアス層３４を得る。ここで、これらバイアス層プリプレグ３４ａ，３４ｂは、マンドレル４１に巻きつけた際に炭素繊維の配向方向がマンドレル４１の軸方向に対してそれぞれ＋３５°、−３５°となるよう配向させられている。
【００５０】
引張弾性率 ３００ＧＰａ
目付け １００ｇ／ｍ２
樹脂含有率 ３０％
の炭素繊維の一方向引揃プリプレグを裁断して、前記の補強層３５を構成する第１の補強層３５ａを構成するプリプレグを得るとともに、
引張弾性率 ５０ＧＰａ
目付け １００ｇ／ｍ２
樹脂含有率 ３０％
のガラス繊維の一方向引揃プリプレグを裁断して、前記の補強層３５を構成する第１の補強層３５ｂを得る。
【００５１】
これら第１の補強層３５ａ，３５ｂを構成するプリプレグは、前記バイアス層プリプレグ３４上の細径端から太径側へ約２００ｍｍの位置までを２周することができる形状に裁断し、これらプリプレグを２枚重ねて、かつこれらプリプレグの炭素繊維がマンドレル４１の軸方向と平行となるよう前記バイアス層２２の上に巻きつける。
【００５２】
引張弾性率 ３００ＧＰａ
目付け １００ｇ／ｍ２
樹脂含有率 ３０％
の炭素繊維の一方向引揃プリプレグを裁断して、前記第１の補強層３５ａ，３５ｂを含めたバイアス層３４の外側を２周することができる形状の一枚のストレート層プリプレグ３３ａを得る。このストレート層プリプレグ３３ａをその炭素繊維がマンドレル４１の軸方向と平行となるようバイアス層３４の上に巻きつけて、ストレート層３３を得る。
【００５３】
第１の補強層３５ａを構成するプリプレグと同じ炭素繊維の一方向引揃えプリプレグを、ストレート層プリプレグ３３ａ上の細径端から太径側へ約２００ｍｍの位置までを２周することができる形状に裁断し、このプリプレグを、その炭素繊維がマンドレル４１の軸方向と平行となるよう前記ストレート層３４の上に巻きつけて、第２の補強層３５ｃを得る。
【００５４】
引張弾性率 ２４０ＧＰａ
目付け ２６０ｇ／ｍ２
樹脂含有率 ４０％
の炭素繊維の低接結織物プリプレグを用いて、このプリプレグが前記第２の補強層３５ｃを含めたストレート層３３の外側を１周することができる形状の一枚の低接結織物層プリプレグ３６ａを得る。ここで、この低接結織物層プリプレグ３６ａに用いられる低接結織物は、第一実施形態で示したプリプレグＰに用いられる低接結織物Ｓと同様の構成とされている。
この低接結織物層プリプレグ３６ａをその炭素繊維がマンドレル４１の軸方向と平行となるようストレート層３３の上に巻きつけて、意匠層３６を得る。
【００５５】
以上のようにしてマンドレル４１に各プリプレグを巻き付けた後、得られた積層体にさらにラッピングテープを巻きつけ、１３０度に加熱し硬化後、マンドレル４１を引き抜くことで、シャフト部３１を得る。
【００５６】
このように構成されるシャフト部３１を有するパークゴルフクラブは、シャフト部３１の最外周に、意匠層３６が設けられている。
前記のように、意匠層３６を構成する低接結織物は、第一実施形態で示したゴルフクラブ１に用いられる低接結織物Ｓと同様の構成である。
このため、シャフト部３１の外周面には複雑な模様が形成されることとなり、意匠性が高い。
【００５７】
また、シャフト部３１の意匠層３６を構成する低接結織物層プリプレグは、前記のように伸縮性に富んでいるため、下地となるストレート層３３の曲率の大きな部位にも沿いやすく、表面が平滑に綺麗に形成できる。そのため、仕上げ加工のための表面研磨量も少なくて済むので、本実施形態にかかるパークゴルフクラブは、生産性が高く、質量バラツキも少ない。
【００５８】
ここで、上記パークゴルフクラブにおいて、シャフト部３１の外周面を覆う意匠層３６は、パークゴルフクラブの補強材としても機能する。
以下、意匠層３６によるパークゴルフクラブの補強効果を検証するため、シャフト部３１の曲げ物性測定試験を行った。
以下では、上記シャフト部３１を実施例とする。また、比較のため、シャフト３１において最外層となる意匠層３６に代えて、従来から一般的に使用されている
引張弾性率 ２４０ＧＰａ
目付け ２００ｇ／ｍ２
樹脂含有率 ３５％
の炭素繊維の平織りクロスプリプレグを使用した以外は、シャフト部３１と同じ構成のシャフト部（以下「比較例」とする）を用意した。
【００５９】
ここでは、曲げ物性測定試験として、実施例及び比較例の３点曲げ試験を行った。
この試験結果を表２に示す。なお、“変位量(撓み量)”とは、シャフト部中央部に２９．４［Ｎ・ｍ］の荷重をかけて荷重点の変位量（撓み量）を測定したもので、比較例のシャフト部の変位量(撓み量)を１００として実施例のシャフト部の変位量(撓み量)が何％かで表した。また、“破壊強度”とは、シャフト部中央部に荷重をかけて破壊したときの荷重値を測定したもので、比較例のシャフト部の破壊強度を１００として実施例のシャフト部の破壊強度が何％かで表した。
【００６０】
【表２】
【００６１】
表２に示すように、実施例では、太径部の寸法が比較例よりも下回っているにも関わらず、比較例に比べて変位量は５％少なく、破壊強度は１５％も上回っている。
すなわち、本実施形態にかかるパークゴルフクラブのシャフト部３１は、従来のシャフト部に比べて丈夫で壊れにくいシャフト部であると言える。
【００６２】
ここで、本実施形態では、本発明をパークゴルフクラブのシャフト部３１に適用した例を示したが、これに限られることなく、他の球技用打具、例えばゴルフクラブやバドミントンクラブなどのシャフト部に適用することができる。
【００６３】
［第三実施形態］
次に、本発明の第三実施形態について、図１３から図１７を用いて説明する。
本実施形態では、本発明を、図１３の斜視図に示すように、例えば野球等の球技に用いられるヘルメット５１（帽体）に適用した例を示す。
ヘルメット５１は、使用者の頭部形状に沿った略楕円の半球殻形状をなしており、図１４（図１３のＡ−Ａ矢視断面図）に示すように、略半球殻形状をなす繊維強化樹脂層からなる帽体本体５２（繊維強化構造体）と、この帽体本体５２内に装着される緩衝部材５３とを有している。
帽体本体５２は、第一実施形態で示した低接結織物Ｓに樹脂を含浸したプリプレグを所定形状に成形したものであって、図１５に示すように、その表面には、低接結織物Ｓの織り目が模様として現れている。
この低接結織物Ｓに使用される繊維としては、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維などを用いることができ、マトリックス樹脂としては、ポリプロピレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂などが使用できる。
【００６４】
帽体本体５２は、図１６に示す低接結織物Ｓを用いた前記のプリプレグＰ２を、帽体本体５２の形状に成形したものである。本実施形態では、低接結織物Ｓを炭素繊維によって形成し、この低接結織物Ｓにエポキシ樹脂を含浸させることによってプリプレグＰ２を得ている。
具体的には、帽体本体５２は、所定の形状の略楕円の半球面を有する帽体成形下型５６に、プリプレグＰ２を、その繊維の配設方向がヘルメット５１の前後方向に対して±４５°傾斜する向きにしてかぶせる。
この状態で、図１７に示すように、帽体成形上型５７によって型締めを行った状態で樹脂を加熱硬化させることで、所定形状の帽体本体５２が形成される。
【００６５】
このように構成されるヘルメット５１では、帽体本体５２が低接結織物Ｓによって構成されているので、帽体本体５２の表面には、低接結織物Ｓの織り目が模様として現れることになり、意匠性が高い。
また、前記のように、低接結織物Ｓの織り目のパターンや織り目の大きさは、任意に設定することができるので、ヘルメット５１の模様のバリエーションが豊富であり、意匠面でのユーザーの選択肢を従来よりも大幅に広げることができる。
【００６６】
また、低接結織物Ｓは、ドレープ性が非常に高いので、プリプレグＰ２に切込みを入れることなしに、芯材２６の表面にたるみなく忠実に沿わせることができる。
このため、本実施形態にかかるヘルメット５１では、帽体本体５２の表面に織物の切込みがなく、織物模様が途中で切れたり乱れたりすることがないので、意匠性が高い。
さらに、この低接結織物Ｓを所望の曲面に成形した状態では、低接結織物Ｓの各緯糸Ｙ及び各経糸Ｘは、曲面に沿った滑らかな曲線を描くので、本実施形態にかかるヘルメット５１では、図１５に示すように、帽体本体５２の表面に、その曲面に沿った滑らかな曲線が多数現れることになり、意匠性が高い。
【００６７】
また、このヘルメット５１では、上記のように帽体本体５２を構成する織物に切込みを入れずに済むので、強度性能面でも従来のヘルメットよりも優れている。
すなわち、このヘルメット５１は、織物を積層する回数を従来よりも少なくしても強度を十分に確保することができるので、このヘルメット５１では、強度を落とさずに軽量化を図ることができる。
また、低接結織物Ｓは、緯糸層Ｌを複数有する厚織布であるので、従来の織物よりも少ない積層数で所望の厚みを得ることができ、製造にかかる手間が大幅に低減される。これにより、本実施形態にかかるヘルメット５１は、製造コストが低くて済む。
ここで、本実施形態では、本発明を、野球等の球技に用いられるヘルメットに適用した例を示したが、これに限られることなく、他のスポーツや安全ヘルメット、自動２輪車やロードバイク用のヘルメット等に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の第一実施形態にかかるゴルフクラブ（球技用打具）を示す図である。
【図２】図１に示すゴルフクラブのゴルフクラブヘッドを示す図である。
【図３】図２に示すゴルフクラブヘッドの縦断面図である。
【図４】図２に示すゴルフクラブヘッドの分解斜視図である。
【図５】本発明の第一実施形態にかかるゴルフクラブに用いられる低接結織物を示す俯瞰図である。
【図６】図５に示す低接結織物の構造を示す断面図である。
【図７】本発明の第一実施形態にかかるゴルフクラブの製造工程を示す図である。
【図８】本発明の第一実施形態の他の形態例を示す断面図である。
【図９】図８に示すゴルフクラブヘッドの分解斜視図である。
【図１０】図８に示すゴルフクラブヘッドの製造工程を示す図である。
【図１１】本発明の第二実施形態にかかるパークゴルフクラブ（球技用打具）のシャフト部の構造を示す断面図である。
【図１２】図１１に示すシャフト部の分解図である。
【図１３】本発明の第三実施形態にかかるヘルメット（帽体）を示す斜視図である。
【図１４】図１３のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図１５】図１３に示すヘルメットの外面に形成される模様を示す図である。
【図１６】図１３に示すヘルメットの製造工程を示す図である。
【図１７】図１３に示すヘルメットの製造工程を示す図である。
【符号の説明】
【００６９】
１，１ａ ゴルフクラブ（球技用打具）
２，３１ シャフト部（繊維強化構造体）
４ ゴルフクラブヘッド
１８ 第二外殻部材（繊維強化構造体）
５１ ヘルメット（帽体）
５２ 帽体本体（繊維強化構造体）
Ｌ 緯糸層
Ｓ 低接結織物
Ｘ 経糸
Ｙ 緯糸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
織物に樹脂や軽金属を含浸させて成形した繊維強化構造体によって曲面部分が構成された球技用打具であって、
前記織物が、それぞれ複数の緯糸によって構成される複数層の緯糸層と、
該緯糸層のそれぞれの前記緯糸を織り込む複数の経糸とを有し、
該経糸の一部が、前記緯糸層を構成する一部の前記緯糸の代わりに他の緯糸層の緯糸を織り込んでいる低接結織物である球技用打具。
【請求項２】
前記緯糸と前記経糸とのうちの少なくともいずれか一方が、一部の糸について他の糸とは色と質感とのうち少なくともいずれか一方が異なっている請求項１記載の球技用打具。
【請求項３】
中空棒状のシャフト部を有し、
該シャフト部のうちの少なくとも一部が、前記繊維強化構造体によって構成されている請求項１または２に記載の球技用打具。
【請求項４】
中空のゴルフクラブヘッドを有し、
該ゴルフクラブヘッドのうちの少なくとも一部が、前記繊維強化構造体によって構成されている請求項１から３のいずれかに記載の球技用打具。
【請求項５】
織物に樹脂や軽金属を含浸させて成形した繊維強化構造体によって曲面部分が構成された帽体であって、
前記織物が、それぞれ複数の緯糸によって構成される複数層の緯糸層と、
該緯糸層のそれぞれの前記緯糸を織り込む複数の経糸とを有し、
該経糸の一部が、前記緯糸層を構成する一部の前記緯糸の代わりに他の緯糸層の緯糸を織り込んでいる低接結織物である帽体。
【請求項６】
前記織物を構成する前記緯糸と前記経糸とのうちの少なくともいずれか一方が、一部の糸について他の糸とは色と質感とのうち少なくともいずれか一方が異なる糸が用いられている請求項５記載の帽体。
【請求項１】
織物に樹脂や軽金属を含浸させて成形した繊維強化構造体によって曲面部分が構成された球技用打具であって、
前記織物が、それぞれ複数の緯糸によって構成される複数層の緯糸層と、
該緯糸層のそれぞれの前記緯糸を織り込む複数の経糸とを有し、
該経糸の一部が、前記緯糸層を構成する一部の前記緯糸の代わりに他の緯糸層の緯糸を織り込んでいる低接結織物である球技用打具。
【請求項２】
前記緯糸と前記経糸とのうちの少なくともいずれか一方が、一部の糸について他の糸とは色と質感とのうち少なくともいずれか一方が異なっている請求項１記載の球技用打具。
【請求項３】
中空棒状のシャフト部を有し、
該シャフト部のうちの少なくとも一部が、前記繊維強化構造体によって構成されている請求項１または２に記載の球技用打具。
【請求項４】
中空のゴルフクラブヘッドを有し、
該ゴルフクラブヘッドのうちの少なくとも一部が、前記繊維強化構造体によって構成されている請求項１から３のいずれかに記載の球技用打具。
【請求項５】
織物に樹脂や軽金属を含浸させて成形した繊維強化構造体によって曲面部分が構成された帽体であって、
前記織物が、それぞれ複数の緯糸によって構成される複数層の緯糸層と、
該緯糸層のそれぞれの前記緯糸を織り込む複数の経糸とを有し、
該経糸の一部が、前記緯糸層を構成する一部の前記緯糸の代わりに他の緯糸層の緯糸を織り込んでいる低接結織物である帽体。
【請求項６】
前記織物を構成する前記緯糸と前記経糸とのうちの少なくともいずれか一方が、一部の糸について他の糸とは色と質感とのうち少なくともいずれか一方が異なる糸が用いられている請求項５記載の帽体。
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００６−３２０５２９（Ｐ２００６−３２０５２９Ａ）
【公開日】平成１８年１１月３０日（２００６．１１．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１４６４８１（Ｐ２００５−１４６４８１）
【出願日】平成１７年５月１９日（２００５．５．１９）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【出願人】（３０２０１９５９９）ミズノ テクニクス株式会社 (47)
【出願人】（５９１１９１２４０）綾羽株式会社 (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月３０日（２００６．１１．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月１９日（２００５．５．１９）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【出願人】（３０２０１９５９９）ミズノ テクニクス株式会社 (47)
【出願人】（５９１１９１２４０）綾羽株式会社 (1)
【Ｆターム（参考）】
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