JP3592170B2

JP3592170B2 - ゴルフクラブ

Info

Publication number: JP3592170B2
Application number: JP2000001657A
Authority: JP
Inventors: 晴信楠本
Original assignee: ダイワ精工株式会社
Priority date: 2000-01-07
Filing date: 2000-01-07
Publication date: 2004-11-24
Anticipated expiration: 2020-01-07
Also published as: JP2001190722A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴルフクラブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ゴルフクラブのシャフトは、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）によって成形されるのが主流になりつつあり、このようなシャフトは、強化繊維に合成樹脂を含浸したプリプレグを芯金に対して巻回し、これを加熱することで合成樹脂を硬化せしめ、その後、脱芯、研磨、塗装等の工程を経て作成される。
【０００３】
このようなＦＲＰ製のシャフトにおいて、例えば、特開平９−２７７３８９号に開示されているように、ヘッドスピードが遅いゴルファーにとってもヘッドスピードの向上が図れる構成が知られている。この公報に開示されているゴルフクラブのシャフトは、ゴルファーがスイングした際、しなりやすいように低弾性率（５〜１５ｔｏｎｆ／ｍｍ²）の強化繊維を軸長方向に引き揃えたプリプレグを用いている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、低弾性率の強化繊維によるプリプレグを用いた構成では、高強度でしなりを大きくできる反面、振動減衰率が小さくなるため、打球直後に振動が残ってしまい、しなり感が伝わって不快感が生じると共に頼りない感じを与えてしまう。すなわち、打球時の衝撃によって、打球後にシャフトの先部や胴部が不必要に振動する現象、いわゆる先振れや胴振れが発生してしまう。
【０００５】
この発明は、上記問題点に基づいてなされたものであり、高強度でしなりが大きく、かつ打球感に優れた構成のゴルフクラブを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は、強化繊維に合成樹脂を含浸したプリプレグを巻装することで成形されるシャフトを備えたゴルフクラブにおいて、前記シャフトは、その軸長方向の少なくとも一部に、弾性率が５〜１５ｔｏｎｆ／ｍｍ ²の強化繊維を具備するプリプレグによる低弾性層と、この低弾性層が存在する位置に配置される金属層を有し、前記低弾性層は、前記金属層の長さよりも長いことを特徴とする。
【０００７】
上記したように、軸長方向の少なくとも一部に低弾性層を配設することで、シャフトがしなりやすくなり、また、そのような低弾性層がある領域に金属層を配設することで、打球時の衝撃によってしなりやすい部分に伝わる振動が効果的に減衰される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明に係るゴルフクラブの一実施形態を示す図であり、ウッドタイプのゴルフクラブの斜視図である。
【０００９】
ゴルフクラブ１は、中空状のシャフト１０と、シャフト１０の先端に装着されるヘッド５０と、シャフト１０の基端側に取着されるグリップ６０によって構成されている。
【００１０】
シャフト１０は、炭素繊維、ガラス繊維、アルミナ繊維、ボロン繊維等の強化繊維に、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル等の熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂等の合成樹脂を含浸したプリプレグを巻装することで成形されており、図２に示すように、グリップ側（図中右側）からヘッド装着側（図中左側）に向けて次第に縮径するテーパ状に成形されている。なお、本発明では、シャフトの形状については限定されること無く、例えば、中間部に急テーパを設けたり、軸長方向で異なるテーパを組み合わせたり、あるいはテーパ部とストレート部を組み合わせた形状であっても良い。なお、図において、符号Ｌはシャフト全長を、符号Ｌ１はシャフト先端からキックポイント（Ｋ．Ｐ．）までの長さを示す。
【００１１】
図３は、シャフト１０の具体的な構成を示す図であり、（ａ）は、巻装されるプリプレグの配置例を示す図、（ｂ）は、図（ａ）によるプリプレグの積層構造を示す図である。
【００１２】
シャフト１０は、芯金Ｍに、複数枚のプリプレグを巻回し、その後、常法すなわちテーピングによる締め付け、加熱硬化、芯金除去、テープの除去、研磨等の工程を経て成形される。なお、図に示す芯金Ｍは、先端領域と略中央から後端に向かう領域に夫々異なるテーパ部Ｐ１，Ｐ３が形成されると共に、その間に急テーパ部Ｐ２が形成され、かつテーパ部Ｐ３の後端側は略ストレート状になっている。このような芯金の外形状によれば、最終的に成形されるシャフトには、芯金に対応したテーパが形成される。
【００１３】
図３（ａ）に示す構成では、芯金Ｍに対して、順に、テーパ部Ｐ２より前方領域にプリプレグ１１が巻回され、その上から、芯金全体に亘ってプリプレグ１２〜１４が巻回され、その上から、軸長方向の前方領域に前記プリプレグ１１よりも長く構成されたプリプレグ１５が、後方領域に前記プリプレグ１５の後端と一致するようにプリプレグ１６が夫々巻回され、そして、プリプレグ１５上から、軸長方向先端部に補強用プリプレグ１７が巻回される。
【００１４】
ここで、上記のように巻回される各プリプレグの構成を説明する。
【００１５】
［プリプレグ１１］
プリプレグ１１は、チタン、鉄、タングステン、銅、アルミ等によって形成された金属繊維を略軸長方向に引き揃えて合成樹脂を含浸したプリプレグ１１ａ（金属プリプレグ）に、ガラス繊維を織布状にして合成樹脂を含浸したプリプレグ１１ｂ（ガラスプリプレグ）を裏打ちしたものであり、実際に巻装された際に図３（ｂ）に示すように、金属層１１Ｌを形成する。
【００１６】
この場合、プリプレグ１１（金属層１１Ｌ）は、打球後にヘッド側から伝わる振動を効果的に抑制できるように、シャフトの前端側、特に図２に示すキックポイント（Ｋ．Ｐ．）よりも前方側に巻装することが望ましい。具体的には、プリプレグ１１の長さをＬ２とした場合、Ｌ２＜Ｌ１であることが望ましい。ただし、Ｌ２が短すぎると十分な減衰効果が得られないことから、Ｌ２は１００ｍｍ以上にすることが望ましい。
【００１７】
前記金属プリプレグ１１ａは、肉厚が０．０４〜０．３０ｍｍ、好ましくは０．０７〜０．２０ｍｍに形成され、樹脂含浸量が２０〜６０ｗｔ％、好ましくは３０〜４５ｗｔ％とされる。また、前記ガラスプリプレグ１１ｂは、肉厚が０．０１〜０．２０ｍｍ、好ましくは０．０２〜０．１５ｍｍに形成され、樹脂含浸量が２０〜６０ｗｔ％、好ましくは２５〜４５ｗｔ％とされる。そして、このような重合構造のプリプレグ１１は、その巻回数が０．９〜３．０となるように形成される。
【００１８】
本実施の形態では、金属層１１Ｌがシャフトの最内層に位置して金属プリプレグが内面に露出し、使用する金属材料によっては腐食等の問題が発生することから、ガラスプリプレグ１１ｂを重合させた構成にしているが、金属層がシャフトの最内層以外に位置する構成であれば、ガラスプリプレグを重合することなく、金属プリプレグを単体で巻装しても良い。
【００１９】
また、金属層は、打球後に生じるシャフトの振動を減衰するよう配設されるものであり、そのような効果が得られれば、金属層を形成するための構成は種々変形することが可能である。例えば、上記した材料による金属繊維を織布状にし、これに合成樹脂を含浸したプリプレグ、チタン、アルミ、銅、鉄、ニッケル等の金属を厚さ０．０１〜０．２０ｍｍ程度の薄いシート状にしたものや、このような薄い金属シートに多数の貫通孔を形成してメッシュ状にしたもの（合成樹脂を含浸したプリプレグとしても良い）、あるいは、金属粉を含浸したプリプレグ等を巻装することで形成しても良い。
【００２０】
この場合、金属層を上記のようなメッシュ構造にすると、軸長方向に金属材が真直ぐに延びた構造とならないため、曲げ剛性が高くなるのを抑制することができる。また、このようなメッシュ構造は、軽量で減衰性に優れ、層間同士で剥離を抑制することが可能となる。なお、上記したような貫通孔を形成する場合、その孔の形状、寸法、方向性等については適宜変形することができる。
【００２１】
［プリプレグ１２］
プリプレグ１２は、炭素繊維を略周方向に引き揃え、これに合成樹脂を含浸することで形成されており（周方向プリプレグ）、実際に巻装された際に、図３（ｂ）に示すように、周方向層１２Ｌを形成する。このように、シャフト全長に亘って周方向層を形成することで、つぶれ、割れ等が生じ難いシャフト構造が得られる。なお、このような周方向層が配設される位置は任意であり、省略することも可能である。
【００２２】
前記の周方向プリプレグ１２は、肉厚が０．０１〜０．１０ｍｍ、好ましくは０．０２〜０．０４ｍｍに形成され、樹脂含浸量が２０〜５０ｗｔ％、好ましくは３０〜４０ｗｔ％とされる。また、用いられる炭素繊維は、その弾性率が１０〜６０ｔｏｎｆ／ｍｍ^２、好ましくは２０〜４０ｔｏｎｆ／ｍｍ^２とされる。そして、このような構造の周方向プリプレグ１２は、その巻回数が１．０〜２．０となるように形成される。
【００２３】
［プリプレグ１３］
プリプレグ１３は、引き揃えられた炭素繊維の方向が、軸長方向に対して±４５°の２方向に傾斜するように、２枚の傾斜プリプレグ１３ａ，１３ｂを重ねることで構成されており（斜方向プリプレグ）、実際に巻装された際、図３（ｂ）に示すように、斜方向層１３Ｌを形成する。なお、各プリプレグ１３ａ，１３ｂは、交互に巻回された状態となるように、予め約半プライ程度ずらせて重合させてある。このように、シャフト全長に亘って斜方向層を形成することで、ねじり剛性が向上したシャフト構造が得られる。なお、このような斜方向層が配設される位置は任意である。
【００２４】
前記の各傾斜プリプレグ１３ａ，１３ｂは、肉厚が０．０２〜０．２０ｍｍ、好ましくは０．０４〜０．１５ｍｍに形成され、樹脂含浸量が２０〜４０ｗｔ％、好ましくは２４〜３５ｗｔ％とされる。また、用いられる炭素繊維は、その弾性率が２４〜７０ｔｏｎｆ／ｍｍ^２、好ましくは３０〜５０ｔｏｎｆ／ｍｍ^２とされる。そして、このような構造の斜方向プリプレグ１３は、その巻回数が１．０〜６．０となるように形成される。なお、各プリプレグ１３ａ，１３ｂの炭素繊維の引き揃え方向は、夫々＋４５°、−４５°にするのが好ましいが、夫々＋４５°±１５°、−４５°±１５°にしても同様の効果を得ることが可能である。
【００２５】
［プリプレグ１４］
プリプレグ１４は、炭素繊維を略軸長方向に引き揃え、これに合成樹脂を含浸することで形成されており（軸長方向プリプレグ）、実際に巻装された際に図３（ｂ）に示すように、軸長方向層１４Ｌを形成する。
【００２６】
この場合、軸長方向プリプレグ１４は、肉厚が０．０５〜０．２５ｍｍ、好ましくは０．０７〜０．１６ｍｍに形成され、樹脂含浸量が２０〜４０ｗｔ％、好ましくは２４〜３５ｗｔ％とされる。また、用いられる炭素繊維は、その弾性率が２０〜５０ｔｏｎｆ／ｍｍ^２、好ましくは２４〜４０ｔｏｎｆ／ｍｍ^２とされる。そして、このような構造の軸長方向プリプレグ１４は、その巻回数が１．０〜３．０となるように形成される。
【００２７】
このように、シャフト全長に亘って、上記した構造のプリプレグによる軸長方向層１４Ｌを形成することで、高弾性で高強度のシャフト構造が得られる。なお、このような軸長方向層１４Ｌが配設される位置は任意である。
【００２８】
［プリプレグ１５］
プリプレグ１５は、弾性率が低い炭素繊維、具体的には、弾性率が１５ｔｏｎｆ／ｍｍ^２以下、好ましくは５〜１５ｔｏｎｆ／ｍｍ^２の炭素繊維を略軸長方向に引き揃え、これに合成樹脂を含浸することで形成されており（低弾性プリプレグ）、実際に巻装された際に図３（ｂ）に示すように、低弾性層１５Ｌを形成する。このように低弾性層を配設することで、高強度でありながら、しなりが大きいゴルフクラブとすることができる。
【００２９】
この場合、低弾性層１５Ｌは、シャフトの全長に亘って配設しても良いが、シャフト前端からキックポイント（Ｋ．Ｐ．）のやや後方までの範囲に亘って配設することが望ましく、このような範囲に低弾性層を配設することで、打球時にシャフト前端側がしなりやすくなって、ボールを高く打ち出すことが可能となる。なお、このような効果は、低弾性層を、シャフトのヘッド取付け側からシャフト全長Ｌの１／２の長さの範囲内の少なくとも一部に配設すれば得られる。
【００３０】
低弾性層１５Ｌは、シャフトのしなり曲線を滑らかにし、更に応力集中による破損を防止することから、シャフト先端からの距離が、上記金属層１１Ｌの長さＬ２よりも長いことが望ましい。また、低弾性層１５Ｌは、しなりやすさに影響を強く与えることから外層側に配設するのが良く、金属層１１Ｌは、軽量化を図るべく断面積の小さい内層側に配設するのが良い。また、金属層を低弾性層よりも内層側に配設することで、上記したしなりやすさに影響を与えることが小さくなる。
【００３１】
なお、上記した低弾性プリプレグ１５は、肉厚が０．０５〜０．２０ｍｍ、好ましくは０．０７〜０．１６ｍｍに形成され、樹脂含浸量が２０〜４５ｗｔ％、好ましくは２５〜３８ｗｔ％とされる。そして、このような構造の低弾性プリプレグ１５は、その巻回数が１．０〜３．０となるように形成される。
【００３２】
［プリプレグ１６］
プリプレグ１６は、上記プリプレグ１５よりも弾性率が高い炭素繊維、具体的には、弾性率が１６〜６０ｔｏｎｆ／ｍｍ^２、好ましくは２４〜４６ｔｏｎｆ／ｍｍ^２の炭素繊維を略軸長方向に引き揃え、これに合成樹脂を含浸することで形成されており（高弾性プリプレグ）、実際に巻装された際に図３（ｂ）に示すように、上記低弾性層１５Ｌに隣接した高弾性層１６Ｌを形成する。この場合、高弾性層１６Ｌは、シャフトの全長に亘って配設しても良いが、前記低弾性層１５Ｌに隣接した後方側に配設されることで、シャフト後方側の剛性を高めて前方側がよりしなりやすいゴルフクラブとすることができる。
【００３３】
なお、上記した高弾性プリプレグ１６は、肉厚が０．０５〜０．２０ｍｍ、好ましくは０．０７〜０．１６ｍｍに形成され、樹脂含浸量が２０〜４０ｗｔ％、好ましくは２４〜３５ｗｔ％とされる。そして、このような構造の低弾性プリプレグ１６は、その巻回数が１．０〜３．０となるように形成される。
【００３４】
［プリプレグ１７］
プリプレグ１７は、ヘッドが装着される部分を補強すべく配設されるものであり、炭素繊維を略軸長方向に引き揃え、これに合成樹脂を含浸することで形成され（補強プリプレグ）、実際に巻装された際に図３（ｂ）に示すように、補強層１７Ｌを形成する。この場合、補強プリプレグ１７は、肉厚が０．０５〜０．２０ｍｍ、好ましくは０．０７〜０．１５ｍｍに形成され、樹脂含浸量が２４〜４０ｗｔ％、好ましくは３０〜３５ｗｔ％とされる。また、用いられる炭素繊維は、その弾性率が５〜４０ｔｏｎｆ／ｍｍ^２、好ましくは１５〜３０ｔｏｎｆ／ｍｍ^２とされる。
【００３５】
以上述べたような構成のプリプレグが巻装されることで成形されるシャフト構造によれば、高強度で先端側がしなりやすいゴルフクラブとなり、かつしなりが大きい領域に金属層が配設されていることから、打球時に生じる振動が効果的に減衰されて、打球感の良好なゴルフクラブが得られる。すなわち、打球後に先振れや胴振れが生じることのない打球感が良好なゴルフクラブが得られる。
【００３６】
なお、図３は、シャフト構造の一例を示したに過ぎず、シャフトを成形する各プリプレグに関しては、用いる枚数、巻回数、肉厚、強化繊維の種類、樹脂含浸量等の構成は、ゴルフクラブの要求特性等に応じて種々変更することができる。また、上記した構成において、強化繊維を略周方向に引き揃えるとは、軸芯に対して、９０°±１０°の範囲を含み、強化繊維を略軸長方向に引き揃えるとは、軸芯に対して、０°±１０°の範囲を含む。
【００３７】
次に、図４を参照して、上記した実施形態の変形例を説明する。なお、この変形例では、上記実施形態と同一の部分については同一の参照符号を付し、その説明については省略する。
【００３８】
この変形例では、上記した構成のプリプレグ１５，１６の上から、上記プリプレグ１２と略同一構成の周方向プリプレグ２０を、そして、その上から上記プリプレグ１４と略同一構成の軸長方向プリプレグ２１を巻装して、第２周方向層２０Ｌおよび第２軸長方向層２１Ｌを配設したものである。
【００３９】
このように、上記した構成と同様、振動減衰効果が高いゴルフクラブにおいて、更に第２周方向層２０Ｌを配設することで、つぶれや割れに対する補強効果が高められ、更に第２軸長方向層２１Ｌを配設することで、シャフト全体の剛性を高めることができる。
【００４０】
なお、軸長方向プリプレグ２１の強化繊維に、低弾性のものを用いることによって、シャフト全体を、更にしなりやすい構造とすることもできる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、高強度でしなりが大きいゴルフクラブでありながら、打球直後に生じる不快な振動が直ちに減衰され、打球感に優れた構成のゴルフクラブとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るゴルフクラブの一実施形態を示す図であり、ウッドタイプのゴルフクラブの斜視図。
【図２】図１のゴルフクラブのシャフトを示す図。
【図３】シャフトの具体的な構成を示す図であり、（ａ）は、巻装されるプリプレグの配置例を示す図、（ｂ）は、図（ａ）によるプリプレグの積層構造を示す図。
【図４】図３に示したシャフトの変形例を示す図であり、（ａ）は、巻装されるプリプレグの配置例を示す図、（ｂ）は、図（ａ）によるプリプレグの積層構造を示す図。
【符号の説明】
１ゴルフクラブ
１０シャフト
１１Ｌ金属層
１５Ｌ低弾性層
Ｍ芯金

Claims

強化繊維に合成樹脂を含浸したプリプレグを巻装することで成形されるシャフトを備えたゴルフクラブにおいて、
前記シャフトは、その軸長方向の少なくとも一部に、弾性率が５〜１５ｔｏｎｆ／ｍｍ ²の強化繊維を具備するプリプレグによる低弾性層と、この低弾性層が存在する位置に配置される金属層を有し、前記低弾性層は、前記金属層の長さよりも長いことを特徴とするゴルフクラブ。
前記金属層は、低弾性層の内側に配設されていることを特徴とする請求項１に記載のゴルフクラブ。
前記金属層は、メッシュ状に形成されたシートを巻装することで構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のゴルフクラブ。
前記低弾性層及び金属層は、シャフトのヘッド取付け側からシャフト全長の１／２の長さの範囲の少なくとも一部に配設されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のゴルフクラブ。