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JP4489646B2 - Golf shaft - Google Patents
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Description

本発明は、タイミングの取り易さを向上させたゴルフシャフトに関する。   The present invention relates to a golf shaft with improved timing.

ゴルフクラブのスイング時におけるタイミングの取り方は、プレーヤーやゴルフシャフトの特性、重量、長さ、重心、硬さ等によりそれぞれ異なる。このタイミングを取り易くするために、ゴルフシャフトにはいろいろな改良が加えられている。例えば、タイミングに関連するゴルフシャフトの設計項目にシャフトフレックスがある。このシャフトフレックスは、ゴルフシャフトをそのグリップ近傍において固定し、ゴルフシャフトの先端部に一定の荷量を付加したときのしなり量や、固有振動数によって管理されることが知られている。   The timing of the swing of the golf club varies depending on the characteristics, weight, length, center of gravity, hardness, etc. of the player and the golf shaft. In order to facilitate this timing, various improvements have been made to the golf shaft. For example, shaft flex is a golf shaft design item related to timing. It is known that this shaft flex is managed by a bending amount or a natural frequency when a golf shaft is fixed in the vicinity of the grip and a constant load is applied to the tip of the golf shaft.

スイング中のシャフトのしなり量は、ゴルフシャフトの軸線方向の曲げによる変形と、同軸線に直交する径方向の圧縮による変形(扁平化)とが複合されたものである。圧縮による変形が大きいと、曲げによる変形の邪魔をして、ゴルファーがシャフトのしなり感を感じ難くなると共に、ゴルフシャフトの復元力も縮減されてしまい飛距離をロスするという問題が生じる。   The amount of bending of the shaft during the swing is a combination of deformation due to bending in the axial direction of the golf shaft and deformation due to compression in the radial direction perpendicular to the coaxial line (flattening). If the deformation due to compression is large, the deformation due to bending is obstructed, making it difficult for the golfer to feel the shaft's bending feeling, and the restoring force of the golf shaft is also reduced, resulting in a loss of flight distance.

従って、ゴルファーがタイミングの取り易いフレックスを選定する際には、ゴルフシャフトの径方向の剛性も考慮する必要がある。これら曲げによる変形と、圧縮による変形を同時に満足させるには、厚みの薄いプリプレグを幾重にも積層した多層材や多軸織物をシャフト用素材として採用することが知られている。   Therefore, when selecting a flex that is easy for a golfer to take timing, it is necessary to consider the radial rigidity of the golf shaft. In order to satisfy the deformation due to bending and the deformation due to compression at the same time, it is known to employ a multilayer material or a multiaxial woven fabric in which thin prepregs are laminated as a material for the shaft.

例えば、特許文献1又は特許文献2には、織物、特に3軸を主とした多軸織物により形成されたシャフトが記載されている。上記各文献によれば、3軸織物が擬似等方性を有することから、構造体の補強や生産性の向上を図ることができる。また、非特許文献1には、擬似等方性材料(例えば4軸織物)はあらゆる方向から負荷を作用させたとしても同様の特性を発揮する、という記載がなされている。更に、特許文献3には、4軸織物により形成されたゴルフシャフトが記載されている。同文献によれば、曲げ、捩り、圧縮剛性に優れ、あらゆる方向の力に対しても充分な強度を発揮できると共に、反応性が高く、復元力の良好なバランスのとれたゴルフシャフトを得ることができる。
特開昭58−76559号公報 特開平3−151989号公報 特開2000−245880号公報 繊維機械学会誌 社団法人日本繊維機械学会 1994年11月 第47巻、第11号 p.467−472
For example, Patent Document 1 or Patent Document 2 describes a shaft formed of a woven fabric, particularly a multiaxial woven fabric mainly composed of three axes. According to each of the above documents, since the triaxial fabric has pseudo-isotropic properties, it is possible to reinforce the structure and improve productivity. Non-Patent Document 1 describes that a pseudo-isotropic material (for example, a four-axis woven fabric) exhibits similar characteristics even when a load is applied from any direction. Furthermore, Patent Document 3 describes a golf shaft formed of a four-axis fabric. According to this document, it is possible to obtain a golf shaft that is excellent in bending, twisting, and compression rigidity, can exhibit sufficient strength against force in all directions, has high reactivity, and has a good balance of restoring force. Can do.
JP 58-76559 A Japanese Patent Laid-Open No. 3-151989 JP 2000-245880 A Journal of the Textile Machinery Society of Japan The Textile Society of Japan November 1994, Vol. 47, No. 11 p. 467-472

ゴルファーは、ゴルフクラブのスイング時(例えばトップオブスイングやコックの解放時等)に、シャフトのグリップ部、特にグリップ端から200mmまでの範囲における扁平度が大きくなることで違和感を感じることがある。この場合、ゴルフシャフトでは、同じ肉厚であれば外径が大きいほど扁平度が大きくなり、同じ外径であれば肉厚が薄いほど扁平度が大きくなる傾向にある。これに対処するため、圧縮による変形、即ち扁平化を極力抑制してスイング時に安定感を得るには、ゴルフシャフトのグリップ部、好ましくはグリップ端から200mmまでの範囲におけるばね定数を高くすることが要求されている。しかしながら、従来構成のゴルフシャフトでは、シャフトの外径に対する肉厚の寸法比によってばね定数が自ずと決められてしまうため、そのばね定数を充分に高くできず、圧縮による変形を抑制することができないという問題がある。   A golfer may feel uncomfortable when the golf club swings (for example, when the top of swing or cock is released), because the flatness in the grip portion of the shaft, particularly in the range from the grip end to 200 mm, increases. In this case, in the golf shaft, the flatness tends to increase as the outer diameter increases for the same thickness, and the flatness tends to increase as the thickness decreases for the same outer diameter. In order to cope with this, in order to suppress deformation due to compression, that is, flattening as much as possible and to obtain a sense of stability at the time of swinging, it is necessary to increase the spring constant of the golf shaft, preferably in the range from the grip end to 200 mm. It is requested. However, in the golf shaft of the conventional configuration, the spring constant is naturally determined by the thickness ratio with respect to the outer diameter of the shaft, so that the spring constant cannot be sufficiently increased and deformation due to compression cannot be suppressed. There's a problem.

本発明の目的は、ばね定数を高くして圧縮による変形を極力抑制することのできるゴルフシャフトを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a golf shaft capable of suppressing deformation due to compression as much as possible by increasing a spring constant.

上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、複数の繊維強化樹脂層を積層してなる繊維強化樹脂製のゴルフシャフトであって、前記繊維強化樹脂層は4軸織物を成形用樹脂で強化した4軸織物層と、シャフトの長手方向と交差する方向に沿って延びる強化繊維を成形用樹脂で強化したフープ層とを含み、前記フープ層は前記4軸織物層の内側に配置され、前記4軸織物はシャフトの長手方向に平行に延びる複数の縦軸糸、シャフトの長手方向に直交する方向に沿って延びる複数の横軸糸、シャフトの長手方向に対して左右に斜交する一組の複数の斜交軸糸から構成され、
前記横軸糸及び斜交軸糸が高引張弾性率を有する強化繊維により形成されていることを要旨とする。
In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 is a golf shaft made of a fiber reinforced resin formed by laminating a plurality of fiber reinforced resin layers, and the fiber reinforced resin layer comprises a four-axis woven fabric. includes a 4-axis fabric layers reinforced with molding resin, and a hoop layer with enhanced reinforcing fibers extending along a direction intersecting the longitudinal direction of the shaft in the molding resin, the hoop layer is inside the four-axis fabric layer The four-axis fabric is a plurality of longitudinal yarns extending in parallel to the longitudinal direction of the shaft, a plurality of transverse shaft yarns extending along a direction orthogonal to the longitudinal direction of the shaft, and left and right with respect to the longitudinal direction of the shaft. Consists of a set of a plurality of oblique shaft yarns that are obliquely crossed,
The gist is that the horizontal axis yarn and the oblique axis yarn are formed of reinforcing fibers having a high tensile elastic modulus.

請求項2に記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記フープ層に含まれる繊維はシャフトの長手方向に対して90°±3°の角度をもって交差することを要旨とする。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2記載の発明において、シャフトのグリップ部における肉厚と外径との比が18.0〜19.0の範囲に設定され、同グリップ部のばね定数が21.0〜23.0の範囲に設定されていることを要旨とする。
The invention according to claim 2 is characterized in that, in the invention according to claim 1, the fibers contained in the hoop layer intersect with the longitudinal direction of the shaft at an angle of 90 ° ± 3 °.
The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2, wherein the ratio of the thickness to the outer diameter of the grip portion of the shaft is set in a range of 18.0 to 19.0, The gist is that the spring constant is set in the range of 21.0 to 23.0.

請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のうちいずれか一項に記載の発明において、前記4軸織物層はシャフトの最外層または最外層から2層目に配置されていることを要旨とする。   The invention according to claim 4 is the invention according to any one of claims 1 to 3, wherein the four-axis fabric layer is arranged in the outermost layer of the shaft or the second layer from the outermost layer. The gist.

求項に記載の発明は、請求項1〜のうちいずれか一項に記載の発明において、前記繊維強化樹脂層はシャフトの長手方向に対して斜交する強化繊維を成形用樹脂で強化したバイアス層を更に含むことを要旨とする。 The invention described in Motomeko 5 is the invention according to any one of claims 1-4, wherein the fiber reinforced resin layer is a reinforcing fiber obliquely intersect the longitudinal direction of the shaft in the molding resin The gist is to further include an enhanced bias layer.

請求項に記載の発明は、請求項記載の発明において、前記バイアス層は前記フープ層の内側に配置されていることを要旨とする。 A sixth aspect of the invention is characterized in that, in the fifth aspect of the invention, the bias layer is arranged inside the hoop layer.

本発明によれば、ばね定数を高くして圧縮による変形を極力抑制することの可能なゴルフシャフトを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the golf shaft which can raise the spring constant and can suppress the deformation | transformation by compression as much as possible can be provided.

以下、本発明を具体化した一実施形態について図1〜図4を参照して説明する。
図1に示すように、ゴルフシャフト1(以下、単にシャフトと称す)では、その小径側の先端にヘッド2が装着され、大径側の後端にグリップ3が装着されている。シャフト1はテーパ状に形成され、その先端から後端に向かって漸次外径が大きくなっている。シャフト1は複数の繊維強化樹脂層を積層してなり、その全長は1143mmである。
Hereinafter, an embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, in a golf shaft 1 (hereinafter simply referred to as a shaft), a head 2 is attached to the tip of the small diameter side, and a grip 3 is attached to the rear end of the large diameter side. The shaft 1 is formed in a tapered shape, and its outer diameter gradually increases from the front end toward the rear end. The shaft 1 is formed by laminating a plurality of fiber reinforced resin layers, and its total length is 1143 mm.

図2に示すように、シャフト1は、強化繊維の配向角度が所定の角度となるように切り出された第1〜第5繊維強化樹脂プリプレグ11〜15と、4軸織物強化プリプレグ10とからなり、これらを積層することで略管状に形成されている。シャフト1は、第1〜第4繊維強化樹脂プリプレグ11〜14、4軸織物強化プリプレグ10、第5繊維強化樹脂プリプレグ15の順に各プリプレグ10〜15をマンドレル7に巻き付けて積層することにより形成されている。尚、シャフト1の先端部及び後端部には、通常、シャフト1の補強を目的として、前記各プリプレグ10〜15とは別に繊維強化樹脂プリプレグ(図示せず)が部分的に巻き付けられている。   As shown in FIG. 2, the shaft 1 is composed of first to fifth fiber reinforced resin prepregs 11 to 15 cut out so that the orientation angle of the reinforcing fibers becomes a predetermined angle, and a four-axis woven reinforced prepreg 10. These are laminated to form a substantially tubular shape. The shaft 1 is formed by winding and stacking the prepregs 10 to 15 around the mandrel 7 in the order of the first to fourth fiber reinforced resin prepregs 11 to 14, the four-axis fabric reinforced prepreg 10, and the fifth fiber reinforced resin prepreg 15. ing. In addition, a fiber reinforced resin prepreg (not shown) is usually partially wound around the front end portion and the rear end portion of the shaft 1 separately from the prepregs 10 to 15 for the purpose of reinforcing the shaft 1. .

第1〜第5繊維強化樹脂プリプレグ11〜15及び4軸織物強化プリプレグ10には、いずれも強化繊維として炭素繊維が用いられ、マトリックス樹脂としてエポキシ樹脂が用いられている。強化繊維としては、炭素繊維に限定されるものではなく、ガラス繊維、アラミド繊維、ボロン繊維、芳香族ポリアミド繊維、芳香族ポリエステル繊維、超高分子ポリエチレン繊維等も用いることができる。また、マトリックス樹脂としては、エポキシ系樹脂に代表される熱硬化性樹脂が好ましく、例えば、不飽和ポリエステル系樹脂、フェノール系樹脂、メラミン系樹脂、ユリア系樹脂、ジアリルフタレート系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ケイ素樹脂等が挙げられる。   In each of the first to fifth fiber reinforced resin prepregs 11 to 15 and the four-axis fabric reinforced prepreg 10, carbon fibers are used as reinforcing fibers, and epoxy resin is used as a matrix resin. The reinforcing fibers are not limited to carbon fibers, and glass fibers, aramid fibers, boron fibers, aromatic polyamide fibers, aromatic polyester fibers, ultrahigh molecular weight polyethylene fibers, and the like can also be used. The matrix resin is preferably a thermosetting resin typified by an epoxy resin, such as an unsaturated polyester resin, a phenol resin, a melamine resin, a urea resin, a diallyl phthalate resin, a polyurethane resin, Examples thereof include polyimide resins and silicon resins.

図3に示すように、4軸織物強化プリプレグ10は4軸織物層4によって形成されている。4軸織物層4は、相互に直交するように織られた複数の縦軸糸41と複数の横軸糸42とを備え、更に縦軸糸41及び横軸糸42に対して左右(+方向と−方向)に交差するように織られた一組の斜交軸糸43を備えている。4軸織物層4の縦軸糸41はシャフト1の長手方向に対して平行に配置され、横軸糸42はシャフト1の長手方向に対して垂直に配置され、斜交軸糸43はシャフト1の長手方向に対して斜交するように配置されている。   As shown in FIG. 3, the four-axis fabric reinforced prepreg 10 is formed by the four-axis fabric layer 4. The four-axis fabric layer 4 includes a plurality of vertical axis threads 41 and a plurality of horizontal axis threads 42 woven so as to be orthogonal to each other, and further to the left and right (+ direction) with respect to the vertical axis threads 41 and the horizontal axis threads 42. And a pair of oblique shaft yarns 43 woven so as to intersect with each other in the − and − directions). The vertical axis thread 41 of the four-axis fabric layer 4 is arranged in parallel to the longitudinal direction of the shaft 1, the horizontal axis thread 42 is arranged perpendicular to the longitudinal direction of the shaft 1, and the oblique axis thread 43 is arranged in the shaft 1. It arrange | positions so that it may cross diagonally with respect to the longitudinal direction.

縦軸糸41には、シャフト1の軸線に沿った曲げ方向に対して強度が必要とされる。このため、縦軸糸41には高引張強度を有する強化繊維が用いられる。この場合、強化繊維としては、例えば、引張強度が4000MPa〜7000MPaの炭素繊維を用いることが好ましい。   The longitudinal thread 41 needs to be strong in the bending direction along the axis of the shaft 1. For this reason, a reinforcing fiber having a high tensile strength is used for the vertical thread 41. In this case, for example, carbon fibers having a tensile strength of 4000 MPa to 7000 MPa are preferably used as the reinforcing fibers.

横軸糸42には、ゴルファーの力量が強くなるほどばね定数の高い材料が必要とされる。ここで、ゴルファーの力量は、ヘッドスピードとスイング時におけるシャフト1の最大たわみ量とによって表すことができる。ヘッドスピードが速くなるほど、また、シャフト1の最大たわみ量が多くなるほど重く、かつ硬いシャフト1が必要とされる。よって、シャフト1が重くなるほど、また硬くなるほど、横軸糸42に採用する強化繊維の引張弾性率は高い方が良い。このため、横軸糸42には高引張弾性率を有する強化繊維が用いられる。   The horizontal axis thread 42 requires a material having a higher spring constant as the golfer's strength increases. Here, the golfer's ability can be expressed by the head speed and the maximum deflection of the shaft 1 during the swing. As the head speed increases and the maximum deflection of the shaft 1 increases, the heavier and harder shaft 1 is required. Therefore, the higher the shaft 1 becomes heavier and the harder, the higher the tensile elastic modulus of the reinforcing fiber employed in the horizontal shaft thread 42 is better. For this reason, a reinforcing fiber having a high tensile elastic modulus is used for the horizontal axis thread 42.

横軸糸42を形成する強化繊維として、引張弾性率が240GPa〜800GPaの炭素繊維を用いることが好ましい。同様の効果を得るために、炭素繊維の繊度を上げたり、一本の横軸糸42を構成するための収束された繊維数(フィラメント数)を多くしたりする方法を採用することもできる。その場合、シャフト1の表面に生じる凹凸が大きくなるため、シャフト1を形成する最外層の研磨代を多くする必要がある。このような観点から、4軸織物層4の強化繊維の繊度は50tex〜200texであることが好ましい。尚、繊度の単位texは繊維1000m当たりのg数に等しい値である(1tex=1g/1000m)。   It is preferable to use carbon fibers having a tensile modulus of 240 GPa to 800 GPa as the reinforcing fibers forming the horizontal axis yarns 42. In order to obtain the same effect, a method of increasing the fineness of the carbon fiber or increasing the number of converged fibers (the number of filaments) for constituting one horizontal axis thread 42 can be employed. In that case, since the unevenness | corrugation which arises on the surface of the shaft 1 becomes large, it is necessary to increase the grinding | polishing allowance of the outermost layer which forms the shaft 1. FIG. From such a viewpoint, it is preferable that the fineness of the reinforcing fiber of the 4-axis fabric layer 4 is 50 tex to 200 tex. The fineness unit tex is a value equal to the number of grams per 1000 m of fibers (1 tex = 1 g / 1000 m).

横軸糸42を形成する強化繊維は、ゴルファーの力量が高くなるほど、引張弾性率が高い方が好ましいが、高引張弾性率の繊維ほど繊維の引張強度が低くなる傾向にある。そのため、横軸方向に繊維を織る工程においては、繊維破断による歩留まりの影響が大きくなることがある。従って、横軸糸42の引張弾性率に関しては、240GPa〜500GPaの炭素繊維を用いることが更に好ましい。   The reinforcing fiber forming the horizontal axis yarn 42 preferably has a higher tensile elastic modulus as the golfer's ability increases, but the fiber having a higher tensile elastic modulus tends to have a lower tensile strength. Therefore, in the process of weaving fibers in the horizontal axis direction, the influence of the yield due to fiber breakage may become large. Therefore, regarding the tensile elastic modulus of the horizontal axis thread 42, it is more preferable to use a carbon fiber of 240 GPa to 500 GPa.

斜交軸糸43はシャフト1のばね定数に影響を及ぼすことから、このばね定数を大きくするため、斜交軸糸43には高引張弾性率を有する強化繊維が用いられる。この場合、斜交軸糸43を形成する強化繊維として、引張弾性率が400GPa〜800GPaの炭素繊維を用いるのが好ましい。引張弾性率が高いほど好ましいが、斜交軸に沿って繊維を織る工程において、引張弾性率が高くなるほど繊維の引張強度が低くなる傾向にある。従って、斜交軸糸43の引張弾性率に関しては、400GPa〜500GPaの炭素繊維を用いることが更に好ましい。   Since the oblique shaft yarn 43 affects the spring constant of the shaft 1, a reinforcing fiber having a high tensile elastic modulus is used for the oblique shaft yarn 43 in order to increase the spring constant. In this case, it is preferable to use a carbon fiber having a tensile modulus of 400 GPa to 800 GPa as the reinforcing fiber forming the oblique shaft yarn 43. The higher the tensile modulus, the better. However, in the process of weaving the fibers along the oblique axis, the tensile strength of the fibers tends to decrease as the tensile modulus increases. Therefore, regarding the tensile elastic modulus of the oblique shaft yarn 43, it is more preferable to use a carbon fiber of 400 GPa to 500 GPa.

斜交軸糸43に用いられる強化繊維では、+方向斜交軸と−方向斜交軸とにおける特性を同一にすることが好ましい。また、斜交軸糸43の強化繊維については、シャフト1の軸線に対する配向角度が±45°となるように配置することがより好ましい。これは、+方向と−方向とで特性が異なると、シャフト1の捻り特性において異方性を有するためである。   In the reinforcing fiber used for the oblique axis yarn 43, it is preferable that the characteristics in the + direction oblique axis and the − direction oblique axis are the same. Further, the reinforcing fibers of the oblique shaft yarn 43 are more preferably arranged so that the orientation angle with respect to the axis of the shaft 1 is ± 45 °. This is because if the characteristics are different between the + direction and the − direction, the twist characteristics of the shaft 1 are anisotropic.

このような4軸織物強化プリプレグ10では、シャフト1について所望のばね定数を得るため、プリプレグ10に含まれる樹脂量を少なくするのが好ましい。これは、プリプレグ10の樹脂含有量が多くなると、その分、シャフト1の肉厚が大きくなり、それに伴って、シャフト1の外径/肉厚に対するばね定数が低くなるためである。   In such a 4-axis woven fabric prepreg 10, it is preferable to reduce the amount of resin contained in the prepreg 10 in order to obtain a desired spring constant for the shaft 1. This is because as the resin content of the prepreg 10 increases, the thickness of the shaft 1 increases correspondingly, and accordingly, the spring constant with respect to the outer diameter / thickness of the shaft 1 decreases.

また、4軸織物強化プリプレグ10、第1〜第5繊維強化樹脂プリプレグ11〜15に含まれる樹脂量の割合は、シャフト1のばね定数や作り易さの観点から、各プリプレグ10〜15の重量に対し20wt%〜50wt%の範囲に設定されることが好ましい。また、全てのプリプレグ10〜15に使用される樹脂量のシャフト1全体に占める割合は、20wt%〜30wt%の範囲に設定されることが好ましい。   Moreover, the ratio of the resin amount contained in the 4-axis fabric reinforced prepreg 10 and the first to fifth fiber reinforced resin prepregs 11 to 15 is the weight of each prepreg 10 to 15 from the viewpoint of the spring constant of the shaft 1 and ease of making. It is preferable to set in the range of 20 wt% to 50 wt%. Moreover, it is preferable that the ratio which occupies for the whole shaft 1 of the amount of resin used for all the prepregs 10-15 is set to the range of 20 wt%-30 wt%.

また、本発明の目的を効率的に達成するためには、4軸織物層4を含む4軸織物強化プリプレグ10をシャフト1の最外層に配置するのがより効果的であるが、製法や外観上の要求によっては、最外層に限定されず、最外層により近い位置、具体的には最外側の層から2層目までに配置するのが好ましい。   In order to efficiently achieve the object of the present invention, it is more effective to dispose the four-axis fabric reinforced prepreg 10 including the four-axis fabric layer 4 in the outermost layer of the shaft 1. Depending on the above requirements, it is not limited to the outermost layer, and it is preferable to arrange it at a position closer to the outermost layer, specifically, from the outermost layer to the second layer.

繊維強化樹脂製のシャフト1を、所謂シートラッピング製法で形成する場合は、第1〜第4繊維強化樹脂プリプレグ11〜14、4軸織物強化プリプレグ10、第5繊維強化樹脂プリプレグ15の順に各プリプレグ10〜15をマンドレル7に卷回した後に、ラッピングテープを巻き付けて固定する。そして、これを硬化成形した後、ラッピングテープを取り除き、表面を研磨し、更に塗装して、完成品としてのシャフト1を得る。この製法を採用する場合、研磨代を確保するため、4軸織物強化プリプレグ10の外側に第5繊維強化樹脂プリプレグ15が設けられる。この場合、第5繊維強化樹脂プリプレグ15の厚みは0.02mm〜0.15mmであることが好ましい。   When the fiber reinforced resin shaft 1 is formed by a so-called sheet wrapping method, the first to fourth fiber reinforced resin prepregs 11 to 14, the four-axis fabric reinforced prepreg 10, and the fifth fiber reinforced resin prepreg 15 are arranged in this order. After winding 10 to 15 on the mandrel 7, a wrapping tape is wound and fixed. Then, after curing this, the wrapping tape is removed, the surface is polished, and further painted to obtain the shaft 1 as a finished product. When this manufacturing method is adopted, a fifth fiber reinforced resin prepreg 15 is provided outside the four-axis woven fabric reinforced prepreg 10 in order to secure a polishing allowance. In this case, the thickness of the fifth fiber reinforced resin prepreg 15 is preferably 0.02 mm to 0.15 mm.

この範囲内で、第5繊維強化樹脂プリプレグ15の厚みは4軸織物層4の強化繊維の太さに応じて調整される。第5繊維強化樹脂プリプレグ15の厚みが0.02mm以下であると、表面研磨により4軸織物層4の強化繊維が削り取られて、シャフト1の性能に悪影響を及ぼすおそれがある。一方、第5繊維強化樹脂プリプレグ15の厚みが0.15mm以上であると、表面から4軸織物層4までの距離が大きくなるため、4軸織物層4をシャフト1の外側に配置して得られる効果が小さくなる。   Within this range, the thickness of the fifth fiber-reinforced resin prepreg 15 is adjusted according to the thickness of the reinforcing fibers of the four-axis fabric layer 4. If the thickness of the fifth fiber reinforced resin prepreg 15 is 0.02 mm or less, the reinforcing fibers of the four-axis woven fabric layer 4 are scraped off by surface polishing, which may adversely affect the performance of the shaft 1. On the other hand, when the thickness of the fifth fiber reinforced resin prepreg 15 is 0.15 mm or more, the distance from the surface to the four-axis fabric layer 4 increases, and therefore, the four-axis fabric layer 4 is arranged outside the shaft 1. The effect is reduced.

但し、以下の場合には、第5繊維強化樹脂プリプレグ15の厚みを大きくする必要がある。即ち、4軸織物層4の各軸糸41,42,43は通常1000本〜6000本の炭素繊維を収束して形成されるが、繊度の大きい炭素繊維フィラメントを収束して各軸糸41,42,43を形成した場合、各軸糸41,42,43の交点で4軸織物層4の厚みが大きくなる。そのため、シャフト1の表面を滑らかにする場合に研磨代を多く取る必要があり、その研磨代を確保するために第5繊維強化樹脂プリプレグ15の厚みを厚くする必要がある。   However, in the following cases, it is necessary to increase the thickness of the fifth fiber reinforced resin prepreg 15. That is, each axial yarn 41, 42, 43 of the four-axis fabric layer 4 is usually formed by converging 1000 to 6000 carbon fibers, but converging carbon fiber filaments having a high fineness to each axial yarn 41, When 42 and 43 are formed, the thickness of the 4-axis fabric layer 4 becomes large at the intersections of the shaft yarns 41, 42 and 43. Therefore, when the surface of the shaft 1 is made smooth, it is necessary to take a lot of polishing allowance. In order to secure the polishing allowance, it is necessary to increase the thickness of the fifth fiber reinforced resin prepreg 15.

硬化成形後の研磨を必要としない製法、例えば、ラッピングテープの代わりに伸縮自在のチューブでプリプレグ10〜15を被覆して成形する方法、内圧成形法を採用する場合や、シートラッピング製法であっても研磨を必要としない場合には、シャフト1の最外層に4軸織物強化プリプレグ10を用いることができる。   Manufacturing methods that do not require polishing after curing, such as a method of covering and forming prepregs 10 to 15 with a stretchable tube instead of a wrapping tape, an internal pressure forming method, or a sheet wrapping method. In the case where polishing is not required, the 4-axis woven fabric prepreg 10 can be used as the outermost layer of the shaft 1.

第1及び第2繊維強化樹脂プリプレグ11,12は、シャフト1の全長にわたり2〜4回巻回して配設するもので、強化繊維がシャフト1の長手方向に対して±30°〜±65°をなすように配置されている。第1及び第2繊維強化樹脂プリプレグ11,12からなる層はバイアス層と称され、スイング時のシャフト1のねじれ角度を決めるために配設されている。一般的には、ヘッドの慣性モーメントが大きい場合やヘッドスピードの速いゴルファーの場合、ゴルフクラブのスイング時にねじれ角度を小さく抑えるためバイアス層に高引張弾性率の強化繊維が用いられる。一方、ヘッドの慣性モーメントが小さい場合やヘッドスピードが遅い場合、バイアス層に高引張強度を有する強化繊維が用いられる。   The first and second fiber reinforced resin prepregs 11 and 12 are disposed by being wound 2 to 4 times over the entire length of the shaft 1, and the reinforcing fibers are ± 30 ° to ± 65 ° with respect to the longitudinal direction of the shaft 1. It is arranged to make. The layer made of the first and second fiber reinforced resin prepregs 11 and 12 is called a bias layer, and is arranged to determine the twist angle of the shaft 1 at the time of swing. In general, in the case of a golfer with a large head moment of inertia or a fast head speed, a reinforcing fiber having a high tensile elastic modulus is used for the bias layer in order to keep the twist angle small when the golf club swings. On the other hand, when the inertia moment of the head is small or the head speed is slow, a reinforcing fiber having high tensile strength is used for the bias layer.

第3繊維強化樹脂プリプレグ13は、シャフト1の全長にわたり1回巻回して配設するもので、強化繊維がシャフト1の長手方向に対して略90°、具体的には、シャフト1の軸線に対して90°±3°をなすように配置されている。第3繊維強化樹脂プリプレグ13からなる層はフープ層と称され、4軸織物層4と組合わせてシャフト1を形成することによって、同シャフト1のばね定数を飛躍的に高くすることが可能になり、シャフト1に生じる圧縮による変形、即ちシャフト1の扁平化を効果的に抑制することができる。また、このフープ層は、上記したバイアス層と4軸織物層とに組み合わされることによっても、シャフト1のばね定数を高くすることができ、シャフト1の扁平化をより効果的に抑制することができる。   The third fiber reinforced resin prepreg 13 is disposed by being wound once over the entire length of the shaft 1, and the reinforcing fiber is approximately 90 ° with respect to the longitudinal direction of the shaft 1, specifically, on the axis of the shaft 1. It arrange | positions so that 90 degrees +/- 3 degrees may be made | formed with respect to it. The layer made of the third fiber reinforced resin prepreg 13 is called a hoop layer, and the spring constant of the shaft 1 can be remarkably increased by forming the shaft 1 in combination with the four-axis fabric layer 4. Thus, deformation due to compression occurring in the shaft 1, that is, flattening of the shaft 1 can be effectively suppressed. In addition, this hoop layer can also increase the spring constant of the shaft 1 by combining the bias layer and the four-axis fabric layer described above, and more effectively suppress the flattening of the shaft 1. it can.

第4及び第5繊維強化樹脂プリプレグ14,15は、シャフト1の全長にわたり1〜2回巻回して配設するもので、強化繊維がシャフト1の長手方向に対して略平行となるように配置されている。尚、第5繊維強化樹脂プリプレグ11については、上述したように、製法によっては使用されない場合がある。   The 4th and 5th fiber reinforced resin prepregs 14 and 15 are arranged so as to be wound 1-2 times over the entire length of the shaft 1, and are arranged so that the reinforcing fibers are substantially parallel to the longitudinal direction of the shaft 1. Has been. In addition, about the 5th fiber reinforced resin prepreg 11, as mentioned above, it may not be used depending on a manufacturing method.

本実施形態において、シャフト1はシートワインディング製法を用いて形成されている。このシートワインディング製法では、先ず、マンドレル7の外周に第1〜第4繊維強化樹脂プリプレグ11〜14、4軸織物強化プリプレグ10、第5繊維強化樹脂プリプレグ15をこの順で巻き付けて積層し、その外周をラッピングテープで巻き締めることにより筒状の積層体を得る。そして、こうして形成された積層体を加熱及び加圧して硬化させた後に、同積層体からマンドレル7を引き抜くことによりシャフト1を得ることができる。   In the present embodiment, the shaft 1 is formed by using a sheet winding method. In this sheet winding method, first, the first to fourth fiber reinforced resin prepregs 11 to 14, the four-axis fabric reinforced prepreg 10, and the fifth fiber reinforced resin prepreg 15 are wound around the mandrel 7 in this order and laminated. A cylindrical laminate is obtained by winding the outer periphery with a wrapping tape. And after heating and pressurizing and hardening the laminated body formed in this way, the shaft 1 can be obtained by pulling out the mandrel 7 from the laminated body.

こうして形成されたシャフト1については、少なくともグリップ部における外径と肉厚との比(外径/肉厚)が18.0〜19.0の範囲に設定され、同グリップ部のばね定数は21.0〜23.0の範囲に設定されるのが好ましい。これは、シャフト1のばね定数が21.0よりも小さいと、圧縮による変形、即ちシャフト1の扁平化が抑制されず、スイング時に優れた安定感を得ることができないためである。また、シャフト1のばね定数が23.0よりも大きいと、シャフト1の曲げ強度の低下を招くためである。   For the shaft 1 thus formed, at least the ratio of the outer diameter to the wall thickness (outer diameter / wall thickness) in the grip portion is set in the range of 18.0 to 19.0, and the spring constant of the grip portion is 21. It is preferably set in the range of 0.0 to 23.0. This is because if the spring constant of the shaft 1 is smaller than 21.0, deformation due to compression, that is, flattening of the shaft 1 is not suppressed, and an excellent sense of stability during swing cannot be obtained. Further, if the spring constant of the shaft 1 is larger than 23.0, the bending strength of the shaft 1 is lowered.

また、シャフト1全体に占めるフープ層の体積比率と4軸織物層4の体積比率と和が24.0%〜26.0%の範囲に設定されているときには、シャフト1の質量が45インチ(1143mm)長さ換算で50.0g〜60.0gの範囲に設定されるのが好ましい。これは、シャフト1の質量が50.0gよりも小さいと、シャフト1のばね定数が充分に高められず圧縮による変形が抑制されないためであり、また、同質量が60.0gよりも大きいと、シャフト1の曲げ強度が低下して信頼性の低下を招くためである。また、上記体積比率が24.0%よりも小さいと圧縮による変形が抑制されないおそれがあり、また、同体積比率が26.0%よりも大きいとシャフト1の強度が低下するおそれがある。   When the sum of the volume ratio of the hoop layer occupying the entire shaft 1 and the volume ratio of the 4-axis fabric layer 4 is set in the range of 24.0% to 26.0%, the mass of the shaft 1 is 45 inches ( 1143 mm) It is preferably set in the range of 50.0 g to 60.0 g in terms of length. This is because if the mass of the shaft 1 is smaller than 50.0 g, the spring constant of the shaft 1 is not sufficiently increased and deformation due to compression is not suppressed, and if the mass is larger than 60.0 g, This is because the bending strength of the shaft 1 is lowered and the reliability is lowered. If the volume ratio is less than 24.0%, deformation due to compression may not be suppressed, and if the volume ratio is greater than 26.0%, the strength of the shaft 1 may be reduced.

次に、各実施例1〜4及び各比較例1〜11を挙げて本実施形態を更に具体的に説明する。各実施例及び各比較例のシャフト1の製造条件を表1〜表3に示す。尚、各実施例及び各比較例では、各層の厚みを調整することによりシャフト1の質量及び曲げ剛性がほぼ同じに設定されている。   Next, the present embodiment will be described more specifically with reference to Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 11. Tables 1 to 3 show the manufacturing conditions of the shaft 1 of each example and each comparative example. In each example and each comparative example, the mass and bending rigidity of the shaft 1 are set to be substantially the same by adjusting the thickness of each layer.

Figure 0004489646
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(実施例1)
本実施形態で示された製造方法を用いて、4軸織物強化プリプレグ10、及び第1〜第5繊維強化樹脂プリプレグ11〜15を積層して実施例1における1143mmの長さのシャフト1を形成した。この場合、4軸織物層4の斜交軸糸43及び横軸糸42に引張弾性率が385GPaの炭素繊維を3000本収束したものをそれぞれ用い、縦軸糸41に引張弾性率が240GPaの炭素繊維を1000本収束したものを用いた。ここで、表1〜3に示される1Kとは炭素繊維を1000本収束した束、即ち1000本束の単位を意味し、1plyとはマンドレル7に巻回されたプリプレグの枚数を意味している。
Figure 0004489646

Example 1
Using the manufacturing method shown in the present embodiment, the 4-axis woven fabric reinforced prepreg 10 and the first to fifth fiber reinforced resin prepregs 11 to 15 are laminated to form the shaft 1 having a length of 1143 mm in Example 1. did. In this case, carbon fibers having a tensile elastic modulus of 240 GPa are used for the vertical yarn 41, respectively, using the converging axial yarns 43 and the horizontal shaft yarns 42 of the four-axis woven fabric layer 4 having 3000 pieces of carbon fibers having a tensile elastic modulus of 385 GPa. What converged 1000 fibers was used. Here, 1K shown in Tables 1 to 3 means a bundle of 1000 carbon fibers, that is, a unit of 1000 bundles, and 1ply means the number of prepregs wound around the mandrel 7. .

フープ層を形成する第3繊維強化樹脂プリプレグ13に引張弾性率が445GPaの炭素繊維を合成樹脂中に含浸させてなるプリプレグを用いた。また、第3繊維強化樹脂プリプレグ13にその成型厚みが0.047mmのものを用いた。   A prepreg obtained by impregnating a synthetic resin with carbon fiber having a tensile elastic modulus of 445 GPa was used for the third fiber reinforced resin prepreg 13 forming the hoop layer. The third fiber reinforced resin prepreg 13 having a molding thickness of 0.047 mm was used.

バイアス層を形成する第1及び第2繊維強化樹脂プリプレグ11,12に引張弾性率が540GPaの炭素繊維を含むプリプレグを用いた。また、第1及び第2繊維強化樹脂プリプレグ11,12にその成型厚みが0.081mmのものを用いた。   A prepreg containing carbon fibers having a tensile elastic modulus of 540 GPa was used for the first and second fiber reinforced resin prepregs 11 and 12 forming the bias layer. Further, the first and second fiber reinforced resin prepregs 11 and 12 having a molding thickness of 0.081 mm were used.

表には示さないが、第4及び第5繊維強化樹脂プリプレグ14,15に引張弾性率が300GPaの炭素繊維を含むプリプレグを用いた。第1〜第5繊維強化樹脂プリプレグ11〜15として各プリプレグに含有される樹脂の割合(樹脂含有率)が25wt%のものを用いた。   Although not shown in the table, prepregs containing carbon fibers having a tensile modulus of 300 GPa were used for the fourth and fifth fiber reinforced resin prepregs 14 and 15. The 1st-5th fiber reinforced resin prepregs 11-15 used the ratio (resin content rate) of resin contained in each prepreg of 25 wt%.

尚、表1〜3中、4軸層比率(%)及びフープ層比率(%)は、シャフト1全体に占める4軸織物層4、フープ層の体積比率をそれぞれ示している。また、質量(g)はシャフト1の総質量を示している。
(実施例2)
フープ層に引張弾性率が240GPaの炭素繊維を含むプリプレグを用いた。その他の製造条件は実施例1と同一とした。
(実施例3)
バイアス層に引張弾性率が240GPaの炭素繊維を含むプリプレグを用いた。その他の製造条件は実施例1と同一とした。
(実施例4)
フープ層に引張弾性率が240GPaの炭素繊維を含むプリプレグを用い、バイアス層に引張弾性率が240GPaの炭素繊維を含むプリプレグを用いた。その他の製造条件は実施例1と同一とした。
(比較例1)
4軸織物層4の横軸糸42及び斜交軸糸43に引張弾性率が240GPaの炭素繊維を1000本収束したものをそれぞれ用いた。その他の製造条件は実施例1と同一とした。
(比較例2)
4軸織物層4の横軸糸42及び斜交軸糸43に引張弾性率が240GPaの炭素繊維を1000本収束したものをそれぞれ用い、フープ層に引張弾性率が240GPaの炭素繊維を含むプリプレグを用いた。その他の製造条件は実施例1と同一とした。
(比較例3)
フープ層を省略し、その他の製造条件を実施例1と同一とした。
(比較例4)
4軸織物層4の横軸糸42及び斜交軸糸43に引張弾性率が240GPaの炭素繊維を1000本収束したものをそれぞれ用い、フープ層を省略した。その他の製造条件を実施例1と同一とした。
(比較例5)
4軸織物層4の横軸糸42及び斜交軸糸43に引張弾性率が240GPaの炭素繊維を1000本収束したものをそれぞれ用い、バイアス層に引張弾性率が240GPaの炭素繊維を含むプリプレグを用いた。その他の製造条件を実施例1と同一とした。
(比較例6)
4軸織物層4の横軸糸42及び斜交軸糸43に引張弾性率が240GPaの炭素繊維を1000本収束したものをそれぞれ用い、フープ層に引張弾性率が240GPaの炭素繊維を含むプリプレグを用い、バイアス層に引張弾性率が240GPaの炭素繊維を含むプリプレグを用いた。その他の製造条件を実施例1と同一とした。
(比較例7)
フープ層を省略し、バイアス層に引張弾性率が240GPaの炭素繊維を含むプリプレグを用いた。その他の製造条件を実施例1と同一とした。
(比較例8)
4軸織物層4の横軸糸42及び斜交軸糸43に引張弾性率が240GPaの炭素繊維を1000本収束したものをそれぞれ用いた。また、フープ層を省略し、バイアス層に引張弾性率が240GPaの炭素繊維を含むプリプレグを用いた。その他の製造条件を実施例1と同一とした。
(比較例9)
4軸織物層4及びフープ層を省略し、その他の製造条件を実施例1と同一とした。尚、この場合、4軸織物層4及びフープ層が省略された分、第4及び第5繊維強化樹脂プリプレグ14,15の厚みを大きくすることによって、シャフト1の剛性が他の実施例及び比較例と同じとなるように調整した。
(比較例10)
4軸織物層4を省略し、フープ層に引張弾性率が300GPaの炭素繊維を含むプリプレグを用い、バイアス層に引張弾性率が240GPaの炭素繊維を含むプリプレグを用いた。その他の製造条件を実施例1と同一とした。
(比較例11)
4軸織物層4を省略し、フープ層に引張弾性率が300GPaの炭素繊維を含むプリプレグを用い、バイアス層に引張弾性率が540GPaの炭素繊維を含むプリプレグを用いた。その他の製造条件を実施例1と同一とした。
In Tables 1 to 3, the 4-axis layer ratio (%) and the hoop layer ratio (%) indicate the volume ratios of the 4-axis fabric layer 4 and the hoop layer in the entire shaft 1, respectively. The mass (g) indicates the total mass of the shaft 1.
(Example 2)
A prepreg containing carbon fibers having a tensile modulus of 240 GPa was used for the hoop layer. Other manufacturing conditions were the same as in Example 1.
(Example 3)
A prepreg containing carbon fibers having a tensile modulus of 240 GPa was used for the bias layer. Other manufacturing conditions were the same as in Example 1.
Example 4
A prepreg containing carbon fibers having a tensile modulus of 240 GPa was used for the hoop layer, and a prepreg containing carbon fibers having a tensile modulus of 240 GPa was used for the bias layer. Other manufacturing conditions were the same as in Example 1.
(Comparative Example 1)
A set of 1000 carbon fibers having a tensile elastic modulus of 240 GPa was used for the horizontal axis yarn 42 and the oblique axis yarn 43 of the four-axis fabric layer 4, respectively. Other manufacturing conditions were the same as in Example 1.
(Comparative Example 2)
A prepreg containing carbon fibers having a tensile elastic modulus of 240 GPa in the hoop layer is used for each of the horizontal axis yarns 42 and the oblique axis yarns 43 of the four-axis woven fabric layer 4 having converged 1000 carbon fibers having a tensile elastic modulus of 240 GPa. Using. Other manufacturing conditions were the same as in Example 1.
(Comparative Example 3)
The hoop layer was omitted and the other production conditions were the same as in Example 1.
(Comparative Example 4)
The horizontal axis yarn 42 and the oblique axis yarn 43 of the four-axis fabric layer 4 were each made by converging 1000 carbon fibers having a tensile modulus of 240 GPa, and the hoop layer was omitted. Other manufacturing conditions were the same as in Example 1.
(Comparative Example 5)
A prepreg containing carbon fibers having a tensile modulus of 240 GPa in the bias layer is used for each of the horizontal axis yarns 42 and the oblique shaft yarns 43 of the four-axis woven fabric layer 4 having converged 1000 carbon fibers having a tensile modulus of 240 GPa. Using. Other manufacturing conditions were the same as in Example 1.
(Comparative Example 6)
A prepreg containing carbon fibers having a tensile elastic modulus of 240 GPa in the hoop layer is used for each of the horizontal axis yarns 42 and the oblique axis yarns 43 of the four-axis woven fabric layer 4 that have converged 1000 carbon fibers having a tensile elastic modulus of 240 GPa. A prepreg containing carbon fibers having a tensile elastic modulus of 240 GPa was used for the bias layer. Other manufacturing conditions were the same as in Example 1.
(Comparative Example 7)
The hoop layer was omitted, and a prepreg containing carbon fibers having a tensile elastic modulus of 240 GPa was used for the bias layer. Other manufacturing conditions were the same as in Example 1.
(Comparative Example 8)
A set of 1000 carbon fibers having a tensile elastic modulus of 240 GPa was used for the horizontal axis yarn 42 and the oblique axis yarn 43 of the four-axis fabric layer 4, respectively. Further, the hoop layer was omitted, and a prepreg containing carbon fibers having a tensile elastic modulus of 240 GPa was used for the bias layer. Other manufacturing conditions were the same as in Example 1.
(Comparative Example 9)
The 4-axis fabric layer 4 and the hoop layer were omitted, and other production conditions were the same as those in Example 1. In this case, the rigidity of the shaft 1 is increased by increasing the thicknesses of the fourth and fifth fiber reinforced resin prepregs 14 and 15 as much as the four-axis fabric layer 4 and the hoop layer are omitted. Adjustments were made to be the same as the example.
(Comparative Example 10)
The biaxial woven fabric layer 4 was omitted, a prepreg containing carbon fibers having a tensile elastic modulus of 300 GPa was used for the hoop layer, and a prepreg containing carbon fibers having a tensile elastic modulus of 240 GPa was used for the bias layer. Other manufacturing conditions were the same as in Example 1.
(Comparative Example 11)
The biaxial woven fabric layer 4 was omitted, a prepreg containing carbon fibers having a tensile modulus of 300 GPa was used for the hoop layer, and a prepreg containing carbon fibers having a tensile modulus of 540 GPa was used for the bias layer. Other manufacturing conditions were the same as in Example 1.

そして、各実施例及び各比較例のシャフト1について、以下の方法によりばね定数の測定を行った。ばね定数の測定結果を表1〜3に示す。
<ばね定数の測定>
ばね定数の測定方法はゴルフクラブの認定基準及び基準確認方法(財団法人製品安全協会)のS型シャフトのへん平試験に準ずる。このへん平試験法では、先ず、各実施例及び各比較例のシャフト1についてそれらのグリップ端から50mmの位置で切断し、長さ50mmの試験片を作製する。そして、この試験片に対し負荷速度5mm/分で一定の荷重Pを加えたとき、荷重Pとそれによる試験片の変位量Δとから次式(1)を用いてばね定数Kを算出する。尚、本試験では、200N〜300Nの荷重を試験片に加えたときの変位量をΔとした。
And about the shaft 1 of each Example and each comparative example, the spring constant was measured with the following method. The measurement results of the spring constant are shown in Tables 1-3.
<Measurement of spring constant>
The method for measuring the spring constant is in accordance with the flat test of the S-type shaft of the golf club certification standard and the standard confirmation method (product safety association). In this flat test method, first, the shaft 1 of each example and each comparative example is cut at a position of 50 mm from the grip end to prepare a test piece having a length of 50 mm. When a constant load P is applied to the test piece at a load speed of 5 mm / min, the spring constant K is calculated from the load P and the displacement amount Δ of the test piece by using the following equation (1). In this test, Δ is the amount of displacement when a load of 200 N to 300 N is applied to the test piece.


K=P/Δ・・・(1)

また、ここでは、ばね定数の測定に用いた各試験片の外径及び肉厚も測定する。この場合、各試験片の中央付近、具体的には試験片の端部から25mmの位置で外径を3箇所測定し、それら測定値の平均を各試験片の外径として求めた。また、肉厚についても同様に測定して平均値を求めた。各実施例及び各比較例についてばね定数の測定に用いた試験片の外径(mm)及び肉厚(mm)をばね定数の測定結果と併せて表1〜3に示す。また、外径/肉厚に対応するばね定数の値を実施例及び比較例の実測値として図4のグラフにプロットする。図4中の丸印及び四角印は、実施例及び比較例におけるばね定数の実測値をそれぞれ示す。また、式(1)によって求められた試験片のばね定数Kを、ばね定数K’として以下に記載する。
<近似曲線比の算出方法>
先ず、市販されているゴルフクラブ12本を無作為に抽出し、各ゴルフクラブのシャフト1についてそれらのグリップ端から50mmの位置で切断し、50mmの試験片を作製する。これら試験片の外径(mm)、肉厚(mm)、ばね定数K’を、上記した実施例及び比較例の場合と同様な方法で求める。そして、市販の表計算ソフトを用い、各試験片のばね定数の実測値yと外径/肉厚の実測値xとの間の関係を求めた。その結果を、3次近似式(2)、及び相関度r(3)で示す。図4中の菱形印は従来品におけるばね定数の実測値を示し、図4中の曲線は得られた近似式(2)を示す。式(3)によれば、従来品の実測値xとyとの間には非常に高い相関が認められる。

K = P / Δ (1)

Here, the outer diameter and thickness of each test piece used for measuring the spring constant are also measured. In this case, three outer diameters were measured near the center of each test piece, specifically, at a position 25 mm from the end of the test piece, and the average of these measured values was determined as the outer diameter of each test piece. Further, the thickness was measured in the same manner to obtain an average value. Tables 1 to 3 show the outer diameter (mm) and the wall thickness (mm) of the test pieces used for the measurement of the spring constant for each example and each comparative example, together with the measurement results of the spring constant. Further, the value of the spring constant corresponding to the outer diameter / wall thickness is plotted in the graph of FIG. 4 as the actual measurement value of the example and the comparative example. The circle mark and square mark in FIG. 4 show the measured values of the spring constants in the example and the comparative example, respectively. Moreover, the spring constant K of the test piece calculated | required by Formula (1) is described below as spring constant K '.
<Calculation method of approximate curve ratio>
First, twelve commercially available golf clubs are randomly extracted, and the shaft 1 of each golf club is cut at a position of 50 mm from the grip end to produce a 50 mm test piece. The outer diameter (mm), the wall thickness (mm), and the spring constant K ′ of these test pieces are obtained by the same method as in the above-described examples and comparative examples. Then, using a commercially available spreadsheet software, the relationship between the measured value y of the spring constant of each test piece and the measured value x of the outer diameter / thickness was determined. The result is shown by the third-order approximation formula (2) and the degree of correlation r 2 (3). The rhombus marks in FIG. 4 indicate measured values of the spring constant in the conventional product, and the curve in FIG. 4 indicates the obtained approximate expression (2). According to Equation (3), a very high correlation is recognized between the actual measurement values x and y of the conventional product.


y=−0.1x+6.1x−125.4x+876.9・・・(2)

=0.830・・・(3)

次に、各実施例及び各比較例で得られた外径/肉厚の実測値を、上式(2)のxに代入してばね定数の近似値yを算出する。得られたばね定数の近似値yと、へん平試験により得られたばね定数の実測値yとの比を近似曲線比として求める。求めた近似曲線比の値を表1〜3に表す。ここで、近似曲線比は、近似値に対する有意差の有無を判定するための指標となり、その値が大きいほど、従来品に対して有意差が大きいことを示す。

y = −0.1x 3 + 6.1x 2 -125.4x + 876.9 (2)

r 2 = 0.830 (3)

Next, the approximate value y of the spring constant is calculated by substituting the actually measured value of the outer diameter / thickness obtained in each example and each comparative example into x in the above equation (2). A ratio between the approximate value y of the obtained spring constant and the actual value y of the spring constant obtained by the flattening test is obtained as an approximate curve ratio. The obtained approximate curve ratio values are shown in Tables 1-3. Here, the approximate curve ratio is an index for determining the presence or absence of a significant difference with respect to the approximate value, and the larger the value, the greater the significant difference with respect to the conventional product.

表1〜3に示すように、実施例1〜4では近似曲線比について1.52以上の値を得ることができたが、比較例1〜11では近似曲線比について1.32以下の値しか得られなかった。つまり、実施例では、同じ外径/肉厚であれば、近似値に比して明らかに高い(50%以上)の値のばね定数を得ることができたが、比較例では近似値に対して有意差の無い値のばね定数しか得られなかった。これは、比較例1,2,5,6では、4軸織物層4を構成する斜交軸糸43及び横軸糸42に高引張弾性率の炭素繊維が採用されておらず、そのため、シャフト1のばね定数が充分に高められなかったものと推定される。また、比較例3,4,7,8ではフープ層が省略され、比較例9,10,11では4軸織物層4が省略されており、そのため、シャフト1のばね定数が充分に高められなかったものと推定される。   As shown in Tables 1 to 3, in Examples 1 to 4, it was possible to obtain a value of 1.52 or more for the approximate curve ratio, but in Comparative Examples 1 to 11, only a value of 1.32 or less was used for the approximate curve ratio. It was not obtained. That is, in the example, if the same outer diameter / thickness was obtained, a spring constant having a value that was clearly higher (50% or more) than the approximate value could be obtained. Only a spring constant with no significant difference was obtained. This is because, in Comparative Examples 1, 2, 5, and 6, carbon fibers having a high tensile elastic modulus are not used for the oblique shaft yarns 43 and the transverse shaft yarns 42 constituting the four-axis woven fabric layer 4, and thus the shaft It is estimated that the spring constant of 1 was not sufficiently increased. Further, in Comparative Examples 3, 4, 7, and 8, the hoop layer is omitted, and in Comparative Examples 9, 10, and 11, the 4-axis fabric layer 4 is omitted. Therefore, the spring constant of the shaft 1 cannot be sufficiently increased. Estimated.

また、「プロゴルファーは、2つのシャフトのばね定数の差が5%あれば、2つのシャフトを区別できるが、一般にゴルファーが2つのシャフトを区別するには、ばね定数の差が30%以上あることが必要である。」との本発明者らの知見により、実施例1〜4のシャフト1については、比較例1〜11のどれに対しても、一般ゴルファーが違いを感じるものである。各実施例ではシャフト1のばね定数が充分に高められた結果、圧縮による変形、即ちシャフト1の扁平化が極力抑制されてスイング時に優れた安定感が得られることが確認された。   “Pro golfers can distinguish between two shafts if the difference between the spring constants of the two shafts is 5%. Generally, a golfer must have a difference of 30% or more to distinguish between the two shafts. With respect to the shafts 1 of Examples 1 to 4, the general golfer feels a difference with respect to any of Comparative Examples 1 to 11. In each example, as a result of sufficiently increasing the spring constant of the shaft 1, it was confirmed that deformation due to compression, that is, flattening of the shaft 1, was suppressed as much as possible and excellent stability was obtained during a swing.

上記以外にも、実施例1と実施例2、比較例1と比較例2、比較例5と比較例6の比較によれば、フープ層の強化繊維の引張弾性率がシャフト1のばね定数に及ぼす影響は小さいことが確認された。また、実施例1と実施例3、比較例10と比較例11の比較によれば、バイアス層の強化繊維の引張弾性率がシャフト1のばね定数に及ぼす影響も小さいことが確認された。また、実施例1と比較例1の比較によれば、4軸織物層4の斜交軸糸43及び横軸糸42に高引張弾性率の炭素繊維を採用するだけでもシャフト1のばね定数を高くできることが確認された。また、実施例1と比較例1、実施例2と比較例3、実施例3と比較例7の比較によれば、シャフト1のばね定数に関してフープ層の有無による影響と、4軸織物層4を構成する横軸糸42及び斜交軸糸43の引張弾性率による影響とがほぼ同程度であることが確認された。   In addition to the above, according to the comparison between Example 1 and Example 2, Comparative Example 1 and Comparative Example 2, and Comparative Example 5 and Comparative Example 6, the tensile elastic modulus of the reinforcing fiber of the hoop layer becomes the spring constant of the shaft 1. It was confirmed that the effect was small. Moreover, according to the comparison between Example 1 and Example 3 and Comparative Example 10 and Comparative Example 11, it was confirmed that the influence of the tensile elastic modulus of the reinforcing fiber of the bias layer on the spring constant of the shaft 1 was small. Further, according to the comparison between Example 1 and Comparative Example 1, the spring constant of the shaft 1 can be obtained by simply adopting a high tensile elastic modulus carbon fiber for the oblique shaft yarn 43 and the transverse shaft yarn 42 of the four-axis fabric layer 4. It was confirmed that it could be higher. Further, according to the comparison between Example 1 and Comparative Example 1, Example 2 and Comparative Example 3, Example 3 and Comparative Example 7, the influence of the presence or absence of the hoop layer on the spring constant of the shaft 1 and the four-axis fabric layer 4 It was confirmed that the effects of the tensile elastic modulus of the horizontal axis yarn 42 and the oblique axis yarn 43 constituting the same are approximately the same.

本実施形態におけるゴルフシャフトの全体構成を示す正面図。The front view which shows the whole golf shaft structure in this embodiment. 同じくゴルフシャフトを構成する各繊維強化樹脂プリプレグを説明するための説明図。Explanatory drawing for demonstrating each fiber reinforced resin prepreg which comprises a golf shaft similarly. 4軸織物層の構成を示す部分拡大正面図。The partial enlarged front view which shows the structure of a 4-axis fabric layer. ゴルフシャフトの外径に対する肉厚の寸法比とばね定数との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the thickness ratio with respect to the outer diameter of a golf shaft, and a spring constant.

符号の説明Explanation of symbols

1…ゴルフシャフト、2…ヘッド、3…グリップ、4…4軸織物層、7…マンドレル、10…4軸織物強化プリプレグ、11…第1繊維強化樹脂プリプレグ、12…第2繊維強化樹脂プリプレグ、13…第3繊維強化樹脂プリプレグ、14…第4繊維強化樹脂プリプレグ、15…第5繊維強化樹脂プリプレグ、41…縦軸糸、42…横軸糸、43…斜交軸糸。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Golf shaft, 2 ... Head, 3 ... Grip, 4 ... 4-axis textile layer, 7 ... Mandrel, 10 ... 4-axis textile reinforced prepreg, 11 ... 1st fiber reinforced resin prepreg, 12 ... 2nd fiber reinforced resin prepreg, DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 ... 3rd fiber reinforced resin prepreg, 14 ... 4th fiber reinforced resin prepreg, 15 ... 5th fiber reinforced resin prepreg, 41 ... Vertical axis thread, 42 ... Horizontal axis thread, 43 ... Oblique axis thread

Claims (6)

複数の繊維強化樹脂層を積層してなる繊維強化樹脂製のゴルフシャフトであって、
前記繊維強化樹脂層は4軸織物を成形用樹脂で強化した4軸織物層と、シャフトの長手方向と交差する方向に沿って延びる強化繊維を成形用樹脂で強化したフープ層とを含み、
前記フープ層は前記4軸織物層の内側に配置され、
前記4軸織物はシャフトの長手方向に平行に延びる複数の縦軸糸、シャフトの長手方向に直交する方向に沿って延びる複数の横軸糸、シャフトの長手方向に対して左右に斜交する一組の複数の斜交軸糸から構成され、前記横軸糸及び斜交軸糸が高引張弾性率を有する強化繊維により形成されていることを特徴とするゴルフシャフト。
A golf shaft made of fiber reinforced resin formed by laminating a plurality of fiber reinforced resin layers,
The fiber-reinforced resin layer includes a 4-axis fabric layer obtained by reinforcing a 4-axis fabric with a molding resin, and a hoop layer in which reinforcing fibers extending along a direction intersecting the longitudinal direction of the shaft are reinforced with a molding resin.
The hoop layer is disposed inside the four-axis fabric layer,
The four-axis fabric has a plurality of longitudinal yarns extending in parallel to the longitudinal direction of the shaft, a plurality of transverse shaft yarns extending along a direction orthogonal to the longitudinal direction of the shaft, and a slanting left and right with respect to the longitudinal direction of the shaft. A golf shaft comprising a plurality of oblique shaft yarns, wherein the horizontal shaft yarns and oblique shaft yarns are formed of reinforcing fibers having a high tensile elastic modulus.
請求項1記載のゴルフシャフトにおいて、
前記フープ層に含まれる繊維はシャフトの長手方向に対して90°±3°の角度をもって交差することを特徴とするゴルフシャフト。
The golf shaft according to claim 1,
2. The golf shaft according to claim 1, wherein the fibers contained in the hoop layer intersect with the longitudinal direction of the shaft at an angle of 90 ° ± 3 °.
請求項1又は2記載のゴルフシャフトにおいて、
シャフトのグリップ部における肉厚と外径との比が18.0〜19.0の範囲に設定され、
同グリップ部のばね定数が21.0〜23.0の範囲に設定されていることを特徴とするゴルフシャフト。
The golf shaft according to claim 1 or 2,
The ratio between the wall thickness and the outer diameter of the grip portion of the shaft is set in the range of 18.0 to 19.0,
A golf shaft, wherein a spring constant of the grip portion is set in a range of 21.0 to 23.0.
請求項1〜3のうちいずれか一項に記載のゴルフシャフトにおいて、
前記4軸織物層はシャフトの最外層または最外層から2層目に配置されていることを特徴とするゴルフシャフト。
In the golf shaft according to any one of claims 1 to 3,
4. The golf shaft according to claim 1, wherein the four-axis fabric layer is disposed on the outermost layer of the shaft or on the second layer from the outermost layer.
請求項1〜のうちいずれか一項に記載のゴルフシャフトにおいて、
前記繊維強化樹脂層はシャフトの長手方向に対して斜交する強化繊維を成形用樹脂で強化したバイアス層を更に含むことを特徴とするゴルフシャフト。
In the golf shaft according to any one of claims 1 to 4 ,
2. The golf shaft according to claim 1, wherein the fiber reinforced resin layer further includes a bias layer in which reinforcing fibers that are oblique to the longitudinal direction of the shaft are reinforced with a molding resin.
請求項記載のゴルフシャフトにおいて、
前記バイアス層は前記フープ層の内側に配置されていることを特徴とするゴルフシャフト。
The golf shaft according to claim 5 ,
The golf shaft according to claim 1, wherein the bias layer is disposed inside the hoop layer.
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