JP7779128B2 - Shaft and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本開示は、シャフト及びその製造方法に関する。 This disclosure relates to a shaft and a method for manufacturing the same.
近年、繊維強化樹脂製のシャフトが、釣り竿、ゴルフクラブ、ラケット、その他の各種スポーツ用具等に使用されている。これらの道具の操作性を高めるために、シャフトの軽量化が求められている。 In recent years, shafts made of fiber-reinforced resin have been used in fishing rods, golf clubs, rackets, and various other sports equipment. To improve the operability of these tools, there is a demand for lighter shafts.
繊維強化樹脂製のシャフトは、補強繊維と樹脂との複合体である。前記シャフトの軽量化のために、樹脂の含有量を減らす試みが考えられる。しかしながら、シャフトの成型性を考慮すると、樹脂の含有量を減らすことには自ずと限界があった。 A fiber-reinforced resin shaft is a composite of reinforcing fibers and resin. One way to make the shaft lighter is to try to reduce the resin content. However, when considering the moldability of the shaft, there is a natural limit to how much the resin content can be reduced.
本開示は、以上のような実情に鑑み案出なされたもので、軽量化が可能なシャフトを提供することを主な課題としている。 This disclosure was devised in light of the above-mentioned circumstances, and its main objective is to provide a shaft that can be made lighter.
本開示は、繊維強化樹脂製のシャフトであって、繊維強化樹脂からなる軽量化層を少なくとも含み、前記軽量化層は、シャフト軸方向に延びる複数の空洞部を含み、前記複数の空洞部は、互いに離隔してシャフト周方向に配置されている、シャフトである。 The present disclosure relates to a shaft made of fiber-reinforced resin, which includes at least a lightweight layer made of fiber-reinforced resin, the lightweight layer including a plurality of hollow portions extending in the axial direction of the shaft, the plurality of hollow portions being spaced apart from one another and arranged circumferentially around the shaft.
本開示のシャフトは、上記の構成を採用したことにより、軽量である。 The shaft disclosed herein is lightweight due to the adoption of the above-mentioned configuration.
以下、本開示の実施の一形態が図面に基づき説明される。
実施形態及び図面に表された具体的な構成は、本開示の内容理解のためのものであって、本開示は、図示されている具体的な構成に限定されるものではない。また、複数の実施形態については、明細書を通して、同一又は共通する要素については同一の符号が付されており、重複する説明が省略される。
Hereinafter, an embodiment of the present disclosure will be described with reference to the drawings.
The specific configurations shown in the embodiments and drawings are for the purpose of understanding the contents of the present disclosure, and the present disclosure is not limited to the specific configurations shown. Furthermore, in multiple embodiments, the same or common elements are designated by the same reference numerals throughout the specification, and redundant explanations will be omitted.
図1は、本実施形態の繊維強化樹脂製のシャフト1の断面図である。本実施形態のシャフト1は、ゴルフクラブシャフトとして構成されている。他の態様では、シャフト1は、釣り竿や各種スポーツ用具等として構成されても良い。本実施形態のシャフト1は、例えば、円形の外周面1Aと、円形の内周面1Bとを有するパイプ状に構成されている。 Figure 1 is a cross-sectional view of a fiber-reinforced resin shaft 1 according to this embodiment. The shaft 1 according to this embodiment is configured as a golf club shaft. In other embodiments, the shaft 1 may be configured as a fishing rod, various sports equipment, or the like. The shaft 1 according to this embodiment is configured, for example, in the shape of a pipe having a circular outer circumferential surface 1A and a circular inner circumferential surface 1B.
図1に示されるように、シャフト1は、繊維強化樹脂からなる軽量化層2を少なくとも1層含む。 As shown in FIG. 1, the shaft 1 includes at least one lightweight layer 2 made of fiber-reinforced resin.
本実施形態の軽量化層2は、シャフト軸方向に延びる複数の空洞部3を含む。シャフト軸方向とは、シャフト1の長手方向を意味する。したがって、シャフト軸方向に延びる空洞部3とは、シャフト軸方向に細長い空洞を意味する。空洞部3は、シャフト1のシャフト軸方向の全範囲に亘って形成されても良いし、部分的に形成されたものでも良い。また、複数の空洞部3は、互いに離隔してシャフト周方向に配置されている。このような空洞部3は、軽量化層2を軽量化することから、シャフト1の軽量化が可能になる。 The lightweight layer 2 of this embodiment includes multiple hollow portions 3 extending in the shaft axial direction. The shaft axial direction refers to the longitudinal direction of the shaft 1. Therefore, the hollow portions 3 extending in the shaft axial direction refer to elongated cavities in the shaft axial direction. The hollow portions 3 may be formed over the entire range of the shaft 1 in the shaft axial direction, or may be formed only partially. Furthermore, the multiple hollow portions 3 are spaced apart from one another and arranged circumferentially around the shaft. Such hollow portions 3 reduce the weight of the lightweight layer 2, thereby enabling the weight of the shaft 1 to be reduced.
軽量化層2は、シャフト周方向に少なくとも1周連続しているのが望ましい。これによって、シャフト1がさらに軽量化される。本実施形態の軽量化層2は、シャフト周方向に1周連続した1つの層で構成されている。他の態様では、図5に示されるように、軽量化層2が、シャフト径方向に複数積層されても良い。 It is desirable for the lightweight layer 2 to extend continuously around the shaft for at least one revolution. This further reduces the weight of the shaft 1. In this embodiment, the lightweight layer 2 is composed of a single layer that extends continuously around the shaft. In another embodiment, as shown in Figure 5, multiple lightweight layers 2 may be stacked in the radial direction of the shaft.
本実施形態の軽量化層2は、シャフト径方向の外側面2Aと、シャフト径方向の内側面2Bとを規定するシート材料がシャフト周方向に沿って環状に延在している。この軽量化層2の外側面2A及び内側面2Bは、いずれもシャフト周方向に沿って環状に形成されている。 In this embodiment, the lightweight layer 2 is a sheet material that defines an outer surface 2A in the shaft radial direction and an inner surface 2B in the shaft radial direction, and extends annularly along the shaft circumferential direction. Both the outer surface 2A and the inner surface 2B of this lightweight layer 2 are formed annularly along the shaft circumferential direction.
図2には、軽量化層2がシャフト1として成型される前の状態のシート材料20の部分断面図を示す。図2において、符号Aは直線状ではあるが、このシート材料20がシャフト1に成型される際、シャフト周方向となる方向を示す。また、図2において、符号Bは、このシートがシャフト1に成型される際に、シャフト軸方向となる方向を示す。 Figure 2 shows a partial cross-sectional view of the sheet material 20 before the lightweight layer 2 is molded into the shaft 1. In Figure 2, the symbol A is linear, but indicates the direction that will become the circumferential direction of the shaft when this sheet material 20 is molded into the shaft 1. Also, in Figure 2, the symbol B indicates the direction that will become the axial direction of the shaft when this sheet is molded into the shaft 1.
図1に戻ると、各空洞部3は、軽量化層2の外側面2Aと内側面2Bとの間に位置する。本実施形態では、複数の空洞部3は、シャフト周方向に実質的に均等に配置されている。 Returning to Figure 1, each cavity 3 is located between the outer surface 2A and the inner surface 2B of the lightweight layer 2. In this embodiment, the multiple cavities 3 are arranged substantially evenly around the shaft.
図1において、各空洞部3の最大径dは、特に制限されるものではないが、シャフト1の軽量化を図る観点では、例えば、0.01mm以上、好ましくは0.02mm以上、さらに好ましくは0.1mm以上とされる。また、シャフト1の耐久性を維持するためには、前記最大径dは、例えば、2.0mm以下、好ましくは1.5mm以下、さらに好ましくは1.0mm以下とされる。 In Figure 1, the maximum diameter d of each hollow portion 3 is not particularly limited, but from the perspective of reducing the weight of the shaft 1, it is set to, for example, 0.01 mm or more, preferably 0.02 mm or more, and more preferably 0.1 mm or more. Furthermore, to maintain the durability of the shaft 1, the maximum diameter d is set to, for example, 2.0 mm or less, preferably 1.5 mm or less, and more preferably 1.0 mm or less.
図1において、各空洞部3のシャフト周方向の配設ピッチpは、特に制限されるものではないが、シャフト1の軽量化を図る観点では、例えば、空洞部3の最大径dの5倍以下、好ましくは2倍以下とされても良い。また、シャフト1の耐久性を維持するためには、各空洞部3の配設ピッチpは、空洞部3の最大径dの、例えば、20倍以上、好ましくは30倍以上、さらに好ましくは50倍以上とされても良い。 In Figure 1, the arrangement pitch p of each hollow portion 3 in the circumferential direction of the shaft is not particularly limited, but from the perspective of reducing the weight of the shaft 1, it may be, for example, 5 times or less, and preferably 2 times or less, the maximum diameter d of the hollow portion 3. Furthermore, to maintain the durability of the shaft 1, the arrangement pitch p of each hollow portion 3 may be, for example, 20 times or more, preferably 30 times or more, and more preferably 50 times or more, the maximum diameter d of the hollow portion 3.
図1において、空洞部3の断面形状は特に制限されるものではなく、円形や多角形状が好適である。シャフト1の使用時、空洞部3での応力集中を避けるために、空洞部3の断面形状は曲線で構成されるのが望ましい。 In Figure 1, the cross-sectional shape of the hollow portion 3 is not particularly limited, and a circular or polygonal shape is preferred. To avoid stress concentration in the hollow portion 3 when the shaft 1 is in use, it is desirable that the cross-sectional shape of the hollow portion 3 be curved.
軽量化層2は、補強繊維と樹脂(マトリックス樹脂)との複合体として構成される。 The lightweight layer 2 is constructed as a composite of reinforcing fibers and resin (matrix resin).
補強繊維としては、軽量で高強度であることから炭素繊維が特に好ましい。また、補強繊維には、炭素繊維以外にもガラス繊維、黒鉛繊維、アラミド繊維、炭化ケイ素繊維、アルミナ繊維、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用いられても良い。 Carbon fiber is particularly preferred as a reinforcing fiber because it is lightweight and has high strength. In addition to carbon fiber, other reinforcing fibers may also be used, such as glass fiber, graphite fiber, aramid fiber, silicon carbide fiber, alumina fiber, boron fiber, aromatic polyamide fiber, aromatic polyester fiber, and ultra-high molecular weight polyethylene fiber.
樹脂としては、例えば、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂が採用されても良い。熱硬化性樹脂としては、例えば、強度と剛性の点よりエポキシ系樹脂が好ましい。エポキシ樹脂以外には、例えば、不飽和ポリエステル系樹脂(ビニルエステル樹脂)、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、ケイ素樹脂等を単独又は組み合わせて用いることができる。また、熱可塑性樹脂としては、例えば、成形性に優れる等の理由により6ナイロン、12ナイロン等のポリアミド樹脂が好ましい。これら以外には、飽和ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ABS樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、AS樹脂、メタクリル樹脂、ポリプロピレン樹脂、フッ素樹脂等を単独あるいは組み合わせて用いることができる。 The resin may be, for example, a thermosetting resin or a thermoplastic resin. For example, epoxy resins are preferred as thermosetting resins, due to their strength and rigidity. Other than epoxy resins, for example, unsaturated polyester resins (vinyl ester resins), phenolic resins, melamine resins, urea resins, diallyl phthalate resins, polyurethane resins, polyimide resins, and silicone resins can be used alone or in combination. Furthermore, for example, polyamide resins such as nylon 6 and nylon 12 are preferred as thermoplastic resins, due to their excellent moldability. Other than these, saturated polyester resins, polycarbonate resins, ABS resins, polyvinyl chloride resins, polyacetal resins, polystyrene resins, polyethylene resins, polyvinyl acetate resins, AS resins, methacrylic resins, polypropylene resins, and fluororesins can be used alone or in combination.
図3に示されるように、複合体の一つの例として、補強繊維は、短繊維f1であっても良い。短繊維f1は、マトリックス樹脂R中にランダムに配置されてもよく、特定の方向に配向されたものでも良い。好ましい態様では、短繊維f1は、シャフト軸方向に沿って配向されるのが望ましい。 As shown in Figure 3, in one example of a composite, the reinforcing fibers may be short fibers f1. The short fibers f1 may be randomly arranged in the matrix resin R, or may be oriented in a specific direction. In a preferred embodiment, the short fibers f1 are oriented along the axial direction of the shaft.
短繊維f1の直径も、特に制限されないが、例えば1~50μmの範囲が好適である。短繊維f1の長さも、特に制限されないが、例えば100~3000μmの範囲が好適である。短繊維f1の長さ/直径比であるアスペクト比は、例えば、10~500の範囲が好適である。 The diameter of the short fibers f1 is not particularly limited, but is preferably in the range of 1 to 50 μm. The length of the short fibers f1 is also not particularly limited, but is preferably in the range of 100 to 3000 μm. The aspect ratio, which is the length/diameter ratio of the short fibers f1, is preferably in the range of 10 to 500.
図4は、複合体の他の態様を示す。図4に示されるように、補強繊維は、短繊維f1とともに、又は、短繊維f1に代えて、空洞部3を取り囲む中空のパイプ状に成形された長繊維f2を含んでも良い。図4の例では、長繊維f2がパイプ状に織成されている。このような長繊維f2は、空洞部3の形状を維持する他、シャフト1の曲げ剛性やねじり剛性等を高めるのに役立つ。 Figure 4 shows another embodiment of the composite. As shown in Figure 4, the reinforcing fibers may include long fibers f2 formed into a hollow pipe shape surrounding the cavity 3, in addition to or instead of the short fibers f1. In the example shown in Figure 4, the long fibers f2 are woven into a pipe shape. Such long fibers f2 not only maintain the shape of the cavity 3, but also help to increase the bending rigidity, torsional rigidity, etc. of the shaft 1.
図1を参照すると、本実施形態のシャフト1において、軽量化層2は、例えば、シャフト径方向の中間層を形成している。換言すると、軽量化層2の内側及び外側には、軽量化層以外の層が配置されている。このような実施形態は、シャフト1の強度を維持するのに役立つ。 Referring to FIG. 1, in the shaft 1 of this embodiment, the lightweight layer 2 forms, for example, an intermediate layer in the radial direction of the shaft. In other words, layers other than the lightweight layer are arranged inside and outside the lightweight layer 2. This embodiment helps to maintain the strength of the shaft 1.
本実施形態のシャフト1は、軽量化層2のシャフト径方向の内側に、バイアス層6が配置されている。本実施形態のバイアス層6は、補強繊維(長繊維f2)がシャフト軸方向に対して45°±15°の角度で配向された少なくとも1つのプリプレグからなる。好ましい態様では、バイアス層6は、例えば、複数のプリプレグを積層して形成されている。各プリプレグは、補強繊維が互いに交差するように積層されている。このようなバイアス層6は、シャフト1のトルク(捻じり剛性)を向上させることができ、ひいては、ゴルフクラブとして構成されたときに、打球の方向性を安定させるのに役立つ。 In the shaft 1 of this embodiment, a bias layer 6 is disposed radially inward of the lightweight layer 2. The bias layer 6 of this embodiment is composed of at least one prepreg in which reinforcing fibers (long fibers f2) are oriented at an angle of 45°±15° relative to the axial direction of the shaft. In a preferred embodiment, the bias layer 6 is formed, for example, by laminating multiple prepregs. The prepregs are laminated so that the reinforcing fibers intersect with each other. Such a bias layer 6 can improve the torque (torsional rigidity) of the shaft 1, and ultimately helps to stabilize the direction of the ball when constructed as a golf club.
また、本実施形態のシャフト1は、軽量化層2のシャフト径方向の外側に、ストレート層5が配置されている。本実施形態のストレート層5は、補強繊維がシャフト軸方向に対して0°±5°の角度で配向された少なくとも1枚のプリプレグからなる。好ましい態様では、ストレート層5は、例えば、1枚のプリプレグで形成される。このようなストレート層5は、シャフト1の曲げ剛性を向上させ、ゴルフクラブとして構成されたときに、シャフト1の耐久性を向上させるのに役立つ。 The shaft 1 of this embodiment also has a straight layer 5 disposed radially outward of the lightweight layer 2. The straight layer 5 of this embodiment is made of at least one prepreg in which reinforcing fibers are oriented at an angle of 0°±5° relative to the axial direction of the shaft. In a preferred embodiment, the straight layer 5 is formed, for example, from a single prepreg. Such a straight layer 5 improves the bending rigidity of the shaft 1 and helps to improve the durability of the shaft 1 when constructed as a golf club.
次に、本実施形態のシャフト1の製造方法が説明される。本実施形態の製造方法は、第1工程、第2工程及び第3工程とを含む。 Next, a method for manufacturing the shaft 1 of this embodiment will be described. The manufacturing method of this embodiment includes a first step, a second step, and a third step.
第1工程は、軽量化層2のためのシート材料20を準備する工程である。このシート材料20は、図2に示したように、成型されたときに、シャフト径方向の外側面2Aと、シャフト径方向の内側面2Bと、これらの間に配置された複数の空洞部3とを含む。 The first step is to prepare a sheet material 20 for the lightweight layer 2. As shown in Figure 2, when molded, this sheet material 20 includes an outer surface 2A in the shaft radial direction, an inner surface 2B in the shaft radial direction, and multiple cavities 3 disposed between them.
図6は、準備されたシート材料等の展開図を示す。この例では、シャフト1が、シート材料s1~s8から形成される。図6において、符号Lsは、シャフト1の軸方向の長さに対応してり、右側がチップ端、左側がバット端にそれぞれ対応している。この例では、シャフト全長Lsは1168mmとされている。 Figure 6 shows an exploded view of the prepared sheet materials. In this example, shaft 1 is formed from sheet materials s1 to s8. In Figure 6, the symbol Ls corresponds to the axial length of shaft 1, with the right side corresponding to the tip end and the left side corresponding to the butt end. In this example, the total shaft length Ls is 1,168 mm.
また、展開図は、シャフト1を構成するシート材料を、シャフト1の半径方向内側から順に示す。したがって、展開図の上側に位置しているシートから順に、マンドレルに巻回される。さらに、この展開図は、各シートの巻き付け順序のみならず、各シートのシャフト軸方向における配置をも示す。例えば、第1シート材料s1の端は、チップ端に位置する。各シート材料s1~s8の左横又はシート上に記載されている角度の表示は、当該シート材料に含まれる補強繊維のシャフト軸方向に対する配向角度を表している。補強繊維は、いずれも炭素繊維である。 The developed view also shows the sheet materials that make up the shaft 1, starting from the radially inner side of the shaft 1. Therefore, the sheets are wound around the mandrel in order, starting with the sheet located at the top of the developed view. Furthermore, this developed view not only shows the winding order of each sheet, but also the arrangement of each sheet in the axial direction of the shaft. For example, the end of the first sheet material s1 is located at the tip end. The angle indications written to the left of each sheet material s1 to s8 or on the sheet itself indicate the orientation angle of the reinforcing fibers contained in that sheet material with respect to the axial direction of the shaft. All reinforcing fibers are carbon fibers.
本実施形態において、シート材料s1及びs5~s8は、ストレートプリプレグである。ストレートプリプレグは、補強繊維が、シャフト軸方向に対して0°±5°の角度で配向されており、上述のストレート層5を形成する。また、本実施形態において、シート材料s2及びs3は、バイアスプリプレグである。バイアスプリプレグは、補強繊維が、シャフト軸方向に対して45°±15°の角度で配向されており、上述のバイアス層6を形成する。 In this embodiment, sheet materials s1 and s5 to s8 are straight prepregs. In straight prepregs, the reinforcing fibers are oriented at an angle of 0°±5° relative to the shaft axial direction, forming the above-mentioned straight layer 5. In this embodiment, sheet materials s2 and s3 are bias prepregs. In bias prepregs, the reinforcing fibers are oriented at an angle of 45°±15° relative to the shaft axial direction, forming the above-mentioned bias layer 6.
さらに、本実施形態では、シート材料s4が、軽量化層2を構成するシート材料20とされる。このシート材料s4は、図4に示したように、炭素繊維からなる短繊維f1とパイプ状に成形された長繊維f2とを含むものであり、成型前の状態において、空洞部3の最大径dは0.2mmであり、配設ピッチpは、1mm(p/d=5)とされた。シート材料20の厚さは、約0.5mmであった。長繊維f2は、シャフト軸方向及びシャフト周方向の2種の方向に配向された綾織でチューブ状に織成されている。 Furthermore, in this embodiment, sheet material s4 is used as sheet material 20 that constitutes lightweight layer 2. As shown in Figure 4, this sheet material s4 contains short fibers f1 made of carbon fiber and long fibers f2 formed into a pipe shape. Before molding, the maximum diameter d of the hollow portion 3 was 0.2 mm, and the arrangement pitch p was 1 mm (p/d = 5). The thickness of sheet material 20 was approximately 0.5 mm. The long fibers f2 were woven into a tubular shape using a twill weave oriented in two directions: the axial direction and the circumferential direction of the shaft.
なお、各シート材料のマトリックス樹脂は、いずれもエポキシ樹脂である。 The matrix resin for each sheet material is epoxy resin.
第2工程は、シート材料s1~s8をシャフト周方向に環状に巻きつける工程である。通常、第2工程は、マンドレル(芯金)に、シート材料s1~s8を順次巻きつけることにより行われる。その後、必要に応じて、ラッピングテープなどでシート材料を締め付けることが望ましい。 The second step is to wind sheet materials s1 to s8 in an annular shape around the shaft. Typically, the second step is performed by sequentially winding sheet materials s1 to s8 around a mandrel (core metal). If necessary, it is then desirable to fasten the sheet materials with wrapping tape or the like.
第3工程は、マンドレルと一緒に巻回されたシート材料が金型内で加熱される。これにより、マトリックス樹脂が硬化し、パイプ状のシャフト1が製造され得る(実施例)。 In the third step, the sheet material wound around the mandrel is heated in a mold. This hardens the matrix resin, producing a pipe-shaped shaft 1 (example).
比較のために、図7に示したシート材料を用いてシャフトが製造された(比較例)。この例では、シャフト1が、第1シート材料ないし第9シート材料s1~s9から形成される。図7の例では、第4シートが軽量化層ではなくストレートプリプレグであること、及び、シャフト全長に亘るストレートプリプレグが3枚使用されている点で図6の例と異なっており、その他は図6の展開図と同様である。 For comparison, a shaft was manufactured using the sheet materials shown in Figure 7 (Comparative Example). In this example, shaft 1 is formed from first through ninth sheet materials s1 to s9. The example in Figure 7 differs from the example in Figure 6 in that the fourth sheet is a straight prepreg rather than a lightweight layer, and three straight prepregs are used along the entire length of the shaft; otherwise, it is the same as the developed view in Figure 6.
実施例は、比較例に比べて、約1.3gの軽量化が実現できた。また、実施例のシャフトと比較例のシャフトの3点曲げ強度を比較したところ、実質的に同じ性能を示した。さらに、各シャフトに同一の金属製ウッド型ゴルフクラブヘッドを装着し、ヘッドスピード45m/sで約3000回ゴルフボールを打撃したが、両シャフトとも損傷は見られず、良好な耐久性を示した。 The Example achieved a weight reduction of approximately 1.3 g compared to the Comparative Example. Furthermore, when the three-point bending strength of the Example shaft and the Comparative Example shaft were compared, they showed essentially the same performance. Furthermore, the same metal wood-type golf club head was attached to each shaft, and golf balls were struck approximately 3,000 times at a head speed of 45 m/s, but no damage was observed in either shaft, demonstrating good durability.
以上、本開示の実施形態が詳細に説明されたが、本開示は、上記の具体的な開示に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範囲内において、種々変更して実施することができる。 Although the embodiments of the present disclosure have been described in detail above, the present disclosure is not limited to the specific disclosure above and can be implemented in various modifications within the scope of the technical concept described in the claims.
[付記]
本開示は以下の態様を含む。
[Note]
The present disclosure includes the following aspects.
[本開示1]
繊維強化樹脂製のシャフトであって、
繊維強化樹脂からなる軽量化層を少なくとも含み、
前記軽量化層は、シャフト軸方向に延びる複数の空洞部を含み、
前記複数の空洞部は、互いに離隔してシャフト周方向に配置されている、
シャフト。
[本開示2]
前記軽量化層は、シャフト周方向に少なくとも1周連続している、本開示1に記載のシャフト。
[本開示3]
前記軽量化層は、シャフト径方向の外側面と、シャフト径方向の内側面とを規定するシート状体がシャフト周方向に沿って環状に延在している、本開示1又は2に記載のシャフト。
[本開示4]
前記軽量化層は、補強繊維と樹脂との複合体である、本開示1ないし3のいずれかに記載のシャフト。
[本開示5]
前記補強繊維は、短繊維を含む、本開示4に記載のシャフト。
[本開示6]
前記補強繊維は、前記空洞部を取り囲むパイプ状のものを含む、本開示4又は5に記載のシャフト。
[本開示7]
ゴルフクラブシャフトである、本開示1ないし6のいずれかに記載のシャフト。
[本開示8]
前記軽量化層のシャフト径方向の内側に、補強繊維がシャフト軸方向に対して45°±15°の角度で配向されたバイアス層を備える、本開示7に記載のシャフト。
[本開示9]
前記軽量化層のシャフト径方向の外側に、補強繊維がシャフト軸方向に対して0°±5°の角度で配向されたストレート層を備える、本開示7又は8に記載のシャフト。
[本開示10]
本開示1ないし9のいずれかに記載されたシャフトの製造方法であって、
前記軽量化層をシート材料の態様で準備する第1工程であって、前記軽量化層は、シャフト径方向の外側面と、シャフト径方向の内側面と、これらの間に配置された前記複数の空洞部とを含む第1工程と、
前記シート材料をシャフト周方向に環状に巻きつける第2工程とを含む、
シャフトの製造方法。
[Disclosure 1]
A shaft made of fiber reinforced resin,
At least a lightweight layer made of fiber reinforced resin,
the lightweight layer includes a plurality of cavities extending in the shaft axial direction,
The plurality of cavities are spaced apart from one another in the circumferential direction of the shaft.
shaft.
[Disclosure 2]
The shaft described in Disclosure 1, wherein the lightweight layer is continuous around the shaft for at least one revolution.
[Disclosure 3]
The shaft according to Disclosure 1 or 2, wherein the lightweight layer is a sheet-like body that defines an outer surface in the shaft radial direction and an inner surface in the shaft radial direction and extends annularly along the shaft circumferential direction.
[Disclosure 4]
The shaft according to any one of Disclosures 1 to 3, wherein the lightweight layer is a composite of reinforcing fibers and resin.
[Disclosure 5]
The shaft of Disclosure 4, wherein the reinforcing fibers include short fibers.
[Disclosure 6]
The shaft according to Disclosure 4 or 5, wherein the reinforcing fibers include pipe-shaped fibers surrounding the hollow portion.
[Disclosure 7]
The shaft according to any one of Disclosures 1 to 6, which is a golf club shaft.
[Disclosure 8]
The shaft described in Disclosure 7, further comprising a bias layer on the radially inner side of the lightweight layer in which reinforcing fibers are oriented at an angle of 45°±15° relative to the axial direction of the shaft.
[Disclosure 9]
A shaft as described in Disclosure 7 or 8, comprising a straight layer on the radial outside of the lightweight layer in which reinforcing fibers are oriented at an angle of 0°±5° relative to the axial direction of the shaft.
[Disclosure 10]
A method for manufacturing a shaft according to any one of Disclosures 1 to 9, comprising:
a first step of preparing the lightweight layer in the form of a sheet material, the lightweight layer including an outer surface in the shaft radial direction, an inner surface in the shaft radial direction, and the plurality of cavities disposed therebetween;
a second step of winding the sheet material annularly around the shaft;
A method for manufacturing a shaft.
1 シャフト
2 軽量化層
2A 外側面
2B 内側面
3 空洞部
5 ストレート層
6 バイアス層
f1 短繊維
f2 長繊維
1 shaft 2 lightweight layer 2A outer surface 2B inner surface 3 hollow portion 5 straight layer 6 bias layer f1 short fiber f2 long fiber
Claims (9)
前記シャフトは、繊維強化樹脂からなる軽量化層を少なくとも含み、
前記軽量化層は、シャフト軸方向に延びる複数の空洞部を含み、
前記複数の空洞部は、互いに離隔してシャフト周方向に配置されており、
前記シャフトの製造方法は、
前記軽量化層をシート材料の態様で準備する第1工程であって、前記軽量化層は、シャフト径方向の外側面と、シャフト径方向の内側面と、これらの間に配置された前記複数の空洞部とを含む第1工程と、
前記シート材料をシャフト周方向に環状に巻きつける第2工程とを含む、
シャフトの製造方法。 A method for manufacturing a shaft made of fiber reinforced resin,
The shaft includes at least a lightweight layer made of fiber reinforced resin,
the lightweight layer includes a plurality of cavities extending in the shaft axial direction,
The plurality of cavities are spaced apart from one another in the circumferential direction of the shaft,
The method for manufacturing the shaft includes:
a first step of preparing the lightweight layer in the form of a sheet material, the lightweight layer including an outer surface in the shaft radial direction, an inner surface in the shaft radial direction, and the plurality of cavities disposed therebetween;
a second step of winding the sheet material annularly around the shaft;
A method for manufacturing a shaft.
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