(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＦＲＰ製ゴルフクラブ用シャフトであって、手元側から先端側にかけて漸次小径となる滑らかなテーパ状をなし、かつシャフト軸方向に沿ったねじり剛性分布特性線において、該特性線を直線状に描いた場合に比較してねじり剛性が高い領域を手元部分及び先端部分に有するとともに、シャフト軸方向に沿った曲げ剛性分布特性線において、該特性線を直線状に描いた場合に比較して曲げ剛性が高い領域を中央部分に有し、前記シャフト手元部分及び先端部分のねじり剛性分布並びに前記シャフト中央部分の曲げ剛性分布は、基本的な繊維強化材構成に対し動的挙動調整層を別個に付加することにより形成されていることを特徴とするゴルフクラブ用シャフト。
【請求項２】
前記シャフト手元部分及び先端部分のねじり剛性分布は、基本的な繊維強化材構成に対し、繊維配向角が実質的にシャフト軸線に対して両側方向に３５〜４５度の動的挙動調整層を別個に付加することにより形成され、前記シャフト中央部分の曲げ剛性分布は、基本的な繊維強化材構成に対し、繊維配向角が実質的にシャフト軸線に対して０度の動的挙動調整層を付加することにより形成されている請求項１に記載のゴルフクラブ用シャフト。
【請求項３】
ＦＲＰ製ゴルフクラブ用シャフトであって、手元側から先端側にかけて漸次小径となる滑らかなテーパ状をなし、部分計測法で測定したトルク値が先端側より手元側の方が小さく、かつシャフト軸方向に沿った前記トルク値の特性線において、該特性線を直線状に描いた場合に比較して該トルク値の減少率が小さい領域を手元部分及び先端部分に有するとともに、ＥＩ値が先端側より手元側の方が大きく、かつシャフト軸方向に沿ったＥＩ値の特性線において、該特性線を直線状に描いた場合に比較してＥＩ値が高い領域を中央部分に有し、前記シャフト手元部分及び先端部分のトルク値分布並びに前記シャフト中央部分のＥＩ値分布は、基本的な繊維強化材構成に対し動的挙動調整層を別個に付加することにより形成されていることを特徴とするゴルフクラブ用シャフト。
【請求項４】
ＦＲＰ製ゴルフクラブ用シャフトであって、下記構成要件（イ）〜（ハ）を具備することを特徴とするゴルフクラブ用シャフト。
（イ）長さが７５０〜１２５０ｍｍ、基端外径が１５．５〜１６．５ｍｍ、先端外径が８．０〜９．０ｍｍであって、手元側から先端側にかけて漸次小径となる滑らかなテーパ状をなすこと。
（ロ）部分計測法で測定したトルク値が先端側より手元側の方が小さく、かつシャフト軸方向に沿った前記トルク値の特性線において、該特性線を直線状に描いた場合に比較して該トルク値の減少率が小さい領域を基端と基端から１００〜３００ｍｍ先端方向に離れた箇所との間の部分（手元部分）及び先端と先端から１００〜３００ｍｍ手元方向に離れた箇所との間の部分（先端部分）に有し、このシャフト手元部分及び先端部分のトルク値分布は、基本的な繊維強化材構成に対し動的挙動調整層を別個に付加することにより形成されていること。
（ハ）ＥＩ値が先端側より手元側の方が大きく、かつシャフト軸方向に沿ったＥＩ値の特性線において、該特性線を直線状に描いた場合に比較してＥＩ値が高い領域を基端から１００〜３００ｍｍ先端方向に離れた箇所と先端から１００〜３００ｍｍ手元方向に離れた箇所との間の部分（中央部分）に有し、このシャフト中央部分のＥＩ値分布は、基本的な繊維強化材構成に対し動的挙動調整層を別個に付加することにより形成されていること。
【請求項５】
先端固定法で測定したトルク値が、シャフトに加える回転力が時計回り方向への１ポンドの回転力である場合に手元部分で３．０〜３．５度、中央部分で２．５〜３．０度、先端部分で１．０〜１．５度であり、構成要件（ハ）におけるＥＩ値が、手元部分で８．０〜８．５ｋｇ・ｍｍ２×１０６、中央部分で６．５〜７．０ｋｇ・ｍｍ２×１０６、先端部分で１．５〜２．０ｋｇ・ｍｍ２×１０６である請求項４に記載のゴルフクラブ用シャフト。
【請求項６】
前記シャフト手元部分及び先端部分のトルク値分布は、基本的な繊維強化材構成に対し、繊維配向角が実質的にシャフト軸線に対して両側方向に３５〜４５度の動的挙動調整層を別個に付加することにより形成され、前記シャフト中央部分のＥＩ値分布は、基本的な繊維強化材構成に対し、繊維配向角が実質的にシャフト軸線に対して０度の動的挙動調整層を付加することにより形成されている請求項３〜５のいずれか１項に記載のゴルフクラブ用シャフト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ショット時におけるボールの飛距離増大及び方向性向上を図ることができるゴルフクラブ用シャフトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ゴルフクラブ用シャフトにおいては、ショット時におけるボールの飛距離増大及び方向性向上を図るために、シャフトの曲げ剛性（縦剛性、以下同じ）を増大することや、シャフト先端部分のねじり剛性（トルク強度）を増大することが行われている。例えば、ＦＲＰ製ゴルフクラブ用シャフトでは、シャフトの曲げ剛性増大を目的として、シャフトの手元部分（基端部分）や先端部分などにカーボン繊維、金属繊維等からなる補強層を配すること、シャフト先端部分のねじり剛性増大を目的として、シャフトの先端部分にシャフト軸線に対して０〜４５度の配向角をなすカーボン繊維等からなる補強層を配することなどが行われている。これらの補強層は、シャフトの基本性能を得るための基本的な繊維強化材構成中に混然と組み込まれる形で配されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前述したＦＲＰ製ゴルフクラブ用シャフトにおけるボールの飛距離増大及び方向性向上手段は、シャフトの基本性能を得るための基本的な繊維強化材構成中に補強層を混然と組み込む形で配するものであり、あくまでシャフトの静的な挙動、すなわちシャフトを静止させた状態で測定した場合における曲げ剛性、ねじれ剛性（静的諸元）の改善を図るものである。
【０００４】
これに対し、シャフトの設計において、スイングを行っている状態におけるシャフトの挙動（動的挙動）を改善することによりボールの飛距離増大及び方向性向上を図るための検討は、従来全くなされていなかった。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、シャフトの動的挙動を改善することによってボールの飛距離増大及び方向性向上を図ったゴルフクラブ用シャフト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】
本発明者は、前記目的を達成するために鋭意検討を行った結果、ゴルフクラブ用シャフトに下記特性▲１▼〜▲３▼を付与した場合、特にＦＲＰ製ゴルフクラブ用シャフトにおいて、シャフトの静的諸元を得るための基本的な繊維強化材構成に対し動的挙動調整層を別個に付加することによってシャフトに下記特性▲１▼〜▲３▼を付与した場合、シャフトの動的挙動を改善してシャフトの静的諸元を動的なスイング過程でより有効に機能させることが可能となり、これによってボールの飛距離増大及び方向性向上を図ることができることを知見し、本発明をなすに至った。
▲１▼シャフトの軸方向中央部分に曲げ剛性が相対的に高い領域を有すること。
▲２▼シャフトの手元部分及び先端部分にねじれ剛性が相対的に高い領域を有すること。
▲３▼シャフトが手元側から先端側にかけて漸次小径となる滑らかなテーパ状をなすこと。
【０００７】
したがって、本発明は、ＦＲＰ製ゴルフクラブ用シャフトであって、手元側から先端側にかけて漸次小径となる滑らかなテーパ状をなし、かつシャフト軸方向に沿ったねじり剛性分布特性線において、該特性線を直線状に描いた場合に比較してねじり剛性が高い領域を手元部分及び先端部分に有するとともに、シャフト軸方向に沿った曲げ剛性分布特性線において、該特性線を直線状に描いた場合に比較して曲げ剛性が高い領域を中央部分に有し、前記シャフト手元部分及び先端部分のねじり剛性分布並びに前記シャフト中央部分の曲げ剛性分布は、基本的な繊維強化材構成に対し動的挙動調整層を別個に付加することにより形成されていることを特徴とするゴルフクラブ用シャフトを提供する。
【０００８】
本発明のゴルフクラブ用シャフトの特性を概念的に示すと、図１のようになる。すなわち、（Ａ）に示すように、シャフトの外径は手元側から先端側に向けて漸次小さくなり、シャフトの外面形状は滑らかなテーパ状をなしている。また、（Ｂ）に示すように、ねじり剛性分布特性線ａにおいて、その特性線を中央部分において特性線ａと重なる直線ｂとして描いた場合に比較してねじり剛性が高い領域ｃ、ｄを手元部分及び先端部分に有する。さらに、（Ｃ）に示すように、曲げ剛性分布特性線ｅにおいて、その特性線を手元部分及び先端部分において特性線ｅと重なる直線ｆとして描いた場合に比較して曲げ剛性が高い領域ｇを中央部分に有する。
【０００９】
この場合、手元部分及び先端部分のねじり剛性ｃ、ｄは、直線ｂとして描いたねじり剛性に対して急激に大きくなっていることが好ましい。また、中央部分の曲げ剛性ｇは、直線ｆとして描いた曲げ剛性に対して急激に大きくなっていることが好ましい。手元部分及び先端部分のねじり剛性を急激に大きくすることにより、コックをほどくときに手元部で生じるねじり及びインパクト時に先端部で生じるねじりを抑えてシャフトのコントロール性を高めることができる。また、シャフトの手元部分は先端部分に比べて大径であるため座屈が生じやすくなるが、手元部分のねじり剛性を急激に大きくすることにより、手元部分での座屈を抑えてシャフトのコントロール性を高めることにもなる。
【００１０】
本発明シャフトをＦＲＰで形成するに際しては、前記直線ｂ、ｆで示される特性はシャフトの静的諸元を得るための基本的な繊維強化材構成によって得ることができ、領域ｃ、ｄ、ｇの特性は上記基本的な繊維強化材構成に対し動的挙動調整層を別個に付加することによって得ることができる。本発明では、このように基本的な繊維強化材構成に動的挙動調整層を付加した場合でも、シャフトの外面形状は滑らかなテーパ状に形成するものである。
【００１１】
本発明のゴルフクラブ用シャフトでは、ねじり剛性分布特性線において、該特性線を直線状に描いた場合に比較してねじり剛性が高い領域を手元部分及び先端部分に有するので、手元部分及び先端部分のねじり剛性が相対的に高い。また、曲げ剛性分布特性線において、該特性線を直線状に描いた場合に比較して曲げ剛性が高い領域を中央部分に有するので、中央部分の曲げ剛性が相対的に高い。
【００１２】
そのため、本発明シャフトでは、スイング時、特にトップオブスイングからインパクトにかけてヘッドフェイス面をスイングラインに対して一定角度内に保つ働きをするシャフトの静的諸元におけるねじり剛性に対し、主にシャフト中央部分から手元部分におけるねじり剛性分布による動的なコントロールを加えることにより、スイングに影響を与えることなくアドレス時に構えた位置にクラブフェース面を正確に戻すことが容易になる。また、本発明シャフトでは、前記ねじり剛性分布によって動的挙動における手元部分のねじり剛性値の適正化、ねじり振動減衰の増大化がなされているので、ダウンスイングの初期にシャフトに加わる強烈なねじりトルクにより生じるシャフト先端部の大きなねじれは、前記ねじり剛性値の適正化、ねじり振動減衰の増大化によって良好に抑制され、これによりスイングに影響を与えることなくアドレス時に構えた位置にクラブフェース面を正確に戻すことが容易になる。さらに、本発明シャフトでは、前記曲げ剛性分布によってトップオブスイングでのシャフトオーバーラン、スイング最下点でのトゥーダウンが抑制され、シャフトの軸線はスイング中ほぼ直線状に保持されるため、シャフトのねじれはこの直線状の軸線を中心として生じ、これによりスイングに影響を与えることなくアドレス時に構えた位置にクラブフェース面を正確に戻すことが容易になる。そして、これらの結果、ショット時におけるボールの飛距離増大及び方向性向上が図られる。
【００１３】
なお、本発明シャフトにおいて、手元部分、中央部分、先端部分の長さはシャフトの長さによって異なるが、通常、基端を長さ０、先端を長さ１００とした場合、手元部分は０から２０〜４０の部分、中央部分は２０〜４０から６０〜８０の部分、先端部分は６０〜８０から１００の部分である。
【００１４】
本発明のシャフトは、手元側から先端側にかけて漸次小径となる滑らかなテーパ状をなし、部分計測法で測定したトルク値が先端側より手元側の方が小さく、かつシャフト軸方向に沿った前記トルク値の特性線において、該特性線を直線状に描いた場合に比較して該トルク値の減少率が小さい領域を手元部分及び先端部分に有するとともに、ＥＩ値が先端側より手元側の方が大きく、かつシャフト軸方向に沿ったＥＩ値の特性線において、該特性線を直線状に描いた場合に比較してＥＩ値が高い領域を中央部分に有することが望ましい。
【００１５】
ここで、部分計測法とは、シャフトのある箇所を回転しないように固定し、そこより手元方向又は先端方向に一定距離離れた箇所でシャフトに一定の回転力を加え、その回転力を加えた箇所が回転した角度（トルク値）を測定するトルク値測定方法をいう。部分計測法によるトルク値は、シャフトの各部分におけるねじり剛性の指標値となる。部分計測法によって例えば２００ｍｍ間隔毎のトルク値を測定する場合、次のようにして測定を行うことができる。すなわち、まずシャフトの最先端箇所をチャック等で固定し、この固定箇所から手元方向に２００ｍｍ離れた箇所でシャフトに回転力を加え、その箇所のトルク値を測定する。次に、前回回転力を加えた箇所をチャック等で固定し、この固定箇所から手元方向に２００ｍｍ離れた箇所でシャフトに前回と同じ大きさの回転力を加え、その箇所のトルク値を測定する。以下、順次同様にして測定を行う。
【００１６】
また、ＥＩ値とはシャフトの各部分における曲げ剛性の指標値となるものであり、本発明では３点曲げ試験を行って下記式によりＥＩ値を算出した。この場合、一定間隔（Ｌ）離れた一対の支持具でシャフトを支持することによりシャフトを水平に保持するとともに、上記両支持具間の真ん中の位置をシャフト測定点とし、このシャフト測定点でシャフトに垂直に荷重（Ｐ）を加えた時のシャフト測定点のひずみ量（σ）からＥＩ値を求めた。
ＥＩ値＝（Ｌ3／４８）・（Ｐ／σ）［ｋｇ・ｍｍ2×１０6］
Ｌ：両支持具間の距離（ｍｍ）
Ｐ：シャフトに加えた荷重（ｋｇ）
σ：荷重を加えたときのシャフトのひずみ量（ｍｍ）
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明ゴルフクラブ用シャフトの好適な実施形態としては、例えば、下記構成要件（イ）〜（ハ）を具備するシャフトが挙げられる。
（イ）長さが７５０〜１２５０ｍｍ、基端外径が１５．５〜１６．５ｍｍ、先端外径が８．０〜９．０ｍｍであって、手元側から先端側にかけて漸次小径となる滑らかなテーパ状をなすこと。
（ロ）部分計測法で測定したトルク値が先端側より手元側の方が小さく、かつシャフト軸方向に沿った前記トルク値の特性線において、該特性線を直線状に描いた場合に比較して該トルク値の減少率が小さい領域を基端と基端から１００〜３００ｍｍ先端方向に離れた箇所との間の部分（手元部分）及び先端と先端から１００〜３００ｍｍ手元方向に離れた箇所との間の部分（先端部分）に有し、このシャフト手元部分及び先端部分のトルク値分布は、基本的な繊維強化材構成に対し動的挙動調整層を別個に付加することにより形成されていること。
（ハ）ＥＩ値が先端側より手元側の方が大きく、かつシャフト軸方向に沿ったＥＩ値の特性線において、該特性線を直線状に描いた場合に比較してＥＩ値が高い領域を基端から１００〜３００ｍｍ先端方向に離れた箇所と先端から１００〜３００ｍｍ手元方向に離れた箇所との間の部分（中央部分）に有し、このシャフト中央部分のＥＩ値分布は、基本的な繊維強化材構成に対し動的挙動調整層を別個に付加することにより形成されていること。
【００１８】
この場合、先端固定法で測定したトルク値は、シャフトに加える回転力が時計回り方向への１ポンドの回転力である場合に手元部分で３．０〜３．５度、中央部分で２．５〜３．０度、先端部分で１．０〜１．５度であり、構成要件（ハ）におけるＥＩ値は、手元部分で８．０〜８．５ｋｇ・ｍｍ２×１０６、中央部分で６．５〜７．０ｋｇ・ｍｍ２×１０６、先端部分で１．５〜２．０ｋｇ・ｍｍ２×１０６であることが望ましい。
【００１９】
【実施例】
本発明のＦＲＰ製ゴルフクラブ用シャフト（長さ１０００ｍｍ）を製造した。この場合、図２に示すように、カーボン繊維を用いたプリプレグ４、６、８、３０、４０、５０、６０、７０、１０、１２をこの順で（図中上から順に）マンドレル２に巻き付けた後、これらプリプレグを加熱硬化させた。なお、プリプレグ中に示した矢印は繊維配向方向を示す。
【００２０】
プリプレグ４、６、８、１０、１２、１４はシャフトの静的諸元を得るための基本的な繊維強化材構成をなすものであり、プリプレグ３０、４０、５０、６０、７０は上記基本的な繊維強化材構成に対して別個に付加する動的挙動調整層を構成する。プリプレグ３０、４０、５０、６０は、シャフト手元部分及び先端部分のねじり剛性分布を形成するためのもので、その繊維配向角はシャフト軸線に対して両側方向に３５〜４５度である。プリプレグ７０は、シャフト中央部分の曲げ剛性分布を形成するためのもので、その繊維配向角度はシャフト軸方向に対して０度である。なお、プリプレグ７０だけを巻くとシャフトがいわゆる中太りとなるが、本例のシャフトではその両側方にプリプレグ３０、４０、５０、６０を巻いているので、シャフトは滑らかなテーパ状となっている。
【００２１】
図３に本例のシャフトの外径分布、図４に本例のシャフトの部分計測法によるトルク値及び先端固定法によるトルク値、図５に本例のシャフトのＥＩ値分布を示す。部分計測法は、前述した先端側固定により２００ｍｍ間隔毎に測定する方法を用いた。先端固定法によるトルク値は、シャフトの最先端箇所をチャック等で回転しないように固定し、この固定箇所から手元方向に２００、４００、６００、８００、１０００ｍｍ離れた箇所でそれぞれシャフトに一定の回転力を加え、その箇所のトルク値を測定した。この場合、シャフトに加える回転力は、時計回り方向への１ポンドの回転力とした。
【００２２】
本例のシャフトを用いてゴルフクラブを作製し、ボールを打撃してシャフトの性能を調べた。その結果、本例のシャフトは、スイングに影響を与えることなくアドレス時に構えた位置にクラブフェース面を正確に戻すことを容易にし、ボールの飛距離増大及び方向性向上を図ることができるものであった。
【００２３】
【発明の効果】
本発明のゴルフクラブ用シャフトによれば、シャフトの動的挙動を改善してシャフトの静的諸元を動的なスイング過程でより有効に機能させることが可能となり、そのためスイングに影響を与えることなくアドレス時に構えた位置にクラブフェース面を正確に戻すことを容易にして、ボールの飛距離増大及び方向性向上を図ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明ゴルフクラブ用シャフトの特性を概念的に示したグラフであり、（Ａ）はシャフト軸方向におけるシャフト外径分布を示すグラフ、（Ｂ）はシャフト軸方向におけるねじり剛性分布を示すグラフ、（Ｃ）はシャフト軸方向における曲げ剛性分布を示すグラフである。
【図２】本発明の一実施例に係るゴルフクラブ用シャフトの製造工程を示す図である。
【図３】同ゴルフクラブ用シャフトのシャフト軸方向におけるシャフト外径分布を示すグラフである。
【図４】同ゴルフクラブ用シャフトのシャフト軸方向における部分計測法及び先端固定法によるトルク値分布を示すグラフである。
【図５】同ゴルフクラブ用シャフトのシャフト軸方向におけるＥＩ値分布を示すグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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