(57)【要約】本発明により、強度を満たし、かつ軽量なゴルフシャフトが提供される。本発明は、１又は２以上の繊維強化樹脂層からなるゴルフシャフトであって、片持ち曲げ試験での変位量をｘ［ｍｍ］、ゴルフシャフトの質量をＭ［ｇ］、長さをＬ［ｍｍ］としたとき、下記式１を満足し、    Ｍ×（Ｌ／１１６８）＜４９．６６ｅ−０．００１５ｘ  ・・・（式１）［１］Ｔ−９０（細径端部より９０ｍｍの位置）での３点曲げ強度が８００Ｎ以上［２］Ｔ−１７５（細径端部より１７５ｍｍの位置）での３点曲げ強度が４００Ｎ以上［３］Ｔ−５２５（細径端部より５２５ｍｍの位置）での３点曲げ強度が４００Ｎ以上［４］Ｂ−１７５（太径端部より１７５ｍｍの位置）での３点曲げ強度が４００Ｎ以上かつ上記［１］〜［４］の強度基準値を満たすことを特徴としたゴルフシャフトに関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１又は２以上の繊維強化樹脂層からなるゴルフシャフトであって、片持ち曲げ試験での変位量をｘ［ｍｍ］、ゴルフシャフトの質量をＭ［ｇ］、長さをＬ［ｍｍ］としたとき、下記式１を満足し、かつ［１］〜［４］の強度基準値を満たすことを特徴としたゴルフシャフト。
Ｍ×（Ｌ／１１６８）＜４９．６６ｅ−０．００１５ｘ  ・・・（式１）
［１］細径端部より９０ｍｍの位置であるＴ−９０での３点曲げ強度が８００Ｎ以上
［２］細径端部より１７５ｍｍの位置であるＴ−１７５での３点曲げ強度が４００Ｎ以上
［３］細径端部より５２５ｍｍの位置であるＴ−５２５での３点曲げ強度が４００Ｎ以上
［４］太径端部より１７５ｍｍの位置Ｂ−１７５での３点曲げ強度が４００Ｎ以上
【請求項２】
下記式２を満たす請求項1記載のゴルフシャフト
Ｍ×（Ｌ／１１６８）＜４９．２０ｅ−０．００１５ｘ  ・・・（式２）
【請求項３】
下記式３を満たす請求項１に記載のゴルフシャフト。
Ｍ×（Ｌ／１１６８）＜４６．７３ｅ−０．００１３ｘ  ・・・（式３）
【請求項４】
下記式４を満たす請求項１〜３のいずれか一項に記載のゴルフシャフト。
２０≦Ｍ×（Ｌ／１１６８）  ・・・（式４）
【請求項５】
下記式５を満たす請求項１〜３のいずれか一項に記載のゴルフシャフト。
３５．９７ｅ−０．００１２ｘ≦Ｍ×（Ｌ／１１６８）  ・・・（式５）
【請求項６】
シャフトの捻り強度が８００Ｎ・ｍ・ｄｅｇ以上である請求項１〜５のいずれか一項に記載のゴルフシャフト。
【請求項７】
１又は２以上の繊維強化樹脂層からなるゴルフシャフトであって、
シャフトの長手方向に対して強化繊維の配向方向が＋３５°〜＋５５°と−３５°〜−５５°である繊維強化樹脂層を重ね合わせたバイアス層と、
シャフトの長手方向に対して強化繊維の配向方向が−５°〜＋５°である繊維強化樹脂層からなるストレート層と、
シャフトの長手方法に対して強化繊維の配向方向が＋８５°〜＋９５°である繊維強化樹脂層からなるフープ層とを有し、
前記フープ層は第一フープ層と第二フープ層の２枚の繊維強化樹脂層からなり、
前記２枚のフープ層は一部重ね合わせられており、
前記重ね合わせ部分の一端がシャフト細径端部から１２５ｍｍ〜３７５ｍｍに位置し、
前記重ね合わせ部分の他端がシャフト細径端部から６７５ｍｍ〜９２５ｍｍに位置することを特徴とする
請求項１〜６のいずれか一項に記載のゴルフシャフト。
【請求項８】
第一フープ層の一端がシャフトの細径端部に位置し、他端がシャフト細径端部から６７５ｍｍ〜９２５ｍｍに位置し、第二フープ層の一端がシャフト細径端部から１２５ｍｍ〜３７５ｍｍに位置し、他端が太径端部に位置することを特徴とする請求項７に記載のゴルフシャフト。
【請求項９】
前記第一フープ層の厚みが前記第二フープ層の厚みよりも薄く、前記第一フープ層と第二フープ層の間には、ストレート層およびバイアス層の少なくとも一方が積層されている請求項７または８に記載のゴルフシャフト。
【請求項１０】
細径端部から９０ｍｍの位置でのシャフト肉厚Ｔｈが０．７ｍｍ以上１．３ｍｍ以下である請求項７〜９のいずれか一項に記載のゴルフシャフト。
【請求項１１】
細径端部のシャフト外径Ｒｓが８．０ｍｍ以上９．２ｍｍ以下であり、細径端部ストレート部の長さＬｓが４０ｍｍ以上１２５ｍｍ以下であり、シャフトの内径のテーパー度Ｔｐが６／１０００以上１２／１０００以下であり、細径端部から９０ｍｍの位置でのシャフト内径Ｒｍが５．２０ｍｍ以上８．２６ｍｍ以下である請求項７〜１０のいずれか一項に記載のゴルフシャフト。
【請求項１２】
シャフトの長手方向に対して強化繊維の配向方向が−５°〜＋５°である繊維強化樹脂層からなり、シャフトの細径端部を巻き始め位置、中間部を巻き終わり位置とした先端ストレート補強層と、シャフトの中間部を巻き始め位置、太径端部を巻き終わり位置とした後端ストレート補強層を有し、先端ストレート補強層の巻き終わり位置と第二フープ層の巻き始め位置が一致又は先端ストレート補強層及び第二フープ層が一部重複し、後端ストレート補強層の巻き始め位置と第一フープ層の巻き終わり位置が一致又は後端ストレート補強層及び第一フープ層が一部重複することを特徴とする請求項７〜１１の何れか一項に記載のゴルフシャフト。
【請求項１３】
１又は２以上の繊維強化樹脂層からなるゴルフシャフトであって、
シャフトの長手方向に対して強化繊維の配向方向が＋３５°〜＋５５°と−３５°〜−５５°である繊維強化樹脂層を重ね合わせたバイアス層と、
シャフトの長手方向に対して強化繊維の配向方向が−５°〜＋５°である繊維強化樹脂層からなるストレート層と、
シャフトの長手方法に対して強化繊維の配向方向が＋８５°〜＋９５°である繊維強化樹脂層からなるフープ層とを有し、
前記フープ層は第一フープ層と第二フープ層の２枚の繊維強化樹脂層からなり、
前記２枚のフープ層は一部重ね合わせられており、
前記重ね合わせ部分の一端がシャフト細径端部から１２５ｍｍ〜３７５ｍｍに位置し、
前記重ね合わせ部分の他端がシャフト細径端部から６７５ｍｍ〜９２５ｍｍに位置することを特徴とする
ゴルフシャフト。
【請求項１４】
第一フープ層の一端がシャフトの細径端部に位置し、他端がシャフト細径端部から６７５ｍｍ〜９２５ｍｍに位置し、第二フープ層の一端がシャフト細径端部から１２５ｍｍ〜３７５ｍｍに位置し、他端が太径端部に位置することを特徴とする請求項１３に記載のゴルフシャフト。
【請求項１５】
前記第一フープ層の厚みが前記第二フープ層の厚みよりも薄く、前記第一フープ層と第二フープ層の間には、ストレート層およびバイアス層の少なくとも一方が積層されている請求項１３または１４に記載のゴルフシャフト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維強化樹脂層からなるウッド用ゴルフシャフトに関するものである。
本願は、２０１２年５月２９日に、日本に出願された特願２０１２−１２２０９４号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
ゴルフヘッドに反発規制のルールが加わってから、シャフト性能で飛距離を稼ぐための改良が進んでいる。ヘッドの反発力をカバーするために最も有効な手段は長尺化である。長尺化することでヘッドスピードを増加させることができる。しかしながら、単に長尺化しただけではクラブの慣性モーメントが大きくなり、スイングした際に「重い」と感じられるクラブとなる。これを解決する手段にはヘッドの軽量化があるが、ヘッドを軽量化するとボールとの衝突時の力積が小さくなるため、大きな飛距離アップは望めない。一方、ヘッド重量を変えずにシャフトを軽量化した場合、ボールとヘッドの衝突時の力積を小さくすることなく、クラブの慣性モーメントのみを小さくすることができる。そのため、シャフトの軽量化技術が大きく着目されている。
特許文献１では、バイアス層に着目した軽量化技術が公開されている。これによると、捻り強度の改善のために、バイアス層に厚み０．０６ｍｍ以下の材料を使用し、その課題を解決している。このとき、全長にフープ層を２層配置することで曲げ強度を確保している。これは、フープ層が曲げ強度に大きく寄与するためである。【０００３】
特許文献２では、シャフトの細径端部と太径端部からそれぞれフープ層を全長の２０−５０％の長さで配置している。中間部にフープ層が存在しないことによって、シャフトはその分だけ軽量化し、かつそのシャフト特性に必要な細径側と太径側の強度を確保することができる。
ゴルフシャフトの軽量化における課題は軽量と強度（３点曲げ強度（日本国においては、ＳＧ式３点曲げ強度基準ともいう；ＳＧ式３点曲げ強度試験は、製品安全協会の定める３点曲げ試験法に準拠する）、図１参照）との両立である。図１中、ｌは、Ｔ−９０においては１５０ｍｍであり、Ｔ-１７５、Ｔ−５２５及びＢ−１７５においては３００ｍｍである。一般に、ゴルフシャフトに必要な曲げ強度はシャフトＳ中の位置によって異なる。特に先端部では、インパクト時の衝撃が加わることから最も大きな曲げ強度が必要である。残りの部分に関しては、剛性値としなり量の関係からほぼ一定の値が必要であることがわかっている。また、強度テストは各クラブメーカーが独自の方法又は基準を設けて行っているが、それらの強度テストをパスするには３点曲げ強度試験で表１の強度基準値を満たす必要があることが知られている。すなわち、Ｔ−９０（ＳＧ式３点曲げ強度基準の場合、位置Ｔともいう）はインパクト時に応力集中が起こりやすい点であり、Ｔ-１７５（ＳＧ式３点曲げ強度基準の場合、位置Ａともいう）は曲げ変形が大きくなりやすい点であり、Ｔ−５２５（ＳＧ式３点曲げ強度基準の場合、位置Ｂともいう）は曲げと潰しの荷重両方がかかる点であり、Ｂ−１７５（ＳＧ式３点曲げ強度基準の場合、位置Ｃともいう）は潰し荷重がかかりやすい点である。【０００４】
【表１】
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上述の特許文献１に記載の従来技術を用いて、強度基準を満たすシャフトを作成し強度測定を行った場合、Ｔ−９０、Ｔ−１７５、Ｂ−１７５においては十分な強度が得られるが、Ｔ−５２５が最も低い値を示す。これはＴ−５２５がシャフトのほぼ中央にあり、上述のとおり曲げ荷重と潰し荷重が同時にかかるため、Ｔ−９０、Ｔ−１７５、Ｂ−１７５に比べ強度が低くなる傾向にあるためである。特許文献２を用いた場合はＴ−５２５の強度はさらに低下する。すなわち、従来技術を用いてシャフトを作成した場合、上記基準強度規格を満たすため、最も低いＴ−５２５の強度でさえ４００Ｎ（４０ｋｇｆ）の基準値を超える必要がある。しかし、その場合には、Ｔ−９０、Ｔ−１７５、Ｂ−１７５（特に同一スパンで測定するＴ−１７５、Ｂ−１７５）においては強度過多の状態となり、これらの位置には余剰重量が配分されることになる。
特許文献３には、中間部の潰し剛性を確保するために、中間部のみにフープ層が１層、全長フープ層が２層という構成が記載されている。しかしながらこの中間部フープ層の位置は太径側から全長の４５％を超えない範囲（全長が１１６８ｍｍの場合、細径側から６４３ｍｍよりも太径側）と規定されている。この位置に中間部フープ層を配しても、Ｔ−５２５の強度は向上しない。これは、特許文献３の目的が、軽量化ではなく、しなり戻り速度のアップであるためである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２０３１１５号公報
【特許文献２】特開２００９−２１９６５２号公報
【特許文献３】特開２００９−２２６２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように、従来技術においては強度分布が一様でないため、最も強度が低い部分が強度基準値を満たす必要があり、強度過多の部分（強度過多の部分には、余剰部材があるため、その余剰部材による重量が余分に追加されている；このため、この「強度過多の部分」を「余剰重量」ともいう）が設けられていた。本発明においては、上述の余剰重量を排除することで、極限まで軽量化されたシャフトを作成すること、を課題とする。【０００７】
一方、一般的に硬いシャフトほど重くする必要がある。これは、硬いシャフトほど脆く壊れやすいため、同じ強度基準を満たすためには肉厚を厚くすることで重量を増す必要があるためである。先行文献では、この点について記載も示唆もされておらず、一口に「最軽量シャフト」と言っても、シャフトの硬さによってその重量は異なる。本発明では、それぞれの硬さごとに最軽量クラスのシャフトを作成することを目的とした。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意検討を行った結果、強度を一様に分布させることでさらなる軽量ゴルフシャフトを作成可能なことを見出した。また、硬さごとに最軽量クラスのシャフトを作成可能なことを知得し、本発明を完成させた。すなわち本発明は、以下の通りである。本発明の一態様を以下に示す。【０００９】
（１）  １又は２以上の繊維強化樹脂層からなるゴルフシャフトであって、片持ち曲げ試験での変位量をｘ［ｍｍ］、ゴルフシャフトの質量をＭ［ｇ］、長さをＬ［ｍｍ］としたとき、下記式１を満足し、かつ［１］〜［４］の強度基準値を満たすことを特徴としたゴルフシャフト。
Ｍ×（Ｌ／１１６８）＜４９．６６ｅ−０．００１５ｘ  ・・・（式１）
［１］細径端部より９０ｍｍの位置であるＴ−９０での３点曲げ強度が８００Ｎ以上
［２］細径端部より１７５ｍｍの位置であるＴ−１７５での３点曲げ強度が４００Ｎ以上
［３］細径端部より５２５ｍｍの位置であるＴ−５２５での３点曲げ強度が４００Ｎ以上
［４］太径端部より１７５ｍｍの位置であるＢ−１７５での３点曲げ強度が４００Ｎ以上
（２）  下記式２を満たす上記（１）に記載のゴルフシャフト。
Ｍ×（Ｌ／１１６８）＜４９．２０ｅ−０．００１５ｘ  ・・・（式２）
（３）  下記式３を満たす上記（１）に記載のゴルフシャフト。
Ｍ×（Ｌ／１１６８）＜４６．７３ｅ−０．００１３ｘ  ・・・（式３）
（４）下記式４を満たす上記（１）〜（３）のいずれか一つに記載のゴルフシャフト。
２０≦Ｍ×（Ｌ／１１６８）  ・・・（式４）
（５）  下記式５を満たす上記（１）〜（３）のいずれか一つに記載のゴルフシャフト。
３５．９７ｅ−０．００１２ｘ≦Ｍ×（Ｌ／１１６８）  ・・・（式５）
（６）  シャフトの捻り強度が８００Ｎ・ｍ・ｄｅｇ以上である上記（１）〜（５）のいずれか一つに記載のゴルフシャフト。【００１０】
（７）  １又は２以上の繊維強化樹脂層からなるゴルフシャフトであって、
シャフトの長手方向に対して強化繊維の配向方向が＋３５°〜＋５５°と−３５°〜−５５°である繊維強化樹脂層を重ね合わせたバイアス層と、
シャフトの長手方向に対して強化繊維の配向方向が−５°〜＋５°である繊維強化樹脂層からなるストレート層と、
シャフトの長手方法に対して強化繊維の配向方向が＋８５°〜＋９５°である繊維強化樹脂層からなるフープ層とを有し、
前記フープ層は第一フープ層と第二フープ層の２枚の繊維強化樹脂層からなり、
前記２枚のフープ層は一部重ね合わせられており、
前記重ね合わせ部分の一端がシャフト細径端部から１２５ｍｍ〜３７５ｍｍに位置し、
前記重ね合わせ部分の他端がシャフト細径端部から６７５ｍｍ〜９２５ｍｍに位置することを特徴とする
上記（１）〜（６）のいずれか一つに記載のゴルフシャフト。
（８）  第一フープ層の一端がシャフトの細径端部に位置し、他端がシャフト細径端部から６７５ｍｍ〜９２５ｍｍに位置し、第二フープ層の一端がシャフト細径端部から１２５ｍｍ〜３７５ｍｍに位置し、他端が太径端部に位置することを特徴とする上記（７）に記載のゴルフシャフト。
（９）  前記第一フープ層の厚みが前記第二フープ層の厚みよりも薄く、前記第一フープ層と第二フープ層の間には、ストレート層およびバイアス層の少なくとも一方が積層されている上記（７）または（８）に記載のゴルフシャフト。
（１０）  細径端部から９０ｍｍの位置でのシャフト肉厚Ｔｈが０．７ｍｍ以上１．３ｍｍ以下である上記（７）〜（９）のいずれか一つに記載のゴルフシャフト。
（１１）  細径端部のシャフト外径Ｒｓが８．０ｍｍ以上９．２ｍｍ以下であり、細径端部ストレート部の長さＬｓが４０ｍｍ以上１２５ｍｍ以下であり、シャフトの内径のテーパー度Ｔｐが６／１０００以上１２／１０００以下であり、細径端部から９０ｍｍの位置でのシャフト内径Ｒｍが５．２０ｍｍ以上８．２６ｍｍ以下である上記（７）〜（１０）のいずれか一つに記載のゴルフシャフト。【００１１】
（１２）  シャフトの長手方向に対して強化繊維の配向方向が−５°〜＋５°である繊維強化樹脂層からなり、シャフトの細径端部を巻き始め位置、中間部を巻き終わり位置とした先端ストレート補強層と、シャフトの中間部を巻き始め位置、太径端部を巻き終わり位置とした後端ストレート補強層を有し、先端ストレート補強層の巻き終わり位置と第二フープ層の巻き始め位置が一致又は先端ストレート補強層及び第二フープ層が一部重複し、後端ストレート補強層の巻き始め位置と第一フープ層の巻き終わり位置が一致又は後端ストレート補強層及び第一フープ層が一部重複することを特徴とする上記（７）〜（１１）のいずれか一つに記載のゴルフシャフト。【００１２】
（１３）  １又は２以上の繊維強化樹脂層からなるゴルフシャフトであって、
シャフトの長手方向に対して強化繊維の配向方向が＋３５°〜＋５５°と−３５°〜−５５°である繊維強化樹脂層を重ね合わせたバイアス層と、
シャフトの長手方向に対して強化繊維の配向方向が−５°〜＋５°である繊維強化樹脂層からなるストレート層と、
シャフトの長手方法に対して強化繊維の配向方向が＋８５°〜＋９５°である繊維強化樹脂層からなるフープ層とを有し、
前記フープ層は第一フープ層と第二フープ層の２枚の繊維強化樹脂層からなり、
前記２枚のフープ層は一部重ね合わせられており、
前記重ね合わせ部分の一端がシャフト細径端部から１２５ｍｍ〜３７５ｍｍに位置し、
前記重ね合わせ部分の他端がシャフト細径端部から６７５ｍｍ〜９２５ｍｍに位置することを特徴とする
ゴルフシャフト。
（１４）  第一フープ層の一端がシャフトの細径端部に位置し、他端がシャフト細径端部から６７５ｍｍ〜９２５ｍｍに位置し、第二フープ層の一端がシャフト細径端部から１２５ｍｍ〜３７５ｍｍに位置し、他端が太径端部に位置することを特徴とする上記（１３）に記載のゴルフシャフト。
（１５）  前記第一フープ層の厚みが前記第二フープ層の厚みよりも薄く、前記第一フープ層と第二フープ層の間には、ストレート層およびバイアス層の少なくとも一方が積層されている上記（１３）または（１４）に記載のゴルフシャフト。【００１３】
以下の（１６）〜（３０）も本発明の態様の一つである。
（１６）  下記式６を満たす上記（１）〜（３）のいずれか一つに記載のゴルフシャフト。
２５≦Ｍ×（Ｌ／１１６８）  ・・・（式６）
（１７）  下記式７を満たす上記（１）〜（３）のいずれか一つに記載のゴルフシャフト。
４２．４０ｅ−０．００１ｘ≦Ｍ×（Ｌ／１１６８）  ・・・（式７）
（１８）  下記式８を満たす上記（１）〜（３）のいずれか一つに記載のゴルフシャフト。
４２．８９ｅ−０．０００９ｘ≦Ｍ×（Ｌ／１１６８）  ・・・（式８）
（１９）  シャフトの長手方向に対して強化繊維の配向方向が−５°〜＋５°である繊維強化樹脂層からなる先端ストレート補強層と後端ストレート補強層を有し、第一フープ層と第二フープ層とが重なっている部分と、先端ストレート補強層との重なり部分の長さ、及び第一フープ層と第二フープ層とが重なっている部分と、後端ストレート補強層との重なり部分の長さが、各々独立して０〜３０ｍｍであることを特徴とする上記（８）に記載のゴルフシャフト。
（２０）  第二フープ層の厚みが、第一フープ層の厚みよりも厚いことを特徴とする上記（８）、（１０）、（１１）、（１９）のいずれか一つに記載のゴルフシャフト。
（２１）  第二フープ層が、第一フープ層よりも外側に位置することを特徴とする上記（８）、（９）、（１０）、（１１）、（１９）、（２０）のいずれか一つに記載のゴルフシャフト。
（２２）  バイアス層が、シャフトの全長に渡って２層以上設けられていることを特徴とする（７）、（８）、（９）、（１０）、（１１）、（１９）、（２０）、（２１）のいずれか一つに記載のゴルフシャフト。
（２３）  バイアス層が、シャフトの全長に渡って１．５層以上設けられていることを特徴とする上記（７）、（８）、（９）、（１０）、（１１）、（１９）、（２０）、（２１）、（２２）のいずれか一つに記載のゴルフシャフト。
（２４）  シャフトの長手方向に対して強化繊維の配向方向が−５°〜＋５°である繊維強化樹脂層からなる先端ストレート補強層と後端ストレート補強層を有し、第一フープ層と第二フープ層とが重なっている部分と、先端ストレート補強層との重なり部分の長さ、及び第一フープ層と第二フープ層とが重なっている部分と、後端ストレート補強層との重なり部分の長さが、各々独立して０〜３０ｍｍであることを特徴とする上記（１４）に記載のゴルフシャフト。
（２５）  第二フープ層の厚みが、第一フープ層の厚みよりも厚いことを特徴とする上記（１４）または（２４）に記載のゴルフシャフト。
（２６）  第二フープ層が、第一フープ層よりも外側に位置することを特徴とする上記（１４）、（１５）、（２４）、（２５）のいずれか一つに記載のゴルフシャフト。
（２７）  バイアス層が、シャフトの全長に渡って２層以上設けられていることを特徴とする（１３）、（１４）、（１５）、（２４）、（２５）、（２６）のいずれか一つに記載のゴルフシャフト。
（２８）  バイアス層が、シャフトの全長に渡って１．５層以上設けられていることを特徴とする上記（１３）、（１４）、（１５）、（２４）、（２５）、（２６）、（２７）のいずれか一つに記載のゴルフシャフト。
（２９）  細径端部から９０ｍｍの位置でのシャフト肉厚Ｔｈが０．７ｍｍ以上１．３ｍｍ以下である上記（１３）、（１４）、（１５）、（２４）、（２５）、（２６）、（２７）、（２８）のいずれか一つに記載のゴルフシャフト。
（３０）  細径端部のシャフト外径Ｒｓが８．０ｍｍ以上９．２ｍｍ以下であり、細径端部ストレート部の長さＬｓが４０ｍｍ以上１２５ｍｍ以下であり、シャフトの内径のテーパー度Ｔｐが６／１０００以上１２／１０００以下であり、細径端部から９０ｍｍの位置でのシャフト内径が５．２０ｍｍ以上８．２６ｍｍ以下である上記（１３）、（１４）、（１５）、（２４）、（２５）、（２６）、（２７）、（２８）、（２９）のいずれか一つに記載のゴルフシャフト。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のゴルフシャフトによれば、一様な強度分布を得ることで、さらなる軽量化を計ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】３点曲げ強度の測定方法を示した模式図である。
【図２】片持ち曲げ試験での変位量ｘ試験方法を示した模式図である。
【図３】従来技術を用いた場合の結果関係性をプロットした図である。
【図４】本発明の一態様で用いる境界線の数式を示す図である。
【図５】本発明の一態様で目指すべき軽量化の方向を示す図である。
【図６】従来技術を用いた場合の軽量化の方向を示す図である。
【図７】本発明の比較例１〜３で使用するマンドレルとプリプレグを示す図である。
【図８】本発明の実施例１〜３で使用するマンドレルとプリプレグを示す図である。
【図９】本発明の実施例１〜３の他の形態で使用するマンドレルとプリプレグを示した図である。
【図１０】本発明の実施例７で使用するマンドレルとプリプレグを示した図である。
【図１１】実施例７〜１３の結果関係性をプロットした図である。
【図１２】トルク測定法を示した模式図である。
【図１３】捻り強度測定法を示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明のゴルフシャフトの一態様は、繊維を一方向に引き揃えてなるシート状の強化繊維に樹脂を含浸させた繊維強化樹脂層（プリプレグ）を、マンドレルに複数回巻きつけて、これを加熱、成形するシートラッピング法により製造される。
【００１７】
本発明において、繊維強化樹脂層に使用される繊維としては、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、炭化ケイ素繊維、アルミナ繊維、スチール繊維などを使用し得る。特にポリアクリロニトリル系の炭素繊維は、機械的特性において優れた特性を有する繊維強化プラスチック層になることから、最も好適である。なお強化繊維は、単一種類のものを使用しても、或いは２種類以上のものを併用してもよい。
【００１８】
繊維強化樹脂層に使用されるマトリックス樹脂としては、特に限定されないが、通常エポキシ樹脂が用いられる。エポキシ樹脂としては、例えばビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、イソシアネート変性エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂などを使用し得る。これらのエポキシ樹脂は、液状のものから固体状のものまで使用できる。更に、単一種類のエポキシ樹脂又は２種類以上のエポキシ樹脂をブレンドして使用することもできる。また、エポキシ樹脂には、硬化剤を配合して用いることが好ましい。
【００１９】
繊維強化樹脂層の繊維目付、樹脂含有率等は特に限定されないが、各層の厚み、巻き径に応じて適宜選択できる。
【００２０】
＜ウッド用ゴルフシャフト＞
本発明のウッド用ゴルフシャフト（以下、シャフトと略す。）の一実施形態例について図８を用いて説明する。以下の各層（補強層、フープ層、バイアス層、ストレート層等）は繊維強化樹脂層からなる層である。端部Ｘ１及びＸ２は、フープ層の端部を示す。
【００２１】
本実施形態例のシャフトは、細径側に段部補強層２を有し、次いで第一フープ層３Ａ、バイアス層４、第二フープ層５Ａ、第一ストレート層６、第二ストレート層７、第三ストレート層８が配置される。また、第三ストレート層８の細径側外周には、先端補強層９が配置され、さらにその外側には、仕上げ研磨後に所定の外径を確保できるようにするための外径調整層１０が配置される。
【００２２】
前記（７）、（１３）に記載のように、第一フープ層３Ａ、第二フープ層５Ａは一部重ね合わせられており、前記重ね合わせ部分の一端がシャフト細径端部から１２５ｍｍ〜３７５ｍｍに位置し、前記重ね合わせ部分の他端がシャフト細径端部から６７５ｍｍ〜９２５ｍｍに位置するように形成する。これはＴ−５２５の強度を確保しつつ、Ｔ−１７５、Ｂ−１７５における余剰重量を排除するためである。フープ層が重ね合わせられている領域が、上記記載から重ね合わせられている領域が短くなるように、上記範囲外である場合（すなわち前記重ね合わせ部分の一端がシャフト細径端部から３７５ｍｍよりも太径端部側に位置する、あるいは前記重ね合わせ部分の他端がシャフト細径端部から６７５ｍｍよりも細径端部側に位置する場合）、Ｔ−５２５の強度が得られない。また、フープ層が重ね合わせられている領域が、上記記載から重ね合わせられている領域が長くなるように、上記範囲外である場合（すなわち前記重ね合わせ部分の一端がシャフト細径端部から１２５ｍｍよりも細径端部側に位置する、あるいは前記重ね合わせ部分の他端がシャフト細径端部から９２５ｍｍよりも太径端部側に位置する場合）、十分な軽量化がなされない。
【００２３】
第一フープ層３Ａ、第二フープ層５Ａの形状について、特に制約はないが、取り扱い性、巻きやすさ及び巻きの精度の観点から、前記（８）、（１４）に記載のように、それぞれシャフトにおける細径側端部、あるいは太径側端部に接している方が好ましい。このように形成することで強度のばらつきが少なくなり、より軽量にすることができる。太径側端部、細径側端部に接していない場合、巻き皺が発生しやすく、強度低下を招く恐れがある。また、第一フープ層３Ａ、第二フープ層５Ａのもう一方の端部（すなわち、第一フープ層３Ａ又は第二フープ層５Ａにおける、シャフトの細径側端部又は太径側端部と反対に位置する端部）には２５〜１００ｍｍの延長部分（逃がし（Ｎｉｇａｓｈｉ）ともいう）を設けることが好ましい。延長部分（逃がし）がない場合や少なすぎる場合、シャフト外径に段差を生じ、急激な変化となるため強度低下を招く恐れがある。延長部分（逃がし）が大きすぎる場合は、重量が増加するため好ましくない。延長部分（逃がし）は、各層の端部の形状を三角形状に切り落としたものであり、応力集中を避け、応力を逃がすために設けられた部分である。延長部分（逃がし）はフープ層の重ね合わせ部分長さには含まれない。もちろん、図９に示したように第一フープ層３Ｂが全長，第二フープ層５Ｂが中間部のみに形成したものでも同様の効果を奏する。この場合にも、第二フープ層５Ｂの両端に延長部分（逃がし）を設けることが好ましい。
【００２４】
第一フープ層３Ａ、第二フープ層５Ａの積層順序に制限はないが、前記（２１）、（２６）に記載のように、太径側のフープ層がなるべく外側に配置される方が好ましい。通常シャフトは、細径側が柔らかく、太径側が硬い。曲げ荷重が加わった場合、細径側は曲げモードの変形の割合が大きいが、太径側は硬く曲がりにくいため、潰しモードの変形の割合が大きくなる。そのため、潰しに効果的なフープ層を外側に配置することで、より高い強度が得られる。一般に、外側に配置したものは、その面積が大きくなるためシャフト性能に対する貢献度が大きくなる。具体的にはバイアス層４よりも外側が好ましい。
【００２５】
ただし、このフープ層の外側には、２層以上のストレート層を有することが好ましい。また、このフープ層の外側に設けられるストレート層は、７層以下であることが望ましい。シャフトは、最終的には研磨を行う、そのため、フープ層の外層に２層以上のストレート層が設けられていない場合、フープ層の一部が最外層に表出する恐れがある。最外層に表出すると、フープ層の表層も研磨されることになり、強度低下の原因となる。
【００２６】
一方、前記（２１）、（２６）に記載のように、細径側に配置されるフープ層は内側の方が好ましい。上述の通り、細径側は曲げモードの割合が高いため、曲げに寄与するストレート層が外側に配置されることが好ましい。もちろん、細径側にも潰しの割合も含まれるため、少なくとも１層のフープ層を有することが好ましい。具体的には、バイアス層４よりも内側に配置されることが好ましい。
また、（９）、（１５）、（２０）、（２５）に記載のように、細径側に配置されるフープ層（第一フープ層）よりも太径側に配置されるフープ層（第二フープ層）が厚い方が好ましい。これは、厚いフープ層の方が潰しに対する寄与率が高くなるためであり、上述の通り太径側に厚いフープ層を配置することでより均一な強度分布を実現できるためである。
【００２７】
フープ層３Ａ、５Ａは炭素繊維強化樹脂製の層であり、シャフトの長手軸方向に対して略直角の配向角度で配向した炭素繊維からなる。具体的には、前記（７）、（１３）に記載のように、略直角の範囲は＋８５°〜＋９５°であり、成型誤差を含んでいる。炭素繊維が略直角に配向していることで、潰し剛性が高くなり、強度に貢献する。
【００２８】
バイアス層４は、炭素繊維強化樹脂製の層であり、シャフトの長手軸方向に対して＋３５°〜＋５５°の配向角度で配向した炭素繊維と、シャフトの長手軸方向に対して−３５°〜−５５°の配向角度で配向した炭素繊維とを含有する。通常、正の配向角度および負の配向角度の絶対値は同一である。
【００２９】
配向角度が小さすぎると、シャフトの曲げ剛性が高くなるものの、ねじり剛性が小さくなり過ぎる。また、配向角度が大きすぎると、シャフトの潰し剛性が高くなるものの、ねじり剛性が小さくなり過ぎてしまう。
【００３０】
バイアス層４を構成する正の配向角度層と負の配向角度層は、実質的に半周ずらして貼り合わせることが望ましい。正の配向角度層と負の配向角度層をずらさずに貼り合わせると、巻き付け端部の凹凸が大きくなり、外観不良や強度が低下する等の問題があるので好ましくない。また、バイアス層４を構成する正の配向角度層と負の配向角度層の厚さは、０．０２ｍｍ以上、０．０８ｍｍ以下が好ましい。バイアス層が薄すぎると、巻き付け回数が多くなり過ぎたり、巻き付ける時に皺になったりすることがあるので好ましくない。一方、厚すぎると、軽量化のために、巻き数を減らす必要がある。そのため、巻き数不足となり、捻り強度不足となる可能性がある。
（２２）、（２３）、（２７）、（２８）に記載のように、シャフトには、バイアス層は２層以上設けられていることが好ましい。また、設けられるバイアス層は、７層以下であることが好ましい。捻り強度の安定性の観点からである。上述のように正負それぞれの層を半周ずらして巻き付ける場合は、バイアス層が１．５層以上設けられていることが好ましい。バイアス層が少ないほどシャフトの重量を軽くできる。
【００３１】
ストレート層６、７、８は、シャフトの長手方向の全体にわたって形成されている。ストレート層は、炭素繊維強化樹脂の層であり、シャフトの長手軸方向に対して略平行に配向した炭素繊維を含有する。前記（７）、（１２）、（１３）、（１９）、（２４）に記載のように、略平行の範囲は−５°〜＋５°であり、成型誤差を含んでいる。炭素繊維がシャフトの長手軸方向に略平行に配向していることで、曲げ剛性を高くすることができる。
【００３２】
また、ストレート層を形成する繊維強化樹脂シートの厚さは０．０５〜０．１５ｍｍであることが好ましく、０．０６〜０．１３ｍｍであることがより好ましい。ストレート層の厚さが薄すぎると曲げ剛性を向上することができず、厚すぎるとシャフトが重くなってしまい充分な軽量化がなされない。
【００３３】
ストレート層の枚数はこれに限定されないが、３層以上、６層以下であることが好ましい。ストレート層の枚数が少なすぎると、強度のばらつきが大きくなり、基準強度を下回るシャフトが一定数作成されてしまう。このため、軽量化と強度の両立が困難となる。多すぎる場合、一層の厚みを薄くする必要がある；しかしながら、薄いプリプレグを安定的に生産するためには、繊維体積含有率を下げる必要がある；その場合、樹脂に起因する重量が増えるため、軽量化が困難となる。具体的な繊維体積含有率は、６０％以上が好ましく、６５％以上であることがより好ましい。また、バイアス層４における繊維体積含有率は、マトリックス樹脂と補強繊維との密着を十分にするためにはある程度の樹脂量が必要であることから、７５％以下であることが好ましく、７０％以下であることがより好ましい。
【００３４】
バイアス層４およびストレート層６、７、８を構成する樹脂成分としては、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹脂、ベンゾオキサジン樹脂などが挙げられる。これらの中でも、硬化後の強度を高くできることから、エポキシ樹脂が好ましい。
また、図１０に示すように先端ストレート補強層１１と後端ストレート補強層１２を備えていても良い。その際、先端ストレート補強層１１とフープ層５Ａは重なりを持つことが好ましく、同様に後端ストレート補強層１２とフープ層３Ａも重なりを持つことが好ましい。重なりの長さ強度と軽量化の両立の観点から０〜３０ｍｍが好ましい。図１０において、端部Ｙ１は、第一フープ層３Ａの巻き始め位置である。端部Ｙ２は、先端ストレート補強層１１の巻き始め位置である。端部Ｙ３は、後端ストレート補強層１２の巻き始め位置である。端部Ｙ４は、第二フープ層５Ａの巻き始め位置である。また、端部Ｚ１は、第一フープ層３Ａの巻き終わり位置である。端部Ｚ２は、先端ストレート補強層１１の巻き終わり位置である。端部Ｚ３は、後端ストレート補強層１２の巻き終わり位置である。端部Ｚ４は、第二フープ層５Ａの巻き終わり位置である。
【００３５】
本発明のゴルフシャフトの一態様は、１又は２以上の繊維強化樹脂層からなるゴルフシャフトであって、片持ち曲げ試験での変位量をｘ［ｍｍ］、ゴルフシャフトの質量をＭ［ｇ］、長さをＬ［ｍｍ］としたとき、下記式１を満足し、かつ［１］〜［４］の強度基準値を満たすことを特徴としたゴルフシャフト。
Ｍ×（Ｌ／１１６８）＜４９．６６ｅ−０．００１５ｘ  ・・・（式１）
［１］Ｔ−９０（細径端部より９０ｍｍの位置）での強度が８００Ｎ以上
［２］Ｔ−１７５（細径端部より１７５ｍｍの位置）での強度が４００Ｎ以上
［３］Ｔ−５２５（細径端部より５２５ｍｍの位置）での強度が４００Ｎ以上
［４］Ｂ−１７５（太径端部より１７５ｍｍの位置）での強度が４００Ｎ以上
また、Ｔ−９０での強度は、１２００Ｎ以下であることが好ましい。Ｔ−１７５での強度は、１２００Ｎ以下であることが好ましい。Ｔ−５２５での強度は、１２００Ｎ以下であることが好ましい。Ｂ−１７５での強度は、１２００Ｎ以下であることが好ましい。
本発明の一態様のゴルフシャフトの長さは、１０９２ｍｍ以上であることが好ましく、また、１１９４ｍｍ以下であることが好ましい。
【００３６】
＜片持ち曲げ試験の方法＞
図２に示すように、シャフトの細径側端部から９２０ｍｍの位置を下側から支持し、そこからさらに１５０ｍｍ太径側方向の位置（細径側端部から１０７０ｍｍ）を上側から支持し、細径側から１０ｍｍの位置に３．０ｋｇｆの荷重を加える。このときの細径側端部の変位量が本発明における「片持ち曲げ試験での変位量ｘ」であり、単位はｍｍである。
【００３７】
本発明の一態様において、Ｍ×（Ｌ／１１６８）はシャフトを１１６８mmにしたときの換算質量を表す。通常のウッド用ゴルフシャフトはメーカーやモデルによって長さが異なるため、単純に重量と強度の関係で表すことができない。よって、換算質量を用いた。以下、図中も含め、換算質量は、Ｍ×（Ｌ／１１６８）＝ｙとして、ｙを使って説明を行う場合がある。
【００３８】
図３に、従来技術にて現状最も軽量化に適していると考えられている材料（弾性率２９５ＧＰａの炭素繊維強化樹脂層）を用いて、様々な重量及び硬さをもつシャフトを作成し、３点曲げ強度試験を行った結果を示す。白抜きの丸が強度基準を満たしたもので、バツ（x-mark）が強度基準を満たさなかったものである。このようにｙ＝４９．６６ｅ−０．００１５ｘのラインは、従来技術で基準強度規格を達成する最軽量ラインを示す。ｙ＝４９．６６ｅ−０．００１５ｘのラインは、以下の様にして求めた。
【００３９】
（ｉ）片持ち曲げ試験での変位量ｘが２１５ｍｍ、１６０ｍｍ、１２５ｍｍであるシャフトを、従来技術で基準強度規格を満たし、かつ最軽量であるシャフトをそれぞれ６本作成した。具体的には、片持ち曲げ試験での変位量ｘが２１５ｍｍ、１６０ｍｍ、１２５ｍｍであるシャフトを、それぞれ後述する比較例１、比較例２、比較例３の通り作成した。
（ｉｉ）各シャフトの重量を測定し、各変異量のシャフト毎の重量の平均値を求めた。
（ｉｉｉ）ｙ＝Ｍ×（Ｌ／１１６８）のＭに、上記（ｉｉ）で求めたシャフトの重量の平均値をあてはめ、変異量ｘ＝２１５ｍｍ、１６０ｍｍ、１２５ｍｍにおけるｙの値を求めた。
（ｉｖ）上記（ｉｉｉ）で求めたｙ３点を、最小二乗法によって指数関数での近似式を求めた。
【００４０】
近似式は必ずしも指数関数である必要ないが、現象を最も良く表わしているのは指数関数である。また、（ｉｉｉ）で示したようにシャフト全長が変わったとしても１０９２−１１９４ｍｍの範囲であればＴ−９０、Ｔ−１７５、Ｔ−５２５、Ｂ−１７５の値を用いても何ら差し支えない。
【００４１】
また、３点曲げ試験は概ね±３σの範囲でばらつく可能性がある。そうすると、従来技術でもばらつきによってｙ＝４９．６６ｅ−０．００１５ｘを下回ってしまう可能性がある。これを排除するために下記式２の範囲である方が好ましい。
Ｍ×（Ｌ／１１６８）＜４９．２０ｅ−０．００１５ｘ  ・・・（式２）
【００４２】
高剛性シャフト（硬いシャフト）ほど大きな強度が必要となる。一般に、ヘッドスピードの高い人ほど硬いシャフトを使う傾向があるためである。したがって、下記式３の範囲である方がより好ましい。
Ｍ×（Ｌ／１１６８）＜４６．７３ｅ−０．００１３ｘ・・・（式３）
【００４３】
また、換算質量が２０ｇ未満の場合はスイングした最に違和感を感じやすくシャフトとして満足に機能しない。そのため下記式４の範囲であることが好ましい。
２０≦Ｍ×（Ｌ／１１６８）  ・・・（式４）
【００４４】
さらに、換算質量は２５ｇ以上である方がよりスイングしやすくなるため、下記式６の範囲であることがより好ましい。
２５≦Ｍ×（Ｌ／１１６８）  ・・・（式６）
【００４５】
また、本発明の一態様を用いて最軽量シャフトを作成した場合、換算質量であるＭ×（Ｌ／１１６８）は、片持ち曲げ試験での変位量ｘが２１５ｍｍのシャフトで２８．１ｇ、１６０ｍｍのシャフトで３０．５ｇ、１２５ｍｍのシャフトで３１．５gを記録した。この３点を最小二乗法による指数関数近似したものを換算質量の下限値としてもよい。即ち、下記式５を満たすことが更に好ましい。
３５．９７ｅ−０．００１２ｘ≦Ｍ×（Ｌ／１１６８）  ・・・（式５）
【００４６】
より安定的に最軽量シャフトを作成した場合、換算質量の下限値は下記式７を満たすことが望ましい。
４２．４０ｅ−０．００１ｘ≦Ｍ×（Ｌ／１１６８）  ・・・（式７）
【００４７】
更にばらつきを考慮する場合、換算質量の下限値は下記式８を満たすことがより望ましい。
４２．８９ｅ−０．０００９ｘ≦Ｍ×（Ｌ／１１６８）  ・・・（式８）
【００４８】
以上をグラフ化したものを図４に記載した。
上述した通り、本発明の技術を用いれば、従来技術では達成できなかった重量と剛性と強度をより精度よく達成できる。
【００４９】
図４から確認できるように、従来技術との差が大きいのは、柔らかいシャフトよりも硬いシャフトである。すなわち、本発明を適用する意義は柔らかいシャフトよりも硬いシャフトの方が大きいため、好ましくは剛性が１６０ｍｍ以下、より好ましくは１２５ｍｍ以下のシャフトに、本発明を適用することができる。また、剛性が１００ｍｍ以上のシャフトに適用することが好ましい。
【００５０】
上記の条件を満たすゴルフシャフトの製造方法の一例を説明するが、本発明は以下の製造方法に限定されない。
【００５１】
まず、ゴルフシャフトの基本的性質、各層の説明、強度に影響を与えるファクターに関する基本事項を説明する。
【００５２】
＜ゴルフシャフトの基本的性質＞
・重いほど強度が高い：軽いほど強度が低い（同じ硬さの場合）
・柔らかいほど軽い：硬いほど重い（同じ強度の場合）
・柔らかいほど強度が高い：硬いほど強度が低い（同じ重さの場合）
＜ゴルフシャフトの各層の説明＞
アングル層は、捻れにくさに影響する。弾性率の高い材料を使用するほど、捩れにくくなるが、弾性率が高いと脆く、壊れやすくなる。弾性率の低い材料でも、層を厚く、多層にするほど捩れにくくなる。ただし、層を厚く、多層にするとゴルフシャフトが重くなる。
【００５３】
ストレート層は、曲げにくさに影響する。弾性率の高い材料を使用するほど、曲げにくくなる（硬くなる）が、弾性率が高いと脆く、壊れやすくなる。弾性率の低い材料でも、層を厚く、多層にするほど硬くなる。ただし、層を厚く、多層にするとゴルフシャフトが重くなる。
【００５４】
フープ層は、強度に影響する。弾性率の高い材料を使用するほど、強度が上がるが、弾性率が高いと脆く、壊れやすくなる。弾性率の低い材料でも、層を厚く、多層にするほど強度が上がる。ただし、層を厚く、多層にするとゴルフシャフトが重くなる。
【００５５】
＜ゴルフシャフトの強度に影響を与えるファクター＞
フープ層だけでなく、アングル層、ストレート層もゴルフシャフトの強度に影響する。ゴルフシャフトの強度を上げるための条件は以下の通りである。
・アングル層の弾性率が低い。
・アングル層が厚い。
・ストレート層の弾性率が低い。
・ストレート層が厚い。
・フープ層の弾性率が高い。
・フープ層が厚い。
【００５６】
基本的な考え方は、「重いほど強度が高く、軽いほど強度が低い」である。しかし、強度への寄与率は各層でそれぞれ異なるため、重量や硬さの狙いに応じて適宜調整して設計する。具体的には、以下のように対処する。
【００５７】
＜＜ゴルフシャフトの重量が重すぎる際の措置＞＞
例えば、重量：４０ｇ、片持ち曲げ試験の変位量：１８０ｍｍのシャフトを考える（図５中の黒塗りの四角）。このシャフトを本発明のゴルフシャフトにまで軽量化しようと当業者が考えた場合（本発明の一態様における上記式２の条件を満たすようにするためには）、次のような方法が考えられるが、既存の考え方では軽量化できない旨を下記で説明する。
【００５８】
従来方法Ａ：剛性を固定し、重量のみ軽くする（図５中下向きの矢印の方向に設計する）
従来方法Ｂ：重量を固定し、剛性のみ硬くする（図５中右向きの矢印の方向に設計する）
従来方法Ｃ：従来方法Ａと従来方法Ｂの折衷案
【００５９】
片持ち曲げ試験の方法は、前述した通りであり、本発明においては、片持ち曲げ試験の変位量ｘを「剛性」と呼ぶ場合がある。
【００６０】
＜従来方法Ａ＞
例えば、従来方法Ａを採用する場合、次のような設計で対応する。
（ｉ）アングル層を薄くする。
（ｉｉ）ストレート層を薄くすると同時に、硬い材料で構成する（ストレート層を薄くするだけでは、例えば図６の「左斜め下向きの矢印の方向」のように設計されるため、シャフトは軽量化されない）。
このとき、（ｉ）、（ｉｉ）のいずれを採用しても強度は下がる。
【００６１】
＜従来方法Ｂ＞
例えば、従来方法Ｂを採用する場合、次のような設計で対応する。
（ｉｉｉ）ストレート層を硬い材料で構成する。
（ｉｖ）マンドレルを太くすることでシャフト全体を太くする。
【００６２】
このとき、（ｉｉｉ）、（ｉｖ）のいずれを採用しても強度は下がる。
【００６３】
＜従来方法Ｃ＞
例えば、従来方法Ｃを採用する場合、次のような設計で対応する。
（ｖ）方法Ａにおける（ｉ）と方法Ｂにおける（ｉｉｉ）または（ｉｖ）を、同時に行う。このとき（ｉ）、（ｉｉｉ）、（ｉｖ）の度合いは適宜変更する。
（ｖｉ）方法Ａにおける（ｉｉ）と方法Ｂにおける（ｉｉｉ）または（ｉｖ）を、同時に行う。このとき（ｉｉ）、（ｉｉｉ）、（ｉｖ）の度合いは適宜変更する。
【００６４】
例えば特許文献１に記載のような従来の方法で強度を確保して軽量化しようとすると、Ｔ−９０、Ｔ−１７５、Ｂ−１７５では強度をクリアするが、Ｔ−５２５の強度が不足する（つまり、y ＝４９．６６ｅ−０．００１５ｘのラインが従来技術でＴ−５２５強度を達成する最軽量ラインとなる）。
【００６５】
また、従来技術を用いて、重量：４０ｇ、片持ち曲げ試験の変位量：１８０ｍｍを軽量化すると、次のようになる（図６）。
【００６６】
＜１＞  重量を軽くする（図６中、下向きの矢印の方向に設計する）場合、弾性率の高い材料を用いるか、使用する材料を減らす必要がある。弾性率の高い材料を用いると脆くなるため必ず強度不足となる。そのため使用する材料を減らすことが必要となる。
＜２＞  弾性率を変えずに使用する材料を減らす場合、シャフトは柔らかくなる。
＜３＞  結果として重量と硬さの関係は左下の方向へ進み（図６中、左斜め下向きの矢印の方向の設計）、４９．６６ｅ−０．００１５ｘのラインを超えることはできない。
【００６７】
＜１＞〜＜３＞にあるとおり、従来の設計では硬さと強度を維持したまま重量のみを軽くすることができない。  
【００６８】
本発明においては、過剰になりがちなＴ−９０、Ｔ−１７５、Ｂ−１７５の強度を減少させ、不足気味のＴ−５２５強度を補うことで、今まで達成できなかった軽量化と強度の両立を計る。具体的には、アングル層、ストレート層、フープ層の配置、材料、積層構成を本発明の配置、材料、積層構成とすることにより、重量と強度を前記式１の上限より下の範囲に位置させることができる。
【００６９】
以上の記載に基づいて、軽量と強度を両立させることが本発明の目的である。
以下、さらなる具体的な設計に関して記す。
【００７０】
＜マンドレルの設計＞
ゴルフシャフトは、マンドレルと呼ばれる芯金に繊維強化樹脂層を巻きつけ、加熱硬化後にマンドレルを引き抜くことで得られる。そのためマンドレルとシャフト径と肉厚の関係は下記の通りとなる。
・ゴルフシャフトの内径 ＝ マンドレルの外径
・シャフトの肉厚 ＝（シャフトの外径 ― マンドレルの外径）× １／２
剛性、重量及び強度は積層構成だけでなくマンドレルの影響も大きく受けるため(シャフトの肉厚が影響するため)、以下にマンドレルの設計に関して詳述する。
【００７１】
「Ｔ−９０に関して」
Ｔ−９０の強度は、概ねその肉厚に依存することがこれまでの研究から明らかとなっている。Ｔ−９０は細径端部から９０ｍｍの位置であるため、シャフトの細径端部径が決まれば概ね決まる。すなわち下記の通りである。
【００７２】
Ｒｍ＝Ｒｓ−Ｌｓ×Ｔｐ−Ｔｈ
Ｒｍ：Ｔ−９０でのマンドレル外径＝Ｔ−９０でのシャフト内径
Ｒｓ：細径端部シャフト外径
Ｌｓ：ストレート部分の長さ（クラブヘッドへの差込を考慮して、細径端部の径は通常ある範囲だけ同じ径のストレート部分が形成されている。）
Ｔｐ：マンドレルのテーパー度（ＴｐによってもＴ−９０での肉厚が異なる）
Ｔｈ：Ｔ−９０での肉厚
これを用いて、Ｔ−９０のシャフトの肉厚が０．７ｍｍ以上、１．３ｍｍ以下となるようにマンドレルを設計する。シャフトの肉厚が薄すぎると強度が不足し、厚すぎるとシャフトが重くなってしまうためである。
【００７３】
上述の通り、強度と重量の観点から、
０．７ｍｍ≦Ｔｈ≦１．３ｍｍ
ウッド用シャフトの通常規格の範囲から、
８．０ｍｍ≦Ｒｓ≦９．２ｍｍ
通常用いられるマンドレルのテーパーの範囲から、
６／１０００≦Ｔｐ≦１２／１０００
クラブヘッド差込のために必要な細径端部のストレート部分の観点から、
４０ｍｍ≦Ｌｓ≦１２５ｍｍ
となる。
【００７４】
以上より、Ｒｍの範囲は概ね下記の通りとなる。
５．２ｍｍ≦Ｒｍ≦８．２６ｍｍ
また、さらに強度と重量のバランスを考慮すると、以下の範囲がより好ましい。
０．９ｍｍ≦Ｔｈ≦１．１ｍｍ
８．３ｍｍ≦Ｒｓ≦８．９ｍｍ
８／１０００≦Ｔｐ≦１０／１０００
６０ｍｍ≦Ｌｓ≦１００ｍｍ
６．２ｍｍ≦Ｒｍ≦７．２ｍｍ
【００７５】
「Ｔ−１７５、Ｔ−５２５に関して」
剛性、重量及び強度のバランスを考える点では、どのような径でもよい。径が太い場合は、剛性が高くなるが、その分強度が下がるので、重量を上げる（肉厚を増す）ことで所定の強度を保つ必要がある。径が細い場合は、剛性が下がるが、その場合さらなる軽量化を図ることで、従来技術との差を設ける必要がある。
【００７６】
上記を考慮すると、Ｔ−１７５、Ｔ−５２５はどのようなマンドレル径であっても同等となる。
【００７７】
「Ｂ−１７５に関して」
Ｂ−１７５に関しても、Ｔ−１７５、Ｔ−５２５と同様にどのような径でも可能であるが、１３．０〜１５.０ｍｍとすることが好ましく、１３．５〜１４．５ｍｍがさらに好ましい。Ｂ−１７５は、Ｔ−１７５、Ｔ−５２５と同様に太いほど剛性が高くなるが、その寄与率はＴ−１７５、Ｔ−５２５よりも高い。そのため、細すぎると十分な剛性を得られにくく、太すぎると十分な強度が得られにくい。
【００７８】
＜アングル層の選択＞
アングル層を形成する繊維強化樹脂シートの厚さは０．０６０ｍｍ以下が好ましく、０．０５０ｍｍ以下がより好ましい。また、アングル層を形成する繊維強化樹脂シートの厚さは０．００５ｍｍ以上が好ましい。アングル層が厚すぎると、１．５層以上（正の配向角度と負の配向角度は対になっているため実質３層）巻くことができない。アングル層が１．５層に満たない場合、たとえ曲げ強度基準を満たしていたとしても、捻り破壊によって折損する可能性が高い。アングル層を形成する繊維強化樹脂シートが厚すぎる場合、１．５層以上巻くと重量オーバーとなってしまう。捻り破壊による折損はアングル層の層数に依存し、概ね１．５層がその基準値となっている。上述の通り、０．１０ｍｍで１．５層巻きつけた場合は、重量オーバーとなる。０．０６０ｍｍの場合は１．５層巻いても重量オーバーとならない。
【００７９】
アングル層を形成する繊維強化樹脂シートの弾性率としては、２８０〜４００ＧＰａが好ましい。弾性率が低すぎると捻り強度は大きくなるが、捻り角度（トルク）が大きくなりすぎてゴルフクラブとして望ましい性能が得られない。そのため、トルクは８°以下にすることが好ましい。また、トルクは４°以上であることが好ましい。弾性率が大きすぎると脆いため捻れ強度不足となる可能性がある。
【００８０】
トルクの測定方法は次の通りである。
【００８１】
［トルク測定方法］
図１２に示したとおり、シャフトの細径側端部から１０３５ｍｍの位置を固定し、４５ｍｍの位置に捻り荷重を与える。捻り荷重の大きさは、シャフト軸線上から１２０ｍｍ離れた位置に１．１５２ｋｇｆの大きさを与えることで定義される。このときのシャフト細径側端部の捩れ角度をトルクと定義する。
【００８２】
［捻り強度］
捻り強度は、捻り加重を加えた時にシャフトが破壊するときの加重値に、そのときの破壊角度を乗じたものである。図１３にその模式図を示す。捻り強度測定法では、シャフトの細径端部Ｗ１及び太径端部Ｗ２は固定される。曲げ強度と同様に概ねその基準値は８００Ｎ・ｍ・ｄｅｇ以上であることが好ましい。より好ましくは１０００Ｎ・ｍ・ｄｅｇ以上である。また、捻り強度は、３０００Ｎ・ｍ・ｄｅｇ以下であることが好ましく、２０００Ｎ・ｍ・ｄｅｇ以下であることがさらに好ましい。
【００８３】
＜ストレート層の選択＞
ストレート層は、少なくとも３層であることが望ましい。４層以上がより好ましい。これは多層構造の方が強度のバラつきが少ないためである。一方、多層になりすぎると、薄い材料が必要になり、プリプレグの製造性の観点から繊維体積含有率が下がる。そのため７層以下が好ましく、６層以下がさらに好ましい。２層以下では強度のバラつきが大きすぎるため、強度の限界値を狙うことが極めて困難となる。
【００８４】
ストレート層を形成する繊維強化樹脂シートのうち少なくとも１層は２８０〜３３０ＧＰａの中弾性グレードを用いることが好ましく、２層以上が中弾性グレードであることがより好ましい。また、少なくとも１層が２２０〜２５０ＧＰａの高強度グレードであることが好ましい。全て高強度グレードで作ると重量オーバーとなってしまう可能性がある。少なくとも１層が２８０〜３３０ＧＰａの中弾性グレードで、残りの層が２２０〜２５０ＧＰａの高強度グレードであるシャフトは、強度の観点から好ましい。３３０ＧＰａを超える高弾性グレードを使用すると、硬くて脆くなるため強度不足となる可能性が高い。仮に数値上の強度を達成したとしても、現実に使用した場合は、折損の危険性がある。そのため、３３０ＧＰａを超える高弾性グレードの使用は、避けるべきである。
【００８５】
＜フープ層の選択＞
フープ層は２枚の繊維強化樹脂層からなり、前記２枚の繊維強化樹脂層は一部重ね合わせられており、前記重ね合わせ部分の一端がシャフト細径端部から１２５ｍｍ〜３７５ｍｍに位置し、他端がシャフト細径端部から６７５ｍｍ〜９２５ｍｍに位置していることが好ましい。
【００８６】
上述の重ね合わせ部分の一端が、細径端部から１２５mmより細径端部側に位置する場合、重ね合わせの領域が長くなるため余剰重量が生じ、シャフトの重量が重くなる。細径端部から９２５ｍｍより太径端部側に位置する場合も、重ね合わせの領域が長くなるため余剰重量が生じ、シャフトの重量が重くなる。また、T−５２５強度を測定するときには、細径端部から５２５ｍｍの位置を中心にして±１５０ｍｍで３点曲げ試験を行うため、少なくともシャフト細径端部から３７５〜６７５ｍｍの領域にフープ補強層の重なり部分がないと強度不足となる。上述の重ね合わせの構成は、（１）図８のように、第一フープ層３Ａが細径側の端部、第二フープ層５Ａが太径側の端部に接するように形成する方法、（２）図９のように、全長に渡る第一フープ層３Ｂ、両端のない第二フープ層５Ｂで形成する方法が挙げられる。
【００８７】
フープ層を形成する繊維強化樹脂シートの厚さとしては０．０２５〜０．０６５ｍｍが好ましい。厚みが薄すぎると強度不足となり、厚すぎると重量オーバーとなる。
【００８８】
また、フープ層を形成する繊維強化樹脂シートの弾性率としては２２０〜４００ＧＰａが好ましい。弾性率が低すぎると十分な強度が得られず、高いと静的な強度は得られやすいが、上記範囲の上限値を超えると動的強度で脆くなってしまう。
【００８９】
また、シャフトの太径側に配置するフープ層はなるべく外側に巻くほうが好ましい。太径側のフープ層を外側に巻く場合、顕著にシャフトの強度が高くなるためである。それぞれのフープ層は、その厚みが最も強度に貢献するが、その弾性率もわずかにシャフトの強度に寄与すると考えられる。そのため、フープ層を形成する繊維強化樹脂シートの弾性率は２００〜４００ＧＰａが好ましい。弾性率が低すぎると、シャフトを作成した場合の強度が不十分となる可能性がある。弾性率が高すぎると、脆い材料となるため折損率が増大するおそれがある。
【００９０】
また、剛性が低い、柔らかいシャフトでは、Ｔ−５２５での強度が最も低く、Ｔ−１７５、Ｂ−１７５では同程度の傾向が強いが、比較的剛性が高い、硬いシャフトに関しては、Ｔ−５２５での強度が最も低く、次いでＴ−１７５での強度が低く、Ｂ−１７５での強度が最も高くなる傾向にある。そのため、剛性が低い、柔らかいもの（１６０ｍｍより大きい）に用いる細径側のフープ層を形成する繊維強化樹脂シートは、厚さ０．０２〜０．０４ｍｍのものが好ましい。厚さが薄すぎると場合強度不足となり、厚さが厚すぎると重量が増えすぎる。
剛性が高い、硬いシャフト（１６０ｍｍ以下）では、細径側のフープ層を形成する繊維強化樹脂シートの厚みが０．０４５〜０．０７ｍｍであることが好ましい。理由は上記と同様である。
太径側のフープ層を形成する繊維強化樹脂シートは、いずれの剛性においても厚さ０．０４５〜０．０７ｍｍが好ましい。本発明の範囲においては、フープ層の弾性率による有意差はなく、その厚さが重要なファクターとなる。
【実施例】
【００９１】
以下実施例により本発明をより詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されない。【００９２】
上述の繊維強化樹脂層としては、例えば下記表２に示すカーボンプリプレグ（三菱レイヨン社製）が使用できる。【００９３】
【表２】
2013180098.tif 000004
＜比較例１＞
図７は、本発明の比較例１における積層構成を示した模式図である。【００９４】
シャフトはマンドレル１と呼ばれる鉄芯に、順次プリプレグを巻きつけ、加熱硬化後にマンドレル１を引き抜くことによって得られる。【００９５】
マンドレル１は、全長１５００ｍｍであって、その直径は細径側から数えて次の通りである。
・細径側から０ｍｍの位置の直径：４．８０ｍｍ
・細径側から１８０ｍｍの位置の直径：６．４５ｍｍ
・細径側から２８０ｍｍの位置の直径：７．９５ｍｍ
・細径側から９５０ｍｍの位置の直径：１４．００ｍｍ
・細径側から１５００ｍｍの位置の直径：１４．００ｍｍ
本発明の実施例及び比較例では全て上述のマンドレル１を用い、その細径端部から１２０ｍｍの位置からプリプレグシートを全長１１９０ｍｍの長さで巻きつけ、加熱硬化後、マンドレル１を引き抜いてから、細径端部を１０ｍｍ、太径端部を１２ｍｍカットした後研磨することで、全長１１６８ｍｍ、細径端部外径８．５ｍｍ、太径端部外径１５．１〜１５．３ｍｍのシャフトを得たが、用いるマンドレルはこれに限定されない。【００９６】
マンドレル１における、１２０〜１８０ｍｍ(カット前のシャフト先端から６０ｍｍまで)の位置には段部補強層２（プリプレグＧ）を３層積層した。その外側に第一フープ層３Ｃ（プリプレグＰ）および±４５°に形成され張り合わせされた炭素繊維からなるバイアス層4（プリプレグＵを２層）を積層した。その外側に第二フープ層５Ｃ（プリプレグＰ）、さらにその外側に第一ストレート層６（プリプレグＫを２層）、第二ストレート層７（プリプレグＬ）及び第三ストレート層８（プリプレグＭ）を順次巻きつけた。その外側に、先端補強層９を先端から１００ｍｍの位置まで巻き付け、最後に外径調整層１０を巻きつけた。【００９７】
上述の通り各繊維強化樹脂層を巻きつけたマンドレル１を熱硬化した後、マンドレル１を引き抜き、さらに細径側を１０ｍｍ、太径側を１２ｍｍカットし、その後、研磨して全長１１６８ｍｍのシャフト得た。以後、他の比較例、実施例について詳述するが、特に断りがない限り、巻き付け位置などはカット後の積層構成を基準とする。例えば、「細径側の先端から１００ｍｍ」という記載は、シャフトとして完成した段階で１００ｍｍという意味であり、カット前に換算すると、カットされた部分を考慮して「細径側の先端から１１０ｍｍ」となる。【００９８】
また、段部補強層２や第一外径調整層９のように部分的に補強する繊維強化樹脂層に関しては、その端部の形状を三角形状に切り落としている。これは、いわゆる「延長部分（逃がし）」であり、応力集中を避けるためのものであるが、特に断りがない限りこの「延長部分（逃がし）」の長さは１００ｍｍであり、補強層の全長には含まれない。例えば、本比較例の第一外径調整層９は先端から１００ｍｍとあるが、１００ｍｍまでが１層積層され、そこから、延長部分（逃がし）が１００ｍｍ続く。延長部分の積層割合により、積層層数は順次減少し（例えば、０．５層）、先端から２００ｍｍの位置でちょうど０層（延長部分の積層割合が０）になる、という解釈である。以後の実施例も同様である。【００９９】
＜比較例２＞
比較例２は、比較例１のストレート層をそれぞれ次のプリプレグに変更したものである。
・第一ストレート層６（プリプレグＭ）
・第二ストレート層７（プリプレグＮ）
・第三ストレート層８（プリプレグＮ）
上述の構成とすることで、片持ち曲げ試験の変位量が小さい、すなわち剛性の高い、硬いシャフトになる。その分重量も重いものとなる。【０１００】
＜比較例３＞
比較例３は、比較例１のストレート層をそれぞれ次のプリプレグに変更したものである。
・第一ストレート層６（プリプレグＭを2層）
・第二ストレート層７（プリプレグＮ）
・第三ストレート層８（プリプレグＮ）
上述の構成とすることで、片持ち曲げ試験の変位量が小さい、すなわちさらに剛性の高い、硬いシャフトになる。その分重量も重いものとなる。【０１０１】
＜比較例４＞
比較例４は、フープ層の一端が１１５ｍｍ、他端が９３５ｍｍとなるようにした以外は後述の実施例１と同様に作成した。比較例４での重量は、従来技術との誤差範囲（有意確率Ｐ＜０．０５；０．２ｇの重量差に相当する）内であった。なお、本発明での差の検定にはウィルコクソンの符号付順位和検定を用いた。【０１０２】
＜比較例５＞
比較例５は、フープ層の一端が１１５ｍｍ、他端が９３５ｍｍとなるようにした以外は後述の実施例２と同様に作成した。比較例５での重量は、従来技術との誤差範囲（有意確率Ｐ＜０．０５；０．２ｇの重量差に相当する）内であった。【０１０３】
＜比較例６＞
比較例６は、フープ層の一端が１１５ｍｍ、他端が９３５ｍｍとなるようにした以外は後述の実施例３と同様に作成した。比較例６での重量は、従来技術との誤差範囲（有意確率Ｐ＜０．０５；０．２ｇの重量差に相当する）内であった。【０１０４】
＜比較例７＞
比較例７では、フープ層の一端が４００ｍｍ、他端が９２５ｍｍとなるようにした以外は後述の実施例２と同様に作成した。比較例７では、Ｔ−５２５の強度不足となった。【０１０５】
＜比較例８＞
比較例８では、フープ層の一端が１２５ｍｍ、他端が６５０ｍｍとなるようにした以外は後述の実施例２と同様に作成した。比較例８ででは、Ｔ−５２５の強度不足となった。【０１０６】
＜実施例１＞
図８は本発明の実施例１における積層構成を示した模式図である。実施例１は、フープ層をそれぞれ次のように変更した以外は比較例１と同様に作成した。
・第一フープ層３Ａ（プリプレグＯ）では、細径側端部から６７５ｍｍの位置が巻き終わり位置となる。
・第二フープ層５Ａ（プリプレグＰ）では、細径側端部から３７５ｍｍの位置が巻き始め位置となる。【０１０７】
＜実施例２＞
実施例２は、フープ層をそれぞれ次のように変更した以外は比較例２と同様に作成した。
・第一フープ層３Ａ（プリプレグＰ）が、細径側端部から６７５ｍｍの位置が巻き終わり位置となる。
・第二フープ層５Ａ（プリプレグＰ）が、細径側端部から３７５ｍｍの位置が巻き始め位置となる。【０１０８】
＜実施例３＞
実施例３は、フープ層をそれぞれ次のように変更した以外は比較例３と同様に作成した。
・第一フープ層３Ａ（プリプレグＰ）が、細径側端部から６７５ｍｍの位置が巻き終わり位置となる。
・第二フープ層５Ａ（プリプレグＰ）が、細径側端部から３７５ｍｍの位置が巻き始め位置となる。【０１０９】
実施例１〜３のバイアス層４は、比較例１〜３と同じように、全長に渡ってちょうど２層設けられるように構成した。バイアス層４はもともと２枚を貼り合わせて構成されてあるので、実質的にはバイアス層は４層設けられている。このように形成することで、周方向のどの位置で強度測定しても安定的に強度を得ることができる。【０１１０】
＜実施例４＞
実施例４では、フープ層の一端が１２５ｍｍ、他端が９２５ｍｍとなるようにし、アングル層を１．９層とした以外は実施例１と同様に作成した。実施例４での重量は、従来技術との誤差範囲（有意確率Ｐ＜０．０５；０．２ｇの重量差に相当する）を脱する値となった。【０１１１】
＜実施例５＞
実施例５では、フープ層の一端が１２５ｍｍ、他端が９２５ｍｍとなるようにし、アングル層を１．９層とした以外は実施例２と同様に作成した。実施例５での重量は、従来技術との誤差範囲（有意確率Ｐ＜０．０５；０．２ｇの重量差に相当する）を脱する値となった。【０１１２】
＜実施例６＞
実施例６では、フープ層の一端が１２５ｍｍ、他端が９２５ｍｍとなるようにし、アングル層を１．９層とした以外は実施例３と同様に作成した。実施例６での重量は、従来技術との誤差範囲（有意確率Ｐ＜０．０５；０．２ｇの重量差に相当する）を脱する値となった。【０１１３】
＜実施例７＞
実施例７は、バイアス層４を２層から２．２層に増加させた以外は実施例１と同様に作成した。【０１１４】
＜実施例８＞
実施例８は、バイアス層４を２層から２．３層に増加させた以外は実施例２と同様に作成した。【０１１５】
＜実施例９＞
実施例９は、バイアス層４を２層から２．４層に増加させた以外は実施例３と同様に作成した。【０１１６】
＜実施例１０＞
図１０は実施例１０を示す模式図である。実施例１０は、実施例１に対して次の２層を追加したものである。
・先端ストレート補強層１１（プリプレグＡ）を３７５ｍｍの位置で巻き終わる
・後端ストレート補強層１２（プリプレグＡ）を６７５ｍｍの位置で巻き始める
先端ストレート補強層１１の巻き終わり位置と第二フープ層Ｂの巻き始め位置が一致あるいは先端ストレート補強層１１の巻き終わり位置が第二フープ層Ｂの巻き始め位置より太径端部側に位置し、後端ストレート補強層１２の巻き始め位置と第一フープ層Ａの巻き終わり位置が一致あるいは第一フープ層Ａの巻き終わり位置が後端ストレート補強層１２の巻き始め位置より太径端部側に位置するように形成した。「巻き始め」とは、１層が始まる点であり、全て細径側で定義される。「巻き終わり」とは１層が終わる点で、全て太径側で定義される。【０１１７】
この先端ストレート補強層１１は弾道の高さや左右への飛び出し方向に影響し、後端ストレート補強層１２はクラブの振り心地に影響する。つまり、軽量でありながらゴルファーの要求する性能を満たすために、これら２つの層を適宜選択して用いてもよい。また、上記２つの層を用いる場合は、どの程度用いるかを設計することができる。【０１１８】
通常、このような部分補強層を入れた場合、その端部は応力集中によって強度が低下する。本実施例では、断面方向から見た場合に部分補強層と部分フープ層の端部を重なり合わせることによって、強度低下を防止した。【０１１９】
これらの端部同士は、重なり合わなくてもよく、隙間があっても第一フープ層３Ａと第二フープ層５Ａ重なり部分を持っていれば十分に強度は満たされる。重なり部分の長さが長すぎると重量増加につながるため、重なり部分は１００ｍｍ以下であることが望ましい。また、上述の通り第一フープ層３Ａと第二フープ層５Ａは５２５±１５０ｍｍの範囲で重なっていれば基準強度規格は満たされる。先端ストレート補強層１１と第二フープ層５Ａ、第一フープ層３Ａと後端ストレート補強層１２は、重なり部分を持っていてもよいが、軽量と強度を高次元で両立させるためには、断面方向から見た場合に端部同士を重なり合わせる（一致させる）ことが最も好ましい。【０１２０】
＜実施例１１〜１６＞
実施例１１〜１６は、全長を１０９２ｍｍあるいは１１９４ｍｍで作成し、表４に示す通り硬さと重量をわずかずつ変え、さらに１１６８ｍｍの重量に換算したものである。図１１に示す通り、異なる長さ、硬さ、重量帯においても数式の範囲に収まることが確認された。【０１２１】
＜実施例１７＞
実施例１７は、バイアス層４を１．３層とした以外は実施例１と同様に作成した。【０１２２】
＜実施例１８＞
実施例１８は、バイアス層４を１．３層とした以外は実施例２と同様に作成した。【０１２３】
＜実施例１９＞
実施例１９は、バイアス層４を１．３層とした以外は実施例３と同様に作成した。【０１２４】
＜実施例２０＞
実施例２０は、バイアス層４を１．６層とした以外は実施例１と同様に作成した。【０１２５】
＜実施例２１＞
実施例２１は、バイアス層４を１．６層とした以外は実施例２と同様に作成した。【０１２６】
＜実施例２２＞
実施例２２は、バイアス層４を１．６層とした以外は実施例３と同様に作成した。【０１２７】
表３に比較例、表４に実施例の評価結果一覧を示す。結果はｎ＝６の平均値である。【０１２８】
【表３】
2013180098.tif 000005
【０１２９】
【表４】
2013180098.tif 000006
比較例１〜３は従来技術を用いて、基準強度規格を満たし、かつ可能な限り軽量に作成したシャフトである。前述のとおり、従来技術ではＴ−５２５での強度が最も低いため、Ｔ−５２５での強度が４００Ｎ以上であるよう設計した。低剛性、中剛性、高剛性と３種に分類してあり、その剛性は、前述の通り片持ち曲げ試験により測定した値である。【０１３０】
低剛性から順に２１５ｍｍ、１６０ｍｍ、１２５ｍｍという値になるが、これはそれぞれ市販シャフトのＲ、Ｓ、Ｘ−フレックスに相当する。前述の通り、硬いシャフトほど脆くなるため、同等の強度を有するためには重くする必要がある。
比較例４〜８は本発明の範囲外にて作成したものである。【０１３１】
実施例１〜３は、本発明を用いて、基準強度規格を満たし、かつ可能な限り軽量に作成したシャフトである。このように、本発明を用いると、Ｔ−１７５、Ｔ−５２５、Ｂ−１７５においてほぼ同等の強度が得られるため、Ｔ−１７５、Ｂ−１７５に配置されていた余剰重量を取り除いた分だけ軽量化することが可能となった。
実施例４〜６は、本発明を用いて、従来技術と比較して誤差範囲を超える、重量の有意差が得られるように形成したものである。実施例７〜９は、本発明を用いて、高強度であり、かつ可能な限り軽量に作成したシャフトである。高強度シャフトは、ヘッドスピードの高い人に使用されるため非常に有用である。実施例４〜９から、本発明を用いると、基準強度規格を満たし、実施例１〜３と比較してもさらに軽量化したシャフトが得ることができた。
実施例１７〜１９は、本発明を用いて、最も軽量化して作成したシャフトである。また、実施例２０〜２２は、本発明を用いて、安定的に最軽量化して作成したシャフトである。実施例１７〜２２から、本発明を用いて、最軽量化したシャフトを得ることができた。
【産業上の利用可能性】
【０１３２】
本発明のゴルフシャフトによれば、一様な強度分布を得ることで、さらなる軽量化を計ることができるため、産業上極めて有用である。
【符号の説明】
【０１３３】
１  ：マンドレル
２  ：段部補強層
３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ  ：第一フープ層
４  ：バイアス層
５、５Ａ、５Ｂ、５Ｃ  ：第二フープ層
６  ：第一ストレート層
７  ：第二ストレート層
８  ：第三ストレート層
９  ：先端補強層
１０  ：外径調整層
１１  ：先端ストレート補強層
１２  ：後端ストレート補強層
【図１】
2013180098.tif 000007
【図２】
2013180098.tif 000008
【図３】
2013180098.tif 000009
【図４】
2013180098.tif 000010
【図５】
2013180098.tif 000011
【図６】
2013180098.tif 000012
【図７】
2013180098.tif 000013
【図８】
2013180098.tif 000014
【図９】
2013180098.tif 000015
【図１０】
2013180098.tif 000016
【図１１】
2013180098.tif 000017
【図１２】
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【図１３】
2013180098.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成27年4月24日(2015.4.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１又は２以上の繊維強化樹脂層からなるゴルフシャフトであって、
シャフトの長手方向に対して強化繊維の配向方向が＋３５°〜＋５５°と−３５°〜−５５°である繊維強化樹脂層を重ね合わせたバイアス層と、
シャフトの長手方向に対して強化繊維の配向方向が−５°〜＋５°である繊維強化樹脂層からなるストレート層と、
シャフトの長手方法に対して強化繊維の配向方向が＋８５°〜＋９５°である繊維強化樹脂層からなるフープ層とを有し、
前記フープ層は第一フープ層と第二フープ層の２枚の繊維強化樹脂層からなり、
前記２枚のフープ層は一部重ね合わせられており、
前記重ね合わせ部分の一端がシャフト細径端部から１２５ｍｍ〜３７５ｍｍに位置し、
前記重ね合わせ部分の他端がシャフト細径端部から６７５ｍｍ〜９２５ｍｍに位置することを特徴とする
ゴルフシャフト。
【請求項２】
第一フープ層の一端がシャフトの細径端部に位置し、他端がシャフト細径端部から６７５ｍｍ〜９２５ｍｍに位置し、第二フープ層の一端がシャフト細径端部から１２５ｍｍ〜３７５ｍｍに位置し、他端が太径端部に位置することを特徴とする請求項１に記載のゴルフシャフト。
【請求項３】
前記第一フープ層の厚みが前記第二フープ層の厚みよりも薄く、前記第一フープ層と第二フープ層の間には、ストレート層およびバイアス層の少なくとも一方が積層されている請求項１または２に記載のゴルフシャフト。
【国際調査報告】
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