(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アイアンクラブに用いるゴルフクラブ用シャフトであって、カーボン繊維を備えるプリプレグシートを主材とするシャフトにおいて、
比重７以上の金属繊維を備えるプリプレグシートよりなる金属繊維層または比重７以上の金属粉を備えるプリプレグシートよりなる金属粉層をシャフト外層付近であってシャフト先端から１８０〜３５０ｍｍの位置に限定して配置し、前記金属繊維層または金属粉層の外側に先端補強ガラス層を配置し、更にそのうえで当該シャフトのバランスポイントを５３％以上の位置に配置し、
シャフトの内側から外側へかけて、
ガラス繊維をストレート方向に配列したプリプレグシートよりなり、シャフト先端部に位置を限定して配置され、直角三角形状のシートとして成形され、その直角の角部をシャフト先端側に配置した先端補強ガラス層と、
カーボン繊維をバイアス方向に配列したプリプレグシートよりなり、シャフト全長に亙って配置されたバイアスカーボン層と、
カーボン繊維をストレート方向に配列したプリプレグシートよりなり、シャフト全長に亙って配置されたストレートカーボン層と、
比重７以上の金属繊維をストレート方向に配列したプリプレグシートよりなり、シャフト先端から１８０〜３５０ｍｍの位置までに限定して配置され、台形のシートとして成形され、幅広側のシート端部をシャフト先端側へ向けるとともに幅狭側のシート端部をシャフト後端側を向け配置され、シャフト後端側のシート幅狭部を斜めにカットしてその先端部を尖らせた形状とされた前記金属繊維層、または比重７以上の金属粉をストレート方向に配列したプリプレグシートよりなり、シャフト先端から１８０〜３５０ｍｍの位置までに限定して配置され、台形のシートとして成形され、幅広側のシート端部をシャフト先端側へ向けるとともに幅狭側のシート端部をシャフト後端側を向け配置され、シャフト後端側のシート幅狭部を斜めにカットしてその先端部を尖らせた形状とされた前記金属粉層と、
ガラス繊維をストレート方向に配列したプリプレグシートよりなり、シャフト先端部に限定して配置され、直角三角形状のシートとして成形され、その直角の角部をシャフト先端側に配置した前記先端補強ガラス層と、
を順次配置したことを特徴とするゴルフクラブ用シャフト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴルフクラブ用シャフトに係り、更に詳しくは、カーボンシャフトとしての特性を備えながらスチールシャフトとしての特性を兼ね備えたアイアンクラブ専用のゴルフクラブ用シャフトに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、以下のものが知られている。
【０００３】
（１）特開平１１−２０６９３３号公報
この公報には、次の技術が開示されている。
ゴルフシャフトの静的な物性、すなわち重量、曲げ剛性、捻り剛性には略影響を与えず、動的なプレー時のタイミングの取り易さを改良し、スゥイングを安定させ、さらにスゥイング時のシャフトの撓みを復元しやすくし、飛距離の増大及び方向性の安定向上を図るため、繊維強化樹脂製のゴルフクラブシャフトにおいて、超弾性合金繊維を、シャフト軸心に対して、０°±５°に配設すると云う技術であるが、重量、剛性等には影響させない技術である。
【０００４】
（２）特開２０００−１４８４４号公報
この公報には、次の技術が開示されている。
ゴルフシャフトの静的な物性、すなわち重量、曲げ剛性、捻り剛性には略影響を与えず、動的なプレー時のタイミングの取り易さを改良し、スゥイングを安定させ、飛距離の増大を図り、さらにスゥイング時のシャフトの捩れ及び撓みを復元しやすくし、方向性の安定向上を図るため、繊維強化樹脂製のゴルフクラブシャフトにおいて、超弾性合金繊維を、シャフト軸心に対して、＋（45°±10°）及び−（45°±10°）に配設すると云う技術であるが、重量、剛性等には影響させない技術である。
【０００５】
（３）特開２００８−２００１１６号公報
この公報には、次の技術が開示されている。
シャフトを重量化しつつ低剛性化することにより、飛距離を増大させるアイアン型ゴルフクラブ用シャフトが開示され、３９インチに換算されたシャフト重量Ｗが５５〜９５ｇ、シャフトの平均曲げ剛性値ＥＩａが１．５ｋｇｆ・ｍ２以上に設定されるとともに、シャフト重量に応じて平均曲げ剛性値が小さく設定される技術が開示されているが、金属繊維積層は用いられていない。
【０００６】
（４）特許第４９５５５１２号公報
この公報には、次の技術が開示されている。
ゴルフシャフトの静的な物性、すなわち重量、曲げ剛性、捻り剛性には略影響を与えず、動的なプレー時のタイミングの取り易さを改良し、スゥイングを安定させ、さらにスゥイング時のシャフトの撓みを復元しやすくし、飛距離の増大及び方向性の安定向上を図るため、強化繊維に樹脂を含浸した複数枚のプリプレグを順次巻き付けて積層し、含浸した該樹脂を硬化させた繊維強化樹脂製のゴルフクラブシャフトにおいて、少なくとも１枚のプリプレグは、ストレート層であって強化繊維がシャフト軸心に対して（０°±５°）に配設され、かつ、該強化繊維が超弾性合金繊維とカーボン繊維を併用して構成され、上記超弾性合金繊維は、ニッケル・チタン合金繊維であって、さらに、｛逆式フレックス／（順式フレックス＋逆式フレックス）｝×１００より求められる先調子率が５０．０％以上の繊維強化樹脂製のゴルフクラブシャフトであって、超弾性合金繊維とカーボン繊維を併用した上記強化繊維を有する上記プリプレグを、シャフト全長Ｌに対し、先端から、先端から略１／３・Ｌの位置までの範囲に配設し、上記順式フレックス及び上記逆式フレックスで表わされる曲げ剛性並びにトルクと称される捻れ剛性の静的な物性にはほぼ影響を与えずに動的な特性を改善したと云う技術であるが、重量増、振動数、剛性等の静的特性は変化させない技術である。
【０００７】
（５）特許第３６１７７９７号公報
この公報には、次のような技術が開示されている。
シャフトの全長中間点より先端側の少なくとも一部に金属繊維又は金属粉末のプリプレグを巻き付けることにより非金属繊維のプリプレグ中に混入させて、先端から２００ｍｍの位置でのＥＩ値が３．０〜４．５ｋｇｆ・ｍ２、またその質量が８０〜１３０ｇで、その重心位置が先端から全長の４５〜５１％に相当する距離離れた位置に存在するようにしてあるので、非金属シャフトであっても、上級者の好む金属シャフトの特性を有し、飛距離及び方向性が良く、しかも感触の良いシャフトを提供できる。しかしながらこの技術は、重心位置を全長の４５〜５１％の位置に配置したスチールシャフトの特性を有したカーボンシャフトであり、カーボンシャフトの特性を生かしながらスチールシャフトの特性も取り込んだカーボンシャフトではない。
【０００８】
（６）特公平７−９００４６号公報
この公報には、次のような技術が開示されている。
金属繊維がシャフトの軸心と略平行に配列され、しかも金属繊維がカーボン繊維を備えたプリプレグ又はシートの外周側に配置されて、金属繊維の外周側にこれらのプリプレグ又はシートが全く積層されていないという意味において、シャフトの最外層に配置されている。したがってこれらの構成を備えていることにより、カーボン繊維を主体にして構成されたシャフトの特性を何等損なうことなく、スチールシャフトの振動特性に極めて近い特性を得ることが可能となりカーボンシャフトの持つ特性を何等損なうことなく、スチールシャフトの持つ振動特性に極めて近い振動特性を発揮できる。しかしながらこの技術は、シャフト全長にわたり金属繊維を配置し、振動特性をスチールシャフトに近づけようとするものであって、重量、振動数抑制に関しては記載されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１１−２０６９３３号公報
【特許文献２】特開２０００−１４８４４号公報
【特許文献３】特開２００８−２００１１６号公報
【特許文献４】特許第４９５５５１２号公報
【特許文献５】特許第３６１７７９７号公報
【特許文献６】特公平７−９００４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は以上のように種々の従来技術が存在するなかで、アイアンクラブに用いるカーボン製のゴルフクラブ用シャフトにおいて、カーボンシャフトとしての特性を生かしながらシャフト先端近傍位置に限ってスチールシャフトとしての特性も取り込んだゴルフクラブ用シャフトを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１によるゴルフクラブ用シャフトは、アイアンクラブに用いるゴルフクラブ用シャフトであって、カーボン繊維を備えるプリプレグシートを主材とするシャフトにおいて、
比重７以上の金属繊維を備えるプリプレグシートよりなる金属繊維層または比重７以上の金属粉を備えるプリプレグシートよりなる金属粉層をシャフト外層付近であってシャフト先端から１８０〜３５０ｍｍの位置に限定して配置し、前記金属繊維層または金属粉層の外側に先端補強ガラス層を配置し、更にそのうえで当該シャフトのバランスポイントを５３％以上の位置に配置し、
シャフトの内側から外側へかけて、
ガラス繊維をストレート方向に配列したプリプレグシートよりなり、シャフト先端部に位置を限定して配置され、直角三角形状のシートとして成形され、その直角の角部をシャフト先端側に配置した先端補強ガラス層と、
カーボン繊維をバイアス方向に配列したプリプレグシートよりなり、シャフト全長に亙って配置されたバイアスカーボン層と、
カーボン繊維をストレート方向に配列したプリプレグシートよりなり、シャフト全長に亙って配置されたストレートカーボン層と、
比重７以上の金属繊維をストレート方向に配列したプリプレグシートよりなり、シャフト先端から１８０〜３５０ｍｍの位置までに限定して配置され、台形のシートとして成形され、幅広側のシート端部をシャフト先端側へ向けるとともに幅狭側のシート端部をシャフト後端側を向け配置され、シャフト後端側のシート幅狭部を斜めにカットしてその先端部を尖らせた形状とされた前記金属繊維層、または比重７以上の金属粉をストレート方向に配列したプリプレグシートよりなり、シャフト先端から１８０〜３５０ｍｍの位置までに限定して配置され、台形のシートとして成形され、幅広側のシート端部をシャフト先端側へ向けるとともに幅狭側のシート端部をシャフト後端側を向け配置され、シャフト後端側のシート幅狭部を斜めにカットしてその先端部を尖らせた形状とされた前記金属粉層と、
ガラス繊維をストレート方向に配列したプリプレグシートよりなり、シャフト先端部に限定して配置され、直角三角形状のシートとして成形され、その直角の角部をシャフト先端側に配置した前記先端補強ガラス層と、
を順次配置したことを特徴とする。
【００１４】
上記構成を備える本発明のゴルフクラブ用シャフトにおいては、カーボン繊維を備えるプリプレグシートが主材とされるとともにそのバランスポイント（シャフト重心位置）が一般のカーボンシャフトと同様に５３％以上の位置に配置されているため、先ずはシャフト全長に亙ってカーボンシャフトとしての特性を維持することが可能とされ、しかもそのうえで、比重７以上の金属繊維または金属粉を備えるプリプレグシートよりなる金属繊維層または金属粉層がシャフト外層付近であってシャフト先端から１８０〜３５０ｍｍの位置に限定して配置され、金属繊維層または金属粉層の外側に先端補強ガラス層が配置されているため、シャフト先端近傍位置に限ってスチールシャフトとしての特性を兼ね備えることが可能とされる。
【００１５】
また、本発明では、アイアンクラブに適したシャフト長さのなかで例えば１００ｇ前後の重量を有しかつ強度基準をクリアしたカーボンシャフトにおいて、比重が７以上の強度や靱性に優れた材料特性を有する金属繊維または金属粉をハイブリッドすることによって、シャフト振動数を抑制することが可能とされる。
【００１６】
また、シャフト先端寄りに金属繊維または金属粉を備えるプリプレグを積層することによりスチールシャフトの当たりの強さと操作性を備え、バランスポイントを５３％以上に設定することにより、カーボンシャフト特有の振り易さを兼ね備えた「男子ツアープロやトップアマが戦えるスチールシャフトを凌駕した超重量系のアイアン専用カーボンシャフト」を提供することが可能とされる。
【００１７】
シャフトの全体構成としては、シャフトの内側（内周側）から外側（外周側）へかけて、カーボン繊維をバイアス方向に配列したプリプレグシートよりなるバイアスカーボン層及びカーボン繊維をストレート方向に配列したプリプレグシートよりなるストレートカーボン層を順次配置（積層）し、先ずはこれによりカーボンシャフトとしての基本構成を設定する。そしてその外側であってシャフト先端近傍の位置に限定して金属繊維層または金属粉層及び先端補強ガラス層を配置（積層）し、これによりアイアンシャフトとしての特性を付与する。但し金属繊維層または金属粉層及び先端補強ガラス層をシャフト先端近傍の位置に限定して配置（積層）してもバランスポイントが一般のカーボンシャフトと同様に５３％以上の位置に配置される構成のため、金属繊維層または金属粉層及び先端補強ガラス層を配置（積層）する前の状態ではバランスポイントが更にシャフト後端側（グリップ側）に配置されることになる。
【００１８】
金属繊維層または金属粉層に備えられる金属繊維または金属粉としては例えば、アモルファス金属・合金よりなる繊維または粉を用いるのが好適であり、例えばユニチカ社製アモルファス金属繊維「ボルファ」（商品名）を使用しても良い。
【発明の効果】
【００１９】
上記構成を備える本発明によれば、カーボン繊維を備えるプリプレグが主材とされるとともにそのバランスポイントが一般のカーボンシャフトと同様に５３％以上の位置に配置されているため、シャフト全長に亙ってカーボンシャフトとしての特性を維持することが可能とされ、しかもそのうえで、比重７以上の金属繊維または金属粉を備えるプリプレグよりなる金属繊維層または金属粉層がシャフト外層付近であってシャフト先端から１８０〜３５０ｍｍの位置に限定して配置され、金属繊維層または金属粉層の外側に先端補強ガラス層が配置されているため、シャフト先端近傍位置に限ってスチールシャフトとしての特性を兼ね備えることが可能とされる。したがってシャフトの全体として振り易く、シャフトの先端にて当たりの強さと操作性を備えるアイアンクラブ専用のゴルフクラブ用シャフトを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施例に係るゴルフクラブ用シャフトを備えるゴルフクラブの正面図
【図２】同シャフトの積層構造を示す説明図
【図３】同シャフトに備えられる金属繊維の例を示す表図
【図４】同シャフト及び比較例に係るシャフトの寸法・重量諸元及び特性を示す表図
【図５】同シャフト及び比較例に係るシャフトの剛性分布を示すグラフ図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明には、以下の実施形態が含まれる。
（１）本発明は、金属繊維積層効果による低振動数・超重量シャフトの開発に係るものである。
（２）本発明は、「カーボンシャフトの易しさ（振り易さ）」と「スチールシャフトの強さと操作性」を兼ね備えたアイアン専用超重量系シャフトを提供するものである。
（３）アイアン用カーボンシャフトを製造する工程において、
ｉ）外層付近に、比重が７以上の金属繊維・金属粉を用いたプリプレグシート（金属繊維や金属粉（ボルファ線等）を配したプリプレグシート）をシャフト先端より１８０〜３５０ｍｍの位置に配置する。前記金属繊維をシャフト軸線に対し略平行に配置する。
ｉｉ）上記ｉ層の外側に先端補強ガラス層を配置する。
ｉｉｉ）シャフトチップ径（ヘッド装着部先端径）をφ９．３〜９．８に設定する。
（４）重心位置（バランスポイント）を従来のカーボンシャフトと同様の位置（５５％前後）に配置する。
（５）上記重心位置にしながら、金属繊維を先端に用いる事で、スチールシャフトのフィーリングを有する。すなわち、従来のカーボンシャフトと同じバランスポイントとしながらも、スチールシャフトのフィーリングを有する。
【実施例】
【００２２】
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
【００２３】
図１に示すゴルフクラブ１はアイアンヘッドクラブであって、先端（下端）にアイアンヘッド２１を装着するとともに後端（上端）にグリップ３１を装着するシャフト１１を備え、このシャフト１１が以下のような積層体の組み合わせよりなる積層構造とされている。図２は各積層体を巻回・積層する前のシート状の状態を示し、これらのシートを順次同芯状に巻回・積層して１本のシャフト１１を製造する。
【００２４】
すなわち図２（ａ）に示すように先ず、シャフト積層構造の最も内側（内周側）に、ガラス繊維をストレート方向（シャフト軸線に対し平行乃至略平行の方向）に配列したプリプレグシートよりなる先端補強層（先端補強ガラス層）１２を配置する。この先端補強層１２はシャフト先端部に位置を限定して配置されるもので、このためその長さを短く（後記する金属繊維・金属粉層１５よりも更に短く）設定されている。また、この先端補強層１２は図示するように直角三角形状のシートとして成形され、その直角の角部をシャフト先端側に配置している。したがって幅広側のシート端部をシャフト先端側へ向けるとともに幅狭側のシート端部をシャフト後端側を向けて配置されている。尚、プリプレグシートを積層するマンドレル形状によってはこの先端補強層１２は省略することができる。
【００２５】
次いで図２（ｂ）〜（ｅ）に示すように、上記先端補強層１２の外側（外周側）に、カーボン繊維をバイアス方向（シャフト軸線に対し交叉する方向）に配列したプリプレグシートよりなるバイアスカーボン層１３を配置する。このバイアスカーボン層１３はシャフト全長に亙って配置されるもので、このためその長さを長く設定されている。また、このバイアスカーボン層１３は図示するように複数（図では４層）が順次配置され、奇数番目のバイアスカーボン層１３Ａと偶数番目のバイアスカーボン層１３Ｂとではカーボン繊維のバイアス方向を反対向きとし、互いに交差させている。
【００２６】
次いで図２（ｆ）〜（ｈ）に示すように、上記バイアスカーボン層１３の外側に、カーボン繊維をストレート方向に配列したプリプレグシートよりなるストレートカーボン層１４を配置する。このストレートカーボン層１４はシャフト全長に亙って配置されるもので、このためその長さを長く設定されている。また、このストレートカーボン層１４は図示するように複数（図では３層）が順次配置されている。
【００２７】
次いで図２（ｉ）に示すように、上記ストレートカーボン層１４の外側に、比重７以上の金属繊維をストレート方向に配列したプリプレグシートよりなる金属繊維・金属粉層１５を配置する。この金属繊維・金属粉層１５はシャフト先端より実寸で１８０〜３５０ｍｍの位置までに限定して配置されるもので、このためその長さを短く設定されている。また、この金属繊維・金属粉層１５は図示するように台形のシートとして成形され、幅広側のシート端部をシャフト先端側へ向けるとともに幅狭側のシート端部をシャフト後端側を向け配置され、更にそのうえで、シャフト後端側のシート幅狭部を斜めにカットしてその先端部を尖らせた形状とされている。
【００２８】
比重７以上の金属繊維又は金属粉としては図３の表図に示すように、アモルファス線、例えばボルファ（商品名）や、スーパーファインメタル（Fe-C-Si-Mn系）（商品名）、ピアノ線又はステンレス線などの線径１００μｍ以下のものを用いる。
【００２９】
次いで図２（ｊ）に示すように、上記金属繊維・金属粉層１５の外側であって最も外側に、ガラス繊維をストレート方向に配列したプリプレグシートよりなる先端補強層（先端補強ガラス層）１６を配置する。この先端補強層１６はシャフト先端部に限定して配置されるもので、このためその長さを短く（金属繊維・金属粉層１５よりも更に短く）設定されている。また、この先端補強層１６は図示するように直角三角形状のシートとして成形され、その直角の角部をシャフト先端側に配置している。したがって幅広側のシート端部をシャフト先端側へ向けるとともに幅狭側のシート端部をシャフト後端側を向けて配置されている。
【００３０】
上記図２（ａ）〜（ｊ）よりなる各シートを順次同芯状に巻回・積層し接着することによりシャフト１として仕上げ加工すると、図４の表図に示す寸法・重量諸元及び特性を備える実施例１及び２に係るシャフト１とすることができ、特に重量や振動数等おいて目的をクリアする数値を持たせることができ、図５のグラフ図に示すように剛性分布についても圧縮荷重を小さく抑えることができるシャフト１とすることができる。図４の表図及び図５のグラフ図において、実施例１はシャフト先端径（Ｔｉｐ径）９．８ｍｍのシャフト１、実施例２はシャフト先端径（Ｔｉｐ径）９．３ｍｍのシャフト１であり、両シャフト１の構成及び使用する材料は同一である。また、比較例１は一般のカーボンシャフト（カーボンバイアス層、カーボンストレート層及び補強層よりなり、金属繊維・金属粉層を備えていない）、比較例２は一般のスチールシャフトである。したがってシャフト１１の全体としてカーボンシャフトの特性を備えて振り易さを備え、シャフト先端近傍にてスチールシャフトの特性を発揮して当たりの強さと操作性を発揮するアイアンクラブ専用のゴルフクラブ用シャフトを提供することができる。
【００３１】
金属繊維・金属粉層１５をシャフト先端より１８０〜３５０ｍｍの位置に限定して配置したことによる作用効果については、以下のように説明することもできる。
【００３２】
すなわち金属繊維・金属粉層１５をシャフト先端部に限定して配置する効果としては、シャフト全体に積層されるストレートカーボン層１４によりシャフト振動数を制御するのではなく、強度や靱性に優れる材料特性を有する金属繊維・金属粉層１５をシャフト先端部に積層することによりシャフト振動数を制御することを目的とし、これによりシャフト全体はカーボンの特性を生かしながらシャフト先端部はスチールの特性を取り込んだシャフトとすることができる。上記数値はシャフト全長に対し１／４〜１／３の範囲に金属繊維・金属粉層１５を積層するという意味で、この範囲を超えるとシャフト先端部以外のフィーリングに影響することが考えられる。また、シャフト先端部が重くなるため、一般のカーボンシャフトと比較すればバランスポイントが若干シャフト先端側となる可能性がある。
【００３３】
また、一般のカーボンシャフトによるとシャフト先端部の剛性が高くなり振動数も高くなるために比較的硬いイメージのフィーリングとなるが、シャフト先端部に金属繊維・金属粉層１５を積層することでシャフト先端部の剛性を抑え、かつ当たり負けしないフィーリングを実現することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１  ゴルフクラブ
１１  シャフト
１２  先端補強層
１３  バイアスカーボン層
１４  ストレートカーボン層
１５  金属繊維・金属粉層
１６  先端補強ガラス層
３１  グリップ
【図１】
0006411096.tif 000002
【図２】
0006411096.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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