(57)【要約】【課題】  キックポイントを容易に調整可能なゴルフクラブシャフトを提供する。【解決手段】  このゴルフクラブシャフトは、繊維強化樹脂から形成された管状の基層１と、基層１の長手方向の一部の範囲の外周面に形成されたクロス層２とを備える。クロス層２は、テープ状の繊維強化樹脂を基層１の長手方向に対して左右両方向に傾斜するように螺旋状に巻回し、左右両方向に傾斜したテープが相互に重なりあっているものである。クロス層２を長手方向の様々な位置に形成することで、キックポイントを容易に調整し得る。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維強化樹脂から形成された管状の基層と、前記基層の長手方向の一部の範囲の外周面に形成されたクロス層とを備え、前記クロス層は、テープ状の繊維強化樹脂を前記基層の長手方向に対して左右両方向に傾斜するように螺旋状に巻回し、前記左右両方向に傾斜したテープが相互に重なりあっている、ゴルフクラブシャフト。
【請求項２】
前記クロス層は、２０〜９０ｔ/mm2の引張弾性率を有する強化繊維をテープの長手方向に引き揃え合成樹脂を含浸させたテープ状の繊維強化樹脂からなる、請求項１に記載のゴルフクラブシャフト。
【請求項３】
芯材にシート状の繊維強化樹脂を巻回する工程と、前記シート状の繊維強化樹脂の長手方向の一部の範囲の外周面にテープ状の繊維強化樹脂を長手方向に対して左右両方向に傾斜するように螺旋状に巻回し、前記左右両方向に傾斜したテープが相互に重なり合わせる工程と、これらの繊維強化樹脂を焼成し芯材を脱芯する工程とを含む、ゴルフクラブシャフトの製造方法。
【請求項４】
前記テープ状の繊維強化樹脂は、２０〜９０ｔ/mm2の引張弾性率を有する強化繊維をテープの長手方向に引き揃え合成樹脂を含浸させたテープ状のものである、請求項３に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はゴルフクラブシャフトおよびその製造方法、詳しくは、シャフトのキックポイント位置を容易に調整可能なゴルフクラブ用シャフトおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴルフクラブシャフトのキックポイント、即ち、シャフトの中で特に撓り易くなっている部分について、様々な研究が行われてきた。ゴルフクラブシャフトにおいて、そのキックポイントをチップ側（ゴルフクラブヘッド側）に配置したもの、そのキックポイントをバット側に配置したもの、キックポイントをゴルフクラブの長手方向の中央付近に配置したものなど、様々なものが提供されている。そして、ユーザは任意のキックポイントを有するゴルフクラブシャフトを選択している。
【０００３】
このようなゴルフクラブシャフトのキックポイントの位置を調整する方法としては、種々の方法が提案されてきた。例えば、芯金に炭素繊維強化樹脂素材を所定角度で巻き付けて、さらに補強層を部分的に繊維層上に設ける方法が提案されている（特許文献１）。また、芯金に炭素繊維強化樹脂素材を巻回し、部分的に金属メッキを施す方法も提案されている（特許文献２）。
【特許文献１】特開平８−１２６７２４号公報
【特許文献２】特開２００３−１３５６３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の特許文献１のように、繊維強化樹脂素材の部分的な積層による手法は、ゴルフクラブシャフトを製造する工程の１つである芯材への繊維強化樹脂素材の巻回工程に先立ち、予め補強用の繊維強化樹脂素材を積層するべき箇所を設定するものである。しかし、このような手法は製造の自由度が小さい。即ち、予め巻回する繊維強化樹脂素材の巻回位置や巻回程度を計画設定してゴルフクラブシャフトを製造するので、多数のキックポイントの異なるアイテムを製造するためには、異なる複数の設定が必要となる。従って、多種多様なキックポイントを有するアイテムを提供し難い。
【０００５】
また、上述の特許文献２のように、繊維強化樹脂素材と異なる金属等を別途巻回する手法は、繊維強化樹脂素材の芯材への巻回以外にもう一つの工程が要求されるため、煩雑である。従って、キックポイントの調整手法についてはさらに様々な検討が行われている。
【０００６】
本発明は、キックポイントの調整を自在に為し得るゴルフクラブシャフト及びその製法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、上記問題点を鑑み研究を重ねた結果、部分的にクロス状にテープ状の繊維強化樹脂を積層させることで、キックポイントを様々に調整し得ること見出した。本発明はかかる知見に基づくものである。
【０００８】
即ち、本発明のゴルフクラブシャフトは、繊維強化樹脂から形成された管状の基層と、基層の長手方向の一部の範囲の外周面に形成されたクロス層とを備えたものである。このクロス層は、テープ状の繊維強化樹脂を基層の長手方向に対して左右両方向に傾斜するように螺旋状に巻回し、左右両方向に傾斜したテープが相互に重なりあっている。
【０００９】
ここでは、管状に繊維強化樹脂を予め積層して、その最外層にテープ状の繊維強化樹脂を積層する。繊維強化樹脂を積層させてゆく工程の一部としてテープ状の繊維強化樹脂の積層も行われる。このようなテープ状の繊維強化樹脂の巻回は、繊維強化樹脂の積層の最終段階で行われ、任意の軸方向位置に容易にテープ状の繊維強化樹脂の巻回を為し得る。そして、このようなクロス層を長手方向に部分的に形成することで、任意にキックポイントが調整される。
【００１０】
具体的な製法を挙げると、以下のような工程を含むことになる。まず、芯材にシート状の繊維強化樹脂を巻回する工程。シート状の繊維強化樹脂の長手方向の一部の範囲の外周面にテープ状の繊維強化樹脂を長手方向に対して左右両方向に傾斜するように螺旋状に巻回し、左右両方向に傾斜したテープが相互に重なり合わせる工程。これらの繊維強化樹脂を焼成し芯材を脱芯する工程。
【００１１】
なお、このクロス層は、比較的高弾性の、例えば、２０〜９０ｔ/mm2の引張弾性率を有する強化繊維をテープの長手方向に引き揃え合成樹脂を含浸させたテープ状の繊維強化樹脂などから形成するのが好ましい。このような高弾性の素材を用いることで、キックポイントの変化が顕著になる。また、高弾性の繊維強化樹脂を利用することで、キックポイントの調整のみではなく、ゴルフクラブシャフトの捻れ方向の耐性も向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の１つの実施形態につき図面を参照しつつ説明する。
【００１３】
図１に、１つのゴルフクラブシャフトの積層構造を示す参考図を示す。このゴルフクラブは複数の炭素繊維強化樹脂を積層して構成されている、チップ側ほど小径化するような先細り管状体である。大きく区分して、このゴルフクラブシャフトは、基層１と、クロス層２とに区分できる。
【００１４】
基層１はまた複数の炭素繊維強化樹脂を積層して構成されている。最内層から順に、アングル層３，リング層４，ストレート層５が順次積層されている。アングル層３は、２枚のシート状の炭素繊維強化樹脂３ａ，３ｂを予め積層して一枚のシートとしたものから構成されている。２枚のシート状の炭素繊維強化樹脂は、それぞれゴルフクラブシャフトの長手方向に対して右方向・左方向に傾斜する方向に炭素繊維を引き揃え合成樹脂を含浸させたものである。リング層４は、ゴルフクラブシャフトの長手方向に対し直交する方向、即ち、周方向に炭素繊維を引き揃え合成樹脂を含浸させたシート状の炭素繊維強化樹脂から形成されている。ストレート層５は、ゴルフクラブシャフトの長手方向に炭素繊維を引き揃え合成樹脂を含浸させたシート状の炭素繊維強化樹脂から形成されている。これらの各素材を順次積層し、管状の基層１が形成されている。
【００１５】
クロス層２は、２本のテープ状の炭素繊維強化樹脂を螺旋状に交互に巻回して形成されている。各テープ状の炭素繊維強化樹脂はそのテープの長手方向に炭素繊維を引き揃え合成樹脂を含浸させたものである。炭素繊維の引張弾性率は３５〜４５ｔ/mm2程度の高弾性のものを用いるのが好ましい。特に好ましくは、その炭素繊維の引張弾性率は４０〜４５ｔ/mm2である。２本のテープ状の炭素繊維強化樹脂の中の一方をゴルフクラブシャフトの長手方向に対し左側に傾斜させて螺旋状に巻回し、他方をゴルフクラブシャフトの長手方向に対し右側に傾斜させて螺旋状に巻回し、相互にＸ状に重なり合うようにしている。
【００１６】
このクロス層２は、ゴルフクラブシャフトの長手方向の全ての領域に形成するものではない。例えば、チップ側の端部から長手方向全体の１／２〜２／３程度の領域にのみクロス層２を形成する。このようにチップ側の一部分のみにクロス層２を形成すると、バット側のクロス層２を形成していない部分の剛性が相対的に低下し、キックポイントがバット側に移動する。即ち、手元調子のゴルフクラブシャフトとなる。
【００１７】
他方、バット側の端部から長手方向全体の１／２〜２／３程度の領域にのみクロス層２を形成してもよい。このようにバット側の一部分のみにクロス層２を形成すると、チップ側のクロス層２を形成していない部分の剛性が相対的に低下し、キックポイントがチップ側に移動する。即ち、先調子のゴルフクラブシャフトとなる。
【００１８】
このようなクロス層２を形成する領域は上述のような例に限定されるものではなく、任意の領域に設定でき、ゴルフクラブシャフトの長手方向の中央付近にのみクロス層２を形成するようなことも考えられる。
【００１９】
次に、このようなゴルフクラブシャフトの製法を説明する。
【００２０】
図２（ａ）に示すように、所定の先細りテーパの施されたマンドレル（芯材）Ｍを用意し、その周面に必要に応じて離型剤などを塗布しておく。そして、このマンドレルＭの周面に２枚の炭素繊維強化樹脂シート１１ａ，１１ｂを積層して一枚のシートとしたアングルシート１１を巻回する。２枚のシート１１ａ，１１ｂはそれぞれマンドレルＭの長手方向に対して異なる方向に炭素繊維が斜行したものである。これら２枚のシート１１ａ,１１ｂを重ね合わせて、２方向に炭素繊維が重なり合ったアングルシート１１となる。アングルシート１１はマンドレルＭに対して１〜数プライ分巻回される。
【００２１】
次に、図２（ｂ）に示すように、マンドレルＭの周面に巻回されたアングルシート１１の周面に、リングシート１２を巻回する。リングシート１２はマンドレルＭの周方向に炭素繊維が配向されたシート状の炭素繊維強化樹脂シートである。さらに、図２（ｃ）に示すように、リングシート１２の外周にストレートシート１３を巻回する。ストレートシート１３は、マンドレルＭの長手方向に炭素繊維が配向されたシート状の炭素繊維強化樹脂シートである。これらのシートは、それぞれ１枚のシートを複数プライ巻回してもよいし、別のシートを数枚重ね併せてもよい。
【００２２】
さらに、ストレートシート１３の外周面のチップ側端部及び/またはバット側端部に、図２（ｄ）に示すように、必要に応じて補助シートを巻回する。端部の補強のためである。その後、図２（ｅ）に示すように、２本の炭素繊維強化樹脂テープであるクロステープ１４を螺旋状に交互に巻回する。クロステープ１４は、そのテープの長手方向に炭素繊維が引き揃えられている。上述のクロス層２を形成するものであり、その重なり状態や炭素繊維の引張弾性率などは上述の通りである。このようなクロステープ１４をストレートシート１３の周面の任意の長手方向の範囲に巻回する。
【００２３】
その後、さらに必要に応じてこれら各素材の外周面に圧力をかけながらポリプロピレン等からなる成形テープを螺旋状に密に巻回し形状を調整し、炉内において焼成する。焼成後、成形テープを剥がし、マンドレルＭを引き抜き、必要な周面の研磨加工・両端を切りそろえる長さ加工などをおこなって、ゴルフクラブシャフトを得る。
【００２４】
なお、ここで説明するゴルフクラブシャフトは一例であり、積層する炭素繊維強化樹脂シートの種類や枚数の変更などは任意に設定可能である。また、用いる強化繊維も適宜変更し得る。
【実施例】
【００２５】
次に、実施例に即して本発明を説明する。もっとも、本発明の技術的範囲はこの実施例によって限定されるものではない。
（実施例１）
全長１１４０ｍｍのゴルフクラブシャフトを上述の製造方法に基づいて製造した。各層の詳細は以下の通りである。クロステープはチップ側端部から３８０ｍｍの範囲には巻回せず、３８０ｍｍの位置からバット側において巻回した。
【００２６】
【表１】
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（実施例２）
実施例１と同様にしてアングルシート〜ストレートシートを積層した。但し、クロステープはチップ側端部から５８０ｍｍの範囲に渡って巻回し、５８０ｍｍの位置からバット側においては巻回しなかった。
（実施例３）
実施例１と同様にしてアングルシート〜ストレートシートを積層した。但し、クロステープはチップ側端部から２２０ｍｍの範囲に渡って巻回せず、チップ側端部から２２０ｍｍの位置とバット側から２８０ｍｍの位置との間にクロステープを巻回した。そして、バット側から２８０ｍｍの位置よりバット側端部にかけてはクロステープを巻回しなかった。
（実施例４）
実施例１と同様にしてアングルシート〜ストレートシートを積層した。但し、クロステープはチップ側端部から５２０ｍｍの範囲に渡って巻回せず、５２０ｍｍの位置からバット側において巻回した。
（比較例１）
実施例１と同様にしてアングルシート〜ストレートシートを積層した。さらに、クロステープはチップ側端部からバット側端部にかけて全ての長手方向の領域に巻回した。
【００２７】
［測定１：調子係数測定］
スパン３００ｍｍにおいて３点曲げ試験を行い、ゴルフクラブシャフトが２mm撓んだ際の荷重の大きさを測定する。測定箇所として、（１）チップ部分（ゴルフクラブシャフトのチップ側端部より２５０ｍｍの地点に荷重する）、（２）センター部分（ゴルフクラブシャフトのチップ側端部より５７０ｍｍの地点に荷重する）、（３）バット部分（ゴルフクラブシャフトのチップ側端部より８９０ｍｍの地点に荷重する）の３カ所を選択した。
【００２８】
それぞれの箇所において測定された荷重値に基づいて、以下の計算式に調子係数を測定した。
[式１]
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【００２９】
この調子係数が大きくなるほど、キックポイントがチップ側からバット側に移動しているものと言える。
【００３０】
３カ所それぞれにおける荷重値（Ｎ）と調子係数とを、実施例１〜３及び比較例１に於いて測定した結果を以下に示す。
【００３１】
【表２】
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クロステープを巻回する長手方向位置の変化によって、調子係数に変化が生じていることがわかる。また、クロステープの巻回の有無により、クロステープの巻回位置でのみ曲げ剛性が変化するものではない。長手方向の一部にクロステープを部分的に巻回することで、ゴルフクラブシャフトの長手方向全体に渡って曲げ剛性に変化が生じ、キックポイントにも変化が生じるものと思われる。
【００３２】
［測定２：撓み距離の測定］
ゴルフクラブシャフトのチップ側端部を固定端とし、ゴルフクラブシャフトを水平に保持し、バット側端部を自由端としてここに１．３５ｋｇｗ荷重した。そして、この荷重によって水平位置から鉛直方向に撓んだ距離を測定した（δ２）。
【００３３】
また、逆に、ゴルフクラブシャフトのバット側端部を固定端とし、ゴルフクラブシャフトを水平に保持し、チップ側端部を自由端としてここに１．３５ｋｇｗ荷重した。そして、この荷重によって水平位置から鉛直方向に撓んだ距離を測定した（δ１）。
【００３４】
結果を以下に示す。
【００３５】
【表３】
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クロステープを巻回する長手方向位置の変化によって、撓み距離に変化が生じていることがわかる。特に、また、実施例１と実施例４とを比較するに、クロステープを巻回しない領域の軸方向距離の変化によっても撓み距離に変化が生じている。この撓み距離の変化はキックポイントの変化を反映しているものと考えられるので、長手方向の一部にクロステープを部分的に巻回し、かつ、そのクロステープを巻回する軸方向長さを変化させることで、キックポイントを調整し得ると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の１つの実施形態を採用したゴルフクラブシャフトの積層構造を示した図。
【図２】図１のゴルフクラブシャフトの製造工程を示した図。
【符号の説明】
【００３７】
１  基層
２  クロス層
【図１】
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【図２】
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