(57)【要約】【課題】打球感を良好にすることができるとともに、高強度で且つ可撓性を向上させることのできるゴルフクラブシャフトを提供する。【解決手段】ゴルフクラブシャフトの長手方向の一部分に配設され、２種以上の金属繊維を含み、シャフト軸線に対して繊維配向方向が略平行に設定される金属繊維強化樹脂層と、前記金属繊維強化樹脂層の外側であって、ゴルフクラブシャフトの長手方向の一部分に配設され、弾性率が１５０ＧＰａ以下の炭素繊維を含み、シャフト軸線に対して繊維配向方向が略平行に設定される炭素繊維強化樹脂層とを備えて構成される。【選択図】図２
2005160700.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維強化樹脂層から構成されるゴルフクラブシャフトにおいて、
前記ゴルフクラブシャフトの長手方向の一部分に配設され、２種以上の金属繊維を含み、シャフト軸線に対して繊維配向方向が略平行に設定される金属繊維強化樹脂層と、
前記金属繊維強化樹脂層の外側であって、前記ゴルフクラブシャフトの長手方向の一部分に配設され、弾性率が１５０ＧＰａ以下の炭素繊維を含み、シャフト軸線に対して繊維配向方向が略平行に設定される炭素繊維強化樹脂層と、
を備えることを特徴とするゴルフクラブシャフト。
【請求項２】
請求項１記載のゴルフクラブシャフトにおいて、
前記金属繊維強化樹脂層は、チタン繊維及びタングステン繊維の２種を含み、前記チタン繊維及び前記タングステン繊維が、繊維配向方向と略平行な方向に略等間隔で交互に配設されることを特徴とするゴルフクラブシャフト。
【請求項３】
請求項１または２に記載のゴルフクラブシャフトにおいて、
前記炭素繊維強化樹脂層は、弾性率が２００ＧＰａ以上の炭素繊維を含み、弾性率が１５０ＧＰａ以下の炭素繊維と、弾性率が２００ＧＰａ以上の炭素繊維とが、繊維配向方向と略平行な方向に略等間隔で交互に配設されることを特徴とするゴルフクラブシャフト。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のゴルフクラブシャフトにおいて、
前記金属繊維強化樹脂層及び前記炭素繊維強化樹脂層は、ヘッドが装着されるシャフト端部近傍に配設されることを特徴とするゴルフクラブシャフト。
【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構成されるゴルフクラブシャフトに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ゴルフクラブシャフトとして、複数の繊維強化樹脂（ＦＲＰ）層から構成されるものが多く使用されている。このようなゴルフクラブシャフトは、強度に優れ、重量、曲げ剛性、キックポイント等の設計における自由度が高く、プレーヤの要望に広く対応したものを提供することができる。
【０００３】
強化繊維としては、主に炭素繊維が用いられており、弾性率の異なる炭素繊維を組み合わせた様々なゴルフクラブシャフトが開発されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、ゴルフクラブシャフトとして、弾性率が２００〜１０００ＧＰａである繊維、好ましくは、炭素繊維からなるバイアス層、または、炭素繊維からなるバイアス層及びストレート層と、弾性率が５〜１５０ＧＰａである炭素繊維からなるストレート層とを組み合わせたものが開示されている。
【０００５】
また、炭素繊維以外の繊維として、ガラス繊維、ボロン繊維、金属繊維等を使用した繊維強化樹脂層をゴルフクラブシャフトの一部に形成したものも開発されている。特に、金属繊維強化樹脂を使用したゴルフクラブシャフトは、強度が高いだけでなく、打球時の感触が良好であるとされている。また、金属繊維強化樹脂を使用したゴルフクラブシャフトは、炭素繊維強化樹脂のみからなるゴルフクラブシャフトに比べて、重量、重心位置等の設計における自由度も高い。
【０００６】
例えば、特許文献２には、金属繊維強化樹脂層として、チタン繊維、ステンレス繊維、タングステン繊維等の金属繊維を１種あるいは複数種使用した繊維強化プリプレグが開示されている（段落［０００４］参照）。そして、シャフトの軸線に対して炭素繊維の配向方向を傾斜させたバイアス層と、シャフトの軸線に対して炭素繊維の配向方向を一致させたストレート層とを備えたシャフトに対して、金属繊維強化プリプレグからなる層を加えたゴルフクラブシャフトを提案している。
【０００７】
【特許文献１】特開平９−２７７３８９号公報
【特許文献２】特開平５−４２２３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、金属繊維の配向方向に対する特別な考慮がなされている訳ではない。一方、近年のゴルフクラブシャフトは、設計がさらに複雑化しており、例えば、繊維強化樹脂層からなるバイアス層及びストレート層に加えて、さらに、シャフトの部分的な強度を図るための補強層を設けることが提案されている。
【０００９】
本発明は、シャフトを補強する補強層を適切に設計することにより、打球感が良好であるとともに、高強度で且つ可撓性の高いゴルフクラブ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】
【００１０】
本発明のゴルフクラブシャフトは、繊維強化樹脂層から構成されるゴルフクラブシャフトにおいて、
前記ゴルフクラブシャフトの長手方向の一部分に配設され、２種以上の金属繊維を含み、シャフト軸線に対して繊維配向方向が略平行に設定される金属繊維強化樹脂層と、
前記金属繊維強化樹脂層の外側であって、前記ゴルフクラブシャフトの長手方向の一部分に配設され、弾性率が１５０ＧＰａ以下の炭素繊維を含み、シャフト軸線に対して繊維配向方向が略平行に設定される炭素繊維強化樹脂層と、
を備えることを特徴とする。
【００１１】
なお、金属繊維強化樹脂層は、チタン繊維及びタングステン繊維の２種を含み、前記チタン繊維及び前記タングステン繊維が、繊維配向方向と略平行な方向に略等間隔で交互に配設されるように構成すると好適である。
【００１２】
また、炭素繊維強化樹脂層は、弾性率が２００ＧＰａ以上の炭素繊維を含み、弾性率が１５０ＧＰａ以下の炭素繊維と、弾性率が２００ＧＰａ以上の炭素繊維とが、繊維配向方向と略平行な方向に略等間隔で交互に配設されるように構成すると好適である。
【００１３】
上記の金属繊維強化樹脂層及び炭素繊維強化樹脂層からなる補強層は、ヘッドが装着されるシャフト端部近傍に配設することにより、ゴルフクラブの重心位置をヘッド寄りの適切な位置に設定することができるとともに、シャフトの撓み易さを確保し、且つ、ホーゼル近傍での強度を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、シャフト軸線方向に繊維配向が設定された２種以上の金属繊維を含む補強層を形成するとともに、この補強層の外側に、シャフト軸線方向に繊維配向が設定された弾性率が１５０ＧＰａ以下の炭素繊維を含む補強層を形成することにより、打球感が良好であるとともに、高強度で且つ可撓性の高いゴルフクラブシャフトを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、本実施形態のゴルフクラブシャフト１０を使用したゴルフクラブ１２を示す。ゴルフクラブシャフト１０は、グリップ１４側からヘッド１６側にかけて徐々に縮径されて構成される。
【００１６】
ゴルフクラブシャフト１０は、図２に示すように、テーパ状に形成されたマンドレル１８に対して、繊維強化樹脂からなるプリプレグシート２０、２２、２４、２６、２８及び３０を内側から順に巻回し、加熱硬化させた後、マンドレル１８を抜き取って仕上げ処理を行う、いわゆる、シートワインディング製法により製造される。
【００１７】
プリプレグシート２０は、ゴルフクラブシャフト１０の軸線に対して強化繊維２０ａの配向方向が＋４５゜に傾斜しており、マンドレル１８の外周部に２周巻回されることで、２プライのバイアス層を形成する。
【００１８】
プリプレグシート２２は、ゴルフクラブシャフト１０の軸線に対して強化繊維２２ａの配向方向が−４５゜に傾斜しており、マンドレル１８の外周部に巻回されたプリプレグシート２０の上に２回巻回されることで、２プライのバイアス層を形成する。
【００１９】
なお、プリプレグシート２０及び２２の強化繊維２０ａ、２２ａとしては、炭素繊維（弾性率が２００ＧＰａ以上）を用いている。
【００２０】
プリプレグシート２４は、ゴルフクラブシャフト１０の軸線方向に強化繊維２４ａの配向方向が設定されており、巻回されたプリプレグシート２２の上に４回巻回されることで、４プライのストレート層を構成する。プリプレグシート２４の強化繊維２４ａとしては、炭素繊維（弾性率が２００ＧＰａ以上）を用いている。
【００２１】
これらのプリプレグシート２０、２２、２４からなるバイアス層及びストレート層は、シートワインディング製法によって製造されるゴルフクラブシャフト１０に基本的に設けられる層である。
【００２２】
プリプレグシート２６は、ゴルフクラブシャフト１０の軸線方向に２種の強化繊維２６ａ、２６ｂの配向方向が設定されており、巻回されたプリプレグシート２４の上に１回巻回されることで、図１に示すゴルフクラブシャフト１０のヘッド１６側の範囲３２に１プライの補強層を形成する。
【００２３】
プリプレグシート２６の強化繊維２６ａ、２６ｂは、金属繊維であるチタン繊維（強化繊維２６ａ）とタングステン繊維（強化繊維２６ｂ）とを交互に略等間隔（１ｍｍ程度の間隔）で配設してなり、各強化繊維２６ａ、２６ｂの繊維径は、１００μｍ程度である。プリプレグシート２６には、ガラススクリムが上貼りされている。なお、強化繊維２６ａ、２６ｂは、チタン繊維とタングステン繊維との組み合わせに限定されるものではなく、例えば、チタン繊維とステンレス繊維とを組み合わせることもできる。
【００２４】
プリプレグシート２８は、炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）からなり、ゴルフクラブシャフト１０の軸線方向に２種の強化繊維２８ａ、２８ｂの配向方向が設定されており、巻回されたプリプレグシート２６の上及びプリプレグシート２４の一部の上に１回巻回されることで、図１に示すゴルフクラブシャフト１０のヘッド１６側の範囲３４に１プライの補強層を形成する。
【００２５】
プリプレグシート３０は、炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）からなり、ゴルフクラブシャフト１０の軸線方向に２種の強化繊維３０ａの配向方向が設定されており、巻回されたプリプレグシート２８の上に４回巻回されることで、図１に示すゴルフクラブシャフト１０のヘッド１６側の範囲３６に４プライの補強層を形成する。
【００２６】
プリプレグシート２８の強化繊維２８ａ、２８ｂ及びプリプレグシート３０の強化繊維３０ａ、３０ｂは、弾性率が１５０ＧＰａ以下の炭素繊維（強化繊維２８ａ、３０ａ）と、弾性率が２００ＧＰａ以上の炭素繊維（強化繊維２８ｂ、３０ｂ）とを交互に略等間隔で配設してなる。
【００２７】
なお、プリプレグシート２８及び３０の補強層は、いずれか一方のみであってもよい。
【００２８】
以上のように、ゴルフクラブシャフト１０は、内側より、プリプレグシート２０、２２からなるバイアス層、プリプレグシート２４からなるストレート層、プリプレグシート２６からなる金属繊維強化樹脂の補強層、プリプレグシート２８及び３０からなるＣＦＲＰの補強層によって構成されている。
【００２９】
金属繊維強化樹脂の補強層を構成するチタン繊維は、打球時におけるゴルフクラブシャフト１０の振動を減衰させるのに寄与するため、打撃感の良好なゴルフクラブ１２を提供することができる。また、金属繊維強化樹脂の補強層を構成するタングステン繊維は、ゴルフクラブシャフト１０の曲げ強度を高めるのに寄与するため、剛性の高いゴルフクラブシャフト１０を提供することができる。さらに、炭素繊維強化樹脂の補強層は、弾性率１５０ＧＰａ以下の炭素繊維を含んでいるため、ゴルフクラブシャフト１０のヘッド１６寄りの範囲３４における曲げ剛性が過度に高くなって撓み難くなることを抑制するのに寄与する。
【００３０】
表１は、本発明のゴルフクラブシャフトの実施例１、２と比較例１〜３とを示す。なお、バイアス層は、プリプレグシート２０、２２から形成され、ストレート層は、プリプレグシート２４から形成され、補強層Ａは、プリプレグシート２６から形成され、補強層Ｂ、Ｃは、プリプレグシート２８及び３０から形成されるものとする。Ｔ点ＳＧ曲げ強度は、製品安全協会のＳＧ規格に定められている３点曲げ試験により、シャフトのヘッド側端部から９０ｍｍの位置（Ｔ点）を荷重点とし、この荷重点の左右７５ｍｍの位置を支点とし、シャフトの軸線に直交する方向に曲げ荷重を負荷して測定した場合の曲げ強度である。Ｔ点曲げ剛性値（ＥＩ）は、３点曲げ試験において、負荷荷重をＷ、支点間のスパンをＬ、シャフトの撓み量をｙとして、
ＥＩ＝Ｗ・Ｌ3／４８・ｙ
として求められる剛性値である。
【００３１】
【表１】
2005160700.tif 000003
【００３２】
この場合、Ｔ点曲げ剛性値に関しては、補強層Ｂ、Ｃに弾性率が１５０ＧＰａ以下の炭素繊維を含む実施例１、２が比較例３よりも小さく、従って、撓み易いゴルフクラブシャフト１０が得られる。また、Ｔ点ＳＧ曲げ強度に関しては、補強層Ｂ、Ｃに弾性率が１５０ＧＰａ以下の炭素繊維及び２００ＧＰａ以上の炭素繊維を含む実施例１が比較例３よりも大きく、従って、高い強度を有したゴルフクラブシャフト１０が得られる。さらに、振動減衰係数に関しては、実施例１、２で比較例１〜３のいずれよりも小さく、従って、打球感の良好なゴルフクラブシャフト１０が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本実施形態のゴルフクラブシャフトを使用したゴルフクラブである。
【図２】本実施形態のゴルフクラブシャフトを構成する各プリプレグシートの説明図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０…ゴルフクラブシャフト    １２…ゴルフクラブ
２０、２２、２４、２６、２８、３０…プリプレグシート
【図１】
2005160700.tif 000004
【図２】
2005160700.tif 000005