(57)【要約】【課題】  軽量ゴルフクラブ用シャフトの有するスイングの不安定化などの弊害に対し、従来より手元に質量を付加する方法が知られているが、シャフト自体の慣性モーメントが増大するという問題を有する。また、付加した質量の割に、ゴルファーの感じる重量感は小さいと判明した。そこで、本発明は、質量、慣性モーメントといった力学的負荷の増大は小さく抑えつつも、重量感、剛性感などと言ったゴルファーの受ける感触、印象を効率的に改善し、スイングの安定、ひいては打球の安定さらには飛距離の増大を図ることを課題とする。【解決手段】  シャフト自体の重心点と、そこから手元方向に１００mm程度の点の間に２g程度の質量を付加する。付加する方法は、シャフトの内層と外層の間に、箔、メッシュ状、繊維状とした金属を巻き込むのが好適であり、予め金属を含むプリプレグを作成しており、これを質量付加すべき位置に巻くのが好ましい。【選択図】図２
2007190107.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフト自体の重心点付近に質量を付加したことを特徴とするゴルフクラブ用シャフト。
【請求項２】
質量を付加する位置が重心点と、重心点から手元側に１００mmの点との間であることを特徴とする請求項１に記載のゴルフクラブ用シャフト。
【請求項３】
長手方向を変数として線密度分布図を表した場合、重心点付近に凸部があることを特徴とする請求項１に記載のゴルフクラブ用シャフト。
【請求項４】
長手方向を変数として線密度分布図を表した場合、重心点と重心点から手元側に１００mmの点との間に凸部の頂点があることを特徴とする請求項１に記載のゴルフクラブ用シャフト。
【請求項５】
凸部の頂点が、先端又は手元の線密度とほぼ等しいことを特徴とする請求項３または４に記載のゴルフクラブ用シャフト。
【請求項６】
質量を付加する方法が下記１）乃至６）のいずれかであることを特徴とする請求項１または２に記載のゴルフクラブ用シャフト。
１）ＦＲＰ層の中に箔、メッシュ又は繊維にした金属を巻き込む。
２）粉末、メッシュ又は格子状箔とした純チタン又はチタン合金を混入したガラス繊維のプリプレグを作成し、ＣＦＲＰのプリプレグと共に巻き込む。
３）ＦＲＰ層の間に金属鍍金層を設ける。
４）ＦＲＰ層の間に低融点金属を低温で溶射する。
５）金属、例えばタングステンを強化繊維とするプリプレグを作成し、これをＣＦＲＰのプリプレグと共に巻き込む。
６）シャフト内部の空間に重量体、例えば樹脂部材、金属複合ゴムシートを接着などにより配する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＦＲＰ（繊維強化樹脂）製ゴルフクラブ用シャフトに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ＦＲＰ製ゴルフクラブ用シャフトは繊維を長手に配したストレート層と斜め方向に配したクロス層を主体とし、これに先端（ゴルフクラブヘッドを装着する側端。Tipとも言う。）側、場合によっては手元（ゴルファーが握る側端。Battとも言う。）側の周辺に補強層を加えて構成される。ＦＲＰは比強度、比弾性率が大きいので、シャフトの軽量化に適しており、昨今では最も一般的なシャフト材料となっている。シャフトを軽量化することで、ゴルフクラブ全体が軽量化するため、スイング時におけるいわゆるヘッドスピード（ボールをインパクトする瞬間のゴルフクラブヘッド部のスピード）が増大し、より大きな飛距離が得られるからである。
【０００３】
ＦＲＰ製シャフトが登場した当時は、ゴルフクラブヘッドを接着する先端周辺の強度不足が問題となり、対策として先端からシャフト全長の1/4〜1/3程度までに金属被覆を施すことも考えられたが（例えば特許文献１）、前述の通り、昨今では先端側にＦＲＰによる補強層を設けることで解決されている。
【０００４】
シャフトの軽量化はヘッドスピードを向上させ、飛距離の増大をもたらしたが、一方で弊害も発生してきた。例えば、スイング時にゴルファーの感じる負荷感が小さすぎて、スイングが不安定になったり、自分の体力が十分に発揮されていないような不満足感が生じるようになったのである。また、軽量化に伴い、シャフトの剛性が不足する場合も生じてきた。その結果、ゴルファーは不安を感じてしまい、発揮パワーを抑える結果としてヘッドスピードが上がらなかったり、スイングが不安定になってミス打撃となり、結果として飛距離が増大しないという問題を生じる。
【０００５】
これに対し、軽量は維持しつつもゴルファーの感じる負荷感、重量感や剛性感を確保、安心かつ安定してスイングさせるための工夫として、箔、繊維その他の形状とした金属部材をシャフトの手元側に配する方法が多数提案されている（例えば特許文献２乃至５）。これらはいずれも、重量感や剛性感を人間が感じやすいよう人間が握る手元側の部分に付加したものである。
【特許文献１】特開昭５１−００８０３９号公報
【特許文献２】実開平  ４−０９２２７１号公報
【特許文献３】実開平  ５−０３３７４９号公報
【特許文献４】特開平  ６−０１０３６５号公報
【特許文献５】特開平１０−０１５１３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前述の如く、従来の技術はシャフトの先端や手元に質量を配するため、シャフト自体の慣性モーメントが増大するという問題を有する。また、付加する質量が大きすぎて、シャフトを軽量化した効果を阻却してもならない。そこで、本発明は、質量、慣性モーメントといった物理量の増大は小さく抑えつつ、重量感、剛性感などと言ったゴルファーの受ける感触、印象を効率的に改善することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、斯かる実情に鑑み、慣性モーメントなどの物理的特性の変化を最小に抑えつつ、スイング時の重量感を増し、軽量化に従う弊害を排除したゴルフクラブ用シャフトを提供しようとするものであり、シャフトにわずかな質量を付加するものである。
【０００８】
質量を付加する位置はシャフト自体の重心付近とするため、シャフトの慣性モーメントはほとんど増加しない。発明者らの試験によれば、この位置をシャフトの重心から手元方向で１００mmの位置とした場合も、同等の効果が確認されている。従って、質量を付加する位置は重心と重心から手元方向で１００mmの位置の間であれば良いと言える。なお、ここで言う重心はシャフト自体の重心である。ゴルフクラブに関係して重心といった場合は、ゴルフクラブヘッドの重心であったり、ゴルフクラブヘッドやグリップが取り付けられ完成したゴルフクラブの状態での重心を言うことが多いが、それとは異なることに注意されたい。
【０００９】
通常のシャフトの長手方向の質量分布（線密度）は、大体手元側が大きく、先端へ行くほど小さくなりが、先端から２００〜３００mmの区間は補強のためのCFRP層が重ねられているために大きくなっている。本発明は上述の通りシャフトの重心付近に質量を付加するため、線密度分布図で見ると、付加部分が凸になる。凸の頂点の高さは付加した質量に依存するが、大体先端や手元の線密度と同じ程度にするのが適切である。あまり大きいと、質量が集中しすぎのため、使用した際、違和感を与えるからである。
【００１０】
付加する質量は大きすぎると、シャフトを軽量化した効果を阻却する。一般にシャフトを質量別に分類する場合、１０〜２０gの違いで分類されることも多く、１０gも重くなると一区分重いシャフトとなってしまい、本発明の意義が失われてしまうことから、付加する質量の上限は数gである。発明者らの試験によれば２gで効果が認められていることから１〜５g程度が適当と考えられるが、より好ましくは２g前後である。
【００１１】
質量を付加するためには、質量を有する部材を加える必要があるが、以下のような方法が好適である。もちろん、これらに限られるものではない。
１）ＦＲＰ層の中に箔、メッシュ又は繊維にした金属を巻き込む。
２）粉末、メッシュ又は格子状箔とした純チタン又はチタン合金を混入したガラス繊維のプリプレグを作成し、ＣＦＲＰのプリプレグと共に巻き込む。
３）ＦＲＰ層の間に金属鍍金層を設ける。
４）ＦＲＰ層の間に低融点金属を低温で溶射する。
５）金属、例えばタングステンを強化繊維とするプリプレグを作成し、これをＣＦＲＰのプリプレグと共に巻き込む。
６）シャフト内部の空間に重量体、例えば樹脂部材、金属複合ゴムシートを接着などにより配する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の請求項１〜６記載のゴルフクラブ用シャフトによれば、シャフトの慣性モーメントはほとんど増加せず、且つシャフトの曲げ及びねじれに関する剛性の分布にもほとんど影響しない程度のわずかな重量部材の付加により、スイング時に感じるゴルフクラブの重量感、負荷感を増し、スイングの安定とスイング時の満足感、安心感を高めるという優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明を実施するにあたっては、基本となるシャフトを設計し、その重心付近に質量を付加する部材を配するのが好ましい。シャフトは複数のプリプレグを巻いて構成されているので、その中に質量を付加するためのシートを巻き、一体的に成形するのが最も好ましい。シャフトの基本的構成は、内側に繊維が斜めに入ったクロス層、外側に繊維が長手方向に入ったストレート層とするのが一般的だが、クロス層とストレート層の間に、質量付加用のシートを入れるのが最も単純な構成である。このシートを、クロス層やストレート層に用いるプリプレグを同一の樹脂を用いたプリプレグとすれば、クロス層やストレート層とのなじみがよく、層間強度が確保しやすい利点がある。
【００１４】
質量付加用のシートはより効率的に質量を付加するため、比重の大きいものが望ましく、クロス層、ストレート層に使用するプレプレグより高比重のものであるべきである。但し、この層がシャフトの剛性の分布に影響することを回避するため、出来るだけヤング率は小さいことが望ましい。具体的には、格子、メッシュ状とした金属箔、金属粉末を混入したガラス繊維強化樹脂などである。ガラス繊維はカーボン繊維に比べヤング率が小さく、ＧＦＲＰはＣＦＲＰとも良く馴染むので、本用途の母材としては最適である。
【実施例１】
【００１５】
実施例として、基本となるシャフト（比較例Ｃ）の重心を中心に質量を付加したもの（実施例Ａ）、同じシャフトの重心から手元方向へ１００mmの位置を中心に質量を付加したもの（実施例Ｂ）を示す。比較例Ｃの重心位置は先端より６４０mm、質量は５０gである。実施例Ａは、シャフトの内層１と外層２の間に、メッシュ状としたチタン箔とガラス繊維からなる底辺２００mm、上辺５０mmの台形状のプリプレグをシャフトの重心Ｇを中心に巻いた。成形後のシャフトの断面を図１に示す。質量付加用のプリプレグは台形上としてある。このため、図１から分かるように中央の重心位置へ向かって漸次肉厚が増大するようになり、外層との密着も良く、かつ急激な肉厚変化が無いので応力集中も回避できる。実施例Ｂもほぼ同様であり、ただ質量付加用のプリプレグの位置が異なるのみである。
【００１６】
これら実施例Ａ、Ｂ及び比較例Ｃの一覧、評価を表１に示す。比較例Ｄ、Ｅは、従来の手元側に質量を付加した例であり、付加重量が比較例Ｄは実施例Ａ、Ｂより大きい６g、比較例Ｅは実施例Ａ、Ｂと同じ２gである。
【００１７】
表１から分かるとおり、実施例Ａ、Ｂは比較例Ｃにわずか２g付加したに過ぎないが、ゴルファーは確実に重量感を得ており、安心して振れるとの評価になっている。対し、同じだけの質量を手元に付加した比較例Ｅは重量感が増していない。即ち、ゴルファーが受ける重量感は、質量を付加する位置によって大きくことなり、重心位置や重心から手元方向へ１００mmの点付近に付加すると、手元に付加した場合より効果的であることが分かる。
【００１８】
比較例Ｄは、従来のように手元３００mmの範囲にわたって計６gを付加したものであるが、感覚としての重量感は増したが、力学的な意味の負荷の増大も大きく、ヘッドスピードが落ちてしまい、軽量化の意義が阻却された。即ち、本発明の実施にあたり付加すべき質量は６gでは大きすぎると考えられ、上限は５gと判断された。
【表１】
2007190107.tif 000003
【００１９】
図２にこれら実施例、比較例の線密度を示す。基本シャフトである比較例Ｃの先端側線密度は0.057g/mm程であり、先端から３００〜４００mm付近が最も小さく0.033g/mm程になり、その後手元に向かって単調に増加し、手元で0.054g/mm程である。比較例Ｃは質量５０gと軽量なシャフトであるため全般に線密度が小さいことはもちろんだが、特に手元側が小さくなっている。先端部分は最も強度を要求される部分のため、ある程度圧肉をせざるを得ず、軽量化は主に中間から手元側の薄肉化で達成されるからである。表１に示した結果を合わせてみれば、線密度の最低点と手元の中央付近に質量を付加することが、最も小さな質量で最も大きな重量感を与えることが出来ると考えることも出来る。
【００２０】
実施例は、シャフトの中間部分に質量を付加しているため、付加部位の線密度が部分的に増大している。具体的には、実施例Ａは６５０mm点、0.058g/mm、実施例Ｂは７５０mm点、0.0600g/mmに頂点を有する。質量付加した中心はそれぞれ６４０mm点、７４０mm点であるが、もともとシャフトの線密度分布は手元方向へ増加しているため、頂点の位置がわずかに手元側にずれる。基本とした比較例Ｃと比べると、もともとの線密度に対し、質量付加により頂点部分で凡そ0.016〜0.017g/mmほどの増加である。
【００２１】
上記実施例では金属としてチタンを用いたが、より効率的に質量付加するには、更に比重の大きい金属を使うことも考えられる。例えば、銅、タングステン、鉄、ステンレスなどである。シャフトの装飾を兼ねて金を用いることも考えられる。その場合、金属の配される位置はシャフトの外部になるから、外層の上に巻き込む、リング状にして嵌め込む方法が考えられる。
【００２２】
金属を繊維状にした場合、繊維の方向はシャフトの円周方向に向けるのが好適である。シャフトの曲げやねじれの剛性にほとんど影響しないからである。剛性への影響を避けるためには、金属を粉末とすることも有効である。この場合、予めプリプレグに金属粉を混入するのが最も容易であろう。もちろん、金属の影響を含めた剛性設計を行えば、最も効率的である。
【００２３】
尚、本発明のゴルフクラブ用シャフトは、上述の例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明のゴルフクラブ用シャフトは、軽量化の弊害を解決したシャフトとして、さまざまなゴルフクラブに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施例Ａのシャフトの構造を示す断面図
【図２】実施例Ａ，Ｂ  比較例Ｃ，Ｄの線密度グラフ
【符号の説明】
【００２６】
１  ：  シャフトの内層
２  ：  質量付加層
３  ：  シャフトの外層
Ｇ  ：  シャフトの重心
【図１】
2007190107.tif 000004
【図２】
2007190107.tif 000005