(57)【要約】      （修正有）【課題】ヘッドスピードに応じた適正なスピン量、安定した打ち出し角度を得ることが可能であり、高い曲げ強度を有するゴルフクラブ用シャフトを提供する。【解決手段】シャフト全体に渡って位置するストレート層の少なくとも１層が、ゴルフクラブ用シャフトの細径端乃至８５０ｍｍに亘る部分に配置されたプリプレグ２４ａから形成される第１のストレート層と、第１のストレート層の太径側の端部から該ゴルフシャフトの太径端に亘る部分に配置されたプリプレグ２４ｂから形成される第２のストレート層とからなり、第１のストレート層中の炭素繊維の弾性率が５０〜３５０ＧＰａ、第２のストレート層中の炭素繊維の弾性率が５０〜３５０ＧＰａ、かつ第１のストレート層中の炭素繊維の弾性率と第２のストレート層中の炭素繊維の弾性率の差が４０〜１００ＧＰａであるゴルフクラブ用シャフト。【選択図】図１
2016010554.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の炭素繊維強化樹脂層で構成されるゴルフクラブ用シャフトであって、
炭素繊維がシャフト軸方向に対して+３０〜+７０°に配向された層と、−３０〜−７０°に配向された層とが積層されたバイアス層と、
炭素繊維がシャフト軸方向に配向され、シャフトの全長に渡って位置するストレート層２層以上と、
炭素繊維がシャフト軸方向に配向された細径側ストレート層とを有し、
前記シャフト全体に渡って位置するストレート層の少なくとも１層が、該ゴルフクラブ用シャフトの細径端乃至８５０ｍｍに亘る部分に配置された第１のストレート層と、第１のストレート層の太径側の端部から該ゴルフシャフトの太径端に亘る部分に配置された第２のストレート層とからなり、前記第１のストレート層中の炭素繊維の弾性率が５０〜３５０ＧＰａ、前記第２のストレート層中の炭素繊維の弾性率が５０〜３５０ＧＰａ、かつ第１のストレート層中の炭素繊維の弾性率と前記第２のストレート層中の炭素繊維の弾性率の差が４０〜１００ＧＰａであり、
前記シャフト全体に渡って位置するストレート層の少なくとも１層が、ゴルフシャフトの細径端から太径端に至るまで切断されていない強化繊維を有する繊維強化樹脂層である
ことを特徴とするゴルフクラブ用シャフト。
【請求項２】
第１のストレート層中の炭素繊維の弾性率＜前記第２のストレート層中の炭素繊維の弾性率
である請求項１に記載のゴルフクラブ用シャフト。
【請求項３】
第１のストレート層中の炭素繊維の弾性率＞前記第２のストレート層中の炭素繊維の弾性率
である請求項１に記載のゴルフクラブ用シャフト。
【請求項４】
前記細径側ストレート層は、当該ゴルフクラブ用シャフトの少なくとも細径端乃至１００ｍｍに亘る部分に配置された第１の細径側ストレート層と、当該ゴルフクラブ用シャフトの少なくとも細径端から１５０ｍｍ乃至２００ｍｍに亘る部分に、前記第１の細径側ストレート層とは重ならないように配置された第２の細径側ストレート層とからなり、前記第１の細径側ストレート層中の炭素繊維は、弾性率が３５０ＧＰａ以上、引張伸度が１．２％以上であり、前記第２の細径側ストレート層中の炭素繊維は、弾性率が１００ＧＰａ以下、引張伸度が１．２％以上である請求項１〜３のいずれかに記載のゴルフクラブ用シャフト。
【請求項５】
第１のストレート層と第２のストレート層からなるストレート層が、ゴルフシャフトの細径端から太径端に至るまで切断されていない強化繊維を有する繊維強化樹脂層からなるストレート層より内側に配置されている請求項１〜４のいずれかに記載の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関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴルフの打球の飛距離は、ボールの初速、打ち出し角度、スピン量で決定することが知られている。ゴルフのスコアを良くするためには、飛距離の安定性が非常に重要であり、よって、安定した飛距離を得るためには、これら３つの要素のバラツキを減少させることが必要となってくる。
【０００３】
ボールの初速、打ち出し角度、スピン量は、ゴルフヘッドの特性に依存するが、これら３つの要素の安定性については、ボールを打撃する瞬間のシャフトの動き（変形）が影響をする。特にゴルフクラブ用シャフト（以下、単にシャフトという場合もある。）の細径部の変形がこれらの要素に大きく影響し、この部分のシャフトの曲げ剛性を上げれば、シャフトの変形量を抑制することが出来るため、これらの要素が安定することが知られている。
【０００４】
しかしながら、単にゴルフクラブ用シャフトの細径部のシャフトの曲げ剛性を上げると、フィーリングが硬くなったり、ヘッドの返りが悪くなったりするなどのデメリットがある。また、炭素繊維で強化された繊維強化樹脂製のシャフトにおいて、シャフトの曲げ剛性を上げるために弾性率の高い炭素繊維の使用量を多くし過ぎると、一般的に弾性率の高い炭素繊維は引張強度が低いため、シャフトの強度が低下し、シャフトの折損が生じ易くなる。さらにまた、この部分の曲げ剛性を高くし過ぎると、ヘッドのトゥダウンが抑制され過ぎて、ヘッドの中央より下部にボールがヒットし易くなり、打ち出し角度が低く、バックスピン量の多い弾道になるため、飛距離の損失につながり易い。
【０００５】
これに対し、特許文献１では、クラブヘッドのホーゼル部から５ｍｍ〜５０ｍｍのシャフトの曲げ剛性を高めることで、打ち出し角度のバラツキを抑えることが出来るとしている。
【０００６】
しかしながら、特許文献１のようにクラブヘッドのホーゼル部から５ｍｍ〜５０ｍｍの間の曲げ剛性を高めると、クラブヘッドのホーゼル部のシャフトの曲げ剛性が極端に低くなる構造となるため、ホーゼル部でのシャフトの折損を生じやすいという欠点がある。
【０００７】
上記とは反対に、ゴルフクラブシャフトの細径部のシャフトの曲げ剛性を下げると、ヘッドの返りが良くなって、ボールの打ち出し角度が上がり飛距離を向上させ易いメリットがある。しかし、ヘッド近傍のシャフトの曲げ剛性が低すぎると打点がバラツキ易く、飛距離の安定性には欠けるデメリットがある。また、シャフトの曲げ剛性を下げるために、炭素繊維で強化された繊維強化樹脂製のシャフトにおいて、炭素繊維の使用量を減らすと、シャフトの強度が低下し、シャフトの折損が生じやすくなる。
【０００８】
これに対し、特許文献２、３では、５〜１５０ＧＰａの炭素繊維を補強層に用いることによって、強度を低下することなく、シャフトの曲げ剛性を下げることが出来るとしている。
【０００９】
しかしながら、特許文献２、３では、強度を下げずにシャフトの曲げ剛性を下げることが可能ではあるが、安定した打ち出し角度、スピン量を得ることが出来ない。
【００１０】
また、本発明者は、シャフトの細径部の曲げ剛性が高く、シャフトの細径部の変形が抑制され、かつ、十分な曲げ強度をも有するシャフトとして、その細径部に、特定の第１の繊維強化樹脂層と第２の繊維強化樹脂層とが重なり合わないように設けられたシャフトを提案している（特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特許第３５１８７８３号公報
【特許文献２】特許第３２９６９７０号公報
【特許文献３】特許第３３１７６１９号公報
【特許文献４】特開２００９−１８９５５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献４に記載されたシャフトでは、上下および左右の打ち出し角度が安定するものの、バックスピン量が多く、そのために、十分な飛距離が得られない傾向にあった。
【００１３】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、バックスピン量を適正値で安定させることができ、さらにはシャフトのウエイトバランスを変えなくても理想的な弾道と飛距離が実現でき、しかも、高い曲げ強度をも有するゴルフクラブ用シャフトの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
【００１５】
（１）  複数の炭素繊維強化樹脂層で構成されるゴルフクラブ用シャフトであって、
炭素繊維がシャフト軸方向に対して+３０〜+７０°に配向された層と、−３０〜−７０°に配向された層とが積層されたバイアス層と、
炭素繊維がシャフト軸方向に配向され、シャフトの全長に渡って位置するストレート層２層以上と、
炭素繊維がシャフト軸方向に配向された細径側ストレート層とを有し、
前記シャフト全体に渡って位置するストレート層の少なくとも１層が、該ゴルフクラブ用シャフトの細径端乃至８５０ｍｍに亘る部分に配置された第１のストレート層と、第１のストレート層の太径側の端部から該ゴルフシャフトの太径端に亘る部分に配置された第２のストレート層とからなり、前記第１のストレート層中の炭素繊維の弾性率が５０〜３５０ＧＰａ、前記第２のストレート層中の炭素繊維の弾性率が５０〜３５０ＧＰａ、かつ第１のストレート層中の炭素繊維の弾性率と前記第２のストレート層中の炭素繊維の弾性率の差が４０〜１００ＧＰａであり、
前記シャフト全体に渡って位置するストレート層の少なくとも１層が、ゴルフシャフトの細径端から太径端に至るまで切断されていない強化繊維を有する繊維強化樹脂層である
ことを特徴とするゴルフクラブ用シャフト。
【００１６】
（２）  第１のストレート層中の炭素繊維の弾性率＜前記第２のストレート層中の炭素繊維の弾性率
である上記（１）に記載のゴルフクラブ用シャフト。
【００１７】
（３）  第１のストレート層中の炭素繊維の弾性率＞前記第２のストレート層中の炭素繊維の弾性率
である上記（１）に記載のゴルフクラブ用シャフト。
【００１８】
（４）  前記細径側ストレート層は、当該ゴルフクラブ用シャフトの少なくとも細径端乃至１００ｍｍに亘る部分に配置された第１の細径側ストレート層と、当該ゴルフクラブ用シャフトの少なくとも細径端から１５０ｍｍ乃至２００ｍｍに亘る部分に、前記第１の細径側ストレート層とは重ならないように配置された第２の細径側ストレート層とからなり、前記第１の細径側ストレート層中の炭素繊維は、弾性率が３５０ＧＰａ以上、引張伸度が１．２％以上であり、前記第２の細径側ストレート層中の炭素繊維は、弾性率が１００ＧＰａ以下、引張伸度が１．２％以上である上記（１）〜（３）のいずれかに記載のゴルフクラブ用シャフト。
【００１９】
（５）  第１のストレート層と第２のストレート層からなるストレート層が、ゴルフシャフトの細径端から太径端に至るまで切断されていない強化繊維を有する繊維強化樹脂層からなるストレート層より内側に配置されている上記（１）〜（４）のいずれかに記載のゴルフクラブ用シャフト。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のゴルフクラブ用シャフトによれば、ヘッドスピードに応じて適正なバックスピン量に抑え、安定した打ち出し角度を得ることが可能であり、しかも、高い曲げ強度をも有する。さらには、シャフトのウエイトバランスを変えなくても理想的な弾道と飛距離が実現できる。
【００２１】
具体的には、ヘッドスピードの遅め（３８ｍ／ｓ以下）のユーザーには高弾道で、適正なスピン量（２３０〜２５０ｒｐｍ程度）を実現でき、キャリーで高い飛距離が確保できる。平均的なヘッドスピード（３８〜４２ｍ／ｓ）のユーザーには中弾道で、適正なスピン量（２２０〜２４０ｒｐｍ程度）を実現でき、キャリーとランのトータルで高い飛距離が確保できる。ヘッドスピードの速い（４２ｍ／ｓ以上）のユーザーには、吹き上がらない強弾道を実現でき、スピン量を抑えることで、高い飛距離が確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明のゴルフクラブ用シャフトの一実施形態例について、これを構成するプリプレグの裁断形状と、巻き付け順序とを示す説明図である。
【図２】実施例で使用したマンドレルの概略説明図である。
【図３】実施例でゴルフクラブ用シャフトの製作に用いたプリプレグの裁断形状と、マンドレルへの巻き付け順序とを示す説明図である。
【図４】ゴルフクラブ用シャフトの３点曲げ試験装置の概略図である。
【図５】比較例でゴルフクラブ用シャフトの製作に用いたプリプレグの裁断形状と、マンドレルへの巻き付け順序とを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下本発明を詳細に説明する。
【００２４】
本発明のゴルフクラブ用シャフトは、例えば、図１のパターン１〜７に示すような裁断形状を有するプリプレグ２１〜２７を、パターン１〜７の順番でマンドレル１０に巻き付けて積層した後、加熱硬化した複数の繊維強化樹脂層で構成されるものであって、繋ぎ合わせストレート層（第１のストレート層および第２のストレート層）と、細径側ストレート層（第１の細径側ストレート層および第２の細径側ストレート層）とを少なくとも有する。
【００２５】
繋ぎ合わせストレート層は、弾性率の違う炭素繊維がシャフト軸方向に対して０°に配向された層が繋ぎ合わされて積層してなる。この例では、繋ぎ合わせストレート層はプリプレグ２４から形成され、具体的には、第１の層ストレート層はプリプレグ２４ａから形成され、第２のストレート層はプリプレグ２４ｂから形成される。一方、細径側ストレート層は、炭素繊維がシャフト軸方向に配向された層であり、プリプレグ２２から形成される。具体的には、第１の細径側ストレート層はプリプレグ２２ａから形成され、第２の細径側ストレート層はプリプレグ２２ｂから形成される。
【００２６】
以下、各層について説明する。
【００２７】
［繋ぎ合わせストレート層］
繋ぎ合わせストレート層は、図１のパターン４のプリプレグ２４から構成される層であって、プリプレグ２４ａから形成される第１のストレート層と、プリプレ部２４ｂから形成される第２のストレート層とからなる。この例では、各プリプレグ２４ａ、２４ｂは、ともに０°に配向された層であり、弾性率の違う炭素繊維が繋ぎ合わされ、各々構成されている。
【００２８】
プリプレグ２４のうち、第１のストレート層に相当するプリプレグ２４ａは、シャフトの細径端（図中左端）側に配置され、第２のストレート層に相当するプリプレグ２４ｂは、プリプレグ２４ａよりも太径側に配置される。そして、これらプリプレグ２４ａとプリプレグ２４ｂとは、互いに重ならないように、それぞれの切断面が突合部３０ａで突き合わされて配置され、パターン４の形状とされている。
【００２９】
このようにプリプレグ２４は、ともに０°に配向された層から構成されている。
【００３０】
具体的には、プリプレグ２４ａの０°層は、シャフトの細径端から距離Ｌｙに亘る部分までは、巻き回数が一定（例えば１回）に設定され、それ以降、細径端からの距離がＬｘとなる位置までは、巻き回数が急激に漸減するように設定されている。一方、プリプレグ２４ｂの＋０°層は、シャフトの細径端から距離Ｌｙに亘る部分までは、配置されず、それ以降、細径端からの距離がＬｘとなる位置までは、巻き回数が急激に漸増するように設定され、距離Ｌｘよりも太径側では、巻き回数が一定（例えば１回）に設定されている。最終的には、細径端と太径端とでは、同一巻き回数、且つ整数回数になるように設定される。
【００３１】
そして、プリプレグ２４ａの０°層が急激に漸減するとともに、プリプレグ２４ｂの０°層が急激に漸増する部分が、プリプレグ２４ａの０°層とプリプレグ２４ｂの０°層とが突き合わされる突合部３０ａである。
【００３２】
また、プリプレグ２４ａとプリプレグ２４ｂとは、互いに異なる弾性率の炭素繊維を具備しており、具体的には、プリプレグ２４ａ（第１のストレート層）中の炭素繊維は、プリプレグ２４ｂ（第２のストレート層）中の炭素繊維よりも、弾性率の差が４０〜１００ＧＰａに設定されている。
【００３３】
このようにプリプレグ２４ａ（第１のストレート層）中の炭素繊維は、プリプレグ２４ｂ（第２のストレート層）中の炭素繊維よりも、弾性率の差が４０〜１００ＧＰａ、好ましくは５０〜６０ＧＰａまでの範囲内で設定されると、得られるシャフトは、ヘッドスピードに応じた適正なスピン量、安定した打ち出し角度を得ることが可能なものとなる。
【００３４】
また、ここでプリプレグ２４ａとプリプレグ２４ｂとは重ね合わされないように、突き合わされて配置されているために、それぞれのプリプレグ２４ａ、２４ｂはそれぞれが具備する炭素繊維の弾性率による作用を十分に発揮し、その結果、上記の効果が得られる。
【００３５】
また、その際、プリプレグ２４ａにより形成される第１のストレート層をシャフトの少なくとも細径端乃至５００ｍｍに亘る部分に配置することにより、このような炭素繊維による作用をより十分に発揮できる。このように第１のストレート層を配置するには、距離Ｌｘを少なくとも５００ｍｍに設定すればよいが、好ましくは、距離Ｌｘが８５０ｍｍとなるようにする。
【００３６】
第２のストレート層は、第１のストレート層と重ならないように、第１のストレート層よりも太径側に配置されればよい。
【００３７】
なお、通常、繊維強化樹脂層で構成されるゴルフクラブ用シャフトは、加熱硬化後に細径端部と太径端部とをカットして長さを調整する。ここで言う距離Ｌｘは、このようにカットした後の長さが少なくとも５００ｍｍとなるように設定する。例えば、細径端部を１０ｍｍカットする場合は少なくともＬｘ＝５１０ｍｍ、細径端部を２０ｍｍカットする場合は少なくともＬｘ＝５２０ｍｍと設定しておけばよい。すなわち、各距離は、カット後を基準とするものである。
【００３８】
また、プリプレグ２４ａの厚さとプリプレグ２４ｂの厚さの差は同じであることが好ましい。厚さに差が生じると、シャフトに段差が生じ、シャフト成形上、品質面で好ましくない。
【００３９】
各プリプレグ２１ａ、２１ｂでは、炭素繊維が強化繊維として使用されている。炭素繊維は、軽量、かつ高強力な無機系繊維のなかでも、特に比強度、比剛性に優れる。炭素繊維としては、一方向性材料である長繊維を用いることが本発明の効果を得るうえで好適である。
【００４０】
各プリプレグ２４ａ、２４ｂを構成するマトリックス樹脂には、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂を使用することができるが、好ましくは熱硬化性樹脂が用いられる。
【００４１】
熱可塑性樹脂としては、ポリアミド系樹脂、ポリアクリレート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、およびこれらの混合樹脂を用いることができる。一方、熱硬化性樹脂としては、エポキシ系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、フェノール系樹脂、ユリア系樹脂、メラミン系樹脂、ジアリルフタレート系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリイミド系樹脂、およびこれらの混合樹脂を使用することができる。中でも、エポキシ系樹脂は硬化収縮率が少なく、高い剛性と靭性値を有するので、最も好ましく使用される。
［細径側ストレート層］
細径側ストレート層は、図１のパターン２のプリプレグ２２から構成される層であって、炭素繊維がシャフト軸方向に配向された層からなる。
【００４２】
この細径側ストレート層は、プリプレグ２２ａから形成される第１の細径側ストレート層と、プリプレグ２２ｂから形成される第２の細径側ストレート層とからなり、プリプレグ２２ａは、シャフトの細径端（図中左端）側に配置され、プリプレグ２２ｂは、プリプレグ２２ａよりも太径側に配置される。そして、これらプリプレグ２２ａとプリプレグ２２ｂとは、互いに重ならないように、それぞれの切断面が突合部３１で突き合わされて配置され、パターン２の形状とされている。
【００４３】
具体的には、プリプレグ２２ａは、シャフトの細径端から距離Ｌａに亘るまでは、巻き回数が一定（例えば１回。）になるように設定され、それ以降、細径端からの距離がＬａ＋Ｌｃとなる位置までは、巻き回数が漸減するように設定されている。一方、プリプレグ２２ｂは、シャフトの細径端から距離Ｌａに亘る部分までは、配置されず、それ以降、細径端からの距離がＬａ＋Ｌｃとなる位置までは、巻き回数が漸増するように設定されている。それ以降、距離Ｌａ＋Ｌｃの位置〜距離Ｌａ＋Ｌｃ＋Ｌｂの位置までは、巻き回数が一定（例えば１回。）になり、それ以降、距離Ｌａ＋Ｌｃ＋Ｌｂ＋Ｌｄとなる位置までは、巻き回数が漸減するように設定されている。
【００４４】
そして、プリプレグ２２ａが漸減するとともに、プリプレグ２２ｂが漸増する部分が、プリプレグ２２ａとプリプレグ２２ｂとが突き合わされる突合部３１である。
【００４５】
また、プリプレグ２２ａ（第１の細径側ストレート層）中の炭素繊維は、弾性率が３５０ＧＰａ以上、引張伸度が１．２％以上であり、プリプレグ２２ｂ（第２の細径側ストレート層）中の炭素繊維は、弾性率が１００ＧＰａ以下、引張伸度が１．２％以上である。
【００４６】
このようにプリプレグ２２ａとプリプレグ２２ｂとが重ね合わされないことで、それぞれのプリプレグ２２ａ、２２ｂはそれぞれが具備する炭素繊維の弾性率および引張伸度による作用を十分に発揮することができる。
【００４７】
また、その際、プリプレグ２２ａにより形成される第１の細径側ストレート層をシャフトの少なくとも細径端乃至１００ｍｍに亘る部分に配置し、かつ、プリプレグ２２ｂにより形成される第２の細径側ストレート層をシャフトの少なくとも細径端から１５０ｍｍ乃至２００ｍｍに亘る部分に配置することにより、このような炭素繊維による作用をより十分に発揮できる。また、特にこのような第２の細径側ストレート層を設けることにより、シャフトに高い曲げ強度を付与でき、折損する確率が非常に少ないゴルフクラブ用シャフトとすることが出来る。
【００４８】
このように第１の細径側ストレート層と第２の細径側ストレート層とを配置するには、距離Ｌａ＋Ｌｃを少なくとも１００ｍｍ、好ましくは距離Ｌａを少なくとも１００ｍｍとする。そして、同時に、距離Ｌａが１５０ｍｍ未満、好ましくは距離Ｌａ＋Ｌｃが１５０ｍｍ未満であり、距離Ｌａ＋Ｌｃ＋Ｌｂ＋Ｌｄが２００ｍｍを超え、好ましくは距離Ｌａ＋Ｌｃ＋Ｌｂが２００ｍｍを超えるようにすればよい。
【００４９】
また、距離Ｌｃは、ボールの打撃時の曲げ応力集中を緩和する上で非常に重要であり、距離Ｌｃが短過ぎると打撃時の曲げ応力により折損し易くなり、長過ぎるとシャフトの曲げ剛性が高くなり過ぎてしまう。そのため、距離Ｌｃは、２０ｍｍ〜５０ｍｍが好ましく、３０ｍｍ〜４０ｍｍがより好ましい。また、距離Ｌｄも応力集中を緩和する上で重要であり、２０ｍｍ〜７０ｍｍが好ましく、３０ｍｍ〜６０ｍｍがより好ましい。
【００５０】
また、距離Ｌｂは、シャフトの曲げ剛性をあまり上げずに、十分な曲げ強度を得るために重要であり、距離Ｌｂが短過ぎると打撃時の曲げ応力により折損し易くなり、長過ぎるとシャフトの質量が重くなってしまう。そのため、距離Ｌｂは５０ｍｍ〜１００ｍｍが好ましく、７０〜８０ｍｍがより好ましい。すなわち、距離Ｌｂに対応する部分（距離Ｌａ＋Ｌｃ〜距離Ｌａ＋Ｌｃ＋Ｌｂ）が、少なくともシャフトの細径端から１５０ｍｍ乃至２００ｍｍに亘る部分となることが好適である。
【００５１】
なお、上述したように、通常、繊維強化樹脂層で構成されるゴルフクラブ用シャフトは、加熱硬化後に細径端部と太径端部とをカットして長さを調整するので、各距離は、カット後を基準とする。
【００５２】
プリプレグ２２ａ中の炭素繊維は、弾性率が３５０ＧＰａ以上である必要がある。弾性率が３５０ＧＰａ未満であると、このプリプレグ２２ａが設けられた部分で十分な曲げ剛性を得ることが出来ないので、打点のバラツキが大きくなる。好ましい弾性率は、４００ＧＰａ以下である。また、炭素繊維の引張伸度が１．２％以上である必要がある。引張伸度が１．２％未満であると、打球時におけるシャフトの変形において、シャフトが折損する確率が極めて高くなるからである。好ましい引張伸度は、３．０％以下である。
【００５３】
このような観点から、炭素繊維としては、ポリアクリロニトリル繊維を原料とするＰＡＮ系の高弾性炭素繊維が好適である。
【００５４】
プリプレグ２２ａの厚さは、０．１２５ｍｍ以下であることが好ましい。プリプレグ２２ａの厚さが０．１２５ｍｍを超えると、このプリプレグ２２ａが設けられた部分のシャフトの曲げ剛性が高くなり過ぎて、フィーリングが悪くなる場合がある。また、ヘッドのトゥダウンが抑制され過ぎて、ヘッドの中央より下部にボールがヒットし易くなり、打ち出し角度が低く、バックスピン量の多い弾道になるため、飛距離の損失につながり易い。なお、好ましい厚さは、０．０５ｍｍ以上である。
【００５５】
プリプレグ２２ｂ中の炭素繊維は、弾性率が１００ＧＰａ以下である必要がある。弾性率が１００ＧＰａを超えると、このプリプレグ２２ｂが設けられた部分シャフトの曲げ剛性が高くなり過ぎて、フィーリングが悪くなる場合がある。また、ヘッドのトゥダウンが抑制され過ぎて、ヘッドの中央より下部にボールがヒットし易くなり、打ち出し角度が低く、バックスピン量の多い弾道になるため、飛距離の損失につながり易い。好ましい弾性率は、３０ＧＰａ以上である。また、炭素繊維の引張伸度が１．２％以上である必要があり、好ましくは３．０％以下である。
【００５６】
このような観点から、炭素繊維としては、ピッチを原料とするピッチ系の低弾性炭素繊維が好適である。
【００５７】
プリプレグ２２ｂの厚さは、０．１２５ｍｍ以下であることが好ましい。プリプレグ２２ａの厚さが０．１２５ｍｍより大きいと、このプリプレグ２２ｂが設けられた部分のシャフトの曲げ剛性が高くなり過ぎて、フィーリングが悪くなる場合がある。また、ヘッドのトゥダウンが抑制され過ぎて、ヘッドの中央より下部にボールがヒットし易くなり、打ち出し角度が低く、バックスピン量の多い弾道になるため、飛距離の損失につながり易い。なお、好ましい厚さは、０．０５ｍｍ以上である。
【００５８】
プリプレグ２２ａ、２２ｂを構成するマトリックス樹脂には、例えば上記例示した樹脂を使用でき、好ましくは熱硬化性樹脂、中でも、エポキシ系樹脂が同様の理由から最も好ましく使用される。
【００５９】
本発明のゴルフクラブ用シャフトは、特定のバイアス層と上述したような特定のストレート層とを有する限り、他の層を有していてもよい。例えば、図示例のように、内側からバイアス層と、上述のストレート層とが順次形成され、さらに、他のストレート層が複数形成された層が好適である。
【００６０】
また、特定のバイアス層と上述したような特定のストレート層との間には、他の層が形成されていてもよいし、特定のストレート層が特定のバイアス層よりも外側に形成されていてもよい。
【００６１】
さらにこの例では、第１のストレート層と第２のストレート層とが突き合わされ、第１の細径側ストレート層と第２の細径側ストレート層とが突き合わされているが、これらは重ならない限り、例えば、製造上不可避な程度の間隔を有して配置されていてもよい。
【００６２】
以上説明したように、このようなゴルフクラブ用シャフトは、複数の繊維強化樹脂層で構成されるゴルフクラブ用シャフトであって、炭素繊維がシャフト軸方向に対して+３０〜+７０°に配向された層と、−３０〜−７０°に配向された層とからなるバイアス層と、炭素繊維がシャフト軸方向に配向されたストレート層とを有している。そして、繋ぎ合わせストレート層は、当該ゴルフクラブ用シャフトの少なくとも細径端乃至５００ｍｍに亘る部分に配置された第１のストレート層と、この第１のストレート層よりも太径側に、第１のストレート層とは重ならないように配置された第２のストレート層とからなり、第１のストレート層と第２のストレート層中の炭素繊維の弾性率の差は、４０〜１００ＧＰａで構成されている。
【００６３】
第1のストレート層および第２のストレート層の炭素繊維の弾性率は、２４０〜４５０ＧＰａであり、その差は、４０〜１００ＧＰａで構成されている。炭素繊維の弾性率の差が４０ＧＰa以下であると、『発明が解決しようとする課題』にも記載のとおり、上下および左右の打ち出し角度が安定するものの、バックスピン量が多く、十分な飛距離が得られない傾向となり効果が薄く、また、１００ＧＰａ以上であると、スイング時に第1のストレート層と第２のストレート層の繋ぎ合わせ部でシャフトに中折れ感が発生し、なおかつ折損の原因となる。
また、ストレート層は、当該ゴルフクラブ用シャフトの少なくとも細径端乃至１００ｍｍに亘る部分に配置された第１の細径側ストレート層と、当該ゴルフクラブ用シャフトの少なくとも細径端から１５０ｍｍ乃至２００ｍｍに亘る部分に、第１の細径側ストレート層とは重ならないように配置された第２の細径側ストレート層とからなり、第１の細径側ストレート層中の炭素繊維は、弾性率が３５０ＧＰａ以上、引張伸度が１．２％以上であり、第２の細径側ストレート層中の炭素繊維は、弾性率が１００ＧＰａ以下、引張伸度が１．２％以上である。
【００６４】
そのため、ヘッドスピードに応じた適正なスピン量、安定した打ち出し角度を得ることが可能となり、方向性も安定する。また、同時に高い曲げ強度を達成することができるため、折損する確率が非常に少ないゴルフクラブ用シャフトとすることができる。
【００６５】
本発明の構成は、長さが１０４１ｍｍ〜１２１９ｍｍ、シャフトの質量が４０ｇ〜８５ｇのいわゆるウッド用のゴルフクラブ用シャフトに適用することで、その効果がより十分に発揮される。
【００６６】
本発明のゴルフクラブ用シャフトは、大型ヘッドとの組み合わせにも好適である。大型ヘッドとしては、体積が３８０ｃｍ３〜４６０ｃｍ３、慣性モーメント３５００ｇ・ｃｍ２〜５９００ｇ・ｃｍ２の大型ヘッドが挙げられる。本発明のゴルフクラブ用シャフトは、このような大型ヘッドを装着しても、バックスピン量を減少させるとともに安定させることができ、方向性も安定する。
【実施例】
【００６７】
次に、実施例に基づいて本発明を更に具体的に説明する。
【００６８】
実施例および比較例で作製したゴルフクラブ用シャフトの材料を以下に示す。
【００６９】
プリプレグＡ：炭素繊維プリプレグ  ＨＲＸ３５０Ｃ１２５Ｓ（厚さ０．０９８ｍｍ、三菱レイヨン株式会社製、炭素繊維の弾性率３９０ＧＰａ、引張伸度１．２％）
プリプレグＢ：炭素繊維プリプレグ  Ｅ０５２ＡＡ−１０Ｎ（厚さ０．１０９ｍｍ、日本グラファイトファイバー株式会社製、炭素繊維の弾性率５４ＧＰａ、引張伸度２．０％）
プリプレグＣ：炭素繊維プリプレグ  ＭＲ３５０Ｊ０５０Ｓ（厚さ０．０５８ｍｍ、三菱レイヨン株式会社製）
プリプレグＤ：炭素繊維プリプレグ  ＭＲＸ３５０Ｃ１２５Ｒ（厚さ０．１０６ｍｍ、三菱レイヨン株式会社製）
プリプレグＥ：炭素繊維プリプレグ  ＴＲ３５０Ｃ１２５Ｓ（厚さ０．１０３ｍｍ、三菱レイヨン株式会社製）
プリプレグＦ：炭素繊維プリプレグ  ＴＲ３５０Ｃ１５０Ｓ（厚さ０．１２７ｍｍ、三菱レイヨン株式会社製）
プリプレグＧ：炭素繊維プリプレグ  ＴＲ３５０Ｃ１５０Ｓ（厚さ０．１２７ｍｍ、三菱レイヨン株式会社製）
プリプレグＨ：炭素繊維プリプレグ  ＴＲ３５０Ｅ１２５Ｓ（厚さ０．１１３ｍｍ、三菱レイヨン株式会社製）
（実施例）
＜マンドレル＞
図２に示す形状のマンドレル１０を用意した。このマンドレル１０は、鉄製の円筒体からなり、全体の長さＬ３にあって、その細径端Ｐ１から長さＬ１の位置（切換点）Ｐ２まで、その外径が直線的に漸増し、切換点Ｐ２から長さＬ２の太径端Ｐ３まで、その外径は一定である。
【００７０】
本実施例による前記マンドレル１０の各部位における具体的な外径、長さ、テーパー度は以下のとおりである。
【００７１】
細径端Ｐ１の外径は４．００ｍｍ、切換点Ｐ２の外径は１３．５０ｍｍ、この切換点Ｐ２から太径端Ｐ３までは同一外径（１３．５０ｍｍ）である。細径端Ｐ１から切替点Ｐ２までの長さＬ１は９５０ｍｍ、切替点Ｐ２から太径端Ｐ３までの長さＬ２は５５０ｍｍである。マンドレル１０の全体長さＬ３は１５００ｍｍとなる。また、細径端Ｐ１から切替点Ｐ２までのテーパー度は１０．００／１０００とされている。
【００７２】
＜プリプレグの裁断および巻きつけ＞
図３のパターン１〜７に示す形状に各種プリプレグ（プリプレグＡ〜Ｈ）を裁断した。
【００７３】
すなわち、パターン１では、シャフト長手軸方向に対し＋４５°に裁断したプリプレグＡと−４５°に裁断したプリプレグＡとを実質的に半周ずれるようずらしして貼り合せた。
【００７４】
そして、この２枚を貼り合わせたプリプレグ全体のサイズを、全長が１１９０ｍｍで、細径端の巻き回数が５．５、太径端の巻き回数が２．８となるように調整した。
【００７５】
パターン２では、プリプレグＡおよびＢのサイズを、シャフト軸方向に炭素繊維が配向し、図３中のＬａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄが、それぞれ、Ｌａ＝１１０ｍｍ、Ｌｂ＝８０ｍｍ、Ｌｃ＝３０ｍｍ、Ｌｄ＝６０ｍｍであり、巻き回数は１回となるよう調整した。なお、図３のパターン２のプリプレグＡとプリプレグＢとは、互いの切断面が突合部３１で突き合わされて、プリプレグＡおよびプリプレグＢの片面に貼られている剥離紙の上からテープ止めされている。この剥離紙およびテープは、このパターン２のプリプレグＡおよびプリプレグＢを後述のマンドレルの巻きつけした後に剥離される。
【００７６】
パターン３では、プリプレグＣのサイズを、シャフト軸方向に炭素繊維が配向し、全長が６００ｍｍであり、巻き回数が１回となるよう調整した。
【００７７】
パターン４では、シャフト軸方向に対し炭素繊維の配向角度が０°となるように裁断したプリプレグＤとプリプレグＥを重なりがないように突合部３０ａで突き合わされて、プリプレグＤおよびプリプレグＥの片面に貼られている剥離紙の上からテープ止めされている。この剥離紙およびテープは、このパターン４のプリプレグＤおよびプリプレグＥを後術のマンドレルの巻きつけした後に剥離される。
【００７８】
パターン５〜６では、プリプレグＦ〜Ｇのサイズを、シャフト軸方向に炭素繊維が配向し、全長が１１９０ｍｍであり、巻き回数が１回となるよう調整した。
【００７９】
パターン７では、プリプレグＨのサイズを、シャフト軸方向に炭素繊維が配向し、細径端の外径が８．７０ｍｍ程度になるよう調整した。
【００８０】
なお、図３のパターン１〜７に示すプリプレグＡ〜Ｈは、図１のパターン１〜７に示すプリプレグ２１〜２７にそれぞれ相当する。
【００８１】
次に、それぞれ裁断したプリプレグをパターン１〜７の順番にマンドレル１０に巻き付けた。巻き付けは、マンドレルの細径端から２０ｍｍを巻き付けの端部とした。
【００８２】
次に、厚さ２０μｍ、幅３０ｍｍの熱収縮性を有するポリプロピレンテープ（不図示）を巻き付けピッチ２ｍｍの条件で巻き付けて固定し、マンドレル１０に形成したシャフト素管を得た。
【００８３】
＜樹脂の硬化、およびシャフト素管表面の研磨＞
シャフト素管を硬化炉に入れ、１４５℃で２時間加熱してプリプレグの樹脂の硬化処理を行った後、ポリプロピレンテープとマンドレル１０とを取り除いた。
【００８４】
得られたゴルフクラブ用シャフト素管の両端を各々１０ｍｍカットして、全長を１１７０ｍｍとした。
【００８５】
研磨前のシャフトの片持ちフレックス（細径端から９２０ｍｍの位置を固定して、シャフト細径端から１０ｍｍの位置に３ｋｇの錘を掛けたときのシャフト細径端のたわみ量）は１３４ｍｍであった。また研磨前のゴルフクラブ用シャフト素管の細径端の外径は８．７７ｍｍ、太径端の外径は１５．８５ｍｍであった。
【００８６】
このゴルフクラブ用シャフト素管を、細径端の外径が８．５０ｍｍ、片持ちフレックスが１２４ｍｍとなるよう、円筒研磨機で表面の研磨仕上げを行い、実施例のゴルフクラブ用シャフトを得た。
【００８７】
実施例のゴルフクラブ用シャフトの質量は７３．０ｇ、シャフトのねじれ角（シャフト細径端から１０３５ｍｍの位置を固定し、シャフト細径端〜シャフト細径端から５０ｍｍの位置に、１３８．５ｋｇｆ・ｍｍのトルクを掛けたとき、シャフトがねじれた角度。）は３．３度であった。
【００８８】
＜ゴルフクラブヘッド、およびグリップの取り付け＞
実施例のゴルフクラブ用シャフトに、市販のチタン製ドライバー用ゴルフクラブヘッド（体積４６０ｃｍ3、質量２０３ｇ、ロフト角９．５°）をエポキシ樹脂接着剤で細径端
部に取り付けた。さらに、シャフト太径端部を７５ｍｍカットし、このシャフトに市販のゴム製グリップを、両面テープを使って取り付け、実施例のゴルフクラブを製作した。
【００８９】
＜打球の評価＞
実施例のゴルフクラブを株式会社ミヤマエ製ゴルフ試打ロボット「ＳＨＯＴＲＯＢＯ−ＩＶ」を用いてゴルフボールを６回打球し、ＩＳＧ社製「ＴＲＡＣＫＭＡＮ」にて飛距離計測等の測定を実施する。回転軸の平均値は、飛球方向を０°とし、回転軸右方向（スライス）を正（＋）とし、かつ回転軸左方向（フック）を負（−）として、６回の打球で測定されたそれらの値を足して合算値を算出し、その合算値を打球の回数（６回）で除することで求める。
【００９０】
＜３点曲げ試験＞
実施例のゴルフクラブ用シャフトを、製品安全協会が定める「ゴルフクラブ用シャフトの認定基準及び基準確認方法」におけるＣ型シャフトの３点曲げ試験方法に従って３点曲げ試験を実施する。なお、今回は「ゴルフクラブ用シャフトの認定基準及び基準確認方法」における荷重点位置Ｔ（シャフト細径端部から９０ｍｍ）と荷重点位置Ａ（シャフト細径端部から１７５ｍｍ）の試験を各３本ずつ実施する。図４に、この３点曲げ強度の試験装置の概略を示す。
【００９１】
（比較例）
図６に示すようにパターン４をプリプレグＤのみで実施例と同じサイズに裁断した以外は、実施例と同様にシャフトを作製した。本比較例は、特許文献４の実施例１に相当するものである。
【００９２】
実施例のゴルフクラブ用シャフトを用いたゴルフクラブでは、比較例に対してバックスピン量を適正値で安定させることができ、その結果、安定した打ち出し角度を得ることが可能となり、理想的な弾道と飛距離を実現できる。比較例では、上下および左右の打ち出し角度があんていするものの、バックスピン量が多く、そのために、十分な飛距離が得られない。
【００９３】
実施例および比較例におけるゴルフクラブ用シャフトでは、荷重点位置Ｔ、Ａ共に、ＳＧ（製品安全協会）の強度規格を大きく上回り、高い３点曲げ強度を有する。
【００９４】
実施例のゴルフクラブ用シャフトでは、バックスピン量が減少し、また、安定するために、平均飛距離の増大が期待できるとともに、高い３点曲げ強度を有するため、折損する確率も低くできる。
【符号の説明】
【００９５】
２１    プリプレグ（バイアス層）
２２ａ  プリプレグ（第１の細径側ストレート層）
２２ｂ  プリプレグ（第２の細径側ストレート層）
２４ａ  プリプレグ（第１のストレート層）
２４ｂ  プリプレグ（第２のストレート層）
パターン４  繋ぎ合わせストレート層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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