(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
強化繊維に合成樹脂を含浸して構成した複数種類の強化繊維層を所定の割合で組み合わせて形成されたシャフトを備えており、シャフトの周方向に引き揃えられた周方向強化繊維で構成された周方向強化繊維層は、その総厚みが、シャフトの全体厚みに対して１０〜３０％の範囲の比率に設定され、シャフトの軸長方向に引き揃えられた軸長方向強化繊維で構成された軸長方向強化繊維層は、軸長方向強化繊維層の全体の厚みに対して３０％以上が１９ｔｏｎｆ／ｍｍ２  以下の低弾性率の軸長方向強化繊維で構成され、シャフトの元側から３００ｍｍの部分は、外径Ｄが１５ｍｍ以上でかつ肉厚ｔが０．７ｍｍ以下で、この肉厚ｔと外径Ｄとの比ｔ／Ｄが０．０６〜０．０２の範囲に形成されていることを特徴とするゴルフクラブ。
【請求項２】
軸長方向強化繊維層を構成する合成樹脂の含浸量は、３０ｗｔ％以上に設定されていることを特徴とする請求項１に記載のゴルフクラブ。
【請求項３】
軸長方向強化繊維層は、シャフトの外層側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のゴルフクラブ。
【請求項４】
前記シャフトの全長の１／６〜２／３の全長を有する補強プリプレグが先側に巻回されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のゴルフクラブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太い外径で高強度であり且つ軟調性に優れたシャフトを有するゴルフクラブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、シャフトの長さを比較的長くし、且つ、そのシャフトに大型ヘッドを取り付けたゴルフクラブが多数開発されており、この場合、例えばアドレス時に、プレーヤに対してゴルフクラブ全体が短く見えるように、シャフトは、太い外径に設計している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、シャフトの外径を太くすると、必然的に、シャフトが硬質化してしまうため、その結果、たわみ難く且つねじれ難いシャフトを有するゴルフクラブが構成される。このようなゴルフクラブでは、例えばスイング時及びトップの切り返し時に、無駄な力が加わってしまうことにより、安定且つスムーズなスイングを維持することができなくなってしまう。
【０００４】
そこで、このような問題を解決するために、本発明の目的は、太い外径で高強度であり且つ軟調性に優れたシャフトを有するゴルフクラブを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明のゴルフクラブは、強化繊維に合成樹脂を含浸して構成した複数種類の強化繊維層を所定の割合で組み合わせて形成されたシャフトを備えており、
シャフトの周方向に引き揃えられた周方向強化繊維で構成された周方向強化繊維層は、その総厚みが、シャフトの全体厚みに対して１０〜３０％の範囲の比率に設定され、シャフトの軸長方向に引き揃えられた軸長方向強化繊維で構成された軸長方向強化繊維層は、軸長方向強化繊維層の全体の厚みに対して３０％以上が１９ｔｏｎｆ／ｍｍ２  以下の低弾性率の軸長方向強化繊維で構成され、シャフトの元側から３００ｍｍの部分は、外径Ｄが１５ｍｍ以上でかつ肉厚ｔが０．７ｍｍ以下で、この肉厚ｔと外径Ｄとの比ｔ／Ｄが０．０６〜０．０２の範囲に形成されている。
また、本発明において、軸長方向強化繊維層を構成する合成樹脂の含浸量は、３０ｗｔ％以上に設定されるのが好ましい。
更に、本発明において、軸長方向強化繊維層は、シャフトの外層側に配置されるのが好ましい。
更に、シャフトの全長の１／６〜２／３の全長を有する補強プリプレグが先側に巻回されることが好ましい。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のゴルフクラブについて、添付図面を参照して説明する。
【０００７】
図２（ａ），（ｂ）に示すように、本発明のゴルフクラブには、太い外径で高強度であり且つ軟調性に優れたシャフト２が適用されており、このようなシャフト２を実現するために、所定方向に引き揃えられた強化繊維に合成樹脂を含浸して構成した複数種類の強化繊維層を所定の割合で組み合わせている。
【０００８】
このような強化繊維層を構成する強化繊維としては、シャフト２の周方向に引き揃えられた周方向強化繊維、シャフト２の軸長方向に引き揃えられた軸長方向強化繊維、シャフト２の軸長方向或いは周方向に対して所定の傾斜角度を成して引き揃えられた傾斜方向強化繊維が用いられている。
【０００９】
なお、強化繊維としては、例えば、カーボン、ボロン、ガラス、有機繊維等を使用することが可能であり、合成樹脂としては、例えばエポキシ樹脂等を使用することが可能である。
【００１０】
強化繊維層の割合は、完成したシャフト２の全体厚み（シャフト先側２ａの全体厚みＴ１、シャフト元側２ｂの全体厚みＴ２）に対する強化繊維層の総厚みの比率（％）によって規定されている。
【００１１】
本発明において、周方向強化繊維層は、１０〜３０％又はそれ以上、好ましくは、１５〜２５％の範囲の比率に設定されている。また、傾斜方向強化繊維層は、０〜３５％、好ましくは、１０〜２５％の範囲の比率に設定されている。
【００１２】
これら周方向強化繊維層及び傾斜方向強化繊維層は、シャフト２の高強度化及び太径化を達成するために必要であり、特に、周方向強化繊維層の比率は、従来のシャフトに比べて多くなっている。この結果、つぶれ難く且つ破損し難いシャフト２を実現することができる。
【００１３】
また、本発明において、軸長方向強化繊維層は、２５％以上、好ましくは、５０％以上の比率に設定されている。
【００１４】
この軸長方向強化繊維層を構成する軸長方向強化繊維としては、１９ｔｏｎｆ／ｍｍ2 以下（好ましくは、１６ｔｏｎｆ／ｍｍ2 以下、更に好ましくは、３〜１０ｔｏｎｆ／ｍｍ2 ）の低弾性率の強化繊維を用いることが好ましい。更に、この軸長方向強化繊維層は、シャフト２の外層側に配置することが好ましい。この低弾性率の軸長方向強化繊維層は、軸長方向強化繊維層の全体厚みに対して３０％以上の比率に設定されている。
【００１５】
このような条件設定の下で軸長方向強化繊維層を構成することによって、太い外径であっても軟調性に優れたシャフト２を実現することができる。
【００１６】
更に、本発明において、軸長方向強化繊維層を構成する合成樹脂の含浸量は、３０ｗｔ％以上に設定されている。
【００１７】
特に、シャフト２の外層側に配置される軸長方向強化繊維層の樹脂含浸量を多くすることによって、割れ難く且つ破損し難いシャフト２を実現することができる。
【００１８】
また、シャフト先側２ａ及びシャフト元側２ｂにおける上述した３種類の強化繊維層（即ち、軸長方向強化繊維層、傾斜方向強化繊維層、周方向強化繊維層）の総厚みは、次のような比率に設定することが好ましい。
0004112722.tif 000002
また、特に図２（ｂ）に示すように、シャフト２の元端から３００ｍｍの部分のシャフト外径を１５ｍｍ以上の太径に形成しておくのが好ましい。また、この部分の肉厚は、０．７ｍｍ以下の薄い肉厚にすることが好ましい。具体的には、この部分の肉厚をｔとすると共に、シャフト外径をＤとすると、ｔ／Ｄ＝０．０６〜０．０２、好ましくは、０．０５〜０．０３の範囲に設定することが好ましい。このような比率を越えて例えば０．０７以上にすると、シャフト２の剛性が大きくなり易く、又、重くなる。これに対して、０．０２より小さいと、つぶれ等の破損が発生し易い。
【００１９】
このように、本発明によれば、上述したような条件設定の下で複数種類の強化繊維層を組み合わせることによって、太い外径で高強度であり且つ軟調性に優れたシャフト２を有するゴルフクラブを実現することができる。
【００２０】
次に、上述したような条件設定に基づいて、複数種類の強化繊維層を組み合わせて作製したシャフト２の一実施例について、図１及び図２（ｃ）を参照して説明する。
【００２１】
図１には、このシャフト２の作製プロセスが示されており、図２（ｃ）には、この作製プロセスを介して完成したシャフト２の各強化繊維層の断面が示されている。
【００２２】
まず、マンドレル４に対して周方向強化繊維プリプレグ６を巻回して、周方向強化繊維層８を形成した後、２枚の傾斜方向強化繊維プリプレグ１０，１２を巻回して、周方向強化繊維層８上に２層の傾斜方向強化繊維層１４ａ，１４ｂを形成する。
【００２３】
なお、本実施例に適用した２枚の傾斜方向強化繊維プリプレグ１０，１２において、一方の傾斜方向強化繊維プリプレグ１０の強化繊維は、シャフト２の軸長方向或いは周方向に対して＋４５°の傾斜角度を成して引き揃えられており、他方の傾斜方向強化繊維プリプレグ１２の強化繊維は、シャフト２の軸長方向或いは周方向に対して−４５°の傾斜角度を成して引き揃えられている。
【００２４】
続いて、軸長方向強化繊維プリプレグ１６を巻回して、傾斜方向強化繊維層１４ａ，１４ｂ上に軸長方向強化繊維層１８を形成した後、周方向強化繊維プリプレグ２０及び軸長方向強化繊維プリプレグ２２を順次巻回する。
【００２５】
この場合、軸長方向強化繊維プリプレグ２２は、周方向強化繊維プリプレグ２０の巻回周に対して半周分ずれるように、その形状寸法及び巻回位置が調整される。この結果、周方向強化繊維プリプレグ２０で形成される周方向強化繊維層２４の間に、軸長方向強化繊維プリプレグ２２で形成される軸長方向強化繊維層２６が介層される。
【００２６】
そして、更に、軸長方向強化繊維プリプレグ２８を巻回して、周方向強化繊維層２４上に軸長方向強化繊維層３０を形成する。
【００２７】
このような作製プロセスにおいて、各プリプレグの厚さ、巻数、及び、各プリプレグを構成する強化繊維の繊維弾性率、繊維角度、繊維目付、並びに、各プリプレグを構成する合成樹脂の樹脂含浸量など、そして、これら各プリプレグを巻回して形成した各強化繊維層の積層厚は、以下の表１に示すような条件設定となっている。
【００２８】
なお、以下の表１の縦列方向に記載した各プリプレグは、上述した作製プロセスにおいて、マンドレル４に巻回した各プリプレグの巻回順に並べられており、この表１の各プリプレグと図１の各プリプレグとは、夫々、個々に対応関係にある。
【００２９】
【表１】
0004112722.tif 000003
【００３０】
また、シャフト２は、特に、そのシャフト先側２ａ（図２（ａ）参照）に補強層を配置することが多い。この場合、上述した作製プロセス中において、適当な箇所に補強用プリプレグ３２，３４を巻回すれば良い。図１の実施の形態では、補強用プリプレグ３２，３４は、上述した各プリプレグの巻始め位置と巻終わり位置に夫々配置している。
【００３１】
ここで、他の実施の形態として、例えば図３に示すような補強プリプレグ（シート、テープ）３６をシャフト先側２ａに巻回することが好ましい。
【００３２】
太い外径でシャフト２を形成すると、長手方向の位置（例えば、細径側端から１７５ｍｍ、５２５ｍｍ、１０００ｍｍ）における強度や剛性の差が大きくなる傾向になる。なぜなら、共に、断面二次モーメントの比が大きくなるからと考えられる。その結果、強度バランスの良くない（最低部強度を上げると重くなってしまう）キックポイントが先側寄りに偏ったシャフト２となってしまう。
【００３３】
従って、このような問題を解決するためには、図３に示すような補強プリプレグ３６を設けることが好ましい。この補強プリプレグ３６の全長Ｌ′は、シャフト２の全長Ｌの１／６〜２／３（好ましくは、１／４〜１／２）に設定することが好ましい。また、補強プリプレグ３６の繊維方向は、軸長方向が望ましく、その材料としては、最外層プリプレグ２８と同弾性率或いはそれよりも低い弾性率を有し、且つ、１９ｔｏｎｆ／ｍｍ2 以下（好ましくは、５〜１０ｔｏｎｆ／ｍｍ2 ）の低弾性強化繊維を用いることが好ましい。更に、補強プリプレグ３６の厚さは、０．０２〜０．１８ｍｍ程度に設定し、且つ、その巻数は、１〜２プライ程度巻回することが好ましい。
【００３４】
このように、補強プリプレグ３６を設けることによって、強度バランスに優れた（軽量化に有利）キックポイントを一般的な範囲に設定したゴルフクラブを提供することができる。そして、太径化したシャフト２、特に薄肉化や太さの割に軟調にしたシャフト２に発生し易いシャフト先側の曲げ剛性不足（シャフト元側に対して）や、強度不足をバランス良く向上することができる。
【００３５】
このような作製プロセスば、その一例に過ぎず、種々変更することが可能であるが、上述したような条件設定の下で複数種類のプリプレグを巻回することによって、太い外径で高強度であり且つ軟調性に優れたシャフト２を有するゴルフクラブを実現することができる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、周方向強化繊維層をシャフトの全体厚みに対して１０〜３０％の範囲とすることにより、つぶれ難く且つ破損し難くし、軸長方向強化繊維層の全体の厚みに対して３０％以上が１９ｔｏｎｆ／ｍｍ２  以下の低弾性率の軸長方向強化繊維で構成されることにより、シャフトの元側から３００ｍｍの部分は、外径Ｄが１５ｍｍ以上でかつ肉厚ｔが０．７ｍｍ以下で、この肉厚ｔと外径Ｄとの比ｔ／Ｄが０．０６〜０．０２の範囲に形成される太い外径を持ち、高強度であり且つ軟調性に優れたシャフトを有するゴルフクラブを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に適用したシャフトの作製プロセスを説明するための図。
【図２】（ａ）は、完成したシャフトの外観図、（ｂ）は、シャフトの断面図、（ｃ）は、シャフトを構成する各強化繊維層の断面図。
【図３】本発明の他の実施の形態に適用したシャフトの作製プロセスを説明するための図。
【符号の説明】
２  シャフト
８，２４  周方向強化繊維層
１８，２６，３０  軸長方向強化繊維層
Ｔ１，Ｔ２  シャフトの全体厚み
【図１】
0004112722.tif 000004
【図２】
0004112722.tif 000005
【図３】
0004112722.tif 000006