(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッド前端から始まり、シャフト全長の３％以上４０％以下の長さを有する前端補強繊維層を備え、該前端補強繊維層の補強繊維の弾性率が１５０００ｋｇｆ／ｍｍ２以下３０００ｋｇｆ／ｍｍ２以上とされ、
上記ヘッドが装着される側の端である前端から重心までの距離である重心距離の全長に対する比率である重心距離率がＧとされ、逆式フレックスの順式フレックスと逆式フレックスとの合計に対する比率である先調子率がＰとされたとき、下記数式（１）によって算出される値Ｘが１９以上２３以下であるゴルフクラブ用のシャフト。
Ｘ＝Ｇ−０．５４×Ｐ      −−−（１）
【請求項２】
上記前端補強繊維層を構成する繊維がピッチ系炭素繊維である請求項１に記載のシャフト。
【請求項３】
上記前端補強繊維層が、その比重が４ｇ／ｃｍ３以上の繊維から構成されている請求項１に記載のシャフト。
【請求項４】
上記シャフト全長に渡って設けられる補強層を備え、
上記前端補強繊維層の補強繊維の弾性率は、上記全長に渡って設けられる補強繊維層の補強繊維の弾性率の５０％以下とされている請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のシャフト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はゴルフクラブ用のシャフト及びこのシャフトが用いられたゴルフクラブに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、スチールシャフトに代えて繊維強化樹脂製シャフトが装着されたゴルフクラブが好んで用いられており、ゴルフクラブの主流となりつつある。繊維強化樹脂製シャフトは軽量であるため、これを用いるゴルファーはヘッドスピードを速めることができ、打球の飛距離を高めることができる。
【０００３】
いわゆるアベレージゴルファーの中には、打球が上がりにくく、このためヘッドスピードに応じた飛距離が得られずに悩んでいる者が多い。速いヘッドスピードでスイングできることとともに、打球が上がりやすいことも、アベレージゴルファーがゴルフクラブに要求する重要な性能である。一般的に、先調子率が大きなゴルフクラブほど打球が上がりやすく、このため打球感がソフトとなってアベレージゴルファーに好まれる。従来、シャフトの先調子率について種々の提案がなされてきている（例えば特開平１０−３０５１２１号公報参照）。
【０００４】
ゴルフクラブの性能を左右する他の要素として、シャフトの重心距離が挙げられる。重心距離が小さなゴルフクラブ、すなわち重心が比較的前端寄りにあるゴルフクラブでは、ゴルファーはヘッドの重みを感じやすく、従ってスイングのタイミングをとりやすい。逆に、重心距離が大きなゴルフクラブ、すなわち重心が比較的後端寄りにあるゴルフクラブでは、ゴルファーはゴルフクラブを重く感じ、また、ヘッドの重みを感じにくい。アベレージゴルファーは、重心距離が小さなゴルフクラブを好む傾向が見られる。従来、シャフトの重心距離についても種々の提案がなされてきている（例えば特開平９−１３１４２２号公報及び実開平４−７００６１号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前端部分の補強繊維の積層数が少なくされて逆式フレックスが比較的大きくされることにより、シャフトの先調子率が大きくされ得る。しかし、この手法で先調子率が大きくされたシャフトでは、前端近傍が軽量となり、重心距離が大きくなってしまう。一方、前端部分の補強繊維の積層数が多くされて前端近傍が重くされることにより、重心距離が小さくされ得る。しかし、この手法で重心距離が小さくされたシャフトでは、逆式フレックスが小さくなって先調子率が小さくなってしまう。
【０００６】
このように、積層数の調節によって先調子率を大きくすることと、積層数の調節によって重心距離を小さくすることとは、相反する事項である。アベレージゴルファーに好適な、先調子率が大きくて重心距離が小さなシャフトは、未だ得られていないのが実状である。
【０００７】
本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであり、先調子率が大きくて重心距離が小さなシャフト及びこのシャフトが用いられたゴルフクラブの提供をその目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためになされた発明は、
ヘッド前端から始まり、シャフト全長の３％以上４０％以下の長さを有する前端補強繊維層を備え、該前端補強繊維層の補強繊維の弾性率が１５０００ｋｇｆ／ｍｍ２以下３０００ｋｇｆ／ｍｍ２以上とされ、
上記ヘッドが装着される側の端である前端から重心までの距離である重心距離の全長に対する比率である重心距離率がＧとされ、逆式フレックスの順式フレックスと逆式フレックスとの合計に対する比率である先調子率がＰとされたとき、下記数式（１）によって算出される値Ｘが１９以上２３以下であるゴルフクラブ用のシャフト、である。
Ｘ＝Ｇ−０．５４×Ｐ      −−−（１）
【０００９】
このシャフトでは、上記式（１）によって算出される値Ｘは、１９以上２３以下と従来のシャフトに比して小さく設定されている。値Ｘが小さくされるには、重心距離率Ｇが比較的小さくされ、先調子率Ｐが比較的大きくされる必要がある。これにより、シャフトがいわゆる先調子となり、重心距離が小さくなる。従って、このシャフトが用いられたゴルフクラブでは打球が上がりやすく、また、このゴルフクラブはゴルファーにとってスイングしやすい。
【００１０】
この発明において、重心距離率Ｇ（％）は、前端（ヘッドが装着される側の端）から重心までの距離である重心距離がＬ１（ｍｍ）とされ、前端から後端（グリップが装着される側の端）までの距離である全長がＬ２（ｍｍ）とされたとき、下記数式（２）によって算出される。
Ｇ＝（Ｌ１／Ｌ２）×１００      −−−（２）
【００１１】
また、この発明において先調子率Ｐ（％）は、順式フレックスがＦ１（ｍｍ）とされ、逆式フレックスがＦ２（ｍｍ）とされたとき、下記数式（３）によって算出される。
Ｐ＝（Ｆ２／（Ｆ１＋Ｆ２））×１００      −−−（３）
なお、順式フレックスは、シャフトの前端から後端に向かって１２９ｍｍの箇所が荷重点とされ、この荷重点から後端に向かって８２４ｍｍの箇所が第一支点とされ、この第一支点から後端に向かって１４０ｍｍの箇所が第二支点とされ、第一支点において下方から、そして第二支点において上方から、軸方向が水平となるようにシャフトが固定され、荷重点に２．７ｋｇの錘が吊り下げられたときの荷重点の撓み量である。また、逆式フレックスは、シャフトの前端から後端に向かって１２ｍｍの箇所が第二支点とされ、この第二支点から後端に向かって１４０ｍｍの箇所が第一支点とされ、この第一支点から後端に向かって７７６ｍｍの箇所が荷重点とされ、第一支点において下方から、そして第二支点において上方から、軸方向が水平となるようにシャフトが固定され、荷重点に１．３ｋｇの錘が吊り下げられたときの荷重点の撓み量である。
【００１２】
値Ｘが１９以上２３以下であるシャフトは、上記ヘッド前端から始まり、シャフト全長の３％以上４０％以下の長さを有する前端補強繊維層を備え、該前端補強繊維層の補強繊維の弾性率が１５０００ｋｇｆ／ｍｍ２以下３０００ｋｇｆ／ｍｍ２以上とされている。前端補強繊維層によって、シャフトの前端近傍が重くなり、重心距離率Ｇが小さくなる。また、この前端補強繊維層は弾性率が１５０００ｋｇｆ／ｍｍ２以下である繊維からなるので、前端近傍の剛性がさほど大きくはならず、大きな先調子率Ｐが維持される。特に好適な繊維は、ピッチ系炭素繊維である。
【００１３】
また、上記値Ｘが１９以上２３以下であるシャフトは、上記前端補強繊維層の比重が４ｇ／ｃｍ３以上の繊維からなる。この繊維は比重が大きいので、前端近傍に配される量が少量であっても前端近傍が重くなり、重心距離率Ｇが小さくなる。また、前端近傍に配される繊維の量が少量であれば、前端近傍の剛性がさほど大きくはならず、大きな先調子率Ｐが維持される。比重が４ｇ／ｃｍ３以上の繊維としては、金属繊維が挙げられる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、適宜図面が参照されつつ、本発明の実施形態が説明される。
図１は、本発明の一実施形態にかかるゴルフクラブが示された斜視図である。このゴルフクラブは、ヘッド１、シャフト３及びグリップ５から構成されている。ヘッド１は、シャフト３の前端がホーゼル７に挿入されることにより、シャフト３に装着されている。グリップ５は通常ゴム又は皮革からなり、シャフト３の後端近傍の外周面に装着されている。
【００１５】
シャフト３は、繊維強化樹脂製である。シャフト３は、通常は、マンドレルにプリプレグシートを複数枚巻き付けて合成樹脂を硬化させ、マンドレルを抜き取ってシャフト母材を形成し、このシャフト母材を所定寸法にカットして作製される。従って、シャフト３では複数の補強繊維層が積層されている。シャフト３の長さは特には制限されないが、通常は１０９５ｍｍ以上１３００ｍｍ以下程度である。また、シャフト３の重量は、通常は３５ｇ以上１００ｇ程度である。
【００１６】
図２は、図１のシャフト３のプリプレグシートが示された模式的展開図である。この図において、右側がシャフト３の前端側であり、左側がシャフト３の後端側である。このシャフト３には、第１プリプレグシート９、第２プリプレグシート１１、第３プリプレグシート１３、第４プリプレグシート１５、第５プリプレグシート１７、第６プリプレグシート１９、第７プリプレグシート２１、第８プリプレグシート２３、第９プリプレグシート２５、第１０プリプレグシート２７及び第１１プリプレグシート２９が用いられている。
【００１７】
第１プリプレグシート９、第８プリプレグシート２３、第９プリプレグシート２５、第１０プリプレグシート２７及び第１１プリプレグシート２９は、シャフト３の前端近傍のみに配設されたプリプレグシートであり、その補強繊維は前端補強繊維層を形成している。一方、第２プリプレグシート１１、第３プリプレグシート１３、第４プリプレグシート１５、第５プリプレグシート１７、第６プリプレグシート１９及び第７プリプレグシート２１は、シャフト３の全長に渡って配設されたプリプレグシートである。前端補強繊維層の補強繊維の弾性率は、１５０００ｋｇｆ／ｍｍ２以下である。これに対し、全長に渡って配設されたプリプレグシートの補強繊維の弾性率は、１５０００ｋｇｆ／ｍｍ２を超えている（例えば３００００ｋｇｆ／ｍｍ２程度）。
【００１８】
このシャフト３では、前端補強繊維層により前端近傍が重くなっており、これによってシャフト３の重心距離率Ｇが小さく設定されている。また、前端補強繊維層の補強繊維はその弾性率が１５０００ｋｇｆ／ｍｍ２以下であるので、前端補強繊維層に起因する前端近傍の剛性上昇がさほど大きくなく、大きな先調子率Ｐが維持されている。従って、上記式（１）によって算出される値Ｘが、１９以上２３以下の範囲内となっている。
【００１９】
図５は、従来のシャフトの重心距離率Ｇと先調子率Ｐとの測定結果が示されたグラフである。この図は、本発明者が市場のシャフトを調査して得たものである。この図から明らかなように、従来の全てのシャフトは、値Ｘが２３である直線よりも上方にプロットされている。すなわち、値Ｘが１９以上２３以下であるシャフトは従来存在しておらず、前端補強繊維層が設けられた本発明のシャフトによって初めて１９以上２３以下の値Ｘが達成されたのである。値Ｘが１９以上とされることにより、先端部が軟らかくなりすぎて打球方向がばらついてしまうことが防止され、また、重心距離率Ｇが小さくなりすぎてスイングに悪影響を与えることが防止される。また、値Ｘが２３以下とされることにより、打球が上がりやすくなり、また、アベレージゴルファーにとってスイングが容易となる。この観点から、値Ｘは２１以上２３以下が特に好ましい。
【００２０】
前端補強繊維層の補強繊維はその弾性率が１５０００ｋｇｆ／ｍｍ２以下であればよく、その材質は特には制限されない。例えば、炭素繊維、チタン繊維、ガラス繊維、ケブラー等から、弾性率が上記範囲内であるものが適宜選択され得る。特に好ましい補強繊維は、マトリックス樹脂との接着性に優れ、得られるシャフト３の引張強度、圧縮強度及び曲げ強度が高くなり、衝撃吸収性が高まるという理由から、石油ピッチを原料として作られるピッチ系炭素繊維である。
【００２１】
値Ｘがより小さくされ得るとの観点から、前端補強繊維層の補強繊維の弾性率は、１００００ｋｇｆ／ｍｍ２以下が特に好ましい。なお、弾性率の下限は特には規定される必要はないが、材料の入手の容易性の観点から、通常は弾性率が３０００ｋｇｆ／ｍｍ２以上、特には５０００ｋｇｆ／ｍｍ２以上の補強繊維が用いられる。なお、前端補強繊維層の補強繊維の弾性率は、全長に渡って設けられる補強繊維の弾性率の５０％以下が好ましい。
【００２２】
前端補強繊維層の長さは、シャフト３の全長の３％以上４０％以下が好ましく、特に５％以上３０％以下が好ましい。長さが上記範囲内とされることにより、値Ｘが１９以上２３以下の範囲内に設定されやすくなる。
【００２３】
図３は、本発明の他の実施形態にかかるゴルフクラブのシャフト３１のプリプレグシートが示された模式的展開図である。この図において、右側がシャフト３１の前端側であり、左側がシャフト３１の後端側である。このシャフト３１には、第１プリプレグシート３３、第２プリプレグシート３５、第３プリプレグシート３７、第４プリプレグシート３９、第５プリプレグシート４１、第６プリプレグシート４３、第７プリプレグシート４５、第８プリプレグシート４７及び第９プリプレグシート４９が用いられている。
【００２４】
第１プリプレグシート３３、第８プリプレグシート４７及び第９プリプレグシート４９は、シャフト３１の前端近傍のみに配設されたプリプレグシートであり、その補強繊維は前端補強繊維層を形成している。一方、第２プリプレグシート３５、第３プリプレグシート３７、第４プリプレグシート３９、第５プリプレグシート４１、第６プリプレグシート４３及び第７プリプレグシート４５は、シャフト３１の全長に渡って配設されたプリプレグシートである。前端補強繊維層の補強繊維の比重は４ｇ／ｃｍ３以上である。これに対し、全長に渡って配設されたプリプレグシートの補強繊維の比重は、４ｇ／ｃｍ３以下である。
【００２５】
このシャフト３１では、前端補強繊維層の補強繊維は比較的少量とされている。このように補強繊維が少量であっても、その比重が４ｇ／ｃｍ３以上と大きいので、前端近傍の重量が十分に大きくなる。これにより、シャフト３１の重心距離率Ｇが小さく設定されている。また、前端補強繊維層の補強繊維が少量であるので、前端補強繊維層に起因する前端近傍の剛性上昇がさほど大きくなく、大きな先調子率Ｐが維持されている。従って、上記式（１）によって算出される値Ｘが、１９以上２３以下の範囲内となっている。
【００２６】
前端補強繊維層の補強繊維の比重は、７ｇ／ｃｍ３以上が特に好ましい。比重は大きいほど好ましいので、その上限は特には制限されないが、実用材料中で繊維化されるものの比重は、通常は２５ｇ／ｃｍ３以下、特には２０ｇ／ｃｍ３以下である。補強繊維の好適な材質としては、例えばタングステン（比重：１９．３ｇ／ｃｍ３）、モリブデン（比重：１０．２ｇ／ｃｍ３）、ステンレススチール（比重：７．８ｇ／ｃｍ３）等の金属が挙げられる。また、比重が上記範囲内にあるアモルファス、炭素鋼（例えば神戸製鋼社の商品名「サイファー」）等も好適に用いられる。なお、前端補強繊維層の補強繊維の比重は、全長に渡って設けられる補強繊維の比重の４倍以上が好ましい。
【００２７】
前端補強繊維層の長さは、シャフト３１の全長の３％以上４０％以下が好ましく、特に５％以上３０％以下が好ましい。長さが上記範囲内とされることにより、値Ｘが１９以上２３以下の範囲内に設定されやすくなる。
【００２８】
【実施例】
以下、実施例によって本発明の効果が明らかされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではないことはもちろんである。
【００２９】
［実施例１］
マンドレルに、図２に示されるような、長さが３００ｍｍであり前端幅が８０ｍｍであり最大幅部分の幅が９０ｍｍである第１プリプレグシート９、前端幅が５０ｍｍであり後端幅が１３０ｍｍである第２プリプレグシート１１、前端幅が５０ｍｍであり後端幅が１３０ｍｍである第３プリプレグシート１３、前端幅が２０ｍｍであり後端幅が５５ｍｍである第４プリプレグシート１５、前端幅が２０ｍｍであり後端幅が５５ｍｍである第５プリプレグシート１７、前端幅が２１ｍｍであり後端幅が５６ｍｍである第６プリプレグシート１９、前端幅が２２ｍｍであり後端幅が５７ｍｍである第７プリプレグシート２１、長さが２００ｍｍであり前端幅が１００ｍｍである第８プリプレグシート２３、長さが２００ｍｍであり前端幅が１００ｍｍである第９プリプレグシート２５、長さが１００ｍｍであり前端幅が８０ｍｍである第１０プリプレグシート２７及び長さが１００ｍｍであり前端幅が８０ｍｍである第１１プリプレグシート２９を巻き付け、加熱してマトリックス樹脂を硬化させた。そして、マンドレルを引き抜き、得られたシャフト母材を所定寸法に裁断して、シャフト３を得た。このシャフト３に、ロフトが１０゜であり、体積が３０５ｃｃであり、質量が１８７ｇであり、材質がチタン合金（６Ａｌ−４Ｖ）であるヘッド１を装着した。さらにグリップ５を装着して、実施例１のゴルフクラブ（ドライバー）を得た。このゴルフクラブに用いられた各プリプレグシートの仕様が、下記の表１に示されている。また、このゴルフクラブの仕様が、図４及び下記の表３に示されている。
【００３０】
【表１】
0004263314.tif 000002
【００３１】
［実施例２］
マンドレルに、図３に示されるような、長さが３００ｍｍであり前端幅が８０ｍｍであり最大幅部分の幅が９０ｍｍである第１プリプレグシート３３、前端幅が８０ｍｍであり後端幅が１００ｍｍである第２プリプレグシート３５、前端幅が８０ｍｍであり後端幅が１００ｍｍである第３プリプレグシート３７、前端幅が２４ｍｍであり後端幅が５０ｍｍである第４プリプレグシート３９、前端幅が２４ｍｍであり後端幅が５０ｍｍである第５プリプレグシート４１、前端幅が２５ｍｍであり後端幅が５２ｍｍである第６プリプレグシート４３、前端幅が２６ｍｍであり後端幅が５３ｍｍである第７プリプレグシート４５、長さが２００ｍｍであり前端幅が１００ｍｍである第８プリプレグシート４７及び長さが２００ｍｍであり前端幅が１００ｍｍである第９プリプレグシート４９を巻き付けた他は実施例１と同様にして、実施例２のゴルフクラブを得た。このゴルフクラブに用いられた各プリプレグシートの仕様が、下記の表２に示されている。また、このゴルフクラブの仕様が、図４及び下記の表３に示されている。
【００３２】
【表２】
0004263314.tif 000003
【００３３】
［比較例１から比較例３］
市販のシャフト（住友ゴム工業社の商品名「ＴＯＵＲ  ＢＬＡＣＫ  Ｖ−１０」）を用いた他は実施例１と同様にして、比較例１のゴルフクラブを得た。また、市販のシャフト（住友ゴム工業社の商品名「ＴＯＵＲ  ＢＬＡＣＫ  Ｖ−９２」）を用いた他は実施例１と同様にして、比較例２のゴルフクラブを得た。さらに、市販のシャフト（住友ゴム工業社の商品名「ＴＯＵＲ  ＢＬＡＣＫ  Ｖ−１２」）を用いた他は実施例１と同様にして、比較例３のゴルフクラブを得た。比較例１から比較例３のゴルフクラブの補強繊維は、全てその弾性率が１５０００ｋｇｆ／ｍｍ２以上であり、比重が４ｇ／ｃｍ３以下であった。これらのゴルフクラブの仕様が、図４及び下記の表３に示されている。
【００３４】
［スイングしやすさの評価］
ハンディキャップが５から３０のゴルファー１１名に、各実施例及び比較例のゴルフクラブにてゴルフボールを打撃させ、スイングしやすさを評価させた。スイングしにくいものを「１」とし、スイングしやすいものを「５」とした。１１名の評価点の平均が３．５以上のゴルフクラブを「○」とし、２．５以上３．５未満のものを「△」とし、２．５未満のものを「×」とした。この結果が、下記の表３に示されている。
【００３５】
［打球の上がりやすさの評価］
前述のスイングしやすさの評価と同時に、打球の上がりやすさを評価させた。打球が上がりにくいものを「１」とし、上がりやすいものを「５」とした。１１名の評価点の平均が３．５以上のゴルフクラブを「○」とし、２．５以上３．５未満のものを「△」とし、２．５未満のものを「×」とした。この結果が、下記の表３に示されている。
【００３６】
【表３】
0004263314.tif 000004
【００３７】
図４より明らかなように、実施例１及び実施例２のゴルフクラブでは、シャフトの値Ｘが１９以上２３以下の範囲である。また、比較例１から比較例３のゴルフクラブでは、シャフトの値Ｘが２３よりも大きい。表３において、先調子率Ｐが小さくて値Ｘが大きな比較例１のゴルフクラブ並びに重心距離率Ｇが大きくて値Ｘが大きな比較例２及び比較例３のゴルフクラブは、スイングしやすさ及び打球の上がりやすさのいずれかにおいて、よくない評価となっている。これに対し、値Ｘが１９以上２３以下の範囲内である各実施例のゴルフクラブは、スイングしやすさ及び打球の上がりやすさの両方において、良好な評価となっている。以上の評価結果より、本発明の優位性が確認された。
【００３８】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明のシャフトは、先調子率が大きくて重心距離が小さい。このシャフトが用いられたゴルフクラブは打球が上がりやすく、またゴルファーにとってスイングしやすい。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施形態にかかるゴルフクラブが示された斜視図である。
【図２】図２は、図１のシャフトのプリプレグシートが示された模式的展開図である。
【図３】図３は、本発明の他の実施形態にかかるゴルフクラブのシャフトのプリプレグシートが示された模式的展開図である。
【図４】図４は、本発明の実施例及び比較例のゴルフクラブのシャフトの重心距離率Ｇと先調子率Ｐとの測定結果が示されたグラフである。
【図５】  図５は、従来のシャフトの重心距離率Ｇと先調子率Ｐとの測定結果が示されたグラフである。
【符号の説明】
１        ヘッド
３、３１  シャフト
５        グリップ
７        ホーゼル
【図１】
0004263314.tif 000005
【図２】
0004263314.tif 000006
【図３】
0004263314.tif 000007
【図４】
0004263314.tif 000008
【図５】
0004263314.tif 000009