(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
管（６）であって、
内部巻回層ゾーン（２）と、
前記内部巻回層ゾーン（２）の外側に配置された内部の長手方向に延びるワイヤ又は繊維（３）と、
前記内部の長手方向に延びるワイヤ又は繊維（３）上に巻回された巻回層（１０）と、
前記巻回層（１０）の外側に配置された外部の長手方向に延びるワイヤ又は繊維（３）と、
前記外部の長手方向に延びるワイヤ又は繊維（３）上に巻回された外部巻回層（４）とを備え、前記外部巻回層（４）により前記外部の長手方向に延びるワイヤ又は繊維（３）が前記内部の長手方向に延びるワイヤ又は繊維（３）の間に強制配置される、管（６）。
【請求項２】
前記内部巻回層ゾーン（２）、前記巻回層（１０）、及び前記外部巻回層（４）は、エポキシ樹脂及び接着剤のうちの少なくとも一つに含浸されている、請求項１に記載の管（６）。
【請求項３】
前記長手方向に延びるワイヤ又は繊維（３）は、管（６）の中心から距離を隔てて円形に配列される、請求項１に記載の管（６）。
【請求項４】
管は円形断面を有し、前記内部の長手方向に延びるワイヤ又は繊維（３）の管（６）の中心からの距離は、前記外部の長手方向に延びるワイヤ又は繊維（３）の管（６）の中心からの距離とは異なる、請求項１に記載の管（６）。
【請求項５】
管（６）の内部に振動減衰材料から作られる少なくとも１つの減衰素子（１）を備えた、巻回された本体として製造される、請求項１に記載の管（６）。
【請求項６】
ワイヤ又は繊維（３）が管（６）の外部輪郭を決定し、かつワイヤ又は繊維（３）は管（６）の各コーナーエッジの領域において延びる多角形断面を有する、請求項１に記載の管（６）。
【請求項７】
長手方向に変化する断面及び長手方向に変化する壁厚（Ｓ）のうちの少なくとも一つを有する、請求項１に記載の管（６）。
【請求項８】
管の壁に長手方向に配列されたワイヤ及び繊維（３）が、ジャケットラインに対して或る角度で延びる請求項１に記載の管（６）。
【請求項９】
前記ワイヤ及び繊維（３）が、螺旋形に配置されている、請求項８に記載の管（６）。
【請求項１０】
長手方向に延びるワイヤ又は繊維（３）の複数の層を備える、請求項１に記載の管（６）。
【請求項１１】
管（６）の壁内を長手方向に延びるワイヤ又は繊維（３）は、金属、プラスチック、炭素繊維、ガラスまたは織物材料から成る、請求項１に記載の管（６）。
【請求項１２】
撚られた、織られた、ケーブル状の、管輪状の、管撚り状の態様で長手方向に延びるワイヤ及び繊維（３）を備える、請求項１に記載の管（６）。
【請求項１３】
前記長手方向に延びるワイヤ又は繊維（３）は、互いに等間隔で円形に配列される、請求項３に記載の管（６）。
【請求項１４】
複数の層からなる壁を有する管から作られるシャフトを備えたゴルフクラブであって、
前記管は、
内部巻回層ゾーン（２）と、
前記内部巻回層ゾーン（２）の外側に配置された内部の長手方向に延びるワイヤ又は繊維（３）と、
前記内部の長手方向に延びるワイヤ又は繊維（３）上に巻回された巻回層（１０）と、
前記巻回層（１０）の外側に配置された外部の長手方向に延びるワイヤ又は繊維（３）と、
前記外部の長手方向に延びるワイヤ又は繊維（３）上に巻回された外部巻回層（４）とを含み、前記外部巻回層（４）により前記外部の長手方向に延びるワイヤ又は繊維（３）が前記内部の長手方向に延びるワイヤ又は繊維（３）の間に強制配置される、ゴルフクラブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、独立請求項１の前提部分による管、並びにゴルフクラブに関する。
金属の引き抜きにより、または繊維強化エポキシ樹脂材料のマットの巻回により、もしくは繊維の巻回により製造される管が知られている。これらの管は比較的軽いが、むしろ適度な曲げ弾性を有する。これらの管は、貧弱な振動減衰特性を有する。減衰特性は、減衰素子の取付けもしくは装着により引き続き改善されなければならない。これらの管のすべては、或る使用に対しては、不充分な減衰特性を有する。
【０００２】
ゴルフクラブの通常のシャフトもまた、引き抜かれた金属の管もしくは繊維材料から巻回された管のいずれかである。金属の管は、良好な弾性が顕著であるが、比較的高い重量及び貧弱な減衰特性を有する。繊維材料の巻回された管は、適度な弾性の存在において重量が低いことが顕著であるが、減衰特性は、多くの使用に対して不充分である。引き抜きもしくは巻回のような従来の方法で製造される繊維材料の管の減衰特性は殆ど充分ではなく、従って、引き続き作り付けをしなければならない。
【０００３】
本発明の目的は、高い弾性、良好なねじり作用及び低い重量の管を作ることである。同時に、管は、良好な振動減衰特性を有するべきである。さらに、本発明の目的は、高い弾性、良好なねじり剛性及び低い重量を有するシャフトを持ったゴルフクラブを作ることである。
【０００４】
この目的は、独立請求項１の特徴を有する管による本発明によって満足される。従属請求項は、管の長所的な実施形態に関する。本発明によるゴルフクラブは、本発明による管から作られるシャフトを有する。
【０００５】
例えば、ワイヤは、金属、炭素繊維、ガラスもしくはケブラーから成るものであって良い。ワイヤは、個々のワイヤであって良いが、これらのワイヤの構成は、撚り線であっても良く、もしくはワイヤはブレードであっても良い。例えば、ピアノ弦に用いられるようなワイヤが、良好に適する。１つの管に種々の材料の及び／または種々の構成のワイヤを用いることも考えられる。ワイヤ自体は、次に、管または管輪（tubelet ）形状に設計され得る。ワイヤは、約０．２ｍｍから０．５ｍｍの直径を有するのが有利であるが、他の直径のワイヤも当然適合可能である。
【０００６】
本発明による管は、例えば、以下のように製造され得る。第１の繊維層が、例えば巻回スパイクのような巻回体上に巻回される。これは、糸または繊維を１つの次に他の１つを巻回する、または巻回スパイク上に次の１つから特定の距離で各巻物を巻回する巻回機械によって行われる。この最初に巻回する層もしくは巻回された層はそれぞれエポキシ樹脂で被覆されかつ含浸され得る。次に、長手方向ワイヤが巻回された層に適用され得る。長手方向ワイヤは、次に、エポキシ樹脂で被覆され、後者に埋設され得る。従って、長手方向ワイヤはそれらの間に横たわるエポキシ樹脂と一緒に長手方向ワイヤ層を形成し得る。長手方向ワイヤに渡って、さらに巻回される層が、これらの長手方向ワイヤ上に、管が正しい構成を有するまで再度適用され得る。単に緩く巻回された層がワイヤ層を渡って横たわり、かつさらなるワイヤがこの緩く巻回された層上に横たえられ、これにより長手方向ワイヤの第２の層のワイヤが長手方向ワイヤの第１の層のワイヤ間に横たわるならば、第１及び第２の層の長手方向に延びるワイヤは、さらに固く巻回された層を有する１つの層に結合され得る。緩く巻回された層は、次に、この結合された層の長手方向に延びるワイヤの回りを波形状で延びる。緩く巻回された層は、交互に、１つのワイヤの上を超えそして次の隣接するワイヤの下を潜って延び得る。しかしながら、緩く巻回された層が、１つ以上の隣接する長手方向ワイヤの上をかつ下を延びるということも考えることができる。ここでは、多数の構造が考えられ得る。
【０００７】
本発明による管は、低い重量で高い弾性及び高いねじれ強度のような必要な特性を有し、これは、例えば、ゴルフクラブのシャフトにとって必要である。さらに、必要時には、特定の位置に減衰素子を取付けまたは適用することにより、単純な手段及び対策でもって振動減衰特性を変えることができる。減衰素子として泡材料が適している。管の内部には、例えば、ラテックスのようなエラストマーの粒状物が用いられ得る。粒状物は、泡材料内に埋設され得る。
【０００８】
本発明による管は、曲げ及び座屈に対して極端な抵抗力を有し、従って、良好な曲げ抵抗強度を有する。さらに、管は、非常に良好な引っ張り強度特性を有する。
【０００９】
概略的図面に示される例示的実施形態を参照して本発明を以下に一層詳細に説明する。
好ましくはばね鋼もしくはチタニウムの金属ワイヤ３が、管６の中心の回りの半径Ｒにおいて図１の管６の長手方向に配列されている。半径Ｒにおける金属ワイヤの配列により管６の高い剛性がもたらされ、半径Ｒが増加するにつれ同様に増加する。
【００１０】
管６のコアは泡材料１から成ることができ、第１の巻回繊維材料ゾーン２に対するキャリアコアとして働くこともできる。この泡材料コア１は、また、同時に振動を減衰させるよう働くこともできる。減衰効果は、図４に示されるように、減衰体９、好ましくは粒状化したゴムが泡材料コア１に埋設されているので増加され得る。管６は、また、完全に減衰体で満たされることもできる。
【００１１】
ガラス繊維、炭素繊維、ケブラー、織物用糸、プラスチック糸もしくはフィラメント糸のような巻回可能な繊維状の、ワイヤ状のもしくは糸状の材料が、巻回される層のための繊維材料として用いられ得る。
【００１２】
第１の繊維材料ゾーン２、好ましくは炭素繊維は、泡材料コア１もしくは巻回スパイク（spike ）（図１）上に接着剤と一緒に巻回される。
繊維材料ゾーン２上には金属ワイヤ３が続く（図１）。複数の層の金属ワイヤ３も可能である。これらの金属ワイヤ３は、特別の装置によって適用される。これらの装置及び方法を以下に詳細に説明する。複数の繊維材料ゾーン及び／または金属ワイヤを有するゾーンが管の壁に設けられ得る。その後のステップにおいて、繊維材料ゾーン４が、接着剤とともに金属ワイヤの上に巻回される（図１）。
【００１３】
繊維材料ゾーン２及び４の間、並びに金属ワイヤ３の間の空間は、接着剤でもって満たされる。
全体の管６は、上述したように、ステップごとにかつ単一の連続する製造プロセスで製造される。接着剤の硬化後、次に管６は仕上げられる、すなわち長さに切断されたりプリントされたり等する。
【００１４】
金属ワイヤ３の数に依存して、管６の外部輪郭は、図５のａ）〜ｃ）に示すように、丸いように、または多角形の層を有するように、もしくは波形状であるようにも設計され得る。図５のｃ）に示すように、波形状の外部輪郭は、例えば、形成工具でもって得ることができ、管はその形成工具の中で硬化する。
【００１５】
例えば、ゴルフクラブにおける管６は、好ましい方向にだけねじれ応力を受けるので、繊維材料ゾーン２及び４は、好ましくは一方向に巻回され得る。金属ワイヤ３の使用と一緒に、これは細長い構成をもたらし、従って、繊維材料の偉大な節約をもたらす。
【００１６】
管６は、泡材料コア１がなくても構成され得る。泡材料コアが省略されるならば、次に、後で除去可能な特別の巻回スパイクが巻回のために用いられ得る。
管の断面は、任意の所望の態様で形成され得る。図６のａ）〜ｆ）は単に幾つかの例を示すに過ぎない。図６のａ）は円形の断面を示す。図６のｂ）は卵形または楕円形の断面をそれぞれ示す。図６のｃ）は、雫形状または卵形状の断面をそれぞれ示し、図６のｄ）は、矩形の断面を、そして図６のｅ）は、正方形の断面を示す。最後に、図６のｆ）は平行六面体の断面を示す。
【００１７】
長手方向において、管６は、また、種々に形成され得る。図７は、幾つかの例を示す。図７のａ）は円錐の管を、図７のｂ）は円筒状の管を、図７のｃ）は凹状の管を、そして図７のｄ）は凸状もしくは樽形状の管を概略断面で示す。
【００１８】
図２の長手方向図で示したように、管６の壁厚さは、全長さｌに渡って一定であっても良く、全長さｌに渡って先細りであっても良い。
管６が高いねじれ抵抗モーメント、すなわちねじれることに対して高い抵抗を有するべきであるならば、図８に概略的に示される、管６の長手方向に対してねじられるべき／歪まされるべき壁内に金属ワイヤ３を作り付けることもできる。
【００１９】
金属ワイヤ３の代わりに、繊維材料も用いられ得る。
減衰手段、例えば、泡材料コア１もしくは粒状化されたゴムのような埋設された減衰体９を有する泡材料コア１は、長さｌに渡って部分的にだけ配分されるよう適用されることもでき、それが図９に概略的に示されている。異なった構成を有する及び／または異なった材料の複数の減衰体９が管６内に存在することもできる。
【００２０】
図１０において、長手方向ワイヤはそれ自体が管輪として形成される。撚り線構造を有する長手方向ワイヤは図１０のｂ）に示されている。図１０のｄ）は、巻回層１０が長手方向に延びるワイヤを交互に内方及び外方に囲むようにした管の設計を示す。この種の巻回層ゾーンがどのように生成され得るかは図１０のｃ）に示されている。緩く巻回された巻回層１０が内部ワイヤ３の上に横たわり、外部ワイヤ３が巻回層１０の上に横たわる。引き続く外部巻回層４が堅く巻回されるならば、ワイヤ３は、図１０のｄ）に示されるように、外部巻回層ゾーン４と内部巻回層ゾーン２との間の層にもたらされる。ワイヤ３は、外部巻回層ゾーン４と内部巻回層ゾーン２との間の層３となるように押圧成型でもって押圧されても良い。巻回層１０に対して内方及び外方に横たわるワイヤが、互いに対して異なった半径Ｒにあるような態様で、すなわちそれらが管の中心から異なった距離を有するような態様で、内方及び外方に横たわるワイヤ３を配列することも可能である。
【００２１】
図１０のｅ）は、周辺に渡って配分された３つのグループにワイヤ３を配列するのを概略的に示す。最後に、図１０のｆ）は、互いに異なった角度距離で配列された４つのグループにワイヤ３を配列するのを示す。すべてのグループは、管の中心軸から同じ距離を有する。長手方向に延びるワイヤのグループは、管の中心軸から異なった距離を有していても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】  管の断面図。
【図２】  円錐の管の側面図。
【図２ａ】  図２の管の線Ａ−Ａにおける断面図。
【図３】  円錐の管を有するゴルフクラブ。
【図４】  別の管の断面図。
【図５】  ａ）〜ｃ）は管の構成の異なった種類の詳細を示す図。
【図６】  ａ）〜ｆ）は管の断面の異なった形状を示す図。
【図７】  ａ）〜ｄ）は管の外形の異なった形状を示す図。
【図９】  各々異なった位置における各々泡材料の１つの詰め物体を有する管の３つの断面図。
【図１０】  異なった種類のワイヤ及びワイヤの配列を示す概略断面図、並びに製造の異なったステップにおける管の断面図。
【符号の説明】
１…泡材料コア、２…第１の繊維材料ゾーン、３…金属ワイヤ、４…第２の繊維材料ゾーン、５…接着剤、６…管、７…クラブヘッド、８…グリップ、９…減衰体、１０…追加の繊維材料ゾーン。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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