(57)【要約】【課題】軽量化を図りつつ良好な打感と安定した打球方向性を得ることができるゴルフクラブ用シャフトを提供する。【解決手段】損失係数０．１以上０．５以下の制振合金からなる金属コアシャフト２がゴルフボールを打った際に生じる振動を減衰させ、さらに、基材繊維４を編組させて上下に交差させることでシャフト単位長さ当たりの長さを大きくするとともに、多数の交差点において振動を伝播、拡散させることにより減衰させて打感を柔らかくし、金属コアシャフト２と繊維強化樹脂３との複合体にすることにより、シャフト１の異方性をなくすとともに、繊維強化樹脂３が比較的強度が低い制振合金からなる金属コアシャフト２を補強する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属コアシャフトと該金属コアシャフトを被覆する繊維強化樹脂とを一体化して構成したゴルフクラブ用シャフトにおいて、前記金属コアシャフトが損失係数０．１以上０．５以下の制振合金からなり、前記繊維強化樹脂が前記金属コアシャフトの外周面に編組させて巻き付けた基材繊維を、該基材繊維に含浸させた樹脂材料を硬化させて形成したものであるゴルフクラブ用シャフト。
【請求項２】
前記制振合金が、マンガン基制振合金またはマグネシウム基制振合金である請求項１に記載のゴルフクラブ用シャフト。
【請求項３】
前記基材繊維の繊維束のフィラメント数が、６０００本以上２４０００本以下である請求項１または２に記載のゴルフクラブ用シャフト。
【請求項４】
質量が７５ｇ以下である請求項１〜３のいずれかに記載のゴルフクラブ用シャフト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ゴルフクラブ用シャフトに関し、さらに詳しくは、軽量化を図りつつ、良好な打感と安定した打球方向性を得ることができる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】
ゴルフクラブ用シャフトは、金属シャフトとＦＲＰ（繊維強化樹脂）等からなる非金属シャフトに大別される。非金属シャフトは、金属シャフトに比べて軽量にできるという利点があるが、例えば、マンドレルにＦＲＰシートを巻き付けて加熱硬化させるシートワインディング製法により製造されるので、シートの重ね代等の影響によって金属シャフトに比べて異方性が大きくなる。そのため、非金属シャフトは金属シャフトに比べて安定した打球方向性を得ることが困難であった。
【０００３】
また、ゴルフクラブに要求される性能として打感がある。ゴルフボールがヘッドに当たる前と当たった後の双方において、同様の柔らかな感じを得られると一般に打感が良好であると評価される。この打感については、金属シャフトは、非金属シャフトよりも打球時にヘッドに生じた振動が手元に伝わり易いため、良好な打感を得ることが困難であった。
【０００４】
近年、振動減衰性に優れた制振合金として、例えば、マンガン基制振合金が提案されている（特許文献１参照）。このような制振合金を用いて金属シャフトを形成すれば、安定した打球方向性と良好な打感を得ることも可能であるが、振動減衰性に優れた金属は一般に強度が低いので、耐久性を確保するためにシャフトの肉厚を大きくする必要がある。そのため、制振合金製のシャフトでは一般の金属シャフトよりもさらに重くなり、軽量化を図ることができないという問題があった。
【０００５】
このように、軽量化、打感および打球方向性の向上のすべてを実現したシャフトを得ることは困難であった。
【特許文献１】特許公報第２８０００００号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、軽量化を図りつつ、良好な打感と安定した打球方向性を得ることができるゴルフクラブ用シャフトを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため本発明のゴルフクラブ用シャフトは、金属コアシャフトと該金属コアシャフトを被覆する繊維強化樹脂とを一体化して構成したゴルフクラブ用シャフトにおいて、前記金属コアシャフトが損失係数０．１以上０．５以下の制振合金からなり、前記繊維強化樹脂が前記金属コアシャフトの外周面に編組させて巻き付けた基材繊維を、該基材繊維に含浸させた樹脂材料を硬化させて形成したものであることを特徴とするものである。
【０００８】
ここで、前記制振合金は、例えばマンガン基制振合金またはマグネシウム基制振合金にする。また、前記基材繊維の繊維束のフィラメント数は、例えば６０００本以上２４０００本以下にし、シャフトの質量は、例えば７５ｇ以下にする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、金属コアシャフトと金属コアシャフトを被覆する繊維強化樹脂と一体化して構成したゴルフクラブ用シャフトにおいて、損失係数０．１以上０．５以下の制振合金によって金属コアシャフトを形成したので、ゴルフボールを打った際に生じる振動に対する減衰が大きくなり、柔らかな良好な打感を得ることができる。ここで、繊維強化樹脂を構成する基材繊維は編組されて上下に交差しているので、シャフト単位長さ当たりの基材繊維長さが長くなるとともに、多数の交差点において振動が伝播して拡散することにより、一段と振動を減衰させることが可能となる。
【００１０】
また、基材繊維を金属コアシャフトの外周面に編組させた繊維強化樹脂との複合体にしたので、シャフトにはほとんど異方性が生じることがなく、安定した打球方向性を得ることができる。
【００１１】
さらに、比較的強度が低い制振合金を、繊維強化樹脂によって被覆して一体化することにより補強しているので、金属コアシャフトの肉厚或いは外径の増大を抑えることができ、従来の金属シャフトに比べて軽量にすることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明のゴルフクラブ用シャフトを図に示した実施形態に基づいて説明する。
【００１３】
図１〜図３に例示するように、本発明のゴルフクラブ用シャフト１（以下、シャフト１という）は、シャフト長手方向一方端部側から他方端部側に向かって拡径したテーパ状に形成されている。このシャフト１のテーパの勾配は、８／１０００〜１０／１０００程度であり、シャフト１の長さは例えば、３０インチ〜４８インチ程度である。小径側となるシャフト一方端にヘッドが固定され、大径側となるシャフト他方端部側にグリップ部材が取付けられる。
【００１４】
このシャフト１は、円筒状の金属コアシャフト２と金属コアシャフト２を被覆する円筒状の繊維強化樹脂３とを一体化した複合体になっている。繊維強化樹脂３からなる層は、例えば、５層程度積層される。金属コアシャフト２の材質は、シャフト１に生じる振動を過不足なく減衰させることができるように損失係数０．１以上０．５以下の制振合金となっている。
【００１５】
この損失係数は、所定長さの棒状の測定サンプルの一方端部を固定冶具により固定し、他方端部（自由端）側の所定位置に加速度ピックアップを取り付け、自由端側を振動させた際のデータに基づいて算出する。算出式は下記（１）式である。
損失係数η＝Ｄ／（２７．３・ｆ）・・・（１）
Ｄ：１秒あたりの減衰量（ｄＢ／ｓｅｃ）
ｆ：１次共振周波数（Ｈｚ）
【００１６】
金属コアシャフト２に用いる制振合金としては、マンガン基制振合金、マグネシウム基制振合金を例示できる。マンガン基制振合金として、例えば、マンガン（Ｍｎ）をベースにして銅（Ｃｕ）を２０ｗｔ％前後、ニッケル（Ｎｉ）を５％ｗｔ前後、鉄（Ｆｅ）を２ｗｔ％前後含有したＭ２０５２制振合金を用いることができる。また、マグネシウム基制振合金としては、マグネシウム（Ｍｇ）をベースにして、アルミニウム（Ａｌ）を９ｗｔ％前後、亜鉛（Ｚｎ）を１ｗｔ％前後含有したＡＺ９１制振合金を用いることができる。
【００１７】
繊維強化樹脂３は、金属コアシャフト２の外周面に編組させて巻き付けた基材繊維４を、基材繊維４に含浸させた樹脂材料５を加熱硬化させることにより形成されている。樹脂材料５が硬化する際に、繊維強化樹脂３と金属コアシャフト２とが密着接合して一体化している。繊維強化樹脂３と金属シャフト２とは、熱硬化性接着剤により接合して一体化することもできる。
【００１８】
基材繊維４としては、炭素繊維を用いることができ、その他にアラミド繊維、ＰＢＯ繊維、チラノ繊維等、或いはこれら複数種類の基材繊維４を複合して用いることもできる。樹脂材料５としては、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂を用いる。
【００１９】
このように、シャフト１を構成する金属コアシャフト２を損失係数０．１以上０．５以下の制振合金によって形成しているので、ゴルフボールを打った際に生じる振動に対する減衰が大きくなる。そのため、シャフト１を握った手に伝わる振動が小さくなって柔らかな良好な打感を得ることができる。
【００２０】
ここで、編組されている基材繊維４どうしは上下に交差しているので、シャフト１の単位長さ当たりの基材繊維４の長さが長くなり、基材繊維４による振動減衰効果を大きくするには有利な構造になっている。また、基材繊維４どうしの多数の交差点において振動が伝播して、繊維強化樹脂３および金属コアシャフト２の広い範囲に拡散するので、一段と振動を減衰させることが可能となる。
【００２１】
このようにして、ゴルフボールがヘッドに当たる前と当たった後の双方において、同様の柔らかな感じを得ることが可能になる。
【００２２】
尚、フィラメントワインディング製法を用いて、基材繊維４を金属シャフト２の外周面にらせん状に巻き付けて、基材繊維４に含浸させた樹脂材料５を加熱硬化させることにより繊維強化樹脂３を形成した場合は、基材繊維４どうしが上下に交差することがなく、繊維強化樹脂３が単に金属コアシャフト２に積層した構造になる。そのため、上記のような基材繊維４による優れた振動減衰効果を得ることができず、本発明と同レベルの良好な打感を得ることは難しくなる。
【００２３】
さらに、シャフト１は、金属コアシャフト２と、編組させた基材繊維４からなる繊維強化樹脂３との複合体になっているので、シートワインディング製法による従来の非金属シャフトのような形状の異方性が生じることがなく、従来の金属シャフトと同等の安定した打球方向性を得ることができる。
【００２４】
制振合金は比較的強度が低いため、一定の耐久性を確保するには金属コアシャフト２をある程度肉厚にしたり拡径する必要があるが、本発明では、外周面を被覆する繊維強化樹脂３を一体化させることにより補強しているので、金属コアシャフト２の肉厚或いは外径の増大を抑えることができる。そのため、従来の制振合金製の金属シャフトに比べて軽量にすることができる。例えば、スイングし易くするために、シャフト１の質量を７５ｇ以下にすることが好ましい。
【００２５】
このように本発明のシャフト１では、軽量化を図るとともに、打感および打球方向性の向上を実現することができる。
【００２６】
１本の基材繊維４を構成する繊維束のフィラメント数は、例えば、６０００本以上２４０００本以下にすることが好ましい。フィラメント数が６０００本未満であると振動減衰効果を得にくくなり、２４０００本超であると基材繊維４の強度低下が懸念されるためである。
【００２７】
基材繊維４の編組角度Ａ（基材繊維４とシャフト軸方向とがなす配向角度）は、例えば、１０°〜６０°程度にする。尚、図２の線分ＣＬはシャフト１の軸中心を示している。シャフト１の長手方向で一定の編組角度Ａに設定してもよく、長手方向途中で変化させることもできる。製造工程では、この編組角度Ａを容易に調整できるので、金属コアシャフト２の外周面の軸方向テーパ角度の変化に追従して密着するように繊維強化樹脂３を被覆させることができる。したがって、金属コアシャフト２の外周面が軸方向で凹凸状に形成されても、しわ等を生じることなく繊維強化樹脂３を密着して被覆させることができる。
【実施例】
【００２８】
表１に示すように、仕様が異なる９種類のシャフトの試験サンプル（実施例１および２、従来例１〜４、比較例１〜３）を作製し、シャフト性能（打感、打球方向性）を評価した。それぞれの試験サンプルの長さおよび外径を同じにして、実用に耐え得る強度を有するようにシャフト肉厚を設定した。表中の基本構造の「金属＋ＦＲＰ」は、円筒状の金属コアシャフトの外周面を繊維強化樹脂で被覆した複合シャフト、「金属」は、円筒状の金属シャフト、「ＦＲＰ」は、円筒状のＦＲＰからなる非金属シャフトを示している。
【００２９】
金属種類Ｍ２０５２はマンガン基制振合金、ＡＺ９１はマグネシウム基制振合金、ＳＡＥ８６５５はスチールである。ＦＲＰについては、基材繊維はすべて同じ仕様のカーボン繊維（ＩＭ−６００）とし、樹脂材料（エポキシ樹脂）も同じにしてカーボン繊維の巻き付け方法だけが異なるようにした。表中のＢＤはブレーディング、ＳＷはシートワインディング、ＦＷはフィラメントワインディングを示し、これらの方法でカーボン繊維を金属コアシャフト或いはマンドレルに巻き付けて繊維強化樹脂を形成したことを意味する。表中にはコアシャフトの損失係数ηと完成シャフトの損失係数η１を示した。尚、損失係数η、η１は、上記で示した測定方法による数値である。
【００３０】
評価は、ヘッドスピード３４〜５０ｍ／ｓの範囲のアマチュアゴルファーとプロゴルファーとの合計５０人により行なった。それぞれの評価者が各試験サンプルのシャフトを用いたゴルフクラブを使用して１０球ずつ試打した。
【００３１】
[打感]
それぞれの評価者が各ゴルフクラブで試打した際の打感の良否について採点し、その評価点数の平均値を示した。従来例１を基準（１００）にして指数で示している。数値が大きいほど打感が柔らかくて良好であることを示す。
【００３２】
[打球方向性]
それぞれの評価者が各ゴルフクラブで試打した際に、目標に対してどの程度ばらついたかを評価した結果であり、相対的な評価である。打球がどの程度ばらついたかについて採点し、その評価点数の平均値を示した。従来例１を基準（１００）にして指数で示している。数値が大きいほど打球方向のばらつきが小さく、打球方向が安定していることを示す。
【００３３】
【表１】
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【００３４】
表１の結果から、損失係数０．１以上０．５以下の制振合金からなる金属コアシャフトと、編組させて金属コアシャフトに巻き付けた基材繊維を含浸させた樹脂材料を硬化させることにより形成した繊維強化樹脂との複合体にした実施例１および２のシャフトは、従来の金属シャフト（従来例１）よりも軽量であるとともに、同等の安定した打球方向性を有していることが確認できた。また、実施例１および２は、従来の非金属シャフト（従来例２〜４）に比べて良好な打感が得られることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明のゴルフクラブ用シャフトを例示する側面図である。
【図２】繊維強化樹脂を切り欠いて示す図１のシャフトの一部拡大側面図である。
【図３】図１のシャフトの横断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  ゴルフクラブ用シャフト
２  金属コアシャフト
３  繊維強化樹脂
４  基材繊維
５  樹脂材料
【図１】
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【図２】
2009095601.tif 000005
【図３】
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