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技術 ゴルフクラブ及びシャフト

出願人 ブリヂストンスポーツ株式会社
発明者 佐藤史明菅原宗一郎石原知高
出願日 2014年6月9日 (7年0ヶ月経過) 出願番号 2014-118812
公開日 2015年12月24日 (5年5ヶ月経過) 公開番号 2015-231426
状態 特許登録済
技術分野 ゴルフクラブ
主要キーワード 不満足感 金属繊維強化 高比重材 ローリングマシン シャフト長 シャフト先端 シートワインディング法 ストレート層
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2015年12月24日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (4)

課題

若干の重量増加によって慣性モーメントを大きくし、スイングし易く、かつ振り抜き感も良好となるシャフトと、このシャフトを備えたゴルフクラブを提供する。

解決手段

繊維強化樹脂製ゴルフクラブ用シャフトにおいて、シャフト先端から100mm位置をP1、200mm位置をP2、500mm位置をP3、1000mm位置をP4としたとき各位置での肉厚が下記のように規定されており、P1:1.0mm以下、P2:0.9mm以下、P3:0.6mm以下、P4:0.6mm以下、かつ、各区間の肉厚は各ポイントでの肉厚を直線でつないだ肉厚推移よりも厚い肉厚をもっており、カーボン繊維含有プリプレグを用いて構成され、カーボン繊維含有プリプレグより高比重材を含有している高比重材含有プリプレグを用いて構成される加重部を有し、重量が35〜45gであることを特徴とするシャフト。

概要

背景

繊維強化樹脂製ゴルフクラブシャフトとしてカーボンシャフトが広く用いられている。カーボンシャフトは、カーボン繊維を主要繊維とした繊維強化樹脂よりなる。このカーボンシャフトの製造方法として、シートワインディング法が知られている(特許文献1,2)。この製造方法では、マンドレル芯金)にシート状のプリプレグ巻き付け、更にラッピングテープを巻き付けた後、プリプレグを加熱により硬化させてシャフトが製造される。

一般に、FRPゴルフクラブ用シャフトは、繊維をシャフト長軸に対して略平行に配したストレート層と、シャフト長軸に対して斜交したアングル層主体とし、これに先端側(ヘッド側)、場合によっては手元側の周辺補強層を加えて構成される。例えば、特許文献1には、ネックの先端面に接する部位を含むヘッド取付側にのみ、金属繊維強化樹脂プリプレグを配置したシャフトが記載されている。

FRPは比強度比弾性率が大きいので、シャフトの軽量化に適している。シャフトを軽量化することで、ゴルフクラブ全体が軽量化するため、スイング時におけるいわゆるヘッドスピードボールインパクトする瞬間のゴルフクラブヘッド部のスピード)が増大し、より大きな飛距離が得られる。

シャフトの軽量化はヘッドスピードを向上させ、飛距離の増大をもたらしたが、一方でスイング時にゴルファー感じ負荷感が小さすぎて、スイングが不安定になったり、自分の体力が十分に発揮されていないような不満足感が生じることがある。

例えば、特許文献2には、シャフトの重心点付近に1〜5g程度の質量を金属繊維強化樹脂プリプレグの巻き込みなどによって付加することにより、質量、慣性モーメントといった物理量の増大は小さく抑えつつ、重量感剛性感などと言ったゴルファーの受ける感触印象を改善したシャフトが記載されている。

概要

若干の重量増加によって慣性モーメントを大きくし、スイングし易く、かつ振り抜き感も良好となるシャフトと、このシャフトを備えたゴルフクラブを提供する。繊維強化樹脂製のゴルフクラブ用シャフトにおいて、シャフト先端から100mm位置をP1、200mm位置をP2、500mm位置をP3、1000mm位置をP4としたとき各位置での肉厚が下記のように規定されており、P1:1.0mm以下、P2:0.9mm以下、P3:0.6mm以下、P4:0.6mm以下、かつ、各区間の肉厚は各ポイントでの肉厚を直線でつないだ肉厚推移よりも厚い肉厚をもっており、カーボン繊維含有プリプレグを用いて構成され、カーボン繊維含有プリプレグより高比重材を含有している高比重材含有プリプレグを用いて構成される加重部を有し、重量が35〜45gであることを特徴とするシャフト。

目的

本発明は、上記従来の問題点を解消し、効果的な加重によって慣性モーメントを大きくし、スイングし易く、かつ振り抜き感も良好となるシャフトと、このシャフトを備えたゴルフクラブを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

繊維強化樹脂製ゴルフクラブ用シャフトにおいて、シャフト先端から100mm位置をP1、200mm位置をP2、500mm位置をP3、1000mm位置をP4としたとき各位置での肉厚が下記のように規定されておりP1:1.0mm以下P2:0.9mm以下P3:0.6mm以下P4:0.6mm以下かつ、各区間の肉厚は各ポイントでの肉厚を直線でつないだ肉厚推移よりも厚い肉厚をもっており、カーボン繊維含有プリプレグを用いて構成され、カーボン繊維含有プリプレグより高比重材を含有している高比重材含有プリプレグを用いて構成される加重部を有し、重量が35〜45gであることを特徴とするシャフト

請求項2

請求項1において、前記カーボン繊維含有プリプレグとして、シャフト全長にわたって配置される、カーボン繊維シャフト長軸に対して30〜60度の角度にて配向するアングル層と、シャフト全長にわたって配置される、カーボン繊維がシャフト長軸に対して±10度の角度にて配向するストレート層と、シャフト全長、または一部に配置される、カーボン繊維がシャフト長軸に対して略直交方向の角度にて配向するフープ層と、シャフト全長のうち、一部分に配置される補強層から構成されており、該アングル層は、該ストレート層よりも内層側に配置されており、該フープ層は該アングル層よりも外層側に配置されており、加重部のプリプレグは該アングル層に接するように配置されていることを特徴とするシャフト。

請求項3

請求項1又は2において、該加重部を構成するプリプレグは、シャフト長軸方向と交差方向の両辺が、シャフト円周方向に対し斜交していることを特徴とするシャフト。

請求項4

請求項2又は3において、高比重材は金属繊維であることを特徴とするシャフト。

請求項5

請求項2又は3において、高比重材は金属粉末であることを特徴とするシャフト

請求項6

請求項1ないし5のいずれか1項において、該シャフトを長軸方向に第1〜第5の5区画に5等分した場合、前記加重部は、ホゼルへの挿入部を除くシャフト先端側の第1又は第2区画に配置されていることを特徴とするシャフト。

請求項7

請求項1ないし5のいずれか1項において、該シャフトを長軸方向に第1〜第5の5区画に5等分した場合、前記加重部は、ホゼルへの挿入部を除くシャフト先端側の第1ないし第3区画のいずれかに配置されていることを特徴とするシャフト。

請求項8

請求項1ないし7のいずれか1項において、加重部の重量はシャフト重量の15%以下であることを特徴とするシャフト。

請求項9

請求項1ないし8のいずれか1項において、加重部のシャフト長軸方向の長さが50〜150mmであることを特徴とするシャフト。

請求項10

請求項1ないし9のいずれか1項のシャフトを備えたゴルフクラブ

技術分野

0001

本発明は、ゴルフクラブ及びそのシャフト係り、より詳細には、繊維強化樹脂製のシャフトと、このシャフトを有するゴルフクラブに関する。

背景技術

0002

繊維強化樹脂製のゴルフクラブシャフトとしてカーボンシャフトが広く用いられている。カーボンシャフトは、カーボン繊維を主要繊維とした繊維強化樹脂よりなる。このカーボンシャフトの製造方法として、シートワインディング法が知られている(特許文献1,2)。この製造方法では、マンドレル芯金)にシート状のプリプレグ巻き付け、更にラッピングテープを巻き付けた後、プリプレグを加熱により硬化させてシャフトが製造される。

0003

一般に、FRPゴルフクラブ用シャフトは、繊維をシャフト長軸に対して略平行に配したストレート層と、シャフト長軸に対して斜交したアングル層主体とし、これに先端側(ヘッド側)、場合によっては手元側の周辺補強層を加えて構成される。例えば、特許文献1には、ネックの先端面に接する部位を含むヘッド取付側にのみ、金属繊維強化樹脂プリプレグを配置したシャフトが記載されている。

0004

FRPは比強度比弾性率が大きいので、シャフトの軽量化に適している。シャフトを軽量化することで、ゴルフクラブ全体が軽量化するため、スイング時におけるいわゆるヘッドスピードボールインパクトする瞬間のゴルフクラブヘッド部のスピード)が増大し、より大きな飛距離が得られる。

0005

シャフトの軽量化はヘッドスピードを向上させ、飛距離の増大をもたらしたが、一方でスイング時にゴルファー感じ負荷感が小さすぎて、スイングが不安定になったり、自分の体力が十分に発揮されていないような不満足感が生じることがある。

0006

例えば、特許文献2には、シャフトの重心点付近に1〜5g程度の質量を金属繊維強化樹脂プリプレグの巻き込みなどによって付加することにより、質量、慣性モーメントといった物理量の増大は小さく抑えつつ、重量感剛性感などと言ったゴルファーの受ける感触印象を改善したシャフトが記載されている。

先行技術

0007

特開2002−35185
特開2007−190107

発明が解決しようとする課題

0008

特許文献1のように、ネックの先端面に接する部位を含むヘッド取付側にのみ金属繊維強化樹脂プリプレグを巻いて加重すると、打感振り抜き感が悪くなると共に、シャフトの重量バランスが悪くなる。また、ネックの先端面に接する部位を含むヘッド取付側にのみ加重した場合、ゴルフクラブのバランスを保つためには、ヘッドを軽くすることが必要となるが、ヘッドを軽くすると、ヒットしたボールの初速が小さくなってしまう。

0009

特許文献2のように重心点付近に加重したシャフトでは、重量を付加したことによる慣性モーメントの増大が小さい。慣性モーメントを十分に大きくするために加重量を大きくしたのでは、シャフトが重くなり、振りにくくなる。

0010

本発明は、上記従来の問題点を解消し、効果的な加重によって慣性モーメントを大きくし、スイングし易く、かつ振り抜き感も良好となるシャフトと、このシャフトを備えたゴルフクラブを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0011

本発明のシャフトは、繊維強化樹脂製のゴルフクラブ用シャフトにおいて、シャフト先端から100mm位置をP1、200mm位置をP2、500mm位置をP3、1000mm位置をP4としたとき各位置での肉厚が下記のように規定されており、P1:1.0mm以下、P2:0.9mm以下、P3:0.6mm以下、P4:0.6mm以下、かつ、各区間の肉厚は各ポイントでの肉厚を直線でつないだ肉厚推移よりも厚い肉厚をもっており、カーボン繊維含有プリプレグを用いて構成され、カーボン繊維含有プリプレグより高比重材を含有している高比重材含有プリプレグを用いて構成される加重部を有し、重量が35〜45gであることを特徴とするものである。

0012

本発明では、前記カーボン繊維含有プリプレグとして、シャフト全長にわたって配置される、カーボン繊維がシャフト長軸に対して30〜60度の角度にて配向するアングル層と、シャフト全長にわたって配置される、カーボン繊維がシャフト長軸に対して±10度の角度にて配向するストレート層と、シャフト全長、または一部に配置される、カーボン繊維がシャフト長軸に対して略直交方向の角度にて配向するフープ層と、シャフト全長のうち、一部分に配置される補強層から構成されており、該アングル層は、該ストレート層よりも内層側に配置されており、該フープ層は該アングル層よりも外層側に配置されており、加重部のプリプレグは該アングル層に接するように配置されていることが好ましい。

0013

本発明では、該加重部を構成するプリプレグは、シャフト長軸方向と交差方向の両辺が、シャフト円周方向に対し斜交していることが好ましい。

0014

本発明では、シャフトを長軸方向に第1〜第5の5区画に5等分した場合、前記加重部は、シャフト先端側のホゼルへの挿入部を除く第1〜第3区画、特に第1〜第2区画に配置されていることが好ましい。

0015

本発明のゴルフクラブは、このシャフトを備えたものである。

発明の効果

0016

本発明では、シャフトの断面における肉厚分布を、P1:1.0mm以下、P2:0.9mm以下、P3:0.6mm以下、P4:0.6mm以下とし、かつ、各区間の肉厚は各ポイントでの肉厚を直線でつないだ肉厚推移よりも厚い肉厚をもっているものとすることにより、シャフトが軽量で、かつ十分な強度を有したものとなる。また、加重部を有しているので、慣性モーメントを大きくし、適度な振り重さを感じることができるよう構成することも可能である。

0017

本発明のシャフトでは、シャフトを5等分したときの先端側の第1〜第2又は第1〜第3区画に加重部を設けた場合、若干の重量増加だけで慣性モーメントが大きくなり、適度な振り重さを感じることができ、スイングし易く、振り抜き定性も良好である。また、加重部をホゼルへの挿入部を除くシャフト先端側に設けた場合には、シャフトの重量バランスが良好であると共に、ヘッド重量を軽くすることが不要であり、ボール初速が低下しない。

図面の簡単な説明

0018

シャフトの断面の肉厚分布図である。
実施形態に係るプリプレグの巻回説明図である。
実施形態に係るプリプレグの巻回説明図である。

実施例

0019

以下、図面を参照して実施の形態について説明する。

0020

図2は、本発明の一実施形態に係るゴルフクラブシャフトの製造方法を説明するためのプリプレグ展開図である。この製造方法では、マンドレル10とプリプレグ11〜20とを用いる。マンドレル10の中心軸線は直線である。マンドレル10の中心軸線と垂直な断面形状は、円形である。マンドレル10は、先端側(ヘッド側)が細く手元側(グリップ側)が太くなるテーパーを有しているが、部分的に直径が一定の等径部分を有していても良い。

0021

好ましくは、マンドレル10の表面に離型剤を塗布した後、シート状のプリプレグ11〜20が順次に巻回される。

0022

プリプレグ11〜20は、カーボン繊維とマトリクス樹脂とを含む。プリプレグ13は、さらに金属繊維又は金属粉末を含む。この金属粉末としては、タングステンステンレス鋼など高比重のものが好ましい。金属繊維としてタングステン、ステンレス、銅など高比重のもの好ましい。なお、プリプレグ13は、金属繊維を含む場合、カーボン繊維を含まなくてもよい。

0023

この実施の形態では、プリプレグ12がアングル層であり、プリプレグ14,16,18がストレート層であり、プリプレグ15,17がフープ層であり、プリプレグ11,19,20が補強層である。即ち、この実施の形態では、プリプレグ11,14,16,18〜20ではカーボン繊維はシャフト長軸方向に対し±10度以内に配向している。プリプレグ15,17では、カーボン繊維はシャフト長軸方向に対して略直交方向の角度(90度±10度以内、特に±5度以内)に配向している。プリプレグ12では、カーボン繊維は+45度の角度にて配向したものと、−45度の角度にて配向したものとが用いられている。カーボン繊維の角度は45度に限定されず、30〜60度の範囲であればよい。

0024

プリプレグ12,14〜18は、シャフトの全長にわたって延在する長さを有している。プリプレグ19,20はシャフトの先端側にのみ配置されるように、シャフト全長の8〜35%程度の長さを有している。プリプレグ13は、シャフトを長軸方向に第1〜第5区画に5等分した場合、好ましくは第1〜第3区画、特に第1〜第2区画に配置されるものであり、そのシャフト長軸方向の長さは、好ましくはシャフト全長の2%以上特に4%以上で13%以下特に9%以下となっている。なお、プリプレグ13は、シャフト先端側のホゼルへの挿入部には配置されない。

0025

各プリプレグ11〜20はマンドレル10の外周に1周ないし複数周、例えば1〜5周程度巻回される幅を有している。

0026

プリプレグ13は、短辺(シャフト先端側の辺及び手元側の辺)がシャフト円周方向に対し斜交した略台形状となっている。

0027

プリプレグ13を内層側に配置すると共に、プリプレグ13の両短辺をシャフト円周方向に対し斜交させることにより、加重部のシャフト長軸方向の両端側に形成される段差がなだらかなものとなり、応力集中が防止されると共に、美観が良好となる。

0028

プリプレグ13は、プリプレグ12に張り合わされるか、又は2枚のプリプレグ12,12間に挟まれることが好ましい。これにより、巻回作業中にプリプレグ13が剥がれることが防止され、プリプレグの巻回作業性が良好となる。

0029

各プリプレグ11〜20の厚さは0.125mm以下程度が好ましい。プリプレグの樹脂としては、エポキシ樹脂などが好適である。

0030

図2では1枚のプリプレグ13を用いているが、図3のように、2枚又はそれ以上のプリプレグ13’を用いてもよい。プリプレグ13’は、三角形状であるが、三角形の頂点付近切除した、略台形であってもよい。

0031

図2,3では、プリプレグ14〜18の手元側において、プリプレグ14〜18のシャフト長軸方向の辺が略平行方向となっているが、図の破線で示す形状とされてもよい。また、図2,3では、プリプレグ19の手元側の短辺が円周方向に対して斜めとなっているが、図の破線で示すような形状となっていてもよい。

0032

通常の場合、繊維がストレート方向のプリプレグを3〜5枚、バイアス方向のプリプレグを2,4又は6枚、フープ方向のプリプレグを1〜3枚巻回するのが好ましい。

0033

マンドレル10にプリプレグ11〜20を巻回する作業は、人力によりなされてもよく、巻回機(ローリングマシンとも称される)が用いられても良い。マンドレルにプリプレグ11〜20を巻回した後、ラッピングテープ巻き付け工程がなされる。図示しないが、ラッピングテープは、螺旋状に巻き付けられる。

0034

巻き付け工程の後に、加熱により硬化工程がなされ、プリプレグ中のマトリクス樹脂が硬化する。硬化工程の後、マンドレル10の引き抜き及びラッピングテープの除去がなされ、硬化した管状体素管)が得られる。この素管の両端部が必要に応じ切断された後、研磨され、ゴルフクラブシャフトとされる。

0035

このシャフトは、シャフトを長軸方向に第1〜第5の5区画に5等分した場合、ホゼルへの挿入部を除くシャフト先端側の、好ましくは第1〜第3区画、特に第1〜第2区画に加重部が配置されている。加重部の前端(シャフト先端側)とシャフト先端との距離は50mm以上特に70mm以上であり、600mm以下特に450mm以下であることが好ましい。加重部のシャフト長軸方向の長さは50mm以上特に70mm以上でかつ150mm以下特に100mm以下であることが好ましい。

0036

このシャフトの重量は35g以上特に37g以上で45g以下特に42g以下であることが好ましい。プリプレグ13による加重部の重量は、シャフト重量の15%以下特に10%以下で4%以上特に6%以上であることが好ましい。

0037

このようにして製造されたシャフトの好ましい肉厚分布について図1を参照して説明する。図1に示すように、シャフト先端から100mm位置をP1、200mm位置をP2、500mm位置をP3、1000mm位置をP4としたとき各位置での肉厚は
P1:1.0mm以下特に0.95mm以下であり、0.8mm以上特に0.85mm以上
P2:0.9mm以下特に0.85mm以下であり、0.75mm以上特に0.8mm以上
P3:0.6mm以下特に0.55mm以下であり、0.45mm以上特に0.5mm以上
P4:0.6mm以下特に0.55mm以下であり、0.45mm以上特に0.5mm以上
であり、かつ、各区間の肉厚は各ポイントでの肉厚を直線でつないだ肉厚推移よりも厚い肉厚をもっている。この肉圧分布とすることにより、シャフトは、軽量でかつ十分な強度を有したものとなる。

0038

このシャフトを有するゴルフクラブにあっては、ホゼルへの挿入部を除く、シャフトの先端近くに加重部を配置しているので、シャフト手元端周りの慣性モーメントを少ない重量で効果的に大きくすることができる。このシャフトは、軽量でありながら適度な振り重さを感じることができ、スイングの安定感を得ることができる。

0039

上記図2,3のプリプレグの積層例は本発明の一例であり、図2,3以外の積層例としてもよい。上記説明では、プリプレグ中には補強繊維としてカーボン繊維を含ませるものとしているが、ガラス繊維炭化珪素繊維アルミナ繊維芳香族ポリアミド繊維ボロン繊維など他の繊維をさらに配合してもよい。

0040

本発明は、ウッド型ユーティリティ型、アイアン型パター型など各種のゴルフクラブに適用することができるが、特にシャフト長さが40インチ(1016cm)以上特に43インチ(1092cm)以上の場合に好適である。

0041

10マンドレル
11〜20 プリプレグ

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