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JP3540195B2 - Fiber reinforced plastic golf club shaft - Google Patents

Fiber reinforced plastic golf club shaft Download PDF

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JP3540195B2
JP3540195B2 JP12431799A JP12431799A JP3540195B2 JP 3540195 B2 JP3540195 B2 JP 3540195B2 JP 12431799 A JP12431799 A JP 12431799A JP 12431799 A JP12431799 A JP 12431799A JP 3540195 B2 JP3540195 B2 JP 3540195B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、繊維強化樹脂製のゴルフクラブ用シャフト(以下、単にシャフトと称する)に関するものであり、特にシャフトの先端部および後端部であるグリップ部の曲げ剛性を最適値に設定することでインパクト直前のブロー角を改善してボール初速を効率よく向上させると同時にヘッドスピードを向上させて飛距離を増大させようとするものである。
【0002】
【従来の技術】
近年ゴルフクラブは軽量化、長尺化の傾向にある。従ってシャフトの長さも長く、軽くなってきている。繊維強化樹脂製のシャフトは軽量で設計の自由度が大きいことから、一般的に使用されるようになっている。前記シャフトの軽量化は高弾性率、高強度の炭素繊維等を使用して、その肉厚を薄くすることにより実現された。しかし、前述のように肉厚が薄くて長尺になることにより折れやすくなってきており、特にヘッドを接合するシャフトの先端部は折損の発生が多くなってきている。そこで前記シャフトの先端部の折損を防止する目的で、前記先端部を高弾性率、高強度の補強繊維からなる繊維強化樹脂製の補強層で強化したものが多かった。
【0003】
この場合の補強層は補強繊維の配向角度をシャフト軸線方向に近似させた角度としているため、このシャフトの先端部の曲げ剛性が大きくなり、前記先端部が設計したように撓らず、シャフトの機能のうち、打球時のボールの飛び出し角度を高くする効果が得られ難かった。前記課題を解決するために、特開平9−141754号公報に開示されているように、前記補強層を構成する繊維に弾性率が5〜150GPaの炭素繊維を用いて、前記先端部の曲げ剛性をあまり上昇させることなく強度を補強したものが公知である。また、本出願人は、前記炭素繊維を先端部の補強層に用いて、シャフト先端から200mmの範囲と900mm以上の範囲の曲げ剛性分布を設計し、前記先端部を適度に撓らせて、アッパーブローに打球することが出来るシャフトも発明した。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
前記弾性率が5〜150GPaの炭素繊維を用いた補強層で強化することにより、シャフト先端部には、ほぼ設計通りの撓りを付与させる事が出来たが、そのような構成のシャフトを装着したゴルフクラブでボールを打球すると、ヘッドの走りが感じられ、インパクト直前のブロー角がアッパー気味になり、ボール初速が向上するが、顕著にヘッドスピードが向上するわけではない。
【0005】
そこで本発明は、前記課題を解決し、シャフト先端からグリップ部にいたるシャフト全体にわたり滑らかに撓るような剛性分布、特に曲げ剛性分布を有するシャフトとして、前記シャフトを装着したゴルフクラブをスイングした時のヘッドスピードを速くするとともに、ボールの飛び出し角度を大きくして飛距離を増大させ、しかも耐久性のある繊維強化樹脂製ゴルフクラブ用シャフトを提供しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために請求項1の発明は、繊維強化樹脂層を積層してなるゴルフクラブ用シャフトにおいて、該シャフトの先端部およびグリップ部に引張り弾性率150GPa以下の補強繊維を用いた繊維強化樹脂層を配設し、該シャフトの先端から100mm近傍までの範囲の曲げ剛性の最低値が10N・m 2 以上20N・m2以下であり、グリップ端部から400mm近傍までの範囲の曲げ剛性の最低値が50〜70N・m2の範囲にあり、最大値は80N・m2を超えず、かつ、前記ゴルフクラブ用シャフトのグリップ端部から400mm近傍までの範囲の曲げ剛性分布は、前記400mmの位置からグリップ端部に向かい0〜±5.0N・m 2 /100mmの勾配を有し、かつ、シャフトたわみ量が90〜160mmであることを特徴とする繊維強化樹脂製ウッドクラブ用シャフト
【0007】
請求項2の発明は、繊維強化樹脂層を積層してなるゴルフクラブ用シャフトにおいて、該シャフトの先端部およびグリップ部に引張り弾性率150GPa以下の補強繊維を用いた繊維強化樹脂層を配設し、該シャフトの先端から100mm近傍までの範囲の曲げ剛性の最低値が10N・m 2 以上20N・m2以下であり、グリップ端部から400mm近傍までの範囲の曲げ剛性の最低値が50〜70N・m2の範囲にあり、最大値は80N・m2を超えず、かつ、前記ゴルフクラブ用シャフトのグリップ端部から400mm近傍までの範囲の曲げ剛性分布は、前記400mmの位置からグリップ端部に向かい0〜±5.0N・m 2 /100mmの勾配を有し、かつ、シャフトたわみ量が40〜100mmであることを特徴とする繊維強化樹脂製アイアンクラブ用シャフトである。
【0008】
請求項3の発明は、繊維強化樹脂層を積層してなるゴルフクラブ用シャフトにおいて、該シャフトの先端部およびグリップ部に引張り弾性率150GPa以下の補強繊維を用いた繊維強化樹脂層を配設し、該シャフトの先端から200mm近傍までの範囲の曲げ剛性の最大値が20N・m2以下であり、かつ、該シャフトの先端から200mm近傍までの範囲の曲げ剛性の最小値が10N・m 2 以上であり、グリップ端部から400mm近傍までの範囲の曲げ剛性の最低値が50〜70N・m2の範囲にあり、最大値は80N・m2を超えず、かつ、前記ゴルフクラブ用シャフトのグリップ端部から400mm近傍までの範囲の曲げ剛性分布は、前記400mmの位置からグリップ端部に向かい0〜±5.0N・m 2 /100mmの勾配を有し、かつ、シャフトたわみ量が90〜160mmであることを特徴とする繊維強化樹脂製ウッドクラブ用シャフトである。
【0009】
請求項4の発明は、繊維強化樹脂層を積層してなるゴルフクラブ用シャフトにおいて、該シャフトの先端部およびグリップ部に引張り弾性率150GPa以下の補強繊維を用いた繊維強化樹脂層を配設し、該シャフトの先端から200mm近傍までの範囲の曲げ剛性の最大値が20N・m2以下であり、かつ、該シャフトの先端から200mm近傍までの範囲の曲げ剛性の最小値が10N・m 2 以上であり、グリップ端部から400mm近傍までの範囲の曲げ剛性の最低値が50〜70N・m2の範囲にあり、最大値は80N・m2を超えず、かつ、前記ゴルフクラブ用シャフトのグリップ端部から400mm近傍までの範囲の曲げ剛性分布は、前記400mmの位置からグリップ端部に向かい0〜±5.0N・m 2 /100mmの勾配を有し、かつ、シャフトたわみ量が40〜100mmであることを特徴とする繊維強化樹脂製アイアンクラブ用シャフトである。
【0010】
請求項5の発明は、請求項1から4のいずれかに記載の繊維強化樹脂製ゴルフクラブ用シャフトにおいて、グリップ端から400mmの間に外径が16.0mm以上の部分を少なくとも一部有すること、若しくは、グリップ端部付近の外径が16.0mm以上であることを特徴とする繊維強化樹脂製ゴルフクラブ用シャフトである。
【0011】
請求項6の発明は、前記補強繊維は引張り弾性率60GPa以下の炭素繊維であることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の繊維強化樹脂製ゴルフクラブ用シャフトである。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づき、本発明の好適な実施形態を説明するとともに、本発明について詳細に説明する。図2は本発明のゴルフクラブ用シャフトの外観図であり、図3は、本発明の実施例1のゴルフクラブ用シャフトと従来のシャフトの曲げ剛性分布を説明する図である。図4は、本発明の他の実施例のゴルフクラブ用シャフトの曲げ剛性分布を説明する図であり、図5はその積層。ゴルフクラブをスイングした時、テークバックからインパクトまでのシャフトのしなりがヘッドスピードや打球の飛び出し角度に影響を与えていることは周知である。そこで、シャフトのしなりをうまく利用することにより、ヘッドスピードを上昇させ、かつ、ボールの飛び出し角度を大きく(ヘッドが走ること)することが出来、その結果飛距離を増大させることが出来る。
【0013】
前記ヘッドスピードを上昇させ、打球の飛び出し角度を大きくするには、シャフトのしなりの変化量が大きいほどより大きな効果が期待できるが、単にしなりの変化量が大きい(曲げ剛性が小さい)シャフトがよいと言うわけではなく、シャフトの曲げ剛性の分布が、最適となるように設計する必要がある。図2に示すように、シャフト1を長さ方向に3等分したヘッドを装着する先端側2、中央部3、グリップ側4として、先端側2の先端部2aにおいて、シャフト1に与えられる、特に先端側2に与えられる曲げモーメントによりインパクト直前でもっともしなりの変化量が大となるが、そのしなりの変化量の累積の結果によりシャフト先端部2aの傾き角度が決まり、故にインパクト時のボールの飛び出し角度が決まる。
【0014】
このように、インパクト時にシャフト1の先端部2aのしなりを最大限利用してボールの飛び出し角度を大きくするためには、シャフト先端2bの曲げ剛性の最低値が20N・m2以下であることが好ましい。さらに、前記シャフト先端2bから200mm近傍までの曲げ剛性の最大値が20N・m2以下であることがより好ましい。前記先端部2aは曲げ剛性が小さいほどしなりの変化量が多くなり、そのしなりの変化量の累積の結果を、インパクト時に利用できるため好ましいが、あまりに低すぎるとシャフト1の他の部分の剛性とのバランスが悪くなりヘッドが走らず、シャフト全体として滑らかにたわまないのでフィーリングも悪くなり、更にトウダウン方向のたわみも大きくなり打球位置も不安定になるため、10N・m2以上であることが好ましい。
【0015】
グリップ側4について見てみると、クラブをスイング中にシャフトに与えられる曲げモーメントは、スイングする人の力量や、スイングのタイプにより異なる。特にスイングのトップ部(スイングの切り返し点)およびコック解放時においてグリップ部4a付近に与えられる曲げモーメントの大きさに差が大きく見られる。すなわち、グリップ部4aのしなりの変化量が少ないとシャフト1の中央部3からグリップ部4aにかけてのしなりが滑らかになり難く、また、しなりによるエネルギー(復元)を利用できないのでヘッドスピードの上昇が期待できない。したがって、インパクト時にこのグリップ部4aのしなりによるエネルギー(復元)を最大限利用してヘッドスピードを上昇させるには、前記グリップ部4aの曲げ剛性の最低値が70N・m2以下で、最大値は80N・m2を超えないことが必要である。さらに、好ましくは、グリップ端部4bから400mm近傍までの範囲の曲げ剛性の値の最低値が50〜70N・m2の範囲にあり、最大値が80N・m2を超えず、前記範囲の曲げ剛性分布を表わすグラフにおいて、該グラフは、前記400mm近傍の位置からクリップ端部4bに向かい0〜±5.0N・m2/100mmの勾配を有していることである。前記最大値が、前記範囲内の400mm近傍、あるいは、グリップ端部4b近傍に形成されているかなどその位置の設計により、プレーヤーのヘッドスピード、体力等に応じたゴルフクラブを形成することができる。
【0016】
ヘッドスピードを上昇させるためにしなりによるエネルギー(復元)を増大させるためには、前記グリップ部4aの曲げ剛性は低い方が好ましいが、あまりに低いとシャフト全体との曲げ剛性とのバランスが悪くなり、シャフト全体として滑らかにたわまずに極部的にたわむので、ヘッドスピードが上昇する効果があまり期待できず、スイング時のフィーリングも悪くなるので、50〜60N・m2の範囲にあることが好ましい。さらに、本発明のシャフト1のグリップ部4aの外径を、通常より太い16.0mm以上に設定することにより、インパクト時のクラブヘッドのフェース面の角度をコントロールしやすく、さらに、スイートスポットに当てる確率も向上させることが可能であるため好ましい。また、前記したシャフト1の先端部2aの曲げ剛性を低くする領域は、シャフト先端2bから100mm近傍までの範囲であって、その最低値が20N・m2以下であるか、あるいは前記シャフト先端2bから200mm近傍までの範囲であって、その最大値が20N・m2以下であり、グリップ部4aの曲げ剛性を低くする範囲はグリップ端部4bから400mm近傍までの範囲で、その最低値が70N・m2以下で、より好ましくは50〜70N・m2の範囲内で、最大値は80N・m2を超えないことが、この発明の効果をより顕著なものとすることが出来る。これは、前記領域や範囲を超えると曲げ剛性を低くした影響がシャフト1の中央部3にまで及び、シャフト全体のフレックスに影響を及ぼすためである。
【0017】
前記した本発明の構造を有するシャフト1は、シャフト全体のたわみ量がウッドクラブ用シャフトで90〜160mm、アイアンクラブ用シャフトで40〜100mmの範囲にあればより効果的であり好ましい。前記たわみ量は、本発明のシャフト1に、図示はしなかったがヘッド及びグリップを装着してゴルフクラブ完成品として、(社)日本ゴルフ用品協会認定のフレックス測定方法により測定した順式たわみ量の値をシャフトのたわみ量としたものである。
【0018】
要すれば、本発明は、シャフト全体のフレックスは従来と同じでありながら、シャフト1の先端部2aとグリップ部4aの曲げ剛性を規定することにより、従来のフレックスのシャフトと同じ感覚でスイングしながら、ヘッドスピードの上昇とボールの飛び出し角度を大きくすることで飛距離を増大させることが出来るものである。
【0019】
本発明のシャフト1は繊維強化樹脂材料により形成されることが効果的であり、その繊維強化樹脂層の積層構成を図1により説明する。シャフトは通常、一般的に引張り弾性率が70〜800GPaの補強繊維からなる繊維強化樹脂プリプレグをマンドレルに巻回積層して形成される。前記シャフトは通常、繊維強化樹脂プリプレグの補強繊維の配向角度がシャフト長さ方向に対して20〜60°となるよう配置された斜交層6とシャフト長さ方向とほぼ同じとなるストレート層7の少なくとも2層から形成される。そして、一番径が細くて、打球時の負荷が大きいため他の部分より折れやすい先端部2aには補強層8を配設して補強効果を重視している。従って、図3のシャフトの曲げ剛性分布の概念を説明するグラフからも分かるように、従来のシャフト20の前記先端側2の曲げ剛性分布は滑らかとは言えなかった。また、シャフトはその外形状が該シャフト先端2bからグリップ端部4bに行くに従い径が大きくなるテーパーを有する形状であることから、グリップ端部4bに行くに従い曲げ剛性分布は順次大きくなる傾向にあった。
【0020】
本発明は、引張り弾性率が70〜800GPaの補強繊維からなる繊維強化樹脂層を積層して形成される繊維強化樹脂製のゴルフクラブ用シャフトの、前記繊維強化樹脂層の一部に引張り弾性率が150GPa以下の補強繊維を用いた繊維強化樹脂層5を配設したシャフト1である。前述したように、シャフト1の先端部2aには補強層8を設けることが一般的であることから、前記補強層8を設けることによる前記先端部2aの曲げ剛性の不必要な増加を防ぎ、滑らかにしなるようにするために、本発明のシャフト1は、前記先端部2aの補強層8を引張り弾性率が150GPa以下の補強繊維から成る繊維強化樹脂層5により形成することで、前記先端部2aの曲げ剛性を効率的に低減している。前記補強層8は、シャフト先端2bから所定の長さまでは肉厚が一定で、それ以上の長さではなめらかに肉厚が薄くなっていくようになっていて、シャフト先端2bから全長の45%までには前記補強層8が終了している。
【0021】
本発明において、先端部2aの引張り弾性率が150GPa以下の補強繊維より成る補強層8の配設範囲は、前記範囲を超えるとシャフト重量の増加や、シャフト全体の曲げ剛性が上昇することになるので、滑らかなしなりを呈するシャフトとならないため好ましくない。
【0022】
また、前述したように通常シャフトの外形状はテーパー形状であるため、グリップ端部4bに行くに従いシャフトの曲げ剛性は大きくなっている。本発明のシャフト1は、このグリップ部4aの構成層に引張り弾性率が150GPa以下の補強繊維から成る繊維強化樹脂層5を配設することにより、前記グリップ部4aの曲げ剛性を効率的に低減して、シャフトの中央部3からグリップ部4aにかけてのしなりが滑らかになっている。前記引張り弾性率が150GPa以下の補強繊維から成る繊維強化樹脂層5は、グリップ端部4bから所定の長さまでは肉厚が一定で、それ以上の長さではなめらかに肉厚が薄くなっていくようになっていて、グリップ端部4bから全長の45%までには前記繊維強化樹脂層5が終了している。
【0023】
本発明において、グリップ部4aの引張り弾性率が150GPa以下の補強繊維より成る繊維強化樹脂層5の配設範囲は、前記範囲を超えるとシャフト全体の曲げ剛性分布に影響を及ぼし、フレックスが変わってしまうので好ましくない。前記構成とすることにより本発明のシャフト1は、該シャフト先端2bから100mm近傍までの範囲の曲げ剛性の最低値が20N・m2以下であり、かつ、グリップ端部4bから400mm近傍までの範囲の曲げ剛性の最低値が70N・m2以下であることが必要である。さらには前記シャフト先端2bから100mm近傍までの範囲の曲げ剛性の最低値が10〜20N・m2 の範囲にあることが好ましく、かつ、前記グリップ端部4bから400mm近傍までの範囲の曲げ剛性の最低値が50〜60N・m2の範囲にあることがより好ましい。
【0024】
また、本発明のシャフト1は、前述したように、前記シャフト1の先端部2aとグリップ部4aの曲げ剛性を従来のシャフトよりも低く設計してあるが、前記両部分、特に先端部2aの曲げ強さは、前記先端部2aの折損につながる重要な要因であるため、前記した曲げ剛性分布を有しながら、曲げ強さは従来と同等であることが必要で、そのため前記引張り弾性率150GPa以下の補強繊維は、引張り強度は1000MPa以上であることが好ましい。
【0025】
本発明に使用される引張り弾性率が70〜800GPaの補強繊維としては、ガラス繊維、アラミド繊維、炭素繊維、ボロン繊維などが使用できるが、繊維強化樹脂成形品としての機械的特性に優れていること等を考慮して、炭素繊維を用いることが好ましい。
【0026】
本発明に使用される引張り弾性率が150GPa以下の補強繊維としては、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、などが使用できるが、本発明の曲げ剛性を有するシャフトを効率的に形成するためには、好ましくは引張り弾性率が60GPa以下の炭素繊維、更に好ましくは、引張り弾性率が30〜60GPaの炭素繊維であれば、本発明の効果がより顕著となる。また、曲げ強度を向上させるために、前記補強繊維は引張り強度が1000MPa以上であるもの好ましく用いられる。前記範囲の補強繊維であれば、ガラス繊維、アラミド繊維やポリアクリルニトリル系、ピッチ系等の炭素繊維を用いることが出来る。なお、これらの補強繊維は単独又は2種類以上を併用して使用することも出来る。
【0027】
また、本発明に用いられるマトリックス樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂、ユリア樹脂等から選ばれる熱硬化性樹脂が用いられ、通常エポキシ樹脂が好ましく用いられる。
【0028】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明する。
[実施例1]マンドレルの先端外径が3.4mm、グリップ端部の外径が14.5mm、長さが1200mmのテーパーを有するステンレス製のマンドレル9に、図1に示すように、斜交層6として引張り弾性率が280GPaの炭素繊維から成る繊維強化樹脂プリプレグ6a、6bを巻き付けた後、ストレート層7として引張り弾性率が60GPa以下の炭素繊維から成る繊維強化樹脂プリプレグ5aと引張り弾性率が280GPaの炭素繊維から成る繊維強化樹脂プリプレグ7aを組み合わせて構成した。
【0029】
すなわち、グリップ端部4bから400〜600mmの間に前記プリプレグ5a、7aの境界を斜めに設け、前記グリップ側4に前記引張り弾性率が60GPa以下の炭素繊維から成るプリプレグ5aを先端を斜めにカットして配置し、残りの部分を含む先端側2に引張り弾性率が280GPaの炭素繊維から成るプリプレグ7aを配置して前記ストレート層7として、前記斜交層6の外側に巻き付けた。
【0030】
そしてさらに斜交層6として引張り弾性率が280GPaの炭素繊維から成るプリプレグ6a、6bを巻き付けた後、その外側に、シャフト先端2bから400mm程度の範囲に前記引張り弾性率が60GPa以下の炭素繊維から成るプリプレグ5aを前記炭素繊維をシャフト長さ方向となる0°方向に配向させて配置した。また前記プリプレグ5aのグリップ側4の端部5bは斜めにカットして、補強層8の配設による曲げ剛性の分布が滑らかになるようにしてある。
【0031】
前記の如く所定のプリプレグを巻回した後、ラッピングテープを巻き付け加熱硬化後、ラッピングテープを取り除き、研磨を行いシャフト10を得た。このシャフト10についてシャフト先端2bから100mm近傍の曲げ剛性を測定したところ、最低値は10N・m2で、100mm近傍の位置では16N・m2であり、グリップ端部4bより400mm近傍までの曲げ剛性を測定したところ最低値は55N・m2であった。またシャフト10のたわみ量は138mmであった。前記のように形成したシャフト10にヘッド及びグリップを取り付けゴルフクラブとした。前記ゴルフクラブを2人のゴルファーに各10回ずつ試打させ、打球前後のヘッドとボールの挙動をハイスピードカメラにより撮影し、打球直前のヘッドスピード、ブロー角、打球時のボール初速を測定した。また、飛距離の計測も同時に行った。測定結果の平均値を表1に示す。
[実施例2]マンドレルの先端外径が5.1mm、グリップ端部の外径が15.2mm、長さが1400mmのテーパーを有するステンレス製のマンドレル9を用意した。図5に示すように、前記マンドレル9に斜交層6として引張り弾性率が280GPaの炭素繊維から成るプリプレグ6a、6b、を巻き付けた。次にストレート層7として引張り弾性率が60GPa以下の炭素繊維から成るプリプレグ5aと引張り弾性率が280GPaの炭素繊維から成るプリプレグ7aを組み合わせて構成した。ストレート層7はグリップ端部4bから400〜600mmの間に前記プリプレグ5a、7aの境界を斜めに設け、前記グリップ側4に前記引張り弾性率が60GPa以下の炭素繊維から成るプリプレグ5aを先端を斜めにカットして配置し、残りの部分を含む先端側2に引張り弾性率が280GPaの炭素繊維から成るプリプレグ7aを配置して前記ストレート層7としたものであり、このものを前記斜交層6の外側に巻き付けた。次に、ストレート層71として引張り弾性率が280GPaの炭素繊維から成るプリプレグ7aと、補強層8として引張り弾性率が60GPa以下の炭素繊維から成るプリプレグ5aであって、そのシャフト先端2bから200〜400mmの間を斜めにカットしたもの、さらに、ストレート層72として引張り弾性率が280GPaの炭素繊維から成るプリプレグ7aの順で巻きつけた。
【0032】
前記の如く所定のプリプレグを巻回した後、ラッピングテープを巻き付け加熱硬化後、ラッピングテープを取り除き、研磨を行い重量が42gで長さが1169mmのシャフト12を得た。このシャフト12について先端から200mm近傍までの曲げ剛性を測定したところ、最低値は10N・m2で、最大値は先端から200mmの位置にあり、その値は16N・m2であった。グリップ端部4bより400mm近傍までの曲げ剛性を測定したところ最低値は58N・m2で、最大値はグリップ端部4b付近にあり、65N・m2であり、グリップ端部4b付近の外径は16.2mmであった。またシャフト12のたわみ量は139mmであった。前記のように形成したシャフト12にヘッド及びグリップを取り付けゴルフクラブとした。前記ゴルフクラブを複数名のゴルファーに各5〜10回ずつ試打させ、打球直前のヘッドスピードと飛距離の計測も同時に行った。測定結果の平均値を表2に示す。
[実施例3]実施例2と同様のマンドレル9に、補強層8として引張り弾性率が60GPa以下の炭素繊維から成るプリプレグ5aであって、そのシャフト先端2bから100〜300mmの間を斜めにカットしたものを用いた他は実施例2と同様に積層してシャフト13を得た。該シャフト13の重量は42gで長さは1169mmであった。このシャフト13について先端から200mm近傍の曲げ剛性を測定したところ、最低値は10N・m2で、最大値は先端から200mmの位置にあり、その値は15N・m2であった。グリップ端部4bより400mm近傍までの曲げ剛性を測定したところ最低値は53N・m2で、グリップ端部4b付近の曲げ剛性は57N・m2であり、そのグリップ端部4b付近の外径は16.2mmであった。またシャフト13のたわみ量は137mmであった。前記のように形成したシャフト13にヘッド及びグリップを取り付けゴルフクラブとした。前記ゴルフクラブを複数名のゴルファーに各5〜10回ずつ試打させ、打球直前のヘッドスピードと飛距離の計測も同時に行った。測定結果の平均値を表2に示す。
【0033】
[比較例]実施例と同様のマンドレルに実施例の仕様のうち、引張り弾性率が60GPa以下の炭素繊維に代えて280GPaの炭素繊維を用いた他は、実施例と同様の仕様として、実施例と同様に成形して比較例のシャフト20とした。このシャフトについて先端から200mm近傍までの曲げ剛性を測定したところ、最低値は21N・m2で、最大値は25N・m2であり、100mm近傍の位置では21N・m2であった。グリップ端部4bより400mm近傍の曲げ剛性を測定したところ最低値は70N・m2でグリップ端部4b付近の曲げ剛性は130N・m2であり、そのグリップ端部4b付近の外径は15.3mmであった。またシャフト20のたわみ量は138mmであった。前記のように形成したシャフト20にヘッド及びグリップを取り付けゴルフクラブとした。前記ゴルフクラブを2人のゴルファーに各10回ずつ試打させ、打球直前のヘッドスピード、ブロー角、打球時のボールの飛び出し角度をハイスピードカメラにより測定した。測定結果の平均値を表1に示す。また、別に、前記ゴルフクラブを複数名のゴルファーに各5〜10回ずつ試打させ、打球直前のヘッドスピードと飛距離の計測も同時に行った。測定結果の平均値を表2に示す。
【0034】
【表1】ゴルフクラブの実験結果

Figure 0003540195
注:ブロー角:打球時のヘッドとボールが衝突する直前
のヘッドの移動方向と水平線のなす角度(+:アッパーブロー、−:ダウンブロー)
【0035】
【表2】ゴルフクラブの実験結果
Figure 0003540195
【0036】
【発明の効果】
本発明のゴルフクラブ用シャフトは、前記したようにシャフト先端部とグリップ部の曲げ剛性を、前記シャフトが滑らかにしなる曲げ剛性分布としたから、ヘッドスピードが上昇し、かつ、ブロー角を大きくして打球時のボールの飛び出し角度大きく出来るので、飛距離が増大する。また、本発明のシャフトはシャフト先端部とグリップ部に引張り弾性率が150GPa以下の補強繊維からなる繊維強化樹脂層を配設して成ることから、前記部分の曲げ剛性を効率的に低減したシャフトとすることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のシャフトの積層形態を説明する図。
【図2】シャフトの外観図。
【図3】従来のシャフトと本発明の実施例1のシャフトの剛性分布を説明する図。
【図4】本発明の他の実施例を示すシャフトの剛性分布を説明する図。
【図5】本発明の他の実施例2のシャフトの積層形態を説明する図。
【符号の説明】
1 シャフト
2 先端側
2a 先端部
2b シャフト先端
3 中央部
4 グリップ側
4a グリップ部
4b グリップ端部
5 繊維強化樹脂層
5a プリプレグ
5b 端部
6 斜交層
6a プリプレグ
6b プリプレグ
7 ストレート層
7a プリプレグ
8 補強層
9 マンドレル
10 シャフト
11 シャフト
12 シャフト
13 シャフト
20 従来のシャフト
71 ストレート層
72 ストレート層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a golf club shaft (hereinafter simply referred to as a shaft) made of a fiber reinforced resin, and in particular, by setting the bending rigidity of the grip portion which is the front end portion and the rear end portion of the shaft to an optimum value. The blow angle immediately before impact is improved to improve the ball initial speed efficiently and at the same time to increase the head speed and increase the flight distance.
[0002]
[Prior art]
In recent years, golf clubs tend to be lighter and longer. Therefore, the length of the shaft is longer and lighter. Fiber reinforced resin shafts are generally used because they are lightweight and have a high degree of design freedom. The weight reduction of the shaft was realized by using a high elastic modulus, high strength carbon fiber or the like and reducing its thickness. However, as described above, since the wall thickness is thin and long, it is easy to break. In particular, the tip portion of the shaft that joins the head is more likely to break. In order to prevent breakage of the tip portion of the shaft, the tip portion is often reinforced with a fiber-reinforced resin reinforcing layer made of high elastic modulus and high strength reinforcing fibers.
[0003]
In this case, since the reinforcing layer has an angle that approximates the orientation angle of the reinforcing fiber in the axial direction of the shaft, the bending rigidity of the tip end portion of the shaft is increased, the tip portion does not bend as designed, and the shaft Among the functions, it was difficult to obtain the effect of increasing the ball jump angle at the time of hitting. In order to solve the above-mentioned problem, as disclosed in JP-A-9-141754, a carbon fiber having an elastic modulus of 5 to 150 GPa is used as the fiber constituting the reinforcing layer, and the bending rigidity of the tip portion is used. What strengthened intensity | strength, without raising so much is known. In addition, the present applicant uses the carbon fiber for the reinforcing layer of the tip portion, designs a bending stiffness distribution in a range of 200 mm and a range of 900 mm or more from the shaft tip, appropriately deflects the tip portion, A shaft capable of hitting the upper blow was also invented.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By reinforcing with a reinforcing layer using carbon fiber having a modulus of elasticity of 5 to 150 GPa, the shaft tip could be flexed almost as designed. When a ball is hit with a golf club that has been hit, the running of the head is felt, the blow angle immediately before the impact becomes upper, and the initial velocity of the ball is improved, but the head speed is not significantly improved.
[0005]
Accordingly, the present invention solves the above-described problems, and when a golf club equipped with the shaft is swung as a shaft having a rigidity distribution that flexes smoothly over the entire shaft from the shaft tip to the grip portion, particularly a bending rigidity distribution. An object of the present invention is to provide a durable fiber-reinforced resin golf club shaft which increases the head speed and increases the ball jump angle to increase the flight distance.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 provides a golf club shaft formed by laminating a fiber reinforced resin layer.A fiber reinforced resin layer using a reinforcing fiber having a tensile elastic modulus of 150 GPa or less is disposed at the tip and grip of the shaft;The minimum value of bending stiffness in the range from the tip of the shaft to around 100 mm is10N ・ m 2 that's all20N ・ m2The minimum bending rigidity in the range from the grip end to the vicinity of 400 mm is 50 to 70 N · m.2The maximum value is 80 N · m2Not exceedingThe bending rigidity distribution in the range from the grip end of the golf club shaft to the vicinity of 400 mm is from 0 to ± 5.0 N · m from the position of 400 mm toward the grip end. 2 / 100mm gradient,A shaft for a wood club made of fiber reinforced resin, characterized in that the amount of deflection of the shaft is 90 to 160 mm.
[0007]
The invention of claim 2 is a golf club shaft formed by laminating a fiber reinforced resin layer,A fiber reinforced resin layer using a reinforcing fiber having a tensile elastic modulus of 150 GPa or less is disposed at the tip and grip of the shaft;The minimum value of bending stiffness in the range from the tip of the shaft to around 100 mm is10N ・ m 2 that's all20N ・ m2The minimum bending rigidity in the range from the grip end to the vicinity of 400 mm is 50 to 70 N · m.2The maximum value is 80 N · m2Not exceedingThe bending rigidity distribution in the range from the grip end of the golf club shaft to the vicinity of 400 mm is from 0 to ± 5.0 N · m from the position of 400 mm toward the grip end. 2 / 100mm gradient,A shaft for iron club made of fiber reinforced resin, characterized in that the amount of deflection of the shaft is 40 to 100 mm.
[0008]
The invention of claim 3 is a golf club shaft comprising a laminated fiber reinforced resin layer,A fiber reinforced resin layer using a reinforcing fiber having a tensile elastic modulus of 150 GPa or less is disposed at the tip and grip of the shaft;The maximum bending stiffness in the range from the tip of the shaft to around 200 mm is 20 N · m2AndAnd the minimum value of bending rigidity in the range from the tip of the shaft to around 200 mm is 10 N · m 2 That's it,The minimum bending stiffness in the range from the grip end to around 400 mm is 50 to 70 N · m.2The maximum value is 80 N · m2Not exceedingThe bending rigidity distribution in the range from the grip end of the golf club shaft to the vicinity of 400 mm is from 0 to ± 5.0 N · m from the position of 400 mm toward the grip end. 2 / 100mm gradient,And it is a shaft for wood clubs made from fiber reinforced resin, wherein the amount of shaft deflection is 90-160 mm.
[0009]
The invention of claim 4 is a golf club shaft comprising a laminated fiber reinforced resin layer,A fiber reinforced resin layer using a reinforcing fiber having a tensile elastic modulus of 150 GPa or less is disposed at the tip and grip of the shaft;The maximum bending stiffness in the range from the tip of the shaft to around 200 mm is 20 N · m2AndAnd the minimum value of bending rigidity in the range from the tip of the shaft to around 200 mm is 10 N · m 2 That's it,The minimum bending stiffness in the range from the grip end to around 400 mm is 50 to 70 N · m.2The maximum value is 80 N · m2Not exceedingThe bending rigidity distribution in the range from the grip end of the golf club shaft to the vicinity of 400 mm is from 0 to ± 5.0 N · m from the position of 400 mm toward the grip end. 2 / 100mm gradient,A shaft for iron club made of fiber reinforced resin, characterized in that the amount of deflection of the shaft is 40 to 100 mm.
[0010]
The invention of claim 5 claims1 to 4The shaft for a fiber reinforced resin golf club according to any one of the above, having at least a part having an outer diameter of 16.0 mm or more between 400 mm from the grip end, or having an outer diameter of 16 near the grip end. A shaft for a golf club made of fiber-reinforced resin, characterized by being 0.0 mm or more.
[0011]
The invention of claim 6 is characterized in that the reinforcing fiber is a carbon fiber having a tensile elastic modulus of 60 GPa or less.1 to 4A shaft for a golf club made of fiber-reinforced resin according to any one of the above.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings, and the invention will be described in detail. FIG. 2 is an external view of the golf club shaft of the present invention, and FIG. 3 is a view for explaining the bending rigidity distribution of the golf club shaft of the first embodiment of the present invention and the conventional shaft. FIG. 4 is a view for explaining the bending rigidity distribution of a golf club shaft according to another embodiment of the present invention, and FIG. It is well known that when a golf club is swung, the bending of the shaft from the takeback to the impact affects the head speed and the angle at which the ball hits. Therefore, by making good use of the bending of the shaft, it is possible to increase the head speed and increase the ball jumping angle (the head runs), thereby increasing the flight distance.
[0013]
In order to increase the head speed and increase the angle at which the ball hits the ball, the greater the amount of change in the bending of the shaft, the greater the effect can be expected. However, the shaft has a large amount of change in bending (small bending rigidity). However, it is necessary to design the shaft so that the distribution of the bending rigidity of the shaft is optimal. As shown in FIG. 2, the shaft 1 is given to the shaft 1 at the distal end portion 2 a of the distal end side 2 as the distal end side 2, the central portion 3, and the grip side 4 to which the head divided into three in the length direction is mounted. In particular, the bending amount applied to the tip side 2 increases the amount of bending that is most likely immediately before the impact, but the inclination angle of the shaft tip 2a is determined by the accumulation result of the amount of bending, and therefore, at the time of impact. The ball jump angle is determined.
[0014]
Thus, in order to maximize the ball jump angle by making the best use of the bending of the tip portion 2a of the shaft 1 at the time of impact, the minimum value of the bending rigidity of the shaft tip 2b is 20 N · m.2The following is preferable. Further, the maximum bending stiffness from the shaft tip 2b to the vicinity of 200 mm is 20 N · m.2The following is more preferable. The distal end portion 2a has a larger amount of change as the bending rigidity is smaller, and the accumulated result of the amount of change can be used at the time of impact, but it is preferable if it is too low. Since the balance with rigidity is poor and the head does not run and the shaft as a whole does not bend smoothly, the feeling is also worsened, and the deflection in the toe-down direction also increases and the hitting position becomes unstable.2The above is preferable.
[0015]
Looking at the grip side 4, the bending moment applied to the shaft while swinging the club varies depending on the ability of the person swinging and the type of swing. In particular, there is a large difference in the magnitude of the bending moment applied to the top portion of the swing (swing turning point) and the grip portion 4a when the cock is released. That is, if the amount of change in the bending of the grip portion 4a is small, the bending from the central portion 3 of the shaft 1 to the grip portion 4a is difficult to smooth, and the energy (restoration) due to the bending cannot be used. I cannot expect an increase. Therefore, in order to increase the head speed by making maximum use of the energy (restoration) due to the bending of the grip portion 4a at the time of impact, the minimum value of the bending rigidity of the grip portion 4a is 70 N · m.2Below, the maximum value is 80 N · m2It is necessary not to exceed. Further, preferably, the minimum value of the bending rigidity in the range from the grip end 4b to the vicinity of 400 mm is 50 to 70 N · m.2The maximum value is 80 N · m2In the graph showing the bending stiffness distribution in the above range, the graph is 0 to ± 5.0 N · m from the position in the vicinity of 400 mm toward the clip end 4b.2It has a gradient of / 100 mm. A golf club corresponding to the player's head speed, physical strength, etc. can be formed by designing the position such as whether the maximum value is formed in the vicinity of 400 mm within the above range or in the vicinity of the grip end 4b.
[0016]
In order to increase the energy (restoration) due to the increase in the head speed, it is preferable that the bending rigidity of the grip portion 4a is low, but if it is too low, the balance of the bending rigidity with the whole shaft becomes worse, Since the entire shaft bends smoothly without being bent smoothly, the effect of increasing the head speed cannot be expected so much, and the feeling during swinging also deteriorates, so 50-60 N · m2It is preferable that it exists in the range. Furthermore, by setting the outer diameter of the grip portion 4a of the shaft 1 of the present invention to 16.0 mm or more, which is larger than usual, the angle of the face surface of the club head at the time of impact can be easily controlled, and it is applied to the sweet spot. It is preferable because the probability can be improved. Further, the region where the bending rigidity of the tip portion 2a of the shaft 1 is lowered is a range from the shaft tip 2b to the vicinity of 100 mm, and its minimum value is 20 N · m.2Or a range from the shaft tip 2b to the vicinity of 200 mm, the maximum value being 20 N · m2The range in which the bending rigidity of the grip portion 4a is lowered is the range from the grip end portion 4b to the vicinity of 400 mm, and the minimum value is 70 N · m.2Or less, more preferably 50 to 70 N · m2Within the range, the maximum value is 80 N · m2The effect of the present invention can be made more remarkable. This is because, if the region or range is exceeded, the effect of lowering the bending rigidity extends to the central portion 3 of the shaft 1 and affects the flex of the entire shaft.
[0017]
The shaft 1 having the structure of the present invention described above is more effective and preferable if the deflection amount of the entire shaft is in the range of 90 to 160 mm for the wood club shaft and 40 to 100 mm for the iron club shaft. The amount of deflection is a forward deflection amount measured by a flex measurement method approved by the Japan Golf Equipment Association as a golf club finished product by attaching a head and a grip (not shown) to the shaft 1 of the present invention. Is the amount of shaft deflection.
[0018]
In short, in the present invention, while the flex of the entire shaft is the same as the conventional one, the flexural rigidity of the tip portion 2a and the grip portion 4a of the shaft 1 is specified, so that the swing can be made in the same sense as the conventional flex shaft. However, the flying distance can be increased by increasing the head speed and increasing the ball jump angle.
[0019]
The shaft 1 of the present invention is effectively formed of a fiber reinforced resin material, and the laminated structure of the fiber reinforced resin layer will be described with reference to FIG. The shaft is generally formed by winding and laminating a fiber reinforced resin prepreg generally made of reinforcing fibers having a tensile elastic modulus of 70 to 800 GPa around a mandrel. The shaft is usually an oblique layer 6 arranged so that the orientation angle of the reinforcing fibers of the fiber reinforced resin prepreg is 20 to 60 ° with respect to the shaft length direction, and the straight layer 7 that is substantially the same as the shaft length direction. Of at least two layers. And since the diameter is the thinnest and the load at the time of hitting is large, the reinforcing layer 8 is disposed on the tip portion 2a which is easier to bend than other portions, and the reinforcing effect is emphasized. Therefore, as can be seen from the graph explaining the concept of the bending stiffness distribution of the shaft in FIG. 3, the bending stiffness distribution on the tip side 2 of the conventional shaft 20 cannot be said to be smooth. Further, since the outer shape of the shaft has a taper that increases in diameter as it goes from the shaft tip 2b to the grip end 4b, the bending rigidity distribution tends to gradually increase toward the grip end 4b. It was.
[0020]
The present invention provides a tensile modulus of elasticity in a part of the fiber reinforced resin layer of a fiber reinforced resin golf club shaft formed by laminating fiber reinforced resin layers made of reinforcing fibers having a tensile modulus of 70 to 800 GPa. Is a shaft 1 provided with a fiber reinforced resin layer 5 using reinforcing fibers of 150 GPa or less. As described above, since it is common to provide the reinforcing layer 8 at the distal end portion 2a of the shaft 1, an unnecessary increase in the bending rigidity of the distal end portion 2a due to the provision of the reinforcing layer 8 is prevented, In order to be smooth, the shaft 1 of the present invention is formed by forming the reinforcing layer 8 of the tip portion 2a with a fiber reinforced resin layer 5 made of reinforcing fibers having a tensile modulus of elasticity of 150 GPa or less. The bending rigidity of 2a is efficiently reduced. The reinforcing layer 8 has a constant thickness at a predetermined length from the shaft tip 2b, and the thickness is gradually reduced at a length longer than that, and 45% of the total length from the shaft tip 2b. By the time, the reinforcing layer 8 has been completed.
[0021]
In the present invention, when the range of the reinforcing layer 8 made of reinforcing fibers having a tensile elastic modulus at the tip end portion 2a of 150 GPa or less exceeds the above range, the shaft weight increases and the bending rigidity of the entire shaft increases. Therefore, it is not preferable because the shaft does not exhibit smoothness.
[0022]
Further, as described above, since the outer shape of the normal shaft is a tapered shape, the bending rigidity of the shaft increases as it goes to the grip end 4b. The shaft 1 of the present invention efficiently reduces the bending rigidity of the grip portion 4a by disposing a fiber reinforced resin layer 5 made of reinforcing fibers having a tensile modulus of elasticity of 150 GPa or less on the constituent layer of the grip portion 4a. And the bending from the center part 3 of the shaft to the grip part 4a is smooth. The fiber reinforced resin layer 5 composed of reinforcing fibers having a tensile modulus of elasticity of 150 GPa or less has a constant thickness from the grip end 4b to a predetermined length, and the thickness is gradually reduced at a length longer than that. Thus, the fiber reinforced resin layer 5 is finished from the grip end 4b to 45% of the entire length.
[0023]
In the present invention, the arrangement range of the fiber reinforced resin layer 5 made of reinforcing fibers having a tensile elastic modulus of the grip portion 4a of 150 GPa or less affects the bending rigidity distribution of the entire shaft when the range is exceeded, and the flex changes. This is not preferable. With the configuration described above, the shaft 1 of the present invention has a minimum value of bending rigidity in the range from the shaft tip 2b to the vicinity of 100 mm of 20 N · m.2And the minimum bending stiffness in the range from the grip end 4b to the vicinity of 400 mm is 70 N · m.2It is necessary that: Furthermore, the minimum value of the bending rigidity in the range from the shaft tip 2b to the vicinity of 100 mm is 10 to 20 N · m.2  And the minimum bending stiffness in the range from the grip end 4b to the vicinity of 400 mm is 50 to 60 N · m.2It is more preferable that it is in the range.
[0024]
Further, as described above, the shaft 1 of the present invention is designed such that the bending rigidity of the tip portion 2a and the grip portion 4a of the shaft 1 is lower than that of the conventional shaft. Since the bending strength is an important factor that leads to breakage of the tip portion 2a, the bending strength needs to be equal to the conventional one while having the bending stiffness distribution described above, and therefore, the tensile elastic modulus is 150 GPa. The following reinforcing fibers preferably have a tensile strength of 1000 MPa or more.
[0025]
Glass fiber, aramid fiber, carbon fiber, boron fiber, etc. can be used as the reinforcing fiber having a tensile modulus of 70 to 800 GPa used in the present invention, but it has excellent mechanical properties as a fiber-reinforced resin molded product. In view of the above, it is preferable to use carbon fiber.
[0026]
Carbon fiber, glass fiber, aramid fiber, etc. can be used as the reinforcing fiber having a tensile modulus of 150 GPa or less used in the present invention, but in order to efficiently form the shaft having the bending rigidity of the present invention. If the carbon fiber has a tensile modulus of 60 GPa or less, more preferably a carbon fiber having a tensile modulus of 30 to 60 GPa, the effect of the present invention becomes more remarkable. In order to improve the bending strength, the reinforcing fiber preferably has a tensile strength of 1000 MPa or more. Glass fibers, aramid fibers, polyacrylonitrile-based, and pitch-based carbon fibers can be used as long as they are in the above-mentioned range. In addition, these reinforcing fibers can also be used individually or in combination of 2 or more types.
[0027]
As the matrix resin used in the present invention, a thermosetting resin selected from an epoxy resin, an unsaturated polyester resin, a phenol resin, a silicone resin, a polyurethane resin, a urea resin and the like is used, and an epoxy resin is usually preferably used. .
[0028]
【Example】
Examples of the present invention will be described below.
[Example 1] A mandrel 9 made of stainless steel having a taper with a mandrel tip outer diameter of 3.4 mm, a grip end outer diameter of 14.5 mm, and a length of 1200 mm, as shown in FIG. After the fiber reinforced resin prepregs 6a and 6b made of carbon fiber having a tensile elastic modulus of 280 GPa are wound as the layer 6, the fiber reinforced resin prepreg 5a made of carbon fiber having a tensile elastic modulus of 60 GPa or less and the tensile elastic modulus are wound as the straight layer 7. A fiber reinforced resin prepreg 7a made of 280 GPa carbon fiber was combined.
[0029]
In other words, the boundary between the prepregs 5a and 7a is obliquely provided between the grip end 4b and 400 to 600 mm, and the tip of the prepreg 5a made of carbon fiber having a tensile elastic modulus of 60 GPa or less is cut obliquely on the grip side 4. The prepreg 7a made of carbon fiber having a tensile elastic modulus of 280 GPa was disposed on the tip side 2 including the remaining portion, and was wound around the outer side of the oblique layer 6 as the straight layer 7.
[0030]
Further, after winding the prepregs 6a and 6b made of carbon fibers having a tensile elastic modulus of 280 GPa as the oblique layer 6, the carbon fiber having the tensile elastic modulus of 60 GPa or less is placed on the outside of the prepregs 6a and 6b in the range of about 400 mm from the shaft tip 2b. The prepreg 5a was arranged with the carbon fibers oriented in the 0 ° direction, which is the shaft length direction. Further, the end portion 5b on the grip side 4 of the prepreg 5a is cut obliquely so that the distribution of the bending stiffness due to the provision of the reinforcing layer 8 becomes smooth.
[0031]
After winding a predetermined prepreg as described above, a wrapping tape was wound and heat-cured, and then the wrapping tape was removed and polished to obtain the shaft 10. When the bending stiffness in the vicinity of 100 mm from the shaft tip 2b was measured for this shaft 10, the minimum value was 10 N · m.2In the vicinity of 100 mm, 16 N · m2When the bending stiffness from the grip end 4b to the vicinity of 400 mm is measured, the minimum value is 55 N · m.2Met. The deflection amount of the shaft 10 was 138 mm. A head and a grip were attached to the shaft 10 formed as described above to obtain a golf club. The golf clubs were shot 10 times each by two golfers, and the behavior of the head and the ball before and after hitting the ball was photographed with a high-speed camera, and the head speed immediately before hitting, the blow angle, and the initial ball speed at hitting were measured. The flight distance was also measured at the same time. Table 1 shows the average value of the measurement results.
[Example 2] A stainless mandrel 9 having a taper with a mandrel tip outer diameter of 5.1 mm, a grip end outer diameter of 15.2 mm, and a length of 1400 mm was prepared. As shown in FIG. 5, prepregs 6 a and 6 b made of carbon fibers having a tensile elastic modulus of 280 GPa were wound around the mandrel 9 as the oblique layer 6. Next, a prepreg 5a made of carbon fiber having a tensile elastic modulus of 60 GPa or less and a prepreg 7a made of carbon fiber having a tensile elastic modulus of 280 GPa were combined as the straight layer 7. The straight layer 7 is provided with an oblique boundary between the prepregs 5a and 7a between the grip end 4b and 400 to 600 mm, and the prepreg 5a made of carbon fiber having a tensile elastic modulus of 60 GPa or less is obliquely attached to the grip side 4. The prepreg 7a made of carbon fiber having a tensile elastic modulus of 280 GPa is arranged on the tip side 2 including the remaining portion to form the straight layer 7, and this is the oblique layer 6 Wound around the outside. Next, a prepreg 7a made of carbon fiber having a tensile elastic modulus of 280 GPa as the straight layer 71 and a prepreg 5a made of carbon fiber having a tensile elastic modulus of 60 GPa or less as the reinforcing layer 8 are 200 to 400 mm from the shaft tip 2b. The prepreg 7a made of carbon fiber having a tensile elastic modulus of 280 GPa was wound in this order as a straight layer 72.
[0032]
After winding a predetermined prepreg as described above, a wrapping tape was wound and heat-cured, and then the wrapping tape was removed and polished to obtain a shaft 12 having a weight of 42 g and a length of 1169 mm. When the bending rigidity of the shaft 12 from the tip to the vicinity of 200 mm was measured, the minimum value was 10 N · m.2The maximum value is at a position 200 mm from the tip, and the value is 16 N · m2Met. When the bending stiffness from the grip end 4b to the vicinity of 400 mm is measured, the minimum value is 58 N · m.2The maximum value is near the grip end 4b and is 65 N · m2The outer diameter near the grip end 4b was 16.2 mm. The deflection amount of the shaft 12 was 139 mm. A head and a grip were attached to the shaft 12 formed as described above to obtain a golf club. The golf club was hit by a plurality of golfers 5 to 10 times, and the head speed and the flight distance immediately before hitting were simultaneously measured. The average value of the measurement results is shown in Table 2.
[Example 3] A prepreg 5a made of carbon fiber having a tensile elastic modulus of 60 GPa or less as a reinforcing layer 8 on a mandrel 9 similar to that of Example 2, and a portion between 100 and 300 mm is cut obliquely from the shaft tip 2b. A shaft 13 was obtained by laminating in the same manner as in Example 2 except that the above was used. The shaft 13 had a weight of 42 g and a length of 1169 mm. When the bending rigidity of this shaft 13 near 200 mm from the tip was measured, the minimum value was 10 N · m.2The maximum value is at a position 200 mm from the tip, and the value is 15 N · m2Met. When the bending rigidity from the grip end 4b to the vicinity of 400 mm is measured, the minimum value is 53 N · m.2The bending stiffness near the grip end 4b is 57 N · m.2The outer diameter in the vicinity of the grip end 4b was 16.2 mm. The deflection amount of the shaft 13 was 137 mm. A head and a grip were attached to the shaft 13 formed as described above to obtain a golf club. The golf club was hit by a plurality of golfers 5 to 10 times, and the head speed and the flight distance immediately before hitting were simultaneously measured. The average value of the measurement results is shown in Table 2.
[0033]
[Comparative Example] The same specifications as in Example except that 280 GPa carbon fiber was used instead of carbon fiber having tensile modulus of 60 GPa or less among the specifications of the example on the same mandrel as in Example. The shaft 20 of the comparative example was formed in the same manner as described above. When the bending stiffness from the tip to the vicinity of 200 mm was measured for this shaft, the minimum value was 21 N · m.2And the maximum value is 25N ・ m221 N · m at a position near 100 mm2Met. When the bending stiffness in the vicinity of 400 mm from the grip end 4b is measured, the minimum value is 70 N · m.2The bending stiffness near the grip end 4b is 130 N · m2The outer diameter near the grip end 4b was 15.3 mm. The deflection amount of the shaft 20 was 138 mm. A head and a grip were attached to the shaft 20 formed as described above to obtain a golf club. The golf club was hit by two golfers 10 times each, and the head speed immediately before hitting, the blow angle, and the ball jumping angle at the time of hitting were measured with a high-speed camera. Table 1 shows the average value of the measurement results. Separately, a plurality of golf players were made to hit the golf club 5 to 10 times, and the head speed and the flight distance immediately before hitting were simultaneously measured. The average value of the measurement results is shown in Table 2.
[0034]
[Table 1] Golf club test results
Figure 0003540195
Note: Blow angle: Immediately before the ball hits the head
The angle between the head movement direction and the horizontal line (+: Upper blow,-: Down blow)
[0035]
[Table 2] Golf club experiment results
Figure 0003540195
[0036]
【The invention's effect】
In the golf club shaft of the present invention, as described above, the bending rigidity distribution of the shaft tip and the grip is made to be a bending rigidity distribution that makes the shaft smooth, so that the head speed is increased and the blow angle is increased. Since the ball jump angle at the time of hitting can be increased, the flight distance increases. Further, the shaft of the present invention comprises a fiber reinforced resin layer made of reinforcing fibers having a tensile elastic modulus of 150 GPa or less at the shaft tip portion and the grip portion, so that the bending rigidity of the portion is efficiently reduced. It can be.
[Brief description of the drawings]
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a diagram for explaining a laminated form of shafts of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an external view of a shaft.
FIG. 3 is a diagram for explaining a rigidity distribution between a conventional shaft and a shaft according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram for explaining a rigidity distribution of a shaft according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram for explaining a laminated form of shafts according to another embodiment 2 of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Shaft
2 Tip side
2a Tip
2b Shaft tip
3 Central part
4 Grip side
4a Grip part
4b Grip end
5 Fiber reinforced resin layer
5a prepreg
5b end
6 Oblique layer
6a prepreg
6b prepreg
7 Straight layer
7a prepreg
8 Reinforcing layer
9 Mandrel
10 Shaft
11 Shaft
12 Shaft
13 Shaft
20 Conventional shaft
71 Straight layer
72 Straight layer

Claims (6)

繊維強化樹脂層を積層してなるゴルフクラブ用シャフトにおいて、該シャフトの先端部およびグリップ部に引張り弾性率150GPa以下の補強繊維を用いた繊維強化樹脂層を配設し、該シャフトの先端から100mm近傍までの範囲の曲げ剛性の最低値が10N・m 2 以上20N・m2以下であり、グリップ端部から400mm近傍までの範囲の曲げ剛性の最低値が50〜70N・m2の範囲にあり、最大値は80N・m2を超えず、かつ、前記ゴルフクラブ用シャフトのグリップ端部から400mm近傍までの範囲の曲げ剛性分布は、前記400mmの位置からグリップ端部に向かい0〜±5.0N・m 2 /100mmの勾配を有し、かつ、シャフトたわみ量が90〜160mmであることを特徴とする繊維強化樹脂製ウッドクラブ用シャフト。In a golf club shaft formed by laminating a fiber reinforced resin layer, a fiber reinforced resin layer using a reinforcing fiber having a tensile elastic modulus of 150 GPa or less is disposed at the tip and grip of the shaft, and 100 mm from the tip of the shaft. The minimum bending stiffness in the range up to the vicinity is 10 N · m 2 or more and 20 N · m 2 or less, and the minimum bending stiffness in the range from the grip end to the vicinity of 400 mm is in the range of 50 to 70 N · m 2 . The maximum value does not exceed 80 N · m 2 , and the bending stiffness distribution in the range from the grip end of the golf club shaft to the vicinity of 400 mm is from 0 to ± 5. It has a slope of 0N · m 2 / 100mm, and fiber-reinforced resin wood club shafts, wherein the shaft deflection amount is 90~160mm G. 繊維強化樹脂層を積層してなるゴルフクラブ用シャフトにおいて、該シャフトの先端部およびグリップ部に引張り弾性率150GPa以下の補強繊維を用いた繊維強化樹脂層を配設し、該シャフトの先端から100mm近傍までの範囲の曲げ剛性の最低値が10N・m 2 以上20N・m2以下であり、グリップ端部から400mm近傍までの範囲の曲げ剛性の最低値が50〜70N・m2の範囲にあり、最大値は80N・m2を超えず、かつ、前記ゴルフクラブ用シャフトのグリップ端部から400mm近傍までの範囲の曲げ剛性分布は、前記400mmの位置からグリップ端部に向かい0〜±5.0N・m 2 /100mmの勾配を有し、かつ、シャフトたわみ量が40〜100mmであることを特徴とする繊維強化樹脂製アイアンクラブ用シャフト。In a golf club shaft formed by laminating a fiber reinforced resin layer, a fiber reinforced resin layer using a reinforcing fiber having a tensile elastic modulus of 150 GPa or less is disposed at the tip and grip of the shaft, and 100 mm from the tip of the shaft. The minimum bending stiffness in the range up to the vicinity is 10 N · m 2 or more and 20 N · m 2 or less, and the minimum bending stiffness in the range from the grip end to the vicinity of 400 mm is in the range of 50 to 70 N · m 2 . The maximum value does not exceed 80 N · m 2 , and the bending stiffness distribution in the range from the grip end of the golf club shaft to the vicinity of 400 mm is from 0 to ± 5. It has a slope of 0N · m 2 / 100mm, and fiber-reinforced resin iron club Shah, wherein the shaft deflection amount is 40~100mm Ft. 繊維強化樹脂層を積層してなるゴルフクラブ用シャフトにおいて、該シャフトの先端部およびグリップ部に引張り弾性率150GPa以下の補強繊維を用いた繊維強化樹脂層を配設し、該シャフトの先端から200mm近傍までの範囲の曲げ剛性の最大値が20N・m2以下であり、かつ、該シャフトの先端から200mm近傍までの範囲の曲げ剛性の最小値が10N・m 2 以上であり、グリップ端部から400mm近傍までの範囲の曲げ剛性の最低値が50〜70N・m2の範囲にあり、最大値は80N・m2を超えず、かつ、前記ゴルフクラブ用シャフトのグリップ端部から400mm近傍までの範囲の曲げ剛性分布は、前記400mmの位置からグリップ端部に向かい0〜±5.0N・m 2 /100mmの勾配を有し、かつ、シャフトたわみ量が90〜160mmであることを特徴とする繊維強化樹脂製ウッドクラブ用シャフト。In a golf club shaft formed by laminating a fiber reinforced resin layer, a fiber reinforced resin layer using reinforcing fibers having a tensile elastic modulus of 150 GPa or less is disposed at the tip and grip of the shaft, and 200 mm from the tip of the shaft. The maximum value of the bending rigidity in the range up to the vicinity is 20 N · m 2 or less, and the minimum value of the bending rigidity in the range from the tip of the shaft to the vicinity of 200 mm is 10 N · m 2 or more. There minimum value of flexural rigidity ranging 400mm vicinity in the range of 50~70N · m 2, the maximum value does not exceed 80 N · m 2, and, from the grip end of the golf club shaft to 400mm near range of bending stiffness distribution has a gradient of 0~ ± 5.0N · m 2 / 100mm toward the grip end from the position of the 400 mm, and was a shaft A shaft for a fiber reinforced resin wood club, characterized in that the amount is 90 to 160 mm. 繊維強化樹脂層を積層してなるゴルフクラブ用シャフトにおいて、該シャフトの先端部およびグリップ部に引張り弾性率150GPa以下の補強繊維を用いた繊維強化樹脂層を配設し、該シャフトの先端から200mm近傍までの範囲の曲げ剛性の最大値が20N・m2以下であり、かつ、該シャフトの先端から200mm近傍までの範囲の曲げ剛性の最小値が10N・m 2 以上であり、グリップ端部から400mm近傍までの範囲の曲げ剛性の最低値が50〜70N・m2の範囲にあり、最大値は80N・m2を超えず、かつ、前記ゴルフクラブ用シャフトのグリップ端部から400mm近傍までの範囲の曲げ剛性分布は、前記400mmの位置からグリップ端部に向かい0〜±5.0N・m 2 /100mmの勾配を有し、かつ、シャフトたわみ量が40〜100mmであることを特徴とする繊維強化樹脂製アイアンクラブ用シャフト。In a golf club shaft formed by laminating a fiber reinforced resin layer, a fiber reinforced resin layer using reinforcing fibers having a tensile elastic modulus of 150 GPa or less is disposed at the tip and grip of the shaft, and 200 mm from the tip of the shaft. The maximum value of the bending rigidity in the range up to the vicinity is 20 N · m 2 or less, and the minimum value of the bending rigidity in the range from the tip of the shaft to the vicinity of 200 mm is 10 N · m 2 or more. There minimum value of flexural rigidity ranging 400mm vicinity in the range of 50~70N · m 2, the maximum value does not exceed 80 N · m 2, and, from the grip end of the golf club shaft to 400mm near range of bending stiffness distribution has a gradient of 0~ ± 5.0N · m 2 / 100mm toward the grip end from the position of the 400 mm, and was a shaft A shaft for iron club made of fiber-reinforced resin, wherein the amount is 40 to 100 mm. 請求項1から4のいずれかに記載の繊維強化樹脂製ゴルフクラブ用シャフトにおいて、グリップ端から400mmの間に外径が16.0mm以上の部分を少なくとも一部有すること、若しくは、グリップ端部付近の外径が16.0mm以上であることを特徴とする繊維強化樹脂製ゴルフクラブ用シャフト。5. The fiber reinforced resin golf club shaft according to claim 1 , wherein at least a part having an outer diameter of 16.0 mm or more is provided between 400 mm from the grip end, or in the vicinity of the grip end. A shaft for a golf club made of fiber-reinforced resin, wherein the outer diameter of the golf club is 16.0 mm or more. 前記補強繊維は引張り弾性率60GPa以下の炭素繊維であることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の繊維強化樹脂製ゴルフクラブ用シャフト。Fiber reinforced plastic golf club shaft according to any one of claims 1 to 4, wherein said reinforcing fibers are the following carbon fiber tensile modulus 60 GPa.
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